JPH0563100B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、半導体製造工程において、特に拡散
装置、CVD装置等のウエーハプロセスに用いら
れるウエーハ移載装置に関する。

〔従来の技術〕

減圧CVD装置、拡散装置などでは、被処理ウ
エーハを反応路内に搬送するため一般に石英ボー
トが使用される。また、被処理ウエーハの半導体
製造ラインにおける保管および搬送には、カセツ
トと称する樹脂製（テフロン等）の容器が一般的
に用いられている。このカセツトと石英ボート相
互間のウエーハ移し替え作業は、従来真空ピンセ
ツト等の使用により人手による場合が多かつた
が、最近のICの高集積化に必要な無塵化の要請
は、最も多きな発塵源である人間の介在を許容し
なくなり、前記のカセツトからボートへのウエー
ハ立替の自動化は必須となつている。

ウエーハ立替機においては、立替中のボートの
精密な位置決めが必要であるが、ボートエレベー
タ等のウエーハ立替機と連携動作すべき他のボー
ト搬送手段とのボート受渡し時の位置精度（再現
性）は一般的に悪く、例えばボートエレベータで
ボートを下降させたままの状態では、ウエーハ立
替動作を自動で行う事が出来ない。従つて、第
７、第８図示のように石英ボート２２は加工時に
ウエーハ保持溝３４のピツチ間精度と共に位置決
め用基準面３５を設けて、この基準面３５から各
溝３４迄の精度も必要範囲内としておく必要があ
る。

一方、ウエーハ移載機の、ボート搬送テーブル
には、ボート位置決め基準面３５で、ボート２２
を固定するクランプ機構を設けるのが一般的であ
る。ボート搬送テーブルは、ボートエレベータと
のボート受渡し位置と、ウエーハ移載動作を行う
位置間を往復する必要があるため、前記したボー
ト搬送テーブル上のボート位置決め固定の手段
は、モータ、ソレノイド等の電気的手段を用いて
も、空圧力等により作動するエアシリンダ等の機
械的手段を用いても、電気配線またはエア配管等
をひき回して移動するしかなく、自動化の目的で
あるクリーン度の向上と逆行する塵埃の発生減と
なるばかりか、ひき回される配線または配管の劣
化による故障も多発し、安定稼動を低下させてい
た。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記のように従来にあつては、ボート搬送テー
ブル上にボートを位置決めして固定する手段とし
て電気的手段及び機械的手段のいずれを用いるに
しても電気配線またはエア配管等をひき回して移
動するしかないため、塵埃が発生し易く、クリー
ン度の向上が図れないばかりでなく、ひき回され
る配線、配管の劣化による故障も多発し、安定な
稼動を望めないという問題点があつた。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明装置は上記の問題点を解決するため、カ
セツト１９またはボート２２の下方に、このカセ
ツト１９またはボート２２の櫛状のウエーハ保持
溝３４に保持されたウエーハ１８を、上動時に上
方の櫛状のウエーハ保持溝に移し、下降時にはカ
セツト１９またはボート２２の櫛状のウエーハ保
持溝３４に戻すウエーハ押し上げ手段２０と、中
央のトランスフア位置との間を多数のウエーハ１
８を載置したカセツト１９を搬送するカセツト搬
送テーブル１７とボート搬送テーブル２１とを備
えたウエーハ移載装置において、ボート搬送テー
ブル２１上にはバネ力でボート２２を両側から固
定するクランププレート３と、バネ力に抗して両
クランププレート３によるボート固定を解除する
小シリンダ５２と、この両小シリンダ５２に配管
３１を介してボート２２の固定と解除を行わしめ
る大シリンダ５１と、この大シリンダ５１に復元
力を付与するスプリング５６とにより構成される
ボート固定解除機構を設け、大シリンダ５１に外
部より解除力を与えるマスタシリンダ５３を備え
てなる構成としたものである。

〔作用〕

このような構成とすることにより、ボート搬送
テーブル２１上にボート２２を位置決めして固定
するには、ボート２２を両側からクランププレー
ト３でスプリング５７により挟圧して固定され
る。ボート２２の固定状対を解除するには、大シ
リンダ５１に外力Ｆを作用させると、配管３１を
介して２個の小シリンダ５２圧力が与えられ、両
小シリンダ５２は伸長し、スプリング力に抗して
両クランププレート３が押し拡げられ、ボート２
２の固定が解除される。

エレベータ２４とボート搬送テーブル２１との
間のボート受け渡しはこの状態で行われ、ボート
２２がボート搬送テーブル２１に着地した後、外
力Ｆが除かれて両クランププレート３はスプリン
グ５７によりボート２２を挟圧して固定すること
になる。

〔実施例〕

以下図面に基づいて本発明の実施例を説明す
る。

第１図は横型減圧CVD・拡散装置における本
発明装置の一実施例を示す概要説明用斜視図であ
る。

第１図において、１７はカセツトドライブ装置
のカセツト搬送テーブルで、中央のトランスフア
位置との間を多数のウエーハ１８を載置したカセ
ツト１９を搬送するものである。２０はウエーハ
トランスフア装置のウエーハ押し上げ手段（リフ
タ）で、トランスフア位置に送られて来たカセツ
ト１９に載置された多数のウエーハ１８を受け取
り、ボート搬送部のボート搬送テーブル２１によ
り送られて来たウエーハボート２２に移し替えた
り、逆に移し替えたりするものである。

２３はウエーハボート２２をエレベータ２４の
サポートアーム２５に移すホームポジシヨンで、
この位置でボート搬送テーブル２１よりエレベー
タ２４のサポートアーム２５にウエーハボート２
２を移し替えたり、逆に移し替えたりすることに
なる。エレベータ２４のサポートアーム２５はホ
ームポジシヨン２３と各チユーブ対応型ソフトラ
ンデイング装置のアーム２６の自由端部２７との
間を上下動する。２８は炉口である。

ホームポジシヨン２３でウエーハ搬送テーブル
２１よりエレベータ２４のサポートアーム２５上
に移されたウエーハボート２２は各ソフトランデ
イング装置のアーム２６の自由端部２７に順次移
され、炉口２８より反応炉内に搬送され、更に下
方向に動かされ、反応炉底壁にウエーハボート２
２を静かに置いてウエーハ１８の処理が行われる
ことになる。

処理済みウエーハは、上記とは逆の過程、即
ち、ソフトランデイング装置のアーム２６の自由
端２７よりエレベータ２４のサポートアーム２５
に移され、次いでボート搬送テーブル２１に移さ
れてトランスフア位置まで運ばれ、しかる後、ウ
エーハトランスフア装置のウエーハ押し上げ手段
２０に移され、最後にカセツトドライブ装置のカ
セツト搬送テーブル１７上のカセツト１９に移さ
れて元の位置に戻るものである。

このような動作はコントローラ２９の指示に従
つて行われることになる。３０は引き出し式メン
テナンス用踏台である。

ウエーハ１８の受け渡し動作は第１図の左側に
位置するボート搬送部のボート搬送テーブル２１
が中央のトランスフア位置迄移動し、また右側の
カセツトドライブ装置のカセツト搬送テーブル１
７もボート搬送テーブル２１と交互にトランスフ
ア位置に移動することにより行われる。

トランスフア位置でのウエーハの受け渡しは、
カセツト１９またばボート２２（第７図、第８図
参照）の下方より25個のウエーハ保持溝を１ブロ
ツクとするウエーハ押し上げ手段２０により上部
のウエーハ保持溝に一旦保持し、次に移し替える
相手のウエーハ保持溝内にウエーハ１８を下降し
て収めることにより行われる。

いずれにしてもカセツト１９からトランスフア
装置を経由してボート２２に移す場合も、逆にボ
ート２２からトランスフア装置を経由してカセツ
ト１９に戻す場合も、ウエーハ受け渡しに関する
各溝位置が正しく一致する必要がある。

第２図はボート搬送テーブル上のボート固定解
除機構を示す平面図、第３図は同じくその左側面
図、第４図はとなじくその右側図面、第５図はク
ランププレート周りの説明図である。

第２図〜第４図において３はボート搬送テーブ
ル２１の左右２箇所に設けられたクランププレー
トで、この両クランププレート３間にスプリング
５７のバネ力によりボート２２を挟圧して固定す
るものである。１はシリンダ受け、２はクランプ
ガイドプレート、９はガイドピン、５５は軸受、
１６はガイドブロツクである。

両クランププレート３はそれぞれエア小シリン
ダ５２のシヤフトに固定されており、この各小シ
リンダ５２はスプリング５７のバネ力に抗して各
クランププレート３によるボート固定を解除する
ものである。また、エア大シリンダ５１は第６図
示のように両小シリンダ５２に配管３１を介して
ボート２２の固定と解除を行わせるもので、外力
Ｆ作用で２個の小シリンダ５２に圧力を与え、こ
れらの小シリンダ５２を伸長させ、また、外力Ｆ
の除去で両小シリンダ５２をスプリング５７のバ
ネ力で復帰させるものである。大シリンダ５１の
シヤフトはスプリング５６の反発力で常に伸長
側、即ち各小シリンダ５２を縮小方向に、つまり
両クランププレート３をロツク方向に作動させる
ように構成されている。

両クランププレート３と、スプリング５７と、
両小シリンダ５２と、大シリンダ５１と、スプリ
ング５６はボート固定解除機構を構成し、ボート
搬送テーブル２１上に設けられている。７はスプ
リング押え、１４はボート受けである。

また、大シリンダ５１の容積は２個の小シリン
ダ５２と配管３１の全容積より十分に大きくとつ
てある。第６図の回路中の逆止弁３２は、配管３
１に不足のエアを外部より補充するためのもので
ある。

上記の如き構成の本実施例の作用ば次の如くで
ある。

ボート搬送テーブル２１上にボート２２を位置
決めして固定するには、ボート２２を両側からク
ランププレート３でスプリング５７により挟圧し
て固定される。ボート２２の固定状態を解除する
には、大シリンダ５１にボート搬送テーブル２１
の外部より外力Ｆを作用させると、大シリンダ５
１の容積は２個の小シリンダ５２と配管３１の全
容積より十分にとつているため、配管３１を介し
て２個の小シリンダ５２に圧力が与えられ、両小
シリンダ５２は伸長し、スプリング力に抗して両
クランププレート３が押し拡げられ、ボート２２
の固定が解除される。

エレベータ２４とボート搬送テーブル２１との
間のボート受け渡しはこの状態で行われ、ボート
２２がボート搬送テーブル２１上に着地した後、
外力Ｆが除かれて両クランププレート３はスプリ
ング５７によりボート２２を狭圧して固定するこ
とになる。

上記のようにボート２２を固定した時、ボート
２２は受け渡し時の誤差の分だけ、ある方向に横
ずれしなが矯正されることになる。

ボート２２の横ずれを容易にし、かつボート自
体が摺動することを回避するようにすれば、一層
発塵を少なくできる。

即ち、ボート２２の着地部に相当するボート用
ベースプレート３３の位置４箇所には、第２図、
第３図示のようにボート２２に直接、接触するボ
ートプレート１３と、この各ボートプレート１３
の下に配置され当該各ボートプレート１３の摺動
を容易にするテフロンまたはダイフロン等の滑り
シート１５とが設けられ、これらが微小復元力を
有する板スプリング８（バネ常数20〜30ｇ／mm）
により一定位置（座グリの中央部）に来るように
支持されている。

このように構成することによりボート２２とボ
ートプレート１３との摩擦係数は、ボートプレー
ト１３とテフロン等の滑りシート１５との摩擦係
数に比べ大きいため、クランプ時の横ずれは、ボ
ート２２と共にボートプレート１３が滑りシート
１５を滑ることにより行われ、ボート２２自体が
摺動することが回避されて発塵のおそれがなくな
る。

次にボート２２のクランプ力を解除する外力Ｆ
を大シリンダ５１に与える手段について述べる。

この外力Ｆを与える手段は、第２図に示すよう
にエアマスタシリンダ５３により達成することが
できる。即ち、マスクシリンダ５３を作動する
と、その解除力はプツシユプレート５，６及びジ
ヨイントロツド１０を介して大シリンダ５１に与
えられることになる。

このマスクシリンダ５３はエレベータ２４との
ボート受け渡し位置以外に、ウエーハトランスフ
ア位置にも設けておくことによりウエーハ１８が
ボート２２のウエーハ保持溝３４（第７図参照）
に出入する一瞬のみ、ボートクランプを解除し、
一時的にボート２２に自由度を与えることも可能
であり、自動化用ボートで常に問題とされる熱変
形にある移載ミスあるいはボート、ウエーハ等の
破損を防ぐなど、多大の効果を奏するものであ
る。

〔発明の効果〕

以上の説明より明らかなように本発明によれ
ば、ボート搬送テーブル２１上に、バネ力でボー
ト２２を両側から固定するクランププレート３
と、バネ力に抗して両クランププレート３による
ボート固定を解除する小シリンダ５２と、この両
小シリンダ５２に配管３１を介してボート２２の
固定と解除を行わしめる大シリンダ５１と、この
大シリンダ５１に復元力を付与するスプリング５
６とにより構成されるボート固定解除機構を設
け、大シリンダ５１に外部より解除力を与えるマ
スクシリンダ５３を備えてなるので、配管３１を
引き回して移動することが回避でき、塵埃の発生
を防止し、クリーン度の向上を図ることができる
ばかりでなく、配管３１をひき回す必要がないの
で、配管３１の寿命を従来に比して大幅に延長で
き、故障の発生を抑止して安定な稼動を実現する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は横型減圧CVD・拡散装置における本
発明装置の一実施例を示す概要説明用斜視図、第
２図はボート搬送テーブル上のボート固定解除機
構を示す平面図、第３図は同じくその左側面図、
第４図は同じくその右側面図、第５図はクランプ
プレート周りの説明図、第６図は本発明における
配管説明図、第７図はウエーハボートの平面図、
第８図はその側面図である。 ３……クランププレート、８……（板）スプリ
ング、１３……ボートプレート、１５……滑りシ
ート、１７……カセツト搬送テーブル、１８……
ウエーハ、１９……カセツト、２０……ウエーハ
押し上げ手段、２１……ボート搬送テーブル、２
２……ボート、３１……配管、３４……ウエーハ
保持溝、５１……（エア）大シリンダ、５２……
（エア）小シリンダ、５３……（エア）マスタシ
リンダ、５６……スプリング、５７……スプリン
グ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ カセツト１９またはボート２２の下方に、こ
   のカセツト１９またはボート２２の櫛状のウエー
   ハ保持溝３４に保持されたウエーハ１８を、上動
   時に上方の櫛状のウエーハ保持溝に移し、下降時
   にはカセツト１９またはボート２２の櫛状のウエ
   ーハ保持溝３４に戻すウエーハ押し上げ手段２０
   と、中央のトランスフア位置との間を多数のウエ
   ーハ１８を載置したカセツト１９を搬送するカセ
   ツト搬送テーブル１７とボート搬送テーブル２１
   とを備えたウエーハ移載装置において、ボート搬
   送テーブル２１上にはバネ力でボート２２を両側
   から固定するクランププレート３と、バネ力に抗
   して両クランププレート３によるボート固定を解
   除する小シリンダ５２と、この両小シリンダ５２
   に配管３１を介してボート２２の固定と解除を行
   わしめる大シリンダ５１と、この大シリンダ５１
   に復元力を付与するスプリング５６とにより構成
   されるボート固定解除機構を設け、大シリンダ５
   １に外部より解除力を与えるマスタシリンダ５３
   を備えてなるウエーハ移載装置。 ２ ボート２２に直接、接触するボートプレート
   １３と、このボートプレート１３の摺動を容易に
   する滑りシート１５とを、微少復元力を有するス
   プリング８により一定位置に支持するようにした
   特許請求の範囲第１項記載のウエーハ移載装置。 ３ マスタシリンダ５３を複数個、具備すること
   によりウエーハ移載中の瞬間のボート２２、ウエ
   ーハ１８、ウエーハ押し上げ手段２０の相互間の
   噛み込み等の不安定動作を回避しうるようにした
   特許請求の範囲第１項、第２項のいずれかに記載
   のウエーハ移載装置。