JP2002176044A - 縦型熱処理装置、および被処理体移載方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 保持具を所定の位置に載置できる保持具支持
機構を具備する熱処理装置を提供する。 【解決手段】 縦型熱処理装置の保持具載置部を、被処
理体を保持するための保持具を載置する保持具載置台５
０と、保持具の底板の形状に対応した複数の突起部６８
ａ、６８ｂと、その距離を変化させる距離可変機構とを
含む保持具位置調整機構と、から構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被処理体を熱処理
する縦型熱処理装置、および被処理体移載方法に関し、
特に被処理体を保持するための保持具の位置合わせが可
能な縦型熱処理装置、および被処理体移載方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】半導体製造プロセスにおいて、半導体ウ
エハ（以下ウエハという）等の被処理体に対して熱処理
を行う装置の一つにバッチ処理を行う縦型熱処理装置が
ある。この装置は、保持具（ボート）に被処理体たる複
数のウエハを積層した状態で保持し、この保持具を縦型
の熱処理炉の中に搬入して熱処理、例えばＣＶＤ（Ｃｈ
ｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）、
酸化処理等を行う。縦型熱処理装置には、保持具を載置
するための保持具載置部（保持具支持機構、ボートステ
ージ）が付随している。この保持具載置部上に載置した
保持具に被処理体が移載、保持される。しかる後に被処
理体を保持した保持具載置部が縦型熱処理装置の熱処理
室内に収容され、被処理体の熱処理が行われる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】被処理体を熱処理する
ときには熱処理室内と被処理体との相対的な位置関係が
重要である。熱処理室内には温度分布、雰囲気ガスの濃
度分布等があることから、これらの分布の中心と被処理
体たるウエハの中心とを対応させるように被処理体を熱
処理室内に配置する必要がある。これらの中心が対応し
ない状態で熱処理を行うと、被処理体上に形成される膜
厚の不均一性を生じることになる。そして、熱処理室と
被処理体との相対的な位置関係を一定にするには、保持
具と被処理体との位置関係を一定に保つことが有効であ
る。ここで、保持具載置部（保持具支持機構、ボートス
テージ）上に保持具（ボート）を載置する際に位置ズレ
を生じる場合があり、この位置の誤差が被処理体を移載
する際の被処理体と保持具との位置関係の誤差をもたら
す可能性がある。上記に鑑み、本発明は被処理体を所定
の位置に載置できる保持具支持機構を具備する熱処理装
置を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】（１）上記目的を達成す
るために、本発明に係る熱処理装置は、熱処理する複数
の被処理体を積層した状態で保持するための保持具を載
置する保持具載置台と、前記保持具の底板の形状に対応
した複数の突起部と、該複数の突起部間の距離を変化さ
せる距離可変機構と、を含む保持具位置調整機構と、を
有する保持具支持機構を具備することを特徴とする。保
持具支持機構が保持具の位置を調整する保持具位置調整
機構を有することから、保持具を保持具載置台へ載置し
た後に保持具の位置合わせが容易に行える。その結果、
保持具への被処理体の移載が精度良く行える。なお、こ
の位置合わせは、保持具の底板の形状に対応した複数の
突起部間の距離を変えることで行える。ここで、前記保
持具支持機構が、前記保持具載置台を該保持具載置台の
保持具載置面に沿った面内で移動可能とするスライド機
構をさらに有しても良い。スライド機構によって保持具
載置台上の保持具を保持具載置台と共に移動することが
容易となり、保持具の位置合わせが容易となる。ここ
で、前記保持具支持機構が、前記保持具載置台を所定の
位置に復帰させる復帰機構であって、かつ該保持具載置
台を該保持具載置台の保持具載置面に沿った面内で異な
る方向に付勢する付勢手段を含む復帰機構をさらに有し
ても良い。保持具の載置前に保持具載置台の位置を復帰
することが可能となり、保持具の位置調整の際に保持具
載置台の移動可能範囲を確保することができる。

【０００５】（２）本発明に係る被処理体載置方法は、
熱処理する複数の被処理体を積層した状態で保持するた
めの保持具を保持具設置台に載置する載置ステップと、
前記載置ステップで前記保持具載置台上に載置された前
記保持具を該保持具載置台と共に該保持具載置台の保持
具載置面に沿った面内で移動させ、該保持具を所定の位
置に位置合わせする位置調整ステップと、前記位置調整
ステップで位置合わせされた前記保持具に前記被処理体
を移載する移載ステップと、前記移載ステップで前記被
処理体が移載された前記保持具を前記保持具載置台から
取り外し、前記保持具載置台を所定の位置に復帰させる
復帰ステップとを具備することを特徴とする。被処理体
を移載する前に保持具の位置の調整が行われることか
ら、保持具へ被処理体を移載する際の位置精度が向上す
る。また、被処理体を移載した保持具の除去後に保持具
載置台の位置が復帰するので、保持具の位置の調整の精
度の確保が容易になる。

【０００６】

【発明の実施の形態】〔第１実施形態〕 （熱処理装置全体の概略）以下、本発明の実施の形態を
図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明に係る縦
型熱処理装置の概略的斜視図である。図１に示すよう
に、縦型熱処理装置の外郭を形成する筐体１０内がキャ
リア搬送領域ＳａとローディングエリアＳｂとに隔壁１
２により仕切られている。キャリア搬送領域Ｓａでは、
被処理体（被処理基板ともいう）である半導体ウエハＷ
（以下、ウエハＷという）を収容したキャリア１４の搬
入搬出、保管等を行う。また、ローディングエリアＳｂ
では、ウエハＷのキャリア１４内から保持具（ボートと
もいう）１６への移替え（移載）、熱処理炉１８への保
持具１６の搬入搬出等を行う。ここで、キャリア搬送領
域Ｓａは、図示しないフィルタを介して清浄な空気が供
給されていて大気雰囲気とされている。また、ローディ
ングエリアＳｂには、清浄な空気が供給される大気雰囲
気または不活性ガス例えば窒素ガスが供給されていて不
活性ガス雰囲気とされている。前記キャリア１４は、い
わゆるクローズ型キャリアであり、複数枚のウエハＷを
収容すると共にＦＩＭＳ（Ｆｒｏｎｔ−ｏｐｅｎｉｎｇ
IｎｔｅｒｆａｃｅＭｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｔａｎｄ
ａｒｄ）ドア１５で密閉されている。詳しくは、キャリ
ア１４は所定口径例えば直径３００ｍｍの半導体ウエハ
を水平状態で上下方向に所定間隔で多段に複数枚例えば
１３枚もしくは２５枚程度収容可能で持ち運び可能なプ
ラスチック製の容器からなり、その前面部に開口形成さ
れたウエハ取出口にこれを気密に塞ぐためのＦＩＭＳド
ア１５を着脱可能に備えている。

【０００７】前記筐体１０の前面部には、オペレータあ
るいは搬送ロボットによりキャリア１４を搬入搬出する
ためのキャリア搬入出口２０が設けられている。キャリ
ア搬入出口２０には、キャリア搬送領域Ｓａにキャリア
１４を搬入あるいは搬出するためのロードポート２２が
設けられ、このロードポート２２上に設けられた搬送機
構２４によりキャリア１４がロードポート２２上を移動
し、キャリア搬送領域Ｓａ内に搬送される。また、キャ
リア搬送領域Ｓａ内には、ロードポート２２の上方およ
び隔壁１２側の上方に、複数個のキャリア１４を保管し
ておくための棚状の保管部２６が設けられている。キャ
リア搬送領域Ｓａ内の前記隔壁１２側には、キャリア１
４を載置してウエハ移載を行うためのキャリア載置部
（ＦＩＭＳポートともいう）２７が設けられている。キ
ャリア搬送領域Ｓａには、前記ロードポート２２、保管
部２６およびキャリア載置部２７の間でキャリア１４の
搬送を行うためのキャリア搬送機構２８が設けられてい
る。このキャリア搬送機構２８は、キャリア搬送領域Ｓ
ａの一側部に設けられた昇降機構２８ａにより昇降移動
される昇降アーム２８ｂと、この昇降アーム２８ｂに設
けられたアーム２８ｃ、アーム２８ｃに設けられキャリ
ア１４の底部を支持して搬送する搬送アーム２８ｄとか
ら構成されている。

【０００８】前記隔壁１２には、キャリア１４のウエハ
取出口と対応した形状に形成された扉３０が開閉可能に
設けられている。扉３０にキャリア１４を当接させた状
態で扉３０を開くことにより、キャリア１４内のウエハ
ＷをローディングエリアＳｂ内に出し入れできる。一
方、ローディングエリアＳｂの奥部上方には、蓋体３２
が昇降機構（ボートエレベータともいう）３４により昇
降可能に設けられている。蓋体３２には多数枚例えば１
００枚もしくは１５０枚程度のウエハＷを上下方向に所
定間隔で多段に保持した例えば石英製の保持具１６を載
置できる。蓋体３２を昇降機構３４により昇降すること
で、ウエハＷを保持した保持具１６を熱処理炉１８の熱
処理室内への搬入搬出を行える。熱処理炉１８の炉口近
傍には、蓋体３２が降下し熱処理後の保持具１６が搬出
された際に、炉口を遮蔽するためのシャッター３６が水
平方向に開閉移動可能に設けられている。

【０００９】ローディングエリアＳｂの一側部には、ウ
エハＷの移替え等のために保持具１６を載置しておくた
めの第１保持具載置部（保持具支持機構あるいはボート
ステージともいう）３８が設けられている。また第１保
持具載置部３８の後方には、被処理体たるウエハＷを保
持した保持具１６を載置するための第２保持具載置部
（待機（スタンバイ）ステージともいう）４０が設けら
れている。ローディングエリアＳｂ内の下方で、キャリ
ア載置部２７と熱処理炉１８との間には、第１保持具載
置部３８、第２保持具載置部４０、蓋体１７との間にお
いて保持具１６の搬送を行う保持具搬送機構４２が設け
られている。保持具搬送機構４２は、水平旋回および昇
降可能な第１アーム４２ａと、この第１アーム４２ａの
先端部に水平旋回可能に軸支され保持具１６を垂直に支
持可能な平面略Ｃ字状の開口を有する支持アーム４２ｂ
とを備えている。保持具搬送機構４２の上方には、キャ
リア載置部２７上のキャリア１４と第１保持具載置部３
８上の保持具１６との間でウエハＷの移替えを行う移載
機構４４が設けられている。移載機構４４は、昇降機構
４４ａ、昇降機構４４ａに連結され水平回動可能な第１
アーム４４ｂ、第１アーム４４ｂに連結され水平回動可
能な第２アーム４４ｃ、第２アーム４４ｃ上に設置され
進退可能な支持アーム４４ｄから構成される。支持アー
ム４４ｄは、複数枚例えば２枚もしくは５枚の薄板フォ
ーク状であり、ウエハＷを載置して移動できる。

【００１０】次に、以上の構成からなる縦型熱処理装置
におけるウエハＷの熱処理の手順について述べる。キャ
リア１４をロードポート２２上に載置すると、搬送機構
２４によりキャリア搬入出口２０を通ってキャリア搬送
領域Ｓａに搬送される。そして、キャリア搬送領域Ｓａ
内のロードポート２２上のキャリア１４はキャリア搬送
機構２８により保管部２６に搬送される。さらに、キャ
リア搬送機構２８により、保管部２６のキャリア１４は
キャリア載置部２７に搬送される。キャリア載置部２７
上のキャリア１４のＦＩＭＳドア１５および隔壁１２の
扉３０が開放されると、移載機構４４がキャリア１４内
から半導体ウエハＷを取出し、第１保持具載置部３８上
で待機する空の保持具１６に順次移載する。ウエハＷを
保持する保持具１６は保持具搬送機構４２により、必要
に応じて第２保持具載置部４０を経由した後、第１保持
具載置部３８上から蓋体３２上へ載置される。ウエハＷ
を保持した蓋体３２上の保持具１６は昇降機構３４によ
り熱処理炉１８の熱処理室内に収容され熱処理が行われ
る。なお、蓋体３２が昇降する際にはシャッター３６が
開閉される。熱処理が終了すると、昇降機構３４により
蓋体１７は降下され、保持具１６が熱処理炉１８の熱処
理室内からローディングエリアＳｂに搬出される。熱処
理炉１８の熱処理室内から搬出された熱処理後のウエハ
Ｗを保持する保持具１６は、蓋体３２上から第１保持具
載置部３８上に搬送される。ウエハＷは、移載機構４４
によって第１保持具載置部３８上の保持具１６からキャ
リア載置部２７上のキャリア１４に移載される。熱処理
済みのウエハＷを収容したキャリア１４は、キャリア搬
送機構２８によりロードポート２２上に載置され、搬送
機構２４によりキャリア搬出入口２０から搬出される。

【００１１】（第１保持具載置部の詳細）次に第１保持
具載置部（ボートステージ）３８を詳細に説明する。図
２は第１保持具載置部３８を上面から見た状態を表す一
部断面部である。また、図３、図４は第１保持具載置部
３８をそれぞれ図１のＡ−Ｂ、Ｃ−Ｄに沿って切断した
状態を表す一部断面図である。さらに、図５、図６はそ
れぞれ第１保持具載置部３８をそれぞれ図１のＥ、Ｆの
方向から見た状態を表す側面図である。ここで、図３、
図４には保持具１６の保持具底板１６０を２点鎖線で表
している。保持具底板１６０は、１箇所が直線上にカッ
トされた円形の外周１６２、および外周１６２と同一中
心の略円形の開口部（内周）１６４を有する平板リング
形状であり、開口部１６４にはその直径の両端近傍に一
対の切り欠き１６６ａ、１６６ｂが形成されている。切
り欠き１６６ａ、１６６ｂはそれぞれ開口部１６４の中
心に対称な略２等辺三角形状であり、その頂点は丸くな
っている。

【００１２】第１保持具載置部３８は、主として保持具
１６を載置する保持具載置台５０、熱処理装置に固定さ
れた基体５６、保持具載置台５０と基体５６の間にある
球状のボール６０を保持したボール保持器６２から構成
される。そして、保持具載置台５０上には保持具１６の
位置調整を行うための一対の略円筒形状の突起部６８
ａ、６８ｂが配置されている。保持具載置台５０は、円
盤形状の保持具載置台本体５０ａ、保持具載置台本体５
０ａと略同一中心で保持具載置台本体５０ａより少し径
が小さい外周を有する幅の狭い平板リング形状の上部レ
ール部５０ｂから構成される。保持具載置台本体５０ａ
には、保持具載置台本体５０ａと略同一中心の円形状の
開口部５２と、突起部６８ａ、６８ｂと対応しかつ保持
具載置台本体５０ａの中心に対して対称に位置する１対
の円形の開口部５４ａ、５４ｂが形成されている。

【００１３】基体５６は、保持具載置台本体５０ａと略
対応した平板リング形状の基体上板５６ａ、基体上板５
６ａ上にあって上部レール部５０ｂとほぼ対応する平板
リング形状の下部レール部５６ｂ、基体上板５６ａの下
部に接続された略円筒状の連結部５６ｃ、連結部５６ｃ
に接続された平板リング形状の基体底板５６ｄから構成
される。基体上板５６ａには、それぞれ保持具載置台５
０の開口部５４ａ、５４ｂと位置及び形状が対応する１
対の略円形状の開口部５８ａ、５８ｂが形成されてい
る。また、基体上板５６ａにはその外周の直径両端に一
対の略四角形状の開口部５７ａ、５７ｂが形成されてい
る。なお、ボール保持器６２および下部レール部５６ｂ
は、この開口部５７ａ、５７ｂにおいても、欠けること
なく形成されている。

【００１４】ボール保持器６２は、上部レール部５０ｂ
および下部レール部５６ｂとほぼ対応する平板リング形
状である。ボール保持器６２の厚みは、ボール６０の直
径よりも小さい。ボール保持器６２にはボール６０の直
径より若干大きな直径の円形開口部が形成され、この開
口部にボール６０が保持されている。ボール保持器６２
に保持されたボール６０は上部レール部５０ｂと下部レ
ール部５６ｂとの間で回転する。このため、ボール６０
によって上部レール部５０ｂと下部レール部５６ｂ間で
の滑り運動時の摩擦が低減される。即ち、本発明におい
てボール６０とこれを保持するボール保持器６２との組
合せは、保持具載置台５０と基体５６との間での保持具
載置台５０の主面（保持具載置台本体５０ａの上面ある
いは下面）に沿った運動を容易にするスライド機構とし
て機能する。なお、この運動には、保持具載置台５０の
主面に垂直な軸を中心とした回転運動を含めることがで
きる。

【００１５】突起部６８ａ、６８ｂのそれぞれは、基体
底板５６ｄ上に設置したエアシリンダー６４ａ、６４ｂ
にそれぞれ連結されたシャフト６６ａ、６６ｂに接続さ
れている。シャフト６６ａ、６６ｂは、Ｌ字の形状であ
り、それぞれ基体５６の開口部５８ａ、５８ｂおよび保
持具載置台５０の開口部５４ａ、５４ｂを通過してい
る。エアシリンダー６４ａ、６４ｂのそれぞれには窒素
ガス等が供給され（ガスの配管は図示せず）、そのガス
圧でシャフト６６ａおよび６６ｂを基体５６の中心に向
かって押し出しあるいは引き戻すことができる。シャフ
ト６６ａ、６６ｂが押し出しあるいは引き戻されること
で、突起部６８ａ、６８ｂのそれぞれは基体５６の中心
に向かいあるいは中心から遠ざかる方向に移動すること
になる。図２，図３において、実線はエアシリンダー６
４ａ、６４ｂそれぞれの内部のガス圧を低下させ、シャ
フト６６ａ、６６ｂの双方を引き戻した状態を表してい
る。また、図３での２点鎖線によってエアシリンダー６
４ａ、６４ｂそれぞれの内部のガス圧を上昇させ、シャ
フト６６ａ、６６ｂの双方を押し出した状態を表してい
る。エアシリンダー６４ａ、６４ｂの作動により、突起
部６８ａ、６８ｂの中心の間隔は最大値Ｌ２と最小値Ｌ
１の間で変化する。なお、このときエアシリンダー６４
ａ、６４ｂのストロークΔＬは、突起部６８ａ、６８ｂ
の間隔の最大値Ｌ２、最小値Ｌ１とＬ２＝Ｌ１＋２ΔＬ
の関係で結ばれる。

【００１６】突起部６８ａ、６８ｂの間隔を増大するこ
とで突起部６８ａ、６８ｂのそれぞれが保持具底板１６
０に設けられた切り欠き１６６ａ、１６６ｂに入り込み
（係合）、切り欠き１６６ａ、１６６ｂの頂点付近で停
止する。このとき保持具１６が基体５６上の所定の位
置、方向（基体５６の中心に位置し、かつ切り欠き１６
６ａ、１６６ｂが突起部６８ａ、６８ｂに対応する方
向）に配置されていれば保持具１６と基体５６の相対的
な位置、方向関係は保持される。一方、保持具１６がこ
の所定の配置からずれているときには、突起部６８ａ、
６８ｂの移動に伴って保持具１６は移動し、基体５６に
対する位置、方向は変化する。即ち、保持具１６は基体
５６上を移動し、所定の位置に調整される。即ち、突起
部６８ａ、６８ｂは、保持具底板１６０に設けられた切
り欠きとの対応関係に基づき、保持具１６の位置を調整
する保持具位置調整機構として機能する。保持具位置調
整のとき、ボール保持器６２に保持されたボール６０が
スライド機構として機能することから、保持具載置台５
０は保持具１６と共に移動できる。この結果、エアシリ
ンダー６４ａ、６４ｂの力が大きくなくとも、保持具１
６の位置を容易に調整することができる。

【００１７】保持具載置台５０の下面には、基体５６の
開口部５７ａ、５７ｂに対応して一対のエアシリンダー
保持具７０ａ、７０ｂがそれぞれネジ７２ａ、７２ｂに
よって取り付けられている。エアシリンダー保持具７０
ａ、７０ｂはそれぞれエアシリンダー７４ａ、７４ｂを
保持している。その結果、エアシリンダー７４ａ、７４
ｂはそれぞれ、基体５６の開口部５７ａ、５７ｂ内に、
下部レール部５６ｂに対応して配置されている。エアシ
リンダー７４ａ、７４ｂのそれぞれから、シャフト７６
ａ、７６ｂが突き出し、またシャフト７６ａ、７６ｂの
先端には略円筒形状の移動片７７ａ、７８ｂが形成され
ている。移動片７７ａ、７８ｂはゴム等の弾性材料で形
成されている。シャフト７６ａ、７６ｂは基体５６の主
面に垂直な方向を向き、移動片７７ａ、７８ｂは下部レ
ール部５６ｂの下面とそれぞれ間隔ｄａ、ｄｂで近接対
向している。エアシリンダー７４ａ、７４ｂのそれぞれ
には窒素ガス等が供給され（ガスの配管は図示せず）、
そのガス圧でシャフト７６ａおよび７６ｂに接続された
移動片７７ａ、７８ｂを下部レール部５６ｂに押し当て
あるいは引き戻すことができる（距離ｄａ、ｄｂが変化
する）。移動片７７ａ、７８ｂを下部レール部５６ｂに
押し当てることで保持具載置台５０を基体５６上で静止
させることができる。これは、移動片７７ａ、７８ｂが
接続されたエアシリンダー７４ａ、７４ｂは保持具載置
台５０に固定され、一方下部レール部５６ｂは基体５６
の一部を構成することに基づく。以上のように、移動片
７７ａ、７８ｂを備えたエアシリンダー７４ａ、７４ｂ
は、保持具載置台５０を基体５６に対して固定する載置
台固定機構として機能する。

【００１８】基体５６の側面には略等間隔に３つの板バ
ネ７８ａ、７８ｂ、７８ｃがネジ８０ａ、８０ｂ、８０
ｃによって取り付けられている。板バネ７８は、略四角
形状の固定部７８２、固定部７８２に形成された２対の
弾性部７８４ａ、７８４ｂ、弾性部７８６ａ、７８６ｂ
から構成される。弾性部７８４ａ、７８４ｂは上部レー
ル部５０ｂの側面に、弾性部７８６ａ、７８６ｂはボー
ル保持器６２の側面に、それぞれの端部近傍が接触し、
基体５６の中心方向に向かう付勢力を与えている。即
ち、弾性部７８４ａ、７８４ｂは、保持具載置台５０に
基体５６の中心方向に向かう付勢力を付与する付勢手段
として機能し、弾性部７８６ａ、７８６ｂは、スライド
機構（ボール６０およびボール保持器６２）に基体５６
の中心方向に向かう付勢力を付与する付勢手段として機
能する。結局、３つの板バネ７８ａ、７８ｂ、７８ｃ
は、それぞれスライド機構および保持具載置台５０の双
方に３方向から基体５６の中心方向に向かう付勢力を与
える付勢手段として機能する。即ち、３つの板バネ７８
ａ、７８ｂ、７８ｃは、保持具載置台５０の位置を所定
の位置（基体５６の中心）に復帰させようとする載置台
位置復帰機構、およびスライド機構を所定の位置（基体
５６の中心）に復帰させるスライド機構復帰機構として
機能する。

【００１９】保持具載置台５０と基体５６との間には、
一対のつるまきバネ８２ａ、８２ｂが介在している。つ
るまきバネ８２ａ、８２ｂは、保持具載置台本体５０ａ
の外周に取り付けられた略Ｌ字型の第１バネ取付冶具８
４および第１バネ取付冶具８４の先端を挟むように基体
上板５６ａに接続された一対の第２バネ取付冶具８６
ａ、８６ｂにその両端が接続されている。つるまきバネ
８２ａ、８２ｂは基体５６の外周に沿って、保持具載置
台５０と基体５６の間を接続していることから、保持具
載置台５０が基体５６に対して回転されたときに、保持
具載置台５０を基体５６に対して逆に回転させようとす
る付勢力を付与する。即ち、つるまきバネ８２ａ、８２
ｂは保持具載置台５０の基体５６に対する相対的な角度
を回転前の角度に復帰させようとする載置台角度復帰機
構として機能する。その結果、載置台位置復帰機構と相
まって、例えば保持具載置台５０の開口部５４ａ、５４
ｂとシャフト６６ａ、６６ｂとの相対的な位置関係、エ
アシリンダー７４ａ、７４ｂと基体５６の開口部５７
ａ、５７ｂとの相対的な位置関係が常に適正な状態に保
たれることになる。

【００２０】（第１保持具載置部の概念的説明）図７
は、以上の図２〜図６に表した第１保持具載置部（ボー
トステージ）３８の構成を簡略にして概念的に表した概
念図である。ここで、図７Ａ、図７Ｂはそれぞれ第１保
持具載置部３８の上面図（図２に対応）および一部断面
図（図３〜図５に対応）である。ここで、図７Ｂの左半
分が主として図３に、図７Ｂの右半分が図４にほぼ対応
している。保持具載置台５０と基体５６の間がスライド
機構たるボール６０により保持具載置台５０の主面に沿
った移動および主面と垂直な軸に対する回転が可能とな
っている。保持具位置調整機構たる一対の突起部６８
ａ、６８ｂが、それぞれ保持具載置台５０上の開口部上
に基体５６の中心に対して対称に設置されている。突起
部６８ａ、６８ｂはそれぞれエアシリンダー６４ａ、６
４ｂにより互いの距離を可変できる。突起部６８ａ、６
８ｂが保持具底板１６０の開口部１６４に設けられた一
対の切り欠き１６６ａ、１６６ｂに入り込むことで保持
具１６の位置が調整される。

【００２１】エアシリンダー７４の移動片７７は保持具
載置台５０を基体５６に固定する載置台固定機構として
機能する。ここで、図４ではエアシリンダー７４が保持
具載置台５０に接続されているのに対して、図７ではエ
アシリンダー７４は基体５６側に固定されている。図４
と図７は前者がが省スペース、後者が理解の容易を重視
したことから相違するものであり。エアシリンダー７４
が保持具載置台５０、基体５６のいずれに固定されてい
ても移動片７７が保持具載置台５０と基体５６間の相対
的な移動を制止することに変わりはない。３つのバネ７
８ａ、７８ｂ、７８ｃはそれぞれが、保持具載置台５０
に基体５６の中心方向に向かう３方向の付勢力を与える
付勢手段として機能する。これら３つの板バネ７８ａ、
７８ｂ、７８ｃ全体として、保持具載置台の位置を復帰
させる載置台位置復帰機構として機能する。また一対の
バネ８２ａ、８２ｂは、保持具載置台の基体５６に対す
る角度関係を復帰させる載置台角度復帰機構として機能
する。

【００２２】（保持具への被処理体の移載手順）次にこ
の第１保持具載置部（ボートステージ）３８上における
保持具１６へのウエハＷの移載手順の詳細を述べる。図
８から図１６はこの手順における第１保持具載置部の状
態を表す模式図であり、図１７は移載の手順を表すフロ
ー図である。 （１）保持具１６が載置されていない保持具載置台５０
（図８）に保持具１６を載置する（ステップＳ１０およ
び図９）。保持具載置台５０上への保持具１６の載置は
既述の保持具搬送機構４２（図１参照）によって行われ
る。このとき載置した保持具１６の中心Ｃ２が基体５６
の中心（保持具の載置位置基準）Ｃ１からずれて、基体
５６の中心Ｃ１と保持具１６の中心Ｃ２とが一致しない
可能性がある。なお、保持具１６の載置前は、保持具位
置調整機構（突起部６８とエアシリンダー６４）および
載置台固定機構（移動片７７およびエアシリンダー７
４）は解除された状態であるとする。

【００２３】（２）保持具位置調整機構（突起部６８と
エアシリンダー６４）により保持具の位置が調整される
（ステップ１１および図１０）。一対の突起部６８がそ
れぞれ互いの距離が大きくなるように移動する。この移
動は一対の突起部６８のそれぞれで時間を違えて行って
も差し支えないが、作業時間を考慮すると一対の突起部
６８が同時に移動するのが好ましい。一対の突起部６８
がそれぞれ保持具底板１６０の開口部１６４に形成され
た一対の切り欠き１６６ａ、１６６ｂの先端に入り込む
ことにより保持具１６の位置が調整される（切り欠き１
６６と突起部６８との係合）。例えば、切り欠き１６６
ａ、１６６ｂの先端を保持具底板１６０の中心に対称と
し、かつ一対の突起部６８を基体５６の中心に対称な位
置にそれぞれ移動することで、保持具１６の中心Ｃ１と
基体５６の中心Ｃ２とを一致することができる。保持具
載置台５０が基体５６をスライドして保持具１６と共に
移動できることから、保持具１６の移動は強い力を要せ
ずかつ速やかに行える。

【００２４】（３）載置台固定機構（移動片７７および
エアシリンダー７４）により、保持具載置台５０を基体
５６に固定する（ステップＳ１２）。この固定は、保持
具載置台５０または基体５６のいずれかに固定されたエ
アシリンダー７４によって、移動片７７を保持具載置台
５０または基体５６のいずれかに押しつけることで行わ
れる。この固定ステップは、次のステップＳ１３のウエ
ハＷの移載の際における保持具載置台５０の移動を確実
に防止するためにステップＳ１３に先んじて行われる。
ここで、突起部６８と切り欠き１６６とによって保持具
１６の移動が防止できるのであれば、後のステップ１４
の保持具位置の調整解除の直前までにこの固定を行えば
よい。保持具載置台５０の固定をステップ１４に先だっ
て行うのは、保持具位置の調整解除の際の保持具載置台
５０の移動を防止するためである。

【００２５】（４）保持具載置台５０に載置された保持
具１６へのウエハＷの移載が行われる（ステップＳ１３
および図１１）。被処理体たるウエハＷは保持具１６の
支柱に設けられた溝にその端部が挿入されるように移
載、保持される。この移載は前述の移載機構４４（図１
参照）によって行われる。この移載に先立ちステップＳ
１１で保持具１６の位置が調整されていることから、被
処理体たるウエハＷを保持具１６に位置精度よく移載す
ることが容易に行える（ウエハＷと保持具１６との相対
的な位置関係の制御）。保持具１６に対するウエハＷの
位置を精密に制御することで、ウエハＷ上における熱処
理の均一性を確保することが容易になる。これに反し、
保持具１６の設置位置の精度が悪いと、ウエハＷ上にお
ける熱処理の均一性の確保が困難であるのみならず、ウ
エハＷを保持具１６の支柱の溝に挿入できないことも考
えられる。 （５）保持具位置調整機構が解除される（ステップＳ１
４）。即ち、エアシリンダー６４の作用により一対の突
起部６８が基体５６の中心に向かって移動し、保持具底
板１６０の切り欠き１６６との係合が解除される。この
とき載置台固定機構（移動片７７およびエアシリンダー
７４）の働きで、保持具載置台５０の移動が制止され
る。 （６）保持具載置台５０から保持具１６が除去される
（ステップＳ１５および図１２）。このときもステップ
Ｓ１４と同様に、載置台固定機構（移動片７７およびエ
アシリンダー７４）の働きで、保持具載置台５０の移動
が制止される。

【００２６】（７）載置台固定機構（移動片７７および
エアシリンダー７４）を解除し、保持具載置台５０を基
体５６に対して相対的な移動を可能とする（ステップＳ
１６）。即ち、エアシリンダー７４の作用により移動片
７７は保持具載置台５０あるいは基体５６と接触しない
状態となり、スライド機構（ボール６０）の作用により
保持具載置台５０の移動が容易に行えるようになる。そ
の後、載置台位置復帰機構（バネ７８ａ、７８ｂ、７８
ｃ）、載置台角度復帰機構（バネ８２ａ、８２ｂ）の作
用により保持具載置台５０の中心は基体５６の中心Ｃ１
と一致し、保持具載置以前（図１）の状態に復帰する
（ステップＳ１７および図１３）。保持具載置前におけ
る保持具載置台５０の位置が常に同一の場所に復帰する
ことから、ステップＳ１１において保持具１６の位置の
調整に伴う保持具載置台５０の移動量を確保できる。こ
れに対して、保持具載置台５０の位置が復帰しないと、
保持具載置台５０への保持具１６の載置位置が前回と同
様の方向にズレたような場合に、保持具載置台５０が充
分に移動できない可能性がある。以上のように本発明に
係る保持具載置部（ボートステージ）は、保持具の位置
を所定の位置に調整する保持具位置調整機構を有すこと
から、保持具への被処理体の移載、保持を精密に行え
る。

【００２７】〔その他の実施形態〕上記実施形態は、拡
張、変更が可能であり、拡張、変更された実施形態も本
発明の技術的範囲に含まれる。 （１）上記実施形態では、第１保持具載置部（ボートス
テージ）は熱処理装置の一部となっているが、第１保持
具載置部を熱処理装置とは別体とすることができる。例
えば、熱処理装置外の保持具載置部で保持具への被処理
体の移載を行い、しかる後に被処理体の移載が完了した
保持具を熱処理装置に搬送して熱処理を行えばよい。 （２）スライド機構は、ボールとこのボールを保持する
保持器の組合せに限られない。例えば、潤滑剤等何らか
の意味で保持具載置台と基体間の摩擦を低減する手段で
あれば差し支えない。また、スライド機構は、保持具載
置台と基体のいずれかに固定されていても良い。 （３）保持具位置調整機構は、突起部と突起部に接続さ
れたエアシリンダの組合せには限られない。突起部を移
動する手段は、エアシリンダに限らず、例えば電動モー
タ等の電気的手段であっても差し支えない。突起部と対
応する切り欠きの配置箇所は保持具底板に設けた開口部
には限られず、例えば保持具底板の外周部に設けてもよ
い。このときには突起間の距離が小さくなることによっ
て、切り欠きと突起が係合することになる。突起部と保
持具載置台の切り欠きは、互いに係合可能な形状であれ
ば、それぞれ円筒形、略三角形には限られない。例え
ば、突起部の代わりに凹み部を設け、保持具には切り欠
きに代えて突起部を設けても互いを係合させて、保持具
の位置を調整することができる。また、突起部の個数は
２つには限られない。切り欠きおよびそれに対応する突
起部が３つ以上あってもよい。例えば、３つの突起部を
円周上に配置し、これらの突起部がその円周の中心に向
かいあるいは遠ざかる運動をすることで、突起部と切り
欠きとを係合させることができる。さらに、上記実施形
態では１対の突起部の双方が移動していたが、突起部の
一方を固定し他方の突起部のみを移動することでも保持
具位置の調整は行える。

【００２８】（４）載置台位置復帰機構、あるいは載置
台角度復帰機構の構成要素は、板バネあるいはつるまき
バネには限られない。例えば、付勢手段として電動ある
いはエアーを用いても差し支えない。また、載置台位置
復帰機構を構成する付勢手段の個数は３つには限られな
い。例えば、４つ以上の付勢手段が、保持具載置台に対
して同一中心に向かう方向に付勢力を与えてもよい。同
様に載置台角度復帰機構は、２つの付勢手段に限られ
ず、例えば３つ以上の付勢手段によって構成されても差
し支えない。要するに載置台位置復帰機構、あるいは載
置台角度復帰機構は、保持具載置台載置台が所定の位
置、角度から外れるとその所定の位置や角度に復帰させ
る方法に力が作用するものであれば良く、例えば、磁気
的な力に基づくものであっても適用できる。

【００２９】（５）載置台固定機構は、上記実施形態の
エアシリンダーと移動片の組合せに限られない。移動片
を移動する手段は、エアシリンダーに限らず、例えば電
動モータ等の電気的手段であっても差し支えない。エア
シリンダは、既述のように、保持具載置台、基体のいず
れに固定されていても良いし、あるいは全く異なる他の
熱処理装置の構成要素に結合されていても差し支えな
い。移動片の形状、材料も適宜に変更することができ
る。

【００３０】

【発明の効果】本発明に係る保持具載置部上で保持具へ
移載された被処理体は、保持具に保持された状態で、熱
処理装置による熱処理の対象となる。このとき被処理体
が保持具に精度良く保持されていることから、保持具上
へ被処理体が精度良く移載され被処理体へのより均一な
熱処理が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る熱処理装置の全体構成を示す斜
視図である。

【図２】 図１に示す第１保持具載置部（ボートステー
ジ）を上面から見た状態を表す一部断面部である。

【図３】 第１保持具載置部を図１のＡ−Ｂに沿って切
断した状態を表す一部断面図である。

【図４】 第１保持具載置部を図１のＣ−Ｄに沿って切
断した状態を表す一部断面図である。

【図５】 第１保持具載置部を図１のＥの方向から見た
状態を表す側面図である。

【図６】 第１保持具載置部を図１のＦの方向から見た
状態を表す側面図である。

【図７】 第１保持具載置部の構成を概念的に表した概
念図である。

【図８】 保持具載置前の第１保持具載置部を表す模式
図である。

【図９】 保持具を載置した状態の第１保持具載置部を
表す模式図である。

【図１０】 保持具の位置が調整された状態の第１保持
具載置部を表す模式図である。

【図１１】 固定され、かつウエハが移載された保持具
を載置した状態の第１保持具載置部を表す模式図であ
る。

【図１２】 保持具が除去された状態の第１保持具載置
部を表す模式図である。

【図１３】 保持具載置台の位置が復帰した状態の第１
保持具載置部を表す模式図である。

【図１４】 第１保持具載置部上での保持具への被処理
体の移載手順を表すフロー図である。

【符号の説明】 １０ 筐体 １２ 隔壁 １４ キャリア １５ ＦＩＭＳドア １６ 保持具 １６０ 保持具底板 １６２ 外周 １６４ 開口部 １７ 蓋体 １８ 熱処理炉 ２０ キャリア搬出入口 ２２ ロードポート ２４ 搬送機構 ２６ 保管部 ２７ キャリア載置部 ２８ キャリア搬送機構 ２８ａ 昇降機構 ２８ｂ 昇降アーム ２８ｃ アーム ２８ｄ 搬送アーム ３０ 扉 ３２ 蓋体 ３４ 昇降機構 ３６ シャッター ３８ 第１保持具載置部 ４０ 第２保持具載置部 ４２ 保持具搬送機構 ４２ａ アーム ４２ｂ 支持アーム ４４ 移載機構 ４４ａ 昇降機構 ４４ｂ アーム ４４ｃ アーム ４４ｄ 支持アーム ５０ 保持具載置台 ５０ａ 保持具載置台本体 ５０ｂ 上部レール部 ５２、５４ａ、５４ｂ 開口部 ５６ 基体 ５６ａ 基体上板 ５６ｂ 下部レール部 ５６ｃ 連結部 ５６ｄ 基体底板 ５７ａ、５７ｂ、５８ａ、５８ｂ 開口部 ６０ ボール ６２ ボール保持器 ６４ａ、６４ｂ エアシリンダー ６６ａ、６６ｂ シャフト ６８ａ、６８ｂ 突起部 ７０ａ、７０ｂ エアシリンダー保持具 ７２ａ、７２ｂ ネジ ７４ａ、７４ｂ エアシリンダー ７６ａ シャフト ７７ａ、７７ｂ 移動片 ７８ａ、７８ｂ、７８ｃ 板バネ ７８２ 固定部 ７８４ａ、７８２ｂ、７８６ａ、７８６ｂ 弾性部 ８０ａ ネジ ８２ａ、８２ｂ 弦巻バネ ８４、８６ａ、８６ｂ バネ取付冶具 ６４ａ、６４ｂ エアシリンダー ６８ａ、６８ｂ 突起部 ７８ａ、７８ｂ 移動片

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｌ 21/68 Ｈ０１Ｌ 21/68 Ａ Ｆターム(参考） 4K029 AA24 JA06 KA02 4K030 CA04 CA12 GA02 GA13 5F031 CA02 DA08 DA17 EA14 FA01 FA03 FA07 GA02 GA30 GA42 GA43 GA47 GA49 HA67 KA11 KA12 KA20 LA01 LA15 MA28 NA02 NA04 5F045 AA03 AA06 BB03 DP19 DQ05 EM08

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱処理する複数の被処理体を積層した状
   態で保持するための保持具を載置する保持具載置台と、 前記保持具の底板の形状に対応した複数の突起部と、該
   複数の突起部間の距離を変化させる距離可変機構と、を
   含む保持具位置調整機構と、 を有する保持具支持機構を具備することを特徴とする縦
   型熱処理装置。
2. 【請求項２】 前記保持具支持機構が、前記保持具載置
   台を該保持具載置台の保持具載置面に沿った面内で移動
   可能とするスライド機構をさらに有することを特徴とす
   る請求項１記載の縦型熱処理装置。
3. 【請求項３】 前記保持具支持機構が、前記保持具載置
   台を所定の位置に復帰させる復帰機構であって、かつ該
   保持具載置台を該保持具載置台の保持具載置面に沿った
   面内で異なる方向に付勢する付勢手段を含む復帰機構を
   さらに有する、ことを特徴とする請求項１記載の縦型熱
   処理装置。
4. 【請求項４】 熱処理する複数の被処理体を積層した状
   態で保持するための保持具を保持具設置台に載置する載
   置ステップと、 前記載置ステップで前記保持具載置台上に載置された前
   記保持具を該保持具載置台と共に該保持具載置台の保持
   具載置面に沿った面内で移動させ、該保持具を所定の位
   置に位置合わせする位置調整ステップと、 前記位置調整ステップで位置合わせされた前記保持具に
   前記被処理体を移載する移載ステップと、 前記移載ステップで前記被処理体が移載された前記保持
   具を前記保持具載置台から取り外し、前記保持具載置台
   を所定の位置に復帰させる復帰ステップとを具備するこ
   とを特徴とする被処理体移載方法。