(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板収納容器の蓋の開閉手段に備えられたキーと、
前記キーを前記蓋に設けられたキーホールへ挿入する際に、２箇所設けられたエア供給ポート両方からエアの供給を受けて、前記キーを第一の回転角度で静止させ、
前記蓋を開ける際に、前記エア供給ポートのうちの一方からエアの供給を受けて、前記キーを前記第一の回転角度から第二の回転角度まで回転させ、
前記蓋を閉じる際に、前記エア供給ポートのうちの他方からエアの供給を受けて、前記キーを前記第二の回転角度から、前記第一の回転角度と、前記キーと前記キーホールとの寸法差によって生じる第三の回転角度まで反回転させるエアシリンダと、
前記蓋を閉じた後に、前記キーを前記第三の回転角度から前記第一の回転角度まで回転させる補正手段と、を有することを特徴とする基板処理装置。
【請求項２】
前記補正手段は、前記キーを前記第一の回転角度で静止させている際に、前記エアシリンダのロッドが所定の長さ伸びた状態で突き当てられる位置に、前記エアシリンダとは個別に設けられていることを特徴とする請求項１記載の基板処理装置。
【請求項３】
前記キーは複数設けられており、
該複数のキーを繋ぎ、かつ前記エアシリンダに接続されているタイミングベルトをさらに有することを特徴とする請求項１または２記載の基板処理装置。
【請求項４】
エアシリンダに２箇所設けられたエア供給ポート両方からエアを供給することで、基板収納容器の蓋の開閉手段に備えられたキーを第一の回転角度で静止させ、静止した前記キーを前記蓋に設けられたキーホールへ挿入する工程と、
前記エア供給ポートのうちの一方から前記エアシリンダにエアを供給することで、前記キーが前記第一の回転角度から第二の回転角度まで回転して、前記蓋を開ける工程と、
前記エア供給ポートのうちの他方から前記エアシリンダにエアを供給することで、前記キーが前記第二の回転角度から、前記第一の回転角度と、前記キーと前記キーホールとの寸法差によって生じる第三の回転角度まで反回転して、前記蓋を閉じる工程と、
前記蓋を閉じた後に、補正手段によって、前記キーが前記第三の回転角度から前記第一の回転角度まで回転する工程とを有することを特徴とする基板の処理方法。
【請求項５】
前記キーを前記キーホールへ挿入する工程では、前記キーを前記第一の回転角度で静止させている際に、前記エアシリンダのロッドが所定の長さ伸びた状態で前記エアシリンダとは個別に設けられている前記補正手段に突き当てられていることを特徴とする請求項４記載の基板の処理方法。
【請求項６】
エアシリンダに２箇所設けられたエア供給ポート両方からエアを供給することで、タイミングベルトを介して基板収納容器の蓋の開閉手段に備えられた複数のキーを第一の回転角度で静止させ、静止した前記キーを前記蓋に設けられたキーホールへ挿入する工程と、
前記エア供給ポートのうちの一方から前記エアシリンダにエアを供給することで、前記タイミングベルトを介して前記複数のキーが前記第一の回転角度から第二の回転角度まで回転して、前記蓋を開ける工程と、
前記エア供給ポートのうちの他方から前記エアシリンダにエアを供給することで、前記タイミングベルトを介して前記複数のキーが前記第二の回転角度から、前記第一の回転角度と、前記キーと前記キーホールとの寸法差によって生じる第三の回転角度まで反回転して、前記蓋を閉じる工程と、
前記蓋を閉じた後に、補正手段によって、前記タイミングベルトを介して前記複数のキーが前記第三の回転角度から前記第一の回転角度まで回転する工程とを有することを特徴とする基板の処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体製造装置等の基板処理装置および基板の処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の例えば縦型拡散・ＣＶＤ装置等の基板処理装置においては、加熱手段を備え、基板を処理する反応室と、反応室内で基板を支持する基板支持体（ボート）と、基板収納容器から基板を出し入れするために基板収納容器の蓋を開閉する開閉手段と、開閉手段により蓋が開けられた基板収納容器から基板を取り出し、ボートに移載する基板移載機等が備えられている。
【０００３】
このような装置は、例えば特開平８−２７９５４６号公報や、特開平９−３０６９７５号公報に記載されている。
【０００４】
前者の装置では、基板収納容器は、蓋を介した摩擦係合により、蓋の開閉手段に固定され、閉鎖可能な基板装填用開口および基板収納容器の同時開放は、蓋および開閉手段をいっしょに半導体加工装置内へ下降させることにより行われる。
【０００５】
後者の装置では、基板収納容器の蓋と、蓋の開閉手段の間の雰囲気をそれ以外の雰囲気から封止し、排気しながらＮ２ガスを供給することによって基板の汚染を防止するものである。
【０００６】
このような基板処理装置では、基板収納容器の蓋の開閉手段にキーが備えられ、該キーに対応して基板収納容器の蓋にはキーホールが設けられている。そして、該キーが該キーホールに挿入され回転されることにより、キーが解除されて基板収納容器の蓋が開けられ、また、キーが施錠（ロック）されて該蓋が閉じられるようになっている。ここで、キーホールとは、該キーが挿入される穴を有し、該キーが該穴に挿入された際に該キーと一体化して回転し、基板収納容器の蓋の開閉がなされる部材のことである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記２つの公報に記載された従来の基板処理装置では、いずれも、基板収納容器の蓋のキーを解除したり、キーを施錠したりする際には、キーホールに挿入したキーを単に回転させるだけに留まっている。このため、基板収納容器の蓋の開閉手段に備えられたキーと、基板収納容器の蓋に設けられたキーホールとの寸法差に起因するキーの回転角度とキーホールの回転角度のずれによってキーホールが回転不足となることがある。その結果、このキーホールが回転不足である状態の基板収納容器を、別の開閉手段において該開閉手段のキーを挿入する際に、回転不足状態によって生じたキーホールの傾きにより、キーがキーホールに挿入できないことがあった。このようなことが起こると、基板処理ラインの稼働率およびスループットの低下を招くため、重要な問題となる。
【０００８】
本発明の目的は、基板収納容器の蓋に設けられた従来のキーホールの回転不足を解消し、基板収納容器の蓋の開閉手段に備えられたキーのキーホールへのスムースな挿入を実現することができ、これにより基板処理ラインの稼働率およびスループットを向上できる基板処理装置および基板の処理方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、基板収納容器の蓋の開閉手段に備えられたキーと、前記基板収納容器の蓋に設けられたキーホールとの寸法差によって生じる回転角度のずれを、前記基板収納容器の蓋を閉じた後、前記キーのオーバードライブによって修正する補正手段を有する基板処理装置および基板の処理方法を提供する。
【００１０】
本発明では、キーとキーホールとの寸法差によって生じる回転角度のずれを、基板収納容器の蓋を閉じた後、キーのオーバードライブによって修正する補正手段を設けたので、従来のキーホールの回転不足を解消し、キーのキーホールへのスムースな挿入を実現することができる。これにより基板処理ラインの稼働率およびスループットを向上することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて本発明の実施の形態について詳細に説明する。なお、以下で説明する図面で、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
【００１２】
図４は本発明の実施の形態の基板処理装置である半導体製造装置の全体構成斜視図である。
【００１３】
本実施の形態の基板処理装置は、基板（ウェーハ）の加熱手段を備えた反応炉（反応室）１と、反応炉１へ反応ガスを導入する反応ガス導入手段２と、反応炉１内の反応ガスを排気する反応ガス排気手段３と、基板の支持手段であり、基板を処理するために反応炉１に収納されるボート４と、未処理基板を収納した基板収納容器を保管するための基板収納容器バッファ格納手段５と、ボート４を反応炉１内に挿入し、あるいは引き出すためのボート昇降手段６と、基板を収納する基板収納容器１２と、基板をボート４へ移載し、あるいは処理後の基板をボート４から移載するために、基板収納容器１２の蓋を開閉する基板収納容器開閉手段７と、基板を整列する基板整列手段８と、ボート４と開閉手段７あるいは基板整列手段８との間で基板の移載を行う基板移載手段９と、基板収納容器ロードポート１０と、ロードポート１０と開閉手段７あるいはバッファ格納手段５との間で基板収納容器１２の搬送を行う基板収納容器搬送手段１１と、基板収納容器１２に備えられた基板情報担体４３と、基板情報担体４３の情報を読み書きする基板情報読み書き手段１５とを備えている。
【００１４】
図５は基板収納容器開閉手段７の正面外観斜視図、図６は基板収納容器開閉手段７の背面外観斜視図、図７は図５に示した基板収納容器開閉手段７の要部上面図である。
【００１５】
図５において、１６は基板収納容器開閉手段７の開閉手段べース、１８は基板収納容器１２（図４）を載置する基板収納容器載置べース、１７は基板収納容器載置整合部材、１９は基板収納容器１２を矢印ａ方向にスライドさせるための基板収納容器直線ガイド、２０は直線ガイドべース部材である。
【００１６】
図５に示すように、基板収納容器開閉手段７は、上下２個あるいは複数個の（ここでは２個）基板ロードポート１３、および各ロードポート１３の封鎖手段１４を備え、各ロードポート１３に基板収納容器１２（図４）内の各段の基板の有無を検知する基板マッピングセンサ４２（図６）、および基板収納容器１２（図４）内に収納された基板の情報の読み取りおよび書き込みを行う基板情報読み書き手段１５を備えている。
【００１７】
基板収納容器１２が図４の基板収納容器搬送手段１１によって図５の載置べース１８および載置整合部材１７に載置される際には、図７に示すように、情報読み書き手段１５は、搬送手段１１のアームの進入を妨げないために、ロータリアクチュエータ２１を駆動源としてアーム２２と共に待避位置（一点鎖線表示）へ矢印ｆの一方向に所定の角度θ旋回し、待避する。そして、基板収納容器１２が整合部材１７上に載置された後、搬送手段１１のアームが元の状態に戻ると、情報読み書き手段１５は矢印ｆの他方向に角度θ戻され、元の位置に戻り、基板収納容器１２内に収納された基板の情報の読み書きが行われる。基板の情報というのは、例えば基板の過去の工程の履歴、これから処理しようとする工程の種類、ある処理の処理済み／未処理等の情報である。このように、基板収納容器開閉手段７において基板収納容器搬送装置１１からアクセス可能でありながら、基板収納容器１２内に収納された基板の情報の読み書き動作が可能になっている。
【００１８】
この後、図５に示すように、基板収納容器１２は、エアシリンダ２３によって開閉手段べース１６へ近付く方向へ移動される（移動Ａと称する）。基板ロードポート１３の封鎖手段１４には、基板収納容器１２（図４）の蓋に設けられたキーホールに挿入され、キーの施錠および解除を行なうための２個のキー２４があり、矢印ｂ方向に回転する。２５は基板収納容器１２の蓋との蓋整合部材であり、２６は蓋吸着手段である。
【００１９】
前記移動Ａ完了後、基板収納容器１２の蓋を蓋吸着手段２６によって吸着し、キー２４の回転によって基板収納容器１２のキーが解除され、基板収納容器１２の蓋が開放動作可能な状態となり、基板の出し入れが行われる。
【００２０】
図６において、２７はキー２４（図５）に固定されたプーリである。２個あるいは複数個のキー２４はタイミングベルト２８によって繋がれ、エアシリンダ２９の往復動作がキー２４の回転動作ｂとなる。３０はタイミングベルト２８のクランプ部材であり、クランプ部材３０はタイミングベルト２８に固定されている。３１はエアシリンダ２９のオーバードライブによって直線動作の補正をするためのオーバードライブ補正手段である。これら２７、２８、２９、３０、３１の各部材は、封鎖手段１４の背面に取り付けられている。
【００２１】
図６に示すように、封鎖手段１４は、ロータリアクチュエータ３７および封鎖手段直線ガイド３８により矢印ｃ方向の動作が可能となっている。封鎖手段１４は、エアシリンダ３９および封鎖手段直線ガイド４０により矢印ｄ方向のスライド動作が可能となっている。マッピングセンサ４２は、ロータリアクチュエータ４１（図５）により基板収納容器１２内への矢印ｅ方向の旋回動作が可能となっている。
【００２２】
図１は、本発明の実施の形態の基板収納容器開閉手段７に備えられた基板収納容器１２の蓋開閉キーのオーバードライブ補正手段３１の構成を示す図、図２（ａ）、（ｂ）は基板収納容器１２の蓋に設けられたキーホールと、基板収納容器開閉手段７のキーとの回転角度のずれを示す図である。
【００２３】
図２（ａ）に示すように、基板収納容器１２の蓋に設けられたキーホール４５と、基板収納容器開閉手段７に備えられたキー２４との関係においては、幅ｆのすき間４６が存在するため、キー２４を任意の角度回転すると、図２（ｂ）に示すように、キーホール４５の回転角度（回転量）はキー２４の回転角度よりも少なくなり、回転角度にずれが生じる。例えば、キーホール４５を９０°回転させるためには、図２（ｂ）に示すごとく、キー２４を（９０＋△α）°回転させる必要がある。また、キー２４は（９０＋△α）°回転させたままではなく、次の基板収納容器１２の整合に備えるために、キー２４を再び△α°戻すことによって垂直な状態にする必要がある。
【００２４】
そこで、本実施の形態の基板処理装置では、図１に示すように、キー２４の回転駆動源であるエアシリンダ２９のロッド４４のストッパ手段として、ばね３２、ロッド３３、ホルダ３４、ストッパ３５から成る手段を用い、エアシリンダ２９の駆動に３位置プレッシャセンタの電磁弁３６を用いることによって、エアシリンダ２９のシリンダストロークを△ｌだけオーバードライブさせ、その結果、ラッチキー２４を△α°オーバードライブさせ得る構成となっている。
【００２５】
図３（ａ）〜（ｃ）は、図１のキーの動作シーケンス（順序）とその原理を説明するための図で、（ａ）はキーのキーホール挿入または離脱時、（ｂ）キー解除動作時、（ｃ）は施錠動作時を示す。
【００２６】
すなわち、図３（ａ）は、キー２４が垂直な状態のときのエアシリンダ２９の状態を示している。この状態では、電磁弁３６はＧポートを使用し、エアシリンダ２９へのエア供給はシリンダ２９のＤポート、Ｅポート両方から行われる。このときシリンダ２９内部では、ロッド４４側とロッド４４が無い側で、ロッド４４の断面積分の差圧が生じる。これにより、エアシリンダ２９のロッド４４は、この差圧による力Ｆ２（＝Ｆ４−Ｆ３）でロッド３３に突き当てられる。ロッド３３は、ばね３２の力Ｆ１（＞Ｆ２）によって所定の長さ△ｌだけ伸びた状態で静止している。
【００２７】
図３（ｂ）は、図１の動作Ｂ（すなわち、基板収納容器１２の蓋のキー解除）後のエアシリンダ２９の状態である。この状態では、電磁弁３６はＨポートを使用し、エア供給はＤポートのみから行われる。この状態では、キー２４は水平な状態である。
【００２８】
図３（ｃ）は、図１の動作Ｃ（すなわち、基板収納容器１２の蓋のキー施錠）後のエアシリンダ２９の状態である。この状態では、電磁弁３６はＦポートを使用し、エア供給はＥポートのみから行われ、エアシリンダ２９の推力Ｆ４（＞Ｆ１）によってロッド３３が押し込まれ、ストッパ３５によってキー２４は（９０＋△α）°まで回転する。このとき、基板収納容器１２のキーホール４５は垂直な状態に戻る。この後、図３（ａ）の状態へ戻り、蓋吸着手段２６（図５）の吸着を解除し、基板収納容器１２を封鎖部材１４から引き離す。次の別の基板収納容器１２に対しても図３（ａ）〜（ｃ）の動作を繰り返すことは言うまでもない。
【００２９】
ただし、図３（ｂ）と（ｃ）との間には、図６に示したようにロータリアクチュエータ３７、直線ガイド３８による動作ｃ、エアシリンダ３９、直線ガイド４０による封鎖手段１４のスライド動作ｄ、図５のロータリアクチュエータ４１による図６のマッピングセンサ４２の基板収納容器１２内への旋回動作ｅがある。
【００３０】
上記のように、本実施の形態の基板処理装置では、基板収納容器１２の蓋の開閉手段７に備えられたキー２４と、基板収納容器１２の蓋に設けられたキーホール４５との寸法差によって生じる回転角度のずれを、基板収納容器１２の蓋を閉じた後、キー２４のオーバードライブによって修正するオーバードライブ補正手段３１を有することにより、キー２４をオーバードライブさせて、キーホール４５を蓋を開ける前の状態に確実に戻すことができ、他の任意の基板収納容器開閉手段７のキー２４のキーホール４５への挿入をスムースに行うことができる。その結果、基板処理ラインの稼働率およびスループットを向上することができる。
【００３１】
以上本発明を実施の形態に基づいて具体的に説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは勿論である。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、基板収納容器開閉手段によって基板収納容器の蓋を閉じた後、基板収納容器のキーホールを垂直にしてキーが抜かれ、基板収納容器を搬送することができ、キーホールへの開閉手段のスムースなキー挿入を促すことができるので、キー挿入のエラーをなくし、基板処理ラインの稼働率およびスループットを向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の基板収納容器の蓋開閉キーのオーバードライブ補正手段の構成を示す図である。
【図２】（ａ）、（ｂ）は基板収納容器の蓋のキーホールと、基板収納容器開閉手段のキーとの回転角度のずれを示す図である。
【図３】（ａ）〜（ｃ）は、図１のキーの動作シーケンスとその原理を説明するための図で、（ａ）はキーのキーホール挿入または離脱時、（ｂ）キー解除動作時、（ｃ）は施錠動作時を示す。
【図４】本発明の実施の形態の基板処理装置である半導体製造装置の全体構成斜視図である。
【図５】本実施の形態の基板処理装置の基板収納容器開閉手段の正面外観斜視図である。
【図６】図５の基板収納容器開閉手段の背面外観斜視図である。
【図７】図５の基板収納容器開閉手段の要部上面図である。
【符号の説明】
１…反応炉（反応室）、２…反応ガス導入手段、３…反応ガス排気手段、４…ボート（基板支持体）、５…基板収納容器バッファ格納手段、６…ボート昇降手段、７基板収納容器開閉手段、８…基板整列手段、９…基板移載手段、１０…基板収納容器ロードポート１１…基板収納容器搬送手段、１２…基板収納容器、１４…封鎖手段、１５…基板情報読み書き手段、１６…開閉手段べース、１７…基板収納容器載置整合部材、１８…基板収納容器載置べース、１９…は基板収納容器直線ガイド、２０…直線ガイドべース部材、２１…ロータリアクチュエータ、２２…アーム、２３…エアシリンダ、２４…キー、２５…蓋整合部材、２６…蓋吸着手段、２７…プーリ、２８…タイミングベルト、２９…エアシリンダ、３０…クランプ部材、３１…オーバードライブ補正手段、３２…ばね、３３…ロッド、３４…ホルダ、３５…ストッパ、３６…電磁弁、３７…ロータリアクチュエータ、３８…封鎖手段直線ガイド、３９…エアシリンダ、４０…封鎖手段直線ガイド、４１…ロータリアクチュエータ、４２…基板マッピングセンサ、４３…基板情報担体、４４…ロッド、４５…キーホール、４６…すき間。
【図１】
0004188550.tif 000002
【図２】
0004188550.tif 000003
【図３】
0004188550.tif 000004
【図４】
0004188550.tif 000005
【図５】
0004188550.tif 000006
【図６】
0004188550.tif 000007
【図７】
0004188550.tif 000008