JPH0672513A - 被処理物の移載装置の制御方法および移載方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 設置された被処理物支持体に対し、移載装置
の動作パターンを自動的に短時間で適正に調整すること
ができ、高い信頼性が得られる移載装置の制御方法を提
供すること、並びに設置された被処理物支持体に対し、
常に適正な位置関係を維持して被処理物を移載すること
のできる移載方法を提供すること。 【構成】 板状の被処理物を支持する被処理物支持体２
１に対し、被処理物を移載する移載装置２０の制御方法
において、被処理物支持体２１に被処理物と同様の位置
検出用板Ｔ_１，Ｔ_２を配置し、移載装置２０を移動させ
てセンサーＳＡ，ＳＢによって基準位置に対する位置検
出用板Ｔ_１，Ｔ_２の位置情報を検出し、この位置情報に
基づいて移載装置２０の動作を制御する。被処理物の移
載方法においては、フォークとセンサーアーム４５とを
具備し、センサーアーム４５により位置検出用板Ｔ_１，
Ｔ_２の位置を検出してその位置情報に基づいて移載装置
２０の位置を制御して被処理物を移載する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体ウエハなどの板
状の被処理物を移載するための移載装置の制御方法およ
び移載方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、半導体製造工程においては、半
導体ウエハなどの板状の被処理物を熱処理することが必
要であり、最近においては、高い効率で所要の熱処理を
達成するために、多数の被処理物をバッチ的に処理する
熱処理装置が用いられている。このような熱処理装置に
おいては、多数の被処理物が、例えばキャリアなどの被
処理物保持体からウエハボートなどの適宜の被処理物支
持体に移載され、この被処理物支持体に支持された状態
で熱処理容器内に装入され、所定の熱処理がなされた
後、熱処理容器からそのまま取り出される。そして、当
該被処理物支持体としては、通常、石英より成るウエハ
ボートが用いられている。

【０００３】このウエハボートに対するウエハの移載は
移載装置によって行われるが、この移載装置の動作は、
予め定められた動作パターンに従って制御機構によって
制御される。そして、移載装置の動作は、実際に設置さ
れたウエハボートに対して正確になされることが必要で
ある。

【０００４】然るに、ウエハボートは、熱処理工程など
において反応生成物などの汚染物質が付着するために定
期的にクリーニングすることが必要であり、このクリー
ニングされた後のウエハボートをクリーニング以前の設
置状態と厳密に同一の状態に設置することは実際上不可
能である。すなわち、ウエハボートの設置位置、設置姿
勢を完全に復元することはきわめて困難であるのみでな
く、クリーニングや例えば１０００℃以上の熱処理によ
ってウエハボートに変形や歪みが生ずることもあり、更
にウエハボートが交換される場合もある。そして、この
ような場合に、以前と同一の動作パターンによってウエ
ハの移載を実行すると、ウエハボートの所定の支持溝に
ウエハを適正に支持させることができず、ウエハボート
における支持が不完全となってウエハが脱落したり、甚
だしい場合には、ウエハが支持溝内に挿入されず、ウエ
ハボートを押し倒すおそれもある。

【０００５】以上のような事情から、新たにウエハボー
トが設置されたときには、当該ウエハボートに対して整
合された移載動作が実行されるよう、移載装置の動作パ
ターンを調整すること（ティーチング）が必要である。
そして、従来、この移載装置の動作パターンの調整は、
人手によって行われている。すなわち、この動作パター
ンの調整作業は、移載装置のウエハ担持部の各動作パタ
ーンにおける位置が、ウエハボートのすべての支持溝に
対して適正な状態となるよう、具体的には、移載装置の
ウエハ担持部であるフォークがウエハボートに挿入され
たときに、フォークとウエハボートの支持溝との相対位
置が適正な状態となるように、フォークの上下移動、旋
回移動および前後移動の各々における移動方向および移
動量についての調整が、作業者が目視によって状況を確
認しながら当該ウエハ担持部を微小距離づつ移動させる
ことにより、目測によって試行錯誤的に行われている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この動
作パターンの調整作業は、ウエハボートのすべての支持
溝について移載装置のウエハ担持部の動作状態を確認し
ながら調整する作業であるため、非常に作業負荷が大き
くて長時間を要し、しかも必ずしも常に高い信頼性が得
られない、という問題がある。

【０００７】本発明は、設置された被処理物支持体に対
し、移載装置の動作パターンを自動的に、短時間で適正
に調整することができ、しかも高い信頼性が得られる移
載装置の制御方法を提供することを目的とする。本発明
の他の目的は、設置された被処理物支持体に対し、常に
適正な位置関係を維持して高い信頼性で被処理物を移載
することのできる被処理物の移載方法を提供することに
ある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明に係る移載装置の
制御方法においては、板状の被処理物を支持する被処理
物支持体に対し、被処理物を担持してこれを移載する被
処理物の移載装置の制御方法において、前記被処理物支
持体における所定の支持個所に被処理物と同様の位置検
出用板を配置し、移載装置を移動させることにより、当
該移載装置に設けられたセンサーによって当該移載装置
における基準位置に対する前記位置検出用板の位置情報
を検出し、この検出位置情報に基づいて、移載装置の動
作を制御することを特徴とする。ここに、位置情報とし
ては、位置検出用板の外周縁位置情報、前進方向情報、
前進距離情報およびレベル位置情報が含まれる。また、
被処理物支持体が３以上の支持個所を有する場合に
は、、互いに離隔した２つの支持個所にそれぞれ位置検
出用板を配置し、各位置検出用板の位置情報を検出する
ことが好ましい。

【０００９】本発明に係る被処理物の移載方法において
は、被処理物担持部を有する少なくとも一つのフォーク
と、センサーが取り付けられたセンサーアームとを具備
し、被処理物保持体と被処理物支持体との間で被処理物
を移載する移載装置により前記被処理物を移載する方法
において、前記被処理物支持体の支持個所に位置検出用
板を配置する工程、前記センサーアームにより前記移載
装置の基準位置に対する前記位置検出用板の位置を検出
して前記位置検出用板の位置情報を得る工程、並びに前
記位置情報に基づいて前記移載装置の位置を制御して被
処理物を移載する工程を有することを特徴とする。ここ
に、被処理物支持体の支持個所には少なくとも２枚の位
置検出用板を配置してそれぞれの位置検出用板の位置情
報を得、この位置情報に基づいて被処理物支持体の設置
状態を特定し、この被処理物支持体の設置状態に基づい
て移載装置の位置を制御して被処理物を移載することが
好ましい。

【００１０】

【作用】上記の移載装置の制御方法によれば、移載装置
に設けられたセンサーにより、被処理物支持体に支持さ
れた位置検出用板の特定の位置を検出するので、ここに
得られる検出位置情報は、適正に被処理物支持体に支持
された被処理物の位置の基準として高い信頼性を有する
情報であり、従って、この検出位置情報によって移載装
置の動作パターンを調整することにより、当該被処理物
支持体に対する移載装置の動作パターンを適正なものと
することができ、その結果、当該被処理物支持体に対す
る移載装置の移載動作が確実なものとなる。

【００１１】上記の被処理物の移載方法によれば、移載
装置に設けられたセンサーにより、高い信頼性を有する
検出位置情報が得られるので、この検出位置情報によっ
て移載装置の位置を制御することにより、被処理物支持
体に対する移載装置の位置を常に適正なものとすること
ができ、その結果、被処理物支持体に対する被処理物の
移載を確実に達成することができる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。これらの
実施例においては、被処理物として半導体ウエハが用い
られ、被処理物支持体としてウエハボートが用いられて
いるが、本発明の方法においては、被処理物は半導体ウ
エハに限定されるものではなく、例えばＬＣＤ等のよう
にその他の板状の被処理体を用いることができ、また被
処理物支持体がウエハボートでなくキャリア、その他の
被処理物支持体であってもよい。

【００１３】図１は、本発明方法を適用することのでき
る半導体ウエハの熱処理装置の構成の一例を示す斜視
図、図２はウエハの移動状態を示す説明用斜視図であ
る。この熱処理装置１０においては、例えば２５枚のウ
エハＷが収容されたキャリアＣが出入口１２において姿
勢変更機構１３上に載置され、この姿勢変更機構１３に
よりキャリアＣの姿勢が９０°変更され、このキャリア
Ｃは次いでキャリア移送機構１４によって移送ステージ
１５に搬入され、またはキャリアエレベータ１６により
キャリアストッカ１７に搬入される。そして、移送ステ
ージ１５上のキャリアＣ内のウエハＷが、移載装置２０
により、ウエハボート２１に移載される。

【００１４】そして、所定の枚数のウエハＷが支持され
たウエハボート２１は、ウエハボートエレベータ２３に
より上昇させられ、キャップ２５が開かれて開放された
下端から当該熱処理容器２７内に装入される。そしてキ
ャップ２５が閉じられ、この熱処理容器２７内におい
て、ヒータ２８からの熱によりウエハＷの熱処理がなさ
れる。２９は出入口１２を開閉するオートドアである。

【００１５】図３はウエハボート２１の一例を示し、こ
のウエハボート２１は、石英などの耐熱性、耐食性に優
れた材料からなり、下方の円板３０において、例えば直
径方向の線Ｌ上に位置する２本のロッドあるいは支柱Ｒ
と、当該線Ｌの後側における２本のロッドＲとが、支持
すべきウエハＷの外径に適合した円周に沿って立設され
ており、これら４本のロッドＲの上端には上方の円板３
１が共通に連結されている。そして、ロッドＲの各々に
は、図４に示すように、複数、例えば１００〜１５０の
支持溝Ｄを有する４本の径方向に延びる支持溝Ｄの多数
が、長さ方向に沿って一定のピッチで互いに離間して形
成されている。この支持溝Ｄの開口幅は、例えば厚み
０．７２５ｍｍの直径８インチのウエハの場合には例え
ば３．５ｍｍ、また厚み０．６５ｍｍの直径６インチの
ウエハの場合には例えば３．０ｍｍとされる。

【００１６】移載装置２０におけるウエハボート２１に
対する動作パターンは、図５のフロー図のとおりであ
る。 第１段 移載装置２０の例えばフォーク状のウエハ担持
部が上下方向に移動されて移送ステージ１５におけるキ
ャリアＣの移載すべき１枚または複数枚のウエハＷのレ
ベルに位置される。 第２段 ウエハ担持部が旋回してキャリアＣの方向を向
き、ウエハＷの下方に挿入される。 第３段 ウエハ担持部が上昇されてウエハＷを掬い上げ
る。 第４段 ウエハボート２１におけるウエハＷを移載すべ
き支持溝のレベル位置までの距離を計算する。この計算
は、例えば、移載装置２０のウエハ担持部を上下方向に
移動させるパルスモータのパルス数によって行われる。 第５段 ウエハ担持部が、パルスモータにより、計算さ
れたパルス数だけ上下方向に移動される。 第６段 ウエハ担持部が旋回されてウエハボート２１の
中心方向、すなわち前方のロッドＲ間の開口の正面方向
を向く。 第７段 図３に矢印Ａで示すように、ウエハ担持部がウ
エハボート２１に向かって水平方向に前進し、これによ
ってウエハＷの外周縁の４点が各ロッドＲの支持溝Ｄ内
に挿入された状態とされる。 第８段 ウエハ担持部が僅かに下降してウエハＷが支持
溝Ｄの上面部に載置された状態とする。 第９段 ウエハ担持部がウエハボート２１から後退す
る。

【００１７】その後、上記と同様の動作により、次のウ
エハＷについての移載が実行され、この一連の動作が繰
り返されることにより、ウエハボート２１に対するウエ
ハＷの移載工程が遂行される。なお、ウエハボート２１
の上方の支持溝ＤからウエハＷの載置が行われるのが通
常である。

【００１８】而して、本発明においては、ウエハボート
２１が新たに設置されたときに、以下の方法によって、
移載装置２０の動作パターンの調整がなされる。

【００１９】先ず、図６に示すように、設置されたウエ
ハボート２１の最上段の支持溝および最下段の支持溝に
それぞれ位置検出用板Ｔ１，Ｔ２を挿入してその各々を
適正状態に支持させる。この作業は人手によって行われ
る。この位置検出用板Ｔ１，Ｔ２は、例えば図７に示す
ように、その直径が実際のウエハＷと同等の円形板より
成り、その中心には微小な貫通孔Ｈが形成された、例え
ばシリコンより成るものである。

【００２０】図６の例における移載装置２０は、垂立す
るボールネジ４０と、このボールネジ４０に設けられ
た、ボールネジ４０の回転によって上下方向に移動する
ハンドリングアーム４１と、ボールネジ４０を回転駆動
するパルスモータ４２と、このパルスモータ４２を制御
する、記憶機能を有する制御機構４３とを有する。ハン
ドリングアーム４１は、図７に示すようにボールネジ４
０を中心に旋回可能であり、この旋回角度は、ボールネ
ジ４０の下端に設けられた旋回角度センサー４４により
検出される。

【００２１】ハンドリングアーム４１には、前方に突出
するセンサーアーム４５が前進および後退自在に設けら
れており、センサーアーム４５の先端部の上面および先
端面には、それぞれ、位置検出用板Ｔ１，Ｔ２の位置情
報を検出するための第１のセンサーＳＡと第２のセンサ
ーＳＢが設けられている。ここに、第１のセンサーＳＡ
は、位置検出用板Ｔ１，Ｔ２の中心位置および外周縁位
置を検出するものであり、第２のセンサーＳＢは、位置
検出用板Ｔ１，Ｔ２の周面を検出するものである。これ
らの第１のセンサーＳＡおよび第２のセンサーＳＢは、
いずれも光学反射型センサーにより構成することができ
るが、これに限られるものではない。

【００２２】そして、図８（イ）に示すように、ボール
ネジ４０によりハンドリングアーム４１を２枚の位置検
出用板Ｔ１，Ｔ２間における適宜の高さレベルに移動さ
せ、このレベルにおいてセンサーアーム４５を前進させ
てその先端部が位置検出用板Ｔ１，Ｔ２間に位置された
状態とする。このとき、センサーアーム４５のレベル位
置は位置検出用板Ｔ１，Ｔ２間であれば自由である。ま
たセンサーアーム４５の先端部は、位置検出用板Ｔ１，
Ｔ２の直径の例えば１／４程度内方に入った位置に前進
されていることが好ましい。

【００２３】次に、図８（ロ）に示すように、第１のセ
ンサーＳＡが上方の位置検出用板Ｔ１を検出するまでハ
ンドリングアーム４１を上昇させてセンサーアーム４５
の先端部を位置検出用板Ｔ１の下面に接近させ、その状
態で停止させる。次いで図８（ハ）に示すように、セン
サーアーム４５をその先端部が位置検出用板Ｔ１の外方
に位置されるまで後退させる。このとき、第１のセンサ
ーＳＡにより位置検出用板Ｔ１の外周縁位置が検出され
る。この外周縁位置情報ａ１は、そのときのセンサーア
ーム４５の前進距離の値に基づいて、例えばボールネジ
４０を基準原点としたときの距離として計算され、例え
ばセンサーアーム４５におけるエンコーダによる数値と
して制御機構４３に記憶される。

【００２４】次に、図９（イ）および図１０に示すよう
に、ボールネジ４０を中心としてハンドリングアーム４
１を水平面内で回転させることにより、第１のセンサー
ＳＡを位置検出用板Ｔ１の外周縁Ｐと交叉する円弧Ｍに
沿って旋回させ、これによって外周縁Ｐと円弧Ｍとの交
叉点Ｘ１，Ｘ２を検出する。そして、このときの旋回角
度θの情報が旋回角センサー４４により検出され、この
旋回角度情報がエンコーダによる数値として前記制御機
構４３に記憶されると共に、当該旋回角度情報により、
θ／２に相当する前進方向Ｆが決定され、前進方向情報
ｂ１が制御機構４３に記憶される。

【００２５】次に、図９（ロ）に示すように、位置検出
用板Ｔ１の貫通孔Ｈが第１のセンサーＳＡによって検出
されるまで、センサーアーム４５を前進方向Ｆに沿って
前進させる。このときの前進距離情報ｃ１が制御機構４
３に記憶される。

【００２６】次に、図９（ハ）に示すように、センサー
アーム４５を位置検出用板Ｔ１の外周縁より外方の規定
位置に位置された状態となるまで後退させ、その後セン
サーアーム４５を上方に移動させ、これによって位置検
出用板Ｔ１の外周面が第２のセンサーＳＢによって検出
され、そのレベル位置情報ｄ１がパルスモータ４２にお
けるパルス数として制御機構４３に記憶される。

【００２７】次に、センサーアーム４５を下降させ、下
方の位置検出用板Ｔ２について、上記と同一の位置検出
を実行することにより、外周縁位置情報ａ２、前進方向
情報ｂ２、前進距離情報ｃ２およびレベル位置情報ｄ２
が制御機構４３に記憶される。

【００２８】以上の操作により、設置されたウエハボー
ト２１に適正に配置された上方の位置検出用板Ｔ１およ
び下方の位置検出用板Ｔ２の両方について、外周縁位置
情報、前進方向情報、前進距離情報およびレベル位置情
報が得られる。従って、これらの位置情報に基づいて当
該ウエハボート２１の各支持溝Ｄの位置を計算によって
特定することができ、各支持溝Ｄのレベル位置情報が得
られる。従って、以上の検出位置情報によって移載装置
２０の動作パターンを調整することにより、移載装置２
０のハンドリングアーム４１の動作が当該ウエハボート
２１に対してきわめて正確に制御されることとなる。

【００２９】具体的に説明すると、レベル位置情報ｄ
１，ｄ２を用いて、位置検出用板Ｔ１，Ｔ２間の各支持
溝Ｄのレベル位置を計算することができるので、そのハ
ンドリングアーム４１の各支持溝Ｄに対するレベル位置
制御を適正なものとすることができる。すなわち、レベ
ル位置情報ｄ１によって得られる、適宜の基準位置から
上方の位置検出用板Ｔ１までのパルスモータ４２におけ
るパルス数ｎ１と、レベル位置情報ｄ２によって得られ
る、適宜の基準位置から下方の位置検出用板Ｔ２までの
パルスモータ４２におけるパルス数ｎ２の差（ｎ１−ｎ
２）を、ウエハボート２１における位置検出用板Ｔ１，
Ｔ２間の既知の溝の数ｍによって除して得られる商（ｎ
１−ｎ２）／ｍの値が実際の溝ピッチとして計算され
る。この値は、実際のウエハボート２１の状態ときわめ
て近似した非常に高い信頼性を有するものである。

【００３０】更に外周縁位置情報ａ１，ａ２、前進方向
情報ｂ１，ｂ２並びに前進距離情報ｃ１，ｃ２により、
各レベル位置における正面方向（前進方向Ｆ）に到達す
るまでの適正な旋回角度および前進すべき距離情報が得
られる。なお、この操作において、位置検出用板Ｔ１，
Ｔ２の直径は既知であるから、外周縁位置情報に基づい
て前進すべき距離を計算することができ、従って位置検
出用板の中心の貫通孔Ｈを検出することは原理的には不
要である。しかし、このように位置検出用板の中心を検
出することにより、一層高い精度の位置情報を得ること
ができる。

【００３１】以上のようにして移載装置２０の動作パタ
ーンの調整が完了する。すなわち、新たに設置されたウ
エハボート２１について、移載装置２０における基準位
置、例えばボールネジ４０の所定のレベル位置を基準原
点として、この基準原点に対するすべての支持溝Ｄの上
下方向、左右方向および前進距離が計算されるので、こ
の情報に基づく動作パターンによって移載装置２０のハ
ンドリングアーム４１を駆動すれば、ウエハボート２１
のすべての支持溝Ｄに対してウエハＷを適正に移載する
ことができる。

【００３２】以上の方法においては、１枚の位置検出用
板のみを用いてもよい。すなわち、１枚の位置検出用板
よりその位置情報を得ることにより、当該位置検出用板
が配置されている特定の支持溝に関する位置情報が得ら
れるが、当該ウエハボートの支持溝の数および基本的な
溝ピッチの大きさは既知であるので、簡単な計算によ
り、当該位置検出用板について、その外周縁位置情報、
前進方向情報、前進距離情報およびレベル位置情報を得
ることができ、従って基本的にはそれのみで動作パター
ンの調整に必要な位置情報を得ることができる。この場
合において、ウエハボートにおける位置検出用板を配置
する支持溝の位置は特に限定されるものではなく、上方
レベル、下方レベル、中央レベルのいずれであってもよ
い。

【００３３】しかしながら、既述のように、２枚の位置
検出用板Ｔ１，Ｔ２を用い、両者についての位置情報を
比較することにより、ウエハボート２１が垂直方向に対
して傾斜している場合や捩れが生じている場合にもその
程度についての情報が得られるので、きわめて正確な調
整を達成することができ、非常に好ましい。この場合に
おいては、２枚の位置検出用板は、ウエハボートにおい
てできるだけ離隔した位置の２つの支持溝に配置するこ
とが好ましく、これによって一層精確な位置情報を得る
ことができる。

【００３４】以上において、位置検出用板の外周縁位置
情報、前進方向情報、前進距離情報およびレベル位置情
報を得るための具体的な原理および手段は特に制限され
るものではなく、種々の方法を利用することができる。
すなわち位置検出用板の外周縁および／または中心位置
に適宜の情報源をマーク、変形部、その他によって形成
しておき、これを対応するセンサーによって検出するこ
とも可能である。

【００３５】また、以上においては、被処理物支持体と
してウエハボートを用いた場合について説明したが、本
発明においては、被処理物支持体は他のもの、例えばウ
エハキャリアであってもよく、被処理物支持体がどのよ
うな目的で用いられるかは全く自由である。また、本発
明においては、移載装置の構成も特に制限されるもので
はなく、他の構成により、ハンドリングアームを上下方
向、左右方向および前後方向に移動させる構成であって
もよい。

【００３６】図１１は、本発明に係る被処理物の移載方
法の一実施例を示す。この例において、ウエハボートエ
レベータ２３は次のように構成されている。すなわち、
駆動部５１にはボールネジ５２が連結されており、更に
鉛直上方へ２本のリニアガイド５３が延設されている。
ボールネジ５２には、載置台５４が係合されており、駆
動部５１によってボールネジ５２を回転させることによ
り、載置台５４が上下動するようになっている。この上
下動によって、ウエハを収納したウエハボート２１が熱
処理容器２７内にロードされ、熱処理後にウエハボート
２１がアンロードされる。

【００３７】ウエハボート２１は、既述の図３および図
４に示したものと基本的に同様の構成を有するが、更に
下方の円板３０の下方には、保温筒６３と、この保温筒
６３の下端に設けられたフランジ６４とを具備してい
る。このウエハボート２１の各ロッドＲにおいても、そ
の長さ方向において、一定の等間隔で支持溝Ｄが形成さ
れているが、この間隔は、後述する移載装置のフォーク
がウエハに当たることなくウエハ間に挿入することがで
きる程度の大きさに設定されている。

【００３８】このウエハボート２１は、熱処理容器２７
内にロードされた時、フランジ６４がマニホールドのフ
ランジと接触することにより熱処理容器２７内を密閉す
るようになっている。

【００３９】ウエハボートエレベータ２３の近傍に配設
された移載装置２０は、次のような構成を有する。すな
わち、パルスモータ７１にはボールネジ７２が連結され
ており、更に鉛直上方に２本のリニアガイド７３が延設
されている。ボールネジ７２には、第１の載置台７４が
係合されており、パルスモータ７１によってボールネジ
７２を回転させることにより、この第１の載置台７４が
上下動するようになっている。

【００４０】この第１の載置台７４には、回転駆動機構
７５の駆動力によりθ１方向に回動する矩形状の第２の
載置台７６が連結されている。この第２の載置台７６に
は、幅方向に伸びるスリット７７が形成されており、こ
のスリット７７に沿ってフォーク保持部７８が横方向に
移動可能に連結されている。

【００４１】フォーク保持部７８は、複数（本実施例で
は５つ）のフォーク７９およびこれらフォーク７９の上
方に位置されたセンサーアーム７９Ａを備えている。こ
のフォーク７９は、ウエハＷを載置して前進後退し、ウ
エハボート２１とキャリアストッカ１７との間でウエハ
Ｗを移載するようになっている。このように、フォーク
７９は、前後移動、左右移動、水平面内旋回移動および
上下移動できるように構成されている。

【００４２】センサーアーム７９Ａには、第１のセンサ
ーＳＡおよび第２のセンサーＳＢが取り付けられてい
る。第１のセンサーＳＡは、センサーアーム７９Ａの先
端部上面に取り付けられており、図１２（イ）に示すよ
うに、位置検出用板Ｔ１，Ｔ２に対して矢印で示すその
半径方向にセンサーアーム７９Ａが移動することによ
り、位置検出用板Ｔ１，Ｔ２の中心位置（貫通孔Ｈの位
置）および外周位置を検出する。第２のセンサーＳＢ
は、センサーアーム７９Ａの先端部端面に取り付けられ
ており、図１２（ロ）に示すように、上下方向に移動す
ることにより位置検出用板Ｔ１，Ｔ２の高さ位置を検出
する。これらの第１のセンサーＳＡおよび第２のセンサ
ーＳＢも、既述のように、いずれも光学反射型センサー
によって構成することができるが、これに限られるもの
ではない。

【００４３】パルスモータ７１、回転駆動機構７５およ
びフォーク保持部７８はコントローラ８０に接続されて
おり、個々の移動が制御される。また、第１のセンサー
ＳＡおよび第２のセンサーＳＢもコントローラ８０に接
続されている。また、コントローラ８０にはメモリ８１
が接続されており、パルスモータ７１、回転駆動機構７
５およびフォーク保持部７８の位置情報をメモリ８１に
書き込み、必要に応じてメモリ８１から読み出してコン
トローラ８０に送るようになっている。

【００４４】移載装置２０におけるウエハボート２１に
対する基本的な動作は、図５により説明したところに準
じて、次のようにして行われる。 第１段 パルスモータ７１により、第１の載置台７４を
介して、移載装置２０のフォーク７９を上下方向に移動
して移送ステージ１５におけるキャリアＣの移載すべき
１枚または複数枚のウエハＷのレベルに対応させる。 第２段 回転駆動機構７５により、第２の載置台７６を
介して、フォーク保持部７８をキャリアＣの方向に旋回
させ、その後フォーク７９を前進させてウエハＷの下方
に挿入する。 第３段 フォーク７９を僅かに上昇させてウエハＷを掬
い上げて担持し、その後フォーク７９を後退させる。 第４段 ウエハボート２１における基準位置からウエハ
Ｗを移載すべき支持溝のレベル位置までの距離を計算す
る。この距離は、例えば、移載装置２０のフォーク７９
を上下方向に移動させるパルスモータのパルス数によっ
て表される。 第５段 フォーク７９を、パルスモータにより算出され
たパルス数だけ上下方向に移動する 第６段 フォーク７９を旋回してウエハボート２１と対
面させる。 第７段 図３の場合と同様に、矢印Ａ方向にフォーク７
９を水平方向に前進させ、これによってウエハＷの外周
縁の４点が各ロッドＲの支持溝Ｄ内に挿入された状態と
される。 第８段 フォーク７９を僅かに下降させてウエハＷをロ
ードＲの支持溝Ｄに支持させる。 第９段 フォーク７９をウエハボート２１から後退させ
る。

【００４５】その後、上記第１段〜第９段までの動作を
繰り返して所望枚数のウエハＷについての移載が実行さ
れる。なお、通常はウエハボート２１の上方の支持溝Ｄ
からウエハＷの載置が行われる。

【００４６】本発明においては、図１３に示すように、
設置されたウエハボート２１の最上段の支持溝および最
下段の支持溝にそれぞれ位置検出用板Ｔ１，Ｔ２を挿入
してその各々を適正状態に支持させる。この作業は人手
によって行われる。この位置検出用板Ｔ１，Ｔ２は、基
本的に、図７に示したものと同様に、その直径が実際の
ウエハＷと同等の例えばシリコンより成る円形板より成
り、中心には微小な貫通孔Ｈを有するものである。

【００４７】第１のセンサーＳＡおよび第２のセンサー
ＳＢによる位置検出用板Ｔ１，Ｔ２の位置検出は次のよ
うにして行われる。先ず、図１４（イ）に示すように、
ボールネジ７２により第１の載置台７４を２枚の位置検
出用板Ｔ１，Ｔ２間における適宜の高さレベルに移動さ
せ、このレベルにおいてセンサーアーム７９Ａをウエハ
ボート２１に向かう方向に前進させて、センサーアーム
７９Ａの先端部を位置検出用板Ｔ１，Ｔ２間に位置させ
る。このとき、センサーアーム７９Ａのレベル位置は位
置検出用板Ｔ１，Ｔ２間であれば自由である。またセン
サーアーム７９Ａの先端部は、位置検出用板Ｔ１，Ｔ２
の外周から直径の例えば１／４程度内方に入った位置ま
で前進させることが好ましい。

【００４８】次に、図１４（ロ）に示すように、第１の
センサーＳＡが上方の位置検出用板Ｔ１を検出するまで
第１の載置台７４を上昇させてセンサーアーム７９Ａの
先端部を位置検出用板Ｔ１の下面に接近させる。次いで
図１４（ハ）に示すように、センサーアーム７９Ａをそ
の先端部が位置検出用板Ｔ１の外方に位置されるまで後
退させる。このとき、第１のセンサーＳＡにより位置検
出用板Ｔ１の外周縁位置が検出される。この外周縁位置
情報ａ１は、そのときのセンサーアーム７９Ａの前進距
離の値に基づいて、例えばボールネジ７２を基準原点と
したときの距離として計算され、例えばセンサーアーム
７９Ａにおけるエンコーダによりコード化された数値と
してコントローラ８０に送られ、更にメモリ８１に記憶
される。

【００４９】次に、図１５（イ）および図１６に示すよ
うに、回転駆動機構７５により、その駆動軸７５Ａを中
心として第２の載置台７６を水平面内で回転させること
により、第１のセンサーＳＡを位置検出用板Ｔ１の外周
縁Ｐと交叉する円弧Ｍに沿って旋回させ、これによって
外周縁Ｐと円弧Ｍとの交叉点Ｘ１，Ｘ２を検出する。そ
して、このときの旋回角度θの情報は、例えば駆動軸７
５Ａに設けられた旋回角センサー（図示せず）により検
出され、この旋回角度情報はエンコーダによりコード化
された数値としてコントローラ８０に送られメモリ８１
に記憶される。これと共に、当該旋回角度情報により、
θ／２に相当する前進方向Ｆが決定され、前進方向情報
ｂ１がコントローラ８０を介してメモリ８１に記憶され
る。

【００５０】次に、図１５（ロ）に示すように、位置検
出用板Ｔ１の貫通孔Ｈが第１のセンサーＳＡによって検
出されるまで、センサーアーム７９Ａを前進方向Ｆに沿
って前進させる。このときの前進距離情報ｃ１がコント
ローラ８０を介してメモリ８１に記憶される。

【００５１】次に、図１５（ハ）に示すように、センサ
ーアーム７９Ａを位置検出用板Ｔ１の外周縁より外方の
規定位置に位置された状態となるまで後退させ、センサ
ーアーム７９Ａを上方に移動させる。これによって位置
検出用板Ｔ１の外周面が第２のセンサーＳＢによって検
出され、そのレベル位置情報ｄ１がコントローラ８０に
送られ、パルスモータ７１におけるパルス数として算出
されてメモリ８１に記憶される。

【００５２】次に、センサーアーム７９Ａを下降させ、
下方の位置検出用板Ｔ２について、上記と同一の位置検
出を実行することにより、外周縁位置情報ａ２、前進方
向情報ｂ２、前進距離情報ｃ２およびレベル位置情報ｄ
２が制御機構４３に記憶される。

【００５３】以上の操作により、設置されたウエハボー
ト２１に適正に配置された上方の位置検出用板Ｔ１およ
び下方の位置検出用板Ｔ２の両方について、外周縁位置
情報、前進方向情報、前進距離情報およびレベル位置情
報が得られ、メモリ８１に記憶される。そして、この記
憶された位置情報に基づいて計算を行い、ウエハボート
２１の移載すべき支持溝Ｄの位置を特定する。この移載
すべき支持溝Ｄの位置情報に基づいて、コントローラ８
０により移載装置２０の位置を制御することにより、移
載装置２０のフォーク７９の動作がウエハボート２１に
対してきわめて正確に行われる。

【００５４】具体的に説明すると、レベル位置情報ｄ
１，ｄ２を用いて、位置検出用板Ｔ１，Ｔ２間の各支持
溝Ｄのレベル位置を計算することができるので、そのフ
ォーク７９の各支持溝Ｄに対するレベル位置制御を適正
なものとすることができる。すなわち、レベル位置情報
ｄ１によって得られる、適宜の基準位置から上方の位置
検出用板Ｔ１までのパルスモータ７１におけるパルス数
ｎ１と、レベル位置情報ｄ２によって得られる、当該基
準位置から下方の位置検出用板Ｔ２までのパルスモータ
７１におけるパルス数ｎ２の差（ｎ１−ｎ２）を、ウエ
ハボート２１における位置検出用板Ｔ１，Ｔ２間の既知
の支持溝の数ｍによって除して得られる商（ｎ１−ｎ
２）／ｍの値が実際の溝ピッチとして算出される。この
値は、実際のウエハボート２１の状態ときわめて近似し
た非常に高い信頼性を有するものである。

【００５５】更に外周縁位置情報ａ１，ａ２、前進方向
情報ｂ１，ｂ２並びに前進距離情報ｃ１，ｃ２により、
各レベル位置における正面方向（前進方向Ｆ）に到達す
るまでの適正な旋回角度および前進すべき距離情報を算
出する。なお、この操作において、位置検出用板Ｔ１，
Ｔ２の直径に関する情報を予めメモリ８１に記憶させて
おくことにより、外周縁位置情報に基づいて前進すべき
距離を計算することもできるが、この場合にも、位置検
出用板の中心位置を検出してその情報を利用することが
好ましい。

【００５６】以上のようにして移載装置２０の位置が制
御される。すなわち、新たに設置されたウエハボート２
１について、移載装置２０における基準原点に対するす
べての支持溝Ｄの上下方向、左右方向および前進距離が
計算されるので、この情報に基づいて移載装置２０の第
１の載置台７４および第２の載置台７６、並びにフォー
ク７９を駆動することにより、ウエハボート２１のすべ
ての支持溝Ｄに対してウエハＷを適正に移載することが
できる。

【００５７】以上のように、２枚の位置検出用板Ｔ１，
Ｔ２を用い、両者についての位置情報を比較することに
より、ウエハボート２１が鉛直方向に対して傾斜してい
る場合や捩れが生じている場合にも、その傾斜や捩れの
情報を得ることができ、この情報に基づいて移載装置２
０の位置が制御されるため、ウエハＷがウエハボート２
１と擦過されることなく、従ってウエハＷが損傷される
ことなしに、ウエハＷの所期の移載をきわめて好適に達
成することができる。この実施例においても、２枚の位
置検出用板は、ウエハボートにおいてできるだけ離隔し
た位置の２つの支持溝に配置することが好ましく、これ
によって一層精確な位置情報を得ることができる。

【００５８】以上の実施例においては、２枚の位置検出
用板を用いているが、１枚の位置検出用板のみを用いて
もよい。すなわち、１枚の位置検出用板よりその位置情
報を得ることにより、当該位置検出用板が配置されてい
る特定の支持溝に関する位置情報が得られるが、この位
置情報と、既知である当該ウエハボートの支持溝の数お
よび基本的な溝ピッチの大きさの情報とを用いて、簡単
な計算により、当該位置検出用板について、その外周縁
位置情報、前進方向情報、前進距離情報およびレベル位
置情報を得ることができる。これにより、移載装置２０
の位置の制御に必要な位置情報を得ることができる。こ
の場合において、ウエハボートにおける位置検出用板を
配置する支持溝の位置は特に限定されるものではなく、
上方レベル、下方レベル、中央レベルのいずれであって
もよい。

【００５９】また、フォークの１回の移載動作毎に、上
記外周縁位置情報、前進方向情報、前進距離情報および
レベル位置情報に基づいて移載装置を制御することによ
り、一層正確な移載を行うことができる。また、位置検
出用板を３枚以上用いてもよい。

【００６０】以上においても、位置検出用板の外周縁位
置情報、前進方向情報、前進距離情報およびレベル位置
情報を得るための具体的な原理および手段は特に制限さ
れるものではなく、種々の方法を利用することができる
ことは勿論であり、位置検出用板の外周縁および／また
は中心位置に適宜の情報源をマーク、変形部、その他に
よって形成しておき、この情報源をセンサーによって検
出して上記の各情報を得ることも可能である。

【００６１】また、以上においては、被処理物支持体と
してウエハボートを用いた場合について説明したが、本
発明においては、被処理物支持体は他のもの、例えばウ
エハキャリアであってもよく、被処理物支持体がどのよ
うな目的で用いられるかは全く自由である。また、移載
装置の構成も特に制限されるものではなく、他の構成に
より、第１の載置台および第２の載置台、並びにフォー
ク保持部を上下方向、左右方向および前後方向に移動さ
せる構成であってもよい。

【００６２】

【発明の効果】以上のように、本発明の被処理物の移載
装置の制御方法によれば、新たに設置された被処理物支
持体に対し、移載装置の動作パターンを自動的に、しか
も短時間で適正に調整することができ、更に高い信頼性
が得られる。そして、位置検出用板を適正に配置するの
みで自動的に動作パターンの調整が達成されるので、人
手をかける必要がなく、従って通常きわめて狭隘な熱処
理装置などにおける移載装置の動作パターンの調整にき
わめて好適である。

【００６３】また、本発明の被処理物の移載方法によれ
ば、新たに設置された被処理物支持体に対し、移載装置
の位置を自動的に、しかも短時間で適正に制御すること
ができ、これにより、非常に高い信頼性で被処理物の移
載を行うことができる。そして、位置検出用板を適正に
配置するのみで自動的に移載装置の制御が達成されるの
で、人手をかける必要がなく、従って通常きわめて狭隘
な熱処理装置などにおける移載装置の位置の制御にきわ
めて好適である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明方法を適用することのできる半導体ウエ
ハの熱処理装置の構成の一例を示す斜視図である。

【図２】図１の例におけるウエハの移載の態様を示す説
明用斜視図である。

【図３】ウエハボートの一例の構成を示す斜視図であ
る。

【図４】ウエハボートのロッドにおける支持溝を示す説
明用斜視図である。

【図５】移載装置におけるウエハボートに対するウエハ
移載に係る動作パターンを示すフロー図である。

【図６】本発明の被処理物の移載装置の制御方法に係る
一実施例におけるウエハボートと移載装置の構成を示す
側面図である。

【図７】図６の実施例におけるウエハボートと移載装置
の構成を示す平面図である。

【図８】図６の実施例における上方の位置検出用板の位
置検出プロセスの前段を示す側面図である。

【図９】図６の実施例における上方の位置検出用板の位
置検出プロセスの後段を示す側面図である。

【図１０】図６の実施例における旋回角度情報検出プロ
セスの原理を示す説明用平面図である。

【図１１】本発明の被処理物の移載方法に係る一実施例
における移載装置の構成を示す斜視図である。

【図１２】（イ）は第１のセンサーＳＡと位置検出用板
Ｔ１，Ｔ２との関係を示す説明図、（ロ）は第２のセン
サーＳＢと位置検出用板Ｔ１，Ｔ２との関係を示す説明
図ある。

【図１３】図１１の実施例におけるウエハボートと移載
装置の位置関係を示す側面図である。

【図１４】図１１の実施例における上方の位置検出用板
の位置検出プロセスの前段を示す側面図である。

【図１５】図１１の実施例における上方の位置検出用板
の位置検出プロセスの後段を示す側面図である。

【図１６】図１１の実施例における旋回角度情報検出プ
ロセスの原理を示す説明用平面図である。

【符号の説明】

１０ 熱処理装置 Ｗ ウエハ Ｃ キャリア １２ 出入口 １３ 姿勢変更機構 １４ キャリア
移送機構 １５ 移送ステージ １６ キャリア
エレベータ １７ キャリアストッカ ２０ 移載装置 ２１ ウエハボート ２３ ウエハボ
ートエレベータ ２５ キャップ ２７ 熱処理容
器 ２８ ヒータ ２９ オートド
ア ３０ 下方の円板 Ｌ 線 Ｒ 前方ロッド ３１ 上方の円
板 Ｄ 支持溝 Ｔ１，Ｔ２ 位
置検出用板 Ｈ 貫通孔 ４０ ボールネ
ジ ４１ ハンドリングアーム ４２ パルスモ
ータ ４３ 制御機構 ４４ 旋回角度
センサー ４５ センサーアーム ＳＡ，ＳＢ セ
ンサー Ｐ 外周縁 Ｍ 円弧 Ｘ１，Ｘ２ 交叉点 ５１ 駆動部 ５２ ボールネジ ５３ リニアガ
イド ５４ 載置台 ６３ 保温筒 ６４ フランジ ７１ パルスモ
ータ ７２ ボールネジ ７３ リニアガ
イド ７４ 第１の載置台 ７５ 回転駆動
機構 ７５Ａ 駆動軸 ７６ 第２の載
置台 ７７ スリット ７８ フォーク
保持部 ７９ フォーク ７９Ａ センサ
ーアーム ８０ コントローラ ８１ メモリ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 熊坂 岩夫 岩手県江刺市岩谷堂字松長根52番地 東京 エレクトロン東北株式会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 板状の被処理物を支持する被処理物支持
   体に対し、被処理物を担持してこれを移載する被処理物
   の移載装置の制御方法において、 前記被処理物支持体における所定の支持個所に被処理物
   と同様の位置検出用板を配置し、 移載装置を移動させることにより、当該移載装置に設け
   られたセンサーによって当該移載装置における基準位置
   に対する前記位置検出用板の位置情報を検出し、 この検出位置情報に基づいて、移載装置の動作を制御す
   ることを特徴とする移載装置の制御方法。
2. 【請求項２】 前記位置情報が、位置検出用板の外周縁
   位置情報、前進方向情報、前進距離情報およびレベル位
   置情報を含むことを特徴とする請求項１に記載の移載装
   置の制御方法。
3. 【請求項３】 被処理物支持体が３以上の支持個所を有
   し、互いに離隔した２つの支持個所にそれぞれ位置検出
   用板を配置し、各位置検出用板の位置情報を検出するこ
   とを特徴とする請求項１に記載の移載装置の制御方法。
4. 【請求項４】 被処理物担持部を有する少なくとも一つ
   のフォークと、センサーが取り付けられたセンサーアー
   ムとを具備し、被処理物保持体と被処理物支持体との間
   で被処理物を移載する移載装置により前記被処理物を移
   載する方法において、 前記被処理物支持体の支持個所に位置検出用板を配置す
   る工程、 前記センサーアームにより前記移載装置の基準位置に対
   する前記位置検出用板の位置を検出して前記位置検出用
   板の位置情報を得る工程、並びに前記位置情報に基づい
   て前記移載装置の位置を制御して被処理物を移載する工
   程を有することを特徴とする被処理物の移載方法。
5. 【請求項５】 被処理物担持部を有する少なくとも一つ
   のフォークと、センサーが取り付けられたセンサーアー
   ムとを具備し、被処理物保持体と被処理物支持体との間
   で被処理物を移載する移載装置により前記被処理物を移
   載する方法において、 前記被処理物支持体の支持個所に少なくとも２枚の位置
   検出用板を配置する工程、 前記センサーアームにより前記移載装置の基準位置に対
   する個々の位置検出用板の位置を検出してそれぞれの位
   置検出用板の位置情報を得る工程、 前記それぞれの位置情報に基づいて前記被処理物支持体
   の設置状態を特定する工程、並びに前記特定された前記
   被処理物支持体の設置状態に基づいて前記移載装置の位
   置を制御して被処理物を移載する工程を有することを特
   徴とする被処理物の移載方法。