JPH0368534B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は熱処理炉内へ被処理物を非接触で出し
入れするためのソフトランデイング装置に関し、
特に炉内管、フオーク等の位置関係を正しく規定
するための取付位置調整方法に関するものであ
る。

半導体製造工程においては、ウエーハ等の被処
理物を拡散、CVD、アニール処理するための熱
処理炉を使用しており、このためフエーハを炉に
出し入れするボートローデイング装置が必要とさ
れる。この種の装置として、従来ではボートロー
ダ法に基づく装置やパドル法に基づく装置が採用
されているが、ボートローダ法ではウエーハ治具
を内管内で移動させる際に接触部から塵埃が発生
してウエーハ欠陥と原因をつくるという欠点があ
り、またパドル法では長棒（パドル）を内管内に
挿入したまま熱処理を行なうために炉内に温度変
化を生じさせ、一定した温度下での熱処理ができ
ないという欠点がある。

このため、本出願人はこれらの欠点を除去した
ソフトランデイング装置を開発しかつ提案してい
る。この装置によれば、半導体ウエーハ等の被処
理物を石英製のフオーク先端に搭載し、このフオ
ークを炉内管に接触させないようにして出し入れ
することにより被処理物を炉内外に出し入れで
き、しかもこのときフオークは炉内管と非接触状
態に保たれるため塵埃が発生することはなく、ま
た炉内管で被処理物を自由に塔、降載してその移
動は自由であるため一定した温度下での熱処理を
行なうことができるという利益を得ることができ
る。

しかしながら、このソフトランデイング装置で
は、省エネルギや省スペース等の理由によつて炉
内管の内径を小さくすると、フオーク外径とのク
リアランスが小さくなり、フオーク外面と炉内管
内面とが接触し易くなる。このため、これまでは
目視にてフオークと炉内管との相対位置合せを行
なうだけで両者の接触を充分に防止できている
が、クリアランスが小さくなつた場合には両者の
位置合せは極めて困難になる。特にこのソフトラ
ンデイング装置では比較的に長寸法のフオークを
炉内管に出し入れするので、フオークと炉内管の
軸心も極めて高精度に管理する必要があり、目視
による位置設定では実用上の支障が生じるという
問題がある。

したがつて、本発明の目的は、簡単な作業によ
つて、炉内管とフオークとの間の位置合わせを極
めて高精度に行うことができるようにすることに
ある。

この目的を達成するために、本発明が採用する
構成の特徴としては、先ず炉内管に対し、フオー
ク支持部よりも遠い位置にレーザ発振器を設け、
かつ炉内管にその軸心位置にレーザ光を透過させ
る透孔を備えた治具を設置して、前記レーザ発振
器から射出されるレーザ光がこの治具の透孔を通
過するようにレーザ発振器と炉内管との間で位置
合せし、次いで前記フオークをフオーク支持部に
取付けて、このフオークの軸心位置にレーザ光を
透過させる透孔を備えた治具を設置し、前記レー
ザ発振器からのレーザ光がこのフオーク及び前記
炉内管内に設置した各治具の透孔を通るようにフ
オークの取付位置を調整するようにしたことにあ
る。

以下、本発明を図示の実施例により説明する。

先ず、本発明に係るソフトランデイング装置を
第１図により説明する。図において、ソフトラン
デイング装置１は詳細な図示を省略した熱処理炉
の石英製の炉内管２の開口側にフオーク部を設け
てあり、ウエーハ治具３上に整列載置した被処理
物であるウエーハ４をこのウエーハ治具３と共に
前記炉内管２内に搬入しかつ取出すことができ
る。即ち、ソフトランデイング装置１は基台５と
この基台の後部に立設した背壁６とを有してお
り、この背壁６には前記炉内管２の管軸方向（以
下、前後方向と称する）に延設した一対のガイド
レール７，７を上下に配置している。このガイド
レール７，７には支持台８を滑動可能に嵌合さ
せ、かつこの支持台８の一部に形成したブロツク
９には前記ガイドレールと平行にかつ軸転可能に
背壁６に支架した送り軸１０を挿嵌している。こ
の送り軸１０はその一端に固着したプーリ１１を
前後動モータ１２にベルト１３連結して軸転さ
れ、軸転されたときには前記ブロツク９内に内装
した機構によつて前記支持台８を前後方向に移動
できる。一方、前記支持台８は上下に立設したガ
イドロツド１４を有しており、略Ｌ字型に形成し
た可動台１５を上下動可能に支持している。

前記可動台１５の水平部上には前後方向と直角
な方向（以下、左右方向と称する）に移動可能な
滑動台１６を載置し、左右調整ボルト１７により
可動台１５上での滑動台１６の左右位置を調整で
きる。この滑動台１６上には上下揺動台１８を支
持し、その下側に設けた偏心カム１９をモータ２
０にて回転することにより上下揺動台１８を揺動
することができる。この上下揺動台１８上にはフ
オーク受台２１をボルト２２にて取り付け、更に
この受台２２上にはフオーク２３を二本のベルト
２４により固定している。このフオーク２３は石
英製の円筒部材からなり、その一端部を長さの略
１／３にわたつて削り取り、この削り取つた残りの
部位２３ａをウエーハないしウエーハ治具の搭載
部として構成している。

以上の構成のソフトランデイング装置によれ
ば、フオーク２３の搭載部２３ａ上にウエーハ等
を載置した上でモータ１２を作動すれば、支持台
８はガイドレール７に沿つて前進し、フオーク２
３を炉内管２内に進入させる。このとき、ウエー
ハ等を搭載したことによりフオーク２３が先端側
に向けて下方に変形されれば、モータ２０を作動
させて上下揺動台１８を上方へ揺動させることに
よりフオークの搭載部２３ａおよびウエーハ等を
水平状態或いはこれに近い状態に保つことができ
る。そして、フオーク２３を炉内管２内に進入さ
せた後はガイドロツド１４に沿つて可動台１５を
微小下動させればウエーハ等を炉内管２内に設置
することができ、以後フオークを炉内管２から退
出させ或いは炉内管の開口部近傍で待期させるこ
とは自由である。また、このようにして設置した
ウエーハ等はその熱処理の完了後に前述と逆のフ
オーク作動によつて炉内管外に取り出すことがで
きる。

概略以上の構成になるソフトランデイング装置
において、炉内管２とフオーク２３の取付位置調
整に際しては、第２図Ａ，Ｂに示すような方法を
使用する。

先ず、同図Ａに示すように基台５または背壁６
の後端位置にレーザ発振器２４を取り付け、前記
炉内管２の軸心方向にレーザ光線を射出できるよ
うにする。一方、前記ガイドレール７，７には、
第３図に拡大図示するような基準治具２５を少な
くとも２個取り付ける。この基準治具２５は、治
具本体２６の図示左側の上下に夫々設けた掛止部
２７，２７を前記ガイドレール７，７に掛止で
き、このようにして掛止したときには治具本体２
６の一部に穿設した透孔２８が炉内管２の理想取
付位置の中心軸線上に位置するように構成してい
る。一方、炉内管２内には、第４図に拡大図示す
る可動治具２９を載置する。この可動治具２９は
下部四隅に転動輪３０を配設した衝壁３１をその
主体部として構成し、この衝壁３１の下部中央に
重錘３２を取着し、衝壁３１の上部に透孔３３を
形成している。そして、この可動治具２９は作業
者の操作によつて炉内管２内を軸心方向に移動さ
せることができ、しかも各位置に移動されたとき
には転動輪３０と重錘３２の作用によつて常に立
直状態とされ、かつこのとき前記透孔３３は炉内
管２の中心軸線上に位置される。

したがつて、第２図Ａにおいては、ガイドレー
ル７，７に掛止した基準治具２５，２５の夫々の
透孔２８，２８をレーザ光が通過するようにレー
ザ発振器２４の位置を調整すれば、炉内管２に向
けて射出されるレーザ光は炉内管の理想位置の中
心軸線と一致する。これにより、作業者は炉内管
２内の可動治具２９を軸方向に種々移動させなが
ら各位置においてレーザ光が可動治具２９の透孔
３３を通るように炉内管２の取付位置を調整すれ
ば炉内管を理想位置に正しく取付けることができ
る。

次に第２図Ｂのように基準治具を取外した後に
フオーク２３をフオーク受台２１上に仮止めす
る。そして、可動台１５と滑動台１６を所定位
置、つまりフオーク２３を炉内管２に正対させる
ように作動位置させる。このようにした上で、フ
オーク２３内の少なくとも２個の調整治具３４，
３４を載置する。この調整治具３４，３４は全体
構成を前記可動治具２９と同一にしてその寸法を
のみ若干異ならせたものであり、その透孔３５，
３５は夫々フオーク２３の中心軸線上に位置され
る。したがつて、前記レーザ発振器２４からのレ
ーザ光が調整治具３４，３４の透孔３５，３５を
通過するようにフオーク２３の位置を調整すれば
フオーク２３は炉内管２に対して同軸位置に設定
される。このとき、レーザ光線は炉内管２内の可
動治具２９の透孔３３を通過することは言うまで
もない。

以上の取付位置調整方法によれば、可視領域の
レーザ光を用いて炉内管の位置決めおよびフオー
クの位置決めを行なうので、位置調整を簡単な作
業で行ない得ると共に、レーザ光の直進性に基づ
いて位置調整を行なうので位置を高精度に決定す
ることができる。この結果、炉内管とフオークと
のクリアランスが小さい場合にも両者を確実に非
接触関係に置くことができ、ソフトランデイング
装置本来の機能を充分に発揮させることができる
のである。

ここで、本発明の取付位置調整方法は前記した
構成のソフトランデイング装置に限られるもので
はなく、例えばフオークの前後動、左右動、上下
揺動を行なう機構の具体的構成が適宜変化された
構成のものにも適用することができる。

尚、前述した実施例においては、フオーク支持
部と炉内管との位置合せを行なうにあたり、炉内
管の位置を調整するようにしたが、炉内管を固定
した状態で、この炉内管を基準としてフオーク支
持部の位置を調整するようにしてもよいことはい
うまでもない。

以上のように、本発明は、レーザー発信器と、
炉内管及びフオークに設置されて、これら炉内
管、フオークの軸心位置にレーザ光を透過させる
透孔を備えた治具とを用いて、先ずレーザー発信
器から射出されるレーザ光を炉内管に設置した治
具の透孔を通過するようにレーザー発信器と炉内
管と間の位置合わせを行つた後に、フオークをフ
オーク支持部に取付けてレーザー発信器から射出
されるレーザー光が治具の透孔を通るようにフオ
ークの取付位置を調整するようにしたので、簡単
な作業によつて、格別熟練を必要とすることな
く、極めて高精度な位置合調整を行うことがで
き、たとえ炉内管とフオークとの間のクリアラン
スが小さくても確実にフオークを炉内管の内壁に
接触させないように両者の位置合わせをすること
ができるようになる等の諸効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図はソフトランデイング装置の全体図、第
２図Ａ，Ｂは本発明方法を説明するための模式的
斜視図、第３図および第４図は治具の斜視図であ
る。 １……ソフトランデイング装置、２……炉内
管、４……ウエーハ、７……ガイドレール、１２
……モータ、１５……可動台、１８……上下揺動
台、２０……モータ、２１……フオーク受台、２
３……フオーク、２４……レーザ発振器、２５…
…基準治具、２８……透孔、２９……可動治具、
３３……透孔、３４……調整治具、３５……透
孔。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 円筒状の炉内管と、その先端部に被処理物を
   搭載して前記炉内管に出し入れさせる円筒状のフ
   オークとを有するソフトランデイング装置の取付
   けにおいて、先ず炉内管に対し、フオーク支持部
   よりも遠い位置にレーザ発振器を設け、かつ炉内
   管にその軸心位置にレーザ光を透過させる透光を
   備えた治具を設置して、前記レーザ発振器から射
   出されるレーザ光がこの治具の透孔を通過するよ
   うにレーザ発振器と炉内管との間で位置合せし、
   次いで前記フオークをフオーク支持部に取付け
   て、このフオークの軸心位置にレーザ光を透過さ
   せる透孔を備えた治具を設置し、前記レーザ発振
   器からのレーザ光がこのフオーク及び前記炉内管
   内に設置した各治具の透孔を通るようにフオーク
   の取付位置を調整するようにしたことを特徴とす
   るソフトランデイング装置の取付位置調整方法。