JP2018117103A - Substrate processing apparatus and cooling method of substrate - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a substrate processing apparatus capable of cooling a substrate mounted on a substrate holding jig with high efficiency and a cooling method of the substrate.SOLUTION: A thermal treatment equipment 10 includes: a processing container 41 in which a bottom surface is opened; a substrate holding jig 24 that can laminates a plural number of substrates in a vertical direction; a lifting mechanism 26 that lifts the substrate holding jig, and can unload the substrate holding jig from the opening from the processing container; a plurality of suction ducts 60 to 62 that is oppositely arranged in the circumference of the substrate holding jig in an unload state, and is obtained by dividing a height range of the substrate holding jig with a predetermined height region; discharging means 80 to 83 that commonly communicate with at least two of the plurality of ducts; a plurality of valves 70 to 72 which can individually open and close communication of the discharge means and the plurality of suction ducts; and a control part 50, when dropping and unloading the substrate holding jig, in which the plurality of valves corresponded to the plurality of suction ducts is sequentially changed from the closing to the opening in an order from an upper side to a lower side so as to be communicated with the dropping of the substrate holding jig.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、基板処理装置及び基板の冷却方法に関する。   The present invention relates to a substrate processing apparatus and a substrate cooling method.

従来から、前面から後面の気流形成用の排気口に向って横方向の気流が形成されたローディングエリア内にて、熱処理炉の下方側のアンロード位置における基板支持具と排気口との間に、アンロードにより高温に加熱された雰囲気を吸引排気するための熱排気用の排気口が形成された排気ダクトを設けた熱処理装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。   Conventionally, in a loading area where a lateral airflow is formed from the front surface toward the airflow formation outlet on the rear surface, between the substrate support and the exhaust port at the unloading position on the lower side of the heat treatment furnace. There is known a heat treatment apparatus provided with an exhaust duct in which an exhaust port for heat exhaust for sucking and exhausting an atmosphere heated to a high temperature by unloading is provided (see, for example, Patent Document 1).

かかる熱処理装置によれば、アンロードされた高温状態の基板支持具近傍の雰囲気は排気ダクトから排気されるので、上方側への熱拡散が抑えられ、横方向の気流が基板支持具及びウエハ群に供給されて、熱処理後のウエハを速やかに降温させることができる。   According to such a heat treatment apparatus, since the atmosphere in the vicinity of the unloaded high-temperature substrate support is exhausted from the exhaust duct, heat diffusion to the upper side is suppressed, and a lateral airflow is generated by the substrate support and the wafer group. The temperature of the wafer after the heat treatment can be quickly lowered.

特開2012−169367号公報JP 2012-169367 A

しかしながら、特許文献1に記載の熱排気用の排気口は、排気ダクトの基板支持具に対向する面の長さ方向全体に形成されているため、吸引力のロスが大きく、必ずしも十分な熱排気を行うことができない場合があるという問題があった。   However, since the exhaust port for thermal exhaust described in Patent Document 1 is formed in the entire length direction of the surface of the exhaust duct facing the substrate support, the loss of suction force is large, and sufficient thermal exhaust is not necessarily performed. There was a problem that could not be done.

つまり、アンロードの最初の段階では、基板支持具の下部が排気口の上部に対向するだけであるが、基板支持具と対向していない排気口の下部でも上部と同様に吸引排気を行うため、排気口の下部では吸引力が無駄に使われており、その結果、排気口の上部で十分な熱排気を行うことができない場合があるという問題があった。   That is, in the first stage of unloading, the lower part of the substrate support is only opposed to the upper part of the exhaust port, but suction and exhaust are performed at the lower part of the exhaust port not facing the substrate support as well as the upper part. The suction force is wasted in the lower part of the exhaust port, and as a result, there is a problem that sufficient heat exhaust may not be performed in the upper part of the exhaust port.

また、基板支持具の下端部には、保温部と呼ばれる石英からなる熱保温性の高い部材が設けられる場合があり、かかる場合には、基板支持具の下部に配置されたウエハの冷却に時間を要し、ウエハの搬出が遅れてしまい、生産性が低下するという問題が生じる場合がある。   In addition, a member having a high thermal insulation property made of quartz called a thermal insulation unit may be provided at the lower end portion of the substrate support, and in such a case, it takes time to cool the wafer disposed under the substrate support. May cause a problem that the unloading of the wafer is delayed and the productivity is lowered.

そこで、本発明は、そのような保温部が設けられている場合であっても、基板保持具に積載された基板を効率良く冷却し、生産性を向上させることができる基板処理装置及び基板の冷却方法を提供することを目的とする。   Accordingly, the present invention provides a substrate processing apparatus and a substrate that can efficiently cool a substrate loaded on a substrate holder and improve productivity even when such a heat retaining unit is provided. An object is to provide a cooling method.

上記目的を達成するため、本発明の一態様に係る熱処理装置は、底面が開口した処理容器と、
複数枚の基板を水平に保持し、所定間隔を有して鉛直方向に積載可能な基板保持具と、
該基板保持具を昇降させ、前記開口から前記基板保持具を前記処理容器内にロード及びアンロード可能な昇降機構と、
前記基板保持具を前記処理容器からアンロードした状態における前記基板保持具の周囲に対向配置され、前記基板保持具の高さの範囲を所定の複数の高さ領域で分割した吸気口を有する複数の吸気ダクトと、
前記複数のダクトと共通して連通する少なくとも1つの排気手段と、
該排気手段と前記複数の吸気ダクトとの連通を個々に開閉可能な複数の弁と、
前記基板保持具を下降させて前記処理容器からアンロードする際、前記複数の吸気ダクトに対応する前記複数の弁を、前記基板保持具の下降に連動させて上から下の順に、閉から開に順次変化させてゆく制御手段と、を有する。
In order to achieve the above object, a heat treatment apparatus according to one embodiment of the present invention includes a treatment container having an open bottom surface,
A substrate holder that holds a plurality of substrates horizontally and can be stacked vertically with a predetermined interval;
An elevating mechanism capable of lifting and lowering the substrate holder and loading and unloading the substrate holder into the processing container from the opening;
A plurality of intake ports that are arranged opposite to each other around the substrate holder in a state in which the substrate holder is unloaded from the processing container and that divides the range of the height of the substrate holder into a plurality of predetermined height regions. The air intake duct,
At least one exhaust means in common communication with the plurality of ducts;
A plurality of valves capable of individually opening and closing communication between the exhaust means and the plurality of intake ducts;
When the substrate holder is lowered and unloaded from the processing container, the plurality of valves corresponding to the plurality of intake ducts are opened from closed to closed in order from the top to the bottom in conjunction with the lowering of the substrate holder. And control means for sequentially changing them.

本発明によれば、効率良く基板を冷却することができる。   According to the present invention, the substrate can be efficiently cooled.

本発明の実施形態に係る熱処理装置を概略的に示す縦断面図である。1 is a longitudinal sectional view schematically showing a heat treatment apparatus according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る熱処理装置の基板支持具の一例の拡大図である。It is an enlarged view of an example of the board | substrate support tool of the heat processing apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る熱処理装置のエアフローに関する構成を示した図である。It is the figure which showed the structure regarding the airflow of the heat processing apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る熱処理装置の動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating operation | movement of the heat processing apparatus which concerns on embodiment of this invention.

以下、図面を参照して、本発明を実施するための形態の説明を行う。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本発明の実施形態に係る熱処理装置10を概略的に示す縦断面図である。図1に示すように、熱処理装置10は、載置台(ロードポート)12と、筐体18と、制御部50とを有する。   FIG. 1 is a longitudinal sectional view schematically showing a heat treatment apparatus 10 according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the heat treatment apparatus 10 includes a mounting table (load port) 12, a housing 18, and a control unit 50.

載置台(ロードポート)12は、筐体18の前部に設けられている。筐体18は、ローディングエリア(作業領域)20及び熱処理炉40を有する。ローディングエリア20は、筐体18内の下方に設けられており、熱処理炉40は、筐体18内であってローディングエリア20の上方に設けられている。また、ローディングエリア20と熱処理炉40との間には、ベースプレート19が設けられている。   The mounting table (load port) 12 is provided in the front part of the housing 18. The housing 18 has a loading area (working area) 20 and a heat treatment furnace 40. The loading area 20 is provided below the housing 18, and the heat treatment furnace 40 is provided inside the housing 18 and above the loading area 20. A base plate 19 is provided between the loading area 20 and the heat treatment furnace 40.

熱処理炉40は、基板(ウエハW)を熱処理するための処理炉であり、例えば、全体として、縦長の形状を有して構成されてもよい。熱処理炉41は、反応管41と、ヒータ(加熱装置)42とを備える。   The heat treatment furnace 40 is a processing furnace for heat-treating the substrate (wafer W), and may be configured to have a vertically long shape as a whole, for example. The heat treatment furnace 41 includes a reaction tube 41 and a heater (heating device) 42.

反応管41は、ウエハWを収容し、収容したウエハWに熱処理を施すための処理容器である。反応管41は、例えば石英製であり、縦長の形状を有しており、下端に開口43が形成されている。ヒータ(加熱装置)42は、反応管41の周囲を覆うように設けられており、反応管41内を所定の温度例えば100〜1200℃に加熱制御可能である。   The reaction tube 41 is a processing container for storing the wafer W and performing heat treatment on the stored wafer W. The reaction tube 41 is made of, for example, quartz, has a vertically long shape, and has an opening 43 at the lower end. The heater (heating device) 42 is provided so as to cover the periphery of the reaction tube 41, and the inside of the reaction tube 41 can be controlled to be heated to a predetermined temperature, for example, 100 to 1200 ° C.

熱処理炉40では、例えば、反応管41内に収容されたウエハWに処理ガスを供給し、CVD(Chemical Vapor deposition)や、ALD(Atomic Layer Deposition)等の成膜処理を行う。   In the heat treatment furnace 40, for example, a processing gas is supplied to the wafer W accommodated in the reaction tube 41, and film formation processing such as CVD (Chemical Vapor deposition) or ALD (Atomic Layer Deposition) is performed.

ベースプレート19は、熱処理炉40の後述する反応管41を設置するための例えばSUS製のベースプレートであり、反応管41を下方から上方に挿入するための図示しない開口部が形成されている。   The base plate 19 is a base plate made of, for example, SUS for installing a later-described reaction tube 41 of the heat treatment furnace 40, and has an opening (not shown) for inserting the reaction tube 41 from below to above.

載置台(ロードポート)12は、筐体18内へのウエハWの搬入搬出を行うためのものである。載置台(ロードポート)12には、収納容器13が載置されている。収納容器13は、前面に図示しない蓋を着脱可能に備えた、複数枚例えば25枚程度のウエハを所定の間隔で収容する密閉型収納容器(FOUP)である。   The mounting table (load port) 12 is for carrying the wafer W into and out of the housing 18. A storage container 13 is mounted on the mounting table (load port) 12. The storage container 13 is a sealed storage container (FOUP) that includes a plurality of, for example, about 25 wafers at a predetermined interval, and a front cover (not shown) is detachably provided on the front surface.

また、載置台12の下方には、後述する移載機構27により移載されたウエハWの外周に設けられたノッチを一方向に揃えるための整列装置(アライナ)15が設けられていてもよい。   An alignment device (aligner) 15 for aligning notches provided on the outer periphery of the wafer W transferred by a transfer mechanism 27 described later in one direction may be provided below the mounting table 12. .

ローディングエリア(作業領域)20は、収納容器13と後述する基板支持具24との間でウエハWの移載を行い、基板支持具24を熱処理炉40内に搬入(ロード)し、基板支持具24を熱処理炉40から搬出(アンロード)するためのものである。ローディングエリア20には、ドア機構21、シャッター機構22、蓋体23、基板支持具24、基台25a、25b、昇降機構26、及び移載機構27が設けられている。   The loading area (working area) 20 transfers the wafer W between the storage container 13 and a substrate support 24 described later, and loads (loads) the substrate support 24 into the heat treatment furnace 40. 24 for unloading 24 from the heat treatment furnace 40. In the loading area 20, a door mechanism 21, a shutter mechanism 22, a lid 23, a substrate support 24, bases 25 a and 25 b, an elevating mechanism 26, and a transfer mechanism 27 are provided.

ドア機構21は、収納容器13、14の蓋を取外して収納容器13、14内をローディングエリア20内に連通開放するためのものである。   The door mechanism 21 is for removing the lids of the storage containers 13 and 14 to open the communication between the storage containers 13 and 14 into the loading area 20.

シャッター機構22は、ローディングエリア20の上方に設けられている。シャッター機構22は、蓋体23を開けているときに、後述する熱処理炉40の開口43から高温の炉内の熱がローディングエリア20に放出されるのを抑制ないし防止するために開口43を覆う(又は塞ぐ)ように設けられている。   The shutter mechanism 22 is provided above the loading area 20. The shutter mechanism 22 covers the opening 43 in order to suppress or prevent the heat in the high-temperature furnace from being released to the loading area 20 from the opening 43 of the heat treatment furnace 40 described later when the lid 23 is opened. (Or plug).

蓋体23は、保温筒28及び回転機構29を有する。保温筒28は、蓋体23上に設けられている。保温筒28は、基板支持具24が蓋体23側との伝熱により冷却されることを防止し、基板支持具24を保温するためのものである。保温筒28は、石英からなり、熱の保温効果が非常に高い。よって、基板支持具24にウエハWを載置し、反応管41内で熱処理を行った場合、保温筒28の直上のウエハWが最も高温になっている場合がある。本発明の実施形態に係る熱処理装置10では、そのような基板支持具24の下部に載置されたウエハWの温度が最も高くなっている場合に、効率的に下部のウエハWを冷却する熱処理装置10について説明する。なお、基板支持具24の下部のウエハWを効率的に冷却する機構の詳細な説明は、後述する。   The lid body 23 has a heat retaining cylinder 28 and a rotation mechanism 29. The heat retaining cylinder 28 is provided on the lid body 23. The heat retaining cylinder 28 is for keeping the substrate support 24 warm by preventing the substrate support 24 from being cooled by heat transfer with the lid 23 side. The heat insulation cylinder 28 is made of quartz and has a very high heat insulation effect. Therefore, when the wafer W is placed on the substrate support 24 and heat treatment is performed in the reaction tube 41, the wafer W immediately above the heat retaining cylinder 28 may be at the highest temperature. In the heat treatment apparatus 10 according to the embodiment of the present invention, when the temperature of the wafer W placed under the substrate support 24 is highest, the heat treatment for efficiently cooling the lower wafer W is performed. The apparatus 10 will be described. A detailed description of the mechanism for efficiently cooling the wafer W under the substrate support 24 will be given later.

回転機構29は、蓋体23の下部に取り付けられている。回転機構29は、基板支持具24を回転するためのものである。回転機構29の回転軸は蓋体23を気密に貫通し、蓋体23上に配置された図示しない回転テーブルを回転するように設けられている。   The rotation mechanism 29 is attached to the lower part of the lid body 23. The rotation mechanism 29 is for rotating the substrate support 24. A rotation shaft of the rotation mechanism 29 is provided so as to penetrate the lid body 23 in an airtight manner and rotate a rotary table (not shown) disposed on the lid body 23.

昇降機構26は、基板支持具24のローディングエリア20から熱処理炉40に対する搬入、搬出に際し、蓋体23を昇降駆動する。そして、昇降機構26により上昇させられた基板支持具24が熱処理炉40内に搬入されているときに、蓋体23は、開口43に当接して開口43を密閉するように設けられている。そして、蓋体23に載置されている基板支持具24は、熱処理炉40内でウエハWを水平面内で回転可能に保持することができる。   The elevating mechanism 26 drives the lid 23 up and down during loading and unloading from the loading area 20 of the substrate support 24 to the heat treatment furnace 40. When the substrate support 24 raised by the elevating mechanism 26 is carried into the heat treatment furnace 40, the lid body 23 is provided so as to contact the opening 43 and seal the opening 43. The substrate support 24 placed on the lid 23 can hold the wafer W in the heat treatment furnace 40 so as to be rotatable in a horizontal plane.

図2は、基板支持具24を拡大して示した図である。基板支持具24は、各ウエハWを水平に保持した状態で、所定間隔を有して鉛直方向に積載して保持するウエハ保持手段である。基板支持具24は、例えば石英製であり、大口径例えば直径300mmのウエハWを水平状態で上下方向に所定の間隔(ピッチ幅)で搭載するようになっている。基板支持具24は、例えば図2に示すように、天板30と底板31の間に複数本例えば3本の支柱32を介設してなる。支柱32には、ウエハWを保持するための爪部33が設けられている。また、支柱32と共に補助柱34が適宜設けられていてもよい。   FIG. 2 is an enlarged view of the substrate support 24. The substrate support 24 is a wafer holding unit that holds and holds each wafer W in a horizontal direction with a predetermined interval. The substrate support 24 is made of, for example, quartz, and is configured to mount wafers W having a large diameter, for example, 300 mm in a horizontal state at a predetermined interval (pitch width) in the vertical direction. For example, as shown in FIG. 2, the substrate support 24 includes a plurality of, for example, three support columns 32 interposed between the top plate 30 and the bottom plate 31. The support column 32 is provided with a claw portion 33 for holding the wafer W. In addition, auxiliary pillars 34 may be appropriately provided together with the pillars 32.

図3は、本発明の実施形態に係る熱処理装置10のエアフローに関する構成を示した図である。図3に示されるように、ローディングエリア20内には、上段ダクト60、中段ダクト61、下段ダクト62と、合流ダクト63、64と、吹き出しダクト65、66と、開閉弁70〜72と、排気ファン80〜83と、熱交換器90〜92と、FFU(ファン・フィルタ・ユニット)100と、マスフローコントローラ110と、調整弁120〜123と、バルブ130と、差圧計140、141と、酸素濃度計150と、排気ダクト160とを有する。また、図1と同様に、昇降機構26、回転機構29、保温筒28、基板支持具24、ウエハWが示されている。   FIG. 3 is a diagram showing a configuration relating to airflow of the heat treatment apparatus 10 according to the embodiment of the present invention. As shown in FIG. 3, in the loading area 20, the upper duct 60, the middle duct 61, the lower duct 62, the merging ducts 63 and 64, the blowing ducts 65 and 66, the on-off valves 70 to 72, and the exhaust Fans 80 to 83, heat exchangers 90 to 92, FFU (fan filter unit) 100, mass flow controller 110, regulating valves 120 to 123, valve 130, differential pressure gauges 140 and 141, and oxygen concentration A total 150 and an exhaust duct 160 are provided. Further, similarly to FIG. 1, an elevating mechanism 26, a rotating mechanism 29, a heat insulating cylinder 28, a substrate support 24, and a wafer W are shown.

ローディングエリア20内の基板支持具24がアンロードして下降した位置の周囲には、ウエハWの側面に対向するように、上段ダクト60、中段ダクト61及び下段ダクト62(以下、省略して「ダクト60〜62」と呼んでもよいこととする。)が設けられる。ダクト60〜62は、アンロードして下降した状態の基板支持具24の高さの範囲を分割し、各々の高さ領域をカバーするように、上段、中段、下段と分割して上段ダクト60、中段ダクト61及び下段ダクト62の吸引口60a、61a、62aが各々設けられる。ダクト60〜62は、総て吸気ダクトとして構成され、排気ファン81、82、83、101と連通し、排気ファン81、82、83、101の排気により、ダクト60〜62から吸気される。ダクト60〜62は、加熱されたウエハWの熱を吸引し、ウエハWを迅速に冷却するための冷却機構として機能する。   Around the position where the substrate support 24 in the loading area 20 is unloaded and lowered, the upper duct 60, the middle duct 61, and the lower duct 62 (hereinafter abbreviated as " May be referred to as ducts 60-62 "). The ducts 60 to 62 divide the range of the height of the substrate support 24 in the unloaded and lowered state, and are divided into an upper stage, a middle stage, and a lower stage so as to cover the respective height regions. The suction ports 60a, 61a, 62a of the middle duct 61 and the lower duct 62 are provided, respectively. The ducts 60 to 62 are all configured as intake ducts, communicate with the exhaust fans 81, 82, 83, and 101, and are sucked from the ducts 60 to 62 by the exhaust of the exhaust fans 81, 82, 83, and 101. The ducts 60 to 62 function as a cooling mechanism for sucking heat of the heated wafer W and quickly cooling the wafer W.

なお、ダクト60〜62から、冷気を吹き付けてウエハWを冷却することも可能であるが、冷気を吹き付けると、パーティクルが舞い上がり、ウエハW上に載ってしまうおそれがある。よって、パーティクルを舞い上がらせること無く、ウエハWをクリーンな状態で冷却するため、ダクト60〜62は吸気ダクトとして構成されている。   It is possible to cool the wafer W by blowing cool air from the ducts 60 to 62, but if the cool air is blown, particles may rise and be placed on the wafer W. Therefore, in order to cool the wafer W in a clean state without causing particles to rise, the ducts 60 to 62 are configured as intake ducts.

上段ダクト60、中段ダクト61及び下段ダクト62は、総て基板支持具24のアンロード位置の周囲に吸気口60a〜62aが対向するように設けられるが、基板支持具24の近傍に設けられる限り、水平面上での配置位置は問わない。図3の例においては、上段ダクト60の吸気口60aと中段ダクト61の吸気口61aとが上面視したときに同じ位置に設けられるが、下段ダクト62の吸気口62aは、吸気口60a、61aと反対側の位置に設けられている。このように、ダクト60〜62の吸気口60a〜62aは、基板支持具24に接近した位置に設けられる限り、その平面的位置は問わない。よって、図3とは異なり、中段ダクト61の吸気口61aと下段ダクト62の吸気口62aとが同じ平面位置に配置され、上段ダクト61の吸気口60aが異なる位置に配置されるような構成であってもよい。   The upper duct 60, the middle duct 61, and the lower duct 62 are all provided around the unloading position of the substrate support 24 so that the intake ports 60a to 62a face each other, as long as they are provided in the vicinity of the substrate support 24. The arrangement position on the horizontal plane is not limited. In the example of FIG. 3, the intake port 60a of the upper duct 60 and the intake port 61a of the middle duct 61 are provided at the same position when viewed from above, but the intake ports 62a of the lower duct 62 are provided with the intake ports 60a and 61a. It is provided in the position on the opposite side. Thus, the planar positions of the intake ports 60 a to 62 a of the ducts 60 to 62 are not limited as long as they are provided at positions close to the substrate support 24. Therefore, unlike FIG. 3, the inlet 61a of the middle duct 61 and the inlet 62a of the lower duct 62 are arranged at the same plane position, and the inlet 60a of the upper duct 61 is arranged at different positions. There may be.

上段ダクト60、中段ダクト61及び下段ダクト62は、基板支持具24の高さの範囲を分割してカバーするように設けられるが、高さ方向において、重なる領域があってもよい。例えば、上段ダクト60の吸気口60aと中段ダクト61の吸気ダクト61aは、同じ平面位置で重なるように設けられているので、両者は明確に高さ領域が区分されるが、対向して配置される下段ダクト62の吸気口62aは、中段ダクト61の吸気口61aがカバーする高さ領域と一部重なるように設けられていてもよい。つまり、中段ダクト61の吸気口61aの下部と、下段ダクト62の吸気口62aの上部とは、高さ方向において互いに一部重なっていても、何ら問題は無い。   The upper duct 60, the middle duct 61, and the lower duct 62 are provided so as to divide and cover the range of the height of the substrate support 24, but there may be overlapping regions in the height direction. For example, since the intake port 60a of the upper duct 60 and the intake duct 61a of the middle duct 61 are provided so as to overlap at the same plane position, they are clearly separated in height region, but are arranged facing each other. The lower duct 62 may be provided so as to partially overlap the height region covered by the inlet 61 a of the middle duct 61. That is, there is no problem even if the lower portion of the intake port 61a of the middle duct 61 and the upper portion of the intake port 62a of the lower duct 62 partially overlap each other in the height direction.

下段ダクト62の吸気口62aは、基板支持具24にウエハWが保持されている領域のみならず、保温筒28の部分までカバーするように設けられていてもよい。冷却対象は、正確には基板支持具24ではなくウエハWであるが、石英からなる保温筒28は、アンロードされて反応管41から出てきても、相当の熱を保持している。よって、ウエハWの部分のみを冷却しても、保温筒28から直上の下部のウエハWが熱を貰ってしまい、ウエハWの冷却が効率良く行われない場合もあり得るので、必要に応じて、保温筒28に対向する部分にも、吸気口62aを設ける構成としてもよい。但し、保温筒28までカバーするように吸気口62aを設けることは必須では無く、用途に応じて採用してよい。   The air inlet 62 a of the lower duct 62 may be provided so as to cover not only the region where the wafer W is held by the substrate support 24 but also the portion of the heat retaining cylinder 28. Although the object to be cooled is not the substrate support 24 but the wafer W, the heat insulating cylinder 28 made of quartz retains a considerable amount of heat even if it is unloaded and comes out of the reaction tube 41. Therefore, even if only the portion of the wafer W is cooled, the lower wafer W immediately above the heat retaining cylinder 28 may generate heat, and the wafer W may not be efficiently cooled. In addition, the air inlet 62a may be provided in a portion facing the heat retaining cylinder 28. However, it is not essential to provide the air inlet 62a so as to cover the heat retaining cylinder 28, and it may be adopted according to the application.

中段ダクト61及び下段ダクト62の内部には、開閉弁70、71が設けられる。開閉弁70、71は、ダクト61、62の流路を塞ぐための開閉手段であり、アンロードの開始時には、開閉弁70、71を閉じ、基板支持具24が下降して中段ダクト61の吸気口61aの吸引力が及ぶ範囲に達したときに開閉弁70を開き、更に基板支持具24が下降して下段ダクト62の吸気口62aの吸引力が及ぶ範囲に達したときに開閉弁71を開くという制御を行う。これにより、排気ファン80〜83の吸引力を無駄に使わず、基板支持具24が冷却効果のある範囲に達した時に中段ダクト71及び下段ダクト72の吸引動作を行わせることができる。なお、その制御及び運転の方法の詳細については後述する。   Opening / closing valves 70 and 71 are provided inside the middle duct 61 and the lower duct 62. The on-off valves 70 and 71 are opening / closing means for closing the flow paths of the ducts 61 and 62. At the start of unloading, the on-off valves 70 and 71 are closed, the substrate support 24 is lowered, and the intake air in the middle duct 61 is sucked. The on-off valve 70 is opened when reaching the range where the suction force of the port 61a reaches, and the on-off valve 71 is opened when the substrate support 24 descends and reaches the range where the suction force of the suction port 62a of the lower duct 62 reaches. Control to open. As a result, the suction operation of the middle duct 71 and the lower duct 72 can be performed when the substrate support 24 reaches a range having a cooling effect without using the suction force of the exhaust fans 80 to 83 wastefully. The details of the control and operation method will be described later.

また、必要に応じて、上段ダクト60の内部に、開閉弁73を設けてもよい。上段ダクト60内の開閉弁73は、必要に応じて設けられてよく、あっても無くても良い。また、図3においては、上段ダクト60内の上部に開閉弁73が設けられているが、用途に応じて種々の位置に設けることができる。   Moreover, you may provide the on-off valve 73 inside the upper duct 60 as needed. The on-off valve 73 in the upper duct 60 may be provided as necessary, and may or may not be provided. Moreover, in FIG. 3, although the on-off valve 73 is provided in the upper part in the upper stage duct 60, it can be provided in various positions according to a use.

なお、開閉弁70、71は、ダクト61、62の流路の遮断と開放を切り替えることができれば、一般的なバルブを含む種々の開閉手段を用いることができる。また、開閉弁70、71の開閉動作は、制御部50が開閉弁70、71を制御して行う。   As the on-off valves 70 and 71, various on-off means including general valves can be used as long as the flow paths of the ducts 61 and 62 can be switched between blocking and opening. The opening / closing operation of the opening / closing valves 70, 71 is performed by the control unit 50 controlling the opening / closing valves 70, 71.

排気ファン80〜83は、ダクト60〜62を介して熱を排気するための排気手段である。排気ファンン80〜83は、ダクト60〜62に連通して設けられるが、各排気ファン80〜82により、排気範囲が異なる。   The exhaust fans 80 to 83 are exhaust means for exhausting heat through the ducts 60 to 62. The exhaust fans 80 to 83 are provided in communication with the ducts 60 to 62, but the exhaust ranges differ depending on the exhaust fans 80 to 82.

排気ファン80は、ローディングエリア20内のNを効果的に排気させ、ローディングエリア20の内部を大気の状態にする。ローディングエリア20内を大気に置換する場合には、調整弁120、121、122をOPEN(開)にする。 The exhaust fan 80 effectively exhausts N 2 in the loading area 20 and puts the inside of the loading area 20 into an atmospheric state. When the inside of the loading area 20 is replaced with the atmosphere, the regulating valves 120, 121, and 122 are set to OPEN (open).

排気ファン81は、排気ファン80と同様に、合流ダクト63に設けられるが、排気ファン80よりも下流側に設けられる。排気ファン80で大気置換する場合、調整弁120、121、122をOPEN(開)にし、排気ファン81、82はストップさせて運用する。   The exhaust fan 81 is provided in the junction duct 63 similarly to the exhaust fan 80, but is provided on the downstream side of the exhaust fan 80. When the air is replaced by the exhaust fan 80, the adjustment valves 120, 121, 122 are opened (OPEN), and the exhaust fans 81, 82 are stopped.

ダクト62、63内には、必要に応じて熱交換器91が設けられる。熱交換器90は、吸引した熱を冷却し、冷却したガスを排気ファン81、82に供給する。これにより、更に熱吸収、冷却の効果を高めることができる。なお、熱交換器90は、用途に応じて種々の熱交換器90を選択して用いることができる。   A heat exchanger 91 is provided in the ducts 62 and 63 as necessary. The heat exchanger 90 cools the sucked heat and supplies the cooled gas to the exhaust fans 81 and 82. Thereby, the effect of heat absorption and cooling can be further enhanced. In addition, the heat exchanger 90 can select and use various heat exchangers 90 according to a use.

排気ファン82は、下段ダクト62を排気するための排気手段である。排気ファン82は、基板支持具24が下段ダクト62の吸引口62aの吸引力が及ぶ範囲に到達したときに初めて動作させてもよいし、最初から動作させておき、開閉弁71を閉にして待機し、基板支持具24が吸引口62aに接近したときに開閉弁71を開にするように構成してもよい。なお、排気ファン82は、排気ファン81と同様の構成及び機能を有する排気ファンを用いてもよいし、下段ダクト62のサイズに応じて、排気ファン81と異なる排気ファン82を用いてもよい。排気ファン82の上流側には、必要に応じて、熱交換器91を設けるようにしてもよい。その機能は、熱交換器90と同様であるので、その説明を省略する。   The exhaust fan 82 is an exhaust unit for exhausting the lower duct 62. The exhaust fan 82 may be operated for the first time when the substrate support 24 reaches the range where the suction force of the suction port 62a of the lower duct 62 reaches, or the exhaust fan 82 is operated from the beginning and the on-off valve 71 is closed. The on-off valve 71 may be configured to open when the substrate support 24 approaches the suction port 62a. The exhaust fan 82 may be an exhaust fan having the same configuration and function as the exhaust fan 81, or may be an exhaust fan 82 different from the exhaust fan 81 depending on the size of the lower duct 62. You may make it provide the heat exchanger 91 in the upstream of the exhaust fan 82 as needed. Since the function is the same as that of the heat exchanger 90, description thereof is omitted.

排気ファン83は、上段ダクト60内に設けられた上段ダクト60の専用排気ファンである。排気ファン83は、排気ファン81の補助ファンとして設けられている。上段ダクト60は、アンロード時の最初から最後まで動作しており、大きな排気力を長時間持続することが求められるため、上段ダクト60のみを排気する排気ファン83を必要に応じて設けるようにしてもよい。なお、熱交換器92を必要に応じて設けてもよい点は、他の熱交換器90、91と同様である。また、その機能も熱交換器90、91と同様であるので、その詳細な説明は省略する。   The exhaust fan 83 is a dedicated exhaust fan for the upper duct 60 provided in the upper duct 60. The exhaust fan 83 is provided as an auxiliary fan for the exhaust fan 81. Since the upper duct 60 operates from the beginning to the end of unloading and is required to maintain a large exhaust force for a long time, an exhaust fan 83 that exhausts only the upper duct 60 is provided as necessary. May be. In addition, the point which may provide the heat exchanger 92 as needed is the same as that of the other heat exchangers 90 and 91. FIG. Moreover, since the function is the same as that of the heat exchangers 90 and 91, the detailed description is abbreviate | omitted.

なお、図3に示した排気ファン80〜83の配置は一例であり、ダクト60〜62の総てに連通する排気ファンを1つ以上設けるようにしてもよい。排気ファン80〜83は、ダクト60〜62のうち、少なくとも2つと連通する共通の排気ファン80〜83が設けられていれば、種々の配置構成とすることができる。   The arrangement of the exhaust fans 80 to 83 shown in FIG. 3 is an example, and one or more exhaust fans communicating with all of the ducts 60 to 62 may be provided. The exhaust fans 80 to 83 can be variously arranged as long as the common exhaust fans 80 to 83 communicating with at least two of the ducts 60 to 62 are provided.

また、ダクト60〜62は、3段に分割される3段構成に限られる訳ではなく、上段ダクト60と下段ダクト62とで基板支持具24の高さの範囲を総てカバーする2段構成であってもよいし、中段ダクト61が更に複数に分割された4段以上の構成であってもよい。ダクト60〜62の分割数も、用途に応じて適宜変更することができる。   In addition, the ducts 60 to 62 are not limited to the three-stage configuration divided into three stages, and the two-stage configuration in which the upper duct 60 and the lower duct 62 cover the entire range of the height of the substrate support 24. It may be a structure of four or more stages in which the middle duct 61 is further divided into a plurality of parts. The number of divisions of the ducts 60 to 62 can also be changed as appropriate according to the application.

また、必要に応じて、上段ダクト60に連通する吹き出しダクト65、ボールネジ及びガイド収納ダクト66を設けるようにしてもよい。図3において、ボールネジ及びガイド収納ダクト66から吹き出しダクト65に流れる気流が発生し、吹き出しダクト65から更に上段ダクト60に流入している。このように、必要に応じて、上段ダクト60に連通する吹き出しダクト65、ボールネジ及びガイド収納ダクト66を設けるようにしてもよい。なお、吹き出しダクト65と上段ダクト60との間には、連通流路の開閉を行う開閉弁72を必要に応じて設けるようにしてもよい。これにより、吹き出しダクト65と上段ダクト60との連通も状況に応じて自由に設定することができる。   Further, if necessary, a blowing duct 65 communicating with the upper duct 60, a ball screw, and a guide storage duct 66 may be provided. In FIG. 3, an airflow flowing from the ball screw / guide housing duct 66 to the blowout duct 65 is generated, and further flows from the blowout duct 65 into the upper duct 60. As described above, the blowing duct 65, the ball screw, and the guide storage duct 66 communicating with the upper duct 60 may be provided as necessary. Note that an opening / closing valve 72 for opening and closing the communication flow path may be provided between the blowing duct 65 and the upper duct 60 as necessary. Thereby, the communication between the blowing duct 65 and the upper duct 60 can be freely set according to the situation.

合流ダクト63と下段ダクト62とは、合流ダクト64で最終的に合流する。合流ダクト64は、FFU100に接続される。FFU100は、ファンとフィルタが一体化したユニットであり、ファン101で吸引したガスをFFU100の内部に設けられたフィルタ102で清浄化し、更にファン101で外部へ吹き出す。つまり、ファン101は、吸引したガスを清浄化してローディングエリア20内に水平方向に供給する気流を形成している。   The merge duct 63 and the lower duct 62 finally merge at the merge duct 64. The junction duct 64 is connected to the FFU 100. The FFU 100 is a unit in which a fan and a filter are integrated. The gas sucked by the fan 101 is cleaned by a filter 102 provided inside the FFU 100 and further blown out by the fan 101 to the outside. That is, the fan 101 forms an air flow that cleans the sucked gas and supplies it horizontally into the loading area 20.

また、これらの排気ファン80〜83、101の排気流量を調整すべく、マスフローコントローラ(流量制御器)110と調整弁121、122が下段ダクト62及び合流ダクト63の端部に設けられている。このように、必要に応じて、排気流量を制御する手段を設けるようにしてもよい。   Further, a mass flow controller (flow controller) 110 and adjusting valves 121 and 122 are provided at the ends of the lower duct 62 and the merging duct 63 in order to adjust the exhaust flow rates of the exhaust fans 80 to 83 and 101. In this way, means for controlling the exhaust flow rate may be provided as necessary.

また、ローディングエリア20の全体の排気を制御すべく、調整弁123、バルブ130、差圧計140、141、酸素濃度計150、排気ダクト160等を必要に応じて設けてもよい。ローディングエリア20内の圧力及び酸素濃度を差圧計140及び酸素濃度計150で計測し、バルブ130で定常排気の排気量を定め、調整弁123で排気量の調整を行う。排気されたガスは、排気ダクト160に排気され、差圧計141で圧力を管理して排気設備の方に排出される。   Further, in order to control exhaust of the entire loading area 20, an adjustment valve 123, a valve 130, a differential pressure gauge 140, 141, an oxygen concentration meter 150, an exhaust duct 160, and the like may be provided as necessary. The pressure and oxygen concentration in the loading area 20 are measured by the differential pressure gauge 140 and the oxygen concentration meter 150, the exhaust amount of steady exhaust is determined by the valve 130, and the exhaust amount is adjusted by the adjusting valve 123. The exhausted gas is exhausted to the exhaust duct 160, the pressure is controlled by the differential pressure gauge 141, and the exhaust gas is exhausted to the exhaust facility.

なお、これらの各機器の制御は、制御部50により行われる。基板支持具24のアンロード時の開閉弁70〜72の開閉制御、排気ファン80〜84、101の駆動等も、制御部50により行われる。   The control of each of these devices is performed by the control unit 50. The controller 50 also performs opening / closing control of the opening / closing valves 70 to 72 and driving of the exhaust fans 80 to 84 and 101 when the substrate support 24 is unloaded.

次に、本発明の実施形態に係る熱処理装置10の動作について説明する。   Next, operation | movement of the heat processing apparatus 10 which concerns on embodiment of this invention is demonstrated.

図4は、本発明の実施形態に係る熱処理装置10の動作を説明するための図である。図4においては、排気ファン84、85は、ダクト60〜62の総てに連通し、総てを共通に排気する排気ファン84、85として構成されている、排気ファン84、85は、このような構成であってもよい。他の構成は、図3と同様であるので、同一の構成要素には同一の参照符号を付してその説明を省略する。   FIG. 4 is a diagram for explaining the operation of the heat treatment apparatus 10 according to the embodiment of the present invention. In FIG. 4, the exhaust fans 84 and 85 are configured as exhaust fans 84 and 85 that communicate with all of the ducts 60 to 62 and exhaust all of them in common. It may be a simple configuration. Since other configurations are the same as those in FIG. 3, the same reference numerals are given to the same components, and description thereof is omitted.

図4(a)は、基板支持具24のアンロード開始時の熱処理装置10の動作の一例を示した図である。図4(b)は、基板支持具24のアンロード途中の熱処理装置10の動作の一例を示した図である。図4(c)は、基板支持具24のアンロード終了時の熱処理装置10の動作の一例を示した図である。図4(a)はアンロード開始時のステップ1、図4(b)はアンロード途中のステップ2、図4(c)はアンロード終了のステップ3に該当する。   FIG. 4A is a diagram illustrating an example of the operation of the heat treatment apparatus 10 at the start of unloading of the substrate support 24. FIG. 4B is a diagram illustrating an example of the operation of the heat treatment apparatus 10 during the unloading of the substrate support 24. FIG. 4C is a diagram illustrating an example of the operation of the heat treatment apparatus 10 when the substrate support 24 is unloaded. 4A corresponds to Step 1 at the start of unloading, FIG. 4B corresponds to Step 2 during unloading, and FIG. 4C corresponds to Step 3 at the end of unloading.

図4(a)において、アンロード開始直後は基板支持具24及び保温筒28の温度が約500〜700℃となっている。上段、中段、下段ダクト60、61、62は、最終的に合流ダクト64に合流していることから、開閉弁70、71を閉じることで中段ダクト61及び下段ダクト62からの吸気を行わず、上段ダクト60からの吸気量を増加させることができる。   In FIG. 4A, the temperature of the substrate support 24 and the heat insulating cylinder 28 is about 500 to 700 ° C. immediately after the start of unloading. Since the upper, middle, and lower ducts 60, 61, and 62 finally merge with the merge duct 64, the intake valves 70 and 71 are closed to prevent intake from the middle duct 61 and the lower duct 62. The amount of intake air from the upper duct 60 can be increased.

図4(b)、(c)に示されるように、図4(b)の段階で中段ダクト61からの吸気を開始し、図4(c)の段階で下段ダクト62からの吸気を開始する。図4(a)〜(c)に示されるように、各ダクト60〜62からの吸気をステップで閉から開に切り換えることにより、効率的にウエハWを冷却することができ、冷却時間を短縮することができる。   As shown in FIGS. 4B and 4C, intake from the middle duct 61 is started at the stage shown in FIG. 4B, and intake from the lower duct 62 is started at the stage shown in FIG. 4C. . As shown in FIGS. 4A to 4C, by switching the intake air from the ducts 60 to 62 from closed to open in steps, the wafer W can be efficiently cooled and the cooling time is shortened. can do.

次に、より詳細にステップ毎の熱処理装置10の動作を説明する。図4(a)に示されるように、アンロード開始時には、基板支持具24の下端部が反応管41から下降して出てくる。よって、保温筒28は、上段ダクト60の吸引口60aに到達する。このときには、開閉弁70、71は閉とされ、上段ダクト60のみから排気を行う。開閉弁70、71が閉弁されているため、排気ファン84、85の排気力は上段ダクト60に集中させることができ、ウエハWの高温部Hを最初に大きな排気量で冷却することができる。これにより、基板支持具24の下部に配置された高温部HのウエハWを急激に冷却することができる。   Next, operation | movement of the heat processing apparatus 10 for every step is demonstrated in detail. As shown in FIG. 4A, the lower end portion of the substrate support 24 descends from the reaction tube 41 when unloading is started. Therefore, the heat insulating cylinder 28 reaches the suction port 60 a of the upper duct 60. At this time, the on-off valves 70 and 71 are closed, and exhaust is performed only from the upper duct 60. Since the on-off valves 70 and 71 are closed, the exhaust power of the exhaust fans 84 and 85 can be concentrated on the upper duct 60, and the high temperature portion H of the wafer W can be cooled with a large exhaust amount at first. . Thereby, the wafer W of the high temperature part H arrange | positioned under the board | substrate support tool 24 can be cooled rapidly.

図4(b)に示されるように、アンロードが進行すると、基板支持具24が更に下降し、中段ダクト61の吸気口61aにウエハWの下部が到達する。このときには、開閉弁70を開とし、中段ダクト61からの排気を開始する。これにより、基板支持具24の下部のウエハWは、更に継続して冷却を受けることになる。また、上段ダクト60は、継続的に吸引動作を行う。これにより、新たに反応管41から露出するウエハWも上段ダクト60により冷却される。   As shown in FIG. 4B, when the unloading progresses, the substrate support 24 further descends, and the lower part of the wafer W reaches the air inlet 61 a of the middle duct 61. At this time, the on-off valve 70 is opened and exhaust from the middle duct 61 is started. Thereby, the wafer W under the substrate support 24 is further continuously cooled. The upper duct 60 continuously performs a suction operation. Thereby, the wafer W newly exposed from the reaction tube 41 is also cooled by the upper duct 60.

図4(c)に示されるように、アンロードが更に進行すると、基板支持具24が更に下降し、最下部まで移動する。このとき、下段ダクト62の吸気口62aに対向する位置に積載されたウエハWの下部(下端領域)が到達する。このときには、開閉弁71を開とし、下段ダクト61からの排気を開始する。これにより、基板支持具24の下部のウエハWは、更に継続して冷却を受けることになる。また、開閉弁70は開のままとされ、上段ダクト60及び中段ダクト61は、継続的に吸引動作を行う。これにより、新たに反応管41から露出するウエハWも上段ダクト60により冷却されるとともに、上段ダクト60で冷却された中段のウエハWは、中段ダクト61により継続的に冷却される。なお、基板保持具24の下部に石英からなるダミーウエハが積載される場合には、ダミーウエハWの部分が吸気口62aの大部分と対向し、更にその上の処理対象のウエハWの下端領域の少なくとも一部が吸気口62aと対向するような状態となる。吸気口62aは、処理対象のウエハWであろうと、石英のダミーウエハWであっても、基板支持具24に積載保持されたウエハWの保温筒28の直上の位置に対向するように配置され、対向位置にあるウエハWを冷却することになる。   As shown in FIG. 4C, when the unloading further proceeds, the substrate support 24 is further lowered and moved to the lowermost part. At this time, the lower portion (lower end region) of the wafer W loaded at the position facing the air inlet 62a of the lower duct 62 arrives. At this time, the on-off valve 71 is opened and the exhaust from the lower duct 61 is started. Thereby, the wafer W under the substrate support 24 is further continuously cooled. Further, the on-off valve 70 is left open, and the upper duct 60 and the middle duct 61 continuously perform a suction operation. Accordingly, the wafer W newly exposed from the reaction tube 41 is also cooled by the upper duct 60, and the middle wafer W cooled by the upper duct 60 is continuously cooled by the middle duct 61. When a dummy wafer made of quartz is loaded below the substrate holder 24, the dummy wafer W portion faces most of the air inlet 62a, and at least at the lower end region of the wafer W to be processed thereon. A part is in a state of facing the air inlet 62a. The air inlet 62a is disposed so as to face a position immediately above the heat retaining cylinder 28 of the wafer W stacked and held on the substrate support 24, whether it is a wafer W to be processed or a dummy wafer W made of quartz. The wafer W at the facing position is cooled.

このように、本発明の実施形態に係る熱処理装置10によれば、保温筒28に接近した基板保持具24の下部のウエハWを最も長く冷却するとともに、最初の段階で、保温筒28及び保温筒28に接近した基板保持具24の下部のウエハWの冷却を迅速に行うことができる。これにより、保温筒28に接近した基板保持具24の下部のウエハWを積極的に冷却することができ、冷却時間を短縮することができる。また、全体としての冷却のバランスがとれ、高温部Hの冷却が遅れてウエハWを排出できないという事態の発生を防ぐことができる。更に、ローディングエリア20内の温度上昇を低減することができ、各構成部品の熱負荷を低減させることができる。   As described above, according to the heat treatment apparatus 10 according to the embodiment of the present invention, the wafer W under the substrate holder 24 that has approached the heat retaining cylinder 28 is cooled for the longest time. The wafer W under the substrate holder 24 close to the cylinder 28 can be quickly cooled. Thereby, the wafer W under the substrate holder 24 approaching the heat retaining cylinder 28 can be actively cooled, and the cooling time can be shortened. Further, the cooling as a whole can be balanced, and the occurrence of a situation where the cooling of the high temperature portion H is delayed and the wafer W cannot be discharged can be prevented. Furthermore, the temperature rise in the loading area 20 can be reduced, and the thermal load on each component can be reduced.

なお、中段ダクト61及び下段ダクト62の冷却開始のタイミングは、アンロード時の基板支持具24の下降に連動している限り、種々のタイミングに設定することができる。例えば、中段ダクト61及び下段ダクト62の各々の吸引力が及ぶ範囲まで到達したら、直ぐに中段ダクト61及び下段ダクト62の排気を開始してもよいし、ウエハWの高温部Hが中段ダクト61の吸気口61a及び下段ダクト62の吸気口62aに対向したときに排気を開始するようにしてもよい。   Note that the cooling start timing of the middle duct 61 and the lower duct 62 can be set to various timings as long as it is linked to the lowering of the substrate support 24 during unloading. For example, the exhaust of the middle duct 61 and the lower duct 62 may be started immediately after reaching the range where the suction force of each of the middle duct 61 and the lower duct 62 reaches, or the high temperature portion H of the wafer W Exhaust may be started when the air intake 61a faces the air intake 62a of the lower duct 62.

なお、動作を早めれば、冷却動作の開始自体は早くなるが、排気ファン84、85の排気力は分散され、1個のダクト60〜62当たりの排気量は小さくなるので、用途に応じて、適切なタイミングで中段ダクト60及び下段ダクト61の冷却動作を開始することが好ましい。   If the operation is accelerated, the start of the cooling operation itself is accelerated, but the exhaust power of the exhaust fans 84 and 85 is dispersed and the exhaust amount per one duct 60 to 62 becomes small. It is preferable to start the cooling operation of the middle duct 60 and the lower duct 61 at an appropriate timing.

また、基板支持具24の位置は、回転機構29の回転数から把握してもよいし、別途センサを設けて検出してもよい。制御部50が、基板支持具24の位置、特に高温部Hの位置を把握し、所定の位置で開閉弁70、71を開にし、中段ダクト61及び下段ダクト62の排気動作を開始させることにより、高温部Hを効率的に冷却することができる。   Further, the position of the substrate support 24 may be grasped from the rotation speed of the rotation mechanism 29 or may be detected by providing a separate sensor. The control unit 50 grasps the position of the substrate support 24, particularly the position of the high temperature part H, opens the on-off valves 70 and 71 at predetermined positions, and starts the exhaust operation of the middle duct 61 and the lower duct 62. The high temperature part H can be efficiently cooled.

以上、本発明の好ましい実施形態について詳説したが、本発明は、上述した実施形態に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施形態に種々の変形及び置換を加えることができる。   The preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, but the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and substitutions can be made to the above-described embodiments without departing from the scope of the present invention. Can be added.

10 熱処理装置
20 ロードディングエリア
24 基板支持具
26 昇降機構
28 保温筒
29 回転機構
40 熱処理炉
41 反応管
42 ヒータ
50 制御部
60〜62 ダクト
60a〜62a 吸気口
70〜72 開閉弁
80〜85 排気ファン
90〜92 熱交換器
W ウエハ
H 高温部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Heat processing apparatus 20 Loading area 24 Substrate support 26 Elevating mechanism 28 Insulating cylinder 29 Rotating mechanism 40 Heat treatment furnace 41 Reaction tube 42 Heater 50 Control part 60-62 Duct 60a-62a Inlet 70-72 On-off valve 80-85 Exhaust fan 90-92 Heat exchanger W Wafer H High temperature part

Claims (14)

底面が開口した処理容器と、
複数枚の基板を水平に保持し、所定間隔を有して鉛直方向に積載可能な基板保持具と、
該基板保持具を昇降させ、前記開口から前記基板保持具を前記処理容器内にロード及びアンロード可能な昇降機構と、
前記基板保持具を前記処理容器からアンロードした状態における前記基板保持具の周囲に対向配置され、前記基板保持具の高さの範囲を所定の複数の高さ領域で分割した吸気口を有する複数の吸気ダクトと、
前記複数のダクトのうち、少なくとも2つと共通して連通する少なくとも1つの排気手段と、
該排気手段と前記複数の吸気ダクトとの連通を個々に開閉可能な複数の弁と、
前記基板保持具を下降させて前記処理容器からアンロードする際、前記複数の吸気ダクトに対応する前記複数の弁を、前記基板保持具の下降に連動させて上から下の順に、閉から開に順次変化させてゆく制御手段と、を有する熱処理装置。
A processing container having an open bottom;
A substrate holder that holds a plurality of substrates horizontally and can be stacked vertically with a predetermined interval;
An elevating mechanism capable of lifting and lowering the substrate holder and loading and unloading the substrate holder into the processing container from the opening;
A plurality of intake ports that are arranged opposite to each other around the substrate holder in a state in which the substrate holder is unloaded from the processing container and that divides the range of the height of the substrate holder into a plurality of predetermined height regions. The air intake duct,
At least one exhaust means in common communication with at least two of the plurality of ducts;
A plurality of valves capable of individually opening and closing communication between the exhaust means and the plurality of intake ducts;
When the substrate holder is lowered and unloaded from the processing container, the plurality of valves corresponding to the plurality of intake ducts are opened from closed to closed in order from the top to the bottom in conjunction with the lowering of the substrate holder. And a control means for sequentially changing the heat treatment apparatus.
前記制御手段は、前記基板保持具が前記所定の複数の高さ領域の1つに到達したときに、対応する前記吸気ダクトの前記弁を閉から開に変化させる請求項1に記載の熱処理装置。   2. The heat treatment apparatus according to claim 1, wherein the control unit changes the valve of the corresponding intake duct from closed to open when the substrate holder reaches one of the predetermined plurality of height regions. . 前記基板保持具は、前記複数枚の基板を鉛直方向に積載した領域の直下に石英からなる保温筒を有し、
前記複数の吸気口のうち下端に配置された前記吸気口は、前記保温筒の直上の前記複数枚の基板の下端領域の少なくとも一部に対向して配置された請求項1又は2に記載の熱処理装置。
The substrate holder has a heat insulating cylinder made of quartz immediately below a region where the plurality of substrates are vertically stacked.
3. The intake port according to claim 1, wherein the intake port disposed at a lower end of the plurality of intake ports is disposed to face at least a part of a lower end region of the plurality of substrates immediately above the heat insulating cylinder. Heat treatment equipment.
前記複数の吸気口のうち上端に配置された前記吸気口は、前記複数枚の基板の上端領域に対向して配置された請求項1乃至3のいずれか一項に記載の熱処理装置。   The heat treatment apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the intake port disposed at an upper end of the plurality of intake ports is disposed to face an upper end region of the plurality of substrates. 前記複数の吸気口は、上端、下端及び中間に配置された少なくとも3つの前記吸気口を含む請求項1乃至4のいずれか一項に記載された熱処理装置。   5. The heat treatment apparatus according to claim 1, wherein the plurality of intake ports include at least three intake ports arranged at an upper end, a lower end, and an intermediate portion. 前記複数の吸気口のうち、少なくとも1つは、他と異なる水平位置に配置された請求項1乃至5のいずれか一項に記載の熱処理装置。   6. The heat treatment apparatus according to claim 1, wherein at least one of the plurality of air inlets is disposed at a different horizontal position from the others. 前記複数の吸気ダクトは、所定箇所で合流して合流ダクトを形成する請求項1乃至6のいずれか一項に記載の熱処理装置。   The heat treatment apparatus according to claim 1, wherein the plurality of intake ducts merge at a predetermined location to form a merge duct. 前記複数の吸気ダクト内及び前記合流ダクト内の所定箇所に、熱交換器が設けられた請求項7に記載の熱処理装置。   The heat processing apparatus of Claim 7 with which the heat exchanger was provided in the predetermined location in the said some intake duct and the said confluence | merging duct. 前記合流ダクト内には、化学フィルタが設けられた請求項8に記載の熱処理装置。   The heat treatment apparatus according to claim 8, wherein a chemical filter is provided in the merging duct. 前記少なくとも1つの排気手段は、前記熱交換器に対応して設けられた補助排気手段を含む請求項8又は9に記載の熱処理装置。   The heat treatment apparatus according to claim 8 or 9, wherein the at least one exhaust means includes auxiliary exhaust means provided corresponding to the heat exchanger. 前記少なくとも1つの排気手段は、排気ファンである請求項1乃至10のいずれか一項に記載の熱処理装置。   The heat treatment apparatus according to any one of claims 1 to 10, wherein the at least one exhaust means is an exhaust fan. 処理容器の底面の開口から、複数枚の基板を水平に保持し、所定間隔を有して鉛直方向に積載した基板保持具を下降させてアンロードする工程と、
前記基板保持具の周囲に対向配置され、前記基板保持具の高さの範囲を所定の複数の高さ領域で分割してカバーする複数の吸気口を有する複数の吸気ダクトを、前記基板保持具の下降に連動させて順次上から作動させる工程と、を有する基板の冷却方法。
From the opening at the bottom of the processing vessel, holding a plurality of substrates horizontally, lowering and unloading the substrate holder loaded in the vertical direction with a predetermined interval; and
A plurality of air intake ducts arranged opposite to each other around the substrate holder and having a plurality of air inlets that cover a range of heights of the substrate holder divided by a plurality of predetermined height regions; And a step of sequentially operating from above in conjunction with lowering of the substrate.
前記複数の吸気ダクトは共通の排気手段に連通され、
前記複数の吸気ダクトと前記共通の排気手段との間には、前記複数の吸気ダクトを個別に開閉する複数の弁が設けられ、
前記複数の吸気ダクトは、前記複数の弁を順次開とすることにより順次上から作動する請求項12に記載の基板の冷却方法。
The plurality of intake ducts communicated with a common exhaust means;
Between the plurality of intake ducts and the common exhaust means, a plurality of valves for individually opening and closing the plurality of intake ducts are provided,
The substrate cooling method according to claim 12, wherein the plurality of intake ducts are sequentially operated from above by sequentially opening the plurality of valves.
前記複数の吸気ダクトの各々を作動させるタイミングは、前記基板保持具が前記所定の複数の高さ領域の各々に到達したタイミングである請求項12又は13に記載の基板の冷却方法。   14. The substrate cooling method according to claim 12, wherein the timing at which each of the plurality of intake ducts is operated is a timing at which the substrate holder reaches each of the predetermined plurality of height regions.
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