JPH03159233A

JPH03159233A - 熱処理炉装置

Info

Publication number: JPH03159233A
Application number: JP1299992A
Authority: JP
Inventors: Isao Shiratani; 勇雄白谷; Hiroshi Sekizuka; 関塚　博
Original assignee: Tokyo Electron Ltd; Tokyo Electron Sagami Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd; Tokyo Electron Sagami Ltd
Priority date: 1989-11-17
Filing date: 1989-11-17
Publication date: 1991-07-09
Anticipated expiration: 2013-04-15
Also published as: JP2740783B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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、熱処理炉装置に関する。

（従来の技術）第５図に、従来のボートエレベータの構造を示す。同図
に示すように、３段の横型炉１０゜１０．１０が設けら
れ、各段のボート搬入出位置１０ａ、１０ｂ、１０ｃに
はそれぞれ図示しないカンチレバーが設けられ、各横型
炉１ｏに対してボート１２の搬入出が可能となっている
。ボートライナー１４は、ボートエレベータ２４との間
でボート１２を受け渡す位置と、キャリア（図示せず）
との間でウェハを移し変える位置とにわたって、第５図
の裏面より表面に向かう方向にボート１２を直線移動さ
せるものである。前記ボート搬入出位置１０　ａ　＊　
　１０　ｂ　＊　　１０　ｃと、ボートライナー１４上
の位置とにボート１２を移動させる前記ボートエレベー
タ２４は、上下駆動部２ｏによって図示矢印入方向に上
下動可能であり、かつ、水平駆動部２２の駆動により図
示Ｂ方向に水平移動可能なエレベータアーム１６を有し
ている。このエレベータアーム１６の先端には、２本の
ボート受けバー１８．１８（第５図では一方のみ図示）
を固着し、このボート受けバー１８．１８上に、ボート
１２の長手方向両端に設けられた取手１２ａ、１２ａを
支持するようにしている。

上記のようなボートエレベータ２４によれば、各横型炉
１０へのボート搬入出位置、１０ａ。

１０ｂ、ＩＯＣとボートライナー１４上との位置にそれ
ぞれ対応する上下位置にボート１２を上下動し、かつ、
この上下動経路よりボート１２を水平移動して上記各位
置にボート１２を載置することができる。

（発明が解決しようとする課題）エレベータアーム１６の上下駆動及び水平駆動は、図示
しないＣＰＵでの制御に基づき、予め定められたシーケ
ンスプログラムに従って駆動される。このようなプログ
ラムに従って駆動すれば、第５図に示すように、最上段
の横型炉１０のボート搬入出位置１０ａと対応する上昇
位置にてボート１２を支持し、これをボート搬入出位置
１０ａ側に水平移動させる場合には、このボート搬入出
位置１０ａには他のボート１２が載置されていないはず
である。ところが、例えば何らかのトラブルにより装置
全体の稼動を一旦停止し、トラブル解除後にエレベータ
アーム１６を第５図に示す位置より右側に水平移動させ
る際には、ボート搬入出位置１０ａに他のボート１２が
残存している場合もある。この際、上記のようなケース
をＣＰＵはそのプログラム上予想し得ないので、そのま
ま上記エレベータアーム１６を水平移動させると、残存
するボート１２と次に搬入する１２同士が衝突し、両者
が破損してしまうという問題があった。

このような破損はクリーンルームを長期間使用不可能状
態とするばかりか、他の処理装置にもゴミが飛散する。

このように、従来の拡散炉等の半導体ウェハ熱処理炉で
はエレベータアーム１６の移動先に物体が存在するか否
かの安全確認が何らなされていなかった。

そこで、本発明の目的とするところは、エレベータアー
ムの移動先に物体が存在するか否かを非接触にて確認す
ることができ、エレベータアーム駆動時の安全対策を施
すことができる熱処理炉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）本発明は、ウェハ処理炉へウェハボートをボートライナ
ーにより搬入出して熱処理する熱処理炉装置において、ボートを支持するボート受けバーに、そのバーの先端側
より光を照射する発光用ファイバーと、その反射光を受
光する受光用ファイバーとを設けたことを特徴とする。

（作　用）ボートを支持するボート受けバーは、ボートエレベータ
の水平移動方向の最先端位置に存在する。従って、この
ボート受けバーの先端より発光用ファイバーを介して光
を照射し、その反射光を受光用ファイバーを介して受光
することにより、ボートエレベータの水平移動方向の移
動先に物体が存在するか否かを容易に検出することがで
きる。

（実施例）以下、本発明をバッチ式プラズマＣＶＤ１ｉ型多段炉装
置に適用した一実施例について、図面を参照して具体的
に説明する。

プラズマＣＶＤ横型多段炉の全体構成は、第５図に示す
ものと同様であり、第１図に示すエレベータアーム３０
が第５図に示す上下動駆動部２０及び水平駆動部２２に
よって同図の矢印Ａ、Ｂ方向に移動する構成についても
同様である。

そこで、以下エレベータアーム３０の詳細について、第
１図乃至第３図を参照して説明する。

エレベータアーム３０の長手方向両端側には、それぞれ
ボート受けバー３２．３２が支持されている。このボー
ト受けバー３２は、そのバーの先端部と中間部にそれぞ
れストッパ３４．３６を有し、各ストッパ３４．３６の
対向面はそれぞれテーパ面３４ａ、３６ａとなっている
。そして、第２図に示すように、テーパ面３４ａ、３６
ａにて案内されたボート１２の取手部１２ａを、ボート
受けバー３２の上に載置して支持できる。このボート受
けバー３２は中空軸構造にて形成され、その内部には例
えば石英製の発光（光送出）用ファイバー４０及び受光
用ファイバー４２が挿入され、ボート受バー３２の先端
部まで位置して設けられている。そして、上記各ファイ
バー４０．４２の端面はボート受けバー３２の先端部に
臨んでおり、発光用ファイバー４０より光を照射し１．
その反射光は受光用ファイバー４２により受光できるよ
うに構成されている。また、前記エレベータアーム３０
の長手方向中間位置にはボートセンサ４４が設けられ、
このボートセンサ４４も同様に発光用ファイバー及び受
光用ファイバーから構成されている。

前記発光用ファイバー４０及び受光用ファイバー４２の
他端側はそれぞれ光源／受光部５０に接続されている。

この光源／受光部５０における光源５０ａに前記発光用
ファイバー４０の他端が接続され、受光部５０ｂに前記
受光用ファイバー４２の他端側が接続されている。同様
に、ボートセンサ４４を構成する発光用ファイバー及び
受光用ファイバーの他端側は、光源／受光部５２に接続
されて（イる。光源としては、例えば半導体レーザ、発
光ダイオード等が挙げられ、受光部としては光電変換素
子例えばフォトトランジスタを採用できる。これらの光
ファイバー４０．４２は端距離であるため大開口の方が
良いし、他成分な光ファイバーでも良い。

第４図は、前記発光用ファイバー４０及び受光用ファイ
バー４２を利用しての、ボートエレベータ駆動時の安全
対策を実現するための制御系ブロック図である。同図に
おいて、ＣＰＵ６０はボートエレベータの駆動の制御を
司どるものであり、前記エレベータアーム３０の上下動
を行う上下駆動部２０、エレベータアーム３０の水平方
向の移動を行う水平駆動部２２にそれぞれ駆動指令を与
える。また、ＣＰＵ６０は前記光源／受光部５０におけ
る光源５０ａに発光指令を与え、受光部５０ｂにて変換
された受光量に応じた電気信号を人力するようになって
いる。さらに、このＣＰＵ６０にはコンパレータ６２が
接続され、前記受光部５０ｂを介して入力される受光量
に応じた電気信号が所定のスレッショルドレベルを超え
た際には、前記水平駆動部２０の駆動を停止するように
なっている。

次に、作用について説明する。

第５図は、ボートライナー１４上に存在したボート１２
をボート受けバー３２．３２によりて支持し、最上段の
横型炉１０に対するボート搬入出位置１０ｇと対向する
上方位置までエレベータアーム３０を移動した状態を示
している。ここで、ボートエレベータ３０が駆動される
際には、前記ＣＰＵ６０の制御に基づき光源／受光部５
０における光源５０ａが駆動され、ボート受けバー３２
に支持されている発光用ファイバー４０の端面より光が
出射されることになる。なお、エレベータアーム３０が
上下動している際には、ＣＰＵ６０は受光部５０ｂを介
しての受光量モニタは行わないようになっている◎ 第５図に示す状態より、エレベータアーム３０を同図の
矢印Ｂ方向に水平移動させる。そして、このエレベータ
アーム３０の水平移動が開始された直後から、ＣＰＵ６
０は受光部５０ｂを介して反射光量に応じた電気信号の
モニタを開始することになる。エレベータアーム３０の
移動先、すなわちボート受けバー３２の先端側に物体が
存在しない場合には、受光部５０ｂを介しての反射光量
は少ないので、コンパレータ６２にてスレッシュホール
ドレベルと比較された信号はＬＯＷとなっている。万一
、エレベータアーム３０の移動先に物体例えば他のボー
ト１２が存在する場合には、この他のボート１２にボー
ト受けバー３２．３２が近づくにつれ、受光用ファイバ
ー４２及び受光部５０ｂを介してＣＰＵ６０に取り込ま
れる受光量の信号レベルが高くなる。そして、あるタイ
ミングでコンパレータ６２でのスレッシュホールドレベ
ルとの比較値がＨＩＧＨとなった場合には、ＣＰＵ６０
は水平駆動部２２に対しその駆動を停止させる信号を出
力することになる。この結果、万一エレベータアームの
移動先に物体が存在した場合にも、この物体の存在を非
接触にて検出することができ、ボート受けバー３２ある
いはこれに支持されたボート１２が他の物体に衝突する
ことを未然に防止することができる。

ボートエレベータ３０の移動先に物体が存在しない場合
には、水平駆動部２２での水平移動が引き続き行われ、
最上段の横型炉１ｏに対応するボート搬入出位置１０ａ
に存在するカンチレバー上にボート１２を受け渡すこと
になる。また、横型炉１０より搬出されたボート１２を
ボートライナー１４へ移送する場合には、上記とは逆の
工程を実施すればよい。この際、いずれかのボート搬入
出位置上に存在するボート１２をボート受けバー３２．
３２で受け取った後は、ボートセンサ４４にてボート１
２の存在が確認されるため、その後上下駆動部２０ある
いは水平駆動部２２を駆動することによって、−このボ
ート１２をボートライナー１４上へ移送することが可能
となる。この際、横型炉１０での処理が終了したボート
１２は、熱処理が行われた直後の状態であるので高温と
なっている。そこで、本実施例では、ボート受けバー３
２内部に配設される発光用ファイバー４０及び受光用フ
ァイバー４２の材質を石英ファイバーで構成している。

この石英ファイバーは、耐熱温度が２５０℃と高く、た
とえ熱処理の終了した直後のボート１２を支持したとし
ても、その熱によってファイバーが劣化することもない
。

なお、本実施例装置では、前記光源５０ａより照射され
る光を赤色可視光としている。このような特殊帯域の光
を発光用ファイバー４０より照射し、その反射光を受光
用ファイバー４２にて受光するように構成することで、
たとえ自然光が受光用ファイバー４２を介して受光され
ても、その自然光の受光によって危険物検知のためのセ
ンサが誤動作することもない。なお、上記実施例ではボ
ート同士の衝突について説明したが、ソフトランディン
グ時の炉壁の接触検知、近接検知にも有効である。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、
本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。

上記実施例は、本発明をプラズマＣＶＤ横型多段炉のボ
ートエレベータに適用したが、縦型炉でも良いし、プロ
セスの種類などはこれに限定されるものではない。縦型
炉の場合には、ボートの位装置ずれによる炉口への衝突
防止に好適である。また、必ずしも多段炉に本発明を適
用するものに限らず、ボートライナー１４上の位置と、
−段のみの横型炉１０へのボート搬入出位置への移送を
行なうものについても、同様に適用可能である。さらに
、発光用ファイバー４０及び受光用ファイバー４２の支
持方式としては、ボート受けバー３２を中空軸構造とし
、その中空部に挿通して支持するものが好ましいが、こ
のような支持方式に限定されるものではない。

ここで、上記実施例のボート受バー３２．３２によりボ
ートを位置決めして支持するためには、第６図（Ａ）、
（Ｂ）のようなボートを採用することが好ましい。

プラズマＣＶＤ処理用のボート７０は、２枚の側壁７２
．７２を２本の連結ロッド７４．７４にて平行に連結支
持することで構成される。２枚の側壁７２．７２の間に
は、２本の給電用ロッド７６．７６が支持され、この給
電用ロッド７６．７６に電極板８０が電気的に接続支持
されている。

奇数枚目の電極板８０は、一方の給電用ロッド７６と電
気的接続がとられた形で支持され、偶数枚目の電極板８
０は、他方の電極ロッド７６と電気的接続がとられた形
で支持されている。なお、この電極板８０の両面側には
、図示しないウェハを支持するためのテーパピン８２．
８２がそれぞれ配設されている。

相隣り合う電極板８０．８０の対向間距離を等しくし、
かつ、各電極板８０を垂直状態にて支持するために、電
極板８０の中間部２箇所及び下端部１箇所には、それぞ
れスペーサ８８が連結支持されるようになっている。

前記側壁７２．７２には、それぞれ取手部９０゜９０が
形成されている。この取手部９０．９０は、前記ボート
受けバー３２．３２上に載置される取手部平面９２．９
２を有している。そして、一方の取手部平面９２には、
前記ボート受けバー３２を位置決めするための凹部９４
が形成され、この凹部９４は開口幅が広く形成されたテ
ーバ面９４ａ、９４ａにて形成されている。

上記構成によれば、この凹部９４に一方のボート受けバ
ー３２を支持することで位置決めが可能となる。しかも
、駆動開始時の衝撃加重が作用しても、ボート７０とボ
ート受けバー３２間での位置ずれを防止することができ
る。このような凹部９４を２つの取手部平面９２．９２
に共に形成した場合には、２本のボート受けバー３２を
２つの凹部９４，９４に落とし込むならし動作を実現す
るために、２つの四部９４．９４の開口幅を上記ボート
受けバー３２の径よりもかなり大きくせざるを得ない。

このようにした場合には、２つの凹部９４にてボート受
けバー３２を支持しても、この四部の内部にてボート受
けバー３２が移動できる遊びが形成されるので、正確な
位置決めが実現できず、衝撃加重作用時に位置ずれが生
じてしまう。上記構成の場合には、一つの四部９４の位
置決め幅を、ボート受けバー３２の径に近付けて構成で
きるので、位置決め精度を向上でき、位置ずれを確実に
防止できる。

［発明の効果］以上説明したように、本発明によればエレベータアーム
によりウェハボートを熱処理炉に搬入出する際し、ボー
ト受けバーに、発光用ファイバー及び受光用ファイバー
を支持することによって、移動先に存在する物体を非接
触にて検出することができ、その物体との衝突を未然に
防止することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明を適用したボートエレベータの平面図
、第２図は、ボート受けバーによるボートの支持を説明す
るための概略説明図、第３図は、ボート受けバーの概略断面図、第４図は、ボ
ートエレベータの移動先の危険物検知及びその安全対策
を行うための制御系ブロック図、第５図は、横型多段炉、ボートライナーとボートエレベ
ータとの関係を説明するための概略説明図、第６図（Ａ）、（Ｂ）は、ボートの一例を示す正面図、
平面図である。１０　・・・　横型炉、１０　ａ　、　　１０　ｂ　、　　１０　ｃ　　・・・
　　ボート搬人出位置、　２４０２０２０２０ボート、ボートライナー上下駆動部、水平駆動部、エレベータアーム、ボート受けバー発光用ファイバー受光用ファイバー光源／受光部。第１図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ウェハ処理炉へウェハボートをボートライナーに
より搬入出して熱処理する熱処理炉装置において、ボートを支持するボート受けバーに、そのバーの先端側
より光を照射する発光用ファイバーと、その反射光を受
光する受光用ファイバーとを設けたことを特徴とする熱
処理炉装置。