JPH0427121B2

JPH0427121B2 -

Info

Publication number: JPH0427121B2
Application number: JP60260801A
Authority: JP
Inventors: Wataru Ookase; Kenichi Kinoshita
Original assignee: Tokyo Electron Sagami Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Sagami Ltd
Priority date: 1985-11-20
Filing date: 1985-11-20
Publication date: 1992-05-11
Also published as: JPS62121102A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は炉処理装置に関する。

〔従来の技術〕

半導体装置の製造工程においては、半導体ウエ
ーハに酸化、拡散、熱処理などの各種の処理を行
う場合に、多数の半導体ウエーハを収納したキヤ
リアの搬入、キヤリアから半導体ウエーハを取り
出し、取り出した半導体ウエーハを特定の処理を
行うための石英ボートに移送する作業が必要であ
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このような移送作業は、清浄化された雰囲気に
おいて行われており、従来、手作業を主体として
いるため、非常に能率が悪く、とりわけ、半導体
ウエーハの向きの変更や位置合わせが介在してい
るため、半導体製造コストを高くする原因の一つ
になつている。

この発明は上記点に対処してなされたもので、
高精度な自動化を可能にした炉処理装置を提供す
るものである。

（問題点を解決するための手段）この発明は、複数枚の被処理半導体ウエハを収
容するキヤリアと、このキヤリアを複数個保管す
る保管手段と、この保管手段から上記キヤリアを
取り出す機構と、この機構により取り出されたキ
ヤリア内の上記半導体ウエハをキヤリア毎に上記
半導体ウエハの位置合せする手段と、この位置合
せ手段後炉処理用のボートに上記半導体ウエハお
よびモニタウエハそしてダミーウエハを自動的に
移載する機構と、上記キヤリアおよびボートの少
なくとも一方に収納されている半導体ウエハの不
足を検出し補充する手段と、この手段の後上記ボ
ートを炉内に搬入し処理する手段と、この手段後
上記ボートを搬出しボート内ウエハをキヤリアに
移送する手段とを具備してなることを特徴とす
る。

さらに、キヤリア内被処理半導体ウエハをボー
トに移送するに際し、キヤリア内半導体ウエハを
下方から上方へ押上げウエハを180度反転させて
一枚毎に交互に向きを換えてボートに収容するこ
とを特徴とする。

さらにまた、キヤリアを保管手段から取り出す
キヤリアの数は１回のボートへの移送に４個のキ
ヤリアを取り出すことを特徴とする。

さらにまた、キヤリア内の半導体ウエハをボー
トに移送するのに一キヤリア単位で半導体ウエハ
をキヤリアから取り出しボートに移送することを
特徴とする。

（作用）この発明は、炉処理装置の自動化および高スル
ープツトを可能にしたもので、ウエハを収容する
キヤリアのストツカを収納する保管手段を設け、
この手段からキヤリアを取り出し、キヤリア単位
でウエハの位置合せを行い、その後、ボートにモ
ニタウエハ，ダミーウエハと共に移送し、移送後
不足ウエハの有無を検出し、この不足位置にウエ
ハを補充する機構を設けたことにより連続して自
動的にウエハの炉処理を行うことを可能にしたも
のである。

〔実施例〕

以下、この発明の実施例を図面を参照して説明
する。

第１図は、この発明を移送装置の実施例を示
し、この実施例は、半導体ウエーハに酸化、拡
散、熱処理などを施す処理装置の前段部に設置さ
れた半導体ウエーハの移送装置として構成したも
のである。

第１図において、この移送装置には、移送物と
して半導体ウエーハが、複数枚ずつ一括されてキ
ヤリアとしてのウエーハキヤリアカセツトに収納
されて単一または複数のウエーハキヤリアカセツ
ト単位で搬入される。たとえば、自動搬送車また
はオペレータによつて入出力ステーシヨンを経由
して供給された複数のウエーハキヤリアカセツト
２（以下単にキヤリア２という）は、矢印INで
示す方向に搬入されてキヤリア受台４に一時的に
置かれる。また、特定の処理を行つた半導体ウエ
ーハは、キヤリア２に収容されて、この移送装置
による移送および保管を経た後、キヤリア受台４
から矢印OUTで示す方向に搬出される。この実
施例の場合、キヤリア受台４には、一定の間隔で
４個のキヤリア２が載置される。

キヤリア受台４に載置されたキヤリア２は、移
送手段として設置された第１の移送機構６によつ
て移送物の保管手段として設置された保管装置８
に移送されて保管される。移送機構６は、平行に
配置された２本のガイドレール１０上をモータな
どの駆動手段で駆動されるローラによつて移動
し、この移送機構６の上部にはキヤリア２を把持
する把持部１２が設置されている。この実施例の
場合、移送機構６は４組の把持部１２を持つてお
り、各把持部１２は、たとえば、キヤリア２を把
持する把持アームを具備し、半導体ウエーハを収
容したキヤリア２を把持した状態または把持しな
い状態でモータなどの駆動手段によつて上下方向
および前後方向に移動可能に構成されている。

また、保管装置８から取り出された複数のキヤ
リア２は、一時的にキヤリア受台１４に置かれた
後、移送手段として設置された第２の移送機構１
６，１８の何れかによつて移送される。各移送機
構１６，１８は、移送機構６と同様にガイドレー
ル１０上を移動可能に構成され、その上部に取り
付けられている把持部２０も、キヤリア２を把持
または把持しない状態でモータなどの駆動手段に
よつて上下方向および前後方向に移動可能に構成
されている。

キヤリア受台１４のキヤリア２は、たとえば、
移送機構１６の把持部２０に把持されて、移送物
整理手段として設置された反転機構２２に移され
る。反転機構２２は、移送されたキヤリア２の方
向が区々である場合にその方向を揃えるためのも
のであり、たとえば、キヤリア２を回転させるた
めのターンテーブルで構成される。したがつて、
キヤリア２は、反転機構２２で必要に応じて180
度回転させ、一定の方向に揃えられる。

反転機構２２によつて方向が揃えられたキヤリ
ア２は、移送物整理手段として設置された位置設
定機構２４に移送機構１６，１８の何れかによつ
て移送される。位置設定機構２４は、キヤリア２
に収納された状態で移送物の位置を合わせるもの
であり、半導体ウエーハの場合、その半導体ウエ
ーハを回転させて、そのフアセツトの位置が下方
向になるように、キヤリア２ごとに各半導体ウエ
ーハの位置合わせを行う。

位置設定機構２４で位置設定された半導体ウエ
ーハは、キヤリア２に収容された状態で、移送機
構１６または１８によつて移送され、移送物の数
量を計数する計数手段として設置された計数機構
２６に設置される。計数機構２６は、キヤリア２
に収容された状態で半導体ウエーハの枚数を計数
し、キヤリア２に収容されるべき半導体ウエーハ
の枚数の不足枚数を検出する。

計数機構２６によつて計数された半導体ウエー
ハは、キヤリア２に収容された状態で移送機構１
６または１８によつて移送され、キヤリア受台２
８に一時的に載置される。

キヤリア受台２８のキヤリア２は、そのキヤリ
ア２から移送物を取り出す取出手段として設置さ
れた押上機構３０，３２のテーブル上に移送機構
１６または１８によつて移送される。押上機構３
０，３２は、キヤリア２の下方によりキヤリア２
内の半導体ウエーハの中の１ないし複数枚を個別
に把持して押し上げるとともに、１枚の半導体ウ
エーハを押し上げた際に、必要に応じて半導体ウ
エーハの方向を180度回転させることにより、半
導体ウエーハの方向を反転させる機能を持つてい
る。半導体ウエーハの処理によつては、交互に半
導体ウエーハの方向を反転する必要があるので、
この場合に半導体ウエーハを押し上げて方向反転
を交互に行つた後、方向反転後の半導体ウエーハ
は押上機構３０，３２の後退によつて、キヤリア
２の内部に戻す。

この場合、各押上機構３０，３２上に設置され
ているキヤリア２には、不足枚数の半導体ウエー
ハが、ダミーステージ３４から移送機構１８によ
つて移送されて補填される。

そして、押上機構３０，３２の上部には、押し
上げられた半導体ウエーハを移送する移送手段と
して第３の移送機構３６，３８が設置されてい
る。各移送機構３６，３８は、押上機構３０，３
２に対応して設置されており、押上機構３０，３
２によつて押し上げられた半導体ウエーハを把持
した後、その半導体ウエーハを前後方向に移送
し、たとえば、その前方に設置されている搬送手
段としての石英ボート４０に移送し、または、石
英ボート４０から所定数量の半導体ウエーハを把
持して押上機構３０，３２上のキヤリア２に移送
する。

半導体ウエーハは、石英ボート４０に載置され
て処理装置としての拡散炉などに搬入され、石英
ボート４０上で所定の拡散処理などが施され、そ
の処理が行われた後、石英ボート４０に設置され
た状態で拡散炉から搬出される。

第２図は、この移送装置のキヤリア２およびキ
ヤリア２に収容されている半導体ウエーハの移送
形態を示す。

第２図において、キヤリア２は、ａで示すよう
に、キヤリア受台４から保管装置８のキヤリア受
台１４に移送される。ｂは保管装置８内でのキヤ
リア２の移動を示す。

保管装置８から取り出されたキヤリア２は、ｃ
で示すように、キヤリア受台４から持ち上げられ
て反転機構２２に移送される。d₁はキヤリア２の
反転、ｅは移送機構１６のホームポジシヨン、ｆ
はダミーキヤリアをそれぞれ示す。

ｇ，ｈは、反転機構２２から位置設定機構２
４、計数機構２６、キヤリア受台２８および押上
機構３０，３２へのキヤリア２の移動を示す。d₂
は位置設定機構２４での半導体ウエーハの位置設
定のための回転、d₃，d₄は押上機構３０，３２で
の半導体ウエーハの方向反転を示す。

ｉは移送機構１８の第１のホームポジシヨンを
示す。また、ｊおよびｋはダミーカセツトｍから
の半導体ウエーハの移送機構１８による移送を示
す。ｎはその場合の移送機構１８による半導体ウ
エーハの昇降を示し、ｏは移送機構１８の第２の
ホームポジシヨンを示す。

ｐは押上機構３０による半導体ウエーハの押し
上げおよび下降、ｑは押上機構３２による半導体
ウエーハの押し上げおよび下降、ｒおよびｓは移
送機構３６による石英ボート４０に対するキヤリ
ア２への移送、ｔおよびｕは移送機構３８による
石英ボート４０に対するキヤリア２の移送、ｖは
石英ボート４０の処理装置側への移送、処理装置
側からの移送を示す。なお、x₁は移送機構３６の
ホームポジシヨン、x₂は移送機構３８のホームポ
ジシヨンを示す。

そして、拡散炉などの処理装置によつて処理さ
れた半導体ウエーハは、石英ボート４０に対する
移送方向とは反対方向に移送されて保管装置８の
内部に保管されるが、保管装置８から特定のキヤ
リア２が選択され、移送機構６によつてキヤリア
受台４に移送される。ｙはそのキヤリア２の搬出
のための移送を示し、ｚは移送機構６のホームポ
ジシヨンを示す。キヤリア受台４に移送されたキ
ヤリア２は、矢印OUTの方向に搬出される。

したがつて、この移送装置によれば、移送物と
しての半導体ウエーハを保管、整理、計数、補
充、搬出などを連続して自動的に行うことができ
る。

第３図ないし第５図は、この発明の移送装置の
具体的な実施例を示す。

この実施例の場合、移送機構６は、４個のキヤ
リア２を同時に把持可能な４組の把持アームから
なる把持部１２が設けられており、モータなどの
駆動手段によつて左右に平行移動するとともに、
把持部１２を前後方向に進退可能に構成されてい
る。

保管装置８は、複数のキヤリア２を収容する複
数段の収容棚４２を設置したものであり、この実
施例の場合、各収容棚４２の両端部を回転可能な
ロータリチエーンなどの可動支持機構４４に支持
させ、各収容棚４２の高さ位置を任意に変更可能
に構成されている。したがつて、キヤリア２の搬
入および搬出時には、収容または取り出すべき収
容棚４２の位置をキヤリア受台１４の位置に合わ
せ、キヤリア２の移送を行う。

移送機構１６，１８は、同種のものであつて、
移送機構６と共通のガイドレール１０を左右に駆
動手段によつて移動するとともに、単一のキヤリ
ア２を把持する一対の把持アームからなる単一の
把持部２０を持つている。把持部２０は、キヤリ
ア２を把持して昇降するとともに、前後方向の位
置に進退可能に構成されている。

反転機構２２は、モータなどの駆動手段によつ
て回転するターンテーブル４６を備え、その上面
にキヤリア２を載置してその方向を反転させる。

位置設定機構２４は、載置されるキヤリア２の
底面部に臨むローラ４８を設置しており、そのロ
ーラ４８をモータなどの駆動手段によつて回転す
ることにより、半導体ウエーハのフアセツトを揃
える。

計数機構２６は、光源と受光素子からなる光学
的検出手段によつてキヤリア２の半導体ウエーハ
の有無からその枚数を検出し、その検出結果を電
気信号で出力し、たとえば、表示手段に対する表
示信号や制御手段に対して不足数の半導体ウエー
ハの補填信号を与える。

また、押上機構３０，３２は、キヤリア２に収
容されている半導体ウエーハの１枚または複数枚
を個別に押し上げる複数の押上アームを具備し、
モータなどの駆動手段によつてその押上アームを
駆動するように構成されているとともに、各押上
アームは、方向を反転可能に構成されている。

この押上機構３０，３２の上部に設置された移
送機構３６，３８は、押し上げられた半導体ウエ
ーハを把持して昇降および前後方向に移送可能に
構成されている。

押上機構３０，３２の側部には、ダミーステー
ジ３４が設けられており、この実施例の場合、３
組のキヤリア２を載置するテーブル３４ａ，３４
ｂ，３４ｃから構成され、各テーブル３４ａ，３
４ｂ，３４ｃには、それぞれダミー半導体ウエー
ハを収容したキヤリア２が設置される。このキヤ
リア２は、必要に応じて移送機構１８によつて押
上機構３０，３２に移送され、必要な半導体ウエ
ーハを押し上げ、石英ボート４０に移送機構３
６，３８を用いて移送する。この場合、必要に応
じてモニター用の半導体ウエーハの移送も行う。

そして、石英ボート４０は、載置台５０の上面
に配置された２本のガイドレール５２上に移動可
能に設置され、そのガイドレール５２によつて拡
散炉側にまたは拡散炉側から案内される。

したがつて、この移送装置を用いることによつ
て、自動搬送車またはオペレータにより入出力ス
テーシヨン経由にて受け取つたキヤリア２を保管
装置８に保管し、拡散炉の処理タイミングに合わ
せて石英ボート４０に半導体ウエーハを移送した
後、その石英ボート４０を、たとえば、ボートエ
レベータ若しくはトレイエレベータに渡し、炉に
て所定の処理を終了した石英ボート４０をボート
エレベータもしくはトレイエレベータより受け取
り、その石英ボート４０から半導体ウエーハを再
びキヤリア２に戻し、移送機構３６，３８、移送
機構１６または１８から移送機構６を経て、保管
装置８に保管された後、移送機構６から入出力ス
テーシヨン経由で自動搬送車に渡す。この場合、
モニター用半導体ウエーハも同様に石英ボート４
０から排出する。

なお、前記実施例は、半導体ウエーハの移送を
例に取つて説明したが、この発明の移送装置は、
半導体ウエーハ以外の移送物の移送に用いること
ができるものである。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明によれば、移送
物を保管、方向反転などの整理、計数、補充した
後、所定の位置に移送するので、効率のよい移送
処理を実現でき、たとえば、半導体製造処理にお
いて、特定の処理装置への半導体ウエーハの移送
などに用いることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の移送装置の実施例を示す
図、第２図は第１図に示した移送装置の移送形態
を示す図、第３図はこの発明の移送装置の具体的
な実施例を示す正面図、第４図は第３図に示した
移送装置の正面図、第５図は第３図に示した移送
装置の側面図である。２…キヤリア、６…移送手段としての第１の移
送機構、８…保管装置、１６，１８…移送手段と
しての第２の移送機構、２２…移送物整理手段と
しての反転機構、２４…移送物整理手段としての
位置設定機構、２６…計数機構、３０，３２…取
出手段としての押上機構、３６，３８…移送手段
としての第３の移送機構、４０…搬送手段として
の石英ボート。

Claims

【特許請求の範囲】１複数枚の被処理半導体ウエハを収容するキヤ
リアと、このキヤリアを複数個保管する保管手段
と、この保管手段から上記キヤリアを取り出す機
構と、この機構により取り出されたキヤリア内の
上記半導体ウエハをキヤリア毎に上記半導体ウエ
ハの位置合せする手段と、この位置合せ手段後炉
処理用のボートに上記半導体ウエハおよびモニタ
ウエハそしてダミーウエハを自動的に移載する機
構と、上記キヤリアおよびボートの少なくとも一
方に収納されている半導体ウエハの不足を検出し
補充する手段と、この手段の後上記ボートを炉内
に搬入し処理する手段と、この手段後上記ボート
を搬出しボート内ウエハをキヤリアに移送する手
段とを具備してなることを特徴とする炉処理装
置。２キヤリア内被処理半導体ウエハをボートに移
送するに際し、キヤリア内半導体ウエハを下方か
ら上方へ押上げウエハを180度反転させて一枚毎
に交互に向きを換えてボートに収容することを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載の炉処理装
置。３キヤリアを保管手段から取り出すキヤリアの
数は１回のボートへの移送に４個のキヤリアを取
り出すことを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載の炉処理装置。４キヤリア内の半導体ウエハをボートに移送す
るのに一キヤリア単位で半導体ウエハをキヤリア
から取り出しボートに移送することを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載の炉処理装置。