JPH1050623A - 化学気相成長装置 - Google Patents

化学気相成長装置

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JPH1050623A
JPH1050623A JP22319796A JP22319796A JPH1050623A JP H1050623 A JPH1050623 A JP H1050623A JP 22319796 A JP22319796 A JP 22319796A JP 22319796 A JP22319796 A JP 22319796A JP H1050623 A JPH1050623 A JP H1050623A
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JP
Japan
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chamber
wafer
growth
growth chamber
gate
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP22319796A
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English (en)
Inventor
Yuichiro Fujiwara
雄一郎 藤原
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 化学気相成長装置及び成長方法において、成
長膜品質の低下及びスループットの低下を防止する手段
を提供する。 【解決手段】 成長室10と、成長室10に搬送される
半導体基板40が待機する搬入室15と、搬入室15と
成長室10間に配置され搬入室15と成長室10間で半
導体基板40を出し入れするために開閉するゲート部2
0と、を有する。半導体基板40を成長室10へ搬送す
るためにゲート部20を開く時点で、半導体基板40が
ゲート部20の上面よりも高い位置で待機させる。半導
体基板40が待機する位置が、ゲート部20の上面より
も50mm以上上方に設定される。成長室10を大気開
放することに起因する成長膜品質の低下及びスループッ
トの低下を防止し、異物付着に起因する成長膜品質の低
下を防止する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、化学気相成長装置
に係り、より詳細には成長室に停留していた異物或いは
ゲート部に停滞していた異物がゲートの開閉時に吹き飛
ばされることにより搬入室で待機していたウエハに付着
することを防止し、異物付着に起因する品質低下を防止
することを目的とした化学気相成長装置に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】従来のこの種の構造により異物対策を施
した化学気相成長装置として、特開昭63−14452
3号公報により図4で示したものが報告されている。こ
れは、ウエハを保持しているウエハカートリッジをゲー
ト部の上面よりも高い位置に配置することを特徴として
いる。
【0003】図4において、310は成長室、320は
ゲート部、330はゲート部320の上面よりも高い位
置に配置されたウエハカートリッジである。この装置に
おいて、ウエハ340を成長室310に搬入する際、ウ
エハ340がウエハカートリッジ330に保持された状
態でゲート部320を開く。しかる後に成長室310へ
ウエハ340を、ウエハ移動手段324によって上下移
動させ、更にウエハ搬送機構322によって水平移動さ
せる。この装置に関して、搬入室に関する記述はなされ
ていないが、例えば特開昭63−144524号公報に
は成長室310の外部が大気圧であるとの記述があるこ
とから、搬入室を想定していないものと考えられる。
【0004】一方、成長室の大気開放(大気混入)によ
る化学気相成長膜の品質の低下、成長室の大気開放後に
必要となる成長室の再排気によるスループットの低下を
回避するため、化学気相成長装置、特に高品質・高スル
ープットの要求される化学気相成長装置においては、搬
入室(ロードロック室)を設け、装置外のウエハを一度
搬入室に挿入し、該搬入室を排気した後にゲート部を開
き、しかる後にウエハを成長室に搬入するという手段を
とることによって成長室を直接大気に曝さないものが主
流となっている。この際、高スループット化のために
は、搬入室の排気時間を極力短縮する必要があり、その
ためには搬入室の容積は可能な限り小さいことが望まし
い。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
特開昭63−144523号公報に記載の装置において
は、そのような搬入室については考慮されていない。仮
に図4のウエハカートリッジ330、ウエハ移動手段3
24、ウエハ搬送機構322のすべてを内蔵する搬入室
を増設したとしても、その容積は成長室310をはるか
に超えたものとなり、スループットを低下させることは
容易に想像される。
【0006】また、搬入室を設けることによって成長室
を直接大気に曝さない場合でも、搬入室内の残留大気の
影響を最小限にするため、ゲート部を開いてからウエハ
を搬入し再び閉じるまでの時間は極力短くすることが望
ましい。従って、図4において、ウエハ340を成長室
310に搬入する際に、ゲート部320を開いた後、ウ
エハ移動手段324による上下移動時間、ウエハ搬送機
構322による水平移動時間は極力短くすることが望ま
しい。ところが、図3においてはウエハ340は、ウエ
ハ搬送機構322の上を直径の約2倍の距離を水平移動
している。
【0007】つまり従来では、搬入室を有し、且つウエ
ハをゲート部の上面よりも高い位置で待機させることに
より、ウエハへの異物付着を防止する化学気相成長装置
は考案されていなかったのが実情である。
【0008】そこで、この発明は、化学気相成長装置及
び成長方法において、成長室を大気開放することに起因
する成長膜品質の低下及びスループットの低下を防止
し、且つウエハへの異物付着に起因する成長膜品質の低
下を防止する手段を提供することを目的とする。更に、
この発明は、ゲート部を開いてから閉じるまでの間に搬
入室の内部の残留大気が成長室に混入することに起因す
る成長膜品質の低下を低減する手段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】本発明は、成長室と、こ
の成長室に搬送される半導体基板が待機する搬入室と、
この搬入室と前記成長室間に配置され、前記搬入室と前
記成長室間で前記半導体基板を出し入れするために開閉
するゲート部と、を有する化学気相成長装置において、
前記半導体基板を前記成長室へ搬送するために前記ゲー
ト部を開く時点で、前記半導体基板を前記ゲート部の上
面よりも高い位置で待機させることを特徴とする。
【0010】また、本発明は、前記半導体基板が待機す
る位置が、前記ゲート部の上面よりも50mm以上上方
に設定されることを特徴とする。
【0011】
【作用】本発明によれば、化学気相成長装置において、
成長室の大気開放を回避するために搬入室(ロードロッ
ク室)を備える。この搬入室は、装置外のウエハを一度
搬入室に挿入し、搬入室を排気した後にゲート部を開
き、しかる後にウエハを成長室に搬入するという手段を
とることによって、成長室を直接大気に曝すことを回避
し、高品質・高スループット化を意図したものである。
従って、短時間で搬入室を排気する必要があり、そのた
めには内容積を最小にする必要がある。図4にあるよう
なウエハカートリッジを搬入室に装着するのは内容積を
大きくし好ましくない。
【0012】そこで、内容積を大きくするウエハカート
リッジを搬入室に装着せず、つまり後に詳細に説明する
ように、ウエハを待機させる「ゲート部の上面よりも高
い位置」を上限とする内容積の小さい搬入室を設ける。
それを用いて、大気中から搬入室へのウエハの搬送と、
搬入室内の排気と、ウエハの「ゲート部の上面よりも高
い位置」での待機と、ゲート部開と、ウエハの下降と、
搬入室から成長室へのウエハの搬送(水平移動)と、ゲ
ート部閉の各操作をする。これらの操作により成長室を
大気開放することに起因する成長膜品質の低下及びスル
ープットの低下を防止し、且つウエハの異物付着に起因
する成長膜品質の低下を防止することが可能となる。
【0013】更に、「ゲート部の上面よりも高い位置」
を可能な限り、ゲート部に接近させることにより、搬入
室から成長室へのウエハの搬送(水平移動)の時間が短
縮され、その結果ゲート部を開いてから閉じるまでの時
間を短時間にすることが可能となる。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明によ
る化学気相成長装置の好適な実施の形態を説明する。図
1は、本発明に係る化学気相成長装置の概略構成を示す
断面図である。この図1において、10は成長室、15
は搬入室、20はゲート部、40はゲート部20の上面
よりも高い位置にある待機位置上のウエハである。図1
においては、先ず、ウエハ40が外部よりこの待機位置
に挿入され、搬入室15内が排気された後、ゲート部2
0が開かれ、ウエハ40が成長室10に搬入される。そ
の際、ウエハ40は、ウエハ移動手段24によって下降
され、更にウエハ搬送機構22によって水平移動され
る。ウエハ移動手段24及びウエハ搬送機構22は、ウ
エハの移動・搬送に要求される制御性及び精度に整合し
たステッピングモータ等で駆動される。
【0015】図2は、図1の上下・水平移動という2段
階の移動・搬送をより短時間にするため、上下・水平方
向の同時移動の可能なアーム30を使用した場合であ
る。
【0016】図3は、ゲート部20の上部から上方へウ
エハ待機位置までの距離(H)に対する粒径1ミクロン
以上の異物数(個/ft3 )の関係を示すグラフであ
る。この図3のグラフから明らかなように、ゲート部2
0の上部から上方へのウエハ待機位置までの距離(H)
が大きくなるに従って異物数は減少する。
【0017】従来装置のようにゲート部20と同じ高さ
の位置にウエハ40を待機させた状態、即ちH=0mm
の位置でゲート部20を開いた時の異物数に比べて、ゲ
ート部20の上部から上方へのウエハ待機位置までの距
離H=50mm以上になると異物数はほぼ一定値に収ま
る。また、高スループット化のためには、搬入室15の
容積は可能な限り小さいことが望ましいことから、ゲー
ト部20の上部から上方へのウエハ待機位置までの距離
H=50mmが最適値である。
【0018】このようにウエハを待機させる「ゲート部
の上面より50mm上方の位置」を上限とする内容積の
小さい搬入室を設け、それを用いて、大気中から搬入室
へのウエハの搬送→搬入室内の排気→ウエハの「ゲート
部の上面より50mm上方の位置」での待機→ゲート部
開→ウエハの下降→搬入室から成長室へのウエハの搬送
(水平移動)→ゲート部閉の一連の操作をする。これら
の操作により、次の効果が得られる。即ち、 成長室を大気開放することに起因する成長膜品質の低
下及びスループットの低下を防止する。 ウエハへの異物付着に起因する成長膜品質の低下を防
止する。
【0019】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、搬入
室内のゲート部の上面より50mm上方でウエハを待機
させた状態でゲート部を開き、ウエハを下降させ、搬入
室から成長室へウエハを搬送し、ゲート部を閉にするこ
とにより、成長室を大気開放することに起因する成長膜
品質の低下及びスループットの低下を防止し、更にウエ
ハへの異物付着に起因する成長膜品質の低下を防止する
ことが可能になった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による化学気相成長装置の実施形態にお
ける概略構成を示す断面図である。
【図2】本発明による化学気相成長装置の実施形態にお
ける搬入室から成長室へのウエハの搬送(水平移動)時
間の短縮化を図る構成例を示す図である。
【図3】本発明による化学気相成長装置の実施形態にお
けるゲート部の上部から上方へウエハ待機位置までの距
離に対する粒径1ミクロン以上の異物数の関係を示す図
である。
【図4】従来装置の構成例を示す図である。
【符号の説明】
10 成長室 12 ウエハ基台 15 搬送室 20 ゲート部 22 ウエハ搬送機構 24 ウエハ輸送手段 40 ウエハ 30 上下動作・水平動作の可能なウエハ搬送アーム

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 成長室と、この成長室に搬送される半導
    体基板が待機する搬入室と、この搬入室と前記成長室間
    に配置され、前記搬入室と前記成長室間で前記半導体基
    板を出し入れするために開閉するゲート部と、を有する
    化学気相成長装置において、 前記半導体基板を前記成長室へ搬送するために前記ゲー
    ト部を開く時点で、前記半導体基板を前記ゲート部の上
    面よりも高い位置で待機させることを特徴とする化学気
    相成長装置
  2. 【請求項2】 前記半導体基板が待機する位置が、前記
    ゲート部の上面よりも50mm以上上方に設定されるこ
    とを特徴とする請求項1記載の化学気相成長装置。
JP22319796A 1996-08-06 1996-08-06 化学気相成長装置 Withdrawn JPH1050623A (ja)

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JP22319796A JPH1050623A (ja) 1996-08-06 1996-08-06 化学気相成長装置

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012059819A (ja) * 2010-09-07 2012-03-22 Tokyo Electron Ltd 基板搬送方法及び記憶媒体

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012059819A (ja) * 2010-09-07 2012-03-22 Tokyo Electron Ltd 基板搬送方法及び記憶媒体
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Effective date: 20031007