JPH03212951A - 基板移載装置及び処理装置 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、基板移載装置に関する。

（従来の技術） 一般に、半導体素子製造工程では、半導体ウェハ等の基
板を搬送する場合、ウェハカセットあるいはウェハキャ
リア等と称される搬送用基板保持具に例えば２５枚収容
され搬送される。

例えば熱処理装置によって多数の半導体ウェハをバッチ
処理するような場合、化学的安定性及び耐熱性に優れた
石英等からなり、複数枚例えば百数十枚の半導体ウェハ
を収容可能に構成された処理用基板保持具いわゆるウェ
ハボートに自動的に移し換えている。

この基板移載装置は、例えば特開昭６０−２３１３３７
号公報、特開昭８１−５４６３９号公報等数百件の公報
に開示され当業者において周知である。上記ウェハボー
トへのウェハの配列中には数枚のダミーウェハが両側、
中間部に配列される。このウェハ配列方法も本件出願人
を始め多く提案されている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、ダミーウェハの枚数が処理ウェハの枚数
と異なるため、その操作に時間がががり、スループット
の向上が望まれていた。

本発明は、かかる従来の事情に対処してなされたもので
、従来に比べてフレキシビイリティーに優れ、移載時間
の大幅な増大を招くことなく多様な移載を行うことので
きる基板移載装置を提供しようとするものである。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明は、複数枚の基板を保持可能に構成された処理用
基板保持具に、上記基板を基板支持アーム機構により移
載を行う基板移載装置において、上記基板支持アーム機
構は複数の支持アームからなり、全支持アームにより同
時に複数の上記基板を移載可能な第１の移載手段と、各
支持アームで独立して上記基板を移載可能で選択的に支
持アームを制御可能な第２の移載手段と、上記第１およ
び第２の移載手段を選択する手段とを具備してなること
を特徴とする。

（作　用） 例えばダミー基板等を移載する場合には、複数の各支持
アームをそれぞれ独立させて、移動駆動例、えば進退し
、また複数枚の基板を一括して移載する場合には、複数
の支持アームを同時に移動駆動例えば進退駆動すること
ができる。さらに基板の配列ピッチに変更がある場合は
、同時駆動により複数枚の基板を各支持アームに支持し
た後に、ピッチ変換を行いながら各支持アームを独立し
て移動駆動、例えば進退駆動すればよい。

（実施例） 以下、本発明を基板移し換え機能付き縦型処理装置に適
用した一実施例を図面を参照して説明する。上記縦型熱
処理装置については、周知なので説明を省略する。上記
縦型熱処理装置には、処理される複数の半導体ウェハを
処理炉内に搬送するに際し、移載装置が用いられている
。

上記移載装置１の筐体１０上には、第１図、第２図に示
すように、材質例えばアルミナからなる複数例えば５つ
の保持部例えば受渡し部材としての基板支持アーム１２
ａ〜１２ｅを備え、５枚の半導体ウェハを支持可能に構
成している。すなわち、５つの基板支持アーム１２ａ〜
１２ｅは、後述するウェハカセット及び処理用ボート、
例えばウェハボートのウェハピッチに応じて上下方向に
所定の間隔を設けて配列されており、これらの基板支持
アーム１２ａ〜１２ｅ上にそれぞれ１枚ずつ半導体ウェ
ハを支持し、合計５枚の半導体ウェハを支持可能に構成
されている。

前記基板支持アーム１２ａ〜１２ｅの端部には、それぞ
れアーム支持体１４ａ〜１４ｅが配設されている。上記
各基板支持アーム１２ａ〜１２ｅは、第２図に示す図示
ｒ方向に沿って前進、後退移動が可能であるため、前記
各アーム支持体１４ａ〜１４ｅは、基板支持アーム１２
ａ〜１２ｅの進退駆動の際に、各アーム及びアーム支持
体が干渉しないような位置に配設されている。各アーム
支持体１４ａ〜１４ｅの他端側は、前記筐体１０内部に
配設されている。そして、各アーム支持体１４ａ〜１４
ｅの移動方向に沿って、それぞれガイドレール１６ａ〜
１６ｅが前記筐体１０内部に配設されている。

次に、前記各基板支持アーム１２ａ〜１２ｅの進退駆動
機構について説明する。筐体１０の内部には、第２図に
示すように、駆動プーリ２０及び従動プーリ２２がそれ
ぞれ離間して配置され、この各プーリ２０．２２間には
ベルト２４が掛は渡されている。そして、前記駆動プー
リ２０を第１図に示すようにモータ２６によって可逆回
転することにより、ベルト２４を正転、逆転駆動可能と
している。前記ベルト２４の所定位置には駆動プレート
３０が設けられ、この駆動プレート３０と前記各アーム
支持体１４ａ〜１４ｅの下端位置とを、それぞれ独立し
て機械的に接続、接続解除するために、それぞれクラッ
チ３２ａ〜３２ｅが設けられている。

尚、第３図及び第４図に示すように、上記支持アーム１
２ａ〜１２ｅの上面には、複数種例えば２種のガイド溝
１３ａ、１３ｂが゛設けられており、例えば真空吸着等
の機構を用いることなく、これらのガイド溝１３ａ、１
３ｂ上に径の異なる複数種の半導体ウェハ、例えば５イ
ンチの半導体ウェハ及び６インチの半導体ウェハを支持
可能に構成されている。また、これらのガイド溝１３８
゜１３ｂは、同心的に設けられており、機構的にもソフ
ト的にも何ら変更を行うことなく上記径の異なる複数種
の半導体ウェハに対応可能に構成されている。

上記構成の移載装置１は、第５図に示すように、ボート
エレベータ５０及びカセット収容部６０と共に、縦型熱
処理装置の筐体３８内部例えば反応管の下方に設けられ
ている。

前記移載装置１における筐体１０は、第６図に示すよう
に、支持アームエレベータ４０に支持されることによっ
て上下動可能であり、かつ、同図の矢印θ１方向に沿っ
て回動自在に構成されている。

前記ボートエレベータ５０は、第５図に示す縦型熱処理
炉５２の下方に設けられ、この熱処理炉５２の下方から
ウェハボートをローディング、アンローディングする構
成になっている。例えば石英等からなり、複数例えば百
数十枚の半導体ウェハを保持可能に構成された処理用基
板保持具（例えば石英製ウェハボート）５４を保温筒５
６上にほぼ垂直に載置した状態で、熱処理炉５２に下方
からロードし、熱処理例えばＣＶＤ膜の形成を行った後
上記下方からアンロードする構成になっている。尚、ボ
ートエレベータ５０は第６図の矢印θ２方向に回動でき
、かつ、ウェハボート５４を矢印θ、力方向回動できる
如くそれぞれモータ（図示せず）が設けられている。

前記カセット収容部６０は、例えば複数２５枚の半導体
ウェハを収容可能に構成された複数例えば８つの搬送用
基板保持具例えばウェハカセット６２ａ〜６２ｈを載置
可能である。

尚、上記ウェハカセット収容部６０は、第６図に示すよ
うに矢印θ４方向に回動自在に構成されており、このウ
ェハカセット収容部６０を回動させ、ウェハカセット６
２ａ〜６２ｈを移載装置１の方向に向けて移載を行うよ
うに構成されている。

また、第７図に示すように、ウェハカセット収容部６０
は、このウェハカセット収容部６０に収容されたウェハ
カセット６２ａ〜６２ｈを、これらのウェハカセット６
２ａ〜６２ｈの底部が下方に、半導体ウェハ取り出し側
が上方に位置するよう傾斜可能に構成されており、ウェ
ハカセット収容部６０を回動させる時等は、ウェハカセ
ット６２ａ〜６２ｈをウェハの先端側を上方に傾斜させ
ておき、移載装置１による移載を行う時のみこれらのウ
ェハカセット６２ａ〜６２ｈを平行とすることにより、
半導体ウェハがウェハカセット６２８〜６２ｈ内から飛
び出したり、位置ずれを起すことを防止可能に構成され
ている。

次に動作について説明する。熱処理炉５２によって半導
体ウェハの熱処理例えばＣＶＤ膜の形成を行う場合、先
ず、第５図に示すようにウェハカセット収容部６０を回
動させ、ウェハカセット６２ａ　〜６２ｈ（第５図には
６２ａ、６２ｂのみ記載）を移載装置１の方向に向ける
と共に、ボートエレベータ５０によりウェハボート５４
を移載装置１方向に移動させる。

次に、この状態て移載装置１の筐体１０を上下方向に移
動させる共に、被処理半導体ウェハの移載に際しては、
５枚の基板支持アーム１２ａ〜１２ｅを一括して、進退
移動させ、半導体ウェハを５枚ずつ同時に持ち上げ、ウ
ェハカセット６２ａ〜６２ｈからウェハボート５４に互
いに水平状態で移載する。そして、このウェハボート５
４内の予め定められたダミーウェハはテスト用ウェハ配
列配置への移載に際しては１枚ずつダミーまたはテスト
用ウェハカセットから取り出し移載する。

すなわち、処理用ウェハの収納されたウェハカセットか
ら５枚の基板支持アーム１２ａ〜１２ｅによって一度に
５枚のウェハを取り出し移載する場合には、クラッチ３
２ａ〜３２ｅをすべて接続し、モータ２６の駆動によっ
て５枚の基板支持アーム１２ａ〜１２ｅを同時進退移動
させる。また、ダミーウェハは、ダミーウェハ用カセッ
トから１枚ずつ取り出し、ウェハボート５４の予めプロ
グラムされた位置へ移載する場合には、クラッチ３２ａ
〜３２ｅのうちのいずれか一つを接続し、これに対応す
る基板支持アームのみを進退移動させる。

移載例は、ウェハボート５４を垂直に配置した状態で移
載する場合、上方から順に移載する。すなわち、上方か
ら例えば３枚のダミーウェハに対応する３つのクラッチ
３２を接続して移載し、次に５０枚処理用ウェハを移載
し、さらにテストウェハを１枚移載する。次に再び５０
枚の処理用ウェハ、１枚のテストウェハ、５０枚の処理
用ウェハ最後にダミーウェハを３枚移載する。

そして、上記移載が終了すると、このウェハボート５４
を熱処理炉５２の下方へ搬送し、熱処理炉５２内にロー
ドして所定の熱処理例えばＣＶＤ膜の形成を行う。

また、上記処理が終了すると、上記手順とは逆の手順で
ウェハボート５４を熱処理炉５２内からアンロードし、
移載装置１により、ウェハボート５４からウェハカセッ
ト６２ａ〜６２ｈへの半導体ウェハの移載を行う。

また、ピッチ変換してウェハボート５４にウェハを移載
する場合には、先ず５枚のウェハを同時に基板支持アー
ム１２ａ〜１２ｅにて受は取り、その後ボート５４との
上下位置を変更しながら、ウェハを１枚ずつ受は渡せば
よい。

尚、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本
発明の要旨の範囲内で種々変形実施が可能である。

［発明の効果］ 上述のように、本発明の基板移載装置は、移載時間の大
幅な増大を招くことなく多様な移載を行うことができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の一実施例基板移載装置の要
部構成を説明する概略断面説明図、第３図及び第４図は
第１図及び第２図の基板移載装置の基板支持アームを説
明するための拡大説明図、 第５図は第１図及び第２図に示す基板移載装置の配置を
説明するための縦型熱処理装置の説明図、第６図は第５
図に示す縦型熱処理装置の概略斜視図、 第７図は縦型熱処理装置のカセット収容部の構成説明す
るための説明図である。 １・・・基板移載装置、 １　２　　ａ　〜１　２　　ｆ ・・・基板支持アーム、 １４〜３２・・・駆動機構、 ５４．６２・・・ウェハカセット。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数枚の基板を保持可能に構成された処理用基板
   保持具に、上記基板を基板支持アーム機構により移載を
   行う基板移載装置において、 上記基板支持アーム機構は複数の支持アームからなり、
   全支持アームにより同時に複数の上記基板を移載可能な
   第１の移載手段と、各支持アームで独立して上記基板を
   移載可能で選択的に支持アームを制御可能な第２の移載
   手段と、上記第１および第２の移載手段を選択する手段
   とを具備してなることを特徴とする基板移載装置。