JP2902077B2 - 縦型熱処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、縦型熱処理装置に関するものである。

（従来の技術） 従来、半導体の熱処理装置においては、キャリアを搬
送するためのキャリア搬送装置が用いられていた。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、このようなキャリア搬送装置は、複数
のキャリアを同時に搬送するものであり、個別的にキャ
リアを搬送することはできなかった。

本発明はこのような問題に鑑みてなされたもので、そ
の目的とするところは、複数のキャリアを個別的に搬送
することが可能な縦型熱処理装置を提供することにあ
る。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 前記目的を達成するために本発明は、略垂直に配置さ
れ、被処理体が複数配置されたボートを収容可能な円筒
状の反応管を具備し、前記被処理体の熱処理を行う縦型
炉と、 水平および鉛直方向に移動可能に設けられたアーム
と、前記アームに複数設けられそれぞれ独立に作動し前
記被処理体が複数配置されたキャリアを把持する把持機
構と、を具備したキャリア搬送装置を有し、複数の前記
キャリアを収容可能とされたキャリア収容部と、 前記キャリアと前記ボートとの間で被処理体の移替え
を行う移替え機構と、 前記ボートを前記縦型炉の前記反応管内にロード・ア
ンロードする機構と、 を備えたことを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１記載の縦型熱処理装置に
おいて、 前記把持機構が、前記キャリアを両側から把持する一
対の把持爪と、これらの把持爪を水平方向に移動させて
前記キャリアの把持および解放動作を行わせるエアシリ
ンダとを具備したことを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項１記載の縦型熱処理装置に
おいて、 前記把持機構が、夫々キャリアを把持したことを検知
するセンサを有することを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項３記載の縦型熱処理装置に
おいて、 前記センサが、前記把持機構の把持爪内側に配置さ
れ、この把持爪内側が前記キャリアに押圧されたことを
検知するよう構成されたことを特徴とするものである。

（作用） 本発明では、複数の把持機構がそれぞ独立に作動する
ので、複数のキャリアのうち所望のものだけを把持して
搬送することができる。

（実施例） 以下、図面に基づいて本発明の実施例を詳細に説明す
る。

第１図はこのキャリア搬送装置が用いられる熱処理装
置全体の概略構成を示す斜視図である。

同図に示されるように、この熱処理装置は被処理体た
とえば半導体ウエハ25枚が収納された多数のウエハキャ
リアを収容するキャリアストッカ１、ウエハキャリアお
よびウエハボート間でウエハの移替えを自動的に行う移
替え機構３、ボート移載機構５、ウエハボートを搬送す
る搬送機構７、ウエハボートを反応管内にロードするエ
レベータ９、上記反応管を備えた炉体11、ガス供給源13
を有する。

上記キャリアストッカ１は、被処理基板、たとえば半
導体ウエハを複数枚、たとえば25枚収納するキャリアを
複数個収納する構成になっている。

移替え機構３は、キャリアストッカ１から送られるキ
ャリアと、100〜150枚のウエハを搭載可能な耐熱性石英
ボートとの間でウエハを自動的に移替える構成になって
いる。。

ボート移載機構５はウエハ移載機構３と搬送機構７の
間でボートを移替える。

搬送機構７は、ボート移載機構５により移送されたボ
ートを炉体11へ搬送する。

エベレータ９は、炉体11内に設けられた反応管に垂直
状態のボートを搬入搬出する。

炉体11は、所望の酸化、拡散、CVD処理等を行う。

ガス供給源13は、炉体11の各処理室に所定の処理ガス
を供給する。

上記キャリアストッカ１、移替え機構３、ボート移載
機構５、ボート搬送機構７にはクリーンエアーがダウン
フローで供給されるように図示しない送風ファン、HEPA
フィルタ、搬出ファンが設けられている。

第２図は、上記キャリアストッカ１およびその近傍の
構成を示す斜視図である。

キャリアストッカ１には、キャリアを載置する棚15が
左右に、多段、たとえば４段形成される。

キャリアストッカ１の下方前面には、熱処理前と熱処
理後の半導体ウエハが収納されたキャリアを載置するイ
ン側ポート17およびアウト側ポート19が固定して設けら
れる。

キャリアストッカ１の内部下方に６ヶ所のキャリア載
置部が設けられたイン側ステーション21、アウト側ステ
ーション23が固設される。さらに、キャリアをたとえば
６個載置して搬送するキャリアライナ25が水平方向に移
動可能に設けられる。

搬送器27aは、イン側ポート17の下方から鉛直上方に
移動し、イン側ポート17に載置されたキャリアを受取
り、その後、水平方向に移動しイン側ステーション21の
上部まで来ると、下方に移動し、キャリアをイン側ステ
ーション21に載置し、その後、下方に移動し、所定の位
置まで来ると水平方向に移動して、もとの位置に戻る。

逆に搬送器27bは、アウト側ステーション23下方から
上昇し、アウト側ステーション23に載置されたキャリア
を受取り、所定の位置まで上昇して水平方向に移動し、
アウト側ポート19の上方まで来ると下降し、アウト側ポ
ート19にキャリアを載置し、その後、所定量下降した
後、水平方向に移動し、もとの位置に戻る。

キャリアストッカ１内部には、ウエハを収納したキャ
リアを把持する６個の把持機構が設けられたキャリアア
ーム29が、図中Ｙ軸およびＺ軸方向に移動可能に設けら
れる。

このキャリアアーム29は、第１ボールネジ部31、第２
ボールネジ部33、アーム35およびアーム35に装着される
キャリア把持機構36からなり、６個のキャリア把持機構
36が独立に作動し、イン側ステーション21、アウト側ス
テーション23、キャリアライナー25および棚15との間
で、任意の数のキャリアを移替え可能の如く構成してい
る。

第１ボールネジ部31は、図示しないモータによって駆
動され、第１ボールネジ部31に装着された第２ボールネ
ジ部33を図中Ｚ方向に移動させる。

第２ボールネジ部33は、図示しないモータによって駆
動され、第２ボールネジ部33に装着されたアーム35を図
中Ｙ方向に移動させる。

アーム35の下面には、第３図に示すような把持機構36
が６組設けられる。

各把持機構36は、それぞれ一対のエアシリンダ37、ピ
ストン38、支柱41、把持爪43からなる。

エアシリンダ37はアーム35の下面に固着され、ピスト
ン39が摺動可能に設けられる。このピストン39の一端は
支柱41の端部に固定され、この支柱41の端部に把持爪43
が設けられる。

把持爪43の内側には、キャリアを把持したか否かを検
出するセンサ45が設けられる。

エアシリンダ37は図示しない制御部により駆動され
る。キャリアを把持する場合には、エアシリンダ37が駆
動され２つの把持爪43が夫々Ａ方向に移動し、またキャ
リアを離す場合には、エアシリンダ37が逆方向に駆動さ
れ、２つの把持爪43が夫々Ｂ方向に移動する。

６個の把持機構36は、制御部により独立して駆動され
る。したがって、ある把持機構36がキャリアを把持し、
その他の把持機構36を駆動せずにいることも任意に行う
ことができる。

第３図に示されるように、ウエハ53を多数収納するキ
ャリア41は、本体49とその本体49上部に設けられたフラ
ンジ51からなり、このフランジ51下部が把持爪43によっ
て把持される。

キャリアライナ25は、キャリアストッカ１と移替え機
構３との間を、水平方向に移動可能に設けられており、
キャリアストッカ１と移替え機構３との間でキャリアの
搬送を行う。

次に、本実施例の動作について説明する。

イン側ポート17にウェハを収納したキャリア14が２個
載置されると、搬送器27aの所定の動作によってこのキ
ャリア14はイン側ステーション21に載置される。

搬送器27aを３回駆動することにより、イン側ステー
ション21上に６個のキャリアを搭載することができる。

その後、キャリアアーム29によってイン側ステーショ
ン21に載置されたキャリア14は、キャリアライナ25に載
置される。

いまイン側ステーション21に載置された６個のキャリ
ア14を２個ずつ別の棚15に載置する場合について説明す
る。

搬送器27によってイン側ステーション21にキャリア14
が載置されると、図示しないモータによって第１ボール
ネジ部31、第２ボールネジ部33が駆動されて、アーム35
がイン側ステーション21の上方まで移動される。この位
置からアーム35が下降し、把持爪43がフランジ51下面の
側方までくると、エアシリンダ37が駆動され、２つの把
持爪43がそれぞれＡ方向に移動し、２つの把持爪43によ
ってキャリア14のフランジ51の下部が把持される。

この場合、６個の把持機構36がすべて駆動され６個の
キャリア14が一度に把持される。

キャリア14が把持されると、キャリア14のセンサ45の
感応部が押圧されセンサ45が電気的信号を発生し、キャ
リア14が把持されたことが制御部に伝えられる。

キャリア14が把持爪43で把持されると、第１ボールネ
ジ部31、第２ボールネ部33が駆動され、アーム35が所定
の棚15の上方まで移送され、その後、下降し、キャリア
47を棚15に載置する。

載置が終了すると、その内の２組４個のエアシリンダ
37は逆方向に駆動され、把持爪43が開きキャリア47が解
放され、その他のエアシリンダ37は駆動状態なのでキャ
リア47は保持された状態であり、棚15に２個のキャリア
14だけが載置される。

以下同様にして、別の棚15に２個ずつキャリア14が載
置される。

また、上記説明と同様の動作によりキャリアアーム29
によって棚15からキャリアライナ25にキャリア14が移送
される。この場合、キャリア47を６個一度に移送するこ
とができる。

６個のキャリア47を載置したキャリアライナ25は、水
平方向に移動して載置されたキャリアを移替え機構３に
搬送する。その後、移替え機構３によりボート内にウェ
ハが移載され、ボート移載機構９によりボートを搬送機
構７に移載し、この搬送機構７によってウェハが炉体11
に搬送され、エベレータ５によってボートに収容された
ウエハは炉体11の反応容器内に搬入され、ガス供給源か
ら所定のガスが供給され熱処理が行われる。

熱処理の終了したウェハは、エレベータ５によって炉
体11から取り出され、上記の逆の動作により移替え機構
３にボートが運ばれ、移替え機構３によってボート内の
ウェハが取り出されキャリアライナ25に載置されたキャ
リア内に収納され、キャリアライナ25がキャリアストッ
カ１の下方まで移動する。

キャリアアーム29は、キャリアライナ25に載置された
キャリアをアウト側ステーション23に載置し、搬送器27
bがアウト側ステーシーョン23上のキャリアをアウト側
ポート19まで移動させる。

かくして本実施例によれば、キャリアアーム29の各把
持機構36はそれぞれ独立に作動するので、複数のキャリ
アのうち所望のキャリアのみを搬送することが可能とな
る。

なお、キャリアアーム29によるキャリアの搬送は、イ
ン側ステーション21とキャリアライナ25の間、棚15とキ
ャリアライナ25の間、アウト側ステーション23とキャリ
アライナ25の間、アウト側ステーション23と棚15との間
等で行われる。

［発明の効果］ 以上詳細に説明したように本発明によれば、複数のキ
ャリアを個別的に搬送することが可能なキャリア搬送装
置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例に係るキャリア搬送装置が
用いられる熱処理装置の概略構成を示す斜視図、 第２図は、キャリアストッカ１およびその近傍の構成を
示す一部切欠き斜視図、 第３図は、把持機構およびキャリアの斜視図である。 29……キャリアアーム 31……第１ボールネジ 33……第２ボールネジ 37……エアシリンダ 39……ピストン 41……支柱 43……把持爪 45……センサ 47……キャリア

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】略垂直に配置され、被処理体が複数配置さ
   れたボートを収容可能な円筒状の反応管を具備し、前記
   被処理体の熱処理を行う縦型炉と、 水平および鉛直方向に移動可能に設けられたアームと、
   前記アームに複数設けられそれぞれ独立に作動し前記被
   処理体が複数配置されたキャリアを把持する把持機構
   と、を具備したキャリア搬送装置を有し、複数の前記キ
   ャリアを収容可能とされたキャリア収容部と、 前記キャリアと前記ボートとの間で被処理体の移替えを
   行う移替え機構と、 前記ボートを前記縦型炉の前記反応管内にロード・アン
   ロードする機構と、 を備えたことを特徴とする縦型熱処理装置。
2. 【請求項２】請求項１記載の縦型熱処理装置において、 前記把持機構が、前記キャリアを両側から把持する一対
   の把持爪と、これらの把持爪を水平方向に移動させて前
   記キャリアの把持および解放動作を行わせるエアシリン
   ダとを具備したことを特徴とする縦型熱処理装置。
3. 【請求項３】請求項１記載の縦型熱処理装置において、 前記把持機構が、夫々キャリアを把持したことを検知す
   るセンサを有することを特徴とする縦型熱処理装置。
4. 【請求項４】請求項３記載の縦型熱処理装置において、 前記センサが、前記把持機構の把持爪内側に配置され、
   この把持爪内側が前記キャリアに押圧されたことを検知
   するよう構成されたことを特徴とする縦型熱処理装置。