JP2003051451A - 基板処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＣＶＤ装置の筐体の防錆塗装を省略して組立
作業性を高める。 【解決手段】 ボートエレベータ、ウエハ移載装置が内
部に設置されるメイン筐体２Ａは、ステンレス鋼板から
なり平坦度や水平度が予め調整された底板３１を備えて
いる。底板３１の周辺部にはステンレス型鋼からなる複
数本の支柱３２が立脚されて溶接され、支柱３２、３２
の間にはステンレス型鋼からなる梁３３、桟３４が架橋
されて溶接されている。支柱３２、梁３３、桟３４が組
まれた状態で、ボートエレベータ、ウエハ移載装置が底
板３１に設置された後に、メイン筐体２Ａの前後左右の
側面には複数枚の側板３６がビス３８でねじ止めされ
る。 【効果】 防錆塗装の省略で塗装膜からのパーティクル
や有機物質の発生を回避でき、内装品のメイン筐体内へ
の設置作業を側板を外して実施することで、組立作業や
保守点検作業の工期を短縮でき、作業能率や作業精度を
向上できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、基板処理装置に関
し、特に、ボートエレベータおよびウエハ移載装置等が
内部に設置される筐体の構造に係り、例えば、半導体素
子を含む半導体集積回路が作り込まれる半導体ウエハ
（以下、ウエハという。）に不純物を拡散したり絶縁膜
や金属膜等のＣＶＤ膜を形成したりする拡散・ＣＶＤ装
置に利用して有効なものに関する。

【０００２】

【従来の技術】ＩＣの製造方法において、ウエハに不純
物を拡散したり絶縁膜や金属膜等のＣＶＤ膜を形成した
りする成膜工程には、バッチ式縦形拡散・ＣＶＤ装置
（以下、バッチ式ＣＶＤ装置という。）が使用されてい
る。

【０００３】バッチ式ＣＶＤ装置はボートエレベータや
ウエハ移載装置等が内部に設置される筐体を備えてい
る。一般に、筐体は構造用型鋼および鋼板が使用された
フレーム構造またはモノコック構造によって構築されて
おり、このように構築された筐体の表面には防錆のため
の焼付け塗装が施されている。そして、ボートエレベー
タやウエハ移載装置等は筐体の底板の上に載置して、水
平および垂直レベルを調整した後に固定されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記し
たバッチ式ＣＶＤ装置の筐体においては、次のような問
題点がある。1) 塗装鋼板のままであると、ボートの輻
射熱の影響を受けるため、ステンレス鋼板を筐体の室内
に内張りしている。したがって、筐体が二重構造にな
り、部品点数および組付工数が増加し、バッチ式ＣＶＤ
装置の製造コストが増加する。2) 構築された後の筐体
の内部にボートエレベータやウエハ移載装置等を組み込
み、水平および垂直レベルの調整する作業が困難である
ため、据付作業に多大の手間が消費される。

【０００５】本発明の目的は、前記した従来の技術の問
題点を解決し、輻射熱の影響を回避することができると
ともに、組立作業性を高めることができる基板処理装置
を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明に係る基板処理装
置は、ステンレス鋼板からなる側板がステンレス型鋼か
らなるフレーム部材にねじ部材により固定された構造の
筐体を備えていることを特徴とする。

【０００７】前記した手段によれば、側板がステンレス
鋼板によって構成されているため、輻射熱の影響を回避
することができる。また、側板がフレーム部材にねじ止
めされているため、側板を取り外すことにより、内装品
の筐体内部への据付作業が実施し易くなり、組立作業や
保守点検作業の工期を短縮することができるとともに、
作業能率や作業精度を高めることができる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を図
面に即して説明する。

【０００９】本実施の形態において、本発明に係る基板
処理装置は、一回のバッチ処理の枚数が五十枚程度以下
の小バッチを取り扱うバッチ式ＣＶＤ装置すなわち小バ
ッチ式縦形拡散・ＣＶＤ装置（以下、小バッチ式ＣＶＤ
装置という。）として構成されている。この小バッチ式
ＣＶＤ装置は製品基板としてはプロダクトウエハを取り
扱うものとして構成されており、製品基板用キャリアと
してはＦＯＵＰ（frontopening unified pod 。以下、
ポッドという。）を取り扱うものとして構成されてい
る。なお、以下の説明において、前後左右は図２を基準
とする。すなわち、ポッドオープナ２１側が前側、その
反対側が後側、クリーンユニット１７側が左側、その反
対側が右側とする。

【００１０】図１〜図４に示されているように、小バッ
チ式ＣＶＤ装置１はメイン筐体２Ａとフロント筐体２Ｂ
とを備えている。メイン筐体２Ａの後端部の上部にはヒ
ータユニット３が垂直方向に据え付けられており、ヒー
タユニット３の内部には処理室４ａを形成したプロセス
チューブ４が同心に配置されている。プロセスチューブ
４にはプロセスチューブ４の処理室４ａに原料ガスやパ
ージガス等を導入するためのガス導入管５と、処理室４
ａを真空排気するための排気管６とが接続されている。

【００１１】メイン筐体２Ａの後端部の下部には送りね
じ装置等によって構成されたボートエレベータ７が設置
されており、ボートエレベータ７はプロセスチューブ４
の真下に水平に配置されたシールキャップ８を垂直方向
に昇降させるように構成されている。シールキャップ８
はプロセスチューブ４の炉口である下端開口をシールす
るように構成されているとともに、ボート９を垂直に支
持するように構成されている。ボート９は基板としての
ウエハＷを複数枚（例えば、五十枚程度以下）、中心を
揃えて水平に配置した状態で支持して、プロセスチュー
ブ４の処理室４ａに対してボートエレベータ７によるシ
ールキャップ８の昇降に伴って搬入搬出するように構成
されている。

【００１２】図２〜図４に示されているように、メイン
筐体２Ａ内の前側領域にはボート９に対してウエハＷを
装填（チャージング）および脱装（ディスチャージン
グ）するウエハ移載装置１０が設置されている。ウエハ
移載装置１０はロータリーアクチュエータ１１を備えて
おり、ロータリーアクチュエータ１１は上面に設置され
た第一リニアアクチュエータ１２を水平面内で回転させ
るように構成されている。第一リニアアクチュエータ１
２の上面には第二リニアアクチュエータ１３が設置され
ており、第一リニアアクチュエータ１２は第二リニアア
クチュエータ１３を水平移動させるように構成されてい
る。第二リニアアクチュエータ１３の上面には移動台１
４が設置されており、第二リニアアクチュエータ１３は
移動台１４を水平移動させるように構成されている。移
動台１４にはウエハＷを下から支持するツィーザ１５が
複数枚（本実施の形態においては五枚）、等間隔に配置
されて水平に取り付けられている。ウエハ移載装置１０
は送りねじ機構によって構成されたエレベータ１６によ
って昇降されるようになっている。

【００１３】なお、図２および図３に示されているよう
に、メイン筐体２Ａ内の後部における左側壁にはクリー
ンエアを吹き出すクリーンユニット１７が、ボート９に
クリーンエアを吹き付けるように設置されている。ま
た、メイン筐体２Ａ内の中央部における左側寄りにはボ
ート９と同様に構成されたウエハストッカ１８が設置さ
れており、ウエハストッカ１８は複数枚のサイドダミー
ウエハを保管するようになっている。

【００１４】図３および図４に示されているように、メ
イン筐体２Ａの正面壁の中央よりも若干右寄りの位置に
はウエハＷをメイン筐体２Ａに対して搬入搬出するため
のウエハ搬入搬出口２０が開設されており、ウエハ搬入
搬出口２０にはポッドオープナ２１が設置されている。
ポッドオープナ２１はポッドＰを載置する載置台２２
と、載置台２２に載置されたポッドＰのキャップを着脱
するキャップ着脱機構２３とを備えており、載置台２２
に載置されたポッドＰのキャップをキャップ着脱機構２
３によって着脱することにより、ポッドＰのウエハ出し
入れ口を開閉するようになっている。

【００１５】図１〜図４に示されているように、フロン
ト筐体２Ｂは一般的なフレーム構造またはモノコック構
造が使用されて略箱形状に構築されており、表面には焼
付け塗装が施されている。フロント筐体２Ｂはメイン筐
体２Ａの正面側に隣接して配置されており、フロント筐
体２Ｂにはポッドオープナ２１の載置台２２が設置され
ている。フロント筐体２Ｂの下部におけるポッドオープ
ナ２１の載置台２２の左脇および右脇にはポッドＰを載
置する第一ポッドステージ２４および第二ポッドステー
ジ２５が載置台２２にそれぞれ隣接して設置されてい
る。第一ポッドステージ２４および第二ポッドステージ
２５に対してはポッドＰが、図示しない工程内搬送装置
〔移載装置付き有軌道無人搬送車（ＲＧＶ）、移載装置
付き無人搬送車（ＡＧＶ）、手動移載装置付き有人搬送
台車（ＰＧＶ）等〕によって供給および排出されるよう
になっている。

【００１６】なお、図示しないが、フロント筐体２Ｂの
上部の内部にはポッドオープナ２１と第一ポッドステー
ジ２４および第二ポッドステージ２５との間でポッドＰ
をその把手を把持（クランピング）した状態で搬送する
ポッド搬送装置が設備されている。

【００１７】次に、本実施の形態に係るメイン筐体２Ａ
を詳細に説明する。

【００１８】図２〜図５に示されているように、メイン
筐体２Ａは板厚が厚いステンレス鋼板が使用されて略正
方形の平板形状に形成された底板３１を備えており、底
板３１の上面の平坦度や水平度等は研磨加工によって予
め高精度に調整されている。底板３１の上面における周
辺部にはフレーム部材としての複数本の支柱３２が垂直
に立脚されて固定されている。フレーム部材としての支
柱３２は角パイプ形状のステンレス型鋼が使用されてお
り、ステンレス鋼板からなる底板３１にＴＩＧ溶接（タ
ングステン・イナート・ガス溶接）によって固定されて
いる。

【００１９】隣合う支柱３２、３２の上端の間にはフレ
ーム部材としての梁３３がそれぞれ架橋されて固定され
ている。フレーム部材としての梁３３も角パイプ形状の
ステンレス型鋼が使用されており、ステンレス型鋼から
なる支柱３２にＴＩＧ溶接によって固定されている。ま
た、支柱３２の中間部の間にはフレーム部材としての桟
３４が底板３１、支柱３２および梁３３の組付強度（剛
性）を補強し得るように適宜に配置されて架橋されてい
る。フレーム部材としての桟３４も角パイプ形状のステ
ンレス型鋼が使用されており、ステンレス型鋼からなる
支柱３２にＴＩＧ溶接によって固定されている。そし
て、支柱３２、梁３３および桟３４の適当な位置には雌
ねじ孔３５が開設されている。

【００２０】図５に示されているように、底板３１の上
に支柱３２が垂直に立設され、梁３３および桟３４によ
って固定された骨組みの状態で、ボートエレベータ７、
ウエハ移載装置１０がメイン筐体２Ａの内部に組み込ま
れる。すなわち、図３で参照されるように、ボートエレ
ベータ７およびウエハ移載装置１０は底板３１の予め設
定された位置に据え付けられる。このボートエレベータ
７およびウエハ移載装置１０の据え付け作業に際して、
底板３１の上面の平坦度や水平度は予め高精度に調整さ
れているため、ボートエレベータ７およびウエハ移載装
置１０の傾きの精度（垂直度および水平度）はそれらの
構成部品の機械加工精度のみで充分に確保することがで
きる。したがって、ボートエレベータ７およびウエハ移
載装置１０の据え付け作業に際しての傾きの調整作業を
省略ないしは簡略化することができる。

【００２１】また、骨組み状態のメイン筐体２Ａには大
きな隙間が四方に形成されているため、ボートエレベー
タ７およびウエハ移載装置１０の据え付け作業は骨組み
状態のメイン筐体２Ａの四方から取り掛かることができ
る。したがって、この据え付け作業を複数人で四方から
同時に進行することにより、組付作業や調整作業を効率
よく実施することができるため、作業時間を短縮するこ
とができるとともに、組付精度を高めることができる。

【００２２】以上のようにして骨組み状態でメイン筐体
２Ａの底板３１の上にボートエレベータ７およびウエハ
移載装置１０が設置された後に、メイン筐体２Ａの前後
左右の側面には複数枚の側板３６がそれぞれ張り付けら
れる。側板３６はステンレス鋼板が使用されて、メイン
筐体２Ａの前後左右の側面を閉塞する四角形の薄い板形
状に形成されており、図５に示されているように、その
四辺には複数個の挿通孔３７が支柱３２、梁３３および
桟３４の雌ねじ孔３５にそれぞれ対応するように配置さ
れて開設されている。ちなみに、図５に示されているよ
うに、メイン筐体２Ａの正面に配置される側板３６には
ウエハ搬入搬出口２０が予め開設されている。

【００２３】例えば、図３（ｂ）に示されているよう
に、側板３６は支柱３２の外面に挿通孔３７が雌ねじ孔
３５に整合された状態で当接され、ねじ部材としてのビ
ス３８が外側から挿通孔３７を挿通して雌ねじ孔３５に
ねじ込まれることにより固定される。図３（ｂ）に示さ
れているように、二枚の側板３６、３６が隣接して配置
されて一枚の側面が構成される場合には、隣接する二枚
の側板３６、３６の周辺部が互いに重ね合わされて、ビ
ス３８が二枚の側板３６、３６の挿通孔３７、３７に外
側から挿通されて支柱３２の雌ねじ孔３５にねじ込まれ
ることにより、共締めされる。

【００２４】前後左右の側板３６が支柱３２、梁３３お
よび桟３４の外面に張り付けられた後に、または、張り
付け作業と同時に、メイン筐体２Ａの中央に架設された
複数本の梁３３の上にはヒータユニット３が載置されて
据え付けられる。また、ヒータユニット３の内部にはプ
ロセスチューブ４が同心的に設置される。

【００２５】その後、図６に示されているように、メイ
ン筐体２Ａの上端部にはカバー体３９が被せられてねじ
止めされる。カバー体３９は骨組み状態のメイン筐体２
Ａの上端部の形状に対応し下端面が開口した略直方体の
箱形状に形成されており、下端開口部がメイン筐体２Ａ
の上端部に嵌合するようになっている。カバー体３９は
ステンレス鋼板が使用されてＴＩＧ溶接によって固定さ
れたモノコック構造に構築されている。カバー体３９の
下端部には複数個の挿通孔４０が開設されており、カバ
ー体３９がメイン筐体２Ａの上端部に被せられた状態
で、ビス３８が外側から挿通孔４０に挿通され、支柱３
２や梁３３および桟３４に開設された雌ねじ孔３５にね
じ込まれることにより固定されるようになっている。

【００２６】前記実施の形態によれば、次の効果が得ら
れる。

【００２７】1) ステンレス鋼板からなる側板をステン
レス型鋼からなるフレーム部材に締結してメイン筐体を
構築することにより、防錆のための焼付け塗装を省略す
ることができるため、塗装膜からパーティクルや有機物
質が発生するのを防止することができ、これらによるウ
エハの汚染を未然に回避することができる。

【００２８】2) 側板をフレーム部材にねじ止めする締
結構造に構成することにより、側板をフレーム部材から
任意に取り外すことができるため、ボートエレベータや
ウエハ移載装置等の内装品のメイン筐体内部への据付作
業を実施し易くさせることができ、組立作業や保守点検
作業の工期を短縮することができるとともに、作業能率
や作業精度を高めることができる。

【００２９】3) フレーム部材としての支柱をステンレ
ス鋼板からなる底板に溶接によって固定することによ
り、メイン筐体の下端面における隙間を底板によって解
消することができるため、塵埃のメイン筐体への侵入を
防止することができ、また、底板をボートエレベータや
ウエハ移載装置の据え付けのための基準面として使用す
ることができる。

【００３０】4) ステンレス鋼板からなる側板によって
メイン筐体の側板のうち少なくともボートエレベータお
よびウエハ移載装置を取り囲む側板として構成すること
により、輻射熱を反射するための反射板を省略すること
ができるため、製造コストを低減することができる。

【００３１】なお、本発明は前記実施の形態に限定され
るものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々に変
更が可能であることはいうまでもない。

【００３２】例えば、支柱や梁および桟等のフレーム部
材は角パイプ形状のステンレス型鋼によって構成するに
限らず、アングル型鋼形状やチャンネル型鋼形状および
Ｈ型鋼形状等によって構成してもよい。

【００３３】メイン筐体の上端部はモノコック構造のカ
バー体によって構築するに限らず、全体的にステンレス
型鋼にステンレス鋼板をねじ部材によって締結するフレ
ーム構造によって構築してもよい。

【００３４】前記実施の形態においてはウエハにＣＶＤ
膜を形成するＣＶＤ装置について説明したが、本発明は
それに限定されるものではなく、ウエハに酸化膜や絶縁
膜および金属膜を形成する成膜装置、ウエハに酸化膜を
形成したりウエハに不純物を拡散したり拡散だけでなく
イオン打ち込み後のキャリア活性化や平坦化のためのリ
フローやアニールしたりする熱処理装置（farnace ）等
の基板処理装置全般に適用することができる。

【００３５】被処理基板はウエハに限らず、ホトマスク
やプリント配線基板、液晶パネル等の基板であってもよ
い。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
基板処理装置のパーティクルや有機物質による汚染を防
止しつつ、組立作業能率を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態である小バッチ式ＣＶＤ
装置の正面側から見た外観を示す斜視図である。

【図２】同じく背面側から見た一部切断一部省略斜視図
である。

【図３】（ａ）は平面断面図で、（ｂ）は（ａ）のｂ部
の詳細を示す断面図である。

【図４】側面断面図である。

【図５】メイン筐体の組立作業を示す一部省略分解斜視
図である。

【図６】カバー体の組付作業を示す一部省略分解斜視図
である。

【符号の説明】 Ｗ…ウエハ（基板）、Ｐ…ポッド、１…小バッチ式ＣＶ
Ｄ装置（基板処理装置）、２Ａ…メイン筐体、２Ｂ…フ
ロント筐体、３…ヒータユニット、４…プロセスチュー
ブ、４ａ…処理室、５…ガス導入管、６…排気管、７…
ボートエレベータ、８…シールキャップ、９…ボート、
１０…ウエハ移載装置、１１…ロータリーアクチュエー
タ、１２…第一リニアアクチュエータ、１３…第二リニ
アアクチュエータ、１４…移動台、１５…ツィーザ、１
６…エレベータ、１７…クリーンユニット、１８…ウエ
ハストッカ（基板保管場所）、２０…ウエハ搬入搬出
口、２１…ポッドオープナ、２２…載置台、２３…キャ
ップ着脱機構、２４…第一ポッドステージ、２５…第二
ポッドステージ、３１…底板、３２…支柱（フレーム部
材）、３３…梁（フレーム部材）、３４…桟（フレーム
部材）、３５…雌ねじ孔、３６…側板、３７…挿通孔、
３８…ビス（ねじ部材）、３９…カバー体、４０…挿通
孔。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4K030 CA04 CA12 GA13 KA08 KA46 5F045 BB08 BB14 BB20 DP19 DQ05 EB02 EB03 EN04 EN05

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ステンレス鋼板からなる側板がステンレ
   ス型鋼からなるフレーム部材にねじ部材により固定され
   た構造の筐体を備えていることを特徴とする基板処理装
   置。
2. 【請求項２】 前記フレーム部材がステンレス鋼板から
   なる底板に溶接によって固定されていることを特徴とす
   る請求項１に記載の基板処理装置。
3. 【請求項３】 前記筐体の側面のうち少なくともボート
   エレベータおよびウエハ移載装置を取り囲む側面が前記
   ステンレス鋼板からなる側板によって構成されているこ
   とを特徴とする請求項１または２に記載の基板処理装
   置。