JPS62176125A - ソフトランデイング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の技術分野） 本発明は、半導体ウェハをウェハボートに載置しプロセ
スチューブ内に搬入して拡散あるいは酸化等の表面処理
を施す半導体処理工程において、先端部でウェハボート
を支持するカンチレバーの態様をなすボート支持アーム
の位置状態を適宜調整することにより、プロセスチュー
ブにウェハボートを搬入、搬出の際、チューブとの摺動
なしの操作をなし得るようにしたソフトランデインク装
置に関する。

（発明の技術的背景とその問題点） この種のソフトランデインク装置は、プロセスチューブ
内での望ましくない微小なチリや粒子等のパーチクルの
発生を減少させ、半導体ウェハの製品品質や歩留りの向
上に効果が大であるため、ＬＳＩの集積度の向上要請に
ともない、一層、その重要度が増している。

ソフトランデインク装置の機能上、求められることは、
ボート支持アームの先端部に載置したウェハボートを、
プロセスチューブに対する搬入、搬出の過程において、
チューブ内壁との接触を起こすことなくスムーズに移動
させることにあり、そのために、カンチレへ−形状のボ
ート支持アームの位置状態をコントロールする必要があ
る。

このコントロールは１通常、ボー）支持アームの仰角及
び高さ位置の２方向の調整により行なわれている。

ところで、今日、半導体製造の進歩にともない、プロセ
スコストを下げるために１回当りのウェハ処理量を増大
したり、ウェハの大口径化を図るなどの動きが見られる
。特に、ウェハサイズは、５インチから６インチ、更に
は８インチへとスケールアップする傾向にある。

従って、ウェハボートのサイズならびに重量がますます
大きくなり、しかも、プロセスチューブ内は１，０００
度Ｃにも達する高温のためボート支持アームの熱変形も
考慮しなければならず、ボート支持アームのコントロー
ルは、一層困難になるのであった。

公知のソフトランデインク装置としては、たとえば、第
３図に略示するような構成のもが一般に実施されている
。すなわち、第３図において、１はプロセスチューブ、
２はそのまわりに置かれた加熱用のヒータ、３は多数の
ウェハ４を立設状態で支持するとともに底面に支持脚３
ａを備えたウェハボート、５はそのウェハボートを先端
部５ａで取外し自在に支持するボート支持アーム、６は
そのアーム５をカンチレバーの態様で支点Ｐで揺動自在
に支持する可動ブロック、７．７はこのブロック６をボ
ート搬送方向Ｓ、すなわち図において左右方向にスライ
ド自在に案内するとともに両端部がロードステーション
の固定枠８に固定された一対のガイドバーである。

可動ブロック６は、ガイドバー７上で、たとえば送りね
じ機構よりなる図示しない駆動手段によりボート搬送方
向Ｓに沿って往復動し、搬入時には、プロセスチューブ
ｌの開口部よりアーム５の上端部に支持したウェハボー
トをチューブ内壁に接触しないようにアームの状態をコ
ントロールしながら進入させ、所定位置でアーム５を下
げてウェハボート３の支持脚３ａをチューブ内に載置し
、可動ブロック６を後退させてアーム先端部をボート３
より抜き出す。

プロセスチューブ１内で、ウェハ４に拡散、酸化等の表
面処理を施した後、搬出時には、再度、アーム先端部５
ａをチューブ内に挿入してボート３を持ち上げ、アーム
５の状態をコントロールしてチューブ１と接触しないよ
うに外方へ取り出す。

このような一連の操作において、ボート支持アーム５の
コントロールのため、当該アーム５は、可動ブロック６
上で、仰角０と、高さ方向Ｚの両ファクターについて可
動ブロック６のスライド位置と関連して自動的に調整制
御される構成となっている。

そして、上記の構成においては、仰角０の調整のため、
たとえば、偏心カム手段１ｏよりなる仰角調整機構１１
が、又、高さ方向Ｚの位置調整のため、たとえば、ねじ
手段よりなる高さ調整機構１２が、共に可動ブロック６
上に設けられている。

従って、上記の公知のソフトランデインク装置では、２
つの調整機構１１．１２を共に可動ブロック６上に装備
する構成上、可動ブロックの大型化ならびに重量の増大
が避けられない。大型化すれば、システムを多段スタッ
ク化した場合に上段スタックの位置が高くなって作業性
が悪く、又、クリーンベンチで構成されるロードステー
ションのランニングコストが上るなどの問題が発生する
。他方、重量増大によって、可動ブロックとガイドバー
との摺動部分の摩耗が大となり、部品耐久性の劣化に加
えて、摺動部分から微粉、チリ等の望ましくないパーチ
クルが多く発生する問題がある。

（発明の目的） 本発明は、上記従来の諸ＪＳ情にかんがみ、なされたち
にで、その目的は、可動ブロックの小型化ならびに重量
の軽減化を図り、システムの多段スタック化を容易にす
るとともにロードステーション内でのパーチクルの発生
を極力減少させ、半導体製造の品質向上、量産化を促進
し得、かつ耐久性に富むソフトランデインク装置を提供
するにある。

（発明の概要） 上記の目的を達成するために１本発明は基本的にいって
、 先端部でウェハボートを支持してプロセスチューブ内に
進退自在に搬送するためのボート支持アームと、そのア
ームの基端部を支持する可動ブロックと、この可動ブロ
ックをボート搬送方向にスライド移動自在に案内するた
めにロードステーションに水平に配置された長尺のガイ
ド部材と、前記可動ブロック上に設けられ前記ボート支
持アームの仰角を調整する仰角調整手段と、前記ガイド
部材を水平状態を保ちつつロードステーションの固定枠
に対して上下動させる高さ調整手段とを備え、前記高さ
調整手段により前記ガイド部材を上下動させ、それによ
って、前記ボート支持アームの高さ位置を調整可能とし
た構成のソフトランデインク族；（りを提案するもので
ある。

上記構成のように、本発明においては、ホード支持アー
ムの調整ファクターの一方の、高さ方向の調整機構を可
動ブロックに設けず、これに代えて、可動ブロックのた
めのガイド部材を上下動させる方式を案出したものであ
り、これにより、上記本発明の目的が充分に達成される
ものである。

以下、図面第１図及び第２図を参照して本発明の詳細な
説明する。

（発明の実施例） 第１図及び第２図において、２０は先端部２０ａを有す
るボート支持アーム、２１はそのボート支持アーム２０
の基端部を支点Ｐで揺動自在にカンチレバーの態様で支
持する可動ブロック、２２は可動ブロック２１をボート
搬送方向Ｓに沿って移動自在に案内するガイド部材であ
る。

ガイド部材２２は、クリーンベンチで構成されたロード
ステーション内に水平に配置され、そのロードステーシ
ョンの固定枠２３．２３間に橋架された状態にある。こ
のガイド部材２２は第３図に示す一対のガイドバー７に
対応するもので、長尺の帯板状をなす。

２４は左右の固定枠２３に一体に支持された水平基板で
、ロードステーションの固定枠の一部を構成する。

可動ブロック２１上には、偏心カム２５ａを有し仰角調
整手段をなす仰角調整機構２５が設けられ、ボート支持
アーム２０に下方よりカム係合した偏心カム２５ａの回
転によりアーム２０を所望の仰角Ｏに調整できる。

他方、ボート支持アーム２０の高さ方向の調整手段は、
可動ブロック２１上には設けられておらず、それに代え
て、ガイド部材２２を下方より支持するリンク部材２６
がその役目を果す。

リンク部材２６は、ガイド部材２２の両端部及び中央部
の３カ所の位置において、いわゆる３点支持のｆｂ様で
ガイド部材２２にそれぞれ対応するリンク機構を構成す
るとともに、水平基板２４に回動自在に枢支され、下端
部に接続された共通の駆動リンク２７を介してロードス
テーションに配置されたアクチェータ２８に駆動連結さ
れている。そして、アクチェータ２８の駆動により、リ
ンク２７を介して各リンク部材２６が一斉に揺動し、カ
イト部材２２が水平状態を保ちつつロードステーション
の固定枠２３．２４に対して高さ方向Ｚに沿って上下動
する。従って、このガイド部材２２を介してボート支持
アーム２０も、同時にその高さ方向の位置の調整がなさ
れることになる。

すなわち、リンク部材２６、駆動リンク２７及びアクチ
ェータ２８は、ボート支持アーム２０の高さ方向の位置
の調整をなす高さ調整手段を構成する。

各リンク部材２６は共通の駆動リンク２７により同じ量
、揺動し、しかもガイド部材２２を３点で支持している
ので、ガイド部材２２は任意の高さ位置において常に正
確かつ均一な水平状７Ｂを維持し得る。

ガイド部材２２は、高さ方向Ｚのみ移動し得るように、
両端部を固定枠に形成した案内溝２３ａで左右の移動が
規制される。

可動ブロック２１のボート搬送方向Ｓに沿う移動は、第
２図で示すように、両方向に選択回転可能で固定枠２３
に支承された送りねじ軸２９に螺合した駆動ブロック３
０によりなされる０両ブロック２１．３０の駆動伝達は
、駆動ブロック３０の縦方向の凹溝３０ａと可動ブロッ
ク２１の対応突起２１ａとの保合によりなされるが、可
動ブロック２１の上下動は駆動ブロック３０と相対的に
自由になされる。

以上のように構成されているので、ボート搬送方向に沿
って可動ブロック２１が搬送動作を遂行する間、仰角な
らびに高さ方向の両方の調整を行なってボート支持アー
ム２０の位置状態を適正にコントロールでき、アーム５
の先端部５ａにウェハボートを支持して、プロセスチュ
ーブ内にチューブ内壁との摺動を起こすことなくスムー
ズに搬送することができる。

なお、第１図及び第２図には、ウェハボート、プロセス
チューブ等の開示を省略しであるが、この部分は第４図
と同様である。

又、第１図の実施例で説明した高さ調整手段は、上記の
リンク機構による構成以外に種々考えられる。その変形
例の１つとして第３図には、ねじ機構で構成した高さ調
整手段を備えたロードステーションの要部を示しである
。すなわち、第１図の構成と対応する部分には同一の参
照番号を付して簡単に説明すると、可動ブロック２１を
ボート搬送方向Ｓに沿って移動自在に案内する帯板状の
ガイド部材２２は、左右の固定枠２３．２３に一体に支
持された水平基板２４に垂直方向に移動自在に挿通され
るとともに上端部に雄ねじ部を有するねじ部材４０と、
それに螺合するとともにガイド部材２２に固定された雌
ねじを有する対応ねじ部材４１とよりなるねじ機構によ
り、両端部及び中央部の３カ所で支持される。

ねじ部材４０は、水平基板２４に回転自在に、かつ上下
動不能に支持されており、その回転により対応ねじ部材
４１が上下動する構成となっているが、そのねじ部材４
０と水平基板２４との支持構造の詳細は図示を省略しで
ある。この構造は慣用の手段により構成し得る。このね
じ機構によりガイド部材２２の高さ位置が変化する。

前記ねじ機構を構成する各ねじ部材４０は、その下端部
に取着したかさ歯車４２ならびに、それにかみ合ったか
さ歯車４３及びそれらかさ歯車４３を一体に回転させる
連動ロッド４４に連結され、そのロッド４４はカップリ
ング４５を介して、ロードステーションに配置された駆
動可逆モータ４６に連結されている。

従って、駆動モータ４６の回転により、ロッド４４、か
さ歯車４２．４３の伝達機構を介して３カ所のねじ機構
４０．４１が同量、作動するので、これによりガイド部
材２２が水平状態を保ちつつ、その高さ方向Ｚの位置の
調整がなされる。

又、実施例及び変形例では、ガイド部材として帯板状の
ものを好適例として開示したが、第４図の公知のガイド
へ−構成のものでも本考案を適用し得、この場合はバー
の両端部の２カ所で支持して上下動させる構成とするこ
とができる。

なお又、実施例及び変形例では、リンク部材２６又はね
じ機構４０．４１をガイド部材２２の３カ所で対応させ
て高さ調整を行なう構成としたが、ガイド部材の長さや
、強度に応じて設計上その対応数は、更に多くする等、
任意に設定できる。

（発明の効果） 以上のように本発明によれば、可動ブロックを案内する
ガイド部材を上下動させる構成とすることにより、ボー
ト支持アームの高さ方向の位置調整のための高さ調整手
段を可動ブロックに設けることを要しないので、可動ブ
ロックの小型化ならびに軽量化設計が容易となり、摺動
部分の摩耗が少なく耐久性に富むとともに摺動部分から
の望ましくないパーチクルの発生が減少し、システムの
多段スタック設計も容易となり、半導体製造の品質向上
ならびに量産化に好適なソフトランデインク装置を提供
でき、奏する効果は極めて大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例のソフトランデインク装置の概
要図、第２図は第１図の要部平面図、第３図は第１図の
実施例とは異なる高さ調整手段を備えた構成の、第１図
と同様の態様で示す変形例図、第４図は従来公知のソフ
トランデインク装置の概要図である。 ２０：ボート支持アーム ２１：可動ブロック ２２ニガイド部材 ２６：リンク部材 ２８ニアクチエータ ４０：ねじ部材 ４１：対応ねじ部材 出願人　　大和半導体装置株式會社 代理人　　弁理士　朝　倉　勝　三 第１図 第２図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）先端部でウェハボートを支持してプロセスチュー
   ブ内に進退自在に搬送するためのボート支持アームと、
   そのアームの基端部を支持する可動ブロックと、この可
   動ブロックをボート搬送方向にスライド移動自在に案内
   するためにロードステーションに水平に配置された長尺
   のガイド部材と、前記可動ブロック上に設けられ前記ボ
   ート支持アームの仰角を調整する仰角調整手段と、前記
   ガイド部材を水平状態を保ちつつロードステーションの
   固定枠に対して上下動させる高さ調整手段とを備え、前
   記高さ調整手段により前記ガイド部材を上下動させ、そ
   れによって、前記ボート支持アームの高さ位置を調整可
   能としたことを特徴とするソフトランデインク装置。
2. （２）高さ調整手段は、ガイド部材の両端部及び中央部
   の３ヵ所に対応して設けられてなる特許請求の範囲第１
   項記載のソフトランデインク装置。