(57)【要約】【課題】塵埃による被処理体や内部空間領域内の雰囲気に対する悪影響の程度が低減され、被処理体の汚染を確実に防止することができる処理装置の提供。【解決手段】上記課題は、密閉型の収納容器内の被処理体の処理装置であって、収納容器が載置される外部空間領域と、収納容器から取り出された被処理体を処理するための、清浄雰囲気に維持された内部空間領域とを区画する隔壁に、当該２つの領域を連通させる開口部が形成されていると共に、当該開口部を閉塞するドア機構に、前記収納容器の蓋体を開閉する蓋体開閉機構が設けられており、ドア機構には、カバー部材によって区画されて形成された駆動手段配置室に、蓋体開閉機構を前記収納容器に対して離接する方向に移動させる駆動手段が配置されていると共に、当該駆動手段配置室内を排気する排気機構が設けられた構成の処理装置によって解決される。【選択図】  図５
2005026513.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一面に形成された取り出し口が着脱可能に設けられた蓋体によって気密に閉塞される密閉型の収納容器内に収納された被処理体の処理装置であって、
収納容器が載置される外部空間領域と、収納容器から取り出された被処理体を処理するための、清浄雰囲気に維持された内部空間領域とを区画する隔壁に、当該２つの領域を連通させる開口部が形成されていると共に、当該開口部を閉塞するドア機構に、前記収納容器の蓋体を開閉する蓋体開閉機構が設けられており、
ドア機構には、カバー部材によって区画されて形成された駆動手段配置室に、蓋体開閉機構を前記収納容器に対して離接する方向に移動させる駆動手段が配置されていると共に、当該駆動手段配置室内を排気する排気機構が設けられていることを特徴とする処理装置。
【請求項２】
隔壁における開口部は、その開口面が被処理体の搬送方向に対して傾斜した状態で、形成されており、
ドア機構が、その内部空間内に収納容器の蓋体を保持した蓋体開閉機構を収容した状態で、隔壁に沿って移動されることにより、収納容器内と内部空間領域の空間とが連通または遮断されることを特徴とする請求項１に記載の処理装置。
【請求項３】
隔壁における開口部の外部空間領域側の開口縁には、シール部材が当該開口部の全周にわたって設けられており、
開口部がドア機構によって閉塞された状態において、当該ドア機構における蓋体開閉機構が当該シール部材に密着して気密にシールされることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の処理装置。
【請求項４】
ドア機構は、開口部を開放するに際して、収納容器内の圧力と内部空間領域の圧力との差圧が時間をかけて実質的に零となる状態となるよう、圧力を調整する機能を有するものであることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、密閉型の収納容器内から被処理体である半導体ウエハを取り出して所定の処理、例えば熱処理を行う半導体製造装置などの処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、半導体製造装置の一つとして、多数枚の半導体ウエハ（以下、単に  「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収納容器であるキャリアが自動搬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エリアと、収納容器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が搬入搬出エリアよりもクリーン度の高い雰囲気に維持されると共に、ウエハの自然酸化膜の発生などを防止するために、大気側の搬入搬出エリアとローディングエリアとを隔壁で仕切り、例えば、ローディングエリア内が不活性ガス例えば窒素（Ｎ２  ）ガスで満たされた不活性ガス雰囲気または清浄乾燥空気の雰囲気とされている。
また、ウエハのパーティクルによる汚染を抑えるために、収納容器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収納容器（クローズ型キャリアとも呼ばれている）が好適に用いられている（図１参照）。
【０００４】
図１０は、従来における熱処理装置の一例におけるドア機構の構成を、密閉型のキャリアが搬入搬出エリアとローディングエリアとを区画する隔壁に当接された状態において示す断面図である。
同図において、１００は、搬入搬出エリアＳ１とローディングエリアＳ２とを区画する隔壁、１０１は、この隔壁１  ００に形成された、搬入搬出エリアＳ１とローディングエリアＳ２とを連通させる開口部、１０２は、キャリアの蓋体を開閉する蓋体開閉機構１０３を備えた、開口部１０１を開閉する扉である。
被処理体である複数枚のウエハＷを内部に収納可能とされ、キャリア本体１２１の一面に開口する取り出し口１２２が着脱可能に設けられた蓋体１２３により閉塞された密閉型のキャリア１２０は、搬入搬出エリアＳ１に設けられた載置台１１０上に載置された後、載置台１１０が前進して前面側の開口縁部が開口部１０１の開口縁部に当接し、その後、蓋体１２３が蓋体開閉機構１０３によってキャリア本体１２１から取り外される。
【０００５】
具体的には、扉１０２を隔壁１００に当接させて開口部１０１を閉塞した状態で、当該扉１０２に設けられた蓋体開閉機構１０３によりキャリア１２０の蓋体１２３を開き、キャリア１２０内を例えば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１０２が、蓋体１２３を保持した蓋体開閉機構１０３が駆動手段１０４によって隔壁１００に対して後方に移動されて扉１０２内に収容された状態で、退避され、これにより、キャリア１２０内とローディングエリアＳ２の空間とが連通され、図示しないウエハ移載機構によってキャリア１２０内のウエハＷがローディングエリアＳ２内に搬入される。ここに、扉１０２の退避動作は、例えば、前後軸１０５に沿って開口部１０１より離間する方向に移動された後、上下軸１０６に沿って例えば下方に移動されることにより、行われる。
【０００６】
上述したように、被処理体であるウエハＷは、キャリア１２０とローディングエリアＳ２との間を移動することになるが、ウエハＷの搬送空間を高いクリーン度の雰囲気に維持することが必要とされる。
【０００７】
従来より、キャリアの蓋体の開放、あるいは扉の開放に伴うパーティクルの影響を抑制するための技術が種々提案されている。
例えば、特許文献１の特開２０００−１５０６１３号公報には、前面の開口部に着脱可能な蓋体を有し、内部に被処理体（ウエハ）を収容する密閉容器（キャリア）と、この密閉容器と隔離された移載室（ローディングエリア）に前記密閉容器内のウエハを搬出して処理室に搬入するウエハ移載機構を備えた被処理体の搬送装置において、前記密閉容器の開口部に対向する移載室に、該移載室と密閉容器との圧力差を低減する隔離室を設け、この隔離室内に前記密閉容器の蓋体を開閉する蓋開閉機構を設けた構成のものが開示されている。
【０００８】
また、特許文献２の特開２００２−０９３８８０号公報には、複数枚の半導体ウエハ（被処理体）を収納し、かつ、半導体ウエハの取り出し、収納を行うための開口（取り出し口）を有するカセット（密閉型のキャリア）を載置する載置部（搬入搬出エリア）と、ウエハに対して所定の処理を行う処理部（ローディングエリア）と、載置部と処理部とを仕切り、かつ載置部に載置されたカセットの開口に対応する位置に通過口が形成された隔壁と、処理部側に配置され、載置部に載置されたカセットの開口に対して開閉可能な蓋を通過口を介して開閉させるシャッター部材（扉）、及びシャッター駆動機構（扉開閉機構）とを備え、シャッター部材は蓋を保持するための保持部（蓋開閉機構）を備え、カセットの開口の周囲に対応する位置であって、保持部の周囲に吸引口が形成された構成のものが開示されている。
【０００９】
上記のいずれのものにおいても、ウエハが収納されたキャリアが載置される外部空間領域内の空間と、ウエハに対して所定の処理を行うための内部空間領域内の空間とを連通させるに際して、パーティクルがキャリア内に侵入してウエハに付着したり、内部空間領域内の雰囲気に流入したりすることが抑制されて、ウエハの汚染が防止される、とされている。
【００１０】
【特許文献１】
特開２０００−１５０６１３号公報
【特許文献２】
特開２００２−０９３８８０号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような技術であっても、ウエハが収納されたキャリアが載置される外部空間領域内の空間と、ウエハに対して所定の処理を行うための内部空間領域内の空間とを連通させるに際して、ウエハに対するパーティクルによる影響の程度を確実に低減させることは困難であるのが実情である。
【００１２】
本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであって、密閉型の収納容器内に収納された被処理体の処理装置であって、収納容器が載置される外部空間領域と清浄雰囲気に維持された内部空間領域とを連通させるに際して、パーティクルによる被処理体や内部空間領域に対する悪影響の程度が可及的に低減され、被処理体の汚染を確実に防止することができる処理装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の処理装置は、一面に形成された取り出し口が着脱可能に設けられた蓋体によって気密に閉塞される密閉型の収納容器内に収納された被処理体の処理装置であって、
収納容器が載置される外部空間領域と、収納容器から取り出された被処理体を処理するための、清浄雰囲気に維持された内部空間領域とを区画する隔壁に、当該２つの領域を連通させる開口部が形成されていると共に、当該開口部を閉塞するドア機構に、前記収納容器の蓋体を開閉する蓋体開閉機構が設けられており、
ドア機構には、カバー部材によって区画されて形成された駆動手段配置室に、蓋体開閉機構を前記収納容器に対して離接する方向に移動させる駆動手段が配置されていると共に、当該駆動手段配置室内を排気する排気機構が設けられていることを特徴とする。
【００１４】
本発明の処理装置においては、隔壁における開口部は、その開口面が被処理体の搬送方向に対して傾斜した状態で、形成されており、
ドア機構が、その内部空間内に収納容器の蓋体を保持した蓋体開閉機構を収容した状態で、隔壁に沿って移動されることにより、収納容器内と内部空間領域の空間とが連通または遮断される構成とされていることが好ましい。
【００１５】
また、本発明の処理装置においては、隔壁における開口部の外部空間領域側の開口縁には、シール部材が当該開口部の全周にわたって設けられており、
開口部がドア機構によって閉塞された状態において、当該ドア機構における蓋体開閉機構が当該シール部材に密着して気密にシールされる構成とされていることが好ましい。
【００１６】
さらに、本発明の処理装置においては、ドア機構は、開口部を開放するに際して、収納容器内の圧力と内部空間領域の圧力との差圧が時間をかけて実質的に零となる状態となるよう、圧力を調整する機能を有するものにより構成されていることが好ましい。
【００１７】
【作用】
上記構成の処理装置によれば、蓋体開閉機構を収納容器に対して離接する方向に移動させる駆動手段が、ドア機構と収納容器との間に形成されるドア機構内空間と隔離されて形成された駆動手段配置室内に配置されていると共に、駆動手段配置室内を排気する排気機構が設けられていることにより、収納容器の蓋体を開閉するに際しての駆動手段の動作に伴って塵埃が生じた場合であっても、当該塵埃が排気機構によって除去されるので、塵埃がドア機構内空間に侵入して収納容器内の被処理体に付着することが確実に防止されると共に、ドア機構が開放された場合において内部空間領域の清浄雰囲気が汚染されることが確実に防止され、その結果、被処理体に対する塵埃（パーティクル）による悪影響の程度が小さく抑制され、所定の処理が行われた被処理体が高い清浄度を有するものとされる。
【００１８】
また、ドア機構が隔壁の面方向におけるいずれか一方向に隔壁に沿って平行移動されて開口部から退避される構成とされていることにより、ドア機構の退避動作に伴って塵埃が生じるおそれが低減されるので、被処理体あるいは内部空間領域の清浄雰囲気が塵埃によって汚染されることが一層確実に防止される。
【００１９】
さらに、開口部の外部空間領域側の開口縁部にシール部材が設けられており、開口部が閉塞された状態において、ドア機構に設けられた蓋体開閉機構が当該シール部材に密着して気密にシールされる構成とされていることにより、収納容器が載置台上に存在しない場合においても、ドア機構内空間が外部空間領域の雰囲気に晒されることがないので、例えば外部空間領域に浮遊している塵埃がドア機構内空間に侵入することが確実に防止される。
【００２０】
また、ドア機構が、内部空間領域内の圧力と収納容器内の圧力との圧力差が実質的に零となる状態となるよう時間をかけて圧力を調整する機能を有するものであることにより、キャリア内と内部空間領域の空間とが一気に連通された場合であれば、キャリア内の圧力と内部空間領域内の圧力との圧力差に起因してドア機構内空間に存在する塵埃を舞い上げてしまい、収納容器内の被処理体に付着したり、内部空間領域内に混入したりする、という問題が生ずることが確実に防止され、被処理体が汚染されることが確実に防止される。
【００２１】
【発明の実施の形態】
本発明の処理装置は、被処理体を密閉型の収納容器に収納した状態で所定の位置に載置し、その後、被処理体を収納容器から取り出して清浄雰囲気に維持された内部空間領域に搬送して所定の処理を行うものである。
被処理体が収納される収納容器としては、例えば図１に示されているように、キャリア本体１１の一面に開口する取り出し口１１Ａが着脱可能に設けられた蓋体１２により塞がれた、例えば樹脂からなる密閉型のキャリア１０が用いられ、被処理体である例えば直径３００ｍｍのウエハＷの複数枚例えば２５枚を棚状に配列させた状態で保持可能に構成されている。
キャリア１０の蓋体１２は、これを取り出し口１１Ａに保持するための図示しないラッチ機構（ロック機構）を備えており、このラッチ機構が後述する処理装置の蓋開閉機構によって解除されることによりキャリア本体１１から外せるよう構成されている。
図１において、１３は、熱処理装置における蓋開閉機構のロック解除部材が差し込まれて嵌合されてラッチ機構を解除するための鍵穴であり、１４は、キャリア１０の上面に、当該上面と隙間を介して設けられた四角形状のフランジ部であり、１５は、フランジ部１４の中央部に形成された断面円形状の凹部である。
【００２２】
次いで、本発明を縦型熱処理装置に適用した場合における実施形態を例に挙げて、本発明について詳細に説明する。
図２は、本発明に係る縦型熱処理装置の外観を示す斜視図、図３及び図４は、それぞれ、図１に示す縦型熱処理装置の内部の構成を示す縦断面図及び平面図、図５は、隔壁に形成された開口部を開閉するドア機構の一例における構成の概略を、ウエハが収納されたキャリアが隔壁に当接された状態において示す縦断面図、図６は、図５に示すドア機構の背面図である。
図２〜図４における２０は、処理装置の外装体を構成する筐体であり、この筐体２０内には、隔壁２１によって区画された、被処理体であるウエハＷが収納された上述の密閉型のキャリア１０が熱処理装置に対して搬入、搬出されるための外部空間領域である搬入搬出エリアＳ１と、キャリア１０内から取り出されたウエハＷを搬送して後述の熱処理炉４０内に搬入するための内部空間領域であるローディングエリアＳ２とが形成されている。
例えば、搬入搬出エリアＳ１は大気雰囲気、具体的には、熱処理装置が設置されるクリーンルームの環境雰囲気とされていると共に、ローディングエリアＳ２は、クリーン度が搬入搬出エリアＳ１より高い不活性ガス雰囲気、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）に維持されている。
【００２３】
搬入搬出エリアＳ１は、熱処理装置の正面から見て手前側に位置される第１の搬送領域Ｓ１Ａと、奥側に位置される第２の搬送領域Ｓ１Ｂとを備えてなる。
第１の搬送領域Ｓ１Ａには、２つの第１載置台２２、２３が左右方向（図４において上下方向）に並んだ位置に設けられており、キャリア１０がいずれの第１載置台２２、２３上に載置された場合であっても、後述のキャリア搬送機構３１によって搬送動作が可能に構成されている。
【００２４】
各々の第１載置台２２、２３の載置面には、キャリア１０の底部に設けられた凹部に嵌合して第１載置台２２、２３上におけるキャリアを位置決めするための位置決め用ピン２４が例えば３個所に設けられている（図２参照）。
また、筐体２０の前面側には、第１載置台２２、２３の上方空間を囲むように上から見た断面形状がコの字型のパネル部２５が設けられており、このパネル部２５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載置台２２、２３との間で、キャリア１０の受け渡しをするための昇降領域をなすものである。
【００２５】
搬入搬出エリアＳ１における第２の搬送領域Ｓ１Ｂには、第１載置台２２、２３の各々に対応する２つの第２載置台２６、２７が、第１載置台２２、２３と前後方向に並んだ位置に設けられている。
第２載置台２６、２７は、後述のキャリア搬送機構３１によりキャリア１０が置かれる位置と、キャリア１０が隔壁２１に当接される位置との間で、例えばエアシリンダよりなる駆動部（図示せず）によって前後方向（図４において左右方向）に進退可能に構成されている。
第２載置台２６、２７の各々の載置面にも、第１載置台２２、２３と同様に、キャリア１０を位置決めするための位置決め用ピン２８が３個所に設けられていると共に、図７に示すように、キャリア１０の底面部の係合凹部１６に係合するカギ型の係合部材２９が設けられており、この係合部材２９は、駆動部２９Ａによって、キャリア１０の係合凹部１６に係合する位置とその係合が解除される位置との間で、水平な軸の周りに回動可能に構成されている。
【００２６】
第２の搬送領域Ｓ１Ｂの上部側には、キャリア１０を一時的に保管するキャリア保管部３０が設けられており、この例におけるキャリア保管部３０は、２段２列の棚により構成されている。
【００２７】
そして、第２の搬送領域Ｓ１Ｂには、キャリア１０を、第１載置台２２、２３と第２載置台２６、２７との間、並びに、第２載置台２６、２７とキャリア保管部３０との間、及び第１載置台２２、２３とキャリア保管部３０との間で搬送するキャリア搬送機構３１が設けられている。
キャリア搬送機構３１は、左右に伸びかつ昇降自在なガイド部３２と、このガイド部３２にガイドされながら左右に移動する移動部３３と、この移動部３３に設けられ、キャリア１０の上面のフランジ部１４を保持してキャリア１０を水平方向に搬送する関節アーム３４とを備えている。
【００２８】
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４０が設けられ、この縦型の熱処理炉４０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４１がキャップ４３の上に載置されていると共に、ウエハボート４１とキャップ４３との間に断熱部材４２が配置されている。キャップ４３は、昇降機構４４の上に支持されており、この昇降機構４４によりウエハボート４１が熱処理炉４０に対して搬入あるいは搬出される。
ローディングエリアＳ２には、ウエハボート４１と、第２載置台２６、２７上のキャリア１０との間でウエハＷを移載するウエハ移載機構４５が設けられていおり、このウエハ搬送機構４５は、左右に伸びるガイド機構４６に沿って移動すると共に鉛直軸の周りに回動可能な移動体４７に、複数例えば５枚の進退自在なアーム４８が設けられて構成されている。
【００２９】
搬入搬出エリアＳ１とローディングエリアＳ２とを区画する隔壁２１には、第２の載置台２６（２７）に載置されたキャリア１０が当該隔壁２１に当接されているときに、キャリア１０内とローディングエリアＳ２の空間とを連通させて、ウエハＷの搬入、搬出を行う開口部２１Ａが、第２の載置台２６、２７の各々に対応した位置に形成されており、開口部２１Ａにおける搬入搬出エリアＳ１側の開口縁部には、キャリア１０、詳しくはキャリア１０の取り出し口１１Ａの開口縁部を密着させて隔壁２１に気密に当接させるためのシール部材５０が当該開口縁部の全周にわたって設けられている。
このシール部材５０は、例えば、断面形状が「Ｙ」字型のパッキングにより構成されている。
【００３０】
また、隔壁２１における搬入搬出エリアＳ１側には、第２載置台２６、２７に載置されたキャリア１０の上面を上方から押さえて、蓋体１２を開閉するに際してキャリア１０の姿勢を安定させる押さえ手段５５、５６が第２載置台２６、２７の各々に対応する位置において並んで設けられている。
【００３１】
この処理装置においては、隔壁２１における開口部２１Ａはその開口面がウエハＷの搬送方向に対して傾斜する状態で形成されている。具体的には、下端縁がローディングエリアＳ２側に向かって傾斜する、断面形状が略くさび形状の枠部材６０が隔壁２１に形成された開口に嵌合されて形成されている。
また、隔壁２１の開口部２１Ａにおける側縁部側には、窒素ガス供給手段（図示せず）が設けられており、キャリア１０の蓋体１２が取り外された状態において、不活性ガス、例えば窒素ガスが供給されることによりキャリア１０内が窒素ガス雰囲気に置換される。
【００３２】
隔壁２１のローディングエリアＳ２側には、開口部２１Ａを開閉するドア機構７０が、互いに横方向（図６において左右方向）に並んだ位置において隔壁２１に沿って上下に伸びる２つのガイド軸６５、６５の各々に移動可能に設けられた保持部材６６、６６によって保持されて設けられている。
ドア機構７０は、開口部２１Ａの開口面に当接されてローディングエリアＳ２と隔離されたいわば雰囲気調整用空間を内部に形成する扉７１を備えており、この扉７１が、開口部２１Ａを形成する枠部材６０に設けられたシール部材７９を介して当接され、これにより、開口部２１Ａが気密に閉塞される。
【００３３】
上記熱処理装置のドア機構７０には、搬入搬出エリアＳ１とローディングエリアＳ２とが閉塞された状態において、キャリア１０の蓋体１２を開閉する蓋開閉機構７５が扉７１内に設けられていると共に、蓋体開閉機構７５をキャリア１０に対して離接する方向（図５において左右方向）に移動させる駆動手段７６が、扉７１の下端部においてカバー部材８０によって区画されて形成された駆動手段配置室８１に配置されている。ここに、駆動手段配置室８１の上部区画壁には、蓋体開閉機構７５を支持する支持部材を案内する案内溝８１Ａが形成されている。
【００３４】
蓋体開閉機構７５は、外匣の外面に露出するよう設けられた、キャリア１０の蓋体１２における鍵穴１３に嵌合するロック解除部材７７と、外匣内に設けられた、例えばエアシリンダーよりなる駆動手段７８とを有し、例えばロック解除部材７７が蓋体１２の鍵穴１３に差し込まれて嵌合された状態において、当該ロック解除部材７７が駆動手段７８の屈伸動作によって回動されることにより、キャリア本体１１に対する蓋体１２のロックを解除する機能を有する。
蓋体開閉機構７５は、扉７１が閉じられて搬入搬出エリアＳ１とローディングエリアＳ２とが閉塞された状態において、駆動手段７８によって搬入搬出エリアＳ１側の前進した位置に位置されてキャリア１０の蓋体１２に当接されると共に、キャリア１０内のウエハＷをローディングエリアＳ２に搬送するに際しては、キャリア１０の蓋体１２を保持した状態で開口部２１Ａから離間する方向に移動されて扉７１内に収容された状態とされる。ここに、蓋体開閉機構７５が前進した位置にあるときには、隔壁２１に設けられたシール部材５０に密着され、これにより、搬入搬出エリアＳ１とローディングエリアＳ２との間に高い気密性が確保された状態とされる。
【００３５】
ドア機構７０には、駆動手段配置室８１内および蓋体開閉機構７５の外匣内を排気する排気機構が設けられている。
具体的には、排気機構は、駆動手段配置室８１および蓋体開閉機構７５の各々の内部空間に開口する吸気口を有する吸気ポート８６Ａ、８６Ｂと、ドア機構７０の外部に設けられた、各々の吸気ポート８６Ａ、８６Ｂに接続された共通の排気ポート８７と、処理装置の外部に設けられた、例えばポンプ等の吸引手段（図示せず）とを備えてなる。
【００３６】
また、この処理装置におけるドア機構７０は、隔壁２１における開口部２１Ａを開放するに際して、キャリア１０内の圧力とローディングエリアＳ２の圧力との差圧が時間をかけて実質的に零となる状態となるよう圧力を調整する機能を有するものとされている。
具体的には、扉７１の後壁に形成された開口９０にフィルター９１を介してダンパー機構９２が設けられており、このダンパー機構９２の動作を制御して開口９０を徐々に開放することによって扉７１内の圧力が調整される。例えば、蓋体１２が外されて窒素ガスがパージされた状態におけるキャリア１０内の圧力は１９．６×１０４  〜２９．４×１０４  Ｐａ（２０〜３０ｍＡｑ）、ローディングエリアＳ２内の圧力は４９×１０４  〜９８×１０４  Ｐａ（５０〜１００ｍＡｑ）であり、例えば１〜１０秒間の時間をかけてキャリア１０内の圧力がローディングエリアＳ２内の圧力と同一の大きさとなるよう圧力調整がなされる。
【００３７】
以下、上記の縦型熱処理装置の動作について説明する。
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１０がパネル部２５の内部空間を通って下降し、第１載置台２２（２３）に載置された後、キャリア搬送機構３１によりキャリア１０が第２載置台２６（２７）に搬送される。
次いで、第２載置台２６（２７）が隔壁２１側に移動されてキャリア１０の取り出し口１１Ａの開口縁部が隔壁２１の開口縁部にシール部材５０を介して気密に当接され、この状態において、押さえ手段５５（５６）が適宜の駆動手段によって駆動されて横倒しの状態とされて、押さえ手段５５（５６）における突起部（図示せず）がキャリア１０のフランジ部１４における凹部１５に嵌合されてキャリア２が上方から押圧された状態で固定される。
【００３８】
しかる後、ドア機構７０における排気機構が作動されて蓋体開閉機構７５内および駆動手段配置室８１内の排気が例えば０．０１〜０．１ｍ３  ／ｍｉｎの流量で行われている状態において、蓋体開閉機構７５によってキャリア１０の蓋体１２のロックが解除され、蓋体開閉機構７５が蓋体１２を保持した状態で後退されて扉７１内に収容され、これにより、キャリア１０の内部空間が開放され、この状態において、ガス供給管から例えば窒素ガスが水平にキャリア内に向けて例えば０．０５〜０．５ｍ３  ／ｍｉｎの流量で供給されてキャリア１０内及び扉７１内の空間が不活性ガスにより置換される。このとき、不活性ガスが大量導入されるため、キャリア１０内の圧力が上昇すると共にガス導入時の衝撃によりキャリア１０の開口縁部とシール部材５０の気密性が阻害される可能性があるが、キャリア１０は上方から押さえられているので、実質上、キャリア１０の位置ずれが生じて気密が破られることはない。
その後、ダンパー機構９２が作動されてキャリア１０内の圧力が時間をかけて徐々にローディングエリアＳ２内の圧力と同一の大きさとなるよう調整された状態において、図８に示されているように、ドア機構７０が、ウエハ移載機構４５によるウエハＷの移載動作を阻害しないよう、蓋体１２を保持した蓋体開閉機構７５を扉７１内に収容した状態で隔壁２１に沿って上方に移動されて開口部２１Ａから退避され、これにより、キャリア１０内とローディングエリアＳ２の空間とが連通される。
【００３９】
そして、ウエハ移載機構４５によりキャリア１０内のウエハＷが順次取り出されてウエハボート４１に移載され、ウエハＷの移載が終了すると、上述と逆の動作、すなわち、開口部２１Ａがドア機構７０によって気密に閉塞され、この状態において、キャリア１０の蓋体１２が蓋体開閉機構７５によって閉じられ、押さえ手段５５（５６）による固定が解除された後、第２載置台２６（２７）が後退してキャリア１０が隔壁２１から離間され、キャリア搬送機構３１によりキャリア保管部３０に搬送されて一時的に保管される。
一方、ウエハボート４１に所定枚数のウエハＷが搭載されると、ウエハボート４１が熱処理炉４０内に搬入されてウエハＷに対して所定の熱処理、例えばＣＶＤ、アニール処理、酸化処理などが行われ、その後、キャリア搬送機構３１によるキャリア１０のキャリア保管部３０から第２載置台２６（２７）への搬送動作、蓋体開閉機構７５による蓋体開放動作、ドア機構７０の退避動作、およびウエハ移載機構４５によるウエハの移載動作が順次に行われて、ウエハＷがキャリア１０内に戻され、蓋体開閉機構７５によって蓋体１２が閉じられた後、キャリア１０が装置外部に搬送される。
【００４０】
而して、上記構成の処理装置によれば、蓋体開閉機構７５に係る駆動手段７６が、ドア機構７０とキャリア１０との間に形成されるドア機構内空間（扉７１内の空間）と隔離されて形成された駆動手段配置室８１内に配置されていると共に、駆動手段配置室８１内を排気する排気機構が設けられていることにより、キャリア１０の蓋体１２を開閉するに際しての駆動手段７６の前後方向の摺動動作に伴って塵埃が生じた場合であっても、当該塵埃が吸気ポート８６Ａを介して外部に排気されて除去され、しかも蓋体開閉機構７５による蓋体開閉動作に伴って生ずる塵埃についても吸気ポート８６Ｂを介して外部に排気されて除去されるので、塵埃がドア機構内空間に侵入してキャリア１０内のウエハＷに付着することを確実に防止することができると共に、ドア機構７０が開放された場合においてローディングエリアＳ２の清浄雰囲気が汚染されることを確実に防止することができ、その結果、ウエハＷに対する塵埃（パーティクル）による悪影響の程度を小さく抑制することができる。
また、この処理装置においては、駆動手段配置室８１を形成する上部区画壁の案内溝８１Ａを介してドア機構内空間の空気が吸気ポート８６Ａを介して排気されるので、ウエハＷに対する塵埃（パーティクル）による悪影響の程度を可及的に小さく抑制することができる。
【００４１】
また、ドア機構７０が隔壁２１の面方向におけるいずれか一方向、図示の例では上方に隔壁２１に沿って平行移動されて開口部２１Ａから退避される構成とされていることにより、例えば図１０に示されているような従来のドア機構に比して、扉開閉動作に係る作動部の摺動個所が減少してドア機構７０の退避動作に伴って塵埃が生じるおそれが低減されるので、ウエハＷあるいはローディングエリアＳ２の清浄雰囲気が塵埃によって汚染されることを一層確実に防止することができる。
【００４２】
さらに、開口部２１Ａの搬入搬出エリアＳ１側の開口縁部にシール部材５０が設けられており、開口部２１Ａが閉塞された状態において、ドア機構７０に設けられた蓋体開閉機構７５が当該シール部材５０に密着して気密にシールされる構成とされていることにより、図９に示されているように、キャリア１０が第２載置台２６（２７）上に存在しない場合においても、ドア機構内空間が搬入搬出エリアＳ１の雰囲気に晒されることがないので、例えば搬入搬出エリアＳ１に浮遊している塵埃がドア機構内空間に侵入することを確実に防止することができる。
【００４３】
また、ドア機構７０が、ローディングエリアＳ２内の圧力とキャリア１０内の圧力との圧力差が実質的に零となる状態となるよう時間をかけて圧力を調整するダンパー機構９２が設けられていることにより、キャリア１０内とローディングエリアＳ２の空間とが一気に連通された場合であれば、キャリア１０内の圧力とローディングエリアＳ２内の圧力との圧力差に起因してドア機構内空間に存在する塵埃を舞い上げてしまい、キャリア１０内のウエハＷに付着したり、ローディングエリアＳ２内に混入したりする、という問題が生ずることが確実に防止され、ウエハが汚染されることを確実に防止することができる。
【００４４】
以上において、直径３００ｍｍのウエハＷに対して熱処理を行ったところ、図１０に示されているドア機構を備えた熱処理装置においては、０．１６μｍ以上のパーティクルの１ＲＵＮ当たりの増加数が１０個であったのに対して、本発明に係る熱処理装置においては、０．１μｍ以上のパーティクルの１ＲＵＮ当たりの増加数が２個であり、パーティクルによるウエハの汚染を確実に抑制することができることが確認された。
【００４５】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、種々の変更を加えることができる。
例えば、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、被処理体に対して所定の処理を行う装置に適用することができる。
また、ローディングエリアは、不活性ガスに限らず清浄乾燥空気であってもよく、この場合には、キャリアが隔壁に当接した後、清浄乾燥空気をキャリア内に供給してキャリア内の雰囲気を置換するようにしてもよい。
また、本発明はキャリアを搬送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することができる。
【００４６】
さらに、上記実施形態において、ローディングエリア内に、ドア機構の周囲を、その退避方向が開放する状態で囲むよう、吸引ダクトが設けられた構成とすることができる。この場合には、ドア機構の退避動作に伴って塵埃が生じた場合であっても、当該塵埃が吸引ダクトにより除去されるので、パーティクルによるウエハやローディングエリア内の清浄雰囲気に対する悪影響の程度が可及的に低減され、ウエハの汚染を確実に抑制することができる。しかも、排気ポートに接続される例えばケーブルエアチューブ等を吸引ダクト内に収容することにより、ドア機構の退避動作に伴うケーブルエアチューブの移動に起因して塵埃等が生じた場合であっても、ウエハに対して悪影響を及ぼすことが確実に防止される。
【００４７】
【発明の効果】
本発明の処理装置によれば、蓋体開閉機構を収納容器に対して離接する方向に移動させる駆動手段が、ドア機構と収納容器との間に形成されるドア機構内空間と隔離されて形成された駆動手段配置室内に配置されていると共に、駆動手段配置室内を排気する排気機構が設けられていることにより、収納容器の蓋体を開閉するに際しての駆動手段の動作に伴って塵埃が生じた場合であっても、当該塵埃が排気機構によって除去されるので、塵埃がドア機構内空間に侵入して収納容器内の被処理体に付着することを確実に防止することができると共に、ドア機構が開放された場合において内部空間領域の清浄雰囲気が汚染されることを確実に防止することができ、その結果、被処理体に対する塵埃（パーティクル）による悪影響の程度を小さく抑制することができる。
【００４８】
また、ドア機構が隔壁の面方向におけるいずれか一方向に隔壁に沿って平行移動されて開口部から退避される構成とされていることにより、ドア機構の退避動作に伴って塵埃が生じるおそれが低減されるので、被処理体あるいは内部空間領域の清浄雰囲気が塵埃によって汚染されることを一層確実に防止することができる。
【００４９】
さらに、開口部の外部空間領域側の開口縁部にシール部材が設けられており、開口部が閉塞された状態において、ドア機構に設けられた蓋体開閉機構が当該シール部材に密着して気密にシールされる構成とされていることにより、収納容器が載置台上に存在しない場合においても、ドア機構内空間が外部空間領域の雰囲気に晒されることがないので、例えば外部空間領域に浮遊している塵埃がドア機構内空間に侵入することを確実に防止することができる。
【００５０】
また、ドア機構が、内部空間領域内の圧力と収納容器内の圧力との圧力差が実質的に零となる状態となるよう時間をかけて圧力を調整する機能を有するものであることにより、キャリア内と内部空間領域の空間とが一気に連通された場合であれば、キャリア内の圧力と内部空間領域内の圧力との圧力差に起因してドア機構内空間に存在する塵埃を舞い上げてしまい、収納容器内の被処理体に付着したり、内部空間領域内に混入したりする、という問題が生ずることが確実に防止され、被処理体が汚染されることを確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の処理装置において用いられる密閉型の収納容器の外観を、蓋体が外された状態において示す斜視図である。
【図２】本発明に係る縦型熱処理装置の外観を示す斜視図である。
【図３】図１に示す縦型熱処理装置の内部の構成を示す縦断面図である。
【図４】図１に示す縦型熱処理装置の内部の構成を示す平面図である。
【図５】隔壁に形成された開口部を開閉するドア機構の一例における構成の概略を、ウエハが収納されたキャリアが隔壁に当接された状態において示す縦断面図である。
【図６】図５に示すドア機構の背面図である。
【図７】キャリアの底部と第２載置台における係合部材とが係合する様子を示す部分断面図である。
【図８】ドア機構が上方側に退避されて、搬入搬出エリア内の空間とローディングエリア内の空間とが連通された状態を示す断面図である。
【図９】キャリアが第２載置台上に存在しない場合における、隔壁の開口部がドア機構によって閉塞された状態を示す断面図である。
【図１０】従来における熱処理装置の一例におけるドア機構の構成を、密閉型のキャリアが搬入搬出エリアとローディングエリアとを区画する隔壁に当接された状態において示す断面図である。
【符号の説明】
１０  キャリア
１１  キャリア本体
１１Ａ  取り出し口
１２  蓋体
Ｗ  ウエハ
１３  鍵穴
１４  フランジ部
１５  凹部
１６  係合凹部
２０  筐体
２１  隔壁
２１Ａ  開口部
Ｓ１  搬入搬出エリア
Ｓ２  ローディングエリア
Ｓ１Ａ  第１の搬送領域
Ｓ１Ｂ  第２の搬送領域
２２、２３  第１載置台
２４、２８  位置決め用ピン
２５  パネル部
２６、２７  第２載置台
２９  係合部材
２９Ａ  駆動部
３０  キャリア保管部
３１  キャリア搬送機構
３２  ガイド部
３３  移動部
３４  関節アーム
４０  熱処理炉
４１  ウエハボート
４２  断熱部材
４３  キャップ
４４  昇降機構
４５  ウエハ移載機構
４６  ガイド機構
４７  移動体
４８  アーム
５０  シール部材
５５、５６  押さえ手段
６０  枠部材
６５  ガイド軸
６６  保持部材
７０  ドア機構
７１  扉
７５  蓋体開閉機構
７６  駆動手段
７７  ロック解除部材
７８  駆動手段
７９  シール部材
８０  カバー部材
８１  駆動手段配置室
８１Ａ  案内溝
８６Ａ、８６Ｂ  吸気ポート
８７  排気ポート
９０  開口
９１  フィルター
９２  ダンパー機構
１００  隔壁
１０１  開口部
１０２  扉
１０３  蓋体開閉機構
１０４  駆動手段
１０５  前後軸
１０６  上下軸
１１０  載置台
１２０  キャリア
１２１  キャリア本体
１２２  取り出し口
１２３  蓋体
【図１】
2005026513.tif 000003
【図２】
2005026513.tif 000004
【図３】
2005026513.tif 000005
【図４】
2005026513.tif 000006
【図５】
2005026513.tif 000007
【図６】
2005026513.tif 000008
【図７】
2005026513.tif 000009
【図８】
2005026513.tif 000010
【図９】
2005026513.tif 000011
【図１０】
2005026513.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成16年6月15日(2004.6.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一面に形成された取り出し口が着脱可能に設けられた蓋体によって気密に閉塞される密閉型の収納容器内に収納された被処理体の処理装置であって、
収納容器が載置される外部空間領域と、収納容器から取り出された被処理体を処理するための、清浄雰囲気に維持された内部空間領域とを区画する隔壁に、当該２つの領域を連通させる開口部が形成されていると共に、当該開口部を閉塞するドア機構に、前記収納容器の蓋体を開閉する蓋体開閉機構が設けられており、
ドア機構には、カバー部材によって区画されて形成された駆動手段配置室に、蓋体開閉機構を前記収納容器に対して離接する方向に移動させる駆動手段が配置されていると共に、当該駆動手段配置室内を排気する排気機構が設けられていることを特徴とする処理装置。
【請求項２】
隔壁における開口部は、その開口面が被処理体の搬送方向に対して傾斜した状態で、形成されており、
ドア機構が、その内部空間内に収納容器の蓋体を保持した蓋体開閉機構を収容した状態で、隔壁に沿って移動されることにより、収納容器内と内部空間領域の空間とが連通または遮断されることを特徴とする請求項１に記載の処理装置。
【請求項３】
隔壁における開口部の外部空間領域側の開口縁には、シール部材が当該開口部の全周にわたって設けられており、
開口部がドア機構によって閉塞された状態において、当該ドア機構における蓋体開閉機構が当該シール部材に密着して気密にシールされることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の処理装置。
【請求項４】
シール部材は、ドア機構における蓋体開閉機構が密着する蓋体開閉機構密着部と、収納容器が隔壁に当接されているときに収納容器の取り出し口の開口縁部が密着する収納容器密着部とを有することを特徴とする請求項３に記載の処理装置。
【請求項５】
シール部材は、断面形状がＹ字型のパッキングにより構成されていることを特徴とする請求項４に記載の処理装置。
【請求項６】
ドア機構は、開口部を開放するに際して、収納容器内の圧力と内部空間領域の圧力との差圧が時間をかけて実質的に零となる状態となるよう、圧力を調整する機能を有するものであることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の処理装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
次いで、本発明を縦型熱処理装置に適用した場合における実施形態を例に挙げて、本発明について詳細に説明する。
図２は、本発明に係る縦型熱処理装置の外観を示す斜視図、図３及び図４は、それぞれ、図２に示す縦型熱処理装置の内部の構成を示す縦断面図及び平面図、図５は、隔壁に形成された開口部を開閉するドア機構の一例における構成の概略を、ウエハが収納されたキャリアが隔壁に当接された状態において示す縦断面図、図６は、図５に示すドア機構の背面図である。
図２〜図４における２０は、処理装置の外装体を構成する筐体であり、この筐体２０内には、隔壁２１によって区画された、被処理体であるウエハＷが収納された上述の密閉型のキャリア１０が熱処理装置に対して搬入、搬出されるための外部空間領域である搬入搬出エリアＳ１と、キャリア１０内から取り出されたウエハＷを搬送して後述の熱処理炉４０内に搬入するための内部空間領域であるローディングエリアＳ２とが形成されている。
例えば、搬入搬出エリアＳ１は大気雰囲気、具体的には、熱処理装置が設置されるクリーンルームの環境雰囲気とされていると共に、ローディングエリアＳ２は、クリーン度が搬入搬出エリアＳ１より高い不活性ガス雰囲気、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）に維持されている。


【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３４】
蓋体開閉機構７５は、外匣の外面に露出するよう設けられた、キャリア１０の蓋体１２における鍵穴１３に嵌合するロック解除部材７７と、外匣内に設けられた、例えばエアシリンダーよりなる駆動手段７８とを有し、例えばロック解除部材７７が蓋体１２の鍵穴１３に差し込まれて嵌合された状態において、当該ロック解除部材７７が駆動手段７８の屈伸動作によって回動されることにより、キャリア本体１１に対する蓋体１２のロックを解除する機能を有する。
蓋体開閉機構７５は、扉７１が閉じられて搬入搬出エリアＳ１とローディングエリアＳ２とが閉塞された状態において、駆動手段７６によって搬入搬出エリアＳ１側の前進した位置に位置されてキャリア１０の蓋体１２に当接されると共に、キャリア１０内のウエハＷをローディングエリアＳ２に搬送するに際しては、キャリア１０の蓋体１２を保持した状態で開口部２１Ａから離間する方向に移動されて扉７１内に収容された状態とされる。ここに、蓋体開閉機構７５が前進した位置にあるときには、隔壁２１に設けられたシール部材５０に密着され、これにより、搬入搬出エリアＳ１とローディングエリアＳ２との間に高い気密性が確保された状態とされる。


【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３】図２に示す縦型熱処理装置の内部の構成を示す縦断面図である。


【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図４】図２に示す縦型熱処理装置の内部の構成を示す平面図である。