JPH04120724A - 縦型熱処理装置 - Google Patents

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、縦型熱処理装置に関する。

（従来の技術） 多数枚のウェハを一度に熱処理するバッチ式熱処理は周
知であり、この処理のスルーブツトを向上させるため、
複数のボートを有し、一方のボートに収容された被処理
体を所定の熱処理を行っている間、他のボートとキャリ
ア間で被処理体を移替えるか、あるいは他の処理用ボー
トを待機させる技術は特願平２−４５２１２に記載され
ている。

（発明か解決しようとする課題） かかる縦型熱処理装置においては、待機ウェハボートは
、退避場所に垂直に立設させて退避、収容されるか、高
さが約１ｍ前後あるため地震等の場合、ボートが転倒す
る可能性かある。

−度転倒するとウェハの破壊はもちろん、ウェハに形成
されていた処理膜の粉塵も舞う結果も招き、超クリーン
ルーム内を汚し、他の装置へも影響するなどで大きな問
題となる。

この発明は、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、地震時等においてもボートが
転倒することのない縦型熱処理装置を提供することにあ
る。

［発明の構成コ （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、ウニ１１の収納さ
れた複数のボートを有しており、第１のボートを炉内に
搬入してウェハに熱処理している期間、第２のボートを
待機させて、連続処理を可能にした縦型熱処理装置にお
いて、上記待機中の垂直に設けられたボートの上端の揺
れを防止する機構を設けることを特徴とする縦型熱処理
装置。

（作用） 本発明では、処理中のボート以外のボートの上端の揺れ
か防止されるので、地震時等においてもボートの転倒を
防止できる。

（実施例） 以下、本発明装置を半導体ウェハの熱処理工程に使用し
た一実施例を図面を参照して説明する。

まず、熱処理装置の構成を説明する。

この装置は、たとえば第１図および第２図に示すように
、縦型熱処理炉で、軸方向を垂直軸とする反応管１から
成る処理部２と、この処理部２に設定可能な基板、たと
えば半導体ウェハ３を板厚方向に複数枚、たとえば１０
０〜１５０枚所定間隔を設けて収納可能なボート４と、
このボート４を上記反応管１内に搬入比する如く昇降可
能な昇降機構５と、この昇降機構部５か下降した位置と
ウェハ移替部２２とボート載置部４２の間で上記ボート
４を支持して移動可能なボート移動機構６と、上記ウェ
ハ３を複数枚、たとえば２５枚単位に収納可能なキャリ
ア７を複数個設置可能なキャリア設置台８と、キャリア
設置台８に設置されたキャリア７および上記ボート４間
でウニｌ＼３の移替えを行う移載機９と、上記キャリア
７をこの装置と外部の搬送ロボットとの間で受渡しを行
う搬入搬出機構、たとえば搬入搬出ボート１０と、この
搬入搬出ボート１０および上記キャリア設置台８の間で
キャリア７の搬送を行う搬送機１１と反応ガスを供給す
る処理ガス供給部７０と真空ポンプ等より構成される真
空排気部６０と熱処理工程およびウェハ移載等をコント
ロールするプロセスコントロール部５０とから構成され
ている。

上記処理部２には第２図に示すように、耐熱性を有し処
理ガスに対して反応しにくい材質、たとえば石英ガラス
から成る上面が封止された筒状反応管１か設けられ、こ
の反応管１内に上記ボート４を設置可能な如くボート４
より大口径で縦長に形成されている。このような反応管
１の周囲には、この反応管１内部を所望する温度、たと
えば６００〜１２００℃程度に加熱可能な加熱機構、た
とえばコイル状ヒータ１２が上記反応管１と所定の間隔
を設けて非接触状態で巻回されている。このような反応
管１には、図示しないか反応管１内壁に沿って下部から
上方に延びたガス供給管が配設されており、処理ガス供
給部７０内の図示しないマスフローコントローラ等を介
してガス供給源に接続されている。そして、上記反応管
１の下部には排気管１４か接続され、この排気管１４に
は、上記反応管１内を所望の圧力に減圧および処理ガス
を排出可能な真空排気部６０内の真空ポンプ（図示せず
）に接続されている。

上記のように構成された処理部２の反応管１内を気密に
設定する如く、反応管１下端部と当接可能な蓋体１５か
設けられている。この蓋体１５は上記昇降機構５上に載
置され、駆動機構たとえばボールネジ］６の駆動による
ガイド１７に沿った昇降により、上記反応管１下端部と
の当接が可能とされている。この蓋体１５の上部には、
保温筒１８か載置され、さらに、この保温筒１８上に耐
熱性および耐腐食性材質、たとえば石英ガラス製のボー
ト４がほぼ垂直状態で載置可能とされている。

上記ボート移動機構６は、半円環状のアーム１９が回転
軸２０に軸着し、回転軸２０は図示しない移動機構によ
り上下移動と図示しない回転機構により回転軸２０を中
心に回転が可能とされている。ボート移動機構６の回転
と上下移動により上記昇降機構５が下降した位置とウェ
ハ移替部２２とボート載置部４２の間で上記ボート４を
支持して移載可能となっている。

上記搬送機１１と上述した移載機９は同一基台（図示せ
ず）に搭載され、回転軸に軸着し、ボールネジ（図示せ
ず）の駆動により昇降する。この移載機９の両端にはガ
イドレール３６に沿ってスライド移動可能な一対のキャ
リア支持アーム３７ε、３７ｂが設けられている。この
キャリア支持アーム３７ａ、３７ｂは互いに平行状態に
設けられて連動駆動するようになっており、このキャリ
ア支持アーム３７ａ、３７ｂは、図示しない駆動機構、
たとえばモータによりスライド移動可能とされている。

上記キャリア設置台８は、縦方向に複数個、たとえば４
個のキャリア７をそれぞれ載置可能であり、このキャリ
ア設置台８および上記移載機９および搬送機１１の上方
には、ファン５３を備えた、たとえばＨＥＰＡフィルタ
ーあるいはｔｌＬＰＡフィルター等のフィルター５４か
設けられており、上記ウェハ移替え時にウェハ３上に清
浄化されたエアーのみを供給することにより、上記ウェ
ハ３の汚染を防止する構造となっている。

上記ボート載置部４２にはボート４の下部と嵌合してこ
のボート４を垂直に保持する載置台４４か設けられてお
り、この載置台４４は図示しないモータとボールネジの
駆動によりレール４６上を平行に移動可能なように構成
されている。

また、第３図および第４図に示すように、レール４６の
端部の上部にはＵ字溝１０２を有する板１００が設けら
れている。この板１００は、望ましくは石英、ＳｉＣで
あり、少なくともボート４との接触部は石英、ＳｉＣで
形成する。

載置台４４にボート４が載置され、レール４６の端部に
まで送られると、ボート４の上部の突出片１０４かＵ字
溝１０２に収納される。

上記ウェハ移替部２２には載置台４４と同様にボート４
を垂直に保持する載置台２４が設けられており、この載
置台２４は図示しない移動機構により上下移動可能なよ
うに構成されている。

上記載置台２４上部には第４図に示すように、ボート４
の上端部を保持する支持部材２６が図示しない移動機構
により上下移動可能に設けられている。このようにして
熱処理装置か構成されている。

次に、上述した熱処理装置の動作作用、およびウェハの
移替え方法を説明する。

上記搬入搬出ボート１０のキャリア１７を、搬送機１１
によりキャリア設置台８に搬送する。次に、上記移載機
９の５枚用の支持機構あるいは　１枚用の支持機構によ
り、キャリア７内に収納されているウェハ３を５枚づつ
、あるいは　１枚づつ上記ボート４に移替える。この時
、必要に応じてモニタ用ウェハあるいはダミーウェハを
移替えてもよい。この移替えを行うに際し、上記ボート
４はウェハ移替部２２の載置台２４に垂直に保持され、
この載置台２４は図示しない上下移動機構により上方へ
移動され、または、支持部材２６か図示しない上下機構
により下方へ移動し、ボート４の上端部か支持部材２６
によって保持され、この位置にて移替えが行われる。そ
して、上記移替えが終了すると載置台２４は上記上下移
動機構により下方へ移動され、または支持部材２６か上
方へ移動し、ボート４の上端部は支持部材２６より開放
された状態となる。

次に、ボート移動機構６が回転しアーム１９がボート４
の下部凹部に嵌合される。

第５図に示すように、ボート移動機構６のアーム１９を
上方に移動、またはウェハ移替部２２の載置台２４の図
示しない上下機構を下方に移動し、ボート４をウェハ移
替部２２の載置台２４より離脱させる。

次に、アーム１９を回転しボート載置部４２の上方へボ
ート４を移動し、アーム１９を下方へ移動しボート４を
ボート載置部４２へ移載する。

次に、ボート載置部４２の載置台４４を平行に移動しア
ーム１９がボート４から開放される状態とする。

そして、ボート４を載せた載置台４４がレール４６に沿
ってレール４６の端部まで移動する。この時、ボート４
の上部の突出片１０４は板１００のＵ字溝１０２に収納
される。したがって、この状態で地震等が生じてもボー
ト４の転倒を防止できる。

ボート４の上部の突出片１０４との係合について説明し
たが、ボート４の上部に凹部を形成し、この凹部との係
合またはボート側面の支持など何れでもよい。

次に、反応管１内にあり、所定の熱処理を施されたウェ
ハ３を収容する上記説明とは別のボート４は、昇降機構
５により下方に移動される。

第５図に示すように、昇降機構５上の保温筒１８に載置
されたボート４の下部凹部にアーム１９を回転載置しア
ームを上方へ移動、または昇降機構５を下方へ移動し保
温筒１８からボート４を離脱させる。

このボート４をアーム１９の回転によりウェハ移替部２
２へ移動し上記と同様の方法により載置台２４に載置し
、移載機９により上記とは逆にボート４からキャリア７
内に処理済みのウェハ３を移替える。そして、上述した
搬入搬出ボート１０から上記キャリア７を無人搬送車等
により外部に搬送する。

次に、アーム１９はボート載置部４２へ旋回し待機し、
載置台４４上に載置されたボート４がレール４６上を移
動し、上記ボート４の下部凹部にアーム１９が嵌合され
る。

アーム１９を上方に移動しボート４を載置台がら離脱さ
せ、アーム１９を回転させ昇降機構５上に載置された保
温筒１８上に移動し、ボート４と保温筒１８の軸心が一
致した状態でアーム１９を下げ、または昇降機構５を上
方に移動し、ボート４を保温筒１８に載置し、アーム１
９をボート載置部４２上方に退避させ昇降機構５を上昇
させる。

この上昇により上記蓋体１５を反応管１下側部に当接さ
せ、反応管１内部を気密に設定すると同時に、上記ボー
ト４を反応管１内に設置する。そして、ヒータ１２によ
り反応管１内を所望する温度および温度分布で加熱制御
し、この状態で所定の処理ガスをガス供給管（図示せず
）から反応管１内に供給し、所定の酸化、拡散、ＣＶＤ
処理等を施す。

この処理終了後、処理ガスの供給を停止し、必要に応じ
て上記反応管１内を不活性ガス、たとえばＮ２ガスに置
換した後、上記昇降機構５によりボート４を下降させ処
理か終了する。

以上説明したように、ボート４か待機状態において、待
機中のボート４の上部の突出片は板１００のＵ字溝１０
２内に収納されるので、地震時、作業時においての振動
によっても、ボート４か転倒することはない。

ボート４を垂直に立てて移送する場合かあり、この場合
もボート４の上部を支持して移送すると良い。

なお、本実施例では、レール４６の端部にあるボート４
の転倒を防止することとしたが、レール４６を搬送中の
ボート４の上部を支持するようにして転倒を防止したり
、アーム１つによって搬送中のボート４の上部を支持し
てその転倒を防止することもできる。

また、上記実施例においては、被処理体に半導体ウェハ
を用いたが、これに限定するものではなく、たとえば液
晶カラス基板やセラミック基板等を処理する装置に適用
してもよいこはいうまでもない。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、地震時、作業時に
おいても、ボートの転倒を防止できる縦型熱処理装置を
提供することかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明装置の一実施例を説明する
ための熱処理装置の構成図、第３図および第４図はレー
ル４６の端部にあるボート４の正面図および平面図、第
５図はボート移載説明図である。 ３・・・・・・・・・ウェハ ４・・・・・・・・ボート ７・・・・・・・・キャリア １００・・・・・・・・板 １０２・・・・・・・・Ｕ字溝

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ウェハの収納された複数のボートを有しており、第１の
   ボートを炉内に搬入してウェハに熱処理している期間、
   第２のボートを待機させて、連続処理を可能にした縦型
   熱処理装置において、上記待機中の垂直に設けられたボ
   ートの上端の揺れを防止する機構を設けることを特徴と
   する縦型熱処理装置。