JPS6038017B2 - 熱処理炉 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は主として半導体装置の製造工程において、用い
られる熱処理炉特に半導体ウェーハに不純物を拡散する
際に使用する拡散炉の改良に関する。

拡散炉は、石英等の耐熱管からなる炉心管の外周に電熱
線を巻いて加熱し、その、炉心管の一方より不純物のガ
スを流すように構成し、その炉心管の内部に半導体ウェ
ーハを支持したカートリッジを収容するようにしたもの
が一般に使用されている。

前記拡散炉の炉心管は大量生産の関係上多段に設けられ
ているが、上部の炉心管は作業者の手の届かないような
高い位置にあるので作業性が悪く、場合によってはカー
トリッジを落下させるおそれがある。

また、拡散炉にはクリーンベンチが付設されているが、
このクリーンベンチは閉口部が広いので人が作業をする
と外部からの汚れた（塵挨の浮遊した）雰囲気を巻込ん
でしまい。拡散作業による製品に不良品を発生したり、
品質にバラツキを生ずる欠点がある。本発明は、前記従
来の拡散炉の有する欠点を解消するために得られたもの
であって、高い位置にある炉出入口に、拡散用の治具を
機械的に搬入し、搬出することにより作業性の向上を図
ると共に、この治具の搬入、搬出の空間をクリールーム
に組み込むことにより汚染空気を排除し、良品質の製品
を得ることを目的とするものである。

以下図面を参照して本発明の実施例を説明するが、本発
明はこれのみ限定されるものではなく、その技術的思想
の範囲内において変更することは許されるものである。
第１図は拡散炉の切開斜視図で、拡散炉１は供給部２と
炉体部３より構成されており、本発明の主要部はこの供
給部の改良に関する。供給部２はクリーンベンチ４を有
し、その下方に設けた扉５を開閉して被処理物の出入を
行なう。

この扉５を開けた場所にはベルトコンベヤ６が設けられ
、その一端にｏーダー・アンローダー７が設けられその
前部に矢印にように移動する治具の押え８が設けられて
いる。クリーンベンチ４の内部の側方には柱９が設けら
れ、これに沿ってカートリッジ移換装置１０が上下する
ように構成されている。

クリーンベンチ４の壁面には閉口部１１が設けられ、そ
れぞれにボートローダーの腕１２が突出し、この先にポ
−トパドル１３が設けられ炉心管１４内に出入するよう
に構成されている。

カートリッジ移換装置１０は第２図に示すように柱９に
係合する案内板１０′に固定された駆動部１５と移動部
１６，１７を有し、これらの移動部は矢位のように横方
向に移動してカートリッジをボ−トローダ−１３上に案
内し、さらに案内板１０′を上下してカートリッジがポ
ーローダー１３上に戦暦される状態にする。

移動部１７の下方には第３図に示すようにチャック１８
，１８′が設けられ、これを矢印のように開閉してウェ
ーハ１９を多数収容したカートリッジ２０を把持したり
、開放したりするように構成されている。

ボートローダーは、カートリッジを支持するボードパド
ル１３を炉心管１４内に挿入してカートリッジ２０をこ
の炉心管１４内におき、拡散を終了したのちこのカート
リッジ２０を取出す役目をする装置で、この作業はタイ
ムスケジュールにしたがって自動的に運動するように構
成されている。

次に本発明装置の動作について説明する。

まず、扉５を開けて複数個のウェーハを入れたカートリ
ッジをベルトコンベヤ６上に載せると、ベルトコンベヤ
６は矢印の方に移動してローダー・アンローダ−７に収
納される。

その後押え８を突き出してカートリッジが移動しないよ
うにする。次にカートリッジ移換装置１０が下降して第
３図に示したようにチャック１８，１８′を作動してカ
ートリッジ２０を把持する。

その後このカートリッジ移換部１川ま第４図の矢印Ａの
ごとく上昇し、指定された最適の炉体を選んでその個所
で停止する。次に、カートリッジ移襖部１川ま第２図に
示すように移動部１６，１７が運動して、第４図の矢印
Ｂの経路を運動したのち少し下がりチャック１８，１８
′を開放してカートリッジ２０をボードパドル１３上に
載せる。

するとこのボートパドル１３はボートローダーの作用で
矢印ｃのように運動してカートリッジ２０を炉○管１４
内に運搬する。前記動作の後にボートパドル１３は矢印
ｃの逆に進んで元の位置に復帰する共に、チャック１８
，１８′を開放したカートリッジ移襖部１０は若干上昇
すると共に第２図の状態より第１図の状態にまで移動部
を復帰させて元の位置に戻る。

拡散を終了したウェーハを支持するカートリッジは、ボ
ートパドル１３およびカートリッジ積分奥部１０の動作
により第４図の矢印Ｄ，Ｅ，Ｆのように移動してカート
リッジをローダー・アンローダ７上に教壇する。再び第
１図を参照して、２１はボートローダー駆動部で、これ
で腕１２を左右に駆動する。

２２は清浄空気発生部で、これで得た空気を噴出口２３
よりクリーンベンチ内に供給する。

２４は制御部と操作部で、これによって拡散炉全体を制
御する。

また、２５はカートリッジ移襖部の駆動装置、２６は清
浄空気送風部である。クリーンベンチ内を清浄に保つこ
とは製品の品質を向上する上に重要であるが、そのため
にはカートリッジの装置内の出し入れ作業に十分に注意
をしなければならない。

第５図は別の実施例によるもので、ベルトコンベヤ６を
クリ−ンベンチ４の側方に延長して突出４′を形成し、
この突出部に設けた扉を開閉してカートリッジを出し入
れするようにしてもよい。

この場合、ベルトコンベヤ６の両側に案内レール２７を
設けておき、このコンベヤベルト上に突起を設けてカー
トリッジを引掛けて移送するようにすればカートリッジ
を安定して搬送することができる。本発明に係る装置は
、図示のようにベルトコンベヤ等のカートリッジ搬送装
置、カートリッジ移操装置、ボートパドル、清浄空気供
給口、クリーンベンチを密閉する扉、拡散炉全体の制御
装置より構成されているので、次の効果を奏する。

【ィ｝ 拡散炉の炉心管へカートリッジを供給し、拡散
の終了したウェーハを取出すので、作業員による作業が
殆んど省略することができる。｛ｏ｝ カートリッジの
供給部はクリーンベンチ内で清浄空気に囲まれているの
で、塵挨の飛散は全くなく、半導体装置の品質を向上し
、不良品の発生を極力防止することができる。

し一 完全な自動化により、作業は画一化され、常に正
確な拡散処理をすることができ、そのために品質のすぐ
れた半導体装置を製造することができる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の拡散炉の主要部を示す切開斜視図であ
る。 第２図はカートリッジ移襖部の動作説明図、第３図はカ
ートリッジをチャックで支持する状態を示す図、第４図
はカートリッジの移送経路を示す図、第５はカートリッ
ジの供給、取り出し部の別の構造を示す斜視図である。
１・・・・・・拡散炉、２・・・・・・供給部、３・・
・・・・炉体部、４……クリーンベンチ、４′……クリ
ーンベンチの突出部、５・・・…扉、６……ベルトコン
ベヤー、７……ローダー・アンローダー、８……押え、
９・・…・柱、１０・・…・カートリッジ移換装置、１
０′…・・・案内板、１１……関口部、１２…・・・ボ
ートローダーの腕、１３……ボートパドル、１４・・・
・・・炉心管、１５・・・・・・駆動部、１６，１７・
・・・・・移動部、１６，１８′……チヤツク、１９…
…ウヱーハ、２０……カートリッジ、２１”””ボート
ローダー駆動部、２２・・・・・・清浄空気発生部、２
３・・・・・・空気噴出口、２４・・・・・・制御部と
操作部、２５・・・・・・カートリッジ移換部の駆動装
置、２６・・・・・・清浄空気送風部、２７・・…・案
内レール。 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 横長の複数の炉心管を縦方向に複数設けた炉体部と
   、前記炉体部の延在方向に沿つて前記炉体部と一体に形
   成されたクリーンベンチと、被処理物を前記複数の炉心
   管それぞれに供給するために前記複数の炉心管それぞれ
   に対応してかつ前記複数の炉心管の延在方向に沿つて設
   けられた複数の被処理物供給機構と、前記複数の被処理
   物供給機構それぞれに前記被処理物を供給するために前
   記炉体部の延在方向を横切る方向に前記被処理物を上下
   動させる被処理物上下動機構とを有し、前記複数の被処
   理物供給機構および被処理物上下動機構は前記クリーン
   ベンチ内に設けられて成ることを特徴とする熱処理炉。