TWI442449B - Reduction method of earthquake damage diffusion of semiconductor manufacturing device and system for earthquake damage diffusion reduction - Google Patents
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Description
本發明係關於一種半導體製造裝置的地震受害擴散減低方法及地震受害擴散減低系統。
於半導體裝置之製造中，有對於被處理體之半導體晶圓施以例如氧化處理、成膜處理等各種處理之步驟，作為進行此種處理之裝置係使用例如可將許多片晶圓批次式地處理之半導體製造裝置(亦稱為直立型熱處理裝置)(參考例如專利文獻1)。此半導體製造裝置係於下部有爐口之直立型熱處理爐之下方，具有載入區(移載區域)，於此載入區設置有：在開閉前述爐口之蓋體上部，介以保溫筒載置搭載有例如大口徑之例如直徑300 mm之許多片(100~150片程度)晶圓之晶舟，升降蓋體以將晶舟搬入、搬出熱處理爐內之升降機構，或於收納有複數片晶圓之載具(收納容器)與前述晶舟間，進行晶圓移載之移載機構等。
此外，作為半導體製造裝置係提案有所謂雙晶舟系統，其係使用2個前述晶舟，於蓋體上載置一方晶舟，將此晶舟搬入熱處理爐內，於進行熱處理之期間，進行半導體晶圓對於另一方晶舟移動。
然而，前述晶舟為石英製，非常昂貴。而且，前述晶圓亦昂貴，隨著處理步驟進行，其製造成分增大。因此，須慎重進行此等之處理。
[專利文獻1]日本特開2000－150400號公報
然而，於前述批次式之半導體製造裝置中，裝置結構上在硬體及軟體面有各種限制，難以使其具有耐震構造或耐震功能，現狀下尚未實現充分之耐震對策。因此，若發生地震，裝置受到激烈搖晃，唯恐會發生晶舟倒塌、晶圓從晶舟脫落或破損、氣體漏洩等受害。而且，於發生受害之情況時，到機器再度運轉為止之裝置復原亦需要長時間。因此，於發生地震之情況時，唯恐受害甚大。
本發明係考慮到上述事情所實現者，其目的在於提供一種可預測地震發生，事先防止晶舟倒塌，將受害抑制在最小限度且縮短復原時間之半導體製造裝置的地震受害擴散減低方法及地震受害擴散減低系統。
為了達成前述目的，本發明之半導體製造裝置的地震受害擴散減低方法係包含多層地搭載被處理體之晶舟之半導體製造裝置的地震受害擴散減低方法，其特徵為包含：接收經由通信線路所發送之根據初期微動之緊急地震資訊，或直接檢測初期微動之步驟；第一步驟，其係根據接收到之緊急地震資訊或檢測到之初期微動，來停止前述半導體製造裝置之運轉；及第二步驟，其係與該第一步驟並行進行，為了防止多層地搭載前述被處理體之前述晶舟倒塌，而以接觸或非接觸保持前述晶舟。
本發明之特徵為：在與該第一步驟並行進行之第二步驟中，為了防止多層地搭載前述被處理體之前述晶舟倒塌，從上下以接觸或非接觸夾住並保持前述晶舟。
本發明之特徵為：進一步包含第三步驟，其係於前述第二步驟後，使前述晶舟藉由升降機構回到離開前述熱處理爐之搬出位置即起始位置。
本發明之特徵為：前述第三步驟係於前述第二步驟後且地震之主震結束後進行。
本發明之半導體製造裝置的地震受害擴散減低系統係包含具有爐口之熱處理爐、開閉前述爐口之蓋體及載置於前述蓋體上且多層地搭載被處理體之晶舟之半導體製造裝置的地震受害擴散減低系統；其特徵為包含：接收部，其係接收經由通信線路所發送之根據初期微動之緊急地震資訊；或初期微動檢測部，其係直接檢測初期微動；及控制部，其執行以下步驟：第一步驟，其係根據接收到之緊急地震資訊或檢測到之初期微動，來停止前述半導體製造裝置之運轉；及第二步驟，其係為了防止多層地搭載前述被處理體之前述晶舟倒塌，而以接觸或非接觸保持前述晶舟。
本發明之特徵為：前述控制部係於執行前述第二步驟時，從上下以接觸或非接觸夾住並保持前述晶舟。
本發明之特徵為前述半導體製造裝置進一步包含：升降機構，其係於前述蓋體之上部載置前述晶舟，進行對於前述熱處理爐之搬入、搬出；及遮擋器，其係於前述蓋體開放中，遮蔽前述爐口；前述控制部係於執行前述第二步驟時，藉由前述升降機構使前述晶舟從搬出位置上升移動，使前述晶舟之上端部接近或抵接於前述遮擋器之下面部，藉此於前述遮擋器與前述蓋體間，從上下以接觸或非接觸夾住並保持前述晶舟。
本發明之特徵為：前述地震受害擴散減低系統進一步包含晶舟倒塌防止機構，其係用以執行前述第二步驟；該晶舟倒塌防止機構包含：臂部，其係在從前述爐口搬出之位於搬出位置之前述晶舟正上方之動作位置，從側方之退避位置藉由施力機構可迴旋移動地軸支於軸承部；鎖定機構，其係於前述退避位置卡止該臂部，並由前述控制部解除卡止狀態；及導引溝部，其係設置於前述軸承部，以便於前述臂部迴旋移動於動作位置時，為了於前述臂部與前述蓋體間從上下以接觸或非接觸夾住並保持前述晶舟而使前述臂部下降。
本發明之特徵為前述半導體製造裝置包含：晶舟載置台，其係設置於用以對於前述熱處理爐進行前述晶舟之搬入、搬出作業之移載區域內，載置與前述蓋體上之前述晶舟交互使用之另一個晶舟；及晶舟搬運機構，其係於該晶舟載置台與前述蓋體間，進行前述晶舟之搬運；前述控制部控制該晶舟搬運機構，抬升前述晶舟載置台上之前述晶舟，使前述晶舟之上端部接近或抵接於前述移載區域內之頂部，從上下以接觸或非接觸夾住並保持前述晶舟，以防止倒塌。
本發明之特徵為前述半導體製造裝置包含：晶舟載置台，其係設置於用以對於前述熱處理爐進行前述晶舟之搬入、搬出作業之移載區域內，載置與前述蓋體上之前述晶舟交互使用之另一個晶舟；及移載機構，其係於前述晶舟載置台上之前述晶舟與收納有複數前述被處理體之收納容器間，進行前述被處理體之移載；前述控制部控制該移載機構，接近或抵接於前述晶舟載置台上之前述晶舟之上端部，從上下以接觸或非接觸夾住並保持前述晶舟，以防止倒塌。
本發明之特徵為前述半導體製造裝置包含：旋轉機構，其係旋轉前述蓋體上之前述晶舟；及晶舟噴淋機構，其係具有於用以對於前述熱處理爐進行前述晶舟之搬入、搬出作業之移載區域內，可對於朝從前述熱處理爐搬出之前述晶舟噴射惰性氣體而進行冷卻之前述晶舟進退移動之縱長噴淋頭；前述控制部構成如下：控制該旋轉機構，使前述蓋體上之前述晶舟旋轉以朝向前述噴淋頭側，並且使前述噴淋頭對於該晶舟接近移動，限制前述被處理體從前述晶舟飛出。
本發明之特徵為前述半導體製造裝置包含：晶舟載置台，其係於用以對於前述熱處理爐進行前述晶舟之搬入、搬出作業之移載區域內，具有載置與前述蓋體上之前述晶舟交互使用之另一個晶舟的可旋轉之載置部；空氣清淨機，其係對於該晶舟載置台上之前述晶舟，從側方噴出清淨空氣；卡止機構，其係將前述載置部卡止成前述晶舟朝向與前述空氣清淨機相反側；及施力機構，其係於解除由該卡止機構所造成之卡止狀態時，將載置部旋轉施力成晶舟朝向空氣清淨機側；前述控制部解除前述卡止機構，前述施力機構將前述載置部施力，藉由前述載置部之旋轉，使前述晶舟與空氣清淨機側相對向，限制前述被處理體從前述晶舟飛出。
本發明之特徵為：前述控制部於前述第二步驟後，執行使前述晶舟藉由升降機構回到離開前述熱處理爐之搬出位置即起始位置之第三步驟。
本發明之特徵為：前述第三步驟係於前述第二步驟後且地震之主震結束後進行。
若根據本發明，由於利用主震(S波)之十多秒前檢測到並經由通信線路發送之初期微動(P波)之緊急地震資訊，或直接檢測初期微動來停止半導體製造裝置之運轉，另一方面，與此並行進行而接觸式或非接觸式地保持晶舟，因此可事先防止地震造成晶舟倒塌，可將受害抑制在最小限度且縮短復原時間。
此情況下，藉由於開閉熱處理爐之爐口之蓋體上部，載置晶舟，並進行對於熱處理爐之搬入、搬出之升降機構，使晶舟從搬出位置上升移動，使晶舟之上端部接近或抵接於蓋體開放中遮蔽前述爐口之遮擋器之下面部，以於遮擋器與蓋體間接觸式或非接觸式地保持晶舟，則無須於移載區域內增設新機構，可利用既有之裝置結構來防止晶舟倒塌。
若構成如下：具備臂部，其係載置於開閉熱處理爐之爐口之蓋體上部，在從爐口搬出之位於搬出位置之晶舟正上方之動作位置，從側方之退避位置藉由施力機構可迴旋移動地軸支於軸承部；鎖定機構，其係於退避位置卡止該臂部，並由前述控制部解除卡止狀態；及導引溝部，其係設置於前述軸承部，以便於臂部迴旋移動於動作位置時，為了於臂部與蓋體間從上下以接觸或非接觸夾住並保持晶舟而使前述臂部下降；則無須將升降機構進行升降控制，即可防止晶舟倒塌。
若構成如下：具備晶舟載置台，其係於移載區域內，具有載置與蓋體上之晶舟交互使用之另一個晶舟的可旋轉之載置部；及晶舟搬運機構，其係於該晶舟載置台與蓋體間，進行晶舟之搬運；藉由來自前述控制部之控制，該晶舟搬運機構抬升晶舟載置台上之晶舟，使晶舟之上端部接近或抵接於移載區域內之頂部，從上下以接觸或非接觸夾住並保持晶舟，以防止倒塌；則可利用移載裝置內既有之裝置結構，來防止所謂雙晶舟系統中之晶舟載置台上之晶舟倒塌。
若構成如下：具備晶舟載置台，其係於移載區域內，具有載置與蓋體上之晶舟交互使用之另一個晶舟的可旋轉之載置部；晶舟搬運機構，其係於該晶舟載置台與蓋體間，進行晶舟之搬運；及移載機構，其係於晶舟載置台上之晶舟與收納有複數被處理體之收納容器間，進行被處理體之移載；藉由來自前述控制部之控制，該移載機構以接近或抵接於晶舟載置台上之晶舟之上端部，從上下以接觸或非接觸夾住並保持晶舟，以防止倒塌；則可利用移載裝置內既有之裝置結構，來防止所謂雙晶舟系統中之晶舟載置台上之晶舟倒塌。
若構成如下：具備旋轉機構，其係旋轉蓋體上之晶舟；及晶舟噴淋機構，其係具有於移載區域內，可對於朝從前述熱處理爐搬出之晶舟噴射惰性氣體而進行冷卻之晶舟進退移動之縱長噴淋頭；藉由來自前述控制部之控制，使蓋體上之晶舟旋轉以朝向噴淋頭側，並且使噴淋頭對於該晶舟接近移動，限制被處理體從晶舟飛出；則可利用既有之噴淋頭，來防止被處理體從晶舟飛出或脫落所造成之破損。
若構成如下：具備晶舟載置台，其係於移載區域內，具有載置與蓋體上之晶舟交互使用之另一個晶舟的可旋轉之載置部；空氣清淨機，其係對於該晶舟載置台上之晶舟，從側方噴出清淨空氣；卡止機構，其係將前述載置部卡止成前述晶舟朝向與空氣清淨機相反側；及施力機構，其係於解除由該卡止機構所造成之卡止狀態時，將載置部旋轉施力成晶舟朝向空氣清淨機側；藉由來自前述控制部之控制，解除前述卡止機構，藉由前述載置部之旋轉，使晶舟與空氣清淨機側相對向，限制被處理體從晶舟飛出；則可防止所謂雙晶舟系統中，被處理體從晶舟載置台上之晶舟飛出或脫落所造成之破損。
由於在上述第二步驟後或第二步驟後且主震結束後，使上述晶舟藉由升降機構回到離開熱處理爐之搬出位置即起始位置，因此可迅速復原半導體製造裝置。
以下，根據附圖來詳述有關用以實施本發明之最佳型態。圖1係概略表示本發明之實施型態之半導體製造裝置的地震受害擴散減低系統之圖；圖2為圖1之半導體製造裝置之橫剖面圖；圖3係說明防止晶舟倒塌之步驟之立體圖。
於此等圖中，1為設置於潔淨室中之半導體製造裝置之例如直立型熱處理裝置，此熱處理裝置1係具備形成裝置之外輪廓之框體2。於此框體2內設置有：搬運保管區域Sa，其係用以進行收納有複數片被處理體之例如半導體晶圓w之收納容器之載具3之搬運、保管；及作為作業區域(移載區域)之載入區Sb，其係用以於以特定晶舟往上下方向多層地搭載許多之例如100~150片程度之晶圓之晶舟4與前述載具3間，進行晶圓之移載作業或晶舟4對於熱處理爐5之搬入、搬出作業。前述搬運保管區域Sa與載入區Sb係由隔牆6區隔。
前述載具3係由能將特定口徑之例如直徑300 mm之晶圓以水平狀態，往上下方向以特定間隔多層地收容複數片之例如13~25片程度之塑膠製容器所組成，於其前面部形成有開口之晶圓取出口，可拆裝地具備用以氣密性地封閉其之蓋(省略圖示)。
於前述框體2之前面部，設置有用以藉由操作器或搬運機器人來搬入、搬出載具3之搬出入口7，於此搬出入口7設置往上下滑動開閉之門8。於搬運保管區域Sa，在搬出入口7附近設置用以載置載具3之載置台9，於此載置台9之後部，設置打開載具3之蓋以檢測晶圓w之位置及片數之感測器機構10。而且，載置台9之上方及隔牆6側之上方，設置用以預先保管複數載具3之保管架11。
於搬運保管區域Sa內之前述隔牆6側，為了進行晶圓移載而設置用以載置載具3之移載台12。於搬運保管區域Sa，設置用以於前述載置台9、保管架11及移載台12間，進行載具3之搬運之搬運機構13。此搬運機構13主要包含：升降臂13b，其係藉由設置於搬運保管區域Sa之一側部之升降機構13a來升降移動；及搬運臂13c，其係設置於該升降臂13b，支持載具3之底部並往水平方向搬運。
搬運保管區域Sa係呈現由未圖示之空氣清淨機(風扇濾網單元)所淨化之大氣氣氛。載入區Sb亦由設置於其一側之空氣清淨機(風扇濾網單元)14淨化，呈現陽壓之大氣氣氛或惰性氣體(例如N2
氣體)氣氛。於前述隔牆6，設置用以使載置於移載台12之載具3之前面部從搬運保管區域Sa側抵接，以連通載具3內與載入區Sb內之未圖示之開口部，並且可開閉地設置從載入區Sb側關閉該開口部之門15。開口部係與載具3之取出口大致形成相同口徑，可從開口部進行載具3內之晶圓之取出、放入。
於前述門15設置：開閉載具3之蓋之未圖示之蓋開閉機構、及從載入區Sb側開閉門15之未圖示之門開閉機構，藉由此門開閉機構，將門15及蓋往載入區Sb側開放移動，並為了不妨礙晶圓之移載而進一步往上方或下方移動(退避)。於前述移載台12之下方，設置為了使結晶方向對齊而用以使設於晶圓周緣部之缺口(下切部)往一方向排齊之缺口排齊機構16。此缺口排齊機構16係構成如臨向載入區Sb側開放，使藉由後述之移載機構24而從移載台12上之載具3移載之晶圓之缺口排齊。
另一方面，於載入區Sb之深入部上方，設置下部具有爐口5a之直立型之熱處理爐5，於載入區Sb設置有升降機構18，其係將往上下方向以特定間隔多層地搭載有許多之例如100~150片程度之晶圓w之例如石英製之晶舟4，載置於蓋體17之上部，進行對於熱處理爐5內之搬入、搬出及開閉爐口5a之蓋體17之升降。於蓋體17之上部，載置其閉塞時抑制從爐口5a散熱之保溫筒(隔熱體)19，於此保溫筒19之上部，載置有晶舟4。於前述蓋體17，設置經由保溫筒19來旋轉晶舟4之旋轉機構20。於爐口5a附近，可往水平方向開閉移動(可迴旋)地設置有遮擋器21，其係蓋體17開放，搬出熱處理後之晶舟4時，用以遮蔽爐口5a。此遮擋器21係具有使其往水平方向迴旋移動以開閉之未圖示之遮擋器驅動機構。
於載入區Sb之一側，亦即於空氣清淨機側，設置為了晶圓w之移載等而用以預先載置晶舟4之晶舟載置台(亦稱為晶舟台)22。此晶舟載置台22可為1個，但宜如圖2所示，由沿著空氣清淨機14配置於前後之第一載置台(充電台)22a及第二載置台(待機台)22b之2個來組成。
於載入區Sb內之下方，於移載台12與熱處理爐5間設置有晶舟搬運機構23，其係於晶舟載置台22與蓋體17間，具體而言於晶舟載置台22之第一載置台22a或第二載置台22b與降下之蓋體17間，及第一載置台22a與第二載置台22b間，進行晶舟4之搬運。而且，於此晶舟搬運機構23之上方設置有移載機構24，其係用以於移載台12上之載具3與晶舟載置台22上之晶舟4間，具體而言於移載台12上之載具3與缺口排齊機構16間、缺口排齊機構16與晶舟載置台22之第一載置台22a上之晶舟4間，及第一載置台22a上之熱處理後之晶舟4與移載台12上之空載具3間，進行晶圓w之移動。
如圖3所示，晶舟4係介於頂板4a與底板4b間設置複數之例如4根支柱4c而成，於底板4b之下部，設置徑比底板4b小之縮徑部4d。於前述支柱4c，以特定間距形成用以多層地保持晶圓之未圖示之溝部。正面側左右之支柱4c間係為了取出、放入晶圓而擴開。
晶舟搬運機構23係具有垂直地支持1個晶舟4，並可往水平伸縮之臂部。晶舟搬運機構23係具備：第一臂23a，其係可進行水平迴旋及升降；第二臂23b，其係由此第一臂23a之前端部可水平迴旋地旋轉支撐，可從水平方向扣合於晶舟4之下部之縮徑部4d並支持，其平面約略呈C字狀；及驅動部23c，其係驅動第一臂23a及第二臂23b；此第二臂23b之扣合部之中心係設計為通過第一臂23a之迴旋中心，使第第一臂23a與第二臂23b之水平迴旋動作同步，藉此實現水平直線方向之搬運。藉由如此伸縮臂部，可將搬運晶舟4之區域維持在必要之最小限度，可減少裝置寬度及深度尺寸。
前述移載機構24係於可水平轉動之基台24a上，設置成可使載置半導體晶圓之複數片之例如5片薄板狀之移載臂24b進退而成，為了避免與搬運時之晶舟4之干擾，構成如可從圖2以假想線所示之作業位置A，經由迴旋臂25而往橫向退避至以實線所示之退避位置B。作為前述移載臂24b宜構成如，5片中之中央葉片移載用之1片移載臂及其他4片移載臂獨立可進退地設置於基台24a上，並且其他4片移載臂以中央移載臂為基準，可往上下方向轉換間距。迴旋臂25之基部側係連結於設置在載入區Sb之另一側之未圖示之升降機構，移載機構24藉此可升降。
為了保護如此構成之直立型熱處理裝置1免於地震，直立型熱處理裝置1之地震受害擴散減低方法係具備以下步驟：接收經由通信線路26所發送之根據初期微動(P波)之緊急地震資訊之步驟；第一步驟，其係根據該緊急地震資訊，來停止前述直立型熱處理裝置1之運轉；及第二步驟，其係與該第一步驟並行進行，為了防止前述晶舟4倒塌，而從上接觸式或非接觸式地夾住並保持晶舟4。而且，執行此方法之地震受害擴散減低系統27係具備：接收部28，其係接收經由通信線路26所發送之根據初期微動(P波)之緊急地震資訊；及控制部29，其執行以下步驟：第一步驟，其係根據由該接收部28獲得之緊急地震資訊，來停止直立型熱處理裝置1之運轉；及第二步驟，其係為了防止多層地搭載晶圓之晶舟4倒塌，而從上下接觸式或非接觸式地夾住並保持晶舟4。
作為前述緊急地震資訊可利用氣象局所提供之緊急地震快報或第三機關所提供之緊急地震檢測系統等。地震主要包含：由縱波之速度快(每秒7 k~8 km)之P波(Primary)所組成之搖晃小之初期微動；及由橫波之速度慢(每秒3 k~4 km)之S波(Secondary)所組成之搖晃大之主震。處理設置於日本全國各地之許多地震儀30所收集到之P波資料，算出震源、震度及S波之到達時間，此地震資訊會從發送部31經由有線線路或衛星線路發送，並由前述接收部28接收此地震資訊。藉此，可得知距強烈搖晃之本震數秒至十數秒前所預測之震度，可預先防備本震。控制部29係構成如設定有特定臨限值(例如預測震度5)，於超過該臨限值時，執行地震受害擴散減低方法。
於前述第一步驟中係遮斷前述熱處理裝置1之電源(主電源)、氣體線。此外，主電源亦可開啟至本震(S波)即將發生前。於第一步驟(P波)切斷主電源之情況時，必須於為了防止晶舟4倒塌而從上下夾住並保持晶舟4時所驅動之例如升降機構18或晶舟搬運機構23、或移載機構24，確保輔助電源。本實施型態中，如圖3所示，前述第二步驟係構成如藉由升降機構18，使晶舟4從搬出位置(下降位置)上升移動，使晶舟4之上端部(頂板4a)接近或抵接於，蓋體17之開放中遮蔽前述爐口5a之遮擋器21之下面部，以便於遮擋器21與蓋體17間從上下夾住晶舟4。此外，於遮擋器21之下面部，宜形成為了防止橫向搖晃造成晶舟4之橫向偏移，而扣合保持晶舟4之上端部(頂板4a)之凹部。
前述控制部29宜構成如於上述第二步驟後，或於第二步驟後之主震結束後，執行第三步驟，以使上述晶舟4回復到藉由升降機構18從熱處理爐5之搬出位置之起始位置HP。
若根據以上架構所組成之地震受害擴散減低方法或地震受害擴散減低系統27，可使用距主震(S波)數秒至十數秒前檢測並經由通信線路發送之根據初期微動(P波)之緊急地震資訊，停止直立型熱處理裝置1之運轉，另一方面，與此並行進行而從上下接觸式或非接觸式地夾住並保持晶舟4，因此可事先防止地震所造成之晶舟4倒塌等物理受害及裝置復原之時間損失擴大。此情況下，由於藉由在開閉熱處理爐5之爐口5a之蓋體17上部，載置晶舟4，藉由進行對於熱處理爐5之搬入、搬出之升降機構18，使晶舟4從載入區Sb內下方之搬出位置上升移動，使晶舟4之上端部接近或抵接於蓋體17之開放中遮蔽前述爐口5a之遮擋器21之下面部，以於遮擋器21與蓋體17間，從上下接觸式或非接觸式地夾住並保持晶舟4，因此無須於載入區Sb內增設新機構，可利用既有之裝置結構來事先防止晶舟4倒塌。此外，從上下夾住並保持晶舟4之情況時，接觸式亦可，但非接觸式可抑制微粒產生，較為適宜。而且，由於在上述第二步驟後，或於第二步驟後之主震結束後，使上述晶舟4回復到藉由升降機構18從熱處理爐5之搬出位置之起始位置HP，因此可迅速復原半導體製造裝置1。
圖4係表示本發明之其他實施型態之晶舟倒塌防止機構之立體圖；圖5係表示同一晶舟倒塌防止機構之圖，(a)為非動作時之俯視圖，(b)為動作時之俯視圖。圖4至圖5之實施型態中，具備用以執行前述第二步驟之晶舟倒塌防止機構32。此晶舟倒塌防止機構32係具有：臂部34，其係在載置於開閉熱處理爐5之爐口5a之蓋體17之上部，並從爐口5a搬出之位於搬出位置之晶舟4之正上方之動作位置，從側方之退避位置，藉由施力機構之例如彈簧(省略圖示)，可迴旋移動地由軸承部33旋轉支撐；鎖定機構35，其係於退避位置卡止該臂部34，並由前述控制部29解除卡止狀態；及導引溝部36，其係設置於前述軸承部33，用以於臂部34迴旋移動於動作位置時，降下前述臂部34，以便於臂部34與蓋體17間，從上下接觸式或非接觸式地夾住並保持晶舟4。
於臂部34之基端部朝上突設有支軸37，此支軸37可轉動地由軸承部33支持。軸承部33固定於特定位置。於支軸37之上端部，安裝有卡止於軸承部33之上端部以防止支軸37脫落之卡止銷37a，卡止銷37a隨著臂部34之轉動，亦即隨著支軸37之轉動而滑動於軸承部33之上端面。於軸承部33之上端面形成有導引溝部36，其係於臂部34從退避位置轉動至動作位置時，前述卡止銷37a下陷以使臂部34下降。前述鎖定機構35係包含：平面L字狀之卡止構件35a，其係扣合於退避位置之臂部34之前端部，將其保持於退避位置；及驅動部之例如氣缸35b，其係使該卡止構件35a對於退避位置之臂部34之前端部進退。
前述臂部34係於從退避位置來到動作位置時，以自重下降，或藉由施力機構之例如彈簧強制地下降均可。而且，於臂部34之前端側宜設置1對輔助構件38，其係於臂部34位於退避位置時收縮，來到動作位置時，以彈簧力擴開而可壓住晶舟4之上端部(頂板部)。而且，於臂部34之前端部及輔助構件38之前端部宜設置爪部39，其係限制晶舟4之上端部(頂板部)往半徑方向移動。
若根據圖4至圖5之實施型態，由於在載入區內，有別於升降機構18而另外具備前述結構之晶舟倒塌防止機構32，因此無須將升降機構18進行升降控制，即可防止晶舟4倒塌。而且，由於前述晶舟倒塌防止機構32之臂部34在非動作時位於側方之退避位置，因此不會妨礙晶舟4對於熱處理爐5內之搬入、搬出作業。
圖6係說明防止晶舟架上之晶舟倒塌之方法之立體圖。圖6之實施型態中，於具有雙晶舟系統之直立型熱處理裝置之地震受害擴散減低系統係構成如，藉由來自控制部29之控制，晶舟搬運機構23抬升晶舟載置台22上之晶舟4，使晶舟之上端部接近或抵接於載入區Sb內之頂部40，從上下接觸式或非接觸式地夾住並保持晶舟4，以防止倒塌。若根據圖6之實施型態，可利用載入區內既有之裝置結構(晶舟搬運機構23及頂部40)，來防止所謂雙晶舟系統中所預測之地震所造成之晶舟載置台22上之晶舟倒塌。
圖7係說明防止晶舟架上之晶舟倒塌之其他方法之立體圖。圖7之實施型態中，於具有雙晶舟系統之直立型熱處理裝置之地震受害擴散減低系統係構成如，藉由來自控制部29之控制，移載機構24係抵接或接近於晶舟載置台22上之晶舟4之上端部以限制其，並從上下接觸式或非接觸式地夾住並保持晶舟4，以防止倒塌。此情況下，移載機構24係從基台24a之前端部突出移載臂24b，以移載臂24b之下面面壓住晶舟4之上端面部。因此，即使根據圖7之實施型態，仍可利用載入區Sb內既有之裝置結構(晶舟載置台22及移載機構24)，來防止所謂雙晶舟系統中之晶舟載置台22上之晶舟4倒塌。
圖8係表示晶圓飛出防止機構之圖，(a)為非動作時之俯視圖，(b)係使晶舟往晶圓飛出防止機構側迴旋之俯視圖。圖9係表示晶圓飛出防止機構之動作之圖，(a)為俯視圖，(b)為側面圖。圖8至圖9之實施型態係構成如具備：旋轉機構20，其係旋轉蓋體17上之晶舟4；及晶舟噴淋機構42，其係具有於載入區Sb內，從側方(與空氣清淨機14相同側)對於從前述熱處理爐5搬出之晶舟4吹出惰性氣體，可對於冷卻之晶舟4進退移動之縱長之噴淋頭41；藉由來自前述控制部29之控制，以前述旋轉機構20來使蓋體17上之晶舟4旋轉以朝向噴淋頭41側(參考圖8(b))，並且使噴淋頭41對於該晶舟4接近移動(參考圖9(a)、(b))，以限制晶圓w從晶舟4飛出。
前述噴淋頭41係由例如下端部閉塞之左右1對管所組成，於各管連接有供給惰性氣體之例如N2
氣體之供給軟管，於各管之前面部，以特定間距形成朝向晶舟噴出惰性氣體之未圖示之吹出孔。構成噴淋頭41之左右1對管係藉由配置於上下之連結構件43連結。晶舟噴淋機構42係具備使噴淋頭41對於蓋體17上之晶舟4進退之進退移動機構之例如伸縮型之氣缸44。於配置於上部及下部之連結構件43，分別連結有氣缸44之前端部，氣缸44之基端部設置於例如空氣清淨機(風扇濾網單元)14之前面部及其附近。
此情況下，為了防止地震搖晃所造成之晶舟4倒下或倒塌，以如前述從上下接觸式或非接觸式地夾住並保持晶舟為前提。作為防止晶舟倒下或倒塌之方法，如圖9所示，使移載機構24之基台24a之端部接近或抵接於晶舟4之側面部，於基台24a與噴淋頭41間夾住晶舟4亦可。或者，亦可適用圖3、圖4等之晶舟倒塌防止機構。若根據圖8至圖9之實施型態，由於藉由旋轉機構20來使蓋體17上之晶舟4旋轉，以朝向噴淋頭41側，藉由晶舟噴淋機構42之氣缸44，來使噴淋頭41對於晶舟4前進接近，因此可利用既有之噴淋頭41，使晶圓w不會從晶舟4飛出，可防止脫落，並且可防止晶圓w從晶舟4脫落所造成之破損。
圖10係表示晶圓飛出防止機構之其他例之圖，(a)為非動作時之俯視圖，(b)為動作時之俯視圖。圖10之實施型態中，用以取代圖8至圖9之實施型態之晶舟噴淋機構42之氣缸(進退移動機構)而具備施力機構之例如彈簧45，其係為了使噴淋頭41不干擾蓋體17之升降，從較晶舟4遠離之退避位置對於接近晶舟4之動作位置施力；並具備鎖定機構46，其係與該彈簧45之施力相對抗而將噴淋頭41卡止於退避位置，藉由來自前述控制部29之控制，來解除卡止狀態。若根據圖10之實施型態，若根據地震資訊，由控制部29解除鎖定機構46所造成之噴淋頭41在退避位置之卡止狀態，則因彈簧45之施力，噴淋頭41會自動接近晶舟4之正面，因此與圖8至圖9之實施型態相同，可防止晶圓w從晶舟4飛出，並且可防止晶圓w從晶舟4脫落所造成之破損。
圖11係表示晶舟架上之晶圓飛出防止機構之圖，(a)為非動作時之俯視圖，(b)為動作開始時之俯視圖，(c)為動作中途之俯視圖，(d)為動作結束時之俯視圖。圖11之實施型態係構成如具備：晶舟載置台22(22a,22b)，其係具有於載入區Sb內，載置與蓋體17上之晶舟4交互使用之另一個晶舟4之可旋轉之載置部47；空氣清淨機14，其係對於該晶舟載置台22上之晶舟4，從側方噴出清淨空氣；卡止機構48，其係將前述載置部47卡止為前述晶舟4朝向與空氣清淨機14相反側；及施力機構之例如彈簧49，其係於解除由該卡止機構48所造成之卡止狀態時，將載置部47旋轉施力為晶舟4朝向空氣清淨機14側；藉由來自前述控制部29之控制，解除前述卡止機構48所造成之卡止狀態，藉由前述彈簧49之施力所造成之前述載置部47之旋轉，使晶舟4與空氣清淨機14側相對向，以限制晶圓w從晶舟4飛出。
圖示例之載置部47係由沿著空氣清淨機14接近配置之可旋轉之1對載置部所構成。前述卡止機構48係包含：雙叉狀之卡止銷48a，其係橫跨兩載置部47而卡止；及致動器之例如氣缸48b，其係將該卡止銷48a從卡止於兩載置部47之狀態拉引，使其從兩載置部47脫離。前述彈簧49係由例如片簧所組成，於其兩端分別連結有繩狀構件50，各繩狀構件50之前端捲掛於各載置部47之外周並固定。
若根據圖11之實施型態，若藉由來自前述控制部29之控制，解除前述卡止機構48之卡止狀態，前述載置部47因彈簧49之施力旋轉，載置於載置部47之晶舟4朝向空氣清淨機14側，可防止晶圓w從晶舟4飛出，可防止所謂雙晶舟系統中之晶圓w從晶舟載置台20上之晶舟4飛出或脫落所造成之晶圓破損。此外，圖11之實施型態中，為了防止載置部47上之晶舟4之倒下或倒塌，亦如圖7之實施型態，以藉由移載機構24或其他保持機構來保持晶舟4為前提。圖11中，模式性地表示於各載置部47載置有晶舟之狀態，以4根支柱4c之方向表示晶舟4之方向。
圖12係概略表示本發明之其他實施型態之半導體製造裝置的地震受害擴散減低系統之圖。圖12之實施型態中，與圖1之實施型態之同一部分係表示同一符號並省略說明。本實施型態之直立型熱處理裝置1係具備：作為初期微動檢測部之地震儀60，其係直接檢測初期微動；及控制部29，其係執行以下步驟：第一步驟，其係根據檢測到之初期微動，來停止直立型熱處理裝置1之運轉；及第二步驟，其係為了防止晶舟4倒塌，而接觸式或非接觸式地保持，或從上下接觸式或非接觸式地夾住並保持晶舟4。上述地震儀60宜設置於框體2內，但亦可設置於工廠建地內。若根據本實施型態，無須接收緊急地震資訊，可自行檢測初期微動，可預測地震發生而事先防止晶舟倒塌，將受害抑制在最小限度。
前述控制部29宜構成如於上述第二步驟後，或於第二步驟後之主震結束後，執行第三步驟，以使上述晶舟4回復到藉由升降機構18從熱處理爐5之搬出位置之起始位置HP，藉此可迅速復原半導體製造裝置。
以上，根據圖式詳述過本發明之實施型態，但本發明不限定於前述實施型態，可於不脫離本發明之要旨之範圍內進行各種設計變更。例如於前述實施型態中，不於移載區域內增設新機構，利用既有之裝置結構來防止晶舟倒塌，但本發明亦可不利用既有之裝置結構(既有軸)，而使用新機構(新機軸、專用機構)來防止晶舟倒塌。而且，本發明之半導體製造裝置的地震受害擴散減低系統亦可構成如具備：接收部，其係接收經由通信線路所發送之根據初期微動之緊急地震資訊；及初期微動檢測部，其係直接檢測初期微動；且選擇性地切換此等而使用。
1．．．半導體製造裝置、熱處理裝置
2．．．框體
3．．．載具
4．．．晶舟
4a．．．頂板
4b．．．底板
4c．．．支柱
4d．．．縮徑部
5．．．熱處理爐
5a．．．爐口
6．．．隔牆
7．．．搬出入口
8,15．．．門
9．．．載置台
10．．．感測器機構
11．．．保管架
12．．．移載台
13．．．搬運機構
13a,18．．．升降機構
13b．．．升降臂
13c．．．搬運臂
14．．．空氣清淨機
16．．．缺口排齊機構
17．．．蓋體
19．．．保溫筒
20．．．旋轉機構
21．．．遮擋器
22．．．晶舟載置台
22a．．．第一載置台
22b．．．第二載置台
23．．．晶舟搬運機構
23a．．．第一臂
23b．．．第二臂
23c．．．驅動部
24．．．移載機構
24a．．．基台
24b．．．移載臂
25．．．迴旋臂
26．．．通信線路
27．．．地震受害擴散減低系統
28．．．接收部
29．．．控制部
30,60．．．地震儀
31．．．發送部
32．．．晶舟倒塌防止機構
33．．．軸承部
34．．．臂部
35．．．鎖定機構
35a．．．卡止構件
35b,44,48b．．．氣缸
36．．．導引溝部
37．．．支軸
37a．．．卡止銷
38．．．輔助構件
39．．．爪部
40．．．頂部
41．．．噴淋頭
42．．．晶舟噴淋機構
43．．．連結構件
45,49．．．彈簧
46．．．鎖定機構
47．．．載置部
48．．．卡止機構
48a．．．卡止銷
50．．．繩狀構件
HP．．．起始位置
Sa．．．搬運保管區域
Sb．．．載入區
w．．．半導體晶圓
圖1係概略表示本發明之實施型態之半導體製造裝置的地震受害擴散減低系統之圖。
圖2為圖1之半導體製造裝置之橫剖面圖。
圖3係說明防止晶舟倒塌之步驟之立體圖。
圖4係表示晶舟倒塌防止機構之立體圖。
圖5係表示同一晶舟倒塌防止機構之圖，(a)為非動作時之俯視圖，(b)為動作時之俯視圖。
圖6係說明防止晶舟架上之晶舟倒塌之方法之立體圖。
圖7係說明防止晶舟架上之晶舟倒塌之其他方法之立體圖。
圖8係表示晶圓飛出防止機構之圖，(a)為非動作時之俯視圖，(b)係使晶舟往晶圓飛出防止機構側迴旋之俯視圖。
圖9係表示晶圓飛出防止機構之動作之圖，(a)為俯視圖，(b)為側面圖。
圖10係表示晶圓飛出防止機構之其他例之圖，(a)為非動作時之俯視圖，(b)為動作時之俯視圖。
圖11係表示晶舟架上之晶圓飛出防止機構之圖，(a)為非動作時之俯視圖，(b)為動作開始時之俯視圖，(c)為動作中途之俯視圖，(d)為動作結束時之俯視圖。
圖12係概略表示本發明之其他實施型態之半導體製造裝置的地震受害擴散減低系統之圖。
1．．．熱處理裝置
2．．．框體
3．．．載具
4．．．晶舟
5．．．熱處理爐
5a．．．爐口
6．．．隔牆
7．．．搬出入口
8,15．．．門
9．．．載置台
10．．．感測器機構
11．．．保管架
13．．．搬運機構
16．．．缺口排齊機構
17．．．蓋體
19．．．保溫筒
20．．．旋轉機構
21．．．遮擋器
23．．．晶舟搬運機構
24．．．移載機構
24a．．．基台
24b．．．移載臂
26．．．通信線路
27．．．地震受害擴散減低系統
28．．．接收部
29．．．控制部
30．．．地震儀
31．．．發送部
HP．．．起始位置
Sa．．．搬運保管區域
Sb．．．載入區
Claims (14)
- 一種半導體製造裝置的地震受害擴散減低方法，其係包含多層地搭載被處理體之晶舟之半導體製造裝置的地震受害擴散減低方法，該方法包含以下步驟：經由一接收部之通信線路接收緊急地震資訊，該緊急地震資訊係根據於地震之主震前所偵測到之初期微動，其中該緊急地震資訊係於前述主震前接收自氣象相關局處及/或第三機關；其中，當由該接收部接收到該緊急地震資訊時，執行如下步驟：第一步驟，其係根據由前述接收部接收到之前述緊急地震資訊，於前述主震前停止前述半導體製造裝置之運轉；及第二步驟，其係與該第一步驟並行進行，為了防止多層地搭載前述被處理體之前述晶舟倒塌，於前述主震前保持前述晶舟。
- 如請求項1之半導體製造裝置的地震受害擴散減低方法，其中在與該第一步驟並行進行之前述第二步驟中，為了防止多層地搭載前述被處理體之前述晶舟倒塌，從上下夾住並保持前述晶舟。
- 如請求項1之地震受害擴散減低方法，其中進一步包含第三步驟，其係於前述第二步驟後，使前述晶舟藉由升降機構回到從熱處理爐被搬出之位置即起始位置。
- 如請求項3之地震受害擴散減低方法，其中前述第三步 驟係於前述第二步驟後且前述主震結束後進行。
- 一種半導體製造裝置的地震受害擴散減低系統，其係包含具有爐口之熱處理爐、開閉前述爐口之蓋體及載置於前述蓋體上且多層地搭載被處理體之晶舟之半導體製造裝置的地震受害擴散減低系統；該系統包含：接收部，其係經由通信線路接收緊急地震資訊，該緊急地震資訊係根據於主震前所偵測到之初期微動，其中該緊急地震資訊係接收自氣象相關局處及/或第三機關；及控制部，其係於接收到前述緊急地震資訊時，執行以下步驟：第一步驟，其係於前述主震前停止前述半導體製造裝置之運轉；及第二步驟，其係為了防止多層地搭載前述被處理體之前述晶舟倒塌，於前述主震前保持前述晶舟。
- 如請求項5之半導體製造裝置的地震受害擴散減低系統，其中前述控制部係於執行前述第二步驟時，從上下夾住並保持前述晶舟。
- 如請求項6之半導體製造裝置的地震受害擴散減低系統，其中前述半導體製造裝置進一步包含：升降機構，其係於前述蓋體上載置前述晶舟，進行對於前述熱處理爐之前述晶舟的搬入、搬出；及遮擋器，其係於前述蓋體開放時，遮蔽前述爐口；前述控制部係於執行前述第二步驟時，藉由前述升降機構使前述晶舟從搬出位置上升移動，使前述晶舟之上 端部接近或抵接於前述遮擋器之下面部，藉此可於前述遮擋器與前述蓋體間，從上下夾住並保持前述晶舟。
- 如請求項6之半導體製造裝置的地震受害擴散減低系統，其中前述地震受害擴散減低系統進一步包含晶舟倒塌防止機構，其係用以執行前述第二步驟；該晶舟倒塌防止機構包含：臂部，其係可藉由施力機構自從前述爐口搬出之位於搬出位置之前述晶舟正上方之動作位置的側方之退避位置迴旋移動地軸支於軸承部；鎖定機構，其係於前述退避位置卡止該臂部，由前述控制部任意地解除卡止狀態；及導引溝部，其係設置於前述軸承部，以便於前述臂部自前述退避位置迴旋移動至前述動作位置時，使前述臂部可下降，以於前述臂部與前述蓋體間從上下夾住並保持前述晶舟。
- 如請求項6之半導體製造裝置的地震受害擴散減低系統，其中前述半導體製造裝置包含：晶舟載置台，其係設置於用以對於前述熱處理爐進行數個晶舟之搬入、搬出作業之移載區域內，該晶舟載置台係經調適為其上進行晶舟之載置，其中載置於前述晶舟載置台上之晶舟可與載置於前述蓋體上之晶舟交互使用；及晶舟搬運機構，其係於該晶舟載置台與前述蓋體間，進行數個晶舟之搬運； 前述控制部係經組態為控制該晶舟搬運機構，以抬升載置於前述晶舟載置台上之晶舟，使該晶舟之上端部接近或抵接於前述移載區域內之頂部，而從上下夾住並保持該晶舟，以防止該晶舟倒塌。
- 如請求項6之半導體製造裝置的地震受害擴散減低系統，其中前述半導體製造裝置包含：晶舟載置台，其係設置於用以對於前述熱處理爐進行數個晶舟之搬入、搬出作業之移載區域內，該晶舟載置台係經調適為其上進行晶舟之載置，其中載置於前述晶舟載置台上之晶舟可與載置於前述蓋體上之晶舟交互使用；及移載機構，其係於載置於前述晶舟載置台上之晶舟與收納有複數前述被處理體之收納容器間，進行前述被處理體之移載；前述控制部係經組態為控制該移載機構，以使其接近或抵接於載置於前述晶舟載置台上之晶舟之上端部，從上下夾住並保持前述晶舟，以防止倒塌。
- 如請求項5之半導體製造裝置的地震受害擴散減低系統，其中前述半導體製造裝置包含：旋轉機構，其係旋轉前述蓋體上之前述晶舟；及晶舟噴淋機構，其係具有於用以對於前述熱處理爐進行前述晶舟之搬入、搬出作業之移載區域內，可對於朝從前述熱處理爐搬出之前述晶舟噴射惰性氣體而進行冷卻之前述晶舟進退移動之縱長噴淋頭； 前述控制部控制該旋轉機構，使載置於前述蓋體上之前述晶舟旋轉以朝向前述噴淋頭，並且使前述噴淋頭對於該晶舟接近移動，藉此對前述被處理體從前述晶舟之飛出進行控制。
- 如請求項5之半導體製造裝置的地震受害擴散減低系統，其中前述半導體製造裝置包含：晶舟載置台，其係用以於移載區域內對於熱處理爐進行數個晶舟之搬入、搬出作業，該晶舟載置台包含載置部，該載置部係用於在其上進行晶舟之載置，其中載置於前述晶舟載置台上之晶舟可與載置於前述蓋體上之晶舟交互使用；空氣清淨機，其係對載置於該晶舟載置台上之晶舟，從側方噴出清淨空氣；卡止機構，其係將前述載置部卡止以使載置於前述晶舟載置台上之晶舟朝向與前述空氣清淨機相反之空間；及施力機構，其係於解除由該卡止機構所造成之卡止狀態時，對前述載置部施力以使其旋轉，而使得載置於前述晶舟載置台上之晶舟朝向前述空氣清淨機；其中前述控制部係經組態為解除前述卡止機構，並使前述施力機構對前述載置部施力，以藉由前述載置部之旋轉，使載置於前述晶舟載置台上之晶舟朝向前述空氣清淨機，藉此對前述被處理體從前述晶舟之飛出進行控制。
- 如請求項5之半導體製造裝置的地震受害擴散減低系統，其中前述控制部於前述第二步驟後，執行使前述晶舟藉由升降機構回到從前述熱處理爐被搬出之位置即起始位置之第三步驟。
- 如請求項13之半導體製造裝置的地震受害擴散減低系統，其中前述第三步驟係於前述第二步驟後且前述主震結束後進行。
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