(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理対象となる基板をカセットに収容し、カセットから取り出した基板をボートに装填して、反応室へ供給する半導体製造装置において、
ボートに装填される処理対象の基板を収容したカセットと、
ボートに装填されるダミー基板を収容したダミーカセットと、
これらカセット及びダミーカセットを載置するカセット棚と、
カセット棚に載置されたダミーカセットを回転させて開口を上方へ向かせる回転機構と、
回転機構の作動時期をダミーカセットの使用回数のパラメータとして設定するパラメータ設定手段と、
ダミーカセットの使用回数を計数するカウンタと、
パラメータ設定手段で設定されたパラメータとカウンタによる計数値とに基づいて回転機構を作動させる制御手段と、
を備えたことを特徴とする半導体製造装置。
【請求項２】
カセット棚に載置されたカセットから取り出した処理対象となる基板をボートに装填する工程と、
前記カセット棚に載置されたダミーカセット内のダミー基板を前記ボートに装填する工程と、
前記ボートを反応室へ供給する工程と、
前記ダミー基板を使用した後に再び前記ダミーカセットに戻して収容する工程と、を有し、
前記カセット棚に載置された前記ダミーカセットの使用回数が予め設定されたパラメータに達したら、前記ダミーカセットの開口を上方へ向かせることを特徴とする半導体製造装置の基板搬送方法。
【請求項３】
請求項２に記載の半導体製造装置の基板搬送方法において、
前記パラメータが１であり、
前記ダミー基板を前記ボートに装填する工程毎に、前記ダミーカセットの開口を上方へ向かせることを特徴とする半導体製造装置の基板搬送方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、半導体製造装置や基板搬送方法に関し、特に、半導体製造装置の反応室に繰り返し供給されるダミー基板の矯正に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば縦型拡散・ＣＶＤ装置等の半導体製造装置では、半導体ウェーハやガラス基板等といった処理対象の基板をカセットに収容して装置近傍のカセット棚に載置しておき、このカセットから基板を取り出して反応室へ供給することが行われている。
図３に示すように、縦型拡散・ＣＶＤ装置は、多数枚の基板１を石英製のボート２に装填し、このボート２を反応室３内に装填することにより、多数枚の基板１を互いに所定の隙間もって重ねた状態で反応室３内に納めるようにしている。そして、ボート２に装填される基板１は複数枚ずつのロットでカセット４に収容されており、このようなカセット４は装置の近傍に設置されたカセット棚５に複数個載置されている。
【０００３】
したがって、反応室３への基板１の供給は、ボート２を反応室３から引き出した状態で、ロボットアームからなる移載機６でカセット棚５上のカセット４から基板１を取り出し、取り出した基板１を所定の枚数だけボート２に装填した後に、ボート２を再び反応室３内に装填することにより行われる。例えば、このようなバッチ式の縦型拡散・ＣＶＤ装置にあっては、ボート２に１００枚程度の基板１を装填して一括して反応室３に装填することが行われる。
【０００４】
ここで、反応室３の上端部や下端部と中央部とでは温度や反応ガス流に相違が生じてしまうという事情から、ボート２の中央部には製品となる基板１を装填し、ボートの上端部や下端部にはサイドダミーと称するダミー基板を装填することが行われている。また、製造上の事情等から、常に一定の枚数の基板１がボート２に装填されるとは限らないため、基板１がボート２に装填し得る枚数に満たない場合には、補充ダミー基板と称するダミー基板をボート２に装填することが行われている。
このようにダミー基板をボート２に装填するのは、反応室３には常に一定の枚数の基板が装填されるようにするためであり、これによって、反応室３内の温度や反応ガス流等の条件を一定化して、常に一定の品質で成膜処理がなされるようにしている。
【０００５】
上記のようなサイドダミー基板や補充ダミー基板は、それぞれ専用のカセット（ダミーカセット）に収容されてカセット棚５に常時用意されており、上記のような必要性に応じてダミーカセットから取り出されてボート２に装填される。また、これらダミー基板は製品基板でないことから繰り返し使用され、使用後は再びカセット棚５のダミーカセットに戻されて収容される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記のようにダミーカセットはカセット棚５に常備されて、そこに収容されるダミー基板は繰り返し使用されることとなることから、ダミー基板の出し入れを繰り返し行うと、ダミーカセットに納めた状態でダミー基板が少しずつながら飛び出してしまうという事態が生ずる。
このような飛び出しはダミー基板の出し入れを繰り返す毎に累積されて大きくなり、移載機６に対する大きな位置ずれが生じて、ダミー基板はボート２から落下して基板の移載処理にトラブルを招いてしまうという問題があった。
【０００７】
このような事態は、ボート２への基板装填処理（バッチ処理）の幾度か毎に、作業員が監視して飛び出したダミー基板を元に戻す作業を行えば回避することができるが、半導体製造の環境をできるだけ清浄な状態とするために、無人化及び自動化を図る必要からすると、作業労力の増大ばかりではなく、新たに重大な問題を引き起こすことともなる。
【０００８】
本発明は上記従来の事情に鑑みなされたもので、ダミー基板の飛び出しに起因したトラブルを未然に防止して、基板移載処理を常に円滑に行うことを実現する半導体製造装置や基板搬送方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、処理対象の基板を収容したカセットと、ダミー基板を収容したダミーカセットと、カセット及びダミーカセットを載置するカセット棚とを備えた半導体製造装置において、ダミーカセットをカセット棚から引き出してダミーカセットの開口を上方へ向かせる機構を備えたことを特徴とする。より具体的には、本発明に係る半導体製造装置は、処理対象となる基板をカセットに収容し、カセットから取り出した基板をボートに挿填して、反応室へ供給する半導体製造装置において、ボートに装填される処理対象の基板を収容したカセットと、ボートに装填されるダミー基板を収容したダミーカセットと、これらカセット及びダミーカセットを載置するカセット棚と、カセット棚に載置されたダミーカセットを回転させて開口を上方へ向かせる回転機構と、回転機構の作動時期をダミーカセットの使用回数のパラメータとして設定するパラメータ設定手段と、ダミーカセットの使用回数を計数するカウンタと、パラメータ設定手段で設定されたパラメータとカウンタによる計数値とに基づいて回転機構を作動させる制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１０】
【作用】
本発明によると、パラメータ設定手段でダミーカセットの使用回数を設定しておくと、カウンタがダミーカセットの使用回数を自動的に計数し、設定値に達したところで、制御手段によって回転機構が作動される。回転機構はダミーカセットを回転させて、その開口（ダミー基板の出し入れ口）を上方に向けさせ、これによって、ダミーカセットの開口から飛び出したダミー基板をダミーカセット内の正規の位置へ収納させる。
【００１１】
したがって、パラメータ設定手段で任意の回数にパラメータを設定しておくことで、ダミー基板はダミーカセット内に正しく納まった状態に自動的に矯正され、ダミー基板の飛び出しに起因したトラブルは未然に防止される。
【００１２】
【実施例】
本発明の一実施例に係る半導体製造装置の基板搬送装置を図面を参照して説明する。なお、以下の説明では図３に示した縦型拡散・ＣＶＤ装置も適宜参照することとする。
本実施例は、図１に示す制御装置と図２に示す回転機構とを備えており、制御装置によって回転機構の動作を制御している。
図１に示す制御装置は、ダミーカセットの使用回数のパラメータを設定するパラメータ設定部１１と、ダミーカセットの使用回数（ダミーチャージ実行回数）を格納するメモリ１２内のカウンタ領域１３と、移載機６及び後述する回転機構の制御を司る基板移載制御部１４と、カセット４のカセット棚５への搬送機構（図示せず）の制御を司るカセット搬送制御部１５と、半導体製造装置の各種電磁弁の制御を司る電磁弁制御部１６と、オペレータが操作する操作部とのインタフェースとなる入出力制御部１７と、上記各制御部やメモリの制御を統括するプロセッサ１８と、を備えている。
【００１３】
パラメータ設定部１１は入出力制御部１７、プロセッサ１８を介してオペレータから入力されたダミーチャージ実行回数パラメータ（ｎ）を保持し、カウンタ領域１３に計数格納される実際のダミーチャージ実行回数と比較して、実際のダミーチャージ実行回数が設定パラメータ（ｎ）に達したところで基板移載制御部１４へ制御信号を送信する。
基板移載制御部１４は移載機６の動作を監視しており、カセット棚５に設置されているダミーカセット４ａが何回使用されたかを常に検出する。プロセッサ１８は基板移載制御部１４からの検出信号を受けて、実際にダミーカセット４ａが何回使用されたかを計数し、この計数したダミーチャージ実行回数をカウンタ領域１３に格納する。
すなわち、ダミーカセット４ａの使用回数は常に計数されてカウンタ領域１３に格納され、パラメータ設定部１１が設定されたパラメータ（ｎ）と比較している。
【００１４】
ダミーカセット４ａに対する回転機構は、例えば図２に示すようなものであり、ダミーカセット４ａを載置するＬ字型の載置台２１と、載置台２１にブラケット２２、２３を介して枢着された一対のリンクアーム２４、２５と、これらリンクアーム２４、２５を駆動する駆動部（図示せず）とを有している。
この駆動部は基板移載制御部１４の制御によってリンクアーム２４、２５を駆動し、これらリンクアームを一体として前後動及び上下動させ、更には、これらリンクアーム２４、２５を互い違いに前後動させることができる。したがって、これらリンクアームを一体として前後動及び上下動させることによってカセット棚５からダミーカセット４ａを載置台２１状にすくい上げることができるとともに、リンクアーム２４、２５を互い違いに前後動させることによって載置台２１とともにダミーカセット４ａを９０度回転させることができる。
なお、回転機構はカセット棚５の裏側からダミーカセット４ａを取り出すため、カセット棚５の背面は開口されている。
【００１５】
上記構成による動作を説明する。
まず、本実施例ではカセット棚５には最大８個のカセット４が収納され、その内の幾つかがサイドダミー基板や補充ダミー基板のダミーカセット４ａとしてカセット棚５に常備されている。
この状態において、移載機６によってカセット４からボート２への基板１の移載が各プロセス処理毎に繰り返し行われ、このような移載処理の内でダミーカセット４ａからダミー基板１ａが取り出されてボート２への装填（チャージ）が行われると、このダミーカセット４ａからのチャージ回数はカウンタ領域１３に順次格納される。
【００１６】
そして、カウンタ領域１３に格納された計数値がオペレータが予め設定したパラメータ値（ｎ）に達すると、基板移載制御部１４が回転機構を作動させてダミーカセット４ａの矯正処理を行わせる。
すなわち、図２の（ａ）に示すように載置台２１をカセット棚５の裏側から前進させて、載置台２１上にダミーカセット４ａをすくい取った後、同図の（ｂ）に示すように載置台２１を後退させてダミーカセット４ａをカセット棚５から引き出す。
この後、同図の（ｃ）に示すように載置台２１を９０度回転させて、ダミーカセット４ａの開口を上方に向かせる。この結果、ダミーカセット４ａの開口から飛び出していたダミー基板１ａは自重によってカセット４ａ内に引っ込み、ダミーカセット４ａからダミー基板１ａが飛び出した状態が解消される。
【００１７】
この後、同図の（ｄ）に示すように載置台２１を元の位置に回転させて戻し、同図の（ｅ）に示すようにダミーカセット４ａを載置台２１からカセット棚５の元の位置へ戻す。
したがって、パラメータ値（ｎ）を任意の回数に設定しておくことで、ダミーカセット４ａから飛び出したダミー基板１ａはダミーカセット４ａ内の正規の位置に収容され、当該ダミーカセット４ａから移載機６がダミー基板１ａを支障なく取り出してボート２に装填することができる。
【００１８】
なお、上記の実施例で示したパラメータ（ｎ）はオペレータが任意に設定することができ、例えば、ｎ＝１に設定すればダミーチャージ動作を行う毎に上記の矯正動作が行われ、ｎ＝２に設定すれば矯正動作はダミーチャージ動作の２回に１回行われることとなる。
また、カセット棚５にサイドダミーカセットや補充ダミーカセットが複数個常設されている場合には、これらダミーカセットそれぞれからのダミーチャージ動作回数をカウントして、設定したパラメータ値（ｎ）に達したダミーカセットについてのみ矯正動作を行ってもよく、或いは、いずれかのダミーカセットのダミーチャージ動作回数が設定したパラメータ値（ｎ）に達した時には全てのダミーカセットについて矯正動作を行ってもよい。更には、このように個々のダミーカセットについてのダミーチャージ動作回数をカウントせずに、全てのダミーカセットについてのダミーチャージ動作回数を累算し、累算値が設定したパラメータ値（ｎ）に達した時には全てのダミーカセットについて矯正動作を行うようにしてもよい。
【００１９】
また、上記の実施例では、回転機構として図２に示すような機構を例示したが、ダミーカセットを回転させて開口を上方へ向かせることができる機構であれば、これ以外にも公知の種々な機構と用いることができる。例えば、カセット棚５からダミーカセット４ａを出し入れする機構と、引き出されたダミーカセット４ａをカセット棚５の背面位置と回転処理位置との間で搬送する機構と、回転処理位置でダミーカセット４ａを開口が上方へ向くように回転させる機構とを組み合わせて、本発明にいう回転機構を構成してもよい。また、回転機構は公知のロボットアームを利用して構成することもでき、また、カセット棚５の棚板背面に滑り止め突片を設け、棚板自体を９０度近く回転させてダミー基板１ａの飛び出しを矯正するようにしてもよい。
【００２０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る半導体製造装置や基板搬送方法によると、ダミーカセットに対する矯正動作を自動的に行うようにしたため、ダミー基板がダミーカセット内に正しく納まった状態に維持することができ、ダミー基板の飛び出しによる移載処理のトラブルを未然に防止することができる。また、矯正動作は自動的になされるため、作業労力が軽減されるとともに、無人化及び自動化が推進されて半導体製造の環境を清浄な状態に維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係る制御部の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施例に係る回転機構及びその動作を説明する構成図である。
【図３】縦型拡散・ＣＶＤ装置の構成を示す一部断面した斜視図である。
【符号の説明】
１  基板、
１ａ  ダミー基板、
２  ボート、
４  カセット、
４ａ  ダミーカセット、
５  カセット棚、
１１  パラメータ設定部、
１３  カウンタ領域、
１４  基板移載制御部、
２１  載置台、
２４、２５  リンクアーム、
【図１】
0003801668.tif 000002
【図２】
0003801668.tif 000003
【図３】
0003801668.tif 000004