KR20130011944A

KR20130011944A - 열처리 장치

Info

Publication number: KR20130011944A
Application number: KR1020120078165A
Authority: KR
Inventors: 유도 스가와라
Original assignee: 도쿄엘렉트론가부시키가이샤
Priority date: 2011-07-22
Filing date: 2012-07-18
Publication date: 2013-01-30
Also published as: JP5696612B2; JP2013026509A; KR101501322B1

Abstract

본 발명의 과제는 기판 보유 지지구에 기판을 반송할 때에 파티클의 기판에의 부착을 방지하고, 또한 열처리 후에 기판 보유 지지구가 로딩실에 언로드되었을 때에 로딩실의 상부측의 온도 상승을 방지할 수 있는 기술을 제공하는 것이다. 로딩실 내에서 급기구로부터 배기구를 향하여 청정 기체에 의한 횡방향의 기류를 형성하는 기체 순환 기구와, 상기 급기구에 설치되고, 상기 기류에 대해서 로딩실의 하부측의 통기 유량에 대한 상부측의 통기 유량의 유량 비율을 조정하는 기류 조정 기구를 구비하도록 장치를 구성한다. 상기 기류 조정 기구는, 열처리 후의 기판을 보유 지지한 기판 보유 지지구가 언로드 위치에 대기하고, 열처리 후의 기판의 전달이 개시되기 전의 상태에 있어서의 상기 유량 비율이, 상기 기판 보유 지지구에 대하여 기판의 전달을 행할 때의 상기 유량 비율보다도 커지도록 작동하여, 로딩실의 상부측의 냉각을 촉진한다.

Description

열처리 장치{HEAT TREATMENT APPARATUS}

본 발명은, 예를 들어 반도체 웨이퍼 등의 기판을 기판 보유 지지구에 탑재하여 종형 열처리로에 반입하여 열처리를 행하는 열처리 장치에 관한 것이다.

반도체 제조 장치의 하나로서, 다수의 반도체 웨이퍼(이하 「웨이퍼」라고 함)에 대하여 일괄(뱃치)로 열처리를 행하는 종형 열처리 장치가 있다. 이 열처리 장치에서는, 파티클의 기판에의 부착을 방지하기 위해 로딩 에어리어에 횡방향의 기류를 형성한 상태에서, 반송 용기에 수납된 웨이퍼를 당해 로딩 에어리어에 놓인 웨이퍼 보트에 선반 형상으로 보유 지지시킨다. 다음에 이 웨이퍼 보트를 상승시켜 열처리로 내에 로드하고, 다수 매의 웨이퍼에 대하여 동시에 소정의 열처리를 행한다. 이후, 웨이퍼 보트를 로딩 에어리어에 하강시켜 열처리로로부터 언로드하고, 열처리 후의 웨이퍼를 이동 탑재 로봇에 의해 반송 용기 내에 회수하는 것이 행해지고 있다.

그런데 열처리 후에 웨이퍼 보트를 언로드하였을 때에는, 웨이퍼 보트 및 웨이퍼의 열에 의해 상승 기류가 발생하여, 로딩 에어리어의 상부측의 온도가 하부측에 비해 높아지고, 이 상부측에 설치되는 각종 센서나 구동 기구에의 데미지가 염려된다. 또한, 웨이퍼의 열에 의한 상기 이동 탑재 로봇 및 반송 용기의 열에 의한 변형이나 용해를 방지하기 위해, 상기 웨이퍼 보트의 언로드 후, 이동 탑재 로봇에 의한 반송을 개시할 때까지의 냉각 시간을 설정하고 있다. 여기서, 상기와 같이 로딩 에어리어의 상부측의 온도가 높아지면, 웨이퍼 보트의 상부측의 웨이퍼가 냉각되기 어렵기 때문에, 이 웨이퍼에 맞춰서 냉각 시간을 설정하지 않으면 안 된다. 따라서, 상기 냉각 시간이 길어져, 처리량이 저하되는 것이 염려된다.

특허 문헌 1에는 온도 변화에 의해 바이메탈을 변형시키고, 이 바이메탈에 접속되는 날개의 방향을 바꾸어 풍량을 변화시키는 기술에 대해서 기재되어 있다. 또한, 특허 문헌 2에 대해서는, 난방기의 복수의 유로를 바이메탈에 의해 형성하고, 온도 변화에 의해 유로를 변형시켜 유로간에서의 풍량을 조절하는 기술에 대해서 기재되어 있다. 그러나, 이들의 특허 문헌 1, 2에는 상기의 열처리 장치에 관한 문제에 대해서는 기재되어 있지 않고, 이 문제를 해결할 수 있는 것은 아니다.

일본 특허 출원 공개 평5-248394호 일본 특허 출원 공개 제2001-4227호

본 발명은 이와 같은 사정 하에 이루어진 것이며, 그 목적은 기판 보유 지지구에 기판을 반송할 때에 파티클의 기판에의 부착을 방지하고, 또한 열처리 후에 기판 보유 지지구가 로딩실에 언로드되었을 때에 로딩실의 상부측의 온도 상승을 방지할 수 있는 기술을 제공하는 것이다.

본 발명의 열처리 장치는, 로딩실에서 기판 반송 기구에 의해 기판 보유 지지구에 대하여 기판의 전달을 행하고, 복수의 기판이 선반 형상으로 보유 지지된 당해 기판 보유 지지구를 언로드 위치로부터 상승시켜 종형의 열처리로 내에 반입하고, 기판에 대하여 열처리를 행하는 열처리 장치에 있어서,

상기 로딩실 내에서 급기구로부터 배기구를 향하여 청정 기체에 의한 횡방향의 기류를 형성하는 동시에 상기 배기구에 흡입된 기체를 상기 급기구로 복귀시키도록 구성된 기체 순환 기구와,

상기 급기구에 설치되고, 상기 기류에 대해서 로딩실의 하부측의 통기 유량에 대한 상부측의 통기 유량의 유량 비율을 조정하는 기류 조정 기구를 구비하고,

상기 기류 조정 기구는, 열처리 후의 기판을 보유 지지한 기판 보유 지지구가 언로드 위치에 대기하고, 당해 열처리 후의 기판의 전달이 개시되기 전의 상태에 있어서의 상기 유량 비율이, 상기 기판 보유 지지구에 대하여 기판의 전달을 행할 때의 상기 유량 비율보다도 커지도록 작동하는 것을 특징으로 한다.

상기 열처리 장치의 구체적인 형태로서는 예를 들어 하기와 같다.

(1) 상기 기류 조정 기구는, 열처리 후의 기판을 보유 지지하고 있는 기판 보유 지지구가 언로드 위치에 대기하고 있을 때에는, 로딩실의 하부측의 통기 유량보다도 상부측의 통기 유량의 쪽이 커지도록 조정된다.

(2) 상기 기류 조정 기구는, 각각 수평 방향으로 신장되는 동시에 상하 방향으로 복수 배열되는 날개판을 구비한 루버에 의해 구성되고, 날개판의 상하 방향의 기울기를 바꿈으로써 유량 비율이 조정된다.

(3) 상기 날개판의 적어도 1매는 바이메탈로 이루어지고, 로딩실 내의 온도 변화에 따라서 상기 기울기가 바뀌도록 변형되는 자율 변형 날개판으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

(4) 상기 루버는, 상기 자율 변형 날개판과, 상기 온도 변화에 따라서 그 기울기가 바뀌지 않는 비변형 날개판과, 자율 변형 날개판의 변형에 따라서 비변형 날개판의 기울기를 바꾸기 위해 자율 변형 날개판과 비변형 날개판을 접속하는 접속부로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

(5) 상기 각 날개판은 바이메탈로 이루어지는 접속부를 통하여, 이 날개판을 지지하는 지지부에 설치되고,

상기 접속부가 로딩실 내의 온도 변화에 따라서 변형됨으로써, 날개판의 기울기가 바뀐다.

(6) 상기 날개판 대신에 통 형상 부재가 설치된다.

(7) 상기 기류 조정 기구는, 로딩실의 하부측으로 개방되는 하부측 개구부와, 상부측으로 개방되는 상부측 개구부를 구비하는 동시에 각 개구부로부터 급기구에서 공급되는 청정 기체를 로딩실에 공급하기 위한 개구부 형성부와,

상기 하부측 개구부를 개폐하는 셔터를 구비한다.

(8) 상기 셔터는 바이메탈로 이루어지는 변형부에 접속되고, 이 변형부가 로딩실 내의 온도 변화에 따라서 변형됨으로써, 상기 셔터가 개폐된다.

(9) 그 내부에 가스를 확산시키기 위한 공간을 구비한 하우징을 구비하고,

상기 청정 기체의 공급구는

상기 하우징의 측벽에, 상기 확산 공간을 확산한 가스를 수평 방향으로 공급하기 위한 수평 공급구와, 상기 가스를 로딩실 내의 상부측을 향하여 공급하기 위한 상방 공급구에 의해 구성되고,

상기 기류 조정 기구는, 상기 상방 공급구를 개폐하는 덮개 부재에 의해 구성된다.

(10) 상기 덮개 부재는 바이메탈에 의해 구성되고, 로딩실 내의 온도 변화에 의해, 상기 상방 공급구를 개폐하도록 변형된다.

본 발명에 따르면, 청정 기체의 급기구에 설치되는 기류 조정 기구에 의해, 열처리 후의 기판을 보유 지지한 기판 보유 지지구가 언로드 위치에 대기하고 있을 때의 로딩실의 하부측의 통기 유량에 대한 상부측의 통기 유량의 유량 비율이, 기판 보유 지지구에 대하여 상기 기판의 전달을 행할 때의 상기 유량 비율보다도 커진다. 이와 같이 유량 비율을 제어함으로써, 기판을 기판 보유 지지구에 전달할 때에는 로딩실의 상부측, 하부측에의 각각의 풍량의 분포의 치우침을 억제하여, 파티클의 기판에의 부착을 억제하고, 기판 및 기판 보유 지지구의 열에 의해 로딩실의 상부측의 온도가 상승할 때에 당해 상부측에의 청정 기체의 공급량을 늘려서 상기 온도의 상승을 억제할 수 있다.

도 1은 본 발명에 관한 종형 열처리 장치의 일 실시 형태의 전체 구성을 도시하는 횡단 평면도.
도 2는 상기 종형 열처리 장치의 종단 측면도.
도 3은 상기 종형 열처리 장치의 로딩 에어리어의 종단면도.
도 4는 상기 종형 열처리 장치에 설치되는 웨이퍼 보트 및 루버의 개략 사시도.
도 5는 저온도에 있어서의 상기 루버 종단 측면도.
도 6은 고온도에 있어서의 상기 루버 종단 측면도.
도 7은 상기 로딩 에어리어(S2)의 에어의 흐름을 도시하는 설명도.
도 8은 상기 로딩 에어리어(S2)의 에어의 흐름을 도시하는 설명도.
도 9는 상기 로딩 에어리어(S2)의 에어의 흐름을 도시하는 설명도.
도 10은 상기 로딩 에어리어(S2)의 에어의 흐름을 도시하는 설명도.
도 11은 상기 로딩 에어리어(S2)의 에어의 흐름을 도시하는 설명도.
도 12는 다른 실시 형태의 루버의 측면도.
도 13은 해방시의 셔터의 사시도.
도 14는 폐쇄시의 셔터의 사시도.
도 15는 천장의 유로의 폐쇄시의 기체 공급부와 그 천장판의 종단 측면도.
도 16은 천장의 유로의 해방시의 기체 공급부와 그 천장판의 종단 측면도.
도 17은 루버의 날개판의 다른 구성을 도시하는 사시도.
도 18은 상기 날개판을 구비한 루버의 측면도.
도 19는 루버가 없는 로딩 에어리어(S2)의 온도 측정 결과를 나타내는 그래프 도면.
도 20은 루버가 없는 로딩 에어리어(S2)의 온도 측정 결과를 나타내는 그래프 도면.
도 21은 루버가 없는 로딩 에어리어(S2)의 온도 측정 결과를 나타내는 그래프 도면.

(제1 실시 형태)

이하에 본 발명의 실시 형태에 관한 종형 열처리 장치(1)에 대해서 그 횡단 평면도, 종단 측면도인 도 1, 도 2를 각각 참조하면서 설명한다. 도면 중 부호 11은 장치(1)의 하우징이고, 이 하우징(11) 내에는, 기판인 웨이퍼(W)를 수납한 캐리어(C)가 장치에 대하여 반입, 반출되기 위한 반입 반출 영역(S1)과, 캐리어(C) 내의 웨이퍼를 반송하여 후술하는 열처리로 내에 반입하기 위한 로딩실인 로딩 에어리어(S2)가 설치되어 있다. 반입 반출 영역(S1)과 로딩 에어리어(S2)는 격벽(12)에 의해 구획되어 있고, 반입 반출 영역(S1)은 대기 분위기로 되고, 상기 로딩 에어리어(S2)는 청정 건조 기체[파티클 및 유기 성분이 반입 반출 영역(S1)보다도 적고, 이슬점 -60℃ 이하의 공기] 분위기로 되어 있다.

상기 반입 반출 영역(S1)은, 제1 영역(13)과, 이 제1 영역(13)에 대하여 로딩 에어리어(S2)측에 설치된 제2 영역(14)으로 이루어지고, 제1 영역(13)에는, 캐리어(C)를 적재하기 위한 제1 적재대(15)가 설치되어 있다. 캐리어(C)로서는, 기판인 예를 들어 직경 300㎜의 웨이퍼(W)가 복수매 예를 들어 25매 선반 형상으로 배열되어 수납되고, 전방면의 도시하지 않은 취출구가 덮개에 의해 막아진 밀폐형의 반송 용기(FOUP)가 사용된다. 상기 제2 영역(14)에는 제2 적재대(16)와 캐리어 보관부(17)가 설치되는 동시에, 캐리어(C)를 제1 적재대(15), 제2 적재대(16) 및 캐리어 보관부(17) 사이에서 반송하는 캐리어 반송 기구(18)가 설치되어 있다. 도면 중 부호 21은, 캐리어(C) 내와 로딩 에어리어(S2)를 연통하는 개구부이고, 부호 22는 당해 개구부(21)의 도어, 부호 23은 캐리어(C)의 덮개를 개폐하는 덮개 개폐 기구이다.

상기 로딩 에어리어(S2)의 상방에는, 하단부가 노구로서 개방되는 종형의 열처리로(24)가 설치되어 있다. 열처리로(24)의 하방에는 셔터(24A)가 설치되고, 통상은 이 셔터(24A)는 노구로부터 퇴피되어 있고, 열처리 후에 노구를 막아서 노 내로부터 로딩 에어리어(S2)에의 열복사를 방지하는 역할을 갖는다. 또한, 로딩 에어리어(S2)에 있어서의 열처리로(24) 이외의 영역에는, 예를 들어 열처리로(24)의 개구부 근방의 높이 위치에 천장부(24B)가 형성되어 있다.

이후, 로딩 에어리어(S2)에 대해서, 반입 반출 영역(S1)측을 향하여 본 종단 측면을 도시하는 도 3도 참조하면서 설명한다. 상기 로딩 에어리어(S2) 내에는, 예를 들어 2기의 웨이퍼 보트(25)(25A, 25B)가 설치되어 있다. 이들 웨이퍼 보트(25)(25A, 25B)는, 각각 다수 매의 웨이퍼(W)를 선반 형상으로 배열 보유 지지하는 기판 보유 지지구를 이루는 것이다. 여기서, 웨이퍼 보트(25)의 구성에 대해서 간단하게 설명하면, 천장판(26)과 바닥판(27) 사이에 예를 들어 4개(도 2, 도 3에서는 3개만 도시)의 지주(28)가 설치되어 있고, 이 지주(28)에 형성된 도시하지 않은 홈부에 웨이퍼(W)의 주연부가 보유 지지되고, 예를 들어 100매의 웨이퍼(W)를 소정의 간격으로 상하로 배열하여 보유 지지할 수 있도록 구성되어 있다. 상기 바닥판(27)의 하부에는 지지부(29)가 설치되어 있다.

그리고, 로딩 에어리어(S2) 내에는, 상기 웨이퍼 보트(25)를 적재하기 위한 스테이지가 3군데에 준비되어 있다. 이 중의 승강 스테이지(30)는, 상기 열처리로(24)의 하방측에 설치된 보유 지지구 반송 기구를 이루는 보트 엘리베이터(31) 위에 설치되어 있다. 이 보트 엘리베이터(31)는 승강 가능하게 구성되고, 그 위에는, 상기 열처리로(24)의 덮개(32)와 상기 승강 스테이지(30)가 이 순서로 설치되어 있고, 이 승강 스테이지(30) 위에 웨이퍼 보트(25)가 탑재된다.

상기 보트 엘리베이터(31)는, 상하 방향으로 신장되는 가이드 레일(33)을 따라서 이동 기구(34)에 의해 승강 가능하게 구성되고, 이렇게 하여 웨이퍼 보트(25)를 로드 위치와 언로드 위치 사이에서 승강시키도록 되어 있다. 상기 로드 위치란, 웨이퍼 보트(25)가 열처리로(24) 내의 반응 용기(2A)에 반입되고, 열처리로(24)의 개구부를 덮개(32)가 덮는 위치이고, 상기 언로드 위치란, 웨이퍼 보트(25)가 열처리로(24)의 하방측에 반출되는 위치(도 1 내지 도 4에 도시하는 위치)이다.

웨이퍼 보트(25)의 스테이지로서는 또한 적재부인 제1 스테이지(35)와 제2 스테이지(36)가 설치되어 있다. 상기 제1 스테이지(35)는, 웨이퍼 보트(25)와 제2 적재대(16) 위의 캐리어(C) 사이에서 웨이퍼(W)의 이동 탑재를 행할 때에, 당해 웨이퍼 보트(25)가 적재되는 스테이지이다. 또한, 제2 스테이지(36)는, 열처리로(24)에서 열처리를 행하기 전후의 웨이퍼 보트(25)를 임시 배치하기 위해 사용되는 스테이지이다. 이후, 설명의 편의상 이 제1 스테이지(35) 및 제2 스테이지(36)가 설치되는 측을 로딩 에어리어(S2)의 전방측, 승강 스테이지(30)가 설치되는 측을 로딩 에어리어(S2)의 안쪽으로서 설명하고, 이 전방측으로부터 안쪽(도 1 중 X 방향)을 향하여 후술하는 바와 같이 에어가 흐른다.

로딩 에어리어(S2)에는, 보트 엘리베이터(31)의 승강 스테이지(30)와, 제1 스테이지(35)와, 제2 스테이지(36) 사이에서 웨이퍼 보트(25)의 이동 탑재를 행하는 보트 반송 기구(37)가 설치되어 있다. 보트 반송 기구(37)는, 승강 가능, 수평축 주위로 회전 가능, 진퇴 가능하고, 평면에서 보아 대략 C자 형상의 보트 보유 지지부(38)를 구비하고 있고, 보트 보유 지지부(38)는 스테이지에 적재된 웨이퍼 보트(25)의 지지부(29)를 둘러싼 상태에서 바닥판(27)을 들어 올려서 당해 웨이퍼 보트(25)를 이동시킨다. 그 반대의 동작으로, 이동처의 스테이지에 웨이퍼 보트(25)를 적재한다.

제1 스테이지(35)의 안쪽에, 기판 반송 기구를 이루는 웨이퍼 반송 기구(41)가 설치되어 있다. 이 웨이퍼 반송 기구(41)는, 제1 스테이지(35) 위의 웨이퍼 보트(25)와 제2 적재대(16) 위의 캐리어(C) 사이에서 웨이퍼(W)의 이동 탑재를 행하는 것이다. 이 웨이퍼 반송 기구(41)는, 웨이퍼(W)를 보유 지지하는 복수매 예를 들어 5매의 포크(42)와, 이들 포크(42)를 진퇴 가능하게 지지하는 반송 기체(43)를 구비하고 있고, 이 반송 기체(43)는 연직축 주위로 회전 가능 및 승강 가능 및 좌우 방향으로 이동 가능하게 구성되어 있다.

로딩 에어리어(S2)의 전방측의 측면에는, 제1 필터 유닛(5A)과 제2 필터 유닛(5B)이, 좌우 방향(도 1 중 Y 방향)으로 배열되어 설치되어 있다. 이들 필터 유닛(5)(5A, 5B)은, 서로 동일하게 구성되어 있다. 도 3에 도시한 제1 필터 유닛(5A)을 대표하여 설명하면, 이 필터 유닛(5A)은 기체 공급부(51)와 기체 공급 유로(52)를 구비하고 있다. 기체 공급부(51)는 내부에 기체를 청정화하기 위한 필터를 구비한 하우징에 의해 구성되고, 상기 하우징의 각 스테이지를 향하는 측면에는 다수의 구멍이 분산되어 형성되어 있다. 상기 구멍은 청정 기체의 급기구를 이룬다. 후술하는 바와 같이 상기 하우징 내에 공급된 에어는, 상기 필터에 의해 청정화되고, 대략 상기 측면 전체로부터 로딩 에어리어(S2)의 후방측을 향하여 수평 방향으로 공급된다. 그리고, 각 스테이지(30, 35, 36)에 적재된 웨이퍼 보트(25)는 이와 같이 공급된 청정한 에어에 노출된다. 상기 기체 공급부(51)의 구멍 및 필터는 도 3에서는 생략하고 있다.

상기 기체 공급부(51)에는 로딩 에어리어(S2)를 상하로 신장되는 상기 기체 공급 유로(52)의 일단부측이 접속되고, 기체 공급 유로(52)의 타단부는 로딩 에어리어(S2)의 하방에 설치되는 가스의 회수로를 이루는 통기실(53)에 접속되어 있다. 통기실(53)은 수평한 구획판(54)에 의해 로딩 에어리어(S2)로부터 구획되어 형성되어 있다. 이 구획판(54)은 보트 엘리베이터(31)의 안쪽에 개구된 배기구(55)를 구비하고 있고, 필터 유닛(5)으로부터 토출된 에어가 당해 배기구(55)로부터 배기된다. 상기 통기실(53)은 그 내부에 라디에이터(56)를 구비하고, 라디에이터(56)는 통기실(53)을 유통하는 에어를 냉각한다. 통기실(53)의 전방측에는 기체 순환 기구를 이루는 제1 팬(57)이 설치되고, 통기실(53)의 에어를 기체 공급 유로(52)를 통하여 기체 공급부(51)에 공급한다. 또한, 통기실(53)의 전방측에는 제1 게이트 밸브(58)를 통하여 에어의 도입로(59)가 접속되어 있다.

또한, 통기실(53)의 안쪽은 제2 게이트 밸브(61) 및 제2 팬(62)을 통하여 공장의 배기 설비에 접속되어 있고, 제2 팬(62)에 의해 통기실(53)의 에어는 상기 배기 설비로 배기된다. 이와 같은 구성에 의해, 필터 유닛(5)(5A, 5B)으로부터 로딩 에어리어(S2)에 공급된 에어의 일부는 공장의 배기 설비로 배기되고, 일부는 필터 유닛(5)에 의해 청정화되어 당해 필터 유닛(5)으로부터 로딩 에어리어(S2)로 반복하여 공급된다. 즉, 필터 유닛(5), 배기구(55) 및 통기실(53)은 에어의 순환로를 구성하고 있다.

도 3, 도 1에 도시하는 부호 63 및 도 1에 도시하는 부호 64는 차폐판이고, 보트 엘리베이터(31)의 구동계에의 열영향 및 웨이퍼 반송 기구(41) 등의 구동계에의 열영향을 억제하는 역할을 갖는다. 차폐판(63)에는, 그 높이 방향을 따라서, 보트 엘리베이터(31)의 이동 영역을 형성하기 위한 개구부(65)가 형성되고, 이 개구부(65)를 통하여 필터 유닛(5)으로부터 공급된 에어가 배기구(55)에 유입된다.

계속해서, 필터 유닛(5)의 후방측에 설치되는 기류 조정 기구를 이루는 루버(7)에 대해서, 그 사시도인 도 4와 종단 측면도인 도 5도 참조하면서 설명한다. 단, 도 4에서는 루버(7)의 각 구성 요소를 도시하기 위해 당해 루버(7)의 횡방향의 길이를 짧게 도시하고 있고, 또한 스테이지(35, 36) 및 보트 반송 기구(37)의 도시를 생략하고 있다. 루버(7)는, 예를 들어 지지부(71, 71)와, 변형판(자율 변형 날개판)(72)과, 8매의 날개판(비변형 날개판)(73)과, 접속부(74, 74)를 구비하고 있다. 지지부(71, 71)는 로딩 에어리어(S2)의 좌우에 각각 배치되고, 각각 수직 방향으로 신장하도록 형성되어 있다.

각 날개판(73)은 수직 방향으로 배열되어 있고, 로딩 에어리어(S2)에 가로로 길게 형성되어 있다. 날개판(73)의 기단부측은 지지부(71)에 끼워져 있고, 그 선단부측이, 로딩 에어리어(S2)의 안쪽을 향한다. 각 날개판(73)은 그 기단부측에 횡방향으로 형성된 구멍부(73A)를 구비하고, 이 구멍부(73A)에 상기 지지부(71, 71)에 고정된 축(73B)이 삽입 관통되어 있다. 이에 의해 날개판(73)의 선단부측은 축(73B), 즉 수평축 주위로 회전 가능하게 구성되어 있다.

최상단의 날개판(73)의 상측에는 이 날개판(73)과 간격을 두고 상기 변형판(72)이 지지부(71)에 끼워져 설치되어 있다. 이 변형판(72)은 주위 온도에 따라서 변형되는 바이메탈에 의해 구성되어 있고, 그 기단부측은 지지부(71)에 고정되어 있다. 변형판(72)은, 그 주위 온도가 비교적 낮을 때에는 도 4, 도 5에 도시하는 바와 같이 변형판과 마찬가지의 형상이고, 기단부측과 선단부측이 동일한 높이로 이루어지도록 구성되어 있다. 그리고 상기 주위 온도가 상승하면, 도 6에 도시하는 바와 같이 선단부측이 기단부측보다도 높아지도록 만곡된다.

각 지지부(71)의 안쪽에는 수직 방향으로 신장하도록 형성된 상기 접속부(74, 74)가, 날개판(73) 및 변형판(72)을 끼우도록 설치되어 있다. 변형판(72) 및 날개판(73)에는 이 접속부(74)에 겹치는 위치에 횡방향으로 개방된 구멍부(72C, 73C)가 각각 설치되고, 이들 개구부(72C, 73C)에 상기 접속부(74, 74)에 고정된 축(72D, 73D)이 삽입 관통되어 있다. 개구부(72C, 73C)는, 이들 축(72D, 73D)에 대하여 회전 가능하게 구성된다.

이와 같이 루버(7)가 구성됨으로써, 변형판(72)의 주위 온도, 즉 로딩 에어리어(S2) 내의 상부측 온도가 낮을 때에는 도 5에 도시하는 바와 같이 변형판(72)의 형상이 수평하게 유지되는 동시에 날개판(73)이 수평 방향을 향하고, 이들 변형판(72) 및 날개판(73)은 필터 유닛(5)으로부터 공급되는 에어를 수평 방향으로 가이드한다. 그리고, 변형판(72)의 주위 온도가 높을 때에는, 상술한 바와 같이 변형판(72)이 변형되어, 도 6에 도시한 바와 같이 날개판(73)의 선단부측이 기단부측보다도 높아지도록 기울어진다. 즉 날개판(73)의 앙각이 가변된다. 그리고, 이와 같이 변형된 변형판(72) 및 기운 날개판(73)에 의해 필터 유닛(5)으로부터 공급되는 에어가 경사 상방을 향하여 가이드된다.

상기 종형 열처리 장치(1)에는 제어부(70)가 설치되어 있다. 이 제어부(70)는 예를 들어 컴퓨터로 이루어지고, 프로그램, 메모리, CPU로 이루어지는 데이터 처리부를 구비하고 있고, 상기 프로그램에는 제어부(70)로부터 종형 열처리 장치(1)의 각 부에 제어 신호를 보내고, 후술하는 반송 순서 및 기판의 처리를 진행시키도록 명령(각 스텝)이 내장되어 있다. 상기 프로그램은, 컴퓨터 기억 매체 예를 들어 플렉시블 디스크, 콤팩트 디스크, 하드 디스크, MO(광자기 디스크) 등의 기억부에 저장되어 제어부(70)에 인스톨된다.

계속해서, 종형 열처리 장치(1)의 작용에 대해서 로딩 에어리어(S2) 내의 에어의 흐름을 화살표로 나타낸 도 7 내지 도 11을 참조하면서 설명한다. 도 7 내지 도 11에서는 화살표의 간격으로 에어의 유량 분포를 나타내고 있고, 화살표의 간격이 좁을수록 상기 에어 유량이 많고, 간격이 넓을수록 상기 에어의 유량이 작다. 게이트 밸브(58, 61)를 개방하고, 팬(57, 62) 및 라디에이터(56)를 구동한다. 이에 의해, 통기실(53)을 유통하는 에어가 소정의 온도로 제어되어 필터 유닛(5)으로부터 로딩 에어리어(S2)에 청정화되어 공급된다. 이때에 웨이퍼 보트(25)는 웨이퍼(W)의 가열 처리로부터 소정의 시간 경과되어 있기 때문에, 로딩 에어리어(S2) 내의 상부의 온도는 비교적 낮아, 도 7에 도시하는 바와 같이 루버(7)의 변형판(72)은 수평하고, 날개판(73)도 수평하게 되어 있다.

에어는, 루버(7)에 의해 수평 방향으로 가이드됨으로써, 로딩 에어리어(S2) 내를 상하 방향으로 균일성 높은 양으로 공급된다. 이 에어는, 배기구(55)로부터 배기되어 통기실(53)에 유입되고, 상술한 바와 같이 그 일부가 팬(62)에 의해 배기되어 통기실(53)로부터 제거되고, 다른 일부가 팬(57)에 의해 필터 유닛(5)으로부터 로딩 에어리어(S2) 내에 반복하여 공급된다. 그리고, 팬(62)에 의해 배기되어 저하하는 통기실(53)의 압력을 보상하도록 에어의 도입로(59)를 통하여 소정의 온도의 에어가 통기실(53)에 유입하고, 필터 유닛(5)으로부터는 단위 시간당 일정한 양의 에어가 공급된다.

도시하지 않은 자동 반송 로봇에 의해 제1 적재대(15)에 적재된 캐리어(C)는, 캐리어 반송 기구(18)에 의해 제2 적재대(16)에 반송되고, 제2 적재대(16)가 격벽(12)에 대하여 이동하고, 캐리어(C)를 구성하는 덮개의 주연이 격벽(12)의 개구부(21)에 기밀하게 접촉된다. 이후, 덮개 개폐 기구(23)에 의해 캐리어(C)로부터 덮개가 제거되고, 도어(22), 덮개 개폐 기구(23) 및 덮개가 예를 들어 상승하여 개구부(21)로부터 퇴피하고, 캐리어(C) 내와 로딩 에어리어(S2)가 연통된 상태가 된다.

한편, 로딩 에어리어(S2)에서는, 웨이퍼 보트(25A, 25B) 중 한쪽을 제1 스테이지(44)에, 다른 쪽을 제2 스테이지(45)에 적재해 둔다. 여기서는 웨이퍼 보트(25A)를 제1 스테이지(44)에 적재한 경우에 대해서 설명한다. 도 7에 도시하는 바와 같이 웨이퍼 반송 기구(41)가, 상기 제1 스테이지(44)에 놓인 제1 웨이퍼 보트(25A)에 대하여 캐리어(C) 내의 웨이퍼(W)를 순차적으로 취출하여 이동 탑재한다. 이때에 상술한 루버(7)에 의해 수평하게 에어가 가이드되고 있기 때문에, 웨이퍼 보트(25A)의 높이 방향으로 대략 균일한 유량 분포로 에어가 공급되고, 웨이퍼 보트(25A)의 각 높이의 웨이퍼(W)에 파티클이 부착되어 있어도, 이 에어에 흘러가게 되어 제거된다.

이 웨이퍼 보트(25A)에 소정 매수의 웨이퍼(W)가 탑재되면, 당해 웨이퍼 보트(25A)는 보트 반송 기구(37)에 의해 제1 스테이지(44)로부터 보트 엘리베이터(31)의 승강 스테이지(30) 위에 이동 탑재되고, 언로드 위치에 위치한다. 다음에 보트 엘리베이터(31)가 상승하여, 웨이퍼 보트(25A)는 열처리로(24) 내의 로드 위치에 반입된다(도 8). 그리고, 당해 웨이퍼 보트(25A)에 탑재된 웨이퍼(W)에 대하여 예를 들어 400 내지 1000℃의 온도에서 열처리 예를 들어 CVD, 어닐 처리, 산화 처리 등이 행해진다.

보트 엘리베이터(31)가 하강하여 열처리 후의 제1 웨이퍼 보트(25A)가, 열처리로(24)로부터 언로드 위치에 반출되면, 로딩 에어리어(S2)의 온도가 상승하고, 에어리어(S2) 내의 분위기가 가열되어 상승 기류가 발생하고, 로딩 에어리어(S2)의 상부측의 온도가 하부측의 온도에 비해 크게 상승한다. 이 상부측의 온도의 상승에 의해, 상기 루버(7)의 변형판(72)이 그 선단이 높아지도록 변형되고, 그에 의해 그 선단이 경사 상방을 향하도록 각 날개판(73)이 기울고, 그 앙각이 점차 커진다. 도 9에 도시하는 바와 같이, 이와 같이 변형된 변형판(72) 및 기운 날개판(73)에 의해, 필터 유닛(5)으로부터 공급되는 에어가 경사 상방을 향하여 가이드되고, 로딩 에어리어(S2)의 상부측에의 에어의 공급량이 하부측의 공급량에 비해 많아진다.

에어의 공급량이 늘어남으로써 로딩 에어리어(S2)의 상부측에 체류된 고온의 분위기가 효율적으로 흘러가게 되고, 당해 상부측이 빠르게 냉각되고, 점차 로딩 에어리어(S2)의 상부측과 하부측의 온도 분포가 작아지는 동시에, 이 상부측의 냉각에 의해 변형판(72)의 형상이 점차 수평으로 복귀되어, 날개판(73)의 앙각도 작게 된다. 또한 로딩 에어리어(S2)의 상부측의 온도가 내려가면, 도 10에 도시하는 바와 같이 변형판(72)의 형상이 수평하게 되는 동시에 날개판(73)이 수평하게 위치하여, 다시 로딩 에어리어(S2)의 상부측, 하부측에 에어가 균일성 높게 공급되고, 웨이퍼 보트(25A) 및 탑재된 웨이퍼(W)가 계속해서 냉각된다.

이렇게 하여, 언로드 위치에서 냉각된 웨이퍼 보트(25A)는 보트 반송 기구(37)에 의해, 예를 들어 일단 제2 스테이지(36)에 반송된다. 또한, 이 웨이퍼 보트(25A)의 제2 스테이지(36)에의 반송 전에 웨이퍼 보트(25B)는 보트 반송 기구(37)에 의해 미리 제1 스테이지(35)에 이동 탑재되어 웨이퍼(W)가 탑재되는 것으로 하고, 그 후 웨이퍼 보트(25A)와 마찬가지로 승강 스테이지(30)에 반송되어 처리되는 것으로 한다. 제2 스테이지(36)에 이동 탑재된 웨이퍼 보트(25A)는, 제1 스테이지(35)에 반송되고, 웨이퍼 반송 기구(41)에 의해 열처리 후의 웨이퍼(W)가 캐리어(C) 내에 이동 탑재된다. 이때에도 도 11에 도시하는 바와 같이 루버(7)에 의해 수평하게 에어가 가이드되고 있기 때문에, 웨이퍼 보트(25A)의 높이 방향으로 대략 균일한 유량 분포로 에어가 공급되고, 웨이퍼 보트(25A)의 각 높이의 웨이퍼(W)의 파티클이 이 에어에 흘러가게 되어 제거된다.

이 종형 열처리 장치(1)에 따르면, 루버(7)가 로딩 에어리어(S2)의 상부측의 온도에 따라서 필터 유닛(5)의 풍향을 변화시키고, 웨이퍼 보트(25A)와 웨이퍼 반송 기구(41) 사이에서 웨이퍼(W)를 전달할 때에는, 로딩 에어리어(S2)의 상부측 및 하부측에 에어를 균일성 높은 유량으로 각각 공급하고, 웨이퍼(W)를 가열 처리 후에 웨이퍼 보트(25)가 언로드 위치로 이동하였을 때에는 상기 상부측에의 공급 유량을 하부측에의 공급 유량에 비해 많게 한다. 이와 같이 로딩 에어리어(S2) 내의 하부측의 공급 유량에 대한 상부측의 공급 유량이 변화됨으로써, 웨이퍼(W)를 웨이퍼 보트(25)에 탑재할 때에 웨이퍼 보트(25)의 각 높이의 웨이퍼(W)에 파티클이 부착되는 것을 억제하고, 또한 상기 언로드 시에 웨이퍼 보트(25)의 열에 의해, 상기 상부측의 온도가 상승하는 것을 억제할 수 있다. 이 온도 상승을 억제함으로써, 상부측의 센서나 구동 기구 등의 각 기기가 데미지를 받는 것이 억제되고, 웨이퍼 보트(25)의 상부측의 웨이퍼(W)의 냉각이 지연되어 처리량이 저하되는 것을 방지할 수 있다.

(제2 실시 형태)

계속해서 제2 실시 형태에 대해서 설명한다. 이 제2 실시 형태는 루버(7) 대신에 루버(75)가 설치된다. 루버(75)에 있어서의 루버(7)와의 차이점을 설명하면, 루버(75)에서는 상기의 날개판(73) 및 접속부(74)를 설치하지 않고, 도 12에 도시하는 바와 같이 상하 방향으로 변형판(72)을 배치하여 구성된다. 각 변형판(72)은 제1 실시 형태와 마찬가지로 바이메탈에 의해 구성되고, 그 기단부측이 지지부(71)에 고정되어 있다. 그리고, 웨이퍼 보트(25)와 웨이퍼 반송 기구(41) 사이에서 웨이퍼(W)를 전달할 때에는, 그 주위 온도가 낮기 때문에 변형판(72)은 도면 중에 쇄선으로 나타내는 바와 같이 수평하게 구성되어, 필터 유닛(5)의 기체 공급부(51)로부터 공급되는 에어를 수평하게 가이드한다. 웨이퍼 보트(25)가 언로드되었을 때에는, 그 주위 온도가 높기 때문에, 변형판(72)은 도면 중에 실선으로 나타내는 바와 같이 그 선단이 기단부보다도 상방을 향하여, 필터 유닛(5)으로부터의 에어를 경사 상방으로 가이드한다.

이와 같이 루버(75)를 구성해도 제1 실시 형태와 마찬가지의 효과가 얻어진다. 또한, 이 제2 실시 형태에서는, 제1 실시 형태와 같이 변형판(72) 및 날개판(73)에 형성된 구멍부(72C, 73C, 73A)와 축(73B, 73D)의 마찰이 일어나지 않기 때문에, 파티클의 발생을 억제할 수 있다.

(제3 실시 형태)

도 13을 참조하면서 제3 실시 형태에 대해서 설명한다. 이 제3 실시 형태에 있어서는, 필터 유닛(5)의 기체 공급부(51)의 전방측을 덮도록 개구부의 형성부인 기립판(81)이 설치되어 있고, 이 기립판(81)에는, 복수의 가로로 긴 하측 개구부를 이루는 슬릿(82)이 상하 방향으로 간격을 두고 형성되어 있다. 이 기립판(81)의 후방측에는 상기 슬릿(82)을 개폐하기 위한 셔터(83)가 설치되어 있고, 셔터(83)에는 복수의 가로로 긴 슬릿(84)이 상하 방향으로 간격을 두고 형성되어 있다. 도 13의 예에서는, 셔터(83)와 기립판(81)을 마찬가지의 형상으로 나타내고 있다. 셔터(83)의 상방에는 변형판(85)이 설치되어 있다. 변형판(85)은, 제1 실시 형태의 변형판(72)과 마찬가지로 바이메탈에 의해 구성되어 있고, 그 기단부측이 필터 유닛(5)에 대하여 고정되어 있다. 이 변형판(85)에는 와이어(86)를 통하여 상기 셔터(83)가 접속되어 있고, 변형판(85)의 변형에 의해 셔터(83)가 승강한다.

웨이퍼 보트(25)와 웨이퍼 반송 기구(41) 사이에서 웨이퍼(W)를 전달할 때에는 제1 실시 형태와 마찬가지로 변형판(85)은 도 13에 도시하는 바와 같이 수평한 형상이고, 셔터(83)는, 그 슬릿(84)이 기립판(81)의 슬릿(82)에 겹치도록 위치한다. 즉, 슬릿(82)은 개방되어 있고, 상기 기체 공급부(51)로부터 수평 방향으로 공급된 에어가 이 슬릿(82)을 통하여 로딩 에어리어(S2)를 향한다. 또한, 이때 상기 에어는, 변형판(85)과 셔터(83) 사이에 형성되는 유로(87), 변형판(85)과 로딩 에어리어(S2)의 천장 사이에 형성되는 유로(88)로부터도 수평 방향으로 공급된다. 유로(87, 88)는 상측 개구부를 이룬다. 이에 의해, 로딩 에어리어(S2)의 상부측, 하부측에 균일성 높게 에어가 공급된다.

그리고, 웨이퍼 보트(25)가 언로드될 때에는, 제1 실시 형태와 마찬가지로 변형판(85)은 도 14에 도시하는 바와 같이 그 선단이 기단부보다도 상방을 향하도록 만곡된다. 그에 의해, 와이어(86)를 통하여 셔터(83)가 끌어 올려져, 기립판(81)의 슬릿(82)이 셔터(83)로 막아진다. 로딩 에어리어(S2)를 향하여 공급되는 에어는, 이들 기립판(81) 및 셔터(83)에 차단되어 상방으로 향하고, 변형판(85)의 상하의 유로(87, 88)로부터 로딩 에어리어(S2)의 상부측에 공급된다. 그 결과, 당해 상부측에의 에어의 공급량이 증대되고, 하부측에의 에어의 공급량은 저하된다.

그리고, 상기 로딩 에어리어(S2)의 상부측의 온도가 낮아지면, 변형판(85)이 점차 수평 형상으로 복귀되어 셔터(83)가 내려감으로써, 기립판(81)의 슬릿(82)의 개구 폭이 커져, 점차 로딩 에어리어(S2)의 하부측에의 에어의 공급량이 커지고, 상부측에의 에어의 공급량이 감소한다. 이 제3 실시 형태에 있어서도 제1 실시 형태와 마찬가지의 효과가 얻어진다.

(제4 실시 형태)

계속해서 도 15를 참조하면서 제4 실시 형태에 대해서 설명한다. 상술한 바와 같이 필터 유닛(5)의 기체 공급부(51)는 하우징과 필터를 구비하고 있다. 도 15에서는 상기 하우징을 부호 91, 상기 필터를 부호 92로 하고, 하우징(91)에 로딩 에어리어(S2)의 안쪽을 향하여 개방된 다수의 구멍을 부호 93으로 하고 있다. 이 제4 실시 형태에서는 하우징(91)의 천장판(덮개 부재)(94)이 바이메탈에 의해 구성되어 있고, 기류 조정 기구를 이룬다. 이 천장판(94)은, 그 기단부측[로딩 에어리어(S2)의 전방측이고, 도면 중 우측]이 기체 공급 유로(52)에 고정되어 있다. 로딩 에어리어(S2)의 상부측의 온도가 낮을 때에는, 이 도 15에 도시하는 바와 같이 천장판(94)은 수평한 형상이고, 그 선단부측이 하우징(91)의 측벽에 밀착되어, 하우징(91)의 천장이 폐쇄되기 때문에, 기체 공급부(51)에 공급된 에어는 하우징(91)의 각 구멍(93)으로부터 수평하게 공급된다.

로딩 에어리어(S2)의 상부측의 온도가 높을 때에는, 도 16에 도시하는 바와 같이 천장판(94)의 선단부측이 상승하도록 변형되어, 하우징(91)의 천장이 개방되어 하우징(91)의 내부 공간에 연통하는 상방 공급구(95)가 형성된다. 그리고 변형된 천장판(94)에 가이드되어 상방 공급구(95)로부터 로딩 에어리어(S2)의 경사 상방을 향하여 에어가 공급된다. 이와 같이 상방 공급구(95)로부터 에어가 공급되는 만큼, 구멍(93)으로부터 공급되는 에어의 유량은 감소한다. 즉, 로딩 에어리어(S2)의 상부측에의 에어의 공급량이 많아지고, 하부측에의 에어의 공급량이 감소한다. 이와 같은 구성으로 해도, 제1 실시 형태와 마찬가지의 효과가 얻어지고, 또한 각 부의 마찰 이동을 억제할 수 있으므로 제2 실시 형태와 마찬가지로 파티클의 발생을 억제할 수 있다.

(제5 실시 형태)

제5 실시 형태에 대해서 도 17 및 도 18을 참조하면서 설명한다. 이 실시 형태에서는, 지지부(71)와 각형의 통부(96)와 코일(97)이 설치되고, 도 17에 도시하는 바와 같이 통부(96)는 제2 실시 형태의 변형판(72)과 마찬가지로 지지부(71)의 상하 방향으로 다수 설치되어 있다. 도 17에서는 1개밖에 도시하고 있지 않지만, 지지부(71)는 2개 설치되고, 통부(96)를 사이에 끼우고 있다. 지지부(71)와 통부(96)는 코일(97)을 통하여 접속되어 있고, 코일(97)의 일단부측이 지지부(71)에, 코일(97)의 타단부측이 지지부(71)에 각각 접속된다. 코일(97)은 바이메탈에 의해 구성되어 있고, 그 주위 온도가 변화되면 코일(97)의 일단부측에 대하여 코일(97)의 타단부측은 코일(97)의 축 주위로 회전하도록 이동한다.

그에 의해, 로딩 에어리어(S2)의 온도가 낮을 때에는 도 17에 쇄선으로 나타내는 바와 같이 각 통부(96)는 수평 방향을 향하여, 기체 공급부(51)로부터 공급된 에어는, 통부(96)의 외주벽 및 내주벽에 가이드되어, 수평 방향을 향한다. 로딩 에어리어(S2)의 온도가 높을 때에는, 도 17에 실선으로 나타내는 바와 같이 각 통부(96)는 그 선단이 경사 상방을 향하여, 기체 공급부(51)로부터 공급된 에어는, 상기 외주벽 및 내주벽에 가이드되어 경사 상방을 향한다. 이 제5 실시 형태에 있어서도 제2 실시 형태와 마찬가지의 효과가 얻어진다. 또한, 이 예에서는 온도 변화에 대하여 통부(96)의 기울기의 변화를 크게 하기 위해 바이메탈을 코일 형상으로 형성하고 있지만, 이와 같은 형상으로 하는 것으로는 한정되지 않는다. 또한, 통부(96) 및 지지부(71)는, 좌우 방향[필터 유닛(5A, 5B)의 배열 방향]으로 복수 배열해도 된다. 또한, 제1 실시 형태의 날개판(73) 대신에, 통부(96)를 설치해도 된다.

각 실시 형태에서는 바이메탈을 이용하여 루버의 날개판이나 통부의 기울기를 바꾸거나, 셔터를 개폐하고 있지만, 이와 같은 구성으로는 한정되지 않는다. 예를 들어 제1 실시 형태에 있어서 날개판(73)을 모터에 의해 기울기가 변경 가능하게 구성한다. 그리고, 통상은 제어부(70)로부터 날개판(73)을 수평 상태로 하도록 모터에 제어 신호를 송신하고, 가열된 웨이퍼 보트(25)가 로딩 위치로부터 언로드 위치에 하강하였을 때에 소정의 시간, 날개판(73)이 제1 실시 형태에서 나타낸 바와 같이 기울도록 모터에 제어 신호를 출력하도록 해도 된다. 또한, 예를 들어 제3 실시 형태에 있어서, 셔터(83)의 개폐 액추에이터에 의해 행하도록 구성한다. 그리고, 통상은 기립판(81)의 슬릿(82)을 개방하고, 가열된 웨이퍼 보트(25)가 언로드 위치에 하강하였을 때에 소정의 시간, 셔터(83)에 의한 슬릿(82)의 폐쇄가 행해지도록 액추에이터에 제어 신호를 출력하도록 해도 된다. 단, 상기와 같이 바이메탈을 이용함으로써, 각 부의 미끄럼 이동을 억제하여 파티클의 발생을 억제할 수 있고, 전력 등의 공급이 불필요하기 때문에 장치의 규모가 증대되는 것을 억제할 수 있다.

(평가 시험)

계속해서, 본 발명의 지식을 얻는 데 이르는 평가 시험에 대해서 설명한다. 로딩 에어리어(S2) 내에 설정한 9군데의 측정 포인트에 온도 센서를 설치하고, 제1 실시 형태에서 설명한 바와 같이 웨이퍼(W)를 반입하고 나서 반출할 때까지의 각 측정 포인트의 온도 변화를 조사하였다. 상기 로딩 에어리어(S2)는 루버(7)가 설치되지 않는 것을 제외하고서는 제1 실시 형태에 나타낸 구성과 동일하다. 측정 포인트의 위치로서는, 구획판(54)으로부터의 높이가 각각 1350㎜의 위치(상단 위치로 함), 850㎜의 위치(중단 위치로 함), 350㎜의 위치(하단 위치로 함)로 하고, 이들의 각 높이 위치에 있어서 좌우 방향(도 1 중 Y 방향)으로 3군데씩 설정하고 있다.

상단 위치의 측정 포인트를 채널(CH) 7, 4, 1로 하고, 이 순서대로 반입 반출 영역(S1)에 근접하도록 설정하고 있다. 또한 중단 위치의 측정 포인트를 채널 8, 5, 2, 하단 위치의 측정 포인트를 채널 9, 6, 3으로 하고, 각각 이 순서대로 반입 반출 영역(S1)에 근접하도록 설정하고 있다. 채널 1, 2, 3, 채널 4, 5, 6, 채널 7, 8, 9는 각각 상하 방향으로 직선 형상으로 배열되고, 또한, 각 채널은 필터 유닛(5)으로부터 250㎜ 이격되도록 설정하였다.

도 19 내지 도 21은 이 시험의 결과를 나타낸 그래프이고, 횡축에 처리를 개시하고 나서부터의 경과 시간(단위:분)을 표시하고, 종축에 각 채널이 검출한 온도(단위:℃)를 나타내고 있다. 그래프 중에 T1로서 표시한 기간은, 열처리한 웨이퍼(W)를 보유 지지한 웨이퍼 보트(25)를 언로드 위치에 이동 개시하고 나서 웨이퍼(W)의 웨이퍼 보트(25)로부터의 반출을 개시할 때까지의 기간이다. 이 기간 T1에 있어서 로딩 에어리어(S2)의 상부측에 설정된 CH1, CH4, CH7의 온도는, 다른 CH의 온도보다도 높고, 이 CH1, CH4, CH7과 다른 CH 사이에서 최대 약 90℃의 온도차가 형성되는 것이 확인되었다. 이 시험 결과로부터, 각 실시 형태에서 설명한 바와 같이 웨이퍼 보트(25)를 언로드시켰을 때에, 로딩 에어리어(S2)의 상부측에의 에어의 공급량을 하부측의 에어의 공급량에 비해 증대시키는 것이 유효한 것을 알 수 있다.

1 : 종형 열처리 장치
S2 : 로딩 에어리어
30 : 승강 스테이지
31 : 보트 엘리베이터
41 : 웨이퍼 반송 기구
5 : 필터 유닛
53 : 통기실
57 : 팬
7 : 루버
71 : 지지부
72 : 변형판
73 : 날개판

Claims

로딩실에서 기판 반송 기구에 의해 기판 보유 지지구에 대하여 기판의 전달을 행하고, 복수의 기판이 선반 형상으로 보유 지지된 당해 기판 보유 지지구를 언로드 위치로부터 상승시켜 종형의 열처리로 내에 반입하고, 기판에 대하여 열처리를 행하는 열처리 장치에 있어서,
상기 로딩실 내에서 급기구로부터 배기구를 향하여 청정 기체에 의한 횡방향의 기류를 형성하는 동시에 상기 배기구에 흡입된 기체를 상기 급기구로 복귀시키도록 구성된 기체 순환 기구와,
상기 급기구에 설치되고, 상기 기류에 대해서 로딩실의 하부측의 통기 유량에 대한 상부측의 통기 유량의 유량 비율을 조정하는 기류 조정 기구를 구비하고,
상기 기류 조정 기구는, 열처리 후의 기판을 보유 지지한 기판 보유 지지구가 언로드 위치에 대기하고, 당해 열처리 후의 기판의 전달이 개시되기 전의 상태에 있어서의 상기 유량 비율이, 상기 기판 보유 지지구에 대하여 기판의 전달을 행할 때의 상기 유량 비율보다도 커지도록 작동하는 것을 특징으로 하는, 열처리 장치.
제1항에 있어서,
상기 기류 조정 기구는, 열처리 후의 기판을 보유 지지하고 있는 기판 보유 지지구가 언로드 위치에 대기하고 있을 때에는, 로딩실의 하부측의 통기 유량보다도 상부측의 통기 유량의 쪽이 커지도록 조정되는 것을 특징으로 하는, 열처리 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 기류 조정 기구는, 각각 수평 방향으로 신장하는 동시에 상하 방향으로 복수 배열되는 날개판을 구비한 루버에 의해 구성되고, 날개판의 상하 방향의 기울기를 바꿈으로써 유량 비율이 조정되는 것을 특징으로 하는, 열처리 장치.
제3항에 있어서,
상기 날개판의 적어도 1매는 바이메탈로 이루어지고, 로딩실 내의 온도 변화에 따라서 상기 기울기가 바뀌도록 변형되는 자율 변형 날개판으로 구성되는 것을 특징으로 하는, 열처리 장치.
제4항에 있어서,
상기 루버는, 상기 자율 변형 날개판과, 상기 온도 변화에 따라서 그 기울기가 바뀌지 않는 비변형 날개판과, 자율 변형 날개판의 변형에 따라서 비변형 날개판의 기울기를 바꾸기 위해 자율 변형 날개판과 비변형 날개판을 접속하는 접속부로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 열처리 장치.
제3항에 있어서,
상기 각 날개판은 바이메탈로 이루어지는 접속부를 통하여, 이 날개판을 지지하는 지지부에 설치되고,
상기 접속부가 로딩실 내의 온도 변화에 따라서 변형됨으로써, 날개판의 기울기가 바뀌는 것을 특징으로 하는, 열처리 장치.
제3항에 있어서,
상기 날개판 대신에 통 형상 부재가 설치되는 것을 특징으로 하는, 열처리 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 기류 조정 기구는, 로딩실의 하부측으로 개방되는 하부측 개구부와, 상부측으로 개방되는 상부측 개구부를 구비하는 동시에 각 개구부로부터 급기구에서 공급되는 청정 기체를 로딩실에 공급하기 위한 개구부 형성부와,
상기 하부측 개구부를 개폐하는 셔터를 구비하는 것을 특징으로 하는, 열처리 장치.
제8항에 있어서,
상기 셔터는 바이메탈로 이루어지는 변형부에 접속되고, 이 변형부가 로딩실 내의 온도 변화에 따라서 변형됨으로써, 상기 셔터가 개폐되는 것을 특징으로 하는, 열처리 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
그 내부에 가스를 확산시키기 위한 공간을 구비한 하우징을 구비하고,
상기 청정 기체의 공급구는
상기 하우징의 측벽에, 상기 확산 공간을 확산한 가스를 수평 방향으로 공급하기 위한 수평 공급구와, 상기 가스를 로딩실 내의 상부측을 향하여 공급하기 위한 상방 공급구에 의해 구성되고,
상기 기류 조정 기구는, 상기 상방 공급구를 개폐하는 덮개 부재에 의해 구성되는 것을 특징으로 하는, 열처리 장치.
제10항에 있어서,
상기 덮개 부재는 바이메탈에 의해 구성되고, 로딩실 내의 온도 변화에 의해, 상기 상방 공급구를 개폐하도록 변형되는 것을 특징으로 하는, 열처리 장치.