JP2000286226A - 半導体ウエハ製造装置 - Google Patents

半導体ウエハ製造装置

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JP2000286226A JP11091306A JP9130699A JP2000286226A JP 2000286226 A JP2000286226 A JP 2000286226A JP 11091306 A JP11091306 A JP 11091306A JP 9130699 A JP9130699 A JP 9130699A JP 2000286226 A JP2000286226 A JP 2000286226A
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Shinji Nakahara
信司 中原
Masatoshi Yoshima
眞敏 儀間
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 製造時間の短縮、装置のコンパクト化を図り
ながら最終洗浄後の半導体ウエハに付着した水分等を完
全に除去する。 【解決手段】 半導体ウエハ製造装置は、ウエハ基板の
最終洗浄処理を行う洗浄室(1)と、ウエハ基板を一時的
に保管する保管室(3)と、洗浄室(1)と保管室(3)とに夫
々連通し、上面に外部から熱伝導可能な石英製窓部(7)
を有する搬送室(2)と、ウエハ基板(W)を洗浄室(1)から
保管室(3)に搬送室内で搬送するロボットハンド(5)及び
ロボットアーム(4)と、搬送室(2)の外部であって石英製
窓部(7)に対応する位置に配置され、搬送室内を搬送中
のウエハ基板(W)を所定温度に加熱する赤外線ランプ(6)
と、搬送室内を搬送中のウエハ基板(W)に対し、保管室
(3)側から洗浄室(1)側へ向かう方向に層流状態の不活性
ガスを噴射するガス供給手段(8)と、搬送室内にウエハ
基板から除去された水分を排気する排気手段(9)とを備
えている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウエハ基板
に最終洗浄処理を行った後の乾燥処理に関するものであ
り、特に半導体ウエハ基板を搬送中に加熱する半導体ウ
エハ製造装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体ウエハ製造プロセスにおいて、半
導体ウエハの熱処理工程やエピタキシャル成長工程へ移
行する前段階では、半導体ウエハからパーティクル、金
属不純物、有機物及び自然酸化膜等を除去してウエハの
清浄化を図るため、ＲＣＡ洗浄法等のウェット洗浄によ
りウエハの最終洗浄が行われている。しかし、最終洗浄
では多量の洗浄水を使用するため、最終洗浄後のウエハ
には、水滴が付着している。ウエハから付着水分を除去
せず放置しておくと、ウエハ表面にウォータマークと呼
ばれる斑点状のしみができ、これが原因となって次工程
の熱処理やエピタキシャル成長処理等において半導体ウ
エハに結晶欠陥が生じたり、エピタキシャル膜の膜質が
悪化する。このため、ウエハの最終洗浄後は、ウエハを
乾燥させて付着水を除去することが一般的に行われてい
る。このようなウエハの乾燥方法としては、洗浄室内で
最終洗浄後のウエハを一定時間高速回転させ、回転の遠
心力によりウエハに付着した水滴を強制的に飛散させて
除去するスピン乾燥法や、ウエハの付着水を、揮発性の
イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）に置換してウエハを
乾燥するＩＰＡ蒸気乾燥法等が一般的に知られている。
そして、従来の半導体ウエハ製造装置では、ウエハ乾燥
処理の終了後、ウエハをロボットハンド等の搬送手段に
よって次工程の処理を行う熱処理装置やエピタキシャル
成長装置へ搬送していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このようにスピン乾燥
法では、ウエハの回転によりウエハ上の水滴を飛散さ
せ、ＩＰＡ蒸気乾燥法では、イソプロピルアルコール
（ＩＰＡ）の置換によってウエハ上の水分を除去してい
る。
【０００４】しかしながら、このような従来の半導体ウ
エハ製造装置による洗浄によってもウエハ上の水分を完
全に除去できないという問題がある。特に、ウエハ表面
上に保護酸化膜を形成している場合には、保護酸化膜の
付いたウエハ表面は親水性であるためスピン洗浄法では
十分に水分を除去できないという問題がある。
【０００５】また、最終洗浄後のウエハ表面には、水滴
の他、酸素原子、酸素分子、水分子等が吸着した状態と
なっているため、従来の半導体ウエハ装置のようにスピ
ン乾燥法やＩＰＡ蒸気乾燥法等による乾燥処理だけで
は、ウエハから水滴を除去することはできても、ウエハ
表面に吸着した酸素原子、酸素分子や水分子等を完全に
除去することができない。
【０００６】また、乾燥処理は、雰囲気中に水分の多い
洗浄室内で行っているため、雰囲気中の水分や、一旦ウ
エハから除去された水分がウエハに再付着してしまい、
ウエハから水分を完全に除去することができない。この
ように、従来の半導体ウエハ製造装置では、最終洗浄後
の乾燥処理を行っても、ウエハには水分や酸素原子、酸
素分子等が残存してしまう。このため、ウエハ表面に残
存した水分等が原因となって次工程の熱処理工程やエピ
タキシャル成長処理工程でウエハに結晶欠陥やエピタキ
シャル膜の膜質の悪化を招くという問題がある。
【０００７】ウエハに吸着した酸素原子、酸素分子、水
分子等を完全に除去すべく、洗浄室内での乾燥処理を長
時間行うことも考えられるが、この場合には、半導体ウ
エハ製造に要する全体時間も乾燥時間に応じて長時間と
なってしまう。また、次工程のエピタキシャル成長炉や
拡散炉等においてウエハ表面の水分等を除去し、それら
を含んだ雰囲気ガスを置換するという処理を行うことも
考えられるが、このような雰囲気ガスの置換に時間を要
する。このため、いずれの場合も半導体ウエハ製造プロ
セスの効率が悪いという問題がある。
【０００８】また、洗浄室とは別の乾燥室を半導体ウエ
ハ製造装置に新たに設け、乾燥室内の雰囲気中に水分が
含まれない状態にして半導体ウエハを乾燥する方法も考
えられる。しかし、この場合には、洗浄室から乾燥室へ
ウエハを搬送するという新たな工程が必要となるため、
かかる工程の分だけ半導体ウエハ製造の全体処理時間も
長時間となり、半導体ウエハを効率的に製造できないと
いう問題は解消されない。その上、新たな乾燥室を設け
るため、装置が過大となるという問題がある。特に近
年、製造が試みられている直径４００ｍｍ級の大径半導
体ウエハの製造装置は、大径である分だけ装置も過大な
ものとなるため、よりコンパクトな装置が望まれてい
る。
【０００９】本発明は、このような問題点に鑑みてなさ
れたものであり、最終洗浄後の半導体ウエハに付着した
水分等を完全に除去して結晶欠陥の生じない高品質な半
導体ウエハを製造できる半導体ウエハ製造装置を提供す
ることを主な目的とする。また、本発明の別の目的は、
半導体ウエハの製造時間を短縮して、効率よく半導体ウ
エハを製造できる半導体ウエハ製造装置を提供すること
である。本発明の別の目的は、大径半導体ウエハに対し
ても水分除去を完全にしつつ、装置をコンパクトにでき
る半導体ウエハ製造装置を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め、請求項１に係る発明は、半導体単結晶から切り出さ
れた半導体ウエハ基板に対し熱処理前の最終洗浄処理を
行う洗浄装置と、最終洗浄後の半導体ウエハ基板に対し
次工程の処理を施す処理装置と、前記洗浄装置と前記処
理装置とに夫々連通する搬送室と、最終洗浄後の半導体
ウエハ基板を前記洗浄装置から前記処理装置に前記搬送
室内で搬送する搬送手段と、を備えた半導体ウエハ製造
装置において、前記搬送室内を搬送中の半導体ウエハ基
板を所定温度に加熱する加熱手段と、前記搬送室内を搬
送中の半導体ウエハ基板に対し、前記搬送室の前記処理
装置側から前記洗浄装置側へ向かう方向に層流状態の不
活性ガスを噴射するガス供給手段と、を備えたことを特
徴とするものである。
【００１１】本発明では、加熱手段によって、搬送室内
で半導体ウエハ基板を処理装置への搬送中に所定温度に
加熱するので、ウエハの最終洗浄後、洗浄装置内でのス
ピン乾燥やＩＰＡ蒸発乾燥等の処理を行った後も、搬送
室内で引き続き処理装置への搬送中にウエハの加熱によ
る乾燥が行われる。このため、従来の半導体ウエハ製造
装置に比べて長時間の乾燥処理をウエハに施すことにな
り、ウエハに付着した水分や、酸素原子、水分子、酸素
分子等を完全に蒸発させ除去することができる。
【００１２】また、本発明では、洗浄装置内でのスピン
乾燥やＩＰＡ蒸発乾燥等の乾燥処理は、従来の装置と同
じ時間だけ行えばよく、その後はウエハの搬送室内での
搬送中に加熱による乾燥処理が行われる。このため、ウ
エハの水分の除去効果を高めるために洗浄装置内での乾
燥時間を長時間としなければならない従来の装置に比べ
て、半導体ウエハ製造工程の全体時間を短縮することが
でき、効率的な半導体ウエハの製造を行うことが可能と
なる。
【００１３】更に、ウエハの乾燥処理のために、新たに
乾燥室等を装置内に設ける必要もないので、装置全体の
構成をコンパクトにすることができ、装置が過大となり
がちな大径半導体ウエハの製造装置には特に適したもの
となる。このように、本発明によれば、製造時間の短
縮、及び装置のコンパクト化を図りながら最終洗浄後の
半導体ウエハに付着した水分等を完全に除去することが
できる。
【００１４】本発明における「最終洗浄後の半導体ウエ
ハ基板に対する次工程の処理」とは、最終洗浄後の熱処
理、例えばエピタキシャル成長処理、ＣＶＤ成長処理、
アニール処理、熱拡散処理等の他、このような熱処理の
前段階において最終洗浄後のウエハ基板を保管する保管
処理も含まれる。また「処理装置」には、次工程の処理
が熱処理の場合にはエピタキシャル成長炉等の熱処理
炉、次工程の処理が保管処理の場合には最終洗浄後の複
数のウエハ基板を多段カセットに収容するためのウエハ
保管室等が該当する。
【００１５】処理装置としてエピタキシャル成長炉を用
い、最終洗浄後の半導体ウエハをエピタキシャル成長炉
への搬送中に加熱するように構成すれば、ウエハを搬送
中に予備加熱できる。即ち、エピタキシャル成長処理を
実行する前のエピタキシャル成長炉内部は、予め７００
℃〜８００℃の予熱温度に加熱されているのが一般的で
あるが、本発明によれば、加熱手段によってウエハを搬
送中に予め所定温度に加熱しておくことができる。この
ため、エピタキシャル成長炉に搬入されても、急激な温
度変化によるウエハの割れ等を防止することができると
いう利点がある。
【００１６】ここで、本発明の搬送手段は、半導体ウエ
ハを搬送室内で搬送できるものであれば特に限定される
ものではなく、例えば、半導体ウエハを掴むロボットハ
ンドやエンドエフェクター等を用いることができる。こ
の場合、ロボットハンドは搬送室内の加熱温度下に晒さ
れ又直接ウエハを保持するため、耐熱性に優れ、かつ清
浄度の高い石英製であることが好ましい。
【００１７】本発明の加熱手段は、搬送室内を搬送中の
半導体ウエハ基板を所定温度に加熱するものであればそ
の構成は特に限定されるものではない。例えば、加熱手
段として搬送室の外部に赤外線ランプ、ヒータ等を設
け、搬送室の外部から半導体ウエハ基板を加熱するよう
に構成しても良い。この場合には、赤外線ランプ等に対
する活性ガス等の悪影響を防止することができる。尚、
この場合には、搬送室は耐熱性に優れた石英製であるこ
とが好ましい。
【００１８】また、加熱手段として例えば、ロボットハ
ンド、エンドエフェクター等の搬送手段の中に埋め込ま
れたヒータ等を用いることができる。この場合には、半
導体ウエハ基板をその近傍で加熱するため、加熱による
乾燥処理を効果的に行うことができるという利点があ
る。
【００１９】また、加熱手段として、ウエハの搬送経路
中に設けられ、搬送中のウエハに対し温風を吹き付けて
加熱する温風噴射口等を用いることもできる。この場合
には、ウエハの加熱を行いながら除去された水分等を噴
射される温風でウエハから遠ざけることができるので、
水分等のウエハへの再付着をより一層防止できるという
利点がある。
【００２０】更に加熱手段に、搬送室内を搬送中の半導
体ウエハ基板に対する加熱温度を調整する温度調整手段
を設けても良い。この場合には、半導体ウエハに対する
加熱温度を、温度調整手段によって自在に加減できるの
で、半導体ウエハに付着した水分の量や、搬送経路の距
離等に応じて加熱温度を段階的に変化させたり、所望の
温度に任意に設定し、半導体ウエハ製造の処理を効率化
を図ることができる。このような温度調整手段として
は、例えば、ＳＣＲやＰＩＤ等を用いることができる。
【００２１】加熱手段における半導体ウエハの加熱温度
は、特に限定されるものではないが、最終洗浄後の半導
体ウエハに付着した水分を完全に除去できる程度の温
度、例えば１００℃〜２００℃であることが好ましい。
１００℃以下ではウエハの乾燥効率が低下するからであ
り、一方２００℃以上では水分とウエハ基板との反応が
生じ易くシリコン酸化膜等が成長してしまうおそれがあ
るので、これを防止するためである。
【００２２】また、本発明では、ガス供給手段によっ
て、搬送室内を搬送中の半導体ウエハ基板に対し、搬送
室の前記処理装置側から前記洗浄装置側へ向かう方向に
層流状態の不活性ガスを供給する。ここで「層流状態」
とは、供給された不活性ガスが搬送室内で対流すること
なく一定の流速で流れることをいい、搬送室の高さを対
流の生じない程度に狭い幅にしたり、半導体ウエハ基板
の搬送路の上下に２枚の板状部材を設け、その幅を狭く
することにより不活性ガスの層流状態を得ることができ
る。そして、このような層流状態の不活性ガスは処理装
置側から洗浄装置側へ向かう方向に供給されるので、不
活性ガスが搬送される半導体ウエハに対向する向き（搬
送方向と反対方向）に流れることになる。このため、こ
のような不活性ガスの流れによって、洗浄装置からのガ
スの流れ込みを阻止することができる。また、加熱手段
によって除去された水分等を不活性ガスによってパージ
すると共に不活性ガスの噴射流によって半導体ウエハか
ら速やかに遠ざけて、ウエハへの水分等の再付着や、他
の汚染物の付着を防止することができる。これによっ
て、半導体ウエハの清浄度が向上する。
【００２３】このような不活性ガスとしては、例えば、
窒素、アルゴン等を用いることができる。
【００２４】ここで、本発明の搬送室はウエハの移動空
間であり、洗浄装置と処理装置とに夫々連通するもので
あればその構成は特に限定されるものではないが、外部
からの汚染物の付着を防止するため、洗浄装置及び処理
装置との連通部分を除き、外部と遮断されていることが
好ましい。
【００２５】本発明のガス供給手段は、搬送室内を搬送
中の半導体ウエハ基板に対し、処理装置側から前記洗浄
装置側へ向かう方向に層流状態の不活性ガスを供給する
ものであればその構成は特に限定されるものではない。
このようなガス供給手段として、上述のように搬送室自
体の高さを狭くしたり、搬送経路中にウエハの両面に近
接する板状部材を設けたりした搬送室へ、流速の速い不
活性ガスを噴射するように構成することができる。この
場合には、搬送室内で不活性ガスの層流状態を容易に形
成させることができるという利点がある。
【００２６】また、ガス供給手段を設ける場所として
は、搬送室の内部外部を問わない。例えば、ガス供給手
段を処理装置内に設けても良い。
【００２７】請求項２に係る発明は、請求項１に記載の
半導体ウエハ製造装置において、前記搬送室は、外部か
ら熱伝導可能な石英製の窓部を備えており、前記加熱手
段は、前記搬送室の外部であって、前記窓部に対応する
位置に配置された熱源を備えていることを特徴とするも
のである。
【００２８】本発明では、加熱手段が、搬送室の外部
で、搬送室に設けられた熱伝導可能な石英製窓部に対応
する位置に配置された熱源を備えている。ここで、「窓
部に対応する位置」とは、窓部を通じて搬送室外部から
搬送室内部を加熱することができる位置をいい、窓部が
搬送室の上壁面に設けられている場合には、窓部の上方
近傍の位置が該当する。また、「熱源」には、赤外線ラ
ンプやヒータ等が該当する。
【００２９】本発明では、このように加熱手段の熱源に
よって搬送室の石英製窓部を通じて搬送室内部を加熱す
るので、搬送室は外部との遮断状態を保ちながら加熱さ
れることになり、外部の汚染物が搬送中のウエハに付着
することを防止できる。
【００３０】また、搬送室の窓部は熱伝導可能であるた
め、搬送室内部の加熱効果を低減させることなく、搬送
室外部から搬送中のウエハ基板を加熱することが可能と
なる。更に、この窓部は耐熱性に優れた石英製であるた
め、加熱によって窓部が熱変形したり破損したりするこ
とも防止できる。
【００３１】本発明の窓部は、加熱手段の熱源が搬送室
外部から内部を加熱できるように構成されていれば、そ
の構成は特に限定されるものではない。例えば、熱源の
配置に対応する位置のみに石英製窓部を設ける他、搬送
室の上壁及び下壁の夫々全面を石英製窓部として構成す
ることもできる。この場合には、熱源の配置の制限がな
くなるという利点がある。
【００３２】請求項３に係る発明は、請求項１又は２に
記載の半導体ウエハ製造装置において、半導体ウエハ基
板から除去された水分を排気する排気手段を更に備えた
ことを特徴とするものである。
【００３３】本発明では、排気手段によって半導体ウエ
ハ基板から除去された水分を排気するので、加熱手段に
よる加熱でウエハから蒸発した水分は、排気手段によっ
て搬送室外部へ排気される。このため、加熱手段によっ
てウエハから一旦除去された水分がウエハに再付着する
ことを防止して、ウエハの清浄度をより高めることがで
きる。
【００３４】本発明における排気手段は、ウエハから除
去された水分を排気できるものであれば、その構成は特
に限定されるものではない。例えば、排気手段として、
真空ポンプを使用して速やかに水分を吸引して排出する
ためのユニットを設置することができる。また、排気手
段は、搬送室内の不活性ガスの層流状態を乱さないよう
にするため、搬送室内部の洗浄装置側又は洗浄室内部に
設けることが好ましい。
【００３５】
【発明の実施の形態】本発明の好ましい実施形態につい
て、以下図示例とともに説明する。本実施形態に係るシ
リコンウエハ製造装置は、洗浄装置１と、搬送室２と、
及びウエハ保管室３とを備えている。図１（ａ）は、本
実施形態に係るシリコンウエハ製造装置の概略構成を示
す断面図であり、図１（ｂ）はその平面図である。
【００３６】洗浄装置１は、表面酸化膜の除去、ポリッ
シング等の各種製造工程を経たシリコンウエハ基板をオ
ゾン超純水によるＤＨＦ洗浄法で最終洗浄し、洗浄後の
シリコンウエハ基板Ｗをスピン乾燥法により乾燥させる
ための装置である。洗浄装置１は、洗浄室とその内部に
設けられた不活性ガスによる装置内ガス置換装置（図示
せず）等からなっている。
【００３７】ウエハ保管室３は下部にエレベータ軸１７
を備え、エレベータ軸１７の上端部には多段キャリア１
３が着脱可能に装着されている。このキャリア１３は、
上下に多段構造をなす複数の棚１５を有している。ま
た、ウエハ保管室３は、ロボットアーム４、ロボットハ
ンド５及び該ハンド５に掴まれたウエハ基板Ｗが通過可
能な開口を介して搬送室２と連通しており、多段キャリ
ア１３の各棚１５は、この開口に向かい合う前面側が開
かれている。また、各棚１５はエレベータ軸１７の昇降
動作によって個々に前記開口に対峙可能である。
【００３８】ウエハ保管室３の搬送室２と対向する壁面
には、窒素、アルゴン等の不活性ガスをウエハ保管室３
及び搬送室２内に噴射して供給するための複数のガスイ
ンジェクターポート８が設けられている。インジェクタ
ーポート８には、図示しない不活性ガス供給装置に配管
によって接続されており、ガス流量、圧力等は、マスフ
ローメータや圧力制御装置によって調節される。このイ
ンジェクターポート９と不活性ガス供給装置は本発明の
ガス供給手段を構成する。
【００３９】搬送室２は、シリコンウエハ基板Ｗを洗浄
装置１からウエハ保管室３へ搬送するためのウエハ基板
Ｗの移動空間であり、４軸ロボット１１を格納する格納
室２ａとウエハ保管室３への搬送路２ｂとから構成され
る。搬送室２内には、シリコンウエハ基板Ｗを保持する
ロボットハンド５、該ハンドで保持されたシリコンウエ
ハ基板Ｗを洗浄装置１内部とウエハ保管室３内部の多段
キャリア１３との間で移動させるロボットアーム４が設
けられている。ロボットハンド５及びロボットアームは
加熱環境下に置かれるためとウエハの汚染を防止するた
め、耐熱性と清浄度に優れた石英製となっている。この
ロボットアーム４の移動は、格納室２ａに設けられた４
軸ロボット１１で制御される。ここで、ロボットハンド
５、ロボットアーム４及び４軸ロボット１１は、本発明
の搬送手段を構成する。
【００４０】また、搬送室２には、格納室２ａと洗浄装
置１との境目を画するように開放及び閉鎖可能なゲート
１２ａが、また搬送路２ｂとウエハ保管室３との境目を
画するように開放及び閉鎖可能なゲート１２ｂが夫々設
けられている。このため、ゲート１２ａ，１２ｂを開放
した状態で、搬送室２（格納室２ａ）と洗浄装置１、搬
送室２（搬送路２ｂ）とウエハ保管室３は夫々連通し、
ロボットハンド５に保持されたシリコンウエハ基板Ｗを
ロボットアーム４によって洗浄装置１からウエハ保管室
３へ搬送できるようになっている。
【００４１】搬送路２ｂは高さ約３０ｍｍであり低い構
造となっている。このため、ガスインジェクターポート
９から噴射された不活性ガスは搬送路２ｂ中で対流せ
ず、層流状態で流れるようになっている。
【００４２】搬送室２の外部であって、搬送路２ｂの上
方及び下方には搬送路２ｂ内を加熱するための赤外線ラ
ンプ６が夫々４個づつ設けられている。この赤外線ラン
プ６は本発明の加熱手段及び熱源を構成する。
【００４３】搬送路２ｂの上面及び下面には略長方形状
の窓７が赤外線ランプ６の配置された位置に対応して設
けられている。この窓７は、耐熱性を考慮して高純度の
透明石英製となっている。このため搬送路２ｂ内を搬送
中のシリコンウエハ基板Ｗは上下の赤外線ランプ６から
窓７を介して加熱されるようになっている。尚、搬送路
２ｂ内は、赤外線ランプ６によって約１００℃〜２００
℃に加熱されている。２００℃以下の場合にはウエハの
乾燥効率が悪化するためであり、また２００℃以上の場
合には水分とウエハ基板とが反応してシリコン酸化膜が
成長してしまうので、これを回避するためである。
【００４４】格納室２ａの下部には搬送室２内を流れる
不活性ガスを外部に排気するための複数のガスベントポ
ート９が設けられている。このポート９には、図示しな
いベント制御装置が配管によって接続されており、ベン
ト制御装置の制御によって搬送室２内のガスがガスベン
トポート９から吸引排気されるようになっている。この
ガスベントポート９及びベント制御装置は本発明の排気
手段を構成する。
【００４５】以上のように構成された本実施形態のシリ
コンウエハ製造装置を利用したシリコンウエハ製造方法
について以下時系列に説明する。
【００４６】まず、事前にポリッシング等を含む工程を
経たシリコンウエハ基板Ｗを洗浄装置１内に搬入し、ゲ
ート１２ａを閉鎖する。このシリコンウエハ基板Ｗに対
し、洗浄装置１内で所定の方法で最終洗浄処理を実行す
る。次いで、最終洗浄されたシリコンウエハ基板Ｗを、
洗浄装置１内の所定位置で一定時間高速回転させ、ウエ
ハ基板Ｗに付着した水滴を飛散させて除去するという乾
燥処理を実行する。乾燥処理が終了したら、ゲート１２
ａ及びゲート１２ｂを開放する。
【００４７】次に、ロボットアーム４によりロボットハ
ンド５を洗浄装置１内の所定位置に移動し、ロボットハ
ンド５上に最終洗浄後のシリコンウエハ基板Ｗを置く。
そして、ロボットアーム４によって、ロボットハンド５
に保持されたシリコンウエハ基板Ｗを洗浄装置１から格
納室２ａ内に搬送し、その後ゲート１２ａを閉鎖し、イ
ンジェクターポート８から不活性ガスの導入、及びガス
ベントポート９から吸引排気を開始する。これにより搬
送室２（格納室２ａ，搬送路２ｂ）内には、インジェク
ターポート８からガスベントポート９へ向かう不活性ガ
スの層流状のガス流が形成される。
【００４８】次いで、ロボットアーム４によって、シリ
コンウエハ基板Ｗをロボットハンド５で保持した状態の
まま搬送路２ｂ内へ移動しウエハ保管室３へ向けて搬送
する。このとき、搬送路２ｂ内は赤外線ランプ６により
約１００℃〜２００℃にまで加熱されているため、ウエ
ハ基板表面に残存している水分や、ウエハ基板表面に吸
着した酸素原子、酸素分子、水分子等が、ウエハ基板Ｗ
の搬送中にヒータからの加熱によって蒸発し、洗浄装置
１内の乾燥処理だけでは除去できなかった水分等が完全
に除去される。また、搬送路２ｂ内には、不活性ガスが
常時搬送方向と反対方向に層流状態で流れているため、
ウエハ基板Ｗから蒸発した水分等は不活性ガスのガス流
によってウエハ基板Ｗから遠ざけられる。そして、これ
らの水分等は格納室内に速やかに移動しガスベントポー
ト９から吸引排気され、搬送室２内は不活性ガスでパー
ジされる。従って、ウエハ基板Ｗから一旦除去された水
分、ウエハ基板表面に吸着した酸素原子、酸素分子、水
分子等がウエハ基板Ｗに再付着することはなく、完全に
水分等を除去することができる。
【００４９】ウエハ基板Ｗがウエハ保管室３付近まで搬
送されたら、ウエハ保管室３ではエレベータ軸１７の昇
降動作により、多段キャリアの空の棚１５をゲート１２
ｂの対峙位置まで移動する。そして、ロボットアーム４
によってウエハ基板Ｗを空の棚１５に搬送し、ロボット
ハンド５から棚１５上に載置する。その後、ウエハ基板
Ｗが外されたロボットハンド５を格納室２ａ内に戻し、
ゲート１２ｂを閉鎖する。このとき、洗浄装置１内で
は、次のシリコンウエハ基板の最終洗浄処理が行われて
いる。次のシリコンウエハ基板の最終洗浄が終了した
ら、ロボットハンド５及びロボットアーム４を洗浄装置
１内に移動する。そして、多段キャリア２１の各棚１５
が全てシリコンウエハ基板で収容されるまで、シリコン
ウエハ基板の洗浄装置１からウエハ保管室３内の多段キ
ャリア１３への搬送、搬送中のウエハ基板の加熱、多段
キャリア２１への収容の各処理を上述と同様に繰り返し
て実行する。
【００５０】このように本実施形態に係るシリコンウエ
ハ製造装置では、シリコンウエハ基板Ｗの洗浄装置１か
らウエハ保管室３への搬送中に、ウエハ基板を加熱して
付着した水分、酸素原子、酸素分子、水分子を完全に除
去することができるので、後の熱処理行程で付着水分等
に起因した結晶欠陥等がウエハに生じることを防止する
ことができる。
【００５１】本実施形態に係るシリコンウエハ製造装置
では、ウエハ基板を洗浄装置１からウエハ保管室３へ搬
送しているが、エピタキシャル成長炉へ直接搬送するよ
うに構成しても良い。この場合には、エピタキシャル成
長炉への搬送中にウエハ基板が約１００℃〜２００℃に
加熱されるので、乾燥処理の他予備加熱された状態で、
予熱温度下のエピタキシャル成長炉３内に搬送されるこ
とになる。このため、ウエハ基板に急激な温度変化によ
る熱変形等が生じることを防止でき、高品質なエピタキ
シャルウエハを製造することが可能となる。また、ウエ
ハ基板を搬送中に加熱することにより、洗浄装置１内で
の乾燥処理及びエピタキシャル成長炉３内での予熱処理
を効率的に行うことができ、シリコンウエハの製造効率
を向上させることができる。
【００５２】本実施形態に係るシリコンウエハ製造装置
では、加熱手段及び熱源として搬送室外部に設けられた
赤外線ランプを使用しているが、ロボットハンド５にヒ
ータ７を装着してこれを加熱手段又は熱源として用いて
も良い。この場合には、ウエハ基板をその近傍で加熱す
ることになるので、より効果的な乾燥処理が搬送中に行
われることになる。
【００５３】本実施形態では、ガスインジェクターポー
ト９をウエハ保管室３に、ガスベントポート８を格納室
２ａに設けているが、ガスインジェクターポート９を搬
送路２ｂのウエハ保管室３側に設けたり、またガスベン
トポート８を搬送路２ｂの格納室２ｂ側に設けても良
い。即ち、搬送路内でのガス流が層流状態となればいず
れの場所に設けることは任意である。
【００５４】
【発明の効果】以上説明したとおり、本発明は、搬送室
内を搬送中の半導体ウエハ基板を所定温度に加熱する加
熱手段を備えているので、ウエハに付着した水分や、酸
素原子、水分子、酸素分子等を完全に蒸発させ除去でき
るという効果がある。また半導体ウエハ製造工程の全体
時間を短縮することができ、半導体ウエハの製造を効率
的に行えるという効果がある。更に、新たに乾燥室等を
装置内に設ける必要もなく、装置全体の構成のコンパク
ト化が図られるという効果がある。即ち、本発明によれ
ば、製造時間の短縮及び装置のコンパクト化を図りなが
ら最終洗浄後の半導体ウエハに付着した水分等を完全に
除去することができるという効果がある。
【００５５】また、本発明は、搬送室内を搬送中の半導
体ウエハ基板に対し、搬送室の処理装置側から洗浄装置
側へ向かう方向に層流状態の不活性ガスを噴射するガス
供給手段を備えているので、不活性ガスの層流状の流れ
によって、ウエハへの水分等の再付着や他の汚染物の付
着を防止し、半導体ウエハの清浄度が向上するという効
果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態に係るシリコンウエハ製造装置の概
略構成図であり、図１（ａ）は断面図、図１（ｂ）は平
面図である。
【符号の説明】
１：洗浄装置 ２：搬送室 ２ａ：ロボット格納室 ２ｂ：搬送路 ３：ウエハ保管室 ４：ロボットアーム ５：ロボットハンド ６：赤外線ランプ ７：石英製窓部 ８：ガスインジェクターポート ９：ガスベントポート １１：４軸ロボット １２ａ，１２ｂ：ゲート １３：多段キャリア １５：棚 １７：エレベータ軸 Ｗ：シリコンウエハ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 井上 和俊 群馬県安中市中野谷555番地の１ 株式会 社スーパーシリコン研究所内 (72)発明者 中原 信司 群馬県安中市中野谷555番地の１ 株式会 社スーパーシリコン研究所内 (72)発明者 儀間 眞敏 群馬県安中市中野谷555番地の１ 株式会 社スーパーシリコン研究所内 Ｆターム(参考） 3L113 AA03 AB03 AC10 AC28 AC45 AC46 AC54 AC67 AC73 AC75 AC76 AC86 BA34 DA01 DA10 DA14 DA24

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 半導体単結晶から切り出された半導体ウ
    エハ基板に対し熱処理前の最終洗浄処理を行う洗浄装置
    と、最終洗浄後の半導体ウエハ基板に対し次工程の処理
    を施す処理装置と、前記洗浄装置と前記処理装置とに夫
    々連通する搬送室と、最終洗浄後の半導体ウエハ基板を
    前記洗浄装置から前記処理装置に前記搬送室内で搬送す
    る搬送手段と、を備えた半導体ウエハ製造装置におい
    て、 前記搬送室内を搬送中の半導体ウエハ基板を所定温度に
    加熱する加熱手段と、 前記搬送室内を搬送中の半導体ウエハ基板に対し、前記
    搬送室の前記処理装置側から前記洗浄装置側へ向かう方
    向に層流状態の不活性ガスを噴射するガス供給手段と、
    を備えたことを特徴とする半導体ウエハ製造装置。
  2. 【請求項２】 前記搬送室は、外部から熱伝導可能な石
    英製の窓部を備えており、 前記加熱手段は、前記搬送室の外部であって、前記窓部
    に対応する位置に配置された熱源を備えていることを特
    徴とする請求項１に記載の半導体ウエハ製造装置。
  3. 【請求項３】 半導体ウエハ基板から除去された水分を
    排気する排気手段を更に備えたことを特徴とする請求項
    １又は２に記載の半導体ウエハ製造装置。
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