JPH058936U

JPH058936U - 半導体製造装置

Info

Publication number: JPH058936U
Application number: JP5472191U
Authority: JP
Inventors: 克道田中
Original assignee: 関西日本電気株式会社
Priority date: 1991-07-15
Filing date: 1991-07-15
Publication date: 1993-02-05

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】鉛直姿勢の炉芯管内に、多数枚の半導体ウェ
ーハを整列保持したボートを収納する際に、炉芯管内に
大気が流入しないようにしたＣＶＤ装置を提供する。【構成】鉛直姿勢の炉芯管２及び炉芯管の下方のロー
ド・アンロード部３を、不活性ガス雰囲気を形成するチ
ャンバ１０で囲繞する。チャンバ１０には、半導体ウェ
ーハ７の出入口部１０ａにシャッター１１を設ける。半
導体ウェーハ７を整列保持したボート８がチャンバ内に
あるときに、シャッター１１を閉じて、チャンバ内を不
活性ガス雰囲気にする。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、鉛直方向姿勢の炉芯管内に多数枚の半導体ウェーハを収納する半導体製造装置に関し、詳しくは、炉芯管内に半導体ウェーハを収納した際に、炉芯管内の状態を変化させないようにした半導体製造装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

半導体装置の製造では、電極形成や不純物のドーピング等の加工処理の際、半導体ウェーハ上に多結晶シリコンを積層して、ポリシリコン膜を形成することがある。このポリシリコン膜の形成に使用されている半導体製造装置は、一般的に減圧ＣＶＤ装置である。ＣＶＤ装置には、縦型と横型があるが、ポリシリコン膜の膜厚分布が良好で８インチ型の半導体ウェーハに好都合な縦型のＣＶＤ装置が賞用されている。

【０００３】この縦型のＣＶＤ装置の従来例を図３及び図４を参照して説明する。ＣＶＤ装置は、チャンバ（１）内の上部に鉛直姿勢の炉芯管（２）を収納し、チャンバ（１）内の下部であって炉芯管（２）の下方にロード・アンロード部（３）を配置したものである。炉芯管（２）の外周にヒータ（４）が配設され、炉芯管（２）内が加熱される。炉芯管（２）の下部から炉芯管（２）内の上部までガス導入管（５）が配管される。炉芯管（２）の下部には排気管（６）が設けられる。炉芯管（２）とロード・アンロード部（３）との間を、多数枚の水平姿勢の半導体ウェーハ（７）を鉛直方向に整列保持したボート（８）が昇降動する。ボート（８）の下端部に蓋体（９）を取付け、ボート（８）が上昇したときに蓋体（９）によって炉芯管（２）の下端開口部（2a）が閉鎖される。ロード・アンロード部（３）のチャンバ（１）の一部は多数枚の半導体ウェーハ（７）を収納したキャリア（図示せず）のロード・アンロード部（３）内への出入口部（1a）として、開口されている。

【０００４】ＣＶＤ装置は以上のように構成され、次に半導体ウェーハ（７）の被処理面上にポリシリコン膜を形成する方法について説明する。

【０００５】先ず、ヒータ（４）によって炉芯管（２）内を加熱するとともに、多数枚の半導体ウェーハ（７）を収納したキャリアをチャンバ（１）の開口部からロード・アンロード部（３）に搬入し、図３に示すようにロード・アンロード部（３）で半導体ウェーハ（７）をキャリアからボート（８）へ移載する。そして、図４に示すように多数枚の半導体ウェーハ（７）を整列保持したボート（８）を上昇させて、半導体ウェーハ（７）を炉芯管（２）内に収納し、ガス導入管（５）から炉芯管（２）内にSiH4等の反応ガスを導入する。反応ガスはガス導入管（５）内を上昇している間に加熱され、炉芯管（２）内を上部から下方へ流動する反応ガスが、炉芯管（２）内に収納された半導体ウェーハ（７）を冷却しないようにされている。炉芯管（２）内を上部から下方へ流動する反応ガスによって、半導体ウェーハ（７）の被処理面上に多結晶シリコンを積層してポリシリコン膜を形成する。処理済みのガスは排気管（６）から排気される。半導体ウェーハ（７）へのポリシリコン膜の形成が完了すると、ボート（８）を下降して、ロード・アンロード部（３）でその半導体ウェーハ（７）をキャリアへ移載し、後工程へ搬送する。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

ロード・アンロード部（３）が出入口部（1a）と連通し、大気に開放されていることから、ボート（８）によって、ロード・アンロード部（３）から炉芯管（２）内に半導体ウェーハ（７）を収納する際、大気を炉芯管（２）内に巻き込んでしまう。炉芯管（２）内は高温に加熱されていることから、炉芯管（２）内に巻き込まれた大気は高温に加熱され、半導体ウェーハ（７）を酸化させてしまう。すると、半導体（７）とポリシリコン膜の間に酸化膜が介在して予定の特性が得られないという不具合があった。

【０００７】さらに、縦型のＣＶＤ装置は、天井に規制されて、ロード・アンロード部（３）と炉芯管（２）との距離が短い。従って、ヒータ（４）によって加熱されている炉芯管（２）内の温度は、加熱されていないロード・アンロード部（３）内の温度から急激に変化する。すると、炉芯管（２）内に巻き込まれる大気は徐々に加熱されず、冷たい大気と熱い大気とが乱流した状態となる。冷たい大気と接触した半導体ウェーハ（７）には酸化膜が形成されにくく、逆に、熱い大気と接触した半導体ウェーハ（７）には酸化膜が厚く形成されてしまうから、半導体ウェーハ（７）に形成される酸化膜の状態が不均一となり、半導体ウェーハ（７）から製造される半導体装置の品質管理が困難であるといった不具合があった。さらに、炉芯管（２）から取り出すときにも同様なことが生ずる。

【０００８】そこで、本考案は大気が炉芯管内に流入しないようにした半導体製造装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するため、多数枚の水平姿勢の半導体ウェーハを鉛直方向に整列保持するボートを、鉛直姿勢の炉芯管と炉芯管の下方のロード・アンロード部との間で往復動させる半導体製造装置において、ロード・アンロード部をチャンバで囲繞して、該チャンバ内を不活性ガス雰囲気にしたものである。

【００１０】上記チャンバの半導体ウェーハの出入口部にシャッターを設け、半導体ウェーハを整列保持したボートがチャンバ内にあるとき、シャッターを閉じて、チャンバ内を不活性ガス雰囲気にすることもできる。

【００１１】

【作用】

上記手段によれば、多数枚の半導体ウェーハを整列保持したボートが炉芯管内に収納される際は、ロード・アンロード部内が不活性ガス雰囲気に保たれているため、炉芯管内に大気が流入せず、炉芯管内で熱処理される半導体ウェーハの被処理面に酸化膜が形成されることがなくなる。

【００１２】

【実施例】

本考案に係る一実施例を図１及び図２を参照しながら説明する。但し、従来と同一部分は同一符号を付して、その説明を省略する。

【００１３】本考案に係る縦型のＣＶＤ装置は、チャンバ（10）の下部に形成したキャリアの出入口部（10a）にシャッター（11）を設け、シャッター（11）を閉扉することにより、チャンバ（10）内を不活性ガス雰囲気にするものである。そして、チャンバ（10）の底面部に、例えば窒素ガスを導入する吸気口（12）を設け、炉芯管（２）の下端開口部（2a）に対応する側面部に排気口（13）を設ける。

【００１４】他の部分は従来と同一であるので、次に半導体ウェーハ（７）の被処理面上にポリシリコン膜を形成する方法について説明する。

【００１５】先ず、シャッター（11）を開扉した状態で、半導体ウェーハ（７）を収納したキャリア（図示せず）をロード・アンロード部（３）に搬入する。そして、シャッター（11）を閉扉するとともに、半導体ウェーハ（７）をキャリアからボート（８）に移載する。キャリアはロード・アンロード部（３）内に待機させておく。そして、吸気口（12）からチャンバ（10）内に、例えば窒素ガスを供給し、大気を排気口（13）から排気して、チャンバ（10）内を不活性ガス雰囲気にする。炉芯管（２）の下端開口部（2a）は、ロード・アンロード部（３）と連通しているため、炉芯管（２）内も不活性ガス雰囲気になる。従って、ボート（８）を上昇させて、半導体ウェーハ（７）を炉芯管（２）内に収納した際に、窒素ガスが炉芯管（２）内に巻き込まれるだけであり、炉芯管（２）内に大気が流入することがない。そして、炉芯管（２）内にガス導入管（５）から活性ガスを導入し、半導体ウェーハ（７）の被処理面上にポリシリコン膜を形成する。このとき、炉芯管（２）内の温度が、ロード・アンロード部（３）の温度から急激に変化しても、炉芯管（２）内には大気が流入されず、半導体ウェーハ（７）を酸化させることがない窒素ガスが流入するだけであるから、炉芯管（２）内で窒素ガスが乱流しても、半導体ウェーハ（７）の被処理面に酸化膜が形成されることがなく、品質の均一なポリシリコン膜が形成される。半導体ウェーハ（７）の被処理面上にポリシリコン膜が形成された後、ボート（８）を下降して、ロード・アンロード部（３）で待機しているキャリアにその半導体ウェーハ（７）を移載する。そして、シャッター（11）を開扉して、キャリアをロード・アンロード部（３）から後工程へ搬送する。シャッター（11）が開扉されることにより、出入口部（10 a）からロード・アンロード部（３）に大気が流入するが、次の半導体ウェーハ（７）を収納したキャリアをロード・アンロード部（３）に搬入した後に、シャッター（11）を閉扉して、キャリアからボート（８）に半導体ウェーハ（７）を移載している間に、チャンバ（10）内に吸入口から窒素ガスを供給し、チャンバ（10）内を再び不活性ガス雰囲気とすることができる。

【００１６】

【考案の効果】

本考案によれば、半導体ウェーハの被処理面に均質なポリシリコン膜を形成することができるため、半導体装置の品質を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る半導体装置の断面図。

【図２】本考案に係る半導体装置の断面図。

【図３】従来の半導体装置の断面図。

【図４】従来の半導体装置の断面図。

【符号の説明】

２炉芯管３ロード・アンロード部７半導体ウェーハ８ボート 10 チャンバ 10a 出入口部 11 シャッター

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】多数枚の水平姿勢の半導体ウェーハを鉛直
方向に整列保持するボートを、鉛直姿勢の炉芯管と炉芯
管の下方のロード・アンロード部との間で往復動させる
半導体製造装置において、ロード・アンロード部をチャ
ンバで囲繞して、該チャンバ内を不活性ガス雰囲気にし
たことを特徴とする半導体製造装置。
【請求項２】請求項１記載のチャンバの半導体ウェーハ
の出入口部にシャッターを設け、半導体ウェーハを整列
保持したボートがチャンバ内にあるとき、シャッターを
閉じて、チャンバ内を不活性ガス雰囲気にしたことを特
徴とする半導体製造装置。