專(zhuān)利名稱(chēng)：熱處理裝置和熱處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種例如在將半導(dǎo)體晶圓(semiconductor wafer)等基板以架狀保持在基板保持用具上并進(jìn)行規(guī)定的熱處理的垂直熱處理裝置(vertical heat treatment apparatus)中通過(guò)基板輸送單元將基板傳送到上述基板保持用具的技術(shù)。
背景技術(shù)：
作為半導(dǎo)體制造裝置之一，存在對(duì)多個(gè)半導(dǎo)體晶圓(以下稱(chēng)為"晶圓")一并(成批)進(jìn)行熱處理的垂直熱處理裝置。例如，如圖11所示，該垂直熱處理裝置構(gòu)成為具備搬入搬出區(qū)域，通過(guò)移載裝置ll將載體(carrier)內(nèi)的晶圓移載到以架狀保持多個(gè)晶圓l的晶圓舟(wafer boat)12,將該晶圓舟12#般入到未圖示的熱處理爐內(nèi)，由此同時(shí)對(duì)多個(gè)晶圓l進(jìn)行規(guī)定的熱處理，其中，上述搬入搬出區(qū)域?qū)ν獠堪崛氚岢鋈菁{有多個(gè)晶圓的未圖示的上述載體。
上述移載裝置ll具備基座13和叉(fork)14,例如通過(guò)五個(gè)叉14在載體與晶圓舟12之間成批地輸送并移載五個(gè)晶圓1,其中，該基座13構(gòu)成為升降自由、大致繞鉛垂軸轉(zhuǎn)動(dòng)自由、大致在水平方向上移動(dòng)自由，該叉14構(gòu)成為沿著該基座13進(jìn)退自由，用于保持多個(gè)例如五個(gè)晶圓1。例如，如圖U、圖12所示，作為上述晶圓舟12使用以下結(jié)構(gòu)在多個(gè)支柱15上以上下隔著規(guī)定間隔的狀態(tài)設(shè)置多個(gè)用于保持晶圓周緣部的保持部16(參照?qǐng)D12),并且在這些上下相鄰的保持部16之間設(shè)置環(huán)(ring)部件17。
另一方面，在上述載體中，通過(guò)未圖示的保持部以上下相鄰的晶圓之間隔著規(guī)定間隔的狀態(tài)保持晶圓的周緣部，例如，如圖12 (a)所示，將五個(gè)叉14分別插入到被保持在載體或晶圓舟 12上的晶圓l的下方側(cè)的空間，接著使各個(gè)叉14上升，使晶圓l 從上述保持部浮出而在各個(gè)叉14上接受晶圓1，接著，使叉14 后退，由此從上述載體或晶圓舟12接受晶圓1。然后，通過(guò)移載 裝置ll朝向要移載的對(duì)象輸送晶圓1 。
另外，在上述晶圓舟12中，為了提高處理的吞吐量 (throughput),要求搭載盡可能多的晶圓1，存在一種使晶圓舟 12上的晶圓的排列間距更窄的趨勢(shì)。特別是，在如上所述那樣 使環(huán)部件17介于上下相鄰的晶圓l之間的類(lèi)型的晶圓舟12中，存 在晶圓l的間距間隔被限定為10mm的晶圓舟，使晶圓l和環(huán)部件 17介于該狹窄間隔內(nèi)，因此使叉14進(jìn)入(退出)晶圓1與環(huán)部件17 之間時(shí)，叉14與環(huán)部件17之間的上下方向上的間隙(clearance) 被限定為lmm。另一方面，使用石英作為晶圓舟12的材質(zhì)的情 況較多，但是在工序溫度例如超過(guò)1000。C的情況下，受到該熱 影響，晶圓舟12的形狀發(fā)生變化，有可能上述間隙與示教 (teaching)時(shí)不同。這種形狀變化的主要原因可列舉出以下情 況，認(rèn)為隨著工序次數(shù)增加，這種主要原因累積，形狀變化的 程度逐漸變大在熱膨脹后的晶圓舟12被充分冷卻之前，開(kāi)始 下一個(gè)處理，由此熱變形沒(méi)有恢復(fù)為原來(lái)的狀態(tài)而再次受到熱 影響；環(huán)部件17大于晶圓，因此容易受到熱影響，由于自重而 導(dǎo)致降到設(shè)定位置以下等。
并且，當(dāng)上述間隙與示教時(shí)不同時(shí)，如圖12(b)所示，在通 過(guò)叉14進(jìn)行晶圓l的移載時(shí)，有可能晶圓1與叉14相接觸而晶圓1 表面形成損傷，或者叉14與環(huán)部件17相接觸而無(wú)法進(jìn)行移載作 業(yè)。
另外，在專(zhuān)利文獻(xiàn)l中記載有以下結(jié)構(gòu)在具備了在上下 方向上將多個(gè)被處理體保持多段的基板保持用具以及將被處理
8體移載到該基板保持用具的移載機(jī)構(gòu)的垂直熱處理裝置中，對(duì) 反饋給用于驅(qū)動(dòng)移載機(jī)構(gòu)的馬達(dá)的位置、速度、電流的信息進(jìn) 行監(jiān)視，將該信息與預(yù)先設(shè)定的正常驅(qū)動(dòng)時(shí)的信息進(jìn)行比較， 當(dāng)檢測(cè)出異常驅(qū)動(dòng)時(shí)停止驅(qū)動(dòng)上述移載機(jī)構(gòu)。然而，該技術(shù)是 移載機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)中存在異常時(shí)的處理方法，并沒(méi)有設(shè)想在基板 保持用具側(cè)發(fā)生異常時(shí)的情況，因此無(wú)法解決本發(fā)明的問(wèn)題。
專(zhuān)利文獻(xiàn)l:日本特開(kāi)2007-251088號(hào)/>才艮

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的問(wèn)題
本發(fā)明是鑒于這種情形而完成的，其目的在于提供一種在 通過(guò)基板輸送單元將基板傳送到以架狀保持多個(gè)基板的基板保 持用具時(shí)能夠預(yù)先防止保持臂與基板之間的接觸、保持臂與基 板保持用具之間的接觸的技術(shù)。
用于解決問(wèn)題的方案
本發(fā)明是一種垂直熱處理裝置，其特征在于，具備熱處 理爐；基板保持用具，其被搬入到熱處理爐內(nèi)，并且保持基板； 基板輸送單元，其具有保持基板的保持臂和支承該保持臂的輸 送基體；高度位置檢測(cè)部，其被設(shè)置在上述基板輸送單元上， 檢測(cè)上述基板輸送單元相對(duì)于基板保持用具的相對(duì)高度位置； 驅(qū)動(dòng)部，其根據(jù)由該高度位置檢測(cè)部檢測(cè)出的高度位置來(lái)被控
特定部位纟企測(cè)部，其一皮設(shè)置在上述基板輸送單元上，在使上述 基板輸送單元相對(duì)于上述基板保持用具進(jìn)行升降時(shí)，分別檢測(cè) 被搭載在該基板保持用具的各段上的基板或者對(duì)基板保持用具 中的各基板分別具有特定關(guān)系的特定部位；讀取單元，其在該 特定部位檢測(cè)部檢測(cè)出上述基板或者特定部位時(shí)，讀取由上述
9高度位置檢測(cè)部檢測(cè)出的高度位置；以及控制部，其控制上述 基板輸送單元，其中，上述控制部具有差檢測(cè)單元，其求出 在上述基板保持用具沒(méi)有受到熱影響的狀態(tài)下通過(guò)使上述基板 輸送單元相對(duì)于上述基板保持用具進(jìn)行升降來(lái)獲取到的正常時(shí) 的各基板或者各特定部位的高度位置、與在垂直熱處理裝置運(yùn) 轉(zhuǎn)時(shí)通過(guò)使上述基板輸送單元相對(duì)于上述基板保持用具進(jìn)行升 降來(lái)獲取到的對(duì)應(yīng)的各基板或者各特定部位的高度位置的差； 判斷單元，其將該差與閾值進(jìn)行比較，并根據(jù)比較結(jié)果來(lái)判斷 是否將基板傳送到上述基板保持用具；以及禁止單元，其在由 該判斷單元判斷為不進(jìn)行基板的傳送時(shí)，禁止由上述基板輸送 單元進(jìn)行的上述傳送。
本發(fā)明的垂直熱處理裝置的特征在于，上述基板輸送單元 構(gòu)成為切換進(jìn)行由 一 個(gè)保持臂進(jìn)行的 一 個(gè)基板的移載以及由多 個(gè)保持臂同時(shí)進(jìn)行的多個(gè)基板的移載，上述判斷單元進(jìn)行以下 判斷將上述差與第 一 閾值和大于該第 一 闊值的第二閾值進(jìn)行 比較，在上述差不足上述第一閾值時(shí)，由上述多個(gè)保持臂進(jìn)行 基板的傳送，在上述差為上述第一閾值以上且不足第二閾值時(shí)， 由上述一個(gè)保持臂進(jìn)行基板的傳送，在上述差為上述第二閾值 以上時(shí)，不對(duì)基板保持用具傳送基板。
本發(fā)明的垂直熱處理裝置的特征在于，上述特定部位檢測(cè) 部具有發(fā)光部以及受光部，由檢測(cè)是否存在被搭載在基板保持 用具的各段上的多個(gè)基板的映射傳感器(mapping sensor)構(gòu)成。
本發(fā)明的垂直熱處理裝置的特征在于，上述基板保持用具 在搭載在該基板保持用具上的上下相鄰的基板之間具備環(huán)部 件，上述特定部位是上述環(huán)部件。
本發(fā)明的垂直熱處理裝置的特征在于，上述垂直熱處理裝 置運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)是從基板保持用具取出熱處理后的基板之前的時(shí)刻。
10本發(fā)明的垂直熱處理裝置的特征在于，上述垂直熱處理裝 置運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)是從基板保持用具取出熱處理后的基板并將下 一 個(gè)熱 處理的基板移載到該基板保持用具之前的時(shí)刻。
本發(fā)明是一種垂直熱處理裝置，其特征在于，具備熱處 理爐；基板保持用具，其被搬入到熱處理爐內(nèi)，并且保持基板； 基板輸送單元，其具有保持基板的保持臂和支承該保持臂的輸 送基體；高度位置檢測(cè)部，其被設(shè)置在上述基板輸送單元上， 檢測(cè)上述基板輸送單元相對(duì)于基板保持用具的相對(duì)高度位置； 驅(qū)動(dòng)部，其根據(jù)由該高度位置檢測(cè)部;險(xiǎn)測(cè)出的高度位置來(lái)被控 制，使上述基板輸送單元相對(duì)于上述基板保持用具進(jìn)行升降； 特定部位檢測(cè)部，其被設(shè)置在上述基板輸送單元上，在使上述 基板輸送單元相對(duì)于上述基板保持用具進(jìn)行升降時(shí)，分別檢測(cè) 被搭載在該基板保持用具的各段上的基板或者對(duì)基板保持用具 中的各基板分別具有特定關(guān)系的特定部位；讀取單元，其在該 特定部位4企測(cè)部4企測(cè)出上述基板或者特定部位時(shí)，讀耳又由上述 高度位置檢測(cè)部檢測(cè)出的高度位置；以及控制部，其控制上述 基板輸送單元，其中，上述控制部具有差檢測(cè)單元，其求出 在上述基板保持用具沒(méi)有受到熱影響的狀態(tài)下通過(guò)使上述基板 輸送單元相對(duì)于上述基板保持用具進(jìn)行升降來(lái)獲取到的正常時(shí) 的各基板與相鄰于該基板的基板之間的距離或者各特定部位與 相鄰于該特定部位的特定部位之間的距離、和在垂直熱處理裝 置運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)通過(guò)使上述基板輸送單元相對(duì)于上述基板保持用具進(jìn) 行升降來(lái)獲取到的對(duì)應(yīng)的各基板與相鄰于該基板的基板之間的 距離或者各特定部位與相鄰于該特定部位的特定部位之間的距 離的差；判斷單元，其將該差與閾值進(jìn)行比較，并根據(jù)比較結(jié) 果來(lái)判斷是否將基板傳送到上述基板保持用具；以及禁止單元， 其在由該判斷單元判斷為不進(jìn)行基板的傳送時(shí)，禁止由上述基板輸送單元進(jìn)行的上述傳送。
本發(fā)明是一種在垂直熱處理裝置中進(jìn)行的熱處理方法，該 垂直熱處理裝置對(duì)基板進(jìn)行熱處理，該垂直熱處理裝置具備
熱處理爐；基板保持用具，其被搬入到熱處理爐內(nèi)，并且保持 上述基板；以及基板輸送單元，其具有保持基板的保持臂和支 承該保持臂的輸送基體，該熱處理方法的特征在于，包括以下 工序在上述基板保持用具沒(méi)有受到熱影響的狀態(tài)下，獲取被 搭載在上述基板保持用具的各段上的基板或者對(duì)基板保持用具 中的各基板分別具有特定關(guān)系的特定部位的各個(gè)高度位置來(lái)作 為正常時(shí)的高度位置的工序；在上述垂直熱處理裝置運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)獲 取對(duì)應(yīng)的各基板或者各特定部位的高度位置的工序；求出上述 正常時(shí)的各基板或者各特定部位的高度位置與在上述運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)荻 取到的各基板或者各特定部位的高度位置的差的工序；將該差 與閾值進(jìn)行比較，并根據(jù)比較結(jié)果來(lái)判斷是否將基板傳送到上 述基板保持用具的工序；以及在通過(guò)上述進(jìn)行判斷的工序判斷 為不進(jìn)行基板的傳送時(shí)，禁止由上述基板輸送單元進(jìn)行的上述 傳送的工序。
本發(fā)明的熱處理方法的特征在于，上述基板輸送單元切換 進(jìn)行由一個(gè)保持臂進(jìn)行的一個(gè)基板移載以及由多個(gè)保持臂同時(shí) 進(jìn)行的多個(gè)基板的移載，上述進(jìn)行判斷的工序進(jìn)行以下判斷 將上述差與第一閾值和大于該第一闊值的第二閾值進(jìn)行比較， 在上述差不足上述第一閾值時(shí)，由上述多個(gè)保持臂進(jìn)行基板的 傳送，在上述差為上述第一閾值以上且不足第二閾值時(shí)，由上 述一個(gè)保持臂進(jìn)行基板的傳送，在上述差為上述第二閾值以上 時(shí)，不對(duì)基板保持用具傳送基板。
本發(fā)明是一種在垂直熱處理裝置中進(jìn)行的熱處理方法，該 垂直熱處理裝置對(duì)基板進(jìn)行熱處理，該垂直熱處理裝置具備
12熱處理爐；基板保持用具，其被搬入到熱處理爐內(nèi)，并且保持 上述基板；以及基板輸送單元，其具有保持基板的保持臂和支 承該保持臂的輸送基體，該熱處理方法的特征在于，包括以下 工序在上述基板保持用具沒(méi)有受到熱影響的狀態(tài)下，獲取被 搭載在上述基板保持用具的各段上的基板或者對(duì)基板保持用具
中的各基板分別具有特定關(guān)系的特定部位的各個(gè)高度位置來(lái)作 為正常時(shí)的高度位置的工序；在上述垂直熱處理裝置運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)， 獲取對(duì)應(yīng)的各基板或者各特定部位的高度位置的工序；求出上 述正常時(shí)的各基板與相鄰于該基板的基板之間的距離或者各特 定部位與相鄰于該特定部位的特定部位之間的距離、和在上述
運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)獲取到的對(duì)應(yīng)的各基板與相鄰于該基板的基板之間的距 離或者各特定部位與相鄰于該特定部位的特定部位之間的距離 的差的工序；將該差與閾值進(jìn)行比較，并根據(jù)比較結(jié)果來(lái)判斷 是否將基板傳送到上述基板保持用具的工序；以及在通過(guò)上述 進(jìn)行判斷的工序判斷為不進(jìn)行基板的傳送時(shí)，禁止由上述基板 輸送單元進(jìn)行的上述傳送的工序。
本發(fā)明是 一 種保存有用于使計(jì)算機(jī)執(zhí)行熱處理方法的計(jì) 算機(jī)程序的存儲(chǔ)介質(zhì)，其特征在于，熱處理方法是在對(duì)基板進(jìn)
行熱處理的垂直熱處理裝置中進(jìn)行的熱處理方法，該垂直熱處 理裝置具備熱處理爐；基板保持用具，其被搬入到熱處理爐 內(nèi)，并且保持上述基板；以及基板輸送單元，其具有保持基板 的保持臂和支承該保持臂的輸送基體，該熱處理方法包括以下 工序在上述基板保持用具沒(méi)有受到熱影響的狀態(tài)下，獲取被 搭載在上述基板保持用具的各段上的基板或者對(duì)基板保持用具 中的各基板分別具有特定關(guān)系的特定部位的各個(gè)高度位置來(lái)作 為正常時(shí)的高度位置的工序；在上述垂直熱處理裝置運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)獲 取對(duì)應(yīng)的各基板或者各特定部位的高度位置的工序；求出上述正常時(shí)的各基板或者各特定部位的高度位置與在上述運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)獲
取到的各基板或者各特定部位的高度位置的差的工序；將該差
與閾值進(jìn)行比較，并根據(jù)比較結(jié)果來(lái)判斷是否將基板傳送到上
述基板保持用具的工序；以及在通過(guò)上述進(jìn)行判斷的工序判斷 為不進(jìn)行基板的傳送時(shí)，禁止由上述基板輸送單元進(jìn)行的上述 傳送的工序。
本發(fā)明是一種存儲(chǔ)介質(zhì)，保存有用于使計(jì)算機(jī)執(zhí)行熱處理 方法的計(jì)算機(jī)程序，該存儲(chǔ)介質(zhì)的特征在于，熱處理方法是在 對(duì)基板進(jìn)行熱處理的垂直熱處理裝置中進(jìn)行的熱處理方法，該 垂直熱處理裝置具備熱處理爐；基板保持用具，其被搬入到 熱處理爐內(nèi)，并且保持上述基板；以及基才反輸送單元，其具有 保持基板的保持臂和支承該保持臂的輸送基體，該熱處理方法 包括以下工序在上述基板保持用具沒(méi)有受到熱影響的狀態(tài)下， 獲取被搭載在上述基板保持用具的各段上的基板或者對(duì)基板保 持用具中的各基板分別具有特定關(guān)系的特定部位的各個(gè)高度位 置來(lái)作為正常時(shí)的高度位置的工序；在上述垂直熱處理裝置運(yùn)
轉(zhuǎn)時(shí)，獲取對(duì)應(yīng)的各基板或者各特定部位的高度位置的工序； 求出上述正常時(shí)的各基板與相鄰于該基板的基板之間的距離或 者各特定部位與相鄰于該特定部位的特定部位之間的距離、和 在上述運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)獲取到的對(duì)應(yīng)的各基板與相鄰于該基板的基板之 間的距離或者各特定部位與相鄰于該特定部位的特定部位之間 的距離的差的工序；將該差與閾值進(jìn)行比較，并根據(jù)比較結(jié)果 來(lái)判斷是否將基板傳送到上述基板保持用具的工序；以及在通 過(guò)上述進(jìn)行判斷的工序判斷為不進(jìn)行基板的傳送時(shí)，禁止由上 述基板輸送單元進(jìn)行的上述傳送的工序。
根據(jù)本發(fā)明，在上述垂直熱處理裝置運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，求出與上述 基板保持用具中的基板具有特定關(guān)系的特定部位的高度位置與
14正常時(shí)的上述特定部位的高度位置的差，將該差與閾值進(jìn)行比 較，并判斷是否通過(guò)基板輸送單元將基板傳送到上述基板保持 用具，在判斷為不進(jìn)行基板的傳送時(shí)，禁止由上述基板輸送單 元進(jìn)行的基板的傳送。因此，在通過(guò)被設(shè)置在基板輸送單元上 的保持臂對(duì)基板保持用具傳送基板時(shí)，能夠預(yù)先防止保持臂與 基板之間的接觸、保持臂與基板保持用具之間的接觸。


圖l是表示本發(fā)明所涉及的熱處理裝置的一個(gè)實(shí)施方式的 截面圖。
圖2是表示上述熱處理裝置的俯視圖。
圖3是表示被設(shè)置在上述熱處理裝置中的晶圓輸送機(jī)構(gòu)和 載體和晶圓舟的概要立體圖。
圖4是表示上述晶圓輸送機(jī)構(gòu)和晶圓舟的側(cè)視圖。
圖5(a)、圖5(b)是表示上述晶圓輸送才幾構(gòu)的俯—見(jiàn)圖和側(cè)禍L圖。
圖6是表示上述晶圓輸送機(jī)構(gòu)和控制部的結(jié)構(gòu)圖。 圖7是用于說(shuō)明晶圓舟的檢查工序的流程圖。 圖8是表示晶圓舟中的環(huán)部件的高度位置的獲取數(shù)據(jù)1的特 性圖。
圖9是表示晶圓舟中的環(huán)部件的高度位置的獲取數(shù)據(jù)2的特 性圖。
圖IO是表示晶圓舟中的環(huán)部件的高度位置的獲取數(shù)據(jù)3的 特性圖。
圖ll是表示以往的移載裝置和晶圓舟的概要立體圖。
圖12(a)、圖12(b)是表示以往的移載裝置和晶圓舟的側(cè)視圖。
具體實(shí)施例方式
下面，說(shuō)明本發(fā)明的垂直熱處理裝置的一個(gè)實(shí)施方式。圖
l是表示上述垂直熱處理裝置的內(nèi)部的縱截面?zhèn)纫晥D，圖2是該 垂直熱處理裝置的概要俯視圖。圖中2是構(gòu)成裝置的外包裝體的 殼體，在該殼體2內(nèi)設(shè)置有搬入搬出區(qū)域S1，其對(duì)裝置搬入 搬出容納有作為基板的晶圓W的容納部、即載體C;以及裝載 區(qū)域(loading area)S2，其作為用于輸送載體C內(nèi)的晶圓并搬入到 后述的熱處理爐內(nèi)的移載區(qū)域。通過(guò)隔壁21隔開(kāi)搬入搬出區(qū)域 S1和裝載區(qū)域S2，搬入搬出區(qū)域S1被設(shè)為大氣氣氛，裝載區(qū)域 S2被設(shè)為惰性氣體氣氛例如氮?dú)?N"氣氛或者清潔干燥氣體 (微粒(particle)和有機(jī)成分較少、露點(diǎn)-60°C以下的空氣)氣氛。
上述搬入搬出區(qū)域S1由從裝置的正面?zhèn)扔^察時(shí)位于前側(cè) 的第 一 區(qū)域22和位于后側(cè)的第二區(qū)域23構(gòu)成。在第 一 區(qū)域22上 例如設(shè)置用于載置兩個(gè)載體C的第一載置臺(tái)24。作為載體C使用 例如由樹(shù)脂構(gòu)成的封閉型載體C,在該封閉型載體C中，以架狀 并隔著規(guī)定排列間隔而排列容納多個(gè)例如25個(gè)作為基板的例如 直徑300mm的晶圓W,通過(guò)蓋體堵住正面的未圖示的取出口 。 在搬入搬出區(qū)域S1中的第二區(qū)域23中配置有第二載置臺(tái)25。另 外，在第二區(qū)域23的上部側(cè)設(shè)置有保管載體C的載體保管部26, 并且設(shè)置有載體輸送機(jī)構(gòu)27，該載體輸送機(jī)構(gòu)27在第 一載置臺(tái) 24、第二載置臺(tái)25以及載體保管部26之間輸送載體C。該載體 輸送機(jī)構(gòu)27具備升降部27a，其被設(shè)置成升降自由，并且具備 左右延伸的導(dǎo)軌(guide rail);移動(dòng)部27b,其一邊被上述導(dǎo)軌引 導(dǎo)一邊向左右進(jìn)行移動(dòng)；兩個(gè)臂27c,其^t設(shè)置在該移動(dòng)部27b 上，通過(guò)保持部27d來(lái)保持載體C上表面的凸緣(flange)部20并在 水平方向上輸送載體C。
在上述隔壁21上形成有開(kāi)口部20，該開(kāi)口部20在被載置在第二載置臺(tái)25上的載體C抵接到該隔壁21時(shí)使載體C內(nèi)和裝載 區(qū)域S2連通。另外，在隔壁21中的裝載區(qū)域S2側(cè)設(shè)置開(kāi)閉上述 開(kāi)口部20的門(mén)28,并且設(shè)置有以關(guān)閉該門(mén)28的狀態(tài)開(kāi)閉載體C 的蓋體的蓋開(kāi)閉機(jī)構(gòu)29。上述門(mén)28構(gòu)成為在載體C的蓋體被打 開(kāi)之后利用未圖示的門(mén)開(kāi)閉機(jī)構(gòu)將蓋開(kāi)閉機(jī)構(gòu)29和蓋體一起例 如退避到上方側(cè)或者下方側(cè)使得不會(huì)妨礙晶圓W的移載。另夕卜， 在隔壁21的開(kāi)口部20中的側(cè)緣部側(cè)設(shè)置有惰性氣體供給管(未 圖示)，在開(kāi)口部20的下端側(cè)設(shè)置有排氣通路(未圖示)，由此構(gòu) 成氣體置換單元，該氣體置換單元用于對(duì)蓋體被打開(kāi)的載體C 內(nèi)供給惰性氣體例如氮?dú)鈦?lái)置換內(nèi)部空氣。
另外，本發(fā)明的垂直熱處理裝置具備后述的熱處理爐31 、 晶圓舟3以及晶圓輸送機(jī)構(gòu)4。
即，在裝載區(qū)域S2上設(shè)置有下端作為爐口而打開(kāi)的垂直的 熱處理爐31，在該熱處理爐31的下方側(cè)，晶圓舟3被載置在支架 (cap)32上，該晶圓舟3是以架狀并隔開(kāi)規(guī)定的排列間隔而排列 保持多個(gè)晶圓W的基板保持用具。由升降機(jī)構(gòu)33支承支架32, 通過(guò)該升降機(jī)構(gòu)33晶圓舟3被搬入到熱處理爐31或者從熱處理 爐31搬出。另外，在晶圓舟3與隔壁21的開(kāi)口部20之間設(shè)置有作 為基板輸送單元的晶圓輸送機(jī)構(gòu)4，由該晶圓輸送機(jī)構(gòu)4在晶圓 舟3與第二載置臺(tái)25上的載體C之間輸送晶圓。
如圖3以及圖4所示，上述晶圓舟3構(gòu)成為在頂板34與底板 35之間具備多個(gè)支柱36,在設(shè)置于這些支柱36上的保持爪37上 載置晶圓的周緣部，并且在上下方向上相鄰的保持爪37之間設(shè) 置環(huán)部件38。該環(huán)部件38例如是為了提高形成在晶圓W上的薄 膜中的膜厚的面內(nèi)均勻性、熱處理的面內(nèi)均勻性而設(shè)置的部件， 相當(dāng)于與晶圓舟3中的晶圓W具有特定關(guān)系的特定部位。這種環(huán) 部件38例如由石英等構(gòu)成，如圖4所示，在俯視晶圓W和其下方
17側(cè)的環(huán)部件38時(shí)，以晶圓W的周緣區(qū)域與環(huán)部件38重疊的方式 分別設(shè)定環(huán)部件38的外徑L1和內(nèi)徑L2。另外，例如在上下方向 上相鄰的保持爪37的排列間隔祐:設(shè)定為10mm左右，在上下方向 上相鄰的環(huán)部件38的排列間隔被設(shè)定為10mm左右。上述晶圓4lT送機(jī)構(gòu)4具備叉41(41a 41e),其由保持晶圓 W的多個(gè)例如五個(gè)保持臂構(gòu)成；以及輸送基體5，其進(jìn)退自由地 支承這些叉41a 41e。該輸送基體5通過(guò)由馬達(dá)Ml構(gòu)成的轉(zhuǎn)動(dòng)枳i 構(gòu)51繞鉛垂軸轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)升降機(jī)構(gòu)52進(jìn)行升降，并且沿著導(dǎo)軌 53(參照?qǐng)D2)在左右方向上進(jìn)行移動(dòng)，該導(dǎo)軌53沿著載體C的排 列方向而左右延伸。上述升降機(jī)構(gòu)52例如構(gòu)成為通過(guò)馬達(dá)M2 使設(shè)置在上下方向上延伸的導(dǎo)軌54的內(nèi)部的未圖示的升降軸進(jìn) 行轉(zhuǎn)動(dòng)，由此使輸送基體5沿著導(dǎo)軌54進(jìn)行升降，上述馬達(dá)M2 與編碼器55相連接。圖中56為對(duì)編碼器55的脈沖數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)的 計(jì)數(shù)器。例如，如圖5(a)、圖5(b)所示，上述叉41為第 一叉41a、第 二叉41b、第三叉41c、第四叉41d、第五叉41e的五段結(jié)構(gòu)，使 得能夠分別保持晶圓W,這些叉41a 41d例如具備兩個(gè)臂部42a、 42b，該兩個(gè)臂部42a、 42b在俯一見(jiàn)時(shí)隔著^L定空間而在進(jìn)退方向 上延伸。在這種叉41a 41e中，在分別形成于叉41的臂部42a、 42b的前端側(cè)的兩個(gè)位置和基端側(cè)的兩個(gè)位置上的臺(tái)階部43a、 43b、 43c、 43d上載置晶圓的周緣部，由此以從叉41稍微浮出的退機(jī)構(gòu)45上。在本例中，例如構(gòu)成為第三叉41c單獨(dú)沿著輸送基體5進(jìn)退 自由，并且構(gòu)成為該第三叉41c以外的四個(gè)叉41a、 41b、 41d、 41e同時(shí)進(jìn)退。也就是說(shuō)，在上述輸送基體5上分別沿著輸送基 體5而在前后方向上進(jìn)退移動(dòng)自由地設(shè)置有以下部分第一進(jìn)退機(jī)構(gòu)45a，其用于向前方側(cè)移動(dòng)第三叉41c;以及第二進(jìn)退機(jī)構(gòu) 45b，其用于向前方側(cè)同時(shí)移動(dòng)除了第三叉41c以外的四個(gè)叉 41a、 41b、 41d、 41e。這樣，在晶圓輸送才幾構(gòu)4中，構(gòu)成為能夠 進(jìn)行以下兩種方式的輸送單片輸送，通過(guò)第一進(jìn)退機(jī)構(gòu)45a 的單獨(dú)移動(dòng)來(lái)輸送一個(gè)晶圓W;以及成批輸送，通過(guò)共用第一 以及第二進(jìn)退才幾構(gòu)45a、 45b來(lái)同時(shí)輸送多個(gè)例如五個(gè)晶圓W。另夕卜，在第三叉41c上設(shè)置有構(gòu)成特定部位檢測(cè)部的光傳感 器6。該光傳感器6例如由遮光型光傳感器構(gòu)成，能夠利用用于 檢測(cè)是否存在被搭載在晶圓舟3上的晶圓W的映射傳感器。上述 光傳感器6被設(shè)置在第三叉41c的前端以形成水平光軸L,例如 在臂部42a、 42b中的一個(gè)臂部的內(nèi)面(在本例中臂部42a的內(nèi)面) 安裝發(fā)光部61，并且在臂部42a、 42b中的另 一個(gè)臂部的內(nèi)面(在 本例中臂部42b的內(nèi)面)上的上述發(fā)光部61的光軸L上以與該發(fā) 光部61相向的方式安裝有受光部62。在此，參照?qǐng)D6來(lái)說(shuō)明第三叉41c和環(huán)部件38之間的位置關(guān) 系，構(gòu)成為如下使第三叉41c位于面向環(huán)部件38的檢查位置上， 在使輸送基體5相對(duì)于晶圓舟3進(jìn)行升降時(shí)，第三叉41c不會(huì)接觸 該環(huán)部件38，并且以光軸L遮蔽環(huán)部件38的 一部分的狀態(tài)進(jìn)4亍 升降，該光軸L是由被設(shè)置在該第三叉41c上的光傳感器6形成 在該叉41c的前端附近的光軸。因而，當(dāng)使上述輸送基體5相對(duì)于晶圓舟3進(jìn)行升降時(shí)，成 為上述光軸L被每個(gè)環(huán)部件38遮蔽的狀態(tài)，因此由光傳感器6檢 測(cè)出非受光的數(shù)據(jù)的時(shí)刻成為檢測(cè)出環(huán)部件38的時(shí)刻。另 一方 面，輸送基體5的高度位置始終被監(jiān)視，在檢測(cè)出來(lái)自上述光傳 感器6的非受光的數(shù)據(jù)時(shí)，讀出上述輸送基體5的高度位置，由 此使輸送基體5的高度位置與作為上述特定部位的環(huán)部件38的 高度位置相對(duì)應(yīng)，并利用該對(duì)應(yīng)關(guān)系來(lái)求出上述環(huán)部件38的高來(lái)對(duì)編碼器55的 脈沖數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，讀出上述輸送基體5的高度位置，根據(jù)該高度 位置來(lái)檢測(cè)出晶圓舟3中的各環(huán)部件38的高度位置數(shù)據(jù)。上述編碼器55相當(dāng)于對(duì)輸送基體5相對(duì)于晶圓舟3的相對(duì) 高度位置進(jìn)行檢測(cè)的高度位置檢測(cè)部，上述升降機(jī)構(gòu)52相當(dāng)于 根據(jù)由上述編碼器55檢測(cè)出的高度位置來(lái)被控制的驅(qū)動(dòng)部，上 述計(jì)數(shù)器56相當(dāng)于在由光傳感器6檢測(cè)出作為特定部位的環(huán)部 件38時(shí)讀取由上述編碼器55檢測(cè)出的高度位置的讀取單元。在 此，來(lái)自光傳感器6的非受光的數(shù)據(jù)的檢測(cè)值、此時(shí)的編碼器55 的脈沖數(shù)、計(jì)數(shù)器5 6所讀出的脈沖值被輸出到后述的控制部7, 通過(guò)控制部7運(yùn)算為晶圓舟3中的各環(huán)部件38的高度位置數(shù)據(jù)。接著，參照?qǐng)D6說(shuō)明上述控制部7。該控制部7例如由計(jì)算 機(jī)構(gòu)成，具備由程序、存儲(chǔ)器、CPU71構(gòu)成的數(shù)據(jù)處理部，在 上述程序中嵌入有命令(各步驟)使得從控制部7向熱處理裝置 的各部分發(fā)送控制信號(hào)，進(jìn)行后述的輸送順序。另外，上述計(jì) 算機(jī)的畫(huà)面形成顯示單元81的畫(huà)面，構(gòu)成為由該顯示單元81能 夠進(jìn)行規(guī)定的基板處理和檢查處理的選擇、各處理中的參數(shù)、 后述的第 一 閾值A(chǔ)和第二閾值B的輸入操作，并且顯示后述的檢 查結(jié)果。該程序被保存到計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)例如軟盤(pán)(flexible disk)、光盤(pán)(compact disc)、硬盤(pán)、MO(磁光盤(pán))等存儲(chǔ)部并被安 裝到控制部7。另外，控制部7還包括用于檢查晶圓舟3的環(huán)部件38的高度 位置的晶圓舟3的檢查程序72、基準(zhǔn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部73、荻取數(shù)據(jù)存 儲(chǔ)部74,構(gòu)成為將規(guī)定控制信號(hào)也發(fā)送到叉41a 41e的升降機(jī)構(gòu) 52、編碼器55、計(jì)數(shù)器56、光傳感器6、計(jì)算機(jī)的顯示單元81、 警報(bào)產(chǎn)生單元82。上述基準(zhǔn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部73是保存當(dāng)晶圓舟3的環(huán) 部件38的高度位置為正常時(shí)的各環(huán)部件38的高度位置數(shù)據(jù)的單圓舟3 的各環(huán)部件38的高度位置數(shù)據(jù)的單元。上述檢查程序72具有檢查時(shí)對(duì)晶圓輸送機(jī)構(gòu)4的驅(qū)動(dòng)進(jìn) 行控制的單元72a;差才全測(cè)單元72b;判斷單元72c，其判斷晶圓 輸送機(jī)構(gòu)4將晶圓W傳送到晶圓舟3的方式。上述差檢測(cè)單元72b 是求出由被保存在上述基準(zhǔn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部73中的基準(zhǔn)數(shù)據(jù)與被保 存在上述獲取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部74中的獲取數(shù)據(jù)的差構(gòu)成的偏差量的 單元。另外，判斷單元72c將上述差(偏差量)與預(yù)先設(shè)定的閾值 A、 B進(jìn)行比較來(lái)判斷晶圓W的傳送方式，在進(jìn)行傳送時(shí)，通過(guò) 驅(qū)動(dòng)控制單元72a將傳送指令輸出到晶圓輸送機(jī)構(gòu)4。另 一方面， 判斷單元72c在不進(jìn)行傳送時(shí)，通過(guò)后述的禁止單元72d向晶圓 輸送機(jī)構(gòu)4輸出禁止晶圓W的傳送的禁止指令，并且，輸出規(guī)定 的警報(bào)顯示指令。在此，在本例中，警報(bào)顯示是指警報(bào)產(chǎn)生單 元82例如燈的點(diǎn)亮、警報(bào)音的產(chǎn)生、將警報(bào)顯示在計(jì)算機(jī)的顯 示單元81上。在該檢查程序72中，如上所述那樣由上述判斷單 元72c判斷為不進(jìn)行晶圓W的傳送時(shí)，向上述晶圓輸送機(jī)構(gòu)4輸 出上述傳送的禁止命令來(lái)控制上述晶圓輸送機(jī)構(gòu)4。還具有禁止 傳送的單元72d。接著，說(shuō)明這種垂直熱處理裝置中的晶圓W的流動(dòng)。首先 在晶圓舟3中，在進(jìn)行工序之前、例如安裝裝置時(shí)的處于對(duì)晶圓 舟3沒(méi)有熱影響的狀態(tài)時(shí)，預(yù)先獲取晶圓舟3的各環(huán)部件38的高 度位置數(shù)據(jù)作為正常時(shí)的基準(zhǔn)數(shù)據(jù)(步驟S1)，并且為了評(píng)價(jià)偏 差量而設(shè)定閾值(步驟S2)。作為上述閾值設(shè)定以下閾值第一 閾值A(chǔ),其是能夠進(jìn)行使用五個(gè)叉41a 41e的五片方式的成批移 載的界限的偏差量；以及第二閾值B,其是雖然無(wú)法進(jìn)行上述 五片方式的成批移載但是能夠進(jìn)行使用 一個(gè)叉41c的一片方式 的移載的界限的偏差量。在本實(shí)施方式中，將上述第一閾值A(chǔ)設(shè)定為1.00mm,將第二閾值B設(shè)定為2.00mm。
如下獲取上述基準(zhǔn)數(shù)據(jù)。例如，如圖4所示，將輸送基體5 移動(dòng)到第三叉41c位于晶圓舟3的最下段的環(huán)部件38b的下方側(cè) 的位置，上述叉41c進(jìn)入到上述檢查位置。如圖4以及圖6所示， 該檢查位置是以下位置在使輸送基體5進(jìn)行升降時(shí)，叉41c不 會(huì)接觸環(huán)部件38,但是被設(shè)置在叉41c前端的光傳感器6的光軸 L被環(huán)部件38遮蔽。并且，使輸送基體5逐漸上升到第三叉41c 位于晶圓舟3的最上段的環(huán)部件38a的上方側(cè)的位置。這樣，由 于在環(huán)部件38所存在的高度位置上光傳感器6的光軸L被環(huán)部 件38遮蔽，因此獲取到非受光的數(shù)據(jù)，利用計(jì)數(shù)器56來(lái)讀取此 時(shí)的編碼器55的脈沖數(shù)，由此決定輸送基體5相對(duì)于晶圓舟3的 相對(duì)高度位置，獲取該高度位置作為該環(huán)部件38的高度位置的 基準(zhǔn)數(shù)據(jù)。
并且，在垂直熱處理裝置中，利用沿著凈化間(clean room) 的頂部進(jìn)行移動(dòng)的未圖示的自動(dòng)輸送機(jī)器人將載體C載置到第 一載置臺(tái)24。接著，由載體輸送機(jī)構(gòu)27將上述載體C輸送到第 二載置臺(tái)25,由未圖示的機(jī)構(gòu)將該載體C密封抵接到隔壁21的 開(kāi)口部20。此外，有時(shí)載體C暫時(shí)被容納在載體保管部26中之 后，被輸送到第二載置臺(tái)25。
之后，由蓋開(kāi)閉機(jī)構(gòu)29從載體C取下蓋體，接著，從未圖 示的氣體供給管朝向載體C內(nèi)吹入惰性氣體例如氮?dú)?，載體C內(nèi) 以及載體C與門(mén)28之間的空間被置換為氮?dú)?。之后，門(mén)28、蓋 開(kāi)閉機(jī)構(gòu)29以及蓋體例如上升而從開(kāi)口部20退避，成為載體C 內(nèi)與裝載區(qū)域S2連通的狀態(tài)。
另一方面，在晶圓舟3中，在移載晶圓W之前，例如在從晶 圓舟3取出熱處理后的晶圓W之前的時(shí)刻、從晶圓舟3取出熱處 理后的晶圓W并將下一個(gè)進(jìn)行熱處理的晶圓W移載到該晶圓舟
223之前的時(shí)刻，通過(guò)與獲取基準(zhǔn)數(shù)據(jù)時(shí)相同的方法，獲取晶圓舟
3所對(duì)應(yīng)的各環(huán)部件38的高度位置數(shù)據(jù)，并保存到獲取數(shù)據(jù)存儲(chǔ) 部74(步驟S3)。然后，通過(guò)判斷單元，對(duì)上述基準(zhǔn)數(shù)據(jù)與獲取 數(shù)據(jù)的差進(jìn)行運(yùn)算來(lái)求出偏差量，將該偏差量與上述閾值A(chǔ)、 B 進(jìn)行比較，來(lái)判斷環(huán)部件38的高度位置是否存在異常(步驟S4)。 在此，使用圖8 圖10所示的數(shù)據(jù)來(lái)具體進(jìn)行說(shuō)明。例如圖 8示出的獲取數(shù)據(jù)l那樣，在所有環(huán)部件38中偏差量不足1.00mm 的情況下，偏差量低于第一閾值A(chǔ),因此判斷為環(huán)部件38的高 度位置為正常，對(duì)晶圓輸送機(jī)構(gòu)4輸出指令以進(jìn)行利用五個(gè)叉 41a 41e來(lái)成批移載五個(gè)晶圓W的普通的五片方式的移載(步驟 S5)。此時(shí)，在普通的移載中，由于4吏用五個(gè)叉41a 41e來(lái)成批 地進(jìn)行移載，因此例如,人最下段的環(huán)部件38b起按五個(gè)為 一組的 環(huán)部件38將偏差量與第一以及第二閾值A(chǔ)、 B之間進(jìn)行比較。但 是，也可以從最上l殳的環(huán)部件38a起按五個(gè)為 一組的環(huán)部件38 進(jìn)行該比較。
另外，在圖9示出的獲取數(shù)據(jù)2中的第l段 第5段的環(huán)部件 38中，偏差量為l,OOmm以上且不足2.00mm，偏差量超過(guò)第一 閾值A(chǔ),但是低于第二闊值B,因此對(duì)晶圓輸送機(jī)構(gòu)4輸出指令 以切換為使用 一個(gè)叉41c來(lái)進(jìn)行一個(gè)晶圓W的移載的單片方式 的移載來(lái)進(jìn)行移載(步驟S6)。另外，在第6段 第IO段的環(huán)部件 中，僅第6段的偏差量為第一閾值A(chǔ)以上且不足第二閾值B,第7 段 第IO段的偏差量不足第一閾值A(chǔ)，這樣，即使在五個(gè)為一組 的環(huán)部件3 8內(nèi)僅僅 一 個(gè)環(huán)部件3 8的上述偏差量為第 一 閾值A(chǔ)以 上且不足第二閾值B的情況下，也對(duì)晶圓輸送機(jī)構(gòu)4輸出指令以 切換為單片方式的移載來(lái)進(jìn)行移載(步驟S6)。并且，第95段 第IOO段的偏差量不足第一閾值A(chǔ)，因此對(duì)晶圓輸送機(jī)構(gòu)4輸出 指令以進(jìn)行普通的五片方式的移載(步驟S5)。
23如圖10所示的獲取數(shù)據(jù)3那樣，在所有的環(huán)部件38中偏差 量為2.00mm以上的情況下，偏差量超過(guò)第二閾4直B,因此判斷 為環(huán)部件38的高度位置為異常，對(duì)晶圓輸送機(jī)構(gòu)4輸出指令以禁 止晶圓W的移載作業(yè)，并且向計(jì)算機(jī)的顯示單元81或警報(bào)產(chǎn)生 單元82輸出指令使得進(jìn)行警報(bào)顯示(步驟S7)。然后，由作業(yè)者 進(jìn)行規(guī)定的恢復(fù)作業(yè)、例如進(jìn)行調(diào)整使得晶圓舟3的環(huán)部件38 的高度位置成為正常的位置或者進(jìn)行環(huán)部件38的更換等維修 (步驟S8)。
在這樣獲取各環(huán)部件38的高度位置數(shù)據(jù)之后，在進(jìn)行晶圓 W的移載的情況下，利用晶圓輸送機(jī)構(gòu)4，通過(guò)五片方式或者一 片方式，依次取出載體C內(nèi)的晶圓W并移載到晶圓舟3，當(dāng)載體 C內(nèi)的晶圓W成為空時(shí)，通過(guò)與上述動(dòng)作相反的動(dòng)作關(guān)閉載體C 的蓋體，第二載置臺(tái)25后退而載體C離開(kāi)隔壁21，由載體輸送 機(jī)構(gòu)27該載體C輸送到載體保管部26并暫時(shí)進(jìn)行保管。另 一方 面，當(dāng)將規(guī)定個(gè)數(shù)的晶圓W搭載到晶圓舟3時(shí)，搬入到熱處理爐 31內(nèi)并對(duì)晶圓W進(jìn)行熱處理例如CVD、退火(atmeal)處理、氧化 處理等。
在結(jié)束熱處理之后，利用與在移載晶圓W之前獲取基準(zhǔn)數(shù) 據(jù)時(shí)相同的方法，獲取晶圓舟3中的對(duì)應(yīng)的各環(huán)部件3 8的高度位 置數(shù)據(jù)，并保存到獲取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部74。并且，通過(guò)判斷單元對(duì) 上述基準(zhǔn)數(shù)據(jù)與獲取數(shù)據(jù)的差進(jìn)行運(yùn)算來(lái)求出偏差量，將該偏 差量與閾值進(jìn)行比較，來(lái)判斷環(huán)部件38的高度位置是否存在異 常。然后，在偏差量不足第一閾值A(chǔ)的情況下判斷為正常，并 進(jìn)行普通的五片方式的移載作業(yè)，在偏差量為第一閾值A(chǔ)以上 且不足第二閾值B的情況下判斷為能夠進(jìn)行一片方式的移載， 進(jìn)行一片方式的移載作業(yè)，在偏差量為第二閾值B以上的情況 下，判斷為異常，分別輸出指令以禁止晶圓W的移載、進(jìn)行上述警報(bào)輸出。在這樣進(jìn)行移載的情況下，利用晶圓輸送機(jī)構(gòu)4， 通過(guò)五片方式或者一片方式進(jìn)行將晶圓舟3內(nèi)的晶圓W返回到
載體C內(nèi)的作業(yè)。在上述說(shuō)明中，晶圓舟3的正常時(shí)的環(huán)部件38 的高度位置、即基準(zhǔn)數(shù)據(jù)的獲取是在完全沒(méi)有熱影響的狀態(tài)時(shí)、 例如安裝裝置時(shí)、維修時(shí)在示教結(jié)束之后進(jìn)行的。
在這種垂直熱處理裝置中，在將熱處理前的晶圓W傳送到 晶圓舟3之前、或者在從晶圓舟3接受熱處理后的晶圓W之前， 關(guān)于晶圓舟3的環(huán)部件38的高度位置是否正常進(jìn)行檢查，在與正 常時(shí)的高度位置之間的偏差量為第二閾值B以上時(shí)判斷為異 常，不進(jìn)行利用晶圓輸送機(jī)構(gòu)4的晶圓W的傳送，在進(jìn)行環(huán)部件 38的調(diào)整之后，進(jìn)行上述傳送作業(yè)。因此，對(duì)由熱影響引起的 熱變形量變大的晶圓舟3不傳送晶圓W,因此能夠預(yù)先防止叉 41a 41e與晶圓W之間的接觸、叉41a 41e與環(huán)部件38之間的4妻 觸。因此能夠防止由于上述接觸而產(chǎn)生晶圓W的損傷、產(chǎn)生微 粒，不僅抑制產(chǎn)品成品率的下降，而且還能夠防止晶圓舟3的損 傷。
通過(guò)這樣利用本發(fā)明，能夠預(yù)先防止基于由熱影響引起的 晶圓舟3的變形這種無(wú)法避免的隨時(shí)間變化的故障，但是由于晶 圓W即使僅附著極小的損傷、微粒也不能作為產(chǎn)品而出廠(chǎng)，因 此防止叉41 a 41e和晶圓W之間的接觸在抑制成品率下降方面 4艮有效。
另外，如上所述，能夠預(yù)先防止叉41a 41e與晶圓W之間的 接觸、叉41a 41e與環(huán)部件38之間的接觸，因此預(yù)先進(jìn)行的示教 作業(yè)的精確度也無(wú)需那么高，因此能夠使裝置結(jié)構(gòu)、程序等簡(jiǎn) 單化。并且，如上所述，如果能夠掌握由熱影響引起的晶圓舟3 的隨時(shí)間變化，就可以理解本發(fā)明，也可以利用為部件更換的 基準(zhǔn)，例如在正常時(shí)的基準(zhǔn)數(shù)據(jù)與獲取數(shù)據(jù)的差異變大到某種程度時(shí)進(jìn)行晶圓舟3、環(huán)部件38的更換等。
并且，在晶圓舟3的環(huán)部件38的高度位置與正常時(shí)的高度 位置之間的偏差量為第 一 閾值A(chǔ)以上且不足第二閾值B時(shí)，判斷 為雖然無(wú)法進(jìn)行五片方式的傳送作業(yè)但是能夠進(jìn)行一片方式的 傳送作業(yè)，從而進(jìn)行一片方式的移載作業(yè)。因而，即使上述環(huán) 部件38的高度位置存在異常的情況下，如果其程度較小，則能 夠繼續(xù)進(jìn)行晶圓W的傳送作業(yè)，因此抑制裝置的停止，能夠防 止裝置運(yùn)轉(zhuǎn)率的降低。
并且，關(guān)于環(huán)部件38的高度位置是否正常的檢查，將光傳 感器6安裝到第三叉41c,使輸送基體5相對(duì)于晶圓舟3進(jìn)行升降， 由此獲取關(guān)于各個(gè)環(huán)部件38的來(lái)自光傳感器6的數(shù)據(jù)，這樣判斷 各個(gè)環(huán)部件38的高度位置是否正常，因此容易地進(jìn)行檢查所需 的作業(yè)，另外，能夠在短時(shí)間內(nèi)精確度良好地進(jìn)行檢查。在利 用映射傳感器作為特定部位檢查單元的情況下，不需要準(zhǔn)備新 傳感器，從裝置結(jié)構(gòu)、成本這一方面上有效。
在上述本發(fā)明中，關(guān)于晶圓舟3的環(huán)部件38的高度位置， 也可以事先確保熱處理的溫度、處理時(shí)間、熱處理后的晶圓舟3 的冷卻時(shí)間等參數(shù)的同時(shí)確保累積數(shù)據(jù)，根據(jù)該累積數(shù)據(jù)來(lái)預(yù) 測(cè)故障。也就是i兌，在^見(jiàn)定的熱處理溫度以及熱處理時(shí)間、晶 圓舟3的冷卻時(shí)間下，預(yù)測(cè)當(dāng)使用該晶圓舟3來(lái)進(jìn)行之后的幾次 處理時(shí)環(huán)部件38、晶圓與叉41接觸，并進(jìn)行顯示。
另外，作為由特定部位才全測(cè)部4全測(cè)的特定部位，除了環(huán)部 件38以外，也可以是保持晶圓W的保持爪，在設(shè)置于支柱上的 槽部直接保持晶圓W的結(jié)構(gòu)的情況下，也可以是該槽部。在利 用光傳感器6來(lái)檢測(cè)這種保持爪、槽部的高度位置的情況下，也 可以將晶圓W保持在保持爪、槽部，使輸送基體5進(jìn)行升降使得 上述晶圓W遮蔽光傳感器6的光軸，根據(jù)此時(shí)的非受光的數(shù)據(jù)來(lái)說(shuō)明書(shū)第21/22頁(yè)
檢測(cè)上述保持爪、槽部的高度位置。另外，也可以由特定部位 檢測(cè)部對(duì)被搭載在晶圓舟3的各段上的晶圓W進(jìn)行檢測(cè)。
在此，特定部位4全測(cè)部既可以設(shè)置在除了第三叉41c以外的
叉41a、 41b、 41d、 41e上，或者也可以設(shè)置在輸送基體5等晶圓 輸送機(jī)構(gòu)4的任一個(gè)上。并且，作為特定部位纟企測(cè)部，也可以侵_ 用反射型光傳感器。在這種情況下，來(lái)自發(fā)光部的光被保持在 環(huán)部件38、保持爪、槽部中的晶圓的側(cè)周面反射，根據(jù)該反射 光被受光部接收時(shí)的數(shù)據(jù)來(lái)對(duì)上述環(huán)部件38、保持爪、槽部等 的高度位置進(jìn)行檢測(cè)。另外，作為特定部位檢測(cè)部，除了光傳 感器以外也能夠使用照相機(jī)、位置傳感器等。
并且，高度位置檢測(cè)部不僅檢測(cè)輸送基體5相對(duì)于晶圓舟3 的相對(duì)高度位置，也可以檢測(cè)叉41a 41e等的晶圓輸送才幾構(gòu)4的 某個(gè)部位相對(duì)于晶圓舟3的相對(duì)高度位置。另外，高度位置檢測(cè) 部也可以通過(guò)檢測(cè)馬達(dá)M2的轉(zhuǎn)速來(lái)檢測(cè)晶圓輸送機(jī)構(gòu)4相對(duì)于 晶圓舟3的相對(duì)高度位置。并且，也可以使用線(xiàn)性標(biāo)尺作為高度 位置檢測(cè)部，使用讀取該線(xiàn)性標(biāo)尺的刻度來(lái)進(jìn)行計(jì)數(shù)的結(jié)構(gòu)作 為讀取單元。并且，在4企測(cè)特定部位的高度位置時(shí)，也可以不 使晶圓輸送機(jī)構(gòu)4側(cè)進(jìn)行升降，而使晶圓舟3側(cè)進(jìn)行升降。
并且，在本發(fā)明中，也能夠應(yīng)用于僅進(jìn)行利用多個(gè)保持臂 的成批輸送的基板輸送單元，在這種情況下，設(shè)定一個(gè)閾值， 如果上述基準(zhǔn)數(shù)據(jù)與獲取數(shù)據(jù)之間的偏差量不足該閾值，則通 過(guò)上述保持臂的成批輸送來(lái)進(jìn)行晶圓W的傳送作業(yè)，當(dāng)上述偏 差量超過(guò)上述閾值時(shí)，進(jìn)行控制以禁止進(jìn)行由該保持臂傳送晶 圓W的作業(yè)。另外，也能夠應(yīng)用于保持臂為一個(gè)的基板輸送單 元。
并且，在上述例子中，控制部7的差^r測(cè)單元72b在將正常 時(shí)的晶圓舟3的第n段的特定部件(在本例中環(huán)部件)的高度設(shè)為An并將熱處理后的晶圓舟3的第n段的特定部件的高度設(shè)為Bn 時(shí)，求出由|An-Bnl構(gòu)成的差，將該差與閾值進(jìn)行比較。然 而，并不限于此，也可以通過(guò)控制部7的差才企測(cè)單元72b求出由 I (An-A(n-1))-(Bn-B(n-l)) |構(gòu)成的差，在判斷單元72c中，也 可以將該差與閾值進(jìn)行比較來(lái)評(píng)價(jià)熱變形量。
即，在控制部7的差才企測(cè)單元72b中，也可以求出正常時(shí)的 第n段特定部件與相鄰于該第n段特定部件的第n-l段特定部件 之間的距離的差。
本專(zhuān)利申請(qǐng)要求2008年8月29日提出的日本申請(qǐng)、即特愿 2008-222708的優(yōu)先權(quán)。通過(guò)引用這些在先申請(qǐng)的全部公開(kāi)內(nèi)容 來(lái)視為本說(shuō)明書(shū)的一部分。
權(quán)利要求
1.一種垂直熱處理裝置，其特征在于，具備熱處理爐；基板保持用具，其被搬入到熱處理爐內(nèi)，并且保持基板；基板輸送單元，其具有保持基板的保持臂和支承該保持臂的輸送基體；高度位置檢測(cè)部，其被設(shè)置在上述基板輸送單元上，檢測(cè)上述基板輸送單元相對(duì)于基板保持用具的相對(duì)高度位置；驅(qū)動(dòng)部，其根據(jù)由該高度位置檢測(cè)部檢測(cè)出的高度位置來(lái)被控制，使上述基板輸送單元相對(duì)于上述基板保持用具進(jìn)行升降；特定部位檢測(cè)部，其被設(shè)置在上述基板輸送單元上，在使上述基板輸送單元相對(duì)于上述基板保持用具進(jìn)行升降時(shí)，分別檢測(cè)被搭載在該基板保持用具的各段上的基板或者對(duì)基板保持用具中的各基板分別具有特定關(guān)系的特定部位；讀取單元，其在該特定部位檢測(cè)部檢測(cè)出上述基板或者特定部位時(shí)，讀取由上述高度位置檢測(cè)部檢測(cè)出的高度位置；以及控制部，其控制上述基板輸送單元，其中，上述控制部具有差檢測(cè)單元，其求出在上述基板保持用具沒(méi)有受到熱影響的狀態(tài)下通過(guò)使上述基板輸送單元相對(duì)于上述基板保持用具進(jìn)行升降來(lái)獲取到的正常時(shí)的各基板或者各特定部位的高度位置、與在垂直熱處理裝置運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)通過(guò)使上述基板輸送單元相對(duì)于上述基板保持用具進(jìn)行升降來(lái)獲取到的對(duì)應(yīng)的各基板或者各特定部位的高度位置的差；判斷單元，其將該差與閾值進(jìn)行比較，并根據(jù)比較結(jié)果來(lái)判斷是否將基板傳送到上述基板保持用具；以及禁止單元，其在由該判斷單元判斷為不進(jìn)行基板的傳送時(shí)，禁止由上述基板輸送單元進(jìn)行的上述傳送。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的垂直熱處理裝置，其特征在于，上述基板輸送單元構(gòu)成為切換進(jìn)行由 一 個(gè)保持臂進(jìn)行的一個(gè)基板的移載以及由多個(gè)保持臂同時(shí)進(jìn)行的多個(gè)基板的移載，上述判斷單元進(jìn)行以下判斷將上述差與第 一 閾值和大于該第 一 闊值的第二閾值進(jìn)行比較，在上述差不足上述第一閾值時(shí)，由上述多個(gè)保持臂進(jìn)行基板的傳送，在上述差為上述第一閾值以上且不足第二閾值時(shí)，由上述一個(gè)保持臂進(jìn)行基板的傳送，在上述差為上述第二閾值以上時(shí)，不對(duì)基板保持用具傳送基板。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的垂直熱處理裝置，其特征在于，上述特定部位4企測(cè)部具有發(fā)光部以及受光部，由4全測(cè)是否存在被搭載在基板保持用具的各段上的多個(gè)基板的映射傳感器構(gòu)成。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的垂直熱處理裝置，其特征在于，上述基板保持用具在搭載在該基板保持用具上的上下相鄰的基板之間具備環(huán)部件，上述特定部位是上述環(huán)部件。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的垂直熱處理裝置，其特征在于，上述垂直熱處理裝置運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)是從基板保持用具取出熱處理后的基纟反之前的時(shí)刻。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的垂直熱處理裝置，其特征在于，上述垂直熱處理裝置運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)是從基板保持用具取出熱處理后的基板并將下 一 個(gè)熱處理的基板移載到該基板保持用具之前的時(shí)刻。
7. —種垂直熱處理裝置，其特征在于，具備熱處理爐；基板保持用具，其被搬入到熱處理爐內(nèi)，并且保持基板；基板輸送單元，其具有保持基板的保持臂和支承該保持臂的輸送基體；高度位置檢測(cè)部，其被設(shè)置在上述基板輸送單元上，檢測(cè)上述基板輸送單元相對(duì)于基板保持用具的相對(duì)高度位置；驅(qū)動(dòng)部，其根據(jù)由該高度位置檢測(cè)部檢測(cè)出的高度位置來(lái)被控制，使上述基板輸送單元相對(duì)于上述基板保持用具進(jìn)行升降；特定部位檢測(cè)部，其被設(shè)置在上述基板輸送單元上，在使上述基板輸送單元相對(duì)于上述基板保持用具進(jìn)行升降時(shí)，分別檢測(cè)被搭載在該基板保持用具的各段上的基板或者對(duì)基板保持用具中的各基板分別具有特定關(guān)系的特定部位；讀取單元，其在該特定部位檢測(cè)部4企測(cè)出上述基板或者特定部位時(shí)，讀取由上述高度位置檢測(cè)部檢測(cè)出的高度位置；以及控制部，其控制上述基板輸送單元，其中，上述控制部具有差檢測(cè)單元，其求出在上述基板保持用具沒(méi)有受到熱影響的狀態(tài)下通過(guò)使上述基板輸送單元相對(duì)于上述基板保持用具進(jìn)行升降來(lái)獲取到的正常時(shí)的各基板與相鄰于該基板的基板之間的距離或者各特定部位與相鄰于該特定部位的特定部位之間的距離、和在垂直熱處理裝置運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)通過(guò)使上述基板輸送單元相對(duì)于上述基板保持用具進(jìn)行升降來(lái)獲取到的對(duì)應(yīng)的各基板與相鄰于該基板的基板之間的距離或者各特定部位與相鄰于該特定部位的特定部位之間的距離的差；判斷單元，其將該差與閾值進(jìn)行比較，并根據(jù)比較結(jié)果來(lái)判斷是否將基板傳送到上述基板保持用具；以及禁止單元，其在由該判斷單元判斷為不進(jìn)行基板的傳送時(shí)，
8. —種在垂直熱處理裝置中進(jìn)4亍的熱處理方法，該垂直熱處理裝置對(duì)基板進(jìn)行熱處理，該垂直熱處理裝置具備'.熱處理爐；基板保持用具，其被搬入到熱處理爐內(nèi)，并且保持上述基板；以及基板輸送單元，其具有保持基板的保持臂和支承該保持臂的輸送基體，該熱處理方法的特4正在于，包括以下工序在上述基板保持用具沒(méi)有受到熱影響的狀態(tài)下，獲取被搭載在上述基板保持用具的各段上的基板或者對(duì)基板保持用具中的各基板分別具有特定關(guān)系的特定部位的各個(gè)高度位置來(lái)作為正常時(shí)的高度位置的工序；在上述垂直熱處理裝置運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)獲取對(duì)應(yīng)的各基板或者各特定部位的高度位置的工序；求出上述正常時(shí)的各基板或者各特定部位的高度位置與在上述運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)獲取到的各基板或者各特定部位的高度位置的差的工序；將該差與閾值進(jìn)行比較，并根據(jù)比較結(jié)果來(lái)判斷是否將基板傳送到上述基板保持用具的工序；以及在通過(guò)上述進(jìn)行判斷的工序判斷為不進(jìn)行基板的傳送時(shí)，禁止由上述基板輸送單元進(jìn)行的上述傳送的工序。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的熱處理方法，其特征在于，上述基板輸送單元切換進(jìn)行由一個(gè)保持臂進(jìn)行的一個(gè)基板移載以及由多個(gè)保持臂同時(shí)進(jìn)行的多個(gè)基板的移載，上述進(jìn)行判斷的工序進(jìn)行以下判斷將上述差與第 一 閾值和大于該第一閾值的第二闊值進(jìn)行比較，在上述差不足上述第一閾值時(shí)，由上述多個(gè)保持臂進(jìn)行基板的傳送，在上述差為上述第一閾值以上且不足第二閾值時(shí)，由上述一個(gè)保持臂進(jìn)行基板的傳送，在上述差為上述第二閾值以上時(shí)，不對(duì)基板保持用具傳送基板。
10.—種在垂直熱處理裝置中進(jìn)^"的熱處理方法，該垂直熱處理裝置對(duì)基板進(jìn)行熱處理，該垂直熱處理裝置具備熱處理爐；基板保持用具，其被搬入到熱處理爐內(nèi)，并且保持上述基板；以及基板輸送單元，其具有保持基板的保持臂和支承該保持臂的輸送基體，該熱處理方法的特征在于，包括以下工序在上述基板保持用具沒(méi)有受到熱影響的狀態(tài)下，獲取被搭載在上述基板保持用具的各段上的基板或者對(duì)基板保持用具中的各基板分別具有特定關(guān)系的特定部位的各個(gè)高度位置來(lái)作為正常時(shí)的高度位置的工序；在上述垂直熱處理裝置運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，獲取對(duì)應(yīng)的各基板或者各特定部位的高度位置的工序；求出上述正常時(shí)的各基板與相鄰于該基板的基板之間的距離或者各特定部位與相鄰于該特定部位的特定部位之間的距離、和在上述運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)獲取到的對(duì)應(yīng)的各基板與相鄰于該基板的基板之間的距離或者各特定部位與相鄰于該特定部位的特定部位之間的距離的差的工序；將該差與閾值進(jìn)行比較，并根據(jù)比較結(jié)果來(lái)判斷是否將基板傳送到上述基板保持用具的工序；以及在通過(guò)上述進(jìn)行判斷的工序判斷為不進(jìn)行基板的傳送時(shí)，禁止由上述基板輸送單元進(jìn)行的上述傳送的工序。
全文摘要
本發(fā)明提供一種熱處理裝置和熱處理方法。在利用保持臂將基板移載到以架狀保持多個(gè)基板的基板保持用具時(shí)，防止該保持臂與基板之間的接觸等。在上述基板保持用具(晶圓舟)沒(méi)有受到熱影響的狀態(tài)下，獲取通過(guò)使上述輸送基體相對(duì)于上述晶圓舟進(jìn)行升降來(lái)獲取到的正常時(shí)的環(huán)部件的高度位置。在將上述熱處理之前的晶圓移載到上述晶圓舟之前，獲取通過(guò)使上述輸送基體相對(duì)于上述晶圓舟進(jìn)行升降來(lái)獲取到的對(duì)應(yīng)的上述環(huán)部件的高度位置。根據(jù)正常時(shí)的環(huán)部件的高度位置與移載晶圓之前的環(huán)部件的高度位置之間的差與閾值的比較，來(lái)判斷是否通過(guò)晶圓輸送機(jī)構(gòu)將晶圓傳送到上述晶圓舟。
文檔編號(hào)H01L21/00GK101661874SQ200910169418
公開(kāi)日2010年3月3日 申請(qǐng)日期2009年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月29日
發(fā)明者佐藤純彌, 本館良信, 阿部洋, 高橋喜一 申請(qǐng)人:東京毅力科創(chuàng)株式會(huì)社