JPH06302679A - Material-to-be-treated conveying box and treating apparatus - Google Patents

Material-to-be-treated conveying box and treating apparatus

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JPH06302679A
JPH06302679A JP8633993A JP8633993A JPH06302679A JP H06302679 A JPH06302679 A JP H06302679A JP 8633993 A JP8633993 A JP 8633993A JP 8633993 A JP8633993 A JP 8633993A JP H06302679 A JPH06302679 A JP H06302679A
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  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)

Abstract

PURPOSE:To prevent adhesion of the atmosphere, gaslike impurity, etc., to a material to be treated by carrying in/carrying out of a treating apparatus without exposing the material to be treated to the atmosphere by providing a cover to be switched to be opened or closed for maintaining an inert gas atmosphere in a box for detachably containing the material to be treated by blocking the box in a sealed state. CONSTITUTION:A material-to-be-treated conveying box 9 contains a cassette 11 for containing to hold many semiconductor wafers 5 in a parallel state and is conveyed. The box 9 has a box body 12, a cover 14 for blocking the body 12 in a sealed state through a sealing material 13 at a bottom and to be operated to be opened or closed, and a normally closed inert gas vent valve 15 at a sidewall. The wafers 5 contained in an N2 gas atmosphere are placed on the cover 14 of the box 9, covered with the body 12, inner N2 gas is suitably sucked by the valve 15, and sealed. Thus, the wafers 5 contained in the cassette 11 can be conveyed to a treating apparatus without exposure to the atmosphere.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、例えば半導体デバイス
の製造工程等において利用される被処理物搬送ボックス
及び処理装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an object transfer box and a processing apparatus used in, for example, a semiconductor device manufacturing process.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体プロセスにおいては、被処理物と
しての半導体ウエハに酸化膜を形成したり、熱CVD法
により薄膜を形成したり、熱拡散法により高不純物濃度
領域を形成するなど、各種の処理装置が行われる。これ
ら各種の処理に最近では縦型の熱処理装置が多く採用さ
れて来ている。
2. Description of the Related Art In a semiconductor process, various kinds of processes such as forming an oxide film on a semiconductor wafer as an object to be processed, forming a thin film by a thermal CVD method, forming a high impurity concentration region by a thermal diffusion method, etc. The processing device is performed. Recently, a vertical heat treatment apparatus has been widely adopted for these various kinds of processing.

【0003】この縦型の熱処理装置では、多数枚の半導
体ウエハを整列収納したカセット(かご状のキャリア)
を搬送装置により装置本体内に出し入れ口より搬入する
と、そのカセットをトランスファにより装置本体内の移
載用ステージ上に載せ、そこからカセット内の半導体ウ
エハを、移載機が一枚ずつ又は5枚ずつローディングエ
リアのウエハボートに移載して多段状態に保持し、その
ままウエハボートをボートエレベータにより上昇させて
プロセス容器内に半導体ウエハを搬入し、そのプロセス
容器内を密封して所定の処理ガス雰囲気に置換しながら
加熱することにより、該半導体ウエハに所要の処理を施
す。
In this vertical heat treatment apparatus, a cassette (a cage-shaped carrier) in which a large number of semiconductor wafers are aligned and stored
When the wafer is carried into the main body of the equipment by the transfer device, the cassette is placed on the transfer stage in the main equipment by the transfer, and the semiconductor wafers in the cassette are transferred one by one or five by the transfer machine. Each of them is transferred to the wafer boat in the loading area and held in a multi-stage state, and then the wafer boat is lifted up by the boat elevator to carry the semiconductor wafer into the process container, and the process container is sealed to a predetermined processing gas atmosphere. Then, the semiconductor wafer is subjected to required processing by heating while being replaced with.

【0004】その処理済みの半導体ウエハは、ウエハボ
ートと一緒にプロセス容器内から下方に引き出し、そこ
から移載機により移載用ステージ上のキャリア内に戻
し、そのキャリアごと出し入れ口から装置本体外に搬出
して次の工程の処理装置に移送するようにしている。
The processed semiconductor wafer is pulled out from the inside of the process container together with the wafer boat, and then returned to the carrier on the transfer stage by the transfer machine, and the carrier is taken out of the apparatus main body through the loading / unloading port. It is carried out to the next processing equipment.

【0005】こうした熱処理装置での処理作業におい
て、半導体ウエハのプロセス容器への挿脱の際、その途
中炉口付近でもかなりの高温度雰囲気状態にあることか
ら、そこに大気が存在すると、この大気中のO2 によっ
て半導体ウエハ表面に自然酸化膜が形成されてしまう。
また、装置本体内にカーボン等のガス状不純物やオイル
ミストやごみなどの粒子状不純物(パーティクル)が存
在すると、これら不純物が半導体ウエハに付着したり化
学反応(ケミカルコンタミネーション)を起こして、半
導体素子の特性や歩留まりの悪化の原因となる。
In the processing operation in such a heat treatment apparatus, when a semiconductor wafer is inserted into or removed from a process container, there is a considerably high temperature atmosphere even in the vicinity of the furnace opening on the way. A natural oxide film is formed on the surface of the semiconductor wafer due to O 2 therein.
If gaseous impurities such as carbon and particulate impurities such as oil mist and dust are present in the main body of the device, these impurities may adhere to the semiconductor wafer or cause chemical reaction (chemical contamination), and This causes deterioration of device characteristics and yield.

【0006】このために、装置本体ををクローズドシス
テム構造とし、ガス給排手段により例えばN2 ガス等の
不活性ガスを供給して、常に陽圧の高純度の不活性ガス
雰囲気(非酸素雰囲気)に置換維持することにより、装
置本体内から大気(O2 )並びにパーテクル等の不純物
を排除することが望まれれている。
For this reason, the apparatus main body has a closed system structure, and an inert gas such as N 2 gas is supplied by a gas supply / discharge means so that a positive pressure high-purity inert gas atmosphere (non-oxygen atmosphere) is always provided. It is desired to remove impurities such as air (O 2 ) and particles from the inside of the main body of the apparatus by substituting and maintaining the above).

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
如く装置本体内をN2 ガス等の不活性ガス雰囲気に置換
維持しても、外部から搬入されて来る半導体ウエハと一
緒に大気(O2 )やガス状不純物や粒子状不純物(パー
ティクル)が侵入し易く、特にかご状のカセット内に多
数枚整列収納された半導体ウエハは、装置本体への搬送
中に大気にさらされ、それらウエハ相互の狭い隙間に不
純物が入り込んで、そのまま装置本体内に持ち込まれて
しまう。この不純物を排除するのはなかなか困難で、大
量のN2 パージガスが必要で不経済であると共に時間が
かかり処理能率低下を招くなどの問題がある。
However, even if the inside of the apparatus main body is replaced with an inert gas atmosphere such as N 2 gas as described above, the atmosphere (O 2 ) along with the semiconductor wafer carried in from the outside is maintained. In particular, a large number of semiconductor wafers, which are aligned and housed in a basket-like cassette, are exposed to the atmosphere during transportation to the main body of the apparatus, and narrow gaps between the wafers and gas impurities and particles (particles) are likely to be small. Impurities enter the gap and are brought into the device body as they are. It is difficult to remove these impurities, and a large amount of N 2 purge gas is required, which is uneconomical and time consuming, leading to a decrease in processing efficiency.

【0008】本発明は、前記事情に鑑みなされたもの
で、半導体ウエハ等の被処理物を大気にさらすことなく
不活性ガス雰囲気の中で処理装置に対し搬入したり搬出
したりでき、大気(O2 )やガス状不純物や粒子状不純
物(パーティクル)の被処理物への付着並びに処理装置
内への侵入を防止するのに有効な被処理物搬送ボックス
及び処理装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances and can be carried in and out of a processing apparatus in an inert gas atmosphere without exposing an object to be processed such as a semiconductor wafer to the atmosphere. It is an object of the present invention to provide an object-to-be-processed transfer box and a processing apparatus which are effective in preventing O 2 ), gaseous impurities and particulate impurities (particles) from adhering to an object to be processed and entering the processing apparatus. To do.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段と作用】本発明の被処理物
搬送ボックスは、前記目的を達成するために、被処理物
を挿脱可能に収納するボックス本体と、このボックス本
体を密封状態に閉塞して内部を不活性ガス雰囲気に維持
する開閉操作可能な蓋とを備え、そのボックス本体内に
被処理物を収納すると共に蓋を閉じて該ボックス本体内
を不活性ガス雰囲気に維持したまま処理装置に搬入出さ
れる構成としたことを特徴とする。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve the above-mentioned object, the object transporting box of the present invention has a box main body in which the object to be processed is detachably inserted, and the box main body is sealed. A lid that can be opened and closed to close the inside of the box to maintain an inert gas atmosphere is provided, and the object to be processed is stored in the box body, and the lid is closed to keep the inside of the box body in the inert gas atmosphere. It is characterized in that it is configured to be carried in and out of the processing device.

【0010】一方、本発明の処理装置は、不活性ガス雰
囲気に置換維持される処理装置本体の内外に開閉するド
アを有し請求項1記載の被処理物搬送ボックスを外方か
ら搬入出可能に収納するパスボックスと、このパスボッ
クス内を不活性ガスに置換するガス給排手段と、不活性
ガス雰囲気のパスボックス内で前記被処理物搬送ボック
スの蓋を自動的に開閉する蓋取り機構と、その被処理物
搬送ボックス内の被処理物を装置本体内方に移送する移
送手段とを備えていることを特徴とする。
On the other hand, the processing apparatus according to the present invention has a door that opens and closes inside and outside the processing apparatus main body which is replaced and maintained in an inert gas atmosphere, and the object transfer box according to claim 1 can be carried in and out from the outside. And a gas supply / discharge means for replacing the inside of the pass box with an inert gas, and a lid removing mechanism for automatically opening and closing the lid of the object transfer box within the pass box in an inert gas atmosphere. And a transfer means for transferring the object to be processed in the object transfer box to the inside of the apparatus main body.

【0011】前記構成の被処理物搬送ボックス及び処理
装置を用いれば、半導体ウエハ等の被処理物を大気にさ
らすことなく被処理物搬送ボックス内の不活性ガス雰囲
気中に収納したまま搬送でき、この被処理物搬送ボック
スを処理装置のパスボックス内にこの外側のドアのみが
開いて受入れる。
By using the object transfer box and the processing apparatus having the above-described structure, the object such as a semiconductor wafer can be transferred while being stored in the inert gas atmosphere in the object transfer box without exposing to the atmosphere, Only the outside door of the object transport box is received in the pass box of the processing apparatus.

【0012】これで一時的にパスボックス内に大気が入
るが、前記外側のドアを内側のドア同様に閉じ、そのパ
スボックス内にガス給排手段により不活性ガスを供給し
て、大気並びに被処理物搬送ボックス外面に付着して来
た不純物を追い出す。なお、そのパスボックスは容量が
小さくて済むこと、また被処理物搬送ボックスは外形が
凹凸の少ない単純形状で済むことから、ガス給排手段か
ら比較的少量のガスを供給するだけで大気から高純度の
不活性ガス雰囲気に素早く置換できる。
Although the atmosphere temporarily enters the pass box, the outer door is closed in the same manner as the inner door, and the inert gas is supplied into the pass box by the gas supply / exhaust means so that the atmosphere and the object are covered. Impurities that have adhered to the outer surface of the processed product transport box are expelled. Since the pass box has a small capacity, and the object transfer box has a simple outer shape with no irregularities, it is possible to increase the temperature from the atmosphere by supplying a relatively small amount of gas from the gas supply / discharge means. Can be quickly replaced with a pure inert gas atmosphere.

【0013】こうしてパスボックス内を不活性ガス雰囲
気に置換した状態で、蓋取り機構により被処理物搬送ボ
ックスの蓋を開放すると共に、パスボックスの内側のド
アのみ開いて、該パスボックス内の被処理物搬送ボック
ス内の被処理物を不活性ガス雰囲気に維持された処理装
置本体内の処理室に移送手段により移送して所要の処理
作業を行う。その処理済み被処理物は前記と逆の手順で
パスボックス内の被処理物搬送ボックス内の不活性ガス
雰囲気中に収納して次の処理工程などに搬出されるよう
になる。
In this way, with the inside of the pass box replaced with the inert gas atmosphere, the lid of the workpiece transfer box is opened by the lid removing mechanism, and only the inside door of the pass box is opened, and the inside of the pass box is opened. The object to be processed in the object-to-be-processed transfer box is transferred to the processing chamber in the main body of the processing apparatus, which is maintained in the inert gas atmosphere, by the transfer means to perform the required processing operation. The processed object is stored in the inert gas atmosphere in the object transfer box in the pass box and carried out to the next processing step in the reverse order of the above.

【0014】これにて、被処理物を大気にさらすことな
く不活性ガス雰囲気の中で処理装置に対し搬入したり搬
出したりでき、大気(O2 )やガス状不純物や粒子状不
純物(パーティクル)の被処理物への付着並びに処理装
置内への侵入を簡単かつ確実に防止できるようになる。
Thus, the object to be processed can be carried in and out of the processing apparatus in an inert gas atmosphere without exposing it to the atmosphere, and the atmosphere (O 2 ) and gaseous impurities and particulate impurities (particles) can be carried out. It is possible to easily and surely prevent the above) from adhering to the object to be processed and entering the inside of the processing apparatus.

【0015】また、本発明の処理装置は、不活性ガス雰
囲気に置換維持される処理装置本体の被処理物搬入出口
に対し請求項1記載の被処理物搬送ボックスを外方から
気密状態に接合するボックス保持機構と、平時は前記被
処理物搬入出口を内方から閉塞すると共に、その被処理
物搬入出口に前記被処理物搬送ボックスが接合すると、
そのボックスの蓋を取って一緒に処理装置本体内方に開
く蓋取りドア機構と、前記被処理物搬送ボックス内の被
処理物を装置本体内方に移送する移送手段とを備えてい
ることを特徴とする。
Further, in the processing apparatus of the present invention, the object transfer box according to claim 1 is bonded to the object transfer box of the processing apparatus main body, which is replaced and maintained in an inert gas atmosphere, in an airtight state from the outside. With a box holding mechanism to, and in normal times the processing object carry-in / out port is closed from the inside, and the processing object carrying box is joined to the processing object carry-in / out port,
A lid-removing door mechanism for removing the lid of the box and opening the inside of the processing apparatus main body together, and a transfer means for transferring the object to be processed in the object transfer box into the apparatus main body. Characterize.

【0016】この処理装置と前述のような被処理物搬送
ボックスとを用いれば、前述同様に被処理物搬送ボック
スが被処理物を不活性ガス雰囲気中に収納したまま送ら
れて来ると、この被処理物搬送ボックスをボックス保持
機構が処理装置本体の被処理物搬入出口に気密状態に直
接接合せしめ、この状態で装置本体内の蓋取りドア機構
が該被処理物搬送ボックスの蓋を取って一緒に処理装置
本体内方に開く。これで被処理物搬送ボックス内と処理
装置本体内とが大気と隔離したまま連通状態となり、そ
のまま該被処理物搬送ボックス内の被処理物を処理装置
本体内の処理室に移送手段により移送して所要の処理作
業を行う。これにて、前述同様の作用効果が得られると
共に、前述のパスボックスを省略できるようになる。
If this processing apparatus and the above-described object transfer box are used, when the object transfer box is sent while the object is stored in the inert gas atmosphere as described above, The box holding mechanism directly joins the object transfer box to the object inlet / outlet of the processing apparatus body in an airtight state, and in this state, the lid removal door mechanism inside the apparatus body removes the lid of the object transfer box. Open the inside of the processing unit together. As a result, the inside of the processing object transfer box and the inside of the processing apparatus main body are in communication with each other while being isolated from the atmosphere, and the processing object inside the processing object transfer box is directly transferred to the processing chamber inside the processing apparatus main body by the transfer means. And perform the required processing work. As a result, the same effect as the above can be obtained, and the pass box can be omitted.

【0017】[0017]

【実施例】以下、本発明に係わる被処理物搬送ボックス
と処理装置との第1の実施例を図1乃至図5を参照しな
がら説明する。ここでは半導体ウエハに絶縁膜を生成す
る酸化装置或いはCVD装置等として利用される縦型熱
処理装置を例示する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment of an object carrying box and a processing apparatus according to the present invention will be described below with reference to FIGS. Here, a vertical heat treatment apparatus used as an oxidation apparatus or a CVD apparatus for forming an insulating film on a semiconductor wafer is exemplified.

【0018】なお、図1は縦型熱処理装置の縦断面図、
図2は図1のA−A線に沿う水平断面図、図3は図1の
B−B線に沿う断面図、図4は図1のC−C線に沿う縦
断面図、図5は処理装置全体のガス制御システムを示す
概略図である。
FIG. 1 is a vertical sectional view of a vertical heat treatment apparatus,
2 is a horizontal sectional view taken along the line AA of FIG. 1, FIG. 3 is a sectional view taken along the line BB of FIG. 1, FIG. 4 is a longitudinal sectional view taken along the line CC of FIG. 1, and FIG. It is the schematic which shows the gas control system of the whole processing apparatus.

【0019】まず、図1乃至図4に示す如く、本実施例
に係わる縦型熱処理装置は装置本体1を有する。この装
置本体1はハウジングパネル1aを用いた箱形状をなす
構造で、この前面部を工場内のクリーンルーム2に臨ま
せ、その他大部分を隔壁3により隔絶されたメンテナン
スルーム4内に納まるように設置されている。
First, as shown in FIGS. 1 to 4, the vertical heat treatment apparatus according to this embodiment has an apparatus main body 1. The apparatus main body 1 has a box-shaped structure using a housing panel 1a, and its front part faces the clean room 2 in the factory, and most of the other parts are installed in a maintenance room 4 separated by a partition wall 3. Has been done.

【0020】この装置本体1内の略上半部には、被処理
物としての薄いディスク状の半導体ウエハ5に所定の処
理を施す処理室6が隔壁7により区画構成されていると
共に、この処理室6の真下にローディングエリア8がN
2 ガス等の不活性ガス雰囲気に置換維持されるように気
密性を持って区画構成されている。また、装置本体1の
前面部に半導体ウエハ5を収納した被処理物搬送ボック
ス9を挿脱するパスボックス10が設けられている。
A processing chamber 6 for performing a predetermined process on a thin disk-shaped semiconductor wafer 5 as an object to be processed is defined by a partition wall 7 in a substantially upper half portion of the apparatus main body 1, and this process is performed. The loading area 8 is N directly below the chamber 6.
It is constructed with airtightness so that it can be replaced and maintained in an inert gas atmosphere such as 2 gases. Further, a pass box 10 for inserting / removing an object transfer box 9 containing a semiconductor wafer 5 is provided on the front surface of the apparatus main body 1.

【0021】更に各部の詳細を述べると、まず、被処理
物搬送ボックス9は図1乃至図3に示す如く、被処理物
である半導体ウエハ5を多数枚並列状態に収納保持した
カセット(かご状キャリア)11を収納して搬送に供さ
れるもので、下面開放の適当大きさのハット形状をなす
ボックス本体12と、この底面にシール材13を介し接
合した蓋14とを備え、且つそのボックス本体12の側
壁部に常閉式の不活性ガス通気弁15を設けた構成であ
る。
To describe the details of the respective parts, first, as shown in FIG. 1 to FIG. 3, the object transport box 9 is a cassette (a basket-like) which holds and holds a large number of semiconductor wafers 5 which are objects to be processed in parallel. A box body 12 having a hat shape of an appropriate size with an open bottom surface, and a lid 14 joined to the bottom surface of the box via a sealing material 13, which is used for carrying the carrier 11. The side wall of the main body 12 is provided with a normally closed inert gas vent valve 15.

【0022】この通気弁15を介してN2 ガス等の不活
性ガスを注入することで、内部全体を不活性ガス雰囲気
に置換維持できると共に、その内部の不活性ガスを通気
弁15から吸出して内部を適度な負圧状態とすること
で、ボックス本体12に対し蓋14がシール部材13を
介し吸着して閉塞保持され、通気弁15から不活性ガス
を供給して負圧状態を解除してボックス本体12を上方
に引上げることで、蓋14と離れて開放し、この状態で
半導体ウエハ5を収納したカセット11の挿脱や、該カ
セット11内の半導体ウエハ5の挿脱が可能となってい
る。
By injecting an inert gas such as N 2 gas through the ventilation valve 15, the entire interior can be replaced and maintained with an inert gas atmosphere, and the inert gas inside can be sucked out from the ventilation valve 15. By setting the inside to an appropriate negative pressure state, the lid 14 is adsorbed to the box body 12 via the seal member 13 to be blocked and held, and the inert gas is supplied from the ventilation valve 15 to release the negative pressure state. By pulling the box body 12 upward, the box body 12 is opened apart from the lid 14, and in this state, the cassette 11 containing the semiconductor wafer 5 can be inserted and removed, and the semiconductor wafer 5 in the cassette 11 can be inserted and removed. There is.

【0023】前記パスボックス10は、装置本体1の前
面ハウジングパネル1aに一体的に組付構成された小型
(小容量)の縦長箱体で、この前面部と後面部(処理装
置本体1内側)とにそれぞれスライド式にて開閉するオ
ートドア20,21が設けられている。これらオートド
ア20,21は各々独自の開閉駆動部を備え、交互に開
いたり同時にシール部材を介し機密に閉塞して内部全体
を密封できる。この外側のオートドア20が開くことで
前記半導体ウエハ5を収納した被処理物搬送ボックス9
を外方から適宜搬送手段によりパスボックス10内にス
ムーズに挿脱・収納でき、内側のオートドア21が開く
ことでパスボックス10が処理装置本体1内のローディ
ングエリア8と内部連通するようになっている。
The pass box 10 is a small (small-capacity) vertically elongated box body integrally assembled with the front housing panel 1a of the apparatus main body 1, and has front and rear portions (inside the processing apparatus main body 1). The automatic doors 20 and 21 that are opened and closed in a sliding manner are provided in and. Each of the automatic doors 20 and 21 has its own opening / closing drive unit, which can be opened alternately and at the same time can be hermetically closed by a seal member to hermetically seal the entire interior. When the outside auto door 20 is opened, the object transfer box 9 containing the semiconductor wafer 5 is opened.
Can be smoothly inserted / removed / stored in the pass box 10 by an appropriate transfer means from the outside, and the inside of the automatic door 21 allows the pass box 10 to internally communicate with the loading area 8 in the processing apparatus body 1. There is.

【0024】このパスボックス10には該ボックス内を
不活性ガスに置換するガス給排手段としてのガス導入管
24と排気管25とが接続されている。このガス導入管
24は図5に示す如くバルブ26並びにレギュレータ2
7を介し不活性ガス供給装置28に接続されおり、その
ガス導入管24からパスボックス10内に不活性ガスと
して例えばN2 ガスを導入できる。一方、排気管25が
オートダンパー29を介し吸引ブロア付きの工場排気装
置30に接続されて、パスボックス10内のガスを吸引
排気できるようになっている。
The pass box 10 is connected to a gas introduction pipe 24 and an exhaust pipe 25 as gas supply / discharge means for replacing the inside of the box with an inert gas. This gas introduction pipe 24 is provided with a valve 26 and a regulator 2 as shown in FIG.
It is connected to the inert gas supply device 28 via 7, and N 2 gas, for example, as an inert gas can be introduced into the pass box 10 from the gas introduction pipe 24. On the other hand, the exhaust pipe 25 is connected to a factory exhaust device 30 with a suction blower via an automatic damper 29 so that the gas in the pass box 10 can be sucked and exhausted.

【0025】また、前記パスボックス10には蓋取り機
構33が設けらている。この蓋取り機構33は、パスボ
ックス10の上板部に立設した昇降用エアシリンダ34
と、このピストンロッド下端に支持された開閉用エアシ
リンダ35と、この開閉用エアシリンダ35のピストン
ロッド両端に支持された左右一対のクランプアーム36
とを備えてなり、パスボックス10内の不活性ガス雰囲
気中にて開閉用エアシリンダ35により左右のクランプ
アーム36が接近して前記被処理物搬送ボックス9のボ
ックス本体12を左右から掴み、このまま昇降用エアシ
リンダ34によりボックス本体12を上方に引上げるこ
とで、下端の蓋14と離して開放するようになってい
る。
The pass box 10 is provided with a lid removing mechanism 33. The lid removing mechanism 33 includes an elevating air cylinder 34 standing on the upper plate of the pass box 10.
An opening / closing air cylinder 35 supported at the lower end of the piston rod, and a pair of left and right clamp arms 36 supported at both ends of the piston rod of the opening / closing air cylinder 35.
And the left and right clamp arms 36 approach each other by the opening and closing air cylinders 35 in the inert gas atmosphere in the pass box 10 to grip the box body 12 of the object transfer box 9 from the left and right, By pulling the box body 12 upward by the lifting air cylinder 34, the box body 12 is opened apart from the lid 14 at the lower end.

【0026】なお、その蓋取り機構33は、この左右一
方のクランプアーム36の下端に突片状の弁操作部37
を有し、前記蓋開放の際に、左右のクランプアーム36
で被処理物搬送ボックス9のボックス本体12を掴むと
同時に、該弁操作部37がボックス本体12の常閉式の
不活性ガス通気弁15を押し開き、被処理物搬送ボック
ス9内部を適度な負圧状態からパスボックス10内と同
じ気圧とすることで、ボックス本体12に対する蓋14
の吸着解除を行うようになっている。
The lid removing mechanism 33 has a valve operating portion 37 in the form of a protrusion at the lower end of one of the left and right clamp arms 36.
And the left and right clamp arms 36 when opening the lid.
At the same time as grasping the box main body 12 of the object-to-be-processed box 9, the valve operating section 37 pushes open the normally closed inert gas ventilation valve 15 of the box main body 12, so that the inside of the object-to-be-processed box 9 is appropriately opened. By setting the pressure to the same atmospheric pressure as that in the pass box 10, the lid 14 for the box body 12
Is designed to be released.

【0027】一方、前記処理装置本体1内の上半部の処
理室6内には縦型のプロセス容器41が設置されてい
る。このプロセス容器41は例えば石英等によって形成
されたプロセスチューブなどと称される加熱炉で、断面
逆U字形容器、即ち上端閉塞の縦型略円筒形状をなす。
このプロセス容器41の外周を取り囲むようにヒータ4
2が設けられ、更にその周囲には冷却パイプや断熱材等
を組み込んだ保護カバー43が被せられている。
On the other hand, a vertical process container 41 is installed in the processing chamber 6 in the upper half of the processing apparatus main body 1. The process container 41 is a heating furnace called a process tube formed of, for example, quartz, and has an inverted U-shaped cross section, that is, a vertical substantially cylindrical shape with an upper end closed.
The heater 4 surrounds the outer periphery of the process container 41.
2 is provided, and the periphery thereof is covered with a protective cover 43 incorporating a cooling pipe, a heat insulating material and the like.

【0028】また、このプロセス容器41の開口下端に
はマニホールド44が接続して設けられている。このマ
ニホールド44は上下フランジ付き矩形円筒体状のもの
で、図2に示すように、この周壁部に前記プロセス容器
41内のガスを排気するオートダンパー45a付き排気
管45が接続され、この先端が装置本体1外に導出され
て前記工場排気装置30に接続されている。また、その
マニホールド44を介してプロセス容器41内に新たな
ガスを導入するガス導入管46が設けられている。この
ガス導入管46は先端が装置本体1外に導出され、図5
に示す如く自動切替えバルブ47を介し所定のプロセス
ガス(処理ガス)供給装置48と前記不活性ガス装置2
8とに接続されて、交互にプロセスガスと不活性ガスと
してのN2 ガスをプロセス容器41内に導入できるよう
になっている。
A manifold 44 is connected to the lower end of the opening of the process container 41. The manifold 44 is in the shape of a rectangular cylinder with upper and lower flanges. As shown in FIG. 2, an exhaust pipe 45 with an automatic damper 45a for exhausting the gas in the process container 41 is connected to the peripheral wall portion, and the tip of the exhaust pipe 45 is attached. It is led out of the apparatus body 1 and connected to the factory exhaust device 30. Further, a gas introduction pipe 46 for introducing new gas into the process container 41 via the manifold 44 is provided. The tip of the gas introduction pipe 46 is led out of the apparatus main body 1, and
As shown in FIG. 3, a predetermined process gas (process gas) supply device 48 and the inert gas device 2 are provided via an automatic switching valve 47.
8 and the N 2 gas as the inert gas can be alternately introduced into the process container 41.

【0029】更に、前記プロセス容器41下部のマニホ
ールド44の周囲には、前記隔壁7とこの下面に固定し
た角皿状のケース51aとにより、環状室状のスカベン
ジャー51が構成され、このスカベンジャー51内から
プロセス容器41下部周囲に滞留する熱や不要ガスを常
時排出する熱排気管52が導出され、この先端が装置本
体1外に導出されて工場排気装置30に接続されてい
る。また、この熱排気管52の途中にはオートダンパー
54a付き分岐管54が処理室6内に位置して設けられ
ている。
Further, around the manifold 44 under the process container 41, an annular chamber-shaped scavenger 51 is constituted by the partition wall 7 and a square dish-shaped case 51a fixed to the lower surface thereof. A heat exhaust pipe 52 that constantly discharges heat and unnecessary gas accumulated around the lower part of the process container 41 is led out, and its tip is led out of the apparatus main body 1 and connected to the factory exhaust device 30. A branch pipe 54 with an automatic damper 54a is provided in the processing chamber 6 in the middle of the heat exhaust pipe 52.

【0030】なお、そのスカベンジャー51のケース5
1a底面中央部が前記マニホールド44下端と連通する
状態に開口されてプロセス容器41の炉口41aを構成
している。この炉口41aを下面側からOリングを介し
気密状態に閉塞するオートシャッター56が前記ローデ
ィングエリア8内に設置されている。このオートシャッ
ター56は開閉駆動部57により上下動と横方向の回動
を行って炉口41aを開閉する。
The case 5 of the scavenger 51
The central portion of the bottom surface of 1a is opened so as to communicate with the lower end of the manifold 44, and constitutes the furnace opening 41a of the process container 41. An auto shutter 56 is installed in the loading area 8 to close the furnace opening 41a from the lower surface side in an airtight state via an O-ring. The automatic shutter 56 is moved up and down and rotated laterally by the opening / closing drive unit 57 to open / close the furnace opening 41a.

【0031】前記ローディングエリア8内には前記処理
室6のプロセス容器41内に半導体ウエハ5を挿脱する
ローディング機構としてのウエハボート61とボートエ
レベータ62とが設置されている。このウエハボート6
1は石英製の縦長やぐら状のもので、多数枚の半導体ウ
ェハ5をそれぞれ水平状態で上下に間隔を存して多段に
収納保持する構成である。
In the loading area 8, a wafer boat 61 and a boat elevator 62 are installed as a loading mechanism for inserting / removing the semiconductor wafer 5 into / from the process container 41 of the processing chamber 6. This wafer boat 6
Reference numeral 1 denotes a vertically-oriented quartz-shaped wobble, which has a structure in which a large number of semiconductor wafers 5 are stored and held in multiple stages in a horizontal state with vertical intervals.

【0032】このウエハボート61がボートエレベータ
62により前記プロセス容器41の炉口41aの丁度真
下に垂直状態に支持されている。このウエハボート61
が多数枚の半導体ウエハ5を収納した状態で、前記シャ
ッター56の開放に伴い、ボートエレベータ62により
上昇してプロセス容器41内に挿入されたり、逆にプロ
セス容器41内から下降して引き出されたりする。な
お、このウエハボート61が上昇してプロセス容器41
内に挿入されたとき、このウエハボート61下部のフラ
ンジ61aが炉口41aを前記オートシャッター56に
代わって閉塞してプロセス容器41内を密閉状態にでき
る。
The wafer boat 61 is vertically supported by the boat elevator 62 just below the furnace opening 41a of the process vessel 41. This wafer boat 61
In the state where a large number of semiconductor wafers 5 are accommodated, the boat elevator 62 raises and inserts it into the process container 41 with the opening of the shutter 56, and conversely lowers and pulls out from the process container 41. To do. It should be noted that the wafer boat 61 is raised and the process container 41 is raised.
When inserted into the process vessel 41, the flange 61a at the bottom of the wafer boat 61 closes the furnace opening 41a in place of the auto shutter 56, so that the inside of the process container 41 can be sealed.

【0033】また、ローディングエリア8内のウエハボ
ート61と前記パスボックス10との間には、被処理物
を装置本体内方に移送する移送手段として移載機(ウエ
ハトランスファ)63が移載用エレベータ64に昇降可
能に支持されて設置されている。この移載機63は、前
記パスボックス10の内側のオートドア21が開くと、
該パスボックス10内に位置する開放状態の被処理物搬
送ボックス9内のカセット11中から半導体ウエハ5を
一枚ずつ取り出して、ローディングエリア8のウエハボ
ート61に収納保持させたり、その逆にウエハボート6
1から半導体ウエハ5をカセット11に戻したりする働
きをなす。
A transfer machine (wafer transfer) 63 is used as a transfer means for transferring an object to be processed inside the apparatus body between the wafer boat 61 in the loading area 8 and the pass box 10. The elevator 64 is installed so as to be capable of moving up and down. In this transfer machine 63, when the automatic door 21 inside the pass box 10 is opened,
The semiconductor wafers 5 are taken out one by one from the cassette 11 in the open object transfer box 9 located in the pass box 10 and stored and held in the wafer boat 61 in the loading area 8 or vice versa. Boat 6
It serves to return the semiconductor wafer 5 from 1 to the cassette 11.

【0034】また、前記装置本体1内のローディングエ
リア8内を陽圧の不活性ガス雰囲気に置換・維持するた
めに、ガス給排手段としてのガス導入管71と排気管7
2とが備えられている。そのガス導入管71は、後述す
るガス循環冷却浄化システムとして装置本体1の床下に
設置されたリターン経路81途中の送風ファン82の一
次側(吸い込み側)に接続して設けられている。このガ
ス導入管71は装置本体1外に導出され、図5に示す如
く流量調整バルブ73並びにレギュレータ74を介し不
活性ガス供給装置28に接続されて、不活性ガスとして
2 ガスを前記リターン経路81を介しローディングエ
リア8内に導入できるようになっている。排気管72は
ローディングエリア8内の下流側から導出され、途中に
オートダンパー72aを備えて、前述した工場排気装置
30に接続されている。
Further, in order to replace / maintain the inside of the loading area 8 in the apparatus main body 1 with a positive pressure inert gas atmosphere, a gas introduction pipe 71 and an exhaust pipe 7 as gas supply / discharge means.
2 and are provided. The gas introduction pipe 71 is connected to the primary side (suction side) of the blower fan 82 in the middle of the return path 81 installed under the floor of the apparatus body 1 as a gas circulation cooling and purification system described later. The gas introduction pipe 71 is led out of the apparatus main body 1 and is connected to an inert gas supply device 28 via a flow rate adjusting valve 73 and a regulator 74 as shown in FIG. 5, and N 2 gas as an inert gas is used as the return path. It can be introduced into the loading area 8 via 81. The exhaust pipe 72 is led out from the downstream side in the loading area 8, is equipped with an automatic damper 72a on the way, and is connected to the above-described factory exhaust device 30.

【0035】ローディングエリア8内の初期置換時に
は、そのオートダンパー72aが開いて、工場排気装置
46によりローディングエリア8内の排気を行うと共
に、N2ガスを200〜400リットル/min 程度で導
入する。その置換後の定常時は、N2 ガス導入量を50
リットル/min 程度に絞り、排気管72のオートダンパ
ー72aは閉じて、ローディングエリア8の隙間排気或
いは圧力調整ダンパーにより該ローディングエリア8内
を適度な陽圧のN2 ガス雰囲気に維持するようになって
いる。なお、その隙間排気による漏れガスは前記スカベ
ンジャー51の熱排気管52のオートダンパー54a付
き分岐管54から工場排気される。
At the time of initial replacement in the loading area 8, the automatic damper 72a is opened to evacuate the loading area 8 by the factory exhaust device 46, and N 2 gas is introduced at about 200 to 400 liters / min. In the steady state after the replacement, the N 2 gas introduction amount is set to 50
The auto-damper 72a of the exhaust pipe 72 is closed by squeezing it to about 1 liter / min, and the inside of the loading area 8 is maintained at a proper positive pressure N 2 gas atmosphere by the clearance exhaust of the loading area 8 or the pressure adjustment damper. ing. The leak gas due to the clearance exhaust is factory exhausted from the branch pipe 54 with the automatic damper 54a of the heat exhaust pipe 52 of the scavenger 51.

【0036】前記ガス循環冷却浄化システムは、半導体
ウエハ5の処理作業を繰り返し行っても、ローディング
エリア8内のN2 ガス雰囲気を高純度に維持すると共に
異常な温度上昇を防止する。このシステム構成として、
まずローディングエリア13内のN2 ガスを一度系外に
取り出し、それを浄化・冷却した後に再びローディング
エリア8内に還流させるリターン経路81が前記装置本
体1の床下に設けられ、この途中に送風ファン82が設
置されていると共に、その送風ファン82の二次側にガ
ス浄化器83が設置され、更にその二次側にガス冷却器
84が設置されている。
The gas circulation cooling and purification system maintains the N 2 gas atmosphere in the loading area 8 at a high purity and prevents an abnormal temperature rise even when the semiconductor wafer 5 is repeatedly processed. As this system configuration,
First, a return path 81 is provided under the floor of the apparatus body 1 for taking out N 2 gas from the loading area 13 once to the outside of the system, purifying and cooling it, and then returning it to the loading area 8 again. 82 is installed, a gas purifier 83 is installed on the secondary side of the blower fan 82, and a gas cooler 84 is installed on the secondary side.

【0037】なお、そのガス浄化器83はガス状不純物
(水分・酸素・炭化水素・その他)を吸収するジルコニ
ア等の金属ゲッターを用途に応じ交換可能に内蔵したケ
ミカル用フィルタである。また、ガス冷却器84は通水
可能な冷却パイプに放熱フィンを設けたラジエータタイ
プのもので、二次側吹き出しガス温度が50℃以下とな
るような冷却能力を有する。
The gas purifier 83 is a chemical filter in which a metal getter such as zirconia that absorbs gaseous impurities (moisture, oxygen, hydrocarbons, etc.) is replaceably incorporated according to the application. Further, the gas cooler 84 is a radiator type in which radiating fins are provided on a water-permeable cooling pipe, and has a cooling capacity such that the secondary side blown-out gas temperature becomes 50 ° C. or lower.

【0038】こうしたリターン経路81からのN2 ガス
を受け入れてローディングエリア8内に吹き出すフィル
タ85が該ローディングエリア8内の一側面部に設けら
れている。このフィルタ85は、縦置き形のULPAグ
レードのアブソリュートフィルタで、N2 ガス中の微粒
子状不純物(ごみ等のパーティクル)をろ過捕集すると
共に、そのN2 ガスをローディングエリア8内に一側方
から水平層流状態に吹き出す。また、そのN2 ガスの水
平層流状態をより確実なものにするために、ローディン
グエリア8内の他側面に多数の孔を形成した整流板86
がフィルタ85と対向するように垂直に設けられ、この
整流板86を通してこの裏面空間87からN2 ガスが前
記リターン経路81に吸引導通されて行くようになって
いる。
A filter 85 that receives the N 2 gas from the return path 81 and blows it into the loading area 8 is provided on one side surface of the loading area 8. The filter 85 is a vertical-type ULPA grade absolute filter, N together with the 2 particulate impurities in the gas (particle such as dust) and filtered collecting, one side to the N 2 gas loading area 8 Blow out into a horizontal laminar flow from. Further, in order to make the horizontal laminar flow state of the N 2 gas more reliable, a straightening plate 86 having a large number of holes formed on the other side surface in the loading area 8
Is vertically provided so as to face the filter 85, and N 2 gas is sucked and conducted from the rear surface space 87 to the return path 81 through the straightening plate 86.

【0039】また、前記ローディングエリア8内上部に
はガスシャワー機構90が設けられている。このガスシ
ャワー機構90は、図5に示す如くバルブ91並びにレ
ギュレータ27を介し不活性ガス供給装置28に接続さ
れたガス導入管92と、このガス導入管92先端に接続
して前記スカベンジャー51のケース51a下面にブラ
ケット93を介し固定された特殊ノズル94を備えてな
る。
A gas shower mechanism 90 is provided above the loading area 8. This gas shower mechanism 90 is connected to the inert gas supply device 28 via the valve 91 and the regulator 27 as shown in FIG. 5, and the case of the scavenger 51 connected to the tip of this gas introduction pipe 92. A special nozzle 94 fixed to the lower surface of 51a via a bracket 93 is provided.

【0040】その特殊ノズル94は、偏平で、且つ直径
200mmウエハ全域をカバーできる幅寸法と、出来るだ
けランディング(助走)距離を長くした形状で、前記ウ
エハボート61をプロセス容器41に挿脱(ロード/ア
ンロード)するとき、N2 ガスを50〜100リットル
/min で前記プロセス容器41の炉口41aの下側近傍
に真横から水平流にして且つ前記ULPAフィルタ85
からの吹き出し水平層流風より早い風速(0.75m/
sec )で吹き出し、このN2 シャワーにより該ウエハボ
ート61に多段に配して保持されている半導体ウエハ5
相互間のO2 等の不純物や熱気を追い出すようになって
いる。
The special nozzle 94 is flat and has a width dimension capable of covering the entire area of the wafers having a diameter of 200 mm and a shape having the landing (running) distance as long as possible, and the wafer boat 61 is inserted into and removed from the process container 41 (loading). (/ Unloading), the N 2 gas is made to flow horizontally from right next to the lower side of the furnace opening 41a of the process vessel 41 at 50 to 100 liter / min, and the ULPA filter 85 is used.
The wind velocity from the horizontal laminar wind (0.75m /
sec) and the semiconductor wafers 5 held in the wafer boat 61 in multiple stages by this N 2 shower.
Impurities such as O 2 and hot air are expelled from each other.

【0041】また、図5に示す如く、前記ローディング
エリア8内とパスボックス10内との酸素濃度検知手段
としてのガス導通配管111と112とが設けられ、こ
れらが共通の一個の酸素濃度計(O2 センサー)113
に接続されている。この酸素濃度計113は三方切替え
バルブとガス導出ポンプを内蔵したもので、前記ローデ
ィングエリア8内とパスボックス10内との酸素濃度が
20PPm 以下か否かを測定するようになっている。
Further, as shown in FIG. 5, gas-conducting pipes 111 and 112 as oxygen concentration detecting means in the loading area 8 and the pass box 10 are provided, and these are a common oxygen concentration meter ( O 2 sensor) 113
It is connected to the. The oxygen concentration meter 113 has a built-in three-way switching valve and a gas outlet pump, and measures whether the oxygen concentration in the loading area 8 and the pass box 10 is 20 PPm or less.

【0042】また、その酸素濃度計113からの信号
と、前記ローディングエリア8内に気圧を測定する圧力
センサー114からの信号とを受けるコントローラ11
5が設けられている。このコントローラ115からの制
御指令でもって、前記オートダンパー29,45a,5
4a,72aと、バルブ26,47,73,91と、オ
ートドア20,21並びにオートシャッター56と、移
載機63と、ボートエレベータ62等の各稼働部がそれ
ぞれ自動的にシーケンス制御されるようになっている。
Further, the controller 11 receives the signal from the oxygen concentration meter 113 and the signal from the pressure sensor 114 for measuring the atmospheric pressure in the loading area 8.
5 are provided. In response to a control command from the controller 115, the automatic dampers 29, 45a, 5
4a, 72a, valves 26, 47, 73, 91, automatic doors 20, 21 and automatic shutter 56, transfer machine 63, boat elevator 62, etc. Has become.

【0043】このような構成の縦型熱処理装置及び被処
理物搬送ボックス9の作用を述べると、まず、装置本体
1内のローディングエリア8は比較的狭いので、初期置
換時には、ガス給排手段としての排気管72のオートダ
ンパー72aが開いて、工場排気装置30により排気を
行うと共に、ガス導入管71からN2 ガスを400リッ
トル/min 程度で導入する。こうして比較的少ないN2
ガス供給量で大気から不活性ガスに楽に置換可能とな
る。
The operation of the vertical heat treatment apparatus and the object transfer box 9 having such a structure will be described. First, since the loading area 8 in the apparatus main body 1 is relatively narrow, it serves as a gas supply / discharge means at the time of initial replacement. The auto-damper 72a of the exhaust pipe 72 is opened to perform exhaust by the factory exhaust device 30, and N 2 gas is introduced from the gas introduction pipe 71 at about 400 liters / min. Thus relatively less N 2
The amount of gas supply makes it possible to easily replace the atmosphere with an inert gas.

【0044】その置換後の定常時は、ガス導入管71か
らのN2 ガス導入量を50リットル/min 程度の少量に
絞り、排気管72のオートダンパー72aは閉じて、ロ
ーディングエリア8の隙間排気或いは圧力調整ダンパー
により該ローディングエリア8内を適度な陽圧(クリー
ンルーム2の気圧より0.2mmH2 O程高い1mmH2
程度)のN2 ガス雰囲気に維持する。なお、その隙間排
気による漏れガスはスカベンジャー51の熱排気管52
のオートダンパー54a付き分岐管54から常時工場排
気される。
In the stationary state after the replacement, the N 2 gas introduction amount from the gas introduction pipe 71 is reduced to a small amount of about 50 liters / min, the auto-damper 72a of the exhaust pipe 72 is closed, and the clearance in the loading area 8 is exhausted. or high enough 0.2MmH 2 O from moderate positive pressure (clean room 2 pressure within the loading area 8 by the pressure adjustment damper 1MmH 2 O
Maintained in a N 2 gas atmosphere of about 2 ). In addition, the leak gas due to the gap exhaust is the heat exhaust pipe 52 of the scavenger 51.
Factory exhaust is always performed from the branch pipe 54 with the automatic damper 54a.

【0045】一方、パスボックス10には、ガス給排手
段としてのガス導入管24から常時50リットル/min
のN2 ガスを導入し続けると共に、排気管25から押し
出すように排気しながら、該パスボックス10内をN2
ガス雰囲気に置換する。
On the other hand, the pass box 10 is constantly supplied with 50 l / min from the gas introduction pipe 24 as a gas supply / discharge means.
N 2 gas is continuously introduced, and the inside of the pass box 10 is N 2 while exhausting so as to be pushed out from the exhaust pipe 25.
Replace with gas atmosphere.

【0046】こうした状態で、まず、被処理物としての
半導体ウエハ5は別位置のN2 ガス雰囲気室にて多数枚
ずつカセットに並列保持して収納し、そのまま被処理物
搬送ボックス9の蓋14状に載せてボックス本体12を
被せ、しかも通気弁15より内部のN2 ガスを適度に吸
出して負圧状態にすることで該ボックス本体12に対し
蓋14を吸着保持して密封状態となす。こうしてカセッ
ト11に入れた半導体ウエハ5を大気にさらすことなく
被処理物搬送ボックス9内の不活性ガス雰囲気中に収納
したままロボット等の適宜搬送手段により処理装置へ搬
送する。
In such a state, first, a large number of semiconductor wafers 5 as the objects to be processed are held in parallel in a cassette in a N 2 gas atmosphere chamber at a different position and stored, and the lid 14 of the object transfer box 9 is directly stored. The box body 12 is placed on the box body 12, and the inside N 2 gas is appropriately sucked out from the ventilation valve 15 so as to be in a negative pressure state. In this way, the semiconductor wafer 5 placed in the cassette 11 is transferred to the processing apparatus by an appropriate transfer means such as a robot while being stored in the inert gas atmosphere in the processing object transfer box 9 without being exposed to the atmosphere.

【0047】その被処理物搬送ボックス9が搬送されて
来ると、処理装置のパスボックス10の外側のオートド
ア20のみが開いて該被処理物搬送ボックス9を受入れ
る。これで一時的にパスボックス10内に大気が入る
が、前記外側のオートドア20が内側のオートドア21
と同様に閉じ、前記ガス導入管24からのN2 ガス導入
量を増すことで、該パスボックス10内の大気並びに被
処理物搬送ボックス9外面に付着して来た不純物を追い
出してN2 ガス雰囲気に置換する。
When the object transfer box 9 is transferred, only the automatic door 20 outside the pass box 10 of the processing apparatus is opened to receive the object transfer box 9. As a result, the atmosphere temporarily enters the pass box 10, but the outer auto door 20 is replaced by the inner auto door 21.
In the same manner as described above, the amount of N 2 gas introduced from the gas inlet pipe 24 is increased to expel the impurities adhering to the atmosphere in the pass box 10 and the outer surface of the object transfer box 9 from the N 2 gas. Replace with atmosphere.

【0048】なお、そのパスボックス19は容量が小さ
くて済むこと、また被処理物搬送ボックス9は外形が凹
凸の少ない単純形状で済むことから、ガス導入管24か
ら比較的少量のガスを供給するだけで、大気並びに不純
物を確実に追い出して高純度の不活性ガス雰囲気に素早
く置換できるようになる。
Since the pass box 19 has a small capacity and the object transfer box 9 has a simple outer shape with few irregularities, a relatively small amount of gas is supplied from the gas introduction pipe 24. Only by doing so, the air and impurities can be surely expelled and the atmosphere can be quickly replaced with a high-purity inert gas atmosphere.

【0049】こうした後に、蓋取り機構33が下降動作
し、且つその左右のクランプアーム36で被処理物搬送
ボックス9のボックス本体12を掴むと同時に、弁操作
部37で常閉式の不活性ガス通気弁15を押し開き、被
処理物搬送ボックス9内部を負圧状態からパスボックス
10内と同じ気圧とすることで蓋14の吸着解除を行
い、そのままボックス本体12を引き上げて開放する。
After this, the lid removing mechanism 33 descends, and the left and right clamp arms 36 grip the box body 12 of the object-to-be-processed box 9, and at the same time, the valve operating section 37 vents the normally closed inert gas. The valve 15 is pushed open to bring the inside of the object-to-be-processed box 9 from the negative pressure state to the same atmospheric pressure as the inside of the pass box 10 to release the suction of the lid 14, and then the box body 12 is pulled up and opened.

【0050】この時点でパスボックス10の内側のオー
トドア21が開き、移送手段としての移載機63がパス
ボックス10内に手を延ばし、そこの開放状態の被処理
物搬送ボックス9の蓋14上のカセット11内の半導体
ウエハ5を一枚ずつローディングエリア8に取り出して
ウエハボート61に移載する。
At this point, the automatic door 21 inside the pass box 10 is opened, the transfer machine 63 as a transfer means extends the hand into the pass box 10, and the transfer machine 63 on the lid 14 of the open object transport box 9 is opened there. The semiconductor wafers 5 in the cassette 11 are taken out one by one to the loading area 8 and transferred to the wafer boat 61.

【0051】このウエハボート61に移載された多数枚
の半導体ウエハ5は、オートシャッター56が開き、ボ
ートエレベータ62によりウエハボート61ととも共に
上昇せしめられて処理室10のプロセス容器41内に挿
入される。そして、下部フランジ61aで炉口41aを
閉じた状態で、プロセス容器41内のN2 ガス雰囲気が
排気管45により排気されると共に、ガス導入管46か
らプロセスガスがプロセス容器41内に導入されて、ヒ
ーター42の加熱により半導体ウエハ5に所要の処理が
施される。
The large number of semiconductor wafers 5 transferred to the wafer boat 61 are inserted into the process container 41 of the processing chamber 10 by the auto elevator 56 opening and being raised together with the wafer boat 61 by the boat elevator 62. To be done. Then, with the furnace opening 41a closed with the lower flange 61a, the N 2 gas atmosphere in the process container 41 is exhausted by the exhaust pipe 45, and the process gas is introduced into the process container 41 from the gas introduction pipe 46. The semiconductor wafer 5 is subjected to the required processing by heating the heater 42.

【0052】その処理後は、前記と逆の手順で、プロセ
ス容器41内のプロセスガスを排気管45より排気する
と共に、ガス導入管46からN2 ガスを供給して、該プ
ロセス容器41内をローディングエリア8内と同じN2
ガス雰囲気に置換する。こうしてからボートエレベータ
62により下降してウエハボート61と共に処理済み半
導体ウエハ5をローディングエリア8内に引き戻す。そ
の時点で再びパスボックス10の内側のオートドア21
のみが開き、移載機63が稼働してウエハボート61内
の処理済み半導体ウエハ5を取り出してパスボックス1
0内のカセット11内に戻す。
After the process, the process gas in the process container 41 is exhausted through the exhaust pipe 45 and N 2 gas is supplied from the gas introduction pipe 46 in the reverse order of the above procedure to supply the process gas inside the process container 41. Same N 2 as in loading area 8
Replace with gas atmosphere. Then, the boat elevator 62 descends and the processed semiconductor wafer 5 is returned to the loading area 8 together with the wafer boat 61. At that time, the automatic door 21 inside the pass box 10 again
Only, the transfer machine 63 is operated, the processed semiconductor wafer 5 in the wafer boat 61 is taken out, and the pass box 1
Return to 0 inside cassette 11.

【0053】そして、そのパスボックス10の内側のオ
ートドア32が閉じると共に、蓋取り機構33が下降し
て被処理物搬送ボックス9のボックス本体12を蓋14
上に閉成する。この時点では弁操作部37で不活性ガス
通気弁15を開いたままとし、この状態で排気管25か
らオートダンパー29を介して吸引ブロアによりパスボ
ックス10内のN2 ガスを吸出して、そのパスボックス
10並びに被処理物搬送ボックス9内を適度な負圧状態
(気圧760mmH2 O程度)になす。
Then, the automatic door 32 inside the pass box 10 is closed, and the lid removing mechanism 33 is lowered to cover the box body 12 of the object transfer box 9 with the lid 14.
Close up. At this time, the inert gas vent valve 15 is kept open by the valve operating portion 37, and in this state, the N 2 gas in the pass box 10 is sucked from the exhaust pipe 25 through the auto damper 29 by the suction blower, The inside of the box 10 and the object transport box 9 is set to an appropriate negative pressure state (atmospheric pressure of about 760 mmH 2 O).

【0054】こうしてから前記蓋取り機構33がボック
ス本体12を開放して上昇し、通気弁15を閉じさせ、
再びパスボックス10内を常圧に戻する。これにて該被
処理物搬送ボックス9内部が回りよりも負圧状態にある
ことで、このボックス本体12に蓋14が吸着保持され
て閉塞状態を維持するようになる。
After that, the lid removing mechanism 33 opens the box body 12 and moves up to close the ventilation valve 15,
The inside of the pass box 10 is returned to normal pressure again. As a result, the inside of the object transport box 9 is in a negative pressure state rather than the surroundings, so that the lid 14 is suction-held to the box body 12 and the closed state is maintained.

【0055】この状態で、前記パスボックス10の外側
のオートドア20のみが開き、被処理物搬送ボックス9
が内部のN2 ガス雰囲気中に処理済み半導体ウエハ5を
カセット11を介して収納したまま、適宜搬送手段によ
り外部に取り出されて、次の処理工程などに搬出される
ようになる。
In this state, only the automatic door 20 outside the pass box 10 is opened, and the object transfer box 9 is opened.
While the processed semiconductor wafer 5 is stored in the internal N 2 gas atmosphere via the cassette 11, the semiconductor wafer 5 is properly taken out by the carrying means and carried out to the next processing step or the like.

【0056】以上により、半導体ウエハ5を大気に一切
さらすことなく不活性ガス雰囲気の中で外部から処理装
置に対し搬入したり搬出したりでき、大気(O2 )やガ
ス状不純物や粒子状不純物(パーティクル)の半導体ウ
エハ5への付着並びに処理装置内への侵入を簡単かつ確
実に防止できるようになり、全体的に不活性ガスの消費
量が少なくて済み、経費の節減が可能となると共に、ロ
ーディングエリア8内を陽圧で高純度の不活性ガス雰囲
気に維持できて、半導体ウエハ5のプロセス容器41内
へのロード/アンロード時の自然酸化膜の発生や、半導
体ウエハ5への不純物の付着や化学反応を抑制するのに
大に役立つようになる。
As described above, the semiconductor wafer 5 can be carried in and out of the processing apparatus from the outside in an inert gas atmosphere without exposing the semiconductor wafer 5 to the atmosphere, and the atmosphere (O 2 ) and gaseous impurities and particulate impurities can be carried out. It becomes possible to easily and surely prevent (particles) from adhering to the semiconductor wafer 5 and entering the inside of the processing apparatus, and the total consumption of the inert gas can be reduced, and the cost can be reduced. In addition, the inside of the loading area 8 can be maintained in a high-purity inert gas atmosphere at a positive pressure, and a natural oxide film is generated during loading / unloading of the semiconductor wafer 5 into the process container 41 and impurities in the semiconductor wafer 5 are generated. It greatly helps to suppress the adhesion and chemical reaction.

【0057】なお、前述した半導体ウエハ処理作業を繰
り返し行うに伴い、ローディングエリア8内のN2 ガス
雰囲気中にカーボン等のガス状不純物が発生したり、オ
イルミストやごみなどの粒子状不純物(パーティクル)
が発生したり、炉口41aの開放によるプロセス容器4
1内からの熱気の放出や、高温(1000℃程度)に加
熱された処理済み半導体ウエハ5からの輻射熱等によ
り、ローディングエリア8内のN2 ガス雰囲気が昇温す
る可能性がある。
As the semiconductor wafer processing operation described above is repeated, gaseous impurities such as carbon are generated in the N 2 gas atmosphere in the loading area 8, and particulate impurities such as oil mist and dust (particles) are generated. )
Occurs or the process container 4 is opened by opening the furnace opening 41a.
There is a possibility that the N 2 gas atmosphere in the loading area 8 will rise due to the release of hot air from inside 1 or the radiant heat from the processed semiconductor wafer 5 heated to a high temperature (about 1000 ° C.).

【0058】しかし、パージガスとして清浄なN2 ガス
を前述の如くガス導入管71から常時供給し続ける一
方、ガス循環冷却浄化システムが絶えず稼働し、そのロ
ーディングエリア8内のN2 ガスを不純物と一緒に送風
ファン82の作用により整流板86を介し一度リターン
経路81に導通し、これをガス浄化器83によりガス状
不純物(水分・酸素・炭化水素・その他)を吸収しする
と共に、そのN2 ガスをガス冷却器84に通して50℃
以下となるように冷却し、更にULPAグレードのアブ
ソリュートフィルタ85によりN2 ガス中の微粒子状不
純物(ごみ等のパーティクル)をろ過捕集すると共に、
そのN2 ガスをローディングエリア8内に一側方から水
平層流状態に吹き出して還流させることから、該ローデ
ィングエリア8内のN2 ガス雰囲気が高純度に維持され
ると共に、異常な温度上昇が防止さされる。
However, while the clean N 2 gas is continuously supplied as the purge gas from the gas introduction pipe 71 as described above, the gas circulation cooling and purification system is constantly operated, and the N 2 gas in the loading area 8 is mixed with the impurities. The blower fan 82 once makes the return passage 81 pass through the straightening plate 86, and the gas purifier 83 absorbs gaseous impurities (moisture, oxygen, hydrocarbons, etc.), and the N 2 gas Through the gas cooler 84 at 50 ° C
Cooling is performed as follows, and further, particulate impurities (particles such as dust) in the N 2 gas are collected by filtration with an ULPA grade absolute filter 85.
Since the N 2 gas is blown into the loading area 8 from one side in a horizontal laminar flow state to be refluxed, the N 2 gas atmosphere in the loading area 8 is maintained at a high purity and an abnormal temperature rise occurs. To be prevented.

【0059】さらに、ウエハボート61のプロセス容器
41への挿脱(ロード/アンロード)時、ガスシャワー
機構90が稼働し、特殊ノズル94からN2 ガスが高速
で炉口41aの下側近傍に真横から水平流にして吹き出
され、このN2 シャワーにより該ウエハボート61に多
段に配して水平に保持されている半導体ウエハ5相互間
のO2 等の不純物や熱気が追い出されるようになる。
Further, at the time of loading / unloading the wafer boat 61 into / from the process vessel 41 (load / unload), the gas shower mechanism 90 is operated, and the N 2 gas from the special nozzle 94 is rapidly moved to the vicinity of the lower side of the furnace opening 41a. Impurities such as O 2 and hot air between the semiconductor wafers 5 that are horizontally held in a multi-stage manner on the wafer boat 61 are expelled by the N 2 shower blown out in a horizontal flow right from the side.

【0060】こうしたことにより、半導体ウエハ5のプ
ロセス容器41への挿脱時、カーボン等のガス状不純物
やオイルミストやごみなどの粒子状不純物(パーティク
ル)が付着したり、化学反応(ケミカルコンタミネーシ
ョン)を起こして、半導体素子の特性や歩留まりの悪化
を招くことがなくなる。
As a result, when the semiconductor wafer 5 is inserted into or removed from the process container 41, gaseous impurities such as carbon or particulate impurities (particles) such as oil mist or dust are attached or chemical reaction (chemical contamination) is caused. ), The deterioration of the characteristics and yield of the semiconductor element is not caused.

【0061】次に、図6において本発明の処理装置の第
2の実施例を説明する。なお、図中前記図1乃至図5に
示した構成と重複するものには同一符号を付して説明の
簡略化を図る。
Next, a second embodiment of the processing apparatus of the present invention will be described with reference to FIG. In the figure, the same components as those shown in FIGS. 1 to 5 are designated by the same reference numerals to simplify the description.

【0062】この実施例では、縦型熱処理装置の処理装
置本体1が前述の実施例よりも前後幅寸法が大きくさ
れ、内部に前述した構成に加えて被処理物を収納した複
数のカセット11を待機させておけるカセットストック
ステージ120を備えた構成である。
In this embodiment, the processing apparatus main body 1 of the vertical heat treatment apparatus has a front-rear width dimension larger than that of the above-described embodiments, and in addition to the above-described structure, a plurality of cassettes 11 for storing objects to be processed are provided inside. This is a configuration including a cassette stock stage 120 that can be kept on standby.

【0063】つまり、処理装置本体1内は、後部略上半
部が前述同様に被処理物としての半導体ウエハ5に所定
の処理を施す処理室6として隔壁7により区画構成さ
れ、この処理室6の丁度真下がローディングエリア8と
されているが、これら処理室6及びローディングエリア
8の前側が被処理物搬入出用エリア(I/Oエリア)1
21とされている。
That is, in the processing apparatus main body 1, a substantially upper half of the rear portion is partitioned by the partition wall 7 as a processing chamber 6 for performing a predetermined process on the semiconductor wafer 5 as the object to be processed as described above. The area directly below is a loading area 8, and the front side of the processing chamber 6 and the loading area 8 is an area (I / O area) 1 for loading and unloading objects to be processed.
It is said to be 21.

【0064】この被処理物搬入出用エリア121内の前
面部位に前記同様のパスボックス10が設置され、この
直ぐ後側にカセットトランスファ122がエレベータ1
23を介し昇降可能に設置されていると共に、その上半
部位にカセットストックステージ120が設けられてい
る。このカセットストックステージ120は多段(例え
ば上下4段にカセット保管棚120aを有した構成で、
前記パスボックス10内から半導体ウエハ5がカセット
11ごとカセットトランスファ122により取り込まれ
て載せ置かれるようになっている。
A pass box 10 similar to the above is installed in the front part of the inside / outside area 121 for loading and unloading of the object to be processed, and the cassette transfer 122 is provided immediately behind the pass box 10.
The cassette stock stage 120 is installed so as to be able to move up and down via 23, and a cassette stock stage 120 is provided in the upper half part thereof. The cassette stock stage 120 has multiple stages (for example, a configuration having four upper and lower cassette storage shelves 120a,
The semiconductor wafer 5 together with the cassette 11 is taken in from the inside of the pass box 10 by the cassette transfer 122 and placed.

【0065】また、このカセットストックステージ12
0の真下には移載用ステージ124が適当高さのスタン
ド125に支持されて上下2段に配設され、それぞれの
上面に前記カセットストックステージ120からカセッ
ト11をカセットトランスファ122により取り出して
一個ずつ載せ置けるようになっている。この移載用ステ
ージ124上に載せられたカセット11内の多数枚の半
導体ウエハ5を前述同様の移載機(ウエハトランスフ
ァ)63が昇降しながら一枚ずつ取り出して、ローディ
ングエリア8のウエハボート61に移載保持させたり、
その逆にウエハボート61から処理済み半導体ウエハ5
を移載用ステージ124上のカセット11内に戻したり
できるようになっている。そのたの構成は前述の第1の
実施例と同様である。
Also, this cassette stock stage 12
Directly below 0, a transfer stage 124 is supported by a stand 125 of an appropriate height and arranged in two upper and lower stages, and the cassettes 11 are taken out from the cassette stock stage 120 by a cassette transfer 122 on the respective upper surfaces. It is designed to be placed. A large number of semiconductor wafers 5 in the cassette 11 placed on the transfer stage 124 are taken out one by one while the transfer machine (wafer transfer) 63 similar to the above is moved up and down, and the wafer boat 61 in the loading area 8 is taken out. Or transfer it to
On the contrary, the processed semiconductor wafer 5 from the wafer boat 61
Can be returned to the cassette 11 on the transfer stage 124. The other structure is the same as that of the first embodiment.

【0066】なお、前記第1及び第2の実施例では、被
処理物搬送ボックス9のボックス本体12に通気弁15
を設け、この通気弁15を介し内部を負圧(減圧)する
ことにより、蓋14をボックス本体12に融着保持させ
て閉塞状態を維持する構成、即ちバキューム方式とした
が、その蓋14を図示ししないがメカニカル的なクラン
プ機構或いは電磁石による吸着方式でボックス本体12
に対し開閉可能に閉塞保持する構成としても可である。
こうすることで前述の通気弁15を省略できる。
In the first and second embodiments, the ventilation valve 15 is provided in the box body 12 of the object transfer box 9.
The lid 14 is fusion-held to the box body 12 to maintain the closed state by providing a negative pressure (decompression) through the ventilation valve 15, that is, a vacuum system is used. Although not shown, the box body 12 is provided by a mechanical clamping mechanism or an adsorption method using an electromagnet.
On the other hand, it is also possible to adopt a configuration in which it is held closed so that it can be opened and closed.
By doing so, the ventilation valve 15 can be omitted.

【0067】次に、図7により本発明の第3の実施例を
説明する。この実施例では被処理物搬送ボックス9をパ
スボックスにも利用して前述の処理装置に設けていたパ
スボックス10を省略した例である。
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. This embodiment is an example in which the object transfer box 9 is also used as a pass box and the pass box 10 provided in the processing apparatus is omitted.

【0068】つまり、図7は図1と同様の縦型熱処理装
置の処理装置本体1のハウジングパネル1aの前面パネ
ル部分を拡大した断面図で、パスボックス10は省略さ
れている。その代わりに、処理装置本体1の前面パネル
部には、被処理物搬入出口130が形成されていると共
に、この外面下方にボックス保持機構131が設けら
れ、内面側には前記搬入出口130を内方から閉塞する
蓋取りドア機構140が設けられている。
That is, FIG. 7 is an enlarged sectional view of the front panel portion of the housing panel 1a of the processing apparatus main body 1 of the vertical heat treatment apparatus similar to FIG. 1, and the pass box 10 is omitted. Instead, a processing object loading / unloading port 130 is formed on the front panel portion of the processing apparatus main body 1, a box holding mechanism 131 is provided below the outer surface of the processing object loading / unloading port 130, and the loading / unloading port 130 is provided on the inner surface side. A lid removing door mechanism 140 that is closed from one side is provided.

【0069】そのボックス保持機構131は、処理装置
本体1の前面パネル部外面に下端をヒンジ132を介し
枢着したエアシリンダ133と、このエアシリンダ13
3のピストンロッド上端に支持され処理装置本体1の外
面部のヒンジ134を支点に上下に回動可能な支持アー
ム135とを備えてなる構成である。そして外方から適
宜手段により搬送されて来る被処理物搬送ボックス9を
前記支持アーム135により受け取って、該ボックス9
の後端側を搬入出口130に気密状態に接合保持せしめ
る働きをなす。
The box holding mechanism 131 has an air cylinder 133 whose lower end is pivotally attached to the outer surface of the front panel of the processing apparatus main body 1 via a hinge 132, and this air cylinder 13
3 is provided with a support arm 135 which is supported on the upper end of the piston rod and is vertically rotatable about a hinge 134 on the outer surface of the processing apparatus main body 1 as a fulcrum. Then, the object transfer box 9 which is transferred from the outside by an appropriate means is received by the support arm 135, and the box 9 is transferred.
It functions to hold the rear end side of the loading / unloading port 130 in an airtight state.

【0070】なお、この実施例に用いた被処理物搬送ボ
ックス9は、後端面部を開放して被処理物としての多数
枚の半導体ウエハ5を並列保持したカセット11を収納
できる横向きのボックス本体12と、このボックス本体
12の後端フランジ12a付き開放面にシール材13を
介し接合した蓋14と、その蓋14の中央部に設けた常
閉式の不活性ガス通気弁15とを備えてなる構成であ
り、前記ボックス保持機構131によりボックス本体1
2の後端フランジ12aが処理装置本体1の前面パネル
部の搬入出口130周縁部にシール材136を介して気
密状態に接合保持され、この際、後面の蓋14は搬入出
口130内に納まるようになっている。
The object-carrying box 9 used in this embodiment is a laterally oriented box body capable of accommodating a cassette 11 in which the rear end face is opened and a large number of semiconductor wafers 5 as objects to be processed are held in parallel. 12, a lid 14 joined to the open surface with the rear end flange 12a of the box body 12 via a sealing material 13, and a normally-closed inert gas vent valve 15 provided in the center of the lid 14. The configuration is such that the box holding mechanism 131 causes the box body 1
The rear end flange 12 a is joined and held in an airtight state to the peripheral portion of the carry-in / out port 130 of the front panel portion of the processing apparatus body 1 via the sealing material 136, and at this time, the lid 14 on the rear surface is housed in the carry-in / out port 130. It has become.

【0071】一方、前記蓋取りドア機構140は、処理
装置本体1の前面パネル部内面に上端をヒンジ141を
介し枢着したエアシリンダ142と、このエアシリンダ
142のピストンロッド下端に支持され処理装置本体1
の内面部のヒンジ143を支点に上下に回動可能な支持
アーム144と、この支持アーム144に固定支持され
平時は前記搬入出口130の周縁に内方からシール材1
45を介し密接接合して閉塞する跳ね上げ式のドア14
6とを備えてなる。
On the other hand, the lid removing door mechanism 140 has an air cylinder 142 whose upper end is pivotally attached to the inner surface of the front panel of the processing apparatus main body 1 via a hinge 141, and the processing apparatus supported by the lower end of the piston rod of the air cylinder 142. Body 1
A support arm 144 that is vertically rotatable around a hinge 143 of the inner surface of the support fulcrum, and is fixedly supported by the support arm 144.
A flip-up type door 14 that is closely joined and closed via 45
6 and.

【0072】また、この蓋取りドア機構140の跳ね上
げ式のドア146には、この前面中央部に凸部147が
一体的に設けられ、この凸部147が前記搬入出口13
0内に納まる被処理物搬送ボックス9の蓋14の通気弁
15を押し開く。また、ドア146には電磁バルブ14
8が設けられ、前記通気弁15が開くと開動作し、前記
被処理物搬送ボックス9内と処理装置本体1内部とを連
通状態にして相互の気圧差を無くすようになっている。
更に、そのドア146の凸部147前面に吸盤部149
と真空吸引ノズル150とが設けられ、このノズル15
0がホース151を介して吸引ブロア等に接続されてい
る。
Further, the flip-up type door 146 of the lid removing door mechanism 140 is integrally provided with a convex portion 147 at the central portion of the front surface, and the convex portion 147 is the carrying-in / out port 13 described above.
The ventilation valve 15 of the lid 14 of the object transfer box 9 which is housed in 0 is pushed open. The door 146 has an electromagnetic valve 14
8 is provided, which opens when the ventilation valve 15 is opened so that the inside of the object transfer box 9 and the inside of the processing apparatus main body 1 are in communication with each other to eliminate a pressure difference therebetween.
Further, the suction cup 149 is formed on the front surface of the convex portion 147 of the door 146.
And a vacuum suction nozzle 150 are provided.
0 is connected to a suction blower or the like via a hose 151.

【0073】この第3の実施例の作用を述べると、前述
同様に、被処理物搬送ボックス9内に被処理物としての
多数枚の半導体ウエハ5をカセット11を介し収納する
と共に、そのボックス9内を不活性ガス(例えばN2
ス)雰囲気の適度な負圧状態として、蓋14をボックス
本体12に吸着保持した密封状態とする。この状態で該
被処理物搬送ボックス9が適宜搬送手段により搬送され
て来ると、この被処理物搬送ボックス9をボックス保持
機構131の支持アーム135で受け、そのままエアシ
リンダ133の押上回動により図7に示す如く該ボック
ス9の後端フランジ12aを処理装置本体1の被処理物
搬入出口130に気密状態に直接接合せしめる。
The operation of the third embodiment will be described. As described above, a large number of semiconductor wafers 5 as the objects to be processed are accommodated in the object transfer box 9 via the cassette 11, and the box 9 is accommodated therein. The inside is set to a proper negative pressure state of an inert gas (for example, N 2 gas) atmosphere, and the lid 14 is brought into a sealed state in which the box body 12 is adsorbed and held. In this state, when the object transfer box 9 is properly transferred by the transfer means, the object transfer box 9 is received by the support arm 135 of the box holding mechanism 131, and the air cylinder 133 is pushed up to rotate the object. As shown in FIG. 7, the rear end flange 12a of the box 9 is directly joined to the object loading / unloading port 130 of the processing apparatus main body 1 in an airtight state.

【0074】これで被処理物搬送ボックス9の蓋14が
搬入出口130内に入り込むことで、それまで該搬入出
口130を内方から閉塞していた蓋取りドア機構140
の凸部147に通気弁15が押し開かれる。これと同時
に電磁バルブ148が開いて、被処理物搬送ボックス9
内と処理装置本体1内部とを連通状態にして相互の気圧
差を無くす。更に、そのドア146の凸部147前面の
吸盤部149が蓋14に接合すると共に、真空吸引ノズ
ル150からの吸引により蓋14を真空チャックする。
As a result, the lid 14 of the object-to-be-processed transport box 9 is inserted into the carry-in / out port 130, so that the carry-in / out port 130 is closed from the inside until then.
The ventilation valve 15 is pushed open to the convex portion 147 of the. At the same time, the electromagnetic valve 148 is opened, and the workpiece transfer box 9 is opened.
The inside and the inside of the processing apparatus main body 1 are brought into communication with each other to eliminate a pressure difference between them. Further, the suction cup portion 149 on the front surface of the convex portion 147 of the door 146 is joined to the lid 14, and the lid 14 is vacuum chucked by suction from the vacuum suction nozzle 150.

【0075】この状態で、蓋取りドア機構140のシリ
ンダ142が引上げ動作し、支持アーム144を介して
ドア146を蓋14と一緒に処理装置本体1内方に跳ね
上げるように開く。
In this state, the cylinder 142 of the lid removing door mechanism 140 is pulled up to open the door 146 together with the lid 14 via the support arm 144 so as to flip up inside the processing apparatus main body 1.

【0076】これで被処理物搬送ボックス9のボックス
本体12内と処理装置本体1内とが大気と隔離したまま
連通状態となり、そのまま該ボックス本体12内のカセ
ット11内の半導体ウエハ5を前述同様に移送手段とし
ての移載機63により処理装置本体1内方に取り出し
て、図1で示した如くウエハボートに移送し且つ処理室
に挿入して所要の処理作業を行う。その処理済み半導体
ウエハ5は、前記と逆の手順で取り出し次の処理工程等
に搬送する。
As a result, the inside of the box main body 12 of the object transfer box 9 and the inside of the processing apparatus main body 1 are brought into communication with each other while being isolated from the atmosphere, and the semiconductor wafer 5 in the cassette 11 inside the box main body 12 is kept as it is. Then, it is taken out into the inside of the processing apparatus main body 1 by the transfer machine 63 as a transfer means, transferred to the wafer boat and inserted into the processing chamber as shown in FIG. The processed semiconductor wafer 5 is taken out in the reverse order of the above and is transferred to the next processing step or the like.

【0077】これにて、被処理物を大気にさらすことな
く不活性ガス雰囲気の中で処理装置に対し搬入したり搬
出したりでき、大気(O2 )やガス状不純物や粒子状不
純物(パーティクル)の被処理物への付着並びに処理装
置内への侵入を簡単かつ確実に防止できるようになる。
しかもこの実施例では前述のパスボックス10を省略で
きるようになる。
Thus, the object to be processed can be carried in and out of the processing apparatus in an inert gas atmosphere without exposing it to the atmosphere, and the atmosphere (O 2 ) and gaseous impurities and particulate impurities (particles) can be carried out. It is possible to easily and surely prevent the above) from adhering to the object to be processed and entering the inside of the processing apparatus.
Moreover, in this embodiment, the pass box 10 can be omitted.

【0078】なお、この第3実施例の構成は、図6に示
した第2の実施例のカセットストックステージを備えた
処理装置にも同様に適用可である。また、この第3実施
例においても、被処理物搬送ボックス9の通気弁15を
無くして、蓋14をメカニカル的なクランプ機構或いは
電磁石による吸着方式でボックス本体12に対し開閉可
能に閉塞保持する構成としても可であると共に、蓋取り
ドア機構140においても、蓋14を吸盤部で真空チャ
ックして蓋取りを行う以外に、メカニカル的なクランプ
機構或いは電磁石による吸着方式で蓋14を掴んでドア
146と一緒に開閉させる構成としても良い。
The configuration of the third embodiment is also applicable to the processing apparatus having the cassette stock stage of the second embodiment shown in FIG. Also in this third embodiment, the ventilation valve 15 of the object transfer box 9 is eliminated, and the lid 14 is openably and closably held by the box body 12 by a mechanical clamping mechanism or an adsorption method using an electromagnet. Also, in the lid removing door mechanism 140, the lid 14 is gripped by a mechanical clamping mechanism or an adsorption method using an electromagnet in addition to performing vacuum lid chucking of the lid 14 with a suction cup portion. It may be configured to open and close together with.

【0079】また、前述の各実施例では、被処理物とし
て半導体ウエハ5に絶縁膜を生成する酸化装置或いはC
VD装置として利用される縦型熱処理装置を例示した
が、被処理物の種類や処理の種類は特に限定されるもの
ではなく、他の種の処理を行う処理装置であってもよい
ことはもちろんである。これら処理の種類に応じて前述
のN2 ガス以外の不活性ガスを供給するようにしても良
い。
Further, in each of the above-described embodiments, an oxidizer or C for forming an insulating film on the semiconductor wafer 5 as an object to be processed.
Although the vertical heat treatment apparatus used as the VD apparatus has been illustrated, the kind of the object to be processed and the kind of the processing are not particularly limited, and it goes without saying that the processing apparatus may be a processing apparatus that performs another kind of processing. Is. An inert gas other than the above-mentioned N 2 gas may be supplied depending on the type of these treatments.

【0080】[0080]

【発明の効果】以上詳述した如く、本発明の被処理物搬
送ボックス及び処理装置を用いれば、半導体ウエハ等の
被処理物を大気にさらすことなく不活性ガス雰囲気の中
で処理装置に対し搬入したり搬出したりでき、大気(O
2 )やガス状不純物や粒子状不純物(パーティクル)の
被処理物への付着並びに処理装置内への侵入を防止でき
て、不活性ガスの消費量の削減や、被処理物の処理室へ
のロード/アンロード時の自然酸化膜の発生並びに被処
理物への不純物の付着や化学反応を抑制するのに大に役
立ち、非常に経済的で高性能化が図れる効果が得られ
る。
As described above in detail, by using the object transfer box and the processing apparatus of the present invention, the object such as a semiconductor wafer is exposed to the atmosphere in an inert gas atmosphere without exposing the object to the processing apparatus. It can be carried in and out, and the atmosphere (O
2 ) and gaseous impurities and particulate impurities (particles) can be prevented from adhering to the object to be processed and entering the processing equipment, reducing the consumption of inert gas and processing the object to the processing chamber. It is very useful for suppressing the generation of a natural oxide film during loading / unloading, the adhesion of impurities to the object to be processed, and the chemical reaction, and it is very economical and can achieve high performance.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1の実施例に係わる縦型熱処理装置
と被処理物搬送ボックスとを示す縦断面図。
FIG. 1 is a vertical cross-sectional view showing a vertical heat treatment apparatus and an object transfer box according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1のA−A線に沿う縦断面図。FIG. 2 is a vertical sectional view taken along the line AA of FIG.

【図3】図1のB−B線に沿う断面図。3 is a sectional view taken along the line BB of FIG.

【図4】図1のC−C線に沿う縦断面図。FIG. 4 is a vertical cross-sectional view taken along the line CC of FIG.

【図5】処理装置全体のガス制御システムを示す概略
図。
FIG. 5 is a schematic diagram showing a gas control system of the entire processing apparatus.

【図6】本発明の第2の実施例に係わる縦型熱処理装置
と被処理物搬送ボックスとを示す縦断面図。
FIG. 6 is a vertical cross-sectional view showing a vertical heat treatment apparatus and an object transfer box according to a second embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第3の実施例に係わる縦型熱処理装置
の一部分と被処理物搬送ボックスとを示す縦断面図。
FIG. 7 is a vertical cross-sectional view showing a part of a vertical heat treatment apparatus and an object transfer box according to a third embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…処理装置本体、5…被処理物(半導体ウエハ)、6
…処理室(41…プロセス容器)、8…ローディングエ
リア、9…被処理物搬送ボックス、10…パスボック
ス、11…カセット、12…ボックス本体、14…蓋、
15…通気弁、20、21…ドア、33…蓋取り機構、
24,25…ガス給排手段(24…ガス導入管、25…
排気管)、63…移送手段(移載機)、130…被処理
物搬入出口、131…ボックス保持機構、140…蓋取
りドア機構。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Processing apparatus main body, 5 ... Processed object (semiconductor wafer), 6
... processing chamber (41 ... process container), 8 ... loading area, 9 ... object transport box, 10 ... pass box, 11 ... cassette, 12 ... box body, 14 ... lid,
15 ... Vent valve, 20, 21 ... Door, 33 ... Lid removing mechanism,
24, 25 ... Gas supply / discharge means (24 ... Gas introduction pipe, 25 ...
Exhaust pipe), 63 ... Transfer means (transfer machine), 130 ... Processing object loading / unloading port, 131 ... Box holding mechanism, 140 ... Lid removing door mechanism.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 谷藤 保 神奈川県津久井郡城山町町屋1丁目2番41 号 東京エレクトロン相模株式会社相模事 業所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Tamotsu Tanifuji 1-24-1 Machiya, Shiroyama-cho, Tsukui-gun, Kanagawa Prefecture Tokyo Electron Sagami Co., Ltd. Sagami Business Office

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被処理物を挿脱可能に収納するボックス
本体と、このボックス本体を密封状態に閉塞して内部を
不活性ガス雰囲気に維持する開閉操作可能な蓋とを備
え、そのボックス本体内に被処理物を収納すると共に蓋
を閉じて該ボックス本体内を不活性ガス雰囲気に維持し
たまま処理装置に搬入出される構成としたことを特徴と
する被処理物搬送ボックス。
1. A box main body comprising a box main body for removably accommodating an object to be processed, and an openable / closable lid for hermetically closing the box main body to maintain the inside in an inert gas atmosphere. An object-to-be-processed transfer box, characterized in that the object to be processed is stored in the container, the lid is closed, and the box body is carried into and out of the processing apparatus while maintaining an inert gas atmosphere.
【請求項2】 ボックス本体と蓋とのいずれかに常閉式
の不活性ガス通気弁を有し、この通気弁を介しボックス
本体内の不活性ガスを吸出して該本体内を負圧にするこ
とで蓋が閉塞状態に吸着保持される構成としたことを特
徴とする請求項1記載の被処理物搬送ボックス。
2. A normally closed inert gas vent valve is provided in either the box body or the lid, and the inert gas in the box body is sucked out through the vent valve to make a negative pressure in the body. The object-to-be-processed transfer box according to claim 1, wherein the lid is sucked and held in a closed state.
【請求項3】 不活性ガス雰囲気に置換維持される処理
装置本体の内外に開閉するドアを有し請求項1記載の被
処理物搬送ボックスを外方から搬入出可能に収納するパ
スボックスと、このパスボックス内を不活性ガスに置換
するガス給排手段と、不活性ガス雰囲気のパスボックス
内で前記被処理物搬送ボックスの蓋を自動的に開閉する
蓋取り機構と、その被処理物搬送ボックス内の被処理物
を装置本体内方に移送する移送手段とを備えていること
を特徴とする処理装置。
3. A pass box for accommodating an object transfer box according to claim 1, which has a door that opens and closes inside and outside a processing apparatus main body that is replaced and maintained in an inert gas atmosphere, Gas supply / discharge means for replacing the inside of the pass box with an inert gas, a lid removing mechanism for automatically opening and closing the lid of the object transfer box within the pass box in an inert gas atmosphere, and the object transfer A processing apparatus, comprising: a transfer unit that transfers an object to be processed in a box to the inside of the apparatus main body.
【請求項4】 不活性ガス雰囲気に置換維持される処理
装置本体の被処理物搬入出口に対し請求項1記載の被処
理物搬送ボックスを外方から気密状態に接合するボック
ス保持機構と、平時は前記被処理物搬入出口を内方から
閉塞すると共に、その被処理物搬入出口に前記被処理物
搬送ボックスが接合すると、そのボックスの蓋を取って
一緒に処理装置本体内方に開く蓋取りドア機構と、前記
被処理物搬送ボックス内の被処理物を装置本体内方に移
送する移送手段とを備えていることを特徴とする処理装
置。
4. A box holding mechanism for joining the workpiece transfer box according to claim 1 in an airtight state from the outside with respect to the workpiece inlet / outlet of the processing apparatus main body which is replaced and maintained in an inert gas atmosphere; Covers the processing object loading / unloading port from the inside, and when the processing object transporting box is joined to the processing object loading / unloading port, removes the lid of the box to open the inside of the processing apparatus body together. A processing apparatus comprising a door mechanism and a transfer means for transferring an object to be processed in the object transfer box to the inside of the apparatus main body.
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