(57)【要約】【課題】基板保持具の搬送手段を有する基板処理装置に於いて、基板保持具が簡単に倒れない様にし、基板保持具の破損を防止する。【解決手段】基板を基板保持具１３に載置した状態で処理室に装入し、基板の処理を行う基板処理装置に於いて、前記基板保持具を前記基板処理装置内で移動させる搬送手段と、該搬送手段が前記基板保持具に向って進退可能で、該基板保持具を載置するアーム１７と、該アームに設けられたクランパ３１とを具備し、前記基板保持具が周囲に沿った水平面３３を有し、前記クランパは前記アームが前記基板保持具を載置した状態で前記水平面に対峙する。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を基板保持具に載置した状態で処理室に装入し、基板の処理を行う基板処理装置に於いて、前記基板保持具を前記基板処理装置内で移動させる搬送手段と、該搬送手段が前記基板保持具に向って進退可能で、該基板保持具を載置するアームと、該アームに設けられたクランパとを具備し、前記基板保持具が周囲に沿った水平面を有し、前記クランパは前記アームが前記基板保持具を載置した状態で前記水平面に対峙することを特徴とする基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はシリコンウェーハ等の被処理基板に対して、ＣＶＤ、ドライエッチング、スパッタ等所要の処理を行う基板処理装置に関し、特にボート等のウェーハ保持具を搬送する搬送装置を具備する基板処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図６、図７に於いて、処理室として縦型反応炉を具備する従来の基板処理装置、特に２ボート交換式の基板処理装置を説明する。
【０００３】
筐体１の前面にはカセットステージ２が設けられ、該カセットステージ２はシャッタ３を介して前記筐体１の内部と連通している。
【０００４】
該筐体１の内部前方に、前記カセットステージ２と対向してカセットオープナー４が設けられ、該カセットオープナー４の上方にはカセットストッカ５が設けられ、該カセットストッカ５、前記カセットオープナー４と前記カセットステージ２間には内部カセット搬送手段としてカセットローダ６が設けられている。
【０００５】
前記筐体１の内部後方一側にボート昇降手段であるボートエレベータ７が設けられ、該ボートエレベータ７から水平に延びる昇降アーム８にはシールキャップ９が設けられ、該シールキャップ９は、処理室を形成する反応炉１１の炉口を閉塞する。前記シールキャップ９にはボート載置部（図示せず）が設けられ、該ボート載置部に被処理基板（以下ウェーハ）１０を水平姿勢で多段に保持する基板保持具（以下ボート）１３が載置され、前記ボート載置部は前記ボート１３を回転可能となっている。
【０００６】
前記ボートエレベータ７に対向して、前記筐体１の内部後方他側にはボート搬送手段としてボート交換装置１４が設けられ、該ボート交換装置１４、前記ボートエレベータ７と前記カセットオープナー４との間に基板移送手段として基板移載機１５が設けられている。
【０００７】
前記カセットステージ２は図示しない外部搬送装置及び前記カセットローダ６間でカセット１６の授受を行うものであり、前記カセットローダ６は横行、昇降、進退可能であり、前記カセットステージ２のカセット１６を前記カセットオープナー４、カセットストッカ５に移載するものである。前記カセットオープナー４は、前記カセット１６の蓋を開閉する。
【０００８】
前記基板移載機１５は昇降、進退、回転可能であり、前記カセットオープナー４上のカセット１６と前記ボート交換装置１４に保持されたボート１３間で前記ウェーハ１０の移載を行う。
【０００９】
前記ボート交換装置１４は２本のボート支持アーム１７，１８を有し、該ボート支持アーム１７，１８は独立して回転可能且つ昇降可能となっており、ウェーハ移載位置Ａ、ボート授受位置Ｂ、ウェーハクーリング位置Ｃ間で前記ボート１３の移動を行う様になっている。前記ウェーハ移載位置Ａ及びウェーハクーリング位置Ｃにはボート置き台１９，２０が設けられ、それぞれに前記ボート１３が載置される。
【００１０】
前記ボート載置部は前記ボート授受位置Ｂで未処理ウェーハ１０を保持したボート１３を前記ボート交換装置１４から受取り、前記ボートエレベータ７により前記ボート１３が前記反応炉１１の処理室に装入される。
【００１１】
該反応炉１１では前記ウェーハ１０が加熱され、所要の処理ガスが処理室に導入され基板処理される。又、前記ボート１３はウェーハ１０処理中、成膜の均一性を向上させる為回転される。
【００１２】
処理が完了すると前記ボートエレベータ７は前記反応炉１１から前記ボート１３を前記ボート授受位置Ｂに引出し、前記ボート１３を前記ボート交換装置１４に受渡す。
【００１３】
処理済ウェーハ１０を保持するボート１３は前記ウェーハクーリング位置Ｃに移動され、前記ボート置き台２０に載置され、所定の温度となる迄冷却される。その間、未処理ウェーハ１０を保持するボート１３が前記ウェーハ移載位置Ａより前記ボート授受位置Ｂに移動され、前記ボート載置部に受渡され、前記ボートエレベータ７により前記反応炉１１に装入される。
【００１４】
前記ウェーハクーリング位置Ｃで処理済ウェーハ１０が所定の温度迄冷却されると、前記ボート交換装置１４は処理済ウェーハ１０を保持するボート１３を前記ウェーハ移載位置Ａ迄移動し、前記ボート置き台１９に載置する。
【００１５】
前記基板移載機１５は前記ウェーハ移載位置Ａにあるボート１３から処理済ウェーハ１０を前記カセットオープナー４上のカセット１６に払出す。処理済ウェーハ１０が前記カセット１６に装填されると該カセット１６は前記カセットローダ６により前記カセットステージ２へ搬送され、更に外部搬送装置により搬出される。
【００１６】
前記カセットローダ６により前記カセットオープナー４に未処理ウェーハ１０が装填されたカセット１６が移載され、前記基板移載機１５は前記カセット１６から未処理ウェーハ１０を前記ウェーハ移載位置Ａにある空のボート１３に移載する。
【００１７】
而して、前記ウェーハ１０の処理が繰返し実行される。
【００１８】
上記基板処理装置では前記ボート交換装置１４により２つのボートを交換するという工程があり、前記ボート支持アーム１７，１８は前記ボートエレベータ７の昇降アーム８、前記ボート置き台１９，２０に対して授受可能な構造となっている。尚、前記ボート支持アーム１７とボート支持アーム１８及びボート置き台１９とボート置き台２０とは同等の構造となっている。
【００１９】
図８〜図１０により前記ボート置き台１９に対する前記ボート１３の授受について説明する。
【００２０】
図９は前記ボート支持アーム１７を示しており、該ボート支持アーム１７は半円弧状のボート載置部２２を有し、該ボート載置部２２には前記ボート１３が載置される凹部２３が形成されている。又、外周縁にはリブ部２４が形成され、前記ボート載置部２２の断面形状は略Ｌ字状となっている。前記ボート支持アーム１７は図８中、矢印２６の方向から回転して前記ボート１３を載置し、移載方向に回転することで、前記ボート置き台１９又は前記昇降アーム８にボート１３を移載する様になっている。
【００２１】
図８は前記ボート支持アーム１７にボート１３が載置された状態を示しており、又該ボート１３は下部にボートキャップ２５を有している。図１０は前記ボート置き台１９とボート１３、ボート支持アーム１７との関係を示している。
【００２２】
前記筐体１の床面に固着される座板２７に複数の支柱２８が立設され、該支柱２８の上端にボート受座２９が支持されている。該ボート受座２９に前記ボート１３が載置される。
【００２３】
前記ボート受座２９の外径は前記ボート載置部２２の内径より充分に小さくなっており、前記ボート１３の授受に対して前記ボート載置部２２とボート受座２９とが干渉しない様になっている。
【００２４】
前記ボート１３を前記ボート置き台１９に載置する場合は、前記ボート１３の底面が前記ボート受座２９の上面より高い状態で、前記ボート支持アーム１７が前記矢印２６の方向から回転し、前記ボート１３と前記ボート受座２９の中心が合致した状態で停止する。更に、前記ボート支持アーム１７が降下することで、前記ボート１３を前記ボート受座２９に載置することができ、前記ボート載置部２２のボート載置面が前記ボート置き台１９の上面より降下した位置で前記矢印２６と逆方向に回転することで、前記ボート支持アーム１７が退避する。
【００２５】
【発明が解決しようとする課題】
上記した基板処理装置では２つのボート１３，１３により処理が実行されるので、１つのボート１３に対してウェーハ１０の処理が行われている時に、もう１つのボート１３に対してウェーハ１０の移載作業が行われるので、時間的に無駄がなく、スループットが向上するという長所がある。その一方で、前記ボート１３の交換作業が必要であり、前記ボート交換装置１４による前記ボート１３の移載作動で、該ボート１３は前記ボート載置部２２に単に載置されるのみの構造となっている。
【００２６】
従って、メンテナンス時に作業者が誤って前記ボート１３に接触した場合、或は地震等大きな外力が作用した場合倒れてしまう可能性もあった。
【００２７】
ボートは石英製で壊れ易く、精密加工品で高価であり、倒れて損傷することは大きな損害となる。又、損傷事故が発生した場合には復旧処理の間、基板処理装置を停止しなければならず、稼働率の低下の原因となる。
【００２８】
本発明は斯かる実情に鑑み、ボートが簡単に倒れない様にし、ボートの破損を防止するものである。
【００２９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、基板を基板保持具に載置した状態で処理室に装入し、基板の処理を行う基板処理装置に於いて、前記基板保持具を前記基板処理装置内で移動させる搬送手段と、該搬送手段が前記基板保持具に向って進退可能で、該基板保持具を載置するアームと、該アームに設けられたクランパとを具備し、前記基板保持具が周囲に沿った水平面を有し、前記クランパは前記アームが前記基板保持具を載置した状態で前記水平面に対峙する基板処理装置に係るものである。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態を説明する。
【００３１】
尚、本実施の形態に於いて、本発明が実施される基板処理装置の基本的な構成は図６、図７と同様であるので説明を省略する。
【００３２】
又、図１、図２中、図８、図９中で示したものと同等のものには同符号を付してある。
【００３３】
ボート交換装置１４（図６参照）は２本のボート支持アーム１７，１８を有し、該ボート支持アーム１７，１８は独立して回転可能且つ昇降可能となっており、ウェーハ移載位置Ａ、ボート授受位置Ｂ、ウェーハクーリング位置Ｃ間で前記ボート１３の移動を行う様になっている。前記ウェーハ移載位置Ａ及びウェーハクーリング位置Ｃにはボート置き台１９，２０が設けられ、それぞれに前記ボート１３が載置される。
【００３４】
前記ボート支持アーム１７は半円弧状のボート載置部２２を有し、該ボート載置部２２には前記ボート１３が載置される半円弧状の凹部２３が形成されている。該凹部２３の周縁に沿って半円弧状のボートクランパ３１が前記凹部２３と同心に設けられる。前記ボートクランパ３１は断面が倒立Ｌ字形状であり、上端には中心に向って水平面を形成する様に鍔部３２が突設されている。
【００３５】
前記ボート１３のボートキャップ２５部分に外周に沿って水平面を形成する溝３３が形成され、該溝３３の溝幅は前記鍔部３２の厚みに、前記ボート支持アーム１７がボート１３を授受するに必要な昇降及び昇降の際の干渉を避ける充分な隙間が形成される値とする。
【００３６】
前記ボート支持アーム１７への前記ボート１３の載置は、例えば前記ボート置き台１９に前記ボート１３が載置された状態で、前記ボート支持アーム１７が前記ボートキャップ２５に対して進退する様に回転し、更に昇降することで行われる。
【００３７】
図１に示す状態が、前記ボート１３が前記ボート置き台１９に載置された状態であるとして、前記ボート支持アーム１７が矢印２６方向に回転する。
【００３８】
前記ボート支持アーム１７が前記ボート１３に対して進入する時の、前記鍔部３２と前記溝３３との関係は、図３で示される如く前記鍔部３２の上下に充分に隙間が形成される。而して、前記ボート載置部２２と前記ボートキャップ２５とは接触の危険がなく、芯合せが可能である。
【００３９】
次に、前記ボート支持アーム１７が上昇する。
【００４０】
図４に示す様に、上昇によって前記ボートキャップ２５が前記凹部２３に当接し、前記ボート１３が前記ボート載置部２２に載置される。前記ボート１３が前記ボート載置部２２に載置した状態では、前記鍔部３２の上面（水平面）と前記溝３３の下面（水平面）とが僅かな隙間を持って対峙する様に前記溝３３の位置、幅寸法、前記鍔部３２の高さ等が決定されている。
【００４１】
前記鍔部３２の上面と溝３３の下面とは前記ボート１３が傾斜した場合に当接する様になっており、当接した後はそれ以上傾斜することが抑止される。尚、当接時の傾斜角は好ましくは、自力で復帰可能な傾斜角以下の値、或は保持するウェーハが落下する角度以下の値となっている。
【００４２】
尚、前記ボート１３は前記ボートクランパ３１の鍔部３２で載置してもよい。この場合、前記凹部２３（水平面）と前記ボートキャップ２５の下面（水平面）とで前記ボート１３の傾斜を抑止する隙間が形成される様にしてもよい。
【００４３】
前記ボート１３を前記ボート置き台１９に載置する場合は、前記ボート１３の底面が前記ボート受座２９の上面より高い状態で、前記ボート支持アーム１７が前記矢印２６に方向から回転し、前記ボート１３と前記ボート受座２９の中心が合致した状態で停止する。更に、前記ボート支持アーム１７が降下し、前記鍔部３２と前記溝３３との関係が図３で示す状態となると、前記ボート支持アーム１７が前記矢印２６と逆方向に回転することで、前記ボート支持アーム１７が前記ボート１３から退避する。
【００４４】
図５は他の実施の形態を示している。
【００４５】
上記実施の形態では、ボートキャップ２５に溝３３を刻設して水平面を形成したが、該他の実施の形態では、フランジ３５が外方に向って突設され、水平面を形成したものである。
【００４６】
該他の実施の形態では、前記ボート１３が傾斜することで、前記フランジ３５の上面（水平面）が前記鍔部３２の下面（水平面）に当接し、前記ボート１３がそれ以上傾斜することが防止される。
【００４７】
尚、上記実施の形態では、前記ボート支持アーム１７が回転により前記ボート１３に向って進退したが、直線運動により進退してもよい。
【００４８】
【発明の効果】
以上述べた如く本発明によれば、基板を基板保持具に載置した状態で処理室に装入し、基板の処理を行う基板処理装置に於いて、前記基板保持具を前記基板処理装置内で移動させる搬送手段と、該搬送手段が前記基板保持具に向って進退可能で、該基板保持具を載置するアームと、該アームに設けられたクランパとを具備し、前記基板保持具が周囲に沿った水平面を有し、前記クランパは前記アームが前記基板保持具を載置した状態で前記水平面に対峙するので、基板保持具が傾斜すると、基板保持具の水平面がアーム側の水平面と当接して傾斜が抑止され、ボートの転倒が防止されるという優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の要部を示し、ボートとボート支持アームの関係を示す斜視図である。
【図２】同前実施の形態の要部を示すボート支持アームの斜視図である。
【図３】同前実施の形態の作用を示す説明図である。
【図４】同前実施の形態の作用を示す説明図である。
【図５】他の実施の形態を示す要部断面図である。
【図６】基板処理装置の全体斜視図である。
【図７】同前基板処理装置の平面図である。
【図８】従来例のボートとボート支持アームの関係を示す斜視図である。
【図９】該従来例のボート支持アームの斜視図である。
【図１０】該従来例のボート置き台、ボート支持アーム、ボートとの関係を示す説明図である。
【符号の説明】
１　　　　　筐体
７　　　　　ボートエレベータ
８　　　　　昇降アーム
９　　　　　シールキャップ
１１　　　　反応炉
１３　　　　ボート
１４　　　　ボート交換装置
１７　　　　ボート支持アーム
１９　　　　ボート置き台
２０　　　　ボート置き台
２２　　　　ボート載置部
２３　　　　凹部
２５　　　　ボートキャップ
３１　　　　ボートクランパ
３３　　　　溝
３５　　　　フランジ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
2004071618.tif 000010
【図９】
2004071618.tif 000011
【図１０】
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