TWI632630B - 立式熱處理裝置 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種立式熱處理裝置，其具有：熱處理爐，於下端部具備爐口；蓋部，配置於該熱處理爐之該爐口；蓋部開關機構，從該蓋部之下面側懸臂支撐該蓋部；及輔助機構，於將該蓋部配置於該爐口時，從該蓋部之下面側推壓該蓋部，其特徵為：該輔助機構具備肘節機構。

Description

立式熱處理裝置

本發明係關於立式熱處理裝置。

於半導體元件之製造中，為了對被處理體，如半導體晶圓等基板(以下簡稱晶圓)進行氧化、擴散、CVD(Chemical Vapor Deposition, 化學氣相沈積) 、退火等處理，而使用各種處理裝置(半導體裝置)。其中為人所知之一種處理裝置為：可於一次進行多片晶圓之熱處理之批次處理式之立式熱處理裝置。

於批次處理式之立式熱處理裝置中，藉由收容複數片晶圓之搬運容器(載具，亦稱FOUP)，從裝置外運送晶圓，將搬運容器經由作為裝置之搬入搬出部之裝載埠等，而供應至立式熱處理裝置內。接著，從所供應之搬運容器取出晶圓，並將晶圓移載至可於高度方向間隔地固持複數片晶圓之晶舟(固持具)。其後，對著在下端部設有爐口之熱處理爐，將各晶舟從熱處理爐之下方側插入，以用於各種處理。

於如此之立式熱處理裝置中，在將晶舟插入熱處理爐期間，藉由設於晶舟下部之蓋體，堵住熱處理爐之爐口。然而，從熱處理爐取出晶舟後，因蓋體亦與晶舟共同下降，故熱處理爐之爐口成為開放狀態。

一旦爐口成為開放，因爐內的熱會釋出至熱處理爐外，使得爐內溫度下降，於對下一批次之晶圓進行熱處理時，因升温需要時間，故可能有生產性下降之虞。又，從爐內所釋出之熱，亦有對爐口周邊構件造成不良影響之虞。

因此，如於日本特開平4－147616號揭示一種立式熱處理裝置，其具備：熱處理爐，設為大致垂直，並於下側端部具有用以裝載・卸載被處理物之開口部；及開關機構，於非處理中用以封閉熱處理爐之開口部。於專利文獻1所揭示之立式熱處理裝置中，亦揭示開關機構之構成包含：抵接於熱處理爐之圓形開口部之圓板狀之蓋部、用以驅動此蓋部之驅動機構部、及用以連接蓋部與驅動機構部之臂部等。

本發明之一態樣係提供一種立式熱處理裝置，其具有：熱處理爐，於下端部設有爐口；蓋部，配置於該熱處理爐之該爐口；蓋部開關機構，從該蓋部之下面側懸臂支撐該蓋部；及輔助機構，於將該蓋部配置於該爐口時，從該蓋部之下面側推壓該蓋部，其特徵為：該輔助機構設有肘節機構。

上述態樣僅用於說明，於所有方式中亦無限制之意。除了上述說明樣態、實施例及特徵外，追加樣態、實施例及特徵可藉由參考圖式及以下詳細說明而更為明確。

於以下詳細說明中，參考為說明書之一部分之附加圖式。詳細說明、圖式及申請專利範圍所記載之說明實施例，無限制之意。在不超出本發明思想或範圍下，可使用其他實施例，或進行其他變形。

於日本特開平4－147616號所揭示之立式熱處理裝置中，蓋部僅以臂件懸臂支撐。因此，臂件很難水平地支撐蓋部，於將蓋部抵接於熱處理爐之開口部，並以蓋部堵住熱處理爐之爐口時，有時會於開口周緣部與蓋部之間產生間隙，而使開口部無法密閉。

有鑑於上述習知技術之問題，本發明之目的旨在提供一種立式熱處理裝置，其於以蓋部堵住熱處理爐之爐口時，具有優良密閉性。

為了解決上述課題， 本發明提供一種立式熱處理裝置，其具有：熱處理爐，於下端部具備爐口；蓋部，配置於該熱處理爐之該爐口；蓋部開關機構，從該蓋部之下面側懸臂支撐該蓋部；及輔助機構，於將該蓋部配置於該爐口時，從該蓋部之下面側推壓該蓋部，其特徵為：該輔助機構具備肘節機構。

於上述立式熱處理裝置中，該蓋部具有：爐口遮蔽部，堵住該爐口；及支撐構件，隔著複數個彈性體而支撐該爐口遮蔽部，該蓋部開關機構從該支撐構件之下面側懸臂支撐該蓋部，該輔助機構從該支撐構件之下面側推壓該蓋部。

於上述立式熱處理裝置中，該輔助機構從該支撐構件之下面側推壓該支撐構件時，該輔助機構推壓由該支撐構件與該複數個彈性體之接點所圍成之區域內。

依據本發明，可提供一種立式熱處理裝置，其以蓋部堵住熱處理爐之爐口時之密閉性良好。

以下，參考圖式說明用以實施本發明之形態，但本發明不限於下述實施形態，於不超出本發明之範圍下，可於下述實施形態加入各種變形及替換。

於本實施形態中，說明立式熱處理裝置之一構成例。

本實施形態之立式熱處理裝置，可具有：熱處理爐，於下端部設有爐口：蓋部，配置於熱處理爐之爐口；蓋部開關機構，從蓋部之下面側懸臂支撐蓋部；及輔助機構，於將蓋部配置於爐口時，從蓋部之下面側推壓蓋部。又，輔助機構最好具備肘節機構。

以下，使用本實施形態之立式熱處理裝置之剖面示意圖之圖1，具體說明本實施形態之立式熱處理裝置之構成。

如圖1所示，本實施形態之立式熱處理裝置10可具有熱處理單元11。以下說明熱處理單元11之構成例。 ［熱處理單元］

熱處理單元11可具有：熱處理爐區111及裝載區112。於熱處理爐區111可配置熱處理爐1111。又，裝載區112因係用以將晶圓供應至熱處理爐1111，或將於熱處理爐1111進行處理之晶圓搬出，故可於搬運容器15與固持具1121之間移載晶圓。

又，搬運容器15係於運送/保管為被處理體之晶圓時使用，於該內部可收容複數片(例如25片)晶圓。搬運容器15為如密閉型之FOUP(Front Opening Unified Pod)之情形時，可於一端部形成用以將被處理體搬出/入之取出口，並於取出口配置可裝拆之蓋。如此，搬運容器15內藉由蓋成為實質氣密狀態。一般而言，搬運容器15之內部環境為潔淨空氣。又，於蓋上如設置兩個鎖定機構，而成為可藉由將鎖定機構加鎖或解鎖而從取出口將蓋裝拆之構成。

如圖1所示，熱處理爐區111可配置於裝載區112上。熱處理爐1111可具有：反應管1112，為下端部開口成為爐口1111a之縱長處理容器；加熱器1113，以包覆反應管1112周圍之方式配置。加熱器1113之構成並無特別限定，但以可使反應管1112內加熱至如300～1200℃為宜。

反應管1112可由如石英等構成，可連接將處理氣體或沖洗用之惰性氣體導入反應管1112內之複數條氣體導入管、或具有可控制反應管1112內之真空泵或壓力控制閥等之排氣管。又，於反應管1112之下方，可設置用以插入晶圓之爐口1111a。爐口1111a之水平面(與圖中之Z軸垂直之面)之剖面形狀，可配合為被處理體之晶圓之形狀等而任意選擇並無特別限定，但可設為如圓形。

反應管1112或加熱器1113可配置於底板1114上，藉由預先於底板1114設置開口部，可從圖中下方側進行固持晶圓之固持具1121等之搬入搬出。底板1114以由如不鏽鋼所構成為宜。

於裝載區112，可設置如固持具1121等， 固持具1121係用以移載於後述運送保管單元12之移載部123之載置台123a所載置之搬運容器15內之晶圓。

具體而言，如圖1所示，於移載部123之載置台123a上所載置之搬運容器15與固持具1121之間，配置用以移載晶圓之移載機構1122。又，移載機構1122為了將晶圓供應對至熱處理爐1111，亦可從搬運容器15將晶圓移載至固持具1121，又，亦可於熱處理後，從固持具1121將處理完畢之晶圓移載至搬運容器15。

固持具1121亦稱為晶舟，可將多片晶圓固持成棚架狀。固持具1121隔著隔熱部(保溫筒)1125，載置於蓋體1123上。

蓋體1123支撐於未圖示之升降機構上，藉由利用升降機構使其位置上升，可使熱處理爐1111之爐口1111a密閉。又，利用升降機構，可對著熱處理爐1111， 將載置於蓋體1123上之固持具1121搬入或搬出。

再者，亦可設置旋轉機構1124，其使載置於蓋體1123上之固持具1121旋轉，而可於熱處理爐1111內使晶圓於水平面內旋轉。

又，於裝載區112可設置蓋部1126，蓋部1126可於固持具1121或蓋體1123下降時配置於熱處理爐1111之爐口1111a。於蓋部1126可設置從蓋部1126之下面側將蓋部1126懸臂支撐之蓋部開關機構1127，且可更設置於將蓋部1126配置於爐口時從蓋部1126之下面側推壓蓋部1126之輔助機構1128。輔助機構1128最好具備肘節機構。

使用圖2～圖4，說明熱處理爐1111之爐口1111a周邊之構造。

圖2(A)、(B)係本實施形態之立式熱處理裝置10中之熱處理爐1111之爐口1111a周邊之放大剖面圖。

圖2(A)、(B)中，於固持具1121或蓋體1123下降後，為了堵住熱處理爐1111之爐口1111a，配置蓋部1126使其覆蓋由歧管21所形成之爐口1111a，並使蓋部1126抵接於歧管21。圖2(A)係顯示未利用輔助機構1128推壓蓋部1126之狀態；圖2(B)係顯示利用輔助機構1128從蓋部1126之下面側推壓蓋部1126之狀態。

以下，針對圖2(A)、(B)所示之蓋部1126、蓋部開關機構1127、輔助機構1128加以說明。

蓋部1126只要構成為可堵住爐口1111a即可，其具體構成並無特別限定，例如，可具有：堵住爐口1111a之爐口遮蔽部231；及隔著複數個彈性體233而支撐爐口遮蔽部231之支撐構件232。蓋部開關機構1127可構成為從支撐構件232之下面側懸臂並支撐蓋部1126。又，輔助機構1128可從支撐構件232之下面側推壓蓋部1126。

當蓋部1126為具有：爐口遮蔽部231；及隔著複數個彈性體233支撐爐口遮蔽部231之支撐構件232之情形時，利用蓋部開關機構1127或輔助機構1128，彈性體233可將對支撐構件232所施加之局部或小範圍之力加以分散，而傳至爐口遮蔽部231。因此，對於與爐口遮蔽部231之與支撐構件232相對之面，於面內可約略均勻地施加力，可抑制於形成爐口1111a之歧管21與爐口遮蔽部231之間產生間隙。又，如圖2(A)、(B)所示，於爐口遮蔽部231之與歧管21相對之部分設置密封構件231a之情形時，可約略均勻地壓縮密封構件231a，而提高利用爐口遮蔽部231之爐口1111a密閉性。

爐口遮蔽部231只要為可堵住爐口1111a之構成即可，其形狀並無特別限定，例如，可使與爐口1111a相對側之面與爐口1111a為相似形狀，亦即如圓形。此情形時，爐口遮蔽部231最好較爐口1111a為大，俾使可抵接於形成爐口1111a之歧管21之與爐口遮蔽部231相對之面。而且，爐口遮蔽部231之外形如以具有板狀形狀為宜，故如上所述於爐口1111a為圓形之情形時，爐口遮蔽部231最好設為圓板形。

又，如上所述，爐口遮蔽部231之與爐口1111a相對之面中，最好於與歧管21抵接之位置設置密封構件231a。密封構件231a並無特別限定，如可使用O型環。此外，於爐口遮蔽部231，可任意配置如用以冷卻爐口遮蔽部231或密封構件231a之冷卻機構等各種附帶設備。

彈性體233只要可連接爐口遮蔽部231與支撐構件232並支撐爐口遮蔽部231即可，其構成並無特別限定，但作為彈性體233例如以使用彈簧為宜。特別因彈性體233係配置於爐口1111a附近，故以高耐熱性為佳，而使用金屬製彈簧作為彈性體233則更佳。對於配置於爐口遮蔽部231與支撐構件232間之彈性體233之數量，並無特別限定，但為了能更均勻地分散來自支撐構件232之力，例如以配置3個以上為宜。彈性體233之配置並無特別限定，可配置於任意位置。但最好配置成：可利用蓋部開關機構1127或輔助機構1128，將對支撐構件232所施加之局部或小範圍之力，於爐口遮蔽部231之面內更均勻地對爐口遮蔽部231傳遞。例如，爐口遮蔽部231為具有圓板形之情形時，彈性體233最好配置成：爐口遮蔽部231與複數個彈性體233之接點係位於一個圓上。特別是，彈性體233最好配置成：通過爐口遮蔽部231與複數個彈性體233之接點之圓，與爐口遮蔽部231周緣之圓成為同心圓。

針對支撐構件232並無特別限定，但於上面側(亦即，與爐口遮蔽部231相對之面)與複數個彈性體233連接。又，於下面側，可與蓋部開關機構1127連接。支撐構件232之形狀並無特別限定，例如可為圓板形。

又，將爐口遮蔽部231隔著彈性體233配置於支撐構件232上時，爐口遮蔽部231與支撐構件232之位置關係並無特別限定。例如，最好配置爐口遮蔽部231與支撐構件232成為：使通過支撐構件232中心與爐口遮蔽部231中心之直線，與爐口遮蔽部231之與爐口1111a相對之面成垂直。

其次，針對蓋部開關機構1127加以說明。

如上所述，蓋部開關機構1127從蓋部1126之下面側支撐蓋部1126。又，蓋部開關機構1127可將蓋部1126運送至預定位置。例如，於使固持具1121或蓋體1123等上升，而將固持具1121插入熱處理爐1111內之期間，蓋部開關機構1127可將蓋部1126運送/配置至不會干擾固持具1121或其所附帶之蓋體1123等設備之退避位置。

又，於固持具1121或蓋體1123下降之期間，蓋部開關機構1127可將蓋部1126運送/配置至可堵住爐口1111a之爐口遮蔽位置。又，如後所述，爐口遮蔽位置可包含圖中之Z軸方向位置不同之全閉用爐口遮蔽位置與半閉用爐口遮蔽位置。

蓋部開關機構1127只要如上所述為可於預定時機將蓋部1126運送至退避位置與爐口遮蔽位置之間之機構即可，其構成並無特別限定。

例如，如圖2(A)、(B)所示，蓋部開關機構1127可具有：壓力缸筒部221；臂部222，支撐蓋部1126；及軸部223，連接壓力缸筒部221與臂部222。又，蓋部開關機構1127可藉由壓力缸筒部221，以軸部223為旋轉軸，使臂部222於圖2(A)之以雙箭頭所示之θ方向旋轉(迴旋)。又，蓋部開關機構1127可藉由壓力缸筒部221，使臂部222於Z軸方向上下移動。

以下， 使用圖2(A)、(B)及圖3，說明蓋部開關機構1127如上所述於具有壓力缸筒部221、臂部222及軸部223之情形時，蓋部1126在爐口遮蔽位置與退避位置之間之移動/運送狀況。圖3係顯示從爐口1111a側所見之蓋部1126及蓋部開關機構1127之圖，省略除說明所需構件外之記載。

圖3中，爐口1111a係以一點虛線顯示，在臂部222與由臂部222所支撐之蓋部1126位於以實線所示之位置A上之狀況時，爐口1111a由蓋部1126堵住，蓋部1126係位於爐口遮蔽位置。又，所謂爐口遮蔽位置，如上所述係指可堵住爐口1111a之蓋部1126之位置。當蓋部1126位於爐口遮蔽位置時，蓋部1126最好位於爐口1111a之正下方，而設於蓋部1126之爐口遮蔽部231之密封構件231a，最好位於形成爐口1111a之歧管21之正下方。特別是，蓋部1126位於爐口遮蔽位置時，若蓋部1126位於爐口1111a中心與蓋部1126之相對於爐口1111a之面之中心互為一致之處則更佳。

當於圖3之位置A配置蓋部1126時，如圖2(A)、圖2(B)所示，使蓋部1126於Z軸方向上升，將蓋部1126運送至抵接至歧管21之位置(全閉用爐口遮蔽位置)，可將爐口1111a封閉(全閉)。又，為了遮斷來自熱處理爐1111之熱，以維持熱處理爐1111內之溫度及環境，最好如上所述設為全閉狀態。但是，若為僅需遮斷一定程度之來自熱處理爐1111之熱即可之情形時，則亦可不使蓋部1126抵接於歧管21，而以覆蓋爐口1111a的方式配置於與爐口1111a有間隔之位置(半閉用爐口遮蔽位置) (半閉)。

又，於將固持具1121等插入熱處理爐1111內之情形時，可以軸部223作為旋轉軸，藉由壓力缸筒部221使臂部222沿著箭頭C旋轉，而使臂部222及蓋部1126移動至以虛線所示之位置B。當臂部222及蓋部1126位於位置B時，對裝載區112露出爐口1111a，可將固持具1121等插入爐口1111a，而蓋部1126位於退避位置。

圖3中，位置A之臂部222與位置B之臂部222間之角度約成90度，但不限於此形態。退避位置如上所述係為：於將固持具1121等插入熱處理爐1111時，與固持具1121或其所附帶之蓋體1123等設備不相干擾之蓋部1126之位置。因此，依立式熱處理裝置10內各構件之配置或尺寸，退避位置會有所不同，而蓋部1126位於爐口遮蔽位置時之臂部222與蓋部1126位於退避位置時之臂部222之間之角度，可任意選擇。

以上係說明：以軸部223作為旋轉軸使臂部222旋轉(迴旋)，而於爐口遮蔽位置與退避位置之間運送蓋部1126之蓋部開關機構1127之構成例，但並不限於此形態。例如，蓋部開關機構1127亦可為使蓋部1126於爐口遮蔽位置與退避位置之間，成直線狀滑動而運送之機構。

於使蓋部1126成直線狀滑動之情形時，蓋部開關機構可具有如於一方向(直線方向)伸縮之臂機構部，以取代上述構成。而且，可於臂機構部之一端部側支撐蓋部1126，而臂機構部之另一端部如固定於底板1114。蓋部開關機構可藉由伸縮臂機構部，而於爐口遮蔽位置與退避位置之間成直線狀地運送蓋部1126。又，蓋部開關機構亦可具有使臂機構部於Z軸方向移動之上下移動機構部。於設置上下移動機構部之情形時，臂機構部可構成為不直接固定於底板1114，而隔著上下移動機構部固定於底板1114。藉由具有上下移動機構部，可於將蓋部1126運送至爐口遮蔽位置(半閉用爐口遮蔽位置)後，將蓋部1126於Z軸方向運送，而運送至抵接於形成爐口1111a之歧管21之位置(全閉用爐口遮蔽位置)。藉由將蓋部1126運送至全閉用爐口遮蔽位置，可使爐口1111a氣密封閉。

其次，說明輔助機構1128。

如上所述，藉由蓋部開關機構1127可使蓋部1126抵接於形成爐口1111a之歧管21，而堵住爐口1111a。然而，因為蓋部開關機構1127係從下面側懸臂支撐蓋部1126，故僅以蓋部開關機構1127難以使蓋部1126保持水平。因此，僅以蓋部開關機構1127支撐蓋部1126，僅推壓抵著爐口1111a，可能於蓋部1126與歧管21之間產生間隙，而有爐口1111a無法密閉之虞。

特別是近年來，作為被處理體之晶圓之直徑變大成300mm、450mm，且與此配合，爐口1111a或蓋部1126之尺寸亦變大。再者，伴隨著蓋部1126之尺寸變大，蓋部1126之重量亦增加。因此，僅以蓋部開關機構1127將蓋部1126支撐於水平變得特別困難，且於蓋部1126與歧管21之間，更容易產生間隙。

因此，於本實施形態之立式熱處理裝置10中，可設置輔助機構1128。輔助機構1128因可與蓋部開關機構1127配合共同支撐、推壓蓋部1126，故與僅以蓋部開關機構1127懸臂支撐蓋部1126之情形時相比，可使蓋部1126更能保持水平。而且，因可使蓋部1126對歧管21用力抵接，故可抑制於蓋部1126與歧管21之間產生間隙。因此，於藉由堵住熱處理爐1111之爐口1111a時，可提高熱處理爐1111之密閉性。

又，如上所述，僅以懸臂支撐蓋部1126之情形時，隨著晶圓之尺寸變大，易於蓋部1126與歧管21之間產生間隙。相對於此，於本實施形態之立式熱處理裝置10中，不受晶圓尺寸影響，可抑制於蓋部1126與歧管21間產生間隙，本實施形態之立式熱處理裝置10於所處理之晶圓直徑愈大則愈具有特別優良效果。因此，本實施形態之立式熱處理裝置10所處理之晶圓，例如以直徑為300mm以上之晶圓為宜，特別是直徑為450mm以上之晶圓更佳。

輔助機構1128只要能從下面側推壓蓋部1126即可，其構成並無特別限定，但最好具備肘節機構。

輔助機構1128如圖2(A)、(B)所示，可具有：伸縮機構部241；連結板242；連結板－輔助機構臂部連接板243；及輔助機構臂部244。

連結板242為三角形，可於3個頂點中之一個頂點附近連接伸縮機構部241，並於一個頂點附近，連接連結板－輔助機構臂部連接板243。又，於連結板242與伸縮機構部241之連接點、及連結板242與連結板－輔助機構臂部連接板243之連接點中， 連結板242最好分別可旋轉地連接。連結板242可旋轉地固定於連結板242之另一個頂點之任意處。

連結板－輔助機構臂部連接板243可更連接至輔助機構臂部244，連結板－輔助機構臂部連接板243最好連接於非輔助機構臂部244端部之任意處。於將連結板－輔助機構臂部連接板243與輔助機構臂部244連接時，連結板－輔助機構臂部連接板243最好連接成可於連接點旋轉。

將輔助機構臂部244之一側之端部，使輔助機構臂部244可旋轉地固定於任意處。又，於輔助機構臂部244之另一側之端部， 例如可事先設置推壓支撐構件232之推壓構件。

伸縮機構部241具有可伸縮之桿部，可將桿部之前端部如上所述連接至連結板242之一個頂點附近。伸縮機構部241只要具有可伸縮之桿部即可，其構成並無特別限定，例如可由空壓缸構成。

在此，使用圖4(A)、(B)，說明輔助機構1128之肘節機構。於圖4(A)、(B)中，為了易於了解成為各構件之旋轉之中心點，以點與線顯示輔助機構1128。圖4(A)與圖2(A)相同，相當於輔助機構1128未推壓蓋部1126之狀態，亦即輔助機構1128未夾持之狀態。又，圖4(B)與圖2(B)相同，相當於輔助機構1128推壓蓋部1126之狀態，亦即輔助機構1128夾持之狀態。

圖4(A)、(B)中，三角形ABC相當於圖2(A)、(B)之連結板242；線段BE相當於連結板－輔助機構臂部連接板243；線段DF相當於輔助機構臂部244。點F例如可推壓支撐構件232。

首先，如圖4(A)所示，伸縮機構部241藉由使桿部241a往箭頭41方向伸展，而使連結板242(三角形ABC)以頂點C為中心往箭頭42方向(亦即逆時針旋轉(左旋))旋轉。此時，輔助機構臂部244(線段DF)以支點D為中心往箭頭43方向(亦即逆時針旋轉(左旋)旋轉。接著，伸縮機構部241使桿部241a更往箭頭41方向伸展，則成為圖4(B)之狀態。

於圖4(B)中，係顯示連結板－輔助機構臂部連接板243(線段BE)之一側端部-點E位於連結板242(三角形ABC)一邊之線段BC上之情形時，以下分成點E位於線段BC右側之情形與點E位於線段BC左側之情形時，說明肘節機構之功能。

又，若從點E位於線段BC右側之狀態開始，使伸縮機構部241之桿部241a更往箭頭41方向伸展，則點E往左側移動，點E移動至線段BC左側。又，點E位於線段BC右側之情形時，為肘節未發揮功效之狀態；點E位於線段BC左側之情形時，成為肘節發揮功效之狀態。

首先，針對圖4(B)中，點E位於線段BC右側之狀態，亦即肘節未發揮功效之狀態，加以說明。

圖4(B)中，於成為點E位於線段BC右側之狀態後，將伸縮機構部241所致之往箭頭41方向之壓力去除，而成為伸縮機構部241對連結板242(三角形ABC)不施加力之狀態。而於此狀態下，若對點F如空心箭頭44所示，施加往下之力，則連結板－輔助機構臂部連接板243(線段BE)以點B為支點，往箭頭45方向(右旋)旋轉；連結板242(三角形ABC)以點C為中心，往箭頭46方向(左旋)旋轉。因此，輔助機構臂部244(線段DF)之點F側端部，往所施加負載之方向，亦即空心箭頭44之方向下降。

其次， 針對圖4(B)中，點E位於線段BC左側之情形時，亦即肘節發揮功效之狀態，加以說明。

圖4(B)中，於成為點E位於線段BC左側之狀態後，將伸縮機構部241所致之往箭頭41方向之壓力去除，而成為伸縮機構部241對連結板242不施加力之狀態。而於此狀態下與上述情形相同，對點F如空心箭頭44所示，施加往下之力。此時，連結板－輔助機構臂部連接板243(線段BE)以點B為支點，將往箭頭47之方向(左旋)旋轉。而連結板242(三角形ABC)以點C為中心，將往箭頭48之方向(右旋)旋轉。連結板242(三角形ABC)若將往箭頭48之方向旋轉，則連結板－輔助機構臂部連接板243(線段BE)往上方推升。如此一來，輔助機構臂部244(線段DF)以點D為中心，往與空心箭頭44所示之負載之方向為相反側之方向，亦即箭頭49之方向旋轉。因此，於肘節發揮功效之狀態下，即使未施加來自伸縮機構部241之力，輔助機構臂部244(線段DF)亦可抵抗負載，而保持其位置。

如以上所述，於輔助機構1128具備肘節機構之情形時，藉由使肘節為有效狀態，即使於如省略從伸縮機構部241出力之情形時，輔助機構1128亦可持續支撐蓋部1126。因此，可防止於蓋部1126與歧管21之間突然產生間隙，可更確實地維持由蓋部1126所封閉之熱處理爐1111內之密閉性。

又，如圖2(B)所示，於利用輔助機構1128從蓋部1126之下面側推壓之情形時，輔助機構1128具有肘節機構之狀況下，因上述理由，最好使伸縮機構部241作動至肘節發揮功效之狀態為止。

其次，說明輔助機構1128推壓蓋部1126之位置。

如上所述，蓋部1126以具有支撐構件232為宜。於蓋部1126具有支撐構件232之情形時，輔助機構1128以從支撐構件232之下面側推壓蓋部1126為宜。又，輔助機構1128亦可從支撐構件232之下面側直接推壓支撐構件232，但亦可推壓臂部222，再經由臂部222推壓支撐構件232。

於蓋部1126具有支撐構件232之情形時，使用圖5說明輔助機構1128推壓之較佳位置。

圖5係將蓋部1126配置於爐口遮蔽位置時，從臂部222及支撐構件232之下面側所見之圖。於圖5中，省略除了說明所需構件外之記載。又，彈性體233(233a～233d)因係配置於支撐構件232與爐口遮蔽部231之間，原本從支撐構件232之下面側無法看見彈性體233，但為了說明方便將其顯示。又，彈性體233係以配置4條彈性體233a～233d為例，但如前所述，彈性體233之數量並無特別限定，例如亦可配置多於或少於4條。

利用輔助機構1128從支撐構件232之下面側推壓之點--輔助機構推壓點1128a之位置，並無特別限定，可依據蓋部1126尺寸、重量、或臂部222對支撐構件232之推壓力等，而任意選擇。

但是，利用輔助機構1128從支撐構件232之下面側推壓時，其推壓力以對蓋部1126整體略為均勻地施加為宜。因此，輔助機構1128從支撐構件232之下面側推壓支撐構件232時，輔助機構1128以推壓由支撐構件232與複數條彈性體233(233a～233d)之接點所圍區域內為宜。具體而言，如圖5所示，於配置彈性體233a～233d之情形時，利用輔助機構1128推壓由支撐構件232與彈性體233a～233d之接點所圍之區域51內為宜。

又，彈性體233為金屬彈簧之情形時，支撐構件232與複數條彈性體233之接點成為約略圓形。於支撐構件232與複數條彈性體233之接點為約略圓形之情形時，上述區域51係指：位於較連結支撐構件232與複數個彈性體233之接點之中心間之線更為外側之位置，並由相鄰之支撐構件232與複數個彈性體233之接點間所劃之共同切線所圍之區域。因此，如圖5所示，於區域51中，亦包含支撐構件232與複數個彈性體233之接點之正下方區域。

藉由利用輔助機構1128推壓由支撐構件232與彈性體233(233a～233d)之接點所圍之區域51內，可使輔助機構1128對支撐構件232局部施加之力，藉由彈性體233加以分散。因此，可對於爐口遮蔽部231之與支撐構件232相對之面，於面內略均勻地施力。

又，為了特別抑制於蓋部1126與歧管21之間產生間隙，故輔助機構推壓點1128a、支撐構件232之中心232a、臂部222之支撐點、之三點所形成之角度52，以90度以上270度以下為宜。又，臂部222之支撐點係指：例如，如上所述，於蓋部開關機構1127之臂部222係由軸部223所支撐之情形時，係指軸部223之中心。

藉此，對於蓋部1126中從下面側由臂部222支撐之部分、及從由臂部222所支撐之部分起距離為短之部分，於蓋部1126(特別是爐口遮蔽部231)與歧管21之間，不易產生間隙。然而，臂部222因係懸臂支撐蓋部1126，故即使於支撐構件232與爐口遮蔽部231之間配置彈性體233，若蓋部1126中與臂部222之距離變遠，則有時會有來自臂部222之推壓力無法充分傳達之情形。因此，蓋部1126與歧管21之間容易產生間隙。此時，為了利用輔助機構1128來推壓於蓋部1126與歧管21之間容易產生間隙之部分，故最好選擇輔助機構推壓點1128a之位置，使上述角度52成為90度以上270度以下之範圍。

特別是，利用輔助機構1128推壓支撐構件232之輔助機構推壓點1128a之位置，最好為上述之以支撐構件232與複數個彈性體233之接點所圍之區域內，且由輔助機構推壓點1128a、支撐構件232之中心232a、臂部222之支撐點之三點所形成之角度52以90度以上270度以下為佳。亦即，於圖5所示構成之情形時，輔助機構1128以推壓由支撐構件232與彈性體233a～233c之接點所圍之區域內為宜。

以上，係以設置一個輔助機構1128為例，但輔助機構1128不限於一個，亦可設置複數個輔助機構1128。於設置複數個輔助機構1128之情形時，對於複數個輔助機構1128從支撐構件232之下面側推壓之輔助機構推壓點1128a之位置，亦無特別限定。

但是，複數個輔助機構1128中之任一個，最好推壓由支撐構件232與複數個彈性體233之接點所圍之區域內。特別是，最好複數個輔助機構1128全部皆推壓由支撐構件232與複數個彈性體233之接點所圍之區域內。

或者，複數個輔助機構1128中之任一個之輔助機構推壓點1128a、支撐構件232之中心232a、臂部222之支撐點之三點所形成之角度52以90度以上270度以下為佳。特別是對於所有複數個輔助機構1128，以由輔助機構推壓點1128a、支撐構件232之中心232a、臂部222之支撐點之三點所形成之角度52為90度以上270度以下為更佳。

特別是，複數個輔助機構1128中之任一個之推壓支撐構件232之輔助機構推壓點1128a之位置，以位於由支撐構件232與複數個彈性體233之接點所圍之區域內，且由輔助機構推壓點1128a、支撐構件232之中心232a、臂部222之支撐點之三點所形成之角度52為90度以上270度以下為宜。再者，複數個輔助機構1128之全部之推壓支撐構件232之輔助機構推壓點1128a之位置，以位於由支撐構件232與複數個彈性體233之接點所圍之區域內，且由輔助機構推壓點1128a、支撐構件232之中心232a、臂部222之支撐點之三點所形成之角度52為90度以上270度以下為更佳。

如上所述，本實施形態之立式熱處理裝置10中，使蓋部1126抵接於歧管21，可氣密地封閉爐口1111a(全閉)。又，亦可使蓋部1126不抵接於歧管21，而以圍住爐口1111a之方式與爐口1111a有閒隔地配置(半閉)。輔助機構1128設置之目的主要在於以蓋部1126堵住熱處理爐1111之爐口1111a時，可抑制於蓋部1126與歧管21之間產生間隙，因此於全閉之情形時特別能發揮效果。然而，即使是半閉之情形時，為了更水平地保持蓋部1126，亦可構成為以輔助機構1128支撐蓋部1126。

又，在此係以藉由蓋部1126堵住爐口1111a之情形加以說明，但輔助機構1128對於在將固持具1121插入熱處理爐1111時堵住爐口1111a之蓋體1123，亦可同樣地從下面側推壓。

如上所述，本實施形態之立式熱處理裝置10因除了蓋部開關機構1127之外又具有輔助機構1128，故於以蓋部1126堵住熱處理爐1111之爐口1111a時，可抑制於蓋部1126與歧管21之間產生間隙。如此，可提高熱處理爐1111之密閉性。

本實施形態之立式熱處理裝置10除了熱處理單元11以外，例如可具有運送保管單元12、搬入搬出單元13。以下使用圖1，說明運送保管單元12、搬入搬出單元13之構成例。 ［運送保管單元］

運送保管單元12可具有用以保管複數個搬運容器15之第1保管部(第1載具平台)121。又，視所需，亦可設置用以保管複數個搬運容器15之第2保管部(第2載具平台)122。

運送保管單元12可具有：於將搬運容器15內之晶圓移載至熱處理單元11之固持具1121之時，用以載置搬運容器15之移載部123之載置台123a。更可具有：於第1保管部121、第2保管部122、移載部123之載置台123a或如後述之搬入搬出單元13之間，用以運送搬運容器15之運送機構部124。

第1保管部121、第2保管部122係為用以載置並保管搬運容器15之構件。立式熱處理裝置10內藉由預先設置用以載置搬運容器15之保管部，而於每次對熱處理爐1111中之晶圓之處理結束時，可迅速地更換熱處理爐1111內之晶圓，可提高立式熱處理裝置10之產能。

第1保管部121如圖1所示具有複數段之載置架121a～121d，於各載置架上，於與紙面相垂直之方向，例如可配置各兩個搬運容器15。載置架之段數並無特別限定，可依據立式熱處理裝置10之高度等，設定任意段數。第1保管部121可設置於運送保管單元12之所選擇之一壁面，例如，以配置於與運送保管單元12之熱處理單元11相對之壁面為宜。

第2保管部122如圖1所示，例如可設於運送機構部124之下方。又，本實施形態之下方係指：從高度方向(圖1中Z軸方向)觀看時為下方，而與水平方向(圖1中之X軸方向或與紙面垂直之方向)之位置無關。但是，從運送機構部124側沿著高度方向(圖1中Z軸方向)往下方(亦即，第2保管部122側)觀看時，第2保管部122最好配置成：運送機構部124與第2保管部122之至少一部分相重疊。特別是第2保管部122以配置於運送機構部124之正下方為宜。

第2保管部122於將搬運容器15配置於第2保管部122時，搬運容器15之上端部之高度最好與移載部123之載置台123a之高度相同，或者，較移載部123之載置台123a之高度為低。但是，為了可藉由運送機構部124握持搬運容器15，最好考慮運送機構部124之可動區域來決定第2保管部122之載置台之高度。

第2保管部122亦與第1保管部121相同，可於與圖1之紙面垂直之方向，並排配置如兩個搬運容器15。

移載部123亦稱為FIMS埠，具有用以載置搬運容器15之載置台123a。於將運容器15內之晶圓移載至對熱處理爐1111供應多數片之晶圓之固持具1121時、或從固持具1121將晶圓移載至搬運容器15內時，可將搬運容器15載置於移載部123之載置台123a。

如圖1所示，移載部123之載置台123a以配置於第1保管部121之下方為較佳。移載部123之載置台123a更佳為配置成：從第1保管部121側沿著圖1中Z軸方向(高度方向)往下方(亦即，移載部123側)觀看時，第1保管部121與移載部123之至少一部分相重疊。特別是移載部123之載置台123a配置於第1保管部121之正下方又更佳。

又，移載部123可具有：開口部，用以連通熱處理單元11內之裝載區112內部與搬運容器15內部；可開關之門機構123b，可從裝載區112側關閉開口部。又，可具有蓋開關機構，用以開關未圖示之搬運容器15之蓋。

此外，可預先於載置台123a上設置定位用之凸部，該定位用之凸部於將搬運容器15配置於載置台123a上時，可進行搬運容器15之位置對準。又，亦可預先於載置台123a上設置鎖定機構，該鎖定機構於將搬運容器15配置於載置台123a上時，在將容器本體之正面周緣部抵接於與運送保管單元12之熱處理單元11相對之分隔壁之狀態下，可固定搬運容器15。

移載部123之載置台123a亦最好構成為：於與紙面垂直之方向，可配置兩個搬運容器15。此情形時，以對於兩個搬運容器15可同時進行晶圓之移載之方式，上述開口部或門機構123b、蓋開關機構等最好亦對應搬運容器15之載置位置，於與紙面垂直之方向配置兩個。

又，圖1中，係以於第1保管部121下方配置移載部123之載置台123a為例，但移載部123之載置台123a之設置位置並不限於此形態。例如，亦可於第1保管部121之載置架121a～121d中，以載置架121d作為移載部123之載置台，將圖1中顯示作為移載部123之載置台123a之架子，作為第1保管部121之一個載置架。亦即，亦可更換第1保管部121之載置架121d與移載部123之載置台123a之位置。

又，可配置於移載部123之搬運容器15之數量不限於兩個，亦可任意改變。例如，於有必要於移載部123設置多於兩個搬運容器15之情形時，第1保管部121之最下段之載置架121d亦可作為移載部123之載置台123a。此情形時，亦可設置上述開口部或門機構123b、蓋開關機構等，使其對應配置於載置架121d部分之搬運容器15。

又，移載部123亦可對應於固持具1121與搬運容器15間之晶圓移載狀況等，暫時作為用以保管搬運容器15之保管部(第3保管部)。

運送機構部124可作為用以運送搬運容器15之機構。

運送機構部124可於運送保管單元12與運送保管單元12外部之間運送搬運容器15。具體而言，例如，可將從後述之搬入搬出單元13所搬入之搬運容器15，往第1保管部121、第2保管部122、移載部123之載置台123a運送。又，可將收容在熱處理單元11結束處理之晶圓之搬運容器15，往搬入搬出單元13搬出。

再者，運送機構部124亦可於運送保管單元12內運送搬運容器15。具體而言，可於第1保管部121、第2保管部122、移載部123之載置台123a間，運送搬運容器15。

運送機構部124只要能搬運容器15即可，其具體構成並無特別限定。例如，可採用將搬運容器15從搬運容器15之上面側握持並運送之機構、或從搬運容器15之下面側支撐並運送之機構。可將搬運容器15從搬運容器15之上面側握持並運送之運送機構，例如可適當地使用自動式凸緣(automation flange)運送機構。 ［搬入搬出單元］

搬入搬出單元13可與運送保管單元12相鄰配置，可作為將收容複數片晶圓之搬運容器15搬入/搬出立式熱處理裝置10之單元。

搬入搬出單元13之構成並無特別限定，例如，如圖1所示，可配置下段裝載埠131與上段裝載埠132之二段裝載埠。各裝載埠可具有：用以載置搬運容器15之台；及用以將搬運容器15搬入/搬出運送保管單元12內之開口部。

具體而言，下段裝載埠131可具有：用以載置搬運容器15之第1搬入搬出台131a；及第1開口部131b。

上段裝載埠132可具有：用以載置搬運容器15之第2搬入搬出台132a；及第2開口部132b。又，可構成為：與第1搬入搬出台131a、第2搬入搬出台132a一同，於與紙面垂直之方向配置如兩個搬運容器15。

搬入於第1搬入搬出台131a、第2搬入搬出台132a之搬運容器15，可藉由運送保管單元12之運送機構部124，運送至運送保管單元12內之第1保管部121或第2保管部122、移載部123之載置台123a等。又，收容於熱處理單元11結束處理之晶圓之搬運容器15，可移出至第1搬入搬出台131a或第2搬入搬出台132a。

又，第1搬入搬出台131a或第2搬入搬出台132a，可依搬運容器15之搬入、搬出狀況等，亦可用作為暫時保管搬運容器15之保管部(第4保管部)。

又，本實施形態之立式熱處理裝置中，如圖1所示，可設置如由電腦所成之控制部14。控制部14可具備由程式、記憶體、CPU所成之資料處理部等。程式中可納入命令(各步驟)，以進行如下述之處理製程：從控制部14對立式熱處理裝置10之各部傳送控制訊號、搬運容器15之運送、於搬運容器15與固持具1121間之晶圓移載、熱處理爐1111之熱處理或蓋部1126之開關等。程式可儲存於電腦記憶媒體(例如軟碟、小型光碟、硬碟、MO(光磁氣光碟)及記憶卡等之記憶媒體)，並安裝於控制部。

從上述內容可知，為了說明而記載本發明之各種實施例係為了說明而記載，又，在不超出本發明之範圍及思想下可有各種變形。因此，在此所揭示之各種實施例並非用以限制以下各申請專利範圍所指定之本質範圍及思想。

10‧‧‧立式熱處理裝置
11‧‧‧熱處理單元
111‧‧‧熱處理爐區
1111‧‧‧熱處理爐
1111a‧‧‧爐口
1112‧‧‧反應管
1113‧‧‧加熱器
1114‧‧‧底板
112‧‧‧裝載區
1121‧‧‧固持具
1122‧‧‧移載機構
1123‧‧‧蓋體
1124‧‧‧旋轉機構
1125‧‧‧隔熱部
1126‧‧‧蓋部
1127‧‧‧蓋部開關機構
1128‧‧‧輔助機構
1128a‧‧‧輔助機構推壓點
12‧‧‧運送保管單元
121‧‧‧第1保管部
121a～121d‧‧‧載置架
122‧‧‧第2保管部
123‧‧‧移載部
123a‧‧‧載置台
123b‧‧‧門機構
124‧‧‧運送機構部
13‧‧‧搬入搬出單元
131‧‧‧下段裝載埠
131a‧‧‧第1搬入搬出台
131b‧‧‧第1開口部
132‧‧‧上段裝載埠
132a‧‧‧第2搬入搬出台
132b‧‧‧第2開口部
14‧‧‧控制部
15‧‧‧搬運容器
21‧‧‧歧管
221‧‧‧壓力缸筒部
222‧‧‧臂部
223‧‧‧軸部
231‧‧‧爐口遮蔽部
231a‧‧‧密封構件
232‧‧‧支撐構件
232a‧‧‧支撐構件之中心
233(233a～233d)‧‧‧彈性體
241‧‧‧伸縮機構部
241a‧‧‧桿部
242‧‧‧連結板
243‧‧‧連結板－輔助機構臂部連接板
244‧‧‧輔助機構臂部
41~49‧‧‧箭頭
51‧‧‧區域
52‧‧‧角度

圖1係本發明之實施形態之立式熱處理裝置之概略說明圖。

圖2A及2B係本發明之實施形態之立式熱處理裝置中，熱處理爐之爐口周邊之說明圖。

圖3係本發明之實施形態之立式熱處理裝置中，藉由蓋部開關機構運送蓋部時之動作說明圖。

圖4A及4B係本發明之實施形態之立式熱處理裝置中，輔助機構之肘節機構之說明圖。

圖5係本實施形態之實施形態之立式熱處理裝置中，輔助機構推壓處之說明圖。

Claims (3)

1. 一種立式熱處理裝置，其具有：熱處理爐，於下端部設有爐口；蓋部，配置於該熱處理爐之該爐口；蓋部開關機構，從該蓋部之下面側懸臂支撐該蓋部；及補助機構，於將該蓋部配置於該爐口時，從該蓋部之下面側推壓該蓋部，其特徵為：該補助機構設有肘節機構；且該肘節機構有發揮功效與未發揮功效兩種狀態；其中在該發揮功效之狀態下，即便該肘節機構並未被施力，該肘節機構仍使得該補助機構可持續地推壓該蓋部。
2. 如申請專利範圍第1項之立式熱處理裝置，其中，該蓋部具有：爐口遮蔽部，堵住該爐口；及支撐構件，隔著複數個彈性體而支撐該爐口遮蔽部，該蓋部開關機構從該支撐構件之下面側懸臂支撐該蓋部，該補助機構從該支撐構件之下面側推壓該蓋部。
3. 如申請專利範圍第2項之立式熱處理裝置，其中，於該補助機構從該支撐構件之下面側推壓該支撐構件之時，該補助機構係推壓由該支撐構件與該複數個彈性體之接點所圍之區域內。