JP4451854B2 - 縦型熱処理装置及び縦型熱処理装置における移載機構の制御方法 - Google Patents

縦型熱処理装置及び縦型熱処理装置における移載機構の制御方法 Download PDF

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Description

本発明は、縦型熱処理装置及び縦型熱処理装置における移載機構の制御方法に係り、特に被処理体及び保持具の損傷を最小限に抑制する技術に関するものである。
半導体装置の製造においては、被処理体例えば半導体ウエハ（以下、ウエハともいう。）に、酸化、拡散、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）などの処理を施すために、各種の処理装置（半導体製造装置）が用いられている。そして、その一つとして、一度に多数枚の被処理体の処理例えば熱処理が可能なバッチ式の熱処理装置例えば縦型熱処理装置が知られている。
この縦型熱処理装置は、熱処理炉と、多数枚のウエハを上下方向に所定間隔で多段に保持して上記熱処理炉に搬入搬出される保持具（ボートともいう。）と、昇降可能及び旋回可能な基台上に被処理体を支持する複数枚の基板支持具を進退移動可能に有し、複数枚のウエハを所定間隔で収納する収納容器（キャリアともいう。）と上記保持具との間でウエハの移載を行う移載機構とを備えている（例えば、引用文献１参照。）。上記移載機構は、移載ロボットとして自動化され、コントローラに予め設定したプログラミングに基いて所定の移載作業を行うように構成されている。
ところで、移載作業時においては、ボート上のウエハが何らかの原因により溝落ち（ウエハの片側がボートの溝部から脱落した状態）、破損、飛び出しなどの異常状態となる場合があり、この異常状態になった際に、通常のシーケンス制御で駆動されている移載機構が上記異常状態のウエハと干渉（衝突）してボートを押し倒し、ウエハやボートの損傷を誘発する可能性がある。
このような問題を解決するために、移載機構に異常状態のウエハと移載機構が衝突する際に発生する衝撃ないし振動を検出する振動センサを設け、この振動センサにより所定値以上の振動を検出した時に移動機構の駆動を停止してウエハ及びボートの損傷を抑制するように構成することが考えられる。
特開２００１−２２３２５４号公報
しかしながら、上記の場合、基板支持具等に振動センサを設けなければならないため、構造の煩雑化及びコストの増大を余儀なくされる。また、衝突した時に発生する振動を拾い振動センサにより電気信号に変換して検出するため、検出精度及び検出速度（応答性）に限界があり、ウエハ及びボートの損傷を抑制する効果を充分には期待できない。
本発明は、上述した従来の技術が有する課題を解消し、構造の簡素化、コストの低減及び検出速度の向上が図れ、被処理体及び保持具の損傷を最小限に抑制することができる縦型熱処理装置及び縦型熱処理装置における移載機構の制御方法を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明のうち、請求項１に係る発明は、熱処理炉と、多数枚の被処理体を上下方向に所定間隔で多段に保持して上記熱処理炉に搬入搬出される保持具と、昇降及び旋回可能な基台上に被処理体を支持するピッチ変換可能な複数枚の基板支持具を水平方向に進退可能に有し、複数枚の被処理体を所定間隔で収納する収納容器と上記保持具との間で被処理体の移載を行う移載機構と、該移載機構を制御するコントローラと、を備え、上記基台にはピッチ変換機構を有する移動体を進退移動操作する移動機構が設けられ、上記ピッチ変換機構にはその駆動部の回転角度を検出するエンコーダが設けられ、上記コントローラは、上記基板支持具の移動機構の作動時にピッチ変換機構のエンコーダから出力されるエンコーダ値を監視し、保持具内の異常状態の被処理体に基板支持具が干渉してピッチ変換機構の駆動部が回転されることにより該エンコーダ値が変化した時に異常駆動と判定し、上記移載機構の駆動を停止すると共に異常駆動の発生を通報するように構成されていることを特徴とする。
請求項２に係る発明は、上記コントローラは、上記異常駆動と判定した時に、上記移動機構の駆動部に逆回転方向の電流を供給した後、電流の供給を遮断することにより、基板支持具を直ちに後退させて停止するように構成されていることを特徴とする。
請求項３に係る発明は、熱処理炉と、多数枚の被処理体を上下方向に所定間隔で多段に保持して上記熱処理炉に搬入搬出される保持具と、昇降及び旋回可能な基台上に被処理体を支持するピッチ変換可能な複数枚の基板支持具を水平方向に進退可能に有し、複数枚の被処理体を所定間隔で収納する収納容器と上記保持具との間で被処理体の移載を行う移載機構と、該移載機構を制御するコントローラとを備えた縦型熱処理装置における移載機構の制御方法において、上記基台にはピッチ変換機構を有する移動体を進退移動操作する移動機構が設けられ、上記ピッチ変換機構にはその駆動部の回転角度を検出するエンコーダが設けられ、上記コントローラは、上記基板支持具の移動機構の作動時にピッチ変換機構のエンコーダから出力されるエンコーダ値を監視し、保持具内の異常状態の被処理体に基板支持具が干渉してピッチ変換機構の駆動部が回転されることにより該エンコーダ値が変化した時に異常駆動と判定し、上記移載機構の駆動を停止すると共に異常駆動の発生を通報するように構成されていることを特徴とする。
請求項４に係る発明は、上記コントローラは、上記異常駆動と判定した時に、上記移動機構の駆動部に逆回転方向の電流を供給した後、電流の供給を遮断することにより、基板支持具を直ちに後退させてから停止するように構成されていることを特徴とする。
請求項１又は３係る発明によれば、上記基台にはピッチ変換機構を有する移動体を進退移動操作する移動機構が設けられ、上記ピッチ変換機構にはその駆動部の回転角度を検出するエンコーダが設けられ、上記コントローラは、上記基板支持具の移動機構の作動時にピッチ変換機構のエンコーダから出力されるエンコーダ値を監視し、保持具内の異常状態の被処理体に基板支持具が干渉してピッチ変換機構の駆動部が回転されることにより該エンコーダ値が変化した時に異常駆動と判定し、上記移載機構の駆動を停止すると共に異常駆動の発生を通報するように構成されているため、例えば保持具内で溝落ち等により基板支持具の進入を阻害している異常状態の被処理体に基板支持具が接近して干渉した場合に生じるピッチ変換駆動部のエンコーダから出力されるエンコーダ値の変化により移載機構の衝突である異常駆動及び保持具内の被処理体の異常状態を振動センサ等を用いずに迅速且つ容易に検出することができ、構造の簡素化、コストの低減及び検出速度の向上が図れ、異常駆動と判定して直ちに移載機構の駆動を停止することができ、被処理体及び保持具の損傷を最小限に抑制することができる。また、異常駆動と判定して異常駆動の発生を通報することにより、異常状態の被処理体の修正や回収等のメンテナンスを迅速に行うことができる。
請求項２又は４に係る発明によれば、上記コントローラは、上記異常駆動と判定した時に、上記移動機構の駆動部に逆回転方向の電流を供給した後、電流の供給を遮断することにより、基板支持具を直ちに後退させてから停止するように構成されているため、保持具の転倒を抑制することができ、被処理体及び保持具の損傷を抑制することができる。
以下に、本発明を実施するための最良の形態を添付図面に基いて詳述する。図１は本発明の実施の形態である縦型熱処理装置を概略的に示す縦断面図、図２は移載機構を示す図、図３は図２の移載機構を一側から見た図である。
図１に示すように、この縦型熱処理装置１は外郭を形成する筐体２を有し、この筐体２内の上方に被処理体例えば薄板円板状の半導体ウエハｗを収容して所定の処理例えばＣＶＤ処理等を施すための縦型の熱処理炉３が設けられている。この熱処理炉３は、下部が炉口４として開口された縦長の処理容器例えば石英製の反応管５と、この反応管５の炉口４を開閉する昇降可能な蓋体６と、上記反応管５の周囲を覆うように設けられ、反応管５内を所定の温度例えば３００〜１２００℃に加熱制御可能なヒータ（加熱機構）７とから主に構成されている。
上記筐体２内には、熱処理炉３を構成する反応管５やヒータ７を設置するための例えばＳＵＳ製のベースプレート８が水平に設けられている。ベースプレート８には反応管５を下方から上方に挿入するための図示しない開口部が形成されている。
反応管５の下端部には外向きのフランジ部が形成され、このフランジ部をフランジ保持部材にてベースプレート８に保持することにより、反応管５がベースプレート８の開口部を下方から上方に挿通された状態に設置されている。反応管５は、洗浄等のためにベースプレート８から下方に取外せるようになっている。反応管５には反応管５内に処理ガスやパージ用の不活性ガスを導入する複数のガス導入管や反応管５内を減圧制御可能な真空ポンプや圧力制御弁等を有する排気管が接続されている（図示省略）。
上記筐体２内におけるベースプレート８より下方には、蓋体６上に設けられたボート（保持具）９を熱処理炉３（すなわち反応管５）内に搬入（ロード）したり、熱処理炉３から搬出（アンロード）したり、或いはボート９に対するウエハｗの移載を行うための作業領域（ローディングエリア）１０が設けられている。この作業領域１０にはボート９の搬入、搬出を行うべく蓋体６を昇降させるための昇降機構１１が設けられている。蓋体６は炉口４の開口端に当接して炉口４を密閉するように構成されている。蓋体６の下部にはボート９を回転するための図示しない回転機構が設けられている。
図示例のボート９は、例えば石英製であり、大口径例えば直径３００ｍｍの多数例えば７５枚程度のウエハｗをリング状支持板１５を介して水平状態で上下方向に所定間隔例えば１１ｍｍピッチで多段に支持する本体部９ａと、この本体部９ａを支持する脚部９ｂとを備え、脚部９ｂが回転機構の回転軸に接続されている。本体部９ａと蓋体６との間には炉口４からの放熱による温度低下を防止するための図示しない下部加熱機構が設けられている。なお、ボート９としては、本体部９ａのみを有し、脚部９ｂを有せず、蓋体６上に保温筒を介して載置されるものであってもよい。上記ボート９は複数本の支柱１２と、この支柱１２の上端及び下端に設けられた天板１３及び底板１４と、支柱１２に所定間隔で設けられた溝部に係合させて多段に配置されたリング状支持板１５とを備えている。リング状支持板１５は、例えば石英製又はセラミック製であり、厚さが２〜３ｍｍ程度であり、ウエハｗの外径よりも若干大きい外径に形成されている。
筐体２の前部には、複数例えば２５枚程度のウエハｗを所定間隔で収納した収納容器（キャリア）１６を載置して筐体２内への搬入搬出を行うための載置台（ロードポート）１７が設置されている。収納容器１６は前面に図示しない蓋を着脱可能に備えた密閉型収納容器とされている。作業領域１０内の前後には収納容器１６の蓋を取外して収納容器１６内を作業領域１０内に連通開放するドア機構１８が設けられ、作業領域１０には収納容器１６とボート９の間でウエハｗの移載を行う複数枚の基板支持具２０を所定間隔で有する移載機構２１が設けられている。
作業領域１０外の前部上側には、収納容器１６をストックしておくための保管棚部２２と、載置台１７から保管棚部２２へ又はその逆に収納容器１６を搬送するための図示しない搬送機構とが設けられている。なお、作業領域１０の上方には蓋体６を開けた時に炉口４から高温の炉内の熱が下方の作業領域１０に放出されるのを抑制ないし防止するために炉口４を覆う（又は塞ぐ）シャッター機構２３が設けられている。また、載置台１７の下方には移載機構２１により移載されたウエハｗの外周に設けられた切欠部（例えばノッチ）を一方向に揃えるための整列装置（アライナ）４３が設けられている。
上記移載機構２１は、複数枚例えば５枚のウエハｗを上下方向に所定間隔で支持する複数枚例えば５枚の基板支持具（フォーク、支持板ともいう）２０（２０ａ〜２０ｅ）を有している。この場合、中央の基板支持具２０ａは単独で前方に進退移動可能とされ、中央以外の基板支持具（一枚目、二枚目、四枚目及び五枚目）２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅは後述のピッチ変換機構５７により中央の基板支持具２０ａを基準として上下方向に無段階でピッチ変換可能とされている。これは、収納容器１６内のウエハの収納ピッチと、ボート９内のウエハの搭載ピッチとが異なる場合があるので、その場合でも収納容器１６とボート９との間でウエハｗを複数枚ずつ移載可能とするためである。
移載機構２１は、昇降及び旋回可能な基台２５を有している。具体的には、移載機構２１は、ボールネジ等により上下方向に移動可能（昇降可能）な昇降アーム２４を備え、この昇降アーム２４に箱型の基台２５が水平旋回可能に設けられている。この基台２５上には中央の１枚の基板支持具２０ａを前方へ移動可能とする第１の移動体２６と、中央の基板支持具２０ａを挟んで上下に２枚ずつ配された計４枚の基板支持具２０ｂ〜２０ｅを前方へ移動可能とする第２の移動体２７とが水平方向である基台２５の長手方向に沿って進退移動可能に設けられている。これにより、第１の移動体２６の単独動により１枚のウエハを移載する枚葉移載と、第１及び第２の移動体２６，２７の共動により複数枚例えば５枚のウエハを同時に移載する一括移載とを選択的に行えるようになっている。第１及び第２の移動体２６，２７を移動操作するために、基台２５の内部には移動機構５０が設けられている。この移動機構５０及び上記ピッチ変換機構５７は、例えば特開２００１−４４２６０号公報に記載のものが用いられる。
移載機構２１は、上下軸（ｚ軸）、旋回軸（θ軸）及び前後軸（ｘ軸）の座標（座標軸）と、基台２５を上下軸方向に移動させたり、旋回軸回りに旋回させたり、基板支持具２０を第１・第２の移動体２６，２７を介して前後軸方向に移動させたり、基板支持具２０のピッチ変換を行う駆動系と、各駆動系の駆動部（モータ、具体的にはサーボモータ又はステッピングモータ）の回転角度を検出するエンコーダとを有している。例えば、移載機構２１は、基板支持具２０を第１・第２の移動体２６，２７を介して前後軸方向に移動させる駆動系である移動機構を有している。図１１に示すように例えば第２の移動体の移動機構（基板支持具の進退駆動部）５０は、基台２５の内部の長手方向両端部に配置された駆動プーリ５１及び従動プーリ５２と、これら駆動プーリ５１と従動プーリ５２との間に巻き掛けられたタイミングベルト５３と、このタイミングベルト５３に第２の移動体２７を取付ける取付部材５４と、駆動プーリ５１を回転駆動するモータ５５と、このモータ５５の回転角度を検出するエンコーダ５６とを備えている。なお、第１の移動体の移動機構は、図示省略されているが、第２の移動体２７の移動機構５０と同様に構成されている。
図１２に示すように上記ピッチ変換機構（ピッチ変換駆動部）５７は、一枚目及び五枚目の基板支持具２０ｂ，２０ｅのピッチ変換を行う第１のピッチ変換軸５８と、二枚目及び四枚目の基板支持具２０ｃ，２０ｄのピッチ変換を行う第２のピッチ変換軸５９と、各ピッチ変換軸５８，５９の端部に取付けられた従動プーリ６０，６１と、これら従動プーリ６０，６１と駆動プーリ６２との間に巻き掛けられたタイミングベルト６３と、駆動プーリ６２を回転駆動するモータ６４と、このモータ６４の回転角度を検出するエンコーダ６５とを備えている。
各ピッチ変換軸５８，５９には、基板支持具２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅをネジ送りするために、中央（三枚目）の基板支持具２０ａの位置に対応する長手方向中間部から両端に向って互いに逆方向の雄ネジ部が形成されている。基板支持具２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅのベース部には対応するピッチ変換軸５８，５９の雄ねじ部に螺合する雌ネジ部が形成されている。上記従動プーリ６０，６１は、第１のピッチ変換軸５８と第２のピッチ変換軸５９を２対１の比率で回転するようにプーリ径が設定されている。
基板支持具２０は例えばアルミナセラミックにより縦長薄板状に形成されている。基板支持具２０は先端が二股に分岐された平面略Ｕ字状に形成されていることが好ましい（図４，図６，図７参照）。移載機構２１は、各基板支持具２０下にウエハｗを一枚ずつ前後から保持（図示例では上掴み）することが可能な掴み機構２８を具備している。この掴み機構２８は、図８〜図１０にも示すように基板支持具２０の先端部に設けられウエハｗの前縁部を係止する固定係止部３０と、基板支持具２０の後端側に設けられウエハｗの後縁部を着脱可能に係止する可動係止部３１と、この可動係止部３１を駆動する駆動部例えばエアシリンダ３２とを備えている。
エアシリンダ３２で可動係止部３１を前進させることにより固定係止部３０との間でウエハｗを前後から挟む（掴む）ことができ、可動係止部３１を後退させることによりウエハｗを解放することができるようになっている。基板支持具２０の基端部には可動係止部３１との干渉を避けるための切欠部３３が設けられていることが好ましい。
固定係止部３０及び可動係止部３１はウエハｗの周縁部を自重で離脱しないように支えるために傾斜面３０ａ、３１ａを有していることが好ましい。また、上記基板支持具２０には該基板支持具２０の下面とウエハｗの上面との間に隙間ｇを存するようにウエハｗの前後周縁部を受けるスぺーサとしての受け部３４，３５が設けられていることが好ましい。図示例の場合、前部の受け部３４と後部の受け部３５が左右２個ずつ設けられている。また、前部の受け部３４と上記固定係止部３０が一体的に形成されており、コンパクト化が図られている。固定係止部３０、可動係止部３１、受け部３４，３５の材質としては、耐熱性樹脂例えばＰＥＥＫ（Poly Ether Ether Ketone）材が好ましい。
上記リング状支持板１５においては、ウエハｗよりも外径が大きい場合には、図４ないし図５に示すように上記固定係止部３０及び可動係止部３１、場合によっては基部側の受け部３５との干渉を避けるための切欠部３６，３７が設けられていることが好ましい。なお、リング状支持板１５は、ウエハｗよりも外径が小さい場合には、必ずしも切欠部３６，３７を設ける必要はない。
上下のリング状支持板１５，１５間の隙間に１枚の基板支持具２０を挿入し得るように、上記基板支持具２０の上面と前部の固定係止部３０の下面との間の厚さ寸法ｈは、上部のリング状支持板１５の下面と下部のリング状支持板１５上のウエハｗ上面との間の隙間寸法ｋ（７．７ｍｍ程度）よりも小さい寸法例えば５．９５ｍｍ程度に形成されていることが好ましい。なお、枚葉移載が可能な基板支持具２０ａの先端部には、マッピングセンサ４０が設けられている。
図示例では、基板支持具２０の一方の先端部に赤外光線の出入光が可能なマッピングセンサ４０のセンサヘッド４０ａが設けられ、他方の先端部にはマッピングセンサ４０のセンサヘッド４０ａから出光された赤外光線を反射させてマッピングセンサ４０のセンサヘッド４０ａに入光させる反射鏡４１が設けられている。マッピングセンサ４０は、センサヘッド４０ａと図示しない検出機構側の発光素子及び受光素子を光ファイバ４２で接続して構成されている。移載機構２１は、図５に示すようにマッピングセンサ４０を、ボート９内に多段に保持されたウエハｗに沿って上下方向（図５の紙面垂直方向）に走査することにより、ボート９内の各段におけるウエハｗの有無を検出して位置情報として記録（マッピング）することができると共に、処理前後のウエハｗの状態（例えば飛び出しの有無）を検出可能に構成されている。
移載作業時にボート９上のウエハｗが何らかの原因により溝落ち、破損、飛び出しなどの異常状態になった際に、通常のシーケンス制御で駆動されている移載機構２１が上記異常状態のウエハと干渉（衝突）して生じるボート９の転倒、ウエハｗ及びボート９の損傷を最小限になるように抑制するために、移載機構２１のコントローラ５２は、上記基板支持具２０の進退駆動部（移動機構）５０の作動時にピッチ変換駆動部（ピッチ変換機構）５７のエンコーダ６５の出力信号であるエンコーダ値を監視し、該エンコーダ値が変化した時に異常駆動と判定し、上記移載機構２１の駆動を停止すると共に異常駆動の発生を通報（例えば警報を発する）ように構成されている。この場合、上記コントローラ５２は、上記移載機構２１の基板支持具２０の前進中に上記異常駆動を検出（判定）した時に、基板支持具２０を直ちに停止又は直ちに後退させて停止する（換言すれば、衝突直前のパスを通り停止する）ように構成されていることが好ましい。
縦型熱処理装置１は、装置全体を統括する統括コントローラ及び各部の機構を制御するコントローラ（メカコントローラ）を備え、その１つである移載機構２１用のコントローラ６６は、各部のエンコーダから出力されるエンコーダ値をフィードバックしながら各部のモータ（サーボモータ又はステッピングモータ）を制御するためのモータドライバを有している。図１１において、ｗは正常状態のウエハ、ｗｘは異常状態のウエハである。移載機構２１の基板支持具２０の前進移動中にボート９内の異常状態のウエハｗｘに何れかの基板支持具２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅが干渉すると、干渉外力によりピッチ変換軸５８，５９、従動プーリ６０，６１、タイミングベルト６３、駆動プーリ６２を介してモータ６４が回転されるため、エンコーダ６５のエンコーダ値が変化する。ウエハが正常状態では、何れの基板支持具２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅもウエハｗと干渉しないので、エンコーダ６５のエンコーダ値は変化しない。したがって、上記エンコーダ値の変化の有無により、異常状態のウエハｗｘと何れかの基板支持具２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅとが干渉（移載機構の衝突、異常駆動）したか否かを判定（検出）することができる。
図１３は移載機構の制御系の作用を説明するフローチャートであり、このフローチャートにおいては、コントローラ５２が基板支持具２０の進退駆動部５０の作動時（好ましくは前進作動時）にピッチ変換駆動部５７のエンコーダ６６から出力されるエンコーダ値を監視する工程Ｓ１と、該エンコーダ値が変化した（異常駆動、YES）か否（正常駆動、NO）かを判定する工程Ｓ２と、異常駆動（YES）と判定した時に移載機構２１の駆動を停止する工程Ｓ３と、異常駆動の発生を通報する工程Ｓ４とを備えている。
移載機構２１の駆動の停止とは、例えばモータ５５への電流の供給を遮断することである。この場合、衝突直後の押し付け力の低減ないし衝撃力の緩和を図り、ボート９の転倒（押し倒し）を回避して被害の軽減を図るために、衝突直前のパスを通るようにモータ５５に逆回転方向の電流を供給した後、電流の供給を遮断することが好ましい。異常の通報とは、異常の発生例えば移載機構２１の衝突が発生したことをディスプレー装置に表示したり、警告灯を点灯したり、警報を発することである。
上記縦型熱処理装置１によれば、複数枚例えば５枚の基板支持具２０（２０ａ〜２０ｅ）を有する移載機構２１が各基板支持具２０下にウエハｗを上掴みする掴み機構２８を具備しているため、リング状支持板１５を有するボート９に対してウエハｗを複数枚例えば５枚ずつ移載することができ、移載時間の大幅な短縮が図れると共に、ボート９のリング状支持板１５間のピッチを従来の１６ｍｍ程度から１１ｍｍ程度に小さくして処理枚数を従来の５０枚程度からその１．５倍の７５枚程度に増大することができ、もってスループットの向上が図れる。
また、上記掴み機構２８が、基板支持具２０の先端部に設けられウエハｗの前縁部を係止する固定係止部３０と、基板支持具２０の後端側に設けられウエハｗの後縁部を着脱可能に係止する可動係止部３１と、この可動係止部３１を進退駆動する駆動部３２とを備えているため、簡単な構造でウエハｗを容易に上掴みすることができる。更に、上記基板支持具２０には該基板支持具２０の下面とウエハｗの上面との間に隙間を存するようにウエハｗの前後周縁部を受ける受け部３４，３５が設けられているため、ウエハｗを上掴みする際に基板支持具２０の下面でウエハｗの上面を擦って傷付けるのを防止することができる。また、上記リング状支持板１５には上記固定係止部３０及び可動係止部３１との干渉を避けるための切欠部３６，３７が設けられているため、掴み機構２８がリング状支持板１５と干渉することなくウエハｗを確実に上掴みすることができる。
また、上記基板支持具２０が、ウエハｗを前後から保持可能な掴み機構２８を備え、ウエハｗを掴んで搬送するため、基板支持具２０の上に載せてウエハｗを搬送する場合（搬送速度が速いとウエハが脱落する恐れがある）よりも搬送速度を速めて搬送することができ、スループットの向上が図れる。また、上記マッピングセンサ４０が、ボート９内に多段に保持されたウエハｗに沿って上下方向に走査することにより処理前後のウエハｗの状態を検出可能に構成されているため、処理前後のボート９内のウエハｗの状態を監視してウエハｗの破損等の事故を未然に防止でき、信頼性の向上が図れる。
特に、縦型熱処理装置１ないし縦型熱処理装置１における移載機構２１の制御方法によれば、上記基板支持具２０の進退駆動部５０の作動時にピッチ変換駆動部５７のエンコーダ６５から出力されるエンコーダ値を監視し、該エンコーダ値が変化した時に異常駆動と判定し、上記移載機構２１の駆動を停止すると共に異常駆動の発生を通報するため、例えばボート９内で溝落ち等により基板支持具２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅの進入を阻害している異常状態のウエハｗｘに基板支持具２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅが接近して干渉した場合に生じるピッチ変換駆動部５７のエンコーダ６５から出力されるエンコーダ値の変化により移載機構２１の衝突である異常駆動及びボート９内のウエハｗの異常状態を振動センサ等を用いずに迅速且つ容易に検出することができ、構造の簡素化、コストの低減及び検出速度の向上が図れ、異常駆動と判定して直ちに移載機構２１の駆動を停止することができ、ウエハ及びボートの損傷を最小限に抑制することができる。
また、上記移載機構２１の基板支持具２０の前進中に上記異常駆動を検出した時に、基板支持具２０を直ちに停止又は直ちに後退させてから停止させるため、ボート９の転倒を抑制することができ、ウエハｗ及びボート９の損傷、基板支持具２０の損傷を抑制することができる。
以上、本発明の実施の形態ないし実施例を図面により詳述してきたが、本発明は上記実施の形態ないし実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲での種々の設計変更等が可能である。例えば、上記実施例では、保持具としてリング状支持板を有するリングボートが用いられているが、保持具はリング状支持板を使用しない通常のボート（ラダーボートともいう）であっても良い。また、上記実施例では、移載機構が基板支持具下のウエハを掴む（上掴みする）ように構成されているが、移載機構は基板支持具を上下反転することにより基板支持具上に支持したウエハを掴む（下掴みする）ように構成されていても良い。なお、移載機構としては、掴む機構を具備していなくてもよい。
本発明の実施の形態である縦型熱処理装置を概略的に示す縦断面図である。 移載機構を示す図である。 図２の移載機構を一側から見た図である。 移載機構の要部を示す図である。 リング状支持板の平面図である。 基板支持具の一例を示す下面図である。 基板支持具の他の例を示す下面図である。 基板支持具先端部の固定係止部及び受け部を示す概略的側面図である。 基板支持具基端側の可動係止部及び受け部を示す概略的側面図である。 基板支持具基端側の可動係止部及び駆動部を示す概略的側面図である。 移載機構の異常駆動を説明する説明図である。 移載機構のピッチ変換駆動部を概略的に示す図である。 移載機構の制御系の作用を説明するフローチャートである。
符号の説明
１ 熱処理装置
ｗ 半導体ウエハ
２ 処理容器
３ 熱処理炉
９ ボート（保持具）
１６ 収納容器
２０ 基板支持具
２１ 移載機構
５０ 進退駆動部（移動機構）
５７ ピッチ変換駆動部（ピッチ変換機構）
６５ エンコーダ
６６ コントローラ

Claims (4)

  1. 熱処理炉と、多数枚の被処理体を上下方向に所定間隔で多段に保持して上記熱処理炉に搬入搬出される保持具と、昇降及び旋回可能な基台上に被処理体を支持するピッチ変換可能な複数枚の基板支持具を水平方向に進退可能に有し、複数枚の被処理体を所定間隔で収納する収納容器と上記保持具との間で被処理体の移載を行う移載機構と、該移載機構を制御するコントローラと、を備え、上記基台にはピッチ変換機構を有する移動体を進退移動操作する移動機構が設けられ、上記ピッチ変換機構にはその駆動部の回転角度を検出するエンコーダが設けられ、上記コントローラは、上記基板支持具の移動機構の作動時にピッチ変換機構のエンコーダから出力されるエンコーダ値を監視し、保持具内の異常状態の被処理体に基板支持具が干渉してピッチ変換機構の駆動部が回転されることにより該エンコーダ値が変化した時に異常駆動と判定し、上記移載機構の駆動を停止すると共に異常駆動の発生を通報するように構成されていることを特徴とする縦型熱処理装置。
  2. 上記コントローラは、上記異常駆動と判定した時に、上記移動機構の駆動部に逆回転方向の電流を供給した後、電流の供給を遮断することにより、基板支持具を直ちに後退させて停止するように構成されていることを特徴とする請求項１記載の縦型熱処理装置。
  3. 熱処理炉と、多数枚の被処理体を上下方向に所定間隔で多段に保持して上記熱処理炉に搬入搬出される保持具と、昇降及び旋回可能な基台上に被処理体を支持するピッチ変換可能な複数枚の基板支持具を水平方向に進退可能に有し、複数枚の被処理体を所定間隔で収納する収納容器と上記保持具との間で被処理体の移載を行う移載機構と、該移載機構を制御するコントローラとを備えた縦型熱処理装置における移載機構の制御方法において、上記基台にはピッチ変換機構を有する移動体を進退移動操作する移動機構が設けられ、上記ピッチ変換機構にはその駆動部の回転角度を検出するエンコーダが設けられ、上記コントローラは、上記基板支持具の移動機構の作動時にピッチ変換機構のエンコーダから出力されるエンコーダ値を監視し、保持具内の異常状態の被処理体に基板支持具が干渉してピッチ変換機構の駆動部が回転されることにより該エンコーダ値が変化した時に異常駆動と判定し、上記移載機構の駆動を停止すると共に異常駆動の発生を通報するように構成されていることを特徴とする縦型熱処理装置における移載機構の制御方法。
  4. 上記コントローラは、上記異常駆動と判定した時に、上記移動機構の駆動部に逆回転方向の電流を供給した後、電流の供給を遮断することにより、基板支持具を直ちに後退させてから停止するように構成されていることを特徴とする請求項３記載の縦型熱処理装置における移載機構の制御方法。
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