JP4421806B2 - Vertical heat treatment apparatus, shutter mechanism thereof, and operation method thereof - Google Patents

Vertical heat treatment apparatus, shutter mechanism thereof, and operation method thereof Download PDF

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、縦型熱処理装置及びそのシャッター機構並びにその作動方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体装置の製造においては、被処理体例えば半導体ウエハに例えば酸化、拡散、ＣＶＤ、アニール等の各種の熱処理を施す工程があり、これらの工程を実行するための熱処理装置の一つとして多数枚のウエハを一度に熱処理することが可能な縦型熱処理装置が用いられている。
【０００３】
この縦型熱処理装置は、下端に炉口を有する縦型熱処理炉を有し、この熱処理炉の下方には多数枚のウエハを上下方向に所定間隔で搭載するボートを載置すると共に炉口を開閉する蓋体が昇降機構（ボートエレベータ）を介して昇降可能に設けられている。また、前記縦型熱処理装置においては、前記蓋体を開けた時に熱処理炉内の高温の熱が炉口から逃げて下方に熱影響を与えるのを防止するために、前記炉口を遮蔽するシャッター機構を備えている。
【０００４】
従来のシャッター機構の一例としては、例えば図８に示すように、熱処理炉３の炉口４を覆う蓋部１８と、この蓋部１８を水平回動及び上下動可能に支持すべく基端部に水平回動機構６０及び上下動機構６１を有するアーム６２とを備えていた。このシャッター機構は、不使用時には蓋部１８を側方の待機位置に移動させた状態にあり、この状態からアーム６２を約６０度程度水平に回動（旋回）させて蓋部１８を炉口４下に移動し、更に蓋部１８を炉口４に当接するまで上昇させて炉口４を塞ぐようになっている。なお、シャッター機構の他の例としては、先端に蓋部を有するアームを基端部の垂直回動機構により上下方向に回動させて炉口を開閉するようにしたものもある（図示省略）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の縦型熱処理装置においては、シャッター機構がアーム６２を回動（旋回）させて重い蓋部１８を開閉移動するようになっていたので、開閉動作に多くの時間（例えば閉動作の場合、アームの回動に約２５秒、アームの上昇に約２秒の計約２７秒程度）がかかり、これがスループットの妨げになっていた。
【０００６】
本発明は、前記事情を考慮してなされたもので、シャッタ機構の開閉動作の時間を短縮することができ、スループットの向上が図れる縦型熱処理装置及びシャッター機構並びにその作動方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明のうち、請求項１の発明は、縦型熱処理炉の炉口を開閉するシャッター機構を備えた縦型熱処理装置において、前記シャッター機構は、炉口を覆う蓋部と、該蓋部を側方の待機位置から炉口位置に直線運動で開閉移動する伸縮アーム機構と、該伸縮アーム機構の基部側を支持する支持部と、前記伸縮アーム機構を制御する制御部とを備え、前記伸縮アーム機構が基部側を支点に水平の炉口位置から下方に傾斜するメンテナンス位置に回動可能に構成されていることを特徴とする。
【０００８】
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、前記支持部には、前記蓋部を炉口に着脱させるべく伸縮アーム機構を上下方向に移動するための上下移動機構が設けられていることを特徴とする。
【０００９】
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、前記蓋部が冷却構造とされていることを特徴とする。
【００１０】
請求項４の発明は、請求項１記載の縦型熱処理装置において、前記伸縮アーム機構は、前記蓋部を側方の待機位置から炉口位置に直線運動で開閉移動するための進退可能な基部側の第１アーム部及び先端側の第２アーム部を有し、前記制御部は、蓋部を支持部側から炉口位置に閉移動させる時には第２アーム部を前進させた後、第１アーム部を前進させ、蓋部を炉口位置から支持部側に開移動させる時には第１アーム部を後退させた後、第２アーム部を後退させることを特徴とする。
【００１１】
請求項５に係る発明は、縦型熱処理炉の炉口を覆う蓋部と、該蓋部を側方の待機位置から炉口位置に直線運動で開閉移動するための進退可能な基部側の第１アーム部及び先端側の第２アーム部を有する伸縮アーム機構と、該伸縮アーム機構の基部側を支持する支持部とを備えた縦型熱処理装置のシャッター機構であって、蓋部を支持部側から炉口位置に閉移動させる時には第２アーム部を前進させた後、第１アーム部を前進させ、蓋部を炉口位置から支持部側に開移動させる時には第１アーム部を後退させた後、第２アーム部を後退させる制御部を備えたことを特徴とする。
【００１２】
請求項６に係る発明は、縦型熱処理炉の炉口を覆う蓋部と、該蓋部を側方の待機位置から炉口位置に直線運動で開閉移動するための進退可能な基部側の第１アーム部及び先端側の第２アーム部を有する伸縮アーム機構と、該伸縮アーム機構の基部側を支持する支持部とを備えたシャッター機構の作動方法であって、蓋部を支持部側から炉口位置に閉移動させる時には第２アーム部を前進させた後、第１アーム部を前進させ、蓋部を炉口位置から支持部側に開移動させる時には第１アーム部を後退させた後、第２アーム部を後退させることを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を添付図面に基いて詳述する。図１は本発明の実施の形態を示す縦型熱処理装置の概略的縦断面図、図２はシャッター機構の概略的平面図、図３は同シャッター機構の概略的正面図、図４は同シャッター機構の概略的側面図である。図５はシャッター機構の作動を説明する図で、（ａ）は収納状態図、（ｂ）は第１アーム部伸張状態図、図６はシャッター機構の作動を説明する図で、（ａ）は第２アーム部伸張状態図、（ｂ）は第１アーム部収縮状態図である。
【００１４】
図１に示すように、この縦型熱処理装置１は外郭を形成する筐体２を有し、この筐体２内の上方に被処理体例えば半導体ウエハｗを収容して所定の処理例えば酸化処理を施すための縦型の熱処理炉３が設けられている。この熱処理炉３は、下部が炉口４として開口された縦長の処理容器例えば石英製の反応管５と、この反応管５の炉口４を開閉する昇降可能な蓋体６と、前記反応管５の周囲を覆うように設けられ、反応管（炉）５内を所定の温度例えば３００〜１２００℃に加熱制御可能なヒータ７とから主に構成されている。
【００１５】
前記筐体２内には、熱処理炉３を構成する反応管５やヒータ７を設置するための例えばＳＵＳ製のベースプレート８が水平に設けられている。ベースプレート８には反応管５を下方から上方に挿入するための図示しない開口部が形成されている。
【００１６】
反応管５の下端部には外向きのフランジ部が形成され、このフランジ部をフランジ保持部材にてベースプレート８に保持することにより、反応管５がベースプレート８の開口部を下方から上方に挿通された状態に設置されている。反応管５は、洗浄等のためにベースプレート８から下方に取り外せるようになっている。反応管５には反応管５内に処理ガスやパージ用の不活性ガスを導入する複数のガス導入管や反応管５内を減圧制御可能な真空ポンプや圧力制御弁等を有する排気管が接続されている（図示省略）。
【００１７】
前記筐体２内におけるベースプレート８より下方には、蓋体６上に設けられた熱処理用ボート９を熱処理炉３（すなわち反応管５）内に搬入（ロード）したり、熱処理炉３から搬出（アンロード）したり、或いはボート９に対するウエハｗの移載を行うための作業領域（ローディングエリア）１０が設けられている。この作業領域１０にはボート９の搬入、搬出を行うべく蓋体６を昇降させるための昇降機構（ボートエレベータ）１１が設けられている。
【００１８】
蓋体６は炉口４の開口端に当接して炉口４を密閉するように構成されている。蓋体６の下部にはボートを回転するための図示しないボート回転機構が設けられている。
【００１９】
前記ボート９は、例えば石英製であり、大口径例えば直径３００ｍｍの多数例えば２５〜１５０枚程度のウエハｗを水平状態で上下方向に間隔をおいて多段に支持するボート本体９ａと、このボート本体９ａをウエハｗの周方向に回転させるためのボート回転機構の回転軸に連結される脚部９ｂとを備え、これらボート本体９ａと脚部９ｂが一体に形成されている。前記蓋体６上には図示しない炉口加熱機構または保温筒が設置されている。
【００２０】
筐体２の前部には、複数例えば２５枚程度のウエハを収納した運搬容器であるキャリア（カセットともいう）１２を載置して筐体２内への搬入搬出を行うための載置台（ロードポートともいう）１３が設置されている。キャリア１２は前面に図示しない蓋を着脱可能に備えた密閉型運搬容器とされている。作業領域１０内の前部にはキャリア１２の蓋を取り外してキャリア１２内を作業領域１０内に連通開放するドア機構１４が設けられ、作業領域１０にはキャリア１２とボート９の間でウエハｗの移載を行う移載機構１５が設けられている。なお、作業領域１０外の前部上側には、上下に２個ずつキャリアをストックしておくための保管棚部１６と、載置台１３から保管棚部１６へまたはその逆にキャリアを搬送するための図示しない搬送機構とが設けられている。
【００２１】
また、縦型熱処理装置１は縦型熱処理炉３の炉口４を開閉するシャッター機構１７を備えている。このシャッター機構１７は、ボートエレベータ１１の蓋体６を開けた時に炉口４から高温の炉内の熱が下方の作業領域１０に放出されるのを抑制ないし防止するために炉口４を蓋部１８で覆う（または塞ぐ）ようになっている。このシャッター機構１７は、炉口４を覆う蓋部１８と、該蓋部１８を側方の待機位置Ａから炉口位置Ｂに直線運動で開閉移動する伸縮アーム機構１９と、この伸縮アーム機構１９の基部側を支持する支持部２０とを備えている。
【００２２】
図２〜図４に示すように、本実施例の支持部２０は前部支持部２０ａと後部支持部２０ｂとを有し、左右一対の前部支持部２０ａはベースプレート８の下部に固定され、後部支持部２０ｂは筐体２の架台２ａに固定されている。また、支持部２０には伸縮アーム機構１９を収縮させて蓋部１８を待機位置に収納するハウジング２１が設けられていることが好ましい。
【００２３】
前記伸縮アーム機構１９は、基部アーム部２２と、この基部アーム部２２上にリニアガイド２３を介して長手方向に進退移動可能に設けられた第１アーム部（中間アーム部ともいう）２４と、この第１アーム部２４上にリニアガイド２５を介して長手方向に進退移動可能に設けられた第２アーム部（先端アーム部）２６と、これら第１アーム部２４及び第２アーム部２６を進退駆動する第１及び第２のエアシリンダ２７，２８とから主に構成されている。第１及び第２のエアシリンダ２７，２８は、いわゆるロッドレスシリンダからなっている。このロッドレスシリンダは、シリンダチューブ２９ａ内に磁石付きのピストンを摺動可能に嵌挿すると共に、シリンダチューブ２９ａの外周にピストンと連動する磁石付きの作動リング部２９ｂを摺動可能に嵌装してなる。
【００２４】
第１のエアシリンダ２７は基部アーム部２２に取付けられ、その作動リング部２９ｂが第１アーム部２４に連結されている。第２のエアシリンダ２８は第１アーム部２４に取付けられ、その作動リング部２９ｂが第２アーム部２６に連結されている。前記基部アーム部２２の下面にはハウジング２１の底部を構成する下部カバー部材３０が取付けられており、この下部カバー部材３０が伸縮アーム機構１９と一緒に下方に傾斜するようになっている。
【００２５】
前記伸縮アーム機構１９は、図４に示すように、基部側を支点に水平の炉口位置Ｂから下方に傾斜するメンテナンス位置Ｃに回動可能に構成されている。すなわち、基部アーム部２２の基端部が前記後部支持部２０ｂの下端部に支軸３１を介して垂直回動可能に支持されており、前部支持部２０ａにはリンクからなるステー３２を介して下部カバー部材３０が連結され、ステー３２により下部カバー部材３０を介して伸縮アーム機構１９を下向きに傾斜したメンテナンス位置Ｃに保持するようになっている。
【００２６】
また、下部カバー部材３０は前記前部支持部２０ａに図示しないネジで固定されることにより水平状態に保持され、このネジの締結を解除することにより下部カバー部材３０を前部支持部２０ａから切り離して下方に傾斜するように持ち下げることができる。本実施例では、下部カバー部材３０を含む伸縮アーム機構１９の持ち下げ持ち上げ（すなわちシャッター機構の水平状態の通常位置からメンテナンス位置への移動またはその逆への移動）は手作業で行うようになっている。
【００２７】
前記蓋部１８は第２アーム部２６の先端側上部に取付けられている。蓋部１８は、例えばＳＵＳ製であり、内部に冷却水通路３３を例えば渦巻き状に設けることにより水冷構造（冷却構造）とされている。第２アーム部２６の一側部には蓋部１８の冷却水通路３３と連通する金属製の導水管３４が突設され、この導水管３４には例えばテフロン（登録商標）製等の耐熱性及び可撓性を有する導水チューブ３５が接続されてハウジング２１側に導かれている。
【００２８】
導水チューブ３５を炉口４から放出される熱から保護するために、前記導水管３４の先端側には先端カバー３６が設けられ、第１アーム部２４の一側部には先端カバー３６の移動を許容する断面コ字状の中間カバー３７が設けられている。なお、図２中３８は第２エアシリンダ２８に圧力空気を供給する可撓性を有するエアチューブを弛まないように案内するためのエアチューブベアである。
【００２９】
伸縮アーム機構１９の伸縮による摺動で発生するごみの落下を抑制ないし防止するために、蓋部１８を待機位置Ａ（支持部２０側ないしハウジング２１内）から炉口位置Ｂに移動（閉移動）させる時には図５の（ａ），（ｂ），図６の（ｃ）に示すように第２アーム部２６を前進させた後、第１アーム部２４を前進させ、蓋部１８を炉口位置Ｂから待機位置Ａ（支持部２０側ないしハウジング２１内）に移動（開移動）させる時には図６の（ａ），（ｂ），図５の（ａ）に示すように第１アーム部２４を後退させた後、第２アーム部２６を後退させるように作動させることが好ましい。このため、シャッター機構１７はこのように作動させるための制御部５５を備えている。これにより伸縮アーム機構１９の伸縮時の摺動がハウジング２１内すなわち下部カバー部材３０上で行われるようになるため、摺動で発生したごみは下部カバー部材３０上に落下して受け止められ、作業領域１０へのごみの落下を抑制ないし防止することができ、ウエハの汚染を防止することができる。
【００３０】
また、前記伸縮アーム機構１９の第１アーム部２４及び第２アーム部２６の伸縮位置（ストロークエンド）を炉口４からの熱影響を受け難いハウジング２１内で、しかもできるだけ少ない数のセンサで検知するために、基部アーム部２２上にはその長手方向に所定の配置で３個のセンサ例えばリミットスイッチ３８ａ，３８ｂ，３８ｃが取付けられていると共に、これらリミットスイッチ３８ａ〜３８ｃを順次オン、オフするためのキッカー３９が前記基部アーム部２２上にガイドレール４０を介して摺動可能に設けられている。キッカー３９には前後に離れた位置に引掛け部３９ａ，３９ｂが設けられている。
【００３１】
また、前記第１アーム部２４と第２アーム部２６には、前記引掛け部３９ａ，３９ｂに引掛けてキッカー３９を操作するための操作棒４１ａ，４１ｂがそれぞれ側部から突出して設けられている。図５の（ａ）に示すように蓋部１８が待機位置Ａ（ハウジング内）に来るように伸縮アーム機構１９を収縮させた状態から、蓋部１８を閉移動させるべく先ず第２アーム部２６を前進させると、図５の（ｂ）に示すように第２アーム部２６の操作棒４１ｂがキッカー３９の前側の引掛け部３９ａを引掛けてキッカー３９を中間のリミットスイッチ３８ｂの位置まで移動させ、このリミットスイッチ３８ｂがオンすることにより第２アーム部２６が伸張したことを検知することができる。次に、第１アーム部２４を前進させると、図６の（ａ）に示すように第２アーム２６の操作棒４１ｂがキッカー３９の前側の引掛け部３９ａを引掛けた状態でキッカー３９を更に前部のリミットスイッチ３８ｃの位置まで移動させ、このリミットスイッチ３８ｃがオンすることにより第１アーム部２４が伸張したことすなわち蓋部１８が炉口位置Ｂに来たことを検知することができる。
【００３２】
一方、蓋部１８を開移動させるべく先ず第１アーム２４を後退させると、図６の（ｂ）に示すように第１アーム部２４の操作棒４１ａがキッカー３９の後側の引掛け部３９ｂを引掛けてキッカー３９を中間のリミットスイッチ３８ｂの位置まで移動させ、このリミットスイッチ３８ｂがオンすることにより第１アーム部２４が収縮したことを検知することができる。次に、第２アーム部２６を後退させると、図５の（ａ）に示すように第２アーム部２６の操作棒４１ｂがキッカー３９の後側の引掛け部３９ｂを引掛けてキッカー３９を後部のリミットスイッチ３８ａの位置まで移動させ、このリミットスイッチ３８ａがオンすることにより第２アーム部２６が収縮したことすなわち蓋部１８が待機位置Ａに来たことを検知することができる。このように動作するようにシャッター機構１７は例えばシーケンス制御により制御するための制御部５５を備えている。
【００３３】
次に、以上の構成からなる縦型熱処理装置の作用効果を説明する。通常時にはシャッター機構１７は蓋部１８が待機位置Ａ（ハウジング２１内）に来るように伸縮アーム機構１９を収縮させた収納状態にあり、熱処理炉３内へのボート９の搬入、搬出作業の邪魔にならないようになっている。そして、ボートエレベータ（昇降機構）１１の蓋体６を下方に開けた時、すなわち熱処理後にボート９を作業領１０域に搬出した時に、シャッター機構１７は伸縮アーム機構１９を伸張させて蓋部１８を炉口位置Ｂに移動し、蓋部１８で炉口４を覆う。これにより、炉口４から炉内の高温の熱が作業領域１０へ放出されるのを抑制ないし防止することができる。
【００３４】
シャッター機構１７のメンテナンスを行う場合には、伸縮アーム機構１９を水平に保持すべく下部カバー部材３０を前部支持部２０ａに固定しているネジの締結を解除し、シャッター機構１７を基部の支軸３１を支点に下方に回動させてステー３２により傾斜状態に保持されるまで持ち下げる。この場合、伸縮アーム機構１９は収縮させておくことが好ましいが、図４に示すように伸縮アーム機構１９を伸張させたままの状態で斜め下方に傾斜させるようにしてもよい。シャッター機構１７を斜め下方に傾斜させると、シャッター機構１７の上方にメンテナンス作業用の広いスペースが形成されるため、シャッター機構１７のメンテナンス例えば蓋部１８や伸縮アーム機構１９のメンテナンス作業を容易に行うことができる。
【００３５】
このように、前記縦型熱処理装置１によれば、縦型熱処理炉３の炉口４を開閉するシャッター機構１７が、炉口４を覆う蓋部１８と、この蓋部１８を側方の待機位置Ａから炉口位置Ｂに直線運動で開閉移動する伸縮アーム機構１９と、この伸縮アーム機構１９の基部側を支持する支持部２０とを備えているため、シャッター機構１７の開閉動作の時間を短縮することができ、スループットの向上が図れる。すなわち、重い蓋部１８を直線運動で開閉移動させるため、重い蓋部１８を旋回運動で開閉移動する場合と比べて蓋部１８を短時間（例えば閉動作または開動作に１０秒程度）で且つ小スペースで開閉移動することができ、スループットの向上及び省スペース化を図ることができる。
【００３６】
また、前記蓋部１８は冷却水を循環させる冷却水通路３３を設けて水冷構造（冷却構造）とされているため、蓋部１８自体の熱変形や熱劣化を抑制ないし防止できることは勿論、蓋部１８からの熱伝導による伸縮アーム機構１９の熱変形や熱劣化を抑制ないし防止することができ、耐久性の向上が図れる。更に、前記伸縮アーム機構１９が基部側を支点に水平の炉口位置Ｂから下方に傾斜するメンテナンス位置Ｃに回動可能に構成されているため、蓋部１８や伸縮アーム機構１９のメンテナンス作業を容易に行うことができ、作業性の向上が図れる。また、シャッター機構１７を開閉操作する場合、蓋部１８を支持部２０側（すなわちハウジング２１内）である待機位置Ａから炉口位置Ｂに閉移動させる時には第２アーム部２６を前進させた後、第１アーム部２４を前進させ、蓋部１８を炉口位置Ｂから待機位置Ａに開移動させる時にはず第１アーム部２４を後退させた後、第２アーム部２６を後退させるようにしたので、伸縮アーム機構１９の摺動により発生するごみの落下を抑制ないし防止することができる。
【００３７】
図７はシャッター機構の変形例を示す概略的側面図である。図７において、前記実施例と同一部分は同一参照符号を付して説明を省略し、異なる部分について説明を加える。本実施例のシャッター機構１７は、蓋部１８を伸縮アーム機構１９による直線運動により開閉移動するように構成されていると共に、蓋部１８を炉口４に着脱させるべく伸縮アーム機構１９を上下方向に移動するための上下移動機構４２が設けられている。上下移動機構４２は例えばエアシリンダとガイドからなっている。シャッター機構１７は、ベースプレート８の下部に伸縮アーム機構１９を挟んで設けられた左右一対の支持部２０に上下移動機構４２を介して上下移動可能に設けられた上下移動枠４３を備えている。この上下移動枠４３に伸縮アーム機構１９の基部アーム部２２の後端側が支軸４４を介して垂直回動可能に支持されていると共に基部アーム部２２の前端側が上下移動枠４３に対して図示しないネジで着脱可能に連結されている。
【００３８】
伸縮アーム機構１９は、待機位置Ａ（支持部２０側ないしハウジング２１内）に収縮されているときには上下移動機構４２により下降された状態にあり、この状態から伸張して蓋部１８を炉口４下に移動させ、次いで上下移動機構４２により上昇されることにより蓋部１８を炉口４の開口端に当接させて炉口４を塞ぐようになっている。
【００３９】
このように本実施例のシャッター機構１７によれば、前記実施例と同様の作用効果が得られる他に、前記支持部２０には、前記蓋部１８を炉口４に着脱させるべく伸縮アーム機構１９を上下方向に移動するための上下移動機構４２が設けられているため、蓋部１８を上昇させて炉口４に当接させることにより炉口４を塞ぐことができる。これにより炉口４を蓋部１８で気密に塞ぐことができるため、炉口４からの放熱を十分に防止することができると共に、炉内を減圧にすることも可能となる。
【００４０】
以上、本発明の実施の形態を図面により詳述してきたが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲での種々の設計変更等が可能である。例えば、被処理体としては、半導体ウエハ以外に、例えばＬＣＤ基板等であっても良い。
【００４１】
【発明の効果】
以上要するに本発明によれば、次のような効果を奏することができる。
【００４２】
（１）請求項１に係る発明によれば、縦形熱処理炉の炉口を開閉するシャッター機構を備えた縦形熱処理装置において、前記シャッター機構は、炉口を覆う蓋部と、該蓋部を側方の待機位置から炉口位置に直線運動で開閉移動する伸縮アーム機構と、該伸縮アーム機構の基部側を支持する支持部戸を備えているため、シャッター機構の開閉動作の時間を短縮することができ、スループットの向上が図れ、特に、前記伸縮アーム機構が基部側を支点に水平の炉口位置から下方に傾斜するメンテナンス位置に回動可能に構成されているため、蓋部や伸縮アーム機構のメンテナンス作業を容易に行うことができ、作業性の向上が図れる。
【００４３】
（２）請求項２に係る発明によれば、前記支持部には、前記蓋部を炉口に着脱させるべく伸縮アーム機構を上下方向に移動するための上下移動機構が設けられているため、蓋部を上昇させて炉口に当接させることにより炉口を塞ぐことができる。
【００４４】
（３）請求項３に係る発明によれば、前記蓋部が冷却構造とされているため、蓋部や伸縮アーム機構の熱変形や熱劣化を抑制ないし防止することができ、耐久性の向上が図れる。
【００４５】
（４）請求項４に係る発明によれば、前記伸縮アーム機構は、前記蓋部を側方の待機位置から炉口位置に直線運動で開閉移動するための進退可能な基部側の第１アーム部及び先端側の第２アーム部を有し、前記制御部は、蓋部を支持部側から炉口位置に閉移動させる時には第２アーム部を前進させた後、第１アーム部を前進させ、蓋部を炉口位置から支持部側に開移動させる時には第１アーム部を後退させた後、第２アーム部を後退させるため、シャッター機構の開閉動作の時間を短縮することができ、スループットの向上が図れると共に、ごみの落下を抑制ないし防止することができる。
【００４６】
（５）請求項５に係る発明によれば、縦型熱処理炉の炉口を覆う蓋部と、該蓋部を側方の待機位置から炉口位置に直線運動で開閉移動するための進退可能な基部側の第１アーム部及び先端側の第２アーム部を有する伸縮アーム機構と、該伸縮アーム機構の基部側を支持する支持部とを備えた縦型熱処理装置のシャッター機構であって、蓋部を支持部側から炉口位置に閉移動させる時には第２アーム部を前進させた後、第１アーム部を前進させ、蓋部を炉口位置から支持部側に開移動させる時には第１アーム部を後退させた後、第２アーム部を後退させる制御部を備えているため、シャッタ機構の開閉動作の時間を短縮することができ、スループットの向上が図れると共に、ごみの落下を抑制ないし防止することができる。
【００４７】
（６）請求項６に係る発明によれば、縦型熱処理炉の炉口を覆う蓋部と、該蓋部を側方の待機位置から炉口位置に直線運動で開閉移動するための進退可能な基部側の第１アーム部及び先端側の第２アーム部を有する伸縮アーム機構と、該伸縮アーム機構の基部側を支持する支持部とを備えたシャッター機構の作動方法であって、蓋部を支持部側から炉口位置に閉移動させる時には第２アーム部を前進させた後、第１アーム部を前進させ、蓋部を炉口位置から支持部側に開移動させる時にはず第１アーム部を後退させた後、第２アーム部を後退させるため、シャッタ機構の開閉動作の時間を短縮することができ、スループットの向上が図れると共に、ごみの落下を抑制ないし防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示す縦型熱処理装置の概略的縦断面図である。
【図２】シャッター機構の概略的平面図である。
【図３】同シャッター機構の概略的正面図である。
【図４】同シャッター機構の概略的側面図である。
【図５】シャッター機構の作動を説明する図で、（ａ）は収納状態図、（ｂ）は第１アーム部伸張状態図である。
【図６】シャッター機構の作動を説明する図で、（ａ）は第２アーム部伸張状態図、（ｂ）は第１アーム部収縮状態図である。
【図７】シャッター機構の変形例を示す概略的側面図である。
【図８】従来の縦型熱処理装置におけるシャッター機構の一例を示す斜視図である。
【符号の説明】
Ａ 待機位置
Ｂ 炉口位置
Ｃ メンテナンス位置
１ 縦型熱処理装置
３ 熱処理炉
４ 炉口
１７ シャッター機構
１８ 蓋部
１９ 伸縮アーム機構
２０ 支持部
２４ 第１アーム部
２６ 第２アーム部
３３ 冷却水通路
４２ 上下移動機構
５５ 制御部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a vertical heat treatment apparatus, a shutter mechanism thereof, and an operating method thereof.
[0002]
[Prior art]
In the manufacture of semiconductor devices, there are processes for subjecting an object to be processed, such as a semiconductor wafer, to various heat treatments such as oxidation, diffusion, CVD, annealing, etc. A vertical heat treatment apparatus capable of heat treating a wafer at a time is used.
[0003]
This vertical heat treatment apparatus has a vertical heat treatment furnace having a furnace port at the lower end, and a boat for loading a plurality of wafers at predetermined intervals in the vertical direction is placed under the heat treatment furnace and the furnace port is provided. A lid that opens and closes is provided so as to be lifted and lowered via a lifting mechanism (boat elevator). Further, in the vertical heat treatment apparatus, a shutter that shields the furnace port in order to prevent high temperature heat in the heat treatment furnace from escaping from the furnace port and having a thermal effect downward when the lid is opened. It has a mechanism.
[0004]
As an example of a conventional shutter mechanism, as shown in FIG. 8, for example, a lid 18 that covers the furnace port 4 of the heat treatment furnace 3 and a base end portion for supporting the lid 18 so as to be horizontally rotatable and vertically movable. And an arm 62 having a horizontal rotation mechanism 60 and a vertical movement mechanism 61. When the shutter mechanism is not used, the lid portion 18 is moved to the side standby position, and the arm portion 62 is horizontally rotated (turned) by about 60 degrees from this state to move the lid portion 18 to the furnace port. 4, and the lid 18 is further raised until it comes into contact with the furnace port 4 to close the furnace port 4. In addition, as another example of the shutter mechanism, there is also one in which the furnace port is opened and closed by rotating an arm having a lid portion at the front end in the vertical direction by a vertical rotation mechanism at the base end portion (not shown). .
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional vertical heat treatment apparatus, the shutter mechanism rotates (turns) the arm 62 to open and close the heavy lid 18, so that the opening and closing operation takes a long time (for example, the closing operation). In this case, it took about 25 seconds to rotate the arm and about 2 seconds to raise the arm (about 27 seconds in total), which hindered throughput.
[0006]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a vertical heat treatment apparatus and a shutter mechanism that can shorten the time for opening and closing the shutter mechanism and can improve the throughput, and an operating method thereof. Objective.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
Among the present inventions, the invention of claim 1 is a vertical heat treatment apparatus including a shutter mechanism for opening and closing a furnace port of a vertical heat treatment furnace, wherein the shutter mechanism includes a lid portion covering the furnace port, and the lid portion. A telescopic arm mechanism that opens and closes by a linear motion from the side standby position to the furnace port position, and a support portion that supports the base side of the telescopic arm mechanism A control unit for controlling the telescopic arm mechanism; With The telescopic arm mechanism is configured to be rotatable from a horizontal furnace port position to a maintenance position inclined downward from the base side as a fulcrum. It is characterized by that.
[0008]
The invention according to claim 2 is the vertical heat treatment apparatus according to claim 1, wherein The support portion is provided with a vertical movement mechanism for moving the telescopic arm mechanism in the vertical direction so that the lid portion can be attached to and detached from the furnace port. It is characterized by being.
[0009]
The invention according to claim 3 is the vertical heat treatment apparatus according to claim 1, wherein The lid has a cooling structure It is characterized by being.
[0010]
The invention of claim 4 is the vertical heat treatment apparatus according to claim 1, The telescopic arm mechanism has a first arm portion on the base side and a second arm portion on the distal end side that can be moved back and forth by linear movement from the side standby position to the furnace port position by a linear motion, The control unit advances the second arm unit when moving the lid unit from the support unit side to the furnace port position, then advances the first arm unit, and opens the lid unit from the furnace port position to the support unit side. When moving, the first arm part is retracted, and then the second arm part is retracted. .
[0011]
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a lid portion that covers a furnace port of a vertical heat treatment furnace, and a base portion that can be moved forward and backward for linearly moving the lid portion from the side standby position to the furnace port position. A shutter mechanism of a vertical heat treatment apparatus comprising: an extendable arm mechanism having one arm part and a second arm part on the distal end side; and a support part that supports the base side of the extendable arm mechanism, wherein the lid part is a support part When moving from the side to the furnace port position, the second arm part is advanced, and then the first arm part is advanced. When the lid part is moved from the furnace port position to the support side, the first arm part is moved backward. And a control unit for retracting the second arm unit.
[0012]
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a lid portion that covers the furnace port of the vertical heat treatment furnace, and a base portion on the base side that can be moved forward and backward for linearly moving the lid portion from the side standby position to the furnace port position. An operating method of a shutter mechanism comprising an extendable arm mechanism having one arm part and a second arm part on the distal end side, and a support part that supports the base side of the extendable arm mechanism, wherein the lid part is moved from the support part side. After moving the second arm part forward when closing the furnace port position, advance the first arm part, and after moving the first arm part backward when moving the lid part from the furnace port position to the support side The second arm portion is retracted.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. 1 is a schematic longitudinal sectional view of a vertical heat treatment apparatus showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a schematic plan view of a shutter mechanism, FIG. 3 is a schematic front view of the shutter mechanism, and FIG. It is a schematic side view of a mechanism. 5A and 5B are diagrams for explaining the operation of the shutter mechanism, in which FIG. 5A is a storage state diagram, FIG. 5B is a first arm portion extension state diagram, FIG. 6 is a diagram explaining the operation of the shutter mechanism, and FIG. The 2nd arm part expansion state figure, (b) is the 1st arm part contraction state figure.
[0014]
As shown in FIG. 1, the vertical heat treatment apparatus 1 has a casing 2 that forms an outer shell, and a target object such as a semiconductor wafer w is accommodated above the casing 2 to perform a predetermined process such as an oxidation process. A vertical heat treatment furnace 3 is provided. The heat treatment furnace 3 includes a vertically long processing vessel having a lower portion opened as a furnace port 4, for example, a reaction tube 5 made of quartz, a lid 6 that can be moved up and down to open and close the furnace port 4 of the reaction tube 5, and the reaction tube. 5, and is mainly composed of a heater 7 capable of heating and controlling the inside of the reaction tube (furnace) 5 at a predetermined temperature, for example, 300 to 1200 ° C.
[0015]
In the housing 2, for example, a base plate 8 made of SUS for installing the reaction tube 5 and the heater 7 constituting the heat treatment furnace 3 is provided horizontally. The base plate 8 is formed with an opening (not shown) for inserting the reaction tube 5 from below to above.
[0016]
An outward flange portion is formed at the lower end of the reaction tube 5, and this flange portion is held on the base plate 8 by a flange holding member, whereby the reaction tube 5 is inserted through the opening of the base plate 8 from below to above. Installed. The reaction tube 5 can be removed downward from the base plate 8 for cleaning or the like. Connected to the reaction tube 5 are a plurality of gas introduction tubes for introducing a processing gas and an inert gas for purge into the reaction tube 5 and an exhaust pipe having a vacuum pump, a pressure control valve and the like capable of reducing the pressure in the reaction tube 5 (Not shown).
[0017]
Below the base plate 8 in the housing 2, a heat treatment boat 9 provided on the lid body 6 is loaded (loaded) into the heat treatment furnace 3 (that is, the reaction tube 5) or carried out from the heat treatment furnace 3 ( A work area (loading area) 10 for unloading or transferring the wafer w to the boat 9 is provided. The work area 10 is provided with an elevating mechanism (boat elevator) 11 for elevating and lowering the lid 6 so that the boat 9 can be carried in and out.
[0018]
The lid body 6 is configured to abut against the open end of the furnace port 4 and seal the furnace port 4. A boat rotation mechanism (not shown) for rotating the boat is provided below the lid body 6.
[0019]
The boat 9 is made of, for example, quartz, and a boat main body 9a that supports a large number of wafers w having a diameter of, for example, 300 mm, for example, about 25 to 150 wafers in a horizontal state with a plurality of stages spaced apart in the vertical direction, and the boat main body The boat main body 9a and the leg portion 9b are integrally formed. The leg portion 9b is connected to a rotation shaft of a boat rotation mechanism for rotating the wafer 9a in the circumferential direction of the wafer w. A furnace port heating mechanism or a heat insulating cylinder (not shown) is installed on the lid 6.
[0020]
On the front part of the housing 2, a carrier (also referred to as a cassette) 12, which is a transport container storing a plurality of, for example, about 25 wafers, is placed on a mounting table (into and out of the housing 2). (Also called a load port) 13 is installed. The carrier 12 is a hermetic transport container that is detachably provided with a lid (not shown) on the front surface. A door mechanism 14 is provided at the front of the work area 10 to remove the lid of the carrier 12 and open the carrier 12 to the work area 10. The work area 10 has a wafer w between the carrier 12 and the boat 9. A transfer mechanism 15 for performing the transfer is provided. In addition, on the front upper side outside the work area 10, a storage shelf 16 for stocking two carriers up and down, and a carrier from the mounting table 13 to the storage shelf 16 or vice versa. And a transport mechanism (not shown).
[0021]
The vertical heat treatment apparatus 1 includes a shutter mechanism 17 that opens and closes the furnace port 4 of the vertical heat treatment furnace 3. The shutter mechanism 17 covers the furnace port 4 in order to suppress or prevent the heat in the high temperature furnace from being released from the furnace port 4 to the lower work area 10 when the lid 6 of the boat elevator 11 is opened. It covers (or closes) with the part 18. The shutter mechanism 17 includes a lid 18 that covers the furnace port 4, a telescopic arm mechanism 19 that moves the lid 18 from a side standby position A to a furnace port position B by linear motion, and the telescopic arm mechanism 19. And a support portion 20 for supporting the base side.
[0022]
As shown in FIGS. 2 to 4, the support portion 20 of the present embodiment has a front support portion 20 a and a rear support portion 20 b, and the pair of left and right front support portions 20 a are fixed to the lower portion of the base plate 8. The rear support portion 20 b is fixed to the gantry 2 a of the housing 2. Moreover, it is preferable that the support part 20 is provided with a housing 21 for retracting the telescopic arm mechanism 19 and storing the lid part 18 in the standby position.
[0023]
The telescopic arm mechanism 19 includes a base arm portion 22, a first arm portion (also referred to as an intermediate arm portion) 24 provided on the base arm portion 22 through a linear guide 23 so as to be movable back and forth in the longitudinal direction, A second arm part (tip arm part) 26 provided on the first arm part 24 via a linear guide 25 so as to be movable back and forth in the longitudinal direction, and the first arm part 24 and the second arm part 26 are advanced and retracted. It is mainly composed of first and second air cylinders 27 and 28 to be driven. The first and second air cylinders 27 and 28 are so-called rodless cylinders. In this rodless cylinder, a piston with a magnet is slidably fitted into the cylinder tube 29a, and an operating ring portion 29b with a magnet interlocking with the piston is slidably fitted on the outer periphery of the cylinder tube 29a. It becomes.
[0024]
The first air cylinder 27 is attached to the base arm portion 22, and its operating ring portion 29 b is connected to the first arm portion 24. The second air cylinder 28 is attached to the first arm portion 24, and its operating ring portion 29 b is connected to the second arm portion 26. A lower cover member 30 constituting the bottom of the housing 21 is attached to the lower surface of the base arm portion 22, and the lower cover member 30 is inclined downward together with the telescopic arm mechanism 19.
[0025]
As shown in FIG. 4, the telescopic arm mechanism 19 is configured to be rotatable from a horizontal furnace port position B to a maintenance position C inclined downward with the base side as a fulcrum. That is, the base end portion of the base arm portion 22 is supported by the lower end portion of the rear support portion 20b through the support shaft 31 so as to be vertically rotatable, and the front support portion 20a via a stay 32 formed of a link. Thus, the lower cover member 30 is connected, and the stay 32 holds the telescopic arm mechanism 19 at the maintenance position C inclined downward through the lower cover member 30.
[0026]
The lower cover member 30 is held in a horizontal state by being fixed to the front support portion 20a with a screw (not shown), and the lower cover member 30 is separated from the front support portion 20a by releasing the fastening of the screw. And can be lifted down so that it tilts downward. In the present embodiment, the telescopic arm mechanism 19 including the lower cover member 30 is lifted and lowered (that is, the shutter mechanism is moved from the normal position in the horizontal state to the maintenance position or vice versa) manually. ing.
[0027]
The lid portion 18 is attached to the upper end side of the second arm portion 26. The lid portion 18 is made of, for example, SUS, and has a water cooling structure (cooling structure) by providing the cooling water passage 33 therein in a spiral shape, for example. A metal water guide pipe 34 communicating with the cooling water passage 33 of the lid 18 is provided on one side of the second arm part 26, and the water guide pipe 34 has a heat resistance made of, for example, Teflon (registered trademark). A flexible water guide tube 35 is connected and guided to the housing 21 side.
[0028]
In order to protect the water guide tube 35 from the heat released from the furnace port 4, a tip cover 36 is provided on the tip side of the water guide tube 34, and the tip cover 36 moves on one side of the first arm portion 24. An intermediate cover 37 having a U-shaped cross section is provided. In FIG. 2, reference numeral 38 denotes an air tube bear for guiding the flexible air tube for supplying pressurized air to the second air cylinder 28 so as not to loosen.
[0029]
The lid 18 is moved from the standby position A (the support section 20 side or inside the housing 21) to the furnace port position B (closed movement) in order to suppress or prevent the fall of dust generated by sliding due to the expansion and contraction of the telescopic arm mechanism 19. 5), the second arm 26 is advanced as shown in FIGS. 5 (a), 5 (b), and 6 (c), the first arm 24 is advanced, and the lid 18 is moved to the furnace port. When moving (opening) from the position B to the standby position A (in the support portion 20 side or in the housing 21), as shown in FIGS. 6A, 6B, 5A, the first arm portion 24 is used. It is preferable that the second arm portion 26 is operated so as to be retracted after retreating. For this reason, the shutter mechanism 17 includes a control unit 55 for operating in this way. As a result, sliding of the telescopic arm mechanism 19 during expansion and contraction is performed in the housing 21, that is, on the lower cover member 30, so that dust generated by sliding falls on the lower cover member 30 and is received. It is possible to suppress or prevent the dust from falling into the region 10 and to prevent contamination of the wafer.
[0030]
Further, the expansion / contraction positions (stroke ends) of the first arm portion 24 and the second arm portion 26 of the expansion / contraction arm mechanism 19 are detected in the housing 21 which is not easily affected by heat from the furnace port 4 and with as few sensors as possible. For this purpose, three sensors such as limit switches 38a, 38b, and 38c are mounted on the base arm portion 22 in a predetermined arrangement in the longitudinal direction, and the limit switches 38a to 38c are sequentially turned on and off. A kicker 39 is slidably provided on the base arm portion 22 via a guide rail 40. The kicker 39 is provided with hooking portions 39a and 39b at positions separated forward and backward.
[0031]
The first arm portion 24 and the second arm portion 26 are provided with operation rods 41a and 41b that are hooked on the hook portions 39a and 39b and operate the kicker 39 so as to protrude from the side portions. Yes. As shown in FIG. 5A, the second arm portion 26 is first moved to close the lid portion 18 from the contracted state of the telescopic arm mechanism 19 so that the lid portion 18 comes to the standby position A (inside the housing). As shown in FIG. 5 (b), the operation bar 41b of the second arm portion 26 hooks the hook 39a on the front side of the kicker 39 and moves the kicker 39 to the position of the intermediate limit switch 38b. When the limit switch 38b is turned on, it can be detected that the second arm portion 26 is extended. Next, when the first arm portion 24 is moved forward, the kicker 39 is moved in a state where the operation bar 41b of the second arm 26 hooks the hook portion 39a on the front side of the kicker 39 as shown in FIG. Further, it is moved to the position of the front limit switch 38c, and when the limit switch 38c is turned on, it can be detected that the first arm portion 24 has expanded, that is, the lid portion 18 has come to the furnace port position B. .
[0032]
On the other hand, when the first arm 24 is first retracted in order to move the lid portion 18 open, the operation bar 41a of the first arm portion 24 is moved to the hooking portion 39b on the rear side of the kicker 39 as shown in FIG. To move the kicker 39 to the position of the intermediate limit switch 38b, and when the limit switch 38b is turned on, it can be detected that the first arm portion 24 is contracted. Next, when the second arm portion 26 is retracted, the operation bar 41b of the second arm portion 26 hooks the hook portion 39b on the rear side of the kicker 39 as shown in FIG. When the limit switch 38a is moved to the position of the rear limit switch 38a and the limit switch 38a is turned on, it can be detected that the second arm portion 26 has contracted, that is, the lid portion 18 has reached the standby position A. In order to operate in this way, the shutter mechanism 17 includes a control unit 55 for controlling by, for example, sequence control.
[0033]
Next, the effect of the vertical heat treatment apparatus having the above configuration will be described. Normally, the shutter mechanism 17 is in a retracted state in which the telescopic arm mechanism 19 is contracted so that the lid portion 18 comes to the standby position A (inside the housing 21), and obstructs the work of carrying the boat 9 into and out of the heat treatment furnace 3. It is not to become. When the lid 6 of the boat elevator (elevating mechanism) 11 is opened downward, that is, when the boat 9 is carried out to the work area 10 after the heat treatment, the shutter mechanism 17 extends the telescopic arm mechanism 19 to cover the lid 18. Is moved to the furnace port position B, and the furnace port 4 is covered with the lid 18. Thereby, it is possible to suppress or prevent the high-temperature heat in the furnace from being released from the furnace port 4 to the work area 10.
[0034]
When maintenance of the shutter mechanism 17 is performed, the screw that fixes the lower cover member 30 to the front support portion 20a is released to hold the telescopic arm mechanism 19 horizontally, and the shutter mechanism 17 is supported by the base. The shaft 31 is pivoted downward about a fulcrum and is lowered by the stay 32 until it is held in an inclined state. In this case, the telescopic arm mechanism 19 is preferably contracted, but as shown in FIG. 4, the telescopic arm mechanism 19 may be inclined obliquely downward while being stretched. When the shutter mechanism 17 is inclined obliquely downward, a wide space for maintenance work is formed above the shutter mechanism 17, so that maintenance of the shutter mechanism 17, for example, maintenance work of the lid 18 and the telescopic arm mechanism 19 is easily performed. be able to.
[0035]
As described above, according to the vertical heat treatment apparatus 1, the shutter mechanism 17 that opens and closes the furnace port 4 of the vertical heat treatment furnace 3 includes the lid portion 18 that covers the furnace port 4, and the lid portion 18 that is on the side waiting. Since the telescopic arm mechanism 19 that opens and closes from the position A to the furnace port position B by linear motion and the support portion 20 that supports the base side of the telescopic arm mechanism 19 are provided, the time for the opening and closing operation of the shutter mechanism 17 is reduced. It can be shortened and throughput can be improved. That is, since the heavy lid 18 is opened and closed by linear motion, the lid 18 can be opened and closed in a shorter time (for example, about 10 seconds for closing or opening) than when the heavy lid 18 is opened and closed by turning motion. It can be opened and closed in a small space, and throughput can be improved and space can be saved.
[0036]
Further, since the lid portion 18 is provided with a cooling water passage 33 for circulating cooling water and has a water cooling structure (cooling structure), it is possible to suppress or prevent thermal deformation and thermal deterioration of the lid portion 18 itself. Thermal deformation and thermal deterioration of the telescopic arm mechanism 19 due to heat conduction from the portion 18 can be suppressed or prevented, and durability can be improved. Furthermore, since the telescopic arm mechanism 19 is configured to be rotatable from a horizontal furnace port position B to a maintenance position C inclined downward with the base side as a fulcrum, maintenance work for the lid 18 and the telescopic arm mechanism 19 can be performed. It can be performed easily and the workability can be improved. Further, when the shutter mechanism 17 is opened and closed, the second arm portion 26 is moved forward when the lid portion 18 is moved from the standby position A on the support portion 20 side (that is, in the housing 21) to the furnace port position B. The first arm portion 24 is moved forward, and the lid portion 18 should be opened when the lid portion 18 is moved from the furnace port position B to the standby position A. After the first arm portion 24 is moved backward, the second arm portion 26 is moved backward. Therefore, it is possible to suppress or prevent the falling of dust generated by the sliding of the telescopic arm mechanism 19.
[0037]
FIG. 7 is a schematic side view showing a modification of the shutter mechanism. In FIG. 7, the same parts as those of the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals and the description thereof is omitted, and different parts are described. The shutter mechanism 17 according to the present embodiment is configured to open and close the lid 18 by a linear motion by the telescopic arm mechanism 19 and to move the telescopic arm mechanism 19 in the vertical direction so that the lid 18 can be attached to and detached from the furnace port 4. An up-and-down moving mechanism 42 is provided for moving to the right. The vertical movement mechanism 42 includes, for example, an air cylinder and a guide. The shutter mechanism 17 includes a vertical movement frame 43 provided on a pair of left and right support portions 20 provided on the lower part of the base plate 8 with the telescopic arm mechanism 19 interposed therebetween so as to be movable up and down via a vertical movement mechanism 42. The rear end side of the base arm portion 22 of the telescopic arm mechanism 19 is supported by the vertical movement frame 43 so as to be vertically rotatable via a support shaft 44, and the front end side of the base arm portion 22 is illustrated with respect to the vertical movement frame 43. It is detachably connected with screws that do not.
[0038]
The telescopic arm mechanism 19 is lowered by the up-and-down moving mechanism 42 when being retracted to the standby position A (in the support portion 20 side or in the housing 21). The lid 18 is moved downward and then raised by the vertical movement mechanism 42 so that the lid 18 is brought into contact with the open end of the furnace port 4 to close the furnace port 4.
[0039]
As described above, according to the shutter mechanism 17 of this embodiment, in addition to the same effects as those of the above-described embodiment, the support portion 20 is provided with an extendable arm mechanism for detaching the lid portion 18 from the furnace port 4. Since the up-and-down moving mechanism 42 for moving the 19 up and down is provided, the furnace port 4 can be closed by raising the lid 18 and bringing it into contact with the furnace port 4. As a result, the furnace port 4 can be hermetically closed by the lid portion 18, so that heat radiation from the furnace port 4 can be sufficiently prevented and the inside of the furnace can be decompressed.
[0040]
Although the embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the drawings, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various design changes and the like can be made without departing from the scope of the present invention. is there. For example, the object to be processed may be, for example, an LCD substrate other than a semiconductor wafer.
[0041]
【The invention's effect】
In short, according to the present invention, the following effects can be obtained.
[0042]
(1) According to the first aspect of the present invention, in the vertical heat treatment apparatus including a shutter mechanism that opens and closes the furnace port of the vertical heat treatment furnace, the shutter mechanism includes a lid portion that covers the furnace port, and the lid portion on the side. This includes a telescopic arm mechanism that opens and closes from the standby position to the furnace port position by linear motion and a support door that supports the base side of the telescopic arm mechanism, thereby shortening the time for opening and closing the shutter mechanism. Can improve throughput. In particular, since the telescopic arm mechanism is configured to be rotatable from a horizontal furnace port position to a maintenance position inclined downward with the base side as a fulcrum, maintenance work of the lid and the telescopic arm mechanism can be easily performed. To improve workability The
[0043]
(2) According to the invention of claim 2, the The support portion is provided with a vertical movement mechanism for moving the telescopic arm mechanism in the vertical direction so that the lid portion can be attached to and detached from the furnace port. Because the lid The furnace port can be closed by raising it and bringing it into contact with the furnace port. The
[0044]
(3) According to the invention of claim 3, the The lid has a cooling structure Because the lid Suppresses or prevents thermal deformation and thermal deterioration of the telescopic arm mechanism It is possible , Improve durability The
[0045]
(4) According to the invention of claim 4, the The telescopic arm mechanism has a first arm portion on the base side and a second arm portion on the distal end side that can be moved back and forth by linear motion from the side standby position to the furnace port position by a linear motion, The controller moves the first arm forward after moving the second arm forward when closing the lid from the support side to the furnace port position, and opens the lid from the furnace port position to the support side. When retreating, first retract the first arm, then retract the second arm Because Reduces the time required to open and close the shutter mechanism Can throughput Can be improved At the same time, it can suppress or prevent the fall of garbage .
[0046]
(5) According to the invention of claim 5, a lid portion that covers the furnace port of the vertical heat treatment furnace, and the lid portion can be moved back and forth for linear opening and closing movement from the side standby position to the furnace port position. A shutter mechanism of a vertical heat treatment apparatus comprising a telescopic arm mechanism having a first arm portion on the base side and a second arm portion on the distal end side, and a support portion supporting the base side of the telescopic arm mechanism, When the lid is moved from the support side to the furnace port position, the second arm is moved forward, and then the first arm is moved forward. When the lid is moved from the furnace port position to the support side, the first arm is moved. Since the control unit for retracting the second arm part after retracting the arm part is provided, the time required for opening and closing the shutter mechanism can be shortened, the throughput can be improved, and the fall of dust can be suppressed. Can be prevented.
[0047]
(6) According to the invention of claim 6, the lid that covers the furnace port of the vertical heat treatment furnace, and the lid part can be moved back and forth for linear opening and closing movement from the side standby position to the furnace port position. An operating method of a shutter mechanism, comprising: a telescopic arm mechanism having a first arm portion on the base side and a second arm portion on the distal end side; and a support portion for supporting the base side of the telescopic arm mechanism. The first arm should be moved when the first arm is moved forward from the furnace port position to the support section side after the second arm section is moved forward when closing the cover from the support section side to the furnace port position. Since the second arm portion is retracted after the portion is retracted, the time for the opening and closing operation of the shutter mechanism can be shortened, throughput can be improved, and dust fall can be suppressed or prevented.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic longitudinal sectional view of a vertical heat treatment apparatus showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic plan view of a shutter mechanism.
FIG. 3 is a schematic front view of the shutter mechanism.
FIG. 4 is a schematic side view of the shutter mechanism.
FIGS. 5A and 5B are diagrams for explaining the operation of the shutter mechanism, in which FIG. 5A is a storage state diagram, and FIG. 5B is a first arm portion extension state diagram;
FIGS. 6A and 6B are diagrams illustrating the operation of the shutter mechanism, in which FIG. 6A is a diagram illustrating a state where the second arm portion is extended, and FIG.
FIG. 7 is a schematic side view showing a modified example of the shutter mechanism.
FIG. 8 is a perspective view showing an example of a shutter mechanism in a conventional vertical heat treatment apparatus.
[Explanation of symbols]
A Standby position
B Furnace position
C Maintenance position
1 Vertical heat treatment equipment
3 Heat treatment furnace
4 hearth
17 Shutter mechanism
18 Lid
19 Telescopic arm mechanism
20 Support part
24 First arm
26 Second arm part
33 Cooling water passage
42 Vertical movement mechanism
55 Control unit

Claims (6)

縦型熱処理炉の炉口を開閉するシャッター機構を備えた縦型熱処理装置において、前記シャッター機構は、炉口を覆う蓋部と、該蓋部を側方の待機位置から炉口位置に直線運動で開閉移動する伸縮アーム機構と、該伸縮アーム機構の基部側を支持する支持部と、前記伸縮アーム機構を制御する制御部とを備え、前記伸縮アーム機構が基部側を支点に水平の炉口位置から下方に傾斜するメンテナンス位置に回動可能に構成されていることを特徴とする縦型熱処理装置。In a vertical heat treatment apparatus having a shutter mechanism that opens and closes a furnace port of a vertical heat treatment furnace, the shutter mechanism includes a lid portion that covers the furnace port, and a linear motion of the lid portion from a side standby position to a furnace mouth position. A telescopic arm mechanism that opens and closes at a time, a support unit that supports the base side of the telescopic arm mechanism, and a control unit that controls the telescopic arm mechanism. A vertical heat treatment apparatus configured to be rotatable to a maintenance position inclined downward from a position . 前記支持部には、前記蓋部を炉口に着脱させるべく伸縮アーム機構を上下方向に移動するための上下移動機構が設けられていることを特徴とする請求項１記載の縦型熱処理装置。The support portion, the vertical heat treatment apparatus according to claim 1, wherein the vertical movement mechanism for moving the telescoping arm mechanism in order to removably said cover portion to the furnace opening in the vertical direction is found provided . 前記蓋部が冷却構造とされていることを特徴とする請求項１記載の縦型熱処理装置。The vertical heat treatment apparatus according to claim 1, wherein the lid portion has a cooling structure . 前記伸縮アーム機構は、前記蓋部を側方の待機位置から炉口位置に直線運動で開閉移動するための進退可能な基部側の第１アーム部及び先端側の第２アーム部を有し、前記制御部は、蓋部を支持部側から炉口位置に閉移動させる時には第２アーム部を前進させた後、第１アーム部を前進させ、蓋部を炉口位置から支持部側に開移動させる時には第１アーム部を後退させた後、第２アーム部を後退させることを特徴とする請求項１記載の縦型熱処理装置。 The telescopic arm mechanism has a first arm portion on the base side and a second arm portion on the distal end side that can be moved back and forth by linear movement from the side standby position to the furnace port position by a linear motion, The control unit advances the second arm unit when moving the lid unit from the support unit side to the furnace port position, then advances the first arm unit and opens the lid unit from the furnace port position to the support unit side. 2. The vertical heat treatment apparatus according to claim 1, wherein when moving, the first arm portion is retracted and then the second arm portion is retracted . 縦型熱処理炉の炉口を覆う蓋部と、該蓋部を側方の待機位置から炉口位置に直線運動で開閉移動するための進退可能な基部側の第１アーム部及び先端側の第２アーム部を有する伸縮アーム機構と、該伸縮アーム機構の基部側を支持する支持部とを備えた縦型熱処理装置のシャッター機構であって、蓋部を支持部側から炉口位置に閉移動させる時には第２アーム部を前進させた後、第１アーム部を前進させ、蓋部を炉口位置から支持部側に開移動させる時には第１アーム部を後退させた後、第２アーム部を後退させる制御部を備えたことを特徴とする縦型熱処理装置のシャッター機構。A lid portion that covers the furnace port of the vertical heat treatment furnace, a first arm portion on the base side that can be moved back and forth by a linear motion from the side standby position to the furnace port position, and a first arm portion on the distal end side This is a shutter mechanism of a vertical heat treatment apparatus comprising an extendable arm mechanism having two arm parts and a support part that supports the base side of the extendable arm mechanism, and the lid part is closed from the support part side to the furnace port position. When moving the second arm part forward, the first arm part is moved forward. When the lid part is moved from the furnace port position to the support part side, the first arm part is moved backward, and then the second arm part is moved forward. A shutter mechanism for a vertical heat treatment apparatus, comprising a controller for retreating. 縦型熱処理炉の炉口を覆う蓋部と、該蓋部を側方の待機位置から炉口位置に直線運動で開閉移動するための進退可能な基部側の第１アーム部及び先端側の第２アーム部を有する伸縮アーム機構と、該伸縮アーム機構の基部側を支持する支持部とを備えた縦型熱処理装置のシャッター機構の作動方法であって、蓋部を支持部側から炉口位置に閉移動させる時には第２アーム部を前進させた後、第１アーム部を前進させ、蓋部を炉口位置から支持部側に開移動させる時には第１アーム部を後退させた後、第２アーム部を後退させることを特徴とする縦型熱処理装置のシャッター機構の作動方法。A lid portion that covers the furnace port of the vertical heat treatment furnace, a first arm portion on the base side that can be moved back and forth by a linear motion from the side standby position to the furnace port position, and a first arm portion on the distal end side An operating method of a shutter mechanism of a vertical heat treatment apparatus comprising a telescopic arm mechanism having two arm parts and a support part supporting the base side of the telescopic arm mechanism, wherein the lid part is positioned from the support part side to the furnace port position. When the second arm portion is moved forward, the first arm portion is advanced, and then the first arm portion is advanced. When the lid portion is moved from the furnace port position to the support portion side, the first arm portion is retracted, and then the second arm portion is moved forward. A method of operating a shutter mechanism of a vertical heat treatment apparatus, wherein the arm portion is retracted.
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