(57)【要約】【課題】  占有面積やメンテナンス領域を少なくし、且つこのメンテナンス領域を装置後方の床面だけに設定することが可能な熱処理システムを提供する。【解決手段】  熱処理システム３２において、カセット容器Ｃを載置するロードポート３４と、ロードポートの後方に連設されて、第１の搬送アーム機構５６を有するローダモジュール３６と、ローダモジュールの後方に連設されて、２つ以上の支持部１０２，１０４が複数段に配列されると共に、支持部の内の一方が被処理体に対して予備処理を行う機能を有して密閉及び開放可能になされた予備処理兼用ロードロックユニット５８を有する予備処理兼用ロードロックモジュール３８と、予備処理兼用ロードロックモジュールの横方向に連設されて、第２の搬送アーム機構６２を有するトランスファモジュール４０と、トランスファモジュールの後方に連設されて、所定の熱処理を施す熱処理ユニット６４を有する処理モジュール４２とを備える。【選択図】  図１
2005277049.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理体に対して所定の熱処理を施す熱処理システムにおいて、
被処理体の収容されたカセット容器を載置するロードポートと、
前記ロードポートの後方に連設されて、前記カセット容器内の被処理体を搬送するために屈伸可能になされた第１の搬送アーム機構を有するローダモジュールと、
前記ローダモジュールの後方に連設されて、内部に前記被処理体を支持するための少なくとも２つ以上の支持部が上下に複数段に配列されると共に、前記支持部の内の一方が前記被処理体に対して予備処理を行う機能を有して密閉及び開放可能になされた予備処理兼用ロードロックユニットを有する予備処理兼用ロードロックモジュールと、
前記予備処理兼用ロードロックモジュールの横方向に連設されて、前記予備処理兼用ロードロックユニット内の被処理体を搬送するために屈伸可能になされた第２の搬送アーム機構を有するトランスファモジュールと、
前記トランスファモジュールの後方に連設されて、前記被処理体に対して所定の熱処理を施す熱処理ユニットを有する処理モジュールと、
を備えたことを特徴とする熱処理システム。
【請求項２】
前記処理モジュールには、前記熱処理ユニットが複数個上下に複数段に亘って配列されていることを特徴とする請求項１記載の熱処理システム。
【請求項３】
前記熱処理ユニットは、その後方へスライド移動可能になされていることを特徴とする請求項２記載の熱処理システム。
【請求項４】
前記予備処理兼用ロードロックモジュールには、前記予備処理兼用ロードロックユニットが複数個上下に複数段に亘って配列されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の熱処理システム。
【請求項５】
前記ロードポートには、前記カセット容器を載置可能な複数のカセット載置台が設けられていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の熱処理システム。
【請求項６】
前記予備処理は、前記所定の熱処理が終了した被処理体を冷却する冷却処理であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の熱処理システム。
【請求項７】
前記ロードモジュールと、前記予備処理兼用ロードロックモジュールと、前記トランスファモジュールと、前記処理モジュールとを囲むようにして筐体が設けられており、前記予備処理兼用ロードロックモジュールの後方と、前記処理モジュールの後方を臨む前記筐体の壁面には、メンテナンス領域に面してメンテナンス用開口が形成されていると共に、該メンテナンス用開口には開閉可能になされた扉部材が設けられていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の熱処理システム。
【請求項８】
前記予備処理兼用ロードロックモジュールの後方を区画する筐体の壁面と、前記処理モジュールの横方向を区画する筐体の壁面とは、その外側にメンテナンス領域を形成するために略Ｌ字状（直角）に接合されていることを特徴とする請求項７記載の熱処理システム。
【請求項９】
前記ローダモジュールの横方向であって、前記トランスファモジュールの前方には、前記被処理体の位置合わせを行う位置合わせ機構が設けられていることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の熱処理システム。
【請求項１０】
被処理体に対して所定の熱処理を施す熱処理システムにおいて、
被処理体が収容されたカセット容器から被処理体を、ローダモジュール内の第１の搬送アーム機構により、予備処理兼用ロードロックユニット内の、上下に複数段に配列された支持部のいずれか一方の支持部に搬送する工程と、
前記予備処理兼用ロードロックユニットを前記ローダモジュールに対して密閉する工程と、
前記予備処理兼用ロードロックユニットに隣接して設けられたトランスファ室内の第２の搬送アーム機構により、前記被処理体を前記トランスファ室内に取り込む工程と、
前記予備処理兼用ロードロックユニットを前記トランスファ室に対して密閉する工程と、
前記トランスファ室に隣接して設けられた、前記熱処理ユニットのゲートバルブを開く工程と、
前記トランスファ室内の前記第２の搬送アームにより、前記被処理体を前記熱処理ユニット内の前記処理容器内に搬送し、前記処理容器内の支持突起に載置する工程と、
前記熱処理ユニットのゲートバルブを閉じる工程と、
前記被処理体を前記熱処理ユニット内の前記処理容器内にて熱処理する工程と、
を有することを特徴とする熱処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウエハ等の被処理体に対して熱処理を施すための熱処理システムに係り、特に、システムの占有面積やメンテナンス領域を少なくした熱処理システム及びこの熱処理システムを用いた熱処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、半導体集積回路等を製造するには、半導体ウエハ等の被処理体に対して、成膜処理、酸化拡散処理、アニール処理等の各種の熱処理が繰り返し施される。この種の熱処理を施すための枚葉式の熱処理システムは種々提案されており（特許文献１〜６）、その一例について図９を参照して説明する。
図９は従来の熱処理システムの一例を示す平面断面図である。図示するように、この熱処理システム２はその一番前方に、カセット容器Ｃを載置するためのロードポート４を有している。そして、このロードポート４の後方には、上記カセット容器Ｃ内の被処理体としての例えば半導体ウエハＷを内部に取り込むためのローダモジュール６が連設され、このローダモジュール６の後方には、ロードロック室８と処理済みのウエハＷを冷却するためのクーリング室１０とがそれぞれ平行に並ぶようにして連設して設けられ、このロードロック室８とクーリング室１０の後方にはウエハＷを搬送するためのトランスファモジュール１２が連設され、更にこのトランスファモジュール１２の後方には、上記ウエハＷに実際に熱処理を施すための処理モジュール１４が連設されている。
【０００３】
そして、上記ローダモジュール６、ロードロック室８、クーリング室１０、トランスファモジュール１２及び処理モジュール１４の全体を囲むようにして略矩形状の筐体１６が設けられている。上記筐体１６の前面パネル１６Ａには、２つの開閉ドア１８が設けられており、この前方のロードポート４には、上記カセット容器Ｃを実際に載置させる２つのカセット載置台２０が取り付け固定されている。また上記ローダモジュール６内には、屈伸、旋回及び昇降可能になされた搬送アーム機構２２が設けられており、上記ロードポート４とロードロック室８及びクーリング室１０との間でウエハＷの受け渡しを行うようになっている。
【０００４】
上記ロードロック室８及びクーリング室１０の両端には、ゲートバルブＧがそれぞれ設けられる。また上記トランスファモジュール１２内にも、屈伸、旋回及び昇降可能になされた搬送アーム機構２４が設けられており、上記ロードロック室８及びクーリング室１０と上記処理モジュール１４との間でウエハＷの受け渡しを行うようになっている。また上記処理モジュール１４内には、上下に複数段になされた熱処理ユニット２６が設けられており、各熱処理ユニット２６とトランスファモジュール１２との間にはゲートバルブＧが介設されている。
【０００５】
【特許文献１】特開昭６３−１５３２７０号公報
【特許文献２】特開平０７−３３５７０９号公報
【特許文献３】特開平１１−２３３５８３号公報
【特許文献４】特開２０００−３２３５５１号公報
【特許文献５】特開２００３−１６３２５１号公報
【特許文献６】特開２００３−３７１０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記熱処理システム２にあっては、ロードポート４より、その後方に向けて、ローダモジュール６、ロードロック室８及びクーリング室１０、トランスファモジュール１２、処理モジュール１４を順次直列的に連設するようにしているので、この装置全体の占有面積がかなり大きくなってしまう、という不都合があった。
また、この熱処理システム２の筐体１６は、装置内部のメンテナンスのために前面パネル１６を含めて側面全体が取り外し可能になっていることから、装置の設置床面の両サイド面及び後方面などの図中梨地で示された部分がメンテナンス領域３０となっていることから（前面パネル１６Ａの前方の領域も含まれる）、多くのメンテナンス領域３０を確保しなければならない、といった問題があった。特に装置の両サイド側の領域がメンテナンス領域３０に含まれることから、この種の熱処理システムを横方向に接して複数台並設することができず、クリーンルーム内の省スペース化に反する、といった問題もあった。
本発明は、以上のような問題点に着目し、これを有効に解決すべく創案されたものである。本発明の目的は、装置の占有面積やメンテナンス領域を少なくし、且つこのメンテナンス領域を装置後方の床面だけに設定することが可能な熱処理システム及び熱処理方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に係る発明は、被処理体に対して所定の熱処理を施す熱処理システムにおいて、被処理体の収容されたカセット容器を載置するロードポートと、前記ロードポートの後方に連設されて、前記カセット容器内の被処理体を搬送するために屈伸可能になされた第１の搬送アーム機構を有するローダモジュールと、前記ローダモジュールの後方に連設されて、内部に前記被処理体を支持するための少なくとも２つ以上の支持部が上下に複数段に配列されると共に、前記支持部の内の一方が前記被処理体に対して予備処理を行う機能を有して密閉及び開放可能になされた予備処理兼用ロードロックユニットを有する予備処理兼用ロードロックモジュールと、前記予備処理兼用ロードロックモジュールの横方向に連設されて、前記予備処理兼用ロードロックユニット内の被処理体を搬送するために屈伸可能になされた第２の搬送アーム機構を有するトランスファモジュールと、前記トランスファモジュールの後方に連設されて、前記被処理体に対して所定の熱処理を施す熱処理ユニットを有する処理モジュールと、を備えたことを特徴とする熱処理システムである。
【０００８】
このように、ロードロック機能と予備処理機能とを有する予備処理兼用ロードロックモジュールを設け、このモジュールの横方向にトランスファモジュールを設けることにより、装置全体としてコンパクト化することが可能となり、この結果、装置（熱処理システム）の占有面積を小さくすることが可能となる。
【０００９】
この場合、例えば請求項２に規定するように、前記処理モジュールには、前記熱処理ユニットが複数個上下に複数段に亘って配列されている。
また例えば請求項３に規定するように、前記熱処理ユニットは、その後方へスライド移動可能になされている。
また例えば請求項４に規定するように、前記予備処理兼用ロードロックモジュールには、前記予備処理兼用ロードロックユニットが複数個上下に複数段に亘って配列されている。
また例えば請求項５に規定するように、前記ロードポートには、前記カセット容器を載置可能な複数のカセット載置台が設けられている。
【００１０】
また例えば請求項６に規定するように、前記予備処理は、前記所定の熱処理が終了した被処理体を冷却する冷却処理である。
また例えば請求項７に規定するように、前記ロードモジュールと、前記予備処理兼用ロードロックモジュールと、前記トランスファモジュールと、前記処理モジュールとを囲むようにして筐体が設けられており、前記予備処理兼用ロードロックモジュールの後方と、前記処理モジュールの後方を臨む前記筐体の壁面には、メンテナンス領域に面してメンテナンス用開口が形成されていると共に、該メンテナンス用開口には開閉可能になされた扉部材が設けられている。
このように、装置全体を筐体で囲むようにして、その後方を臨む壁面にメンテナンス用開口を設けて、このメンテナンス用開口に開閉可能に扉部材を設けるようにしたので、この装置の後方のみに、この装置内のメンテナンスを行う時に必要とされる作業領域であるメンテナンス領域を形成することができる。
【００１１】
この場合、例えば請求項８に規定するように、前記予備処理兼用ロードロックモジュールの後方を区画する筐体の壁面と、前記処理モジュールの横方向を区画する筐体の壁面とは、その外側にメンテナンス領域を形成するために略Ｌ字状（直角）に接合されている。
また例えば請求項９に規定するように、前記ローダモジュールの横方向であって、前記トランスファモジュールの前方には、前記被処理体の位置合わせを行う位置合わせ機構が設けられている。
【００１２】
請求項１０に係る発明は、被処理体に対して所定の熱処理を施す熱処理システムにおいて、被処理体が収容されたカセット容器から被処理体を、ローダモジュール内の第１の搬送アーム機構により、予備処理兼用ロードロックユニット内の、上下に複数段に配列された支持部のいずれか一方の支持部に搬送する工程と、前記予備処理兼用ロードロックユニットを前記ローダモジュールに対して密閉する工程と、前記予備処理兼用ロードロックユニットに隣接して設けられたトランスファ室内の第２の搬送アーム機構により、前記被処理体を前記トランスファ室内に取り込む工程と、前記予備処理兼用ロードロックユニットを前記トランスファ室に対して密閉する工程と、前記トランスファ室に隣接して設けられた、前記熱処理ユニットのゲートバルブを開く工程と、前記トランスファ室内の前記第２の搬送アームにより、前記被処理体を前記熱処理ユニット内の前記処理容器内に搬送し、前記処理容器内の支持突起に載置する工程と、前記熱処理ユニットのゲートバルブを閉じる工程と、前記被処理体を前記熱処理ユニット内の前記処理容器内にて熱処理する工程と、を有することを特徴とする熱処理方法である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の熱処理システム及び熱処理方法によれば、次のような優れた作用効果を発揮することができる。
ロードロック機能と予備処理機能とを有する予備処理兼用ロードロックモジュールを設け、このモジュールの横方向にトランスファモジュールを設けることにより、装置全体としてコンパクト化することができ、この結果、装置（熱処理システム）の占有面積を小さくすることができる。
また熱処理システムの予備処理兼用ロードロックモジュールと処理モジュールの後方の領域を臨む筐体側面にメンテナンス用開口を設けて、これに開閉可能にした扉部材を設けるようにすれば、熱処理システムの横方向（側面側）にはメンテナンス領域を設けないで済み、この後方側（背面側）のみにメンテナンス領域が設けられるなので、従来の熱処理システムと比較してそのメンテナンス領域を縮小させることができる。
またメンテナンス領域を熱処理システムの横方向には設けないで済むことから、この種の熱処理システムをその側面側に接するように並設させることができ、この結果、クリーンルーム内のスペースを有効に利用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に、本発明に係る熱処理システム及び熱処理方法の一実施例を添付図面に基づいて詳述する。
図１は本発明の熱処理システムの一例を示す平面断面図、図２は本発明の熱処理システムを前方から見た時の状態を示す概略斜視図、図３は本発明の熱処理システム内のユニット等の配列を示す斜視図、図４は本発明の熱処理システムを後方から見た時の状態を示す概略斜視図、図５は熱処理ユニットを示す断面構成図、図６は予備処理兼用ロードロックユニットを示す断面構成図、図７は熱処理ユニットの背面側を示す概略図、図８はメンテナンス用開口に設けた扉部材の開閉を示す図である。
【００１５】
図１に示すように、この熱処理システム３２は、被処理体として例えば複数枚の半導体ウエハＷを多段に収容し得るカセット容器Ｃを載置するためのロードポート３４を有している。このロードポート３４が面している領域においてオペレータ等が作業を行い、この部分が装置の前方となり、背面側の奥行き方向が後方となる。そして、上記ロードポート３４の後方にローダモジュール３６が連設され、このローダモジュール３６の後方に予備処理兼用ロードロックモジュール３８が連設され、この予備処理兼用ロードロックモジュール３８の横方向にトランスファモジュール４０が連設され、このトランスファモジュール４０の後方に、処理モジュール４２が連設されている。また、上記ローダモジュール３６の横方向であって、前記トランスファモジュールの前方には、半導体ウエハｗのノッチやオリエンテーションフラットの位置合わせを行う位置合わせ機構４４が設けられている。
【００１６】
そして、上記ローダモジュール３６、予備処理兼用ロードロックモジュール３８、トランスファモジュール４０、処理モジュール４２及び位置合わせ機構４４の全体を囲むようにして例えばステンレススチール等よりなる筐体４６が設けられている。この筐体４６により、上記ロードポート３４を除く熱処理システム３２の天井面や側面（前面及び背面も含む）や底面が覆われている。              上記ロードポート３４には、上記カセット容器Ｃを実際に載置するための複数、図示例では２つのカセット載置台４８が並べて設けられている。また上記ローダモジュール３６には、区画されたローダ室５０が設けられており、このローダ室５０を区画する筐体４６の前面パネル４６Ａには、上記２つのカセット載置台４８に対応させて、ウエハＷの搬出入口５２が設けられる。またこの搬出入口５２には、例えば自動的に開閉可能になされた開閉ドア５４が設けられる。
【００１７】
またこのローダ室５０内の略中央部には、屈伸、旋回及び昇降可能になされた多関節アームよりなりる第１の搬送アーム機構５６が設けられており、半導体ウエハＷを、上記カセット容器Ｃや予備処理兼用ロードロックモジュール３８や位置合わせ機構４４との間で搬送し得るようになっている。またこのローダモジュール３６に連設される位置合わせ機構４４は、例えばウエハＷを載置した状態で回転する回転台４４ＡやウエハＷの周縁部の状態を検出する光学センサ４４Ｂよりなり、ウエハＷの位置合わせを行い得るようになっている。
【００１８】
上記ローダモジュール３６の後方に連設される予備処理兼用ロードロックモジュール３８には、複数台、ここでは図３にも示すように上下に配列された２台の予備処理兼用ロードロックユニット５８が設けられている。この予備処理兼用ロードロックユニット５８は、上記ローダ室５０及びトランスファモジュール４０のトランスファ室６０との間で、それぞれ気密に開閉可能になされたゲートバルブＧを介して接合されており、ウエハＷの受け渡しの中継を行い得るようになっている。この予備処理兼用ロードロックユニット５８は、ロードロック機能と予備処理としてウエハを冷却する冷却（クーリング）機能とを有しているが、その内部構造については後述する。
また上記予備処理兼用ロードロックモジュール３８の横方向に連設される上記トランスファモジュール４０は、密閉された上記トランスファ室６０を有している。そして、このトランスファ室６０内の略中央部には、屈伸、旋回及び昇降可能になされた多関節アームよりなる第２の搬送アーム機構６２が設けられており、上記各予備処理兼用ロードロックユニット５８と上記処理モジュール４０に設けられる熱処理ユニット６４との間でウエハＷの搬出入を行い得るようになっている。
【００１９】
また上記トランスファモジュール４０の後方に連設される上記処理モジュール４０には、複数台、ここでは図３にも示すように上下に配列された２台の熱処理ユニット６４が設けられている。そして、このトランスファ室６０と上記各熱処理ユニット６４とは、気密に開閉可能になされたゲートバルブＧを介して接合されている。尚、図示されていないが、このトランスファ室６０には、この中に必要時にＮ２ ガス等の不活性ガスを供給するガス供給口やこのトランスファ室６０内を真空引きする排気口が設けられている。
【００２０】
次に、上記熱処理ユニット６４について説明する。ここでは、上下に配列された両熱処理ユニット６４は全く同様に構成されているので、一方の熱処理ユニット６４について説明する。この熱処理ユニット６４は例えば半導体ウエハＷに対して高温でアニール処理を行うものであり、図５に示すように、一側にウエハＷが通過する開口６６を有する矩形状に成形された処理容器６８を有している。この処理容器６８は耐熱性材料、例えば石英により形成されており、その内部の底面には、ウエハＷの下面を支持する複数の例えば石英製の支持突起７０が円周状に配列されている。またこの処理容器６８の側壁には、この処理容器６８内へ必要に応じて所定の処理ガスを導入するガス導入口７２が設けられると共に、この処理容器６８内を必要に応じて真空引き等の排気を行うための排気口７４が設けられている。
【００２１】
そして、この処理容器６８の周囲には、具体的には上面や底面や側面を囲むようにして抵抗加熱ヒータ７４が設けられており、処理容器６８内のウエハＷを加熱し得るようになっている。更に、上記抵抗加熱ヒータ７４の外側を覆うようにしてこの熱処理ユニット６４のケーシング７６が設けられている。また上記処理容器６８の開口６６には、フランジ部７８が設けられており、このフランジ部７８が、ゲートバルブＧ側に固定した冷却プレート８０に接するようにして設けられている。そして、この冷却プレート８０と上記フランジ部７８との間には、Ｏリング等よりなるシール部材８２が介設されており、処理容器６８内の気密性を保持するようになっている。
【００２２】
そして、上記ケーシング７６の端部７６Ａで上記処理容器６８のフランジ部７８を上から押さえ付けるようになっており、上記冷却プレート８０と上記ケーシング７６の端部７６Ａとを複数本のボルト８４で締め付け固定することにより、上記処理容器６８が気密に取り付け固定されるようになっている。尚、メンテナンス時には、上記ボルト８４を取り外すことにより、熱処理ユニット６４が取り外し可能となっている。そして、上記冷却プレート８０内には、例えば冷却水を流す冷却水流路８６が設けられており、上記シール部材８２を高温から保護するようになっている。
また上記ケーシング７６の下部には、ベース板９０が設けられると共に、このベース板９０の両側には、図７にも示すようにそれぞれ複数のローラ９２が設けられている。これらのローラ９２は、上記筐体１６の内面側に、例えば支柱間に掛け渡して固定して設けた案内レール９４にスライド可能に嵌め込まれており、この熱処理ユニット６４を後方に向けてスライド移動可能にしている。
【００２３】
次に、上記予備処理兼用ロードロックユニット５８について説明する。ここでは上下に配列された両予備処理兼用ロードロックユニット５８は全く同様に構成されているので、一方の予備処理兼用ロードロックユニット５８について説明する。
この予備処理兼用ロードロックユニット５８は、トランスファ室６０内の真空を破ることなくウエハＷを搬出入するロードロック機能と高温処理後のウエハＷを冷却する冷却機能とを兼ね備えているものである。図６に示すように、この予備処理兼用ロードロックユニット５８は、直角方向に異なった側面にウエハＷが通過する開口９８、９９（図１参照）を有して矩形状に成形された収納容器１００を有している。そして上記一方の開口９８の部分が、ゲートバルブＧを介して上記ローダ室５０に接続され、他方の開口９９の部分がゲートバルブＧを介して上記トランスファ室６０に接続されている（図６中では開口９９の記載は省略）。
【００２４】
そして、この収納容器１００内には、上記ウエハＷを支持するための少なくとも２つ以上、図６中では２つの支持部１０２、１０４が上下方向に２段に配列されている。ここで上段の支持部１０２は、未処理のウエハＷを一時的に支持するものであり、この上段の支持部１０２は収納容器１００の内壁より支持された、例えばアルミニウム等の金属製のベース板１０６を有している。このベース板１０６上には複数本、例えば８本程度（図６では４本のみ記載）の支持突起１０８が円周状に配列させて設けられており、これによりウエハＷの裏面を支持し得るようになっている。この場合、各支持突起１０８は、この収納容器１００内へ侵入してくる第１及び第２の搬送アーム機構５６、６２の先端部の各ピック５６Ａ、６２Ａ（図１参照）と干渉しないような位置に配列されている。
上記支持突起１０８に対するウエハＷの移載は、ウエハＷを保持しているピック５６Ａ、或いは６２Ａを上記支持突起１０８の上方に横方向から侵入させ、このピック５６Ａ、或いは６２Ａを降下させて支持突起１０８の上端よりも下方に位置させることにより、ウエハＷを支持突起１０８上に移載する。また支持突起１０８上に支持されているウエハＷを運び出す場合には、上記したと逆の操作を行えばよい。
【００２５】
これに対して、下段の支持部１０４は、処理済みで高温状態になっているウエハＷをカセット容器Ｃの耐熱温度以下まで冷却するものであり、この下段の支持部１０２は、収納容器１００の内壁より支持された例えばアルミニウム等の金属製の冷却プレート１１０を有している。この冷却プレート１１０には、冷却水を流す冷却水路１１２が形成されており、この上面に載置されるウエハＷを冷却するようになっている。また、この冷却プレート１１０には、昇降ピン１１４を上下方向へ挿通できるピン孔１１６が複数個形成されており、各ピン孔１１６に配置される各昇降ピン１１４の下端部は、連結アーム１１８により連結されている。そして、この連結アーム１１８は、上記収納容器１００の底部を貫通させて設けられる昇降ロッド１２０の上端部に連結されており、この昇降ロッド１２０を昇降させることにより、上記昇降ピン１１４を冷却プレート１１０上に出没させてウエハＷの受け渡しができるようになっている。また上記昇降ロッド１２０の貫通部には、伸縮可能になされた金属製のベローズ１２２が介設されており、収納容器１００内の気密性を維持したままこの昇降ロッド１２０の昇降運動を許容できるようになっている。
また上記収納容器１００の底部には、例えばＮ２ ガスなどの不活性ガスを必要時に供給するためのガス供給口１２４が設けられると共に、この収納容器１００内を真空引きする排気口１２６が設けられており、この収納容器１００内を真空状態に維持し得るようになっている。
【００２６】
次に、この熱処理システム３２の外殻を形成する筐体４６の構造について説明する。ここでは、メンテナンス領域ＭＳ（図１中において梨地で示す）をこの熱処理システム３２の後方のみに形成するための工夫がなされている。尚、オペレータが活動する前面パネル４６Ａ（図１参照）の前方も、梨地状にはなされていないが、メンテナンス領域となるのは勿論である。
【００２７】
図１及び図４に示すように、この熱処理システム３２の各角部には、例えば鉄等の金属製の支柱１３０がそれぞれ配置させて設けられており、各支柱１３０間に渡って上記筐体４６を形成するパネルが取り付け固定されている。そして、上記予備処理兼用ロードロックモジュール３８の後方と上記処理モジュール４２の後方を臨む筐体４６の壁面には、上記メンテナンス領域ＭＳに面してメンテナンス用開口１３２、１３４、１３６（図８参照）が形成されており、これらの各メンテナンス用開口１３２、１３４、１３６には開閉可能になされた扉部材１３８、１４０、１４２が設けられている。
【００２８】
具体的には、上記予備処理兼用ロードロックモジュール３８の背面側に位置する２つの支柱１３０Ａ、１３０Ｂ間が１つのメンテナンス用開口１３２となっており、このメンテナンス用開口１３２を閉じるパネルが扉部材１３８となっている。この扉部材１３８の一側は支柱１３０Ａに蝶番１４４によって取り付けられており、メンテナンス等の必要時に開放できるようになっている。通常時には、この扉部材１３８は、図示しないボルト等により固定されて、完全に閉じられている。
また上記予備処理兼用ロードロックモジュール３８の後方の領域に面する処理モジュール４２の側面側に位置する２つの支柱１３０Ｂ、１３０Ｃ間が１つのメンテナンス用開口１３４となっており、このメンテナンス用開口１３４を閉じるパネルが扉部材１４０となっている。この扉部材１４０の一側は支柱１３０Ｃに蝶番１４６によって取り付けられており、メンテナンス等の必要時に開放できるようになっている。通常時には、この扉部材１４０は、図示しないボルト等により固定されて、完全に閉じられている。
【００２９】
更に、この処理モジュール４２の背面側に位置する２つの支柱１３０Ｃ、１３０Ｄ間が１つのメンテナンス用開口１３６となっており、このメンテナンス用開口１３６を閉じるパネルが扉部材１４２となっている。この扉部材１４２の一側は支柱１３０Ｄに蝶番１４８によって取り付けられており、メンテナンス等の必要時に開放できるようになっている。通常時には、この扉部材１４２は、図示しないボルト等により固定されて、完全に閉じられている。ここで図示するように、上記予備処理兼用ロードロックモジュール３８の後方（背面）を区画する壁面、すなわち扉部材１３８と、処理モジュール４２の横方向を区画する壁面、すなわち扉部材１４０とは、その外側にメンテナンス領域ＭＳ’を形成するように略Ｌ字状に（直角状に）接合されている。
【００３０】
次に、以上のように構成された本発明の熱処理システムの動作について説明する。
図１に示すように、まず、ロードポート３４のいずれか一方のカセット載置台４８上に載置されたカセット容器Ｃ内からは、未処理の半導体ウエハＷが、ローダモジュール３６内の第１の搬送アーム機構５６によって取り出され、この横方向に設けた位置合わせ機構４４によりその位置合わせが行われる。この位置合わせ後のウエハＷは、上記第１の搬送アーム機構５６により再度取り上げられ、そして、このローダモジュール３６の後方に配置されている、いずれか一方の予備処理兼用ロードロックユニット５８内へ搬入され、この中で上段の支持部１０２（図６参照）である支持突起１０８上に載置する。
【００３１】
次に、この予備処理兼用ロードロックユニット５８内を真空引きして所定の減圧下にしたならば、トランスファ室６０との間を区画するゲートバルブＧを開いて、上記ユニット５８内と予め真空状態になされているトランスファ室６０内と連通する。そして、このトランスファ室６０内の第２の搬送アーム機構６２を用いて上記ユニット５８内の支持突起１０８上のウエハＷを持ち上げて、このウエハＷをトランスファ室６０内に取り込み、ユニット５８とトランスファ室６０との間に介在されていたゲートバルブＧを閉じて上記ユニット５８とトランスファ室６０との間の連通を断つ。
【００３２】
次に、このトランスファ室６０と空状態になっているいずれか一方の熱処理ユニット６４との間に介在されているゲートバルブＧを開いてトランスファ室６０内と熱処理ユニット６４内とを連通し、そして、上記第２の搬送アーム機構６２を用いてこの未処理のウエハＷを図５に示すような処理容器６８内に搬入してこれを支持突起７０上に載置し、第２の搬送アーム機構６２を縮退させる。そして、このトランスファ室６０と熱処理ユニット６４との間のゲートバルブＧを閉じて熱処理ユニット６４内を密閉し、真空引きした後に所定の熱処理、例えば高温のアニール処理等を実行する。
このようにして所定の熱処理が終了したならば、上記トランスファ室６０のゲートバルブＧを開いて、処理済みの高温状態のウエハＷを第２の搬送アーム機構６２を用いて取りに行き、この処理済みのウエハＷをトランスファ室６０内に取り込む。
【００３３】
次に、このトランスファ室６０と予め真空状態になされている予備処理兼用ロードロックユニット５８との間のゲートバルブＧを開いてトランスファ室６０内とこのユニット５８内とを連通し、第２の搬送アーム機構６２に保持しているこの処理済みのウエハＷを上記ユニット５８内へ搬入する。そして、このユニット５８内の下段の支持部１０４（図６参照）の昇降ピン１１４上にこの処理済みウエハＷを受け渡し、更に、この昇降ピン１１４を降下させることによって冷却プレート１１０上に処理済みのウエハＷを載置し、これを冷却する。
このようにして、処理済みのウエハＷがカセット容器Ｃの耐熱温度まで冷却されたならば、この予備処理兼用ロードロックユニット５８内を大気圧まで復帰させ、このユニット５８とローダ室５０との間のゲートバルブＧを開く。そして、このローダ室５０内の第１の搬送アーム機構５６を用いて、このユニット５８内の処理済みウエハＷをローダ室５０内に取り込み、これを元のカセット容器Ｃ内へ搬入して収容する。これにより、１枚のウエハに対する一連の処理の流れが終了することになる。実際の処理の時には、上記第１及び第２の搬送アーム機構５６、６２は独立して動作しており、未処理のウエハＷの搬入作業と処理済みのウエハＷの搬出作業が並行的に行われて処理のスループットを高めるようになっている。
【００３４】
このように、本発明の熱処理システム３２においては、ローダモジュール３６の後方に、ロードロック機能と冷却機能とを兼ね備えた予備処理兼用ロードロックモジュール３８を配置し、更にこのモジュール３８の横方向にトランスファモジュール４０を配置するようにしたので、この熱処理システム３２の全体をコンパクト化することができ、この結果、この熱処理システム３２の占有面積も縮小することができる。
【００３５】
次に、本発明の熱処理システム３２のメンテナンスを行う場合について説明する。
まず、図１に示すように、ローダモジュール３６内の部品、例えば第１の搬送アーム機構５６やこのローダモジュール３６の横方向に配列された位置合わせ機構４４をメンテナンスする場合には、筐体４６の前面にボルト（図示せず）等により固定されている前面パネル４６Ａを取り外し、この取り外した箇所からメンテナンス作業員が中に入ってメンテナンス作業を行う。
これに対して、この熱処理システム３２内の後方である予備処理兼用ロードロックモジュール３８内の予備処理兼用ロードロックユニット５８やトランスファモジュール４０内の第２の搬送アーム機構６２や処理モジュール４２内の熱処理ユニット６４等をメンテナンスする場合には、この熱処理システム３２の背面の後方のメンテナンス領域ＭＳにメンテナンス作業員が立ち入り、そして、このメンテナンス領域ＭＳに面している各扉部材１３８、１４０、１４２を固定しているボルト（図示せず）を取り外し、図８に示すように各扉部材１３８、１４０、１４２を、それぞれを支持する蝶番１４４、１４６、１４８を支点として回動させて開く。これにより、各メンテナンス用開口１３２、１３４、１３６が開放状態となり、このメンテナンス用開口１３２、１３４、１３６を介してメンテナンス作業員が内部に入ったりしてメンテナンス作業を行うことになる。
【００３６】
また特に熱処理ユニット６４をメンテナンスする場合には、図５に示すように、この熱処理ユニット６４のケーシング７６と冷却プレート８０とを接合固定しているボルト８４を取り外し、このケーシング７６を後方へ引っ張れば、案内レール９４に沿ってこのケーシング７６と共にその内部構造である処理容器６８や抵抗加熱ヒータ７４等が一体的に後方に引き出されるので、メンテナンス作業を行い易くすることができる。
このように、本発明によれば、熱処理システム３２の横方向（側面側）にはメンテナンス領域を設けないで済み、この後方側（背面側）のみにメンテナンス領域ＭＳを設けるようにした構造なので、従来の熱処理システムと比較してそのメンテナンス領域ＭＳを縮小させることができる。
【００３７】
またメンテナンス領域を熱処理システム３２の横方向には設けないで済むことから、この種の熱処理システム３２をその側面側に接するように並設させることができ、この結果、クリーンルーム内のスペースを有効に利用することができる。
尚、ここでは各メンテナンス用開口１３２、１３４、１３６を開閉する扉部材１３８、１４０、１４２は、それぞれボルトと蝶番１４４、１４６、１４８を用いて回動可能に固定するようにしたが、これに限定されず、ボルトだけで固定し、各扉部材１３８、１４０、１４２を固定するこれらのボルトを緩めることにより、扉部材１３８、１４０、１４２の全体を筐体４６側より取り外し可能に設けるようにしてもよい。
【００３８】
また、ここでは半導体ウエハＷのサイズは特に限定していないが、直径が２００ｍｍのウエハ、直径が３００のウエハ、或いはこれらの双方のウエハを取り扱うことができるようにしてもよい。また、ここでは複数の熱処理ユニット６４がそれぞれ同じ種類の熱処理を行う場合について説明したが、これに限定されず、互いに異なる種類の熱処理を行う熱処理ユニット６４を設けるようにしてもよい。また予備処理兼用ロードロックユニット５８で行われる予備処理として、ここでは処理済みのウエハＷを冷却する冷却処理を行う場合について説明したが、これに限定されず、予備処理として、例えば処理前のウエハＷを予備加熱する機能を持たせるようにしてもよい。
更には、ここでは被処理体として半導体ウエハを用いた場合を例にとって説明したが、これに限定されず、ＬＣＤ基板、ガラス基板等を用いるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の熱処理システムの一例を示す平面断面図である。
【図２】本発明の熱処理システムを前方から見た時の状態を示す概略斜視図である。
【図３】本発明の熱処理システム内のユニット等の配列を示す斜視図である。
【図４】本発明の熱処理システムを後方から見た時の状態を示す概略斜視図である。
【図５】熱処理ユニットを示す断面構成図である。
【図６】予備処理兼用ロードロックユニットを示す断面構成図である。
【図７】熱処理ユニットの背面側を示す概略図である。
【図８】メンテナンス用開口に設けた扉部材の開閉を示す図である。
【図９】従来の熱処理システムの一例を示す平面断面図である。
【符号の説明】
【００４０】
３２  熱処理システム
３４  ロードポート
３６  ローダモジュール
３８  予備処理兼用ロードロックモジュール
４０  トランスファモジュール
４２  処理モジュール
４４  位置合わせ機構
４６  筐体
４８  カセット載置台
５０  ローダ室
５６  第１の搬送アーム機構
５８  予備処理兼用ロードロックユニット
６０  トランスファ室
６２  第２の搬送アーム機構
６４  熱処理ユニット
６８  処理容器
７４  抵抗加熱ヒータ
９２  ローラ
９４  案内レール
１０２，１０４  支持部
１０６  ベース板
１１０  冷却プレート
１３２，１３４，１３６  メンテナンス用開口
１３８，１４０，１４２  扉部材
ＭＳ  メンテナンス領域
Ｗ  半導体ウエハ（被処理体）
【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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