WO2005076343A1

WO2005076343A1 - 半導体処理用の基板保持具及び処理装置

Info

Publication number: WO2005076343A1
Application number: PCT/JP2005/000845
Authority: WO
Inventors: Nobuaki Shigematsu
Original assignee: Tokyo Electron Limited
Priority date: 2004-02-05
Filing date: 2005-01-24
Publication date: 2005-08-18
Also published as: TW200526496A; JP2005223142A

Abstract

　基板保持具（２０）は、上下方向に延在する支柱（２３～２５）と、被処理基板（Ｗ）を夫々載置するように支柱に沿って配設された複数の載置棚（３０）と、を含む。載置棚（３０）の夫々は、支柱に固定された第１部材（３１）と、第１部材に支持された第２部材（３２）と、を含む。第１及び第２部材（３１、３２）は第１及び第２面を夫々有し、第１及び第２面は協働して各被処理基板の裏面の全体を被覆する載置面を形成する。第２部材（３２）は、搬送機構によって各被処理基板を載置面に対して搬出入するのをアシストするように第１部材（３１）に対して上下動可能である。

Description

明細書

半導体処理用の基板保持具及び処理装置

技術分野

[0001] 本発明は、半導体処理用の基板保持具及び処理装置に関し、特に被処理基板の裏面に副産物膜が形成されるのを防止するための技術に関する。ここで、半導体処理とは、半導体ウェハや LCD(Liquid crystal display)や FPD (Flat Panel Display)用のガラス基板などの被処理基板上に半導体層、絶縁層、導電層などを所定のパターンで形成することにより、該被処理基板上に半導体デバイスや、半導体デバイスに接続される配線、電極などを含む構造物を製造するために実施される種々の処理を意味する。

背景技術

[0002] 半導体デバイスの製造においては、被処理基板、例えば半導体ウェハに、 CVD ( Chemical Vapor Deposition),酸化、拡散、改質、ァニール、エッチングなどの処理を施すため、各種の処理装置が用いられる。この種の処理装置として、多数枚のウェハを一度に熱処理する縦型熱処理装置が知られている。通常、縦型熱処理装置は、ゥェハを収納するための気密な縦型の処理容器を有する。処理容器を包囲するように加熱炉が配設される。処理容器内おいてウェハはウェハボートと呼ばれる保持具により、互いに間隔をあけて積み重ねた状態で保持される。

[0003] ウェハボートには、大きく分けてラダーボートやリングボートと呼ばれるものがある。

ラダーボートは、ウェハの周囲を囲むように配置された複数本、例えば 3 6本の支柱を有する。これらの支柱に、ウェハを支持するための凹状或いは凸状の係止部が配設される。また、リングボートは、ラダーボートにおける係止部の代わりに、ウェハの周縁部を支持するためのリング状の支持部を有する。

[0004] ラダーボート及びリングボートでは、ウェハの周縁部のみが支持される構成を有するため、ウェハの裏面が処理雰囲気に接触する。このため、処理ガスを用いてウェハの表面に成膜する時に、ウェハの裏面上にも膜 (ここでは、副産物膜と呼ぶ）が形成される。ウェハの裏面に形成された副産物膜は、不安定な状態であるため、例えば機械的振動によって剥れ易い状態にあり、このことがパーティクルの発生の要因になる。

[0005] また、例えば後工程の真空処理において、通常、静電チャックによってウェハを載置台に吸着させる。しかし、ウェハの裏面側に副産物膜が付くと静電チャックが機能しなくなるおそれがある。力かる問題を解消するため、真空処理に先立って、成膜処理されたウェハの裏面を洗浄する処理を行う。この洗浄処理は、ウェハの表面にレジストを塗布する工程、ウェハを洗浄液で洗浄する工程、及びレジストを除去する工程力なる。このため、その分だけ、設備コストも高くなり、スループットも低下し、デバイス製作の原価に影響を及ぼす。

[0006] 特に、 TE〇S (Tetra Ethyl Ortho Silicate)酸化膜、 PSG (Phospho Silicate Glass)、 BSG (Boron Silicate Glass)、または BPSG (Boron Phosphorous Silicate Glass)膜などの成膜処理では、ウェハの表面に厚い膜を形成する。この場合、ウェハの裏面に 1 / m以上もの厚さに副産物膜が付くことが多ぐ上述のように、静電チャックが機能しなくなる。

[0007] 特開平 10-242067号公報（特許文献 1 :段落 0017、 0018、 0020、図 1を参照）は、ウェハに自重応力が生じないように構成したウェハボートを開示する。これは、ゥェハが高温熱処理された時に、スリップと呼ばれる結晶欠陥の発生を防止するための構成である。図 9は、この文献に開示された従来のウェハボートと搬送機構との関係を示す概略斜視図である。

[0008] このウェハボート 10では、ウェハ Wの下面全体を支持する支持板 1 1が支柱 12に多段に配設される。支持板 1 1には、挿通孔 13 (支持ピン挿通孔）が形成される。ゥェハボート 10に対してウェハ Wを移載する際、第 1の基板支持アーム 14に設けられた支持ピン 15が揷通孔 13内を通って突出する。次に、第 2の基板支持アーム 16からゥェハ Wが支持ピン 15に受け渡され、更に支持ピン 15が退避することにより、ウェハ W が支持板 1 1に載置される。

[0009] 支持板 1 1には、例えば 4つの揷通孔 13が形成されるため、支持板 1 1の裏から揷通孔 13を介して処理ガスが回り込む。これにより、揷通孔 13の 4点に位置するウェハ Wの裏面部分に副産物膜が付く。このように局所的に付着した薄い副産物膜は、剥れ易くてパーティクル汚染を引き起こし易い。また、 4つの挿通孔 13に支持ピン 15が入ったまま第 1の基板支持アーム 14を引き抜こうとすると、ウェハボート 10が破損するという問題も発生する可能性がある。

発明の開示

[0010] 本発明の目的は、被処理基板を成膜処理するにあたり、被処理基板の裏面に副産物膜が形成されるのを防止すると共に、自動的な被処理基板の移載を可能とする基板保持具及び処理装置を提供することにある。本発明の他の目的は、簡易な構造の載置台を有する処理装置を提供することにある。

[0011] 本発明の第 1の視点は、半導体処理用の縦型処理容器内において、複数枚の被処理基板を上下方向に間隔をおいて保持するための基板保持具であって、前記保持具は、上下方向に延在する支柱と、前記被処理基板を夫々載置するように前記支柱に沿って配設された複数の載置棚と、を具備し、

前記載置棚の夫々は、前記支柱に固定された第 1部材と、前記第 1部材に支持された第 2部材と、を具備し、

前記第 1及び第 2部材は第 1及び第 2面を夫々有し、前記第 1及び第 2面は協働して各被処理基板の裏面の全体を被覆する載置面を形成し、前記載置面は各被処理基板の輪郭以上の大きさの輪郭を有することと、

前記第 2部材は、搬送機構によって各被処理基板を前記載置面に対して搬出入するのをアシストするように前記第 1部材に対して上下動可能であることと、

前記第 2部材は、前記搬送機構が各被処理基板の裏面にアクセスするのを妨害しないように、前記裏面と係合することと、

を含む。

[0012] 本発明の第 2の視点は、被処理基板に対して半導体処理を施す装置であって、前記被処理基板を収容する処理容器と、

前記処理容器内に処理ガスを供給するためのガス供給系と、

前記処理容器内で前記被処理基板を支持する載置台と、

前記載置台に対して前記被処理基板を搬出入するための搬送機構と、を具備し、前記載置台は、

第 1部材と、前記第 1部材に支持された第 2部材と、を具備し、

前記第 1及び第 2部材は第 1及び第 2面を夫々有し、前記第 1及び第 2面は協働して前記被処理基板の裏面の全体を被覆する載置面を形成し、前記載置面は前記被処理基板の輪郭以上の大きさの輪郭を有することと、

前記第 2部材は、前記搬送機構によって前記被処理基板を前記載置面に対して搬出入するのをアシストするように前記第 1部材に対して上下動可能であることと、前記第 2部材は、前記搬送機構が前記被処理基板の裏面にアクセスするのを妨害しないように、前記裏面と係合することと、

を含み、

前記搬送機構は、

前記被処理基板を搬送するための搬送アームと、

前記載置台の前記第 2部分と下方から係合して前記第 2部分を上下動させる駆動アームと、

前記搬送アームを進退動させる第 1駆動部と、

前記駆動アームを進退動させる第 2駆動部と、

前記搬送アームに対して前記駆動アームを上下動させる第 3駆動部と、を具備する。

図面の簡単な説明

[図 1]図 1は、本発明の実施形態に係る縦型熱処理装置を示す概略斜視図である。

[図 2]図 2は、図 1に示す縦型熱処理装置に用いられる基板保持具を示す断面図である。

[図 3]図 3は、図 2に示す基板保持具の載置棚 (載置台）の 1つを示す拡大断面図である。

[図 4]図 4は、図 1に示す縦型熱処理装置に用いられる搬送機構を示す斜視図である

[図 5A]図 5Aは、ウェハの移載の態様を示す説明図である。

[図 5B]図 5Bは、図 5Aに続くウェハの移載の態様を示す説明図である。 [図 5C]図 5Cは、図 5Bに続くウェハの移載の態様を示す説明図である。

[図 5D]図 5Dは、図 5Cに続くウェハの移載の態様を示す説明図である。

[図 6A]図 6Aは、本発明の他の実施形態に係る載置棚 (載置台）の 1つを示す拡大断面図である。

[図 6B]図 6Bは、図 6Aに示す載置棚（載置台）の平面図である。

[図 7]図 7は、本発明の更に他の実施形態に係る載置棚 (載置台）の 1つを示す平面図である。

[図 8]図 8は、本発明の更に他の実施形態に係る枚葉式処理装置を示す概略断面図である。

[図 9]図 9は、従来のウェハボートと搬送機構との関係を示す概略斜視図である。発明を実施するための最良の形態

[0014] 以下に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の説明において、略同一の機能及び構成を有する構成要素については、同一符号を付し、重複説明は必要な場合にのみ行う。

[0015] 図 1は、本発明の実施形態に係る縦型熱処理装置を示す概略斜視図である。図 1 において、例えば石英からなるウェハボート 20、即ち、熱処理用の基板保持具が示される。ウェハボート 20は、上下に互に対向して配置された円形の天板 21及び底板 22を有する。天板 21と底板 22との間に、複数本例えば 3本の支柱 23 25が固定される。なお、支柱 23 25の数は 3本に限らず、 2本或いは 4本以上であってもよい。また、天板 21は円形に限らず、例えばリング状であってもよい。

[0016] 図 2は、図 1に示す縦型熱処理装置に用いられる基板保持具を示す断面図である。図 1及び図 2に示すように、天板 21と底板 22との間には、多数の載置棚（載置台） 3 0が上下方向に所定の間隔をおいて配列される。各載置棚 30は、被処理基板であるウェハ Wを水平に載置するように構成され、これにより、ウェハボート 20は、複数枚のウェハ Wを上下方向に間隔をおいて保持することができる。

[0017] この実施形態において、ウェハ Wの配列間隔（載置棚 30の配列間隔）は、例えば 3 Ommに設定される。支柱 23— 25は、ウェハボート 20の各載置棚 30に対して、後述する搬送機構（図 4参照）によりウェハ Wの移載作業が行えるように構成される。即ち、ウェハボート 20の一側方において、支柱 23、 24の間隔を大きくとることにより移載用の搬送口 40が形成される。

[0018] 図 3は、図 2に示す基板保持具の載置棚（載置台）の 1つを示す拡大断面図である。載置棚 30の夫々は、支柱 23 25に固定された外側の定置部材（第 1部材） 31と、定置部材 31に支持された内側の可動部材 32 (第 2部材）と力らなる。定置部材 31の上面 (第 1面）と可動部材 32の上面（第 2面）とは、協働して各被処理基板の裏面の全体を被覆する載置面 30aを形成する。載置面 30aはウェハ Wの輪郭以上の大きさの輪郭を有する。可動部材 32は、後述する搬送機構 60の第 1アーム 61によってゥェハ Wを載置面 30aに対して搬出入するのをアシストするように定置部材 31に対して上下動可能である。このため、可動部材 32は、ウェハ Wの裏面に第 1アーム 61がァクセスするのを妨害しなレ、ように、ウェハ Wの裏面と係合する。

[0019] 具体的には、定置部材 31は、例えばリング状に形成され、内側に向かって段階的に低くなるように 3段のリング面を有する。 3段のリング面は、一番高い位置にある面から順番に上段面 33、中段面 34、下段面 35となる。中段面 34上にウェハ Wの周縁部の下面が載置され、中段面 34の輪郭が載置面 30aの輪郭となる。定置部材 31の外縁部は、各支柱 23— 25に上下方向に間隔をおいて形成された溝内に挿入されて、例えば溶着されて固定される。なお、定置部材 31は、各支柱 23— 25に溶着されず、溝内に挿入されて着脱自在に支持されるだけでもよレ、。

[0020] 可動部材 32は、定置部材 31の内側に上下動自在に配設される。可動部材 32は、例えば筒状体力なる脚部 37の上面を当該筒状体よりも大きい円形板状の頭部 36 で塞いだ構造をなす。頭部 36は、定置部材 31の下段面 35を底面とする凹部 34a内に装着される。下段面 35と頭部 36の底面とが面接触することで、定置部材 31で囲まれる空間を塞ぎ、処理ガスがウェハ Wの裏面に回り込まない構造となる。

[0021] 可動部材 32の頭部 36が定置部材 31の下段面 35上に配置（即ち、凹部 34a内に装着）された状態において、頭部 36の上面は定置部材 31の中段面 34と実質的に整一するか中段面 34よりも下に位置する。即ち、頭部 36の上面と中段面 34とが協働して、ウェハ Wの裏面の全体を被覆する載置面 30aを形成する。なお、頭部 36は、定置部材 31に対して同心状となるように構成される。従って、定置部材 31の中段面 34 (第 1面）は載置面 30aの輪郭を全周に亘つて形成し、頭部 36の上面（第 2面）は載置面 30aの輪郭内で第 1面に対して同心状に配置される。

[0022] 図 1において、ウェハボート 20は、ウェハの受け渡しを行うための移載領域 LAに配置された状態で示される。移載領域 LAの上方には、円筒体状の処理容器 50を含む縦型の加熱炉が配設される。処理容器 50の下端部は開放され、ウェハボート 20を口ード/アンロードするためのロードポート（図示せず）が形成される。処理容器 50は、円筒体状の断熱カバー 55により覆われ、カバー 55の内面には、ウェハを加熱するためのヒータ 56が配設される。

[0023] 処理容器 50の下部には、供給管 51を介してガス供給部 GSが接続される。ガス供給部 GSから、ウェハ上に薄膜を堆積するための CVD用の処理ガスが供給される。処理容器 50の下部にはまた、排気管 52を介して排気部 GEが接続される。排気部 G Eにより、処理容器 50内が真空排気されると共に所定の圧力に設定される。

[0024] ウェハボート 20は、保温筒 41の上に着脱自在に装着され、保温筒 41は、フランジ部 42を介してボートエレベータ 43の上に載置される。ウェハボート 20は、保温筒 41 及びフランジ部 42と共に昇降され、処理容器 50に対してロード/アンロードされる。なお、フランジ部 42は、処理容器 50の下端部のロードポートを開閉するための蓋体として機能する。

[0025] 図 4は、図 1に示す縦型熱処理装置に用いられる搬送機構を示す斜視図である。この搬送機構 60は、ウェハボート 20に対してウェハ Wの受け渡しを行うため、移載領域 LA (図 1参照）に配設される。搬送機構 60は、ウェハボート 20とウェハ搬送用の力セット（図示せず）との間に配置され、これらの間でウェハ Wの受け渡しを行う。なお、ウェハカセットには、複数枚、例えば 25枚のウェハ Wが所定間隔で収納可能となる。

[0026] 図 4に示すように、搬送機構 60は、第 1アーム 61及び第 2アーム 62を有する。第 1 アーム 61は、ウェハ Wの下面周縁部を支持して搬送するために使用される。第 2ァーム 62は、ウェハ Wの受け渡し時に可動部材 32の下面側を支持し、所定の高さ位置まで持ち上げるために使用される。第 1アーム 61は、中央の空間 61aを可動部材 3 2の脚部 37が通過できるようにフォーク状に形成される。これにより、第 1アーム 61がウェハボート 20に対してウェハ Wの受け渡しを行う時に、ウェハボート 20の可動部材 32と干渉しなくなる。

[0027] 第 1及び第 2アーム 61、 62は、基台 63に対して垂直軸回りに回転可能及び昇降可能なアーム支持台 64上に配設される。アーム支持台 64には、第 1及び第 2アーム 61 、 62を同一水平方向に夫々独立して進退動させるための駆動部 65、 66が内蔵される。また、アーム支持台 64上には、第 1アーム 61及びアーム支持台 64に対して第 2 アーム 62を上下動させるための駆動部 67が配設される。

[0028] 次に、この実施形態に係る装置の作用について説明する。先ず、図 4に示す搬送機構 60の第 1アーム 61により、ウェハカセット（図示せず）からウェハ Wを取り出す。次に、移載領域 LAに配置されたウェハボート 20に対して第 1及び第 2アーム 61、 62 が向くように、アーム支持台 64を回転させる。次に、図 5Aに示すように、第 1アーム 6 1を前進させてウェハ Wを載置棚 30の上方に位置させる。

[0029] 次に、図 5Bに示すように、第 2アーム 62を前進させて可動部材 32の下方に位置させる。次に、図 5Cに示すように、第 2アーム 62を上昇させて可動部材 32の下側を支持しながら持ち上げる。これにより、可動部材 32が第 1アーム 61の空間 61a内を通つて第 1アーム 61上のウェハ Wを突き上げ、ウェハ Wを受け取る。

[0030] 次に、載置棚 30上から第 1アーム 61を後退させる。次に、図 5Dに示すように、第 2 アーム 62により可動部材 32を下降させ、可動部材 32の頭部 36を定置部材 31の下段面 35に支持させる。これにより、ウェハ Wが定置部材 31の中段面 34及び可動部材 32の上面に載置された状態となる。

[0031] このようなウェハ Wの移載動作を、例えば搬送機構 60を順次下降させることにより或いはボートエレベータ 43を上昇させることにより、ウェハボート 20の上段側から下降側に順次行う。これにより、所定枚数のウェハ Wを上から順にボートエレベータ 20 に載置する。次に、ボートエレベータ 43を上昇させてウェハボート 20を処理容器 50 の中に搬入する。

[0032] 次に、処理容器 50内をプロセス温度に設定すると共に、処理容器 50内に処理ガスを供給することにより、ウェハ Wの表面に所定の膜を堆積する。所定の成膜処理を終了した後、ボートエレベータ 43を下降させ、ウェハボート 20を処理容器 50の中から搬出する。次に、上記と逆の動作を行うことにより、ウェハボート 20からウェハカセットへウェハ wを順次移載する。

[0033] 上述の実施形態によれば、次のような効果が得られる。即ち、ウェハボート 20の載置棚 30が、定置部材 31と可動部材 32とに分割される。可動部材 32は、ウェハ Wの受け渡しをアシストすると共に、定置部材 31と可動部材 32とは、協働して各被処理基板の裏面の全体を被覆する載置面 30aを形成する。ウェハ Wが載置面 30aに載置される時、可動部材 32の頭部 36が定置部材 31に形成された中央の開口部（可動部材 32の脚部 37が上下動するための空間）を塞いだ状態となる。

[0034] ウェハ Wが載置面 30aに載置される時、定置部材 31の下段面 35と可動部材 32の頭部 36の底面とが面接触する。このため、ウェハ Wの裏面側への処理ガスの回り込みが可動部材 32により阻止され、ウェハ Wの裏面に副産物膜が形成されるのが防止される。従って、後工程における静電チャックによるウェハ Wの支持に支障が起こらなレ、。また、裏面側の副産物膜に基づくパーティクルの発生の懸念もなレ、。また、裏面洗浄工程が不要になることから、スループットの向上及び設備のコストの低減を図ること力 Sでき、例えば半導体デバイスのコストを低下させることができる。

[0035] なお、ウェハ Wが載置面 30aに載置される時、定置部材 31の下段面 35と可動部材

32の頭部 36の底面とは、必ずしも密着する必要はない。例えば、加工における面の仕上げ精度等により、両者間に若干の隙間が開いても、それが実質的な問題が生じない程度であればよい。即ち、その隙間を介して処理ガスが入り込んだ時にパーティクルの発生及び静電チャックの支持に何ら支障がない程度の僅かな副産物膜が付着する場合であれば、「定置部材 31の開口部（可動部材 32の脚部 37が上下動するための空間）を塞いだ状態」に相当する。

[0036] 更に、可動部材 32の昇降によりウェハ Wの受け渡しができることから、ウェハ Wの自動搬送を行うことができる。また、第 2アーム 62を定置部材 31の中へ進入させるのではなぐ定置部材 31から下方側に突出している可動部材 32の下部を持ち上げる。このため、例えば第 2アーム 62が上昇中に退避動作をするといつたトラブルが発生しても載置棚 30を破損するおそれがない。

[0037] また、可動部材 32に載置面の機能を持たせてウェハ Wの略全面を支持するようにしているため、ウェハ Wの自重応力の発生を防止することができる。このため、ウェハ Wが高温に加熱される時、スリップの発生を抑えることができる。また、可動部材 32の上面によりウェハ Wの周縁部を除いた全体の面を面接触の状態で支持しながら昇降し、第 1アーム 61との間でウェハ Wの受け渡しが行われる。このため、特許文献 1に記載された支持ピン 15によりウェハ Wの受け渡しを行う場合に比べて、ウェハ Wの支持及び受け渡しが安定し、確実な搬送動作を行うことができる。

[0038] 載置棚 30は、定置部材 31と可動部材 32とに分割されていて、可動部材 32の取り外しが可能である。このため、可動部材 32のみを洗浄或いは交換することができるのでメンテナンス性が良い。

[0039] 上述の実施形態においては、ウェハ Wの載置時に、定置部材 31と可動部材 32とによりウェハ Wが支持される。代りに、ウェハ Wの載置時に、定置部材 31のみによつてウェハ Wが支持されるようにすることもできる。この場合、可動部材 32が定置部材 3 1に保持された時に、可動部材 32の上面が定置部材 31の中段面 34よりも低くなるように構成すればよい。

[0040] 図 6Aは、本発明の他の実施形態に係る載置棚 (載置台）の 1つを示す拡大断面図である。図 6Bは、図 6Aに示す載置棚（載置台）の平面図である。図 3に示す載置棚 30の定置部材 31はリング状に形成される。代りに、定置部材は円板状に形成してもよい。力かる観点に基づき、図 6A、 Bに示す載置棚（載置台） 70は、支柱 23— 25 ( 図 1参照）に固定された円板状の定置部材 (第 1部材) 71と、定置部材 71に支持された内側の 4つの可動部材 74 (第 2部材）とからなる。

[0041] 定置部材 71の上面（第 1面）と可動部材 74の上面（第 2面）とは、協働して各被処理基板の裏面の全体を被覆する載置面 70aを形成する。載置面 70aはウェハ Wの輪郭以上の大きさの輪郭を有する。可動部材 74は、図 4に示す搬送機構 60の第 1ァーム 61によってウェハ Wを載置面 70aに対して搬出入するのをアシストするように定置部材 71に対して上下動可能である。このため、可動部材 74は、ウェハ Wの裏面に第 1アーム 61がアクセスするのを妨害しないように、ウェハ Wの裏面と係合する。

[0042] 具体的には、定置部材 71には、その中心に対して点対称な 4つの位置に貫通孔 7 2が形成される。各貫通孔 72の上部には、貫通孔 72よりも直径が大きい凹部 73が形成される。各貫通孔 72には夫々可動部材 74の脚部（ピン部） 76が嵌入される。脚部 76の上端には、定置部材 71の凹部 73よりも幾分直径が小さい頭部 75が配設される。頭部 75が凹部 73内で係止されることにより、可動部材 74が定置部材 71に保持される。また、可動部材 74の下端には、第 2アーム 62で可動部材 74を上下に動かすための共通板 77が配設される。

[0043] 可動部材 74の頭部 75が定置部材 71の凹部 73内に装着された状態において、頭部 75の上面は定置部材 71の上面と実質的に整一するかこれよりも下に位置する。即ち、頭部 75及び定置部材 71の上面が互いに協働して、ウェハ Wの裏面の全体を被覆する載置面 70aを形成する。ここで、定置部材 71の上面（第 1面）が載置面 70a の輪郭を全周に亘つて形成する。また、可動部材 74の上面（第 2面）は、載置面 70a の輪郭内で第 1面の中心に対して点対称な位置に配置された複数の部分から構成される。

[0044] 次に、この実施形態に係る載置棚 70の作用について説明する。先ず、ウェハ Wを保持する第 1アーム 61 (可動部材 74と平面的に干渉しない形状を有する）を載置棚 70の上方に位置させる。次に、第 2アーム 62により、共通板 77を持ち上げることによつて 4つの可動部材 74で第 1アーム 61上のウェハ Wを突き上げ、可動部材 74でゥェハ Wを受け取る。次に、載置棚 70上から第 1アーム 61を後退させる。次に、第 2ァーム 62を下降させて、ウェハ Wを載置面 70a上に載置する。

[0045] ウェハ Wが定置部材 71に載置されると、可動部材 74の頭部 75の底面が凹部 73の下面と接触して貫通孔 72を塞ぐ。このため、ウェハ Wの裏面には処理ガスが回り込まなくなり、上述と同様な効果を得ることができる。

[0046] 上述の両実施形態において、第 2アーム 62を上下動させることにより、可動部材 32 、 74を定置部材 31、 71に対して上下動させる。代りに、ボートエレベータ 43によりゥェハボート 20を下降させることにより、可動部材 32、 74を定置部材 31、 71に対して上下動させることができる。この場合、先ず、第 2アーム 62を可動部材 32、 74の下方側に位置させ、ボートエレベータ 43によりウェハボート 20を下降させる。次に、ウェハ Wを支持する第 1アーム 61を下降させ、ウェハ Wを可動部材 32、 74上に移載する。即ち、搬送機構 60は、第 1アーム 61と第 2アーム 62との互いの高さ位置が相対的に変更できる構成であればよい。また、搬送機構 60は、第 1及び第 2アーム 61、 62を複数組有し、ウェハを複数枚ずつ移載するように構成されていてもよい。

[0047] 図 7は、本発明の更に他の実施形態に係る載置棚（載置台）の 1つを示す平面図である。図 3及び図 6Aに示す載置棚 30、 70の定置部材 31、 71は載置面の輪郭を全周に亘つて形成する。代りに、定置部材と可動部材とが協働して載置面の輪郭を形成するようにしてもよレ、。力、かる観点に基づき、図 7に示す載置棚（載置台） 100は、支柱 23— 25に固定され且つウェハの移載方向に沿った 2つのスロットを有する円板状の定置部材（第 1部材） 101と、定置部材 101のスロットに夫々装着された 2つの可動部材 102 (第 2部材）とからなる。

[0048] 定置部材 101の上面（第 1面）と可動部材 102の上面（第 2面）とは、協働して各被処理基板の裏面の全体を被覆する載置面 100aを形成する。載置面 100aはウェハ Wの輪郭以上の大きさの輪郭を有する。可動部材 102は、図 4に示す搬送機構 60の第 1アーム 61によってウェハ Wを載置面 100aに対して搬出入するのをアシストするように定置部材 101に対して上下動可能である。このため、可動部材 102は、ウェハ Wの裏面に第 1アーム 61がアクセスするのを妨害しないように、ウェハ Wの裏面と係合する。即ち、 2つの可動部材 102は、第 1アーム 61のフォークよりも広い間隔をおいて配設される。

[0049] 図 8は、本発明の更に他の実施形態に係る枚葉式処理装置を示す概略断面図である。図 1に示す処理装置は、一度に複数枚の被処理基板を収容する縦型処理容器を有する。代りに、図 3、図 6A及び図 7に示す載置台の構成は、被処理基板を一枚ずつ収容する処理容器を有する枚葉式処理装置に適用することができる。枚葉式処理装置としては、例えば成膜処理、ァニール処理等の熱処理、エッチング処理、更にはレジスト塗布前の疎水化処理等を行う装置を挙げることができる。

[0050] 図 8に示す装置は枚葉式 CVD装置として構成される。この装置は、処理容器 80を含み、処理容器 80の内部にウェハ Wを載置するための載置台 81が配設される。載置台 81は、定置部材（第 1部材） 82と、定置部材 82に支持された内側の可動部材 8 3 (第 2部材）とからなる。可動部材 83の下方で、定置部材 82には、搬送アームが進入するための開口部 84が形成される。この搬送アームにより、可動部材 83が上下動され、上述と同様なウェハの移載動作を行うことができる。 [0051] 具体的には、定置部材 82の中段面 85 (第 1面）と可動部材 83の上面（第 2面）とは、協働して各被処理基板の裏面の全体を被覆する載置面を形成する。載置面はゥェハ Wの輪郭以上の大きさの輪郭を有する。可動部材 83は、搬送機構のアーム（図 4 に示す搬送機構 60の第 1アーム 61に対応）によってウェハ Wを載置面に対して搬出入するのをアシストするように定置部材 82に対して上下動可能である。このため、可動部材 83は、ウェハ Wの裏面に同アームがアクセスするのを妨害しないように、ゥェハ Wの裏面と係合する。

[0052] 可動部材 83は、定置部材 82の内側に上下動自在に配設される。可動部材 83は、例えば筒状体からなる脚部 83bとその上面を塞ぐ円形板状の頭部 83aで塞いだ構造をなす。頭部 83aは、定置部材 82の中段面 85に形成された凹部 85a内に装着される。凹部 85aの底面と頭部 83aの底面とが面接触することで、定置部材 82で囲まれる空間を塞ぎ、処理ガスがウェハ Wの裏面に回り込まない構造となる。

[0053] 可動部材 83の頭部 83aが定置部材 82の凹部 85a内に装着された状態において、頭部 83aの上面は定置部材 82の中段面 85と実質的に整一するか中段面 85よりも下に位置する。即ち、頭部 83aの上面と中段面 85とが協働して、ウェハ Wの裏面の全体を被覆する載置面を形成する。なお、頭部 83aは、定置部材 82に対して同心状となるように構成される。従って、定置部材 82の中段面 85 (第 1面）は載置面の輪郭を全周に亘つて形成し、頭部 83aの上面（第 2面）は載置面の輪郭内で第 1面に対して同心状に配置される。

[0054] 処理容器 80の天井部には処理ガスを供給するシャワーヘッド 87が配設される。シャヮーヘッド 87には、供給管を介してガス供給部 GSが接続される。ガス供給部 GSから、ウェハ上に薄膜を堆積するための CVD用の処理ガスが供給される。処理容器 5 0の下部にはまた、排気管を介して排気部 GEが接続される。排気部 GEにより、処理容器 50内が真空排気されると共に所定の圧力に設定される。

[0055] 図 8に示す装置では、図 3に示す載置台の特徴が枚葉式の処理装置に適用される。これにより、ウェハ Wの裏面に副産物膜が形成されるのを防止することができる。また、搬送アームで駆動される可動部材 83を配設することにより、従来の枚葉式の処理装置に用いられてレ、る昇降ピンのモータやシリンダーとレ、つた昇降機構を用いずにウェハ Wを自動搬送することができる。また、処理容器 80の外に昇降機構を用いない構成であることから装置の簡素化及び装置のトータルコスト削減を図ることができる。

[0056] なお、本発明は、半導体ウェハ以外の被処理基板、例えばフラットパネル用のガラス基板等にも適用可能である。

産業上の利用可能性

[0057] 本発明に係る基板保持具及び処理装置によれば、被処理基板を成膜処理するにあたり、被処理基板の裏面に副産物膜が形成されるのを防止すると共に、自動的な被処理基板の移載が可能となる。

Claims

請求の範囲

[1] 半導体処理用の縦型処理容器内において、複数枚の被処理基板を上下方向に間隔をおレ、て保持するための基板保持具であって、

前記保持具は、上下方向に延在する支柱と、前記被処理基板を夫々載置するように前記支柱に沿って配設された複数の載置棚と、を具備し、

を含む。

[2] 請求の範囲 1に記載の保持具において、

前記第 1部材は前記第 1面内に開口部を有し、前記第 2部材は、前記第 2面を形成する頭部と、前記搬送機構と係合するために前記頭部から前記開口部を通して下方に延在する脚部とを有する。

[3] 請求の範囲 1に記載の保持具において、

前記第 1部材は前記第 1面内に凹部を有し、前記第 2部材は前記第 2面を形成すると共に前記凹部に装着される頭部を有する。

[4] 請求の範囲 3に記載の保持具において、

前記頭部が前記凹部に装着された状態において、前記第 2面は前記 1面と実質的に整一するか前記第丄面よりも下に位置する。

[5] 請求の範囲 1に記載の保持具において、

前記第 1面は前記載置面の前記輪郭を全周に亘つて形成し、前記第 2面は前記載置面の前記輪郭内で前記第 1面に対して同心状に配置される。

[6] 請求の範囲 1に記載の保持具において、

前記第 1面は前記載置面の前記輪郭を全周に亘つて形成し、前記第 2面は前記載置面の前記輪郭内で前記第 1面の中心に対して点対称な位置に配置された複数の部分を含む。

[7] 請求の範囲 1に記載の保持具において、

前記第 1面及び第 2面は協働して前記載置面の前記輪郭を形成する。

[8] 被処理基板に対して半導体処理を施す装置であつて、

前記被処理基板を収容する処理容器と、

前記処理容器内で前記被処理基板を支持する載置台と、

前記載置台に対して前記被処理基板を搬出入するための搬送機構と、を具備し、

前記載置台は、

を含み、

前記搬送機構は、

前記被処理基板を搬送するための搬送アームと、

前記搬送アームを進退動させる第 1駆動部と、

前記駆動アームを進退動させる第 2駆動部と、前記搬送アームに対して前記駆動アームを上下動させる第 3駆動部と、を具備する。

請求の範囲 8に記載の装置において、

前記処理容器は、一度に複数枚の被処理基板を収容する縦型処理容器であり、前記載置台は、前記複数枚の被処理基板を上下方向に間隔をおいて保持するための保持具の一部であり、前記保持具は、上下方向に延在する支柱と、夫々が前記載置台として機能するように前記支柱に沿って配設された複数の載置棚と、を具備する請求の範囲 8に記載の装置において、

前記処理容器は、被処理基板を一枚ずつ収容する処理容器である。

請求の範囲 8に記載の装置において、

前記処理ガスは、前記被処理基板上に膜を堆積するためのガスを含む。

請求の範囲 8に記載の装置において、

請求の範囲 13に記載の装置にぉレ、て、

前記頭部が前記凹部に装着された状態において、前記第 2面は前記 1面と実質的に整一するか前記第 1面よりも下に位置する。