JPH10107019A - ボート支持受け及びボート搬送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ボートの下面の平面精度が悪くてもボートを
安定して支持することができ、ボートの揺れを防止でき
るボート支持受け及びボート搬送装置を提供する。 【解決手段】 被処理基板Ｗを高さ方向に多数枚保持す
るボート１２の下面を支持材２９を介して３点支持する
ボート支持受け３０において、上記支持材２９のボート
支持面２９ｃを球面状に形成している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ボート支持受け及
びボート搬送装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体装置の製造においては、被処理基
板である半導体ウエハに酸化、拡散、ＣＶＤ等の各種の
処理を施すために、例えば縦型熱処理装置のような種々
の処理装置が用いられている。このような処理装置にお
いては、複数枚のウエハを収納した運搬用の容器である
カセット（キャリアともいう）を運搬ロボットまたは作
業者が搬出入口より搬入すると、このカセットが設置台
上に設置され、更にこの設置台上のカセット内から基板
保持具であるボートに高さ方向に多数枚のウエハが移載
されるようになっている。ウエハが移載されたボートは
熱処理炉に装入され、ウエハに所定の処理が施される。
所定の処理が終了して、熱処理炉からボートが搬出され
ると、ボートから処理済みのウエハが上記とは逆の手順
でカセットに戻され、処理済みのウエハを収納したカセ
ットが搬出入口から搬出される。

【０００３】上記処理装置においては、上記ボートを搬
送するボート搬送装置を備えており、このボート搬送装
置の搬送用のアームにはボートの下面（フランジ面）を
支持するボート支持受けが設けられている。そして、こ
のボート支持受けによるボートの支持の安定性を図るた
めに、ボート支持受け上の３箇所に石英製の支持材を配
設してボートを３点支持することは従来より行われてい
る。図８の（ａ），（ｂ）は、従来のボート支持受けを
部分的に示す断面図である。図示するように、従来のボ
ート支持受け３０においては、その支持材２９のボート
支持面２９ｃが平坦に形成されていた。また、上記支持
材２９をボート支持受け３０に固定するために、支持材
２９の軸芯に孔部４５を形成し、この孔部４５に例えば
図８の（ａ）に示すように段付きねじ４６を挿入してボ
ート支持受け３０に固定したり、あるいは図８の（ｂ）
に示すようにテフロン製の座板４７を介して締付けねじ
４８を挿入してボート支持受け３０に固定していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記ボ
ート支持受けにおいては、加工精度や成膜等に起因して
ボートの下面の平面精度が良くない場合があり、このよ
うな場合には、３点支持といえども、ボートを安定して
支持することが難しく、搬送時の振動等でボートが揺れ
る不具合があった。搬送時にボートが揺れると、ボート
が回転して向きが変ってしまったり、場合によってはウ
エハの飛出しやボートの転倒を招く恐れもある。なお、
図８の（ａ）に示す支持材の固定方法では、段付きねじ
４６と支持材２９の間には支持材２９を締付けないよう
にクリアランスＳが設けられているため、支持材２９が
がたついたり、回転したりしやすく、図８の（ｂ）に示
す支持材の固定方法では、締付けねじ４８の締付け過ぎ
による支持材２９の破壊防止のための締付けトルクの管
理が難しいという問題もある。

【０００５】そこで、本発明の目的は、ボートの下面の
平面精度が悪くてもボートを安定して支持することがで
き、ボートの揺れを防止できるボート支持受け及びボー
ト搬送装置を提供することにある。また、本発明の目的
は、支持材の締付けトルクの管理が不要で、支持材のが
たつきや回転を抑制できるボート支持受け及びボート搬
送装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明のうち請求項１記載のボート支持受けは、被処
理基板を高さ方向に多数枚保持するボートの下面を支持
材を介して３点支持するボート支持受けにおいて、上記
支持材のボート支持面を球面状に形成したことを特徴と
する。

【０００７】請求項２記載のボート支持受けは、被処理
基板を高さ方向に多数枚保持するボートの下面を石英製
の支持材を介して３点支持するボート支持受けにおい
て、上記支持材のボート支持面を球面状に形成すると共
に、上記ボート支持受けに上記支持材の基部を挿入する
挿入孔を設け、この挿入孔に挿入された支持材の基部を
これと直交する方向から固定ねじにより串差し状に固定
したことを特徴とする。

【０００８】請求項３記載のボート搬送装置は、上記被
処理基板を高さ方向に多数枚保持するボートの下面を石
英製の支持材を介して３点支持するボート支持受けを備
えたボート搬送装置において、上記支持材のボート支持
面を球面状に形成すると共に、上記ボート支持受けに上
記支持材の基部を挿入する挿入孔を設け、この挿入孔に
挿入された支持材の基部をこれと直交する方向から固定
ねじにより串差し状に固定したことを特徴とする。

【０００９】請求項４記載のボート搬送装置は、上記支
持材に上記ボートの下面に設けられた位置決め部と係合
する係合受部が形成されていることを特徴とする。

【００１０】

【実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を添付図面
に基づいて詳述する。

【００１１】図５〜図７において、１は処理装置として
例示した縦型熱処理装置の筐体、２は被処理基板である
半導体ウエハＷを複数枚例えば２５枚程度垂直に立てた
状態で所定のピッチで収納する上部に収納口２ａを有す
る運搬用の容器であるカセットである。上記筐体１の一
端には、上記カセット２を搬入搬出するための開閉ゲー
トを有する搬出入口３が設けられている。上記筐体１内
における搬出入口３近傍には、上記カセット２を収納口
２ａが上部にある垂直状態で載置するための載置台４が
設けられている。

【００１２】上記載置台４には、カセット２を前後から
押える押え部５，６、カセット２内のウエハＷのオリフ
ラ合せを行うオリフラ整合機等（図示省略）が設けられ
ている。また、載置台４は、垂直に回動可能に設けられ
ており、上記カセット２内のウエハＷを垂直状態から水
平状態にすべくカセット２をほぼ９０度回動できるよう
になっている。上記筐体１内には、昇降および回転可能
な基台７を有する搬送機構８が設けられ、その基台７の
周囲に上記載置台４と、上記カセット２を設置する設置
台９と、第１の真空予備室（ロードロック室ともいう）
１０とが配置されている。

【００１３】上記第１の真空予備室１０は、後述の縦型
熱処理炉１１内に多数枚例えば３０枚のウエハＷを装入
するために用いられる基板保持具である石英製のボート
１２を収容してウエハＷの移載と予備真空を行うための
部屋で、上記基台７を挟んで上記載置台４と対向する位
置に配置されている。この第１の真空予備室１０の上記
基台７側へ臨む前面部は開口しており、この前面部には
その開口部を開閉するロードロックドア１３が設けられ
ている。また、第１の真空予備室１０の後部には、ゲー
トバルブ１４を介して第２の真空予備室１５が連設され
ている。

【００１４】上記筐体１の後端側上部には、下部に装入
口（炉口）１６を有する縦型熱処理炉１１が設けられ、
この熱処理炉１１の下方のローディングエリア（搬送領
域）が上記第２の真空予備室１５になっている。この第
１および第２の真空予備室１０，１５は、例えば上記熱
処理炉１１の熱処理時の真空度例えば１Ｔｏｒｒとほぼ
同じ真空度とされる。

【００１５】上記第１の真空予備室１０は、ゲートバル
ブ１４を開けて第２の真空予備室１５と連通するに際し
て第２の真空予備室１５と同じ圧力に制御され、第１の
真空予備室１０と第２の真空予備室１５との間のゲート
バルブ１４を閉めた状態で第１の真空予備室１０のロー
ドロックドア１３を開けて筐体１内と連通するに際して
筐体１内と同じ圧力（大気圧）に制御される。

【００１６】上記熱処理炉１１の下方には、その装入口
１６を開閉する蓋体１７が昇降機構の昇降アーム１８に
より昇降可能に設けられ、この蓋体１７の上部には、石
英製の保温筒１９を介して上記ボート１２が載置される
ようになっている。第２の真空予備室１５には、上記ボ
ート１２を上記保温筒１９上から第１の真空予備室１０
にまたはその逆に搬送するためのボート搬送装置２０が
設けられている。また、上記保温筒１９は、洗浄等のた
めに、上記ボート搬送装置２０により上記蓋体１７上か
ら第１の真空予備室１０に搬送されて、筐体１外に搬出
可能になっていいる。

【００１７】上記搬送機構８は、ボールネジ等を用いた
昇降機構により昇降可能に設けられた昇降アーム２１を
有し、この昇降アーム２１上に上記基台７が水平に回転
可能に取付けられている。上記昇降アーム２１内には、
上記基台７を位置決め可能に回転駆動するための回転駆
動部が設けられている（図示省略）。

【００１８】上記基台７上には、ウエハＷを支持する水
平に延出した短冊状のウエハ支持部（フォークともい
う）２２を複数段例えば５段有するウエハ移載機２３
と、上記カセット２を載置して支持する水平に延出した
カセット支持部２４を有するカセット移載機２５とが対
向して往復移動可能に設けられ、そのカセット移載機２
５によりカセットＷを載置台４から設置台９にまたはそ
の逆に、上記ウエハ移載機２３によりウエハＷを設置台
９のカセット２内から第１の真空予備室１０内のボート
１２にまたはその逆にそれぞれ移載可能に構成されてい
る。

【００１９】上記ウエハ移載機２３およびカセット移載
機２５が基台７上の待機位置にある状態において、上記
カセット支持部２４が上記ウエハ移載機２３の直上に配
置され、これによりカセット２を基台７から外側にはみ
出さない状態で旋回させることができ、旋回半径Ｒの縮
小化が図られている。上記設置台９は、高さ方向にカセ
ット２を複数個設置可能に棚部２６を複数段、図示例で
は４段有している。

【００２０】上記ボート搬送装置２０は、水平方向に旋
回及び伸縮可能な多関節構造のアーム２７を有し、この
アーム２７の先端部には、図１〜図４に示すように、ボ
ート１２の下面であるフランジ面２８を支持材２９を介
して３点支持するボート支持受け３０が設けられてい
る。具体的には、上記ボート１２の下面の内側には、上
記保温筒１９の上部中央に突設された位置決め用の突起
部３１と係合する円筒状の受部３２が設けられていると
共に、上記保温筒１９の上部に載置される円筒状の脚部
３３が上記受部３２を囲むように設けられている。そし
て、上記ボート１２の下面における脚部３３よりも外側
の環状のフランジ面２８が上記ボート支持受け３０に支
持されるようになっている。

【００２１】上記アーム２７及びボート支持受け３０
は、例えばアルミニウム合金等の金属材からなり、上記
ボート１２のフランジ面２８を支持し得るように平面Ｕ
字状に形成されている。このボート支持受け３０の両端
部及び基部側中央部の計３箇所には、各支持材２９の基
部を上方から挿入するための挿入孔３４が垂直に設けら
れている。挿入孔３４としては、貫通孔でなくても良い
が、図示例のように貫通孔であることが好ましい。挿入
孔３４が貫通孔であれば、支持材２９を洗浄等のために
取外す際に下方から押し上げて容易に取外すことが可能
となる。

【００２２】上記支持材２９は、例えば石英からなり、
きのこ状に形成されている。すなわち、支持材２９は、
上記挿入孔３４に挿入される円柱状の基部２９ａと、こ
の基部２９ａの上端に拡径して形成された頭部２９ｂと
からなり、その頭部２９ｂの上面であるボート支持面２
９ｃが上記ボート１２のフランジ面２８を点接触で支持
するために球面状に形成されている。

【００２３】上記ボート支持受け３０には、各挿入孔３
４を直径方向に横切るように固定ねじ３５を捩じ込むた
めのねじ孔３６が設けられていると共に、上記支持材２
９の基部２９ａにも上記固定ねじ３５を直径方向に挿通
させるための孔部３７が設けられている。これにより、
上記挿入孔３４に挿入した支持材２９の基部２９ａがこ
れと直交する方向から固定ねじ３５により串差し状に固
定されるようになっている。

【００２４】上記３箇所の支持材２９のうち、少なくと
も２箇所の支持材、好ましくはボート支持受け３０の両
端部に配設された支持材２９には、上記ボート１２の下
面に設けられた位置決め部３８と係合する係合受部３９
が形成されている。すなわち、これら２箇所の支持材２
９の上部中央には、凹状の係合受部３９が形成され、こ
れら係合受部３９と対応する上記ボート１２のフランジ
面２８の箇所に凸状の位置決め部３８が形成されてい
る。また、上記支持材２９の上部には、上記位置決め部
３８を係合受部３９に案内するための前方へ末広がり状
に拡開したガイド溝４０が形成されている。

【００２５】上記ボート搬送装置２０は、ボート１２を
昇降させる機能を有していないため、第１の真空予備室
１０の底部にはボート支持受け３０との間のボート１２
の受取り受渡し時にボート１２を昇降させる昇降機構４
１が設けられている。なお、ボート搬送装置２０として
は、アーム２７を介してボート１２を昇降させる機能を
有していても良い。

【００２６】次に上記実施の形態による作用を述べる。
ウエハＷを垂直に立てて収納したカセット２を搬出入口
３から処理装置の筐体１内に搬入して載置台４上に載置
すると、カセット２が押え部５，６により前後から押え
られ、オリフラ合せ後、カセット２がウエハＷを水平に
すべく載置台４と共にほぼ９０度回動される。これによ
りカセット２は、上部に収納口２ａがある垂直状態から
収納口２ａが水平に向いた水平状態になる。

【００２７】上記カセット２の下部に、搬送機構８にお
ける昇降アーム２１の昇降、基台７の旋回およびカセッ
ト移載機２５の移動により、カセット２をカセット支持
部２４に上記載置台４から受け取り、設置台９まで搬送
して棚部２６上に載置する。所定個数のカセット２を設
置台９の各棚部２６に載置したなら、搬送機構８におけ
る昇降アーム２１の昇降、基台７の旋回およびウエハ移
載機２３の移動により、上記設置台９上のカセット２内
からウエハＷをウエハ支持部２２で抜き取り、予め第１
の真空予備室１０内に移載されているボート１２に移載
する。

【００２８】上記ウエハＷの移載に際して、第１の真空
予備室１０と第２の真空予備室１５との間のゲートバル
ブ１４は閉じられ、第１の真空予備室１０のロードロッ
クドア１３は開放されている。所定枚数のウエハＷをボ
ート１２に移載したなら、ロードロックドア１３を閉
じ、第１の真空予備室１０内を所定の真空度に真空引き
し、第１の真空予備室１０と第２の真空予備室１５との
間のゲートバルブ１４を開放して、ボート搬送装置２０
のアーム２７により第１の真空予備室１０内から第２真
空予備室１５内の保温筒１９上にボート１２を移載す
る。

【００２９】上記ボート１２の移載後に、上記ゲートバ
ルブ１４を閉じ、ボート１２を昇降アーム１８により蓋
体１７上の保温筒１９と共に上昇移動させて熱処理炉１
１内に装入し、装入口１６を蓋体１７で閉じて、所定の
熱処理を開始する。熱処理が終了すると、上記とは逆の
動作でボート１２が熱処理炉１１内から第２の真空予備
室１５内に搬出されて第１の真空予備室１０内に移載さ
れ、そのボート１２から設置台９上の空のカセット２内
に処理済みのウエハＷが移載され、そのカセット２が設
置台９から載置台４に搬送されて搬出入口３から搬出さ
れる。

【００３０】上記処理装置におけるボート搬送装置２０
によれば、ボート１２のフランジ面２８を支持材２９を
介して３点支持するボート支持受け３０を有し、その支
持材２９のボート支持面２９ｃが球面状に形成されてい
るため、ボート１２のフランジ面２８を面接触ではな
く、点接触で３点支持することができる。従って、ボー
ト１２のフランジ面２８の平面精度が悪くてもボート１
２を安定して支持することが可能となり、ボート１２の
揺れを確実に防止できる。

【００３１】また、上記ボート支持受け３０には、上記
支持材２９の基部２９ａを挿入する挿入孔３４が設けら
れ、この挿入孔３４に挿入した支持材２９の基部２９ａ
がこれと直交する方向から固定ねじ３５により串差し状
に固定されているため、支持材２９には固定ねじ３５の
締付け力が直接かかることがなく、従来の支持材固定方
法と異なり、支持材２９の締付けトルクの管理が不要で
あり、また支持材２９のがたつきや回転を抑制ないし防
止できる。また、支持材２９の脱着が容易にできるた
め、支持材２９の洗浄等が容易にできる。更に、上記支
持材２９には、上記ボート１２のフランジ面２８に設け
られた位置決め部３８と係合する係合受部３９が形成さ
れているため、ボート１２を容易に位置決めすることが
でき、搬送時の振動等によりボート１２が回転して向き
が変るのを確実に防止できる。

【００３２】以上、本発明の実施の形態を図面により詳
述してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるも
のではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲での種々の
設計変更等が可能である。例えば、上記処理装置として
は、第１および第２の真空予備室を必ずしも備えている
必要はなく、常圧の筐体内でボートの搬送移載を行うよ
うになっていてもよい。

【００３３】

【発明の効果】以上要するに本発明によれば、次のよう
な優れた効果が得られる。

【００３４】（１）請求項１記載のボート支持受けによ
れば、ボートの下面を３点支持する支持材のボート支持
面を球面状に形成したので、ボートの下面の平面精度が
悪くてもボートを安定して支持することができ、ボート
の揺れを防止できる。

【００３５】（２）請求項２記載のボート支持受けによ
れば、ボートの下面を３点支持する石英製の支持材のボ
ート支持面を球面状に形成すると共に、上記ボート支持
受けに上記支持材の基部を挿入する挿入孔を設け、この
挿入孔に挿入した支持材の基部をこれと直交する方向か
ら固定ねじにより串差し状に固定したので、ボートの揺
れを防止できると共に、支持材の締付けトルクの管理が
不要であり、また支持材のがたつきや回転を抑制でき
る。

【００３６】（３）請求項３記載のボート搬送装置によ
れば、ボートの下面を３点支持する支持材のボート支持
面を球面状に形成すると共に、ボート支持受けに上記支
持材の基部を挿入する挿入孔を設け、この挿入孔に挿入
した支持材の基部をこれと直交する方向から固定ねじに
より串差し状に固定したので、搬送時のボートの揺れを
防止できると共に、支持材の締付けトルクの管理が不要
であり、また支持材のがたつきや回転を抑制できる。

【００３７】（４）請求項４記載のボート搬送装置によ
れば、上記支持材には上記ボートの下面に設けられた位
置決め部と係合する係合受部が形成されているため、ボ
ートを容易に位置決めすることができ、搬送時の振動等
によりボートが回転して向きが変るのを確実に防止でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態を示すボート支持アームの
縦断面図である。

【図２】同ボート支持アームの平面図である。

【図３】同ボート支持アームの正面図である。

【図４】図２のＡ−Ａ線拡大断面図である。

【図５】処理装置の構成を概略的に示す側面断面図であ
る。

【図６】同処理装置の平面断面図である。

【図７】図６のＢ−Ｂ線拡大断面図である。

【図８】従来のボート支持受けを部分的に示す断面図で
ある。

【符号の説明】

Ｗ 半導体ウエハ（被処理基板） １２ ボート ２０ ボート搬送装置 ２９ 支持材 ２９ａ 支持材の基部 ２９ｃ ボート支持面 ３０ ボート支持受け ３４ 挿入孔 ３５ 固定ねじ ３８ 位置決め部 ３９ 係合受部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被処理基板を高さ方向に多数枚保持する
   ボートの下面を支持材を介して３点支持するボート支持
   受けにおいて、上記支持材のボート支持面を球面状に形
   成したことを特徴とするボート支持受け。
2. 【請求項２】 被処理基板を高さ方向に多数枚保持する
   ボートの下面を石英製の支持材を介して３点支持するボ
   ート支持受けにおいて、上記支持材のボート支持面を球
   面状に形成すると共に、上記ボート支持受けに上記支持
   材の基部を挿入する挿入孔を設け、この挿入孔に挿入さ
   れた支持材の基部をこれと直交する方向から固定ねじに
   より串差し状に固定したことを特徴とするボート支持受
   け。
3. 【請求項３】 上記被処理基板を高さ方向に多数枚保持
   するボートの下面を石英製の支持材を介して３点支持す
   るボート支持受けを有するボート搬送装置において、上
   記支持材のボート支持面を球面状に形成すると共に、上
   記ボート支持受けに上記支持材の基部を挿入する挿入孔
   を設け、この挿入孔に挿入された支持材の基部をこれと
   直交する方向から固定ねじにより串差し状に固定したこ
   とを特徴とするボート搬送装置。
4. 【請求項４】 上記支持材には、上記ボートの下面に設
   けられた位置決め部と係合する係合受部が設けられてい
   ることを特徴とする請求項３記載のボート搬送装置。