JP2004047746A

JP2004047746A - Substrate heat treatment apparatus

Info

Publication number: JP2004047746A
Application number: JP2002203423A
Authority: JP
Inventors: Toru Sato; 佐藤　徹; Nobuo Tani; 谷　伸夫
Original assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2002-07-12
Filing date: 2002-07-12
Publication date: 2004-02-12

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a substrate heat treatment apparatus for which transfer operation of a lamp house in a maintenance/inspection work is easy, and a supporting/transferring mechanism of the lamp house is relatively simple. <P>SOLUTION: This heat treatment apparatus comprises an elevating/lowering mechanism which is arranged in an upper position of the heat treatment furnace 10 so as to reciprocate the lamp house 32 in an up-and-down direction between a lower lamp operating position and its upper position; and a horizontal-moving mechanism for reciprocating the lamp house in horizontal directions, in the state in which the lamp house is moved to the upper position, between the upper position of the heat treatment furnace and the position for maintenance/inspection where the upper surface side of the heat treatment furnace is released, since the lamp house takes shelter from the upper space of the furnace. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、熱処理炉内へ半導体ウエハ、液晶表示装置用ガラス基板、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）用ガラス基板、フォトマスク用ガラス基板、光ディスク用基板等の基板を１枚ずつ搬入し光照射により基板を加熱して熱処理する基板の熱処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体デバイスの製造工程においては、ランプアニール装置やＣＶＤ装置などのように、熱処理炉内へ基板、例えば半導体ウエハを１枚ずつ搬入し基板に光を照射するなどしてウエハを加熱し熱処理する枚葉式の熱処理装置が、各種の工程で広く使用されている。図７に、ランプアニール装置の概略構成の１例を模式的に側断面で示す。
【０００３】
図７に示したランプアニール装置は、基板、例えば半導体ウエハＷの搬入および搬出を行うための開口１２を有する熱処理炉１０を備えている。熱処理炉１０の上部炉壁は、赤外線透過性を有する材料、例えば石英ガラスによって形成され、光入射窓１４となっている。熱処理炉１０の開口１２側には、前室１６が連接して設けられている。前室１６の外側開口面は、ゲートバルブ１８によって開閉自在に閉塞され、閉塞時には、熱処理炉１０の内部を気密に保持することができる構造となっている。また、図示していないが、前室１６の外側開口面と対向する側に、熱処理前のウエハＷを熱処理炉１０内へ搬入し熱処理後のウエハＷを熱処理炉１０内から搬出するハンドリングアームを備えたウエハ搬出入装置が配設されている。
【０００４】
熱処理炉１０の内部には、例えば石英ガラスで円筒状に形成されたリング保持筒２０が配設されており、リング保持筒２０の上端部に、例えば炭化珪素（ＳｉＣ）等のセラミックスによって薄板状に形成され、かつ、内径がウエハＷの直径より小さく外径がウエハＷの直径より大きいリング状に形成されたウエハ支持リング２２が水平姿勢で固着され、このウエハ支持リング２２によってウエハＷが水平姿勢に支持される。また、熱処理炉１０内へのウエハＷの搬入および熱処理炉１０内からのウエハＷの搬出の際に、ウエハ搬出入装置のウエハハンドリングアームとウエハ支持リング２２との間でのウエハＷの受け渡し操作のために、ウエハ移載機構２４が設けられている。さらに、熱処理炉１０の内部には、ウエハ支持リング２２上に支持されたウエハＷの上面に対向して、赤外線透過性を有する材料、例えば石英ガラスによって形成され多数のガス吹出し孔が穿設されたシャワープレート２６が配設されている。このシャワープレート２６と光入射窓１４との間は、処理ガスが導入されるガス導入室２８となっており、このガス導入室２８に連通するガス導入口３０は、図示しないガス供給路を通して処理ガス供給源に接続されている。
【０００５】
熱処理炉１０の上方には、光入射窓１４と対向して平行にランプハウス３２が設けられている。ランプハウス３２には、ハロゲンランプ、アークランプ、キセノンランプ等のランプ３４が配設されており、ランプ３４の背面側にはリフレクタ３６が配設されている。ランプ３４は、この例では棒状ランプであり、複数のランプ３４が互いに平行に配列されており、各ランプ３４から放射された光は、光入射窓１４を透過して熱処理炉１０内のウエハ支持リング２２上に支持されたウエハＷの上面に照射される。
【０００６】
上記した構成を備えたランプアニール装置において、熱処理炉１０内の構成部品のメンテナンス、例えば洗浄などを行ったり、消耗品であるランプ３４の交換やその点灯確認を行ったりする場合には、従来、ランプハウス３２を、水平軸を回転中心として鉛直面内で回動させることにより、熱処理炉１０の上面側を開放するとともに、ランプハウス３２の下面側を露呈させるようにしていた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、近年におけるウエハの大径化に伴い、ランプハウス３２も大型化している。このため、保守や点検作業の際に、ランプハウス３２を回動させる操作が難しくなり、また、ランプハウス３２の支持・回動機構も頑丈なものとする必要がある。
【０００８】
この発明は、以上のような事情に鑑みてなされたものであり、保守や点検作業の際におけるランプハウスの移動操作が容易で、ランプハウスの支持・移動機構も比較的簡易なものとすることが可能である基板の熱処理装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、少なくとも上部の炉壁が光透過性材料で形成され、一側面に閉塞可能な基板搬出入口が形設され、内部に基板が搬入されて保持される熱処理炉と、この熱処理炉内に保持された基板の少なくとも上面に対向して配設され、前記光透過性材料で形成された炉壁を通して基板に光を照射して加熱するランプハウスと、を備えた基板の熱処理装置であって、前記熱処理炉の上方空間において前記ランプハウスを、下方のランプ作動位置とその上方位置との間で上下方向へ往復移動させる昇降機構と、前記ランプハウスを、前記昇降機構によって上方へ移動させられた状態で前記熱処理炉の上方位置と熱処理炉の上方空間から退避して熱処理炉の上面側を開放する保守点検位置との間で水平方向へ往復移動させる水平移動機構と、を備えたことを特徴とする。
【００１０】
請求項２に係る発明は、請求項１記載の熱処理装置において、前記水平移動機構が、前記熱処理炉への基板の搬出入方向に沿って前記ランプハウスを移動させるものであることを特徴とする。
【００１１】
請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２記載の熱処理装置において、前記水平移動機構によって前記保守点検位置へ移動させられた前記ランプハウスの直下に、上面が鏡面加工された点検用平板を配置したことを特徴とする。
【００１２】
請求項４に係る発明は、請求項３記載の熱処理装置において、前記熱処理炉の炉壁とその炉壁に対向する前記ランプハウスとの間に配設され、ランプハウスから熱処理炉内の基板への熱輻射を遮断するシャッター板、および、このシャッター板を、前記熱処理炉の炉壁と前記ランプハウスとの間に介在するシャッター作動位置とそのシャッター作動位置から退避した退避位置との間で水平方向へ往復移動させるシャッター移動機構が設けられ、前記ランプハウスの保守点検位置を前記シャッター板の退避位置の直上に設定するとともに、シャッター板の上面を鏡面加工して、シャッター板を前記点検用平板に兼用したことを特徴とする。
【００１３】
請求項１に係る発明の基板の熱処理装置においては、保守や点検の際に、昇降機構によってランプハウスを上方へ移動させた後、水平移動機構によってランプハウスを熱処理炉の上方位置から水平方向へ移動させることにより、熱処理炉の上面側が開放され、熱処理炉内の構成部品のメンテナンス作業が可能になる。また、熱処理炉の上方空間から退避して保守点検位置に移動したランプハウスに対し、その下面側からランプの交換などを行うことが可能になる。
【００１４】
請求項２に係る発明の熱処理装置では、水平移動機構によってランプハウスが熱処理炉への基板の搬出入方向に沿って移動させられることにより、熱処理炉の上面側が開放され、また、ランプハウスが熱処理炉の上方空間から退避して保守点検位置に配置される。
【００１５】
請求項３に係る発明の熱処理装置では、保守点検位置においてランプハウスのランプを交換した後にランプの点灯確認を行う場合に、ランプハウスを下方から上向きに覗き込まなくても、鏡面加工された点検用平板に映ったランプの光を上方から下向きに目視することにより、ランプが正常に点灯しているかどうかを確認することが可能になる。特に、ランプハウスの保守点検位置の下方が、水冷用配管や熱排気用配管、各種配線などが敷設されたユーティリティゾーンとなっているような場合には、作業者はそのゾーンに潜り込んで配管や配線の隙間からランプハウスを見上げてランプ１本１本の点灯を確認する必要があり、作業が面倒で作業時間がかかる、といった問題点があるが、保守点検位置においてランプハウスの直下に点検用平板が配置されることにより、上記問題点が解消される。
【００１６】
請求項４に係る発明の熱処理装置では、ランプハウスの保守点検位置において、シャッター移動機構によってシャッター作動位置から退避位置へ移動させられたシャッター板の、鏡面加工された上面に映ったランプの光を上方から下向きに見ることにより、ランプ交換後におけるランプの点灯確認を行うことができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の好適な実施形態について図１ないし図６を参照しながら説明する。
【００１８】
図１は、この発明の実施形態の１例を示し、半導体ウエハ等の基板の熱処理装置の１つであるランプアニール装置の概略構成を示す模式的断面図である。このランプアニール装置において基板の熱処理を行う主要部の構成および動作は、図７に関して説明した上記装置と同様であるので、図１においても図７で使用した符号を同一部材に付して、ここでは重複する説明を省略し、ランプハウスの移動機構について主として説明する。
【００１９】
このランプアニール装置は、ランプハウス３２を熱処理炉１０の上方空間において、実線で示した下方のランプ作動位置と二点鎖線で示した上方位置との間で上下方向へ往復移動させる昇降機構を備えている。この昇降機構として、例えば、図３〜図５にランプアニール装置の主要部の斜視図を示すようにエアーシリンダ３８が設けられる。もう少し詳しく説明すると、熱処理炉１０に対する高さ方向の位置が固定されたコの字形の保持板４０の上面に複数、図示例では対角的に２つのエアーシリンダ３８をそれぞれ固着し、各エアーシリンダ３８の３本のロッド部４２（中央のシリンダロッドと両側の２本のシリンダロッドガイドより成る）の上端部を、ランプハウス３２にそれぞれ固着された各ブラケット４４を介してランプハウス３２に連結した構成を有している。保持板４０のコの字形の内周縁は、ランプハウス３２の外周縁より僅かに大きく形成されており、ランプハウス３２は、保持板４０の内周縁に遊嵌するようにして上下方向へ往復移動可能に保持板４０に支持されている。そして、エアーシリンダ３８を駆動させることにより、ランプハウス３２が保持板４０に対し、従って熱処理炉１０に対して上下方向へ移動するようになっている。
【００２０】
また、このランプアニール装置は、ランプハウス３２を、図１に二点鎖線で示すように上方へ移動させた状態で、熱処理炉１０の上方位置Ａと図２に示すように熱処理炉１０の上方空間から退避して熱処理炉１０の上面側を開放する保守点検位置Ｂとの間で水平方向へ往復移動、図１に示した例では熱処理炉１０へのウエハＷの搬出入方向に沿って開口１２と反対側において往復移動させる水平移動機構を備えている。もう少し詳しく説明すると、ランプハウス３２が保持された保持板４０は、図３〜図５に示すように、水平方向に互いに平行に配設され装置固定部（図示せず）に取着された一対のガイドレール４６、４６上に支持され、保持板４０の一側縁部にそれぞれ一体に固着された前後一対の係合部４８、４８を介して、装置固定部に取着された係合レール５０に摺動自在に係合している。そして、昇降機構によってランプハウス３２を上方へ移動させた状態で、手動で（あるいは駆動装置により）ランプハウス３２を水平方向へ移動させることができるようになっている。
【００２１】
また、保守点検位置Ｂには、図２および図３〜図５に示すように、保守点検位置Ｂに移動して停止したランプハウス３２の直下に、上面が鏡面加工された点検用平板５２が配設されている。点検用平板５２は、鏡そのものでもよいし、ステンレス鋼板やアルミニウム板などの金属板の表面を研磨したものでもよい。
【００２２】
上記した構成を備えたランプアニール装置において、熱処理炉１０内の構成部品のメンテナンスを行ったり、ランプハウス３２のランプ３４の交換やその点灯確認を行ったりする場合には、以下のような手順で作業が行われる。
【００２３】
図３は、ウエハの熱処理が行われているときの状態であり、熱処理が終了して保守点検作業を行おうとするときは、図３に示した状態（また、図１に実線で示した状態）から、図４に示すように（また、図１に二点鎖線で示すように）、エアーシリンダ３８を駆動させてランプハウス３２を上方へ移動させる。次に、作業者がランプハウス３２および保持板４０を一体で向こう側へ押し遣り（あるいは手前側に引き寄せ）、図５に示すように（また、図２に示すように）、ランプハウス４０を熱処理炉１０の上方位置Ａから保守点検位置Ｂへ移動させ、保守点検位置Ｂにランプハウス４０を停止させる。これにより、熱処理炉１０の上面側が開放され、光入射窓１４を開けることにより熱処理炉１０内の構成部品のメンテナンス作業を行うことが可能になる。また、熱処理炉１０の上方空間から退避して保守点検位置Ｂに移動したランプハウス３２に対しては、その下面側からランプ３４の交換などを行うことが可能になる。そして、保守点検位置Ｂにおいてランプハウス３２のランプ３４を交換したときは、複数本のランプ３４を小電力で順次点灯させつつまたは一括点灯させ、鏡面加工された点検用平板５２に映ったランプ３４の光を観察することにより、全てのランプ３４がフィラメント全長にわたって正常に点灯しているかどうかを確認する。
【００２４】
次に、図６は、この発明の別の実施形態を示すものであって、ランプアニール装置の概略構成を示す模式的断面図である。この図において、半導体ウエハＷの搬入および搬出を行うための熱処理炉１０の開口は、紙面の手前側の壁面に設けられており図示されていない。
【００２５】
このランプアニール装置には、熱処理炉１０の光入射窓１４とランプハウス３２との間にシャッター板５４が配設されている。支持機構を図示していないが、シャッター板５４は、図６に実線で示すように熱処理炉１０の光入射窓１４とランプハウス３２との間に介在するシャッター作動位置とそのシャッター作動位置から退避した二点差線で示す退避位置との間で水平方向へ往復移動自在に支持されている。また、図示していないが、シャッター板５４をシャッター作動位置と退避位置との間で往復移動させるシャッター移動機構が設けられている。シャッター移動機構としては、例えば、回転モータとワイヤとプーリとから構成されたもの、リニアモータを利用したものなどが用いられる。このシャッター板５４は、ウエハの熱処理の際に、ランプハウス３２のランプ３４の消灯と同時もしくはその直前に退避位置（二点鎖線で示す位置）から作動位置（実線で示す位置）へ高速で移動して、熱処理炉１０の光入射窓１４とランプハウス３２との間に介在することにより、ランプ３４の消灯直後の余熱による熱処理炉１０内のウエハＷへの熱輻射を遮断して、ウエハＷの温度を速やかに降下させる目的で設置されている。
【００２６】
シャッター板５４の上面は、鏡面加工されており、二点差線で示したシャッター板５４の退避位置は、ランプハウス３２の保守点検位置Ｂの直下とされている。そして、シャッター板５４が、上記した点検用平板に兼用されるようになっている。すなわち、ランプハウス３２の保守点検位置において、シャッター移動機構によってシャッター作動位置から退避位置へ移動させられたシャッター板５４の上面にランプ３４の光が映され、その上面に映されたランプ３４の光を観察することにより、ランプ交換後におけるランプ３４の点灯確認を行うことができるようになっている。
【００２７】
【発明の効果】
請求項１に係る発明の基板の熱処理装置を使用すると、保守や点検作業の際におけるランプハウスの移動操作を容易に行うことができ、ランプハウスの支持・移動機構も比較的簡易なものとすることができる。
【００２８】
請求項２に係る発明の熱処理装置では、ランプハウスが熱処理炉への基板の搬出入方向に沿って移動するので、装置の設置幅を広くする必要が無い。
【００２９】
請求項３に係る発明の熱処理装置では、ランプハウスのランプの交換後におけるランプ点灯確認の作業を容易かつ迅速に行うことができる。
【００３０】
請求項４に係る発明の熱処理装置では、シャッター板が、ランプ交換後におけるランプの点灯確認のための点検用平板に兼用されるので、構成を簡略にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施形態の１例を示し、ランプアニール装置の概略構成を示す模式的断面図である。
【図２】図１に示した装置においてランプハウスが保守点検位置に移動した状態を模式的に示す図である。
【図３】図１に示したランプアニール装置の主要部の構成を示す斜視図であって、保守点検作業の手順で説明するための図である。
【図４】同じく、ランプアニール装置の主要部の構成を示す斜視図であって、保守点検作業の手順で説明するための図である。
【図５】同じく、ランプアニール装置の主要部の構成を示す斜視図であって、保守点検作業の手順で説明するための図である。
【図６】この発明の別の実施形態を示すものであって、ランプアニール装置の概略構成を示す模式的断面図である。
【図７】従来のランプアニール装置の概略構成を示す模式的断面図である。
【符号の説明】
１０　熱処理炉
１２　熱処理炉の開口
１４　光入射窓
１８　ゲートバルブ
２２　ウエハ支持リング
２４　ウエハ移載機構
３２　ランプハウス
３４　ランプ
３６　リフレクタ
３８　エアーシリンダ
４０　保持板
４２　エアーシリンダのロッド部
４４　ブラケット
４６　ガイドレール
４８　保持板の係合部
５０　係合レール
５２　点検用平板
５４　シャッター板
Ｗ　半導体ウエハ
Ａ　熱処理炉の上方位置
Ｂ　保守点検位置[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
According to the present invention, substrates such as a semiconductor wafer, a glass substrate for a liquid crystal display, a glass substrate for a plasma display panel (PDP), a glass substrate for a photomask, and a substrate for an optical disk are loaded one by one into a heat treatment furnace, and the substrates are irradiated with light. The present invention relates to a substrate heat treatment apparatus that heats and heats a substrate.
[0002]
[Prior art]
In a semiconductor device manufacturing process, as in a lamp annealing apparatus or a CVD apparatus, a substrate, for example, a semiconductor wafer is loaded one by one into a heat treatment furnace, and the wafer is heated and heat-treated by irradiating the substrate with light. A leaf-type heat treatment apparatus is widely used in various processes. FIG. 7 schematically shows an example of a schematic configuration of the lamp annealing apparatus in a side cross section.
[0003]
The lamp annealing apparatus shown in FIG. 7 includes a heat treatment furnace 10 having an opening 12 for loading and unloading a substrate, for example, a semiconductor wafer W. The upper furnace wall of the heat treatment furnace 10 is formed of a material having infrared transmittance, for example, quartz glass, and serves as a light incident window 14. On the side of the opening 12 of the heat treatment furnace 10, a front chamber 16 is provided continuously. The outside opening surface of the front chamber 16 is closed and opened by a gate valve 18 so that the inside of the heat treatment furnace 10 can be kept airtight when closed. Although not shown, a handling arm that carries the wafer W before the heat treatment into the heat treatment furnace 10 and carries out the wafer W after the heat treatment from the heat treatment furnace 10 is provided on the side facing the outer opening surface of the front chamber 16. Equipped with a wafer loading / unloading device.
[0004]
A ring holding cylinder 20 formed of, for example, quartz glass in a cylindrical shape is provided inside the heat treatment furnace 10, and a thin plate made of ceramics such as silicon carbide (SiC) is provided on the upper end of the ring holding cylinder 20. A wafer support ring 22 formed in a ring shape and having an inner diameter smaller than the diameter of the wafer W and an outer diameter larger than the diameter of the wafer W is fixed in a horizontal posture, and the wafer W is horizontally fixed by the wafer support ring 22. Supported by posture. Further, when the wafer W is loaded into the heat treatment furnace 10 and when the wafer W is unloaded from the heat treatment furnace 10, the wafer W is transferred between the wafer handling arm of the wafer loading / unloading device and the wafer support ring 22. For this purpose, a wafer transfer mechanism 24 is provided. Further, inside the heat treatment furnace 10, a large number of gas blowing holes made of a material having infrared transmittance, for example, quartz glass are formed so as to face the upper surface of the wafer W supported on the wafer support ring 22. A shower plate 26 is provided. Between the shower plate 26 and the light incident window 14 is a gas introduction chamber 28 into which a processing gas is introduced. A gas introduction port 30 communicating with the gas introduction chamber 28 has a processing gas supply passage (not shown). It is connected to a gas supply.
[0005]
Above the heat treatment furnace 10, a lamp house 32 is provided in parallel with the light incident window 14. A lamp 34 such as a halogen lamp, an arc lamp, or a xenon lamp is provided in the lamp house 32, and a reflector 36 is provided on the back side of the lamp 34. The lamps 34 are rod-shaped lamps in this example, and a plurality of lamps 34 are arranged in parallel with each other. Light emitted from each lamp 34 passes through the light incident window 14 to support the wafer in the heat treatment furnace 10. The upper surface of the wafer W supported on the ring 22 is irradiated.
[0006]
In the lamp annealing apparatus having the above-described configuration, when performing maintenance of components in the heat treatment furnace 10, for example, performing cleaning or the like, or replacing the consumable lamp 34 or checking its lighting, conventionally, By rotating the lamp house 32 in the vertical plane about the horizontal axis as the center of rotation, the upper surface side of the heat treatment furnace 10 is opened and the lower surface side of the lamp house 32 is exposed.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, as the diameter of the wafer increases in recent years, the lamp house 32 also increases in size. For this reason, it is difficult to rotate the lamp house 32 during maintenance and inspection work, and the support and rotation mechanism of the lamp house 32 needs to be strong.
[0008]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and the operation of moving the lamp house during maintenance and inspection work is easy, and the mechanism for supporting and moving the lamp house is relatively simple. It is an object of the present invention to provide a heat treatment apparatus for a substrate that can perform the heat treatment.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The invention according to claim 1 is a heat treatment furnace in which at least an upper furnace wall is formed of a light-transmitting material, a closable substrate carry-in / out port is formed on one side surface, and a substrate is carried in and held therein, A lamp house that is disposed to face at least the upper surface of the substrate held in the heat treatment furnace, and irradiates the substrate with light through a furnace wall formed of the light-transmitting material to heat the substrate; A heat treatment apparatus, an elevating mechanism for vertically reciprocating the lamp house in a space above the heat treatment furnace between a lower lamp operating position and an upper position thereof, and the lamp house by the elevating mechanism. A horizontal moving mechanism that reciprocates horizontally between a position above the heat treatment furnace and a maintenance inspection position where the upper surface side of the heat treatment furnace is retreated from the space above the heat treatment furnace while being moved upward. , Characterized by comprising a.
[0010]
According to a second aspect of the present invention, in the heat treatment apparatus according to the first aspect, the horizontal movement mechanism moves the lamp house along a direction in which the substrate is loaded into and unloaded from the heat treatment furnace. .
[0011]
According to a third aspect of the present invention, in the heat treatment apparatus according to the first or second aspect, for inspection, an upper surface is mirror-finished immediately below the lamp house moved to the maintenance inspection position by the horizontal movement mechanism. A flat plate is arranged.
[0012]
The invention according to claim 4 is the heat treatment apparatus according to claim 3, wherein the heat treatment apparatus is disposed between a furnace wall of the heat treatment furnace and the lamp house facing the furnace wall, and from the lamp house to a substrate in the heat treatment furnace. A shutter plate that blocks thermal radiation of the heat treatment furnace, and the shutter plate is horizontally moved between a shutter operating position interposed between a furnace wall of the heat treatment furnace and the lamp house and a retracted position retracted from the shutter operating position. A shutter moving mechanism for reciprocating in the direction is provided, the maintenance and inspection position of the lamp house is set immediately above the retracted position of the shutter plate, the upper surface of the shutter plate is mirror-finished, and the shutter plate is placed on the inspection plate. The feature is that it is also used for
[0013]
In the substrate heat treatment apparatus according to the first aspect of the present invention, at the time of maintenance or inspection, the lamp house is moved upward by the elevating mechanism, and then the lamp house is moved horizontally from the upper position of the heat treatment furnace by the horizontal moving mechanism. By moving the heat treatment furnace, the upper surface side of the heat treatment furnace is opened, and maintenance work of components in the heat treatment furnace becomes possible. In addition, it is possible to replace the lamp from the lower surface side of the lamp house which has been retracted from the space above the heat treatment furnace and moved to the maintenance and inspection position.
[0014]
In the heat treatment apparatus according to the second aspect of the present invention, the upper side of the heat treatment furnace is opened by moving the lamp house along the loading / unloading direction of the substrate into and out of the heat treatment furnace by the horizontal movement mechanism. It is retracted from the space above the furnace and placed at the maintenance inspection position.
[0015]
In the heat treatment apparatus according to the third aspect of the present invention, when performing lamp lighting confirmation after replacing the lamp in the lamp house at the maintenance / inspection position, it is possible to inspect the mirror-finished inspection without having to look into the lamp house upward from below. By visually observing the light of the lamp reflected on the flat plate from above, it is possible to confirm whether the lamp is normally lit. In particular, if the lower part of the maintenance and inspection position of the lamp house is a utility zone where water cooling pipes, heat exhaust pipes, various wirings, etc. are laid, the worker can dive into that zone and It is necessary to check the lighting of each lamp by looking up the lamp house from the gap of the wiring, and there is a problem that the work is troublesome and takes a long time. By arranging the flat plate, the above problem is solved.
[0016]
In the heat treatment apparatus according to the fourth aspect of the present invention, at the maintenance and inspection position of the lamp house, the light of the lamp reflected on the mirror-finished upper surface of the shutter plate moved from the shutter operation position to the retracted position by the shutter moving mechanism. By looking downward from above, it is possible to confirm the lighting of the lamp after lamp replacement.
[0017]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0018]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of an embodiment of the present invention and showing a schematic configuration of a lamp annealing apparatus which is one of heat treatment apparatuses for a substrate such as a semiconductor wafer. In this lamp annealing apparatus, the configuration and operation of the main part for performing the heat treatment of the substrate are the same as those of the above-described apparatus described with reference to FIG. 7, and therefore, in FIG. 1, the same reference numerals are used as in FIG. In the following, a duplicate description will be omitted, and a description will be mainly given of a moving mechanism of the lamp house.
[0019]
The lamp annealing apparatus includes an elevating mechanism for vertically reciprocating the lamp house 32 between a lower lamp operating position indicated by a solid line and an upper position indicated by a two-dot chain line in a space above the heat treatment furnace 10. ing. As this elevating mechanism, for example, an air cylinder 38 is provided as shown in a perspective view of a main part of the lamp annealing apparatus in FIGS. More specifically, a plurality of, in the illustrated example, two air cylinders 38 are fixed on the upper surface of a U-shaped holding plate 40 whose position in the height direction with respect to the heat treatment furnace 10 is fixed. The upper ends of three rod portions 38 (comprising a central cylinder rod and two cylinder rod guides on both sides) are connected to the lamp house 32 via brackets 44 fixed to the lamp house 32, respectively. It has a configuration. The U-shaped inner peripheral edge of the holding plate 40 is formed slightly larger than the outer peripheral edge of the lamp house 32, and the lamp house 32 reciprocates vertically so as to be loosely fitted to the inner peripheral edge of the holding plate 40. It is supported by the holding plate 40 as much as possible. By driving the air cylinder 38, the lamp house 32 moves up and down with respect to the holding plate 40 and thus with respect to the heat treatment furnace 10.
[0020]
In addition, the lamp annealing apparatus moves the lamp house 32 upward as shown by a two-dot chain line in FIG. 1 and moves the lamp house 32 above the heat treatment furnace 10 as shown in FIG. In the example shown in FIG. 1, the wafer W is opened along the loading / unloading direction of the wafer W to / from the maintenance / inspection position B in which the upper surface of the heat treatment furnace 10 is opened by retreating from the space. A horizontal movement mechanism is provided for reciprocating movement on the side opposite to 12. More specifically, as shown in FIGS. 3 to 5, the holding plate 40 holding the lamp house 32 includes a pair of holding plates 40 arranged in parallel with each other in a horizontal direction and attached to a device fixing portion (not shown). Engaging rails supported on the guide rails 46, 46, and fixed to the apparatus fixing portion via a pair of front and rear engaging portions 48, 48 integrally fixed to one side edge of the holding plate 40, respectively. 50 is slidably engaged. The lamp house 32 can be moved manually (or by a driving device) in the horizontal direction while the lamp house 32 is moved upward by the lifting mechanism.
[0021]
In addition, at the maintenance inspection position B, as shown in FIGS. 2 and 3 to 5, an inspection flat plate 52 having a mirror-finished upper surface is provided immediately below the lamp house 32 that has been moved to the maintenance inspection position B and stopped. It is arranged. The inspection flat plate 52 may be a mirror itself or a polished surface of a metal plate such as a stainless steel plate or an aluminum plate.
[0022]
In the lamp annealing apparatus having the above-described configuration, when performing maintenance of the components in the heat treatment furnace 10, replacing the lamp 34 of the lamp house 32, and confirming the lighting thereof, the following procedure is performed. Work is performed.
[0023]
FIG. 3 shows a state where the heat treatment of the wafer is being performed. When the heat treatment is completed and the maintenance and inspection work is to be performed, the state shown in FIG. 3 (and the state shown by the solid line in FIG. 1) is shown. ), The air cylinder 38 is driven to move the lamp house 32 upward as shown in FIG. 4 (and as shown by the two-dot chain line in FIG. 1). Next, the operator pushes (or pulls) the lamp house 32 and the holding plate 40 together on the other side, and as shown in FIG. 5 (and as shown in FIG. 2), removes the lamp house 40. The lamp house 40 is moved from the upper position A of the heat treatment furnace 10 to the maintenance inspection position B, and the lamp house 40 is stopped at the maintenance inspection position B. Thereby, the upper surface side of the heat treatment furnace 10 is opened, and the maintenance work of the components in the heat treatment furnace 10 can be performed by opening the light incident window 14. Further, with respect to the lamp house 32 which has been retracted from the space above the heat treatment furnace 10 and moved to the maintenance and inspection position B, the lamp 34 can be replaced from the lower surface side. When the lamp 34 of the lamp house 32 is replaced at the maintenance / inspection position B, the plurality of lamps 34 are sequentially turned on with small power or are turned on at once, and the lamps 34 reflected on the mirror-finished inspection plate 52 are displayed. By observing the light, it is confirmed whether all the lamps 34 are normally lit over the entire length of the filament.
[0024]
Next, FIG. 6 shows another embodiment of the present invention, and is a schematic sectional view showing a schematic configuration of a lamp annealing apparatus. In this figure, the opening of the heat treatment furnace 10 for loading and unloading the semiconductor wafer W is provided on the wall surface on the near side of the drawing and is not shown.
[0025]
In this lamp annealing apparatus, a shutter plate 54 is disposed between the light entrance window 14 of the heat treatment furnace 10 and the lamp house 32. Although the support mechanism is not shown, the shutter plate 54 is retracted from the shutter operation position interposed between the light entrance window 14 of the heat treatment furnace 10 and the lamp house 32 as shown by a solid line in FIG. It is supported so as to be able to reciprocate in the horizontal direction between the retracted position indicated by the two-dot line. Although not shown, a shutter moving mechanism for reciprocating the shutter plate 54 between a shutter operating position and a retracted position is provided. As the shutter moving mechanism, for example, a mechanism including a rotary motor, a wire, and a pulley, a mechanism using a linear motor, and the like are used. The shutter plate 54 moves at a high speed from the retracted position (the position indicated by the two-dot chain line) to the operating position (the position indicated by the solid line) at the same time as or immediately before turning off the lamp 34 of the lamp house 32 during the heat treatment of the wafer. Then, by interposing between the light incident window 14 of the heat treatment furnace 10 and the lamp house 32, heat radiation to the wafer W in the heat treatment furnace 10 due to residual heat immediately after the lamp 34 is turned off is cut off. It is installed for the purpose of quickly lowering the temperature.
[0026]
The upper surface of the shutter plate 54 is mirror-finished, and the retracted position of the shutter plate 54 indicated by a two-dot line is immediately below the maintenance inspection position B of the lamp house 32. The shutter plate 54 is also used as the inspection flat plate. That is, at the maintenance inspection position of the lamp house 32, the light of the lamp 34 is reflected on the upper surface of the shutter plate 54 moved from the shutter operation position to the retracted position by the shutter moving mechanism, and the light of the lamp 34 is reflected on the upper surface. By observing, the lighting of the lamp 34 after the lamp replacement can be confirmed.
[0027]
【The invention's effect】
When the substrate heat treatment apparatus according to the first aspect of the present invention is used, the operation of moving the lamp house during maintenance and inspection work can be easily performed, and the support and movement mechanism of the lamp house is relatively simple. be able to.
[0028]
In the heat treatment apparatus according to the second aspect of the present invention, since the lamp house moves along the direction in which the substrate is carried into and out of the heat treatment furnace, it is not necessary to increase the installation width of the apparatus.
[0029]
In the heat treatment apparatus according to the third aspect of the present invention, it is possible to easily and quickly perform a lamp lighting confirmation operation after replacing the lamp in the lamp house.
[0030]
In the heat treatment apparatus according to the fourth aspect of the present invention, the configuration of the heat treatment apparatus can be simplified because the shutter plate is also used as an inspection flat plate for checking the lighting of the lamp after lamp replacement.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of an embodiment of the present invention and showing a schematic configuration of a lamp annealing apparatus.
FIG. 2 is a view schematically showing a state where the lamp house has been moved to a maintenance inspection position in the apparatus shown in FIG.
FIG. 3 is a perspective view showing a configuration of a main part of the lamp annealing apparatus shown in FIG. 1, and is a view for explaining a maintenance inspection procedure.
FIG. 4 is a perspective view showing a configuration of a main part of the lamp annealing apparatus, which is a view for explaining a maintenance and inspection work procedure.
FIG. 5 is a perspective view showing a configuration of a main part of the lamp annealing apparatus, which is a view for explaining a maintenance inspection procedure.
FIG. 6, showing another embodiment of the present invention, is a schematic cross-sectional view illustrating a schematic configuration of a lamp annealing apparatus.
FIG. 7 is a schematic sectional view showing a schematic configuration of a conventional lamp annealing apparatus.
[Explanation of symbols]
Reference Signs List 10 heat treatment furnace 12 heat treatment furnace opening 14 light entrance window 18 gate valve 22 wafer support ring 24 wafer transfer mechanism 32 lamp house 34 lamp 36 reflector 38 air cylinder 40 holding plate 42 air cylinder rod 44 bracket 46 guide rail 48 holding Plate engaging portion 50 Engaging rail 52 Inspection plate 54 Shutter plate W Semiconductor wafer A Upper position B of heat treatment furnace Maintenance and inspection position

Claims

少なくとも上部の炉壁が光透過性材料で形成され、一側面に閉塞可能な基板搬出入口が形設され、内部に基板が搬入されて保持される熱処理炉と、
この熱処理炉内に保持された基板の少なくとも上面に対向して配設され、前記光透過性材料で形成された炉壁を通して基板に光を照射して加熱するランプハウスと、
を備えた基板の熱処理装置であって、
前記熱処理炉の上方空間において前記ランプハウスを、下方のランプ作動位置とその上方位置との間で上下方向へ往復移動させる昇降機構と、
前記ランプハウスを、前記昇降機構によって上方へ移動させられた状態で前記熱処理炉の上方位置と熱処理炉の上方空間から退避して熱処理炉の上面側を開放する保守点検位置との間で水平方向へ往復移動させる水平移動機構と、
を備えたことを特徴とする基板の熱処理装置。A heat treatment furnace in which at least the upper furnace wall is formed of a light-transmissive material, a closable substrate carrying-in / out port is formed on one side, and a substrate is carried in and held therein.
A lamp house disposed opposite to at least the upper surface of the substrate held in the heat treatment furnace, and irradiating the substrate with light through a furnace wall formed of the light transmitting material to heat the substrate;
A heat treatment apparatus for a substrate comprising:
An elevating mechanism for reciprocating the lamp house in the upper space of the heat treatment furnace in a vertical direction between a lower lamp operating position and an upper position thereof,
The lamp house is horizontally moved between an upper position of the heat treatment furnace and a maintenance and inspection position where the lamp house is retracted from an upper space of the heat treatment furnace to open the upper surface side of the heat treatment furnace while being moved upward by the elevating mechanism. A horizontal movement mechanism for reciprocating to
A heat treatment apparatus for a substrate, comprising:

前記水平移動機構が、前記熱処理炉への基板の搬出入方向に沿って前記ランプハウスを移動させるものである請求項１記載の基板の熱処理装置。The substrate heat treatment apparatus according to claim 1, wherein the horizontal movement mechanism moves the lamp house along a direction in which the substrate is carried in and out of the heat treatment furnace.

前記水平移動機構によって前記保守点検位置へ移動させられた前記ランプハウスの直下に、上面が鏡面加工された点検用平板が配置された請求項１または請求項２記載の基板の熱処理装置。The substrate heat treatment apparatus according to claim 1, wherein an inspection flat plate having a mirror-finished upper surface is disposed immediately below the lamp house moved to the maintenance inspection position by the horizontal movement mechanism.

前記熱処理炉の炉壁とその炉壁に対向する前記ランプハウスとの間に配設され、ランプハウスから熱処理炉内の基板への熱輻射を遮断するシャッター板、および、このシャッター板を、前記熱処理炉の炉壁と前記ランプハウスとの間に介在するシャッター作動位置とそのシャッター作動位置から退避した退避位置との間で水平方向へ往復移動させるシャッター移動機構が設けられ、
前記ランプハウスの保守点検位置が前記シャッター板の退避位置の直上に設定されるとともに、シャッター板の上面が鏡面加工されて、シャッター板が前記点検用平板に兼用された請求項３記載の基板の熱処理装置。A shutter plate disposed between the furnace wall of the heat treatment furnace and the lamp house facing the furnace wall to block heat radiation from the lamp house to the substrate in the heat treatment furnace, and the shutter plate, A shutter moving mechanism for horizontally reciprocating between a shutter operating position interposed between the furnace wall of the heat treatment furnace and the lamp house and a retracted position retracted from the shutter operating position is provided,
4. The substrate according to claim 3, wherein a maintenance inspection position of the lamp house is set immediately above the retracted position of the shutter plate, and an upper surface of the shutter plate is mirror-finished, so that the shutter plate is also used as the inspection plate. Heat treatment equipment.