(57)【要約】【課題】ボート上におけるウェーハの多様な配列に対応でき、複数枚のウェーハ保持プレートを用いてウェーハの移載を行うことにより、ウェーハ移載時間が短縮できるウェーハ移載機およびウェーハ移載方法を提供する。【解決手段】少なくとも第１のスライダ、第２のスライダおよび第３のスライダとを備え、第１のスライダを水平移動させ、第１のスライダに、第２のスライダ、あるいは第２のスライダおよび第３のスライダを一緒に動くように連結し、第２のスライダ、あるいは第２のスライダおよび第３のスライダを連結機構で連結することによって、ウェーハ保持プレート上のウェーハを１枚、２枚あるいは５枚同時にボートに移載する。【選択図】図４
2012119606.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
旋回機構および昇降機構により旋回および昇降させられるベースと、
該ベースにそれぞれ同方向に水平移動自在に設けられた少なくとも第１のスライダ、第２のスライダおよび第３のスライダと、
前記第１のスライダを水平移動させる駆動機構と、
前記第１のスライダに、前記第２のスライダ、あるいは前記第２のスライダおよび前記第３のスライダを一緒に動くように連結し、かつ連結を解除することのできる連結機構と、
前記第２のスライダ、あるいは前記第２のスライダおよび前記第３のスライダを前記連結機構で連結したとき、前記第１のスライダ、前記第２のスライダ、および前記第３のスライダそれぞれに１つ以上設けられ、かつ上下方向に所定間隔で並ぶウェーハ保持プレートとを備えてなることを特徴とするウェーハ移載機。
【請求項２】
旋回機構および昇降機構により旋回および昇降させられるベースにそれぞれ同方向に水平移動自在に設けられた、少なくとも第１のスライダ、第２のスライダおよび第３のスライダと、前記第１のスライダ、前記第２のスライダ、および前記第３のスライダそれぞれに１つ以上設けられ、かつ上下方向に所定間隔で並ぶウェーハ保持プレートとを備えてなるウェーハ移載機のウェーハ移載方法であって、
前記第１のスライダを水平移動させ、前記第１のスライダに、前記第２のスライダ、あるいは前記第２のスライダおよび前記第３のスライダを一緒に動くように連結し、前記第２のスライダ、あるいは前記第２のスライダおよび前記第３のスライダを前記連結機構で連結することによって、前記ウェーハ保持プレート上のウェーハを１枚、２枚あるいは５枚同時にボートに移載することを特徴とするウェーハ移載方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体製造装置におけるウェーハ移載機に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体素子の製造装置の１つに、縦型熱処理装置がある。この装置は、ボートに積層した複数枚のシリコンウェーハ等の半導体ウェーハを、縦型熱処理装置の処理炉内で熱処理するものである。ボートの中央部には、複数枚の製品用ウェーハが搭載され、ボートの上下端部には、各複数枚のダミーウェーハが搭載される。ボート上下端部のダミーウェーハは、製品用ウェーハの成膜処理の均質化を図るためのものである。製品用ウェーハの途中には、検査用のモニタウェーハが、１枚または複数枚配列される。
【０００３】
ウェーハ移載機は、ウェーハが複数枚収納された基板収容器（ＦＯＵＰ（Front Open Unified Pod））から、ウェーハをボートに移載し、ウェーハが移載されたボートを処理路内の反応室へ挿入して加熱反応させる。ウェーハ移載動作に際して、通常は５枚のウェーハを一括して搬送するが、反応室内に配置するダミーウェーハや処理過程をモニタするためのモニタウェーハは、通常１枚ずつボートに挿入している。
このように、従来のウェーハ移載機においては、５枚のウェーハを一括して搬送する「一括搬送」と、１枚のウェーハのみを搬送する「枚葉搬送」の両方に対応している。一括搬送と枚葉搬送を切り替える機構としては、エアシリンダを用いるため、２ポジション（この場合には、「一括搬送」と「枚葉搬送」の２つの切り替えモード）しか持つことができない。
なお、１台の駆動機構で枚葉搬送と一括搬送の両方を移載可能な技術は、例えば、特許文献１に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−３３５４２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述のように、従来は、１台のウェーハ移載機で、１枚のウェーハを搬送するか、５枚のウェーハを一括搬送するかどちらかであった。
このため、例えば、従来のウェーハ移送機では、ウェーハを２枚ボートに配置したい場合には、ＦＯＵＰからボートへの搬送を、枚葉搬送を２回連続して行うことで対応している。しかし、同じ動作を２回繰り返すため、スループットが増え、効率的ではない。
また、ウェーハ移載機を２台とする、等、任意の複数枚のウェーハの移載をするために、従来のウェーハ移載機に搬送枚数を切り替える駆動機構を追加すると、ウェーハ移載機自体が複雑化し、かつ、コストアップに繋がる。
本発明の目的は、上記の問題に鑑み、枚葉搬送と一括搬送に加え、複数枚の搬送を１つの駆動機構で行うことが可能なウェーハ移載機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明のウェーハ移載機は、旋回機構および昇降機構により旋回および昇降させられるベースと、該ベースにそれぞれ同方向に水平移動自在に設けられた少なくとも第１のスライダ、第２のスライダおよび第３のスライダと、
前記第１のスライダを水平移動させる駆動機構と、前記第１のスライダに、前記第２のスライダ、あるいは前記第２のスライダおよび前記第３のスライダを一緒に動くように連結し、かつ連結を解除することのできる連結機構と、前記第２のスライダ、あるいは前記第２のスライダおよび前記第３のスライダを前記連結機構で連結したとき、前記第１のスライダ、前記第２のスライダ、および前記第３のスライダそれぞれに１つ以上設けられ、かつ上下方向に所定間隔で並ぶウェーハ保持プレートとを備えたものである。
【０００７】
また、本発明のウェーハ移載方法は、旋回機構および昇降機構により旋回および昇降させられるベースにそれぞれ同方向に水平移動自在に設けられた、少なくとも第１のスライダ、第２のスライダおよび第３のスライダと、前記第１のスライダ、前記第２のスライダ、および前記第３のスライダそれぞれに１つ以上設けられ、かつ上下方向に所定間隔で並ぶウェーハ保持プレートとを備えてなるウェーハ移載機のウェーハ移載方法であって、前記第１のスライダを水平移動させ、前記第１のスライダに、前記第２のスライダ、あるいは前記第２のスライダおよび前記第３のスライダを一緒に動くように連結し、前記第２のスライダ、あるいは前記第２のスライダおよび前記第３のスライダを前記連結機構で連結することによって、前記ウェーハ保持プレート上のウェーハを１枚、２枚あるいは５枚同時にボートに移載するものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ボート上におけるウェーハの多様な配列に対応でき、複数枚のウェーハ保持プレートを用いてウェーハの移載を行うことにより、ウェーハ移載時間が短縮できるウェーハ移載機およびウェーハ移載方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明に適用される処理装置の斜透視図である。
【図２】図１に示す処理装置の側面透視図である。
【図３】ウェーハ移載機の基本動作の概略を説明するための斜視図である。
【図４】本発明のウェーハ移載機における、枚葉搬送のモードの一実施例を説明するための図である。
【図５】本発明のウェーハ移載機における、２枚搬送のモードの一実施例を説明するための図である。
【図６】本発明のウェーハ移載機における、一括搬送のモードの一実施例を説明するための図である。
【図７】本発明のウェーハ移載機の一実施例のベース上部の動作機構部の斜視図である。
【図８】本発明のウェーハ移載機の一実施例のベースから上部の動作機構部を上から見た図である。
【図９】本発明のウェーハ移載機の一実施例のベースから上部の動作機構部を上から見た図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に本発明の一実施形態を図面等によって説明する。なお、以下の説明は、本発明の一実施形態を説明するためのものであり、本願発明の範囲を制限するものではない。従って、当業者であればこれらの各要素若しくは全要素をこれと均等なものに置換した実施形態を採用することが可能であり、これらの実施形態も本願発明の範囲に含まれる。なお、各図の説明において、共通な機能を有する構成要素には同一の参照番号を付し、できるだけ説明の重複を避ける。
【００１１】
先ず、本発明のウェーハ移載機の一実施例を使用する縦型熱処理装置を、図１および図２によって説明する。図１および図２の基板処理装置は、半導体装置（ＩＣ）の製造方法における１処理工程を実施する半導体製造装置の構成を説明するための図である。なお、以下の説明では、基板処理装置として、基板に酸化、拡散処理、ＣＶＤ処理などを行なう縦型熱処理装置（以下、単に処理装置という）を適用した場合について述べる。図１は、本発明に適用される処理装置の斜透視図である。また、図２は図１に示す処理装置の側面透視図である。１０１は本発明の処理装置、１０３は正面メンテナンス口、１０４はメンテナンス扉、１０５はカセット載置棚（ＦＯＵＰ棚）、１０７は予備カセット棚、１１０はウェーハキャリアとしてのＦＯＵＰ（カセット）、１１１は筺体、１１１ａは筺体１１１の正面壁、１１２はカセット搬入搬出口（ＦＯＵＰ搬入搬出口）、１１３はフロントシャッタ（ＦＯＵＰ  ＯＰＥＮＥＲ）、１１４はカセットステージ（ＦＯＵＰ受渡し台：Ｉ／Ｏステージ）、１１５はボートエレベータ（基板保持具昇降機構）、１１８はカセット搬送装置（ＦＯＵＰ搬送装置）、１１８ａはカセットエレベータ（ＦＯＵＰ昇降機構）、１１８ｂはカセット搬送機構（ＦＯＵＰ搬送機構）、１２３は移載棚、１２５はウェーハ移載機（基板移載機構）、１２５ａはウェーハ移載装置（基板移載装置）、１２５ｂはウェーハ移載装置エレベータ（基板移載装置昇降機構）、１２５ｃはツイーザ（ウェーハ保持プレート）、１２８はアーム、１３３はクリーンエア、１３４ａはクリーンユニット、１３４ｂはクリーンユニット、１４７は炉口シャッタ（炉口開閉機構）、２００はウェーハ（基板）、２０２は処理炉、２１７はボート（基板保持具）、２１９はシールキャップである。なお、ウェーハ２００は、シリコン等からなる。また、ボート２１７は、例えば、ＱＵＡＲＴＺ  ＢＯＡＴである。
【００１２】
図１および図２に示されているように、本発明の処理装置１０１は、ウェーハ２００を収納したＦＯＵＰ１１０が使用され、筐体１１１を備えている。なお、ウェーハ２００は、ＦＯＵＰ１１０に装填され密閉された状態で搬送される。筐体１１１の正面壁１１１ａの下方には、メンテナンス可能に設けられた開口部として、正面メンテナンス口１０３が配設されている。そして、この正面メンテナンス口１０３を開閉するために、正面メンテナンス扉１０４が設けられている。メンテナンス扉１０４には、ＦＯＵＰ搬入搬出口１１２が筐体１１１内外を連通するように配設されている。ＦＯＵＰ搬入搬出口１１２は、ＦＯＵＰ  ＯＰＥＮＥＲ１１３によって開閉される。
ＦＯＵＰ搬入搬出口１１２の筐体１１１内側には、Ｉ／Ｏステージ１１４が設置されている。カセット１１０は、Ｉ／Ｏステージ１１４上に、工程内搬送装置（図示せず）によって搬入され、かつまた、Ｉ／Ｏステージ１１４上から搬出されるようになっている。
Ｉ／Ｏステージ１１４は、工程内搬送装置によって、ＦＯＵＰ１１０内のウェーハ２００が垂直姿勢となり、ＦＯＵＰ１１０のウェーハ出し入れ口が上方向を向くように載置される。Ｉ／Ｏステージ１１４は、ＦＯＵＰ１１０を筐体後方に右回り縦方向９０°回転し、ＦＯＵＰ１１０内のウェーハ２００が水平姿勢となり、ＦＯＵＰ１１０のウェーハ出し入れ口が筐体後方を向くように動作可能となるよう構成されている。
【００１３】
筐体１１１内の前後方向の略中央部には、ＦＯＵＰ棚１０５が設置されており、ＦＯＵＰ棚１０５は、複数段複数列にて、複数個のＦＯＵＰ１１０を保管するように構成されている。ＦＯＵＰ棚１０５には、移載棚１２３が設けられている。かつ、ＦＯＵＰ棚１０５に設けられた移載棚１２３には、ウェーハ移載機１２５の搬送対象となるＦＯＵＰ１１０が収納される。
また、縦型熱処理装置においては、Ｉ／Ｏステージ１１４は、筺体１１１の前面下部に設けられ、ＦＯＵＰ１１０を外部と受け渡しする。Ｉ／Ｏステージ１１４の上方には、予備ＦＯＵＰ棚１０７が設けられ、予備的にＦＯＵＰ１１０を保管するように構成されている。
【００１４】
Ｉ／Ｏステージ１１４とＦＯＵＰ棚１０５との間には、ＦＯＵＰ搬送装置１１８が設置されている。ＦＯＵＰ搬送装置１１８は、ＦＯＵＰ１１０を保持したまま上下（ＣＺ軸）方向に昇降可能なＦＯＵＰエレベータ１１８ａ（以下、ＣＺ軸１１８ａと称する）と搬送機構としてのＦＯＵＰ搬送機構１１８ｂとで構成されている。さらに、ＣＺ軸１１８ａには、ロボットアーム（以下、ＣＸ軸と称する）が取り付けられ、ＣＺ軸とＣＸ軸との協動によりＦＯＵＰ１１０を上下左右に搬送する。そして、ＦＯＵＰ１１０の搬送は、ＣＸ軸にＦＯＵＰ１１０を載置した状態で行い、ＦＯＵＰ搬送装置１１８は、ＣＺ軸１１８ａおよびＣＸ軸と、ＦＯＵＰ搬送機構１１８ｂとの連続動作により、Ｉ／Ｏステージ１１４、ＦＯＵＰ棚１０５、予備ＦＯＵＰ棚１０７との間で、ＦＯＵＰ１１０を搬送するように構成されている。
即ち、ＦＯＵＰ１１０は、開口面を後方に向けた状態でＩ／Ｏステージ１１４上に搬送される。ＣＺ軸１１８ａおよびＣＸ軸は、Ｉ／Ｏステージ１１４で取り込まれたＦＯＵＰ１１０を、昇降動、回転動および水平動の共同で、Ｉ／Ｏステージ１１４からＦＯＵＰ棚１０５に搬送し、収容される。
ＦＯＵＰ１１０の搬送は、ＦＯＵＰ１１０をＣＸ軸上に搭載した状態で行われる。
以上の動作が繰り返され、所要数のＦＯＵＰ１１０がＦＯＵＰ棚１０５に搬送される。
【００１５】
ＦＯＵＰ棚１０５の後方には、ウェーハ移載機１２５が設置されており、ウェーハ移載機１２５は、ウェーハ２００を水平方向に回転ないし直動可能なウェーハ移載装置１２５ａと、ウェーハ移載装置１２５ａを昇降させるためのウェーハ移載装置エレベータ１２５ｂとで構成されている。ウェーハ移載装置エレベータ１２５ｂは、耐圧筺体である筺体１１１の右側端部に設置されている。これら、ウェーハ移載装置エレベータ１２５ｂおよびウェーハ移載装置１２５ａの連続動作により、ウェーハ移載装置１２５ａのウェーハ保持プレート２５ｃをウェーハ２００の載置部として、ボート２１７に対してウェーハ２００を装填（チャージング）および脱装（ディスチャージング）するように構成されている。
即ち、次にボート２１７にウェーハ２００を移載する場合には、移載の対象となっているＦＯＵＰ１１０をＦＯＵＰ棚１０５のＦＯＵＰ昇降機構１１８ａにより授受位置に移動させた状態で待機する。ＦＯＵＰ搬送装置１１８では、ＣＺ１１８ａ軸およびＣＸ軸は、再び昇降動、回転動および水平動の協働により、ＦＯＵＰ１１０をＣＸ軸上に搭載して、ＦＯＵＰ棚１０５からＦＯＵＰ  ＯＰＥＮＥＲ１１３にＦＯＵＰ１１０を搬送する。ＦＯＵＰ１１０は、開口面を後方に向けた状態でＦＯＵＰ  ＯＰＥＮＥＲ１１３に載置される。その後、ＦＯＵＰ  ＯＰＥＮＥＲ１１３により蓋をＦＯＵＰ１１０から取り外すものである。
【００１６】
また図２に示すように、筐体１１１の後部上方には、処理炉２０２が設けられている。処理炉２０２の下端部は、炉口シャッタ（炉口開閉機構）１４７により開閉されるように構成されている。
処理炉２０２の下方には、ボートエレベータ（Ｅ軸）１１５が設けられ、ボート２１７を処理炉２０２に昇降させる昇降機構として動作する。アーム１２８は、ボートエレベータ１１５の昇降台に連結された連結部として設けられ、アーム１２８には、蓋体としてのシールキャップ２１９が水平に据え付けられている。シールキャップ２１９は、ボート２１７を垂直に支持し、処理炉２０２の下端部を閉塞可能なように構成されている。
ボート２１７は、複数本の保持部材を備えており、複数枚（例えば、５０枚〜１５０枚程度）のウェーハ２００を、その中心を揃えて垂直方向に整列させた状態で、それぞれ水平に保持するように構成されている。
【００１７】
筺体１１１内の後方上部には反応炉が設けられ、反応炉には下方からボートエレベータ１１５（以下、Ｅ軸１１５という。）により、ボート２１７が挿入／引き出し可能となっている。下降状態のボート２１７とＦＯＵＰ ＯＰＥＮＥＲ１１３との間には、本発明のウェーハ移載機が設けられている。
【００１８】
さらに、図１に示すように、カセット棚１０５の上方には、清浄化した雰囲気であるクリーンエアを供給するために、クリーンユニット１３４ａが設けられており、クリーンエア１３３を前記筐体１１１の内部に流通させるように構成されている。このクリーンユニット１３４ａは、清浄化した雰囲気であるクリーンエアを供給するように、供給ファンおよび防塵フィルタで構成されている。
また、図１に模式的に示すように、ウェーハ移載装置エレベータ１２５ｂおよびボートエレベータ１１５側と反対側の筐体１１１の左側端部には、クリーンエアを供給するために、供給ファンおよび防塵フィルタで構成されたクリーンユニット１３４ｂが設置されており、クリーンユニット１３４ｂから吹き出されたクリーンエアは、ウェーハ移載装置１２５ａ、ボート２１７を流通した後に、図示しない排気装置に吸い込まれて、筐体１１１の外部に排気される構成となっている。
【００１９】
次に、本発明の処理装置の動作について、図１および図２を用いて説明する。
図１および図２に示すように、ＦＯＵＰ１１０がＩ／Ｏステージ１１４に供給されるに先立って、ＦＯＵＰ搬入搬出口１１２がＦＯＵＰ  ＯＰＥＮＥＲ１１３によって開放される。その後、ＦＯＵＰ１１０はＦＯＵＰ搬入搬出口１１２から搬入され、Ｉ／Ｏステージ１１４の上にウェーハ２００が垂直姿勢であって、ＦＯＵＰ１１０のウェーハ出し入れ口が上方向を向くように載置される。その後、ＦＯＵＰ１１０は、Ｉ／Ｏステージ１１４が回転制御することによって、ＦＯＵＰ１１０内のウェーハ２００は水平姿勢となり、ＦＯＵＰ１１０のウェーハ出し入れ口が筐体後方に向くように、筐体後方に右周り縦方向９０°回転する。
【００２０】
次に、ＦＯＵＰ１１０は、ＦＯＵＰ棚１０５ないし予備ＦＯＵＰ棚１０７の指定された棚位置へＦＯＵＰ搬送装置１１８によって自動的に搬送されて受け渡され、一時的に保管された後、ＦＯＵＰ棚１０５ないし予備ＦＯＵＰ棚１０７からＦＯＵＰ搬送装置１１８によって移載棚１２３に移載されるか、もしくは直接移載棚１２３に搬送される。
即ち、ウェーハ移載機は、昇降動、回転動、水平進退動の協働で、ＦＯＵＰ１１０内のウェーハ２００を下降状態のボート２１７に移戴する。
ウェーハ２００の移載は、予定された枚数となるまで複数のＦＯＵＰ１１０に対して実行される。ボート２１７に所要数のウェーハ２００が装填されると、Ｅ軸１１５は、ボート２１７を上昇させ、反応炉内に挿入する。即ち、予め指定された枚数のウェーハ２００がボート２１７に装填されると、炉口シャッタ１４７は、閉じていた処理炉２０２の下端部を開放する（開く）。続いて、ウェーハ２００群を保持したボート２１７は、シールキャップ２１９がボートエレベータ１１５によって上昇されることにより、処理炉２０２内へ搬入（ローディング）されて行く。
【００２１】
ローディング後は、処理炉２０２にてウェーハ２００に任意の処理が実施される。
処理後は、上述の逆の手順で、ウェーハ２００およびカセット１１０は、筐体１１１の外部へ払出される。
反応炉内でウェーハ２００に所要の処理が施された後、Ｅ軸１１５は、ボート２１７を降下させ、反応炉より引き出す。ボート２１７は、ウェーハ２００が所要温度に冷却された後、処理済みのウェーハとして、上記した手順と逆の手順で外部に搬出される。
即ち、ＦＯＵＰ１１０が移載棚１２３に移載されると、ウェーハ２００は、ＦＯＵＰ１１０からウェーハ移載機１２５のウェーハ保持プレート１２５ｃによって、ウェーハ出し入れ口を通じてピックアップされ、ボート２１７に装填（チャージング）される。ウェーハ移載機１２５は、ボート２１７にウェーハ２００を受け渡した後は、ＦＯＵＰ１１０に戻り、次のウェーハ２００をボート２１７に装填する。
【００２２】
次に、図３によってウェーハ移載機の基本動作の概略を説明する。図３は、処理装置に適用するウェーハ移載機の基本動作の概略を説明するための斜視図である。図３は、特許文献１の図５を再掲した図であり、ウェーハ移載機の要部のみを示す。３００は本発明のウェーハ移載機、３０１はベース、３０２は旋回機構、３０３は旋回軸、３０４はレール、３０５はスライダ、３０６はプレート固定部、３０７はウェーハ保持プレート（ツイーザ）、３０８は駆動方向、３０９は搬送枚数切り替え機構である。
【００２３】
図３において、ウェーハ移載機３００は、所定枚数のウェーハをＦＯＵＰ１１０とボート２１７間で水平姿勢に保持し、移載するものである。ウェーハを所定枚数ずつ移載できるように、作業部分に、上下方向に所定ピッチで並ぶ所定段数（通常５段）のウェーハ保持プレート３０７を備えている。ウェーハ保持プレート３０７のピッチは、ボートおよびウェーハカセットのウェーハ保持ピッチと同一である。
また、ウェーハ移載機においては、ウェーハ保持プレート３０７を作業すべき高さに位置合わせすると共にウェーハ保持プレート３０７をカセットストッカ（ＦＯＵＰ棚）とボートに交互に振り向ける必要がある。従って、昇降機構（図示しない）と、昇降機構によって昇降させられる旋回機構３０２とを備えている。
そして、旋回機構３０２の上にベース３０１が水平に載置され、ベース３０１上に、２本のレール３０４、それぞれのレール３０４上を同方向に水平移動する２つのスライダ３０５、および移載するウェーハの枚数を切り替える搬送枚数切り替え機構３０９が設けられる。２つのスライダ３０５上には、プレート固定部３０６が設けられ、プレート固定部３０６には、所定枚数のウェーハを保持するツイーザ３０７が設けられている。ウェーハ保持プレート３０７の向く方向は、旋回機構３０２によって１８０°変更できる。レール３０４とスライダ３０５によって、プレート固定部３０６およびウェーハ保持プレート３０７は、前後方向に水平に、スライド自在である。
【００２４】
このウェーハ移載機３００により、カセット棚１０５のＦＯＵＰ１１０からウェーハをボートに移載する場合には、まず、昇降機構によりベース３０２を昇降させ、カセット棚１０５の中の移載すべきウェーハの位置にプレート固定部３０６を位置決めする。その状態で、プレート固定部３０６を前進させ、ウェーハ保持プレート３０７をＦＯＵＰ１１０内に挿入し、プレート固定部３０６を僅かに上昇させてウェーハを保持する。その後、プレート固定部３０６を後退させることにより、移載すべきウェーハをＦＯＵＰ１１０より取り出す。
【００２５】
次いで、ベース３０１を１８０度回転させて、プレート固定部３０６をボートに対峙させる。そして、昇降台を昇降させて、プレート固定部３０６をウェーハを移載すべき位置に位置決めし、その状態で、プレート固定部３０６を前進させて、ウェーハをボートに挿入し、プレート固定部３０６を僅かに下降させて、ウェーハをボートに移載する。その後、プレート固定部３０６を後退させることで、１回の移載動作が終了する。続いて、次のウェーハの移載を行う場合は、同様の操作を繰り返す。
また、ボートからカセット棚１０５にウェーハを移載する場合は、上記の動作と逆順の動作で移載する。
【００２６】
次に、図１および図２の基板処理装置に適用する、本発明のウェーハ移載機の一実施例の詳細について、図４〜図７によって説明する。
図４〜図７の実施例におけるウェーハ移載機は、従来通りのウェーハ５枚一括搬送のモードとウェーハ枚葉搬送のモードに加え、２枚搬送のモードを追加し、３種類の搬送モードを用いた手段で説明する。
しかし、以下の説明は、本発明の一実施形態を説明するためのものであり、本願発明の範囲を制限するものではない。従って、当業者であればこれらの各要素若しくは全要素をこれと均等なものに置換した実施形態を採用することが可能であり、これらの実施形態も本願発明の範囲に含まれる。
【００２７】
図４〜図７の実施例におけるウェーハ移載機は、旋回機構および昇降機構により、旋回および昇降させられるベースと、ベースにそれぞれ同方向に水平移動自在に設けられた少なくとも３つのスライダと、スライダを同方向に水平移動させる駆動機構を設けたものである。
さらに、３つのスライダが１つ、２つ、または３つが同時に動くように、スライダを連結および解除することができる連結機構と、各スライダに１個以上設けられ、かつ各スライダを連結機構で連結したとき、上下方向に所定間隔で並ぶウェーハ保持プレート（ツイーザ）とを備えている。
各スライダの連結は、電動シリンダにより切り替える。電動シリンダは、従来のエアシリンダと異なり、複数の任意のポジションに静止することが可能なシリンダである。
【００２８】
以下、枚葉搬送のモードを図４で説明し、２枚搬送のモードを図５で説明し、一括搬送のモードを図６で説明する。
図４は、本発明のウェーハ移載機の一実施例における、枚葉搬送のモードを説明するための図である。また、図５は、本発明のウェーハ移載機の一実施例における、２枚搬送のモードを説明するための図である。さらに、図６は、本発明のウェーハ移載機の一実施例における、一括搬送のモードを説明するための図である。なお、図４〜図６は、本発明のウェーハ移載機の一実施例のベースから上部の動作機構部を上から見た図である。図４〜図６それぞれにおいて、（ａ）は水平移動前の連結の状態、（ｂ）は水平移動の状態を示す。また、図４〜図６は、ウェーハをボートへ搬送しようとしている図である。４０１は電動シリンダ、４０３−１と４０３−２は枚葉スライダ、４０３−３は３枚スライダ、４０４−１と４０４−２はレール、４０５はガイド、４０２はガイド４０５を前後方向に水平移動させる水平駆動機構、４０６−１１は枚葉スライダ４０３−１の側孔部、４０６−２１は枚葉スライダ４０３−２の側孔部、４０６−１２は枚葉スライダ４０３−２の貫通孔、４０６−２２は３枚スライダ４０３−３の貫通孔、４０７−１は連結部、４０７−２は連結部、４１１は電動シリンダ４０１のシリンダ部、４１２は電動シリンダ４０１のシリンダ部４１１に取り付けたシリンダヘッド部である。これらの部品は、図３で説明したベース３０１上に設けられている。従って、図３と同様に、昇降機構と、昇降機構によって昇降させられる旋回機構とを備えている（図示しない）。
【００２９】
なお、枚葉スライダ４０３−１上には、プレート固定部と１枚のウェーハを保持するためのウェーハ保持プレートが設けられる。また、枚葉スライダ４０３−２上には、プレート固定部と１枚のウェーハを保持するためのウェーハ保持プレートが設けられる。さらに、３枚スライダ４０３−３上には、プレート固定部と３枚のウェーハを保持するためのウェーハ保持プレートが設けられる。ウェーハ保持プレートのピッチは、ボートおよびウェーハカセットのウェーハ保持ピッチと同一である。
【００３０】
また、図７に、本発明の図４〜図６のウェーハ移載機のベース上部の動作機構部の斜視図を示す。図７は、本発明のウェーハ移載機の一実施例のベース上部の動作機構部の斜視図である。図７では、煩雑となるため、電動シリンダ４０１、シリンダ部４１１、シリンダヘッド４１２、連結部４０７−１、連結部４０７−２、側孔部４０６−１１、側孔部４０６−２１、貫通孔４０６−１２、および貫通孔４０６−２２を図示していない。
なお、図７のそれぞれのスライダ上に、プレート固定部とウェーハ保持部とが取り付けられる。
【００３１】
図４〜図５において、ベースには、水平駆動機構４０２、レール４０４−１、およびレール４０４−２が、前後方向に水平に延伸している。また、ベースには、電動シリンダ４０１が固定され、電動シリンダ４０１のシリンダ部４１１は、水平駆動機構４０２、レール４０４−１、およびレール４０４−２と直角の方向にストロークを有する。
【００３２】
レール４０４−１上には、枚葉スライダ４０３−１がスライド可能に設けられる。同様に、レール４０４−２上には、３枚スライダ４０３−３がスライド可能に設けられる。さらに、レール４０４−１およびレール４０４−２上にまたがって枚葉スライダ４０３−２がスライド可能に設けられる。
レール４０４−１には、ガイド４０５が固定されている。ガイド４０５は、水平駆動機構４０２の駆動に連動しているため、取り付け固定された枚葉スライダ４０３−１と共に、それに取り付けられたプレート固定部およびウェーハ保持プレートも一緒に前後方向に水平移動する（図７参照。）。
【００３３】
また、図４（ａ）、図５（ａ）、および図６（ａ）に示すように、この電動シリンダ４０１は、３つのポジションＰ１、Ｐ２、Ｐ３にて静止する。電動シリンダ４０１のシリンダヘッダ部４１２は、３つのポジションＰ１、Ｐ２、Ｐ３への移動に応じて、水平駆動機構４０２と直角の方向に移動する。シリンダヘッド部４１２に連動して、連結部４０７−１は、枚葉スライダ４０３−２の貫通孔４０６−１２内や枚葉スライダ４０３−１の側孔部４０６−１１内を移動する。同様に、シリンダヘッド部４１２に連動して、連結部４０７−２は、３枚スライダ４０３−３の貫通孔４０６−２２内や枚葉スライダ４０３−２の側孔部４０６−２１内を移動する。
【００３４】
今、図４（ａ）において、電動シリンダ４０１のシリンダ部４１１およびシリンダヘッド部４１２は、所定のポジションＰ１で静止している。この時、電動シリンダ４０１に連動して、連結部４０７−１および連結部４０７−２の先端部はどちらも側孔部４０６−１１および側孔部４０６−２１に進入しない。
この状態で、水平駆動機構４０２が移動（例えば、後方向に移動）すると、図４（ｂ）に示すように、水平駆動機構４０２に固定されたガイド４０５および枚葉スライダ４０３−１が連動して水平移動する（矢印４１０）。しかし、枚葉スライダ４０３−２および３枚スライダ４０３−３は、枚葉スライダ４０３−１と連結していないため水平移動しない。
従って、枚葉スライダ４０３−１上に取り付けられたプレート固定部３０６−１だけが移動し、枚葉スライダ４０３−２に取り付けられたプレート固定部３０６−２および３枚スライダ４０３−３に取り付けられたプレート固定部３０６−３は移動しない。この結果、１つのプレート固定部３０６−１のみが水平移動し、当該プレート固定部３０６−１に取り付けられた１つのウェーハ保持プレートのみが移動する。この結果、１枚のウェーハのみをボートに移載（装填）することができる。
また、例えば、水平駆動機構４０２には、最下段のウェーハ保持プレートが取り付けられたスライダ４０３−１がガイド４０５によって接続されている。
【００３５】
なお、起動直後等の初期状態では、シリンダ部４１１およびシリンダヘッド部４１２が、ポジションＰ１に位置することを確実にするために、電動シリンダ４０１を制御して、例えば、一度、ポジションＰ２またはポジションＰ３に移動し、その後電動シリンダ４０１を制御してポジションＰ１に移動する。また、別の搬送モードから本搬送モードに移行する場合には、ポジションＰ１に変更するように切り替えるようにしても良い。
【００３６】
次に、図５（ａ）において、枚葉スライダ４０３−２には、水平移動させる駆動機構が直接取り付けられていない。このため、枚葉スライダ４０３−１と連結することで水平移動する。
即ち、図５（ａ）において、電動シリンダ４０１のシリンダ部４１１およびシリンダヘッド部４１２は、所定のポジションＰ２で静止している。この時、電動シリンダ４０１に連動して、連結部４０７−２の先端部は、側孔部４０６−２１に進入していない。しかし、連結部４０７−１の先端部は、側孔部４０６−２１に進入する。
この状態で、水平駆動機構４０２が後方向に移動すると、図５（ｂ）に示すように、枚葉スライダ４０３−１および枚葉スライダ４０３−２は、水平駆動機構４０２に固定されたガイド４０５および枚葉スライダ４０３−１が連動して水平移動する（矢印４１０および５１０）。しかし、３枚スライダ４０３−３は、枚葉スライダ４０３−１または枚葉スライダ４０３−２と連結していないため水平移動しない。
従って、枚葉スライダ４０３−１上に取り付けられたプレート固定部３０６−１、および、枚葉スライダ４０３−２に取り付けられたプレート固定部３０６−２が移動し、３枚スライダ４０３−３に取り付けられたプレート固定部３０６−３は移動しない。この結果、２つのウェーハ保持プレートが水平移動する。この結果、枚葉スライダ４０３−１および４０３−２上のプレート固定部３０６−１および３０６−２に各々１つずつに備えられたウェーハ保持プレートが水平移動し、ウェーハの２枚搬送が行われる。この結果し、２枚のウェーハのみをボートに移載（装填）することができる。
また、例えば、このような、２枚搬送の搬送モードの場合には、最下段と最下段から２枚目のウェーハを搬送するように、スライダ４０３−２には、最下段から２番目のウェーハ保持プレートが取り付けられている。
なお、シリンダヘッド部４１２は、前後方向に切り込み等を設け、連結部４０７−１の水平移動を妨げないように設けられる。
【００３７】
なお、起動直後等の初期状態では、シリンダ部４１１およびシリンダヘッド部４１２が、ポジションＰ２に位置することを確実にするために、電動シリンダ４０１を制御して、例えば、一端ポジションＰ１またはポジションＰ３に移動し、その後電動シリンダ４０１を制御してポジションＰ２に移動する。また、別の搬送モードから本モードに移行する場合には、ポジションＰ２に変更するように切り替えるようにしても良い。
【００３８】
次に、図６（ａ）において、３枚スライダ４０３−３もまた、枚葉スライダ４０３−２と同様に、水平移動させる駆動機構が直接取り付けられていない。このため、枚葉スライダ４０３−１と連結された枚葉スライダ４０３−２にさらに連結することで水平移動する。
即ち、電動シリンダ４０１のシリンダ部４１１およびシリンダヘッド部４１２は、所定のポジションＰ３で静止している。この時、電動シリンダ４０１に連動して、連結部４０７−１の先端部は、側孔部４０６−２１に進入する。同時に、連結部４０７−２の先端部は、側孔部４０６−２２に進入する。
この状態で、水平駆動機構４０２が移動すると、図６（ｂ）に示すように、枚葉スライダ４０３−１、枚葉スライダ４０３−２、および３枚スライダ４０３−３は、水平駆動機構４０２に固定されたガイド４０５に連動して、枚葉スライダ４０３−１が連動して水平移動する（矢印４１０、５１０および６１０）。
従って、枚葉スライダ４０３−１上に取り付けられたプレート固定部３０６−１、枚葉スライダ４０３−２に取り付けられたプレート固定部３０６−２、および、３枚スライダ４０３−３に取り付けられたプレート固定部３０６−３が、すべて移動する。この結果、プレート固定部３０６−１に取り付けられた１つのウェーハ保持プレート、プレート固定部３０６−２に取り付けられた１つのウェーハ保持プレート、プレート固定部３０６−３に取り付けられた３つのウェーハ保持プレートが水平移動し、合計５枚のウェーハをボートに移載（充填）することができる。
なお、シリンダヘッド部４１２は、前後方向に切り込み等を設け、連結部４０７−１および連結部４０７−２の水平移動を妨げないようにしている。
【００３９】
なお、初期状態では、シリンダ部４１１およびシリンダヘッド部４１２が、ポジションＰ３に位置することを確実にするために、電動シリンダ４０１を制御して、例えば、一端ポジションＰ１またはポジションＰ２に移動し、その後電動シリンダ４０１を制御してポジションＰ３に移動する。また、別の搬送モードから本モードに移行する場合には、ポジションＰ３に変更するように切り替えることで良い。
【００４０】
なお、上記図４〜図７の実施例において、スライダ４０３−１および４０３−２に取り付けられたウェーハ保持プレートの数（即ち、移載するウェーハの数）は、それぞれ１で、スライダ４０３−３に取り付けられたウェーハ保持プレートの数（即ち、移載するウェーハの数）は、３であった。しかし、各スライダに取り付けられたウェーハ保持プレートの数が任意の数で良いことは勿論である。
また、上記図４〜図７の実施例においては、ボートにウェーハを移載（充填）するためのウェーハ移載機の搬送形態についてのみ説明している。しかし、また、カセットからウェーハをウェーハ移載機に移載するための搬送形態についても上記と同様であり、ボートから処理を終えたウェーハを移載する動作が、上記と逆の手順であることは言うまでもない。
【００４１】
本発明の移載機の他の実施例を図８および図９に示す。図８、図９は、それぞれ、本発明のウェーハ移載機の一実施例のベースから上部の動作機構部を上から見た図である。８０５はガイド、８０３−１〜８０３−３および９０３−１〜９０４−１はスライダである。
図８においては、ガイド８０５に直接取り付けられるスライダ８０３−１は、２本のレール４０４−１および４０４−２にまたがるように設け、２つのスライダ８０３−２および８０３−３が、どちらも個々に、図示しない連結部によってスライダ８０３−１と連結するように構成される。図８の実施例では、３つのスライダ８０３−１、８０３−２、および８０３−３が、１つ、２つ、または３つ同時に動くように、スライダを連結および解除することができる。
また図９においても、図８と同様であるが、ガイド８０５に直接取り付けられるスライダ９０３−１は、１本のレール４０４−１に設けられ、３つのスライダ９０３−２、９０３−３および９０３−４が、どれも個々に、図示しない連結部によってスライダ９０３−１と連結するように構成される。図９の実施例では、４つのスライダ９０３−１〜９０３−４が、１つ、２つ、３つ、または４つ同時に動くように、スライダを連結および解除することができる。
【００４２】
上記、図１〜図９の実施例のウェーハ移載機によれば、従来のウェーハ一括搬送のモードとウェーハ枚葉搬送のモードに加え、２枚〜ｎ枚搬送のモードを追加可能で、複数種類の搬送モードを切り替える手段を構成可能である。
即ち、ボート上におけるウェーハの多様な配列に対応でき、複数枚のウェーハ保持プレートを用いてウェーハの移載を行うことにより、ウェーハ移載時間が短縮できるウェーハ移載機およびウェーハ移載方法を提供することができる。この結果、ＦＯＵＰ〜ボート間におけるウェーハ移載時間を短縮させ、スループットが向上した縦型熱処理装置を提供することができる。
【００４３】
なお、上記電動シリンダによる搬送枚数切り替え機構は、本発明の一実施例であり、本発明の移載機において、左右方向にスライダを連結し、前後方向に１〜ｎ台のスライダを移動するように、連結部を移動させる機構であれば良いことは勿論のことである（ｎは２以上の自然数）。
【符号の説明】
【００４４】
１０１：本発明の処理装置、  １０３：正面メンテナンス口、  １０４：メンテナンス扉、  １０５：カセット載置棚（ＦＯＵＰ棚）、  １０７：予備カセット棚、  １１０：ＦＯＵＰ（カセット）、  １１１：筺体、  １１１ａ：筺体１１１の正面壁、  １１２：カセット搬入搬出口（ＦＯＵＰ搬入搬出口）、  １１３：フロントシャッタ（ＦＯＵＰ  ＯＰＥＮＥＲ）、  １１４：カセットステージ（ＦＯＵＰ受渡し台：Ｉ／Ｏステージ）、  １１５：ボートエレベータ（ウェーハ保持プレート昇降機構）、  １１８：カセット搬送装置（ＦＯＵＰ搬送装置）、  １１８ａ：カセットエレベータ（ＦＯＵＰ昇降機構）、  １１８ｂ：カセット搬送機構（ＦＯＵＰ搬送機構）、  １２３：移載棚、  １２５：ウェーハ移載機（基板移載機構）、  １２５ａ：ウェーハ移載装置（基板移載装置）、  １２５ｂ：ウェーハ移載装置エレベータ（基板移載装置昇降機構）、  １２５ｃ：ツイーザ（ウェーハ保持プレート）、  １２８：アーム、  １３３：クリーンエア、  １３４ａ：クリーンユニット、  １３４ｂ：クリーンユニット、  １４７：炉口シャッタ（炉口開閉機構）、  ２００：ウェーハ（基板）、  ２０２：処理炉、  ２１７：ボート（基板保持具）、  ２１９：シールキャップ、  ３００：ウェーハ移載機、  ３０１：ベース、  ３０２：旋回機構、  ３０３：旋回軸、  ３０４：レール、  ３０５：スライダ、  ３０６、３０６−１〜３０６−３：プレート固定部、  ３０７：ウェーハ保持プレート（ツイーザ）、  ３０８：駆動方向、  ３０９：搬送枚数切り替え機構、  ４０１：電動シリンダ、  ４０２：水平駆動機構、  ４０３−１：枚葉スライダ、  ４０３−２：枚葉スライダ、  ４０３−３：３枚スライダ、  ４０４−１、４０４−２：レール、  ４０５：ガイド、  ４０６−１：側孔部、  ４０６−１２：貫通孔、  ４０６−２１：側孔部、  ４０６−２２：貫通孔、  ４０７−１：連結部、  ４０７−２：連結部、  ４１１：シリンダ部、  ４１２：シリンダヘッド部、  ８０５：ガイド、  ８０３−１〜８０３−３、９０３−１〜９０４−１：プレート固定部。
【図１】
2012119606.tif 000003
【図２】
2012119606.tif 000004
【図３】
2012119606.tif 000005
【図４】
2012119606.tif 000006
【図５】
2012119606.tif 000007
【図６】
2012119606.tif 000008
【図７】
2012119606.tif 000009
【図８】
2012119606.tif 000010
【図９】
2012119606.tif 000011