JPH1154593A - 縦型熱処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ボートやウェーハの破損事故を最小限に抑え
ることができ、しかも事故が起きたときでも装置の停止
時間を少なくする。 【解決手段】 熱処理を行うためにボート２０を熱処理
炉４０内に挿入する。このときメカ制御部８０は、熱処
理炉４０内に挿入されるウェーハ１の枚数を透過型セン
サ５０及びウェーハ検出部６０の出力に基づいてカウン
トし、枚数を記憶する。ウェーハ１の熱処理後、ボート
２０を下降させる。予め設定されたウェーハ検出開始位
置に達したとき、熱処理炉４０内から引き出されるウェ
ーハ１の枚数カウントを開始する。予め設定されたウェ
ーハ検出終了位置に達したとき、ウェーハ１の枚数カウ
ントを終了する。検出されたウェーハ枚数と記憶されて
いたウェーハ１の枚数とを比較し、枚数が異なるとき、
アラーム９０によってウェーハ１の破損がある警報音を
アラーム９０から出力し、次にウェーハ移載機３０によ
って行われるボート２０からウェーハカセット１０への
ウェーハ１の搬送動作を禁止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は縦型熱処理装置に
関し、特に熱処理後のウェーハの割れに起因するボート
やウェーハの破損を防止することができる縦型熱処理装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図３は従来の縦型熱処理装置の概略図で
ある。

【０００３】縦型熱処理装置１００は、ウェーハカセッ
ト１１０と、ウェーハ１０１を保持するボート１２０
と、ウェーハカセット１１０とボート１２０との間でウ
ェーハ１０１を搬送するウェーハ移載機１３０と、ボー
ト１２０の上方に配置された熱処理炉１４０とを備え
る。

【０００４】熱処理炉１４０は炉本体１４０Ａと炉蓋１
４０Ｂとからなり、炉蓋１４０Ｂ上にボート１２０が載
置されている。炉蓋１４０Ｂとボート１２０とは図示し
ない昇降機構によって矢印ａに示すように移動し、炉本
体１４０Ａ内にボート１２０が挿入され、また炉本体１
４０Ａ内からボート１２０が引き出される。

【０００５】この縦型熱処理装置１００では、ウェーハ
１０１は炉本体１４０Ａ内で熱処理が行なわれた後、下
方に開口する炉口部１４１から引き出され、その後、ウ
ェーハ移載機１３０によってウェーハカセット１１０に
回収される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ボート１２
０上のウェーハ１０１は上述のように熱処理されている
ので、熱ストレスによって割れてしまう場合がある。

【０００７】このウェーハ１０１が割れている場合、ボ
ート１２０上のウェーハ１０１を回収するためにウェー
ハ移載機１３０をボート１２０へ進入させると、ウェー
ハ移載機１３０のツィーザ１３１とボート１２０上のウ
ェーハ１０１とが接触し、ボート１２０やウェーハ１０
１が破損してしまう。

【０００８】この発明はこのような事情に鑑みてなされ
たもので、その課題はウェーハ移載機によって熱処理後
のウェーハをボートから取り出す際におけるボートやウ
ェーハの破損を未然に防止できる縦型熱処理装置を提供
することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
請求項１記載の発明の縦型熱処理装置は、ウェーハカセ
ットと、ウェーハを多段に保持するボートと、前記ウェ
ーハカセットと前記ボートとの間で前記ウェーハを搬送
するウェーハ移載機と、前記ボートの上方に配置された
熱処理炉とを備える縦型熱処理装置において、前記ボー
トを昇降させることによって前記ボートに保持された前
記ウェーハを検出するウェーハ検出手段と、前記ボート
の位置を検出するボート昇降位置検出手段と、前記ウェ
ーハ検出手段と前記ボート昇降位置検出手段との出力に
基づいてそれぞれ検出されたボート上昇時及び下降時の
前記ウェーハの枚数を比較し、比較結果にしたがって前
記ボートからウェーハカセットへのウェーハ移載機のウ
ェーハ搬送動作を停止させる制御手段とを備えることを
特徴とする。

【００１０】ウェーハ移載機によって熱処理後のウェー
ハをボートから取り出すとき、ボート上昇時及び下降時
において検出されたウェーハの枚数の比較結果にしたが
ってウェーハ移載機のボートからウェーハカセットへの
ウェーハ搬送動作を停止させるので、ボート上のウェー
ハとウェーハ移載機との衝突によるウェーハやボートの
破損を抑えることができる。

【００１１】請求項２記載の発明の縦型熱処理装置は、
請求項１に記載の縦型熱処理装置において、前記制御手
段は上昇時及び下降時にそれぞれ検出された前記ウェー
ハの枚数を比較し、一致しないときには警告を発するこ
とを特徴とする。

【００１２】上昇時及び下降時にそれぞれ検出したウェ
ーハの枚数を比較し、一致しないときには警報を発する
ので、ウェーハの破損事故等が発生したことを速やかに
知ることができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面に基づいて説明する。

【００１４】図１はこの発明の一実施形態に係る縦型熱
処理装置の概略図である。

【００１５】縦型熱処理装置は、ウェーハカセット１０
と、ボート２０と、ウェーハ移載機３０と、熱処理炉４
０と、透過型センサ５０と、ウェーハ検出部６０と、ボ
ート昇降位置検出部（ボート昇降位置検出手段）７０
と、メカ制御部（制御手段）８０と、アラーム（警報）
９０とを備える。透過型センサ５０とウェーハ検出部６
０とからウェーハ検出手段が構成される。

【００１６】ウェーハカセット１０には複数枚のウェー
ハ１が装填されている。

【００１７】熱処理炉４０は、下方に向けて開口する炉
口部４１を有する炉本体４０Ａと、炉口部４１を塞ぐ炉
蓋４０Ｂとからなり、ウェーハ１の熱処理を行う。

【００１８】熱処理炉４０の下方には炉蓋４０Ｂ上に載
置された石英ボート（ボート）２０が配設されている。
炉蓋４０Ｂは図示しない昇降機構によって矢印ｂに示す
ように移動し、ボート２０が炉本体４０Ａ内に挿入さ
れ、また炉本体４０Ａ内から引き出される。

【００１９】ボート２０には図示しないスロットが移動
方向に沿って多段に形成され、これらのスロットに複数
のウェーハ１が保持されている。

【００２０】炉口部４１にはスロットに保持された複数
のウェーハ１を検出する透過型センサ５０が配設されて
いる。

【００２１】この透過型センサ５０は、投光部５１と、
受光部５２とからなる。

【００２２】投光部５１は例えば発光ダイオード等の発
光素子からなり、受光部５２はウェーハ１間を透過した
光を受光するＰＩＮフォトダイオードやフォトトランジ
スタ等の受光素子からなる。

【００２３】ウェーハ検出部６０は、例えば受光素子の
受光出力を増幅する増幅部と、増幅された受光信号のレ
ベルが検出しきい値を越えている間はウェーハを検出し
ていないことを意味するＨレベルと、受光信号のレベル
が検出しきい値に満たなかったときはウェーハを検出し
たことを意味するＬレベルとを含むウェーハ検出信号６
０ａを出力する。

【００２４】ボート昇降位置検出部７０は、例えば炉蓋
４０Ｂを昇降動させるモータと、モータの回転量に基づ
いて炉蓋の位置を検出するロータリエンコーダ（何れも
図示せず）とを備え、ボート昇降位置信号７０ａを出力
する。

【００２５】メカ制御部８０はウェーハ検出開始位置と
ウェーハ検出終了位置とを記憶しており、ウェーハ検出
開始位置とウェーハ検出終了位置との間でウェーハ検出
信号６０ａとボート昇降位置信号７０ａとに基づいてウ
ェーハの枚数をカウントする。例えば図４に示すよう
に、割れのない領域ではＨレベルの間にＬレベルが短期
間規則的に出るが、ウェーハに割れが生じている領域で
は、Ｌレベルが長期間出る。またウェーハの落下が生じ
ている領域では、出るべきタイミングでＬレベルが出な
い。したがって短期間出ているＬレベルをカウントして
ウェーハの枚数をカウントする。

【００２６】ウェーハ移載機３０は、複数のツィーザ３
１を有し、ツィーザ３１上に保持されたウェーハ１をウ
ェーハカセット１０からボート２０へ、逆にボート２０
からウェーハカセット１０へ搬送する。

【００２７】図２（ａ）はウェーハの検出前の状態を示
す縦型熱処理装置の概略図、図２（ｂ）はウェーハの検
出開始時の状態を示す縦型熱処理装置の概略図、図２
（ｃ）はウェーハの検出終了時の状態を示す縦型熱処理
装置の概略図である。

【００２８】次に図１及び図２（ａ）〜図２（ｃ）を参
照してメカ制御部８０によるウェーハ検出動作を説明す
る。

【００２９】ウェーハカセット１０からボート２０へ
搬送されたウェーハ１を、熱処理を行うためにモータを
駆動してボート２０を炉本体４０Ａ内に挿入する。この
とき、Ｈレベルのウェーハ検出信号６０ａとボート昇降
位置信号７０ａとに基づいて炉本体４０Ａ内に挿入され
るウェーハ１の枚数をカウントし、その枚数を記憶す
る。

【００３０】ウェーハ１の熱処理後、モータをとは
逆方向へ駆動してボート２０（炉蓋４０Ｂ）の下降を開
始する（図２（ａ））。同時に、投光部５１は投光を開
始する。

【００３１】ボート２０が矢印ｃで示すように下降
し、予め設定されたウェーハ検出開始位置ＤＳに達した
ことをボート昇降位置信号７０ａによって検知したと
き、ウェーハ検出部６０から出力されるＨレベルのウェ
ーハ検出信号６０ａに基づいて炉本体４０Ａ内から引き
出されるウェーハ１の枚数のカウントを開始する（図２
（ｂ）参照）。

【００３２】ボート２０が矢印ｄで示すように更に下
降し、予め設定されたウェーハ検出終了位置ＤＥに達し
たことをボート昇降位置信号７０ａによって検知したと
き、ウェーハ１の枚数のカウントを終了する（図２
（ｃ））。

【００３３】検出されたウェーハ枚数と記憶されてい
たウェーハ枚数とを比較し、両者の枚数が異なるとき、
アラーム９０によってウェーハ１の破損があることを知
らせる警報音（警告）を出力し、次のステップで行われ
るボート２０からウェーハカセット１０へのウェーハ１
の搬送動作を禁止する。

【００３４】この実施形態によれば、ボート２０を炉本
体４０Ａに挿入するときと炉本体４０Ａから引き出すと
きのウェーハ枚数によってウェーハの破損を検知できる
ので、ウェーハ１及びボート２０の破損を最小限に抑え
ることができる。

【００３５】また、アラーム９０によってウェーハ１の
破損を速やかに知ることができるので、すぐに破損した
ウェーハ１を取り除くことができ、縦型熱処理装置の停
止時間（ダウンタイム）を短縮できる。

【００３６】更に、処理前後のボート２０の昇降を利用
してウェーハ１の破損を検知するので、スループット
（単位時間内に処理できるウェーハ１の数量）を低下さ
せることがない。

【００３７】なお、警告としてはアラームのように音を
発生するものに限るものではなく、ランプを点滅させた
り、アラームとランプの点滅とを同時に行わせたりして
もよい。

【００３８】また、複数の透過型センサをボートの移動
方向に配設してもよい。この場合、全ての透過型センサ
によってウェーハ１が有ると検知されないときには、ボ
ートからウェーハカセットへのウェーハ搬送動作を禁止
する。

【００３９】更に、この実施形態では透過型センサを用
いて説明したが、透過型センサに代えて反射型センサを
用い、この反射型センサによってウェーハ１の有無を検
知するようにしてもよい。

【００４０】また、ウェーハ搬送した数を、炉本体内に
挿入されるウェーハの枚数をカウントすることによって
検出するようにしたが、ウェーハ移載機にウェーハセン
サを設けて、ボートに搬送したウェーハ数を直接カウン
トするようにしてもよい。

【００４１】また本発明は、熱処理炉を備えた縦型熱処
理装置の他に、成膜処理炉を備えた縦型処理装置にも、
成膜処理後にウェーハが割れたりするに場合に適用でき
る。

【００４２】

【発明の効果】以上に説明したように請求項１に記載の
発明の縦型熱処理装置によれば、ウェーハ移載機によっ
て熱処理後のウェーハをボートから取り出す際における
ウェーハとウェーハ移載機との衝突によるウェーハやボ
ートの破損が抑えられ、ウェーハとウェーハ移載機との
衝突による損害を最小限に止めることができる。また、
処理前後のボートの昇降を利用してウェーハの破損を検
知するので、スループットを低下させることがない。

【００４３】請求項２に記載の発明の縦型熱処理装置に
よれば、警告によってウェーハの破損等が発生したこと
を速やかに知ることができるので、事故の迅速に対処で
き、装置の停止時間（ダウンタイム）を短縮することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】縦型熱処理装置の概略図である。

【図２】（ａ）はウェーハの検出前の状態を示す縦型熱
処理装置の概略図、（ｂ）はウェーハの検出開始時の状
態を示す縦型熱処理装置の概略図、（ｃ）はウェーハの
検出終了時の状態を示す縦型熱処理装置の概略図であ
る。

【図３】従来の縦型熱処理装置の概略図である。

【図４】ウェーハ検出手段によってウェーハ割れや落下
を検出する説明図である。

【符号の説明】

１ ウェーハ １０ ウェーハカセット ２０ ボート ３０ ウェーハ移載機 ４０ 熱処理炉 ５０ 透過型センサ ６０ ウェーハ検出部 ７０ ボート昇降位置検出部（ボート昇降位置検出手
段） ８０ メカ制御部（制御手段） ９０ アラーム（警告）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ウェーハカセットと、ウェーハを多段に
   保持するボートと、前記ウェーハカセットと前記ボート
   との間で前記ウェーハを搬送するウェーハ移載機と、前
   記ボートの上方に配置された熱処理炉とを備える縦型熱
   処理装置において、 前記ボートを昇降させることによって前記ボートに保持
   された前記ウェーハを検出するウェーハ検出手段と、 前記ボートの位置を検出するボート昇降位置検出手段
   と、 前記ウェーハ検出手段と前記ボート昇降位置検出手段と
   の出力に基づいてそれぞれ検出されたボート上昇時及び
   下降時の前記ウェーハの枚数を比較し、比較結果にした
   がって前記ボートからウェーハカセットへのウェーハ移
   載機のウェーハ搬送動作を停止させる制御手段とを備え
   ることを特徴とする縦型熱処理装置。
2. 【請求項２】 前記制御手段は上昇時及び下降時にそれ
   ぞれ検出された前記ウェーハの枚数を比較し、一致しな
   いときには警告を発することを特徴とする請求項１に記
   載の縦型熱処理装置。