JP4501305B2

JP4501305B2 - Load lock room

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Publication number: JP4501305B2
Application number: JP2001102415A
Authority: JP
Inventors: 雅人門部
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 2001-03-30
Filing date: 2001-03-30
Publication date: 2010-07-14
Anticipated expiration: 2021-03-30
Also published as: JP2002299272A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体ウエハ等を熱処理する熱処理炉に並設されるロードロック室に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、半導体ウエハ等を一度に多数枚熱処理する装置として、特開平４−２６９８２４号公報等に開示されているような縦型のバッチ式の熱処理装置が知られている。ここで、従来の一般的なバッチ式の熱処理装置について説明する。
図９は従来の一般的なバッチ式の熱処理装置を示す概略構成図、図１０は図９中のロードロック室の筐体を示す模式図、図１１は図１０中の補強フレーム部材を示す拡大斜視図である。
この熱処理装置２は、半導体ウエハに対して実際に熱処理を施す加熱炉４と、この加熱炉４の下方に設けられて上記加熱炉４に対して半導体ウエハをロード及びアンロードさせるロードロック室６とにより主に構成される。上記加熱炉４は、周囲に円筒体状に加熱ヒータ８を配置してなる石英製の処理容器１０を有しており、この処理容器１０の下端は開口され、これよりウエハがロード或いはアンロードされる。
【０００３】
一方、上記ロードロック室６は、全体が例えばステンレス製の箱状の筐体１２により区画形成されており、上記加熱炉４の下方に連結されている。このロードロック室６内には、ボートエレベータのような昇降機構１４が設けられており、この昇降機構１４は、多数枚のウエハＷを多段に支持するための例えば石英製のウエハボート１６を保持しており、この昇降機構１４を駆動することにより、このウエハＷを支持しているウエハボート１６を上下動させて処理容器１０内へロード、アンロードできるようになっている。
【０００４】
このロードロック室６内の一側には、内部の循環ガスを清浄に保つ例えばＨＥＰＡフィルタよりなるフィルタ部１８が設けられており、送風ファン２０を用いて、ウエハ表面に自然酸化膜が発生することを防止するための不活性ガス、例えば窒素ガスをこのロードロック室６内に循環させており、また、一部のガスはロードロック室６の天井部に設けた排気口２１から系外へ排出させている。また、このロードロック室６の容量は、例えばウエハサイズにもよるが、１０００〜２０００リットルもの大きな容量を持つことから、これを区画する筐体１２の荷重をできるだけ軽量化するために、この筐体１２は、非常に薄いステンレス板等を組み立てるようにして構成されており、その内側に例えば断面がクランク形に屈曲成形された補強フレーム部材２２を溶接接合して筐体１２の強度を十分なものとしている。
【０００５】
そして、上記補強フレーム部材２２の溶接接合部には、図１０にも示すように、例えばシリコンシーラント等よりなる粘性シール部材２４が上記溶接接合部に沿って粘着されており、補強フレーム部材２２を取り付けることによりその内側に形成される閉じ込め空間２６内の空気が装置稼働中にロードロック室６内へ漏れ出ないようにしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、半導体ウエハＷを実際にロードロック室６内へ搬入する時には、ウエハ表面への自然酸化膜の付着を抑制するために搬入に先立って、予めこのロードロック室６内を通常の空気から不活性ガスである窒素ガス雰囲気に置換しておく必要があり、このロードロック室６内の酸素濃度や水分濃度をそれぞれ所定値以下にしておく。そして、このロードロック室６内は、この外側の大気圧よりも、例えば１００Ｐａ程度陽圧状態に維持し、外部の空気がこのロードロック室６内へ侵入しないようにしている。
【０００７】
しかしながら、ロードロック室６内は、種々の機構や構造物が複雑に入り組んでいることから上記補強フレーム部材２２の全ての接合部分に目止め用の粘性シール部材２４を形成することができず、一部の接合部分はロードロック室６内に露出状態となっている。
この場合には、不十分な溶接接合の隙間を介して閉じ込め空間２６内の、Ｏ_２や水分を含んだ空気がロードロック室６内に少しずつ漏れ出てくることが避けられない。また、粘性シール部材２４も長期間の使用によりそれ自体が劣化してシール性も低下することは避けられないので、図１１にも示すようにそのシール性が劣化した部分を介して上記閉じ込め空間２６内の空気が矢印２８に示すように漏れ出てくる場合もある。
【０００８】
更には、熱処理後のウエハＷは高温状態となっているので、筐体１２もこの高温に晒されることになり、従って、長期間の熱伸縮によって筐体１２自体が熱変形を起こして補強フレーム部材２２の接合部分３０（図１１参照）に隙間が発生し、この隙間を介して閉じ込め空間２６内の空気が漏れ出てくる場合もある。
また、上記した補強フレーム部材２２のような構造物に限らず、ロードロック室６内に収容される構造物でその内部に閉じ込め空間を形成する構造物が存在する場合には、全て上述したような閉じ込め空間内から、Ｏ_２ガスや水分を含んだ空気がロードロック室６内に漏れ出てくる場合があった。
このため、前述したように、Ｏ_２濃度や水分濃度がそれぞ所定値以下となるまでにロードロック室６内を窒素ガス置換する際、上記したように閉じ込め空間２６内から漏れ出た空気に起因して、多量の窒素ガスを必要とするばかりか、窒素ガス置換に要する時間も延びてしまう、といった問題があった。
【０００９】
この場合、上記補強フレーム部材２２を初めとする構造物の溶接接合の精度を向上してここに漏れが全く発生しないようにすることも考えられるが、この場合には、大幅なコスト上昇が余儀なくされることから現実的ではない。
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、閉じ込め空間側からロードロック室内側への空気の漏れを大幅に抑制することが可能なロードロック室を提供することにある。また、本発明の目的は、閉じ込め空間内も不活性ガス雰囲気に置換することができるロードロック室を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１に規定する発明は、内側に閉じ込め空間ができるような構造物が内部に設けられて、周囲が筐体で形成されると共に前記筐体内が不活性ガス雰囲気になされるロードロック室において、前記構造物の接合部分を内包するようにシール板を形成し、前記シール板の取付部に弾性シール部材を介在させるように構成したことを特徴とするロードロック室である。
これにより、構造物の接合部分に空気の漏れが生じても、これを覆って弾性シール部材を介在させてシール板を設けているので、ロードロック室内側へ閉じ込め空間内の空気が漏れ出てくることを、大幅に抑制することが可能となる。
【００１１】
この場合、例えば請求項２に規定するように、前記シール板は、固定ネジで取り付けられる。
請求項３に規定する発明は、内側に閉じ込め空間ができるような構造物が内部に設けられて、周囲が筐体で形成されると共に前記筐体内が不活性ガス雰囲気になされるロードロック室において、前記構造物に、前記筐体内側へ開放された複数の通気孔を形成するようにしたことを特徴とするロードロック室である。
これにより、筐体内のみならず、構造物の閉じ込め空間内は通気孔により不活性ガス雰囲気に置換されるので、閉じ込め空気内の空気漏れの問題を解決することが可能となる。
【００１２】
この場合、例えば請求項４に規定するように、前記通気孔は、前記構造物を区画する壁面の内、互いに対向する壁面に設けられることを特徴とする請求項３記載のロードロック室る。
請求項５に規定する発明は、内側に閉じ込め空間ができるような構造物が内部に設けられて、周囲が筐体で形成されると共に前記筐体内が不活性ガス雰囲気になされるロードロック室において、前記構造物は、前記筐体の壁面に取り付けられており、前記壁面には前記筐体の外側へ通ずるガス逃し孔が形成されていることを特徴とするロードロック室である。
これにより、閉じ込め空間はガス逃し孔を介して大気に連通されて、しかも、筐体内は常に外気よりも僅かに陽圧状態になされているので、筐体内に、Ｏ_２ガスや水分が含まれている外気が侵入してくることを防止することが可能となる。
また、例えば請求項６に規定するように、前記構造物は、前記筐体を補強するための補強フレーム部材である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明に係るロードロック室の一実施例を添付図面に基づいて詳述する。
図１は本発明に係るロードロック室を示す概略構成図、図２は図１中のロードロック室の筐体の構造を概括的に示す図、図３は図２中のＢ部を示す拡大組立図である。先に、図９〜図１１を参照して説明した部分と同一構成部分については、同一符号を付して説明する。
この熱処理装置３２は、半導体ウエハに対して実際に熱処理を施す加熱炉４と、この加熱炉４の下方に設けられて上記加熱炉４に対して半導体ウエハをロード及びアンロードさせるロードロック室３３とにより主に構成される。上記加熱炉４は、周囲に円筒体状に加熱ヒータ８を配置してなる石英製の処理容器１０を有しており、この処理容器１０の下端は開口され、これよりウエハがロード或いはアンロードされる。そして、この開口は、ウエハをロードした時にキャップ部１１により密閉される。
【００１４】
一方、上記ロードロック室３３は、全体が例えばステンレス製の箱状の筐体１２により区画形成されており、上記加熱炉４の下方に連結されている。このロードロック室３３内には、ボートエレベータのような昇降機構１４が設けられており、この昇降機構１４は、多数枚のウエハＷを多段に支持するための例えば石英製のウエハボート１６を保持しており、この昇降機構１４を駆動することにより、このウエハＷを支持しているウエハボート１６を上下動させて処理容器１０内へロード、アンロードできるようになっている。
このロードロック室３３内の一側には、内部の循環ガスを清浄に保つ例えばＨＥＰＡフィルタよりなるフィルタ部１８が設けられており、送風ファン２０を用いて、ウエハ表面に自然酸化膜が発生することを防止するための不活性ガス、例えば窒素ガスをこのロードロック室３３内に循環させており、また、一部のガスはロードロック室３３の天井部に設けた排気口２１から系外へ排出させている。また、このロードロック室３３の容量は、例えばウエハサイズにもよるが、１０００〜２０００リットルもの大きな容量を持つことから、これを区画する筐体１２の荷重をできるだけ軽量化するために、この筐体１２は、非常に薄いステンレス板等を組み立てるようにして構成されており、その内側に、ロードロック室３３４内の構造物として例えば断面がクランク形に屈曲成形された補強フレーム部材２２を溶接接合して筐体１２の強度を十分なものとしている。
【００１５】
具体的には、図２にも示すように、上記断面クランク形の補強フレーム部材２２の両側のフランジ部２２Ａを筐体１２の内面側に溶接することにより接合されており、この補強フレーム部材２２の内側には閉じ込め空間２６が形成される。尚、図２では昇降機構１４、ウエハボート１６、フィルタ手段１８等の記載を省略し、筐体構造を主として示している。この補強フレーム部材２２は筐体１２内の天井部、底部、側面部の全てに、適切な間隔を隔てて設けられており、筐体１２の強度を保持している。
上記補強フレーム部材２２のフランジ部２２Ａの溶接による接合部分３０（図３参照）は、筐体１２の強度を単に補強するための簡易な溶接であることから装置稼働中にこの内部の閉じ込め空間２６からＯ_２や水分を含んだ空気が筐体１２内に漏れ出る恐れがある。そこで、本発明では、ロードロック室３３内の構造物である上記補強フレーム部材２２の接合部分３０を内包するようにシール板３４Ａ〜３４Ｄを形成し、この取付部に弾性シール部材３６Ａ〜３６Ｄを介在させて、閉じ込め空間２６側から筐体１２内へＯ_２や水分を含む空気が漏れ出ることを防止するようになっている。この点について詳しく説明すると、図２及び図３にも示すように、ここでは４種類のシール板３４Ａ、３４Ｂ、３４Ｃ、３４Ｄを用いた場合を示しており、筐体１２の壁面を、いわば２重板構造としている。
【００１６】
まず、第１のシール板３４Ａは、図２ではコーナ部に設けていることからこれに沿うように中央部分が９０度に折り曲げられており、両端も断面Ｌ字状に屈曲されている。この第１のシール板３４Ａは、隣り合う２つの補強フレーム部材２２間に密接して嵌め込むようにして設置される。そして、上記補強フレーム部材２２のフランジ部２２Ａ上に沿って例えばシリコンスポンジやシリコンシーラント等よりなる弾性シール部材３６Ａを張設し、この弾性シール部材３６Ａ上に上記第１のシール板３４Ａの屈曲部３８の先端を当接させて取り付ける。そして、この第１のシール板３４Ａと上記補強フレーム部材２２との間に補助板４０を掛け渡して設け、この補助板４０を、座面にシール機能を持つ座金４３を介して固定ネジ４１により補強フレーム部材２２側に取付固定する。この際、固定ネジ４１の締め付けにより補助板４０を介して上記第１のシール板３４Ａを弾性シール部材３６Ａ側へ押さえ込んで屈曲部３８の先端を食い込ませ、この取付部のシール性を高く維持する。従って、この第１のシール板３４Ａと筐体１２の壁面との間にはシール性の高い密閉空間４０Ａが形成されることになる。
【００１７】
また、上記第２のシール板３４Ｂも、図２ではコーナ部に設けていることから、それに沿うように中央部分が９０度に折り曲げられており、両端は折り返された後に、断面Ｌ字状に屈曲されている。この第２のシール板３４Ｂは、隣り合う２つの補強フレーム部材２２上にその両端の一部を載置させて掛け渡すように設置される。そして、ここでは上記補強フレーム部材２２の側面と略平行となるように僅かな間隔を隔てて断面コ字状の補助固定具４２を上記フランジ部２２Ａ上に溶接接合により固定している。そして、この補助固定具４２と補強フレーム部材２２との間隙の底部に弾性シール部材３６Ｂを押し込んで挿入し、更にその上より上記第２のシール板３４Ｂの屈曲部４４を押し込んでこの屈曲部４４の先端を食い込ませて、この取付部のシール性を高く維持する。この場合、上記第２のシール板３４Ｂと上記補助固定具４２とを、前述したような座金４３の付いた固定ネジ４１で締め付け固定する。この場合にも、この第２のシール板３４Ｂと筐体１２の壁面との間にはシール性の高い密閉空間４０Ｂが形成されることになる。
【００１８】
更に、上記第３のシール板３４Ｃは、図２では平面部に設けられており、この両端は単に内側へ折り曲げられている。この第３のシール板３４Ｃは、隣り合う２つの補強フレーム部材２２上にその両端の一部を載置させて掛け渡すように設置されている。そして、ここでは上記補強フレーム部材２２の側壁に、コーナ部が内側へ部分的に屈曲された断面略Ｌ字状の第２の補助固定具４６が溶接接合により固定している。そして、この第２の補助固定具４６の屈曲部と上記補強フレーム部材２２との間に形成される間隙に弾性シール部材３６Ｃを押し込んで挿入し、その上より上記第３のシール板３４Ｃにより押し付けて、この取付部のシール性を高く維持する。この場合、第３のシール板３４Ｃと上記第２の補助固定具４６とを、前述したような座金４３の付いた固定ネジ４１で締め付け固定する。この場合にも、この第３のシール板３４Ｃと筐体１２の壁面との間にはシール性の高い密閉空間４０Ｃが形成されることになる。
【００１９】
更に、上記第４のシール板３４Ｄは、図２では平面部に設けられており、この両端は単に内側へ折り曲げられている。そして、ここでは上記補強フレーム部材２２の側壁に、断面略逆Ｌ字状の第３の補助固定具４７が溶接接合により固定している。そして、第３の補助固定具４７の取り付け高さを上記補強フレーム部材２２よりも僅かに高くしている。ここで、この第４のシール板３４Ｄは、隣り合う２つの補強フレーム部材２２に取り付けた第３の補助固定具４７上にその両端の一部を載置させて掛け渡すように設置されている。
そして、この第３の補助固定具４７の屈曲部と上記補強フレーム部材２２との間に形成される間隙に弾性シール部材３６Ｄを押し込んで挿入し、その上より上記第４のシール板３４Ｄにより押し付けて、この取付部のシール性を高く維持する。この場合、第４のシール板３４Ｄと上記第３の補助固定具４７とを、前述したような座金４３の付いた固定ネジ４１で締め付け固定する。この場合にも、この第４のシール板３４Ｄと筐体１２の壁面との間にはシール性の高い密閉空間４０Ｄが形成されることになる。
【００２０】
ここでは４種類のシール板３４Ａ〜３４Ｄを示したが、これらの全種類を用いないで、これらの内の１種類、２種類或いは３種類のシール板のみを用いるようにしてもよい。
また、ここでは第１及び第２のシール板３４Ａ、３４Ｂをそれぞれコーナ部に適用し、第３及び第４のシール板３４Ｃ、３４Ｄを平面部に適用したが、逆に、第１及び第２のシール板３４Ａ、３４Ｂを平面部に適用し、第３及び第４のシール板３４Ｃ、３４Ｄをコーナ部に適用するようにしてもよい。
尚、図示されていないが、このロードロック室３３には、ウエハをこのロードロック室３３の外との間で搬入・搬出するために開閉可能になされた開閉ドアが設けられている。
【００２１】
次に、以上のように構成されたロードロック室の動作について説明する。
まず、このロードロック室３３の組み立ては、一般的には清浄ではあるがＯ_２ガスや水分をある程度の量含んだ空気中で行われるので、この筐体１２内、この中の構造物である補助フレーム部材２２内の閉じ込め空間２６内、及び第１〜各第４のシール板３４Ａ〜３４Ｄと筐体１２の内壁とにより区画された各密閉空間４０Ａ〜４０Ｃ内には、上記清浄な空気が封入された状態となっている。
【００２２】
さて、このようなロードロック室３３を加熱炉４と組み合わせて熱処理装置３２を製造し、実際に熱処理を行う場合には、まず、筐体１２のガス導入口５０から不活性ガスとして、ここではＮ_２（窒素ガス）ガスを継続的に供給すると共にこの筐体１２内の雰囲気を少しずつ排気口２１を介して排出し、この筐体１２内の雰囲気ガスをＮ_２ガスと置換する。
この筐体１２内では、送風ファン２０によりフィルタ部１８から横流として送出された雰囲気ガスはウエハボート１６内を水平に通過して反対側に位置するパンチングメタルよりなる区画板５２の内側に流入し、そして、筐体１２の底部を通って上記送風ファン２０に至り、循環されている。
【００２３】
ここで、筐体１２内の雰囲気ガスのＯ_２濃度及び水分濃度が図示しないセンサでの検出結果、それぞれ所定値以下になったならば、ウエハ表面に自然酸化膜が付着する可能性が非常に低くなったことになるので、図示しない搬出入口よりこのロードロック室３３内にウエハＷを搬入し、ウエハボート１６にウエハＷを多段に載置し、これを上昇させることにより上方の処理容器１０内へロードして所定のプロセス、例えば成膜処理等を行うことになる。このプロセス時間が長ければ、このプロセス中は筐体１２内にＮ_２ガスを供給することを停止してもよいし、プロセス時間が短ければプロセス中においても常時、Ｎ_２ガスの供給を行っていてもよい。いずれにしても、プロセスが終了してウエハを処理容器１０内から降下させてアンロードする時には、筐体１２内の雰囲気ガスのＯ_２ガス濃度や水分濃度はそれぞれ所定値以下になされている。また、筐体１２内は、大気に対して僅かな圧力、例えば１００Ｐａ程度だけ陽圧になされている。そして、処理済みのウエハＷは筐体１２外へ搬出され、また、未処理のウエハが搬入されて、上述したような動作が繰り返されることになる。
【００２４】
さて、上述したような一連の動作において、この筐体１２内の雰囲気ガスをＮ_２ガス雰囲気に置換する場合には、スループット向上の要請から早期にＯ_２ガス濃度及び水分濃度をそれぞれ所定値以下、例えばＯ_２ガス濃度は５ｐｐｍ以下、水分濃度は１ｐｐｍ以下にする必要があり、且つまた必要な期間は継続してこの状態を維持しなければならない。
この場合、従来のロードロック室にあっては、図９〜図１１を参照して説明したように、経時変化や熱による影響等で補強フレーム部材２２の接合部分をシールしていた粘性シール部材２４（図１０参照）や接合部分３０が劣化して閉じ込め空間２６内の空気が筐体１２内側へ漏れ出てくる場合があることから、Ｎ_２ガス置換に多量のＮ_２ガスを必要としたり、また、Ｎ_２ガス置換に長い時間を要していた。また、Ｎ_２ガス雰囲気を維持するにも、常時多量のＮ_２ガスを必要とする場合があった。
【００２５】
しかしながら、本実施例にあっては、図２及び図３にも示したように、上記補強フレーム部材２２の接合部分３０を包含するように、弾性シール部材３０を介してシール板３４Ａ〜３４Ｄにより覆っている。従って、万一、熱伸縮等によって補強フレーム部材２２の接合部分３０にリークが生じて閉じ込め空間２６内の空気が密閉空間４０Ａ〜４０Ｄ側へ漏れ出たとしても、この密閉空間４０Ａ〜４０Ｄは略完全にシールされているので、この空気が筐体１２側へ漏れ出ることを防止することが可能となる。
従って、上述したように閉じ込め空間２６内の、Ｏ_２ガスや水分を多く含んだ空気が最終的に筐体１２内側へ漏れ出ることを防止できるので、従来装置と比較してＮ_２ガスの使用量を大幅に削減することができ、しかも、Ｏ_２ガス濃度や水分濃度をそれぞれ所定値以下にするまでのＮ_２ガス置換に要する時間も大幅に削減することが可能となる。
【００２６】
ここで、上述したようなロードロック室と従来のロードロック室の窒素ガス置換のシミュレーションを行ったので、その評価結果について説明する。図４は窒素ガス置換の時間と酸素濃度との関係を示すグラフである。
このシミュレーションでは、ロードロック室内の容量を１８００リットル、従来のロードロック室では６００リットル／ｍｉｎの流量で窒素ガスを供給し、筐体内における酸素の漏れ量は０．１ｃｃ／ｍｉｎとしている。本発明のロードロック室では初期時には４００リットル／ｍｉｎの流量で供給している。
このグラフから明らかなように、酸素濃度の基準値である５ｐｐｍまで低下するのに、従来のロードロック室では略６１分程度要したが、本発明の方法では略４９分程度しか要さず、窒素ガス置換に要する時間を大幅に削減できること、及び窒素ガス使用量も大幅に削減できることが判明した。
また、このグラフでは表れていないが、酸素濃度１ｐｐｍを維持するのに、約１１１リットル／ｍｉｎの窒素ガスの供給量で済み、この点より、必要な窒素ガス雰囲気を維持するためにも、窒素ガスの供給量を大幅に削減できることが判明した。
【００２７】
また、上述のように必要な窒素ガス雰囲気を維持するための窒素ガスの供給量（使用量）を削減できることは、特に、ウエハのプロセス中もロードロック室３３内を必要な窒素ガス雰囲気に維持するような、いわゆるフルタイム窒素ガス置換操作に適することになる。
尚、上記実施例においては、シール板３４Ａ〜３４Ｄ、弾性シール部材３６Ａ〜３６Ｄ、補助固定具４２、４６、固定ネジ４１等を用いた構造としたが、これに限定されず、上記各部材を一切用いず、補強フレーム部材２２に通気孔を設けて閉じ込め空間内もガス置換するようにしてもよい。図５はこのような本発明の第２の実施例の筐体部分のみを示す構成図、図６は図５に示す補助フレーム部材を示す拡大斜視図である。
【００２８】
ここでは図１０に示すと同様に、筐体１２の壁面には補強フレーム部材２２のみが接合されており、図１０において用いた粘性シール部材２４も用いていない。
そして、この補強フレーム部材２２の側面には、複数の通気孔６０が形成されており、この内部の閉じ込め空間２６を筐体１２内側へ連通している。この場合、この通気孔６０は補強フレーム部材２２の互いに対向する側面（壁面）に対になって形成するのが、閉じ込め空間２６内の雰囲気を窒素ガスにより効率的に置換する上で好ましい。
この第２の実施例の場合には、上述のように補強フレーム部材２２内の閉じ込め空間２６内の雰囲気も窒素ガスにより置換することから、窒素ガス置換に要する時間、窒素ガス量は、共に先に説明した第１の実施例の場合よりも僅かに増加するが、一旦、窒素ガス置換が完了してその状態を維持する場合には、使用する窒素ガス量は非常に少なくて済み、すなわちフルタイム窒素ガス置換操作に適することになる。
【００２９】
また、上記第２の実施例にて示した通気孔６０を設けるのに代えて、筐体自体にこの外側へ通ずるガス逃し孔を形成するようにしてもよい。
図７はこのような本発明の第３の実施例の筐体部分のみを示す構成図、図８は図７に示す補強フレーム部材を示す拡大斜視図である。
ここでは図５及び図６に示す構造で用いた通気孔６０を設けておらず、これに代えて補強フレーム部材２２を溶接接合した部分の筐体壁面に複数のガス逃し孔６２を形成しており、この閉じ込め空間２６を筐体１２の外側へ連通させている。
この場合には、筐体１２内を、その外側よりも僅かな圧力だけ高い陽圧状態にしているので、筐体１２内の窒素ガスが圧力の低い閉じ込め空間２６側へ漏れることはあっても、逆に閉じ込め空間２６内の空気が筐体側へ漏れ込んでくることを防止することができる。ただし、この場合には、窒素ガスが筐体１２内側から閉じ込め空間２６側へ漏れることを許容しているので、その分、前述した第１及び第２の実施例と比較して、供給する窒素ガス量がある程度増加することは避けられない。
【００３０】
また、この場合には、補強フレーム部材２２の接合部分に、図１０において用いたような粘性シール部材２４を形成するようにしてシール性を高めてもよい。以上の各実施例では、ロードロック室３３内の構造物として補強フレーム部材２２を例にとって説明したが、組み立て完了時に内部に閉じ込め空間を形成するような構造物ならば、全て本発明を適用することができる。
また、上記各実施例では被処理体として半導体ウエハを例にとって説明したが、これに限定されず、ガラス基板、ＬＣＤ基板等にも本発明を適用することができる。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のロードロック室によれば、次のように優れた作用効果を発揮することができる。
請求項１、２、６に規定する発明によれば、構造物の接合部分に空気の漏れが生じても、これを覆って弾性シール部材を介在させてシール板を設けているので、ロードロック室内側へ閉じ込め空間内の空気が漏れ出てくることを、大幅に抑制することができる。
請求項３、４に規定する発明によれば、筐体内のみならず、構造物の閉じ込め空間内は通気孔により不活性ガス雰囲気に置換されるので、閉じ込め空気内の空気漏れの問題を解決することができる。
請求項５に規定する発明によれば、閉じ込め空間はガス逃し孔を介して大気に連通されて、しかも、筐体内は常に外気よりも僅かに陽圧状態になされているので、筐体内に、Ｏ_２ガスや水分が含まれている外気が侵入してくることを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るロードロック室を示す概略構成図である。
【図２】図１中のロードロック室の筐体の構造を概括的に示す図である。
【図３】図２中のＢ部を示す拡大組立図である。
【図４】窒素ガス置換の時間と酸素濃度との関係を示すグラフである。
【図５】本発明の第２の実施例の筐体部分のみを示す構成図である。
【図６】図５に示す補助フレーム部材を示す拡大斜視図である。
【図７】本発明の第３の実施例の筐体部分のみを示す構成図である。
【図８】図７に示す補強フレーム部材を示す拡大斜視図である。
【図９】従来の一般的なバッチ式の熱処理装置を示す概略構成図である。
【図１０】図９中のロードロック室の筐体を示す模式図である。
【図１１】図１０中の補強フレーム部材を示す拡大斜視図である。
【符号の説明】
４加熱炉
８加熱ヒータ
１０処理容器
１２筐体
１６ウエハボート
２２補強フレーム部材（構造物）
２６閉じ込め空間
３２熱処理装置
３３ロードロック室
３４Ａ〜３４Ｄシール板
３６Ａ〜３６Ｄ弾性シール部材
４０Ａ〜４０Ｄ密閉空間
４１固定ネジ
６０通気孔
６２ガス逃し孔
Ｗ半導体ウエハ（被処理体）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a load lock chamber arranged in parallel with a heat treatment furnace for heat treating a semiconductor wafer or the like.
[0002]
[Prior art]
In general, a vertical batch type heat treatment apparatus as disclosed in JP-A-4-269824 is known as an apparatus for heat-treating a plurality of semiconductor wafers at a time. Here, a conventional general batch type heat treatment apparatus will be described.
9 is a schematic configuration diagram showing a conventional general batch-type heat treatment apparatus, FIG. 10 is a schematic diagram showing a housing of a load lock chamber in FIG. 9, and FIG. 11 is an enlarged view showing a reinforcing frame member in FIG. It is a perspective view.
The heat treatment apparatus 2 includes a heating furnace 4 that actually heat-treats a semiconductor wafer, and a load lock chamber 6 provided below the heating furnace 4 to load and unload the semiconductor wafer into the heating furnace 4. And is mainly composed. The heating furnace 4 has a quartz processing vessel 10 in which a heater 8 is arranged in the shape of a cylinder around the opening, and the lower end of the processing vessel 10 is opened, whereby a wafer is loaded or unloaded. Is done.
[0003]
On the other hand, the entire load lock chamber 6 is defined by a box-like housing 12 made of stainless steel, for example, and is connected to the lower side of the heating furnace 4. A lift mechanism 14 such as a boat elevator is provided in the load lock chamber 6. The lift mechanism 14 holds a wafer boat 16 made of, for example, quartz for supporting a plurality of wafers W in multiple stages. By driving the elevating mechanism 14, the wafer boat 16 supporting the wafer W can be moved up and down to be loaded and unloaded into the processing container 10.
[0004]
A filter unit 18 made of, for example, a HEPA filter is provided on one side of the load lock chamber 6 to keep the circulating gas inside clean, and a natural oxide film is generated on the wafer surface using the blower fan 20. An inert gas, for example, nitrogen gas, is circulated in the load lock chamber 6 to prevent this, and a part of the gas is discharged from the exhaust port 21 provided in the ceiling portion of the load lock chamber 6 to the outside of the system. It is discharged. The capacity of the load lock chamber 6 is, for example, a large capacity of 1000 to 2000 liters depending on the wafer size. For this reason, in order to reduce the load of the casing 12 that partitions the load lock chamber 6 as much as possible. The body 12 is configured to assemble a very thin stainless steel plate or the like, and a reinforcing frame member 22 having a section bent into a crank shape, for example, is welded to the inside of the body 12 to sufficiently increase the strength of the housing 12. It is supposed to be.
[0005]
As shown in FIG. 10, a viscous seal member 24 made of, for example, silicon sealant is adhered to the welded joint portion of the reinforcing frame member 22 along the welded joint portion. By attaching the air, the air in the confined space 26 formed on the inside thereof is prevented from leaking into the load lock chamber 6 during operation of the apparatus.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, when the semiconductor wafer W is actually carried into the load lock chamber 6, the inside of the load lock chamber 6 is prevented from normal air in advance prior to loading in order to prevent the natural oxide film from adhering to the wafer surface. It is necessary to replace with an atmosphere of nitrogen gas that is an active gas, and the oxygen concentration and the moisture concentration in the load lock chamber 6 are respectively set to predetermined values or less. The inside of the load lock chamber 6 is maintained at a positive pressure, for example, about 100 Pa from the outside atmospheric pressure so that outside air does not enter the load lock chamber 6.
[0007]
However, since various mechanisms and structures are intricately complicated in the load lock chamber 6, the sealing seal member 24 for sealing cannot be formed at all joint portions of the reinforcing frame member 22, Some joint portions are exposed in the load lock chamber 6.
In this case, O in the confined space 26 through an insufficient weld joint gap. ₂ In addition, it is inevitable that air containing moisture leaks into the load lock chamber 6 little by little. In addition, since the viscous seal member 24 itself deteriorates due to long-term use and the sealability is unavoidable, the confined space is interposed through the portion where the sealability is deteriorated as shown in FIG. In some cases, the air in the air 26 leaks as indicated by an arrow 28.
[0008]
Furthermore, since the wafer W after the heat treatment is in a high temperature state, the casing 12 is also exposed to this high temperature. Therefore, the casing 12 itself undergoes thermal deformation due to long-term thermal expansion and contraction, so that the reinforcing frame There is a case where a gap is generated in the joint portion 30 (see FIG. 11) of the member 22 and the air in the confined space 26 leaks through the gap.
Further, not only the structure such as the above-described reinforcing frame member 22 but also a structure that is contained in the load lock chamber 6 and that forms a confining space in the structure is as described above. From inside a confined space ₂ In some cases, air containing gas or moisture leaks into the load lock chamber 6.
For this reason, as described above, O ₂ When the inside of the load lock chamber 6 is replaced with nitrogen gas until the concentration and moisture concentration are less than the predetermined values, a large amount of nitrogen gas is required due to the air leaking from the confined space 26 as described above. In addition, there is a problem that the time required for nitrogen gas replacement is extended.
[0009]
In this case, it is conceivable to improve the accuracy of the welded joint of the structure including the reinforcing frame member 22 so that no leakage occurs here. In this case, however, the cost must be significantly increased. It is not realistic from being done.
The present invention has been devised to pay attention to the above problems and to effectively solve them. An object of the present invention is to provide a load lock chamber capable of significantly suppressing air leakage from the confinement space side to the load lock chamber side. Another object of the present invention is to provide a load lock chamber in which the confined space can be replaced with an inert gas atmosphere.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The invention defined in claim 1 is a load lock chamber in which a structure capable of forming a confined space is provided inside, the periphery is formed by a casing, and the inside of the casing is an inert gas atmosphere. The load lock chamber is characterized in that a seal plate is formed so as to include a joint portion of the structure, and an elastic seal member is interposed in an attachment portion of the seal plate.
As a result, even if air leaks at the joint portion of the structure, the sealing plate is provided with an elastic seal member interposed therebetween so that air in the confined space leaks into the load lock chamber. It is possible to greatly suppress the generation.
[0011]
In this case, for example, as defined in claim 2, the seal plate is attached with a fixing screw.
According to a third aspect of the present invention, there is provided a load lock chamber in which a structure capable of forming a confined space is provided inside, the periphery is formed by a casing, and the inside of the casing is an inert gas atmosphere. The load lock chamber is characterized in that a plurality of vent holes opened to the inside of the housing are formed in the structure.
As a result, not only the inside of the housing but also the inside of the confinement space of the structure is replaced with an inert gas atmosphere by the air holes, so that the problem of air leakage in the confined air can be solved.
[0012]
In this case, for example, as defined in claim 4, the vent hole is provided on a wall surface facing each other among the wall surfaces defining the structure.
The invention defined in claim 5 is a load lock chamber in which a structure capable of forming a confined space is provided inside, the periphery is formed by a casing, and the inside of the casing is in an inert gas atmosphere. The structure is a load lock chamber attached to a wall surface of the housing, and a gas escape hole communicating with the outside of the housing is formed on the wall surface.
As a result, the confined space communicates with the atmosphere through the gas escape hole, and the inside of the casing is always slightly positive pressure than the outside air. ₂ It is possible to prevent the outside air containing gas and moisture from entering.
For example, as defined in claim 6, the structure is a reinforcing frame member for reinforcing the casing.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of a load lock chamber according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
1 is a schematic configuration diagram showing a load lock chamber according to the present invention, FIG. 2 is a diagram schematically showing the structure of a load lock chamber housing in FIG. 1, and FIG. 3 is an enlarged view showing a portion B in FIG. FIG. The same components as those described with reference to FIGS. 9 to 11 will be described with the same reference numerals.
The heat treatment apparatus 32 includes a heating furnace 4 that actually heat-treats the semiconductor wafer, and a load lock chamber 33 that is provided below the heating furnace 4 and loads and unloads the semiconductor wafer with respect to the heating furnace 4. And is mainly composed. The heating furnace 4 has a quartz processing vessel 10 in which a heater 8 is arranged in the shape of a cylinder around the opening, and the lower end of the processing vessel 10 is opened, whereby a wafer is loaded or unloaded. Is done. This opening is sealed by the cap portion 11 when the wafer is loaded.
[0014]
On the other hand, the entire load lock chamber 33 is defined by a box-shaped housing 12 made of stainless steel, for example, and is connected to the lower side of the heating furnace 4. A lift mechanism 14 such as a boat elevator is provided in the load lock chamber 33, and the lift mechanism 14 holds, for example, a wafer boat 16 made of quartz for supporting a large number of wafers W in multiple stages. By driving the elevating mechanism 14, the wafer boat 16 supporting the wafer W can be moved up and down to be loaded and unloaded into the processing container 10.
A filter portion 18 made of, for example, a HEPA filter is provided on one side of the load lock chamber 33 to keep the circulating gas inside clean. A natural oxide film is generated on the wafer surface using the blower fan 20. An inert gas, for example, nitrogen gas, is circulated in the load lock chamber 33, and a part of the gas is discharged from the exhaust port 21 provided in the ceiling portion of the load lock chamber 33 to the outside of the system. It is discharged. The capacity of the load lock chamber 33 is, for example, a large capacity of 1000 to 2000 liters depending on the size of the wafer. Therefore, in order to reduce the load of the casing 12 that partitions the load lock chamber 33 as much as possible. The body 12 is configured to assemble a very thin stainless steel plate or the like, and a reinforcing frame member 22 having a section bent into a crank shape, for example, is welded to the inside as a structure in the load lock chamber 334. Thus, the strength of the housing 12 is sufficient.
[0015]
Specifically, as shown in FIG. 2, the flange portions 22 A on both sides of the crank-shaped reinforcing frame member 22 are joined by welding to the inner surface side of the housing 12. A confining space 26 is formed inside the inside. In FIG. 2, the description of the lifting mechanism 14, the wafer boat 16, the filter means 18, etc. is omitted, and the housing structure is mainly shown. The reinforcing frame member 22 is provided on all of the ceiling portion, the bottom portion, and the side surface portion in the housing 12 at an appropriate interval, and maintains the strength of the housing 12.
Since the joint portion 30 (see FIG. 3) by welding of the flange portion 22A of the reinforcing frame member 22 is simple welding for simply reinforcing the strength of the casing 12, this internal confining space 26 during operation of the apparatus. To O ₂ In addition, air containing moisture may leak into the housing 12. Therefore, in the present invention, the seal plates 34A to 34D are formed so as to enclose the joint portion 30 of the reinforcing frame member 22, which is a structure in the load lock chamber 33, and the elastic seal members 36A to 36D are formed on the mounting portions. Inserted into the housing 12 from the confining space 26 side. ₂ And air containing moisture is prevented from leaking out. This point will be described in detail. As shown in FIGS. 2 and 3, here, four types of seal plates 34A, 34B, 34C, and 34D are used. It has a heavy plate structure.
[0016]
First, since the first seal plate 34A is provided at the corner portion in FIG. 2, the central portion is bent at 90 degrees along the first seal plate 34A, and both ends are also bent in an L-shaped cross section. The first seal plate 34A is installed so as to be closely fitted between two adjacent reinforcing frame members 22. Then, an elastic seal member 36A made of, for example, silicon sponge or silicon sealant is stretched along the flange portion 22A of the reinforcing frame member 22, and the bent portion of the first seal plate 34A is formed on the elastic seal member 36A. The tip of 38 is contacted and attached. Then, an auxiliary plate 40 is provided between the first seal plate 34A and the reinforcing frame member 22, and the auxiliary plate 40 is fixed by a fixing screw 41 via a washer 43 having a sealing function on the seat surface. It is attached and fixed to the reinforcing frame member 22 side. At this time, by tightening the fixing screw 41, the first seal plate 34A is pressed to the elastic seal member 36A side through the auxiliary plate 40 to bite the tip of the bent portion 38, and the sealing performance of the mounting portion is kept high. . Therefore, a sealed space 40A having a high sealing property is formed between the first seal plate 34A and the wall surface of the housing 12.
[0017]
In addition, since the second seal plate 34B is also provided at the corner portion in FIG. 2, the central portion is bent at 90 degrees along the second seal plate 34B, and both ends are folded back to have an L-shaped cross section. It is bent. The second seal plate 34B is installed on two adjacent reinforcing frame members 22 so that a part of both ends is placed and spanned. Here, an auxiliary fixture 42 having a U-shaped cross section is fixed to the flange portion 22A by welding joint with a slight gap so as to be substantially parallel to the side surface of the reinforcing frame member 22. The elastic seal member 36B is pushed and inserted into the bottom of the gap between the auxiliary fixture 42 and the reinforcing frame member 22, and the bent portion 44 of the second seal plate 34B is further pushed into the bent portion 44. The tip end of the mounting portion is bitten to maintain the sealing performance of the mounting portion high. In this case, the second seal plate 34B and the auxiliary fixture 42 are fastened and fixed by the fixing screw 41 with the washer 43 as described above. Also in this case, a sealed space 40B having a high sealing property is formed between the second seal plate 34B and the wall surface of the housing 12.
[0018]
Further, the third seal plate 34C is provided in a flat portion in FIG. 2, and both ends thereof are simply bent inward. The third seal plate 34 C is installed on two adjacent reinforcing frame members 22 so that part of both ends is placed and spanned. In this case, a second auxiliary fixture 46 having a substantially L-shaped cross section in which a corner portion is partially bent inward is fixed to the side wall of the reinforcing frame member 22 by welding. Then, the elastic seal member 36C is pushed and inserted into the gap formed between the bent portion of the second auxiliary fixture 46 and the reinforcing frame member 22, and is pressed by the third seal plate 34C from above. Thus, the sealing performance of the mounting portion is kept high. In this case, the third seal plate 34C and the second auxiliary fixture 46 are fastened and fixed by the fixing screw 41 with the washer 43 as described above. Also in this case, a sealed space 40 C having a high sealing property is formed between the third seal plate 34 C and the wall surface of the housing 12.
[0019]
Further, the fourth seal plate 34D is provided in a flat portion in FIG. 2, and both ends thereof are simply bent inward. In this case, a third auxiliary fixture 47 having a substantially inverted L-shaped cross section is fixed to the side wall of the reinforcing frame member 22 by welding. The mounting height of the third auxiliary fixture 47 is slightly higher than that of the reinforcing frame member 22. Here, the fourth seal plate 34D is installed on the third auxiliary fixture 47 attached to the two adjacent reinforcing frame members 22 so that a part of both ends thereof is placed and hung over. .
Then, the elastic seal member 36D is pushed and inserted into the gap formed between the bent portion of the third auxiliary fixture 47 and the reinforcing frame member 22, and is pressed by the fourth seal plate 34D from above. Thus, the sealing performance of the mounting portion is kept high. In this case, the fourth seal plate 34D and the third auxiliary fixture 47 are fastened and fixed by the fixing screw 41 with the washer 43 as described above. Also in this case, a highly sealed space 40D having a high sealing property is formed between the fourth seal plate 34D and the wall surface of the housing 12.
[0020]
Here, four types of seal plates 34A to 34D are shown, but not all of these types may be used, and only one type, two types, or three types of seal plates may be used.
In addition, here, the first and second seal plates 34A and 34B are applied to the corner portion, and the third and fourth seal plates 34C and 34D are applied to the plane portion. The sealing plates 34A and 34B may be applied to the flat portion, and the third and fourth sealing plates 34C and 34D may be applied to the corner portion.
Although not shown, the load lock chamber 33 is provided with an open / close door that can be opened and closed in order to load and unload the wafer between the load lock chamber 33 and the outside.
[0021]
Next, the operation of the load lock chamber configured as described above will be described.
First, the assembly of the load lock chamber 33 is generally clean but O. ₂ Since the process is performed in air containing a certain amount of gas and moisture, the housing 12, the confined space 26 in the auxiliary frame member 22, which is a structure therein, and the first to fourth seal plates In each of the sealed spaces 40A to 40C partitioned by 34A to 34D and the inner wall of the housing 12, the clean air is sealed.
[0022]
When the heat treatment apparatus 32 is manufactured by combining such a load lock chamber 33 with the heating furnace 4 and the heat treatment is actually performed, first, as an inert gas from the gas inlet 50 of the housing 12, N ₂ (Nitrogen gas) Gas is continuously supplied and the atmosphere in the housing 12 is gradually discharged through the exhaust port 21. ₂ Replace with gas.
In the housing 12, the atmospheric gas sent as a cross flow from the filter unit 18 by the blower fan 20 passes through the wafer boat 16 horizontally and flows into the inside of the partition plate 52 made of punching metal located on the opposite side. Then, the air reaches the blower fan 20 through the bottom of the housing 12 and is circulated.
[0023]
Here, O of atmospheric gas in the housing 12 ₂ If the concentration and moisture concentration detected by a sensor (not shown) are less than the predetermined values, the possibility of a natural oxide film adhering to the wafer surface is very low. Wafers W are loaded into the load lock chamber 33, the wafers W are placed in multiple stages on the wafer boat 16, and are lifted to be loaded into the upper processing container 10 to be loaded into a predetermined process, for example, a film forming process. And so on. If this process time is long, N is placed in the housing 12 during this process. ₂ The gas supply may be stopped, and if the process time is short, N is always in process. ₂ Gas supply may be performed. In any case, when the process is completed and the wafer is lowered from the processing container 10 and unloaded, the atmospheric gas O in the housing 12 is discharged. ₂ The gas concentration and the water concentration are each set to a predetermined value or less. Further, the inside of the housing 12 is made a slight pressure with respect to the atmosphere, for example, a positive pressure of about 100 Pa. Then, the processed wafer W is carried out of the casing 12, and an unprocessed wafer is carried in, so that the above-described operation is repeated.
[0024]
In the series of operations as described above, the atmospheric gas in the housing 12 is changed to N. ₂ When replacing with a gas atmosphere, O promptly ₂ The gas concentration and moisture concentration are less than predetermined values, for example O ₂ The gas concentration must be 5 ppm or less, the water concentration must be 1 ppm or less, and this state must be maintained for a necessary period.
In this case, in the conventional load lock chamber, as described with reference to FIGS. 9 to 11, as described with reference to FIGS. 24 (refer to FIG. 10) and the joint portion 30 are deteriorated, and the air in the confined space 26 may leak out to the inside of the housing 12. ₂ Large amount of N for gas replacement ₂ Need gas or N ₂ It took a long time to replace the gas. N ₂ To maintain a gas atmosphere, a large amount of N is always used. ₂ In some cases, gas was required.
[0025]
However, in this embodiment, as shown in FIGS. 2 and 3, the sealing plates 34 A to 34 D are interposed via the elastic sealing member 30 so as to include the joint portion 30 of the reinforcing frame member 22. Covering. Therefore, even if a leak occurs in the joint portion 30 of the reinforcing frame member 22 due to thermal expansion and contraction, and the air in the confined space 26 leaks to the sealed spaces 40A to 40D, the sealed spaces 40A to 40D are substantially omitted. Since it is completely sealed, it is possible to prevent this air from leaking to the housing 12 side.
Therefore, as described above, the O in the confined space 26 ₂ Since it is possible to prevent the air containing a lot of gas and moisture from leaking to the inside of the housing 12 in the end, it is N compared with the conventional device. ₂ Gas consumption can be greatly reduced, and O ₂ N until the gas concentration and water concentration are reduced below the predetermined values. ₂ The time required for gas replacement can be greatly reduced.
[0026]
Here, a simulation of nitrogen gas replacement in the load lock chamber and the conventional load lock chamber as described above was performed, and the evaluation result will be described. FIG. 4 is a graph showing the relationship between nitrogen gas replacement time and oxygen concentration.
In this simulation, nitrogen gas is supplied at a flow rate of 1800 liters in the load lock chamber and 600 liters / min in the conventional load lock chamber, and the amount of oxygen leakage in the housing is 0.1 cc / min. In the load lock chamber of the present invention, the initial flow rate is 400 liters / min.
As is apparent from this graph, it takes about 61 minutes in the conventional load lock chamber to decrease to 5 ppm, which is the reference value of the oxygen concentration, but only about 49 minutes is required in the method of the present invention. It has been found that the time required for nitrogen gas replacement can be greatly reduced and the amount of nitrogen gas used can also be greatly reduced.
Although not shown in this graph, a nitrogen gas supply amount of about 111 liters / min is sufficient to maintain the oxygen concentration of 1 ppm. From this point, nitrogen gas can be maintained in order to maintain the necessary nitrogen gas atmosphere. It has been found that the gas supply can be greatly reduced.
[0027]
In addition, the ability to reduce the supply amount (use amount) of nitrogen gas for maintaining the necessary nitrogen gas atmosphere as described above is particularly that the load lock chamber 33 is maintained in the necessary nitrogen gas atmosphere even during the wafer process. This is suitable for the so-called full-time nitrogen gas replacement operation.
In addition, in the said Example, although it was set as the structure using the sealing plates 34A-34D, the elastic sealing members 36A-36D, the auxiliary | assistant fixing tools 42 and 46, the fixing screw 41, etc., it is not limited to this, Each said member is used. Instead of using at all, the reinforcing frame member 22 may be provided with a vent hole so as to replace the gas in the confined space. FIG. 5 is a block diagram showing only the casing portion of the second embodiment of the present invention, and FIG. 6 is an enlarged perspective view showing the auxiliary frame member shown in FIG.
[0028]
Here, as shown in FIG. 10, only the reinforcing frame member 22 is joined to the wall surface of the casing 12, and the viscous seal member 24 used in FIG. 10 is not used.
A plurality of vent holes 60 are formed on the side surface of the reinforcing frame member 22, and the internal confining space 26 communicates with the inside of the housing 12. In this case, it is preferable to form the vent holes 60 in pairs with the side surfaces (wall surfaces) facing each other of the reinforcing frame member 22 in order to efficiently replace the atmosphere in the confined space 26 with nitrogen gas.
In the case of the second embodiment, as described above, the atmosphere in the confining space 26 in the reinforcing frame member 22 is also replaced with nitrogen gas. However, once the nitrogen gas replacement is completed and the state is maintained, the amount of nitrogen gas used is very small, that is, full. This is suitable for time nitrogen gas replacement operation.
[0029]
Further, instead of providing the vent hole 60 shown in the second embodiment, a gas escape hole communicating with the outside may be formed in the casing itself.
FIG. 7 is a block diagram showing only the casing portion of the third embodiment of the present invention, and FIG. 8 is an enlarged perspective view showing the reinforcing frame member shown in FIG.
Here, the air holes 60 used in the structure shown in FIGS. 5 and 6 are not provided, and instead, a plurality of gas escape holes 62 are formed on the wall surface of the casing where the reinforcing frame member 22 is welded. The confined space 26 communicates with the outside of the housing 12.
In this case, since the inside of the housing 12 is in a positive pressure state that is slightly higher than the outside, nitrogen gas in the housing 12 may leak to the confining space 26 side where the pressure is low. On the contrary, it is possible to prevent the air in the confining space 26 from leaking into the housing. However, in this case, since nitrogen gas is allowed to leak from the inside of the housing 12 to the confining space 26 side, the supplied nitrogen is compared with the first and second embodiments. It is inevitable that the amount of gas increases to some extent.
[0030]
In this case, the sealing performance may be improved by forming the viscous seal member 24 as used in FIG. 10 at the joint portion of the reinforcing frame member 22. In each of the above-described embodiments, the reinforcing frame member 22 has been described as an example of the structure in the load lock chamber 33. However, the present invention is applied to any structure that forms a confined space when the assembly is completed. be able to.
In each of the above embodiments, the semiconductor wafer is described as an example of the object to be processed. However, the present invention is not limited to this, and the present invention can be applied to a glass substrate, an LCD substrate, and the like.
[0031]
【The invention's effect】
As described above, according to the load lock chamber of the present invention, the following excellent operational effects can be exhibited.
According to the invention defined in claims 1, 2 and 6, even if air leakage occurs at the joint portion of the structure, the seal plate is provided with the elastic seal member interposed therebetween so that the load lock is provided. Leakage of air in the confined space to the indoor side can be greatly suppressed.
According to the invention defined in claims 3 and 4, since the inside of the confined space of the structure as well as the inside of the structure is replaced with the inert gas atmosphere by the vent hole, the problem of air leakage in the confined air is solved. be able to.
According to the invention defined in claim 5, the confinement space is communicated with the atmosphere through the gas escape hole, and the inside of the housing is always slightly positive pressure than the outside air. O ₂ It is possible to prevent the outside air containing gas and moisture from entering.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a load lock chamber according to the present invention.
2 is a diagram schematically showing a structure of a housing of the load lock chamber in FIG. 1. FIG.
FIG. 3 is an enlarged assembly view showing a part B in FIG. 2;
FIG. 4 is a graph showing the relationship between nitrogen gas replacement time and oxygen concentration.
FIG. 5 is a configuration diagram showing only a housing portion of a second embodiment of the present invention.
6 is an enlarged perspective view showing the auxiliary frame member shown in FIG. 5. FIG.
FIG. 7 is a configuration diagram showing only a housing portion of a third embodiment of the present invention.
8 is an enlarged perspective view showing a reinforcing frame member shown in FIG.
FIG. 9 is a schematic configuration diagram showing a conventional general batch heat treatment apparatus.
10 is a schematic diagram showing a housing of the load lock chamber in FIG. 9. FIG.
11 is an enlarged perspective view showing a reinforcing frame member in FIG. 10. FIG.
[Explanation of symbols]
4 Heating furnace
8 Heating heater
10 Processing container
12 Case
16 Wafer boat
22 Reinforcement frame member (structure)
26 Confinement space
32 Heat treatment equipment
33 Load lock room
34A-34D Seal plate
36A-36D Elastic seal member
40A-40D sealed space
41 Fixing screw
60 Vent
62 Gas escape hole
W Semiconductor wafer (object to be processed)

Claims

In a load-lock chamber in which a structure that allows a confined space inside is provided inside, the periphery is formed by a housing, and the inside of the housing is in an inert gas atmosphere,
A load lock chamber, wherein a seal plate is formed so as to include a joint portion of the structure, and an elastic seal member is interposed in an attachment portion of the seal plate.

The load lock chamber according to claim 1, wherein the seal plate is attached with a fixing screw.

In a load-lock chamber in which a structure that allows a confined space inside is provided inside, the periphery is formed by a housing, and the inside of the housing is in an inert gas atmosphere,
A load lock chamber, wherein a plurality of ventilation holes opened to the inside of the housing are formed in the structure.

The load lock chamber according to claim 3, wherein the vent hole is provided on a wall surface facing each other among the wall surfaces partitioning the structure.

In a load-lock chamber in which a structure that allows a confined space inside is provided inside, the periphery is formed by a housing, and the inside of the housing is in an inert gas atmosphere,
The structure is attached to a wall surface of the housing, and a gas escape hole communicating with the outside of the housing is formed on the wall surface.

The load lock chamber according to any one of claims 1 to 5, wherein the structure is a reinforcing frame member for reinforcing the casing.