专利名称：装载单元以及处理系统的制作方法
技术领域：
本专利申请基于2011年4月7日提交的日本申请、亦即日本特愿2011-085205主张优先权。上述申请的所有公开内容均通过引用而作为本说明书的一部分。
背景技术：
本发明涉及对半导体晶片等基板进行热处理的处理系统以及在该处理系统中使用的装载单元。一般来说，为了制造1C、LSI等半导体集成电路，对半导体晶片等基板实施成膜处理、氧化扩散处理、蚀刻处理、退火处理、硅氧化膜形成处理、烧结处理等各种热处理。为了 一次对多个基板进行处理，例如，如专利文献I 5等所示，使用立式的分批式热处理装置。在该热处理装置中，利用升降机构使载置有多个、例如约100 150个由半导体晶片构成的基板的晶舟从位于立式的石英制处理容器的下方的惰性气体氛围的装载室朝立式的石英制处理容器内上升而进行装载(插入)，进而，利用带0型圈的帽对处理容器的下端的开口部进行密闭，在密闭后的处理容器内进行成膜处理等热处理。进而，在进行热处理之后，卸载(下降)上述晶舟，并进行移载，以便替换处理完毕的基板和未处理的晶片。进而，重复进行与上述热处理相同的热处理。为了使上述晶舟升降，使用设置在上述装载室内的晶舟升降机，并且，利用设置在上述装载室内的移载机构进行基板的移载。专利文献I :日本特开平02-130925号公报专利文献2 日本特开平06-224143号公报专利文献3 :日本特开2001-093851号公报专利文献4 日本特开2007-027772号公报然而，在进行上述热处理的期间，如上所述，处理容器的下端的开口部由帽密闭，进而，为了提高密封性，在热处理过程中，利用升降机构以规定的力继续进行推压。 在该情况下，在升降机构施加有包含基板在内的晶舟的载荷和施加于帽的内部压力这两方的载荷，特别是在进行烧结处理等大气压以上的高工序压力下的处理的情况下，上述载荷非常大，与此相应，需要强化升降机构的构造，并且需要增大驱动马达的能力，存在导致装置成本增大之类的问题。特别是在最近，为了进一步提高半导体集成电路的生产效率，希望基板的直径也进一步大口径化，例如，谋求将基板的直径从300mm扩大至450mm。如此，当基板的直径增大时，包含保持有150个基板的晶舟等在内的载荷达到约400kg，并且对处理容器的开口部进行封闭的帽的面积也增大，因此，在进行大气压以上的高工序压力的热处理的情况下，与帽面积的增大量相应地，朝向下方向的载荷进一步增大，存在会招致因升降机构的强度提高而导致的高成本化之类的问题
发明内容
本发明着眼于以上问题点，是为了有效地解决上述问题点而提出的。本发明涉及一种装载单元以及处理系统，除了使基板保持件升降的升降机构之外，为了对帽进行推压而设置具有压电致动器的推压机构，由此，能够避免增大升降机构的能力的必要性，能够抑制该升降机构的高成本化。本发明的装载单元的特征在于，该装载单元保持对多个基板进行保持的基板保持件、和对基板保持件进行支承的帽，并使上述基板保持件与帽相对于下端开口、且由帽封闭的筒体状的处理容器升降，其中，上述装载单元具备升降机构，该升降机构保持上述基板保持件和上述帽，并使上述基板保持件和上述帽升降；以及推压机构，该推压机构具有压电致动器，上述推压机构是为了将位于上述处理容器的下端的开口部的上述帽朝上方推压而设置的。如此，除了使基板保持件升降的升降机构之外，为了对帽进行推压而设置有具有压电致动器的推压机构，由此，能够避免增大升降机构的能力的必要性，能够抑制该升降机 构的高成本化。本发明的处理系统的特征在于，上述处理系统具备处理单元，该处理单元对基板实施热处理；装载单元，该装载单元设置于上述处理单元的下方；以及贮存单元，该贮存单元与上述装载单元并列设置，并对收容有多个上述基板的基板容器进行收纳，上述装载单元保持对多个基板进行保持的基板保持件、和对基板保持件进行支承的帽，并使上述基板保持件和帽相对于下端开口、且由帽封闭的筒体状的处理容器升降，上述装载单元具备升降机构，该升降机构保持上述基板保持件和上述帽，并使上述基板保持件和上述帽升降；以及推压机构，该推压机构具有压电致动器，上述推压机构是为了将位于上述处理容器的下端的开口部的上述帽朝上方推压而设置的。根据本发明所涉及的装载单元以及处理系统，能够以下述方式发挥优异的作用效果。在装载单元中，为了对基板实施热处理而使保持有多个基板的基板保持件相对于筒体状的处理容器进行升降，其中，除了设置有使基板保持件升降的升降机构之外，为了对帽进行推压而设置有具有压电致动器的推压机构，由此，能够避免增大升降机构的能力的必要性，能够抑制该升降机构的高成本化。
图I是示出具有本发明所涉及的装载单元的处理系统整体的剖视图。图2是沿着图I中的A-A线的剖视图。图3是示出上升后的帽与推压机构之间的位置关系的仰视图。图4是用于对推压机构的第一实施例的动作进行说明的说明图。图5是示出推压机构的末端部的一例的放大俯视图。图6是用于对推压机构的第二实施例的动作进行说明的说明图。图7是用于对推压机构的第三实施例的动作进行说明的说明图。图8是示出上升后的帽与推压机构之间的位置关系的仰视图。图9是用于对推压机构的第四实施例的动作进行说明的说明图。图10是用于对推压机构的第五实施例的动作进行说明的说明图。
图11是用于对推压机构的第六实施例的动作进行说明的说明图。图12是示出压电致动器的其他例的简要立体图。
具体实施例方式以下，基于附图对本发明所涉及的装载单元以及处理系统的一个实施例进行详细叙述。图I是具有本发明所涉及的装载单元的处理系统整体的剖视图，图2是沿着图I中的A-A线的剖视图，图3是示出上升后的帽与推压机构之间的位置关系的仰视图，图4是用于对推压机构的第一实施例的动作进行说明的说明图，图5是示出推压机构的末端部的一例的放大俯视图。如图I以及图2所示，该处理系统2整体设置于形成有清洁空气的下降流的洁净室内的地板。进而，处理系统2整体的外壳由例如由不锈钢等形成的较大框体4形成。
在该框体4内，沿高度方向设置有例如由不锈钢形成的中央划分壁6，该中央划分壁6将内部左右分割成两部分，前侧(图I中的右侧)形成为贮存单元8。并且，在上述中央划分壁6与框体4的后侧的背面划分壁10之间，沿水平方向设置有例如由不锈钢形成的作为划分壁的基体板12，该基体板12将内部上下分割成两部分，在上侧形成有处理单元14，在下侧形成有装载单元16。因而，上述装载单元16与前面所说的贮存单元8处于相互并列设置的状态。进而，利用划分该框体4的底部的底板划分壁18来支承该处理系统2整体的载荷。在上述贮存单元8的前表面划分壁20的下部设置有搬入搬出港(port) 24，该搬入搬出港24用于载置收纳有由半导体晶片等构成的多个基板W的基板容器22。在该基板容器22的前表面安装有能够开闭的盖22A。进而，在与该搬入搬出港24对应的前表面划分壁20设置有由开闭门26开闭的搬入搬出口 28，能够将上述基板容器22搬入贮存单元8内或将上述基板容器22从上述贮存单元8内搬出。作为上述基板容器22，能够使用能够收纳例如约25个基板W的片盒、被称作FOUP(注册商标)的密闭容器。在此，使用封闭容器，在该封闭容器的内部封入有队等惰性气体，以便防止基板W的氧化。在上述贮存单元8内，沿着上下方向设置有形成为多层的贮存架30，将收纳有未处理的基板W、处理完毕的基板W的基板容器22载置于该贮存架30并待机。进而，在该贮存单元8内设置有容器移载机构32。具体地说，该容器移载机构32具有沿上下方向立起设置的导轨34、和沿着该导轨34上下移动的容器输送臂36。该导轨34含有例如由驱动马达34A驱动的滚珠丝杠。并且，容器输送臂36形成为沿水平方向弯曲自如、且能够在水平面内旋转，能够在上述搬入搬出港24与上述贮存架30之间输送基板容器22。并且，在该贮存单元8内设置有安装于上述中央划分壁6的容器移载港38，并且，能够将上述基板容器22载置在该容器移载港38上。使用上述容器输送机构32来进行该容器移载港38与上述贮存架30或者搬入搬出港24之间的基板容器22的输送。并且，在安装有该容器移载港38的上述中央划分壁6设置有由开闭门40开闭的基板搬入搬出口 42，能够经由该基板搬入搬出口 42在上述容器移载港38与装载单元16内之间搬入搬出基板W。并且，在上述贮存单元8内形成有清洁空气的下降流。进而，在上述处理单元14内设置有下端部开口的具有开口部44的圆筒体状的处理容器46。该处理容器46具有例如由具有耐热性以及耐腐蚀性的石英形成的容器主体48、和设置于该容器主体48的下端部的例如不锈钢制的歧管50。进而，该歧管50的下端形成上述开口部44，在该开口部44的周边形成有凸缘部44A。该处理容器46的下部由上述基体板12支承，在此对处理容器46的载荷进行支承。进而，在该处理容器46的外周侧，呈同心圆状地设置有筒体状的加热器部54，对收纳于该处理容器46内的基板进行加热。并且，在该处理容器46的歧管50的侧壁,分别连接有用于供给热处理所需要的各种气体的气体供给系统(未图示)、在对处理容器46内的氛围进行压力控制的同时排气的排气系统(未图示)。进而， 能够将呈多层地保持基板W的基板保持件56收纳在该处理容器46内。该基板保持件56具有石英制的晶舟58,该晶舟58以规定间距将上述基板W支承为多层；以及石英制的保温筒60，该保温筒60设置于该晶舟58的下部，对该晶舟58进行支承，并维持基板W的温度。该保温筒60以能够旋转的方式或者固定地支承于封闭上述处理容器46的开口部44的例如由不锈钢形成的帽62侧。进而，在该帽62的周边部与上述歧管50的下端部之间夹装有例如由0型环等构成的密封部件64，能够将处理容器46内气密地密封。利用设置于装载单元16的升降机构66 (参照图2)来进行上述基板保持件56的升降。在此，在基板W的直径为450mm的情况下,帽62的直径大小为约600 650mm。进而，上述装载单元16的外壳由装载用框体68构成，其内侧形成为气密地密闭的装载室70。因而，在图I中，该装载室70由形成装载用框体68的上述基体板12、背面划分壁10的下侧部分、中央划分壁6的下侧部分、底板划分壁18的左侧部分以及框体4的侧面划分壁19的下侧部分(参照图2)划分。如此，上述装载用框体68形成为与上述处理单元14的下部连接设置的状态。并且，上述基体板12共用作划分处理单元14的划分壁，并且，中央划分壁6共用作划分贮存单元8的划分壁。进而，在上述处理容器46的正下方的部分与贮存单元8的容器移载港38之间，设置有相对于基板保持件56的晶舟58进行基板W的移载的基板移载机构72。具体地说，该基板移载机构72具有导轨76，该导轨76的上下端由从中央划分壁6延伸的固定臂部74支承，从而该导轨76沿上下方向立起；以及移载臂78，该移载臂78沿着该导轨76上下移动。该导轨76包含例如由驱动马达76A驱动的滚珠丝杠。并且，上述移载臂78设置有多个，形成为能够在水平面内回转以及伸缩，能够在上述晶舟58与设置在上述容器移载港38上的基板容器22之间一次移载多个基板W。并且，如图2所示，使上述基板保持件56升降的上述升降机构66具有导轨80，该导轨80沿上下方向立起设置；以及保持臂82，该保持臂82沿着该导轨80上下移动。该导轨80包含例如由驱动马达80A驱动的滚珠丝杠。在此，将该导轨80的上端固定于基体板12,将该导轨80的下端固定于底部划分壁18。进而，上述保持臂82沿着水平方向延伸，利用该保持臂82对上述基板保持件58的下部进行支承以保持该基板保持件58。并且，在处理容器46的下端部的外周侧，为了防止处理容器46内的排气热流入装载室70内，设置有形成为箱状的清扫器(scavenger)(未图示)。进而，为了将位于上述处理容器46的下端的开口部44的上述帽62朝上方推压，设置有作为本发明的特征的推压机构86。如图3所示，该推压机构86沿着处理容器46、SP帽62的周方向设置有多个，在图3中设置有四个。另外，其个数只要为三个以上即可，其数量不特别限定。在此，上述推压机构86具有使用压电元件的压电致动器88。具体地说，该推压机构86具有固定臂部90、滑动板92以及上述压电致动器88。上述固定臂部90由垂直部94和水平部96构成，整体形成为L字状。将该垂直部94的上端连接并固定于上述基体板12的下表面，使水平部96的末端朝向处理容器48的中心。该水平部96的末端位于比上述帽62的沿上下方向的移动轨迹靠外侧稍许距离的位置，以免与升降的帽62干涉(碰撞)。该固定臂部90由例如不锈钢等金属形成。进而，在该固定臂部90的水平部96上，上述滑动板92设置成能够朝处理容器48的中心方向滑动移动。具体地说，如图5所示，在该水平部96的上表面设置有截面形状呈上部长下部短的近似倒三角形状的导轨96A，在滑动板92的下表面设置与上述导轨96A嵌合卡合的卡合槽92A。结果，该滑动板92以允许沿 水平方向移动但沿垂直方向的移动被限制的方式与该水平部96卡合。在该情况下，一个推压机构86能够承载数百千克的载荷。进而，该滑动板92形成为能够借助设置于该固定臂部90的驱动部98沿水平方向移动。在上述滑动板92的末端的上表面设置有上述压电致动器88，通过对该压电致动器88通电，压电致动器88沿上下方向伸长例如数mm左右。进而，在使滑动板92朝处理容器48的中心方向移动后，上述压电致动器88位于帽62的正下方。作为该压电致动器88，能够使用层叠多个、例如约20个压电元件IOOa而成的所谓的层叠型压电元件体100，虽然移动行程小，但能够发挥较大的力。进而，以上述方式形成的处理系统2整体的动作利用由未图示的计算机等构成的系统控制部进行控制。其次，对以上述方式构成的本发明的处理系统的动作进行说明。首先，对整体的流程进行说明，装载室70内充满惰性气体、亦即氮气氛围，氧浓度被设定在一定数值以下。进而，在上一道工序中完成处理后的多个基板W在被收纳于充满惰性气体、亦即氮气氛围的基板容器22内的状态下，被设置在处理系统2的前侧的搬入搬出港24上。在打开该搬入搬出港24的开闭门26之后，设置于该搬入搬出港24的基板容器22由容器移载机构32的容器输送臂36进行保持，并被取入贮存单元8内。该被取入的基板容器22被暂时载置在贮存架30上并等待。进而，当轮到对该基板容器22进行处理时，再次使用上述容器移载机构32将该基板容器22载置在设置于中央划分壁6的容器移载港38上。若在该容器移载港38上载置有基板容器22，则打开相反侧的基板搬入搬出口 42侧的开闭门40。此时，利用设置于基板搬入搬出口 42的盖开闭机构(未图示)同时取下基板容器22的盖22A而将基板容器22内敞开。在该情况下，利用未图示的致动器将载置在上述容器移载港38上的基板容器22朝基板搬入搬出口 42的周缘部推压，以形成气密状态，在以这种方式进行推压的状态下，将上述基板容器22的盖22A与装载室70内的开闭门40 —起打开。进而，使用装载室70内的基板移载机构72的移载臂78将上述基板容器22内的所有基板W移载至已卸载的基板保持件56的晶舟58上。进而，通过反复进行上述操作，多个基板容器22内的基板W全部被移载至晶舟58，使得晶舟58例如成为满载状态。此时，移载臂78沿着晶舟58的高度方向上下移动，以便进行移载。如上所述，若在晶舟58已满载有基板W，则使上述升降机构66的驱动马达80A工作，使保持臂82上升，将该晶舟58从处理容器46的下方朝处理单元14的处理容器46内插入，如图I中的假想线所示，朝处理容器46内装载基板W。在此，当装载晶舟58时，并非使该基板保持件56完全上升至最上端，而是如图4(A)所示，使帽62上升至帽62的周边部与处理容器48的下端的开口部44的凸缘部44A非常接近而接触、或者未接触的程度。在该情况下，可以使驱动马达80A工作，直至帽62以推压力不太高的状态与凸缘部44A接触为止。如此，如图4(A)所示，若在帽62与处理容器48的下端部非常接近时使驱动马达80A停止而使晶舟58的上升停止，则其次如图4 (B)所示，使设置于基体板12侧的四个各推 压机构86的滑动板92如箭头101所示朝前方、即朝处理容器48的中心侧同时滑动移动。由此，形成为设置于滑动板92的末端的压电致动器88位于帽62的周边部的正下方的状态。在该状态下，其次如图4 (C)所示，对设置于滑动板92的压电致动器88通电，使由多个压电元件IOOa构成的压电元件体100如箭头102所示朝上方伸长数mm的程度。由此，压电致动器88的上端与帽62的周边部的下表面抵接，将帽62如箭头104所示朝上方以较强的力推起，在帽62的周边部与处理容器48的凸缘部44A之间夹装有密封部件64，从而使之密接并被密封。结果，处理容器48内被密闭。在该情况下，如上所述，由于包含收纳有约150个直径450mm的基板的晶舟58等在内的基板保持件56的整体载荷为约400kg，因此，为了利用压力比大气压高的工序压力进行热处理，箭头104所示的全部推压力可以设定为例如约800kg。通过进行该操作，包含晶舟58在内的基板保持件56完全上升而被装载在处理容器46内，且处理容器46的下端的开口部44由上述帽62密闭。在该状态下，包含晶舟58在内的基板保持件56的载荷由四个推压机构86承受，载荷几乎不施加于升降机构66。即，在热处理中，不需要利用升降机构66继续强力地推压帽62。因而，不需要过度增强升降机构66的构造，并且也不需要过度增大驱动马达80A的能力。若已利用这种方式对处理容器46内进行密闭，则利用设置于处理容器46的外周的加热器部54使装载于处理容器46内的基板W升温至工序温度，使规定的处理气体流入该处理容器46内，并且维持在规定的工序压力、例如比大气压高40Torr左右的高工序压力，实施成膜处理等规定的热处理。这样，若针对基板W的规定的热处理已结束，则进行与上述动作相反的操作，将处理完毕的基板W搬出。首先，切断对推压机构86的压电致动器88的通电，使该压电致动器88收缩退回，使滑动板92朝外侧移动而从帽62的下方朝横向退避。进而，驱动升降机构66而使保持臂82下降，由此，将包含晶舟58在内的基板保持件56从处理容器46内朝下方取出，从而对基板W进行卸载。这样，根据本发明，在为了对基板W实施热处理而使保持有多个基板的基板保持件56相对于筒体状的处理容器46进行升降的装载单元中，除了设置有使基板保持件56升降的升降机构66之外，为了推压帽62，还设置有具有压电致动器88的推压机构86，由此，能够避免增大升降机构66的能力的必要性,能够抑制该升降机构66的高成本化。
第二实施例其次，对在本发明的装载单元中使用的推压机构的第二实施例进行说明。在之前说明的第一实施例中，将推压机构86的滑动板92和压电致动器88设置于固定臂部90侧，但并不限定于此，也可以设置于帽62的下表面侧。图6是用于对此类推压机构的第二实施例的动作进行说明的说明图。另外，对与图I 图5所示的构成部分相同的构成部分标注相同的标号而省略说明。如图6⑷所示，在此，推压机构86的滑动板92和压电致动器88设置于帽62的下表面侧的周缘部，且设置成能够借助驱动部98朝帽62的径向外侧沿水平方向滑动移动。进而，在该滑动板92的末端部的下表面侧，以朝向下方的方式安装有上述压电致动器88，通过该压电致动器88伸长，能够与上述固定臂部90的水平部96抵接。
在该第二实施例的情况下，如图6(A)所示，若使上升后的帽62在与处理容器48的下端部的开口部44接近、或者轻轻接触的状态下停止，则其次如图6(B)所示，使滑动板92如箭头106所示朝帽62的半径方向外侧滑动移动。其次，如图6(C)所示，对压电致动器88通电，使该压电致动器88如箭头108所示朝下方伸长。由此，压电致动器88与固定臂部90的水平部96抵接并推压该水平部96，利用此时产生的反作用，在帽62产生如箭头104所示朝向上方的推压力，处理容器48内被密闭。在该情况下，由于能够利用上述推压机构86承受较大的载荷，因此，也不需要过度增强升降机构66的构造，并且也不需要过度增大驱动马达80A的能力，能够发挥与第一实施例相同的作用效果。第三实施例其次，对在本发明的装载单元中使用的推压机构的第三实施例进行说明。在之前说明了的第一以及第二实施例中，为了避免与进行升降的帽62之间的碰撞而设置有能够水平移动的滑动板92，但并不限定于此，也可以在帽侧设置推压突起板，并使该推压突起板具有与上述滑动板92相似的功能。图7是用于对此类推压机构的第三实施例的动作进行说明的说明图，图8是示出上升后的帽与推压机构之间的位置关系的仰视图。另外，对与图I 图6所示的构成部分相同的构成部分标注相同的标号而省略说明。如图7所示，在此，不在推压机构86的固定臂部90设置滑动板92，而是将压电致动器88直接固定设置于水平部96。进而，如图8所示，在位于相比上述固定臂90的安装位置沿帽62的周方向偏移规定角度0的位置处的帽62的周缘部，以朝该帽62的半径方向外侧突出的方式设置有推压突起板110。该角度0是使得固定臂部90不与推压突起板110碰撞的角度，例如为0度左右。此外，在升降机构66的保持臂82设置有旋转台112，将上述帽62安装在该旋转台112上，使得帽62自身能够正反旋转一定程度的角度，例如角度9。在该第三实施例的情况下，如图8所示，在固定臂部90和推压突起板110相对于帽62的中心沿该帽62的周方向偏移角度0的状态下进行基板保持件56的装载，如图7 (A)所示，使帽62在与处理容器48的下端部的开口部44接近、或者轻轻接触的状态下停止。在该状态下，如图7(B)所示，使帽62如箭头114所示旋转角度9，由此，使推压突起板110位于固定臂部90的位置。在此，推压突起板110与固定臂部90在上下方向位于相同的位置。进而，在该状态下，如图7(C)所示，对压电致动器88通电，由此，使该压电致动器88如箭头102所示伸长而将推压突起板110朝上方推压。由此，帽62如箭头104所示由朝向上方的推压力推压，处理容器48内被密闭。另外，为了从处理容器46卸载基板保持件58，只要反向进行上述操作即可。在该情况下，也能够利用上述推压机构86承载较大的载荷，因此，不需要过度增强升降机构66的构造，并且也不需要过度增大驱动马达80A的能力，能够发挥与第一实施例相同的作用效果。第四实施例其次，对在本发明的装载单元中使用的推压机构的第四实施例进行说明。在之前说明的第三实施例中，将压电致动器设置于固定臂部，但并不限定于此，也可以设置在帽侦U。图9是用于对此类推压机构的第四实施例的动作进行说明的说明图。如图9(A)所示，在此，不将压电致动器88设置于固定臂部90，而是以朝向下方的方式安装并固定于设置在 帽62的推压突起板110的下表面。该第四实施例的情况下，与之前的第三实施例的情况相同，如图8所示，在固定臂部90与推压突起板110相对于帽62的中心沿该帽62的周方向偏移角度0的状态下进行基板保持件56的装载，如图9(A)所示，在帽62与处理容器48的下端部的开口部44接近、或者轻轻接触的状态下使帽62停止。在该状态下，如图9(B)所示，使帽62如箭头114所示旋转角度9，由此，使推压突起板110位于固定臂部90的位置。在此，推压突起板110与固定臂部90在上下方向位于相同的位置。进而，在该状态下，如图9(C)所示，对压电致动器88通电，由此，使该压电致动器88如箭头108所示朝下方伸长而将固定臂部90的水平部96朝下方推压。由此，帽62因反作用而如箭头104所示被朝向上方的推压力推压，处理容器48内被密闭。另外，若要从处理容器46卸载基板保持件58，只要反向进行上述操作即可。在该情况下，也能够利用上述推压机构86承受较大的载荷，因此，不需要过度增强升降机构66的构造，并且也不需要过度增大驱动马达80A的能力，能够发挥与第一实施例相同的作用效果。第五实施例其次，对在本发明的装载单元中使用的推压机构的第五实施例进行说明。在之前说明的第一 第四实施例的推压机构中，将固定臂部90相对于基体板12固定设置，但并不限定于此，也可以将臂部设置为能够转动。图10是用于对此类推压机构的第五实施例的动作进行说明的说明图。另外，对与图I 图9所示的构成部分相同的构成部分标注相同的标号而省略说明。如图10所示，在此，推压机构86具有转动臂部120。该转动臂部120与第一实施例同样形成为L字状，由垂直部126和水平部128构成。该转动臂部120的垂直部126的上端插通在形成于基体板12的安装孔122内并与转动致动器124连结而被支承，形成为能够以上述垂直部126为轴转动。并且，上述转动致动器124整体由密封板130气密地覆盖。由此，该转动臂部120的末端部、亦即水平部126能够在上述处理容器48的开口部44的下方位置与其外侧位置、即在水平面内比开口部44靠外侧的位置之间移动。进而，在水平部128的末端，以朝向上方的方式安装并固定有压电致动器88。
在该第五实施例的情况下，预先使上述转动臂部120朝外侧转动而使转动臂部120的水平部128位于比处理容器48的开口部44的下方靠外侧的位置，以避免转动臂部120与上升的帽62碰撞。进而，在该状态下进行基板保持件56的装载，如图10(A)所示，使帽62在与处理容器48的下端部的开口部44接近、或者轻轻接触的状态下停止。在该状态下，如图10(B)所示，使转动臂部120如箭头132所示朝内侧转动乃至旋转例如90度，由此，使设置于水平部128的压电致动器88位于开口部44的下方位置、即帽62的下方位置。其次，在该状态下，如图10 (C)所示，对压电致动器88通电，由此，使该压电致动器如箭头102所示伸长而将帽62朝上方推压。由此，如箭头104所示，帽62由朝向上方的推压力推压，处理容器48内被密闭。另外，若要从处理容器46卸载基板保持件58，只要反向进行上述操作即可。在该情况下，也能够利用上述推压机构86承载较大的载荷，因此，不需要过度增强升降机构66的构造，并且也不需要过度增大驱动马达80A的能力，能够发挥与第一实施例同样的作用效果。 第六实施例其次，对在本发明的装载单元中使用的推压机构的第六实施例进行说明。在之前说明的第一 第五实施例中，使压电致动器88直接与帽62接触、或者安装于帽62而将帽62推起，但并不限定于此。图11是用于对此类推压机构的第六实施例的动作进行说明的说明图。另外，对与图I 图10所不的构成部分相同的构成部分标注相同的标号而省略说明。如图11所示，在此，推压机构86与之前的第五实施例同样具有由垂直部126和水平部128形成为L字状的摆动臂部136。该摆动臂136的垂直部126的上端侧插通形成于基体板12的安装孔122，并且，该垂直部126的长度方向的中央部在支点140被轴支承于从基体板12朝下方延伸设置的安装台138，形成为在垂直面内摆动自如。在该情况下，当该摆动臂部136的水平部128朝处理容器48的开口部44侧、且是朝向内侧方向旋转乃至摆动的情况下，该水平部128的末端部能够与帽62的周缘部的下表面抵接。进而，在该摆动臂部136的基端部、即垂直部126的上端部与基体板12之间，安装有压电致动器88，通过使该压电致动器88伸缩，上述摆动臂部136以支点140为中心在垂直面内摆动。并且，以覆盖上述压电致动器88以及安装孔122的方式气密地安装有密封板130，从而维持装载室70的气密性。在该第六实施例的情况下，预先使上述摆动臂部136朝外侧摆动而使摆动臂部136的水平部128位于比处理容器48的开口部44的下方靠外侧的位置，以免摆动臂部136与上升的帽62碰撞。进而，在该状态下进行基板保持件56的装载，如图Il(A)所示，使帽62在与处理容器48的下端部的开口部44接近、或者轻轻接触的状态下停止。在该状态下，通过对压电致动器88通电，使该压电致动器88伸长，从而如图11⑶所示，使摆动臂部136如箭头142所示以支点140为中心而朝内侧摆动乃至旋转。由此，使水平部128的末端与帽62的下表面抵接而推压帽62的下表面。由此，如箭头104所示，帽62由朝向上方的推压力推压，处理容器48内被密闭。另外，若要从处理容器46卸载基板保持件58，只要反向进行上述操作即可。在该情况下，也能够利用上述推压机构86承受较大的载荷，因此，不需要过度增强升降机构66的构造，并且不需要过度增大驱动马达80A的能力，能够发挥与第一实施例同样的作用效果。另外，在以上各个实施例中，作为压电致动器88，例如，如日本特开平04-370987号公报等所公开的那样，以通过层叠压电元件而形成的层叠型的压电元件体100为例进行了说明，但并不限定于此，也可以使用如图12所示的压电致动器88。图12是示出压电致动器的其他例的简要立体图。在图12(A)中，作为压电致动器88，例如，如日本特开平07-046868号公报所公开的那样，以与在圆筒体状的主体149内排列的多个压电元件IOOa接触的方式设置移动体150，利用摩擦力驱动该移动体150。并且，在图12(B)中，作为压电致动器88，例如，如日本特开平11-220894号公报所公开的那样，在使用多个压电元件IOOa的超声波旋转马达151的转子设置有小齿轮152，使由齿条形成的移动体154与该小齿轮152啮合，从而能够使该移动体154沿上下方向或者前后方向移动。
在该情况下，通过使上述移动体150、154前后或者上下移动而产生对帽62的推压力。特别是在使用超声波线性马达、超声波旋转马达作为压电致动器88的情况下，由于在压电元件与移动体之间产生的摩擦力、在压电元件与转子之间产生的摩擦力非常大，因此，即便在切断了对压电元件的通电的状态下，也能够维持较大的推压力，并且，能够增大移动体150、154的移动距离。并且，在此，以对直径450mm的基板进行热处理的情况为例进行了说明，但基板的尺寸不限定于上述值，例如，在针对直径300mm等的基板的处理系统中当然也能够应用本发明。并且，在上述各实施例中，以固定臂部90固定于基体板12的情况为例进行了说明，但并不限定于此，只要是固定于处理系统的框体4侧即可，可以支承固定于任何位置。例如，可以将固定臂部90固定于背面划分壁10侧、中央划分壁6侧，也可以设置成从底部划分壁18侧立起，此外，也可以固定于包围处理容器48的开口部44的清扫器的划分壁。在该情况下，上述固定臂部90并不特别限定于L字状，只要是具有设置压电致动器88、或者与压电致动器88接触的水平部96的形状即可，可以是任意形状。并且，在此，作为被处理体，以半导体晶片为例进行了说明，但该半导体晶片也包括硅基板、GaAs、SiC、GaN等化合物半导体基板，此外，并不限定于上述基板，在使用于液晶显示装置的玻璃基板、陶瓷基板等中也能够应用本发明。
权利要求
1.一种装载单元， 该装载单元保持对多个基板进行保持的基板保持件、和对基板保持件进行支承的帽，并使所述基板保持件和帽相对于下端开口、且由帽封闭的筒体状的处理容器升降， 所述装载单元的特征在于，所述装载单元具备 升降机构，该升降机构保持所述基板保持件和所述帽，并使所述基板保持件和帽升降； 以及 推压机构，该推压机构具有压电致动器，所述推压机构是为了将位于所述处理容器的下端的开口部的所述帽朝上方推压而设置的。
2.根据权利要求I所述的装载单元，其特征在于， 所述推压机构沿着所述处理容器的周方向配置有多个。
3.根据权利要求I或2所述的装载单元，其特征在于， 所述压电致动器具有由层叠的多个压电元件构成的压电元件体。
4.根据权利要求I或2所述的装载单元，其特征在于， 所述压电致动器具有超声波线性马达，该超声波线性马达具有多个压电元件；以及移动体，该移动体与所述多个压电元件接触，且由摩擦力驱动。
5.根据权利要求I或2所述的装载单元，其特征在于， 所述压电致动器具有超声波旋转马达，该超声波旋转马达具有多个压电元件，并旋转驱动。
6.根据权利要求I所述的装载单元，其特征在于， 所述推压机构还具有 固定臂部；以及 滑动板，该滑动板设置于所述固定臂部，且形成为能够在位于所述开口部的所述帽的下方沿水平方向移动， 所述压电致动器设置于所述滑动板，且能够推压所述帽。
7.根据权利要求I所述的装载单元，其特征在于， 所述推压机构还具有 固定臂部；以及 滑动板，该滑动板设置在所述帽的下表面，且设置成能够从所述帽的周缘部朝该帽的外侧沿水平方向移动， 所述压电致动器设置于所述滑动板，且能够推压所述固定臂部。
8.根据权利要求I所述的装载单元，其特征在于， 所述帽被支承为相对于所述升降机构能够转动规定的角度， 所述推压机构还具有 推压突起板，该推压突起板在所述帽朝该帽的半径方向外侧突出设置；以及 固定臂部， 所述致动器设置于所述固定臂部，且能够推压所述推压突起板。
9.根据权利要求I所述的装载单元，其特征在于， 所述帽被支承为相对于所述升降机构能够转动规定的角度， 所述推压机构还具有推压突起板，该推压突起板在所述帽朝该帽的半径方向外侧突出设置；以及 固定臂部， 所述致动器设置于所述推压突起板，且能够推压所述固定臂部。
10.根据权利要求I所述的装载单元，其特征在于， 所述推压机构还具有转动臂部，该转动臂部被支承为能够转动，使得所述转动臂部的末端部在所述处理容器的开口部的下方位置与外侧位置之间移动， 所述致动器设置于所述转动臂部的末端部，能够推压位于所述开口部的所述帽。
11.根据权利要求I所述的装载单元，其特征在于， 所述推压机构还具有摆动臂部，该摆动臂部被支承为能够在垂直面内摆动，使得所述摆动臂部的末端部能够与位于所述开口部的帽接触， 所述致动器设置成推压所述摆动臂部的基端部。
12.—种处理系统,所述处理系统的特征在于， 所述处理系统具备 处理单元，该处理单元对基板实施热处理； 装载单元，该装载单元设置于所述处理单元的下方；以及 贮存单元，该贮存单元与所述装载单元并列设置，并对收容有多个所述基板的基板容器进行收纳， 所述装载单元保持对多个基板进行保持的基板保持件、和对基板保持件进行支承的帽，并使所述基板保持件和帽相对于下端开口、且由帽封闭的筒体状的处理容器升降， 所述装载单元具备 升降机构，该升降机构保持所述基板保持件和所述帽，并使所述基板保持件和帽升降；以及 推压机构，该推压机构具有压电致动器，所述推压机构是为了将位于所述处理容器的下端的开口部的所述帽朝上方推压而设置的。
全文摘要
本发明提供能够避免增大升降机构的能力的必要性，并且能够抑制该升降机构的高成本化的装载单元。装载单元为了对基板(W)实施热处理而使保持有多个基板的基板保持件(58)相对于筒体状的处理容器(46)升降。这种装载单元具备升降机构(66)，该升降机构(66)保持基板保持件和帽(62)，并使该基板保持件和帽(62)升降；以及推压机构(86)，该推压机构(86)具有压电致动器(88)，该推压机构(86)是为了将位于处理容器的下端的开口部(44)的帽(62)朝上方推压而设置的。由此，避免了增大升降机构的能力的必要性，并且抑制了该升降机构的高成本化。
文档编号H01L21/677GK102738047SQ20121009988
公开日2012年10月17日 申请日期2012年4月6日 优先权日2011年4月7日
发明者菊池 浩 申请人:东京毅力科创株式会社