(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置内部のカセット搬送過程でカセットを所定角度反転することで前記カセット内の被処理基板を垂直状態から水平状態にするカセット搬送装置を具備する基板処理装置に於いて、前記カセット搬送装置は、回転可能なカセット載置台と、該カセット載置台を所定角度回転させることで前記カセット載置台に載置された前記カセット内の被処理基板を垂直状態から水平状態にする回転手段と、該回転手段が前記カセット載置台を所定角度反転させる途中で前記被処理基板が垂直状態から傾斜安定化状態となる位置で前記回転手段を拘束可能な位置決めユニットとを有し、前記回転手段は、前記カセット載置台を前記位置決めユニットに拘束される迄低速回転させ、前記位置決めユニットの拘束解除と同期して高速回転させることを特徴とする基板処理装置。
【請求項２】
前記カセット載置台に前記回転手段の全回転行程で作用するダンパを連結すると共に前記回転行程の両端で作用するショックアブソーバを設けた請求項１の基板処理装置。
【請求項３】
装置内部のカセット搬送過程でカセットを所定角度反転することで前記カセット内の被処理基板を垂直状態から水平状態にするカセット搬送装置を具備する基板処理装置に於いて、前記カセット搬送装置は、回転可能なカセット載置台と、該カセット載置台を所定角度回転させることで該カセット載置台に載置された前記カセット内の被処理基板を垂直状態から水平状態にする回転手段と、該回転手段が前記カセット載置台を所定角度反転させる途中で前記被処理基板が垂直状態から傾斜安定化状態となる位置で前記回転手段を拘束可能な位置決めユニットとを有する基板処理装置を用いて処理する半導体素子の製造方法であって、前記回転手段が、前記カセット載置台を前記位置決めユニットに拘束される迄低速回転させる工程と、前記回転手段が前記カセット内の被処理基板を傾斜安定化状態から水平状態となる様前記カセット載置台を前記位置決めユニットの拘束解除と同期して高速回転する工程と、前記カセット載置台から前記カセットを搬送する工程とを有することを特徴とする半導体素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は半導体ウェーハ等に成膜処理する基板処理装置及びカセット搬送方法に係り、特にウェーハカセットの授受及び回転を行うカセット搬送部に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
基板処理装置はウェーハ等の被処理基板表面に気相成長反応により成膜し、不純物拡散或はエッチング等を行い半導体素子を製造するものである。
【０００３】
ウェーハはカセットに収容され搬送される。該カセットは一面が開口しウェーハの挿脱が行われる様になっており、前記カセットの内壁面にはウェーハ保持用のスロットが形成されている。
【０００４】
前記カセット内に於いて、ウェーハは前記カセットの搬送途中に衝撃を受けると、前記ウェーハが前記カセットから滑落ちる虞れがある。その為、前記基板処理装置外に於いては、カセット開口面が上向きにされ、前記ウェーハは垂直な状態で搬送される。
【０００５】
前記基板処理装置内では前記ウェーハは水平状態で移載、基板処理及び貯蔵される。その為、前記基板処理装置はカセットを姿勢変更して搬送する為のカセット搬送装置を備えている。
【０００６】
従来の基板処理装置の一例として縦型拡散ＣＶＤ装置（特開平４−１４８７１７号公報）の概略を図１０〜図１３に示す。
【０００７】
筐体２内に熱処理炉３が垂直に設けられており、該熱処理炉３は反応管、均熱管、ヒータ及び断熱材等から構成される。前記反応管は円筒状であり、前記均熱管、ヒータ及び断熱材は前記反応管を囲繞している。
【０００８】
前記熱処理炉３の下方にボートエレベータ４が設けられ、該ボートエレベータ４によりボート５が前記熱処理炉３内に装入、引出される様になっている。
【０００９】
前記ボートエレベータ４近傍にウェーハ移載ステージ７が設けられ、該ウェーハ移載ステージ７と前記ボートエレベータ４との間にウェーハ移載機８が設置されている。前記ウェーハ移載ステージ７上にカセット１０が載置され、該カセット１０からウェーハ１１が前記ウェーハ移載機８により前記ボートエレベータ４に移載される様になっている。
【００１０】
前記ウェーハ移載ステージ７の上方にカセット棚１３が設けられ、該カセット棚１３及び前記ウェーハ移載ステージ７の近傍にカセットローダ１４が設けられている。該カセットローダ１４は前記ウェーハ移載ステージ７を挟んで前記ウェーハ移載機８の反対側に位置している。
【００１１】
前記筐体２の正面に開口部１６が設けられ、該開口部１６と前記カセットローダ１４との間にカセット搬送装置１７が設置されている。前記カセット１０は図示しない外部搬送装置により前記開口部１６を通過し、前記カセット１０は前記カセット搬送装置１７に２個載置される。
【００１２】
前記カセット１０は開口部が上向きの状態で前記カセット搬送装置１７上に載置された後、ウェーハ整列機構２９により前記ウェーハ１１のオリエンテーションフラットを利用して該ウェーハ１１が整列され、前記カセット搬送装置１７により前記カセット１０が９０度回転され、前記ウェーハ１１が水平の状態にされる。
【００１３】
前記カセット１０は前記カセットローダ１４により前記カセット棚１３に移載され、又前記カセットローダ１４により前記カセット棚１３から前記ウェーハ移載ステージ７に移載される。前記カセット１０内のウェーハ１１は水平状態にあり、該ウェーハ１１は前記ウェーハ移載機８により前記ボート５に装填され、該ボート５は前記ボートエレベータ４により前記熱処理炉３に装入され、該熱処理炉３内で前記ウェーハ１１が基板処理される。
【００１４】
基板処理後、前記ボート５が前記熱処理炉３から引出され、前記ボート５内の処理済ウェーハが前記ウェーハ移載機８により前記カセット１０内に移載される。該カセット１０は前記カセットローダ１４により前記カセット棚１３に移載される。
【００１５】
又、前記カセット１０を縦型拡散ＣＶＤ装置１外に搬出する場合は、前記カセット１０は前記カセットローダ１４により前記カセット棚１３から前記カセット搬送装置１７に移載される。該カセット搬送装置１７により前記カセット１０が９０度回転され、開口部が上向きの姿勢にされた後、前記カセット１０は前記筐体２外へ搬送される。
【００１６】
前記カセット搬送装置１７を図１２及び図１３に示す。
【００１７】
該カセット搬送装置１７はカセット姿勢変換機構とウェーハ整列機構を具備している。
【００１８】
前記カセット姿勢変換機構は以下の通りである。
【００１９】
フレーム１８の両側に支持アーム１９，１９が上方に突出する様取付けられ、該支持アーム１９は前記フレーム１８の正面側端部に位置している。該支持アーム１９の上端部端面にカセット載置台２１が枢着されている。該カセット載置台２１は前記カセット１０を２個載置することができ、前記カセット載置台２１にウェーハ整列用孔（図示せず）が２箇所穿設されている。
【００２０】
前記フレーム１８の正面内部側に水平部材２２が取付けられ、該水平部材２２は前記フレーム１８の略中間の高さに位置しており、前記水平部材２２の中央部下面側に回転駆動用シリンダ２３が取付けられている。該回転駆動用シリンダ２３は垂直方向に延び回転駆動用ロッド２４を有し、該回転駆動用ロッド２４は前記水平部材２２を貫通し、水平ブロック２５は中間部に於いて前記回転駆動用ロッド２４に直角に連結され、前記水平ブロック２５の両端部にリンク２６，２６が枢着され、該リンク２６の他端は前記カセット載置台２１の下面に枢着されている。
【００２１】
前記ウェーハ整列機構２９は図示しないローラとウェーハ検出器とを２組具備しており、前記ローラはローラ駆動部３１により回転され、前記ウェーハ整列機構２９は昇降用第１エアシリンダ２７及び昇降用第２エアシリンダ２８により二段階に伸縮される様になっている。
【００２２】
前記回転駆動用ロッド２４が突出されると、該回転駆動用ロッド２４先端の水平ブロック２５が前記リンク２６と共に上昇され、該リンク２６により前記カセット載置台２１が押上げられ、該カセット載置台２１は前記支持アーム１９との枢着点を中心として回転し、前記カセット載置台２１が水平になる。２個の前記カセット１０は外部搬送装置により前記開口部１６迄運ばれ、前記カセット１０は前記開口部１６を通過され、前記カセット載置台２１上に置かれる。
【００２３】
前記昇降用第１エアシリンダ２７のロッドが突出され、更に前記昇降用第２エアシリンダ２８のロッドが突出されて前記ウェーハ整列機構２９が上昇される。ウェーハ検出器（図示せず）によりウェーハカセット内の各スロットに対してのウェーハの有無が検出され、又ローラ（図示せず）を介してウェーハが回転され、オリエンテーションフラットを利用して前記ウェーハ１１が整列される。
【００２４】
前記昇降用第２エアシリンダ２８のロッドが引込まれると共に前記昇降用第１エアシリンダ２７のロッドも引込まれると、前記ウェーハ整列機構２９は二段階に下降され、前記カセット載置台２１の下方に空スペースができる。
【００２５】
前記回転駆動用ロッド２４が引込まれると、前記水平ブロック２５及び前記リンク２６が下降されると共に前記カセット載置台２１が前記支持アーム１９との枢着点を中心として下方に９０度回転され、前記カセット載置台２１及び２個のカセット１０が前記空スペースに納まる。前記カセット１０は姿勢が９０度変更され、前記ウェーハ１１は垂直状態から水平状態に変更される。
【００２６】
前記カセット１０は前記カセットローダ１４により前記カセット棚１３に搬送され、該カセット棚１３に収納され、或は前記カセットローダ１４により前記ウェーハ移載ステージ７に搬送される。前記ウェーハ１１は前記ウェーハ移載機８により前記ボート５に装填され、基板処理が完了した処理済ウェーハが前記ボート５から前記カセット１０に戻される。
【００２７】
【発明が解決しようとする課題】
然し、前記カセット載置台２１の回転が開始される際は、前記回転駆動用シリンダ２３から前記回転駆動用ロッド２４が急激に引込まれ、或は突出される為、前記カセット載置台２１が突然動き始め、而も速く動くので、起動時の衝撃により前記ウェーハ１１が前記スロット内でばたついてしまい、前記ウェーハ１１と前記スロットとが擦れてパーティクルが発生し、該パーティクルにより前記ウェーハ１１が汚染される虞れがある。
【００２８】
本発明は斯かる実情に鑑み、カセット載置台の始動を緩やかに行い、カセット内に於けるウェーハのばたつきを防止し、パーティクルの発生を抑制するものである。
【００２９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、装置内部のカセット搬送過程でカセットを所定角度反転することで前記カセット内の被処理基板を垂直状態から水平状態にするカセット搬送装置を具備する基板処理装置に於いて、前記カセット搬送装置は、回転可能なカセット載置台と、該カセット載置台を所定角度回転させることで前記カセット載置台に載置された前記カセット内の被処理基板を垂直状態から水平状態にする回転手段と、該回転手段が前記カセット載置台を所定角度反転させる途中で前記被処理基板が垂直状態から傾斜安定化状態となる位置で前記回転手段を拘束可能な位置決めユニットとを有し、前記回転手段は、前記カセット載置台を前記位置決めユニットに拘束される迄低速回転させ、前記位置決めユニットの拘束解除と同期して高速回転させる基板処理装置に係り、又前記カセット載置台に前記回転手段の全回転行程で作用するダンパを連結すると共に前記回転行程の両端で作用するショックアブソーバを設けた基板処理装置に係るものである。
又本発明は、装置内部のカセット搬送過程でカセットを所定角度反転することで前記カセット内の被処理基板を垂直状態から水平状態にするカセット搬送装置を具備する基板処理装置に於いて、前記カセット搬送装置は、回転可能なカセット載置台と、該カセット載置台を所定角度回転させることで該カセット載置台に載置された前記カセット内の被処理基板を垂直状態から水平状態にする回転手段と、該回転手段が前記カセット載置台を所定角度反転させる途中で前記被処理基板が垂直状態から傾斜安定化状態となる位置で前記回転手段を拘束可能な位置決めユニットとを有する基板処理装置を用いて処理する半導体素子の製造方法であって、前記回転手段が、前記カセット載置台を前記位置決めユニットに拘束される迄低速回転させる工程と、前記回転手段が前記カセット内の被処理基板を傾斜安定化状態から水平状態となる様前記カセット載置台を前記位置決めユニットの拘束解除と同期して高速回転する工程と、前記カセット載置台から前記カセットを搬送する工程とを有する半導体素子の製造方法に係るものである。
【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】
図１〜図９に於いて本発明の実施の形態を説明する。
【００３２】
尚、図１〜図９中、図１０〜図１３中と同等のものには同符号を付してある。
【００３３】
図１は本発明の基板処理装置の一例である縦型拡散ＣＶＤ装置１の概略部分側面図である。
【００３４】
筐体２に開口部１６が設けられ、該開口部１６に臨接してカセット搬送装置３５が設置され、該カセット搬送装置３５の上方に予備カセット棚３６が配設され、前記カセット搬送装置３５の近傍であって前記筐体２の内部側にカセットローダ１４が立設され、該カセットローダ１４はロボットアーム３７を有し、該ロボットアーム３７は昇降自在及び進退自在となっている。前記カセットローダ１４に対向し前記筐体２の内部側にカセット棚１３が設置され、更に前記筐体２内に図示しないウェーハ移載ステージ、ウェーハ移載機、ボートエレベータ、熱処理炉等が配設されている。
【００３５】
前記カセット搬送装置３５について図２を参照して説明する。
【００３６】
左側板３８及び右側板３９の下部に前板４１及び後板４２が固着されてフレーム４３が構成され、該フレーム４３の下部は角筒状となっている。
【００３７】
前記右側板３９の外側面であって前記前板４１側端部にヒンジ３２が上下に２個固着されている。前記開口部１６に近接した筐体２にヒンジ３３が２個固着され、該ヒンジ３３がヒンジピン３４により連結され、該ヒンジピン３４に前記ヒンジ３２が回転自在に嵌合し、前記カセット搬送装置３５は筐体２に対して回転可能に取付けられている。
【００３８】
回転支持軸４９、回転駆動軸５１を介して前記左側板３８、前記右側板３９にカセット載置台４４が枢支されている。該カセット載置台４４は回転プレート４５，４５、内部授受ステージ４６及び外部授受ステージ４７を具備し、前記回転支持軸４９，回転駆動軸５１は前記回転プレート４５，４５に固着され、前記カセット載置台４４は前記回転支持軸４９、回転駆動軸５１を中心に矢印ｃの如く回転可能になっている。前記回転プレート４５，４５は補強プレート４８により連結され、該補強プレート４８に前記内部授受ステージ４６が固着されている。該内部授受ステージ４６、外部授受ステージ４７にはカセット１０が２個載置可能である。
【００３９】
図６に示す如く、前記回転プレート４５，４５の内側面に傾斜リニアガイド５２が設けられている。該傾斜リニアガイド５２は前記回転プレート４５，４５の下部に傾斜して設けられ、前記傾斜リニアガイド５２は前記内部授受ステージ４６側が高くなっている。
【００４０】
前記外部授受ステージ４７にウェーハ整列用孔５３が２個所要の間隔で穿設され、前記外部授受ステージ４７の長手方向両端部にスライド機構固定板５４が固着されている。
【００４１】
該ブロック５４は前記外部授受ステージ４７に対し垂設され、前記スライド機構がブロック５４に固着されている。該ブロック５４の直角を構成する長辺の長さは前記外部授受ステージ４７の幅と同等であり、前記長辺側が前記外部授受ステージ４７の下面に当接され、短辺側が前記カセット搬送装置３５の前面側に位置している。
【００４２】
前記ブロック５４の斜辺面にスライドブロック５６が２個ずつ固着され、該スライドブロック５６は前記リニアガイド５２に摺動自在に嵌合し、前記外部授受ステージ４７が前記回転プレート４５にスライド移動可能に取付けられ、前記外部授受ステージ４７は矢印ｄ方向に移動可能になっている。
【００４３】
前記前板４１の内面側にスライド用エアシリンダ５８が取付けられ、該スライド用エアシリンダ５８に水平移動自在な可動ブロック５９が取付けられている。該可動ブロック５９はスライド用エアシリンダ５８により矢印ｅ方向に水平移動される様になっている。前記可動ブロック５９に昇降用エアシリンダ６１が固着され、該昇降用エアシリンダ６１は昇降用ロッド（図示せず）を有し、該昇降用ロッドの先端に支持板６２が固着され、該支持板６２上にウェーハ整列機５７が取付けられ、ウェーハ整列機５７は前記昇降用エアシリンダ６１により昇降される様になっている。
【００４４】
前記回転駆動軸５１の突出端部に制動ユニット６３が装着される。該制動ユニット６３は角筒状ブロック６６、一対のショックアブソーバ６７，６８及び位置決めユニット６９を有している。
【００４５】
前記角筒状ブロック６６は左右一対の軸受プレート７０，７１が固定板７２，７３により所要の間隔で連結され、該固定板７２，７３は前記軸受プレート７０，７１の上下端後部に位置し、前記軸受プレート７０，７１の間に回転用レバー６４が前記回転駆動軸５１に固着される。前記軸受プレート７０，７１の下端前部にピン受座７５，７５が形成されている。該ピン受座７５，７５は水平面と垂直面を有し、前記水平面の高さにより前記回転用レバー６４の回転角度θ度が調節される。
【００４６】
前記角筒状ブロック６６は前記右側板３９の外側に固定され、前記角筒状ブロック６６に前記回転駆動軸５１が回転自在に嵌合され、該回転駆動軸５１に前記回転用レバー６４が固着され、該回転用レバー６４は矢印ｆ方向に回転可能になっている。
【００４７】
前記固定板７２，７３に取付金具７４が固着されている。該取付金具７４は鈍角（１３５度）に折曲げられており、該折曲部は前記カセット搬送装置３５の前側を向いており、前記折曲部の中央を貫通する様に前記ショックアブソーバ６７，６８が螺着されている。該ショックアブソーバ６７，６８の先端から緩衝ロッド７６が突出し、該緩衝ロッド７６先端は前記回転用レバー６４の回転平面内に位置している。前記ショックアブソーバ６７，６８は回転することで軸心方向の位置が調節可能になっている。
【００４８】
次に位置決めユニット６９を説明する。
【００４９】
該位置決めユニット６９はロータリアクチュエータ７７とカップリング７８とストッパピン７９とを具備している。
【００５０】
前記ロータリアクチュエータ７７は前記軸受プレート７１に固着され、前記ロータリアクチュエータ７７は図示しない出力軸を有しており、該出力軸は回転可能で且つ上方に向いており、該出力軸に前記カップリング７８が取付けられ、該カップリング７８にはストッパとしてストッパピン７９が取付けられ、該ストッパピン７９は水平になっている。前記カップリング７８は上下のプレートを有し、該上下のプレートに前記ストッパピン７９がスプリング（図示せず）を介在して挾持され、上下方向に弾性変位可能となっている。
【００５１】
前記ロータリアクチュエータ７７の駆動により前記ストッパピン７９は水平面内を図３に於ける矢印ｇ方向に回転される様になっており、該ストッパピン７９の回転面は前記回転用レバー６４の回転面と直角に交差し、前記ストッパピン７９は前記ピン受座７５に当接し、前記ストッパピン７９は水平に回転するのを拘束されると共に上方向に移動するのを拘束される様になっている。
【００５２】
前記右側板３９の外側面に駆動用エアシリンダ６５が取付けられ、該駆動用エアシリンダ６５は前記カセット搬送装置３５の前側下部に位置し、駆動用ロッド８１を有し、該駆動用ロッド８１は上向きとなっており、該駆動用ロッド８１の先端に前記回転用レバー６４の一端が連結されている。
【００５３】
又、前記右側板３９の外側面にダンパ８２が取付けられ、該ダンパ８２は前記カセット搬送装置３５の後部側端部に位置しており、前記ダンパ８２はロッド８３を有し、該ロッド８３は上向きとなっており、該ロッド８３の先端に前記回転用レバー６４の他端が連結されている。
【００５４】
前記回転駆動部の制御用エア回路を図５に示す。
【００５５】
前記駆動用エアシリンダ６５はロッド側ポート８４及びピストン側ポート８６を有し、前記ロッド側ポート８４にエアパイプ８５が接続されると共に、前記ピストン側ポート８６にエアパイプ８７が接続される。前記エアパイプ８５に絞り弁８９及び前記エアパイプ８７には絞り弁８８が取付けられ、該絞り弁８８，８９は可変絞りと逆止弁とが並列に接続され、該逆止弁は排出側の流れを遮断する様になっている。
【００５６】
前記エアパイプ８５，８７の他端側は電磁切替弁９１に接続され、該電磁切替弁９１に圧縮エア供給パイプ９２及び大気開放パイプ９３，９４が接続されている。
【００５７】
前記電磁切替弁９１と前記絞り弁８８との間に於いて、前記エアパイプ８７は低速駆動用エアパイプ９５と高速駆動用エアパイプ９６とに分岐され、前記低速駆動用エアパイプ９５に低速駆動用絞り弁９７が取付けられ、前記高速駆動用エアパイプ９６には高速駆動用絞り弁９８が取付けられている。
【００５８】
前記低速駆動用絞り弁９７は低速駆動用絞りと逆止弁とが並列に接続され、該逆止弁は供給側を遮断する様になっており、前記低速駆動用絞りは絞りが強められている。前記高速駆動用絞り弁９８は高速駆動用絞りと逆止弁とが並列に接続され、該逆止弁は供給側の流れを遮断する様になっており、前記高速駆動用絞りは絞りが弱められている。
【００５９】
前記高速駆動用エアパイプ９６に電磁弁９９が取付けられ、該電磁弁９９は前記高速駆動用絞り弁９８と前記電磁切替弁９１との間に位置している。前記電磁弁９９はＯＮ−ＯＦＦ弁であり、前記位置決めユニット６９と同期して駆動される様になっている。
【００６０】
以下、作用について説明する。
【００６１】
カセット１０には処理前のウェーハ１１が装填されており、前記カセット１０は図示しない外部搬送装置により筐体２正面に運ばれ、前記カセット１０は開口部１６を通過され、前記カセット１０はカセット搬送装置３５上に２個載置される。前記カセット１０内の前記ウェーハ１１は垂直状態にある。
【００６２】
前記カセット１０は前記カセット搬送装置３５上に載置された後、前記カセット１０はθ度回転され、ウェーハ整列機５７によりオリエンテーションフラットを利用して前記ウェーハ１１が整列され、次に前記カセット１０が９０度迄回転され、前記ウェーハ１１が水平の状態になる。
【００６３】
前記カセット１０はカセットローダ１４によりカセット棚１３に移載され、又前記カセット１０は前記カセットローダ１４により前記カセット棚１３から図示しないウェーハ移載ステージ７に移載される。前記カセット１０内のウェーハ１１は水平状態にあり、該ウェーハ１１はウェーハ移載機によりボートに装填され、該ボートはボートエレベータにより熱処理炉（いずれも図示せず）に装入され、該熱処理炉内で前記ウェーハ１１が基板処理される。
【００６４】
前記基板処理後、前記ボートが前記熱処理炉から引出され、前記ボート内の処理済ウェーハが前記ウェーハ移載機により前記カセット１０内に移載される。前記カセット１０は前記カセットローダ１４により前記カセット棚１３に移載される。
【００６５】
又、前記カセット１０を縦型拡散ＣＶＤ装置１外に搬出する場合は、前記カセット１０をカセットローダ１４により前記カセット棚１３から前記カセット搬送装置３５に移載する。該カセット搬送装置３５により前記カセット１０が９０度回転され、該カセット１０の前記開口部１６が上向きの姿勢に回転され、前記ウェーハ１１が垂直状態にされた後、前記カセット１０は前記筐体２外へ搬送される。
【００６６】
前記カセット搬送装置３５に於ける前記カセット１０の回転作動を更に詳しく説明する。
【００６７】
前記カセット１０は外部授受ステージ４７上に載置される（図６参照）。前記カセット１０は始動時からθ度迄を低速回転し、該θ度から９０度迄を高速回転することにより姿勢変更される。
【００６８】
始動時からθ度迄の低速回転駆動操作は以下の通りである。
【００６９】
前記カセット１０の姿勢変更前に於いて、電磁切替弁９１はｂ側に切替えられており、前記駆動用エアシリンダ６５は駆動用ロッド８１をストロークエンド迄引込み、前記回転用レバー６４は前下がりになっている。前記外部授受ステージ４７は水平であり、ロータリアクチュエータ７７は図示しない出力軸が回転されて、ストッパピン７９が前記回転用レバー６４の回転面に交叉している。前記電磁弁９９には弁位置切替指令信号が送られており、前記電磁弁９９はａ側に切替えられている。
【００７０】
スライドブロック５６が図示しないスライド手段により傾斜リニアガイド５２に沿って内部授受ステージ４６側に移動されると、ブロック５４、前記外部授受ステージ４７及び前記カセット１０が一体となって前記内部授受ステージ４６側に移動され、前記カセット１０は前記内部授受ステージ４６側に押付けられた状態でロックされる（図７参照）。
【００７１】
前記電磁切替弁９１がａ側に切替えられると、圧縮エア供給パイプ９２と低速駆動用エアパイプ９５及び高速駆動用エアパイプ９６とが連通される。前記電磁弁９９はａ側にあり、前記高速駆動用エアパイプ９６は遮断されたままとなり、前記高速駆動用エアパイプ９６に圧縮エアは流れない。圧縮エアは前記低速駆動用エアパイプ９５を通り、前記圧縮エアは前記低速駆動用絞り弁９７を流れる。該低速駆動用絞りは大きく絞られているので、前記圧縮エアの流量は少ない。該少量の圧縮エアは前記エアパイプ８７を通り前記絞り弁８８に至る。前記圧縮エアは逆止弁を流れ、前記圧縮エアは前記ピストン側ポート８６から前記駆動用エアシリンダ６５に供給される。
【００７２】
又、該駆動用エアシリンダ６５のロッド側ポート８４から圧縮エアが前記エアパイプ８５に流れ、該圧縮エアは前記絞り弁８９を通過する。前記圧縮エアは逆止弁を通過せず、前記圧縮エアは可変絞りにより流量制限されて前記電磁切替弁９１に至り、前記圧縮エアは大気開放パイプ９３を通って大気中に放出される。
【００７３】
而して、圧縮エアは少量ずつ前記駆動用エアシリンダ６５に供給され、前記駆動用ロッド８１がゆっくり突出される。
【００７４】
該駆動用ロッド８１が緩やかに突出されると、前記回転用レバー６４も緩やかに回転される。該回転用レバー６４に回転駆動軸５１が固定され、該回転駆動軸５１及び回転支持軸４９にカセット載置台４４が固着されているので、該カセット載置台４４も緩やかに回転される。
【００７５】
前記カセット１０内のウェーハ１１は略垂直であるが、前記スロットの溝幅は前記ウェーハ１１の厚みよりも大きい為、個々のウェーハ１１は前記スロット内で傾いており、傾く方向もウェーハ１１毎に異なっている。
【００７６】
前記駆動用ロッド８１が緩やかに更に突出されると、前記回転用レバー６４がθ度迄回転してストッパピン７９に当接し、該ストッパピン７９は上方に弾性変位され、前記回転用レバー６４と前記ストッパピン７９との接触時の衝撃が該ストッパピン７９の弾性変位により吸収される。更に該ストッパピン７９はピン受座７５に当接され、前記回転用レバー６４は確実に停止される。前記外部授受ステージ４７及び前記カセット１０もθ度回転されるので、該カセット１０内の全ウェーハ１１は垂直状態からθ度前記内部授受ステージ４６側に傾く（図８参照）。而して、前記ウェーハ１１は前記スロット内で緩やかに傾斜して安定な状態になる。
【００７７】
前記ウェーハ１１が前記スロット内を傾動する速度は遅いので、前記ウェーハ１１と前記スロットとの摩擦も少なく、該摩擦によるパーティクルの発生も抑制され、該パーティクルにより前記ウェーハ１１が汚染される虞れもなくなる。
【００７８】
スライド用エアシリンダ５８により可動ブロック５９が水平移動され、ウェーハ整列機５７が前記カセット１０の下方に移動され、昇降用エアシリンダ６１により前記ウェーハ整列機５７が上昇され、該ウェーハ整列機５７はウェーハ整列用孔５３を通過し、前記ウェーハ整列機５７は前記カセット１０内に挿入され、前記ウェーハ１１のオリエンテーションフラットが下端に揃えられる。
【００７９】
一方のカセット１０に於けるウェーハ１１の整列が終了すると、前記昇降用エアシリンダ６１により前記ウェーハ整列機５７が下降され、スライド用エアシリンダ５８により前記ウェーハ整列機５７が水平移動されて他のカセット１０の下方に至る。該他のカセット１０は前記と同様の操作によりウェーハ１１が整列される。その後前記昇降用エアシリンダ６１により前記ウェーハ整列機５７は下降される（図８参照）。
【００８０】
前記θ度から９０度迄の高速回転駆動操作は以下の通りである。
【００８１】
前記ロータリアクチュエータ７７が作動して図示しない出力軸が回転され、前記ストッパピン７９が前記ピン受座７５から外れて外方向に回転される。
【００８２】
前記ロータリアクチュエータ７７の作動と同期して前記電磁弁９９に弁位置切替指令信号が送られ、前記電磁弁９９はｂ側に切替えられる。
【００８３】
前記電磁弁９９がｂ側になると、前記高速駆動用エアパイプ９６に圧縮エアが流れる様になり、前記低速駆動用絞り弁９７を流れると同時に圧縮エアは高速駆動用絞り弁９８を通過する。前記圧縮エアは逆止弁を流れず高速駆動用絞りを流れる。該高速駆動用絞りは絞り量が少ないので、圧縮エアの流量は多い。多量の圧縮エアは前記エアパイプ８７に合流され前記絞り弁８８に至る。前記多量の圧縮エアは逆止弁を流れ、前記圧縮エアはピストン側ポート８６から前記駆動用エアシリンダ６５に供給される。而して、多量の圧縮エアにより前記駆動用ロッド８１の突出速度が増速される。
【００８４】
該駆動用ロッド８１の突出速度が速くなると、前記回転用レバー６４の回転速度も速くなり、前記カセット載置台４４及びカセット１０の回転も前記θ度以降速くなる。前記カセット１０内のウェーハ１１は前記θ度経過時点で傾斜安定状態にある為、その後前記カセット１０が速く回転されても、前記ウェーハ１１が前記スロット内で移動することはなく、前記パーティクルは発生しない。
【００８５】
前記回転用レバー６４の回転によりダンパ８２が作動し、前記回転用レバー６４の回転が急激に増速するのを防止する。更に、前記回転用レバー６４はストロークエンドに近付くと緩衝ロッド７６に当接し、該緩衝ロッド７６が押込まれ、ショックアブソーバ６７が作動して停止時の衝撃を吸収し、前記回転用レバー６４は回転角度９０度の位置で確実に且つ緩やかに停止される。而して、前記カセット載置台４４及びカセット１０も回転角度９０度の位置で停止され、前記ウェーハ１１はばたつくことなく前記傾斜安定化状態から水平安定化状態に移行される（図９参照）。
【００８６】
前記カセット１０はロボットアーム３７により保持され、前記カセット１０は前記カセットローダ１４により前記カセット棚１３に移載される。
【００８７】
前記処理済ウェーハが挿入されたカセット１０は上記と逆の手順で縦型拡散ＣＶＤ装置１外に搬出される。
【００８８】
前記カセットローダ１４によりカセット１０が前記カセット載置台４４上に移載される。前記カセット１０内の処理済ウェーハは水平安定化状態にある（図９参照）。
【００８９】
前記電磁切替弁９１がｂ側に切替えられると、前記圧縮エア供給パイプ９２と前記エアパイプ８５とが連通され、圧縮エアは前記圧縮エア供給パイプ９２から前記絞り弁を通り、前記圧縮エアは前記ロッド側ポート８４を通って前記駆動用エアシリンダ６５に供給される。該駆動用エアシリンダ６５は前記駆動用ロッド８１が高速で引込まれる。
【００９０】
前記駆動用エアシリンダ６５から圧縮エアが前記ピストン側ポート８６、前記絞り弁８８、前記低速駆動用絞り弁９７、高速駆動用絞り弁９８の逆止弁を通って前記電磁切替弁９１に至り、前記圧縮エアは大気中に放出される。
【００９１】
前記駆動用ロッド８１が高速で引込まれると、該駆動用ロッド８１により前記回転用レバー６４が引下げられ、前記カセット載置台４４及び前記カセット１０が回転される。該カセット１０内の処理済ウェーハは水平安定化状態から傾斜安定化状態へばたつくことなく速やかに移行される（図８参照）。
【００９２】
前記回転用レバー６４の回転により前記ダンパ８２が作動し、該ダンパ８２により前記回転用レバー６４の回転が急激に増速するのを全行程で防止する。更に前記回転用レバー６４のストロークエンドに近付くと前記ショックアブソーバ６８が作動して停止時の衝撃を吸収し、前記回転用レバー６４が緩やかに且つ確実に停止され、前記カセット１０は９０度回転され、前記処理済ウェーハは垂直になる（図６参照）。
【００９３】
上記した前記カセット１０の搬出過程に於いて、前記処理済ウェーハはばたつくことなく静かに姿勢変更され、前記パーティクルの発生が抑止され、パーティクルによりウェーハが汚染されることなく、ウェーハの歩留りが向上する。
【００９４】
前記カセット１０は前記外部搬送装置により前記開口部１６から搬出されると共に、別のカセット１０が外部から搬送されて前記カセット搬送装置３５に載置される。
【００９５】
前記ストッパピン７９が前記右側板３９側に回転され、前記ストッパピン７９が前記回転用レバー６４の回転軸を横断し、前記ロータリアクチュエータ７７からの弁位置切替指令信号により前記電磁弁９９はａ側に切替えられる。以下前述と同様の操作により、前記カセット１０が搬送される。
【００９６】
前記カセット搬送装置３５に於けるカセット回転用の前記回転用レバー６４、駆動用エアシリンダ６５、制動ユニット６３及び制御用エア回路は大掛かりとならず、装置の組立が容易で、装置のコストも低減される。
【００９７】
尚、本発明の基板処理装置及びカセット搬送方法は、上述の実施の形態に於けるカセット搬送装置に限定されるものではなく、カセット数は１個又は３個以上でもよいこと、ウェーハ整列機構はウェーハ整列機構及びウェーハマッピングセンサを２組備えて２個のカセット内ウェーハを同時に整列する様にしてもよいこと、カセットがカセット載置台に載置された後ウェーハの整列が行われ、次いで前記カセットの回転が行われる様にしてもよいこと、又バッチ式或は枚葉式のいずれの基板処理装置にも適用できることは勿論である。
【００９８】
又、搬出の際のカセットの９０度回転（戻り動作）は搬入の際に行った低速高速の切替えを行わず、全行程での回転速度を絞り弁８８のみで調整してもよい。カセットの戻り動作では速度を一定としても、ウェーハは安定であることが、実験により確認されている。
【００９９】
【発明の効果】
以上述べた如く本発明によれば、カセットの回転を始動時に低速で行い、途中で停止し、次いで高速回転するので、被処理基板が不安定な時は低速回転され、前記被処理基板が安定化した後高速回転されるので、前記被処理基板に衝撃が与えられることがなく、前記被処理基板が保護される。
【０１００】
又、前記カセットがθ度迄低速回転されると、前記カセット内容物は安定化され、その後高速回転されても前記被処理基板に損傷はなく、能率的である。
【０１０１】
更に、パーティクルの発生が低減され、該パーティクルによる前記被処理基板の汚染も減少し、処理基板の歩留りが向上する。
【０１０２】
更に又、装置の構造が簡潔で組立が容易で、装置のコストも低減される等種々の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を示す概略部分側面図である。
【図２】該実施の形態に於けるカセット搬送装置の斜視図である。
【図３】該実施の形態に於ける制動ユニットの斜視図である。
【図４】該実施の形態に於けるショックアブソーバの斜視図である。
【図５】該実施の形態に於ける回転駆動部の制御用エア回路図である。
【図６】該実施の形態に於けるカセットの回転動作を示し、前記カセットの載置時を示す断面図であり、図６（Ａ）は図６（Ｂ）のＸ−Ｘ矢視図、図６（Ｂ）は図６（Ａ）のＹ矢視図である。
【図７】該実施の形態に於けるカセットの回転動作を示す図であり、前記カセットのロック時を示す断面図である。
【図８】該実施の形態に於けるカセットの回転動作を示す図であり、前記カセットのθ度回転時を示す断面図である。
【図９】該実施の形態に於けるカセットの回転動作を示す図であり、前記カセットの回転完了時を示す断面図である。
【図１０】従来例の斜視図である。
【図１１】該従来例に於けるカセット搬送装置の側面図である。
【図１２】該従来例に於いてカセット搬送装置にカセットが載置された状態を示す側面図である。
【図１３】該従来例に於いてカセット搬送装置によりカセットが回転された状態を示す側面図である。
【符号の説明】
１０        カセット
１１        ウェーハ
１４        カセットローダ
１６        開口部
３５        カセット搬送装置
３７        ロボットアーム
４３        フレーム
４４        カセット載置台
４５        回転プレート
４６        内部授受ステージ
４７        外部授受ステージ
４９        回転支持軸
５１        回転駆動軸
５２        傾斜リニアガイド
５６        スライドブロック
５７        ウェーハ整列機
６１        昇降用エアシリンダ
６３        制動ユニット
６４        回転用レバー
６５        駆動用エアシリンダ
６７        ショックアブソーバ
６８        ショックアブソーバ
６９        位置決めユニット
７６        緩衝ロッド
７７        ロータリアクチュエータ
７８        カップリング
７９        ストッパピン
８１        駆動用ロッド
８２        ダンパ
８４        ロッド側ポート
８６        ピストン側ポート
８８        絞り弁
８９        絞り弁
９１        電磁切替弁
９２        圧縮エア供給パイプ
９５        低速駆動用エアパイプ
９６        高速駆動用エアパイプ
９７        低速駆動用絞り弁
９８        高速駆動用絞り弁
９９        電磁弁
【図１】
0003945736.tif 000002
【図２】
0003945736.tif 000003
【図３】
0003945736.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
0003945736.tif 000007
【図７】
0003945736.tif 000008
【図８】
0003945736.tif 000009
【図９】
0003945736.tif 000010
【図１０】
0003945736.tif 000011
【図１１】
0003945736.tif 000012
【図１２】
0003945736.tif 000013
【図１３】
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