(57)【要約】【課題】メンテナンス性を向上させることができる基板処理装置を提供する。【解決手段】本発明は、基板を収容して処理する反応管と、複数の基板を多段に支持した基板保持具を挿入し、処理するための反応管と、上記反応管を囲繞し、上記反応管内の基板を加熱する加熱手段と、上記加熱手段に設けられ、かつ上記加熱手段の内側と上記反応管の外側との間の雰囲気を排気する排気口と、上記排気口と接続された排気管と、上記加熱手段よりも高い位置に配設され、上記排気管に設けられ管内の排気物を冷却する冷却手段と、を具備する基板処理装置において、前記排気管は、少なくとも前記排気口に接続される第１の排気管と、前記冷却手段に接続される第２の排気管を持ち、前記第１の排気管と前記第２の排気管の接合・切り離しを駆動機構により行うことを特徴とするものである。【選択図】　　　　図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を収容する反応管と前記反応管内の基板を加熱する加熱手段とを有する処理炉と、
前記処理炉に接続され、前記処理炉内の高温雰囲気を排気する排気管であって、前記排気管が少なくとも前記反応炉側の第１の排気管と、前記冷却機構側の第２の排気管とから構成されるとともに、前記第１の排気管と前記第２の排気管の少なくとも一方の排気管の一部が伸縮部材により構成された前記排気管と、
前記処理炉よりも高い位置に配置されると共に、前記排気管の下流側に接続され前記高温雰囲気を冷却する冷却手段と、
前記伸縮部材を伸縮させるための駆動制御機構と、
前記駆動制御機構を作動し、前記伸縮部材を伸縮させることで、前記第１の排気管と前記第２の排気管との接続状態を制御する制御装置とを備えること
を特徴とする基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明はシリコンウエハ等の基板に薄膜の生成、不純物の拡散、エッチング等の処理を行う基板処理装置に関するものであり、特に基板を冷却する冷却手段に関する。
【０００２】
【従来技術】
従来の基板処理装置の構成を、図１、２、３を用いて説明する。なお、図１、２、３中、同一のものには、同符号を付し説明を省略する。
【０００３】
図１及び図２に示すように、基板処理装置１には、基板を熱処理する処理炉１８が設けられる。前記処理炉１８は、加熱手段８と反応管２２などにより構成される。前記加熱手段８と前記反応管２２との間の空間４２に、外部の雰囲気を導入するための吸気口１１と、前記空間４２の雰囲気を排気するための排気口２０が設けられる。外部の雰囲気を空間４２に導入し排出することで、前記処理炉１８を急速に冷却でき、その結果、基板を急速に冷却することができる。また、空間４２の雰囲気は非常に高温であり、従って、前記排気口２０から排気された雰囲気も非常に高温なので、これを冷却するための冷却手段１５が、前記処理炉１８の上方に設けられている。図２に示す基板処理装置の冷却手段１５は、前記排気口２０と略同じ高さに設けられている。また、図１に示す基板処理装置の冷却手段１５は、処理炉１８の上端１９よりも、さらに上に位置している。
【０００４】
図３に示すように、前記処理炉１８は、基板処理装置１に固定されたベース３３に、３つの固定用ブロック３４を介して、固定されている。前記加熱手段８のヒータ素線が断線した場合や前記反応管２２を取り替える場合は、前記処理炉１８を基板処理装置１から取り外す必要がある。前記処理炉１８を基板処理装置１から取り外す場合は、前記固定ブロック３４を外し、前記処理炉１８を矢印３０の方向に引き出す必要がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
処理炉１８を取り外す場合、図２の基板処理装置においては、冷却手段１５が処理炉１８と略同じ高さに設けられているので、すぐに処理炉１８を矢印３０の方向に引き出し、取り外すことができない。つまり、最初に冷却手段１５、及び前記排気口２０と前記冷却手段１５を接続する配管１４を取り外す作業を行った後、前記処理炉１８の取り外し作業を行わなければならない。前記冷却手段１５には冷却媒体として、例えば冷却水が流通されており、前記冷却手段１５を取り外すには、まず前記冷却水を抜く必要がある。しかしながら、前記冷却媒体の流通経路は非常に複雑な形状をしており、冷却水を抜き取るのに時間がかかり、基板処理装置のスループットを下げる原因となる。また、前記冷却手段１５及び配管１４の取り外し作業も、基板処理装置のスループットを下げる原因となっている。また、前記冷却手段１５及び配管１４は、高所に取り付けられているため、高所作業となり、作業員の安全性の問題もあった。
【０００６】
一方、図１の基板処理装置においては、冷却手段１５が処理炉１８の上端１９よりも、さらに上に位置している。処理炉１８を取り外す場合、冷却手段１５を取り外す必要はなく、前記排気口２０と前記冷却手段１５を接続する前記配管１４を取り外せば、処理炉１８を矢印３０の方向に引き出すことができ、前記処理炉１８の取り外し作業を行うことができる。図１の基板処理装置においては、冷却手段１５を取り外す必要はないので、前記冷却水を抜く必要がなく、図２の基板処理装置に比べて処理炉１８の取り外し作業は短縮するが、前記配管１４を取り外す作業が必要がある。また、前記配管１４は高所に取り付けられているので、高所作業となり、作業員の安全性の問題もあった。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、基板を収容して処理する反応管と、複数の基板を多段に支持した基板保持具を挿入し、処理するための反応管と、上記反応管を囲繞し、上記反応管内の基板を加熱する加熱手段と、上記加熱手段に設けられ、かつ上記加熱手段の内側と上記反応管の外側との間の雰囲気を排気する排気口と、上記排気口と接続された排気管と、上記加熱手段よりも高い位置に配設され、上記排気管に設けられ管内の排気物を冷却する冷却手段と、を具備する基板処理装置において、前記排気管は、少なくとも前記排気口に接続される第１の排気管と、前記冷却手段に接続される第２の排気管を持ち、前記第１の排気管と前記第２の排気管の接合・切り離しを駆動機構により行うことを特徴とするものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図を用いて説明する。
【０００９】
図４に於いて、本発明が適用される基板処理装置の概略を説明する。なお、図４中、図１、２、３と同一のものには、同符号を付し説明を省略する。
【００１０】
基板処理装置１の前面にはポッド搬入搬出口２が設けられている。前記基板処理装置１の内部には、前記ポッド３を複数保持するポッド棚４０が設けられる。前記搬入搬出口２と前記ポッド棚４０との間にポッド搬送機４が設けられ、前記ポッド棚４０の下方にポッドステージ５が設けられる。ポッドステージ５には図示しないポッドオープナが設けられ、前記ポッド３の蓋を開けることができる。前記ポッドステージ５の後方には、基板移載機６が設けられている。前記基板移載機６の後側にボートエレベータ（図示しない）が設けられ、前記ボートエレベータの上方に処理炉１８が設けられている。
【００１１】
前記ポッド搬入搬出口２は基板搬送容器であるポッド３を２個載置可能であり、外部搬送装置（図示せず）より搬送された前記ポッド３を載置できる。
【００１２】
前記ポッド搬送機４は前後方向に進退可能なロボットアーム（図示せず）を具備し、前記ロボットアームは横行、及び昇降可能となっており、前記ロボットアームの進退、昇降、横行の協動により、前記ポッド搬入搬出口２から前記ポッド棚４０、又は前記ポッドステージ５へ前記ポッド３の搬送が行われる。
【００１３】
前記ボートエレベータから延びるアーム（図示せず）にはボート受座２４が設けられており、前記ボート受座２４に基板保持具であるボート７が載置される。前記ボート７は基板を水平姿勢で多段に保持するものであり、前記ボートエレベータにより前記処理炉１８内に装入、引出しされる。
【００１４】
前記基板移載機６は回転、昇降可能に設けられ、進退可能な基板保持部４１を具備し、前記基板保持部４１により、基板を複数枚一括、或は一枚ずつ保持可能となっている。
【００１５】
前記基板移載機６は前記ポッドステージ５のポッド３から下降状態の前記ボート７に複数枚一括、或は一枚ずつ基板を移載する。
【００１６】
所定枚数の基板が前記ボート７に移載されると、前記処理炉１８に前記ボート７が装入され、基板に所望の処理がなされる。
【００１７】
処理された基板は、上記した作動とは逆の作動により前記ポッド棚４０のポッド３に移載され、更に前記ポッド搬送機４により前記ポッド搬入搬出口２に搬送され図示しない外部搬送装置により搬出される。
【００１８】
次に、本発明で用いる基板処理装置の処理炉１８周辺の構成を説明する。
【００１９】
前記処理炉１８は、基板を加熱する加熱手段８と、基板を処理する空間を形成する反応管２２などより構成される。前記加熱手段８は、ヒータ素線（図示せず）と断熱部材（図示せず）から構成される。また、前記加熱手段８と前記反応管２２との間の空間４２に、外部の雰囲気を導入するための吸気口１１と、前記空間４２の雰囲気を排気するための排気口２０が設けられる。外部の雰囲気を前記空間４２に導入し排出することで、前記処理炉１８を急速に冷却でき、その結果、基板を急速に冷却することができる。また、空間４２の雰囲気は非常に高温であり、従って、前記排気口２０から排気された雰囲気も非常に高温なので、これを冷却するための冷却手段１５が、前記処理炉１８の上端１９よりも、さらに上方に位置している。
【００２０】
次に、図５において、前記排気口２０と前記冷却手段１５を連結する配管４３の詳細を説明する。なお、図５中、図１、２、３、４と同一のものには同符号を付し、説明を省略する。
【００２１】
図５に示すように、配管４３は、第１のフランジ面１０１を持つ略Ｌ字形の第１の配管１００と、第２のフランジ面１０２を持つ第２の配管１０３と、伸縮性を有する配管（以下、ベローズ１０４と呼ぶ）と、略Ｌ字形の第３の配管１０５と、エアシリンダ１０６より構成される。
【００２２】
前記第１の配管１００は、前記第１のフランジ面１０１を上方に向け、他方を反応室の排気口２０に接続される。また、前記第３の配管１０５は、一方を前記冷却手段１５に接続し、他方を下向きにして取り付けされる。前記第１のフランジ面１０１は気密性を維持するためのガラス繊維のパッキン１０７を介して、第２のフランジ面１０２と接続される。また、ベローズ１０４を前記第２の配管１０３と前記配管１０５に取り付ける。また、前記配管１０２と前記配管１０５にはエアシリンダ１０６が取り付けられる。基板処理装置全体を制御する制御装置から発生した信号により、エアシリンダ１０６の駆動制御装置を駆動し、ベローズの伸縮性を利用して前記配管１０２を上下可能にし、前記第１のフランジ面１０１と前記第２のフランジ面１０２を接続・開放可能にする。
【００２３】
上記のような装置構成にしたので、メンテナンス時など処理炉１８を取り外す必要がある時は、最初に、基板処理装置全体を制御する制御装置からエアシリンダ１０６の駆動制御装置を作動させて、第２の配管１０３を上昇させ、前記第１のフランジ面１０１と前記第２のフランジ面１０２を開放した後、固定ブロック３４を取り外し、矢印３０の方向に引き出せばよい。
【００２４】
なお、本発明は、冷却手段１５が反応炉１８よりも上方に配置される場合を例に説明したが、実際は、冷却手段１５を反応炉１８よりも下側・右側・左側のいずれに配置しても良く、反応炉１８を引き出す際に、冷却手段１５が反応炉１８と接触しないところならどこでも良い。
【００２５】
【発明の効果】
本発明によれば、従来装置における配管の取り外しが必要なく、基板処理装置全体を制御する制御装置からエアシリンダ１０６の駆動制御装置を作動させて冷却手段と処理炉を切り離すことができる。従って、作業者の高所作業が必要なくなり、作業者の安全性が高まると共に、処理炉の取り外し作業の簡略化により、メンテナンス時間が短縮、延いては、スループットの向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の基板処理装置の全体構成の模式図。
【図２】従来の基板処理装置の全体構成の模式図。
【図３】従来の基板処理装置の熱処理炉の筐体への取り付け構造を示す模式図。
【図４】本発明の基板処理装置の全体構成の模式図。
【図５】本発明の基板処理装置の冷却手段付近の模式図。
【符号の説明】
８　　　　　加熱手段
１１　　　　　吸気口
１４　　　　　配管
１５　　　　　冷却手段
１８　　　　　処理炉
２０　　　　　排気口
２２　　　　　反応管
４２　　　　　空間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2004146509.tif 000006
【図５】
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