JPH1098002A - 縦型反応炉の石英管着脱装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】縦型炉の反応管の着脱作業の一部を機械化し、
作業者の負担を軽減し、安全性を向上させる。 【解決手段】反応管５を乗載し走行可能な装置本体２０
と反応管着脱治具２１を具備し、前記装置本体が走行可
能な台車２５と該台車に設けられた進退可能なスライド
アーム３３とを有し、又前記反応管着脱治具が縦型炉側
に設けられたエレベータの炉口フランジ８に固着可能な
位置決め盤４０と反応管を受載可能な反応管受載盤４１
とを有し、前記スライドアームは前記反応管受載盤を載
置可能であると共に前記位置決め盤が通過可能な内寸を
有し、又前記位置決め盤は前記反応管受載盤を受載可能
であり、前記スライドアームの進退により反応管の縦型
炉側への搬入搬出が行われ、エレベータによる昇降でス
ライドアームに載置された反応管を反応管受載盤を介し
て前記位置決め盤が受載し、更に反応管を受載した位置
決め盤をエレベータにより降下させることで反応管受載
盤を介して反応管をスライドアームに移載する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は縦型炉を備えた半導
体製造装置、例えば縦型拡散装置、縦型ＣＶＤ装置等に
於いて縦型炉を構成する石英管を着脱する場合に使用さ
れる縦型反応炉の石英管着脱装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】先ず、図７に於いて縦型炉を有する半導
体製造装置の概略を説明する。

【０００３】筐体１の内部には、背面側の上部に縦型炉
２が配設され、該縦型炉の下方にはボートエレベータ３
が設けられている。前記縦型炉２は筒状のヒータ４と該
ヒータ４の内部に設けられた石英製の反応管５、更に図
示しないが該反応管５の内部に該反応管５と同心に石英
製の内管が設けられている。又、前記ボートエレベータ
３は前記反応管５内部にボート６を挿脱する為のもの
で、該ボート６にはウェーハ７が水平姿勢で多段に装填
される。又前記ボート６は炉口フランジ８に立設され、
該炉口フランジ８は前記ボートエレベータ３より水平に
延びる昇降アーム９に固着されている。

【０００４】前記筐体１内部の前面側には図示しないが
ウェーハカセット授受装置が設けられ、該ウェーハカセ
ット授受装置に対向してカセットストッカ１０が配設さ
れ、該カセットストッカ１０の上方にバッファカセット
ストッカ１１が配設されている。前記ボートエレベータ
３と前記カセットストッカ１０との間にはウェーハ移載
機１２が設けられている。尚、図中、１３，１４はエア
クリーンユニットを示す。

【０００５】ウェーハカセット授受装置に搬入されたウ
ェーハカセットは前記カセットストッカ１０、バッファ
カセットストッカ１１に収納され、前記ウェーハ移載機
１２は前記カセットストッカ１０と前記ボート６間で前
記ウェーハ７の移載を行う。

【０００６】該ウェーハ７の処理はウェーハ７が装填さ
れた前記ボート６を前記反応管５に装入し、前記炉口フ
ランジ８で炉口部を閉塞した状態で炉内を加熱し、更に
前記反応管５内に反応ガスを導入して前記ウェーハ７表
面に不純物の拡散、或は薄膜の生成を行う。

【０００７】ウェーハの処理を行うことで反応管内面に
は反応生成物が堆積する。該堆積した反応生成物はやが
て剥離し、パーティクルとなり、ウェーハを汚染し、処
理品質を低下させるので、前記反応管は所定の稼働時間
毎に取外されて清浄されている。

【０００８】従来は前記反応管の着脱作業は作業者によ
る完全な人手作業で行っていた。

【０００９】図８に従来の反応管着脱作業を説明する。

【００１０】前記筐体１の背面には保守用の背面扉１５
が設けられており、該背面扉１５を開くことで前記縦型
炉２の下部、前記ボートエレベータ３が臨める様になっ
ている。

【００１１】前記ボート６を取外した状態の前記炉口フ
ランジ８を上昇させ、前記反応管５をベース１６（図７
中に示す）より取外し、前記反応管５を前記炉口フラン
ジ８に乗置する。前記ボートエレベータ３を駆動して前
記炉口フランジ８を介して前記反応管５を降下させる。
降下した位置の前記炉口フランジ８に対して作業者が反
応管５を両手で抱え着脱を行っていた。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】前記した様に、従来の
反応管５着脱作業は作業者の完全な人手作業となる為作
業性が悪く、又反応管５は重量物であると共に壊れ易く
又高価な物である。従って作業者には大きな負担が掛か
っていた。更に、近年ではウェーハの大口径化が進み、
大口径化に伴い反応管５も大型化しており、反応管は一
層重くなり、作業者の負担は増々大きくなっていた。

【００１３】本発明は斯かる実情に鑑み、反応管の着脱
作業の一部を機械化し、作業者の負担を軽減しようとす
るものである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は、反応管を乗載
し走行可能な装置本体と反応管着脱治具を具備し、前記
装置本体が走行可能な台車と該台車に設けられた進退可
能なスライドアームとを有し、又前記反応管着脱治具が
縦型炉側に設けられたエレベータの炉口フランジに固着
可能な位置決め盤と反応管を受載可能な反応管受載盤と
を有し、前記スライドアームは前記反応管受載盤を載置
可能であると共に前記位置決め盤が通過可能な内寸を有
し、又前記位置決め盤は前記反応管受載盤を受載可能で
ある縦型反応炉の石英管着脱装置に係り、又前記位置決
め盤の上面側にはテーパ形状の雄型芯合わせ部が突設さ
れ、前記反応管受載盤には前記雄型芯合わせ部が契合す
るテーパ形状の雌型芯合わせ孔が形成された縦型反応炉
の石英管着脱装置に係り、更に又前記台車に設けられた
走行輪の少なくとも２つは上下方向に変位可能に支持さ
れ、該台車上面には水準器が設けられた縦型反応炉の石
英管着脱装置に係るものである。

【００１５】装置本体のスライドアームには反応管着脱
治具の反応管受載盤を介して反応管が載置され、前記ス
ライドアームの進退により縦型炉側への搬入搬出が行わ
れ、エレベータには位置決め盤が取付けられ、エレベー
タによる昇降でスライドアームに載置された反応管を反
応管受載盤を介して受載し、更に反応管を受載した位置
決め盤をエレベータにより降下させることで反応管受載
盤を介して反応管をスライドアームに移載する。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ本発明の
実施の形態を説明する。

【００１７】図１、図２に於いて図７中で示したものと
同様のものには同符号を付してある。

【００１８】本実施の形態は主に装置本体２０と反応管
着脱治具２１から成る。先ず、装置本体２０について説
明する。

【００１９】凸字形状の台板２５の下面には自在キャス
タ２６、２７が設けられ、前記台板２５の幅広部２５ａ
側に設けられた前記自在キャスタ２６はレベル調整板２
８に取付けられ、該レベル調整板２８は、ガイド板２９
により上下方向に変位可能に支持されている。又、前記
幅広部２５ａの左右２箇所にはレベル調整螺子３０，３
１が螺通しており、該レベル調整螺子３０，３１の下端
は前記レベル調整板２８に当接している。又、前記自在
キャスタ２７は図示しないキャスタ取付け板に取付けら
れ、該キャスタ取付け板は固定螺子３９を中心に回転可
能となっており、該固定螺子３９を締付けることで前記
キャスタ取付け板は固定され、該固定螺子３９を緩める
ことで回転自在となる。

【００２０】前記台板２５の上面に前記幅広部２５ａ、
幅狭部２５ｂの境界部より幅狭部２５ｂの先端近傍迄延
びる左右１対のスライドガイド３２が設けられ、該スラ
イドガイド３２にコの字状のスライドアーム３３が進退
自在に設けられる。該スライドアーム３３の内寸は後述
する位置決め盤４０の外径よりも大きくする。前記台板
２５の上面の所要位置、図１では台板２５の略中央位置
に水準器３４が設けられる。

【００２１】尚、図中３５は後セットピン、３６は前セ
ットピンであり、該後セットピン３５、前セットピン３
６は前記台板２５に対して着脱可能に立設されており、
前記幅広部２５ａの一端にはコの字状のハンドル３７が
立設されている。

【００２２】次に、前記反応管着脱治具２１を説明す
る。

【００２３】該反応管着脱治具２１は前記位置決め盤４
０、反応管受載盤４１、反応管受けアダプタ４２から成
る。

【００２４】前記位置決め盤４０は中央に通孔４３が穿
設され、該通孔４３の上側周囲はテーパ状に突出した雄
型芯合わせ部４４が形成されている。前記反応管受載盤
４１の中央には前記雄型芯合わせ部４４に契合するテー
パ形状の雌型芯合わせ孔４５が穿設されている。又、前
記反応管受載盤４１の上面側には円形の凹部４６が形成
され、該凹部４６には前記反応管受けアダプタ４２が嵌
合する様になっている。前記凹部４６の周囲には放射状
に４箇所の溝４７が形成されている。前記反応管受けア
ダプタ４２はリング４８と該リング４８の周囲に放射状
に延出させた位置決め用の舌片４９とを有している。前
記リング４８は前記凹部４６に嵌合可能であり、又前記
舌片４９は前記溝４７に嵌合可能である、更に前記リン
グ４８には前記反応管５のフランジ５ａが嵌合可能であ
る。

【００２５】以下、図３〜図６、図７を参照して作動を
説明する。

【００２６】先ず、前記反応管５の取付け作業を説明す
る。

【００２７】背面扉を開き、前記ボートエレベータ３の
前記昇降アーム９を最下位置迄降下させ、該昇降アーム
９に前記位置決め盤４０を固定する。前記スライドアー
ム３３を後退させた位置で前記反応管受載盤４１を乗載
し、更に該反応管受載盤４１に前記反応管受けアダプタ
４２を嵌合させ、該反応管受けアダプタ４２を介して前
記反応管５を載置する。前記後セットピン３５、前セッ
トピン３６を立設し、前記反応管受載盤４１の動きを前
記後セットピン３５、前セットピン３６により規制す
る。

【００２８】前記水準器３４を見ながら前記レベル調整
螺子３０，３１を回して前記台板２５の水平を出す。該
台板２５は前記固定螺子３９と前記レベル調整螺子３
０，３１との３点支持となっているので、該レベル調整
螺子３０，３１の調整で前記台板２５の水平調整が可能
となる。

【００２９】前記ハンドル３７を持って前記装置本体２
０を押し、前記幅狭部２５ｂの先端部を前記筐体１内に
挿入する。前記装置本体２０を図示しないストッパによ
り固定する。

【００３０】前記スライドアーム３３と最下位置の前記
位置決め盤４０との関係は、前記スライドアーム３３が
前記位置決め盤４０の上方となる様設定してある。

【００３１】前記スライドアーム３３を前進させ、前記
反応管５を前記筐体１内部に搬入する（図３参照）。前
記反応管受載盤４１を前記位置決め盤４０の直上に位置
させる（図５参照）。

【００３２】前記ボートエレベータ３を駆動して前記昇
降アーム９を介して前記位置決め盤４０を上昇させる。
前記雄型芯合わせ部４４が前記雌型芯合わせ孔４５に嵌
合することで前記位置決め盤４０、即ち前記縦型炉２と
前記反応管５との芯合わせが前記テーパにより自動的に
なされる。尚、芯合わせによる前記装置本体２０側の変
位δは、前記台板２５の前記固定螺子３９を中心とした
首振で吸収される（図４参照）。

【００３３】更に、前記ボートエレベータ３により前記
炉口フランジ８を上昇させ、前記反応管５を完全に前記
ヒータ４内に挿入後、前記ベース１６に取付ける。前記
ボートエレベータ３により前記炉口フランジ８を降下さ
せ、前記反応管着脱治具２１を前記スライドアーム３３
に移載し、更に降下させる。前記スライドアーム３３を
後退させ、更に前記位置決め盤４０を前記炉口フランジ
８より取外し、又図示しないストッパを解除して前記装
置本体２０を後退させる。前記背面扉を閉じて前記反応
管５の取付を完了する。

【００３４】尚、反応管の内部に内管がある場合も、内
管用の反応管着脱治具２１を用意することで同様にして
行い得る。

【００３５】更に、反応管の取外しについては、上述し
た取付作業の逆の手順を実施することで行える。

【００３６】

【発明の効果】以上述べた如く本発明によれば、重量物
である石英管の筐体内への搬入搬出が機械化され、又作
業者の不自然な姿勢での作業がなくなるので作業性が向
上すると共に安全性が向上する。又装置本体とボートエ
レベータ間の受渡し等、予め制御装置に交換シーケンス
プログラムを設定しておくことで、石英管着脱の自動化
が可能となる。更に反応管着脱治具が雄型芯合わせ部と
雌型芯合わせ孔による芯合わせ機能を備えているので反
応管の芯合わせが容易に行えると共に台車に水平出し機
能を備えているので石英管の鉛直姿勢を簡単に調整でき
る等の優れた効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態を示す斜視説明図である。

【図２】図１のＡ矢視図である。

【図３】本発明の実施の形態の作動説明図である。

【図４】本発明の実施の形態の作動説明図である。

【図５】本発明の実施の形態の作動説明図である。

【図６】本発明の実施の形態の作動説明図である。

【図７】縦型炉を有する半導体製造装置の概略説明図で
ある。

【図８】従来例の説明図である。

【符号の説明】

１ 筐体 ２ 縦型炉 ４ ヒータ ５ 反応管 ６ ボート ８ 炉口フランジ ９ 昇降アーム ２０ 装置本体 ２１ 反応管着脱治具 ３２ スライドガイド ３３ スライドアーム ３４ 水準器 ４０ 位置決め盤 ４１ 反応管受載盤 ４２ 反応管受けアダプタ ４４ 雄型芯合わせ部 ４５ 雌型芯合わせ孔

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 反応管を乗載し走行可能な装置本体と反
   応管着脱治具を具備し、前記装置本体が走行可能な台車
   と該台車に設けられた進退可能なスライドアームとを有
   し、又前記反応管着脱治具が縦型炉側に設けられたエレ
   ベータの炉口フランジに固着可能な位置決め盤と反応管
   を受載可能な反応管受載盤とを有し、前記スライドアー
   ムは前記反応管受載盤を載置可能であると共に前記位置
   決め盤が通過可能な内寸を有し、又前記位置決め盤は前
   記反応管受載盤を受載可能であることを特徴とする縦型
   反応炉の石英管着脱装置。
2. 【請求項２】 前記位置決め盤の上面側にはテーパ形状
   の雄型芯合わせ部が突設され、前記反応管受載盤には前
   記雄型芯合わせ部が契合するテーパ形状の雌型芯合わせ
   孔が形成された請求項１の縦型反応炉の石英管着脱装
   置。
3. 【請求項３】 前記台車に設けられた走行輪の少なくと
   も２つは上下方向に変位可能に支持され、該台車上面に
   は水準器が設けられた請求項１、請求項２の縦型反応炉
   の石英管着脱装置。