JP2004221197A - Treatment equipment - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide treatment equipment by which a space required for the maintenance is reduced extremely, a simple maintenance operation can be realized and the maintenance of a treatment chamber are improved. <P>SOLUTION: In the treatment equipment with the treatment chambers and a member connected to the treatment chambers, the treatment chambers 54H and 54L are connected relatively separably to the member 52 to be connected by a rail member 150, and the treatment equipment further has a rotary mechanism 300 for rotating the treatment chambers 54H and 54L and constituted separably rotatably in approximately the same plane. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

Translated fromJapanese

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体デバイスやＬＣＤ（液晶表示ディスプレイ）又はＦＰＤ（フラットパネルディスプレィ）等の製造プロセスにおいて用いられる処理装置及び当該処理装置に設けられた処理室の移動方法に係り、特に、密閉可能な処理室内で所定の処理ガスを用いて被処理基板（半導体基板、ＬＣＤ基板、ＦＰＤ基板等）に所定の処理を施すための処理装置及び当該処理室の移動方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体デバイスやＬＣＤ（液晶表示ディスプレイ）又はＦＰＤ（フラットパネルディスプレィ）等の製造プロセスにおいて用いられる処理装置では、処理室の前後またはその一方にロードロック室等の真空室または不活性ガス雰囲気室を設けている。これにより、処理室を大気中に開放することなく被処理基板の処理室への搬入または処理室からの搬出を行っている。特に、マルチチャンバ方式においては、密閉可能な搬送室の周りに複数の処理室を配置し搬送室を通って各処理室へ任意に被処理基板を搬入／搬出している（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
一般に、マルチチャンバ方式では、複数のチャンバの１つをクーリングチャンバとし、処理済みの被処理基板を該クーリングチャンバで所定温度まで冷やしてから、カセット（基板搬送容器）を収容または配置しているロードロック室またはカセットステーションへ搬送室を通って搬送している。
【０００４】
ところで、処理装置に設けられた処理室おいては、膜形成を続けていくうちに膜質が低下し、処理室の内部に設けられた反応管内にも成膜され、反応管内のクリーニングが必要なる。また、処理室に取り付けられた熱電対、ヒータ等の加熱源に故障が発生した場合等に、メンテナンスが必要となる。そのため、従来においては、処理室の上部に開閉自在な蓋部を設け、蓋部を開けて、処理室の内部のメンテナンス操作を行っていた。
【０００５】
しかしながら、複数の被処理基板に枚葉式の処理を同時に施すために、複数の処理室を処理装置の高さ方向に多段に配置し、それらの処理室に複数の被処理基板を同時または並列に出し入れする構造を採用している処理装置の場合には、処理室の上部に設けられた蓋部を開けて、処理装置の上方からメンテナンス操作はすることは出来ない。
【０００６】
そのため、処理室を処理装置の高さ方向に多段に配置している処理装置にあっては、従来は、処理室を引き出して、処理室のメンテナンスを行う方法が採用されていた。
【０００７】
例えば、複数のチャンバーユニットが、基枠部に複数段形成された載置部に着脱自在に取り付けられている構造において、チャンバーユニットについてメンテナンスを行うために、チャンバーユニットを載置部に対してスライドさせて着脱でき、基枠から取り外すことができる構造が採用されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００８】
また、搬送室が閉塞した状態で処理室を搬送室に着脱自在に接続し、ガイドレールの上に車輪を介して移動可能に載置された構造を採用しているものもある（例えば、特許文献３参照）。
【０００９】
かかる構造により、処理室が処理装置の高さ方向に多段に配置されている場合であっても、搬送室に接続されている処理室を引き出す操作をすることによって、処理室の上部に設けられた蓋部を開けて、処理装置の上方からメンテナンス操作をするスペースを確保することが出来る。
【００１０】
【特許文献１】
特開平８−１１１４４９号公報（第２頁、第１図）
【００１１】
【特許文献２】
特開平８−３２１４７０号公報（第１−３頁、第１図）
【００１２】
【特許文献３】
特開平４−２５４３５０号公報（第１−３頁、第１図）
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の構造では、何れも、処理室が接続されている搬送室から処理室を引き出す操作が必要となる。従って、当該引き出す操作をするに足りる十分に広範な処理装置の設置面積が必要とされる。
【００１４】
特に、工場内等、処理装置の総設置面積（フットプリント）に制限がある場所に他の装置に隣接して処理装置を設置する場合には、当該処理装置のメンテナンスのためのスペースは限定される。従って、引き出す操作をするに十分なスペースを確保することが要求される従来の構造では、限定されたスペース内で処理室のメンテナンスを行うことは困難である。
【００１５】
また、処理室の重量は大きいため、従来の構造のように処理室を搬送室に対しスライド等によって単に引き出すだけの構造では、処理室の搬送室に対する着脱操作は重労働となり、その操作には困難を有する。
【００１６】
そこで、本発明の目的は、上記問題に鑑みてなされたものであり、メンテナンスのために必要とされるスペースを極力小さくし、簡易なメンテナンス操作の実現を可能とし、処理室のメンテナンス性の向上を図った処理装置を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、処理室と前記処理室に接続される被接続部材とを備えた処理装置において、前記処理室は、前記被接続部材に対し相対的に離間可能に接続され、前記処理室を回動するための回転機構部を更に備え、略同一平面内で離間及び回動可能に構成されたことを特徴とする処理装置により達成される。
【００１８】
上記目的はまた、複数の被処理基板を収容する基板収容部と、密閉可能な室内で前記被処理基板に所定の処理ガスを用いて所定の処理を施すための複数の処理室が多段に設けられた処理部と、前記基板収容部と前記処理部との間で、前記被処理基板のうち未処理の被処理基板を一時的に留め置く未処理基板配置部と、前記基板収容部と前記処理部との間で、前記被処理基板のうち処理済の被処理基板を一時的に留め置く処理済基板配置部と、前記基板収容部と前記未処理基板配置部又は前記処理済基板配置部との間で前記被処理基板を搬送するための第１の搬送手段と、前記処理部と前記未処理基板配置部又は前記処理済基板配置部との間で前記被処理基板を搬送するための第２の搬送手段と、前記第２の搬送手段を内部に備えた搬送室と、前記処理室に接続され、前記搬送室と前記処理室とを連結する被接続部材と、を備えた処理装置において、前記処理室は、前記被接続部材に対し相対的に離間可能に接続され、前記処理室を回動するための回転機構部を更に備えたことを特徴とする処理装置を特徴とする処理装置により達成される。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、図中同等の構成部品には同じ符号を付す。
【００２０】
まず、本発明に係る処理装置の全体構成について説明する。
【００２１】
図１は、本発明の一実施形態における処理装置の全体構成を模式的に示す一部断面側面図であり、図２は、本発明の一実施形態における処理装置の全体構成を模式的に示す平面図である。この処理装置は、半導体デバイスやＬＣＤ（液晶表示ディスプレイ）又はＦＰＤ（フラットパネルディスプレィ）等の製造プロセスにおいて、酸化、拡散、アニール、熱ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）等の熱処理を急速加熱方式で行う熱処理装置である。
【００２２】
図１及び図２を参照するに、この処理装置は、基板収容部たるカセットステーション１０、第１の搬送手段たるローダ／アンローダ部１２、ロードロック・モジュール１４、トランスファ・モジュール１６及び、処理部たる処理モジュール１８からなる５つのセクションを有する。
【００２３】
カセットステーション１０には１つ又は複数のカセット載置台２０が水平方向、即ち、図２におけるＹ方向に並べて設けられる。各カセット載置台２０の上にカセット又はキャリアＣＲが１個載置される。カセットＣＲは、被処理基板、例えば、半導体基板Ｗを垂直方向に所定の間隔を空けて水平姿勢で複数多段に収容し、一側面の開口から任意に出し入れできるように構成されている。
【００２４】
例えば、無人搬送車（図示せず）が、カセットステーション１０にアクセスし、処理前の半導体基板Ｗを収容するカセットＣＲを所定のカセット載置台２０にセットし、又は処理済の半導体基板Ｗを収容するカセットＣＲを所定のカセット載置台２０から搬出する。
【００２５】
ローダ／アンローダ部１２は、カセットステーション１０とロードロック・モジュール１４との間で半導体基板Ｗを１枚ずつ搬送するための基板搬送機構２２を備えている。基板搬送機構２２は、カセットステーション１０のカセット配列方向、即ち、図２におけるＹ方向に沿って移動可能な搬送体２４と、この搬送体２４に搭載され図１におけるＺ方向、θ方向及び、図１及び図２におけるＸ方向に移動可能な搬送アーム２６とを有している。
【００２６】
搬送アーム２６は、所望のカセットＣＲに所望の高さ位置で正面からアクセスして、カセットＣＲ内の該当の基板収納位置から１枚の半導体基板Ｗを取り出し、又は該当の基板収納位置に１枚の半導体基板Ｗを挿し込みできるようになっている。
【００２７】
ロードロック・モジュール１４は、鉛直方向、即ち、図１におけるＺ方向における上下に多段配置された複数（例えば、一対）のロードロック室を左右に２組（２８Ｈ，２８Ｌ），（３０Ｈ，３０Ｌ）備えている。
【００２８】
上下に多段配置された一対のロードロック室３０Ｈ，３０Ｌは、処理済の半導体基板Ｗを一時的に留め置くための処理済基板配置部を構成する。本実施形態において、処理済基板配置部のロードロック室３０Ｈ，３０Ｌは、処理済の半導体基板Ｗを所定温度まで冷却するためのクーリングチャンバ又はステージを兼ねている。
【００２９】
各ロードロック室２８Ｈ，２８Ｌ，３０Ｈ，３０Ｌの室内には複数本、例えば３本の支持突起部１３０が設けられており、半導体基板Ｗを載置することができる。また、各ロードロック室に真空ポンプ（図示せず）や不活性ガス供給部（図示せず）が接続されており、室内空間を真空または不活性ガス雰囲気にすることも可能となっている。さらに、クーリングチャンバとして機能する処理済基板配置部のロードロック室（以下、「冷却処理室」という）３０Ｈ，３０Ｌでは、後述する方法により、処理済の半導体基板Ｗが冷却される。
【００３０】
未処理基板配置部のロードロック室２８Ｈ，２８Ｌにおいては、ローダ／アンローダ部１２と向き合う側面には、開閉扉３４付きの開口が半導体基板Ｗを搬入する入口として形成されている。また、トランスファ・モジュール１６とゲートバルブ３６を介して連結される開口が半導体基板Ｗを搬出する出口として形成されている。ローダ／アンローダ部１２の基板搬送機構２２は、開閉扉３４が開いているロードロック室２８Ｈ，２８Ｌ内に未処理の半導体基板Ｗを１枚ずつ別々のタイミングで搬入する。
【００３１】
冷却処理室３０Ｈ，３０Ｌにおいては、ローダ／アンローダ部１２と向き合う側面に設けられた開閉扉３４付きの開口が基板搬出口６２０を形成する。また、トランスファ・モジュール１６にゲートバルブ３６を介して連結される開口が基板搬入口６１０を形成している。ローダ／アンローダ部１２の基板搬送機構２２は、開閉扉３４が開いている冷却処理室３０Ｈ，３０Ｌから処理済の半導体基板Ｗを１枚ずつ別々のタイミングで搬出する。
【００３２】
ロードロック室２８Ｈ，２８Ｌ，冷却処理室３０Ｈ，３０Ｌに隣接して、ローダ／アンローダ部１２の基板搬送機構２２によりアクセス可能なアライメントユニット３８が設けられている。
【００３３】
トランスファ・モジュール１６は、上面および下面が閉塞された搬送室４０を有し、この搬送室４０の内部に、回転可能かつ進退又は伸縮可能な第２の搬送手段である搬送アーム４２を１つ備えている。搬送アーム４２は、搬送室４０の下に設けられている機械室４６内に収容された図示を省略するシリンダ機構等により上下移動する軸部材４７に取り付けられている。軸部材４７の上下移動により、搬送アーム４２は搬送室４０内の所定の高さ位置に置かれる。搬送アーム４２は更に、前記所定の高さ位置において水平に平行移動可能なピンセット４４を備え、半導体基板Ｗをピンセット４４で保持して搬送する。
【００３４】
かかる構造の下、搬送アーム４２は、多段に配置されたロードロック室２８Ｈ，２８Ｌに１枚ずつ搬入された半導体基板Ｗを、当該ロードロック室２８Ｈ，２８Ｌから１枚ずつ取り出し、後述するゲートバルブ５２を介して処理モジュール１８の多段に配置された各処理室５４Ｈ，５４Ｌに１枚ずつ搬送する。
【００３５】
搬送室４０の側面には、ロードロック室２８Ｈ，２８Ｌ，冷却処理室３０Ｈ，３０Ｌにそれぞれゲートバルブ３６を介して連結するための開口と、ゲートバルブ５２を介して処理モジュール１８の各処理室５４Ｈ，５４Ｌに連結するための開口が形成されている。
【００３６】
搬送室４０は好ましくは密閉可能に構成され、さらには真空ポンプ（図示せず）や不活性ガス供給部（図示せず）に接続され、室内空間を真空または不活性ガス雰囲気にすることも可能であることが好ましい。
【００３７】
処理モジュール１８には、高温の急速熱処理を行う処理室５４（５４Ｈ，５４Ｌ）が設けられている。なお、各処理室５４（５４Ｈ，５４Ｌ）では、半導体基板Ｗに同じ熱処理を施すこともでき、また熱処理における温度設定等を変えて異なる熱処理を施すこともできる。
【００３８】
図３は、処理室５４（５４Ｈ，５４Ｌ）及び処理室載置体１００等の構造を示した一部断面側面図である。図３を参照するに、処理室５４（５４Ｈ，５４Ｌ）は、処理室載置体１００の中部において、高さ方向に二段に載置されている。なお、処理室５４Ｈ及び５４Ｌは、夫々同一の構造を有するため、以下の説明においては、原則として、処理室５４Ｈの説明をもって、処理室５４Ｌの説明に代えることとする。
【００３９】
処理室５４Ｈは、例えば、箱型のハウジング５６を有する。ハウジング５６は、例えば、ステンレス鋼から成る。ハウジング５６がゲートバルブ５２と当接する接続面４００には、半導体基板Ｗを出し入れするための基板搬入口９６が、開口形成されている。ハウジング５６の内部には、例えばアルミニウム等から成る筐体１１１が設けられている。
【００４０】
図４は、筐体１１１の内部の構造を示した側断面図である。図４を参照するに、筐体１１１の内部には、反応管５８、抵抗加熱ヒータ６０、断熱材１１０等が設けられている。
【００４１】
反応管５８は、筐体１１１の略中央に水平になるように収容されている。反応管５８は、例えば石英、炭化珪素材料（ＳｉＣ）等の高耐熱性の材質から成る。反応管５８は、内部に半導体基板Ｗが載置される基板載置部５８−１と、基板載置部５８−１から延在形成され端部において上述の基板搬入口９６が開口形成されたフランジ部５８−２とから大略構成され、中空の構造を有する。
【００４２】
反応管５８のフランジ部５８−２は、筐体１１１からはみ出ている。反応管５８を筐体１１１に取り付ける際には、図４において矢印Ｙで示す方向に基板載置部５８−１から筐体１１１に水平に挿入する。メンテナンス等のために、反応管５８を筐体１１１から取り出すためには、基板搬入口９６が開口形成されたフランジ部５８−２側から反応管５８を引き抜く。
【００４３】
図５は、図４に示される反応管５８の基板載置部５８−１の線Ａ−Ａにおける断面を臨む基板載置部５８−１等の斜視図である。基板載置部５８−１は扁平な中空の直方体形状の薄肉構造を有する。基板載置部５８−１の側壁部３６０には、ガス供給管３５０が、基板載置部５８−１の長手方向（図５におけるＸ方向）に沿って側壁部３６０の略中央を貫通するように取り付けられている。同様に、側壁部３６５には、ガス排気管３５５が、基板載置部５８−１の長手方向（図５におけるＸ方向）に沿って側壁部３６５の略中央を貫通するように取り付けられている。
【００４４】
ガス供給管３５０及びガス排気管３５５は断面が円筒形のパイプ構造を有している。従って、基板載置部５８−１の側壁部３６０、３６５は、薄肉かつ高さ（図５におけるＺ方向の長さ）が短い構造を有するが、上述のガス供給管３５０及びガス排気管３５５が取り付けられているため、基板載置部５８−１の強度を維持することができる。
【００４５】
基板載置部５８−１の内部においてガス排気管３５５に対向しているガス供給管３５０の側面の上部及び下部には、ガス導入口３５１が所定の間隔毎にガス供給管３５０の長手方向（図５におけるＸ方向）に複数形成されている。同様に、基板載置部５８−１の内部においてガス供給管３５０に対向しているガス排気管３５５の側面の上部及び下部には、ガス排気口３５６が所定の間隔毎にガス排気管３５５の長手方向（図５におけるＸ方向）に複数形成されている。
【００４６】
従って、所定の処理ガスが、ガス供給管３５０からガス導入口３５１を介して基板載置部５８−１の内部に分散して導入され、また、基板載置部５８−１の内部に拡散しているガスは、ガス排気口３５６を介してガス排気管３５５へ排気される。
【００４７】
ガス供給管３５０及びガス排気管３５５の長手方向（図５におけるＸ方向）の長さは互いに略等しく、基板載置部５８−１の長手方向（図５におけるＸ方向）の長さよりも長い。図３及び図４に示されるように、反応管５８のフランジ部５８−２が設けられている側と反対の側の、ガス供給管３５０及びガス排気管３５５の端部は、筐体１１１及びハウジング部５６よりも外側に位置されている。
【００４８】
なお、図２及び図５に示すように、反応管５８の内部には、例えば石英等からなる突状支持部９８が離散的に複数形成されており、処理対象の半導体ウエアＷが略水平に支持される。
【００４９】
次に、抵抗加熱ヒータ６０について説明する。図６は、図４に示す反応管５８及び抵抗加熱ヒータ６０との位置関係を示す図であり、図４の線Ａ−Ａにおける断面図である。なお、図６では説明の便宜上、断熱材１１０及び筐体１１１の図示は省略している。
【００５０】
図４及び図６を参照するに、抵抗加熱ヒータ６０は、反応管５８の上下面及び左右側面に着脱自在に設けられている。
【００５１】
具体的には、図４に示すように、抵抗加熱部６０のうち、反応管５８の上下に向き合って配置される部分においては、反応管５８の長手方向において３つのゾーン、即ち、フロントゾーン（６０−１，６０−４）、ミドルゾーン（６０−２，６０−５）及びリアゾーン（６０−３，６０−６）に分割されている。上記３つのゾーンのうち、ミドルゾーン（６０−２，６０−５）が反応管５８の内部に配置される半導体基板Ｗのほぼ全域をカバーし、フロントゾーン（６０−１，６０−４）およびリアゾーン（６０−３，６０−６）が半導体基板Ｗの前後周辺部をカバーするようにゾーン設定がなされている。
【００５２】
また、図６に示すように、反応管５８の左右に向き合って配置される部分であるレフトゾーン（６０−７）及びライトゾーン（６０−８）においても、反応管５８の長手方向に沿って抵抗加熱ヒータ６０が設けられている。
【００５３】
抵抗加熱ヒータ６０は、ジュール熱により放射熱を発生して、反応管５８内を加熱し均熱雰囲気を形成する。これによって、反応管５８内に載置された半導体基板Ｗが加熱される。抵抗加熱ヒータ６０は、セラミックからなる芯棒に二ケイ化モリブデン（ＭｏＳｉ_２）等からなる抵抗発熱線や、鉄（Ｆｅ）とクロム（Ｃｒ）とアルミニウム（Ａｌ）の合金線であるカンタル（商品名）線等の抵抗発熱線を一定のピッチまたはリードで巻き付けたコイル状の抵抗発熱素子ＰＥを平面状（二次元方向）に多数配列して形成される。
【００５４】
次に、断熱部材１１０について説明する。図４を再度参照するに、断熱部材１１０は、筐体１１１と抵抗加熱ヒータ６０との間に、抵抗加熱ヒータ６０及び反応管５８を囲むように設けられている。断熱部材１１０は、例えば、セラミック等から成る。
【００５５】
上述の内部構造を備えた処理室５４（５４Ｈ，５４Ｌ）が載置される処理室載置体１００の構造を以下において説明する。
【００５６】
図３を再度参照するに、処理室載置体１００の上部には、処理室５４（５４Ｈ，５４Ｌ）等を制御するための制御ユニット１０１が搭載され、処理室載置体１００の下部には、処理装置に必要な電源を供給する電源ボックス１０２等が搭載されている。
【００５７】
また、処理室載置体１００において、ゲートバルブ５２が位置している側と反対側には、処理室５６における処理状況等を監視するためのディスプレイ１７０が設けられている。
【００５８】
図７は、図３に示す処理室載置体１００及び処理室５４（５４Ｈ，５４Ｌ）等を、図３において矢印Ａ方向にみたときの図である。
【００５９】
図７を参照するに、ハウジング５６の背面５１０からは、上述のように、ガス供給管３５０及びガス排気管３５５の端部が延出している。また、反応管５８の内部温度を近似値として測定するための温度センサである熱電対１１２が取り付けられている。
【００６０】
また、処理室載置体１００の下部には、上述の電源ボックス１０２のほか、図７において点線で示されるポンプユニット１０４等が設けられ、処理室５４（５４Ｈ，５４Ｌ）内を適切に排気するために必要なポンプを備える。
【００６１】
上述のディスプレイ１７０は回動可能に処理室載置体１００に取り付けられており、ディスプレイ１７０を図３に示す状態から約９０度回動させた状態が図７に示されている。
【００６２】
次に、処理室載置体１００の中部における処理室５４（５４Ｈ，５４Ｌ）の載置構造を説明する。
【００６３】
図３を参照するに、処理室載置体１００の中部には、処理室支持部材１５１が図３において左右方向に設けられている。また、処理室５４（５４Ｈ，５４Ｌ）は、回転機構部３００を介して板状部材のベース部材２５０に載置されている。後述する摺動構造により、処理室５４（５４Ｈ，５４Ｌ）が載置されているベース部材２５０は処理室支持部材１５１を摺動する。
【００６４】
また、回転機構部３００上に設けられている処理室５４（５４Ｈ，５４Ｌ）は、回転機構部３００により３６０度回動することができる。
【００６５】
図８は、図３に示す処理室５４を摺動させ、回転させた状態を示す図である。具体的には、図８において、処理室載置体１００の中部に二段に載置されている処理室５４のうち、上部に設けられている処理室５４Ｈは、ゲートバルブ５２との接続が解除され、図３に示す状態から、図３において矢印Ｚで示す方向に処理室支持部材１５１上を摺動された状態にある。また、下部に設けられている処理室５４Ｌは、処理室５４Ｈと同様に、図３に示す状態から図３において矢印Ｚで示す方向に処理室支持部材１５１上を摺動させ、更に、９０度回動された状態にある。
【００６６】
以下、上述の処理室５４と処理室５４に接続される被接続部材の一例であるゲートバルブ５２との接続構造、処理室５４の摺動構造、及び回転機構部３００の構造について詳述する。
【００６７】
先ず、処理室５４とゲートバルブ５２との接続構造について説明する。
【００６８】
図８を参照するに、ゲートバルブ５２に接続される処理室５４の接続面４００の外周のうち、互いに対向する縦の辺、即ち、図８に示す処理室５４Ｌの外周のうち上下方向に形成されている辺の夫々にハンドル部４１０が２個ずつ設けられている。なお、処理室５４Ｈにおいても、処理室５４Ｌと同様に、ハンドル部４１０が設けられている。
【００６９】
図９は、図８に示すハンドル部４１０を、図８において矢印Ｂ方向からみたときの図である。
【００７０】
図８及び図９を参照するに、ハンドル部４１０は、ハンドルバー４１１、板状のベース部４１２、回転軸部４１３等を含む。ハンドルバー４１１は、ベース部４１２を介して接続面４００に取り付けられている。回転軸部４１３は、ベース部４１２の略中央に備えられている。ハンドルバー４１１は、回転軸部４１３によって軸支されており、図８において矢印Ｃで示す方向にハンドルバー４１１を９０度回動することができる。
【００７１】
処理室５４の接続面４００がゲートバルブ５２に当接し、更に、４個のハンドルバー４１１の全てが横方向（図８において左右方向）に位置するようにハンドルバー４１１を回動操作すると、Ｏリング等のシール部材を介して、処理室５４の接続面４００がゲートバルブ５２に加圧密着し、処理室５４とゲートバルブ５２は完全に接続・接合されてロック状態となる。
【００７２】
当該ロック状態を解くためには、ハンドルバー４１１を９０度回動する操作を行い、ハンドルバー４１１を縦方向、即ち、図８において上下方向に位置させる。
【００７３】
このように、処理室５４は、クランプ機構として機能するハンドル部４１０において、ハンドルバー４１１を回動操作することにより、容易にゲートバルブ５２に着脱自在に接続される。
【００７４】
次に、処理室５４の摺動構造及び回転機構部３００の構造について説明する。
【００７５】
図１０は、図３に示す処理室５４Ｈの摺動構造及び回転機構部３００の構造を示すための図であって、図３において矢印Ａで示す方向から処理室５４Ｈ等を見た図である。また、図１１は、処理室５４Ｈの摺動構造を示すための図であって、図３において矢印Ｆで示す方向から処理室５４Ｈを搭載するベース部材２５０等を見た図である。なお、説明の便宜のため、図１１において処理室５４の図示は省略している。
【００７６】
図１０及び図１１を参照するに、処理室載置体１００の内部に設けられた２本の処理室支持部材１５１の夫々の略全長に亘って、レール部材１５０が取り付けられている。
【００７７】
図１２は、図１０において点線Ｐで示す部分の拡大図である。図１２を参照するに、処理室支持部材１５１の略全長に亘って取り付けられているレール部材１５０の上部及び下部には、溝が案内レール１５０−１として形成されている。
【００７８】
また、図１０及び図１１に示されるように、２本のレール部材１５０の間には、板状部材のベース部材２５０が設けられている。また、図１２を再度参照するに、ベース部材２５０の外周部分であって、レール部材１５０に対向する部分には、ベースブロック部材３０１が螺子止めされている。複数組のローラ２００が、ベースブロック部材３０１の上部及び下部に１個ずつを一組として、案内レール１５０−１が設けられている方向に沿って回動自在に設けられている。ローラ２００は、レール部材１５０の案内レール１５０−１を摺動自在に挟持している。
【００７９】
かかる構造の下、ベース部材２５０に取り付けられたローラ２００がレール部材１５０の案内レール１５０−１を摺動することにより、ベース部材２５０は、図１１において矢印Ｄ及びＥで示す方向に摺動され、その結果、処理室５４Ｈは、処理室載置体１００内を矢印Ｄ及びＥで示す方向に移動することができる。
【００８０】
次に、回転機構部３００の構造について説明する。図１３は、図１０において点線Ｑで示す部分の拡大図であり、回転機構部３００の構造を示す図である。
【００８１】
図１０及び図１３を参照するに、ベース部材２５０の略中央には、回転機構部３００の回転軸部３１０が設けられている。回転軸部３１０は、回転軸部３１０の周りに設けられた軸受部材３２０によって、３６０度回動自在に支持されている。回転軸部３１０及び軸受部材３２０によって、回転機構部３００は大略構成されている。
【００８２】
回転軸部３１０の上面には、処理室５４Ｈが螺子止めされて設けられている。従って、回転軸部３１０が回動すると、処理室５４Ｈもこれに伴って回動する。即ち、処理室５４Ｈは、回転機構部３００により３６０度回動することができる。
【００８３】
図１０に示すように、本実施形態では更に、回転機構部３００により処理室５４Ｈを９０度回動させる度に、その位置で処理室５４Ｈの回動が停止されるように、ベース部材２５０の上面に設けられたボールプランジャー３７１及び処理室５４Ｈのハウジング５６の下面に形成された凹状孔形成部３７２から構成される割出し機構部３７０が設けられている。図１４は、図１０において点線Ｒで示す部分の拡大図であり、割出し機構部３７０の構造が示されている。
【００８４】
かかる構造の下、メンテナンス等のために、処理室５４Ｈを以下の如く摺動及び回動することができる。図１５は、処理室５４Ｈの摺動及び回動を示す図であり、処理室５４Ｈを上から見た図である。なお、図１５中、回転軸部３１０を点線で示す。
【００８５】
図１５を参照するに、図１５−（ａ）に示す状態は、図３に示す状態と同じ状態である。即ち、処理室５４Ｈの接続面４００はゲートバルブ５２に当接し、更に、４個のハンドルバー４１１の全てが横方向に位置されて処理室５４の接続面４００はゲートバルブ５２に加圧密着し、処理室５４Ｈとゲートバルブ５２は完全に接続・接合されてロック状態となっている。
【００８６】
図１５−（ａ）に示す状態から、全てのハンドルバー４１１の方向が上下方向になるようにハンドルバー４１１を操作してゲートバルブ５２との接続を解除し、処理室５４Ｈを図１５−（ａ）において矢印で示す方向に摺動させ、処理室５４Ｈがゲートバルブ５２から離間した状態が図１５−（ｂ）に示される状態である。この状態では、処理室５４Ｈの接続面４００はレール部材１５０の端部近傍に位置され、ゲートバルブ５２と処理室５４Ｈの接続面４００との間に隙間が形成されている。
【００８７】
図１５−（ｂ）に示す状態から、図１５−（ｂ）において矢印で示すように処理室５４Ｈを反時計回りに９０度回動操作させた状態を図１５−（ｃ）に示す。
【００８８】
図１５−（ｃ）に示す状態は、処理室５４Ｈを搭載するベース部材２５０（図１０参照）を図１５−（ｂ）に示す状態に維持したまま、回転軸部３１０を介して処理室５４Ｈを図１５−（ｂ）に示される状態から反時計回りに９０度回動し、上述の構造を有する割出し機構部３７０（図１０参照）により、処理室５４Ｈの位置決めがされた状態である。従って、処理室５４Ｈの接続面４００は、ゲートバルブ５２の開口部分と９０度反時計回りに離間した方向にある。
【００８９】
なお、図１５−（ｃ）では、図１５−（ｂ）に示される状態から、処理室５４Ｈを反時計回りに９０度回動操作させた状態を示しているが、回転軸部３１０は３６０度回動することができるため、処理室５４Ｈを図１５−（ｂ）に示される状態から時計回りに９０度回動操作することもできる。
【００９０】
図１５−（ｃ）に示される状態から、図１５−（ｃ）において矢印で示すように処理室５４Ｈを反時計回りに更に９０度回動操作させた状態、即ち、図１５−（ｂ）に示される状態から、処理室５４Ｈを反時計回りに１８０度回動操作させた状態を図１５−（ｄ）に示す。
【００９１】
図１５−（ｄ）に示される状態は、処理室５４Ｈを搭載するベース部材２５０（図１０参照）を図１５−（ｂ）及び図１５−（ｃ）に示す状態に維持したまま、回転軸部３１０を介して処理室５４Ｈを図１５−（ｃ）に示す状態から反時計回りに更に９０度回動操作し、上述の割出し機構部３７０（図１０参照）により位置決めがされた状態である。従って、処理室５４Ｈの接続面４００は、ゲートバルブ５２の開口部分と１８０度離間した方向にある。
【００９２】
ところで、上述のように、メンテナンス等のために、図３等に示す反応管５８を処理室５４Ｈから抜き出す場合には、図３等に示す基板搬入口９６が開口形成されている接続面４００から反応管５８を引き出す必要がある。
【００９３】
本実施形態の構造では、処理室５４Ｈを回動操作することにより、処理室５４Ｈのハウジング５６の接続面４００を、操作者が操作しやすい位置である処理室載置体１００の三方向（ゲートバルブ５２の開口部分と９０度、１８０度及び２７０度離間した方向）の何れの方向にも向けることができ、更に、割出し機構部３７０により処理室５４Ｈの位置決めをすることができるため、処理室５４Ｈから反応管５８を容易に引き出すことができる。
【００９４】
即ち、本実施形態の構造では、ハンドル部４１０を操作してゲートバルブ５２との接続が解除された処理室５４Ｈを、処理室５４Ｈを搭載するベース部材２５０をレール部材１５０に対して摺動して後方に引き出し、更に、処理室５４Ｈを回転機構部３００を介して接続面４００が何れの方向にも位置することができるように処理室５４を水平方向に回動することができる。これによって、容易に、処理室載置体１００のどの方向からも処理室５４Ｈのメンテナンスをすることが可能となる。
【００９５】
また、図３に示すように、処理室５４Ｈの上下に、他の構成部材が配置され、上下方向に処理室５４Ｈのメンテナンスのスペースが確保されていない場合でも、処理室５４Ｈが被接続部材であるゲートバルブ５２に対し相対的に離間可能に接続され、処理室５４Ｈを回動するための回転機構部３００を備え、略同一平面内で離間及び回動可能に構成されているため、処理室５４Ｈのメンテナンスを行うことができる。
【００９６】
次に、図７に示すハウジング５６の背面５１０、即ち、ハウジング５６の接続面４００と反対の側の面に取り付けられている熱電対１１２や、図３に示すハウジング５６の内部に設けられている抵抗加熱ヒータ６０等のメンテナンスをする場合について説明する。
【００９７】
図１６は、図７に示す熱電対１１２や図３に示す抵抗加熱ヒータ６０のメンテナンス等をするための、処理室５４Ｈの移動及び操作を説明するための処理室５４Ｈ等の側面模式図であり、（ａ）は本発明を利用した場合を示し、（ｂ）は従来技術を利用した場合を示している。
【００９８】
本発明を利用した場合は、図１６−（ａ）に示されるように、ゲートバルブ５２との接続が解除された処理室５４Ｈを、処理室５４Ｈの背面側５１０に設けられた蓋体５００が処理室載置体１００の外部にはみ出る位置まで矢印Ｋで示す方向に引き出して移動させる。処理室５４の移動の停止後、蓋体５００を矢印Ｇで示す方向に回動操作し、蓋体５００を開ける。なお、前述のように、図３に示すディスプレイ１７０は図７に示すように回動操作することができ、蓋体５００の開閉の妨害とはならない。蓋体５００を開けることにより、容易に、図３に示す抵抗加熱ヒータ６０を取り出したり、背面５１０に設けられている図７に示す熱電対１１２を取り外すことができる。
【００９９】
これに対し、従来の技術を利用した場合は、図１６−（ｂ）に示されるように処理室７００を、処理室７００の全てが処理室載置体７１０からはみ出る位置まで矢印Ｍで示す方向に引き出して移動させる。処理室７００の移動の停止後、処理室７００の上部に設けられている板状の蓋部７１５を矢印Ｎで示す方向に、即ち、上側に回動させる必要がある。
【０１００】
即ち、従来であれば、処理室７００の全てを処理室載置体７１０から引き出し、更に、処理室７００の上部に設けられている蓋部７１５を開けなければならなかったが、本実施形態では、処理室５４Ｈを処理室載置体１００から全部引き出さずに、蓋体５００が処理室載置体１００の外部にはみ出る分だけ引き出せば足り、重量のある処理室５４Ｈを安定して操作することができる。
【０１０１】
以上のような本発明の構造によれば、処理モジュール１８の近傍に装置が設けられていても、処理室５４Ｈのメンテナンスのために処理モジュール１８にアクセスするに必要な領域は僅かで足りる。従って、処理装置の総設置面積（フットプリント）を拡充することなく処理室５４のメンテナンスを行うことができる。また、処理室５４のゲートバルブ５２からの引き出し量を低減でき、更に、反応管５８や抵抗加熱ヒータ６０や熱電対１１２等のメンテナンスをどの方向からも容易に行うことができる。即ち、アクセスし易い方向でのメンテナンスが可能となるとともに、フットプリントを小さくすることが可能となる。
【０１０２】
次に、上述のような構成を有する処理装置における基板の搬送及び処理について説明する。
【０１０３】
図１及び図２を再度参照するに、ローダ／アンローダ部１２の基板搬送機構２２は、カセットステーション１０より未処理の半導体基板Ｗをほぼ水平に１枚取り出すと、搬送アーム２６を旋回させ、アライメントユニット３８に搬入する。
【０１０４】
基板搬送機構２２は、アライメントユニット３８において位置合わせを終えた半導体基板Ｗをアライメントユニット３８から搬出し、ロードロック室２８の前まで移動する。半導体基板Ｗがロードロック室２８に収容配置されると、トランスファ・モジュール１６の搬送室４０内で搬送アーム４２が移動動作し、半導体基板Ｗを取り出す。搬送アーム４２は所定角度旋回して、プロセス・モジュール１８の処理室５４に半導体基板Ｗを配置する。処理室５４において、未処理の半導体基板Ｗは高温の急速熱処理を受ける。
【０１０５】
トランスファ・モジュール１６において、搬送アーム４２は、高温の急速熱処理を施された半導体基板Ｗを搬出すると、所定角度旋回して、当該半導体基板Ｗを冷却処理室３０へ配置する。
【０１０６】
処理室５４において急速熱処理を受けた半導体基板Ｗは、冷却処理室３０において以下の如く冷却される。
【０１０７】
図１７乃至図１９は、冷却処理室３０における半導体基板Ｗの冷却処理を説明するための模式図である。
【０１０８】
図１７乃至図１９を参照するに、冷却処理室３０は、搬送アーム４２（図１参照）によって搬送された半導体基板Ｗを密閉雰囲気下に置くべく、密閉されている。冷却処理室３０の上部には上部冷却板７０が、下部には下部冷却板８０が、互いに対向して設けられている。上部冷却板７０及び下部冷却板８０は、例えば熱伝導性の高いアルミ合金から成り、水冷式冷却機構を採用している。即ち、上部冷却板７０の内部には複数の上部冷却水管路７１が、また、下部冷却板８０の内部には複数の下部冷却水管路８１が埋設されている。
【０１０９】
図示を省略する冷却装置によって、半導体基板Ｗの冷却設定温度に冷却された冷却水を、例えばステンレス製のパイプから成る上部冷却水管路７１及び下部冷却水管路８１の内部を熱交換させながら流通させて、上部冷却板７０及び下部冷却板８０を冷却している。
【０１１０】
上部冷却板７０及び下部冷却板８０には、図示を省略する温度センサ等が取り付けられており，冷却板が所望の温度に保たれるよう制御される。従って、後述するように、冷却処理室３０に搬入された半導体基板Ｗを、上部冷却板７０及び下部冷却板８０の冷熱によって冷却処理することができる。
【０１１１】
なお、上述の如く、本実施形態では、水冷式冷却機構が上部冷却板７０及び下部冷却板８０に採用されているが、空冷式冷却機構を採用してもよく、また、上部冷却板７０及び下部冷却板８０に、冷却素子であるペルチェ素子を冷却素子として複数内蔵する冷却手段を備えた構造としてもよい。
【０１１２】
上部冷却板７０の略中央内を連通するように、冷却媒体供給管９０が設けられている。冷却媒体供給管９０を介して、窒素、ヘリウム等の不活性ガスが冷却媒体として冷却処理室３０内に供給される。冷却媒体供給管９０の先端にはガス拡散ノズル９１が設けられ、上記ガスの分散角度や流速が調整される。
【０１１３】
下部冷却板８０であって、上部冷却板７０と対向する面上には、半導体基板Ｗを、下部冷却板８０の上部冷却板７０と対向する面から約０．１ｍｍ乃至２ｍｍ、望ましくは約０．３ｍｍ浮かせた状態で半導体基板Ｗを支持する支持突起部１３０が、複数（例えば、３個）突出して設けられている。支持突起部１３０は、例えば樹脂等からなる。
【０１１４】
また、下部冷却板８０には、複数（例えば、３個）の昇降ピン貫通穴形成部８２が、その内部において昇降ピン６３０が昇降自在に挿入できるように、鉛直方向に貫通して設けられている。
【０１１５】
昇降ピン６３０は、半導体基板Ｗを支持し昇降させる昇降手段として機能する。昇降ピン６３０は、図示を省略する昇降駆動手段により昇降する。例えば、下部冷却板８０の下部に、機械室を設け、この機械室内に、モータ、昇降ピンアーム及び昇降ピンアーム駆動用シリンダ等の駆動機構が取り付けられ、これらによって昇降ピン６３０を所定のタイミングで上下動するように駆動される。昇降ピン６３０は、昇降ピン貫通穴形成部８２の内部を上方向に移動して、下部冷却板８０の上方に突出できるようになっている。
【０１１６】
上述のように、冷却処理室３０の側面には、基板搬入口６１０が開口して設けられている。基板搬入口６１０は、図１に示すトランスファ・モジュール１６に、図１に示すゲートバルブ３６を介して連結されている。従って、基板搬入口６１０は、半導体基板Ｗが、図１に示すトランスファ・モジュール１６の搬送室４０内に設けられた搬送アーム４２によって冷却処理室３０に搬入される入口として機能する。
【０１１７】
また、基板搬入口６１０が設けられている側面に対向する冷却処理室３０の側面には、基板搬出口６２０が開口して設けられている。基板搬出口６２０は、冷却処理室３０内で以下に説明する冷却処理によって冷却された半導体基板Ｗを、図１に示すローダ／アンローダ部１２の図１に示す基板搬送機構２２によって、冷却処理室３０の外部へ搬出するための出口として機能する。
【０１１８】
上述のような構造を有し、密閉された冷却処理室３０において、以下の如く、半導体基板は冷却処理される。本実施形態においては、冷却処理工程中、半導体基板Ｗは後述する３種類の位置（第１乃至第３の位置）に停止される。
【０１１９】
図１７は、図１等に示す処理室５６内で、高温の急速熱処理により高温状態となった半導体基板Ｗが、基板搬入口６１０を介して搬送アーム４２によって冷却処理室３０内に搬入され、搬入された際の高さ位置（第１の位置）で搬送アーム４２の動作が停止された状態を示している。
【０１２０】
半導体基板Ｗが、搬送アーム４２によって冷却処理室３０内に搬入されると直ちに、上部冷却板７０の略中央内を連通するように設けられ半導体基板Ｗの上面側に位置づけられた冷却媒体供給管９０の先端に設けられたガス拡散ノズル９１から、窒素、ヘリウム等の不活性ガスが冷却媒体として供給され、半導体基板Ｗが冷却される。これ以降、半導体基板Ｗの冷却処理が完了するまで、冷却媒体は冷却処理室３０内に絶えず供給され続ける。
【０１２１】
従って、冷却処理室３０に搬入された半導体基板Ｗは、冷却処理室３０に搬入されると直ちに、上部冷却板７０及び下部冷却板８０の冷熱と、半導体基板Ｗの上部から供給される冷却媒体とによって、半導体基板Ｗの上側と下側の双方から冷却される。
【０１２２】
よって、半導体基板Ｗは、処理室５４で急速熱処理が施された面の略中央部と周縁部における温度差に起因して山形に反ってしまう等の変形（熱ひずみ）が発生することはなく、平面において真っ直ぐな状態が維持される。
【０１２３】
また、かかる状態においては、昇降ピン６３０が、図示を省略する昇降駆動手段によって駆動され、下部冷却板８０に鉛直方向に貫通形成された複数（例えば、３個）の昇降ピン貫通穴形成部８２を介して下部冷却板８０の上方向に移動し下部冷却板８０の上面から突出している。
【０１２４】
半導体基板Ｗは、図１７に示す第１の位置から所定の時間経過後、以下の工程を経て、図１８に示す第２の位置に置かれる。
【０１２５】
即ち、先ず、半導体基板Ｗを冷却処理室３０内に搬入した搬送アーム４２が、半導体基板Ｗを昇降ピン６３０上に受け渡す。具体的には、半導体基板Ｗを支持している搬送アーム４２が図１７において矢印Ｓで示す方向に下降され、半導体基板Ｗは、昇降ピン６３０上（第２の位置）に載置される。次いで、搬送アーム４２は、図１８において矢印Ｔで示す方向に引き抜かれ、冷却処理室３０から退避される。
【０１２６】
上述のように、半導体基板Ｗは、冷却処理室３０内に搬入されると、半導体基板Ｗの前記面の略中央部と周縁部における温度差に起因する半導体基板Ｗの変形（熱ひずみ）は発生せず、真っ直ぐな平面状態が維持されている。従って、かかる真っ直ぐな平面状態が維持されたまま、半導体基板Ｗは昇降ピン６３０上に載置される。
【０１２７】
この後、半導体基板Ｗは、図１８に示す第２の位置から、以下の工程を経て、図１９に示す第３の位置に置かれる。
【０１２８】
即ち、先ず、半導体基板Ｗが載置された昇降ピン６３０は、図示を省略する昇降駆動手段によって駆動され、下部冷却板８０に鉛直方向に貫通形成された複数（例えば、３個）の昇降ピン貫通穴形成部８２を介して、半導体基板Ｗが支持突起部１３０上（第３の位置）に当接するまで、図１８中矢印Ｕで示す方向に下降される。
【０１２９】
上述のように、支持突起部１３０は、下部冷却板８０の上面から僅かに突出するように設けられているので、半導体基板Ｗは、下部冷却板８０に近接した状態で支持突起部１３０に支持される。かかる状態で、半導体基板Ｗは、下部冷却板８０により、冷却処理室３０内で所望の温度、例えば、常温まで冷却される。
【０１３０】
ここで、上述のように、半導体基板Ｗは、真っ直ぐな平面状態が維持されたまま昇降ピン６３０上に載置され、その後、支持突起部１３０に載置されるため、半導体基板Ｗは、真っ直ぐな平面状態が維持されたまま冷却処理室３０の下側から冷却される。
【０１３１】
冷却処理室３０の中で所定温度まで半導体基板Ｗを冷却する冷却処理が完了すると、冷却媒体供給管９０から冷却処理室３０への冷却媒体の供給は停止される。
【０１３２】
半導体基板Ｗの冷却処理が完了すると、図１に示すローダ／アンローダ部１２の基板搬送機構２２が冷却処理室３０に基板搬出口１２０からアクセスし、半導体基板Ｗは、冷却処理室３０から搬出される。
【０１３３】
このように、半導体基板Ｗが冷却処理室３０内に搬入された時点から冷却処理が完了するまで、冷却処理室３０の上側に設けられた冷却媒体供給管９０から冷却処理室３０へ冷却媒体が供給され続け、半導体基板Ｗは上側からも冷却処理されている。
【０１３４】
従って、冷却処理室３０の下側に設けられた下側冷却板８０に設けられた支持突起部１３０に半導体基板Ｗを載置して冷却処理室３０の中で所定温度まで半導体基板Ｗを冷却処理する前に、半導体基板Ｗの前記面の略中央部と周縁部における温度差に起因する半導体基板Ｗの変形（熱ひずみ）が発生することが回避され、真っ直ぐな平面状態を維持したまま半導体基板Ｗに冷却処理を施すことができる。その結果、所望の短時間内に、半導体基板Ｗ全体を均一に冷却することができる。
【０１３５】
このように、冷却処理に要する時間を短縮することができ、更に、確実に半導体基板Ｗを冷却することができるため、スループットの向上を図ることが出来る。
【０１３６】
図１及び図２を再度参照するに、基板搬送機構２２は、冷却処理室３０より半導体基板Ｗを取り出すと、搬送アーム２６を旋回させ、カセットステーション１０の所望のカセットＣＲの前に移動し、カセットＣＲに処理済の半導体基板Ｗを挿し込まれる。
【０１３７】
以上本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【０１３８】
例えば、上述の実施形態では、回転軸部３１０及び軸受部材３２０によって、回転機構部３００が構成されているが、本発明はこれに限られず、処理室を回動することができれば如何なる構造であってもよい。
【０１３９】
また、上述の実施形態では、ベース部材２５０の摺動にあっては、ローラ２００及びレール部材２５０が用いられているが、本発明はこれに限られず、処理室５４をゲートバルブ５２から離間することができれば、如何なる構造であってもよい。
【０１４０】
更に、上述の実施形態では、レール部材１５０を摺動するベース部材１５０の上に回転機構部３００が設けられ当該回転機構部３００の上に処理室５４が設けられている構造を示したが、本発明はこれに限られず、回転機構部の上に摺動自在のベース部材が備えられ、その上に処理室が設けられても良い。或いは、処理室を上方からぶら下げる構造にし、処理室の上に回転機構部及び摺動機構部を設けられていてもよい。
【０１４１】
また、上述の実施形態では、割出し機構部３７０は互いに９０度離間した位置に４つ設けられているが、処理室５４を回動して位置決めができる限り、本発明はこれに限られない。
【０１４２】
【発明の効果】
以上詳述したところから明らかなように、本発明の処理装置によれば、メンテナンスのために必要とされるスペースを極力小さくし、簡易なメンテナンス操作の実現を可能とし、処理室のメンテナンス性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態における処理装置の全体構成を模式的に示す一部断面側面図である。
【図２】本発明の一実施形態における処理装置の全体構成を模式的に示す平面図である。
【図３】処理室５４（５４Ｈ，５４Ｌ）及び処理室載置体１００等の構造を示した一部断面側面図である。
【図４】筐体１１１の内部の構造を示した側断面図である。
【図５】図４に示される反応管５８の基板載置部５８−１の線Ａ−Ａにおける断面を臨む基板載置部５８−１等の斜視図である。
【図６】図４に示す反応管５８及び抵抗加熱ヒータ６０との位置関係を示す図であり、図４の線Ａ−Ａにおける断面図である。
【図７】図３に示す処理室載置体１００及び処理室５４（５４Ｈ，５４Ｌ）等を図３において矢印Ａ方向にみたときの図である。
【図８】図３に示す処理室５４を摺動させ、回転させた状態を示す図である。
【図９】図８に示すハンドル部４１０を図８において矢印Ｂ方向からみたときの図である。
【図１０】図３に示す処理室５４Ｈの摺動構造及び回転機構部３００の構造を示すための図であって、図３において矢印Ａで示す方向から処理室５４Ｈ等を見た図である。
【図１１】処理室５４Ｈの摺動構造を示すための図であって、図３において矢印Ｆで示す方向から処理室５４Ｈを搭載するベース部材２５０等を見た図である。
【図１２】図１０において点線Ｈで示す部分の拡大図である。
【図１３】図１０において点線Ｑで示す部分の拡大図である。
【図１４】図１０において点線Ｒで示す部分の拡大図である。
【図１５】処理室５４Ｈの摺動及び回動を示す図であり、処理室５４Ｈを上から見た図である。
【図１６】図７に示す熱電対１１２や図３に示す抵抗加熱ヒータ６０のメンテナンス等をするための、処理室５４Ｈの移動及び操作を説明するための処理室５４Ｈ等の側面模式図である。
【図１７】冷却処理室３０における半導体基板Ｗの冷却処理を説明するための模式図である。
【図１８】冷却処理室３０における半導体基板Ｗの冷却処理を説明するための模式図である。
【図１９】冷却処理室３０における半導体基板Ｗの冷却処理を説明するための模式図である。
【符号の説明】
１０ カセットステーション
１２ ローダ／アンローダ部
１８ 処理モジュール
２８（２８Ｈ、２８Ｌ） ロードロック室
３０（３０Ｈ、３０Ｌ） 冷却処理室
４０ 搬送室
４２ 搬送アーム
５２ ゲートバルブ
５４（５４Ｈ、５４Ｌ） 処理室
５６ ハウジング
５８ 反応管
６０ 抵抗加熱ヒータ
３００ 回転機構部
３１０ 回転軸部
３７０ 割出し機構部
４１０ ハンドル部
４１１ ハンドルバー[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a processing apparatus used in a manufacturing process such as a semiconductor device, an LCD (Liquid Crystal Display) or an FPD (Flat Panel Display), and a method of moving a processing chamber provided in the processing apparatus. The present invention relates to a processing apparatus for performing predetermined processing on a substrate to be processed (semiconductor substrate, LCD substrate, FPD substrate, or the like) using a predetermined processing gas in a processing chamber, and a method of moving the processing chamber.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In a processing apparatus used in a manufacturing process such as a semiconductor device, an LCD (Liquid Crystal Display) or an FPD (Flat Panel Display), a vacuum chamber such as a load lock chamber or an inert gas atmosphere chamber is provided before and / or after a processing chamber. ing. Thus, the substrate to be processed is carried into or out of the processing chamber without opening the processing chamber to the atmosphere. In particular, in the multi-chamber system, a plurality of processing chambers are arranged around a transfer chamber that can be sealed, and a substrate to be processed is arbitrarily loaded / unloaded into each processing chamber through the transfer chamber. reference).
[0003]
In general, in the multi-chamber system, one of a plurality of chambers is used as a cooling chamber, a processed substrate is cooled to a predetermined temperature in the cooling chamber, and then a load (or a cassette) is accommodated or disposed therein. It is transported through the transport chamber to the lock chamber or cassette station.
[0004]
By the way, in the processing chamber provided in the processing apparatus, the film quality is deteriorated as the film formation is continued, and the film is formed also in the reaction tube provided inside the processing chamber, and the inside of the reaction tube needs to be cleaned. . Further, maintenance is required when a failure occurs in a heating source such as a thermocouple or a heater attached to the processing chamber. Therefore, conventionally, a lid that can be opened and closed is provided at the upper part of the processing chamber, and the lid is opened to perform a maintenance operation inside the processing chamber.
[0005]
However, in order to simultaneously perform single-wafer processing on a plurality of substrates, a plurality of processing chambers are arranged in multiple stages in the height direction of the processing apparatus, and a plurality of substrates to be processed are simultaneously or in parallel in the processing chambers. In the case of a processing apparatus that adopts a structure in which the processing chamber is taken in and out, it is not possible to perform a maintenance operation from above the processing apparatus by opening a lid provided at an upper portion of the processing chamber.
[0006]
For this reason, in a processing apparatus in which the processing chambers are arranged in multiple stages in the height direction of the processing apparatus, conventionally, a method of pulling out the processing chamber and performing maintenance of the processing chamber has been adopted.
[0007]
For example, in a structure in which a plurality of chamber units are detachably attached to a plurality of mounting sections formed on a base frame, the chamber units are slid with respect to the mounting section to perform maintenance on the chamber units. A structure that can be attached and detached and detached from a base frame is adopted (for example, see Patent Document 2).
[0008]
Further, there is also a structure in which a processing chamber is detachably connected to a transfer chamber in a state where the transfer chamber is closed, and the processing chamber is movably mounted on a guide rail via wheels (for example, Patent Reference 3).
[0009]
With such a structure, even when the processing chambers are arranged in multiple stages in the height direction of the processing apparatus, the processing chamber is provided at the upper part of the processing chamber by performing an operation of pulling out the processing chamber connected to the transfer chamber. By opening the lid, a space for performing a maintenance operation from above the processing apparatus can be secured.
[0010]
[Patent Document 1]
JP-A-8-111449 (page 2, FIG. 1)
[0011]
[Patent Document 2]
JP-A-8-32470 (pages 1-3, FIG. 1)
[0012]
[Patent Document 3]
JP-A-4-254350 (pages 1-3, FIG. 1)
[0013]
[Problems to be solved by the invention]
However, in any of the above-described structures, it is necessary to pull out the processing chamber from the transfer chamber to which the processing chamber is connected. Therefore, a sufficiently large installation area of the processing apparatus is required to perform the drawing operation.
[0014]
In particular, when a processing apparatus is installed adjacent to another apparatus in a place where the total installation area (footprint) of the processing apparatus is limited, such as in a factory, a space for maintenance of the processing apparatus is limited. You. Therefore, it is difficult to perform maintenance of the processing chamber within the limited space with the conventional structure that needs to secure a sufficient space for the drawing operation.
[0015]
In addition, since the weight of the processing chamber is large, if the processing chamber is simply pulled out from the transfer chamber by sliding or the like as in the conventional structure, the operation of attaching / detaching the processing chamber to / from the transfer chamber requires heavy labor, which is difficult to perform. Having.
[0016]
Accordingly, an object of the present invention has been made in view of the above-described problem, and minimizes the space required for maintenance, enables a simple maintenance operation, and improves the maintainability of the processing chamber. The object of the present invention is to provide a processing device aiming at the above.
[0017]
[Means for Solving the Problems]
An object of the present invention is to provide a processing apparatus including a processing chamber and a connected member connected to the processing chamber, wherein the processing chamber is connected to the connected member so as to be relatively separated from each other, and rotates the processing chamber. This is achieved by a processing apparatus further comprising a rotating mechanism for moving, and configured to be separated and rotatable in substantially the same plane.
[0018]
The above object is also provided in multiple stages, including a substrate accommodating portion for accommodating a plurality of substrates to be processed, and a plurality of processing chambers for performing a predetermined process on the substrate to be processed using a predetermined processing gas in a sealable room. Processed part, between the substrate storage part and the processing part, an unprocessed substrate placement part for temporarily retaining an unprocessed substrate among the processed substrates, the substrate storage part, A processed substrate placement unit that temporarily holds a processed substrate among the processed substrates, a processing unit, the substrate storage unit and the unprocessed substrate placement unit or the processed substrate placement unit. A first transfer unit for transferring the substrate to be processed between the processing unit and the unprocessed substrate placement unit or the processed substrate placement unit; A second transfer means, a transfer chamber having the second transfer means therein, In the processing apparatus, which is connected to the processing chamber and has a connected member that connects the transfer chamber and the processing chamber, the processing chamber is connected to the connected member so as to be relatively separated from each other, The present invention is attained by a processing apparatus characterized by further comprising a rotation mechanism for rotating the processing chamber.
[0019]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, the same components are denoted by the same reference numerals.
[0020]
First, the overall configuration of the processing apparatus according to the present invention will be described.
[0021]
FIG. 1 is a partial cross-sectional side view schematically illustrating the entire configuration of a processing apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a schematic view illustrating the entire configuration of the processing apparatus according to an embodiment of the present invention. It is a top view. This processing apparatus performs heat treatment such as oxidation, diffusion, annealing, and thermal CVD (Chemical Vapor Deposition) by a rapid heating method in a manufacturing process of a semiconductor device, an LCD (Liquid Crystal Display), or an FPD (Flat Panel Display). Device.
[0022]
Referring to FIGS. 1 and 2, the processing apparatus includes acassette station 10 serving as a substrate storage unit, a loader /unloader unit 12 serving as a first transfer unit, aload lock module 14, atransfer module 16, and a processing unit. It has five sections ofprocessing modules 18.
[0023]
In thecassette station 10, one or a plurality of cassette mounting tables 20 are provided side by side in the horizontal direction, that is, in the Y direction in FIG. One cassette or carrier CR is mounted on each cassette mounting table 20. The cassette CR is configured such that a plurality of substrates to be processed, for example, semiconductor substrates W are housed in a plurality of stages in a horizontal posture at predetermined intervals in a vertical direction, and can be arbitrarily put in and out through an opening on one side.
[0024]
For example, an unmanned transport vehicle (not shown) accesses thecassette station 10 and sets the cassette CR containing the unprocessed semiconductor substrate W on a predetermined cassette mounting table 20 or stores the processed semiconductor substrate W. The cassette CR to be carried out is carried out from a predetermined cassette mounting table 20.
[0025]
The loader /unloader unit 12 includes asubstrate transfer mechanism 22 for transferring the semiconductor substrates W between thecassette station 10 and theload lock module 14 one by one. Thesubstrate transport mechanism 22 includes atransport body 24 movable along the cassette arrangement direction of thecassette station 10, that is, the Y direction in FIG. 2, and the Z direction, the θ direction in FIG. 1 and atransfer arm 26 movable in the X direction in FIG.
[0026]
Thetransfer arm 26 accesses the desired cassette CR from the front at a desired height position, takes out one semiconductor substrate W from the corresponding substrate storage position in the cassette CR, or removes one semiconductor substrate W from the corresponding substrate storage position. Of the semiconductor substrate W can be inserted.
[0027]
Theload lock module 14 includes two sets (28H, 28L), (30H, 30L) of a plurality (for example, a pair) of load lock chambers arranged in multiple stages vertically in the vertical direction, that is, the Z direction in FIG. Have.
[0028]
The pair ofload lock chambers 30 </ b> H and 30 </ b> L arranged in multiple stages above and below constitute a processed substrate placement unit for temporarily holding the processed semiconductor substrate W. In the present embodiment, theload lock chambers 30H and 30L of the processed substrate placement part also serve as a cooling chamber or a stage for cooling the processed semiconductor substrate W to a predetermined temperature.
[0029]
A plurality of, for example, threesupport projections 130 are provided in theload lock chambers 28H, 28L, 30H, 30L, and the semiconductor substrate W can be placed thereon. In addition, a vacuum pump (not shown) and an inert gas supply unit (not shown) are connected to each load lock chamber, so that the interior space can be made vacuum or an inert gas atmosphere. Further, in the load lock chambers (hereinafter, referred to as “cooling processing chambers”) 30H and 30L of the processed substrate disposition portion functioning as a cooling chamber, the processed semiconductor substrate W is cooled by a method described later.
[0030]
In theload lock chambers 28H and 28L of the unprocessed substrate placement part, an opening with an opening / closingdoor 34 is formed on a side surface facing the loader /unloader part 12 as an entrance for loading the semiconductor substrate W. An opening connected to thetransfer module 16 via thegate valve 36 is formed as an outlet for carrying out the semiconductor substrate W. Thesubstrate transfer mechanism 22 of the loader /unloader unit 12 loads unprocessed semiconductor substrates W one by one into theload lock chambers 28H and 28L in which the open /close door 34 is open at different timings.
[0031]
In thecooling processing chambers 30 </ b> H and 30 </ b> L, an opening with an opening / closingdoor 34 provided on a side surface facing the loader /unloader unit 12 forms a substrate carrying-outport 620. An opening connected to thetransfer module 16 via thegate valve 36 forms asubstrate loading port 610. Thesubstrate transfer mechanism 22 of the loader /unloader unit 12 carries out the processed semiconductor substrates W one by one at different timings from thecooling processing chambers 30H and 30L in which the opening / closingdoor 34 is open.
[0032]
Adjacent to theload lock chambers 28H and 28L and thecooling processing chambers 30H and 30L, analignment unit 38 accessible by thesubstrate transfer mechanism 22 of the loader /unloader unit 12 is provided.
[0033]
Thetransfer module 16 has atransfer chamber 40 whose upper and lower surfaces are closed, and includes onetransfer arm 42 as a second transfer means that is rotatable and movable forward and backward or expandable and contractible inside thetransfer chamber 40. ing. Thetransfer arm 42 is attached to ashaft member 47 that moves up and down by a cylinder mechanism (not shown) housed in amachine chamber 46 provided below thetransfer chamber 40. By the vertical movement of theshaft member 47, thetransfer arm 42 is placed at a predetermined height position in thetransfer chamber 40. Thetransfer arm 42 further includes a pair oftweezers 44 that can move horizontally in parallel at the predetermined height position, and holds the semiconductor substrate W with thetweezers 44 to transfer.
[0034]
Under such a structure, thetransfer arm 42 takes out the semiconductor substrates W loaded one by one into theload lock chambers 28H and 28L arranged in multiple stages one by one from theload lock chambers 28H and 28L, and sets the gate valve to be described later. The sheets are conveyed one by one to theprocessing chambers 54H and 54L arranged in multiple stages of theprocessing module 18 through 52.
[0035]
Openings for connecting theload lock chambers 28H and 28L and thecooling processing chambers 30H and 30L via thegate valve 36 respectively on the side surfaces of thetransfer chamber 40, and theprocessing chambers 54H of theprocessing module 18 via thegate valve 52. , 54L are formed.
[0036]
Thetransfer chamber 40 is preferably configured to be sealable, and is further connected to a vacuum pump (not shown) or an inert gas supply unit (not shown), so that the interior space can be set to a vacuum or an inert gas atmosphere. It is preferable that
[0037]
Theprocessing module 18 is provided with a processing chamber 54 (54H, 54L) for performing a high-temperature rapid heat treatment. Note that in each of the processing chambers 54 (54H and 54L), the same heat treatment can be performed on the semiconductor substrate W, or different heat treatments can be performed by changing the temperature setting or the like in the heat treatment.
[0038]
FIG. 3 is a partial cross-sectional side view showing the structure of the processing chamber 54 (54H, 54L), the processingchamber mounting body 100, and the like. Referring to FIG. 3, the processing chambers 54 (54 </ b> H, 54 </ b> L) are mounted in two stages in the height direction in the middle of the processingchamber mounting body 100. Since theprocessing chambers 54H and 54L have the same structure, in the following description, in principle, the description of theprocessing chamber 54H will be replaced with the description of theprocessing chamber 54L.
[0039]
Theprocessing chamber 54H has, for example, a box-shapedhousing 56. Thehousing 56 is made of, for example, stainless steel. Aconnection port 400 where thehousing 56 is in contact with thegate valve 52 is formed with an opening for a substrate loading / unloadingport 96 for loading / unloading the semiconductor substrate W. Inside thehousing 56, ahousing 111 made of, for example, aluminum or the like is provided.
[0040]
FIG. 4 is a side sectional view showing the internal structure of thehousing 111. Referring to FIG. 4, areaction tube 58, aresistance heater 60, aheat insulating material 110, and the like are provided inside ahousing 111.
[0041]
Thereaction tube 58 is housed in a substantially center of thehousing 111 so as to be horizontal. Thereaction tube 58 is made of a highly heat-resistant material such as quartz or silicon carbide material (SiC). Thereaction tube 58 has a substrate mounting portion 58-1 on which the semiconductor substrate W is mounted and an extending portion formed from the substrate mounting portion 58-1, and the above-described substrate carrying-inport 96 is opened at an end. It is substantially constituted by a flange portion 58-2 and has a hollow structure.
[0042]
The flange 58-2 of thereaction tube 58 protrudes from thehousing 111. When attaching thereaction tube 58 to thehousing 111, thereaction tube 58 is horizontally inserted into thehousing 111 from the substrate mounting portion 58-1 in a direction indicated by an arrow Y in FIG. In order to take out thereaction tube 58 from thehousing 111 for maintenance or the like, thereaction tube 58 is pulled out from the side of the flange portion 58-2 where the substrate carrying-inport 96 is formed.
[0043]
FIG. 5 is a perspective view of the substrate mounting part 58-1 and the like, which is a cross-sectional view of the substrate mounting part 58-1 of thereaction tube 58 shown in FIG. The substrate mounting portion 58-1 has a flat hollow rectangular parallelepiped thin structure. Thegas supply pipe 350 penetrates substantially the center of theside wall 360 along the longitudinal direction (X direction in FIG. 5) of the substrate mounting part 58-1 in theside wall part 360 of the substrate mounting part 58-1. Attached to. Similarly, agas exhaust pipe 355 is attached to theside wall portion 365 so as to penetrate substantially the center of theside wall portion 365 along the longitudinal direction (the X direction in FIG. 5) of the substrate mounting portion 58-1. .
[0044]
Thegas supply pipe 350 and thegas exhaust pipe 355 have a pipe structure having a cylindrical cross section. Therefore, theside wall portions 360 and 365 of the substrate mounting portion 58-1 have a thin structure and a short height (length in the Z direction in FIG. 5), but the above-describedgas supply pipe 350 andgas exhaust pipe 355 Since it is attached, the strength of the substrate mounting portion 58-1 can be maintained.
[0045]
In the upper and lower sides of thegas supply pipe 350 facing thegas exhaust pipe 355 inside the substrate mounting portion 58-1,gas introduction ports 351 are provided at predetermined intervals in the longitudinal direction of the gas supply pipe 350 ( A plurality is formed in the (X direction in FIG. 5). Similarly, agas exhaust port 356 is provided at an upper portion and a lower portion of a side surface of thegas exhaust pipe 355 facing thegas supply pipe 350 inside the substrate mounting portion 58-1 at predetermined intervals. A plurality is formed in the longitudinal direction (X direction in FIG. 5).
[0046]
Therefore, a predetermined processing gas is dispersed and introduced from thegas supply pipe 350 into the substrate mounting portion 58-1 through thegas inlet 351 and diffuses into the substrate mounting portion 58-1. The exhausted gas is exhausted to thegas exhaust pipe 355 through thegas exhaust port 356.
[0047]
The lengths of thegas supply pipe 350 and thegas exhaust pipe 355 in the longitudinal direction (X direction in FIG. 5) are substantially equal to each other, and are longer than the length of the substrate mounting portion 58-1 in the longitudinal direction (X direction in FIG. 5). As shown in FIGS. 3 and 4, the ends of thegas supply pipe 350 and thegas exhaust pipe 355 on the side opposite to the side on which the flange portion 58-2 of thereaction tube 58 is provided are connected to thecasing 111 and thehousing 111. It is located outside thehousing part 56.
[0048]
As shown in FIGS. 2 and 5, a plurality of projectingsupport portions 98 made of, for example, quartz are discretely formed inside thereaction tube 58, and the semiconductor wear W to be processed is substantially horizontally. Supported.
[0049]
Next, theresistance heater 60 will be described. FIG. 6 is a diagram showing a positional relationship between thereaction tube 58 and theresistance heater 60 shown in FIG. 4, and is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. In FIG. 6, illustration of theheat insulating material 110 and thehousing 111 is omitted for convenience of explanation.
[0050]
Referring to FIGS. 4 and 6, theresistance heaters 60 are detachably provided on the upper and lower surfaces and left and right side surfaces of thereaction tube 58.
[0051]
Specifically, as shown in FIG. 4, in a portion of theresistance heating unit 60 which is disposed above and below thereaction tube 58, three zones in the longitudinal direction of thereaction tube 58, that is, a front zone ( 60-1, 60-4), a middle zone (60-2, 60-5) and a rear zone (60-3, 60-6). Among the three zones, the middle zones (60-2, 60-5) cover almost the entire area of the semiconductor substrate W disposed inside thereaction tube 58, and the front zones (60-1, 60-4) and Zone settings are made so that the rear zones (60-3, 60-6) cover the front and rear peripheral portions of the semiconductor substrate W.
[0052]
As shown in FIG. 6, the left zone (60-7) and the right zone (60-8), which are the parts arranged to face left and right of thereaction tube 58, also extend along the longitudinal direction of thereaction tube 58. Aresistance heater 60 is provided.
[0053]
Theresistance heater 60 generates radiant heat by Joule heat and heats the inside of thereaction tube 58 to form a soaking atmosphere. Thus, the semiconductor substrate W placed in thereaction tube 58 is heated. Theresistance heater 60 includes a core rod made of ceramic and molybdenum disilicide (MoSi).₂ ) Or a resistance heating wire such as a Kanthal (trade name) wire, which is an alloy wire of iron (Fe), chromium (Cr), and aluminum (Al), wound in a fixed pitch or lead. Are formed in a large number in a plane (two-dimensional direction).
[0054]
Next, theheat insulating member 110 will be described. Referring to FIG. 4 again, theheat insulating member 110 is provided between thehousing 111 and theresistance heater 60 so as to surround theresistance heater 60 and thereaction tube 58. Theheat insulating member 110 is made of, for example, ceramic or the like.
[0055]
The structure of the processingchamber mounting body 100 on which the processing chamber 54 (54H, 54L) having the above-described internal structure is mounted will be described below.
[0056]
Referring again to FIG. 3, acontrol unit 101 for controlling the processing chamber 54 (54 </ b> H, 54 </ b> L) and the like is mounted above the processingchamber mounting body 100, and acontrol unit 101 is provided below the processingchamber mounting body 100. And apower supply box 102 for supplying necessary power to the processing apparatus.
[0057]
Further, adisplay 170 for monitoring the processing status or the like in theprocessing chamber 56 is provided on the side opposite to the side where thegate valve 52 is located in the processingchamber mounting body 100.
[0058]
FIG. 7 is a diagram when the processingchamber mounting body 100 and the processing chambers 54 (54H, 54L) and the like shown in FIG. 3 are viewed in the direction of arrow A in FIG.
[0059]
Referring to FIG. 7, the ends of thegas supply pipe 350 and thegas exhaust pipe 355 extend from theback surface 510 of thehousing 56 as described above. Further, athermocouple 112 which is a temperature sensor for measuring the internal temperature of thereaction tube 58 as an approximate value is attached.
[0060]
In addition to thepower supply box 102 described above, apump unit 104 and the like indicated by a dotted line in FIG. 7 are provided below the processingchamber mounting body 100, and the processing chamber 54 (54H, 54L) is appropriately evacuated. Equipped with necessary pumps.
[0061]
The above-describeddisplay 170 is rotatably attached to the processingchamber mounting body 100, and FIG. 7 shows a state in which thedisplay 170 is rotated about 90 degrees from the state shown in FIG.
[0062]
Next, the mounting structure of the processing chamber 54 (54H, 54L) in the center of the processingchamber mounting body 100 will be described.
[0063]
Referring to FIG. 3, a processingchamber support member 151 is provided in the middle of the processingchamber mounting body 100 in the left-right direction in FIG. The processing chamber 54 (54H, 54L) is mounted on a plate-like base member 250 via arotation mechanism 300. Thebase member 250 on which the processing chamber 54 (54H, 54L) is placed slides on the processingchamber support member 151 by a sliding structure described later.
[0064]
In addition, the processing chamber 54 (54 </ b> H, 54 </ b> L) provided on therotation mechanism 300 can be rotated 360 degrees by therotation mechanism 300.
[0065]
FIG. 8 is a diagram showing a state where theprocessing chamber 54 shown in FIG. 3 is slid and rotated. Specifically, in FIG. 8, among the processingchambers 54 mounted in two stages in the middle of the processingchamber mounting body 100, theprocessing chamber 54 </ b> H provided at the top is connected to thegate valve 52. The state has been released, and the state shown in FIG. 3 has been slid on the processingchamber support member 151 in the direction indicated by arrow Z in FIG. Further, theprocessing chamber 54L provided at the lower portion slides on the processingchamber support member 151 in the direction shown by the arrow Z in FIG. 3 from the state shown in FIG. It has been turned.
[0066]
Hereinafter, a connection structure between theprocessing chamber 54 and agate valve 52 which is an example of a connected member connected to theprocessing chamber 54, a sliding structure of theprocessing chamber 54, and a structure of therotation mechanism 300 will be described in detail.
[0067]
First, a connection structure between theprocessing chamber 54 and thegate valve 52 will be described.
[0068]
Referring to FIG. 8, the outer periphery of theconnection surface 400 of theprocessing chamber 54 connected to thegate valve 52 is formed in a vertical side opposed to each other, that is, formed vertically in the outer periphery of theprocessing chamber 54L shown in FIG. 8. Two handleportions 410 are provided on each of the sides. Note that, also in theprocessing chamber 54H, ahandle portion 410 is provided similarly to theprocessing chamber 54L.
[0069]
FIG. 9 is a diagram when thehandle portion 410 shown in FIG. 8 is viewed from the direction of arrow B in FIG.
[0070]
8 and 9, thehandle portion 410 includes ahandle bar 411, a plate-shapedbase portion 412, arotating shaft portion 413, and the like. Thehandlebar 411 is attached to theconnection surface 400 via thebase 412. Therotation shaft 413 is provided substantially at the center of thebase 412. Thehandlebar 411 is supported by arotation shaft 413, and can rotate thehandlebar 411 by 90 degrees in a direction indicated by an arrow C in FIG.
[0071]
When thehandlebar 411 is rotated so that theconnection surface 400 of theprocessing chamber 54 comes into contact with thegate valve 52 and all of the fourhandlebars 411 are located in the horizontal direction (the left-right direction in FIG. 8), O Theconnection surface 400 of theprocessing chamber 54 presses and adheres to thegate valve 52 via a seal member such as a ring, and theprocessing chamber 54 and thegate valve 52 are completely connected and joined to each other to be in a locked state.
[0072]
In order to release the locked state, an operation of rotating thehandlebar 411 by 90 degrees is performed, and thehandlebar 411 is positioned in the vertical direction, that is, in the vertical direction in FIG.
[0073]
As described above, theprocessing chamber 54 is easily detachably connected to thegate valve 52 by rotating thehandle bar 411 in thehandle portion 410 functioning as a clamp mechanism.
[0074]
Next, the sliding structure of theprocessing chamber 54 and the structure of therotation mechanism 300 will be described.
[0075]
FIG. 10 is a view showing the sliding structure of theprocessing chamber 54H and the structure of therotation mechanism 300 shown in FIG. 3, and is a view of theprocessing chamber 54H and the like from the direction shown by the arrow A in FIG. . FIG. 11 is a view showing a sliding structure of theprocessing chamber 54H, and is a view of thebase member 250 and the like on which theprocessing chamber 54H is mounted in a direction indicated by an arrow F in FIG. Note that, for convenience of explanation, illustration of theprocessing chamber 54 is omitted in FIG.
[0076]
Referring to FIGS. 10 and 11, arail member 150 is attached over substantially the entire length of each of the two processingchamber support members 151 provided inside the processingchamber mounting body 100.
[0077]
FIG. 12 is an enlarged view of a portion indicated by a dotted line P in FIG. Referring to FIG. 12, grooves are formed as guide rails 150-1 at upper and lower portions of arail member 150 attached over substantially the entire length of the processingchamber support member 151.
[0078]
As shown in FIGS. 10 and 11, a plate-like base member 250 is provided between the tworail members 150. Referring again to FIG. 12, abase block member 301 is screwed to an outer peripheral portion of thebase member 250 and a portion facing therail member 150. A plurality of sets ofrollers 200 are provided rotatably along the direction in which the guide rail 150-1 is provided, with one set of each set being provided above and below thebase block member 301. Theroller 200 slidably holds the guide rail 150-1 of therail member 150.
[0079]
Under such a structure, when theroller 200 attached to thebase member 250 slides on the guide rail 150-1 of therail member 150, thebase member 250 is slid in the directions indicated by arrows D and E in FIG. As a result, theprocessing chamber 54H can move in the processingchamber mounting body 100 in the directions indicated by arrows D and E.
[0080]
Next, the structure of therotation mechanism 300 will be described. FIG. 13 is an enlarged view of a portion indicated by a dotted line Q in FIG.
[0081]
Referring to FIGS. 10 and 13, therotation shaft 310 of therotation mechanism 300 is provided substantially at the center of thebase member 250. Therotation shaft 310 is supported by a bearingmember 320 provided around therotation shaft 310 so as to be rotatable 360 degrees. Therotation mechanism section 300 is generally constituted by therotation shaft section 310 and the bearingmember 320.
[0082]
Aprocessing chamber 54 </ b> H is provided on the upper surface of therotating shaft 310 by screwing. Therefore, when therotation shaft 310 rotates, theprocessing chamber 54H also rotates accordingly. That is, theprocessing chamber 54H can be rotated 360 degrees by therotation mechanism 300.
[0083]
As shown in FIG. 10, in the present embodiment, each time theprocessing chamber 54 </ b> H is rotated by 90 degrees by therotation mechanism 300, the rotation of theprocessing chamber 54 </ b> H is stopped at that position. Anindexing mechanism 370 is provided which includes aball plunger 371 provided on the upper surface and a concavehole forming portion 372 formed on the lower surface of thehousing 56 of theprocessing chamber 54H. FIG. 14 is an enlarged view of a portion indicated by a dotted line R in FIG. 10 and shows the structure of theindexing mechanism 370.
[0084]
Under such a structure, theprocessing chamber 54H can be slid and rotated as described below for maintenance or the like. FIG. 15 is a diagram illustrating sliding and rotation of theprocessing chamber 54H, and is a view of theprocessing chamber 54H as viewed from above. In FIG. 15, therotating shaft 310 is indicated by a dotted line.
[0085]
Referring to FIG. 15, the state shown in FIG. 15- (a) is the same as the state shown in FIG. That is, theconnection surface 400 of theprocessing chamber 54H is in contact with thegate valve 52, and all of the fourhandle bars 411 are located in the horizontal direction. Theprocessing chamber 54H and thegate valve 52 are completely connected and joined, and are in a locked state.
[0086]
From the state shown in FIG. 15- (a), thehandlebar 411 is operated so that the direction of all thehandlebars 411 is up and down, the connection with thegate valve 52 is released, and theprocessing chamber 54H is moved from the state shown in FIG. In FIG. 15- (b), a state in which theprocessing chamber 54H is separated from thegate valve 52 by sliding in the direction indicated by the arrow in FIG. 15 (a) is shown. In this state, theconnection surface 400 of theprocessing chamber 54H is located near the end of therail member 150, and a gap is formed between thegate valve 52 and theconnection surface 400 of theprocessing chamber 54H.
[0087]
FIG. 15- (c) shows a state in which theprocessing chamber 54H is rotated counterclockwise by 90 degrees from the state shown in FIG. 15- (b) as indicated by the arrow in FIG. 15- (b).
[0088]
The state shown in FIG. 15- (c) is such that the base member 250 (see FIG. 10) on which theprocessing chamber 54H is mounted is maintained in the state shown in FIG. Is rotated 90 degrees counterclockwise from the state shown in FIG. 15B, and theprocessing chamber 54H is positioned by theindexing mechanism 370 having the above-described structure (see FIG. 10). . Therefore, theconnection surface 400 of theprocessing chamber 54H is in a direction separated by 90 degrees counterclockwise from the opening of thegate valve 52.
[0089]
Note that FIG. 15- (c) shows a state in which theprocessing chamber 54H is rotated 90 degrees counterclockwise from the state shown in FIG. 15- (b), but therotation shaft 310 is 360 degrees. 15B, theprocessing chamber 54H can be rotated clockwise by 90 degrees from the state shown in FIG. 15- (b).
[0090]
From the state shown in FIG. 15- (c), theprocessing chamber 54H is further rotated counterclockwise by 90 degrees as shown by the arrow in FIG. 15- (c), that is, FIG. 15- (b). 15D shows a state in which theprocessing chamber 54H is rotated 180 degrees counterclockwise from the state shown in FIG.
[0091]
The state shown in FIG. 15- (d) is obtained by maintaining the base member 250 (see FIG. 10) for mounting theprocessing chamber 54H in the state shown in FIGS. 15- (b) and 15- (c). Theprocessing chamber 54H is further rotated 90 degrees counterclockwise from the state shown in FIG. 15C via thesection 310, and theprocessing chamber 54H is positioned by the above-described indexing mechanism section 370 (see FIG. 10). is there. Accordingly, theconnection surface 400 of theprocessing chamber 54H is in a direction 180 degrees apart from the opening of thegate valve 52.
[0092]
By the way, as described above, when thereaction tube 58 shown in FIG. 3 or the like is drawn out of theprocessing chamber 54H for maintenance or the like, theconnection surface 400 shown in FIG. It is necessary to pull out thereaction tube 58.
[0093]
In the structure of the present embodiment, by rotating theprocessing chamber 54H, theconnection surface 400 of thehousing 56 of theprocessing chamber 54H is moved in three directions (gates) of the processingchamber mounting body 100 where the operator can easily operate. (In the direction away from the opening of thevalve 52 by 90 degrees, 180 degrees, and 270 degrees), and theindexing mechanism 370 can position theprocessing chamber 54H. Thereaction tube 58 can be easily pulled out from thechamber 54H.
[0094]
That is, in the structure of the present embodiment, theprocessing chamber 54H disconnected from thegate valve 52 by operating thehandle portion 410 slides thebase member 250 on which theprocessing chamber 54H is mounted with respect to therail member 150. Theprocessing chamber 54H can be rotated in the horizontal direction so that theconnection surface 400 can be positioned in any direction via therotation mechanism 300. This makes it possible to easily maintain theprocessing chamber 54H from any direction of the processingchamber mounting body 100.
[0095]
Further, as shown in FIG. 3, even when other components are arranged above and below theprocessing chamber 54H and a space for maintenance of theprocessing chamber 54H is not secured in the vertical direction, theprocessing chamber 54H is a connected member. Arotation mechanism 300 for rotating theprocessing chamber 54H is connected to thegate valve 52 so that theprocessing chamber 54H can be relatively separated from thegate valve 52. 54H maintenance can be performed.
[0096]
Next, thethermocouple 112 is provided on therear surface 510 of thehousing 56 shown in FIG. 7, that is, on the surface opposite to theconnection surface 400 of thehousing 56, and is provided inside thehousing 56 shown in FIG. The case where maintenance of theresistance heater 60 and the like is performed will be described.
[0097]
FIG. 16 is a schematic side view of theprocessing chamber 54H and the like for explaining the movement and operation of theprocessing chamber 54H for maintenance and the like of thethermocouple 112 shown in FIG. 7 and theresistance heater 60 shown in FIG. , (A) shows the case where the present invention is used, and (b) shows the case where the conventional technique is used.
[0098]
When the present invention is used, as shown in FIG. 16A, theprocessing chamber 54H disconnected from thegate valve 52 is replaced with alid 500 provided on theback side 510 of theprocessing chamber 54H. It is pulled out and moved in the direction shown by the arrow K to a position protruding outside the processingchamber mounting body 100. After the movement of theprocessing chamber 54 is stopped, thelid 500 is rotated in the direction indicated by the arrow G to open thelid 500. As described above, thedisplay 170 shown in FIG. 3 can be rotated as shown in FIG. 7, and does not hinder opening and closing of thelid 500. By opening thelid 500, theresistance heater 60 shown in FIG. 3 can be easily taken out, and thethermocouple 112 provided on theback surface 510 and shown in FIG.
[0099]
On the other hand, when the conventional technology is used, as shown in FIG. 16B, theprocessing chamber 700 is moved in a direction indicated by an arrow M to a position where all of theprocessing chamber 700 protrudes from the processingchamber mounting body 710. Pull out and move. After the movement of theprocessing chamber 700 is stopped, it is necessary to rotate the plate-shapedlid 715 provided on the upper part of theprocessing chamber 700 in the direction indicated by the arrow N, that is, upward.
[0100]
That is, in the related art, theentire processing chamber 700 had to be pulled out of the processingchamber mounting body 710 and thelid 715 provided on the upper part of theprocessing chamber 700 had to be opened. In this case, it is sufficient that thelid 500 is pulled out to the outside of the processingchamber mounting body 100 without pulling out theprocessing chamber 54H entirely from the processingchamber mounting body 100, and theheavy processing chamber 54H can be operated stably. Can be.
[0101]
According to the structure of the present invention as described above, even if an apparatus is provided in the vicinity of theprocessing module 18, the area required to access theprocessing module 18 for maintenance of theprocessing chamber 54H is slightly small. Accordingly, maintenance of theprocessing chamber 54 can be performed without increasing the total installation area (footprint) of the processing apparatus. Further, the amount of theprocessing chamber 54 drawn out from thegate valve 52 can be reduced, and the maintenance of thereaction tube 58, theresistance heater 60, thethermocouple 112, and the like can be easily performed from any direction. That is, maintenance can be performed in an easily accessible direction, and the footprint can be reduced.
[0102]
Next, transport and processing of a substrate in the processing apparatus having the above-described configuration will be described.
[0103]
Referring to FIGS. 1 and 2 again, when one unprocessed semiconductor substrate W is taken out from thecassette station 10 substantially horizontally, thesubstrate transfer mechanism 22 of the loader /unloader unit 12 rotates thetransfer arm 26 to align the semiconductor substrate W. It is carried into theunit 38.
[0104]
Thesubstrate transfer mechanism 22 unloads the semiconductor substrate W, which has been aligned by thealignment unit 38, from thealignment unit 38 and moves to a position before the load lock chamber 28. When the semiconductor substrate W is accommodated in the load lock chamber 28, thetransfer arm 42 moves within thetransfer chamber 40 of thetransfer module 16 to take out the semiconductor substrate W. Thetransfer arm 42 turns by a predetermined angle to place the semiconductor substrate W in theprocessing chamber 54 of theprocess module 18. In theprocessing chamber 54, the unprocessed semiconductor substrate W is subjected to a high-temperature rapid heat treatment.
[0105]
In thetransfer module 16, when thetransfer arm 42 unloads the semiconductor substrate W that has been subjected to the high-temperature rapid heat treatment, thetransfer arm 42 turns by a predetermined angle and places the semiconductor substrate W in the coolingprocessing chamber 30.
[0106]
The semiconductor substrate W that has been subjected to the rapid thermal processing in theprocessing chamber 54 is cooled in the coolingprocessing chamber 30 as follows.
[0107]
FIGS. 17 to 19 are schematic diagrams for explaining the cooling process of the semiconductor substrate W in the coolingprocessing chamber 30. FIG.
[0108]
17 to 19, the coolingprocessing chamber 30 is sealed so that the semiconductor substrate W transferred by the transfer arm 42 (see FIG. 1) is placed in a closed atmosphere. Anupper cooling plate 70 is provided above the coolingprocessing chamber 30 and alower cooling plate 80 is provided below the coolingprocessing chamber 30 so as to face each other. Theupper cooling plate 70 and thelower cooling plate 80 are made of, for example, an aluminum alloy having high thermal conductivity, and employ a water-cooled cooling mechanism. That is, a plurality of uppercooling water pipes 71 are buried inside theupper cooling plate 70, and a plurality of lowercooling water pipes 81 are buried inside thelower cooling plate 80.
[0109]
The cooling water cooled to the cooling set temperature of the semiconductor substrate W is circulated by a cooling device (not shown) while exchanging heat inside the uppercooling water pipe 71 and the lowercooling water pipe 81 made of, for example, a stainless steel pipe. Thus, theupper cooling plate 70 and thelower cooling plate 80 are cooled.
[0110]
A temperature sensor or the like (not shown) is attached to theupper cooling plate 70 and thelower cooling plate 80, and is controlled so that the cooling plates are maintained at a desired temperature. Therefore, as described later, the semiconductor substrate W carried into the coolingprocessing chamber 30 can be cooled by the cold heat of theupper cooling plate 70 and thelower cooling plate 80.
[0111]
As described above, in the present embodiment, the water-cooling type cooling mechanism is employed for theupper cooling plate 70 and thelower cooling plate 80. However, an air-cooling type cooling mechanism may be employed. Thelower cooling plate 80 may be provided with a cooling means including a plurality of Peltier elements, which are cooling elements, as cooling elements.
[0112]
A coolingmedium supply pipe 90 is provided so as to communicate with substantially the center of theupper cooling plate 70. An inert gas such as nitrogen or helium is supplied as a cooling medium into the coolingprocessing chamber 30 via the coolingmedium supply pipe 90. Agas diffusion nozzle 91 is provided at the tip of the coolingmedium supply pipe 90 to adjust the dispersion angle and flow velocity of the gas.
[0113]
On thelower cooling plate 80, the surface of thelower cooling plate 80 facing theupper cooling plate 70, the semiconductor substrate W is placed about 0.1 mm to 2 mm, preferably about 0 mm from the surface of thelower cooling plate 80 facing theupper cooling plate 70. A plurality (for example, three) ofsupport projections 130 that support the semiconductor substrate W while being floated by 3 mm are provided. Thesupport protrusion 130 is made of, for example, resin.
[0114]
Further, a plurality of (for example, three) elevating pin through-hole forming portions 82 are provided in thelower cooling plate 80 so as to penetrate in the vertical direction so that the elevatingpins 630 can be inserted therein so as to be able to freely move up and down. I have.
[0115]
The elevating pins 630 function as elevating means for supporting and elevating the semiconductor substrate W. The lifting pins 630 are raised and lowered by lifting driving means (not shown). For example, a machine room is provided below thelower cooling plate 80, and drive mechanisms such as a motor, a lifting pin arm, and a cylinder for driving a lifting pin arm are mounted in the machine room. It is driven to The elevating pins 630 can move upward in the elevating pin through-hole forming portion 82 and protrude above thelower cooling plate 80.
[0116]
As described above, the side of the coolingprocessing chamber 30 is provided with the substrate carry-inport 610 opened. Thesubstrate entrance 610 is connected to thetransfer module 16 shown in FIG. 1 via thegate valve 36 shown in FIG. Therefore, thesubstrate transfer port 610 functions as an inlet for transferring the semiconductor substrate W into the coolingprocessing chamber 30 by thetransfer arm 42 provided in thetransfer chamber 40 of thetransfer module 16 shown in FIG.
[0117]
Further, on the side surface of the coolingprocessing chamber 30 facing the side surface where the substrate carry-inport 610 is provided, a substrate carry-outport 620 is provided so as to open. Thesubstrate transfer port 620 transfers the semiconductor substrate W cooled in the coolingprocessing chamber 30 by the cooling processing described below by thesubstrate transfer mechanism 22 shown in FIG. 1 of the loader /unloader unit 12 shown in FIG. It functions as an exit for carrying out to the outside of 30.
[0118]
The semiconductor substrate is cooled in the hermetically sealedcooling processing chamber 30 having the above-described structure as described below. In the present embodiment, during the cooling process, the semiconductor substrate W is stopped at three types of positions (first to third positions) described later.
[0119]
FIG. 17 shows a state in which the semiconductor substrate W brought into a high-temperature state by the high-temperature rapid heat treatment in theprocessing chamber 56 shown in FIG. The state where the operation of thetransfer arm 42 is stopped at the height position (first position) at the time of being carried in is shown.
[0120]
As soon as the semiconductor substrate W is carried into the coolingprocessing chamber 30 by thetransfer arm 42, the cooling medium supply pipe provided so as to communicate with substantially the center of theupper cooling plate 70 and positioned on the upper surface side of the semiconductor substrate W An inert gas such as nitrogen or helium is supplied as a cooling medium from agas diffusion nozzle 91 provided at the tip of thenozzle 90, and the semiconductor substrate W is cooled. Thereafter, the cooling medium is continuously supplied into the coolingprocessing chamber 30 until the cooling processing of the semiconductor substrate W is completed.
[0121]
Accordingly, as soon as the semiconductor substrate W carried into the coolingprocessing chamber 30 is carried into the coolingprocessing chamber 30, the cooling heat of theupper cooling plate 70 and thelower cooling plate 80 and the cooling medium supplied from the upper part of the semiconductor substrate W Thereby, the semiconductor substrate W is cooled from both the upper side and the lower side.
[0122]
Therefore, the semiconductor substrate W does not undergo deformation (thermal strain) such as warping into a mountain shape due to a temperature difference between the substantially central portion and the peripheral portion of the surface subjected to the rapid heat treatment in theprocessing chamber 54. , A straight state in the plane is maintained.
[0123]
In this state, the lifting pins 630 are driven by lifting driving means (not shown), and a plurality of (for example, three) lifting pin through-hole forming portions 82 formed through thelower cooling plate 80 in the vertical direction. Move upward through thelower cooling plate 80 and protrude from the upper surface of thelower cooling plate 80.
[0124]
After a predetermined time has elapsed from the first position shown in FIG. 17, the semiconductor substrate W is placed at the second position shown in FIG. 18 through the following steps.
[0125]
That is, first, thetransfer arm 42 that has loaded the semiconductor substrate W into the coolingprocessing chamber 30 transfers the semiconductor substrate W onto the lifting pins 630. Specifically, thetransfer arm 42 supporting the semiconductor substrate W is lowered in the direction indicated by the arrow S in FIG. 17, and the semiconductor substrate W is mounted on the elevating pins 630 (second position). Next, thetransfer arm 42 is pulled out in the direction indicated by the arrow T in FIG.
[0126]
As described above, when the semiconductor substrate W is carried into the coolingprocessing chamber 30, the deformation (thermal strain) of the semiconductor substrate W caused by the temperature difference between the substantially central portion and the peripheral portion of the surface of the semiconductor substrate W is reduced. No occurrence occurs, and a straight plane state is maintained. Therefore, the semiconductor substrate W is mounted on the elevatingpins 630 while maintaining such a straight planar state.
[0127]
Thereafter, the semiconductor substrate W is placed at the third position shown in FIG. 19 from the second position shown in FIG. 18 through the following steps.
[0128]
That is, first, the lifting pins 630 on which the semiconductor substrate W is mounted are driven by lifting driving means (not shown), and a plurality of (for example, three) lifting pins formed through thelower cooling plate 80 in the vertical direction. The semiconductor substrate W is lowered in the direction indicated by the arrow U in FIG. 18 until the semiconductor substrate W comes into contact with the support protrusion 130 (third position) via the through-hole forming portion 82.
[0129]
As described above, since thesupport protrusion 130 is provided so as to slightly protrude from the upper surface of thelower cooling plate 80, the semiconductor substrate W is supported by thesupport protrusion 130 in a state close to thelower cooling plate 80. Is done. In this state, the semiconductor substrate W is cooled by thelower cooling plate 80 to a desired temperature, for example, normal temperature, in the coolingprocessing chamber 30.
[0130]
Here, as described above, the semiconductor substrate W is placed on the elevatingpins 630 while maintaining a straight planar state, and then placed on thesupport protrusion 130, so that the semiconductor substrate W is straightened. The cooling is performed from the lower side of the coolingprocessing chamber 30 while maintaining the flat surface state.
[0131]
When the cooling processing for cooling the semiconductor substrate W to a predetermined temperature in the coolingprocessing chamber 30 is completed, the supply of the cooling medium from the coolingmedium supply pipe 90 to the coolingprocessing chamber 30 is stopped.
[0132]
When the cooling processing of the semiconductor substrate W is completed, thesubstrate transfer mechanism 22 of the loader /unloader unit 12 shown in FIG. 1 accesses the coolingprocessing chamber 30 from thesubstrate outlet 120, and the semiconductor substrate W is unloaded from the coolingprocessing chamber 30. You.
[0133]
As described above, the cooling medium is supplied from the coolingmedium supply pipe 90 provided above the coolingprocessing chamber 30 to the coolingprocessing chamber 30 until the cooling processing is completed after the semiconductor substrate W is loaded into the coolingprocessing chamber 30. The semiconductor substrate W is continuously supplied and is cooled from the upper side.
[0134]
Therefore, the semiconductor substrate W is placed on thesupport protrusion 130 provided on thelower cooling plate 80 provided below the coolingprocessing chamber 30 and the semiconductor substrate W is cooled to a predetermined temperature in the coolingprocessing chamber 30. Before the processing, the deformation (thermal strain) of the semiconductor substrate W due to the temperature difference between the substantially central portion and the peripheral portion of the surface of the semiconductor substrate W is avoided, and the semiconductor substrate W is maintained in a straight plane state. The substrate W can be subjected to a cooling process. As a result, the entire semiconductor substrate W can be uniformly cooled within a desired short time.
[0135]
As described above, the time required for the cooling process can be shortened, and the semiconductor substrate W can be surely cooled, so that the throughput can be improved.
[0136]
Referring again to FIGS. 1 and 2, when the semiconductor substrate W is taken out from the coolingprocessing chamber 30, thesubstrate transfer mechanism 22 rotates thetransfer arm 26 and moves to a position in front of a desired cassette CR of thecassette station 10. The processed semiconductor substrate W is inserted into the cassette CR.
[0137]
Although the preferred embodiment of the present invention has been described in detail above, the present invention is not limited to the specific embodiment, and various modifications and changes may be made within the scope of the present invention described in the appended claims. Changes are possible.
[0138]
For example, in the above-described embodiment, therotation mechanism section 300 is configured by therotation shaft section 310 and the bearingmember 320. However, the present invention is not limited to this, and may have any structure as long as the processing chamber can be rotated. May be.
[0139]
In the above-described embodiment, theroller 200 and therail member 250 are used for sliding thebase member 250. However, the present invention is not limited to this, and theprocessing chamber 54 is separated from thegate valve 52. Any structure may be used if possible.
[0140]
Further, in the above-described embodiment, the structure in which therotation mechanism unit 300 is provided on thebase member 150 that slides on therail member 150 and theprocessing chamber 54 is provided on therotation mechanism unit 300 has been described. The present invention is not limited to this, and a slidable base member may be provided on the rotation mechanism, and a processing chamber may be provided thereon. Alternatively, the processing chamber may be configured to hang from above, and a rotation mechanism and a sliding mechanism may be provided above the processing chamber.
[0141]
Further, in the above-described embodiment, fourindexing mechanism units 370 are provided at positions separated from each other by 90 degrees, but the present invention is not limited to this as long as theprocessing chamber 54 can be rotated and positioned. .
[0142]
【The invention's effect】
As is apparent from the details described above, according to the processing apparatus of the present invention, the space required for maintenance is reduced as much as possible, a simple maintenance operation can be realized, and the maintenance performance of the processing chamber is improved. Improvement can be achieved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partial cross-sectional side view schematically illustrating an entire configuration of a processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view schematically showing the entire configuration of the processing apparatus according to the embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a partial cross-sectional side view showing a structure of a processing chamber 54 (54H, 54L), a processingchamber mounting body 100, and the like.
FIG. 4 is a side sectional view showing an internal structure of ahousing 111.
FIG. 5 is a perspective view of the substrate mounting portion 58-1 and the like facing a section taken along line AA of the substrate mounting portion 58-1 of thereaction tube 58 shown in FIG.
6 is a diagram showing a positional relationship between areaction tube 58 and aresistance heater 60 shown in FIG. 4, and is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
7 is a diagram of the processingchamber mounting body 100 and the processing chambers (54H, 54L) shown in FIG. 3 when viewed in the direction of arrow A in FIG.
8 is a view showing a state where theprocessing chamber 54 shown in FIG. 3 is slid and rotated.
9 is a view of thehandle portion 410 shown in FIG. 8 when viewed from the direction of arrow B in FIG.
10 is a view showing the sliding structure of theprocessing chamber 54H and the structure of therotation mechanism 300 shown in FIG. 3, and is a view of theprocessing chamber 54H and the like from the direction shown by the arrow A in FIG. .
11 is a view showing a sliding structure of theprocessing chamber 54H, and is a view of thebase member 250 and the like on which theprocessing chamber 54H is mounted in a direction indicated by an arrow F in FIG.
FIG. 12 is an enlarged view of a portion indicated by a dotted line H in FIG.
FIG. 13 is an enlarged view of a portion indicated by a dotted line Q in FIG.
FIG. 14 is an enlarged view of a portion indicated by a dotted line R in FIG.
FIG. 15 is a diagram illustrating sliding and rotation of theprocessing chamber 54H, as viewed from above theprocessing chamber 54H.
16 is a schematic side view of theprocessing chamber 54H and the like for explaining the movement and operation of theprocessing chamber 54H for maintenance and the like of thethermocouple 112 shown in FIG. 7 and theresistance heater 60 shown in FIG. .
FIG. 17 is a schematic diagram for explaining a cooling process of the semiconductor substrate W in the coolingprocessing chamber 30.
FIG. 18 is a schematic diagram for explaining a cooling process of the semiconductor substrate W in the coolingprocessing chamber 30.
FIG. 19 is a schematic diagram for explaining a cooling process of the semiconductor substrate W in the coolingprocessing chamber 30.
[Explanation of symbols]
10 cassette station
12 Loader / Unloader section
18 Processing module
28 (28H, 28L) Load lock chamber
30 (30H, 30L) cooling processing chamber
40 transfer room
42 Transfer arm
52 Gate valve
54 (54H, 54L) processing room
56 Housing
58 Reaction tube
60 resistance heater
300 Rotation mechanism
310 Rotating shaft
370 Indexing mechanism
410 Handle
411 Handlebar

Claims (7)

Translated fromJapanese

処理室と前記処理室に接続される被接続部材とを備えた処理装置において、
前記処理室は、前記被接続部材に対し相対的に離間可能に接続され、
前記処理室を回動するための回転機構部を更に備え、
略同一平面内で離間及び回動可能に構成されたことを特徴とする処理装置。In a processing apparatus including a processing chamber and a connected member connected to the processing chamber,
The processing chamber is connected to the connected member so as to be relatively separable,
A rotation mechanism for rotating the processing chamber,
A processing apparatus characterized in that the processing apparatus is configured to be able to separate and rotate in substantially the same plane.前記回転機構部は、回転軸部を含み、
前記処理室は、前記回転軸部の上部に設けられ、前記回転軸部の回動に伴って回動されることを特徴とする請求項１記載の処理装置。The rotation mechanism section includes a rotation shaft section,
2. The processing apparatus according to claim 1, wherein the processing chamber is provided above the rotation shaft, and is rotated with rotation of the rotation shaft. 3.前記処理室が所定の角度回動されると、当該回動位置において前記処理室を位置決めする割出し機構部を更に備えることを特徴とする請求項１又は２記載の処理装置。The processing apparatus according to claim 1, further comprising an indexing mechanism that positions the processing chamber at the rotation position when the processing chamber is rotated by a predetermined angle.前記処理室は、前記被接続部材にクランプするハンドル部を備え、
前記ハンドル部を回動操作することによって、前記処理室は前記被接続部材に接続又は接続が解除されることを特徴とする請求項１乃至３いずれか一項記載の処理装置。The processing chamber includes a handle portion that is clamped to the connected member,
4. The processing apparatus according to claim 1, wherein the processing chamber is connected to or disconnected from the connected member by rotating the handle. 5.前記被接続部材は、ゲートバルブであることを特徴とする請求項１乃至４いずれか一項記載の処理装置。The processing apparatus according to claim 1, wherein the connected member is a gate valve.前記処理室は、前記処理装置の高さ方向に複数段に設けられていることを特徴とする請求項１乃至５いずれか一項記載の処理装置。The processing apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein the processing chamber is provided in a plurality of stages in a height direction of the processing apparatus.複数の被処理基板を収容する基板収容部と、
密閉可能な室内で前記被処理基板に所定の処理ガスを用いて所定の処理を施すための複数の処理室が多段に設けられた処理部と、
前記基板収容部と前記処理部との間で、前記被処理基板のうち未処理の被処理基板を一時的に留め置く未処理基板配置部と、
前記基板収容部と前記処理部との間で、前記被処理基板のうち処理済の被処理基板を一時的に留め置く処理済基板配置部と、
前記基板収容部と前記未処理基板配置部又は前記処理済基板配置部との間で前記被処理基板を搬送するための第１の搬送手段と、
前記処理部と前記未処理基板配置部又は前記処理済基板配置部との間で前記被処理基板を搬送するための第２の搬送手段と、
前記第２の搬送手段を内部に備えた搬送室と、
前記処理室に接続され、前記搬送室と前記処理室とを連結する被接続部材と、を備えた処理装置において、
前記処理室は、前記被接続部材に対し相対的に離間可能に接続され、
前記処理室を回動するための回転機構部を更に備えたことを特徴とする処理装置。A substrate storage unit that stores a plurality of substrates to be processed,
A processing unit in which a plurality of processing chambers for performing predetermined processing using a predetermined processing gas on the substrate to be processed in a sealable chamber are provided in multiple stages;
Between the substrate storage unit and the processing unit, an unprocessed substrate placement unit that temporarily holds an unprocessed substrate among the processed substrates,
Between the substrate storage unit and the processing unit, a processed substrate placement unit that temporarily holds a processed substrate to be processed among the substrates to be processed,
A first transport unit for transporting the substrate to be processed between the substrate storage unit and the unprocessed substrate placement unit or the processed substrate placement unit;
A second transport unit for transporting the substrate to be processed between the processing unit and the unprocessed substrate placement unit or the processed substrate placement unit,
A transfer chamber having the second transfer means therein;
A connected member connected to the processing chamber and connecting the transfer chamber and the processing chamber,
The processing chamber is connected to the connected member so as to be relatively separable,
A processing apparatus, further comprising a rotation mechanism for rotating the processing chamber.

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