(57)【要約】拡散炉の類の熱処理用ユニット（１）において処理されるべきロードの自動ローディングおよび自動アンローディングのための装置であって、ロードの全体を受け、このロードを炉に入れることを目的としたカンチレバー（２）を少なくとも一つ含む装置。ロードは、石英製ボートに配置されるシリコンウェーハ（４）から成ることができる。装置は、複数バスケット式の自動移動用設備を含み、該設備は、受取領域でロードの全体を受け、ロードと場合によってはブランクロード、スクリーンロード、および評価用構成要素との全体を、受取領域からカンチレバーの方へ移動させること、また逆に、熱処理の後、処理されたロード全体を、受取領域の方へ移動させること、並びに、スクリーンロードおよび評価用構成要素を、カンチレバーからそれらの元の場所の方へ移動させることを確保するものであり、さまざまな移動用の操作は、前もって決められたパターンに沿って実行される。
2004531890.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱処理用ユニット（１）で処理されるべきロードの自動ローディングおよび自動アンローディングのための装置であって、処理されるべきロードの全体を受けることを目的とした少なくとも一つのカンチレバー（２）を含んでおり、該ロードは、物理的に互いに独立したロード（４）のいくつもの構成要素から成り、前記ロードは、バスケット（５）の中にロットで配列されるシリコンウェーハの全体から成ることができ、ロードの各構成要素は、そのとき一枚のウェーハから成り、また、前記熱処理用ユニット（１）は、少なくとも一つの拡散炉から成ることができ、該拡散炉には、カンチレバー（２）およびカンチレバーが支えるロードが入り込み、該ロードは、そのとき石英あるいは他の適合した材料製のボート（６）にこの段階で分配されるものであって、該装置が、複数バスケット式自動移動用設備を含み、該移動用設備が、ロードのいくつもの構成要素から成る処理されるべきロードの全体を受取領域で受け、また、処理されるべきロードの全体と場合によってはブランクロード、スクリーンロード、および評価用構成要素を、受取領域からカンチレバー（２）の方へ移動させること、またその逆に、熱処理の後、処理されたロードの全体を、受取領域の方へ移動させること、並びに、スクリーンロードおよび評価用構成要素を、カンチレバー（２）からそれらの元の位置の方へ移動させることを確保するものであり、移動のさまざまな操作が、前もって決められて、前記移動用設備に電気的に接続されたマルチタスクの監視ユニットのメモリに前もって記録されたパターンに沿って実行され、前記ユニットが、少なくとも各種移動用操作の制御および操縦を確保するものであることを特徴とする装置。
【請求項２】
自動移動用設備が、まず、合成材料製のバスケット（５）に含まれるロードの構成要素の、石英製のボートへの移動を、そして各ボートが一旦いっぱいになると、ボートの、カンチレバー（２）への移動を確保することを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
監視ユニットが、タッチタイプのフラット・スクリーンを含み、該スクリーンに、前記監視ユニットが、さまざまなパラメータ並びにローディングの操作に関して考えられるさまざまなパターンを表示し、各パターンが、とりわけ、ボートのポジション、生産されるウェーハまたはブランクウェーハの数、専用ボートに載ったサンプル・プレートのポジション、スクリーンボートの自動ローディングを定義することを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の装置。
【請求項４】
複数バスケット式の自動移動用設備が次を含むことを特徴とする、請求項１から請求項３のいずれか一つに記載の装置：
−複数バスケット式の移動用ステーション（３）であって、水平なテーブル（７）の上面から成るロードの受取領域を含んでおり、該領域で、バスケットは正確な位置に整理されて配列され、前記領域は、それぞれが２５個のロードの構成要素を含むことができる８個から１２個のバスケットを受けるために準備されている、
−把持ヘッド・システム（１７）のついたマニピュレータつり上げ器（１１）であって、監視ユニットに電気的に接続されている、
−複数バスケット式の自動ローディング／アンローディング用ステーション（１０）であって、監視ユニットに電気的に接続されている、
−方向づけ用の水平な回転台（８）であって、監視ユニットに電気的に接続されている、
−空のボート（６）の貯蔵用の、一つまたは複数のドック（１４）、
−スクリーンロードを含んだボートの貯蔵用の、一つまたは複数のインテリジェントドック（１５）であって、これらのドックは、複数バスケット式の自動移動用ステーションの上にあるマニピュレータつり上げ器の届く範囲に配置されている。
【請求項５】
複数バスケット式の移動用ステーション（３）のロードの受取領域が、バスケット（５）の位置決め用手段を複数組含み、該手段が、バスケットのさまざまな位置を実現することを特徴とする、請求項１から請求項４のいずれか一つに記載の装置。
【請求項６】
位置決め用手段が、移動用ステーション（３）の水平なテーブル（７）につけられる細長い光から成ることができ、これらの光が、バスケット内に形成された位置決め用の垂直な切れ刃を形状はめ込みで受けるために準備されることを特徴とする、請求項５に記載の装置。
【請求項７】
ロード（４）の構成要素の動きが、対応するバスケット（５）とボート（６）との間でのそれらの移動の際に、上昇する垂直な平行移動の動き、ついで上方レベルに従った水平な平行移動の動き、そしてその動き自体に続く下降する垂直な平行移動の動きに分解されることを特徴とする、請求項１から請求項６のいずれか一つに記載の装置。
【請求項８】
少なくともバスケット（５）からあるいはバスケットの方へのロードの構成要素の垂直の平行移動の動きが、移動用ステーション（３）の水平なテーブル（７）の下に配置される補完的な昇降装置（９）によって確保されること、および、各バスケット（５）に向き合った前記テーブル（７）が、昇降装置（９）の通過用の貫通する開口部を含んでいる一方で、バスケット（５）が、前記昇降装置がロードの構成要素の互いに対する相対的な位置の維持を確保しながら、押す力によってロードの構成要素に作用するようになることができるように、底部を含んでいないことを特徴とする、請求項７に記載の装置。
【請求項９】
ボートの方へのあるいはボートからのロードの構成要素の垂直な動きを確保するための第二の昇降装置によって特徴づけられる装置であって、前記第二昇降装置が、方向づけ用の水平な回転台（８）の下に配置されており、この水平な回転台が、そのとき、前記昇降装置の通過用の貫通する開口部を備えており、また、昇降装置が、ロードの構成要素の互いに対する相対的なポジションの維持を確保しながら、押す力によってロードの構成要素に作用するようになることができるように、各ボート（６）が、昇降装置の通過を可能にするために底部を含んでいない、請求項７または請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
少なくとも昇降装置（９）のうちの一つが、垂直な軸に沿って四分の一の回転によって回転して動くことを特徴とする、請求項８または請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
自動移動用ステーション（３）のテーブル（７）が、水平面において可動であり、ローディング／アンローディング用ステーション（１０）の動きとのコンビネーションによって、各バスケットを次々に前記ステーションの届く範囲に位置決めすることを特徴とする、請求項４に記載の装置。
【請求項１２】
バスケットが、テーブル上の行および列に従って配列されることを特徴とする、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
テーブル（７）が、ローディングおよびアンローディング用ステーションの水平な動きの方向と直角に交わる方向に従って、ガイド用の水平の滑り溝上で動くように取付けられることを特徴とする、請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
バスケット（５）が、円状にテーブル（７）上に配列されること、および、テーブル（７）が、前述の円の中心を通る垂直な軸に沿って回転して動くことを特徴とする、請求項１１に記載の装置。
【請求項１５】
自動移動用ステーション（３）が、各バスケットに含まれるウェーハの自動方向づけ装置を備えており、各ウェーハが、方向づけ用の平面部を含むことを特徴とする、請求項４に記載の装置。
【請求項１６】
ローディング／アンローディング用ステーション（１０）が、Ｘ軸に沿って水平に、またＺ軸に沿って垂直に動くこと、および、前記ステーションが、移動の間ウェーハを把持しかつ保持するための装置を備えていることを特徴とする、請求項４に記載の装置。
【請求項１７】
把持装置が、二つのあご（１２）および（１２’）から成り、該あごが、それぞれ逆の回転の動きによって動き、またバスケットからの連続するウェーハの基底をそれらの縁で締めつけるようになるものであり、あご（１２）および（１２’）が、それぞれウェーハの位置決め用の割れ目を備えていることを特徴とする、請求項１６に記載の装置。
【請求項１８】
方向づけ用の台（８）が、Ｚの軸を中心に回転するように取付けられ、また、ローディング／アンローディング用ステーション（１０）によって交互にローディングまたはアンローディングの位置となる少なくとも二つの位置を含んでいることを特徴とする、請求項４に記載の装置。
【請求項１９】
マニピュレータつり上げ器（１１）が、四軸タイプであり、また、垂直な方向に沿って、および互いに直角に交わる水平な二つの方向に沿って動くマニピュレータ・アーム（１８）を含んでおり、前記マニピュレータ・アームが、把持ヘッド（１７）を備えていることを特徴とする、請求項４に記載の装置。
【請求項２０】
つり上げ器（１１）に、温度センサ、力の探知器、およびレーザテレスコープによるカンチレバーの位置決めの調節手段が一体化していることを特徴とする、請求項１９に記載の装置。
【請求項２１】
移動の順序の正常な展開を確認するための一揃いのセンサ、およびボートの温度を確認するための少なくとも一つの温度センサが備わっていることを特徴とする、請求項１から請求項２０のいずれか一つに記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリコンのような半導体材料のウェーハの、横型拡散炉のような化学および熱処理の設備におけるローディングおよびアンローディング用の装置に関するものである。
【０００２】
この発明は、半導体の部品の製造産業向けに用意されたものである。
【背景技術】
【０００３】
シリコンウェーハは、プラスチック製の複数の箱の中に入った状態でクリーンルームに運ばれるが、該箱は、バスケットと呼ばれる２５個のポジションのあるプラスチック製のカセットの中に配列された、２５枚のウェーハを含んでおり、さまざまなポジションは、カセット内に形成された溝によって実現されている。これらのシリコンウェーハは、プラスチック製カセットから、石英および炭化珪素のような熱によって作用を受けにくい材料製のボートへ移動された後、横型炉の中で熱によって処理される。これらの石英または炭化珪素製のボートは、つき出たシャベルまたは二連装砲の形状の炭化珪素製のカンチレバーに手で置かれる。５０枚のウェーハを含む６個から８個のボートが普通の積載量である。クリーンルームにおいて、一つ、最高で二つのバスケットをただ一つのボートへ移動するための機械を見出すことは非常に一般的であり、該ボートは、その場合、ボートの２５個または５０個の溝に配列された２５枚または５０枚のウェーハを含んでいる。ボートは、段に従ってカンチレバーに手で置かれるが、これは、横型拡散炉が、一般的に、積み重なった四つの段を含むからであり、その上段は地面から約二メートルのところにある。
【０００４】
この実施については、次のような不都合がある：
−人間が操作するため、集積回路のマイクロパターンに積もる粒子が発生し、該粒子は炉への通過後に電気障害の原因となる、
−操作者が、ボートをカンチレバーに置く際に、耐熱性材料の摩擦を引き起こし、該摩擦は、粒子を生み出し、したがって電気障害を生み出す、
−さらに、直径が１５０あるいは２００ミリメートルのウェーハを２５枚から５０枚積んでいっぱいになったボートの重量はかなりのものであり、それを拡散炉の上段に積むことが難しくなる。
【０００５】
また、カンチレバーへのボートの位置決めを手で行うのは不確実であり、このことにより、拡散チャンバでの安定し、かつ唯一のポジションの確保を受けた結果の再現性が確保されないことにも注目することができる。
【０００６】
最後に、人間の過失によって、操作者は、処理の後に間違ったカセットに入ったウェーハを返送する可能性があり、このことにより、半導体のさまざまな製造工程の途中で、ロットの追跡ができなくなってしまう可能性がある。
【０００７】
これらの不都合を避けるために、つり上げ器システムが存在しており、該システムは、各ボートを前もって選ばれた段に自動的に積むものである。これらのつり上げ器は、供給を受け、あるいは、一つ、さらには最高二つのバスケットから、自動移動システムに供給を行う。
【０００８】
この実施については、次のような不都合がある：
−カンチレバーに置かれるべきロードは、２５枚のウェーハを含む８個から１０個のバスケットから出るものである。操作者は、ローディングまたはアンローディングの操作の間、その場にいて自動移動に供給を行わなければならない。
−さらに、熱による方法の評価のためのサンプル・プレートは、ボートの正確な場所に置かれなければならず、また熱処理の後に測定のために回収されなければならない。操作者は、それらを、つり上げ器による自動ローディングにもかかわらず、手でカンチレバーに置く。
−他方では、シリコンウェーハでいっぱいの、カンチレバーに積まれたボートのロードは、石英または炭化珪素のディスク付きスクリーンボートによって囲まれなければならない。
−最後に、人間の過失によって、操作者は、処理の後に間違ったカセットに入ったウェーハを返送する可能性があり、このことにより、さまざまな製造工程の途中で、ロットの追跡ができなくなってしまう可能性がある。同じ問題が、サンプルの回収について、ロードでのサンプルのポジションに関連して提示されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、新しい装置を提案することによって、これらの不都合に解決案をもたらすことを目的としており、該装置は、人間の存在なしでのカンチレバーのロードの完全なローディングおよびアンローディングを統合するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
このため、処理されるべきロードの全体を受けることを目的としたカンチレバーを少なくとも一つ含む熱処理用ユニット内で、処理されるべきロードの自動ローディングおよび自動アンローディングを行うための、本発明による新しい装置において、該ロードは、物理的に互いに独立した、ロードのいくつもの構成要素から成り、前記ロードは、ロットで配列されたシリコンウェーハの全体から成ることができ、ロードの各構成要素は、そのとき一枚のウェーハから成り、また、前記熱処理用ユニットは、少なくとも一つの拡散炉から成ることができ、該拡散炉にはカンチレバーおよびカンチレバーが支えるロードが入り込み、該ロードは、そのとき石英あるいは他の適合した材料製のボートにこの段階で分配されるものであって、該装置が、複数バスケット式自動移動用設備を含み、該移動設備が、ロードのいくつもの構成要素から成る処理されるべきロードの全体を受取領域で受け、また、処理されるべきロードの全体と場合によってはブランクロード、スクリーンロード、および評価用構成要素を、受取領域からカンチレバーの方へ移動させること、またその逆に、熱処理の後、処理されたロードの全体を、受取領域の方へ移動させること、並びに、スクリーンロードおよび評価用構成要素を、カンチレバーからそれらの元の位置の方へ移動させることを確保するものであり、移動のさまざまな操作が、前もって決められて、前記移動用設備に電気的に接続されたマルチタスクの監視ユニットのメモリに前もって記録されたパターンに沿って実行され、前記監視ユニットが、少なくとも各種移動用操作の制御および操縦を確保するものであることを、必須要素として特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】
これらの特徴のおかげで、操作者は、カンチレバーのローディング操作が始まる前に、処理されるべきロードの全体を受取領域に置くことが可能となるものであるが、該処理されるべきロードの全体は、ちょうどこの場所で、物理的に互いに分かれたいくつものロットの状態であり、該ロットは、それぞれが、適当なバスケットの中に互いに隔たりをもって配列されるロードのいくつもの構成要素から成るものである。ちょうどこの場所でのロードは、したがって、それぞれがロードのいくつもの構成要素を含む、取外し可能な複数のバスケットから成る。使用者は、したがって、それぞれがロードのいくつもの構成要素を含む複数のバスケットを、受取領域に置くことになる。
【００１２】
シリコンウェーハの処理への応用に関しては、バスケットは、熱処理に必要とされる温度に抗することができない合成材料製である。
【００１３】
この理由のため、本発明の別の特徴によると、自動移動用設備は、まず合成材料製のバスケットに含まれるロードの構成要素の、石英製のボートへの移動を、そして一旦ボートがいっぱいになると、ボートの、カンチレバーへの移動を確保する。
【００１４】
本発明の別の特徴によると、監視ユニットは、タッチタイプのフラット・スクリーンを含んでおり、該スクリーンに、前記監視ユニットが、さまざまなパラメータ並びにローディングの操作に関して考えられるさまざまなパターンを表示するのであって、各パターンは、とりわけ、ボートのポジション、生産されるウェーハあるいはブランクウェーハの数、専用ボートに載ったサンプル・プレートのポジション、スクリーンボートの自動ローディングを定義する。このように、使用者は、タッチスクリーンを介して、パターンを選び、複数バスケット式の移動用の操作を始める。
【００１５】
本発明の別の特徴によると、複数バスケット式の自動移動用設備は次を含む：
−複数バスケット式の移動用ステーションであって、水平なテーブルの上面から成るロードの受取領域を含んでおり、該領域で、バスケットは正確な位置に整理されて配列され、前記領域は、２５個のロードの構成要素をそれぞれ含むことができる８個から１２個のバスケットを受けるために準備されている、
−把持ヘッド・システムのついたマニピュレータつり上げ器であって、監視ユニットに電気的に接続されている、
−複数バスケット式の自動ローディング／アンローディング用ステーションであって、監視ユニットに電気的に接続されている、
−方向づけ用の水平な回転台であって、監視ユニットに電気的に接続されている、
−空のボートの貯蔵用の、一つまたは複数のドック、
−スクリーンロードを含んだボートの貯蔵用の、一つまたは複数のインテリジェントドックであって、これらのドックは、複数バスケット式の自動移動用ステーションの上にあるマニピュレータつり上げ器の届く範囲に配置されている。
【００１６】
本発明の付加的な特徴によると、複数バスケット式の移動用ステーションのロードの受取領域は、バスケットの位置決め用手段を複数組含んでおり、該手段は、バスケットのさまざまな位置を実現する。本発明の付加的な特徴によると、位置決め用手段は、移動用ステーションの水平なテーブルにつけられる細長い光から成ることができるものであるが、これらの光は、バスケット内に形成された位置決め用の垂直な切れ刃を形状はめ込みで受けるために準備されている。
【００１７】
本発明の付加的な特徴によると、各バスケットのロードの構成要素は、それらの縁を自動ローディング／アンローディング用ステーションによって掴まれる。シリコンウェーハで、その処理が少なくともそれらウェーハの広い面のうちの一つに主として関わるものについては、自動ローディング／アンローディング用ステーションは、ウェーハの広い面の縁を掴む。このように、ウェーハの広い面のあらゆる変質が避けられる。このステーションは、いっぱいになったボートおよび空のボートを導く回転台に整理して積まれたボートへの、８個から１２個のバスケットの自動移動を可能にする。さらに、サンプル・プレートは、監視ユニットのパターンによって定義されるボートのポジションに、自動的に置かれる。
【００１８】
ロードの動きは、対応するバスケットとボートの間でのロードの移動の際に、上昇する垂直な平行移動の動き、ついで上方レベルに従った水平な平行移動の動き、そしてその動き自体に続く下降する垂直な平行移動の動きに分解される。こうして分解されるこの移動の動きは、ローディング／アンローディング用ステーションによって確保されることができるが、好ましい実施態様によると、少なくとも、バスケットからあるいはバスケットの方への、ロードの構成要素の垂直移動の動きは、補完的な昇降装置によって確保される。推奨されるには、この昇降装置は、移動用ステーションの水平なテーブルの下に配置されており、また、各バスケットに水平な前記テーブルは、昇降装置の通過用の貫通した開口部を有しているが、一方、バスケットは、前記昇降装置が、ロードの構成要素の互いに対する相対的なポジションの維持を確保しながら、押す力によってロードの構成要素に作用するようになることができるように、底部を含んでいない。
【００１９】
本発明の別の特徴によると、第二の昇降装置は、方向づけ用の水平な回転台と一体化している。推奨されるには、この第二の昇降装置は、水平な台の下に配置されているが、この水平な台は、そのとき、前記装置の通過用の貫通した開口部を備えている。さらに、昇降装置が、ロードの構成要素の互いに対する相対的なポジションの維持を確保しながら、押す力によってロードの構成要素に作用するようになることができるように、各ボートは、昇降装置の通過を可能にするための底部を含んでいない。
【００２０】
本発明の別の特徴によると、少なくとも昇降装置のうちの一つは、垂直な軸に従って、四分の一の回転によって回転して動く。この配置は、この配置のおかげで自動移動用ステーションの人間工学を大いに改善することがいまや可能であることから、特に有利である。すなわち、ローディング／アンローディング用ステーションの移動の動きによって、および／またはマニピュレータつり上げ器の動きによって強要される、各バスケットの横あるいは縦の位置決めをいまや免れることが可能である。バスケットを、使用者にとって最も人間工学に適するようにテーブルの上に位置決めすることがいまや可能であり、このようにして、操作者の背の動きが必要限度に抑えられ、そして背の悪い姿勢に関係した病理学のリスクが減少する。
【００２１】
本発明の別の特徴によると、マニピュレータつり上げ器は、四軸タイプであり、また、垂直な方向に従い、および互いに直角に交じり合う水平な二つの方向に従って動くマニピュレータ・アームを含んでおり、前記マニピュレータ・アームは、把持ヘッドを備えている。
【００２２】
本発明の付加的な特徴によると、このつり上げ器には、温度センサ、力の探知器、およびレーザテレスコープによるカンチレバーの位置決めの調節用手段が一体化している。
【００２３】
本発明の別の特徴によると、自動移動用ステーションは、各バスケットに含まれるウェーハの自動方向づけ装置を備えており、各ウェーハは、方向づけ用の平面部を含んでいる。自動移動用ステーションのテーブルの下に収められるこの装置は、ウェーハがまだそれらのバスケット内にあるときに、ウェーハの方向づけを確保するものである。この装置は、監視ユニットに電気的に接続されており、また監視ユニットによって操縦および制御される。
【００２４】
本発明のさらに別の特徴によると、自動移動用ステーションのテーブルは、水平面において可動であり、ローディング／アンローディング用ステーションの動きとのコンビネーションにより、各バスケットを次々に前記ステーションの届く範囲に位置決めする。
【００２５】
本発明のさらに別の特徴によると、バスケットは、テーブル上の行および列に従って配列されている。この場合、テーブルは、ローディングおよびアンローディング用ステーションの水平な動きの方向と直角に交わる方向に従って、ガイド用の水平の滑り溝上で動くように取付けられている。別の実施態様による変形例では、バスケットは、円状にテーブルの上に配列されており、この場合、テーブルは、前述の円の中心を通る垂直な軸に従って回転して動く。この形態では、テーブルのローディングのために使用者が使うポジションは、昇降装置に対して９０度の角度ずれる。このように、バスケットがいずれかの昇降部品の上に位置するときのバスケットの向きは、バスケットがテーブルの上に積まれているときにバスケットが有する向きに対して９０度ずれており、このローディングのポジションは、そのとき、人間工学的なポジションであることができる。
【００２６】
この配置の別の利点は、この配置が自動移動用ステーションの実現を単純化することにある。すなわち、一体化した昇降装置に、垂直軸を中心に回転する動きの自在さを付与することは、もはや有益ではない。
【００２７】
本発明の別の特徴によると、本装置は一揃いのセンサを備えており、移動の順序の正常な展開を確認することができる。温度センサは、バスケットの合成材料と相いれるボートの温度を確認する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
本発明の他の利点および特徴は、例として与えられる、非制限的な、また次のような附属の図面によって説明される実施態様の、以降の説明を読むことによって明らかになるであろう：
−図１ａは、本発明による装置の正面図を表している。
−図１ｂは、本発明による装置の右側の側面図を表している。
−図１ｃは、本発明による装置の左側の側面図を表している。
−図１ｄは、本発明による装置の上面図を表している。
−図２および図３は、バスケットとボートの間でのウェーハの自動移動用の装置の斜視図を表している。
【００２９】
装置のさまざまな構成要素の動きの説明を容易にするために、方向Ｘは装置の縦の方向を、Ｙは横の方向を、そしてＺは垂直の方向を表している。これらの軸は、図１ａから図１ｄに明確に示されている。
【００３０】
図１ａから図１ｄでは、処理されるべきロードを、熱処理用ユニットにおいて自動ローディングおよび自動アンローディングするための、本発明による装置を表しており、該熱処理用ユニットは、いくつものカンチレバーを含むいくつもの段をもつ拡散炉１から成っており、該カンチレバーは、処理されるべきロードの全体を含む石英製のボートを受けることを目的としたものであり、該ロードは、いくつもの構成要素、この場合はシリコンウェーハ、であって合成材料製のバスケット５の中に最初に設置されるものから成っている。カンチレバーは、それぞれ、ウェーハを炉１に入れるためにＸにおいて可動である。この装置は、処理されるべきロードの全体を受取領域に受ける、複数バスケット式自動移動用設備を含んでおり、該ロードの全体とは、シリコンウェーハから成り、合成材料製のバスケット内に配置されるものであって、また、該装置は、処理されるべきロードと場合によってはブランクロード、スクリーンロード、および評価用構成要素の全体を、受取領域からカンチレバーの方へ移動させること、またその逆に、熱処理の後、処理されたロードの全体を受取領域の方へ移動させること、並びに、スクリーンロードおよび評価用構成要素をカンチレバーからそれらの元の位置の方へ移動することを確保するものであるが、移動のさまざまな操作は、前もって決められて、前記移動用設備に電気的に接続されたマルチタスクの監視ユニットのメモリに前もって記録されたパターンに沿って実行されるものであり、前記監視ユニットは、少なくとも各種移動用操作の制御および操縦を確保するものである。この移動用設備はしたがって、バスケット５とボート６の間での、ウェーハ４の自動移動を確保する。すなわち、処理の温度に抗するために、最初に合成材料製のバスケット５に含まれるウェーハは、一般的には石英から成るボート６に移されなければならない。バスケットおよびボートの形状は、さまざまであることができる。図１ａに示された例として、バスケットは、上部が開かれた平行六面体の形状であることができる。バスケットの下部は、ウェーハの位置決めおよび保持のための刻み目を備えている。ボートは、刻み目に入っているウェーハの基底を保持するための、カーブした形状の集積容器の形状であることができる。もちろん、バスケット７およびボートの他のあらゆる形状が考えられる。例として、バスケットおよびボートは、並んで配置され、かつ互いの間に数ミリメートルの間隔をあけられた、２５枚あるいは５０枚のシリコンウェーハを含むことが可能である。
【００３１】
装置はさらに以下を含む：
−複数バスケット式の移動用ステーション３であって、該ステーションは、水平なテーブル７の上部面から成るロードの受取領域を含んでおり、該領域で、バスケット５は正確な位置に整理されて配置されており、前記領域は、８個から１２個のバスケットを受けるために準備されており、該バスケットのそれぞれは、２５個のロードの構成要素を含むことができる、
−把持ヘッド・システム１７のついたマニピュレータつり上げ器１１であって、監視ユニットに電気的に接続されている、
−複数バスケット式の自動ローディング／アンローディング用ステーション１０であって、監視ユニットに電気的に接続されている、
−方向づけ用の水平な回転台８であって、監視ユニットに電気的に接続されている、
−空のボートの貯蔵用の、一つまたは複数のドック１４、
−スクリーンロードを含んだボートの貯蔵用の一つまたは複数のインテリジェントドック１５であって、これらのドックは、複数バスケット式の自動移動用ステーションの上のマニピュレータつり上げ器の届く範囲に配置されている。
【００３２】
監視ユニットは、タッチタイプのフラット・スクリーンを含んでおり、該スクリーンに、前記監視ユニットが、さまざまなパラメータ並びにローディングの操作に関して考えられるさまざまなパターンを表示するのであって、各パターンは、とりわけ、ボートのポジション、生産されるウェーハあるいはブランクウェーハの数、専用ボートに載ったサンプル・プレートのポジション、スクリーンボートの自動ローディングを定義する。このように、使用者は、タッチスクリーンを介して、パターンを選び、複数バスケット式の移動用の操作を始める。
【００３３】
監視ユニットは、カンチレバー２のローディング操作のために、マニピュレータつり上げ器１１に、その把持ヘッド１７で対応するドック１５内の空のボート６を取り出して、このボートを方向づけ用回転台８に運んで配置するように命令する。ついで、この監視ユニットは、ローディング／アンローディング用ステーション１０に、バスケット５のうちの一つに含まれるロードの構成要素のロットの全体を取り出すこと、および、このロットをボートに置くことを命令する。後に、もしボートの容量が、ロードの構成要素の二つのロットを受けることが出来るようなものならば、監視ユニットは、方向づけ用の水平な回転台８の、半回転に従い、かつ垂直な幾何学軸に沿った回転を命令し、また次いで、ローディング／アンローディング用ステーション１０に、別のバスケット５に含まれるロードの構成要素のロットの全体を取り出すこと、および、このロットをボートに置くことを再び命令する。この観点から、各バスケットの容量よりも大きな容量のボート６がローディングされる。二つのボート６を方向づけ用の水平な台８に置くことを準備することもできるが、この場合、各ボートの容量は各バスケット５の容量に等しい。各ボートのローディングの後、監視ユニットは、マニピュレータつり上げ器１１に、マニピュレータつり上げ器がその把持ヘッド１７によってボート８をつかんで、次いでそのボートを運んでカンチレバー２に置くように命令する。監視ユニットは、また、マニピュレータつり上げ器１１に、マニピュレータつり上げ器がカンチレバー２にスクリーンボートをローディングするようにも命令する。先の工程は、ローディングが完了するまで繰返される。カンチレバー２は、そのとき、いっぱいになったボートを炉１に挿入する。一旦処理が完了すると、ボートは空になり、そして、ウェーハは同じサイクルに従って、しかし逆方向に、カセットに再び挿入される。
【００３４】
カンチレバーのローディングのロードの自動化、およびローディングに関与するさまざまな構成要素の動きの制御のメリットは、ボートが特に正確な仕方でカンチレバーに配置されるということにあり、このことは結果の再現性を確保する。
【００３５】
記述されたようなボートのローディング操作の間、監視ユニットは、マニピュレータつり上げ器１１を指図および制御して、マニピュレータつり上げ器が、同時に、すなわち時間経過は隠されて、例えばカンチレバーへのスクリーンボートのローディングのような他のタスクを行うようにすることができる。
【００３６】
自動移動用ステーション３のテーブル７は、水平面において可動であり、ローディング／アンローディング用ステーション１０の動きとのコンビネーションにより、各バスケットを次々に前記ステーションの届く範囲に位置決めする。
【００３７】
複数バスケット式移動用ステーションの受取領域のテーブル７は、例えば８個から１２個の複数のバスケット５を同時に受けるために配列されており、またこのために、このテーブルの第一の実施態様によると、操作者がバスケットを置くようになるいくつもの位置を有している。これらのさまざまな位置は、好ましくは、バスケットの位置決め用手段のいくつもの組によって具体的に表示され、バスケットのさまざまな位置を具体的に表示する。位置決め用手段は、移動用ステーションの水平なテーブルにつけられる細長い光から成ることができるものである。これらの光は、バスケットに形成された位置決め用の垂直な切れ刃を形状はめ込みで受けるために準備されている。
【００３８】
第一の実施態様によると、バスケット５は、テーブル上の行および列に従って、配列されている。この場合、テーブルは、Ｙ方向に従ったガイド用の水平の滑り溝上で動くように取付けられているが、この方向は、ローディングおよびアンローディング用ステーション１０の水平な動きの方向と直角に交わっている。
【００３９】
変形例では、バスケット５は、円状にテーブル７の上に配列されており、この場合、テーブルは、前述の円の中心を通る垂直な軸に沿って回転して動く。この形態では、テーブルのローディングのために使用者が使うポジションは、昇降装置に対して９０度の角度でずれる。このように、バスケットがいずれかの昇降部品の上に位置するときのバスケットの向きは、バスケットがテーブルの上に積まれているときにバスケットが有する向きに対して９０度ずれており、このローディングのポジションは、そのとき、人間工学のポジションであることができる。
【００４０】
ロード４の構成要素の動きは、対応するバスケット５とボートとの間でそれらが移動する際には、上昇する垂直な平行移動の動き、ついで上方レベルに従った水平な平行移動の動き、そしてそれに続く下降する垂直な平行移動の動きに分解される。このように分解されるこの移動の動きは、ローディング／アンローディング用ステーションによって確保されることができるが、好ましい実施態様によると、少なくとも、バスケットから、あるいは、バスケットの方への、ロードの構成要素の垂直の平行移動の動きは、垂直に動く補完的な昇降装置９によって確保される。推奨されるには、この昇降装置９は、移動用ステーション３の水平なテーブル７の下に配置されており、また、各バスケットと向き合った前記テーブルは、昇降装置の通過用の貫通する開口部を含んでいるが、一方、バスケット５は、前記昇降装置が、ロードの構成要素の互いに対する相対的な位置の維持を確保しながら、押す力によってロード４の構成要素に作用するようになることができるように、底部は含んでいない。この昇降装置は、バスケット内に含まれるウェーハのロードを、そのロードがローディング／アンローディング用ステーション１０によって掴まれることができるようにした高さのレベルに運ぶことを目的とする。
【００４１】
有利には、第二の昇降装置は、方向づけ用の水平な回転台８と一体化している。推奨されるには、この第二の昇降装置は、ボートの方への、あるいはボートからの、ロードの構成要素の垂直な動きを確保するもので、また、水平な台の下に配置されているものであるが、この水平な台は、そのとき、前記装置の通過用の貫通する開口部を備えている。さらに、昇降装置が、ロードの構成要素の互いに対する相対的な位置の維持を確保しながら、押す力によってロードの構成要素に作用するようになることができるように、各ボートは、昇降装置の通過を可能にするための底部は含んでいない。
【００４２】
Ｙ軸に沿って平行移動で動くテーブルについて、少なくとも昇降装置のうちの一つは、垂直な軸すなわちＺ軸に沿って、四分の一の回転によって回転して動く。
【００４３】
この配置は、この配置のおかげで自動移動用ステーションの人間工学を大いに改善できることがいまや可能であることから、特に有利である。すなわち、ローディング／アンローディング用ステーション１０の移動の動きによって、および／またはマニピュレータつり上げ器１１の動きによって強要される、各バスケット５の横あるいは縦の位置決めをいまや免れることが可能である。バスケットを、使用者にとって最も人間工学に適するようにテーブル７の上に位置決めすることがいまや可能であり、このようにして、操作者の背の動きが必要限度に抑えられ、そして背の悪い姿勢に関係した病理学のリスクが減少する。
【００４４】
好ましい実施態様によると、昇降装置９は、ウェーハを保持するための割れ目を備えた、互いに間隔のあいた二つの水平なタペット１３および１３’から成っており、前記タペットは、監視ユニットに電気的に接続された駆動要素と連動している同じ運搬構造に固定されている。
【００４５】
好ましい実施態様によると、自動移動用ステーション１０は、各バスケットに含まれるウェーハの自動方向づけ装置を備えており、各ウェーハは、方向づけ用の平面部を含んでいる。自動移動用ステーションのテーブルの下に収められるこの装置は、ウェーハがまだそれらのバスケット内にあるときに、ウェーハの方向づけを確保するものである。この装置は、監視ユニットに電気的に接続されており、また、監視ユニットによって操縦および制御される。
【００４６】
ローディング／アンローディング用ステーション１０は、Ｘ軸に沿って水平に、またＺ軸に沿って垂直に動く。このステーションは、移動の間ウェーハを把持しかつ保持するための装置を備えており、該装置は、二つのあご１２および１２’から成っており、該あごは、それぞれ逆の回転の動きによって動き、また、バスケットからの連続するウェーハの基底をそれらの縁で締めつけるようになるものである。あご１２および１２’は、ウェーハの位置決め用の割れ目をそれぞれ備えている。
【００４７】
方向づけ用の水平な回転台８は、処理されるために満たされるべきボート、あるいはアンローディングされるべきボートを受ける。台８は、Ｚの軸を中心に回転するように取付けられ、また少なくとも二つの位置を含んでいるが、該二つの位置は、ローディングおよびアンローディング用ステーション１０によって、交互にローディングあるいはアンローディングの位置となるものである。
【００４８】
マニピュレータつり上げ器１１は、四軸タイプであり、垂直な方向に沿って、かつ互いに直角に交じり合う水平な二つの方向に沿って動くマニピュレータ・アームを含んでいるものであって、前記マニピュレータ・アームは、把持ヘッド１７を備えている。観察できるように、マニピュレータ・アームは、垂直なガイド用の柱に、垂直に動くように取付けられており、該柱それ自体は、Ｘ方向に沿ってのびる水平のガイド用レールの上で動くように、少なくともその端のうちの一つによって取付けられている。アームは、Ｙ方向に沿ってのび、また、例えば、Ｙ方向に沿って動くために伸縮式の仕方で形成されている。把持ヘッド１７は、アームの端に取付けられており、また、さまざまなボートを、それらの運搬のために下部で掴むようになるように配列されている。把持ヘッドは、ボートの下で位置決めされるようになり、ボートをその台から持ち上げ、Ｙ軸に沿って装置から解放され、そして、ボートをある位置からもう一つの位置に移す。
【００４９】
このつり上げ器には、温度センサ、力の探知器、およびレーザテレスコープによるカンチレバーの位置決めの調節手段が一体化している。
【００５０】
最後に、本装置には一揃いのセンサが備わっており、移動の順序の正常な展開を確認することができる。温度センサは、バスケットの合成材料と相いれるボートの温度を確認する。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１Ａ】本発明による装置の正面図。
【図１Ｂ】本発明による装置の右側面図。
【図１Ｃ】本発明による装置の左側面図。
【図１Ｄ】本発明による装置の上面図。
【図２】バスケットとボートの間でのウェーハの自動移動用装置の斜視図。
【図３】バスケットとボートの間でのウェーハの自動移動用装置の斜視図。
【符号の説明】
【００５２】
１  拡散炉  熱処理用ユニット
２  カンチレバー
３  自動移動用ステーション
４  ロード
５  バスケット
６  ボート
７  テーブル
８  方向づけ用の水平な回転台
９  昇降装置
１０  自動ローディング／アンローディングステーション
１１  マニピュレータつり上げ器
１２  あご
１３  水平なタペット
１４  ドック
１５  インテリジェント・ドック
１７  把持ヘッド・システム
１８  マニピュレータ・アーム
【国際公開パンフレット】
2004531890.tif 000003
2004531890.tif 000004
2004531890.tif 000005
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
2004531890.tif 000027
2004531890.tif 000028
【国際調査報告】
2004531890.tif 000029
2004531890.tif 000030
2004531890.tif 000031
2004531890.tif 000032
2004531890.tif 000033
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