JP3868840B2 - 縦型熱処理装置 - Google Patents

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【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば半導体ウエハなどの板状の被処理体に対して、酸化、拡散、アニールあるいはCVDなどの熱処理を行うために用いられる側方整備型の縦型熱処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
半導体装置の製造においては、被処理体である半導体ウエハに対して、例えば酸化、拡散、CVD等の各種の熱処理が行われており、このような熱処理を行う装置として、いわゆる縦型熱処理装置が広く利用されている。
【0003】
縦型熱処理装置は、通常、装置筐体の正面に、半導体ウエハが収容されたキャリアを搬入搬出する搬入出ポートが設けられており、装置筐体内においては、下方に開口を有する縦型の熱処理炉が上方に配置されると共に、この熱処理炉の下方にローディングエリアが形成され、このローディングエリアには、ボートエレベータに載置されたウエハボートに対して、キャリアから半導体ウエハの移載を行うためのウエハ移載装置などが設けられている。ここに、ボートエレベータは、適宜の昇降駆動機構により上下方向に駆動されて、複数枚の半導体ウエハを保持するウエハボートを上昇させて熱処理炉に搬入(ロード)し、また熱処理炉から下降させて搬出(アンロード)するための機構である。
【0004】
従来、このような縦型熱処理装置としては、機器の整備などを目的として、ローディングエリアに通ずる整備用開口がその後壁面に設けられた、後方整備型の縦型熱処理装置が広く利用に供されている。
この後方整備型の縦型熱処理装置においては、前記整備用開口を開閉する開閉扉が設けられており、この開閉扉の一部を貫通する開口を塞ぐよう、例えばガラスなどの光透過性の窓部材が配設された構成とされており、これにより、熱処理装置の外部から、ローディングエリアにおける内部の状況、例えばウエハ移載装置による実際の半導体ウエハの移載作業の進行状況などを目視にて確認することができる。
【0005】
一方、例えば特開2001−156009号公報に開示されている、整備用開口が側壁面に設けられた側方整備型の縦型熱処理装置によれば、熱処理装置の後方にメンテナンス用スペースを設ける必要がなく、しかも、当該熱処理装置自体の奥行き方向の占有スペースが削減される点で有利である。
【0006】
しかしながら、このような側方整備型の縦型熱処理装置においては、この整備用開口を開閉する開閉扉の内面全面に、半導体ウエハの表面に対する塵埃の付着を防止するための清浄風を浄化する清浄用フィルターが配設されることがあり、この場合には、当該開閉扉の一部に視認用窓を設けることができない、という問題がある。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、以上のような事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、外部からローディングエリアにおける状況を目視により確認することができる側方整備型の縦型熱処理装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明の縦型熱処理装置は、被処理体を熱処理する熱処理炉と、この熱処理炉から被処理体が搬出されるローディングエリアと、このローディングエリアの側壁面に形成された整備用開口を開閉する開閉扉と、当該ローディングエリアの被処理体に対して清浄風を供給する風供給機構とを有してなる側方整備型の縦型熱処理装置であって、
前記風供給機構は、前記開閉扉に設けられており、
前記風供給機構に連続する通風路を形成する空間内に、当該空間を介して外部からローディングエリアの状況を確認するための反射鏡が設けられていることを特徴とする
【0009】
また、前記通風路を形成する通風路形成体における、ローディングエリアを臨む壁面および熱処理装置の側面を向いた壁面には、それぞれ内部窓および外部窓が設けられており、この内部窓および外部窓の間に反射鏡が配設されていることが好ましく、更には、反射鏡がステンレス鋼板よりなるものであることが好ましい。
【0010】
【作用】
本発明の縦型熱処理装置によれば、ローディングエリアの側壁面に整備用開口が形成された側方整備型でありながら、通風路形成体の内部における通風路を形成する空間に反射鏡が設けられていることにより、当該空間が通風と共に光の通過経路として利用されて、ローディングエリアから縦型熱処理装置の外部に至る光路が形成されるため、前記光路を形成するための占有スペースを設ける必要がない。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明について詳細に説明する。
図1は、本発明の側方整備型の縦型熱処理装置(以下、単に「熱処理装置」ともいう。)の構成の一例を概略的に示す説明用断面図、図2は、図1に示す熱処理装置のローディングエリアの一部を概略的に示す説明用平面図、図3は、図1に示す熱処理装置のローディングエリアにおけるウエハボート、熱処理炉および移載装置の動作を説明するための説明用斜視図、図4は、図1に示す熱処理装置の一面を示す説明用側面図、図5は、図2における一部Mを拡大して示す説明用断面図、図6は、図1に示す熱処理装置における外部窓および内部窓の配置状態の一例を示す説明用斜視図である。
【0012】
図1に示されているように、この熱処理装置10においては、装置筐体12の内部が隔壁13によって上下に分割されており、下部空間12Aにはローディングエリア16が形成されると共に、上部空間12B内には、下面にローディングエリア16に通ずる開口を有する熱処理炉14が配設されている。そして、熱処理炉14は、内部が熱処理空間とされる反応管またはプロセスチューブ(図示せず)と、この反応管内に配置されたウエハを所定の温度に加熱するヒータ(図示せず)とを備えている。
【0013】
図2および図3にも示されているように、ローディングエリア16には、ボートエレベータ18によって上下に昇降移動される載置台20が設けられており、この載置台20上に、保温筒24を介してウエハボート22が載置される。ここに、載置台20は、上昇されてウエハボート22が熱処理炉14内に搬入された状態で、熱処理炉14の下端開口を塞ぐ蓋として作用するものである。
【0014】
ウエハボート22は通常石英製であって、垂立する複数の支柱26を有し、これらの支柱26に形成された凹溝による保持部により、複数の半導体ウエハWが、各々が水平方向に伸びる状態で、かつ相互間に間隙を介して、上下方向に積重された状態で保持される。
【0015】
図2および図3において、30はウエハ移載装置である。このウエハ移載装置30は、回転軸31によって上下方向および回転方向に移動可能な移載ヘッド32を有し、この移載ヘッド32に進退自在に移載フォーク33が配設されている。ここで、熱処理装置の正面(図2において上方)には、半導体ウエハWが収容されるキャリア27が搬入搬出される搬入出ポート28が設けられており、このウエハ移載装置30は、ローディングエリア16において、ウエハボート22と搬入されたキャリア27などとの間で半導体ウエハWを移載するものである。
【0016】
また、34はボート移載装置であり、ウエハボート22を載置台20と、載置部35との間で移載するものである。ここで、搬入出ポート28とローディングエリア16との間には、実際上キャリア27の搬送装置などが配置または配設され、また、ローディングエリア16には、実際上、ウエハ移載装置30、ボート移載装置34の他に、他の装置や器具などが配置または配設されているが、図1乃至図3において、それらの記載は省略されている。
【0017】
装置筐体12の下部空間12Aには、開閉扉41の内部に配設された、後述する清浄化フィルター43と、この清浄化フィルター43の上流に設けられたブロワ38と、下部空間12Aの側壁121に添って上下方向に伸び、この両者を連絡する、断面が矩形枠状の通風路形成体であるエアーダクト42が配設されている。
【0018】
また、当該下部空間12Aにおける上部および開閉扉41と対向する内壁面に添った周壁部には、通気性のスクリーン壁部材48により排風路50(図1参照。ただし、上部のスクリーン壁部材は省略されている。)が形成されている。
この排風路50は、例えば下部空間12Aの底面に添って伸びる通風路52aを介してブロワ38に連通されており、これにより、清浄風の循環風路が形成されている。そして、この循環風路のブロワ38に至る通風路52aには、例えば水冷式の冷却器54が設けられている。
更に、この下部空間12Aには、その内部に照明光を供給する内部照明手段(図示せず)が配設されている。
【0019】
以上において、開閉扉41は、装置筐体12の側壁121面に形成された、下部空間12Aに通じる整備用開口を開閉するものであり、その内部が、空洞状態とされて、例えば、ヘパ(HEPA)フィルターよりなる清浄化フィルター43が配設されている。そして、ローディングエリア16の中央に露出して、ウエハボート22上の半導体ウエハWの周辺に面した、当該開閉扉41の内面板411には、清浄化フィルター43を通過した清浄風が水平方向に吹き出されるよう、多数の清浄風噴出孔が、その全面にわたって形成されており、これにより風供給機構40が構成されている。
【0020】
エアーダクト42は、開閉扉41に隣接した位置において、装置筐体12における側壁121および後壁122の各々に連続する壁面により構成されており、その内部空間により、既述のように、ブロワ38と清浄化フィルター43とを連絡する通風路52bが形成されている。
【0021】
このエアーダクト42においては、後壁122と平行に伸びる、ローディングエリア16に面した正面側壁面421に、上下方向に細長い開口441が形成され、この開口441が光透過性の窓部材442により塞がれることにより、内部窓44が設けられており、また、側壁121に連続して伸びる、熱処理装置10の外部に面した側面側壁面422に、上下方向に細長い開口451が形成され、この開口451が光透過性の窓部材452により塞がれることにより、外部窓45が設けられている。ここに、内部窓44および外部窓45の両者は、相互に対応する高さ位置に配設されている。
【0022】
通風路52bを形成する空間には、反射鏡46が配設されており、その鏡面461により、内部窓44を透過した下部空間12Aからの光が反射されて外部窓45に導かれる状態とされている。
【0023】
窓部材442および窓部材452を構成する材質としては、光透過性であると共に、適宜の耐熱性を有するものであればよく、例えば石英ガラスなどを挙げることができる。
【0024】
反射鏡46としては、その材質などは特に制限されるものではないが、その一面において、適宜の鏡面処理が施されたステンレス鋼板よりなる平面鏡などが用いられる。ここで、反射鏡としては、ステンレス鋼板よりなるものに限られず、例えばアルミニウム、ニッケル等の金属鋼板の表面を鏡面仕上げしたものを用いても良い。
以上において、反射鏡がステンレス鋼板よりなるものであることにより、通風路内を通る清浄風に対する汚染が十分に抑制される。
【0025】
なお、以上の熱処理装置10において、上部空間12Bには、前記熱処理炉14におけるヒータを冷却するための水冷機構の動作状態を示す、水冷フローメータ(図示せず)が設けられており、側壁121面における適宜の個所には、この水冷フローメータの状態を確認するための、反射鏡を利用した窓が配設されている。
【0026】
以上のような構成の熱処理装置10によれば、図3に示されているように、ローディングエリア16において、ウエハ移載装置30により、適宜の数の半導体ウエハWが適宜のキャリア27からウエハボート22に移載されて保持され、この半導体ウエハWがウエハボート22と共にボートエレベータ18により上昇されて熱処理炉14内に搬入され、この熱処理炉14において、半導体ウエハWに対して所期の熱処理が施される。
【0027】
熱処理が完了すると、ボートエレベータ18が下降され、これによってウエハボート22と共に半導体ウエハWが搬出されるが、この半導体ウエハWの搬出の開始に先立ってブロワ38が駆動されて風供給機構40が作動状態とされる。なお、冷却器54は常に動作状態とされている。
【0028】
このブロワ38によって生ずる風は、開閉扉41の内面板411の風噴出孔からの清浄風として半導体ウエハWに向かって吹き出され、この清浄風は、半導体ウエハWの表面を流過して当該半導体ウエハWの表面に対する塵埃の付着を防止し、その後、スクリーン壁部材48を介して排風路50に入り、通風路52aを介してブロワ38に循環されるが、この循環風路の通風路52aを通過するときに冷却器54により冷却され、これにより得られる低温の清浄風が、ブロワ38により、再び、半導体ウエハWに供給されることとなる。
【0029】
そして、当該半導体ウエハWが、適宜の温度状態となるよう冷却された後に、半導体ウエハWが、ウエハ移載装置30によりウエハボート22から搬出されることとなる。
【0030】
以上の熱処理装置10においては、ローディングエリア16の内部を、内部窓44、反射鏡46および外部窓45を介して目視することが可能であり、これにより、ローディングエリア16における各種の動作の状況の確認を行うことができるので、例えば前記動作に異常を発見した場合に適切な処理を行うことができる。
【0031】
本発明の縦型熱処理装置によれば、通風路が形成されるエアーダクトの内部空間を利用してこれに反射鏡を配設するので、反射鏡を配設するための占有スペースを設けることが不要である。しかも、開閉扉に設けられた風供給機構により、ローディングエリアの半導体ウエハに対する、所期の清浄風の供給が確実に達成される。
また、当該ローディングエリアにおける動作状況の確認は、内部窓および外部窓の間に介在する通風路に配設された反射鏡を利用して行われるものであるため、ローディングエリアが高温状態にある場合においても、当該観察を行う作業員に対する熱輻射が十分に低減されたものとなる。
【0032】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明における各種の条件は実際の要求に応じて適宜設定し、あるいは選定することができる。例えば、外部窓または内部窓を構成する視認窓、および反射鏡の数およびその形状は特に制限されるものではない。また、本発明においては、下部空間の一部を、2つの視認窓を介して直視することができる構成であってもよい。
【0033】
【発明の効果】
本発明の縦型熱処理装置によれば、ローディングエリアの側壁面に整備用開口が形成された側方整備型でありながら、通風路形成体の内部における通風路を形成する空間に反射鏡が設けられていることにより、当該空間が通風と共に光の通過経路として利用されて、ローディングエリアから縦型熱処理装置の外部に至る光路が形成されるため、前記光路を形成するための占有スペースを設ける必要がない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の側方整備型の縦型熱処理装置の構成の一例を概略的に示す説明用断面図である。
【図2】図1に示す縦型熱処理装置のローディングエリアの一部を概略的に示す説明用平面図である。
【図3】図1に示す縦型熱処理装置のローディングエリアにおけるウエハボート、熱処理炉および移載装置の動作を説明するための説明用斜視図である。
【図4】図1に示す縦型熱処理装置の一面を示す説明用側面図である。
【図5】図2における一部Mを拡大して示す説明用断面図である。
【図6】図1に示す熱処理装置における外部窓および内部窓の配置状態の一例を示す説明用斜視図である。
【符号の説明】
10 熱処理装置
12 装置筐体
121 側壁
122 後壁
12A 下部空間
12B 上部空間
13 隔壁
14 熱処理炉
16 ローディングエリア
18 ボートエレベータ
20 載置台
22 ウエハボート
24 保温筒
26 支柱
27 キャリア
28 搬入出ポート
30 ウエハ移載装置
31 回転軸
32 移載ヘッド
33 移載フォーク
34 ボート移載装置
35 載置部
38 ブロワ
40 風供給機構
41 開閉扉
411 内面板
42 エアーダクト
421 正面側壁面
422 側面側壁面
43 清浄化フィルター
44 内部窓
441 開口
442 窓部材
45 外部窓
451 開口
452 窓部材
46 反射鏡
461 鏡面
48 スクリーン壁部材
50 排風路
52a 通風路
52b 通風路
54 冷却器
W 半導体ウエハ

Claims (3)

  1. 被処理体を熱処理する熱処理炉と、この熱処理炉から被処理体が搬出されるローディングエリアと、このローディングエリアの側壁面に形成された整備用開口を開閉する開閉扉と、当該ローディングエリアの被処理体に対して清浄風を供給する風供給機構とを有してなる側方整備型の縦型熱処理装置であって、
    前記風供給機構は、前記開閉扉に設けられており、
    前記風供給機構に連続する通風路を形成する空間内に、当該空間を介して外部からローディングエリアの状況を確認するための反射鏡が設けられていることを特徴とする縦型熱処理装置。
  2. 通風路を形成する通風路形成体における、ローディングエリアを臨む壁面および熱処理装置の側面を向いた壁面には、それぞれ内部窓および外部窓が設けられており、この内部窓および外部窓の間に反射鏡が配設されていることを特徴とする請求項1に記載の縦型熱処理装置。
  3. 反射鏡がステンレス鋼板よりなるものであることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の縦型熱処理装置。
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