JP2003031563A - 縦型炉 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 少数枚の半導体ウェーハでロットを構成して
製造されるロジック品種などの半導体装置の生産効率を
向上させることができる縦型炉を提供することを目的と
する。 【解決手段】 半導体ウェーハ１３に対して所定の処理
を行う縦型の反応炉１６と、反応炉１６中に固定されて
収納され、複数枚の半導体ウェーハ１３を板厚方向に互
いに隔てて保持するボート１２と、反応炉１６の下部に
配置され、反応炉１６を開閉する蓋体１０と、ボート１
２が反応炉１６に固定された状態で、蓋体１０の開閉に
対応して移動することで半導体ウェーハ１３をボート１
２に搬入又はボートから搬出するようにした半導体ウェ
ーハ搬送手段（２４，２６ａ．２６）とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は半導体装置の製造装
置に関し、さらに詳しくは、半導体装置の製造における
成膜や熱処理などに用いられる縦型炉に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、半導体装置の製造工程におい
て、半導体ウェーハに成膜や熱処理などを行う縦型ＣＶ
Ｄ炉や縦型拡散炉などの縦型炉が使用されている。この
縦型炉においては、反応炉内に収納されたボートに複数
の半導体ウェーハを板厚方向に互いに隔てて保持し、反
応炉内に各種のガスを供給し、加熱を行うことにより、
バッチ方式（複数の半導体ウェーハを同時に処理する方
式）によって各種の処理を行うことができる。

【０００３】図４は従来の縦型炉の構造例を示す概略断
面図である。従来の縦型炉は、例えば、図４に示すよう
に、内管１０６ｂと外管１０６ａとからなる反応炉１０
６を備え、この反応炉１０６を開閉する蓋体１１０がロ
ーディング機構である昇降回転機構により昇降回転可能
に設けられている。この蓋体１１０上には蓋体１１０に
固定手段により連結されたボート１０２が設けられてい
る。反応炉１０６の周囲にはヒータ１０８が配置され、
反応炉１０６内を所定の温度に加熱制御することができ
る。

【０００４】また、ガス導入配管１１６が反応炉１０６
に接続され、所定の処理ガスが炉内に供給される。さら
に、反応炉１０６にはガス排出管１１４が接続され、反
応炉１０６内のガス圧力を所定の圧力に設定することが
できる。そして、まず、ボート１０２に複数の半導体ウ
ェーハが搬送されて配置される。その後、半導体ウェー
ハ１０４が保持されたボート１０２が反応炉１０６の中
に収納され、蓋体１１０がフランジ部材１１５と密着す
ることで反応炉１０６が密閉される。次いで、ガス導入
管１１６から所定の処理ガスを供給し、所定のガス圧力
及び温度になるように調整することにより、半導体ウェ
ーハ１０４上にシリコン絶縁膜やシリコン層などを成膜
したり、半導体ウェーハ１０４を熱処理したりすること
ができる。

【０００５】半導体ウェーハ１０４への所定の処理が終
了した後、蓋体１１０が開き、蓋体１１０に連結された
ボート１０２が反応炉１０６の下方に移動し、ボート１
０２に保持された半導体ウェーハ１０４がボート１０２
から搬出される。このように、従来の縦型炉において
は、ボート１０２自体が反応炉１０６の外部に移動して
半導体ウェーハ１０４の搬入や搬出を行い、複数枚（５
０〜２００枚程度）の半導体ウェーハ１０４を一括して
バッチ処理をしていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
拡散炉はバッチ式の半導体製造装置であるので、１ロッ
トを構成する半導体ウェーハの枚数が多いメモリ品種の
ような半導体装置を大量生産するためには非常に効率が
よく、そのスループットを高くすることができるが、１
ロットを構成する半導体ウェーハの枚数が少なく、その
枚数がロットによって変動するロジック品種のような半
導体装置の生産においては、その製造効率が大幅に低下
してしまうおそれがある。

【０００７】すなわち、例えば１バッチ１５０枚のウェ
ーハを一括処理できるバッチ方式の縦型炉を用いて、１
ロットを構成する半導体ウェーハが少ないロットを処理
する場合、バッチ内又はバッチ間の複数の半導体ウェー
ハの間で成膜などの均一性を得るために、製品ロットの
半導体ウェーハが配置されるボートのスロット以外のス
ロットにもダミーウェーハを配置する必要がある。

【０００８】つまり、たとえ、少数枚の半導体ウェーハ
で構成される製品ロットを処理する場合においても、縦
型炉のボートをいわゆるフルバッチにして処理する必要
がある。しかも、縦型炉は一般的に反応炉内の温度を７
００℃程度以上の高温に設定して各種処理を行うもので
あって、半導体ウェーハの熱ストレスの緩和や酸化防止
のため反応炉を６００℃程度に降温した窒素雰囲気にし
てボートを反応炉から外部に出して半導体ウェーハの搬
入及び搬出を行う必要がある。このように、従来の縦型
炉は半導体ウェーハの搬送に係る時間ばかりではなく、
温度の昇降に係る時間も比較的長く設定される。

【０００９】従って、従来の縦型炉を用いてロジック品
種のような１ロットを構成する半導体ウェーハが少ない
ロットを処理する場合において、処理すべく半導体ウェ
ーハの枚数が少ないにもかかわらず、例えば１５０枚バ
ッチの縦型炉であれば１５０枚の半導体ウェーハを処理
する時間と同等の処理時間を要することになり、非常に
効率が悪いという問題がある。

【００１０】また、近年においては、製品開発の短ＴＡ
Ｔ（Turn Around Time）化が強く進められており、少枚
数の半導体ウェーハで構成されるロットにおいても効率
よく処理できる縦型炉が切望されている。本発明は以上
の問題点を鑑みて創作されたものであり、少数枚の半導
体ウェーハでロットを構成して製造されるロジック品種
などの半導体装置の生産効率を向上させることができる
縦型炉を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記問題を解決するた
め、本発明は縦型炉に係り、半導体ウェーハに対して所
定の処理を行う縦型の反応炉と、前記反応炉内に固定さ
れて収納され、複数枚の半導体ウェーハを板厚方向に互
いに隔てて保持するボートと、前記反応炉の下部に配置
され、前記反応炉を開閉する蓋体と、前記ボートが前記
反応炉に固定された状態で、前記蓋体の開閉に対応して
移動することで前記半導体ウェーハを前記ボートに搬入
又は前記ボートから搬出するようにした半導体ウェーハ
搬送手段とを有することを特徴とする。

【００１２】本発明によれば、縦型炉において、少数枚
の半導体ウェーハでロットを構成して製造されるロジッ
ク品種などの半導体装置の生産効率を向上させるために
工夫されたものであって、半導体ウェーハを保持するボ
ートが反応炉に固定された状態で、反応炉の下部に配置
された蓋体が開閉し、半導体ウェーハが搬送手段により
搬送されていわゆるロード（搬入）、アンロード（搬
出）が行われる。

【００１３】このとき、例えば、一連の複数のロットの
各ロットを構成する半導体ウェーハの枚数の範囲を予測
するなどしておき、ボートの製品ロットの半導体ウェー
ハが配置されないスロットに予めダミーウェーハを配置
しておく。このような状態で、製品ロットのウェーハ収
納器から半導体ウェーハが搬送手段により取り出され、
次いで、半導体ウェーハが搬送手段により反応炉に固定
されたボートに移載される。製品ロットの半導体ウェー
ハの枚数がロットごとに異なる場合は、半導体ウェーハ
が配置されないボートの空スロットにダミーウェーハを
補充配置したり、余分なダミーウェーハを排出してその
スロットに半導体ウェーハを配置したりしてボートをフ
ルバッチとすればよい。

【００１４】このようにすることにより、製品ロットの
半導体ウェーハが配置されないボートのスロットに製品
ロットを処理するごとにダミーウェーハをロード及びア
ンロードする必要がなくなるので、バッチ方式の縦型炉
を用いても、小数枚の半導体ウェーハで構成されるロッ
トの処理効率を向上させることができる。さらには、１
ロットにおける搬送アームに接触する半導体ウェーハの
枚数を減らすことができるので、ダミーウェーハをロッ
トごとに搬送手段によりロード及びアンロードする場合
に比べて、搬送手段と半導体ウェーハとの接触に起因す
るパーティクルの発生を抑制することができるようにな
る。

【００１５】上記した縦型炉において、前記半導体ウェ
ーハ搬送手段には、該半導体ウェーハ搬送手段上に載置
される前記半導体ウェーハに不活性ガスを供給する複数
のガス供給口が形成されていることが好ましい。本発明
によれば、半導体ウェーハ搬送手段としての搬送アーム
上に載置された半導体ウェーハが、搬送アームのガス供
給口から供給される不活性ガスにより押圧されて、搬送
アームの載置面から浮き上がった状態でロード及びアン
ロードされる。これにより、搬送アームと半導体ウェー
ハとはほとんど接触しない状態とすることができるの
で、半導体ウェーハと搬送アームとの接触に起因するパ
ーティクルの発生をさらに防止することができるように
なる。さらには、半導体ウェーハが搬送アームにより搬
送される際に窒素ガスにより冷却されるので、半導体ウ
ェーハを搬出する際に反応炉内の温度を所定の温度まで
下げる必要がなくなり、縦型炉のスループットを向上さ
せることができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、添付の図面を参照して説明する。図１は本発明の実
施形態の縦型炉を示す概略断面図である。本実施形態の
縦型炉２０は、減圧下でのＣＶＤ処理や熱処理に適する
ように構成された縦型炉であって、図１に示すように、
半導体ウェーハに所定の処理を行う反応管１６とこの反
応管１６の周囲に配置され、反応炉１６内を加熱するヒ
ータ１８とが設けられている。反応管１６は内管１６ｂ
と外管１６ａとからなる二重構造になっており、内管１
６ｂは上端及び下端が開放され、一方、外管１６ａは上
端が閉塞され、下端が開放されている。

【００１７】この反応管１６の中には、横方向から半導
体ウェーハ１３を脱着できるように開放され、複数の半
導体ウェーハ１３をその板厚方向に互いに隔てて保持す
るボート１２が反応管１６に取り外し可能な状態で固定
手段１２ａにより固定されて収納されている。このボー
ト１２は必要なときに反応管１６から取り外して洗浄す
ることができるようになっている。このボート１２とし
て、ＳｉＣ（シリコンカーバイド）部材や石英部材又は
ＳｉＣ部材や石英部材の上に多結晶シリコン層が形成さ
れたものを用いることができる。これらの中でＳｉＣ部
材上に多結晶シリコン層が形成されたものが最もパーテ
ィクルの発生を抑制することができるので好ましい。ヒ
ータ１８は、断熱部材の内周に発熱抵抗線（図示せず）
が配設されたものであって、３００〜１０００℃程度に
反応管１６の中に配置された半導体ウェーハ１３を加熱
制御することができる。

【００１８】反応管１６の下部には所定のガスを導入す
るガス導入管１７とガスを排出するガス排出管１４とを
有する筒状のマニホールド（図示せず）が設けられてい
る。反応管１６内に導入された処理ガスはガス排出管１
７に接続された真空ポンプにより排気され、反応管１６
内を減圧排気することにより所定の処理圧力に制御可能
になっている。

【００１９】反応管１６の下方には、昇降回転手段２２
に保持され、反応管１６を開閉する例えばステンレス鋼
製の蓋体１０が、フランジ部材１１を介してこのフラン
ジ部材に密着した状態で設けられている。この蓋体１０
が昇降及び回転することで反応炉１６が開閉されるよう
になっている。反応管１６及びヒータ１８の下方には、
ローディング制御手段２６に接続されたローディング機
構２６ａに連結された平面Ｃ字状の搬送アーム２４が配
置されている。このローディング制御手段２６とローデ
ィング機構２６ａと搬送アーム２４とが半導体ウェーハ
搬送手段を構成している。この搬送アーム２４は処理す
る製品ロットのウェーハ収納器２５内に配置された半導
体ウェーハ１３ａを反応炉１６内のボート１２に移載す
るものであって、ローディング機構２６ａに連結される
ことで三次元的に移動することができる。

【００２０】この搬送アーム２４の個数は、製品ロット
を構成する半導体ウェーハの枚数や縦型炉のスループッ
トなどを考慮して適宜調整すればよい。例えば、１ロッ
トを構成する半導体ウェーハの枚数が２５枚以下の場
合、搬送アームを１〜５個程度備えたものとすればよ
い。さらに説明すると、１ロットを構成する半導体ウェ
ーハの枚数が１０枚で、搬送アームを５個備えている場
合、製品ロットのウェーハ収納器２５からボート１２へ
の移載を２回行うことにより半導体ウェーハのボート１
２への移載が完了することになる。

【００２１】このように、本実施形態の縦型炉２０は、
バッチ処理方式の縦型炉において、ボート１２を反応炉
１４に固定させた状態で、搬送アーム２４を移動させる
ことに基づいて、製品ロットの半導体ウェーハ１３ａを
ボート１２にロート及びアンロードできるように工夫し
たものである。従って、製品ロットを構成する半導体ウ
ェーハ１３ａの枚数に対応させて、ボート１２にダミー
ウェーハを予め配置しておくことにより、バッチ処理方
式の装置でありながら枚葉方式的な処理を行うことがで
きるようになる。これについては後の「処理方法」の項
で詳しく説明する。

【００２２】次に、本実施形態の縦型炉２０に係る搬送
アーム２４について詳しく説明する。図２（ａ）は本実
施形態の縦型炉の係る搬送アームを示す概略平面図、図
２（ｂ）は図２（ａ）のＩ−Ｉに沿った概略断面図であ
る。図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、本実施形態の
縦型炉の係る搬送アーム２４はその面２４ａ上に半導体
ウェーハ１３ａが載置され、該半導体ウェーハ１３ａに
窒素ガスなどの不活性ガスを供給するための複数のガス
供給口２８が形成されている。搬送アーム２４の内部に
は空洞３２が形成され、不活性ガスをこのガス供給口２
８に供給することができる。

【００２３】搬送アーム２４の周辺部には半導体ウェー
ハ１３の移動を規制するための例えば３つの凸状のガイ
ド３０が形成されている。本実施形態の搬送アーム２４
はこのような構成になっており、搬送アーム２４の面２
４ａ上に半導体ウェーハ１３ａが載置されると同時に、
不活性ガス例えば窒素ガスがガス供給口２８を介して半
導体ウェーハ１３ａに供給される。

【００２４】これにより、半導体ウェーハ１３ａは窒素
ガスにより上方に押圧されることで所定の寸法だけ搬送
アーム２４に接触せずに浮き上がることになる。このと
き、搬送アーム２４から浮き上がった半導体ウェーハ１
３ａは３つのガイド３０により支えられるので位置ずれ
せずに搬送される。このようにすることにより、半導体
ウェーハ１３ａと搬送アーム２４との接触や摩擦に起因
するパーティクルの発生を防止することができるように
なり、縦型炉での各処理に係る歩留りを向上させること
ができる。

【００２５】（実施形態の縦型炉を用いた半導体ウェー
ハの処理方法）図３（ａ）及び（ｂ）は本実施形態の縦
型炉に係るボートにウェーハが配置された様子を模式的
に示した図である。次に、前述した本実施形態の縦型炉
を用いて、ロジック品種などの半導体装置を製造するた
めの多品種、小数枚ロット（以下、製品ロットという）
を効率よく処理する方法を図１及び図３を参照しながら
説明する。なお、縦型炉を用いる半導体製造工程とし
て、半導体ウェーハ上にシリコン窒化膜を成膜する工程
を例示して説明する。

【００２６】まず、縦型炉を用いて成膜処理を行う前の
段階として、一連の複数の製品ロットを構成するそれぞ
れの半導体ウェーハの枚数の最大値を見積もり、図３
（ａ）に示すように、製品ロットを処理する際にボート
１２に空きスロットが発生しないようにボート１２の両
端からダミーウェーハ２３を配置しておく。例えば、縦
型炉のフルバッチ枚数が１５０枚で、製品ロットの１ロ
ット当たりの最大枚数が２５枚と想定する場合、ボート
１２の上端及び下端から合計で１２５枚になるように振
り分けてダミーウェーハ２３を予め配置しておく。この
ダミーウェーハ２３が配置されていないスロットが、後
で製品ロットの半導体ウェーハが配置されるための空き
スロットとなる。

【００２７】ダミーウェーハ２３として、ボート１２の
材料と同じ材料、すなわちＳｉＣ基板や石製基板、又は
ＳｉＣ基板や石英基板の上に多結晶シリコン層が形成さ
れたものを使用することが好ましい。また、ダミーウェ
ーハ２３として、半導体ウェーハを使用してもよいこと
はもちろんである。なお、一連の複数の製品ロットを構
成するそれぞれの半導体ウェーハの枚数の最大値ではな
く、これらの各ロットを構成する半導体ウェーハの枚数
の平均値などを想定して、これに基づいてダミーウェー
ハをボート１２に配置してもよい。上記した所定枚数の
ダミーウェーハのボート１２への配置は、製品ロットご
とに行われるのではなく、ある一連の複数の製品ロット
全体にわたって行われるものである。

【００２８】次に、製品ロットのウェーハ収納器２５内
の半導体ウェーハ１３ａをボート１２に移載するため、
図１の反応管１６を密閉している蓋体２０を降下させて
さらに回転させることにより、反応管１６を開放する。
次いで、半導体ウェーハ１３ａが例えば５個の搬送アー
ム２４により製品ロットのウェーハ収納器２５から個別
に又は一括して取りだされる。

【００２９】次いで、搬送アーム２４がローディング制
御手段に接続されたローディング機構により反応管１６
内の所定の位置に移動し、図３（ｂ）に示すように、複
数の半導体ウェーハ１３ａをボート１２の空きスロット
に個別又は一括して移載する。例えば、製品ロットの半
導体ウェーハ１３ａの枚数が１５枚で、搬送アーム２４
を５個備えている場合、ボート１２への移載を３回繰り
返すことにより移載が完了することになる。このとき、
極めて短い時間で製品ロットの半導体ウェーハ１３ａが
ボート１２に搬入され、しかもボート１２がフルバッチ
の状態（図３（ｂ））となる。

【００３０】ここで、一連の複数の製品ロットにおいて
は、ロットごとにロットを構成する半導体ウェーハ１３
ａの枚数が異なることが想定され、半導体ウェーハ１３
ａを全て移載してもボート１２に空きスロットが発生し
たり、処理すべき半導体ウェーハを配置するスロットに
ダミーウェーハ２３が配置されていたりする場合が想定
される。このため、縦型炉の製品ロットのウェーハ収納
器２５が配置される近傍にダミーウェーハ２３が収納さ
れたダミーウェーハ収納器及びダミーウェーハ２３を回
収するダミーウェーハ回収器を設置しておくことが好ま
しい。

【００３１】これにより、半導体ウェーハ１３ａを配置
してもボート１２に空きスロットが発生する場合、この
ダミーウェーハ収納器の中から必要な枚数のダミーウェ
ーハ２３を再度搬送アーム２４によりボート１２の空き
スロットに移載してフルバッチとすればよい。一方、ボ
ート１２に処理すべき半導体ウェーハ１３ａを配置する
スロットがない場合、所定枚数のダミーウェーハ２３を
搬送アーム２４によりボート１２からアンロードしてダ
ミーウェーハ回収器に回収し、続いて、空いたボートの
スロットに処理すべき半導体ウェーハ１３ａを搬送アー
ムにより移載してフルバッチとすればよい。

【００３２】次いで、搬送アーム２４が反応管１６から
下方の基準位置に戻り、蓋体２０が回転及び上昇するこ
とにより、図１のように反応管２４が蓋体２０により密
閉される。次いで、ガス排出管１４に接続された真空ポ
ンプにより反応炉１６内を真空置換するとともに、ガス
導入管１７から不活性ガス例えば窒素ガスを導入して反
応管１６内を窒素ガスで置換する。

【００３３】次いで、ヒータ１８により所定の処理温度
例えば７６０℃程度に昇温させた後、ガス導入管１７か
ら例えばＳｉＨ₂Ｃｌ₂とＮＨ₃とを含む処理ガスを導入
し、ガス排出管１４に接続された真空ポンプにより排気
して反応管１６内の圧力が２０〜３０Ｐａ程度になるよ
うにする。この条件下で所定の時間処理することによ
り、半導体ウェーハ１３ａ上に所定の膜厚のシリコン窒
化膜が成膜される。なお、本実施形態の縦型炉２０は、
シリコン窒化膜の他に、シリコン酸化膜、多結晶シリコ
ン膜又は非晶質シリコン膜などの成膜や各種熱処理工程
に適用することができる。

【００３４】次いで、処理ガスを排気し、反応炉内を窒
素ガスで置換するとともに、蓋体１０を開けて反応炉１
６を開放し、半導体ウェーハ１３ａを搬送アーム２４に
より製品ロットのウェーハ収納器２５にアンロードして
一連の処理が完了する。このとき、図３（ａ）のボート
１２の状態と同様に、ダミーウェーハ２３がボート１２
の中にそのまま残された状態となり、次の製品ロットが
処理されることになる。

【００３５】ここで、本実施形態の縦型炉２０での半導
体ウェーハ１３ａの搬送は、前述したように、搬送アー
ム２４に形成された複数の孔から窒素ガスを流して半導
体ウェーハ１３ａを浮かしながら行なわれるので、加熱
された半導体ウェーハ１３ａを搬送アーム２４から供給
される窒素ガスにより搬送中に冷却することができる。
このような搬送アーム２４を使用しない場合、半導体ウ
ェーハ１３ａの熱ストレスの緩和や酸化防止のために、
反応炉を温度が６００℃程度に降温した窒素雰囲気にし
た後に半導体ウェーハ１３ａをアンロードする必要があ
り、この降温に係る時間に基づいて縦型炉のスループッ
トが低下することになる。

【００３６】しかしながら、本実施形態の縦型炉２０
は、半導体ウェーハ１３ａを搬送アーム２４でアンロー
ドする間に、半導体ウェーハ１３ａを窒素ガスにより冷
却することができるので、反応炉１６内の温度を処理温
度から所定の温度まで下げる必要がなくなり、半導体ウ
ェーハの冷却に係る時間を短縮することができるように
なる。本実施形態の縦型炉２０の搬送アームは、その搬
送スピードをローディング制御手段２６により適宜調整
することができるようになっている。つまり、半導体ウ
ェーハ１３ａをより低い温度に下げてから製品ロットの
ウェーハ収納器２５にアンロードしたい場合は、その搬
送スピードを遅く設定すればよい。

【００３７】このように、本実施形態の縦型炉２０は、
小数枚の半導体ウェーハで構成されるロットを処理する
際に、ロットごとに多数枚のダミーウェーハをボートに
ロード及びアンロードする必要がなくなるので、バッチ
方式の縦型炉を用いて小数枚の半導体ウェーハで構成さ
れるロットを効率よく処理することができ、製品開発の
短ＴＡＴにも対応できるようになる。

【００３８】なお、メモリ品種などの半導体装置を大量
生産する場合においては、ボートにダミーウェーハを配
置しない形態とし、搬送アームを例えば１０個以上設
け、半導体ウェーハを複数枚一括移載するような形態と
すればよい。このようにして、本実施形態の縦型炉を用
いて前述した半導体ウェーハへの成膜処理を所定のロッ
ト数行うと、ボート１２上、ダミーウェーハ２３上及び
反応管１６内側にもシリコン窒化膜などが成膜されるこ
とになる。従来の縦型炉においては、例えばボート１２
に５〜７μｍのシリコン窒化膜などが成膜されると、こ
のシリコン窒化膜が剥がれるなどして、パーティクルが
発生するようになる。

【００３９】このため、所定のバッチ数の処理が終了す
ると、縦型炉を停止し、反応炉１６を開放して反応炉１
６の内側を洗浄したり、ボート１２を新しいボートに組
み合えたりして縦型炉を再度立ち上げる必要がある。こ
の反応炉１６の洗浄やボート１２の交換作業は煩雑で時
間がかかるものであって、当然ながら、この作業中は縦
型炉が稼働できないことになるので、縦型炉の稼働率が
低下し、生産効率が低下することになる。さらには、ボ
ート１２の薬液洗浄においても煩雑で手間がかかる作業
である。

【００４０】しかしながら、本実施形態の縦型炉は、ボ
ート１２が例えばＳｉＣ部材上に多結晶シリコン層がコ
ーティングされたものからなり、この上に成膜されたシ
リコン窒化膜などをガス導入管１６からＨＦガスや有機
性フロン系ガスなどを供給することにより、いわゆるド
ライクリーニングを行うことができる構造となってい
る。

【００４１】このドライクリーニングにおいては、縦型
炉を分解する必要がなく、極めて短時間でボート１２上
に成膜されたシリコン窒化膜などを除去することがで
き、パーティクルの発生を防止することができる。ドラ
イクリーニングの頻度は、例えばトータルの成膜膜厚が
所定の膜厚になったときなどと決めて定期的におこなえ
ばよい。

【００４２】このようにすることにより、縦型炉を停止
及び分解して反応炉やボートなどを薬液洗浄する頻度を
大幅に減らすことができるので、縦型炉の稼働率が向上
し、その処理能力を向上させることができる。以上、実
施の形態により、この発明の詳細を説明したが、この発
明の範囲は上記実施の形態に具体的に示した例に限られ
るものではなく、この発明を逸脱しない要旨の範囲にお
ける上記実施の形態の変更はこの発明の範囲に含まれ
る。

【００４３】例えば、本実施形態では、縦型炉のボート
の全てのスロットにウェーハを配置してフルバッチの状
態で成膜処理などを行う形態を例示したが、ところどこ
ろにウェーハが配置されていないスロットがあってもよ
い。また、ボートの中心部のスロットに製品ロットの半
導体ウェーハを配置する形態を例示したが、処理すべく
半導体ウェーハとダミーウェーハとがボート内でランダ
ムに配置されるようにしてもよい。

【００４４】（付記１） 半導体ウェーハに対して所定
の処理を行う縦型の反応炉と、前記反応炉中に固定され
て収納され、複数枚の半導体ウェーハを板厚方向に互い
に隔てて保持するボートと、前記反応炉の下部に配置さ
れ、前記反応炉を開閉する蓋体と、前記ボートが前記反
応炉に固定された状態で、前記蓋体の開閉に対応して移
動することで前記半導体ウェーハを前記ボートに搬入又
は前記ボートから搬出するようにした半導体ウェーハ搬
送手段とを有することを特徴とする縦型炉。

【００４５】（付記２） 前記ボートの所定のスロット
には、ダミーウェーハが配置されていることを特徴とす
る付記１に記載の縦型炉。 （付記３） 前記半導体ウェーハ搬送手段が、前記半導
体ウェーハを１枚単位、もしくは複数枚を一括して前記
ボートに搬入又は前記ボートから搬出する搬送アームを
有することを特徴とする付記１又は２に記載の縦型炉。

【００４６】（付記４） 前記搬送アームには、該搬送
アーム上に載置される前記半導体ウェーハに不活性ガス
を供給する複数のガス供給口が形成されていることを特
徴とする付記３に記載の縦型炉。 （付記５） 前記ボートが、シリコンカーバイド部材の
上にシリコン層が形成されたものであることを特徴とす
る付記１乃至４のいずれか一項に記載の縦型炉。

【００４７】（付記６） 前記半導体ウェーハは、前記
ガス供給口から供給される前記不活性ガスにより、前記
搬送アームから浮上した状態で搬送されることを特徴と
する付記４に記載の縦型炉。 （付記７） 半導体ウェーハに対して所定の処理を行う
縦型の反応炉と、前記反応炉の中に収納され、複数枚の
半導体ウェーハを板厚方向に互いに隔てて保持するボー
トと、前記反応炉の下部に配置され、前記反応炉を開閉
する蓋体と、前記複数の半導体ウェーハを搬送する搬送
アームとを有する縦型炉を用いた半導体ウェーハの処理
方法あって、前記ボートの所定のスロットには予めダミ
ーウェーハが配置されており、前記半導体ウェーハを、
前記蓋体の開閉に対応した前記搬送アームの移動によ
り、前記ボートの前記ダミーウェーハが配置されていな
いスロットに配置し、所定の条件下で前記半導体ウェー
ハに処理を行うことを特徴とする半導体ウェーハの処理
方法。

【００４８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
バッチ処理方式の縦型炉において、ボートを反応炉に固
定した状態で、搬送アームが移動することで製品ロット
の半導体ウェーハをボートに搬入又はボートから搬出さ
せる。しかも、ボートの製品ロットの半導体ウェーハが
配置されないスロットには予めダミーウェーハが配置さ
れている。

【００４９】このようにすることにより、製品ロットご
とにボートの空スロットにダミーウェーハをロード及び
アンロードする必要がなくなるので、バッチ方式の縦型
炉においても、小数枚の半導体ウェーハで構成される製
品ロットの処理効率を向上させることができる。さらに
は、１ロットにおける搬送アームと接触する半導体ウェ
ーハの枚数を減らすことができるので、搬送アームと半
導体ウェーハとの接触や摩擦に起因するパーティクルの
発生を抑制することができるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の実施形態の縦型炉を示す部分概
略断面図である。

【図２】図２（ａ）は本発明の実施形態の縦型炉に係る
搬送アームを示す概略平面図、図２（ｂ）は図２（ａ）
のＩ−Ｉに沿った断面図である。

【図３】図３（ａ）及び（ｂ）は本実施形態の縦型炉に
係るボートにウェーハが配置された様子を模式的に示し
た図である。

【図４】図４は従来の縦型炉を示す概略断面図である。

【符号の説明】

１０：蓋体 １２：ボート １２ａ：固定手段 １３，１３ａ：半導体ウェーハ １４：ガス排気管 １６ａ：外管 １６ｂ：内管 １６：反応管 １７：ガス導入管 １８：ヒータ ２０：縦型炉 ２２：昇降回転手段 ２３：ダミーウェーハ ２４：搬送アーム ２６：ローディング制御手段 ２６ａ：ローディング機構 ２８：ガス供給口 ３０：ガイド ３２：空洞

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｌ 21/22 Ｈ０１Ｌ 21/22 ５１１Ｑ 21/68 21/68 Ａ Ｆターム(参考） 4K030 CA04 CA12 GA13 KA04 KA46 KA47 5F031 CA02 CA11 FA01 FA07 FA09 FA12 GA35 GA49 HA62 HA67 MA28 NA04 5F045 AA03 AA20 AB02 AB31 BB15 DP19 DQ05 EN04 EN05

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 半導体ウェーハに対して所定の処理を行
   う縦型の反応炉と、 前記反応炉内に固定されて収納され、複数枚の半導体ウ
   ェーハを板厚方向に互いに隔てて保持するボートと、 前記反応炉の下部に配置され、前記反応炉を開閉する蓋
   体と、 前記ボートが前記反応炉に固定された状態で、前記蓋体
   の開閉に対応して移動することで前記半導体ウェーハを
   前記ボートに搬入又は前記ボートから搬出するようにし
   た半導体ウェーハ搬送手段とを有することを特徴とする
   縦型炉。
2. 【請求項２】 前記ボートの所定のスロットには、ダミ
   ーウェーハが配置されていることを特徴とする請求項１
   に記載の縦型炉。
3. 【請求項３】 前記半導体ウェーハ搬送手段が、前記半
   導体ウェーハを１枚単位、もしくは複数枚を一括して前
   記ボートに搬入又は前記ボートから搬出する搬送アーム
   を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の縦型
   炉。
4. 【請求項４】 前記搬送アームには、該搬送アーム上に
   載置される前記半導体ウェーハに不活性ガスを供給する
   複数のガス供給口が形成されていることを特徴とする請
   求項３に記載の縦型炉。
5. 【請求項５】 前記ボートが、シリコンカーバイド部材
   の上にシリコン層が形成されたものであることを特徴と
   する請求項１乃至４のいずれか一項に記載の縦型炉。