KR101957751B1 - 기판 처리 장치 - Google Patents

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가부시키가이샤 코쿠사이 엘렉트릭
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Abstract

기판의 냉각 시간을 단축할 수 있는 기판 처리 장치를 제공한다.
기판을 보지하는 기판 보지체(保持體); 상기 기판 보지체의 하방(下方)에 위치하는 단열부; 상기 기판 보지체에 상기 기판을 이재하는 이재실; 및 상기 이재실 내에 가스를 공급하는 가스 공급 기구를 구비하고, 상기 가스 공급 기구는, 상기 이재실 내의 상기 기판 보지체가 위치하는 상부 영역에 가스를 공급하고 상기 기판에 대하여 수평 방향의 가스의 흐름을 형성하는 제1 가스 공급 기구와, 상기 이재실 내의 상기 단열부가 위치하는 하부 영역에 가스를 공급하고 상기 단열부에 대하여 연직 방향 하향의 가스의 흐름을 형성하는 제2 가스 공급 기구를 포함하고, 상기 제1 가스 공급 기구 및 상기 제2 가스 공급 기구는 상기 이재실의 일측면에 설치되고, 상기 제2 가스 공급 기구는 상기 제1 가스 공급 기구의 하방에 설치된다.

Description

기판 처리 장치{SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS}
본 발명은 기판 처리 장치에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 장치의 제조 공정에서 이용되는 종형(縱型) 기판 처리 장치는, 웨이퍼가 처리되는 처리실의 하방(下方) 측에 배설(配設)된 이재실 내로부터 처리실 내로 반입되는 기판 보지체(保持體)(보트)에 미처리 웨이퍼를 장전(웨이퍼 차지)하는 것 그리고 처리실 내로부터 반출된 기판 보지체에서 처리 완료된 웨이퍼를 탈장(웨이퍼 디스차지)하는 것을 수행한다. 그리고 처리실 내로부터 반출된 고온의 처리 완료된 웨이퍼를 소정 온도까지 냉각하기 위해서, 이재실 내에는 클린 에어에 의한 에어플로우를 형성한다. 이 에어플로우는 필터 및 블로어를 내장하는 클린 유닛을 이재실의 일측(一側)의 측벽을 따라 설치하고 그 클린 유닛으로부터 이재실 내에 클린 에어를 취출(吹出)하는 것에 의해 형성하도록 이루어진다(예컨대 특허문헌 1 참조).
특허문헌 1: 일본 특개 2002-175999호 공보
하지만 전술한 종래 기술에 의한 이재실 내의 에어플로우에서는 이재실 내에 기판 보지체의 하부의 단열 영역에서 열에 의한 상승 기류가 발생하고, 그 열이 이재실의 상부로 확산하여 기판의 냉각에 시간이 걸릴 수 있다.
본 발명의 목적은 기판의 냉각 시간을 단축하는 것이 가능한 기술을 제공하는 데에 있다.
본 발명의 일 형태에 의하면, 기판을 보지하는 기판 보지체(保持體); 상기 기판 보지체의 하방(下方)에 위치하는 단열부; 상기 기판 보지체에 상기 기판을 이재하는 이재실; 및 상기 이재실 내에 가스를 공급하는 가스 공급 기구를 구비하고, 상기 가스 공급 기구는, 상기 이재실 내의 상기 기판 보지체가 위치하는 상부 영역에 가스를 공급하고 상기 기판에 대하여 수평 방향의 가스의 흐름을 형성하는 제1 가스 공급 기구와, 상기 이재실 내의 상기 단열부가 위치하는 하부 영역에 가스를 공급하고 상기 단열부에 대하여 연직 방향 하향의 가스의 흐름을 형성하는 제2 가스 공급 기구를 포함하고, 상기 제1 가스 공급 기구 및 상기 제2 가스 공급 기구는 상기 이재실의 일측면에 설치되고, 상기 제2 가스 공급 기구는 상기 제1 가스 공급 기구의 하방에 설치되는 기술이 제공된다.
본 발명에 의하면 기판의 냉각 시간을 단축하는 것이 가능해진다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에서 바람직하게 이용되는 기판 처리 장치의 개략 구성예를 도시하는 사투시도(斜透視圖).
도 2는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 기판 처리 장치에 이용되는 처리로의 구성예를 도시하는 종단면도(縱斷面圖).
도 3은 본 발명의 제1 실시 형태에서 바람직하게 이용되는 기판 처리 장치의 이재실의 구성예와 가스의 흐름을 도시하는 종단면도.
도 4는 본 발명의 제1 실시 형태에서 바람직하게 이용되는 기판 처리 장치의 이재실의 하부 공간의 예시적인 구성을 도시하는 평면도.
도 5의 (a)는 본 발명의 제1 실시 형태에서 바람직하게 이용되는 기판 처리 장치의 이재실의 가스 공급 기구의 구성예를 도시하는 평면도. 도 5의 (b)는 가스 공급 기구의 구성예를 도시하는 측면도.
도 6은 본 발명의 제2 실시 형태에서 바람직하게 이용되는 기판 처리 장치의 이재실의 구성예와 가스의 흐름을 도시하는 종단면 개략도.
도 7은 본 발명의 제2 실시 형태에서 바람직하게 이용되는 기판 처리 장치의 셔터 수납부의 구성예와 가스의 흐름을 도시하는 평면도.
도 8은 일반적인 이재실 내의 가스의 흐름을 도시하는 개략 도면.
도 9는 본 발명의 제3 실시 형태에서 바람직하게 이용되는 기판 처리 장치의 이재실의 구성예와 가스의 흐름을 도시하는 종단면 개략도.
도 10은 본 발명의 제3 실시 형태에서 바람직하게 이용되는 기판 처리 장치의 이재실의 구성예를 도시하는 평면도.
<본 발명의 일 실시 형태>
이하에 본 발명의 일 실시 형태에 대해서 주로 도 1 내지 도 5를 참조하여 설명한다.
(1) 기판 처리 장치의 구성
도 1에 도시된 바와 같이, 기판 처리 장치(10)는 그 내부에 처리로(40) 등의 주요부가 배치되는 광체[筐體(12)]를 구비한다. 광체(12)의 정면측에는 포드 스테이지(18)가 배치된다. 포드 스테이지(18) 상에는 웨이퍼(14)(기판)를 수납하는 기판 수납 도구로서의 후프(16)(포드)가 반송되어 재치된다. 포드(16)는 그 내부에 예컨대 25매의 웨이퍼(14)가 수납된다.
광체(12) 내의 정면측이며 포드 스테이지(18)에 대향하는 위치에는 포드 반송 장치(20)가 배치된다. 포드 반송 장치(20)의 근방에는 포드 선반(22), 포드 오프너(24)가 각각 배치된다. 포드 반송 장치(20)는 포드 스테이지(18)와 포드 선반(22)과 포드 오프너(24)와 사이에 포드(16)를 반송하도록 구성된다. 포드 선반(22)은 복수 단의 선반판을 포함하고, 포드(16)를 복수 개 재치한 상태에서 보지하도록 구성된다. 포드 오프너(24)는 포드(16)의 덮개를 개폐하도록 구성된다.
포드 오프너(24)보다 광체(12) 내의 배면측에는 상기 광체(12) 내에서 하나의 방으로서 구획되는 이재실(50)이 형성된다. 이 이재실(50)에 대해서는 상세를 후술한다.
이재실(50) 내에는 기판 보지구로서의 보트(30)가 배치된다. 이재실(50)과 포드 오프너(24) 사이에는 기판 이재기(28)가 설치된다. 기판 이재기(28)는 예컨대 5매의 웨이퍼(14)를 취출(取出)할 수 있는 암(32)(트위저)을 포함한다. 구동 수단(미도시)에 의해 암(32)을 상하 회전 동작시키는 것에 의해서, 기판 이재기(28)는 포드 오프너(24)에 재치된 포드(16)와 보트(30) 사이에 웨이퍼(14)를 반송시키는 것이 가능하도록 구성된다. 보트(30)는 복수 매(예컨대 25매 내지 150매 정도)의 웨이퍼(14)를 수평 자세로 종 방향으로 다단 보지하도록 구성된다. 웨이퍼(14)를 보지한 보트(30)는 승강 기구로서의 보트 엘리베이터(34)에 의해 승강시키는 것이 가능하도록 구성된다. 보트(30)의 하방에는 단열 효과를 포함하는 단열부가 설치된다. 단열부는 예컨대 석영이나 SiC 등의 내열성 재료로부터 이루어지는 단열판(74)이 수평 자세로 다단으로 지지되어 구성된다. 이재실(50) 내에서 보트(30)의 위치를 상부 영역(60), 단열부의 위치를 하부 영역(61)으로 한다. 또한 하부 영역(61)에서는 단열판(74)을 설치하지 않고, 석영이나 SiC 등의 내열성 재료로부터 이루어지는 통 형상[筒狀]의 부재인 단열통을 단열부로서 설치해도 좋다. 또한 보트(30) 자체를 상방(上方)에 기판(14)을 보지하고 하방에 단열판(74)을 보지하는 구성으로 하여도 좋다. 이 경우, 보트(30)는 기판(14)을 보지하는 상부 영역(60)과 단열판(74)을 보지하는 하부 영역(61)으로 구성된다.
이재실(50)의 상방측에는 처리로(40)가 배치된다. 처리로(40) 내에는 복수 매의 웨이퍼(14)를 장진한 보트(30)가 하방으로부터 반입되도록 구성된다.
(처리로)
계속해서 전술한 처리로(40)에 대해서 간단히 설명한다.
도 2에 도시된 바와 같이 처리로(40)는 반응관(41)을 구비한다. 반응관(41)은 예컨대 석영(SiO2)이나 탄화규소(SiC) 등의 내열성을 가지는 비금속 재료로 구성되고, 그 상단이 폐색(閉塞)되고 그 하단이 개방된 원통 형상으로 이루어진다.
반응관(41)의 통 내에는 보트(30)를 내부에 수용해서 처리하는 처리실(42)이 형성된다. 보트(30)는 회전 기구(43)에 의해 회전시키는 것에 의해 처리실(42) 내의 기밀을 보지하면서 복수의 웨이퍼(14)를 탑재한 상태에서 회전 가능하도록 구성된다.
반응관(41)의 하방에는 이 반응관(41)과 동심원 형상으로 매니폴드(45)가 배설된다. 매니폴드(45)는 예컨대 스텐레스 강(鋼) 등의 금속 재료로부터 구성되고 상단부 및 하단부가 개방된 원통 형상으로 이루어진다. 이 매니폴드(45)에 의해 반응관(41)은 하단부측으로부터 종방향으로 지지된다. 매니폴드(45)의 하단부는 보트 엘리베이터(34)가 상승했을 때에 씰 캡(46)에 의해 기밀하게 봉지되도록 구성된다. 매니폴드(45)의 하단부와 씰 캡(46) 사이에는 처리실(42) 내를 기밀하게 봉지하는 O-링 등의 봉지 부재(46a)가 설치된다. 또한 매니폴드(45)에는 처리실(42) 내에 원료 가스나 퍼지 가스 등을 도입하기 위한 가스 도입관(47)과 처리실(42) 내의 가스를 배기하기 위한 배기관(48)이 각각 접속된다.
가스 도입관(47)에는 상류 방향으로부터 순서대로 원료 가스나 퍼지 가스 등의 각종 가스의 유량을 제어하는 유량 제어기(유량 제어부)인 매스 플로우 컨트롤러(MFC)(미도시) 및 개폐 밸브인 밸브(미도시)가 설치된다. 가스 도입관(47)의 선단에는 노즐(미도시)이 접속되고, 각종 가스는 MFC, 밸브, 노즐을 개재해서 처리실(42) 내에 각종 가스가 공급되도록 구성된다.
배기관(48)에는 처리실(42) 내의 압력을 검출하는 압력 검출기(압력 검출부)로서의 압력 센서(미도시) 및 압력 조정기(압력 조정부)로서의 APC(Automatic Pressure Controller) 밸브(미도시)를 개재해서 진공 배기 장치로서의 진공 펌프가 접속된다.
반응관(41)의 외주에는 반응관(41)과 동심원 형상으로 가열 수단(가열 기구)으로서의 히터 유닛(49)이 배치된다. 히터 유닛(49)은 처리실(42) 내가 전체에 걸쳐 균일 또는 소정의 온도 분포가 되도록 처리실(42) 내에 대한 가열을 수행하도록 구성된다.
반응관(41) 내에는 온도 검출기로서의 온도 센서(미도시)가 설치된다. 온도 센서에 의해 검출된 온도 정보에 기초해서 히터(49)로의 통전 상태를 조정하는 것에 의해 처리실(42) 내의 온도가 원하는 온도 분포가 되도록 구성된다.
MFC, 밸브, 압력 센서 APC밸브, 진공 펌프, 히터(49), 온도 센서, 회전 기구(43), 보트 엘리베이터(34), 후술하는 팬(56a, 56b) 등에는 이들을 제어하는 컨트롤러(121)가 접속된다. 컨트롤러(121)는 예컨대 CPU를 구비한 마이크로프로세서(컴퓨터)로부터 이루어지고 기판 처리 장치(10)의 동작을 제어하도록 구성된다. 컨트롤러(121)에는 예컨대 터치패널 등으로서 구성된 입출력 장치(122)가 접속된다.
컨트롤러(121)에는 기억 매체로서의 기억부(123)가 접속된다. 기억부(123)에는 기판 처리 장치(10)의 동작을 제어하는 제어 프로그램이나 처리 조건에 응해서 기판 처리 장치(10)의 각 구성부에 처리를 실행시키기 위한 프로그램(레시피라고도 말한다)이 판독 가능하도록 격납된다.
기억부(123)는 컨트롤러(121)에 내장된 기억 장치(하드 디스크나 플래시 메모리)이어도 좋고, 가반성(可搬性)의 외부 기록 장치[자기(磁氣) 테이프, 플렉시블 디스크나 하드 디스크 등의 자기 디스크, CD나 DVD 등의 광(光)디스크, MO 등의 광자기 디스크, USB메모리나 메모리 카드 등의 반도체 메모리]이어도 좋다. 또한 컴퓨터로의 프로그램의 제공은 인터넷이나 전용 회선 등의 통신 수단을 이용해도 좋다. 프로그램은 필요에 응해서 입출력 장치(122)로부터의 지시 등에 의해 기억부(123)로부터 판독되고, 판독된 레시피를 따른 처리를 컨트롤러(121)가 실행하는 것에 의해 기판 처리 장치(10)는 컨트롤러(121)의 제어의 하에서 원하는 처리를 실행한다.
(2) 기판 처리 공정
다음으로 본 실시 형태에 따른 기판 처리 장치(10)를 이용해서 반도체 디바이스 제조의 일 공정으로서 웨이퍼(14)에 대한 처리를 수행하는 경우의 동작 순서에 대해서 설명한다. 이하의 설명에서 기판 처리 장치를 구성하는 각(各) 부(部)의 동작은 컨트롤러(121)에 의해 제어된다.
(웨이퍼 이재 공정)
기판 이재기(28)가 포드 오프너(24)에 재치된 포드(16)로부터 웨이퍼(14)를 취출해서 이재실(50) 내에 위치하는 보트(30)에 이재한다(웨이퍼 챠지).
(보트 반입 공정)
처리실(42)의 하부의 웨이퍼 반입 반출구(51)를 폐색하는 셔터(64)를 셔터(64)가 수납되는 수납부(65)에 퇴피시키고, 처리실(42)의 웨이퍼 반입 반출구(51)를 연다. 계속해서 보트 엘리베이터에 의해 웨이퍼(14)를 보지한 보트(30)를 상승시켜서, 보트(30)를 이재실(50) 내로부터 처리실(42) 내로 반입한다(보트 로딩).
(웨이퍼 처리 공정)
처리실(42) 내에 반입된 보트(30)가 보지하는 웨이퍼(14)에 대하여 소정의 처리를 수행한다. 예컨대 열 CVD반응에 의한 성막 처리를 수행하는 경우, 배기관(48)을 이용해서 배기를 수행하고 처리실(42) 내가 원하는 압력(진공도)이 되도록 한다. 그리고 히터 유닛(49)을 이용해서 처리실(42) 내에 대한 가열을 수행하는 것과 함께, 회전 기구(43)를 동작시켜서 보트(30)를 회전시킨다. 이에 따라 웨이퍼(14)도 회전된다. 또한 가스 도입관(47)에 의해 처리실(42) 내에 원료 가스나 퍼지 가스 등을 공급한다. 이에 의해 보트(30)에 보지된 웨이퍼(14)의 표면에는 열에 의한 분해 반응이나 화학 반응 등을 이용한 박막 형성이 수행된다.
웨이퍼(14)로의 박막 형성 완료 후는 처리실(42) 내로의 가스 공급을 정지하는 것과 함께, 상기 처리실(42) 내로의 불활성 가스의 공급을 시작한다. 이에 의해 처리실(42) 내를 불활성 가스로 치환하는 것과 함께, 처리실(42) 내의 압력을 상압으로 복귀시킨다.
(보트 반출 공정)
처리실(42) 내의 압력이 상압으로 복귀한 후, 보트 엘리베이터(34)에 의해 씰 캡(46)을 하강시켜서 매니폴드(45)의 하단을 개구시키는 것과 함께, 보트(30)를 처리실(42) 내로부터 이재실(50) 내로 반출한다(보트 언로딩). 그 후, 처리실(42)의 하부의 웨이퍼 반입 반출구(51)를 셔터(64)로 폐색한다. 그리고 웨이퍼(14)가 냉각될 때까지 보트(30)를 이재실(50) 내의 소정 위치에서 대기(待機)시킨다.
(이재 공정)
웨이퍼(14)가 소정 온도(예컨대 실온 정도)까지 냉각된 후, 보트(30)에 보지된 웨이퍼(14)를 기판 이재기(28)에 의해 상기 보트(30)로부터 취출해서 포드(16)로 이재한다(웨이퍼 디스차지).
이와 같이 하여 본 실시 형태에 따른 기판 처리 장치(10)에 의한 기판 처리 공정의 일련의 처리 동작이 완료된다.
(3) 이재실의 구성
다음으로 본 실시 형태에 따른 이재실(50)의 구성에 대해서 도 3 내지 5를 이용해서 설명한다.
(이재실)
도 3에 도시된 바와 같이 이재실(50)은 천정(天井), 바닥 및 사방을 둘러싸는 측벽에 의해 평면 사각 형상에 구성된 하나의 방으로서 구획 형성된다. 단, 이재실(50)의 형상은 평면 사각 형상에 한정되지 않으며, 평면 다각 형상(예컨대 평면 삼각 형상, 평면 오각 형상 등)으로 구성되면 좋다. 또한 이재실(50) 내의 분위기는 로드록 실이나 질소 퍼지 박스 등의 진공 또는 불활성 가스의 분위기에 한정되지 않고, 대기 분위기이어도 좋다.
이재실(50)의 천정에는 웨이퍼(14)를 보지한 보트(30)가 통과할 수 있는 형상 및 크기로 웨이퍼 반입 반출구(51)에 연통하는 공(孔)이 설치된다.
이와 같은 이재실(50) 및 그 주위에 위치하는 공간에는 보트(30), 보트 엘리베이터(34), 클린 유닛으로서의 가스 공급 기구(52a, 52b), 배기부(53a, 53b) 및 순환로(81, 82)가 배치된다. 또한 이재실(50)의 주위에 위치하는 공간에는 후술하는 순환로(81, 82)가 형성된다.
이재실(50)의 측면 중 적어도 가스 공급 기구(52a, 52b)가 설치되는 측면 및 배기부(53a)가 설치되는 측면의 하방의 부분은, 이재실(50)의 내측으로 경사지도록 구성된다. 즉 보트(30)의 최하단(最下段)인 단열 영역의 하단의 높이 위치 이하의 하방 부분의 측면은 단면도에서 깔대기 형상으로 형성된다. 바꿔 말하면 단열 영역에서의 이재실(50)의 평면 단면적보다 배기부(53b)에서의 이재실(50)의 평면 단면적 쪽이 작게 형성되고, 보트(30)의 최하단의 위치 이하의 하방 부분의 측면에서 평면 단면적은 배기부(53b)에 근접할수록 서서히 작아지도록 구성된다. 바람직하게는 가스 공급 기구(52a, 52b)가 설치되는 측면의 하방의 사면(斜面)의 구배(勾配)가 배기부(53a)가 설치되는 측면의 하방의 사면의 구배보다 작다. 또한 바람직하게는 가스 공급 기구(52a, 52b)가 설치되는 측면의 하방의 사면의 길이가 배기부(53a)가 설치되는 측면의 하방의 사면의 길이보다 길어지도록 형성된다. 이와 같은 구성으로 하는 것에 의해 단열 영역에서 연직 방향으로 하향의 가스의 흐름을 형성하기 쉬워진다.
(가스 공급 기구)
이재실(50) 내에 클린 에어로서의 가스를 공급하는 가스 공급 기구(52a, 52b)는 이재실(50) 내의 일측면에서 상하 방향으로 이웃이 되도록 배치된다. 가스 공급 기구(52a)는 이재실(50) 내의 상부 공간이며 보트(30)의 웨이퍼 재치 영역인 상부 영역(60)에 가스를 공급하도록 구성된다. 가스 공급 기구(52b)는 이재실(50) 내의 하부 공간이며 웨이퍼 재치 영역의 하부이며 단열 영역인 하부 영역(61)에 가스를 공급하도록 구성된다.
본 실시 형태에서 가스로서 불활성 가스를 이용하지만 외부 분위기를 가스로서 이용해도 좋다. 가스로서 외부 분위기를 이용하더라도 외부 분위기를 후술하는 필터(59a, 59b)에 통과시키는 것에 의해 청정 분위기로 할 수 있다. 본 명세서에서 가스 공급 기구라는 단어를 이용한 경우는 가스 공급 기구(52a)만을 포함하는 경우, 가스 공급 기구(52b)만을 포함하는 경우 또는 그 양방(兩方)을 포함하는 경우가 있다.
도 5의 (a)에 도시된 바와 같이, 가스 공급 기구(52a)는 상류측으로부터 순서대로 가스를 송풍하는 송풍부로서의 팬(56a)과, 팬(56a)으로부터 송풍된 가스를 버퍼 영역(58a)에 흘리는 가스 경로인 덕트(90c)와, 덕트(90c)에 연통하고 가스를 상부 영역(60)에 균일하게 공급하기 위한 확산 공간인 버퍼 영역(58a)과, 가스에 포함되는 파티클을 제거하는 필터부(59a)와, 필터부(59a)를 경유한 가스를 상부 영역(60)에 취출하는 가스 공급구(미도시)로 구성된다. 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이 덕트(90c)는 버퍼 영역(58a, 58b)의 측면을 따라 상하 방향으로 연장해서 형성된 공간이며, 버퍼 영역(58a)의 측방을 통해 가스를 공급하도록 구성된다. 팬(56a)은 가스 공급 기구(52a)의 하단부에 설치된다.
가스 공급 기구(52b)는 상류측으로부터 순서대로 가스를 송풍하는 송풍부로서의 팬(56b)과, 팬(56b)으로부터 송풍된 가스를 버퍼 영역(58b)에 흘리는 가스 경로인 덕트(90e)와, 덕트(90e)에 연통하고 가스를 하부 영역(61)에 균일하게 공급하기 위한 확산 공간인 버퍼 영역(58b)과, 가스에 포함되는 파티클을 제거하는 필터부(59b)와, 필터부(59b)를 경유한 가스를 하부 영역(61)에 취출하는 가스 공급구(미도시)로 구성된다. 덕트(90e)는 버퍼 영역(58b)의 하면에 형성된 공간이며, 버퍼 영역(58b)의 하면을 통해 가스를 공급하도록 구성된다. 팬(56b)은 가스 공급 기구(52b)의 하단부에 팬(56a)과 인접해서 설치된다.
이와 같이 가스 공급 기구를 상부 영역(60)과 하부 영역(61)과의 경계 부분에서 상하로 분할하고 각각이 독립한 가스 경로를 포함하도록 구성하는 것에 의해서, 상부 영역(60)과 하부 영역(61)에 각각 다른 가스 플로우를 형성하거나 다른 유량이나 유속으로 가스를 공급할 수 있다. 여기서 필터부(59a, 59b)는 예컨대 케미칼과 PTFE의 2층으로 구성된다.
(배기부)
도 3에 도시된 바와 같이, 가스 공급 기구가 배치되는 일측면과는 다른 측면에는 배기부(53a, 53b)가 배치된다. 배기부(53a, 53b)는 이재실(50) 내의 가스(파티클이 혼재하는 가스를 포함한다.)를 이재실(50) 외에 배기하도록 구성된다.
배기부(53a)는 상부 영역(60)에 공급된 가스를 배기하는 측면 배기부이며 가스 공급 기구(52a)와 보트(30)를 개재해서 대면하는 일측면 중 상부 영역(60)에 대응하는 높이 영역에 설치된다. 본 실시 형태에서는 배기부(53a)가 설치되는 일측면의 중앙 부근에는 보트 엘리베이터(34)가 상하 방향으로 연장해서 설치되고, 일측면은 보트 엘리베이터(34)에 의해 좌우의 측면으로 분할된다. 그렇기 때문에 배기부(53a)는 일측면의 가로 폭 전체에 걸쳐 설치되는 것이 아니고, 보트 엘리베이터(34)에 의해 분할된 좌우의 측면 중 어느 일방(一方)의 측면에 설치된다. 배기부(53a)는 예컨대 상부 영역(60)에 대응하는 위치에 형성된 복수의 세로로 긴 개구 형상을 포함한다. 단, 배기부(53a)는 복수의 세로로 긴 개구 형상에 한하지 않고, 펀칭 패널에 의해 형성되어도 좋다. 또한 보트 엘리베이터(34)를 개재해서 좌우 양면에 설치되어도 좋다.
배기부(53b)는 하부 영역(61)에 공급된 가스를 배기하는 저부(底部) 배기부이며 가스 공급 기구(52b)의 설치되는 일측면과 직교하는 하면, 즉 이재실(50)의 저부에 설치된다. 배기부(56b)의 가로 폭은 씰 캡(46)의 지름보다 작고, 또한 배기부(56b)는 배기부(53a)가 설치되는 측면과는 어긋나도록 설치된다. 즉 배기부(56b)는 가스 공급 기구를 옆에서 보았을 때의 이재실의 종단면도의 가로 폭의 중심선으로부터 배기부(53b)측과는 어긋나도록 설치된다. 이와 같이 배기부(56b)를 배기부(53b)가 설치된 측면측과 어긋나게 설치하는 것에 의해서, 단열판(74)과 배기부(53b)가 설치된 측면과의 사이의 공간의 가스의 수직 방향으로 하향으로 직선적인 배기를 촉진할 수 있다. 배기부(53b)는 펀칭 패널로 형성되고 하부 영역(61)에 공급된 가스를 신속하게 배기할 수 있도록 구성된다.
(순환로)
이재실(50) 내로부터 배기된 가스는 순환로(81, 82)를 경유해서 다시 이재실(50) 내에 공급된다. 순환로(81)는 배기부(53a)에 의해 상부 영역(60)으로부터 배기된 가스를 가스 공급 기구(52a)로부터 다시 상부 영역(60)에 공급하는 가스 경로다. 순환로(82)는 배기부(53b)에 의해 하부 영역(61)으로부터 배기된 가스를 가스 공급 기구(52b)로부터 다시 하부 영역(61)에 공급하는 가스 경로다. 본 명세서에서 순환로라는 단어를 이용한 경우는 순환로(81)만을 포함하는 경우, 순환로(82)만을 포함하는 경우, 또는 그 양방을 포함하는 경우가 있다.
순환로(81)는 덕트(90а, 90b) 및 가스 공급 기구(52a)에 의해 구성된다. 덕트(90a)는 배기부(53a)와 덕트(90b)를 연통하는 경로이며, 배기부(53a)가 설치된 일측면의 배면에 형성된 공간이다. 덕트(90b)는 덕트(90a)와 가스 공급 기구(52a)를 연통하는 경로이며, 이재실(50)의 저부의 하방에 형성된 공간이다. 여기서는 덕트(90b)는 팬(56a)에 연통한다. 배기부(53a)를 순환로(81)에 더하여 생각해도 좋다.
순환로(82)는 덕트(90d, 90b) 및 가스 공급 기구(52b)에 의해 구성된다. 덕트(90d)는 배기부(53b)와 덕트(90b)를 연통하는 경로이며, 배기부(53b)가 설치되는 하면의 하측에 형성된 공간이다. 여기서 덕트(90d)는 덕트(90а)의 하부에 연통해도 좋다. 덕트(90b)는 덕트(90d)와 가스 공급 기구(52b)를 연통하는 경로이며, 이재실(50) 저부 하방에 형성된 공간이다. 여기서는 덕트(90b)는 팬(56a)에 연통한다. 배기부(53b)를 순환로(82)에 첨가해서 생각해도 좋다.
덕트(90b)에서 순환로(81)와 순환로(82)는 일시적으로 합류한다. 즉 각각의 경로의 도중에서 그 일부분이 동일 경로(합류 경로)를 잡도록 구성된다. 즉 덕트(90b)는 덕트(90a) 및 덕트(90d)와 가스 공급 기구(52a) 및 가스 공급 기구(52b)를 연통하도록 구성된다. 순환로(82)는 하부 영역(61) 내 및 덕트(90d), 가스 공급 기구(52b)에서 순환로(81)로부터 독립한 가스 경로가 형성되고 또한 순환로(81)보다 총 경로의 길이가 짧게 된다.
도 4에 도시된 바와 같이 덕트(90b)에는 가스를 냉각하는 냉각 유닛(55)(라디에이터)이 배치된다. 또한 덕트(90b)와 가스 공급 기구(52a, 52b)와의 연통 부분, 즉 덕트(90b)의 단부(端部)이며 가스 공급 기구(52a, 52b)의 하단부에는 팬(56a, 56b)이 좌우로 배열되어서 설치된다. 팬(56a, 56b)의 출력을 조정하는 것에 의해 각 가스 공급 기구에 공급하는 가스의 유량이나 유속을 조정하는 것이 가능해진다. 본 실시예에서는 팬(56a)의 출력 쪽이 팬(56b)의 출력보다 크게 된다.
순환로(81, 82)에는 그 가스 경로 중에 가스 댐퍼(미도시)가 설치된다. 가스 댐퍼는 순환로(81, 82)를 흐르는 가스의 유량 조정을 수행하는 것이 가능하도록 구성된다. 구체적으로는 가스 댐퍼는 버터플라이 밸브나 니들 기구 등과 같은 공공 지식의 유량 조정 기구를 이용해서 구성하는 것이 생각된다. 단, 가스 댐퍼는 유량 조정을 자동으로 제어할 수 있는 기능을 가지고, 팬(56a, 56b)과의 연동 제어가 가능한 것이 바람직하다.
(이재실 내에서의 가스 플로우 형성)
다음으로 이상과 같은 구성의 이재실(50) 내에서 형성되는 가스 플로우인 가스의 흐름에 대해서 설명한다.
(비교예)
여기서 본 실시 형태에서의 이재실(50) 내의 가스의 흐름 형성의 설명에 앞서 그 비교예가 되는 종래 구성에 의한 가스의 흐름 형성에 대해서 도 8을 참조하여 설명한다.
종래 구성의 기판 처리 장치의 이재실(50) 내에서는 필터와 팬을 내장한 가스 공급 기구(66)를 상기 이재실(50)의 일측의 측면을 따라 설치한다. 그리고 이재실(50)의 하부에는 이재실(50) 내의 가스를 가스 공급 기구(66)에 의해 이재실(50) 내에 다시 공급하기 위한 순환 경로를 배치한다. 이와 같은 구성에 의해 이재실(50) 내에 형성되는 가스의 흐름은 이재실(50)의 상하 방향 전체에 걸쳐 가스 공급 기구(66)로부터의 사이드 플로우(수평 방향의 가스의 흐름)가 된다.
일반적으로 단열판 쪽이 기판보다 냉각되기 어렵기 때문에 단열 영역과 기판 영역 사이에 온도 차이가 발생해서 이재실(50) 내에 기판 영역보다 고온인 단열 영역으로부터 상승 기류가 발생한다. 종래 구성에 의한 가스의 흐름 형성에서는 단열 영역도 사이드 플로우이기 때문에 가열된 단열 영역에서의 상승 기류를 억제할 수 없다. 상승 기류에 의해서 열 및 파티클이 이재실(50)의 상부로 비산하여 기판 영역까지 도달하기 때문에, 기판의 냉각 효율이 악화되고 또한 파티클이 기판에 부착되기 쉬워진다. 또한 열 용량이 높은 단열판(74)으로부터 이재실(50) 내의 센서류에 복사에 의한 열 영향이 커지므로, 예컨대 센서류에 커버 등의 구성을 추가하더라도 열 영향을 충분히 억제할 수 없고 오작동이나 고장이 발생한다.
(본 실시 형태에서의 가스의 흐름 형성)
전술한 바와 같은 종래 구조의 이재실(50) 내에서 최적인 가스의 흐름 형성을 수행하기 위해서 예의 연구를 거듭한 결과, 본원 발명자는 단열 영역에서 상승 기류를 억제하기 위한 다운 플로우(연직 방향 하향의 가스의 흐름)를 형성하는 것에 의해서 가스를 순환시키는 것이 바람직하다는 지견에 이르렀다. 따라서 본원 발명자는 기판 영역인 상부 영역에는 사이드 플로우를 형성하고 단열 영역인 하부 영역에는 다운 플로우를 형성한다는 종래와는 다른 구성을 도출한 것이다.
도 3을 참조하여, 본 실시 형태에서의 가스의 흐름에 대해서 상세 한다. 도면 중 검정색 화살표는 순환로(81)에 의한 가스의 흐름을, 점선 화살표는 순환로(82)에 의한 가스의 흐름을 도시한다.
우선 순환로(81)에 의한 가스의 흐름에 대해서 설명한다. 가스 공급 기구(52a)의 공급구로부터 상부 영역(60)에 수평 방향으로 공급된 가스는 웨이퍼와 수평(평행) 방향으로 흐른다. 웨이퍼(14)를 냉각한 가스는 대면하는 배기부(53a)에 수평의 흐름을 유지한 상태에서 배기되고, 덕트(90a) 내를 수직 하향에 흐른다. 다음으로 덕트(90a)와 덕트(90b)와의 연통 부분에서 하향으로부터 수평 방향에 흐름의 방향을 바꾸고, 덕트(90b) 내를 가스 공급 기구(52a)의 팬(56a)의 설치되는 방향을 향해서 흐른다. 이때 가스는 덕트(90b)에 설치된 냉각 유닛(55)을 통과하고 냉각된다. 그 후, 가스는 팬(56a)에 의해 덕트(90c) 내에 송풍되어 덕트(90c) 내를 수직 상에 적합하도록 흐른다. 덕트(90c) 내를 상향에 흐른 가스는 덕트(90c)와 버퍼 영역(58a)의 연통부를 수평 방향으로 통과해서 버퍼 영역(58a) 내에 확산하고, 필터부(59a)와 공급구를 개재해서 다시 상부 영역(60)에 공급된다.
다음으로 가스 순환로(82)에 의한 가스의 흐름에 대해서 설명한다. 가스 공급 기구(52b)의 공급구로부터 하부 영역(61)에 수평 방향으로 공급된 가스는 배기부(53b)를 통해 하부 방향으로 배기되는 것에 의해 하부 영역(61) 내에서 흐름의 방향을 바꾸고, 단열판(74)에 대하여 수직 하향에 흐른다. 구체적으로는 복수의 단열판(74)의 사이를 수평하게 흐른 후, 단열판(74)과 이재실(50) 측면과의 공간에 유출됐을 때에 연직 방향 하향의 흐름이 된다. 일부의 가스는 단열판(74) 사이를 통과하지 않고 직접 단열판(74)과 이재실(60)의 측면과의 공간을 하향에 흘러서 배기된다.
단열판(74)을 냉각한 가스는 배기부(53b)를 통해 하향으로 배기되고, 덕트(90d)로 하향으로부터 수평 방향으로 흐름의 방향을 바꾼다. 덕트(90d)를 수평하게 흐른 가스는 덕트(90b)에서 순환로(81)를 흐르는 가스와 합류하고, 덕트(90d) 내를 흐르는 가스와는 반대의 수평 방향의 방향에 덕트(90b) 내를 흐른다. 이때 가스는 덕트(90b)에 설치된 냉각 유닛(55)을 통과하고 냉각된다. 그 후, 가스는 팬(56b)에 의해 덕트(90e) 내에 송풍되고 덕트(90e) 내를 수직 상에 적합하도록 흐른다. 덕트(90e) 내를 수직 상에 적합하도록 흐른 가스는 덕트(90e)와 버퍼 영역(58b)의 연통부를 상향에 통과해서 버퍼 영역(58b) 내에 확산하고, 필터부(59b)와 공급구를 개재해서 다시 하부 영역(61)에 공급된다.
가스 공급 기구(52a, 52b)에 의한 풍량과 각 배기부(53a, 53b)에 의한 총 풍량의 풍량 밸런스는 각각을 동등하게 하는 것이 바람직하지만 처리실(42)에서의 처리 내용(성막하는 막종 등)에 의해 웨이퍼의 온도도 바뀌므로 케이스 바이 케이스로 적절히 결정하면 좋다.
다음으로 본 실시 형태에서의 이재실(50) 내의 열의 흐름을 설명한다. 상부 영역(60)에서의 웨이퍼(14)로부터의 열은 가스 공급 기구(52a)로부터 공급된 가스에 의해 냉각되고, 사이드 플로우를 따라서 배기부(53a)를 통하여 이재실(50)로부터 배기된다.
하부 영역(61)에서의 단열판(74)으로부터의 열은 가스 공급 기구(52b)로부터 공급된 가스에 의해 냉각된다. 이때 하부 영역(61)에는 다운 플로우가 형성되기 때문에 가열된 가스는 다운 플로우에 의해 강제적으로 이재실(50)의 아래 방향의 배기부(53b)를 통하여 배기된다. 즉 상승 기류의 발생원(元)인 하부 영역(61)에 상승 기류와 역방향이 되도록 가스의 흐름을 형성하는 것에 의해서, 상승 기류의 발생을 억제하는 것이 가능해진다.
(본 실시 형태에 따른 효과)
본 실시 형태에 의하면 이하에 드는 하나 또는 복수의 효과를 갖는다.
(a) 이재실의 일측면의 가스 공급 기구를 기판을 냉각하는 상부 영역과 단열부를 냉각하는 하부 영역과의 2개의 영역으로 분할했다. 이에 의해 기판 영역과 단열 영역과에 다른 가스의 흐름을 형성하는 것이 가능해진다.
(b) 상부 영역의 배기부는 가스 공급 기구에 대면하는 측면에 형성하고, 하부 영역의 배기부는 이재실의 저부에 설치하는 것에 의해 상부 영역에는 사이드 플로우를, 하부 영역에는 다운 플로우를 형성할 수 있다. 이에 의해 상부 영역에 비해서 고온의 분위기가 되는 하부 영역의 분위기를 아래 방향으로 강제적으로 배기하는 것이 가능해지고, 하부 영역에서의 상승 기류의 발생을 억제할 수 있다. 또한 열 용량이 높은 단열부의 열이 기판 영역으로 흐르는 것을 억제하고 기판 냉각 시간의 단축이 가능해진다. 또한 열의 상승 기류에 의한 파티클의 상승(卷上)도 억제할 수 있으므로 기판으로의 파티클의 부착도 억제하는 것이 가능해진다.
(c) 단열부의 하단의 높이 위치 이하의 하방 부분에서의 이재실의 평면 단면적을 단열부에서의 이재실의 평면 단면적보다 작게 하는 것에 의해 배기부 방향으로 향하는 가스의 유속을 향상시킬 수 있고, 가스의 정체를 억제하는 것이 가능해진다.
(d) 하부 영역의 배기부를 상부 영역의 배기부가 설치되는 측면에 치우쳐서 설치하는 것에 의해서, 복수의 단열판의 사이를 수평 방향으로 흐른 후 가스 공급 기구의 반대측의 단열판과 이재실 측면 사이의 공간에 유출되는 가열된 가스를 아래 방향으로 직선적으로 배기하는 것을 촉진하는 것이 가능해진다. 이에 의해 상승 기류의 발생을 억제하고, 또한 가스가 하부 영역 내에 체류하는 것을 억제할 수 있으므로 기판 및 단열부의 냉각을 보다 효율적으로 수행하는 것이 가능해진다. 또한 배기부를 치우쳐서 설치시키는 것에 의해 반대측에 스페이스를 만들 수 있으므로 이 스페이스에 가스 공급 기구의 팬 등을 설치하는 것이 가능해져 풋 프린트 저감을 달성할 수 있다.
(e) 가스 공급 기구가 설치되는 측면 하방의 사면의 구배를 상부 영역의 배기부가 설치되는 측면의 하방의 사면의 구배보다 작게 하는 것에 의해서, 가스의 정체의 발생을 억제할 수 있고, 하부 영역 전체에서의 가스 플로우의 유속의 밸런스를 향상시킬 수 있다. 가스 공급 기구의 하방의 경사를 완만한 경사로 하는 것에 의해 가스의 유속을 손상할 일 없이 경사를 따른 매끄러운 가스의 흐름을 형성할 수 있고, 가스가 체류하기 쉬운 이재실 내의 각부(角部)이어도 정체를 억제할 수 있다. 또한 가스 공급 기구의 근처에서 가스의 유속을 가스 공급 기구의 대면측은 단열부를 경유하는 것에 의해 가스의 유속이 저하되지만 배기부에 흐르는 유로의 경사를 갖도록 하는 것에 의해 하 방향으로 직선적인 유로를 형성하기 쉬워져 가스의 유속의 저하를 보충할 수 있다.
(f) 송풍부를 버퍼 영역 배면이 아니고 가스 공급 기구의 하단부에 설치하는 것에 의해 광체의 폭이 커지는 것을 억제할 수 있고, 풋 프린트 저감이 가능해진다.
(g) 하부 영역의 순환로는 상부 영역의 순환로보다 총 경로가 짧아지도록 형성하는 것에 의해 하부 영역에 공급하는 가스의 순환 사이클을 단축하고 단열부의 냉각 효율을 향상시키는 것이 가능해진다.
(h) 이재실에 복수의 배기부를 설치하는 경우에서 각 배기부에 의한 총 배기 풍량과 가스 공급 기구에 의한 총 공급 풍량이 동등이 되는 풍량 밸런스로 하기 때문에 밸런스 좋게 가스의 흐름을 형성할 수 있다.
(i) 기판 영역의 순환로의 팬과 단열 영역의 순환로의 팬과의 출력을 조정하는 것에 의해 각 가스 공급 기구로부터 공급하는 가스의 유량을 조정하는 것이 가능해진다.
다음으로 제2 실시 형태에 대해서 도 6, 도 7을 이용해서 설명한다. 제2 실시 형태에서의 제1 실시 형태와의 상위점은 셔터(64)를 수납하는 수납부(65)에 공급된 가스를 배기하는 배기부(53c)가 수납부(65)의 측면에 설치되고 수납부(65)에 대하여 순환로(83)가 형성되는 점이다. 가스 순환 경로(83)는 웨이퍼 반입 반출구(51)의 근방에서 수납부(65) 내에 공급된 가스를 배기구(53c)로부터 배기하도록 구성되고, 상부 영역(60)보다 더 상방의 수납부(65)를 통하는 가스의 흐름을 형성한다. 여기서 순환로(83)는 순환로(81)의 경로의 일부를 사용한다. 즉 순환로(83)는 순환로(81)에서 분기되어서 형성된다고 생각할 수 있다. 바꿔 말하면 순환로(83)는 순환로(81)에 포함된다고 생각할 수 있다.
수납부(65)는 상부 영역에 공급된 가스를 배기부(53c)로부터 흡출(吸出)하는 것에 의해 수납부(65) 내를 퍼지하도록 구성된다. 도 7에 도시된 바와 같이 수납부(65)는 이재실(50)의 측면의 상단에 상기 이재실(50)의 외측에 돌출해서 형성된다. 수납부(65)는 상면도에서 평면 다각 형상의 일각이 곡면을 그리는 형상이다. 본 실시예에서는 직사각형 중 일각이 만곡한 형상이 된다. 즉 수납부(65)의 일측면에서 직선부와 만곡부가 구성된다. 배기부(53c)는 수납부(65)의 일측면인 직선부와 만곡부를 따라서 형성된 복수의 배기구(76)에 의해 구성된다. 복수의 배기구(76)는 직선부 및 만곡부에 동 수(數) 형성되고, 본 실시예에서는 각각 2개씩 형성된다. 또한 만곡부의 배기구(76)는 직선부와 연결하는 방향으로 기울어 형성된다. 바꿔 말하면 배기구(76)는 구동부(92)에 가까운 위치에 기울여서 형성된다. 즉 만곡부 중에서 연통구(94)로부터 멀어지는 위치에 배기구(76)를 설치하도록 구성된다.
여기서 배기부(53c)는 보트 엘리베이터(34)를 개재해서 배기부(53a)가 설치되지 않는 타방의 측면에 상하 방향을 따라 연장해서 설치되어도 좋다. 배기부(53c)에 의해 타방의 측면에서도 배기(국소 배기)를 수행하는 것에 의해 이재실 각부에 체류하는 가스를 효율적으로 배기하는 것이 가능해진다.
수납부(65)의 순환 배기를 수행하는 순환로(83)는 덕트(90f, 90b, 90c)에 의해 구성된다. 덕트(90f)는 배기부(53c)에 연통하고 배기부(53c)의 배면에 형성된 공간이다. 덕트(90f)는 덕트(90b)에 연통한다. 덕트(90b)보다 하류에 대해서는 순환로(81)와 마찬가지인 경로를 통과한다.
다음으로 도 6을 이용해서 순환로(83)에 의한 가스의 흐름 형성을 설명한다. 이재실(50)의 상부 영역(60)에 공급된 가스의 일부는 이재실(50)과 수납부(65)의 연통 부분인 연통구(94)를 개재해서 수납부(65) 내에 유입한다. 수납부(65)에 유입한 가스는 셔터와 수평 방향으로 배기구(76)를 향해서 흐른다. 수납부(65) 내를 냉각 또는 퍼지한 가스는 배기구(76)를 개재해서 배기되고 덕트(90f)를 흐른다. 덕트(90f) 내를 수직 방향 하향에 흐른 가스는 덕트(90b)와의 연통 부분에서 수평 방향으로 흐름의 방향을 바꾼다. 덕트(90b)에서 수평 방향으로 흐름을 바꾼 후는 순환로(81)와 마찬가지로 흐른다. 즉 가스는 냉각 유닛(55a)에서 냉각되고 팬(56a)에 의해 덕트(90c) 내에 취출되고 덕트(90c)에 연통하는 버퍼 영역 내에 확산하고, 필터부(59a)와 공급구를 개재해서 상부 영역(60)에 공급된 후, 다시 연통구(94)로부터 수납부(65) 내에 공급된다.
본 실시 형태에 따른 효과 본 실시 형태에 의하면 이하에 드는 하나 또는 복수의 효과를 갖는다.
(a) 열이나 파티클이 쌓이기 쉬운 셔터 수납부에 가스를 순환 공급하는 것에 의해 이재실 내의 클린도(度)를 향상시키는 것이 가능해진다.
(b) 가스의 체류가 발생하기 쉬운 이재실 각부를 국소 배기하는 것에 의해 이재실 내의 가스의 체류를 억제하는 것과 함께 가스의 순환을 스무스하게 하는 것이 가능해진다.
(c) 배기구를 셔터 구동부에 가까운 위치에 기울어 형성하는 것에 의해 셔터 구동부에 가까운 영역에 가스의 흐름의 주류를 형성할 수 있다. 이에 의해 구동부 부근에 발생하기 쉬운 파티클을 효율적으로 배기할 수 있고, 이재실 내의 클린도를 향상시킬 수 있다.
(d) 수납부의 측면을 만곡에 형성하는 것에 의해 만곡부를 따른 가스의 흐름을 형성할 수 있으므로 수납부 내에서 가스가 체류하는 것을 억제할 수 있다. 또한 만곡부의 개구에 가까운 위치에 배기구를 설치하면 개구로부터 유입한 가스가 곧 배기되지만 개구로부터 멀어지는 위치에 배기구를 설치하는 것에 의해 개구로부터 유입한 가스가 곧 배기될 일 없이 만곡부를 따른 가스의 흐름을 보다 효율적으로 형성하는 것이 가능해진다.
다음으로 제3 실시 형태에 대해서 도 9 및 도 10을 이용해서 설명한다.
제3 실시 형태에서의 제1 실시 형태와의 상위점은 이재실(50) 내의 상부 영역(60)과 하부 영역(61)과의 경계에 경계부로서의 경계판(54)을 설치한 점이다. 도 9에 도시된 바와 같이 경계판(54)은 이재실(50) 내의 공간을 상하로 분할하도록 이재실(50) 내에 배치된다. 상세하게는, 경계판(54)은 이재실(50)의 대략 중앙부에 상부 영역(60)과 하부 영역(61)을 이격하도록 배치된다. 도 10에 도시된 바와 같이, 경계판(54)은 대략 중앙 부분에 씰 캡(46)의 치수보다 큰 개구부(57)를 포함한다. 또한 보트 엘리베이터와 씰 캡(46)을 접속하는 보트 암(36)을 통과할 수 있는 치수의 노치가 경계판(54)의 보트 엘리베이터(34)에 향하는 측에 형성된다. 또한 기판 이재기(28)에 의해 기판이 이재될 때에 기판 이재기(28)가 보트(30)에 접근할 수 있도록 기판 이재기(28)의 기대(基台)가 통과할 수 있는 치수의 노치가 경계판(54)의 기판 이재기(28)에 향하는 측에 형성된다. 즉 경계판(54)에는 보트 암(36) 및 기판 이재기(28)에 간섭하지 않도록 각각의 동작 위치에 노치가 형성된다.
본 실시 형태에 따른 효과
본 실시 형태에 의하면 이재실 내의 상부 영역과 하부 영역과의 경계에 경계판을 설치하는 것에 의해 가스 공급 기구에 의한 상부 영역의 가스의 흐름과 하부 영역의 가스의 흐름을 물리적으로 분리할 수 있고, 제1 실시 형태에서의 효과를 보다 향상시키는 것이 가능해진다.
<본 발명의 다른 실시 형태>
다음으로 본 발명의 다른 실시 형태를 설명한다.
전술한 실시 형태에서는 1보트 장치에서의 이재실을 예에 들었지만 본 발명이 이에 한정될 일은 없다. 즉 본 발명은 2개의 보트(30)를 처리실(42) 내에 대하여 반입 및 반출하는 소위 2보트 장치에도 적용 가능한 것은 물론이다.
또한 전술한 각 실시 형태 이외에도 본 발명은 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 갖가지 다양하게 변형해서 실시 가능한 것은 물론이다.
<본 발명이 바람직한 형태>
이하에 본 실시 형태에 따른 바람직한 형태를 부기(附記)한다.
(부기1)
본 발명의 일 형태에 의하면, 이재실 내에서 하부 영역에 단열부를 포함하는 기판 보지구의 상부 영역에 기판을 이재하는 공정; 그 일측면의 상방에 상기 상부 영역에 가스를 공급하는 제1 가스 공급 기구 및 상기 일측면이며 상기 제1 가스 공급 기구의 하방에 상기 하부 영역에 가스를 공급하는 제2 가스 공급 기구가 설치된 상기 이재실에 인접하는 처리실에 상기 기판 보지구를 반송하는 공정; 및 상기 처리실 내에서 상기 기판을 처리하는 공정을 포함하고, 적어도 상기 기판을 이재하는 공정에서는 상기 상부 영역에 상기 기판에 수평 방향의 가스의 흐름을 형성하도록 상기 제1 가스 공급 기구에 의해 상기 가스를 공급하고, 상기 하부 영역에 연직 방향 하향의 가스의 흐름을 형성하도록 상기 제2 가스 공급 기구에 의해 상기 가스를 공급하는 반도체 장치의 제조 방법 또는 기판 처리 방법이 제공된다.
(부기2)
본 발명의 다른 형태에 의하면, 그 일측면의 상방에 하부 영역에 단열부를 포함하는 기판 보지구의 상부 영역에 가스를 공급하는 제1 가스 공급 기구가 설치되고 상기 일측면이며 상기 제1 가스 공급 기구의 하방에 상기 기판 보지구의 하부 영역에 가스를 공급하는 제2 가스 공급 기구가 설치된 이재실 내에서, 상기 상부 영역에 상기 기판에 수평 방향의 가스의 흐름을 형성하도록 상기 제1 가스 공급 기구에 의해 상기 가스를 공급하고, 상기 하부 영역에 연직 방향 하향의 가스의 흐름을 형성하도록 상기 제2 가스 공급 기구에 의해 상기 가스를 공급하면서 상기 기판 보지구의 상부 영역에 기판을 이재하는 순서; 상기 기판 보지구를 상기 이재실에 인접하는 처리실에 반송하는 순서; 및 상기 처리실 내에서 상기 기판을 처리하는 순서를 컴퓨터에 실행시키는 프로그램 또는 상기 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체가 제공된다.
본 출원은 2015년 1월 21일에 출원된 일본 출원 특원 2015-0093394호를 기초로 하여 우선권의 이익을 주장하는 것이며, 그 개시의 모두는 인용에 의해 여기에 병합(取入)된다.
10: 기판 처리 장치 30: 보트
50: 이재실 52a, 52b: 가스 공급 기구
54: 경계부 81, 82: 순환로

Claims (18)

  1. 기판을 보지하는 기판 보지체(保持體);
    상기 기판 보지체의 하방(下方)에 위치하는 단열부;
    상기 기판 보지체에 상기 기판을 이재하는 이재실; 및
    상기 이재실 내에 가스를 공급하는 가스 공급 기구;
    를 구비하고,
    상기 가스 공급 기구는, 상기 이재실 내의 상기 기판 보지체가 위치하는 상부 영역에 가스를 공급하고 상기 기판에 대하여 수평 방향의 가스의 흐름을 형성하는 제1 가스 공급 기구와, 상기 이재실 내의 상기 단열부가 위치하는 하부 영역에 가스를 공급하고 상기 단열부에 대하여 연직 방향 하향의 가스의 흐름을 형성하는 제2 가스 공급 기구를 포함하고,
    상기 제1 가스 공급 기구 및 상기 제2 가스 공급 기구는 상기 이재실의 일측면에 설치되고,
    상기 제2 가스 공급 기구는 상기 제1 가스 공급 기구의 하방에 설치되는 기판 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 가스 공급 기구가 설치되는 일측면과 상기 기판 보지체를 개재해서 대면하는 측면에 상기 제1 가스 공급 기구에 의해 공급된 상기 가스를 배기하는 제1 배기부를 더 포함하는 기판 처리 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 이재실의 저부(底部)에 상기 제2 가스 공급 기구에 의해 공급된 상기 가스를 배기하는 제2 배기부를 더 포함하는 기판 처리 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제2 배기부는 상기 이재실의 단면시(斷面視)에서의 중심선에 대하여 상기 제1 배기부가 설치되는 측면측에 치우쳐서 설치되는 기판 처리 장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 하부 영역에서의 상기 이재실의 평면 단면적보다 상기 제2 배기부에서의 상기 이재실의 평면 단면적 쪽이 좁은 기판 처리 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 이재실의 측면이며 적어도 상기 가스 공급 기구가 설치되는 측면 및 상기 제1 배기부가 설치되는 측면의 하방 부분의 측면은 상기 이재실의 내측으로 경사진 사면(斜面)이 형성되는 기판 처리 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 하방 부분은 상기 단열부의 하단의 높이 위치 이하의 부분인 기판 처리 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 가스 공급 기구가 설치되는 측면의 하방 부분의 사면의 구배(勾配)는 상기 제1 배기부가 설치되는 측면의 하방 부분의 사면의 구배보다 작아지도록 구성되는 기판 처리 장치.
  9. 제3항에 있어서,
    상기 상부 영역에서 배기된 상기 가스를 상기 제1 가스 공급 기구를 개재해서 상기 상부 영역에 다시 공급하는 제1 순환로; 및
    상기 하부 영역에서 배기된 상기 가스를 상기 제2 가스 공급 기구를 개재해서 상기 하부 영역에 다시 공급하는 제2 순환로
    를 더 포함하고,
    상기 제1 순환로와 상기 제2 순환로는 각각의 일부 경로가 합류 경로에서 한번 합류한 후 다시 분리하도록 구성되는 기판 처리 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 합류 경로는 상기 가스를 냉각하는 냉각 유닛을 포함하는 기판 처리 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제1 가스 공급 기구는 상기 가스를 송풍하는 제1 송풍부를 포함하고, 상기 제2 가스 공급 기구는 상기 가스를 송풍하는 제2 송풍부를 포함하고, 상기 합류 경로로부터 다시 분리하는 위치에 상기 제1 송풍부와 상기 제2 송풍부가 서로 인접해서 설치되고, 상기 제1 송풍부의 출력 쪽이 상기 제2 송풍부의 출력보다 커지도록 구성되는 기판 처리 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 이재실 내의 상기 상부 영역과 상기 하부 영역과의 경계 부분에 상기 이재실 내의 공간을 상하로 분할하는 경계부
    를 더 포함하는 기판 처리 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    처리실을 폐색(閉塞)하고, 그 상부에 상기 기판 보지체를 재치하는 씰 캡;
    상기 씰 캡을 승강하는 승강 기구; 및
    상기 씰 캡과 상기 승강 기구를 접속하는 암
    을 더 포함하고,
    상기 경계부는 상기 씰 캡의 치수보다 큰 개구부;
    상기 암에 간섭하지 않도록 설치된 제1 노치부; 및
    상기 기판 보지체에 상기 기판을 반송하는 기판 반송 기구에 간섭하지 않도록 설치된 제2 노치부
    를 포함하는 기판 처리 장치.
  14. 제2항에 있어서,
    상기 기판 보지체가 처리실 내에 반입되지 않을 때에 상기 처리실을 폐색하는 셔터;
    상기 기판 보지체가 상기 처리실 내에 반입될 때에 상기 셔터를 수납하는 수납부; 및
    상기 수납부 내를 배기하는 제3 배기부
    를 더 포함하고,
    상기 수납부는 상기 이재실의 측면의 상단에 상기 이재실의 외측에 돌출해서 형성되고, 그 일측면은 직선부와 만곡부로 구성되고,
    상기 제3 배기부는 상기 직선부와 상기 만곡부를 따라 형성되는 기판 처리 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제3 배기부는 상기 이재실 내의 상기 제1 배기부가 설치되지 않는 측면의 상하 방향으로 연재하고, 상기 이재실 내의 각부(角部)를 배기하는 기판 처리 장치.
  16. 이재실 내에서 하부 영역에 단열부를 포함하는 기판 보지구의 상부 영역에 기판을 이재하는 공정;
    그 일측면의 상방에 상기 상부 영역에 가스를 공급하는 제1 가스 공급 기구 및 상기 일측면이며 상기 제1 가스 공급 기구의 하방에 상기 하부 영역에 가스를 공급하는 제2 가스 공급 기구가 설치된 상기 이재실에 인접하는 처리실에 상기 기판 보지구를 반송하는 공정; 및
    상기 처리실 내에서 상기 기판을 처리하는 공정;을 포함하고,
    적어도 상기 기판을 이재하는 공정에서는, 상기 상부 영역에 상기 기판에 수평 방향의 가스의 흐름을 형성하도록 상기 제1 가스 공급 기구에 의해 상기 가스를 공급하고, 상기 하부 영역에 연직 방향 하향의 가스의 흐름을 형성하도록 상기 제2 가스 공급 기구에 의해 상기 가스를 공급하는 반도체 장치의 제조 방법.
  17. 이재실 내에서 하부 영역에 단열부를 포함하는 기판 보지구의 상부 영역에 기판을 이재하는 공정;
    그 일측면의 상방에 상기 상부 영역에 가스를 공급하는 제1 가스 공급 기구 및 상기 일측면이며 상기 제1 가스 공급 기구의 하방에 상기 하부 영역에 가스를 공급하는 제2 가스 공급 기구가 설치된 상기 이재실에 인접하는 처리실에 상기 기판 보지구를 반송하는 공정; 및
    상기 처리실 내에서 상기 기판을 처리하는 공정;을 포함하고,
    적어도 상기 기판을 이재하는 공정에서는, 상기 상부 영역에 상기 기판에 수평 방향의 가스의 흐름을 형성하도록 상기 제1 가스 공급 기구에 의해 상기 가스를 공급하고, 상기 하부 영역에 연직 방향 하향의 가스의 흐름을 형성하도록 상기 제2 가스 공급 기구에 의해 상기 가스를 공급하는 기판 처리 방법.
  18. 그 일측면의 상방에 하부 영역에 단열부를 포함하는 기판 보지구의 상부 영역에 가스를 공급하는 제1 가스 공급 기구가 설치되고, 상기 일측면이며 상기 제1 가스 공급 기구의 하방에 상기 기판 보지구의 하부 영역에 가스를 공급하는 제2 가스 공급 기구가 설치된 이재실 내에서, 상기 상부 영역에 상기 기판에 수평 방향의 가스의 흐름을 형성하도록 상기 제1 가스 공급 기구에 의해 상기 가스를 공급하고, 상기 하부 영역에 연직 방향 하향의 가스의 흐름을 형성하도록 상기 제2 가스 공급 기구에 의해 상기 가스를 공급하면서 상기 기판 보지구의 상부 영역에 기판을 이재하는 순서;
    상기 기판 보지구를 상기 이재실에 인접하는 처리실에 반송하는 순서; 및
    상기 처리실 내에서 상기 기판을 처리하는 순서;
    를 기판 처리 장치에 구비된 컴퓨터에 실행시키는 기록 매체에 저장된 프로그램.
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