【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体製造装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】従来、酸化膜、窒化膜、あるいはシリコ
ン膜等の半導体膜を形成する場合に、プロセスチャンバ
の下部にロードロックチャンバを備えた縦型の半導体製
造装置においては、例えば図３（ａ）に示すごとく、ヒ
ータ１、外側の反応管２、内側の反応管３、マニホール
ド４等からなるプロセスチャンバ下部に、ウエハ５を充
填するボート６があり、そのボート６をキャップ７上に
載せ、ボートエレベータ８により上昇させて、上記外側
の反応管２と内側の反応管３とからなるプロセスチャン
バ内に挿入することにより、ウエハ５の熱処理あるいは
成膜を行っていた。
【０００３】半導体成膜用のプロセスガス９ａは、リア
クタポート９から導入され、マニホールド４に設けられ
ている排気口１４から排気（真空排気）される。なお、
図３（ａ）において、１０はロードロック室（真空容
器）、１１は移載ゲートバルブ、１２は炉口ゲートバル
ブ、１３はロードロックパージポート、１３ａはロード
ロックパージＮ２ガス、１４は排気口を示す。また、図
３（ｂ）は、ロードロック室１０の壁部の拡大断面図を
示す。
【０００４】ここで、プロセスチャンバ下部の雰囲気が
大気である場合は、それに含まれる酸素、水分等により
ウエハが酸化され、不必要な酸化膜等が形成されて半導
体デバイスの高集積化、高速化の妨げとなっている。ま
た、その問題解決のために、プロセスチャンバ下部を不
活性ガス雰囲気で置換する密閉性が高いロードロック室
１０を設けた装置が提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ロードロック室１０
は、ウエハ５を移載する際に開閉するための移載ゲート
バルブ１１、プロセスチャンバとロードロック室１０を
仕切る炉口ゲートバルブ１２で、プロセスチャンバとの
開口部をシールし、ロードロック室１０内部を真空にす
ることが可能となっている。ロードロック室１０内は、
ロードロックパージポート１３より、例えば不活性Ｎ２
ガス１３ａを導入しながら、排気ポートの排気口１４よ
り、大気を真空ポンプ等で排出し、ロードロック室１０
内を不活性Ｎ ２ガスで置換し、ボート６に載置されてい
るウエハ５等の表面に酸素、水分吸着等による自然酸化
膜が形成されないように、大気および水分等が極めて少
ない雰囲気に保持する必要がある。
【０００６】ここで、ロードロック室１０が真空対応容
器として耐圧性強度を確保するために、従来は図３
（ｂ）に示すごとく、厚肉の金属材料を使用しているた
め、装置コストおよび重量の増大となっている。また、
高温のプロセスチャンバから高温のウエハ５およびボー
ト６の余熱を受けるため、チャンバの構成材料や冷却手
段等に工夫が必要となりコスト増大の原因となってい
る。さらに、高温のボートの余熱でロードロックチャン
バに歪みが発生し、変形や亀裂が生じ損傷を受けるた
め、材質や構造に工夫が必要でコスト増大の原因となっ
ている。
【０００７】本発明の目的は、上記従来技術における問
題点であるウエハ等の表面の酸素、水分吸着による自然
酸化膜生成の問題を解決し、安価で高品質の半導体膜の
製造を可能とする半導体製造装置を提供することにあ
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は特許請求の範囲に記載のような構成とする
ものである。すなわち、請求項１に記載のように、真空
容器を有する半導体製造装置において、上記真空容器の
壁面をハニカム構造体により構成し、上記ハニカム構造
体のメンバ面に流通孔を設け、上記流通孔に熱交換媒体
を流す構造にした半導体製造装置とするものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明の半導体製造装置は、図１
に示すごとく、ロードロック室１６の構造が、図２
（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すハニカム構造体からなる
ものである。ここで、図２（ａ）は、図１のハニカム構
造体よりなるロードロック室１６のＡ部の構造拡大断面
を示す模式図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）のＣ−
Ｃ断面図で、図２（ｃ）は、図２（ａ）のＤ−Ｄ矢視図
を示す。
【００１０】本発明は、請求項１に記載のように、大気
を真空に排気しながら、不活性ガスであるＮ２ガス等で
パージし、酸素および水分等を極めて少なくして、ウエ
ハ等の基板の酸化防止するためのハニカム構造体よりな
る真空容器（ロードロック室）１６を有する半導体製造
装置において、上記真空容器１６の壁部をハニカム構造
体１５により構成し、上記ハニカム構造体１５の強度メ
ンバのリブ面（単に、メンバ面とも言う）１７に流通孔
（循環孔）２０を設け、上記流通孔２０に熱交換媒体を
流す構造にした半導体製造装置である。
【００１１】本発明は、大気を不活性ガス雰囲気に置換
することが可能で、かつ真空対応容器として耐圧性強度
を確保することができるハニカム構造体よりなるロード
ロック室１６を有する半導体製造装置に関するものであ
り、上記ロードロック室１６の一部もしくは全体を、金
属材料（ステンレス、アルミニウム等）を使用し、ハニ
カム構造体１５で構成されていることを特徴とし、ロー
ドロック室１６内を減圧（真空）にすることが可能な耐
圧強度を有する半導体製造装置である。すなわち、軽量
で耐圧強度の大きいハニカム構造体１５を用いた真空容
器（ロードロック室）１６は、不活性ガスを導入しなが
ら、排気口１４より大気を真空ポンプ等で排出して、空
気および水分濃度が極めて少ない雰囲気を簡便に作り出
すことができ、その状態で上部の内側の反応管３に挿入
し、熱処理あるいは成膜が行えるため、ウエハ５等を不
必要に酸化することなく、低コストで高品質の半導体の
製造が可能となる。本発明のハニカム構造体１５は、ハ
ニカム構造体１５の強度メンバのリブ面１７の各面に孔
（穴）加工を施し流通孔２０を設け、水、オイル等の熱
交換媒体（溶液）が循環（流通）可能な構造のロードロ
ック室１６を有する半導体製造装置である。
【００１２】本発明の半導体製造装置は、ロードロック
室１６の構造が図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すよう
に、六角形のハニカム構造体からなるものである。ロー
ドロック室１６として気密性を得るのは、図２（ａ）に
示す断面図にあるように、ハニカム構造体１５の少なく
とも片面を板状の金属で気密に接合して金属壁状にする
必要がある。そして、真空または加圧の面方向強度を確
保するためには、ハニカム構造体１５に示す構造にする
必要がある。すなわち、図２（ａ）に示すように、ロー
ドロック室１６の内面側の金属壁１８およびロードロッ
ク室の外面側の金属壁１９のように、金属壁をハニカム
構造体１５の両面に形成することにより、真空または加
圧の面方向強度を確保することができる。したがって、
従来の厚い金属板材から構成される重量のロードロック
室１０に対して、本発明のロードロック室１６は真空、
加圧の容器として軽量にすることが可能となる。
【００１３】また、本発明はハニカム構造体１５の両面
が金属壁（１８、１９）により閉じた気密構造となって
おり、ハニカムの強度メンバのリブ面１７に、水やシリ
コンオイル等の熱交換媒体（溶液）が流通または循環可
能に穴加工が施され、熱交換媒体の循環孔（流通孔）２
０が設けられている。したがって、例えば高温のウエハ
５のボート６の余熱を吸収し、ロードロック室１６の変
形による大気のリーク等を防止するために、冷却水等の
熱交換媒体（冷媒）を循環させたり、またロードロック
室１６が冷え過ぎてプロセスガスによる残留副生成物が
凝縮し付着して周囲を汚染しないように、温水や加熱シ
リコンオイル等の熱交換媒体（温媒）を循環させて、所
定の温度に加温することも可能である。
【００１４】
【発明の効果】本発明の軽量で耐圧強度の大きいハニカ
ム構造体を用いた真空容器は、不活性ガスを導入しなが
ら、排気口より大気を真空ポンプ等で排出して、空気お
よび水分濃度が極めて少ない雰囲気を簡便に作り出すこ
とができ、ウエハ等を不必要に酸化することなく、低コ
ストで高品質の半導体製造が可能となる。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
[0001]
The present invention relates to a semiconductor manufacturing apparatus.
I do.
[0002]
2. Description of the Related Art Conventionally, an oxide film, a nitride film,
When forming a semiconductor film such as a
Vertical semiconductor with load lock chamber below
In the manufacturing apparatus, for example, as shown in FIG.
1, outer reaction tube 2, inner reaction tube 3, manifold
The wafer 5 is filled in the lower part of the process chamber comprising
There is a boat 6 to be filled, and the boat 6 is placed on the cap 7
Put on the boat elevator 8
Process channel consisting of a reaction tube 2 of
Heat treatment of the wafer 5 or
The film was being formed.
The process gas 9a for semiconductor film formation is
From the manifold port 9 and installed in the manifold 4
The air is exhausted (evacuated) from the exhaust port 14 which is in use. In addition,
In FIG. 3A, reference numeral 10 denotes a load lock chamber (vacuum volume).
, 11 is a transfer gate valve, 12 is a furnace port gate valve
, 13 is load lock purge port, 13a is load
Lock purge N2Gas 14 indicates an exhaust port. Also figure
3 (b) is an enlarged sectional view of the wall of the load lock chamber 10.
Show.
Here, the atmosphere under the process chamber is
If it is the atmosphere, the oxygen, moisture, etc.
The wafer is oxidized and an unnecessary oxide film etc. is formed
This hinders high integration and high speed of the body device. Ma
In order to solve the problem,
Highly sealed load lock chamber that replaces with active gas atmosphere
An apparatus with 10 has been proposed.
[0005]
SUMMARY OF THE INVENTION Load lock chamber 10
Is a transfer gate for opening and closing when transferring the wafer 5
Valve 11, process chamber and load lock chamber 10
With the furnace port gate valve 12 for partitioning,
The opening is sealed and the inside of the load lock chamber 10 is evacuated.
Is possible. In the load lock chamber 10,
From the load lock purge port 13, for example, inert N2
While introducing the gas 13a, the exhaust port 14 of the exhaust port
Air is exhausted by a vacuum pump or the like, and the load lock chamber 10
Inactive N inside 2Replace with gas and place on boat 6
Oxidation due to oxygen and moisture adsorption on the surface of the wafer 5 etc.
Extremely low air and moisture so that no film is formed
There is no need to keep the atmosphere.
Here, the load lock chamber 10 has a vacuum-compatible capacity.
Conventionally, in order to secure the pressure resistance strength as a
As shown in (b), a thick metal material is used.
Therefore, the cost and weight of the apparatus are increased. Also,
High temperature wafer 5 and wafer
To receive the residual heat from
It is necessary to devise steps, etc., which causes cost increase.
You. In addition, the remaining heat of a hot boat
The bar is distorted, deformed or cracked and damaged.
Therefore, it is necessary to devise the material and structure, resulting in increased costs.
ing.
An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems in the prior art.
Natural nature of adsorption of oxygen and moisture on the surface of wafers
Solves the problem of oxide film generation, and develops inexpensive and high-quality semiconductor films.
To provide semiconductor manufacturing equipment that enables manufacturing
You.
[0008]
[MEANS FOR SOLVING THE PROBLEMS] To achieve the above object
Meanwhile, the present invention is configured as described in the claims.
Things. That is, as described in claim 1, vacuum
In a semiconductor manufacturing apparatus having a container,
The wall is composed of a honeycomb structure, and the honeycomb structure
A flow hole is provided in the member surface of the body, and a heat exchange medium is provided in the flow hole.
This is a semiconductor manufacturing apparatus having a structure in which the gas flows.
[0009]
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A semiconductor manufacturing apparatus according to the present invention is shown in FIG.
As shown in FIG. 2, the structure of the load lock chamber 16 is
It consists of a honeycomb structure shown in (a), (b) and (c)
Things. Here, FIG. 2A shows the honeycomb structure of FIG.
Structural enlarged cross section of part A of load lock chamber 16 made of a structure
FIG. 2 (b) is a schematic diagram showing C- in FIG. 2 (a).
FIG. 2C is a sectional view taken along line C-D of FIG. 2A.
Is shown.
According to the present invention, there is provided the present invention
Is evacuated to a vacuum and the inert gas N2With gas etc.
Purge and reduce oxygen and moisture
A honeycomb structure to prevent oxidation of substrates such as c.
Manufacturing having a vacuum container (load lock chamber) 16
In the apparatus, the wall of the vacuum vessel 16 has a honeycomb structure.
And the strength structure of the honeycomb structure 15 described above.
A circulation hole is formed in the rib surface (also simply referred to as a member surface) 17 of the member.
(Circulation holes) 20 are provided, and a heat exchange medium is
This is a semiconductor manufacturing apparatus having a flowing structure.
According to the present invention, the atmosphere is replaced with an inert gas atmosphere.
And can withstand pressure as a vacuum-compatible container
Load consisting of honeycomb structure that can secure
The present invention relates to a semiconductor manufacturing apparatus having a lock chamber 16.
A part or the whole of the load lock chamber 16 is
Using metal materials (stainless steel, aluminum, etc.)
It is characterized by being constituted by the cam structure 15,
The pressure inside the lock chamber 16 can be reduced (vacuum).
This is a semiconductor manufacturing apparatus having pressure strength. That is, lightweight
Volume using a honeycomb structure 15 having high pressure resistance
The vessel (load lock chamber) 16 introduces an inert gas while
Then, the air is exhausted from the exhaust port 14 with a vacuum pump or the like, and
Easy creation of atmosphere with extremely low air and moisture concentration
And insert it into the upper inner reaction tube 3
In addition, since heat treatment or film formation can be performed, the wafer 5
Low-cost, high-quality semiconductors without oxidation
Manufacturing becomes possible. The honeycomb structure 15 of the present invention has
Holes are formed in each surface of the rib surface 17 of the strength member of the honeycomb structure 15.
(Hole) is processed to provide a circulation hole 20, and heat of water, oil, etc.
Roadro with a structure that allows the exchange medium (solution) to circulate (distribute)
This is a semiconductor manufacturing apparatus having a lock chamber 16.
According to the semiconductor manufacturing apparatus of the present invention, a load lock
The structure of the chamber 16 is as shown in FIGS. 2 (a), 2 (b) and 2 (c).
And a hexagonal honeycomb structure. Low
FIG. 2A shows that the airtightness of the lock chamber 16 is obtained.
As shown in the cross-sectional view shown in FIG.
Both sides are air-tightly joined with a plate-shaped metal to form a metal wall
There is a need. Then, confirm the surface strength of vacuum or pressurization.
In order to maintain, the structure shown in the honeycomb structure 15 is adopted.
There is a need. That is, as shown in FIG.
The metal wall 18 on the inner side of the lock chamber 16 and the load lock
Like the metal wall 19 on the outside of the cooling chamber, the metal wall
By forming on both sides of the structure 15, a vacuum or
The strength of the pressure in the surface direction can be ensured. Therefore,
Heavy load lock composed of conventional thick metal plate material
For the chamber 10, the load lock chamber 16 of the present invention is a vacuum,
It is possible to reduce the weight of the container as a pressurized container.
The present invention also relates to a honeycomb structure 15 on both sides.
Has an airtight structure closed by metal walls (18, 19)
And water or silica is applied to the rib surface 17 of the honeycomb strength member.
Heat exchange medium (solution) such as con oil can flow or circulate
Nozzles are drilled to provide heat exchange medium circulation holes (circulation holes) 2
0 is provided. Therefore, for example, a hot wafer
5 absorbs the residual heat of the boat 6 and changes the load lock chamber 16
In order to prevent air leakage, etc.
Circulates heat exchange medium (refrigerant) and load locks
Chamber 16 is too cold and residual by-products from process gases
Use hot water or a heating system to prevent condensation and adhesion to the surrounding area.
By circulating a heat exchange medium (warm medium) such as recon oil,
It is also possible to heat to a constant temperature.
[0014]
According to the present invention, the light-weight and high pressure-resistant honeycomb of the present invention.
Vacuum containers using a gas structure, while introducing inert gas
Exhaust air from the exhaust port with a vacuum pump, etc.
To create an atmosphere with extremely low moisture and moisture concentration.
Low oxidation without unnecessary oxidation of wafers, etc.
High-quality semiconductors can be manufactured at low cost.
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態で例示した半導体製造装置
の構造を示す模式図。
【図２】本発明の実施の形態で例示した熱交換媒体の循
環型ハニカム構造体の構成を示す模式図。
【図３】従来の半導体製造装置の構成を示す模式図。
【符号の説明】
１…ヒータ
２…外側の反応管
３…内側の反応管
４…マニホールド
５…ウエハ
６…ボート
７…キャップ
８…ボートエレベータ
９…リアクタポート
９ａ…プロセスガス
１０…ロードロック室（真空容器）
１１…移載ゲートバルブ
１２…炉口ゲートバルブ
１３…ロードロックパージポート
１３ａ…ロードロックパージＮ２ガス
１４…排気口
１５…ハニカム構造体
１６…ハニカム構造体よりなるロードロック室（真空容
器）
１７…ハニカム構造体の強度メンバのリブ面
１８…ハニカム構造体よりなるロードロック室の内面側
の金属壁
１９…ハニカム構造体よりなるロードロック室の外面側
の金属壁
２０…媒体の循環孔（流通孔）
２１…媒体（溶液）入口
２２…媒体（溶液）出口
２３…媒体循環方向BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic view showing a structure of a semiconductor manufacturing apparatus exemplified in an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a schematic diagram showing a configuration of a circulating honeycomb structure of a heat exchange medium exemplified in the embodiment of the present invention. FIG. 3 is a schematic diagram showing a configuration of a conventional semiconductor manufacturing apparatus. [Description of Signs] 1 ... heater 2 ... outer reaction tube 3 ... inner reaction tube 4 ... manifold 5 ... wafer 6 ... boat 7 ... cap 8 ... boat elevator 9 ... reactor port 9a ... process gas 10 ... load lock chamber ( (Vacuum container) 11 Transfer gate valve 12 Furnace gate valve 13 Load lock purge port 13a Load lock purge N 2 gas 14 Exhaust port 15 Honeycomb structure 16 Load lock chamber made of honeycomb structure (vacuum) (Vessel) 17: rib surface of strength member of honeycomb structure 18: metal wall on inner surface side of load lock chamber made of honeycomb structure 19: metal wall 20 on outer surface side of load lock chamber made of honeycomb structure: circulation of medium Holes (flow holes) 21: Medium (solution) inlet 22 ... Medium (solution) outlet 23: Medium circulation direction