(57)【要約】【課題】ティーチング作業における作業スペースを十分に確保するとともに、当該作業の視認性を向上させることができる枚葉式熱処理装置を提供する。【解決手段】この枚葉式熱処理装置１は、平板状の被処理物２を１枚ずつ収容する処理室４と、前記処理室４の外面４ａに対して所定の間隔をおいて巻回された筒状の加熱体５とを備えている。前記加熱体５を前記処理室４と分離して軸方向にスライド可能に支持するスライド機構６を備えている。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
平板状の被処理物を１枚ずつ収容する処理室と、
前記処理室の外面に対して所定の間隔をおいて巻回された筒状の加熱体とを備えた枚葉式熱処理装置において、
前記加熱体を前記処理室と分離して軸方向にスライド可能に支持するスライド機構を備えていることを特徴とする枚葉式熱処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、枚葉式熱処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
半導体デバイスや表示デバイス等の製造においては、被処理物として、例えば、円板状の半導体ウェハに、酸化、拡散、成膜（ＣＶＤ：Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ等）、アニール等の熱処理を行うために、各種の熱処理装置が用いられている。この種の熱処理装置として、複数枚の平板状の被処理物を一括で熱処理するバッチ式の熱処理装置と、１枚ずつ熱処理する枚葉式の熱処理装置が知られている。この内、枚葉式熱処理装置は、バッチ式のものに比べ、急速な昇降温を要する熱処理や半導体ウェハの面内の均一な熱処理を比較的容易にできることから、半導体ウェハの大径化に伴い、汎用されるようになっている。また、この枚葉式熱処理装置は、ハンドリング装置を有しており、複数枚の半導体ウェハをストックするとともに、処理室に半導体ウェハを自動でロード・アンロードすることができる。
【０００３】
上記の枚葉式熱処理装置を用いて半導体ウェハに、例えば、熱ＣＶＤ法によって成膜処理を行うと、半導体ウェハのみならず、処理室の内壁等にも膜が被着する。この成膜処理を繰り返し行うと処理室の内壁等に被着した膜が積層され、やがて分離飛散して半導体ウェハに付着する場合がある。そのため、熱処理装置では、所定枚数の半導体ウェハを処理した後、洗浄等のメンテナンスを行っている。また、メンテナンスには洗浄の他に、加熱体の損傷等の程度を目視確認する必要もあり、その作業スペースの確保が重要とされる。
ところが、これまでの熱処理装置では、処理室を包囲して加熱体が配置されるとともに、処理室と加熱体とが一体で筐体に固定されていた。そのため、処理室と加熱体とを個々にメンテナンスするスペースが十分に確保することができず、作業効率の低下を招いていた。
そこで、処理室と加熱体とを熱処理装置の外部へ取り出し可能としたものが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平８−３２１４７０号公報（第１図）
【０００５】
この枚葉式熱処理装置は、筐体に対して処理室と加熱体とを一体でスライドかつ脱着可能にするスライド機構が設けられている。つまり、処理室と加熱体とを一体で筐体の外部に引き出すことによって、メンテナンススペースを確保しようとするものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前述したメンテナンスを行う毎に、処理室に半導体ウェハを自動でロード・アンロードするハンドリング装置の動作設定（ティーチング）が必要となる。このティーチング作業は、処理室に半導体ウェハがロード・アンロードされる動線を目視確認することが重要であり、様々な角度から前記動線を確認できることが望ましい。
しかしながら、特許文献１に記載の熱処理装置では、ティーチング作業を行うに当たって、処理室と加熱体とを筐体に組み込まれた状態に戻して行わなくてはならなかった。そのため、ティーチング作業を行う作業スペースを十分に確保することができなかった。更に、処理室と加熱体とを分離することができないため、半導体ウェハがロード・アンロードされる動線の目視確認を十分に行うことができなかった。
【０００７】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであって、ティーチング作業における作業スペースを十分に確保するとともに、当該作業の視認性を向上させることができる枚葉式熱処理装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、平板状の被処理物を１枚ずつ収容する処理室と、前記処理室の外面に対して所定の間隔をおいて巻回された筒状の加熱体とを備えた枚葉式熱処理装置において、前記加熱体を前記処理室と分離して軸方向にスライド可能に支持するスライド機構を備えていることを特徴とする。
本発明によれば、前記スライド機構によって、加熱体をスライドさせることができるとともに、処理室から分離させることができるので、ティーチング作業における作業スペースを十分に確保することができる。また、その作業においては、目視確認を十分に行うことができるので、当該ティーチング作業における作業性を向上させることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態を説明する。
図１に、本発明に係る枚葉式熱処理装置の横断面図を示し、図２に、同枚葉式熱処理装置のメンテナンス時における横断面図を示す。
この枚葉式熱処理装置１は、被処理物２として、例えば、円板状の半導体ウェハに、酸化、拡散、ＣＶＤ、アニール等の熱処理を施すもので、半導体ウェハ２を１枚ずつ加熱そして冷却することができる。
【００１０】
この枚葉式熱処理装置１は、架台３に片持ち状態で支持された処理室４と、処理室４の外面４ａに対して所定の間隔をおいて巻回された加熱体５と、加熱体５と架台３との間に介在されたスライド機構６と、処理室４と加熱体５との間に形成された流通路７と、流通路７に冷却媒体を供給する冷却手段８と、半導体ウェハ２をストックするとともに処理室４にロード・アンロードするハンドリング装置９とを備えている。
【００１１】
処理室４は、矩形断面にて一端が開放された有底筒状の処理室本体４１と、処理室本体４１の開放側を塞ぐ開閉可能な蓋体４２と、処理室本体４１の開放側の周縁に設けられたフランジ部４３と、処理室４の底側に設けられたガス供給口４４とを有している。処理室本体４１は、石英ガラス等の透明な耐熱性素材で構成されており、フランジ部４３が架台３に固定されている。また、処理室本体４１の内部は、半導体ウェハ２を１枚ずつ収容できる容積が確保されるとともに、半導体ウェハ２が載置される支持台４５が設けられている。
【００１２】
蓋体４２は、例えば、石英ガラスからなる矩形状のもので、処理室本体４１に半導体ウェハ２をロード・アンロードする際に自動で開閉される。また、その動作は、ハンドリング装置９と連動するようになっている。ガス供給口４４は、熱処理として、例えば、熱ＣＶＤによる成膜処理を行う場合に、処理室４内に充填される成膜ガスを供給する導入口であり、成膜ガスを供給するガス供給装置（図示せず）に接続されている。
【００１３】
加熱体５は、熱源として、例えば、抵抗加熱タイプのものが採用されており、発熱するコイル状の導体５１と、導体５１の外周を取り巻く断熱材５２と、導体５１に電気を供給する電気供給部（図示せず）とを有している。この加熱体５は、電気供給部によって電流が導体５１に供給され、導体５１の抵抗によってジュール熱が発生するものである。
【００１４】
スライド機構６は、例えば、架台３に固定された一対の固定レール６１と、固定レール６１にスライド自在に嵌合した一対のスライドレール６２とを有した手動の伸縮式レールである。一対の固定レール６１は、架台３の横桟部３ａに枚葉式熱処理装置１の幅方向に互いに対向してそれぞれ固定されている。一方の一対のスライドレール６２は、固定レール６１にスライド自在に嵌合しつつ、加熱体５の下面５ａにそれぞれ固定されている。このように構成されたスライド機構６によって、加熱体５は、架台３に片持ち状態で固定された処理室４と分離し、枚葉式熱処理装置１の後方側にスライドすることができる。なお、このスライド機構６には、ストッパ（図示せず）が設けられており、所定の距離でスライドが停止するようになっている。
【００１５】
流通路７は、処理室本体４１の上部外面４１ａと加熱体５の内面５ａとの間に形成された上側流通路７１と，処理室本体４１の下部外面４１ｂと加熱体の内面５ａとの間に形成された下側流通路７２とを有しており、処理室本体４１の開放側からその反対側に亘って形成されている。また、冷却手段８は、冷却媒体として、例えば、冷却エアーをエアー供給機構８１によって、上側流通路７１の上側供給部７１ａと下側流通路７２の下側供給部７２ａとに配管８２を介してそれぞれに供給するものである。ハンドリング装置９は、例えば、チェンジャータイプのもので、複数枚の半導体ウェハ２をストックするとともに、半導体ウェハ２を１枚ずつ処理室本体４１に自動でロード・アンロードすることができる。
【００１６】
上記のように構成された枚葉式熱処理装置１を用い、熱処理として、例えば、熱ＣＶＤによる半導体ウェハ２の成膜処理について説明する。
成膜処理の対象物である半導体ウェハ２は、ハンドリング装置９によって処理室本体４１内の支持台４５に載置され、蓋体４２が閉められて処理室本体４１内は密閉状態にされる。この時、半導体ウェハ２に薄膜を形成するための成膜ガスがガス供給口４４より供給される。次に、電気供給部によって電流が導体５１に供給され、導体５１の抵抗によってジュール熱が発生する。そして、発熱した導体５１の輻射熱によって、処理室本体４１の上部外面４１ａと下部外面４１ｂとを通して、処理室本体４１内の成膜ガスと半導体ウェハ２とが間接的に加熱される。この状態で成膜ガスが熱によって分解・反応し、半導体ウェハ２の表面２ａに薄膜が形成される。
【００１７】
続いて、加熱によって薄膜が形成された半導体ウェハ２は、エアー供給機構８１によって、流通路７に冷却エアーが供給され、加熱体５の内面５ｂと処理室４の上部外面４ａ及び下部外面４ｂとが冷却される。そして、処理室本体４１が冷却されるに伴い、処理室本体４１内の半導体ウェハ２が間接的に冷却される。その後、ハンドリング装置９によって、処理室本体４１から半導体ウェハ２が取り出され、半導体ウェハ２の成膜処理が完了する。なお、この枚葉式熱処理装置１の上側流通路７１と下側流通路７２とは、互いに逆方向に冷却エアーが流通されるので、半導体ウェハ２の面内温度をより均一に冷却することができる。
【００１８】
上記のように、半導体ウェハ２の成膜処理が繰り返し行われた後、メンテナンスとして、例えば、処理室４内の洗浄作業が行われる。この洗浄作業は、処理室４の内面に積層した膜を洗浄し、半導体ウェハ２に再付着するのを防止するために行う作業である。次に、この洗浄作業が終了した後、ハンドリング装置９のティーチング作業を行う。この作業は、半導体ウェハ２を処理室４に自動でロード・アンロードするハンドリング装置９の動作設定を行う作業である。具体的には、ハンドリング装置９から供給される半導体ウェハ２が、処理室４内の支持台４５に正確に載置されるとともに、処理後の半導体ウェハ２が正確に取り出されるように、ハンドリング装置９と処理室４との間での取り合いを目視確認しつつ設定を行う作業である。
【００１９】
このティーチング作業を行うに際しては、加熱体５を処理室４と分離して、熱処理装置１の後方側（加熱体５の軸方向）にスライドさせ、処理室４が露出した状態にする。このように、処理室４と加熱体５とを分離かつスライドさせることで、ティーチング作業における作業スペースを十分に確保することができる。また、露出した処理室４は、透明な素材で構成されているので、半導体ウェハ２のロード・アンロードする動線を様々な方向から十分に目視確認することができる。従って、正確かつ迅速にティーチング作業を行うことができる。
また、メンテナンスとして、例えば、加熱体５の内面５ａの損傷状態等を確認する場合においても、加熱体５と処理室４とが分離されているので、十分な作業スペースと、その作業における視認性とを確保することができる。従って、メンテナンスにおける作業性を向上させることができる。更に、破損し易い素材で構成される処理室４は、架台３に固定したままの状態でメンテナンスを行うことができるので、移動させることに伴う破損等を未然に防ぐことができる。
【００２０】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。
例えば、被処理物２は、半導体ウェハに限らず、平板状であれば形状、材質を問わない。代表的なものとしては、ガラス基板等の絶縁体基板と、その表面に形成された各種の薄膜を含むものであっても良い。また、加熱体４は、電磁誘導加熱タイプのものでも良く、スライド機構６は、電動でスライドするものでも良い。
【００２１】
【発明の効果】
本発明によれば、処理室に対して加熱体を分離して熱処理装置の後方側（加熱体の軸方向）へスライドさせることができるので、ティーチング作業における作業スペースを十分に確保することができる。また、その作業は、目視確認を十分に行うことができるので、当該ティーチング作業における作業性を向上させることができる。従って、ティーチング作業に要する時間と手間を削減することができるので、スループットを向上させることができるとともに、コストの削減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る枚葉式熱処理装置の横断面図である。
【図２】本発明に係る枚葉式熱処理装置の加熱体をスライド移動させた状態の横断面図である。
【符号の説明】
１      枚葉式熱処理装置
２      半導体ウェハ（被処理物）
３      架台
４      処理室
４ａ    外面
５      加熱体
６      スライド機構
【図１】
2004363389.tif 000003
【図２】
2004363389.tif 000004