(57)【要約】【課題】例えば熱処理装置において密閉型のキャリアを搬入、搬出するための大気雰囲気側と不活性ガス雰囲気のローディングエリア側とを隔壁で仕切り、キャリアを隔壁に密接させて蓋体を開いた後キャリア内を不活性ガスで置換する場合に、不活性ガスの供給流量が多くてもキャリアの姿勢を安定化させ、隔壁とキャリアとの気密状態を破らないようにする。【解決手段】隔壁における搬入搬出領域側に、起立した姿勢とキャリアの上面を押さえるように倒れた姿勢との間で水平な軸の回りに回動する押さえ部材を設け、キャリアが第２の載置台に載置されて隔壁に密接した後、押さえ部材を回動させてキャリアの例えば上面を押さえる。この状態でキャリアの蓋体を開き、不活性ガス供給管からキャリア内に不活性ガスを供給する。押さえ部材はキャリアに接触するまでは小さい駆動力で駆動し、接触後駆動力を大きくすることが好ましい。【選択図】　　　図７
2004006804.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の被処理体が収納され前面の取り出し口が蓋体により気密に塞がれた収納容器が搬入される搬入領域側と、この搬入領域側とは異なる雰囲気に維持された移載領域側と、各々の領域を区画する隔壁と、この隔壁に形成された開口部と、この開口部を開閉する扉と、前記収納容器を搬入領域側に載置する載置部と、を備え、前記収納容器を載置部に載置させた後開口部に当接させ、前記扉及び蓋体を開いて収納容器内の被処理体を移載領域側に搬送して処理する処理装置において、
前記開口部に当接された収納容器を、載置部に押さえる押さえ手段を設けたことを特徴とする処理装置。
【請求項２】
前記押さえ手段は、前記隔壁に沿って起立した姿勢と収納容器の上面を押さえる姿勢との間で、水平な軸の回りに回動する押さえ部材を備えたことを特徴とする請求項１記載の処理装置。
【請求項３】
前記搬入領域側及び移載領域側の雰囲気は、各々大気雰囲気及び清浄気体雰囲気であり、
前記扉を閉じた状態で収納容器の蓋体を開けて、収納容器内を清浄気体で置換するガス置換手段を備えたことを特徴とする請求項１または２記載の処理装置。
【請求項４】
前記移載領域側の雰囲気は、不活性ガス又は清浄乾燥空気であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の処理装置。
【請求項５】
前記押さえ手段は、収納容器を押さえる押さえ部材と、押さえ部材が収納容器に接触するまでは第１の駆動力で押さえ部材を駆動し、押さえ部材が収納容器に接触した後に第１の駆動力よりも大きい第２の駆動力を押さえ部材に与える手段と、を備えたことを特徴とする請求項１記載の処理装置。
【請求項６】
前記押さえ手段は、収納容器を押さえる押さえ部材と、この押さえ部材に第１の駆動力と第１の駆動力よりも大きい第２の駆動力との一方を与えるための駆動源と、前記駆動源に対して第１の駆動力を発生させるための第１の状態と第２の駆動力を発生させるための第２の状態との間で切り替えられる切り替え手段と、を備え、
前記切り替え手段は、押さえ部材が収納容器に接触するまでは第１の状態に切り替えられ、押さえ部材が収納容器に接触した後に第２の状態に切り替えられることを特徴とする請求項１記載の処理装置。
【請求項７】
前記駆動源の駆動力により押さえ部材を作動させる作動部と、この作動部に組み合わせて設けられた緩衝手段と、前記作動部に設けられ、前記切り替え手段を操作する切り替え操作部と、を備え、
前記作動部は、押さえ部材が収納容器に接触した後も前記緩衝手段の復元作用に抗して第１の駆動力で駆動され、この駆動中に切り替え操作部が切り替え手段を第１の状態から第２の状態に切り替えることを特徴とする請求項６記載の処理装置。
【請求項８】
前記駆動源の駆動力により押さえ部材を作動させる作動部と、前記作動部に設けられ、前記切り替え手段を操作する切り替え操作部と、を備え、
前記切り替え手段は、切り替え操作部により操作された後、所定時間だけ遅れて第１の状態から第２の状態に切り替わることを特徴とする請求項６記載の処理装置。
【請求項９】
前記駆動源はエアシリンダを含み、第１の駆動力は第１の空気圧であり、第２の駆動力は第１の空気圧よりも大きい第２の空気圧であることを特徴とする請求項５ないし８のいずれかに記載の処理装置。
【請求項１０】
複数の被処理体が収納され前面の取り出し口が蓋体により気密に塞がれた収納容器が搬入され大気雰囲気となる搬入領域側と、清浄気体雰囲気に維持された移載領域側と、各々の領域を区画する隔壁と、この隔壁に形成された開口部と、この開口部を開閉する扉と、前記収納容器を搬入領域側に載置する載置部と、を備え、前記収納容器を載置部に載置させた後前記開口部に当接させ、前記扉及び蓋体を開いて収納容器内の被処理体を移載領域側に搬送して処理する処理装置の処理方法において、
前記扉を閉じた状態で、前記開口部に当接された収納容器を載置部に押さえると共に収納容器の蓋体を開け、その後収納容器内を清浄気体で置換することを特徴とする処理方法。
【請求項１１】
複数の被処理体が収納され前面の取り出し口が蓋体により気密に塞がれた収納容器が搬入され大気雰囲気となる搬入領域側と、清浄気体雰囲気に維持された移載領域側と、各々の領域を区画する隔壁と、この隔壁に形成された開口部と、この開口部を開閉する扉と、前記収納容器を搬入領域側に載置する載置部と、を備え、前記収納容器を載置部に載置させた後前記開口部に当接させ、前記扉及び蓋体を開いて収納容器内の被処理体を移載領域側に搬送して処理する処理装置の処理方法において、
前記扉を閉じた状態で、前記開口部に当接された収納容器に押さえ手段により第１の駆動力で接触させ、次いで押さえ手段により第１の駆動力よりも大きい第２の駆動力で収納容器を載置部に押さえることを特徴とする処理方法。
【請求項１２】
前記移載領域側の雰囲気は、不活性ガス又は清浄乾燥空気であることを特徴とする請求項１０または１１記載の処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、蓋体により塞がれた収納容器内から被処理体を取り出して所定の処理例えば熱処理を行う処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体製造装置の一つとして、多数の半導体ウエハ（以下ウエハという）に対してバッチで熱処理を行う熱処理装置がある。この熱処理装置は、複数枚のウエハを収納したキャリアが自動送ロボットまたはオペレータにより搬入搬出される搬入搬出領域と、キャリア内のウエハを基板保持具であるウエハボートに移載して熱処理炉への搬入搬出を行うローディングエリアとを備えている。
【０００３】
このような熱処理装置においては、ローディングエリアを搬入搬出領域よりもクリーン度の高い雰囲気にすると共にウエハの自然酸化膜の発生などを防止するために、大気側の搬入搬出領域とローディングエリアとを隔壁で仕切り、ローディングエリア内を不活性ガス例えば窒素（Ｎ２）ガスで満たした不活性ガス雰囲気とすることが好ましい。またこの場合、ウエハのパーティクル汚染を抑えるために、キャリア本体の前面のウエハ取り出し口が蓋で密閉されている密閉型のキャリア（クローズ型キャリアとも呼ばれている）を適用することが更に好ましい。
【０００４】
図１６は、密閉型のキャリアを上述の隔壁に当接させた状態を示している。１は搬入搬出領域Ｓ１とローディングエリアＳ２とを仕切る隔壁、１１はこの隔壁１に形成された開口部、１２はこの開口部１１を開閉する扉である。キャリア２は、搬入搬出領域Ｓ１に設けられた載置台１３に載置された後、載置台１３が前進して前面側の周縁部が開口部１１の口縁部に当接し、その後蓋体２１が開かれる。この場合、扉１２を閉じたまま蓋開閉機構１４により蓋体２１を開き、キャリア２内を図示しない窒素ガス置換手段により窒素ガスで置換した後、扉１２及び蓋体２１を開口部１１から退避させ、キャリア２内のウエハＷをローディングエリアＳ２側に搬入することが、ローディングエリアＳ２内の酸素濃度の上昇を抑えることができる点で一層好ましく、このような技術は特開平１１−２７４２６７号に記載されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
一方ウエハが大口径化していることからカセット内の容積も大きくなっており、従ってキャリア２内を窒素ガスで置換する場合にはスループットの低下を抑えるために窒素ガスの供給流量を大きくすることが望ましい。しかしながら窒素ガスを大流量でキャリア２内に供給するとキャリア内の内圧が上昇すると共にその衝撃によりキャリア２が揺れ動いてその底面における載置台に接触している部位が載置台から浮いてしまう（ばたつく）ことがある。このようにキャリア２がばたつくと、キャリア２と隔壁１との気密性が悪くなり、キャリア２内の雰囲気が十分に置換されずローディングエリアＳ２内に流入し、ローディングエリアＳ２内の雰囲気に影響を与える。例えば酸素、水分、有機物成分等が流入することが考えられる。またキャリア２内のウエハＷのずれによりその後に受け渡しミスの要因になるおそれもある。
【０００６】
本発明はこのような背景の下になされたものであり、その目的は、密閉型のキャリアを隔壁に当接した後、キャリアの安定した載置状態を確保することのできる処理装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、複数の被処理体が収納され前面の取り出し口が蓋体により気密に塞がれた収納容器が搬入される搬入領域側と、この搬入領域側とは異なる雰囲気に維持された移載領域側と、各々の領域を区画する隔壁と、この隔壁に形成された開口部と、この開口部を開閉する扉と、前記収納容器を搬入領域側に載置する載置部と、を備え、前記収納容器を載置部に載置させた後開口部に当接させ、前記扉及び蓋体を開いて収納容器内の被処理体を移載領域側に搬送して処理する処理装置において、
前記開口部に当接された収納容器を、載置部に押さえる押さえ手段を設けたことを特徴とする。
【０００８】
前記押さえ手段は、例えば隔壁に沿って起立した姿勢と収納容器の上面を押さえるように例えば倒れた姿勢との間で水平な軸の回りに回動する押さえ部材を備えた構成とされる。押さえ手段は、収納容器を上から押さえる代わりに横から押さえるものであってもよい。また搬入領域側は例えば大気雰囲気であり、移載領域側の雰囲気は清浄気体雰囲気例えば不活性ガス雰囲気あるいは清浄乾燥空気雰囲気である。ここで搬入領域とは、収納容器を搬入搬出するための領域、及び収納容器を搬入するためだけの領域のいずれをも含むものである。
【０００９】
このため扉を閉じた状態で蓋体が開かれた収納容器内を清浄気体例えば不活性ガスあるいは清浄乾燥空気で置換するにあたり、その清浄気体の置換を行う前に押さえ手段が収納容器を押さえることにより、収納容器のばたつきが抑えられ、収納容器と隔壁との間の気密状態が破られない。また収納容器を隔壁に当接した後、収納容器の蓋体を開く際に収納容器を押さえることにより、開くときの衝撃が収納容器に伝わっても収納容器の載置状態が安定しているので、収納容器内の被処理体のずれなどを防止することができる。
【００１０】
更に本発明の好ましい構成例について述べると、前記押さえ手段は、収納容器を押さえる押さえ部材と、押さえ部材が収納容器に接触するまでは第１の駆動力で押さえ部材を駆動し、押さえ部材が収納容器に接触した後に第１の駆動力よりも大きい第２の駆動力を押さえ部材に与える手段と、を備えた構成とすることができる。その具体例としては、前記押さえ手段は、収納容器を押さえる押さえ部材と、この押さえ部材に第１の駆動力と第１の駆動力よりも大きい第２の駆動力との一方を与えるための駆動源と、前記駆動源に対して第１の駆動力を発生させるための第１の状態と第２の駆動力を発生させるための第２の状態との間で切り替えられる切り替え手段と、を備え、前記切り替え手段は、押さえ部材が収納容器に接触するまでは第１の状態に切り替えられ、押さえ部材が収納容器に接触した後に第２の状態に切り替えられるように構成することができる。このような構成によれば、押さえ部材が収納容器に接触するときの衝撃が小さいので収納容器や基板からのパーティクルの発生を防止でき、また押さえ部材が収納容器に接触した後は大きな駆動力で押さえるようにしているので確実に収納容器を押さえることができる。
【００１１】
更なる具体例としては、前記駆動源の駆動力により押さえ部材を作動させる作動部と、この作動部に組み合わせて設けられた緩衝手段と、前記作動部に設けられ、前記切り替え手段を操作する切り替え操作部と、を備え、前記作動部は、押さえ部材が収納容器に接触した後も前記緩衝手段の復元作用に抗して第１の駆動力で駆動され、この駆動中に切り替え操作部が切り替え手段を第１の状態から第２の状態に切り替える構成とすることができる。また前記駆動源の駆動力により押さえ部材を作動させる作動部と、前記作動部に設けられ、前記切り替え手段を操作する切り替え操作部と、を備え、前記切り替え手段は、切り替え操作部により操作された後、所定時間だけ遅れて第１の状態から第２の状態に切り替わるように構成してもよい。前記駆動源は例えばエアシリンダを含み、第１の駆動力は第１の空気圧であり、第２の駆動力は第１の空気圧よりも大きい第２の空気圧である。
【００１２】
更に他の発明は、複数の被処理体が収納され前面の取り出し口が蓋体により気密に塞がれた収納容器が搬入され大気雰囲気となる搬入領域側と、清浄気体雰囲気に維持された移載領域側と、各々の領域を区画する隔壁と、この隔壁に形成された開口部と、この開口部を開閉する扉と、前記収納容器を搬入領域側に載置する載置部と、を備え、前記収納容器を載置部に載置させた後前記開口部に当接させ、前記扉及び蓋体を開いて収納容器内の被処理体を移載領域側に搬送して処理する処理装置の処理方法において、
前記扉を閉じた状態で、前記開口部に当接された収納容器を載置部に押さえると共に収納容器の蓋体を開け、その後収納容器内を清浄気体で置換することを特徴とする。
【００１３】
更にまた他の発明は、前記扉を閉じた状態で、前記開口部に当接された収納容器に押さえ手段により第１の駆動力で接触させ、次いで押さえ手段により第１の駆動力よりも大きい第２の駆動力で収納容器を載置部に押さえることを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下に本発明に係る処理装置を縦型熱処理装置に適用した実施の形態について説明する。図１は縦型熱処理装置の概観を示す斜視図、図２及び図３は夫々縦型熱処理装置の内部を示す縦断側面図及び概略平面図である。図中の３は装置の外装体を構成する筐体であり、この筐体３内には、被処理体であるウエハを収納した収納容器であるキャリア２が装置に対して搬入、搬出されるための搬入搬出領域Ｓ１と、キャリア２内のウエハを搬送して後述の熱処理炉内に搬入するための移載領域であるローディングエリアＳ２とが形成されている。なお便宜上図１では領域Ｓ１、Ｓ２は筐体３の外側で符号を示してある。搬入搬出領域Ｓ１とローディングエリアＳ２とは隔壁４により仕切られており、搬入搬出領域Ｓ１は大気雰囲気とされ、ローディングエリアＳ２は不活性ガス雰囲気例えば窒素（Ｎ２）ガス雰囲気又は清浄乾燥気体（パーティクル及び有機成分が少なく、露点−６０℃以下の空気）とされている。
【００１５】
搬入搬出領域Ｓ１は、装置の正面側から見て手前側に位置する第１の領域５と奥側に位置する第２の領域６とからなる。第１の領域には２個のキャリア２を夫々載置するために左右に配置された第１の載置台５１、５２が設けられている。キャリア２は、図４に示すように被処理基板である例えば直径３００ｍｍのウエハＷが複数枚例えば２５枚棚状に配列されて収納され、前面の取り出し口２０には蓋体２１により塞がれた例えば樹脂からなる密閉型のキャリアが用いられる。この蓋体２１は、これをキャリア２の取り出し口２０に保持するための図示しないラッチ機構を備え、このラッチ機構を後述の蓋開閉機構により解除することにより取り出し口２０から外せるようになっている。なお２１ａは鍵穴であり、この鍵穴２１ａ内に蓋開閉機構側のキーが差し込まれてラッチ機構が解除される。またキャリア２の上面には四角形のフランジ部２２が当該上面と隙間を介して設けられ、このフランジ部２２の中央部には円形の凹部２３が形成されている。
【００１６】
第１の載置台５１、５２の載置面には、キャリア２の底部に設けられた凹部に嵌合してキャリア２を位置決めする位置決め部であるピン５３（図１参照）が例えば３個所に設けられている。また筐体３の前面側には、第１の載置台５１、５２の上方空間を囲むように上から見た形状がコ字型のパネル部５４が設けられており、このパネル部５４で囲まれた領域は、クリーンルーム内の図示しない天井部に沿って移動する自動搬送ロボットと第１の載置台５１、５２との間で受け渡しをするための昇降領域をなすものである。
【００１７】
搬入搬出領域Ｓ１における第２の領域６には、第１の載置台５１、５２に対して夫々一列に前後に並ぶように載置部である第２の載置台６１、６２が配置されている。第２の載置台６１、６２の載置面にも第１の載置台５１、５２と同様にキャリア２を位置決めする位置決め部であるピン６３（図１参照）が３個所に設けられている。これら載置台６１、６２は、後述のキャリア搬送機構によりキャリア２が置かれる位置とキャリア２が隔壁４に当接される位置との間で駆動部６３ａ（図５参照）例えばエアシリンダにより前後に移動可能に構成される。
【００１８】
またこれら載置台６１、６２には、図６に示すようにキャリア２の底面部の係合凹部２４に係合するカギ型の係合部材６０が設けられている。この係合部材６０は、駆動部６０ａにより水平な軸の回りに回動できるように構成され、係合凹部２４に係合する位置とその係合が解除される位置との間で回動する。
【００１９】
一方第２の領域６の上部側にはキャリア２を保管するキャリア保管部６４が設けられ、キャリア保管部６４はこの例では２段２列の棚により構成されている。そして第２の領域６には、キャリア２を第１の載置台５１、５２及び第２の載置台６１、６２並びにキャリア保管部６４の間で搬送するキャリア搬送機構６５が設けられている。このキャリア搬送機構６５は、左右に伸びかつ昇降自在なガイド部６６と、このガイド部６６にガイドされながら左右に移動する移動部６７と、この移動部６７に設けられ、キャリア２の上面のフランジ部２２を保持してキャリア２を水平方向に搬送する関節アーム６８と、を備えている。
【００２０】
隔壁４には、第２の載置台６１（６２）に載置されたキャリア２が当該隔壁４に当接したときにキャリア２内とローディングエリアＳ２とを連通する開口部４１が形成されると共に、この開口部４１における搬入搬出領域Ｓ１側の口縁部には、キャリア２が当接する（詳しくはキャリア２の取り出し口２０の口縁部が当接する）ためのシール部材４２が設けられている。なおこのシール部材４２は、本明細書においては隔壁４の一部をなすものである。また隔壁４におけるローディングエリアＳ２側には、開口部４１を開閉する扉４３が設けられると共にこの扉４３を閉じたままでキャリア２の蓋体２１を開閉する蓋開閉機構４４が設けられている。この扉４３は、キャリア２の蓋体２１が開かれた後、図示しない扉開閉機構により蓋開閉機構４４及び蓋体２１と共にウエハＷの移載の邪魔にならないように例えば上方側又は下方側に退避するように構成される。
【００２１】
図５及び図８に示すように、隔壁４の開口部４１における側縁部側には、窒素ガス供給手段であるガス供給管４５が垂直に設けられており、このガス供給管４５は、蓋体２１が開かれたキャリア２内に窒素ガスを供給して内部の空気と置換するように上下に多数のガス供給孔が穿設されている。また同図に示すように開口部４１の下端部には、偏りの少ない排気が行えるように正面から見て横長の多孔質体４６ａを備えた排気路４６が設けられており、この多孔質体４６ａを通って図示しない排気手段により排気されるようになっている。この例ではガス供給管４５及び排気路４６によりガス置換手段が構成される。
【００２２】
そして隔壁４における搬入搬出領域Ｓ１側には、第２の載置台６１、６２に載置されたキャリア２の上面を夫々押さえるための２個の押さえ手段７が左右に並んで設けられている。押さえ手段７は、図７に示すように隔壁４に沿って水平に延びるように軸支された回転軸７１と、基端側がこの回転軸７１に固定されていて、これにより水平な軸の回りに回動自在な押さえ部材７２と、を備えている。押さえ部材７２は、コ字型のプレート頂部を突出させた形状のプレートを用い、コ字型部分７３の両脚部７３ａ、７３ｂが前記回転軸７１に固定され、突出部分７４における、水平姿勢時に下側を向く面に円形状の突起部７５が設けられている。この突起部７５は、押さえ部材７２が前に倒れてほぼ水平姿勢になったときに、キャリア２の上面に設けられているフランジ部２２の上面の円形の凹部２３に嵌合して当該上面を押さえる位置に設けられている。
【００２３】
また押さえ手段７は、隔壁４における押さえ部材７２の上方側でかつその両側縁に対応する位置にて、ピストンロッド８０ａ、８０ｂが垂直に進退するように夫々駆動部をなすエアシリンダ８１ａ、８１ｂが設けられている。ピストンロッド８０ａ、８０ｂの下端側には夫々軸支部材８２ａ、８２ｂが設けられ、これら軸支部材８２ａ、８２ｂには夫々作動アーム８３ａ、８３ｂの一端側が軸支されると共にこれら作動アーム８３ａ、８３ｂの他端側が押さえ部材７２の両側縁に回動自在に取り付けられている。従って押さえ部材７２は、エアシリンダ８１ａ、８１ｂによりピストンロッド８０ａ、８０ｂが縮退したときには鎖線で示されるように隔壁４に沿って起立した姿勢となり、またピストンロッド８０ａ、８０ｂが下方側に伸び出したときには実線で示されるようにほぼ水平に倒れた姿勢となって、前記凹部２４に突起部７５が嵌合してキャリア２の上面を押さえつける姿勢となる。なお作動アーム８３ａ、８３ｂは、ピストンロッド８０ａ、８０ｂが縮退した位置から伸び出すときに作動アーム８３ａ、８３ｂの下端部が前に出るように構成される。なお軸支部材８２ａ、８２ｂ及び作動アーム８３ａ、８３ｂなどにより、エアシリンダ８１ａ、８１ｂの駆動力を押さえ部材７２に伝達するための作動部が構成される。
【００２４】
ここで図５には制御部８が示されており、この制御部８は第２の載置台６１（６２）の上にキャリア２が載置されていることを検出しかつ第２の載置台６１（６２）が隔壁４側に前進した後、押さえ手段７の駆動部例えばエアシリンダ８１ａ、８１ｂに対してピストンロッド８０ａ、８０ｂの伸び出しのための制御信号を出力するよう作成されたプログラムを備え、更にまた扉４３及び蓋体４４の開閉動作、窒素ガス供給管４５の窒素ガス供給動作などのシーケンスを制御するプログラムなどを備えている。
【００２５】
図２及び図３に戻ってローディングエリアＳ２内に関して説明すると、ローディングエリアＳ２には、下端が炉口として開口された縦型の熱処理炉９１が設けられ、この縦型の熱処理炉９１の下方側には、多数枚のウエハＷを棚状に保持する保持具であるウエハボート９２が断熱部９３を介してキャップ９４の上に載置されている。キャップ９４は昇降機構９５の上に支持されており、この昇降機構９５によりウエハボート９２が熱処理炉９１に対して搬入あるいは搬出される。またウエハボート９２と隔壁４の開口部４１との間には、ウエハ搬送機構９６が設けられている。このウエハ搬送機構９６は、左右に伸びるガイド機構９７に沿って移動すると共に鉛直軸の回りに回動できる移動体９８に複数例えば５枚の進退自在なアーム９９を設けて構成され、ウエハボート９２と、第２の載置台６１、６２上のキャリア２との間でウエハＷを搬送する役割を持っている。
【００２６】
次に上述実施の形態の作用について説明する。先ずクリーンルームの天井部に沿って移動する図示しない自動搬送ロボットによりキャリア２がパネル部５４の内部空間を通って下降し、第１の載置台５１（５２）に載置される。続いてキャリア搬送機構６５により前記キャリア２が第２の載置台６１（６２）に搬送される。キャリア２が第２の載置台６１（６２）に載置されると、先ず図６に示す係合部材６０が回動してキャリア２の底部の係合凹部２４に係合し、次いで第２の載置台６１（６２）が隔壁４側に移動してキャリア２の取り出し口２１の口縁部が隔壁４の開口部４１の周りのシール部材４２に気密に当接する。
【００２７】
その後、押さえ手段７のエアシリンダ８１ａ、８１ｂによりピストンロッド８０ａ、８０ｂが下方側に伸び出し、作動アーム８３ａ、８３ｂが押さえ部材７２により規制されながら下側に押されこれにより押さえ部材７２が回動軸７１の周りを回動し、横倒しの状態になる。この結果図８に示すように押さえ部材７２の突起部７５がキャリア２の上面のフランジ部２３の凹部２４に嵌合してキャリア２を押圧して押さえた状態となる。しかる後、蓋開閉機構４４の図示しないキーがキャリア２の蓋体２１の鍵穴２１ａ（図４参照）に差し込まれて蓋体２１がキャリア２から取り外され（図８の状態）、続いてガス供給管４５から不活性ガス例えば窒素ガスが水平にキャリア２内に向けて例えば流量５０〜２００ｌ／ｍｉｎで吹き出される。この窒素ガスはウエハＷの間をキャリア２の内壁に沿って流れ、取り出し口２０側に戻って下方側の排気路４６から排気され、こうしてキャリア２内及びキャリア２と扉４３との間の空間が不活性ガスにより置換される。このとき不活性ガスが大流量導入されるため、キャリア２内の内圧が上昇すると共に導入時の衝撃によりキャリア２の口縁部とシール部材４２の気密性が阻害される可能性があるが、キャリア２は上から押さえられているので位置ずれを起こすことはない。その後、扉４３、蓋開閉機構４４及び蓋体２１が例えば上昇して開口部４１から退避し、キャリア２内とローディングエリアＳ２とが連通した状態となる。
【００２８】
そしてウエハ搬送機構９６によりキャリア２内のウエハＷが順次取り出されてウエハボート９２に移載される。キャリア２内のウエハＷが空になると、上述と逆の動作でキャリア２の蓋体２１が閉じられ、第２の載置台６１（６２）が後退してキャリア２が隔壁４から離れ、キャリア搬送機構６５によりキャリア保管部６４に搬送されて一時的に保管される。一方ウエハボート９２に所定枚数のウエハＷが搭載されると、熱処理炉９１内に搬入されてウエハＷに対して熱処理例えばＣＶＤ、アニール処理、酸化処理などが行われる。熱処理が終了すると、上述と逆の動作でウエハＷがキャリア２内に戻される。なお押さえ手段７が押圧を解除するタイミングつまりこの例では押さえ部材７２が起立状態に戻るタイミングは例えばキャリア２の取り出し口２０が蓋体２１により閉じられた後である。
【００２９】
上述の実施の形態によれば、第２の載置台６１（６２）に載置されて隔壁４に当接したキャリア２を上から押さえつけているので、キャリア２内の雰囲気を不活性ガスで置換する場合に不活性ガスの流量を大きくしてガスの吹き出しによるキャリア２に対する衝撃が大きくなっても、キャリア２はばたつかずにその姿勢が安定している。このためキャリア２と隔壁４との気密状態が破られないので大気側である搬入搬出領域Ｓ１側からローディングエリアＳ２側への大気の流入を防止でき、ローディングエリアＳ２内の酸素濃度の上昇が抑えられる。またウエハＷの飛び出しも起こらないので、その後のウエハ搬送機構９６によるウエハＷの取り出し動作にも支障がない。そしてキャリア２内に供給する不活性ガスの流量を大きくできるので、不活性ガスによる置換に要する時間を短縮でき、スループットを向上させることができる。更にキャリア２の蓋体２１を開閉するときの衝撃が大きくても、キャリア２が上から押さえつけられていることによりキャリア２の姿勢が安定する。
【００３０】
また押さえ手段７として、隔壁４に沿って起立した状態と横倒しになる状態との間で回動する押さえ部材７２を用いれば、キャリア２の押さえを解除しているときに押さえ部材７２がキャリア２の搬送の邪魔にならないし、また簡単な構造とすることができる。
【００３１】
以上において上述の実施の形態では、キャリア２を上から押さえる押さえ手段の一例を挙げているが、本発明では、押さえ手段は、キャリア２を横から押さえるものであってもよい。図９はこのような例を示し、図９（ａ）では、第２の載置台６１（６２）の手前側に、第２の載置台６１（６２）に載置されて隔壁４に当接されたキャリア２の背面側を押圧してキャリア２を隔壁４側に押しつけるための押さえ手段である押さえ部材１００を設けている。この押さえ部材１００は例えば前後に移動可能でかつ例えば第２の載置台６１（６２）の載置面よりも下側まで下がることができるように構成される。
【００３２】
また図９（ｂ）では、第２の載置台６１（６２）の両側に押さえ手段である一対の押さえ部材２０１、２０２を設け、第２の載置台６１（６２）に載置されたキャリア２の両面側をこれら押さえ部材２０１、２０２により互いに押圧してつまりキャリア２を両側から挟さんで押さえるようにしている。更にまた押さえ手段によりキャリア２を押さえるタイミングは、キャリア２が隔壁に当接し、蓋体が開かれる前であってもよい。
【００３３】
ここで本発明の押さえ手段において、図１０〜図１３を参照しながら好ましい構成例について述べる。図１０において８００はエアシリンダ８１ａ、８１ｂにエア（空気）を供給する空気供給部である。この空気供給部８００は、エアシリンダ８１ａ、８１ｂがピストンロッド８０ａ、８０ｂを押し下げるように作用するときに低圧である空気圧と高圧である空気圧とを切り替えてエアシリンダ８１ａ、８１ｂに供給できるように構成されている。ここでいう低圧とは、ピストンロッド８０ａ、８０ｂを速やかに押し下げるのに十分な圧力を意味し、また高圧とは、押さえ部材７２がキャリア２を押さえつけるのに十分な圧力をいう。空気供給部８００及びエアシリンダ８１ａ、８１ｂは、押さえ部材７２に駆動力を与えるための駆動源を構成し、前記低圧である空気圧は第１の駆動力に、また高圧である空気圧は第２の駆動力に夫々相当する。
【００３４】
ピストンロッド８０ａ、８０ｂのうち一方のピストンロッド８０ａは、軸支部材８２ａに上下方向に設けられた貫通孔８４内を貫通し、その下端部が拡径部８５として形成されている。この拡径部８５は、貫通孔８４に形成された縮小径部８６の下面側に当接し上側に抜けないようになっている。そして縮小径部８６の上面とピストンロッド８０ａにおける拡径胴部８７との間には、緩衝手段である例えばスプリング８８がピストンロッド８０ａに嵌合された状態で介装されている。なおスプリング８８は、ピストンロッド８０ａが下側に伸び出して作動アーム８３ａ、８３ｂが駆動されるときには、縮退しない程度のバネ力になっている。
【００３５】
ピストンロッド８０ａには、後述のスイッチ部を操作する切り替え操作部（スイッチ操作部）であるスイッチ操作片（圧力切替キッカ）８９が設けられており、このスイッチ操作片８９は、下方側に屈曲したかぎ型に形成され更にその下端部が内側（軸支部材８２ａ側）に折り曲げられている。８９ａは水平部、８９ｂは垂直部、８９ｃは傾斜部である。なお軸支部材８２ａの上面にはスイッチ操作片８９の水平部８９ａが外嵌されてこの水平部８９ａを上下にガイドするガイドロッド８９ｄが設けられている。
【００３６】
また図７で示した隔壁４（図１０では示していない）には、軸支部材８２ａ、８２ｂの下限位置を規制するためのストッパ７６ａ、７６ｂが夫々設けられると共に、前記スイッチ操作片８９が下降したときに当該スイッチ操作片８９と干渉する位置に切り替え手段であるスイッチ部７７が設けられている。スイッチ部７７はスイッチ片７８を備えており、このスイッチ片７８は、スイッチ部７７から見て外側斜め下に伸び出したときには第１の状態にあり、下端部が押圧されて引っ込められたときには第２の状態にある。このスイッチ部７７は、前記空気供給部８００が供給状態になっているときに、空気圧を高圧と低圧との間で切り替えるものであり、スイッチ片７８が第１の状態にあるときには低圧の空気圧がエアシリンダ８１ａ、８１ｂに作用し、スイッチ片７８が第２の状態にあるときには高圧の空気圧がエアシリンダ８１ａ、８１ｂに作用するように構成されている。
【００３７】
軸支部材８２ａが下降してストッパ７６ａに当接した後に後述のようにスイッチ操作片８９は、スプリング８８が縮退し終わるまで下降し続けるが、スイッチ部７７のスイッチ片７８は、その間にスイッチ操作片８９により押圧されるように位置設定されている。
【００３８】
次にこの実施の形態における押さえ手段の作用について説明する。今、図１０及び図１１（ａ）に示すようにピストンロッド８０ａ、８０ｂが上限位置にあるとすると、押さえ部材７２は図１１（ｂ）に示すように起立姿勢にある。この状態で空気供給部８００からピストンロッド８０ａ、８０ｂが伸びる方向に空気圧をエアシリンダ８１ａ、８１ｂに作用させると、スイッチ部７７は第１の状態にあるので低圧の空気圧によりピストンロッド８０ａ、８０ｂがストッパ７６ａ、７６ｂに当接する位置まで押し下げられる。図１２（ａ）は軸支部材８２ａがストッパ７６ａに当接している状態を示しており、このとき押さえ部材７２は図１２（ｂ）に示す如く既述のように回動してキャリア２に接触した状態、詳しくは突起部７５がキャリア２のフランジ部２２の凹部２３内に嵌合した状態にある。またこの状態においてはスイッチ部７７のスイッチ片７８はスイッチ操作片８９により押圧された状態にはなく、依然第１の状態にある。
【００３９】
更に図１３（ａ）に示すようにエアシリンダ８１ａの空気圧によりピストンロッド８０ａがスプリング８８の復元力に抗して押し下げられ、これによりスイッチ操作片８９も下降する。そしてスイッチ操作片８９の傾斜部８９ｃがスイッチ部７７のスイッチ片７８に当接し、スイッチ操作片８９の更なる下降によりスイッチ片７８が傾斜部８９ｃにより押圧されてスイッチ部７７が第２の状態になる。これにより空気供給部８００からエアシリンダ８１ａ、８１ｂに作用している空気圧が低圧から高圧に切り替わり、図１３（ｂ）に示すように押さえ部材７２がキャリアを大きな押圧力で押さえつける。
【００４０】
このような実施の形態によれば、押さえ部材７２がキャリア２に接触するまでは低圧の空気圧で押さえ部材７２を駆動しているため、押さえ部材７２がキャリア２に接触するときの衝撃が小さく、キャリア２やウエハからのパーティクルの発生を防止できる。そして押さえ部材７２がキャリア２に接触した後にエアシリンダ８１ａ、８１ｂに作用する空気圧を低圧から高圧に切り替えているため、押さえ部材７２による大きな押圧力で確実にキャリア２を押さえることができ、例えばキャリア２内の雰囲気を不活性ガスで置換する場合にキャリア２のばたつきを防止できる。
【００４１】
また本発明では、上述のようにピストンロッド８０ａにスプリング８８を組み合わせる構成に限らず、図１４に示すように軸支部材８２ａがストッパ７６ａに到達する前にスイッチ操作片８９によりスイッチ片７８が押圧されてスイッチ部７７がオン、オフの一方の状態から他方の状態に切り替わるように構成すると共に、スイッチ部７７に遅延部である例えばタイマを組み合わせてスイッチ部７７がオン、オフの一方の状態から他方の状態に切り替わった後、当該スイッチ部７７が所定時間だけ遅れて第１の状態から第２の状態に切り替わるように構成するようにしてもよい。なおここでいう遅延部は構造的にはスイッチ部７７の本体とは別個に設けられていても、スイッチ部７７に含むものとする。この場合遅延時間（所定時間）は、軸支部材８２ａがストッパ７６ａに到達した後にスイッチ部７７が第１の状態から第２の状態に切り替わるような長さに設定される。
【００４２】
更に本発明では、エアシリンダ８１ａ、８１ｂに作用させる空気圧を低圧から高圧に切り替えるタイミングは、押さえ部材７２がキャリア２に接触する前であってもよく、この場合押さえ部材７２の位置と空気圧の大きさとの関係は例えば図１５に示すように表される。しかしながらこのような構成にすると、押さえ部材７２がキャリア２に接触するときには大きな衝撃力が発生することから、パーティクルの発生を抑えるという観点では、既述の例の方が好ましい。
【００４３】
本発明は、縦型熱処理装置に限らず例えば枚葉式の熱処理装置やレジストの塗布、現像を行う装置、イオン注入装置など、被処理基板に対して所定の処理を行う装置に適用できる。更にローディングエリアＳ２は不活性ガスに限らず清浄乾燥空気であってもよく、この場合キャリア２が隔壁３に当接した後、清浄乾燥空気をキャリア２内に供給してキャリア２内の雰囲気を置換するようにしてもよい。また本発明は、キャリア２を搬入する領域と搬出する領域とが別々の場所に設けられる装置に対しても適用できる。
【００４４】
【発明の効果】
本発明によれば、載置部に載置された収納容器を載置部に押さえるようにしているので、その載置状態が安定する。このため扉を閉じた状態で蓋体が開かれた収納容器内を清浄気体例えば不活性ガスや清浄乾燥空気で置換するにあたり、収納容器のばたつきが抑えられ、収納容器と隔壁との間の気密状態が破られない。また収納容器の蓋体を開く際に収納容器を押さえることにより、開くときの衝撃が収納容器に伝わっても収納容器内の被処理体の飛び出しなどを防止することができる。
【００４５】
また押さえ部材が収納容器に接触するまでは第１の駆動力で押さえ部材を駆動し、押さえ部材が収納容器に接触した後に第１の駆動力よりも大きい第２の駆動力を押さえ部材に与えるようにすれば、押さえ部材が収納容器に接触するときの衝撃が小さいので収納容器や基板からのパーティクルの発生を防止できると共に、押さえ部材により確実に収納容器を押さえることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の処理装置の実施の形態である縦型熱処理装置の概観を示す斜視図である。
【図２】上記の縦型熱処理装置の内部の概略構成を示す縦断側面図である。
【図３】上記の縦型熱処理装置の内部の概略構成を示す横断平面図である。
【図４】本発明に用いられるキャリアの一例を示す斜視図である。
【図５】上記の縦型熱処理装置に用いられる隔壁の開口部及びその周辺を示す縦断面図である。
【図６】キャリアの底部と載置台に設けられた係合部材とが係合する様子を示す断面図である。
【図７】この実施の形態に用いられる押さえ手段を示す斜視図である。
【図８】上記の縦型熱処理装置に用いられる隔壁にキャリアが当接している状態を示す縦断側面図及び横断平面図である。
【図９】押さえ手段の他の例を示す説明図である。
【図１０】押さえ手段の更に他の例を示す正面図である。
【図１１】押さえ手段の動作を示す説明図である。
【図１２】押さえ手段の動作を示す説明図である。
【図１３】押さえ手段の動作を示す説明図である。
【図１４】押さえ手段の更にまた他の例を示す正面図である。
【図１５】図１１〜図１３の例とは異なる実施の形態において、押さえ部材がキャリアを押さえる様子を示す側面図である。
【図１６】従来の縦型熱処理装置の隔壁にキャリアが当接している状態を示す縦断側面図である。
【符号の説明】
Ｗ　　　　　半導体ウエハ
２　　　　　キャリア
２０　　　　取り出し口
２１　　　　蓋体
２２　　　　フランジ部
２３　　　　凹部
３　　　　　筐体
４１　　　　開口部
４２　　　　シール部
４３　　　　扉
４４　　　　蓋開閉機構
４５　　　　ガス供給管
Ｓ１　　　　搬入搬出領域
Ｓ２　　　　ローディングエリア
５　　　　　第１の領域
５１、５２　第１の載置台
６　　　　　第２の領域
６１、６２　第２の載置台
５３、６３　位置決め用のピン
６５　　　　キャリア搬送機構
７　　　　　押さえ手段
７１　　　　回動軸
７２　　　　押さえ部材
７５　　　　突起部
７６ａ、７６ｂ　ストッパ
７７　　　　スイッチ部
７８　　　　スイッチ片
８　　　　　制御部
８００　　　空気供給部
８８　　　　スプリング
８９　　　　スイッチ操作片
９１　　　　縦型の熱処理炉
９２　　　　ウエハボート
９６　　　　ウエハ搬送機構
１００、２０１，２０２　　押さえ部材
【図１】
2004006804.tif 000003
【図２】
2004006804.tif 000004
【図３】
2004006804.tif 000005
【図４】
2004006804.tif 000006
【図５】
2004006804.tif 000007
【図６】
2004006804.tif 000008
【図７】
2004006804.tif 000009
【図８】
2004006804.tif 000010
【図９】
2004006804.tif 000011
【図１０】
2004006804.tif 000012
【図１１】
2004006804.tif 000013
【図１２】
2004006804.tif 000014
【図１３】
2004006804.tif 000015
【図１４】
2004006804.tif 000016
【図１５】
2004006804.tif 000017
【図１６】
2004006804.tif 000018
【手続補正書】
【提出日】平成15年4月17日(2003.4.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１０】
2004006804.tif 000019
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１４】
2004006804.tif 000020
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１５】
2004006804.tif 000021