JP3965131B2

JP3965131B2 - 基板処理装置

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Publication number: JP3965131B2
Application number: JP2003105249A
Authority: JP
Inventors: 勝彦小山
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 2003-04-09
Filing date: 2003-04-09
Publication date: 2007-08-29
Anticipated expiration: 2023-04-09
Also published as: JP2004311821A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば半導体ウエハ等の基板を基板保持具に搭載して所定の処理例えば熱処理を行う基板処理装置において、基板を棚状に収納する収納容器と基板を棚状に搭載する基板保持具との間で基板の搬送を行う基板搬送装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体製造装置の一つとして、多数の半導体ウエハ（以下「ウエハ」という）に対して一括（バッチ）で熱処理を行う熱処理装置がある。この熱処理装置は、例えば図１２に示すように複数枚のウエハ１を収納したキャリア１０が外部に対して搬入出される搬入搬出領域を備え、自動搬送ロボット又はオペレーターにより、前記キャリア１０が前記搬入搬出領域に搬入される。そして移載装置１１により、前記キャリア１０内のウエハ１を、多数枚のウエハ１が棚状に保持されるウエハボート１２に移載して、当該ウエハボート１２を図示しない熱処理炉に搬入することにより、多数枚のウエハ１に対して同時に所定の熱処理が行われる。
【０００３】
前記移載装置１１は、昇降自在、鉛直軸周りに回転自在、略水平方向に移動自在に構成された基台１４と、この基台１４に沿って進退自在に構成された、多数枚例えば５枚のウエハ１を保持するためのフォーク１３（１３ａ〜１３ｅ）と、を備えている。またキャリア１０内のウエハ１の配列間隔と、ウエハボート１２のウエハ１の配列間隔とが異なる場合も有るため、フォーク１３の配列間隔（ピッチ）がピッチ変換機構１５により変換できるようになっている。
【０００４】
前記フォーク１３は、例えば図１３に示すように、固定部１６（１６ａ，１６ｂ）により基端側が上下に挟みこまれてネジ止めされた状態で保持され、この固定部１６の基端側が基台１４の後端側に設けられたピッチ変換機構１５に接続されて、これによりフォーク１３同士のピッチが変換されるようになっている。この際、前記フォーク１３のピッチは、例えばピッチ変換機構１５の図示しないモータにより一義的に決定されるものであり、キャリア１０との間でウエハ１の受け渡しを行う場合と、ウエハボート１２との間でウエハ１の受け渡しを行う場合に、夫々予め設定された方向にモータを所定量回転駆動させることにより、予め設定されたピッチに変換されるように構成されている。
【０００５】
ここでフォークの上下方向の間隔を変換させて、キャリアとウエハボートとの間でウエハの受け渡しを行う移載装置としては、例えば特許文献１の構成が提案されている。この装置では、支持板の基端側が固定部により上下から挟まれるように支持され、この固定部が取付部に固定され、この取付部がピッチ変換機構の移動体に一体に設けられている。
【０００６】
また前記移載装置により、自動的にキャリアとウエハボートとの間でウエハの移載が行われるので、移載されるウエハの有無を検知するためのウエハセンサが必要となるが、このように移載装置にウエハセンサを設ける例としては、特許文献２の構成や特許文献３の構成が提案されている。特許文献２の移載装置は、フォークの側部に静電容量センサを設けるように構成され、特許文献３の移載装置は、移載アームの基部一側部に、移載アーム上に支持されたウエハの上下位置で対峙する１対の光センサを設けるように構成されている。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００１−４４２６０号公報（図１、図２、段落００１３、段落００１８、段落００２４）
【特許文献２】
特開平８−３３５６２２号公報（請求項１、請求項２、段落００１４、段落００３３）
【特許文献３】
特開平７−２７３１６５号公報（図１０、図１１、段落００３２）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで上述の移載装置１１では、既述のように、フォーク１３は固定部１６によりピッチ変換機構１５に固定されているが、この際特許文献１の構成のように、固定部を取付部に微調整して固定しても、支持板（フォーク）が水平面に対して完全に平行になるように組み立てることは極めて困難である。ここでピッチ変換機構１５に固定されている側の位置は、前記ピッチ変換機構１５側で予め決定されているので、フォーク１３の平行度は、フォーク１３を固定部１６に取り付けるときの組み立て誤差や、フォーク１３の面材及び固定部１６の平坦性により決定され、フォーク１３が水平面に対して完全に平行になるように設定するには、使用される部材や部品等の加工精度、組み立て精度において、極めて高いレベルが要求される。
【０００９】
このため実際には加工誤差や組み立て誤差により、図１３に示すように、全てのフォーク１３が水平面に対して完全に平行になるようには設定できず、例えばあるフォーク１３ａとこれに隣接するフォーク１３ｂとの間では、夫々の固定部１６ａ、１６ｂの配列間隔ａと、フォーク１３の先端側の配列間隔ａ’との間には僅かな誤差が生じてしまう。
【００１０】
ここで１２インチサイズのウエハを処理する場合、図１４に示すように、前記フォーク１３の配列間隔Ｌ１は、ウエハボート１２のウエハの配列間隔が８ｍｍ程度であるので、例えば最小ピッチが７ｍｍ、最大ピッチが２１ｍｍ程度に設定されている。この際前記フォーク１３の厚さは３．６ｍｍであるので、配列間隔が８ｍｍのときの上下方向に隣接するフォーク１３ａ，１３ｂ同士の間の隙間Ｌ２は４．４ｍｍであり、ここに厚さが０．７７５ｍｍのウエハが搭載される。
また近年では、１バッチの処理枚数を増やして処理効率を高めるために、ウエハボート１２上のウエハの配列間隔が更に狭くなる傾向がある。さらにウエハがますます大口径化する傾向にあり、これに伴い、固定部１６からフォーク１３先端までの寸法が長くなり、さらにフォークの平行度の狂いが大きくなることが懸念される。
【００１１】
これにより今後はフォーク１３の基端側の配列間隔ａと先端側の配列間隔ａ’との間の微妙な誤差がウエハの受け渡しに大きく影響を与え、この誤差を含んだままフォーク１３とウエハボート１２との間でウエハ１の受け渡しを行おうとすると、フォーク１３がウエハボート１２に搭載されているウエハ１に衝突したり、フォーク１３上のウエハ１がウエハボート１２に設けられたウエハ載置用の溝部に載置出来なくなるといった事態が発生し、ウエハ１の受け渡しができなくなるおそれがあり、フォーク１３のより正確な平行度が期待されていた。
【００１２】
さらにまたフォーク１３の平行度の狂いが大きくなると、特許文献２の構成ではフォークの側部にウエハセンサを設けており、また特許文献３の構成では、フォークの固定部材にウエハを上下から挟むようにウエハセンサを設けているので、いずれの構成もウエハの受け渡し時に、ウエハセンサがフォークと共にウエハボート１２やキャリア１０内に支持されたウエハ１に衝突する事態が発生する可能性があった。
【００１３】
また既述の移載装置１１では、５枚のフォーク１３が同時に進退されるので、１枚のフォーク１３の水平面に対する平行度が悪い場合でも、他のフォーク１３におけるウエハの受け渡しに悪影響を与えることになり、この場合には全てのフォーク１３を取り外し、初めから組み立て作業を行う必要がある。
【００１４】
そこで本発明者らは、ピッチ変換機構１５にフォーク１３を取り付けた後、フォーク１３の基端側にてフォーク１３の平行度の微調整を行なうことを検討している。この場合、移載装置１１では、既述のように組み立て時に大きな誤差が生じないように、予め加工精度や組み立て精度が考慮されており、ピッチ変換機構１５に固定されている側の位置精度はかなり正確であるので、フォーク１３の先端部の配列間隔ａ’を、予め予定されたフォーク１３の平行度を確保するため（間隔ａとａ’とが一致するように）、ピッチ変換機構１５に固定された側において水平方向に対する傾きを調整することにより、フォーク１３の平行度の微調整を行なうことができると考えている。
【００１５】
しかしながら上述の特許文献１の構成では、フォークと固定部とを予めネジにより固定した状態でピッチ変換機構に固定しているので、フォークと固定部とが一体となった状態であり、フォークをピッチ変換機構に取り付けた後で、フォークの基端側で先端部の間隔の微調整を行うことについては考慮されておらず、前記微調整を行うことはできない。
【００１６】
さらに上述の特許文献２，３の構成においても、フォークをピッチ変換機構に取り付けた後にて、フォークの基端側で先端部の間隔の微調整を行って当該フォークの平行度を確保することについては考慮されていなく、フォークの基端側で前記平行度を調整すると、フォークとウエハセンサとの当初の位置関係が狂ってしまい、ウエハの受け渡し時にウエハセンサがウエハやウエハボートと衝突したり、ウエハの有無を検出できない場合が発生してしまう。
【００１７】
本発明はこのような事情に基づいてなされたものであり、その目的は、基板搬送装置において、配列間隔調整機構と支持部材との間で支持部材の上下方向の傾きを微調整できるように構成することにより、支持部材の平行度を高め、かつ支持部材の平行度の微調整を行った後においても、基板センサにより支持部材上の基板の有無を確実に検出することができる技術を提供することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
このため本発明は、複数の基板が棚状に収納された収納容器と、基板を多段に保持する基板保持具と、前記収納容器と基板保持具との間で基板を搬送する基板搬送装置と、を備えた基板処理装置において、
前記基板搬送装置は、移動自在な搬送基体と、
複数の基板を保持するために各々略水平に、上下に複数段に配列された板状の支持部材と、
前記搬送基体に進退自在に設けられ、前記支持部材の配列間隔を調整するための配列間隔調整機構と、
この配列間隔調整機構に基端側が固定され、前記支持部材の基端側を保持するための保持部材と、
前記支持部材の上下方向の傾きを調整した状態で、当該支持部材の基端側を前記保持部材に固定するための傾き調整機構と、
最上段の支持部材に支持された基板を検出するための最上段用の基板センサと、
最上段の支持部材を除く支持部材に保持された基板を検出するために基板の周縁よりも内側に位置するように設けられた光センサからなる２段目以降用の基板センサと、を備え、
前記最上段用の基板センサは、最上段の支持部材と同じ高さ位置でかつその外側あって、当該支持部材に保持された基板の周縁よりも内側位置にて当該支持部材に設けられた発光センサ及び受光センサのうちの一方の光センサと、この一方の光センサの光軸を当該基板が遮るように当該支持部材における基板よりも基端側に配置された発光センサ及び受光センサのうちの他方の光センサと、を備え、
前記２段目以降用の基板センサは、互いに上下に隣接する支持部材のうちの
上段側の支持部材と同じ高さ位置でかつその外側であって、当該支持部材に設けられた発光センサ及び受光センサのうちの一方の光センサと、下段側の支持部材と同じ高さ位置でかつその外側であって、前記一方の光センサと対応する位置にて当該支持部材に設けられた発光センサ及び受光センサのうちの他方の光センサと、を備え、これら一方の光センサと他方の光センサとにより下段側の支持部材に保持された基板の有無を検出することを特徴とする。
【００１９】
このような構成では、配列間隔調整機構と支持部材との間で、傾き調整機構により支持部材の上下方向の傾きを微調整することができ、これにより前記支持部材の平行度の微調整が行われ、前記平行度を高めることができる。また基板センサが支持部材に設けられているので、支持部材の平行度の微調整後も、支持部材と基板センサとの位置関係が変化せず、支持部材の平行度の微調整を行った後においても、基板センサにより支持部材上の基板の有無を確実に検出することができる。
【００２０】
ここで前記支持部材は、基板が載置される保持アームと、この保持アームの基端側が固定される板状の調整部材とにより構成され、前記光センサはこの調整部材に設けられ、前記調整部材の基端側が前記保持部材に前記傾き調整機構により固定されるように構成してもよい。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下に本発明に係る基板処理装置を縦型熱処理装置に適用した実施の形態について説明する。図１は縦型熱処理装置の内部を示す縦断側面図である。図中２は装置の外装体を構成する筐体であり、この筐体２内には、基板であるウエハＷを収納した収納容器であるキャリアＣが装置に対して搬入、搬出されるための搬入搬出領域Ｓ１と、キャリアＣ内のウエハを搬送して後述の熱処理炉内に搬入するための移載領域であるローディングエリアＳ２とが形成されている。搬入搬出領域Ｓ１とローディングエリアＳ２とは隔壁２１により仕切られており、搬入搬出領域Ｓ１は大気雰囲気とされ、ローディングエリアＳ２は不活性ガス雰囲気例えば窒素（Ｎ2）ガス雰囲気又は清浄乾燥気体（パーティクル及び有機成分が少なく、露点−６０℃以下の空気）とされている。
【００２２】
前記搬入搬出領域Ｓ１は、装置の正面側から見て手前側に位置する第１の領域２２と、奥側に位置する第２の領域２３とからなる。第１の領域２２には、例えば２個のキャリアＣを載置するために配置された第１の載置台２４が設けられている。キャリアＣは、基板である例えば直径３００ｍｍのウエハＷが複数枚例えば２５枚棚状に所定の配列間隔で配列されて収納され、前面の図示しない取り出し口が蓋体により塞がれた例えば樹脂からなる密閉型のキャリアＣが用いられる。
搬入搬出領域Ｓ１における第２の領域２３には、第１の載置台２４に対して夫々一列に前後に並ぶように第２の載置台２５が配置されている。また第２の領域２３の上部側にはキャリアＣを保管するキャリア保管部２６が設けられ、さらに第２の領域２３にはキャリアＣを第１の載置台２４、第２の載置台２５並びにキャリア保管部２６との間で搬送するキャリア搬送機構２７が設けられている。
【００２３】
前記隔壁２１には、第２の載置台２５に載置されたキャリアＣが当該隔壁２１に当接したときに、キャリアＣ内とローディングエリアＳ２とを連通する開口部２０が形成されている。また隔壁２１におけるローディングエリアＳ２側には、開口部２０を開閉する扉２８が設けられると共に、この扉２８を閉じたままでキャリアＣの蓋体を開閉する蓋開閉機構２９が設けられている。この扉２８は、キャリアＣの蓋体が開かれた後、図示しない扉開閉機構により蓋開閉機構２９と蓋体とを共にウエハＷの移載の邪魔にならないように例えば上方側又は下方側に退避するように構成される。また隔壁２１の開口部２０における側縁部側には不活性ガス供給管（図示せず）、開口部２０の下端側には排気路（図示せず）が夫々設けられており、これらにより蓋体が開かれたキャリアＣ内に不活性ガス例えば窒素ガスを供給して内部の空気と置換するためのガス置換手段が構成されている。
【００２４】
前記ローディングエリアＳ２には、下端が炉口として開口された縦型の熱処理炉３１が設けられ、この熱処理炉３１の下方側には、多数枚のウエハＷを棚状に所定の配列間隔（例えば上下方向に隣接する上方側のウエハの上面とそのウエハの下方側のウエハの上面との距離が８〜１６ｍｍ程度）に配列保持する基板保持具であるウエハボート３２がキャップ３４の上に載置されている。キャップ３４は昇降機構３５に支持されており、この昇降機構３５によりウエハボート３２が熱処理炉３１に対して搬入あるいは搬出される。またウエハボート３２と隔壁２１の開口部２０との間には、基板搬送装置であるウエハ搬送機構４が設けられている。このウエハ搬送機構４によりウエハボート３２と第２の載置台２５上のキャリアＣとの間でウエハの搬送が行われる。
【００２５】
次に上述の縦型熱処理装置におけるウエハＷの流れについて説明する。先ずクリーンルームの天井部に沿って移動する図示しない自動搬送ロボットによりキャリアＣが第１の載置台２４に載置される。続いてキャリア搬送機構２７により前記キャリアＣが第２の載置台２５に搬送され、このキャリアＣは図示しない機構により隔壁２１の開口部２０に気密に当接される。なおキャリアＣは、一旦キャリア保管部２６に収納された後、第２の載置台２５に搬送される場合もある。
【００２６】
この後蓋開閉機構２９によりキャリアＣから蓋体が取り外され、続いて図示しないガス供給管から不活性ガス例えば窒素ガスがキャリアＣ内に向けて吹き出されて、キャリアＣ内及びキャリアＣと扉２８との間の空間が窒素ガスにより置換される。その後、扉２８、蓋開閉機構２９及び蓋体が例えば上昇して開口部２０から退避し、キャリアＣ内とローディングエリアＳ２とが連通した状態となる。
【００２７】
そしてウエハ搬送機構４によりキャリアＣ内のウエハＷが順次取り出されてウエハボート３２に移載される。キャリアＣ内のウエハＷが空になると、上述と逆の動作でキャリアＣの蓋体が閉じられ、第２の載置台２５が後退してキャリアＣが隔壁２１から離れ、キャリア搬送機構２７によりキャリア保管部２６に搬送されて一時的に保管される。一方ウエハボート３２に所定枚数のウエハＷが搭載されると、熱処理炉３１に搬入されてウエハＷに対して熱処理たとえばＣＶＤ、アニール処理、酸化処理などが行われる。熱処理が終了すると、上述と逆の動作でウエハＷがキャリアＣ内に戻される。
【００２８】
続いて本実施の形態の主要部であるウエハ搬送機構４について図を参照して詳細に説明する。先ずウエハ搬送機構４の全体構成について図１、図２に基づいて説明すると、このウエハ搬送機構４は、ウエハＷを保持する複数枚の保持アームから構成されるフォーク４１と、これらフォーク４１を進退自在に支持する搬送基体５と、前記搬送基体５に設けられ、フォーク４１のピッチを変換する配列間隔調整機構６と、を備えており、前記搬送基体５が、昇降自在、キャリアＣの配列方向に沿って左右に伸びるガイド機構（図示せず）に沿って左右方向に移動自在、鉛直軸の回りに回動自在に構成されている。
【００２９】
前記フォーク４１は、例えば夫々ウエハＷを保持し得るように第１のフォーク４１ａ、第２のフォーク４１ｂ、第３のフォーク４１ｃ、第４のフォーク４１ｄ、第５のフォーク４１ｅの５段構成になっており、これらフォーク４１ａ〜４１ｅは、例えば図３に示すように、平面的に見て所定の空間を挟んで進退方向に伸びる２本の腕部４０ａ，４０ｂを備えている。このようなフォーク４１では、例えば図３及び図４に示すように、フォーク４１の腕部４０ａ，４０ｂの先端側の２箇所と、基端側の２箇所に夫々形成された段部４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄにウエハの周縁部を載置することにより、ウエハをフォーク４１から僅かに浮上させた状態で保持するようになっている。
【００３０】
続いて前記フォーク４１の取り付け構造についてフォーク４１ａを代表して説明する。前記フォーク４１ａの基端部は、調整部材をなす調整プレート７１に上下方向から挟み込まれた状態でネジ止めされることにより、前記調整プレート７１に一体的に固定されている。この調整プレート７１は、例えばフォーク４１ａの下方側の部材がアルミニウム、上方側の押え部材がステンレスにより構成され、平面形状が略長方形状に形成された板状体よりなり、調整プレート７１の先端側（フォーク側）は、フォーク４１に保持されたウエハＷの周縁部に沿って円弧状に形成されている。
【００３１】
このような調整プレート７１は保持部材７２を介して、配列間隔調整機構６に取り付けられている。前記保持部材７２は、平面的に見て調整プレート７１の側面の周囲の一部、つまり調整プレート７１の基端側から側方の一部にかけて調整プレート７１の側面を覆う形状に形成された板状体であり、例えばアルミニウムにより構成されている。このような保持部材７２と調整プレート７１とは、図３〜図５に示すように、調整プレート７１の側方の両側面を保持部材７２により覆う所定位置に位置させた状態で、保持部材７２の外側から例えばネジ止めすることにより調整プレート７１が略水平面に対して上下方向に傾きを調整した状態で保持部材７２に固定されるように構成される。
【００３２】
つまり調整プレート７１と保持部材７２とは、図３、図５及び図６に示すように、調整プレート７１の両側面に、夫々対向して設けられた１対の第１のネジ７３（７３ａ，７３ｂ）と、第１のネジ７３の前方側（フォーク側）に設けられた第２のネジ７４（７４ａ，７４ｂ）とにより、調整プレート７１が保持部材７２に対して、第１のネジ（７３ａ，７３ｂ）同士を結ぶ略水平軸を支点として上下方向（図６中に示す矢印の方向）に傾きを調整できるようにネジ止め固定される。
【００３３】
具体的には、第１のネジ７３及び第２のネジ７４は、第１のネジ７３を中心（支点）として、第２のネジ７４が第１のネジ７３よりも上下方向に高さ位置を変化させた位置で固定されるようになっている。従って例えば図５及び図６に示すように、保持部材７２の両側面には、前記第１のネジ７３を貫通させる第１の貫通孔７５（７５ａ，７５ｂ）が形成され、また調整プレート７１の両側面における第１の貫通孔７５（７５ａ，７５ｂ）に対応する位置には、前記第１のネジ７３をネジ止めするための第１のネジ穴７６（７６ａ，７６ｂ）が形成されている。
【００３４】
さらに保持部材７２の両側面において、第１の貫通孔７５（７５ａ，７５ｂ）よりも前方側の位置には、第１のネジ７３を支点として調整プレート７１が回動し、第２のネジ７４の固定位置を高さ方向に変えることができるように、前記第２のネジ７４の径よりも大きく、第２のネジ７４を貫通させる第２の貫通孔７７（７７ａ，７７ｂ）が形成されている。さらに調整プレート７１の両側面における第２の貫通孔７７（７７ａ，７７ｂ）に対応する位置には、前記第２のネジ７４をネジ止めするための第２のネジ穴７８（７８ａ，７８ｂ）が形成されている。
このように第１のネジ７３と第２のネジ７４とは、保持部材７２に形成された貫通孔７５，７７を介して調整プレート７１のネジ穴７６，７８に固定されるようになっている。この際調整プレート７１は保持部材７２に対して、第１のネジ７３を支点として回動できるので、保持部材７２に対して傾き調整を行った状態で固定することができる。この例では、第１のネジ７３と第２のネジ７４、第１及び第２の貫通孔７５，７７、第１のネジ穴７６、第２のネジ穴７８とにより傾き調整機構が構成されている。なお第１の貫通孔７５（７５ａ，７５ｂ）及び第２の貫通孔７５，７７は、調整プレート７１の傾きを調整できるように形成されていればよく、例えば第１のネジ７３を支点として調整プレート７１が回動できるようにする構造であれば、第２の貫通孔７５，７７は調整プレート７１が予め設定された調整の範囲で回動できるように第２のネジ７４よりも少し大きめの例えば縦に長い孔あるいは円形の孔あるいは楕円形状の孔とすることができる。
【００３５】
またセンサホルダ８１と調整プレート７１との先端側において、フォーク４１が固定された領域の両側には、夫々例えばポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）材により構成されたウエハガイド７０Ａ，７０Ｂが設けられている。これらウエハガイド７０Ａ，７０Ｂの先端は、ウエハをフォーク４１に載置したときに、ウエハの周縁部に沿って円弧状に構成されている。またウエハガイド７０Ａ，７０Ｂの上面は、フォーク４１や調整プレート７１の上面よりも高さ位置が高くなるように設定され、ウエハＷをフォーク４１に搭載するときに、ウエハＷが調整プレート７１側にずれたとしても、ウエハ側面がウエハガイド７０Ａ，７０Ｂの先端側側面と当接し，それ以上のずれを抑えてウエハＷを所定位置にガイドする役割を果たしている。なお図示の便宜上ウエハガイド７０Ａ,７０Ｂは図３、図４のみに記載してある。
【００３６】
さらに調整プレート７１の先端側近傍の一方の側部の側面には、ウエハの有無を検出するための基板センサをなすウエハセンサを保持するためのセンサホルダ８１が取り付けられている。前記ウエハセンサとしては例えば光センサが用いられ、光センサの発光センサをなす第１のセンサ８２と、光センサの受光センサをなす第２のセンサ８３とが、前記センサホルダ８１により、フォーク４１の外側であって、ウエハ周縁よりも内側の領域に、前記第１及び第２のセンサ８２，８３の先端が並んで配列されるように保持されている。前記第１のセンサ８２と第２のセンサ８３とは、共に例えば光ファイバにより構成される。なお図４，図８では図示の便宜状センサホルダ８１、第１及び第２のセンサ８２，８３は描かれていない。
前記第２のフォーク４１ｂから第５のフォーク４１ｅも第１のフォーク４１ａと同様に構成されており、調整プレート７１を介して保持部材７２により配列間隔調整機構６に固定されている。また第２のフォーク４１ｂから第４のフォーク４１ｄの調整プレート７１には、第１のフォーク４１ａと同様にセンサホルダ８１により第１及び第２のセンサ８２，８３が設けられている。
【００３７】
ここで各フォーク４１ａ〜４１ｅの調整プレート７１にセンサホルダ８１を介して設けられた光センサ８２，８３は、例えば図７に示すように、第１のフォーク４１ａの調整プレート７１では第１のセンサ（発光センサ）８２がフォーク４１ａ側、第２のフォーク４１ｂの調整プレート７１では第２のセンサ８３（受光センサ）がフォーク４１ｂ側、第３のフォーク４１ｃの調整プレート７１では第１のセンサ８２がフォーク４１ｃ側、第４のフォーク４１ｄの調整プレート７１では第２のセンサ８３がフォーク４１ｄ側になるように夫々配列されている。
【００３８】
つまりフォーク４１の正面側から見ると、一のフォーク４１の第１のセンサ８２（第２のセンサ８３）と、当該一のフォークの上段側のフォーク４１の第２のセンサ８３（第１のセンサ８２）との間で光の授受を行い、この光の光軸が前記一のフォーク４１上に載置されたウエハにより遮られ、これにより当該ウエハの有無が検出されるように配列されている。こうして第１のセンサ８２（第２のセンサ８３）の上段側に当該第１のセンサ８２（第２のセンサ８３）と対応する第２のセンサ８３（第１のセンサ８２）が位置するように、第１のセンサ８２と第２のセンサ８３とがフォーク４１の正面側から見て千鳥状に配列されている。そしてこの例では、第１のセンサ８２とこの上段側の第２のセンサ８３との間で光を授受を行うことにより、当該第１のセンサ８２及び第２のセンサ８３間に保持されたウエハの有無が検出されるようになっている。
【００３９】
また最下段の第５のフォーク４１ｅのセンサホルダ８１にはいずれか一方の光センサこの例では第１のセンサ８２が設けられ、最上段の第１のフォーク４１ａの調整プレート７１の上面の、前記センサホルダ８１が設けられていない側部の近傍領域には、例えばこの例では第２のセンサ８３が設けられている。この第２のセンサ８３は、第１のフォーク４１ａの調整プレート７１に設けられた第１のセンサ８２との間で光の授受を行ない、かつ第１のフォーク４１ａ上のウエハＷにより、前記光の光軸が遮られるように配置されていて、これにより前記ウエハＷの有無が検出されるようになっている。
続いて前記フォーク４１の移動機構について図４及び図８を参照して説明する。例えば５段のフォーク４１ａ〜４１ｅの内、中央の第３のフォーク４１ｃは単独で搬送基体５に沿って進退自在に構成されており、この第３のフォーク４１ｃ以外のフォーク４１ａ，４１ｂ，４１ｄ，４１ｅは４本同時に進退自在に構成されると共に、配列間隔調整機構６により、第３のフォーク４１ｃを基準として上下方向に無段階でフォーク４１間の配列間隔（ピッチ）が変換できるように構成されている。
【００４０】
前記搬送基体５には、図８に示すように、第３のフォーク４１ｃを前方側に移動させるための第１の移動体５１と、第３のフォーク４１ｃ以外の４枚のフォーク４１ａ，４１ｂ，４１ｄ，４１ｅを、４枚同時に前方側に移動させるための第２の移動体５２とが、夫々搬送基体５に沿って前後方向に進退移動自在に設けられている。
【００４１】
例えば第２の移動体５２においては、搬送基体５の長手方向の一端側と他端側とに、進退移動駆動部である図示しないステッピングモータにより駆動される駆動プーリ５３と従動プーリ５４とが配設され、これら駆動プーリ５３と従動プーリ５４とにタイミングベルト５５が巻き掛けられ、このタイミングベルト５５に前記第２の移動体５２の下端側が接続されている。この際、搬送基体５の上面には第２の移動体５２の移動を許容するスリット（図示せず）が設けられている。この移動体５２では、ステッピングモータを一方向に回転させることにより、タイミングベルト５５を搬送基体５の長手方向の例えば前方側に移動させ、またステッピングモータを他方向に回転させることにより、タイミングベルト５５を例えば後方側に移動させ、これにより第２の移動体５２を搬送基体５に沿って進退移動させるようになっている。第１の移動体５１も第２の移動体５２と同様に構成されており、こうしてウエハ搬送機構４では、第１の移動体５１の単独動によって１枚のウエハＷを搬送する枚葉搬送と、第１及び第２の移動体５１，５２の共同によって複数枚例えば５枚のウエハＷを同時に搬送する一括搬送との両方を行うことができるように構成されている。
【００４２】
さらに第２の移動体５２は、前方が開放された箱状に形成されており、その内部には中央の第３のフォーク４１ｃ以外の４枚のフォーク４１ａ，４１ｂ，４１ｄ，４１ｅの上下方向の配列間隔（ピッチ）を変えるための配列間隔調整機構６が設けられている。この配列間隔調整機構６は、図４に示すように、前後に２個ずつ計４個の可動ブロック６１ａ〜６１ｄを有しており、この例では、後部の可動ブロック６１ａ，６１ｄが夫々最上段の第１のフォーク４１ａと最下段の第５のフォーク４１ｅ、前部の可動ブロック６１ｂ，６１ｃが夫々２枚目の第２のフォーク４１ｂと４枚目の第４のフォーク４１ｄを夫々操作するようになっている。
【００４３】
これら可動ブロック６１ａ〜６１ｄには前部の２個の可動ブロック６１ｂ，６１ｃを互いに接近または離反移動させる第１のネジ軸６２と、後部の２個の可動ブロック６１ａ，６１ｄを互いに接近または離反移動させる第２のネジ軸６３とが、夫々起立状態で回転可能に設けられている。前記２本のネジ軸６２，６３は夫々上側と下側が逆ネジ構造になっており、これら第１及び第２のネジ軸６２，６３には夫々プーリ６４，６５が取りつけられ、これらプーリ６４，６５と昇降駆動部であるステッピングモータ６６により駆動される駆動プーリ６７とにタイミングベルト６８が巻き掛けられている。これによりステッピングモータ６６を一方向に回転させると、第１のネジ軸６２（第２のネジ軸６３）が一方向に回転し、可動ブロック６１ｂ，６１ｃ（可動ブロック６１ａ，６１ｄ）が互いに接近する方向に移動し、ステッピングモータ６６を他方向に回転させると、可動ブロック６１ｂ，６１ｃ（可動ブロック６１ａ，６１ｄ）が互いに離反する方向に移動するようになっている。
【００４４】
ここでこの例では、プーリ６４，６５の直径比により後部のネジ軸６３が前部のネジ軸６２の２倍の回転数で回転するように構成され、これにより第２のフォーク４１ｂと第４のフォーク４１ｄが第３のフォーク４１ｃに対して、また第１のフォーク４１ａと第５のフォーク４１ｅが第２のフォーク４１ｂと第４のフォーク４１ｄに対して夫々同ピッチで無段階にピッチ変換されるようになっている。
【００４５】
このようなウエハ搬送機構４では、フォーク４１を配列間隔調整機構６に調整プレート７１と保持部材７２とを介して固定した後で、フォーク４１の基端側にてフォーク４１の平行度の微調整を行うことができる。この微調整は例えばウエハ搬送機構４を組み立てた後、例えば配列間隔調整機構６に全てのフォーク４１を取り付けた後に行われる。
【００４６】
この調整作業は、例えばフォーク４１の先端部を、図９に示すように、間隔調整具９に形成された櫛歯状の凹部９１に挿入した状態で、配列間隔調整機構６とフォーク４１との間でフォーク４１の傾きの調整を行ない、これによりフォーク４１の平行度の調整を行なうものである。具体的には、調整プレート７１の保持部材７２に対する取り付け角度を調整することにより、前記フォーク４１の傾きの調整が行われるが、この際調整プレート７１と保持部材７２とは、先ず第１のネジ７３で仮止めした状態で、前記フォーク４１の先端を間隔調整部９に挿入し、当該先端が適切な位置になるように調整プレート７１の保持部材７２に対する取り付け角度の微調整を行う。
【００４７】
こうしてフォーク４１の平行度を確保した状態で、第２のネジ７４により調整プレート７１を保持部材７２に固定し、さらに第１のネジ７３により固定することによって、調整作業が行われる（図１０参照）。ここで前記間隔調整具９では予めフォーク４１の先端の所望間隔に合わせて所定間隔で凹部９１が形成されている。
【００４８】
このように上述の構成では、配列間隔調整機構６とフォーク４１との間に、保持部材７２と調整プレート７１を介在させ、これらの間の取り付け角度を微調整できるように構成したので、ウエハ搬送機構４の組み立て後に、フォーク４１の平行度の微調整を行うことができる。ここで従来の技術の欄にも記載したように、保持部材７２の基端側は配列間隔調整機構６にかなり正確な位置精度で固定されており、フォーク４１の基端側は調整プレート７１に対してフォーク４１の高い平坦性を確保するように固定されている。このためフォーク４１の平行度の誤差は元々かなり小さいものであるので、保持部材７２と調整プレート７１との取り付け角度の調整により、フォーク４１の平行度を微調整し、当該平行度をさらに高めることができる。
【００４９】
この際保持部材７２と調整プレート７１との取り付け角度は、夫々１対の第１のネジ７３（７３ａ，７３ｂ）と第２のネジ７４（７４ａ，７４ｂ）とにより調整されるので、簡易な手法でフォーク４１の平行度の微調整を行うことができる。またこの微調整によりフォーク４１の平行度を高めることができるため、ウエハボート３２のウエハの配列間隔が現状よりも狭まり、ウエハＷがさらに大口径化してフォークの寸法が長くなった場合にも、フォーク４１の平行度の微調整を容易に行うことができる。これによりフォーク４１の平行度を十分に確保できるので、ウエハの受け渡しの失敗がなく、安定した搬送を行うことができる。
【００５０】
ここで従来の構成では、フォーク４１の平行度の微調整を行おうとすると、調整プレート４２が設けられていないので、保持部材７２の基端側と配列間隔調整機構６との間で行うことになるが、この場合には、保持部材７２からフォーク４１までの寸法が長くなる。これに対して本発明では、フォーク４１の基端側にて微調整が行われるので、平行度を確保する長さ領域が従来の構成より短く、保持部材７２の基端側で微調整を行う場合に比べて、容易にフォーク４１の所定の平行度を確保することができる。
【００５１】
また上述の実施の形態では、調整プレート７１にウエハセンサ８２，８３を設けているので、図１０に示すように、調整プレート７１と保持部材７２との取り付け角度の調整前と調整後にて、調整プレート７１とウエハセンサ８２，８３の位置関係が変わらない。ここで調整プレート７１とフォーク４１とは一体に構成されているので、調整プレート７１とウエハセンサ８２,８３の位置関係が変わらなければ、ウエハセンサ８２,８３の先端側は確実にウエハの有無を検出する位置に設けられることになる。
【００５２】
このようにウエハセンサ８２,８３は調整後の調整プレート７１の傾きに追従するので、調整後においても、ウエハの有無を確実に検出することができ、またウエハの受け渡し時にウエハセンサ８２,８３がウエハボートやこれに搭載されているウエハに衝突するおそれがない。
さらに上述の実施の形態では、調整プレート７１の先端側にウエハガイド７０Ａ，７０Ｂが設けられており、調整プレート７１とフォーク４１とが一体に構成されているので、調整プレート７１の傾きを調整しても、調整プレート７１とフォーク４１との位置関係が変わらず、調整後もウエハガイド７０Ａ，７０Ｂが有効に作用する。
【００５３】
ここで仮に従来の構成のようにウエハセンサ８２,８３を保持部材７２に取り付けた場合を想定すると、図１１に示すように、ウエハセンサ８２，８３は調整後の調整プレート７１の傾きに追従しないので、調整プレート７１の傾き調整後にフォーク４１とウエハセンサ８２，８３との位置関係が変化してしまい、調整後においてはウエハの有無を検出することができない位置に位置したり、またウエハの受け渡し時にウエハセンサ８２，８３がウエハボート等に衝突するおそれがある。
【００５４】
また上述の実施の形態では、第１のセンサ８２と第２のセンサ８３とが下段側のフォーク４１と上段側のフォーク４１との間で検出対象のウエハＷを挟むように上下に配置される。このように１段のフォーク４１に２つのセンサ８２，８３を横方向に配列する手法では、センサ８２，８３の配置領域は横方向に大きくなるものの、縦方向には小さいので、フォーク４１間の配列間隔が狭くなる場合であっても、十分にウエハセンサを設けることができ、有効である。これに対して１段のフォークに第１及び第２のセンサ８２，８３をウエハを挟むように設ける構成では、これら２つのセンサが縦方向に配列されるため、センサの配置領域が縦方向に大きくなり、フォーク間の配列間隔が狭くなると、ウエハセンサの配置領域を確保できなくなるおそれがある。
【００５５】
以上において上述の実施の形態では、フォーク４１と調整プレート７１とにより板状の支持部材が構成されているが、フォーク４１と調整プレート７１とを一体に構成した支持部材を用い、この支持部材の基端側と保持部材７２との間で支持部材の取り付け角度の微調整を行なって支持部材の平行度の微調整を行い、前記支持部材の基端側にウエハセンサ８２，８３を設けるようにしてもよく、この場合も上述の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００５６】
さらに、上述の実施の形態では半導体ウエハを処理する装置について説明したが、ＦＰＤ（フラットパネルディスプレイ）やマスク等に使用されるガラス基板を処理する装置についても本発明は適用可能である。またウエハセンサとしては、光センサ以外に例えば超音波センサ等を用いることができる。
【００５７】
【発明の効果】
本発明によれば、配列間隔調整機構と支持部材との間で、傾き調整機構により支持部材の上下方向の傾きを調整することにより、前記支持部材の平行度の微調整を行うことができ、前記支持部材の平行度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる基板処理装置の一実施の形態の全体構成を示す断面図である。
【図２】前記基板処理装置に設けられるウエハ搬送機構とキャリアとを示す概略斜視図である。
【図３】前記ウエハ搬送機構の要部を示す平面図である。
【図４】前記ウエハ搬送機構を示す側部断面図である。
【図５】前記ウエハ搬送機構の要部を示す概略斜視図である。
【図６】前記ウエハ搬送機構の作用を説明するための側面図と平面図である。
【図７】前記ウエハ搬送機構の正面図である。
【図８】前記ウエハ搬送機構の移動機構を説明するための側面図である。
【図９】前記ウエハ搬送機構のフォークの平行度を調整するための間隔調整具を示す側面図である。
【図１０】前記ウエハ搬送機構のフォークの平行度を調整する様子を示す側面図である。
【図１１】従来のウエハ搬送機構のフォークを示す側面図である。
【図１２】従来の基板処理装置の要部を示す側面図である。
【図１３】従来の移載装置のフォークを示す側面図である。
【図１４】従来の移載装置のフォークを示す側面図である。
【符号の説明】
Ｗ半導体ウエハ
Ｃキャリア
３２ウエボート
４ウエハ搬送機構
４１フォーク
５搬送基体
５１第１の移動体
５２第２の移動体
６配列間隔調整機構
７１調整プレート
７２保持部材
７３ａ，７３ｂ第１のネジ
７４ａ，７４ｂ第２のネジ
８１センサホルダ
８２第１のセンサ
８３第２のセンサ

Claims

複数の基板が棚状に収納された収納容器と、基板を多段に保持する基板保持具と、前記収納容器と基板保持具との間で基板を搬送する基板搬送装置と、を備えた基板処理装置において、
前記基板搬送装置は、移動自在な搬送基体と、
複数の基板を保持するために各々略水平に、上下に複数段に配列された板状の支持部材と、
前記搬送基体に進退自在に設けられ、前記支持部材の配列間隔を調整するための配列間隔調整機構と、
この配列間隔調整機構に基端側が固定され、前記支持部材の基端側を保持するための保持部材と、
前記支持部材の上下方向の傾きを調整した状態で、当該支持部材の基端側を前記保持部材に固定するための傾き調整機構と、
最上段の支持部材に支持された基板を検出するための最上段用の基板センサと、
最上段の支持部材を除く支持部材に保持された基板を検出するために基板の周縁よりも内側に位置するように設けられた光センサからなる２段目以降用の基板センサと、を備え、
前記最上段用の基板センサは、最上段の支持部材と同じ高さ位置でかつその外側あって、当該支持部材に保持された基板の周縁よりも内側位置にて当該支持部材に設けられた発光センサ及び受光センサのうちの一方の光センサと、この一方の光センサの光軸を当該基板が遮るように当該支持部材における基板よりも基端側に配置された発光センサ及び受光センサのうちの他方の光センサと、を備え、
前記２段目以降用の基板センサは、互いに上下に隣接する支持部材のうちの
上段側の支持部材と同じ高さ位置でかつその外側であって、当該支持部材に設けられた発光センサ及び受光センサのうちの一方の光センサと、下段側の支持部材と同じ高さ位置でかつその外側であって、前記一方の光センサと対応する位置にて当該支持部材に設けられた発光センサ及び受光センサのうちの他方の光センサと、を備え、これら一方の光センサと他方の光センサとにより下段側の支持部材に保持された基板の有無を検出することを特徴とする基板処理装置。
前記支持部材は、基板が載置される保持アームと、この保持アームの基端側が固定される板状の調整部材とにより構成され、前記光センサはこの調整部材に設けられ、前記調整部材の基端側が前記保持部材に前記傾き調整機構により固定されることを特徴とする請求項１記載の基板処理装置。