JPH0536606A - Semiconductor manufacturing equipment - Google Patents
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- JPH0536606A JPH0536606A JP3188647A JP18864791A JPH0536606A JP H0536606 A JPH0536606 A JP H0536606A JP 3188647 A JP3188647 A JP 3188647A JP 18864791 A JP18864791 A JP 18864791A JP H0536606 A JPH0536606 A JP H0536606A
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Abstract
Description
【０００１】（目次） ・産業上の利用分野 ・従来の技術（図４） ・発明が解決しようとする課題 ・課題を解決するための手段 ・作用 ・実施例（図１〜図３） ・発明の効果(Table of contents) ・ Industrial applications ・ Conventional technology (Fig. 4) ・ Problems to be solved by the invention ・ Means for solving problems ・ Action -Example (Figs. 1 to 3) ·The invention's effect
【０００２】[0002]
【産業上の利用分野】本発明は、半導体製造装置に関
し、更に詳しく言えば、複数のウエハ上に同時に膜形成
等を行う半導体製造装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor manufacturing apparatus, and more particularly to a semiconductor manufacturing apparatus for simultaneously forming a film on a plurality of wafers.
【０００３】[0003]
【従来の技術】従来、多数枚同時に処理を行う方式、所
謂バッチ処理方式でウエハ上に膜形成を行う装置として
図４に示すような減圧ＣＶＤ装置等がある。2. Description of the Related Art Conventionally, there is a low pressure CVD apparatus as shown in FIG. 4 as an apparatus for forming a film on a wafer by a method of simultaneously processing a large number of wafers, a so-called batch processing method.
【０００４】図４において、１は反応管１ａと加熱ヒー
タ１ｂとが一体となり、反応管１ａ内で膜形成が行われ
る反応室、２は不図示のゲートバルブを介して反応管１
ａに連接されたロードロック室で、ハンドリング室３か
らウエハ保持具を搬出し、更に反応管１ａに搬入する
際、及び反応管１ａからウエハ保持具６を搬出し、ハン
ドリング室３に搬送する際、ハンドリング室３内の圧力
と反応管１ａ内の圧力との整合を行っている。３は不図
示のゲートバルブを介してロードロック室２に連接され
たハンドリング室で、不図示のウエハカセットからウエ
ハ７を取り出してウエハ保持具６にセットする等の作業
を行う。４は反応管１ａに反応ガスを供給するガス供給
室、５は反応ガスの選択，導入時期，加熱装置の温度制
御を行うコントロール装置を収納するコントロール室で
ある。In FIG. 4, 1 is a reaction chamber in which a reaction tube 1a and a heater 1b are integrated, and a film is formed in the reaction tube 1a, and 2 is a reaction tube 1 via a gate valve (not shown).
In the load lock chamber connected to a, when the wafer holder is unloaded from the handling chamber 3 and further into the reaction tube 1a, and when the wafer holder 6 is unloaded from the reaction tube 1a and transferred to the handling chamber 3. The pressure in the handling chamber 3 and the pressure in the reaction tube 1a are matched. A handling chamber 3 is connected to the load lock chamber 2 via a gate valve (not shown), and performs operations such as taking out the wafer 7 from a wafer cassette (not shown) and setting it on the wafer holder 6. Reference numeral 4 is a gas supply chamber for supplying a reaction gas to the reaction tube 1a, and 5 is a control chamber for accommodating a control device for selecting the reaction gas, introducing the reaction gas and controlling the temperature of the heating device.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】ところで、量産に適し
た装置として上記の装置全体の長さは１０ｍにも及び、
特に平面的に、多大な設置スペースを必要とする。この
ため、反応管１ａ及びロードロック室２を立てて縦型に
配置した製造装置が用いられている。しかし、この場合
には、ロードロック室２を含めて反応管１ａの約２倍く
らいの装置の高さが必要になり、装置が大型化してくる
と、やはり部屋に収納できなくなるという問題がある。By the way, as a device suitable for mass production, the length of the entire device is as long as 10 m,
Especially in a plane, a large installation space is required. For this reason, a manufacturing apparatus in which the reaction tube 1a and the load lock chamber 2 are set upright and arranged vertically is used. However, in this case, the height of the apparatus including the load lock chamber 2 is required to be about twice as large as that of the reaction tube 1a, and when the apparatus becomes large, there is a problem that it cannot be stored in the room. .
【０００６】また、通常、膜形成装置内で膜形成を行う
と、反応管１ａ壁等に反応生成物が付着し、更にこの反
応生成物が剥離して塵が発生するので、パターンの微細
化が行われる場合に問題となってくる。従って、反応管
１ａの洗浄を頻繁に行う必要がある。このため、反応管
１ａの交換作業による長期の待機時間を要し、稼働率が
低下するという問題がある。Further, usually, when a film is formed in the film forming apparatus, a reaction product adheres to the wall of the reaction tube 1a or the like, and the reaction product is further peeled off to generate dust, so that the pattern is miniaturized. Becomes a problem when is done. Therefore, it is necessary to frequently clean the reaction tube 1a. For this reason, there is a problem that a long standby time is required due to the replacement work of the reaction tube 1a and the operation rate is reduced.
【０００７】本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてな
されたもので、省スペースを図り、かつ反応管等の交換
作業等による待機時間を短縮して稼働率の向上を図るこ
とができる半導体製造装置を提供することを目的とする
ものである。The present invention has been made in view of such conventional problems, and is a semiconductor capable of saving space and shortening the standby time for replacement work of a reaction tube or the like to improve the operating rate. It is intended to provide a manufacturing apparatus.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】上記課題は、第１に、内
部でウエハの処理が可能な両端部の開放された反応管
と、長手方向を立てて前記反応管の両端部を保持し、か
つ前記反応管を着脱できる装着部を有する処理部と、前
記反応管を前記処理部又は加熱処理部に搬送し、着脱す
る搬送手段と、前記反応管内に挿入可能なウエハ保持具
とを有することを特徴とする半導体製造装置によって達
成され、第２に、前記反応管は、前記両端部に開放端を
開閉可能な第１のゲートバルブが設けられ、前記処理部
の装着部は、前記装着された反応管の開放端と連接さ
れ、該反応管内部の排気又は反応管内部へのガス導入が
可能な開口部と、該開口部を開閉する第２のゲートバル
ブとを具備していることを特徴とする第１の発明に記載
の半導体製造装置によって達成され、第３に、前記処理
部はヒータを有する加熱処理部を含み、該ヒータは、前
記反応管の外形に対応した筒形状を有し、開動すること
により前記反応管を筒の内側に装着し、かつ筒の内側か
ら取り外すことができるようになっていることを特徴と
する第１又は体２の発明に記載の半導体製造装置によっ
て達成され、第４に、前記処理部は、前記搬送手段を中
心にして該搬送手段の周辺部に複数配置され、前記搬送
手段は、軸を中心にして回動が可能で、かつ該軸を通る
半径方向で直線移動が可能になっていることを特徴とす
る第１，第２又は第３の発明に記載の半導体製造装置に
よって達成され、第５に、前記処理部の一つは、反応管
を洗浄する処理部となっていることを特徴とする第１，
第２，第３又は第４の発明に記載の半導体製造装置によ
って達成され、第６に、前記処理部の一つは、反応管内
部の塵の発生量を検出する処理部となっていることを特
徴とする第１，第２，第３，第４又は第５の発明に記載
の半導体製造装置によって達成される。In order to solve the above-mentioned problems, firstly, a reaction tube having open both ends capable of internally processing a wafer and a longitudinal direction which holds both ends of the reaction tube are provided. And a processing part having a mounting part to which the reaction tube can be attached / detached, a transfer means for transferring the reaction tube to / from the processing part or the heat treatment part for attachment / detachment, and a wafer holder insertable into the reaction tube. Secondly, the reaction tube is provided with a first gate valve capable of opening and closing an open end at the both ends thereof, and the mounting portion of the processing portion is mounted at the mounting portion. And a second gate valve that is connected to the open end of the reaction tube and is capable of exhausting gas inside the reaction tube or introducing gas into the reaction tube, and a second gate valve that opens and closes the opening. A semiconductor manufacturing apparatus according to the first invention is characterized. Thirdly, the processing section includes a heat processing section having a heater, and the heater has a tubular shape corresponding to the outer shape of the reaction tube, and is opened to open the reaction tube inside the tube. It is achieved by the semiconductor manufacturing apparatus according to the invention of the first or body 2, characterized in that it can be attached to the inside of the cylinder and removed from the inside of the cylinder. A plurality of transfer means are arranged around the transfer means, and the transfer means are rotatable about an axis and linearly movable in a radial direction passing through the axis. And a fifth aspect of the present invention, wherein one of the processing units is a processing unit for cleaning a reaction tube. And the first,
Achieved by the semiconductor manufacturing apparatus according to the second, third, or fourth invention, and sixth, one of the processing units is a processing unit that detects the amount of dust generated inside the reaction tube. It is achieved by the semiconductor manufacturing apparatus as described in the first, second, third, fourth or fifth invention.
【０００９】[0009]
【作用】本発明の半導体製造装置においては、処理部に
長手方向を立てて反応管を両開放端で装着可能な装着部
と、装着された反応管の開放端と連接され、反応管内部
の排気又は反応管内部へのガス導入が可能な開口部とを
有している。従って、反応管を移動して各処理部で圧力
調整等の処理を順次行うことができるので、従来のよう
な反応室と連接するロードロック室等を要しない。ま
た、平面的なスペースも必要としない。しかも、各処理
部等が独立しているので、複数の反応管を同時に各処理
部に係属することができる。以上により、製造装置の設
置のための省スペースを図ることができる。In the semiconductor manufacturing apparatus of the present invention, the mounting portion where the reaction tube can be mounted at both open ends by standing the longitudinal direction in the processing portion, and the open end of the mounted reaction tube is connected to the inside of the reaction tube. And an opening through which gas can be exhausted or introduced into the reaction tube. Therefore, it is possible to move the reaction tube and sequentially perform processing such as pressure adjustment in each processing unit, and thus a load lock chamber or the like which is connected to the reaction chamber as in the related art is not required. Also, no flat space is required. Moreover, since each processing unit and the like are independent, a plurality of reaction tubes can be associated with each processing unit at the same time. As described above, it is possible to save space for installing the manufacturing apparatus.
【００１０】更に、加熱処理部のヒータは、反応管の外
形に対応した筒形状を有し、開動することにより筒の内
側への反応管の装着・取り外しができるようになってい
るので、搬送手段による反応管の取扱が容易である。そ
して、処理部は、搬送手段を中心にして搬送手段の周辺
部に複数配置され、搬送手段は、軸を中心にして回動が
可能で、かつ軸を通る半径方向に直線移動が可能になっ
ている。従って、搬送手段により処理部の間で反応管を
適当に移動させることができるので、一方の処理部でウ
エハ自体の処理に関係のある加熱処理等を行い、他方の
処理部、例えば、反応管内部の塵の発生量を検出する処
理部、又は、反応管を洗浄する処理部で、ウエハ自体の
処理に関係のない作業を同時に行うことができる。これ
により、反応管等の交換作業等による待機時間を短縮し
て稼働率の向上を図ることができる。Further, the heater of the heat treatment section has a tubular shape corresponding to the outer shape of the reaction tube, and by opening the heater, the reaction tube can be attached / detached to / from the inside of the tube. It is easy to handle the reaction tube by means. A plurality of processing units are arranged around the transportation unit around the transportation unit, and the transportation unit is rotatable about the axis and linearly movable in the radial direction passing through the axis. ing. Therefore, since the reaction tube can be appropriately moved between the processing parts by the transfer means, one of the processing parts performs the heat treatment related to the processing of the wafer itself, and the other processing part, for example, the reaction tube. The processing unit that detects the amount of dust generated inside or the processing unit that cleans the reaction tube can simultaneously perform work that is not related to the processing of the wafer itself. As a result, it is possible to shorten the waiting time due to the replacement work of the reaction tube or the like and improve the operation rate.
【００１１】[0011]
【実施例】図１，図２（ａ），（ｂ）は、本発明の第１
の実施例の膜形成装置について説明する構成図で、図１
は上面図を、図２（ａ），（ｂ）は装置の一部分の詳細
な側面図を示す。なお、図２（ａ），（ｂ）は、反応室
１７の側面図であるが、以下の説明において、共通の部
分を表す符号は他の処理室における説明にも用いる。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIGS. 1, 2 (a) and 2 (b) show the first embodiment of the present invention.
1 is a block diagram for explaining the film forming apparatus of the embodiment of FIG.
Shows a top view and FIGS. 2 (a) and 2 (b) show detailed side views of a part of the apparatus. Although FIGS. 2A and 2B are side views of the reaction chamber 17, in the following description, reference numerals indicating common parts are also used for description in other processing chambers.
【００１２】図１において、８はウエハを収納して搬送
するカセット９ａ〜９ｃを待機する場所であるストッカ
ー、１０はウエハのオリエンテーションフラットに基づ
いてウエハの方向を揃えるアライナー、１１はカセット
９ａからウエハをアライナー１０に搬送し、方向を揃え
終わったウエハをアライナー１０からウエハ保持具１３
に移載する第１のロボットである。１２は、軸を中心と
して回動し、かつ軸を通る半径方向に直線移動が可能な
第２のロボット（搬送手段）で、処理室或いは処理部の
装着部への反応管の着脱や各処理部等への反応管の搬送
を行う。１３は方向の揃え終わったウエハを載置するウ
エハ保持具である。In FIG. 1, 8 is a stocker which is a place for waiting cassettes 9a to 9c for storing and transporting wafers, 10 is an aligner for aligning the direction of the wafer based on the orientation flat of the wafer, and 11 is a wafer from the cassette 9a. Wafers are conveyed to the aligner 10, and the wafers whose directions have been aligned are moved from the aligner 10 to the wafer holder 13
It is the first robot to be transferred to. A second robot (conveying means) 12 is rotatable about an axis and is linearly movable in a radial direction passing through the axis. Transport the reaction tube to other parts. Reference numeral 13 is a wafer holder for mounting a wafer whose direction is aligned.
【００１３】また、１４〜１９は第２のロボット１２の
周辺部に配置された、加熱処理部を含むウエハや反応管
の処理室等で、例えば、膜形成の工程に従って、配置さ
れている。各処理室１４〜１９は、ステンレスやＡｌ材
からなる仕切り壁15ａ〜18ａを有し、互いに独立した室
となっている。そして、図２（ａ）に詳細を示すよう
に、石英からなる反応管２０の長手方向を立てて反応管
２０の両開放端で保持することができる装着部21ａ，21
ｂを有し、この装着部21ａ，21ｂは装着部21ａ，21ｂの
開口端を開閉する第２のゲートバルブ22ａ，22ｂ及び真
空ベローフランジ23ａ，23ｂからなっている。このよう
な装着部21ａ，21ｂの真空ベローフランジ23ａ，23ｂ
は、反応管２０に装着された真空ベローフランジ25ａ，
25ｂと接続されることにより反応管２０の開放端と装着
部22ａ，22ｂの開口端とが連接され、第１のゲートバル
ブ24ａ，24ｂの開閉により反応管２０内部の排気又は反
応管２０内部へのガス導入が行えるようになっている。
更に、26ａ，26ｂはヒータで、例えば予備加熱を行う前
処理室１６や反応室１７等の加熱を要する処理室に設け
られ、円筒状の反応管の外形に対応して、円筒状となっ
ており、ＡＣモータ26ａ，26ｂにより開動するようにな
っている。そして、開動することにより、ヒータ25ａ，
25ｂの内側への反応管の装着・取り外しができるように
なっている。Further, 14 to 19 are processing chambers of wafers and reaction tubes including a heating processing section, which are arranged in the peripheral portion of the second robot 12, and are arranged according to, for example, a film forming process. Each of the processing chambers 14 to 19 has partition walls 15a to 18a made of stainless steel or Al material and is a chamber independent from each other. Then, as shown in detail in FIG. 2 (a), mounting portions 21a, 21 that can hold the reaction tube 20 made of quartz in a longitudinal direction and held at both open ends of the reaction tube 20.
b, the mounting portions 21a, 21b are composed of second gate valves 22a, 22b and vacuum bellows flanges 23a, 23b for opening and closing the open ends of the mounting portions 21a, 21b. Vacuum bellows flanges 23a, 23b of such mounting parts 21a, 21b
Is a vacuum bellows flange 25a attached to the reaction tube 20,
The open end of the reaction tube 20 is connected to the open ends of the mounting portions 22a, 22b by being connected to 25b, and the first gate valves 24a, 24b are opened and closed to exhaust gas inside the reaction tube 20 or to the inside of the reaction tube 20. The gas can be introduced.
Further, 26a and 26b are heaters, which are provided in, for example, a pretreatment chamber 16 for performing preheating, a reaction chamber 17 or the like that requires heating, and have a cylindrical shape corresponding to the outer shape of the cylindrical reaction tube. And is opened by the AC motors 26a and 26b. Then, by opening the heater 25a,
The reaction tube can be attached to and detached from the inside of 25b.
【００１４】次に、図１，図２（ａ），（ｂ）を参照し
ながら、処理室或いは処理部の配置と、各処理室等の詳
細を説明する。即ち、１４は反応管交換部で、反応管２
０を長手方向を立ててセットし、反応管２０の両開放端
に真空ベローフランジ25ａ，25ｂと第１のゲートバルブ
24ａ，24ｂとを装着する。そして、第１のゲートバルブ
24ａ，24ｂの開閉により反応管２０の内部を外部に対し
て開放・遮断する。また、その他の治具をセットする。Next, with reference to FIGS. 1, 2 (a) and 2 (b), the arrangement of the processing chambers or processing units and the details of each processing chamber will be described. That is, 14 is a reaction tube exchange section, which is the reaction tube 2
0 is set up in the longitudinal direction, and vacuum bellows flanges 25a and 25b and the first gate valve are provided at both open ends of the reaction tube 20.
Attach 24a and 24b. And the first gate valve
The inside of the reaction tube 20 is opened and closed to the outside by opening and closing 24a and 24b. Also, set other jigs.
【００１５】１５はハンドリング室で、装着部にセット
された反応管２０内にウエハの載置されたウエハ保持具
１３を挿入する。１６は前処理室で、上記に説明した回
動可能なヒータ26ａを有している。また、図２（ａ），
（ｂ）に示すように、装着部２１ａ，２１ｂは、装着さ
れる反応管２０の開放端と連接され、反応管２０内部の
排気又は反応管２０内部へのガス導入が可能な開口管
（開口部）28ａ，28ｂを有し、かつ開口管28ａ，28ｂを
開閉する第２のゲートバルブ22ａ，22ｂを有している。
そして、第１のゲートバルブ24ａ，24ｂ及び第２のゲー
トバルブ22ａ，22ｂを開けて開口管28ａ，28ｂに接続さ
れている不図示の排気装置により排気し、装着された反
応管２０内を減圧するとともに、ヒータ26ａにより予備
加熱する。Reference numeral 15 denotes a handling chamber in which the wafer holder 13 on which a wafer is placed is inserted into the reaction tube 20 set in the mounting portion. Reference numeral 16 denotes a pretreatment chamber, which has the rotatable heater 26a described above. In addition, as shown in FIG.
As shown in (b), the mounting portions 21a and 21b are connected to the open ends of the reaction tubes 20 to be mounted, and are open tubes (openings) capable of exhausting the inside of the reaction tube 20 or introducing gas into the reaction tube 20. Section) 28a, 28b, and second gate valves 22a, 22b for opening and closing the opening tubes 28a, 28b.
Then, the first gate valves 24a, 24b and the second gate valves 22a, 22b are opened and exhausted by an exhaust device (not shown) connected to the opening pipes 28a, 28b, and the pressure inside the reaction pipe 20 attached is reduced. At the same time, it is preheated by the heater 26a.
【００１６】１７は反応室で、図２（ａ），（ｂ）に示
すように、装着部21ａ，21ｂに装着された反応管２０の
第１のゲートバルブ24ａ，24ｂ及び第２のゲートバルブ
22ａ，22ｂを開けて開口管28ｂに接続されている不図示
の排気装置により反応管２０内を排気するとともに、開
口管28ａに接続されている不図示の反応ガス供給装置に
より反応ガスを導入し、反応管２０内を所定の圧力にす
る。そして、開動するヒータ26ｂにより、前処理室１６
で予備加熱された反応管２０を更に加熱して反応温度ま
で昇温し、所定の温度で一定時間保持して膜形成する。
膜形成後は、第１のゲートバルブ24ａ，24ｂ及び第２の
ゲートバルブ22ａ，22ｂを閉めて反応管２０内を外部と
遮断し、第２のロボット１２により装着部21ａ，21ｂか
ら反応管２０を取り外して次の後処理室１８へ反応管２
０を搬送する。Reference numeral 17 is a reaction chamber, and as shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b), the first gate valves 24a and 24b and the second gate valve of the reaction tube 20 mounted on the mounting portions 21a and 21b.
22a and 22b are opened, the inside of the reaction tube 20 is exhausted by an exhaust device (not shown) connected to the opening pipe 28b, and the reaction gas is introduced by a reaction gas supply device (not shown) connected to the opening pipe 28a. The inside of the reaction tube 20 is brought to a predetermined pressure. Then, the pretreatment chamber 16 is opened by the opening heater 26b.
The reaction tube 20 preheated in step 1 is further heated to raise the temperature to the reaction temperature, and is held at a predetermined temperature for a certain period of time to form a film.
After the film formation, the first gate valves 24a, 24b and the second gate valves 22a, 22b are closed to shut off the inside of the reaction tube 20 from the outside, and the second robot 12 causes the reaction tubes 20 to move from the mounting portions 21a, 21b to the reaction tubes 20. To the next post-treatment chamber 18 by removing the reaction tube 2
Carry 0.
【００１７】１８は後処理室で、装着された反応管２０
を冷却し、第１のゲートバルブ24ａ，24ｂ及び第２のゲ
ートバルブ22ａ，22ｂを開けて反応管２０内に開口管と
接続している不活性ガス供給装置により不活性ガスを導
入して大気圧にする。Reference numeral 18 denotes a post-treatment chamber, which is equipped with a reaction tube 20.
And the first gate valves 24a, 24b and the second gate valves 22a, 22b are opened to introduce an inert gas into the reaction tube 20 by an inert gas supply device connected to the opening tube. Set to atmospheric pressure.
【００１８】１９は予備部で、反応管２０内のウエハ保
持具１３を取り出す。以上のように、本発明の第１の実
施例においては、処理室或いは処理部に長手方向を立て
て反応管２０を両開放端で装着可能な装着部２１ａ，２
１ｂと、装着された反応管２０の開放端と連接され、反
応管２０内部の排気又は反応管２０内部へのガス導入が
可能な開口管２８ａ，２８ｂとを有している。従って、
反応管２０を移動して各処理室等で圧力調整等の処理を
順次行うことができるので、従来のような反応室１７と
連接するロードロック室等を要しない。また、平面的な
スペースも必要としない。しかも、複数の反応管を同時
に各処理室等に係属することができる。以上により、製
造装置の設置のための省スペースを図ることができる。Reference numeral 19 denotes a spare part, which takes out the wafer holder 13 from the reaction tube 20. As described above, in the first embodiment of the present invention, the mounting portions 21a, 2 capable of mounting the reaction tube 20 at both open ends by standing the longitudinal direction in the processing chamber or the processing portion.
1b and open pipes 28a and 28b connected to the open end of the mounted reaction tube 20 and capable of exhausting the inside of the reaction tube 20 or introducing gas into the inside of the reaction tube 20. Therefore,
Since the reaction tube 20 can be moved to sequentially perform processing such as pressure adjustment in each processing chamber or the like, a load lock chamber or the like which is connected to the reaction chamber 17 unlike the related art is not required. Also, no flat space is required. Moreover, a plurality of reaction tubes can be associated with each processing chamber or the like at the same time. As described above, it is possible to save space for installing the manufacturing apparatus.
【００１９】更に、ヒータ26ａ，26ｂは、反応管２０の
外形に対応した筒形状を有し、開動することにより筒の
内側への反応管２０の装着・取り外しができるようにな
っているので、第２のロボット１２による反応管２０の
取扱が容易である。Further, the heaters 26a and 26b have a tubular shape corresponding to the outer shape of the reaction tube 20, and by opening the heater, the reaction tube 20 can be attached / detached to / from the inside of the tube. The reaction tube 20 can be easily handled by the second robot 12.
【００２０】また、各処理室等は、第２のロボット１２
を中心にして第２のロボット１２の周辺部に複数配置さ
れ、第２のロボット１２は、軸を中心にして回動が可能
で、かつ軸を通る半径方向に直線移動が可能になってい
る。従って、第２のロボット１２により各処理室等の間
で反応管２０を適当に移動させることができるので、各
処理室等で互いに独立に処理を行うことができる。これ
により、稼働率の向上を図ることができる。Further, each processing chamber is provided with a second robot 12
Are arranged in the peripheral portion of the second robot 12 around the center of the second robot 12, and the second robot 12 is rotatable about an axis and linearly movable in the radial direction passing through the axis. . Therefore, since the reaction tube 20 can be appropriately moved between the processing chambers and the like by the second robot 12, the processing can be performed independently of each other in the processing chambers and the like. As a result, the operating rate can be improved.
【００２１】なお、第２の実施例として、図３に示すよ
うに、上記の処理室等に更に反応管２０内部の塵の量を
レーザ照射等により検出する検出室２９や、許容値以上
の塵が検出されたときに反応管２０内の塵を除去するた
め、フッ化水素酸を含む処理ガスや処理液により反応管
２０の内壁を軽くエッチング・除去する等の洗浄を行う
反応管洗浄室３０を付加することもできる。これによ
り、一方の処理室、例えば前処理室１６，反応室１７等
でウエハ自体の処理に関係のある加熱処理等を行い、他
方の処理室、例えば、反応管２０内部の塵の発生量を検
出する検出室２９、又は、反応管２０を洗浄する反応管
洗浄室３０で、ウエハ自体の処理に関係のない作業を同
時に行うことができる。従って、反応管２０等の交換作
業等による待機時間を短縮して稼働率の向上を図ること
ができる。As a second embodiment, as shown in FIG. 3, a detection chamber 29 for detecting the amount of dust inside the reaction tube 20 by laser irradiation or the like in the above-mentioned processing chamber or the like, and a detection chamber 29 having an allowable value or more. In order to remove dust inside the reaction tube 20 when dust is detected, a reaction tube cleaning chamber for performing cleaning such as lightly etching and removing the inner wall of the reaction tube 20 with a processing gas or processing solution containing hydrofluoric acid. It is also possible to add 30. As a result, one of the processing chambers, such as the pretreatment chamber 16 and the reaction chamber 17, performs heat treatment related to the processing of the wafer itself, and the other processing chamber, for example, the amount of dust generated inside the reaction tube 20. In the detection chamber 29 for detection or the reaction tube cleaning chamber 30 for cleaning the reaction tube 20, operations unrelated to the processing of the wafer itself can be simultaneously performed. Therefore, it is possible to shorten the waiting time for the replacement work of the reaction tube 20 and the like and improve the operation rate.
【００２２】また、複数の膜を形成する場合には、複数
の反応室を設けることもできる。次に、本発明の第１の
実施例の膜形成装置を用いた膜形成処理について図１，
図２（ａ），（ｂ）を参照しながら説明する。なお、図
２（ａ），（ｂ）は、反応室１７の側面図であるが、以
下の説明において、共通の部分を表す符号は他の処理室
における説明にも用いる。When forming a plurality of films, a plurality of reaction chambers can be provided. Next, the film forming process using the film forming apparatus of the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
This will be described with reference to FIGS. 2 (a) and 2 (b). Although FIGS. 2A and 2B are side views of the reaction chamber 17, in the following description, reference numerals indicating common parts are also used for description in other processing chambers.
【００２３】まず、膜形成を行うウエハの載置されたカ
セット９ａ〜９ｃをストッカー８に搬入する。次いで、
第１のロボット１１により、カセット９ａ内のウエハを
アライナー１０に載置し、ウエハのオリエンテーション
フラットに基づいてウエハの方向を揃えた後、カセット
９ａに再び載置する。このとき、上記の作業と平行して
反応管２０を反応管交換部１４にセットし、反応管２０
の両開放端に真空ベローフランジ25ａ，25ｂと第１のゲ
ートバルブ24ａ，24ｂとを装着する。続いて、装着が完
了した反応管２０をハンドリング室１５に搬送して、長
手方向を立てて真空ベローフランジ23ａ，23ｂを介して
装着部21ａ，21ｂにセットしておく。First, the cassettes 9a to 9c on which the wafers for film formation are placed are carried into the stocker 8. Then
The first robot 11 places the wafer in the cassette 9a on the aligner 10, aligns the direction of the wafer based on the orientation flat of the wafer, and then places the wafer on the cassette 9a again. At this time, the reaction tube 20 is set in the reaction tube exchange section 14 in parallel with the above operation,
The vacuum bellows flanges 25a and 25b and the first gate valves 24a and 24b are attached to both open ends. Then, the reaction tube 20 which has been mounted is conveyed to the handling chamber 15 and is set in the mounting portions 21a and 21b via the vacuum bellows flanges 23a and 23b while standing in the longitudinal direction.
【００２４】次に、カセット９ａの全てのウエハの方向
を揃えて、ウエハ保持具１３にウエハを載置し終わった
ら、第１及び第２のロボット１１，１２によりウエハ保
持具１３をハンドリング室１５に搬送し、第１のゲート
バルブ24ａ，24ｂ及び第２のゲートバルブ22ａ，22ｂを
開けてハンドリング室１５の反応管２０内に、上部又は
下部からウエハ保持具１３を挿入する。Next, when all the wafers in the cassette 9a are aligned and the wafers are mounted on the wafer holder 13, the first and second robots 11 and 12 move the wafer holder 13 to the handling chamber 15 Then, the first gate valves 24a and 24b and the second gate valves 22a and 22b are opened, and the wafer holder 13 is inserted into the reaction tube 20 of the handling chamber 15 from above or below.
【００２５】次いで、第１のゲートバルブ24ａ，24ｂ及
び第２のゲートバルブ22ａ，22ｂを閉めて、第２のロボ
ット１２により装着部21ａ，21ｂから反応管２０を取り
外し、直線移動によりハンドリング室１５から搬出す
る。次いで、第２のロボット１２を回動し、前処理室１
６の前まで反応管２０を移動する。続いて、直線移動に
より前処理室１６に搬入するとともに、ヒータ26ａを開
動する。そして、装着部21ａ，21ｂに装着してヒータ26
ａを閉めると、ヒータ26ａの内側に反応管２０が収納さ
れる。次いで、ヒータ26ａに電力を供給して発熱させ、
反応管２０を温度約５００℃に予備加熱する。また、加
熱すると同時に、第１のゲートバルブ24ｂ及び第２のゲ
ートバルブ22ｂを開いて装着部21ａ，21ｂの真空ベロー
フランジ23ａ，23ｂ／25ａ，25ｂの開口管28ｂと接続さ
れた排気装置により排気し、反応管２０内の圧力をほぼ
膜形成の反応時の圧力約１Ｔｏｒｒ近くまで減圧する。
なお、これで従来のロードロック室と同じ状態を形成す
ることができる。Next, the first gate valves 24a and 24b and the second gate valves 22a and 22b are closed, the reaction tube 20 is removed from the mounting portions 21a and 21b by the second robot 12, and the handling chamber 15 is moved linearly. Carry out from. Then, the second robot 12 is rotated to move the pretreatment chamber 1
The reaction tube 20 is moved to the position before 6. Subsequently, the heater 26a is opened while being carried into the pretreatment chamber 16 by linear movement. Then, the heater 26 is attached to the attachment portions 21a and 21b.
When a is closed, the reaction tube 20 is housed inside the heater 26a. Next, power is supplied to the heater 26a to generate heat,
The reaction tube 20 is preheated to a temperature of about 500 ° C. Further, at the same time as heating, the first gate valve 24b and the second gate valve 22b are opened to evacuate by the exhaust device connected to the opening pipe 28b of the vacuum bellows flanges 23a, 23b / 25a, 25b of the mounting portions 21a, 21b. Then, the pressure in the reaction tube 20 is reduced to about 1 Torr during the reaction for film formation.
It should be noted that this can form the same state as the conventional load lock chamber.
【００２６】次に、圧力が約１０Ｔｏｒｒに達したら、
第１のゲートバルブ24ｂ及び第２のゲートバルブ22ｂを
閉めて、再び第２のロボット１２により装着部21ａ，21
ｂから反応管２０を取り外し、反応管２０内の減圧状態
を保持したまま直線移動，回動により反応室１７内に搬
入し、装着部21ａ，21ｂに装着するとともに開動により
ヒータ26ｂに収納する。このとき、反応管２０の温度は
予備加熱の温度５００℃からあまり下がっていない。続
いて、第１のゲートバルブ24ｂ及び第２のゲートバルブ
22ｂを開けて排気するとともに、更に、ヒータ26ｂによ
り加熱する。そして、温度約８００℃に達したら、第１
のゲートバルブ24ａ及び第２のゲートバルブ22ａを開け
て反応ガスを導入し、圧力を約１Ｔｏｒｒに保持する。
約１時間この状態を保持した後、反応ガスを停止すると
ともに、第１のゲートバルブ24ａ，24ｂ及び第２のゲー
トバルブ22ａ，22ｂを閉める。このとき、ウエハ上には
約０．５μｍのSiO2膜が形成されている。Next, when the pressure reaches about 10 Torr,
The first gate valve 24b and the second gate valve 22b are closed, and the second robot 12 again causes the mounting portions 21a, 21
The reaction tube 20 is removed from b, and the reaction tube 20 is carried into the reaction chamber 17 by linear movement and rotation while keeping the depressurized state in the reaction tube 20, is mounted on the mounting portions 21a and 21b, and is opened and stored in the heater 26b. At this time, the temperature of the reaction tube 20 does not drop much below the preheating temperature of 500 ° C. Then, the first gate valve 24b and the second gate valve
22b is opened and exhausted, and further heated by the heater 26b. Then, when the temperature reaches about 800 ° C, the first
The gate valve 24a and the second gate valve 22a are opened to introduce the reaction gas, and the pressure is maintained at about 1 Torr.
After maintaining this state for about 1 hour, the reaction gas is stopped and the first gate valves 24a and 24b and the second gate valves 22a and 22b are closed. At this time, a SiO 2 film of about 0.5 μm is formed on the wafer.
【００２７】次いで、第２のロボット１２により反応管
２０を後処理室１８に搬入し、装着部21ａ，21ｂに装着
する。続いて、第１及び第２のゲートバルブ24ｂ，22ｂ
を開けて排気し、反応管２０内に残留する反応ガスを排
出するとともに反応管２０を冷却する。温度が５００℃
程度に下がったら、第１及び第２のゲートバルブ24ｂ，
22ｂを閉めるとともに、第１及び第２のゲートバルブ24
ａ，22ａを開けて窒素ガスを導入して反応管２０内部の
圧力を大気圧に戻す。なお、これで従来のロードロック
室と同じ状態を形成することができる。Then, the reaction tube 20 is carried into the post-processing chamber 18 by the second robot 12 and mounted on the mounting portions 21a and 21b. Then, the first and second gate valves 24b, 22b
The reaction tube 20 is cooled while the reaction gas remaining in the reaction tube 20 is discharged. Temperature is 500 ℃
When it goes down to a certain degree, the first and second gate valves 24b,
22b is closed and the first and second gate valves 24
a and 22a are opened, nitrogen gas is introduced, and the pressure inside the reaction tube 20 is returned to atmospheric pressure. It should be noted that this can form the same state as the conventional load lock chamber.
【００２８】次に、第１及び第２のゲートバルブ24ａ，
22ａを閉めて、窒素ガスの導入を停止した後、後処理室
１８から予備部１９に反応管２０を搬入して、ウエハ保
持具１３を取り出すと、膜形成が完了する。Next, the first and second gate valves 24a,
After closing 22a and stopping the introduction of nitrogen gas, the reaction tube 20 is loaded from the post-processing chamber 18 to the preliminary portion 19 and the wafer holder 13 is taken out, whereby the film formation is completed.
【００２９】なお、上記においては、１つの反応管２０
に着目して説明したが、１つの反応管２０の処理中に別
の反応管を次々に空いた処理室に搬送し、同じ様な処理
を順次行うようにしてもよい。これにより、稼働率の向
上を図ることができる。In the above, one reaction tube 20 is used.
However, it is also possible to carry out the same processing sequentially by transporting another reaction tube to an empty processing chamber one after another while processing one reaction tube 20. As a result, the operating rate can be improved.
【００３０】[0030]
【発明の効果】以上のように、本発明の半導体製造装置
においては、処理部に長手方向を立てて反応管を両開放
端で装着可能な装着部と、装着された反応管の開放端と
連接され、反応管内部の排気又は反応管内部へのガス導
入が可能な開口部とを有している。従って、平面的なス
ペースを必要とせず、従来のような反応室と連接するロ
ードロック室等を要しない。しかも、各処理部等が独立
しているので、複数の反応管を同時に各処理部に係属す
ることができる。これにより、製造装置の設置のための
省スペースを図ることができる。As described above, in the semiconductor manufacturing apparatus of the present invention, the mounting portion in which the reaction tube can be mounted at both open ends by standing the processing portion in the longitudinal direction and the open end of the mounted reaction tube. They are connected to each other and have an opening through which the inside of the reaction tube can be exhausted or the gas can be introduced into the inside of the reaction tube. Therefore, there is no need for a flat space, and there is no need for a load lock chamber or the like that is connected to the reaction chamber as in the conventional case. Moreover, since each processing unit and the like are independent, a plurality of reaction tubes can be associated with each processing unit at the same time. As a result, it is possible to save space for installing the manufacturing apparatus.
【００３１】更に、ヒータは、開動することにより反応
管を装着することができるようになっているので、搬送
手段による反応管の取扱が容易であり、そして、処理部
は、回動し、直線移動する搬送手段を中心にして搬送手
段の周辺に複数配置されているので、複数の処理部に対
応して複数の反応管を同時に係属し、搬送手段により適
当に移動させることができる。従って、各処理作業を別
々に行うことができるので、反応管等の交換作業等によ
る待機時間を短縮して稼働率の向上を図ることができ
る。Further, since the reaction tube can be mounted by opening the heater, it is easy to handle the reaction tube by the conveying means, and the processing section rotates and moves linearly. Since a plurality of moving tubes are arranged around the carrying means around the moving means, a plurality of reaction tubes corresponding to a plurality of processing sections can be simultaneously engaged and appropriately moved by the carrying means. Therefore, since each processing operation can be performed separately, it is possible to shorten the waiting time for the replacement operation of the reaction tube or the like and improve the operation rate.
【図１】本発明の第１の実施例の膜形成装置について説
明する上面構成図である。FIG. 1 is a top view illustrating a film forming apparatus according to a first embodiment of the present invention.
【図２】本発明の第１の実施例の膜形成装置の詳細につ
いて説明する側面構成図である。FIG. 2 is a side view illustrating details of the film forming apparatus according to the first embodiment of the present invention.
【図３】本発明の第２の実施例の膜形成装置について説
明する上面構成図である。FIG. 3 is a top view illustrating a film forming apparatus according to a second embodiment of the present invention.
【図４】従来例の膜形成装置について説明する構成図で
ある。FIG. 4 is a configuration diagram illustrating a film forming apparatus of a conventional example.
８ ストッカー、 ９ａ〜９ｃ カセット、 １０ アライナー、 １１ 第１のロボット、 １２ 第２のロボット（搬送手段）、 １３ ウエハ保持具、 １４ 反応管交換部、 １５ ハンドリング室、 15ａ〜18ａ 仕切り壁、 １６ 前処理室、 １７ 反応室、 １８ 後処理室、 １９ 予備部、 ２０ 反応管、 21ａ，21ｂ 装着部、 22ａ，22ｂ 第２のゲートバルブ、 23ａ，23ｂ，25ａ，25ｂ 真空ベローフランジ、 24ａ，24ｂ 第１のゲートバルブ、 26ａ，26ｂ ヒータ、 27ａ，27ｂ ＡＣモータ、 28ａ，28ｂ 開口管（開口部）、 ２９ 検出室、 ３０ 反応管洗浄室。 8 Stocker, 9a to 9c cassettes, 10 Aligner, 11 First robot, 12 second robot (transport means), 13 Wafer holder, 14 Reaction tube exchange section, 15 Handling room, 15a-18a partition wall, 16 pretreatment room, 17 Reaction chamber, 18 Aftertreatment room, 19 Spare section, 20 reaction tubes, 21a, 21b mounting part, 22a, 22b second gate valve, 23a, 23b, 25a, 25b Vacuum bellows flange, 24a, 24b first gate valve, 26a, 26b heater, 27a, 27b AC motor, 28a, 28b Open tube (opening), 29 Detection room, 30 Reaction tube cleaning room.
Claims (6)
放された反応管と、長手方向を立てて前記反応管の両端
部を保持し、かつ前記反応管を着脱できる装着部を有す
る処理部と、前記反応管を前記処理部に搬送し、着脱す
る搬送手段と、前記反応管内に挿入可能なウエハ保持具
とを有することを特徴とする半導体製造装置。1. A process having a reaction tube whose both ends are open and capable of processing a wafer inside, and a mounting part which holds the both ends of the reaction tube upright and holds the reaction tube detachably. And a wafer holder that can be inserted into the reaction tube.
閉可能な第１のゲートバルブが設けられており、前記処
理部の装着部は、装着された反応管の開放端と連接さ
れ、該反応管内部の排気又は反応管内部へのガス導入が
可能な開口部と、該開口部を開閉する第２のゲートバル
ブとを具備していることを特徴とする請求項１記載の半
導体製造装置。2. The reaction tube is provided with a first gate valve capable of opening and closing the open ends at both ends thereof, and the mounting part of the processing section is connected to the open ends of the mounted reaction tubes. 2. The semiconductor according to claim 1, further comprising: an opening through which the inside of the reaction tube can be exhausted or a gas can be introduced into the reaction tube, and a second gate valve that opens and closes the opening. Manufacturing equipment.
を含み、該ヒータは、前記反応管の外形に対応した筒形
状を有し、開動することにより前記反応管を筒の内側に
装着し、かつ筒の内側から取り外すことができるように
なっていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載
の半導体製造装置。3. The processing section includes a heat processing section having a heater, and the heater has a tubular shape corresponding to the outer shape of the reaction tube, and is opened to mount the reaction tube inside the tube. The semiconductor manufacturing apparatus according to claim 1 or 2, wherein the semiconductor manufacturing apparatus can be removed from the inside of the cylinder.
て該搬送手段の周辺部に複数配置され、前記搬送手段
は、軸を中心にして回動が可能で、かつ該軸を通る半径
方向に直線移動が可能になっていることを特徴とする請
求項１，請求項２又は請求項３記載の半導体製造装置。4. A plurality of the processing units are arranged in a peripheral portion of the carrying unit around the carrying unit, and the carrying unit is rotatable about an axis and has a radius passing through the axis. 4. The semiconductor manufacturing apparatus according to claim 1, claim 2 or claim 3, which is capable of linear movement in a direction.
部となっていることを特徴とする請求項１，請求項２，
請求項３又は請求項４記載の半導体製造装置。5. The method according to claim 1, wherein one of the processing units is a cleaning processing unit for a reaction tube.
The semiconductor manufacturing apparatus according to claim 3 or 4.
発生量を検出する塵検出部となっていることを特徴とす
る請求項１，請求項２，請求項３，請求項４又は請求項
５記載の半導体製造装置。6. The dust detecting unit according to claim 1, wherein one of the processing units is a dust detecting unit that detects the amount of dust generated inside the reaction tube. 4. The semiconductor manufacturing apparatus according to claim 4 or claim 5.
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|---|---|---|---|
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Publications (2)
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| JPH0536606A true JPH0536606A (en) | 1993-02-12 |
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|---|---|
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007088295A (en) * | 2005-09-22 | 2007-04-05 | Toshiba Corp | Method and device for manufacturing semiconductor |
| US7271082B2 (en) | 1993-10-26 | 2007-09-18 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Method of manufacturing a semiconductor device |
-
1991
- 1991-07-29 JP JP18864791A patent/JP2942388B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US7271082B2 (en) | 1993-10-26 | 2007-09-18 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Method of manufacturing a semiconductor device |
| US7452794B2 (en) | 1993-10-26 | 2008-11-18 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Manufacturing method of a thin film semiconductor device |
| US7691692B2 (en) | 1993-10-26 | 2010-04-06 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Substrate processing apparatus and a manufacturing method of a thin film semiconductor device |
| US8304350B2 (en) | 1993-10-26 | 2012-11-06 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Method of manufacturing a semiconductor device |
| JP2007088295A (en) * | 2005-09-22 | 2007-04-05 | Toshiba Corp | Method and device for manufacturing semiconductor |
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| Publication number | Publication date |
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| JP2942388B2 (en) | 1999-08-30 |
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