JPH09148256A - 半導体製造方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 被処理物を保持する被処理物保持部材に形成
された薄膜などの付着物の剥離を防止する。 【解決手段】 ウェハ１の出し入れを行う搬入出口２ａ
を備えたプロセスチューブ２とプロセスチューブ２内の
ウェハ１を加熱するヒータ３とが設置された炉体部１０
と、ボート４によって保持されたウェハ１のプロセスチ
ューブ２への搬入出を行う搬送フォーク５がプロセスチ
ューブ２の搬入出口２ａの外側近傍２ｂに設置されたウ
ェハ搬送部１１と、プロセスチューブ２内にプロセスガ
スを供給するガス供給部１２と、プロセスチューブ２内
の真空排気を行う真空排気部１３と、処理時間や処理温
度または前記プロセスガスの流量などを調節する制御部
１４とからなり、ウェハ搬送部１１に、ボート４の温度
をボート４に形成された薄膜が剥離しない温度に制御す
るボート温度制御手段６が設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウェハなど
の被処理物を加熱して処理を行う半導体製造技術に関
し、特に半導体ウェハを保持する被処理物保持部材を用
いて処理を行う半導体製造方法および装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】以下に説明する技術は、本発明を研究、
完成するに際し、本発明者によって検討されたものであ
り、その概要は次のとおりである。

【０００３】処理容器の内部を真空排気し、さらにプロ
セスガスが供給された処理容器内において、被処理物で
ある半導体ウェハ（以降、単にウェハという）を加熱し
て処理する半導体製造装置として、例えば、横形低圧Ｃ
ＶＤ（Chemical Vapor Deposition)装置と呼ばれるもの
がある。

【０００４】この横形低圧ＣＶＤ装置は、処理部である
炉体部と、処理容器であるプロセスチューブ内にプロセ
スガスを供給するガス供給部と、ウェハを保持する被処
理物保持部材であるボートを有するウェハ搬送部（被処
理物搬送部）と、処理容器内を減圧させる真空排気部
と、処理時間や処理温度またはプロセスガスの流量など
を調節する制御部とから構成されている。

【０００５】ここで、横形低圧ＣＶＤ装置を用いてウェ
ハに薄膜を形成すると、ボート表面とプロセスチューブ
の内面にも同様に付着物である薄膜が形成される。

【０００６】さらに、薄膜形成が完了すると、ウェハ搬
送部においてプロセスチューブからプロセスチューブ外
に、ウェハを保持したボートが搬送される。

【０００７】この時、プロセスチューブ外においては、
ボートとウェハの温度はプロセスチューブ内の温度（例
えば、７００〜９００℃）からプロセスチューブ外の雰
囲気の温度（横形低圧ＣＶＤ装置の場合は室温）まで低
下する。ウェハはボートから回収されるが、ボートはウ
ェハの薄膜形成が繰り返し行われるため複数回用いら
れ、ボート表面に形成された薄膜の膜厚はさらに厚くな
る。

【０００８】これにより、プロセスチューブ外において
ボートの温度低下時、ボートとボート表面とに形成され
た薄膜が共に収縮し、ボートの材質と前記薄膜の線熱膨
張率の差によって、薄膜の応力破壊および剥離が発生す
る。

【０００９】この傾向は膜厚が増大するほど顕著に現れ
る。剥離した薄膜は粒子状になり、プロセスチューブを
減圧させる時や大気圧に戻す時、あるいはプロセスガス
の反応中やボートの搬送中にウェハに付着し、ウェハの
品質不良を引き起こす。

【００１０】この現象の発生防止策としては、ボートが
膜剥離を引き起こす前に薬液によって薄膜の除去を行な
いボートを再利用するか、または薄膜が形成されていな
い他のボートに交換して再び処理を行う。

【００１１】なお、被処理物保持部材であるボートを用
いた処理装置については、例えば、特開昭６２−１５２
５２９号公報に記載されている。

【００１２】さらに、種々のＣＶＤ装置については、例
えば、株式会社工業調査会、１９９１年１１月２２日発
行「電子材料１１月号別冊、超ＬＳＩ製造・試験装置ガ
イドブック＜１９９２年版＞」、２９〜３４頁に記載さ
れている。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前記した技
術における横形低圧ＣＶＤ装置では、ボート上に繰り返
し形成された薄膜が一定の膜厚を超え、かつ、プロセス
チューブ外でのボートと薄膜の温度低下に伴う膜収縮に
よって、膜剥離が発生することを防止する点について十
分な配慮がされてない。

【００１４】これにより、ボートがプロセスチューブ外
の雰囲気の温度( 横形低圧ＣＶＤ装置の場合は常温) ま
で低下すると膜剥離が起こる。

【００１５】その結果、剥離した薄膜が異物となり、プ
ロセスチューブ内の気体の移動時やボート搬送時または
ウェハ回収時にウェハ上に付着することが問題とされ
る。

【００１６】また、ボート上に形成された薄膜の除去、
あるいは他のボートとの交換によって膜剥離を防止する
場合には、交換作業および膜質（異物数と膜厚）の確認
作業が必要となり、装置稼働率が低下するという問題が
発生する。

【００１７】本発明の目的は、被処理物保持部材に形成
された薄膜などの付着物の剥離を防止する半導体製造方
法および装置を提供することにある。

【００１８】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。

【００１９】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。

【００２０】すなわち、本発明による半導体製造方法
は、処理容器内で被処理物を加熱して処理するものであ
り、加熱された雰囲気の前記処理容器内から前記被処理
物を少なくとも搬出する際および搬出後に、前記被処理
物を保持する被処理物保持部材の温度を前記被処理物保
持部材に形成された薄膜などの付着物が剥離しない温度
に制御するものである。

【００２１】また、本発明による半導体製造装置は、処
理容器内で被処理物を加熱して処理を行うものであり、
前記被処理物の出し入れを行う搬入出口を備えた処理容
器と前記処理容器内の被処理物を加熱する加熱手段とが
設置された処理部と、被処理物保持部材によって保持さ
れた被処理物の前記処理容器への搬入出を行う被処理物
搬送手段が前記処理容器の搬入出口の外側近傍に設置さ
れた被処理物搬送部と、前記処理容器内にプロセスガス
などのガスを供給するガス供給部とを有し、前記被処理
物搬送部に前記被処理物保持部材の温度を前記被処理物
保持部材に形成された薄膜などの付着物が剥離しない温
度に制御する保持部材温度制御手段が設けられているも
のである。

【００２２】これにより、処理容器外においても被処理
物保持部材および被処理物保持部材の表面に形成された
薄膜などの付着物の温度を低下させることなく高温に維
持することができるため、被処理物保持部材と被処理物
保持部材の表面に形成された薄膜などの付着物との収縮
率の差によって温度低下時に発生する付着物の剥離を防
止することができる。

【００２３】その結果、付着物が剥離して異物になり、
被処理物に付着することを低減できるため、被処理物の
品質を向上させることができる。

【００２４】さらに、本発明による半導体製造装置は、
処理容器内で被処理物を加熱して処理を行うものであ
り、前記被処理物の出し入れを行う搬入出口を備えた処
理容器と前記処理容器内の被処理物を加熱する加熱手段
とが設置された処理部と、被処理物保持部材によって保
持された被処理物の前記処理容器への搬入出を行う被処
理物搬送手段が前記処理容器の搬入出口の外側近傍に設
置された被処理物搬送部と、前記処理容器内にプロセス
ガスなどのガスを供給するガス供給部とを有し、前記被
処理物搬送手段に前記被処理物保持部材の温度を前記被
処理物保持部材に形成された薄膜などの付着物が剥離し
ない温度に制御する保持部材温度制御手段が取り付けら
れているものである。

【００２５】なお、本発明による半導体製造装置は、前
記保持部材温度制御手段が前記被処理物保持部材の温度
を被処理物処理時の前記処理容器内の温度とほぼ同じ温
度に制御する手段である。

【００２６】また、本発明による半導体製造装置は、前
記半導体製造装置の外部から他の被処理物保持部材に保
持されて搬送した被処理物を前記被処理物保持部材内に
あるいはその反対に移し換える第１被処理物移載部を有
し、前記第１被処理物移載部が備えた第１被処理物搬送
手段に前記保持部材温度制御手段が設けられているもの
である。

【００２７】さらに、本発明による半導体製造装置は、
前記被処理物を保持した被処理物保持部材を前記第１被
処理物移載部の第１被処理物搬送手段から前記被処理物
搬送部の被処理物搬送手段にあるいはその反対に移動さ
せる第２被処理物移載部を有し、前記第２被処理物移載
部が備えた第２被処理物搬送手段に前記保持部材温度制
御手段が設けられているものである。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。

【００２９】（実施の形態１）図１は本発明の半導体製
造装置である横形低圧ＣＶＤ装置の構造の実施の形態の
一例を一部破断して示す斜視図、図２は本発明の半導体
製造装置である横形低圧ＣＶＤ装置における被処理物搬
送部の構造の実施の形態の一例を一部破断して示す部分
斜視図である。

【００３０】本実施の形態１による半導体製造装置は、
処理容器内で被処理物を加熱して処理を行うものであ
り、その一例として真空雰囲気の中でプロセスガスを用
いて被処理物であるウェハ１に薄膜形成を行うバッチ処
理式の横形低圧ＣＶＤ装置について説明する。

【００３１】前記横形低圧ＣＶＤ装置の構成について説
明すると、ウェハ１の出し入れを行う搬入出口２ａを備
えた処理容器であるプロセスチューブ２とプロセスチュ
ーブ２内のウェハ１を加熱する加熱手段であるヒータ３
とが設置された炉体部１０（処理部）と、被処理物保持
部材であるボート４によって保持されたウェハ１のプロ
セスチューブ２への搬入出を行う被処理物搬送手段であ
る搬送フォーク５がプロセスチューブ２の搬入出口２ａ
の外側近傍２ｂに設置されたウェハ搬送部１１（被処理
物搬送部）と、プロセスチューブ２内にプロセスガスな
どのガスを供給するガス供給部１２と、プロセスチュー
ブ２内の真空排気を行う真空排気部１３と、処理時間や
処理温度または前記プロセスガスの流量などを調節する
制御部１４とからなり、ウェハ搬送部１１にボート４の
温度を制御する保持部材温度制御手段であるボート温度
制御手段６が設けられているものである。

【００３２】ここで、ボート温度制御手段６は、ボート
４の温度を被処理物処理時のプロセスチューブ２内の温
度とほぼ同じ温度（本実施の形態１では８００℃前
後）、またはボート４に形成された付着物である薄膜の
膜剥離が発生しない温度（例えば、７００〜９００℃）
に制御する手段であり、例えば、ヒータ３と同様のヒー
タ部材である。

【００３３】さらに、本実施の形態１によるボート温度
制御手段６は、図２に示すように、搬送フォーク５を覆
うコの字形のものであり、その上部が開口され、ウェハ
１を保持したボート４の取り出しと搬送とを可能にする
空間６ａを有している。ただし、ボート温度制御手段６
はコの字形に限らず、搬送フォーク５をほぼ覆った形状
であれば、他の形状であってもよい。

【００３４】また、本実施の形態１によるボート温度制
御手段６は、プロセスチューブ２の搬入出口２ａの外側
近傍２ｂのウェハ搬送部１１に固定式に設置されてい
る。

【００３５】したがって、ウェハ１の搬入出時には、ボ
ート温度制御手段６は動かず、ボート４を支持した搬送
フォーク５がボート温度制御手段６内の空間６ａを移動
してウェハ１の搬入出を行う。

【００３６】さらに、ボート温度制御手段６は、汚染な
どを考慮してその表面が、例えば、石英などによって形
成されている。

【００３７】また、前記横形低圧ＣＶＤ装置は、炉体部
１０において、プロセスチューブ２内をその外部周囲に
配置されたヒータ３によって加熱するホットウォール型
の装置である。つまり、ヒータ３がプロセスチューブ２
内へ熱エネルギを供給している。

【００３８】なお、プロセスチューブ２はウェハ１を収
容して熱処理を行う反応管であり、ボート４によって保
持された複数枚のウェハ１を搬入出する搬入出口２ａを
備えている。

【００３９】また、ガス供給部１２は所定量のプロセス
ガスをプロセスチューブ２内に供給する機能を有してい
る。

【００４０】さらに、真空排気部１３は、その内部に設
置された排気ポンプ１３ａにより配管１３ｂを介して、
プロセスチューブ２内を減圧状態にし、その中のプロセ
スガスの濃度分布を均一にするものであり、これによ
り、ウェハ１に形成される薄膜の膜厚の均一化を図るこ
とができる。

【００４１】なお、プロセスチューブ２内にボート４を
搬入した後、真空排気を行う際には、搬入出口２ａの開
閉蓋２ｃが閉じられ、プロセスチューブ２が密閉された
状態でプロセスチューブ２内が真空排気される。

【００４２】また、制御部１４は、プロセスチューブ２
内での薄膜形成に関する熱処理時間やプロセスガスの流
量、圧力、搬送フォーク５の動作などの制御を行う機構
を有している。

【００４３】さらに、制御部１４には、ヒータ３の温度
を制御するヒータ温度調節器３ａとボート温度制御手段
６の温度を制御するボート温度調節器６ｂとが設置され
ている。

【００４４】したがって、ヒータ温度調節器３ａは、ヒ
ータ３の温度が所定温度に近づくように供給電力を調節
し、ボート温度調節器６ｂは、ボート４の温度が所定温
度に近づくように供給電力を調節する。

【００４５】次に、本実施の形態１による半導体製造方
法について説明する。

【００４６】まず、ウェハ１に薄膜の形成を行う際に、
プロセスチューブ２内にウェハ１を搬入する。つまり、
複数枚のウェハ１を収容したボート４を搬送フォーク５
によって支持し、搬送フォーク５をプロセスチューブ２
内に移動させ、プロセスチューブ２内にボート４ととも
にウェハ１を配置する。

【００４７】続いて、プロセスチューブ２の搬入出口２
ａにおける開閉蓋２ｃを閉じることにより、プロセスチ
ューブ２を密閉状態とし、排気ポンプ１３ａによってプ
ロセスチューブ２内の真空排気を行う。

【００４８】これにより、プロセスチューブ２内の雰囲
気を真空雰囲気とし、その後、プロセスチューブ２内を
ヒータ３によって外部から加熱（例えば、７００〜９０
０℃）する。

【００４９】ここで、プロセスチューブ２内の加熱と同
時に、搬出後のボート４の表面温度がプロセスチューブ
２内の反応温度とほぼ同じ温度あるいはボート４に形成
された薄膜（付着物）の膜剥離が発生しない程度の温度
になるように、ボート温度調節器６ｂによってウェハ搬
送部１１に設置されたボート温度制御手段６を予め加熱
しておく。

【００５０】さらに、ガス供給部１２によってプロセス
チューブ２内にプロセスガスを供給してウェハ１に薄膜
を形成する。

【００５１】薄膜形成の終了後、搬送フォーク５を用い
てボート４ごと複数枚のウェハ１をプロセスチューブ２
から搬出する。

【００５２】この時、ボート４の表面温度がプロセスチ
ューブ２内の反応温度とほぼ同じ温度か、あるいはボー
ト４に形成された薄膜の膜剥離が発生しない程度の温度
を維持するように、ボート温度調節器６ｂによってボー
ト温度制御手段６の温度が制御されているため、ボート
４の高温状態を維持することができる。

【００５３】なお、ボート温度調節器６ｂによるボート
温度制御手段６の温度制御については、少なくともプロ
セスチューブ２から搬出する際および搬出後に、行われ
ていればよく、ウェハ１の薄膜形成（処理）中は行われ
ていなくてもよい。

【００５４】その後、薄膜形成済みのウェハ１をボート
４から取り出し、所定箇所に収容した後、再び未処理の
所定枚数のウェハ１をボート４に収容する。

【００５５】続いて、複数枚のウェハ１を収容したボー
ト４を搬送フォーク５によって支持し、搬送フォーク５
をプロセスチューブ２内に移動させ、プロセスチューブ
２内にボート４とともにウェハ１を配置する。

【００５６】なお、ボート４がプロセスチューブ２の外
部に配置されている最中は、ボート温度調節器６ｂによ
ってウェハ搬送部１１に設置されたボート温度制御手段
６の温度を制御し、ボート４の高温状態を維持する。

【００５７】その後、プロセスチューブ２内において前
記同様にウェハ１への薄膜形成処理を繰り返して行う。

【００５８】本実施の形態１の半導体製造方法および装
置によれば、以下のような作用効果が得られる。

【００５９】すなわち、ウェハ搬送部１１にボート４の
温度を制御するボート温度制御手段６が設けられ、かつ
プロセスチューブ２内からウェハ１を少なくとも搬出す
る際および搬出後にボート４の温度を制御することによ
り、プロセスチューブ２外においてもボート４およびボ
ート４の表面温度が低下することを防げる。

【００６０】したがって、ボート４の温度とボート４の
表面に形成された薄膜（付着物）の温度とを低下させる
ことなく高温に維持することができる。

【００６１】これにより、ボート４とボート４の表面に
形成された薄膜との収縮率の差によって温度低下時に発
生する薄膜の膜剥離を防止することができる。

【００６２】その結果、薄膜が剥離して異物になり、ウ
ェハ１に付着することを低減できるため、ウェハ１の品
質を向上させることができる。

【００６３】また、ボート４の表面に形成された薄膜の
膜剥離を防止することができるため、薄膜の除去のため
に定期的に行われているボート４の洗浄作業の頻度を大
幅に低減させることができる。

【００６４】これにより、本実施の形態１による半導体
製造装置、すなわち横形低圧ＣＶＤ装置の稼働率を向上
させることができる。

【００６５】なお、ボート４の洗浄作業の頻度を低減す
ることができるため、ボート４の長寿命化を図ることが
できる。

【００６６】さらに、プロセスチューブ２外におけるボ
ート４の温度低下を抑えることができるため、ボート４
に水分やパーティクルが付着することを防止できる。

【００６７】これにより、プロセスチューブ２内に真空
雰囲気を形成してウェハ１に薄膜形成処理を行う半導体
製造装置、つまり、横形低圧ＣＶＤ装置においては、ボ
ート４をプロセスチューブ２内に搬入した後の真空排気
の際に、ボート４に水分が付着していないため、真空到
達時間を短縮することができる。

【００６８】なお、ウェハ１へのパーティクルの付着を
防止できるため、プロセスチューブ２内およびウェハ１
において、パーティクルによる汚染の発生を防ぐことが
できる。

【００６９】その結果、ウェハ１の品質を向上させると
ともにウェハ１の歩留りも向上させることができる。

【００７０】（実施の形態２）図３は本発明の半導体製
造装置の他の実施の形態であるロードロック室付き縦形
低圧ＣＶＤ装置の構造の一例を一部破断して示す斜視図
である。

【００７１】本実施の形態２による半導体製造装置は、
処理容器内で被処理物を加熱して処理を行うものであ
り、その一例として真空雰囲気の中でプロセスガスを用
いて被処理物であるウェハ１に薄膜形成を行うバッチ処
理式の縦形低圧ＣＶＤ装置について説明する。

【００７２】また、本実施の形態２で説明する縦形低圧
ＣＶＤ装置は、ロードロック室付き縦形低圧ＣＶＤ装置
である。

【００７３】前記ロードロック室付き縦形低圧ＣＶＤ装
置の構成について説明すると、ウェハ１の出し入れを行
う搬入出口２ａを備えた処理容器であるプロセスチュー
ブ２とプロセスチューブ２内のウェハ１を加熱する加熱
手段であるヒータ３とが設置された炉体部１０（処理
部）と、被処理物保持部材であるボート４によって保持
されたウェハ１のプロセスチューブ２への搬入出を行う
第３被処理物搬送手段である搬送アーム７がプロセスチ
ューブ２の搬入出口２ａの外側近傍２ｂに設置されたロ
ードロック容器１５と、プロセスチューブ２内にプロセ
スガスなどのガスを供給するガス供給部１２と、プロセ
スチューブ２内の真空排気を行う真空排気部１３と、処
理時間や処理温度または前記プロセスガスの流量などを
調節する制御部１４とからなり、ロードロック容器１５
内にボート４の温度を制御する保持部材温度制御手段で
あるボート温度制御手段６が設けられているものであ
る。

【００７４】ここで、ボート温度制御手段６は、ボート
４の温度を被処理物処理時のプロセスチューブ２内の温
度とほぼ同じ温度（本実施の形態２では８００℃前
後）、またはボート４に形成された付着物である薄膜の
膜剥離が発生しない温度（例えば、７００〜９００℃）
に制御する手段であり、例えば、ヒータ３と同様のヒー
タ部材である。

【００７５】なお、本実施の形態２のロードロック室付
き縦形低圧ＣＶＤ装置におけるロードロック容器１５
は、前記実施の形態１の横形低圧ＣＶＤ装置における被
処理物搬送部であるウェハ搬送部１１（図１参照）を含
むものである。

【００７６】つまり、前記ロードロック室付き縦形低圧
ＣＶＤ装置の炉体部１０とロードロック容器１５とは、
その内部の雰囲気をほぼ密閉するように接合されてい
る。

【００７７】したがって、ロードロック容器１５内には
ウェハ移載プレート８が設置され、ロードロック容器１
５内に配置された他の被処理物保持部材であるカセット
９からウェハ移載プレート８がウェハ１を１枚ずつ取り
出し、ボート４にウェハ１を収容する。

【００７８】また、本実施の形態２によるボート温度制
御手段６は、ロードロック容器１５内において、プロセ
スチューブ２の搬入出口２ａの外側近傍２ｂに固定式で
設けられ、ボート４の周囲を覆う筒状のものである。た
だし、ボート温度制御手段６の形状は筒状のものに限ら
ず、搬入出口２ａの外側近傍２ｂに設けられ、かつボー
ト４の周囲を覆うものであれば、前記実施の形態１で説
明したようなコの字形のものでもよく、また、その他の
形状であってもよい。

【００７９】さらに、筒状のボート温度制御手段６に
は、ウェハ１の受け渡しのための搬送開口部６ｃが設置
されている。

【００８０】つまり、ウェハ移載プレート８によるウェ
ハ１の搬入出は、搬送開口部６ｃを介して行う。

【００８１】また、ボート４は、搬送アーム７に取り付
けられたボート４の昇降用の台座１６上に配置されてい
る。

【００８２】したがって、ウェハ１のプロセスチューブ
２内への搬入出は、搬送アーム７の昇降により、ロード
ロック容器１５内から炉体部１０に台座１６上のボート
４が昇降してボート４ごと行われる。

【００８３】ここで、プロセスチューブ２内の真空排気
またはプロセスチューブ２内へのプロセスガスの供給
は、プロセスチューブ２の搬入出口２ａ付近に設けられ
たフランジ２ｄを介して行われる。

【００８４】なお、本実施の形態２によるロードロック
室付き縦形低圧ＣＶＤ装置のその他の構造については、
前記実施の形態１で説明したものと同様であるため、そ
の重複説明は省略する。

【００８５】また、本実施の形態２によるロードロック
室付き縦形低圧ＣＶＤ装置のロードロック容器１５を除
去して、プロセスチューブ２の搬入出口２ａの外側近傍
２ｂを大気に晒し、かつ、プロセスチューブ２の搬入出
口２ａの外側近傍２ｂに被処理物搬送部であるウェハ搬
送部１１（図１参照）を設けることにより、前記ウェハ
搬送部１１に筒状のボート温度制御手段６が設置された
縦形低圧ＣＶＤ装置を実現することができる。

【００８６】本実施の形態２による半導体製造方法につ
いては、前記実施の形態１で説明したものと同様である
ため、その重複説明は省略する。

【００８７】本実施の形態２の半導体製造方法および装
置（ロードロック室付き縦形低圧ＣＶＤ装置もしくは縦
形低圧ＣＶＤ装置）によれば、以下のような作用効果が
得られる。

【００８８】すなわち、ロードロック容器１５またはウ
ェハ搬送部１１にボート４の温度を制御するボート温度
制御手段６が設けられ、かつプロセスチューブ２内から
ウェハ１を少なくとも搬出する際および搬出後にボート
４の温度を制御することにより、プロセスチューブ２外
においてもボート４およびボート４の表面温度が低下す
ることを防げる。

【００８９】したがって、ボート４の温度とボート４の
表面に形成された薄膜（付着物）の温度とを低下させる
ことなく高温に維持することができる。

【００９０】これにより、ボート４とボート４の表面に
形成された薄膜との収縮率の差によって温度低下時に発
生する薄膜の膜剥離を防止することができる。

【００９１】その結果、薄膜が剥離して異物になり、ウ
ェハ１に付着することを低減できるため、ウェハ１の品
質を向上させることができる。

【００９２】なお、本実施の形態２の半導体製造方法お
よび装置によるその他の作用効果については、前記実施
の形態１で説明したものと同様であるため、その重複説
明は省略する。

【００９３】（実施の形態３）図４は本発明の半導体製
造装置の他の実施の形態であるロードロック室付き縦形
低圧ＣＶＤ装置の構造の一例を一部破断して示す斜視図
である。

【００９４】本実施の形態３による半導体製造装置は、
処理容器内で被処理物を加熱して処理を行うものであ
り、その一例として真空雰囲気の中でプロセスガスを用
いて被処理物であるウェハ１に薄膜形成を行うバッチ処
理式の縦形低圧ＣＶＤ装置について説明する。

【００９５】また、本実施の形態３で説明する縦形低圧
ＣＶＤ装置は、ロードロック室付き縦形低圧ＣＶＤ装置
である。

【００９６】前記ロードロック室付き縦形低圧ＣＶＤ装
置の構成について説明すると、ウェハ１の出し入れを行
う搬入出口２ａを備えた処理容器であるプロセスチュー
ブ２とプロセスチューブ２内のウェハ１を加熱する加熱
手段であるヒータ３とが設置された炉体部１０（処理
部）と、被処理物保持部材であるボート４によって保持
されたウェハ１のプロセスチューブ２への搬入出を行う
第３被処理物搬送手段である搬送アーム７がプロセスチ
ューブ２の搬入出口２ａの外側近傍２ｂに設置されたロ
ードロック容器１５と、プロセスチューブ２内にプロセ
スガスなどのガスを供給するガス供給部１２と、プロセ
スチューブ２内の真空排気を行う真空排気部１３と、処
理時間や処理温度または前記プロセスガスの流量などを
調節する制御部１４とからなり、ロードロック容器１５
内にボート４の温度を制御する保持部材温度制御手段で
あるボート温度制御手段６が設けられているものであ
る。

【００９７】ここで、ボート温度制御手段６は、ボート
４の温度を被処理物処理時のプロセスチューブ２内の温
度とほぼ同じ温度（本実施の形態３では８００℃前
後）、またはボート４に形成された付着物である薄膜の
膜剥離が発生しない温度（例えば、７００〜９００℃）
に制御する手段であり、例えば、ヒータ３と同様のヒー
タ部材である。

【００９８】さらに、前記ボート温度制御手段６は、ロ
ードロック容器１５内において、ボート４の昇降のため
の搬送アーム７に取り付けられた台座１６上に設置され
た円盤状のものであり、台座１６の昇降によってボート
４とともに昇降する移動式のものである。ただし、ボー
ト温度制御手段６の形状は円盤状のものに限らず、昇降
する台座１６に設けられ、ボート４とともに移動可能な
ものであれば、その他の形状であってもよい。

【００９９】これによって、ウェハ１のプロセスチュー
ブ２内への搬入出は、搬送アーム７の昇降により、ロー
ドロック容器１５内から炉体部１０に台座１６が昇降
し、これにともなって台座１６上の円盤状のボート温度
制御手段６とボート４とが昇降してボート４ごと行われ
る。

【０１００】なお、本実施の形態３によるロードロック
室付き縦形低圧ＣＶＤ装置のその他の構造については、
前記実施の形態１または２で説明したものと同様である
ため、その重複説明は省略する。

【０１０１】本実施の形態３による半導体製造方法につ
いては、前記実施の形態１で説明したものと同様である
ため、その重複説明は省略する。

【０１０２】本実施の形態３の半導体製造方法および装
置（ロードロック室付き縦形低圧ＣＶＤ装置）によれ
ば、以下のような作用効果が得られる。

【０１０３】すなわち、ボート４のプロセスチューブ２
内への搬入出を行う搬送アーム７に設置された台座１６
にボート４の温度を制御するボート温度制御手段６が設
けられ、かつプロセスチューブ２内からウェハ１を少な
くとも搬出する際および搬出後にボート４の温度を制御
することにより、プロセスチューブ２外においてもボー
ト４およびボート４の表面温度が低下することを防げ
る。

【０１０４】したがって、ボート４の温度とボート４の
表面に形成された薄膜（付着物）の温度とを低下させる
ことなく高温に維持することができる。

【０１０５】これにより、ボート４とボート４の表面に
形成された薄膜との収縮率の差によって温度低下時に発
生する薄膜の膜剥離を防止することができる。

【０１０６】その結果、薄膜が剥離して異物になり、ウ
ェハ１に付着することを低減できるため、ウェハ１の品
質を向上させることができる。

【０１０７】なお、本実施の形態３の半導体製造方法お
よび装置によるその他の作用効果については、前記実施
の形態１で説明したものと同様であるため、その重複説
明は省略する。

【０１０８】以上、本発明者によってなされた発明を発
明の実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は
前記発明の実施の形態に限定されるものではなく、その
要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言う
までもない。

【０１０９】例えば、前記実施の形態１では、保持部材
温度制御手段が被処理物搬送部に固定式に設置されてい
る場合を説明したが、前記保持部材温度制御手段は被処
理物搬送部に設置されず、図５または図６に示す他の実
施の形態のように、被処理物搬送手段である搬送フォー
ク５に設置されていてもよい。

【０１１０】なお、この場合の保持部材温度制御手段で
あるボート温度制御手段６は、搬送フォーク５とともに
移動可能な移動式のものである。

【０１１１】したがって、ボート温度制御手段６の形態
は、図５に示すような搬送フォーク５に内蔵すなわち組
み込まれた形態と、図６に示すような搬送フォーク５の
外部に設置された形態との両者が考えられ、その何れで
もよい。

【０１１２】また、前記実施の形態１で説明した半導体
製造装置、すなわち横形低圧ＣＶＤ装置は、図７に示す
他の実施の形態のように第１被処理物移載部を有するも
のであってもよい。

【０１１３】ここで、図７に示す横形低圧ＣＶＤ装置
は、前記実施の形態１で説明した横形低圧ＣＶＤ装置の
構造に加えて、前記横形低圧ＣＶＤ装置の外部から他の
被処理物保持部材であるカセット９によって保持されて
搬送したウェハ１を被処理物保持部材であるボート４内
に移し換える（その反対の動作も含む）第１ウェハ移載
部（第１被処理物移載部）１７を有しており、第１ウェ
ハ移載部１７が備えた第１被処理物搬送手段である第１
ウェハ搬送プレート１８に保持部材温度制御手段である
ボート温度制御手段６が設けられている。

【０１１４】さらに、第１ウェハ移載部１７にはウェハ
搬送ロボット１９が設置されており、第１ウェハ移載部
１７内において、ウェハ搬送ロボット１９によってカセ
ット９からボート４（その反対の動作も含む）へのウェ
ハ１の移し換えを行う。

【０１１５】なお、図７に示す他の実施の形態において
は、第１ウェハ搬送プレート１８上に台座１６が取り付
けられ、台座１６上にプレート状のボート温度制御手段
６が設けられている。ただし、台座１６は使用せず、ボ
ート温度制御手段６は第１ウェハ搬送プレート１８上に
直接設置されていてもよい。

【０１１６】また、前記実施の形態１で説明した半導体
製造装置、すなわち横形低圧ＣＶＤ装置は、図８に示す
他の実施の形態のように第２被処理物移載部を有するも
のであってもよい。

【０１１７】ここで、図８に示す横形低圧ＣＶＤ装置
は、前記実施の形態１で説明した横形低圧ＣＶＤ装置の
構造に加えて、ウェハ１を保持したボート４を前記第１
被処理物移載部である第１ウェハ移載部１７の第１ウェ
ハ搬送プレート（第１被処理物搬送手段）１８から、図
１に示したウェハ搬送部１１（被処理物搬送部）の搬送
フォーク５（被処理物搬送手段）に移動させる（その反
対の動作も含む）第２被処理物移載部である第２ウェハ
移載部２０を有し、第２ウェハ移載部２０が備えた第２
被処理物搬送手段である第２ウェハ搬送プレート２１に
ボート温度制御手段６（保持部材温度制御手段）が設け
られている。

【０１１８】なお、第２ウェハ移載部２０は、ボート４
を昇降させるボートエレベータであり、Ｙ方向駆動部２
０ａとＺ方向駆動部２０ｂとθ方向駆動部とボート支持
アーム２０ｃとから構成されている。図８に示す横形低
圧ＣＶＤ装置は、θ方向駆動部が第２ウェハ搬送プレー
ト２１の場合である。

【０１１９】ここで、ボート４は第２ウェハ搬送プレー
ト２１に取り付けられたボート支持アーム２０ｃによっ
て支持されて移動し、Ｙ方向駆動部２０ａはボート４を
Ｙ方向２２に、また、Ｚ方向駆動部２０ｂはボート４を
Ｚ方向２３（図１参照）に、さらに、θ方向駆動部であ
る第２ウェハ搬送プレート２１はボート４をθ方向２４
にそれぞれ移動させることができる。

【０１２０】さらに、図８に示す他の実施の形態におい
ては、θ方向駆動部である第２ウェハ搬送プレート２１
にプレート状のボート温度制御手段６が直接取り付けら
れている。

【０１２１】ただし、第２ウェハ搬送プレート２１に台
座１６（図７参照）が取り付けられ、台座１６上にプレ
ート状のボート温度制御手段６が設けられていてもよ
い。

【０１２２】また、前記横形低圧ＣＶＤ装置は、第１ウ
ェハ移載部１７とボートエレベータである第２ウェハ移
載部２０との両者を備えていてもよく、何れか一方だけ
を備えていてもよい。

【０１２３】なお、図７または図８に示した横形低圧Ｃ
ＶＤ装置を用いることにより、ウェハ１を移し換える際
にも、ボート４の温度低下を防止することができるた
め、ボート４の表面に形成された薄膜の膜剥離を防止す
ることができる。

【０１２４】また、前記実施の形態１，２または３にお
いては、半導体製造装置が横形低圧ＣＶＤ装置、縦形低
圧ＣＶＤ装置またはロードロック室付き縦形低圧ＣＶＤ
装置の場合について説明したが、前記半導体製造装置
は、被処理物であるウェハを加熱して処理を行う装置で
あれば、プラズマＣＶＤ装置や拡散装置などであっても
よい。

【０１２５】

【発明の効果】本願によって開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。

【０１２６】（１）．処理容器内から被処理物を搬出す
る際および搬出後に被処理物保持部材の温度を制御する
ことにより、被処理物保持部材と被処理物保持部材の表
面に形成された薄膜などの付着物との収縮率の差によっ
て温度低下時に発生する付着物の剥離を防止することが
できる。その結果、付着物が剥離して異物になり、被処
理物に付着することを低減できるため、被処理物の品質
を向上させることができる。

【０１２７】（２）．被処理物保持部材の表面に形成さ
れた薄膜などの付着物の剥離を防止することができるた
め、付着物除去のために定期的に行われている被処理物
保持部材の洗浄作業の頻度を大幅に低減することができ
る。これにより、半導体製造装置の稼働率を向上させる
ことができる。

【０１２８】（３）．被処理物保持部材の洗浄作業の頻
度を低減することができるため、被処理物保持部材の長
寿命化を図ることができる。

【０１２９】（４）．被処理物保持部材の温度低下を抑
えることができるため、被処理物保持部材に水分やパー
ティクルが付着することを防止できる。これにより、処
理容器内に真空雰囲気を形成して被処理物に処理を行う
半導体製造装置の場合、被処理物保持部材を処理容器内
に搬入した後の真空排気の際に、被処理物保持部材に水
分が付着していないため、真空到達時間を短縮すること
ができる。

【０１３０】（５）．被処理物へのパーティクルの付着
を防止できるため、処理容器内および被処理物におい
て、パーティクルによる汚染の発生を防ぐことができ
る。その結果、被処理物の品質を向上させるとともに歩
留りも向上させることができる。

【０１３１】（６）．第１または第２被処理物移載部の
第１もしくは第２被処理物搬送手段に保持部材温度制御
手段が設けられていることにより、被処理物を移し換え
る際にも、被処理物保持部材の温度低下を防止すること
ができるため、被処理物保持部材の表面に形成された薄
膜などの付着物の剥離を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の半導体製造装置である横形低圧ＣＶＤ
装置の構造の実施の形態の一例を一部破断して示す斜視
図である。

【図２】本発明の半導体製造装置である横形低圧ＣＶＤ
装置における被処理物搬送部の構造の実施の形態の一例
を一部破断して示す部分斜視図である。

【図３】本発明の半導体製造装置の他の実施の形態であ
るロードロック室付き縦形低圧ＣＶＤ装置の構造の一例
を一部破断して示す斜視図である。

【図４】本発明の半導体製造装置の他の実施の形態であ
るロードロック室付き縦形低圧ＣＶＤ装置の構造の一例
を一部破断して示す斜視図である。

【図５】本発明の他の実施の形態である半導体製造装置
における被処理物搬送手段の構造の一例を一部破断して
示す部分斜視図である。

【図６】本発明の他の実施の形態である半導体製造装置
における被処理物搬送手段の構造の一例を示す部分断面
図である。

【図７】本発明の他の実施の形態である半導体製造装置
の第１被処理物移載部の構造の一例を示す図であり、
（ａ）はその正面図、（ｂ）はその部分平面図である。

【図８】本発明の他の実施の形態である半導体製造装置
の第２被処理物移載部の構造の一例を示す図であり、
（ａ）はその正面図、（ｂ）はその部分平面図である。

【符号の説明】

１ ウェハ（被処理物） ２ プロセスチューブ（処理容器） ２ａ 搬入出口 ２ｂ 外側近傍 ２ｃ 開閉蓋 ２ｄ フランジ ３ ヒータ（加熱手段） ３ａ ヒータ温度調節器 ４ ボート（被処理物保持部材） ５ 搬送フォーク（被処理物搬送手段） ６ ボート温度制御手段（保持部材温度制御手段） ６ａ 空間 ６ｂ ボート温度調節器 ６ｃ 搬送開口部 ７ 搬送アーム（第３被処理物搬送手段） ８ ウェハ移載プレート ９ カセット（他の被処理物保持部材） １０ 炉体部（処理部） １１ ウェハ搬送部（被処理物搬送部） １２ ガス供給部 １３ 真空排気部 １３ａ 排気ポンプ １３ｂ 配管 １４ 制御部 １５ ロードロック容器 １６ 台座 １７ 第１ウェハ移載部（第１被処理物移載部） １８ 第１ウェハ搬送プレート（第１被処理物搬送手
段） １９ ウェハ搬送ロボット ２０ 第２ウェハ移載部（第２被処理物移載部） ２０ａ Ｙ方向駆動部 ２０ｂ Ｚ方向駆動部 ２０ｃ ボート支持アーム ２１ 第２ウェハ搬送プレート（第２被処理物搬送手
段） ２２ Ｙ方向 ２３ Ｚ方向 ２４ θ方向

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 処理容器内で被処理物を加熱して処理す
   る半導体製造方法であって、加熱された雰囲気の前記処
   理容器内から前記被処理物を少なくとも搬出する際およ
   び搬出後に、前記被処理物を保持する被処理物保持部材
   の温度を前記被処理物保持部材に形成された薄膜などの
   付着物が剥離しない温度に制御することを特徴とする半
   導体製造方法。
2. 【請求項２】 処理容器内で被処理物を加熱して処理を
   行う半導体製造装置であって、 前記被処理物の出し入れを行う搬入出口を備えた処理容
   器と前記処理容器内の被処理物を加熱する加熱手段とが
   設置された処理部と、 被処理物保持部材によって保持された被処理物の前記処
   理容器への搬入出を行う被処理物搬送手段が前記処理容
   器の搬入出口の外側近傍に設置された被処理物搬送部
   と、 前記処理容器内にプロセスガスなどのガスを供給するガ
   ス供給部とを有し、 前記被処理物搬送部に前記被処理物保持部材の温度を前
   記被処理物保持部材に形成された薄膜などの付着物が剥
   離しない温度に制御する保持部材温度制御手段が設けら
   れていることを特徴とする半導体製造装置。
3. 【請求項３】 処理容器内で被処理物を加熱して処理を
   行う半導体製造装置であって、 前記被処理物の出し入れを行う搬入出口を備えた処理容
   器と前記処理容器内の被処理物を加熱する加熱手段とが
   設置された処理部と、 被処理物保持部材によって保持された被処理物の前記処
   理容器への搬入出を行う被処理物搬送手段が前記処理容
   器の搬入出口の外側近傍に設置された被処理物搬送部
   と、 前記処理容器内にプロセスガスなどのガスを供給するガ
   ス供給部とを有し、 前記被処理物搬送手段に前記被処理物保持部材の温度を
   前記被処理物保持部材に形成された薄膜などの付着物が
   剥離しない温度に制御する保持部材温度制御手段が取り
   付けられていることを特徴とする半導体製造装置。
4. 【請求項４】 請求項２または３記載の半導体製造装置
   であって、前記保持部材温度制御手段は前記被処理物保
   持部材の温度を被処理物処理時の前記処理容器内の温度
   とほぼ同じ温度に制御する手段であることを特徴とする
   半導体製造装置。
5. 【請求項５】 請求項２，３または４記載の半導体製造
   装置であって、前記半導体製造装置の外部から他の被処
   理物保持部材によって保持されて搬送した被処理物を前
   記被処理物保持部材内にあるいはその反対に移し換える
   第１被処理物移載部を有し、前記第１被処理物移載部が
   備えた第１被処理物搬送手段に前記保持部材温度制御手
   段が設けられていることを特徴とする半導体製造装置。
6. 【請求項６】 請求項５記載の半導体製造装置であっ
   て、前記被処理物を保持した被処理物保持部材を前記第
   １被処理物移載部の第１被処理物搬送手段から前記被処
   理物搬送部の被処理物搬送手段にあるいはその反対に移
   動させる第２被処理物移載部を有し、前記第２被処理物
   移載部が備えた第２被処理物搬送手段に前記保持部材温
   度制御手段が設けられていることを特徴とする半導体製
   造装置。
7. 【請求項７】 請求項２，３，４，５または６記載の半
   導体製造装置であって、前記半導体製造装置が横形低圧
   ＣＶＤ装置、縦形低圧ＣＶＤ装置またはロードロック室
   付き縦形低圧ＣＶＤ装置であることを特徴とする半導体
   製造装置。
8. 【請求項８】 請求項７記載の半導体製造装置であっ
   て、前記ロードロック室付き縦形低圧ＣＶＤ装置が有す
   るロードロック容器内に前記保持部材温度制御手段が設
   けられていることを特徴とする半導体製造装置。
9. 【請求項９】 請求項５，６，７または８記載の半導体
   製造装置であって、前記第１または第２被処理物移載部
   の第１もしくは第２被処理物搬送手段あるいは前記ロー
   ドロック容器内に配置された第３被処理物搬送手段に前
   記被処理物保持部材を搭載する台座が設けられ、前記台
   座に前記保持部材温度制御手段が設置されていることを
   特徴とする半導体製造装置。