TWI509729B - 縱型熱處理裝置及基板支撐具 - Google Patents

縱型熱處理裝置及基板支撐具 Download PDF

Info

Publication number
TWI509729B
TWI509729B TW098129965A TW98129965A TWI509729B TW I509729 B TWI509729 B TW I509729B TW 098129965 A TW098129965 A TW 098129965A TW 98129965 A TW98129965 A TW 98129965A TW I509729 B TWI509729 B TW I509729B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
annular plate
substrate
support
pillars
processed
Prior art date
Application number
TW098129965A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201025491A (en
Inventor
Satoshi Asari
Katsuya Toba
Izumi Sato
Yuichiro Sase
Original Assignee
Tokyo Electron Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Electron Ltd filed Critical Tokyo Electron Ltd
Publication of TW201025491A publication Critical patent/TW201025491A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI509729B publication Critical patent/TWI509729B/zh

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68707Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a robot blade, or gripped by a gripper for conveyance
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/673Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere using specially adapted carriers or holders; Fixing the workpieces on such carriers or holders
    • H01L21/67303Vertical boat type carrier whereby the substrates are horizontally supported, e.g. comprising rod-shaped elements
    • H01L21/67309Vertical boat type carrier whereby the substrates are horizontally supported, e.g. comprising rod-shaped elements characterized by the substrate support

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)

Description

縱型熱處理裝置及基板支撐具
本發明係關於一種對被處理基板實施熱處理之縱型熱處理裝置。
半導體裝置之製造過程中,為了對被處理基板,例如半導體晶圓(以下亦稱為晶圓)實施氧化、擴散、CVD(Chemical Vapor Deposition)等處理,而利用各種處理裝置(半導體製造裝置)。然後,已知其中之一有可一次對多片被處理基板進行熱處理之批次式縱型熱處理裝置。
該縱型熱處理裝置係具有:熱處理爐;將複數片晶圓於上下方向以特定的間隔(pitch)加以支撐並搬入搬出至該熱處理爐的基板支撐具(亦稱為晶舟);以及具有可升降及可旋轉之基台及用以支撐可進退移動地設置於該基台上之晶圓的複數片移載板(亦稱為叉具),且在以特定的間隔來收納複數片晶圓之收納容器(亦稱為晶圓匣盒)與該上述晶舟之間進行晶圓的移載之移載機構(例如參照日本特開2001-223254號公報)。
藉由上述移載機構來移載晶圓的方式有:不具位置對準(定位)功能之軟著陸(soft landing)方式(軟性的移載方式),或具有位置對準功能之邊緣握持方式(把持晶圓的邊緣部並正確且迅速地進行移載之方式)等。
又,晶舟並非係直接將晶圓支撐在複數根支柱所形成之多層溝槽或突起這一類的晶舟,亦已知有透過複數個基板支撐片來將晶圓支撐在較晶圓要大口徑的環狀板(ring plate)上這一類的晶舟(例如參照日本特開平4-133417號公報)。依據此種晶舟,則薄膜形成時便不會受到支柱的影響,且可提高膜厚的面均勻性,此外亦可達到利用移載機構所進行之移載作業的簡單化、迅速化。
由於上述習知的晶舟為一種環狀板上面係設置有基板支撐片的構造,因此難以縮小晶圓的載置間隔。特別是使用環狀晶舟時,只能處理有限片數的晶圓,亦即,對處理片數來說有不希望的底限(約75片左右為底限)。習知之環狀晶舟的情況,由於環狀板係被焊接於支柱,故容易因熱影響等所造成的歪斜而導致間隙變小。因此,要實現狹窄間隔一事很困難。
本發明係鑑於上述情況所發明者。本發明之目的在於提供一種可實現狹窄間隔且最終地可增加處理片數之縱型熱處理裝置。
本發明係提供一種縱型熱處理裝置,係具有:基板支撐具,係可將複數片被處理基板於上下方向以特定的間隔加以支撐;移載機構,係用以將複數片被處理基板在該基板支撐具與可收納複數片被處理基板的收納容器之間移載;以及熱處理爐,係用以對該基板支撐具連同被搬入其內部之被處理基板一起進行熱處理;其中該基板支撐具係具有:複數根支柱,係以圍繞被處理基板之方式間隔地設置;基板用支撐部及環狀板用支撐部,係於上下方向多層地設置於該複數根支柱,並以特定的間隔交互地支撐被處理基板及環狀板的周緣部;以及複數個環狀板,係藉由該環狀板用支撐部而被加以支撐;其中從被處理基板之移載方向所見,各個該環狀板之中間部的厚度係較該支柱所支撐之部分的厚度要薄。
依據本發明則可實現狹窄間隔且最終地可增加處理片數。
亦或,本發明係提供一種基板支撐具,係可將複數片被處理基板於上下方向以特定的間隔加以支撐,其特徵在於具有:複數根支柱,係以圍繞被處理基板之方式間隔地設置;基板用支撐部及環狀板用支撐部,係於上下方向多層地設置於該複數根支柱,並以特定的間隔交互地支撐被處理基板及環狀板的周緣部;以及複數個環狀板,係藉由該環狀板用支撐部而被加以支撐;其中從被處理基板之移載方向所見,各個該環狀板之中間部的厚度係較該支柱所支撐之部分的厚度要薄。
依據本發明則可實現狹窄間隔且最終地可增加處理片數。
較佳地,該複數根支柱係由相對於被處理基板移載方向之前側左右的支柱與後側左右的支柱所構成;該前側左右的支柱於各環狀板用支撐部的後部上方係設置有具有段差之引導溝;各個該環狀板係設置有當該環狀板在該引導溝上滑動而碰撞到該後側左右的支柱之環狀板用支撐部的後部時,使該環狀板從該引導溝落入至該環狀板用支撐部之缺陷部。
該情況下,更佳地,該缺陷部係設置有移載方向的間隙;該環狀板用支撐部係藉由將該環狀板往前方拉引只有該間隙的距離而定位該環狀板。
又,較佳地,該環狀板的直徑係較該左右的支柱之兩引導溝間的寬度要大,而另一方面,該環狀板的兩側部係設置有用以維持較該兩引導溝間的寬度要小寬度之缺陷平行部。
又,較佳地,該支柱係具有半徑方向的長度較該環狀板支撐部所支撐之環狀板圓周方向的長度要短之略四角形剖面;該基板用支撐部與該支柱所結合之結構體的剖面形狀為略L形。
又,較佳地,該支柱相反側之環狀板的內緣部係設置有凹槽。
以下,根據添附圖式詳述用以實施本發明之最佳形態。圖1為概略地顯示本發明一實施型態之縱型熱處理裝置的縱剖面圖。
如圖1所示,該縱型熱處理裝置1具有形成外框之框體2。該框體2內的上方設置有用以容納被處理基板(例如薄圓板狀半導體晶圓w)並實施特定處理(例如CVD處理等)之縱型熱處理爐3。該熱處理爐3主要由:下部具有作為爐口4的開口之縱長型處理容器(例如石英製之反應管5)、用以開閉該反應管5的爐口4之可升降的蓋體6、以及以覆蓋上述反應管5周圍的方式所設置並可將該反應管5內加熱並控制在特定溫度(例如300~1200℃)之加熱器(加熱裝置)7所構成。
上述框體2內水平地設置有構成熱處理爐3之反應管5或用以設置加熱器7之例如SUS製的底板8。底板8形成有用以將反應管5從下方插入至上方之開口部(未圖示)。
反應管5的下端部形成有朝外之凸緣部。藉由利用凸緣持定組件來將該凸緣部持定(固定)於底板8,以在將底板8的開口部從下方插通至上方的狀態下設置反應管5。由於清洗等緣故,可將反應管5從底板8拆卸至下方。反應管5連接有將處理氣體或吹淨用惰性氣體導入反應管5內之複數個氣體導入管,或具有可將反應管5內部減壓並控制之真空幫浦或壓力控制閥等之排氣管(省略圖式)。此外,反應管5的下端部亦可連接有具有用以連接氣體導入管或排氣管之氣體導入埠或排氣埠的圓筒狀分歧管。此情況下,該分歧管係形成爐口。
上述框體2內較底板8要下方處,設置有用以將蓋體6上介隔著保溫筒9所載置之晶舟(基板支撐具)10搬入(載入)至熱處理爐3(即反應管5)內、或從熱處理爐3搬出(卸下)、或對晶舟10進行晶圓w的移載等之載置區域(作業區域)11。該載置區域11設置有用以升降蓋體6以進行晶舟10的搬入、搬出之升降機構12。
上述蓋體6係連接於爐口4的開口端並以密閉該爐口4之方式而構成。蓋體6的上部係介隔著用以防止來自爐口4的放熱之機構(保溫筒9)而載置有晶舟10。此外,蓋體6的上部設置有載置有保溫筒9之可迴轉的迴轉台(未圖式)。又,蓋體6的下部設置有用以迴轉該迴轉台之迴轉機構(未圖式)。
為了將晶圓搬入搬出至框體2內,框體2的前部處設置有載置有可以特定的間隔來收納複數片(例如25片左右)晶圓之收納容器13的載置台(載置埠)14。收納容器13係被作為於前面處可裝卸地設置有蓋之密閉型收納容器(亦稱為晶圓匣盒)。載置區域11內的前部設置有用以將收納容器13的蓋取下,並將收納容器13內連通且開放至載置區域11內的門機構15。又,載置區域11設置有用以在收納容器13與晶舟10間進行晶圓w的移載並具有特定間隔的複數片叉具(移載板)16之移載機構17。
載置區域11外的前部上側處,設置有暫時儲存收納容器13之保管棚部18,以及用以將收納容器13從載置台14搬送至保管棚部18或從保管棚部18搬送至載置台14之搬送機構(未圖示)。此外,載置區域11上方設置有當蓋體6下降且爐口4打開時,將爐口4覆蓋(或堵塞)以抑制或防止爐內高溫的熱從該爐口4放出至下方的載置區域11之開閉機構19。又,載置台14下方設置有用以讓移載機構17所移載之晶圓w外圍所設置的缺陷部(例如缺口)朝同一方向對齊之整列裝置(對準裝置)20。
移載機構17具有將複數片(例如5片)晶圓w於上下方向以特定的間隔加以支撐之複數片(例如5片)移載板(亦稱為叉具)16。此時,中央的叉具可單獨於前後方向進退移動,而中央以外的叉具(第一片、第二片、第四片及第五片)可同時於前後方向進退移動,另一方面,於上下方向可利用間隔轉換機構並以中央的叉具為基準而不分階段地轉換間隔。此係為了能夠對應於收納容器13內之晶圓的收納間隔與晶舟10內之晶圓的載置間隔相異時的情況。即使這樣的情況,亦可利用間隔轉換功能而在收納容器13與晶舟10之間每次多片地移載晶圓。
移載機構17具有可升降並旋轉之基台21。具體來說,移載機構17係具有利用滾珠螺桿等而可於上下方向移動(可升降)之升降臂22,該升降臂22設置有可水平旋轉的箱型基台21。該基台21上沿著水平方向(基台21的長邊方向)設置有可使中央的1片叉具16往前後方向移動之第1移動體23,以及可使將中央的叉具16挾置於其中之上下各2片(總計4片)的叉具16往前後方向移動之第2移動體24。藉此,可選擇性地進行藉由第1移動體23的單獨作動來移載1片晶圓之枚葉移載,以及藉由第1及第2移動體23、24的共同作動來將5片晶圓同時地移載之整批移載。由於係使第1及第2移動體23、24分別作動,因此基台21的內部設置有移動機構(未圖示)。該移動機構及掌管該間隔轉換功能的機構可利用例如日本特開2001-44260號公報所揭示的種類。
移載機構17具有由上下軸(z軸)、旋轉軸(θ軸)及前後軸(x軸)所構成的座標(座標軸)。又,移載機構17具有用以使基台21於上下軸方向移動、或於旋轉軸周圍旋轉、或透過第1及第2移動體23、24使叉具16於前後方向移動、或進行叉具16的間隔轉換之各驅動系統。
圖2A係叉具(移載板)之俯視圖。圖2B係叉具(移載板)之側視圖。如圖2A及圖2B所示,叉具16係於前後方向具有從基端部(圖的左側)朝前端部(圖的右側)水平地延伸之單側支撐構造。叉具16的上面設置有以其前後方向的略中央部與後部將晶圓w水平地支撐之複數個支撐突起部25。叉具16的前端側則未支撐有該晶圓w的重量。
叉具16在較略中央部的支撐突起部25要更前端側區域的下面設置有段差26。藉此,該區域的厚度tc便較其他部分(例如基部側的厚度ta)要薄。圖式例中,叉具16之基端部(基端部側)16a的厚度ta、中間部(略中央部的支撐突起部與後部的支撐突起部之間)16b的厚度tb、前端部(前端部側)16c的厚度tc係以此順序而階段地形成為愈來愈薄。例如,ta=2.3mm,tb=1.2mm,tc=0.8mm。
叉具16係由例如氧化鋁陶瓷而形成為縱長薄板狀,其前端部側從中間部分差為二道而形成為俯視呈略U字狀。其中間部上面的左右2處設置有該略中央的支撐突起部25,而基端部側的中央1處設置有該後部的支撐突起部25。支撐突起部25係由耐熱性樹脂,例如PEEK(Poly Ether Ether Ketone;聚二醚酮)材料而形成為略扁平(自叉具上面的突出高度為0.3mm左右)的小圓形狀(直徑2mm左右)。
叉具16的前端上面設置有規範晶圓的周緣部以使其不會向前端方向(圖2A之右方)及左右方向(圖2A之上下方向)移動之規範片27。又,叉具16的基端部側設置有可進退的把持機構28,以將晶圓w規範並把持在該把持機構28與該規範片27之間,使其不會向後方移動。較佳地,規範片27係由抗熱性樹脂(例如PEEK材料)所形成。
把持機構28具有連接於晶圓w的後緣部之連接組件28a,以及用以進退並驅動該連接組件28a之驅動機構(氣缸28b)。此外,叉具16的前端部亦可設置有用以測量晶舟內晶圓的位置並進行測繪之影像感測器。
圖3係顯示晶舟上部的部分前視圖。圖4係顯示晶舟下部的部分立體圖。圖5A係圖4的A部之擴大圖。圖5B係圖4的B部之擴大圖。圖6A係環狀板之俯視圖。圖6B係環狀板之前視圖。圖7A係用以說明將環狀板裝設於晶舟之支柱的方法之說明圖。圖7B係用以說明將環狀板裝設於晶舟之支柱的方法之說明圖。圖8A係圖7B的C部定位前之擴大俯視圖。圖8B係圖7B的C部定位後之擴大俯視圖。圖8C係定位後之圖8B的立體圖。
如圖3~圖4所示,上述晶舟10係透過環狀板(ring plate)30來將例如石英製之大口徑(例如直徑300mm)的晶圓w在水平狀態下於上下方向以特定間隔P(例如9~15mm的間隔,較佳地係9.4mm的間隔)多層地支撐。晶舟10係具有以圍繞晶圓w之方式間隔地設置之複數根(例如4根)支柱31a、31a、31b、31b、以及於上下方向多層地設置於該複數根支柱處,並以特定的間隔交互地支撐晶圓w及環狀板30之基板用支撐部32及環狀板用支撐部33。
支柱31a、31b係介設於圓板狀或圓環狀之底板34與圓板狀或圓環狀之頂板35之間。複數根支柱31a、31b中,位於晶圓移載方向前側(正面側)之左右一對支柱31b的環狀板用支撐部33之間隔係設定為較位於晶圓移載方向後側(背面側)之左右一對支柱31a的環狀板用支撐部33之間隔要寬。藉此,能較容易地從晶舟10的正面側來進行環狀板30的裝卸作業,而另一方面藉由後側的支柱31a,則晶圓w向後側的移動便會被規範。
如圖6A所示,例如,環狀板30的外徑(直徑)da為328mm,環狀板30的內徑db為290mm。又,如圖6B所示,為了避免與用以進行晶圓w移載作業之移載機構17的叉具16之干擾,環狀板30上面係設置有沿著移載方向而具有特定寬度wa(250mm)及特定深度(1mm)之干擾迴避溝36。藉此,環狀板30從晶圓w移載方向的正面側觀之,中間部的厚度te係較支柱31a、31b所支撐之左右兩側部的厚度td要薄。具體來說,兩側部的厚度td為2mm,中間部的厚度te為1mm。此外,視情況,環狀板30的內徑亦可較晶圓w的直徑稍大或稍小。
環狀板30兩側部超過後述兩引導溝37間之寬度wb(324mm)的部分係加以切斷而且形成有缺陷平行部(平行的兩側部)38。此外,支柱31a、31b係具有半徑方向的長度tg較環狀板部33所支撐之環狀板30圓周方向的長度tf要短之略四角形剖面(參照圖5A)。藉此,可在受限之設計尺寸內提高強度及耐久性。此外,只要是能確保強度及耐久性,則上述剖面的尺寸可為tg>tf,亦可為tg=tf。又,為了消除支柱31a、31b所引起的處理氣流不均勻,而於支柱31a、31b相反側之環狀板30的內緣部設置有半圓形凹槽39(參照圖6)。基本上,凹槽39的形狀除了半圓形以外,亦可為三角形或四角形等。
如圖5A及圖5B所示,支柱31a、31b係具有:剖面為略四角形之支柱本體部31x、具有較該支柱本體部31x要更向晶舟10的半徑方向內側延伸突出之台形平面狀環狀板支撐面33a的複數個環狀板用支撐部33、具有較各環狀板支撐面33a要更向晶舟10的半徑方向內側延伸突出之基板支撐面32a的複數個基板用支撐部32。包含至用以支撐晶圓w之爪部(基板用支撐部32)的支柱31a、31b之的剖面形狀為略L形。為了確保晶圓表面的面均勻性,而必須使基板用支撐部32與晶圓內面間的接觸面積儘可能地小。因此,支柱31a、31b的剖面形狀便如上所述地為略L形。基本上,包含至基板用支撐部32的支柱31a、31b之剖面形狀除了略L形外,亦可為略T形。
前側左右的支柱31b係於各環狀板用支撐部33的後部上方設置有具段差之引導溝37。具體來說係以較環狀板支撐面33a稍高(1mm左右)的位置形成有引導面37a之方式而設置有引導溝37。然後,左右兩引導溝37、37間的寬度係較環狀板30的直徑da要小,為了對應於此,環狀板30的兩側部則形成有以上述兩引導溝37、37間的寬度wb加以切斷之缺陷平行部38。換言之,環狀板30兩側之缺陷平行部38係藉由被兩引導溝37的後部可滑動地規範,而使得環狀板30被引導至移載方向(前後方向),並防止環狀板30之迴轉。
又,如圖6A~圖8C所示,各個環狀板30係設置有當該環狀板30碰撞到該後側左右支柱31a之環狀板用支撐部33的後部時,使該環狀板30從引導溝37落入至環狀板用支撐部33用之缺陷部40。更具體來說,環狀板30之缺陷平行部38的後端部係設置有可容許自引導溝37的脫離(落下)之缺陷部40(參照圖6)。藉由缺陷部40的存在,當環狀板30而因本身的重量而從引導溝37落下至環狀板用支撐部33時,則突出於缺陷部40的部分(卡固部40a)則會被卡合在支柱31b的一部分(引導溝37的後緣部37x)而持定環狀板30(防止環狀板的脫落)。此時,如圖7A之箭頭F所示,使環狀板30位於左右的支柱31b間,並沿著引導溝37從移載方向的前側向後側水平地移動,當環狀板30碰撞到後側支柱31a之環狀板用支撐部33的後部時,則缺陷部40便會與引導溝37的引導面37a對合,而使得環狀板30從引導面37a落入至環狀板支撐面33a上。
此時,如圖8A所示,缺陷部40的卡固部40a與引導溝37的後緣部37x之間係設置有可容許移載方向的移動之間隙(縫隙,1mm左右)41。然後,藉由將環狀板30往前方(箭頭R方向)拉引只有該間隙的距離,則缺陷部40的卡固部40a便會卡合在引導溝37的後緣部37x,而定位環狀板30。
接下來,詳述由上述結構所構成之縱型熱處理裝置1的作用。首先,將晶圓w從收納容器13移載至晶舟10。此時,移載機構17會使叉具16前進並插入至收納容器13內。當各叉具16的上面載置有晶圓w時,則在把持晶圓w的狀態下將叉具16從收納容器13取出。接下來,移載機構17會將叉具16的方向從收納容器13側改變至晶舟10側,且使各叉具16前進並插入至上下的環狀板30間。然後,藉由將各叉具16下降以使晶圓w載置在基板支撐面32a上。之後,將叉具16後退。
特別是,該縱型熱處理裝置1的晶舟10係具有:以圍繞晶圓w之方式間隔地設置之複數根支柱31a、31b;於上下方向多層地設置於該等支柱31a、31b,並以特定的間隔交互地支撐晶圓w與環狀板30之基板用支撐部3及環狀板用支撐部33;以及藉由該環狀板用支撐部33而被加以支撐之複數個環狀板30,其中各個該環狀板30從晶圓w移載方向的正面側觀之,由於中間部的厚度te係較該支柱31a、31b所支撐之左右兩側部的厚度td要薄,故可避免與移載機構17之叉具16的干擾,從而實現狹窄寬度的間隔。具體來說,雖為環狀晶舟而仍可載置並處理100片晶圓w。亦即,可顯著增加處理片數。
此時,左右兩側部的厚度td與中間部的厚度te之差距係藉由形成於環狀板30上面之干擾迴避溝36而實現。又,由於環狀板30之兩側部的厚度td係較中間部的厚度te要厚,故可確保強度,從而可抑制及防止環狀板30之中間部的彎曲。
又,複數根支柱31a、31b係由相對於晶圓w移載方向之前側左右的支柱31b與後側左右的支柱31a所構成,前側左右的支柱31b於環狀板用支撐部33的後部上方係設置有具段差之引導溝37,各環狀板30的直徑係較兩引導溝37間的寬度wb要大,另一方面,各環狀板30的兩側部係形成有以兩引導溝37、37間的寬度wb加以切斷之缺陷平行部38,各個環狀板30係設置有當該環狀板30碰撞到後側左右支柱31a之環狀板用支撐部33的後部時,使該環狀板30從引導溝37落入至環狀板用支撐部33用之缺陷部40。因此,可容易地並可裝卸地對支柱31a、31b裝設並持定環狀板30,且亦可防止因振動等而使得環狀板30自支柱31a、31b脫落。
由於環狀板30係可裝卸地裝設於支柱31a、31b,因此不同於以焊接將環狀板裝設於支柱之方式,會不易受到熱的影響(歪斜),從而可容易地實現狹窄間隔。又,由於缺陷部40係設置有移載方向的間隙41,且採用藉由將環狀板30往前方拉引只有該間隙的距離以定位環狀板30的結構,故可提高並確保環狀板30的裝設精度。
此處,叉具16上面係設置有只利用其略中央部與後部將晶圓w水平地支撐之支撐突起部25,而叉具16的前端部則未支撐有晶圓w的重量。藉此,叉具16前端部側的彎曲量便會減少。因此,不需為了抑制該彎曲而增加叉具16的厚度,亦即,亦可減少叉具的厚度。依上述方式,由於藉由減少叉具16的彎曲量及厚度,而使得朝更狹窄間隔之晶舟的移載變得可能,因此可大幅地增加縱型熱處理裝置1之每一晶舟的晶圓處理片數。
又,藉由在自叉具16略中央部的支撐突起部25至前端部側下面設置段差,並使該前端部側區域的厚度tc較其他部分的厚度ta、tb要薄,則亦可減少叉具16的厚度。再者本例中,藉由在叉具16中間部下面亦設置有段差42,且使叉具16的厚度從基端部側階段地形成為愈來愈薄,則更可減少叉具16的厚度。藉此,則使得朝更狹窄間隔之晶舟的移載變得可能。
又,支撐突起部25係由PEEK材而形成為略平面的小圓形狀,因此叉具23的實際厚度不會增加,而可以小面積及點接觸來穩定支撐晶圓w。又,叉具16為平面略U字形,且藉由於其上面的左右兩處設置略中央的支撐突起部25,並於基端部側的中央1處設置後部的支撐突起部25,則可藉由3點支撐而穩定支撐晶圓w。
藉由在叉具16的前端上面設置規範晶圓w的周緣部來使其不會向前端方向及左右方向移動之規範片27,並於叉具16的基端部側設置可進退移動之把持機構28,以將晶圓w把持在把持機構28與規範片27之間,則雖為厚度較薄的叉具,而仍可確實地把持晶圓w並以高速搬送。藉此,可提高處理能力。
依上述方式,向晶舟10之晶圓w移載結束後,上升蓋體6以將該晶舟10搬入熱處理爐3內。然後,在特定的溫度、特定的壓力及特定的氣體氣氛下,對晶圓實施熱處理。熱處理結束後,下降蓋體6並將晶舟10從熱處理爐3內搬出至載置區域11內。然後,利用移載機構17以和上述相反的步驟順序將處理完畢的晶圓從晶舟10移載至收納容器13。
以上,係參照圖式詳述本發明一實施型態,但本發明不限於上述實施型態,而可在不脫離本發明要旨的範圍內做各種設計變化等。
da...直徑
db...內徑
ta、tb、tc、td、te...厚度
tf、tg...長度
w...半導體晶圓
wa、wb...寬度
1...縱型熱處理裝置
2...框體
3...縱型熱處理爐
4...爐口
5...反應管
6...蓋體
7...加熱器
8...底板
9...保溫筒
10...晶舟
11...載置區域
12...升降機構
13...收納容器
14...載置台
15...門機構
16...叉具
16a...基端部
16b...中間部
16c...前端部
17...移載機構
18...保管棚部
19...開閉機構
20...整列裝置
21...基台
22...升降臂
23...第1移動體
24...第2移動體
25...支撐突起部
26...段差
27...規範片
28...把持機構
28a...連接組件
28b...氣缸
31a、31a、31b...支柱
31x...支柱本體部
30...環狀板
32...基板用支撐部
32a...基板支撐面
33...環狀板用支撐部
33a...環狀板支撐面
35...頂板
36...干擾迴避溝
37...引導溝
37x...後緣部
37a...引導面
38...缺陷平行部
39...凹槽
40...缺陷部40
40a...卡固部
41...間隙
42...段差
圖1係概略地顯示本發明一實施形態之縱型熱處理裝置的縱剖面圖。
圖2A係移載板之俯視圖。
圖2B係移載板之側視圖。
圖3係顯示晶舟上部的部分前視圖。
圖4係顯示晶舟下部的部分立體圖。
圖5A係圖4的A部之擴大圖。
圖5B係圖4的B部之擴大圖。
圖6A係環狀板之俯視圖。
圖6B係環狀板之前視圖。
圖7A係用以說明將環狀板裝設於晶舟之支柱的方法之說明圖。
圖7B係用以說明將環狀板裝設於晶舟之支柱的方法之說明圖。
圖8A係圖7B的C部定位前之擴大俯視圖。
圖8B係圖7B的C部定位後之擴大俯視圖。
圖8C係圖8B的定位後立體圖。
1...縱型熱處理裝置
2...框體
3...縱型熱處理爐
4...爐口
5...反應管
6...蓋體
7...加熱器
8...底板
9...保溫筒
10...晶舟
11...載置區域
12...升降機構
13...收納容器
14...載置台
15...門機構
16...叉具
17...移載機構
18...保管棚部
19...開閉機構
20...整列裝置
21...基台
22...升降臂
23...第1移動體
24...第2移動體

Claims (12)

  1. 一種縱型熱處理裝置,係具有:基板支撐具,係可將複數片被處理基板於上下方向以特定的間隔加以支撐;移載機構,係用以將複數片被處理基板在該基板支撐具與可收納複數片被處理基板的收納容器之間移載;以及熱處理爐,係用以對該基板支撐具連同被搬入其內部之被處理基板一起進行熱處理;其特徵在於該基板支撐具係具有:複數根支柱,係以圍繞被處理基板之方式間隔地設置;基板用支撐部及環狀板用支撐部,係於上下方向多層地設置於該複數根支柱,並以特定的間隔交互地支撐被處理基板及環狀板的周緣部;以及複數個環狀板,係藉由該環狀板用支撐部而被加以支撐;其中從被處理基板之移載方向所見,各個該環狀板之中間部的厚度係較該支柱所支撐之部分的厚度要薄;該支柱相反側之環狀板的內緣部係設置有凹槽。
  2. 如申請專利範圍第1項之縱型熱處理裝置,其中該複數根支柱係由相對於被處理基板移載方向 之前側左右的支柱與後側左右的支柱所構成;該前側左右的支柱於各環狀板用支撐部的後部上方係設置有具有段差之引導溝;各個該環狀板係設置有當該環狀板在該引導溝上滑動而碰撞到該後側左右的支柱之環狀板用支撐部的後部時,使該環狀板從該引導溝落入至該環狀板用支撐部之缺陷部。
  3. 如申請專利範圍第2項之縱型熱處理裝置,其中該缺陷部係設置有移載方向的間隙;該環狀板用支撐部係藉由將該環狀板往前方拉引只有該間隙的距離來定位該環狀板。
  4. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之縱型熱處理裝置,其中該環狀板的直徑係較該左右的支柱之兩引導溝間的寬度要大,而另一方面,該環狀板的兩側部係設置有用以維持較該兩引導溝間的寬度要小寬度之缺陷平行部。
  5. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之縱型熱處理裝置,其中該支柱係具有半徑方向的長度較該環狀板支撐部所支撐之環狀板圓周方向的長度要短之略四角形剖面;該基板用支撐部與該支柱所結合之結構體的剖面形狀為略L形。
  6. 如申請專利範圍第4項之縱型熱處理裝置,其中 該支柱係具有半徑方向的長度較該環狀板支撐部所支撐之環狀板圓周方向的長度要短之略四角形剖面;該基板用支撐部與該支柱所結合之結構體的剖面形狀為略L形。
  7. 一種基板支撐具,係可將複數片被處理基板於上下方向以特定的間隔加以支撐,其特徵在於具有:複數根支柱,係以圍繞被處理基板之方式間隔地設置;基板用支撐部及環狀板用支撐部,係於上下方向多層地設置於該複數根支柱,並以特定的間隔交互地支撐被處理基板及環狀板的周緣部;以及複數個環狀板,係藉由該環狀板用支撐部而被加以支撐;其中從被處理基板之移載方向所見,各個該環狀板之中間部的厚度係較該支柱所支撐之部分的厚度要薄;該支柱相反側之環狀板的內緣部係設置有凹槽。
  8. 如申請專利範圍第7項之基板支撐具,其中該複數根支柱係由相對於被處理基板移載方向之前側左右的支柱與後側左右的支柱所構成;該前側左右的支柱於各環狀板用支撐部的後部上方係設置有具有段差之引導溝; 各個該環狀板係設置有當該環狀板在該引導溝上滑動而碰撞到該後側左右的支柱之環狀板用支撐部的後部時,使該環狀板從該引導溝落入至該環狀板用支撐部之缺陷部。
  9. 如申請專利範圍第8項之基板支撐具,其中該缺陷部係設置有移載方向的間隙;該環狀板用支撐部係藉由將該環狀板往前方拉引只有該間隙的距離而定位該環狀板。
  10. 如申請專利範圍第7至9中任一項項之基板支撐具,其中該環狀板的直徑係較該左右的支柱之兩引導溝間的寬度要大,而另一方面,該環狀板的兩側部係設置有用以維持較該兩引導溝間的寬度要小寬度之缺陷平行部。
  11. 如申請專利範圍第7至9項中任一項之基板支撐具,其中該支柱係具有半徑方向的長度較該環狀板支撐部所支撐之環狀板圓周方向的長度要短之略四角形剖面;該基板用支撐部與該支柱所結合之結構體的剖面形狀為略L形。
  12. 如申請專利範圍第10項之基板支撐具,其中該支柱係具有半徑方向的長度較該環狀板支撐部所支撐之環狀板圓周方向的長度要短之略四角形剖面; 該基板用支撐部與該支柱所結合之結構體的剖面形狀為略L形。
TW098129965A 2008-09-05 2009-09-04 縱型熱處理裝置及基板支撐具 TWI509729B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008228430A JP5042950B2 (ja) 2008-09-05 2008-09-05 縦型熱処理装置及び基板支持具

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201025491A TW201025491A (en) 2010-07-01
TWI509729B true TWI509729B (zh) 2015-11-21

Family

ID=41798125

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW098129965A TWI509729B (zh) 2008-09-05 2009-09-04 縱型熱處理裝置及基板支撐具

Country Status (5)

Country Link
US (1) US8940096B2 (zh)
JP (1) JP5042950B2 (zh)
KR (1) KR101287656B1 (zh)
CN (1) CN101667531B (zh)
TW (1) TWI509729B (zh)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9449858B2 (en) * 2010-08-09 2016-09-20 Applied Materials, Inc. Transparent reflector plate for rapid thermal processing chamber
CN102142387B (zh) * 2010-12-10 2013-01-23 北京七星华创电子股份有限公司 用于半导体热处理设备的立式晶舟
JP5640894B2 (ja) * 2011-05-26 2014-12-17 東京エレクトロン株式会社 温度測定装置、温度測定方法、記憶媒体及び熱処理装置
JP6049970B2 (ja) * 2011-08-10 2016-12-21 川崎重工業株式会社 エンドエフェクタ装置及び該エンドエフェクタ装置を備える基板搬送用ロボット
CN106611722A (zh) * 2015-10-21 2017-05-03 沈阳拓荆科技有限公司 两腔室集定位与对中心功能于一体的双层支架结构
JP6758163B2 (ja) 2016-11-21 2020-09-23 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置
JP7245071B2 (ja) * 2019-02-21 2023-03-23 株式会社ジェイテクトサーモシステム 基板支持装置
JP6770617B1 (ja) * 2019-08-09 2020-10-14 株式会社Kokusai Electric 基板処理装置、半導体装置の製造方法及び基板保持具
CN112786500A (zh) * 2019-11-11 2021-05-11 夏泰鑫半导体(青岛)有限公司 晶圆架及具有晶圆架的垂直晶舟
US12027397B2 (en) * 2020-03-23 2024-07-02 Applied Materials, Inc Enclosure system shelf including alignment features
KR102190049B1 (ko) 2020-06-03 2020-12-11 (주)유원건축사사무소 공동주택 외벽 케이블 배선용 덕트
TWI764851B (zh) * 2021-02-05 2022-05-11 矽碁科技股份有限公司 微型化半導體製程系統
KR20240037956A (ko) * 2021-08-25 2024-03-22 가부시키가이샤 코쿠사이 엘렉트릭 기판 지지구, 기판 처리 장치 및 반도체 장치의 제조 방법
CN114351120A (zh) * 2021-12-27 2022-04-15 拓荆科技股份有限公司 晶圆支撑装置及沉积薄膜厚度控制的方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030150386A1 (en) * 2002-01-17 2003-08-14 Hitachi Kokusai Electric, Inc. Apparatus for fabricating a semiconductor device
US20070006803A1 (en) * 2005-07-08 2007-01-11 Cadwell Tom L Detachable edge ring for thermal processing support towers
TW200809976A (en) * 2006-03-20 2008-02-16 Tokyo Electron Ltd Vertical-type heat processing apparatus and method of controlling transfer mechanism in vertical-type heat processing apparatus
WO2008095154A1 (en) * 2007-02-01 2008-08-07 Tokyo Electron Limited Semiconductor wafer boat for batch processing

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3058901B2 (ja) 1990-09-26 2000-07-04 東京エレクトロン株式会社 熱処理装置
JP3234617B2 (ja) * 1991-12-16 2001-12-04 東京エレクトロン株式会社 熱処理装置用基板支持具
JP3660064B2 (ja) * 1995-07-13 2005-06-15 株式会社半導体エネルギー研究所 減圧cvd装置
US5743967A (en) * 1995-07-13 1998-04-28 Semiconductor Energy Laboratory Co. Low pressure CVD apparatus
JP4169813B2 (ja) * 1997-07-22 2008-10-22 株式会社日立国際電気 半導体製造装置及びボート及び半導体製造方法
JP2001044260A (ja) 1999-08-02 2001-02-16 Tokyo Electron Ltd 被処理基板搬送装置およびその支持板取外し方法
JP4467028B2 (ja) * 2001-05-11 2010-05-26 信越石英株式会社 縦型ウェーハ支持治具
JP4590162B2 (ja) * 2002-01-17 2010-12-01 株式会社日立国際電気 基板ホルダ、積層ボート、半導体製造装置および半導体装置の製造方
JP4421806B2 (ja) * 2002-04-05 2010-02-24 東京エレクトロン株式会社 縦型熱処理装置及びそのシャッター機構並びにその作動方法
JP3369165B1 (ja) * 2002-04-09 2003-01-20 東京エレクトロン株式会社 縦型熱処理装置
US7455734B2 (en) * 2003-11-27 2008-11-25 Hitachi Kokusai Electric Inc. Substrate processing apparatus, substrate holder, and manufacturing method of semiconductor device
JP2005209875A (ja) * 2004-01-22 2005-08-04 Asahi Kasei Microsystems Kk ウエハボート
JP4994724B2 (ja) * 2006-07-07 2012-08-08 株式会社東芝 成膜装置及び成膜方法
JP2008235810A (ja) * 2007-03-23 2008-10-02 Tokyo Electron Ltd 熱処理方法及び熱処理装置並びに被処理基板移載方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030150386A1 (en) * 2002-01-17 2003-08-14 Hitachi Kokusai Electric, Inc. Apparatus for fabricating a semiconductor device
US20070006803A1 (en) * 2005-07-08 2007-01-11 Cadwell Tom L Detachable edge ring for thermal processing support towers
TW200809976A (en) * 2006-03-20 2008-02-16 Tokyo Electron Ltd Vertical-type heat processing apparatus and method of controlling transfer mechanism in vertical-type heat processing apparatus
WO2008095154A1 (en) * 2007-02-01 2008-08-07 Tokyo Electron Limited Semiconductor wafer boat for batch processing

Also Published As

Publication number Publication date
CN101667531A (zh) 2010-03-10
KR20100029043A (ko) 2010-03-15
US20100058982A1 (en) 2010-03-11
US8940096B2 (en) 2015-01-27
JP2010062446A (ja) 2010-03-18
TW201025491A (en) 2010-07-01
JP5042950B2 (ja) 2012-10-03
KR101287656B1 (ko) 2013-07-24
CN101667531B (zh) 2013-04-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI509729B (zh) 縱型熱處理裝置及基板支撐具
TWI445120B (zh) 縱型熱處理裝置
JP4313401B2 (ja) 縦型熱処理装置及び被処理基板移載方法
US8529701B2 (en) Substrate processing apparatus
TWI246145B (en) Substrate support mechanism in semiconductor processing system
JP4966800B2 (ja) 熱処理装置
TWI423373B (zh) 工件移載機構、工件移載方法及工件處理系統
JP2002515391A (ja) 基板搬送シャトル
JP4971089B2 (ja) 熱処理方法及び熱処理装置
JP2005311306A (ja) 縦型熱処理装置及び被処理体移載方法
US20120329291A1 (en) Heat treatment method and heat treatment apparatus
WO2012099064A1 (ja) 基板処理装置、基板支持具及び半導体装置の製造方法
CN100433285C (zh) 立式热处理装置和被处理体移送方法
KR101760667B1 (ko) 고생산성 박막증착이 가능한 원자층 증착 시스템
JP4168452B2 (ja) 水蒸気アニール用治具、水蒸気アニール方法及び基板移載装置
TW201729338A (zh) 基板處理裝置及半導體裝置之製造方法
JP2008235810A (ja) 熱処理方法及び熱処理装置並びに被処理基板移載方法
JP5358651B2 (ja) 熱処理方法及び熱処理装置
JP5385024B2 (ja) 半導体製造装置及び半導体製造方法
JP2007242764A (ja) 基板処理装置
JP2011198957A (ja) 基板処理装置及び基板保持体及び半導体装置の製造方法
JP2010199618A (ja) 半導体製造装置、半導体製造方法及びボート
JP2014067798A (ja) 基板処理装置、半導体装置の製造方法及び基板載置方法
JP2008078548A (ja) 基板処理装置
JP2006086242A (ja) 基板処理装置

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees