TWI360183B - - Google Patents

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TWI360183B
TWI360183B TW094136612A TW94136612A TWI360183B TW I360183 B TWI360183 B TW I360183B TW 094136612 A TW094136612 A TW 094136612A TW 94136612 A TW94136612 A TW 94136612A TW I360183 B TWI360183 B TW I360183B
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Hiroyuki Yamamoto
Satoshi Uemura
Yuji Tsunoda
Yasushi Takeuchi
Hirofumi Sakai
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Tokyo Electron Ltd
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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)

  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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