JPS5939341A - 薄板状被処理物の加熱処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は半導体ウニ・・−などを加熱して、ＣＶＤ（Ｃ
ｈｅｍｉｃａｌ　Ｖａｐｏｒ　Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ　
）熱硬化或いは拡散処理を行なう装置に関する。

反応室内で予じめ加熱し１こ基板上に膜形成のための元
素を含んだ混合反応ガスを送り込み、基板上の熱化学反
応を利用して所望の膜を形成するようにしたＣＶＤは減
圧状態下、或いはプラズマ状態下で行なわれるようにな
ってきている。このため、最近では内部を減圧に保って
且つプラズマ発生用−０）電極を内部に配したチャンバ
ーの周囲に加熱コイルを巻回した装置が提供されている
。

しかしながら、従来の装置は基板等の被処理物を１枚ず
つチャンバー内に入れ、加熱処理を行なうようにしてい
るので非能率的であり、処理時間も多（要し、処理後の
チャンバー内が高温となっている場合があるので被処理
相を取り出す際に細心の注意を払わなければならない。

またこれを自動化して行なう場合には装置自体が大型化
し且つ機構も複雑となる。そのため自動的に加熱処理が
行なえ且つコンパクトな加熱処理装置が望まれている。

本発明は上記要望に応えるべくなされたものであり、そ
の目的とするところは、手作業によることな（自動的に
多数枚の薄板状被処理物を知時間で加熱処理でき、且つ
コンパクトな加熱処理装置を提供するにある。

上記目的を迷惑すべ（本発明に係る加熱処理装置は、装
置本体内にチャンバーを縦方向に配設し、このチャンバ
ーの周囲に高周波誘導加熱コイルなどの加熱部材を設け
、該チャンバーに対して複数の薄板状被処理物を保持し
得る保持体を挿抜可能としたことをその要旨としている
。

以下に本発明の実施例を添付図面に基いて詳述する。

第１図は本発明に係る加熱処理装置をプラズマＣＶＤ用
の装置として適用した例を示すものであり、略々ボック
ス状をなす装置本体１内には石英からなる円筒状のプラ
ズマ発生用のチャンバー２を縦方向、即ちチャンバー２
の軸が上下方向となるように配設し、このチャンバー２
の上端部を閉塞し、下端部を開口するとともに、外周部
には加熱部材である高周波誘導加熱コイル３を巻回して
いる。そしてチャンバー２の周囲には図示しない電極板
を固定し、本体１内に高周波電源４を配設し、高周波を
印加することでチャンバー２内にプラズマを発生せしめ
るようにしている。

また、本体１の前面下半部には張り出し部５を一体的に
形成し、この張り出し部５の上面６に各種操作ボタン７
・・・を設けるとともに、上１面６の左右に薄板状の被
処理物である半導体ウェハー８を２５枚収納し得る収納
カセット９．９を配設している。

この収納カセット９は第２図の内部構造図にも示すよう
に、アルミ或いはテフロンなどからなる２枚の板体９ａ
、９ａを対向し上端部を棒材１０゜１０で接続してなり
、板体９ａの下端を板状の支持部材１１上に載置し、こ
の支持部材１１の昇降動につれて収納カセット９が上面
６に形成した孔１２を介して張り出し部５に対し昇降動
するようにしている。

また上記張り出し部５の上面６には左右方向に伸びる開
口１３を形成し、この開口１３内に一対の搬送部材であ
る無端ベル）１４．１４を配設している。この無端ベル
ト１４の基部１４ａは上記収納カセット９の下部に位置
し、夫々の無端ベルト１４の先部１４ｂは離間して対向
して騒・る。そして無端ベルト１４の上面は張り出し部
５の上面６よりも若干上方に位置し、収納カセット９が
下降した際に最下段のウェハー８が無端ベルト１４上に
載るようにしている。

また上記開口１３の中央から装置本体１内に伸びる関口
１５が形成され、この開口１５にシリンダユニット１６
によって昇降動せしめられる昇降部材１７０基部を臨ま
せている。この昇降部材１７はシリンダユニット１６が
引込み動をした場合にはその上面が無端ベルト１４の上
面よりも若干下方に位置するようにして（・る。そして
昇降部材１７の基部には窓１８を形成し、この窓１８内
にウェハー８を昇降部材１７上に容易に乗り移らすため
のローラ１９を設け、更に昇降部材１γの両側には昇降
部月１７の基部に乗り移ったウニ・・−を先部に移送す
るための無端ベルト２０を設けている。

そしてこの無端ベルト２０の外側にはアーム部材２１を
設けている。このアーム部材２１はその基部の上端から
棒状部２１ａを延出するとともに基部下端に取り付けた
キャスター２２によってガイドレール２３上を移動可能
とされている。

一方、本体１の底面には２本のガイド棒２４゜２４が立
設され、このガイド棒２４．２４に前記プラズマ発生用
チャンバー２の蓋体２５を摺動自在に挿着している。こ
の蓋体２５にはネジ部を刻設したロッド２６が螺合挿通
され、このロッド２６をモータ２７で回転せしめること
で、蓋体２５がガイド棒２４，２４に沿って昇降動する
ようにしている。

そして、蓋体２５の上面にはウニ・・−保持体２８を立
設している。この保持体２８は４本の柱２９・・・とこ
れら柱２９・・・の上端部を結合する棒材３０・・・と
からなり、保持体２８は平面から見て台形をなすように
している。そして上記柱２９・・・には上下方向に等間
隔で溝部３１・・・を複数（本実施例では５０本）穿設
し、この溝部３１にウニ・・−８の端部が嵌り込んで係
止するようにしている。

以上において、先ず２５枚のウェハー８・・・を収納し
た左側のカセット９を若干降下せしめ、カセット９に収
納されているウェハー８・・・のうち最下段に位置する
ウェハーを無端ベルト１４上に載せる。するとウェハー
８は無端ベルト１４によって昇降部材１７上まで送り出
される。このときリミットスイッチによってシリンダユ
ニット１６が作動し、昇降部材１７が上昇し、無端ベル
ト２０によってウニ・・−８が昇降部材１７の先端部ま
で搬送される。

そしてウェハー８が昇降部材１７の先端部までくるとリ
ミットスイッチにより無端ベルト２０の駆動が停止し、
昇降部材１７がもとの位置まで下降する。すると、ウエ
ノ・−８はアーム部材２１゜２１の先端部に乗り移る。

次いでアーム部材２１゜２１はウエノ・−保持体２８に
向って移動し、ウニ・・−を保持体２８の柱２９に形成
した溝部３１に係止せしめる。この場合、保持体２８は
最も下った位置とし、最初のウエノ・−８は保持体２８
の最上段に保持されるようにする。

次いでモータ２７を駆動して保持体２８を一段分、即ち
溝部３１の一間隔分だけ上昇せしめる。

すると、アーム部材２１の先端部からウニ・・−８が離
れ、この後アーム部材２１はもとの位置まで戻り、装置
は最初の状態になる。

この後、左側のカセット９が更に一段分降下し２枚目の
ウエノ・−を送り出し、このウエノ・−を前記同様の操
作で保持体２８の２段目の溝部に保持せしめる。そして
この操作を繰り返し、左側のカセット９内のウェハー８
・・・の全て（２５枚）を保持体２８内に保持せしめた
ら、今度は右側のカセット９についても同様の操作を行
なって合計５０枚のウェハー８・・・を保持体２８内に
保持せしめる。

次いで、モータ２７を駆動して保持体２８をチャンバー
２内に収納するとともに蓋体２５によってチャンバー２
の下端開口部を塞ぐ。この後、高周波電源４によってチ
ャンバー２内にプラズマを発生せしめるとともに、高周
波誘導加熱コイル３によって被処理物であるウェハー８
にプラズマＣＶＤ処理を行なう。

この後、前記した操作と逆の操作によってチャンバー２
内で処理したウエノ・−８・・・をカセット９内に一枚
ずつ戻す。

第３図乃至第６図は別実施例を示すものであり、前記実
施例と同一の部材については同一の番号を付している。

即ち装置本体１内には縦方向にチャンバー２を配設し５
、このチャンバー２の周囲に高周波誘導加熱コイル３を
巻回している。そして本体１内には高周波電源４を設は
電極板を弁してチャンノ（−２内にプラズマを発生せし
めるようにしている。

また本体１の前面には張り出し部５を形成するとともに
、本体１の内部には支持板３２を固着し、この支持板３
２の上下端にブラケット３３．３３を取付け、これらブ
ラケット３３．３３間にネジ部を形成したロッド３４を
モータによって回転せしめられるように支持している。

そして、上記ロッド３４に支持台３５を螺合し、ロッド
３４の回転によって支持台Ｊ５が図示しない案内ロッド
に沿って昇降動するようにしている。そして支持台３５
には前記実施例と同様の蓋体２５が設けられており、こ
の蓋体２５の上面にウニ・・−の保持体２８が立設され
ている。

また、本体１内の中央には横方向に支持板３６を架設し
、この支持板３６の上面左右に一対の回転板３７．３７
を設け、この回転板３７．３７の先端にウエノ・−収納
用のカセット９を載置するようにしている。

そして回転板３７の下方に、＆工移し換え音す材３８を
配設している。この移し換え部材３８＆工第４図及び第
５図に示す如く、アングル片３９０つ起立音ｂ３９ａの
裏面に多数の先端二股状となった舌状片４０・・・ン上
下方向に連続的に取り付けており、該アングル片３９０
基部を本体１内に自己設したシ１ノンダニニット４１０
ロッド４２に固着して（する。

一方シリンダユニット４１は本体１内の前後方＋ｏＪに
架設された案内ロッド４３．４３に摺動自在に挿通した
支持台４４に固設され、こσ）支持台４４ヲシリンダユ
ニツト４５で案内、ｏツ）’４３．４３に沿って移動せ
しめるようにして（する。而して、移し換え部材３８は
シリンダユニット４１σ）作動で昇降動し、シリンダユ
ニット４５のイ／「動でｉｉＪ後動するようになってい
る。

以上において、ウニ、−、８・’Ｙ収納した−）Ｊセッ
ト９ヶカセット９の板体９ａ力（本体１の＝１面と平行
となるようにして回転板３７上に載置して第４図の状態
とする。次いでモータを駆動してロット。

３４を回転し、支持台３５、蓋体２５及び保持体２８を
一体的に降下せしめ最下端に位置せしめる。

そしてこれと同時に一方の回転板３７を約９０°回転せ
しめ、カセット９を保持体２８の上部近傍に位置せしめ
る。

次いでシリンダユニット４１を作動して移し換え部材３
８を上昇せしめ、移し換え部材３８の舌状片４０・・・
の夫々がカセット９内に収納したウェハー８・・・の中
間に位置する高さで停止する。この状態を第６図で示し
ている。

次いでシリンダユニット４５を作動せしめて移し換え部
材を図中右方へ移動せしめる。すると、各舌状片４０・
・・はウエノ・−８・・・の間に挿入されることとなる
。そしてこの状態となった時点でシリンダ４５の作動を
停止し、シリンダユニット４１を再度作動し、移し換え
部材３８を若干上昇せしめる。すると、舌状片４０・・
・がカセット９内のウニ・・−８・・・を持ち上げるこ
ととなる。

そして、舌状片４０・・・上にウエノ・−８・・・が載
置されたならば、シリンダユニット４１の作動を停止し
、再度シリンダユニット４５を作動せしめる。

すると、ウニ・・−８・・・は移し換え部材３８によっ
て保持体２８内に送られ、保持体２８の柱２９に形成し
た溝部３１内にウェハー８の端部が嵌り込み、複数（例
えば２５枚）のウニ・・−８・・・は同時に保持体２８
に係止されることとなる。この後シｌＪｙダニニット４
１．４５ｖ作動せしめることで移し換え部材３８を元の
位置に戻す。そして、上記と同様の操作を他方の回転板
３７上に載置したカセット９内のウェハーにも行なうこ
とで、保持体２８内にカセット２個分（例えば５０枚）
のウェハー８を保持せしめる。

この状態から更にロッド３４Ｙ回転せしめ、蓋体２５が
チャンバー２の下端開口部を塞ぐまで支持台３５を上昇
せしめる−これにより保持体２８はウェハー８を保持し
た状態で密閉状態のチャンバー２内に装填されることと
なる。

斯る状態にて高周波電源４によってチャンバー２内にプ
ラズマを発生せしめ且つ高周波誘導コイル３によって、
チャンバー２内のウエノ・−８にプラズマＣＶＤ処理を
行なう。

そして斯る処理が終了したならば、前記と逆の操作によ
り、チャンバー２内のウェハー８を半分ずつカセット９
内に戻して処理が完了する。

尚、以上に示したものは本発明の実施の一例に過キス、
チャンバー２の周囲に巻回する加熱部材は高周波誘導加
熱コイルに限らず、抵抗加熱コイル或いは加熱ランプ等
を配設してもよい。また実施例にあってはプラズマＣＶ
Ｄ処理用として本発明に係る装置７示したが、本発明に
係る装置は薄板状の被処理物に熱硬化処理或いは拡散処
理する一合にも用いることができるのは勿論である。

以上の説明で明らかな如く本発明によれば、チャンバー
を縦方向に配置するようにしたので、コンパクト化が図
れ、またチャンバー内で多数枚の被処理物を同時に処理
するようにしたので、処理時間を大巾に短縮することが
でき、更に被処理物の保持体への被処理物の送り、及び
取り出し等を自動的に行なうようにしたので、従来の手
作業に比べ作業能率が向上するとともに被処理物を傷付
けるおそれも少なくなり、製品歩留りも大巾に向上する
等多くの効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すものであり、第１図は本発
明に係る加熱処理装置の概略構造を示す斜視図、第２図
は同加熱処理装置の内部構造を示す斜視図、第３図は別
実施例の正面図、第４図は同別実施例の内部構造を示す
側面図、第５図は移し換え部材の斜視図、第６図は同別
実施例の作用を説明した側面図である。 尚、図面中１は装置本体、２はチャンノ（−１３は加熱
部材、８は薄板状被処理物、２８は保持体である。 特許出願人　東京電子化学株式会社 代理人　弁理士　　　下　　１）　容一部間　　弁理士
　　　大　　橋　　　邦　　産量　　弁理士　　　小　
　山　　　　　　有第２図 第４図 ノ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 装置本体内に縦方向に配置されたチャンバーと、このチ
   ャンバーの外周に配設された加熱部材と、複数の薄板状
   被処理物を保持し得るとともに上記チャンバー内に挿抜
   可能とされた保持体とを備えてなる薄板状被処理物の加
   熱処理装置。