JP2660226B2 - 熱処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） この発明は、熱処理装置に関する。

（従来の技術） 半導体の製造において、半導体ウエハ（以下ウエハと
称す）を酸化処理などの処理を行うために使用する縦型
の熱処理装置は、電気ヒータを有する炉体の内部に、プ
ロセスチューブを搬入搬出可能に設け、このプロセスチ
ューブ内にウエハを収容したウエハボートを搬挿入でき
るようにしたものである。

熱処理装置の本体はクリーンルームを有効に利用する
ためスルーザウォール形でパーティションを介してクリ
ーンルームに面するように配置されている。この本体の
クリーンルーム側の領域にはウエハボート出し入れ用の
開口部が設けられる。

このような熱処理装置において、プロセスチューブは
通常炉体内にセットされる。ウエハ移換え位置におい
て、前工程からウエハキャリアにより搬送されたウエハ
を熱処理用ウエハボートに移換える。その後プロセスチ
ューブの下部にボートを配置し、このボートを炉体内の
プロセスチューブにセットし、熱処理を行なう。

この熱処理装置を例えば１週間使用すると、プロセス
チューブの内壁面上に処理残渣が付着し、汚染される。
このプロセスチューブを交換する時は、プロセスチュー
ブを炉本体外の下部側までさげる。その後プロセスチュ
ーブは本体の側面部に設けられたドアを開けて取り出さ
れる。

また、上記のように構成された熱処理装置において、
従来プロセスチューブを炉体に装着する場合には、プロ
セスチューブを運搬車やフォークリフトなどで炉体の下
側空間部の外部近傍まで搬送して、その箇所で垂直に立
てて待機させる。その後に作業者がプロセスチューブを
持って炉体の上記下側空間部に搬入させ、下側空間部に
設けたエレベータ装置に上記プロセスチューブを載せて
炉体内に上昇搬入し炉体の内部に挿入するようにしてい
る。また、炉体からプロセスチューブを取り出す場合は
エレベータ装置により炉体の下側空間部に下降搬送し、
その後でプロセスチューブを下側空間部の内部から外部
に移動する場合にも、作業者がプロセスチューブを持っ
て移動するようにしている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、プロセスチューブを着脱する際、塵が
発生しその塵がクリーンエアユニットから供給される清
浄な空気により飛散して、開口部よりクリーンルームに
流入されクリーンルームが汚染されるという問題があっ
た。

この発明は上記点に対処してなされたもので、はプロ
セスチューブの取り出し時などに生ずる塵がクリーンル
ーム内に流入するのを防止し、クリーンルームが常にク
リーンな状態を保ち得る熱処理装置を提供するものであ
る。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） この発明の熱処理装置は、クリーンルームとメンテナ
ンスルームとを仕切る仕切り部材と、上部側に炉体が設
けられると共に下部側に被処理体の搬入出領域である空
間部が形成され、この仕切り部材よりもメンテナンスル
ーム側に配置された本体と、前記空間部内の空気雰囲気
を清浄化するために設けられたクリーンエアユニット
と、前記炉体に対し下方側に取り出すことができるよう
に着脱自在に設けられた縦型のプロセスチューブと、前
記空間部とクリーンルームとを連通するように前記本体
に形成された、被処理体の出入口用の開口部と、前記空
間部とメンテナンスルームとの間に設けられ、少なくと
も前記プロセスチューブの搬入出時に開かれるドアと、
を具備し、前記被処理体をボートに保持して前記炉体内
に搬入して熱処理を行なう熱処理装置において、前記開
口部に対して開閉可能に汚染防止板を設け、前記プロセ
スチューブを炉体に対して着脱する時に、前記本体内で
発生した塵によるクリーンルームの汚染を防止するため
に、被処理体の出入口用の開口部を前記汚染防止板によ
り閉じることを特徴とする。

（作用効果） 本発明の熱処理装置は、炉体の下部側における被処理
体の搬入出領域とクリーンルームとの間の開口部に対し
て、閉時には前記開口部を遮断する防止板を開閉可能に
設けた構成であるため、プロセスチューブの取り出し時
等には、汚染防止板によって開口部を遮断することによ
りクリーンルーム内への塵の流入を防ぐことが出来る。

（実施例） 次に、本発明熱処理装置の一実施例を図面を参照して
説明する。

第６図に示す如く、熱処理装置本体２の前面にはパネ
ル３が設けられており、このパネル３には開口部４が設
けられている。この開口部４は本体２内部のメンテナン
スルームとクリーンルームとを連通するものである。本
体２内部にはプロセスチューブ６が配置され、また本体
２の前面には扉16が設けられ、この扉16にはピラニー真
空計８、リモートパネル10、温度制御器12、操作板14が
配置されている。また、本体２の上部にはパーティーシ
ョン26が設けられる。このパーティーション26はメンテ
ナンスルームとクリーンルームを仕切るものである。

第７図に示される如く、本体２の側面には、メンテナ
ンスドア18が設けられる他、マニュアル操作時の温度制
御器20、後述するエレベータ装置を制御するエレベータ
制御器22および多数の通気孔24が設けられている。

第８図に示される如く本体２の内部上方には抵抗加熱
形ヒータからなる円筒状縦型炉体28が設けられ、この炉
体28の下部に底板29、マニホルド31が設けられ、炉体2
8、マニホルド31に対してほぼ同軸的に昇降自在に石英
製プロセスチューブ６が配置される。

このプロセスチューブ６を挟んで開口部４と対向する
側に清浄な空気を送るクリーンエアユニット33例えば扁
平モータが設けられる。

第１図及び第３図に示される如く、本体２のパネル３
には凸部30が形成される。この凸部30にはプーリ32がボ
ルト34によって螺着される。このプーリ32には板バネ36
が巻回され、この板バネ36の一端は防止板（汚染防止
板）38の凸部40に板42を介してボルト44によって螺着さ
れる。

この防止板38は開口部４を遮断できるだけの大きさを
有している。

第４図に示される如く、この防止板38にはガラス板4
6、枠体48、のぞき窓50がボルト52、ナット54を介して
設けられる。

第５図に示される如く、本体２の一部を構成する角パ
イプ60に対してガイド58が螺着される。このガイド58は
防止板38が移動する場合のガイドをするものである。な
お、ガイド58と防止板38の間にはパッキン59が設けられ
る。このパッキン59は本体２内の密閉性を保持する。さ
らに、防止板38の最下端には取手部62が突設される。こ
の取手部62は人がこれをつまんで防止板38の移動を行な
うためのものである。

次に、この熱処理装置の動作について説明する。

防止板38は通常プロセス中はウエハ出し入れ用の開口
部４よりも上部の本体２内部に収納されている。この状
態では開口部４を介して本体２のメンテナンスルームと
クリーンルームとが連通している。

次に、プロセスチューブ６の着脱等を行なう場合、防
止板38の取手部62を引きさげる。防止板38の上部は板ば
ね36と連結されているので、防止板38が引き下げられる
と、プーリ32に巻回されている板ばね36が巻きほどか
れ、板ばね36と防止板38とが共に下方に移動し防止板38
が第８図に示すように、開口部４を遮断するようにな
る。この状態でプロセスチューブ６の着脱等を行うと、
塵が発生しても、防止板38により塵がクリーンルーム内
に流入することはない。

プロセスチューブ６の着脱等が完了し、取手部62を押
しあげると、板バネ36がプーリ32によって巻きとられ、
防止板38が引きあげられ、防止板38が再び本体２の上部
に収納される。

しかして、この熱処理装置によれば、プロセスチュー
ブ６の着脱等により塵の発生がある場合のみ手動により
防止板38を降下させ開口部４を遮断するようにしたので
プロセスチューブ６の着脱等によって塵が発生しても防
止板38により塵がクリーンルーム内に流入することはな
く常にクリーンルーム内を清浄な状態に保つことができ
る。

なお、この熱処理装置では、防止板38を手動により移
動した場合について述べたが、モータ等の駆動源を用い
て移動させることもできる。

次にプロセスチューブ６を移動させる機構について説
明する。

第２図及び第９図から第11図に示すように、床63に設
置された下板64に架台66が垂設され、この架台66に支持
された底板29に炉体28が設置されており、プロセスチュ
ーブ６を架台66の内部すなわち炉体28の下側空間部にお
いて本体２の内部に対して挿入および取り出しできるよ
うになっている。

第２図で示すように下板69にはレール68を取り付けた
レール台70が垂直に設けられ、レール台70と並んで送り
ねじ72が軸受け74で支承して垂直に設けられていて、こ
の送りねじ72は底板29に設けられた電動機74で回転され
る。レール68には軸受け76を介して昇降体78が昇降可能
に設けられ、この昇降体78には前記送りねじ72が貫通し
て螺挿されている。昇降体78は水平方向に伸びる腕形を
なしている。これらレール68、送りねじ72、電動機74お
よび昇降体78により第２の昇降手段たるエレベータ装置
が構成されている。

架台66の下板64には送りねじ72の前方に昇降体76を挟
んで一対の支持体80が間隔を存して平行に固設されてお
り、この支持体80の対面する部分には夫々レール82が垂
直に取り付けられている。このレール82には軸受け84を
介して昇降板86が昇降可能に設けてある。なお、昇降板
86は昇降体78の上側に位置し、昇降体78に対応して切欠
部86aが形成されている。

一方の支持体80には電動機88に回転される送りねじ90
が垂直に設けてあり、この送りねじ90には昇降板86に取
り付けた突片92に螺合している。これらレール82、昇降
板86、電動機88および送りねじ90で第１の昇降手段たる
上下動装置が構成されている。

また、昇降板86の上面には前記支持体80と平行に一対
のレール92が平行に間隔を存して固設されており、各レ
ール92には夫々アーム94が移動自在に嵌合されている。
このアーム94は連結体94aを介して連結されている。昇
降板86には一方のレール94に隣接してこれと平行に送り
ねじ96が設けてあり、この送りねじ96は軸受け98で支承
されるとともに、電動機100で回転される。送りねじ96
には一方のアーム94に突設した突片102に貫通して螺合
されている。これらアーム94、送りねじ96および電動機
100でスライド手段たるスライド装置が構成されてい
る。

さらに、第９図ないし第11図で示すように架台66の外
部近傍における床63には、前記スライド装置のアーム94
の前進スライド方向の前側に位置して受け渡し台104が
配設されており、受け渡し台104の上面には治具板106が
載せてある。なお、治具板106の幅は前記アーム94の間
隔よりも大きく設定してある。治具板106にはアーム94
に対応する部分の中央に切欠部106aが形成され、この切
欠部106aには着脱治具108が着脱可能に嵌合されてい
る。そして、この着脱治具108には前述したプロセスチ
ューブ６が直立して保持されている。プロセスチューブ
６の下端部には支持リング110が取り付けてあり、この
支持リング110が着脱治具108に嵌合される。

次に、プロセスチューブ６を本体２の内部に装着する
場合について説明する。

第９図に示すようにプロセスチューブ６を搬送車など
により架台66の外部近傍に設けた受け渡し台104まで搬
送し、受け渡し台104に治具板106を介して設けた着脱治
具108の直立した状態で保持する。次いで、スライド装
置の電動機100の駆動により送りねじ96を回転し、突片1
02を介して一方のアーム94をレール92に沿って架台66か
ら外部に設けた受け渡し台104に向けて水平方向に前進
スライドさせ、同時に連結体94aを介して他方のアーム9
4も一体に前進スライドさせる。これらアームが受け渡
し台104の下方まで前進スライドさせた後に、上下動装
置の電動機88を駆動して送りねじ90を回転させ突片92を
介して昇降板86を上昇させる。昇降板86の上昇によりア
ーム94が上昇し受け渡し台104に載置した治具板106を支
える。すなわち、着脱治具108を介してプロセスチュー
ブ６を支持する。

この状態で電動機100により送りねじ96を逆方向に回
転して、アーム94がレール92に沿って架台66の外部から
内部に向けて水平方甲に後退スライドさせる。これによ
りアーム94に支持された治具板106と着脱治具108に支持
されたプロセスチューブ６が架台66の内部に後退移動す
る（第10図）。

そして、電動機74を駆動して送りねじ72を回転させ昇
降体78をレール68に沿って上昇させる。昇降体78は上昇
に伴ない昇降板86の切欠部86aを通り治具板106の切欠部
106aに嵌合されている着脱治具108に当ってこれを持ち
上げ治具板106から離し、これによりプロセスチューブ
６を持ち上げる。昇降体78は治具板100の切欠部106aを
抜け、そのまま上昇しプロセスチューブ６を炉本体の内
部に挿入した時点で停止する。ここで、作業車が人手に
よりプロセスチューブ６と支持リング110を架台の上板
に固定する（第11図）。

その後電動機74の駆動により送りねじ72を逆回転させ
て昇降体78を最低位置まで下降し、治具板106を昇降体7
8から取り外す。

このようにして人手によらずプロセスチューブ６を架
台66の外部から移動して本体２に装着することができ
る。

プロセスチューブ６を交換するなどの理由のために本
体２からプロセスチューブ６を取り外す場合には、これ
まで説明した作業順序と逆の順序で作業を行なうことに
より、人手によらずプロセスチューブ６を本体２から架
台66の外部に移動することができる。

かくして、プロセスチューブ６を人手によらず移動し
て本体に対して装着しおよび取り外しを行なうことがで
き、プロセスチューブ６を移動する作業を容易に行なえ
て経済性が向上できるとともに、安全性を向上させるこ
とができる。

以上説明したようにこの実施例によれば、クリーンル
ーム側に開口部を有する本体と、前記本体内に設けられ
た炉体と、前記炉体に対し昇降自在に設けられたプロセ
スチューブと、前記開口部に対して開閉可能に設けられ
閉時には前記開口部を遮断する防止板とを具備している
ので、、この熱処理装置では、通常時には開口部は防止
板によって遮断されておらず、本体内部のメンテナンス
ルームとクリーンルームとが連通される。プロセスチュ
ーブの着脱時等には防止板によって開口部が遮断される
のでプロセスチューブの着脱時等に発生する塵が防止板
により遮蔽され、クリーンルーム側に流入することはな
いのでクリーンルーム内が清浄な状態に保たれる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の一実施例を説明するための熱処理
装置の拡大破断側面図、第２図は第１図熱処理装置のプ
ロセスチューブを移動する装置の斜視図、第３図は第１
図をメンテナンスルーム側から見た図、第４図は第１図
の防止板を下方から見た図、第５図は第４図の防止板の
端部の部分拡大図、第６図は第１図熱処理装置の正面
図、第７図は第１図熱処理装置の側面図、第８図は第１
図熱処理装置の一部破断側面図、第９図から第11図は第
１図プロセスチューブを移動する装置の正面図であっ
て、プロセスチューブを本体に装着する場合の作業順序
を示す図である。 ２……本体、６……プロセスチューブ、 32……プーリ、38……防止板。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】クリーンルームとメンテナンスルームとを
   仕切る仕切り部材と、上部側に炉体が設けられると共に
   下部側に被処理体の搬入出領域である空間部が形成さ
   れ、この仕切り部材よりもメンテナンスルーム側に配置
   された本体と、前記空間部内の空気雰囲気を清浄化する
   ために設けられたクリーンエアユニットと、前記炉体に
   対し下方側に取り出すことができるように着脱自在に設
   けられた縦型のプロセスチューブと、前記空間部とクリ
   ーンルームとを連通するように前記本体に形成された、
   被処理体の出入口用の開口部と、前記空間部とメンテナ
   ンスルームとの間に設けられ、少なくとも前記プロセス
   チューブの搬入出時に開かれるドアと、を具備し、前記
   被処理体をボートに保持して前記炉体内に搬入して熱処
   理を行なう熱処理装置において、 前記開口部に対して開閉可能に汚染防止板を設け、 前記プロセスチューブを炉体に対して着脱する時に、前
   記本体内で発生した塵によるクリーンルームの汚染を防
   止するために、被処理体の出入口用の開口部を前記汚染
   防止板により閉じることを特徴とする熱処理装置。