JP2018182246A - 熱処理装置およびそのメンテナンス方法 - Google Patents

熱処理装置およびそのメンテナンス方法 Download PDF

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Abstract

【課題】開口部の個数を増やさずに、基板出入口とは別に設けられたチャンバの開口部によって、チャンバ内のメンテナンスができる熱処理装置およびそのメンテナンス方法を提供する。【解決手段】基板出入口とは別にチャンバ２の側壁には、排気口２３が設けられており、その排気口２３には、チャンバ２内の気体を排気する気体回収部５１が接続されている。気体回収部５１は、パッチン錠６３によって、チャンバ２から取り外され、また、チャンバ２に取り付けられるようになっている。気体回収部５１をチャンバ２から取り外すと、排気口２３が開かれる。この排気口２３がメンテナンス用の開口部となる。これにより、開口部の個数を増やさずに、基板出入口とは別に設けられたチャンバ２の開口部によって、チャンバ２内のメンテナンスができる。【選択図】図５

Description

本発明は、半導体基板、液晶表示用ガラス基板、フォトマスク用ガラス基板、光ディスク用基板等の基板に対して熱処理を行う熱処理装置およびそのメンテナンス方法に関する。
熱処理装置は、チャンバと熱処理プレートとを備えている。熱処理プレートは、チャンバの内部に設けられている。熱処理プレートは、水平姿勢で載置された基板に対して熱処理を行うが、この熱処理において、次のような問題がある。すなわち、基板上には、塗布液が塗布されている。熱処理プレートによって基板が加熱されると、塗布液から昇華物が発生する。そして、昇華物が冷却されると、昇華物が結晶化し、チャンバの内壁に付着および堆積する。この問題に対して、熱処理装置は、チャンバ内の気体を排気し、トラップ部によって昇華物を除去するように構成されている（例えば、特許文献１〜３参照）。
なお、特許文献２，３には、熱処理プレートに対して昇降する蓋状のチャンバを備えた熱処理装置が開示されている。蓋状のチャンバが上昇すると、熱処理プレートの側方が全周で開放される。
特開平０６−０８４７８２号公報 特許第４４６７２６６号公報 特許第４２９０５７９号公報
上述の特許文献２，３の熱処理装置は、基板を取り出す際に、蓋状のチャンバが上昇して熱処理プレートの側方が全周で開放されるように構成されている。しかしながら、内部圧力やガス濃度を調節するために密閉性能が求められる場合には、熱処理プレートの一方向に基板を出入りさせる基板出入口を設けた構成を採用したい。しかしながら、基板出入口と別にチャンバのメンテナンス用の開口部が必要となるが、極力、開口部の個数は少なくしたい。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、開口部の個数を増やさずに、基板出入口とは別に設けられたチャンバの開口部によって、チャンバ内のメンテナンスができる熱処理装置およびそのメンテナンス方法を提供することを目的とする。
本発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。すなわち、本発明に係る熱処理装置は、基板を収容するチャンバと、前記チャンバ内の下部に設けられ、基板を熱処理する熱処理プレートと、前記チャンバの側壁に設けられた基板出入口と、前記基板出入口とは別に前記チャンバの側壁に設けられた排気口と、前記排気口に接続されて前記チャンバ内の気体を排気する排気ダクト部と、前記チャンバから前記排気ダクト部を取り外し、および前記チャンバに前記排気ダクト部を取り付けるための着脱部と、を備えていることを特徴とするものである。
本発明に係る熱処理装置によれば、基板出入口とは別にチャンバの側壁には、排気口が設けられており、その排気口には、チャンバ内の気体を排気する排気ダクト部が接続されている。排気ダクト部は、着脱部によって、チャンバから取り外され、また、チャンバに取り付けられるようになっている。排気ダクト部をチャンバから取り外すと、排気口が開かれる。この排気口がメンテナンス用の開口部となる。これにより、開口部の個数を増やさずに、基板出入口とは別に設けられたチャンバの開口部によって、チャンバ内のメンテナンスができる。
また、上述の熱処理装置において、前記着脱部は留め具であり、前記留め具は、前記チャンバおよび前記排気ダクト部のうち一方に設けられた受け部材と、前記チャンバおよび前記排気ダクト部のうち他方に設けられ、前記受け部材に引っ掛けるフックおよび、前記フックを操作するレバーを有するフック可動部とを備え、前記レバー操作により、前記受け部材に前記フックを引っ掛けながら、前記排気ダクト部を前記チャンバに押し付けて、この引っ掛けおよび押し付け状態を保持し、また、前記レバー操作により、保持された前記引っ掛けおよび押し付け状態を解放することが好ましい。
チャンバ内の密閉は重要である。そのため、排気口を塞ぐために、排気口が設けられたチャンバと排気ダクト部との接合面の密閉を保つことが求められる。しかしながら、高温で熱処理すると、チャンバと排気ダクト部との接合面で焼付きが生じる。また、ボルトによってチャンバに排気ダクト部を取り付けていると、ボルトのネジ部分でも焼付きが生じる。これにより、ボルトが外れにくくなり作業効率が低下する。また、ボルトを外すときの力でボルトの頭部がちぎれてしまう可能性がある。ボルトの頭部がちぎれてしまうと、その後の対応が困難となる。本発明の留め具によれば、熱処理による焼付きが生じた場合であっても、レバー操作により、チャンバから排気ダクト部を取り外すことができるので、排気ダクト部の取り外しが容易である。また、レバー操作により、排気ダクト部の取り付けおよび取り外しができるので、工具を必要としない。このことによっても、排気ダクト部の取り付けおよび取り外しが容易となる。
また、上述の熱処理装置において、前記熱処理プレートは、基板を水平姿勢で載置した状態で熱処理し、前記排気口は、水平方向に扁平であって、前記熱処理プレート上の基板を前記排気口が設けられた前記チャンバの側壁に水平投影させた場合の水平方向の投影長さ以上の開口幅を有することが好ましい。これにより、メンテナンス用の開口部として用いられる排気口を通じて、基板の出し入れができる。
また、本発明に係る熱処理装置のメンテナンス方法は、基板を収容するチャンバと、前記チャンバ内の下部に設けられ、基板を熱処理する熱処理プレートと、前記チャンバの側壁に設けられた基板出入口とを備えた熱処理装置のメンテナンス方法において、着脱部によって、前記基板出入口とは別に前記チャンバの側壁に設けられた排気口に接続されて前記チャンバ内の気体を排気する排気ダクト部を前記チャンバから取り外す工程と、前記着脱部によって、前記チャンバに前記排気ダクト部を取り付ける工程と、を備えていることを特徴とするものである。
本発明に係る熱処理装置のメンテナンス方法によれば、基板出入口とは別にチャンバの側壁には、排気口が設けられており、その排気口には、チャンバ内の気体を排気する排気ダクト部が接続されている。排気ダクト部は、着脱部によって、チャンバから取り外され、また、チャンバに取り付けられるようになっている。排気ダクト部をチャンバから取り外すと、排気口が開かれる。この排気口がメンテナンス用の開口部となる。これにより、開口部の個数を増やさずに、基板出入口とは別に設けられたチャンバの開口部によって、チャンバ内のメンテナンスができる。
また、上述の熱処理装置のメンテナンス方法において、前記チャンバから前記排気ダクト部を取り外した後、前記チャンバ外まで延ばすための信号線が接続された温度センサを有する温度測定用基板を、前記排気口を通じて前記チャンバに搬入する工程と、前記温度測定用基板の搬入後、前記温度測定用基板を用いて温度を測定する工程と、を更に備えていることが好ましい。
無線の温度測定用基板は、熱処理プレートによる加熱で無線回路が壊れてしまう場合がある。そのため、有線の温度測定用基板が用いられるが、基板搬送ロボットにより基板出入口を通じて有線の温度測定用基板を送ることは難しい。そのため、チャンバから排気ダクト部を取り外した後、有線の温度測定用基板を、排気口を通じて熱処理プレートに容易に搬送することができる。
また、上述の熱処理装置のメンテナンス方法において、前記温度測定用基板の搬入後、前記排気ダクト部と異なる蓋部に設けられた通路を通じて、前記温度センサから延びる前記信号線をチャンバ外に引き出しながら、前記排気口を塞ぐように前記チャンバに前記蓋部を取り付ける工程と、を更に備えていることが好ましい。排気ダクト部に代えて蓋部をチャンバに取り付けると、排気口は蓋部によって塞がれる。そのため、排気口を通じて気体が出入りすることを抑制でき、外乱の影響を抑えながら温度測定できる。
また、上述の熱処理装置のメンテナンス方法において、前記蓋部を取り付ける工程は、前記チャンバおよび前記蓋部のうち一方に設けられた受け部材と、前記チャンバおよび前記蓋部のうち他方に設けられ、前記受け部材に引っ掛けるフックおよび、前記フックを操作するレバーとを有するフック可動部とを備えた留め具によって、前記レバー操作により、前記受け部材に前記フックを引っ掛けながら、前記蓋部を前記チャンバに押し付けて、この引っ掛けおよび押し付け状態を保持することで、前記排気口を塞ぐように前記チャンバに前記蓋部を取り付けることを特徴とするが好ましい。このような留め具により、受け部材にフックを引っ掛けながら、蓋部をチャンバに押し付けて、この引っ掛けおよび押し付け状態が保持されるので、排気口が設けられたチャンバと蓋部とを密着させることができる。そのため、さらに、排気口を通じて気体が出入りすることを抑制できる。
本発明に係る熱処理装置およびそのメンテナンス方法によれば、排気ダクト部をチャンバから取り外すと、排気口が開かれる。この排気口がメンテナンス用の開口部となる。これにより、開口部の個数を増やさずに、基板出入口とは別に設けられたチャンバの開口部によって、チャンバ内のメンテナンスができる。
実施例に係る熱処理装置の概略構成図である。 （ａ）は、チャンバ等の平面図であり、（ｂ）は、チャンバを正面から見たときの排気口およびチャンバのフランジを示す図である。 気体回収部およびトラップ部を示す斜視図である。 気体回収部およびトラップ部を示す概略構成図である。 （ａ）は、チャンバと気体回収部の連結部分を拡大した縦断面図であり、（ｂ）は、チャンバから気体回収部を取り外した状態を示す縦断面図である。 （ａ）は、Ｌ字部材によりチャンバに対して気体回収部を引っ掛けた状態を示す縦断面図であり、（ｂ）は、チャンバから気体回収部を取り外した状態を示す縦断面図である。 （ａ）は、気体回収部をチャンバおよびトラップ下部に取り付けた状態を示す図であり、（ｂ）は、気体回収部をチャンバおよびトラップ下部から取り外した状態を示す図であり、（ｃ）は、温度測定用基板をチャンバ内に搬入した状態を示す図であり、（ｄ）は、温度測定用蓋部をチャンバに取り付けた状態を示す図である。 搬送治具を説明するための図である。 （ａ）は、留め具の変形例を示す平面図であり、（ｂ）は、（ａ）の留め具等を右側から見た右側面図である。 留め具の変形例を示す図である。 留め具の変形例を示す図である。
以下、図面を参照して本発明の実施例１を説明する。図１は、実施例に係る熱処理装置の概略構成図である。
＜熱処理装置１の構成＞
熱処理装置１は、基板Ｗを熱処理するものである。熱処理装置１は、チャンバ２、熱処理プレート３、支持ピン昇降部４、ガス供給バッファ部５、不活性ガス供給部７、シャッター部９、排気ダクト部１１、制御部１３および設定部１５を備えている。
なお、本実施例の熱処理装置１は、特許文献２，３のように、熱処理プレートに対して蓋状のチャンバが昇降する構成となっていない。すなわち、本実施例の熱処理装置１は、内部圧力やガス濃度を調節するために密閉性能を得られるように構成されている。
チャンバ２は、基板Ｗを収容するものである。チャンバ２は、基板出入口２１、排気口２３および上部開口部２５を備えている。基板出入口２１は、チャンバ２の側壁に設けられ、チャンバ２内に基板Ｗを搬出および搬入するための開口である。排気口２３は、チャンバ２内の気体を排気するための開口である。なお、排気口２３等は後述する。
熱処理プレート３は、基板Ｗを水平姿勢で載置した状態で熱処理するものである。熱処理プレート３は、チャンバ２内の下部に設けられている。熱処理プレート３は、ベース板２７に取り付けられており、チャンバ２の底部に設けられたもう１つの開口に挿入されることで配置される。ベース板２７は、ＯリングＲＧを介在させてチャンバ２に取り付けられている。なお、ＯリングＲＧの劣化を防止するために、ＯリングＲＧの近傍に、冷却水が循環する冷却管２８が設けられている。
熱処理プレート３は、ヒータ２９を備えている。ヒータ２９は、熱処理プレート３を温調し、例えば、３００℃〜４００℃の範囲で調節する。また、熱処理プレート３には、図示しないプロキシミティボールが埋設されている。これにより、基板Ｗの下面と熱処理プレート３の表面との間に所定の隙間を形成する（例えば０．１ｍｍ）。
支持ピン昇降部４は、３本の支持ピン３１（図１では図示の関係上、２本のみ示す）、昇降部材３３、およびアクチュエータ３５を備えている。３本の支持ピン３１は、平面視で略正三角形状に配置されている。支持ピン３１は、熱処理プレート３を貫通するように、設けられている。支持ピン３１は、昇降部材３３で支持されており、アクチュエータ３５は、昇降部材３３を介在させて支持ピン３１を昇降させる。
ガス供給バッファ部５は、上部開口部２５に蓋をするように、ＯリングＲＧを介在させてチャンバ２に取り付けられている。ガス供給バッファ部５は、チャンバ２に対して着脱可能に構成されている。チャンバ２からガス供給バッファ部５を取り外した場合、上部開口部２５は、チャンバ２内をメンテナンスするための開口となる。ガス供給バッファ部５は、例えばパンチングメタルで構成された拡散板３７を備えている。拡散板３７は、不活性ガス供給部７により供給された窒素（Ｎ２）ガスを、拡散板３７の貫通口３７Ａを通じて熱処理空間ＨＳに拡散させる。なお、熱処理空間ＨＳは、略直方体に形成されている。
不活性ガス供給部７は、不活性ガスとして窒素ガスをチャンバ２（ガス供給バッファ部５）に供給する。不活性ガス供給部７は、例えば２個の流体調整弁などを備え、窒素ガスの流量を二段階に切り替え可能に構成されている。
シャッター部９は、基板出入口２１の前面に設けられている。シャッター部９は、シャッター本体３９とアクチュエータ４１とを備えている。アクチュエータ４１は、シャッター本体３９を上下方向に移動させる。これにより、シャッター本体３９を実線または破線の位置に移動させて、基板出入口２１を開閉する。また、シャッター本体３９には、ＯリングＲＧが設けられており、シャッター本体３９で基板出入口２１を閉じた際に、ＯリングＲＧは、シャッター本体３９とチャンバ２との間に配置される。
制御部１３は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）、メモリ、タイマを備えている。制御部１３は、熱処理プレート３、支持ピン昇降部４、不活性ガス供給部７、シャッター部９、排気ダクト部１１などの熱処理装置１の各構成を制御する。メモリには、熱処理の手順を規定した複数個のレシピやその他熱処理装置１に必要な動作プログラムが記憶されている。設定部１５は、オペレータによって操作されるものであり、複数個のレシピの一つを選択したり、レシピを編集したり、処理の開始を指示したり、警報発生時の操作を指示したりする。なお、設定部１５は、液晶モニタなどの表示部並びに、マウス、キーボード、各種スイッチなどの入力部を備えている。
＜チャンバ２の排気口２３等および排気ダクト部１１の構成＞
次に、チャンバ２の排気口２３等および排気ダクト部１１を説明する。図２（ａ）は、チャンバ２等の平面図であり、図２（ｂ）は、チャンバ２を正面から見たとき（ＡＡ視）の排気口２３およびチャンバ２のフランジ２Ｂを示す図である。
排気口２３は、基板出入口２１とは別にチャンバ２の側壁に設けられている。本実施例では、排気口２３は、基板出入口２１と対向するチャンバ２の側壁に設けられている。なお、必要により、排気口２３は、基板出入口２１と対向して配置されていなくてもよい。排気口２３は、水平方向に扁平である。排気口２３は、基板出入口２１と略同じ大きさの開口を有している。具体的に、排気口２３は、チャンバ２の内部の幅ＨＡ２と略同じ開口幅ＨＡ１を有する。すなわち、排気口２３の開口幅ＨＡ１は、チャンバ２の左内側壁２Ｌと右内側壁２Ｒとの間の幅ＨＡ２と略同じである。このため、排気口２３に排気ダクト部１１が接続されていない場合、排気口２３からも基板Ｗを出し入れできる。
なお、排気口２３は、図２（ｂ）、後述する図５（ａ）のように、チャンバ２の内部の高さＴＡ２と略同じ開口高さＴＡ１を有している。すなわち、図５（ａ）のように、排気口２３の開口高さＴＡ１は、チャンバ２の内部の天井２Ｕと基板載置面３Ａとの間の高さＴＡ２と略同じである。
なお、図２（ａ）において、符号２Ａは、基板出入口２１が形成されたフランジであり、符号２Ｃは、上部開口部２５が形成されたフランジである。また、上部開口部２５は、基板Ｗの直径よりも大きい直径の開口を有している。
熱処理装置１は、一般的に、複数の処理ユニットを備えた基板処理装置に搭載される。そのため、基板出入口２１側には、基板Ｗを搬送する基板搬送機構ＴＲ（図１参照）が配置されている。すなわち、基板出入口２１は、基板処理装置の内側を向いて配置される。また、図２（ａ）における左右方向および紙面と直交する方向には、他の処理ユニットが配置される。そして、排気口２３側には、基板処理装置のカバーが配置される。すなわち、排気口２３は基板処理装置の外側を向いている。このため、基板処理装置のカバーを外せば、排気口２３が外側に向いて現れるように構成されている。
図１に戻る。排気ダクト部１１は、チャンバ２内の気体を排気するための機構である。排気ダクト部１１は、気体回収部５１、トラップ部５３、排気管５５、開閉弁５７，アスピレータ（aspirator）５９、および空気供給部６１を備えている。アスピレータ５９は、ポンプとして機能し、気体回収部５１等を通じてチャンバ２の内部の気体を排気するための吸引力を生成する。空気供給部６１は、アスピレータ５９を動作させるための空気を供給する。空気供給部６１は、空気配管６１Ａ、２個の開閉弁６１Ｂ、６１Ｃ、および２個の流量調整弁６１Ｄ，６１Ｅを備えている。図１のように、空気供給部６１は、空気の流量を二段階に切り替え可能に構成されている。
図３は、気体回収部５１およびトラップ部５３を示す斜視図である。図４は、それらの概略構成図である。
図２（ａ）、図３、図４等に示す気体回収部５１は、排気を行うために、チャンバ２内の気体を回収するものである。気体回収部５１は、図２（ａ）、図２（ｂ）に示す排気口２３と略同じの大きさ（幅ＨＡ１および高さＴＡ１）の開口部５１Ａを有する。そして、気体回収部５１は、その一端の開口部５１Ａを排気口２３に接続させてチャンバ２に取り付けられる。すなわち、開口部５１Ａと排気口２３とが位置が一致するように、気体回収部５１がチャンバ２に取り付けられる。
トラップ部５３は、図４のように、気体回収部５１の他端の開口部５１Ｂに接続されている。トラップ部５３は、気体回収部５１で回収された気体中の昇華物を結晶化して昇華物を除去するものである。昇華物は、上述のように、基板Ｗ上の塗布液から発生する。図４のように、トラップ部５３は、トラップ流路５３Ａ、流入口５３Ｂ、流出口側流路５３Ｄ、流出口５３Ｅ、気体冷却部である冷却管５３Ｆ、および昇華物収集部５３Ｇを備えている。
トラップ流路５３Ａは、管状（中空円筒状）の部材の内部に形成され、下端５３Ｈが閉ざされて構成されている。トラップ流路５３Ａは、気体回収部５１で回収された気体を通すためのものである。流入口５３Ｂは、図４のように、気体回収部５１の他端の開口部５１Ｂに接続されている。流入口５３Ｂを通って流入した気体は、トラップ流路５３Ａ、流出口側流路５３Ｄを順番に通った後、流出口５３Ｅから流出する。流出口側流路５３Ｄは、トラップ流路５３Ａと流出口５３Ｅとの間を繋ぐ流路である。
冷却管５３Ｆは、トラップ流路５３Ａの流入口５３Ｂと流出口側流路５３Ｄとの間のトラップ流路５３Ａの外周に設けられている。冷却管５３Ｆは、冷却水が循環するようになっており、気体中の昇華物を結晶化（固化）させる。流出口側流路５３Ｄは、トラップ流路５３Ａの下端５３Ｈよりも高い位置でトラップ流路５３Ａに接続されている。これにより、流出口側流路５３Ｄと下端５３Ｈとの間には、冷却管５３Ｆで結晶化された昇華物を収集する昇華物収集部５３Ｇが形成される。そのため、結晶化された昇華物を昇華物収集部５３Ｇに収集させることができ、また、昇華物除去後の気体を、流出口側流路５３Ｄ、流出口５３Ｅを順番に通じてトラップ部５３の下流の排気管５５等に送ることができる。
図５（ａ）は、チャンバ２と気体回収部５１の連結部分を拡大した縦断面図である。図５（ｂ）は、チャンバ２から気体回収部５１を取り外した状態を示す縦断面図である。
気体回収部５１は、チャンバ２に対して着脱可能に構成されている。すなわち、熱処理装置１は、チャンバ２から気体回収部５１を取り外し、およびチャンバ２に気体回収部５１を取り付けるためのパッチン錠６３を備えている。チャンバ２および気体回収部５１は、例えばステンレス鋼で構成されている。なお、パッチン錠６３は、本発明の着脱部および留め具に相当する。
パッチン錠６３は、受け部材６４とフック可動部６５とを備えている。受け部材６４は、チャンバ２のフランジ２Ｂに設けられている。一方、フック可動部６５（後述する基台６５Ｆ）は、気体回収部５１のフランジ５１Ｃに設けられている。また、フック可動部６５は、フック６５Ａ、レバー６５Ｂ、アーム６５Ｃ、第１軸６５Ｄ、第２軸６５Ｅ、および基台６５Ｆを備えている。フック６５Ａは受け部材６４に引っ掛けるものである。レバー６５Ｂは、フック６５Ａを操作するものである。レバー６５Ｂは、基台６５Ｆに対して第１軸６５Ｄ周りに回転可能に連結されている。アーム６５Ｃの一端には、フック６５Ａが設けられており、アーム６５Ｃの他端には、第２軸６５Ｅが設けられている。アーム６５Ｃは、レバー６５Ｂに対して第２軸６５Ｅ周りに回転可能に連結されている。
パッチン錠６３は、レバー６５Ｂ操作によって、受け部材６４にフック６５Ａを引っ掛けながら、気体回収部５１をチャンバ２に押し付けて、この引っ掛けおよび押し付け状態を保持する。また、パッチン錠６３は、レバー６５Ｂ操作によって、フック６５Ａを操作することで、保持された上述の引っ掛けおよび押し付け状態を解放する。なお、パッチン錠６３は、てこの原理を用いた構成となっており、第１軸６５Ｄが支点、第２軸６５Ｅが作用点、第２軸６５Ｅを挟んで第１軸６５Ｄの反対側のレバー６５Ｂの位置（例えば矢印周辺）が力点となる。
図３のように、パッチン錠６３は４箇所に設けられている。また、気体回収部５１のフランジ５１Ｃの上面には、２個のＬ字部材６６が設けられている。Ｌ字部材６６は、チャンバ２に引っ掛けて用いられる。Ｌ字部材６６は、重量のある気体回収部５１をチャンバ２に移動可能に仮取り付け（仮固定）するものである。そのため、パッチン錠６３のフック６５Ａが受け部材６４から外れていても、気体回収部５１は、取り付けられていた位置に保持される。図６（ａ）は、Ｌ字部材６６によりチャンバ２に対して気体回収部５１を引っ掛けた状態を示す縦断面図である。図６（ｂ）は、チャンバ２から気体回収部５１を取り外した状態を示す縦断面図である。
なお、図５（ａ）において、フック可動部６５と受け部材６４は、逆に設けられてもよい。すなわち、フック可動部６５がチャンバ２に設けられ、受け部材６４が気体回収部５１に設けられていてもよい。受け部材６４は、チャンバ２および気体回収部５１のうち一方に設けられ、フック可動部６５は、チャンバ２および気体回収部５１のうち他方に設けられている。また、図３において、パッチン錠６３の個数は４個に限定されず、Ｌ字部材６６は２個に限定されない。図６（ａ）の破線ＢＬのように、Ｌ字部材６６は、気体回収部５１を載せるように、チャンバ２のフランジ２Ｂの下面に設けられてもよい。
また、チャンバ２のフランジ２Ｂには、ＯリングＲＧ１が設けられる。ＯリングＲＧ１は、フランジ２Ｂと気体回収部５１のフランジ５１Ｃとの間に配置される。また、フランジ２Ｂには、ＯリングＲＧ１の近くに冷却水が循環する冷却流路２８Ａが設けられている。冷却流路２８Ａの冷却により、ＯリングＲＧ１の劣化を防止できる。
＜熱処理装置１の動作＞
次に、熱処理装置１の動作について説明する。図１を参照する。シャッター部９のアクチュエータ４１は、シャッター本体３９を下降させて、基板出入口２１を開く。また、支持ピン昇降部４のアクチュエータ３５は、支持ピン３１を上昇させる。基板搬送機構ＴＲは、チャンバ２内の支持ピン３１上に基板Ｗを搬送する。基板搬送機構ＴＲがチャンバ２外に後退した後、シャッター本体３９を上昇して、基板出入口２１を閉じる。支持ピン３１は上昇したままである。
その後、チャンバ２内の気体を置換する。すなわち、不活性ガス供給部７は、チャンバ２に窒素ガスを供給する。この際、排気ダクト部１１は、空気供給部６１によりアスピレータ５９に空気を供給し、開閉弁５７を開く。これにより、排気ダクト部１１は、排気口２３を通じて、チャンバ２内の気体を排気する。なお、チャンバ２への窒素ガスの供給、およびチャンバ２内の気体の排気は、予め設定されたレシピに従って調整される。
その後、レシピに基づき、酸素濃度が所定値以下になると、支持ピン３１を下降して、基板Ｗを熱処理プレート３上に載置する。これにより熱処理を開始する。熱処理が終了すると、支持ピン３１を上昇し、基板Ｗを冷却する。冷却後、窒素ガスの供給および排気を停止する（開閉弁５７等を閉じる）。そして、基板出入口２１が開いた後、基板搬送機構ＴＲは、熱処理後の基板Ｗを搬送する。
次に、気体回収部５１およびトラップ部５３の動作を説明する。基板Ｗ上には、ＤＳＡ（Directed Self-Assembly）プロセスにおけるブロック共重合体（block copolymer）を含む塗布液、あるいは、反射防止膜を形成するための塗布液が塗布されている。なお、塗布液は、これらの液に限定されない。基板Ｗが熱処理プレート３に載置されて基板Ｗが高温になると、塗布液から昇華物が発生する。詳しくは、塗布液の溶剤に溶剤以外の成分が溶け出して、溶け出した溶剤以外の成分が溶剤と共に蒸発する。これにより、昇華物が発生する。発生した昇華物は、チャンバ２内の気体に含まれる（混入する）。
昇華物を含む気体は、排気口２３を通じて排気される。排気口２３は、図２（ａ）のように、チャンバ２の内部の幅ＨＡ２と略同じ幅ＨＡ１を有している。また、気体回収部５１は、排気口２３と略同じ大きさの開口部５１Ａを一端に有し、その一端の開口部５１Ａを排気口２３に接続させてチャンバ２に取り付けられている。そのため、図２（ａ）の符号ＹＳで示す四隅で気体を滞留させることなく、チャンバ２内から気体を回収することができる。気体回収部５１で回収した気体は、他端の開口部５１Ｂを通じて、トラップ部５３に送られる。トラップ部５３において、冷却管５３Ｆは、送られた気体を冷却し、気体中の昇華物を結晶化する。結晶化した昇華物は、昇華物収集部５３Ｇに収集され、昇華物除去後の気体は、排気管５５に送られて排気される。
＜熱処理装置１のメンテナンス方法＞
次に、熱処理装置１のメンテナンス方法について説明する。なお、本実施例において、熱処理プレート３に温度測定用基板８１を載置して温度測定をする作業を一例にメンテナンス方法について説明する。
〔ステップＳ０１〕気体回収部５１の取り外し
図７（ａ）において、レバー６５Ｂ操作により、パッチン錠６３のロックを解除し、チャンバ２から気体回収部５１を取り外す。すなわち、チャンバ２に気体回収部５１が取り付けられている場合、パッチン錠６３は、受け部材６４にフック６５Ａを引っ掛けながら、チャンバ２に対して気体回収部５１が押し付けた状態が保持されている。レバー６５Ｂ操作により、この保持された引っ掛けおよび押し付け状態を解除する。これにより、チャンバ２から気体回収部５１が取り外される。なお、図６に示すＬ字部材６６により、気体回収部５１は、チャンバ２に引っ掛けて、仮取り付けの状態になっている。
気体回収部５１は、チャンバ２に対して着脱可能であるだけでなく、トラップ部５３（トラップ下部６８）に対しても着脱可能である。図７（ａ）において、連結部材６９を取り外して、気体回収部５１およびトラップ上部６７が一体となったものと、冷却管５３Ｆを含むトラップ下部６８とを分離する。これにより、フレーム７１からトラップ下部６８を取り外したり、冷却管５３Ｆと接続される配管などを取り外したりしなくてもよい。そのため、気体回収部５１を容易に取り外すことができる。Ｌ字部材６６による引っ掛けた状態も解除し、気体回収部５１等を取り外した後の状態を図７（ｂ）に示す。
〔ステップＳ０２〕基板の手動搬入
図７（ｂ）において、排気口２３を通じて温度測定用基板８１を搬入する。温度測定用基板８１は、図７（ｃ）のように、有線タイプである。無線タイプの場合、測定温度が高いため無線回路が壊れてしまう場合がある。温度測定用基板８１は、基板面内を１７箇所で温度測定するため、１７個の温度センサ８３を備えている。温度センサ８３は、熱電対、測温抵抗体またはサーミスタなどで構成される。温度センサ８３には各々、チャンバ２外まで延ばすための信号線（配線）８４が接続されている。信号線８４は、図示しない温度計本体に温度情報等を送る。図７（ｃ）において、図示の便宜上、温度測定用基板８１は、１つの温度センサ８３を備えている。
なお、温度センサ８３は、１７個に限定されない。例えば、温度センサ８３は、１個、５個、９個またはその他の個数でもよい。すなわち、温度測定用基板８１は、少なくとも１個の温度センサ８３を備えている。
温度測定用基板８１の搬入は、図８の搬送治具８６を用いて行う。図８において、搬送治具８６は、取手部８７、干渉回避溝８８および基板載置部８９を備えている。取手部８７は、メンテナンス者が持つため部分である。干渉回避溝８８は、熱処理装置１の支持ピン３１と干渉しないように設けられている。基板載置部８９は、温度測定用基板８１などの基板Ｗを載置する部分である。
図７（ｂ）において、アクチュエータ３５（図１参照）は、昇降部材３３を介して支持ピン３１を上昇させる。上昇後、メンテナンス者は、搬送治具８６に温度測定用基板８１を載置する。その後、メンテナンス者は、排気口２３を通じて、支持ピン３１を干渉回避溝８８に通しつつ、搬送治具８６をチャンバ２内に侵入させる。そして、メンテナンス者は、チャンバ２内の支持ピン３１上に温度測定用基板８１を載置する。載置後、メンテナンス者は、搬送治具８６をチャンバ２外に後退させる。図７（ｃ）は、温度測定用基板８１を搬入した状態を示す図である。
〔ステップＳ０３〕温度測定用蓋部の取り付け
図７（ｃ）において、温度測定用基板８１の搬入後、排気口２３を塞ぐようにチャンバ２に温度測定用蓋部９０を取り付ける。まず、図７（ｄ）に示す温度測定用蓋部９０をチャンバ２に仮取り付けする。温度測定用蓋部９０には、図７（ｄ）のように、２個のＬ字部材６６、切り欠き部９１、および４個のパッチン錠６３が設けられている。チャンバ２のフランジ２Ｂ（図６（ａ）参照）に温度測定用蓋部９０に設けられたＬ字部材６６を引っ掛けて仮取り付けする。これにより、排気口２３を塞ぐようにチャンバ２に温度測定用蓋部９０を取り付ける。この際、図７（ｄ）のように、１７個の温度センサ８３の各々から延びる信号線８４を温度測定用蓋部９０に設けられた切り欠き部９１を通じてチャンバ２外に引き出す。
温度測定用蓋部９０をチャンバ２に仮取り付けした後、パッチン錠６３によって、温度測定用蓋部９０をチャンバ２に取り付ける（本取り付け）。パッチン錠６３は、上述のように、レバー６５Ｂ操作により、受け部材６４にフック６５Ａを引っ掛けながらチャンバ２に温度測定用蓋部９０を押し付けて、この引っ掛けおよび押し付け状態を保持するように構成されている。また、パッチン錠６３は、レバー６５Ｂ操作により、保持された引っ掛けおよび押し付け状態を解放するように構成されている。
パッチン錠６３は、受け部材６４にフック６５Ａを引っ掛けながら、温度測定用蓋部９０をチャンバ２に押し付けて、この引っ掛けおよび押し付け状態を保持する。これにより、排気口２３が設けられたチャンバ２と温度測定用蓋部９０とを密着させることができる。また、Ｌ字部材６６によって温度測定用蓋部９０をチャンバ２に仮取り付けするよりも、排気口２３を通じて気体が出入りすることを抑制できる。
なお、温度測定用蓋部９０は、本発明の蓋部に相当する。切り欠き部９１は、本発明の通路に相当する。本発明の通路は、管状通路であってもよい。必要により、温度測定用蓋部９０をチャンバ２に取り付けるためのパッチン錠６３およびＬ字部材６６のいずれか一方を設けないようにしてもよい。
〔ステップＳ０４〕温度測定
その後、支持ピン３１を下降して、温度測定用基板８１を熱処理プレート３上に載置する。温度測定用基板８１を用いて温度を測定する。温度測定の際、チャンバ２内が大気圧の状態で行われる。
本実施例のメンテナンス方法において、チャンバ２に対して気体回収部５１を取り外した後、温度センサ８３を有する温度測定用基板８１を、排気口２３を通じてチャンバ２内に搬入している。無線の温度測定用基板は、熱処理プレート３による加熱で無線回路が壊れてしまう場合がある。そのため、有線（信号線８４）の温度測定用基板８１が用いられるが、基板搬送機構ＴＲ（ロボット）により基板出入口２１を通じて有線の温度測定用基板８１を送ることは難しい。そのため、チャンバ２に対して気体回収部５１を取り外した後、有線の温度測定用基板８１を、排気口２３を通じてチャンバ２内に容易に搬入ことができる。
また、本実施例のメンテナンス方法において、温度測定用基板の搬入後、気体回収部５１と異なる温度測定用蓋部９０に設けられた切り欠き部を通じて、温度センサ８３から延びる信号線８４をチャンバ２外に引き出しながら、排気口２３を塞ぐようにチャンバ２に温度測定用蓋部９０を取り付け（仮取り付け）している。気体回収部５１に代えてチャンバ２に取り付けると、排気口２３は温度測定用蓋部９０によって塞がれる。そのため、排気口２３を通じて気体が出入りすることを抑制でき、外乱の影響を抑えながら温度測定できる。
〔ステップＳ０５〕温度測定用蓋部の取り外し
温度測定の終了後、支持ピン３１を上昇させて温度測定用基板８１を熱処理プレート３から離す。チャンバ２に対して温度測定用蓋部９０を取り外す。すなわち、パッチン錠６３によって、保持された引っ掛けおよび押し付け状態を解放する（ロック解除）。この際、Ｌ字部材６６により、温度測定用蓋部９０は、チャンバ２に対して仮取り付けされている。このＬ字部材６６による引っ掛け状態を解除して、チャンバ２に対して温度測定用蓋部９０を完全に取り外す。これにより、図７（ｃ）のように、排気口２３が現れる。
〔ステップＳ０６〕基板の手動搬出
図７（ｃ）において、メンテナンス者は、排気口２３を通じて、支持ピン３１を干渉回避溝８８に通しつつ、搬送治具８６をチャンバ２内に侵入させる。その後、支持ピン３１上の温度測定用基板８１を搬送治具８６に載置する。そして、搬送治具８６を後退させて、温度測定用基板８１をチャンバ２外に搬出する。
〔ステップＳ０７〕気体回収部５１の取り付け
図７（ｂ）において、支持ピン３１を下降する。その後、気体回収部５１のＬ字部材６６により、図６のように、チャンバ２に対して気体回収部５１を仮取り付けする。その後、連結部材６９により、気体回収部５１およびトラップ上部６７が一体となったものと、冷却管５３Ｆを含むトラップ下部６８とを連結する。その後、パッチン錠６３のレバー６５Ｂの操作により、受け部材６４にフック６５Ａを引っ掛けながらチャンバ２に気体回収部５１を押し付けて、この引っ掛けおよび押し付け状態を保持する（ロック）。これにより、チャンバ２に気体回収部５１が取り付けられる。図７（ａ）に示す状態に戻る。
本実施例によれば、基板出入口２１とは別にチャンバ２の側壁には、排気口２３が設けられており、その排気口２３には、チャンバ２内の気体を排気する気体回収部５１が接続されている。気体回収部５１は、パッチン錠６３によって、チャンバ２から取り外され、また、チャンバ２に取り付けられるようになっている。気体回収部５１をチャンバ２から取り外すと、排気口２３が開かれる。この排気口２３がメンテナンス用の開口部となる。これにより、開口部の個数を増やさずに、基板出入口２１とは別に設けられたチャンバ２の開口部によって、チャンバ２内のメンテナンスができる。
また、パッチン錠６３は、チャンバ２に設けられた受け部材６４と、気体回収部５１に設けられ、受け部材６４に引っ掛けるフック６５Ａおよび、フック６５Ａを操作するレバー６５Ｂを有するフック可動部６５とを備えている。パッチン錠６３は、レバー６５Ｂ操作により、受け部材６４にフック６５Ａを引っ掛けながら、気体回収部５１をチャンバ２に押し付けて、この引っ掛けおよび押し付け状態を保持する。また、パッチン錠６３は、レバー６５Ｂ操作により、保持された上述の引っ掛けおよび押し付け状態を解放する。
チャンバ２内の密閉は重要である。そのため、排気口２３を塞ぐために、排気口２３が設けられたチャンバ２と気体回収部５１との接合面の密閉を保つことが求められる。しかしながら、高温で熱処理すると、チャンバ２と気体回収部５１との接合面で焼付きが生じる。また、ボルトによってチャンバ２に気体回収部５１を取り付けていると、ボルトのネジ部分でも焼付きが生じる。これにより、ボルトが外れにくくなり作業効率が低下する。また、ボルトを外すときの力でボルトの頭部がちぎれてしまう可能性がある。ボルトの頭部がちぎれてしまうと、その後の対応が困難となる。本発明の留め具によれば、熱処理による焼付きが生じた場合であっても、レバー６５Ｂ操作により、チャンバ２から気体回収部５１を取り外すことができるので、気体回収部５１の取り外しが容易である。また、レバー６５Ｂ操作により、気体回収部５１の取り付けおよび取り外しができるので、工具を必要としない。このことによっても、気体回収部５１の取り付けおよび取り外しが容易となる。
本発明は、上記実施形態に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。
（１）上述した実施例では、チャンバ２に対する気体回収部５１の取り付けは、パッチン錠６３により行っていた。チャンバ２に対する気体回収部５１の取り付けは、図９のような留め具９３であってもよい。留め具９３は、受け部材９４とフック可動部９５とを備えている。受け部材９４は、フランジ２Ｂに固定されている。受け部材９４は、傾斜部９４Ａと保持部９４Ｂとを備えている。傾斜部９４Ａは、チャンバ２に対して気体回収部５１を段階的に押し付けるものである。傾斜部９４Ａと保持部９４Ｂとの間には段差がある。この段差により、保持部９４Ｂでフック９５Ａが保持される。
一方、フック可動部９５は、フック９５Ａ、レバー９５Ｂ、回転軸９５Ｄおよび基台９５Ｆを備えている。基台９５Ｆは、気体回収部５１のフランジ５１Ｃに設けられている。レバー９５Ｂは、基台９５Ｆに対して回転軸９５Ｄ周りに回転可能である。レバー９５Ｂの一端には回転軸９５Ｄが設けられ、レバー９５Ｂの他端にはフック９５Ａが設けられている。
すなわち、留め具９３は、レバー９５Ｂ操作により、受け部材９４にフック９５Ａを引っ掛けながらチャンバ２に気体回収部５１を押し付けて、この引っ掛けおよび押し付け状態を保持し、また、レバー９５Ｂ操作により、保持された引っ掛けおよび押し付け状態を解除するように構成されている。
（２）上述した実施例では、チャンバ２に対する気体回収部５１の取り付けは、パッチン錠６３により行っていた。また、図５（ａ）では、チャンバ２のフランジ２Ｂには、別部材として、受け部材６４が設けられていた。この点、図１０のように、受け部材６４は、フランジ２Ｂに一体形成されていてもよい。
（３）上述した実施例では、チャンバ２に対する気体回収部５１の取り付けは、片側２個のパッチン錠６３の協働により行っていた。すなわち、図５（ａ）において、上下２個のパッチン錠６３により行っていた。しかしながら、上下２個のパッチン錠６３のいずれか一方を、図１１のような２つの部材で構成される接触部９７に置き換えてもよい。
（４）上述した実施例および各変形例では、仮取り付けのためにＬ字部材６６が設けられていたが、必要によりＬ字部材６６を設けなくてもよい。また、仮取り付けできる仮取り付け部材であれば、Ｌ字形状でなくてもよい。
（５）上述した実施例および各変形例では、排気口２３は、チャンバの内部の幅ＨＡ２と略同じ開口幅ＨＡ１を有していた。この点、図２（ａ）、図２（ｂ）のように、排気口２３の開口幅ＨＡ１は、チャンバ２の内部の幅ＨＡ２未満であってもよい。すなわち、排気口２３は、熱処理プレート３上の基板Ｗを排気口２３が設けられたチャンバ２の側壁に水平投影させた場合の水平方向の投影長さＨＡ３以上の開口幅ＨＡ１を有してもよい。これにより、少なくとも基板Ｗの上方における昇華物を含む気体の滞留を抑制しつつ排気口２３を通じて回収できる。なお、熱処理プレート３の基板載置面３Ａ、および基板Ｗは円形であったが、矩形でもよい。
１ … 熱処理装置
２ … チャンバ
３ … 熱処理プレート
７ … 不活性ガス供給部
１１ … 排気ダクト部
２１ … 基板出入口
２３ … 排気口
２８Ａ … 冷却流路
２Ｂ … フランジ
５１ … 気体回収部
５３ … トラップ部
５１Ａ … 開口部
５１Ｂ … 開口部
５１Ｃ … フランジ
５３Ａ … トラップ流路
６３ … パッチン錠
６４，９４ … 受け部材
６４，９５ … フック可動部
６５Ａ，９５Ａ … フック
６５Ｂ，９５Ｂ … レバー
８１ … 温度測定用基板
８３ … 温度センサ
８４ … 信号線
９３ … 留め具
ＨＡ１ … 幅
ＨＡ３ … 投影長さ

Claims (7)

  1. 基板を収容するチャンバと、
    前記チャンバ内の下部に設けられ、基板を熱処理する熱処理プレートと、
    前記チャンバの側壁に設けられた基板出入口と、
    前記基板出入口とは別に前記チャンバの側壁に設けられた排気口と、
    前記排気口に接続されて前記チャンバ内の気体を排気する排気ダクト部と、
    前記チャンバから前記排気ダクト部を取り外し、および前記チャンバに前記排気ダクト部を取り付けるための着脱部と、
    を備えていることを特徴とする熱処理装置。
  2. 請求項１に記載の熱処理装置において、
    前記着脱部は留め具であり、前記留め具は、
    前記チャンバおよび前記排気ダクト部のうち一方に設けられた受け部材と、
    前記チャンバおよび前記排気ダクト部のうち他方に設けられ、前記受け部材に引っ掛けるフックおよび、前記フックを操作するレバーを有するフック可動部とを備え、
    前記レバー操作により、前記受け部材に前記フックを引っ掛けながら、前記排気ダクト部を前記チャンバに押し付けて、この引っ掛けおよび押し付け状態を保持し、
    また、前記レバー操作により、保持された前記引っ掛けおよび押し付け状態を解放することを特徴とする熱処理装置。
  3. 請求項１または２に記載の熱処理装置において、
    前記熱処理プレートは、基板を水平姿勢で載置した状態で熱処理し、
    前記排気口は、水平方向に扁平であって、前記熱処理プレート上の基板を前記排気口が設けられた前記チャンバの側壁に水平投影させた場合の水平方向の投影長さ以上の開口幅を有することを特徴とする熱処理装置。
  4. 基板を収容するチャンバと、前記チャンバ内の下部に設けられ、基板を熱処理する熱処理プレートと、前記チャンバの側壁に設けられた基板出入口とを備えた熱処理装置のメンテナンス方法において、
    着脱部によって、前記基板出入口とは別に前記チャンバの側壁に設けられた排気口に接続されて前記チャンバ内の気体を排気する排気ダクト部を前記チャンバから取り外す工程と、
    前記着脱部によって、前記チャンバに前記排気ダクト部を取り付ける工程と、
    を備えていることを特徴とする熱処理装置のメンテナンス方法。
  5. 請求項４の熱処理装置のメンテナンス方法において、
    前記チャンバから前記排気ダクト部を取り外した後、前記チャンバ外まで延ばすための信号線が接続された温度センサを有する温度測定用基板を、前記排気口を通じて前記チャンバに搬入する工程と、
    前記温度測定用基板の搬入後、前記温度測定用基板を用いて温度を測定する工程と、
    を更に備えていることを特徴とする熱処理装置のメンテナンス方法。
  6. 請求項５の熱処理装置のメンテナンス方法において、
    前記温度測定用基板の搬入後、前記排気ダクト部と異なる蓋部に設けられた通路を通じて、前記温度センサから延びる前記信号線をチャンバ外に引き出しながら、前記排気口を塞ぐように前記チャンバに前記蓋部を取り付ける工程と、
    を更に備えていることを特徴とする熱処理装置のメンテナンス方法。
  7. 請求項６の熱処理装置のメンテナンス方法において、
    前記蓋部を取り付ける工程は、
    前記チャンバおよび前記蓋部のうち一方に設けられた受け部材と、
    前記チャンバおよび前記蓋部のうち他方に設けられ、
    前記受け部材に引っ掛けるフックおよび、前記フックを操作するレバーとを有するフック可動部とを備えた留め具によって、前記レバー操作により、前記受け部材に前記フックを引っ掛けながら、前記蓋部を前記チャンバに押し付けて、この引っ掛けおよび押し付け状態を保持することで、前記排気口を塞ぐように前記チャンバに前記蓋部を取り付けることを特徴とする熱処理装置のメンテナンス方法。
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