CN102738045B - 基板保持件、立式热处理装置及立式热处理装置的运转方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供基板保持件、立式热处理装置及立式热处理装置的运转方法。基板保持件以架状保持多张基板，为了对这些基板进行热处理而被搬入到立式热处理炉内，该基板保持件包括能够相互分割地合体的第一保持件部分和第二保持件部分，第一保持件部分和第二保持件部分分别具备：相互上下对置的顶板和底板；支柱，其沿着顶板和底板各自的周缘部而设置有多个，将该顶板与底板相互连结；保持部，其设置在多个支柱各自之中相互对应的位置，用于保持各基板的下表面，第一保持件部分和第二保持件部分各自的保持部以如下方式设定高度位置，即：在第一保持件部分和第二保持件部分相互合体时，使得保持于第一保持件部分的基板和保持于第二保持件部分的基板交替地排列。

Description

基板保持件、立式热处理装置及立式热处理装置的运转方法

本申请基于2011年4月8日申请的日本专利申请第2011-086618号、2011年8月29日申请的日本专利申请第2011-186264号以及2012年2月9日申请的日本专利申请第2012-026464号的优先权，并将该日本申请的内容的全部作为参照文献引用。

技术领域

本发明涉及例如在用于将半导体晶片等基板保持为多层并搬入立式热处理炉的基板保持件上搭载基板的技术。

背景技术

作为半导体制造装置之一，具有对多个半导体晶片(以下称为“晶片”)统一(成批)进行热处理的立式热处理装置。在该热处理装置中，将晶片以架状保持于晶舟之后，使该晶舟上升并装入热处理炉内，从而对多张晶片进行规定的热处理。对于上述晶舟，通过将晶片的背面侧周缘部载置于以支柱形成的槽部，由此多张例如100张晶片W能够被保持为多层。此时，在将晶片转移到晶舟的槽部时，使保持有晶片的叉部(fork)进入该槽部的上方侧然后下降，在槽部交接晶片，并在槽部的下方侧后退。

对于该热处理装置，为了实现生产率的提高，要求尽可能地缩短所搭载的晶片的排列间距，从而增加搭载于晶舟的晶片的张数。然而，在转移晶片时需要叉部的转移空地，当缩小该空地时，晶片的转移需要严格的精度而使转移作业变得困难。因此存在下述问题：将晶片W的排列间距从现状的6.3mm左右进一步缩小是不现实的。

然而，以往存在一种半导体制造装置，该半导体制造装置具备：固定舟，该固定舟具备支承被处理基板的下表面周边的一部分的第一基板载置部；以及可动侧舟，该可动侧舟具备支承上述被处理基板的下表面周边的另一部分的第二基板载置部。在该结构中，在利用叉部向固定舟的第一基板载置部转移被处理基板之后，使可动侧舟上升，并利用第二基板载置部来支承该被处理基板的另一部分。

然而，在上述现有技术的结构中，由于利用叉部向第一基板载置部交接被处理基板，因此为了确保转移空地而不能缩短排列间距，因此即使使用该结构也不能解决本发明的课题。

发明内容

本发明提供一种在将多张基板排列为多层的基板保持件中，能够确保转移空地并且缩短基板的排列间隔的技术。

本发明的基板保持件以架状保持多张基板，为了对这些基板进行热处理而被搬入到立式热处理炉内，该基板保持件包括能够相互分割地合体的第一保持件部分和第二保持件部分，上述第一保持件部分和上述第二保持件部分分别具备：相互上下对置的顶板和底板；支柱，该支柱沿着上述顶板和底板各自的周缘部而设置有多个，将该顶板与底板相互连结；以及保持部，该保持部设置在所述多个支柱的各自之中相互对应的位置，用于保持各基板的下表面，上述第一保持件部分和上述第二保持件部分各自的保持部以如下方式设定高度位置，即：在该第一保持件部分和第二保持件部分相互合体后，使得保持于第一保持件部分的基板和保持于第二保持件部分的基板交替地排列。

另外，本发明的立式热处理装置，将多张基板以架状保持于基板保持件并搬入到立式热处理炉内，对基板进行热处理，使用本发明的基板保持件作为上述基板保持件，该立式热处理装置具备：第一载置部，该第一载置部为了在相对于所述第一保持件部分进行基板的交接的位置载置第一保持件部分而设置；第二载置部，该第二载置部为了在相对于所述第二保持件部分进行基板的交接的位置载置第二保持件部分而设置；合体机构，该合体机构用于使载置于所述第一载置部的第一保持件部分和载置于所述第二载置部的第二保持件部分相互合体；以及保持件升降机构，该保持件升降机构用于将基板保持件相对于立式热处理炉内进行搬入、搬出，其中基板保持件是借助所述合体机构使第一保持件部分与第二保持件部分合体而构成的。

另外，本发明的立式热处理装置的运转方法是使立式热处理装置运转的方法，该立式热处理装置将多张基板以架状保持于基板保持件并搬入立式热处理炉内，对基板进行热处理，使用本发明的基板保持件作为上述基板保持件，该立式热处理装置的运转方法包括以下工序：将基板以架状保持于第一保持件部分的工序，其中第一保持件部分载置于第一载置部；将基板以架状保持于第二保持件部分的工序，其中第二保持件部分载置于第二载置部；接着，使所述第一保持件部分和所述第二保持件部分相互合体而构成基板保持件的工序；以及在此之后，将基板保持件搬入到立式热处理炉内，对基板进行热处理的工序。

附图说明

图1是示出本发明所涉及的晶舟的一个实施方式的概要的侧视图。

图2是示出上述晶舟的立体图。

图3是示出构成上述晶舟的第一舟部与第二舟部的立体图。

图4是示出上述晶舟的顶板的俯视图。

图5是示出上述晶舟的保持部的俯视图。

图6是示出上述第一舟部以及第二舟部的侧视图。

图7是示出上述晶舟的一部分的立体图。

图8是示出上述第一舟部以及第二舟部的立体图。

图9是示出上述第一舟部以及第二舟部的侧视图。

图10是示出具备上述晶舟的热处理装置的一例的俯视图。

图11是示出上述热处理装置的侧视图。

图12是示出设置于上述热处理装置的舟合体机构的一例的结构图。

图13是示出具备上述晶舟的热处理装置的一例的俯视图。

图14是示出设置于上述热处理装置的结合机构的一例的结构图。

图15是示出上述结合机构的侧视图。

图16是示出上述结合机构的俯视图。

图17是示出设置于上述热处理装置的舟输送机构的一例的俯视图。

图18是示出上述舟输送机构的侧视图。

图19是示出设置于上述热处理装置的隔热单元的一例的侧视图。

图20是示出本发明的晶舟的其他例的侧视图。

图21是示出本发明的晶舟的其他例的侧视图。

图22是示出在具备上述其他例的晶舟的热处理装置中设置的基板转移机构与第二舟部的侧视图。

图23是示出在具备上述其他例的晶舟的热处理装置中设置的基板转移机构与第一舟部的侧视图。

图24是示出本发明的再一其他例的晶舟的俯视图。

图25是示出本发明的再一其他例的晶舟的侧视图。

图26是示出本发明的再一其他例的晶舟的侧视图。

图27是示出本发明的再一其他例的晶舟的俯视图。

图28是示出本发明的保持部的其他例的俯视图。

图29是示出本发明的保持部的其他例的俯视图。

图30是示出本发明的保持部的再一其他例的侧视图。

具体实施方式

以下，对本发明的立式热处理装置的一个实施方式进行说明。首先，使用图1的概要图对设置于上述立式热处理装置的本发明的基板保持件的概要进行说明。上述基板保持件以架状保持多张基板亦即晶片W，为了对这些晶片W进行热处理而搬入立式热处理炉内，由能够相互分割地合体的形成第一保持件部分的第一舟部1、和形成第二保持件部分的第二舟部2构成。上述第一舟部1具备沿上下方向将第一晶片W1以规定间隔排列并保持的第一保持部11，上述第二舟部2具备沿上下方向将第二晶片W2以规定间隔排列并保持的第二保持部21。

上述第一保持部11和第二保持部21构成为，第二保持部21对应于在上下方向相邻的第一保持部11彼此之间的高度位置。并且，第一舟部1以及第二舟部2构成为，在分别搭载了第一晶片W1以及第二晶片W2之后，合体成一个晶舟3。这样一来，第一晶片W1和第二晶片W2成为交替地搭载于该晶舟3的状态。

接着，使用图2～图9对上述晶舟3的详情进行说明。第一舟部1和第二舟部2分别具备半圆形状的顶板12、22和半圆形状的底板13、23，这些顶板12、22和底板13、23设置为相互上下对置。例如图2～图4所示，上述顶板12、22由用经过圆的中心的中心线切断的一方侧的半圆与另一方侧的半圆构成，上述底板13、23分别形成为例如与顶板12、22相同的形状。由此，上述第一舟部1和上述第二舟部2的顶板12、22彼此以及底板13、23彼此构成为，相互使由上述中心线形成的直线区域14、24能够接合。并且，当接合各个顶板12、22以及底板13、23时，形成晶舟3的圆形状的顶板31以及底板32。

另外，第一舟部1沿着上述顶板12和底板13各自的周缘部设置有多个，并具备将该顶板12与底板13相互连结的例如三根支柱15a～15c。如图2～图5所示，例如支柱15a～15c沿着顶板12以及底板13的周缘部相互分离地设置，中央的支柱15b设置在顶板12以及底板13的外缘的大致中央部，两侧的支柱15a、15c分别设置在顶板12以及底板13的直线区域14的附近。

在这些支柱15a～15c分别设置有保持部16a～16c，该保持部16a～16c设置在上述支柱15a～15c各自相互对应的位置，用于保持各晶片W1的下表面。在该例中，保持部16a～16c构成为从支柱延伸出来的保持用的爪部，为了将晶片W1保持为大致水平，在该例中，在两侧的支柱15a、15c分别设置有侧方保持部16a、16c，该侧方保持部16a、16c从顶板12以及底板13越过直线区域14而朝外部大致水平地突出。另外，例如在中央的支柱15b设置有中央保持部16b，该中央保持部16b朝直线区域14的中央大致水平地延伸。

上述中央保持部16b以及侧方保持部16a、16c分别由宽度狭的板状体构成，分别以排列间隔A固定于支柱15b、15a、15c。在该例中，由中央保持部16b以及侧方保持部16a、16c构成第一保持部。此处，如图6所示，排列间隔是指上层侧的保持部16a～16c的表面、与下层侧的保持部16a～16c的表面之间的间隔。

相同地，第二舟部2沿着上述顶板22以及底板23各自的周缘部设置有多个，并具备将该顶板22与底板23相互连结的例如三根支柱25a～25c。另外，在上述支柱25a～25c分别设置有保持部26a～26c，该保持部26a～26c设置于相互对应的位置，用于保持各晶片W2的下表面，这些保持部26a～26c构成为从支柱25a～25c延伸出来的保持用的爪部。如图4以及图5所示，这些支柱25a～25c、以及中央保持部26b、侧方保持部26a、26c的布局、形状被设定为，使顶板12、22(底板13、23)彼此接合，当形成圆形的顶板31(底板32)时，成为基于直线区域14、24相互线对称。这些中央保持部26b以及侧方保持部26a、26c分别以与第一保持部16a～16c相同的个数、且以排列间隔A固定在支柱25b、25a、25c。由这些中央保持部26b以及侧方保持部26a、26c构成第二保持部，在该例中，为了将晶片W2保持为大致水平，而将侧方保持部26a、26c构成为从顶板22(底板23)延伸出来。

并且，上述第一舟部1以及上述第二舟部2构成为以使顶板12、22以及底板13、23的直线区域14、24彼此接合的方式能够合体。此时，上述第一保持部16a～16c以及上述第二保持部26a～26c各自以如下方式设定高度位置，即：在第一舟部1和第二舟部2相互合体时，使得保持于第一舟部1的晶片W1与保持于第二舟部2的晶片W2交替地排列。更具体而言，例如最上层的第二保持部26a～26c的表面设定为处于比最上层的第一保持部16a～16c的表面低A/2的量的位置。由此，当使第一及第二舟部1、2合体时，如图7～图9所示，第二保持部26a～26c进入到在上下方向相邻的第一保持部16a～16c彼此之间的高度位置，上述第一保持部16a～16c和上述第二保持部26a～26c构成为，以A/2的排列间隔沿上下排列。

如图5所示，上述第一保持部16a～16c以及上述第二保持部26a～26c，保持晶片W的保持面形成为细长地延伸的长爪形状。该晶片W的保持面是指在保持部16a～16c、26a～26c中载置晶片W的背面侧的区域，并且是由于在向这些保持部16a～16c、26a～26c交接晶片W时，多少会出现晶片W移动的情况，因此也预计了该晶片W的移动量的区域。

当这些保持部16a～16c、26a～26c将保持面形成为较大时，除了能够分散基于晶片的自重的应力，还能够稳定地保持晶片，但是有可能在晶片W的面内，在与保持面接触的部位、和不与保持面接触的部位之间产生温度差。因此要求以不妨碍热处理的面内均匀性的程度将保持面形成为较大，在上述实施方式中，保持面构成为宽度狭、长度大的长爪形状。例如上述保持部16a～16c、26a～26c的宽度L1设定为例如10mm～30mm，优选设定为20mm。

另外，当考虑图案形成区域的热处理的面内均匀性时，优选抑制向图案形成区域内侧伸出的程度。因此，例如中央保持部16b、26b的保持面的长度L2设定为例如20mm～40mm，优选设定为30mm。

另外，侧方保持部16a、16c(26a、26c)虽只要设置为越过直线区域14(24)而伸出即可，但考虑到对上述图案形成区域的影响，优选设置为伸出到晶片W的周缘附近。并且，在该例中，为了提高热处理的面内均匀性，保持面的前端部与晶片W的外缘之间的距离与中央保持部16b、26b对齐。即，侧方保持部16a、16c(26a、26c)的前端部设置为伸出到从晶片W的外缘向内侧距离L2的量的位置，由此中央保持部16b、26b的前端部、与侧方保持部16a、16c(26a、26c)的前端部的位置均形成为从晶片W的外缘向内侧距离L2的量的位置。

当示出这样的侧方保持部16a、16c(26a、26c)的尺寸的一例时，保持面的长度例如离直线区域14、24最远的端部P1与前端部之间的距离L3设定为例如40mm～80mm，优选设定为60mm。另外，从直线区域14(24)朝外侧突出的部位的长度(离中心区域14、24最远的部位P2与前端部之间的距离)L4设定为例如20mm～60mm，优选设定为40mm。并且，例如与直线区域14(24)形成的角θ设定为例如50度～70度，优选设定为60度。

如图8所示，这样的晶舟3构成为，在分别将晶片W1和晶片W2搭载于第一舟部1和第二舟部2后，使两个舟部1、2合体。并且，这样构成的晶舟3构成为利用结合部件33而使顶板12、22彼此相互结合。该结合部件33为了使上述第一舟部1以及第二舟部2相互结合，而设置为相对于上述第一舟部1以及第二舟部2拆装自如，例如图2所示，构成为在帽部34的下部具备两个足部35a、35b。另一方面，在顶板12、22且在与上述足部35a、35b对应的位置分别形成有孔部12a、22a。这样一来，在使上述第一舟部1以及第二舟部2合体之后，通过将结合部件33的足部35a、35b分别插入顶板12、22的孔部12a、22a，而使顶板12、22彼此结合。

另外，如图2以及图3所示，在底板13、23的下表面设置有支承脚36a、36b。这些支承脚36a、36b被设定为能够支承搭载了晶片W1、W2的第一舟部1以及第二舟部2的形状。此外，在图1、图6、图8、图9中，为了方便图示而省略支承脚36a、36b来表示。构成上述第一舟部1以及上述第二舟部2的部件，例如顶板12、22、底板13、23、支柱15a～15c、25a～25c、保持部16a～16c、26a～26c、结合部件33以及支承脚36a、36b例如由石英构成。

接着，参照图10～图19对具备上述晶舟3的立式热处理装置4的一例进行说明。图10中40为处理室，41为以多层收纳多张晶片W的FOUP，在其后层侧依次设置有基板转移机构42和舟合体机构5。上述基板转移机构42在FOUP41、与载置于舟合体机构5的第一舟部1以及第二舟部2之间进行晶片W的转移。因此，如图11所示，基板转移机构42具备构成为沿基台43进退自如的叉部44，并且上述基台43构成为利用驱动机构45而升降自如以及绕垂直轴旋转自如。

上述舟合体机构5是使第一舟部1与第二舟部2合体而构成晶舟3的机构。图12是从FOUP41侧观察舟合体机构5的结构图。以下，当从FOUP41侧观察处理室40时，将处理室40的左右方向作为图10中X方向、将长度方向作为图10中Y方向而继续说明。

如图12所示，上述舟合体机构5构成为，载置第一舟部1的第一工作台51、和载置第二舟部52的第二工作台52沿上述左右方向排列。上述第一工作台51形成第一载置部，第二工作台52形成第二载置部。在该例中，从FOUP41观察时在左侧设置有第一工作台51，在右侧设置有第二工作台52。

上述第一工作台51具备：第一移动基座511，该第一移动基座511沿左右方向水平移动；以及第一旋转基座512，该第一旋转基座512设置在该移动基座511之上，且绕垂直轴旋转。上述第一移动基座511在其下表面设置滚珠丝杠机构的螺母部513，通过利用电机M1来使沿处理室40的左右方向延伸的滚珠丝杠53旋转，而沿上述左右方向移动自如地设置。531为联轴器，532为引导部件(参照图10)。另外，第一旋转基座512构成为，利用借助电机M2而旋转的带轮514与皮带515的组合而使旋转轴516旋转。

上述第二工作台52也与第一工作台51同样具备：第二移动基座521，该第二移动基座521沿左右方向水平移动；以及第二旋转基座522，该第二旋转基座522设置于该移动基座521之上，且绕垂直轴旋转。上述第二移动基座521在其下表面设置滚珠丝杠机构的螺母部523，通过利用电机M1来使上述滚珠丝杠53旋转，而沿上述左右方向移动自如地被设置。另外，第二旋转基座522利用借助电机M3而旋转的带轮524与皮带525的组合而使旋转轴526旋转。

上述滚珠丝杠53中，第一工作台51的螺母侧形成有左螺纹，并且第二工作台52的螺母侧形成有右螺纹。这样一来，当使电机M1旋转时，第一工作台51的移动基座构成为在处理室40的一端侧的转移位置(图12以及图13所示的位置)、与中央的合体位置(图10所示的位置)之间移动自如。另一方面，第二工作台52的移动基座构成为，借助电机M1的旋转，而在处理室40的另一端侧的转移位置、与中央的合体位置之间移动自如。上述转移位置是基板转移机构42在第一舟部1与第二舟部2之间进行晶片W的交接的位置，上述合体位置是第一舟部1与第二舟部2接合的位置。

另外，借助电机M2、M3的驱动，第一及第二旋转基座512、522构成为，能够在转移方向(图13所示的方向)与合体方向(图10所示的方向)之间变换方向。上述转移方向是第一及第二舟部1、2的顶板12、22(底板13、23)的直线区域14、24朝向基板转移机构41侧的方向。另外，上述合体方向是第一及第二舟部1、2的上述直线区域14、24相互对置的方向。

此处，将第一移动基座511设为转移位置，将使第一旋转台512朝向转移方向的状态设为第一工作台51处于转移位置的状态，将第二移动基座521设为转移位置，将使第二旋转台522朝向转移方向的状态设为第二工作台52处于转移位置的状态。在该情况下，以如下方式分别构成基板转移机构42、舟合体机构5、第一及第二舟部1、2，即：在第一工作台51处于转移位置时，基板转移机构42的叉部44能够接近第一舟部1的第一保持部16a～16c，而在第二工作台52处于转移位置时，基板转移机构42的叉部44能够接近第二舟部2的第二保持部26a～26c。

另外，使第一旋转基座512以及第二旋转基座522朝向上述合体方向后，使第一移动基座511及第二移动基座521移动到上述合体位置，由此第一舟部1及第二舟部2的顶板12、22以及底板13、23各自的直线区域14、24彼此相互接合，将第一舟部1以及第二舟部2合体，从而构成晶舟3。此时，也可以在使第一移动基座511以及第二移动基座521移动至上述合体位置后，使第一旋转基座512及第二旋转基座522朝向上述合体方向，由此使第一及第二舟部1、2合体。以下，当第一及第二旋转基座512、522朝向合体方向，且第一及第二移动基座511、521处于合体位置时，称为第一及第二工作台51、52处于合体位置。

另外，在上述第一工作台51的第一旋转基座512上表面设置有载置第一舟部1的下端亦即支承脚36a的载置部517，在第二工作台52的第二旋转基座522的上表面设置有载置第二舟部2的下端亦即支承脚36b的载置部527。由于利用第一及第二舟部1、2的自重，这些舟部1、2经由支承脚36a、36b以稳定的状态载置于载置部517、527，因此能够在第一及第二工作台51、52的移动时，抑制第一及第二舟部1、2的位置偏移。

如图10及图14所示，在舟合体机构5的上部一侧设置有结合机构6。该例中的结合机构6具备臂部件61，该臂部件61的基端侧与驱动机构62连接。如图14～图16所示，该驱动机构62具备升降机构63和电机M4，该升降机构63由使臂61升降的汽缸构成，该电机M4使臂61在结合位置、与该结合位置的外侧的待机位置之间旋转移动。图14以及图15中65a、65b为引导部件。上述结合位置是臂部件61的前端处于在合体位置被合体的晶舟3的顶板31的中央部的上方侧的位置。

另外，在臂部件61的前端设置有保持结合部件33的保持机构66。该保持机构66构成为，经由杆部件67而与汽缸68连接，由此开闭自如。即构成为，当利用汽缸68来按压杆部件67时，保持机构66关闭从而能够保持结合部件33的帽部34，当解除杆部件67的按压时，保持机构66打开从而将结合部件33分离。

另外，在处理室40内的舟合体机构5的后层侧依次设置有舟输送机构7、舟升降部8。该舟输送机构7形成用于将第一舟部1与第二舟部2合体的晶舟3转移至舟升降部8的保持件转移机构。在该例中，舟输送机构7构成为，在处于舟合体机构5的合体位置的第一及第二工作台51、52、与舟升降部8上的隔热单元81之间输送晶舟3。

如图17及图18所示，舟输送机构7具备载置晶舟3的板状的输送臂71，该输送臂71构成为利用进退机构而进退自如、且利用升降机构而升降自如，并且利用旋转机构而绕垂直轴旋转自如。在该例中构成为，上述进退机构包括滚珠丝杠机构，利用电机M5经由联轴器721而使滚珠丝杠722旋转，设置在螺母723的上表面的移动基座72沿着滚珠丝杠722进行移动。图17中725为引导部件。

另外，在上述移动基座72的上部经由形成升降机构的汽缸731而设置有升降基座73，进而在升降基座73之上经由旋转基座74而水平地设置有输送臂71。上述旋转基座74形成为，通过被电机M6旋转驱动的带轮741与皮带742的组合，而使上述输送臂71绕垂直轴旋转。这样一来，由电机M6、带轮741、皮带742以及旋转基座74构成上述旋转机构。

在该例中，当第一及第二工作台51、52处于上述合体位置时，以使输送臂71位于这些工作台51、52的最里侧的方式设置有舟输送机构7。并且，输送臂71被配置为能够沿着处理室40的长度方向进退，如图11及图18所示，构成为能够在处于上述合体位置的晶舟3的底板32的下方侧进退。此时，当输送臂71接收处于上述合体位置的晶舟3时，能够在设置有支承脚36a、36b的高度位置进退。

另外，输送臂71的前端侧构成为两个臂部70a、70b从臂主体70伸出，在一方的臂部70a的前端侧安装有可动臂75。该可动臂75构成为，利用驱动机构76在沿着上述臂部70a延伸的通常位置(图17中由实线示出的位置)、和与臂部70a正交的输送位置(图17中由虚线示出的位置)之间移动自如。如图17所示，作为该驱动机构76，例如使用杆761与汽缸762组合而成的驱动机构，当利用汽缸762按压杆761时，可动臂75以与臂部70a正交的方式弯曲而成为输送位置，当解除上述按压后，可动臂75返回至通常位置。这样一来，当可动臂75处于输送位置时，由臂部70a、70b以及可动臂75包围处于合体位置的晶舟3的支承脚36a、36b。

在这样的舟输送机构7中，虽然在输送臂71之上载置并输送晶舟3的底板32，但如图17及图18所示，在输送臂71的载置上述底板32的区域设置有舟承受部77。在该例中，舟承受部77分别设置于例如臂主体70、两个臂部70a、70b、以及可动臂75的上表面。另一方面，在上述晶舟3的底板32中的、与舟承受部77对应的区域形成有台阶部32a，从而能够进行在舟承受部77载置晶舟3时的对位，并且防止晶舟3的位置偏移。

接着，对舟升降部8以及隔热单元81进行说明。如图11所示，上述舟升降部8形成保持件升降机构，用于将晶舟3相对于立式热处理炉85内搬进、搬出，且构成为利用未图示的升降机构而升降自如。另外，隔热单元81形成例如由石英构成的保温筒，如图19所示，经由盖体82及旋转台83而设置于舟升降部8。在该隔热单元81的上表面的载置晶舟的支承脚36a、36b的区域设置有载置部84。

处于上述舟合体机构5的合体位置的晶舟3在借助输送臂71支承了底板32的状态下被输送至隔热单元81的上方侧，使支承脚36a、36b位于对应的载置部84的上方侧然后下降，由此被交接到载置部84上。这样一来，构成为在隔热单元81载置了晶舟3之后，通过使舟升降部8上升，而将晶舟3搬入立式热处理炉85内，并利用盖体82堵塞立式热处理炉85的下端侧。

上述立式热处理装置4构成为被控制部100控制。该控制部100例如由计算机构成，具备程序、存储器以及CPU。上述程序编入指令(各步骤)以便从控制部100向立式热处理装置4的各部分输送控制信号，并进行规定的热处理。该程序保存于计算机存储介质例如软盘、微型光盘、硬盘、MO(光磁盘)等存储部并安装于控制部100。

此处，上述程序也包括用于对基板转移机构42、舟合体机构5、结合机构6、舟输送机构7以及舟升降部8进行控制的程序，根据预先存储于控制部100的存储器的工艺方法，来控制上述各部。

接着，对上述立式热处理装置4的作用进行说明。首先，使舟合体机构5的第一工作台51及第二工作台52处于转移位置，在第一工作台51以及第二工作台52分别载置第一舟部1以及第二舟部2。另外，使结合部件33的帽部34保持于结合机构6，并移动至合体位置的上方侧的结合位置。

并且，利用基板转移机构42，将FOUP41内的晶片W分别转移至第一舟部1及第二舟部2。接着，例如在使舟合体机构5的第一旋转基座512及第二旋转基座522处于合体方向后，使第一移动基座511及第二移动基座521移动至合体位置。由此，第一舟部1及第二舟部2合体，构成搭载有晶片W的晶舟3。

接着，使结合机构6的臂61下降，并将结合部件33的足部35a、35b向晶舟3的顶板部31的孔部12a、22a插入，从而将第一舟部1与第二舟部2结合。接着，在打开保持部件66并将结合部件33的帽部34分离之后，使臂61上升，然后移动至待机位置。

之后，利用舟输送机构7将处于合体位置的晶舟3输送至隔热单元81。首先，在使舟输送机构7的可动臂75处于通常位置的状态下使输送臂71前进到输送晶舟3的位置。接着，在将可动臂75移动至输送位置后，使输送臂71上升，并在输送臂71的舟承受部77上从第一及第二工作台51、52接收晶舟3。然后在将晶舟3输送到隔热单元81的上方侧之后，使输送臂71下降，在隔热单元81的载置部84载置支承脚36a、36b。这样一来，在将晶舟3交接到隔热单元81之后，使输送臂71后退。

接着，使舟升降部8上升，将晶舟3搬入立式热处理炉85内，对搭载于晶舟3的晶片W统一进行热处理。在热处理结束后，使舟升降部8下降，将晶舟3从立式热处理炉85搬出，利用舟输送机构7，将晶舟3输送到处于合体位置的第一工作台51及第二工作台52上。

之后，在将结合机构6从待机位置移动至上述结合位置之后，打开保持机构66使保持机构66下降，使保持机构66位于结合部件33的帽部34的周围。接着，关闭保持机构66并把持上述帽部34，然后使臂部61上升，由此从晶舟3拔出结合部件33。

然后，将第一工作台51及第二工作台52移动至转移位置。例如，在使第一及第二移动基座511、512处于合体位置的状态下，将第一及第二旋转工作台521、522朝转移方向打开，将晶舟3分割为第一舟部1及第二舟部2，接着使第一以第二移动基座511、512移动至转移位置。另外，也可以在使第一及第二旋转基座512、522处于合体方向的状态下，使第一及第二移动基座511、521移动至转移位置，由此将晶舟3分割为第一舟部1及第二舟部2，接着可以使第一及第二旋转基座512、522处于转移方向。之后，利用基板转移机构42将搭载于第一舟部1及第二舟部2的热处理后的晶片W分别转移至FOUP41。

根据上述实施方式，当向第一舟部1及第二舟部2转移晶片W1、W2时，将晶片W1和W2相对于分别以排列间隔A沿上下设置的第一保持部16a～16c及第二保持部26a～26c转移到上述舟部1及上述舟部2。此时，上述排列间隔A设定为例如12mm，由于上下方向的转移空地大，因此能够容易地进行晶片W1、W2的转移作业。

另外，在将晶片W1、W2转移到第一及第二舟部1、2之后，使第一及第二舟部1、2合体而构成晶舟3。此处，由于第一舟部1的晶片W1与第二舟部2的晶片W2沿上下方向交替地排列于晶舟3，因此晶片W以比转移时狭的排列间隔A/2(例如6mm)排列保持于晶舟3。

因此，能够容易地进行向晶舟3的转移作业,并且缩短晶舟3的晶片W的排列间隔。由此，能够不改变晶舟3的大小而增加晶片W的搭载张数。其结果，由于在立式热处理炉85中同时被热处理的晶片W的张数增大，因此能够提高立式热处理装置4的生产率。另外，在晶舟3搭载的晶片W的张数与以往相同的情况下，能够实现晶舟3及立式热处理炉85的小型化。另外，由于在立式热处理炉85中同时处理的晶片W的张数增大，因此为了处理一张晶片W所需的能量会减少，从而能够实现节能。

另外，由于第一保持部16a～16c及第二保持部26a～26c构成为长爪形状，因此载置晶片W的晶片载置区域(保持面)较大。此处，如上述那样，在从侧方的支柱15a、15c(25a、25c)伸出而载置晶片W的结构中，当保持面小时，在晶片W的背面侧的与保持面接触的部位，由晶片W的自重引起的应力集中于该部位，因此在晶片W背面侧的接触部位易产生瑕疵。该瑕疵已知为热处理时产生结晶缺陷(滑移)的原因之一。另一方面，如上述那样，如果增大第一保持部16a～16c以及第二保持部26a～26c的保持面，则能够分散上述应力。因此能够抑制晶片W背面侧的瑕疵的产生，进而抑制以上述瑕疵为原因的结晶缺陷的产生，因此结果是能够实现产品的成品率的提高。

另外，由于第一保持部16a～16c及第二保持部26a～26c形成为长爪形状且保持面较大，因此能够稳定地保持晶片W。因此，在将晶片W1、W2转移到第一及第二舟部1、2之后，使第一及第二舟部1、2合体，因此即使上述第一及第二舟部1、2移动时，也能够防止晶片W的脱落。特别是，由于侧方保持部16a、16c(26a、26c)设置为越过上述直线区域14、24而朝外侧伸出，因此即使在侧方的支柱15a、15c(25a，25c)处于比晶片W的中心更靠背面侧的情况下，也能够稳定地保持晶片W。此外，由于晶片W从直线区域14、24侧向上述保持部16a～16c、26a～26c交接，因此将直线区域14、24侧设为晶片W的正面侧，将中央的支柱15b、25b侧设为晶片W的背面侧。

另外，本发明的晶舟3是将第一及第二舟部1、2合体而构成的，在合体后的晶舟3中，第一舟部1的支柱15a～15c和第二舟部2的支柱25a～25c沿着搭载于该晶舟3的晶片W的周向而相互隔开间隔地排列，此时，如图5所示，相邻的支柱彼此的间隔被设定为比晶片W的直径小。

由此，对于搭载有晶片W的晶舟3，即使在因地震、输送中的故障而对晶舟3赋予振动的情况下，由于晶片W的周围被支柱15a～15c、25a～25c包围，因此防止晶片W从晶舟3飞出。因此，即使在对晶舟3赋予振动的情况下，也能够抑制晶片W从晶舟3落下，从而防止晶片W的破损。

另外，由于这样晶片W的外缘的位置被支柱15a～15c、25a～25c限制，并且侧方保持部16a、16c(26a、26c)被设为越过上述直线区域14、24而向外侧伸出，因此即使假设对晶舟3赋予较大的振动的情况下，也不必担心晶片W从侧方保持部16a、16c(26a、26c)脱落。因此，即使晶舟3振动，也能抑制晶片W从保持部落下，抑制与其他晶片W碰撞的事故的产生。

接着，参照图20～图23对上述晶舟的其他例进行说明。该例的晶舟3A构成为，以被处理面朝下的方式将晶片W保持在上述第一舟部1A及第二舟部2A的一方，并以被处理面朝上的方式将晶片W保持在上述第一舟部1A以及第二舟部2A的另一方。在该例中，如图20所示，对于上述晶舟3A，载置于第一舟部1A的晶片W1配设为将背面侧朝上，载置于第二舟部2A的晶片W2配设为将被处理面侧朝上。

第一舟部1A及第二舟部2A构成为，除了设置于第一舟部1A的保持部17a～17c、和设置于第二舟部2A的保持部27a～27c的排列间隔不同以外，其余与上述晶舟3的第一及第二舟部1、2相同。由此，晶舟3A与晶舟3同样是使第一舟部1A与第二舟部2A合体而构成的，在该晶舟3A中，搭载于第一舟部1A的晶片W1和搭载于第二舟部2A的晶片W2在上下方向上交替地排列。

因此，以上下相邻的上述晶片W1和晶片W2的被处理面彼此相互对置，并且上述晶片W1和晶片W2的背面彼此相互对置的方式，载置于第一及第二舟部1、2。此时，第一舟部1A的保持部17a～17c与第二舟部2A的保持部27a～27c的高度位置设定为，在第一舟部1与第二舟部2合体的状态下，相互对置的晶片W的被处理面彼此的间隔比相互对置的晶片W的背面彼此的间隔大。具体而言，第一舟部1A的保持部17a～17c以及第二舟部2A的保持部27a～27c分别以12mm的排列间隔被设置，并且分别以如下方式设高度位置，即：相互对置的晶片W的被处理面彼此的间隔为8mm，相互对置的晶片W的背面彼此的间隔为4mm。

具备了这样的第一舟部1A和第二舟部2A的立式热处理装置，除了基板转移装置9构成为如图22和图23所示以外，其余与图10所示的立式热处理装置4相同。上述基板转移装置9中，保持晶片W的水平的叉部91构成为利用进退机构92而沿着基台93进退自如，并且上述基台93构成为利用驱动机构94而升降自如且绕垂直轴旋转自如。

另外，上述叉部91的基端侧与绕水平轴旋转的旋转机构95连接。并且，在叉部91的表面形成有经由具备阀V的吸引路96a而与真空泵97连接的吸引孔96。这样一来，构成为在将晶片W载置于叉部91后，打开阀V1利用真空泵97进行排气，由此晶片W利用吸引孔96而被真空吸附保持于叉部91。另外，也可以代替真空吸附，而利用静电将晶片W吸附保持于叉部91。

在这样具备第一及第二舟部1A、2A的立式热处理装置中，如图22所示，在利用叉部91从FOUP41以使被处理面朝上的方式接收晶片W2之后，以使被处理面朝上的方式将晶片W2交接到第二舟部2的保持部27(27a～27c)。另外，如图23所示，在利用叉部91从FOUP41以被处理面朝上的方式接收晶片W1之后，例如使叉部91的基端侧以比基台93的前端更靠前的方式前进后，利用旋转机构95使叉部91旋转，以使晶片W1朝下。该状态是晶片W1的背面朝上、被处理面朝下的状态。接着，在将晶片W1以背面朝上的状态交接到第一舟部1的保持部17(17a～17c)。

这样一来，在将晶片W1、晶片W2转移到第一及第二舟部1A、2A之后，如上述那样，利用舟合体机构5使上述舟部1A、2A合体，从而构成晶舟3A。接着，在利用结合部件33结合晶舟3A之后，利用舟输送机构7输送到隔热单元81上。并且，使舟升降部8上升，将晶舟3A搬入立式热处理炉85内，并对晶片W1、W2进行规定的热处理。

根据这样的结构，与上述的实施方式相同地，当晶片W1、W2转移时，以较大的排列间隔将晶片W1、W2交接到第一及第二舟部1A、2A，并在晶片W1、W2转移之后将晶舟3A合体。由此，能够增大转移空地并容易蒂进行转移作业，并且减小搭载于晶舟3的晶片W1、W2的排列间隔。因此能够增大搭载于晶舟3的晶片W1、W2的张数，从而实现生产率的提高。

另外，由于在将背面朝上的晶片W1转移到第一舟部1A，讲被处理面朝上的晶片W2转移到第二舟部2B之后，构成晶舟3A，因此即使在上下方向上相邻的晶片W1、W2排列为被处理面彼此以及背面彼此相互对置的情况下，也能够容易地进行转移作业。此外，在上下方向上相邻的晶片W1、W2中，被处理面彼此对置的区域被设定为间隔比背面彼此对置的区域的间隔大。因此，在晶片W1、W2的被处理面相互对置的区域，处理气体易于进入，由于处理气体充分地遍及晶片W1、W2的被处理面，因此能够抑制处理不均匀的产生，从而能够进行面内均匀性高的热处理。

以上，本发明并不以搭载于第一舟部的晶片W1、和搭载于第二舟部的晶片W2彼此完全(100％)重叠为必要条件。在上述晶片W1、W2彼此不完全重叠的情况下，也可以不必构成为将保持部从支柱伸出而对晶片W1、W2进行保持，例如也可以构成为将沿支柱的上下排列且分别水平地切开的槽作为保持部。

使用图24～图26对该结构进行说明。图中110是第一舟部、120是第二舟部，在这些舟部110、120分别设置有多根例如三根支柱111～113、121～123。第一舟部110的两侧的支柱111、113设置为，当将设置有中央的支柱112的一侧作为一端侧时，则位于比晶片W1的中心O1更靠另一端侧。另外，相同地，第二舟部120的两侧的支柱121、123设置于比晶片W2的中心O2更靠一端侧。此外，图24及图25中的114、124分别是第一舟部110、第二舟部120的顶板，115、125分别是第一舟部110、第二舟部120的底板。

在上述支柱111～113、121～123，以分别沿上下排列的方式分别水平地切口而形成有载置晶片W1、W2的周缘部的槽部116、126。此时，槽部116、126形成为，使得载置于第一舟部110的晶片W1和载置于第二舟部120的晶片W2沿上下方向交替地配置。如上述那样，由于两侧的支柱111、113、121、123分别形成在比晶片W1、W2的中心O1、O2更靠外侧，因此通过将晶片W的周缘载置于各个槽部111～113、121～123，由此晶片W1、W2分别水平地被保持在第一舟部110以及第二舟部120。

另外，在第一舟部110的两侧的支柱111、113切口而形成有槽部117，以便不与搭载于第二舟部120的晶片W2相互干涉。相同地，在第二舟部120的两侧的支柱121、123也形成有槽部127，以便不与搭载于第一舟部110的晶片W1相互干涉。

这样一来，通过分别将晶片W1、W2搭载于第一舟部110及第二舟部120之后，使这些舟部110、120彼此合体，由此如图24以及图26所示构成晶舟130。在该情况下，如这些图所示，在晶舟130上，晶片W1、W2彼此虽没有完全地重叠，但通过将晶舟130搬入立式热处理炉内，就能够对晶片W1、W2统一进行热处理。

以上，晶舟并不局限于完全地等分成第一舟部及第二舟部两部分，如图27所示，当晶片W转移时，在第一舟部210及第二舟部220的一部分连结的状态下，打开第一舟部210和第二舟部220的结构也包含在本发明的范围内。在该情况下，例如设置共用的支柱230，该支柱230使用未图示的铰链机构来进行第一舟部210和第二舟部220的顶板和底板的接合和分离。

另外，在本发明中，形成于支柱的保持部并不限于上述的结构，也可以以从中央的支柱越过顶板(底板)而朝外部伸出的方式设置保持部，并在侧方的支柱设置延伸到顶板(底板)附近的保持部。此外作为形成于支柱的保持部，也可以将从支柱伸出的爪部、与在支柱切口的槽部组合而构成。

并且，在本发明中，也可以构成为预先固定第一载置部(第一工作台)和第二载置部(第二工作台)的一方而使另一方移动，从而这些载置部上的第一保持件部分(第一舟部)和第二保持件部分(第二舟部)合体。另外，也可以利用保持件转移机构分别将第一保持件部分及第二保持件部分输送到保持件升降机构上，使第一保持件部分以及第二保持件部分在该保持件升降机构上合体。

另外，在本发明中，也可以将保持晶片W的侧方的侧方保持部16a、16c(26a、26c)设置为比由保持部16a～16c(26a～26c)保持的晶片W的中心更朝正面侧伸出，并且如在图28中以侧方保持部16a、16c为例而示出的那样，将其保持面形成为沿着晶片W的周缘的圆弧状。图29示出将第一舟部1和第二舟部2接合后的状态。另外，中央保持部16a、26b虽构成为与上述的图5所示的例子相同，但该中央保持部16a、26b也可以形成为沿着晶片W的周缘的圆弧状。

在这样的结构中，由于侧方保持部16a、16c(26a、26c)沿着晶片W的周缘设置，因此在晶片W的侧方形成沿着周向较长的保持面。因此，晶片W被载置为从侧方的支柱15a、15c(25a，25c)露出，在晶片W的自重引起的应力易集中的晶片W的侧方的周缘部位，能够分散上述应力。由此，能够抑制晶片背面侧的瑕疵的产生，并抑制以该瑕疵为原因的结晶缺陷的产生，结果能够实现产品的成品率的提高。

并且，从向第一舟部1和第二舟部2交接晶片W的一侧观察，分别设置于晶片W的两侧的多个保持部、即在该例中为上述侧方保持部16a、16c(26a、26c)也可以设置为，晶片W的保持面朝晶片W的中心侧且向下方侧倾斜。在这样的结构中，利用侧方保持部16a、16c(26a、26c)的保持面，晶片W的下缘以在倾斜面定位的状态被保持。在该情况下，中央保持部16b、26b的保持面的高度位置被设定为与由侧方保持部16a、16c(26a、26c)保持的晶片W的高度位置对应。此时，晶片W的下缘中的与上述保持面接触的区域确保某种程度的长度，因此上述应力被分散，从而抑制结晶缺陷的产生。另外，由于晶片W的下缘与上述保持面接触，因此即使假设在该接触区域产生了结晶缺陷，由于是在图案的形成区域的外侧，因此也能够抑制对产品的品质的负面影响。

并且，如上所述，由于晶片W被定位，因此能抑制晶片W向侧方侧的移动。因此，即使在使第一舟部1以及第二舟部2移动的情况下，也能够稳定地保持晶片W，从而抑制晶片W的脱落。在此，中央支承部16a、26a的保持面也可以构成为朝下方侧倾斜。另外，即使在由图24～图26所示的例如沿支柱的上下排列且分别水平地切口的槽构成的保持部中，也可以构成为能将保持面朝晶片W的中心侧且向下方侧倾斜。

根据本发明，将基板保持件由能够相互分割地合体的第一保持件部分和第二保持件部分构成，在第一保持件部分和第二保持件部分分别设置有保持部，以便在第一保持件部分和第二保持件部分相互合体时，能够使保持于第一保持件部分的基板和保持于第二保持件部分保持的基板交替地排列。因此，在将各个基板分别转移到第一保持件部分和第二保持件部分后，使上述第一保持件部分和第二保持件部分合体而构成基板保持件时，搭载于基板保持件的基板的排列间隔比向第一保持件部分以及第二保持件部分转移时的排列间隔窄。因此能够确保转移空地，并且缩短搭载于基板保持件的基板的排列间隔。

Claims (7)

1.一种立式热处理装置，该立式热处理装置利用升降机构将以架状保持有多张基板的基板保持件搬入到立式热处理炉内，对基板进行热处理，该立式热处理装置的特征在于，具备：

基板保持件，该基板保持件包括能够相互分割地合体的第一保持件部分和第二保持件部分；

第一载置部以及第二载置部，它们用于分别载置所述第一保持件部分以及所述第二保持件部分；

合体机构，该合体机构包括：使所述第一载置部以及所述第二载置部沿着直线相互相对地接触分离的机构、和改变所述第一载置部以及所述第二载置部各自绕垂直轴的方向的机构，用于使载置于所述第一载置部的第一保持件部分和载置于所述第二载置部的第二保持件部分相互合体；

结合机构，该结合机构跨越安装于相互合体后的所述第一保持件部分以及所述第二保持件部分，由此对使两方的保持件部分相互结合的结合部件进行保持，并用于使该结合部件相对于所述第一保持件部分以及所述第二保持件部分进行拆装；

基板转移机构，该基板转移机构在所述第一载置部以及所述第二载置部相互分离的状态下，相对于所述第一载置部以及所述第二载置部分别进行基板的转移；以及

保持件转移机构，该保持件转移机构用于使所述第一保持件部分与所述第二保持件部分合体后的所述基板保持件，在所述第一载置部以及所述第二载置部之间转移，

所述第一保持件部分和所述第二保持件部分各自具备：

相互上下对置的顶板和底板；

支柱，该支柱沿着所述顶板和所述底板各自的周缘部而设置有多个，将该顶板与底板相互连结；以及

保持部，该保持部设置在所述多个支柱的各自之中相互对应的位置，用于保持各基板的下表面，

所述第一保持件部分和所述第二保持件部分各自的保持部以如下方式设定高度位置，即：在该第一保持件部分和第二保持件部分相互合体后，使得保持于第一保持件部分的基板和保持于第二保持件部分的基板交替地排列。

2.根据权利要求1所述的立式热处理装置，其特征在于，

所述第一保持件部分和所述第二保持件部分各自的保持部构成为从支柱伸出的保持用的爪部。

3.根据权利要求2所述的立式热处理装置，其特征在于，

所述基板为圆形基板，所述保持部的至少一个，其载置基板的保持面形成为沿着基板的周缘的圆弧状。

4.根据权利要求1至3中的任一项所述的立式热处理装置，其特征在于，

从向第一保持件部分和第二保持件部分交接基板的一侧观察，分别设置在基板的两侧的多个保持部被设置成，使得基板的保持面朝向基板的中心侧且向下方侧倾斜，利用该保持面保持基板的下缘。

5.根据权利要求1至3中的任一项所述的立式热处理装置，其特征在于，

在所述第一保持件部分和所述第二保持件部分的一方以被处理面朝下的方式保持基板，在所述第一保持件部分和所述第二保持件部分的另一方以被处理面朝上的方式保持基板，并以如下方式设定各保持件部分的保持部的高度位置，即：在所述第一保持件部分与所述第二保持件部分合体后的状态下，使得相互对置的基板的被处理面彼此的间隔大于相互对置的基板的背面彼此的间隔。

6.一种立式热处理装置的运转方法，是使立式热处理装置运转的方法，该立式热处理装置利用升降机构将以架状保持有多张基板的基板保持件搬入到立式热处理炉内，对基板进行热处理，该立式热处理装置的运转方法的特征在于，

使用权利要求1所述的基板保持件作为所述基板保持件，

所述立式热处理装置的运转方法包括以下工序：

利用基板转移结构将基板以架状分别保持于第一保持件部分以及第二保持件部分的工序，其中第一保持件部分载置于第一载置部，第二保持件部分载置于第二载置部；

接着，通过将所述第一载置部以及所述第二载置部的方向设定为：使基板搬入所述第一保持件部分的开口区域与基板搬入所述第二保持件部分的开口区域彼此对置，使所述第一载置部以及所述第二载置部沿着直线接近，由此使所述第一保持件部分和所述第二保持件部分相互合体而构成基板保持件的工序；

然后，通过将结合部件跨越安装于所述第一保持件部分以及所述第二保持件部分，由此使两方的保持件部分相互结合的工序；

接着，利用保持件转移机构使所述第一保持件部分与所述第二保持件部分合体后的所述基板保持件，从所述第一载置部以及所述第二载置部转移到所述升降机构的工序；以及

在此之后，利用所述升降机构将基板保持件搬入到立式热处理炉内，对基板进行热处理的工序。

7.根据权利要求6所述的立式热处理装置的运转方法，其特征在于，包括以下工序：

以被处理面朝下的方式将基板保持在所述第一保持件部分和所述第二保持件部分的一方的工序；以及

以被处理面朝上的方式将基板保持在所述第一保持件部分和所述第二保持件部分的另一方的工序，

并以如下方式设定各保持件部分的保持部的高度位置，即：在所述第一保持件部分和所述第二保持件部分合体后的状态下，使得相互对置的基板的被处理面彼此的间隔大于相互对置的基板的背面彼此的间隔。