JP2001156009A - 熱処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 装置奥行き方向の占有スペースをできるだけ
少なくすると共に、ガス配管の引き回し距離も大幅に短
くすることができる熱処理装置を提供する。 【解決手段】 前方に被処理体Ｗを搬出入する搬出入ポ
ート４を有して後方に複数の前記被処理体に対して処理
ガスにより所定の熱処理を施す処理容器３８Ａ，３８Ｂ
を収容する装置本体２８Ａ，２８Ｂと、前記処理ガスを
制御するガス制御ユニット５１Ａ，５１Ｂを収容するガ
スボックス３０Ａ，３０Ｂとを有する熱処理装置におい
て、前記ガスボックスを、前記装置本体の側面に設ける
ように構成する。これにより、装置奥行き方向の占有ス
ペースをできるだけ少なくすると共に、ガス配管の引き
回し距離も大幅に短くする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウエハなど
の被処理体に成膜処理などの熱処理を施す熱処理装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、半導体集積回路を形成するに
は、半導体ウエハ等の被処理体に対して、成膜処理、酸
化拡散処理、アニール処理、エッチング処理等の各種の
処理を繰り返し行なうが、このような熱処理を行なう熱
処理装置の内、一度に多数枚の半導体ウエハに対して処
理を行なうことができる、いわゆるバッチ式の縦型の熱
処理装置が多く用いられている。図３は従来のバッチ式
の縦型熱処理装置の一例を示す概略斜視図、図４は図３
に示す熱処理装置を２台並設した時の状態を示す平面図
である。

【０００３】この熱処理装置２は、装置本体４と、ガス
ボックス６と、電気系ボックス８とにより主に構成され
る。上記装置本体４は全体が筐体１２に囲まれており、
この中には周囲に加熱ヒータを配置して内部で、一度に
多数枚の半導体ウエハに対して所定の熱処理を施す真空
引き可能になされた縦型の処理容器１４が設けられると
共に、その前面側には、半導体ウエハを収容したキャリ
ア（図示せず）を搬入・搬出させる搬出入ポート１６が
形成されている。更に、図示されていないが、この筐体
１２内には、カセットを載置するカセットストッカや、
ウエハ搬送機、ボートエレベータ等の種々の機構及び部
材が設けられている。

【０００４】上記ガスボックス６は、装置本体４の背面
側にメンテナンス通路２１を隔てて設けられており、こ
の内部には成膜処理等の熱処理に必要な処理ガスを清浄
化するフィルタや流量制御器等を内蔵するガス制御ユニ
ット１７が収容されている。このガスボックス６の全体
はガスボックス筐体２０により覆われて、その前面には
ガス操作パネル２０Ａが設けられる。上記ガス制御ユニ
ット１７からは、ガス配管２２を介して上記処理容器１
４へ必要に応じてガスが供給されることになる。また、
上記ガスボックス６には、集中ガス供給系に接続される
複数、図示例では３本のガス供給ライン１８Ａ、１８
Ｂ、１８Ｃが接続されており、必要なガスを集中ガス源
より導入するようになっている。また、上記電気系ボッ
クス８は、必要な電気系部品を収容したものである。図
４は上述のように構成された熱処理装置２を２台並設し
た時の状態を示している。尚、真空引きポンプや電源ト
ランスは、例えば上記電気ユニット８に並設したり、或
いはこれが設置されるクリーンルームの床下などに設置
される。

【０００５】他の従来の熱処理装置として、上記ガスボ
ックス６のガス操作パネル２０Ａをガスボックス６の背
面側に配置したものや、図５及び図６に示すように、上
記ガスボックス６と電気系ボックス８との一体物を、装
置本体４の背面側にこれに直角になるように設置したも
のもある。この場合、図６に示すように２台の熱処理装
置を並設する時に、上記一体物同士は背中合わせに設置
する場合もある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、この種の熱
処理装置が設置されるクリーンルームは、単位面積当た
りのコストが非常に高いことから、できるだけ装置占有
スペースが小さい方がよく、且つクリーンルームの奥行
き（図４中においてＺ方向）が十分に確保できない場合
もある。しかるに、上記したような従来の熱処理装置２
にあっては、装置本体４の背面側に、すなわち奥行き方
向Ｚにガスボックス６や電気系ボックス８等を配置する
構造のため、上述のように奥行き方向Ｚに十分なスペー
スを確保できないようなクリーンルームにあっては設置
が困難になる、といった問題があった。

【０００７】このような問題を解決するために、本出願
人が特開平１０−９７９６２号公報に開示したようにガ
スボックスや電気系ボックス等をクリーンルームの床部
の下方に設置してもよいが、この場合には、集中ガス供
給系より供給された処理ガス等は、ガス制御ユニットに
て一旦フィルタ等で純化されるが、上述のようにガスボ
ックスを床下に設けると、このガスボックスと処理容器
との間の距離が長くなり、このため一旦純化された処理
ガスの供給のためのガス配管の引き回しが長くなり過ぎ
てあまり好ましくなかった。すなわち、金属原子等の不
純物の汚染を非常に嫌う、例えば成膜処理等の熱処理に
あっては、ガス制御ユニットより下流側においてステン
レス等により形成されるガス配管の内壁面とこれに流れ
るガスとの接触面積、すなわち接圧面積を金属汚染防止
の見地よりできるだけ少なくすることが必要であるが、
上記公報に示す従来装置にあっては配管の引き回しが長
過ぎるので、この点が不十分であった。本発明は、以上
のような問題点に着目し、これを有効に解決すべく創案
されたものである。その目的は、装置奥行き方向の占有
スペースをできるだけ少なくすると共に、ガス配管の引
き回し距離も大幅に短くすることができる熱処理装置を
提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１に規定する発明
は、前方に被処理体を搬出入する搬出入ポートを有して
後方に複数の前記被処理体に対して処理ガスにより所定
の熱処理を施す処理容器を収容する装置本体と、前記処
理ガスを制御するガス制御ユニットを収容するガスボッ
クスとを有する熱処理装置において、前記ガスボックス
を、前記装置本体の側面に設けるように構成したもので
ある。このように、ガスボックスを装置本体の側面に設
けることにより、装置自体の奥行き方向の占有スペース
を削減できると共に、ガスボックスよりも下流側のガス
配管の引き回し距離も短くすることが可能となる。

【０００９】この場合、例えば請求項２に規定するよう
に、請求項１に規定する熱処理装置を複数台並列して設
ける場合には、前記熱処理装置を２台ずつペアを組み、
該ペアの前記熱処理装置の２個のガスボックスを互いに
上下方向に位置するように配列する。これにより、熱処
理装置を複数台並設した時には装置幅方向の全体スペー
スも削減することが可能となる。また、請求項３に規定
するように、例えば前記ガスボックスは、前記搬出入ポ
ート側の側面に設けられる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の熱処理装置の一
実施例を添付図面に基づいて詳述する。図１は本発明装
置を２台並設した時の状態を示す斜視図、図２は２台の
本発明装置を接近させて並設する前の状態を示す平面図
である。ここでは２台の熱処理装置２６Ａ、２６Ｂが並
んで配置されている。尚、図示例においては、参照番号
の後にアルファベットＡ、Ｂを付すことによって２つの
熱処理装置を区分けしている。これらの熱処理装置２６
Ａ、２６Ｂは、それぞれ装置本体２８Ａ、２８Ｂと、ガ
スボックス３０Ａ、３０Ｂと、電気系ボックス３２Ａ、
３２Ｂとにより主に構成されている。

【００１１】上記装置本体２８Ａ、２８Ｂはそれぞれ全
体が箱状の筐体３６Ａ、３６Ｂによって囲まれており、
この中の後方には、周囲に加熱ヒータを配置して内部で
一度に多数枚の半導体ウエハ等の被処理体に対して所定
の熱処理を施す真空引き可能になされた縦型の処理容器
３８Ａ、３８Ｂがそれぞれ設けられる。また、この筐体
３６Ａ、３６Ｂの前方には、半導体ウエハを複数枚収容
したキャリア（図示せず）を筐体３６Ａ、３６Ｂに対し
て搬入・搬出させる搬出入ポート４０Ａ、４０Ｂがそれ
ぞれ設けられると共に、前面には装置全体の動作を操作
する操作パネル４２Ａ、４２Ｂがそれぞれ設けられる。

【００１２】更に、図２中に示すように、装置本体２８
Ａ、２８Ｂ内には、搬入されたカセットを載置するカセ
ット載置棚４４Ａ、４４Ｂ、ウエハを搬送するウエハ搬
送機構４６Ａ、４６Ｂ、上記処理容器３８Ａ、３８Ｂ内
に収容されるウエハを多段に保持するウエハボートを搬
送するためのボート搬送機構４８Ａ、４８Ｂ等が設けら
れている。また、電気系ボックス３２Ａ、３２Ｂは、装
置の制御に必要な電気系部品を収容したものであり、こ
の装置本体２８Ａ、２８Ｂが設置されるクリーンルーム
の床（図示せず）の下方にそれぞれ設置される。また、
この床下には、上記電気系ボックス３２Ａ、３２Ｂの他
に図示しない真空引きポンプや電力トランス等も設置さ
れる。

【００１３】一方、上記ガスボックス３０Ａ、３０Ｂ
は、全体が箱状のガスボックス筐体５０Ａ、５０Ｂにそ
れぞれ覆われており、このガスボックス３０Ａ、３０Ｂ
は、装置本体２８Ａ、２８Ｂの各筐体３６Ａ、３６Ｂの
前方側、すなわち搬出入ポート４０Ａ、４０Ｂ側の側面
に接合させてそれぞれ設けられている。この場合、２台
の熱処理装置２６Ａ、２６Ｂで１つのペアを形成してお
り、一方の熱処理装置、例えば２６Ａのガスボックス３
０Ａは、図１中において左側の側面の上部に接合して取
り付けられており、これに対して他方の熱処理装置２６
Ｂのガスボックス３０Ｂは、右側の側面の下部に接合し
て取り付けられている。従って、２台の熱処理装置２６
Ａ、２６Ｂを設置する場合には、図１に示すように、上
記２個のガスボックス３０Ａ、３０Ｂを互いに上下方向
に位置するよう配列する。尚、図２は配列前の状態を示
しており、互いに矢印Ｘ、Ｙの方向へ移動して接近させ
ることにより、図１に示すようにガスボックス３０Ａ、
３０Ｂが上下方向に並ぶように設置される。

【００１４】各ガスボックス３０Ａ、３０Ｂ内には、成
膜処理等に必要な処理ガスを清浄化するフィルタや流量
制御器等を内蔵するガス制御ユニット５１Ａ、５１Ｂが
それぞれ収容されている。そして、各ガス制御ユニット
５１Ａ、５１Ｂからは、例えばステンレス製のガス配管
５８Ａ、５８Ｂ（図２参照）がそれぞれ延びて上記それ
ぞれの処理容器３８Ａ、３８Ｂに接続されており、必要
なガスを供給するようになっている。尚、実際には、ガ
ス配管５８Ａ、５８Ｂはそれぞれ複数本あるが、図示例
では１本でまとめて表している。そして、ガスボックス
３０Ａ、３０Ｂの各筐体５０Ａ、５０Ｂの背面側にはガ
ス操作パネル６０Ａ、６０Ｂが設けられる（図２参
照）。また、上記ガスボックス３０Ａ、３０Ｂには、集
中ガス供給系に接続される複数、図示例では３本のガス
供給ライン５２Ａ、５４Ａ、５６Ａ及び５２Ｂ、５４
Ｂ、５６Ｂがそれぞれ接続されており、必要なガスを集
中ガス源より導入するようになっている。尚、図１にお
いて下側のガスボックス３０Ｂの各ガス供給ライン５２
ＢＢ、５４Ｂ、５６Ｂは、それぞれ上側のガスボックス
３０Ａの各ガス供給ライン５２Ａ、５４Ａ、５６Ａに接
続されている。尚、図示例ではそれぞれ３本のガス供給
ライン５２Ａ〜５６Ａ、５２Ｂ〜５６Ｂを示している
が、ライン数は熱処理の種類に応じて適宜増減する。
尚、図中、６２Ａ、６２Ｂは、メンテナンス時に装置内
へ入るために筐体５０Ａ、５０Ｂの側面に設けたメンテ
ナンスドアである。

【００１５】このように、本発明装置によれば、従来装
置において装置本体の背面側に、メンテナンス通路を隔
てて設置しておいたガスボックス３０Ａ、３０Ｂを装置
本体側の側面側に設置するようにしたので、装置本体の
２８Ａ、２８Ｂの奥行き方向のスペースを削減すること
が可能となる。更に、このような熱処理装置を複数台並
べて設置する場合には、２台ずつでペアを組み、それぞ
れのガスボックス３０Ａ、３０Ｂの高さ方向の取り付け
位置を異ならせ、これらのガスボックス３０Ａ、３０Ｂ
が互いに上下方向に並んで重なるように装置を設けるよ
うにしたので、装置全体の幅方向の占有スペースも、そ
の分、削減することができる。また、上述のようにガス
ボックス３０Ａ、３０Ｂを装置本体２８Ａ、２８Ｂの側
面にそれぞれ設けるようにしたので、ガス供給源より導
入される処理ガスを純化する各ガスボックス３０Ａ、３
０Ｂとこれらに対応する処理容器３８Ａ、３８Ｂとの間
の距離も短くなってガス配管５８Ａ、５８Ｂの引き回し
長さもその分短くでき、よって、配管内壁面と処理ガス
との接圧面積が少なくなり、その分、金属汚染の発生を
抑制することが可能となる。

【００１６】尚、上記実施例では、各ガスボックス３０
Ａ、３０Ｂの操作パネル６０Ａ、６０Ｂを、それぞれ背
面側に設けたが、これに限定されず、正面側に配列して
もよい。また、ここでは被処理体として半導体ウエハに
対して熱処理する場合を例にとって説明したが、これに
限定されず、ＬＣＤ基板、ガラス基板等に熱処理する場
合にも、本発明を適用できるのは勿論である。

【００１７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の熱処理装
置によれば、次のように優れた作用効果を発揮すること
ができる。請求項１に規定する発明によれば、ガスボッ
クスを装置本体の側面に設けることにより、装置自体の
奥行き方向の占有スペースを削減できると共に、ガスボ
ックスよりも下流側のガス配管の引き回し距離も短くす
ることができる。請求項２及び３に規定する発明によれ
ば、例えば２台の熱処理装置を並設する場合には、それ
ぞれのガスボックスの取り付け高さを異ならせて、これ
らを上下に配列させるようにすれば、装置幅方向の全体
スペースも削減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明装置を２台並設した時の状態を示す斜視
図である。

【図２】２台の本発明装置を接近させて並設する前の状
態を示す平面図である。

【図３】従来のバッチ式の縦型熱処理装置の一例を示す
概略斜視図である。

【図４】図３に示す熱処理装置を２台並設した時の状態
を示す平面図である。

【図５】従来の熱処理装置の他の一例を示す斜視図であ
る。

【図６】図５に示す熱処理装置を２台並設した時の状態
を示す平面図である。

【符号の説明】

２６Ａ，２６Ｂ 熱処理装置 ２８Ａ，２８Ｂ 装置本体 ３０Ａ，３０Ｂ ガスボックス ３２Ａ，３２Ｂ 電気系ボックス ３６Ａ，３６Ｂ 筐体 ３８Ａ，３８Ｂ 処理容器 ４０Ａ，４０Ｂ 搬出入ポート ５０Ａ，５０Ｂ ガスボックス筐体 ５１Ａ，５１Ｂ ガス制御ユニット ５８Ａ，５８Ｂ ガス配管

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 前方に被処理体を搬出入する搬出入ポー
   トを有して後方に複数の前記被処理体に対して処理ガス
   により所定の熱処理を施す処理容器を収容する装置本体
   と、前記処理ガスを制御するガス制御ユニットを収容す
   るガスボックスとを有する熱処理装置において、前記ガ
   スボックスを、前記装置本体の側面に設けるように構成
   したことを特徴とする熱処理装置。
2. 【請求項２】 請求項１に規定する熱処理装置を複数台
   並列して設ける場合には、前記熱処理装置を２台ずつペ
   アを組み、該ペアの前記熱処理装置の２個のガスボック
   スを互いに上下方向に位置するように配列したことを特
   徴とする請求項１記載の熱処理装置。
3. 【請求項３】 前記ガスボックスは、前記搬出入ポート
   側の側面に設けられることを特徴とする請求項１または
   ２記載の熱処理装置。