JPH0364412B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、IC、LSI等の半導体の製造工程にお
いて、熱処理作業等のためにカセツト内に収容さ
れているウエハをボートに移し換えるカセツト変
換装置に関するものである。

〔従来およびその問題点〕

従来より、前記カセツト変換装置そして、第３
図に示すものが知られている。第３図において、
１は円板状のウエハを上下（第３図では紙面に直
行する方向）に重ねて収容しているカセツト、２
は上面がウエハと平行にされて矢印の方向に回転
する回転ステージ、３はウエハ受け台、４は熱処
理に用いられる耐熱性ボード、５はボード台、６
ａ〜６ｃは前記ウエハを吸着して矢印方向に駆動
する真空ピンセツト、７は前記ボート４に形成さ
れた溝４ａの位置を検知する溝検知装置、８は前
記ウエハのオリフラの位置を検知するオリフラ検
知器である。

この第３図に示した従来の変換装置には、まず
カセツト１に収容されたウエハを真空ピンセツト
６ａによつて抜き出して回転ステージ２に載置
し、次に該ステージ２を回転させながらオリフラ
検知器８によつてウエハのオリフラ位置を検出
し、それに応じてオリフラが所定の方向を向くよ
うにステージ２の回転を制御し、次にピンセツト
６ｂによつてウエハ受け台３に一旦載置し、最終
的にはウエハの面が軸線Ａに直交するようウエハ
の面の向きを変換し、このウエハを真空ピンセツ
ト６ｃによつて耐熱性ボート４の溝４ａに直立し
た状態にして並べる。

このように、従来装置は、ウエハをカセツト１
から回転ステージ２へ、この回転ステージ２から
ウエハ受け台３へ、そしてウエハ受け台３から耐
熱性ボート４へと順次移し換えてゆくため、処理
時間が長くなるという問題があつた。また、カセ
ツト１に収容されているウエハの面の向きと、耐
熱性ボート４に並べられるウエハの面の向きが異
なり、途中でウエハの面の向きを変換しなければ
ならず、そのための機構が必要なこと、また前述
のように３個の真空ピンセツト６ａ，６ｂ，６ｃ
を使用して順次ウエハを移し換えている構成であ
ることから装置が複雑化し、高価になるという問
題もあつた。

〔発明の目的〕

本発明は前記事情に鑑みてなされたもので、カ
セツトから耐熱性ボートへのウエハの移動に必要
な真空ピンセツトがただ一つで済み、装置の小
形、軽量化、低価格化、移し換えの処理の迅速化
など多くの利点を得ることができるカセツト変換
装置を提供することを目的とする。

〔発明の構成〕

本発明に係るカセツト変換装置は、 半導体熱処理装置において、 ウエハロード時にはカセツトに収容されている
ウエハを耐熱性ボートに移し換え、ウエハアンロ
ード時にはボートに収容されているウエハをカセ
ツト内に戻すカセツト変換装置であつて、 カセツト内のウエハ面の向きとボートに直立し
て並べられるウエハ面の向きとが一致するように
カセツトに対して配置されるボートが置かれるボ
ート台を、ボート台駆動装置によりカセツトとボ
ートがウエハ垂直方向にお互いにすれ違うように
動作させる直進１軸駆動構成と、 ボートの溝位置を検出するための光反射形の溝
検出センサを、ボートおよびボート上に並べられ
るウエハと非接触状態でボート溝側方にボート台
とは隔離固定して取り付ける構成と、 ウエハをカセツトからボート、ボートからカセ
ツトに運搬する真空ピンセツトは３軸直進機構で
動かし、ウエハを真空ピンセツトが保持してオリ
フラ位置を検出し、ウエハの向きを一定方向にそ
ろえるためのウエハ面垂直軸まわりに回転する１
軸回転機構を前記３軸直進機構に具備する真空ピ
ンセツト駆動機構構成と、 前記真空ピンセツトには、カセツト内あるいは
ボート内の溝にウエハがあるか否かを検知する真
空検知センサを具備する構成と、 カセツトから取り出されたウエハのオリフラ位
置の検出するための前記３軸直進機構を、 ウエハ取り出し方向移動した位置でしかも真空
ピンセツトで保持したウエハの周辺部を非接触で
挟み込む位置に、発光ダイオードアレイと受光ラ
インセンサからなるエツジセンサを真空ピンセツ
ト駆動機構に具備した構成 からなることを特徴とする。

〔発明の実施例〕

第１図は本発明の一実施例であつて、１１はカ
セツト、１２はウエハ、１３は真空ピンセツト、
１４は真空ピンセツト駆動装置、１５はエツヂセ
ンサ、１６は形状識別・処理回路、１７ａ，１７
ｂは信号線、１８はボート台、１９は耐熱性ボー
ト、２０は耐熱性ボート１９に刻まれたボート
溝、２１はボート台駆動装置、２２は溝検出セン
サである。

ここにおいて、カセツト１１にはウエハ収納用
の多数のカセツト溝（図示せず）が形成されてお
り、該カセツト溝にはウエハ１２が直立した状態
（第１図でウエハ１２の面が軸線Ａに直交する状
態）で多数枚収納されている。該カセツト１１か
らウエハ１２が耐熱性ボート１９まで移動する動
作は以下のようである。

カセツト１１の内部に収納された多数枚のウエ
ハ１２の内１枚を真空ピンセツト１３側に取り付
けられたウエハ有無センサ（図示せず）で確認
し、そのウエハが設置されたカセツト溝位置で該
ウエハを真空ピンセツト１３により吸引し、カセ
ツト１１の外へ取り出す。真空ピンセツト１３は
真空ピンセツト駆動装置１４により軸線Ａの回り
に回転可能に、かつ軸線Ａに沿つて移動下位可能
にされている。また、真空ピンセツト１３は、図
示略の移動装置によつて真空ピンセツト駆動装置
１４とともに垂直方向、水平方向に移動可能にさ
れている。真空ピンセツト１３により取り出され
たウエハ１２は、エツヂセンサ１５の中に挿入さ
れ、真空ピンセツト１３、真空ピンセツト駆動装
置１４により回転動作が与えられ、ウエハ１２の
オリフラ位置が計測される。計測の詳細について
は、特願昭56−163090号および特願昭56−169164
号に述べてあるが、エツヂセンサ１５は発光部と
受光部を有し、ウエハ１２の端部がこの発光・受
光部間を通過するときの受光量を形状識別・処理
回路１６で計算・処理することによりウエハ１２
のオリフラ位置が検出される。検出した値を基に
して、真空ピンセツト駆動装置１４を駆動し、真
空ピンセツト１３を再び回転させることによりウ
エハ１２のオリフラ位置をある一定の方向に規制
する。

一方、ボート台１８はボート駆動装置２１によ
り駆動され、耐熱性ボート１９の所定のボート溝
２０はカセツト１１からウエハ１２を取り出す位
置、すなわちウエハ１２が収まる位置まで移動す
る。耐熱性ボート１９にはボート溝２０が多数刻
まれており、どのボート溝にウエハを立てるかに
ついては、ボート溝検出センサ２２によりボート
溝の位置を検出し、該検出結果に基づいてボート
駆動装置２１を動作させることによつて行う。ボ
ート溝検出センサ２２は光センサで発光部および
受光部から成るもので既知のものである。

オリフラ位置を規制されたウエハ１２は図示略
の移動装置によつて真空ピンセツト駆動装置１４
および真空ピンセツト１３とともに耐熱性ボート
１９側に移動させられる。そして、ウエハ１２は
耐熱性ボート１９のボート溝２０に挿入された状
態で真空ピンセツトによる保持が解除されて、耐
熱性ボート１９上に直立した状態となる。

以上でカセツト１１から耐熱性ボート１９への
ウエハ１２の移動が完了する。

逆に、耐熱性ボート１９からカセツト１１への
ウエハ１２の収納については、上記に述べた動作
を逆を行なえばよいが、特に、オリフラ位置を規
制しなくてもよい場合には、エツヂセンサ１５で
の処理を省略すればよい。

第２図は第１図に示した本発明の実施例におけ
る真空ピンセツト駆動装置１４を説明するもので
ある。

３１はモータ、３２は回転軸、３３は真空ピン
セツトヘツド、３４は回転軸３２の中心部を通る
孔、３５は真空ポンプとの接続部、３６は接続部
の孔、３７ａ，３７ｂはＯリング、３８ａ，３８
ｂは軸受けである。

真空ピンセツトヘツド３３でウエハ１２が吸引
され、保持されるが、保持するための真空は、真
空装置（図示せず）から接続部３５の孔３６を介
して真空ピンセツトヘツド３３に伝えられ、ウエ
ハ１２が吸引、保持される。第２図に示すように
ウエハ１２の回転モータ３１により、回転軸３２
を矢印のように回転させることにより与えられ
る。ウエハ１２がエツヂセンサ１５内で回転する
と、ウエハの中心と回転の中心とが一致していな
いのが通例であるため、オリフラのないウエハ１
２のエツヂ部分では正弦波の信号を生じ、オリフ
ラの位置にあたる部分では正弦波から外れた信号
となり、オリフラの位置が検出される。なお、ウ
エハ吸引時、ボート１９への移動時など真空ピン
セツト１３を移動させるには前述した既存の移動
装置により、第２図に示す装置全体を上下、左
右、前後に動かせばよい。例えば、モータとボー
ルねじの組み合わせを３組用いるとか、モータと
ベルト・プーリの組み合わせを３組用いることに
より、このような動作を行う機構を容易に作るこ
とができる。

このように、カセツト１１に収容されたウエハ
１２の面の向きと、耐熱性ボート１９に直立して
並べられたときのウエハ１２の面の向きとを一致
させた構成であると、カセツト１１からウエハ１
２を抜き出すただ１個の真空ピンセツト１３を、
回転可能にしかつ平行移動可能にするだけで、ウ
エハ１２の移し換え動作が可能になり、これによ
つて、移し換え処理の迅速化がなされ、かつ装置
の小形・軽量化・低価格化もなされることになつ
た。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明のカセツト変換装
置では、１個の真空ピンセツトを用い、カセツト
に収納されているウエハをカセツトから耐熱性ボ
ートへの移し換え、あるいは耐熱性ボートからカ
セツトへの移し換えが出来、非常に装置が簡単と
なり、小形・軽量化を図ることができるという効
果が生じる。またエツヂセンサを用いウエハのオ
リフラ位置が非接触で検出されるため、ウエハの
他の部材との接触がただ１個の真空ピンセツトに
よるものだけて済み、従来の場合と比較して接触
回数が減少し、ウエハへの分子の吸着等による汚
染の恐れが少なくなるという利点も得られる。ま
た、さらに、移し換えの動作が短縮されたため、
移し換え処理の迅速化も図れることとなつた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す構成平面図、
第２図は真空ピンセツトの構成を示す断面図、第
３図は本発明の従来のカセツト変換装置構成の平
面図である。 １１……カセツト、１２……ウエハ、１３……
真空ピンセツト、１４……真空ピンセツト駆動装
置、１５……エツヂセンサ、１６……形状識別処
理回路、１９……耐熱性ボート、２０……ボート
溝、２１……ボート台駆動装置、２２……ボート
溝検出センサ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 半導体熱処理装置において、 ウエハロード時にはカセツトに収容されている
   ウエハを耐熱性ボートに移し換え、ウエハアンロ
   ード時にはボートに収容されているウエハをカセ
   ツト内に戻すカセツト変換装置であつて、 カセツト内のウエハ面の向きとボートに直立し
   て並べられるウエハ面の向きとが一致するように
   カセツトに対して配置されるボートが置かれるボ
   ート台を、ボート台駆動装置によりカセツトとボ
   ートがウエハ垂直方向にお互いにすれ違うように
   動作させる直進１軸駆動構成と、 ボートの溝位置を検出するための光反射形の溝
   検出センサを、ボートおよびボート上に並べられ
   るウエハと非接触状態でボート溝側方にボート台
   とは隔離固定して取り付ける構成と、 ウエハをカセツトからボート、ボートからカセ
   ツトに運搬する真空ピンセツトは３軸直進機構で
   動かし、ウエハを真空ピンセツトが保持してオリ
   フラ位置を検出し、ウエハの向きを一定方向にそ
   ろえるためのウエハ面垂直軸まわりに回転する１
   軸回転機構を前記３軸直進機構に具備する真空ピ
   ンセツト駆動機構構成と、 前記真空ピンセツトには、カセツト内あるいは
   ボート内の溝にウエハがあるか否かを検知する真
   空検知センサを具備する構成と、 カセツトから取り出されたウエハのオリフラ位
   置を検出するための前記３軸直進機構を、ウエハ
   取り出し方向移動した位置でしかも真空ピンセツ
   トで保持したウエハの周辺部を非接触で挟み込む
   位置に、発光ダイオードアレイと受光ラインセン
   サからなるエツジセンサを真空ピンセツト駆動機
   構に具備した構成 からなることを特徴とするカセツト変換装置。