JP6445853B2

JP6445853B2 - 抵抗加熱炉

Info

Publication number: JP6445853B2
Application number: JP2014243797A
Authority: JP
Inventors: 克彦中戸; 池田　伸一; 伸一池田; ソマワンクンプアン; 史朗原; 服部　昌; 昌服部; 清彦森川; 淳司中谷
Original assignee: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST; Koyo Thermo Systems Co Ltd
Current assignee: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST; Koyo Thermo Systems Co Ltd
Priority date: 2014-12-02
Filing date: 2014-12-02
Publication date: 2018-12-26
Anticipated expiration: 2034-12-02
Also published as: JP2016111038A

Description

この発明は、小径の処理基板（例えば半導体ウェハ等）を用いてデバイス（半導体デバイス等）を製造するプロセスで使用される小型製造装置の、抵抗加熱炉に関する。

従来の製造装置について、半導体製造プロセスに使用される装置、すなわち半導体製造装置を例に採って説明する。

従来の半導体製造装置は、少品種の半導体デバイスを大量に製造することを前提としていた。同一種類の半導体デバイスを大量に且つ安価に製造するためには、大口径（例えば直径３００ｍｍ）の半導体ウェハを使用することが望ましい。大口径の半導体ウェハを使用することにより、多数の半導体デバイスを同時に製造することができるため、同じ種類の半導体デバイスを大量に製造することや、１チップ当たりの製造コストを低減することが容易になる。また、大口径の半導体ウェハを複数同時に処理することが、より望ましい。このため、従来の半導体製造プロセスには、非常に大型の製造装置が使用されていた。従って、半導体製造工場も非常に大規模であり、工場の建設や運営には高額の費用が必要であった。

そして、半導体ウェハに対する加熱処理においても、同様に大口径の半導体ウェハを複数同時に処理可能な大型の装置が使用されていた。このような加熱処理を行う抵抗加熱炉の技術としては、例えば下記特許文献１で開示された技術が知られている。

特開２００１−８５３４９号公報

近年、半導体デバイスの多品種少量生産に対する要望が高まっている。また、研究開発等において半導体デバイスを試作する場合には、半導体デバイスを１個単位で製造することが望まれる。このような需要を満たすためには、小口径の半導体ウェハを用いて、安価に半導体デバイスを製造する技術が望まれる。

また、上述のように、大規模な工場で同一品種の製品を大量に製造する場合、市場の需要変動に合わせて生産量を調整することが非常に困難となる。少量の生産では、工場の運営コストに見合う利益を確保できないからである。更に、半導体製造工場は、高額の建設投資や運営費用が必要であるため、中小企業が参入し難いという欠点もある。

以上のような理由から、小規模な製造工場等で、小口径の半導体ウェハや小型の製造装置を用いて、半導体デバイスの多品種少量生産を安価に行うための技術が望まれる。また、小口径の半導体ウェハに対する一連の製造プロセスを効率よく進めるためには、加熱装置においても、エネルギー効率等の観点から、上記特許文献１に開示されたような大口径の半導体ウェハ用の大型の抵抗加熱炉よりも、小口径の半導体ウェハに適した抵抗加熱炉を使用した方が望ましい。

ここで、抵抗加熱炉で小口径の半導体ウェハを複数同時に加熱処理しようとすると、加熱部分（炉）の長さ（炉長）が長くなってしまい、エネルギー効率が悪くなってしまう。

また、加熱部分（炉）の長さ（炉長）を短くすると、当該加熱部分に対して半導体ウェハを出し入れする挿入口の炉心からの距離が短くなる。そのため、挿入口付近の温度が常温よりも高くなって、挿入口付近の部材に熱が伝わり易くなり、当該熱により挿入口付近の部材が熱変形を起こす可能性が生じる。

このような問題は、半導体製造装置だけで無く、例えばサファイア基板やアルミニウム基板等に処理を施して電子デバイスを製造する装置や、光学デバイスを製造する装置等にも生じる。

本発明の課題は、小径の処理基板を用いてデバイスの多品種少量生産を安価に行う小型製造装置の、抵抗加熱炉を提供することにある。

また、本発明の別の課題は、抵抗加熱炉において、加熱部の熱が加熱部の外の部材に悪影響を与えることを防止することにある。

本発明に係る抵抗加熱炉は、加熱室および装置前室が筐体の内部に配設され、前記筐体に、処理基板が収容された基板搬送容器を載置するための容器載置台が設けられ、前記処理基板を加熱する際には、搬送手段によって当該処理基板が、前記容器載置台から搬入されて前記装置前室を経て前記加熱室に搬送され、当該加熱室で加熱された後、当該加熱室から前記装置前室を経て前記容器載置台に戻されて搬出される抵抗加熱炉であって、前記加熱室には、内部に挿入された１個の前記処理基板を加熱可能なヒータを備えた加熱部と、当該加熱部の内部に下側から挿入可能な挿入部とを備えており、前記挿入部には、前記装置前室から搬送されてきた前記処理基板が保持可能な保持部を有しており、前記装置前室から搬送されてきた前記処理基板が、前記保持部に保持された状態で、前記挿入部の上昇によって、前記加熱部の内部の所定位置に挿入されて加熱されるように構成されていることを特徴とする。

本発明の抵抗加熱炉は、前記加熱部を載置するヒータベースを有しており、当該ヒータベースは、上下方向に略同心円状に重なった複数のヒータベース部材で構成されており、当該複数のヒータベース部材同士は、加熱時の熱膨張により、略同心円の中心を維持し、互いの支持状態を維持したまま、相対移動可能に構成されていることが望ましい。

本発明の抵抗加熱炉は、前記挿入部を前記加熱部に挿入させる駆動手段が、前記処理基板を前記容器載置台から前記装置前室を経て前記加熱室に搬送する前記搬送手段の基準ベースに取り付けられていることが望ましい。

本発明の抵抗加熱炉は、前記処理基板が、直径２０ｍｍ以下で構成されており、前記加熱部が、長さ１５０ｍｍ以下、内径６０ｍｍ以下で構成されていることが望ましい。

本発明によれば、抵抗加熱炉の大きさを、処理基板の大きさに合わせて小型化することで、余計なエネルギーや小径の処理基板に対しては効率の悪い状態を改善し、処理基板の加熱におけるエネルギー効率を向上させることができる。すなわち、エネルギー効率を向上させるためには、小径の処理基板を１個ずつ加熱し、開口面積が小さく、加熱部分の長さ（炉長）が短い加熱装置の方が良い。その結果、少量多品種生産におけるコストダウンにも繋げることができる。

また、本発明において、加熱部分の長さ（炉長）を短くすることで、挿入部が挿入される辺りの開口部付近の温度が上昇し、この熱で周囲の部材に悪影響を及ぼす可能性があるが、ヒータベースが、上下方向に略同心円状に重なった複数のヒータベース部材に分割されており、当該複数のヒータベース部材同士は、加熱時の熱膨張により、略同心円の中心を維持し、互いの支持状態を維持したまま、相対移動可能に構成されていることにより、ヒータベース部材同士の位置関係がずれないため、挿入部を加熱部に挿入させる際に、ヒータベース部材が挿入部の挿入を妨げることがない。また、加熱部の熱が最上部のヒータベース部材に伝わっても、その下方のヒータベース部材に伝わり難く、かつ、ヒータベース全体として、熱により変形し難くすることができる。また、下方のヒータベース部材に熱が伝わり難いことから、この下方のヒータベース部材に他の部材を取り付けることで、ヒータベースと繋がっている部材に熱が伝わり難くすることができ、これが熱変形することを防止できる。

また、挿入部を加熱部に挿入させる駆動手段が、加熱部と離間している搬送手段の基準ベースに取り付けられていることにより、加熱部を支持しているヒータベースに駆動手段が固定されている場合と比較して、熱の影響を受け難くなる。その結果、駆動手段の固定部が熱で変形する等によって動作不良を起こすことを防止できる。また、基準となる基準ベースに搬送手段と駆動手段が取り付けられているので、処理基板の受渡し、挿入部の上下動を精度良く行うことができる。

また、処理基板が直径２０ｍｍ以下で構成されており、加熱部が長さ１５０ｍｍ以下、内径６０ｍｍ以下で構成されている、という具体的な大きさの関係を有していることで、エネルギー効率を向上させる具体的な処理基板と加熱部の大きさの関係が示されて、より確実に、少量多品種生産におけるコストダウンに繋げることができる。

この発明の実施の形態に係る抵抗加熱炉の全体構成を概念的に示す斜視図である。同実施の形態に係る装置前室の構造を概略的に示す外観斜視図である。同実施の形態に係る装置前室の全体的内部構造を概略的に示す左側面図である。同実施の形態に係る加熱室の全体的内部構造を概略的に示す縦断面図である。図４の状態から加熱部に挿入部を挿入したときの加熱部付近の構造を概略的に示す縦断面図である。同実施の形態に係るヒータベースの構造を概略的に示す平面図である。同実施の形態に係る抵抗加熱炉による加熱プロセス時間と加熱部の温度の関係を示すグラフである。従来の大口径の半導体ウェハにおける抵抗加熱炉による加熱プロセス時間と加熱部の温度の関係を示すグラフである。

以下、この発明の実施の形態について、本発明を半導体製造装置の抵抗加熱炉に適用する場合を例に採って説明する。

図１は、この実施の形態に係る抵抗加熱炉１００の全体構成を概念的に示す斜視図である。図２は、装置前室１２０の構造を概略的に示す外観斜視図である。図３は、装置前室１２０の内部構造を概略的に示す左側面図である。

図１に示すように、この実施の形態に係る抵抗加熱炉１００は、筐体１０１の内部に、加熱室（処理室）１１０と、装置前室１２０とを収容する。

加熱室１１０は、ウェハ搬送口１２０ｈ（図３参照）を介して装置前室１２０から処理基板としての半導体ウェハ１３１を１個ずつ受け取る。そして、この半導体ウェハ１３１に対して、１個ずつ加熱処理を行う。加熱室１１０についての詳細な説明は、後述する。この実施の形態では、半導体ウェハ１３１として、径が２０ｍｍ以下（例えば１２．５±０．２ｍｍ）の小径のものを使用する。

一方、装置前室１２０は、基板搬送容器としてのウェハ搬送容器１３０に収容された半導体ウェハ１３１を取り出して、加熱室１１０に１個ずつ搬送するための部屋である。

装置前室１２０は、金属等で形成された天板１２０ａ、側板１２０ｂ−１２０ｅ等によって構成された筐体１０１Ｂを有し、その天板１２０ａの前面側は側板１２０ｂから突出しており、この突出部分の裏側には裏板１２０ｆが設けられている。そして、天板１２０ａと裏板１２０ｆとの隙間部分は、外部から空気を装置前室１２０へ導入するための給気路（図示省略）を形成している。

装置前室１２０の天板１２０ａには、ウェハ搬送容器１３０を載置するための容器載置台１２１（図３参照）と、載置されたウェハ搬送容器１３０を上方から押圧固定する押さえレバー１２２（図２参照）とが設けられている。ウェハ搬送容器１３０から装置前室１２０内に搬入された半導体ウェハ１３１は、基準ベースとしての後側壁面１２５に支持された搬送手段としての搬送アーム１２３を用いて、ウェハ搬送口１２０ｈ（図３参照）を通過して加熱室１１０に１個ずつ搬送される。加えて、装置前室１２０の天板１２０ａには、抵抗加熱炉１００の操作を行うための操作釦１２４等が設けられている。

図３に示すように、装置前室１２０は、仕切り板２０１により、半導体ウェハ１３１が搬入・搬出されるクリーン化室２１０と、所定のモータ機構２３８，２４５，２４９を収容する駆動室２２０とに、気密に仕切られている。

また、装置前室１２０には、容器載置台１２１にセットされたウェハ搬送容器１３０との間で半導体ウェハ１３１の搬入・搬出を行うウェハ昇降機構２３０や、搬送アーム１２３を用いて処理室１１０に対する半導体ウェハ１３１の搬入・搬出を行う水平搬送機構２４０等が設けられている。

次に、加熱室１１０の構造について、図４〜図６を用いて詳細に説明する。

図４は、この実施の形態に係る加熱室１１０の全体的内部構造を概略的に示す縦断面図である。図５は、図４の状態から加熱部２０に挿入部３０を挿入したときの加熱部２０付近の構造を概略的に示す縦断面図である。図６は、この実施の形態に係るヒータベース４０の構造を概略的に示す平面図である。

図４に示すように、この実施の形態の加熱室１１０は、筐体１０１Ａの内部における上部側に加熱部２０が配設されており、下部側に挿入部３０が配設されている。

このうち、加熱部２０は、上下方向の長さ（炉長）が１５０ｍｍ以下（例えば１００ｍｍ）となっており、ヒータ２１と、プロセスチュ−ブ２２と、断熱層２３とを有しており、これらがヒータベース４０の上に載置されている。プロセスチューブ２２は、内径が４０ｍｍ以下に設定されており、後述する半導体ウェハ１３１を保持した挿入部３０が丁度挿入可能となるように、挿入部３０の幅よりも僅かに幅広に設定されている。また、プロセスチューブ２２の内部にガスを送気するようになっており、上方の縦方向に設けられたガス送気口２２ＡからＮ_２ガスとＯ_２ガスが混合されて所定の割合で送気され、下方のガス排気口２２Ｂからガスが横方向に排気されるようになっている。また、プロセスチューブ２２には、下方から縦方向に挿入部挿入口２２Ｃが設けられており、ここから後述する挿入部３０が挿入されるようになっている。また、そのプロセスチューブ２２を囲むように、石英ガラス等で構成される断熱層２３が配設されている。また、断熱層２３の中に埋め込まれる形で、加熱部２０の内側に向けてヒータ２１が設けられている。このヒータ２１の内径は６０ｍｍ以下に設定されている。また、加熱部２０の内部（プロセスチューブ２２と断熱層２３の間）には、ヒータ温度測定熱電対２５が設けられており、ヒータ２１による加熱部２０の内部の均熱域の温度を管理するようになっている。ここでは、ヒータ温度測定熱電対２５の位置付近に均熱域が設けられており、均熱域の温度が約１２００℃に保たれるように管理している。また、加熱部分の長さ（炉長）を短くすることで、挿入部３０が挿入される辺りの開口部付近の温度が上昇し、この熱で周囲の部材に悪影響を及ぼす可能性があるが、ここでは、ヒータベース４０を複数のヒータベース部材４１，４２で構成する等により、熱を分散させて悪影響を抑えるようになっている。

図４〜図６に示すように、ヒータベース４０は、加熱部２０を支持するものであり、第１ヒータベース部材４１と第２ヒータベース部材４２の２つの部材を有している。双方のヒータベース部材４１，４２は中心部に孔が開いたドーナツ形状に形成された部材であり、小径の第１ヒータベース部材４１が上方に位置し、大径の第２ヒータベース部材４２が下方に位置して重なって構成されている。また、第１ヒータベース部材４１の外周部には、３箇所の突出部４１Ａ（図６参照）が設けられており、ここには、第１ヒータベース部材４１の中心から放射方向に延びる所定の長孔４１Ｂ（図６参照）が設けられている。

また、第２ヒータベース部材４２における第１ヒータベース部材４１の長孔４１Ｂに対応する位置には、突出ピン４２Ａ（図６参照）が配設されている。そして、突出ピン４２が長孔４１Ｂに挿入された状態で、加熱部２０からの熱で第１ヒータベース部材４１が熱膨張すると、第２ヒータベース部材４２に対して同心円を保った状態で、長孔４１Ｂに沿ってほぼ放射方向に略同じ長さだけ膨張するように構成されている（所謂キネマティック結合）。このようにヒータベース４０が、１つの部材で構成されておらず、第１ヒータベース部材４１と第２ヒータベース部材４２に分割されていることにより、加熱部２０からの熱が第１ヒータベース部材４１には伝わるが、第２ヒータベース部材４２には伝わり難いという状態にすることができ、これにより、ヒータベース４０全体としての変形を防止することができる。また、キネマティック結合により、第１ヒータベース部材４１が熱膨張したときの第１ヒータベース部材４１と第２ヒータベース部材４２とのずれも少なく済ませることができる。

また、ヒータベース４０でプロセスチュ−ブ２２を支持する支持部材４３が、第２ヒータベース部材４２の下方から延びて、プロセスチューブ２２の下方と繋がっているため、プロセスチューブ２２に余計な熱が伝わり難くなるように構成されている。

また、挿入部３０は、図４に示すように、上下方向に延びるものであり、その上部が石英ガラス等で構成されており、下部がステンレス等で構成されている。また、その最上部付近に搬送アーム１２３で搬送されてきた半導体ウェハ１３１を保持する保持部３１が配設されている。また、保持部３１のすぐ下方に位置する挿入部３０の内部には、挿入部内部温度測定熱電対３５が設けられており、挿入部３０の保持部３１付近の内部の温度を管理するようになっている。また、この挿入部３０は、その下部側で駆動手段としてのエレベータ５０の係合部５１に繋がっており、このエレベータ５０によって上下動するようになっている。そして、この上下動により、挿入部３０の保持部３１に保持された半導体ウェハ１３１を、図５に示すように、加熱部２０のプロセスチューブ２２内の所定位置（ここでは、温度が最も安定している均熱域で、ヒータ温度測定熱電対２５付近）に挿入されるようになっている。

また、挿入部３０とエレベータ５０の係合部５１との係合については、挿入部３０の下部のステンレス部分から下方に複数（ここでは３本）のピン３２が突出形成されており、エレベータ５０の係合部５１に配置された板状部材５２に形成された複数（ここでは３つ）の長孔部５３に挿入されることで、係合している。その上で、ピン３２の周囲にコイルスプリング等の付勢部材Ｓが取り付けられており、この付勢部材Ｓでエレベータ５０の係合部５１に対して挿入部３０を上方に付勢している。これにより、図５に示すように、挿入部３０を加熱部２０に挿入して当接させたときの衝撃を抑えて、保持部３１に保持された半導体ウェハ１３１に傷が付いたり、半導体ウェハ１３１が保持部３１から外れてしまったりすることを防止している。

また、板状部材５２に形成された長孔部５３は、前記した第１ヒータベース部材４１の突出部４１Ａに設けられた長孔４１Ｂ（図６参照）と同様に、板状部材５２の中心から放射方向に延びるように形成されており、挿入部３０のピン３２と所謂キネマティック結合している。そして、挿入部３０を上方に移動させて加熱部２０の内部に挿入したとき等に、当該加熱部２０からの熱で挿入部３０の下部が熱膨張すると、エレベータ５０の係合部５１に対して同心円を保った状態で、長孔部５３に沿ってほぼ放射方向に略同じ長さだけ膨張するように構成されている。このように、挿入部３０とエレベータ５０の係合部５１とが、キネマティック結合していることで、挿入部３０が熱膨張したときの挿入部３０の下部とエレベータ５０の係合部５１とのずれを少なく済ませることができる。その結果、挿入部３０の加熱部２０に対する挿入を妨げることがないようになっている。

また、このエレベータ５０は、搬送手段の基準ベースとしての後側壁面１２５（図４参照）に対して固定されている。このため、エレベータ５０がヒータベースを含む上下の部材に固定されている場合に比べて、加熱部２０の熱の影響を受け難く、変形や移動の不良等を起こすことを防止することができる。また、エレベータ５０を半導体ウェハ１３１の搬送の起点である基準ベースとしての後側壁面１２５（図４参照）に固定していることで、エレベータ５０の位置精度が向上し、より安定した状態で半導体ウェハ１３１を加熱部２０に挿入することができる。

次に、この実施形態に係る抵抗加熱炉１００の動作について、図４〜図５を用いて説明する。

まず、図４に示すように、装置前室１２０から搬送アーム１２３で搬送されてきた半導体ウェハ１３１が、当該搬送アーム１２３により、下方に下がった位置にある挿入部３０の保持部３１に保持される。搬送アーム１２３は、その後、退避する。次に、図５に示すように、挿入部３０がエレベータ５０によって加熱部２０のプロセスチューブ２２の内部に挿入され、半導体ウェハ１３１を加熱部２０の内部のヒータ温度測定熱電対２５付近の均熱域に保持する。このとき、加熱部２０の内部は、常にヒータ２１により所定の温度（ここでは約１２００℃）に保たれているため、すぐに加熱処理が行われ、所定時間経過後、図４に示すように、エレベータ５０によって挿入部３０を下方に下げる。なお、半導体ウェハ１３１の径が２０ｍｍ以下（例えば１２．５±０．２ｍｍ）の小径であることにより、すぐに加熱してもウェハにスリップや割れ等を起こさずに加熱することができる。ここで、ファンユニットＦ（図４参照）等によって、半導体ウェハ１３１が冷却され、その後、搬送アーム１２３によって装置前室１２０を経てウェハ搬送容器１３０に収容して、次の工程に搬送される。なお、ここでも、半導体ウェハ１３１の径が２０ｍｍ以下（例えば１２．５±０．２ｍｍ）の小径であることにより、すぐに冷却してもウェハにスリップや割れ等を起こさずに冷却することができる。

以上説明したように、この実施の形態によれば、抵抗加熱炉１００の大きさを、半導体ウェハ１３１の大きさに合わせて小型化することで、余計なエネルギーや小径の半導体ウェハ１３１に対しては効率の悪い状態を改善し、半導体ウェハ１３１の加熱におけるエネルギー効率を向上させることができる。その結果、少量多品種生産におけるコストダウンにも繋げることができる。

また、例えば、図７および図８に示すような実験において、この実施の形態の抵抗加熱炉１００を用いて、約１２．５ｍｍの径の半導体ウェハ１３１の加熱処理を行った場合には、図７に示すようなグラフとなる。すなわち、加熱温度１２００℃、成膜時間が１時間である場合に、この実施の形態の抵抗加熱炉１００であれば、搬送時間が前後で計２０分だけで済み、合計１時間２０分で加熱処理の全工程を終えることができる。これは、半導体ウェハ１３１が小径であるため、加熱と冷却の時間をほぼ取らなくても処理が可能であるためである。また、このときの消費電力は０．４ｋＷｈであり、非常に小さい消費電力で処理を行うことができる。これは、小径の半導体ウェハ１３１に合わせた装置を用いることで、消費電力を抑えることができるためである。

これに対し、従来の３００ｍｍの半導体ウェハについて前記したものと同様の加熱処理を行おうとすると、図８に示すようなグラフとなる。すなわち、加熱温度が同じ１２００℃、成膜時間も同じ１時間である場合に、従来の３００ｍｍの半導体ウェハの加熱に対しては、前後に昇温・搬入時間が２時間程度、降温・搬出時間が２時間４０分程度の計４時間４０分必要であり、加熱処理の全工程を終えるのに合計５時間４０分掛かることとなる。これは、３００ｍｍの半導体ウェハが大径であるため、スリップや割れ等を起こさないために、搬送と成膜の時間以外に加熱と冷却の時間が必要となるためである。また、このときの消費電力は６６ｋＷｈであり、処理に非常に大きな消費電力が必要となる。

このように、この実施の形態の抵抗加熱炉１００によれば、加熱処理に要する時間を短縮できると共に、加熱処理に要する消費電力も抑えることができることから、エネルギー効率を向上させることができ、その結果、少量多品種生産におけるコストダウンにも繋げることができる。

また、この実施の形態では、ヒータベース４０が、上下方向に略同心円状に重なった第１ヒータベース部材４１と第２ヒータベース部材４２に分割されており、当該第１ヒータベース部材４１と第２ヒータベース部材４２同士は、加熱時の熱膨張により、略同心円の中心を維持し、互いの支持状態を維持したまま、相対移動可能に構成されていることにより、加熱部２０の熱が最上部の第１ヒータベース部材４１に伝わっても、その下方の第２ヒータベース部材４２に伝わり難く、かつ、ヒータベース４０全体として、熱により変形し難くすることができる。具体的に、ヒータベース４０と加熱部２０の偏心は、０．５ｍｍ以下とすることができる。これにより、挿入部３０と加熱部２０の偏心量を小さくできるので、ウェハ面内の温度分布が小さくなり、成膜性能を向上させることができる（例えば酸化膜の面内分布が±１％以下にできる）。また、同様にキネマティック結合を用いた挿入部３０下部の支持構造とエレベータ５０の取付け部の加熱部からの離間により、挿入部３０先端のウェハ位置再現性が従来の１．５ｍｍから０．１ｍｍ以下にすることができ、搬送信頼性を向上させることができる。

また、下方の第２ヒータベース部材４２に熱が伝わり難いことから、この下方の第２ヒータベース部材４２に他の部材を取り付けることで、ヒータベース４０と繋がっている部材に熱が伝わり難くすることができ、これが熱変形することを防止できる。

また、挿入部３０を加熱部２０に挿入させる駆動手段としてのエレベータ５０が、半導体ウェハ１３１を容器載置台１２１から装置前室１２０を経て加熱室１１０に搬送し、加熱部１１０と離間している搬送アーム１２３の基準ベース１２５に取り付けられていることにより、加熱部２０を支持しているヒータベース４０にエレベータ５０が固定されている場合と比較して、熱の影響を受け難くなる。その結果、エレベータ５０の固定部５１が変形する等により、動作不良を起こすことを防止できる。また、基準となる基準ベースとしての後側壁面１２５に搬送アーム１２３とエレベータ５０が取り付けられているので、半導体ウェハ１３１の受渡し、挿入部３０の上下動を精度良く行うことができる。

なお、この実施の形態では、半導体ウェハを用いる半導体製造装置を例に採って説明したが、本発明は、他の種類の基板（例えばサファイア基板等の絶縁性基板や、アルミニウム基板等の導電性基板）や、非円盤形状（例えば矩形）の処理基板からデバイスを製造する製造装置にも適用することができる。

また、この実施の形態では「デバイス」として半導体デバイスを例に採ったが、本発明は他の種類のデバイス（例えば、光学素子や光集積回路等の光デバイス）を製造する製造装置にも適用することができる。

また、この実施の形態では、ヒータベース４０が第１ヒータベース部材４１と第２ヒータベース部材４２の２つの部材に分割されていたが、これに限るものではなく、３つ以上のヒータベース部材に分割されていても良い。

２０加熱部
２１ヒータ
３０挿入部
３１保持部
４０ヒータベース
４１第１ヒータベース部材（ヒータベース部材）
４２第２ヒータベース部材（ヒータベース部材）
５０エレベータ（駆動手段）
１００抵抗加熱炉
１０１筐体
１１０加熱室（処理室）
１２０装置前室
１２１容器載置台
１２３搬送アーム（搬送手段）
１２５後側壁面（基準ベース）
１３０ウェハ搬送容器（基板搬送容器）
１３１半導体ウェハ（処理基板）

Claims

加熱室および装置前室が筐体の内部に配設され、前記筐体に、処理基板が収容された基板搬送容器を載置するための容器載置台が設けられ、前記処理基板を加熱する際には、搬送手段によって当該処理基板が、前記容器載置台から搬入されて前記装置前室を経て前記加熱室に搬送され、当該加熱室で加熱された後、当該加熱室から前記装置前室を経て前記容器載置台に戻されて搬出される抵抗加熱炉であって、
前記加熱室には、内部に挿入された１個の前記処理基板を加熱可能なヒータを備えた加熱部と、当該加熱部の内部に下側から挿入可能な挿入部とを備えており、
前記挿入部には、前記装置前室から搬送されてきた前記処理基板が保持可能な保持部を有しており、
前記装置前室から搬送されてきた前記処理基板が、前記保持部に保持された状態で、前記挿入部の上昇によって、前記加熱部の内部の所定位置に挿入されて加熱されるように構成されており、
前記加熱部を載置するヒータベースを有しており、
当該ヒータベースは、上下方向に略同心円状に重なった複数のヒータベース部材で構成されており、
当該複数のヒータベース部材同士は、加熱時の熱膨張により、略同心円の中心を維持し、互いの支持状態を維持したまま、相対移動可能に構成されていることを特徴とする抵抗加熱炉。
加熱室および装置前室が筐体の内部に配設され、前記筐体に、処理基板が収容された基板搬送容器を載置するための容器載置台が設けられ、前記処理基板を加熱する際には、搬送手段によって当該処理基板が、前記容器載置台から搬入されて前記装置前室を経て前記加熱室に搬送され、当該加熱室で加熱された後、当該加熱室から前記装置前室を経て前記容器載置台に戻されて搬出される抵抗加熱炉であって、
前記加熱室には、内部に挿入された１個の前記処理基板を加熱可能なヒータを備えた加熱部と、当該加熱部の内部に下側から挿入可能な挿入部とを備えており、
前記挿入部には、前記装置前室から搬送されてきた前記処理基板が保持可能な保持部を有しており、
前記装置前室から搬送されてきた前記処理基板が、前記保持部に保持された状態で、前記挿入部の上昇によって、前記加熱部の内部の所定位置に挿入されて加熱されるように構成されており、
前記処理基板が、直径２０ｍｍ以下で構成されており、
前記加熱部が、長さ１５０ｍｍ以下、内径６０ｍｍ以下で構成されていることを特徴とする抵抗加熱炉。
前記挿入部を前記加熱部に挿入させる駆動手段が、前記処理基板を前記容器載置台から前記装置前室を経て前記加熱室に搬送する前記搬送手段の基準ベースに取り付けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の抵抗加熱炉。