[發(fā)明專利]熱處理裝置和熱處理方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910169418.4
• 申請(qǐng)日: 2009-08-31
• 公開（公告）號(hào): CN101661874A
• 公開（公告）日: 2010-03-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 阿部洋;高橋喜一;佐藤純彌;本館良信
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東京毅力科創(chuàng)株式會(huì)社
• 主分類號(hào): H01L21/00
• 分類號(hào): H01L21/00;H01L21/677;H01L21/66
• 代理公司: 北京林達(dá)劉知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所
• 代理人: 劉新宇;陳立航

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 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11將載體(carrier)內(nèi)的晶圓移載到以架狀保持多個(gè)晶 圓1的晶圓舟(wafer?boat)12，將該晶圓舟12搬入到未圖示的熱 處理爐內(nèi)，由此同時(shí)對(duì)多個(gè)晶圓1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11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11、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)D 12)，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1的下方側(cè)的空間，接著使各個(gè)叉14上升，使晶圓1 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11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1之間的類型的晶圓舟12中，存 在晶圓1的間距間隔被限定為10mm的晶圓舟，使晶圓1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1mm。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℃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1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，在專利文獻(xiàn)1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 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。

專利文獻(xiàn)1：日本特開2007-251088號(hào)公報(bào)

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