KR20040094400A - Vertical heat treating equipment - Google Patents
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Abstract
종형 열 처리 장치(1)는 처리실(5)의 로드 포트(4)로부터 피처리 기판(W)이 취출되었을 때에 로드 포트(4)를 차폐하는 셔터 디바이스(17)를 갖는다. 셔터 디바이스(17)는 처리실(5)의 로드 포트(4)를 선택적으로 폐쇄하는 포트 커버(18)를 갖는다. 포트 커버(18)는 이를 지지하는 동시에 이동시키는 신축 아암(19)을 구비하는 구동부에 의해 구동된다. 구동부는 신축 아암(19)을 거쳐서 포트 커버(18)를, 로드 포트(4)를 폐쇄하는 폐쇄 위치(PB)와, 폐쇄 위치(PB)의 측방의 대기 위치(PA) 사이에서 직선적으로 이동시킨다.The vertical thermal processing apparatus 1 has the shutter device 17 which shields the load port 4 when the to-be-processed board | substrate W is taken out from the load port 4 of the process chamber 5. The shutter device 17 has a port cover 18 that selectively closes the load port 4 of the processing chamber 5. The port cover 18 is driven by a drive having a telescopic arm 19 which supports and moves it simultaneously. The drive part moves the port cover 18 linearly between the closed position PB which closes the load port 4, and the standby position PA of the side of the closed position PB via the elastic arm 19. As shown in FIG. .
Description
반도체 디바이스의 제조에 있어서는 피처리 기판, 예를 들어 반도체 웨이퍼에 막 퇴적, 산화, 확산, 개질, 어닐, 에칭 등의 처리를 실시하기 위해 각종 처리 장치가 이용된다. 이러한 종류의 처리 장치로서는 다수매의 웨이퍼를 한 번에 열 처리하는 종형 열 처리 장치가 알려져 있다.In the manufacture of semiconductor devices, various processing apparatuses are used to perform processing such as film deposition, oxidation, diffusion, modification, annealing, etching, etc. on a substrate to be processed, for example, a semiconductor wafer. As this kind of processing apparatus, the vertical heat processing apparatus which heat-processes many wafers at once is known.
통상, 종형 열 처리 장치는 웨이퍼를 수납하기 위한 기밀한 종형의 처리실(반응관)을 갖는다. 처리실의 바닥부에는 로드 포트가 형성되고, 이는 엘리베이터에 의해 승강되는 덮개 부재에 의해 선택적으로 개방 및 폐쇄된다. 처리실 내에 있어서 웨이퍼는 웨이퍼 보트라 불리우는 보유 지지구에 의해 서로 간격을 두고 적층된 상태에서 보유 지지된다. 웨이퍼 보트는 웨이퍼를 탑재하는 동시에 덮개 부재 상에 지지된 상태에서 엘리베이터에 의해 로드 포트를 통해 처리실 내로 로드 및 언로드된다.Usually, a vertical heat treatment apparatus has an airtight vertical processing chamber (reaction tube) for accommodating a wafer. A load port is formed at the bottom of the processing chamber, which is selectively opened and closed by a lid member which is lifted by the elevator. In the processing chamber, wafers are held in a stacked state at intervals from each other by a holding tool called a wafer boat. The wafer boat is loaded and unloaded into the process chamber through the load port by an elevator while supporting the wafer while simultaneously mounting the wafer.
처리실의 하측에는 로드 포트로부터 덮개 부재 상에 지지된 웨이퍼 보트가 취출되었을 때에 로드 포트를 차폐하기 위한 셔터 디바이스가 배치된다. 셔터 디바이스에 의해 덮개 부재를 개방하였을 때에 처리실 내의 고온의 열이 로드 포트로부터 릴리프되어 하방에 열 영향을 끼치는 것이 방지된다.At the lower side of the processing chamber, a shutter device for shielding the load port is disposed when the wafer boat supported on the lid member is taken out from the load port. When the lid member is opened by the shutter device, high temperature heat in the processing chamber is released from the load port to prevent thermal influence from below.
도10은 이러한 종류의 종래의 셔터 디바이스와 처리실(반응관)의 관계를 나타내는 사시도이다. 도10에 도시한 바와 같이, 이 셔터 디바이스(110)는 처리실(103)의 로드 포트(104)를 덮는 포트 커버(118)를 갖는다. 포트 커버(118)는 수평 선회 아암(116)의 선단부에 부착되어 있다. 아암(116)은 그 기단부에 배치된 수평 회전 기구(114) 및 상하 이동 기구(112)에 의해 수평 선회 및 상하 이동 가능해진다.Fig. 10 is a perspective view showing the relationship between a conventional shutter device of this kind and a processing chamber (reaction tube). As shown in FIG. 10, this shutter device 110 has a port cover 118 covering the load port 104 of the processing chamber 103. As shown in FIG. The port cover 118 is attached to the distal end of the horizontal swing arm 116. The arm 116 can be horizontally rotated and moved vertically by the horizontal rotating mechanism 114 and the vertical movement mechanism 112 disposed at its proximal end.
도10 중에 실선으로 나타낸 바와 같이, 로드 포트 개방시에는 포트 커버(118)는 로드 포트(104)의 측방의 대기 위치로 이동된다. 로드 포트 폐쇄시에는 포트 커버(118)를 로드 포트(104)의 하부까지 이동하도록 아암(116)이 약 60도 정도 수평으로 선회된다. 그리고, 또한 포트 커버(118)가 로드 포트(104)에 접촉하도록 아암(116)이 상승되어 로드 포트(104)가 폐쇄된다.As shown by the solid line in FIG. 10, when the load port is opened, the port cover 118 is moved to the standby position on the side of the load port 104. When the load port is closed, the arm 116 pivots about 60 degrees horizontally to move the port cover 118 down to the load port 104. In addition, the arm 116 is raised to close the load port 104 such that the port cover 118 contacts the load port 104.
또, 셔터 디바이스의 다른 예로서, 수직 선회 아암의 선단부에 포트 커버를 부착한 것도 있다(도시하지 않음). 이 경우, 수직 선회 아암은 그 기단부의 수직 회전 기구에 의해 수직 선회된다. 포트 커버는 아암의 수직 선회에 의해 로드 포트에 접촉할 때까지 상승되고, 이에 의해 로드 포트가 폐쇄된다.As another example of the shutter device, a port cover may be attached to the distal end of the vertical swing arm (not shown). In this case, the vertical swing arm is vertically turned by the vertical rotation mechanism of its proximal end. The port cover is raised until it contacts the load port by the vertical pivot of the arm, thereby closing the load port.
도10에 도시한 셔터 디바이스에서는 아암(116)을 수평 선회시켜 포트 커버(118)를 이동한다. 포트 커버(118)는 비교적 큰 중량을 가지므로, 도10에 도시한 셔터 디바이스에서는 포트 커버(118)의 개폐 조작시에 있어서의 위치 제어에 많은 시간이 걸린다. 예를 들어, 12인치 웨이퍼용 종형 열 처리 장치의 경우 폐쇄 조작을 할 때, 아암(116)의 회전에 약 25초, 아암(116)의 상승에 약 2초, 합계 약 27초 정도 걸린다. 셔터 디바이스의 긴 동작 시간은 처리량을 저하시키는 원인이 된다. 포트 커버(118)의 치수는 웨이퍼의 치수에 따라서 처리실의 직경이 증가하는 데 수반하여 커진다. 이로 인해, 보다 큰 웨이퍼를 처리하기 위한 차세대의 종형 열 처리 장치에 있어서는, 상술한 문제는 보다 현저해진다고 생각된다.In the shutter device shown in Fig. 10, the port 118 is moved by pivoting the arm 116 horizontally. Since the port cover 118 has a relatively large weight, the shutter device shown in Fig. 10 takes a lot of time to control the position during the opening and closing operation of the port cover 118. For example, in the case of the vertical heat treatment apparatus for a 12-inch wafer, when the closing operation is performed, it takes about 25 seconds to rotate the arm 116, about 2 seconds to raise the arm 116, and about 27 seconds in total. Long operation time of the shutter device causes a decrease in throughput. The size of the port cover 118 increases with increasing diameter of the processing chamber in accordance with the size of the wafer. For this reason, in the next-generation vertical heat treatment apparatus for processing a larger wafer, the above-mentioned problem is considered to become more remarkable.
본 발명은 복수의 피처리 기판에 대해 함께 열 처리를 실시하기 위한 종형 열 처리 장치에 관한 것이다. 보다 구체적으로는, 본 발명은 처리실로부터 피처리 기판이 취출되어 있을 때에 처리실의 로드 포트를 차폐하기 위한 개량된 셔터 디바이스를 갖는 종형 열 처리 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a vertical heat treatment apparatus for thermally treating a plurality of substrates to be processed. More specifically, the present invention relates to a vertical heat treatment apparatus having an improved shutter device for shielding a load port of a processing chamber when a substrate to be processed is taken out of the processing chamber.
또, 상기 종형 열 처리 장치는 전형적으로는 반도체 처리 시스템으로 조립되어 사용된다. 여기서, 반도체 처리라 함은, 반도체 웨이퍼나 유리 기판 등의 피처리 기판 상에 반도체층, 절연층, 도전층 등을 소정의 패턴으로 형성함으로써, 상기 피처리 기판 상에 반도체 디바이스나, 반도체 디바이스에 접속되는 배선, 전극 등을 포함하는 구조물을 제조하기 위해 실시되는 다양한 처리를 의미한다.The vertical heat treatment device is typically used after being assembled into a semiconductor processing system. Here, semiconductor processing means that a semiconductor layer, an insulating layer, a conductive layer, or the like is formed on a substrate to be processed, such as a semiconductor wafer or a glass substrate, in a predetermined pattern, so that It means various processes performed to manufacture the structure including the wiring, the electrode, etc. which are connected.
도1은 본 발명의 실시 형태에 관한 종형 열 처리 장치를 개략적으로 도시하는 구성도.1 is a configuration diagram schematically showing a vertical heat treatment apparatus according to an embodiment of the present invention.
도2는 도1에 도시한 장치에서 사용되는 셔터 디바이스의 내부 구조를 개략적으로 도시하는 평면도.Fig. 2 is a plan view schematically showing the internal structure of the shutter device used in the apparatus shown in Fig. 1;
도3은 도2에 도시한 셔터 디바이스의 내부 구조를 개략적으로 도시하는 정면도.Fig. 3 is a front view schematically showing the internal structure of the shutter device shown in Fig. 2;
도4는 도2에 도시한 셔터 디바이스의 내부 구조를 개략적으로 도시하는 측면도.Fig. 4 is a side view schematically showing the internal structure of the shutter device shown in Fig. 2;
도5a, 도5b는 도2에 도시한 셔터 디바이스를 제1 및 제2 아암 소자가 모두 수축된 상태(수납 상태)로 도시하는 평면도 및 측면도.5A and 5B are a plan view and a side view showing the shutter device shown in Fig. 2 in a state in which both the first and second arm elements are retracted (storing state).
도5c, 도5d는 도2에 도시한 셔터 디바이스를 제2 아암 소자만이 신장한 상태로 도시하는 평면도 및 측면도.5C and 5D are a plan view and a side view showing the shutter device shown in FIG. 2 with only the second arm element extended;
도6a, 도6b는 도2에 도시한 셔터 디바이스를 제1 및 제2 아암 소자가 모두 신장된 상태(신장 상태)로 도시하는 평면도 및 측면도.6A and 6B are plan and side views showing the shutter device shown in Fig. 2 in a state where both the first and second arm elements are extended (extended state).
도6c, 도6d는 도2에 도시한 셔터 디바이스를 제1 아암 소자만이 수축된 상태로 도시하는 평면도 및 측면도.6C and 6D are a plan view and a side view showing the shutter device shown in FIG. 2 with only the first arm element retracted;
도7은 도1에 도시한 장치의 작업 영역에 있어서의 환기 구조를 개략적으로 도시하는 사시도.FIG. 7 is a perspective view schematically showing the ventilation structure in the working area of the apparatus shown in FIG. 1; FIG.
도8은 도1에 도시한 장치의 작업 영역에 있어서의 환기 구조를 개략적으로 도시하는 단면도.Fig. 8 is a sectional view schematically showing the ventilation structure in the working area of the apparatus shown in Fig. 1;
도9는 본 발명의 다른 실시 형태에 관한 셔터 디바이스를 개략적으로 도시하는 측면도.9 is a side view schematically showing a shutter device according to another embodiment of the present invention.
도10은 종형 열 처리 장치에 있어서의 종래의 셔터 디바이스와 처리실과의 관계를 나타내는 사시도.Fig. 10 is a perspective view showing a relationship between a conventional shutter device and a processing chamber in the vertical heat treatment apparatus.
본 발명의 목적은 종형 열 처리 장치에 있어서, 셔터 디바이스의 개폐 조작의 시간을 단축하여 처리량의 향상을 도모하는 데 있다.An object of the present invention is to shorten the time for opening and closing operations of a shutter device in a vertical heat treatment apparatus to improve throughput.
본 발명의 어떠한 시점에 따르면, 복수의 피처리 기판에 대해 함께 열 처리를 실시하기 위한 종형 열 처리 장치가 제공되고, 이는According to some aspects of the invention, there is provided a longitudinal heat treatment apparatus for thermally treating a plurality of substrates to be processed together, which
상기 피처리 기판을 수납하며, 바닥부에 로드 포트를 갖는 기밀한 처리실과,An airtight processing chamber for storing the substrate to be processed and having a load port at a bottom thereof;
상기 처리실의 상기 로드 포트를 선택적으로 개방 및 폐쇄하는 덮개 부재와,A lid member for selectively opening and closing the load port of the processing chamber;
상기 처리실 내에서 상기 피처리 기판을 서로 간격을 두고 적층한 상태에서 보유 지지하는 보유 지지구와,A holding tool for holding the substrates to be processed in the processing chamber and being stacked at intervals from each other;
상기 처리실 내에 처리 가스를 공급하는 공급 시스템과,A supply system for supplying a processing gas into the processing chamber;
상기 처리실 내를 배기하는 배기 시스템과,An exhaust system for exhausting the inside of the processing chamber;
상기 처리실의 내부 분위기를 가열하는 가열 수단과,Heating means for heating an internal atmosphere of the processing chamber;
상기 피처리 기판을 보유 지지한 상기 보유 지지구를 상기 덮개 부재 상에 지지한 상태에서 상기 덮개 부재를 승강시키는 엘리베이터와,An elevator for lifting and lowering the lid member in a state in which the holder holding the target substrate is supported on the lid member;
상기 처리실의 상기 로드 포트로부터 상기 피처리 기판이 취출되었을 때에 상기 로드 포트를 차폐하는 셔터 디바이스를 구비하고, 상기 셔터 디바이스는,The shutter device which shields the said load port when the said to-be-processed board | substrate is taken out from the said load port of the said process chamber, The said shutter device,
상기 처리실의 상기 로드 포트를 선택적으로 폐쇄하는 포트 커버와,A port cover for selectively closing the load port of the processing chamber;
상기 포트 커버를 지지하는 동시에 이동시키는 신축 아암을 구비하는 구동부와, 상기 구동부는 상기 신축 아암을 거쳐서 상기 포트 커버를, 상기 로드 포트를 폐쇄하는 폐쇄 위치와, 상기 폐쇄 위치의 측방의 대기 위치 사이에서 직선적으로 이동시키는 것을 구비한다.A drive unit having an extension arm for supporting and moving said port cover, and said drive unit between said port cover via said expansion arm between a closed position for closing said load port and a standby position on the side of said closed position; Moving linearly.
상기 종형 열 처리 장치에 있어서, 상기 신축 아암은 베이스부와 상기 베이스부에 지지되면서 또한 상기 포트 커버를 지지하는 복수의 아암 소자를 구비하고, 상기 복수의 아암 소자는 상기 베이스부에 대해 왕복 동작 가능한 제1 아암 소자와, 상기 제1 아암 소자에 대해 왕복 동작 가능한 제2 아암 소자를 구비할 수 있다.In the longitudinal heat treatment apparatus, the stretchable arm includes a base portion and a plurality of arm elements supported by the base portion and supporting the port cover, wherein the plurality of arm elements are capable of reciprocating with respect to the base portion. A first arm element and a second arm element capable of reciprocating with respect to the first arm element can be provided.
상기 종형 열 처리 장치에 있어서, 상기 셔터 디바이스는 상기 포트 커버 및상기 신축 아암을 수납하는 케이싱을 더 구비하고, 상기 대기 위치에 있어서 상기 신축 아암이 상기 케이싱 내에 수납되도록 할 수 있다.In the longitudinal heat treatment apparatus, the shutter device may further include a casing for accommodating the port cover and the telescopic arm, and the telescopic arm may be accommodated in the casing at the standby position.
상기 종형 열 처리 장치에 있어서, 상기 셔터 디바이스는 상기 신축 아암의 동작을 제어하는 제어기를 더 구비하고, 상기 제어기는 상기 제1 아암 소자에 대한 상기 제2 아암 소자의 왕복 동작을 상기 제1 아암 소자가 상기 케이싱 내에 있는 상태에 있어서만 행하도록 할 수 있다.In the longitudinal thermal processing apparatus, the shutter device further comprises a controller for controlling the operation of the telescopic arm, the controller configured to perform a reciprocating operation of the second arm element relative to the first arm element. Can be performed only in a state within the casing.
상기 종형 열 처리 장치에 있어서, 상기 케이싱은 상기 폐쇄 위치에 대향하는 상기 케이싱의 제1 측면에 형성된 제1 개구와, 상기 제1 측면과는 다른 상기 케이싱의 제2 측면에 형성된 제2 개구를 구비하고, 상기 종형 열 처리 장치는 상기 제1 개구로부터 유입하면서 또한 상기 제2 개구로부터 유출하는 기류를 형성하는 기구를 더 구비할 수 있다.In the longitudinal heat treatment apparatus, the casing includes a first opening formed in a first side of the casing opposite the closed position, and a second opening formed in a second side of the casing different from the first side. The vertical heat treatment apparatus may further include a mechanism for forming an airflow flowing in from the first opening and flowing out of the second opening.
본 발명의 실시 형태에 대해 도면을 참조하여 이하에 설명한다. 또, 이하의 설명에 있어서 대략 동일한 기능 및 구성을 갖는 구성 요소에 대해서는 동일 부호를 붙이고, 중복 설명은 필요한 경우에만 행한다.Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, in the following description, the component which has substantially the same function and structure is attached | subjected with the same code | symbol, and duplication description is performed only when necessary.
도1은 본 발명의 실시 형태에 관한 종형 열 처리 장치를 개략적으로 도시하는 구성도이다. 도1에 도시한 바와 같이, 이 종형 열 처리 장치(1)의 외곽은 하우징(2)에 의해 형성된다. 하우징(2) 내의 상방에 복수의 피처리 기판, 예를 들어 반도체 웨이퍼(W)에 대해 소정의 처리, 예를 들어 산화 처리를 실시하기 위한 종형의 열 처리로(3)가 배치된다. 열 처리로(3)는 하부가 로드 포트(4)로서 개구된 세로로 긴 처리실, 예를 들어 석영으로 된 반응관(5)을 포함한다.1 is a configuration diagram schematically showing a vertical heat treatment apparatus according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the outer periphery of this vertical heat treatment apparatus 1 is formed by the housing 2. As shown in FIG. Above the housing 2, a vertical heat treatment furnace 3 for performing a predetermined treatment, for example, an oxidation treatment, on a plurality of substrates to be processed, for example, the semiconductor wafer W, is disposed. The heat treatment furnace 3 comprises a longitudinally elongated treatment chamber with a lower opening as the load port 4, for example a reaction tube 5 of quartz.
반응관(처리실)(5)의 로드 포트(4)는 승강 가능한 덮개 부재(6)에 의해 선택적으로 개방 및 폐쇄된다. 덮개 부재(6)는 로드 포트(4)의 개구단부에 접촉하여 로드 포트(4)를 밀폐하도록 구성된다. 덮개 부재(6) 상에는 간격을 두고 적층된 상태에서 복수의 웨이퍼(W)를 보유 유지하는 웨이퍼 보트(9)가 배치된다. 덮개 부재(6)의 하부에는 웨이퍼 보트(9)를 회전하기 위한 회전 기구(11a)가 배치된다.The load port 4 of the reaction tube (process chamber) 5 is selectively opened and closed by the liftable lid member 6. The lid member 6 is configured to contact the open end of the load port 4 to seal the load port 4. On the lid member 6, a wafer boat 9 for holding a plurality of wafers W in a stacked state at intervals is disposed. In the lower part of the lid member 6, a rotation mechanism 11a for rotating the wafer boat 9 is disposed.
반응관(5)의 주위에는 히터(7)가 배치된다. 히터(7)는 반응관(처리실)(5) 내의 분위기를 소정의 온도, 예를 들어 300 내지 1200 ℃로 가열하도록 제어된다. 반응관(5)에는 반응관(5) 내에 처리 가스나 퍼지용 불활성 가스를 도입하기 위해 복수의 가스 도입관을 포함하는 가스 공급 시스템(GS)이 접속된다. 반응관(5)에는 또한 반응관(5) 내를 배기하는 배기 시스템(ES)이 접속된다.The heater 7 is arranged around the reaction tube 5. The heater 7 is controlled to heat the atmosphere in the reaction tube (process chamber) 5 to a predetermined temperature, for example, 300 to 1200 ° C. A gas supply system GS including a plurality of gas introduction tubes is connected to the reaction tube 5 to introduce a processing gas or a purge inert gas into the reaction tube 5. The reaction tube 5 is further connected with an exhaust system ES for exhausting the inside of the reaction tube 5.
웨이퍼(W)는 반응관(5) 내에서 처리될 때, 수평 상태이면서 또한 서로 간격을 두고 적층된 상태에서 웨이퍼 보트(9)에 보유 유지된다. 웨이퍼 보트(9)는 대구경, 예를 들어 직경 300 ㎜의 다수, 예를 들어 25 내지 150매 정도의 웨이퍼(W)를 보유 지지하는 석영으로 된 보트 본체(9a)를 갖는다. 보트 본체(9a)의 바닥부에는 보트 본체(9a)와 일체적으로 다리부(9b)가 형성된다. 다리부(9b)는 덮개 부재(6)에 배치된 웨이퍼(W)를 주위 방향으로 회전시키기 위한 회전 기구(11a)의 회전축에 연결된다. 덮개 부재(6) 상에는 또한 가열 기구 또는 보온통(도시하지 않음)이 배치된다.When the wafers W are processed in the reaction tube 5, they are held in the wafer boat 9 in a horizontal state and stacked at intervals from each other. The wafer boat 9 has a boat body 9a made of quartz holding a large diameter, for example, a plurality of wafers W having a diameter of 300 mm, for example, about 25 to 150 sheets. The bottom part of the boat main body 9a is provided with the leg part 9b integrally with the boat main body 9a. The leg part 9b is connected to the rotating shaft of the rotating mechanism 11a for rotating the wafer W arrange | positioned at the cover member 6 to the circumferential direction. On the lid member 6 also a heating mechanism or a thermos (not shown) is arranged.
하우징(2) 내에는 열 처리로(3)를 구성하는 반응관(5)이나 히터(7)를 설치하기 위해, 예를 들어 SUS제의 베이스 플레이트(8)가 수평으로 배치된다. 베이스 플레이트(8)에는 반응관(5)을 하방으로부터 상방으로 삽입하기 위한 개구부(도시하지 않음)가 형성된다. 반응관(5)의 하단부에는 외측 방향의 플랜지부가 형성되고, 이 플랜지부가 플랜지 보유 지지 부재를 거쳐서 베이스 플레이트(8)에 보유 지지된다. 반응관(5)은 세정 등을 위해 베이스 플레이트(8)로부터 하방으로 제거할 수 있다.In the housing 2, in order to install the reaction tube 5 and the heater 7 which comprise the heat processing furnace 3, the base plate 8 made from SUS is arrange | positioned horizontally, for example. The base plate 8 is formed with an opening (not shown) for inserting the reaction tube 5 from below to above. The lower end part of the reaction tube 5 is provided with the flange part of an outer direction, and this flange part is hold | maintained by the base plate 8 via a flange holding member. The reaction tube 5 can be removed downward from the base plate 8 for cleaning or the like.
하우징(2) 내에서, 열 처리로(3)의 하방에는 웨이퍼 보트(9)에 대한 웨이퍼(W)의 이동 적재를 행하기 위한 작업 영역(로딩 영역)(10)이 배치된다. 작업 영역(10)에는 덮개 부재(6)를 승강시키기 위한 승강 기구(엘리베이터)(11)가 배치된다[도1에서는 덮개 부재(6)를 지지하는 엘리베이터(11)의 아암만을 도시함]. 웨이퍼 보트(9)는 덮개 부재(6) 상에 지지된 상태에서 엘리베이터(11)에 의해 작업 영역(10)과 반응관(5) 사이를 반송된다. 즉, 웨이퍼 보트(9)는 엘리베이터(11)에 의해 반응관(5)에 대해 로드 및 언로드된다.In the housing 2, a work area (loading area) 10 is arranged below the heat treatment furnace 3 to carry out the stacking of the wafers W relative to the wafer boat 9. A lifting mechanism (elevator) 11 for lifting up and down the lid member 6 is disposed in the work area 10 (in FIG. 1, only the arm of the elevator 11 supporting the lid member 6 is shown). The wafer boat 9 is conveyed between the work area 10 and the reaction tube 5 by the elevator 11 in a state supported on the lid member 6. In other words, the wafer boat 9 is loaded and unloaded from the reaction tube 5 by the elevator 11.
하우징(2)의 전방부에는 웨이퍼(W)를 수납하는 캐리어(카세트라고도 함)(12)를 복수개 적재하기 위한 적재대(13)가 배치된다. 각 캐리어(12) 내에는 복수, 예를 들어 25매 정도의 웨이퍼가 수납된다. 캐리어(12)는 전방면에 덮개(도시하지않음)를 착탈 가능하게 구비한 밀폐형 운반 용기로서 구성된다.In the front part of the housing | casing 2, the loading stand 13 for loading several carriers (also called a cassette) 12 which accommodates the wafer W is arrange | positioned. In each carrier 12, a plurality of wafers, for example, about 25 sheets are stored. The carrier 12 is comprised as a sealed conveyance container with a cover (not shown) detachably provided in the front surface.
작업 영역(10) 내의 전방부에는 캐리어(12)를 적재하는 동시에, 캐리어(12)의 전방면을 작업 영역(10)측에 접촉시키는 적재 포트 구조(13a)가 배치된다. 작업 영역(10)과 적재 포트 구조(13a)를 구획하는 격벽에는 개구가 형성되고, 이는 도어(14)에 의해 개폐된다. 도어(14)에는 캐리어(12)의 덮개 부재를 착탈하기 위한 기구가 부설된다. 또한, 도어(14)의 근방에는 적재 포트 구조(13a) 상의 캐리어(12) 내의 분위기를 불활성 가스로 치환하는 치환 수단(도시하지 않음)이 배치된다.In the front part in the work area 10, a loading port structure 13a is arranged which loads the carrier 12 and contacts the front surface of the carrier 12 to the work area 10 side. An opening is formed in the partition wall partitioning the working area 10 and the loading port structure 13a, which is opened and closed by the door 14. The door 14 is provided with a mechanism for attaching and detaching the lid member of the carrier 12. Further, in the vicinity of the door 14, a substitution means (not shown) is disposed to replace the atmosphere in the carrier 12 on the loading port structure 13a with an inert gas.
작업 영역(10) 내에는 캐리어(12)와 웨이퍼 보트(9) 사이에서 웨이퍼(W)의 이동 탑재를 행하는 이동 탑재 디바이스(15)가 배치된다. 작업 영역(10) 외의 전방부 상측에는 상하에 2개씩 캐리어를 적층해 두기 위한 보관 선반(16)과, 적재대(13)로부터 보관 선반(16)으로 또는 그 반대로 캐리어를 반송하기 위한 반송 디바이스(도시하지 않음)가 배치된다.In the working area 10, a moving mounting device 15 which performs moving mounting of the wafer W is disposed between the carrier 12 and the wafer boat 9. Storage shelf 16 for stacking two carriers up and down in front of the front part other than the work area 10, and the conveying device for conveying a carrier from the loading stand 13 to the storage shelf 16, or vice versa ( Not shown) is disposed.
작업 영역(10) 내의 상부에는 반응관(5)의 로드 포트(4)로부터 덮개 부재(6)가 제거되었을 때에 로드 포트(4)를 차폐하기 위한 셔터 디바이스(17)가 배치된다. 셔터 디바이스(17)는 반응관(5) 내의 고온의 열이 로드 포트(4)로부터 릴리프되어 하방에 열 영향을 끼치는 것을 방지하기 위해 사용된다. 이로 인해, 셔터 디바이스(17)는 로드 포트(4)를 선택적으로 개방 및 폐쇄하는 포트 커버(18)를 갖는다.In the upper part of the work area 10, a shutter device 17 is arranged to shield the load port 4 when the lid member 6 is removed from the load port 4 of the reaction tube 5. The shutter device 17 is used to prevent the high temperature heat in the reaction tube 5 from being released from the load port 4 and causing a heat effect downward. As such, the shutter device 17 has a port cover 18 that selectively opens and closes the load port 4.
포트 커버(18)는 신축 아암(19)의 선단부에 지지된다. 아암(19)의 베이스부는 지지 구조(20)를 거쳐서 하우징(2)에 부착된다. 포트 커버(18)는 아암(19)의신축에 의해 로드 포트(4)를 폐쇄하는 폐쇄 위치(PB)와 그 측방의 대기 위치(PA) 사이를 직선적으로 이동된다.The port cover 18 is supported at the distal end of the telescopic arm 19. The base portion of the arm 19 is attached to the housing 2 via a support structure 20. The port cover 18 is linearly moved between the closed position PB closing the load port 4 and the standby position PA on the side thereof by the expansion and contraction of the arm 19.
대기 위치(PA)에 있어서, 포트 커버(18), 아암(19) 및 아암(19)의 구동부(상세한 것은 후술함)의 전체는 하우징(2)에 대해 고정된 케이싱(21) 내에 수납된다. 케이싱(21) 내는 작업 영역(10) 내에 있어서 하기의 태양으로 환기된다. 도7 및 도8은 작업 영역(10) 및 케이싱(21)에 대한 환기 구조를 개략적으로 도시하는 사시도 및 단면도이다.In the standby position PA, the whole of the port cover 18, the arm 19, and the drive part (detailed later) of the arm 19 is accommodated in the casing 21 fixed to the housing 2. The inside of the casing 21 is ventilated in the following aspects in the work area 10. 7 and 8 are perspective and cross-sectional views schematically showing the ventilation structure for the work area 10 and the casing 21.
케이싱(21)의 개폐 위치(PB)에 대향하는 측면에는 포트 커버(18) 및 아암(19)이 출입할 수 있는 치수의 정면 개구(52)가 형성된다. 또한, 케이싱(21)의 다른 측면(도7 및 도8 중 좌측)에는 환기용 개구(54)가 형성된다. 케이싱(21)의 그 밖의 부분은 기밀하지 않지만, 실질적으로 기류가 생기지 않을 정도로 폐쇄된다. 또한, 케이싱(21)의 외측에서 작업 영역(10)의 측면(도7 및 도8 중 좌측)에도 환기용 개구(56)가 형성된다.The front side opening 52 of the dimension which the port cover 18 and the arm 19 can enter and exit is formed in the side surface which faces the opening-closing position PB of the casing 21. Moreover, the ventilation opening 54 is formed in the other side (left side of FIG. 7 and FIG. 8) of the casing 21. As shown in FIG. The other parts of the casing 21 are not hermetically closed but are closed to such an extent that substantially no air flow is generated. Moreover, the ventilation opening 56 is also formed in the side surface (left side of FIG. 7 and FIG. 8) of the working area 10 from the outer side of the casing 21. As shown in FIG.
개구(54, 56)는 본 장치(1)의 하우징(2)의 측부에 따라서 배치된 덕트(58)를 포함하는 환기 통로(62)에 접속된다. 환기 통로(62)는 하우징(2)의 바닥부를 통해 열 교환기(64) 및 팬(기체 흡입부)(66)을 거쳐서 필터 유닛(68)에 접속된다. 필터 유닛(68)은 덕트(58)와 대향하는 하우징(2)의 측부 상에서 작업 영역(10)에 대면하도록 배치된다.The openings 54, 56 are connected to a ventilation passage 62 including a duct 58 disposed along the side of the housing 2 of the apparatus 1. The ventilation passage 62 is connected to the filter unit 68 via the heat exchanger 64 and the fan (gas inlet) 66 through the bottom of the housing 2. The filter unit 68 is arranged to face the working area 10 on the side of the housing 2 opposite the duct 58.
즉, 작업 영역(10) 내에는 팬(66)에 의한 송풍 작용에 의해 필터 유닛(68)으로부터 청정 기체가 공급된다. 이 청정 기체는 작업 영역(10) 및 케이싱(21) 내에기류(FG)를 형성하고, 반대측의 측부에 형성된 개구(54, 56)로부터 배기측의 덕트(58)로 유입한다. 덕트(58)로 유입된 사용 후의 청정 기체는 팬(66)에 의한 송풍 작용에 의해 다시 필터 유닛(68)으로 복귀되고, 필터 유닛(68)에서 정화되면서 순환 사용된다.That is, clean gas is supplied from the filter unit 68 to the working area 10 by the blowing action by the fan 66. The clean gas forms an air flow FG in the working region 10 and the casing 21 and flows into the duct 58 on the exhaust side from the openings 54 and 56 formed on the opposite side. The used clean gas flowing into the duct 58 is returned to the filter unit 68 again by the blowing action by the fan 66, and is circulated and used while being purified by the filter unit 68.
특히, 케이싱(21)에 대해 청정 공기의 일부가 케이싱(21)의 정면 개구(52)로부터 케이싱(21) 내로 유입하고, 측면의 개구(54)로부터 배기측의 덕트(58)로 유입한다. 이와 같이, 케이싱(21)의 정면 개구(52)를 통해 케이싱(21)의 외측으로부터 내측을 향하는 기류(FG)를 형성함으로써, 케이싱(21) 내[특히, 신축 아암(19)의 아암 소자끼리가 서로 슬라이드 접촉하는 부분]에서 발생하는 더스트(미세한 입자)가 작업 영역(10)측으로 유출되는 일이 없어진다. 이에 의해, 후술하는 태양에서 동작하는 셔터 디바이스(17)에 있어서 발생하는 더스트에 의해 작업 영역(10) 내에서 취급되는 웨이퍼(W)가 오염되는 것을 방지할 수 있다.In particular, a part of the clean air flows into the casing 21 from the front opening 52 of the casing 21 to the casing 21, and flows into the duct 58 on the exhaust side from the side opening 54. Thus, by forming the airflow FG from the outer side of the casing 21 to the inner side through the front opening 52 of the casing 21, the arm elements of the casing 21 (particularly, the arm elements of the telescopic arm 19) are formed. Dust (fine particles) generated at the portion where the slides are in contact with each other does not flow out to the work area 10 side. Thereby, the contamination of the wafer W handled in the work area 10 by the dust which generate | occur | produces in the shutter device 17 which operates in the aspect mentioned later can be prevented.
도2 내지 도4는 셔터 디바이스(17)의 내부 구조를 개략적으로 도시하는 평면도, 정면도 및 측면도이다. 도2 내지 도4에 도시한 바와 같이, 신축 아암(19)을 지지하는 지지 구조(20)는 전방부 지지체(20a)와 후방부 지지체(20b)를 갖는다. 좌우 한 쌍의 전방부 지지체(20a)는 베이스 플레이트(8)의 하부에 고정된다. 후방부 지지체(20b)는 하우징(2)의 가대(2a)에 고정된다.2 to 4 are plan, front and side views schematically showing the internal structure of the shutter device 17. As shown in Figs. 2 to 4, the support structure 20 for supporting the stretching arm 19 has a front support 20a and a rear support 20b. The left and right pairs of front supports 20a are fixed to the lower part of the base plate 8. The rear support 20b is fixed to the mount 2a of the housing 2.
아암(19)은 베이스부 아암 소자(22)와, 제1 아암 소자(중간 아암 소자)(24)와, 제2 아암 소자(선단부 아암 소자)(26)를 갖는다. 제1 아암 소자(24)는 베이스부 아암 소자(22) 상에 선형 가이드(23)를 거쳐서 길이 방향으로 슬라이드 가능하게 배치된다. 제2 아암 소자(26)는 제1 아암 소자(24) 상에 선형 가이드(25)를 거쳐서 길이 방향으로 슬라이드 가능하게 배치된다.The arm 19 has a base arm element 22, a first arm element (intermediate arm element) 24, and a second arm element (tip arm element) 26. The first arm element 24 is slidably arranged in the longitudinal direction on the base arm element 22 via the linear guide 23. The second arm element 26 is slidably arranged in the longitudinal direction on the first arm element 24 via the linear guide 25.
제1 및 제2 아암 소자(24, 26)는 제1 및 제2 실린더(27, 28)에 의해 진퇴 구동된다. 제1 및 제2 실린더(27, 28)는 이른바 무부하 실린더로 이루어진다. 이 무부하 실린더에 있어서, 실린더 튜브(27a, 28a) 내에 자석이 달린 피스톤이 미끄럼 이동 가능하게 끼움 삽입된다. 또한, 실린더 튜브(27a, 28a)의 외주에 피스톤과 연동하는 자석이 달린 작동 링부(27b, 28b)가 미끄럼 이동 가능하게 끼움 장착된다.The first and second arm elements 24, 26 are driven back and forth by the first and second cylinders 27, 28. The first and second cylinders 27 and 28 consist of so-called no-load cylinders. In this no-load cylinder, a piston with a magnet is inserted into the cylinder tubes 27a and 28a so as to be slidable. Moreover, the operation ring parts 27b and 28b with a magnet which cooperate with a piston are fitted in the outer periphery of the cylinder tubes 27a and 28a so that sliding is possible.
제1 실린더(27)는 베이스부 아암 소자(22)에 부착되고, 그 작동 링부(27b)가 제1 아암 소자(24)에 연결된다. 제2 실린더(28)는 제1 아암 소자(24)에 부착되고, 그 작동 링부(28b)가 제2 아암 소자(26)에 연결된다. 베이스부 아암 소자(22)의 하면에는 케이싱(21)의 바닥부를 구성하는 바닥판(30)이 부착된다. 바닥판(30)은 신축 아암(19)과 함께 선택적으로 하방으로 경사 가능해진다.The first cylinder 27 is attached to the base arm element 22, and its operating ring portion 27b is connected to the first arm element 24. The second cylinder 28 is attached to the first arm element 24, and its operating ring portion 28b is connected to the second arm element 26. A bottom plate 30 constituting the bottom of the casing 21 is attached to the bottom surface of the base arm element 22. The bottom plate 30 is selectively tilted downward together with the expansion arm 19.
즉, 도4에 도시한 바와 같이 신축 아암(19)은 기단부측의 축부를 중심으로 하여 선회 가능하게 지지된다. 이에 의해, 신축 아암(19)은 폐쇄 위치(PB) 및 대기 위치(PA) 사이를 이동하는 수평한 세트 상태와, 운전자가 액세스하기 위해 하방으로 경사지는 보수 상태(PC) 사이에서 절환 가능해진다. 보다 구체적으로는, 베이스부 아암 소자(22)의 기단부가 후방부 지지체(20b)의 하단부에 지지축(31)을 거쳐서 수직 회전 가능하게 지지된다. 지지체(20a)에는 링크로 이루어지는 스테이(32)를 거쳐서 바닥판(30)이 연결된다. 스테이(32)에 의해 바닥판(30)을 거쳐서 아암(19)이 하부 방향으로 경사진 보수 상태(PC)로 보유 지지 가능해진다.That is, as shown in Fig. 4, the expandable arm 19 is rotatably supported around the shaft on the proximal end side. Thereby, the expansion-arm arm 19 becomes switchable between the horizontal set state which moves between the closed position PB and the standby position PA, and the maintenance state PC which inclines below for the driver to access. More specifically, the base end of the base arm element 22 is supported by the lower end of the rear support 20b so as to be capable of vertical rotation via the support shaft 31. The bottom plate 30 is connected to the support 20a via a stay 32 made of a link. The stay 32 enables the arm 19 to be held in the maintenance state PC inclined downward in the downward direction through the bottom plate 30.
바닥판(30)은 전방부 지지체(20a)에 나사(도시하지 않음)로 고정됨으로써 수평 상태로 보유 지지된다. 이 나사의 체결을 해제함으로써, 바닥판(30)을 전방부 지지체(20a)로부터 분리하여 하방으로 경사지게 할 수 있다. 본 실시 형태에서는 바닥판(30)을 포함하는 아암(19)의 오르내림[즉, 셔터 디바이스(17)의 통상의 수평한 세트 상태와 보수 상태 사이의 이동]은 운전자가 수작업으로 행한다.The bottom plate 30 is held in a horizontal state by being fixed to the front support 20a with screws (not shown). By releasing this screw, the bottom plate 30 can be separated from the front support 20a and be inclined downward. In this embodiment, the driver moves up and down the arm 19 including the bottom plate 30 (that is, the movement between the normal horizontal set state of the shutter device 17 and the maintenance state).
포트 커버(18)는 제2 아암 소자(26)의 선단부측 상부에 부착된다. 포트 커버(18)는 예를 들어 SUS제이고, 내부에 냉각수 통로(33)가 예를 들어 소용돌이형으로 형성된 수냉 구조(냉각 구조)를 갖는다. 제2 아암 소자(26)의 일측부에는 포트 커버(18)의 냉각수 통로(33)와 연통하는 금속으로 된 도수관(34)이 돌출 설치된다. 도수관(34)에는, 예를 들어 테플론(등록상표)제 등의 내열성 및 가요성을 갖는 도수 튜브(35)가 접속되어 케이싱(21)측으로 유도된다.The port cover 18 is attached to the upper end side of the second arm element 26. The port cover 18 is made of SUS, for example, and has a water cooling structure (cooling structure) in which a cooling water passage 33 is formed, for example, in a spiral shape. One side of the second arm element 26 is provided with a water pipe 34 made of metal communicating with the cooling water passage 33 of the port cover 18. A water pipe 35 having heat resistance and flexibility, such as a Teflon (trademark) agent, is connected to the water pipe 34, and guided to the casing 21 side.
도수 튜브(35)를 로드 포트(4)로부터 방출되는 열로부터 보호하기 위해, 도수관(34)의 선단부측에는 선단부 커버(36)가 배치된다. 제1 아암 소자(24)의 일측부에는 선단부 커버(36)의 이동을 허용하는 단면 역ㄷ자형의 중간 커버(37)가 배치된다. 제2 실린더(28)에 압력 기체를 공급하는 가요성을 갖는 튜브를 느슨하지 않도록 안내하기 위해 튜브 베어(38)가 배치된다.In order to protect the water pipe 35 from the heat discharged from the load port 4, a tip cover 36 is disposed on the tip end side of the water pipe 34. One side of the first arm element 24 is disposed with an intermediate cover 37 having an inverted cross-section, which allows movement of the tip cover 36. A tube bare 38 is arranged to guide the tube with flexibility to supply pressure gas to the second cylinder 28 so as not to loosen.
셔터 디바이스(17)를 개폐 조작하는 경우, 신축 아암(19)의 동작은 제어기에 의해, 예를 들어 시퀀스 제어에 의해 제어된다. 제어기는 제1 아암 소자(24)에 대한 제2 아암 소자(26)의 왕복 동작을 제1 아암 소자(24)가 케이싱(21) 내에 있는상태에 있어서만 행하도록 제어한다. 이에 의해, 아암(19)의 슬라이드에서 발생하는 더스트가 작업 영역(10) 내로 유출되지 않는 구조가 된다.In the case of opening / closing the shutter device 17, the operation of the telescopic arm 19 is controlled by a controller, for example, by sequence control. The controller controls the reciprocating operation of the second arm element 26 relative to the first arm element 24 to be performed only when the first arm element 24 is in the casing 21. Thereby, the structure which the dust which generate | occur | produces in the slide of the arm 19 does not flow out into the work area | region 10 becomes.
구체적으로는, 포트 커버(18)를 대기 위치(PA)[케이싱(21) 내]로부터 폐쇄 위치(PB)로 이동(폐쇄 이동)시킬 때, 우선 도5a, 도5b, 도5c, 도5d에 도시한 바와 같이 제2 아암 소자(26)를 전진시키고, 다음에 도6a, 도b에 도시한 바와 같이 제1 아암 소자(24)를 전진시킨다. 한편, 포트 커버(18)를 폐쇄 위치(PB)로부터 대기 위치(PA)[케이싱(21) 내]로 이동(개방 이동)시킬 때, 우선 도6a, 도6b, 도6c, 도6d에 도시한 바와 같이 제1 아암 소자(24)를 후퇴시키고, 다음에 도5a, 도5b에 도시한 바와 같이 제2 아암 소자(26)를 후퇴시킨다.Specifically, when the port cover 18 is moved (closed) from the standby position PA (in the casing 21) to the closed position PB, firstly, FIGS. 5A, 5B, 5C, and 5D are shown. As shown, the second arm element 26 is advanced, and as shown in Figs. 6A and 6B, the first arm element 24 is advanced. On the other hand, when the port cover 18 is moved (opened) from the closed position PB to the standby position PA (in the casing 21), first, as shown in FIGS. 6A, 6B, 6C, and 6D. As shown in FIG. 5A and FIG. 5B, the first arm element 24 is retracted as shown in FIG. 5.
아암(19)의 신축시의 슬라이드가 케이싱(21) 내에서 행해짐으로써, 슬라이드에서 발생한 더스트는 케이싱(21) 내의 기류에 의해 배출된다. 따라서, 작업 영역(10)에의 더스트의 유출을 방지할 수 있다.Since the slide at the time of expansion and contraction of the arm 19 is performed in the casing 21, the dust generated in the slide is discharged by the airflow in the casing 21. Therefore, the outflow of dust to the work area 10 can be prevented.
아암(19)의 제1 아암 소자(24) 및 제2 아암 소자(26)의 신축 위치(스트로크 엔드)는 로드 포트(4)로부터의 열 영향을 받기 어려운 케이싱(21) 내에서, 게다가 가능한 한 적은 수의 센서로 검지한다. 이로 인해, 베이스부 아암 소자(22) 상에는 그 길이 방향에 소정의 배치로 3개의 센서, 예를 들어 리미트 스위치(38a, 38b, 38c)가 부착된다.The telescopic position (stroke end) of the first arm element 24 and the second arm element 26 of the arm 19 is, in addition, as far as possible in the casing 21 which is less susceptible to heat from the load port 4. Detect with a small number of sensors. For this reason, three sensors, for example, limit switches 38a, 38b, 38c, are attached on the base arm element 22 in a predetermined arrangement in the longitudinal direction thereof.
이들 리미트 스위치(38a 내지 38c)를 차례로 온(ON), 오프(OFF)하기 위해, 키커(39)가 베이스부 아암 소자(22) 상에 가이드 레일(40)을 거쳐서 미끄럼 이동 가능하게 배치된다. 키커(39)에는 전후로 떨어진 위치에 걸림부(39a, 39b)가 배치된다. 제1 및 제2 아암 소자(24, 26)에는 걸림부(39a, 39b)에 걸려 키커(39)를 조작하기 위한 조작 막대(41a, 41b)가 각각 측부로부터 돌출되어 배치된다.In order to turn these limit switches 38a to 38c on and off in turn, a kicker 39 is disposed on the base arm element 22 so as to be slidable through the guide rail 40. In the kicker 39, the locking portions 39a and 39b are disposed at positions separated from each other. In the first and second arm elements 24 and 26, operation bars 41a and 41b for engaging the kicker 39 are caught by the locking portions 39a and 39b, respectively, and protrude from the sides.
예를 들어, 포트 커버(18)를 대기 위치(PA)[케이싱(21) 내]로부터 폐쇄 위치(PB)로 폐쇄 이동시키면, 리미트 스위치(38a 내지 38c)는 이하와 같이 동작한다. 우선, 도5a, 도5b에 도시한 바와 같이 아암(19)을 수축시킨 상태로부터 제1 아암 소자(24)에 대해 제2 아암 소자(26)를 전진시킨다. 이에 의해, 도5c, 도5d에 도시한 바와 같이 제2 아암 소자(26)의 조작 막대(41b)가 키커(39)의 전방측 걸림부(39a)를 걸어 키커(39)를 중간의 리미트 스위치(38b)의 위치까지 이동시킨다. 이로 인해, 리미트 스위치(38b)가 온하여 제2 아암 소자(26)가 신축된 것을 검지한다.For example, when the port cover 18 is closed and moved from the standby position PA (in the casing 21) to the closed position PB, the limit switches 38a to 38c operate as follows. First, as shown in FIGS. 5A and 5B, the second arm element 26 is advanced with respect to the first arm element 24 from the state in which the arm 19 is contracted. As a result, as shown in FIGS. 5C and 5D, the operation bar 41b of the second arm element 26 engages the front locking portion 39a of the kicker 39 to move the kicker 39 to an intermediate limit switch. Move to the position of 38b. For this reason, it is detected that the limit switch 38b is turned on and the second arm element 26 is stretched and contracted.
다음에, 베이스부 아암 소자(22)에 대해 제1 아암 소자(24)를 전진시킨다. 이로 인해, 도6a, 도6b에 도시한 바와 같이 제2 아암(26)의 조작 막대(41b)가 키커(39)의 전방측 걸림부(39a)를 걸어 키커(139)를 전방부의 리미트 스위치(38c)의 위치까지 이동시킨다. 이로 인해, 리미트 스위치(38c)가 온하여 제1 아암 소자(24)가 신장된 것, 즉 포트 커버(18)가 폐쇄 위치(PB)에 온 것을 검지한다.Next, the first arm element 24 is advanced with respect to the base arm element 22. For this reason, as shown in FIGS. 6A and 6B, the operation bar 41b of the second arm 26 hangs the front locking portion 39a of the kicker 39 to move the kicker 139 to the limit switch of the front part ( Move to the position of 38c). For this reason, it is detected that the limit switch 38c is turned on and the first arm element 24 is extended, that is, the port cover 18 is in the closed position PB.
한편, 포트 커버(18)를 폐쇄 위치(PB)로부터 대기 위치(PA)[케이싱(21) 내]로 개방 이동시키면, 리미트 스위치(38a 내지 38c)는 이하와 같이 동작한다. 우선, 도6a, 도6b에 도시한 바와 같이 아암(19)을 신장시킨 상태로부터 베이스부 아암 소자(22)에 대해 제1 아암 소자(24)를 후퇴시킨다. 이에 의해, 도6c, 도6d에 도시한 바와 같이 제1 아암 소자(24)의 조작 막대(41a)가 키커(39)의 후방측 걸림부(39b)를 걸어 키커(39)를 중간의 리미트 스위치(38b)의 위치까지 이동시킨다. 이로 인해, 리미트 스위치(38b)가 온하여 제1 아암 소자(24)가 수축된 것을 검지한다.On the other hand, when the port cover 18 is moved open from the closed position PB to the standby position PA (in the casing 21), the limit switches 38a to 38c operate as follows. First, as shown in FIGS. 6A and 6B, the first arm element 24 is retracted with respect to the base arm element 22 while the arm 19 is extended. As a result, as shown in FIGS. 6C and 6D, the operation bar 41a of the first arm element 24 engages the rear side engaging portion 39b of the kicker 39 to move the kicker 39 to an intermediate limit switch. Move to the position of 38b. For this reason, it detects that the limit switch 38b is turned on and the 1st arm element 24 contracted.
다음에, 제1 아암 소자(24)에 대해 제2 아암 소자(26)를 후퇴시킨다. 이에 의해, 도5a, 5도b에 도시한 바와 같이 제2 아암 소자(26)의 조작 막대(41b)가 키커(39)의 후방측 걸림부(39b)를 걸어 키커(39)를 후방부의 리미트 스위치(38a)의 위치까지 이동시킨다. 이로 인해, 리미트 스위치(38a)가 온하여 제2 아암 소자(26)가 수축된 것, 즉 포트 커버(18)가 대기 위치(PA)에 온 것을 검지한다.Next, the second arm element 26 is retracted with respect to the first arm element 24. As a result, as shown in FIGS. 5A and 5B, the operation bar 41b of the second arm element 26 engages the rear locking portion 39b of the kicker 39 to limit the kicker 39 to the rear portion. Move to the position of the switch 38a. For this reason, it detects that the limit switch 38a is turned on and the 2nd arm element 26 was contracted, ie, the port cover 18 came to the standby position PA.
다음에, 이상의 구성으로 이루어지는 셔터 디바이스(17)의 동작을 설명한다. 통상시에는 셔터 디바이스(17)는 열 처리로(3) 내에의 웨이퍼 보트(9)의 반입 및 반출 작업이 방해되지 않는 상태에 있다. 즉, 신축 아암(19)은 포트 커버(18)가 대기 위치(PA)에 오도록 수축되고, 포트 커버(18)와 함께 케이싱(21) 내에 수납된다.Next, the operation of the shutter device 17 having the above configuration will be described. Normally, the shutter device 17 is in a state where the loading and unloading operations of the wafer boat 9 in the heat treatment furnace 3 are not disturbed. That is, the telescopic arm 19 is contracted so that the port cover 18 is in the standby position PA, and is accommodated in the casing 21 together with the port cover 18.
엘리베이터(승강 기구)(11)에서 덮개 부재(6)를 하방으로 개방하였을 때, 즉 열 처리 후에 웨이퍼 보트(9)를 작업 영역(10)으로 반출하였을 때, 셔터 디바이스(17)는 아암(19)을 신장시켜 포트 커버(18)를 폐쇄 위치(PB)로 이동하고, 포트 커버(18)로 로드 포트(4)를 덮는다. 이에 의해, 로드 포트(4)로부터 노 내의 고온의 열이 작업 영역(10)으로 방출되는 것을 억제 내지 방지할 수 있다.When the lid member 6 is opened downward in the elevator (elevation mechanism) 11, that is, when the wafer boat 9 is taken out to the work area 10 after the heat treatment, the shutter device 17 is arm 19. ), The port cover 18 is moved to the closed position PB, and the port cover 18 covers the load port 4. As a result, it is possible to suppress or prevent the high temperature heat in the furnace from being discharged from the load port 4 to the work region 10.
셔터 디바이스(17)의 보수를 행하는 경우에는, 아암(19)을 수평으로 보유 지지하기 위해 바닥판(30)을 전방부 지지체(20a)에 고정하고 있는 나사의 체결을 해제한다. 다음에, 셔터 디바이스(17)를 베이스부의 지지축(31)을 지지점에서 하방으로 회전시켜 스테이(32)에 의해 경사 상태로 보유 지지될 때까지 내린다. 이 경우, 아암(19)은 수축시켜 두는 것이 바람직하지만, 도4에 도시한 바와 같이 아암(19)을 신장시킨 상태에서 경사 하방으로 경사지도록 해도 좋다.In repairing the shutter device 17, in order to hold the arm 19 horizontally, the fastening of the screw fixing the bottom plate 30 to the front support 20a is released. Next, the shutter device 17 is rotated downward from the support point of the support shaft 31 of the base portion, and lowered until it is held in an inclined state by the stay 32. In this case, the arm 19 is preferably contracted. However, as shown in Fig. 4, the arm 19 may be inclined downwardly in an inclined state.
셔터 디바이스(17)를 기울여 하방으로 경사지게 하면, 셔터 디바이스(17)의 상방에 보수 작업용의 넓은 공간이 형성된다. 이로 인해, 셔터 디바이스(17)의 보수, 예를 들어 포트 커버(18)나 아암(19)의 보수 작업을 용이하게 행할 수 있다.When the shutter device 17 is inclined downward, the wider space for the maintenance work is formed above the shutter device 17. For this reason, the maintenance of the shutter device 17, for example, the maintenance of the port cover 18 and the arm 19, can be performed easily.
반응관(5)의 로드 포트(4)를 개폐하는 셔터 디바이스(17)의 포트 커버(18)는 신축 아암(19)에 의해 폐쇄 위치(PB)와 측방의 대기 위치(PA) 사이에서 직선적으로 이동된다. 이로 인해, 구동시에 있어서의 정지 제어가 용이해져 셔터 디바이스(17)의 개폐 조작의 시간을 단축할 수 있다. 즉, 무거운 포트 커버(18)를 직선 운동으로 이동시키므로, 무거운 포트 커버(18)를 선회 운동으로 이동시키는 경우에 비해 포트 커버(18)를 단시간(예를 들어 폐쇄 동작 또는 개방 동작에 10초 정도)에 또한 작은 공간에서 이동할 수 있다. 이에 의해, 종형 열 처리 장치(1)에 있어서의 처리량의 향상 및 공간 절약화를 도모할 수 있다.The port cover 18 of the shutter device 17 that opens and closes the load port 4 of the reaction tube 5 is linearly stretched between the closed position PB and the lateral standby position PA by the telescopic arm 19. Is moved. For this reason, the stop control at the time of driving becomes easy, and the time of the opening-closing operation of the shutter device 17 can be shortened. That is, since the heavy port cover 18 is moved in a linear motion, the port cover 18 may be moved for a short time (for example, about 10 seconds in the closing operation or the opening operation) as compared with the case in which the heavy port cover 18 is moving in the turning motion. You can also move in a small space). Thereby, the improvement of the throughput and space saving in the vertical heat treatment apparatus 1 can be aimed at.
포트 커버(18)는 냉각수를 순환시키는 냉각수 통로(33)가 형성된 수냉 구조(냉각 구조)를 갖는다. 이로 인해, 포트 커버(18) 자체의 열 변형이나 열 열화를 억제 내지 방지할 수 있다. 또한, 포트 커버(18)로부터의 열 전도에 의한 아암(19)의 열 변형이나 열 열화를 억제 내지 방지할 수 있다. 이에 의해, 셔터 디바이스(17)의 내구성의 향상을 도모할 수 있다.The port cover 18 has a water cooling structure (cooling structure) in which a cooling water passage 33 for circulating the cooling water is formed. For this reason, thermal deformation and thermal deterioration of the port cover 18 itself can be suppressed or prevented. In addition, thermal deformation and thermal degradation of the arm 19 due to heat conduction from the port cover 18 can be suppressed or prevented. Thereby, the durability of the shutter device 17 can be improved.
아암(19)은 베이스부측을 지지점에 수평인 세트 상태로부터 하방으로 경사지는 보수 상태(PC)에서 회전 가능하게 구성된다. 이로 인해, 포트 커버(18)나 아암(19)의 보수 작업을 쉽게 행할 수 있어 작업성의 향상을 도모할 수 있다.The arm 19 is rotatably comprised in the maintenance state PC which inclines downward from the set state horizontal to the support point at the base part side. For this reason, maintenance work of the port cover 18 and the arm 19 can be performed easily, and workability can be improved.
셔터 디바이스(17)를 개폐 조작하는 경우, 제어기는 제1 아암 소자(24)에 대한 제2 아암 소자(26)의 왕복 동작을 제1 아암 소자(24)가 케이싱(21) 내에 있는 상태에 있어서만 행하도록 제어한다. 즉, 포트 커버(18)를 대기 위치(PA)로부터 폐쇄 위치(PB)로 개폐 이동시킬 때에는 제2 아암 소자(26)를 전진시킨 후, 제1 아암 소자(24)를 전진시킨다. 포트 커버(18)를 폐쇄 위치(PB)로부터 대기 위치(PA)로 개방 이동시킬 때에는 제1 아암 소자(24)를 후퇴시킨 후, 제2 아암 소자(26)를 후퇴시킨다. 이에 의해, 아암(19)의 슬라이드에서 발생하는 더스트가 작업 영역(10) 내로 유출되지 않게 된다.In the case of opening / closing the shutter device 17, the controller performs the reciprocating operation of the second arm element 26 with respect to the first arm element 24 in a state where the first arm element 24 is in the casing 21. Control to do so. That is, when opening and closing the port cover 18 from the standby position PA to the closed position PB, the second arm element 26 is advanced, and then the first arm element 24 is advanced. When opening the port cover 18 from the closed position PB to the standby position PA, the first arm element 24 is retracted, and then the second arm element 26 is retracted. As a result, dust generated in the slide of the arm 19 does not flow into the work area 10.
또한, 케이싱(21)의 정면 개구(52)를 통해 케이싱(21)의 외측으로부터 내측을 향하는 기류가 형성된다. 이로 인해, 케이싱(21) 내로부터 더스트가 작업 영역(10)측으로 유출되는 일이 없어진다. 이에 의해, 셔터 디바이스(17)에 있어서 발생하는 더스트에 의해 작업 영역(10) 내에서 취급되는 웨이퍼(W)가 오염되는 것을 방지할 수 있다.Moreover, the airflow toward the inner side from the outer side of the casing 21 is formed through the front opening 52 of the casing 21. For this reason, dust does not flow out from the casing 21 to the work area 10 side. Thereby, the contamination of the wafer W handled in the work area 10 by the dust which generate | occur | produces in the shutter device 17 can be prevented.
도9는 본 발명의 다른 실시 형태에 관한 셔터 디바이스를 개략적으로 도시하는 측면도이다. 이 셔터 디바이스(17X)는 포트 커버(18)를 폐쇄 위치(PB)에 있어서 상승시켜 로드 포트(4)에 밀착시키기 위한 압박 기구(42)를 갖는다. 압박 기구(42)는 포트 커버(18)를 신축 아암(19)의 전체와 함께 상하 방향으로 이동시키도록 구성된다. 또, 본 실시 형태에 있어서도, 신축 아암(19)은 포트 커버(18)를 직선적으로 이동시켜 개폐 조작을 행한다.9 is a side view schematically showing a shutter device according to another embodiment of the present invention. This shutter device 17X has a pressing mechanism 42 for raising the port cover 18 in the closed position PB and bringing it into close contact with the load port 4. The pressing mechanism 42 is configured to move the port cover 18 in the up and down direction together with the whole of the stretching arm 19. Moreover, also in this embodiment, the expansion-arm arm 19 moves a port cover 18 linearly, and performs opening / closing operation.
베이스 플레이트(8)의 하부에 아암(19)을 사이에 두고 배치된 좌우 한 쌍의 지지(20)에 가동 프레임(43)이 상하 이동 가능하게 부착된다. 가동 프레임(43)은 압박 기구(42)의 실린더(42a)에 의해 구동된다. 가동 프레임(43)에 신축 아암(19)의 베이스부 아암 소자(22)의 후단부측이 지지축(44)을 거쳐서 수직 선회 가능하게 지지된다. 베이스부 아암 소자(22)의 전단부측은 가동 프레임(43)에 대해 나사(도시하지 않음)에 의해 착탈 가능하게 연결된다.The movable frame 43 is attached to the left and right pairs of supports 20 arranged with the arm 19 between the base plates 8 so as to be movable up and down. The movable frame 43 is driven by the cylinder 42a of the pressing mechanism 42. The rear end side of the base arm element 22 of the telescopic arm 19 is supported by the movable frame 43 so as to be able to pivot vertically via the support shaft 44. The front end side of the base arm element 22 is detachably connected to the movable frame 43 by screws (not shown).
아암(19)은 대기 위치(PA)[케이싱(21) 내]에서 수축될 때에는 압박 기구(42)에 의해 하강된 상태에 있다. 이 상태로부터 아암(19)이 신장함으로써 포트 커버(18)를 로드 포트(4)의 폐쇄 위치(PB)로 이동한다. 다음에, 압박 기구(42)가 작동하여 아암(19)을 상승시키고, 포트 커버(18)를 로드 포트(4)의 개구단부에 밀착시켜 로드 포트(4)를 폐쇄한다.The arm 19 is in the lowered state by the pressing mechanism 42 when it is retracted in the standby position PA (in the casing 21). The arm 19 extends from this state to move the port cover 18 to the closed position PB of the load port 4. Next, the pressing mechanism 42 is operated to raise the arm 19, and the port cover 18 is brought into close contact with the opening end of the load port 4 to close the load port 4.
이와 같이 도9에 도시한 셔터 디바이스(17X)에 따르면, 도4에 도시한 셔터 디바이스(17)와 같은 작용 효과를 얻을 수 있다. 또한, 셔터 디바이스(17X)에 따르면, 아암(19)을 상하 방향으로 이동하기 위한 압박 기구(42)가 배치되므로, 포트 커버(18)를 상승시켜 로드 포트(4)에 접촉시킬 수 있다. 따라서, 로드 포트(4)를 포트 커버(18)로 기밀하게 막음으로써 로드 포트(4)로부터의 방열을 충분히 방지할 수 있는 동시에, 노 내를 감압 상태로 하는 것도 가능해진다.As described above, according to the shutter device 17X shown in Fig. 9, the same operation and effect as the shutter device 17 shown in Fig. 4 can be obtained. In addition, according to the shutter device 17X, since the pressing mechanism 42 for moving the arm 19 in the vertical direction is arranged, the port cover 18 can be raised to contact the load port 4. Therefore, by tightly blocking the load port 4 with the port cover 18, heat radiation from the load port 4 can be sufficiently prevented, and the furnace can be brought into a reduced pressure state.
상술한 실시 형태에 관한 종형 열 처리 장치는 본 발명을 적용하는 예로, 본발명은 다른 타입의 종형 열 처리 장치에도 마찬가지로 적용할 수 있다. 또한, 상술한 실시 형태에서는 피처리 기판으로서 반도체 웨이퍼를 예로 들어 설명하였지만, 이에 한정되지 않고, 유리 기판, LCD 기판 등에도 본 발명을 적용할 수 있다.The vertical heat treatment apparatus according to the above embodiment is an example to which the present invention is applied, and the present invention can be similarly applied to other types of vertical heat treatment apparatus. In addition, although the above-mentioned embodiment demonstrated the semiconductor wafer as the to-be-processed substrate as an example, it is not limited to this, The invention can be applied also to a glass substrate, an LCD substrate, etc.
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