JP2006049431A - 基板処理装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】ボートエレベータのスムーズな昇降作動を確保する。
【解決手段】ウエハ1群をボート13に保持した状態で処理する処理室20と、処理室20の真下に形成されてボート13が待機する待機室12と、ボート13を昇降させて処理室20に搬入搬出するボートエレベータ23とを有し、有機物質による汚染を防止するために、ボートエレベータ23が待機室12の外部に設置されたロードロック式熱処理装置において、ボートエレベータ23は待機室12に挿通し昇降台43を支持する昇降軸38と、昇降軸38を昇降させる駆動側送りねじ軸28と従動側送りねじ軸29と、昇降軸38の昇降をガイドする一対のガイド軸26、26とを有し、両ガイド軸26、26、両駆動軸28、29が昇降軸38を挟んで対称形に配置されている。駆動軸に作用するモーメントを抑止できるので、ボートエレベータのスムーズな昇降作動を確保できる。
【選択図】図2
【解決手段】ウエハ1群をボート13に保持した状態で処理する処理室20と、処理室20の真下に形成されてボート13が待機する待機室12と、ボート13を昇降させて処理室20に搬入搬出するボートエレベータ23とを有し、有機物質による汚染を防止するために、ボートエレベータ23が待機室12の外部に設置されたロードロック式熱処理装置において、ボートエレベータ23は待機室12に挿通し昇降台43を支持する昇降軸38と、昇降軸38を昇降させる駆動側送りねじ軸28と従動側送りねじ軸29と、昇降軸38の昇降をガイドする一対のガイド軸26、26とを有し、両ガイド軸26、26、両駆動軸28、29が昇降軸38を挟んで対称形に配置されている。駆動軸に作用するモーメントを抑止できるので、ボートエレベータのスムーズな昇降作動を確保できる。
【選択図】図2
Description
本発明は、基板処理装置に関し、特に、密閉室内における搬送技術に係り、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。)に拡散、CVDまたはエピタキシャル成長等の熱処理(thermal treatment )を施す熱処理装置(furnace)に利用して有効なものに関する。
ウエハに熱処理を施す熱処理装置として、複数枚のウエハをボートに保持した状態で熱処理を施す処理室が形成されたプロセスチューブと、このプロセスチューブの真下に形成されてボートが処理室に対する搬入搬出を待機する待機室と、ボートを昇降させて処理室に搬入搬出するボートエレベータとを備えているバッチ式縦形ホットウオール形熱処理装置が、広く使用されている。
従来のバッチ式縦形ホットウオール形熱処理装置においては、ボートエレベータは送りねじ軸装置によって構成されて待機室に縦形に設置されており、送りねじ軸は下端が待機室において支持され、上端において待機室の外部に設置されたモータによって回転駆動されるようになっている。
従来のバッチ式縦形ホットウオール形熱処理装置においては、ボートエレベータは送りねじ軸装置によって構成されて待機室に縦形に設置されており、送りねじ軸は下端が待機室において支持され、上端において待機室の外部に設置されたモータによって回転駆動されるようになっている。
ところが、従来のこのようなバッチ式縦形ホットウオール形熱処理装置においては、ボートエレベータが待機室の内部に設置されているため、送りねじ軸装置やガイドレールにおいて使用されたグリースや配線ケーブル等から有機物質が飛散することにより、ウエハを汚染する原因になるという問題点がある。
そこで、ボートエレベータを待機室の外部に設置するとともに、ボートエレベータの昇降体とボートとを昇降軸によって連結することにより、ボートエレベータからの有機物質の飛散を防止することが、提案されている。例えば、特許文献1参照。
特開平11−3862号公報
そこで、ボートエレベータを待機室の外部に設置するとともに、ボートエレベータの昇降体とボートとを昇降軸によって連結することにより、ボートエレベータからの有機物質の飛散を防止することが、提案されている。例えば、特許文献1参照。
しかしながら、ボートエレベータを待機室の外部に設置するとともに、ボートエレベータの昇降体とボートとを昇降軸によって連結したバッチ式縦形ホットウオール形熱処理装置においては、ボートとボートエレベータとの間隔が長くなるために、ボートエレベータの駆動軸に作用するモーメントが大きくなってスムーズな昇降作動に支障を来し、また、待機室の幅が大きくなるという問題点がある。
本発明の目的は、昇降作動性能の低下や装置の大形化を防止しつつボートエレベータによる汚染を防止することができる基板処理装置を提供することにある。
本願が開示する発明のうち代表的なものは、次の通りである。
(1)基板をボートに保持した状態で処理する処理室と、この処理室の下側に連設されて前記ボートが前記処理室に対して待機する待機室と、前記ボートを支持する蓋体と、前記蓋体を支持するアームと、前記待機室の外部に配置されたボートエレベータとを備えており、
前記ボートエレベータは前記待機室に挿通し前記待機室において前記アームを支持する昇降軸と、この昇降軸を昇降させる駆動軸と、前記昇降軸の昇降を案内するガイド軸とを備えており、前記昇降軸と前記駆動軸と前記ガイド軸とが水平方向に略直線上に配置されていることを特徴とする基板処理装置。
(2)基板をボートに保持した状態で処理する処理室と、この処理室の下側に連設されて前記ボートが前記処理室に対して待機する待機室と、前記ボートを支持する蓋体と、前記蓋体を支持するアームと、前記待機室の外部に配置されたボートエレベータとを備えており、
前記ボートエレベータは前記待機室に挿通し前記待機室において前記アームを支持する昇降軸と、この昇降軸を昇降させる複数本の駆動軸と、前記複数本の駆動軸が前記昇降軸を挟んで水平方向に略直線上に配置されていることを特徴とする基板処理装置。
(3)基板をボートに保持した状態で処理する処理室と、この処理室の下側に連設されて前記ボートが前記処理室に対して待機する待機室と、前記ボートを支持する蓋体と、前記蓋体を支持するアームと、前記待機室の外部に配置されたボートエレベータとを備えており、
前記ボートエレベータは前記待機室に挿通し前記待機室において前記アームを支持する昇降軸と、この昇降軸を昇降させる複数本の駆動軸と、前記昇降軸の昇降を案内する複数本のガイド軸とを備えており、前記複数本のガイド軸および前記複数本の駆動軸が、前記昇降軸を挟んで水平方向に略直線上に配置されていることを特徴とする基板処理装置。
(4)基板をボートに保持した状態で処理する処理室と、この処理室を加熱するヒータユニットと、前記処理室にガスを供給するガス供給管と、前記処理室を排気する排気管と、前記処理室の下側に連設されて前記ボートが前記処理室に対して待機する待機室と、前記ボートを支持する蓋体と、前記蓋体を支持するアームと、前記待機室の外部に配置されたボートエレベータとを備えており、
前記ボートエレベータは前記待機室に挿通し前記待機室において前記アームを支持する昇降軸と、この昇降軸を昇降させる駆動軸と、前記昇降軸の昇降を案内する複数本のガイド軸とを備えており、前記昇降軸と前記ガイド軸と前記駆動軸とが水平方向に略直線上に配置されている基板処理装置を使用した半導体装置の製造方法であって、
前記アームに前記蓋体を介して支持された前記ボートに前記基板を移載するステップと、
前記駆動軸を駆動させることにより、前記昇降軸と共に前記蓋体および前記ボートを上昇させるステップと、
前記処理室を前記ヒータユニットによって加熱するステップと、
前記処理室に前記ガス供給管によってガスを供給するステップと、
前記処理室を前記排気管によって排気するステップと、
を備えていることを特徴とする半導体装置の製造方法。
(1)基板をボートに保持した状態で処理する処理室と、この処理室の下側に連設されて前記ボートが前記処理室に対して待機する待機室と、前記ボートを支持する蓋体と、前記蓋体を支持するアームと、前記待機室の外部に配置されたボートエレベータとを備えており、
前記ボートエレベータは前記待機室に挿通し前記待機室において前記アームを支持する昇降軸と、この昇降軸を昇降させる駆動軸と、前記昇降軸の昇降を案内するガイド軸とを備えており、前記昇降軸と前記駆動軸と前記ガイド軸とが水平方向に略直線上に配置されていることを特徴とする基板処理装置。
(2)基板をボートに保持した状態で処理する処理室と、この処理室の下側に連設されて前記ボートが前記処理室に対して待機する待機室と、前記ボートを支持する蓋体と、前記蓋体を支持するアームと、前記待機室の外部に配置されたボートエレベータとを備えており、
前記ボートエレベータは前記待機室に挿通し前記待機室において前記アームを支持する昇降軸と、この昇降軸を昇降させる複数本の駆動軸と、前記複数本の駆動軸が前記昇降軸を挟んで水平方向に略直線上に配置されていることを特徴とする基板処理装置。
(3)基板をボートに保持した状態で処理する処理室と、この処理室の下側に連設されて前記ボートが前記処理室に対して待機する待機室と、前記ボートを支持する蓋体と、前記蓋体を支持するアームと、前記待機室の外部に配置されたボートエレベータとを備えており、
前記ボートエレベータは前記待機室に挿通し前記待機室において前記アームを支持する昇降軸と、この昇降軸を昇降させる複数本の駆動軸と、前記昇降軸の昇降を案内する複数本のガイド軸とを備えており、前記複数本のガイド軸および前記複数本の駆動軸が、前記昇降軸を挟んで水平方向に略直線上に配置されていることを特徴とする基板処理装置。
(4)基板をボートに保持した状態で処理する処理室と、この処理室を加熱するヒータユニットと、前記処理室にガスを供給するガス供給管と、前記処理室を排気する排気管と、前記処理室の下側に連設されて前記ボートが前記処理室に対して待機する待機室と、前記ボートを支持する蓋体と、前記蓋体を支持するアームと、前記待機室の外部に配置されたボートエレベータとを備えており、
前記ボートエレベータは前記待機室に挿通し前記待機室において前記アームを支持する昇降軸と、この昇降軸を昇降させる駆動軸と、前記昇降軸の昇降を案内する複数本のガイド軸とを備えており、前記昇降軸と前記ガイド軸と前記駆動軸とが水平方向に略直線上に配置されている基板処理装置を使用した半導体装置の製造方法であって、
前記アームに前記蓋体を介して支持された前記ボートに前記基板を移載するステップと、
前記駆動軸を駆動させることにより、前記昇降軸と共に前記蓋体および前記ボートを上昇させるステップと、
前記処理室を前記ヒータユニットによって加熱するステップと、
前記処理室に前記ガス供給管によってガスを供給するステップと、
前記処理室を前記排気管によって排気するステップと、
を備えていることを特徴とする半導体装置の製造方法。
前記(1)の手段によれば、ボートエレベータが待機室の外部に設置されているため、ボートエレベータの有機物質が待機室に飛散するのを必然的に防止することができる。
しかも、昇降軸とガイド軸と駆動軸とが水平方向に略直線上に配置されているので、駆動軸に作用するモーメントを抑えることができる。その結果、ボートエレベータのスムーズな昇降作動を確保することができ、また、待機室を小さく設定することができる。
しかも、昇降軸とガイド軸と駆動軸とが水平方向に略直線上に配置されているので、駆動軸に作用するモーメントを抑えることができる。その結果、ボートエレベータのスムーズな昇降作動を確保することができ、また、待機室を小さく設定することができる。
以下、本発明の一実施の形態を図面に即して説明する。
本実施の形態において、本発明に係る基板処理装置は、半導体装置の製造方法にあってウエハに熱処理を施すバッチ式縦形ホットウオール形熱処理装置(以下、熱処理装置という。)として構成されている。
図1に示されているように、本実施の形態に係る熱処理装置10は、ロードロック方式の熱処理装置(以下、ロードロック式熱処理装置という。)として構成されている。ロードロック方式とは、被処理物を処理する処理室に隣接して被処理物が処理に対して待機する予備室である待機室を連設し、処理室と待機室とをシャッタやゲートバルブ等の仕切弁を用いて隔離することにより、処理室への空気の侵入を防止したり、温度や圧力等の外乱を小さくして処理を安定化させる方式、である。
ロードロック式熱処理装置10は筐体11を備えており、筐体11にはボート13が待機する待機室12が形成されている。待機室12は大気圧未満の圧力を維持可能な気密性能を有する密閉室に構成されており、ボート13を収納可能な容積に形成されている。筐体11の側壁には、待機室12へ窒素ガス等の不活性ガスを供給する供給管12aと、待機室12を排気する排気管12bとが接続されている。
筐体11の正面壁にはウエハ搬入搬出口14が開設されており、ウエハ搬入搬出口14はゲート15によって開閉されるようになっている。
筐体11の天井壁にはボート搬入搬出口16が開設されており、ボート搬入搬出口16は処理室と待機室とを隔離する仕切弁としてのシャッタ17によって開閉されるようになっている。
筐体11の上にはヒータユニット18が垂直方向に設置されており、ヒータユニット18の内部には処理室20を形成するプロセスチューブ19が配置されている。プロセスチューブ19は上端が閉塞し下端が開口した円筒形状に形成されてヒータユニット18に同心円に配置されており、プロセスチューブ19の円筒中空部によって処理室20が構成されている。
プロセスチューブ19の下端部には処理室20に原料ガスやパージガス等を供給するためのガス供給管21と、プロセスチューブ19の内部を排気するための排気管22とが接続されている。
筐体11の正面壁にはウエハ搬入搬出口14が開設されており、ウエハ搬入搬出口14はゲート15によって開閉されるようになっている。
筐体11の天井壁にはボート搬入搬出口16が開設されており、ボート搬入搬出口16は処理室と待機室とを隔離する仕切弁としてのシャッタ17によって開閉されるようになっている。
筐体11の上にはヒータユニット18が垂直方向に設置されており、ヒータユニット18の内部には処理室20を形成するプロセスチューブ19が配置されている。プロセスチューブ19は上端が閉塞し下端が開口した円筒形状に形成されてヒータユニット18に同心円に配置されており、プロセスチューブ19の円筒中空部によって処理室20が構成されている。
プロセスチューブ19の下端部には処理室20に原料ガスやパージガス等を供給するためのガス供給管21と、プロセスチューブ19の内部を排気するための排気管22とが接続されている。
図1および図2に示されているように、筐体11の待機室12の天井壁には、ボートを昇降させるボートエレベータ23が据え付けられている。ボートエレベータ23は上側取付板24および下側取付板25を備えており、両取付板24と25との間には一対のガイド軸26、26が間隔をおいてそれぞれ垂直に敷設されている。両ガイド軸26、26には昇降板27が垂直方向に昇降自在に支承されている。
両取付板24と25との間の一対のガイド軸26、26の両脇には、一対の駆動軸としての駆動側送りねじ軸28と従動側送りねじ軸29とがそれぞれ垂直に敷設されている。駆動側送りねじ軸28は減速装置付きモータ(以下、モータという。)30によって正逆方向に回転駆動されるように構成されており、従動側送りねじ軸29は軸受装置31によって回転自在に支承されている。昇降板27の駆動側送りねじ軸28と従動側送りねじ軸29とがそれぞれ貫通した各部位には、駆動側ナット32と従動側ナット33とがそれぞれ設置されており、駆動側ナット32と従動側ナット33とには駆動側送りねじ軸28と従動側送りねじ軸29とがそれぞれ垂直方向に進退自在に螺合されている。
なお、作動やバックラッシュを良好なものとするために、駆動側ナット32と駆動側送りねじ軸28との螺合部および従動側ナット33と従動側送りねじ軸29との螺合部には、ボールねじ機構がそれぞれ使用されている。
両取付板24と25との間の一対のガイド軸26、26の両脇には、一対の駆動軸としての駆動側送りねじ軸28と従動側送りねじ軸29とがそれぞれ垂直に敷設されている。駆動側送りねじ軸28は減速装置付きモータ(以下、モータという。)30によって正逆方向に回転駆動されるように構成されており、従動側送りねじ軸29は軸受装置31によって回転自在に支承されている。昇降板27の駆動側送りねじ軸28と従動側送りねじ軸29とがそれぞれ貫通した各部位には、駆動側ナット32と従動側ナット33とがそれぞれ設置されており、駆動側ナット32と従動側ナット33とには駆動側送りねじ軸28と従動側送りねじ軸29とがそれぞれ垂直方向に進退自在に螺合されている。
なお、作動やバックラッシュを良好なものとするために、駆動側ナット32と駆動側送りねじ軸28との螺合部および従動側ナット33と従動側送りねじ軸29との螺合部には、ボールねじ機構がそれぞれ使用されている。
図1、図2および図3に示されているように、駆動側送りねじ軸28の上端部と従動側送りねじ軸29の上端部は上側取付板24をそれぞれ貫通しており、これらの上端部には駆動側プーリー34と従動側プーリー35とがそれぞれ固定されている。駆動側プーリー34と従動側プーリー35との間には歯付きベルト36が巻き掛けられており、駆動側プーリー34の回転が歯付きベルト36によって従動側プーリー35に同期して伝達されるようになっている。歯付きベルト36の途中には一対のテンションプーリー37、37がそれぞれ設置されており、両テンションプーリー37、37は歯付きベルト36の張力を調節するように構成されている。
昇降板27の下面の中央には円筒形状に形成された昇降軸38が、垂直方向下向きに固定されており、昇降軸38と駆動側送りねじ軸28と従動側送りねじ軸29と一対のガイド軸26、26とは水平方向に一列に配置されているとともに、昇降軸38を挟んで対称形に配置されている。昇降軸38の中空部39には昇降軸38の内径よりも小径の外径を有する円筒形状に形成された内筒40が同心円に配置されて固定されている。
昇降軸38は筐体11の天井壁に開設された挿通孔41を挿通して下端部が待機室12に挿入されており、筐体11の天井壁の上面と昇降板27の下面との間には挿通孔41を気密封止するベローズ42が介設されている。昇降軸38の待機室12の下端にはボートを昇降させるためのアームとしての昇降台43が水平に配置されて固定されている。昇降台43は上面が開口した箱形状に形成された本体44と、平面形状が本体44と同一の平板形状に形成された蓋体45とを備えており、本体44に蓋体45がシールリング46を挟んで被せ付けられることにより、気密室47を形成するようになっている。
昇降軸38は筐体11の天井壁に開設された挿通孔41を挿通して下端部が待機室12に挿入されており、筐体11の天井壁の上面と昇降板27の下面との間には挿通孔41を気密封止するベローズ42が介設されている。昇降軸38の待機室12の下端にはボートを昇降させるためのアームとしての昇降台43が水平に配置されて固定されている。昇降台43は上面が開口した箱形状に形成された本体44と、平面形状が本体44と同一の平板形状に形成された蓋体45とを備えており、本体44に蓋体45がシールリング46を挟んで被せ付けられることにより、気密室47を形成するようになっている。
昇降台43の気密室47の天井面である蓋体45の下面には磁性流体シール装置48によってシールされた軸受装置49が設置されており、軸受装置49は蓋体45を垂直方向に挿通した回転軸50を回転自在に支持しており、回転軸50はボート回転駆動用モータ51によって回転駆動されるようになっている。回転軸50の上端にはボート13が垂直に立脚するように設置されている。
ボート13は複数枚(例えば、25枚、50枚、100枚、75枚、100枚ずつ等)のウエハ1をその中心を揃えて水平に支持した状態で、処理室20に対してボートエレベータ23による昇降台43の昇降に伴って搬入搬出するように構成されている。
昇降台43の上面には蓋体としてのシールキャップ53がシールリング52を介されて設置されている。シールキャップ53は処理室20の炉口になる筐体11のボート搬入搬出口16をシールするように構成されている。
ボート13は複数枚(例えば、25枚、50枚、100枚、75枚、100枚ずつ等)のウエハ1をその中心を揃えて水平に支持した状態で、処理室20に対してボートエレベータ23による昇降台43の昇降に伴って搬入搬出するように構成されている。
昇降台43の上面には蓋体としてのシールキャップ53がシールリング52を介されて設置されている。シールキャップ53は処理室20の炉口になる筐体11のボート搬入搬出口16をシールするように構成されている。
磁性流体シール装置48の外側には磁性流体シール装置48や軸受装置49およびボート回転駆動用モータ51を冷却するための冷却装置54が設置されており、冷却装置54には冷却水供給管55が接続されている。冷却水供給管55は気密室47から内筒40の中空部を通じて待機室12の外部に引き出されており、冷却水供給源57に可変流量制御弁56を介して接続されるようになっている。
シールキャップ53の内部には冷却水58が流通する通水路59が開設されており、通水路59には冷却装置54の冷却水が導入側連絡管60によって導入されるようになっている。通水路59には導出側連絡管61の一端が接続されており、導出側連絡管61の他端は昇降軸38の中空部39の下端に接続されている。昇降軸38の中空部39の上端には冷却水排出管62が接続されており、冷却水排出管62は冷却水供給源57に接続されるようになっている。したがって、昇降軸38の中空部39には冷却水58が下端の導出側連絡管61から導入されて上端の冷却水排出管62から排出されることによって流通するようになっている。
なお、内筒40の中空部にはボート回転駆動用モータ51の電力供給電線63が挿通されて、外部に引き出されている。
シールキャップ53の内部には冷却水58が流通する通水路59が開設されており、通水路59には冷却装置54の冷却水が導入側連絡管60によって導入されるようになっている。通水路59には導出側連絡管61の一端が接続されており、導出側連絡管61の他端は昇降軸38の中空部39の下端に接続されている。昇降軸38の中空部39の上端には冷却水排出管62が接続されており、冷却水排出管62は冷却水供給源57に接続されるようになっている。したがって、昇降軸38の中空部39には冷却水58が下端の導出側連絡管61から導入されて上端の冷却水排出管62から排出されることによって流通するようになっている。
なお、内筒40の中空部にはボート回転駆動用モータ51の電力供給電線63が挿通されて、外部に引き出されている。
以下、前記構成に係るロードロック式熱処理装置を使用した成膜工程を説明する。
これから成膜すべきウエハ1は大気圧状態の待機室12へ、筐体11のウエハ搬入搬出口14を通してウエハ移載装置(wafer transfer equipment )によって搬入され、ボート13に装填(チャージング)される。
この際、図1に示されているように、ボート搬入搬出口16がシャッタ17によって閉鎖されることにより、処理室20の高温雰囲気が待機室12に流入することは防止されている。このため、装填途中のウエハ1および装填されたウエハ1が高温雰囲気に晒されることはなく、ウエハ1が高温雰囲気に晒されることによる自然酸化等の弊害の派生は防止されることになる。
この際、図1に示されているように、ボート搬入搬出口16がシャッタ17によって閉鎖されることにより、処理室20の高温雰囲気が待機室12に流入することは防止されている。このため、装填途中のウエハ1および装填されたウエハ1が高温雰囲気に晒されることはなく、ウエハ1が高温雰囲気に晒されることによる自然酸化等の弊害の派生は防止されることになる。
予め指定された枚数のウエハ1がボート13へ装填されると、図4に示されているように、ウエハ搬入搬出口14はゲート15によって閉鎖される。
その後、待機室12の排気管12bおよび処理室20の排気管22に設けた圧力センサ(図示せず)の検知圧力を比較しつつ、待機室12を排気管12bによって減圧し、待機室12を予め減圧化された処理室20と同圧化する。
そして、ボート搬入搬出口16がシャッタ17によって開放される。
その後、待機室12の排気管12bおよび処理室20の排気管22に設けた圧力センサ(図示せず)の検知圧力を比較しつつ、待機室12を排気管12bによって減圧し、待機室12を予め減圧化された処理室20と同圧化する。
そして、ボート搬入搬出口16がシャッタ17によって開放される。
続いて、昇降台43に支持されたシールキャップ53およびボート13がボートエレベータ23のモータ30によって昇降板27および昇降軸38を介して上昇されて、プロセスチューブ19の処理室20にボート搬入搬出口16から搬入(ボートローディング)される。ボート13を処理室20へ搬入する際に、昇降軸38が上昇すると、ベローズ42は上方向に伸張する。
ボート13が上限に達すると、シールキャップ53の上面の周辺部がボート搬入搬出口16をシール状態に閉塞するため、プロセスチューブ19の処理室20は気密に閉じられた状態になる。
ボート13が上限に達すると、シールキャップ53の上面の周辺部がボート搬入搬出口16をシール状態に閉塞するため、プロセスチューブ19の処理室20は気密に閉じられた状態になる。
その後、プロセスチューブ19の処理室20は気密に閉じられた状態で、所定の圧力となるように排気管22によって排気され、ヒータユニット18によって所定の温度に加熱され、所定の原料ガスがガス供給管21によって所定の流量だけ供給される。これにより、予め設定された処理条件に対応する所望の膜がウエハ1に形成される。
この際、ボート13がボート回転駆動用モータ51によって回転されることにより、原料ガスがウエハ1の表面に均一に接触される。このため、ウエハ1にはCVD膜が均一に形成される。
この際、ボート13がボート回転駆動用モータ51によって回転されることにより、原料ガスがウエハ1の表面に均一に接触される。このため、ウエハ1にはCVD膜が均一に形成される。
ここで、冷却水58が冷却装置54およびシールキャップ53の通水路59に、冷却水供給管55および冷却水排出管62を通じて流通されることにより、熱によるシールキャップ53のシールリング52や磁性流体シール装置48および軸受装置49の劣化が防止される。このとき、冷却水58が昇降軸38の中空部39を流通するため、昇降軸38および内筒40も冷却されることになる。
予め設定された処理時間が経過すると、待機室12の排気管12bおよび処理室20の排気管22に設けた圧力センサ(図示せず)の検知圧力を比較しつつ、待機室12を排気管12bによって減圧し、待機室12を処理室20と同圧化する。
図1に示されているように、ボート13およびシールキャップ53を支持した昇降台43が昇降軸38および昇降板27を介してボートエレベータ23のモータ30によって下降されることにより、処理済みウエハ1を保持したボート13が待機室12に搬出(ボートアンローディング)される。
この際、ベローズ42は昇降軸38の下降に伴って下方向に短縮する。
図1に示されているように、ボート13およびシールキャップ53を支持した昇降台43が昇降軸38および昇降板27を介してボートエレベータ23のモータ30によって下降されることにより、処理済みウエハ1を保持したボート13が待機室12に搬出(ボートアンローディング)される。
この際、ベローズ42は昇降軸38の下降に伴って下方向に短縮する。
ここで、昇降軸38が冷却されない状態で、処理済みのボート13やウエハ1群が高い温度のまま待機室12に下降されて来ると、昇降軸38が加熱されて熱膨張することにより、ボート13の基準高さに対する位置がずれるため、ウエハ1をボート13からウエハ移載装置によって脱装(ディスチャージング)することができなくなる。
しかし、本実施の形態においては、冷却水58が昇降軸38の中空部39に流通されて昇降軸38が強制的に冷却されていることにより、昇降軸38が熱膨張するのを防止されているため、ボート13が待機室12に高温度のまま下降されて来ても、ボート13の基準高さがずれることはない。
したがって、ウエハ移載装置によるウエハ1のボート13からの脱装作業は昇降軸38の自然冷却を待つことなく、直ちに実施することができる。つまり、昇降軸38の自然冷却の待ち時間を省略することができるため、ウエハ1のボート13からの脱装作業のスループットの低下を防止することができる。
したがって、ウエハ移載装置によるウエハ1のボート13からの脱装作業は昇降軸38の自然冷却を待つことなく、直ちに実施することができる。つまり、昇降軸38の自然冷却の待ち時間を省略することができるため、ウエハ1のボート13からの脱装作業のスループットの低下を防止することができる。
ボート13が処理室20から待機室12に搬出されると、ボート搬入搬出口16がシャッタ17によって閉鎖される。
待機室12を大気圧に復帰させた後に、待機室12のウエハ搬入搬出口14がゲート15によって開放され、ボート13の処理済みウエハ1がウエハ移載装置によって脱装(ディスチャージング)される。この際、昇降軸38の熱膨張が防止されることにより、ボート13の基準高さがずれるのを防止されているため、ウエハ移載装置による処理済みウエハ1のボート13からの脱装作業は適正かつ迅速に実行されることになる。
待機室12を大気圧に復帰させた後に、待機室12のウエハ搬入搬出口14がゲート15によって開放され、ボート13の処理済みウエハ1がウエハ移載装置によって脱装(ディスチャージング)される。この際、昇降軸38の熱膨張が防止されることにより、ボート13の基準高さがずれるのを防止されているため、ウエハ移載装置による処理済みウエハ1のボート13からの脱装作業は適正かつ迅速に実行されることになる。
以降、前述した作用が繰り返されることにより、ウエハ1が例えば、25枚、50枚、100枚、75枚、100枚ずつ、ロードロック式熱処理装置10によってバッチ処理されて行く。
前記実施の形態によれば、次の効果が得られる。
1) ボートエレベータを待機室の外部に設置することにより、ボートエレベータの有機物質が待機室に飛散するのを防止することができるため、有機物質によるウエハの汚染を未然に防止することができる。ウエハの汚染があると、曇り等の異常成膜が発生してしまう400〜700℃という低温で実施するシリコンエピタキシャル成長またはシリコンゲルマニウムエピタキシャル成長の成膜処理を行う基板処理装置に利用して有効である。
2) 昇降軸とガイド軸と駆動軸とを水平方向に一列に配置することにより、駆動軸に作用するモーメントを抑えることができるので、ボートエレベータのスムーズな昇降作動を確保することができる。
3) 昇降軸とガイド軸と駆動軸とを水平方向に一列に配置することにより、ボートとボートエレベータとの間の距離すなわち昇降台の長さを短く設定することができるので、待機室の容積を小さくすることができる。その結果、待機室の排気時間やパージ時間を短縮することができる。また、ロードロック式熱処理装置を小さく設定することができるので、ロードロック式熱処理装置のコストを低減することができるばかりでなく、クリーンルームを有効に活用することができる。
4) 駆動側送りねじ軸と従動側送りねじ軸とを昇降軸を挟んで対称形に配置するとともに、駆動側送りねじ軸と従動側送りねじ軸とを駆動側プーリーや従動側プーリーおよび歯付きベルトによって同期するように連動させることにより、駆動軸に作用するモーメントを無くすことができるので、ボートエレベータのスムーズな昇降作動をより一層確実に維持することができる。
5) 一対のガイド軸を昇降軸を挟んで対称形に配置するとともに、両ガイド軸の両脇に駆動側送りねじ軸と従動側送りねじ軸とを駆動軸を挟んで対称形にそれぞれ配置することにより、駆動軸に作用するモーメントを確実に無くすことができるので、ボートエレベータのスムーズな昇降作動をより一層確実に維持することができる。
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。
例えば、ガイド軸は一対設置するに限らず、一本だけを設置してもよいし、三本以上設置してもよい。
また、駆動軸は一対設置するに限らず、一本だけを設置してもよいし、三本以上設置してもよい。
駆動側送りねじ軸と従動側送りねじ軸とを同期させる伝動装置としては、巻き掛け伝動装置を使用するに限らず、歯車装置等を使用してもよい。
昇降軸を強制的に冷却するための冷却装置は省略してもよい。
ロードロック式熱処理装置は成膜処理に使用するに限らず、酸化膜形成処理や拡散処理およびアニーリング等の熱処理にも使用することができる。
前記実施の形態ではロードロック式熱処理装置の場合について説明したが、本発明はこれに限らず、基板処理装置全般に適用することができる。
1…ウエハ(基板)、10…ロードロック式熱処理装置(基板処理装置)、11…筐体、12…待機室(予備室)、12a…供給管、12b…排気管、13…ボート、14…ウエハ搬入搬出口、15…ゲート、16…ボート搬入搬出口、17…シャッタ、18…ヒータユニット、19…プロセスチューブ、20…処理室、21…ガス供給管、22…排気管、23…ボートエレベータ、24…上側取付板、25…下側取付板、26…ガイド軸、27…昇降板、28…駆動側送りねじ軸(駆動軸)、29…従動側送りねじ軸(駆動軸)、30…モータ、31…軸受装置、32…駆動側ナット、33…従動側ナット、34…駆動側プーリー、35…従動側プーリー、36…歯付きベルト、37…テンションプーリー、38…昇降軸、39…中空部、40…内筒、41…挿通孔、42…ベローズ、43…昇降台(アーム)、44…本体、45…蓋体、46…シールリング、47…気密室、48…磁性流体シール装置、49…軸受装置、50…回転軸、51…ボート回転駆動用モータ、52…シールリング、53…シールキャップ(蓋体)、54…冷却装置、55…冷却水供給管、56…可変流量制御弁、57…冷却水供給源、58…冷却水、59…通水路、60…導入側連絡管、61…導出側連絡管、62…冷却水排出管、63…電力供給電線。
Claims (1)
- 基板をボートに保持した状態で処理する処理室と、この処理室の下側に連設されて前記ボートが前記処理室に対して待機する待機室と、前記ボートを支持する蓋体と、前記蓋体を支持するアームと、前記待機室の外部に配置されたボートエレベータとを備えており、 前記ボートエレベータは前記待機室に挿通し前記待機室において前記アームを支持する昇降軸と、この昇降軸を昇降させる駆動軸と、前記昇降軸の昇降を案内するガイド軸とを備えており、前記昇降軸と前記駆動軸と前記ガイド軸とが水平方向に略直線上に配置されていることを特徴とする基板処理装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004225689A JP2006049431A (ja) | 2004-08-02 | 2004-08-02 | 基板処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2004225689A JP2006049431A (ja) | 2004-08-02 | 2004-08-02 | 基板処理装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2006049431A true JP2006049431A (ja) | 2006-02-16 |
Family
ID=36027666
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004225689A Pending JP2006049431A (ja) | 2004-08-02 | 2004-08-02 | 基板処理装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2006049431A (ja) |
-
2004
- 2004-08-02 JP JP2004225689A patent/JP2006049431A/ja active Pending
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