JPH05326666A

JPH05326666A - 搬送装置

Info

Publication number: JPH05326666A
Application number: JP15433792A
Authority: JP
Inventors: Hirotsugu Shiraiwa; 裕嗣白岩
Original assignee: Tokyo Electron Ltd; Tokyo Electron Tohoku Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd; Tokyo Electron Tohoku Ltd
Priority date: 1992-05-21
Filing date: 1992-05-21
Publication date: 1993-12-10
Anticipated expiration: 2018-02-24
Also published as: JP3380570B2

Abstract

(57)【要約】【目的】半導体ウエハなどの被処理体の向きを容易に
管理すること。【構成】第１の搬出入部２０からウエハＷを搬入する
第１の搬送手段１１と、第２の搬出入部７０からウエハ
Ｗを搬入する第２の搬出入部６１とを備え、搬送手段１
１から搬入されたウエハＷは、搬送手段６１→洗浄部７
２→搬送手段６１→搬送手段１１→熱処理部３Ａ（３
Ｂ）の経路で搬送され、搬送手段６１から搬入されたウ
エハＷは、洗浄部７２→搬送手段６１→搬送手段１１→
熱処理部３Ａ（３Ｂ）の経路で搬送されるシステムにお
いて、搬送手段１１、６１間に、中間受け渡し部５を回
転、昇降自在に配置する。そして制御部１０にて前者の
経路の場合はウエハの受け渡し時に中間受け渡し部５を
回転させることなくそのままとし、後者の経路の場合は
中間受け渡し部５を１８０度回転するよう制御し、熱処
理時のウエハの向きを一定にする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は例えば半導体ウエハなど
の被処理体あるいは被搬送体を搬送する搬送装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】半導体の製造プロセスでは、ある処理ス
テーション内にて所定の処理を行う前に前処理を行い、
あるいは所定の処理後に後処理を行うことがある。例え
ば熱処理ステーションでは半導体ウエハに対してＣＶＤ
などの熱処理を行う前に、ウエハ表面の自然酸化膜を除
去するために例えばフッ酸でウエハを洗浄するようにし
ている。このような洗浄を行うための洗浄部が組み込ま
れた熱処理ステーションにおいては、プロセスの自由度
を大きくするために、複数の搬出入部や、これら搬出入
部のウエハを夫々搬送する複数の搬送手段を設けること
が得策であり、例えば種類の異なるウエハを処理する場
合、搬出入部毎に、種類の異なるウエハを収納したキャ
リアをセットするといった運転を行うことができる。

【０００３】一方、ウエハには結晶の方向性があるので
その方向性を揃えるためにオリフラ（オリエンテーショ
ンフラット）が形成されており、キャリア内にはオリフ
ラを揃えてウエハを収納し、また熱処理炉内でもオリフ
ラを合わせている。

【０００４】ところで熱処理ステーション内におけるウ
エハの搬送経路は搬出入口が異なれば変わってくる。例
えば一の搬出入口から第１の搬送手段によりウエハを取
出し、このウエハを第２の搬送手段に受け渡して洗浄部
に搬送し、洗浄後に第２の搬送手段により洗浄部からウ
エハを取出し、更に第１の搬送手段に戻した後熱処理炉
に搬送する場合と、他の搬入口から第２の搬送手段によ
りウエハを取出し、そのまま洗浄部に搬送し、洗浄後に
洗浄部よりウエハを取出し、更に第１の搬送手段に受け
渡して熱処理炉に搬送する場合とでは搬送経路が異な
る。

【０００５】そして搬送手段間のウエハの受け渡しにお
いては、受け渡しにより搬送手段とオリフラの向きとの
位置関係が変わってくる。例えば一の搬送手段から他の
搬送手段に直線的に受け渡すと、搬送手段から見ればオ
リフラが１８０度反転する。しかも、このような位置関
係は搬送手段の受け渡し回数によって変わってくる。従
って全てのキャリアについてウエハのオリフラを予め合
わせても、そのウエハをどこの搬出入口から搬入するか
によって最終的に熱処理炉内でのウエハの向きが所定の
向きから外れることがある。そこで熱処理炉内でウエハ
が所定の向きに収納されるように予め作業者がキャリア
内のウエハの向きを、キャリアをセットすべき搬出入口
に対応して設定していた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、予め作
業者がキャリア内のウエハの向きを設定することは、各
キャリアがいずれの搬出入口にセットされるものである
かを常に認識し、キャリア内のウエハの向きがそのまま
では熱処理部内で所定の向きにならない場合には、当該
キャリア内のウエハの向きを変えなければならず、その
管理が煩わしいという問題点があった。

【０００７】本発明は、このような事情のもとになされ
たものであり、その目的は、被処理体の搬送経路に応じ
て被処理体の向きを制御することができ、これにより、
被処理体の管理が容易になる搬送装置を提供することに
ある。

【０００８】本発明の他の目的は、第１及び第２の搬送
手段の間で被搬送体の受け渡しを行う場合に、被搬送体
を効率よく搬送することができ、しかも被搬送体の向き
を制御することができる搬送装置を提供することにあ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、被処
理体収納部より取り出された方向性のある被処理体を、
処理部内に搬入する前に第１の搬送手段と第２の搬送手
段との間で中間受け渡し部を介して受け渡しを行う搬送
装置において、前記中間受け渡し部を横方向に回転可能
に構成し、前記処理部内に被処理体が予め定めた向きに
収納されるよう、被処理体の搬送経路に応じて、中間受
け渡し部に受け渡された被処理体の向きを中間受け渡し
部により制御する制御部を設けたことを特徴とする。

【００１０】請求項２の発明は、方向性のある被搬送体
を第１の搬送手段と第２の搬送手段との間で中間受け渡
し部を介して受け渡しを行う搬送装置において、前記中
間受け渡し部は、第１の搬送手段及び第２の搬送手段の
一方の搬送手段により被搬送体が収納される第１の受け
渡し口と他方の搬送手段により被搬送体が取り出される
第２の受け渡し口とを備えると共に、複数の被処理体を
上下に重ねて収納するように構成され、この中間受け渡
し部を、前記第１の受け渡し口及び第２の受け渡し口の
位置が逆転するように回転させる回転機構と、前記中間
受け渡し部を第１の搬送手段及び第２の搬送手段に対し
て相対的に昇降させる昇降機構と、を設けたことを特徴
とする。

【００１１】

【作用】請求項１の発明によれば、処理部内における被
処理体の向きが予め定めた向きとなるように、例えば中
間受け渡し部での受け渡し回数が奇数回であるか偶数回
であるかによって被処理体の向きが当該中間受け渡し部
で制御される。例えば受け渡し回数が奇数回の場合は、
一方の搬送手段が被処理体を中間受け渡し部に載置した
後、当該被処理体を回転させてから他方の搬送手段によ
り被処理体を受け取り、受け渡し回数が偶数回の場合
は、中間受け渡し部を回転させないように制御する。

【００１２】また請求項２の発明によれば、複数の被搬
送体が一括して一方の搬送手段により収納部に収納され
た後、搬入経路に応じて一方の受け渡し口と他方の受け
渡し口とが入れ替わるように回転するか、あるいはその
ままとされ、前記複数の被搬送体が一括して搬送手段に
受け渡される。そして第１の搬送手段と第２の搬送手段
との間で搬送速度に差がある場合には、中間受け渡し部
をバッファとして機能させることもできる。

【００１３】

【実施例】図１は本発明の搬送装置を半導体ウエハの熱
処理ステーションに適用した実施例を示す平面図であ
る。図１中１は第１の搬送手段１１が配設された第１の
移載室であり、この移載室１には夫々ゲートバルブＧ
１、Ｇ２を介して第１の搬出入部２０を成す２つのカセ
ット室２Ａ、２Ｂが接続されると共に、夫々ゲートバル
ブＧ３、Ｇ４を介して熱処理部３Ａ、３Ｂが接続され、
更にゲートバルブＧ５を介して中間受け渡し室５０が接
続されている。

【００１４】また、中間受け渡し室５０には、第２の搬
送手段６１が配設された第２の移載室６がゲートバルブ
Ｇ６を介して接続され、更に第２の移載室６には、夫々
ゲートバルブＧ７、Ｇ８を介して第２の搬出入部７０を
成す２つのカセット室７Ａ、７Ｂが接続されると共に、
ゲートバルブＧ９を介して、例えばフッ酸により被処理
体（被搬送体）例えばウエハＷの表面の自然酸化膜を除
去するための洗浄部７２が接続されている。

【００１５】前記搬送手段１１は、搬送基台１１Ａに沿
って進退自在に搬送アーム１１Ｂを設けると共に、前記
搬送基台１１Ａを例えば第１の移載室１の中心を回転中
心として回転する回転基台１１Ｃを設けて構成され、前
記搬送アーム１１Ｂは例えば後述のように上下に間隔を
おいて５枚重ねて設けられている。

【００１６】前記カセット室２Ａ（２Ｂ）は外部（大気
雰囲気）との間を開閉するゲートバルブＧ１０（Ｇ１
１）と、例えば５個のウエハカセット２１を周方向に等
間隔に載置するための昇降自在なターンテーブル２１Ａ
とを備えている。また前記カセット室２Ａには、真空ポ
ンプ２２が介設された排気管２３と、一端側が例えば図
示しないＮ_２（窒素）ガス供給源に接続されたガス供給
管２４と、一端側が工場排気管に接続された通気管２５
とが接続されており、このカセット室２Ａは先ず真空ポ
ンプ２２により所定の真空度まで減圧した後、ガス供給
管２４からＮ_２ガスを供給しながら通気管２５よりＮ_２
ガスを排気して常時新たなＮ_２ガスを通流させ、これに
よりカセット室２Ａ内のＮ_２ガス濃度を一定に保つとと
もに、カセット室２Ａ内にて発生したパーティクルを排
出してウエハへのパーティクルの付着を抑えるようにし
ている。

【００１７】このようにカセット室２Ａはロードロック
室として構成されているが、他方のカセット室２Ｂ、移
載室１、６、カセット室７Ａ、７Ｂ、及び熱処理部３
Ａ、３Ｂにおける後述の移載室についても同様に排気管
３３、ガス供給管３４、通気管３５が接続され、常時Ｎ
_２ガス雰囲気が通気されるロードロック室として構成さ
れている。またこれらロードロック室は減圧時に変形し
ないように例えば内厚が１５ｍｍ〜２０ｍｍのステンレ
ス鋼板で作られている。

【００１８】前記熱処理部３Ａ、３Ｂはヒータ３１に囲
まれたプロセスチューブ３２と、このプロセスチューブ
３２内とその下方側の移載室との間を図示しない昇降台
により昇降し、多数枚のウエハを上下に重ねて搭載する
ウエハボート３３とを備えている。

【００１９】前記中間受け渡し室５０内には中間受け渡
し部５が設置されており、この中間受け渡し部５は、図
２に示すように正面及び背面が開口されて夫々第１の受
け渡し口５１Ａ及び第２の受け渡し口５１Ｂが形成され
た筐体よりなり（ただし図２では第２の受け渡し口５１
Ｂは作図上見えない）、この筐体の両側面には複数のウ
エハＷを水平に保持して収納するための突条体よりなる
複数の保持部５１Ｃが互いに対応した位置に形成されて
いる。

【００２０】前記中間受け渡し部５の下方側には回転機
構５２が設けられ、この回転機構５２は、モータなどを
収納した駆動部５２Ａと、この駆動部５２Ａによって横
方向に例えば鉛直軸のまわりに回転され、上面に前記中
間受け渡し部５が固定されたターンテーブル５２Ｂとを
有してなる。

【００２１】更に前記駆動部５２Ａには制御部１０が接
続されており、この制御部１０は、ウエハＷの搬送経路
に応じて、この例ではウエハＷが熱処理部３Ａ（３Ｂ）
内に搬入される前において、中間受け渡し部５の通過回
数が１回のときには中間受け渡し部５にウエハＷが収納
された後当該ウエハＷを１８０度回転させるよう即ち第
１の受け渡し口５１Ａ及び第２の受け渡し口５１Ｂの位
置を反転させるように駆動部５２Ａを制御すると共に、
前記中間受け渡し部５の通過回数が２回のときには中間
受け渡し部５を回転させることなくそのままの状態とし
ておくように制御する機能を有する。

【００２２】このような制御は、例えば、熱処理部３
Ａ、３Ｂまでのウエハの搬入経路に対応するモードをキ
ーボードなどのマンマシンにより設定し、設定されたモ
ードに応じて、駆動部５Ａを回転させない制御プログラ
ム、あるいは回転させるプログラムのうちの一方を自動
的に選択することによって行うことができる。この例で
は、後述のようにウエハを第１の搬出入部２０から搬入
するか第２の搬出入部７０から搬入するかによって、搬
入経路が決定されるので、２つのモードを用意しておけ
ばよい。

【００２３】また、前記回転機構５２は、昇降機構５３
に組み合わせられており、この昇降機構５３は、例えば
中間受け渡し部の底面に固定された板状体の基台５３Ａ
と、この基台５３Ａに起立して設けられると共に図示し
ないモータにより駆動されるボールネジ５３Ｂが鉛直方
向に配設されている例えば断面Ｈ形のガイド部５３Ｃ
と、このガイド部５３Ｃと係合すると共に、ボールネジ
５３Ｂの回転によって昇降する昇降台５３Ｄとから構成
されており、昇降台５３Ｄの上面には、前記駆動部５２
Ａが固定されている。

【００２４】前記第２の移載室６内に設置された第２の
搬送手段６１は、既述の第１の搬送手段１１と略同様に
構成されているが、第１の搬送手段１１と異なり搬送ア
ーム６１Ｂを載せた搬送基台６１ＡがＸ方向（図１中左
右方向）に移動自在に構成されている。

【００２５】また、前記カセット室７Ａ（７Ｂ）は既述
のカセット室３Ａ（３Ｂ）と同様に外部との間を開閉す
るゲートバルブＧ１２、Ｇ１３と例えば各々１個のウエ
ハカセット７１を載置するための昇降自在な図示しない
昇降台とを備えている。

【００２６】次に上述の実施例の作用について述べる。

【００２７】先ずカセット２１、７１の各々に例えば２
５枚の被処理体（被搬送体）であるウエハＷを、オリフ
ラがカセットの背面側に向くように収納して夫々カセッ
ト室２Ａ、２Ｂ、７Ａ、７Ｂ内にセットすると共に、カ
セット室２Ａ、２Ｂなどの先述したロードロック室を真
空引きした後Ｎ_２ガスなどにより不活性ガス雰囲気とし
ておく。

【００２８】第１の搬出入部２０内即ちカセット室２
Ａ、２ＢのウエハＷについては、図３に実線で示すよう
に第１の移載室１（第１の搬送手段１１）→中間受け渡
し部５→第２の移載室６（第２の搬送手段６１）洗浄部
７２→第２の搬送手段６１→中間受け渡し部５→第１の
搬送手段１１→熱処理部３Ａ（３Ｂ）の経路（第１のモ
ード）で搬送され、第２の搬出入部７０内即ちカセット
室７Ａ、７ＢのウエハＷについては図３に点線で示すよ
うに第２の搬送手段６１→洗浄部７２→第２の搬送手段
６１→中間受け渡し部５→第１の搬送手段１１→熱処理
部３Ａ（３Ｂ）の経路（第２のモード）で搬送される。
搬送手段１１、６１とカセット２１、７１、中間受け渡
し部５及び熱処理３Ａ（３Ｂ）との間のウエハＷの受け
渡しは、例えば５枚同時に行われる。

【００２９】そして第１のモード即ち第１の搬出入部２
０からウエハＷを搬入する場合には、中間受け渡し部５
におけるウエハＷの通過回数は２回であり、制御部１０
にて第１のモードを設定しておくことにより、中間受け
渡し部５をウエハＷが通過するときに回転させないでそ
のままとなるようなプログラムによりウエハＷが搬送さ
れる。

【００３０】中間受け渡し部５におけるウエハＷの受け
渡しについて図２を参照しながら説明すると、第１の搬
送手段１１の５本のアーム１１Ｂが夫々ウエハＷを載せ
たまま第１の受け渡し口５１Ａを介して中間受け渡し部
５内に進入した後、中間受け渡し部５が若干上昇してウ
エハＷの周縁部を保持部５１Ｃに保持させ、その後アー
ム１１Ｂを後退させる。次いで第２の搬送手段６１のア
ーム６１Ｂを第２の受け渡し口５１Ｂを通って中間受け
渡し部５内に進入させ、中間受け渡し部５を若干下降さ
せて前記ウエハＷ（５枚のウエハＷ）を夫々アーム６１
Ｂに保持させ、しかる後アーム６１Ｂを後退させてウエ
ハＷの受け渡しが完了する。またアーム６１Ｂに保持さ
れたウエハＷを洗浄部７２で洗浄した後、第１の搬送手
段１１に受け渡す場合には上述と逆の操作が行われる。

【００３１】図４（ａ）、（ｂ）は夫々このような第１
モードにおいてウエハＷを第１の搬送手段１１から第２
の搬送手段６１に受け渡す場合、及びその逆の場合にお
けるウエハＷの向きを示す図であり、この図からわかる
ように搬送手段１１（または６１）側からみれば、第１
の搬送手段１１から第２の搬送手段６１にウエハＷを受
け渡す場合ウエハＷの向きつまりオリフラの向きが１８
０度反転するが、逆の受け渡しがその後行われてオリフ
ラの向きが再び反転するため、結局ウエハＷは第１の搬
送手段１１によりカセット２１から取り出された向きで
熱処理３Ａ（３Ｂ）内のウエハボート３３内に搬入され
ることになる。

【００３２】一方第２のモード即ち第２の搬出入部７０
からウエハＷを搬入する場合には、中間受け渡し部５に
おける通過回数は１回であり、制御部１０にて第２のモ
ードを設定しておくことにより、中間受け渡し部５をウ
エハＷが通過するときに１８０度回転させる、つまり第
１の受け渡し口５１Ａと第２の受け渡し口５１Ｂが逆転
するように回転させるプログラムにより搬送される。即
ち図４（Ｃ）に示すように第２の搬送手段６１によりウ
エハＷが中間受け渡し部５に受け渡された後、当該中間
受け渡し部５が駆動部５２Ａにより１８０度回転し、し
かる後第１の搬送手段１１に受け渡される。

【００３３】従ってこの場合には、搬送手段１１から見
れば、搬送手段６１がウエハＷを中間受け渡し部５に受
け渡した後、そのまま受け取りに行くのであればオリフ
ラの向きが１８０度反転しているが、受け取る前に中間
受け渡し部５が１８０度回転しているので、ウエハＷは
第２の搬送手段６１によりカセット７１から取り出され
た向きで熱処理３Ａ、（３Ｂ）内に搬入されることにな
る。

【００３４】その後はウエハボート３３をプロセスチュ
ーブ３３内にロードしてＣＶＤなどの熱処理をウエハＷ
に対して行い、熱処理されたウエハＷは、第１の搬出入
部２０から搬入されたものについては、第１の搬送手段
１１によりもとのカセット２１に戻され、また第２の搬
出入部７０から搬入されたものについては第１の搬送手
段１１→中間受け渡し部５→第２の搬送手段６１の経路
でもとのカセット７１に戻される。後者の経路において
は、中間受け渡し部５を１８０度回転させても、回転さ
せなくてもよいが、回転させればウエハＷはカセット７
１にもとの向きで戻されるので、搬出入部２０に戻され
たウエハの向きと同じになり、その後キャリアを管理す
る場合得策である。

【００３５】以上の実施例によれば、ウエハＷを第１の
搬出入部２０及び第２の搬出入部７０のどちらから熱処
理３Ａ（３Ｂ）に対して搬入する場合にも、キャリア２
１、７１内のウエハＷを全て同じ向きに設定しておくこ
とにより、熱処理３Ａ（３Ｂ）内のウエハＷの向きが同
じになるため、作業者が搬送経路に応じて常にキャリア
内のウエハの向きを管理し、対応する向きにセットしな
おすといった作業が不要になる。

【００３６】また中間受け渡し部５を複数枚のウエハを
収納できるように構成しているため、複数枚同時に一括
して搬送手段１１、６１の間で搬送することができると
共に、搬送手段１１、６１の搬送のタイミングのずれ
を、いわばバッファ部としての役割により吸収すること
ができるので効率のよい搬送を行うことができ、しかも
中間受け渡し部５は昇降自在であるため、搬送手段１
１、６１側の搬送の高さレベルを変えなくてよいからロ
ードロック室間のウエハの搬出入口を小さくでき、従っ
てゲートバルブも小型なもので済む。

【００３７】また、本発明において、中間受け渡し部５
はウエハＷを複数枚収納するものに限らず、例えばタ−
ンテ−ブル５２Ｂの上面に複数のピンを起立して設け、
この上にウエハＷを一枚載置するものであってもよい。
更に本発明は中間受け渡し部５を昇降させることに限ら
れず、例えば搬送手段１１及び搬送手段６１側を中間受
け渡し部５に対して相対的に昇降させるものであっても
よい。更にまた本発明は、共通の搬入口から被処理体が
第１の搬送手段及び第２の搬送手段を介して処理部に搬
送する場合にも適用できる。

【００３８】なお本発明は、熱処理ステーションにてウ
エハの搬送を行う場合に限定されることなく、イオン注
入やアッシングなどの処理ステーションにおいても適用
することができ、また大気中において搬送する場合や、
半導体ウエハ以外のガラス基板などの他の被処理体（被
搬送体）を搬送する場合にも適用することができる。

【００３９】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、被処理体の搬
送経路に応じて、中間受け渡し部で被処理体の向きを所
定の向きになるように制御しているので、搬送経路にか
かわらず、搬出入部における被処理体の向きを一定にす
ればよいから、被処理体の管理が容易になる。

【００４０】また、請求項２の発明によれば、上述の効
果に加えて、複数の被処理体を中間受け渡し部を介して
同時に受け渡しできるので、高スループットで搬送する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を半導体ウエハの熱処理ステーションに
適用した実施例を示す全体平面図である。

【図２】本発明の実施例の要部を示す外観斜視図であ
る。

【図３】本発明の実施例に係る搬送経路を示す説明図で
ある。

【図４】中間受け渡し部での被処理体の向きを説明する
ための説明図である。

【符号の説明】

１第１の移載室１０制御部１１第１の搬送手段２０第１の搬出入部３Ａ、３Ｂ熱処理部５中間受け渡し部６第２の移載室６１第２の搬送手段７０第２の搬出入部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被処理体収納部より取り出された方向性
のある被処理体を、処理部内に搬入する前に第１の搬送
手段と第２の搬送手段との間で中間受け渡し部を介して
受け渡しを行う搬送装置において、前記中間受け渡し部を横方向に回転可能に構成し、前記処理部内に被処理体が予め定めた向きに収納される
よう、被処理体の搬送経路に応じて、中間受け渡し部に
受け渡された被処理体の向きを中間受け渡し部により制
御する制御部を設けたことを特徴とする搬送装置。
【請求項２】方向性のある被搬送体を第１の搬送手段
と第２の搬送手段との間で中間受け渡し部を介して受け
渡しを行う搬送装置において、前記中間受け渡し部は、第１の搬送手段及び第２の搬送
手段の一方の搬送手段により被搬送体が収納される第１
の受け渡し口と他方の搬送手段により被搬送体が取り出
される第２の受け渡し口とを備えると共に、複数の被処
理体を上下に重ねて収納するように構成され、この中間受け渡し部を、前記第１の受け渡し口及び第２
の受け渡し口の位置が逆転するように回転させる回転機
構と、前記中間受け渡し部を第１の搬送手段及び第２の搬送手
段に対して相対的に昇降させる昇降機構と、を設けたことを特徴とする搬送装置。