JP2001284276A - 基板処理装置 - Google Patents

基板処理装置

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JP2001284276A
JP2001284276A JP2000095055A JP2000095055A JP2001284276A JP 2001284276 A JP2001284276 A JP 2001284276A JP 2000095055 A JP2000095055 A JP 2000095055A JP 2000095055 A JP2000095055 A JP 2000095055A JP 2001284276 A JP2001284276 A JP 2001284276A
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Koji Tomezuka
幸二 遠目塚
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Hitachi Kokusai Electric Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 コスト増やスループット低下を防止しつつ処
理の精度を向上する。 【解決手段】 下端に炉口５を有する処理室４を形成し
たプロセスチューブ３の下方にチューブ側予備室３１が
設けられ、この予備室３１の上にカセット側予備室４６
が設けられ、両予備室３１、４６に窒素ガス３０が充満
される。カセット側予備室４６内にはウエハカセット６
０とボート２１との間でウエハ２０を移載するウエハ移
載装置５０が設けられており、予備室４６の底壁にはカ
セット出入口４８とボート出入口３９が開設されてい
る。 【効果】 ロードロック構造の専用カセット室を構築し
なくて済むため、製造コストや運転コストを低減できス
ループットを向上できる。カセットの予備室への搬入搬
出時の外気の予備室への巻き込みを窒素ガスのオーバフ
ローで防止できるため、ボートが搬入搬出される予備室
にカセットを直接的に搬入搬出できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、基板処理装置に関
し、特に、気密に閉じられた処理室内で処理が施される
基板の酸化や汚染防止技術に係り、例えば、半導体装置
の製造工程において半導体ウエハに酸化膜形成処理や拡
散処理、アニール処理および成膜処理を施すのに利用し
て有効なものに関する。
【０００２】一般に、半導体装置の製造工程において半
導体ウエハ（以下、ウエハという。）に酸化膜形成処理
や拡散処理、アニール処理および成膜処理を施すのにバ
ッチ式縦形ホットウオール形基板処理装置が、広く使用
されている。
【０００３】例えば、酸化膜形成処理や拡散処理および
アニール処理等の熱処理を施すためのバッチ式縦形ホッ
トウオール形基板処理装置（以下、熱処理装置とい
う。）は、ウエハが搬入される処理室を形成し縦形に設
置されたプロセスチューブと、処理室にガスを導入する
ガス導入口と、処理室を真空排気する排気管と、プロセ
スチューブの外側に設置されて処理室を加熱するヒータ
ユニットとを備えており、複数枚のウエハがボートによ
って同心的に整列されて保持された状態で処理室に下端
の炉口から搬入され、ヒータユニットによって処理室が
加熱されることにより、ウエハに酸化膜形成処理や拡散
処理およびアニール処理等の熱処理が施されるように構
成されている。
【０００４】従来のこの種の熱処理装置においては、処
理室に搬入される前および処理室から搬出された後のボ
ートに保持されたウエハは大気に接触して大気に含まれ
た酸素や水分によって酸化されるため、ウエハに想定さ
れていない酸化膜（以下、自然酸化膜という。）が制御
されずに形成され、酸化膜形成処理や拡散処理およびア
ニール処理等の熱処理の精度が低下するという問題点が
ある。
【０００５】そこで、プロセスチューブの下方にボート
を待機させる予備室を構築するとともに、予備室を不活
性雰囲気に形成する熱処理装置が提案されている。この
熱処理装置においては、処理室に搬入される前および処
理室から搬出された後に予備室にて待機するボートに保
持されたウエハは、不活性雰囲気に置かれることによ
り、大気に含まれた酸素や水分によって酸化されること
はないため、ウエハに自然酸化膜が形成されることはな
く、熱処理の精度が低下するという問題点は防止され
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、不活性雰囲
気を形成する予備室を備えた熱処理装置においては、ボ
ートの予備室での待機中にボートにウエハがウエハ移載
装置によって脱着されることになる。この場合、複数枚
のウエハを収納したウエハカセット（以下、カセットと
いう。）が予備室に直接的に搬入搬出されたのでは、カ
セットの予備室に対する搬入搬出時に予備室外の空気が
大量に予備室に巻き込まれるため、カセットが搬入搬出
される予備室（以下、カセット室という。）は予備室か
ら流体的に切り離して設ける必要があると、考えられ
る。
【０００７】しかしながら、カセット室を真空排気され
るとともに窒素ガスが充満される所謂ロードロック予備
室に構築したのでは、熱処理装置の製造コストやランニ
ングコストが増大するという問題点がある。しかも、カ
セットは比較的に大きな体積を有することにより、その
カセット室への搬入搬出時にカセット室外の空気が大量
に巻き込まれ易いため、カセット室において低濃度の空
気環境を維持するのには長時間の真空排気や窒素ガスの
充填が必要になり、熱処理装置のスループットが低下し
てしまう。
【０００８】本発明の目的は、製造コストやランニング
コストの増加およびスループットの低下を防止しつつ、
処理の精度を向上することができる基板処理装置を提供
することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明に係る基板処理装
置は、下端に炉口を有する処理室を形成したプロセスチ
ューブと、前記処理室に出入りして基板を処理室に搬入
搬出するボートとを備えている基板処理装置であって、
前記プロセスチューブの片脇に不活性ガスが充満される
予備室が設けられ、この予備室内には前記基板を収納す
るカセットと前記ボートとの間で前記基板を移載する基
板移載装置が設置されており、前記ボートおよび前記カ
セットが前記予備室に下側からそれぞれ挿入されること
を特徴とする。
【００１０】前記した手段においては、カセットがボー
トの挿入される予備室に挿入されるように構成されてい
るため、専用のカセット室を構築しなくて済む。しか
も、予備室はカセットを下側から挿入されるように構成
されているため、カセットの予備室への搬入搬出時の予
備室外の空気の巻き込み現象は不活性ガスのオーバフロ
ーによって効果的に防止することができる。したがっ
て、前記した手段によれば、製造コストやランニングコ
ストおよびスループットの低下を防止しつつ、処理の精
度を向上することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を図
面に即して説明する。
【００１２】本実施の形態において、本発明に係る基板
処理装置は、酸化膜形成処理や拡散処理およびアニール
処理等の熱処理を施すための熱処理装置（バッチ式縦形
ホットウオール形熱処理装置）として構成されており、
基板としてのウエハに酸化膜形成処理や拡散処理および
アニール処理等の熱処理を施す方法を実施するのに使用
される。
【００１３】図１〜図４に示されているように、熱処理
装置１は中心線が垂直になるように縦に配されて筐体２
に支持された縦形のプロセスチューブ３を備えており、
プロセスチューブ３は石英ガラスが使用されて下端が開
口した円筒形状に一体成形されている。プロセスチュー
ブ３の筒中空部はボートによって同心的に整列した状態
に保持された複数枚のウエハが搬入される処理室４を形
成しており、プロセスチューブ３の下端開口は被処理基
板としてのウエハを出し入れするための炉口５を構成し
ている。したがって、プロセスチューブ３の内径は取り
扱うウエハの最大外径よりも大きくなるように設定され
ている。
【００１４】プロセスチューブ３の下端面はマニホール
ド７の上端面にシールリング６を挟んで当接されてお
り、マニホールド７が熱処理装置１の筐体２に支持され
ることにより、プロセスチューブ３は垂直に支持された
状態になっている。
【００１５】マニホールド７の側壁の一部には処理室４
を所定の真空度に真空排気するための排気管８が処理室
４に連通するように開設されている。マニホールド７の
側壁の排気管８に対向する位置にはガス導入管９が挿入
されており、ガス導入管９の挿入端部は処理室４の上端
部まで延長されている。ガス導入管９には処理ガスの供
給源や不活性ガスの供給源（いずれも図示しない。）が
接続されるようになっている。ガス導入管９によって処
理室４に導入されたガスは排気管８によって排気される
ようになっている。
【００１６】プロセスチューブ３の外部にはヒータユニ
ット１０がプロセスチューブ３の周囲を包囲するように
同心円に設備されており、ヒータユニット１０は処理室
４内を全体にわたって均一に加熱するように構成されて
いる。ヒータユニット１０は熱処理装置の筐体２に支持
されることにより垂直に据え付けられた状態になってい
る。
【００１７】プロセスチューブ３の真下にはプロセスチ
ューブ３の外径と略等しい円盤形状に形成されたキャッ
プ１１が同心的に配置されており、キャップ１１は送り
ねじ機構によって構成されたエレベータ１２によって垂
直方向に昇降されるようになっている。すなわち、エレ
ベータ１２の送りねじ軸１３はプロセスチューブ３の真
下の片脇（本実施の形態では左脇）に垂直に立脚されて
軸受装置１４によって回転自在に支承されており、後記
する予備室外に設置されたモータ１５によって正逆回転
されるように構成されている。送りねじ軸１３には昇降
台１６が昇降自在に螺合されており、昇降台１６に水平
に固定されたアーム１７によってキャップ１１が片持ち
支持されている。
【００１８】キャップ１１の中心線上には複数枚のウエ
ハ２０を保持するためのボート２１が垂直に立脚されて
支持されるようになっている。ボート２１は上下で一対
の端板２２、２３と、両端板２２、２３間に架設されて
垂直に配設された複数本（本実施の形態においては三
本）の保持部材２４とを備えており、各保持部材２４に
長手方向に等間隔に配されて互いに同一平面内において
開口するようにそれぞれ刻設された複数条の保持溝２５
間にウエハ２０をそれぞれ挿入されることにより、複数
枚のウエハ２０を水平にかつ互いに中心を揃えた状態に
整列させて保持するように構成されている。
【００１９】ボート２１の下側端板２３の下には断熱キ
ャップ部２６が形成されており、断熱キャップ部２６の
下面には断熱キャップ部２６の外径よりも小径の円柱形
状に形成された支柱２７が垂直方向下向きに突設されて
いる。断熱キャップ部２６の下面における支柱２７の外
側には後記するボート移送装置のボート支持部材が挿入
されるスペースが形成されており、断熱キャップ部２６
の下面における外周辺部によってボート支持部材を係合
するための係合部２８が構成されている。支柱２７の下
面にはベース２９が水平に設けられている。
【００２０】図１および図２に示されているように、筐
体２の内側空間におけるプロセスチューブ３の下方空間
には不活性ガスとしての窒素ガス３０が充満される予備
室（以下、チューブ側予備室という。）３１が形成され
ている。すなわち、筐体２のチューブ側予備室３１を形
成した側壁の下部には不活性ガスとしての窒素ガス３０
をチューブ側予備室３１に供給する窒素ガス供給管３２
が接続されている。
【００２１】チューブ側予備室３１のキャップ１１と反
対側の領域にはボート２１を搬入搬出するためのバッフ
ァステージ３７が設定されており、バッファステージ３
７とキャップ１１との中間位置にはボート２１をバッフ
ァステージ３７とキャップ１１との間で移送するボート
移送装置３３が設備されている。ボート移送装置３３は
アーム３５が水平面内で回動するロボット３４によって
構成されており、アーム３５の先端部にはボート支持部
材３６が水平に取り付けられている。ボート支持部材３
６はフォーク形状に形成されており、ボート２１の下端
部の支柱２７の外側に挿入された状態で断熱キャップ部
２６の下面の係合部２８に下から係合することにより、
ボート２１全体を垂直に支持するようになっている。
【００２２】図５および図６に示されているように、チ
ューブ側予備室３１の天井壁３８におけるバッファステ
ージ３７の位置には、ボート２１が出入りするボート出
入口３９がボート２１の外径よりも若干大きめに開設さ
れている。チューブ側予備室３１のバッファステージ３
７にはボート２１をボート出入口３９に対して出し入れ
するためのエレベータ（以下、ボートエレベータとい
う。）４０が設置されている。ボートエレベータ４０は
送りねじ機構によって構成されており、ボート２１を垂
直方向に昇降させるようになっている。すなわち、エレ
ベータ４０の送りねじ軸４１はボート出入口３９の真下
の片脇（本実施の形態では左脇）に垂直に立脚されて、
軸受装置４２によって回転自在に支承されており、チュ
ーブ側予備室３１外に設置されたモータ４３によって正
逆回転されるように構成されている。送りねじ軸４１に
は昇降台４４が昇降自在に螺合されており、昇降台４４
に水平に固定されたアーム４５によってボート２１を片
持ち支持して昇降させるようになっている。
【００２３】図１および図２に示されているように、筐
体２の内部空間におけるチューブ側予備室３１の上には
不活性ガスとしての窒素ガス３０が充満される予備室４
６が形成されており、この予備室４６にはチューブ側予
備室３１に供給された窒素ガス３０がボート出入口３９
からオーバフローして供給されるようになっている。こ
の予備室４６のボート出入口３９と反対側の領域にはカ
セットを搬入搬出するためのカセットステージ４７が設
定されており、この予備室（以下、カセット側予備室と
いう。）４６のカセットステージ４７とボート出入口３
９との中間位置にはウエハ２０をボート２１とカセット
との間で授受するウエハ移載装置５０が設備されてい
る。
【００２４】ウエハ移載装置５０はカセット側予備室４
６の底壁の外側に設置されたロータリーロボット５１を
備えており、ロータリーロボット５１の旋回軸５２は底
壁に垂直方向上向きに貫通されている。旋回軸５２の上
端には水平軸ロボット５３が水平に設置されており、水
平軸ロボット５３は取付ブロック５４を水平方向に摺動
させるように構成されている。取付ブロック５４にはウ
エハ２０を下から支持するツィーザ５５が複数枚（本実
施の形態においては五枚）、等間隔に配置されて水平に
取り付けられている。
【００２５】カセット側予備室４６の底壁におけるカセ
ットステージ４７の部位にはカセット出入口４８がカセ
ットよりも大きく開設されており、カセット出入口４８
からはカセット側予備室４６の窒素ガス３０がオーバフ
ローして外部に流出するようになっている。カセット側
予備室４６の外部のカセット出入り口４８の真下には、
ねじ式ジャッキによって構成されたエレベータ４９が垂
直方向上向きに設置されており、このエレベータ（以
下、カセットエレベータという。）４９はカセット６０
を昇降させることによりカセット出入口４８に対して搬
入搬出するように構成されている。
【００２６】カセット６０は一対の対向面が開口した略
立方体の箱形状に形成されており、開口面に直交する一
対の側壁内面には保持溝６１が複数条（例えば、二十五
条）、等間隔に配されて互いに同一平面内において開口
するようにそれぞれ刻設されている。すなわち、カセッ
ト６０は対向する一対の保持溝６１、６１間にウエハ２
０を一方の開口側から挿入されることにより、複数枚の
ウエハ２０を水平にかつ互いに中心を揃えた状態に整列
させて保持するように構成されている。
【００２７】次に、前記構成に係る熱処理装置の作用を
ウエハにアニール処理が施される場合について説明す
る。
【００２８】前記熱処理装置が使用されてウエハにアニ
ール処理が施されるに際して、予め、チューブ側予備室
３１およびカセット側予備室４６には窒素ガス３０が充
満される。すなわち、窒素ガス３０が窒素ガス供給管３
２からチューブ側予備室３１に供給される。窒素ガス３
０は空気よりも重いため、空気を排出しつつチューブ側
予備室３１の底部から順に充満して行き、カセット側予
備室４６にボート出入口３９からオーバフローする。カ
セット側予備室４６にオーバフローした窒素ガス３０は
空気をカセット出入口４８から排出しつつカセット側予
備室４６に充満して行く。この際、カセット出入口４８
からの窒素ガス３０のオーバフローの流量がボート出入
口３９からの窒素ガス３０のオーバフローの流量よりも
少なくなるように窒素ガス３０の流量を調整することが
望ましい。
【００２９】図１および図２に示されているように、複
数枚のウエハ２０が収納されたカセット６０はカセット
エレベータ４９の上に載置されて上昇され、カセット側
予備室４６の内部空間に設定されたカセットステージ４
７にカセット出入口４８から搬入される。この際、カセ
ット出入口４８からは窒素ガス３０がオーバフローして
いるため、カセット６０がカセット出入口４８を通過す
る際に、カセット側予備室４６の外部の空気がカセット
側予備室４６内に巻き込まれる現象は防止される。
【００３０】図１および図２に示されているように、カ
セット側予備室４６の内部空間のカセットステージ４７
に搬入されたカセット６０のウエハ２０は、カセット側
予備室４６のボート出入口３９に上昇されたボート２１
にウエハ移載装置５０とカセットエレベータ４９および
ボートエレベータ４０とによって移載される。この際、
ウエハ移載装置５０は五枚のツィーザ５５を備えている
ため、一回の移載作動で五枚のウエハ２０をボート２１
の五段の保持溝２５に移載する。
【００３１】すなわち、ウエハ移載装置５０の取付ブロ
ック５４が水平軸ロボット５３によってカセット６０の
方向に前進されて五枚のツィーザ５５が五枚のウエハ２
０の下に挿入される。続いて、カセットエレベータ４９
によってウエハ２０が下降されると、五枚のウエハ２０
は五枚のツィーザ５５に載置された状態になり、次い
で、取付ブロック５４が水平軸ロボット５３によってカ
セット６０から後退されると、五枚のウエハ２０は五枚
のツィーザ５５によってカセット６０から搬出されるこ
とになる。この際、カセット６０からのウエハ２０の搬
出中に異物が下方のウエハ２０に落下して付着するのを
防止するために、ウエハ２０のカセット６０からの搬出
作業はカセット６０の下段のものから上段のものへの順
序で実施して行くことが望ましい。
【００３２】ツィーザ５５がウエハ２０をカセット６０
から搬出すると、水平軸ロボット５３がロータリーロボ
ット５１によって１８０度反転された後に、取付ブロッ
ク５４が水平軸ロボット５３によってボート２１の方向
に前進され、ツィーザ５５が五枚のウエハ２０をボート
２１の五段の保持溝２５に挿入する。続いて、ボートエ
レベータ４０によってボート２１が上昇されると、五枚
のウエハ２０は五枚のツィーザ５５から五段の保持溝２
５に受け渡された状態になる。次いで、取付ブロック５
４が水平軸ロボット５３によってボート２１から後退さ
れると、五枚のツィーザ５５はボート２１から搬出され
ることになる。この際、ボート２１へのウエハ２０の搬
出中に異物が下方のウエハ２０に落下して付着するのを
防止するために、ボート２１にはウエハ２０を上部側の
保持溝２５から順に搬入して行くことが望ましい。
【００３３】以上の作動が繰り返されることによって、
ウエハ２０がカセット６０からボート２１に移載されて
行く。この際、ボート２１がバッチ処理するウエハ２０
の枚数は一台のカセット６０に収納されたウエハ２０の
枚数よりも多いため、複数台のカセット６０はカセット
ステージ４７にカセットエレベータ４９によって繰り返
し供給されることになる。
【００３４】図５に示されているように、予め指定され
た複数枚のウエハ２０がカセット６０からボート２１に
移載されると、ボート２１がボート出入口３９をボート
エレベータ４０によってカセット側予備室４６からチュ
ーブ側予備室３１に下降される。この際、ボート出入口
３９からは窒素ガス３０がチューブ側予備室３１からカ
セット側予備室４６の方向へオーバフローしているた
め、ボート２１がボート出入口３９を通過する際に、カ
セット側予備室４６に空気が万一巻き込まれていたとし
ても、カセット側予備室４６の空気がチューブ側予備室
３１に侵入することはない。
【００３５】以上のようにしてボート２１がチューブ側
予備室３１に下降されると、図６に示されているよう
に、ボート２１はバッファステージ３７に供給された状
態になる。バッファステージ３７に供給されたボート２
１はキャップ１１の上にボート移送装置３３によって図
３に示されているように移載される。
【００３６】図１および図２で参照されるように、ボー
ト移送装置３３によるボート２１の移送に際し、ボート
移送装置３３のフォーク形状に形成されたボート支持部
材３６はボート２１の支柱２７の外側に挿入された状態
で、断熱キャップ部２６の係合部２８に下から係合する
ことによってボート２１全体を垂直に支持する。ボート
支持部材３６が係合部２８に下から係合した状態で、ボ
ート２１がボートエレベータ４０によって若干下降され
ると、ボート２１はボートエレベータ４０のアーム４５
からボート支持部材３６に受け渡された状態になる。
【００３７】ボート支持部材３６は受け取ったボート２
１をロボット３４によるアーム３５の回動により処理用
エレベータ１２のキャップ１１の真上に移送する。ボー
ト２１がキャップ１１の真上に移送されると、キャップ
１１が処理用エレベータ１２によって若干上昇され、ボ
ート２１はボート支持部材３６からキャップ１１に受け
渡された状態になる。
【００３８】この際、窒素ガス３０がチューブ側予備室
３１に予め充満されているため、ボート２１が処理室４
の真下のキャップ１１の上に移載されて、ボート２１に
保持されたウエハ２０が高温度の処理室４の輻射熱に晒
されても、ウエハ２０に自然酸化膜が形成されることは
ない。換言すれば、自然酸化膜の形成を回避するために
待機中の処理室４の温度を低下させる必要はない。その
結果、待機中の処理室４の温度の低下行程の介在による
スループットの低下を未然に回避することができる。
【００３９】以上のようにしてボート２１がキャップ１
１に搭載されると、図４に示されているように、ボート
２１は処理用エレベータ１２により上昇されてプロセス
チューブ３の処理室４に搬入される。ボート２１が上限
に達すると、キャップ１１の上面の周辺部がマニホール
ド７の下面にシールリング６Ａを挟んで着座した状態に
なってマニホールド７の下端開口をシール状態に閉塞す
るため、処理室４は気密に閉じられた状態になる。
【００４０】処理室４がキャップ１１によって気密に閉
じられた状態で、処理室４が所定の真空度に排気管８に
よって真空排気され、ヒータユニット１０によって所定
のアニール温度（８００〜１０００℃）をもって全体に
わたって均一に加熱され、窒素ガス等の処理ガス６２が
処理室４にガス供給管９によって所定の流量だけ供給さ
れる。これにより、所定のアニール処理が施される。
【００４１】そして、予め設定された処理時間が経過す
ると、図３に示されているように、ボート２１を支持し
たキャップ１１が処理用エレベータ１２によって下降さ
れることにより、処理済みのボート２１が処理室４から
待機位置に搬出される。
【００４２】この際も、窒素ガス３０がチューブ側予備
室３１に予め充満されているため、ボート２１が処理室
４からチューブ側予備室３１に搬出されることにより、
熱処理によって高温度になったウエハ２０がチューブ側
予備室３１の雰囲気に晒されても、ウエハ２０に自然酸
化膜が形成されることはない。換言すれば、自然酸化膜
の形成を回避するために待機中の処理室４の温度を低下
させる必要はないため、待機中の処理室４の温度の低下
によるスループットの低下を回避することができる。
【００４３】待機位置に下降されたボート２１はバッフ
ァステージ３７にボート移送装置３３によって移送さ
れ、図６に示されているように、ボートエレベータ４０
のアーム４５の上に移載される。キャップ１１からバッ
ファステージ３７への帰りの移送に際しても、ボート移
送装置３３はボート２１の受渡し作業を処理用エレベー
タ１２およびボートエレベータ４０と協働して実行す
る。
【００４４】バッファステージ３７のボートエレベータ
４０のアーム４５の上にボート２１が移載されると、図
５に示されているように、ボート２１はボート出入口３
９をチューブ側予備室３１からカセット側予備室４６に
ボートエレベータ４０によって上昇される。この際、ボ
ート出入口３９からは窒素ガス３０がチューブ側予備室
３１からカセット側予備室４６の方向へオーバフローし
ているため、ボート２１がボート出入口３９を通過する
際に、空気がカセット側予備室４６に万一巻き込まれて
いたとしても、カセット側予備室４６の空気がチューブ
側予備室３１に侵入することはない。
【００４５】図１に示されているように、カセット側予
備室４６のボート出入口３９に上昇されたボート２１の
ウエハ２０はカセット側予備室４６のカセットステージ
４７に上昇されたカセット６０に、ウエハ移載装置５０
とボートエレベータ４０およびカセットエレベータ４９
とによって移載される。この際、ウエハ２０のボート２
１からの搬出中に異物が下方のウエハ２０に落下して付
着するのを防止するために、ウエハ２０のボート２１か
らの搬出作業はボート２１の下段のものから上段のもの
への順序で実施して行くことが望ましい。また、ウエハ
２０のカセット６０への搬入中に異物が下方のウエハ２
０に落下して付着するのを防止するために、ウエハ２０
のカセット６０への搬入作業はカセット６０の上段の保
持溝６１から下段の保持溝６１への順序で実施して行く
ことが望ましい。
【００４６】以上のようにして処理済みのウエハ２０が
指定された枚数だけ収納されたカセット６０はカセット
エレベータ４９によってカセット出入口４８を下降さ
れ、カセット側予備室４６の内部空間に設定されたカセ
ットステージ４７からカセット側予備室４６の外へ搬出
される。この際、カセット出入口４８からは窒素ガス３
０がオーバフローしているため、カセット６０がカセッ
ト出入口４８を通過する際に、カセット側予備室４６の
外の空気がカセット側予備室４６内に巻き込まれる現象
は防止される。そして、カセット側予備室４６から搬出
されたカセット６０は次工程に搬送されて行く。
【００４７】以降、前述した作用が繰り返されてウエハ
２０が熱処理装置１によってバッチ処理されて行く。
【００４８】前記実施の形態によれば、次の効果が得ら
れる。
【００４９】1) 窒素ガスが充満される予備室であって
ボートが搬入搬出される予備室にカセットを搬入搬出す
るように構成することにより、カセットを搬入搬出する
ロードロック構造の専用のカセット室を別に構築しなく
て済むため、熱処理装置の製造コストやランニングコス
トを低減することができるとともに、ロードロック構造
のカセット室における低濃度の空気環境を維持するため
の管理時間を省略することにより、熱処理装置のスルー
プットの高めることができる。
【００５０】2) カセット出入口を予備室の底壁に開口
してカセットを予備室へ下方から挿入するように構成す
ることにより、カセットの予備室への搬入搬出時におけ
る外気の予備室への巻き込み現象を窒素ガスのオーバフ
ローによって効果的に防止することができるため、ボー
トが搬入搬出される予備室にカセットを直接的に搬入搬
出させることができる。
【００５１】3) 窒素ガスが充満される予備室を設ける
ことにより、ウエハが空気に接触するのを防止すること
ができるため、空気との接触によって自然酸化膜が生成
されるのを防止することができる。
【００５２】4) ウエハの自然酸化膜の生成を防止する
ことにより、待機中の処理室の温度を低下させなくて済
むため、待機中の処理室の温度を低下させることによっ
てスループットが低下するのを未然に回避することがで
きる。
【００５３】5) ウエハに自然酸化膜が形成されるのを
確実に防止することができるため、熱処理装置の熱処理
の精度を高めることができるとともに、ウエハによって
製造される半導体装置の品質および信頼性を高めること
ができる。
【００５４】6) 予備室のカセット出入口およびボート
出入口への開閉弁の設置を省略することにより、弁操作
装置およびその制御に必要なコントローラのソフトウエ
ア等を省略した分だけ、熱処理装置の製造コストやラン
ニングコストを低減することができ、かつまた、弁の開
閉に伴う塵埃の発生を防止することができる。
【００５５】なお、本発明は前記実施形態に限定される
ものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々に変更
が可能であることはいうまでもない。
【００５６】例えば、カセットは一台ずつ予備室に搬入
搬出するに限らず、複数台（例えば、ウエハ百枚分に相
当する四台）をカセットエレベータに複数段に積み上げ
て搬入搬出してもよい。
【００５７】被処理基板はウエハに限らず、ホトマスク
やプリント配線基板、液晶パネル、コンパクトディスク
および磁気ディスク等であってもよい。
【００５８】熱処理装置はアニール処理に使用するに限
らず、酸化膜形成処理や拡散処理等の熱処理全般に使用
することができる。
【００５９】前記実施の形態ではバッチ式縦形ホットウ
オール形熱処理装置の場合について説明したが、本発明
はこれに限らず、バッチ式縦形ホットウオール形ＣＶＤ
装置等の基板処理装置全般に適用することができる。
【００６０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
製造コストやランニングコストの増加およびスループッ
トの低下を防止しつつ処理の精度を高めることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態である熱処理装置を示す
側面断面図である。
【図２】その平面断面を示しており、（ａ）は図１のａ
−ａ線に沿う断面図、（ｂ）は図１のｂ−ｂ線に沿う断
面図である。
【図３】図２のIII −III 線に沿う正面断面図である。
【図４】その処理中を示す正面断面図である。
【図５】図２のＶ−Ｖ線に沿う正面断面図である。
【図６】その下降中を示す正面断面図である。
【符号の説明】
１…熱処理装置（基板処理装置）、２…筐体、３…プロ
セスチューブ、４…処理室、５…炉口、６、６Ａ…シー
ルリング、７…マニホールド、８…排気管、９…ガス導
入管、１０…ヒータユニット、１１…キャップ、１２…
処理用エレベータ、１３…送りねじ軸、１４…軸受装
置、１５…モータ、１６…昇降台、１７…アーム、２０
…ウエハ（基板）、２１…ボート、２２、２３…端板、
２４…保持部材、２５…保持溝、２６…断熱キャップ
部、２７…支柱、２８…係合部、２９…ベース、３０…
窒素ガス（不活性ガス）、３１…チューブ側予備室、３
２…窒素ガス供給管、３３…ボート移送装置、３４…ロ
ボット、３５…アーム、３６…ボート支持部材、３７…
バッファステージ、３８…天井壁、３９…ボート出入
口、４０…ボートエレベータ、４１…送りねじ軸、４２
…軸受装置、４３…モータ、４４…昇降台、４５…アー
ム、４６…カセット側予備室、４７…カセットステー
ジ、４８…カセット出入口、４９…カセットエレベー
タ、５０…ウエハ移載装置、５１…ロータリーロボッ
ト、５２…旋回軸、５３…水平軸ロボット、５４…取付
ブロック、５５…ツィーザ、６０…カセット（ウエハカ
セット）、６１…保持溝、６２…処理ガス。
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｌ 21/324 Ｈ０１Ｌ 21/324 Ｓ 21/68 21/68 Ａ Ｆターム(参考） 4K030 CA04 FA10 GA02 GA12 GA13 KA04 KA08 LA15 5F031 CA02 DA01 FA01 FA05 FA07 FA09 FA11 FA12 FA14 GA02 GA03 GA47 GA48 GA49 HA67 LA12 MA28 MA30 NA04 NA20 5F045 AA20 BB08 BB14 DP19 EB08 EB10 EB12 EE14 EK06 EK21 EM10 EN05

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 下端に炉口を有する処理室を形成したプ
    ロセスチューブと、前記処理室に出入りして基板を処理
    室に搬入搬出するボートとを備えている基板処理装置で
    あって、前記プロセスチューブの片脇に不活性ガスが充
    満される予備室が設けられ、この予備室内には前記基板
    を収納するカセットと前記ボートとの間で前記基板を移
    載する基板移載装置が設置されており、前記ボートおよ
    び前記カセットが前記予備室に下側からそれぞれ挿入さ
    れることを特徴とする基板処理装置。
  2. 【請求項２】 前記プロセスチューブと前記予備室との
    間の下方に第二の予備室が設けられ、前記第一の予備室
    と前記第二の予備室との境には前記ボートが出入りする
    出入口が開設されていることを特徴とする請求項１に記
    載の基板処理装置。
JP2000095055A 2000-03-30 2000-03-30 基板処理装置 Pending JP2001284276A (ja)

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