(57)【要約】    【課題】  ボート交換式の基板処理装置に於いて、ボートと、ボートを載置する側との間でボートの受渡しが行われる過程で生ずる位置ずれを修正する。    【解決手段】  底面部６４に凹部７２が形成された基板保持具１３と、該基板保持具に基板を載置した状態で基板を処理する処理室と、前記基板保持具を前記処理室に装入する為に前記基板保持具が載置される第１の載置部と、前記基板保持具に基板が挿入出される為に該基板保持具が載置される第２の載置部１９と、前記第１の載置部及び前記第２の載置部とは異なる位置で前記基板保持具を待機させる為に、該基板保持具が載置される第３の載置部と、前記第１の載置部と前記第２の載置部及び前記第３の載置部との間で前記基板保持具を移動させる手段とを有し、前記第１の載置部若しくは前記第２の載置部又は前記第３の載置部には、前記基板保持具が前記載置部に載置される際に凹部７２に嵌合させる為の凸部７１が設けられている。    【選択図】          図４
2007119838.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
底面部に凹部が形成された基板保持具と、該基板保持具に基板を載置した状態で基板を処理する処理室と、前記基板保持具を前記処理室に装入する為に前記基板保持具が載置される第１の載置部と、前記基板保持具に基板が挿入出される為に該基板保持具が載置される第２の載置部と、前記第１の載置部及び前記第２の載置部とは異なる位置で前記基板保持具を待機させる為に、該基板保持具が載置される第３の載置部と、前記第１の載置部と前記第２の載置部及び前記第３の載置部との間で前記基板保持具を移動させる手段とを有し、前記第１の載置部若しくは前記第２の載置部又は前記第３の載置部には、前記基板保持具が前記載置部に載置される際に凹部に嵌合させる為の凸部が設けられていることを特徴とする基板処理装置。
【請求項２】
基板保持具に基板を載置した状態で基板を処理する処理室と、前記基板保持具を前記処理室に装入する為に前記基板保持具が載置される第１の位置と、前記基板保持具に基板が挿入出される為に該基板保持具が載置される第２の位置と、前記第１の位置及び前記第２の位置とは異なる位置で前記基板保持具を待機させる為に前記基板保持具が載置される第３の位置と、前記第１の位置と前記第２の位置及び前記第３の位置との間で前記基板保持具を移動させる手段と、前記基板保持具が前記第１の位置若しくは前記第２の位置又は前記第３の位置に載置される際に、該位置に於ける前記基板保持具の位置ずれを修正する位置ずれ修正手段とを有し、該位置ずれ修正手段は前記基板保持具の底面部と接触する表面が前記基板保持具の底面部の接触表面より耐摩耗性の低い材質で構成されていることを特徴とする基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリコンウェーハ等の処理基板に対して、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）、拡散、アニール処理、ドライエッチング等の処理を行う基板処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
基板処理装置、特に多数の基板を一度に処理するバッチ式の基板処理装置では、縦型処理炉を有し、多数の基板（以下ウェーハ）を基板保持具（以下ボート）により保持し、該ボートを前記基板処理炉に装入してウェーハの処理を行っている。
【０００３】
又、ボートによりウェーハを保持して処理を行う基板処理装置に於いて、スループットを向上させる為、２つのボートを使用し、一方のボートでウェーハを処理を行っている間に他方のボートに対して処理ウェーハ払出し、未処理ウェーハの装填を行い、一方のボートで基板処理が完了した場合、他方のボートと交換し、能率よく処理を行う様にしたものがある。
【０００４】
尚、２ボート交換式の基板処理装置としては、特許文献１に示されるものがある。特許文献１に示される基板処理装置では、ボートを交換する工程が存在することに伴う技術的事項を指摘し、その解決手段を提示している。
【０００５】
即ち、ボートを受渡しする作動に於いて、ボートとボートを受載する側とで位置誤差が生じるのは避けられない。例えば、ボートを受渡しする際にボート交換装置の交換用のアームが撓むが、撓みは位置ずれの原因となり、交換が繰返されことで位置ずれが累積する等ボート交換動作には位置ずれを発生する要因を含んでいる。位置誤差が生じた場合は、ボートと処理炉との接触が考えられ、接触が生じた場合は、反応炉、ボート、ウェーハを傷付けることがあり、最悪な場合は転倒することも考えられる。更に、基板処理に於いて、位置ずれによる基板の偏心で処理の均一性を損うことも考えられる。
【０００６】
特許文献１に示される従来の基板処理装置では、斯かる事態が生じない様に、ボートに位置ずれが生じた場合に、位置ずれを検出し、ボートが正常な位置になかった場合に生じる不具合を防止している。
【０００７】
尚、従来の基板処理装置では、位置ずれが生じた以降の処理工程に不具合を生じることを防止しているが、位置ずれを防止することについては言及されていない。
【０００８】
【特許文献１】特開２００３−３１６４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は斯かる実情に鑑み、ボート交換式の基板処理装置に於いて、ボートと、ボートを載置する側との間でボートの受渡しが行われる過程で生ずる位置ずれを修正する様にしたものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、底面部に凹部が形成された基板保持具と、該基板保持具に基板を載置した状態で基板を処理する処理室と、前記基板保持具を前記処理室に装入する為に前記基板保持具が載置される第１の載置部と、前記基板保持具に基板が挿入出される為に該基板保持具が載置される第２の載置部と、前記第１の載置部及び前記第２の載置部とは異なる位置で前記基板保持具を待機させる為に、該基板保持具が載置される第３の載置部と、前記第１の載置部と前記第２の載置部及び前記第３の載置部との間で前記基板保持具を移動させる手段とを有し、前記第１の載置部若しくは前記第２の載置部又は前記第３の載置部には、前記基板保持具が前記載置部に載置される際に凹部に嵌合させる為の凸部が設けられている基板処理装置に係り、又基板保持具に基板を載置した状態で基板を処理する処理室と、前記基板保持具を前記処理室に装入する為に前記基板保持具が載置される第１の位置と、前記基板保持具に基板が挿入出される為に該基板保持具が載置される第２の位置と、前記第１の位置及び前記第２の位置とは異なる位置で前記基板保持具を待機させる為に前記基板保持具が載置される第３の位置と、前記第１の位置と前記第２の位置及び前記第３の位置との間で前記基板保持具を移動させる手段と、前記基板保持具が前記第１の位置若しくは前記第２の位置又は前記第３の位置に載置される際に、該位置に於ける前記基板保持具の位置ずれを修正する位置ずれ修正手段とを有し、該位置ずれ修正手段は前記基板保持具の底面部と接触する表面が前記基板保持具の底面部の接触表面より耐摩耗性の低い材質で構成されている基板処理装置に係るものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、底面部に凹部が形成された基板保持具と、該基板保持具に基板を載置した状態で基板を処理する処理室と、前記基板保持具を前記処理室に装入する為に前記基板保持具が載置される第１の載置部と、前記基板保持具に基板が挿入出される為に該基板保持具が載置される第２の載置部と、前記第１の載置部及び前記第２の載置部とは異なる位置で前記基板保持具を待機させる為に、該基板保持具が載置される第３の載置部と、前記第１の載置部と前記第２の載置部及び前記第３の載置部との間で前記基板保持具を移動させる手段とを有し、前記第１の載置部若しくは前記第２の載置部又は前記第３の載置部には、前記基板保持具が前記載置部に載置される際に凹部に嵌合させる為の凸部が設けられているので、前記基板保持具と前記第１の載置部若しくは前記第２の載置部又は前記第３の載置部間に位置ずれがあっても載置時に修正され、前記基板保持具が移動することで発生する位置ずれの累積を抑止できる。
【００１２】
又本発明によれば、基板保持具に基板を載置した状態で基板を処理する処理室と、前記基板保持具を前記処理室に装入する為に前記基板保持具が載置される第１の位置と、前記基板保持具に基板が挿入出される為に該基板保持具が載置される第２の位置と、前記第１の位置及び前記第２の位置とは異なる位置で前記基板保持具を待機させる為に前記基板保持具が載置される第３の位置と、前記第１の位置と前記第２の位置及び前記第３の位置との間で前記基板保持具を移動させる手段と、前記基板保持具が前記第１の位置若しくは前記第２の位置又は前記第３の位置に載置される際に、該位置に於ける前記基板保持具の位置ずれを修正する位置ずれ修正手段とを有し、該位置ずれ修正手段は前記基板保持具の底面部と接触する表面が前記基板保持具の底面部の接触表面より耐摩耗性の低い材質で構成されているので、前記基板保持具と前記第１の位置若しくは前記第２の位置又は前記第３の位置間に位置ずれがあっても載置時に修正され、前記基板保持具が移動することで発生する位置ずれの累積を抑止でき、又位置ずれ修正時に発生する摩擦による摩耗を低減することができる等の優れた効果を発揮する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照しつつ本発明を実施する為の最良の形態を説明する。
【００１４】
先ず、図１、図２に於いて、本発明が実施される２ボート交換式の基板処理装置について説明する。
【００１５】
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。
【００１６】
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４が設けられ、該カセットオープナ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４と前記カセットステージ２間にはカセットローダ６が設けられている。
【００１７】
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、処理室を形成する処理炉１１の炉口を閉塞する。前記シールキャップ９にはボート回転装置４１（後述、図３参照）が設けられ、該ボート回転装置４１はボート載置部４３を有し、該ボート載置部４３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が載置される。該ボート１３は一体構造のものと、図３に示す様にボートキャップ１３ａとボート本体１３ｂとで構成される分割構造のものがある。又、前記ボート１３、前記ボートキャップ１３ａ、前記ボート本体１３ｂはそれぞれ石英、ＳｉＣ、シリコン等からなる硝子製となっている。
【００１８】
前記ボート回転装置４１は前記ボート載置部４３を回転駆動可能であり、該ボート載置部４３に載置された前記ボート１３を回転可能となっている。
【００１９】
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４との間に基板移載機１５が設けられている。
【００２０】
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４、前記カセットストッカ５に移載するものである。前記カセットオープナ４は、前記カセット１６の蓋を開閉する。
【００２１】
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４上のカセット１６とボート１３間で前記ウェーハ１０の移載を行う。
【００２２】
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（ボート待機位置）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及び前記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。
【００２３】
前記ボート載置部４３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が前記処理炉１１の処理室に装入される。
【００２４】
該処理炉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はウェーハ処理中成膜の均一性を向上させる為回転される。
【００２５】
処理が完了すると前記ボートエレベータ７は前記処理炉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。
【００２６】
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４３に受渡され、前記ボートエレベータ７により前記処理炉１１に装入される。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
前記カセットローダ６により前記カセットオープナ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。
【００３０】
上記工程を繰返すことで、ウェーハのバッチ処理が繰返し行われる。
【００３１】
次に、図３を参照して、前記処理炉１１について説明する。
【００３２】
外管（以下アウタチューブ２５）は例えば石英（ＳｉＯ2 ）等の耐熱性材料からなり、上端が閉塞され、下端に開口を有する円筒状の形態である。内管（以下インナチューブ２６）は、上端及び下端の両端に開口を有する円筒状の形態を有し、前記アウタチューブ２５内に同心に配置されている。該アウタチューブ２５、前記インナチューブ２６により反応管が構成され、該反応管によって処理室４０が画成される。
【００３３】
前記アウタチューブ２５と前記インナチューブ２６との間の空間は筒状空間２７を形成し、前記インナチューブ２６の上部開口から上昇したガスは、該インナチューブ２６の上端で折返し、前記筒状空間２７を流下して後述する排気管２８から排気される様になっている。
【００３４】
前記アウタチューブ２５及び前記インナチューブ２６の下端には、例えばステンレス等よりなるマニホールド２９が設けられ、該マニホールド２９の上端に前記アウタチューブ２５が気密に立設され、前記マニホールド２９の内側中途部に前記インナチューブ２６が支持されている。前記マニホールド２９は保持手段（以下ヒータベース３１）に固定される。
【００３５】
前記マニホールド２９の下端開口部には、例えばステンレス等よりなる円盤状の蓋体（以下シールキャップ３２）がＯリング等のシール部材を介して気密に閉塞可能、又開放可能に設けられている。該シールキャップ３２には、ガス供給ノズル３３が貫通する様設けられ、該ガス供給ノズル３３により、処理用のガスが前記アウタチューブ２５内に供給される様になっている。前記ガス供給ノズル３３はガス供給管３４を介して図示しないガス供給源に接続され、該ガス供給管３４にはガス流量制御手段（以下マスフローコントローラ（ＭＦＣ）３５）が設けられ、該ＭＦＣ３５はガス流量制御部５３に接続されており、該ガス流量制御部５３は供給するガスの流量を所定の量に制御し得る。
【００３６】
前記マニホールド２９の上部には前記排気管２８が接続され、該排気管２８に圧力調節器（例えばＡＰＣ（自動圧力調節器）、Ｎ2 バラスト制御器があり、以下ここではＡＰＣ３６とする）及び、排気装置（以下真空ポンプ３７）が接続されており、前記筒状空間２７を流下したガスが排出される。前記アウタチューブ２５内の圧力は、圧力検出手段（以下圧力センサ３８）により検出され、該圧力センサ３８の検出結果に基づき圧力制御部５４が前記ＡＰＣ３６を制御して前記アウタチューブ２５内を、所定の圧力の減圧雰囲気となる様圧力制御する。
【００３７】
上記した様に、前記シールキャップ３２には前記ボート回転装置４１が設けられており、該ボート回転装置４１は前記ボート載置部４３を有し、該ボート載置部４３は前記ボート回転装置４１の出力軸４２に連結されている。前記ボート載置部４３に前記ボート１３が載置され、前記ボート回転装置４１により前記出力軸４２、前記ボート載置部４３を介して前記ボート１３が回転される。又、前記シールキャップ３２は前記昇降アーム８を介して前記ボートエレベータ７に連結されており、該ボートエレベータ７により前記ボート１３が昇降される。前記ボート回転装置４１、及び前記ボートエレベータ７は所定のスピードで駆動される様に、駆動制御部５５により制御される。尚、該駆動制御部５５及び温度制御部５２、前記ガス流量制御部５３、前記圧力制御部５４等により主制御部５１が構成され、該主制御部５１は前記処理炉１１及び基板処理装置を統括して制御する。
【００３８】
前記アウタチューブ２５の外周には加熱手段（以下ヒータ４５）が同心に配置されている。前記アウタチューブ２５内の温度は、熱電対等の温度検出手段４６により検出され、該温度検出手段４６からの検出温度に基づき、前記温度制御部５２が前記ヒータ４５による加熱状態を制御し、前記処理室４０を所定の温度となる様にする。
【００３９】
図３に示した処理炉による減圧ＣＶＤ処理方法の一例を説明する。
【００４０】
先ず、前記ボートエレベータ７により前記ボート１３を下降させ、前記基板移載機１５により該ボート１３に所定枚数のウェーハ１０を移載する。前記ヒータ４５により加熱しながら、前記処理室４０の温度を所定の処理温度にする。前記ＭＦＣ３５により予め前記アウタチューブ２５内を不活性ガスで充填しておき、前記ボートエレベータ７により、前記ボート１３を上昇させて前記アウタチューブ２５に装入する。該アウタチューブ２５に装入することで、前記シールキャップ３２が前記処理室４０を気密に閉塞する。前記温度制御部５２により前記ヒータ４５を制御して、前記処理室４０の内部温度を所定の処理温度に維持する。
【００４１】
前記アウタチューブ２５内を所定の真空状態迄排気した後、前記ボート回転装置４１により、前記ボート１３及び該ボート１３上に保持されているウェーハ１０が回転される。同時に前記ガス供給ノズル３３から処理用のガスを供給する。供給されたガスは、前記アウタチューブ２５内を上昇し、ウェーハ１０に対して均等に供給される。
【００４２】
減圧ＣＶＤ処理中の前記アウタチューブ２５内は、前記排気管２８を介して排気され、所定の真空になる様前記ＡＰＣ３６により圧力が制御され、所定時間減圧ＣＶＤ処理が行われる。
【００４３】
減圧ＣＶＤ処理が終了すると、次のウェーハ１０の減圧ＣＶＤ処理に移るべく、前記アウタチューブ２５内のガスを不活性ガスで置換するとともに、圧力を常圧にし、その後、前記ボートエレベータ７により前記ボート１３を下降させる。処理済ウェーハ１０が装填された前記ボート１３(以下処理済ボート１３)を前記ボート交換装置１４により前記ボート置き台２０に移動し、前記ボート交換装置１４は未処理ウェーハの装填が完了しているボート１３（以下未処理ボート）を前記ボート載置部４３に移動し、処理済ボート１３と未処理ボート１３との交換が行われる。
【００４４】
前記処理済ボート１３上の処理済ウェーハ１０は、前記基板移載機１５により払出され、空となったボート１３に未処理ウェーハの装填が実行される。
【００４５】
上述した工程が繰返し実行され、ウェーハのバッチ処理が連続して繰返される。
【００４６】
尚、一例迄、本実施例の処理炉にて処理される処理条件は、Ｓｉ3 Ｎ4 膜の成膜に於いて、ウェーハ温度７７０℃、ガス種供給量はジクロロシラン（ＳｉＨ2 Ｃｌ2 ）、１８０ｓｃｃｍ、、アンモニア（ＮＨ3 ）、１８００ｓｃｃｍ、処理圧力は５５Ｐａである。
【００４７】
次に、前記ボート置き台１９，２０、前記ボート回転装置４１について説明する。
【００４８】
前記ボート置き台１９，２０、前記ボート回転装置４１は、それぞれボート転倒防止装置及びボート位置ずれ修正機構を具備している。
【００４９】
先ず、図４〜図６により前記ボート置き台１９，２０について説明する。尚、ボート置き台１９とボート置き台２０とは同一構造であるので、以下は、ボート置き台１９について説明する。尚、図４、図５中、７０はカバーを示し、図６は該カバー７０を外した状態を示している。
【００５０】
筐体１に取付けられるベース５６に座板５７が固定され、該座板５７に立設された支柱５８を介してボート受座５９が取付けられる。該ボート受座５９の上面には円周３等分した位置に受座側位置決め部６０が設けられている。
【００５１】
前記ボート受座５９の中心を貫通するロックシャフト６１が設けられ、該ロックシャフト６１の突出する上端にはロック部材としてロックプレート６２が固着されている。該ロックプレート６２は図７（Ｂ）に見られる様に、略矩形状で両端が前記ロックシャフト６１の軸心を中心とする円弧となっている。
【００５２】
該ロックシャフト６１の下端は、例えば回転シリンダ、モータ、ロータリソレノイド等のロータリアクチュエータ６３に連結され、該ロータリアクチュエータ６３により前記ロックシャフト６１を介して前記ロックプレート６２が９０°回転する様になっている。
【００５３】
前記ボート受座５９にボート１３が載置される。該ボート１３のボート底板６４にはロック穴６５が形成されている。該ロック穴６５は図７に見られる様に、前記ボート底板６４の内部に円板状の袋穴６６が形成され、該袋穴６６は鍵孔６７によって開口されている。該鍵孔６７は前記袋穴６６と同半径の２つの円弧と該円弧間に掛渡る平行な直線で形成された略矩形形状となっており、前記ロックプレート６２とは相似形状となっている。
【００５４】
前記ボート底板６４には前記ロックプレート６２の周囲で、円周３等分した位置にボート側位置決め部６８が設けられ、該ボート側位置決め部６８は前記受座側位置決め部６０と合致可能となっている。
【００５５】
図８（Ａ）により、前記受座側位置決め部６０、前記ボート側位置決め部６８について説明する。
【００５６】
前記受座側位置決め部６０は、前記ボート受座５９の上面に穿設した座刳穴６９、該座刳穴６９の中心に植設した凸部ピン７１とで構成されており、該凸部ピン７１の上端部は、テーパ形状、又は球面等の曲面形状をしている。該凸部ピン７１は好ましくは前記ボート底板６４より接触表面の硬度が低い材質の材料を使用すると良く、例えば硝子製の前記ボート底板６４より硬度の低い材質の材料であるステンレス鋼、フッ素樹脂（ＰＴＦＥ材）とする。又、好ましくは耐摩耗性を考慮して、前記ボート底板６４より耐摩耗性の低い材質の材料、例えば硝子製の前記ボート底板６４より耐摩耗性の低い材質の材料であるステンレス鋼やフッ素樹脂（ＰＴＦＥ材）が選択、或は表面が耐摩耗性材料でのコーティングや耐摩耗性材料で覆われることにより被覆される。更に好ましくは、前記凸部ピン７１は、前記ボート底板６４より弾力性のある材質の材料として、該ボート底板６４より縦弾性係数の小さい材質の材料を選択すれば良く、例えば、前記ボート底板６４が硝子製である場合、フッ素樹脂（ＰＴＦＥ材）を選択すると良い。上記した様に、前記凸部ピン７１を前記ボート底板６４より弾力性のある材料とすることで、前記凸部ピン７１と前記ボート底板６４の凹部穴７２とが嵌合する際にも、前記凸部ピン７１及び前記凹部穴７２それぞれにかかる面圧を小さくすることができる。ここで面圧とは、単位面積当たりにかかる圧力のことであり、面圧が小さければ小さい程、摩擦力が小さくなり、摩耗し難くなる。更に好ましくは、前記凸部ピン７１は、耐熱性の高い（約１５０℃以上）材質の材料を選択すると良い。そうすることにより、前記ボート底板６４が処理室４０内で熱せられた後の残留熱や、該処理室４０からボート１３を下降させる際の熱の漏洩による熱影響により、前記凸部ピン７１が劣化したり、汚染源になったりするのを防止することができる。前記ボート側位置決め部６８は前記凹部穴７２から構成され、該凹部穴７２は前記凸部ピン７１と嵌合可能なテーパ形状、又は円錐形状、又は前記凹部穴７２の開立面の一部をテーパ形状としている。ここで、前記凸部ピン７１が、テーパ形状、又は球面等の曲面形状とし、前記凹部穴７２が前記凸部ピン７１と嵌合可能なテーパ形状又は円錐形状又は前記凹部穴７２の開立面の一部をテーパ形状としているので、位置ずれ修正時の面圧が低減し、摩耗が減少することとなる。特に前記凸部ピン７１を球面等の曲面形状とすると前記凹部穴７２に嵌合する際に曲面部分が押されて窪み、所望の接触面積を確保し易くなる。つまり、多少位置がずれたり、角度がずれたりしても、曲面であれば、所望の接触具合とすることができる。
【００５７】
図５に示される様に、前記鍵孔６７と前記ロックプレート６２との向きを合せ、前記ボート１３を前記ボート置き台１９に載置する。前記ロックプレート６２が前記鍵孔６７に挿入すると共に前記受座側位置決め部６０と前記ボート側位置決め部６８とが嵌合する。
【００５８】
前記ボート１３と前記ボート置き台１９とで位置ずれがある状態で、前記受座側位置決め部６０と前記ボート側位置決め部６８とが嵌合する場合に、前記凸部ピン７１は凹部穴７２の斜面に当接する。前記凸部ピン７１と前記凹部穴７２との接触部に、前記ボート１３の重量が作用すると、接触部は斜面に滑り、芯合せ作用が生じ、図８（Ｃ）に見られる様に、位置ずれが修正された状態で、前記ボート１３が前記ボート置き台１９に載置される。前記凸部ピン７１と前記凹部穴７２とが接触し、摩擦する際にも前記凸部ピン７１より硬度の高い材質で形成される前記凹部穴７２側は保護されることになり、高価なボート１３が保護されることとなる。尚、前記凸部ピン７１はネジ止め等で固定されており、容易に交換可能となっている。
【００５９】
前記ロータリアクチュエータ６３を駆動して前記ロックシャフト６１を介して前記ロックプレート６２を９０°回転させる。図７（Ｂ）は該ロックプレート６２の回転前、図７（Ｃ）は該ロックプレート６２の回転後の状態を示しており、前記ロックプレート６２を９０°回転した状態では該ロックプレート６２が前記鍵孔６７に対して抜脱不能となり、前記ボート１３に転倒力が作用した場合も、前記ロックプレート６２と前記鍵孔６７との係合により、前記ボート１３の転倒が防止される。
【００６０】
而して、前記ボート１３を前記ボート置き台１９に載置する際に、前記ボート１３の位置ずれが修正され、又載置された後は前記ボート置き台１９での転倒が防止される。
【００６１】
次に、前記ボート回転装置４１について、図９、図１０により説明する。
【００６２】
ボートエレベータ７（図１参照）から水平方向に延びた昇降アーム８（図１参照）にシールキャップ３２（図３参照）が設けられている。該シールキャップ３２の下側にはボートロック機構を具備したボート回転装置４１が設けられている。
【００６３】
前記シールキャップ３２に下面にモータホルダ７５が固着され、該モータホルダ７５の下面に減速器７６が取付けられている。該減速器７６、前記モータホルダ７５を貫通する中空の外回転軸７７が軸受７８を介して回転自在に設けられ、前記出力軸４２（図３参照）が前記シールキャップ３２を気密に貫通し、前記出力軸４２の上端にはボート載置盤７９が固着されている。
【００６４】
該ボート載置盤７９の上面には円周所要等分（本例では３等分）した位置に載置盤側位置決め部８０が設けられ、該載置盤側位置決め部８０は前記ボート底板６４の下面に設けられた前記ボート側位置決め部６８に係合可能となっている。尚、該ボート側位置決め部６８については上述したので説明を省略する。又、前記載置盤側位置決め部８０は前記凹部穴７２に嵌合する凸部ピン８１を具備しており、該凸部ピン８１の形状は前記凸部ピン７１と同形状である。又、前記凸部ピン８１の材質は、好ましくは前記ボート置き台１９，２０の前記受座側位置決め部６０に植設されている前記凸部ピン７１と同等の材質とすると良い。又好ましくはウェーハ処理に影響を及ぼさない材質、例えばステンレス鋼とすると良い。
【００６５】
前記外回転軸７７の上下の前記軸受７８，７８間にはウォームホイール８３が嵌着され、該ウォームホイール８３にはウォーム８４が噛合され、該ウォーム８４は図示しないボート回転モータ（図示せず）の出力軸８５に軸着されている。前記外回転軸７７の回転位置を検出する回転検出器（図示せず）が設けられ、前記外回転軸７７の前記シールキャップ３２に対する回転位置が検出される様になっており、又前記回転検出器は前記外回転軸７７、即ち前記ボート載置盤７９の基準位置を検出可能となっている。
【００６６】
前記外回転軸７７、前記出力軸４２の内部にボートロック軸８６が軸受８７を介して回転自在に設けられ、又前記ボートロック軸８６は気密にシールされている。該ボートロック軸８６は前記ボート載置盤７９より突出しており、突出端にはロック部材としてロックプレート８８が固着され、該ロックプレート８８は前記ロックプレート６２と同形状となっている。前記ボートロック軸８６の下端部は半円柱状に一部が切除され、平坦面８９が形成されている。該平坦面８９は前記減速器７６の下面より下方に突出している。
【００６７】
前記ボートロック軸８６の下端部には捩りコイルバネであるロックバネ９１が外嵌され、該ロックバネ９１の一端は中心側に折曲げられ、前記平坦面８９に係合され、他端は接線方向に延出し、前記外回転軸７７に係合されている。特に図示していないが、前記ボートロック軸８６と前記外回転軸７７間には機械的にストッパが設けられ、前記ロックバネ９１は前記ボートロック軸８６と前記外回転軸７７とが確実に当接する様に初期撓みが与えられている。
【００６８】
前記減速器７６の下面にはスライド軸受９２を介してロックロッド９３が前記ボートロック軸８６の軸心に直交する方向に摺動自在に設けられ、前記ロックロッド９３の先端は前記平坦面８９に当接可能となっており、前記ロックロッド９３の基端はシリンダ、ソレノイド等、リニア駆動器であるロックアクチュエータ９４に連結されている。
【００６９】
而して、該ロックアクチュエータ９４により前記ロックロッド９３が進退され、該ロックロッド９３の先端が前記平坦面８９に当接離反する様になっており、前記ロックロッド９３が前記平坦面８９に当接した状態では、前記ボートロック軸８６の回転が拘束される。
【００７０】
前記ロックプレート８８、前記ボートロック軸８６、前記ロックバネ９１、前記ロックロッド９３、前記ロックアクチュエータ９４等はボート転倒防止機構を構成する。
【００７１】
尚、前記ボートロック軸８６の回転を拘束する方法としては、該ボートロック軸８６の下端に水平方向に延びるピンを設け、該ピンの回転面に対して係合部材を出入りさせる様にしてもよい。
【００７２】
上記した様に、前記ボート底板６４には前記ロック穴６５が形成され、該ロック穴６５は前記ロックプレート８８と嵌脱可能となっている。
【００７３】
前記ボート交換装置１４により前記ウェーハ移載位置Ａ（図２参照）から前記ボート１３を前記ボート授受位置Ｂに移動し、前記ボート載置部４３、即ち前記ボート載置盤７９に載置する。
【００７４】
尚、載置する準備として、前記ロックアクチュエータ９４が駆動され、前記ロックロッド９３が突出され、前記平坦面８９に当接する。前記ロックロッド９３が前記平坦面８９に当接することで、前記ボートロック軸８６の回転がロックされる。
【００７５】
該ボートロック軸８６の回転がロックされた状態で、前記ボート回転モータ（図示せず）が駆動され、前記ウォーム８４、前記ウォームホイール８３、前記外回転軸７７、前記出力軸４２を介して前記ボート載置盤７９が前記ロックプレート８８に対して９０°相対回転される。回転方向は前記ロックバネ９１を更に撓ませる方向である。前記ボート載置盤７９に対して一義的に前記ボート１３の位置、方向が決定されるが、この時の該ボート１３の前記ボート底板６４の前記鍵孔６７の方向は前記ロックプレート８８の方向と合致している（図１０（Ａ）参照）。
【００７６】
前記ボート１３が前記ボート載置盤７９に載置されると、前記凸部ピン８１が前記凹部穴７２に嵌合して、該凹部穴７２と前記凸部ピン８１間の芯ずれ修正作用で、前記ボート１３と前記ボート載置盤７９との芯合せが行われる。又、前記ロックプレート８８が前記鍵孔６７を通って前記袋穴６６に挿入される（図１０（Ｂ）参照）。
【００７７】
前記ボート回転モータ（図示せず）が上記回転方向とは逆の方向に駆動される。前記ボートロック軸８６は前記ロックロッド９３により依然として回転が拘束されており、前記ボート載置盤７９が前記ロックプレート８８に対して９０°逆方向に相対回転される。回転方向は前記ロックバネ９１を復元させる方向である。前記ボート載置盤７９が９０°逆方向に回転されると前記ロックアクチュエータ９４により前記ロックロッド９３が後退され、前記ボートロック軸８６はストッパ（図示せず）で回転方向の位置が決定される。この状態では、上記した様に前記ロックプレート８８と鍵孔６７とは９０°方向が異なり、該鍵孔６７に前記ロックプレート８８が係合した状態、即ち前記ボート１３がロックされた状態となる（図１０（Ｃ）参照）。
【００７８】
前記ロックロッド９３による前記ボートロック軸８６のロックが解除された状態では、前記ボートロック軸８６と前記ボート底板６４とは前記ロックバネ９１を介して一体化された状態であり、前記ボート回転モータ（図示せず）により前記ボート底板６４を回転することで前記ボート１３はロック状態が維持されて回転する。
【００７９】
従って、前記ボート交換装置１４によるボートの搬送、交換動作中、更に前記ボート１３を前記反応炉１１内に装入し、ウェーハを処理中、前記ボート１３を回転させている状態でロック状態が維持される。
【００８０】
前記ボート載置部４３に於けるロック解除の作動としては上記作動の逆の作動により行われる。
【００８１】
ここで、前記ロックプレート８８を前記ボート載置盤７９に対して相対復帰させる為には、前記ロックロッド９３を後退させ、前記ロックバネ９１の復元力により、前記ボートロック軸８６を逆方向に回転させることもできるが、前記ボートロック軸８６の急激な回転、停止は発塵を誘発する可能性があり、上記した様に、前記ボート回転モータによりゆっくり戻すのが好ましい。
【００８２】
図１１は第２の実施の形態に於けるボート置き台１９，２０の他の載置盤側位置決め部（受座側位置決め部）とボート側位置決め部を示している。
【００８３】
ボート側位置決め部６８は、ボート底板６４に形成した円柱状の凹部穴９６を有している。又、載置盤側位置決め部８０は、遊動可能な凸部ピン９７を有する構造となっている。
【００８４】
前記載置盤側位置決め部８０について説明する。
【００８５】
ボート受座５９の上面から、座刳穴６９を穿設すると共に、該座刳穴６９の中心にテーパ穴９８（逆円錐台形状の穴）を穿設し、該テーパ穴９８の底部を貫通する通孔９９を穿設し、該通孔９９より充分小径のボルト１０１を挿通させる。該ボルト１０１にはブッシュ１０２を遊貫すると共に軸心に対して直交する方向に前記通孔９９の余裕分だけスライド可能とすると共に又前記ボルト１０１が任意の方向に傾動自在とする。
【００８６】
前記ボルト１０１の上端部に前記凸部ピン９７を螺着し、前記ボルト１０１と前記凸部ピン９７間に圧縮スプリング１０３を嵌装し、前記凸部ピン９７を上方に付勢する。該凸部ピン９７は、好ましくは前記第１の実施の形態に於ける前記受座側位置決め部６０に植設されている凸部ピン７１と同等の材質とすると良い。
【００８７】
前記凸部ピン９７の上部は、前記凹部穴９６と嵌合する上部嵌合部１０４となっており、該上部嵌合部１０４は前記凹部穴９６と嵌合する胴部１０５及び該胴部１０５の上側に位置する面取部、或はテーパ部１０６を有している。前記凸部ピン９７の下部は、下部嵌合部１０７となっており、該下部嵌合部１０７は前記テーパ穴９８と契合する逆円錐台形状を有している。
【００８８】
図１１（Ａ）は前記凸部ピン９７が自由状態を示しているが、前記圧縮スプリング１０３により上方に押上げられ、前記下部嵌合部１０７の下部は前記テーパ穴９８の上部とオーバラップし、更に前記下部嵌合部１０７と前記テーパ穴９８との間には充分な隙間が形成されている。
【００８９】
図１１（Ａ）に示される様に、ボート置き台１９に対して芯ずれを有する状態で、ボート１３が載置されようとすると、前記テーパ部１０６と前記凹部穴９６の縁部とが当接し、前記テーパ部１０６の案内作用で、前記凹部穴９６と前記凸部ピン９７とが芯合せされる様に前記ボルト１０１がスライドし、前記胴部１０５が前記凹部穴９６に嵌合する。尚、前記テーパ部１０６は、球面等の曲面形状としても良い。
【００９０】
更に、前記凸部ピン９７が押込まれると、前記下部嵌合部１０７が前記テーパ穴９８に嵌合する様になり、相互のテーパ形状による芯合せ作用で、前記凸部ピン９７と前記テーパ穴９８とが係合する。前記凸部ピン９７と前記テーパ穴９８とが係合する過程で、前記ボート１３が前記ボート置き台１９に対して移動され、芯合せされる。
【００９１】
尚、前記ブッシュ１０２と前記ボート受座５９間の摩擦係数、又前記圧縮スプリング１０３で生じる摩擦力は、前記テーパ部１０６と前記凹部穴９６とが当接した場合に生じる水平力に対して充分に小さく、前記ボルト１０１が容易に動く様に設定される。
【００９２】
尚、該第２の実施の形態では、前記上部嵌合部１０４と前記凹部穴９６との嵌合に要する力は弱くてよく、前記凸部ピン９７の摩耗、損傷が大幅に抑制される。更に、前記上部嵌合部１０４と前記凹部穴９６との嵌合の際の面圧を小さくでき、前記上部嵌合部１０４と前記凹部穴９６との嵌合は確実に行われ、又前記下部嵌合部１０７と前記テーパ穴９８との嵌合により生じる矯正力は大きいので、前記ボート１３と前記ボート置き台１９間の位置ずれを確実に修正することができる。
【００９３】
図１２、図１３は第３の実施の形態に於ける更にボート置き台１９，２０の他の載置盤側位置決め部（受座側位置決め部）とボート側位置決め部を示している。
【００９４】
ボート受座５９の上面周縁全周に環突条１０８を形成し、該環突条１０８の少なくとも一方の周面をテーパ形状とする。図示では、内周面がテーパ形状となっている。
【００９５】
又、ボート底板６４の底面に、連続した円形となる環凹部１０９を形成し、該環凹部１０９に前記環突条１０８が嵌合した場合に、前記環凹部１０９の側壁の少なくとも一方の側壁をテーパ形状とし前記円周面に契合可能とする。
【００９６】
第３の実施の形態では、前記環突条１０８と前記環凹部１０９との接触面積は大きいので、位置ずれ修正時の面圧が低減し、摩耗が減少する。前記環突条１０８に於いても、好ましくは第１の実施の形態に於ける前記受座側位置決め部６０に植設されている凸部ピン７１と同等の材質とすると良い。
【００９７】
尚、第１〜第３の実施の形態では、ボート置き台１９，２０共に凸部を設ける様に説明したが、いずれか１つのボート置き台に設ける様にしても良い。又特に前記ボート置き台１９は、ウェーハクーリング位置（ボート待機位置）Ｃから処理済のウェーハ１０が充填された処理済のボート１３を、ボート交換装置１４により前記ボート置き台１９に移動させる為、ボート１３の位置ずれが生じ易く、又前記ボート置き台１９上で処理済のボート１３からウェーハ１０を基板移載機１５により払出す際には、ボート１３がずれていると前記基板移載機１５がウェーハ１０をつついたり、こすったり、又ボート１３をつついたりすることになってしまうので、前記ボート置き台１９に凸部を設ける様にすると良い。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】本発明が実施される基板処理装置の全体概略斜視図である。
【図２】該基板処理装置の概略平面図である。
【図３】該処理装置に使用される処理炉の断面概略図である。
【図４】第１の実施の形態に於けるボート置き台の断面図である。
【図５】該第１の実施の形態に於けるボート置き台の斜視図である。
【図６】該ボート置き台のカバーを外した状態の斜視図である。
【図７】（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）はボート置き台に於けるボートのロック、解除を示す説明図である。
【図８】（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は、第１の実施の形態に於けるボート置き台の位置ずれ修正機構の説明図である。
【図９】第１の実施の形態に於けるボート回転装置の断面図である。
【図１０】（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は、該ボート回転装置に於ける転倒防止装置の作用を示す断面図である。
【図１１】（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）は、第２の実施の形態に於ける位置ずれ修正機構の説明図である。
【図１２】第３の実施の形態に於ける位置ずれ修正機構の断面図である。
【図１３】第３の実施の形態に於ける位置ずれ修正機構の斜視図である。
【符号の説明】
【００９９】
１０            ウェーハ
１１            処理炉
１３            ボート
１３ａ          ボートキャップ
１４            ボート交換装置
１９            ボート置き台
２０            ボート置き台
４１            ボート回転装置
４３            ボート載置部
５９            ボート受座
６０            受座側位置決め部
６２            ロックプレート
６３            ロータリアクチュエータ
６４            ボート底板
６６            袋穴
６７            鍵孔
６８            ボート側位置決め部
７１            凸部ピン
７２            凹部穴
８０            載置盤側位置決め部
８１            凸部ピン
８８            ロックプレート
９６            凹部穴
９７            凸部ピン
９８            テーパ穴
１０８          環突条
１０９          環凹部
【図１】
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【図２】
2007119838.tif 000004
【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】
2007119838.tif 000009
【図８】
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【図９】
2007119838.tif 000011
【図１０】
2007119838.tif 000012
【図１１】
2007119838.tif 000013
【図１２】
2007119838.tif 000014
【図１３】
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