JP2766804B2 - 熱処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、熱処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体の製造において、半導体ウエハ
（以下ウエハと称す）に対して酸化処理などの処理を行
うために使用する縦型の熱処理装置は、電気ヒータを有
する炉体の内部に、プロセスチューブを搬入搬出可能に
設け、このプロセスチューブ内にウエハを収容したウエ
ハボートを搬出入できるようにしたものである。

【０００３】このような熱処理装置においては、先ずプ
ロセスチューブは通常炉体内にセットされる。一方ウエ
ハ移換え位置において、前工程からウエハキャリアによ
り搬送されたウエハは熱処理用ウエハボートに移し換え
られる。その後ウエハが移し換えられたボートを、予め
炉体内にセットされたプロセスチューブの下部に配置
し、このボートを炉体内のプロセスチューブにセット
し、熱処理を行なう。

【０００４】ここで、上記のように構成された熱処理装
置において、従来プロセスチューブを炉体に装着する場
合には、プロセスチューブを運搬車やフォークリフトな
どで炉体の下側空間部の外部近傍まで搬送して、その箇
所で垂直に立てて待機させる。その後に作業者がプロセ
スチューブを持って炉体の上記下側空間部に搬入し、下
側空間部に設けたエレベータ装置に上記プロセスチュー
ブを載せ、この後このエレベータ装置により上昇させて
炉体内に搬入し、炉体の内部に挿入するようにしてい
る。また、炉体からプロセスチューブを取り出す場合は
エレベータ装置により炉体の下側空間部に下降搬送し、
その後プロセスチューブを下側空間部の内部から外部に
移動する場合には、作業者がプロセスチューブを持って
移動するようにしている。

【０００５】

【発明が解決しようとしている課題】しかしながら、上
述の炉体内へのプロセスチューブの装着方法では、プロ
セスチューブを炉体の下側空間部の外部から内部まで移
動してエレベータ装置に載せる作業やプロセスチューブ
を下側空間部の内部から外部に移動する作業は作業者の
人手により行っているが、プロセスチューブは同時装着
部品も含めると総重量が約３０ｋｇとなって大変重いと
共に作業工数も多いために、作業者の負担が非常に大き
いものとなっており、作業者が一人で行なうことが困難
で二人の作業者が行なっている現状である。また一旦プ
ロセスチューブを垂直に立てて待機させているため、転
倒などの事故が発生して、作業者が負傷したりプロセス
チューブが破損するなどの危険性が多くある。さらに炉
体の下側空間部すなわち架台の内部が狭いために作業者
の作業がやりにくく作業性が悪いという問題があった。

【０００６】この発明は上記の問題点に対処してなされ
たもので、プロセスチューブを支えている炉本体の下側
空間部とその外部との間を移動させる装置を設けること
により、このプロセスチューブを移動する作業の経済性
および作業性を高め、危険な事故の発生を防止するよう
にした熱処理装置を提供するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、装置
本体に固定された炉体内に炉体の下側から挿入されて着
脱自在に装着される縦型のプロセスチューブを備え、前
記炉体によりプロセスチューブを加熱しながらプロセス
チューブ内において被処理体に熱処理を行う熱処理装置
において、前記装置本体に固定された炉体の下部空間の
底部とこの下部空間より外方位置との間に亘って横方向
に設けられたガイドレール、及びプロセスチューブを直
立姿勢で保持しつつ前記ガイドレールにガイドされなが
ら移動するアームを備えたスライド手段と、このスライ
ド手段のアームにより炉体の下部空間まで搬送されたプ
ロセスチューブを当該アームから受け取り、上昇して炉
体内に搬入し、また炉体内のプロセスチューブを降下さ
せて前記アームに受け渡す昇降手段と、を備えたことを
特徴とする。

【０００８】請求項２の発明は、炉体内に炉体の下側か
ら挿入されて着脱自在に装着される縦型のプロセスチュ
ーブを備え、前記炉体によりプロセスチューブを加熱し
ながらプロセスチューブ内において被処理体に熱処理を
行う熱処理装置において、前記炉体の下部空間とこの下
部空間より外方位置との間でプロセスチューブを治具部
材に保持して横方向に移動させるためのスライド手段
と、前記治具部材よりも下方側に待機する昇降体を有
し、前記下部空間に位置する治具部材に保持されたプロ
セスチューブを前記昇降体の上に載せて上昇させて炉体
内に搬入し、また炉体内のプロセスチューブを、治具部
材に保持される位置まで前記昇降体の上に載せて降下さ
せるための昇降手段と、を備え、前記治具部材には前記
昇降体が通過できるように切欠部が形成されていること
を特徴とする。

【０００９】請求項３の発明は、炉体内に炉体の下側か
ら挿入されて着脱自在に装着される縦型のプロセスチュ
ーブを備え、前記炉体によりプロセスチューブを加熱し
ながらプロセスチューブ内において被処理体に熱処理を
行う熱処理装置において、前記炉体の下部空間の外方側
に設けられ、前記プロセスチューブを直立の姿勢て載置
するための受け渡し台と、前記プロセスチューブをアー
ムにより下部側から保持して、前記受け渡し台と炉体の
下部空間との間で横方向に移動させるためのスライド手
段と、このスライド手段に組み合わされ、前記プロセス
チューブを前記受け渡し台と前記アームとの間で受け渡
しするためにアームを上下動させる上下動機構と、前記
アームにおける保持面よりも下方側に待機すると共にア
ームに形成された通過空間を通って昇降する昇降体を有
し、前記下部空間に位置するアームに保持されたプロセ
スチューブを前記昇降体の上に載せて上昇させて炉体内
に搬入し、また炉体内のプロセスチューブを、アームに
保持される位置まで前記昇降体の上に載せて降下させる
ための昇降手段と、を備えていることを特徴とする。

【００１０】

【作用】炉体の下部空間の外方位置例えば受け渡し台上
に載置されたプロセスチューブをスライド手段により前
記下部空間まで移動させ、次いで昇降体がスライド手段
からプロセスチューブを受け取って上昇し、こうしてプ
ロセスチューブが炉体内に搬入されると共に、プロセス
チューブを炉体から取り外すときには、逆の動作で外部
に引き出される。従ってプロセスチューブを人手によら
ず移動して炉体に対して装着及び取り外しを行うことが
でき、プロセスチューブの装着、取り外し作業が容易に
なる。

【００１１】

【実施例】次に、本発明熱処理装置の一実施例を図面を
参照して説明する。図１中１は熱処理装置本体である。
この装置本体１の内部上方には抵抗加熱形ヒータからな
る円筒状縦型炉体２が設けられており、この炉体２の下
部には後述するプロセスチューブ３の通過空間が形成さ
れた底板２１が設けられている。また炉体２の内部には
石英製のプロセスチューブ３が設置される。

【００１２】前記底板２１は、床４１に設置された下板
４２に垂設された例えば４本の架台４３に支持されてお
り、プロセスチューブ３を架台４３の内部すなわち炉体
２の下側空間部において本体１の内部に対して挿入およ
び取り出しできるようになっている。即ち図２で示すよ
うに下板４２にはその一辺のほぼ中央部に例えば２本の
レール５１を取り付けたレール台５０が垂直に設けられ
ると共に、例えば２本のレール５１のプロセスチューブ
３の搬出入方向（図中側面方向）に向って前方に（以下
前方という）レール台５０と並ぶように、送りねじ５２
が軸受け５３で支承して垂直に設けられていて、この送
りねじ５２は底板２１に設けられた電動機５６で回転さ
れる。

【００１３】またレール５１には軸受け５４を介して下
板４２に対して側面方向と水平方向（以下水平方向とい
う）に伸びる腕形をなす昇降体５５がレールに沿って昇
降可能に設けられ、この昇降体５５には前記送りねじ５
２が貫通して螺挿されている。これらレール５１、送り
ねじ５２、電動機５６および昇降体５５により昇降手段
たるエレベータ装置５が構成されている。

【００１４】さらに下板４２には送りねじ５２の前方に
昇降体５５を挟んで一対の支持体６１が間隔を存して互
いに昇降体５５と平行に固設されており、この支持体６
１の対面する部分には夫々レール６２が下板４２に対し
て垂直に取り付けられている。このレール６２には軸受
け６３を介して昇降板６４がレール６２に沿って昇降可
能に設けてある。なお、昇降板６４は昇降体５５の上側
に位置し、昇降体５５に対応して切欠部６４ａが形成さ
れている。

【００１５】一方の支持体６１には電動機６５に回転さ
れる送りねじ６６が下板４２に対して垂直に設けてあ
り、この送りねじ６６は昇降板６４に取り付けた突片６
７に螺合している。これらレール６２、昇降板６４、電
動機６５および送りねじ６６で第１の昇降手段たる上下
動装置６が構成されている。

【００１６】また、昇降板６４の上面には前記支持体６
１と平行に一対のレール７１が間隔を存して固設されて
おり、各レール７１には夫々アーム７２が水平方向に移
動自在に嵌合されている。これらのアーム７２は連結体
７２ａを介して連結されている。昇降板６４には一方の
レール７１に隣接してこれと平行に送りねじ７３が設け
てあり、この送りねじ７３は両端部を軸受け７４で支承
されるとともに、電動機７５で回転される。送りねじ７
３は一方のアーム７２に突設した突片７６に貫通して螺
合されている。これらアーム７２、送りねじ７３および
電動機７５でスライド手段たるスライド装置７が構成さ
れている。

【００１７】さらに、図１、図３、図４に示すように架
台４３の外部近傍における床４１には、前記スライド装
置７のアーム７２の前進スライド方向の前側に位置して
受け渡し台８１が配設されており、受け渡し台８１の上
面には治具板８２が載せてある。なお、治具板８２の幅
は前記アーム７２の間隔よりも大きく設定してある。治
具板８２にはアーム７２に対応する部分の中央に切欠部
８２ａが形成され、この切欠部８２ａには着脱治具８３
が着脱可能に嵌合されている。そして、この着脱治具８
３には前述したプロセスチューブ３が直立して保持され
る。プロセスチューブ３の下端部には支持リング８４が
取り付けてあり、この支持リング８４が着脱治具８３に
嵌合される。

【００１８】次に、プロセスチューブ３を本体１の内部
に装着する場合について説明する。図１に示すように、
プロセスチューブ３を搬送車などにより架台４３の外部
近傍に設けた受け渡し台８１まで搬送し、受け渡し台８
１上に治具板８２を介して設けられた着脱治具８３に直
立した状態で保持させる。次いで、スライド装置７の電
動機７５の駆動により送りねじ７３を回転させ、突片７
６を介して一方のアーム７２をレール７１に沿って架台
４３の内部から外部に設けた受け渡し台８１に向けて水
平方向に前進スライドさせ、同時に連結体７２ａを介し
て他方のアーム７２も一体に前進スライドさせる。これ
らアームを受け渡し台８１の下方まで前進スライドさせ
た後に、上下動装置６の電動機６５を駆動して送りねじ
６６を回転させ突片６７を介して昇降板６４を上昇させ
る。昇降板６４の上昇によりアーム７２が上昇し受け渡
し台８１に載置した治具板８２を支え、治具板８２、着
脱治具８３を介してプロセスチューブ３を支持する。

【００１９】この状態で電動機７５により送りねじ７３
を逆方向に回転させて、アーム７２をレール７１に沿っ
て架台４３の外部から内部に向けて水平方向に後退スラ
イドさせる。これによりアーム７２に治具板８２及び着
脱治具８３を介して支持されたプロセスチューブ３が架
台４３の内部に後退移動する（図３）。

【００２０】そして、電動機５６を駆動して送りねじ５
２を回転させ昇降体５５をレール５１に沿って上昇させ
る。昇降体５５は上昇に伴ない昇降板６４の切欠部６４
ａを通り治具板８２の切欠部８２ａに嵌合されている着
脱治具８３に当ってこれを持ち上げ治具板８２から離
し、これによりプロセスチューブ３を持ち上げる。昇降
体５５は治具板８２の切欠部８２ａを抜け、そのまま上
昇し底板２１に形成された通過空間を通ってプロセスチ
ューブ３を炉本体の内部に挿入し、ここで停止する。こ
の後、作業者が人手によりプロセスチューブ３と支持リ
ング８４とを架台の上板をなす底板２１に固定する（第
４図）。

【００２１】その後電動機５６の駆動により送りねじ５
２を逆回転させて昇降体５５を最低位置まで下降させ
て、治具板８２を昇降体５５から取り外す。このように
して人手によらずプロセスチューブ３を架台４３の外部
から移動して本体１内部に装着することができる。

【００２２】一方プロセスチューブ３を交換するなどの
理由のために本体１からプロセスチューブ３を取り外す
場合には、これまで説明した作業順序と逆の順序で作業
を行なうことにより、人手によらずプロセスチューブ３
を本体１から架台４３の外部に移動させることができ
る。

【００２３】このように本実施例においては、アームを
上下方向に移動させる上下装置と、アームを水平方向に
移動させるスライド手段と、昇降体を上下方向に移動さ
せるエレベータ装置とを設け、プロセスチューブ３を上
下方向及び水平方向に移動可能に構成したので、例えば
プロセスチューブを炉本体に装着する場合には、スライ
ド手段のアームを炉体の下側空間の外部に待機させたプ
ロセスチューブへ前進スライドさせ、ここで上下動操作
によりアームを上昇させてプロセスチューブを支え、こ
の状態でアームを炉体の下側空間まで後退スライドさせ
ることにより、昇降手段の昇降体でプロセスチューブを
搬送できる態勢にすることができるために、プロセスチ
ューブを移動する作業を作業者一人で容易かつ安定して
行なうことができる。

【００２４】

【発明の効果】本発明によれば、プロセスチューブを炉
体内に搬出入する作業を作業者一人で容易に行うことが
でき、搬出入作業の作業性及び経済性を高めると共に、
安全性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の熱処理装置の一実施例を示す正面図で
ある。

【図２】本発明の熱処理装置のエレベータ装置、スライ
ド手段、上下動装置を示す斜視図である。

【図３】本発明の熱処理装置の作用を説明する熱処理装
置の正面図である。

【図４】本発明の熱処理装置の作用を説明する熱処理装
置の正面図である。

【符号の説明】

１ 熱処理装置本体 ２ 炉体 ３ プロセスチューブ ４２ 下板 ４３ 架台 ５ エレベータ装置 ５５ 昇降体 ６ 上下動装置 ６４ 昇降板 ７ スライド装置 ７２ アーム

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 装置本体に固定された炉体内に炉体の下
   側から挿入されて着脱自在に装着される縦型のプロセス
   チューブを備え、前記炉体によりプロセスチューブを加
   熱しながらプロセスチューブ内において被処理体に熱処
   理を行う熱処理装置において、前記装置本体に固定された炉体の下部空間の底部とこの
   下部空間より外方位置との間に亘って横方向に設けられ
   たガイドレール、及びプロセスチューブを直立姿勢で保
   持しつつ前記ガイドレールにガイドされながら移動する
   アームを備えた スライド手段と、このスライド手段のアームにより炉体の下部空間まで搬
   送されたプロセスチューブを当該アームから受け取り、
   上昇して炉体内に搬入し、また炉体内のプロセスチュー
   ブを降下させて前記アームに受け渡す 昇降手段と、を備
   えたことを特徴とする熱処理装置。
2. 【請求項２】 炉体内に炉体の下側から挿入されて着脱
   自在に装着される縦型のプロセスチューブを備え、前記
   炉体によりプロセスチューブを加熱しながらプロセスチ
   ューブ内において被処理体に熱処理を行う熱処理装置に
   おいて、 前記炉体の下部空間とこの下部空間より外方位置との間
   でプロセスチューブを治具部材に保持して横方向に移動
   させるためのスライド手段と、 前記治具部材よりも下方側に待機する昇降体を有し、前
   記下部空間に位置する治具部材に保持されたプロセスチ
   ューブを前記昇降体の上に載せて上昇させて炉体内に搬
   入し、また炉体内のプロセスチューブを、治具部材に保
   持される位置まで前記昇降体の上に載せて降下させるた
   めの昇降手段と、を備え、 前記治具部材には前記昇降体が通過できるように切欠部
   が形成されていることを特徴とする熱処理装置。
3. 【請求項３】 炉体内に炉体の下側から挿入されて着脱
   自在に装着される縦型のプロセスチューブを備え、前記
   炉体によりプロセスチューブを加熱しながらプロセスチ
   ューブ内において被処理体に熱処理を行う熱処理装置に
   おいて、 前記炉体の下部空間の外方側に設けられ、前記プロセス
   チューブを直立の姿勢て載置するための受け渡し台と、 前記プロセスチューブをアームにより下部側から保持し
   て、前記受け渡し台と炉体の下部空間との間で横方向に
   移動させるためのスライド手段と、 このスライド手段に組み合わされ、前記プロセスチュー
   ブを前記受け渡し台と前記アームとの間で受け渡しする
   ためにアームを上下動させる上下動機構と、 前記アームにおける保持面よりも下方側に待機すると共
   にアームに形成された通過空間を通って昇降する昇降体
   を有し、前記下部空間に位置するアームに保持されたプ
   ロセスチューブを前記昇降体の上に載せて上昇させて炉
   体内に搬入し、また炉体内のプロセスチューブを、アー
   ムに保持される位置まで前記昇降体の上に載せて降下さ
   せるための昇降手段と、を備えていることを特徴とする
   熱処理装置。