[发明专利]热处理装置及热处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及在通过将例如半导体晶圆等基板载置在基板保持器中并送入到立式热处理炉中来进行规定的热处理的热处理装置中，使被载置在从立式热处理炉卸载的基板保持器中的基板温度迅速地降温的技术。

背景技术

作为一种半导体制造装置，存在批量(batch)地对多张半导体晶圆(以下称为“晶圆”)进行热处理的立式热处理装置。在该热处理装置中，将被收容在FOUP(输送容器)中的晶圆分层保持在晶圆舟皿中，接着，使该晶圆舟皿上升而加载到热处理炉内，从而对多张晶圆同时进行规定的热处理。然后，使晶圆舟皿下降而从热处理炉卸载，利用移载机器人将热处理后的晶圆回收到FOUP内。

卸载时的晶圆舟皿、晶圆的温度为例如800℃左右。此时，如果立即将高温的晶圆回收到FOUP中，则由于FOUP为树脂制而耐热性差，因此，移载高温的晶圆时，有可能会导致FOUP溶解、放出气体(outgas)。另外，移载机器人有可能由于晶圆的热而发生热变形。因此，在卸载后不能立即将热处理后的晶圆移载到FOUP中，而是使晶圆在卸载位置待机到晶圆降温到70℃～80℃左右。

在此，在专利文献1记载有在热处理炉的下方侧的加载·卸载区域中形成横向流动的清洁化气体流的技术，利用该气体流使处于卸载位置的晶圆冷却。另外，如专利文献2所示，也通过设置冷却喷嘴并向处于卸载位置的晶圆舟皿喷射冷却气体来进行冷却。另外，专利文献3记载有划分出热处理炉的下方区域的移载室并利用氮气等非氧化气体进行吹扫的技术。

但是，随着晶圆的大口径化和装载张数的增加，卸载后的晶圆舟皿、晶圆的总的热容量变大。热容量这样变大时，向热处理炉的下方侧的加载室放出的放热量变大，因此，设于该加载室内的构成构件的耐热性也存在问题。因此，需要使卸载的晶圆等迅速地降温，但在以往的方法中，晶圆等的降温需要时间，在进行降温的期间，不能从晶圆舟皿进行晶圆的移载，因此，存在晶圆的回收时间延迟、导致生产率下降这样的问题。

专利文献1：日本特开平4-137526号公报(图1)

专利文献2：日本专利第4042812号公报(段落0022、图4)

专利文献3：日本专利第3502514号公报(段落0003)

发明内容

本发明是在这样的情况下做成的，其提供能够使被在立式的热处理炉中处理、并被载置在从上述热处理炉卸载的基板保持器中的基板的温度迅速地降温的技术。

因此，采用本发明的第1技术方案，提供将分层保持有多张基板的基板保持器从立式的热处理炉的下方侧向该立式的热处理炉内送入并对基板进行热处理的热处理装置。该热处理装置包括：加载室，其位于热处理炉的下方侧；保持器升降机构，其设在该加载室内，用于使基板保持器在卸载位置与热处理炉内的加载位置之间升降；气流形成机构，其用于从加载室的前表面朝向与该前表面相对的后表面的气流形成用的排气口地形成横向的气流；保持器输送机构，其用于将基板保持器输送到卸载位置；热排气部，在从左右方向观察处于卸载位置的基板保持器时，该热排气部位于比该基板保持器的前端靠后方侧且比排气口靠前方侧的位置、并且具有热排气用的排气口，该热排气用的排气口至少与基板保持器的上部区域相对而用于对由卸载后的基板保持器及基板加热成高温的气氛气体进行排气。

采用本发明的第2技术方案，提供将分层保持有多张基板的基板保持器从立式的热处理炉的下方侧送入到该立式的热处理炉内并对基板进行热处理的热处理方法。该热处理方法包括以下工序：在位于热处理炉的下方侧的加载室内，从加载室的前表面朝向与该前表面相对的后表面的气流形成用的排气口地形成横向的气流；利用保持器输送机构将基板保持器输送到加载室内的卸载位置；利用保持器升降机构使基板保持器从卸载位置升降到热处理炉内的加载位置；利用热排气部对由卸载后的基板保持器及基板加热成高温的气氛气体进行排气，在从左右方向观察处于卸载位置的基板保持器时，该热排气部位于比该基板保持器的前端靠后方侧且比排气口靠前方侧的位置、并且形成有至少与基板保持器的上部区域相对的热排气用的排气口。