JP3965131B2 - 基板処理装置 - Google Patents
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Description
【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 (2)
- 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。
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