(57)【要約】      （修正有）【課題】冷却ガスを吹き付けずに、ウエハの冷却時間を短くすることができる基板処理装置及び基板の冷却方法を提供する。【解決手段】処理容器と、複数の基板を保持して、該処理容器にロード及びアンロードされる基板保持具２４と、処理容器からアンロードされたアンロード位置における基板保持具２４の周囲に対向して配置され、吸気口６０ｂ、６１ｂ、６２ｂを備える吸気ダクト６０、６１、６２とを有する。吸気ダクトは、吸気ダクトの本体を構成する固定ダクト部と、固定ダクト部に収容されて、吸気口を構成する可動ダクト部と、を有する。【選択図】図３
2018101741.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理容器と、
複数の基板を保持して、前記処理容器にロード及びアンロードされる基板保持具と、
前記処理容器からアンロードされたアンロード位置における前記基板保持具の周囲に対向して配置され、吸気口を備える吸気ダクトとを有し、
前記吸気ダクトは、
前記吸気ダクトの本体を構成する固定ダクト部と、
前記固定ダクト部に収容されて、前記吸気口を構成する可動ダクト部とを有する基板処理装置。
【請求項２】
前記アンロード位置で前記吸気口を前記基板保持具に近づけるように前記可動ダクト部を駆動する制御部を有する請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項３】
前記可動ダクト部にフランジが設けられている請求項１または２に記載の基板処理装置。
【請求項４】
前記可動ダクト部には、高さ方向に前記可動ダクト部の内部を複数の空間に仕切る少なくとも１つの仕切壁を有する、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項５】
前記吸気ダクトは、上端、下端及び中間に配置された３つの吸気ダクトで構成されている、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項６】
前記吸気ダクトのうち、少なくとも１つは、他と異なる水平位置に配置された請求項１乃至５のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項７】
処理容器から、複数の基板を保持した基板保持具をアンロードする工程と、
前記処理容器からアンロードされたアンロード位置における前記基板保持具の周囲に対向して配置され、吸気口を備える少なくとも１つの吸気ダクトを、前記アンロード位置で前記吸気口を前記基板保持具に近づけるように駆動する工程と、
前記吸気ダクトを作動させる工程と、を有する基板処理方法。
【請求項８】
前記吸気ダクトは、
前記吸気ダクトの本体を構成する固定ダクト部と、
前記固定ダクト部に収容され、前記吸気口を構成する可動ダクト部とを有し、
前記アンロード位置で前記吸気口を前記基板保持具に近づけるように前記可動ダクト部が駆動する、請求項７に記載の基板処理方法。
【請求項９】
前記可動ダクト部を前記基板保持具に近づけるタイミングは、前記基板保持具が前記アンロード位置に到達したタイミングである請求項８に記載の基板処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板処理装置及び基板処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の基板処理装置として、前面から後面の気流形成用の排気口に向って横方向の気流が形成されたローディングエリア内において、熱処理炉の下方側のアンロード位置にあるウエハボートと排気口との間に、アンロードにより高温に加熱された雰囲気を吸引排気するための熱排気用の排気口が形成された排気ダクトを設けた熱処理装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この熱処理装置では、排気ダクトとの間でウエハボートを挟むように、ウエハボート２４に冷却ガスを供給する供給口９０ａを有する冷却ガスノズル９０、９１が設けられている（図１１、図１２参照）。
【０００４】
このような熱処理装置によれば、アンロードされた高温状態のウエハボート近傍の雰囲気は排気ダクトから排気されるため、上方側への熱拡散が抑えられ、横方向の気流がウエハボート及びウエハ群に供給されて、熱処理後のウエハを降温させることができる。また、アンロードされたウエハは、排気ダクトからの排気に加え、冷却ガスノズルから吹き付けられる冷却ガスにより冷却されるため、アンロードされたウエハの冷却時間が短縮され、ウエハの生産性を向上させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−１６９３６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の基板処理装置では、冷却ガスノズルからウエハに吹き付けられる冷却ガスにより、ローディングエリア内に浮遊するパーティクル（有機物等のごみや塵等）が舞い上がり、ウエハ上に載って異常成長が起こり、生産性が低下するという問題があった。
【０００７】
なお、冷却ガスノズルを設けずに、吸気ダクトによる吸気だけ行うことも可能であるが、この場合、ウエハの冷却が十分に行われず冷却時間を短くすることができない。また、吸気ダクトの吸引力を増加させることも可能であるが、この場合は、ローディングエリア内に乱流が発生し、冷却ガスを吹き付けたときと同様に、異常成長による生産性の低下が問題となる。
【０００８】
そこで、本発明は、冷却ガスを吹き付けずに、ウエハの冷却時間を短くすることができる基板処理装置及び基板の冷却方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明の一態様に係る基板処理装置は、処理容器と、複数の基板を保持して、前記処理容器にロード及びアンロードされる基板保持具と、前記処理容器からアンロードされたアンロード位置における前記基板保持具の周囲に対向して配置され、吸気口を備える少なくとも１つの吸気ダクトとを有し、前記吸気ダクトは、前記吸気ダクトの本体を構成する固定ダクト部と、前記固定ダクト部に収容され、前記吸気口を構成する可動ダクト部とを有する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、冷却ガスを吹き付けずに、ウエハの冷却時間を短くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態に係る熱処理装置を概略的に示す縦断面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る熱処理装置のウエハボートの一例の拡大図である。
【図３】本発明の実施形態に係る熱処理装置の吸気ダクトとウエハボートの位置関係を示す縦断面図である。
【図４】図３を上方から見た図である。
【図５】図３の状態における吸気ダクトの一例を示す斜視図である。
【図６】本発明の実施形態に係る熱処理装置において吸気ダクトの吸気口をウエハボートに近づけた状態を示す縦断面図である。
【図７】図６を上方から見た図である。
【図８】図６の状態における吸気ダクトの一例を示す斜視図である。
【図９】吸気ダクトをウエハボートに近づける前の状態における気流の速度分布を示す図である。
【図１０】吸気ダクトをウエハボートに近づけた状態における気流の速度分布を示す図である。
【図１１】従来の熱処理装置を概略的に示す縦断面図である。
【図１２】図１１を上方から見た図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して、本発明を実施するための形態の説明を行う。図１は、本発明の実施形態に係る熱処理装置１０を概略的に示す縦断面図である。図１に示すように、熱処理装置１０は、載置台（ロードポート）１２と、筐体１８と、制御部５０とを有する。
【００１３】
載置台（ロードポート）１２は、筐体１８の前部に設けられている。筐体１８は、ローディングエリア（作業領域）２０及び熱処理炉４０を有する。ローディングエリア２０は、筐体１８内の下方に設けられており、熱処理炉４０は、筐体１８内であってローディングエリア２０の上方に設けられている。また、ローディングエリア２０と熱処理炉４０との間には、ベースプレート１９が設けられている。
【００１４】
熱処理炉４０は、基板（ウエハＷ）を熱処理するための処理炉であり、例えば、全体として、縦長の形状を有して構成されてもよい。熱処理炉４０は、反応管４１と、ヒータ（加熱装置）４２とを備える。
【００１５】
反応管４１は、ウエハＷを収容し、収容したウエハＷに熱処理を施すための処理容器である。反応管４１は、例えば石英製であり、縦長の形状を有しており、下端に開口４３が形成されている。ヒータ（加熱装置）４２は、反応管４１の周囲を覆うように設けられており、反応管４１内を所定の温度例えば１００〜１２００℃に加熱制御可能である。
【００１６】
熱処理炉４０では、例えば、反応管４１内に収容されたウエハＷに処理ガスを供給し、ＣＶＤ（Chemical Vapor deposition）や、ＡＬＤ（Atomic Layer Deposition）等の成膜処理を行う。
【００１７】
ベースプレート１９は、熱処理炉４０の後述する反応管４１を設置するための例えばＳＵＳ製のベースプレートであり、反応管４１を下方から上方に挿入するための図示しない開口部が形成されている。
【００１８】
載置台（ロードポート）１２は、筐体１８内へのウエハＷの搬入搬出を行うためのものである。載置台（ロードポート）１２には、収納容器１３が載置されている。収納容器１３は、前面に図示しない蓋を着脱可能に備えた、複数枚例えば５０枚程度のウエハを所定の間隔で収容する密閉型収納容器（ＦＯＵＰ）である。
【００１９】
また、載置台１２の下方には、後述する移載機構２７により移載されたウエハＷの外周に設けられたノッチを一方向に揃えるための整列装置（アライナ）１５が設けられていてもよい。
【００２０】
ローディングエリア（作業領域）２０は、収納容器１３と後述するウエハボート２４との間でウエハＷの移載を行い、ウエハボート２４を熱処理炉４０内に搬入（ロード）し、ウエハボート２４を熱処理炉４０から搬出（アンロード）するためのものである。ローディングエリア２０には、ドア機構２１、シャッター機構２２、蓋体２３、ウエハボート２４、基台２５ａ、２５ｂ、昇降機構２６、及び移載機構２７が設けられている。
【００２１】
ドア機構２１は、収納容器１３、１４の蓋を取外して収納容器１３、１４内をローディングエリア２０内に連通開放するためのものである。
【００２２】
シャッター機構２２は、ローディングエリア２０の上方に設けられている。シャッター機構２２は、蓋体２３を開けているときに、後述する熱処理炉４０の開口４３から高温の炉内の熱がローディングエリア２０に放出されるのを抑制ないし防止するために開口４３を覆う（又は塞ぐ）ように設けられている。
【００２３】
蓋体２３は、保温筒２８及び回転機構２９を有する。保温筒２８は、蓋体２３上に設けられている。保温筒２８は、石英からなり、ウエハボート２４が蓋体２３側との伝熱により冷却されることを防止し、ウエハボート２４を保温するためのものである。
【００２４】
回転機構２９は、蓋体２３の下部に取り付けられている。回転機構２９は、ウエハボート２４を回転するためのものである。回転機構２９の回転軸は蓋体２３を気密に貫通し、蓋体２３上に配置された図示しない回転テーブルを回転するように設けられている。
【００２５】
昇降機構２６は、ウエハボート２４のローディングエリア２０から熱処理炉４０に対する搬入、搬出に際し、蓋体２３を昇降駆動する。そして、昇降機構２６により上昇させられたウエハボート２４が熱処理炉４０内に搬入されているときに、蓋体２３は、開口４３に当接して開口４３を密閉するように設けられている。そして、蓋体２３に載置されているウエハボート２４は、熱処理炉４０内でウエハＷを水平面内で回転可能に保持することができる。
【００２６】
図２は、ウエハボート２４を拡大して示した図である。ウエハボート２４は、各ウエハＷを水平に保持した状態で、所定間隔を有して鉛直方向に積載して保持する基板保持手段である。ウエハボート２４は、例えば石英製であり、大口径例えば直径３００ｍｍのウエハＷを水平状態で上下方向に所定の間隔（ピッチ幅）で搭載するようになっている。ウエハボート２４は、例えば図２に示すように、天板３０と底板３１の間に複数本例えば３本の支柱３２を介設してなる。支柱３２には、ウエハＷを保持するための爪部３３が設けられている。また、支柱３２と共に補助柱３４が適宜設けられていてもよい。
【００２７】
図３は、本発明の実施形態に係る熱処理装置１０の吸気ダクトとウエハボートの位置関係を示す。図４は、図３を上方から見た状態を示す。図５は、図３の状態における吸気ダクトの一例を示す。
【００２８】
図３に示されるように、ローディングエリア２０内には、吸気ダクトとして上段ダクト６０、中段ダクト６１、下段ダクト６２からなる３つのダクトと、排気ファン７０〜７５と、ＦＦＵ（ファン・フィルタ・ユニット）８０、８１とを有する。また、図１と同様に、蓋体２３、保温筒２８、ウエハボート２４が示されている。
【００２９】
ローディングエリア２０内のウエハボート２４がアンロードして下降した位置（以下アンロード位置という）の周囲には、ウエハボート２４の側面に対向するように、上段ダクト６０、中段ダクト６１及び下段ダクト６２（以下、ダクト６０〜６２という場合がある）が設けられる。ダクト６０〜６２は、アンロードして下降した状態のウエハボート２４の高さの範囲を分割し、各々の高さ領域をカバーするように、上段、中段、下段と分割して配置されている。
【００３０】
ダクト６０〜６２は、総て吸気ダクトとして構成され、ウエハボート２４に保持されて加熱されたウエハＷの熱を吸引し、ウエハＷを冷却するための冷却機構として機能する。
吸気ダクトを、このような上端、下端及び中間に配置された３つの吸気ダクトで構成することにより、各ダクトの寸法、吸引力等の条件を変えることができる。そのため、アンロードの際に移動するウエハボート２４の温度が異なる領域に合わせて、条件が異なるダクトを適宜配置することができるので、ウエハＷを効率よく冷却することができる。
【００３１】
なお、ダクト６０〜６２は、３段に分割される３段構成に限られず、上段ダクト６０と下段ダクト６２とでウエハボート２４の高さの範囲を総てカバーする２段構成であってもよいし、中段ダクト６１が更に複数に分割された４段以上の構成であってもよい。ダクト６０〜６２の分割数も、用途に応じて適宜変更することができる。
【００３２】
上段ダクト６０、中段ダクト６１及び下段ダクト６２は、図３、図４に示すように、中段ダクト６１の吸気口６１ｂと下段ダクト６２の吸気口６２ｂとが同じ平面位置に配置され、上段ダクト６０の吸気口６０ｂが異なる位置に配置されている。なお、上段ダクト６０、中段ダクト６１及び下段ダクト６２は、ウエハボート２４の近傍に設けられる限り、水平面上での配置位置は問わない。したがって、上段ダクト６０の吸気口６０ｂと中段ダクト６１の吸気口６１ｂとが上面視したときに同じ位置に設けてもよいし、上段ダクト６０の吸気口６０ｂと中段ダクト６１の吸気口６１ｂを同じ平面位置に配置し、下段ダクト６２の吸気口６２ｂを異なる位置に設けてもよい。
【００３３】
ウエハボート２４のアンロード時には、回転機構２９によりウエハボート２４は回転しながら下降してくるので、このようにダクト６０〜６２をウエハボート２４の周囲の異なる位置に配置することにより、ウエハＷをムラなく均一に冷却することができる。また、空いたスペースを利用して最も好ましい位置に配置することができる。
【００３４】
上段ダクト６０は、排気ファン７０、７１、７２、７４に連通し、中段ダクト６１は排気ファン７１、７２、７４に連通し、下段ダクト６２は排気ファン７３、７５に連通して、それぞれ排気される。このうち排気ファン７１、７２、７４は、上段ダクト６０と中段ダクト６１とが合流した合流ダクト６３に設けられている。
【００３５】
排気ファン７０〜７５は、ダクト６０〜６２を介して熱を排気するための排気手段である。排気ファン７０〜７５は、ダクト６０〜６２に連通して設けられるが、各排気ファン７０〜７２により、排気範囲が異なる。また、排気ファン７０〜７５の配置は一例であり、ダクト６０〜６２の総てに連通する排気ファンを１つ以上設けるようにしてもよい。排気ファン７０〜７５は、ダクト６０〜６２のうち、少なくとも２つと連通する共通の排気ファン７０〜７５が設けられていれば、種々の配置構成とすることができる。なお、排気ファン７０〜７５には、二重反転ファンを用いるのが好ましいが、これに限定されるものではない。また、これら排気ファンは、用途に応じて種々の位置に配置することができる。
【００３６】
合流ダクト６３と下段ダクト６２とは、図示しない合流ダクトに最終的に合流し、該合流ダクトが、必要に応じて、ＦＦＵ８０、８１に接続される。ＦＦＵ８０、８１は、ファンとフィルタが一体化したユニットであり、排気ファン７５で吸引したガスをＦＦＵ８０、８１の内部に設けられた図示しないフィルタで清浄化し、更に排気ファン７５で外部へ吹き出す。つまり、排気ファン７５は、吸引したガスを清浄化してローディングエリア２０内に水平方向に供給する気流を形成している。
【００３７】
上段ダクト６０、中段ダクト６１及び下段ダクト６２は、本体６０ａ、６１ａ、６２ａと、吸気口６０ｂ、６１ｂ、６２ｂをそれぞれ備える（図５参照）。本体６０ａ、６１ａ、６２ａは各ダクトの固定ダクト部を構成し、吸気口６０ｂ、６１ｂ、６２ｂを収容される。吸気口６０ｂ、６１ｂ、６２ｂは各ダクトの可動ダクトを構成し、本体６０ａ、６１ａ、６２ａをガイドとして可動することができる。
【００３８】
図６は、本発明の実施形態に係る熱処理装置１０において吸気ダクトの吸気口をウエハボートに近づけた状態を示す。図７は、図６を上方から見た状態を示す。図８は、図６の状態における吸気ダクトの一例を示す。なお、図６及び図５の矢印は、吸気ダクトが作動している際の気流である。
【００３９】
図３〜図８に示すように、吸気口６０ｂ、６１ｂ、６２ｂを可動させることにより、ウエハボート２４に対して吸気口６０ｂ、６１ｂ、６２ｂを近づけたり、遠ざけたりすることができる。そのため、吸気ダクトを作動させる際に、吸気口をウエハボートに近づけることにより、冷却ガスを吹き付けなくても、ウエハの冷却時間を短くすることができる。また、吸気ダクトの吸引力を増加させなくても、所望の吸気を行うことができる。したがって、ローディングエリア２０内で乱流が発生し、浮遊するパーティクル（有機物等のごみや塵等）が巻き上げられることによるウエハの異常成長を防ぐことができる。
【００４０】
また、本例では、図３〜図８に示すように、ウエハボート２４のアンロード位置でｃｂ、６１ｂ、６２ｂがウエハボート２４に近づくように吸気口６０ｂ、６１ｂ、６２ｂが駆動するようになっている。吸気口６０ｂ、６１ｂ、６２ｂが駆動は、図３、図６に示す制御部５０で制御される。
【００４１】
また、吸気口６０ｂ、６１ｂ、６２ｂの駆動は、図示しない駆動機構により行うことができる。このような駆動機構としてはエアシリンダ等を用いることができる。また、該駆動機構の制御は制御部５０により制御することができる。なお、吸気口６０ｂ、６１ｂ、６２ｂがウエハボート２４に近づく際の吸気口６０ｂ、６１ｂ、６２ｂとウエハボート２４との距離は、制御部５０により任意に制御される。
【００４２】
これにより、吸気口６０ｂ、６１ｂ、６２ｂがウエハボート２４のロード及びアンロードの際の障害にならないように制御することができる。例えば、ウエハボート２４の底部にはウエハＷが保持される領域の径寸法よりも大きい径寸法の蓋体２３が設けられているが、吸気口６０ｂ、６１ｂ、６２ｂが常時ウエハボート２４に近づいた状態では、ウエハボート２４のロード及びアンロードされる際に吸気口６０ｂ、６１ｂ、６２ｂがウエハボート２４の蓋体２３に当たりロード及びアンロードの妨げとなる。
【００４３】
これに対して、本例のように、ウエハボート２４のアンロード位置のときに吸気口６０ｂ、６１ｂ、６２ｂをウエハボート２４に近づけられるように可動することができれば、吸気口６０ｂ、６１ｂ、６２ｂがウエハボート２４のロード及びアンロードの際の妨げになるのを防ぐことができる。
【００４４】
また、各ダクトは６０〜６２は、吸気口６０ｂ、６１ｂ、６２ｂにフランジＦが設けられている（図５、図８参照）。フランジＦは、吸気口６０ｂ、６１ｂ、６２ｂの高さ方向に延びる板状であり、吸気口６０ｂ、６１ｂ、６２ｂの幅方向の両端に形成されている。このようなフランジＦを設けると、吸気ダクトがウエハＷの熱を吸引する際に、フランジＦがガイドとなり気流が吸気口６０ｂ、６１ｂ、６２ｂに集まりやすくなる。そのため、ウエハＷの冷却を効率良く行うことができる。
【００４５】
なお、フランジＦは、吸気口６０ｂ、６１ｂ、６２ｂの外側に固定されたままでも良いし、吸気口６０ｂ、６１ｂ、６２ｂの内側に収容された状態から吸気口６０ｂ、６１ｂ、６２ｂが駆動する際に外側に吸気口６０ｂ、６１ｂ、６２ｂの外側に飛び出すように構成してもよい。
【００４６】
さらに、各ダクトは６０〜６２は、吸気口６０ｂ、６１ｂ、６２ｂの内部に、高さ方向に吸気口６０ｂ、６１ｂ、６２ｂの内部空間を仕切る仕切壁Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３が設けられている。このような複数の仕切壁の存在により、吸気口６０ｂ、６１ｂ、６２ｂの内部空間は複数の空間に仕切られる。吸気口６０ｂ、６１ｂ、６２ｂの内部空間は１つの空間で構成しても良いが、吸気の経路が吸気口の上下で異なる傾向がある。そこで、このような仕切壁を設けて吸気口６０ｂ、６１ｂ、６２ｂの内部空間を複数の空間に区切ることにより、各空間によりウエハＷの熱がムラなく吸引され、ウエハボート２４の高さ方向に各ウエハＷの熱が均一に吸引されるため、各ウエハＷの冷却を効率よく行うことができる。
【００４７】
なお、本例では、３つの仕切壁Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３により、吸気口６０ｂ、６１ｂ、６２ｂの内部空間が４つの空間に仕切られているが、仕切壁の数はウエハの枚数等の条件に応じで必要な空間の数に任意に定めることができる。
【００４８】
上段ダクト６０、中段ダクト６１及び下段ダクト６２は、ウエハボート２４の高さの範囲を分割してカバーするように設けられるが、高さ方向において、重なる領域があってもよい。例えば、上段ダクト６０の吸気口６０ｂと中段ダクト６１の吸気口６１ｂは、同じ平面位置で重なるように設けられているので、両者は明確に高さ領域が区分されるが、対向して配置される下段ダクト６２の吸気口６２ｂは、中段ダクト６１の吸気口６１ｂがカバーする高さ領域と一部重なるように設けられていてもよい。つまり、中段ダクト６１の吸気口６１ｂの下部と、下段ダクト６２の吸気口６２ｂの上部とは、高さ方向において互いに一部重なっていてもよい。
【００４９】
なお、下段ダクト６２の吸気口６２ｂは、ウエハボート２４にウエハＷが保持されている領域のみならず、保温筒２８の部分までカバーするように設けられていてもよい。冷却対象は、正確にはウエハボート２４ではなくウエハＷであるが、石英からなる保温筒２８は、アンロードされて反応管４１から出てきても、相当の熱を保持している。よって、ウエハＷの部分のみを冷却しても、保温筒２８から直上の下部のウエハＷが熱を貰ってしまい、ウエハＷの冷却が効率良く行われない場合もあり得るので、必要に応じて、保温筒２８に対向する部分にも、吸気口６２ｂを設ける構成としてもよい。但し、保温筒２８までカバーするように吸気口６２ｂを設けることは必須では無く、用途に応じて採用してよい。
【００５０】
中段ダクト６１及び下段ダクト６２の内部には、必要に応じて１以上の開閉弁（図示せず）を設けてもよい。この開閉弁は、ダクト６１、６２の流路を塞ぐための開閉手段として、アンロードの開始時には、開閉弁を閉じ、ウエハボート２４が下降して中段ダクト６１の吸気口６１ｂの吸引力が及ぶ範囲に達したときに開閉弁を開き、更にウエハボート２４が下降して下段ダクト６２の吸気口６２ｂの吸引力が及ぶ範囲に達したときに開閉弁を開くという制御を行うように構成する。
【００５１】
これにより、排気ファン７０〜７５の吸引力を無駄に使わず、ウエハボート２４が冷却効果のある範囲に達した時に中段ダクト６１及び下段ダクト６２の吸引動作を行わせることができる。なお、開閉弁は、ダクト６１、６２の流路の遮断と開放を切り替えることができれば、一般的なバルブを含む種々の開閉手段を用いることができる。また、その制御及び運転の方法は任意であり、例えば、開閉弁の開閉動作を、制御部５０が開閉弁を制御して行うようにすればよい。
【００５２】
なお、各ダクト６０〜６２内には、図示しない熱交換器を設けても良い。熱交換器は、吸引した熱を冷却し、冷却したガスを各排気ファン７１に供給する位置に設けるのが好ましい。これにより、更に熱吸収、冷却の効果を高めることができる。なお、熱交換器は、用途に応じて種々の熱交換器を選択して用いることができ、また配置する位置は排気ダクトの規模や数等に応じて適宜定めることができる。
【００５３】
また、これらの排気ファン７０〜７５の排気流量を調整するため、図示しないファン回転数制御ボリュームと調整弁が下段ダクト６２及び合流ダクト６３の端部に設けられている。このように、必要に応じて、排気流量を制御する手段を設けるようにしてもよい。
【００５４】
その他、ローディングエリア２０の全体の排気を制御するため、図示しない調整弁、バルブ、差圧計、酸素濃度計、排気ダクト等を必要に応じて設けてもよい。ローディングエリア２０内の圧力及び酸素濃度を差圧計及び酸素濃度計で計測し、バルブで定常排気の排気量を定め、調整弁で排気量の調整を行う。排気されたガスは、排気ダクトに排気され、差圧計で圧力を管理して排気設備の方に排出される。なお、これらの各機器の制御も、制御部５０により行われる。
【００５５】
次に、本発明の実施形態に係る熱処理装置１０を用いた場合の効果について説明する。図９は、吸気ダクトをウエハボートに近づける前の状態における気流の速度分布を示す。また、図１０は、吸気ダクトをウエハボートに近づけた状態における気流の速度分布を示す。なお、これらの速度分布は、公知の計算方法（沼野雄志（２００５）「新やさしい局排設計教室：作業環境改善技術と換気の知識」、中央労働災害防止協会）により算出したものである。
【００５６】
まず、図９に示されるように、上段ダクト６０の吸気口６０ｂの幅寸法を１００ｍｍとし、ウエハボート２４に保持されたウエハＷの径寸法を３００ｍｍとし、吸気口６０ｂの開口部からウエハＷの中心までの距離を２５０ｍｍとして、上段ダクト６０による吸気を行った。また、吸気ダクトの吸引条件は、ウエハＷの中心を基準にした風速を、上段ダクト６０で約１．０ｍ／ｓ、中段ダクト６１で約０．８ｍ／ｓ、下段ダクト６２で約０．５ｍ／ｓとした。その結果、吸気口６０ｂの開口部における気流の速度を１００％としたとき、ウエハＷの中心における気流の速度は２０％であった。
【００５７】
これに対して、図１０に示されるように、吸気口６０ｂの開口部からウエハＷの中心までの距離を１７５ｍｍまで短くし、それ以外の条件は図９で示した条件と同じ条件で上段ダクト６０による吸気を行った。その結果、吸気口６０ｂの開口部における気流の速度を１００％としたとき、ウエハＷの中心における気流の速度は４５％であった。つまり、吸気ダクトの吸気口とウエハの中心との距離を近づけることで、ウエハの冷却に必要な総風量を低減させることができ、省エネルギー化を図ることができる。
【００５８】
これらの結果から、本例のように、吸気ダクトを作動させる際に、吸気口をウエハボート２４に近づけることにより、吸気ダクトの吸引力を増加させなくても、ウエハ上の気流の流速を高められることが判った。また、ウエハボート２４の外側では、速度が高い気流の領域が狭くなるため、ローディングエリア内での乱流を抑えることができる。
【００５９】
このように、本発明の実施形態に係る熱処理装置１０によれば、吸気口をウエハボートに近づけて吸気ダクトを作動させることにより、気流の速度が高い領域を、ウエハ上に集中させることできる。そのため、冷却ガスの吹き付けを行わずに、吸気ダクトだけでウエハを冷却する場合でも、ウエハを効率の良く冷却することができる。また、冷却ガスを吹き付けずに、ウエハを冷却することができるため、ローディングエリア内に浮遊するパーティクル（有機物等のごみや塵等）が舞い上がることによる生産性の低下を防ぐことができる。
【００６０】
また、本発明の実施形態に係る熱処理装置１０によれば、ウエハボート２４のアンロード位置で吸気口６０ｂ、６１ｂ、６２ｂがウエハボート２４に近づくように吸気口６０ｂ、６１ｂ、６２ｂの駆動が制御されるため、ウエハボート２４の底部にウエハＷが保持される領域の径寸法よりも径寸法が大きい蓋体等の部材が設けられている場合でも、吸気口がウエハボートのロード及びアンロードの際の妨げになるのを防ぐことができる。
【００６１】
以上、本発明の好ましい実施形態について詳説したが、本発明は、上述した実施形態に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施形態に種々の変形及び置換を加えることができる。
【符号の説明】
【００６２】
１０    熱処理装置
２０    ローディングエリア
２４    ウエハボート
４１    反応管
５０  制御部
６０〜６２  ダクト
６０ａ〜６２ａ  本体
６０ｂ〜６２ｂ  吸気口
７０〜７５  排気ファン
Ｗ  ウエハ
Ｆ  フランジ
Ｐ１〜Ｐ３  仕切壁
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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