JPH0473949A - ウエハ移載装置及び縦型熱処理装置 - 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、ウェハ移載装置に関する。

（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半導体ウェハを例えば２５
枚収容して搬送される。

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
ハボートに半導体ウェハをウェハ移載装置により自動的
に移し換えている。

上記ウェハ移載装置は、例えば特開昭６０−２８１８８
７号公報、特開昭８１−５４８３９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上記
ボートの両側、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） ところで、近年半導体素子の処理の緻密化が進み、この
ウェハ移載装置にて発生するゴミがウェハに付着したり
、あるいは縦型炉のウェハボートローダ周囲に浮遊して
いったゴミが縦型炉の開閉時にプロセスチューブ内に入
り込み、上記プロセスチューブ内を汚染することが、半
導体素子の歩留まりに大きく影響する。

すなわち、ウェハボートのローディング、アンローディ
ングに伴い、駆動用ケーブルの巻き込み。

巻き戻しを行うが、この際ケーブル同士が摺動し、ケー
ブルの被覆同士の摺動による塵が発生し、この塵が高温
炉の開放時の対流により吸い込まれる問題があった。

本発明は、かかる従来の事情に対処してなされたもので
、ウェハ移載装置にクリーンエアをダウンフローし、し
かも、移載装置の構成部材により層流が妨げられること
を防止することで、発生するゴミによるウェハの汚染を
低減できるウェハ移載装置を提供することにある。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明は、少なくともウェハを回転駆動、直線駆動して
移載するウェハ移載部と、 このウェハ移載部に接続されるケーブル類を、上記ウェ
ハ移載部の移動量に応じた弛みを持たせて収容するケー
ブル類収容部と、を有し、上記ケーブル類収容部内に、
クリーンエアの流れを形成することを特徴とする。

（作　用） ケーブル類収容部は、ケーブル類に弛みを持たせた状態
でケーブル類を収容するものであるから、その外径がウ
ェハ移載部よりも大きくならざるを得ない。このような
構成の装置にダウンフローを実現しても、クリーンエア
はケーブル類収容部の突出した領域によりその層流状態
が乱され、かえってゴミが上方に舞い上がり、ウェハに
付着してしまう。

本発明では、ケーブル類の収容を防げることなくケーブ
ル類収容部にクリーンエアの通り道を形成しているので
、クリーンエアの層流が乱されることを低減てき、ウェ
ハ移載部の駆動により生じたゴミを確実にクリーンエア
にしたがって排気できる。

（実施例） 以下、本発明をウェハ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、処理される複数枚の半導体ウェ
ハを処理炉内に搬送するに際し、ウェハボート移載装置
が用いられている。

この移載装置１は、第３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５００〜１２００℃の範囲適宜
温度設定可能な縦型熱処理炉５２内に設けられた反応管
の下方に設けられている。

前記移載装置１における駆動ブロック１０は、第４図に
示すように、例えば５本のウェハ支持用アーム１２を有
し、これら支持用アーム１２を単独にあるいは一体的に
進退駆動可能に支持している。この駆動ブロック１０は
例えば２００度以上の角度に亘って矢印θ１方向に回転
可能であり、さらにエレベータ４０に支持されることに
よって上下移動可能である。

前記ボートエレベータ５０は、第３図に示す前記縦型熱
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５６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、所定のガスを供給して熱処理例えば
ＣＶＤ膜の形成を行った後上記下方からアレロードする
構成になっている。尚、ボートエレベータ５０は第４図
の矢印θ２方向に回動てき、かつ、ウェハボート５４を
矢印θ３方向に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、複数例えば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４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、所定の
方向からウェハカセット６２をウェハカセット収容部６
０に収容した後、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６２ａ〜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。

次に、前記移載装置１について、第１図、第２図を参照
して説明する。第１図に示すように、前記筐体３８の上
部にはフィルタ３０が設けられ、このフィルタ３０を介
することでクリーンなエアが移載装置１の上方より下方
に向けてダウンフローされるように構成している。なお
、筐体３８の底面とこの筐体３８を設置する床面３２と
にはそれぞれグレーチングが設けられ、ダウンフローさ
れたクリーンエアを筐体３８外部に排気可能としている
。したがって、筐体３８内部にてクリーンエアの下方に
向かう層流が乱されないかぎり、この筐体３８内部で生
じたゴミはクリーンエアと共に外部に排気されることに
なる。

前記駆動ブロック１０の下方にはケ−ブル収容部２０が
設けられている。これに収容されるケーブル類２２とし
ては、駆動ブロック１０に接続される全てのケーブル類
であり、例えばモータ駆動ケーブル、位置センサーケー
ブル、局所排気用ビニールバイブ等がある。

ここで、前記駆動ブロックｌＯは多軸駆動により回転、
直線駆動されるものであり、ケーブル収容部２０内部に
収容されるケーブル類２２に、上記駆動ブロック１０が
ウェハボートのローディング、アンローディング時の回
転方向の移動量に応じた弛みを持たせておかないと、ケ
ーブル類に弓張力が作用してケーブル類の破断を招き、
あるいはケーブル類２２により駆動ブロック１０の駆動
に支障を生ずることになる。そこで、ケーブル類２２は
、ケーブル類収容部２０内部にて例えば２周〜３周程度
所定の直径にて旋回され、その後にケーブル類収容部２
０の外部に取り出されるようにしている。

前記ケーブル類収容部２０は、上部円盤２４と上方が開
口した下部筒状体２６とから構成されている。このケー
ブル収容部２０の直径は、駆動ブロック１０よりも大き
くなっており、駆動ブロック１０より半径方向で突出す
る周縁部には、上部円盤２４及び下部筒状体２６の双方
に複数の通気穴２８が形成されている。例えば、上部円
盤２４には、第２図に示すようにその周縁部にて円周方
向で等間隔に通気穴２８が穿設され、下部筒状体２６に
も対向する位置に同様な通気穴２８が穿設されている。

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３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３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５
４を移載装置１方向に移動させる。

次に、この状態で移載装置１の駆動ブロック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１２を一括して進退上下
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、ダミーウェハまたは
テスト用ウェハについては、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てウェハボート５４に
移載する。

このように、ウェハの移し換えの際には、駆動ブロック
１０が上下方向または回転方向などに多軸移動するが、
その都度ケーブルも上記ブロック１０の移動に伴い伸び
たりするし、この動作は反応管の蓋開時にも行われる。

さらに当然であるがこの駆動ブロック１０に接続されて
いるケーブル類２２は、予めケーブル類収容部２０内部
にて弛みをもって収容されているので、ケーブル類２２
が引張られる事態を防止できる。

このような弛みを持たせた状態にてケーブル類２２を収
容するために、ケーブル類収容部２０の直径が大きくな
るが、本実施例ではその周縁部に通気穴２８を穿設する
ことで、ダウンフローによるクリーンエアの層流状態を
維持することができる。すなわち、フィルタ３０を通っ
て導入されるクリーンエアは、移載装置１で発生するゴ
ミをその流れにしたがって移送しながら下方に向かうこ
とになり、反応管内への巻込みを防止できるが、ダウン
フローの通り道には前記通気穴２８が穿設されているの
で、その下方に向かう層流状態を乱すことがなく、通気
穴２８及び筐体３８の底面及び床面３２に形成されたグ
レーチングを介して、ゴミを筐体３８外部に排気するこ
とが可能となる。

したがって、層流が乱されることに起因してゴミが舞い
上がり、ウェハに付着して半導体素子の歩留まりを悪化
させる事態を大幅に低減でき、特に緻密な処理が必要な
半導体素子製造装置に好適な装置を実現できる。

上記の移載が終了すると、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。この
場合にも、ダウンフローにより処理済みウェハにゴミが
付着することを防止できる。

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。

第５図、第６図は、ケーブル類収容部２０に形成される
通気穴の変形例を示している。第５図は、複数のリング
部材７０と、半径方向にのびる複数の直線部材７２とで
、ケーブル部材２２の押さえ部材を構成したもので、各
部材７０．７２間に通、気室２８を確保できる。第６図
は、メツシュア４によりケーブル類２２の押さえ部材を
構成したもので、メツシュア４により通気穴２８を確保
したものである。

本発明は熱処理装置に限らず、ウェハ移載装置であれば
、エツチング装置、プローブ装置にも利用できる。また
、ウェハは半導体ウェハに限らず液晶基板であってもよ
い。

［発明の効果］ 上述のように、本発明のウェハ移載装置では、ケーブル
類の弛みを持たせてケーブル類を収容しながらも、その
収容部に通気穴を設けることで層流状態のダウンフロー
を確保でき、ゴミの舞い上がり等を防止して移載領域の
雰囲気をクリーンに維持することができる。したがって
、ウェハの緻密な処理を行う場合にも歩留まりを向上す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を示すもので、ウェハ移載
装置及びダウンフローを説明するための概略説明図、 第２図は、ケーブル類収容部に設けられる通気穴を説明
するための概略平面図、 第３図は第１図に示すウェハ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、１１４図は第３図に示
す縦型熱処理装置の概略斜視図、 第５図及び第６図は、通気穴の変形例を説明するための
概略平面図である。 １・・・ウェハ移載装置、 １２・・・支持用アーム、 ２０・・・ケーブル類収容部、 ２２・・・ケーブル類、 ２８・・・通気穴。 代理人　弁理士　井　　上　　　−（他１名）第 図 第 図 第 図 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）少なくともウェハを回転駆動、直線駆動して移載
   するウェハ移載部と、 このウェハ移載部に接続されるケーブル類を、上記ウェ
   ハ移載部の移動量に応じた弛みを持たせて収容するケー
   ブル類収容部と、を有し、 上記ケーブル類収容部内に、クリーンエアー流れを形成
   することを特徴とするウェハ移載装置。