KR100947135B1 - Automatic Teaching Method of Vertical Heat Treatment Equipment and Mobile Loading Mechanism - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 종형 열처리 장치(1)의 이동 적재 기구(21)는 승강 및 선회 가능한 베이스(25)와, 상기 베이스 상에 진퇴 가능하게 설치되어 웨이퍼(W)를 지지하는 복수매의 기판 지지구(20)를 갖는다. 베이스(25)에 기판 지지구(20)의 진퇴 방향을 향해 광선을 발사하는 동시에 그 반사광에 의해 목표 부재를 검출하는 제1 센서(45)가 설치되는 동시에, 기판 지지구(20)의 2개의 선단부에 양선단부 사이를 진행하는 광선을 차단함으로써 목표 부재를 검출하는 제2 센서(40)가 설치된다. 특정한 위치에 위치 검출용 돌기(49 및 50)가 마련된 목표 부재(44)가 웨이퍼 보트(8)의 소정 위치에 배치되면 베이스(25)가 승강 및 선회되고, 또한 기판 지지구(20)가 진퇴된다. 이때에 얻게 된 제1 센서(45) 및 제2 센서의 검출 신호와, 베이스(25) 및 기판 지지구(20)의 동작에 관련되는 각 구동계의 인코더 값을 기초로 하여 목표 부재의 위치, 즉 웨이퍼의 목표 이동 적재 위치가 자동적으로 검출된다. The mobile stacking mechanism 21 of the vertical heat treatment apparatus 1 according to the present invention includes a base 25 that can be lifted and retracted, and a plurality of substrate supporting tools installed on the base to support the wafer W. Has 20. The base 25 is provided with a first sensor 45 which emits a light beam toward the advancing direction of the substrate support 20 and detects the target member by the reflected light. A second sensor 40 for detecting the target member is provided at the distal end by blocking the light rays traveling between the distal end portions. When the target member 44 provided with the position detecting protrusions 49 and 50 at a specific position is disposed at a predetermined position of the wafer boat 8, the base 25 is lifted and pivoted, and the substrate support 20 is moved forward and backward. do. The position of the target member, that is, based on the detection signals of the first sensor 45 and the second sensor obtained at this time, and the encoder values of the respective drive systems related to the operation of the base 25 and the substrate support 20 The target moving loading position of the wafer is automatically detected.
종형 열처리 장치, 이동 적재 기구, 웨이퍼, 베이스, 기판 지지구 Vertical heat treatment device, mobile stacking mechanism, wafer, base, substrate support
Description
본 발명은 종형 열처리 장치 및 이동 적재 기구의 자동 교시 방법에 관한 것으로, 특히 피처리체를 이동 적재하기 위한 이동 적재 기구가 스스로 동작 목표점을 발견하는 것을 가능하게 하는 자동 교시의 기술에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an automatic teaching method of a vertical heat treatment apparatus and a moving stacking mechanism, and more particularly to a technique of automatic teaching allowing a moving stacking mechanism for moving stacking a workpiece to find an operation target point by itself.
반도체 장치의 제조에는 피처리체, 예를 들어 반도체 웨이퍼에 산화, 확산, CVD 및 어닐링 등의 각종 열처리를 실시하는 공정이 포함된다. 이들 공정을 실행하기 위한 열처리 장치 중 하나로서, 다수매의 웨이퍼를 한번에 열처리하는 것이 가능한 종형 열처리 장치가 이용되고 있다. The manufacture of a semiconductor device includes a step of subjecting a workpiece, for example, a semiconductor wafer, to various heat treatments such as oxidation, diffusion, CVD, and annealing. As one of the heat treatment apparatuses for performing these processes, the vertical heat treatment apparatus which can heat-process a plurality of wafers at once is used.
이 종형 열처리 장치는 열처리노와, 다수매의 웨이퍼를 상하 방향에 간격을 두고 유지하여 상기 열처리노에 반입 반출되는 보유 지지구(웨이퍼 보트라고도 함)와, 복수매의 웨이퍼를 소정 간격으로 수납하는 수납 용기(캐리어 혹은 카세트라고도 함)와 상기 보유 지지구 사이에서 웨이퍼의 이동 적재를 행하는 이동 적재 기구를 구비하고 있다. 이동 적재 기구는 승강 가능 및 선회 가능한 베이스와, 상기 베이스 상에 진퇴 이동 가능하게 배치되어 각각이 웨이퍼를 지지할 수 있는 복수매의 기판 지지구를 갖고 있다(예를 들어, JP 2002-164406A 참조). This vertical heat treatment apparatus includes a heat treatment furnace, a holding tool (also referred to as a wafer boat) carried in and out of the heat treatment furnace by holding a plurality of wafers at intervals in the vertical direction, and storing a plurality of wafers at predetermined intervals. A mobile stacking mechanism for moving the wafers between the container (also called a carrier or a cassette) and the holding tool is provided. The movable stacking mechanism has a base that can be moved and pivoted, and a plurality of substrate supports which are disposed on the base so as to be movable forward and backward, each of which can support a wafer (see JP 2002-164406A, for example). .
상기 이동 적재 기구는 그 제어부에 미리 격납된 제어 프로그램을 기초로 하여 자동적으로 소정의 이동 적재 작업을 행하는 로봇으로서 구성되어 있다. 이와 같은 이동 적재 기구가 보유 지지구 내 또는 수납 용기 내의 적절한 위치에 웨이퍼를 이동 적재할 수 있도록 작업자가 원격 조작으로 수동으로(비자동으로) 이동 적재 기구를 조작하면서 웨이퍼 이동 적재 목표 위치의 교시(teaching)를 행하고 있다. The moving stacking mechanism is configured as a robot that automatically performs a predetermined moving stacking operation based on a control program stored in advance in the control unit. The teaching of the wafer transfer loading target position while the operator manipulates the mobile loading mechanism manually (non-automatically) by remote operation so that such a mobile loading mechanism can transfer the wafer to an appropriate position in the holding tool or the storage container ( teaching).
교시 정밀도는 작업자의 숙련도에 의존하므로, 교시에 장시간을 필요로 하거나, 혹은 충분한 정밀도로 목표 위치를 교시할 수 없는 일이 있다. 또한, 보유 지지구의 소정 부위에 배치되어 있는 더미 웨이퍼는 제품 웨이퍼와 달리 처리마다 이동 적재되지 않고, 장기간 동일한 위치에 적재된 상태이므로, 진동 등으로 위치 어긋남이 생기기 쉽다. 이로 인해, 더미 웨이퍼의 위치를 정확한 위치로 복귀시키는 위치 보정이 정기적으로 행해지고 있다. 그러나, 이 보정을 종래형의 이동 적재 기구에 의해 신속하고 또한 정확하게 행하는 것은 곤란하다. 또한, 보유 지지구 내의 적절한 위치에 웨이퍼가 유지되어 있는 경우, 예를 들어 웨이퍼가 보유 지지구로부터 외측으로 돌출되어 있는 경우에는 웨이퍼의 낙하나 파손 등의 사고가 일어날 우려가 있다. Since the teaching precision depends on the skill of the operator, it may require a long time for teaching or the target position cannot be taught with sufficient precision. In addition, unlike the product wafer, the dummy wafer disposed at the predetermined portion of the holding tool is not loaded for each processing, and is placed at the same position for a long time, so that position shift is likely to occur due to vibration or the like. For this reason, position correction which returns a position of a dummy wafer to an accurate position is performed regularly. However, it is difficult to carry out this correction quickly and accurately by a conventional mobile stacking mechanism. In addition, when the wafer is held at an appropriate position in the holding tool, for example, when the wafer protrudes outward from the holding tool, an accident such as dropping or damage of the wafer may occur.
본 발명은 상기 사정을 고려해서 이루어진 것으로, 목표 위치의 교시를 자동으로 행할 수 있고, 인위적 요소에 의한 교시 정밀도의 변동을 해소할 수 있는 자동 교시 시스템을 갖는 이동 적재 기구를 구비한 종형 열처리 장치를 제공하는 것 및 이동 적재 기구의 자동 교시 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and has a vertical heat treatment apparatus having a moving stacking mechanism having an automatic teaching system capable of automatically teaching a target position and eliminating fluctuations in teaching accuracy due to anthropogenic elements. It is an object of the present invention to provide an automatic teaching method of the mobile stacking mechanism.
또한, 본 발명의 다른 목적은 더미 웨이퍼의 정기적 위치 보정을 신속하고 또한 정확하게 행할 수 있도록 하는 데 있다. Further, another object of the present invention is to make it possible to quickly and accurately perform periodic position correction of a dummy wafer.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 열처리의 전후에 있어서 열처리노로부터 언로드된 보유 지지구 내의 피처리체의 상태를 감시할 수 있도록 하고, 피처리체의 파손 등의 사고를 미연에 방지하는 데 있다. Further, another object of the present invention is to enable monitoring of the state of the workpiece in the holding tool unloaded from the heat treatment furnace before and after the heat treatment, and to prevent an accident such as damage of the workpiece.
본 발명은 열처리노와, 다수매의 피처리체를 상하 방향에 소정 간격으로 다단으로 유지하여 상기 열처리노에 반입 반출되는 보유 지지구와, 승강 및 선회 가능한 베이스와 상기 베이스 상에 진퇴 가능하게 설치되어 피처리체를 지지하는 복수매의 기판 지지구를 갖고, 복수매의 피처리체를 소정 간격으로 수납하는 수납 용기와 상기 보유 지지구 사이에서 피처리체의 이동 적재를 행하는 이동 적재 기구와, 상기 보유 지지구 내 또는 수납 용기 내의 피처리체를 이동 적재해야 할 목표 위치에 설치되는 목표 부재와, 상기 베이스에 설치되는 동시에 상기 기판 지지구의 진퇴 방향을 향해 광선을 출사하여 그 반사광에 의해 목표 부재를 검출하는 제1 센서와, 상기 기판 지지구의 2개의 선단부에 설치되어 양선단부 사이를 진행하는 광선을 차단함으로써 목표 부재를 검출하는 제2 센서와, 상기 제1 센서 및 상기 제2 센서의 검출 신호와, 각 검출 신호에 관련되는 상기 이동 적재 기구의 구동계의 인코더 값을 기초로 하여 상기 목표 위치를 산출하여 인식하는 제어부를 구비한 종형 열처리 장치를 제공한다. The present invention provides a heat treatment furnace, a holding tool carried in and out of the heat treatment furnace by holding a plurality of objects to be processed in a plurality of stages at predetermined intervals in a vertical direction, a lifting and pivoting base, and a retractable base installed on the base. A moving stacking mechanism for moving the workpiece between the holding container and the holding container for storing the plurality of workpieces at predetermined intervals, the moving stacking mechanism for supporting the workpiece; A target member provided at a target position to which the target object in the storage container is to be moved and loaded, a first sensor provided at the base and emitting light toward the advancing direction of the substrate support and detecting the target member by the reflected light; And is installed at the two ends of the substrate support to block the light rays traveling between the two ends. Calculating and recognizing the target position on the basis of a second sensor for detecting a member, detection signals of the first sensor and the second sensor, and encoder values of a drive system of the mobile loading mechanism associated with each detection signal; Provided is a vertical heat treatment apparatus having a control unit.
적합한 일 실시 형태에 있어서, 상기 목표 부재는 상기 피처리체와 대략 동일 형상의 기판부와, 상기 기판부 상의 중심부에 돌출 설치되어 주위면에 상기 제1 센서로부터 출사되는 광선을 반사시키는 반사면을 갖는 제1 피검출부와, 상기 제1 피검출부의 상부에 1개 설치되거나, 혹은 제1 피검출부를 사이에 두는 기판부 상의 대칭 위치에 2개 돌출 설치되어 상기 제2 센서에 의해 검출되는 제2 피검출부를 구비하고 있다. In one suitable embodiment, the target member has a substrate portion having a shape substantially the same as that of the target object, and a reflective surface protruding from a center portion on the substrate portion to reflect light rays emitted from the first sensor on a peripheral surface thereof. 2nd blood detected by the said 2nd sensor provided in the 1st detection part and the upper part of the said 1st detection part, or two protrusions provided in the symmetrical position on the board | substrate part which sandwiches a 1st detection part, and is detected by the said 2nd sensor. The detector is provided.
또한, 적합한 일 실시 형태에 있어서, 상기 제어부는 상기 목표 위치를 산출하여 인식할 때에 상기 베이스를 상하 방향으로 이동시켜 상기 제1 센서의 검출 신호가 반전되는 위치를 찾고, 이 반전 위치에 있어서의 상기 베이스의 상하 이동에 관련되는 구동계의 인코더 값을 기초로 하여 목표 부재의 상하 방향에 관한 중심을 산출하는 제1 공정과, 상기 베이스를 수직축 주위에 선회시켜 상기 제1 센서의 검출 신호가 반전되는 위치를 찾고, 이 반전 위치에 있어서의 상기 베이스의 선회 이동에 관련되는 구동계의 인코더 값을 기초로 하여 목표 부재의 선회 방향에 관한 중심을 산출하는 제2 공정과, 상기 기판 지지구를 전후 방향으로 동작시켜 상기 제2 센서의 검출 신호가 반전되는 위치를 찾고, 이 반전 위치에 있어서의 상기 기판 지지구의 전후 이동에 관련되는 구동계의 인코더 값을 기초로 하여 목표 부재의 전후 방향에 관한 중심을 산출하는 제3 공정을 실행하도록 구성되어 있다. In one preferred embodiment, the control unit moves the base in the vertical direction when calculating and recognizing the target position to find a position at which the detection signal of the first sensor is inverted. A first step of calculating a center of the up and down direction of a target member based on an encoder value of a drive system related to vertical movement of a base; and a position at which the detection signal of the first sensor is inverted by pivoting the base around a vertical axis And a second step of calculating a center of rotational direction of the target member based on the encoder value of the drive system related to the rotational movement of the base at the inverted position, and operating the substrate support in the front-rear direction. To find the position at which the detection signal of the second sensor is reversed, and then to the forward and backward movement of the substrate support at the reverse position. It is comprised so that a 3rd process of calculating the center with respect to the front-back direction of a target member based on the encoder value of the drive system concerned may be performed.
바람직하게는, 상기 기판 지지구는 상기 피처리체를 전후로부터 사이에 두고 유지하는 파지 기구를 구비하고 있다. 이에 따르면, 더미 웨이퍼의 정기적 위치 보정을 신속하고 또한 정확하게 행할 수 있다. Preferably, the substrate support is provided with a holding mechanism for holding the object to be interposed between front and back. According to this, periodical positional correction of the dummy wafer can be performed quickly and accurately.
바람직하게는, 상기 제2 센서는 상기 보유 지지구 내에 다단으로 유지된 피처리체를 따라서 상하 방향으로 주사함으로써 상기 보유 지지구 내에 있어서의 상기 피처리체의 상태를 검출할 수 있도록 구성 및 배치되어 있다. 이에 따르면, 열처리의 전후에 있어서의 보유 지지구 내의 피처리체의 상태를 감시할 수 있다. Preferably, the second sensor is configured and arranged to detect the state of the object in the holding tool by scanning in the vertical direction along the object held in multiple stages in the holding tool. According to this, the state of the to-be-processed object in the holding tool before and after heat processing can be monitored.
또한, 본 발명은 다수매의 피처리체를 상하 방향에 소정 간격으로 다단으로 유지하여 열처리노에 반입 반출되는 보유 지지구와, 승강 및 선회 가능한 베이스와 상기 베이스 상에 진퇴 가능하게 설치되어 피처리체를 지지하는 복수매의 기판 지지구를 갖고, 복수매의 피처리체를 소정 간격으로 수납하는 수납 용기와 상기 보유 지지구와의 사이에서 피처리체의 이동 적재를 행하는 이동 적재 기구를 구비한 종형 열처리 장치에 있어서, 상기 이동 적재 기구를 교시하는 방법에 있어서, 상기 보유 지지구 내 또는 수납 용기 내의 피처리체를 이동 적재하는 소정의 목표 위치에 목표 부재를 설치하고, 상기 베이스에 상기 기판 지지구의 진퇴 방향을 향해 광선을 발사하는 동시에 그 반사광에 의해 목표 부재를 검출하는 제1 센서를 설치하는 동시에, 상기 기판 지지구의 2개의 선단부에 양선단부 사이를 진행하는 광선을 차단함으로써 목표 부재를 검출하는 제2 센서를 설치하고, 상기 베이스를 상하 방향으로 이동시켜 상기 제1 센서의 검출 신호가 반전되는 위치를 찾고, 이 반전 위치에 있어서의 상기 베이스의 상하 이동에 관련되는 구동계의 인코더 값을 기초로 하여 목표 부재 상하 방향에 관한 중심을 산출하는 제1 공정과, 상기 베이스를 수직축 주위에 선회시켜 상기 제1 센서의 검출 신호가 반전되는 위치를 찾고, 이 반전 위치에 있어서의 상기 베이스의 선회 이동에 관련되는 구동계의 인코더 값을 기초로 하여 목표 부재의 선회 방향에 관한 중심을 산출하는 제2 공정과, 상기 기판 지지구를 전후 방향으로 동작시켜 상기 제2 센서의 검출 신호가 반전되는 위치를 찾고, 이 반전 위치에 있어서의 상기 기판 지지구의 전후 이동에 관련되는 구동계의 인코더 값을 기초로 하여 목표 부재의 전후 방향에 관한 중심을 산출하는 제3 공정을 실행함으로써 상기 목표 위치를 인식하는 교시 방법을 제공한다. In addition, the present invention is to hold the plurality of objects to be processed in a multi-stage at a predetermined interval in the vertical direction, the holding tool to be carried in and out of the heat treatment furnace, the lifting and pivoting base and the retractable installed on the base to support the object A vertical heat treatment apparatus having a plurality of substrate supporting tools, comprising a storage container for accommodating a plurality of objects to be processed at predetermined intervals and a moving loading mechanism for moving the object to be stacked between the holding members. In the method for teaching the moving stacking mechanism, a target member is provided at a predetermined target position for moving and stacking a target object in the holding tool or the storage container, and the light beam is directed on the base toward the advancing direction of the substrate holding tool. And a first sensor which detects the target member by the reflected light while firing the light. 2nd sensor which detects a target member by interrupting the light ray which propagates between the two front end parts is installed in the two front end parts of a support, and finds the position which the detection signal of the said 1st sensor is reversed by moving the base to an up-down direction, A first step of calculating a center in a vertical direction of a target member based on an encoder value of a drive system related to vertical movement of the base at the inverted position; A second step of finding a position at which the detection signal is reversed and calculating a center of rotation direction of the target member based on the encoder value of the drive system related to the rotational movement of the base at the reversed position; The earth is operated in the front-rear direction to find a position at which the detection signal of the second sensor is inverted, and the device at this inversion position To the encoder value of the drive system according to the paper before and after the movement of the earth is based by performing a third step of calculating the center of the front-rear direction of the target member provides a teaching how to recognize the target position.
도1은 본 발명에 의한 종형 열처리 장치의 일 실시 형태를 개략적으로 도시하는 종단면도이다. 1 is a longitudinal sectional view schematically showing one embodiment of a vertical heat treatment apparatus according to the present invention.
도2는 이동 적재 기구의 측면도이다. 2 is a side view of the mobile stacking mechanism.
도3은 도2의 이동 적재 기구를 다른 방향에서 본 측면도이다. 3 is a side view of the mobile stacking mechanism of FIG. 2 viewed from another direction;
도4는 이동 적재 기구의 기판 보유 지지구 및 그 관련 부품을 도시하는 평면도이다. 4 is a plan view showing a substrate holding tool and its associated parts of the mobile stacking mechanism.
도5는 링형 지지판의 평면도이다. 5 is a plan view of a ring-shaped support plate.
도6은 기판 지지구를 도시하는 하방으로부터의 평면도이다. Fig. 6 is a plan view from below showing the substrate support.
도7은 다른 기판 지지구를 도시하는 하방으로부터의 평면도이다. 7 is a plan view from below showing another substrate support.
도8은 기판 지지구 선단부의 고정 걸림부 및 수용부를 도시하는 개략적 측면도이다. Fig. 8 is a schematic side view showing the locking portion and the accommodation portion of the substrate support tip.
도9는 기판 지지구 기단부측의 가동 걸림부 및 수용부를 도시하는 개략적 측면도이다. Fig. 9 is a schematic side view showing the movable engaging portion and the accommodating portion on the substrate support base end side.
도10은 기판 지지구 기단부측의 가동 걸림부 및 구동부를 도시하는 개략적 측면도이다. Fig. 10 is a schematic side view showing the movable engaging portion and the driving portion on the substrate support base end side.
도11은 자동 교시 시에 있어서의 목표점의 선회 방향 위치 및 상하 방향 위치의 산출을 설명하는 사시도이다. 11 is a perspective view illustrating the calculation of the turning direction position and the vertical direction position of the target point in automatic teaching.
도12는 목표점의 전후 방향 위치의 산출을 설명하는 평면도이다. 12 is a plan view for explaining calculation of the front-rear position of a target point.
도13은 목표 부재의 다른 예를 나타내는 도면이고, (a)는 평면도, (b)는 정면도이다. 13 is a view showing another example of the target member, (a) is a plan view, and (b) is a front view.
도14의 (a) 내지(c)는 이동 적재 기구의 작용을 설명하는 개략적 측면도이다. 14 (a) to 14 (c) are schematic side views illustrating the operation of the mobile stacking mechanism.
[부호의 설명][Description of the code]
1 : 종형 열처리 장치1: vertical heat treatment device
3 : 열처리노3: heat treatment furnace
9 : 보유 지지구9: holding fixture
16 : 수납 용기16: storage container
20 : 기판 지지구20: substrate support
21 : 이동 적재 기구21: mobile loading mechanism
25 : 이동 적재 기구의 베이스25: base of mobile loading mechanism
28 : 이동 적재 기구의 파지 기구28: holding mechanism of mobile stacking mechanism
44 : 목표 부재44: target member
45 : 제1 센서45: first sensor
40 : 제2 센서40: second sensor
47 : 제어부47: control unit
48 : 목표 부재의 기판부48: substrate portion of the target member
49a : 목표 부재의 반사면49a: reflective surface of the target member
49 : 목표 부재의 제1 피검출부49: first detected part of target member
50 : 목표 부재의 제2 피검출부 50: second detected part of target member
이하에, 본 발명을 실시하기 위한 최선의 형태에 대해 첨부된 도면을 기초로 상세하게 서술한다. 도1은 본 발명에 의한 종형 열처리 장치의 일 실시 형태를 개략적으로 도시하는 종단면도, 도2는 이동 적재 기구의 측면도, 도3은 도2의 이동 적재 기구를 다른 방향에서 본 측면도, 도4는 이동 적재 기구의 기판 보유 지지구 및 그 관련 부품을 도시하는 평면도이다. EMBODIMENT OF THE INVENTION Below, the best form for implementing this invention is demonstrated in detail based on attached drawing. 1 is a longitudinal sectional view schematically showing an embodiment of a vertical heat treatment apparatus according to the present invention, FIG. 2 is a side view of the mobile loading mechanism, FIG. 3 is a side view of the mobile loading mechanism of FIG. It is a top view which shows the board | substrate holding tool of a mobile stacking mechanism, and its related parts.
도1에 도시한 바와 같이 이 종형 열처리 장치(1)는 장치의 외곽을 이루는 하우징(2)을 갖고 있고, 이 하우징(2) 내의 상방에 종형의 열처리노(3)가 설치되어 있다. 열처리노(3)는 피처리체, 예를 들어 박판 원판형의 반도체 웨이퍼(W)를 수용하여 소정의 처리, 예를 들어 CVD 처리를 실시한다. 열처리노(3)는 그 하단부가 노 입구(4)로서 개방된 세로로 긴 처리 용기, 예를 들어 석영제의 반응관(5)과, 이 반응관(5)의 노 입구(4)를 개폐하는 승강 가능한 덮개(6)와, 반응관(5)의 주위를 덮어 반응관(5) 내를 소정의 제어된 온도, 예를 들어 300 내지 1,200 ℃로 가열 가능한 히터(가열 기구)(7)로 주로 구성되어 있다. As shown in Fig. 1, this vertical heat treatment apparatus 1 has a
하우징(2) 내에는 열처리노(3)를 구성하는 반응관(5) 및 히터(7)를 지지하는 스테인레스강제의 베이스 플레이트(8)가 수평으로 설치되어 있다. 베이스 플레이 트(8)에는 반응관(5)을 삽입하기 위한 도시하지 않은 개구가 형성되어 있다. In the
반응관(5)은 베이스 플레이트(8)의 개구에 그 하측으로부터 상향으로 삽입 관통되어 반응관(5)의 하단부에 형성된 외향의 플랜지부를 플랜지 지지 부재로 베이스 플레이트(8)에 고정함으로써, 반응관(5)이 베이스 플레이트(8) 상에 설치된다. 반응관(5)은 세정 등으로 인해 베이스 플레이트(8)로부터 제거할 수 있다. 반응관(5)에는 반응관(5) 내에 처리 가스나 퍼지용 불활성 가스를 도입하는 복수의 가스 도입관이 접속되고, 또한 반응관(5) 내를 감압 제어 가능한 진공 펌프 및 압력 제어 밸브 등을 갖는 배기관이 접속되어 있다(도시 생략). The
하우징(2) 내에 있어서의 베이스 플레이트(8)보다 하방에는 작업 영역(로딩 영역)(10)이 마련되어 있다. 이 작업 영역(10)을 이용하여 덮개(6) 상에 설치된 보유 지지구(보트)(9)가 열처리노(3)[즉, 반응관(5)] 내에 로드되는 동시에 열처리노(3)로부터 언로드되고, 또한 보유 지지구(9)에 대한 웨이퍼(W)의 이동 적재가 행해진다. 작업 영역(10)에는 보트(9)를 열처리노(3)에 로드하는 동시에 열처리노(3)로부터 언로드하기 위해 덮개(6)를 상승시키는 승강 기구(11)가 설치되어 있다. 덮개(6)는 노 입구(4)의 개구단부에 접촉하여 노 입구(4)를 밀폐한다. 덮개(6)의 하부에는 보유 지지구(9)를 회전시키기 위한 도시하지 않은 회전 기구가 설치되어 있다. A work area (loading area) 10 is provided below the base plate 8 in the
보유 지지구(9)는 복수의 웨이퍼(W)를 다단으로 지지하는 본체부(9a)와, 이 본체부(9a)를 지지하는 다리부(9b)를 구비하고, 다리부(9b)는 회전 기구의 회전축에 접속되어 있다. 도시예의 보유 지지구(9)는, 예를 들어 석영제이고, 대구경, 예를 들어 직경 300 ㎜의 다수, 예를 들어 75매 정도의 웨이퍼(W)를 링형 지지판(15)을 거쳐서 수평 자세로 상하 방향에 소정 간격, 예를 들어 11 ㎜ 피치로 보유 지지할 수 있다. 본체부(9a)와 덮개(6) 사이에는 노 입구(4)로부터의 방열에 의한 반응관(5) 내의 온도 저하를 방지하기 위한 도시하지 않은 하부 가열 기구가 설치되어 있다. 또한, 보유 지지구(9)는 다리부(9b)를 갖고 있지 않아도 좋고, 이 경우, 본체부(9a)가 덮개(6) 상에 보온통을 거쳐서 적재된다. 보유 지지구(9)는 복수개의 지주(12)와, 이 지주(12)의 상단부 및 하단부에 접속된 천정판(13) 및 바닥판(14)과, 지주(12)에 배치된 링형 지지판(15)으로 구비하고 있다. 링형 지지판(15)은 지주(12)에 소정 간격으로 마련된 오목부 또는 볼록부에 결합하여 다단으로 배치되어 있다. 링형 지지판(15)은, 예를 들어 석영제 또는 세라믹제이고, 두께가 2 내지 3 ㎜ 정도이고, 웨이퍼(W)의 외경보다도 약간 큰 외경으로 형성되어 있다. The holding
하우징(2)의 전방부에는 적재대(로드 포트라고도 함)(17)가 설치되어 있다. 적재대(17) 상에는 복수, 예를 들어 25매 정도의 웨이퍼(W)를 소정 간격으로 수납한 수납 용기(캐리어 혹은 카세트라 함)(16)가 적재되고, 수납 용기(16)로부터 하우징(2) 내로 또는 그 반대로 웨이퍼(W)의 반입 반출이 행해진다. 수납 용기(16)는 그 전방면에 도시하지 않은 착탈 가능한 덮개를 구비한 밀폐형 수납 용기이다. 작업 영역(10) 내의 전방부에는 수납 용기(16)의 덮개를 제거하여 수납 용기(16) 내를 작업 영역(10) 내에 연통하는 도어 기구(18)가 설치되어 있다. 작업 영역(10) 내에는 소정 간격으로 배치된 복수매의 기판 지지구(20)를 갖고, 수납 용 기(16)와 보유 지지구(9) 사이에서 웨이퍼(W)의 이동 적재를 행하는 이동 적재 기구(21)가 설치되어 있다. In the front part of the
작업 영역(10) 외에 있어서 하우징(2) 내의 전방부 상측에는 수납 용기(16)를 보관해 두기 위한 보관 선반(22)과, 적재대(17)로부터 보관 선반(22)으로 또는 그 반대로 수납 용기(16)를 반송하기 위한 도시하지 않은 반송 기구가 설치되어 있다. 또한, 덮개(6)를 열었을 때에 노 입구(4)로부터 고온의 노 내의 열이 하방의 작업 영역(10)으로 방출되는 것을 억제 내지 방지하기 위해, 작업 영역(10)의 상방에 노 입구(4)를 덮거나 또는 막는 셔터 기구(23)가 설치되어 있다. 또한, 적재대(17)의 하방에는 이동 적재 기구에 의해 이동 적재된 웨이퍼(W)의 외주에 설치된 절결부(예를 들어, 노치)를 일 방향으로 정렬하기 위한 얼라이너(43)가 설치되어 있다.Outside the working
이동 적재 기구(21)는 복수매, 예를 들어 5매의 웨이퍼(W)를 상하 방향에 소정 간격으로 지지하는 복수매, 예를 들어 5매의 기판 지지구(포크 혹은 지지판이라고도 함)[20(20a 내지 20e)]를 갖고 있다. 중앙의 기판 지지구(20a)는 다른 기판 지지구와 달리 단독으로 전후 방향으로 이동할 수 있다. 중앙의 기판 지지구(20a) 이외의 기판 지지구(상부로부터 1, 2, 4 및 5번째)(20b, 20c, 20d 및 20e)는 도시하지 않은 피치 변환 기구에 의해 중앙의 기판 지지구(20a)에 대해 상하 방향으로 무단계로 이동할 수 있다. 즉, 5매의 기판 지지구(20a 내지 20e)는 중앙의 기판 지지구(20a)를 기준으로 하여 상하 방향 간격(피치)을 무단계로 변경할 수 있다. 이에 의해, 수납 용기(16) 내의 웨이퍼의 수납 피치와 보유 지지구(9) 내의 웨이퍼 의 탑재 피치가 다른 경우라도 수납 용기(16)와 보유 지지구(9) 사이에서 한번에 복수매의 웨이퍼(W)를 이동 적재할 수 있다. The movable stacking
이동 적재 기구(21)는 승강 및 선회 가능한 베이스(25)를 갖고 있다. 이동 적재 기구(21)는 볼 나사에 의해 상하 방향으로 이동 가능한 승강 아암(24)을 구비하고, 이 승강 아암(24)에 상자형의 베이스(25)가 수평면 내에서 선회 가능하게 설치되어 있다. 이 베이스(25) 상에는 중앙의 1매의 기판 지지구(20a)를 전방으로 이동 가능하게 하는 제1 이동체(26)와, 중앙의 기판 지지구(20a)를 사이에 두고 상하에 2매씩 배치된 4매의 기판 지지구(20b 내지 20e)를 전방으로 이동 가능하게 하는 제2 이동체(27)가 베이스(25)의 길이 방향을 따라서 진퇴 이동 가능하게 설치되어 있다. 이에 의해, 제1 이동체(26)만을 이동시킴으로써 1매의 웨이퍼를 이동 적재하는 매엽 이동 적재와, 제1 및 제2 이동체(26 및 27)를 함께 이동시킴으로써 복수매의 경우 5매의 웨이퍼를 동시에 이동 적재하는 일괄 이동 적재를 선택적으로 행할 수 있도록 되어 있다. 상술한 바와 같이 제1 및 제2 이동체(26 및 27)를 동작시키기 위해, 베이스(25)의 내부에는 도시하지 않은 이동 기구가 설치되어 있다. 이 이동 기구 및 상기 피치 변환 기구는, 예를 들어 JP 2001-44260A에 개시된 것을 이용할 수 있다.The
이동 적재 기구(21)는 상하축(z축), 선회축(θ축) 및 전후축(x축)의 좌표(좌표축)를 갖고, 베이스(25)를 상하 축방향으로 이동시키는 구동계, 선회축 주위에 선회시키는 구동계 및 기판 지지구(20)를 전후축 방향으로 이동시키는 구동계와, 각 구동계의 구동부의 회전 각도를 검출하는 인코더를 갖고 있다(도시 생략). 이 인코더에 의한 검출치는 인코더 값(ENC치)으로서, 후술하는 바와 같이 이동 적재 기구(이동 적재 로봇)(21)가 스스로 동작 목표점을 발견하는 자동 교시 시스템에 이용된다. The moving stacking
도11 및 도12에 도시한 바와 같이, 종형 열처리 장치(1)는 이동 적재 기구(21)의 자동 교시 시스템으로서, 목표 부재(44)와, 제1 센서(45)와, 제2 센서(40)와, 제어부(47)를 구비하고 있다. 목표 부재(44)는 보유 지지구(9) 내 또는 수납 용기(16) 내의 웨이퍼(W)를 이동 적재(적재)하는 소정의 목표 위치에 설치된다. 제1 센서(45)는 베이스(25)의 일단부에 설치되어 있고, 베이스(25)의 길이 방향에 광선, 예를 들어 레이저광을 출사하여 목표 부재(44)로부터의 반사광에 의해 목표 부재(44)를 검출하는 반사형 센서, 예를 들어 레이저 센서(레이저 변위계)로서 형성되어 있다. 제2 센서(40)는 중앙의 기판 지지구(20a)의 양선단부에 설치되어 목표 부재(44)가 양선단부 사이를 진행하는 광선을 차단함으로써 목표 부재(44)를 검출하는, 예를 들어 광전 스위치로 이루어지는 맵핑 센서로서 형성되어 있다. 제어부(47)는 제1 센서(45) 및 제2 센서(40)의 검출 신호와 이동 적재 기구(21)의 구동계의 인코더 값을 기초로 하여 상기 목표 위치를 산출하여 인식하는 기능을 갖는다. As shown in Figs. 11 and 12, the vertical heat treatment apparatus 1 is an automatic teaching system of the moving stacking
각 기판 지지구(20)는, 예를 들어 알루미나 세라믹의 박판에 의해 형성되어 있고, 바람직하게는 선단부측이 두갈래로 분기된 평면에서 보아 대략 U자형으로 형성되어 있다(도4, 도6 및 도7 참조). 이동 적재 기구(21)는 각 기판 지지구(20) 아래에서 웨이퍼(W)를 1매씩 전후로부터 유지하는 것이 가능한 파지 기구(28)를 구 비하고 있다. 이 파지 기구(28)는, 도8 내지 도10에도 도시한 바와 같이 기판 지지구(20)의 선단부에 설치되어 웨이퍼(W)의 전방 모서리부를 거는 고정 걸림부(30)와, 기판 지지구(20)의 기단부에 설치되어 웨이퍼(W)의 후방 모서리부를 착탈 가능하게 거는 가동 걸림부(31)와, 이 가동 걸림부(31)를 구동하는 구동 기구, 예를 들어 에어 실린더(32)를 구비하고 있다. Each board |
에어 실린더(32)에서 가동 걸림부(31)를 전진시킴으로써, 가동 걸림부(31)와 고정 걸림부(30) 사이에서 웨이퍼(W)를 전후로부터 사이에 둘(파지함) 수 있고, 가동 걸림부(31)를 후퇴시킴으로써 웨이퍼(W)를 해방할 수 있다. 기판 지지구(20)의 기단부에 가동 걸림부(31)와의 간섭을 피하기 위한 절결부(33)가 설치되어 있는 것이 바람직하다. By advancing the
고정 걸림부(30) 및 가동 걸림부(31)는 그곳으로부터 웨이퍼(W)가 그 자중에 의해 이탈되지 않도록 웨이퍼(W)의 주연부를 지지하기 위해, 경사면(30a 및 31a)을 갖고 있는 것이 바람직하다. 또한, 각 기판 지지구(20)에는 각 기판 지지구(20)의 하면과 그것에 유지되는 웨이퍼(W)의 상면과의 사이에 간극(g)이 존재하도록 스페이서로서, 웨이퍼(W)의 전후 주연부를 수용하는 수용부(34 및 35)가 설치되어 있는 것이 바람직하다. 도시예의 경우, 기판 지지구(20)의 선단부의 좌우에 각각 1개의 수용부(34)가, 기단부의 좌우에 각각 1개의 수용부(35)가 설치되어 있다. 또한, 선단측의 수용부(34)와 고정 걸림부(30)가 일체적으로(단일 부품으로서) 형성되어 있어, 콤팩트화가 도모되고 있다. 고정 걸림부(30), 가동 걸림부(31) 및 수용부(34 및 35)는 내열성 수지, 예를 들어 PEEK(Polyetheretherketone)에 의해 형성 되어 있는 것이 바람직하다. The fixed
상기 링형 지지판(15)의 외경이 웨이퍼(W)의 외경보다도 큰 경우에는, 도4 및 도5에 도시한 바와 같이 고정 걸림부(30) 및 가동 걸림부(31)의 간섭을 피하기 위해, 또한 필요에 따라서 기초부측의 수용부(35)와의 간섭을 피하기 위해, 링형 지지판(15)에 절결부(36 및 37)가 설치되어 있는 것이 바람직하다. 또한, 링형 지지판(15)의 외경이 웨이퍼(W)의 외경보다 작은 경우에는 링형 지지판(15)에 반드시 절결부(36 및 37)를 설치할 필요는 없다. When the outer diameter of the ring-shaped
상하에 인접하는 2개의 링형 지지판(15, 15) 사이의 간극에 1매의 기판 지지구(20)를 삽입할 수 있도록 기판 지지구(20)의 상면과 고정 걸림부(30)의 하면 사이의 거리(h)는 상측의 링형 지지판(15)의 하면과 하측의 링형 지지판(15) 상에 적재된 웨이퍼(W) 상면과의 사이의 거리(k)(7.7 ㎜ 정도)보다도 작은 치수, 예를 들어 5.95 ㎜ 정도로 하는 것이 바람직하다. 또한, 매엽 이동 적재 시에 이용되는 기판 지지구(20a)의 선단부에는 제2 센서(맵핑 센서)(40)가 설치되어 있다. Between the upper surface of the
도시예에서는 기판 지지구(20)의 한쪽 선단부에 적외 광선의 출입광이 가능한 제2 센서(40)의 센서 헤드(40a)가 설치되고, 기판 지지구(20)의 다른 쪽 선단부에는 제2 센서(40)의 센서 헤드(40a)로부터 출광된 적외 광선을 반사시켜 제2 센서(40)의 센서 헤드(40a)에 입광시키는 반사경(41)이 설치되어 있다. 자동 교시 시에 이동 적재 기구가 이동하여 피검출부인 목표 부재(44)에 의해 적외 광선이 차단되면, 그때의 인코더 값을 기초로 하여 목표 부재(44)의 위치를 검출할 수 있다. 도시예에 있어서, 제2 센서(40)는 도시하지 않은 검출 기구를 갖고, 검출 기구 내에 설치된 발광 소자 및 수광 소자가 광섬유(42)를 거쳐서 센서 헤드(40a)에 접속되어 있다. 이동 적재 기구(21)는, 도5에 도시한 바와 같이 제2 센서(40)를 보유 지지구(9) 내에 다단으로 유지된 웨이퍼(W)를 따라서 상하 방향(도5의 종이면 수직 방향)에 주사함으로써, 보유 지지구(9) 내의 각 단에 있어서의 웨이퍼(W)의 유무를 검출하고, 그 검출 결과를 위치 정보와 관련지어 기록(매칭)할 수 있는 동시에, 처리 전후에 있어서의 보유 지지구(9)의 웨이퍼의 보유 지지 상태, 예를 들어 튀어나옴(X축 방향의 위치 어긋남)의 유무를 검출할 수 있다. In the example of illustration, the sensor head 40a of the
다음에, 자동 교시에 이용하는 목표 부재(44)에 대해 설명한다. 도11에 도시한 바와 같이, 목표 부재(44)는 웨이퍼(W)와 대략 동일 형상의 기판부(48)와, 기판부(48) 상의 중심부에 돌출 설치된 제1 피검출부(49)와, 제1 피검출부(49) 상에 돌출 설치된 제2 피검출부(50)를 구비하고 있다. 제1 피검출부(49)는 그 주위면에 제1 센서(45)로부터 출사되는 광선, 예를 들어 레이저광을 반사시키는 반사면(49a)을 갖고 있다. 제2 피검출부(50)는 소축(핀)형으로 형성되고, 제2 센서(40)에 의해 검출된다. 제1 피검출부(49) 상에 하나의 제2 피검출부(50)를 돌출 설치하는 대신에, 제1 피검출부(49)를 사이에 두고 제1 피검출부(49)에 관하여 대칭인 위치에 있어서 기판부(48) 상에 제2 피검출부(50)를 2개 돌출 설치해도 좋다(도13 참조). 이 경우, 제2 센서에 의해 2개의 제2 피검출부(50, 50)가 각각 검출되었을 때의 X축에 관련되는 인코더 값을 기초로 하여 2개의 제2 피검출부(50, 50)의 중점의 X 위치 좌표를 산출할 수 있다. 도13의 목표 부재(44)는 도11의 목표 부재(44)보다도 높이 치수를 낮게 억제할 수 있으므로, 보유 지지구(9)보다도 용량이 작은 수납 용기(16) 내나 정렬 장치(43) 내로의 설치용으로서 적합하다. Next, the
제어부(47)는 자동 교시를 행할 때에 이하의 제1, 제2 및 제3 공정을 실행하여 목표 위치(목표점)를 인식(기록 내지 기억)한다. 제1 공정에서는, 도11에 도시한 바와 같이 베이스(25)의 상하축(z축) 방향의 이동에 관련되는 이동 적재 기구(21)의 구동계를 동작시켜 제1 센서(45)의 검출 신호[온, 오프(ON, OFF)]가 반전되는 위치[제1 피검출부(49) 상하 방향 양단부]를 찾고, 2개의 반전 위치에 있어서의 인코더 값으로부터 목표 부재(44)의 상하 방향에 관한 중심의 위치[즉, 제1 피검출부(49)의 상하 방향 중심의 위치]가 산출된다. 제2 공정에서는 베이스(25)의 선회축(θ축) 방향의 이동에 관련되는 이동 적재 기구(21)의 구동계를 동작시켜 제1 센서(45)의 검출 신호(온, 오프)가 반전되는 위치[제1 피검출부(49)의 좌우 방향 양단부]를 찾고, 2개의 반전 위치에 있어서의 인코더 값으로부터 목표 부재(44)의 선회 방향에 관한 중심의 위치[즉, 제1 피검출부(49)의 좌우 방향 중심의 위치]가 산출된다. 제3 공정에서는, 도12에 도시한 바와 같이 중앙의 기판 지지구(20a)의 전후축(x축)을 동작시켜 제2 센서(40)의 검출 신호(온, 오프)가 반전되는 위치[제2 피검출부(50)의 전후 방향 양단부]를 찾고, 2개의 반전 위치에 있어서의 인코더 값으로부터 목표 부재(44)의 전후 방향에 관한 중심의 위치(제2 피검출부의 전후 방향 중심의 위치)가 산출된다. 자동 교시 시에는, 바람직하게는 보유 지지구 내의 복수 부위, 예를 들어 6군데(6포인트)의 소정 위치에 목표 부재(44)가 설치되어 각 포인트의 x, z 및 θ좌표가 산출된다. 상기 소정 위치 이외의 각 위치의 x, z 및 θ좌표는 2개의 목표 부재 설치 포인트의 좌표값의 차를 그 2개의 목표 부재 설치 포인트 사이에 설치되어야 할 웨이퍼(W)의 매수로 나눈 값[즉, 웨이퍼(W)의 설치 피치]을 상기 소정 위치의 좌표값에 적절하게 가산 또는 감산함으로써 구할 수 있다.The control unit 47 recognizes (records or stores) the target position (target point) by executing the following first, second and third steps when performing automatic teaching. In the first step, as shown in Fig. 11, the drive system of the moving stacking
도14의 (a) 내지 (c)에 의해, 웨이퍼(W) 이동 적재 시의 이동 적재 기구(21)의 동작을 개략적으로 설명한다. 우선, 기판 지지구(20)를 수납 용기 내에 삽입하고, 기판 지지구(20) 아래의 파지 기구(28)의 가동 걸림부(31)를 고정 걸림부(30)에 근접시키도록 움직여[파지 기구(28)를 폐쇄함] 웨이퍼(W)를 파지한다. 이 상태에서 기판 지지구(20)를 수납 용기로부터 후퇴시켜 수납 용기로부터 웨이퍼(W)를 반출하고, 계속해서 기판 지지구(20)를 보유 지지구(9)의 링형 지지판(15)의 상방에 위치시킨다[도14의 (a)]. 다음에, 파지 기구(28)의 가동 걸림부(31)를 고정 걸림부(30)로부터 멀어지도록 움직여[파지 기구(28)를 개방함] 웨이퍼(W)를 파지 기구(28)로부터 해방하여 링형 지지판(15) 상에 적재한다[도14의 (b)]. 다음에, 기판 지지구(20)를 상승시키고, 또한 기판 지지구(20)를 보유 지지구(9)로부터 퇴거시킨다[도14의 (c)]. 14 (a) to 14 (c), the operation of the moving stacking
상기한 실시 형태에 따르면, 이하와 같은 유리한 효과를 얻을 수 있다. According to the above embodiment, the following advantageous effects can be obtained.
이동 적재 기구(21)가 복수매, 예를 들어 5매의 기판 지지구[20(20a 내지 20e)]를 갖고 있으므로, 복수의 링형 지지판(15)을 갖는 보유 지지구(9)에 대해 웨이퍼(W)를 복수매, 예를 들어 5매씩 이동 적재할 수 있어, 이동 적재 시간의 대폭적인 단축을 도모할 수 있다. 또한, 이동 적재 기구(21)가 각 기판 지지구(20) 아래에서 웨이퍼(W)를 파지하는 파지 기구(28)를 구비하고 있으므로, 인접하는 기판 지지구(20) 사이의 간격을 크게 할 필요가 없다. 따라서, 보유 지지구(9)의 링형 지지판(15) 사이의 피치를 종래의 16 ㎜ 정도로부터 11 ㎜ 정도로 작게 할 수 있고, 1회의 처리 매수를 종래의 50매 정도로부터 그 1.5배인 75매 정도로 증대시킬 수 있고, 게다가 처리량의 향상을 도모할 수 있다. Since the movable stacking
또한, 파지 기구(28)가 기판 지지구(20)의 선단부에 설치되어 웨이퍼(W)의 전방 모서리부를 거는 고정 걸림부(30)와, 기판 지지구(20)의 기단부에 설치되어 웨이퍼(W)의 후방 모서리부를 착탈 가능하게 거는 가동 걸림부(31)와, 이 가동 걸림부(31)를 진퇴 구동하는 구동부(32)를 구비하고 있으므로, 간단한 구조로 웨이퍼(W)를 용이하게 기판 지지구(20)의 하방에서 보유 지지할 수 있다. 또한, 각 기판 지지구(20)에는 각 기판 지지구(20)의 하면과 웨이퍼(W)의 상면과의 사이에 간극이 존재하도록 웨이퍼(W)의 전후 주연부를 수용하는 수용부(34 및 35)가 설치되어 있으므로, 웨이퍼(W)를 상측으로부터 파지할 때에 기판 지지구(20)의 하면에서 웨이퍼(W)의 상면을 마찰하여 손상시키는 것을 방지할 수 있다. 또한, 링형 지지판(15)에 고정 걸림부(30) 및 가동 걸림부(31)의 간섭을 피하기 위한 절결부(36 및 37)가 설치되어 있으므로, 파지 기구(28)가 링형 지지판(15)과 간섭하지 않고 웨이퍼(W)를 그 상방으로부터 확실하게 파지할 수 있다. In addition, the holding
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 종형 열처리 장치(1)는 열처리노(3)와, 다수매의 웨이퍼(W)를 상하 방향에 소정 간격으로 다단으로 유지하여 열처리노(3)에 반입 반출되는 보유 지지구(9)와, 승강 및 선회 가능한 베이스(25)와 상기 베이스(25) 상에 진퇴 가능하게 설치되어 웨이퍼(W)를 지지하는 복수매의 기판 지지구(20)를 갖고, 복수매의 웨이퍼(W)를 소정 간격으로 수납하는 수납 용기(16)와 보유 지지구(9) 사이에서 웨이퍼(W)의 이동 적재를 행하는 이동 적재 기구(21)와, 보유 지지구(9) 내 또는 수납 용기(16) 내의 웨이퍼(W)를 이동 적재하는 소정의 목표 위치에 설치되는 목표 부재(44)와, 베이스(25)에 설치되는 동시에 기판 지지구(20)의 진퇴 방향에 광선, 예를 들어 레이저광을 출사하여 그 반사광에 의해 목표 부재(44)를 검출하는 제1 센서(45)와, 기판 지지구(20a)의 양선단부에 설치되어 양선단부 사이를 진행하는 광선을 차단함으로써 목표 부재(44)를 검출하는 제2 센서(40)와, 제1 센서(45) 및 제2 센서(40)의 검출 신호와, 각 검출 신호에 관련되는 이동 적재 기구(21)의 각 구동계의 인코더 값에 의해 목표 위치를 산출하여 인식 및 기록하는 제어부(47)를 구비하고 있다. 이 구성에 따르면, 이동 적재 기구(21)의 동작 목표 위치(목표점)의 교시를 자동으로 행할 수 있고, 또한 인위적 요인에 의한 교시 정밀도의 변동을 해소할 수 있다. As described above, the vertical heat treatment apparatus 1 according to the present invention holds the
또한, 목표 부재(44)가 웨이퍼(W)와 대략 동일 형상의 기판부(48)와, 기판부(48) 상의 중심부에 돌출 설치되어 주위면에 상기 제1 센서(45)로부터 출사되는 광선, 예를 들어 레이저광을 반사시키는 반사면(49a)을 갖는 제1 피검출부(49)와, 제1 피검출부(49)의 상부에 1개 또는 제1 피검출부(49)를 사이에 두는 기판부(48) 상의 대칭 위치에 2개 돌출 설치되어 제2 센서(40)에 의해 검출되는 제2 피검출부(50)를 구비하고 있다. 이로 인해, 목표 위치의 교시가 용이하게 가능해진다. In addition, the
또한, 제어부(47)는 베이스(25)를 상하축(z축) 방향으로 동작시켜 제1 센서(45)의 검출 신호가 반전되는 위치를 찾고, 이 반전 위치에 있어서의 베이스(25)의 상하 이동에 관련되는 구동계의 인코더 값을 기초로 하여 목표 부재(44)의 상하 방향 중심을 산출하는 제1 공정과, 베이스(25)를 선회축(θ축) 방향 또는 좌우 방향으로 동작시켜 제1 센서(45)의 검출 신호가 반전되는 위치를 찾고, 이 반전 위치에 있어서의 베이스(25)의 선회 이동에 관련되는 구동계의 인코더 값으로부터 목표 부재(44)의 선회 방향 중심 또는 좌우 방향 중심을 산출하는 제2 공정과, 기판 지지구(20a)를 전후축(x축) 방향으로 동작시켜 제2 센서(40)의 검출 신호가 반전되는 위치를 찾고, 이 반전 위치에 있어서의 기판 지지구(20)의 전후 방향 이동에 관련되는 구동계의 인코더 값을 기초로 하여 목표 부재(44)의 전후 방향 중심을 산출하는 제3 공정을 실행하여 목표 위치를 인식한다. 이로 인해, 교시를 자동으로 정밀도 좋고 용이하게 행할 수 있다.In addition, the controller 47 operates the base 25 in the up-and-down axis (z-axis) direction to find a position where the detection signal of the
또한, 기판 지지구(20)가 웨이퍼(W)를 전후로부터 사이에 두고 유지하는 파지 기구(28)를 구비하고 있으므로, 웨이퍼(W)를 확실히 유지할 수 있다. 이로 인해, 기판 지지구(20)에 유지된 웨이퍼(W)의 위치 어긋남이 생길 우려가 없으므로, 웨이퍼(W)를 고속으로 이동시킬 수 있고, 또한 웨이퍼(W)를 정확하게 위치 결정할 수 있다. 따라서, 종래와 같이 기판 지지구(20) 상에 적재하여 웨이퍼(W)를 반송하는 경우(반송 속도가 빠르면 웨이퍼가 탈락될 우려가 있음)에 비해, 반송 속도를 빠르게 하여 반송할 수 있다. 또한, 더미 웨이퍼의 정기적 위치 보정도 신속하게 행할 수 있다. 이들은 종형 열처리 장치(1)의 처리량 개선에 기여한다. 또한, 제2 센서(40)는 자동 교시 시에 있어서 목표 부재(44)를 검출할 수 있을 뿐만 아니라, 반응관(5)으로부터 언로드된 보유 지지구(9) 내에 다단으로 유지된 웨이퍼(W)를 따라서 상하 방향으로 주사함으로써 처리 전후의 웨이퍼(W)의 상태를 검출할 수 있다. 이와 같이, 처리 전후에 있어서 보유 지지구(9) 내의 웨이퍼(W)의 상태를 감시함으로써, 웨이퍼(W)의 파손 등의 사고를 미연에 방지할 수 있고, 종형 열처리 장치(1)의 동작 신뢰성의 향상을 도모할 수 있다. Moreover, since the board |
이상, 본 발명의 실시 형태를 도면에 의해 상세하게 서술해 왔지만, 본 발명은 상기 실시 형태로 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서의 다양한 설계 변경 등이 가능하다. 예를 들어, 상기 실시예에서는 보유 지지구로서 링형 지지판을 갖는 링 보트가 이용되고 있지만, 보유 지지구는 링형 지지판을 사용하지 않은 통상의 보트(러더 보트라 함)라도 좋다. 또한, 상기 실시 형태에서는 이동 적재 기구가 웨이퍼 위로부터 기판 지지구 아래에서 웨이퍼를 파지하도록 구성되어 있지만, 기판 지지구의 구조를 상하 역회전시킴으로써, 웨이퍼 하방으로부터 기판 지지구 상에서 웨이퍼를 파지하도록 구성되어 있어도 좋다. As mentioned above, although embodiment of this invention was described in detail by drawing, this invention is not limited to the said embodiment, A various design change etc. are possible in the range which does not deviate from the summary of this invention. For example, in the above embodiment, a ring boat having a ring-shaped support plate is used as the retainer, but the retainer may be a normal boat (called a rudder boat) that does not use a ring-shaped support plate. In the above embodiment, the mobile stacking mechanism is configured to hold the wafer from above the wafer to below the substrate support. However, the mobile stacking mechanism may be configured to hold the wafer on the substrate support from below the wafer by rotating the structure of the substrate support upward and downward. good.
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