立式热处理装置和立式热处理方法

专利名称：立式热处理装置和立式热处理方法
技术领域：
本发明涉及立式热处理装置和立式热处理方法。
背景技术：
在半导体装置的制造过程中，有对半导体晶片(基板)实施例如 氧化处理、成膜处理等各种处理的工序，作为进行这种处理的装置例 如使用可批量式处理多枚晶片的立式热处理装置(半导体制造装置) (例如，参照专利文献1 (日本专利第3378241号公报))。该立式热处 理装置在立式热处理炉的下方具有载入区域(移动载入区域)，该立式 热处理炉在其下部具有炉口，在该载入区域，搭载并保持大口径的例 如直径为300mm的多枚(100 150枚程度)晶片的晶舟(基板保持具) 通过保温筒被载置在用来开关上述炉口的盖体的上部。此外，设置有 通过使盖体升降而将晶舟搬入搬出热处理炉内的升降机构，和在收纳 多枚晶片的载具(收纳容器)与上述晶舟之间进行晶片的移动载置的 移动载置机构。
由于上述晶舟采用石英制造，故非常昂贵。并且，上述晶片也价 格不菲，且随着处理工艺的发展，制造成本将会增大。因此，要慎重 进行这些处理。
但是，在上述批量式的半导体制造装置中，在装置的构造方面、 硬件以及软件方面存在各种各样的制约，难以使其具有耐震构造或耐 震功能，现状是还没有实施充分的耐震对策。因此， 一旦发生地震， 装置受到大的摇晃，晶舟就会倾倒，有可能导致晶舟或晶片发生破损 等而带来大的损失。
为了解决这个问题，在专利文献1 (专利第3378241号公报)记载的立式热处理装置中，采用一种通过基板保持具固定部件将基板保持 具的底板与保温筒相互连结固定的构造。
但是，在立式热处理装置中有采用一种所谓的双晶舟系统的立式 热处理装置，即，使用2个上述晶舟，在将其中一个晶舟搬入热处理 炉内进行热处理期间，向另一晶舟移动载置半导体晶片。
但是，在采用这种双晶舟系统的立式热处理装置中，因伴随保温 筒上的晶舟的移换，难以采用利用基板保持具固定部件来连结固定保 温筒与基板保持具的构造，所以如果受到地震等外力，保温筒上的晶 舟就有可能发生倾倒。再者，己经提出一种方案(参照专利文献2 (曰
本专利特开2003-258063号公报))，即在盖体上没有保温筒式的装置 中，采用在盖体上的载置部设置通过旋转而能够解除与基板保持具的卡合的锁定部件以及使该锁定部件旋转的旋转部的结构，但是，由于
该构造除了要使基板保持具旋转旋转机之外还需要锁定部件的
旋转部，因此，不仅导致结构复杂化，而且，也无法应用于具有保温 筒的装置。

发明内容
本发明就是考虑上述情况而完成的，其目的是，提供一种采用双 晶舟系统并且通过简单的构造就能够防止因地震等外力使保温筒上的 晶舟倾倒的立式热处理装置和立式热处理方法。
本发明是一种立式热处理装置，其特征在于，该装置具备在下 部形成有炉口的热处理炉；保持多个基板、并被搬入热处理炉内对基 板实施热处理的一对基板保持具；闭塞热处理炉的炉口的盖体；设置 在该盖体上的保温筒；设置在该盖体上并且使盖体和保温筒旋转的旋 转机构；使盖体升降的升降机构；与热处理炉的下方邻接设置的载置 台；和在保温筒上以及载置台上之间搬送一对基板保持具的各个的搬 送机构，在各个基板保持具和保温筒中的一方设置卡合固定部，同时 在另一方设置被卡合固定部，利用搬送机构将该基板保持具保持在保 持筒正上方，并且通过利用旋转机构使保持筒旋转，卡合固定部和被 卡合固定部变为能够卡合固定或者能够解除卡合固定的状态。 、
本发明是一种立式热处理装置，其特正在于各个基板保持具具有环状的底板，保温筒具有将底板的下面沿其周向以适当间隔支撑的 多个支柱，被卡合固定部在这些支柱的外侧部形成为槽状，卡合固定部以在上述底板的下面被各个被卡合固定部卡合固定的方式形成为钩状。
本发明是一种立式热处理装置，其特征在于上述旋转机构具有 对保温筒的旋转方向的原点位置进行检测的传感器；和用于根据来自 该传感器的检测信号，在上述卡合固定部与被卡合固定部变为能够卡 合固定的位置或者变为能够解除卡合固定的位置对保温筒进行旋转控 制的控制装置。
本发明是一种立式热处理装置，其特征在于卡合固定部被设置 在保温筒上，该卡合固定部从保温筒的上部中央向上沿左右方向以突 出状延伸，各个基板保持具具有能够载置在上述保温筒的上部的底板， 在该底板上形成有卡合固定部能够通过的钥匙孔，通过使通过该钥匙 孔的卡合固定部与保温筒一体旋转规定角度，与该卡合固定部相对的 上述底板的上面变成被卡合固定部并卡合固定在卡合固定部。
本发明是一种立式热处理装置，其特征在于基板保持具具有环 状的底板，保温筒具有将底板的下面沿其周向以适当间隔支撑的多个 支柱，被卡合固定部由设置在各个支柱上部的螺丝孔构成，卡合固定 部由从底板插入螺丝孔的安装螺丝构成。
本发明是一种立式热处理方法，其特征在于，该方法包括通过 保温筒将保持有多个基板的一个基板保持具载置在闭塞热处理炉的炉 口的盖体上的工序；利用升降机构使盖体上升，将基板保持具搬入热 处理炉内的工序；利用旋转机构一边使盖体、保温筒以及基板保持具 旋转一边在热处理炉内对基板进行热处理，同时，将基板移动载置到 载置在载置台上的另一个基板保持具的工序；和在热处理炉内的热处 理结束后，利用搬送装置将一个基板保持具从保温筒上向载置台上搬 送，并且，将载置台上的另一个基板保持具从载置台上向保温筒上搬 送的工序，在各个基板保持具和保温筒中的一方设置卡合固定部，同 时在另一方设置被卡合固定部，利用搬送机构将另一个基板保持具保 持在保持筒正上方，并且，通过利用旋转机构使保持筒旋转，使卡合 固定部与被卡合固定部变成卡合固定的状态，之后，使该基板保持具进一步下降而将其载置在保温筒上。
本发明是一种立式热处理方法，其特征在于..各个基板保持具具 有环状的底板，保温筒具有将底板的下面沿其周向以适当间隔支撑的 多个支柱，被卡合固定部在这些支柱的外侧部形成为槽状，卡合固定 部以在上述底板的下面被各个被卡合固定部卡合固定的方式形成为钩 状。
本发明是一种立式热处理方法，其特征在于上述旋转机构具有 对保温筒的旋转方向的原点位置进行检测的传感器；和用来根据来自 该传感器的检测信号，在上述卡合固定部与被卡合固定部变为能够卡 合固定的位置或者变为能够解除卡合固定的位置对保温筒进行旋转控 制的控制装置。
本发明是一种立式热处理方法，其特征在于卡合固定部被设置 在保温筒上，该卡合固定部从保温筒的上部中央向上沿左右方向以突 出状延伸，各个基板保持具具有能够载置在上述保温筒的上部的底板， 在该底板上形成有卡合固定部能够通过的钥匙孔，通过使通过该钥匙 孔的卡合固定部与保温筒一体旋转规定角度，与该卡合固定部相对的 上述底板的上面变为被卡合固定部并卡合固定在卡合固定部。
根据本发明，虽然采用所谓双晶舟系统，但是用简单的构造就能 够防止因地震等外力导致保温筒上的晶舟倾倒。


图1是概略表示本发明的实施方式的立式热处理装置的纵截面图。
图2是概略表示该立式热处理装置的载入区域内的结构的平面图。
图3是概略表示保温筒上的晶舟的载置状态的立体图。
图4是表示利用搬送机构将晶舟载置在保温筒上的状态的立体图。
图5是表示卡合固定部与被卡合固定部变为能够卡合固定状态的 立体图。
图6是表示晶舟被载置在保温筒上的状态的图。
图7是表示从保温筒上搬送晶舟时举起规定高度后的状态的图。
图8是表示在将晶舟举起规定高度后的状态下使保温筒旋转而成
为能够解除的状态的立体图。
图9是表示将晶舟从保温筒上进一步举起规定高度后向侧面搬送 的状态的示意图。
图10是概略表示保温筒的旋转机构的图。
图11是概略表示晶舟载置台上的晶舟的定位机构的平面图。
图12是图11的A-A线的放大截面图。
图13是表示保温筒的变形例的主要部位的放大截面图。
图14 (a)、 (b)是表示对保温筒与晶舟进行卡合固定的其它结构
的示意图，(a)是能够解除的状态的立体图，(b)是能够卡合固定的
状态的立体图。
具体实施例方式
以下，参照附图对用来实施本发明的最佳方式进行详细的说明。 图1是概略表示本发明的实施方式的立式热处理装置的纵截面图，图2 是概略表示该立式热处理装置的载置区域内的结构的平面图，图3是 概略表示保温筒上的晶舟的载置状态的斜视图，图4是表示利用搬送 机构将晶舟载置在保温筒上的状态的立体图，图5是表示卡合固定部 与被卡合固定部变为能够卡合固定的状态的立体图。
如图1和图2所示，在洁净室内设置有半导体制造装置，例如设 置有立式热处理装置1，该热处理装置1具有形成装置外部的框体2。 在该框体2内形成有用来搬送、保管收纳有多个半导体晶片(基板) W的载具(收纳容器)3的搬送保管区域Sa，和作为工作区域(移动 载置区域)的载置区域Sb，该搬送保管区域Sa和载置区域Sb被隔壁 6相互隔开。
另外，在框体2内配置有在下部形成炉口 5a的热处理炉5，和保 持多个晶片W的同时被搬入热处理炉5内后对晶片W实施热处理的 一对晶舟(基板保持具)4。
并且，各个晶舟4能够沿着上下方向并以规定的间距搭载多个例 如100 150枚左右的晶片W。也能够在载置区域Sb内，在晶舟4与 载具3之间进行晶片W的移动载置操作或者对热处理炉5进行晶舟4 的搬入、搬出操作。
热处理炉5的炉口 5a被盖体17闭塞，在该盖体17上设置有保温筒19。并且，在盖体17的下部设置有使盖体17和保温筒19旋转的旋 转机构20，进一步，在盖体17上设置有使盖体17升降的升降机构18。
进一步在载置区域Sb内，与热处理炉5的下方邻接设置有载置台 22，并且，各个晶舟4在保温筒19上和载置台22上之间被晶舟搬送 机构23搬送。
上述载具3由能够在水平状态下沿着上下方向按照规定间隔以多 层的方式容纳多枚例如13 25枚左右的规定口径的例如直径为 300mm的晶片并且能够搬运的塑料容器构成，在其前面部形成开口的 晶片取出口处具有可装卸的用来密封该取出口的盖(省略图示)。
在上述框体2的前面部分设置有用来通过操作员或者搬送机械手 (robot)搬入搬出载具3的搬入搬出口 7，在该搬入搬出口 7处设置有 上下滑动来开关的门8。在搬送保管区域Sa，在搬入搬出口 7附近设 置有用来载置载具3的载置台9，在该载置台9的后部设置有打开载具 3的盖后检测晶片W的位置以及枚数的传感器机构10。并且，在载置 台9的上方以及隔壁6侧的上方设置有用来事先保管多个载具3的保 管架11。
在搬送保管区域Sa内的上述隔壁6 —侧，为了进行晶片的移动载 置，设置有用来载置载具3的移动载置台12。在搬送保管区域Sa，设 置有用来在上述载置台9、保管架11和移动载置台12之间搬送载具3 的载具搬送机构13。
载具搬送区域Sa是被未图示的空气清洁机(风机过滤单元Fan Filter Unit)净化过的空气氛围。载置区域Sb也被设置在其一侧的空气 清洁机(风机过滤单元Fan Filter Unit) 14净化，成为正压的大气气 氛或者惰性气体(例如氮气)气氛。在上述隔壁6上，使被载置在移 动载置台12上的载具3的前面部从搬送保管区域Sa —侧与其接触， 并且设置有用来连通载具3内与载置区域Sb内的未图示的开口部，同 时，以能够开关的方式设置有从载置区域Sb —侧封闭该开口部的门 15。开口部形成为与载具3的取出口具有大体相同的口径，能够从开 口部搬出搬入载具3内的晶片。
在上述门15上设置有开关载具3的盖的未图示的盖开关机构和从 载置区域Sb—侧开关门15的未图示的门开关机构，通过该门开关机
构，门15和盖被打开并移动至载置区域Sb —侧，进一步向上方或者下方移动(退避)以不影响晶片的移动载置。在上述移动载置台12的下方，为了使结晶方向一致，设置有用来在同一方向上排列设置在晶片周边部的切口 (切口部)的切口排列机构16。该切口排列机构16 面临载置区域Sb —侧并开口，利用后述的移动载置机构24使从移动 载置台12上的载具3移动载置的晶片的切口排列。
另一方面，在载置区域Sb的里面上方，如上所述设置有在下部具 有炉口 5a的立式热处理炉5，在载置区域Sb中配置有沿上下方向并且 按规定间隔以多层的方式搭载有例如100 150枚左右的多枚晶片W 的石英制的晶舟4，该晶舟4通过保温筒9被载置在盖体17的上部。 为了将晶舟4向热处理炉5内搬入、搬出并开关炉口 5a，盖体17通过 升降机构18进行升降。如上所述，在盖体17的上部载置有用来在其 闭塞时抑制来自炉口 5a部分的散热的保温筒(隔热体)19，在该保温 筒19的上部载置有晶舟4。热处理炉5主要由反应管以及设置在该反 应管周围的加热装置(加热器)构成，连接有向反应管中导入处理气 体或惰性气体(例如氮气)的气体导入系统，和具有能够将反应管内 减压排气至规定真空度的真空泵的排气系统。
另外，在上述盖体〗7上设置有通过保温筒19使晶舟4旋转的旋 转机构20。在炉口5a的附近，以能够沿水平方向开关移动(可旋转) 的方式设置有用来在打开盖体17然后搬出热处理后的晶舟4时遮蔽炉 口 5a的闸门(shutter) 21。该闸门21具有使其沿水平方向旋转移动而 开关的未图示的闸I、，驱动机构。
在载置区域Sb的一侧即空气清洁机14 一侧，为了移动载置晶片 W而设置有作为用来预先载置晶舟4的载置台的晶舟载置台(也称晶 舟台、基板保持具载置台)22。该晶舟载置台22即使一个也行，如图 2所示，优选由沿着空气清洁机14配置在前后的第一载置台(装料台) 22a和第二载置台(待机台)22b两个构成。
在载置区域Sb内的下方设置有作为搬送机构的晶舟搬送机构23， 用来在移动载置台12和热处理炉5之间，在晶舟载置台22和盖体p 上的保温筒19之间，具体而言，在晶舟载置台22的第一载置台22a 或者第二载置台22b与已下降的盖体17上的保温筒19之间、以及在
第一载置台22a和第二载置台22b之间进行晶舟4的搬送。另外，在 该晶舟搬送机构23的上方设置有移动载置机构24，用来在移动载置台 12上的载具3和晶舟载置台22上的晶舟4之间，具体而言，在移动载 置台12上的载具3和切口排列机构16之间、切口排列机构16和晶舟 载置台22的第一载置台22a上的晶舟4之间、以及第一载置台22a上 的热处理后的晶舟4与移动载置台12上的空的载具3之间进行晶片W 的移动载置。
晶舟4如图3所示，具有顶板4a、底板4b、和设置在顶板4a和 底板4b之间的多个支柱例如3根支柱4c。在上述支柱4c上按照规定 的间距形成有用来以多层的方式保持晶片W的梳齿(櫛刃)状的槽部 4d。为了搬入搬出晶片W，正面侧的左右的支柱4c之间被扩展。
晶舟搬送机构23具有能够垂直支撑一个晶舟4并且能够水平伸缩 的臂。晶舟搬送机构23具备能够水平旋转以及升降的第一臂23a; 对以能够水平旋转的方式被轴支撑在该第一臂23a的顶端的晶舟4的 下面(底板4b的下面)进行支撑的平面略呈U字状的第二臂23b;驱 动第一臂23a以及第二臂23b的驱动部23c;和使他们整体升降的升降 机构23d，通过使第一臂21a与第二臂21b的水平旋转操作同步，能够 进行水平直线方向的搬送。于是，通过使臂伸缩就能够最大限度地縮 减搬送晶舟4的区域，并且能够减少装置的宽度和深度。
上述移动载置机构24具有能够水平转动的基台24a，和以能够进 退的方式设置在基台24a上并且载置半导体晶片的多枚例如5枚薄板 状的移动载置臂24b。就上述移动载置臂24b而言，优选以5枚之中的 中央的单枚移动载置用的1枚移动载置臂能够与其它4枚移动载置臂 在基台24a上独立进退的方式设置，同时，以其它的4枚移动载置臂 以中央的移动载置臂为基准，能够沿上下方向变换间距的方式构成。 基台24a能够利用设置在载置区域Sb的另一侧的升降机构24c进行升 降。
为了使被载置在上述保温筒19上的晶舟4不会因地震等外力而倾 倒，在上述保温筒19的上部设置有钩部(卡合固定部)25，在晶舟4 的底部4b设置有与钩部25卡合固定的卡合固定槽部(被卡合固定部) 26。如图5 图9所示，利用晶舟搬送机构23使晶舟4位于保温筒19的正上方位置，在此状态下，利用旋转机构20使保温筒19旋转规定的角度例如90度，这样就能相互卡合固定或解除卡合固定。
如图3 图5所示，上述晶舟4具有环状的底板4b，上述保温筒 19具有将上述底板4b的下面沿其圆周方向以适当的间隔支撑的多个支柱例如4根支柱19a。更加具体而言，保温筒19具有圆板状的基部 19b，竖立设置在该基部1%上的多个支柱19a，和沿着这些支柱19a 在高度方向上通过垫片(spacer) 19j以合适的间隔多层配置的多枚隔 热板19c，这些构件例如采用石英形成。支柱19a为圆筒形，在上端部 一体设置有堵塞其开口端的上端部件19e。为了防止因内外的压力差导致支柱19a发生破损，在支柱19a的侧面适当形成连通支柱19a的内外 的孔部19f。在支柱19a的上端部即上端部件19e形成有承受晶舟4的 底板4b的下面的载置面19g，和与位于该载置面19g之上的底板4b 的内周接触并对底板4b进行定位的定位部19h。为了使定位部19h易 于与底板4b的内周嵌合或者卡合，优选在定位部19h的上端边缘部形 成倾斜面19i。
与上述支柱19a外接的外接圆的直径形成为比底板4b的外径小， 该支柱19a用于支撑晶舟4的环状的底板4b，并沿其圆周方向以适当间隔配置。因此，当晶舟搬送机构23的第二臂23b支撑晶舟4的底板 4b的下面并将他载置在保温筒19的支柱19a的上端部时，不会与支柱 19a发生干扰。并且，在这些支柱19a的外侧部设置有槽状的作为被卡合固定部的卡合固定槽部26，在上述底板4b的下面，与上述各个卡合固定槽部26卡合固定的钩状(断面为L字形状)的作为卡合固定部的多个钩部25被设置在与上述卡合固定槽部26对应的位置。
钩部25由从底板4b的下面垂下的垂直部25a，和从该垂直部25a 的下端向半径方向内部突出的水平部25b组成。对于上述卡合固定槽 部26，在利用晶舟搬送机构23将晶舟4搬送至保温筒19的正上方并保持它的状态下，通过旋转机构20使保温筒19旋转规定角度时，钩部25的水平部25b从圆周方向进入该卡合固定槽部26内。此时，卡合固定槽部26形成为不与钩部25的水平部25b干扰的槽宽以及槽深。 另外，当钩部25位于卡合固定槽部26的可卡合固定的位置时保温筒 19的旋转停止，接着，通过晶舟搬送机构23使晶舟4进一步下降并被载置在保温筒19的支柱19a上时，优选以使钩部25的水平部25b不 与卡合固定槽部26接触的方式对卡合固定槽部26的槽宽进行设计， 从而抑制颗粒的发生(参照图6)。上述水平部25b的顶端以及卡合固 定槽部26的底面优选形成为以保温筒19的旋转中心为中心的曲面形 状。
就上述旋转机构20而言，例如可应用日本专利第3579278号公报 中所载的机构。即，如图10所示，在上述盖体17的底部设置有具有 轴孔的固定部件27，在该固定部件27的外周，有底筒状的旋转筒体 28通过配设在上下的未图示的轴承以及磁性流体密封件(seal)以可旋 转的方式设置，在该旋转筒体28的底部设置有活动式贯通上述固定部 件27的轴孔的旋转轴29。该旋转轴29的上端部活动式贯通盖体17 的中央部，在该旋转轴29的上端部安装有旋转台30。旋转台30以与 盖体17的上部之间留有间隙的方式设置，上述保温筒19被载置在该 旋转台30上，保温筒19的基底部19b被固定部件31固定在旋转台30 上。在旋转筒体28上通过同步带33连结有用来旋转驱动它的电动机 32。
为了在上述钩部25与上述卡合固定槽部26能够卡合固定的位置 或者能够解除卡合固定的位置对保温筒19进行自动旋转控制，上述旋 转机构20优选具有对保温筒19的旋转方向的原点位置进行检测的 传感器34;和用来根据该传感器34的检测信号，在上述钩部25与上 述卡合固定槽部26变得能够卡合固定的位置或者变得能够解除卡合固 定的位置对保温筒19进行旋转控制的控制装置35。在上述旋转筒体 28的外周部突出设置有被检测部件(kicker) 36，用来对该被检测部件 36进行检测的传感器34被设置在盖体17的下方。上述控制装置35 在热处理时进行通过保温筒19使晶舟4连续旋转的控制。
另一方面，在利用晶舟搬送机构23搬送晶舟4的过程中，为了防 止该晶舟4因地震等外力而倾倒，如图4所示，优选在上述第二臂23b 的上部设置有倾倒限制控制部件37，在该倾倒限制控制部件37与该第 二臂23b之间从上下对晶舟4的底板4b进行限制。该倾倒限制部件37 被设置在第二臂23b的上面部的基部一侧，在被支撑在第二臂的上面 的晶舟4的底板4b的上面以规定的间隔具有相对的限制片37a。
此外，为了防止载置在晶舟载置台22上的晶舟4因地震等外力发生倾倒而采用了如下的结构。如图2、图11或者图12所示，在晶舟载 置台22上设置有用来对晶舟4进行定位的定位机构38。该定位机构 38具有在晶舟载置台22上通过气缸(cylinder) 38a而在直径方向上扩 张收縮的一对销38b。另一方面，在晶舟4的底板4b的内周在直径方 向相对设置有V字形状的卡合槽40，该卡合槽40在上述一对销38b 扩张时卡合。卡合槽40以规定角度e例如120度扩展。于是，即使晶 舟4略微偏离而被载置在晶舟载置台22上，也能将晶舟4定位。并且， 在上述销39b的上部设置有突出状的倾倒限制部38c，当销3%与卡合 槽40卡合时，该倾倒限制部38c与晶舟4的底板4b的上面相对，在 与晶舟载置台22的上面之间从上下对晶舟4的底板4b进行限制，从 而防止晶舟4的倾倒。
接着，对采用上述结构的立式热处理装置1的作用或立式热处理 方法进行说明。首先，利用盖体17的上升将以多层的方式保持多枚晶 片W并且通过保温筒4被载置在盖体1.7上的晶舟4与保温筒19 一起 搬入热处理炉5内，然后用盖体17密封热处理炉5的炉口 5a。接着， 使用旋转机构20通过保温筒19使晶舟4在热处理炉5内旋转，同时， 在规定温度、规定的压力以及规定的处理气体气氛下对晶片W进行规 定时间的热处理。在该热处理过程中，向晶舟载置台22的第一载置台 22a上的另一个晶舟4移动载置晶片W。在这种情况下，首先，使用 移动载置机构24将搭载在晶舟4上的热处理后的晶片搬出至移动载置 台12上的空的载具3中，接着，从被搬送至移动载置台12上的收纳 有热处理前的晶片的载具3中将热处理前的晶片搭载在上述空的晶舟 4上。
如果上述热处理炉5内的热处理结束，就通过盖体17的下降将晶 舟4从热处理炉5内搬出至载置区域Sb。晶舟搬送机构23的第一臂 23a从下方接近该晶舟4(参照图6)，并将晶舟4仅举起规定的高度(参 照图7)。在此状态下，通过旋转机构20使保温筒19旋转规定的角度 例如90度并位于钩部25与卡合固定槽S6能够解除卡合固定的位置(参 照图8)，接着，在将晶舟4进一步举起至规定高度(钩部与保温筒的 支柱不干扰的高度)之后，向晶舟载置台22的第二载置台22b的方向搬送(参照图9)，并载置在第二载置台22b上。载置在第二载置台22b 上的晶舟4被定位机构38定位，同时利用突出状的倾倒限制部38c来 防止晶舟4的倾倒。
另一方面，第一载置台22a上的晶舟4在被解除倾倒限制部38c 的限制之后，被晶舟搬送机构23的第二臂23b支撑并被搬送至上述盖 体17的保温筒19的上方。接着，利用晶舟搬送机构23使晶舟4下降 至保温筒19上，在将晶舟4载置于保温筒19上之前，利用旋转机构 20使保温筒19旋转规定的角度例如90度并位于钩部25和卡合固定槽 部26能够卡合固定的位置后，使晶舟4进一步下降并载置在保温筒19 上即可。晶舟4在保温筒19上的载置结束后，通过盖体17的上升将 晶舟4搬入热处理炉5内开始热处理即可。并且，在该热处理过程中， 上述第二载置台22b上的晶舟4被晶舟搬送机构23搬送至第一载置台 22a上，在该第一载置台22a上，进行利用移动载置机构24从该晶舟 4向移动载置台12上的载具3移交热处理后的晶片的移交作业，和从 移动载置台12上的载具3向晶舟4搭载热处理前的晶片的搭载作业， 实现总处理能力的提高。
这样，根据本实施方式的立式热处理装置1，在上述保温筒19的 上部与晶舟4的底部设置有钩部25和卡合固定槽部26，在利用晶舟搬 送机构23使晶舟4位于保温筒19的正上方的状态下，利用旋转机构 20使保温筒19旋转规定的角度，该钩部25和卡合固定槽部26变得能 够相互卡合固定或者能够解除卡合固定。因此，虽然采用所谓的双晶 舟系统，但是用简单的构造就能防止因地震等外力使保温筒19上的晶 舟4发生倾倒。另外，根据立式热处理方法，利用上述搬送机构23使 晶舟4下降至保温筒19上，在晶舟4载置于保温筒19上之前，利用 旋转机构20使保温筒19旋转规定的角度，使钩部25和卡合固定槽部 26变成能够卡合固定的状态之后，进一步使晶舟4下降并载置在保温 筒19上。因此，虽然采用所谓的双晶舟系统，但是用简单的构造就能 够防止因地震等外力导致保温筒19上的晶舟4发生倾倒。
在这种情况下，上述晶舟4具有环状的底板4b，上述保榫筒19 具有沿其圆周方向以适当间隔支撑上述底板4b的下面的多个支柱]9a， 在这些支柱19a的外侧部设置有卡合固定槽部(槽状的被卡合固定部)
26，在上述底板4b的下面设置有与上述各个卡合固定槽部26卡合固 定的钩部(钩状的卡合固定部)25。因此，通过简单的结构，能够可 靠并容易地进行保温筒19和晶舟4之间的锁定与解除。
另外，上述旋转机构20具有对保温筒19的旋转方向的原点位置 进行检测的传感器34，和用来根据来自该传感器34的检测信号在上述 钩部25和上述卡合固定槽部26变为能够卡合固定的位置或者能够解 除卡合固定的位置对保温筒19进行旋转控制的控制装置35。因此，能 够可靠并容易地进行保温筒19和晶舟4之间的锁定与解除。
图13是表示保温筒的变形例的主要部分的放大截面图。在图13 的实施方式的保温筒19中，在支柱19a的上端部件19e上设置有使用 安装螺丝41来固定晶舟4的底板4b的螺丝孔42。安装螺丝41通过底 板4b的V字状的卡合槽40被拧进上述螺丝孔42中，安装螺丝41的 头部4la紧固底板4b的上面从而将底板4b固定在支柱19a上。根据 该保温筒19，通过使用安装螺丝41固定保温筒19与晶舟4，这样不 仅能在单晶舟系统中利用，而且，如果取下安装螺丝41也能在双晶舟 系统中利用。
图14是表示卡合固定保温筒与晶舟的其它结构的图，图14 (a) 是能够解除的状态的立体图，图14 (b)是能够卡合固定的状态的立体 图。如该图所示，保温筒19具有从上部中央向上沿着左右方向以突出 状延伸出来的长圆板状的作为卡合固定部的闩锁钥匙43，上述晶舟4 具有能够载置在上述保温筒19上部的底板4b。在该底板4b上形成有 上述闩锁钥匙43能够通过的作为钥匙孔的闩锁钥匙孔44，使通过该闩 锁钥匙孔44的闩锁钥匙43与保温筒19 一体旋转规定的角度例如旋转 90度，于是，闩锁钥匙43和与其相对的上述底板4b的上面(被卡合 固定部)45变为能够卡合固定的状态。
圆筒状的保温筒19的上端被闭塞，在该上端部的中央通过截面为 圆形的轴部43a —体形成上述闩锁钥匙43，闩锁钥匙43的长径被形成 为比保温筒19的直径小并且比轴部43a的直径大，闩锁钥匙43的短 径被形成为与轴部43的直径大致相同的大小。在晶舟4的底^ 4b中 的闩锁钥匙孔44的内周，优选与上述实施方式同样形成有定位用的V 字状的卡合槽(图示省略)。
将晶舟4向保温筒19上载置时，利用晶舟搬送机构23的第二臂 23b支撑晶舟4的底板4b的下面并将晶舟4搬送到盖体17的保温筒 19的上方，使晶舟4下降并使闩锁钥匙43通过底板4b的闩锁钥匙孔 44，在晶舟4载置在保温筒19上之前，利用旋转机构20使保温筒19 旋转例如卯度的规定角度，闩锁钥匙43与底板4b的上面45位于能 够卡合固定的位置之后，使晶舟4进一步下降并载置在保温筒19上即 可。这样，不仅能防止保温筒19上的晶舟4发生倾倒，而且还能够防 止晶舟4和晶片W的破损。
以上，利用附图对本发明的实施方式进行了详述，但是，本发明 并不局限于上述实施方式，在不脱离本发明的要旨的范围能够进行各 种各样的设计更改等。
权利要求
1.一种立式热处理装置，其特征在于，该装置包括在下部形成有炉口的热处理炉；保持多个基板，并被搬入热处理炉内对基板实施热处理的一对基板保持具；闭塞热处理炉的炉口的盖体；设置在盖体上的保温筒；设置在盖体上并且使盖体和保温筒旋转的旋转机构；使盖体升降的升降机构；与热处理炉的下方邻接设置的载置台；和在保温筒上以及载置台上之间搬送一对基板保持具的各个的搬送机构，在各个基板保持具和保温筒中的一方设置卡合固定部，同时在另一方设置被卡合固定部，利用搬送机构将该基板保持具保持在保持筒正上方，并且通过利用旋转机构使保持筒旋转，卡合固定部和被卡合固定部变为能够卡合固定或者能够解除卡合固定的状态。
2. 如权利要求1所述的立式热处理装置，其特正在于 各个基板保持具具有环状的底板，保温筒具有将底板的下面沿其周向以适当间隔支撑的多个支柱，被卡合固定部在这些支柱的外侧部 形成为槽状，卡合固定部以在所述底板的下面被各个被卡合固定部卡 合固定的方式形成为钩状。
3. 权利要求1的立式热处理装置，其特征在于所述旋转机构具有对保温筒的旋转方向的原点位置进行检测的传 感器；和用于根据来自该传感器的检测信号，在所述卡合固定部与被 卡合固定部变为能够卡合固定的位置或者变为能够解除卡合固定的位 置对保温筒进行旋转控制的控制装置。
4. 权利要求1的立式热处理装置，其特征在于 卡合固定部被设置在保温筒上，该卡合固定部从保温筒的上部中央向上沿左右方向以突出状延伸，各个基板保持具具有能够载置在所 述保温筒的上部的底板，在该底板上形成有卡合固定部能够通过的钥 匙孔，通过使通过该钥匙孔的卡合固定部与保温筒一体旋转规定角度， 与该卡合固定部相对的所述底板的上面变成被卡合固定部并卡合固定 在卡合固定部。
5. 权利要求1的立式热处理装置，其特征在于基板保持具具有环状的底板，保温筒具有将底板的下面沿其周向 以适当间隔支撑的多个支柱，被卡合固定部由设置在各个支柱上部的 螺丝孔构成，卡合固定部由从底板插入螺丝孔的安装螺丝构成。
6. —种立式热处理方法，其特征在于，该方法包括 通过保温筒将保持有多个基板的一个基板保持具载置在闭塞热处理炉的炉口的盖体上的工序；利用升降机构使盖体上升，将基板保持具搬入热处理炉内的工序；利用旋转机构一边使盖体、保温筒以及基板保持具旋转一边在热 处理炉内对基板进行热处理，并且，将基板移动载置到载置在载置台 上的另一个基板保持具的工序；和在热处理炉内的热处理结束后，利用搬送装置将一个基板保持具 从保温筒上向载置台上搬送，并且，将载置台上的另一个基板保持具 从载置台上向保温筒上搬送的工序，在各个基板保持具和保温筒中的一方设置卡合固定部，同时在另 一方设置被卡合固定部，利用搬送机构将另一个基板保持具保持在保 持筒正上方，并且，通过利用旋转机构使保持筒旋转，使卡合固定部 与被卡合固定部变成卡合固定的状态，之后，使该基板保持具进一步 下降而将其载置在保温筒上。
7. 如权利要求5所述的立式热处理方法，其特征在于 各个基板保持具具有环状的底板，保温筒具有将底板的下面沿其周向以适当间隔支撑的多个支柱，被卡合固定部在这些支柱的外侧部 形成为槽状，卡合固定部以在所述底板的下面被各个被卡合固定部卡合固定的方式形成为钩状。
8. 如权利要求5的立式热处理方法，其特征在于 所述旋转机构具有对保温筒的旋转方向的原点位置进行检测的传感器；和用来根据来自该传感器的检测信号，在所述卡合固定部与被 卡合固定部变为能够卡合固定的位置或者变为能够解除卡合固定的位 置对保温筒进行旋转控制的控制装置。
9. 如权利要求5的立式热处理方法，其特征在于 卡合固定部被设置在保温筒上，该卡合固定部从保温筒的上部中央向上沿左右方向以突出状延伸，各个基板保持具具有能够载置在所 述保温筒的上部的底板，在该底板上形成有卡合固定部能够通过的钥 匙孔，通过使通过该钥匙孔的卡合固定部与保温筒一体旋转规定角度， 与该卡合固定部相对的所述底板的上面变为被卡合固定部并卡合固定 在卡合固定部。
全文摘要
本发明涉及一种立式热处理装置，该装置包括在下部具有炉口的热处理炉；封闭该炉口的盖体；在盖体上通过保温筒对载置的多枚基板(W)以多层的方式保持的基板保持具；通过设置在盖体上的保温筒使基板保持具旋转的旋转机构；和使盖体升降后将基板保持具搬入搬出炉内的升降机构。当一个基板保持具位于炉内时，另一个基板保持具为了基板的移动载置而被载置在载置台上，在载置台与保温筒之间通过搬送机构搬送基板保持具。在保温筒的上部与各个基板保持具的底部设置有在利用搬送机构使基板保持具位于保温筒的正上方的状态下，当利用旋转机构使保温筒旋转规定角度时能够相互卡合固定或者解除卡合固定的卡合固定部与被卡合固定部。
文档编号H01L21/00GK101207006SQ20071015974
公开日2008年6月25日 申请日期2007年12月21日 优先权日2006年12月22日
发明者似鸟弘弥, 金子裕史 申请人:东京毅力科创株式会社