KR101524177B1 - 열처리 장치 및 열처리 방법 - Google Patents

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Abstract

전면(前面)으로부터, 당해 전면에 대향하는 후면의 기류 형성용의 배기구를 향하여 횡 방향의 기류가 형성된 로딩 에어리어 내에서, 열처리 로(furnace)의 하방 측의 언로드 위치에 있어서의 웨이퍼 보트와 상기 배기구와의 사이에, 언로드에 의해 고온으로 가열된 분위기를 배기하기 위한 열 배기용의 배기구가 형성된 배기 덕트를 설치한다.

Description

열처리 장치 및 열처리 방법{THERMAL TREATMENT APPARATUS AND THERMAL TREATMENT METHOD}
본 발명은, 예를 들면 반도체 웨이퍼 등의 기판을 기판 보유지지구에 탑재하여 종형 열처리 로(furnace)에 반입하여, 소정의 열처리를 행하는 열처리 장치에 있어서, 종형 열처리 로로부터 언로드된 기판 보유지지구에 탑재되어 있는 기판 온도를 신속하게 강온시키는 기술에 관한 것이다.
반도체 제조 장치의 하나로서, 복수의 반도체 웨이퍼(이하 「웨이퍼」라고 함)에 대하여 일괄(배치(batch type))로 열처리를 행하는 종형 열처리 장치가 있다. 이 열처리 장치에서는, FOUP(Front-Opening Unified Pod)(반송 용기)에 수납된 웨이퍼를 웨이퍼 보트에 선반 형상으로 보유지지시키고, 이어서 이 웨이퍼 보트를 상승시켜 열처리 로 내에 로드하여, 복수매의 웨이퍼에 대하여 동시에 소정의 열처리를 행한다. 이 후, 웨이퍼 보트를 하강시켜 열처리 로로부터 언로드하여, 열처리 후의 웨이퍼를 이재(移載) 로봇에 의해 FOUP 내에 회수하는 것이 행해지고 있다.
언로드시의 웨이퍼 보트나 웨이퍼의 온도는 예를 들면 800℃ 정도이다. 이때, 고온의 웨이퍼를 즉시 FOUP에 회수하려고 하면, FOUP는 수지제로서 내열성이 낮기 때문에, 고온의 웨이퍼를 이재하면 FOUP가 용해되거나, 아웃 가스를 발생시키거나 할 우려가 있다. 또한, 웨이퍼의 열에 의해 이재 로봇의 열변형이 발생할 우려도 있다. 이 때문에, 언로드 후 즉시 열처리 후의 웨이퍼를 FOUP에 이재할 수는 없어, 웨이퍼가 70∼80℃ 정도로 강온될 때까지, 언로드 위치에서 대기시키고 있다.
여기에서, 특허문헌 1에는, 열처리 로의 하방 측의 로드·언로드 영역에, 횡 방향으로 흐르는 청정화 기체류를 형성하는 기술이 기재되어 있으며, 이 기체류에 의해 언로드 위치에 있는 웨이퍼는 냉각된다. 또한, 특허문헌 2에 나타내는 바와 같이, 냉각 노즐을 설치하고, 언로드 위치에 있는 웨이퍼 보트에 냉각 가스를 내뿜음으로써 냉각하는 것도 행해지고 있다. 또한, 특허문헌 3에는, 열처리 로의 하방 영역의 이재실을 구획하여, 질소 가스 등의 비(非)산화 가스에 의해 퍼지하는 기술이 기재되어 있다.
그러나, 웨이퍼의 대구경화와 적재 매수의 증가에 수반하여, 언로드된 웨이퍼 보트나 웨이퍼의 토털 열용량이 커져 있다. 이와 같이 열용량이 커지면, 열처리 로의 하방 측의 로딩실로의 방열량이 커지는 점에서, 당해 로딩실 내에 설치된 구성 부재의 내열성도 문제가 된다. 이 때문에, 언로드된 웨이퍼 등을 신속하게 강온시키는 것이 요구되지만, 종래의 수법으로는, 웨이퍼 등의 강온에 시간이 걸려, 그동안은, 웨이퍼 보트로부터 웨이퍼의 이재를 행할 수 없기 때문에, 웨이퍼의 회수 시간이 지연되거나, 스루풋의 저하를 초래한다는 문제가 있다.
일본공개특허공보 평4-137526호(제1 도) 일본특허 제4042812호 공보(단락 0022, 도 4) 일본특허 제3502514호 공보(단락 0003)
본 발명은, 이러한 사정하에 이루어진 것으로, 종형의 열처리 로에서 처리되고, 상기 열처리 로로부터 언로드된 기판 보유지지구에 탑재되어 있는 기판의 온도를 신속하게 강온시킬 수 있는 기술을 제공한다.
이 때문에, 본 발명의 제1 태양에 의하면, 복수의 기판이 선반 형상으로 보유지지된 기판 보유지지구를 종형의 열처리 로 내에 그의 하방 측으로부터 반입하고, 기판에 대하여 열처리를 행하는 열처리 장치가 제공된다. 이 열처리 장치는, 열처리 로의 하방 측에 위치하는 로딩실과, 이 로딩실 내에 설치되며, 언로드 위치와 열처리 로 내의 로드 위치와의 사이에서 기판 보유지지구를 승강시키는 보유지지구 승강 기구와, 로딩실에 있어서의 전면(前面)으로부터, 당해 전면에 대향하는 후면의 기류 형성용의 배기구를 향하여 횡 방향의 기류를 형성하는 기류 형성 기구와, 언로드 위치에 기판 보유지지구를 반송하는 보유지지구 반송 기구와, 언로드 위치에 있어서의 기판 보유지지구를 좌우 방향으로부터 보았을 때에 당해 기판 보유지지구의 전단(前端)보다도 후방 측이고, 또한 배기구보다도 전방 측에 위치함과 함께, 적어도 기판 보유지지구의 상부 영역과 대향하고, 언로드된 기판 보유지지구 및 기판에 의해 고온으로 가열된 분위기를 배기하기 위한 열 배기용의 배기구가 형성된 열 배기부를 구비한다.
본 발명의 제2 태양에 의하면, 복수의 기판이 선반 형상으로 보유지지된 기판 보유지지구를 종형의 열처리 로 내에 그의 하방 측으로부터 반입하고, 기판에 대하여 열처리를 행하는 열처리 방법이 제공된다. 이 열처리 방법은, 열처리 로의 하방 측에 위치하는 로딩실 내에서, 로딩실에 있어서의 전면으로부터, 당해 전면에 대향하는 후면의 기류 형성용의 배기구를 향하여 횡 방향의 기류를 형성하는 공정과, 로딩실 내의 언로드 위치에 보유지지구 반송 기구에 의해 기판 보유지지구를 반송하는 공정과, 보유지지구 승강 기구에 의해, 언로드 위치로부터 열처리 로 내의 로드 위치에 기판 보유지지구를 승강시키는 공정과, 언로드 위치에 있어서의 기판 보유지지구를 좌우 방향으로부터 보았을 때에 당해 기판 보유지지구의 전단보다도 후방 측이고, 또한 배기구보다도 전방 측에 위치함과 함께, 적어도 기판 보유지지구의 상부 영역과 대향하는 열 배기용의 배기구가 형성된 열 배기부에 의해, 언로드된 기판 보유지지구 및 기판에 의해 고온으로 가열된 분위기를 배기하는 공정을 포함한다.
본 발명의 실시 형태에 의하면, 전면으로부터 당해 전면에 대향하는 후면의 기류 형성용의 배기구를 향하여 횡 방향의 기류가 형성된 로딩실 내에서, 열처리 로의 하방 측의 언로드 위치에 있어서의 기판 보유지지구를 좌우 방향으로부터 보았을 때에 당해 기판 보유지지구의 전단보다도 후방 측이고, 또한 배기구보다도 전방 측에 위치함과 함께, 적어도 기판 보유지지구의 상부 영역과 대향하고, 언로드된 기판 보유지지구 및 기판에 의해 고온으로 가열된 분위기를 배기하기 위한 열 배기용의 배기구가 형성된 열 배기부를 설치하고 있다. 이 때문에, 언로드된 기판 보유지지구 근방의 고온 상태의 분위기는 열 배기부로부터 배기되기 때문에, 상방 측으로의 열확산이 억제되어, 로딩실에 형성된 횡 방향의 기류의 흐트러짐이 억제된다. 이에 따라, 횡 방향의 기류가 기판 보유지지구 및 기판에 공급되고, 열 배기부에 의한 열회수와 더불어, 열처리 후의 고온 상태의 기판을 신속하게 강온시킬 수 있다. 따라서, 언로드된 기판 보유지지구 및 기판의 열용량이 큰 경우에도, 신속하게 열회수가 행해지기 때문에, 로딩실 내의 구성 부재로의 열영향을 대폭으로 경감할 수 있다.
도 1은, 본 발명에 따른 종형 열처리 장치의 일 실시 형태의 전체 구성을 나타내는 평면도이다.
도 2는, 상기 종형 열처리 장치를 측면 측으로부터 본 종단면도이다.
도 3은, 상기 종형 열처리 장치를 배면 측으로부터 본 종단면도이다.
도 4는, 상기 종형 열처리 장치에 설치되는 웨이퍼 보트와, 배기 덕트와, 냉각 가스 노즐을 나타내는 개략 사시도이다.
도 5는, 상기 종형 열처리 장치의 로딩 에어리어를 간략적으로 나타내는 평면도이다.
도 6은, 언로드 위치에 있는 웨이퍼 보트와, 배기 덕트와, 냉각 가스 노즐과의 위치 관계를 나타내는 평면도이다.
도 7은, 상기 로딩 에어리어에 있어서의 기류를 나타내는 개략 종단면도이다.
도 8은, 상기 로딩 에어리어에 있어서의 기류를 나타내는 개략 평면도이다.
도 9는, 로딩 에어리어에 배기 덕트를 설치하지 않은 경우의 기류를 나타내는 개략 종단면도이다.
도 10은, 배기 덕트와 냉각 가스 노즐의 다른 배치예를 나타내는 개략 평면도이다.
도 11은, 배기 덕트와 냉각 가스 노즐의 또 다른 배치예를 나타내는 개략 평면도이다.
도 12는, 배기 덕트와 냉각 가스 노즐의 또 다른 배치예를 나타내는 개략 평면도이다.
도 13은, 기류 온도의 시뮬레이션 결과를 나타낸다.
도 14는, 실시예의 모델을 나타내는 평면도이다.
도 15는, 기류 속도의 시뮬레이션 결과를 나타낸다.
도 16은, 기류 속도의 시뮬레이션 결과를 나타낸다.
도 17은, 기류 속도의 시뮬레이션 결과를 나타낸다.
도 18은, 기류 속도의 시뮬레이션 결과를 나타낸다.
도 19는, 기류 속도의 시뮬레이션 결과를 나타낸다.
도 20은, 기류 속도의 시뮬레이션 결과를 나타낸다.
도 21은, 기류 속도의 시뮬레이션 결과를 나타낸다.
도 22는, 기류 속도의 시뮬레이션 결과를 나타낸다.
도 23은, 기류 속도의 시뮬레이션 결과를 나타낸다.
도 24는, 기류 속도의 시뮬레이션 결과를 나타낸다.
도 25는, 언로드 후의 웨이퍼 반송 기구의 상방 분위기의 온도의 측정 결과를 나타낸다.
도 26은, 언로드 후의 웨이퍼 반송 기구의 상방 분위기의 온도의 측정 결과를 나타낸다.
도 27은, 언로드 후의 웨이퍼 반송 기구의 상방 분위기의 온도의 측정 결과를 나타낸다.
도 28은, 언로드 후의 웨이퍼 온도의 측정 결과를 나타낸다.
도 29는, 언로드 후의 보트 엘리베이터의 케이블 베어 온도의 측정 결과를 나타낸다.
(적절한 실시예의 상세한 설명)
이하에 본 발명의 실시 형태에 의한 종형 열처리 장치에 대해서 설명한다. 도 1은 종형 열처리 장치의 내부를 나타내는 평면도이다. 설명의 편의상, 도 1에 있어서, 지면 우측을 전방 측, 지면 좌측을 후방 측, 도 1 중 X 방향을 전후 방향, 도 1 중 Y 방향을 좌우 방향으로 한다. 도 2는 종형 열처리 장치의 전방 측으로부터 본 종단면도이고, 도 3은 그의 좌방 측으로부터 본 종단면도이다.
도면 중의 참조 부호 1은 케이스체이다. 이 케이스체(1) 내에는, 기판(이하 웨이퍼)(W)을 수납한 캐리어(C)가 장치에 대하여 반입, 반출되는 반입 반출 영역(S1)과, 캐리어(C) 내의 웨이퍼를 반송하여 후술의 열처리 로 내에 반입하기 위한 로딩실인 로딩 에어리어(S2)가 설치되어 있다. 반입 반출 영역(S1)과 로딩 에어리어(S2)는 격벽(11)에 의해 구분되어 있다. 반입 반출 영역(S1)은 대기 분위기하에 있고, 로딩 에어리어(S2)는, 예를 들면 청정 건조 기체 분위기하에 있다. 여기에서, 청정 건조 기체는, 파티클 및 유기 성분이 적고, 노점 －60℃ 이하의 공기이면 좋다.
반입 반출 영역(S1)은, 제1 영역(12)과, 제1 영역(12)의 Y 방향(도 1)을 따라서 후방 측에 위치하는 제2 영역(13)으로 이루어지고, 제1 영역(12)에는, 캐리어(C)를 올려놓기 위한 제1 재치대(14)가 설치되어 있다. 캐리어(C)로서는, 예를 들면 수지로 이루어지는 밀폐형의 FOUP가 이용된다. FOUP에는, 예를 들면 300㎜의 직경을 갖는 복수매(예를 들면 25매)의 웨이퍼(W)가 선반 형상으로 배치된다. 또한, FOUP의 전면에는, 개폐 가능한 덮개체(도시하지 않음)가 설치되어 있다.
제2 영역(13)에는 제2 재치대(15)와 캐리어 보관부(16)가 설치된다. 또한, 제2 영역(13)에는, 제1 재치대(14), 제2 재치대(15) 및 캐리어 보관부(16)의 사이에서 캐리어(C)를 반송하는 캐리어 반송 기구(17)가 설치되어 있다. 도 1 중의 참조 부호 10은, 캐리어(C) 내와 로딩 에어리어(S2)를 연통(communication)하는 개구부이고, 참조 부호 18은 당해 개구부(10)의 문, 참조 부호 19는 캐리어(C)의 덮개체를 개폐하는 덮개 개폐 기구이다.
도 2를 참조하면, 로딩 에어리어(S2)에는, 하단이 개구되는 종형의 열처리 로(2)가 설치되어 있다. 또한, 로딩 에어리어(S2) 내에는, 기판 보유지지구에 상당하는, 예를 들면 2기의 웨이퍼 보트(3(3A, 3B))가 설치되어 있다. 이들 웨이퍼 보트(3(3A, 3B))는, 다수매의 웨이퍼(W)를 선반 형상으로 보유지지한다.
웨이퍼 보트(3)의 구성에 대해서 도 4에 기초하여 설명한다. 웨이퍼 보트(3)에는, 천판(31)과 저판(32)과의 사이에, 예를 들면 4개의 지주(33)가 설치되어 있다. 이 지주(33)에 형성된 도시하지 않은 홈부에 웨이퍼(W)의 주연부가 보유지지되며, 예를 들면 100매의 웨이퍼(W)가 소정의 간격으로 상하에 보유지지된다. 저판(32)의 하부에는 지지부(34)가 설치되어 있다.
그리고, 로딩 에어리어(S2) 내에는, 웨이퍼 보트(3)를 올려놓기 위한 3개의 스테이지가 준비되어 있다. 이 스테이지의 하나는, 열처리 로(2)의 하방 측에 설치된 보트 엘리베이터(보유지지구 승강 기구)(41)의 위에 설치되어 있다. 이 보트 엘리베이터(41)는 승강이 자유자재로 구성되며, 그 위에는, 열처리 로(2)의 덮개체(21)와 스테이지를 이루는 단열재(22)가 이 순서로 설치되어 있다. 단열재(22)는, 예를 들면 석영 등에 의해 구성되어 있으며, 그 위에 웨이퍼 보트(3)가 탑재된다.
보트 엘리베이터(41)는, 상하 방향으로 연장되는 가이드 레일(43)(도 3 참조)을 따라서 이동 기구(42)에 의해 승강이 자유자재로 구성되며, 이에 따라 웨이퍼 보트(3)가 로드 위치와 언로드 위치와의 사이에서 승강된다. 로드 위치란, 웨이퍼 보트(3)가 열처리 로(2) 내의 반응 용기(2A)에 반입되어, 열처리 로(2)의 개구부를 덮개체(21)가 덮는 위치이고, 언로드 위치란, 웨이퍼 보트(3)가 열처리 로(2)의 하방 측에 반출되는 위치(도 1∼도 3에 나타내는 위치)이다. 가이드 레일(43)은, 로딩 에어리어(S2)의 안쪽 측에 후방 측(도 1 중 지면 좌측)에 설치되어 있다.
재차 도 1을 참조하면, 스테이지로서 제1 스테이지(44)와 제2 스테이지(45)가 추가로 설치되어 있다. 제1 스테이지(44)는, 웨이퍼 보트(3)와 제2 재치대(15) 상의 캐리어(C)와의 사이에서 웨이퍼의 이재를 행할 때에, 웨이퍼 보트(3)가 올려놓여지는 스테이지이다. 또한, 제2 스테이지(45)는, 열처리 로(2)에서 열처리를 행하는 전후의 웨이퍼 보트(3)를 일시적으로 두기 위해 이용되는 스테이지이다.
또한, 로딩 에어리어(S2)에는, 보트 엘리베이터(41)와, 제1 스테이지(44)와, 제2 스테이지(45)와의 사이에서 웨이퍼 보트(3)의 이재를 행하는 보트 반송 기구(5)가 설치되어 있다. 이 보트 반송 기구(5)는 보유지지구 반송 기구를 이루는 것으로, 도 1 및 도 3에 나타내는 바와 같이, 아암 구동부(51)에 의해, 승강 자유자재, 수평축 주위에 회전 자유자재, 진퇴 자유자재로 구성되는 다간접 아암(52)을 구비한다. 다간접 아암(52)의 선단(先端)에는, 평면 형상이 대략 U자형이고, 개구부(53a)가 웨이퍼 보트(3)의 지지부(34)보다도 크고, 저판(32)보다도 작은 보유지지 아암(53)이 설치되어 있다.
도시한 예에서는, 언로드 위치에 있는 보트 엘리베이터(41)의 전방 측(도 1중 지면 우측)에 인접하여 보트 반송 기구(5)가 설치됨과 함께, 이 보트 반송 기구(5)의 좌우 방향의 바로 앞 측 및 안쪽 측에 각각 제1 스테이지(44) 및 제2 스테이지(45)가 설치되어 있다. 그리고, 보트 반송 기구(5)에서는, 보유지지 아암(53)에 의해 이동 대상의 웨이퍼 보트(3)의 지지부(34)의 주위를 둘러싸고, 이어서 당해 보유지지 아암(53)을 상승시킴으로써, 저판(32)을 들어올려 이동시키고, 그 반대의 동작으로, 이동처의 스테이지에 웨이퍼 보트(3)의 반송을 행한다. 이때, 도 5에 웨이퍼 보트(3)의 이동 영역을 점선으로 나타내는 바와 같이, 웨이퍼 보트(3)를 이동원의 스테이지로부터 일단 보트 반송 기구(5)를 향하여 이동시키고, 이어서, 이동처의 스테이지를 향하여 웨이퍼 보트(3)를 이동하도록 되어 있다.
또한, 로딩 에어리어(S2)에는, 예를 들면 제1 스테이지(44)의 후방 측에 인접하여, 기판 이재 기구를 이루는 웨이퍼 반송 기구(54)가 설치되어 있다. 웨이퍼 반송 기구(54)는, 제1 스테이지(44) 상의 웨이퍼 보트(3)와 제2 재치대(15) 상의 캐리어(C)와의 사이에서 웨이퍼의 이재를 행하는 것이다. 웨이퍼 반송 기구(54)는, 웨이퍼(W)를 보유지지하는 복수매(예를 들면 5매)의 포크(55)와, 이들 포크(55)를 진퇴 자유자재로 지지하는 반송 기체(56)를 구비하고 있다. 반송 기체(56)는, 연직축 주위에 회동 자유자재 및 승강 자유자재 및, 도 1 중 X 방향으로 이동 자유자재로 구성되어 있다.
또한, 도 2에 나타내는 바와 같이, 로딩 에어리어(S2)에 있어서의 열처리 로(2) 이외의 영역에는, 예를 들면 열처리 로(2)의 개구부 근방의 높이 위치에 천정부(23)가 형성되어 있다. 또한, 로딩 에어리어(S2)의 전방 측의 측면에는, 제1 필터 유닛(6A)과 제2 필터 유닛(6B)이, 제2 필터 유닛(6B)이 안쪽 측에 위치하도록 늘어서 설치되어 있다. 이들 필터 유닛(6A, 6B)은, 도 3에 제2 필터 유닛(6B)을 대표하여 나타내는 바와 같이, 그의 상단은 천정부(23) 근방에 위치하고, 그의 하단은 저판(24)에 접속되도록, 상하 방향(도 3 중 Z 방향)으로 연장되도록 설치되어 있다. 또한, 필터부(61)와 그의 전방 측에 형성된 통기 공간(62)을 구비하고 있으며, 이 통기 공간(62)은, 로딩 에어리어(S2)의 저판(24)의 하부에 형성된 통기실(25)과 연통되도록 구성되어 있다.
한편, 로딩 에어리어(S2)의 후방 측의 측면(도 1 중 좌측면) 근방에는, 보트 엘리베이터(41)의 구동계로의 열영향을 억제하기 위해, 차폐판(63)이 설치되어 있다. 이 차폐판(63)은, 로딩 에어리어(S2)를 구분짓는 전면에 대향하는 후면에 상당하며, 필터 유닛(6A, 6B)과 대향하도록, 언로드 위치에 있는 웨이퍼 보트(3)와, 이동 기구(42)나 가이드 레일(43)이 배치된 공간과의 사이에 설치되어 있다. 또한, 그의 상단은 천정부(23) 근방에 위치하고, 그의 하단은 저판(24)에 올려놓여지도록 설치된다. 또한, 차폐판(63)의 높이 방향(도 3 중 Z 방향)을 따라서, 이동 기구(42)의 이동 영역을 형성하기 위한 개구부(63a)가 형성되어 있다. 이 개구부(63a)는 로딩 에어리어(S2) 측으로부터 보면, 필터 유닛(6)으로부터 로딩 에어리어(S2) 내에 공급된 기체를 배기하는 기류 형성용의 배기구(본 발명에서의 제1 배기구)에 상당한다.
또한, 로딩 에어리어(S2) 내에는, 웨이퍼 반송 기구(54) 등의 구동 기구를 열적으로 차폐하기 위해, 언로드 위치에 있는 웨이퍼 보트(3)와, 웨이퍼 반송 기구(54)가 배치된 공간과의 사이에 구분판(64)이 설치되어 있다. 또한, 로딩 에어리어(S2) 내에는, 언로드 위치에 있는 웨이퍼 보트(3)의 온도를 검출하기 위한 방사 온도계(35)가 설치되어 있다.
또한, 로딩 에어리어(S2)에는, 배기 덕트(7)(열 배기부)와, 냉각 가스 공급부(8)가 설치되어 있다. 이 예에서는, 배기 덕트(7)는, 제1 배기 덕트(7A)와, 제2 배기 덕트(7B)와, 제3 배기 덕트(7C)를 구비하고 있다. 제1 배기 덕트(7A)는, 로딩 에어리어(S2)에 있어서의 반입 반출 영역(S1)의 근방이며, 제1 필터 유닛(6A)과 대향하는 측벽(1A) 근방에, 웨이퍼 반송 기구(54)의 이동을 방해하지 않도록 설치되어 있다.
또한, 제2 및 제3 배기 덕트(7B, 7C)(제1 열 배기부 및 제2 열 배기부에 각각 상당함)는, 언로드 위치에 있는 웨이퍼 보트(3A)를 좌우 방향으로부터 보았을 때에, 웨이퍼 보트(3A)의 전단보다도 후방 측이고, 또한 개구부(63a)보다도 전방 측에 위치하도록 설치되어 있다. 여기에서, 웨이퍼 보트(3A)를 좌우 방향으로부터 본다는 것은, 예를 들면 도 3에 나타내는 방향으로부터 보는 것으로, 웨이퍼 보트(3A)의 전단이란, 도 1 중 참조 부호 P로 나타내는 부위이다. 이 예에서는, 제2및 제3 배기 덕트(7B, 7C)는, 언로드 위치의 웨이퍼 보트(3A)로부터 보아 우측 및 좌측에 각각 설치되어 있다.
이들 배기 덕트(7A∼7C)는, 도 3 및 도 4에 나타내는 바와 같이, 상하 방향으로 연장되는 통 형상 부재로 이루어지고, 배기 덕트(7A∼7C)의 상단은, 예를 들면 천정부(23) 근방에 위치하고, 그의 하단은 저판(24)에 접속되며, 통기실(25)과 연통되어 있다. 이 예에서는, 배기 덕트(7A∼7C)는, 장방형의 평면 형상을 갖는 통 형상 부재로 이루어진다.
제2 및 제3 배기 덕트(7B, 7C)는, 예를 들면 장방형 형상의 장변이, 언로드 위치에 있는 웨이퍼 보트(3A)에 대향하도록 배치되며, 이 웨이퍼 보트(3)에 대향하는 면(70)에는, 적어도 언로드된 웨이퍼 보트(3A)의 상부 영역과 대향하고, 언로드된 웨이퍼 보트(3A) 및 웨이퍼(W)에 의해 고온으로 가열된 분위기를 배기하기 위한 열 배기용의 배기구(71; 본 발명에서의 제2 배기구)가 형성되어 있다. 언로드된 웨이퍼 보트(3A)의 상부 영역이란, 웨이퍼 보트(3A)에 제품 웨이퍼(W)가 탑재되어 있는 영역으로, 예를 들면 천판(31)으로부터 1000㎜ 하방 측까지의 영역이다.
이 예에서는, 웨이퍼 보트(3)에 대향하는 면(70)의 길이 방향 전체에 배기구(71)가 형성되어 있다. 본 실시 형태에 있어서는, 배기구(71)의 개구 면적은, 면(70)의 상단에 있어서 최대로 되어 있고, 웨이퍼 보트(3)의 상부로부터 하부를 향하는 방향을 따라서 작아지고 있다. 또한, 다른 실시 형태에 있어서는, 배기구(71)의 각각의 개구 면적을 동일하게 하는 한편, 배기구(71)의 밀도를 면(70)의 상단 측에 있어서 가장 높게 하고, 웨이퍼 보트(3)의 상부로부터 하부를 향하는 방향을 따라서 낮게 해도 좋다. 또한, 배기구(71)는, 원형으로 한정하지 않고 슬릿 형상이라도 좋다. 제1 배기 덕트(7A)는, 예를 들면 장방형 형상의 장변이 필터 유닛(6)에 대향하도록 배치되며, 이 면에 배기구(71)가 형성되어 있다.
또한, 언로드 위치에 있는 웨이퍼 보트(3A)의 주위에는, 언로드 위치보다도 전방 측이고, 또한 보트 반송 기구(5)보다도 후방 측이며, 보트 반송 기구(5)에 의한 웨이퍼 보트(3)의 이재를 방해하지 않는 위치에 냉각 가스 공급부(8)가 설치되어 있다. 이 예의 냉각 가스 공급부(8)는, 상하 방향으로 연장되는 2개의 냉각 가스 노즐(8A, 8B)(제1 가스 공급부 및 제2 가스 공급부에 각각 상당함)을 갖고 있다. 이들 냉각 가스 노즐(8A, 8B)은, 도 1 및 도 3에 나타내는 바와 같이, 언로드 위치의 웨이퍼 보트(3A)로부터 보아 각각 좌측 및 우측에 설치되어 있다.
또한, 제2 및 제3 배기 덕트(7B, 7C)와 냉각 가스 노즐(8A, 8B)은, 웨이퍼 보트(3)를 사이에 두고 대향하도록 설치되어 있다. 여기에서, 「대향한다」란, 웨이퍼 보트(3)의 직경 방향으로부터 벗어나 있어도, 냉각 가스 노즐(8A, 8B)로부터의 냉각 가스가 웨이퍼 보트(3)를 개재하여 배기 덕트(7B, 7C)에 배기되는 경우도 포함한다.
이 예에서는, 냉각 가스 노즐(8A, 8B)의 상단은, 예를 들면 천정부(23) 근방에 위치하고, 그의 하단은 지지부(81)에 의해 저판(24)에 접속되어 있다. 또한, 냉각 가스 노즐(8A, 8B)에 있어서의 웨이퍼 보트(3)에 대향하는 면에는, 언로드 위치에 있어서의 웨이퍼 보트(3A)에 냉각 가스를 공급하는 공급구(82)가 상하 방향으로 배열되어 형성되어 있으며, 이 냉각 가스 노즐(8A, 8B)은, 밸브(V)를 구비한 공급로(84)에 의해 냉각 가스의 공급원(83)과 접속되어 있다. 예를 들면 냉각 가스로서는, 20℃∼30℃ 정도로 온도 조정된 질소(N2) 가스나 아르곤(Ar) 가스나 청정 건조 기체 등이 사용된다.
웨이퍼 보트(3A)의 근방의 배기 덕트(7B, 7C) 및 냉각 가스 노즐(8)의 배치의 일 예에 대해서 도 6에 의해 설명한다. 복수개의 배기 덕트를 설치하는 경우, 예를 들면 2개의 배기 덕트(7B, 7C)는, 예를 들면 도 6에 나타내는 바와 같이, 위로부터 보아 웨이퍼 보트(3A)의 중심(O)을 중심으로 하는 원(C1)의 원주에, 배기구(71)가 형성된 면(70)이 접하도록, 서로 떨어져 배치된다.
또한, 이들 배기 덕트(7B, 7C)는, 언로드 위치에 있는 웨이퍼 보트(3)의 근방에 설치되는 것이 바람직하며, 예를 들면 배기구(71)가 형성된 면(70)과, 보트 엘리베이터(41) 상의 덮개체(21)와의 거리(L1)가, 예를 들면 1∼30㎜가 되도록 설치되어 있다. 배기 덕트(7A∼7C)의 크기의 일 예를 나타내면, 상하 방향의 사이즈는, 예를 들면 1500㎜∼2000㎜, 평면 형상의 사이즈는, 예를 들면 100㎜×300㎜ 정도이다.
또한, 냉각 가스 노즐(8)은, 언로드 위치에 있는 웨이퍼 보트(3)의 근방에서, 웨이퍼 보트(3)의 이동을 저해하지 않는 위치에 설치되는 것이 바람직하다. 이 때문에, 도 5에 나타내는 웨이퍼 보트(3A)의 이동 영역으로부터 벗어나는 한에 있어서, 웨이퍼 보트(3)에 가능한 한 가까운 위치에 설치된다. 도 6에 나타내는 바와 같이, 복수개의 냉각 가스 노즐(8A, 8B)을 설치하는 경우에는, 예를 들면 웨이퍼 보트(3A)의 중심(O)을 중심으로 하는 원(C2)의 원주에, 공급구(82)가 접하도록, 서로 떨어져 배치된다. 또한, 공급구(82)와, 보트 엘리베이터(41) 상의 덮개체(21)의 외연과의 거리(L2)가, 예를 들면 1∼30㎜가 되도록 설치되어 있다. 냉각 가스 노즐(8A, 8B)의 사이즈의 일 예를 나타내면, 상하 방향의 길이는, 예를 들면 1500㎜∼1800㎜, 노즐의 관경(diameter)은, 예를 들면 12㎜∼15㎜, 공급구(82)의 직경은, 예를 들면 2㎜φ∼3㎜φ이다.
통기실(25)은, 그의 내부에 설치되는 라디에이터(26)와, 전단 측에 있어서 필터 유닛(6)의 통기 공간(62)에 연통되도록 배치되는 제1 팬(27) 및 제1 게이트 밸브(28)와, 후단 측에 배치되는 제2 게이트 밸브(29) 및 제2 팬(30)을 갖고 있다. 통기실(25)은, 제2 게이트 밸브(29) 및 제2 팬(30)을 개재하여 공장의 배기 설비에 접속되어 있다. 도 1 및 도 3 중의 참조 부호 20은, 저판(24)에 형성된 배기구, 도 7 중의 참조 부호 60은, 대기의 도입로이다.
종형 열처리 장치에는 제어부(100)가 설치되어 있다. 이 제어부(100)는 예를 들면 컴퓨터로 이루어지며, 프로그램, 메모리, CPU로 이루어지는 데이터 처리부를 구비하고 있고, 프로그램에는 제어부(100)로부터 종형 열처리 장치의 각 부에 제어 신호를 보내, 후술하는 반송 순서를 진행시키도록 명령(각 스텝)이 조입되어 있다. 프로그램은, 컴퓨터 기억 매체, 예를 들면 플렉시블 디스크, 콤팩트 디스크, 하드 디스크, MO(광자기 디스크) 등의 기억부에 격납되어 제어부(100)에 인스톨된다.
또한, 제어부(100)는, 예를 들면 보트 엘리베이터(41)에 의한 열처리 로(2)로부터의 웨이퍼 보트(3A)의 언로드 개시의 타이밍에서, 냉각 가스 노즐(8A, 8B)로부터 냉각 가스의 토출을 개시하고, 방사 온도계(35)로부터의 검출값에 기초하여 냉각 가스 노즐(8A, 8B)로부터 냉각 가스의 토출을 정지하도록, 밸브(V)에 제어 신호를 출력하는 기능을 갖는다.
계속해서, 종형 열처리 장치에 있어서의 웨이퍼(W)의 흐름에 대해서 간단하게 설명한다. 종형 열처리 장치에서는, 로딩 에어리어(S2) 내에 대기를 흘리는 경우와, 로딩 에어리어(S2)를 질소 가스로 퍼지하는 경우가 있다. 대기를 흘리는 경우에는, 제1 게이트 밸브(28)를 열고, 제2 팬(30)을 구동하여, 제2 게이트 밸브(29)를 연다. 또한, 제1 팬(27)은, 장치 가동 중은 상시 회전시켜 둔다. 이렇게 하여, 도 7에 나타내는 바와 같이, 대기의 도입로(60)를 개재하여, 예를 들면 20℃∼30℃의 대기가 로딩 에어리어(S2) 내에 흘러들어감과 함께, 냉각 가스 노즐(8A, 8B)로부터 냉각 가스로서 질소 가스, 건조 공기, 또는 공기가 토출된다. 이렇게 하여, 로딩 에어리어(S2)에서는, 도 7 및 도 8에 나타내는 바와 같이, 장치의 외부로부터 취입된 대기가, 필터 유닛(6A, 6B) 측으로부터, 필터 유닛(6A, 6B)에 대향하는 차폐판(63)을 향하여 흐르고, 개구부(63a)를 개재하여 차폐판(63)의 이측(裏側)의 영역(가이드 레일(43)이 설치되어 있는 영역)에 들어가, 배기구(20)로부터 통기실(25)로 흐른다. 통기실(25) 내의 대기 및 냉각 가스는, 그 대부분이 장치의 외부로 배출되는 한편, 그 일부는 제1 팬(27)의 구동에 의해, 재차 필터 유닛(6A, 6B)의 통기 공간(62)을 향하여 흘러 간다. 그리고, 필터 유닛(6A, 6B)에 의해, 청정한 기체로서 재차 로딩 에어리어(S2)에 공급된다.
또한, 질소 가스를 흘리는 경우에는, 우선, 제1 게이트 밸브(28) 및 제2 게이트 밸브(29)를 닫아, 대기를 차단한다. 그리고, 냉각 가스 노즐(8A, 8B)로부터 냉각 가스로서 질소 가스를 방출한다. 이 질소 가스는, 제2 및 제3 배기 덕트(7B, 7C) 및 개구부(63a)를 개재하여 통기실(25)로 흘러 간다. 제1 팬(27)은, 장치 가동 중은 상시 회전하고 있기 때문에, 통기실(25) 내의 질소 가스는, 필터 유닛(6A, 6B)에 의해, 청정한 질소 가스로서 로딩 에어리어(S2)에 공급된다.
여기에서, 로딩 에어리어(S2) 내의 천정부(23)보다도 하방 측의 영역에서는, 전면에 필터 유닛(6)이 설치되어 있음과 함께, 후면 근방에, 이 필터 유닛(6)과 대향하도록 차폐판(63)이 설치되어 있다. 이 때문에, 로딩 에어리어(S2) 내에서는, 도 7에 화살표로 나타내는 바와 같이, 한쪽 측의 측면(전면)으로부터 다른 한쪽 측의 측면(후면)을 향하여 횡 방향으로 흐르는 기류(대략 수평으로 흐르는 기류)가 형성된다. 본 실시 형태에서는, 필터 유닛(6A, 6B), 차폐판(63), 개구부(63a), 통기실(25), 제1 및 제2 팬(27, 30)에 의해 기류 형성 기구가 구성되어 있다.
그리고, 종형 열처리 장치에서는, 도시하지 않은 자동 반송 로봇에 의해 제1 재치대(14)에 올려놓여진 캐리어(C)는, 캐리어 반송 기구(17)에 의해 제2 재치대(15)에 반송되고, 도시하지 않은 기구에 의해 격벽(11)의 개구부(10)에 기밀하게 맞닿아진다. 이 후, 덮개 개폐 기구(19)에 의해 캐리어(C)로부터 덮개체가 떼어 내지고, 계속해서 도시하지 않은 기구에 의해, 예를 들면 질소 가스가 캐리어(C) 내를 향하여 뿜어내져, 캐리어(C) 내 및 캐리어(C)와 문(18)과의 사이의 공간이 질소 가스에 의해 치환된다. 그 후, 문(18), 덮개 개폐 기구(19) 및 덮개체가, 예를 들면 상승하여 개구부(10)로부터 퇴피하여, 캐리어(C) 내와 로딩 에어리어(S2)가 연통된 상태가 된다.
한편, 로딩 에어리어(S2)에서는, 예를 들면 제1 웨이퍼 보트(3A)를 제1 스테이지(44)에, 제2 웨이퍼 보트(3B)를 제2 스테이지(45)에 각각 올려놓아 둔다. 그리고, 제1 스테이지(44)에서는, 웨이퍼 반송 기구(54)에 의해, 제1 웨이퍼 보트(3A)에 대하여 캐리어(C) 내의 웨이퍼(W)가 순차 취출되어 이재된다. 이 웨이퍼 보트(3A)에 소정 매수의 웨이퍼(W)가 탑재되면, 당해 웨이퍼 보트(3A)는, 보트 반송 기구(5)에 의해, 제1 스테이지(44)로부터 보트 엘리베이터(41)의 단열재(22) 상에 이재되고, 이어서 보트 엘리베이터(41)가 상승하여 열처리 로(2) 내의 로드 위치에 반입된다. 그리고, 당해 웨이퍼 보트(3A)에 탑재된 웨이퍼(W)에 대하여, 예를 들면 400∼1000℃의 온도로 열처리, 예를 들면 CVD, 어닐 처리, 산화 처리 등이 행해진다.
열처리 후의 제1 웨이퍼 보트(3A)는, 보트 엘리베이터(41)가 하강하여 열처리 로(2)로부터 언로드 위치에 반출되면, 냉각 가스 노즐(8A, 8B)로부터 토출되어 있는 냉각 가스가 언로드 위치의 웨이퍼 보트(3A)에 공급되게 된다. 이렇게 하여, 당해 웨이퍼 보트(3A)에 탑재되어 있는 웨이퍼(W)가, 예를 들면 70∼80℃가 될 때까지 냉각한다.
이때, 냉각 가스 토출 개시 및 냉각 가스 토출 정지의 타이밍은 기술한 바와 같이 제어부(100)에 의해 제어되며, 이 예에서는, 기술한 바와 같이, 로딩 에어리어(S2)에 횡 방향의 기류를 형성하는 타이밍으로 냉각 가스의 토출이 개시되지만, 예를 들면 보트 엘리베이터(41)가 하강하여 웨이퍼 보트(3A)가 언로드 위치에 위치했을 때에 냉각 가스의 토출을 개시하도록 해도 좋다. 그리고, 로딩 에어리어(S2)에 설치된 방사 온도계(35)에 의해, 웨이퍼 보트(3A)의 검출값이, 예를 들면 70∼80℃ 이하가 되었을 때에, 냉각 가스의 토출이 정지된다.
여기에서, 웨이퍼 보트(3A)가 열처리 로(2)로부터 언로드 위치에 반출되면, 당해 웨이퍼 보트(3A)의 열용량이 크기 때문에, 웨이퍼 보트(3A) 근방의 분위기는 웨이퍼 보트(3A)나 웨이퍼(W)에 의해 가열되어 고온이 되지만, 웨이퍼 보트(3A) 근방의 분위기는, 제2 및 제3 배기 덕트(7B, 7C)로부터 신속하게 통기실(25)을 향하여 배출된다. 그리고, 통기실(25) 내의 고온의 분위기는, 기술한 바와 같이 그 대부분이 장치 외부로 배출되는 한편, 그 일부가 라디에이터(26)에 의해 냉각되어 필터 유닛(6A, 6B)에 환류되어, 재차 로딩 에어리어(S2)에 순환 공급된다. 또한, 일부는, 잔류 가스를 배기하는 SCV(스캐빈저(scavenger)) 배기 기구를 통하여 배기된다.
이렇게 하여, 필터 유닛(6A, 6B)이나 차폐판(63)의 개구부(63a)에 의해 로딩 에어리어(S2) 내에 형성되는 횡 방향의 기류와, 냉각 가스 노즐(8A, 8B)로부터의 냉각 가스의 공급과, 배기 덕트(7A∼7C)로부터의 고온의 분위기의 배기에 의해, 언로드 위치의 웨이퍼 보트(3A)는 신속하게 냉각된다.
즉, 열처리 후의 웨이퍼 보트(3A)를 언로드하면, 웨이퍼 보트(3A)는 고온이기 때문에, 여기에 필터 유닛(6A, 6B)으로부터 20℃∼30℃의 대기(또는 질소 가스)를 공급하면, 대기(또는 질소 가스)는 열용량이 큰 웨이퍼 보트(3A)의 근방에서 순식간에 승온되어, 상방을 향하여 흐르려고 한다. 그러나, 배기구(71)에 의해, 적어도 웨이퍼 보트(3A)의 상부 영역의 분위기가 배기되기 때문에, 당해 상부 영역으로부터 상방을 향하여 흐르려고 하는 고온으로 가열된 분위기는 신속하게 배기구(71)로부터 배기되어, 상방 측으로의 열확산이 억제된다.
여기에서, 로딩 에어리어(S2) 내에 있어서 열확산이 발생하면, 후술하는 바와 같이 횡 방향으로 흐르는 기류가 흐트러지지만, 배기 덕트(7B, 7C)에 의한 열 배기에 의해 열확산이 억제되기 때문에, 이러한 기류의 흐트러짐이 억제되어, 횡 방향의 흐름이 유지된다. 이에 따라, 로딩 에어리어(S2) 내에 있어서, 필터 유닛(6A, 6B)으로부터의 기류가 언로드 위치에 있는 웨이퍼 보트(3A) 및 웨이퍼(W)에 공급되고, 배기 덕트(7B, 7C)에 의한 열회수와 더불어, 열처리 후의 고온의 웨이퍼(W)를 신속하게 냉각할 수 있다. 이렇게 하여, 언로드 후의 웨이퍼(W)의 강온시간이 단축된다.
한편, 배기 덕트(7)를 설치하지 않은 경우에 대해서, 도 9를 참조하여 설명한다. 이 경우에는, 언로드된 웨이퍼 보트(3A) 및 웨이퍼(W)는, 필터 유닛(6)으로부터의 기류나, 도시하지 않은 냉각 가스 노즐로부터의 냉각 가스에 의해 냉각된다. 그런데, 웨이퍼가 대구경화되고, 또한 웨이퍼 보트(3A)로의 탑재 매수도 많기 때문에, 언로드된 웨이퍼 보트(3A) 및 웨이퍼(W)는, 큰 열용량을 갖고 있다. 이 때문에, 언로드된 웨이퍼 보트(3A)에 기류가 닿으면, 이 기류가 순식간에 승온하고, 그것이 상승하여 확산되어, 웨이퍼 보트(3A)의 근방에는, 상방 측으로 퍼지는 고온 영역(91)이 형성된다. 그리고, 후술하는 실시예에 의해 분명한 바와 같이, 필터 유닛(6) 측으로부터 공급되는 차가운 기류는, 이 고온 영역(91)에 압하되어, 고온 영역(91)의 하방 측에 들어가도록 흐른다. 이 때문에, 웨이퍼 보트(3A)에 차가운 기류가 공급되지 않아, 냉각 효율이 악화되어, 웨이퍼(W)의 강온에 시간이 걸린다고 추론된다.
이렇게 하여, 언로드 위치에 냉각된 웨이퍼 보트(3A)는, 보트 반송 기구(5)에 의해, 예를 들면 일단 제2 스테이지(45)에 반송된 후, 제1 스테이지(44)에 반송되고, 열처리 후의 웨이퍼(W)는 웨이퍼 반송 기구(54)에 의해 캐리어(C) 내에 이재된다.
전술한 실시 형태에 의하면, 로딩 에어리어(S2)에 있어서의 전면으로부터, 당해 전면에 대향하는 후면의 기류 형성용의 개구부(63a)를 향하여 횡 방향의 기류가 형성된 로딩 에어리어(S2) 내에서, 언로드 위치에 있어서의 웨이퍼 보트(3A)를 좌우 방향으로부터 보았을 때에 당해 웨이퍼 보트(3A)의 전단보다도 후방 측이고, 또한 개구부(63a)보다도 전방 측에 위치함과 함께, 적어도 웨이퍼 보트(3A)의 상부 영역과 대향하고, 언로드된 웨이퍼 보트(3A) 및 웨이퍼(W)에 의해 고온으로 가열된 분위기를 배기하기 위한 열 배기용의 배기구(71)가 형성된 배기 덕트(7B, 7C)를 설치하고 있다. 이 때문에, 언로드된 웨이퍼 보트(3A) 및 웨이퍼(W)의 강온 시간이 단축된다. 따라서, 열처리 후의 웨이퍼(W)를 캐리어(C)에 이재할 때까지의 시간이 단축되어, 스루풋의 저하를 억제할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서는, 기술한 바와 같이, 배기구(71)를 웨이퍼 보트(3A)의 길이 방향을 따라서 형성하고, 이 길이 방향를 따라서 열회수를 행하고 있기 때문에, 웨이퍼 보트(3A)의 길이 방향의 온도가 갖추어지기 쉽다. 이 때문에, 언로드시에 있어서, 웨이퍼 보트(3A)의 상하에 배열되어 있는 웨이퍼(W)의 온도(면간 온도)를 균일하게 저하시킬 수 있다.
여기에서, 패턴의 미세화가 진행되어, 선폭이 27㎛ 정도가 되면, 웨이퍼(W)의 면간의 열이력(thermal history)도 문제가 된다. 즉, 웨이퍼(W)의 온도가 상이하면, 불순물의 확산 길이에 불균일이 발생한다. 또한, 질소 가스를 흘리는 경우에는 언로드시에 형성되는 자연 산화막(SiO2)의 두께가 변화해 버린다. 동일 로트의 웨이퍼끼리의 사이에서, 불순물의 확산의 정도나, 자연 산화막의 두께의 변화량이 크면 문제가 되기 때문에, 언로드시에, 웨이퍼(W)의 온도를 균일하게 강온시키는 것은 유효하다.
또한, 배기구(71)는, 웨이퍼 보트(3A)의 상부 측에 대응하는 부위는 개구 면적이 크고, 하방 측을 향하여 서서히 개구 면적이 작아지도록 설정되어 있어, 이렇게 하여 배기 덕트(7B, 7C)에서는, 상부측이 가장 배기량이 크고, 하방 측을 향하여 서서히 배기량이 작아지도록 구성되어 있다. 여기에서, 후술하는 실시예로부터 분명한 바와 같이, 언로드 위치에 있는 웨이퍼 보트(3A)의 근방에서는, 상부측이 하부측보다도 온도가 높은 상태에 있다. 따라서, 온도가 높은 웨이퍼 보트(3A)의 상방 측 근방은 큰 배기량으로, 온도가 비교적 낮은 웨이퍼 보트의 하방 측 근방은 작은 배기량으로 배기함으로써, 웨이퍼 보트(3A)의 길이 방향의 온도를 균일화하기 쉽다. 이에 따라, 웨이퍼 보트(3A)에 탑재되어 있는 웨이퍼(W)의 면간 온도차를 저감하면서, 웨이퍼(W)를 강온시킬 수 있다.
또한, 전술한 실시 형태에서는, 냉각 가스 노즐(8A, 8B)에 의해, 언로드된 웨이퍼 보트(3A)에 대하여 냉각 가스를 공급하고 있기 때문에, 보다 냉각 시간을 단축할 수 있다. 냉각 가스는, 웨이퍼 보트(3A)의 근방으로부터 공급되고, 웨이퍼 보트(3A)를 개재하여 배기 덕트(7B, 7C)로 배기된다. 즉, 냉각 가스는, 확실히 웨이퍼 보트(3A)나, 웨이퍼 보트(3A)에 탑재되어 있는 웨이퍼(W)에 접촉하여, 이들 열을 빼앗아 로딩 에어리어(S2)로부터 배기된다. 이와 같이, 냉각 가스의 공급과, 배기 덕트(7B, 7C)로부터의 열 배기와의 조합에 의해, 언로드 위치에 있는 웨이퍼 보트(3A) 근방의 영역에서는, 신속한 열회수가 행해져, 웨이퍼 보트(3A)에 탑재되어 있는 웨이퍼(W)의 강온을 촉진할 수 있다.
또한, 전술한 실시 형태에 의하면, 언로드시나, 언로드 후의 강온시에 웨이퍼 보트(3A) 및 웨이퍼(W)로부터의 복사열의 확산이 억제되어, 로딩 에어리어(S2) 내에 있어서의 대류열의 발생이 억제된다. 이 때문에, 보트 반송 기구(5)나 웨이퍼 반송 기구(54)의 케이블이나 케이블 베어(cableveyor)(수지 재료로 구성된 부재) 등이 가열 되기 어려워, 이들에 열변형이 발생할 우려나, 이들로부터 아웃 가스가 발생할 우려가 적다.
또한, 전술한 실시 형태에 의하면, 로딩 에어리어(S2) 내에 있어서, 열처리 로(2)가 설치된 영역과, 웨이퍼 반송 기구(54)가 설치된 영역을, 구분판(64)으로 구획하고 있기 때문에, 웨이퍼 반송 기구(54)가 설치된 영역으로의 언로드시나 언로드 후의 열영향이 억제된다. 이에 따라, 웨이퍼 반송 기구(54)나 그의 케이블 등에 열변형이 발생할 우려나, 이들로부터 아웃 가스가 발생할 우려가 적다.
계속 해서, 배기 덕트와 냉각 가스 노즐의 배치의 다른 예에 대해서 도 10∼도 11을 참조하여 설명한다. 다른 실시 형태에서는, 배기 덕트(7)는, 일 방향으로 대략 수평으로 흐르는 기류가 형성된 로딩 에어리어(S2)에 있어서, 언로드 위치에 있는 웨이퍼 보트(3A)를 좌우 방향으로부터 보았을 때에, 당해 웨이퍼 보트(3A)의 전단보다도 후방 측이고, 또한 기류 형성용의 개구부(63a)보다도 전방 측에 위치함과 함께, 적어도 웨이퍼 보트(3A)의 상부 영역과 대향하고, 언로드된 웨이퍼 보트(3A) 및 웨이퍼(W)에 의해 고온으로 가열된 분위기를 배기하기 위한 배기구(71)가 형성되어 있으면, 어떻게 배치하도록 해도 좋다.
또한, 냉각 가스 공급부는, 언로드 위치보다도 전방 측이고, 또한 보트 반송 기구(5)보다도 후방 측에 설치되며, 언로드 위치에 있어서의 웨이퍼 보트(3A)에 냉각 가스를 공급하는 공급구를 갖는 구성이면, 어떻게 배치하도록 해도 좋다.
예를 들면 도 10에 나타내는 예에서는, 배기 덕트(7D)는, 그의 배기구(71)가 형성되고 있는 면(70)이 좌우 방향보다도 전방 가까이를 향하도록 배치되고, 냉각 가스 노즐(8C)이, 웨이퍼 보트(3A)를 사이에 두고 배기 덕트(7D)와 좌우 방향의 반대 측에 설치되어 있다. 이 구성에서는, 배기 덕트(7D)는 보트 반송 기구(5)로부터 보아 웨이퍼 보트(3A)의 우측에 배치되고, 냉각 가스 노즐(8C)은 보트 반송 기구(5)로부터 보아 웨이퍼 보트(3A)의 좌측에 배치되어 있다. 이 배치에서는, 배기 덕트(7D)의 배기구(71)는 전방 가까이를 향하도록 배치하고 있기 때문에, 횡 방향의 기류를 배기하기 쉽다. 이 때문에, 기류의 흐트러짐을 억제하면서, 언로드된 웨이퍼 보트(3A) 및 웨이퍼(W)의 열을 배기할 수 있다. 또한, 냉각 가스 노즐(8C)과 배기 덕트(7D)가 웨이퍼 보트(3A)를 사이에 두고 좌우 방향의 반대 측에 설치되어 있기 때문에, 냉각 가스는 웨이퍼 보트(3A)에 접촉하면서, 배기 덕트(7D)를 향해 흘러 배기되기 때문에, 냉각 가스가 웨이퍼 보트(3A) 전체에 널리 퍼지기 쉬워, 유효하다.
또한, 도 11(a)에 나타내는 예에서는, 배기 덕트(7E)는, 그의 배기구(71)가 형성되어 있는 면(70)이 전방 측을 향하도록 배치되어 있다. 이 구성에서는, 배기구(71)가 전방 측을 향하고 있기 때문에, 횡 방향의 기류를 보다 배기하기 쉽다. 이 때문에, 기류의 흐트러짐을 보다 억제하면서, 언로드된 웨이퍼 보트(3A) 및 웨이퍼(W)의 열을 배기할 수 있다. 또한, 배기 덕트(7E)와 냉각 가스 노즐(8D)은, 보트 반송 기구(5)로부터 보아 웨이퍼 보트(3A)의 거의 동일한 측에 배치되어 있지만, 이러한 배치라도, 냉각 가스가 웨이퍼 보트(3A)에 접촉하여, 배기 덕트(7E)에 배기될 수 있다.
이상에 있어서, 본 발명에 따른 다른 실시 형태에서는, 도 11(b)에 나타내는 바와 같이, 냉각 가스 노즐(8A, 8B)와 별개로, 도시하지 않은 이동 기구에 의해 이동 자유자재로 설치된 냉각 가스 노즐(8A', 8B')를 설치하도록 해도 좋다. 이들 냉각 가스 노즐(8A', 8B')는, 통상은 웨이퍼 보트(3)의 이동을 방해하지 않도록, 냉각 가스 노즐(8A, 8B)의 근방에 대기하고 있으며, 웨이퍼 보트(3)가 언로드되었을 때에는, 언로드된 웨이퍼 보트(3)의 둘레 방향을 따라서 점선에 나타내는 위치까지 이동하여, 당해 위치로부터 냉각 가스를 당해 웨이퍼 보트(3A)를 향하여 토출하도록 구성되어 있다. 그리고, 웨이퍼(W)가 강온하면 대기 위치로 되돌아와, 이 후, 웨이퍼 보트(3A)를 이동하도록 되어 있다.
또한, 전술한 실시 형태에 있어서의 기판 열처리 장치에 있어서의 보트 반송 기구(5)와 바꾸어, 다른 실시 형태에 있어서는, 도 12에 나타내는 보트 반송 기구(57)를 이용해도 좋다. 보트 반송 기구(57)는, 구동 기구(58)에 의해 승강 자유자재, 또한 연직축 주위에 회전 자유자재로 설치된 기대(59)를 따라서 진퇴 자유자재로 구성되며, 웨이퍼 보트(3)의 지지부(34)의 주위를 둘러싸는 아암(59a)을 구비하고 있다. 한편, 보트 엘리베이터(41)의 단열재(22)와, 제1 스테이지(44) 및, 제2 스테이지(45)는, 구동 기구(58)를 회전 중심으로 하는 원의 원주를 따라서 설치되어 있다. 그리고, 아암(59a)을, 지지부(34)를 둘러싸는 위치까지 전진시키고 나서 상승시킴으로써, 아암(59a)에 의해 지지부(34)를 보유지지하고, 이어서, 기대(59)를 회전함으로써 이재처의 스테이지의 상방 측에 지지부(34)를 이동시킨다. 이 후, 기대(59)를 하강시킴으로써 지지부(34)를 이재처의 스테이지 상에 주고 받고, 이어서 아암(59a)을 퇴행시킴으로써, 스테이지끼리의 사이에서 웨이퍼 보트(3)가 반송된다.
이 예에 있어서도, 배기 덕트(7G)는, 횡 방향으로 흐르는 기류가 형성된 로딩 에어리어(S2)에 있어서, 열처리 로(2)보다도 기류의 흐름 방향의 하류 측이며, 언로드 위치에 있는 웨이퍼 보트(3A)의 근방에 설치되고, 냉각 가스 노즐(8F)은, 배기 덕트(7G)와 보트 반송 기구(58)와의 사이에 있어서의, 언로드 위치에 있는 웨이퍼 보트(3A)의 근방에, 냉각 가스가 웨이퍼 보트(3A)를 개재하여 배기 덕트(7G)에 배기되도록 설치된다.
또한, 본 발명의 실시 형태에서는, 열 배기부만을 설치한 경우에도, 기술한 바와 같이 언로드된 웨이퍼 보트 및 웨이퍼(W)의 열이 배기되어, 웨이퍼(W)를 신속하고, 또한 면간 온도차를 억제하면서 강온시킬 수 있기 때문에, 반드시 냉각 가스 공급부를 설치할 필요는 없다.
또한, 열 배기부의 열 배기용의 배기구는, 적어도 기판 보유지지구의 상부 영역과 대향하도록 형성되면 좋다. 언로드된 기판 보유지지구 및 기판에 의해 고온으로 가열된 분위기는 상방을 향하여 확산하기 때문에, 적어도 기판 보유지지구의 상부 영역의 분위기를 배기하면, 열확산은 억제되기 때문이다.
또한, 냉각 가스 공급부로서, 상하 방향으로 연장되는 냉각 가스 노즐 대신에, 수평 방향으로 연장되어, 선단의 공급구로부터 냉각 가스를 토출하는 가스 노즐을 다단으로 배치해도 좋다. 또한, 상하 방향으로 연장되는 통 형상 부재에 냉각 가스의 공급구를 상하 방향으로 배설하여 설치해도 좋다.
또한, 로딩 에어리어(S2)를 불활성 가스 분위기, 예를 들면 질소(N2) 가스 분위기로 하고, 필터 유닛(6)을 개재하여 N2 가스를 로딩 에어리어(S2) 내에 공급하도록 해도 좋다. 이 경우, 통기실(25) 내에 배기된 N2 가스는, 장치 외부로 배기되지 않고, 제1 팬(27)을 구동시켜, 라디에이터(26)를 개재하여 필터 유닛(6)에 환류된다.
(실시예)
웨이퍼 보트(3)를 500℃로 하고, 이것을 직방체의 처리실(92) 내에 넣고, 30℃의 대기를 도 13 중의 우측에 설치된 필터 유닛(도시하지 않음)으로부터 웨이퍼 보트(3)를 향하여 공급했을 때의 기류 온도에 대해서 시뮬레이션을 행했다. 이때, 웨이퍼 보트(3)에는, 300㎜의 직경을 갖는 100매의 웨이퍼(W)가 탑재되는 것으로 하고, 처리실(92)의 사이즈는, 1000㎜×1800㎜×1800㎜로 했다.
(기류 온도)
(참고예)
우선, 웨이퍼 보트(3)의 근방에 배기 덕트를 설치하지 않은 경우에 대해서, 시뮬레이션을 행했다. 그 결과를 도 13에 나타낸다. 도면 중의 참조 부호 a는 700℃ 이상의 영역, 참조 부호 b는 500∼700℃ 미만의 영역, 참조 부호 c는 300∼500℃ 미만의 영역, 참조 부호 d는 100∼300℃ 미만의 영역, 참조 부호 e는 30∼100℃ 미만의 영역을 나타내고 있다. 또한, 도 13 중, 웨이퍼 보트(3)가 일점쇄선으로 나타나 있다.
시뮬레이션의 결과, 웨이퍼 보트(3)의 상방 측으로 확산되도록 고온 영역(a, b, c, d)이 형성되고, 차가운 기류는, 이 고온 영역(a, b, c, d)의 하방 측에 들어가도록 흐르는 것이 인정된다. 이 결과로부터, 웨이퍼 보트(3)의 근방에 배기 덕트를 설치하지 않은 경우에는, 도 13에 화살표로 나타내는 바와 같이, 상승하는 대류열이 필터 유닛(6) 측으로 되돌아와 버려, 차가운 대기가 웨이퍼 보트(3)에 닿지 않게 되어 있기 때문에, 웨이퍼 보트(3)의 냉각 효율이 저하된다고 추론된다.
(기류 속도)
(실시예 1)
도 14에 나타내는 바와 같이, 로딩 에어리어(S2)에 웨이퍼 보트(3)와, 제1∼ 제3 배기 덕트(7A∼7C)와, 냉각 가스 노즐(8A, 8B)을 설치한 모델을 이용하여, 기류 속도의 시뮬레이션을 행했다. 이때, 로딩 에어리어(S2)의 우측으로부터 화살표로 나타내는 바와 같이 기류가 공급되는 것으로 했다. 또한, 로딩 에어리어(S2)는, X 방향의 길이가 1000㎜, Y 방향의 길이가 1800㎜, 높이가 1800㎜로 했다. 웨이퍼 보트(3)에는, 300㎜의 직경을 갖는 100매의 웨이퍼(W)가 탑재되는 것으로 했다. 또한, 제2 배기 덕트(7B)의 배기구(71)와, 덮개체(21)의 외연과의 거리 d1은 15㎜, 제3 배기 덕트(7C)의 배기구(71)와, 덮개체(21)의 외연과의 거리 d2는 15㎜, 냉각 가스 노즐(8A, 8B)의 각각과 덮개체(21)의 외연과의 거리 d3은 15㎜로 했다.
로딩 에어리어(S2)의 안길이 방향(Y 방향)의 5개의 부위, A1-A1위치, A2-A2위치, A3-A3위치, A4-A4위치, A5-A5위치의 종단면의 시뮬레이션 결과에 대해서, 도 15∼도 19에 각각 나타낸다. 도면 중의 참조 부호 Va는, 0.8m/s 이상의 영역, 참조 부호 Vb는 0.6m/s 이상 0.8m/s 미만의 영역, 참조 부호 Vc는, 0.4m/s 이상 0.6m/s 미만의 영역, 참조 부호 Vd는 0.2m/s 이상 0.4m/s 미만의 영역, 참조 부호 Ve는 0.2m/s 미만의 영역을 나타내고 있다.
또한, 비교예 1로서, 배기 덕트(7A∼7C) 및 냉각 가스 노즐(8A, 8B)을 설치하지 않은 모델에 대해서도 동일한 시뮬레이션을 행했다. 이 경우, 기류가 공급되는 측면과 대향하는 측면 근방의 저판에 설치된, 도시하지 않은 배기구에 의해 배기가 행해지는 것으로 했다. 실시예 1과 동일하게, A1-A1위치, A2-A2위치, A3-A3위치, A4-A4위치, A5-A5위치의 종단면의 시뮬레이션 결과에 대해서, 도 20∼도 24에 각각 나타낸다.
이 결과, 비교예 1에서는, 로딩 에어리어(S2)의 상방 측에 기류 속도가 0.2m/s 미만의 실속(失速) 영역이 넓어지는 것 및, 도 20이나 도 23, 도 24에 나타내는 바와 같이, 저판에 형성된 배기구 근방에서의 기류 속도가 큰 것이 인정되어, 아래를 향하는 기류가 형성되어 있는 것이 이해된다. 따라서, 고온 상태의 웨이퍼 보트(3)가 언로드되면, 상부측의 실속 영역에 뜨거운 대기가 모여 버려, 참고예와 동일하게, 상방 측을 향한 열확산이 일어나는 것이 추론된다.
이에 대하여, 실시예 1에서는, 배기 덕트(7A∼7C)의 배기구(71) 근방의 기류 속도가 큰 것이 인정되어, 이에 따라 배기 덕트(7A∼7C)로 대기를 끌어 당겨져, 웨이퍼 보트(3)의 높이 방향을 따라서 거의 균일하게 배기되어 있는 것이 이해된다. 또한, 웨이퍼 보트(3)의 상방 측에는, 실속 영역은 형성되어 있지 않고, 횡 방향으로 흐르는 평행류가 유지되는 것이 추론된다.
(실시예 2)
도 1∼도 3에 나타내는 장치를 이용하여, 웨이퍼 보트(3)에 300㎜ 사이즈의 웨이퍼(W)를 100매 탑재하고, 열처리 로(2) 내에서 700℃의 열처리를, 예를 들면 60분간 행한 후, 웨이퍼 보트(3)를 언로드하고, 언로드 후의 웨이퍼 반송 기구(54)의 상방 분위기의 상부 측, 중앙부, 하부측의 온도를 측정했다. 웨이퍼 반송 기구(54)의 상방 분위기의 상부 측은, 저판(24)으로부터 1500㎜ 상방 측, 중앙부는 저판(24)으로부터 1000㎜ 상방 측, 하부 측은 저판(24)으로부터 500㎜ 상방 측으로 했다. 이때, 제2 배기 덕트(7B)의 배기구(71)와 덮개체(21) 외연과의 거리는 15㎜, 제3 배기 덕트(7C)와 덮개체(21) 외연과의 거리는 15㎜, 냉각 가스 노즐(8A, 8B)의 각각과 덮개체(21) 외연과의 거리는 15㎜로 했다. 또한, 필터 유닛(6)으로부터 공급되는 대기의 온도는 20∼30℃, 냉각 가스 노즐(8A, 8B)로부터 공급되는 냉각 가스의 온도는 20∼30℃로 했다. 로딩 에어리어(S2)에는, 대기가 공급되는 것으로 했다.
상부측, 중앙부, 하부측의 측정 결과를 도 25, 도 26, 도 27에 각각 나타낸다. 도 25∼도 27 중, 횡축은 시간, 종축은 온도이다. 또한, 실선이 배기 덕트(7A∼7C) 및 냉각 가스 노즐(8A, 8B), 구분판(64)을 설치한 경우의 실시예 2의 데이터, 점선이 배기 덕트(7A∼7C) 및 냉각 가스 노즐(8A, 8B), 구분판(64)을 설치하지 않은 경우의 비교예 2의 데이터이다. 온도 측정은 다수 회 행하고, 도 25∼도 27에는 측정 결과의 평균값을 개략적으로 나타내고 있다. 여기에서, 언로드 개시의 타이밍을 0분으로 하고, 언로드 위치에 보트 엘리베이터(41)가 하강한 타이밍을 8분으로 했다.
이 결과, 실시예 2는 비교예 2보다도 온도가 낮은 것이 인정되어, 웨이퍼 반송 기구(54)의 상방 분위기의 상부 측에서는 약 100℃, 중앙부에서는 약 30℃, 하부 측에서는 약 10℃, 실시예 2에서는 비교예 2보다도 온도가 저하되는 것이 인정되었다. 이에 따라, 배기 덕트(7A∼7C)와 냉각 가스 노즐(8A, 8B)과의 조합에 따라, 열이 배기됨과 함께, 구분판(64)을 설치함으로써, 웨이퍼 반송 기구(54)가 설치되어 있는 영역으로의 열확산이 억제되어 있는 것이 이해된다.
또한, 실시예 2는 비교예 2에 비해, 웨이퍼 반송 기구(54)의 상방 분위기에 있어서, 상부 측, 중앙부, 하부 측의 온도차가 작은 것이 인정되었다. 이에 따라, 실시예 2의 구성에 의해, 웨이퍼 보트(3A)의 언로드 후의 로딩 에어리어(S2) 내의 온도 분포가, 웨이퍼 보트(3A)의 높이 방향에 있어서, 종래에 비해 갖추어져 있는 것이 이해된다. 따라서, 언로드 후의 웨이퍼(W)의 면간 온도의 균일성이 종래에 비해 향상되는 것이 인정된다.
(실시예 3)
실시예 2와 동일하게, 웨이퍼 보트(3A)에 탑재되어 있는 웨이퍼(W)의 온도에 대해서 측정했다. 온도 측정은 웨이퍼 보트(3A)의 높이 방향이 상이한 수 개소의 위치에 각각 탑재되어 있는 복수매의 웨이퍼(W)에 대해서 행하고, 도 28에 측정 결과의 평균값을 실선으로 나타낸다. 또한, 비교예 3으로서, 배기 덕트(7A∼7C) 및 냉각 가스 노즐(8A, 8B), 구분판(64)을 설치하지 않은 경우의 데이터를 점선으로 나타낸다. 도 28 중, 횡축은 시간, 종축은 온도이며, 언로드 개시시가 0분이다.
이 결과, 언로드 후에 웨이퍼가 80℃로 강온할 때까지의 시간은, 실시예 3이 비교예 3보다도 3분 정도 단축되는 것이 인정되어, 본 실시 형태에 의해, 언로드 후의 웨이퍼(W)의 강온 시간을 단축할 수 있는 것이 확인되었다.
(실시예 4)
실시예 3과 동일하게, 보트 엘리베이터(41)의 케이블 베어의 온도에 대해서 측정했다. 이 결과를 도 29에 실선으로 나타낸다. 또한, 비교예 4로서, 배기 덕트(7A∼7C) 및 냉각 가스 노즐(8A, 8B), 구분판(64)을 설치하지 않은 경우의 데이터를 점선으로 나타낸다. 도 29 중, 횡축은 시간, 종축은 온도이며, 언로드 개시시가 0분이다.
이 결과, 실시예 4가 비교예 4보다도 케이블 베어의 가장 고온시의 온도가 약 12℃ 저하되는 것이 인정되었다. 이에 따라, 본 실시예에 의하면, 언로드 후의, 보트 엘리베이터(41)의 이동 기구(42) 측으로의 열확산이 억제되는 것이 인정되었다. 이와 같이, 이동 기구(42) 측으로의 열의 확산이 억제되는 점에서, 종래보다도 고온 상태의 웨이퍼 보트(3A)를 언로드시켜도, 수지제의 케이블 등으로부터의 아웃 가스의 발생 우려가 없어, 열처리 후 언로드할 때까지의 시간을 단축할 수 있는 것이 이해된다.
이상의 실시예 1∼4는, 배기 덕트(7B, 7C)와, 냉각 가스 노즐(8A, 8B)과, 구분판(64)을 설치한 경우의 데이터이지만, 실시예 1의 데이터로부터, 언로드 후의 열용량이 큰 웨이퍼 보트(3A)의 근방에 있어서, 배기 덕트(7B, 7C)에 의해 배기를 행하고 열을 회수함으로써, 로딩 에어리어(S2)에 있어서의 열확산이나 열대류가 억제되는 것이 인정되어 있다. 또한, 실시예 1로부터, 배기 덕트(7B, 7C)에 의해, 웨이퍼 보트(3A)의 주위에서는 높이 방향으로 균일하게 배기가 행해지는 것이 확인되어 있다. 이에 따라, 본 발명자는, 언로드된 웨이퍼 보트(3A)의 근방에 배기 덕트(7B, 7C)를 설치하는 것이, 언로드된 웨이퍼의 냉각이나 면간 온도의 균일성의 향상에, 보다 기여하고 있다고 파악하고 있다.
상기의 실시 형태를 참조하면서 본 발명을 설명했지만, 본 발명은 개시된 실시 형태로 한정되는 것은 아니며, 첨부한 청구의 범위의 요지 내에서 변형이나 변경이 가능하다.

Claims (10)

  1. 복수의 기판이 선반 형상으로 보유지지된 기판 보유지지구를, 종형의 열처리 로 내에 그의 하방 측으로부터 반입하고, 기판에 대하여 열처리를 행하는 장치로서,
    상기 열처리 로의 하방 측에 위치하는 로딩실과,
    상기 로딩실 내에 설치되며, 상기 열처리 로 내의 로드 위치와, 상기 열처리 로의 하방의 언로드 위치의 사이에서 기판 보유지지구를 승강시키는 보유지지구 승강 기구와,
    상기 로딩실에 있어서의 전면(前面)으로부터, 당해 전면에 대향하는 후면의 제1 배기구를 향하여 횡 방향의 기류를 형성하는 기류 형성 기구와,
    상기 언로드 위치에 상기 기판 보유지지구를 반송 가능한 보유지지구 반송 기구와,
    상기 언로드 위치에 있어서의 상기 기판 보유지지구를 좌우 방향으로부터 보았을 때에 당해 기판 보유지지구의 전단(前端)보다도 후방 측이고, 또한 상기 제1 배기구보다도 전방 측에 위치함과 함께, 적어도 상기 기판 보유지지구의 상부 영역과 대향하고, 언로드된 상기 기판 보유지지구 및 상기 기판에 의해 고온으로 가열된 분위기를 배기하는 제2 배기구가 형성된 열 배기부를 구비하는 열처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 보유지지구 반송 기구는, 상기 언로드 위치보다도 전방 측에 설치되고,
    상기 언로드 위치보다도 전방 측이고, 또한 상기 보유지지구 반송 기구보다도 후방 측에 설치되며, 상기 언로드 위치에 있어서의 상기 기판 보유지지구를 향하여 냉각 가스를 공급하는 공급구를 갖는 냉각 가스 공급부를 추가로 구비하는 열처리 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 열 배기부는 상하 방향으로 연장되는 통 형상 부재를 구비하고, 당해 통 형상 부재에 상기 제2 배기구가 형성되어 있는 열처리 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 냉각 가스 공급부는, 상하 방향으로 연장되고, 그의 길이 방향을 따라서 상기 공급구가 형성된 냉각 가스 노즐인 열처리 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 열 배기부는, 상기 언로드 위치의 상기 기판 보유지지구로부터 보아 좌측에 설치된 제1 열 배기부와, 상기 언로드 위치의 상기 기판 보유지지구로부터 보아 우측에 설치된 제2 열 배기부를 포함하는 열처리 장치.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 냉각 가스 공급부는, 상기 언로드 위치의 상기 기판 보유지지구으로부터 보아 좌측에 설치된 제1 냉각 가스 공급부와, 상기 언로드 위치의 상기 기판 보유지지구로부터 보아 우측에 설치된 제2 냉각 가스 공급부를 포함하는 열처리 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제2 배기구는, 상기 언로드 위치에 있는 상기 기판 보유지지구의 상부로부터 하방을 향하는 방향을 따라서, 서서히 개구 면적이 작아지도록 형성되어 있는 열처리 장치.
  8. 복수의 기판이 선반 형상으로 보유지지된 기판 보유지지구를, 종형의 열처리 로 내에 그의 하방 측으로부터 반입하고, 기판에 대하여 열처리를 행하는 방법에 있어서,
    상기 열처리 로의 하방 측에 위치하는 로딩실 내에서, 상기 로딩실에 있어서의 전면으로부터, 당해 전면에 대향하는 후면의 제1 배기구를 향하여 횡 방향의 기류를 형성하는 공정과,
    보유지지구 반송 기구에 의해, 상기 로딩실 내의 언로드 위치에 상기 기판 보유지지구를 반송하는 공정과,
    보유지지구 승강 기구에 의해, 상기 언로드 위치로부터 열처리 로 내의 로드 위치에 상기 기판 보유지지구를 승강시키는 공정과,
    상기 언로드 위치에 있어서의 상기 기판 보유지지구를 좌우 방향으로부터 보았을 때에 당해 기판 보유지지구의 전단보다도 후방 측이고, 또한 상기 제1 배기구보다도 전방 측에 위치함과 함께, 적어도 상기 기판 보유지지구의 상부 영역과 대향하고, 제2 배기구가 형성된 열 배기부에 의해, 언로드된 상기 기판 보유지지구 및 상기 기판에 의해 고온으로 가열된 분위기를 배기하는 공정을 포함하는 열처리 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 보유지지구 반송 기구는, 상기 언로드 위치보다도 전방 측에 설치되고,
    상기 언로드 위치보다도 전방 측이고, 또한 상기 보유지지구 반송 기구보다도 후방 측에 설치된 냉각 가스 공급부에 의해, 상기 언로드 위치에 있어서의 상기 기판 보유지지구에 냉각 가스를 공급하는 공정을 추가로 포함하는 열처리 방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 언로드된 상기 기판 보유지지구 및 상기 기판에 의해 고온으로 가열된 분위기를 배기하는 공정은, 상하 방향으로 연장되는 통 형상 부재에 상기 제2 배기구가 형성된 상기 열 배기부에 의해 배기하는 공정인 열처리 방법.
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