JPH04196459A - 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、熱処理装置に関する。

（従来の技術） 本出願人は特願平：２−４５２１２号を出願し、外部か
ら搬入されるキャリアをキャリア設置台上に載置し、こ
のキャリア内のウェハを処理用ポートに移替えして熱処
理を行う熱処理装置が記載されている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、このような熱処理装置では、上記移載を
行うとキャリア内のウェハの品質が劣化することがあっ
た。

本発明はこのような問題に鑑みてなされたもので、上記
移載による彼移載体の品質の劣化を防止した熱処理装置
を提供し、また、キャリア設置台上のキャリアの有無を
検出することのできる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） 前述した目的を達成するために、本発明は被処理体が収
納されたキャリアを載置するキャリア設置台に搬入し、
このキャリア設置台上のキャリア内から被処理体を熱処
理用ポートに移載して熱処理を代う熱処理装置において
、前記キャリア設置台の少ムくとも表面は帯電防止され
ていることを特徴とする。

また第２の発明は、外部から搬入されるキャリアを載置
するキャリア設置台を有し、このキャリア設置台上のキ
ャリアからウェハを抜き取り熱処理を行う熱処理装置に
おいて、前記キャリア設置台にキャリアの有無を検知す
るセンサを設けることを特徴とする熱処理装置。

（作用） 第１の発明では、キャリア設置台の表面を帯電防止処理
をすることにより、被処理体の品質の劣化を大幅に改善
できた。これは原因は明らかではないが本発明者等の検
討によると何等かの手段によりキャリア載置台か帯電し
た場合、この静電気により載置されたキャリア内被処理
体が静電気の影響を受けたものと思われる。

また、第２の発明では、センサによりキャリア設置台上
にキャリアか載置されているか否かが検知される。

（実施例） 以下、本発明装置を半導体ウエノ＼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
えば半導体ウニ／Ｘ３を板厚方向に複数枚、たとえば１
００〜１５０枚所定間隔を設けて収納可能なポート４と
、このポート４を上記反応管１内に搬入用する如く昇降
可能な昇降機構５と、この昇降機構部５が下降した位置
とウェハ移替部２２とポート載置部４２の間で上記ポー
ト４を支持して移動可能なポート移動機構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および上記ポート４
間でウェハ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、たとえば搬入搬出部１０と、この搬入
搬出部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が設けられ、こ
の反応管１内に上記ポート４を設置可能な如くポート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、図示しないが反応管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ｌの下部には排気管１４が接続され
、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ｌ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が
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１６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が載置され、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ポー
ト４がほぼ垂直状態で載置可能とされている。

上記ポート移動機構６は、半円環状のアーム１９が回転
軸２０に軸着し、回転軸２ｏ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。ポート移動機構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とポート載置部４２の間で上記ポート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３７ａ、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。

第３図および第４図は、キャリア設置台８の斜視図およ
びＡ−Ａによる断面図である。

これらの図に示されるように、一対の支柱１−０１にア
ルミニウム製の基台１０３が固設さ、れる。

この基台１０３に対して間隔をおいてア・ルミ、ニウム
製のサブ基台１０５が設けられる。そして、このサブ基
台１０５上に帯電防止されたプラスチック製の載置台１
０７が固着される。帯電防止手段は表面に帯電防止剤を
塗布してもよいし、表面を金属層として接地してもよい
。

二〇載置台１０７上にはキャリア７の凹部１２５と係合
する突出部１０９が設けられる。また、載置台１０７上
にキャリアが載置されたか否かを検知するセンサ１１１
か２か所に設けられる。

このセンサ１ユ１は、テフロン等の非金属製であり、第
４図に示すように下方からバネ１２１で押圧されている
。また、センサ１１１の下方には図示しない制御部に接
続されたスイッチ１２３が設けられており、キャリア７
か載置台１０７上に載置されると、センサ１１１が下方
に押圧され、スイッチ１２３が押されて制御部はキャリ
ア７が載置されたことを知る。

載置台１０７には固定ビス用穴１１３および位置合わせ
ビス用穴１１５が３か所に設けられている。

第４図に示されるように、固定ビス用穴１１３に固定ビ
ス１１７が挿入され、この固定ビス１１７は基台１０３
にサブ基台１０５および載置台１０７を緩く固定する。

また、位置合わせビス用穴１１５には、位置合わせビス
１１９が挿入され、この位置合わせビス１１９の底部は
基台１０３の上面と接する。

キャリア設置台８は、第３図および第４図のような基台
１０３上にサブ基台１０５および載置台１０７が設けら
れた構成が縦方向に、例えば４段支柱１０１に対して設
けられる。

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ＨＥＰ＾フ
ィルターあるいはυＬＰＡフィルター等のフィルター５
４が設けられており、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。

上記ポート載置部４２にはポート４の下部と嵌合してこ
のポート４を垂直に保持する載置台４４が設けられてお
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。

上記ウェハ移替部２２には載置台４４と同様にポート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５図に示すように、ポート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
熱処理装置が構成されている。

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。

上記搬入搬出部１ｏ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。

なお、キャリア設置台８は次のようにして水平調整が行
われる。　゛ 前述したように、互いに固着されたサブ基台１・０５と
載置台１０７は、３個の固定ビス１’１７１：より基台
１０３に緩く螺着される。

そして、例えば載置台１０７上に水準器を置き、３個の
位置合わせどス１１９を調整して、載置台１０７および
サブ基台１０５の水平調整が行われる。

載置台１０７に・キャリア７が載置されると、センサ１
１１が下方に押され、スイッチ１２３がオンとなり、図
示しない制御部はキャリア設置台８上にキャリアが載置
されたことを検知する。

したがって、後続の処理においてキャリア設置台８上に
キャリアか載置されていないにもかかわらず、移載機９
を駆動してウェハを搬送するような誤動作を防ぐことが
できる。

また、載置台１０７および突出部１０９は帯電防止され
たプラスチックで構成され、また、センサ１１１もテフ
ロン等の非金属で構成されるので、キャリアをキャリア
設置台８上に載置してもキャリア内のウェハが静電気の
影響を受けることを防止できている。

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枚づつ上記ポート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
ミーウニ／Ｘを移替えてもよい。この移替えを行うに際
し、上記ポート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が図示
しない上下機構により下方へ移動し、ポート４の上端部
が支持部材２６によって保持され、二の位置にて移替え
が行われる。そして、上記移替え終了すると載置台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、ポート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、ポート移動機構６が回転しアーム１９がポート４
の下部凹部に嵌合される。

第５図に示すように、ポート移動機構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、ポート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を回転しポート載置部４２の上方へポ
ート４を移動し、アーム１９を下方へ移動しポート４を
ポート載置部４２へ移載する。

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

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ポート４は、昇降機構
５により下方に移動される。

第４図に示すように、昇降機構５上の保温筒１８に載置
されたポート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からポート４を離脱させる。

このポート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ポート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
搬入搬出部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はポート載置部４２へ旋回し待機し、
載置台４４上に載置されたキャリア７から移替えられた
ウェハ３を収納したポート４がレール４６上を移動し、
上記ポート４の下部凹部にアーム１９か嵌合される。

アーム１９を上方に移動しポート４を、載置台から離脱
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、ポート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、ポート４を保温筒１８に載置し、アーム
１９をポート載置部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、上記ポー
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ｌ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によりポート４を下降させ処
理が終了する。

かくして本実施例によれば、キャリア設置台８上に帯電
防止されたプラスチックからなる載置台１０７を設ける
ようにしたので、キャリア設置台８にキャリア７を載置
してもキャリア７内のウェハが静電気の影響を受けるこ
とを防止できる。

また、キャリア設置台８にキャリアが載置されたか否か
を検出するセンサを設けるようにしたので、キャリア設
置台８上にキャリアが載置されていないにもかかわらず
、誤ってキャリアが載置されたものとして後続する処理
が行われることを防止することができる。

なお、上記実施例においては、縦型熱処理装置に適用し
たがこれに限定するものではなく、たとえば横型熱処理
装置に適用しても同様な効果を得ることかできる。

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、キャリア設置台上
に静電気が帯電するのを防止したことにより被処理体の
品質低下を防止できる。さらに、キャリア設置台上のキ
ャリアの有無を検出することのできる熱処理装置を提供
することができる。

【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図はキャ
リア設置台８の斜視図およびＡ−Ａによる断面図、 第５図はポート移載説明図である。 ３・・・・・・・・・ウェハ ４・・・・・・・・・ポート ７・・・・・・・・・キャリア ８・・・・・・・・・キャリア設置台 １０３・・・・・・・・・基台 １０５・・・・・・・・・サブ基台 １０７・・・・・・・・・載置台 １１１・・・・・・・・・センサ １１７・・・・・・・・・固定ビス １１９・・・・・・・・・位置合わせビス１２１・・・
・・・・・・ハネ １２３・・・・・・・・・スイッチ 出願人　　東京エレクトロン相模株式会社代理人　弁理
士　　須　山　佐　− （ほか１名） 乙、１１　口 シｐ、　　　３　　　Ｌｉコ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）被処理体が収納されたキャリアを載置するキャリ
   ア設置台に搬入し、このキャリア設置台上のキャリア内
   から被処理体を熱処理用ポートに移載して熱処理を行う
   熱処理装置において、 前記キャリア設置台の少なくとも表面は帯電防止されて
   いることを特徴とする熱処理装置。
2. （２）外部から搬入されるキャリアを載置するキャリア
   設置台を有し、このキャリア設置台上のキャリアからウ
   ェハを抜き取り熱処理を行う熱処理装置において、 前記キャリア設置台にキャリアの有無を検知するセンサ
   を設けることを特徴とする熱処理装置。