(57)【要約】      （修正有）【課題】移載室内が高温状態である場合に該移載室の扉が開くことを抑止し、作業者の安全を確保する。【解決手段】基板１０の処理を行う処理炉２１に連設される移載室１３を備えた基板処理装置１であって、移載室内の温度を測定する温度測定手段３４と、移載室の扉１９の施錠及び解錠を行うロック機構２０と、温度測定手段３４で測定された温度に基づいてロック機構２０を制御する制御手段とを具備する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の処理を行う処理炉に連設される移載室を備えた基板処理装置であって、前記移載室内の温度を測定する温度測定手段と、前記移載室の扉の施錠及び解錠を行うロック機構と、前記温度測定手段で測定された温度に基づいて前記ロック機構を制御する制御手段とを具備することを特徴とする基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウェーハ等の基板に、酸化処理、拡散処理、薄膜の生成等の処理を行う基板処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の処理工程の１つとして、シリコンウェーハ等の基板に酸化処理、拡散処理、薄膜の生成等の処理を行う基板処理工程があり、該基板処理工程を実行する装置として基板処理装置があり、又縦型処理炉を具備し、所定枚数の基板を一度に処理するバッチ式の基板処理装置として縦型基板処理装置がある。
【０００３】
縦型基板処理装置に於ける基板処理は、基板搬送容器に収納された基板（ウェーハ）が、移載室内で基板移載機により移載され、１バッチ分（例えば５０〜１２５枚）のウェーハが基板保持具（ボート）に装填される。該ボートは所定のピッチでウェーハを水平姿勢で保持し、昇降装置によりボートが上昇されることで処理炉に装入される。処理炉が気密に閉塞され、処理炉内が処理圧に維持され、処理炉内で基板を所定温度に加熱維持し、処理ガスを導入することでウェーハに所定の処理が行われる。
【０００４】
上記処理中、或は処理後にウェーハ割れ等の異常が発生した場合には、処理炉内からボートを装脱した後、ウェーハの回収に基板移載機が使用できない為、作業者が移載室の扉を開き、手作業でボートからウェーハを回収してリカバリ処理を行う必要がある。
【０００５】
然し乍ら、従来の基板処理装置では、移載室内の温度をモニタしておらず、移載室内が高温である状態でリカバリ処理が行われる虞れがあり、又メンテナンス時に於いても同様の虞れがあった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は斯かる実情に鑑み、移載室内が高温状態である場合に該移載室の扉が開くことを抑止し、作業者の安全を確保する基板処理装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、基板の処理を行う処理炉に連設される移載室を備えた基板処理装置であって、前記移載室内の温度を測定する温度測定手段と、前記移載室の扉の施錠及び解錠を行うロック機構と、前記温度測定手段で測定された温度に基づいて前記ロック機構を制御する制御手段とを具備する基板処理装置に係るものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、基板の処理を行う処理炉に連設される移載室を備えた基板処理装置であって、前記移載室内の温度を測定する温度測定手段と、前記移載室の扉の施錠及び解錠を行うロック機構と、前記温度測定手段で測定された温度に基づいて前記ロック機構を制御する制御手段とを具備するので、前記温度測定手段により測定された前記移載室内の温度が高温である場合には前記ロック機構が前記移載室の扉を解錠せず、常に安全な状態で該移載室の扉を開閉することができるという優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明に係る基板処理装置の概略を示す正断面図である。
【図２】本発明に於ける基板処理装置の要部拡大斜視図である。
【図３】本発明に於ける制御ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施例を説明する。
【００１１】
先ず、図１、図２に於いて、本発明が実施される基板処理装置について概略を説明する。
【００１２】
図１中、１は基板処理装置、２は筐体を示している。前記基板処理装置１へのウェーハ１０の搬入搬出は、ウェーハ１０が基板搬送容器に収納された状態で行われる。基板搬送容器として、例えばポッド３が用いられ、該ポッド３にはウェーハ１０が所定枚数、例えば２５枚が収納される。前記ポッド３は、開閉可能な蓋を具備する密閉容器であり、該ポッド３へのウェーハ１０の装填、払出しは、前記蓋を開いて実行される。
【００１３】
前記基板処理装置１の前面には基板授受装置４が設けられ、前記ポッド３は外部搬送装置（図示せず）により前記基板授受装置４に対して搬入搬出が行われる。
【００１４】
前記筐体２の前記基板授受装置４に対峙する部分にはポッド搬入出口５が設けられ、該ポッド搬入出口５を開閉するフロントシャッタ６が設けられており、前記ポッド３は前記フロントシャッタ６を通して前記筐体２内部に搬入搬出される様になっている。
【００１５】
前記筐体２内の前部にはポッド搬送装置７が設けられ、該ポッド搬送装置７は前記ポッド３を保持可能なポッド移載アーム８を具備している。又、該ポッド移載アーム８は昇降、横行（紙面に対して垂直な方向）、進退（紙面の左右方向）が可能であり、昇降、横行、進退の協働により前記ポッド３を任意な位置に搬送可能となっている。
【００１６】
前記ポッド搬送装置７に対向し、前記筐体２内の上部にはポッド格納部９が設けられている。該ポッド格納部９は間欠回転可能な複数のポッド収納棚１１を有し、各ポッド収納棚１１毎に複数の前記ポッド３が格納可能となっている。  
【００１７】
前記筐体２内の後部下方には、サブ筐体１２が設けられ、該サブ筐体１２は移載室１３を画成している。
【００１８】
前記サブ筐体１２の前壁１４には上下２段にポッドオープナ１５，１５が設けられる。該ポッドオープナ１５はそれぞれ載置台１６、蓋着脱機構１７を具備し、前記載置台１６上に前記ポッド３が載置され、前記前壁１４に密着され、前記蓋着脱機構１７によって蓋が開閉される様になっている。前記ポッド３の蓋が開放された状態ではポッド３の内部と前記移載室１３が連通状態となる。
【００１９】
又、前記サブ筐体１２の後方には外部と連通したオペレーションＢＯＸ１８が連設され、該オペレーションＢＯＸ１８は前記サブ筐体１２との連設面に前記移載室１３を開閉する移載室扉１９を有している。該移載室扉１９は後述するロック機構２０により施錠、解錠される様になっており、該ロック機構２０により解錠し、前記移載室扉１９を開放することで前記オペレーションＢＯＸ１８と前記移載室１３とが連通する様になっている。
【００２０】
前記筐体２内の後部、前記サブ筐体１２の上側には処理炉２１が立設される。該処理炉２１は処理室を気密に画成する反応管、該反応管の周囲に設けられたヒータを具備し、又、前記反応管にはガス供給ライン、排気ラインが連通されており、処理室を加熱すると共に所定の処理圧に維持して、処理ガスの給排を行う様になっている。
【００２１】
前記処理室は下端に前記移載室１３に連通する炉口部を有し、該炉口部は炉口シャッタ２２によって開閉される。
【００２２】
前記移載室１３には前記処理炉２１の下方に、ボートエレベータ２４が設けられ、該ボートエレベータ２４は前記炉口部を気密に閉塞可能なシールキャップ２３を有し、該シールキャップ２３にボート２６が載置可能であり、前記ボートエレベータ２４は前記シールキャップ２３を昇降させることで、前記ボート２６を前記処理室に装脱可能となっている。又、前記ボート２６を前記処理室に装入した状態では、前記シールキャップ２３が前記炉口部を気密に閉塞する。
【００２３】
前記移載室１３には前記ポッドオープナ１５と前記ボートエレベータ２４との間に基板移載機２５が設けられ、該基板移載機２５はウェーハ１０を保持する複数の基板保持プレート（ツイーザ）２７を具備している。該ツイーザ２７は、例えば上下に等間隔で５枚配置され、上下の間隔（ピッチ）は前記ポッド３のウェーハ収納ピッチ、後述するボート２６のウェーハ保持ピッチと同一となっている。
【００２４】
前記基板移載機２５は、前記ツイーザ２７を水平方向に進退可能であり、又昇降可能、垂直軸心中心に回転可能とする構成を具備し、進退、回転、昇降の協働によって前記ツイーザ２７にウェーハ１０を保持し、所望の位置に移載可能となっている。
【００２５】
又、前記ボート２６と対向する位置にある前記筐体２の側壁には、図示しないクリーンユニットが設けられ、該クリーンユニットから吹出されたクリーンエアは、前記基板移載機２５及び前記ボート２６を流通した後に、図示しない排気装置に吸込まれて前記筐体２の外部に排気される様になっている。
【００２６】
前記基板処理装置１は制御装置２８を具備しており、該制御装置２８は、例えば前記基板処理装置１の前面に配置される。
【００２７】
次に、図２に於いて、前記サブ筐体１２と前記オペレーションＢＯＸ１８との連設部の詳細について説明する。
【００２８】
前記サブ筐体１２と前記オペレーションＢＯＸ１８は連設面に開口部を有し、又前記移載室扉１９は１側端部の上面及び下面に設けられたヒンジピン２９を介して開閉可能となっており、前記開口部は前記移載室扉１９によって開閉される様になっている。該移載室扉１９は石英ガラス等で形成された窓３１を有し、該窓３１を介して作業者が前記オペレーションＢＯＸ１８から前記移載室１３の内部を覗ける様になっている。
【００２９】
前記オペレーションＢＯＸ１８の開口端部には前記ロック機構２０が設けられ、該ロック機構２０は前記移載室扉１９に対して進退可能なロックロッド３２を有している。該ロックロッド３２が進状態では前記移載室扉１９の側面に形成された図示しないロックロッド嵌合穴に嵌合し、前記移載室扉１９が施錠されることで動きが拘束され、前記ロックロッド３２が退状態では該ロックロッド３２がロックロッド嵌合穴から抜出され、前記移載室１３のロックが解除されることで該移載室扉１９の開放が可能となる。
【００３０】
前記ロック機構２０の近傍にはロック解除スイッチ３３が設けられ、該ロック解除スイッチ３３を押下することで、前記ロックロッド３２が後退し、前記移載室扉１９のロックが解除される様になっている。
【００３１】
又、前記移載室１３内部の所要位置、例えば前記移載室１３の壁面には、温度測定手段である移載室内温度モニタ用熱電対３４が設けられている。該移載室内温度モニタ用熱電対３４は前記移載室１３内の温度を常時測定しており、測定結果を後述するロック機構制御部４２へとフィードバックしている。
【００３２】
図３は、前記制御装置２８の概略を示している。
【００３３】
３５はＣＰＵに代表される制御演算部、３６はモニタ等の表示部、３７は半導体メモリ、ＨＤＤ等の記憶部、３８は圧力制御部、３９は流量制御部、４１は加熱制御部、４２はロック機構制御部、４３は搬送制御部を示しており、前記制御演算部３５、前記記憶部３７、前記ロック機構制御部４２とでロック機構制御手段を構成している。
【００３４】
前記圧力制御部３８によって、前記処理炉２１の処理室の圧力が制御され、前記流量制御部３９によって前記処理室に供給する処理ガス、パージガスのガスの流量、或は前記移載室１３に供給するパージガスの流量が制御され、前記加熱制御部４１によって処理室の温度が所定温度となる様に前記処理炉２１の加熱状態が制御される。
【００３５】
前記ロック機構制御部４２は、前記ロック機構２０を制御して前記移載室扉１９に対する施錠を行うと共に、前記移載室内温度モニタ用熱電対３４の測定結果に基いて前記移載室扉１９のロック解除を行う機能を有している。前記表示部３６には、基板の処理条件、進行状態が表示されると共に、前記移載室内温度モニタ用熱電対３４により測定された前記移載室１３内の温度やロック解除条件、即ち前記移載室扉１９は前記移載室１３内の温度が設定値（例えば３０℃）未満であればロックが解除されるという閾値を示すロック解除条件温度が表示される。
【００３６】
又、前記搬送制御部４３は、前記ポッド搬送装置７、前記ポッドオープナ１５、前記ボートエレベータ２４、前記基板移載機２５等の搬送機構部の駆動を制御する。尚、図では省略しているが、前記フロントシャッタ６、前記ポッド格納部９も同様に制御される。
【００３７】
前記記憶部３７には、基板を処理する為のデータ（レシピ）、圧力、ガス流量、温度を制御する為の制御プログラム、各搬送機構部を制御する為のシーケンスプログラム、予め設定された前記移載室扉１９を施錠する前記ロック機構２０のロック解除条件温度、及び前記移載室１３内の温度がロック解除条件を満たしたかどうかを判断する判断プログラムが格納されている。尚、シーケンスプログラムは、基板の装填、払出しについて複数の作動パターンが設定され、又選択可能となっており、選択された作動パターンに従って基板の装填、払出しを行う様になっている。
【００３８】
次に、前記基板処理装置の作動について説明する。
【００３９】
前記ポッド３が前記基板授受装置４に供給されると、前記ポッド搬入出口５が前記フロントシャッタ６によって開放される。前記基板授受装置４の上の前記ポッド３は前記ポッド搬送装置７によって前記筐体２の内部へ前記ポッド搬入出口５を通して搬送され、前記ポッド格納部９の指定された前記ポッド収納棚１１へ載置される。前記ポッド３は前記ポッド収納部９で一時的に保管された後、前記ポッド搬送装置７により前記ポッド収納棚１１からいずれか一方の前記ポッドオープナ１５に搬送されて前記載置台１６に移載されるか、若しくは前記基板授受装置４から直接前記載置台１６に移載される。
【００４０】
該載置台１６に載置された前記ポッド３は、蓋が前記蓋着脱機構１７によって取外され、ウェーハ出入り口が開放される。
【００４１】
前記ポッド３が前記ポッドオープナ１５によって開放されると、ウェーハ１０は前記ポッド３から前記基板移載機構２５によって取出され、ノッチ合せ装置（図示せず）に移送され、該ノッチ合せ装置にてウェーハ１０を整合した後、前記基板移載機構２５はウェーハ１０を前記移載室１３後方にある前記ボート２６に装填（チャージング）する。
【００４２】
該ボート２６にウェーハ１０を受渡した前記基板移載機構２５はポッド３に戻り、次のウェーハ１０を前記ボート２６に装填する。
【００４３】
一方（上段又は下段）のポッドオープナ１５に於ける前記基板移載機構２５によるウェーハ１０の前記ボート２６への装填作業中に、他方（下段又は上段）のポッドオープナ１５には前記ポッド格納部９から別のポッド３が前記ポッド搬送装置７によって搬送されて移載され、前記他方のポッドオープナ１５によるポッド３の開放作業が同時進行される。
【００４４】
予め指定された枚数のウェーハ１０が前記ボート２６に装填されると、前記炉口シャッタ２２によって閉じられていた前記処理炉２１の炉口部が、前記炉口シャッタ２２によって開放される。続いて、前記ボート２６は前記ボートエレベータ２４によって上昇され前記処理炉２１内（処理室）へ装入（ローディング）される。尚、装填されるウェーハ１０には、モニタウェーハも含まれる。
【００４５】
ローディング後は、前記シールキャップ２３によって炉口部が気密に閉塞され、前記ボート２６はウェーハ１０を保持した状態で、処理室に気密に収納される。前記ウェーハ１０が前記加熱制御部４１に制御されて加熱され、又処理室に前記流量制御部３９により流量制御された処理ガスが導入されつつ、前記圧力制御部３８により所定圧力に維持される様に排気され、前記処理炉２１にてウェーハ１０に所要の処理が実行される。
【００４６】
処理後は、ノッチ合せ装置（図示せず）でのウェーハ１０の整合工程を除き、上記とは逆の手順で、ウェーハ１０及びポッド３が前記筐体２の外部へ払出される。
【００４７】
上記処理に於いて、例えば前記処理炉２１内から前記ボート２６を装脱（アンローディング）する工程で該ボート２６に装填されたウェーハ１０に割れ等が発生した場合、前記基板移載機構２５は処理済のウェーハ１０を前記ボート２６から前記ポッド３に移載することができず、処理が中断される。
【００４８】
処理が中断されると、前記移載室１３内の前記ボート２６からウェーハ１０を回収する為、作業者により前記オペレーションＢＯＸ１８内の前記ロック解除スイッチ３３が押下される。
【００４９】
該ロック解除スイッチ３３が押下されると、前記ロック機構制御部４２を介して前記制御演算部３５にロック解除要求信号が送信され、該制御演算部３５は受信したロック解除要求信号に従って前記記憶部３７より判断プログラムを立上げる。
【００５０】
該判断プログラムは、前記移載室内温度モニタ用熱電対３４からフィードバックされている前記移載室１３内の温度と、予め設定されたロック解除条件温度、例えば３０℃とを比較し、前記移載室１３内の温度が３０℃未満であれば、前記ロック機構制御部４２に対してロック解除信号を送信し、該ロック機構制御部４２は前記制御演算部３５からのロック解除信号に従って前記ロック機構２０を制御して前記ロックロッド３２を後退させ、前記移載室扉１９のロックを解除する。
【００５１】
又、前記移載室１３内の温度が３０℃以上であれば、前記制御演算部３５から前記ロック機構制御部４２に対してロック解除信号が送信されず、前記ロック機構２０が施錠状態を保持したままとなり、前記移載室扉１９が開放されることがない。
【００５２】
尚、本実施例では、該移載室扉１９のロック解除条件温度を３０℃としたが、ロック解除条件温度は一般常識で室温とされる温度帯で任意の温度に設定可能である。
【００５３】
又、本実施例では、前記移載室１３内の温度は前記移載室内温度モニタ用熱電対３４により常時前記ロック機構制御部４２にフィードバックされているとしたが、前記ロック解除スイッチ３３の押下に連動して前記移載室１３内の温度を前記ロック機構制御部４２にフィードバックし、フィードバックされた温度と予め設定されたロック解除条件温度を比較してもよい。
【００５４】
又、本実施例では、処理を中断した際のリカバリ時について説明したが、前記基板処理装置１のメンテナンス時にも適用可能であることは言う迄もない。
【００５５】
上述の様に、前記移載室内温度モニタ用熱電対３４により前記移載室１３内の温度を測定し、前記ロック解除スイッチ３３が押下されてもロック解除条件温度を満たさなければ前記移載室扉１９のロックが解除されない様にしたので、前記ロック機構２０は、前記移載室１３内が高温となる基板処理工程だけでなく、ボートアンロード時（基板保持具を炉内から取出す工程）でも前記移載室１３内の温度が５０℃程度になっているので、前記移載室扉１９のロックを解除しない。又、リカバリ時或はメンテナンス時に於いて前記移載室１３内の温度がロック解除条件温度以上である場合、前記ロック機構２０は、前記移載室扉１９を開放しない様にするので、常に安全な状態で前記移載室扉１９の開閉を行うことができ、作業者の安全が確保される。
【００５６】
尚、本発明の基板処理装置は、半導体製造装置だけではなく、ＬＣＤ装置の様なガラス基板を処理する装置にも適用可能であるのは言う迄もない。
【００５７】
（付記）
又、本発明は以下の実施の態様を含む。
【００５８】
（付記１）基板の処理を行う処理炉に連設される移載室を備えた基板処理装置であって、前記移載室内の温度を測定する温度測定手段と、前記移載室の扉の施錠及び解錠を行うロック機構と、前記温度測定手段で測定された温度に基づいて前記ロック機構を制御する制御手段とを具備することを特徴とする基板処理装置。
【００５９】
（付記２）前記ロック機構は、ロック解除スイッチが押下されることで前記移載室の扉を解錠する付記１の基板処理装置。
【００６０】
（付記３）移載室にて基板を基板保持具に装填する工程と、前記基板保持具を処理炉内に装入する工程と、該処理炉内にて基板を処理する工程と、基板処理後に前記基板保持具を前記処理炉内から搬出する工程とを具備し、前記基板保持具を炉内から搬出する工程では前記移載室を開放しない様制御することを特徴とする半導体素子の製造方法。
【符号の説明】
【００６１】
１              基板処理装置
１２            サブ筐体
１３            移載室
１８            オペレーションＢＯＸ
１９            移載室扉
２０            ロック機構
２８            制御装置
３３            ロック解除スイッチ
３４            移載室内温度モニタ用熱電対
３５            制御演算部
３７            記憶部
４２            ロック機構制御部
【図１】
2011198958.tif 000003
【図２】
2011198958.tif 000004
【図３】
2011198958.tif 000005