JPS62104049A

JPS62104049A - ベ−キング炉装置

Info

Publication number: JPS62104049A
Application number: JP60245540A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Sakashita; 健坂下
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1985-10-30
Filing date: 1985-10-30
Publication date: 1987-05-14
Also published as: US4778382A

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野〕この発明は、マスク材と基板との密着性向上のためのベ
ーキング処理に用いられるベーキング炉装置に関するも
のである。

［従来の技術］半導体装置の製造工程においては、写真製版工程、エツ
チングやイオン注入工程の前に、マスク材と基板との密
着性の向上のためにベーキング処理が行なわれている。

このベーキング処理は、プロセスや装置などによって、
基板を１枚ずつ処理する枚葉処理、または基板が複数枚
収納されたカセットごともしくは複数のカセットで処理
するパッチ方式処理などの方法があり、適宜選択される
。

この発明は特に、バッチ方式処理の際に用いられる装置
に関するものである。

従来、このベーキング処理は、第１図に示すようにウェ
ハ基板（ｇ、下“ウェハ“という）をテフロン製カセッ
ト（以下“ＴＦカセット″という）１のカセットＴ！４
部２に収納し、第２図に示すようなベーキング類１０で
ベーキング処理がなされる。

第２図は、従来使用されているベーキング炉装置の断面
図を示している。第２図において、ウェハ５の収納され
たＴＦカセット１は、炉内２１のカセット載置板２２上
に載置される。該カセット載置台２２の下方には、エア
吸込口２３が設けられており、該エア吸込口２３の内側
には、ざらにヒータ１６が取付けられている。炉内２１
の底部の下に位置する、該ヒータ１６の近傍には、送風
機１３が設けられている。該送風機１３には軸１２を介
してモータ１１が取付けられている。談込ｆｆ１１１１
３を挾み、ヒータ１６の反対側には、上方に向って延び
るダクト１５が設けられている。該ダクト１５の上方に
は、フィルタ１４が設けられている。該フィルタ１４と
カセットｌｌｌ１ｉｌ板２２との間にはエア吹出口が取
付けられている。

炉内２１のカセット載置台２２の付近には、炉内２１の
温度を測定するための測温体１７が取付けられている。

炉内２１は、断熱材２５によって取囲まれている。ベー
キング類１０の一方の側面には開口部が設けられており
、該開口部には酢゛１８が取付けられている。該ｎ１８
には把手１９が取付けられている。ベーキング類１ｏの
下方には炉内２１の処理の諸条件をｍ整するための操作
パネル２０が取付けられている。また、ベーキング類１
０の下部にはキャスター３０およびアジャスタボルト３
１が取付けられている。

ベーキング処理に際しては、ヒータ１６によって加熱さ
れた空気が、送Ｊ！１機１３によってエアの流れ２４で
示すように、ダクト１５を下方から上方に向って上昇し
、フィルタ１４を通りエア吹出口から炉内２１に吹き込
まれる。該炉内２１のカセット載置板２２上に載置され
たＴＦカセット１内のウェハ５は、供給された熱風によ
って処理される。熱風は、ざらに炉内２１下方に設けら
れているエア吸込口２３を通ってヒータ１６に達し再び
加熱される。

ベーキングも理の条件としては、一般に、７０〜２５０
℃くらいの温度で、２０〜６０分くらいの処理がなされ
る。ベーキング炉１０を用いて処理するには、まず、通
常、前工程で処理されたウェハをポリプロピレン製カセ
ット（以下”　Ｐ　Ｐカセット”という）に収納して運
び、ベーキング処理直前にＴＦカセット１に移替える。

次に、該ＴＦカセット１を保持具によって保持し、手動
でベーキング炉１０の脚１８を開け、ＴＦカセット１を
、カセット載置板２２上に所定数載置した債、ｌ１１Ｂ
を閉め、上述のように炉内２１で所定時開処理する。処
理後、炉内２１よりＴＦカセット１を保持具を用いて取
出し、室温程度にまでウェハ５の温度が下がるよう２０
〜４０分くらい冷却する。次いで、次工程に応じて再度
、ＰＰカセットあるいはＴＦカセットに手動または専用
の自動機を用いてウェハを移替える。

［発明が解決しようとする問題点］ベーキング処理後、ウェハを所定時間冷却するのは、所
定温度以下にならないと次工程での処理条件、ウェハ品
質特性に影響が及ぶためである。

また、カセットを所定時間冷却するのは、ウェハ移替え
の際、熱膨張しているＴＦ力セツ１〜は、至濡中にあっ
たＰＰカセットに比べ、ウェハ収納溝の溝ピツチ寸法が
大きく、相対するカセットの溝ピッチに一致せず正常な
移替えができないためである。

しかしながら、この冷却工程において、ウェハは加熱さ
れたＴＦカセット内に収納されており、ウェハ自身とＴ
Ｆカセットの熱Ｊｆｆｉによりウェハ自身の冷却に時間
がかかりすぎるという問題点があった。また、このため
次工程に准むまで多大な時ＩＩＩを必要とし、この冷却
工程によってベーキング処理全体の能率が１しく低下す
るという間ｊｌ１点もあった。

したがって、ベーキング処理直後に所定カセットにウェ
ハを移替えることができ、次工程での処理直前までにウ
ェハが所定温度以下になっているような方法があれば、
ロスタイムを最小にでき、処理能力も大きく向上させる
ことができるため、か□かる璽望を満すベーキング炉装
置が要望されていた。

この発明は、かかる問題点に鑑みなされたものであり、
ベーキング処理およびウェハ移替え作業を自動化して、
ベーキング処理直後にウェハの移替えを行なってウェハ
の冷却時間を早め、処理能力を向上させるベーキング炉
装置を提供するものである。

［問題点を解決するための手段］この発明のベーキング炉装置は、炉部および搬送部から
構成されている。畑部は、炉内の上部と下部に配置され
て該炉内で熱風を層流とするためのｆｆ１ｌ調節可能な
レジスタを設けた吹出口および吸込口と、所定数のカセ
ット載１部を設けたターンテーブルと、該ターンテーブ
ルを回転させるためのターンテーブル回転機構と、該タ
ーンテーブルの停止位置を検出するためのターンテーブ
ル停止位置検出機構と、該ターンテーブルの停止状態を
安定にするためのターンテーブル停止安定機構と、開閉
動作するシャッタを設（プた）Ｊセット炉部出入口とを
有している。また、搬送部は、カセットの存在を検出す
るための検出機能を設けカセットの入口部および出口部
を含む所定数のカセット載置台と、カセット移送載置部
を設けさらに該カセット移送載置部を上下動させるため
の上下駆動機構および該カセット移送載置部を前後進さ
せるための前後進駆動機構を設けたカセット移送機構と
、カセット内に収納された基板の方向を一定方向に揃え
るためのローラ回転部および該ローラ回転部を上下動さ
せる上下駆動機構を設けたオリフラ合わせ機構と、カセ
ット内に収納された基板を別のカセット内に移替えるた
めのＭ板移替え機構と、炉内のカセット取出および炉内
へのカセット投入のためのカセット取出没入機構とを有
している。

該炉部および該搬送部を備えることにより、この開明の
ベーキング炉装置は、基板が収納されたカセットをカセ
ット載置台の入口部に載置することにより、該基板が自
動的に所定時間ベーキング処理され、処理後の基板がカ
セットに収納されて、カセット載置台の出口部上に排出
されるよう自動処理方式とされている。

［実ｆｌｆＡ例］第３図は、この発明の一実施例を示すものであり、（ａ
　）図は部分断面図を示し、（ｈ）図は（ａ　）図のｆ
ｆ−ｌ１１ｉ１に沿う断面図を示している。

この実ｔＩＭ例の装置は、炉部１００４３よび搬送部２
００より構成されている。炉部１００の炉内２１の下方
には、送１！Ｈ１１３が設けられている。該送側１３は
、軸１２を介してモータ１１に取付けられている。また
、軸１２と炉の壁部との隙間には、炉内２１のＷＩｆｆ
ｌが外部に漏れないようにシール２６が取付けられてい
る。送Ｐｊ１１１１３の側方には、下方から上方に向っ
て延びるダクト１１２が設けられている。該ダクト１１
２のほぼ中間の位置に、と−９１６が取付けられＣいる
。ダクト１１２は炉内２１の上方にまで延びており、炉
内２１の上方には、フィルタ１４が取付けられている。

該フィルタ１４と炉内２１との間には、吹出口１ｊＯが
取付けられており、該吹出口１１０はパンチング板また
１ま格子状数からなる。該吹出口１１０には、炉内２１
での熱風をＨＷｔとするためおよび風量を調節するため
に開口面積を調整できるレジスタなどの調整機構が設け
られている。炉内２１には、カセツＩ−をＵＩ！Ｉする
ためのターンテーブル１３０が設けられている。該ター
ンテーブル１３０は、（ｂ　）図に示すように、カセッ
トを載置するための載置部１３１が設けられている。

ｇ　ｕ　Ｖ１部１３１の間には切欠１３２が形成されて
いる。該ターンテーブル１３０は、固定部１３３により
、ターンテーブル駆動軸１３４に固定され一部いる。該
ターンテーブル駆動軸１３４は、ベアリング１４２によ
り受止められており、ギヤ１４１を介して、モータ１４
０に接続されている。該ターンテーブル駆動軸１３４の
炉外部分には、停止安定機ｍ　１５０の停止安定板１５
１が取付けられている。該浮止安定ｔｆｊ１５１に当接
するように、停止安定機構１５０のローラ１５３が当接
するよう設けられ（いる。停止安定板１５１の下方には
、センサ用円板１４５が取付けられている。該センサ用
円板としては投光または遮光用円板などが用いられる。

該センサ用円板１４５と協働して停止位置検出機構とし
て働くフォトセンサ１４６が該センサ用円板１４５の周
囲の一部に取付けられている。ターンテーブル駆動＠１
３４にも、軸１２と同様にシール２６が取付けられてい
る。炉内２１の説明に戻り、炉内２１の下方には吸込口
１１１が取付けられており、該吸込口１１１は、吹出口
１１０と同様にパンチング板または格子状板からなり、
炉内で熱圧を層流とするためおよび風量を調節するため
にレジスタなどの調整機構が設けられている。炉内２１
のまわりには断熱材２５が設けられており、搬送部２０
０側にはカセット炉部出入口１２１が形成されている。

該カセット炉部出入口１２１の外側にはシャッタ１２０
が開閉動作可能に取付けられている。また炉部１００の
他の２つの側面には、（ｂ）図に示すように、舶ドア１
１７および後ドア１１３が設けられている。

後ドア１１３には、把手１１４、ストッパ１１５および
蝶番１１６が取付けられている。前ドア１１７も、同様
に構成されている。

１前送部２００は、第３図（１））に示す、カセット移
送機１１２０１、オリフラ合わせ機構２４０およびカセ
ット取出投入機構２９０と、第３図（ａ　）に示す基板
移替え機構２７０と、第５図（ａ　）および（ｔｌ）に
示すカセット載置台２２８から構成されている。

まず第３図（ｂ）に従って、搬送部２００の構成につい
て説明する。カセット移送１１４１２０１は、力はット
を載置するためのカセット移送載置部２０２をそれぞれ
設けており、ウェハを収納したカセットを移送させる部
分２０１ａ　、２５０，２８０．２０１ｅ　、２０１ｒ
と、空のカセットを移送させる部分２０１ｂ　、２０１
ｃ　、２０１ｃｌからなる。なお、第３図（ａ　）では
、カセット移送機構２０１を一部図示省略して示してお
り、詳細については第５図において説明する。該カセッ
ト移送機４ｆＭ　２０１は、それぞれ架台４１０とベー
ス板４００の上に設けられている。該カセット移送機構
２０１は、後述する第４図に示すようにカセットを移送
させる働きをする。

オリフラ合わせ機構２４０については、後述する第６図
において説明する。なお、ここでオリフラ合わせとは、
オリエデーションフラット合わせを略称したものである
。

カセット取出投入機構２９０については、後述の第７図
において詳細に説明する。

第３図（ａ）に示す基板移替え機構２７０については、
後述の第８図において詳細に説明する。

また、カセット載置台２２８については、第５図でカセ
ット移送機ｌ１２０１を説明する際に併せて説明する。

炉部１００と搬送部２００とは、位置合わせの後、移動
しないように連結具１７０で連結されている。

搬送部２００について説明するため、まず第４図から順
次説明する。第４図は、移送部２００のカセット位置お
よびカセットの流れを説明するための平面図である。ｌ
第４図において、カセット位置を示すために、　ＰＳ　
Ｃカセットポジションの番号）に番号１から２４までを
付して表示した。第４図において、炉部１００は右側に
位置しており、ＰＰ５とＰＳｌ４との間のＰＳ中間の位
置が、炉部１００のカピット炉部出入口１２１（第４図
には図示「ず）に対面する位置となる。カセットの位置
は、２４に区画されており、カセット・は１から２４の
番号に順次従って、移送８れる。以下、ベーキング処理
の際のカセットの流れを説明するため、２０ツ１へ処理
を例にとり説明する。ウェハ５を収納したＰＰカセット
６を第４図のＰＳｌ。

ＰＰ２にセットする。この状態において、ＰＰカセット
６は、第５図に示すカセット載置台２２８上にセットさ
れた状態となる。

以下、カセット移送８１ＭＡ２０１について、ｆｌＩｓ
口に沿って説明−４る。（ａ　）図は正面図であり、（
ｂ）図は６１１面図である。ＰＰカセット６がノ】セッ
トｌＫＮ台２２８上にセットされると、図示省略した遮
光板が取付けられているため、フォトセンサ２２０ａで
セットされたことが検出される。次に、操作部（図示省
略）のスタートスイッチまたはスタート信号によりスタ
ートざぜると、ＰＰカセット６が移送６°れ始める。カ
セット移送機［２Ｏ１の横方向への移動は、レバーシプ
ルなモータ２１７により行なう。また、上下方向への移
動は、エアシリンダ２０６によって行なう。モータ２１
７は、側板２２４に取付けられており、モータ２１７の
軸にはプーリ２３５が取付けられている。

該プーリ２３５はタイミングベルト２３６を介して、他
方の従動側のプーリ２３５に連結されている。ｉＩ従動
側のプーリ２３５には、側板２２４内のベアリング２１
４を介して、ボールねじ２１３が連結されている。該ボ
ールねじ２１３には、ブロック２１２が取付けられてお
り該ブロック２１２には、ボールねじ２１３の下方に位
置するガイド用軸２１６が通っている。ブロック２１２
の上には、台２１０がねじ２１１で固定されている。

談合２１０の上には、取付板２０９を・介して、シリン
ダ２０６が設けられている。該シリンダ２０６の上には
立板２０４が取付けられて、該立板２０４の上に、カセ
ット移送載置部２０２と取付板２０３が取付けられてい
る。シリンダ２０６には、スピードコントローラ２０７
が設けられており、スピード調整可能にされている。

カセット移送ａｌａｌｔ２０２の両側には、カセット載
置台２２Ｂが、取付数２２９に嵌め込み式で取付けられ
て位置し【いる、該取付板２２９は、１字状１ｉ１２３
０を介して支柱２３１によって支持されている＠該支柱
２３１は底板２２５上に立設されている。

以下、カセット移送機構２０１の作用について、第５図
に冶って説明づる。カセットが、カセット軟叡台２２８
上に＆！目されてスタート起動すると、カセットの存在
を検出するための検出機構であるセンサ２２０ａにより
、カセットの存在が検出され、モータ２１７がｆｆ：勅
を始める。、該モー９２１７の作動ににす、タイミング
ベルト２３６を介して、ボールねじ２１３が回転する。

該ボールねじ２゛１３の回転によって、ブロック２１２
を横方向に移ｅさせることが可能となる。

カセットの横方面の位置は、ブロック２１２に固定され
た遮光板２１８およびフォトセンサ２２０ｂにより検出
される。該フォトセンサ２２０ｂは、センサ取付枠２２
２に取付けられており、位置調整可能な調Ｍ具２２１に
より調整されてセツティングされている。咳センサ取付
枠２２２は、ねじ２２３によって底板２２５に取付けら
れている。

この検出機構によって、カセットの位置を検出し、所望
の位置でモータ２１７の回転を止め停止させることがで
きる。なお、既にブロック２１２が所望の位置にあれば
、モータは作動せず、その位置で停止したままである。

第４図に示すＰＳ２位置のカセットをＰＳ４位置に移送
させるには、上述のようにしてＰＳ２位置にブロックが
位置し、この状態でシリンダ２０６が作動しカセット移
送載置部２０２を上に押し上げる。ＰＳ２位置のカセッ
ト載置台２２８上のカセット６は、上に押し上げられる
カセット移送装置部２０２上に受けられる。このように
カセット６をカセット移送載置部２０２に載置した状態
で、モータ２１７が作動し、ブロック２１２がＰＳ４の
位置にまで移動する。ＰＳ４位置で、ブロック２１２に
取付けられた遮光板２１８が、ＰＳ４位置に設けられた
センサ２２０ｂでの光を遮光し停止位置が検出される。

検出模、モータ２１７は停止し、再びシリンダ２０６が
作動して下方に動き、ＰＳ４位置のカセットＭ置台２２
８上にカセット６を受は渡しする。以上のようにして、
ＰＳ２位置のカセットがＰＳ４位置に移送されたことに
なる。

次いでブロック２１２は、モータ２１７が上述とは逆に
回転して、ＰＳ４位置からＰＳ１位置に移動し、ＰＳ１
位置のカセット６を上述と同様にして、ＰＳ３位置に移
送させる。移送完了棲、ブロック２１２は、予め設定し
た所定のイニシャル位置で待機する。

ＰＳ４位置には、第６図に示すオリフラ合わせ機構２４
０が設置されている。該オリフラ合わせ機構２４０は、
第４図の移送１および移送２の機構と干渉しないような
位置に設けられている。オリフラ合わせ機構２４０につ
いて、第６図に沿って説明する。Ｏ−ラ２４１が、矢印
２４２ａのごとく上方に移動し、カセット６内のウェハ
５をカセット溝部２から少し浮かせた状態となるよう、
ウェハ５に接触する。ロータ２４１は、テフロンまたは
塩化ビニルなどの材質で形成されている。

このようなウェハ５との接触状態で、該ローラ２４１は
、矢印２４３のごとく数秒間回転する。この回転によっ
て、カセット６内のウェハ５が回転し、第６図（ｂ）に
示す状態となる。オリフラ７が第６図（ｂ）のように下
部に来ると、Ｏ−ラ２４１は、オリフラ７が形成されて
いるウェハ５の円周面とは接触しない状態となる。この
状態で、わずかに持上げられていたウェハ５は、オリフ
ラ７があるためカセット溝部２と接触して収まる。

以上のオリフラ合わせ機構２４０の作用によって、カセ
ット６内のすべてのウェハ５の方向が一定方向に揃えら
れる。オリフラ合わせが終了すると、０−５２４１は、
第６図（ｂ）に示すように、矢印２４２ｂの方向に移動
し元の位置に戻る。

次に、ＰＳ４位置のカセット６は、第４図に示す、移送
位置と同様の機構を持つ移送２によって、ＰＳ４位置か
らＰＳ５位置に移送される。

ＰＳ５位置では、カセット載置台２２８上のカセット６
が、２面の基準面に対して対向する二方向から、または
３面の基準面に対して一方向からカセット６を押えるカ
セット位置決め機構（図示省略）により、位置決めされ
動かないよう固定される。一方、ＰＳ３位置にあったカ
セット６は、移送１によりＰＳ４位置に移送され、上述
のようにしてオリフラ合わせが行なわれ、ＰＳ５位置が
空くまでその位置で待機する。

次に、炉部１００の炉内のカセット取出および炉内への
カセット投入のためのカセット取出役人機構２９０を説
明するため第７図を示す。

まず、炉内２１にある空の専用カセット８を第４図に示
すＰＳ中間位置に取出す動作について説明する。

第７図（ａ　）のように、シャッタ１２０が矢印１２２
ａの方向に１ｊ５防しＩＪｉｌ放する。カセット取出役
人機構２９０の１、−夕２９６がまず作動し、該モータ
に連結する軸および該軸に取付けられたプ−リ２９７が
回転する。この回転は、タイミングベルト２９８を介し
て、ボールねじ２９４に伝達し、該ポールねじ２９４の
回転により、取付けられた回転ブロック２９５が、（ｂ
）図の矢印３０３ａのように炉内２１に向って移動する
。該固定ブロック２９５には、他方をベアリング２９２
で保持されている軸２９３が取付けられている。該軸２
９３の先端にはカセットａ置部２９１が設けられている
。該カセット載置部２９１は、（ｂ）図の状態で、カセ
ット炉部出入口１２１を通り、専用カセット８下の所定
位置に達する。次いで。

（０）図のように、シリンダ２９９が作動し、矢印３０
４ａのようにカセット取出投入機構２９０を上方に持上
げる。この持上げによって、カセット載置部２９１は、
ターンテーブル１３０に設けられた切欠１３２を通り、
ターンテーブル１３０の載置部１３１上に載置された専
用カセット８を持上げて受取る。次に、（ｄ）図に示す
ように、モータ２９６は、矢印３０２ｂのように回転し
、軸２９３は矢印３０３ｂに示す方向に移動する。

所定位置まで、カセット８を載置したカセット載置部２
９１が移動すると、シャッタ１２０は、矢印１２２ｂの
ように下方に移動しカセット炉部出入口１２１を閉める
。なお、シャッタ１２０および固定ブロック２９５の所
定位置の検出は、フォトセンサ等の検出手段で行なうこ
とができる。次に、シリンダ２９９の作動により、カセ
ット取出没入８１横２９０は（ｅ　）図のように矢印３
０４ｂの方向に移動し、第４図のＰＳ中間のカセット載
置台上に専用カセット８が載置される。載置された専用
力セラｌ−８は、カセット位置決め機構（図示省略）に
より位置決めされる。

次に、ＰＰカセット６内のウェハ５は、上述のようにし
て炉内から取出した専用カセット８内に移替えられる。

この移替えは、基板移替え機構２７０によって行なわれ
る。

基板移替えＩ！構２７０を説明するため、第８図を示す
。第４図に示すＰＳ１４位置の上で待機していた基板移
替え機構２７０のウェハチャック部２７１は、第８図（
’ａ）、（ｂ）のように図示省略した駆動機構によって
移動し、第４図に示すＰＳ５位置の上で停止する。（ｂ
）図のウェハチャック部２７１は、第４図に示すＰＳ５
位置の上で停止した状態を示している。次に、（Ｃ）図
に示すように、押上げ捧２６３が押上げ機構によって゛
矢印２６５ａのように上昇する。該押上げ棒２６３には
、テフロン等の材質で形成された櫛２６１および櫛の保
持具２６２が取付けられている。該押上げ棒２６３の上
昇により、ウェハ５は１１２６１上に保持され、カセッ
ト６から取出される。ウェハチャック部２７１の１１２
７２は、保持板２７３に保持されており該保持板２７３
は固定具２７４によって取付けられている。（ｄ）図の
ように、ウェハ５がｍ２６１上に保持されて持上げられ
ると、ウェハチャック部２７１の保持板２７３が、固定
具２７４を中心に約３０°矢印２７６ａのように回転す
る。この回転により、ウェハ５はウェハチャック部２７
１により保持されることとなる。

この状態において、（ｅ　）図のように、押上げ棒２６
３が矢印２６５ｂのように下降し所定位置にまで戻る。

続いて、ウェハチャック部２７１は、（ｆ）図に示すよ
うに、矢印２７５ｂの方向に移動し、専用カセット８が
待機している第４図に示すＰＳ中間の上の位置で停止す
る。次に、ＰＳＳ中位位置設けられている別の押上げ棒
２６３が、（０”）図のように矢印２６６ａの方向に移
動し、ウェハチャック部２７１の１１２７２上のウェハ
５を、押上げ棒のＳｉ２６１で保持するよう所定位置で
停止する。次に、（１ｍ）図に示すようにウェハチャッ
ク部２７１が矢印２７６ｂの方向に回転し元の状態に戻
る。次に、（ｉ）図に示すように押上げ棒２６３が矢印
２６６ｂの方向にト降し、この下降とともに、ウェハ５
が専用カセット８内に収納される。以上の動作により、
第４図に示すＰＳ５位置のＰＰカセット６から、ＰＳ中
闇の位置の専用カセット８にウェハ５が移替えられたこ
とになる。

以上の動作が完了すると、第４図に示すＰＳ５位置およ
びＰＳＳｉ２０位置で、ＰＰカセット６および専用カセ
ット８を固定していたカセット位置決めＲ構が解除され
る。Ｍ根移替え園Ｒｆ４２７０のウェハチャック部２７
１はＰＳ５位置の上に移動して戻る。ウェハ５が収納さ
れたＰＳ中間の位置の専用力セラ１−８は、第７図にお
いて説明した力セッＩ−取出投入囁構２９０によって、
炉内に投入される。第７図に従い、この投入工程につい
て説明すると、シャッタ１２０が上昇し一部カセット炉
部出入口１２１が開放し、既にｊホべたカセット取出の
動作とは逆の順序（（ｅ）→（ａ））で、専用カセット
８が炉内２１のターンテーブル１３０の載置部１３１上
に載置される。次にシャッタ１２０が下降し炉内２１が
密閉され、所定時間ベーキング処理がなされる。

一方、ウェハが専用カセット８に移替えされ、空になっ
たＰＳ５位置のカセット６は、第４図に示す移送１と同
様の８１構を有した移送３、移送４および移送５によっ
て、ＰＳ１４位置に移送される。ＰＳ１４位置のカセッ
ト載置台２２８上に載置されると、カセット位置決め機
構（図示省略）により固定されて待機状態となる。

次に、炉内２１に設けられているターンテーブル１３０
について説明する。ターンテーブル１３０は、第３図（
ｂ）に示すように、カセット位置決１３１が取付けられ
、該カセットｙ置部１３１の闇には切欠１３２が形成さ
れている。この実施例Ｃは、専用カセットが最大８個載
置できるように、カセットＩ！四部１３１が設けられで
いる。所定処理時間を操作部（図示省略）のタインによ
り設定すると、その設定時開でターンテーブル１３０が
一回転する構造とされている。回転は、連続または１ｍ
ｍ送送を選択できるよう８Ω定されたｌ［どなっている
。また、炉部１００の下部には、ターンデープル１３０
と連結するターンテーブル駆動軸１３４に、停止安定板
１５１が取付けられている。該停止安定板１５゛１は、
ターンテーブル１３０を所定位置で精度よ（停止させ、
ギヤなどのバッククラッシュによる影響で停止位置がが
たつくのを防止する機能を持っている。第９図に、この
ような停止安定機構および停止位置検出Ｒｎを説明する
ための図を示す。

第９図において、停止安定板１５１０周縁には、Ｖ型１
１５２が形成されている。該Ｖ型溝１５２には、ローラ
１５３が圧接する構造となっている。

該ローラ１５３は、ローラ軸１５４とローラ筺持数１５
５に取付けられており、該ローラ＠１５４および該ロー
ラ保持板１５５は、軸１５７に固定されている。該軸１
５７には、スプリング１５８が通され、調整ナツト１５
６が吹め込まれている。

該軸１５７の他端目、固定Ｔｆｉ１６０にリュアモーシ
ョンベアリング１５９で保持され、ナツト１６２で固定
されている。該固定Ｆｆｉ１６０は、炉部１００のベー
ス板にボルト１６１で固定されている。

ローラ１５３が、Ｖ型溝１５２に圧接する圧接力は、調
？！ナツト１５６の位ｆｆ１ｊｊｌ！！ｉによって、ス
プリング１５８のばね強さを可変し調節できる。

ターンテーブル１３０が回転すると、ローラ１５３は、
安定板１５１の周縁部１５１ａに当接しテマワリ、（Ｃ
）　１ｉｆｆｌｉｃ示ｔＪ：　ウニ、ＶＺ溝１５２にロ
ーラ１５３が嵌まった状態のところで、停止位置検出ａ
＃Ｉによって検出しモータの回転が停止するようにされ
ている。該停止位置検出機構は、第３図（ａ　）に示ず
センサ用円板１４５およびフォトセンサ１４６から構成
されている。モータの回転が停止して、ターンテーブル
１３０がフリーの状態となると、第９図（ａ　）に示す
ように、ローラ１５３の圧接力によって、■型溝１５２
とローラ１５３との中心が合致するようになる。この位
置において、ターンテーブル１３０の切欠１３２の中心
、すなわち専用カセット８の中心に合致するように調整
させておく。このように調整させることにより、ターン
テーブル１３０のがたつきを防止でき精度よく停止させ
ておくことができる。

次に、ウェハのベーキング処理後の工程について説明す
る。ウェハが所定時間炉内でベーキング処理された後、
第７図に示すカセット取出投入機構２９０によって、炉
内２１より専用カセット８が取出される。第４図に示す
ＰＳ中間の位置で、該専用カセット８がカセット位置決
めされ、第８図に示す基板移替え機構２７０によって、
ＰＳ１４位置で待機する空のカセット６にウェハ５が移
替えられる。移替えられた後、空になった専用カセット
８は、再び第７図に示すカセット取出投入ｆｉ１１１２
９０によって、ターンテーブル１３０上の元の位置に戻
される。

一方、ウェハが移替えされた第４図に示すＰＳ１４位置
のカセット６は、第４図に示す移送６、移送７および移
送８により、ＰＳ２４位置に移送される。該移送の前に
、ウェハチャック部２７１は、ＰＳ中間の位置に移動す
る。

他方、ＰＳ４位置で待機していた２０ツト目のウェハを
収納したカセットは、１０ツト目の空のカセットが移送
３により移送され、ＰＳ５位置が空になれば、移送２に
よって、ＰＳ５位置に移送される。ＰＳ５位置に移送後
、１０ツト目と同様にして、炉内に投入され処理後、同
様に排出される。なお、２０ツトを同時に装置上から取
除く場合には、１０ツト目をＰＳ２２位置で待機させて
おき、２０ツト目がＰＳ２１に移送されてきてから、２
０ツトを同時に、ＰＳ２４位置およびＰＳ２３位置にそ
れぞれ移送させるような制御系統としてもよい。

以上の実施例では、２０ツトの場合を例にして、説明し
たが、もらろん、１０ツトのみの場合でもよく、ざらに
第４図に示゛ｆ　Ｐ　Ｓ　１〜ＰＳ４の位置を投入口と
することにより、４０ツトの投入も可能となる。また、
出口側も、投入口に対応して、それぞれロフト管理がし
やすい制御系とすることができる。

この実施例の炉内は、専用カセットが８個１１！置可能
であり、同時に最大８０ツトの処理が可能となっている
。また、この実施例のカセット載置台の出口側は、ＰＳ
ｌ　４〜ＰＳ２４（１）位置ま−Ｃ−Ｍ　＃が可能であ
り、炉内の８０ツトに加え、トラブル発生等に備え余分
に載置能力を持たせたものとされている。

この実施例では、炉内に専用力セラ１−を予め載置、保
管しており、ウェハを収納したＰＰカセットをこの装置
の入口部に設定すると、炉内より専用力セラ１−を取出
し、ウェハをＰＰカセットから専用カセットに移替λ、
炉内に投入して所定時間処理する。一方、空のＰＰカセ
ットは、移送され、出１コ側の所定位置で待機し、ウェ
ハのベーキング処理が完了すると、専用カセットが炉内
より取出され、専用力セラＩ・から元のＰＰカセットに
ウェハが移替えられろ。空になった専用カセットは、再
び炉内に入り、一方、ウェハの収納されたＰＰカセット
は移送されて出口側に排出される。

１作用および発明の効果］この発明のベーキング炉装置を用いることにより、ベー
キング類と一体化した搬送部の中ですべての処理プ［］
セスを自動で行なうことができる。

したがって、従来に比べ、ウェハ移替えの効率化、ＴＦ
カセットの保管スペースが不要となることにより省スペ
ース化、人手作業が不要となることによる自動化ｄ３よ
び低発塵化等を達成することかできる。また、従来は、
炉内より取出後、ＴＦ力セッ１−のままでウェハを冷却
していたため、ＴＦカセットの熱容量によって冷却に長
時間を要していたが、この実施例では、炉内より取出直
後に、別のカセットに移替えさせるため、ウェハのみの
冷却でよく、冷却時間を大幅に短縮できる。また、この
ことにより単位時間内の処理思を大幅に増加させること
ができる。

またこの実施例では取付けていないが、移送７の部分に
窯素ガスなどの冷却ガス吹出口付トンネル部を設けるこ
とにより、ウェハの冷却がより効果的に行なうことがで
きる。

また、従来はドアを開放して人が１０ツトまたは複数ロ
ットを投入していたため、その炉部におけるカセット投
入口のドアは、一般に大きな寸法のものであることが必
要であった。したがって、そのような大きな寸法のドア
から、炉内の熱が逃げ出すため、炉内の熱陣下が大きく
設定１度に立ち上がるまでの時間が長かった。しかも、
室温で保管中のＴＦカセットに基板を収納してベーキン
グ処理するため、ＴＦカセットの熱容量の影響を受けて
基板自体の温度の立ち上がりにも長時間を要した。

この実施例では、カセットの投入が可能であれば、ドア
は最小限の寸法でもよく、開放時の熱の逃げを最小限に
することができる。しかも、専用カセットが常時炉内に
あるため、基板投入時も、カセットを温度上昇させるた
めの熱容量を必要とせず、基板自身の熱の立ち上がりも
速く、バッチ間のばらつきも小さく、安定な再現性の良
いベーキング処理が可能となる。

なお、この実施例では、８０ツト処理のｉ！ｉ″Ｉｊ１
としたが、これに限定されるものではなく、ライン構成
、投入ロット、スペースの制限等によって、８０ツト処
理以下またはそれ以上の能力を持つ装置としてもよい。

さらに、炉内のターンテーブルには、熱風が層流となる
ようにエア通し孔を適当に配置させてもよい。また、タ
ーンテーブルの回転は、モータによる自動としたが、ク
ラッチを使用し、スイッチ等の切換によって、炉外に設
けた手動ハンドルによってターンテーブルを回転できる
構造としてもよい、なお、カセット移送は２点間の移送
であれば、モータ駆動の代わりにエアシリンダによる駆
動としてもよい。また、他の機構は、この実施例の方法
に限定されるものではなく、類似または別の手段を用い
てもよい。ざらに、移送は同時動作で干渉する箇所には
、インターロックをとるようにすることができる。

以上説明したように、この発明によるベーキング炉装置
を用いることにより、自動化による作業の効率化、製品
の安定化、低発塵化による歩留り向上、処理能力の向上
等が期待できる。なお、この発明の！！！は、他の半導
体製造装置にも応用し得ることは言うまでもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、基板を収納するＴＦカセットの斜視図である
。第２図は、従来使用されているベーキング類の断面図
である。第３図（ａ　）は、この考案の一実施例を示す
部分断面図である。第３図（ｂ）は、第３図（ａ）の■
−■線に沿う断面図である。第４図は、搬送部のカセッ
ト位置およびカセットの流れを説明するための平面図で
ある。第５ｆｆｌ　（ａ　）は、カセット移送ＩＩＩ構を説明
するための正面図である。＊５Ｆ！　＜ｂ　）は、同じ
くカセット移送機構を説明するための側面図である。第
６図は、オリフラ合わせ機構の説明図である。第７図は
、カセット取出没入機構の説明図である。第８図は、基板移替え機構の説明図である。第９図は、
ターンテーブル停止安定機構の説明図である。図において、１はＴＦカセット、６はＰＰカセット、８
は専用カセット、１００は炉部、１１０は吹出口、１１
１は吸込口、１２１はカセット炉部出入口、１３０はタ
ーンテーブル、１４５はセンサ用円板、１４６はフォト
センサ、１５０は停止安定機構、２００は搬送部、２０
１はカセット移送機構、２０２はカセット移送ａ置部、
２２８はカセット載置台、２４０はオリフラ合わせ機構
、２７０は基板移替え機構、２９０はカセット取出没入
機構を示す。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）炉内の上部と下部に配置されて該炉内で熱風を層
流とするための風量調節可能なレジスタを設けた吹出口
および吸込口と、所定数のカセット載置部を設けたター
ンテーブルと、該ターンテーブルを回転させるためのタ
ーンテーブル回転機構と、該ターンテーブルの停止位置
を検出するためのターンテーブル停止位置検出機構と、
該ターンテーブルの停止状態を安定にするためのターン
テーブル停止安定機構と、開閉動作するシャッタを設け
たカセット炉部出入口とを有する熱風循環式の炉部、お
よび、カセットの存在を検出するための検出機構を設けカセッ
トの入口部および出口部を含む所定数のカセット載置台
と、カセット移送載置部を設けさらに該カセット移送載
置部を上下動させるための上下駆動機構および該カセッ
ト移送載置部を前後進させるための前後進駆動機構を設
けたカセット移送機構と、カセット内に収納された基板
の方向を一定方向に揃えるためのローラ回転部および該
ローラ回転部を上下動させる上下駆動機構を設けたオリ
フラ合わせ機構と、カセット内に収納された基板を別の
カセット内に移替えるための基板移替え機構と、炉内の
カセット取出および炉内へのカセット投入のためのカセ
ット取出投入機構とを有する搬送部を備え、基板が収納されたカセットを、前記カセット載置台の入
口部に載置することにより、該基板が自動的に所定時間
ベーキング処理され、処理後の基板がカセットに収納さ
れて、前記カセット載置台の出口部上に排出されるよう
自動処理方式としたことを特徴とする、ベーキング炉装
置。
（２）前記炉部の炉内に投入されるカセットが、炉内へ
の投入のみに用いられる専用カセットであることを特徴
とする、特許請求の範囲第１項記載のベーキング炉装置
。
（３）前記搬送部に、炉内から取出された基板を冷却す
るための基板冷却機構がさらに備えられていることを特
徴とする、特許請求の範囲第１項または第２項記載のベ
ーキング炉装置。
（４）前記基板冷却機構が、前記カセット載置台上に配
置される冷却ガス吹出口を設けたトンネル部であること
を特徴とする、特許請求の範囲第３項記載のベーキング
炉装置。
（５）前記炉部のターンテーブル回転機構に、自動回転
および取付ハンドルによる手動回転のうちの一方を切換
により選択できるようにクラッチが設けられていること
を特徴とする、特許請求の範囲第１〜４項のいずれか１
項に記載のベーキング炉装置。
（６）他の自動機との連動により、前記カセット載置台
の入口部にカセットが載置されると、上位ＣＰＵの指令
により動作を開始し、自動処理が行なわれ、処理中の処
理パラメータ、管理データ等の管理情報が上位ＣＰＵに
報告される制御形態とされていることを特徴とする、特
許請求の範囲第１〜５項のいずれか１項に記載のベーキ
ング炉装置。