JP5614352B2 - ローディングユニット及び処理システム - Google Patents

Description

本発明は、半導体ウエハ等の基板に対して熱処理を行う処理システム及びこれに用いるローディングユニットに関する。

一般に、ＩＣやＬＳＩ等の半導体集積回路を製造するためには、半導体ウエハ等の基板に対して成膜処理、酸化拡散処理、エッチング処理、アニール処理等の各種の熱処理が施される。この基板を一度に複数枚処理するために例えば特許文献１、２等に示されているように縦型のバッチ式の熱処理装置が用いられている。

この熱処理装置では、縦型の石英製の処理容器内へ、その下方に位置されて露点と酸素濃度が管理された乾燥空気雰囲気又は不活性ガス雰囲気になされたローディング室より複数枚、例えば１００〜１５０枚程度の半導体ウエハよりなる基板を載置したウエハボートを上昇させてロード（挿入）し、そして、密閉された処理容器内で成膜処理等の熱処理を行なう。そして、熱処理を行った後に上記ウエハボートをアンロード（降下）し、処理済みの基板と未処理のウエハとを入れ換えるように移載する。そして、前述したと同様な熱処理が繰り返されることになる。

上記ウエハボートを昇降させるためには上記ローディング室内に設けられたボートエレベータが用いられており、また基板の移載は上記ローディング室内に設けられた移載機構により行われる。

特開２００１−０９３８５１号公報 特開２００２−０７６０８９号公報

ところで、最近にあっては、半導体集積回路の生産効率を更に向上させるために、基板の直径も更に大口径化することが期待されており、例えば基板の直径を３００ｍｍから４５０ｍｍへと拡大することが求められている。このように基板の直径が大きくなると、基板間に十分に処理ガスを流すためにウエハボートに載置される基板のピッチを大きくしなければならない。例えば直径３００ｍｍの基板のピッチは６〜８ｍｍ程度であったが、直径４５０ｍｍの基板のピッチは８〜１２ｍｍ程度が求められる。

この場合にも、一度に処理できる基板枚数は、生産効率向上の要請から従来のバッチ式の熱処理装置と同様な枚数、例えば１００〜１５０枚程度が要求されることから、上記基板ピッチが増加した分だけ処理容器の高さ、ウエハボートの長さ及びこのウエハボートを昇降させるストロークが長くなる。この結果、処理容器を含む処理ユニットとこの下方に位置されるローディング室を含むローディングユニットとを含む処理システム自体の高さが高くなって全体の高さが４０００〜５０００ｍｍにも達してしまうことになる。このように処理システムの高さが高くなると、既存の建屋のクリーンルーム内に上記処理システムが設置できなくなる、といった問題が発生した。

本発明は、以上のような問題点に着目し、これを有効に解決すべく創案されたものである。本発明は、処理システムを設置する床面側に凹部を設けて、この凹部内にウエハボート等の基板保持具の下端部を収容できるようにすることによって、実質的な高さを抑制することが可能なローディングユニット及び処理システムである。

請求項１に係る発明は、基板に対して熱処理を施す処理ユニットの下方に設けられて、複数の前記基板が保持された基板保持具を前記処理ユニットに対してロード及びアンロードさせると共に前記基板保持具に対して前記基板の移載を行うようにしたローディングユニットにおいて、前記処理ユニットに連設されて全体を囲むようになされたローディング用筐体と、前記基板保持具の下部を保持する保持アームを有すると共に前記基板保持具を前記処理ユニット内に対して昇降させる昇降エレベータ機構と、前記基板保持具に対して前記基板の移載を行う基板移載機構と、前記基板保持具の下方に対応する前記ローディング用筐体の底部に設けられて、前記基板保持具の下端部を収容できるようにするために清浄空気のダウンフローが形成されているクリーンルームの床面よりも下方へ突出させて形成された基板保持具収容凹部と、を備えたことを特徴とするローディングユニットである。

このように、床面に設置されるローディングユニットのローディング用筐体の底部に、下方へ突出させて基板保持具収容凹部を形成し、床面に形成した凹部内に基板保持具収容凹部を収容すると共にこの基板保持具収容凹部に基板保持具の下端部を収容できるようにしたので、ローディングユニットの実質的な高さである床面からの高さを抑制することが可能となる。

請求項６に係る発明は、清浄空気のダウンフローが形成されているクリーンルーム内に設けられた処理システムにおいて、基板に対して熱処理を施す処理ユニットと、前記処理ユニットの下方に設けられた請求項１乃至５のいずれか一項に記載のローディングユニットと、前記ローディングユニットに並設されて、複数枚の前記基板を収容した基板容器を待機させるストッカユニットと、を備えたことを特徴とする処理システムである。

本発明に係るローディングユニット及び処理システムによれば、次のような優れた作用効果を発揮することができる。
床面に設置されるローディングユニットのローディング用筐体の底部に、下方へ突出させて基板保持具収容凹部を形成し、例えば床面に形成した穴部内に基板保持具収容凹部を収容すると共にこの基板保持具収容凹部に基板保持具の下端部を収容できるようにしたので、ローディングユニットの実質的な高さである床面からの高さを抑制することができる。

本発明に係るローディングユニットをする処理システム全体を示す断面図である。 基板保持具を処理容器内へロード（挿入）した時の処理システム全体を示す断面図である。 ローディングユニットの第１変形実施例を示す部分断面図である。 本発明のローディングユニットの第２変形実施例を示す部分断面図である。 本発明のローディングユニットの第３変形実施例を示す部分断面図である。

以下に、本発明に係るローディングユニット及び処理システムの一実施例を添付図面に基づいて詳述する。図１は本発明に係るローディングユニットをする処理システム全体を示す断面図、図２は基板保持具を処理容器内へロード（挿入）した時の処理システム全体を示す断面図である。

図１及び図２に示すように、この処理システム２全体は、清浄空気のダウンフローが形成されているクリーンルーム４内の床面６に設置されている。そして、処理システム２の全体は、例えばステンレススチール等よりなる大きな筐体８によりその外殻が形成されている。

この筐体８内には高さ方向に例えばステンレススチールよりなる中央区画壁１０が設けられており、内部を左右に２分割してフロント側（図中右側）がストッカユニット１２として形成されている。また、上記中央区画壁１０と筐体８のリア側の裏面区画壁１４との間には、水平方向に例えばステンレススチールよりなる区画壁としてのベースプレート１６が設けられており、内部を上下に２分割して上側に処理ユニット１８を形成し、下側にローディングユニット２０を形成している。従って、上記ローディングユニット２０と先のストッカユニット１２とは互いに並設された状態となっている。

そして、この筐体８の底部を区画する底板区画壁２２により、この処理システム２の全体の荷重が支えられている。具体的には、この底板区画壁２２の下面には、高さ調整が可能な複数の支持突起２４が設けられており、この支持突起２４を床面６に当接させることで処理システム２の全体の荷重を支持すると共にこの処理システム２の水平状態を維持している。

上記ストッカユニット１２の前面区画壁２６の下部には、半導体ウエハ等よりなる複数枚の基板Ｗが収容された基板容器３４を載置する搬出入ポート２８が設けられている。この基板容器３４の前面には、開閉可能な蓋３４Ａが取り付けられている。そして、この搬出入ポート２８に対応する前面区画壁２６には、開閉ドア３０で開閉される搬出入口３２が設けられており、上記基板容器３４をストッカユニット１２内へ搬出入できるようになっている。

上記基板容器３４としては、例えば２５枚程度の基板Ｗを収容し得るカセットやＦＯＵＰ（登録商標）と称される密閉容器を用いることができる。ここでは密閉容器が用いられており、その内部には基板Ｗの酸化を防止するためにＮ_２ ガス等の不活性ガスが封入されている。

上記ストッカユニット１２内には、上下方向に沿って複数段になされたストック棚３６が設けられており、このストック棚３６に未処理の基板Ｗや処理済みの基板Ｗを収容した基板容器３４を載置して待機させるようになっている。そして、このストッカユニット１２内には容器移載機構３８が設けられている。具体的には、この容器移載機構３８は、上下方向へ起立させて設けた例えばボールネジを含む案内レール４０と、この案内レール４０に沿って上下動する容器搬送アーム４２とを有している。この容器搬送アーム４２は、水平方向へ向けて屈曲自在になされると共に、水平面内で回転可能になされており、上記搬出入ポート２８と上記ストック棚３６との間で基板容器３４を搬送し得るようになっている。

また、このストッカユニット１２内には、上記中央区画壁１０に取り付けた容器移載ポート４４が設けられると共に、この容器移載ポート４４上に上記基板容器３４を載置できるようになっている。この容器移載ポート４４と上記ストック棚３６又は搬出入ポート２８との間の基板容器３４の搬送は上記容器搬送機構３８を用いて行われる。

また、この容器移載ポート４４を取り付ける上記中央区画壁１０には開閉ドア４８で開閉される基板搬出入口５０が設けられており、この基板搬出入口５０を介して上記容器移載ポート４４とローディングユニット２０内との間で基板Ｗを搬出入できるようになっている。また、上記ストッカユニット１２内には、清浄空気のダウンフローが形成されている。

また、上記処理ユニット１８内には、下端部が開口された開口部５２を有する円筒体状の処理容器５４が設けられている。この処理容器５４は、例えば耐熱性及び耐腐食性の石英よりなる容器本体５５と、この容器本体５５の下端部に設けられる例えばステンレススチール製のマニホールド５７とを有する。そして、このマニホールド５７の下端が上記開口部５２となる。この処理容器５４の下部は、上記ベースプレート１６により支持されており、ここで処理容器５４の荷重を支えるようになっている。

そして、この処理容器５４の外周側には、筒体状の加熱ヒータ部５６が同心円状に設けられており、この処理容器５４内へ収容される基板を加熱するようになっている。またこの処理容器５４のマニホールド５７の側壁には、熱処理に必要な各種のガスを供給するガス供給系（図示せず）や処理容器５４内の雰囲気を圧力制御しつつ排気する排気系（図示せず）が設けられる。そして、この処理容器５４内には、基板Ｗを多段に保持した基板保持具５８が収容できるようになっている。

この基板保持具５８は、上記基板Ｗを所定のピッチで多段に支持する石英製のウエハボート６０と、このウエハボート６０の下部に設けられてこれを支持しつつ基板Ｗの温度を維持する石英製の保温筒６２とを有している。この保温筒６２は、上記処理容器５４の開口部５２を閉じる例えばステンレススチールよりなるキャップ６４側に回転可能に、或いは固定的に支持される。そして、このキャップ６４の周辺部と上記処理容器５４の下端部との間には、例えばＯリング等よりなるシール部材６６が介在され（図２参照）、処理容器５４内を気密に密封できるようになっている。上記基板保持具５８の昇降は、ローディングユニット２０に設けた昇降エレベータ機構６８により行うようになっている。

ここで上記ローディングユニット２０の外殻は、ローディング用筐体７２により構成され、この内側が気密に密閉されたローディング室７０となっている。従って、このローディング室７０は、図１中においてローディング用筐体７２を形成する上記ベースプレート１６、裏面区画壁１４の下側部分、中央区画壁１０の下側部分及び底板区画壁２２の左側部分により区画されている。

このように、上記ローディング用筐体７２は、上記処理ユニット１８の下部に連設された状態となっている。また、上記ベースプレート１６は、処理ユニット１８を区画する区画壁と共用され、また、中央区画壁１０はストッカユニット１２を区画する区画壁と共用されることになる。

そして、上記処理容器５４の直下の部分とストッカユニット１２の容器移載ポート４４との間には、基板保持具５８のウエハボート６０に対して基板Ｗの移載を行う基板移載機構７４が設けられている。具体的には、この基板移載機構７４は、上下方向へ起立させて設けた例えばボールネジを含む案内レール７６と、この案内レール７６に沿って上下動する移載アーム７８とを有している。上記案内レール７６の上端は上記ベースプレート１６側に支持固定され、下端は底板区画壁２２側に支持固定されている。また上記移載アーム７８は、複数本設けられており、水平面内で旋回及び屈伸可能になされて、上記ウエハボート６０と上記容器移載ポート４４上に設置された基板容器３４との間で一度に複数板の基板Ｗを移載できるようになっている。

また、上記基板保持具５８を昇降させる上記昇降エレベータ機構６８は、上下方向へ起立させて設けた例えばボールネジを含む案内レール８０と、この案内レール８０に沿って上下動する保持アーム８２とを有している。ここでは、保持アーム８２の上方向へのストローク量を延ばすために上記ベースプレート１６に貫通孔８４を形成し、上記案内レール８０の上部をこの貫通孔８４内に挿通させて上方の処理ユニット１８内に延ばしている。そして、この案内レール８０の上端を裏面区画壁１４側へ固定させている。そして、この処理ユニット１８内に延びた案内レール８０の部分は、分離区画壁８６により気密に囲まれており、その下部はベースプレート１６に接続されてローディング室７０内の気密性を保持している。

上記保持アーム８２は、後述する基板保持具収容凹部９０内へ収容された上記基板保持具５８の下端部を支持できるように下方向へ向けて延在されている。具体的には、ここでは上記保持アーム８２は、下方向に延びる垂直部分８２Ａと、この下端部より水平方向に延びる水平部分８２Ｂとよりなり、全体がＬ字状に形成されている。そして、この水平部分８２Ｂで上記基板保持具５８の下部を支えて保持するようになっている。

ここで本発明の特徴として、上記基板保持具５８の下方に対応するローディング用筐体７２の底部に、基板保持具５８の下端部を収容できるようにするために下方に突出させて基板保持具収容凹部９０が形成されている。具体的には、上記基板保持具収容凹部９０は、上記底板区画壁２２に開口９２を形成し、この開口９２の周辺部に下方向へ延びる有底状の凹部区画壁９４を接続することにより形成されている。この凹部区画壁９４は例えばステンレススチール等の金属よりなり、その上端は上記底部区画壁２２に接続された状態となっている。そして、上述したように、この基板保持具収容凹部９０内に、基板保持具５８の下端部を収容できるようになっている。

このような基板保持具収容凹部９０を設けるためには、クリーンルーム４内の床面６の対応部分を、取り除くことにより凹部状の穴部９６を形成する。すなわち、この穴部９６内に上記基板保持具収容凹部９０を収容した状態で処理システム２が設置される。従って、基板保持具５８の下端部は床板区画壁２２よりも下方側へ降下させることができるようになっており、これにより、この処理システム２自体の床面６からの高さを抑制することができるようになっている。

この場合、移載アーム７８によるウエハボート６０に対する基板Ｗの移載ができるようにしておくためには、保温筒６２は基板保持収容凹部９０内に収容して基板保持具５８のウエハボート６０の下端部を底板区画壁２２よりも上方に位置させて、移載アーム７８がそのストロークの最下端に位置しても上記ウエハボート６０の最下端に対して基板移載のためにアクセスができるようにしておく。

尚、ウエハボート６０のアンロード時に、このウエハボート６０の上端とベースプレート１６との間に余裕のスペースがある場合には、ウエハボート１６を上昇させつつ基板Ｗを移載することができるので、上記基板保持具収容凹部９０内に、保温筒６２のみならず、ウエハボート６０の下端部も収容できるように基板保持具収容凹部９０を深く形成するようにしてもよい。

いずれにしても、アンロード時に上記基板保持具収容凹部９０内へ収容することができる基板保持具５８の高さ分だけ、処理システム２の床面６からの高さを低く設定することができる。

また処理容器５４の下端部の外周側のローディング室７０内には、中央部の下方が上記開口部５２として開口されたスカベンジャ箱９８が設けられると共に、この開口部５２には基板保持具５８を下方へアンロードした時に閉じられるシャッタ１００が開閉可能に設けられている。そして、このスカベンジャ箱９８には、この内部雰囲気を排気する排気通路（図示せず）が接続されており、処理容器５４内の排気熱がローディング室７０内へ流れ込むことを防止するようになっている。

そして、このローディング室７０内には、一側の壁面からこれに対向する他側の壁面に対して不活性ガス、例えばＮ_２ ガスの横流が形成されて、半導体ウエハよりなる基板Ｗが自然酸化されるのを防止している。そして、このように形成された処理システム２の全体の動作は、図示しないコンピュータ等よりなるシステム制御部により制御される。尚、上記ローディング室７０内が露点と酸素濃度が管理された乾燥空気雰囲気になされる場合もある。

次に、以上のように構成された本発明の処理システムの動作について説明する。まず、全体の流れについて説明すると、前工程にて処理が完了された複数枚の基板Ｗは、不活性ガスである窒素ガス雰囲気で満たされた基板容器３４内に収容された状態で、処理システム２のフロント側の搬出入ポート２８上に設置される。この搬出入ポート２８に設置された基板容器３４は、この搬出入ポート２８の開閉ドア３０を開いた後に、容器移載機構３８の容器搬送アーム４２により保持されて、ストッカユニット１２内に取り込まれる。

この取り込まれた基板容器３４は、一時的にストック棚３６上に載置されて待機される。そして、処理の順番がきた時に、この基板容器３４は上記容器移載機構３８を再度用いて、中央区画壁１０に設けた容器移載ポート４４上に載置されることになる。この容器移載ポート４４上に基板容器３４を載置したならば、反対側の基板搬出入口５０側の開閉ドア４８を開く。

この際、基板搬出入口５０に設けた蓋開閉機構（図示せず）により基板容器３４の蓋３４Ａを同時に取り外して基板容器３４内を開放する。この場合、上記容器移載ポート４４上に載置した基板容器３４を図示しないアクチュエータで基板搬出入口５０の周縁部に気密状態になるように押し付け、このように押し付けた状態で上記基板容器３４の蓋３４Ａを、ローディング室７０内の開閉ドア４８と共に開放させる。

そして、ローディング室７０内の基板移載機構７４の移載アーム７８を用いて、上記基板容器３４内の全ての基板Ｗを、アンロードされている基板保持具５８のウエハボート６０上に移載する。この際、上記基板保持具５８の下端部は、図１に示すように昇降エレベータ機構６８の保持アーム８２により支持された状態で基板保持具収容凹部９０内に収容されている。そして、上記操作を繰り返すことにより、複数の基板容器３４内の基板Ｗが全てウエハボート６０に移載され、例えば満載状態にされる。この際、移載アーム７８は、移載のためにウエハボート６０の高さ方向に沿って上下移動される。

上述のように、基板Ｗがウエハボート６０に満載されたならば、上記昇降エレベータ機構６８を駆動して保持アーム８２を上昇させ、このウエハボート６０を処理ユニット１８の処理容器５４内へその下方より挿入して図２に示すように基板Ｗを処理容器５４内へロードする。この際、キャップ６４により処理容器５４の下端の開口部５２を密閉する。

このように処理容器５４内を密閉したならば、処理容器５４の外周に設けた加熱ヒータ部５６により処理容器５４内へロードされた基板Ｗをプロセス温度まで昇温し、この処理容器５４内に所定の処理ガスを流すと共に所定のプロセス圧力に維持し、成膜処理等の所定の熱処理を施すことになる。

このようにして、基板Ｗに対する所定の熱処理が終了したならば、前述した動作と逆の操作を行って処理済みの基板Ｗを搬出する。まず、昇降エレベータ機構６８を駆動して保持アーム８２を降下させることにより、ウエハボート６０を含む基板保持具５８を処理容器５４内から下方へ取り出すことにより基板Ｗをアンロードする。このアンロードが完了した時点で、図１に示すように、基板保持具５８の下端部は、保持アーム８２に保持された状態で基板保持具収容凹部９０内に収容された状態となっている。

この際、このローディング室７０内には、冷却ガスとしてＮ_２ ガスの横流が形成されており、基板Ｗが所定の温度に冷却される。また、処理容器５４の下端部側に設けたスカベンジャ箱９８の開口部５２はシャッタ１００により閉じられており、熱排気がローディング室７０内へ流入しないようにしている。

そして、所定の温度まで冷却された基板Ｗは、前述した搬送経路とは逆の経路を辿って搬出される。すなわち、ウエハボート６０中の処理済みの基板Ｗは、基板移載機構７４の移載アーム７８により取り出され、この基板Ｗは、容器移載ポート４４上に載置されている空の基板容器３４内へ収容される。この処理済みの基板容器３４は、容器移載機構３８の容器搬送アーム４２を用いて、一時的にストック棚３６内へ保管された後に、或いは直接的に搬出入ポート２８へ搬出されることになる。

上述したように、本発明ではローディング室７０の底部を区画する底部区画壁２２であって、処理容器５４の下方、すなわち基板保持具５８の下方に対応する部分を凹部状に窪ませて、ここに基板保持具収容凹部９０を形成し、この基板保持具収容凹部９０内にアンロード時の基板保持具５８の下端部を収容させるようにしているので、この基板保持具収容凹部９０内に収容された基板保持具５８の長さ分だけ、床面６より上方の処理システム２の高さを低くすることができる。すなわち、上記長さ分だけローディングユニット２０の実質的な高さ（床面６からの高さ）を抑制することができる。

従って、例えば４５０ｍｍサイズの基板のように、基板間のピッチが３００ｍｍサイズの基板の場合よりも大きくなることから処理システム全体が高くなるような場合でも、上述のように基板保持具収容凹部９０を設けることにより、このような４５０ｍｍサイズ対応の処理システムを、クリーニングルーム内の高さが制限されている既存の建屋のＳＥＭＩ規格に準拠したクリーニングルームに設置することができる。

以上のように、本発明では、床面６に設置されるローディングユニットのローディング用筐体７２の底部に、下方へ突出させて基板保持具収容凹部９０を形成し、例えば床面に形成した穴部９６内に基板保持具収容凹部９０を収容すると共にこの基板保持具収容凹部９０に基板保持具の下端部を収容できるようにしたので、ローディングユニット２０の実質的な高さである床面からの高さを抑制することができる。

＜第１変形実施例＞
次に本発明のローディングユニットの第１変形実施例について説明する。先に説明したローディングユニットにおいては、昇降エレベータ機構６８の保持アーム８２は、鉛直方向下方に延びる垂直部分８２Ａと、これより水平方向に延びる水平部分８２ＢとによりＬ字状に成形した場合を例にとって説明したが、これに限定されない。

例えば図３に示すローディングユニットの第１変形実施例の部分断面図のように、垂直部分８２Ａに替えて、基板保持具収容凹部９０の底部中心側に向けて斜め下方に延びる傾斜部分８２Ｃを設けるようにしてもよい。尚、図３においては、図１及び図２に示す構成部分と同一構成部分については同一参照符号を付してある。この第１変形実施例の場合にも、先に説明した実施例と同様な作用効果を発揮することができる。

＜第２変形実施例＞
次に本発明のローディングユニットの第２変形実施例について説明する。先に説明したローディングユニットにおいては、基板移載機構７４の移載アーム７８自体としては、水平方向に屈曲可能になされ且つ水平面内において旋回可能になされている構造の移載機構を採用した場合を例にとって説明したが、これに限定されず、移載アーム自体に垂直方向、すなわち上下方向へも屈伸できる構造の移載機構を採用してもよい。図４はこのような本発明のローディングユニットの第２変形実施例を示す部分断面図である。尚、図４においては図１及び図２に示す構成部分と同一構成部分については同一参照符号を付してある。

図４に示すように、ここでは基板移載機構７４の移載アーム７８としては、水平面内における旋回機能は勿論のこと、斜め上方向、斜め下方向及び水平方向に対してそれぞれ屈伸することができる多関節屈伸アーム１０２を用いている。これにより、この多関節屈伸アーム１０２の全体は、案内レール７８に沿って上下方向へ移動できると同時に、一箇所に停止した状態で多関節屈伸アーム１０２のストローク長だけ上下方向に基板Ｗを移載させることができる。

従って、例えば上記基板保持具収容凹部９０内に、ウエハボート６０の下端部が収容されている状態では、図１及び図２に示す基板移載機構７４では、移載アーム７８は水平方向にしか屈伸できないので、ウエハボート６０に対して基板Ｗの移載ができなかったが、この第２変形実施例では上述のように多関節屈伸アーム１０２は、それ自体で斜め上下方向へも屈伸できることから、基板保持具収容凹部９０内に一部が収容されたウエハボート６０の下端部に対しても多関節屈伸アーム１０２のストロークの範囲内で基板Ｗを移載することができる。

この場合、上記多関節屈伸アーム１０２は、案内レール７６の最下端部に位置された状態で斜め下方向へ屈伸することになるので、多関節屈伸アーム１０２の屈伸時に凹部区画壁９４と干渉しないようにするために、基板保持具収容凹部９０の幅を少し大きく設定しておく。

この第２変形実施例においては、基板保持具収容凹部９０内に収容できるウエハボート６０の長さ分だけ、処理システム２自体の床面６からの高さを更に低くすることができる。尚、この第２変形実施例において、図３に示す第１変形実施例の保持アーム８２を採用してもよいのは勿論である。この第２変形実施例の場合にも、先に説明した実施例と同様な作用効果を発揮することができる。

＜第３変形実施例＞
次に本発明のローディングユニットの第３変形実施例について説明する。先に説明したローディングユニットにおいては、昇降エレベータ機構６８の保持アーム８２としては、垂直部分８２Ａと水平部分８２Ｂ（図１参照）又は傾斜部分８２Ｃと水平部分８２Ｂ（図３参照）により構成した場合を例にとって説明したが、この保持アーム８２に更に昇降機構を設けるようにしてもよい。図５はこのような本発明のローディングユニットの第３変形実施例を示す部分断面図であり、図５（Ａ）はウエハボートのアンロード時を示し、図５（Ｂ）はウエハボートのロード時を示している。尚、図５においては、図１及び図２に示す構成部分と同一構成部分については同一参照符号を付してある。

図５に示すように、ここでは昇降エレベータ機構６８の保持アーム８２の部分に、上記基板保持具５８を保持した状態で昇降する補助昇降機構１１０が設けられている。具体的には、上記保持アーム８２の垂直部分８２Ａを補助案内レール１１２として形成し、この補助案内レール１１２に対して水平部分８２Ｂの基端部を上下方向へ移動可能に取り付けている。

従って、この水平部分８２Ｂは、上記補助案内レール１１２の長さ分のストロークで昇降できるようになっている。図示例では、補助案内レール１１２にはラック１１４が形成され、このラック１１４に図示しない歯車が噛み合って水平部分８２Ｂが昇降できるようになっているが、この構造に限定されないのは勿論である。

この場合には、昇降エレベータ６８の案内レール８０の長さと補助昇降機構１１０の案内レール１１２の長さの合計がウエハボート６０のストローク量となるので、上記昇降エレベータ６８の案内レール８０の上端部を処理ユニット１８の内側部分まで延長させる必要がなく、従来のローディング室と同様にこの案内レール８０の上端部をベースプレート１６、またはこの下方で支持固定することができる。

すなわち、この第３変形実施例の場合にウエハボート６０をロードする場合には、図５（Ｂ）に示すように、案内レール８０の上端に保持アーム８２を位置させた状態で、更に補助昇降機構１１０を駆動して保持アーム８２の水平部分８２Ｂを補助案内レール１１２の上端まで上昇させることにより、ウエハボート６０を処理容器５４内へ収容することになる。この第３変形実施例の場合にも、先に説明した実施例と同様な作用効果を発揮することができる。尚、この第３変形実施例においても、図４に示す第２変形実施例の基板移載機構７４を採用するようにしてもよいのは勿論である。

また、ここでは基板として半導体ウエハを例にとって説明したが、この半導体ウエハにはシリコン基板やＧａＡｓ、ＳｉＣ、ＧａＮなどの化合物半導体基板も含まれ、更にはこれらの基板に限定されず、液晶表示装置に用いるガラス基板やセラミック基板等にも本発明を適用することができる。また、上記実施例では石英製の処理容器、ウエハボートと保温筒を例にとって説明したが、これらの材質は、石英のほか、シリコンカーバイト（ＳｉＣ）やポリシリコンやシリコン系材質のウエハボートでも本発明を適用することができる。

２ 処理システム
８ 筐体
１０ 中央区画壁
１２ ストッカユニット
１４ 裏面区画壁
１６ ベースプレート
１８ 処理ユニット
２０ ローディングユニット
２２ 底板区画壁
２６ 前面区画壁
５４ 処理容器
５８ 基板保持具
６０ ウエハボート
６２ 保温筒
６８ 昇降エレベータ機構
７０ ローディング室
７２ ローディング用筐体
７４ 基板移載機構
７８ 移載アーム
８２ 保持アーム
８２Ａ 垂直部分
８２Ｂ 水平部分
９０ 基板保持具収容凹部
９４ 凹部区画壁
９６ 穴部
Ｗ 基板

Claims (6)

1. 基板に対して熱処理を施す処理ユニットの下方に設けられて、複数の前記基板が保持された基板保持具を前記処理ユニットに対してロード及びアンロードさせると共に前記基板保持具に対して前記基板の移載を行うようにしたローディングユニットにおいて、
   前記処理ユニットに連設されて全体を囲むようになされたローディング用筐体と、
   前記基板保持具の下部を保持する保持アームを有すると共に前記基板保持具を前記処理ユニット内に対して昇降させる昇降エレベータ機構と、
   前記基板保持具に対して前記基板の移載を行う基板移載機構と、
   前記基板保持具の下方に対応する前記ローディング用筐体の底部に設けられて、前記基板保持具の下端部を収容できるようにするために清浄空気のダウンフローが形成されているクリーンルームの床面よりも下方へ突出させて形成された基板保持具収容凹部と、
   を備えたことを特徴とするローディングユニット。
2. 前記昇降エレベータ機構の前記保持アームは、前記基板保持具収容凹部内へ収容された前記基板保持具の下端部を支持できるように下方向へ向けて延在されていることを特徴とする請求項１記載のローディングユニット。
3. 前記昇降エレベータ機構の前記保持アームには、前記基板保持具を保持した状態で昇降する補助昇降機構が設けられていることを特徴とする請求項１記載のローディングユニット。
4. 前記基板移載機構は、前記基板保持具に対する前記基板の移載を行うために上下方向へ移動することができる移載アームを有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のローディングユニット。
5. 前記移載アームは、前記基板の移載を行うために斜め上方向、斜め下方向及び水平方向へ屈伸することができることを特徴とする請求項４記載のローディングユニット。
6. 清浄空気のダウンフローが形成されているクリーンルーム内に設けられた処理システムにおいて、
   基板に対して熱処理を施す処理ユニットと、
   前記処理ユニットの下方に設けられた請求項１乃至５のいずれか一項に記載のローディングユニットと、
   前記ローディングユニットに並設されて、複数枚の前記基板を収容した基板容器を待機させるストッカユニットと、
   を備えたことを特徴とする処理システム。

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