(57)【要約】【課題】従来技術の問題点であるボートの繰り返し使用に機械的寸法の変異とウェーハの変形による設置ズレを検知する機能を有する移載機を特徴とする基板処理装置を提供することにある。【解決手段】ウェーハ２００をウェーハ移載機１１２によりボート２１７に保持させ、前記ボート２１７を処理室に導入し前記ウェーハ２００の処理を行う基板処理装置において、前記ウェーハ移載機１１２に設けられ前記ウェーハ２００の有無を非接触で検知する少なくとも一つのウェーハ検知センサ１２５と、前記ウェーハ検知センサ１２５が検知した結果と予め保持しておいた基板の設置ズレがないときの結果との比較を行い、ウェーハ２００の設置ズレの有無を判断するコントローラ（搬送制御手段１２４）とを有することにある。【選択図】図６
2005142244.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を移載機により基板保持手段に保持させ、前記基板保持手段を処理室に導入し前記
基板の処理を行う基板処理装置において、
前記移載機に設けられ前記基板の有無を非接触で検知する少なくとも一つの基板検知手
段と、
前記基板検知手段が検知した結果と予め保持しておいた基板の設置ズレがないときの結果
との比較を行い、基板の設置ズレの有無を判断するコントローラと、
を有することを特徴とする基板処理装置。
【請求項２】
前記結果とは、前記基板検知手段が検知した時間及び/又は距離であることを特徴とす
る請求項１記載の基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に基板の移載が正確に行われたかを検知する機能を有する基板移載装置を
備えた基板処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のボートへのウェーハ移載方法を図１により説明する。ウェーハはウェーハ移載機
の移載板に保持されたまま、事前に設定した所定の位置までボートへ挿入される。このと
き、ウェーハ支持台より少し高い位置になるように設定されているのでウェーハ移載機の
移載板とボートは干渉しない。次に、ウェーハがボートの支持台に載るように予め決めら
れた位置まで前記移載板を下げる。このとき該移載板がウェーハ支持台の少し下の位置に
なるように設定されている。その後、更に移載板を移載引出し位置になるまで降下させ、
移載板を引出す。
【０００３】
図２にウェーハ支持台が変形した様子を示す。ボートが新品のときは事前に設定したポ
ジションに移載板を降下させることでウェーハを設置することができるが、ボートの材質
は一般的に石英が使用されているため、繰り返し洗浄することによりボートの機械的な寸
法が当初の設計値とは異なってくるのが通常である。図３は、図２に示すようなウェーハ
支持台の変形が生じ、ウェーハの移載を行ったときのウェーハ設置ズレの様子を示す。図
３のようにウェーハ支持台が過度に摩耗した場合を例に取ると、移載板とウェーハ間の摩
擦力ｆＡ≧支持台とウェーハ間の摩擦力ｆＢの関係が成立し、ウェーハが移載板と一緒に
引き出されてしまい、設置ズレとなることがわかる。このように、ボートにウェーハを移
載する際にウェーハ単体の変形と支持台や移載板の変形との相互作用により、ウェーハの
設置ズレが発生するという問題がある。
【０００４】
また、図４はウェーハの設置ズレが生じた際のウェーハ間の干渉の例である。このよう
にウェハの設置ズレを検知しないまま次のウェーハに対して設置動作を行うと、設置ズレ
が起因となるウェーハの異常設置が行われウェーハの同士の干渉が発生し、ウェーハの落
下、更にはボートの倒壊を招くおそれがある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、従来技術の問題点であるボートの繰り返し使用による機械的寸法の変
異とウェーハの変形との相互作用により生じる設置ズレを検知する機能を有する移載機を
備えたことを特徴とする基板処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の特徴は、基板を移載機により基板保持手段に保持させ、前記基板保持手
段を処理室に導入し前記基板の処理を行う基板処理装置において、前記移載機に設けられ
前記基板の有無を非接触で検知する少なくとも一つの基板検知手段と、前記基板検知手段
が検知した結果と予め保持しておいた基板の設置ズレがないときの結果との比較を行い、
基板の設置ズレの有無を判断するコントローラとを有することにある。
【０００７】
本発明の第２の特徴は、第１の特徴において、前記結果とは、前記基板検知手段が検知
した時間及び/又は距離であることにある。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ウェーハ移載時における設置ズレの検出が可能であるので、変形量が
大きいウェーハが存在しても被害を最小限にできる。即ち、設置ズレに起因するウェーハ
衝突を事前に検知し回避することが可能であるので、ウェーハ衝突により生じるウェーハ
の落下やボートの倒壊を防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図８、図９において本発明が適用される基板処理装置の一例である半導体製造装置につ
いての概略を説明する。
【００１０】
筐体１０１内部の前面側には、図示しない外部搬送装置との間で基板収納容器としてのカ
セット１００の授受を行う保持具授受部材としてのカセットステージ１０５が設けられ、
該カセットステージ１０５の後側には昇降手段としてのカセットエレベータ１１５が設け
られ、該カセットエレベータ１１５には搬送手段としてのカセット移載機１１４が取りつ
けられている。又、前記カセットエレベータ１１５の後側には、前記カセット１００の載
置手段としてのカセット棚１０９が設けられると共に前記カセットステージ１０５の上方
にも予備カセット棚１１０が設けられている。前記予備カセット棚１１０の上方にはクリ
ーンユニット１１８が設けられクリーンエアを前記筐体１０１の内部を流通させるように
構成されている。
【００１１】
前記筐体１０１の後部上方には、処理炉２０２が設けられ、該処理炉２０２の下方には
基板としてのウェーハ２００を水平姿勢で多段に保持する基板保持手段としてのボート２
１７を該処理炉２０２に昇降させる昇降手段としてのボートエレベータ１２１が設けられ
、該ボートエレベータ１２１に取りつけられた昇降部材１２２の先端部には蓋体としての
シールキャップ２１９が取りつけられ該ボート２１７を垂直に支持している。前記ボート
エレベータ１２１と前記カセット棚１０９との間には昇降手段としての移載エレベータ１
１３が設けられ、該移載エレベータ１１３には搬送手段としてのウェーハ移載機１１２が
取りつけられている。又、前記ボートエレベータ１２１の横には、開閉機構を持ち前記処
理炉２０２の下面を塞ぐ遮蔽部材としての炉口シャッタ１１６が設けられている。
【００１２】
前記ウェーハ２００が装填された前記カセット１００は、図示しない外部搬送装置から
前記カセットステージ１０５に該ウェーハ２００が上向き姿勢で搬入され、該ウェーハ２
００が水平姿勢となるよう該カセットステージ１０５で９０°回転させられる。更に、前
記カセット１００は、前記カセットエレベータ１１５の昇降動作、横行動作及び前記カセ
ット移載機１１４の進退動作、回転動作の協働により前記カセットステージ１０５から前
記カセット棚１０９又は前記予備カセット棚１１０に搬送される。
【００１３】
前記カセット棚１０９には前記ウェーハ移載機１１２の搬送対象となる前記カセット１
００が収納される移載棚１２３があり、前記ウェーハ２００が移載に供される該カセット
１００は前記カセットエレベータ１１５、前記カセット移載機１１４により該移載棚１２
３に移載される。
【００１４】
前記カセット１００が前記移載棚１２３に移載されると、前記ウェーハ移載機１１２の
進退動作、回転動作及び前記移載エレベータ１１３の昇降動作の協働により該移載棚１２
３から降下状態の前記ボート２１７に前記ウェーハ２００を移載する。
【００１５】
前記ボート２１７に所定枚数の前記ウェーハ２００が移載されると前記ボートエレベー
タ１２１により該ボート２１７が前記処理炉２０２に挿入され、前記シールキャップ２１
９により前記処理炉２０２が気密に閉塞され、処理室が形成される。気密に閉塞された前
記処理炉２０２（処理室）内では前記ウェーハ２００が加熱されると共に処理ガスが該処
理炉２０２内に供給され、前記ウェーハ２００に処理がなされる。
【００１６】
前記ウェーハ２００への処理が完了すると、該ウェーハ２００は上記した作動の逆の手
順により、前記ボート２１７から前記移載棚１２３の前記カセット１００に移載され、該
カセット１００は前記カセット移載機１１４により該移載棚１２３から前記カセットステ
ージ１０５に移載され、図示しない外部搬送装置により前記筐体１０１の外部に搬出され
る。尚、前記炉口シャッタ１１６は、前記ボート２１７が降下状態の際に前記処理炉２０
２の下面を塞ぎ、外気が該処理炉２０２内に巻き込まれるのを防止している。
【００１７】
前記ウェーハ移載機１１２や前記カセット移載機１１４等の搬送動作は、搬送制御手段
１２４により制御される。
【００１８】
図５を用いて、本発明の係る実施の形態について説明する。図５(ａ)に本実施の形態に
係るボート２１７の構成、図５(ｂ)に本実施の形態に係る検知手段としてのウェーハ検出
センサ１２５を有するウェーハ移載機１１２のウェーハ保持部分の構成を示す。
【００１９】
図５（ａ）のボート２１７は三本の支柱を有し、それぞれに複数の支持台を有する。ウ
ェーハ２００が搬入される側と反対側の支持台は、ウェーハ支持台背２１８ａであり、ウ
ェーハ搬入側から左側、右側の支持台は、それぞれウェーハ支持台左２１８ｂ、ウェーハ
支持台右２１８ｃである。図５（ｂ）のウェーハ移載機１２２のウェーハ保持部分は、ウ
ェーハ移載板１２６の保持部によりウェーハ２００を保持する。前記ウェーハ移載板１２
６にはウェーハ検知センサ１２５を備え、該検知センサ１２５は非接触でウェーハ２００
を検出する機能を有し、例えば光ファイバに接続される。前記検出センサ１２５で得られ
た信号は搬送制御手段１２４に送られる。
【００２０】
図６を用いて、ウェーハ設置ズレの検知方法について説明する。ウェーハ２００はウェ
ーハ移載機１１２の移載板１２６に保持されたまま、所定の位置までボート２１７へ挿入
される。次に、ウェーハ２００がボート２１７の支持台に載るように、予め決められた位
置まで移載板１２６が下げられる。このとき移載板１２６とウェーハ２００が離れ、ボー
ト２１７の支持台にウェーハ２００が載置される。更に移載板１２６は移載板引出し位置
まで下げられる。移載機１１２に取り付けられたウェーハ検知センサ１２５は、移載板引
出し位置に移動した時点で、ウェーハ２００の検知を開始する。移載板引出し位置に移動
した後、移載板１２６は引出される。この間、ウェーハ検知センサ１２５にて検知が行わ
れる。そして、ウェーハ検知センサ１２５が実際に検知した時間（または距離）と、予め
コントローラ（搬送制御手段１２４）に入力しておいた設置ズレがない場合の時間（また
は距離）との比較を行い、前記搬送制御手段１２４より判定が行われる。実際に移載板１
２６によりウェーハ２００が引き出される場合、ウェーハ検知センサ１２５が検知する時
間が長くなる（ウェーハ落下の場合は時間が短くなることもある）ことを利用して、この
時間を制御パラメータにすることにより、
（Ｌ１／ｖ＋誤差）≠（Ｌ２／ｖ）・・・（式１）
（式１）の条件によって、ウェーハの設置ズレありの判断を前記コントローラが行う。（
式1）中、Ｌ１は設置ズレがない場合のセンサ反応距離（ｍｍ）、Ｌ２は設置ズレがある
場合のセンサ反応距離（ｍｍ）、ｖは移載板が移動する速さ（ｍｍ/ｓ）である。尚、ウ
ェーハ設置ズレがある場合は、例えば、移載動作を停止し、次のウェーハを搬送しないと
いう制御ができる様にしておくことが望ましい。
【００２１】
図７は設置ズレにおいて、偏芯がない場合（図７（ａ））と偏芯がある場合（図７（ｂ
））との図である。測定ポイントが１点の場合、図７（ａ）の様に偏芯がない場合は、測
定ポイントが一点であっても検知が行える。しかし、図７（ｂ）の様に偏芯がある場合は
、設置ズレのない正常な位置の場合と設置ズレのある異常な位置の場合とのウェーハ検知
時間（距離）を比較しても、位置ズレが誤差の範囲内に収まり検知できなくなるときがあ
る。したがって、測定ポイントを２点以上にして検知精度を高めることが望ましい。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】従来のウェーハ移載方法を示す図である。
【図２】ウェーハ支持台の変形を表す図である。
【図３】ウェーハ支持台の変形時に、ウェーハ移載を行うときの様子を示す図である。
【図４】ウェーハ設置ズレにおけるウェーハ間の干渉の例を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態における構成を示す図である。
【図６】本発明の実施形態を示す図である。
【図７】本発明の別の実施形態を示す図である。
【図８】本発明の基板処理装置を示す斜示図である。
【図９】本発明の基板処理装置を示す断面図である。
【符号の説明】
【００２３】
１００    カセット
１０１    筐体
１１２    ウェーハ移載機
１１３    移載エレベータ
１１４    カセット移載機
１１５    カセットエレベータ
１１６    炉口シャッタ
１２１    ボートエレベータ
１２３    移載棚
１２４    搬送制御手段
１２５    ウェーハ検知センサ
１２６    ウェーハ移載板
２００    ウェーハ
２０２    処理炉
２１７    ボート
２１８ａ  ウェーハ支持台背
２１８ｂ  ウェーハ支持台左
２１８ｃ  ウェーハ支持台右
２１９    シールキャップ
【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】
2005142244.tif 000010
【図９】
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