JP2011181817A

JP2011181817A - Substrate processing apparatus

Info

Publication number: JP2011181817A
Application number: JP2010046519A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Miyake; 正浩三宅
Original assignee: Hitachi Kokusai Electric Inc
Current assignee: Hitachi Kokusai Electric Inc
Priority date: 2010-03-03
Filing date: 2010-03-03
Publication date: 2011-09-15

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a substrate processing apparatus that eliminate the limit of a movable range of a moving shelf like a rotary shelf and move a predetermined pod to a payoff position of the moving shelf by a shorter distance for a shorter time. <P>SOLUTION: The substrate processing apparatus is equipped with: a load port in which a substrate storage container containing a plurality of substrates is carried in and out; a container storage shelf which movably stores a plurality of substrate storage containers; a transferring shelf on which a substrate storage container is mounted when substrates are transferred; a container conveying device which conveys a substrate storage container among the load port, container storage shelf, and the transferring shelf; a substrate transferring device which transfers substrates in the substrate storage container mounted on the transferring shelf; and a control device which controls driving of at least the container conveying device and substrate transferring device. The container storage shelf has a flag which is displaced in such a manner that the substrate storage container is mounted, and a substrate storage container detection sensor, which detects the flag, is fixedly provided around the container storage shelf. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、半導体ウエハ等の基板を処理する基板処理装置、及び該基板処理装置を用いて基板を処理する工程を有する半導体装置の製造方法に関するものである。 The present invention relates to a substrate processing apparatus for processing a substrate such as a semiconductor wafer, and a method for manufacturing a semiconductor device including a step of processing a substrate using the substrate processing apparatus.

図１に、基板処理装置としての、半導体装置の製造装置（半導体製造装置）の斜視図を示す。図１に示す基板処理装置は、複数のウエハ（基板）を収容する基板収容器であるフープ（以下、ポッドという）１１０を一時的に保管するエリアである回転可能な回転棚１０５と、ポッド１１０を搬送するポッド搬送装置１１８と、ウエハを積層するように搭載するボート２１７と、回転棚１０５に搭載されたポッド１１０とボート２１７との間でウエハの移載を行うウエハ移載機１２５と、ボート２１７を熱処理炉２０２内に搬入、及び搬出するボートエレベータ１１５と、加熱手段（ヒータ）２０６を備えた熱処理炉２０２等を備えている。この回転棚１０５は、回転することで、指定されたポッド１１０の載置位置を、ポッド搬送装置１１８との受渡し位置まで移動させることが出来る。 FIG. 1 is a perspective view of a semiconductor device manufacturing apparatus (semiconductor manufacturing apparatus) as a substrate processing apparatus. The substrate processing apparatus shown in FIG. 1 includes a rotatable rotating shelf 105 that is an area for temporarily storing a hoop (hereinafter referred to as a pod) 110 that is a substrate container for storing a plurality of wafers (substrates), and a pod 110. A pod transfer device 118 that transfers wafers, a boat 217 that is mounted so as to stack wafers, a wafer transfer device 125 that transfers wafers between the pod 110 and the boat 217 mounted on the rotating shelf 105, A boat elevator 115 for carrying the boat 217 into and out of the heat treatment furnace 202, a heat treatment furnace 202 provided with a heating means (heater) 206, and the like are provided. The rotating shelf 105 can be rotated to move the designated placement position of the pod 110 to the delivery position with the pod transfer device 118.

従来の回転棚１０５においては、各棚のポッド載置位置にポッド１１０の有無を検出するセンサが内蔵されており、ポッド１１０を棚に載置すると、センサがポッド１１０の存在を検出する。センサの信号ケーブルは、回転棚１０５の支柱１１６（図２参照）の中を通って、コントローラに接続されている。したがって、センサの信号ケーブルがよじれて破断することを防止するため、回転棚１０５の回転範囲は制限される。例えば、回転棚１０５が、上から見て左回転のリミット位置で停止している場合、更に例えば９０度左回りに回転させることはできない。この場合は、遠回りになるが、右回りに２７０度回転させる必要がある。これは、回転棚１０５を左周りに９０度回転させた場合と比較して、３倍の距離を移動することになり、基板処理装置のスループットを低下させる要因となる。 In the conventional rotating shelf 105, a sensor for detecting the presence or absence of the pod 110 is built in the pod placement position of each shelf. When the pod 110 is placed on the shelf, the sensor detects the presence of the pod 110. The sensor signal cable passes through the column 116 (see FIG. 2) of the rotating shelf 105 and is connected to the controller. Therefore, the rotation range of the rotating shelf 105 is limited in order to prevent the signal cable of the sensor from being twisted and broken. For example, when the rotating shelf 105 is stopped at the limit position of counterclockwise rotation when viewed from above, it cannot be further rotated counterclockwise by 90 degrees, for example. In this case, although it is a detour, it is necessary to rotate it 270 degrees clockwise. This moves the distance three times as compared with the case where the rotating shelf 105 is rotated 90 degrees counterclockwise, which causes a decrease in the throughput of the substrate processing apparatus.

上述したように、従来の基板処理装置の回転棚においては、可動範囲の制限があるという課題があった。
本発明の目的は、回転棚のような移動式の棚の可動範囲の制限をなくし、所定のポッドをより短い距離及び時間で、移動式の棚におけるポッドの払い出し位置、あるいは受け入れ位置まで移動させることが可能な基板処理装置および半導体装置の製造方法を提供することにある。 As described above, the conventional shelf of the substrate processing apparatus has a problem that the movable range is limited.
An object of the present invention is to eliminate the limitation of the movable range of a movable shelf such as a rotating shelf, and to move a predetermined pod to a payout position or a receiving position of the pod on the movable shelf at a shorter distance and time. Another object is to provide a substrate processing apparatus and a method for manufacturing a semiconductor device.

前記課題を解決するための、本発明の代表的な構成は、次のとおりである。
複数の基板が収容される基板収容器が搬入出されるロードポートと、
前記基板収容器を複数収納する移動可能な容器収納棚と、
基板を移載する際に基板収容器が載置される移載棚と、
前記ロードポートと、前記容器収納棚と、前記移載棚との間で前記基板収容器を搬送する容器搬送装置と、
前記移載棚に載置された基板収容器内の基板の移載を行う基板移載装置と、
少なくとも前記容器搬送装置、前記基板移載装置の駆動を制御する制御装置とを備え、
前記容器収納棚には、基板収容器が載置されることにより変位するフラグを備え、
前記容器収納棚の周囲には、前記フラグを検出するための基板収容器検出センサが固定して設けられることを特徴とする基板処理装置。 A typical configuration of the present invention for solving the above-described problems is as follows.
A load port for loading and unloading a substrate container in which a plurality of substrates are accommodated;
A movable container storage shelf for storing a plurality of the substrate containers;
A transfer shelf on which the substrate container is placed when the substrate is transferred;
A container transfer device for transferring the substrate container between the load port, the container storage shelf, and the transfer shelf;
A substrate transfer device for transferring a substrate in the substrate container placed on the transfer shelf;
A control device for controlling the drive of at least the container transfer device and the substrate transfer device;
The container storage shelf includes a flag that is displaced by placing a substrate container,
A substrate processing apparatus, wherein a substrate container detection sensor for detecting the flag is fixedly provided around the container storage shelf.

上記の基板処理装置によれば、移動可能な容器収納棚の移動制限を抑え、基板処理装置のスループットを向上することができる。 According to the above substrate processing apparatus, it is possible to suppress the movement limitation of the movable container storage shelf and improve the throughput of the substrate processing apparatus.

本発明の各実施形態に係る基板処理装置の斜視図である。It is a perspective view of the substrate processing apparatus concerning each embodiment of the present invention. 本発明の各実施形態に係る基板処理装置の垂直断面図である。1 is a vertical sectional view of a substrate processing apparatus according to each embodiment of the present invention. 本発明の各実施形態に係る基板処理装置の熱処理炉の垂直断面図である。It is a vertical sectional view of a heat treatment furnace of a substrate processing apparatus according to each embodiment of the present invention. 本発明の各実施形態に係る回転棚の概略を示す図である。It is a figure which shows the outline of the rotation shelf which concerns on each embodiment of this invention. 本発明の第１の実施形態に係る検出部の垂直断面図である。It is a vertical sectional view of a detection part concerning a 1st embodiment of the present invention. 本発明の第２の実施形態に係る検出部の垂直断面図である。It is a vertical sectional view of a detection part concerning a 2nd embodiment of the present invention. 本発明の第３の実施形態に係る検出部の垂直断面図である。It is a vertical sectional view of a detection part concerning a 3rd embodiment of the present invention.

（第１の実施形態）
以下、図面を参照して、本発明の第１の実施形態における基板処理装置を説明する。第１の実施形態において、基板処理装置は、一例として、半導体装置（ＩＣ：Integrated Circuit）の製造方法における処理工程を実施する半導体製造装置として構成されている。なお、以下の説明では、基板処理装置として基板に酸化、拡散処理やＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）処理などを行うバッチ式縦型半導体製造装置（以下、単に処理装置という）を適用した場合について述べる。図１は、本発明が適用される処理装置の平面透視図であり、斜視図として示されている。また、図２は図１に示す処理装置の側面透視図である。 (First embodiment)
Hereinafter, a substrate processing apparatus according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the first embodiment, as an example, the substrate processing apparatus is configured as a semiconductor manufacturing apparatus that performs processing steps in a method of manufacturing a semiconductor device (IC: Integrated Circuit). In the following description, a case where a batch type vertical semiconductor manufacturing apparatus (hereinafter simply referred to as a processing apparatus) that performs oxidation, diffusion processing, CVD (Chemical Vapor Deposition) processing, or the like is applied to the substrate as the substrate processing apparatus will be described. FIG. 1 is a perspective plan view of a processing apparatus to which the present invention is applied, and is shown as a perspective view. FIG. 2 is a side perspective view of the processing apparatus shown in FIG.

図２に示されているように、シリコン等からなるウエハ（基板）２００を収納したウエハキャリアとしてポッド（基板収容器）１１０が使用されている第１の実施形態の処理装置１００は、筐体１１１を備えている。筐体１１１の正面壁１１１ａの正面前方部には、メンテナンス可能なように設けられた開口部としての正面メンテナンス口１０３が開設され、この正面メンテナンス口１０３を開閉する正面メンテナンス扉１０４、１０４がそれぞれ建て付けられている。
筐体１１１の正面壁１１１ａには、ポッド搬入搬出口（基板収容器搬入搬出口）１１２が、筐体１１１の内外を連通するように開設されており、ポッド搬入搬出口１１２は、フロントシャッタ（基板収容器搬入搬出口開閉機構）１１３によって開閉されるようになっている。ポッド搬入搬出口１１２の正面前方側には、ロードポート（基板収容器受渡し台）１１４が設置されており、ロードポート１１４は、ポッド１１０を載置されて位置合わせするように構成されている。ポッド１１０は、ロードポート１１４上に工程内搬送装置（図示せず）によって搬入され、かつまた、ロードポート１１４上から搬出されるようになっている。 As shown in FIG. 2, the processing apparatus 100 according to the first embodiment in which a pod (substrate container) 110 is used as a wafer carrier that stores a wafer (substrate) 200 made of silicon or the like includes a casing. 111 is provided. A front maintenance port 103 as an opening provided for maintenance is opened at the front front portion of the front wall 111a of the housing 111, and front maintenance doors 104 and 104 for opening and closing the front maintenance port 103 are respectively provided. It is built.
A pod loading / unloading port (substrate container loading / unloading port) 112 is opened on the front wall 111a of the casing 111 so as to communicate between the inside and the outside of the casing 111. The pod loading / unloading port 112 has a front shutter ( The substrate container loading / unloading opening / closing mechanism 113) is opened and closed. A load port (substrate container delivery table) 114 is installed on the front front side of the pod loading / unloading port 112, and the load port 114 is configured to place and align the pod 110. The pod 110 is carried onto the load port 114 by an in-process carrying device (not shown), and is also carried out from the load port 114.

筐体１１１内の前後方向の略中央部における上部には、回転棚（基板収容器載置棚）１０５が設置されており、回転棚１０５は、複数個のポッド１１０を保管するように構成されている。図４に、回転棚１０５の概略図を示す。すなわち、回転棚１０５は、垂直に立設されて水平面内で間欠回転される支柱１１６と、支柱１１６に上下３段の各位置において放射状に支持された複数枚（この例では３枚）の棚板（基板収容器載置台）１１７と、棚板１１７にポッドが載置されたことを示す機構(以下、センサフラグ)５を備えており、複数枚の棚板１１７は、ポッド１１０を複数個（図１の例では５個）それぞれ載置した状態で保持するように構成されている。センサフラグ５は、棚板１１７上の各ポッド１１０の載置位置に１対１で対応するように設けられており、図１の例では、１つの棚板１１７に５つ設けられている。センサフラグ５は、ポッド１１０が棚板１１７上に載置されると、変位するようになっている。
また、回転棚１０５の周囲、近傍には、筐体１１１に固定されたセンサ７が、棚板１１７の段数に応じて設置されており、センサフラグ５の変位を検出する。センサ７は、ポッド搬送装置１１８が回転棚１０５との間で、ポッド１１０を受渡しする位置におけるセンサフラグ５の動作を検出可能な位置に設置するのが好ましい。この場合、センサ７は、各棚板１１７に対し、少なくとも１つあればよい。もちろん、センサ７は、全てのセンサフラグ５に１対１で対応させて設けることもできる。 A rotating shelf (substrate container mounting shelf) 105 is installed in an upper portion of the housing 111 at a substantially central portion in the front-rear direction, and the rotating shelf 105 is configured to store a plurality of pods 110. ing. FIG. 4 shows a schematic diagram of the rotating shelf 105. That is, the rotating shelf 105 is a vertically extending column 116 that is intermittently rotated in a horizontal plane, and a plurality of (three in this example) shelves that are radially supported by the column 116 at each of the three upper and lower positions. A plate (substrate container mounting table) 117 and a mechanism (hereinafter referred to as a sensor flag) 5 indicating that the pod is placed on the shelf plate 117 are provided. The plurality of shelf plates 117 include a plurality of pods 110. (5 in the example of FIG. 1) Each is configured to be held in a mounted state. The sensor flag 5 is provided so as to correspond to the placement position of each pod 110 on the shelf plate 117 on a one-to-one basis, and five sensor flags 5 are provided on one shelf plate 117 in the example of FIG. The sensor flag 5 is displaced when the pod 110 is placed on the shelf plate 117.
In addition, around the rotating shelf 105, sensors 7 fixed to the casing 111 are installed according to the number of shelves 117 and detect the displacement of the sensor flag 5. The sensor 7 is preferably installed at a position where the operation of the sensor flag 5 can be detected at a position where the pod conveyance device 118 delivers the pod 110 with the rotating shelf 105. In this case, at least one sensor 7 may be provided for each shelf plate 117. Of course, the sensor 7 can be provided in a one-to-one correspondence with all the sensor flags 5.

図２に示すように、筐体１１１内におけるロードポート１１４と回転棚１０５との間には、ポッド搬送装置（基板収容器搬送装置）１１８が設置されている。ポッド搬送装置１１８は、ポッド１１０を保持したまま昇降可能なポッドエレベータ（基板収容器昇降機構）１１８ａと、水平搬送機構としてのポッド搬送機構（基板収容器搬送機構）１１８ｂとで構成されており、ポッド搬送装置１１８は、ポッドエレベータ１１８ａとポッド搬送機構１１８ｂとの連続動作により、ロードポート１１４、回転棚１０５、ポッドオープナ（基板収容器蓋体開閉機構）１２１との間で、ポッド１１０を搬送するように構成されている。 As shown in FIG. 2, a pod transfer device (substrate container transfer device) 118 is installed between the load port 114 and the rotating shelf 105 in the housing 111. The pod transfer device 118 includes a pod elevator (substrate container lifting mechanism) 118a that can be lifted and lowered while holding the pod 110, and a pod transfer mechanism (substrate container transfer mechanism) 118b as a horizontal transfer mechanism. The pod transfer device 118 transfers the pod 110 between the load port 114, the rotary shelf 105, and the pod opener (substrate container lid opening / closing mechanism) 121 by continuous operation of the pod elevator 118a and the pod transfer mechanism 118b. It is configured as follows.

図２に示すように、筐体１１１内の前後方向の略中央部における下部には、サブ筐体１１９が後端にわたって構築されている。サブ筐体１１９の正面壁１１９ａには、ウエハ２００をサブ筐体１１９内に対して搬入搬出するためのウエハ搬入搬出口（基板搬入搬出口）１２０が１対、垂直方向に上下２段に並べられて開設されており、上下段のウエハ搬入搬出口１２０、１２０には１対のポッドオープナ１２１、１２１がそれぞれ設置されている。
ポッドオープナ１２１は、ポッド１１０を載置する載置台１２２、１２２と、ポッド１１０のキャップ（蓋体）を着脱するキャップ着脱機構（蓋体着脱機構）１２３、１２３とを備えている。ポッドオープナ１２１は、載置台１２２に載置されたポッド１１０のキャップをキャップ着脱機構１２３によって着脱することにより、ポッド１１０のウエハ出し入れ口を開閉するように構成されている。載置台１２２は、基板を移載する際に基板収容器が載置される移載棚である。 As shown in FIG. 2, a sub-housing 119 is constructed over the rear end at a lower portion of the housing 111 at a substantially central portion in the front-rear direction. A pair of wafer loading / unloading ports (substrate loading / unloading ports) 120 for loading / unloading the wafers 200 into / from the sub-casing 119 are arranged on the front wall 119a of the sub-casing 119 in two vertical stages. A pair of pod openers 121 and 121 are respectively installed at the upper and lower wafer loading / unloading ports 120 and 120.
The pod opener 121 includes mounting bases 122 and 122 on which the pod 110 is placed, and cap attaching / detaching mechanisms (lid attaching / detaching mechanisms) 123 and 123 that attach and detach caps (lids) of the pod 110. The pod opener 121 is configured to open and close the wafer loading / unloading port of the pod 110 by attaching / detaching the cap of the pod 110 placed on the placing table 122 by the cap attaching / detaching mechanism 123. The mounting table 122 is a transfer shelf on which a substrate container is mounted when a substrate is transferred.

図２に示すように、サブ筐体１１９は、ポッド搬送装置１１８や回転棚１０５の設置空間の雰囲気と隔絶された移載室１２４を構成している。移載室１２４の前側領域には、ウエハ移載機構（基板移載機構）１２５が設置されている。ウエハ移載機構１２５は、ウエハ２００を水平方向に回転ないし直動可能なウエハ移載装置（基板移載装置）１２５ａ、およびウエハ移載装置１２５ａを昇降させるためのウエハ移載装置エレベータ（基板移載装置昇降機構）１２５ｂとで構成されている。これら、ウエハ移載装置エレベータ１２５ｂおよびウエハ移載装置１２５ａの連続動作により、ウエハ移載装置１２５ａのツイーザ（基板保持体）１２５ｃをウエハ２００の載置部として、ボート（基板保持具）２１７に対して、ウエハ２００を装填（チャージング）および脱装（ディスチャージング）するように構成されている。 As shown in FIG. 2, the sub-housing 119 constitutes a transfer chamber 124 that is isolated from the atmosphere of the installation space of the pod transfer device 118 and the rotating shelf 105. A wafer transfer mechanism (substrate transfer mechanism) 125 is installed in the front region of the transfer chamber 124. The wafer transfer mechanism 125 includes a wafer transfer device (substrate transfer device) 125a capable of rotating or linearly moving the wafer 200 in the horizontal direction, and a wafer transfer device elevator (substrate transfer device) for raising and lowering the wafer transfer device 125a. Mounting device lifting mechanism) 125b. By the continuous operation of the wafer transfer device elevator 125b and the wafer transfer device 125a, the tweezer (substrate holder) 125c of the wafer transfer device 125a is used as a placement portion for the wafer 200 with respect to the boat (substrate holder) 217. The wafer 200 is loaded (charged) and unloaded (discharged).

図１に示されているように、移載室１２４のウエハ移載装置エレベータ１２５ｂ側と反対側である左側端部には、清浄化した雰囲気もしくは不活性ガスであるクリーンエア１３３を供給するよう、供給フアンおよび防塵フィルタで構成されたクリーンユニット１３４が設置されており、ウエハ移載装置１２５ａとクリーンユニット１３４との間には、ウエハの円周方向の位置を整合させる基板整合装置としてのノッチ合わせ装置１３５（不図示）が設置されている。
クリーンユニット１３４から吹き出されたクリーンエア１３３は、ノッチ合わせ装置１３５およびウエハ移載装置１２５ａに流通された後に、図示しないダクトにより吸い込まれて、筐体１１１の外部に排気がなされるか、もしくはクリーンユニット１３４の吸い込み側である一次側（供給側）にまで循環され、再びクリーンユニット１３４によって、移載室１２４内に吹き出されるように構成されている。 As shown in FIG. 1, a clean atmosphere or clean air 133, which is an inert gas, is supplied to the left end of the transfer chamber 124 opposite to the wafer transfer device elevator 125b side. , A clean unit 134 composed of a supply fan and a dustproof filter is installed, and a notch as a substrate alignment device for aligning the circumferential position of the wafer between the wafer transfer device 125a and the clean unit 134. A matching device 135 (not shown) is installed.
The clean air 133 blown out from the clean unit 134 is circulated through the notch aligning device 135 and the wafer transfer device 125a and then sucked in by a duct (not shown) to be exhausted to the outside of the casing 111 or clean. The unit 134 is circulated to the primary side (supply side) which is the suction side, and is again blown into the transfer chamber 124 by the clean unit 134.

移載室１２４の後側領域には、大気圧未満の圧力（以下、負圧という。）を維持可能な機密性能を有する筐体（以下、耐圧筐体という。）１４０（不図示）が設置されており、この耐圧筐体１４０により、ボート２１７を収容可能な容積を有するロードロック方式の待機室であるロードロック室１４１（不図示）が形成されている。
耐圧筐体１４０の正面壁１４０ａ（不図示）には、ウエハ搬入搬出開口（基板搬入搬出開口）１４２（不図示）が開設されており、ウエハ搬入搬出開口１４２は、ゲートバルブ（基板搬入搬出口開閉機構）１４３（不図示）によって開閉されるようになっている。耐圧筐体１４０の１対の側壁には、ロードロック室１４１へ窒素ガスを給気するためのガス供給管１４４（不図示）と、ロードロック室１４１を負圧に排気するための排気管１４５（不図示）とが、それぞれ接続されている。
図２に示すように、ロードロック室１４１の上方には、処理炉２０２が設けられている。処理炉２０２の下端部は、炉口ゲートバルブ（炉口開閉機構）１４７により開閉されるように構成されている。耐圧筐体１４０の正面壁１４０ａの上端部には、炉口ゲートバルブ１４７を処理炉２０２の下端部の開放時に収容する炉口ゲートバルブカバー１４９（不図示）が取り付けられている。 In the rear area of the transfer chamber 124, a casing (hereinafter referred to as a pressure-resistant casing) 140 (not shown) having a confidential performance capable of maintaining a pressure lower than atmospheric pressure (hereinafter referred to as negative pressure) is installed. Thus, a load lock chamber 141 (not shown), which is a load lock type standby chamber having a volume capable of accommodating the boat 217, is formed by the pressure-resistant housing 140.
A wafer loading / unloading opening (substrate loading / unloading opening) 142 (not illustrated) is provided in the front wall 140a (not illustrated) of the pressure-resistant housing 140, and the wafer loading / unloading opening 142 is configured by a gate valve (substrate loading / unloading outlet). It is opened and closed by an opening / closing mechanism 143 (not shown). A gas supply pipe 144 (not shown) for supplying nitrogen gas to the load lock chamber 141 and an exhaust pipe 145 for exhausting the load lock chamber 141 to a negative pressure are provided on a pair of side walls of the pressure-resistant housing 140. (Not shown) are connected to each other.
As shown in FIG. 2, a processing furnace 202 is provided above the load lock chamber 141. The lower end portion of the processing furnace 202 is configured to be opened and closed by a furnace port gate valve (furnace port opening / closing mechanism) 147. A furnace port gate valve cover 149 (not shown) that houses the furnace port gate valve 147 when the lower end portion of the processing furnace 202 is opened is attached to the upper end portion of the front wall 140a of the pressure-resistant housing 140.

図１に示されているように、耐圧筐体１４０内には、ボート２１７を昇降させるためのボートエレベータ（基板保持具昇降機構）１１５が設置されている。ボートエレベータ１１５に連結された連結具としてのアーム１２８には、蓋体としてのシールキャップ２１９が水平に据え付けられており、シールキャップ２１９は、ボート２１７を垂直に支持し、処理炉２０２の下端部を閉塞可能なように構成されている。
ボート２１７は、複数本の保持部材を備えており、複数枚（例えば、５０枚〜１２５枚程度）のウエハ２００を、その中心を揃えて垂直方向に整列させた状態で、それぞれ水平に保持するように構成されている。 As shown in FIG. 1, a boat elevator (substrate holder lifting mechanism) 115 for raising and lowering the boat 217 is installed in the pressure-resistant housing 140. A seal cap 219 serving as a lid is horizontally installed on an arm 128 serving as a connector connected to the boat elevator 115, and the seal cap 219 supports the boat 217 vertically and a lower end portion of the processing furnace 202. Is configured to be occluded.
The boat 217 includes a plurality of holding members, and horizontally holds a plurality of (for example, about 50 to 125) wafers 200 with their centers aligned and vertically aligned. It is configured as follows.

次に、本発明の処理装置の動作について説明する。
図１、図２に示されているように、ポッド１１０がロードポート１１４に供給されると、ポッド搬入搬出口１１２がフロントシャッタ１１３によって開放され、ロード、ポッド搬入搬出口１１２から搬入される。
搬入されたポッド１１０は、回転棚１０５の指定された棚板１１７へ、ポッド搬送装置１１８によって、自動的に搬送されて受け渡される。回転棚１０５では、受取ったポッド１１０がセンサフラグ５を押し動かし、変位させる。センサフラグ５の変位を、回転棚１０５の周囲に固定して設けられたセンサ７が検出する。このセンサ７の検出により、処理装置１００は、回転棚１０５にポッド１１０が正しく受け渡されたと判断する。ポッド搬送装置１１８が回転棚１０５からポッドを回収する際も、概上述の逆の手順でポッド１１０が正しく受け渡されたと判断する。 Next, the operation of the processing apparatus of the present invention will be described.
As shown in FIGS. 1 and 2, when the pod 110 is supplied to the load port 114, the pod loading / unloading port 112 is opened by the front shutter 113 and loaded from the loading / pod loading / unloading port 112.
The loaded pod 110 is automatically conveyed and delivered to the designated shelf plate 117 of the rotary shelf 105 by the pod conveying device 118. In the rotating shelf 105, the received pod 110 pushes the sensor flag 5 to displace it. The displacement of the sensor flag 5 is detected by a sensor 7 that is fixed around the rotating shelf 105. Based on the detection of the sensor 7, the processing apparatus 100 determines that the pod 110 has been correctly delivered to the rotating shelf 105. When the pod transfer device 118 collects the pod from the rotating shelf 105, it is determined that the pod 110 has been correctly delivered in the reverse procedure.

ポッド１１０は回転棚１０５で一時的に保管された後、棚板１１７から一方のポッドオープナ１２１に搬送されて載置台１２２に移載されるか、もしくは、ロードポート１１４から直接、ポッドオープナ１２１に搬送されて、載置台１２２に移載される。この際、ポッドオープナ１２１のウエハ搬入搬出口１２０は、キャップ着脱機構１２３によって閉じられており、移載室１２４にはクリーンエア１３３が流通され、充満されている。例えば、移載室１２４には、クリーンエア１３３として窒素ガスが充満することにより、酸素濃度が２０ｐｐｍ以下になるよう、筐体１１１の内部（大気雰囲気）の酸素濃度よりも遥かに低く設定されている。 After the pod 110 is temporarily stored on the rotating shelf 105, the pod 110 is transferred from the shelf 117 to one pod opener 121 and transferred to the mounting table 122, or directly from the load port 114 to the pod opener 121. It is transported and transferred to the mounting table 122. At this time, the wafer loading / unloading port 120 of the pod opener 121 is closed by the cap attaching / detaching mechanism 123, and clean air 133 is circulated and filled in the transfer chamber 124. For example, the transfer chamber 124 is set to be much lower than the oxygen concentration inside the casing 111 (atmosphere) so that the oxygen concentration becomes 20 ppm or less when the clean air 133 is filled with nitrogen gas. Yes.

図２に示すように、載置台１２２に載置されたポッド１１０は、その開口側端面が、サブ筐体１１９の正面壁１１９ａにおけるウエハ搬入搬出口１２０の開口縁辺部に押し付けられるとともに、そのキャップが、キャップ着脱機構１２３によって取り外され、ポッド１１０のウエハ出し入れ口が開放される。また、予め内部が大気圧状態とされていたロードロック室１４１のウエハ搬入搬出開口１４２が、ゲートバルブ１４３の動作により開放されると、ウエハ２００は、ポッド１１０からウエハ移載装置１２５ａのツイーザ１２５ｃによって、ウエハ出し入れ口を通じてピックアップされ、ノッチ合わせ装置１３５にてウエハを整合した後、ウエハ搬入搬出開口１４２を通じてロードロック室１４１に搬入され、ボート２１７へ移載されて装填（ウエハチャージング）される。ボート２１７にウエハ２００を受け渡したウエハ移載装置１２５ａは、ポッド１１０に戻り、次のウエハ１１０をボート２１７に装填する。 As shown in FIG. 2, the pod 110 mounted on the mounting table 122 has its opening-side end surface pressed against the opening edge of the wafer loading / unloading port 120 in the front wall 119 a of the sub-casing 119 and its cap. Is removed by the cap attaching / detaching mechanism 123, and the wafer loading / unloading opening of the pod 110 is opened. Further, when the wafer loading / unloading opening 142 of the load lock chamber 141 whose interior is previously set to the atmospheric pressure state is opened by the operation of the gate valve 143, the wafer 200 is moved from the pod 110 to the tweezer 125c of the wafer transfer device 125a. The wafer is picked up through the wafer loading / unloading port, aligned with the notch aligner 135, and then loaded into the load lock chamber 141 through the wafer loading / unloading opening 142, transferred to the boat 217, and loaded (wafer charging). . The wafer transfer device 125 a that has transferred the wafer 200 to the boat 217 returns to the pod 110 and loads the next wafer 110 into the boat 217.

この一方（上段または下段）のポッドオープナ１２１におけるウエハ移載装置１２５によるウエハ２００のボート２１７への装填作業中に、他方（下段または上段）のポッドオープナ１２１には、回転棚１０５ないしロードポート１１４から別のポッド１１０がポッド搬送装置１１８によって搬送され、ポッドオープナ１２１によるポッド１１０の開放作業が同時進行される。 During the loading operation of the wafer 200 to the boat 217 by the wafer transfer device 125 in the one (upper or lower) pod opener 121, the other (lower or upper) pod opener 121 has the rotating shelf 105 or the load port 114. The other pod 110 is transported by the pod transport device 118, and the opening operation of the pod 110 by the pod opener 121 proceeds simultaneously.

予め指定された枚数のウエハ２００がボート２１７に装填されると、ウエハ搬入搬出開口１４２がゲートバルブ１４３によって閉じられ、ロードロック室１４１は排気管１４５から真空引きされることにより、減圧される。
ロードロック室１４１が処理炉２０２内の圧力と同圧に減圧されると、処理炉２０２の下端部が炉口ゲートバルブ１４７によって開放される。このとき、炉口ゲートバルブ１４７は炉口ゲートバルブカバー１４９の内部に搬入されて収容される。
続いて、シールキャップ２１９がボートエレベータ１１５によって上昇されて、シールキャップ２１９に支持されたボート２１７が、処理炉２０２内へ搬入（ローディング）されて行く。 When a predetermined number of wafers 200 are loaded into the boat 217, the wafer loading / unloading opening 142 is closed by the gate valve 143, and the load lock chamber 141 is evacuated by being evacuated from the exhaust pipe 145.
When the load lock chamber 141 is reduced to the same pressure as that in the processing furnace 202, the lower end portion of the processing furnace 202 is opened by the furnace port gate valve 147. At this time, the furnace port gate valve 147 is carried into and stored in the furnace port gate valve cover 149.
Subsequently, the seal cap 219 is raised by the boat elevator 115, and the boat 217 supported by the seal cap 219 is loaded into the processing furnace 202.

ローディング後は、処理炉２０２にてウエハ２００に任意の処理が実施される。処理後は、ボートエレベータ１１５によりボート２１７が引き出され、更に、ロードロック室１４０内部を大気圧に復圧させた後にゲートバルブ１４３が開かれる。その後は、ノッチ合わせ装置１３５でのウエハの整合工程を除き、概上述の逆の手順で、ウエハ２００およびポッド１１０は筐体１１１の外部へ払出される。 After loading, arbitrary processing is performed on the wafer 200 in the processing furnace 202. After the processing, the boat 217 is pulled out by the boat elevator 115, and the gate valve 143 is opened after the inside of the load lock chamber 140 is restored to atmospheric pressure. After that, the wafer 200 and the pod 110 are discharged to the outside of the casing 111 by the reverse procedure described above except for the wafer alignment process in the notch alignment device 135.

以下に、本発明の各実施形態に係る処理炉２０２を、図３を用いて説明する。図３は、本発明の各実施形態で好適に用いられる基板処理装置の処理炉２０２の概略構成図であり、縦断面図として示されている。
http://sgpat2.head.hitachi.co.jp/pat_www/fpic?AA04304128/000003.gif図３に示されているように、処理炉２０２は、加熱機構としてのヒータ２０６を有する。ヒータ２０６は円筒形状であり、保持板としてのヒータベース２５１に支持されることにより垂直に据え付けられている。 Below, the processing furnace 202 which concerns on each embodiment of this invention is demonstrated using FIG. FIG. 3 is a schematic configuration diagram of the processing furnace 202 of the substrate processing apparatus suitably used in each embodiment of the present invention, and is shown as a longitudinal sectional view.
http://sgpat2.head.hitachi.co.jp/pat_www/fpic?AA04304128/000003.gif As shown in FIG. 3, the processing furnace 202 has a heater 206 as a heating mechanism. The heater 206 has a cylindrical shape and is vertically installed by being supported by a heater base 251 as a holding plate.

ヒータ２０６の内側には、ヒータ２０６と同心円状に反応管としてのプロセスチューブ２０３が配設されている。プロセスチューブ２０３は、内部反応管としてのインナーチューブ２０４と、その外側に設けられた外部反応管としてのアウターチューブ２０５とから構成されている。インナーチューブ２０４は、例えば石英（ＳｉＯ_２）または炭化シリコン（ＳｉＣ）等の耐熱性材料からなり、上端および下端が開口した円筒形状に形成されている。インナーチューブ２０４の筒中空部には、処理室２０１が形成されており、基板としてのウエハ２００を、後述するボート２１７によって、水平姿勢で垂直方向に多段に整列した状態で収容可能に構成されている。アウターチューブ２０５は、例えば石英または炭化シリコン等の耐熱性材料からなり、内径がインナーチューブ２０４の外径よりも大きく、上端が閉塞し下端が開口した円筒形状に形成されており、インナーチューブ２０４と同心円状に設けられている。 A process tube 203 as a reaction tube is disposed inside the heater 206 concentrically with the heater 206. The process tube 203 includes an inner tube 204 as an internal reaction tube and an outer tube 205 as an external reaction tube provided on the outside thereof. The inner tube 204 is made of a heat-resistant material such as quartz (SiO ₂ ) or silicon carbide (SiC), and is formed in a cylindrical shape having upper and lower ends opened. A processing chamber 201 is formed in the cylindrical hollow portion of the inner tube 204, and is configured so that wafers 200 as substrates can be accommodated by a boat 217, which will be described later, in a horizontal posture and aligned in multiple stages in the vertical direction. Yes. The outer tube 205 is made of, for example, a heat-resistant material such as quartz or silicon carbide, has an inner diameter larger than the outer diameter of the inner tube 204, is formed in a cylindrical shape with the upper end closed and the lower end opened. It is provided concentrically.

アウターチューブ２０５の下方には、アウターチューブ２０５と同心円状に、マニホールド２０９が配設されている。マニホールド２０９は、例えばステンレス等からなり、上端および下端が開口した円筒形状に形成されている。マニホールド２０９は、インナーチューブ２０４とアウターチューブ２０５に係合しており、これらを支持するように設けられている。なお、マニホールド２０９とアウターチューブ２０５との間には、シール部材としてのＯリング２２０ａが設けられている。マニホールド２０９がヒータベース２５１に支持されることにより、プロセスチューブ２０３は垂直に据え付けられた状態となっている。プロセスチューブ２０３とマニホールド２０９により、反応容器が形成される。 A manifold 209 is disposed below the outer tube 205 so as to be concentric with the outer tube 205. The manifold 209 is made of, for example, stainless steel and is formed in a cylindrical shape with an upper end and a lower end opened. The manifold 209 is engaged with the inner tube 204 and the outer tube 205, and is provided so as to support them. An O-ring 220a as a seal member is provided between the manifold 209 and the outer tube 205. By supporting the manifold 209 on the heater base 251, the process tube 203 is installed vertically. A reaction vessel is formed by the process tube 203 and the manifold 209.

後述するシールキャップ２１９には、ガス導入部としてのノズル２３０が、処理室２０１内に連通するように接続されており、ノズル２３０には、ガス供給管２３２が接続されている。ガス供給管２３２のノズル２３０との接続側と反対側である上流側には、ガス流量制御器としてのＭＦＣ（マスフローコントローラ）２４１を介して、図示しない処理ガス供給源や不活性ガス供給源が接続されている。ＭＦＣ２４１には、ガス流量制御部２３５が電気的に接続されており、供給するガスの流量が所望の量となるよう所望のタイミングにて制御するように構成されている。 A nozzle 230 as a gas introduction unit is connected to a seal cap 219 described later so as to communicate with the inside of the processing chamber 201, and a gas supply pipe 232 is connected to the nozzle 230. A processing gas supply source and an inert gas supply source (not shown) are connected to an upstream side of the gas supply pipe 232 opposite to the connection side with the nozzle 230 via an MFC (mass flow controller) 241 as a gas flow rate controller. It is connected. A gas flow rate control unit 235 is electrically connected to the MFC 241 and is configured to control at a desired timing so that the flow rate of the supplied gas becomes a desired amount.

マニホールド２０９には、処理室２０１内の雰囲気を排気する排気管２３１が設けられている。排気管２３１は、インナーチューブ２０４とアウターチューブ２０５との隙間によって形成される筒状空間２５０の下端部に配置されており、筒状空間２５０に連通している。排気管２３１のマニホールド２０９との接続側と反対側である下流側には、圧力検出器としての圧力センサ２４５および圧力調整装置２４２を介して、真空ポンプ等の真空排気装置２４６が接続されており、処理室２０１内の圧力が所定の圧力（真空度）となるよう、真空排気し得るように構成されている。圧力調整装置２４２および圧力センサ２４５には、圧力制御部２３６が電気的に接続されており、圧力制御部２３６は、圧力センサ２４５により検出された圧力に基づいて、圧力調整装置２４２により、処理室２０１内の圧力が所望の圧力となるよう所望のタイミングにて制御するように構成されている。 The manifold 209 is provided with an exhaust pipe 231 that exhausts the atmosphere in the processing chamber 201. The exhaust pipe 231 is disposed at the lower end portion of the cylindrical space 250 formed by the gap between the inner tube 204 and the outer tube 205 and communicates with the cylindrical space 250. A vacuum exhaust device 246 such as a vacuum pump is connected to the downstream side of the exhaust pipe 231 opposite to the connection side with the manifold 209 via a pressure sensor 245 and a pressure adjustment device 242 as a pressure detector. Further, the processing chamber 201 is configured to be evacuated so that the pressure in the processing chamber 201 becomes a predetermined pressure (degree of vacuum). A pressure control unit 236 is electrically connected to the pressure adjustment device 242 and the pressure sensor 245, and the pressure control unit 236 uses the pressure adjustment device 242 to process the processing chamber based on the pressure detected by the pressure sensor 245. It is configured to control at a desired timing so that the pressure in 201 becomes a desired pressure.

マニホールド２０９の下方には、マニホールド２０９の下端開口を気密に閉塞可能な、炉口蓋体としてのシールキャップ２１９が設けられている。シールキャップ２１９は、マニホールド２０９の下端に、垂直方向下側から当接されるようになっている。シールキャップ２１９は、例えばステンレス等の金属からなり、円盤状に形成されている。シールキャップ２１９の上面には、マニホールド２０９の下端と当接するシール部材としてのＯリング２２０ｂが設けられる。シールキャップ２１９の処理室２０１と反対側には、ボートを回転させる回転機構２５４が設置されている。回転機構２５４の回転軸２５５は、シールキャップ２１９を貫通して、後述するボート２１７に接続されており、ボート２１７を回転させることでウエハ２００を回転させるように構成されている。シールキャップ２１９は、プロセスチューブ２０３の外部に垂直に設備された昇降機構としてのボートエレベータ１１５によって、垂直方向に昇降されるように構成されており、これによりボート２１７を、処理室２０１に対し搬入搬出することが可能となっている。回転機構２５４及びボートエレベータ１１５には、駆動制御部２３７が電気的に接続されており、所望の動作をするよう所望のタイミングにて制御するように構成されている。 Below the manifold 209, a seal cap 219 is provided as a furnace port lid that can airtightly close the lower end opening of the manifold 209. The seal cap 219 is brought into contact with the lower end of the manifold 209 from the lower side in the vertical direction. The seal cap 219 is made of a metal such as stainless steel and has a disk shape. On the upper surface of the seal cap 219, an O-ring 220b is provided as a seal member that comes into contact with the lower end of the manifold 209. A rotation mechanism 254 for rotating the boat is installed on the side of the seal cap 219 opposite to the processing chamber 201. A rotation shaft 255 of the rotation mechanism 254 passes through the seal cap 219 and is connected to a boat 217 described later, and is configured to rotate the wafer 200 by rotating the boat 217. The seal cap 219 is configured to be lifted and lowered in the vertical direction by a boat elevator 115 as a lifting mechanism vertically installed outside the process tube 203, thereby bringing the boat 217 into the processing chamber 201. It is possible to carry it out. A drive control unit 237 is electrically connected to the rotation mechanism 254 and the boat elevator 115, and is configured to control at a desired timing so as to perform a desired operation.

基板保持具としてのボート２１７は、例えば石英や炭化珪素等の耐熱性材料からなり、複数枚のウエハ２００を、水平姿勢でかつ互いに中心を揃えた状態で整列させて多段に保持するように構成されている。なお、ボート２１７の下部には、例えば石英や炭化珪素等の耐熱性材料からなる円板形状をした断熱部材としての断熱板２１６が、水平姿勢で多段に複数枚配置されており、ヒータ２０６からの熱がマニホールド２０９側に伝わりにくくなるよう構成されている。 The boat 217 as a substrate holder is made of a heat-resistant material such as quartz or silicon carbide, and is configured to hold a plurality of wafers 200 in a horizontal posture and aligned in a state where the centers are aligned with each other in multiple stages. Has been. In addition, a plurality of heat insulating plates 216 serving as a disk-shaped heat insulating member made of a heat-resistant material such as quartz or silicon carbide are arranged in a multi-stage in a horizontal posture at the lower portion of the boat 217, from the heater 206. This heat is configured to be difficult to be transmitted to the manifold 209 side.

プロセスチューブ２０３内には、温度検出器としての温度センサ２６３が設置されている。ヒータ２０６と温度センサ２６３には、電気的に温度制御部２３８が接続されており、温度センサ２６３により検出された温度情報に基づき、ヒータ２０６への通電具合を調整することにより、処理室２０１内の温度が所望の温度分布となるよう所望のタイミングにて制御するように構成されている。 A temperature sensor 263 is installed in the process tube 203 as a temperature detector. A temperature controller 238 is electrically connected to the heater 206 and the temperature sensor 263, and the inside of the processing chamber 201 is adjusted by adjusting the degree of energization to the heater 206 based on the temperature information detected by the temperature sensor 263. The temperature is controlled at a desired timing so as to have a desired temperature distribution.

ガス流量制御部２３５、圧力制御部２３６、駆動制御部２３７、温度制御部２３８は、図示しない操作部、入出力部とともに、基板処理装置全体を制御する主制御部２３９に電気的に接続されている。これら、ガス流量制御部２３５、圧力制御部２３６、駆動制御部２３７、温度制御部２３８、主制御部２３９は、コントローラ２４０として構成されている。 The gas flow rate control unit 235, the pressure control unit 236, the drive control unit 237, and the temperature control unit 238 are electrically connected to a main control unit 239 that controls the entire substrate processing apparatus together with an operation unit and an input / output unit (not shown). Yes. These gas flow rate control unit 235, pressure control unit 236, drive control unit 237, temperature control unit 238, and main control unit 239 are configured as a controller 240.

次に、上記構成に係る処理炉２０２を用いて、半導体デバイスの製造工程の一工程として、ＣＶＤ法によりウエハ２００上に薄膜を形成する方法について説明する。尚、以下の説明において、基板処理装置を構成する各部の動作はコントローラ２４０により制御される。 Next, a method of forming a thin film on the wafer 200 by the CVD method as one step of the semiconductor device manufacturing process using the processing furnace 202 having the above configuration will be described. In the following description, the operation of each part constituting the substrate processing apparatus is controlled by the controller 240.

複数枚のウエハ２００がボート２１７に装填（ウエハチャージ）されると、図３に示されているように、複数枚のウエハ２００を保持したボート２１７は、ボートエレベータ１１５によって持ち上げられて、処理室２０１に搬入（ボートローディング）される。この状態で、シールキャップ２１９は、Ｏリング２２０ｂを介して、マニホールド２０９の下端をシールした状態となる。 When a plurality of wafers 200 are loaded into the boat 217 (wafer charge), the boat 217 holding the plurality of wafers 200 is lifted by the boat elevator 115 as shown in FIG. It is carried into 201 (boat loading). In this state, the seal cap 219 seals the lower end of the manifold 209 via the O-ring 220b.

処理室２０１内が所望の圧力（真空度）となるように、真空排気装置２４６によって真空排気される。この際、処理室２０１内の圧力は、圧力センサ２４５で測定され、この測定された圧力に基づき圧力調節器２４２が、フィードバック制御される。また、処理室２０１内が所望の温度となるように、ヒータ２０６によって加熱される。この際、処理室２０１内が所望の温度分布となるように、温度センサ２６３が検出した温度情報に基づき、ヒータ２０６への通電具合がフィードバック制御される。続いて、回転機構２５４により、ボート２１７が回転されることで、ウエハ２００が回転される。 The processing chamber 201 is evacuated by the evacuation device 246 so that a desired pressure (degree of vacuum) is obtained. At this time, the pressure in the processing chamber 201 is measured by the pressure sensor 245, and the pressure regulator 242 is feedback-controlled based on the measured pressure. In addition, the heater 206 is heated so that the inside of the processing chamber 201 has a desired temperature. At this time, the power supply to the heater 206 is feedback-controlled based on the temperature information detected by the temperature sensor 263 so that the inside of the processing chamber 201 has a desired temperature distribution. Subsequently, the wafer 200 is rotated by rotating the boat 217 by the rotation mechanism 254.

次いで、処理ガス供給源から供給され、ＭＦＣ２４１にて所望の流量となるように制御されたガスは、ガス供給管２３２を流通してノズル２３０から、処理室２０１内に導入される。導入されたガスは、処理室２０１内を上昇し、インナーチューブ２０４の上端開口から筒状空間２５０に流出して、排気管２３１から排気される。ガスは、処理室２０１内を通過する際にウエハ２００の表面と接触し、この際に熱ＣＶＤ反応によってウエハ２００の表面上に、薄膜が堆積（デポジション）される。 Next, the gas supplied from the processing gas supply source and controlled to have a desired flow rate by the MFC 241 is introduced into the processing chamber 201 from the nozzle 230 through the gas supply pipe 232. The introduced gas rises in the processing chamber 201, flows out from the upper end opening of the inner tube 204 into the cylindrical space 250, and is exhausted from the exhaust pipe 231. The gas comes into contact with the surface of the wafer 200 when passing through the processing chamber 201, and at this time, a thin film is deposited on the surface of the wafer 200 by a thermal CVD reaction.

予め設定された処理時間が経過すると、不活性ガス供給源から不活性ガスが供給され、処理室２０１内が不活性ガスに置換されるとともに、処理室２０１内の圧力が常圧に復帰される。 When a preset processing time has passed, an inert gas is supplied from an inert gas supply source, the inside of the processing chamber 201 is replaced with an inert gas, and the pressure in the processing chamber 201 is returned to normal pressure. .

その後、ボートエレベータ１１５によりシールキャップ２１９が下降されて、マニホールド２０９の下端が開口されるとともに、処理済ウエハ２００がボート２１７に保持された状態で、マニホールド２０９の下端から、プロセスチューブ２０３の外部に搬出（ボートアンローディング）される。その後、処理済ウエハ２００は、ボート２１７より取出される（ウエハディスチャージ）。 Thereafter, the seal cap 219 is lowered by the boat elevator 115, the lower end of the manifold 209 is opened, and the processed wafer 200 is held by the boat 217 to the outside of the process tube 203 from the lower end of the manifold 209. Unload (boat unloading). Thereafter, the processed wafer 200 is taken out from the boat 217 (wafer discharge).

なお、一例を示すと、本実施の形態の処理炉にてウエハを処理する際の処理条件としては、例えば、酸化膜の成膜においては、処理温度（１５０〜１０５０）℃、処理圧力（０〜１０１３００）Ｐａ、ガス種（Ｈ_２Ｏ）、ガス供給流量（２０）ｓｃｃｍが例示され、それぞれの処理条件を、それぞれの範囲内のある値で一定に維持することでウエハに処理がなされる。 As an example, as processing conditions for processing a wafer in the processing furnace of the present embodiment, for example, in forming an oxide film, a processing temperature (150 to 1050) ° C., a processing pressure (0 -101300) Pa, gas type (H ₂ O), gas supply flow rate (20) sccm are exemplified, and the wafer is processed by maintaining each processing condition constant at a certain value within each range. .

次に、第１の実施形態における、回転棚１０５の検出部１について、図４、図５を用いて説明する。図４は、本発明の各実施形態に係る回転棚の概略を示す図である。図５は、本発明の第１の実施形態に係る検出部の垂直断面図である。図４に示すように、３段の各棚板１１７が、駆動ユニット４により、支柱１１６を中心にして回転可能なようになっている。各棚板１１７には、センサフラグ５が、ポッド１１０の載置位置に対応して設けられている。例えば、各棚板１１７に５つのポッド１１０が載置可能な場合は、センサフラグ５は、各棚板１１７に５つ設けられる。
また、センサフラグ５に対向するように、センサ７が筐体１１１に固定して取り付けられている。センサ７は、ポッド搬送装置１１８が回転棚１０５との間で、ポッド１１０を受渡しする位置におけるセンサフラグ５の動作を検出可能な位置に設置する。したがって、センサ７は、各棚板１１７に対し、少なくとも１つあればよい。もちろん、センサ７は、全てのセンサフラグ５に１対１で対応させて設けることもできる。センサ７の設置方法は、筐体１１１に直接固定するか、ステー（部材）を介して筐体１１１に固定する。各センサ７には、信号ケーブル２が接続されている。検出部１は、筐体１１１と棚板１１７、センサフラグ５、スプリング６、センサ７で構成されている。
３は、回転棚１０５の回転位置（角度）が基準位置にあることを検出する基準位置センサである。基準位置センサ３は固定されており、例えば、基準位置センサ３を発光部と受光部とを有する光センサで構成し、棚板１１７の裏側の所定位置に反射体を設けることで、回転棚１０５の回転位置が基準位置にあることを検出できる。 Next, the detection unit 1 of the rotating shelf 105 in the first embodiment will be described with reference to FIGS. 4 and 5. FIG. 4 is a diagram showing an outline of a rotating shelf according to each embodiment of the present invention. FIG. 5 is a vertical sectional view of the detection unit according to the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 4, the three shelf plates 117 can be rotated around the support column 116 by the drive unit 4. Each shelf plate 117 is provided with a sensor flag 5 corresponding to the mounting position of the pod 110. For example, when five pods 110 can be placed on each shelf plate 117, five sensor flags 5 are provided on each shelf plate 117.
In addition, the sensor 7 is fixedly attached to the housing 111 so as to face the sensor flag 5. The sensor 7 is installed at a position where the operation of the sensor flag 5 can be detected at a position where the pod transport device 118 delivers the pod 110 to and from the rotating shelf 105. Therefore, at least one sensor 7 may be provided for each shelf plate 117. Of course, the sensor 7 can be provided in a one-to-one correspondence with all the sensor flags 5. The sensor 7 is installed directly on the casing 111 or fixed to the casing 111 via a stay (member). A signal cable 2 is connected to each sensor 7. The detection unit 1 includes a housing 111, a shelf plate 117, a sensor flag 5, a spring 6, and a sensor 7.
Reference numeral 3 denotes a reference position sensor that detects that the rotation position (angle) of the rotating shelf 105 is at the reference position. The reference position sensor 3 is fixed. For example, the reference position sensor 3 is configured by an optical sensor having a light emitting unit and a light receiving unit, and a reflector is provided at a predetermined position on the back side of the shelf plate 117, whereby the rotating shelf 105 It can be detected that the rotational position of is at the reference position.

第１の実施形態においては、図５に示すように、センサフラグ５５は、棚板１１７にスプリング５６と共に取り付けられており、棚板１１７に対し水平方向に動作、変位する。スプリング５６は、センサフラグ５５と棚板１１７の間に常に力（例えば、プリロード）を加えており、センサフラグ５５に外力が働かない場合、常に決められた位置で保持する働きをする。つまり、スプリング５６は、図５（ａ）に示すように、センサフラグ５５に対し、常に支柱１１６方向の力を加えている。棚板１１７にポッド１１０が載せられると図５（ｂ）に示すように、ポッド１１０の重さでセンサフラグ５が水平方向に押し動かされ、センサ５７がこの動きを検出する。
センサ５７は、筐体１１１に直接もしくはステー等を介して固定されている。固定する位置は、センサフラグ５のフラグの動作を検出可能な位置に設定する。回転棚１０５の駆動ユニット４には、アブソリュート式エンコーダ及び基準点を検出するフラグを内蔵し、回転棚の絶対位置をリアルタイムで検出可能にする。 In the first embodiment, as shown in FIG. 5, the sensor flag 55 is attached to the shelf plate 117 together with the spring 56, and operates and displaces in the horizontal direction with respect to the shelf plate 117. The spring 56 always applies a force (for example, preload) between the sensor flag 55 and the shelf plate 117, and when the external force does not act on the sensor flag 55, the spring 56 always functions to hold it at a predetermined position. That is, as shown in FIG. 5A, the spring 56 always applies a force in the direction of the column 116 to the sensor flag 55. When the pod 110 is placed on the shelf plate 117, as shown in FIG. 5B, the sensor flag 5 is pushed in the horizontal direction by the weight of the pod 110, and the sensor 57 detects this movement.
The sensor 57 is fixed to the housing 111 directly or via a stay or the like. The position to be fixed is set to a position where the flag operation of the sensor flag 5 can be detected. The drive unit 4 of the rotating shelf 105 incorporates an absolute encoder and a flag for detecting a reference point so that the absolute position of the rotating shelf can be detected in real time.

図５に示すように、第１の実施形態ではセンサフラグ５５が水平方向に動作する構造を有している。センサフラグ５５には、支軸５５ｂが設けられており、棚板１１７には支軸孔５１ａ、５１ｂが設けられている。センサフラグ５５にポッド１１０が接触した際や、接触していたポッド１１０が移動した場合は、支軸孔５１ａと５１ｂを結ぶ直線に沿って、センサフラグ５５が水平にスライドする。センサフラグ５５には鍔部５５ａが設けられており、鍔部５５ａと支軸孔５１ｂの間にスプリング５６を挿入することで、センサフラグ５５にポッド１１０が接触していない状態では、図５（ａ）に示すように、常に同じ位置で待機可能にする。
センサ５７の向きは、図５（ａ）に示すように、例えば光センサの場合は、発光部５７ａと受光部５７ｂを結ぶ光軸が、回転棚１０５の回転軸と平行になるようにし、回転棚１０５が回転動作しても、棚板１１７やセンサフラグ５５とセンサ５７が干渉しないようにする。センサ５７の設置個数は、棚板１１７の数に比例し、各棚板１１７に少なくとも１個設置する。
この様な形状を採用することにより、センサフラグ５５が棚板１１７の上面及び下面より垂直方向に大きく突出することがないので、搬送中のポッド１１０がセンサフラグ５５と接触するというトラブルを防止し易い。また、センサフラグ５５が棚板１１７の上面及び下面より、垂直方向に変位しないので、棚板１１７間のクリアランスを最小限に抑えることが可能になり、回転棚１０５自体の高さを抑えることも可能である。 As shown in FIG. 5, in the first embodiment, the sensor flag 55 has a structure that operates in the horizontal direction. The sensor flag 55 is provided with a support shaft 55b, and the shelf plate 117 is provided with support shaft holes 51a and 51b. When the pod 110 comes into contact with the sensor flag 55 or when the pod 110 that has been in contact with the sensor flag 55 moves, the sensor flag 55 slides horizontally along a straight line connecting the support shaft holes 51a and 51b. The sensor flag 55 is provided with a flange portion 55a. When the spring 56 is inserted between the flange portion 55a and the support shaft hole 51b, the sensor flag 55 is not in contact with the pod 110 in FIG. As shown in a), it is always possible to wait at the same position.
As shown in FIG. 5A, for example, in the case of an optical sensor, the sensor 57 is rotated so that the optical axis connecting the light emitting unit 57a and the light receiving unit 57b is parallel to the rotation axis of the rotating shelf 105. Even if the shelf 105 rotates, the shelf plate 117, the sensor flag 55, and the sensor 57 are prevented from interfering with each other. The number of sensors 57 installed is proportional to the number of shelf plates 117, and at least one sensor 57 is installed on each shelf plate 117.
By adopting such a shape, the sensor flag 55 does not protrude significantly in the vertical direction from the upper surface and the lower surface of the shelf plate 117, so that the trouble that the pod 110 being conveyed contacts the sensor flag 55 can be prevented. easy. Further, since the sensor flag 55 is not displaced in the vertical direction from the upper and lower surfaces of the shelf plate 117, the clearance between the shelf plates 117 can be minimized, and the height of the rotating shelf 105 itself can be suppressed. Is possible.

（第２の実施形態）
次に、回転棚１０５の検出部１の第２の実施形態について、図６を用いて説明する。図６は、第２の実施形態に係る検出部１の垂直断面図である。検出部１の構成以外は、第１の実施形態の場合と同様である。検出部１の構成は、第１の実施形態と同様に、筐体１１１と棚板１１７、センサフラグ６５、スプリング６６、センサ６７となっている。
センサフラグ６５は、棚板１１７にスプリング６６と共に取り付けられており、棚板１１７に対し鉛直方向に動作、変位する。スプリング６６は、センサフラグ６５と棚板１１７の間に常に力（例えば、プリロード）を加えており、センサフラグ６５に外力が働かない場合、図６（ａ）に示すように、常に決められた位置で保持する働きをする。棚板１１７にポッド１１０が載せられると、図６（ｂ）に示すように、ポッド１１０の重さでセンサフラグ６５が押し動かされ、センサ６７がこの動きを検出する。
図６（ａ）に示すように、棚板１１７にポッド１１０が載置されていない場合は、センサフラグ６５が上記決められた位置にあるため、センサ６７が例えば光センサの場合は、光を検出する。図６（ｂ）に示すように、棚板１１７にポッド１１０が受け渡されると、センサフラグ６５が垂直方向下方に変位し、センサ６７が光を検出しなくなることで、ポッド１１０が棚板１１７へ正常に受け渡されたと判断する。 (Second Embodiment)
Next, 2nd Embodiment of the detection part 1 of the rotation shelf 105 is described using FIG. FIG. 6 is a vertical sectional view of the detection unit 1 according to the second embodiment. Except for the configuration of the detector 1, the configuration is the same as that of the first embodiment. The configuration of the detection unit 1 includes a housing 111, a shelf plate 117, a sensor flag 65, a spring 66, and a sensor 67, as in the first embodiment.
The sensor flag 65 is attached to the shelf plate 117 together with the spring 66, and operates and displaces in the vertical direction with respect to the shelf plate 117. The spring 66 constantly applies a force (for example, preload) between the sensor flag 65 and the shelf plate 117. When no external force is applied to the sensor flag 65, the spring 66 is always determined as shown in FIG. Holds in position. When the pod 110 is placed on the shelf plate 117, as shown in FIG. 6B, the sensor flag 65 is pushed and moved by the weight of the pod 110, and the sensor 67 detects this movement.
As shown in FIG. 6A, when the pod 110 is not placed on the shelf plate 117, the sensor flag 65 is in the determined position. To detect. As shown in FIG. 6B, when the pod 110 is transferred to the shelf plate 117, the sensor flag 65 is displaced downward in the vertical direction, and the sensor 67 does not detect the light, so that the pod 110 becomes the shelf plate 117. It is judged that it was successfully delivered to.

（第３の実施形態）
次に、回転棚１０５の検出部１の第３の実施形態について、図７を用いて説明する。図７は、第３の実施形態に係る検出部１の垂直断面図である。検出部１の構成以外は、第１の実施形態の場合と同様である。検出部１は、筐体１１１と棚板１１７、センサフラグ７５、スプリング７６、発信部７８、センサ７7で構成されている。
ポッド１１０が棚板１１７の所定の位置に載置されると、センサフラグ７５が動き、発信部７８から発せられている信号(例えば赤外線)を、センサ７7へ誘導(例えば反射)することで、センサ７７がセンサフラグ７５の動きを検出する。このセンサ7７の検出により、ポッド１１０が棚板１１７に載置されたと判断する。
図７の例では、センサフラグ７５に反射板７５ｃを持たせる。発信部７８は、受渡し部の下もしくは上付近に設置し、例えば発信部７８から光を発する場合、光軸７９が回転棚１０５の軸と平行になるよう固定する。
図７（ａ）に示すように、棚板１１７にポッド１１０が載置されていない場合は、センサフラグ７５が発信部７８からの光７９を反射しないため、センサ７７は光を検出しない。図７（ｂ）に示すように、棚板１１７にポッド１１０が受け渡されると、センサフラグ７５が水平方向に変位し、発信部７８からの光を反射し、センサ７７が反射光を検出することで、ポッド１１０が棚板１１７へ正常に受け渡されたと判断する。 (Third embodiment)
Next, 3rd Embodiment of the detection part 1 of the rotation shelf 105 is described using FIG. FIG. 7 is a vertical sectional view of the detection unit 1 according to the third embodiment. Except for the configuration of the detector 1, the configuration is the same as that of the first embodiment. The detection unit 1 includes a casing 111, a shelf plate 117, a sensor flag 75, a spring 76, a transmission unit 78, and a sensor 77.
When the pod 110 is placed at a predetermined position on the shelf plate 117, the sensor flag 75 moves, and a signal (for example, infrared rays) emitted from the transmission unit 78 is guided (for example, reflected) to the sensor 77, The sensor 77 detects the movement of the sensor flag 75. Based on the detection by the sensor 77, it is determined that the pod 110 is placed on the shelf plate 117.
In the example of FIG. 7, the sensor flag 75 is provided with a reflecting plate 75c. The transmitter 78 is installed under or near the delivery unit. For example, when the transmitter 78 emits light, the optical axis 79 is fixed to be parallel to the axis of the rotating shelf 105.
As shown in FIG. 7A, when the pod 110 is not placed on the shelf plate 117, the sensor flag 75 does not reflect the light 79 from the transmitter 78, so the sensor 77 does not detect the light. As shown in FIG. 7B, when the pod 110 is transferred to the shelf plate 117, the sensor flag 75 is displaced in the horizontal direction, the light from the transmitter 78 is reflected, and the sensor 77 detects the reflected light. Thus, it is determined that the pod 110 has been normally delivered to the shelf plate 117.

従来の回転棚を製作する場合は、（１）機械加工のスキル、（２）機械組立のスキル、（３）ケーブル製作のスキル、（４）ケーブル配線・養生のスキルが必要であったが、上述した実施形態によれば、（３）ケーブル製作のスキル、（４）ケーブル配線・養生のスキルが不要となる。したがって、純粋な機械加工のみで製作することが可能になり、回転棚の生産性が向上する。 When manufacturing a conventional rotating shelf, (1) machining skills, (2) machine assembly skills, (3) cable production skills, and (4) cable wiring and curing skills were required. According to the above-described embodiment, (3) cable production skill and (4) cable wiring / curing skill are not required. Therefore, it becomes possible to manufacture only by pure machining, and the productivity of the rotating shelf is improved.

なお、本発明は、前記各実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々に変更が可能であることはいうまでもない。
また、前記各実施形態ではセンサを光センサで説明したが、機械式接点センサや静電センサを用いることもできる。 The present invention is not limited to the above embodiments, and it goes without saying that various modifications can be made without departing from the scope of the invention.
In each of the above embodiments, the sensor has been described as an optical sensor, but a mechanical contact sensor or an electrostatic sensor can also be used.

上述したように、本発明の一態様によれば、第１の発明として、
複数の基板が収容される基板収容器が搬入出されるロードポートと、
前記基板収容器を複数収納する移動可能な容器収納棚と、
基板を移載する際に基板収容器が載置される移載棚と、
前記ロードポートと、前記容器収納棚と、前記移載棚との間で前記基板収容器を搬送する容器搬送装置と、
前記移載棚に載置された基板収容器内の基板の移載を行う基板移載装置と、
少なくとも前記容器搬送装置、前記基板移載装置の駆動を制御する制御装置とを備え、
前記容器収納棚には、基板収容器が載置されることにより変位するフラグを備え、
前記容器収納棚の周囲には、前記フラグを検出するための基板収容器検出センサが固定して設けられることを特徴とする基板処理装置が提供される。
このようにすると、移動可能な容器収納棚の移動制限を抑え、基板処理装置のスループットを向上することができる。 As described above, according to one aspect of the present invention, as the first invention,
A load port for loading and unloading a substrate container in which a plurality of substrates are accommodated;
A movable container storage shelf for storing a plurality of the substrate containers;
A transfer shelf on which the substrate container is placed when the substrate is transferred;
A container transfer device for transferring the substrate container between the load port, the container storage shelf, and the transfer shelf;
A substrate transfer device for transferring a substrate in the substrate container placed on the transfer shelf;
A control device for controlling the drive of at least the container transfer device and the substrate transfer device;
The container storage shelf includes a flag that is displaced by placing a substrate container,
A substrate processing apparatus is provided in which a substrate container detection sensor for detecting the flag is fixedly provided around the container storage shelf.
In this way, it is possible to suppress the movement limitation of the movable container storage shelf and improve the throughput of the substrate processing apparatus.

好ましくは第２の発明として、前記第１の発明の基板処理装置であって、
前記基板収容器検出センサの取付位置を、ポッドをポッド搬送装置から回転棚へ受け渡す位置とすることを特徴とする基板処理装置が提供される。
このようにすると、各回転棚に設ける基板収容器検出センサが１つで済む。 Preferably, as a second invention, the substrate processing apparatus of the first invention,
A substrate processing apparatus is provided in which the mounting position of the substrate container detection sensor is a position where the pod is transferred from the pod transfer device to the rotating shelf.
In this way, only one substrate container detection sensor is provided on each rotating shelf.

１…検出部、２…信号ケーブル、３…基準位置センサ、４…駆動ユニット、５…センサフラグ、６…スプリング、７…センサ、５１ａ…支軸孔、５１ｂ…支軸孔、５５…センサフラグ、５５ａ…鍔部、５５ｂ…支軸、５６…スプリング、５７…センサ、５７ａ…発光部、５７ｂ…受光部、６５…センサフラグ、６６…スプリング、６７…センサ、６７ａ…発光部、６７ｂ…受光部、７５…センサフラグ、７５ｃ…反射板、７６…スプリング、７７…センサ、７８…発信部、７９…光軸、１００…コントローラ、１０５…回転棚、１１０…ポッド、１１１…筐体、１１５…ボートエレベータ、１１６…支柱、１１７…棚板、１１８…ポッド搬送装置、１２５…基板移載機構、２００…ウエハ、２０２…熱処理炉、２１７…ボート。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Detection part, 2 ... Signal cable, 3 ... Reference position sensor, 4 ... Drive unit, 5 ... Sensor flag, 6 ... Spring, 7 ... Sensor, 51a ... Support shaft hole, 51b ... Support shaft hole, 55 ... Sensor flag 55a ... collar part, 55b ... spindle, 56 ... spring, 57 ... sensor, 57a ... light emitting part, 57b ... light receiving part, 65 ... sensor flag, 66 ... spring, 67 ... sensor, 67a ... light emitting part, 67b ... light receiving. 75 ... sensor flag, 75c ... reflector, 76 ... spring, 77 ... sensor, 78 ... transmitter, 79 ... optical axis, 100 ... controller, 105 ... rotary shelf, 110 ... pod, 111 ... housing, 115 ... Boat elevator, 116 ... post, 117 ... shelf, 118 ... pod transfer device, 125 ... substrate transfer mechanism, 200 ... wafer, 202 ... heat treatment furnace, 217 ... boat.

Claims

A load port for loading and unloading a substrate container in which a plurality of substrates are accommodated;
A movable container storage shelf for storing a plurality of the substrate containers;
A transfer shelf on which the substrate container is placed when the substrate is transferred;
A container transfer device for transferring the substrate container between the load port, the container storage shelf, and the transfer shelf;
A substrate transfer device for transferring a substrate in the substrate container placed on the transfer shelf;
A control device for controlling the drive of at least the container transfer device and the substrate transfer device;
The container storage shelf includes a flag that is displaced by placing a substrate container,
A substrate processing apparatus, wherein a substrate container detection sensor for detecting the flag is fixedly provided around the container storage shelf.