JP2008010721A - Manufacturing method and manufacturing equipment of semiconductor device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数枚の半導体基板に対して熱処理や成膜処理等の基板処理を同時に施す半導体装置の製造方法およびこの製造方法の実施に使用可能な半導体装置の製造装置に関するものである。 The present invention relates to a method of manufacturing a semiconductor device that simultaneously performs substrate processing such as heat treatment and film formation processing on a plurality of semiconductor substrates, and to a manufacturing apparatus of a semiconductor device that can be used for implementing this manufacturing method.
複数枚の半導体基板(以下、ウェハと呼ぶ)に対して熱処理や成膜処理等の基板処理を同時に施す半導体装置の製造装置として、例えば、半導体装置の製造工程における成膜処理工程で用いられるCVD装置や、熱拡散工程やアニール工程等で用いられる熱処理装置がある(例えば、特許文献1参照)。 As a semiconductor device manufacturing apparatus that simultaneously performs substrate processing such as heat treatment and film formation processing on a plurality of semiconductor substrates (hereinafter referred to as wafers), for example, CVD used in a film formation processing step in the semiconductor device manufacturing process There is a heat treatment apparatus used in an apparatus, a thermal diffusion process, an annealing process, or the like (for example, see Patent Document 1).
このような半導体装置の製造装置は、基板処理時にウェハを保持する手段であって、ウェハ同士に所定間隔を設けて、複数枚のウェハをウェハ表面に垂直な方向に積層するウェハ保持手段(以下、ボートと呼ぶ)を備えている。 Such a semiconductor device manufacturing apparatus is a means for holding a wafer during substrate processing, and is provided with a predetermined interval between the wafers, and a wafer holding means for stacking a plurality of wafers in a direction perpendicular to the wafer surface (hereinafter referred to as a wafer holding means) Called a boat).
そして、基板処理時では、ボート内での製品用ウェハの温度等の処理条件を均一にするため、ボート内のうち、製品処理領域の隣の領域に、処理条件調整用ウェハ(以下、サイドダミーウェハと呼ぶ)が装填された状態で、基板処理がなされる。なお、このサイドダミーウェハとしては、例えば、シリコン等の製品用ウェハと同一材料で構成されたものが用いられる。
例えば、半導体装置の製造工程における成膜処理工程では、上記したボート内に製品用ウェハとサイドダミーウェハとを装填した状態で、成膜処理がなされることで、製品用ウェハ上に薄膜が形成される。そして、成膜処理後、ウェハ移載手段により、製品用ウェハをボートから取りはずされ、ウェハ搬送用のカセットへ移載される。製品用ウェハは、カセットに保持された状態で、次工程へ移送される。 For example, in the film forming process in the semiconductor device manufacturing process, a thin film is formed on the product wafer by performing the film forming process with the product wafer and the side dummy wafer loaded in the boat. Is done. Then, after the film formation process, the wafer for product is removed from the boat by the wafer transfer means and transferred to the cassette for wafer transfer. The product wafer is transferred to the next process while being held in the cassette.
このとき、サイドダミーウェハはボートから取り出して次工程へ送る必要はなく、ボートに装填した状態で、新しい製品用ウェハをボートに装填して成膜処理を連続して施すことができるが、この場合、図4に示すように、ボート2のサイドダミーウェハ1bを保持する保持部22において、ボート2とサイドダミーウェハ1b間に生成物31が形成され、ボート2とサイドダミーウェハ1bが固着し、サイドダミーウェハ1bをボート2から取り出せなくなる。なお、図4は、ボート2にサイドダミーウェハ1bが装填されているときのボート2のサイドダミーウェハ1bを保持している部分の断面図である。そして、サイドダミーウェハを無理に取り出そうとすると、サイドダミーウェハの破損、LPCVD装置へのダメージが発生し、生産性を著しく落とすという問題が発生する。
At this time, it is not necessary to take out the side dummy wafer from the boat and send it to the next process. In the state where the side dummy wafer is loaded into the boat, a new product wafer can be loaded into the boat and the film forming process can be continuously performed. In this case, as shown in FIG. 4, a
このため、成膜処理後では、製品用ウェハと同様に、サイドダミーウェハもウェハ移載手段により、ボートからはずされ、サイドダミー用カセットへ移載される。そして、次回の成膜処理前に、サイドダミーウェハは、ウェハ移載手段により、サイドダミー用カセットからボートへ移載される。このようにして、再び、成膜処理がなされる。従来の半導体装置の製造装置では、このような動作制御がなされていた。 For this reason, after the film forming process, the side dummy wafer is removed from the boat by the wafer transfer means and transferred to the side dummy cassette in the same manner as the product wafer. Then, before the next film formation process, the side dummy wafer is transferred from the side dummy cassette to the boat by the wafer transfer means. In this way, the film forming process is performed again. In the conventional semiconductor device manufacturing apparatus, such operation control is performed.
なお、成膜処理後に、サイドダミーウェハをサイドダミー用カセットに移載するのは、複数回連続して成膜処理を施した場合、サイドダミーウェハが熱膨張することで、ボートに対するサイドダミーウェハの位置にズレが生じ、サイドダミーウェハがボートから落ちてしまうので、これを防止する等の理由による。すなわち、一旦、サイドダミー用カセットにサイドダミーウェハを収容して、再び、ウェハ移載手段でサイドダミーウェハを支持することで、ウェハ移載手段に対するサイドダミーウェハの支持位置を正規の位置に直し、サイドダミーウェハのボートに対する位置を直すことができるからである。 In addition, after the film formation process, the side dummy wafer is transferred to the side dummy cassette. When the film formation process is continuously performed a plurality of times, the side dummy wafer thermally expands, so that the side dummy wafer for the boat is transferred. This is because the side dummy wafer falls from the boat and is prevented from occurring. That is, once the side dummy wafer is accommodated in the side dummy cassette, and the side dummy wafer is supported again by the wafer transfer means, the support position of the side dummy wafer with respect to the wafer transfer means is corrected to the normal position. This is because the position of the side dummy wafer relative to the boat can be corrected.
一方、半導体装置の製造工程における熱拡散工程やアニール工程等の熱処理工程においても、成膜処理工程と同様に、上記したボート内に製品用ウェハとサイドダミーウェハとを装填した状態で、複数の製品用ウェハに対して熱処理が施された後、ウェハ移載手段により、製品用ウェハは、ボートから取りはずされ、ウェハ搬送用のカセットへ移載される。 On the other hand, in the heat treatment process such as the thermal diffusion process and the annealing process in the manufacturing process of the semiconductor device, a plurality of product wafers and side dummy wafers are loaded in the boat as described above in the same manner as the film formation process. After the heat treatment is performed on the product wafer, the product wafer is removed from the boat by the wafer transfer means and transferred to the wafer transfer cassette.
このとき、サイドダミーウェハをボートから取り外すことなく、複数回加熱処理を施すと、上記と同様に、サイドダミーウェハが熱膨張することで、ボートに対するサイドダミーウェハの位置にズレが生じてしまうので、サイドダミーウェハも、ウェハ移載手段により、ボートからはずされ、サイドダミー用カセットへ移載される。そして、次回の熱処理前に、サイドダミーウェハは、ウェハ移載手段により、サイドダミー用カセットからボートへ移載される。このようにして、再び、熱処理がなされる。 At this time, if the heat treatment is performed a plurality of times without removing the side dummy wafer from the boat, the side dummy wafer is thermally expanded in the same manner as described above, thereby causing a shift in the position of the side dummy wafer with respect to the boat. The side dummy wafer is also removed from the boat by the wafer transfer means and transferred to the side dummy cassette. Then, before the next heat treatment, the side dummy wafer is transferred from the side dummy cassette to the boat by the wafer transfer means. In this way, the heat treatment is performed again.
しかし、上記したように、製品用ウェハの成膜処理もしくは熱処理の完了ごとに、サイドダミーウェハをボートの外へ取り出し、次の成膜処理もしくは熱処理前に、再び、サイドダミーウェハをボートへ戻すという動作がなされている間は、成膜処理、熱処理等の基板処理ができない。言い換えると、これらの動作も1回の基板処理に含まれるため、1回の基板処理にかかる時間が長くなり、生産性が悪かった。 However, as described above, each time the film forming process or heat treatment of the product wafer is completed, the side dummy wafer is taken out of the boat, and the side dummy wafer is returned to the boat again before the next film forming process or heat treatment. While the operation is being performed, substrate processing such as film formation or heat treatment cannot be performed. In other words, since these operations are also included in one substrate processing, the time required for one substrate processing becomes long, and the productivity is poor.
本発明は、上記点に鑑み、従来よりも生産性を向上させることができる半導体装置の製造方法および半導体装置の製造装置を提供することを目的とする。 In view of the above points, an object of the present invention is to provide a method for manufacturing a semiconductor device and a device for manufacturing a semiconductor device, which can improve productivity as compared with the related art.
上記目的を達成するため、本発明に係る半導体装置の製造方法では、基板処理工程を実施した後、製品用半導体基板を保持手段から降ろし、別の製品用半導体基板を保持手段に保持させる工程と、基板処理工程を実施した後、保持手段の温度調整用半導体基板と接触する部分と、温度調整用半導体基板とを引き離すように、温度調整用半導体基板を保持手段内で動かした後、温度調整用半導体基板を保持手段に保持させる工程とを有することを特徴としている。 In order to achieve the above object, in the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention, after performing the substrate processing step, the step of lowering the product semiconductor substrate from the holding means and holding the other product semiconductor substrate on the holding means; After performing the substrate processing step, the temperature adjustment semiconductor substrate is moved in the holding means so as to separate the temperature adjusting semiconductor substrate from the portion of the holding means that contacts the temperature adjustment semiconductor substrate, and then the temperature adjustment is performed. And a step of holding the semiconductor substrate for holding by the holding means.
本発明では、このように、製品用半導体基板への基板処理が完了したとき、温度調整用半導体基板を保持手段の外へ取り出すことなく、温度調整用半導体基板を保持手段内で動かすようにしているので、温度調整用半導体基板を保持手段の外へ取り出して、再び、保持手段へ戻す場合と比較して、1回の製品処理にかかる時間を短縮できる。 In the present invention, when the substrate processing on the product semiconductor substrate is completed as described above, the temperature adjustment semiconductor substrate is moved in the holding means without taking the temperature adjustment semiconductor substrate out of the holding means. Therefore, the time required for one product process can be shortened as compared with the case where the temperature adjusting semiconductor substrate is taken out of the holding means and returned to the holding means again.
なお、製品用半導体基板を交換する工程と、温度調整用半導体基板を動かす工程は、どちらを先に行っても良い。 Note that either the step of replacing the product semiconductor substrate or the step of moving the temperature adjustment semiconductor substrate may be performed first.
具体的には、温度調整用半導体基板(1b)を保持手段(2)内で動かすときでは、例えば、温度調整用半導体基板を持ち上げた後、温度調整用半導体基板を下げる動作を行うことができる。また、例えば、温度調整用半導体基板を持ち上げた後、温度調整用半導体基板を回転させ、温度調整用半導体基板を下げる動作を行うこともできる。 Specifically, when the temperature adjustment semiconductor substrate (1b) is moved in the holding means (2), for example, after the temperature adjustment semiconductor substrate is lifted, an operation of lowering the temperature adjustment semiconductor substrate can be performed. . Further, for example, after the temperature adjustment semiconductor substrate is lifted, the temperature adjustment semiconductor substrate can be rotated to lower the temperature adjustment semiconductor substrate.
本発明に係る半導体装置の製造装置は、基板処理後に、保持手段の温度調整用半導体基板と接触する部分と、温度調整用半導体基板とを引き離すように、温度調整用半導体基板を保持手段内で動かした後、温度調整用半導体基板を保持手段に保持させる引き離し手段を備えることを特徴としている。 In the semiconductor device manufacturing apparatus according to the present invention, after the substrate processing, the temperature adjusting semiconductor substrate is held in the holding means so as to separate the temperature adjusting semiconductor substrate from the portion of the holding means that contacts the temperature adjusting semiconductor substrate. It is characterized by comprising a separating means for holding the temperature adjusting semiconductor substrate by the holding means after the movement.
この装置を用いることで、本発明に係る半導体装置の製造方法を実施できる。例えば、化学的気相成長法によって、複数の半導体ウェハ上に薄膜を同時に形成する半導体製造装置(CVD装置)に、本発明を適用できる。 By using this apparatus, the method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention can be implemented. For example, the present invention can be applied to a semiconductor manufacturing apparatus (CVD apparatus) that simultaneously forms thin films on a plurality of semiconductor wafers by chemical vapor deposition.
なお、特許請求の範囲およびこの欄で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。 In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each means described in the claim and this column is an example which shows a corresponding relationship with the specific means as described in embodiment mentioned later.
(第1実施形態)
本実施形態では、半導体装置の製造装置としての化学的気相成長法による複数ウェハ同時成膜装置(以下、バッチ式CVD装置と呼ぶ)に本発明を適用した例を説明する。図1に、本発明の第1実施形態におけるバッチ式CVD装置の概略構成を示す。
(First embodiment)
In the present embodiment, an example will be described in which the present invention is applied to a multiple wafer simultaneous film formation apparatus (hereinafter referred to as a batch type CVD apparatus) by a chemical vapor deposition method as a semiconductor device manufacturing apparatus. In FIG. 1, schematic structure of the batch type CVD apparatus in 1st Embodiment of this invention is shown.
本実施形態のバッチ式CVD装置は、縦型ホットウォールLP(減圧式)CVD装置であり、図1に示すように、成膜処理時に用いられ、複数のウェハ1を保持する保持手段としてのボート2と、内部にボート2を収容し、ボート2に保持されたウェハ1に対して成膜処理するための処理室としての炉体3と、炉体3の周囲に配置され、ボート2に保持されたウェハ1を加熱する加熱手段としてのヒータ4と、炉体1の内部に成膜用の原料ガスを導入するガス導入管5と、炉体1の内部からガスを外部に排気するガス排気管6と、ガス排気管6に接続され、炉体1の内部からガスを排気するためのポンプ7と、ウェハを移載する移載手段としてのウェハ移載機8とを主に備えている。
The batch type CVD apparatus according to the present embodiment is a vertical hot wall LP (decompression type) CVD apparatus, and is used at the time of film formation as shown in FIG. 1, and is a boat as a holding means for holding a plurality of
ここで、ボート2は、縦型であり、ウェハ1同士に所定間隔を設けて、複数枚のウェハ1を鉛直方向(図中上下方向)に積層した状態で、複数枚のウェハ1を保持する。ボート2にウェハ1が保持された状態のとき、複数枚のウェハ1は、ウェハ表面に垂直な方向に積層された状態となる。
Here, the
ボート2は、エレベータ機構により、炉体3の内部とおよび炉体3の下方の位置との間を図中の矢印のように、上昇および下降するようになっている。ボート2は、例えば、成膜処理時では、上昇して、炉体3の内部に挿入され、成膜処理が終了したとき、炉体3の下方に下降して、炉体3の外に出される。
The
また、ボート2が炉体3に収容され、成膜処理が実施されているとき、炉体3の内部において、温度やガス流れ等の成膜処理条件が均一な領域と不均一な領域とが存在する。このため、ボート2のうち、成膜処理条件が均一となる領域(以下、製品処理領域と呼ぶ)2aに、製品となる製品用ウェハ1aが保持され、その領域2aの上下両隣に位置し、成膜処理条件が不均一となる領域2b、2c(以下、上部サイドダミー領域2b、下部サイドダミー領域2cと呼ぶ)に、温度調整用半導体基板としてのサイドダミーウェハ1bが保持される。
Further, when the
例えば、ボート2のうち、製品処理領域2aには製品用ウェハ1aが150枚保持され、上部サイドダミー領域2b、下部サイドダミー領域2cには、それぞれ、サイドダミーウェハ1bが7枚、10枚保持される。なお、ボート2における製品処理領域2aと、サイドダミー領域2b、2cとは、炉体3の内部温度を測定することで判断され、例えば、設定温度よりも低い領域を、サイドダミー領域とする。
For example, in the
図2にボートの部分拡大斜視図を示す。図2に示すように、複数の支柱21を備えており、この支柱21には、ウェハ1を保持する保持部としての溝22が設けられている。この溝22に、ウェハ1が挿入されることで、ウェハ1が保持される。図2に示すように、例えば、支柱が4本の場合では、ウェハ1は4カ所で保持されることとなる。
FIG. 2 shows a partially enlarged perspective view of the boat. As shown in FIG. 2, a plurality of
また、図1に示すように、ウェハ移載機8には、ウェハ1を直接支えるウェハ載置具としてのツイーザ9が設けられている。ウェハ移載機8およびツイーザ9の動きは、ウェハ移載機コントローラ10によって、プログラム制御されるようになっている。基本的には、ウェハ移載機8が、図中に示す矢印のように、鉛直方向(図中上下方向)と水平方向(図中左右方向)に可動し、ボート2の高さ方向に沿って移動したり、成膜処理前もしくは成膜処理後の製品用ウェハ1aが複数収容される収容器としての製品用カセット11およびサイドダミーウェハ1bが収容されるサイドダミーウェハ用カセット12と、ボート2との間を移動したりする。このウェハ移載機8の動作によって、ツイーザ9が動作する。なお、ツイーザ9に対して、ウェハ移載機8とは独立して、鉛直方向および左右方向の可動機構を設けても良い。
As shown in FIG. 1, the
次に、上記した構成のLPCVD装置を用いた成膜処理について説明する。 Next, a film forming process using the LPCVD apparatus having the above configuration will be described.
まず、ボート2に製品用ウェハ1aとサイドダミーウェハ1bを装填する(図1参照)。このとき、炉体3の下方にボート2を位置させた状態で、製品用カセット11からボート2の製品処理領域2aに、製品用ウェハ1aをウェハ移載機8により移載すると共に、サイドダミーウェハ用カセット12からボート2の上部、下部サイドダミー領域2b、2cに、サイドダミーウェハ1bをウェハ移載機8により移載する。そして、ボート2を上昇させて、ボート2を炉体3の内部に挿入する。
First, the
その後、製品用ウェハ1aに対して成膜処理を施す。具体的には、炉体3の内部をポンプ5により減圧し、ヒータ4により、炉体3の内部の製品用ウェハ1aを加熱すると共に、成膜用ガスをガス導入管5から炉体3の内部に一定時間導入する。このとき、上部、下部サイドダミー領域2b、2cにサイドダミーウェハ1bが装填されているため、ボート2の製品処理領域2a内では、温度やガス流れ(ガス流量、ガス濃度)等の処理条件が均一となる。この結果、複数の製品用ウェハ1a上に所望の薄膜が同時に形成される。
Thereafter, a film forming process is performed on the
成膜処理後、ボート2を炉体3から下降させ、ウェハ移載機8により、製品用ウェハ1aをボート2から取り出し、製品用カセット11に製品用ウェハ1aを移載する。その後、製品用ウェハ1aは、製品用カセット11ごと次の工程へ移送される。このようにして、1回の成膜処理が完了する。
After the film forming process, the
そして、別の製品用カセット11から別の製品用ウェハ1aをボート2に移載して、次の成膜処理を実施する。このようにして、上記した成膜処理を繰り返し実施する。
Then, another
ここで、サイドダミーウェハ1bの取り扱いについて説明する。成膜処理後において、製品用ウェハ1aをボート2から取り出すが、サイドダミーウェハ1bについては、ボート2から取り出さず、ボート2のサイドダミーウェハ1bと接触している部分と、サイドダミーウェハ1bとを引き離すように、サイドダミーウェハ1bをボート2内で動かした後、サイドダミーウェハ1bを再びボート2に載せる。これを、例えば、ボート2に装填されている製品用ウェハ1aを別の製品用ウェハ1aに交換する前に行う。
Here, handling of the
図3(a)〜(e)に、このときのツイーザ9およびサイドダミーウェハ1bの動きを説明するための断面図を示す。
3A to 3E are sectional views for explaining the movement of the
具体的には、図3(a)に示すように、ウェハ移載機8を移動させて、ツイーザ9をサイドダミーウェハ1bの下に位置させる。
Specifically, as shown in FIG. 3A, the
続いて、図3(b)に示すように、ウェハ移載機8を上方向に移動させることで、ツイーザ9をサイドダミーウェハ1bに接触させる。
Subsequently, as shown in FIG. 3B, the
続いて、図3(c)に示すように、ウェハ移載機8を水平方向に移動させず、上方向にわずかに移動させることで、サイドダミーウェハ1bをツイーザ9によりその場ですくい上げる。このとき、ボート2の溝22は、サイドダミーウェハ1bを持ち上げることができるクリアランスを有している。例えば、1つの溝22の上下方向での長さが4.5mmであり、サイドダミーウェハ1bの厚さが0.625mmのとき、サイドダミーウェハ1bを1〜2mm上昇させる。
Subsequently, as shown in FIG. 3C, the
なお、サイドダミーウェハ1bの熱膨張により、ボート2におけるサイドダミーウェハ1bの位置がずれる場合があるので、サイドダミーウェハ1bを持ち上げただけで、ボート2に対するサイドダミーウェハ1bの位置合わせができるように、ツイーザ9のウェハ保持面に、位置合わせ用の溝を設けておくことが好ましい。これにより、サイドダミーウェハ1bをツイーザ9により持ち上げた際、サイドダミーウェハ1bを位置合わせ用溝に沿って、ツイーザ9の保持面上を移動させて(例えば、センタリングさせて)、サイドダミーウェハ1bを正規の位置に戻すことができる。
In addition, since the position of the
続いて、図3(d)に示すように、ウェハ移載機8を下方向に移動させ、ツイーザ9を下方向に移動させることで、ただちにサイドダミーウェハ1bをボート2に戻す。
Subsequently, as shown in FIG. 3 (d), the
続いて、図3(e)に示すように、ツイーザ9がサイドダミーウェハ1bを離すように、さらに、ウェハ移載機8を下方向に移動させた後、ウェハ移載機8を原位置に戻す。
Subsequently, as shown in FIG. 3E, after the
このようにしてサイドダミーウェハ1bとボート2とをわずかに離間させる工程を、成膜処理が1回終了するごとに実施する。これにより、サイドダミーウェハ1bとボート2との固着を防止できる。
The step of slightly separating the
なお、上記したウェハ移載機8の動作は、成膜処理が完了するたびに、サイドダミーウェハ1bをボート2からサイドダミー用カセット12に移載し、次の成膜処理前に、再び、サイドダミーウェハ1bをサイドダミー用カセット12からボート2に移載するという従来のサイドダミーウェハ1bの取り扱い制御プログラムを変更することで、実施可能である。すなわち、(1)ツイーザ9をサイドダミーウェハ1bの下に位置させ、(2)ツイーザ9によりサイドダミーウェハ1bをすくい上げ、(3)そのままツイーザ9を水平方向に移動させることで、サイドダミーウェハ1bをボート2からカセット11へ移載し、再び、(4)ツイーザ9にサイドダミーウェハ1bを載せて、カセット11から取り出し、サイドダミーウェハ1bをボート2の溝22の位置まで移動させ、(5)ツイーザ9を下に移動させてボート2にサイドダミーウェハ1bを保持させ、(6)ツイーザ9を原位置に戻すというサイドダミーウェハ1bの取り扱い制御に対して、(3)、(4)を省略する変更を行う。
The operation of the
以上説明したように、本実施形態では、製品用ウェハ1aへの成膜処理が完了したとき、サイドダミーウェハ1bをボート2の外へ取り出すことなく、サイドダミーウェハ1bとボート2とを離間させるように、サイドダミーウェハ1bをボート2内で、わずかに動かしているので、従来のように、サイドダミーウェハ1bをボート2の外へ取り出して、再び、ボート2へ戻す場合と比較して、サイドダミーウェハ1bを炉外のカセット11へ移送し、さらに再びボート2へ挿入することが不要となるので、1回の製品処理にかかる時間を短縮できる。この結果、LPCVD装置のスループットを改善できる。
As described above, in this embodiment, when the film forming process on the
なお、ある程度、サイドダミーウェハ1bに生成物が生成したときに、サイドダミーウェハ1bを交換する。このとき、上記した(1)〜(6)の制御を実施する。
When a product is generated on the
(他の実施形態)
(1)上記した実施形態では、上記したサイドダミーウェハ1bをボート2内で、わずかに動かすという工程を、成膜処理が1回終了するごとに実施する場合を例として説明したが、成膜処理を複数回(製品用ウェハを入れ替えたら1回カウントする)した後に、実施しても良い。ただし、サイドダミーウェハ1bのボート2への固着を防止できる頻度で実施する。
(Other embodiments)
(1) In the above-described embodiment, the case where the step of slightly moving the
(2)上記した実施形態では、サイドダミーウェハ1bとボート2との生成物による固着を防ぐためのサイドダミーウェハ1bの動きとして、図3(a)〜(e)に示すように、サイドダミーウェハ1bを、上昇させ、下降させる動作を例として説明したが、上昇と下降の間に、回転動作を加えても良い。すなわち、図3(c)に示すように、サイドダミーウェハ1bを持ち上げた後、その状態で、サイドダミーウェハ1bを回転させ、その後、図3(d)に示すように、サイドダミーウェハ1bをボート2に戻すようにしても良い。
(2) In the above-described embodiment, as shown in FIGS. 3A to 3E, the
これにより、熱膨張によりサイドダミーウェハ1bに位置ズレが生じた場合であって、オリフラの位置とボート2の支柱21の位置とが一致してしまったとき、サイドダミーウェハ1bがボート2に保持されなくなってしまうが、このように、サイドダミーウェハ1bを回転させ、正規の位置に戻すことで、このような事態を回避できる。
As a result, when the positional deviation occurs in the
また、サイドダミーウェハ1bは、上記したように、複数箇所(図2では、4箇所)の端部がボート2によって支持され、その支持される箇所に、生成物31が生成することから、サイドダミーウェハ1bを回転させ、サイドダミーウェハ1bとボート2の接触位置を意図的に変更することで、サイドダミーウェハ1bにおける生成物31の生成箇所を変更させることができる。これにより、サイドダミーウェハ1bを回転させなかった場合と比較して、同じサイドダミーウェハ1bを長期間使用でき、サイドダミーウェハ1bの交換時期を遅らせることができる。
Further, as described above, the
このようなサイドダミーウェハ1bを回転させる動作は、例えば、図示しないが、ツイーザ9のウェハ保持面に回転用ピンを設けておき、ツイーザ9でサイドダミーウェハ1bを持ち上げ、さらに、回転用ピンでもウェハを持ち上げ、回転用ピンを回転させることで実施可能である。
Such an operation of rotating the
なお、サイドダミーウェハ1bの動きとしては、これらに限らず、サイドダミーウェハ1bがボート2の内部から出ない範囲であれば、他の動きであっても良い。ここでいう、ボート2の内部から出ない範囲とは、ボート2の保持部としての溝22の中に、サイドダミーウェハ1bが位置する範囲を意味する。
The movement of the
(3)上記した実施形態では、1つのウェハ移載機8により、製品用ウェハ1aと、サイドダミーウェハ1bとを移動させる場合を例として説明したが、製品用ウェハ1a用と、サイドダミーウェハ1b用のウェハ移載機8を別々に設置しても良い。
(3) In the above-described embodiment, the case where the
(4)上記した実施形態では、バッチ式縦型ホットウォールLPCVD装置を例として説明したが、これに限らず、縦型を横型に変更した装置や、他の方式のCVD装置においても本発明を適用できる。また、CVD装置に限らず、複数の製品用ウェハを同時に加熱処理する基板処理を実施する半導体装置の製造装置全般に、本発明は適用可能である。 (4) In the above-described embodiment, the batch type vertical hot wall LPCVD apparatus has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and the present invention can be applied to an apparatus in which the vertical type is changed to a horizontal type and other types of CVD apparatuses. Applicable. Further, the present invention is not limited to a CVD apparatus, and can be applied to all semiconductor device manufacturing apparatuses that perform substrate processing for simultaneously heat-treating a plurality of product wafers.
1…ウェハ、1a…製品用ウェハ、1b…サイドダミーウェハ、
2…ボート、3…炉体、4…ヒータ、5…ガス導入配管、6…ガス排気配管、
7…ポンプ、8…ウェハ移載機、9…ツイーザ、10…ウェハ移載機用コントローラ。
DESCRIPTION OF
2 ... boat, 3 ... furnace body, 4 ... heater, 5 ... gas introduction pipe, 6 ... gas exhaust pipe,
7 ... Pump, 8 ... Wafer transfer machine, 9 ... Tweezer, 10 ... Controller for wafer transfer machine.
Claims (7)
前記保持手段内部のうち、温度が均一となる製品処理領域(2a)に複数の製品用半導体基板(1a)を装填し、前記製品処理領域の隣の領域(2b、2c)に前記製品処理領域の温度を均一に保持するための温度調整用半導体基板(1b)を装填した状態で、前記加熱手段により、前記複数の製品用半導体基板を同時に加熱する基板処理工程を有する半導体装置の製造方法であって、
前記基板処理工程を実施した後、前記製品用半導体基板を前記保持手段から降ろし、別の製品用半導体基板を前記保持手段に保持させる工程と、
前記基板処理工程を実施した後、前記保持手段の前記温度調整用半導体基板と接触する部分と、前記温度調整用半導体基板とを引き離すように、前記温度調整用半導体基板を前記保持手段内で動かした後、前記温度調整用半導体基板を前記保持手段に保持させる工程とを有することを特徴とする半導体装置の製造方法。 A semiconductor device comprising: a holding unit (2) for stacking and holding a plurality of semiconductor substrates (1) in a direction perpendicular to the substrate surface; and a heating unit (4) for heating the semiconductor substrate held by the holding unit. Using production equipment,
A plurality of product semiconductor substrates (1a) are loaded in a product processing region (2a) in which the temperature is uniform in the holding means, and the product processing region is placed in a region (2b, 2c) adjacent to the product processing region. A semiconductor device manufacturing method comprising a substrate processing step of simultaneously heating the plurality of product semiconductor substrates by the heating means in a state in which a temperature adjustment semiconductor substrate (1b) for maintaining a uniform temperature is loaded. There,
A step of lowering the product semiconductor substrate from the holding means and holding another product semiconductor substrate on the holding means after performing the substrate processing step;
After performing the substrate processing step, the temperature adjusting semiconductor substrate is moved in the holding means so as to separate the temperature adjusting semiconductor substrate from the portion of the holding means that contacts the temperature adjusting semiconductor substrate. And a step of holding the temperature adjusting semiconductor substrate by the holding means.
前記保持手段に保持された半導体基板を加熱する加熱手段(4)と、
前記保持手段と前記半導体基板(1)が収容される半導体基板移送用の収容器(11、12)との間で、前記半導体基板(1)を移載する移載手段(8、9、10)とを備え、
前記保持手段内部のうち、温度が均一となる製品処理領域(2a)に複数の製品用半導体基板(1a)を装填し、前記製品処理領域の隣の領域(2b、2c)に前記製品処理領域の温度を均一に保持するための温度調整用半導体基板(1b)を装填した状態で、前記加熱手段により、前記複数の製品用半導体基板を同時に加熱して基板処理を施す半導体装置の製造装置であって、
前記基板処理後に、前記保持手段の前記温度調整用半導体基板と接触する部分と、前記温度調整用半導体基板とを引き離すように、前記温度調整用半導体基板を前記保持手段内で動かした後、前記温度調整用半導体基板を前記保持手段に保持させる引き離し手段を備えることを特徴とする半導体装置の製造装置。 Holding means (2) for laminating and holding a plurality of semiconductor substrates (1) in a direction perpendicular to the substrate surface;
Heating means (4) for heating the semiconductor substrate held by the holding means;
Transfer means (8, 9, 10) for transferring the semiconductor substrate (1) between the holding means and a container (11, 12) for transferring the semiconductor substrate in which the semiconductor substrate (1) is accommodated. )
A plurality of product semiconductor substrates (1a) are loaded in a product processing region (2a) in which the temperature is uniform in the holding means, and the product processing region is placed in a region (2b, 2c) adjacent to the product processing region. In a semiconductor device manufacturing apparatus for performing substrate processing by simultaneously heating the plurality of product semiconductor substrates by the heating means in a state in which a temperature adjustment semiconductor substrate (1b) for uniformly maintaining the temperature of the product is loaded. There,
After the substrate processing, the temperature adjusting semiconductor substrate is moved in the holding means so as to separate the temperature adjusting semiconductor substrate from the portion of the holding means that contacts the temperature adjusting semiconductor substrate, An apparatus for manufacturing a semiconductor device, comprising: separating means for holding the temperature adjusting semiconductor substrate by the holding means.
In the holding means (2), the pulling-off means operates to lower the temperature adjusting semiconductor substrate by rotating the temperature adjusting semiconductor substrate after lifting the temperature adjusting semiconductor substrate (1b). The apparatus for manufacturing a semiconductor device according to claim 6, wherein:
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