TWI360183B - - Google Patents
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Description
1360183 九、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於垂直式熱處理裝置及其運用方法 【先前技術】 ,用於對被處理體,例如半導體晶 CVD (Chemical Vapor Deposition : 於半導體裝置之製造 圓,施以氧化、擴散、 化學氣相沉積)及退火等處理,使用各種處理裝置(半導體
製造裝置)。其-’習知有可一次作多數片晶圓之熱處理 之批次處理式垂直式熱處理裝置。 該垂直式熱處理裝置,具備:導入蜂(搬入搬出部),其 係設於該垂直式熱處理裝置之前面部,收納複數片晶圓之 載體(搬運容器、亦稱為咖!>)經由其搬人該垂直式熱處理 裝置且由該垂直式熱處理裝置搬出者;及?1奶埠(移載 邛),其係於保管由該導入埠搬入之複數載體之保管架、 收容多層保持多數片晶圓之晶舟(保持具)對晶圓施以特定 ‘”、地理之熱處理爐、及上述晶舟與載體間進行移載晶圓時 載置载體者。 於垂直式熱處理裝置,有導入埠僅設於該垂直式熱 處,震置之下部者;導入埠僅設於該垂直式熱處理裝置之 ,邵者,及導入缚僅言免於該垂I式熱處理I置之上部及下 部雙方者(例如參照特開2004-11 96 14號公報)。 於批-人處理夕數片晶圓之垂直式熱處理裝置,望能保管 盡置多數載體於裝置内,或可對應多彩的載體之收容模 式以°某求處理時間的縮短或提升產能。但是’於先前的 10349l.doc 1360183 垂直式熱處理裝置’作為可保管載體而準備的只有保管 架,可保管之載體數有限。又,導入蜂只有擔任將載體接 收至垂直式熱處理裝置且由該垂直式熱處理裝置退出之角 色。再者,為擴大保管載體之空間使垂直式熱處理裝置變 大,則會增加機體佔有面積(佔有地板面積)而不佳。 【發明内容】 本發明係㈣於上述情形完成者,以提供無須增加機體 所佔面積即可謀求搬運容器之保f數量,可謀求提升產能 之垂直式熱處理裝置及其運用方法為目的。 為達成上述目的,本發明提供一種垂直式熱處理裝置, 其具備:至少__個搬人搬㈣,其係將收容複數片被處理 體之搬運容器搬入搬出該垂直式熱處理裝置者;第〗保管 部,其係保管經由該搬入搬出部搬入該垂直式熱處理裝置 之複數搬運容器者;熱處理爐’其係收容多層保持多數片 破處理體之保持具對被處理體施以特定熱處理者;及移載 部,其係載置於上述保持具與搬運容器間進行移載被處理 體之搬運谷器者,其特徵在於:上述·搬入搬出部,設有上 層搬入搬出部及下層搬入搬出部,並且於上層與下層的搬 入搬出部間設保管搬運容器之第2保管部。 根據本發明,無須增加機體所佔面積即可謀求搬運容器 之保管數量,可謀求提升產能。 上述上層之搬入搬出部及下層之搬入搬出部之至少一部 分可作為保管搬運容器之第3保管部。 根攄該特徵,無須增加機體所佔面積即可更加謀求增加 10349I.doc 1360183 搬運容器之保管數量。 上述移載部之至少一部分可作為保管搬運容器之第4保 管部。 根據該特徵,可更加謀求增加搬運容器之保管數量。 本發明另外提供一種垂直式熱處理裝置,其具備:至少 一個搬入搬出部,其係將收容複數片被處理體之搬運容器 搬入搬出該垂直式熱處理裝置者;第〗保管部,其係保管 ^ 經由該搬入搬出部搬入該垂直式熱處理裝置之複數搬運容 器者;熱處理爐,其係收容多層保持多數片被處理體之保 持具對被處理體施以特定熱處理者;及移載部,其係載置 於上述保持具與搬運容器間進行移載被處理體之搬運容器 者,其特徵在於:上述搬入搬出部,設有上層搬入搬出部 及了層搬入搬出部’並且於上層與下層的搬入搬出部間設 保皆搬運容器之第2保管部,將上述上層搬入搬出部及下 層搬入搬出部之至少一部份作為保管搬運容器之第]保管 • 部,具備按照搬人該垂直式熱處理裝置之搬運容器個數組 合上述第1保管部、第2保管部及第3保管部用於保管搬運 容器之控制部。 根據4發明’無須増加機體所佔面積即可謀求搬運容器 之保管數量,可謀求提升產能。 將上述移載部作為保管搬運容器之第4保管部,可構成 為上述控制部按照搬入該垂直式熱處理裝置之搬運容器個 數組合上述第1保管部、第2保管部、第3保管部及第4保管 部用於保管搬運容器。 103491.doc 1360183 根據該特徵,可更加謀求增加搬運容器之保管數量。 本發明另外提供一種垂直式熱處理裝置之運用方法,其 具備:至少一個搬入搬出部,其係將收容複數片被處理體 之搬運容器搬入搬出該垂直式熱處理裝置者;第1保管 部,其係保管經由該搬入搬出部搬入該垂直式熱處理裝置 之複數搬運容器者;熱處理爐,其係收容多層保持多數片 被處理體之保持具對被處理體施以特定熱處理者;及移載
部,其係載置於上述保持具與搬運容器間進行移載被處理 體之搬運容器者,其特徵在於:上述搬入搬出部,設有上 層搬入搬出部及下層搬入搬出部,並且於上層與下層的搬 入搬出部間設保管搬運容器之第2保管部,將上述上層搬 :搬出部及下層搬入搬出部之至少一部份作為保管搬運容 β之第3保f部’按照搬人該垂直式熱處理裝置之搬運容 器個數組合上述第i保管部、第2保管部及第3保管部用於 保管搬運容器。 ' ^ ^明,無須增加機體所佔面積即可謀求 之保管數量,可謀求提升產能。 運㈣ 將上述移載部作為保管搬運容器之第4保管部,可按昭 搬入該垂直式熱處理裝置之搬運容器個數組合上述第^ :部、第2保管部、第3保管部及第4保管部用 容器。 根據該特彳t ’可更加謀切加搬運容器【實施方式】 之保管數量 〇 以下基於添附圖面詳述實 施本發明之最佳形態。圖j係 103491.doc 1360183 概略表不關於本發明之一實施形態之垂直式熱處理裝置之 縱。'ί面圖、圖2係表示於圖1所示之垂直式熱處理裝置之椒 略構造之立體圖、圖3係例示垂直式熱處理裝置之運 法之說明圖。 万 於該等圖’符號!表示垂直式熱處理裝置、該熱處理裝 置1,具備:導入埠(搬入搬出部)3、4,其係將收容複數片 例如25片被處理體例如半導體晶圓w之載體(搬運容器)2經 ^ 由其搬入熱處理裝置1内且由熱處理裝置1搬出者;載體台 (保管架、第1緩衝)5,其係收納保管由該導入埠3、4搬入 熱處理裝置1内之複數載體2之第丨保管部;熱處理爐7,其 係收納多層保持多數片例如75片晶圓之晶舟(保持具)6對晶 圓w施以特定之熱處理例如CVD處理者;&fims埠(移載 )8,其係為進行晶圓w於上述晶舟6與載體2之間之移載 而載置載體2者》 載體2 ,其係具備可將複數片晶圓以水平狀態於上下方 % 向以特定間隔多層收納之容器本體,及於該容器本體前面. 可裝脫地設置之未示於圖之蓋之密閉型搬運容器。載體 2 ,以 OHT (Overhead Hoist Transport :屋頂行走型搬送裝 置)、AGV 或 RGV (automatic guided vehicle or Rail Guided
Vehicle :地板行走型搬送裝置)、Pgv (Pers〇n Guided Vehicle :手推式搬送裝置)或由作業員搬運。 垂直式熱處理裝置1,具有形成其外郭之框體9,於該框 體9内之後部上方設置有熱處理爐7。於該熱處理爐7下 方’設有將晶舟ό搬入(導入)熱處理爐7内並且由熱處理爐7 103491.doc -10 - 1360183 搬出(退出)之作業區域,並且,於用於晶舟6與1?1?^8埠8上 之載體2之間進行晶圓w之移載之作業區域設有導入區域 10。熱處理爐7,主要包含:下部作為爐口 lla開口之縱長 之處理容器例如石英製之反應管11 ;將該反應管11之爐口 (開口部)lla由下方密閉之可升降之蓋體12 ;作為包覆反應 S 11之周圍可將反應管i丨内加熱控制為特定溫度例如 300〜1200°C之加熱機構由阻抗發熱體構成之加熱器13。 ^ 於框體9内,水平地設有不銹鋼製的基盤14,於其上設 置構成熱處理爐7之反應管U及加熱器13。於基盤設未示 於圖之開口部,經由該開口部反應管丨丨由基盤14之下方向 上插入。於反應管11之下端部形成有向外之凸緣部,該凸 緣部藉由凸緣保持構件保持於基盤14,藉此反應管u係由 基盤14之開口部下方向上方插通的狀態設置。於反應管 11,連接有用於導入處理氣體及清除用惰性氣體(例如N2) 於反應管〗1内之複數氣體導入管,及介設有控制反應管“ % 内於特定減壓之真空幫浦及壓力控制閥等裝置之排氣管 (無圖示)。 於導入區域1 0,為進行對熱處理爐7搬入晶舟6及由熱處 理爐7搬出晶舟6設有升降蓋體12之升降機構15。於蓋體12 之下部設有用於旋轉晶舟6之旋轉機構。晶舟6,例如為石 英製。圖示例之晶舟6,具備:舟支持·本體6a,其係將大 口徑例如直徑300 mm之多數晶圓w水平且於上下方向以特 定間隔支持者;腳部6b,其係連接於使該晶舟本體水平旋 轉之上述旋轉機構之旋轉軸。於蓋體12設有未示於圖之爐 10349l.doc • 11 · 1360183 口加熱機構或保溫筒。 於導入區域H),設有:未示於圖之開閉機構,其係用於 • 因曰曰曰舟6之退出*開放之爐口 na遮蔽(隔熱);及移載機構 . 16,其係於退出之晶舟6與]FIMS埠8上之載體2間移載晶圓 者於框體9内之前部設有進行搬送及保管載體之搬送 保管區域17,於該搬送保管區域17内之下方設有打^^^埠 8 °於框體9内設有區隔導人區域1G及搬送保管區域17之隔 鲁 壁18。 FIMS蟀18’具備:台8a’其係載置载體2者;固定機 構,其係使載體2之容器本體前面周緣部以碰接隔壁“之 狀態固定載體2者;可開閉之閘門機構〗9,其係設隔壁18 用於連通載體2内與導入區域10内可將開口部由導入區域 1 〇側在、閉者,及蓋開閉機構,其係開閉載體2之蓋者(省略 圖示)。於圖示例於左右設有2個!^馗3埠8,於各FIMS.8 可载置1個載體2。 % 於搬送保管區域17内之後部,設有載體台5。於圖示 例,載體台5具有上層、中層及下層之3層載置架“、5b、 5c,於各載置架可左右並排載置保管2個載體2。於搬送保 官區域17内,設有:導入埠3、4;载置台5;打姆埠名; 及载體搬送機構(搬送機構)21,其係於後述第2保管部2〇之 間進行載體2之移載者。 導入埠3、4分別配置於框體9之前面部(裝置之前面部) 之上部及下部^上層之2個導入埠3分別具備:台h,其係 載置載體2者;及開口部3b,其係設於框體9用於搬入載體 I03491.doc -12- 1360183 2至搬送保管區域17内且由此搬出。載體2搬入上層導入埠 3及由上層導入埠3搬出係以屋頂行走型搬送裝置進行。下 層之2個導入埠4分別具備:台4a,其係載置載體2者;及 開口部4b,其係設於框體9用於搬入載體2至搬送保管區域 17内且由此搬出。載體2搬入下層導入埠4及由下層導入埠 4搬出係以地板行走型搬送裝置或由作業員進行。上層之2
個導入埠3上及下層之2個導入埠4可分別左右並排載置2個 載體2。 於上層及下層導入埠3、4間,設有收納及保管載體2之 第2保管部(第2緩衝)20〇該第2保管部20係利用上層及下層 之導入埠3、4之間之空間而設’可於此載置收納載體2。 該保管部20係面對搬送保管區域17。於保管部2〇可左右並 排載置2個載體2。於框體9之前面壁之上下導入埠3、4間 之區域’可設置連接於控制部22之輸出入顯示部23,例如 觸控,面板式顯示裝置(MMI),該控制部22係進行垂直式熱 處理裝置1之各種控制、例如載體之搬送控制、晶圓之移 載控制、熱處理之製程控制等。 又’導入埠3、4之任一,可用作保管載體2之第3保管 部。按照載體2對垂直式熱處理裝置1之搬入個數(使用個 數)’控制部22,將適當組合載體台之第1保管部5、第2保 管部20、及第3保管部30用於保管載體2。在於垂直式熱處 理裝置1之運用,載體台(第1緩衝)5、第2保管部(第2緩 衝)20之外,將上述上下2層之導入埠3、4之任一作為保管 載體2之第3保管部(第3缓衝)30、按照載體2之搬入個數組 10349l.doc -13- 1360183 合使用載體台(第1緩衝)5、第2保管部(第2緩衝)2〇、及 保管部(第3缓衝)30。將上述上下2層之導入埠3、4之任 作為載體2之保管用使料之組合,可有如圖3(a)〜⑷所示 共計15之組合。於圖示例,於使用作為緩衝3〇之導入埠上 之載體晝斜線的陰影(影線)標明使用作為緩衝之導入埠。上 例如圓3(a)係例示使用下層之2個導入埠4作為導入淳 使用上層之2個導入埠3作為緩衝3〇。
圖3之(b)、(c)係例示使用下層之2個導入埠4作為導入 禪,使用上層之2個導入埠3之中之一方作為緩衝%。 圖3之(d)係例示使用上層之2個導入埠3作為導入埠使 用下層之2個導入埠3作為緩衝30。 圖3之(e)、(f)係例示使用 4 ,、,干J邛芍等 皁,使用下層之2個導人琿3之中之—方作為緩衝3〇。 圖3之(g )〜(j )係例示使用上層之2個導入埠4之中的!個 下層之2個導人璋4之中的1個作為導人埠,使用剩下的2 作為緩衝3 0。 圖3之(k)〜⑻係例示使用上層及下層共計4個導入蟑3 中的1個作為導人槔’使制下的3個導人槔作為緩衝30 圖3之(。)係例示使用所有上層及下層共計销導入碎3 為導入埠’不使用作為緩衝。 再者,於本說明書所謂「保管」係載體2-度放置於 二身所(例如導入痒)後’直到至少於熱處理爐7進行· 、地理之期間,原樣放置於該保管場所之意思。 者於垂直式熱處理裝置!設有複數(於圖示例為 J0349l.doc •14· 1360183 個)FIMS埠8時,將至少2個(於圖示例為"固)個1?1]^!§埠8供 於其原來的用途,其他的(於圖示例為另外1個)可使用 FIMS埠8作為暫時保管載體2之第4保管部(第4缓衝4〇)。此 時,控制部22,按照搬入垂直式熱處理裝置1之載體2之個 數適當組合載體台(第1緩衝)5、第2保管部(第2緩衝)2〇、 第3保管部(第3緩衝)3〇、第4保管部(第*緩衝)4〇使用。 於該垂直式熱處理裝置丨,由於加上載體台5,於上層與 下層之導入埠3 ' 4間設有保管載體2之保管部2〇,無須增 加機體所佔面積即可謀求載體2之保管數量,可謀求處理 時間之縮短或提升產能。 又於圖示之實施例,由於除了可載置6個載體之載體台 j第1緩衝)5,還設有可載置2個載體之保管部(第2緩 衝)2〇,故合計可收納保管8個載體。由於保管部2〇係設在 上下導入埠3、4間,無須增加機體所佔面積即可增加之個 ,體之保管數量。又’藉由利用導人埠3、4之任—作為保 官載體2之第3保管部30,無須增加機體所佔面積即可進一 步謀求載體之保管數量。 由於具備用於按照載體2 又’根據垂直式熱處理裝置 之搬入個數適當組合載體台5、第2保管部2〇、帛3保管部 3〇保官載體2之控制部22,無須增加機體所佔面積即可課 求載體2之保管數量,可謀求提升產能。 … 又’削㈣8雖至少需要1個,惟如圖示例有2個剛S埠 8左右並排設置時’將2個簡叫之中之!個使用作為第* 保管部(第4緩衝)40’即使2個FIMS埠8之Φ + 平之肀之一方作為第4 10349l.doc •15- 1360183 保管部40,控制部22,按照搬入垂直式熱處理裝置1之載 體2之個數適當組合第!保管部5、第2保管部2〇、第3保管 部30、第4保管部4〇使用則可進一步謀求增加載體2之保^ 數量。 又,於上層導入埠3及下層導入埠4間之框體9内側設保 管載體2之第2保管部20,使用上述導入埠3、4之任一作為 保管载體2之第3保管部30,藉由按照搬入垂直式熱處理裝 ^ 置1之載體2之個數適當組合載體台5、第2保管部20、第3 保管部30用於保管載體2,無須増加機體所佔面積即可謀 求載體之保管數量,可煤求提升產能 ' 圖3(k)〜(n)所不實施例之情形,由於除了可載置6個載體 之載體台(第1緩衝)5,還設有可載置2個載體之保管部(第2 緩衝)20,並且上下導入埠3、4之中的3個作為保管部(第3 緩衝)30,故合計可收納保管u個載體。由於保管部汕設 於上層導入埠3與下層導入埠4間’並且上層導入埠3與下 g 層導入埠4之中至少1個作為保管用3 〇,故無須增加機體所 伯面積即可將載體之保管數量增加5個。 又,將FIMS埠8之1個作為第4保管部4〇,按照載體2之 搬入個數適當組合第丨保管部5、第2保管部2〇、第3保管部 3〇及第4保管部40用於保管載體2,則可進一步謀求增加載 體之保管數量。 以上,以圖面詳述本發明之實施形態或實施例,惟本發 明並非限定於上述實施形態或實施例者,不脫逸本發明之 要旨之範圍可由各種變更設計。 103491.doc 16· 1360183 【圖式簡單說明】 圖1係概略表示關於本發明之一實施形態之垂直式熱處 理裝置之縱剖面圖。 圖2係表示於圖1所示之垂直式熱處理展置之概略構造之
圖 3(a)-(o)係例示垂直式熱處理襄置之運 用方法之說明
【主要元件符號說明.】
W 2 3, 4
20 22 30 40 半導體晶圓(被處理體) 垂直式熱處理裝置 載體(搬運容器) 導入埠 載體台(第1保管部) 晶舟(保持具) 熱處理爐 FIMS埠(移載部) 第2保管部 控制部 第3保管部 第4保管部 I03491.doc
Claims (1)
- 十、申請專利範圍: k 一種垂直式熱處理襄I’其具備:至》一個搬入搬出 4 ’其係將收容複數片被處理體之搬運容器搬入搬出該 垂直式熱處理裝置者;第i保管部,其係保管經由該搬 入搬出部搬入該垂直式熱處理裝置之複數搬運容器者; 熱處理爐,其係收容多層保持多數片被處理體之保持具 對被處理體施以特定熱處理者;及移載部,其係載置於 上述保持具與搬運容器間進行移載被處理體之搬運容器 者,其特徵在於: 上述搬入搬出部’設有上層搬入搬出部及下層搬入搬 出部’並且於上層與下層的搬入搬出部間設保管搬運容 I?之第2保管部。 2.如請求項1之垂直式熱處理裝置,上述上層之搬入搬出 部及下層之搬入搬出部之至少—部分作為保管搬運容器 之第3保管部。 3·如請求項1之垂直式熱處理裝置,其中上述移載部之至 少一部分作為保管搬運容器之第4保管部。 4. 一種垂直式熱處理裝置,其具備:至少一個搬入搬出 部’其係將收容複數片被處理體之搬運容器搬入搬出該 垂直式熱處理裝置者;第1保管部,其係保管經由該搬 入搬出部’搬入該垂直式熱處理裝置之複數搬運容器者; 熱處理爐’其係收容多層保持多數片被處理體之保持具 對被處理體施以特定熱處理者;及移載部,其係載置於 上述保持具與搬運容器間進行移載被處理體之搬運容器 103491.doc 1360183 者,其特徵在於: 上述搬入搬出部’設有上層搬入搬出部及下層搬入搬 出部’並且於上層與下層的搬入搬出部間設保管搬運容 器之第2保管部, 將上述上層搬入搬出部及下層搬入搬出部之至少一部 份作為保管搬運容器之第3保管部, 具備按照搬入該垂直式熱處理裝置之搬運容器個數組合上述第1保管部、第2保管部及第3保管部而用於保管 搬運容器之控制部。 5.如請求項4之垂直式熱處理裝置,其中將上述移載部作 為保管搬運容器之第4保管部, 上述控制部構成為按照搬入搬運容器之個數組合上述 第1保营部、第2保管部、第3保管部及第4保管部,而用 於保管搬運容器。 6.—種垂直式熱處理裝置之運用方法,其具備:至少一個 搬入搬出部,其係將收容複數片被處理體之搬運容器搬 入搬出該垂直式熱處理裝置者;^保管部,其係保管 二由該搬入搬出部搬入該垂直式熱處理裝置之複數搬運 合益者;熱處理爐’其係收容多層保持多數片被處理體 之保持具對被處理體施以特定熱處理者;及移载部,其 2載置於上述保持具與搬運容㈣進行㈣ 搬運容器者,其特徵在於: 骽之 上述搬入搬出部,%古卜思 叹有上層搬入搬出部及下層搬入搬 。’並且於上層與T層的搬人搬㈣間設保管搬運容 10349 丨.doc 1360183 器之第2保管部’將上述上層搬入搬出部 人卜層椒λ 出部之至少一部份作為保管搬運容器之第 入搬 诉f部,杯 照搬入該垂直式熱處理裝置之搬運容器個 双,、,且合上诚贫 保管部、第2保管部及第3保管部而用於保管搬運2如請求項6之垂直式熱處理裝置,其中將上述移载部作 為保管搬運容器之第玲管部,按照搬人該垂直式熱處 理裝置之搬運容器個數組合上述第!保管部、第2保管 部、第3保管部及第4保管部而用於保管搬運容器。103491.doc
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