TWI478265B - Substrate handling device and longitudinal heat treatment device - Google Patents

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TWI478265B
TWI478265B TW096115590A TW96115590A TWI478265B TW I478265 B TWI478265 B TW I478265B TW 096115590 A TW096115590 A TW 096115590A TW 96115590 A TW96115590 A TW 96115590A TW I478265 B TWI478265 B TW I478265B
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Ken Nakao
Hitoshi Kato
Junichi Hagihara
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Tokyo Electron Ltd
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Description

基板搬運裝置及縱式熱處理裝置
本發明係關於基板搬運裝置及縱式熱處理裝置，特別係關於以上抓搬運大口徑基板之際抑制基板之彎曲之技術。
在半導體裝置之製造中，對基板例如半導體晶圓例如有施行氧化、擴散、CVD、退火等各種熱處理之步驟，作為執行此等步驟用之熱處理裝置之一，通常使用可一次對多數片晶圓施以熱處理之縱式熱處理裝置(半導體製造裝置)。
此縱式熱處理裝置係包含：熱處理爐，其係在下部具有爐口；蓋體，其係密閉該爐口；保持具(又稱晶舟)，其係將設於此蓋體上之多數片之晶圓經由環狀支持板以特定間隔保持於上下方向；升降機構，其係使前述蓋體升降而將保持具向熱處理爐搬入搬出；及基板搬運裝置，其係以特定間隔具有在以特定間隔收容複數片之晶圓之收容容器(又稱密閉匣)與前述保持具之間施行晶圓之搬運(移載)之複數片之支持部(又稱叉部)。前述環狀支持板係被使用作為高溫處理時抑制乃至防止在晶圓之周緣部發生之晶粒間滑移(結晶缺陷)。
作為以往之基板搬運裝置，已知有下列之裝置：即，具備有卡定晶圓周緣部之下側面而以吊下狀態支持晶圓之複數卡定構件，使各卡定構件可在以吊下狀態支持晶圓之晶圓支持位置、與移動至晶圓之外形周緣外側而解除晶圓之支持狀態之晶圓解除位置之間往復移動，以致動器在晶圓支持位置與晶圓解除位置之範圍內往復驅動各卡定構件(參照專利文獻1)。
但。在上述基板搬運裝置中，配置於支持部之前端部及後端部之卡定構件均為可動之構造，故有導致構造之複雜化之問題。作為解決此問題之基板搬運裝置乃至縱式熱處理裝置，有人提出在叉部下設有以上抓支持晶圓之上抓機構，該上抓機構具有卡定設於叉部之前端部之晶圓之前緣部之固定卡定部、與可裝卸地卡定設於叉部之後端側之晶圓之後緣部之可動卡定部之裝置(專利文獻2)。
[專利文獻1]日本特開2003－338531號公報[專利文獻2]日本特開2005－311306號公報
而，隨著晶圓之大口徑化(直徑300 mm)及次世代晶圓之超大口徑化(直徑400~450 mm)，在現狀之基板搬運裝置及縱式熱處理裝置中，預料到將發生自重引起之基板中央部之彎曲。且也可預料到上述彎曲可能導致晶圓之應力之發生及搬運精度之降低(有必要考慮晶圓中央部之彎曲部分之大小及空間)。
本發明係考慮上述情況所研發而成，其目的在於提供可抑制乃至防止基板之大口徑化及超大口徑化帶來之基板搬運時之基板中央部之自重引起之彎曲之基板搬運裝置及縱式熱處理裝置。
本發明之基板搬運裝置之特徵在於包含：支持部，其係配置於大口徑之基板之附近；及抓取機構，其係設於支持部，可抓取支持基板之周緣部；在支持部設有包括對基板噴出氣體之噴出孔及對基板吸引氣體之吸引孔之非接觸吸引保持部，而在支持部與基板之間形成防止基板之中央部彎曲之氣體層。
本發明之基板搬運裝置之特徵在於：支持部配置於基板之上方，非接觸吸引保持部在支持部與基板之上面之間形成氣體層。
本發明之基板搬運裝置之特徵在於：支持部配置於基板之下方，非接觸吸引保持部在支持部與基板之下面之間形成氣體層。
本發明之基板搬運裝置之特徵在於：上述非接觸吸引保持部包含1個或複數個包括配置於中央之吸引孔與配置於該吸引孔周圍之複數噴出孔之非接觸吸引保持單元。
本發明之基板搬運裝置之特徵在於：在上述支持部設有旋轉用噴出噴嘴，其對基板向基板切線方向噴出氣體而使基板旋轉；及定位部，其檢測設於基板之定位標記而施行基板之定位。
本發明之基板搬運裝置之特徵在於：在上述支持部設有變位感測器，其用於光學地檢測基板之傾度；及姿勢控制機構，其依據來自該變位感測器之檢測信號使支持部與基板平行。
本發明之基板搬運裝置之特徵在於：在上述支持部附近設有基準板，在該基準板設有光學地檢測基板之傾度之變位感測器，並設置依據來自該變位感測器之檢測信號使支持部與基板平行之姿勢控制機構。
本發明之縱式熱處理裝置之特徵在於包含：熱處理爐，其係在下部具有爐口；蓋體，其係密閉該爐口；保持具，其係設於該蓋體上，將多數片之大口徑之基板經由環狀支持板以特定間隔保持於上下方向；升降機構，其係使前述蓋體升降而將保持具搬入搬出熱處理爐；及基板搬運裝置，其係在以特定間隔收容複數片之基板之收容容器與前述保持具之間，以略水平狀態上抓地支持基板而予以搬運；前述基板搬運裝置包含：支持部，其係配置於大口徑之基板之附近；及抓取機構，其係設於支持部，可抓取支持基板之周緣部；在支持部設有包括對基板噴出氣體之噴出孔及對基板吸引氣體之吸引孔之非接觸吸引保持部，而在支持部與基板之間形成防止基板之中央部彎曲之氣體層。
本發明之縱式熱處理裝置之特徵在於：支持部配置於基板之上方，非接觸吸引保持部在支持部與基板之上面之間形成氣體層。
本發明之縱式熱處理裝置之特徵在於：支持部配置於基板之下方，非接觸吸引保持部在支持部與基板之下面之間形成氣體層。
本發明之縱式熱處理裝置之特徵在於：上述非接觸吸引保持部包含1個或複數個包括配置於中央之吸引孔與配置於該吸引孔周圍之複數噴出孔之非接觸吸引保持單元。
本發明之縱式熱處理裝置之特徵在於：在上述支持部設有旋轉用噴出噴嘴，其對基板向基板切線方向噴出氣體而使基板旋轉；及定位部，其檢測設於基板之定位標記而施行基板之定位。
本發明之縱式熱處理裝置之特徵在於：在上述支持部設有變位感測器，其用於光學地檢測基板之傾度；及姿勢控制機構，其依據來自該變位感測器之檢測信號使支持部與基板平行。
本發明之縱式熱處理裝置之特徵在於：在上述支持部附近設有基準板，在該基準板設有光學地檢測基板之傾度之變位感測器，並設置依據來自該變位感測器之檢測信號使支持部與基板平行之姿勢控制機構。
依據本發明，由於可藉非接觸吸引保持部經由氣體層以非接觸方式吸引保持基板中央部，故可抑制乃至防止基板之超大口徑化帶來之基板搬運時之基板中央部之自重引起之彎曲。藉此，可抑制乃至防止基板之彎曲引起之應力之發生及搬運精度之降低。
以下，依據附圖詳述實施本發明用之最佳型態。圖1係概略地表示本發明之實施型態之縱式熱處理裝置之縱剖面圖，圖2(a)係概略地表示基板搬運裝置之正面圖，圖2(b)係其側面圖。圖3係支持部之縱剖面圖。圖4係支持部之底面圖。
在此等圖中，1為縱式熱處理裝置(半導體製造裝置)，此縱式熱處理裝置1係包含形成外廓之框體2、及設於此框體2內上方，收容基板例如薄板圓板狀而大口徑(直徑300 mm或直徑400~450 mm)之半導體晶圓w而施以特定處理例如CVD處理等用之縱式之熱處理爐3。此熱處理爐3係含有下部開口作為爐口4之縱長之處理容器例如石英製之反應管5。在此反應管5之爐口4，設有開閉爐口4之可升降之蓋體6，並以覆蓋上述反應管5之周圍方式，設置特定溫度例如300~1200℃(在超大口徑晶圓中，也有10000℃以下之情形)加熱控制反應管5內之加熱器(加熱機構)7。
在上述框體2內，水平地設有構成熱處理爐3之反應管5及加熱器7設置用之例如SUS製之基座板8。在基座板8形成由反應管5下方向上方插入用之未圖示之開口部。
在反應管5下端部形成未圖示之向外之凸緣部，藉由以凸緣保持構件將此凸緣部保持於基座板8，而在基座板8之開口部開口之狀態下設置反應管5。反應管5為了洗淨，可由基座板8之下方拆下。在反應管5，連接著將處理氣體及洗淨用惰性氣體導入反應管5內之複數氣體導入管、可減壓控制反應管5內之真空泵、及具有壓力控制閥等之排氣管(省略圖示)。
在上述框體2內之基座板8之下方，形成可供將設於蓋體6上之晶舟(保持具)9搬入(load)熱處理爐3(即反應管5)內，或由熱處理爐3搬出(unload)，或施行對晶舟9之晶圓w之移載之作業區域(loading area)10。在此作業區域10，為施行晶舟9之搬入、搬出而設有使蓋體6升降用之升降機構11。蓋體6抵接於爐口4之開口端而密閉爐口4。在蓋體6之下部，設有使晶舟9旋轉用之未圖示之旋轉機構。
圖示例之晶舟9例如係石英製，包含經由環狀支持板13在水平狀態向上下方向以特定間隔(間距)多段地支持大口徑之多數例如50~75片程度之晶圓w之本體部9a、與支持此本體部9a之腳部9b，腳部9b連接於旋轉機構之旋轉軸。在本體部9與蓋體6a之間設有防止因來自爐口4之放熱引起之溫度降低用之未圖示之下部加熱機構。又，作為晶舟9，也可為僅具有本體部9a而無腳部9b，且經由保溫筒載置於蓋體6上之晶舟。
上述晶舟9包含複數支例如4支支柱12、設於此支柱12之上端及下端之頂板12a及底板12b、與卡合於以特定間距設於支柱12之溝部之被多段配置之環狀支持板13。環狀支持板13例如為石英製或陶瓷製，厚為2~3 mm程度，形成比晶圓w之外徑稍大之外徑。
在框體2之前部設置有載置台(load boat)15，在此載置台15載置以特定間隔收容複數例如25片程度之晶圓w之收容容器之密閉匣(FOUP)14而向框體2內搬入搬出。密閉匣14係在前面具有未圖示之可裝卸之蓋之密閉型收容容器。在作業區域10內之前後，設有拆下密閉匣14之蓋而使密閉匣14內連通開放於作業區域10內之門機構16，在作業區域10設有具有在密閉匣14與晶舟9之間施行晶圓w之搬運(移載)之叉部(支持部)17之晶圓搬運裝置(基板搬運裝置)18。
在作業區域10外之前部上側，設有預先保存密閉匣14用之保管擱板部19、及由載置台15向保管擱板部19或其反方向搬運密閉匣14用之未圖示之密閉匣搬運裝置。又，在作業區域10之上方，設有覆蓋(或封閉)爐口4之快門機構20，以便抑制乃至防止開啟蓋體6時高溫之爐內之熱由爐口4釋放至下方之作業區域10。
晶圓搬運裝置18具有可升降及迴轉之基台21。具體而言，晶圓搬運裝置18如圖2所示，具有可藉未圖示之滾珠螺釘沿著垂直之導件22設置成可向上下方向移動(升降)之升降臂23(在圖1之紙面垂直方向較長)、可藉滾珠螺釘等沿著該升降臂23之長側方向設置成可水平方向移動之水平移動台24、及在該水平移動台24上經由迴旋驅動部25而設置成可水平迴旋之水平方向較長箱型之基台21。在此基台21上，沿著水平方向之基台21之長側方向可進退移動地設有支持1片叉部17之基端部之移動體27，在基台21之內部設有使移動體27進退移動用之未圖示之移動機構。縱式熱處理裝置1係包含控制晶圓搬運裝置18之控制器41。又，在圖3之晶圓搬運裝置18中，異於圖7之晶圓搬運裝置(具有有別於叉部之基準板)，在叉部17含有基準板。
叉部17係沿著基台21之長側方向形成長的板狀。在此叉部17之下部如圖3至圖4所示，設有可由前後以上抓支持晶圓w之上抓機構28。此上抓機構28係包含支持設於叉部17之前端部之晶圓w之前緣側之固定支持部28a、可裝卸地支持設於叉部17之後端側之晶圓w之後緣側之可動支持部28b、及向前後(晶圓之抓取位置與釋放位置)驅動該可動支持部28b之驅動部例如汽缸28c。
固定支持部28a及可動支持部28b係分別由自叉部17之下面垂直地位於下方之垂直部28x、與自該垂直部28x面臨晶圓w之中心方向而突出，且上面形成圓錐狀之鈎部28y所構成，將晶圓w之周緣部支持於鈎部28y之上面。又，如後所述，欲施行晶圓w之定位之情形，藉非接觸吸引保持部30使晶圓w由鈎部28y之上面浮起，並藉向切線方向之氣體噴出使晶圓w水平旋轉，在停止切線方向之氣體噴出之同時，在垂直部28x間夾持晶圓w，藉以停止晶圓w之旋轉。欲使晶圓w旋轉之情形，最好充分吸引使晶圓w浮起，而使晶圓w之周緣部不接觸鈎部28y。
為防止晶圓w之上面(被處理面)接觸到叉部17之下面，在上述叉部17之前端側下面設有襯墊29。此襯墊29係以在叉部17之下面與晶圓w之上面之間存有特定間隙方式使承受晶圓w之前縁側之下面成為圓錐狀。固定支持部28a、可動支持部28b、襯墊29之材質，最好為耐熱性樹脂例如PEEK(Poly Ether Ether Ketone：聚醚醚酮)材料。
在上述環狀支持板13中，外徑大於晶圓w之情形，最好設有避免上述固定支持部28a及可動支持部28b之干擾用之缺口部(省略圖示)。又，環狀支持板13在外徑小於晶圓w之情形，未必需要設置缺口部。
在上述叉部17中，設有以對晶圓w之上面中央部噴出氣體，並吸引而使對晶圓w之中央部不彎曲方式經由空氣層(氣體層)50而以非接觸吸引保持之非接觸吸引保持部(又可稱為非接觸吸附保持部)30。此非接觸吸引保持部30係應用所謂空氣軸承之原理。在空氣層50中也含有厚度較薄之膜狀空氣層(空氣膜)。此非接觸吸引保持部30在晶圓w之上面中央部圖示例中，係面臨中心部而設於叉部17之下面(下部)，設有吸引叉部17之下面與晶圓w之上面間之環境氣體即使其成為負壓而吸附晶圓w之吸引噴嘴(負壓噴嘴、吸引孔)31、與以此吸引噴嘴31為中心而在周方向等間隔地設置，將氣體噴出至引叉部17之下面與晶圓w之上面間即使其成為陽壓而使晶圓w脫離(換言之，在叉部17之下面與晶圓w之上面間形成空氣層50)而不與叉部17之下面接觸之複數噴出噴嘴(正壓噴嘴、噴出孔)32。
吸引噴嘴31係經由吸引流路33連接至吸引源例如真空泵(省略圖示)。噴出噴嘴32係經由環狀流路34及壓送流路35連接於氣體壓送源例如鋼瓶或壓縮機(省略圖示)。作為氣體，雖也可以為空氣，但以惰性氣體例如氮氣較為理想。又，吸引流路33、環狀流路34及壓送流路35也可為管子。
在被支持於上述叉部17之狀態下，為施行晶圓w之定位(對準)，在上述叉部17，設有向晶圓w之上面之切線方向噴出氣體例如氮氣而使晶圓w在其軸周圍旋轉之旋轉用噴出噴嘴36、及檢測設於晶圓w之定位標記(省略圖示)而施行晶圓w之定位之定位部37。作為旋轉用噴出噴嘴36，即可僅為1個(一方向之旋轉用)，但最好作為正反兩方向旋轉用而在不同方向配置2個，此在有效施行定位上相當理想。在旋轉用噴出噴嘴36與壓送流路35之間最好設置開閉閥(電磁閥)38。作為上述定位標記，雖也可為切口，但以利用雷射標印機在晶圓之周緣部表面烙印較為理想。
上述定位部37具有檢測上述晶圓w上之定位標記之感測器，依據其檢測信號，控制器41控制來自前述旋轉用噴出噴嘴36之氣體之噴出(含方向)，並可使上抓機構28施行閉合動作而停止晶圓w之旋轉，使晶圓之定位標記定位於定位部37之位置。
在密閉匣14內，以特定間距形成具有平行地收容並支持晶圓w之兩側緣部用之特定溝寬之袋(收容溝)，但因某些原因，有晶圓w向左右傾斜之狀態被收容之情形，此情形上抓機構28難以抓住該傾斜之晶圓。因此，在上述叉部17設有光學地檢測晶圓w之傾度用之變位感測器39、依據來自該變位感測器39之檢測信號使叉部17平行於晶圓w之姿勢控制機構40。作為變位感測器39，例如可使用雷射型之超小型變位感測器，可利用變位感測器39例如檢測晶圓上之3點之高度而求出晶圓w之中心及傾度。
圖5係說明支持部之姿勢控制機構用之概略的側面圖，圖6係說明支持部之姿勢控制機構用之概略的正面圖。在本實施型態中，叉部17之姿勢控制機構40具有左右傾斜用之第1傾斜台40a、與前後傾斜用之第2傾斜台40b。第1傾斜台40a之基部安裝於晶圓搬運裝置18之移動體27，第2傾斜台40b之基部安裝於此第1傾斜台40a之輸出部，上述叉部17之基端部安裝於此第2傾斜台40b之輸出部。可利用上述第1傾斜台40a調節叉部17之角度，使在其中心線上之第1傾斜台40a之旋轉中心周圍處於特定角度θa例如180°＋α之範圍，並可利用上述第2傾斜台40b調節叉部17之角度，使在第2傾斜台40b之旋轉中心周圍處於特定角度θb例如±10°之範圍。
上述控制器41係設定為可利用變位感測器39檢測而記憶密閉匣14內及晶舟9內之晶圓w之位置資訊(含傾度)，並依據該位置資訊由姿勢控制機構40控制叉部17之姿勢。藉此，例如在密閉匣14內之晶圓w有傾斜之情形，配合(仿效)晶圓w之傾斜，使叉部17傾斜，故可確實地上抓晶圓w。
在上述叉部17之前端兩側部，設有檢測障礙物之障礙物感測器42。作為障礙物感測器42，可適用超音波感測器及CCD攝影機等。利用上述障礙物感測器42檢測障礙物而預先將其位置記憶於控制器41之空間座標，避開障礙物而搬運晶圓，或在搬運中檢測障礙物之情形，藉由停止晶圓之搬運，以避免相碰而防止晶圓及裝置之損傷。
又，也可在晶圓搬運裝置18之基台21之前端部，設置用來檢測密閉匣14內或晶舟9內之晶圓w之有無而將其記憶作為位置資訊之映射感測器(又稱晶圓計數器)43。此映射感測器43係由發出紅外光線之發光元件43a與接受該紅外光線之受光元件43b所構成。使映射感測器43沿著被多段保持於密閉匣14內或晶舟9內之晶圓w向上下方向掃描時，可檢測密閉匣14內或晶舟9內之各段之晶圓w之有無而將其記憶(映射)於控制器41之記憶部作為位置資訊，又，也可檢測處理前後之晶圓w之狀態(例如有無凸出)。
包含以上構成之晶圓搬運裝置18具有向大口徑之晶圓w之上方移動之叉部17、及上抓支持設於該叉部17之晶圓w之周緣部之上抓機構28，在上述叉部17設有對晶圓w之上面中央部噴出氣體並吸引而以不使晶圓w之中央部彎曲方式非接觸地加以保持之非接觸吸引保持部30，故可藉非接觸吸引保持部30非接觸地吸引晶圓中央部使其浮起而加以保持，可抑制乃至防止晶圓w之超大口徑化帶來之基板搬運時之晶圓中央部之自重引起之彎曲。藉此，可抑制乃至防止晶圓w之彎曲引起之應力之發生及搬運精度之降低。尤其，在晶圓之上下搬運時，空氣壓會施加至晶圓表面，超大口徑化晶圓由於表面積大而厚度薄，在高速搬運時容易受到應力，但以中央部保持晶圓時，可減輕應力。
上述非接觸吸引保持部30係在中央配置吸引噴嘴31，以包圍此吸引噴嘴31方式配置複數噴出噴嘴32所構成，故可在叉部17與晶圓w之間形成空氣層50而非接觸地吸引晶圓w使其浮起(吸附)。利用上述非接觸吸引保持部30，可抑制晶圓w之中央部之上下振動(除振)，抑制粒子之飛濺。
又，在上述叉部17中，設有向晶圓w之上面之切線方向噴出氣體而使晶圓w旋轉之旋轉用噴出噴嘴36、及檢測設於晶圓w之定位標記而施行晶圓w之定位之定位部37，故可利用叉部17之位置在晶圓搬運中施行晶圓之定位(結晶方向之定位、對準)，因此，不需要以往設在框體內之定位裝置及對該定位裝置之晶圓之搬運步驟，可謀求構造之簡化及生產率之提高。
又，在上述叉部17中，設有光學地檢測晶圓w之傾度用之變位感測器39、及依據來自該變位感測器39之檢測信號使叉部17平行於晶圓w之姿勢控制機構40，故晶圓w即使在密閉匣14內傾斜，也可仿效該傾斜之晶圓w而使叉部17平行於晶圓w，藉此，可利用上抓機構28確實上抓晶圓w。此情形，上述姿勢控制機構40可藉第1傾斜台40a與第2傾斜台40b施行2軸之姿勢控制，可易如反掌地使叉部17容易平行於晶圓而移動，可施行高精度之晶圓搬運。即使晶圓有傾斜，也可將其修正為水平姿勢而加以移載，故可施行晶圓之軟性移載，防止晶圓之損傷及粒子之發生。
又，也可利用上述第1傾斜台40a，使晶圓w上下反轉而加以搬運。可利用上述變位感測器39辨識晶圓面之位置而自動補正叉部17之姿勢，例如僅辨識在晶舟側最上部之晶圓上面位置，即可利用該位置資訊與該晶舟內之間距資訊辨識正確之座標，謀求教學之簡化。
圖7係概略地表示基板搬運裝置之另一實施型態之縱剖面圖。在圖7之實施型態中，與圖3之實施型態同一部份附上同一符號而省略說明。在圖7之實施型態中，具有設於叉部17之下方之基準板44，在該基準板44設有光學地檢測晶圓w之傾度之變位感測器39。上述基準板44係將其基端部安裝於晶圓搬運裝置18之移動體27，前端部與叉部17同樣地向前方水平延伸成懸臂樑狀。上述變位感測器39係檢測晶圓w之下面之變位(傾斜)，依據其檢測信號，利用姿勢控制機構40將叉部17控制成與晶圓w平行之姿勢。依據本實施型態之基板搬運裝置，可獲得與上述實施型態同樣之作用效果。
圖8係表示非接觸吸引保持部之另一例之圖，圖9係概略地表示該非接觸吸引保持部之吸引流路之模式圖，圖10係概略地表示該非接觸吸引保持部之壓送流路之模式圖。本實施型態之非接觸吸引保持部30係由配置在中央之吸引噴嘴31(吸引孔)31與配置在此吸引噴嘴31周圍之複數例如4個噴出噴嘴(噴出孔)36構成之非接觸吸引保持單元U複數個例如4個。即，係由在配置於中央之1個單元U之周圍等間隔地配置3個單元U所構成。此情形，如圖9所示，吸引流路33係經由分配流路33a連接至各單元之吸引噴嘴31。又，如圖10所示，各單元之複數壓送流路35係經由1次分配流路35a及2次分配流路(例如環狀流路)34連接至各單元之複數噴出噴嘴32。
上述非接觸吸引保持部30之性能試驗所得之保持力如表1所示：
在此表1中，所謂流量，係以特定壓力例如0.2 MPa壓送至壓送流路35之氣體(乾燥空氣)之流量；所謂浮起高度，係安定之保持位置之晶圓w與非接觸吸引保持部30間之距離；所謂保持力，係保持晶圓之力；所謂浮起位置，係晶圓w最初吸附時之晶圓與非接觸吸引保持部30間之距離；所謂壓力，係吸引流路33之壓力。又，使用作為吸引源之真空泵之實效排氣速度為60 L/min，到達壓力為97.78 kPa。
此性能試驗係利用圖11所示之吸引保持力計測裝置60施行。此吸引保持力計測裝置60主要係由上部接著晶圓w之負載單元61、配置於該晶圓w之上方之非接觸吸引保持部30、對晶圓w調整此非接觸吸引保持部30之高度之高度調整機構(省略圖示)、及輸出顯示負載單元61之檢測值之數位壓力計62所構成。
上述性能試驗所得知保持力在所壓送之氣體流量為50 L/min之情形，為721.7 g，在40 L/min之情形，為794 g。直徑300 mm之晶圓重量為120 g，直徑450 mm之晶圓重量為450 g，故可獲得可充分保持任一種晶圓之試驗結果。
圖12係表示支持部之另一例之立體圖。在本實施型態中，支持部70並非叉部，而係由水平平行之2支管70a、70b所構成。一方之管70a之內部形成吸引流路33，他方之管70b之內部形成壓送流路35。在此等管70a、70b之基端部安裝有安裝於晶圓搬運裝置之移動體之基座構件71，在70a、70b之前端部安裝有非接觸吸引保持部30。
又，在上述非接觸吸引保持部30經由向前方斜左右方向延伸之臂部72a、72b安裝上抓機構28之固定支持部28a、28a，在上述基座構件71，安裝上抓機構28之可動支持部(省略圖示)。依據具有本實施型態之支持部70之基板搬運裝置，可獲得與前述實施型態同樣之作用效果，且可謀求構造之簡化。
圖13係表示下抓型之支持部之例之立體圖。如圖13所示，作為基板搬運裝置，也可具有向晶圓w之下方移動之支持部70、與以下抓支持晶圓w之周緣部之下抓機構80，在上述支持部70，設置非接觸吸引保持部30，其係對基板W之下面中央部噴出氣體並加以吸引而形成空氣層，以防止基板W之中央部彎曲，並以非接觸吸引保持基板W。此下抓型之支持部70係將圖12所示之上抓型之支持部70上下反轉。在上述非接觸吸引保持部30經由向前方斜左右方向延伸之臂部72a、72b安裝下抓機構80之固定支持部80a、80a，在上述基座構件71，安裝下抓機構80之可動支持部(省略圖示)。依據具有本實施型態之下抓型支持部70之基板搬運裝置，可以非接觸保持晶圓w之下面中央部，獲得與前述實施型態同樣之作用效果，且縱使將晶圓w送交至晶舟之作業失敗，也可在非接觸吸引保持部30上承接晶圓w而防止晶圓w脫落。
以上，已依據圖式詳述本發明之實施型態，但本發明不受上述實施型態所限定，可執行在不脫離本發明之要旨之範圍內之種種之設計變更等。例如，作為晶圓搬運裝置，也可在上下方向具備複數叉部。
1．．．縱式熱處理裝置
2．．．框體
3．．．熱處理爐
4．．．爐口
5．．．反應管
6．．．蓋體
7．．．加熱器
8．．．基座板
9．．．晶舟
9a．．．本體部
9b．．．腳部
10．．．作業區域
11．．．升降機構
12．．．支柱
12a．．．頂板
12b．．．底板
13．．．環狀支持板
14．．．密閉匣
15．．．載置台
16．．．門機構
17．．．叉部(支持部)
18．．．晶圓搬運裝置(基板搬運裝置)
19．．．保管擱板部
20．．．快門機構
21．．．基台
22．．．導件
23．．．升降臂
24．．．水平移動台
25．．．迴旋驅動部
27．．．移動體
28．．．上抓機構
28a．．．固定支持部
28b．．．可動支持部
28c．．．汽缸
28x．．．垂直部
28y．．．鈎部
29．．．襯墊
30．．．非接觸吸引保持部
31．．．吸引噴嘴(負壓噴嘴、吸引孔)
32．．．噴出噴嘴(正壓噴嘴、噴出孔)
33．．．吸引流路
33a．．．分配流路
34．．．環狀流路
35．．．壓送流路
35a．．．分配流路
36．．．旋轉用噴出噴嘴
37．．．定位部
38．．．開閉閥(電磁閥)
39．．．變位感測器
40．．．姿勢控制機構
40a．．．第1傾斜台
40b．．．第2傾斜台
41．．．控制器
42．．．障礙物感測器
43．．．映射感測器(晶圓計數器)
43a．．．發光元件
43b．．．受光元件
44．．．基準板
50．．．空氣層(氣體層)
60．．．吸引保持力計測裝置
61．．．負載單元
62．．．數位壓力計
70．．．支持部
70a,70b．．．管
71．．．基座構件
72a．．．臂部
72b．．．臂部
80．．．下抓機構
80a．．．固定支持部
圖1係概略地表示本發明之實施型態之縱式熱處理裝置之縱剖面圖。
圖2(a)係概略地表示基板搬運裝置之正面圖，圖2(b)係其側面圖。
圖3係支持部之縱剖面圖。
圖4係支持部之底面圖。
圖5係說明支持部之姿勢控制機構用之概略的側面圖。
圖6係說明支持部之姿勢控制機構用之概略的正面圖。
圖7係概略地表示基板搬運裝置之另一實施型態之縱剖面圖。
圖8係表示非接觸吸引保持部之另一例之圖。
圖9係概略地表示該非接觸吸引保持部之吸引流路之模式圖。
圖10係概略地表示該非接觸吸引保持部之壓送流路之模式圖。
圖11係表示吸引保持吸引力計測裝置之圖。
圖12係表示支持部之另一例之立體圖。
圖13係表示下抓型之支持部之例之立體圖。
17．．．叉部(支持部)
18．．．晶圓搬運裝置(基板搬運裝置)
28a．．．固定支持部
28b．．．可動支持部
28c．．．汽缸
28x．．．垂直部
28y．．．鈎部
29．．．襯墊
30．．．非接觸吸引保持部
31．．．吸引噴嘴(負壓噴嘴、吸引孔)
32．．．噴出噴嘴(正壓噴嘴、噴出孔)
33．．．吸引流路
34．．．環狀流路
35．．．壓送流路
36．．．旋轉用噴出噴嘴
37．．．定位部
38．．．開閉閥(電磁閥)
39．．．變位感測器
50．．．空氣層(氣體層)

Claims (10)

  1. 一種基板搬運裝置，其特徵在於包含：支持部，其係配置於特定口徑之基板之附近；及抓取機構，其係設於上述支持部，可抓取支持上述基板之周緣部；在上述支持部設有包含對上述基板噴出氣體之噴出孔及吸引上述支持部與上述基板之間之氣體之吸引孔之非接觸吸引保持部，而在上述支持部與上述基板之間形成防止上述基板之中央部彎曲之氣體層；在上述支持部設有：旋轉用噴出噴嘴，其對上述基板向基板切線方向噴出氣體而使上述基板旋轉；及定位部，其檢測設於上述基板之定位標記而施行上述基板之定位。
  2. 一種基板搬運裝置，其特徵在於包含：支持部，其係配置於特定口徑之基板之附近；及抓取機構，其係設於上述支持部，可抓取支持上述基板之周緣部；在上述支持部設有包含對上述基板噴出氣體之噴出孔及吸引上述支持部與上述基板之間之氣體之吸引孔之非接觸吸引保持部，而在上述支持部與上述基板之間形成防止上述基板之中央部彎曲之氣體層；在上述支持部附近設有基準板，在該基準板設有光學地檢測上述基板之傾度之變位感測器；並設置依據來自該變位感測器之檢測信號使上述支持 部與上述基板平行之姿勢控制機構。
  3. 如請求項1或2之基板搬運裝置，其中上述支持部配置於上述基板之上方，上述非接觸吸引保持部在上述支持部與上述基板之上面之間形成氣體層。
  4. 如請求項1或2之基板搬運裝置，其中上述非接觸吸引保持部包含1個或複數個包括配置於中央之吸引孔與配置於該吸引孔周圍之複數噴出孔之非接觸吸引保持單元。
  5. 如請求項1或2之基板搬運裝置，其中在上述支持部設有：變位感測器，其用於光學地檢測上述基板之傾度；及姿勢控制機構，其依據來自該變位感測器之檢測信號使上述支持部與上述基板平行。
  6. 一種縱式熱處理裝置，其特徵在於包含：熱處理爐，其係在下部具有爐口；蓋體，其係密閉該爐口；保持具，其係設於該蓋體上，將多數片之特定口徑之基板經由環狀支持板以特定間隔保持於上下方向；升降機構，其係使前述蓋體升降而將保持具搬入搬出熱處理爐；及基板搬運裝置，其係在以特定間隔收容複數片之上述基板之收容容器與前述保持具之間，以大致水平狀態上抓地支持搬運上述基板；前述基板搬運裝置包含：支持部，其係配置於上述特定口徑之基板之附近；及抓取機構，其係設於上述支持部，可抓取支持上述基板之周緣部；在上述支持部設有 包含對上述基板噴出氣體之噴出孔及吸引上述支持部與上述基板之間之氣體之吸引孔之非接觸吸引保持部，而在上述支持部與上述基板之間形成防止上述基板之中央部彎曲之氣體層；在上述支持部設有：旋轉用噴出噴嘴，其對上述基板向基板切線方向噴出氣體而使上述基板旋轉；及定位部，其檢測設於上述基板之定位標記而施行基板之定位。
  7. 一種縱式熱處理裝置，其特徵在於包含：熱處理爐，其係在下部具有爐口；蓋體，其係密閉該爐口；保持具，其係設於該蓋體上，將多數片之特定口徑之基板經由環狀支持板以特定間隔保持於上下方向；升降機構，其係使前述蓋體升降而將保持具搬入搬出熱處理爐；及基板搬運裝置，其係在以特定間隔收容複數片之上述基板之收容容器與前述保持具之間，以大致水平狀態上抓地支持搬運上述基板；前述基板搬運裝置包含：支持部，其係配置於上述特定口徑之基板之附近；及抓取機構，其係設於上述支持部，可抓取支持上述基板之周緣部；在上述支持部設有包含對上述基板噴出氣體之噴出孔及吸引上述支持部與上述基板之間之氣體之吸引孔之非接觸吸引保持部，而在上述支持部與上述基板之間形成防止上述基板之中央 部彎曲之氣體層；在上述支持部附近設有基準板，在該基準板設有光學地檢測上述基板之傾度之變位感測器；並設置依據來自該變位感測器之檢測信號使上述支持部與上述基板平行之姿勢控制機構。
  8. 如請求項6或7之縱式熱處理裝置，其中上述支持部配置於上述基板之上方，上述非接觸吸引保持部在上述支持部與上述基板之上面之間形成氣體層。
  9. 如請求項6或7之縱式熱處理裝置，其中上述非接觸吸引保持部包含1個或複數個包括配置於中央之吸引孔與配置於該吸引孔之周圍之複數噴出孔之非接觸吸引保持單元。
  10. 如請求項6或7之縱式熱處理裝置，其中在上述支持部設有變位感測器，其用於光學地檢測上述基板之傾度；及姿勢控制機構，其依據來自該變位感測器之檢測信號使上述支持部與上述基板平行。
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