(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の被処理体を保持具に搭載して熱処理炉への搬入搬出を行なうための搬送作業室に、複数の被処理体を多段に収容可能なパスボックスを介して被処理体の移載作業室を接続し、該移載作業室の外側に複数の被処理体を収容した運搬容器を載置する載置台を設置し、前記移載作業室に載置台上の運搬容器とパスボックスとの間で被処理体の移載を行なう第１の移載機構を設け、前記搬送作業室にパスボックスと保持具との間で被処理体の移載を行なう第２の移載機構を設け、前記パスボックスに熱処理後の被処理体を冷却する冷却機構を設け、前記パスボックス内には、被処理体を上下方向に所定間隔で多段に支持する棚が設けられていると共に、前記冷却機構を構成する冷却板が各被処理体の上面と下面に対向させるべく多段に配設されていることを特徴とする熱処理装置。
【請求項２】
前記パスボックスは、移載作業室側および搬送作業室側に開口した開口部をそれぞれ開閉可能に塞ぐドアを備えていることを特徴とする請求項１記載の熱処理装置。
【請求項３】
前記パスボックスは、内部が不活性ガスで置換可能に構成されていることを特徴とする請求項１または２記載の熱処理装置。
【請求項４】
複数の被処理体を収容した運搬容器から複数の被処理体を多段に収容可能なパスボックスを経由して保持具に多段に搭載し、該保持具を熱処理炉に搬入して所定の熱処理を行う熱処理方法であって、前記パスボックス内には、被処理体を上下方向に所定間隔で多段に支持する棚が設けられていると共に、前記冷却機構を構成する冷却板が各被処理体の上面と下面に対向させるべく多段に配設されており、熱処理後の被処理体を前記保持具から運搬容器に戻す過程で前記パスボックス内で冷却することを特徴とする熱処理方法。
【請求項５】
前記運搬容器には蓋が着脱自在に設けられ、前記載置台には前記蓋を開閉する蓋開閉機構が設けられていることを特徴とする請求項１記載の熱処理装置。
【請求項６】
前記第１の移載機構には前記載置台上の運搬容器内の被処理体の位置および数を検知する検知部が設けられていることを特徴とする請求項１記載の熱処理装置。
【請求項７】
前記移載作業室にはノッチを有する被処理体を多段に載置してノッチを整列させるノッチ整列機構が設けられていることを特徴とする請求項１記載の熱処理装置。
【請求項８】
前記移載作業室には複数のダミー被処理体を一時的に保持しておくダミー保管部が設けられていることを特徴とする請求項１記載の熱処理装置。
【請求項９】
前記移載作業室にはダミー被処理体用の運搬容器を前記載置台上から一時的に退避させておく退避機構が設けられていることを特徴とする請求項１記載の熱処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱処理装置および熱処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体装置の製造においては、被処理体例えば半導体ウエハに例えば酸化、拡散、ＣＶＤ等の各種の処理を施す工程があり、このような処理を行う装置として例えば熱処理装置が用いられている。この熱処理装置としては、一度に多数枚のウエハの熱処理が可能なバッチ式の縦型熱処理装置が知られている。この熱処理装置は、多数例えば１５０枚程度のウエハをボート（保持具）に多段に搭載して熱処理炉への搬入搬出（ロード、アンロード）を行なうためのローディングエリア（搬送作業室）と、このローディングエリア内のボートにウエハを供給するために複数例えば２５枚のウエハを収容可能なキャリア（運搬容器）を必要な数だけ保管および搬送可能な搬送保管室とを備えている。
【０００３】
ローディングエリア内を清浄に保つために、ローディングエリアと搬送保管室とは隔壁で仕切られ、この隔壁にはキャリアを載置するキャリアステージと、このキャリアステージ上のキャリア内からウエハを取出すための開口部と、この開口部を開閉自在に塞ぐ扉とが設けられている。また、前記搬送保管室には、キャリアを出し入れるキャリアポート（出入口）と、その近傍に設けられたキャリア載置台と、複数個のキャリアを保管する保管棚と、これらキャリア載置台、保管棚および前記キャリアステージとの間でキャリアの搬送を行うキャリア搬送機構とが設けられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述した従来の熱処理装置においては、熱処理を開始するに際して複数個のキャリアを搬送保管室内に搬入して保管棚に運び、この保管棚からキャリアステージにキャリアを運んでボートに対するウエハの移載を行い、熱処理が終了したら、空のキャリアを保管棚からキャリアステージに運んで熱処理後のウエハをキャリア内に戻し、そのキャリアをキャリアポートのキャリア載置台まで運んで搬出しなければならず、キャリアもしくはウエハを装置内に搬入してから搬出するまでの所要時間であるＴＡＴ（Turn  Around  Time）が多くかかるという問題があった。
【０００５】
特に、前記熱処理装置においては、熱処理炉からアンロードされた熱処理後の高温のウエハをボートに搭載したままの状態で自然冷却により降温させるようにしていたため、ウエハの降温に時間がかかり、ＴＡＴが長引く一因になっていた。
【０００６】
本発明は、前記事情を考慮してなされたもので、ＴＡＴの短縮が図れる熱処理装置および熱処理方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明のうち、請求項１の発明は、複数の被処理体を保持具に搭載して熱処理炉への搬入搬出を行なうための搬送作業室に、複数の被処理体を多段に収容可能なパスボックスを介して被処理体の移載作業室を接続し、該移載作業室の外側に複数の被処理体を収容した運搬容器を載置する載置台を設置し、前記移載作業室に載置台上の運搬容器とパスボックスとの間で被処理体の移載を行なう第１の移載機構を設け、前記搬送作業室にパスボックスと保持具との間で被処理体の移載を行なう第２の移載機構を設け、前記パスボックスに熱処理後の被処理体を冷却する冷却機構を設け、前記パスボックス内には、被処理体を上下方向に所定間隔で多段に支持する棚が設けられていると共に、前記冷却機構を構成する冷却板が各被処理体の上面と下面に対向させるべく多段に配設されていることを特徴とする。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１記載の熱処理装置において、前記パスボックスが、移載作業室側および搬送作業室側に開口した開口部をそれぞれ開閉可能に塞ぐドアを備えていることを特徴とする。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項１または２記載の熱処理装置において、前記パスボックスが、内部が不活性ガスで置換可能に構成されていることを特徴とする。
【００１０】
請求項４の発明は、複数の被処理体を収容した運搬容器から複数の被処理体を多段に収容可能なパスボックスを経由して保持具に多段に搭載し、該保持具を熱処理炉に搬入して所定の熱処理を行う熱処理方法であって、前記パスボックス内には、被処理体を上下方向に所定間隔で多段に支持する棚が設けられていると共に、前記冷却機構を構成する冷却板が各被処理体の上面と下面に対向させるべく多段に配設されており、熱処理後の被処理体を前記保持具から運搬容器に戻す過程で前記パスボックス内で冷却することを特徴とする。
【００１１】
請求項５の発明は、請求項１記載の熱処理装置において、前記運搬容器には蓋が着脱自在に設けられ、前記載置台には前記蓋を開閉する蓋開閉機構が設けられていることを特徴とする。
請求項６の発明は、請求項１記載の熱処理装置において、前記第１の移載機構には前記載置台上の運搬容器内の被処理体の位置および数を検知する検知部が設けられていることを特徴とする。
請求項７の発明は、請求項１記載の熱処理装置において、前記移載作業室にはノッチを有する被処理体を多段に載置してノッチを整列させるノッチ整列機構が設けられていることを特徴とする請求項１記載の熱処理装置。
請求項８の発明は、請求項１記載の熱処理装置において、前記移載作業室には複数のダミー被処理体を一時的に保持しておくダミー保管部が設けられていることを特徴とする。
請求項９の発明は、請求項１記載の熱処理装置において、前記移載作業室にはダミー被処理体用の運搬容器を前記載置台上から一時的に退避させておく退避機構が設けられていることを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を添付図面に基いて詳述する。図１は本発明の実施の形態を示す熱処理装置の概略的縦断面図、図２は同熱処理装置の概略的横断面図である。
【００１３】
これらの図において、１は縦型熱処理装置の外郭を形成する筐体で、この筐体内には、複数例えば３６枚程度の被処理体例えば半導体ウエハｗを保持具であるボート２に搭載して熱処理炉への搬入（ロード）、搬出（アンロード）を行なうための搬送作業室であるローディングエリア３と、ウエハｗの移載作業を行うための移載作業室（ウエハハンドリングエリアともいう）４とが隔壁５を介して設けられている。
【００１４】
前記ローディングエリア３は、ウエハｗのパーティクル汚染を抑制ないし防止するために、外気の入りにくい密閉された空間とされている。また、ローディングエリア３は、大気仕様になっていても良いが、ウエハｗの自然酸化膜の形成を防止するために、内部雰囲気を不活性ガス例えば窒素ガスＮ２で置換する機能を有する不活性ガスパージ仕様になっていても良い。
【００１５】
前記ローディングエリア３の上方には、縦型の熱処理炉６が設置されている。この熱処理炉６は、下端部が炉口として開口した図示しない縦長の処理容器（反応管）と、この処理容器の周囲に設けられた図示しないヒータとから主に構成されている。熱処理炉６の下部には、後述の蓋体７が下方へ開放された時に炉内の熱がローディングエリア３内に放出するのを防止するために、炉口を塞ぐシャッター８が開閉自在に設けられている。
【００１６】
前記ローディングエリア３には、前記熱処理炉６の炉口を開閉する蓋体７が昇降機構（ボートエレベータともいう）９を介して昇降可能に設けられ、この蓋体７上に前記ボート２が載置されている。ボート２は、例えば２５枚の製品ウエハの他に、ダミーウエハおよびモニターウエハを合せて最大３６枚のウエハｗを上下方向に所定間隔で多段に搭載保持可能になっている。
【００１７】
前記隔壁５には、複数例えば３６枚程度のウエハｗを多段に収容可能なパスボックス１０が隔壁５を貫通する状態で設けられている。このパスボックス１０は、ローディングエリア３と移載作業室４とを連通接続し、後述する第１の移載機構１１と第２の移載機構１２との間でウエハｗの遣り取りを行うインターフェースとしての機能を有している。
【００１８】
図６はパスボックスの構成を示す概略的斜視図、図７はパスボックスのドア開閉機構の動きを説明する説明図、図８はパスボックス内の冷却機構の構成を示す概略的斜視図、図９は同冷却機構の構成を示す概略的正面図である。パスボックス１０は、両端が開口した箱状に形成されている。パスボックス１０内には、複数例えば３６枚程度のウエハｗを上下方向に所定間隔で多段に支持する棚１３が設けられている。棚１３は、ウエハｗの両側部を支持するようになっている。パスボックス１０は、ローディングエリア３側と移載作業室４側に開口しており、移載作業室４側からローデインエリア３側へ、あるいは、ローディングエリア３側から移載作業室４側へ、ウエハｗの通過が可能になっている。
【００１９】
パスボックス１０は、ローディングエリア３が不活性ガスパージ仕様の場合、移載作業室側および搬送作業室側に開口した開口部１０ａをそれぞれ開閉可能に塞ぐドア１４，１５が設けられ、パスボックス１０内を不活性ガス例えばＮ２で置換する機能を有する構成とされていることが好ましい。パスボックス１０には、開口部１０ａを挟んで上下位置に、ウエハｗの突出を検知するための投光素子５０ａと受光素子５０ｂからなるセンサ５０が設けられ、ウエハの突出を検知した時に例えば警報を発するようになっている。
【００２０】
パスボックス１０には、不活性ガス例えばＮ２をパスボックス内の一側部に導入する不活性ガス導入部５１が設けられ、この不活性ガス導入部５１には不活性ガスを分散させるための円筒状のフィルタ５２が設けられている。また、パスボックス１０には、パスボックス１０内の他側部の四隅から不活性ガスを吸引して排出するための排気部５３が設けられている。
【００２１】
パスボックス１０には、ドア１４，１５を開閉するドア開閉機構５０がそれぞれ設けられている。ドア１４，１５のドア開閉機構５０は何れも同じ構成のため、一方のドア１４のドア開閉機構５０について説明する。このドア開閉機構５０は、ドア１４を開けた時に下方へ退避可能とするため、および、ドア１４を閉める時にドア１４をパスボックス１０の開口端に当接可能とするために、リニアガイド５４を介して上下移動可能な支持フレーム５５を有し、この支持フレーム５５にドア１４がパスボックス側へ進退移動可能に支持されている。
【００２２】
ドア１４もしくは支持フレーム５５には、これを上下方向に移動させるためのエアシリンダ５６が設けられている。支持フレーム５５には、ドア１４をパスボックス１０から離反させる方向（後退方向）へ付勢するばね５７が設けられていると共に、支持フレーム５５がパスボックス１０の位置まで上昇接近した時にパスボックス１０に突設されたストッパ５８に当接する反力でばね５７の付勢力に抗してドア１４を前進させてパスボックス１０の開口端に当接させるためのレバー５９が設けられている。
【００２３】
また、パスボックス１０は、熱処理後、アンロードされたウエハｗを冷却するための冷却機構６０を備えている。この冷却機構６０は、各ウエハｗの上面と下面に対向するべく上下方向に所定間隔で配設された冷却板６１を有している。これらの冷却板６１は、金属製例えばアルミニウム製で、ウエハｗと略同じ大きさの円板状に形成されていることが好ましい。これらの冷却板６１は、両側に配設された側部冷却板６２，６２に両側部がそれぞれ固定されている。側部冷却板６２には、冷媒として例えば水を循環される通路６３が設けられ、側部冷却板６２からの熱伝導により水平の各冷却板６１が冷却されるようになっている。
【００２４】
前記移載作業室４の前部外側には、複数例えば２５枚程度のウエハｗを収容した運搬容器であるキャリア１６を載置する載置台（ロードポートともいう）１７が設置されている。載置台１７上には、左右にキャリア１６が２個載置可能になっている。前記載置台１７上には、先ずダミーウエハｄｗを収容したキャリア１６が１個供給され、そのキャリア１６内からダミーウエハｄｗを後述のダミー保管部１８に移し、空のキャリア１６を後述の退避機構により退避させた後、製品ウエハを収容したキャリア１６と、モニターウエハを収容したキャリア１６とが１個ずつ計２個供給されるか、あるいは、製品ウエハとモニターウエハを収容したキャリア１６が２個供給される。載置台１７上には、例えば頭上搬送機構等により自動で、または、作業員により手動でキャリアが供給１６される。
【００２５】
キャリア１６としては、蓋無し運搬容器であっても良いが、ウエハｗのパーティクル汚染を防止するために、ウエハ出入口として開口した前面部に蓋１６ａをラッチ機構を介して着脱可能に取付けた蓋付運搬容器であることが好ましい。キャリア１６内には、複数枚のウエハｗが上下方向に所定間隔で多段に支持されている。
【００２６】
図３は載置台を示す図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は縦断面図である。この載置台１７は、キャリア１６を載せて前後方向に進退移動可能な可動台１９を有し、この可動台１９上には、キャリア１６を位置決めする位置決めピン２０や、キャリア１６を固定する固定機構２１等が設けられている。可動台１７上にキャリア１６を載せると、固定機構２１によりキャリア１６が固定され、キャリア１６が後述の蓋開閉機構２２のドア２３の位置まで前進移動されるようになっている。
【００２７】
載置台１７には、キャリア１６の蓋１６ａを開閉する蓋開閉機構２２が設けられている。この開閉機構２２は、筐体１の前面部に載置台１７上のキャリア１６と対向して設けられた図示しない開口部を開閉可能に覆うドア２３と、キャリア１６から取外した蓋１６ａをドア２３と共に下方へ退避させるべくドア２３を昇降させる昇降機構２４とを備えている。ドア２３は、蓋１６ａに設けられたラッチ機構の施解錠を行うラッチキー２５と、蓋１６ａを吸着保持する吸引部２６とを有している。
【００２８】
そして、前記移載作業室４には、載置台１７上のキャリア１６とパスボックス１０との間でウエハｗの移載を行なう第１の移載機構１１が設けられ、前記ローディングエリア３には、パスボックス１０とボート２との間でウエハｗの移載を行なう第２の移載機構１２が設けられている。第１の移載機構１１と第２の移載機構１２は、第１の移載機構１１が左右移動機構２７およびウエハマッピングのための検知部２８を有する点を除けば第１の移載機構１１と略同じ構成であるため、第１の移載機構１１についてのみ説明し、第２の移載機構１２の説明は省略する。
【００２９】
図４は第１の移載機構を示す図である。この第１の移載機構１１は、複数例えば５枚のウエハｗを多段に支持可能な複数例えば５枚のフォーク２９（支持板）を有する移載アーム３０を備えている。この移載アーム３０は、進退移動可能、水平回動可能、上下移動可能および左右移動可能に構成されている。
【００３０】
具体的には、移載アーム３０は、単独で進退移動可能な中央のフォーク２９と、進退移動およびピッチ変換が可能な４本のフォーク２９とを備えている。移載アーム３０は、これらのフォーク２９を進退移動する図示しない進退移動機構を内蔵した基台３１を有している。この基台３１は、上下移動機構３２の昇降アーム３３に水平回動機構３４を介して水平回動可能に設けられ、この上下移動機構３２の下方には、この上下移動機構３２を左右方向に平行移動可能な左右移動機構２７が設けられている。
【００３１】
また、前記第１の移載機構１１においては、移載アーム３０の基台３１の先端部に、ウエハマッピングのためにキャリア１６内のウエハｗの位置および数を検知する検知部（ウエハカウンタともいう）２８が設けられている。図５は第１の移載機構に設けた検知部で被処理体を検知している状態を示す概略的平面図である。この検知部２８は、前記基台３１の先端両側部から前方へ進退移動可能に設けられたアーム３５と、これら両アーム３５の先端に相対向して設けられた投光素子３６および受光素子３７と備えている。これら投光素子３６と受光素子３７との間にウエハｗが位置して光路を遮ることによりウエハｗを検知する。アーム３５をキャリア１６内に挿入して、上下移動機構３２により下方または上方に移動させる走査でキャリア１６内のウエハｗの位置および枚数を検知することができる。
【００３２】
前記移載作業室４におけるパスボックス１０の横には、周縁部にノッチ（切欠部）を有するウエハｗを複数例えば５枚程度上下方向に多段に載置してノッチを整列させるノッチ整列機構３８が設けられている。また、前記移載作業室４における前記ノッチ整列機構３８の下方には、先行で供給される複数例えば２５枚程度のダミーウエハｄｗを一時的に保管（ストック）しておくダミー保管部１８が設けられている。このダミー保管部１８は、複数枚のダミーウエハｄｗを上下方向に所定間隔で支持する棚を備えている。
【００３３】
更に、前記移載作業室４における第１の移載機構１１の上方には、ダミーウエハ用のキャリア１６を前記載置台１７上から一時的に退避させておく退避機構４０および退避エリア４１が設けられている。この退避エリア４１は、移載作業室４内から仕切壁４２により仕切られていると共に、前方に臨んで開放されている。前記退避機構４０は、リンク機構からなるアーム４３と、このアーム４３の先端に設けられキャリア１６の上端支持部１６ｂを保持する保持部４４とを備えている。
【００３４】
退避機構４０は、退避中はキャリア１６を保持したままとなる。また、退避機構４０は、一台で載置台１７上の左右の可動台１９の何れかに載置されるダミーウエハ用のキャリア１６を退避可能とするために、退避エリア４１内を左右方向に移動可能に設けられていることが好ましい。
【００３５】
次に、以上の構成からなる熱処理装置の作用および熱処理方法を述べる。先ず、先行して、ダミーウエハｄｗを収容したキャリア１６を載置台１７上に供給し、そのキャリア１６内からダミーウエハｄｗを第１の移載機構１１によりダミー保管部１８に移載した後、その空のキャリア１６を退避機構４０により退避させる。次に、載置台１７上に例えば製品ウエハを収容したキャリア１６と、モニターウエハを収容したキャリア１６とを供給して左右に並置し、これらのキャリア１６および前記ダミー保管部１８から所定のウエハを第１の搬送機構１１により所定枚数ずつパスボックス１０内の棚１３に移載する。
【００３６】
前記載置台１７の可動台１９上にキャリア１６を載置すると、固定機構２１がそのキャリア１６を固定し、キャリア１６をドア２３の位置まで前進させ、キャリア１６が蓋付の場合、その蓋１６ａが蓋開閉機構２２により取外されてドア２３と共に下方へ退避される。キャリア１６が蓋付でない場合は、ドア２３のみが下方へ退避される。次いで、第１の移載機構１１に設けられている検知部２８のアーム３５をキャリア１６内に挿入し、検知部２８を下方または上方へ移動走査して載置台１７上のキャリア１６内のウエハｗの位置および枚数を検出し、マッピングを行う。また、キャリア１６からパスボックス１０への製品ウエハの移載時に、必要とされる場合には、製品ウエハをノッチ整列機構３８に移載し、ノッチを所定方向に整列させてから、パスボックス１０へ移載する。
【００３７】
前記パスボックス１０がローディングエリアと同じ不活性ガスパージ仕様である場合、パスボックス１０の移載作業室４側のドア１４を開け、パスボックス１０内に所定枚数例えば３６枚のウエハを移載したなら、ドア１４を閉め、パスボックス１０内を不活性ガス例えばＮ２で置換する。置換後、パスボックス１０のローディングエリア３側のドア１５を開け、第２の移載機構１２によりパスボックス１０内からウエハｗを複数枚ずつ取出してローデイングエリア３で待機するボート２に移載する。パスボックス１０内のウエハｗを全てボート２に搭載したなら、パスボックス１０のドア１５を閉め、ボート２を昇降機構９により上昇移動させて熱処理炉６内にロードし、ウエハｗに対する所定の熱処理を開始する。
【００３８】
熱処理が終了したなら、ボート２をアンロードし、パスボックス１０のドア１５を開け、第２の移載機構１２によりボート２からパスボックス１０内に熱処理後のウエハｗを全て移載し、ドア１５を閉める。そして、パスボックス１０内に不活性ガス例えばＮ２を流しつつ冷却機構６０によりウエハｗを所定時間例えば３分程度冷却して例えば６００℃程度から６０℃程度に降温させる。このように熱処理後のウエハｗを前記ボート２からキャリア１６に戻す過程で、その移送経路上にあるパスボックス１０内でウエハｗを強制的に冷却する。
【００３９】
この場合、ドア１４，１５を閉めてパスボックス１０内を密閉空間とすること、冷却機構６０の側部冷却板６２の通路６３に水を循環させて側部冷却板６２と多段の冷却板６１を冷却すること、および、パスボックス内に不活性ガス例えばＮ２を一側から導入し他側から排気して気流を生じさせることにより、熱処理後の高温のウエハｗを効果的に冷却し、迅速に降温させることができる。
【００４０】
ウエハｗの冷却が終了したなら、パスボックス１０内を大気で置換してから移載作業室４側のドア１４を開け、第１の移載機構１１によりパスボックス１０内から載置台１７上のキャリア１６内に熱処理後の製品ウエハおよびモニターウエハを移載すると共に、ダミーウエハｄｗをダミー保管部１８に移載する。
【００４１】
載置台１７上のキャリア１６内に製品ウエハおよびモニターウエハそれぞれ全て戻したなら、蓋開閉機構２２によりキャリア１６の蓋１６ａを閉め、可動台１９を後退させて固定機構２１によるキャリア１６の固定を解除したなら、載置台１７上からキャリア１６を運び去る。そして、退避機構４０により退避されているキャリア１６を載置台１７上に戻し、そのキャリア１６内にダミー保管部１８からダミーウエハｄｗを第１の移載機構１１により戻したなら、蓋開閉機構２２によりキャリア１６の蓋１６ａを閉め、載置台１６上から当該キャリア１６を運び去り、以下同様のサイクルで熱処理を繰り返せば良い。
【００４２】
以上の構成からなる熱処理装置によれば、複数枚のウエハｗをボート２に搭載して熱処理炉６への搬入搬出を行なうためのローディングエリア３に、複数枚のウエハｗを多段に収容可能なパスボックス１０を介してウエハｗの移載作業室４を接続し、この移載作業４室の前部に複数枚のウエハｗを収容したキャリア１６を載置する載置台１７を設置し、前記移載作業室４に載置台１７上のキャリア１６とパスボックス１０との間でウエハｗの移載を行なう第１の移載機構１１を設け、前記ローディングエリア３にパスボックス１０とボート２との間でウエハｗの移載を行なう第２の移載機構１２を設けているため、複数個のキャリアを搬送保管する搬送保管室を備え、多数枚のウエハを搭載するボートを使用する従来の縦型熱処理装置に比して、ＴＡＴの短縮、装置の小型化および多品種少量生産が可能になる。
【００４３】
前記パスボックス１０がアンロードされたウエハｗを冷却する冷却機構６０を備えているため、熱処理後のウエハｗをボート２からキャリア１６に戻す過程でその移送経路上にあるパスボックス１０内で複数枚のウエハｗをバッチ処理的に強制的に冷却降温させることが可能となり、例えば３分程度でウエハｗを６００℃から６０℃に降温させることができ、自然放熱降温を行う従来のバッチ式熱処理装置や枚葉式冷却機構を有する枚葉式熱処理装置と異なり、バッチ処理におけるＴＡＴの更なる短縮が図れる。
【００４４】
前記パスボックス１０は、移載作業室４側およびローディングエリア３側に開口した開口部１０ａをそれぞれ開閉可能に塞ぐドア１４，１５を備えているため、パスボックス１０内に密閉された空間を形成でき、ウエハｗを効果的に冷却することが可能となると共に、不活性ガスでの置換が可能となる。また、前記パスボックス１０は、内部が不活性ガスで置換可能に構成されているため、不活性ガスパージ仕様のローディングエリア３に対応することができる。更に、前記パスボックス１０内には、ウエハｗを上下方向に所定間隔で多段に支持する棚１３が設けられていると共に、前記冷却機構６０を構成する冷却板６１が各ウエハｗの上面と下面に対向させるべく多段に配設されているため、多段に収容されたウエハｗを効果的に冷却降温させることができる。
【００４５】
前記載置台１７には蓋付キャリア１６の蓋１６ａを開閉する蓋開閉機構２２が設けられているため、キャリア１６として蓋付キャリアを用いることができ、ウエハｗのパーティクル汚染の抑制効果を高めることができる。前記第１の移載機構１１には前記載置台１７上のキャリア１６内のウエハｗの位置および数を検知する検知部２８が設けられているため、第１の移載機構１１の動きを利用してキャリア１６内のウエハｗの位置および数を検知することができ、載置台１７にウエハの検知機構を別途設ける必要が無く、装置のコンパクト化およびコストの低減が図れる。
【００４６】
前記移載作業室４にはノッチを有するウエハｗを多段に載置してノッチを整列させるノッチ整列機構３８が設けられているため、ウエハｗのノッチ整列を必要に応じて容易に行うことができる。また、前記ノッチ整列機構３８が移載作業室４に配置されているため、ローディングエリア３に配置されている場合と異なり、ウエハｗやノッチ整列機構３８が熱の影響や汚染を受けにくい。
【００４７】
前記移載作業室４には複数のダミーウエハｄｗを一時的に保管しておくダミー保管部１８が設けられているため、載置台１７上にダミーウエハ用のキャリア１６をいつまでも置いておく必要がなくなり、載置台１７のコンパクト化が図れる。前記移載作業室４にはダミーウエハ用のキャリア１６を前記載置台１７上から一時的に退避させておく退避機構４０が設けられているため、載置台１７をキャリアを２個置くコンパクトなものとすることができる。
【００４８】
以上、本発明の実施の形態を図面により詳述してきたが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲での種々の設計変更等が可能である。本発明の熱処理装置は、酸化、拡散、ＣＶＤ、アニール等の熱処理が可能である。被処理体としては、半導体ウエハ以外に、例えばＬＣＤ基板やガラス基板等であってもよい。
【００４９】
【発明の効果】
以上要するに本発明によれば、次のような効果を奏することができる。
【００５０】
（１）請求項１の発明によれば、複数の被処理体を保持具に搭載して熱処理炉への搬入搬出を行なうための搬送作業室に、複数の被処理体を多段に収容可能なパスボックスを介して被処理体の移載作業室を接続し、該移載作業室の外側に複数の被処理体を収容した運搬容器を載置する載置台を設置し、前記移載作業室に載置台上の運搬容器とパスボックスとの間で被処理体の移載を行なう第１の移載機構を設け、前記搬送作業室にパスボックスと保持具との間で被処理体の移載を行なう第２の移載機構を設け、前記パスボックスに熱処理後の被処理体を冷却する冷却機構を設け、前記パスボックス内には、被処理体を上下方向に所定間隔で多段に支持する棚が設けられていると共に、前記冷却機構を構成する冷却板が各被処理体の上面と下面に対向させるべく多段に配設されているため、熱処理後の被処理体を前記保持具から運搬容器に戻す過程で前記パスボックス内で多段に収容して効果的に冷却降温させることができ、ＴＡＴの短縮が図れる。
【００５１】
（２）請求項２の発明によれば、前記パスボックスが、移載作業室側および搬送作業室側に開口した開口部をそれぞれ開閉可能に塞ぐドアを備えているため、パスボックス内に密閉された空間を形成でき、被処理体を効果的に冷却することが可能となる。
【００５２】
（３）請求項３の発明によれば、前記パスボックスが、内部が不活性ガスで置換可能に構成されているため、不活性ガスパージ仕様の搬送作業室に対応することができる。
【００５４】
（４）請求項４の発明によれば、複数の被処理体を収容した運搬容器から複数の被処理体を多段に収容可能なパスボックスを経由して保持具に多段に搭載し、該保持具を熱処理炉に搬入して所定の熱処理を行う熱処理方法であって、前記パスボックス内には、被処理体を上下方向に所定間隔で多段に支持する棚が設けられていると共に、前記冷却機構を構成する冷却板が各被処理体の上面と下面に対向させるべく多段に配設されており、熱処理後の被処理体を前記保持具から運搬容器に戻す過程で前記パスボックス内で冷却するため、熱処理後の被処理体を前記保持具から運搬容器に戻す過程で前記パスボックス内で多段に収容して効果的に冷却降温させることができ、ＴＡＴの短縮が図れる。
（５）請求項５の発明によれば、前記載置台には蓋付運搬容器の蓋を開閉する蓋開閉機構が設けられているため、運搬容器として蓋付運搬容器を用いることができ、被処理体のパーティクル汚染の抑制効果を高めることができる。
（６）請求項６の発明によれば、前記第１の移載機構には前記載置台上の運搬容器内の被処理体の位置および数を検知する検知部が設けられているため、第１の移載機構の動きを利用して運搬容器内の被処理体の位置および数を検知することができ、載置台に被処理体の検知機構を別途設ける必要が無く、装置のコンパクト化およびコストの低減が図れる。
（７）請求項７の発明によれば、前記移載作業室にはノッチを有する被処理体を多段に載置してノッチを整列させるノッチ整列機構が設けられているため、被処理体のノッチ整列を必要に応じて容易に行うことができる。
（８）請求項８の発明によれば、前記移載作業室には複数のダミー被処理体を一時的に保管しておくダミー保管部が設けられているため、載置台上にダミー被処理体用の運搬容器をいつまでも置いておく必要がなくなり、載置台のコンパクト化が図れる。
（９）請求項９の発明によれば、前記移載作業室にはダミー被処理体用の運搬容器を前記載置台上から一時的に退避させておく退避機構が設けられているため、載置台を運搬容器を２個置くコンパクトなものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示す熱処理装置の概略的縦断面図である。
【図２】同熱処理装置の概略的横断面図である。
【図３】載置台を示す図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は縦断面図である。
【図４】第１の移載機構を示す図である。
【図５】第１の移載機構に設けた検知部で被処理体を検知している状態を示す概略的平面図である。
【図６】パスボックスの構成を示す概略的斜視図である。
【図７】パスボックスのドア開閉機構の動きを説明する説明図である。
【図８】パスボックス内の冷却機構の構成を示す概略的斜視図である。
【図９】同冷却機構の構成を示す概略的正面図である。
【符号の説明】
ｗ  半導体ウエハ（被処理体）
２  ボート（保持具）
３  ローディングエリア（搬送作業室）
４  移載作業室
６  熱処理炉
１０  パスボックス
１０ａ  開口部
１１  第１の移載機構
１２  第２の移載機構
１３  棚
１６  キャリア（運搬容器）
１７  載置台
６０  冷却機構
６１  冷却板
【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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