JP3149027B2

JP3149027B2 - 熱処理用ボートの位置決め装置

Info

Publication number: JP3149027B2
Application number: JP27089290A
Authority: JP
Inventors: 喜之播磨
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 1990-10-09
Filing date: 1990-10-09
Publication date: 2001-03-26
Anticipated expiration: 2016-03-26
Also published as: JPH04146646A

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は、熱処理用ボートの位置決め装置に関する。

（従来の技術）半導体デバイスの製造工程における成膜工程や熱拡散
工程においては、同時に多数の半導体ウエハに対して処
理するバッチ式熱処理を施すことが行われている。一
方、半導体ウエハの輸送は、一般に樹脂製のウエハカセ
ットに多数枚収容して行っているが、上述したようなバ
ッチ式で熱処理するに際しては、半導体ウエハをウエハ
カセットから上記熱処理温度に耐え、コンタミのない石
英等からなるウエハボートに移載することが行われてい
る。このウエハボートは、多数例えば150枚のウエハを
縦型炉においては棚積み収容するように構成されたもの
である。

このような半導体ウエハの移載は、１枚もしくは複数
枚のウエハを一括して把持する移載機構により行われ
る。そして、このような移載機構を使用するにあたって
は、移載を行うそれぞれの容器、具体的にはウエハカセ
ットとウエハボート双方の位置を正確に移載位置に位置
決めすることが重要である。

そこで、上記移載位置におけるウエハボートの位置決
めは、ウエハ面が垂直状態で移載が可能なようにウエハ
ボートを水平方向に配置した状態で、例えばウエハボー
トの両方の端面をエアーシリンダ等で押圧することによ
って行っている。

（発明が解決しようとする課題）ところで、上記石英等によって構成されたウエハボー
トは、両端面間の距離と各ウエハ収納棚の位置の双方を
正確に作製することは困難であると共に高価となるた
め、通常、一方の端面を基準面とし、この基準面から各
ウエハ収納棚（溝または爪）の位置を設定している。こ
のため、両端面から各ウエハ収納棚間までの距離には、
作製誤差によってばらつきが存在している。

このように、端面間距離にばらつきを有しているウエ
ハボートの位置決めを、上述したような両端面を押圧す
る方法によって行うと、上記端面間距離のばらつきに起
因して、設定位置から位置ずれが生じてしまうという問
題がある。

また、ウエハボートの基準面と反する側の端面は、基
準面との平行度にも狂いが生じている場合があり、この
ような場合には、さらに位置ずれを助長する結果とな
る。

本発明は、このような従来の事情に対処してなされた
もので、例えばウエハボートのように、少なくとも一方
の端面のみが正確に加工設定されている被位置決め体の
該基準面による位置決めを、容易にかつ正確に行うこと
を可能とした熱処理用ボートの位置決め装置を提供する
ことを目的としている。

［発明の構成］（課題を解決するための手段）すなわち、請求項１の発明は、少なくとも一方の端面
が、基準面とされた熱処理用ボートの前記基準面および
他方の端面にそれぞれ位置決め用部材を押し当てて位置
決めを行う熱処理用ボートの位置決め装置において、前記熱処理用ボートが載置されるボート載置部材と、
前記基準面を押圧する基準面位置決め用部材と、前記他
方の端面を押圧する端面位置決め用部材とを具備し、前記基準面位置決め用部材による押圧力が、前記端面
位置決め用部材の押圧力より大きく設定されているとと
もに、前記ボート載置部材と、前記基準面位置決め用部材
と、前記端面位置決め用部材が、夫々複数設けられ、こ
れらの部材を前記熱処理用ボートによって変更すること
により、クロスコンタミの発生を防止可能に構成された
ことを特徴としている。

また請求項２の発明は、請求項１記載の熱処理用ボー
トの位置決め装置において、前記基準面位置決め用部材と、前記端面位置決め用部
材が、位置決め用の押圧駆動機構に、所定角度の範囲で
揺動可能に取付けられたことを特徴としている。

（作用）本発明の熱処理用ボートの位置決め装置においては、
位置決め用部材により基準面側の端面を押圧する力を、
他方の端面側の押圧力より大きく設定している。これに
より、両端面間の距離が設定距離から多少ずれていたと
しても、設定した押圧力が低い他方の端面側の押圧は補
助的な役割を果たし、設定した押圧力が高い基準面側の
位置が正確に位置決めされる。また、ボート載置部材
と、基準面位置決め用部材と、端面位置決め用部材が、
夫々複数設けられ、これらの部材を熱処理用ボートによ
って変更することにより、異なった処理を行った熱処理
用ボートに対する接触部を変更することができ、クロス
コンタミの発生を防止することができる。

（実施例）以下、本発明の実施例について、図面を参照して説明
する。

第１図に示すように、例えば前工程から搬送されてき
たウエハボート１は、垂直方向の位置決めを行うボート
載置台２上に水平方向に配置される。なお、ここでは上
記ウエハボート１が位置決め処理を行う被処理物とな
る。

上記ボート載置台２上に配置されたウエハボート１の
両端面1a、1bから所定の距離離れた位置には、位置決め
用の押圧駆動機構例えばエアーシリンダ３、４がそれぞ
れ配置されている。上記エアーシリンダ３、４には、そ
れぞれレギュレータ５およびスピードコントローラ６が
介挿されたエアー供給配管７が接続されており、このエ
アー供給配管７はエアー源８に接続されている。

また、上記エアーシリンダ３、４の可動ロッド3a、4a
には、それぞれコ字形の位置決め用部材９が設置されて
おり、これら位置決め用部材９の先端には、それぞれ石
英等からなる押圧片10がそれぞれねじ止め固定されてい
る。また、上記位置決め用部材９は、可動ロッド3a、4a
に対する設置位置を中心として、数度（図中、θで示
す）の範囲で揺動可能となるように取付けられている。

上記ウエハボート１は、石英からなる一対の支持板1
1、12間に、石英からなる４本の支持棒13が一方側を開
放する如く平行に取り付けられて構成されている。上記
各支持棒13には、半導体ウエハ14が棚積み収納されるよ
うに、多数の収納用切り込み13aが設けられている。

ここで、上記一対の支持板11、12のうち、一方の支持
板11の外面（1a）が基準面とされており、この基準面1a
に対して各支持棒13は直角に設置されている。また、各
ウエハ収納用切り込み13aは、それぞれ基準面1aと平行
に、かつ基準面1aからの距離が設置距離となるように設
けられている。

次に、上記構成のウエハボート位置決め機構を用いた
位置決め方法について説明する。

まず、上記ウエハボート１の基準面1a側に配置された
エアーシリンダ３の押圧力を、他方のエアーシリンダ４
の押圧力より大きく設定する。

このように、エアーシリンダ３、４間の押圧力を変え
て設定するためには、例えばそれぞれに対して供給する
エアー圧をレギュレータ５によって変化させるか、ある
いは異なる径のエアーシリンダ３、４を用いることによ
って行うことができる。この実施例においては、基準面
1a側のエアーシリンダ３に供給するエアー圧を5kg/cm²
とし、他方のエアーシリンダ４に供給するエアー圧を3k
g/cm²とすることによって、基準面1a側のエアーシリン
ダ３の押圧力を大きく設定している。

位置決め動作は、以下の通りである。

まず、第２図（ａ）に示すように、基準面1a側のエア
ーシリンダ３にエアーを供給して駆動させ、ボート載置
台２上に配置されたウエハボート１の基準面1aに対し
て、位置決め用部材９を押圧片10を介して押し当てる。

この基準面1a側のエアーシリンダ３による伸縮量は、
ウエハボート１の基準面1aが設定した所定の位置となる
ように、正確に設定する。このエアーシリンダ３の位置
決め用部材９による押圧によって、ウエハボート１の基
準面1aは所定の位置に位置決めされる。なお、この基準
面1a側の位置決め用部材９の取付け方法は、固定として
もよい。

次に、第２図（ｂ）に示すように、他方のエアーシリ
ンダ４にエアーを供給して駆動させ、ウエハボート１の
他方の端面1bに対して、位置決め用部材９を押し当て
る。

このエアーシリンダ４の伸縮量は、ウエハボート１の
端面1a、1b間距離ｌが所定の最大誤差で加工された場合
でも、ウエハボート１を十分押圧と開放できるように設
定する。

ここで、上記エアーシリンダ４の押圧力は、基準面1a
側のエアーシリンダ３の押圧力より小さく設定されてい
るため、上記ウエハボート１の端面1a、1b間距離ｌが所
定の誤差範囲内で長くもしくは短く加工されていたとし
ても、基準面1aの位置を狂わせることはない。また、ウ
エハボート１の他方の端面1bが、基準面1aとの平行度に
狂いが生じている場合においても、このエアーシリンダ
４先端部に位置決め用部材９の中心部が揺動可能に取付
けられているため、ウエハボート１を所定の位置に位置
決めすることができる。

このようにして位置決めを行うことにより、端面間距
離ｌに誤差が生じている可能性が高く、かつその誤差量
が比較的大きい石英製のウエハボート１の位置決めを、
正確にかつ容易に行うことができる。

また、上記したようなウエハボート位置決め機構は、
例えば第３図に示すような熱処理装置内に設置される。

第３図において、21は縦型の熱処理炉本体であり、こ
の炉本体21は並列して複数配置されている。これら炉本
体21の前方位置には、炉本体21と平行してウエハボート
１を垂直な状態で搬送するボート搬送機構22が設けられ
ている。

一方、上記したウエハボート位置決め機構30は、半導
体ウエハ14が多数枚例えば25枚収納されるウエハキャリ
ア31の載置位置32と近接して設置されており、ウエハボ
ート位置決め機構30上に配置されたウエハボート１と上
記ウエハキャリア31間で、図示を省略したウエハ突き上
げ部とウエハ把持移動部とからなるウエハ移載機構によ
り、半導体ウエハ14の移載が行われる。

また、ボート搬送機構22とウエハボート位置決め機構
30間でのウエハボート１の受け渡しは、ウエハボート１
を垂直状態から水平状態および水平状態から垂直状態に
変換しながら搬送する水平垂直変換搬送装置33により行
われる。

上記構成の熱処理装置においては、半導体ウエハ14の
移載およびウエハボート１の受け渡しを、ウエハボート
位置決め機構30によってウエハボート１を正確に位置決
めした状態で行うことができるため、ウエハボート１の
寸法等に誤差が生じている場合においても、半導体ウエ
ハ14の移載時の半導体ウエハ14とウエハボート１の接触
による破損等を防止することが可能となると共に、水平
垂直変換搬送装置33によるウエハボート１の受け渡しも
確実に行うことが可能となる。また、ウエハボート１と
半導体ウエハ14の不要な接触によって、半導体ウエハ14
の微細な割れや膜はがれが発生し、この塵が半導体ウエ
ハ14に付着して半導体素子の歩留りを低下させることも
改善することができる。これらによって、熱処理工程の
処理効率および処理品質の向上が図れる。

また、上記したように複数の炉本体21を有する熱処理
装置において、各炉本体21で異なる処理を行うような場
合、例えば位置決め時の押圧駆動機構であるエアーシリ
ンダ３（４）は、第４図に示すように、複数例えば２セ
ットのエアーシリンダ３を枠体41で保持すると共に、こ
の枠体41を回転可能とし、各処理に応じたエアーシリン
ダ３を適宜使用することによって、異なる熱処理がされ
たウエハボート１に対して同一のウエハボート位置決め
部材９に設けられた押圧片10が接触しないようにするこ
とができ、異なる処理間でのクロスコンタミの発生を防
止することができ、処理品質の向上が図れる。

また、ボート載置台２も、第５図に示すように、回転
可能な支持台42の両面に、例えば石英からなるボート載
置部材43を配置することによって、同様に異なる処理間
でのクロスコンタミの発生を防止することができ、処理
品質の向上が図れる。

なお、上記実施例においては、本発明方法を熱処理装
置におけるウエハボートの位置決めに適用した例につい
て説明したが、本発明はこれに限定されるものではな
く、各種物品の位置決めに適用することが可能である。

［発明の効果］以上説明したように、本発明の熱処理用ボートの位置
決め装置によれば、ウエハボートが寸法誤差を有してい
る。場合も正確に、かつ容易に位置決めを行うことが可
能となり、また、異なった処理を行った熱処理用ボート
に対する接触部を変更することができるので、クロスコ
ンタミの発生を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法を適用した一実施例のウエハボート
位置決め機構の構成を模式的に示す図、第２図（ａ）お
よび（ｂ）は第１図の位置決め機構による位置決め動作
を示す図、第３図は第１図の位置決め機構を適用した熱
処理装置の概略構成を示す図、第４図はウエハボート位
置決め機構における押圧駆動機構の一例を示す図、第５
図はウエハボート位置決め機構におけるボート載置台の
一例を示す図である。１……ウエハボート、1a……基準面、２……ボート載置
台、３、４……エアーシリンダ、５……レギュレータ、
７……エアー供給配管、８……エアー源、９……位置決
め用部材、10……石英からなる押圧片。

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01L 21/68 H01L 21/22 511 H01L 21/22 501

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも一方の端面が、基準面とされた
熱処理用ボートの前記基準面および他方の端面にそれぞ
れ位置決め用部材を押し当てて位置決めを行う熱処理用
ボートの位置決め装置において、前記熱処理用ボートが載置されるボート載置部材と、前
記基準面を押圧する基準面位置決め用部材と、前記他方
の端面を押圧する端面位置決め用部材とを具備し、前記基準面位置決め用部材による押圧力が、前記端面位
置決め用部材の押圧力より大きく設定されているととも
に、前記ボート載置部材と、前記基準面位置決め用部材と、
前記端面位置決め用部材が、夫々複数設けられ、これら
の部材を前記熱処理用ボートによって変更することによ
り、クロスコンタミの発生を防止可能に構成されたこと
を特徴とする熱処理用ボートの位置決め装置。
【請求項２】請求項１記載の熱処理用ボートの位置決め
装置において、前記基準面位置決め用部材と、前記端面位置決め用部材
が、位置決め用の押圧駆動機構に、所定角度の範囲で揺
動可能に取付けられたことを特徴とする熱処理用ボート
の位置決め装置。