JPH01164027A - ウェーハ移載装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、半導体製造工程において、特に拡散装置、　
ＣＶＤ装置等のウェーハプロセスに用いられるウェーハ
移載装置に関する。

〔従来の技術〕

減圧ＣＶＯ装置装置数拡散装置では、被処理ウェーハを
反応路内に搬送するため一般に石英ボートが使用される
。また、被処理ウェーハの半導体製造ラインにおける保
管および搬送には、カセットと称する樹脂製（テフロン
等）の容器が一般的に用いられている。このカセットと
石英ボート相互間のウェーハ移し替え作業は、従来真空
ビンセント等の使用により人手による場合が多かったが
、最近のＩＣの高集積化に必要な無塵化の要請は、最も
大きな発塵源である人間の介在を許容しな（なり、前記
のカセットからボートへのウェーハ立替の自動化は必須
となっている。

ウェーハ立替機においては、立替中のボートの精密な位
置決めが必要であるが、ボートエレベータ等のウェーハ
立替機と連携動作すべき他のボート搬送手段とのボート
受渡し時の位置精度（再現性）は−膜内に悪く、例えば
ボートエレベータでボートを下降させたままの状態では
、ウェーハ立替動作を自動で行う事が出来ない。従って
、第７゜第８図示のように石英ボート２２は加工時にウ
ェーハ保持溝３４のピッチ間精度と共に位置決め用基準
面３５を設けて、この基準面３５から各溝３４迄の精度
も必要範囲内としてお（必要がある。

一方、ウェーハ移戦機の、ボート搬送テーブルには、ボ
ート位置決め基準面３５で、ボート２２を固定するクラ
ンプ機構を設けるのが一般的である。

ボート搬送テーブルは、ボートエレベータとのボート受
渡し位置と、ウェーハ移載動作を行う位置間を往復する
必要があるため、前記したボート搬送テーブル上のボー
ト位置決め固定の手段は、モータ、ソレノイド等の電気
的手段を用いても、空圧力等により作動するエアシリン
ダ等の機械的手段を用いても、電気配線またはエア配管
等をひき回して移動するしかなく、自動化の目的である
クリーン度の向上と逆行する塵埃の発生源となるばかり
か、ひき回される配線または配管の劣化による故障も多
発し、安定稼動を低下させていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記のように従来にあっては、ボート搬送テーブル上に
ボートを位置決めして固定する手段として電気的手段及
び機械的手段のいずれを用いるにしても電気配線または
エア配管等をひき回して移動するしかないため、塵埃が
発生し易く、クリーン度の向上が図れないばかりでなく
、ひき回される配線、配管の劣化による故障も多発し、
安定な稼動を望めないという問題点があった。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明装置は上記の問題点を解決するため、カセット１
９またはボート２２の下方に、このカセット１９または
ボート２２の櫛状のウェーハ保持溝３４に保持されたウ
ェーハ１８を、上動時に上方の櫛状のウェーハ保持溝に
移し、下降時にはカセット１９またはボート２２の櫛状
のウェーハ保持溝３４に戻す゛つ工−ハ押し上げ手段２
０と、このウェーハ押し上げ手段２０の上方の移載位置
までカセット１９とボート２２をそれぞれ搬送するカセ
ット搬送テーブル１７とボート搬送テーブル２１とを備
えたウェーハ移載装置において、ボート搬送テーブル２
１上にはバネ力でボート２２を両側から固定するクラン
ププレート３と、バネ力に抗して両クランププレート３
によるボート固定を解除する小シリンダ５２と、この両
小シリンダ５２に配管３１を介してボート２２の固定と
解除を行わしめる大シリンダ５１と、この大シリンダ５
１に復元力を付与するスプリング５６とにより構成され
るボート固定解除機構を設け、大シリンダ５１に外部よ
り解除力を与えるマスタシリンダ５３を備えてなる構成
としたものである。

〔作　用〕

このような構成とすることにより、ボート搬送テーブル
２１上にボート２２を位置決めして固定する　、には、
ボート２２を両側からクランププレート３でスプリング
５７により挟圧して固定される。ボート２２の固定状態
を解除するには、大シリンダ５１に外力Ｆを作用させる
と、配管３１を介して２個の小シリンダ５２に圧力が与
えられ、両小シリンダ５２は伸長し、スプリング力に抗
して両クランププレート３が押し拡げられ、ボート２２
の固定が解除される。

エレベータ２４とボート搬送テーブル２１との間のボー
ト受は渡しはこの状態で行われ、ボート２２がボート搬
送テーブル２１上に着地した後、外力Ｆが除かれて両ク
ランププレート３はスプリング５７によりボート２２を
挟圧して固定することになる。

〔実施例〕

以下図面に基づいて本発明の詳細な説明する。

第１図は横型減圧ＣＶＯ・拡散装置における本発明装置
の一実施例を示す概要説明用斜視図である。

第１図において、１７はカセットドライブ装置のカセッ
ト搬送テーブルで、中央のトランスフ１位置との間を多
数のウェーハ１８を載置したカセット１９を搬送するも
のである。２０はウェーハトランスファ装置のウェーハ
押し上げ手段（リフタ）で、トランスファ位置に送られ
て来たカセット１９に載置された多数のウェーハ１８を
受は取り、ボート搬送部のボート搬送テーブル２１によ
り送られて来たウェーハボート２２に移し替えたり、逆
に移し替えたりするものである。

２３はウェーハボート２２をエレベータ２４のサポート
アーム２５に移すホームポジションで、この位置でボー
ト搬送テーブル２１よりエレベータ２４のサポートアー
ム２５にウェーハボート２２を移し替えたり、逆に移し
替えたりすることになる。エレベータ２４のサポートア
ーム２５はホームポジション２３と各チューブ対応型ソ
フトランディング装置のアーム２６の自由端部２７との
間を上下動する。２８は炉口である。

ホームポジション２３でウェーハ搬送テーブル２１より
エレベータ２４のサポートアーム２５上に移されたウェ
ーハボート２２は各ソフトランディング装置のアーム２
６の自由端部２７に順次移され、炉口２８より反応炉内
に搬入され、更に下方向に動かされ、反応炉底壁にウェ
ーハボート２２を静かに置いてウェーハ１８の処理が行
われることになる。

処理済みウェーハは、上記とは逆の過程、ｆｌｊち、ソ
フトランディング装置のアーム２６の自由端部２７より
エレベータ２４のサポートアーム２５に移され、次いで
ボート搬送テーブル２１に移されてトランスファ位置ま
で運ばれ、しかる後、ウェーハトランスファ装置のウェ
ーハ押し上げ手段２０に移され、最後にカセットドライ
ブ装置のカセット搬送テーブル１７上のカセッ）１９に
移されて元の位置に戻るものである。

このような動作はコントローラ２９の指示に従って行わ
れることになる。３０は引き出し式メンテナンス用踏台
である。

ウェーハ１８の受は渡し動作は第１図の左側に位置する
ボート搬送部のボート搬送テーブル２１が中央のトラン
スフ１位置迄移動し、また右側のカセットドライブ装置
のカセット搬送テーブル１７もボート搬送テーブル２１
と交互にトランスファ位置に移動することにより行われ
る。

トランスファ位置でのウェーハの受は渡しは、カセッ１
−１９またはボート２２（第７図、第８図参照）の下方
より２５個のウェーハ保持溝を１ブロツクとするウェー
ハ押し上げ手段２０により上部のウェーハ保持溝に一旦
保持し、次に移し替える相手のウェーハ保持溝内にウェ
ーハ１８を下降して収めることにより行われる。

いずれにしてもカセット１９からトランスファ装置を経
由してボート２２に移す場合も、逆にボート２２からト
ランスファ装置を経由してカセット１９に戻す場合も、
ウェーハ受は渡しに関する各溝位置が正しく一致する必
要がある。

第２図はボート搬送テーブル上のボート固定解除機構を
示す平面図、第３図は同じくその左側面図、第４図はと
なしくその右側面図、第５図はクランププレート周りの
説明図である。

第２図〜第４図において３はボート搬送テーブル２１の
左右２箇所に設けられたクランププレートで、この両ク
ランププレート３間にスプリング５７のバネ力によりボ
ート２２を挟圧して固定するものである。■はシリンダ
受け、２はクランプガイドプレート、９はガイドピン、
５５は軸受、１６はガイドブロックである。

両クランププレート３はそれぞれエア小シリンダ５２の
シャフトに固定されており、この各小シリンダ５２はス
プリング５７のバネ力に抗して各クランププレート３に
よるボート固定を解除するものである。また、エア大シ
リンダ５１は第６図示のようムこ両小シリンダ５２に配
管３１を介してボート２２の固定と解除を行わせるもの
で、外力Ｆの作用で２個の小シリンダ５２に圧力を与え
、これらの小シリンダ５２を伸長させ、また、外力Ｆの
除去で両小シリンダ５２をスプリング５７のバネ力で復
帰させるものである。大シリンダ５１のシャフトはスプ
リング５６の反発力で常に伸長側、即ち各小シリンダ５
２を縮小方向に、つまり両クランププレート３をロック
方向に作動させるように構成されている。

両クランププレート３と、スプリング５７と１両小シリ
ンダ５２と、大シリンダ５１と、スプリング５６はボー
ト固定解除機構を構成し、ボート搬送テーブル２１上に
設けられている。７はスプリング押え、１４はボート受
けである。

また、大シリンダ５１の容積は２個の小シリンダ５２と
配管３１の全容積より十分に大きくとっである。

第６図の回路中の逆止弁３２は、配管３１に不足のエア
を外部より補充するためのものである。

上記の如き構成の本実施例の作用は次の如くである。

ボート搬送テーブル２１上にボート２２を位置決めして
固定するには、ボート２２を両側からクランププレート
３でスプリング５７により挟圧して固定される。ボート
２２の固定状態を解除するには、大シリンダ５１にボー
ト搬送テーブル２１の外部より外力Ｆを作用させると、
大シリンダ５１の容積は２個の小シリンダ５２と配管３
１の全容積より十分にとっているため、配管３１を介し
て２個の小シリンダ５２に圧力が与えられ、両小シリン
ダ５２は伸長し、スプリング力に抗して両クランププレ
ート３が押し拡げられ、ボート２２の固定が解除される
。

エレベータ２４とボート搬送テーブル２１との間のボー
ト受は渡しはこの状態で行われ、ボート２２がポート搬
送テーブル２１上に着地した後、外力Ｆが除かれて両ク
ランププレート３はスプリング５７によりボート２２を
挟圧して固定することになる。

上記のようにボート２２を固定した時、ボート２２は受
は渡し時の誤差の分だけ、ある方向に横ずれしながら矯
正されることになる。

ボート２２の横ずれを容易にし、かつボート自体が摺動
することを回避するようにすれば、−層発塵を少なくで
きる。

即ち、ボート２２の着地部に相当するボート用ベースプ
レート３３の位置４箇所には、第２図、第３図示のよう
にボート２２に直接、接触するボートプレート１３と、
この各ボートプレート１３の下に配置され当該各ボート
プレー目３の摺動を容易にするテフロンまたはグイフロ
ン等の滑りシート１５とが設けられ、これらが微小復元
力を有する板スプリング８　（バネ常数２０〜３０ｇ／
龍）により一定位置（座グリの中央部）に来るように支
持されている。

このように構成することによりボート２２とボートプレ
ートエ３との摩擦係数は、ボートプレート１３とテフロ
ン等の滑りシート１５との摩擦係数に比べ大きいため、
クランプ時の横ずれは、ボート２２と共にボートプレー
ト１３が滑りシート１５を滑ることにより行われ、ボー
ト２２自体が摺動することが回避されて発塵のおそれが
なくなる。

次にボート２２のクランプ力を解除する外力Ｆを大シリ
ンダ５１に与える手段について述べる。

この外力Ｆを与える手段は、第２図に示すようにエアマ
スタシリンダ５３により達成することができる。即ち、
マスタシリンダ５３を作動すると、その解除力はブツシ
ュプレート５，６及びジヨイントロッド１０を介して大
シリンダ５１に与えられることになる。

このマスタシリンダ５３はエレベータ２４とのボート受
は渡し位置以外に、ウェーハトランスファ位置にも設け
ておくことによりウェーハ１８がボート２２のウェーハ
保持溝３４（第７図参照）に出入する一瞬のみ、ボート
クランプを解除し、−時的にボート２２に自由度を与え
ることも可能であり、自動化用ボートで常に問題とされ
る熱変形による移載ミスあるいはボート　ウェーハ等の
破損を防ぐなど、多大の効果を奏するものである。

〔発明の効果〕

以上の説明より明らかなように本発明によれば、ボート
搬送テーブル２１上に、バネ力でボート２２を両側から
固定するクランププレート３と、バネ力に抗して両クラ
ンププレート３によるボート固定を解除する小シリンダ
５２と、この両小シリンダ５２に配管３１を介してボー
ト２２の固定と解除を行わしめる大シリンダ５１と、こ
の大シリンダ５１に復元力を付与するスプリング５６と
により構成されるボート固定解除機構を設け、大シリン
ダ５１に外部より解除力を与えるマスタシリンダ５３を
備えてなるので、配管３１を引き回して移動することが
回避でき、塵埃の発生を防止し、クリーン度の向上を図
ることができるばかりでなく、配管３１をひき回す必要
がないので、配管３１の寿命を従来に比して大幅に延長
でき、故障の発生を抑止して安定な稼動を実現すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は横型減圧ＣＶＤ・拡散装置における本発明装置
の一実施例を示す概要説明用斜視図、第２図はボート搬
送テーブル上のボート固定解除機構を示す平面図、第３
図は同じくその左側面図、第４図は同じくその右側面図
、第５図はクランププレート周りの説明図、第６図は本
発明における配管説明図、第７図はうェーハボートの平
面図、第８図はその側面図である。 ３・・・・・・クランププレート、８・・・・・・（板
）スプリング、１３・・・・・・ボートプレート、１５
・・・・・・滑りシート、１７・・・・・・カセット搬
送テーブル、１８・・・・・・ウェーハ、１９・・・・
・・カセット、２０・・・・・・ウェーハ押し上げ手段
、２１・・・・・・ボート搬送テーブル、２２・・・・
・・ボート、３１・・・・・・配管、３４・・・・・・
ウェーハ保持溝、５１・・・・・・（エア）大シリンダ
、５２・・・・・・（エア）小シリンダ、５３・・・・
・・（エア）マスタシリンダ、５６・・・・・・スプリ
ング、５７・・・・・・スプリング。 箋・５國 喜６′Ω

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）カセット１９またはボート２２の下方に、このカ
   セット１９またはボート２２の櫛状のウェーハ保持溝３
   ４に保持されたウェーハ１８を、上動時に上方の櫛状の
   ウェーハ保持溝に移し、下降時にはカセット１９または
   ボート２２の櫛状のウェーハ保持溝３４に戻すウェーハ
   押し上げ手段２０と、このウェーハ押し上げ手段２０の
   上方の移載位置までカセット１９とボート２２をそれぞ
   れ搬送するカセット搬送テーブル１７とボート搬送テー
   ブル２１とを備えたウェーハ移載装置において、ボート
   搬送テーブル２１上にはバネ力でボート２２を両側から
   固定するクランププレート３と、バネ力に抗して両クラ
   ンププレート３によるボート固定を解除する小シリンダ
   ５２と、この両小シリンダ５２に配管３１を介してボー
   ト２２の固定と解除を行わしめる大シリンダ５１と、こ
   の大シリンダ５１に復元力を付与するスプリング５６と
   により構成されるボート固定解除機構を設け、大シリン
   ダ５１に外部より解除力を与えるマスタシリンダ５３を
   備えてなるウェーハ移載装置。
2. （２）ボート２２に直接、接触するボートプレート１３
   と、このボートプレート１３の摺動を容易にする滑りシ
   ート１５とを、微少復元力を有するスプリング８により
   一定位置に支持するようにした特許請求の範囲第１項記
   載のウェーハ移載装置。
3. （３）マスタシリンダ５３を複数個、具備することによ
   りウェーハ移載中の瞬間のボート２２、ウェーハ１８、
   ウェーハ押し上げ手段２０の相互間の噛み込み等の不安
   定動作を回避しうるようにした特許請求の範囲第１項、
   第２項のいずれかに記載のウェーハ移載装置。