热处理装置和热处理方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种热处理装置和热处理方法。在利用保持臂将基板移载到以架状保持多个基板的基板保持用具时，防止该保持臂与基板之间的接触等。在上述基板保持用具（晶圆舟）没有受到热影响的状态下，获取通过使上述输送基体相对于上述晶圆舟进行升降来获取到的正常时的环部件的高度位置。在将上述热处理之前的晶圆移载到上述晶圆舟之前，获取通过使上述输送基体相对于上述晶圆舟进行升降来获取到的对应的上述环部件的高度位置。根据正常时的环部件的高度位置与移载晶圆之前的环部件的高度位置之间的差与阈值的比较，来判断是否通过晶圆输送机构将晶圆传送到上述晶圆舟。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种例如在将半导体晶圓(semiconductor wafer)等基板以架状保持在基板保持用具上并进行规定的热处理的垂直热处理装置(vertical heat treatment apparatus)中通过基板输送单元将基板传送到上述基板保持用具的技术。
技术介绍
作为半导体制造装置之一，存在对多个半导体晶圆(以下称为晶圓)一并(成批)进行热处理的垂直热处理装置。例如，如图11所示，该垂直热处理装置构成为具备搬入搬出区域，通过移载装置ll将载体(carrier)内的晶圆移载到以架状保持多个晶圆l的晶圆舟(wafer boat)12,将该晶圆舟12#般入到未图示的热处理炉内，由此同时对多个晶圆l进行规定的热处理，其中，上述搬入搬出区域对外部搬入搬出容纳有多个晶圆的未图示的上述载体。上述移载装置ll具备基座13和叉(fork)14,例如通过五个叉14在载体与晶圆舟12之间成批地输送并移载五个晶圓1,其中，该基座13构成为升降自由、大致绕铅垂轴转动自由、大致在水平方向上移动自由，该叉14构成为沿着该基座13进退自由，用于保持多个例如五个晶圆1。例如，如图U、图12所示，作为上述晶圓舟12使用以下结构在多个支柱15上以上下隔着规定间隔的状态设置多个用于保持晶圆周缘部的保持部16(参照图12),并且在这些上下相邻的保持部16之间设置环(ring)部件17。另一方面，在上述载体中，通过未图示的保持部以上下相邻的晶圆之间隔着规定间隔的状态保持晶圆的周缘部，例如，如图12 (a)所示，将五个叉14分别插入到被保持在载体或晶圓舟 12上的晶圆l的下方侧的空间，接着使各个叉14上升，使晶圆l 从上述保持部浮出而在各个叉14上接受晶圆1，接着，使叉14 后退，由此从上述载体或晶圆舟12接受晶圆1。然后，通过移载 装置ll朝向要移载的对象输送晶圆1 。另外，在上述晶圆舟12中，为了提高处理的吞吐量 (throughput),要求搭载尽可能多的晶圆1，存在一种使晶圓舟 12上的晶圆的排列间距更窄的趋势。特别是，在如上所述那样 使环部件17介于上下相邻的晶圆l之间的类型的晶圆舟12中，存 在晶圆l的间距间隔被限定为10mm的晶圆舟，使晶圆l和环部件 17介于该狭窄间隔内，因此使叉14进入(退出)晶圆1与环部件17 之间时，叉14与环部件17之间的上下方向上的间隙(clearance) 被限定为lmm。另一方面，使用石英作为晶圆舟12的材质的情 况较多，但是在工序温度例如超过1000。C的情况下，受到该热 影响，晶圆舟12的形状发生变化，有可能上述间隙与示教 (teaching)时不同。这种形状变化的主要原因可列举出以下情 况，认为随着工序次数增加，这种主要原因累积，形状变化的 程度逐渐变大在热膨胀后的晶圆舟12被充分冷却之前，开始 下一个处理，由此热变形没有恢复为原来的状态而再次受到热 影响；环部件17大于晶圆，因此容易受到热影响，由于自重而 导致降到设定位置以下等。并且，当上述间隙与示教时不同时，如图12(b)所示，在通 过叉14进行晶圓l的移载时，有可能晶圓1与叉14相接触而晶圆1 表面形成损伤，或者叉14与环部件17相接触而无法进行移载作 业。另外，在专利文献l中记载有以下结构在具备了在上下 方向上将多个被处理体保持多段的基板保持用具以及将被处理8体移载到该基板保持用具的移载机构的垂直热处理装置中，对 反馈给用于驱动移载机构的马达的位置、速度、电流的信息进 行监视，将该信息与预先设定的正常驱动时的信息进行比较， 当检测出异常驱动时停止驱动上述移载机构。然而，该技术是 移载机构的驱动中存在异常时的处理方法，并没有设想在基板 保持用具侧发生异常时的情况，因此无法解决本专利技术的问题。专利文献l:日本特开2007-251088号/>才艮
技术实现思路
专利技术要解决的问题本专利技术是鉴于这种情形而完成的，其目的在于提供一种在 通过基板输送单元将基板传送到以架状保持多个基板的基板保 持用具时能够预先防止保持臂与基板之间的接触、保持臂与基 板保持用具之间的接触的技术。用于解决问题的方案本专利技术是一种垂直热处理装置，其特征在于，具备热处 理炉；基板保持用具，其被搬入到热处理炉内，并且保持基板； 基板输送单元，其具有保持基板的保持臂和支承该保持臂的输 送基体；高度位置检测部，其被设置在上述基板输送单元上， 检测上述基板输送单元相对于基板保持用具的相对高度位置； 驱动部，其根据由该高度位置检测部检测出的高度位置来被控特定部位纟企测部，其一皮设置在上述基板输送单元上，在使上述 基板输送单元相对于上述基板保持用具进行升降时，分别检测 被搭载在该基板保持用具的各段上的基板或者对基板保持用具 中的各基板分别具有特定关系的特定部位；读取单元，其在该 特定部位检测部检测出上述基板或者特定部位时，读取由上述9高度位置检测部检测出的高度位置；以及控制部，其控制上述 基板输送单元，其中，上述控制部具有差检测单元，其求出 在上述基板保持用具没有受到热影响的状态下通过使上述基板 输送单元相对于上述基板保持用具进行升降来获取到的正常时 的各基板或者各特定部位的高度位置、与在垂直热处理装置运 转时通过使上述基板输送单元相对于上述基板保持用具进行升 降来获取到的对应的各基板或者各特定部位的高度位置的差； 判断单元，其将该差与阈值进行比较，并根据比较结果来判断 是否将基板传送到上述基板保持用具；以及禁止单元，其在由 该判断单元判断为不进行基板的传送时，禁止由上述基板输送 单元进行的上述传送。本专利技术的垂直热处理装置的特征在于，上述基板输送单元 构成为切换进行由 一 个保持臂进行的 一 个基板的移载以及由多 个保持臂同时进行的多个基板的移载，上述判断单元进行以下 判断将上述差与第 一 阈值和大于该第 一 阔值的第二阈值进行 比较，在上述差不足上述第一阈值时，由上述多个保持臂进行 基板的传送，在上述差为上述第一阈值以上且不足第二阈值时， 由上述一个保持臂进行基板的传送，在上述差为上述第二阈值 以上时，不对基板保持用具传送基板。本专利技术的垂直热处理装置的特征在于，上述特定部位检测 部具有发光部以及受光部，由检测是否存在被搭载在基板保持 用具的各段上的多个基板的映射传感器(mapping sensor)构成。本专利技术的垂直热处理装置的特征在于，上述基板保持用具 在搭载在该基板保持用具上的上下相邻的基板之间具备环部 件，上述特定部位是上述环部件。本专利技术的垂直热处理装置的特征在于，上述垂直热处理装 置运转时是从基板保持用具取出热处理后的基板之前的时刻。10本专利技术的垂直热处理装置的特征在于，上述垂直热处理装 置运转时是从基板保持用具取出热处理后的基板并将下 一 个热 处理的基板移载到该基板保持用具之前的时刻。本专利技术是一种垂直热处理装置，其特征在于，具备热处 理炉；基板保持用具，其被搬入到热处理炉内，并且保持基板； 基板输送单元，其具有保持基板的保持臂和支承该保持臂的输 送基体；高度位置检测部，其被设置在上述基板输送单元上， 检测上述基板输送单元相对于基板保持用具的相对高度位置； 驱动部，其根据由该高度位置检测部;险测出的高度位置来被控 制，使上述基板输送单元相对于上述基板保本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种垂直热处理装置，其特征在于，具备：　　　　热处理炉；　　　　基板保持用具，其被搬入到热处理炉内，并且保持基板；　　　　基板输送单元，其具有保持基板的保持臂和支承该保持臂的输送基体；　　　　高度位置检测部，其被设置在上述基板输送单元上，检测上述基板输送单元相对于基板保持用具的相对高度位置；　　　　驱动部，其根据由该高度位置检测部检测出的高度位置来被控制，使上述基板输送单元相对于上述基板保持用具进行升降；　　　　特定部位检测部，其被设置在上述基板输送单元上，在使上述基板输送单元相对于上述基板保持用具进行升降时，分别检测被搭载在该基板保持用具的各段上的基板或者对基板保持用具中的各基板分别具有特定关系的特定部位；　　　　读取单元，其在该特定部位检测部检测出上述基板或者特定部位时，读取由上述高度位置检测部检测出的高度位置；以及　　　　控制部，其控制上述基板输送单元，　　　　其中，上述控制部具有：　　　　差检测单元，其求出在上述基板保持用具没有受到热影响的状态下通过使上述基板输送单元相对于上述基板保持用具进行升降来获取到的正常时的各基板或者各特定部位的高度位置、与在垂直热处理装置运转时通过使上述基板输送单元相对于上述基板保持用具进行升降来获取到的对应的各基板或者各特定部位的高度位置的差；　　　　判断单元，其将该差与阈值进行比较，并根据比较结果来判断是否将基板传送到上述基板保持用具；以及禁止单元，其在由该判断单元判断为不进行基板的传送时，禁止由上述基板输送单元进行的上述传送。...

【技术特征摘要】
JP 2008-8-29 2008-2227081.一种垂直热处理装置，其特征在于，具备热处理炉；基板保持用具，其被搬入到热处理炉内，并且保持基板；基板输送单元，其具有保持基板的保持臂和支承该保持臂的输送基体；高度位置检测部，其被设置在上述基板输送单元上，检测上述基板输送单元相对于基板保持用具的相对高度位置；驱动部，其根据由该高度位置检测部检测出的高度位置来被控制，使上述基板输送单元相对于上述基板保持用具进行升降；特定部位检测部，其被设置在上述基板输送单元上，在使上述基板输送单元相对于上述基板保持用具进行升降时，分别检测被搭载在该基板保持用具的各段上的基板或者对基板保持用具中的各基板分别具有特定关系的特定部位；读取单元，其在该特定部位检测部检测出上述基板或者特定部位时，读取由上述高度位置检测部检测出的高度位置；以及控制部，其控制上述基板输送单元，其中，上述控制部具有差检测单元，其求出在上述基板保持用具没有受到热影响的状态下通过使上述基板输送单元相对于上述基板保持用具进行升降来获取到的正常时的各基板或者各特定部位的高度位置、与在垂直热处理装置运转时通过使上述基板输送单元相对于上述基板保持用具进行升降来获取到的对应的各基板或者各特定部位的高度位置的差；判断单元，其将该差与阈值进行比较，并根据比较结果来判断是否将基板传送到上述基板保持用具；以及禁止单元，其在由该判断单元判断为不进行基板的传送时，禁止由上述基板输送单元进行的上述传送。2. 根据权利要求l所述的垂直热处理装置，其特征在于，上述基板输送单元构成为切换进行由 一 个保持臂进行的一个基板的移载以及由多个保持臂同时进行的多个基板的移载，上述判断单元进行以下判断将上述差与第 一 阈值和大于该第 一 阔值的第二阈值进行比较，在上述差不足上述第一阈值时，由上述多个保持臂进行基板的传送，在上述差为上述第一阈值以上且不足第二阈值时，由上述一个保持臂进行基板的传送，在上述差为上述第二阈值以上时，不对基板保持用具传送基板。3. 根据权利要求l所述的垂直热处理装置，其特征在于，上述特定部位4企测部具有发光部以及受光部，由4全测是否存在被搭载在基板保持用具的各段上的多个基板的映射传感器构成。4. 根据权利要求l所述的垂直热处理装置，其特征在于，上述基板保持用具在搭载在该基板保持用具上的上下相邻的基板之间具备环部件，上述特定部位是上述环部件。5. 根据权利要求l所述的垂直热处理装置，其特征在于，上述垂直热处理装置运转时是从基板保持用具取出热处理后的基纟反之前的时刻。6. 根据权利要求l所述的垂直热处理装置，其特征在于，上述垂直热处理装置运转时是从基板保持用具取出热处理后的基板并将下 一 个热处理的基板移载到该基板保持用具之前的时刻。7. —种垂直热处理装置，其特征在于，具备热处理炉；基板保持用具，其被搬入到热处理炉内，并且保持基板；基板输送单元，其具有保持基板的保持臂和支承该保持臂的输送基体；高度位置检测部，其被设置在上述基板输送单元上，检测上述基板输送单元相对于基板保持用具的相对高度位置；驱动部，其根据由该高度位置检测部检测出的高度位置来被控制，使上述基板输送单元相对于上述基板保持用具进行升降；特定部位检测部，其被设置在上述基板输送单元上，在使上述基板输送单元相对于上述基板保持用具进行升降时，分别检测被搭载在该基板保持用具的各段上的基板或者对基板保持用具中的各基板分别具有特定...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿部洋，高桥喜一，佐藤纯弥，本馆良信，
申请(专利权)人：东京毅力科创株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]