JP2009099859A - 半導体処理ユニット及び半導体製造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】異物を効率的に排除し、コンパクトに収納して処理能力を上げる。
【解決手段】
半導体エウハを熱処理部で処理する半導体処理ユニットである。前記熱処理部の周囲に遮熱板を備えると共に、ユニット内で発生した塵埃等の異物を排除するための排除用空気流を作る排気系を備えた。前記熱処理部を開閉するチャンバー開閉駆動部及び前記熱処理部内の半導体エウハを受け渡しの際に持ち上げるワーク受け渡し駆動部を含む可動部を、前記排除用空気流の流路のうち前記熱処理部の下流側に当該熱処理部と並列に設け、前記遮熱板が、前記排除用空気流の上流側に突出させて当該排除用空気流を周囲に振り分ける整流機能を備えた。
【選択図】図１

Description

本発明は、半導体ウエハの熱処理等を行う枚葉式の半導体処理ユニット及びこの半導体処理ユニットを組み込んだ半導体製造装置に関するものである。

半導体製造のための装置としては種々のものがある。その内の１つに、特許文献１に示すエッチング装置がある。このエッチング装置は、操作部、アライメント部、収納部、搬送部、処理部等を備えて構成されている。

そして、処理部は、枚葉式であり、処理室の上下に、半導体ウエハのリフターピンを昇降させる昇降機構や、電極体を昇降させる昇降機構等の可動部がそれぞれ装着されている。枚葉式のエッチング装置では、半導体ウエハを１枚ずつ処理していく。
特開平０１−２７６７３６号公報

前記エッチング装置は枚葉式であり、半導体ウエハを１枚ずつ処理していくが、処理する枚数が少ないときは特に問題にならない。しかし、処理枚数が増えてくると、それに合わせて処理を円滑にする必要がある。枚葉式のエッチング装置では限界がある。

この場合、処理を円滑にして能力を上げる手段として、前記処理部を複数個重ねて配置し、複数の処理部で並行して処理することが考えられる。

しかし、前記エッチング装置の処理部では、昇降機構等が処理室の上下に配置されているため、上下に嵩張る構造になっており、処理部を複数個重ねて配置するのは容易でない。

本発明は、以上の点を考慮してなされたものであり、コンパクトに収納して処理を円滑にして能力を上げることができる半導体処理ユニット及びこの半導体処理ユニットを組み込んだ半導体製造装置を提供することを目的とする。

かかる課題を解決するために、本願発明に係る半導体処理ユニットは、被処理板を熱処理部で処理する半導体処理ユニットであって、前記熱処理部の周囲に遮熱板を備えると共に、ユニット内の各パーツから発生した異物（塵の原因）を排除するための排除用空気流を作る専用排気系を備え、前記熱処理部を開閉するチャンバー開閉駆動部及び前記熱処理部内の被処理板を受け渡しの際に持ち上げるワーク受け渡し駆動部を含む可動部を、前記排除用空気流の流路のうち前記熱処理部の下流側に当該熱処理部と並列に設け、前記遮熱板が、前記排除用空気流の上流側に突出させて当該排除用空気流を周囲に振り分ける整流機能を備えたことを特徴とする。

前記構成により、前記可動部（この可動部は、装置全体とそのパーツを含む広い概念である。）で塵や埃等の原因になる異物が発生した場合、当該異物は前記排除用空気流で排出される。このとき、異物は前記熱処理部内に残らない空気の流れを備える。また、遮熱板の整流機能によって、前記排除用空気流を周囲に自由に振り分けて流路をコントロールし、前記可動部へ流れる前記排除用空気流を設ける。

前記半導体処理ユニットにおいて、前記チャンバー開閉駆動部と前記ワーク受け渡し駆動部とを直接的に又は間接的に連動させる連動機構を備え、当該連動機構が、前記チャンバー開閉駆動部の支持アームが上側に、前記ワーク受け渡し駆動部の支持アームが下側にそれぞれ上下移動可能に支持されて、前記チャンバー開閉駆動部の支持アームが上昇したときのみ、前記ワーク受け渡し駆動部の支持アームが上昇できる直動ガイドを備えて構成することができる。

本願発明に係る半導体製造装置は、被処理板を熱処理部で処理する半導体処理ユニットを複数台取り付けて複数の被処理板を並行して処理する半導体製造装置であって、前記半導体処理ユニットとして上述した半導体処理ユニットを備えたことを特徴とする。

前記構成により、厚みが減少した半導体処理ユニットを複数台、半導体製造装置に組み込んで、各半導体処理ユニットで異物を前記排除用空気流で下流側へ排出しながら、複数の被処理板を並行して処理する。

前記半導体製造装置は、前記半導体処理ユニットの排気系に接続されて吸気して排除用空気流を作る排気装置を備え、当該排気装置が、一端部の開口が前記半導体処理ユニットの排気口に連通されて当該半導体処理ユニット内の気体を吸引する排気ダクトと、前記排気ダクトの他端部と下流側の装置との間に設けられ相手側に接触するだけで外気圧を利用して密着して互いにシールする簡易着脱手段を備えることが望ましい。

遮熱板の整流機能によって、前記排除用空気流を前記可動部へ流して、異物を熱処理部の下流側へ排出するため、熱処理部の開閉時等に異物が被処理板の表面に付着する等の悪影響を及ぼすことがなくなり、処理精度を向上させることができる。

可動部を、前記排除用空気流の流路のうち前記熱処理部の下流側に当該熱処理部と並列に設けるため、半導体処理ユニットの厚みが減少する。

厚みが減少した半導体処理ユニットを複数台、半導体製造装置に組み込んで、各半導体処理ユニット内の異物を前記排除用空気流で下流側へ排出しながら、複数の被処理板を並行して処理するため、複数の被処理板を効率的に処理することができる。

以下に、本発明の実施形態に係る半導体処理ユニット及び半導体製造装置について説明する。なお、本実施形態の半導体処理ユニット及び半導体製造装置は、半導体ウエハを処理する工程において使用される装置である。具体的には、レジストベーク工程の処理装置、ＣＣＤ，Ｃ−ＭＯＳセンサー用カラーフィルター製造工程（半導体製造工程を含む）の処理装置、コータ／ディベロッパ装置、ウエハ加熱処理装置等として使用することができる。

［半導体処理ユニット］
まず、本実施形態に係る半導体処理ユニットについて添付図面を参照しながら概説する。なおここでは、半導体処理ユニットとしてベーキング処理ユニットを例に説明する。

ベーキング処理ユニット１は、図１，２に示すように主に、ベースプレート２と、熱処理部３と、チャンバー開閉駆動部４と、ワーク受け渡し駆動部５と、空気圧制御系(図示せず)と、排気系７と、遮熱板８とから構成されている。

ベースプレート２は、熱処理部３等を支持するための板材である。ベースプレート２は、後述する半導体製造装置５１に収まる大きさに設定されている。

熱処理部３は、半導体ウエハに対してベーキング処理を行う部分である。熱処理部３は図１〜３に示すように主に、熱板１０と、チャンバーベース１１と、チャンバーカバー１２と、リフトピン機構部１３とから構成されている。

熱板１０は、半導体ウエハを加熱するための熱源である。熱板１０は、肉厚円盤状に形成され、処理対象の半導体ウエハよりも少し大きい寸法に設定されている。熱板１０内には、電熱線(図示せず)が組み込まれている。

チャンバーベース１１は、熱板１０をその下側から覆って支持する部材である。このチャンバーベース１１は主に、底板１５と、周縁板１６と、保護板１７とから構成されている。

底板１５は、各部材を支持して下側全体を覆う板材である。この底板１５は、リフトピン機構部１３の可動領域を確保した状態でベースプレート２に固定されている。即ち、底板１５の周縁部に支柱１９が固定され、この支柱１９を介して底板１５がベースプレート２に固定されている。

周縁板１６は、熱処理室２１の周縁壁を構成する部材である。周縁板１６は、熱板１０の周囲を覆って設けられている。周縁板１６と熱板１０との間及び熱板１０と底板１５との間には、一定間隔が空けられて保護板１７が設けられている。

保護板１７は、熱板１０の下側と外周縁とを覆う部材である。保護板１７は、皿状に形成されて、熱板１０の下側と外周縁とを、等間隔の隙間を空けて覆っている。

チャンバーカバー１２は、チャンバーベース１１と合わさって熱処理室２１を形成するための部材である。チャンバーカバー１２は主に、上側板と、下側板と、周縁板と、被覆板とから構成されている。

チャンバーカバー１２の上側面には、パージガスの排気部３０が設けられている。この排気部３０は、排気管３１と、上側接続ブロック３２と、下側接続ブロック３３と、配管(図示せず)とから構成されている。

排気管３１は、その一端がチャンバーカバー１２の中央部から熱処理室２１に接続され、他端がチャンバーカバー１２の外周縁部に配設されている。上側接続ブロック３２は、排気管３１の他端に接続されて下側接続ブロック３３と連通されるためのブロックである。上側接続ブロック３２は、排気管３１と共に、チャンバーカバー１２の上下動に連動して動く。この上側接続ブロック３２は、下側接続ブロック３３に対して簡易に着脱できるように連通されている。下側接続ブロック３３は、上側接続ブロック３２と連通されて排気通路を構成するためのブロックである。配管は、その一端を下側接続ブロック３３に接続され、他端を外部に配設されて、パージガスを外部に排気する。

リフトピン機構部１３は、熱処理部３に半導体ウエハを出し入れする際に、熱板１０に対して半導体ウエハを浮かして支持するための機構である。リフトピン機構部１３は主に、リフトピンベース３５と、リフトピン３６とから構成されている。リフトピンベース３５は複数のリフトピン３６を一体的に支持するための板材である。リフトピンベース３５は、チャンバーベース１１の底板１５の下側に配設されている。リフトピン３６は、熱板１０の上側面で半導体ウエハを支持するための部材である。

チャンバー開閉駆動部４は、熱処理部３の熱処理室２１を開閉するための機構である。チャンバー開閉駆動部４は、前記熱処理部３のチャンバーカバー１２を支持して上下に移動させて熱処理室２１を開閉する。チャンバー開閉駆動部４は、エアシリンダー３８と、直動ガイド３９と、支持アーム４０とから構成されている。エアシリンダー３８は、空気圧制御系に接続されて、空気圧で伸縮制御される。直動ガイド３９は、支持アーム４０を上下移動可能に支持するための機構である。直動ガイド３９は、エアシリンダー３８に結合された支持アーム４０をエアシリンダー３８で上下に移動させる際に、前記支持アーム４０の上下移動を案内する。支持アーム４０は、その基端部をエアシリンダー３８に結合された状態で、その近傍である支持アーム４０の基端側を直動ガイド３９に、上下移動可能に支持されている。これにより、支持アーム４０は、直動ガイド３９で上下に移動可能に支持された状態で、その先端部がチャンバーカバー１２のフランジ部２６に固定されて取り付けられ、このチャンバーカバー１２を上下方向に移動可能に支持している。

支持アーム４０は、長尺状に形成されている。エアシリンダー３８と直動ガイド３９は、熱処理部３の下流側（図１中の左側）に位置するように配設されている。即ち、後述する排除用空気流Ｓによって形成される半導体処理ユニット内での空気の流れの中で、熱処理部３の下流に位置するように配設されている。支持アーム４０は、その基端部を、熱処理部３の下流側に位置する直動ガイド３９に支持された状態で、その先端部がチャンバーカバー１２の上側板のフランジ部２６に取り付けられてチャンバーカバー１２を持ち上げる。支持アーム４０は、肉厚の長方形状の板材で構成されている。この肉厚長方形板状の支持アーム４０を縦方向に配設して取り付けられている。支持アーム４０の下側面は、その角部を面取りして、後述するワーク受け渡し駆動部５の支持アーム４３と互いに嵌合してコンパクトに収納（配置）されるようになっている。

さらに、エアシリンダー３８と直動ガイド３９は、熱処理部３と共にベースプレート２に固定されることで、互いに並列に配設されている。即ち、エアシリンダー３８と直動ガイド３９と熱処理部３とは、互いに並列に配設されることで、ほぼ同じ高さ又は同一の高さに配設されて、ベーキング処理ユニット１の厚みを減少させている。これは、複数のベーキング処理ユニット１を半導体製造装置５１に積層して組み込む際に、ベーキング処理ユニット１が嵩張らず、ベーキング処理ユニット１の搭載密度を高くするためである。

ワーク受け渡し駆動部５は、熱処理部３の熱板１０の上側面に載置される半導体ウエハを受け渡しの際に持ち上げるための機構である。ワーク受け渡し駆動部５は、直接的にはリフトピン機構部１３を上下動させる。これにより、リフトピン３６が、熱処理部３の熱板１０の上側面に出没して、半導体ウエハを出し入れのために持ち上げたり、熱処理のために熱板１０の上側面に載置したりする。

ワーク受け渡し駆動部５は、エアシリンダー４２と、直動ガイド３９と、支持アーム４３とから構成されている。エアシリンダー４２は、空気圧制御系に接続されて、空気圧で伸縮制御される。さらに、エアシリンダー４２は、前記チャンバー開閉駆動部４のエアシリンダー３８と隣接して設けられている。直動ガイド３９は、前記チャンバー開閉駆動部４と共有している。１つの直動ガイド３９の上側に前記チャンバー開閉駆動部４の支持アーム４０を上下移動可能に支持し、下側に前記ワーク受け渡し駆動部５の支持アーム４３を上下移動可能に支持している。このように、１つの直動ガイド３９の上側に前記チャンバー開閉駆動部４の支持アーム４０を、下側に前記ワーク受け渡し駆動部５の支持アーム４３を上下移動可能に支持する構成により、連動機構が構成されている。

この連動機構は、具体的には以下のようになっている。前記チャンバー開閉駆動部４の支持アーム４０と前記ワーク受け渡し駆動部５の支持アーム４３とは独立して上下移動可能に支持されているが、前記ワーク受け渡し駆動部５の支持アーム４３は、前記チャンバー開閉駆動部４の支持アーム４０でその移動が規制されている。即ち、前記チャンバー開閉駆動部４の支持アーム４０が上昇しているときに限り、前記ワーク受け渡し駆動部５の支持アーム４３が上下動できるようになっている。即ち、熱処理室２１が開いて、半導体ウエハを出し入れ可能なときだけ、前記ワーク受け渡し駆動部５の支持アーム４３が上下動できるようになっている。

直動ガイド３９は、エアシリンダー４２に結合された支持アーム４３をエアシリンダー４２で上下に移動させる際に、前記支持アーム４３の上下移動を案内する。支持アーム４３は、その基端部をエアシリンダー４２に結合された状態で、その近傍である支持アーム４３の基端側を直動ガイド３９に、上下移動可能に支持されている。これにより、支持アーム４３は、直動ガイド３９で上下に移動可能に支持された状態で、その先端部がリフトピン機構部１３のリフトピンベース３５に取り付けられて、このリフトピンベース３５を上下方向に移動可能に支持している。

支持アーム４３は、前記チャンバー開閉駆動部４の支持アーム４０と同様に、長尺状に設定されている。支持アーム４３は、肉厚の長方形状の板材で構成されている。この肉厚長方形状の支持アーム４３を縦方向に配設して取り付けられている。支持アーム４３は、Ｌ字状に形成されて、前記チャンバー開閉駆動部４の支持アーム４０をその下側から覆うようにして互いに嵌合して、１枚の板状にコンパクトに配置されている。

チャンバー開閉駆動部４、ワーク受け渡し駆動部５等は、熱板１０の両側に熱処理部３を挟んでそれぞれ設けられている。

空気圧制御系は、各駆動部（４つのエアシリンダー３８，４２）に駆動ガスとしての高圧空気を供給するための装置である。高圧空気の供給量や圧力を適宜調整して各駆動部に供給される。

排気系７は、排除用空気流Ｓを作るための機構である。この排除用空気流Ｓは、熱処理部３の周囲の部品類を冷却して熱による悪影響を解消すると共に、ベーキング処理ユニット１内で発生した塵埃等の異物を排除するための空気の流れである。ベーキング処理ユニット１は、半導体製造装置５１に組み込まれた状態で、その前方（図１の右側）に後述する吸気口６１が設けられて開放され、後方（図１の左側）に後述する排気口６２が設けられて後述する排気ダクト６３に接続され、前方から後方に排除用空気流Ｓができるようになっている。この吸気口６１及び排気口６２と、整流機能を備えた遮熱板８とで排気系７が構成されている。

遮熱板８は、熱処理部３の内部の熱が外部に極力伝わらないように熱を遮るための板材である。遮熱板８は、熱処理部３の周囲に全周に亘って設けられている。さらに、遮熱板８は、排除用空気流Ｓの流路を調整する整流機能も備えている。具体的には、遮熱板８は、その上流側（図１中の右側）に突出させて空気流を上下左右に振り分ける整流機能を備えている。遮熱板８は、その上流側において、上下振り分け部４５と、右案内部４６と、左案内部４７とから構成されている。

上下振り分け部４５は、上流側から流れてきた排除用空気流Ｓを上下へ適宜振り分けて案内するための部材である。上下振り分け部４５は、最も上流側に位置して排除用空気流Ｓに垂直な面で構成されている。この上下振り分け部４５の面積は、上下に振り分ける空気流量に合わせて設定する。具体的には、上下に振り分ける空気流量を多くする場合は上下振り分け部４５の面積を広く（左右に長く）し、上下に振り分ける空気流量を少なくする場合は、上下振り分け部４５の面積を狭く（左右に短く）する。また、より積極的に上下に振り分ける場合は、上下振り分け部４５を楔状（横から見て楔状）に形成し、排除用空気流Ｓを上下に分ける。なお、遮熱板８がベースプレート２に隙間なく取り付けられて空気の流れが遮断されている場合は、上下振り分け部４５は排除用空気流Ｓを上側にのみ案内する。上下振り分け部４５の設置位置は、上下振り分け部４５の広さとの関係で、ベーキング処理ユニット１の吸気口６１近傍から熱処理部３の周縁部までの範囲で設定される。

遮熱板８がベースプレート２に隙間を持たせて取り付けられている場合は、上下振り分け部４５は排除用空気流Ｓを上下に振り分ける態様があり得る。上下振り分け部４５で上下に分けられた排除用空気流Ｓは、熱処理部３の上下面を通過して、排気ダクト６３から外部に排気される。特に、下側に隙間がある場合は、リフトピン機構部１３の周囲を流れてこのリフトピン機構部１３で発生した異物を下流側へ排除する。

上下振り分け部４５が、上流側から流れてきた排除用空気流Ｓを上下へ振り分けて案内する割合は、各部の条件に応じて適宜設定される。即ち、排除用空気流Ｓを上側へ多く流したい場合は、上下振り分け部４５を上側へ傾斜させたり、楔の位置を下方へずらしたりする。排除用空気流Ｓを下側へ多く流したい場合は、前記と逆に、上下振り分け部４５を下側へ傾斜させたり、楔の位置を上方へずらしたりする。

なお、排除用空気流Ｓを左右に重点的に振り分けたい場合は、上下振り分け部４５を設けず、右案内部４６と左案内部４７を設ける。

右案内部４６は、上流側から流れてきた排除用空気流Ｓを右側へ案内するための部材である。右案内部４６は、上下振り分け部４５の右側にこの上下振り分け部４５と連続的に接続されて、上流側及び上下振り分け部４５から流れてきた排除用空気流Ｓを右側へ案内する。右案内部４６は、遮熱板８を空気の流れに対して右側へ傾斜して形成されている。即ち、熱処理部３の周囲を覆う垂直板状の遮熱板８の右案内部４６を、空気が右側へ流れるように斜め右側へ向けて形成されている。右案内部４６の傾斜角度は、遮熱板８の設置部周辺のスペースとの関係で設置可能な傾斜角度にする。

左案内部４７は、上流側から流れてきた排除用空気流Ｓを左側へ案内するための部材である。左案内部４７は、上下振り分け部４５の左側にこの上下振り分け部４５と連続的に接続されて、上流側及び上下振り分け部４５から流れてきた排除用空気流Ｓを左側へ案内する。左案内部４７は、遮熱板８を空気の流れに対して左側へ傾斜して形成されている。即ち、熱処理部３の周囲を覆う垂直板状の遮熱板８の左案内部４７を、空気が左側へ流れるように斜め左側へ向けて形成されている。左案内部４７の傾斜角度は、遮熱板８の設置部周辺のスペースとの関係で設置可能な傾斜角度にする。

以上のように構成されたベーキング処理ユニット１は半導体製造装置５１に組み込まれる。即ち、ベーキング処理ユニット１は、半導体製造装置５１の２列で３段の各棚部５９にそれぞれ組み込まれる。

［半導体製造装置］
次に、本実施形態に係る半導体製造装置について添付図面を基に概説する。

半導体製造装置５１は、ベーキング処理ユニット１を複数組み込んで半導体ウエハを処理する能力を向上させた装置である。各ベーキング処理ユニット１が組み込まれた半導体製造装置５１では、各ベーキング処理ユニット１が並行して半導体ウエハの熱処理を行うことで、処理能力を大幅に向上させている。

半導体製造装置５１は、具体的には図１、４〜７に示すように主に、フレーム５２と、制御部(図示せず)と、排気装置５４とから構成されている。

フレーム５２は、半導体製造装置５１の全体を構成する骨組み部分である。フレーム５２は、制御部設置部５６と、ユニット設置部５７と、排気装置設置部５８とから構成されている。制御部設置部５６は、制御部を組み込む部分である。この制御部設置部５６は、フレーム５２の上部に設けられている。制御部設置部５６は、ベーキング処理ユニット１の組み込み個数との関係で、フレーム５２に設けない場合もある。

ユニット設置部５７は、ベーキング処理ユニット１を組み込むスペースである。ここでは、ユニット設置部５７は２列で３段の棚部５９によって構成されている。各棚部５９の横幅は、ベーキング処理ユニット１のベースプレート２の大きさに合わせて設定されている。ベーキング処理ユニット１は、そのベースプレート２が各棚部５９にそれぞれ固定されて組み込まれる。棚部５９内は、ベーキング処理ユニット１が棚部５９に組み込まれた状態で、上下左右が密封される。この棚部５９は、その上下左右に板材を取り付けて密封しても良く、また左右の板材のみを予め設けておき、上下はベーキング処理ユニット１のベースプレート２で塞いでも良い。これにより、各棚部５９は、上下左右が密封された状態で、その前方には吸気口６１が、後方には排気口６２がそれぞれ設けられて、前後方向が開放されている。吸気口６１は、ベーキング処理ユニット１の前方に大きく空いた長方形状の開口によって構成されている。この吸気口６１により、遮熱板８の右案内部４６から左案内部４７まで広い範囲で外気が流入し、遮熱板８で整流される。

排気口６２は、ベーキング処理ユニット１の後面に設けられている。

フレーム５２の背面部には、縦方向に延びる排気ダクト６３が設けられている。各棚部５９の排気口６２は、この排気ダクト６３にそれぞれ接続されている。

排気装置設置部５８は、フレーム５２の各棚部５９の排気をするための排気装置５４を設置する部分である。排気装置設置部５８は、フレーム５２の下部に設けられている。排気装置設置部５８内には、排気装置５４が設けられている。

制御部は、半導体製造装置５１を制御するための装置である。制御部は、フレーム５２の制御部設置部５６に設けられている。制御部は、半導体製造装置５１の各ベーキング処理ユニット１をそれぞれ制御して、熱処理、熱処理室２１の開閉制御等を行う。

排気装置５４は、前記半導体処理ユニット１の排気系７に接続されてベーキング処理ユニット１内に排除用空気流を作ると共に、パージガスを排気するための装置である。排気装置５４は、前記半導体処理ユニット１の排気系７に接続されて吸気することで、ベーキング処理ユニット１内に排除用空気流Ｓを作る。

排気装置５４は、排気ダクト６３と、緩衝箱６４と、接続パイプ６５と、簡易着脱パッキン６６と、パージガス排気ダクト６７と、パージガス接続パイプ６８と、パージガス簡易着脱パッキン６９とから構成されている。

排気ダクト６３は、その一端部（上端部）の開口が前記ベーキング処理ユニット１の排気口６２に連通されるためのダクトである。排気ダクト６３は、横管部７２と、縦管部７３と、接続管部７４とから構成されている。横管部７２と縦管部７３とは、四角形管状に形成されている。横管部７２は、ベーキング処理ユニット１の排気口６２と連通される部分である。

縦管部７３は、横管部７２と排気装置設置部５８との間を連通される部分である。縦管部７３は、横管部７２と一体的に設けられて互いに連通されている。縦管部７３は、上段の横管部７２とは、その一端部で連通されている。中段の横管部７２とは、その他端部で連通されている。下段の横管部７２とは、その中央部で連通されている。各縦管部７３は、フレーム５２の背面にネジで固定される。他の公知の固定手段で固定しても良い。

接続管部７４は、縦管部７３の下端部から水平に緩衝箱６４側へ延びた管部である。この接続管部７４によって、縦管部７３と緩衝箱６４とが連通される。

緩衝箱６４は、各排気ダクト６３を介して各ベーキング処理ユニット１内の気体を吸引すると共に、各排気ダクト６３に及ぶ負圧を調整して均等にするための部材である。緩衝箱６４は、中空の箱材によって構成され、各排気ダクト６３の他端部がそれぞれ連通されている。緩衝箱６４には、接続パイプ６５に接続される挿入管部６４Ａが３本と、パージガス接続パイプ６８に接続される挿入管部６４Ｂが１本設けられている。さらに、外部配管(図示せず)に接続される挿入管部６４Ｃが１本設けられている。

接続パイプ６５は、排気ダクト６３と緩衝箱６４とを接続するためのパイプである。接続パイプ６５は、その基端部が緩衝箱６４の挿入管部６４Ａに挿入される。接続パイプ６５の先端部は、接続管部７４に臨まされた状態で固定板部７８に支持されている。接続パイプ６５の先端部は、平坦面状に形成され、簡易着脱パッキン６６に接触するようになっている。

簡易着脱パッキン６６は、排気ダクト６３と緩衝箱６４との間に設けられ相手側に接触するだけで外気圧を利用して密着してシールするための簡易着脱手段である。簡易着脱パッキン６６は、接続管部７４の先端部に取り付けられて、接続パイプ６５の平坦面状の先端部に接触するように配設されている。簡易着脱パッキン６６は、図８に示すように、ベースリング部６６Ａと、円錐板部６６Ｂとから構成されている。

ベースリング部６６Ａは、円錐板部６６Ｂを支持するための部材である。ベースリング部６６Ａは、円錐板部６６Ｂと一体的に形成されている。ベースリング部６６Ａは、接続管部７４の先端部に固定された状態で円錐板部６６Ｂを支持している。簡易着脱パッキン６６は、ゴム等の柔軟性を有する材料で構成され、円錐板部６６Ｂが柔軟に撓み得るように構成されている。これにより、円錐板部６６Ｂの先端部（最外側部）が接続パイプ６５の平坦面状の先端部に接触すると、円錐板部６６Ｂは、内部通路の負圧によって外気圧で押されて接続パイプ６５の平坦面状の先端部に押し付けられてシールするようになっている。これにより、簡易着脱パッキン６６を、接続パイプ６５の平坦面状の先端部に軽く接触させるだけで、確実にシールすることができるようになっている。排気ダクト６３を取り外す場合は、簡易着脱パッキン６６を、接続パイプ６５の平坦面状の先端部から離すことで、円錐板部６６Ｂが相手側面に接触したまま内側へ撓んで最終的に円錐板部６６Ｂの先端部が相手側面から離れて、容易にシールを解除することができるようになっている。

パージガス排気ダクト６７は、各ベーキング処理ユニット１の排気部３０の下側接続ブロック３３に連通されて、熱処理部３の熱処理室２１内のパージガスを外部に排気するためのダクトである。パージガス排気ダクト６７は、縦長の四角形管状に形成されて、各ベーキング処理ユニット１の下側接続ブロック３３に臨ませて配設されている。下側接続ブロック３３にはパージガス簡易着脱パッキン６９が設けられ、パージガス排気ダクト６７には、このパージガス簡易着脱パッキン６９に面する位置に開口が設けられている。パージガス簡易着脱パッキン６９は、前記簡易着脱パッキン６６と同様に構成されており、接触させるだけで、確実にシールすることができるようになっている。パージガス接続パイプ６８は、パージガス排気ダクト６７の下端部と緩衝箱６４の挿入管部６４Ｂとを連通している。緩衝箱６４の挿入管部６４Ｃは、外部配管(図示せず)に接続されて、外部の排気ブロア等に接続されている。排気ブロアは常時運転されており、ベーキング処理ユニット１内が常時吸引されている。即ち、各ベーキング処理ユニット１内に排除用空気流Ｓが常時流れて、排気部３０からパージガスが常時吸引されている。

以上のように構成された半導体製造装置５１は、次のようにして使用される。

各棚部５９に組み込まれたベーキング処理ユニット１では、制御部の制御によってチャンバー開閉駆動部４で熱処理部３の熱処理室２１が開かれる。この熱処理室２１の熱板１０上には、外部から搬送用ロボット(図示せず)で半導体ウエハが搬入される。

このとき、ワーク受け渡し駆動部５でリフトピン機構部１３のリフトピン３６が上昇されており、半導体ウエハはリフトピン３６上に載置される。次いで、ワーク受け渡し駆動部５でリフトピン３６が降下されて、半導体ウエハは熱板１０上のアンカーピンに載置される。

次いで、チャンバー開閉駆動部４で熱処理部３の熱処理室２１が閉じられ、熱処理室２１内で半導体ウエハが加熱される。熱板１０は設定温度に加熱されて、熱処理室２１内の半導体ウエハを設定時間だけ加熱する。この処理は、各ベーキング処理ユニット１で同時に並行して行われる。

半導体製造装置５１の排気装置５４は常時作動しており、各ベーキング処理ユニット１内に常時排除用空気流Ｓができている。これにより、各ベーキング処理ユニット１の周囲が加熱しすぎないように冷却している。さらにこれと同時に、遮熱板８の上下振り分け部４５、右案内部４６及び左案内部４７で、排除用空気流Ｓが熱処理部３の周囲に効率的に流れるように、その流路を形成している。

上下振り分け部４５では、上流側から流れてきた排除用空気流Ｓを、その流れに垂直な上下振り分け部４５の面で受けて周囲に流す。これにより、排除用空気流Ｓは、上下左右に分散する。そのうち、上側へ流れた排除用空気流Ｓは、熱処理部３の上側面に沿って下流側へ流れる。下側へ流れた排除用空気流Ｓは、熱処理部３の下側面に沿って下流側へ流れる。

上下振り分け部４５の左右に流れた排除用空気流Ｓは、左右の右案内部４６、左案内部４７に流れる。

右案内部４６、左案内部４７では、上流側からの排除用空気流Ｓと、上下振り分け部４５からの排除用空気流Ｓを案内して熱処理部３の左右縁部へ案内する。熱処理部３の左右縁部へ流れた排除用空気流Ｓは、熱処理部３の縁部に沿って下流へ流れ、チャンバー開閉駆動部４、ワーク受け渡し駆動部５、直動ガイド３９等の可動部を覆って熱処理部３との間を遮断しながら排気ダクト６３へ流れ込む。可動部は熱処理部３の下流側に位置するため、塵埃等の異物は熱処理部３の下流側で発生する。これにより、熱処理部３の熱処理室２１の開閉や、エアシリンダー３８、４２の伸縮、直動ガイド３９に支持された支持アーム４０等のスライド等によって、可動部で異物が発生した場合は、排除用空気流Ｓがその異物を排気ダクト６３へ流して外部へ排出する。

また、メンテナンス等により、排気ダクト６３を取り外す場合は、ネジを弛めて横管部７２、縦管部７３を取り外し、接続管部７４を引き出す。これにより、容易に排気ダクト６３を容易に取り外す。排気ダクト６３を取り付けるときは、接続管部７４を挿入して簡易着脱パッキン６６を接続パイプ６５の先端部に接触させる。これにより、簡易着脱パッキン６６の円錐板部６６Ｂの先端部が接続パイプ６５に接触し、外気圧で押されてシールされる。横管部７２及び縦管部７３は、ネジで固定される。

以上のように、遮熱板８の整流機能によって、前記排除用空気流Ｓを前記可動部へ流して、異物を熱処理部３の下流側へ排出するため、熱処理部３の開閉時等に異物が半導体ウエハの表面に付着する等の悪影響を及ぼすことがなくなる。これにより、ベーキング処理ユニット１による半導体ウエハの処理精度を向上させることができる。

また、排除用空気流Ｓにより熱処理部３の周囲を効率的に冷却することができるため、熱処理部３の周囲の各部品等が異常に加熱されるのを防止することができる。

チャンバー開閉駆動部４やワーク受け渡し駆動部５等の可動部を、前記排除用空気流Ｓの流路のうち熱処理部３の下流側に当該熱処理部３と並列に設けて各部品の配置を改良したため、ベーキング処理ユニット１の厚みを減少させることができる。この結果、厚みが減少したベーキング処理ユニット１を複数台、半導体製造装置５１に組み込むことができる。即ち、複数台のベーキング処理ユニット１を半導体製造装置５１にコンパクトに収納することができるため、搭載密度が高くなり、多くのベーキング処理ユニット１を半導体製造装置５１に組み込むことができる。即ち、ベーキング処理ユニット１の搭載密度を高くすることができる。この結果、半導体製造装置５１の処理能力が向上し、複数の半導体ウエハを効率的に処理することができる。

また、排気ダクト６３は、簡易着脱パッキン６６により緩衝箱６４に対して容易に着脱できるため、半導体製造装置５１のメンテナンスが容易になる。

［変形例］
前記実施形態では、半導体製造装置５１に６台のベーキング処理ユニット１を組み込む構成にしたが、要求される処理能力に応じて、棚部５９の数を７台以上に増やしたり、５台以下に減らしたりすることができる。ベーキング処理ユニット１を半導体製造装置５１に１台組み込む構成にしても良い。この場合も、前記実施形態と同様の作用、効果を奏することができる。

前記実施形態では、簡易着脱パッキン６６に円錐板部６６Ｂを備えて、容易にシールし、又はシールを解除することができるようにしたが、簡易着脱パッキンとしてオーリング等の他のシール材を用いても良い。例えば、オーリングの場合、相手側面に押し付けることで容易にシールし、引き離すことで容易にシールを解除することができる。

前記実施形態では、遮熱板８を、上下振り分け部４５と、右案内部４６と、左案内部４７とから構成して、排除用空気流Ｓを左右と上下の両方に振り分けるようにしたが、排除用空気流Ｓを上下にのみ振り分けたい場合は、右案内部４６と左案内部４７を無くして上下振り分け部４５のみにする。これにより、上下振り分け部４５で排除用空気流Ｓを上下にのみ振り分ける。また、排除用空気流Ｓを左右に重点的に振り分けたい場合は、上下振り分け部４５を設けず、右案内部４６と左案内部４７だけにする。これにより、右案内部４６と左案内部４７で排除用空気流Ｓを上下にのみ振り分ける。このように、遮熱板８の上下振り分け部４５、右案内部４６及び左案内部４７を適宜設けて、排除用空気流Ｓを左右又は上下の一方又は両方に自由に振り分ける。この場合も、前記実施形態と同様の作用、効果を奏することができる。

前記実施形態では、１つの直動ガイド３９の上側に前記チャンバー開閉駆動部４の支持アーム４０を、下側に前記ワーク受け渡し駆動部５の支持アーム４３を上下移動可能に支持して連動機構を構成したが、各支持アーム４０、４３を直接リンクで連結して連動機構を構成してもよい。この場合も、前記実施形態と同様の作用、効果を奏することができる。

本発明の実施形態にかかるベーキング処理ユニットを示す平面図である。 本発明の実施形態にかかるベーキング処理ユニットを示す側面図である。 本発明の実施形態にかかるベーキング処理ユニットの熱処理部を示す断面図である。 本発明の実施形態にかかる半導体製造装置を示す正面図である。 本発明の実施形態にかかる半導体製造装置を示す側面図である。 本発明の実施形態にかかる半導体製造装置を示す平面断面図である。 本発明の実施形態にかかる半導体製造装置の要部を示す側面図である。 本発明の実施形態にかかる半導体製造装置の簡易着脱パッキンを示す断面図である。

符号の説明

１：ベーキング処理ユニット２：ベースプレート、３：熱処理部、４：チャンバー開閉駆動部、５：ワーク受け渡し駆動部、７：排気系、８：遮熱板、１０：熱板、１１：チャンバーベース、１２：チャンバーカバー、１３：リフトピン機構部、１５：底板、１６：周縁板、１７：保護板、１９：支柱、２１：熱処理室、２６：フランジ部、３０：排気部、３５：リフトピンベース、３６：リフトピン、３８：エアシリンダー、３９：直動ガイド、４０：支持アーム、４２：エアシリンダー、４３：支持アーム、４５：上下振り分け部、４６：右案内部、４７：左案内部、５１：半導体製造装置、５２：フレーム、５４：排気装置、５６：制御部設置部、５７：ユニット設置部、５８：排気装置設置部、５９：棚部、６１：吸気口、６２：排気口、６３：排気ダクト、６４：緩衝箱、６５：接続パイプ、６６：簡易着脱パッキン、６７：パージガス排気ダクト、６８：パージガス接続パイプ、６９：パージガス簡易着脱パッキン、７２：横管部、７３：縦管部、７４：接続管部、７６：調整板、７７：長孔。

Claims (4)

1. 被処理板を熱処理部で処理する半導体処理ユニットであって、
   前記熱処理部の周囲に遮熱板を備えると共に、ユニット内で発生した異物を排除するための排除用空気流を作る排気系を備え、
   前記熱処理部を開閉するチャンバー開閉駆動部及び前記熱処理部内の被処理板を受け渡しの際に持ち上げるワーク受け渡し駆動部を含む可動部を、前記排除用空気流の流路のうち前記熱処理部の下流側に当該熱処理部と並列に設け、
   前記遮熱板が、前記排除用空気流の上流側に突出させて当該排除用空気流を周囲に振り分ける整流機能を備えたことを特徴とする半導体処理ユニット。
2. 請求項１に記載の半導体処理ユニットにおいて、
   前記チャンバー開閉駆動部と前記ワーク受け渡し駆動部とを直接的に又は間接的に連動させる連動機構を備え、
   当該連動機構が、前記チャンバー開閉駆動部の支持アームが上側に、前記ワーク受け渡し駆動部の支持アームが下側にそれぞれ上下移動可能に支持されて、前記チャンバー開閉駆動部の支持アームが上昇したときのみ、前記ワーク受け渡し駆動部の支持アームが上昇できる直動ガイドを備えて構成されたことを特徴とする半導体処理ユニット。
3. 被処理板を熱処理部で処理する半導体処理ユニットと、当該半導体処理ユニットを一台又は複数台取り付けて前記被処理板を１枚単独で又は複数枚並行して処理する半導体製造装置であって、
   前記半導体処理ユニットとして請求項１又は２に記載の半導体処理ユニットを備えたことを特徴とする半導体製造装置。
4. 請求項３に記載の半導体製造装置において、
   前記半導体処理ユニットの排気系に接続されて吸気して排除用空気流を作る排気装置を備え、
   当該排気装置が、
   一端部の開口が前記半導体処理ユニットの排気口に連通されて当該半導体処理ユニット内の気体を吸引する排気ダクトと、
   前記排気ダクトの他端部と上流側又は下流側の装置との間に設けられ相手側に接触するだけで外気圧を利用して密着して互いにシールする簡易着脱手段を備えたことを特徴とする半導体製造装置。

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