JP2681055B2 - ウェーハ移送方法及び装置 - Google Patents

ウェーハ移送方法及び装置

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JP2681055B2 JP62117197A JP11719787A JP2681055B2 JP 2681055 B2 JP2681055 B2 JP 2681055B2 JP 62117197 A JP62117197 A JP 62117197A JP 11719787 A JP11719787 A JP 11719787A JP 2681055 B2 JP2681055 B2 JP 2681055B2
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Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 本発明は、ウエーハの加熱及び／又は処理用ファーネ
ス（furnace）装置、特に、ファーネス装置で使用され
る、ウエーハを収容するためのカセットと、ウエーハ運
搬用ボートとの間で半導体製造に使用されるウエーハを
移送するためのウエーハ移送方法及び装置に関する。 本発明はまた、垂直型ファーネスの内外部に出し入れ
される、ウエーハを積載したボートの移送方法及び装置
に関する。 ウエーハは、比較的壊れやすい基板材料（例えば、シ
リコン）から成る。ファーネスの加熱及び／又は処理に
用いるチャンバの内部でウエーハを支持するためのボー
トも、通常、比較的壊れやすい材料（例えば、石英）か
ら成る。また、ウエーハ及びボート上のコーティング
は、非常に壊れやすく、容易に破損する。よって、これ
ら材料は、カセットとボートとの間でウエーハを移送す
る過程でカセット又はボートにウエーハのエッジが衝突
してしまったとき、欠損したり剥離する。 ボートとカセットとの間でのウエーハの移送は、ウエ
ーハのエッジとカセット又はボートとの間での欠損や剥
離の原因となる接触を回避するために高い精度で行なわ
れなければならない。 上述のような接触があったり、いずれの材料がウエー
ハ又はボートから欠損しても、ウエーハ上の電気回路は
損傷を受け得る。この回路は、ともに密に集積され、超
小型の伝導性の配線又は経路を有し、シリコン、石英又
はコーティングの粒子のようなあらゆる異物を許容でき
ない。ボートに挿入され、ファーネスで加熱されるウエ
ーハは、カセットのスロットに積載されてファーネス挿
入装置に供給される。ウエーハは、ファーネスの加熱チ
ャンバ内にボートを配置する前にカセットからボートへ
移送され、ウエーハは、ファーネス内で加熱及び／又は
処理サイクルを受けた後に、ボートから取り出されカセ
ットへ戻される。 カセットとボートとの間でウエーハを移送する場合、
手動を介在させることなく清潔な環境内で動作できる自
動機構によって移送を行うことが望ましい。 また、通常、各処理サイクルにはかなりの時間が必要
とされるため、１つのボートでウエーハを保持した多数
のカセットを取扱うことのできるほど大型であることが
一般に望ましい。１度に多くのウエーハを処理すること
は、生産速度を高める。非常に多くのウエーハを多数の
別々のカセットから１つのボート内へ入れることを可能
にするためには、挿入機構は、送り元（カセット又はボ
ート）からウエーハを拾い上げ、送り先（ボート又はカ
セット）へウエーハを移送する過程で、円弧状に垂直か
つ半径方向にウエーハを移動させることができなければ
ならない。 このため、ウエーハの移送機構は、精密な構成を有
し、精密に動作しなければならない。 装置に固有の寸法許容誤差から生じるウエーハ中心の
予測位置又は校正位置からの実際のウエーハ中心の位置
の変化又は差を調節することもまた、装置は可能でなけ
ればならない。ウエーハ中心の変化又は「ずれ」は、計
測されて有効に補正されなければならず、これにより、
ウエーハとボート及びカセットとの間で起こり得る上述
のようなエッジの接触が移送動作中に除かれるべきであ
る。 発明の概要 本発明の第１の目的は、ボート又はカセットとウエー
ハのエッジとが全く接触せずにウエーハ移送機構全体に
わたってウエーハを移動させることである。 本発明の第２の目的は、移送される様々な外径をもつ
ウエーハに起因する一貫しないウエーハの取扱いによる
影響を取り除くことである。この目的は、装置内の送り
元と送り先との間でのウエーハの移送経路の間にウエー
ハの円弧にわたる両エッジの境界を検査することによっ
て達成される。ウエーハの外径の変化による影響は、ウ
エーハを保持するパドルの中心に関するウエーハの中心
の実際の「ずれ」を測定することによってなくなり、パ
ドルはこの測定された「ずれ」を補償するために必要な
横方向量（又は角回転）だけ位置を変えられる。これ
は、送り先へウエーハを連続的に移送するのに必要とさ
れる真の中心位置上に、パドルではなくウエーハを配置
する。 装置の種類やウエーハの直径が様々であるため、機構
的な変位誤差がパドルで拾い上げたときに生じ得る。パ
ドルの中心に対するウエーハの中心は、実際の「ずれ」
を測定することによって決定できる。パドルは、この測
定／校正（calibration）の「ずれ」を補償するために
必要な横方向量（又は角回転）だけ位置を変える。これ
は、ウエーハを拾い上げている間に発生する全ての誤差
をなくし、非常に正確にウエーハを送り出すための許容
誤差を装置が維持できる。これが、本発明の重要な目的
である。 本発明の第３の目的は、一方のボートがウエーハ積載
位置でウエーハを受け、他方のボートが垂直チャンバ側
ボート位置でボートを受け取るか又は垂直チャンバ内に
上昇されるように、ボートを運搬するための手段（ボー
ト交換機構）を提供することである。この目的は、回転
テーブルを使用することによって達成される。 本発明の特定的な実施例では、ウエーハ加熱及び／又
は処理用のファーネス装置が、ウエーハ移送機構付近に
多数のカセット及びボートを配置するように構成される
ウエーハ移送モジュールから成る。カセットは、カセッ
ト内の個々のスロットに個々のウエーハを保持し、ボー
トは、ボートが処理チャンバに入れられるときに、処理
されるウエーハを保持するための多数のスロットを有す
る。 ボートは、ウエーハがカセットのスロットとボートの
スロットとの間で移送される間、ウエーハ積載位置の真
上で保持される。ウエーハ移送機構は、送り元（カセッ
ト又はボート）で個々のウエーハを拾い上げるパドルを
有し、送り先（ボート又はカセット）へウエーハを運搬
する。ウエーハは、上面に開口を有するパドル上に真空
装置によって保持される。パドル上面の開口は、ウエー
ハの下面で覆われるか又は封じられる。パドルは垂直方
向に移動して、ウエーハを持上げたり、配置したりでき
る。また、カセット内外及びボート内外へと半径方向に
移動できる。パドルはまた、移送行程において円弧状に
移動できる。 ウエーハ移送機構は、それぞれ垂直方向、半径方向及
び回転方向にパドルを移動させるための垂直、半径方向
及び回転モータ駆動部を含む。 制御装置が、この垂直、半径方向及び回転モータの動
作を制御する。 ウエーハ移送機構は、パドルの半径方向の移動量を検
出するための半径方向センサを含む。その移動は、カセ
ット又はボートからウエーハを引き出す工程に含まれ
る。 パドルの真空装置は、上述のようなパドル上でのウエ
ーハの保持の他に、ボート又はカセット内のスロットに
あるウエーハの垂直位置を検出するための垂直方向セン
サ信号を与える。 また、θセンサが、パドル上に保持したウエーハの中
心に対するパドルの中心のあらゆる「ずれ」（offset）
の量の検出及び測定のために使用される。 ３つのセンサが制御装置と連動して、各カセットのス
ロット及び各ボートのスロットにおけるウエーハの予測
中心を（３座標系で行われる校正手順によって）確立す
る。 θセンサはまた、制御装置と連動して、ウエーハの実
際の移送中に生じるようなウエーハの中心に対するパド
ルの中心のあらゆる横方向の「ずれ」を検出し、補償す
る。制御装置はこの「ずれ」を解消するために必要な回
転量だけ横方向にパドルの位置を変え、これにより、各
ウエーハは、送り先へウエーハを連続して移送するため
に要求される真の中心の位置上で、パドルではなくウエ
ーハの実際の中心をもつスロット位置へ送られる。従っ
て、ウエーハは、ウエーハのエッジとスロットのエッジ
との間に所望の間隔をもったスロット内に入る。 「ずれ」の量は、パドル上の各ウエーハの２つの向き
合うエッジを検査することによって測定される。 ２つのエッジの位置をみつけることで、ウエーハ移送
機構がパドルの未修正位置に関してではなく移送機構で
のウエーハの実際の位置に関してウエーハを移動させる
ができる。 これは、ウエーハの側部エッジの位置におけるウエー
ハ移送装置に固有の大きな変化も有効になくすことがで
きる。 パドル上にウエーハの真の中心を位置することによっ
て、ウエーハ移送装置は、送り先の構造とウエーハのエ
ッジとを全く接触させずに、高精度でその送り先に各ウ
エーハを挿入することができる。 上述の特徴を組み入れ且つ上述のように機能するウエ
ーハ移送装置及び方法は、本発明の他の特定の目的を成
す。 本発明の他の目的は、以下の説明及び特許請求の範囲
から明らかになり、図面で説明される。図面は、例とし
て本発明の好適実施例及びその本質並びにこれらの本質
を適用するため意図される最良の形態と現在考えられる
ものを示す。同一又は均等の本質を実施する本発明の他
の実施例が用いられてもよく、構造上の変更が本発明及
び特許請求の範囲を逸脱することなく当業者によって所
望されるように行なわれ得る。 好適実施例の説明 本発明の実施例に従って構成されるファーネス装置
が、第１図に符号21で示される。 ファーネス装置21は、垂直ファーネス23、ボート交換
ユニット25、カセットホルダ装置27、ウエーハ移送モジ
ュール機構29、及び制御装置31から成る。 ウエーハ移送モジュール機構29の構成の詳細を第２図
に示す。 ウエーハ移送モジュール機構は、パドル33を含む。パ
ドル33は、以下で詳説さるように、カセット37内のスロ
ットとボート39内のスロットとの間でウエーハを移送す
る過程でウエーハ35を拾い上げ、保持するために使用さ
れる。 このような移送の過程でウエーハ35を拾い上げ、保持
する場合、パドル33は、第１図でそれぞれＺ、Ｒ及びθ
の文字で示す垂直（Ｚ）方向、半径（Ｒ）方向及び回転
（θ）方向に移動できる。 ウエーハ移送モジュール機構29は、カセット37からボ
ート39ヘ、又は、ボート39からカセット37への両方向に
ウエーハを移送するために使用される。つまり、垂直フ
ァーネス23内で加熱されるべきウエーハがカセットから
ボートへ移送され、このウエーハとともにボートが運ば
れる。また、垂直ファーネス23内で加熱及び／又は処理
サイクルを受けたウエーハをボート39からカセット37へ
と移送する。 第１図では、ボート39が、ウエーハ積載位置上に示さ
れている。支柱40上のボート39は、回転式テーブル41に
よってこのウエーハ積載位置に支持されている。この回
転式テーブルは、駆動モータ43、及びそれに連結した滑
車及び駆動ベルトによって回転させることができ、（第
１図で太い矢印によって示すように）180度だけ回転し
てウエーハを積載したボート39を垂直チャンバ23の直下
のチャンバ側ボート位置43へ移送する。 昇降器45が、リフトアーム47を含む。このリフトアー
ム47が、チャンバ側ボート位置43でボート39を支持する
支柱の下方フランジ49と係合し、第１図に示するよう
に、垂直チャンバ23の下方端へとボート39を上昇させ
る。昇降器45は、昇降アーム47を上下移動させるための
昇降器駆動モータ51及び回転可能な昇降ねじ53を含む。 垂直チャンバ23は、第１図に示す実施例では、垂直軸
線方向にのびたほぼ管状の部材55内に形成された容器か
ら成る。この部材55は、第１図に示す実施例では、石英
から成る。 チャンバ包囲部57が、容器、及び容器内でボート39の
スロットに保持されているウエーハ35を加熱する。 加熱が終了すると、ボート39が、垂直チャンバ23から
チャンバ側ボート位置43の回転式テーブル41へと昇降器
45によって下降される。 以上のような回転式テーブル41から成るボート交換機
構25は、１つのボート39が垂直チャンバ23内で加熱され
ている間に別のボート39ではウエーハ35を積載したり、
取り出したりできる、という連続的な動作を可能にす
る。 本発明の特定の実施例においても、ボート39は、石英
から成る。 上述のとおり、石英及び、石英表面のコーティング又
は蒸着物が、ウエーハ35のエッジと衝突したとき、それ
は容易に欠損したり、剥離する。また、シリコンウエー
ハ及びそのコーティングも、ウエーハのエッジがボート
又はカセットと衝突したとき、容易に破損する。 ウエーハ35上に形成される電子回路の小型化及び高精
度化に際し、発生する異物（例えば、石英、シリコン又
はコーティングの微粒子）により、良好な回路を所望の
生産量だけ得ようとすることが困難である、という問題
がある。このことから、このような微粒子の発生を防止
しなければならない。 ウエーハ35のエッジとカセット又は石英製ボート39内
のウエーハ支持スロットの側部との間の接触を無くすこ
とは、カセット37とボート39との間でのウエーハの移送
を行う場合に伴う装置の許容誤差に対して重要な問題で
ある。この許容誤差は、特定の送り元にあるウエーハの
実際の中心がその特定の送り元でのウエーハの予測又は
測定した中心から「ずれ」るという結果を生じることが
ある。この「ずれ」の量は、「ずれ」が検出されてその
ウエーハをその送り元からその送り先へ移送する行程で
パドルの位置を適切に調節することによって有効に解消
されなければ、ウエーハのエッジが送り先のエッジに衝
突してしまう。 上述のとおり、パドル33は、各ウエーハの移送のため
３座標方向に移動可能である。 第１図に示すように、垂直チャンバ23内で加熱を行う
以前、ボート39に積載されるウエーハ35は、カセット保
持装置27の多数のカセット37内に収容されている。カセ
ット37の各々は、カセット支持棚61上に支持される。多
数の棚61が、棒63によって支持される。棒63の各々は、
駆動機構65によって（第１図で太い矢印によって図示す
るように）所定の角度だけ回転される。これにより、カ
セット37が、カセット保持装置27の内外へ容易に出し入
れできる。 カセット37の各々は、第１図に示すように、カセット
内の個々のスロットに多数のウエーハ35を保持すること
ができる。カセットのスロットは垂直方向に整列し、ス
ロットの間隔の大きさの許容誤差は非常に小さいもので
あるが、特定のカセット37内の個々のウエーハの予測位
置を校正する場合、例えば最上部にあるスロットのよう
な、単一のスロットの単一カセットの中心位置を決定す
ることは十分に可能である。 ウエーハ35は、後側に平坦面を有するカセットに挿入
された後、カセット37がカセット保持装置27内に入れら
れる。 石英製ボート39は、図示のとおり、４本の石英棒71を
有する。変形的に、石英製ボートが、４本以上の棒を有
してもよい。第４図に示すとおり、各々の棒71には、ウ
エーハ35を受け取って保持するための多数のスロット73
が垂直方向に間隔をあけて形成されている。 ウエーハ35をスロット73に挿入する場合、ウエーハ
は、ウエーハ35のエッジとスロット73の側部との間で接
触せずにスロット内に移動されなければならない。この
ため、ウエーハは、適切な垂直方向の高さＺ及び半径方
向距離Ｒで挿入されなければならず、パドル33の半径方
向の移動Ｒの方向でウエーハをボート内に入れるとき、
パドル33上にあるウエーハ35の実際の中心が、ウエーハ
の所望の中心と実質的に直線的に整合しなければならな
い。 ウエーハ35がスロット73内に挿入されると、ウエーハ
は、スロットの下方面がウエーハ35の下側と係合、支持
するまで、ゆっくりと下げられる。 ボート39のスロット73の垂直方向の配列とスロット同
士の間隔は、比較的小さい許容誤差に維持される。しか
し、個々のボートはスロットの位置で幾らか変化した
り、支柱又は回転式テーブル上のボートの位置はボート
が取り付けられ又は交換されるとき変化したり、また、
ボートが受ける加熱及び冷却サイクルのためボートが幾
らかの焼結ひずみを受けることがあり、スロット73の位
置を校正する場合、最上部のスロット、ボートの中間部
付近のスロット、及び最下部のスロットの位置を校正す
ることが望ましい。 第３図は、ボート39の最上部、中間及び最下部のスロ
ットでのウエーハの中心位置の校正について示す。ボー
ト内の他のスロットの位置は、挿間（interpolation）
によって決定される。 次に、第２図を参照して、ウエーハ移送モジュール機
構29の構成及び動作態様について説明する。 真空ライン81がパドル33及びパドル33の上面にあるポ
ート83に接続され、パドル33がウエーハ35の下面に係合
すると、ウエーハ35がポート83に吸引されてパドル33上
に確実に保持される。また、この吸引が作用する点は、
ある特定位置でウエーハの垂直方向の位置の指示を与
え、この情報は、第１図で説明した垂直方向センサの情
報として制御装置31に供給される。制御装置では、この
信号情報に選択した増分が加えられ、この位置へウエー
ハを逆に挿入するときに使用される垂直方向のレベルの
基準を生成する。このことから、ウエーハに適した最下
部及び最上部の間隔をもったスロット構造を与えること
ができる。 レール84に沿ったパドル33の半径方向の移動は、Ｒ駆
動モータ85及びこれに連結する駆動ベルト87によってな
される。モータ85は、支持板89に取り付けられている。 この支持板89は、シャフト91によってθ方向（第２図
で太い矢印によって示す）に軸線92に関して回転可能で
ある。シャフト91の上端部が支持板89に接続され、円筒
管93内の上部及び底部付近にあるベアリング95によっ
て、円筒管93内で回転できるように取り付けられてい
る。ベアリング95は、円筒管93の下方端に図示される
（第２図を参照）。 シャフト91は、第２図で示すように、θ駆動モータ97
及びこれに連結した滑車及び駆動ベルトによって回転さ
れる。 円筒管93はまた、リフトアーム101に接続されてい
る。リフトアーム101は、駆動ねじ105によって上下方向
に駆動され、レール103上を滑動する。駆動ねじ105は、
第２図で示すように、Ｚ駆動モータ107及びこれに連結
した滑車及びベルトによって回転される。 本発明の特定の実施例で、Ｚ駆動モータ107、θ駆動
モータ97及びＲ駆動モータ85は、ステッパモータであ
る。 パドル33及びこのパドルに吸着したウエーハ35のエッ
ジが、ボートやカセットと接触せずに装置21内で三次元
座標系のすべての方向にわたって移動できる、というこ
とが本発明の重要な特徴である。 本発明は、センサを使用することによって達成され
る。センサは、まず各送り元でウエーハの中心の予測位
置を校正するために使用され、次に各ウエーハ移送の行
程でパドル33上でウエーハの中心の実際の位置を決定す
るために使用される。 パドルの中心に対するパドル上のウエーハの中心のあ
らゆる横方向の「ずれ」を測定し、次に、この「ずれ」
を効果的に無くすためにパドル33の位置を変えることの
ためにセンサを使用する、ということが本発明の特に重
要な特徴である。次に、パドル33は、送り先へウエーハ
を連続的に移送するために必要な真の中心位置上にウエ
ーハの実際の中心を位置して送り先（ボート又はカセッ
ト内のスロット）へウエーハ35を挿入できる。ウエーハ
の取り上げ中に発生するあらゆる誤差が無くなり、装置
は、ウエーハの移送に必要な許容誤差を維持することが
できる。 第１図、第２図及び第３図に示すように、ウエーハ移
送モジュール機構29は、Ｒセンサ111を含む。このＲセ
ンサ111は、パドル83がウエーハ35を移動させたときに
Ｒセンサ111の垂直方向の線上でパドル33の後方エッジ
をとらえるたびにＲセンサ111が始動されるような支持
板89上の位置に取り付けられる。よって、このＲセンサ
111によって、カセット内のスロット又はボート内のス
ロットのいずれか一方にあるウエーハの中心の半径方向
距離が、円筒管93及びその内部の回転可能なシャフト91
の垂直方向の軸線に関して決定される。この距離がわか
っているとき、制御装置31は、次にＲ駆動モータ85を制
御して関連のスロット内にウエーハを挿入し又はそこか
らウエーハを取り出す場合に、この半径方向距離だけウ
エーハを移動することができる。 第１図、第２図、第5A−5C図及び第6A−6C図に示すよ
うに、ウエーハ移送モジュール機構29は、θセンサ113
を含む。 θセンサ113は、パドル33の側部エッジ（第5A−5C図
参照）及びパドル33に保持されるウエーハ35の側部エッ
ジ（第6A−6C図参照）の両方を検出することができる固
定位置に取り付けられる。 第２図で示すように、θセンサ113は、円筒管93に接
続されたアーム115上に取り付けることができる。 校正中に、θセンサは、θ方向におけるパドル33の回
転軸92に対してパドル33の中心線を校正するために（第
5A−5C図で示すように）使用される。 第5A図に示すように、パドル33が反時計回り方向に回
転し、パドル33の左手側のエッジがセンサ113上を通過
するとき、この左手側のエッジの位置が、センサ113に
よって検出される。 第5C図で示すようにパドル33が時計回り方向に回転
し、パドル33の右手側のエッジがセンサ113上を通過す
るとき、この右手側のエッジの位置は、センサ113によ
って検出される。 パドルの側部エッジ位置は（図で示すように）それぞ
れ角度θ１及びθ２として表わされ、パドル33の中心線
の位置は従って角度θ１とθ２との間の中間にある。 当然に、第5A−5C図を参照して、パドル33がパドルの
中心線とウエーハの実際の中心とを完全に整列させて各
ウエーハを取り上げることが望ましい。しかし、実用
上、ウエーハの中心はパドル33の中心線から横方向に外
れることがあり、この横方向の「ずれ」の量が、上述し
たように、コーティング等の物質を欠損したり剥離する
力で１箇所以上のスロット表面にウエーハのエッジを衝
突させる、という問題を発生させる。従って、この横方
向の「ずれ」を測定して、上述のような接触（又は衝
突）を防止するために、「ずれ」を補償しなければなら
ない。パドルの中心に関する実際のウエーハの中心の横
方向の「ずれ」を測定し且つ補償することは、ウエーハ
のボートからカセットへの移送において重要なことであ
る。本発明は、また、このウエハ移送動作における「ず
れ」を補償することを特徴とする。 横方向の「ずれ」は、２回測定される。 第１の測定は、カセット内のウエーハの予測位置（上
述のとおり、通常は単に最上部スロット）及びボートの
最上部、最下部及び中間部スロット内のウエーハの予測
位置（上述のとおり）を校正する過程における動作より
以前に行なわれる。 第２の測定は横方向の「ずれ」に関し、送り元から送
り先への各ウエーハの各移送に関連した動作中に行なわ
れる。 第6A図から第6C図までを参照して、最初に、θセンサ
113がウエーハ35の左手側のエッジを検出するまで（第6
A図で示すように）反時計回りのθ方向にパドルを回転
させる。このとき、センサが角度θＡを指示する。 次に、第6C図で示すように、パドル33を時計回りの方
向に回転し、ウエーハ35の右手側のエッジを感知させ、
角度θＢを測定する。 次に、ウエーハの実際の中心は、２つの検出された角
度の間の中間点となる。ウエーハのこの中心線の角度が
パドル33の中心線の予め計算された角度と異なる場合、
制御装置31は次に、適切な角度方向にパドル33を回転さ
せてパドルの中心とパドル上に保持されたウエーハの中
心との間の横方向「ずれ」を無くす。これにより、ウエ
ーハは、上述のような接触もなくボート39又はカセット
37内のスロットに移送される。 要約すると、最初の校正が、各カセット及び各ボート
に対して行なわれ、カセット又はボートのスロット内の
各ウエーハの中心の予測位置を決定する。カセットを校
正する場合は、通常、カセットの最上部スロットでのウ
エーハの中心の位置だけを校正するだけで十分である。
ボートを校正する場合は、一般に、上述のとおり、第３
図で示すように、ボートの最上部スロット、中間部スロ
ット、及び最下部スロットを校正することが望ましい。 次に、θセンサ113は、校正した中心からのパドル33
上のウエーハの実際の中心のあらゆる横方向の「ずれ」
を検出し測定するために使用され、θ駆動ユニットは、
ウエーハ35がボート又はカセット内のスロットに挿入さ
れる以前にこのような横方向の「ずれ」を補償するため
に適切な方向に駆動される。 本発明の好適実施例を図示して説明してきたが、これ
らの変更及び変形が可能であり、従って詳細な説明に制
限されるものではなく、特許請求の範囲内でそのような
変更及び変形を行なえることを理解されたい。
【図面の簡単な説明】 第１図は、本発明の実施例に従って構成されるファーネ
ス装置の詳細な構成を示す。 第２図は、第１図のファーネス装置のウエーハ移送モジ
ュール機構の詳細な構成を示す。 第３図は、第１図のファーネス装置内で使用されるボー
トの校正中にウエーハがボートのスロットに挿入し又は
取り出す方法を詳細に示す説明図である。 第４図は、第３図の４−４線部分拡大図である。 第5A図〜第5C図は、第１図のウエーハ移送モジュール機
構のパドルがパドルの中心を校正する行程でθセンサよ
り上で円弧を成して移動される方法を示す部分拡大平面
図である。 第6A図〜第6C図は、θセンサがパドル上で保持されるウ
エーハの実際の中心を見つけるために用いられる方法を
示す部分拡大平面図（第5A図〜第5C図に対応する）であ
る。次に、ウエーハの中心に対するパドルの中心のあら
ゆる横方向「ずれ」が、第１図で示すウエーハ移送モジ
ュール機構によって補償されて除去される。 主要符号 21……ファーネス装置 23……垂直型チャンバ 25……ボート交換ユニット（機構） 27……カセット保持装置 29……ウエーハ移送モジュール機構 31……制御装置 33……パドル 35……ウエーハ 37……カセット 39……ボート 41……回転式テーブル 43……チャンバ側ボート位置 45……昇降器 47……リフトアーム 53……リフトねじ 65……駆動機構 71……石英製棒 73……スロット 83……ポート 85……Ｒ駆動モータ 89……支持板 91……シャフト 92……軸線 97……θ駆動モータ 101……リフトアーム 103……レール 107……Ｚ駆動モータ 111……Ｒセンサ 113……θセンサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジェームズ・イー・ハーリンガー アメリカ合衆国カリフォルニア州パロ・ アルト、パーキンソン1131 (72)発明者 カツヒト・ニシカワ アメリカ合衆国カリフォルニア州サン・ ホセ、ポーツウッド・ドライブ776 (72)発明者 ドナルド・エル・シューマン アメリカ合衆国カリフォルニア州サラト ガ、ブロックトン・レイン19500 (72)発明者 ギャリー・ダブリュ・イー アメリカ合衆国カリフォルニア州サン タ・クララ、リリック・ドライブ3700 (56)参考文献 特開 昭60−258459（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−100549（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−90887（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−184841（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 １．垂直チャンバ；ウエーハを保持するためのスロット
    を有するカセット；前記垂直チャンバで処理される多数
    のウエーハを保持するためのスロットを有するボートで
    あって、前記垂直チャンバの下方端を通じて前記垂直チ
    ャンバの内部及び外部へ出し入れできる形状を有するボ
    ート；及びチャンバ側ボート位置に位置した前記ボート
    を前記垂直チャンバの内部へと上昇し、前記ボートを前
    記垂直チャンバの内部から下降させるための昇降器手段
    を有するファーネス装置に具備したウエーハ移送装置で
    あって、 当該ウエーハ移送装置が、 ウエーハ積載位置に位置する前記ボートと前記カセット
    との間でウエーハを移送するための手段と、 前記ウエーハ積載位置と前記チャンバ側ボート位置との
    間で前記ボートを運搬するための手段とから成り、 前記ウエーハ積載位置と前記チャンバ側ボート位置との
    間で前記ボートを運搬するための前記手段が、前記ボー
    トを支持するための少なくとも１個のボート支持部を有
    する回転可能な回転式テーブルから成り、前記ボートを
    前記ボート支持部に支持し、前記回転式テーブルを回転
    させて、前記ボートを前記ウエーハ積載位置と前記チャ
    ンバ側ボート位置との間で運搬することを特徴とする、 ところのウエーハ移送装置。 ２．特許請求の範囲第１項記載のウエーハ移送装置であ
    って、 前記ボート支持部が、前記回転式テーブル上の第１の位
    置と第２の位置に設けられ、前記第１の位置で第１の前
    記ボートを支持し、前記第１の位置とは異なった前記回
    転式テーブルの第２の位置で第２の前記ボートを支持す
    ることができ、これにより、前記第１の前記ボートが前
    記ウエーハ積載位置にあるとき、前記第１の前記ボート
    内にウエーハを積載し又は前記第１の前記ボートからウ
    エーハを取り出すことができ、前記チャンバ側ボート位
    置にある前記第２の前記ボートは、前記回転式テーブル
    の前記第２の位置から取り外されて前記昇降器手段によ
    って前記垂直チャンバの内部へ上昇され又は前記垂直チ
    ャンバから前記昇降器手段によって下降された前記ボー
    トを前記回転式テーブルの前記第２の位置で支持するこ
    とができる、 ところのウエーハ移送装置。 ３．垂直チャンバ；ウエーハを保持するためのスロット
    を有するカセット；前記垂直チャンバで処理される多数
    のウエーハを保持するためのスロットを有するボートで
    あって、前記垂直チャンバの下方端を通じて前記垂直チ
    ャンバの内部及び外部へ出し入れできる形状を有するボ
    ート；ウエーハ積載位置に位置する前記ボートと前記カ
    セットとの間でウエーハを移送するための手段；前記ウ
    エーハ積載位置とチャンバ側ボート位置との間で前記ボ
    ートを運搬するための手段；及び前記チャンバ側ボート
    位置に位置した前記ボートを前記垂直チャンバの内部へ
    と上昇し、前記ボートを前記垂直チャンバの内部から下
    降させるための昇降器手段、から成るファーネス装置に
    おいて、ウエーハを移送するためのウエーハ移送方法で
    あって、 前記カセットの前記スロットと、前記ボートの前記スロ
    ットとの間でウエーハを移送する工程；及び 前記ウエーハ積載位置と前記チャンバ側ボート位置との
    間で前記ボートを運搬する工程、 から成り、 前記ボートを運搬する前記工程が、回転式テーブルに設
    けた少なくとも１個のボート支持部に前記ボートを支持
    し、前記回転式テーブルを回転することによって行われ
    ることを特徴とする、 ウエーハ移送方法。 ４．特許請求の範囲第３項記載のウエーハ移送方法であ
    って、 前記ボート支持部が、前記回転式テーブル上の第１の位
    置と第２の位置に設けられ、前記第１の位置で第１の前
    記ボートを支持し、前記第１の位置とは異なった前記回
    転式テーブルの第２の位置で第２の前記ボートを支持す
    ることができ、これにより、前記第１の前記ボートが前
    記ウエーハ積載位置にあるとき、前記第１の前記ボート
    内にウエーハを積載し又は前記第１の前記ボートからウ
    エーハを取り出すことができ、前記チャンバ側ボート位
    置にある前記第２の前記ボートは、前記回転式テーブル
    の前記第２の位置から取り外されて前記昇降器手段によ
    って前記垂直チャンバの内部へ上昇され又は前記垂直チ
    ャンバから前記昇降器手段によって下降された前記ボー
    トを前記回転式テーブルの前記第２の位置で支持するこ
    とができる、 ところのウエーハ移送方法。 ５．垂直チャンバ；ウエーハを保持するためのスロット
    を有するカセット；前記垂直チャンバで処理される多数
    のウエーハを保持するためのスロットを有するボートで
    あって、前記垂直チャンバの下方端を通じて前記垂直チ
    ャンバの内部及び外部へ出し入れできる形状を有するボ
    ート；及びチャンバ側ボート位置に位置した前記ボート
    を前記垂直チャンバの内部へと上昇し、前記ボートを前
    記垂直チャンバの内部から下降させるための昇降器手段
    を有するファーネス装置に具備したウエーハ移送装置で
    あって、 当該ウエーハ移送装置が、 ウエーハ積載位置に位置する前記ボートと前記カセット
    との間でウエーハを移送するための手段と、 前記ウエーハ積載位置と前記チャンバ側ボート位置との
    間で前記ボートを運搬するための手段とから成り、 前記ウエーハ積載位置に位置する前記ボートと前記カセ
    ットとの間でウエーハを移送するための前記手段が： 前記カセットの前記スロットにおけるウエーハの予測中
    心位置と、前記ボートの前記スロットにおけるウエーハ
    の予測中心位置とが予めわかっており、 （１）円弧状に回動可能で半径方向に移動可能な、ウエ
    ーハを支持するためのパドル、 （２）前記カセットの前記スロットにあるウエーハを支
    持した前記パドルを半径方向に移動して、前記カセット
    の前記スロットにおけるウエーハの予測中心位置と、前
    記パドルに支持した前記ウエーハの実際の中心位置との
    間の半径方向のズレを検出するための手段、 （３）前記ウエーハを支持した前記パドルを左右に回動
    し、前記パドル上に支持した前記ウエーハ周縁の２カ所
    の位置を感知して、予めわかっている前記パドルの回転
    方向の中心位置と、前記パドルに支持した前記ウエーハ
    の実際の中心位置との間の回転方向のズレを検出するた
    めの手段、及び （４）前記半径方向のズレ及び前記回転方向のズレを補
    償して、前記パドルに支持した前記ウエーハの実際の中
    心位置を前記ボートの前記スロットにおけるウエーハの
    予測中心位置に一致させるように、前記ウエーハを支持
    した前記パドルを前記ボートの前記スロットへと移動さ
    せるための制御手段、 から成る、 ところのウエーハ移送装置。 ６．垂直チャンバ；ウエーハを保持するためのスロット
    を有するカセット；前記垂直チャンバで処理される多数
    のウエーハを保持するためのスロットを有するボートで
    あって、前記垂直チャンバの下方端を通じて前記垂直チ
    ャンバの内部及び外部へ出し入れできる形状を有するボ
    ート；及びチャンバ側ボート位置に位置した前記ボート
    を前記垂直チャンバの内部へと上昇し、前記ボートを前
    記垂直チャンバの内部から下降させるための昇降器手段
    を有するファーネス装置に具備したウエーハ移送装置で
    あって、 当該ウエーハ移送装置が、 ウエーハ積載位置に位置する前記ボートと前記カセット
    との間でウエーハを移送するための手段と、 前記ウエーハ積載位置と前記チャンバ側ボート位置との
    間で前記ボートを運搬するための手段とから成り、 前記ウエーハ積載位置に位置する前記ボートと前記カセ
    ットとの間でウエーハを移送するための前記手段が： 前記カセットの前記スロットにおけるウエーハの予測中
    心位置と、前記ボートの前記スロットにおけるウエーハ
    の予測中心位置とが予めわかっており、 （１）円弧状に回動可能で半径方向に移動可能な、ウエ
    ーハを支持するためのパドル、 （２）前記ボートの前記スロットにあるウエーハを支持
    した前記パドルを半径方向に移動して、前記ボートの前
    記スロットにおけるウエーハの予測中心位置と、前記パ
    ドルに支持した前記ウエーハの実際の中心位置との間の
    半径方向のズレを検出するための手段、 （３）前記ウエーハを支持した前記パドルを左右に回動
    し、前記パドル上に支持した前記ウエーハ周縁の２カ所
    の位置を感知して、予めわかっている前記パドルの回転
    方向の中心位置と、前記パドルに支持した前記ウエーハ
    の実際の中心位置との間の回転方向のズレを検出するた
    めの手段、及び （４）前記半径方向のズレ及び前記回転方向のズレを補
    償して、前記パドルに支持した前記ウエーハの実際の中
    心位置を前記カセットの前記スロットにおけるウエーハ
    の予測中心位置に一致させるように、前記ウエーハを支
    持した前記パドルを前記カセットの前記スロットへと移
    動させるための制御手段、 から成る、 ところのウエーハ移送装置。 ７．垂直チャンバ；ウエーハを保持するためのスロット
    を有するカセット；前記垂直チャンバで処理される多数
    のウエーハを保持するためのスロットを有するボートで
    あって、前記垂直チャンバの下方端を通じて前記垂直チ
    ャンバの内部及び外部へ出し入れできる形状を有するボ
    ート；ウエーハ積載位置に位置する前記ボートと前記カ
    セットとの間でウエーハを移送するための手段；前記ウ
    エーハ積載位置とチャンバ側ボート位置との間で前記ボ
    ートを運搬するための手段；及び前記チャンバ側ボート
    位置に位置した前記ボートを前記垂直チャンバの内部へ
    と上昇し、前記ボートを前記垂直チャンバの内部から下
    降させるための昇降器手段、から成るファーネス装置に
    おいて、ウエーハを移送するためのウエーハ移送方法で
    あって、 前記カセットと前記ウエーハ積載位置に位置する前記ボ
    ートとの間でウエーハを移送する工程；及び 前記ウエーハ積載位置と前記チャンバ側ボート位置との
    間で前記ボートを運搬する工程、 から成り、 前記カセットと前記ウエーハ積載位置に位置する前記ボ
    ートとの間でウエーハを移送する前記工程が： 前記カセットの前記スロットにおけるウエーハの予測中
    心位置と、前記ボートの前記スロットにおけるウエーハ
    の予測中心位置とが予めわかっており、 （１）前記カセットの前記スロットにあるウエーハをパ
    ドルで支持し、前記パドルを半径方向に移動して、前記
    カセットの前記スロットにおけるウエーハの予測中心位
    置と、前記パドルに支持した前記ウエーハの実際の中心
    位置との間の半径方向のズレを検出する工程、 （２）前記ウエーハを支持した前記パドルを左右に回動
    し、前記パドル上に支持した前記ウエーハ周縁の２カ所
    の位置を感知して、予めわかっている前記パドルの回転
    方向の中心位置と、前記パドルに支持した前記ウエーハ
    の実際の中心位置との間の回転方向のズレを検出する工
    程、及び （３）前記半径方向のズレ及び前記回転方向のズレを補
    償して、前記パドルに支持した前記ウエーハの実際の中
    心位置を前記ボートの前記スロットにおけるウエーハの
    予測中心位置に一致させるように、前記ウエーハを支持
    した前記パドルを前記ボートへと移動させる工程、 から成る、 ところのウエーハ移送方法。 ８．垂直チャンバ；ウエーハを保持するためのスロット
    を有するカセット；前記垂直チャンバで処理される多数
    のウエーハを保持するためのスロットを有するボートで
    あって、前記垂直チャンバの下方端を通じて前記垂直チ
    ャンバの内部及び外部へ出し入れできる形状を有するボ
    ート；ウエーハ積載位置に位置する前記ボートと前記カ
    セットとの間でウエーハを移送するための手段；前記ウ
    エーハ積載位置とチャンバ側ボート位置との間で前記ボ
    ートを運搬するための手段；及び前記チャンバ側ボート
    位置に位置した前記ボートを前記垂直チャンバの内部へ
    と上昇し、前記ボートを前記垂直チャンバの内部から下
    降させるための昇降器手段、から成るファーネス装置に
    おいて、ウエーハを移送するための方法であって、 前記カセットと前記ウエーハ積載位置に位置する前記ボ
    ートとの間でウエーハを移送する工程；及び 前記ウエーハ積載位置と前記チャンバ側ボート位置との
    間で前記ボートを運搬する工程、 から成り、 前記カセットと前記ウエーハ積載位置に位置する前記ボ
    ートとの間でウエーハを移送する前記工程が： 前記カセットの前記スロットにおけるウエーハの予測中
    心位置と、前記ボートの前記スロットにおけるウエーハ
    の予測中心位置とが予めわかっており、 （１）前記ボートの前記スロットにあるウエーハをパド
    ルで支持し、前記パドルを半径方向に移動して、前記ボ
    ートの前記スロットにおけるウエーハの予測中心位置
    と、前記パドルに支持した前記ウエーハの実際の中心位
    置との間の半径方向のズレを検出する工程、 （２）前記ウエーハを支持した前記パドルを左右に回動
    し、前記パドル上に支持した前記ウエーハ周縁の２カ所
    の位置を感知して、予めわかっている前記パドルの回転
    方向の中心位置と、前記パドルに支持した前記ウエーハ
    の実際の中心位置との間の回転方向のズレを検出する工
    程、及び （３）前記半径方向のズレ及び前記回転方向のズレを補
    償して、前記パドルに支持した前記ウエーハの実際の中
    心位置を前記カセットの前記スロットにおけるウエーハ
    の予測中心位置に一致させるように、前記ウエーハを支
    持した前記パドルを前記カセットの前記スロットへと移
    動させる工程、 から成る、 ところのウエーハ移送方法。
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