專利名稱：立式熱處理裝置及立式熱處理裝置中移載機(jī)構(gòu)的控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及立式熱處理裝置及立式熱處理裝置中的移載機(jī)構(gòu)的控制方法。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體裝置制造中，為了對(duì)被處理體例如半導(dǎo)體晶片(下面稱為晶片)實(shí)施氧化、擴(kuò)散、CVD(Chemical Vapor Deposition)等處理，而采用各種處理裝置(半導(dǎo)體制造裝置)。而且，作為其中的一種情況，已知可以一次進(jìn)行多片被處理體的處理、例如熱處理的批量(batch)式熱處理裝置、例如立式熱處理裝置。
這種立式熱處理裝置包括熱處理爐和移載機(jī)構(gòu)，該移載機(jī)構(gòu)具有能夠以規(guī)定間隔在上下方向多層保持多片被處理體并且搬入搬出所述熱處理爐的保持件(也被稱為晶舟)；可以升降和旋轉(zhuǎn)的基臺(tái)；以及可以在該基臺(tái)上沿水平方向進(jìn)退的基板支承件。該移載機(jī)構(gòu)在以規(guī)定間隔容納多片被處理體(例如晶片)的收納容器和所述保持件之間進(jìn)行被處理體的移載(例如參考日本特開2001-223254號(hào)公報(bào))。作為自動(dòng)移載機(jī)器人，該移載機(jī)構(gòu)構(gòu)成為，根據(jù)預(yù)先設(shè)定在控制器中的程序進(jìn)行規(guī)定的移載作業(yè)。
但是，在晶片的移載作業(yè)時(shí)，存在晶舟上的晶片由于某些原因產(chǎn)生溝槽脫落(晶片側(cè)邊從晶舟的溝槽脫落的狀態(tài))、破損、飛出等異常狀態(tài)的情況。發(fā)生這樣的異常狀態(tài)時(shí)存在以通常的順序(sequence)控制驅(qū)動(dòng)的移載機(jī)構(gòu)與處于異常狀態(tài)的晶片干涉(沖突)、推倒晶舟導(dǎo)致晶片和晶舟損傷的可能性。
為了解決上述問(wèn)題，考慮了如下情況，在移載機(jī)構(gòu)上設(shè)置檢測(cè)異常狀態(tài)的晶片和移載機(jī)構(gòu)沖突時(shí)產(chǎn)生的沖擊乃至振動(dòng)的振動(dòng)傳感器，在由該振動(dòng)傳感器檢測(cè)出規(guī)定值以上的振動(dòng)時(shí)，停止移動(dòng)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)，從而抑制晶片和晶舟的損壞。
但是，在基板支承件等上設(shè)置振動(dòng)傳感器，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)復(fù)雜化以及成本增大。此外，在獲取沖突時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)并且變換為電信號(hào)的狀態(tài)中，對(duì)檢測(cè)精度和檢測(cè)速度(響應(yīng)性)有限制。因此，抑制晶片和晶舟的損傷的效果還不夠充分。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是針對(duì)上述問(wèn)題并有效地解決該問(wèn)題的方案。本發(fā)明的目的是，提供能夠通過(guò)提高振動(dòng)檢測(cè)速度將被處理體和保持件的損傷控制到最小限度，并且，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)、降低成本的立式熱處理裝置以及立式熱處理裝置中的移載機(jī)構(gòu)的控制方法。
本發(fā)明涉及一種立式熱處理裝置，其特征在于，包括熱處理爐；保持件，能夠在上下方向以規(guī)定間隔多層保持多片被處理體，并且能夠?qū)⑵浒崛氚岢錾鲜鰺崽幚頎t內(nèi)；移載機(jī)構(gòu)，具有可以升降及旋轉(zhuǎn)的基臺(tái)和可以在該基臺(tái)上沿水平方向進(jìn)退的基板支承件；以及控制上述移載機(jī)構(gòu)的控制器，其中，上述移載機(jī)構(gòu)在以規(guī)定間隔收納多片被處理體的收納容器和上述保持件之間進(jìn)行被處理體的移載，上述基板支承件包括進(jìn)行水平方向進(jìn)退驅(qū)動(dòng)的進(jìn)退驅(qū)動(dòng)部和進(jìn)行支承被處理體的間距的變換的間距變換驅(qū)動(dòng)部，上述控制器構(gòu)成為，在上述基板支承件的進(jìn)退驅(qū)動(dòng)部動(dòng)作時(shí)，監(jiān)視從間距變換驅(qū)動(dòng)部的編碼器輸出的編碼器值，在該編碼器值變化時(shí)判定為異常驅(qū)動(dòng)，停止上述移載機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)。
例如，在基板支承件接近在基板保持件內(nèi)出現(xiàn)“溝槽脫落”的異常狀態(tài)的被處理體并產(chǎn)生干涉(妨礙了基板支承件的進(jìn)入)的情況下，從間距變換驅(qū)動(dòng)部的編碼器輸出的編碼器值變化。根據(jù)本發(fā)明，利用這種情況可以不采用振動(dòng)傳感器等就能夠迅速且容易地檢測(cè)作為移載機(jī)構(gòu)的沖突的異常驅(qū)動(dòng)以及保持件內(nèi)被處理體的異常狀態(tài)。即，實(shí)現(xiàn)提高檢測(cè)速度，可以在判定為異常驅(qū)動(dòng)時(shí)立刻停止移載機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)，能夠?qū)⒈惶幚眢w和保持件的損壞抑制到最小限度。并且，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化，成本減低。
優(yōu)選地，上述控制器在判定為異常驅(qū)動(dòng)時(shí)通知發(fā)生異常驅(qū)動(dòng)。在這種情況下，能夠迅速地進(jìn)行異常狀態(tài)的被處理體的修正或回收等維護(hù)。
例如，上述控制器在判定為異常驅(qū)動(dòng)時(shí)立刻停止基板支承件或者立刻使之后退，停止移載機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)。在這種情況下，能夠抑制基板支承件的轉(zhuǎn)倒，并且能夠進(jìn)一步有效地抑制被處理體及保持件的損傷。
此外，本發(fā)明涉及一種立式熱處理裝置的移載機(jī)構(gòu)的控制方法，該立式熱處理裝置包括熱處理爐；保持件，能夠在上下方向以規(guī)定間隔多層保持多片被處理體，并且能夠?qū)⑵浒崛氚岢錾鲜鰺崽幚頎t內(nèi)；以及移載機(jī)構(gòu)，具有可以升降及旋轉(zhuǎn)的基臺(tái)和可以在該基臺(tái)上沿水平方向進(jìn)退的基板支承件，其中，上述移載機(jī)構(gòu)在以規(guī)定間隔收納多片被處理體的收納容器和上述保持件之間進(jìn)行被處理體的移載，上述基板支承件具有進(jìn)行水平方向進(jìn)退驅(qū)動(dòng)的進(jìn)退驅(qū)動(dòng)部和進(jìn)行支承被處理體的間距的變換的間距變換驅(qū)動(dòng)部，該控制方法的特征在于，包括在上述基板支承件的進(jìn)退驅(qū)動(dòng)部動(dòng)作時(shí)，監(jiān)視從間距變換驅(qū)動(dòng)部的編碼器輸出的編碼器值的監(jiān)視步驟；和在該編碼器值變化時(shí)判定為異常驅(qū)動(dòng)，停止上述移載機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)的停止步驟。
優(yōu)選地，在上述停止步驟中，通知發(fā)生異常驅(qū)動(dòng)。
另外，優(yōu)選地，在上述的停止步驟中，基板支承件立刻停止或者立刻后退，停止移載機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)。


圖1是概略地示出本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的立式熱處理裝置的縱向截面圖。
圖2是示出移載機(jī)構(gòu)的一個(gè)例子的概略圖。
圖3是從一側(cè)觀察圖2的移載機(jī)構(gòu)的圖。
圖4是示出圖2的移載機(jī)構(gòu)的主要部分的平面圖。
圖5是示出環(huán)狀支承板的一個(gè)例子的平面圖。
圖6是示出基板支承件的一個(gè)例子的底視圖。
圖7是示出基板支承件的其他例子的底視圖。
圖8是示出基板支承件的前端側(cè)的固定卡止部和接受部的概略側(cè)視圖。
圖9是示出基板支承件的基端側(cè)的可動(dòng)卡止部和接受部的概略側(cè)視圖。
圖10是示出基板支承件的在基端側(cè)的可動(dòng)卡止部和驅(qū)動(dòng)部的概略側(cè)視圖。
圖11是說(shuō)明移載機(jī)構(gòu)異常驅(qū)動(dòng)的一個(gè)例子的說(shuō)明圖。
圖12是概略地示出移載機(jī)構(gòu)的間距(pitch)變換驅(qū)動(dòng)部的圖。
圖13是說(shuō)明移載機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)的作用的流程圖。
具體實(shí)施例方式
下面，參考

本發(fā)明的實(shí)施方式。圖1是概略地示出本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的立式熱處理裝置的縱向截面圖。圖2是示出移載機(jī)構(gòu)的一個(gè)例子的概略圖。圖3是從一側(cè)觀察圖2的移載機(jī)構(gòu)的圖。
如圖1所示，該立式熱處理裝置1具有形成外輪廓的框體2。在框體2內(nèi)的上方設(shè)置有用于收納例如薄圓板狀半導(dǎo)體晶片W的被處理體并且實(shí)施規(guī)定的處理、例如CVD處理等的立式熱處理爐3。該熱處理爐3主要一下機(jī)構(gòu)構(gòu)成作為縱長(zhǎng)處理容器的石英制反應(yīng)管5，下部作為爐口4被開口；對(duì)該反應(yīng)管5的爐口4進(jìn)行開關(guān)的可升降的蓋體6；和設(shè)置成覆蓋所述反應(yīng)管5的周圍并且可將反應(yīng)管5內(nèi)加熱控制到規(guī)定溫度、例如300～1200℃的加熱器(加熱機(jī)構(gòu))7。
在框體2內(nèi)，水平地設(shè)置有用于設(shè)置構(gòu)成熱處理爐3的反應(yīng)管5和加熱器7的基底板(base plate)8?；装?例如由SUS制造。在基底板8上形成用于從下向上插入反應(yīng)管5的圖中未示出的開口部。
在反應(yīng)管5的下端部，形成有向外的法蘭部(flange)。該法蘭部由法蘭保持部件保持，保持在基底板8上。即，反應(yīng)管5被設(shè)置為從下方向上方通插入基底板8的開口部的狀態(tài)。為了清洗等，從基底板8向下方取出反應(yīng)管5。與反應(yīng)管5連接有向反應(yīng)管5內(nèi)導(dǎo)入處理氣體或清洗用的不活性氣體的多個(gè)氣體導(dǎo)入管；以及具有可以對(duì)反應(yīng)管5內(nèi)進(jìn)行減壓控制的真空泵和壓力控制閥等的排氣管(圖中省略)。
在框體2內(nèi)的基底板8的下方，設(shè)置有作業(yè)區(qū)域(裝載區(qū)域)10，該作業(yè)區(qū)域用于向熱處理爐3(即反應(yīng)管5)內(nèi)搬入(裝載)設(shè)置在蓋體6上的晶舟(保持件)9、或者從熱處理爐3搬出(卸載)晶舟9、或者用于相對(duì)晶舟9進(jìn)行晶片W的移載。在該作業(yè)區(qū)域10，設(shè)置有為了進(jìn)行晶舟9的搬入和搬出而使蓋體6升降用的升降機(jī)構(gòu)11。蓋體6構(gòu)成為接觸爐口4的開口端并密閉爐口4。在蓋體6的下部設(shè)置有用于旋轉(zhuǎn)晶舟9的未示出的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。
圖示例子的晶舟9具有經(jīng)由環(huán)狀支承板15以水平狀態(tài)、在上下方向按規(guī)定間隔(例如11mm間距)多層支承多片(例如75片)大口徑(例如直徑為300mm)晶片W的本體部9a；和支承該本體部9a的腳部9b。如圖所示的晶舟9為例如石英制。腳部9b連接到旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)軸。在本體部9a和蓋體6之間，為了防止由于從爐口4釋放熱量而導(dǎo)致溫度下降，設(shè)置有圖中未示出的下部加熱機(jī)構(gòu)。
此外，作為晶舟9，也可以僅具有本體部9a而不具備腳部9b，經(jīng)由保溫筒載置在蓋體6上。
晶舟9包括多個(gè)支柱12；設(shè)置在該支柱12的上端及下端的頂板13和底板14；和卡合在以規(guī)定間隔設(shè)置于支柱12上的溝槽內(nèi)、配置為多層的環(huán)狀支承板15。環(huán)狀支承板15為例如石英制或陶瓷制，厚度為2～3mm左右，并且形成為比晶片W的外徑還稍大的外徑。
在框體2的前方部(圖1的右方部)設(shè)置有用于向框體2內(nèi)進(jìn)行晶片W的搬入乃至搬出的載置臺(tái)(裝載部)17。以規(guī)定間隔收納多片、例如25片左右的晶片W的收納容器(載體)16載置在該載置臺(tái)上。收納容器16構(gòu)成為在其前面可以裝卸地設(shè)置有圖中未示出的蓋的密閉型收納容器。
在作業(yè)區(qū)域10的前面(圖1的右側(cè))，設(shè)置有取下收納容器16的蓋，將收納容器16內(nèi)連通開放到作業(yè)區(qū)域10內(nèi)的門機(jī)構(gòu)18。此外，在作業(yè)區(qū)域10中，設(shè)置有在收納容器16和晶舟9之間進(jìn)行晶片W的移載的移載機(jī)構(gòu)21。移載機(jī)構(gòu)21以規(guī)定間隔具有多片的基板支承件20。
在作業(yè)區(qū)域10外側(cè)的前方部上側(cè)，設(shè)置有用于存儲(chǔ)收納容器16的保管架部22；和用于從載置臺(tái)17向該保管架部22搬送收納容器16或進(jìn)行相反搬送的圖中未示出的搬送機(jī)構(gòu)。
在作業(yè)區(qū)域10的上方，為了抑制乃至防止在打開爐口4時(shí)爐內(nèi)的高溫?zé)崃繌臓t口4釋放到下方的作業(yè)區(qū)域10內(nèi)，設(shè)置有覆蓋(或堵塞)爐口4的擋板(shutter)機(jī)構(gòu)23。
此外，在載置臺(tái)17的下方，設(shè)置有定位裝置(對(duì)準(zhǔn)器)43，該定位裝置用于將在由移載機(jī)構(gòu)21移載的晶片W的外周上設(shè)置的缺口部(例如凹口(notch))統(tǒng)一在一個(gè)方向上。
本實(shí)施方式的移載機(jī)構(gòu)21，具有在上下方向以規(guī)定間隔支承多片(例如5片)晶片W的多片(例如5片)的基板支承件(也被稱為叉架(fork)、保持板)20(20a～20e)。這種情況下，中央的基板支承件20a可以單獨(dú)地向前方進(jìn)退移動(dòng)。中央以外的基板支承件(第一片、第二片、第四片和第五片)20b、20c、20d、20e，利用后述的間距變換機(jī)構(gòu)57，可以以中央的基板支承件20a為基準(zhǔn)在上下方向無(wú)階梯式地變換間距。這是由于具有收納容器16內(nèi)的晶片的收納間距和晶舟9內(nèi)的晶片裝載間距不同的情況，所以即使在這種情況下也可以在收納容器16和晶舟9之間每次移載多片晶片W。
移載機(jī)構(gòu)21具有可以升降和旋轉(zhuǎn)的基臺(tái)25。具體地，移載機(jī)構(gòu)2 1包括可以通過(guò)滾珠螺桿等在上下方向移動(dòng)(可以升降)的升降臂24，并且在該升降臂24上可水平旋轉(zhuǎn)地設(shè)置有箱型基臺(tái)25。
在該基臺(tái)25上，以可以沿水平方向的基臺(tái)25長(zhǎng)邊方向進(jìn)退移動(dòng)的方式設(shè)置有，可以向前方移動(dòng)中央的一片基板支承件20a的第一移動(dòng)體26；和可以向前方移動(dòng)夾著中央基板支承件20a上下各配置兩片共計(jì)四片的基板支承件20b～20e的第二移動(dòng)體27。通過(guò)這樣的結(jié)構(gòu)，利用第一移動(dòng)體26的單獨(dú)移動(dòng)可以進(jìn)行移載一片晶片的枚頁(yè)移載，也可以利用第一和第二移動(dòng)體26、27的共同移動(dòng)而進(jìn)行同時(shí)移載多片例如5片晶片的一并式移載。也可以選擇性地進(jìn)行這些移載。為了進(jìn)行第一和第二移動(dòng)體26、27的移動(dòng)操作，在基臺(tái)25內(nèi)部設(shè)置有移動(dòng)機(jī)構(gòu)50。移動(dòng)機(jī)構(gòu)50和間距變換機(jī)構(gòu)57采用例如日本特開2001-44260號(hào)公報(bào)中記載的機(jī)構(gòu)。
移載機(jī)構(gòu)21具有上下軸(z軸)、旋轉(zhuǎn)軸(θ軸)和前后軸(x軸)的座標(biāo)(座標(biāo)軸)。而且，移載機(jī)構(gòu)21具有使基臺(tái)25沿上下軸(z軸)方向移動(dòng)，或沿旋轉(zhuǎn)軸(θ軸)旋轉(zhuǎn)，或經(jīng)由第一、第二移動(dòng)體26、27使基板支承件20沿前后軸(x軸)方向移動(dòng)，或進(jìn)行基板支承件20的間距變換的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。此外，移載機(jī)構(gòu)21具有檢測(cè)各驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)部(電動(dòng)機(jī)，具體地說(shuō)是伺服電動(dòng)機(jī)或步進(jìn)電動(dòng)機(jī))的旋轉(zhuǎn)角度的編碼器。
更具體地說(shuō)就是，例如，移載機(jī)構(gòu)21具有作為經(jīng)由第一、第二移動(dòng)體26、27使基板支承件20沿前后軸方向移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的移動(dòng)機(jī)構(gòu)。如圖11所示，例如第二移動(dòng)體27的移動(dòng)機(jī)構(gòu)(基板支承件的進(jìn)退驅(qū)動(dòng)部)50包括，配置在基臺(tái)25內(nèi)部的長(zhǎng)邊方向兩端部的驅(qū)動(dòng)滑輪(pulley)51和從動(dòng)滑輪52；卷繞在這些驅(qū)動(dòng)滑輪51和從動(dòng)滑輪52之間的同步帶(timing belt)53；用于將第二移動(dòng)體27安裝到該同步帶53上的安裝部件54；旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)滑輪51的電動(dòng)機(jī)55；和檢測(cè)該電動(dòng)機(jī)55的旋轉(zhuǎn)角度的編碼器56。第一移動(dòng)體的移動(dòng)機(jī)構(gòu)雖然在圖中省略，但是其與第二移動(dòng)體27的移動(dòng)機(jī)構(gòu)50相同地構(gòu)成。
另一方面，如圖12所示，間距變換機(jī)構(gòu)(間距變換驅(qū)動(dòng)部)57包括，進(jìn)行第一片和第五片基板支承件20b、20e的間距變換的第一間距變換軸58；進(jìn)行第二片和第四片基板支承件20c、20d的間距變換的第二間距變換軸59；安裝在各間距變換軸58、59端部的從動(dòng)滑輪60、61和驅(qū)動(dòng)滑輪62；卷繞在這些從動(dòng)滑輪60、61和驅(qū)動(dòng)滑輪62之間的同步帶63；旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)滑輪62的電動(dòng)機(jī)64；和檢測(cè)該電動(dòng)機(jī)64的旋轉(zhuǎn)角度的編碼器(encoder)65。
在各間距變換軸58、59上，為了螺旋傳送基板支承件20b、20c、20d、20e，形成有從與中央的(第三片)基板支承件20a的位置對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)邊方向中間部朝向兩端相互反向的外螺紋部。在各基板支承件20b、20c、20d、20e的基部，形成有與對(duì)應(yīng)的間距變換軸58、59的外螺紋部螺合的內(nèi)螺紋部。將從動(dòng)滑輪60、61的滑輪直徑分別設(shè)定在使得以2比1的比率旋轉(zhuǎn)第一間距變換軸58和第二間距變換軸59。
基板支承件20由例如氧化鋁陶瓷形成為縱長(zhǎng)薄板狀。優(yōu)選地，基板支承件20形成為前端分支成兩股的接近平面U字形狀(參考圖4、圖6、圖7)。
移載機(jī)構(gòu)21在各基板支承件20的下面?zhèn)?，具有可以從前后逐片保持晶片W(在圖中所示的是上夾緊)的夾緊機(jī)構(gòu)28。如圖8至圖10所示，該夾緊機(jī)構(gòu)28包括設(shè)置在基板支承件20的前端側(cè)、卡止晶片W前邊緣部的固定卡止部30；設(shè)置在基板支承件20的后端側(cè)、可以裝卸地卡止晶片W的后邊緣部的可動(dòng)卡止部31；和驅(qū)動(dòng)該可動(dòng)卡止部31的驅(qū)動(dòng)部、例如氣缸32。
通過(guò)由氣缸32使可動(dòng)卡止部31前進(jìn)，能夠在可動(dòng)卡止部31和固定卡止部30之間從前后夾住(夾緊)晶片W。另一方面，通過(guò)使可動(dòng)卡止部31后退，可能夠解放晶片W。優(yōu)選地，在基板支承件20的基端側(cè)，設(shè)置有用于避免與可動(dòng)卡止部31相干涉的凹槽部33。
為了使晶片W周邊部不會(huì)由于其自重而脫離，優(yōu)選地，固定卡止部30和可動(dòng)卡止部31具有傾斜面30a、31a。此外，優(yōu)選地，為了在基板支承件20的下面和晶片W的上面之間形成間隙g，在基板支承件20上，設(shè)置有接受部34、35作為接受晶片W的前后周邊部的隔板(spacer)。
在如圖所示的情況下，前面的接受部34和后面的接受部35左右各設(shè)置有兩個(gè)。此外，前面的接受部34和固定卡止部30一體形成，實(shí)現(xiàn)緊湊化。作為固定卡止部30、可動(dòng)卡止部31、接受部34、35的材料優(yōu)選的是耐熱性樹脂、例如PEEK(Poly Ether Ether Ketone)材料。
在環(huán)狀支承板15的外徑比晶片W大的情況下，如圖4至圖5中所示，優(yōu)選地，在環(huán)狀支承板15上，設(shè)置有凹槽部36、37，用于避免固定卡止部30和可動(dòng)卡止部31在不同情況下由接受部35引起的干涉。此外，在環(huán)狀支承板15的外徑比晶片W小的情況下，未必不需要在環(huán)狀支承板15上設(shè)置槽部36、37。
為了能夠在上下環(huán)狀支承板15、15之間的間隙中插入一個(gè)基板支承件20，優(yōu)選地，基板支承件20的上面和前方的固定卡止部30的下面之間的厚度尺寸h形成為比上方的環(huán)狀支承板15的下面和下方的環(huán)狀支承板15上的晶片W的上面之間的間隙尺寸k(7.7mm左右)還小的尺寸，例如5.95mm左右。此外，在可以枚頁(yè)移載的基板支承件20a的前端部，設(shè)置有映象傳感器(mapping sensor)40。
在圖示的例子中，在接近U字形的基板支承件20的一個(gè)前端部，設(shè)置有可以射出射入紅外光線的映象傳感器40的傳感頭40a，在另一個(gè)前端部上，設(shè)置有反射從映象傳感器40的傳感頭40a發(fā)射出的紅外光線并使其射入映象傳感器40的傳感頭40a的反射鏡41。映象傳感器40構(gòu)成為由光纖42連接傳感頭40a以及圖中未示出的檢測(cè)機(jī)構(gòu)側(cè)的發(fā)光元件和受光元件。
移載機(jī)構(gòu)21通過(guò)在上下方向(圖5的紙面垂直方向)上沿多層保持在晶舟9內(nèi)的晶片W掃描映象傳感器40，能夠檢測(cè)在晶舟9內(nèi)的各層中有無(wú)晶片W，并且記錄(映象(mapping))為位置信息。此外，也可以檢測(cè)處理前后的晶片W的狀態(tài)(例如有無(wú)飛出)。
在移載作業(yè)時(shí)，當(dāng)晶舟9上的晶片W由于某種原因而出現(xiàn)溝落、破損、飛出等異常狀態(tài)時(shí)，期望將由通常的順序控制而驅(qū)動(dòng)的移載機(jī)構(gòu)21與異常狀態(tài)的晶片干涉(沖突)而造成的晶舟9的放倒、晶片W和晶舟9的損傷抑制到最小限度。因此，本實(shí)施方式的移載機(jī)構(gòu)21的控制器52，在基板支承件20的進(jìn)退驅(qū)動(dòng)部(移動(dòng)機(jī)構(gòu))50動(dòng)作時(shí)，監(jiān)視作為間距變換驅(qū)動(dòng)部(間距變換機(jī)構(gòu))57的編碼器65的輸出信號(hào)的編碼器值?？刂破?2構(gòu)成為，在該編碼器值變化時(shí)判定為異常驅(qū)動(dòng)，停止移載機(jī)構(gòu)21的驅(qū)動(dòng)，并且通知發(fā)生異常驅(qū)動(dòng)(例如發(fā)出警報(bào))。在這種情況下，優(yōu)選地，控制器52構(gòu)成為，在移載機(jī)構(gòu)21的基板支承件20的前進(jìn)中檢測(cè)出(判定)異常驅(qū)動(dòng)時(shí)，立刻停止基板支承件20，或者立刻使之后退并停止(換句話說(shuō)，返回沖突之前的路徑并且停止)。
立式熱處理裝置1包括控制整個(gè)裝置的總控制器以及控制各部分機(jī)構(gòu)的控制器(機(jī)械控制器)。其中的一個(gè)移載機(jī)構(gòu)21用的控制器66具有，用于在反饋從各部的編碼器輸出的編碼器值的同時(shí)控制各部的電動(dòng)機(jī)(伺服電動(dòng)機(jī)或步進(jìn)電動(dòng)機(jī))用的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器。
在圖11中，W是正常狀態(tài)的晶片，Wx是異常狀態(tài)的晶片。在移動(dòng)機(jī)構(gòu)21的基板支承件20的前進(jìn)移動(dòng)中，如果任何一個(gè)基板支承件20b、20c、20d、20e與晶舟9內(nèi)異常狀態(tài)的晶片Wx干涉(沖突)，則由于干涉外力，經(jīng)由間距變換軸58、59，從動(dòng)滑輪60、61，同步帶63，驅(qū)動(dòng)滑輪62而影響電動(dòng)機(jī)64的旋轉(zhuǎn)，編碼器65的編碼器值變化。如果晶片為正常狀態(tài)，任何一個(gè)基板支承件20b、20c、20d、20e都不會(huì)與晶片W干涉。在這種情況下，編碼器65的編碼器值不改變。因此，通過(guò)編碼器值的變化的無(wú)有，能夠判定(檢測(cè))異常狀態(tài)的晶片Wx是否與任何一個(gè)的基板支承件20b、20c、20d、20e發(fā)生了干涉(移載機(jī)構(gòu)的沖突、異常驅(qū)動(dòng))。
圖13是說(shuō)明移載機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)的作用的流程圖。在該流程圖中包括，在基板支承件20的進(jìn)退驅(qū)動(dòng)部50動(dòng)作時(shí)(優(yōu)選前進(jìn)動(dòng)作時(shí))控制器52監(jiān)視從間距變換驅(qū)動(dòng)部57的編碼器65輸出的編碼器值的步驟S1；控制器52判定該編碼器值是(異常驅(qū)動(dòng)，YES)否(正常驅(qū)動(dòng)，NO)變化的步驟S2；當(dāng)判定為異常驅(qū)動(dòng)(YES)時(shí)，控制器52停止移載機(jī)構(gòu)21的驅(qū)動(dòng)的步驟S3；以及控制器52通知發(fā)生異常驅(qū)動(dòng)的步驟S4。
所謂的移載機(jī)構(gòu)21的驅(qū)動(dòng)停止，是例如切斷供給電動(dòng)機(jī)55的電流。優(yōu)選地，在這種情況下，通過(guò)在給電動(dòng)機(jī)55提供反旋轉(zhuǎn)方向的電流之后切斷電流的供應(yīng)，以實(shí)現(xiàn)沖突之后的推力減低、緩和沖擊力，避免晶舟9轉(zhuǎn)倒(推倒)、減輕損壞傷害，并且返回到?jīng)_突之前的路徑。所謂的異常通知，是在顯示裝置上顯示發(fā)生異常例如發(fā)生移載機(jī)構(gòu)21的沖突的情況、或者亮起警告燈、或者發(fā)出警報(bào)。
根據(jù)本實(shí)施方式的立式熱處理裝置1，具有多片例如5片基板支承件20(20a～20e)的移載機(jī)構(gòu)21具備，在各基板支承件20的下方上夾緊晶片W的夾緊機(jī)構(gòu)28。因此，相對(duì)于具有環(huán)狀支承板15的晶舟9，能夠每次移載多片例如5片的晶片W，實(shí)現(xiàn)移載時(shí)間的大幅度縮短。此外，能夠?qū)⒕е?的環(huán)狀支承板15之間的間距從現(xiàn)有的16mm左右縮小到11mm左右，并且能夠?qū)⑻幚砥瑪?shù)從現(xiàn)有的50片左右增多到其1.5倍的75片左右。由此，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)能力的提高。
此外，因?yàn)閵A緊機(jī)構(gòu)28包括設(shè)置在基板支承件20的前端側(cè)并且卡止晶片W前邊緣的固定卡止部30；設(shè)置在基板支承件20的后端側(cè)并且可以裝入卸下地卡止晶片W后邊緣的可動(dòng)卡止部31；和進(jìn)退驅(qū)動(dòng)可動(dòng)卡止部31的驅(qū)動(dòng)部32，所以能夠以簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)容易地上夾緊晶片W。進(jìn)一步地，為了在基板支承件20下面和晶片W上面之間形成間隙，在基板支承件20上設(shè)置有接受晶片W前后周邊部的接受部34、35。因此，上夾緊晶片W時(shí)，可以防止在基板支承件20的下面擦傷晶片W的上面。此外，因?yàn)樵诃h(huán)狀支承板15上設(shè)置有用于避免與固定卡止部30和可動(dòng)卡止部31的干涉的凹槽部36、37，所以?shī)A緊機(jī)構(gòu)28不會(huì)與環(huán)狀支承板15干涉，能夠可靠地上加緊晶片W。
此外，基板支承件20包括可以從前后保持晶片W的夾緊機(jī)構(gòu)28，由于夾緊晶片W進(jìn)行搬送，能夠使搬送速度比將晶片W載置在基板支承件20上進(jìn)行搬送的情況(存在搬送速度快時(shí)晶片脫落的可能)更快地進(jìn)行搬送。因此，生產(chǎn)能力的提高得以實(shí)現(xiàn)。
此外，通過(guò)映象傳感器40沿多層保持在晶舟9內(nèi)的晶片W在上下方向上進(jìn)行掃描，可以檢測(cè)處理前后晶片W的狀態(tài)，所以，能夠監(jiān)視處理前后的晶舟9內(nèi)晶片W的狀態(tài)。由此，能夠預(yù)先防止晶片W的破損等事故，實(shí)現(xiàn)可靠性的提高。
特別地，根據(jù)本實(shí)施方式的立式熱處理裝置1乃至立式熱處理裝置1中移載機(jī)構(gòu)21的控制方法，在基板支承件20的進(jìn)退驅(qū)動(dòng)部50動(dòng)作時(shí)，監(jiān)視從間距變換驅(qū)動(dòng)部57的編碼器65輸出的編碼器值，當(dāng)該編碼器值變化時(shí)判定為異常驅(qū)動(dòng)，停止移載機(jī)構(gòu)21的驅(qū)動(dòng)，并且通知發(fā)生異常驅(qū)動(dòng)。由此，在基板支承件20b、20c、20d、20e接近由于例如晶舟9內(nèi)溝槽脫落等阻礙基板支承件20b、20c、20d、20e進(jìn)入的異常狀態(tài)晶片Wx、并產(chǎn)生干涉的情況下，通過(guò)從間距變換驅(qū)動(dòng)部57的編碼器65輸出的編碼器值的變化，不采用振動(dòng)傳感器等就可以迅速且容易地檢測(cè)到作為移載機(jī)構(gòu)21沖突的異常驅(qū)動(dòng)以及晶舟9內(nèi)晶片W的異常狀態(tài)。在這種情況下，由于提高了檢測(cè)速度，所以能夠在判定為異常驅(qū)動(dòng)時(shí)直接停止移載機(jī)構(gòu)21的驅(qū)動(dòng)，能夠?qū)⒕途е鄣膿p傷抑制到最小限度。并且，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化，成本減低。
此外，在移載機(jī)構(gòu)21的基板支承件20的前進(jìn)中檢測(cè)出異常驅(qū)動(dòng)時(shí)，通過(guò)使基板支承件20立刻停止或者立刻使之退后然后停止，能夠抑制晶舟9的轉(zhuǎn)倒，能夠進(jìn)一步有效地抑制晶片W和晶舟9的損傷以及基板支承件20的損傷。
以上，雖然參照附圖詳細(xì)說(shuō)明了本發(fā)明的實(shí)施方式以及實(shí)施例，但是本發(fā)明并不限定于上述實(shí)施方式或?qū)嵤├?，可以在不脫離本發(fā)明精神的范圍內(nèi)作出各種設(shè)計(jì)變化等。例如，雖然在上述實(shí)施方式中作為保持件采用了具有環(huán)狀支承板的環(huán)狀晶舟，但是作為保持件也可以采用不使用環(huán)狀支承板的通常的晶舟(也稱為梯狀晶舟)。此外，雖然在上述實(shí)施方式中移載機(jī)構(gòu)構(gòu)成為在基板支承件下方夾緊(上加緊)晶片，但是移載機(jī)構(gòu)也可以構(gòu)成為上下反轉(zhuǎn)基板支承件而將晶片保持在基板支承件上進(jìn)行夾緊(下夾緊)。此外，作為移載機(jī)構(gòu)，也可以不具有夾緊機(jī)構(gòu)。
權(quán)利要求
1.一種立式熱處理裝置，其特征在于，包括熱處理爐；保持件，能夠在上下方向以規(guī)定間隔多層保持多片被處理體，并且能夠?qū)⑵浒崛氚岢鏊鰺崽幚頎t內(nèi)；移載機(jī)構(gòu)，具有可以升降及旋轉(zhuǎn)的基臺(tái)和可以在該基臺(tái)上沿水平方向進(jìn)退的基板支承件；以及控制所述移載機(jī)構(gòu)的控制器，其中，所述移載機(jī)構(gòu)在以規(guī)定間隔收納多片被處理體的收納容器和所述保持件之間進(jìn)行被處理體的移載，所述基板支承件包括進(jìn)行水平方向進(jìn)退驅(qū)動(dòng)的進(jìn)退驅(qū)動(dòng)部和進(jìn)行支承被處理體的間距的變換的間距變換驅(qū)動(dòng)部，所述控制器構(gòu)成為，在所述基板支承件的進(jìn)退驅(qū)動(dòng)部動(dòng)作時(shí)，監(jiān)視從間距變換驅(qū)動(dòng)部的編碼器輸出的編碼器值，在該編碼器值變化時(shí)判定為異常驅(qū)動(dòng)，停止所述移載機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的立式熱處理裝置，其特征在于所述控制器在判定為異常驅(qū)動(dòng)時(shí)通知發(fā)生異常驅(qū)動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的立式熱處理裝置，其特征在于所述控制器在判定為異常驅(qū)動(dòng)時(shí)使基板支承件立刻停止或者使之立刻后退，停止移載機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)。
4.一種立式熱處理裝置的移載機(jī)構(gòu)的控制方法，該立式熱處理裝置包括熱處理爐；保持件，能夠在上下方向以規(guī)定間隔多層保持多片被處理體，并且能夠?qū)⑵浒崛氚岢鏊鰺崽幚頎t內(nèi)；以及移載機(jī)構(gòu)，具有可以升降及旋轉(zhuǎn)的基臺(tái)和可以在該基臺(tái)上沿水平方向進(jìn)退的基板支承件，其中，所述移載機(jī)構(gòu)在以規(guī)定間隔收納多片被處理體的收納容器和所述保持件之間進(jìn)行被處理體的移載，所述基板支承件具有進(jìn)行水平方向進(jìn)退驅(qū)動(dòng)的進(jìn)退驅(qū)動(dòng)部和進(jìn)行支承被處理體的間距的變換的間距變換驅(qū)動(dòng)部，該控制方法的特征在于，包括在所述基板支承件的進(jìn)退驅(qū)動(dòng)部動(dòng)作時(shí)，監(jiān)視從間距變換驅(qū)動(dòng)部的編碼器輸出的編碼器值的監(jiān)視步驟；和在該編碼器值變化時(shí)判定為異常驅(qū)動(dòng)，停止所述移載機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)的停止步驟。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的控制方法，其特征在于在所述停止步驟中，通知發(fā)生異常驅(qū)動(dòng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的控制方法，其特征在于在所述的停止步驟中，立刻停止基板支承件或者立刻后退基板支承件，停止移載機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種立式熱處理裝置，包括熱處理爐；保持件，能夠在上下方向以規(guī)定間隔多層保持多片被處理體，并且能夠?qū)⑵浒崛氚岢鏊鰺崽幚頎t內(nèi)；移載機(jī)構(gòu)，具有可以升降及旋轉(zhuǎn)的基臺(tái)和可以在該基臺(tái)上沿水平方向進(jìn)退的基板支承件；以及控制所述移載機(jī)構(gòu)的控制器，其中，所述移載機(jī)構(gòu)在以規(guī)定間隔收納多片被處理體的收納容器和所述保持件之間進(jìn)行被處理體的移載，所述基板支承件包括進(jìn)行水平方向進(jìn)退驅(qū)動(dòng)的進(jìn)退驅(qū)動(dòng)部和進(jìn)行支承被處理體的間距的變換的間距變換驅(qū)動(dòng)部，所述控制器構(gòu)成為，在所述基板支承件的進(jìn)退驅(qū)動(dòng)部動(dòng)作時(shí)，監(jiān)視從間距變換驅(qū)動(dòng)部的編碼器輸出的編碼器值，在該編碼器值變化時(shí)判定為異常驅(qū)動(dòng)，停止所述移載機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)。
文檔編號(hào)F27D3/00GK101042994SQ200710100638
公開日2007年9月26日 申請(qǐng)日期2007年3月19日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月20日
發(fā)明者淺利聰, 高橋喜一, 小山勝?gòu)?申請(qǐng)人:東京毅力科創(chuàng)株式會(huì)社