JP2007027379A - 基板処理装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】ボートエレベータのモータ設置室の温度上昇を防止する。
【解決手段】ウエハ1をボート21で保持しつつ処理する処理室23と、ボート21が処理室23への搬入に待機する待機室16と、ボート21を待機室16と処理室23との間で昇降させるボートエレベータ19と、待機室16に清浄な窒素ガス30を供給するクリーンユニット40とを備えている熱処理装置10において、ボートエレベータ19のモータ19bが設置されたモータ設置室50に篭もり防止ダクト部53の吸込口54を接続し、吹出口55をクリーンユニット40の送風機42の上流側に接続する。モータ設置室50に窒素ガス30を強制的に流通させることで、モータ設置室50の温度上昇の発生を防止する。
【選択図】図4
【解決手段】ウエハ1をボート21で保持しつつ処理する処理室23と、ボート21が処理室23への搬入に待機する待機室16と、ボート21を待機室16と処理室23との間で昇降させるボートエレベータ19と、待機室16に清浄な窒素ガス30を供給するクリーンユニット40とを備えている熱処理装置10において、ボートエレベータ19のモータ19bが設置されたモータ設置室50に篭もり防止ダクト部53の吸込口54を接続し、吹出口55をクリーンユニット40の送風機42の上流側に接続する。モータ設置室50に窒素ガス30を強制的に流通させることで、モータ設置室50の温度上昇の発生を防止する。
【選択図】図4
Description
本発明は、基板処理装置に関し、特に、自然酸化膜の発生を防止する技術に係り、例えば、半導体集積回路装置(以下、ICという。)の製造方法において半導体素子を含む半導体集積回路が作り込まれる半導体ウエハ(以下、ウエハという。)に熱処理(thermal treatment )を施す熱処理装置(furnace )に利用して有効なものに関する。
ICの製造方法においてウエハに絶縁膜や金属膜等のCVD膜を形成したり不純物を拡散したりする熱処理工程には、熱処理装置が広く使用されている。
従来のこの種の熱処理装置は、複数枚のウエハをボートに保持しつつバッチ処理する処理室と、ボートが処理室への搬入出前後に待機する待機室と、待機室に清浄雰囲気を供給するフィルタおよび送風機からなるクリーンユニットと、待機室にフィルタに対向するように設けられてボートを待機室と処理室との間で昇降させるボートエレベータとを備えており、ボートエレベータの駆動装置であるモータが待機室から隔離されたモータ設置室に設置されているのが、一般的である。
そして、従来のこの種の熱処理装置としては、不活性ガスとしての窒素ガスをクリーンユニットから待機室に吹き出して循環させることにより、自然酸化膜がウエハに大気中の酸素(O2 )によって形成されるのを防止するように構成したものがある。例えば、特許文献1参照。
特開2004−119888号公報
従来のこの種の熱処理装置は、複数枚のウエハをボートに保持しつつバッチ処理する処理室と、ボートが処理室への搬入出前後に待機する待機室と、待機室に清浄雰囲気を供給するフィルタおよび送風機からなるクリーンユニットと、待機室にフィルタに対向するように設けられてボートを待機室と処理室との間で昇降させるボートエレベータとを備えており、ボートエレベータの駆動装置であるモータが待機室から隔離されたモータ設置室に設置されているのが、一般的である。
そして、従来のこの種の熱処理装置としては、不活性ガスとしての窒素ガスをクリーンユニットから待機室に吹き出して循環させることにより、自然酸化膜がウエハに大気中の酸素(O2 )によって形成されるのを防止するように構成したものがある。例えば、特許文献1参照。
しかし、窒素ガスが待機室で循環される熱処理装置においても、モータ設置室は待機室から隔離されて袋小路のような状態になっているために、次のような問題点がある。
1) 通常、ボートアンローディング時には待機室の温度は、主に、処理室によって加熱されたウエハおよびボートからの発熱による熱輻射、熱伝達、熱対流作用により上昇するが、循環する窒素ガスによって冷却されるために、低下して行く。
しかし、特に、熱輻射による温度上昇は窒素ガスによる冷却効果よりも早く、冷却される前に熱輻射により熱せられた待機室の壁面等からモータ設置室に熱伝達されてしまい、モータ設置室は温度が上昇してしまう。
また、モータ設置室は袋小路になっていることにより、待機室を循環している窒素ガスが殆ど流入してこないために、熱が篭もり、温度が上昇してしまう。
2) モータ設置室の温度が上昇すると、モータに電力を供給するケーブルや回転部に塗布されたグリースおよびモータのコイルに使用されたエナメル等から有機物の揮発が発生する。
この発生した有機物は窒素ガス等モータ設置室や待機室の雰囲気とは重量が異なる場合が多く、この重量の相違によりモータ設置室から待機室へ有機物が移動し、挙句には、ウエハに対する有機物汚染の要因になり、歩留りの低下を招来してしまう。
3) 窒素ガスをモータ設置室にまで流通させ得るようにモータ設置室個別のクリーンユニットを設置することにより、モータ設置室の雰囲気の篭り現象を改善することが考えられる。
しかし、この場合には、熱処理装置全体の設計変更が必要になるばかりでなく、熱処理装置の幅を拡大しなければならず、熱処理装置のフットプリントが拡大してしまう。
1) 通常、ボートアンローディング時には待機室の温度は、主に、処理室によって加熱されたウエハおよびボートからの発熱による熱輻射、熱伝達、熱対流作用により上昇するが、循環する窒素ガスによって冷却されるために、低下して行く。
しかし、特に、熱輻射による温度上昇は窒素ガスによる冷却効果よりも早く、冷却される前に熱輻射により熱せられた待機室の壁面等からモータ設置室に熱伝達されてしまい、モータ設置室は温度が上昇してしまう。
また、モータ設置室は袋小路になっていることにより、待機室を循環している窒素ガスが殆ど流入してこないために、熱が篭もり、温度が上昇してしまう。
2) モータ設置室の温度が上昇すると、モータに電力を供給するケーブルや回転部に塗布されたグリースおよびモータのコイルに使用されたエナメル等から有機物の揮発が発生する。
この発生した有機物は窒素ガス等モータ設置室や待機室の雰囲気とは重量が異なる場合が多く、この重量の相違によりモータ設置室から待機室へ有機物が移動し、挙句には、ウエハに対する有機物汚染の要因になり、歩留りの低下を招来してしまう。
3) 窒素ガスをモータ設置室にまで流通させ得るようにモータ設置室個別のクリーンユニットを設置することにより、モータ設置室の雰囲気の篭り現象を改善することが考えられる。
しかし、この場合には、熱処理装置全体の設計変更が必要になるばかりでなく、熱処理装置の幅を拡大しなければならず、熱処理装置のフットプリントが拡大してしまう。
本発明の目的は、装置全体のフットプリントの拡大化を回避しつつ、基板保持具エレベータの駆動装置設置室における温度上昇を抑制することができる基板処理装置を提供することにある。
前記した課題を解決するための手段のうち代表的なものは、次の通りである。
(1) 基板を基板保持具に保持しつつ処理する処理室と、
前記基板保持具が前記処理室への搬入出前後に待機する待機室と、
前記待機室の一側面に設けられて前記待機室に清浄雰囲気を供給するフィルタおよび送風機と、
前記待機室に前記フィルタに対向するように設けられて前記基板保持具を前記待機室と前記処理室との間で昇降させる基板保持具エレベータと、
前記基板保持具エレベータの駆動装置が設置された駆動装置設置室と、
少なくとも前記駆動装置設置室と前記送風機の上流側とを連絡する循環路と、
を備えていることを特徴とする基板処理装置。
(1) 基板を基板保持具に保持しつつ処理する処理室と、
前記基板保持具が前記処理室への搬入出前後に待機する待機室と、
前記待機室の一側面に設けられて前記待機室に清浄雰囲気を供給するフィルタおよび送風機と、
前記待機室に前記フィルタに対向するように設けられて前記基板保持具を前記待機室と前記処理室との間で昇降させる基板保持具エレベータと、
前記基板保持具エレベータの駆動装置が設置された駆動装置設置室と、
少なくとも前記駆動装置設置室と前記送風機の上流側とを連絡する循環路と、
を備えていることを特徴とする基板処理装置。
前記した(1)の手段によれば、駆動装置設置室と送風機の上流側とを連絡した循環路によって駆動装置設置室の雰囲気が篭る現象を防止することができるので、フットプリントの拡大化を回避しつつ、駆動装置設置室における温度上昇を抑制することができる。
以下、本発明の一実施の形態を図面に即して説明する。
本実施の形態において、本発明に係る基板処理装置は、熱処理装置10として図1〜図4に示されているように構成されている。
ところで、ウエハを収容して搬送するためのキャリア(搬送治具)としては、互いに対向する一対の面が開口された略立方体の箱形状に形成されているオープンカセットと、一つの面が開口された略立方体の箱形状に形成され開口面にキャップが着脱自在に装着されているFOUP(front opening unified pod 。以下、ポッドという。)とがある。
ウエハのキャリアとしてポッドが使用される場合には、ウエハが密閉された状態で搬送されることになるため、周囲の雰囲気にパーティクル等が存在していたとしてもウエハの清浄度(クリーン度)は維持することができる。
そこで、本実施の形態においては、ウエハ1のキャリアとしてはポッド2が使用されている。
ところで、ウエハを収容して搬送するためのキャリア(搬送治具)としては、互いに対向する一対の面が開口された略立方体の箱形状に形成されているオープンカセットと、一つの面が開口された略立方体の箱形状に形成され開口面にキャップが着脱自在に装着されているFOUP(front opening unified pod 。以下、ポッドという。)とがある。
ウエハのキャリアとしてポッドが使用される場合には、ウエハが密閉された状態で搬送されることになるため、周囲の雰囲気にパーティクル等が存在していたとしてもウエハの清浄度(クリーン度)は維持することができる。
そこで、本実施の形態においては、ウエハ1のキャリアとしてはポッド2が使用されている。
本実施の形態に係る熱処理装置10は気密構造に構築された筐体11を備えている。
筐体11の正面壁には取付板12が垂直に立設されており、取付板12にはウエハ1をローディングおよびアンローディングするためのポート(以下、ウエハローディングポートという。)13が、上下で一対設定されている。
ウエハローディングポート13に対応する位置にはウエハ1を出し入れするためのウエハ搬入搬出口14が開設されており、ウエハ搬入搬出口14にはポッド2のキャップ3(図1参照)を着脱してポッド2を開閉するポッドオープナ15が設置されている。
筐体11の正面壁には取付板12が垂直に立設されており、取付板12にはウエハ1をローディングおよびアンローディングするためのポート(以下、ウエハローディングポートという。)13が、上下で一対設定されている。
ウエハローディングポート13に対応する位置にはウエハ1を出し入れするためのウエハ搬入搬出口14が開設されており、ウエハ搬入搬出口14にはポッド2のキャップ3(図1参照)を着脱してポッド2を開閉するポッドオープナ15が設置されている。
取付板12の後方の空間には、基板保持具であるボート21が処理室23への搬入搬出に対して待機する待機室16が設定されており、待機室16の前側の空間にはウエハ移載装置(wafer transfer equipment )17が設置されている。
ウエハ移載装置17はウエハ移載装置エレベータ18によって昇降されるように構成されており、ウエハローディングポート13とボート21との間でウエハ1を搬送してポッド2およびボート21に受け渡すようになっている。
待機室16の後側の空間には、基板保持具エレベータであるボートエレベータ19が垂直に設置されており、ボートエレベータ19はボート21を支持したシールキャップ20を垂直方向に昇降させるように構成されている。すなわち、シールキャップ20はマニホールド25を介してプロセスチューブ24をシール可能な円盤形状に形成されており、シールキャップ20の中心線上にはボート21が垂直に立脚されている。
ボート21は被処理基板としてのウエハ1を多数枚、中心を揃えて水平に配置した状態で保持するように構成されている。ボート21はシールキャップ20のボートエレベータ19による昇降によってプロセスチューブ24の処理室23に対して搬入搬出されるようになっている。
ウエハ移載装置17はウエハ移載装置エレベータ18によって昇降されるように構成されており、ウエハローディングポート13とボート21との間でウエハ1を搬送してポッド2およびボート21に受け渡すようになっている。
待機室16の後側の空間には、基板保持具エレベータであるボートエレベータ19が垂直に設置されており、ボートエレベータ19はボート21を支持したシールキャップ20を垂直方向に昇降させるように構成されている。すなわち、シールキャップ20はマニホールド25を介してプロセスチューブ24をシール可能な円盤形状に形成されており、シールキャップ20の中心線上にはボート21が垂直に立脚されている。
ボート21は被処理基板としてのウエハ1を多数枚、中心を揃えて水平に配置した状態で保持するように構成されている。ボート21はシールキャップ20のボートエレベータ19による昇降によってプロセスチューブ24の処理室23に対して搬入搬出されるようになっている。
筐体11の後端部における上部にはプロセスチューブ設置室22が設定されており、プロセスチューブ設置室22には処理室23を形成するプロセスチューブ24がマニホールド25を介して垂直に立脚されて待機室16の上に設置されている。
図1に示されているように、マニホールド25には処理室23に原料ガスやパージガス等を導入するためのガス導入管26と、処理室23を真空排気するための排気管27が接続されている。
プロセスチューブ24の外側にはヒータユニット28が同心円に配されて筐体11に支持されており、ヒータユニット28は処理室23を全体にわたって均一または所定の温度分布に加熱するように構成されている。
処理室23の下端部にある開口(炉口)はシャッタ29によって開閉されるようになっている。
図1に示されているように、マニホールド25には処理室23に原料ガスやパージガス等を導入するためのガス導入管26と、処理室23を真空排気するための排気管27が接続されている。
プロセスチューブ24の外側にはヒータユニット28が同心円に配されて筐体11に支持されており、ヒータユニット28は処理室23を全体にわたって均一または所定の温度分布に加熱するように構成されている。
処理室23の下端部にある開口(炉口)はシャッタ29によって開閉されるようになっている。
筐体11には待機室16に不活性ガスとしての窒素ガス30を循環させる循環路31を構成した循環ダクト32が、図1〜図4に示されているように敷設されている。
循環ダクト32は吸込口33がアーム19dおよびウエハ移載装置エレベータ18のアームの昇降移動範囲に開設された吸込側ダクト部34を備えており、吸込側ダクト部34は待機室16における一方の側面である右側面にウエハ移載装置エレベータ18およびボートエレベータ19を移載室から隔離するように(但し、両方のアームが可動する部分は連通している。)略全体面にわたって垂直に延在するように敷設されている。
吸込側ダクト部34の下端部における前端には、メイン連絡ダクト部35の吸込側端が接続されており、メイン連絡ダクト部35は待機室16の外部におけるウエハローディングポート13の下方を横切るように水平に敷設されている。メイン連絡ダクト部35の待機室16に面する側壁には、吸込口36が横長に大きく開設されている。
吸込側ダクト部34の下端部における略中央位置には、サブ連絡ダクト部37の吸込側端が接続されており、サブ連絡ダクト部37は待機室16内の底面上で左右方向に横切るように敷設されている。
循環ダクト32は吸込口33がアーム19dおよびウエハ移載装置エレベータ18のアームの昇降移動範囲に開設された吸込側ダクト部34を備えており、吸込側ダクト部34は待機室16における一方の側面である右側面にウエハ移載装置エレベータ18およびボートエレベータ19を移載室から隔離するように(但し、両方のアームが可動する部分は連通している。)略全体面にわたって垂直に延在するように敷設されている。
吸込側ダクト部34の下端部における前端には、メイン連絡ダクト部35の吸込側端が接続されており、メイン連絡ダクト部35は待機室16の外部におけるウエハローディングポート13の下方を横切るように水平に敷設されている。メイン連絡ダクト部35の待機室16に面する側壁には、吸込口36が横長に大きく開設されている。
吸込側ダクト部34の下端部における略中央位置には、サブ連絡ダクト部37の吸込側端が接続されており、サブ連絡ダクト部37は待機室16内の底面上で左右方向に横切るように敷設されている。
メイン連絡ダクト部35およびサブ連絡ダクト部37の各吹出側端には、吹出口38が略全面にわたって大きく開設された吹出側ダクト部39の下端部がそれぞれ接続されており、吹出側ダクト部39は待機室16における吸込側ダクト部34の反対側である左側面に垂直に敷設されている。
吹出側ダクト部39の吹出口38には、待機室16に清浄化した雰囲気を供給するクリーンユニット40が建て込まれている。
クリーンユニット40はパーティクルを捕集するフィルタ41と、清浄化した雰囲気を送風する複数の送風機42とを備えており、フィルタ41が待機室16に露出するとともに、送風機42群の下流側になるように構成されている。
吹出側ダクト部39の吹出口38には、待機室16に清浄化した雰囲気を供給するクリーンユニット40が建て込まれている。
クリーンユニット40はパーティクルを捕集するフィルタ41と、清浄化した雰囲気を送風する複数の送風機42とを備えており、フィルタ41が待機室16に露出するとともに、送風機42群の下流側になるように構成されている。
図1および図3に示されているように、循環ダクト32のメイン連絡ダクト部35の吹出側端部には循環路31に窒素ガス30を供給する供給路としての供給管43が接続されている。
図3および図4に示されているように、メイン連絡ダクト部35の吸込側端部には、循環路31から窒素ガス30を排出する排出路としての排出管44が接続されており、排出管44には開閉弁45が介設されている。
そして、ボート21が処理室23から搬出される際には、待機室16から排出管44によって排出される所定の流量の窒素ガス30を待機室16に供給管43から供給し、ボート21が処理室23に搬入されている際には、窒素ガス30を待機室16に循環路31によって循環させる制御が可能なように、開閉弁45は構成されている。
また、図2に示されているように、循環ダクト32の吹出側ダクト部39の上端には、クリーンエアを導入するクリーンエア導入管46が接続されており、クリーンエア導入管46には止め弁47が介設されている。
図3および図4に示されているように、メイン連絡ダクト部35の吸込側端部には、循環路31から窒素ガス30を排出する排出路としての排出管44が接続されており、排出管44には開閉弁45が介設されている。
そして、ボート21が処理室23から搬出される際には、待機室16から排出管44によって排出される所定の流量の窒素ガス30を待機室16に供給管43から供給し、ボート21が処理室23に搬入されている際には、窒素ガス30を待機室16に循環路31によって循環させる制御が可能なように、開閉弁45は構成されている。
また、図2に示されているように、循環ダクト32の吹出側ダクト部39の上端には、クリーンエアを導入するクリーンエア導入管46が接続されており、クリーンエア導入管46には止め弁47が介設されている。
図2に示されているように、吹出側ダクト部39の下端部には、吹出側ダクト部39に回収された雰囲気を冷却するための冷却器48が前後方向に延在するように敷設されている。本実施の形態において、冷却器48は水冷式熱交換器によって構成されている。
図2〜図4に示されているように、ボートエレベータ19は垂直に立脚されて回転自在に支承された送りねじ軸19aと、送りねじ軸19aを正逆回転させる駆動装置としてのモータ19bと、送りねじ軸19aに螺合して正逆回転に伴って昇降する昇降台19cと、昇降台19cに片持ち支持されて先端部にシールキャップ20およびボート21が設置されたアーム19dとを備えている。
筐体11のボートエレベータ19の真上には、ボートエレベータの駆動装置設置室であるモータ設置室50が設定されており、モータ設置室50にはボートエレベータ19のモータ19bが設置されている。モータ設置室50はモータ19bよりも充分に大きな容積を有する直方体の箱形状に形成されている。
モータ設置室50と待機室16とを隔てる隔壁51には、連通口52が吸込側ダクト部34の内部とを連通させるように開設されている。
吸込側ダクト部34内の側面には、モータ設置室50と送風機42の上流側を連絡する循環路としての篭もり防止ダクト部53が上下方向および前後方向の略全長にわたって敷設されている。篭もり防止ダクト部53の上端に開設された吸込口54は、隔壁51にモータ設置室50に連通するように接続されており、篭もり防止ダクト部53の下端に開設された吹出口55は、送風機56を介してメイン連絡ダクト部35にその内部に連通するように接続されている。
なお、ウエハ移載装置エレベータ18のモータも、同様にモータ設置室50に設置するようにしてもよい。
筐体11のボートエレベータ19の真上には、ボートエレベータの駆動装置設置室であるモータ設置室50が設定されており、モータ設置室50にはボートエレベータ19のモータ19bが設置されている。モータ設置室50はモータ19bよりも充分に大きな容積を有する直方体の箱形状に形成されている。
モータ設置室50と待機室16とを隔てる隔壁51には、連通口52が吸込側ダクト部34の内部とを連通させるように開設されている。
吸込側ダクト部34内の側面には、モータ設置室50と送風機42の上流側を連絡する循環路としての篭もり防止ダクト部53が上下方向および前後方向の略全長にわたって敷設されている。篭もり防止ダクト部53の上端に開設された吸込口54は、隔壁51にモータ設置室50に連通するように接続されており、篭もり防止ダクト部53の下端に開設された吹出口55は、送風機56を介してメイン連絡ダクト部35にその内部に連通するように接続されている。
なお、ウエハ移載装置エレベータ18のモータも、同様にモータ設置室50に設置するようにしてもよい。
次に、前記構成に係る熱処理装置の作用を説明する。
図1〜図3に示されているように、ウエハローディングポート13の載置台に移載されたポッド2は、ポッドオープナ15によってキャップ3(図1参照)を外されることにより開放される。
ウエハローディングポート13においてポッド2が開放されると、ポッド2に収納された複数枚のウエハ1はウエハ移載装置17によってボート21に移載されて装填(チャージング)される。
予め指定された枚数のウエハ1が装填されると、ボート21はボートエレベータ19によって上昇されることにより、プロセスチューブ24の処理室23に搬入(ボートローディング)される。
ボート21が上限に達すると、ボート21を保持したシールキャップ20の上面の周辺部がプロセスチューブ24の下面にシール状態に当接するために、処理室23は気密に閉じられた状態になる。
ウエハローディングポート13においてポッド2が開放されると、ポッド2に収納された複数枚のウエハ1はウエハ移載装置17によってボート21に移載されて装填(チャージング)される。
予め指定された枚数のウエハ1が装填されると、ボート21はボートエレベータ19によって上昇されることにより、プロセスチューブ24の処理室23に搬入(ボートローディング)される。
ボート21が上限に達すると、ボート21を保持したシールキャップ20の上面の周辺部がプロセスチューブ24の下面にシール状態に当接するために、処理室23は気密に閉じられた状態になる。
プロセスチューブ24の処理室23は気密に閉じられた状態で、所定の真空度に排気管27によって真空排気されるとともに、ヒータユニット28によって所定の温度に加熱される。
次いで、所定の処理ガスが処理室23にガス導入管26から所定の流量だけ供給される。
これにより、所望の熱処理がウエハ1に施される。
次いで、所定の処理ガスが処理室23にガス導入管26から所定の流量だけ供給される。
これにより、所望の熱処理がウエハ1に施される。
この処理中には、窒素ガス30が待機室16に循環路31によって循環されている。
すなわち、供給管43から循環路31に供給された窒素ガス30は、図2に示されているように、循環ダクト32における吹出側ダクト部39に建て込まれたクリーンユニット40から待機室16に吹き出し、待機室16を流通して吸込口33から吸込側ダクト部34に吸い込まれる。吸込側ダクト部34に吸い込まれた窒素ガス30は、メイン連絡ダクト部35およびサブ連絡ダクト部37を経由して吹出側ダクト部39に戻り、クリーンユニット40から待機室16に再び吹き出す。以降、窒素ガス30は以上の流れを繰り返すことにより、待機室16と循環路31とを循環する。
ちなみに、この窒素ガス30の循環ステップにおいては、排出管44の開閉弁45およびクリーンエア導入管46の止め弁47は閉じられている。
すなわち、供給管43から循環路31に供給された窒素ガス30は、図2に示されているように、循環ダクト32における吹出側ダクト部39に建て込まれたクリーンユニット40から待機室16に吹き出し、待機室16を流通して吸込口33から吸込側ダクト部34に吸い込まれる。吸込側ダクト部34に吸い込まれた窒素ガス30は、メイン連絡ダクト部35およびサブ連絡ダクト部37を経由して吹出側ダクト部39に戻り、クリーンユニット40から待機室16に再び吹き出す。以降、窒素ガス30は以上の流れを繰り返すことにより、待機室16と循環路31とを循環する。
ちなみに、この窒素ガス30の循環ステップにおいては、排出管44の開閉弁45およびクリーンエア導入管46の止め弁47は閉じられている。
そして、予め設定された処理時間が経過すると、ボート21がボートエレベータ19によって下降されることにより、処理済みウエハ1を保持したボート21が待機室16における元の待機位置に搬出(ボートアンローディング)される。
ボート21が処理室23から搬出されると、処理室23はシャッタ29によって閉じられる。
ボート21が処理室23から搬出されると、処理室23はシャッタ29によって閉じられる。
処理済みのウエハ1を保持したボート21が搬出される際(ボートアンローディングステップ時)には、開閉弁45が開かれることにより、循環路31の窒素ガス30が排出管44によって排出されるとともに、排出管44から排出される窒素ガス30の流量分に相当する窒素ガス30の流量が供給管43から補給される。
すなわち、供給管43によって循環路31に供給された窒素ガス30は循環ダクト32における吹出側ダクト部39に建て込まれたクリーンユニット40から待機室16に吹き出し、待機室16を流通して吸込側ダクト部34の吸込口33を通じて排出管44によって排気される。
待機室16を流通する間に、窒素ガス30は熱処理されて高温になったウエハ1群およびこれを保持したボート21に接触して熱交換することにより、これらを冷却する。
この際に、窒素ガス30は供給管43によって供給された直後の冷えた新鮮な窒素ガス30であるので、ウエハ1群およびボート21を高い熱交換効率をもって冷却することができる。
また、ウエハ1群およびボート21を冷却して温度が上昇した窒素ガス30は、排出管44によって循環路31から直ちに排気されることにより、循環路31に介設されたクリーンユニット40を通過することがなくなるために、クリーンユニット40を温度上昇させることはない。したがって、クリーンユニット40から有機汚染物質が発生することもない。
さらに、高温になったウエハ1に接触するのは不活性ガスである窒素ガス30であるので、ウエハ1の表面に自然酸化膜が生成されることはない。
ちなみに、クリーンエア導入管46の止め弁47は閉じられている。
なお、循環路31の温度上昇が少ない範囲では、温度が上昇した窒素ガス30の一部を循環路31で循環させてもよい。
すなわち、供給管43によって循環路31に供給された窒素ガス30は循環ダクト32における吹出側ダクト部39に建て込まれたクリーンユニット40から待機室16に吹き出し、待機室16を流通して吸込側ダクト部34の吸込口33を通じて排出管44によって排気される。
待機室16を流通する間に、窒素ガス30は熱処理されて高温になったウエハ1群およびこれを保持したボート21に接触して熱交換することにより、これらを冷却する。
この際に、窒素ガス30は供給管43によって供給された直後の冷えた新鮮な窒素ガス30であるので、ウエハ1群およびボート21を高い熱交換効率をもって冷却することができる。
また、ウエハ1群およびボート21を冷却して温度が上昇した窒素ガス30は、排出管44によって循環路31から直ちに排気されることにより、循環路31に介設されたクリーンユニット40を通過することがなくなるために、クリーンユニット40を温度上昇させることはない。したがって、クリーンユニット40から有機汚染物質が発生することもない。
さらに、高温になったウエハ1に接触するのは不活性ガスである窒素ガス30であるので、ウエハ1の表面に自然酸化膜が生成されることはない。
ちなみに、クリーンエア導入管46の止め弁47は閉じられている。
なお、循環路31の温度上昇が少ない範囲では、温度が上昇した窒素ガス30の一部を循環路31で循環させてもよい。
待機室16に搬出されたボート21の処理済みウエハ1は、ボート21からウエハ移載装置17によってピックアップされてウエハローディングポート13に搬送され、ウエハローディングポート13に予め搬送されてキャップ3を外されて開放された空のポッド2に収納される。
ポッド2が処理済みウエハ1によって満たされると、ポッド2はポッドオープナ15によってキャップ3を装着されて閉じられた後に、ウエハローディングポート13から他の場所へ移送される。
ポッド2が処理済みウエハ1によって満たされると、ポッド2はポッドオープナ15によってキャップ3を装着されて閉じられた後に、ウエハローディングポート13から他の場所へ移送される。
以降、前述した作用が繰り返されることにより、ウエハ1が熱処理装置10によってバッチ処理されて行く。
ところで、モータ設置室50に篭もり防止ダクト部53が接続されていない場合には、モータ設置室50が袋小路の状態になっていることにより、待機室16を循環している窒素ガス30が殆ど流入してこないために、熱が篭もり、温度が上昇してしまう。
モータ設置室50の温度が上昇すると、モータに電力を供給するケーブルやモータ19bや送りねじ軸19aに塗布されたグリースおよびモータ19bのコイルに使用されたエナメル等から有機物の揮発が発生する。この発生した有機物は窒素ガス30等モータ設置室や待機室の雰囲気とは重量が異なると、モータ設置室から待機室へ移動し、挙句には、ウエハ1に対する有機物汚染の要因になり、熱処理装置の製造歩留りの低下を招来してしまう。
モータ設置室50の温度が上昇すると、モータに電力を供給するケーブルやモータ19bや送りねじ軸19aに塗布されたグリースおよびモータ19bのコイルに使用されたエナメル等から有機物の揮発が発生する。この発生した有機物は窒素ガス30等モータ設置室や待機室の雰囲気とは重量が異なると、モータ設置室から待機室へ移動し、挙句には、ウエハ1に対する有機物汚染の要因になり、熱処理装置の製造歩留りの低下を招来してしまう。
しかし、本実施の形態においては、モータ設置室50に篭もり防止ダクト部53が接続されているので、モータ設置室50の温度が上昇する現象を抑制することができ、それによる有機物汚染や製造歩留りの低下が発生するのを未然に防止することができる。
すなわち、前述した窒素ガスの循環ステップにおいて、篭もり防止ダクト部53の送風機56が運転されると、モータ設置室50には送風機56の排気力が篭もり防止ダクト部53の吸込口54を通じて作用するために、図4に示されているように、待機室16を循環している窒素ガス30の一部が、モータ設置室50に吸込側ダクト部34の内部から連通口52を通じて強制的に取り込まれる。
モータ設置室50に取り込まれた窒素ガス30は、吸込口54から篭もり防止ダクト部53に送風機56の排気力によって吸い込まれ、篭もり防止ダクト部53の吹出口55からメイン連絡ダクト部35の内部に吹き出す。メイン連絡ダクト部35の内部に吹き出した窒素ガス30は、循環路31に従って循環する。
ちなみに、吸込側ダクト部34の内部の窒素ガス30の大部分は、メイン連絡ダクト部35およびサブ連絡ダクト部37を経由して吹出側ダクト部39に戻り、クリーンユニット40から待機室16に吹き出し、前述した循環路31を経由して循環する。
すなわち、前述した窒素ガスの循環ステップにおいて、篭もり防止ダクト部53の送風機56が運転されると、モータ設置室50には送風機56の排気力が篭もり防止ダクト部53の吸込口54を通じて作用するために、図4に示されているように、待機室16を循環している窒素ガス30の一部が、モータ設置室50に吸込側ダクト部34の内部から連通口52を通じて強制的に取り込まれる。
モータ設置室50に取り込まれた窒素ガス30は、吸込口54から篭もり防止ダクト部53に送風機56の排気力によって吸い込まれ、篭もり防止ダクト部53の吹出口55からメイン連絡ダクト部35の内部に吹き出す。メイン連絡ダクト部35の内部に吹き出した窒素ガス30は、循環路31に従って循環する。
ちなみに、吸込側ダクト部34の内部の窒素ガス30の大部分は、メイン連絡ダクト部35およびサブ連絡ダクト部37を経由して吹出側ダクト部39に戻り、クリーンユニット40から待機室16に吹き出し、前述した循環路31を経由して循環する。
ところで、待機室16に供給される窒素ガス30の流量が一定であり、待機室16から排気される窒素ガス30の排気量も一定である場合には、モータ設置室50の雰囲気(窒素ガス)を排気すると、総排気量が増加してしまうために、待機室16内の圧力が低下してしまう。
待機室16内の圧力が低下すると、待機室16の外部の雰囲気(大気)が待機室16内に流入し易くなるために、待機室16内の酸素濃度が上昇してしまい、酸素濃度の管理が困難になってしまう。
本実施の形態においては、モータ設置室50内の雰囲気(窒素ガス30)は篭もり防止ダクト部53によってメイン連絡ダクト部35を介し循環路31を通じて待機室16内に戻されるので、総排気量は変化しない。
また、モータ設置室50の排気によって循環路31に流れた分の窒素ガス30は、待機室16内を循環している窒素ガスの循環量を増加させることによって補填する。これは、モータ設置室50の窒素ガス30が循環する窒素ガス30に加算されたために、加算された窒素ガス30の分だけ循環量を増加することができるからである。
さらに、モータ設置室50の排気を増加することにより、一時的に低下するであろう圧力も循環量を増加することによって補填されるために、待機室16内の圧力の低下は起こらない。したがって、待機室16の外部の雰囲気が待機室16内に流入することは無く、酸素濃度は一定に維持することができる。
待機室16内の圧力が低下すると、待機室16の外部の雰囲気(大気)が待機室16内に流入し易くなるために、待機室16内の酸素濃度が上昇してしまい、酸素濃度の管理が困難になってしまう。
本実施の形態においては、モータ設置室50内の雰囲気(窒素ガス30)は篭もり防止ダクト部53によってメイン連絡ダクト部35を介し循環路31を通じて待機室16内に戻されるので、総排気量は変化しない。
また、モータ設置室50の排気によって循環路31に流れた分の窒素ガス30は、待機室16内を循環している窒素ガスの循環量を増加させることによって補填する。これは、モータ設置室50の窒素ガス30が循環する窒素ガス30に加算されたために、加算された窒素ガス30の分だけ循環量を増加することができるからである。
さらに、モータ設置室50の排気を増加することにより、一時的に低下するであろう圧力も循環量を増加することによって補填されるために、待機室16内の圧力の低下は起こらない。したがって、待機室16の外部の雰囲気が待機室16内に流入することは無く、酸素濃度は一定に維持することができる。
なお、前述した熱処理が繰り返して実施されると、ボート21や処理室23の表面に反応生成物等が堆積するため、メンテナンス作業がボート21やプロセスチューブ24等について定期または不定期に実施される。
このメンテナンス作業の安全性を確保するために、メンテナンス作業に際しては、待機室16の窒素ガス30は除去される。
すなわち、メンテナンス作業の前に、供給管43からの窒素ガス30の供給および循環路31の循環は停止され、クリーンエア導入管46の止め弁47が開かれて、クリーンエアがクリーンエア導入管46によって循環ダクト32の吹出側ダクト部39に導入される。吹出側ダクト部39に導入されたクリーンエアはクリーンユニット40から待機室16に吹き出し、待機室16を流通して吸込側ダクト部34の吸込口33を通じて排出管44によって排気される。これにより、待機室16の窒素ガス30は安全なクリーンエアに置換される。
この際には、クリーンユニット40からのクリーンエアの吹き出しによって待機室16が外部の圧力よりも高い正圧になることにより、待機室16の外部の雰囲気が待機室16に流入することは防止されるため、待機室16の清浄度は維持することができる。
このメンテナンス作業の安全性を確保するために、メンテナンス作業に際しては、待機室16の窒素ガス30は除去される。
すなわち、メンテナンス作業の前に、供給管43からの窒素ガス30の供給および循環路31の循環は停止され、クリーンエア導入管46の止め弁47が開かれて、クリーンエアがクリーンエア導入管46によって循環ダクト32の吹出側ダクト部39に導入される。吹出側ダクト部39に導入されたクリーンエアはクリーンユニット40から待機室16に吹き出し、待機室16を流通して吸込側ダクト部34の吸込口33を通じて排出管44によって排気される。これにより、待機室16の窒素ガス30は安全なクリーンエアに置換される。
この際には、クリーンユニット40からのクリーンエアの吹き出しによって待機室16が外部の圧力よりも高い正圧になることにより、待機室16の外部の雰囲気が待機室16に流入することは防止されるため、待機室16の清浄度は維持することができる。
前記実施の形態によれば、次の効果が得られる。
1) モータ設置室に篭もり防止ダクト部を接続することにより、モータ設置室に窒素ガスを強制的に流通させることができるので、モータ設置室の温度が上昇する現象を抑制することができる。
2) モータ設置室の温度上昇を抑制することにより、モータ設置室の温度上昇に伴って発生する二次的障害、例えば、モータ設置室に設置された速度センサ等のセンサ類の熱による悪影響、モータに電力を供給するケーブルやその他のケーブル類、ボートエレベータの送りねじ軸やモータに塗布されたグリース等からの有機物の揮発を防止することができる。
3) 有機物の揮発等を防止することにより、ウエハに対する有機物汚染を防止することができるので、熱処理装置の製造歩留りを向上させることができる。
4) 篭もり防止ダクト部を待機室の側壁内面である吸込側ダクト部の側壁内面に敷設することにより、個別のクリーンユニットを設置しなくても済むばかりでなく、設計変更を抑制することができるとともに、熱処理装置のフットプリントの増加を回避することができる。
5) 篭もり防止ダクト部を待機室の側壁内面である吸込側ダクト部の側壁内面に敷設することにより、待機室内のスペースの減少を回避することができるので、メンテナンス等のための作業スペースを充分に確保することができ、また、部品点数や組付工数の増加を抑制することができる。
なお、本発明は前記実施の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。
例えば、篭もり防止ダクト部の内部に風量調整ダンパを設置することにより、篭もり防止ダクト部を流通する窒素ガスの流量を調整自在に構成してもよい。
さらに、ボートエレベータの上部に温度センサを設置し、例えば、温度センサが50℃以上を検出したら、風量調整ダンパを全開方向に制御するように構成すれば、なおのことよい。
また、篭もり防止ダクト部の内部の風量調整ダンパを熱処理装置のシーケンスフローのレシピに合わせて、ボートアンローディングステップ時に全開方向に制御し、通常時(待機室が所定の温度以下のステップ、例えば、ボートへのウエハチャージングステップ等)は、全閉方向に制御するように構成してもよい。
場合によっては、篭もり防止ダクト部の送風機は、省略してもよい。
さらに、ボートエレベータの上部に温度センサを設置し、例えば、温度センサが50℃以上を検出したら、風量調整ダンパを全開方向に制御するように構成すれば、なおのことよい。
また、篭もり防止ダクト部の内部の風量調整ダンパを熱処理装置のシーケンスフローのレシピに合わせて、ボートアンローディングステップ時に全開方向に制御し、通常時(待機室が所定の温度以下のステップ、例えば、ボートへのウエハチャージングステップ等)は、全閉方向に制御するように構成してもよい。
場合によっては、篭もり防止ダクト部の送風機は、省略してもよい。
クリーンユニットに設置するフィルタは、パーティクルを除去し、清浄化するタイプであればよいが、好ましくは、パーティクルを除去するタイプと有機物を除去するタイプとの両方を設置するようにするとよい。
例えば、清浄雰囲気としては、窒素ガスを使用するに限らず、クリーンエア等を使用してもよい。
前記実施の形態ではバッチ式縦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、バッチ式縦形拡散装置等の基板処理装置全般に適用することができる。
1…ウエハ(基板)、2…ポッド(ウエハキャリア)、3…キャップ、10…熱処理装置(基板処理装置)、11…筐体、12…取付板、13…ウエハローディングポート、14…ウエハ搬入搬出口、15…ポッドオープナ、16…待機室、17…ウエハ移載装置、18…ウエハ移載装置エレベータ、19…ボートエレベータ、19a…送りねじ軸、19b…モータ(駆動装置)、19c…昇降台、19d…アーム、20…シールキャップ、21…ボート(基板保持台)、22…プロセスチューブ設置室、23…処理室、24…プロセスチューブ、25…マニホールド、26…ガス導入管、27…排気管、28…ヒータユニット、29…シャッタ、30…窒素ガス(清浄雰囲気)、31…循環路、32…循環ダクト、33…吸込口、34…吸込側ダクト部、35…メイン連絡ダクト部、36…吸込口、37…サブ連絡ダクト部、38…吹出口、39…吹出側ダクト部、40…クリーンユニット、41…フィルタ、42…送風機、43…供給管(供給路)、44…排出管(排出路)、45…開閉弁、46…クリーンエア導入管、47…止め弁、48…冷却器、50…モータ設置室(駆動装置設置室)、51…隔壁、52…連通口、53…篭もり防止ダクト部、54…吸込口、55…吹出口、56…送風機。
Claims (1)
- 基板を基板保持具に保持しつつ処理する処理室と、
前記基板保持具が前記処理室への搬入出前後に待機する待機室と、
前記待機室の一側面に設けられて前記待機室に清浄雰囲気を供給するフィルタおよび送風機と、
前記待機室に前記フィルタに対向するように設けられて前記基板保持具を前記待機室と前記処理室との間で昇降させる基板保持具エレベータと、
前記基板保持具エレベータの駆動装置が設置された駆動装置設置室と、
少なくとも前記駆動装置設置室と前記送風機の上流側とを連絡する循環路と、
を備えていることを特徴とする基板処理装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2005206869A JP2007027379A (ja) | 2005-07-15 | 2005-07-15 | 基板処理装置 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN102446792A (zh) * | 2010-10-13 | 2012-05-09 | 东京毅力科创株式会社 | 基板处理系统和基板输送方法 |
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-
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- 2005-07-15 JP JP2005206869A patent/JP2007027379A/ja active Pending
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