JPH04146646A - 熱処理用ボートの位置決め装置 - 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、位置決め方法に関する。

（従来の技術） 半導体デバイスの製造工程における成膜工程や熱拡散工
程においては、同時に多数の半導体ウェハに対して処理
するバッチ式熱処理を施すことが行われている。一方、
半導体ウニ／１の搬送（嘘、一般に樹脂製のウエノ＼カ
セ・ソトに多数枚収容して行っているが、上述したよう
な）（・ソチ式で熱処理するに際しては、半導体ウニｌ
＼をウニｌ＼カセ・ソトから上記熱処理温度に耐え、コ
ンタミのな０石英等からなるウニ／Ｘボートに移載する
ことが行われている。このウニ／Ｘボートは、多数例え
ば１５０枚のウェハを縦型炉においては棚積み収容する
ように構成されたものである。

このような半導体ウエノ１の移載は、１枚もしくは複数
枚のウニ／１を一括して把持する移載機構１こより行わ
れる。そして、このような移載機構を使用するにあたっ
ては、移載を行うそれぞれの容器、具体的にはウニ／Ｘ
カセットとウェハボート双方の位置を正確に移載位置に
位置決めすること力く重要である。

そこで、上記移載位置におけるウェハボートの位置決め
は、ウニノー面が垂直状態で移載が可能なようにウェハ
ボートを水平方向に配置した状態で、例えばウェハボー
トの両方の端面をエアーシリンダ等で押圧することによ
って行っている。

（発明が解決しようとする課題） ところで、上記石英等によって構成されたウェハボート
は、両端面間の距離と各ウェハ収納棚の位置の双方を正
確に作製することは困難であると共に高価となるため、
通常、一方の端面を基準面とし、この基準面から各ウェ
ハ収納棚（溝または爪）の位置を設定している。このた
め、両端面から各ウェハ収納棚間までの距離には、作製
誤差によってばらつきが存在している。

このように、端面間距離にばらつきを有しているウェハ
ボートの位置決めを、上述したような両端面を押圧する
方法によって行うと、上記端面間距離のばらつきに起因
して、設定位置から位置ずれか生じてしまうという問題
がある。

また、ウェハボートの基準面と反する側の端面は、基準
面との平行度にも狂いが生じている場合があり、このよ
うな場合には、さらに位置ずれを助長する結果となる。

本発明は、このような従来の事情に対処してなされたも
ので、例えばウェハボートのように、少なくとも一方の
端面のみが正確に加工設定されている被位置決め体の該
基準面による位置決めを、容易にかつ正確に行うことを
可能とした位置決め方法を提供することを目的としてい
る。

［発明の構成コ （課題を解決するための手段） すなわち本発明の位置決め方法は、少なくとも一方の端
面が基準面とされた被位置決め体の前記基準面および他
方の端面にそれぞれ位置決め用部材を押し当てて位置決
めを行うに際し、前記被位置決め体の基準面側の前記位
置決め用部材による押圧力を、前記他方の端面側の押圧
力より大きく設定することを特徴としている。

（作　用） 本発明の位置決め方法においては、位置決め用部材によ
り基準面側の端面を押圧する力を、他方の端面側の押圧
力より大きく設定している。これにより、両端面間の距
離が設定距離から多少ずれていたとしても、設定した押
圧力が低い他方の端面側の押圧は補助的な役割を果たし
、設定した押圧力が高い基準面側の位置が正確に位置決
めされる。

（実施例） 以下、本発明方法をウェハボートの位置決めに適用した
実施例について、図面を参照して説明する。

第１図に示すように、例えば前工程から搬送されてきた
ウェハボート１は、垂直方向の位置決めを行うボート載
置台２上に水平方向に配置される。

なお、ここでは上記ウェハボート１が位置決め処理を行
う被処理物となる。

上記ボート載置台２上に配置されたウェハボート１の両
端面１ａ、１ｂから所定の距離離れた位置には、位置決
め用の押圧駆動機構例えばエアーシリンダ３．４がそれ
ぞれ配置されている。上記エアーシリンダ３．４には、
それぞれレギュレータ５およびスピードコントローラ６
が介挿されたエアー供給配管７が接続されており、この
エアー供給配管７はエアー源８に接続されている。

また、上記エアーシリンダ３．４の可動ロッド３ａ、４
ａには、それぞれコ字形の位置決め用部材９が設置され
ており、これら位置決め用部材９の先端には、それぞれ
石英等からなる押圧片１０がそれぞれねじ止め固定され
ている。また、上記位置決め用部材９は、可動ロッド３
ａ、４ａに対する設置位置を中心として、数置（図中、
θで示す）の範囲で揺動可能となるように取付けられて
いる。

上記ウェハボート１は、石英からなる一対の支持板１１
．１２間に、石英からなる４本の支持棒１３が一方側を
開放する如く平行に取り付けられて構成されている。上
記各支持棒１３には、半導体ウェハ１４が棚積み収納さ
れるように、多数の収納用切り込み１３ａが設けられて
いる。

ここで、上記一対の支持板１１．１２のうち、一方の支
持板１１の外面（１ａ）が基準面とされており、この基
準面１ａに対して各支持棒１３は直角に設置されている
。また、各ウェハ収納用切り込み１３ａは、それぞれ基
準面１ａと平行に、かつ基準面１ａからの距離が設定距
離となるように設けられている。

次に、上記構成のウニ／１ボート位置決め機構を用いた
位置決め方法について説明する。

まず、上記ウェハボート１の基準面１ａ側に配置された
エアーシリンダ３の押圧力を、他方のエアーシリンダ４
の押圧力より大きく設定する。

このように、エアーシリンダ３．４間の押圧力を変えて
設定するためには、例えばそれぞれに対して供給するエ
アー圧をレギュレータ５によって変化させるか、あるい
は異なる径のエアーシリンダ３．４を用いることによっ
て行うことができる。

この実施例においては、基準面１ａ側のエアーシリンダ
３に供給するエアー圧を５ｋｇ／ｃ−とじ、他方のエア
ーシリンダ４に供給するエアー圧を３ｋｇ／ｃｄとする
ことによって、基準面１ａ側のエアーシリンダ３の押圧
力を大きく設定している。

位置決め動作は、以下の通りである。

まず、第２図（ａ）に示すように、基準面１ａ側のエア
ーシリンダ３にエアーを供給して駆動させ、ボート載置
台２上に配置されたウニ／１ボート１の基準面１ａに対
して、位置決め用部材９を押圧片１０を介して押し当て
る。

この基準面ｌａ側のエアーシリンダ３による伸縮量は、
ウエノ＼ボート１の基準面１ａが設定した所定の位置と
なるように、正確に設定する。このエアーシリンダ３の
位置決め用部材９による押圧によって、ウェハボート１
の基準面１ａは所定の位置に位置決めされる。なお、こ
の基準面ｌａ側の位置決め用部材９の取付は方法は、固
定としてもよい。

次に、第２図（ｂ）に示すように、他方のエアーシリン
ダ４にエアーを供給して駆動させ、ウェハボート１の他
方の端面１ｂに対して、位置決め用部材９を押し当てる
。

このエアーシリンダ４の伸縮量は、ウニノーボート１の
端面１ａ、１ｂ間距離ｇが所定の最大誤差で加工された
場合でも、ウエノ＼ボート１を十分押圧と開放できるよ
うに設定する。

ここで、上記エアーシリンダ４の押圧力は、基準面１ａ
側のエアーシリンダ３の押圧力より小さく設定されてい
るため、上記ウェハボート１の端面１ａ、１ｂ間距離ｇ
が所定の誤差範囲内で長くもしくは短く加工されていた
としても、基準面１ａの位置を狂わせることはない。ま
た、ウェハボート１の他方の端面１ｂが、基準面１ａと
の平行度に狂いが生じている場合においても、このエア
−シリンダ４先端部に位置決め用部材９の中心部が揺動
可能に取付けられているため、ウェハボート１を所定の
位置に位置決めすることができる。

このようにして位置決めを行うことにより、端面間距離
ｇに誤差が生じている可能性が高く、かつその誤差量が
比較的大きい石英製のウェハボート１の位置決めを、正
確にかつ容易に行うことができる。

また、上記したようなウェハボート位置決め機構は、例
えば第３図に示すような熱処理装置内に設置される。

第３図において、２１は縦型の熱処理炉本体であり、こ
の炉本体２１は並列して複数配置されている。これら炉
本体２１の前方位置には、炉本体２１と平行してウェハ
ボート１を垂直な状態で搬送するボート搬送機構２２が
設けられている。

一方、上記したウェハボート位置決め機構３０は、半導
体ウェハ１４が多数枚例えば２５枚収納されるウェハキ
ャリ３１の載置位置３３と近接して設置されており、ウ
ェハボート位置決め機構３０上に配置されたウェハボー
ト１と上記ウニ１１キャリ３１間で、図示を省略したウ
ェハ突き上げ部とウェハ把持移動部とからなるウエノ＼
移載機構により、半導体ウェハ１４の移載が行われる。

また、ボート搬送機構２２とつｆ−７＼ボート位置決め
機構３０間でのウエノ＼ボート１の受は渡しは、ウェハ
ボート１を垂直状態から水平状態および水平状態から垂
直状態に変換しながら搬送する水平垂直変換搬送装置３
３により行われる。

上記構成の熱処理装置においては、半導体ウェハ１４の
移載およびウェハボート１の受は渡しを、ウェハボート
位置決め機構３０によってウェハボート１を正確に位置
決めした状態で行うことができるため、ウェハボート１
の寸法等に誤差が生じている場合においても、半導体ウ
ェハ１４の移載時の半導体ウェハ１４とウェハボート１
の接触による破損等を防止することが可能となると共に
、水平垂直変換搬送装置３３によるウェハボート１の受
は渡しも確実に行うことが可能となる。またウェハボー
ト１と半導体ウェハ１４の不要な接触によって、半導体
ウェハ１４の微細な割れや膜はがれか発生し、この塵が
半導体ウェハ１４に付着して半導体素子の歩留りを低下
させることも改善することかできる。これらによって、
熱処理工程の処理効率および処理品質の向上が図れる。

また、上記したように複数の炉本体２１を有する熱処理
装置において、各炉本体２１で異なる処理を行うような
場合、例えば位置決め時の押圧駆動機構であるエアーシ
リンダ３（４）は、第４図に示すように、複数例えば２
セツトのエアーシリンダ３を枠体４１で保持すると共に
、この枠体４１を回転可能とし、各処理に応じたエアー
シリンダ３を適宜使用することによって、異なる熱処理
がされたウェハボート１に対して同一のウェハボート位
置決め部材９に設けられた押圧片１０が接触しないよう
にすることができ、異なる処理間でのクロスコンタミの
発生を防止することができ、処理品質の向上が図れる。

また、ボート載置台２も、第５図に示すように、回転可
能な支持台４２の両面に、例えば石英からなるボート載
置部材４３を配置することによって、同様に異なる処理
間でのクロスコンタミの発生を防止することができ、処
理品質の向上が図れる。

なお、上記実施例においては、本発明方法を熱処理装置
におけるウェハボートの位置決めに適用した例について
説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、
各種物品の位置決めに適用することが可能である。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明の位置決め方法によれば、
例えばウェハボートのように寸法誤差を有しているよう
な物品の位置決めを正確に、かつ容易に行うことが可能
となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法を適用した一実施例のウェハボート
位置決め機構の構成を模式的に示す図、第２図（ａ）お
よび（ｂ）は第１図の位置決め機構による位置決め動作
を示す図、第３図は第１図の位置決め機構を適用した熱
処理装置の概略構成を示す図、第４図はウェハボート位
置決め機構における押圧駆動機構の一例を示す図、第５
図はウェハボート位置決め機構におけるボート載置台の
一例を示す図である。 １・・・・・・ウェハボート、１ａ・・・・・・基準面
、２・・・・・・ボート載置台、３．４・・・・・・エ
アーシリンダ、５・・・・・・レギュレータ、７・・・
・・・エアー供給配管、８・・・・・・エアー源、９・
・・・・位置決め用部材、１ｏ・・・・・・石英からな
る押圧片。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　少なくとも一方の端面が基準面とされた被位置決め体
   の前記基準面および他方の端面にそれぞれ位置決め用部
   材を押し当てて位置決めを行うに際し、 前記被位置決め体の基準面側の前記位置決め用部材によ
   る押圧力を、前記他方の端面側の押圧力より大きく設定
   することを特徴とする位置決め方法。