(57)【要約】【課題】  横型拡散炉への半導体ウエハの出し入れを安全に行うことができる半導体ウエハの熱処理装置を提供すること。【解決手段】  この半導体ウエハの熱処理装置は、半導体ウエハ３を搭載するボート４と、このボート４を支持するフォーク５と、このフォーク５に接触する加重センサ８と、上記フォーク５のチルト量を調節するチルト量調節機構６と、上記加重センサ８の出力に基づいて上記フォーク５が略水平になるように上記チルト量調節機構６を制御するチルト量制御手段９ａとを備える。そして、上記チルト量制御手段９ａによって、上記半導体ウエハ３の重量を計測しながら上記フォーク５のチルト量を自動的に変更するので、上記半導体ウエハ３の熱処理毎に手間をかけることなく、上記フォーク５を確実に略水平にすることができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
横型拡散炉と、
半導体ウエハを搭載するボートと、
このボートを自由端側で支持して、上記ボートを上記横型拡散炉内へ挿入し、または、上記ボートを上記横型拡散炉内から取り出すフォークと、
このフォークの下側に接触する加重センサと、
上記フォークの水平方向に対する傾斜角度を調節するチルト量調節機構と、
上記加重センサの出力に基づいて、上記フォークが略水平になるように上記チルト量調節機構を制御するチルト量制御手段と
を備えることを特徴とする半導体ウエハの熱処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の半導体ウエハの熱処理装置において、
上記フォークの上下位置を調節する上下位置調節機構と、
上記加重センサの出力に基づいて、上記上下位置調節機構を制御する上下位置制御手段と
を備えることを特徴とする半導体ウエハの熱処理装置。
【請求項３】
請求項２に記載の半導体ウエハの熱処理装置において、
上記上下位置制御手段は、上記フォークにて上記横型拡散炉内に上記ボートを設置した後で上記フォークを上記横型拡散炉内から引き抜く前に、上記フォークを一定量下降するように、上記上下位置調節機構を制御することを特徴とする半導体ウエハの熱処理装置。
【請求項４】
請求項３に記載の半導体ウエハの熱処理装置において、
上記上下位置制御手段は、上記フォークを下降する上記一定量に基づいて、上記ボートを上記横型拡散炉内から取り出すために上記フォークを上記横型拡散炉内に挿入するときの上記フォークの上下位置を調節するように、上記上下位置調節機構を制御することを特徴とする半導体ウエハの熱処理装置。
【請求項５】
請求項２に記載の半導体ウエハの熱処理装置において、
上記上下位置制御手段は、上記横型拡散炉内に設置された上記ボートを上記フォークにて持ち上げた後で上記ボートを上記横型拡散炉内から取り出す前に、上記フォークを一定量上昇するように、上記上下位置調節機構を制御することを特徴とする半導体ウエハの熱処理装置。
【請求項６】
請求項５に記載の半導体ウエハの熱処理装置において、
上記上下位置制御手段は、上記フォークを上昇する上記一定量に基づいて、上記ボートを上記横型拡散炉内へ挿入するときの上記フォークの上下位置を調節するように、上記上下位置調節機構を制御することを特徴とする半導体ウエハの熱処理装置。
【請求項７】
請求項２に記載の半導体ウエハの熱処理装置において、
上記上下位置制御手段は、上記加重センサの出力に基づいて、上記フォークの上下移動速度を変更するように、上記上下位置調節機構を制御することを特徴とする半導体ウエハの熱処理装置。
【請求項８】
請求項２に記載の半導体ウエハの熱処理装置において、
上記フォークの左右位置を調節する左右位置調節機構と、
上記フォークにて上記横型拡散炉内に上記ボートを設置するときに、上記加重センサの出力に基づいて、上記左右位置調節機構を制御する左右位置制御手段と
を備えることを特徴とする半導体ウエハの熱処理装置。
【請求項９】
請求項８に記載の半導体ウエハの熱処理装置において、
上記加重センサは、上記フォークの左右両側の下側に、それぞれ、配置されていることを特徴とする半導体ウエハの熱処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば、半導体ウエハに熱処理を行う半導体ウエハの熱処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図４に、従来の半導体ウエハの熱処理装置の簡略構造図を示す。この従来の半導体ウエハの熱処理装置は、横型拡散炉１２０と、複数の半導体ウエハ１０３を搭載する石英製のボート１０４と、このボート１０４を先端側で支持するフォーク１０５と、このフォーク１０５の水平方向に対する傾斜角度（チルト量）を調節するチルト量調節機構１０６と、上記フォーク１０５の上下位置を調節する上下位置調節機構１０７とを備える。
【０００３】
上記横型拡散炉１２０は、ヒータ１０１と、このヒータ１０１内に水平に設置された円筒形の石英製のプロセスチューブ１０２とを備える。このプロセスチューブ１０２の一端には、ガスが流されるガス導入管が設けられ、上記プロセスチューブ１０２の他端には、開口部が設けられている。
【０００４】
そして、上記フォーク１０５の操作によって、上記ボート１０４を上記プロセスチューブ１０２の開口部から非接触により出し入れする。
【０００５】
実際に、熱処理プロセスをおこなうには、まず、複数の半導体ウエハ１０３を上記ボート１０４にセットし、上記フォーク１０５の先端に上記ボート１０４を載せる。このとき、上記ボート１０４の重量により上記フォーク１０５が撓むため、上記チルト量調節機構１０６によってチルト量を調節して上記フォーク１０５を水平にし、この状態で、上記フォーク１０５と共に上記ボート１０４を上記プロセスチューブ１０２中央部まで水平移動させる。そして、上記上下位置調節機構１０７によって上記フォーク１０５を下降させて、上記ボート１０４を上記プロセスチューブ１０２の中央部に置く。そして、上記チルト量調節機構１０６によってチルト量を元にもどして、上記フォーク１０５のみを引き出して、上記半導体ウエハ１０３の熱処理が開始される。
【０００６】
次に、上記半導体ウエハ１０３の熱処理後の取り出しは、まず、上記フォーク１０５を上記プロセスチューブ１０２の中央まで移動させ、上記フォーク１０５を上昇させて、上記ボート１０４をすくいあげる。そして、チルト量を調節して上記フォーク１０５を水平にし、上記ボート１０４と上記フォーク１０５を上記プロセスチューブ１０２の外側まで水平移動させて、上記半導体ウエハの熱処理を完了する。上記フォーク１０５のチルト量、上昇下降量および左右の位置等の設定は、定期メンテナンス時に調節するだけである。
【０００７】
上記半導体ウエハ１０３は、通常、２５枚もしくは５０枚の単位でまとめられて、工程内を流れている。しかし、多品種少量生産の場合などは、２５枚未満の単位で工程内を流れる場合がある。上記横型拡散炉１２０では、１バッチの処理で、通常１５０枚程度が処理されるが、前記の状況などで常に同じ枚数のウエハが熱処理されるとは限らない。
【０００８】
また、ウエハ厚は、５インチウエハの場合６２５ｕｍが一般的であるが、製品によっては、２３０ｕｍ程度の薄い半導体ウエハが使われる場合がある。このような厚みの異なった製品を同一工程で処理する場合、厚みの異なった半導体ウエハを同一バッチで熱処理する必要がある。
【０００９】
従来の半導体ウエハの熱処理装置では、上記フォーク１０５のチルト量は、上記ボート１０４に上記半導体ウエハ１０３がフルチャージされた状態、および、上記ボート１０４になにも載っていない状態の時に、上記フォーク１０５が水平になるように設定されているだけである。
【００１０】
また、上記フォーク１０５の上下位置や左右の位置も定期メンテナンス時に設定するだけで毎回処理ごとには行わない。また、この設定も非常に手間と時間がかかってしまう。このような状況で、処理するウエハの枚数やウエハの厚みが異なる半導体ウエハを熱処理する場合、上記フォーク１０５の撓み量が毎回異なってしまい、上記プロセスチューブ１０２に上記半導体ウエハ１０３が接触する事故が発生してしまう。
【００１１】
そこで、従来、上記フォーク１０５を上記プロセスチューブ１０２に入れる前に、上記ボート１０４上の上記半導体ウエハ１０３の重量により変化した上記フォーク１０５の先端の位置を位置センサで検知して水平に戻していた。または、上記フォーク１０５を上記プロセスチューブ１０２に入れる前に、上記半導体ウエハ１０３の重量に応じたチルト量を予め入力して、上記フォーク１０５を水平していた（特開平５−１１４５６６号公報：特許文献１参照）。
【００１２】
しかしながら、この従来の方法では、上記フォーク１０５を上記プロセスチューブ１０２に入れる前に、上記フォーク１０５を水平にしていたので、上記半導体ウエハ１０３の熱処理前のみの水平調節となって、上記半導体ウエハ１０３を熱処理した後で、上記ボート１０４を上記プロセスチューブ１０２から取り出すときは、上記半導体ウエハ１０３の重量の変化によって、上記フォーク１０５が水平にならずに、上記プロセスチューブ１０２に上記半導体ウエハ１０３が接触する事故が発生していた。また、上記位置センサを用いる場合、上記位置センサへの接触制御は微妙であり、制御が困難であった。また、上記半導体ウエハ１０３の重量に応じたチルト量を予め入力する場合、上記半導体ウエハ１０３を熱処理する毎にチルト量を入力する必要があって、手間で時間がかかっていた。
【００１３】
また、長期間使用していると、上記プロセスチューブ１０２や上記ボート１０４の熱変形により、上記プロセスチューブ１０２内に上記ボート１０４をセットした時の位置がずれてしまって、上記プロセスチューブ１０２に上記半導体ウエハ１０３が接触する事故が発生していた。
【特許文献１】特開平５−１１４５６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
そこで、この発明の課題は、横型拡散炉への半導体ウエハの出し入れを安全に行うことができる半導体ウエハの熱処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記課題を解決するため、この発明の半導体ウエハの熱処理装置は、
横型拡散炉と、
半導体ウエハを搭載するボートと、
このボートを自由端側で支持して、上記ボートを上記横型拡散炉内へ挿入し、または、上記ボートを上記横型拡散炉内から取り出すフォークと、
このフォークの下側に接触する加重センサと、
上記フォークの水平方向に対する傾斜角度を調節するチルト量調節機構と、
上記加重センサの出力に基づいて、上記フォークが略水平になるように上記チルト量調節機構を制御するチルト量制御手段と
を備えることを特徴としている。
【００１６】
ここで、この明細書では、上下方向とは、上記横型拡散炉の開口面において、上下の方向をいい、左右方向とは、上記横型拡散炉の開口面において、上記上下方向と垂直な方向である左右の方向をいう。
【００１７】
この発明の半導体ウエハの熱処理装置によれば、上記加重センサの出力に基づいて、上記フォークが略水平になるように上記チルト量調節機構を制御するチルト量制御手段を備えるので、上記半導体ウエハを搭載している上記ボートの重量に応じて上記フォークのチルト量を制御することで、上記半導体ウエハを搭載している上記ボートの重量によって生じた上記フォークの撓みの補正を行う。
【００１８】
このように、熱処理を行う上記半導体ウエハの枚数や厚みが異なって上記フォークの撓み量が変化しても、上記半導体ウエハの重量によって上記フォークのチルト量を補正することで、常に、上記フォークが略水平な状態で上記半導体ウエハがセットされた上記ボートの出し入れを行うことができる。したがって、上記半導体ウエハを上記横型拡散炉で熱処理する際に、上記半導体ウエハの上記横型拡散炉への接触を確実に防止できる。
【００１９】
また、上記半導体ウエハの重量を計測しながら上記フォークのチルト量を自動的に変更するので、上記半導体ウエハの熱処理毎に手間をかけることなく、上記フォークを確実に略水平にすることができる。もちろん、上記半導体ウエハの熱処理前、および、上記半導体ウエハの熱処理後において、上記フォークを常に略水平にすることができる。
【００２０】
また、一実施形態の半導体ウエハの熱処理装置では、
上記フォークの上下位置を調節する上下位置調節機構と、
上記加重センサの出力に基づいて、上記上下位置調節機構を制御する上下位置制御手段と
を備えている。
【００２１】
この一実施形態の半導体ウエハの熱処理装置によれば、上記上下位置制御手段は、上記加重センサの出力に基づいて、上記上下位置調節機構を制御しているので、上記横型拡散炉や上記ボートの熱変形によって、上記横型拡散炉内に上記ボートを設置したときの上記ボートの位置がずれてきた場合でも、自動で上記フォークの上下位置を補正することができて、上記半導体ウエハの上記横型拡散炉への接触を一層確実に防止できる。
【００２２】
また、一実施形態の半導体ウエハの熱処理装置では、
上記上下位置制御手段は、上記フォークにて上記横型拡散炉内に上記ボートを設置した後で上記フォークを上記横型拡散炉内から引き抜く前に、上記フォークを一定量下降するように、上記上下位置調節機構を制御している。
【００２３】
この一実施形態の半導体ウエハの熱処理装置によれば、上記フォークにて上記横型拡散炉内に上記ボートを設置した後に、上記フォークを一定量下降してから上記横型拡散炉内から引き抜くので、上記フォークを上記横型拡散炉内から安全に抜き取ることができる。
【００２４】
また、一実施形態の半導体ウエハの熱処理装置では、
上記上下位置制御手段は、上記フォークを下降する上記一定量に基づいて、上記ボートを上記横型拡散炉内から取り出すために上記フォークを上記横型拡散炉内に挿入するときの上記フォークの上下位置を調節するように、上記上下位置調節機構を制御している。
【００２５】
この一実施形態の半導体ウエハの熱処理装置によれば、上記フォークを下降する上記一定量に基づいて、上記ボートを上記横型拡散炉内から取り出すために上記フォークを上記横型拡散炉内に挿入するときの上記フォークの上下位置を調節するので、上記フォークを上記横型拡散炉内に安全に挿入することができる。
【００２６】
また、一実施形態の半導体ウエハの熱処理装置では、
上記上下位置制御手段は、上記横型拡散炉内に設置された上記ボートを上記フォークにて持ち上げた後で上記ボートを上記横型拡散炉内から取り出す前に、上記フォークを一定量上昇するように、上記上下位置調節機構を制御している。
【００２７】
この一実施形態の半導体ウエハの熱処理装置によれば、上記横型拡散炉内に設置された上記ボートを上記フォークにて持ち上げた後に、上記フォークを一定量上昇してから上記ボートを上記横型拡散炉内から取り出すので、上記ボートを上記横型拡散炉内から安全に取り出すことができる。
【００２８】
また、一実施形態の半導体ウエハの熱処理装置では、
上記上下位置制御手段は、上記フォークを上昇する上記一定量に基づいて、上記ボートを上記横型拡散炉内へ挿入するときの上記フォークの上下位置を調節するように、上記上下位置調節機構を制御している。
【００２９】
この一実施形態の半導体ウエハの熱処理装置によれば、上記フォークを上昇する上記一定量に基づいて、上記ボートを上記横型拡散炉内へ挿入するときの上記フォークの上下位置を調節するので、上記ボートを上記横型拡散炉内へ安全に挿入することができる。
【００３０】
また、一実施形態の半導体ウエハの熱処理装置では、
上記上下位置制御手段は、上記加重センサの出力に基づいて、上記フォークの上下移動速度を変更するように、上記上下位置調節機構を制御している。
【００３１】
この一実施形態の半導体ウエハの熱処理装置によれば、上記加重センサの出力に基づいて、上記フォークの上下移動速度を変更するので、上記半導体ウエハの重量に応じて上記フォークの上下移動速度を調節して、上記ボートの上記横型拡散炉への出し入れを一層安全に行うことができる。例えば、上記加重センサの出力が大きいほど（上記半導体ウエハの重量が大きいほど）、上記フォークの上下移動速度を遅くして、上記フォークの揺れを防止することができる。
【００３２】
また、一実施形態の半導体ウエハの熱処理装置では、
上記フォークの左右位置を調節する左右位置調節機構と、
上記フォークにて上記横型拡散炉内に上記ボートを設置するときに、上記加重センサの出力に基づいて、上記左右位置調節機構を制御する左右位置制御手段と
を備えている。
【００３３】
この一実施形態の半導体ウエハの熱処理装置によれば、上記左右位置制御手段は、上記フォークにて上記横型拡散炉内に上記ボートを設置するときに、上記加重センサの出力に基づいて、上記左右位置調節機構を制御するので、上記横型拡散炉が定期洗浄等で左右の位置がずれても、上記横型拡散炉内の正確な位置に上記ボートを確実に設置することができる。
【００３４】
また、一実施形態の半導体ウエハの熱処理装置では、
上記加重センサは、上記フォークの左右両側の下側に、それぞれ、配置されている。
【００３５】
この一実施形態の半導体ウエハの熱処理装置によれば、上記加重センサは、上記フォークの左右両側の下側に、それぞれ、配置されているので、上記横型拡散炉が左右のどちらの方向にずれているかを確認できて、上記横型拡散炉内の正確な位置に上記ボートを短時間で設置することができる。
【発明の効果】
【００３６】
この発明の半導体ウエハの熱処理装置によれば、上記加重センサの出力に基づいて、上記フォークが略水平になるように上記チルト量調節機構を制御するチルト量制御手段を備えるので、上記半導体ウエハを上記横型拡散炉で熱処理する際に、上記半導体ウエハの出し入れを安全に行え、また、定期洗浄やメンテナンス後の各部の調節作業も容易で短時間で行える。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００３８】
（第１の実施形態）
図１は、この発明の半導体ウエハの熱処理装置の一実施形態である縦断面図を示している。この半導体ウエハの熱処理装置は、横型拡散炉２０と、半導体ウエハ３を搭載する石英製のボート４と、このボート４を自由端（先端）側で支持するフォーク５と、このフォーク５の固定端（基端）側の下側に常に接触する加重センサ８と、上記フォーク５の水平方向に対する傾斜角度（チルト量）を上記フォーク５の固定端側で調節するチルト量調節機構６と、上記フォーク５の上下位置を上記フォーク５の固定端側で調節する上下位置調節機構７と、上記チルト量調節機構６および上記上下位置調節機構７の動きを制御する制御手段９とを備える。
【００３９】
ここで、上下方向とは、上記横型拡散炉２０の開口面において、上下の方向をいい、図１では、紙面の上下方向をいう。左右方向とは、上記横型拡散炉２０の開口面において、上記上下方向と垂直な方向である左右の方向をいい、図１では、紙面の手前から奥方向をいう。前後方向とは、上記横型拡散炉２０の開口面に垂直な方向をいい、図１では、紙面の左右方向をいう。
【００４０】
上記横型拡散炉２０は、ヒータ１と、このヒータ１内に水平に設置された円筒形の石英製のプロセスチューブ２とを備える。このプロセスチューブ２の一端には、ガスが導入されるガス導入管が設けられ、上記プロセスチューブ２の他端には、開口部が設けられ、上記プロセスチューブ２の他端側の周面には、ガスが排出されるガス排出管が設けられる。
【００４１】
上記ボート４は、箱形であり、このボート４の内部には、複数枚の上記半導体ウエハ３が、所定間隔離されて、立てて並べられる。
【００４２】
上記フォーク５の固定端は、（図示しない）基台に取り付けられ、この基台には上記加重センサ８が取り付けられ、この加重センサ８は、上記フォーク５から受ける加重を計測する。
【００４３】
上記チルト量調節機構６および上記上下位置調節機構７は、例えば、サーボモータを有し、上記基台を動かして、上記フォーク５および上記加重センサ８をともに動かす。
【００４４】
上記制御手段９は、例えば、プログラムコントローラを有し、上記チルト量調節機構６、上記上下位置調節機構７および上記加重センサ８に接続される。具体的に述べると、上記制御手段９は、チルト量制御手段９ａと上下位置制御手段９ｂとを備える。上記チルト量制御手段９ａは、上記加重センサ８の出力に基づいて、上記フォーク５に支持された上記ボート４が略水平になるように上記チルト量調節機構６を制御する。上記上下位置制御手段９ｂは、上記加重センサ８の出力に基づいて、上記上下位置調節機構７を制御する。
【００４５】
上記フォーク５、上記チルト量調節機構６および上記上下位置調節機構７は、一体に、前後方向に移動して、上記フォーク５の先端が、上記横型拡散炉２０内へ進退自在になる。
【００４６】
上記フォーク５の先端は、上記ボート４の底面を下方向から支持し、上記ボート４を上記横型拡散炉２０内へ挿入し、または、上記ボート４を上記横型拡散炉２０内から取り出す。
【００４７】
次に、上記構成の半導体ウエハの熱処理装置を用いた、上記半導体ウエハ３の熱処理方法を説明する。
【００４８】
まず、上記フォーク５の上には何も載せない状態にしておき、上記フォーク５が水平になるように、上記チルト量調節機構６にてチルト量を調節する。このときのチルト量と上記加重センサ８の出力とを、上記チルト量制御手段９ａに記憶させる。
【００４９】
次に、上記ボート４に上記半導体ウエハ３をセットして、上記ボート４を上記フォーク５の上に載せる。このとき、上記ボート４には、処理する半導体ウエハの中で最も厚い半導体ウエハを、フルチャージする。この状態で、上記フォーク５が水平になるようにチルト量を調節し、このチルト量と上記加重センサ８の出力とを上記チルト量制御手段９ａに記憶させる。
【００５０】
これで、上記フォーク５上になにも載せていない時と、上記フォーク５上に最も重量が重い物を載せている時との、上記加重センサ８の出力とチルト調節量とが、上記チルト量制御手段９ａに記憶されたことになる。
【００５１】
仮に、上記フォーク５上になにも載せていない時の加重が１０００gで、チルト量が５°、最も厚い半導体ウエハをフルチャージした上記ボート４を載せている時の加重が６０００gで、チルト量が１５°とすると、加重とチルト量が比例計算で成り立つとした場合、５００g変化するごとに１°のチルト量を調節するように上記チルト量制御手段９ａに仕組んでおけば、上記ボート４にセットする半導体ウエハの枚数や厚みが変わっても、常に水平な状態を保つことができる。
【００５２】
次に、上記フォーク５を、上記チルト量調節機構６および上記上下位置調節機構７と共に、水平移動して、上記半導体ウエハ３を搭載している上記ボート４を、上記プロセスチューブ２の内部の中央部まで移動させる。
【００５３】
そして、上記チルト量調節機構６にて、チルト量が上記フォーク５上に何も載せていない時と同じ量になるまで、上記フォーク５を動かして、上記上下位置調節機構７にて、上記フォーク５を下降させる。このとき、上記加重センサ８の出力は、除々に減少していき、上記ボート４を上記横型拡散炉２０内に完全に設置したときに、上記フォーク５になにも載せていない時と同じ重量となる。
【００５４】
上記ボート４を上記横型拡散炉２０内に設置した後に、上記フォーク５をさらに一定量下降させてから、上記フォーク５を上記横型拡散炉２０内から引き抜く。このとき、上記フォーク５は、チルト量が上記フォーク５上に何も載せていない時と同じ量になるように設定されているので、略水平になり、しかも、上記フォーク５を一定量下降させてから引き抜くので、上記フォーク５を上記横型拡散炉２０内から安全に抜き取ることができる。
【００５５】
このときの上記フォーク５の下降位置（下降の一定量）を上記上下位置制御手段９ｂに記憶させておく。この下降の一定量は、上記ボート４および上記プロセスチューブ２の設計寸法（例えば、上記ボート４の底面と上記プロセスチューブ２との間の空間寸法や、上記フォーク５の厚み寸法等）に基づいて、どの程度下降させれば良いかによって決定され、予め、上記上下位置制御手段９ｂに仕組まれる。
【００５６】
その後、上記半導体ウエハ３の熱処理が終了して、上記ボート４を取り出すときは、上記フォーク５を引き抜く時の上記フォーク５の高さを上記上下位置制御手段９ｂに記憶させているので、その高さで（すなわち、上記フォーク５を下降する上記一定量に基づいて）上記フォーク５を上記プロセスチューブ２内に挿入することで、上記フォーク５を安全に挿入できる。
【００５７】
そして、チルト量を調節し上記フォーク５を上昇させて、上記ボート４をすくいあげる。このとき、上記加重センサ８の出力は、除々に増加していき、上記ボート４を上記フォーク５にて持ち上げたときに、上記フォーク５に上記ボート４を載せた時と同じ重量となる。そして、上記チルト量制御手段９ａにて上記チルト量調節機構６が制御されて、上記フォーク５は水平になる。
【００５８】
上記横型拡散炉２０内に設置された上記ボート４を上記フォーク５にて持ち上げた後に、上記フォーク５をさらに一定量上昇させてから、上記ボート４を上記横型拡散炉２０内から取り出す。このとき、上記フォーク５は、略水平になり、しかも、上記フォーク５を一定量上昇させてから引き抜くので、上記ボート４を上記横型拡散炉２０内から安全に取り出すことができる。
【００５９】
このときの上記フォーク５の上昇位置（上昇の一定量）を上記上下位置制御手段９ｂに記憶させておく。この上昇の一定量は、上記半導体ウエハ３、上記ボート４および上記プロセスチューブ２の設計寸法（例えば、上記半導体ウエハ３の上面と上記プロセスチューブ２との間の空間寸法等）に基づいて、どの程度上昇させれば良いかによって決定され、予め、上記上下位置制御手段９ｂに仕組まれる。
【００６０】
以上で、１サイクルの熱処理が終了する。
【００６１】
次のバッチを処理する場合、上記ボート４を挿入するときは、上記ボート４を取り出す時の上記フォーク５の高さを上記上下位置制御手段９ｂに記憶させているので、その高さで（すなわち、上記フォーク５を上昇する上記一定量に基づいて）上記ボート４を上記プロセスチューブ２内に挿入することで、上記ボート４を安全に挿入できる。
【００６２】
このように、上記動作を繰り返し行うことで、常に位置補正が行われ、長期間使用し続けることで上記プロセスチューブ２や上記ボート４が少々熱変形を起こしていても、安定して上記ボート４の出し入れを行うことができる。
【００６３】
上記構成の半導体ウエハの熱処理装置によれば、上記半導体ウエハ３の重量を計測しながら上記フォーク５のチルト量を自動的に変更するので、上記半導体ウエハ３の熱処理毎に手間をかけることなく、上記フォーク５を確実に略水平にすることができる。もちろん、上記半導体ウエハ３の熱処理前、および、上記半導体ウエハ３の熱処理後において、上記フォーク５を常に略水平にすることができる。したがって、上記半導体ウエハ３を上記横型拡散炉２０で熱処理する際に、上記半導体ウエハ３の上記横型拡散炉２０への接触を確実に防止できる。
【００６４】
なお、上記上下位置制御手段９ｂにて、上記加重センサ８の出力に基づいて、上記フォーク５の上下移動速度を変更するように、上記上下位置調節機構７を制御してもよく、上記半導体ウエハ３の重量に応じて上記フォーク５の上下移動速度を調節して、上記ボート４の上記横型拡散炉２０への出し入れを一層安全に行うことができる。例えば、上記加重センサ８の出力が大きいほど（上記半導体ウエハ３の重量が大きいほど）、上記フォーク５の上下移動速度を遅くして、上記フォーク５の揺れを防止できる。
【００６５】
（第２の実施形態）
図２および図３は、この発明の半導体ウエハの熱処理装置の他の実施形態を示している。図１の第１の実施形態と相違する点を説明すると、この半導体ウエハの熱処理装置は、上記フォーク５の左右位置を上記フォーク５の固定端側で調節する左右位置調節機構１０と、この左右位置調節機構１０の動きを制御する左右位置制御手段９ｃとを備える。上記加重センサ８は、上記フォーク５の固定端側の左右両側の下側に、それぞれ、配置されている。なお、この第２の実施形態において、上記第１の実施形態と同一の部分には、同一の参照番号を付して、詳細な説明を省略する。
【００６６】
上記左右位置調節機構１０は、例えば、サーボモータを有し、上記基台を動かして、上記フォーク５および上記加重センサ８をともに動かす。上記左右位置制御手段９ｃは、上記フォーク５にて上記横型拡散炉２０内に上記ボート４を設置するときに、上記加重センサ８の出力に基づいて、上記左右位置調節機構１０を制御する。
【００６７】
この第２の実施形態の半導体ウエハの熱処理装置の作用を説明すると、上記第１の実施形態の作用に加えて、上記プロセスチューブ２の定期洗浄等で左右の位置がずれた場合、上記ボート４を上記プロセスチューブ２の中央まで入れて、上記フォーク５を下降させたときに、以前より高い位置で、上記加重センサ８の出力の減少がはじまる。このようなときに、上記左右位置調節機構１０にて上記フォーク５の左右位置を調節し、上記フォーク５の上下位置が最も低い位置で、上記加重センサ８の出力の減少が始まる位置を見つけ出す。さらに、上記加重センサ８を上記フォーク５の固定端側の左右下側に設けているので、上記プロセスチューブ２が左右のどちらの方向にずれているか、すぐに認識できる。
【００６８】
このように、上記構成の半導体ウエハの熱処理装置によれば、上記横型拡散炉２０が定期洗浄等で左右の位置がずれても、上記横型拡散炉２０内の正確な位置に上記ボート４を短時間で設置することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の半導体ウエハの熱処理装置の第１実施形態を示す簡略構成側面図である。
【図２】本発明の半導体ウエハの熱処理装置の第２実施形態を示す簡略構成平面図である。
【図３】本発明の半導体ウエハの熱処理装置の第２実施形態を示す簡略構成側面図である。
【図４】従来の半導体ウエハの熱処理装置を示す簡略構成側面図である。
【符号の説明】
【００７０】
１    ヒータ
２    プロセスチューブ
３    半導体ウエハ
４    ボート
５    フォーク
６    チルト量調節機構
７    上下位置調節機構
８    加重センサ
９    制御手段
９ａ  チルト量制御手段
９ｂ  上下位置制御手段
９ｃ  左右位置制御手段
１０  左右位置調節機構
２０  横型拡散炉
【図１】
2006005069.tif 000003
【図２】
2006005069.tif 000004
【図３】
2006005069.tif 000005
【図４】
2006005069.tif 000006