JPH0878344A - 半導体製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】半導体製造装置に於いて、反応炉内へのウェー
ハの装入、取出しを高速で行える様にする。 【構成】反応炉１の炉口部外方に加温器１２により所要
温度に加温されたウェーハ搬送空間１１を形成した半導
体製造装置に係り、ウェーハ２が反応炉内に装入される
搬送途中でウェーハがウェーハ搬送空間を通過し、通過
する過程で加温器により所要温度迄加温され、又ウェー
ハが反応炉から引出される場合には加温器により急冷が
抑止される。而して、装入時、取出し時のウェーハの受
ける熱衝撃が緩和され、ウェーハ装入、取出しの高速化
が図れ、歩留まりが向上すると共にスループットの向上
が図れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は半導体製造工程の１つで
あり、加熱反応によりウェーハ表面に反応膜を生成する
等の熱処理を行う半導体製造装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図５に於いて、従来の半導体製造装置を
説明する。

【０００３】図５は、本発明が実施される縦型拡散ＣＶ
Ｄ装置の内部斜視図である。

【０００４】図５に於いて１は反応炉で、反応室８のウ
ェーハを加熱するものである。４は反応室８へウェーハ
２を載置したボート３を装入、取出しを行うボートエレ
ベータ、５はウェーハ２をカセットからボート３へ及び
ボート３からカセットへ移載するウェーハ移載機、６は
ウェーハ２の移載中に炉口９からの輻射熱及び空気の巻
込みを防止する炉口シャッタ、７はカセットを複列、多
段（図では２列４段）に収納するカセットストッカであ
る。

【０００５】前記カセットストッカ７はウェーハ移載機
５に対して水平方向に移動可能であり、又ウェーハ移載
機５はウェーハ２を真空により吸着するウェーハチャッ
ク１０を有し、該ウェーハチャック１０によりウェーハ
２を把持して前記カセットストッカ７から前記ボート３
へ、又該ボート３からカセットストッカ７にウェーハ２
の移載を行っている。

【０００６】カセットストッカ７の移動、ウェーハチャ
ック１０の昇降により、移載の対象となるカセットを選
定し、前記ウェーハ移載機５を作動させ、選定したカセ
ットからウェーハ２を取出し、ボート３へ移載する。ボ
ート３へのウェーハ移載が完了すると、ボートエレベー
タ４によりボート３を反応室８へ装入し、ウェーハ２の
表面に熱反応膜の生成を行う。

【０００７】膜生成後、ウェーハ２をカセットストッカ
７側へ移載するについては、上記と逆の作動で行う。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来の半導体
製造装置に於いて、反応室８に装入する前のウェーハ２
は冷えており、この為加熱中或は予熱を持っている反応
室８に高速で装入すると、ウェーハ２が踊り（急激な熱
歪みが生ずることでボート３上で左右、上下に振動す
る）、又熱処理終了後高速でウェーハ２を反応室８より
取出すと、急激な温度差によりウェーハにスリップ（熱
歪みの為、成膜にヒビが入る）が発生する等の問題があ
った為、高速ではウェーハ２を反応室８に装入、取出し
ができなかった。この為、ウェーハの装入、取出しに時
間が掛り、生産性の向上の妨げの一因となっていた。

【０００９】本発明は斯かる実情に鑑み、反応室へのウ
ェーハの装入、取出しを高速で行える様にしようとする
ものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、反応炉の炉口
部外方に加温器により所要温度に加温されたウェーハ搬
送空間を形成した半導体製造装置に係り、又反応炉が縦
型反応炉であり、加温器が該縦型炉の下方のウェーハ搬
送空間を囲繞する様に配設した複数の柱状加温ユニット
から成る半導体製造装置に係り、或は又反応炉が縦型反
応炉であり、加温器が縦型反応炉の下方に昇降可能に設
けられた断面リング状の加温ユニットを具備し、前記縦
型反応炉内へのウェーハの搬送過程で該ウェーハが前記
加温ユニットを通過可能とした半導体製造装置に係るも
のである。

【００１１】

【作用】ウェーハが反応炉内に装入される搬送途中でウ
ェーハがウェーハ搬送空間を通過し、通過する過程で加
温器により所要温度迄加温され、又ウェーハが反応炉か
ら引出される場合には加温器により急冷が抑止される。
而して、装入時、取出し時のウェーハの受ける熱衝撃が
緩和され、ウェーハ装入、取出しの高速化が図れ、歩留
まりが向上すると共にスループットの向上が図れる。

【００１２】

【実施例】以下、図面を参照しつつ本発明の一実施例を
説明する。

【００１３】図１は本発明の第１の実施例を示すもので
あり、図１中、図５中で示したものと同一のものには同
符号を付してある。

【００１４】反応炉１の下方にボートエレベータ４が設
けられ、ボート３を前記反応炉１内に装入し、又引出
す。前記ボート３が昇降するウェーハ搬送空間１１を囲
繞する様加温器１２を設ける。該加温器１２は前記ボー
トエレベータ４に対峙する複数、例えば垂直に４箇所配
設された柱状の加温ユニット１６を設ける。

【００１５】加温ユニット１６の発熱源はヒータ線１３
が用いられ、図２（Ａ）に示される様にヒータ線１３が
埋設され、上端、下端、及び適宜位置（図示せず）に温
度センサ１５が設けられ、該温度センサ１５により発熱
源の温度、或は加温温度を検出し、該温度センサ１５の
出力は図示しない温度制御器に入力される。該温度制御
器はウェーハが適正な温度に加温される様加温ユニット
１６を制御する。

【００１６】前記加温ユニット１６によりウェーハ搬送
空間１１をウェーハ２が大きな熱歪みを生じない温度、
約１００℃以下の温度に加温しておく。ウェーハ２が前
記ウェーハ移載機５によりボート３に移載される過程、
更にウェーハ２が移載完了したボート３を前記ボートエ
レベータ４により前記反応炉１に装入する迄の過程は前
記ウェーハ搬送空間１１内で行われ、ウェーハ２の搬送
過程で該ウェーハ２は前記加温ユニット１６により約１
００℃程度迄加温される。

【００１７】前記ウェーハ２が反応炉１内に装入される
時には、ウェーハ２の温度が約１００℃程度に加熱され
るところから、反応炉１内の温度とウェーハ２の温度と
の温度差が少なくなり、高速で装入した時のウェーハ２
の熱衝撃が小さくなり、前記ボート３上でのウェーハ２
の踊りが防止される。

【００１８】更に、処理完了後ボート３を取出す場合に
も前記加温ユニット１６によりウェーハ搬送空間１１が
加温されているので、高速で取出した場合での急激な冷
却が抑制され、ウェーハ２に生成した薄膜にスリップを
生ずることが防止される。

【００１９】尚、加温ユニット１６の発熱源は図２
（Ｂ）に示される様に、複数のランプ１４を所要の間隔
で設けたものであってもよく、温度センサ１５はランプ
１４とランプ１４の間に適宜設ける。又加温ユニット１
６は必ずしも４組である必要はなく、３組以下或は５組
以上設けてもよいことは勿論である。

【００２０】次に、図３により第２の実施例を説明す
る。

【００２１】反応炉１の下方、前記ボートエレベータ４
に対向して加温器１２を設ける。以下、該加温器１２を
説明する。

【００２２】上下方向に延びるスクリュー１７に昇降ブ
ロック１８が螺合され、該昇降ブロック１８に加温ユニ
ット１９が前記反応炉１の軸心延長上に取付けられる。
前記スクリュー１７には図示しないモータが連結され、
該モータにより前記スクリュー１７を介して前記昇降ブ
ロック１８が昇降される様になっている。

【００２３】前記加温ユニット１９は一部を欠切したリ
ング状をしており、該加温ユニット１９の切欠部２０
は、該加温ユニット１９と前記ボートエレベータ４とが
干渉しない様設けられ、該ボートエレベータ４のアーム
２１が自在に通過し得る。又、該加温ユニット１９の内
面には図４（Ａ）で示す様に、ヒータ線１３が埋設さ
れ、所要位置に温度センサ１５が設けられている。該温
度センサ１５により発熱源の温度、或は加温温度を検出
し、該温度センサ１５の出力は図示しない温度制御器に
入力される。該温度制御器はウェーハが適正な温度に加
温される様加温器１２を制御する。

【００２４】図示しない前記モータによりスクリュー１
７を介して前記加温ユニット１９をウェーハ２の移載動
作に支障ない位置、例えばボート３の上端上方に移動さ
せ、ボート３へのウェーハ２の移載を行う。

【００２５】ウェーハ移載機５によるウェーハ２の移載
が完了すると、ボート３は前記ボートエレベータ４によ
り前記反応炉１に装入される。この装入される過程でウ
ェーハ２は前記加温ユニット１９を横切り、該加温ユニ
ット１９により前記ウェーハ２は約１００℃程度迄加温
される。尚、前記ウェーハ２をボート３に移載する途中
で、ボート上のウェーハ２を加温する為、前記加温ユニ
ット１９をウェーハ２が存在する範囲で昇降させてもよ
い。而して、ウェーハ２は加温ユニット１９により約１
００℃程度に加温される。

【００２６】前記ウェーハ２が反応炉１内に装入される
時には、ウェーハ２の温度が約１００℃程度に加熱され
るところから、反応炉１内の温度とウェーハ２の温度と
の温度差が少なくなり、高速で装入した時のウェーハ２
の熱衝撃が小さくなり、前記ボート３上でのウェーハ２
の踊りが防止される。

【００２７】更に、処理完了後ボート３を取出す場合に
も、ボート３は加温ユニット１９を横切って降下し、該
加温ユニット１９で加温されたウェーハ搬送空間１１を
通過するので、高速で取出した場合での急激な冷却が抑
制され、ウェーハ２に生成した薄膜にスリップを生ずる
ことが防止される。

【００２８】尚、加温器１２の発熱源は図４（Ｂ）に示
される様に、複数のランプ１４を所要の間隔で設けたも
のであってもよく、温度センサ１５はランプ１４とラン
プ１４の間に適宜設ける。更に、前記加温ユニット１６
はリング状ではなく、円筒状であってもよく、或はヒー
タセグメントを円弧状に配設したものであってもよい。

【００２９】又、上記実施例は縦型炉を有する半導体製
造装置について説明したが、横型炉を有する半導体製造
装置についても同様に実施可能であることは言う迄もな
い。

【００３０】

【発明の効果】以上述べた如く本発明によれば、反応炉
下方に加温器により加温したウェーハ搬送空間を形成し
ているので、ウェーハの反応炉装入時にはウェーハの予
熱を行い、ウェーハが反応炉内に装入されたときの熱衝
撃を抑制し、又引出し時にはウェーハの急冷を防止でき
るので、高速でウェーハの装入、取出しが可能となり、
スループットの向上、生産性の向上を促進し得、成膜品
質の損傷の防止ができ製品品質の向上、歩留まりの向上
を図れるという優れた効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示す概略斜視図であ
る。

【図２】（Ａ）は該第１の実施例に於ける加温ユニット
を示す説明図、（Ｂ）は該第１の実施例に於ける他の加
温ユニットを示す説明図である。

【図３】本発明の第２の実施例を示す概略斜視図であ
る。

【図４】（Ａ）は該第２の実施例に於ける加温ユニット
を示す説明図、（Ｂ）は該第２の実施例に於ける他の加
温ユニットを示す説明図である。

【図５】従来例を示す概略斜視図である。

【符号の説明】

１ 反応炉 ３ ボート ４ ボートエレベータ １２ 加温器 １６ 加温ユニット １９ 加温ユニット

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 反応炉の炉口部外方に加温器により所要
   温度に加温されたウェーハ搬送空間を形成したことを特
   徴とする半導体製造装置。
2. 【請求項２】 反応炉が縦型反応炉であり、加温器が該
   縦型炉の下方のウェーハ搬送空間を囲繞する様に配設し
   た複数の柱状加温ユニットから成る請求項１の半導体製
   造装置。
3. 【請求項３】 反応炉が縦型反応炉であり、加温器が縦
   型反応炉の下方に昇降可能に設けられた断面リング状の
   加温ユニットを具備し、前記縦型反応炉内へのウェーハ
   の搬送過程で該ウェーハが前記加温ユニットを通過可能
   とした請求項１の半導体製造装置。