JP2012199449A - ウエハ搬送装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ボートの傾きの矯正機構を低コストに提供する。
【解決手段】この発明のウエハ搬送装置１は、ボート２の中心から近い内側に第１接点３１よりも周長が長い第２接点３２を有し、両車輪３Ｌ，３Ｒの高さが等しくボート２が略水平なときは、両車輪３Ｌ，３Ｒとも第１接点３１でボート受け４の走行面４１に接して回転し、一方の車輪３Ｒが下方で、他方の車輪３Ｌが上方となるようにボート２が傾いたとき、一方の車輪３Ｒが第１接点３１でボート受け４の走行面４１に接して回転するとともに、他方の車輪３Ｌが第２接点３２でボート受け４の走行面４１に接して回転する。
【選択図】 図６

Description

この発明は、半導体製造工程で使用するウエハ搬送装置に関し、特に、ウエハをボートに搭載して横型の熱処理炉に出し入れするようにしたウエハ搬送装置に関する。

従来から、ウエハをボートに搭載して横型の熱処理炉に出し入れするようにしたウエハ搬送装置が用いられている。このようなウエハ搬送装置の一例を図９、図１０に示す。ウエハ搬送装置１１は、円筒形の熱処理炉１００の受入口の外側でウエハ２００を搭載したボート１２を待ち受けるボート受け１４が設けられる。ボート受け１４は、熱処理炉１００の断面形状に対応した断面円弧形の走行面１４１を有し、ボート１２は、この走行面１４１上を、一対の車輪１３Ｌ，１３Ｒで接しながら走行するように構成される。

上記のように構成されるウエハ搬送装置１１において、熱処理炉１００とボート受け１４との境界に出来る段差や、車輪１３Ｒ，１３Ｌの周長のわずかな誤差から、ボート１２が任意に傾くことがある。ボート１２が傾くと積載したウエハ２００が倒れたり、ウエハ２００に取付けられたＩＤ情報の読み取り不良などの問題が発生するおそれがある。そこで、特許文献１には、ボート受け１４の走行面１４１上にガイド１５Ｌ，１５Ｒを設け、車輪１３Ｌ，１３Ｒをガイド１５Ｌ，１５Ｒによって案内することにより、ボート１２の進行方向を規制してボート１２が傾かないように矯正している。

特開２００２−２３１７８４号公報

しかしながら、ボート受け１４の走行面１４上にガイド１５Ｌ，１５Ｒを設けることは、均一な面に凸部を形成することになり、ボート受け１４とガイド１５Ｌ，１５Ｒを一体に設ける場合は金型を加工しなければならず、ボート受け１４とガイド１５Ｌ，１５Ｒを別体に設ける場合は精度良く設置することが難しい。このため、製作工数や部品点数が増加し、コストが増加する問題があった。

この発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、ボートの傾きの矯正機構を低コストに提供することを目的とする。

この発明のウエハ搬送装置は、ウエハを横型の熱処理炉内に出し入れするものであって、ボートおよびボート受けを有する。ボートは、中心から等しい距離に対向して配置される一対の車輪を有するとともに、ウエハを積載して搬送する。ボート受けは、断面弓形の走行面を有し、その走行面上を前記車輪が接しながら前記ボートが直線的に走行するように構成される。さらに、この発明のウエハ搬送装置は、前記車輪の外周は、前記ボートの中心から遠い外側に第１接点を有し、前記ボートの中心に近い内側に前記第１接点よりも周長が長い第２接点を有し、両車輪の高さが等しく前記ボートが略水平なときは、両車輪とも前記第１接点で前記ボート受けの走行面に接して回転し、一方の車輪が下方で、他方の車輪が上方となるように前記ボートが傾いたとき、一方の車輪が前記第１接点で前記ボート受けの走行面に接して回転するとともに他方の車輪が前記第２接点で前記ボート受けの走行面に接して回転する。

この構成によると、一方の車輪が下方で、他方の車輪が上方となるように前記ボートが傾いたとき、一方の車輪はボート受けの中央に近づき、他方の車輪はボート受けの中央から離れるように、ボートの中心がボート受けの中央から他方の車輪側へ偏倚する。このとき、一方の車輪が第１接点でボート受けの走行面に接して回転する一方で他方の車輪が該第１接点よりも一回転距離が大きい第２接点でボート受けの走行面に接して回転するので、ボートの進行方向が一方の車輪側に向かうようになり、ボートの偏倚が修正される。この結果、ボートの傾きが略水平に戻る。

ただし、前記ボート受けの走行面は、曲率が一定の単円弧でないことが必要であり、具体的には、曲率のないフラットな面や、中央部の曲率が大きく、側部の曲率が小さくなる曲面などを採用することが出来る。このような走行面を有するボート受けは、板金の絞り加工や樹脂の射出成形などにより容易に作製することが可能である。

前記車輪の外周は、前記第１接点から前記第２接点にかけて漸次径大となるテーパ面に形成すると、上記第１、第２接点を外周に有する車輪を一体で製作するのに好適である。

この発明によれば、ボートの進行方向を規制するガイド機構をなくすことができ、ボートの傾きの矯正機構を低コストに提供することが可能となる。

この発明の一実施形態に係るウエハ搬送装置を示す断面図である。 ボートを示す断面図である。 ボート受けを示す断面図である。 ボート受けの変形例を示す断面図である。 ボートの車輪近傍を示す要部断面図である。 ボートが水平のとき（ａ）とボートが傾いたとき（ｂ）の走行面上における車輪の接点位置の変化を説明する説明図である。 車輪の変形例に係るボートの車輪近傍を示す要部断面図である。 車輪の他の変形例に係るボートの車輪近傍を示す要部断面図である。 従来のウエハ搬送装置を示す断面図である。 同上従来のウエハ搬送装置を示す斜視図である。

以下に、図面を参照して、この発明の実施形態に係るウエハ搬送装置について説明する。

図１に示すように、ウエハ搬送装置１は、ボート２およびボート受け４を有し、ウエハ２００を横型の熱処理炉１００内に出し入れするように構成される。図８で‘ＩＮ’で示す矢印が搬入方向であり、‘ＯＵＴ’で示す方向が搬出方向を示している。

ボート２は略長方形の板状部材であり、長辺方向が進行方向に設定される。円盤状や矩形板状のウエハ２００は立てた状態でボート２に積載される。図１に示すように、複数枚のウエハ２００がボート２の進行方向に直交する方向に並んで積載されている。ウエハ２００は、ボート２の進行方向に平行な方向に並んで積載される場合もある。ウエハ２００はボート２に積載された状態で、熱処理炉１００内に収容され、熱処理される。したがって、ボート２は主に石英で構成される。ボート２は石英以外にも耐熱性の材料により形成することができる。

ボート２は、図２に示すように、中心から等しい距離（すなわち、図中のＬ１＝Ｌ２。）に対向して配置される一対の車輪３Ｌ，３Ｒを有する。本実施の形態では、車輪３Ｌ，３Ｒは車軸６Ｌ，６Ｒによりそれぞれボート２の側面に回転自在に軸支されている。なお、車輪３Ｌ，３Ｒの配置はこれに限られない。例えば、ボート２の中心から等しい距離の位置に、車輪の幅および直径よりも大きな長方形の貫通穴を２つ設け、この貫通穴内に車輪３Ｌ，３Ｒをそれぞれ軸支しても良い。

一対の車輪３Ｌ，３Ｒは、ボート２の長手方向に間隔を離して２組設けられる（図９参照。）。なお、車輪３Ｌ，３Ｒの組数は２組に限定されず、３組以上としても構わない。

車輪３Ｌ，３Ｒの外周は、図５に示すように、ボート２の中心から遠い外側に第１接点３１を有し、ボート２の中心に近い内側に第１接点３１よりも周長が長い第２接点３２を有する。本実施の形態では、車輪３Ｌ，３Ｒの外周面は、第１接点３１から第２接点３２にかけて漸次径大となるテーパ面３３に形成されており、このような外周面は第１，第２接点３１，３２を外周に有する車輪３Ｌ，３Ｒを一体で製作するのに適している。なお、車輪３Ｌ，３Ｒの外周面は必ずしもこのようなテーパ面３３でなくても良く、図７（ａ）に示すように、第１接点３１から第２接点３２にかけて内側に窪んだ面３３’で構成しても、図７（ｂ）に示すように、第１接点３１から第２接点３２にかけて外側に膨らんだ面３３’’で構成しても構わない。

また、図８に示すように、車輪３Ｌ，３Ｒを、円盤形の基材３４にテーパ状の環状部材３５を取付けた別体構成としても良い。これによると、部品点数は増えるが、図１０のような従来のウエハ搬送装置に対しても部品（環状部材３５）を追加するだけで、本発明の効果を奏する車輪３Ｌ，３Ｒを実現出来る。

ボート受け４は、図１に示すように、断面弓形の走行面４１を有し、その走行面４１上を車輪３Ｌ，３Ｒが接しながらボート２が紙面に直交する方向に直線的に走行するように構成される。ボート受け４の走行面４１は、曲率が一定の単円弧でないことが必要であり、具体的には、図３に示すような曲率のないフラットな面や、図４に示すような中央部の曲率が大きく、側部の曲率が小さくなる曲面（例えば、放物線など）などを採用することが出来る。このような走行面４１を有するボート受け４は、板金の絞り加工や樹脂の射出成形などにより容易に作製することが可能である。なお、ボート受け４の材質はボート２と同様に石英としても良い。この場合も石英成形により容易にボート受け４を作製可能である。

なお、ボート受け４の一端に形成される受入口の近傍は、熱処理炉１００の断面に対応した断面形状、すなわち、円弧の断面形状を有するように加工すれば、熱処理炉１００とボート受け４との間におけるボートの２の乗り移り際に、境界に出来る段差が小さくなり、ボート２の載せ替えがスムーズに行えるので良い。

次に、上記のように構成されるウエハ搬送装置１による作用効果について図６を参照して説明する。なお、この図においてウエハは省略している。

まず、図６（ａ）に示すように、ボート２が略水平状態で走行しているときは、両車輪３Ｌ，３Ｒはいずれも外側の第１接点３１で走行面４１上に接して回転する。したがって、車輪３Ｌ，３Ｒともに一回転の距離が同一で、ボート２は、水平な状態で、ボート受け４の走行面４１上をまっすぐ走行する。しかし、熱処理炉１００とボート受け４との境界に出来る段差や、車輪３Ｒ，３Ｌの第１接点３１の周長なわずかな誤差から、図６（ｂ）に示すように、ボート２が傾くことがある。

この場合、一方の車輪３Ｒはボート受け４の中央に近づき、他方の車輪３Ｌはボート受け４の中央から離れるように、ボート２の中心がボート受け４の中央から他方の車輪３Ｌ側へ偏倚する。このとき、一方の車輪３Ｒは、そのまま第１接点３１でボート受け４の走行面４１に接して回転するが、他方の車輪３Ｌは、第１接点３１よりも周長の長い第２接点３２でボート受け４の走行面４１に接して回転するようになる。これにより、ボート２の進行方向が矢印Ａで示すように、一方の車輪３Ｒ側に向かうようになり、ボート２の偏倚が修正される。この結果、図６（ｂ）に破線で示すように、ボート２の傾きが略水平に戻る。なお、ボート２が逆向きに傾いた場合でも同様である。

したがって、本発明によると、ボート２の進行方向を規制するガイド５Ｌ，５Ｒ（図９，図１０参照。）をなくすことができ、ボート２の傾きの矯正機構を低コストに提供することが可能となる。

上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。この発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、この発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１−ウエハ搬送装置
２−ボート
３Ｒ，３Ｌ−車輪
３１−第１接点
３２−第２接点
４−ボート受け
４１−走行面
１００−熱処理炉
２００−ウエハ

Claims (4)

1. 中心から等しい距離に対向して配置される一対の車輪を有するとともに、ウエハを積載して搬送するボートと、
   断面弓形の走行面を有し、その走行面上を前記車輪が接しながら前記ボートが直線的に走行するボート受けと、
   を有し、前記ウエハを横型の熱処理炉内に出し入れするようにしたウエハ搬送装置であって、
   前記車輪の外周は、前記ボートの中心から遠い外側に第１接点を有し、前記ボートの中心に近い内側に前記第１接点よりも周長が長い第２接点を有し、
   前記ボートが走行方向から見て水平なときは、両車輪とも前記第１接点で前記ボート受けの走行面に接して回転し、前記ボートが走行方向から見て傾いたとき、一方の車輪が前記第１接点で前記ボート受けの走行面に接して回転するとともに他方の車輪が前記第２接点で前記ボート受けの走行面に接して回転するウエハ搬送装置。
2. 前記ボート受けの前記走行面は、曲率のないフラットな面である請求項１に記載のウエハ搬送装置。
3. 前記ボート受けの前記走行面は、中央部の曲率が大きく、側部の曲率が小さくなる曲面である請求項１に記載のウエハ搬送装置。
4. 前記車輪の外周は、前記第１接点から前記第２接点にかけて漸次径大となるテーパ面に形成された請求項１〜３のいずれかに記載のウエハ搬送装置。

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