JP2007095879A - Substrate processing equipment - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、基板処理装置に関し、特に、自然酸化膜の発生を防止する技術に係り、例えば、半導体集積回路装置(以下、ICという。)の製造方法において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。 The present invention relates to a substrate processing apparatus, and more particularly to a technique for preventing the generation of a natural oxide film. For example, a semiconductor integrated circuit including a semiconductor element is built in a manufacturing method of a semiconductor integrated circuit device (hereinafter referred to as an IC). The present invention relates to a semiconductor wafer that is effective for use in a heat treatment apparatus (furnace) that performs thermal treatment on a semiconductor wafer (hereinafter referred to as a wafer).
ICの製造方法においてウエハに絶縁膜や金属膜および半導体膜等のCVD膜を形成したり不純物を拡散したりする熱処理工程には、熱処理装置が広く使用されている。
従来のこの種の熱処理装置は、複数枚のウエハをボートに保持しつつバッチ処理する処理室と、ボートが処理室への搬入出前後に待機する待機室と、待機室に清浄雰囲気を供給するフィルタおよび送風機からなるクリーンユニットと、待機室にフィルタに対向するように設けられてボートを待機室と処理室との間で昇降させるボートエレベータとを備えており、ボートエレベータの駆動装置であるモータが待機室から隔離されたモータ設置室に設置されているのが、一般的である。
そして、従来のこの種の熱処理装置としては、不活性ガスとしての窒素ガスをクリーンユニットから待機室に吹き出して循環させることにより、自然酸化膜がウエハに大気中の酸素(O2 )によって形成されるのを防止するように構成したものがある。例えば、特許文献1参照。
A conventional heat treatment apparatus of this type includes a processing chamber for batch processing while holding a plurality of wafers in a boat, a standby chamber in which the boat waits before and after loading into and out of the processing chamber, and a filter that supplies a clean atmosphere to the standby chamber And a clean unit comprising a blower, and a boat elevator provided in the standby chamber so as to face the filter and moving the boat up and down between the standby chamber and the processing chamber, and a motor as a drive device for the boat elevator Generally, it is installed in a motor installation room isolated from the waiting room.
In this type of conventional heat treatment apparatus, a natural oxide film is formed on the wafer by oxygen (O 2 ) in the atmosphere by blowing nitrogen gas as an inert gas from the clean unit to the standby chamber and circulating it. Some are configured to prevent this. For example, see
しかし、窒素ガスが待機室で循環される熱処理装置においても、フレームやパネルを組み合わせた筐体によって待機室が構築されている場合には、供給した窒素ガスがパネル等の隙間から漏洩するために、待機室内を陽圧に維持することができずに、外気の進入を防止することができないという問題点がある。
このような場合には、漏洩する窒素ガスの流量以上の流量を供給することにより、待機室の陽圧を維持することができる。
しかし、待機室内におけるボートに対して水平に流れるような澱みや滞留のない適正な雰囲気の流れ(エアフロー)を維持することができない。そして、待機室内に澱みや滞留が発生すると、ウエハへのパーティルや有機物等による汚染を発生させることになる。
また、循環路に比べて待機室内は縦長で容積も大きいために、循環路だけでの排気では排気容量不足による澱みや滞留の防止や適正なエアフローを維持することができなくなるという問題点が生じている。
However, even in a heat treatment apparatus in which nitrogen gas is circulated in the standby chamber, if the standby chamber is constructed by a housing that combines a frame and a panel, the supplied nitrogen gas leaks from the gaps of the panel and the like. There is a problem in that the inside of the waiting room cannot be maintained at a positive pressure and the entry of outside air cannot be prevented.
In such a case, the positive pressure in the standby chamber can be maintained by supplying a flow rate higher than the flow rate of the leaking nitrogen gas.
However, it is not possible to maintain an appropriate atmosphere flow (air flow) free from stagnation and stagnation that flows horizontally with respect to the boat in the waiting room. If stagnation or stagnation occurs in the standby chamber, contamination of the wafer with a pail or organic matter will occur.
In addition, since the waiting room is vertically long and has a large volume compared to the circulation path, there is a problem in that exhaust by the circulation path alone cannot prevent stagnation and retention due to insufficient exhaust capacity and maintain proper airflow. ing.
本発明の目的は、待機室内に澱みや滞留のない雰囲気の流れを確保し続け、自然酸化膜を防止するだけでなく、パーティクルや有機物が待機室内に留まるの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。 An object of the present invention is to provide a substrate processing apparatus that can keep a flow of an atmosphere free of stagnation and stagnation in a standby chamber and prevent not only a natural oxide film but also particles and organic substances from staying in the standby chamber. Is to provide.
前記した課題を解決するための手段は、次の通りである。
基板を処理する処理室と、
前記基板を保持して前記処理室に搬入する基板保持具と、
前記基板保持具が前記処理室への搬入に待機する待機室と、
前記待機室に不活性ガスを循環させる循環路と、
前記循環路に設置され前記循環路を開閉する循環路開閉弁と、
前記循環路に前記不活性ガスを供給する不活性ガス供給路と、
前記循環路にクリーンエアを供給するクリーンエア供給路と、
前記循環路から前記不活性ガスおよび/または前記クリーンエアを排出する排出路と、 前記排出路に設置され前記排出路を開閉する排出路開閉弁と、
前記排出路に設置され前記排出路開閉弁をバイパスするバイパス路と、
を備えていることを特徴とする基板処理装置。
Means for solving the above-described problems are as follows.
A processing chamber for processing the substrate;
A substrate holder for holding the substrate and carrying it into the processing chamber;
A standby chamber in which the substrate holder waits for loading into the processing chamber;
A circulation path for circulating an inert gas in the standby chamber;
A circulation path opening and closing valve that is installed in the circulation path and opens and closes the circulation path;
An inert gas supply path for supplying the inert gas to the circulation path;
A clean air supply path for supplying clean air to the circulation path;
A discharge path for discharging the inert gas and / or the clean air from the circulation path; a discharge path opening / closing valve that is installed in the discharge path and opens and closes the discharge path;
A bypass passage installed in the discharge passage and bypassing the discharge passage on-off valve;
A substrate processing apparatus comprising:
前記した手段によれば、基板を基板保持具に移載している間や処理室にボートを搬入搬出する際等に、不活性ガス供給路から新しい不活性ガスを供給するとともに、循環路によって待機室の雰囲気を循環しつつ、バイパス路から待機室内の雰囲気を排気することにより、待機室内に澱みや滞留のない雰囲気の流れを確保し続け、自然酸化膜を防止するだけでなく、パーティクルや有機物が待機室内に留まり、基板を汚染させることを防止することができる。 According to the above-described means, a new inert gas is supplied from the inert gas supply path while the substrate is being transferred to the substrate holder or when the boat is carried into and out of the processing chamber. By circulating the atmosphere in the waiting room and exhausting the atmosphere in the waiting room from the bypass path, the atmosphere in the waiting room is kept free of stagnation and stagnation, not only preventing natural oxide film, but also particles and It is possible to prevent the organic matter from remaining in the standby chamber and contaminating the substrate.
以下、本発明の一実施の形態を図面に即して説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
本実施の形態において、本発明に係る基板処理装置は、熱処理装置10として図1〜図4に示されているように構成されている。
ところで、ウエハを収容して搬送するためのキャリア(搬送治具)としては、互いに対向する一対の面が開口された略立方体の箱形状に形成されているオープンカセットと、一つの面が開口された略立方体の箱形状に形成され開口面にキャップが着脱自在に装着されているFOUP(front opening unified pod 。以下、ポッドという。)とがある。
ウエハのキャリアとしてポッドが使用される場合には、ウエハが密閉された状態で搬送されることになるため、周囲の雰囲気にパーティクル等が存在していたとしてもウエハの清浄度(クリーン度)は維持することができる。
そこで、本実施の形態においては、ウエハ1のキャリアとしてはポッド2が使用されている。
In the present embodiment, the substrate processing apparatus according to the present invention is configured as a
By the way, as a carrier (conveying jig) for storing and transporting a wafer, an open cassette formed in a substantially cubic box shape having a pair of opposed surfaces opened and one surface opened. There is also a FOUP (front opening unified pod, hereinafter referred to as a pod) in which a cap is detachably mounted on an opening surface.
When a pod is used as a wafer carrier, the wafer is transported in a sealed state. Therefore, even if particles are present in the surrounding atmosphere, the cleanness of the wafer (cleanness) is Can be maintained.
Therefore, in this embodiment, the pod 2 is used as the carrier for the
本実施の形態に係る熱処理装置10は、大気圧程度の気密性能を有する気密構造に構築された筐体11を備えており、筐体11は基板保持具が処理室への搬入に対して待機する待機室12を構成している。
筐体11はフレームやパネルが組み合わせられることにより構築されており、パネル同士の召し合わせ面間や重ね合わせ面間等は、漏洩源となる極微小の隙間を形成する可能性がある。
筐体11の正面壁には取付板13が当接されて締結されている。この筐体11と取付板13との当接面は、漏洩源となる極微小の隙間を形成する可能性がある。
取付板13にはウエハ1をローディングおよびアンローディング(搬入搬出)するためのポート(以下、ウエハローディングポートという。)14が、上下で一対開設されている。ウエハローディングポート14、14に対応する位置には、ポッド2のキャップ3(図1参照)を着脱してポッド2を開閉するポッドオープナ15が設置されている。
The
The housing 11 is constructed by combining a frame and a panel, and there is a possibility that a very small gap serving as a leakage source may be formed between the summing surfaces or the overlapping surfaces of the panels.
A
A pair of ports (hereinafter referred to as wafer loading ports) 14 for loading and unloading (loading and unloading) the
筐体11の背面壁にはメンテナンス口16が開設されており、メンテナンス口16にはメンテナンス扉17が開閉可能に取り付けられている。メンテナンス口16の開口縁辺部の筐体11の背面とメンテナンス扉17との当接面は、漏洩源となる極微小の隙間を形成する可能性がある。
A
待機室12の前側の空間にはウエハ移載装置(wafer transfer equipment )18Aを昇降させるエレベータ18が設置されている。ウエハ移載装置18Aはウエハ移載装置エレベータ18によって昇降されることにより、ウエハローディングポート14とボート21との間でウエハ1を搬送してポッド2およびボート21に受け渡すようになっている。
An
待機室12の後側の空間には、基板保持具エレベータであるボートエレベータ19が垂直に設置されており、ボートエレベータ19は基板保持具としてのボート21を支持したシールキャップ20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20は円盤形状に形成されており、シールキャップ20の中心線上にはボート21が垂直に立脚されている。
ボート21は基板としてのウエハ1を多数枚、中心を揃えて水平に配置した状態で保持するように構成されている。
A
The
The
筐体11の後端部における上部にはヒータユニット22が同心円に配されており、ヒータユニット22は筐体11に支持されている。
ヒータユニット22内にはアウタチューブ23およびインナチューブ24が同心円に設置されている。アウタチューブ23は石英または炭化シリコン等の耐熱性材料から形成されており、内径がインナチューブ24の外径よりも大きく上端が閉塞し下端が開口した円筒形状に形成されている。インナチューブ24は石英または炭化シリコン等の耐熱性材料から形成されており、上端および下端が開口した円筒形状に形成されている。
インナチューブ24の筒中空部には処理室25が形成されており、ボート21を収容可能に構成されている。
A
An
A
アウタチューブ23の下方には、アウタチューブ23と同心円状にマニホールド26が配設されている。マニホールド26はステンレス等から形成されており、上端および下端が開口した円筒形状に形成されている。マニホールド26はアウタチューブ23とインナチューブ24とに係合しており、これらを支持するように構成されている。
マニホールド26の下端部開口(炉口)はシャッタ27によって開閉されるようになっている。
A
A lower end opening (furnace port) of the
マニホールド26の側壁部には処理室25を真空排気するための排気管28が、アウタチューブ23とインナチューブ24との間の空間に連通するように接続されている。
シールキャップ20にはガス導入部としてのガス供給管29が処理室25内に連通するように接続されている。
An
A gas supply pipe 29 as a gas introduction part is connected to the
筐体11には待機室12に不活性ガスとしての窒素ガス30を循環させる循環路31を構成した循環ダクト32が、図1〜図4に示されているように敷設されている。
循環ダクト32は吸込側ダクト部34を備えており、吸込側ダクト部34は吸込口33がボートエレベータ19のアーム19dおよびウエハ移載装置エレベータ18のアームの昇降移動範囲に開設されている。吸込側ダクト部34は待機室12における一方の側面である右側面にウエハ移載装置エレベータ18およびボートエレベータ19を移載室から隔離するように(但し、両方のアームが可動する部分は連通している。)、かつ、略全体面にわたって垂直に延在するように敷設されている。
A
The
吸込側ダクト部34の下端部における前端にはメイン連絡ダクト部35の吸込側端が接続されており、メイン連絡ダクト部35は待機室12の外部におけるポッドオープナ15の下方を横切るように水平に敷設されている。メイン連絡ダクト部35の待機室12に面する側壁には吸込口36が横長に大きく開設されている。
吸込側ダクト部34の下端部における略中央位置には、サブ連絡ダクト部37の吸込側端が接続されており、サブ連絡ダクト部37は待機室12内の底面上で左右方向に横切るように敷設されている。
The suction side end of the main
The suction-side end of the
メイン連絡ダクト部35およびサブ連絡ダクト部37の各吹出側端には、吹出側ダクト部39の下端部がそれぞれ接続されており、吹出側ダクト部39には吹出口38が略全面にわたって大きく開設されている。吹出側ダクト部39は待機室12における吸込側ダクト部34の反対側である左側面に垂直に敷設されている。
The lower end portions of the outlet
吹出側ダクト部39の吹出口38には、クリーンエア40もしくは不活性ガスを供給するクリーンユニット41が建て込まれている。
クリーンユニット41はパーティクルを捕集するフィルタ42と、清浄化したクリーンエア40を送風する複数の送風機43とを備えており、フィルタ42が待機室12に露出するとともに、送風機43群の下流側になるように構成されている。
A
The
図2に示されているように、吹出側ダクト部39のクリーンユニット41よりも上流側には、新鮮なエアを供給する新鮮エア供給管44が接続されており、新鮮エア供給管44には開閉弁としてのダンパ45が介設されている。
また、吹出側ダクト部39には循環路31に不活性ガスを供給する不活性ガス供給路としての窒素ガス供給管46が接続されており、窒素ガス供給管46には流量制御弁としてのダンパ47が介設されている。
As shown in FIG. 2, a fresh
Further, a nitrogen
図2に示されているように、吹出側ダクト部39の下端部には、冷却器48が前後方向に延在するように敷設されており、冷却器48はメイン連絡ダクト部35およびサブ連絡ダクト部37から吹出側ダクト部39に回収された雰囲気を冷却するように構成されている。
本実施の形態において、冷却器48は水冷式熱交換器によって構成されている。
冷却器48の下流側には流量制御弁としてのダンパ57が介設されており、ダンパ57はメイン連絡ダクト部35およびサブ連絡ダクト部37から吹出側ダクト部39のクリーンユニット41の上流側に循環させる循環路31を開閉するように構成されている。
As shown in FIG. 2, a cooler 48 is laid in the lower end portion of the outlet
In the present embodiment, the cooler 48 is constituted by a water-cooled heat exchanger.
A
図3および図4に示されているように、吸込側ダクト部34の後端部には、待機室12および循環路31から窒素ガス30およびクリーンエア40を排出する排出路49が形成されている。
吸込側ダクト部34と排出路49との間および待機室12と排出路49との間には、排出口58がそれぞれ上下方向に複数個開設されており、これら排出口58は吸込側ダクト部34および待機室12から排出口58を経由して、窒素ガス30およびクリーンエア40を排出路49に排出するように構成されている。
なお、図4に示されているように、吸込側ダクト部34と排出路49との間には3個の排出口58が形成されており、上側の排出口58の最上端は吸込側ダクト部34の最上端と略同じ高さとなるように形成されている。
また、待機室12と排出路49との間には2個の排出口58が形成されており、上側の排出口58の最上端は待機室12の最上端と略同じ高さとなるように形成されている。
図4に示されているように、排出路49の上端には排出ダクト50が接続されており、排出ダクト50の下流側端部にはメイン排出路51が形成されている。メイン排出路51には開閉弁としてのダンパ52が介設されている。
メイン排出路51にはダンパ52を迂回するバイパス路53が接続されており、バイパス路53の流量はメイン排出路51の流量よりも少なくなるように設定されている。
なお、バイパス路53には流量計やニードル弁等の流量調整手段を設けるようにし、バイパス路53の流量を調整することができるようにしてもよい。
As shown in FIGS. 3 and 4, a
A plurality of
As shown in FIG. 4, three
In addition, two
As shown in FIG. 4, a
A
The
図2〜図4に示されているように、ボートエレベータ19は垂直に立脚されて回転自在に支承された送りねじ軸19aと、送りねじ軸19aを正逆回転させる駆動装置としてのモータ19bと、送りねじ軸19aに螺合して正逆回転に伴って昇降する昇降台19cと、昇降台19cに片持ち支持されて先端部にボート21がシールキャップ20を介して設置されたアーム19dとを備えている。
図3および図4に示されているように、ウエハ移載装置エレベータ18は垂直に立脚されて回転自在に支承された送りねじ軸18aと、送りねじ軸18aを正逆回転させる駆動装置としてのモータ18bと、送りねじ軸18aに螺合して正逆回転に伴って昇降する昇降台18cと、昇降台18cに片持ち支持されてウエハ移載装置18Aが設置されたアーム18dとを備えている。
As shown in FIGS. 2 to 4, the
As shown in FIGS. 3 and 4, the wafer
図4に示されているように、吸込側ダクト部34の真上にはモータ設置室54が設定されており、モータ設置室54にはボートエレベータ19のモータ19bとウエハ移載装置エレベータ18のモータ18bとが設置されている。モータ設置室54はモータ19bおよびモータ18bよりも充分に大きな容積を有する直方体の箱形状に形成されている。
モータ設置室54と待機室12とを隔てる隔壁55には、連通口56がモータ設置室54内と吸込側ダクト部34の内部とを連通させるように開設されている。
この隔壁55や連通口56およびモータ設置室54は、漏洩源となる極微小の隙間を形成する可能性がある。
As shown in FIG. 4, a
In the
The
次に、前記構成に係る熱処理装置の作用を説明する。 Next, the operation of the heat treatment apparatus according to the above configuration will be described.
図1〜図3に示されているように、ウエハ搬入ステップでは、ポッドオープナ15の載置台に移載されたポッド2は、ポッドオープナ15によってキャップ3(図1参照)を外されることにより開放される。
ポッドオープナ15によってポッド2が開放されると、ポッド2に収納された複数枚のウエハ1はウエハ移載装置18Aによってボート21に移載されて装填(チャージング)される。
予め指定された枚数のウエハ1が装填されると、ボート21はボートエレベータ19によって上昇されることにより、処理室25に搬入(ボートローディング)される。
ボート21が上限に達すると、ボート21を保持したシールキャップ20の上面の周辺部がマニホールド26の下面にシール状態に当接するために、処理室25は気密に閉じられた状態になる。
As shown in FIGS. 1 to 3, in the wafer loading step, the pod 2 transferred to the mounting table of the
When the pod 2 is opened by the
When a predetermined number of
When the
処理室25は気密に閉じられた状態で、所定の真空度に排気管28によって真空排気されるとともに、ヒータユニット22によって所定の温度に加熱される。
次いで、所定の処理ガスが処理室25にガス供給管29から供給される。
これにより、所望の熱処理がウエハ1に施される。
The
Next, a predetermined processing gas is supplied from the gas supply pipe 29 to the
Thereby, a desired heat treatment is performed on the
このウエハ搬入ステップに先立って、待機室12および循環路31を窒素ガス30雰囲気に置換しておき、その後、ウエハ搬入ステップおよび熱処理中に、窒素ガス30のうちの大半が待機室12に循環路31によって循環されている。
すなわち、窒素ガス供給管46から循環路31に供給された窒素ガス30のうちの大半、例えば、窒素ガス供給管46から循環路31に供給された窒素ガス30量の約80%は、図2に示されているように、循環ダクト32における吹出側ダクト部39に建て込まれたクリーンユニット40から待機室12に吹き出し、循環路31の一部である待機室12を流通して吸込口33から吸込側ダクト部34に吸い込まれる。
吸込側ダクト部34に吸い込まれた窒素ガス30は、メイン連絡ダクト部35およびサブ連絡ダクト部37を経由して吹出側ダクト部39に戻り、クリーンユニット40から待機室12に再び吹き出す。
以降、窒素ガス30は以上の流れを繰り返すことにより、待機室12と循環路31とを循環する。
一方、待機室12および吸込側ダクト部34から排出口58を経由して排出路49に流れた少量(例えば、窒素ガス供給管46から循環路31に供給された窒素ガス30量の約15%)の窒素ガス30は、排出ダクト50を経由し、バイパス路53を流れて排出される。
また、微量(例えば、窒素ガス供給管46から循環路31に供給された窒素ガス30量の約5%)の窒素ガス30は、筐体11や筐体11と取付板13との当接面や筐体11とメンテナンス扉17との当接面等の隙間から筐体11外へ排出される。
このとき、バイパス路53および筐体11等の隙間から排出される窒素ガス30の流量分に相当する窒素ガス30の流量が、窒素ガス供給管46から補給される。
この窒素ガス30の循環ステップにおいては、メイン排出路51のダンパ52および新鮮エア供給管44のダンパ45は閉じられており、窒素ガス供給管46のダンパ47および循環路31にあるダンパ57は開かれている。
Prior to this wafer loading step, the
That is, most of the
The
Thereafter, the
On the other hand, a small amount (for example, about 15% of the amount of
Further, a small amount of nitrogen gas 30 (for example, about 5% of the amount of
At this time, the flow rate of the
In the circulation step of the
そして、予め設定された処理時間が経過すると、ボート21がボートエレベータ19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21が待機室12における元の待機位置に搬出(ボートアンローディング)される。
ボート21が処理室25から搬出されると、処理室25はシャッタ27によって閉じられる。
When a preset processing time elapses, the
When the
処理済みのウエハ1を保持したボート21が搬出される際(ボートアンローディングステップ時)には、ダンパ52が開かれることにより、待機室12および循環路31の殆どの窒素ガス30、例えば、窒素ガス供給管46から循環路31に供給された窒素ガス量の約95%が、排出口58を経由して排出路49に流れ、その後、排出ダクト50を経由し、メイン排出路51およびバイパス路53によって排出される。
また、微量(例えば、窒素ガス供給管46から循環路31に供給された窒素ガス量の約5%)の窒素ガス30は、筐体11や筐体11と取付板13との当接面や筐体11とメンテナンス扉17との当接面等の隙間から筐体11外へ排出される。このとき、メイン排出路51およびバイパス路53および筐体11等の隙間から排出される窒素ガス30の流量分に相当する窒素ガス30の流量が、窒素ガス供給管46から補給される。
すなわち、窒素ガス供給管46によって循環路31に供給された窒素ガス30は、吹出側ダクト部39に建て込まれたクリーンユニット40から待機室12に吹き出し、待機室12を流通して吸込側ダクト部34の吸込口33を通じ排出口58を経由して排出路49に流れ、その後、排出ダクト50を経由し、メイン排出路51およびバイパス路53および筐体11等の隙間によって排出される。
When the
Further, a small amount of nitrogen gas 30 (for example, about 5% of the amount of nitrogen gas supplied from the nitrogen
That is, the
待機室12を流通する間に、窒素ガス30は熱処理されて高温になったウエハ1群およびこれを保持したボート21に接触して熱交換することにより、これらを冷却する。
この際に、窒素ガス30は窒素ガス供給管46によって供給された直後の冷えた新鮮な窒素ガス30であるので、ウエハ1群およびボート21を高い熱交換効率をもって冷却することができる。
While flowing through the
At this time, since the
また、ウエハ1群およびボート21を冷却して温度が上昇した殆どの窒素ガス30は、排出口58を経由して排出路49に流れ、その後、排出ダクト50を経由し、メイン排出路51およびバイパス路53によって循環路31から直ちに排気されることにより、循環路31に介設されたクリーンユニット40を通過することがなくなるために、クリーンユニット40を温度上昇させることはない。したがって、クリーンユニット40から有機汚染物質が発生することもない。
さらに、高温になったウエハ1に接触するのは不活性ガスである窒素ガス30であるので、ウエハ1の表面に自然酸化膜が生成されることはない。
このボートアンロードステップにおいては、メイン排出路51のダンパ52および窒素ガス供給管46のダンパ47は開かれており、新鮮エア供給管44のダンパ45および循環路31にあるダンパ57は閉じられている。
なお、循環路31の温度上昇が少ない範囲では、温度が上昇した窒素ガス30の一部を循環路31で循環させてもよい。
Further, most of the
Furthermore, since the
In this boat unloading step, the damper 52 of the
In the range where the temperature rise of the
待機室12に搬出されたボート21の処理済みウエハ1は、ボート21からウエハ移載装置18Aによってピックアップされて、ウエハローディングポート14に予め搬送されてキャップ3を外されて開放された空のポッド2に収納される。
ポッド2が処理済みウエハ1によって満たされると、ポッド2はポッドオープナ15によってキャップ3を装着されて閉じられた後に、ウエハローディングポート14から他の場所へ移送される。
The processed
When the pod 2 is filled with the processed
以降、前述した作用が繰り返されることにより、ウエハ1が熱処理装置10によってバッチ処理されて行く。
Subsequently, the
ところで、待機室12に供給される窒素ガス30の流量が一定であり、待機室12から排気される窒素ガス30の排気量が、待機室12に供給される窒素ガス30の流量と同じ量である場合には、待機室12の雰囲気(窒素ガス)が漏洩すると、待機室12内の圧力が低下してしまう。
待機室12内の圧力が低下すると、待機室12の外部の雰囲気(大気)が待機室12内に流入し易くなるために、待機室12内の酸素濃度が上昇してしまい、酸素濃度の管理が困難になってしまう。
By the way, the flow rate of the
When the pressure in the
本実施の形態においては、ウエハ搬入ステップおよび熱処理中等のような窒素ガスを循環路31にて循環させるステップでは、窒素ガス供給管46からバイパス路53および筐体11等の隙間から排出される排気量と同じ量の窒素ガス30を供給し、排出路49によって窒素ガス30を排出する際に、ダンパ52によってメイン排出路51を閉じて、バイパス路53を通じて窒素ガス30を排出することにより、待機室12内の圧力が低下する現象が発生するのを防止する。
このように待機室12内の圧力の低下を防止することにより、待機室12の外部の雰囲気が待機室12内に流入するのを防止することができるので、酸素濃度は一定に維持することができる。
In the present embodiment, in the wafer carry-in step and the step of circulating the nitrogen gas in the
By preventing the pressure in the
さらに、ウエハ搬入ステップおよび熱処理中等のような窒素ガスを循環路31にて循環させるステップでも、バイパス路53によって排気することにより、待機室12と排出路49との間の上下方向に設けられた複数の排出口58および吸込側ダクト部34と排出路49との間の上下方向に設けられた複数の排出口58からも排出される窒素ガスの流れを確保することができるので、特に、排出口58付近の待機室12内の澱みや滞留を防ぐことができ、自然酸化膜を防止するだけでなく、パーティクルや有機物が待機室12内に滞留するのを防止することができる。
このとき、待機室12と排出路49との間の排出口58をクリーンユニット41と対向するように上下方向に複数開設することにより、吸込側ダクト部34に接続されたメイン連絡ダクト部35およびサブ連絡ダクト部37によってはスムーズに(澱みや滞留なしでは)排出することができない待機室12内の窒素ガス30を排出することができるので、適正なエアフローを形成することができる。
Further, even in the step of circulating the nitrogen gas in the
At this time, a plurality of
なお、前述した熱処理が繰り返して実施されると、ボート21や処理室25の表面に反応生成物等が堆積するため、メンテナンス作業がボート21やアウタチューブ23およびインナチューブ24等について定期または不定期に実施される。
このメンテナンス作業の安全性を確保するために、メンテナンス作業に際しては、待機室12の窒素ガス30は除去される。
すなわち、メンテナンス作業の前に、窒素ガス供給管46からの窒素ガス30の供給および循環路31の循環は、ダンパ47およびダンパ57を閉じて停止され、新鮮エア供給管44のダンパ45が開かれて、新鮮なエアが新鮮エア供給管44によって吹出側ダクト部39に導入される。
吹出側ダクト部39に導入された新鮮なエアはクリーンユニット41を通って清浄化されて、クリーンエアとなって待機室12に吹き出し、待機室12を流通して吸込側ダクト部34の吸込口33および排出口58等を通じて排出路49によって排気される。これにより、待機室12の窒素ガス30は安全なクリーンエアに置換される。
この際には、メイン排出路51のダンパ52が全開されることにより、待機室12内の窒素ガス30はメイン排出路51およびバイパス路53によりクリーンエア40に急速に置き換えられる。したがって、メンテナンス時の作業効率を高めることができる。
If the heat treatment described above is repeatedly performed, reaction products and the like are deposited on the surfaces of the
In order to ensure the safety of this maintenance work, the
That is, before the maintenance work, the supply of the
The fresh air introduced into the blow-out
At this time, the damper 52 of the
前記実施の形態によれば、次の効果が得られる。 According to the embodiment, the following effects can be obtained.
1) ウエハをボートに移載している間や処理室にボートを搬入搬出する際等に、窒素ガス供給路から新しい不活性ガスを供給するとともに、循環路によって待機室の雰囲気を循環しつつ、排出口を経由してバイパス路から待機室内の雰囲気を排気することにより、待機室内に澱みや滞留のない雰囲気の流れを確保し続け、自然酸化膜を防止するだけでなく、パーティクルや有機物が待機室内に留まるのを防止することができる。 1) While transferring wafers to / from the boat and when loading / unloading the boat into / from the processing chamber, new inert gas is supplied from the nitrogen gas supply channel and the atmosphere in the standby chamber is circulated through the circulation channel. By exhausting the atmosphere in the standby chamber from the bypass path via the discharge port, the flow of the atmosphere without stagnation and stagnation continues to be secured in the standby chamber, not only preventing natural oxide film, but also particles and organic substances It is possible to prevent staying in the waiting room.
2) メンテナンスに際しては、排出路のダンパを全開することにより、待機室内の窒素ガスをクリーンエアに急速に置き換えられるので、メンテナンス時の作業効率を高めることができる。 2) During maintenance, by fully opening the damper in the discharge path, the nitrogen gas in the standby chamber can be quickly replaced with clean air, so the work efficiency during maintenance can be improved.
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。 Needless to say, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention.
例えば、待機室に圧力計を設置することにより、ダンパの流量を調整自在に構成してもよい。 For example, the flow rate of the damper may be configured to be adjustable by installing a pressure gauge in the standby chamber.
クリーンユニットに設置するフィルタは、パーティクルを除去し、清浄化するタイプであればよいが、好ましくは、パーティクルを除去するタイプと有機物を除去するタイプとの両方を設置するようにするとよい。 The filter installed in the clean unit may be any type that removes particles and cleans them, but preferably both a type that removes particles and a type that removes organic matter are installed.
例えば、不活性ガスとしては、窒素ガスを使用するに限らない。 For example, the inert gas is not limited to using nitrogen gas.
前記実施の形態ではバッチ式縦形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、バッチ式縦形拡散装置等の基板処理装置全般に適用することができる。 Although the case of the batch type vertical heat treatment apparatus has been described in the above embodiment, the present invention is not limited to this, and can be applied to all substrate processing apparatuses such as a batch type vertical diffusion apparatus.
1…ウエハ(基板)、2…ポッド(ウエハキャリア)、3…キャップ、10…熱処理装置(基板処理装置)、11…筐体、12…待機室、13…取付板、14…ウエハローディングポート、15…ポッドオープナ、16…メンテナンス口、17…メンテナンス扉、18…ウエハ移載装置エレベータ、18a…送りねじ軸、18b…モータ(駆動装置)、18c…昇降台、18d…アーム、18A…ウエハ移載装置、19…ボートエレベータ、19a…送りねじ軸、19b…モータ(駆動装置)、19c…昇降台、19d…アーム、20…シールキャップ、21…ボート(基板保持台)、22…ヒータユニット、23…アウタチューブ、24…インナチューブ、25…処理室、26…マニホールド、27…シャッタ、28…排気管、29…ガス供給管、30…窒素ガス(不活性ガス)、31…循環路、32…循環ダクト、33…吸込口、34…吸込側ダクト部、35…メイン連絡ダクト部、36…吸込口、37…サブ連絡ダクト部、38…吹出口、39…吹出側ダクト部、40…クリーンエア、41…クリーンユニット、42…フィルタ、43…送風機、44…新鮮エア供給管(クリーンエア供給路)、45…ダンパ、46…窒素ガス供給管(不活性ガス供給路)、47…ダンパ、48…冷却器、49…排出路、50…排出ダクト、51…メイン排出路、52…ダンパ(開閉弁)、53…バイパス路、54…モータ設置室、55…隔壁、56…連通口、57…ダンパ、58…排出口。
DESCRIPTION OF
Claims (1)
前記基板を保持して前記処理室に搬入する基板保持具と、
前記基板保持具が前記処理室への搬入に待機する待機室と、
前記待機室に不活性ガスを循環させる循環路と、
前記循環路に設置され前記循環路を開閉する循環路開閉弁と、
前記循環路に前記不活性ガスを供給する不活性ガス供給路と、
前記循環路にクリーンエアを供給するクリーンエア供給路と、
前記循環路から前記不活性ガスおよび/または前記クリーンエアを排出する排出路と、 前記排出路に設置され前記排出路を開閉する排出路開閉弁と、
前記排出路に設置され前記排出路開閉弁をバイパスするバイパス路と、
を備えていることを特徴とする基板処理装置。 A processing chamber for processing the substrate;
A substrate holder for holding the substrate and carrying it into the processing chamber;
A standby chamber in which the substrate holder waits for loading into the processing chamber;
A circulation path for circulating an inert gas in the standby chamber;
A circulation path opening and closing valve that is installed in the circulation path and opens and closes the circulation path;
An inert gas supply path for supplying the inert gas to the circulation path;
A clean air supply path for supplying clean air to the circulation path;
A discharge path for discharging the inert gas and / or the clean air from the circulation path; a discharge path opening / closing valve that is installed in the discharge path and opens and closes the discharge path;
A bypass passage installed in the discharge passage and bypassing the discharge passage on-off valve;
A substrate processing apparatus comprising:
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