JPS6243332B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 半導体ウエハの表面処理工程の中に拡散工程、
各種酸化膜および絶縁膜の生成工程がある。近年
超LSI関係の生産が本格化するに伴い、これらの
処理工程における塵埃の排除は重大な要素となつ
てきた。

プロセスチユーブ内でウエハボートを搬送する
場合においても塵埃を少なくする目的で、プロセ
スチユーブ内壁に接触させずに搬送する方式が考
えられつつある。この方式はウエハボートをボー
ト支えアームにより支え、空間を移動させるもの
で一般にソフトランデイング（またはフロートロ
ーデイング）などと呼ばれている。

本発明はこのソフトランデイング方法に係り、
特にウエハボートをプロセスチユーブ内へ搬入し
たり、該チユーブより搬出したりする方法に関す
るものである。

従来、ウエハボートをプロセスチユーブ内で搬
送する場合においては、プロセスチユーブ内にウ
エハボートを置き、それを人手によりプツシユロ
ツドを使用して移動するか、ボートローダと呼ば
れる搬送装置により自動的に移動するようにして
いる。これらの方法はいずれもウエハボートはプ
ロセスチユーブ内を擦り乍ら移動するため移動中
に前記チユーブ内面に付着していたシリコン生成
物などを剥離し、これがウエハへ付着して結晶欠
陥等の表面処理不良の原因となる欠点がある。ま
た、プロセスチユーブ、ウエハボードおよびウエ
ハボート支えアームの材質として使用できるもの
は、石英またはセラミツク類であつて接触により
破損し易い上に、プロセスチユーブと、ウエハ及
びウエハボートとの搬送時の隙間は10mm程度であ
り、この隙間で接触させずに搬送することは部品
の精度、構造上からみてかなり困難なことであ
る。

本発明はプロセスチユーブ内壁に対し、ウエ
ハ、ウエハボート、ボート支えアーム等が接触し
たまま移動することによるプロセスチユーブ、ウ
エハボート、ボート支えアーム等の破損を回避す
ると共に、プロセス内壁にウエハ、ウエハボー
ト、ボート支えアーム等が接触したまま移動して
生成物を剥離する現象を最小限にくい止めること
ができるウエハボートの搬送方法を提供すること
を目的とする。

まず、本発明方法を実施するための装置の一実
施例を図面について説明する。

炉体部２６は筒状ヒータ１によりウエハ６を加
熱しガス導入管２４よりガスを導入して例えばウ
エハ６の表面に酸化膜を生成する部分である。ス
カベンジヤ部２７はプロセスチユーブ３から排出
されるガスを室外へ排出するための部分である。
クリーンベンチ部２８は作業面を清浄な雰囲気に
するための機器であり、この部分にボート支えア
ーム７の移動機構が収納されている。

炉体部２６は筒状ヒータ１内へ均熱管２が置か
れ、その中に更にプロセスチユーブ３が設置され
ている。ウエハボート４の上にウエハ６をセツト
しボート支えアーム７の先端部７ａにウエハボー
ト４を支えてプロセスチユーブ３内外への移動を
行う。５はウエハボート４の足である。

ボート支えアーム７の支持部分と移動機構は例
えば次に示す構造になつている。即ち、ボートア
ーム７の基部７ｂは接続金具８により軸１１の両
端部に接続され、軸１１は搬入出方向（第１図の
Ｃ方向及びその逆方向）に移動可能に筒状軸受１
０に支持されている。この筒状軸受１０は回動軸
９により移動体ベース（図示せず）に垂直面内で
回動自在（第１図のＡ，Ｂ方向に回動自在）に枢
支され、該軸受１０の右端には上下方向（縦方
向）荷重検出器１２が固定されており、この荷重
検出器１２は移動体ベース（図示せず）に固定さ
れている。軸１１の右端には搬入出方向（横方
向）荷重検出器１３が固定され、この荷重検出器
１３は取付具１４により軸受１０に固定されてい
る。前記図示しない移動体ベースは搬入出用（横
移動用）レール支えベース１５上に取付けられた
搬入出用（横移動用）レール１６に沿つて搬入出
方向に搬入出用（横移動用）駆動ネジ１７を搬入
出用（横移動用）モータ１８により回転すること
によつて移動できるようになつている。前記ベー
ス１５は上下方向（縦）移動用駆動ネジ１９を減
速機２０、カツプリング２１、連接軸２２を介し
て上下方向（縦）移動用モータ２３により回転す
ることによつて上下方向に上下方向（縦）移動用
レール（図示せず）に沿つて移動できるようにな
つている。２５はボート支えアーム７の先端部７
ａにウエハ６をセツトしたウエハボート４を支え
ている時の荷重と支えていない時の荷重の変化分
及び部品接触による荷重変化分を荷重検出器１
２，１３で検出し、その結果に基づいてモータ１
８，２３へ指令を発すると共に多段炉の１段また
は複数段の使用選定を指令するための制御装置で
ある。

次に上記の装置を用いて本発明方法を説明する
と、まず、ボート支えアーム７の全体がクリーン
ベンチ部２８内にある状態（最右端へ移動した状
態）においてその先端部７ａで、ウエハ６をセツ
トしたウエハボート４を支え、ウエハ６及びウエ
ハボート４がプロセスチユーブ３の内壁と接触し
ない位置に設定した後、モータ１８を駆動して駆
動ネジ１７を回転することによりレール１６に沿
つて軸１１、軸受１０、接続金具８等を介してボ
ート支えアーム７を第１図において左方（搬入方
向）へ移動させる。この際、ウエハ６の上端がチ
ユーブ３の内壁へ接触したとすると、その荷重変
化分を荷重検出器１２で検知し、制御装置２５よ
りモータ１８，２３へフイードバツク信号を送出
し、モータ１８を停止させてボート支えアーム７
の移動を一旦停止させ、モータ２３を駆動して駆
動ネジ１９を回転することによりボート支えアー
ム７をある一定距離下方へ移動させてから正常状
態に戻つたことを確認したのちモータ１８により
ボート支えアーム７の移動を再開する。ウエハ６
をセツトしたウエハボート４がチユーブ３内の所
定の位置まで搬入されると、制御装置２５の指令
でモータ２３を駆動して駆動ネジ１９を回転する
ことによつてボート支えアーム７を下降させ、ウ
エハボート４をチユーブ３上に置く。この時のウ
エハボート４の足５により空のボート支えアーム
７の先端部７ａはボート４とチユーブ３の内壁と
の間に位置（第２，３図参照）しているので、空
のボート支えアーム７を何の抵抗もなく搬出方向
（右方）に移動することができる状態になつてい
る。この状態で制御装置２５の指令によりモータ
１８を駆動して空のボート支えアーム７を右方に
移動させる。この際、空のボート支えアーム７の
下側がチユーブ３の内壁に接触した場合は前記と
同様に荷重検出器１２で荷重減少（変化）分を検
出し、モータ１８を停止させてボート支えアーム
７の移動を一旦停止させ、モータ２３を駆動して
ボート支えアーム７を一定距離、上方へ移動させ
てから正常状態に戻つたことを確認したのち、モ
ータ１８によりボート支えアーム７の移動を再開
し、該アーム７を所定位置まで右方へ移動させ
る。次いでガス導入管２４よりガスを導入し、例
えばウエハ６の表面に酸化膜を生成する。しかる
後、空のボート支えアーム７を上記と同様に左方
へ移動させ、この際、ボート支えアーム７の先端
部７ａがウエハボート４に当接してこれを押し、
ウエハボート４とチユーブ３の内壁との摩擦によ
り荷重が増加した場合には、その荷重増加分を荷
重検出器１３により検出し、制御装置２５の指令
によりモータ１８を停止させてボート支えアーム
７の移動を一旦停止させ、該アーム７を一定距
離、右方へ戻してから、ウエハボート４に当接し
ない位置までボート支えアーム７を下降させ、し
かる後、ボート支えアーム７を再び左方へ移動さ
せてチユーブ３内に挿入し、ウエハボート４を該
アーム７の先端部７ａで支え搬出するものであ
る。

また図示の実施例では１つのプロセスチユーブ
３（１段炉）についてウエハボート４を搬送する
場合を説明したが、多段炉についても同様に説明
でき、この場合は駆動ネジ１９の長さを長くして
このネジ１９に各段の縦移動を行えるようにベー
ス１５を螺合しておけば１台の移動機構で多段分
を同時に移動できるようにし得る。

なお、ボート支えアーム７は第１図において紙
面に垂直な方向に移動しないからこの方向の荷重
検出器を設けていないが、必要に応じて追加して
もよいことは勿論である。

上述のように本発明によれば、プロセスチユー
ブ内壁にウエハ、ウエハボート、ボート支えアー
ム等が接触した場合やウエハボートにボート支え
アームが当接してこれを押した場合には直ちにこ
れを検出してその移動を一旦停止させ、ボート支
えアームを前記接触をしない状態になるまで移動
してから該アームの移動を再開するようにウエハ
ボートを搬送する方法であるから、接触したまま
移動することが極めて少なくなり、接触したまま
移動することによるプロセスチユーブ、ウエハボ
ート、ボート支えアーム等の破損を回避できるば
かりでなく、接触したまま移動することによつて
生成物を剥離する現象も最小限にとどめることが
できるので、剥離した生成物がウエハに付着して
結晶欠陥等の表面処理不良を生ずることを著しく
軽減できる等の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法を実施するための装置の一
実施例を示す構成説明図、第２図は第１図におい
てプロセスチユーブ内にウエハボートを搬入後に
空のボート支えアームを搬出方向に移動している
状態を示す作動説明図、第３図は第２図のＡ―Ａ
線断面略図である。 ３…プロセスチユーブ、４…ウエハボート、５
…その足、６…ウエハ、７…ボート支えアーム、
８…接続金具、９…回動軸、１０…筒状軸受、１
１…軸、１２…上下方向（縦方向）荷重検出器、
１３…搬入出方向（横方向）荷重検出器、１８…
搬入出用（横移動用）モータ、２３…上下方向
（縦）移動用モータ、２５…制御装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ まずウエハボートをボート支えアームの先端
   部で支えてプロセスチユーブ内へ搬入し、該チユ
   ーブ内にウエハボートを置いて空のボート支えア
   ームを前記チユーブ外へ移動させ、次いでウエハ
   ボート上のウエハの表面処理が終了したら、空の
   ボート支えアームを前記チユーブ内へ移動させ該
   アームの先端部でウエハボートを支えて前記チユ
   ーブ外へ搬出する方法において、ウエハボートの
   搬入時及び空のボート支えアームの前記チユーブ
   外への移動時にウエハボート、該ボート上のウエ
   ハまたは空のボート支えアームが前記チユーブ内
   壁に接触して荷重が変化した場合、その荷重変化
   分を検出してボート支えアームの移動を一旦停止
   させ、ボート支えアームを前記チユーブ内壁と接
   触しない状態になるまで上下方向に移動させてか
   ら、ボート支えアームの移動を再開するようにす
   ると共に、空のボート支えアームの前記チユーブ
   内への移動時に、該アームの先端がウエハボート
   に当接してこれを押しウエハボートと前記チユー
   ブ内壁との摩擦により荷重が増加した場合には、
   その荷重増加分を検出してボート支えアームの前
   記チユーブ内への移動を一旦停止させ、該アーム
   を所定量搬出方向へ移動させてからウエハボート
   に当接しない位置まで下方向に移動させ、しかる
   後、ボート支えアームを再び前記チユーブ内へ移
   動させてウエハボートを該アームの先端部で支え
   搬出するようにしたウエハボートの搬送方法。 ２ まず複数個のウエハボートをそれぞれボート
   支えアームの先端部で支えて複数個のプロセスチ
   ユーブ内へ搬入し、該各チユーブ内にそれぞれ各
   ウエハボートを置いて各空のボート支えアームを
   前記各チユーブ外へ移動させ、次いで各ウエハボ
   ート上のウエハの表面処理が終了したら、各空の
   ボート支えアームを前記各チユーブ内へ移動させ
   該各アームの先端部で各ウエハボートを支えて前
   記各チユーブ外へ搬出する方法において、各ウエ
   ハボートの搬入時及び各空のボート支えアームの
   前記各チユーブ外への移動時に各ウエハボート、
   該各ボート上のウエハまたは各空のボート支えア
   ームが前記各チユーブ内壁に接触して荷重が変化
   した場合、その荷重変化分を検出して各ボート支
   えアームの移動を一旦停止させ、各ボート支えア
   ームを、前記各チユーブ内壁と接触しない状態に
   なるまで１台の上下方向移動機構の駆動ネジによ
   り該駆動ネジに螺合せしめた前記各アームのベー
   スを介して同時に上下方向に移動させてから、各
   ボート支えアームの移動を再開するようにすると
   共に、各空のボート支えアームの前記各チユーブ
   内への移動時に、該各アームの先端が各ウエハボ
   ートに当接してこれらを押し各ウエハボートと前
   記各チユーブ内壁との摩擦により荷重が増加した
   場合には、その荷重増加分を検出して各ボート支
   えアームの前記各チユーブ内への移動を一旦停止
   させ、該各アームを所定量搬出方向へ移動させて
   から各ウエハボートに当接しない位置まで１台の
   上下方向移動機構の駆動ネジにより該駆動ネジに
   螺合せしめた前記各アームのベースを介して同時
   に下方向に移動させ、しかる後、各ボート支えア
   ームを再び前記各チユーブ内へ移動させて各ウエ
   ハボートを該各アームの先端部で支え搬出するよ
   うにしたウエハボートの搬送方法。