JP2003151867A - 基板処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】基板に製膜処理、不純物の拡散等の処理をし
て、半導体装置を製造する基板処理装置に於いて、筐体
内の高清浄度を安定して維持できる様にする。 【解決手段】筐体内１に搭載された、ダウンクーリング
ユニット９、バッファクーリングユニット１１およびサ
イドクーリングユニット１２の、各ユニットにクリーン
エアがバランスよく供給されるように、複数の独立した
クリーンエア流れを形成し、各クリーンエア流れに対し
てそれぞれ個別の空気供給口２１，２２を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、基板に成膜処理、
不純物の拡散等の基板処理をして半導体装置を製造する
基板処理装置、特に装置内のクリーンエア流れの改善に
関するものである。 【０００２】 【従来の技術】図３により、従来の基板処理装置につい
て説明する。 【０００３】図３は基板処理装置の１つである縦型反応
炉を具備する縦型基板処理装置を示している。従来よ
り、クリーンルーム内での専有面積を小さくする為、基
板処理装置の幅ができるだけ狭くなる様に製作されてい
る。 【０００４】先ず、基板処理装置の概略構成を説明す
る。基板処理装置を構成する各種装置は筐体１内に収納
されている。 【０００５】該筐体１の前半上部にはコントローラボッ
クス２が設けられ、該コントローラボックス２の下方、
前記筐体１の前面には開閉可能なカセット投入口３が設
けられている。該カセット投入口３に臨接してカセット
授受ステージ（図示せず）が設けられ、該カセット授受
ステージに対峙してカセット棚４が設けられ、該カセッ
ト棚４と前記カセット授受ステージとの間にはカセット
搬送機（図示せず）が設けられている。前記カセット棚
４より前部では被処理基板（ウェーハ）はカセット（図
示せず）に装填された状態で装置内を搬送され、前記筐
体１内部の前部はカセット搬送領域となっている。 【０００６】該筐体１の後上部には反応炉５が設けら
れ、該反応炉５の下方には該反応炉５に対して基板保持
具（ボート）６を装入、引出しするボートエレベータ
（図示せず）が設けられ、該ボートエレベータに引出さ
れた状態のボート６と前記カセット棚４内のカセットと
の間にウェーハを移載する基板移載機７が設けられてい
る。該基板移載機７、前記ボート６が収納される筐体１
内部の後部ではウェーハは単体で搬送され、ウェーハ搬
送領域となっている。 【０００７】ウェーハにパーティクルが付着すると、品
質の低下、歩留りの低下を招くので、基板処理装置内は
高清浄度を維持する為、クリーンエア流れが形成され
る。 【０００８】前記筐体１の上面、前記反応炉５と前記コ
ントローラボックス２との間に空気供給口８が設けら
れ、前記筐体１の内部、前記カセット投入口３の上方に
ダウンクリーンユニット９、前記カセット棚４の上部に
対向してバッファクリーンユニット１１が設けられ、更
に前記ボートエレベータ（図示せず）、前記基板移載機
７に対向してサイドクリーンユニット１２が設けられて
いる。又、前記筐体１の底面には前後方向に延びる排気
ダクト１３が設けられ、該排気ダクト１３の前端には排
気ファン１４が設けられ、前記排気ダクト１３の後端は
前記筐体１の後面に開口している。又該筐体１の後面の
ボートエレベータ側、側面に沿って上下に所要数の排気
ファン１５が設けられている。 【０００９】ウェーハの処理の流れについて、略述す
る。 【００１０】ウェーハが装填されたカセット（図示せ
ず）が前記カセット投入口３より搬入され、更に前記カ
セット移載機（図示せず）により前記カセット棚４に移
載される。 【００１１】前記基板移載機７により前記カセット棚４
内のカセットから前記ボート６へとウェーハが所定枚数
移載される。ウェーハの移載が完了すると、図示しない
ボートエレベータにより前記ボート６が前記反応炉５に
装入され、成膜、拡散等所要の基板処理がなされる。 【００１２】処理後ボートエレベータにより前記ボート
６が引出され、所定の冷却時間経過後、前記基板移載機
７により前記ボート６から処理済のウェーハが前記カセ
ット棚４のカセットに払出される。処理済のウェーハが
装填されたカセットは前記カセット移載機により前記カ
セット投入口３に移載され、該カセット投入口３より搬
出される。 【００１３】次に、クリーンエア流れについて説明す
る。 【００１４】前記空気供給口８により前記筐体１外部か
ら取込まれたクリーンエアは、垂直に降下し、前記コン
トローラボックス２の底面に沿って前方の流れに偏向さ
れ、一部は前記バッファクリーンユニット１１に吸引さ
れ浄化されて前記カセット棚４の前方を通過する流れと
なり、残りの一部は更に前方に流れ、前記ダウンクリー
ンユニット９に吸引され浄化されて前記カセット授受ス
テージを通って下方に流れる。前記筐体１の前部を降下
したクリーンエアは前記排気ファン１４により吸引さ
れ、前記排気ダクト１３を通って前記筐体１の後方に排
出される。 【００１５】又、前記空気供給口８から取込まれたクリ
ーンエアの残部は前記筐体１の側面に沿って降下し、前
記サイドクリーンユニット１２に吸引され、該サイドク
リーンユニット１２から前記筐体１を横切る様にクリー
ンエアが吐出され、下流側に位置する前記排気ファン１
５から吸引され、排出される。 【００１６】而して、前記筐体１の内部には該筐体１内
部の前部を降下し、カセット搬送領域を流通するクリー
ンエア流れと該筐体１後部を横切り、ウェーハ搬送領域
を流通するクリーンエア流れが形成され、２つのクリー
ンエア流れは干渉しない様になっており、該筐体１内の
清浄度が維持されている。 【００１７】 【発明が解決しようとする課題】上記した様に、基板処
理装置はクリーンルーム内での専有面積を小さくする
為、基板処理装置の幅ができるだけ狭くなる様に製作さ
れている。この為、前記空気供給口８から取込まれたク
リーンエアが前記筐体１側面に沿って降下し、前記サイ
ドクリーンユニット１２に吸引される迄の流路断面積が
狭くなっており、該サイドクリーンユニット１２に至る
流路抵抗は、前記コントローラボックス２の下方を前方
に流れる場合の流路抵抗より大きくなっている。この
為、前記バッファクリーンユニット１１、前記ダウンク
リーンユニット９にクリーンエアが供給され易く、前記
サイドクリーンユニット１２にはクリーンエアが供給さ
れ難くなっているという問題を有している。 【００１８】現状では、前記ダウンクリーンユニット
９、バッファクリーンユニット１１の吐出能力を調整
し、吸引量を減少させ、前記サイドクリーンユニット１
２への供給量と、前記ダウンクリーンユニット９、バッ
ファクリーンユニット１１への供給量のバランスを取っ
ている。従って、前記ダウンクリーンユニット９、バッ
ファクリーンユニット１１、サイドクリーンユニット１
２の持つ性能が充分に発揮されていない状態となってい
る。 【００１９】本発明は斯かる実情に鑑み、ダウンクリー
ンユニット、バッファクリーンユニットの能力を調整す
ることなく、前記サイドクリーンユニットへのクリーン
エアの供給量を充分に確保でき、ダウンクリーンユニッ
ト、バッファクリーンユニット、サイドクリーンユニッ
トの個々の性能を発揮させる様にし、筐体内の高清浄度
を安定して維持できる様にするものである。 【００２０】 【課題を解決するための手段】本発明は、筐体内に複数
の独立したクリーンエア流れを形成し、各クリーンエア
流れに対してそれぞれ個別の空気供給口を設けた基板処
理装置に関するものである。 【００２１】 【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ本発明の
実施の形態を説明する。 【００２２】図１、図２は本発明が縦型反応炉を有する
基板処理装置に実施された場合を示している。図１、図
２中、図３中で示したものと同等のものには同符号を付
している。尚、図１、図２ではクリーンエア流れの流れ
を分易くするため、カセット移載機、基板移載機、ボー
ト、ボートエレベータ等の機構部分は省略している。 【００２３】筐体１の前部、即ちコントローラボックス
２の下方は、カセット搬送領域１７となっており、該カ
セット搬送領域１７には前記筐体１の前面のカセット投
入口３に臨接したカセット授受ステージ１８、該カセッ
ト授受ステージ１８に対峙するカセット棚４等が収納さ
れる。該カセット棚４の後方はウェーハ搬送領域１９と
なっている。 【００２４】前記カセット棚４の後方上部にはバッファ
クリーンユニット１１が設けられ、前記カセット授受ス
テージ１８の上方にはダウンクリーンユニット９が設け
られている。 【００２５】前記カセット搬送領域１７の下部に一端が
開口する排気ダクト１３が、前記筐体１の前後方向に設
けられ、前記一端には排気ファン１４が設けられてい
る。 【００２６】前記筐体１のボートエレベータ、基板移載
機（図３参照）に対向する一側面にはサイドクリーンユ
ニット１２が設けられており、該サイドクリーンユニッ
ト１２は前記カセット棚４より後側に配置されている。 【００２７】前記筐体１の後部上方に配置された反応炉
５と前記コントローラボックス２との間には空気供給口
２１，２２が設けられ、該空気供給口２１，２２は仕切
板２３で仕切られている。 【００２８】前記空気供給口２１，２２は、前記反応炉
５が前記ウェーハ搬送領域１９の上部の大部分を占めて
いる為、前記ウェーハ搬送領域１９とカセット搬送領域
１７とに跨る様に前記カセット棚４の上方に位置し、前
記サイドクリーンユニット１２の位置より前方にずれて
いる。 【００２９】前記空気供給口２１と空気供給口２２と他
の構成機器との平面的な位置関係は、前記空気供給口２
１の後部が前記サイドクリーンユニット１２と重なって
いると共に前部が前記バッファクリーンユニット１１側
に張出している。又、前記空気供給口２２は前記カセッ
ト棚４の略真上に重なっている。 【００３０】前記空気供給口２１、空気供給口２２の下
方は前記仕切板２３で仕切られたクリーンエア導引空間
２４，２５となっており、前記仕切板２３の略下半部は
前記バッファクリーンユニット１１と干渉しない様に後
側に向って傾斜するテーパ形状となっている。又前記ク
リーンエア導引空間２４の下端の内、前記サイドクリー
ンユニット１２と重なっていない部分は閉塞されてい
る。 【００３１】前記サイドクリーンユニット１２の上方の
空間２６は、前記仕切板２３とクリーンエア導引空間２
４に後側からＬ字型に連通しており、該クリーンエア導
引空間２４と一体となって前記サイドクリーンユニット
１２へのクリーンエア導引空間となっている。又、前記
空間２６と前記クリーンエア導引空間２４とが接合する
角部はクリーンエアが回込む際の抵抗を少なくする為、
斜面２７で構成されている。 【００３２】以下、作用について説明する。 【００３３】前記空気供給口２１から吸引されるクリー
ンエアは前記クリーンエア導引空間２４及び該クリーン
エア導引空間２４から空間２６へ回込み、前記サイドク
リーンユニット１２へ供給される。該サイドクリーンユ
ニット１２で浄化されたクリーンエアは前記ウェーハ搬
送領域１９を横切って前記排気ファン１５より筐体１か
ら後方に排出される。 【００３４】尚、前記クリーンエア導引空間２４の下部
は、前記仕切板２３のテーパ形状で絞られるが、前記空
間２６が連設しているので、前記空気供給口２１から前
記サイドクリーンユニット１２に至る迄の流路は充分な
流路断面積が確保され、経路途中で流路抵抗が増大する
ことはない。 【００３５】次に、前記空気供給口２２より吸引された
クリーンエアは、一部が前記バッファクリーンユニット
１１に向って降下すると共に残部が前記コントローラボ
ックス２の下側を前方に流れる。前記バッファクリーン
ユニット１１に向って降下したクリーンエアは該バッフ
ァクリーンユニット１１の後方に回込み該バッファクリ
ーンユニット１１で浄化されて前方に吐出される。前記
残部のクリーンエアは前記ダウンクリーンユニット９で
浄化され下方に吐出される。 【００３６】前記カセット搬送領域１７を降下した前記
バッファクリーンユニット１１、前記ダウンクリーンユ
ニット９からのクリーンエアは前記カセット搬送領域１
７の下部で前記排気ファン１４に吸引され、前記排気ダ
クト１３を経て前記筐体１の後方に排出される。 【００３７】而して、本実施の形態では、吸引から排出
迄略完全に複数の（本実施の形態では２つ）独立したク
リーンエアの流れが形成される。従って、前記カセット
搬送領域１７、ウェーハ搬送領域１９を流れるクリーン
エアについて、前記ダウンクリーンユニット９、バッフ
ァクリーンユニット１１、サイドクリーンユニット１２
それぞれの性能を最大限利用できると共に前記カセット
搬送領域１７、ウェーハ搬送領域１９それぞれで独立し
たクリーンエア流れの制御が可能となる。 【００３８】尚、ウェーハの汚染の１つに化学物質、有
機物による汚染があり、化学物質、有機物の汚染を防止
する為、前記空気供給口２１、空気供給口２２には化学
物質を除去する為のケミカルフィルタが設けられる。 【００３９】上記した様に、本発明ではクリーンエアの
吸引から排出迄、カセット搬送領域１７、ウェーハ搬送
領域１９に関して独立したクリーンエア流れが形成され
る。基板処理装置によっては、密閉容器のカセット（Ｐ
ＯＤカセット）を使用するものがある。該ＰＯＤカセッ
トを使用した場合、前記カセット搬送領域１７ではカセ
ット内のウェーハが直接装置内のクリーンエアに接触す
ることがないので、クリーンエア中の化学物質、有機物
は除去する必要がない。従って、前記空気供給口２２に
ついては、ケミカルフィルタを省略することができる。
従って、従来より小容量のケミカルフィルタが使用で
き、或は同一容量のものを使用した場合は、ケミカルフ
ィルタの負担が軽減されて寿命が延びる。ケミカルフィ
ルタは高価なものであるので、フィルタを含むクリーン
ユニットを安価なものとすることができ、又ランニング
コストの低減となる。 【００４０】 【発明の効果】以上述べた如く本発明によれば、筐体内
に複数の独立したクリーンエア流れを形成し、各クリー
ンエア流れに対してそれぞれ個別の空気供給口を設けた
ので、各クリーンエア流れが容易になり、更にクリーン
エア流れに用いられるクリーンユニット個々の性能が発
揮され、筐体内の高清浄度を安定して維持できるという
優れた効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明の実施の形態を示す左上方から見た斜視
図である。 【図２】同前実施の形態を示す右上方から見た斜視図で
ある。 【図３】従来例の左上方から見た斜視図である。 【符号の説明】 １ 筐体 ９ ダウンクリーンユニット １１ バッファクリーンユニット １２ サイドクリーンユニット １３ 排気ダクト １４ 排気ファン １５ 排気ファン １７ カセット搬送領域 １９ ウェーハ搬送領域 ２１ 空気供給口 ２２ 空気供給口 ２３ 仕切板 ２４ クリーンエア導引空間 ２６ 空間

フロントページの続き Ｆターム(参考） 5F031 CA02 DA01 EA14 FA01 FA07 FA11 FA12 MA28 NA02 NA16 PA30

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 筐体内に複数の独立したクリーンエア流
   れを形成し、各クリーンエア流れに対してそれぞれ個別
   の空気供給口を設けたことを特徴とする基板処理装置。