JP2009266962A - 基板処理装置および半導体装置の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】処理炉51を有するウエハ処理領域と、ウエハを収納するポッド2を搬送するポッド搬送装置35を有するポッド保管室11bと、ウエハ処理領域とポッド保管室11bとを内部に有するメイン筐体11とを備えたバッチ式CVD装置において、メイン筐体11の正面壁11aに開設されたポッド搬入口12とエアインテーク26を開閉する第一シャッタ13と第二シャッタ28とを両側ロッドシリンダ装置29によって連動させる。ポッド2の搬入搬出時にはポッド搬入口12を第一シャッタ13で開き、エアインテーク26を第二シャッタ28で閉じる。ポッド保管室11b内でのポッド搬送時にはポッド搬入口12を第一シャッタ13で閉じ、エアインテーク26を第二シャッタ28で開く。
【選択図】図2
Description
例えば、半導体集積回路装置(以下、ICという。)を作り込まれる半導体ウエハ(以下、ウエハという。)に絶縁膜、金属膜、半導体膜等の薄膜を形成したり、不純物を拡散したり、アニールのような熱処理(thermal treatment )等を施す半導体製造装置に利用して有効なものに関する。
収納容器としては、FOUP(front opening unified pod 。以下、ポッドという。)がある。ポッドは略立方体の箱形状に形成されており、一つの面が開口されているとともに、該開口面にドアが着脱自在に装着されている。
ポッドはウエハを密閉した状態で搬送するので、ポッド周囲の雰囲気にパーティクル等が存在していても、ポッド内のウエハは清浄度を維持することができる。このため、ポッドを使用する半導体製造装置が設置されるクリーンルーム内は、清浄度を従来より低く設定することができる。その結果、クリーンルームの清浄度の維持に要するコストを低減することができる。そこで、近年の半導体製造装置においては、ポッドを収納容器に採用している。
筐体内に積極的に取り込むため、かつ、筐体内を陽圧にするため、エアインテークにファンを取り付ける場合も有る。その際は、パンチングパネルの2次側(下流側)にファンを取り付けるのが、一般的である。
通常は、このエアインテークからクリーンエアを筐体内に取り込み、筐体内のポッド搬送領域下部の排気口からクリーンエアを排出することで、ポッド搬送領域で発生したパーティクルを同時に排出している。
筐体外すなわち装置にポッドを作業で筐体に挿入出したり、メンテナンスするクリーンルームでの作業空間に飛散した粉塵や油分等は、空気や人体を介して、装置メンテナンス時や組立て調整作業時に装置内の清浄空間に入り込み、ウエハの搬送の際、ウエハに付着してしまい、ウエハの歩留まりに対し、直接影響を及ぼしてしまうという新たな課題があった。
(1)基板を処理する処理炉を有する基板処理領域と、
前記基板を収納する収納容器を搬送する搬送装置を有する収納容器搬送領域と、
前記基板処理領域と前記収納容器搬送領域とを内部に有する筐体と、
前記筐体に設けられ、前記収納容器搬送領域と前記筐体外との間で収納容器の搬入搬出を行う第一開口部と、
前記筐体に設けられ、前記収納容器搬送領域に筐体外の気体を取り込む第二開口部と、 前記収納容器搬送領域の気体を排気する排気口と、
前記第一開口部および前記第二開口部を閉じる扉体と、
前記扉体を前記第一開口部と前記第二開口部のうちいずれか一方を開き、他方を閉じるように制御する制御部と、
を備える基板処理装置。
(2)筐体に設けられる第一開口部を閉じた状態で、第二開口部から前記筐体外のガスを収納容器搬送領域に取り込みつつ排気口から前記筐体外へ排気するステップと、
扉体が前記第二開口部の少なくとも一部を閉じつつ前記第一開口部を開き、前記第一開口部から前記筐体外のガスを前記収納容器搬送領域に取り込みつつ前記排気口から前記筐体外へ排気するステップと、
収納容器を前記筐体外から第一開口部を介して前記収納容器搬送領域に搬入するステップと、
前記収納容器に収納された基板を処理炉で処理するステップと、
を有する半導体装置の製造方法。
また、本実施の形態においては、基板としてのウエハ1を収納する収納容器としては、ポッド2が使用されている。
ポッド2の一つの側壁にはウエハ出し入れ口3(図2参照)が開設されており、ウエハ出し入れ口3には、これを閉塞する蓋体としてのドア4(図2参照)が装着したり外したりすることができるように装着されている。
ポッド2の底面には位置決め穴5(図2参照)が3箇所に没設されている。
メイン筐体11の正面壁11aはメイン筐体11内外を区画する区画壁を構成している。正面壁11aの中間高さには、第一開口部としてのポッド搬入搬出口(以下、ポッド搬入口という。)12が開設されている。ポッド搬入口12はポッド2を搬入したり、ポッド2を搬出したりする。ポッド搬入口12は第一扉体であるフロントシャッタ(以下、第一シャッタという。)13によって閉じられたり開かれたりする。
ポッド2はI/Oステージ14上にバッチ式CVD装置外(筐体外)にある工程内搬送装置(工程間搬送装置ともいう。)によって搬入され、もしくは、I/Oステージ14上から搬出される。
工程内搬送装置としては、床走行型構内搬送車(AGV)、天井走行型構内搬送装置(OHT)等、があり、いずれのものも適用することができる。
なお、ボックス14Aとメイン筐体11とはバッチ式CVD装置の筐体を構成する。
また、ボックス14Aの前面パネル内にはコントローラ77が設置されている。
ポッドエレベータ15は昇降駆動装置としてのシリンダ装置16を備えており、シリンダ装置16はカバー17によって被覆されている。シリンダ装置16のピストンロッド上端には保持板18が水平に配置されて固定されており、カバー17は保持板18に垂下された状態で固定されている。
保持板18には三角形の逃げ孔がI/Oステージ14に対向する部位に開設されている。逃げ孔の三角形頂点のそれぞれには外側キネマティックピン19Bが、I/Oステージ14の三角形頂点のそれぞれに突設された内側キネマティックピン19Aの外側になるように配されて突設されている。
ロードロック室20内にはポッドオープナ23が設置されている。ポッドオープナ23はI/Oステージ14に載置されたポッド2のウエハ出し入れ口3および正面壁11aのドア出し入れ口22を開いたり閉じたりする。
ポッドオープナ23は移動台24とクロージャ25とを備えている。移動台24はドア出し入れ口22に対して前後(垂直方向)および上下(平行方向)に移動する。クロージャ25は移動台24によって移動される。クロージャ25はドア4を保持することができるとともに、ドア出し入れ口22を塞ぐことができる。
つまり、ドア4を保持した状態のクロージャ25を移動台24が前後および上下に移動させることにより、ポッドオープナ23はポッド2のウエハ出し入れ口3およびドア出し入れ口22を開いたり閉じたりする。
ポッドオープナ23にはポッド2内のウエハ1をマッピングするマッピング装置23aが設けられている。
回転式ポッド棚31は支柱32と複数枚の棚板33とを備えている。支柱32は垂直に立設されており、水平面内で間欠回転される。複数枚の棚板33は支柱32に上中下段の各位置において放射状に支持される。複数枚の棚板33は複数個のポッド2をそれぞれ載置することができる。
棚板33の上面には複数個の棚板キネマティックピン34が突設されており、棚板キネマティックピン34はポッド2の位置決め穴5に嵌入することができる。
ポッド搬送装置35はポッドエレベータ35aとハンドリング装置35bとの連続動作により、保持板18と、回転式ポッド棚31と、後に詳述するポッドオープナ42の載置台43との間でポッド2を搬送する。
したがって、ポッド保管室11bは、ポッド2を搬送する搬送装置を有するポッド搬送領域(収納容器搬送領域)を構成している。
なお、パンチングパネル27は設けられる方が、気体を筐体内に取り込む際に層流化し易い点で優れるが、パンチングパネル27はなくてもよい。
メイン筐体11の正面壁11aには第二開口部を閉じる第二扉体としてのエアインテークシャッタ(以下、第二シャッタという。)28がポッド保管室11b側の面に設けられている。第二シャッタ28はエアインテーク26を閉塞可能な大きさに形成している。
メイン筐体11の正面壁11aには両側ロッドシリンダ装置29がポッド保管室11b側の面に、上下方向に延在するように据え付けられている。両側ロッドシリンダ装置29の上側ロッドには第二シャッタ28が取り付けられており、下側ロッドには第一シャッタ13が取り付けられている。
両側ロッドシリンダ装置29はコントローラ77に接続されており、コントローラ77は両側ロッドシリンダ装置29によって第一シャッタ13および第二シャッタ28を制御することにより、第一開口部であるポッド搬入口12とエアインテーク26とのうちいずれか一方を開き、他方を閉じるように制御する。
なお、好ましくは、排気口30には、クリーンルームでの少なくとも作業空間と流体的に隔離させるように、図示しない排気ダクトを接続するとよい。この排気ダクトにより、排気口30から排気された収納容器搬送領域内の気体をクリーンルーム外へ確実に排気することができる。
サブ筐体40の正面壁40aには一対のウエハ搬入搬出口(以下、ウエハ搬入口という。)41、41が、垂直方向で上下二段に並べられて開設されている。ウエハ搬入口41はウエハ1をサブ筐体40内に対して搬入したり、サブ筐体40から搬出したりすることができる。上下段のウエハ搬入口41、41にはポッドオープナ42、42がそれぞれ設置されている。
ポッドオープナ42はポッド2を載置する載置台43と、ポッド2のドア4を着脱する着脱機構44とを備えている。載置台43に載置されたポッド2のドア4を着脱機構44によって装着したり外したりすることにより、ポッドオープナ42はポッド2のウエハ出し入れ口3を閉じたり開いたりする。
予備室45の前側領域にはウエハ移載機構46が設置されている。ウエハ移載機構46はウエハ移載装置46aとウエハ移載装置エレベータ46bとツィーザ46cとを備えている。ウエハ移載装置46aはウエハ1を保持したツィーザ46cを水平面内において回転ないし直進させる。ウエハ移載装置エレベータ46bは予備室45内の前方領域右端部に設置されている。ウエハ移載装置エレベータ46bはウエハ移載装置46aを昇降させる。
ウエハ移載機構46はツィーザ46cで保持したウエハ1をウエハ移載装置エレベータ46bおよびウエハ移載装置46aの連続動作によって、ポッド2からボート47へ搬送し、搬送したウエハ1をボート47に装填(チャージング)する。
また、ウエハ移載機構46はボート47のウエハ1をツィーザ46cで保持することによりボート47から脱装(ディスチャージング)し、ボート47からポッド2へ搬送して、ポッド2に戻す。
コントローラ77は、ポッドエレベータ15、ポッドオープナ23、両側ロッドシリンダ装置29、回転式ポッド棚31、ポッド搬送装置35、ポッドオープナ42、ウエハ移載機構46等のバッチ式CVD装置内の全ての動作を制御する。
ボートエレベータ48の昇降台に連結された連結具としてのアーム49には、シールキャップ50が水平に据え付けられている。シールキャップ50はボート47を垂直に支持し、後記する処理炉51の下端部を閉塞することができる。
ボート47は複数本の保持部材を備えている。ボート47は複数枚(例えば、50枚〜125枚程度)のウエハ1をその中心を揃えて垂直方向に整列させた状態で、それぞれ水平に保持する。
ヒータ52は円筒形状であり、保持板としてのヒータベース53に支持されることにより垂直に据え付けられている。
ヒータ52の内側には、ヒータ52と同心円状に反応管としてのプロセスチューブ54が配設されている。プロセスチューブ54は外部反応管としてのアウタチューブ55と、その内側に設けられた内部反応管としてのインナチューブ56とから構成されている。
アウタチューブ55は、例えば石英(SiO2 )または炭化シリコン(SiC)等の耐熱性材料から形成されている。アウタチューブ55は、内径がインナチューブ56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。アウタチューブ55はインナチューブ56と同心円状に設けられている。
インナチューブ56は、例えば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いる。インナチューブ56は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56の筒中空部は処理室57を形成している。処理室57は、ウエハ1を水平姿勢で垂直方向に多段に整列させて保持したボート47を収容することができる。
アウタチューブ55とインナチューブ56との隙間は筒状空間58を形成している。
マニホールド59がヒータベース53に支持されることにより、プロセスチューブ54は垂直に据え付けられた状態となっている。
プロセスチューブ54およびマニホールド59は反応容器を形成する。
なお、マニホールド59とアウタチューブ55との間には、シール部材としてのOリング59aが設けられている。
ガス供給管61にはノズル60との接続側と反対側(上流側)に、MFC(マスフローコントローラ)62を介してガス供給源63が接続されている。MFC62はガス流量制御器を構成する。ガス供給源63は処理ガス、不活性ガス等の所望のガスを供給する。
MFC62にはガス流量制御部64が電気配線Cによって電気的に接続されており、ガス流量制御部64は供給するガスの流量が所望の量となるよう所望のタイミングをもって、MFC62を制御する。
排気管65にはマニホールド59との接続側と反対側(下流側)に、圧力センサ66および圧力調整装置67を介して排気装置68が接続されている。圧力センサ66は圧力検出器を構成する。排気装置68は真空ポンプ等によって構成されている。圧力センサ66、圧力調整装置67および排気装置68は処理室57内を、その圧力が所定の圧力(真空度)となるように排気する。
圧力調整装置67および圧力センサ66には圧力制御部69が電気配線Bによって電気的に接続されている。圧力制御部69は圧力調整装置67を、圧力センサ66により検出された圧力に基づいて処理室57内の圧力が所望の圧力となるよう所望のタイミングにて、制御する。
シールキャップ50は例えばステンレス等の金属からなり、円盤状に形成されている。シールキャップ50の上面にはシール部材としてのOリング50aが設けられている。Oリング50aはマニホールド59の下端と当接する
シールキャップ50には処理室57と反対側に、ボートを回転させる回転機構70が設置されている。回転機構70の回転軸71はシールキャップ50を貫通して、ボート47に接続されている。回転軸71はボート47を回転させることにより、ウエハ1を回転させる。
回転機構70およびボートエレベータ48には駆動制御部72が電気配線Aによって電気的に接続されている。駆動制御部72は回転機構70およびボートエレベータ48を、所望の動作をするように所望のタイミングにて制御する。
なお、ボート47の下部には複数枚の断熱板73が水平姿勢で多段に配置されている。断熱板73は例えば石英や炭化シリコン等の耐熱性材料が使用されて、円板形状に形成されている。断熱板73は断熱部材を構成している。複数枚の断熱板73はヒータ52からの熱がマニホールド59側に伝わり難くさせる。
温度制御部75は温度センサ74により検出された温度情報に基づきヒータ52への通電具合を調整することにより、処理室57内の温度が所望の温度分布となるようにヒータ52を所望のタイミングにて制御する。
ガス流量制御部64、圧力制御部69、駆動制御部72、温度制御部75および主制御部76は、コントローラ77を構成している。
なお、以下の説明において、バッチ式CVD装置を構成する各部の作動は、コントローラ77により制御される。
このため、メイン筐体11外のクリーンエアはポッド保管室11b内へエアインテーク26からのみ流入する。ポッド保管室11b内に流入したクリーンエアは、図3に矢印A1で示されているように、ポッド保管室11b内の全体にわたるダウンフローを形成し、ポッド保管室11b底面に開設された排気口30から排気される。
このように、ポッド保管室11b内ではダウンフローが形成されるので、ポッド保管室11b内で発生したパーティクルを排気口30からポッド保管室11b外であってクリーンルーム外、少なくとも作業空間外へ確実に排気させることができる。
このため、メイン筐体11外のクリーンエアはポッド保管室11b内へポッド搬入口12からのみ流入する。ポッド保管室11b内に流入したクリーンエアは、図2に矢印A2で示されているように、ポッド搬入口12から下方に向かうダウンフローを形成して、ポッド保管室11b底面に開設された排気口30から排気される。
また、この間、ポッド保管室11bには微小隙間26aからのエアフローAのみとなるが、パーティクルの発塵源となりうるポッド搬送装置35は、ポッド搬入口12の前でハンドリング装置35bのみが駆動するため、パーティクルは主にエアフローA2に流され、補助的に流れるエアフローA3によりポッド保管室11b上方への逆流を防ぎ、排気口30から排気される。
このとき、I/Oステージ14の内側キネマティックピン19Aがポッド2下面の位置決め穴5に嵌入することにより、I/Oステージ14はポッド2を位置決めする。
次いで、ポッド2がポッドオープナ23の方向に移動されて、ドア4がポッドオープナ23のクロージャ25に保持される。クロージャ25はドア4を保持すると、移動台24の後退によってドア4をウエハ出し入れ口3から取り外す(脱装し)。
その後に、クロージャ25はロードロック室20内を移動台24の下降によってウエハ出し入れ口3の位置から離脱する。
ウエハ出し入れ口3が開放されると、マッピング装置23aがポッド2内のウエハ1をマッピングする。
所定のマッピングが完了すると、クロージャ25は移動台24の上昇によってウエハ出し入れ口3の位置に移動される。クロージャ25は移動台24の前進によってドア4をウエハ出し入れ口3に取り付ける(装着する)。
ポッド2がポッド搬入口12の高さまで上昇すると、前述したように、両側ロッドシリンダ装置29は上側ロッドおよび下側ロッドを上方に移動させることにより、ポッド搬入口12を第一シャッタ13によって開き、エアインテーク26を第二シャッタ28によって閉じる。
ポッド搬送装置35はハンドリング装置35bによって掬い取ったポッド2をポッド搬入口12からメイン筐体11内に搬入した後、両側ロッドシリンダ装置29は上側ロッドおよび下側ロッドを下方に移動させることにより、ポッド搬入口12を第一シャッタ13によって閉じ、エアインテーク26を第二シャッタ28によって開く。その後、ポッド搬送装置35はポッド2を回転式ポッド棚31の指定された棚板33へ搬送し移載する。
このとき、棚板33の棚板キネマティックピン34がポッド2の下面の位置決め穴5に嵌入することにより、ポッド2を棚板33に位置決めする。
その後に、ポッド搬送装置35はポッド2を棚板33から一方のポッドオープナ42に搬送して載置台43に移載する。
この際、ポッドオープナ42のウエハ搬入口41は着脱機構44によって閉じられており、予備室45にはクリーンエアが流通されて充満している。
予備室45にはクリーンエアとして窒素ガスが充満している。この状態で、予備室45の酸素濃度は、例えば20ppm以下と、メイン筐体11の内部(大気雰囲気)の酸素濃度よりも遥かに低くなっている。
なお、ポッド搬送装置35はポッド搬入口12からメイン筐体11内に搬入したポッド2を、ポッドオープナ42に直接的に搬送する場合もある。
このため、メイン筐体11外のクリーンエアはポッド保管室11b内へエアインテーク26からのみ流入する。ポッド保管室11b内に流入したクリーンエアは、図3に矢印A1で示されているように、ポッド保管室11b内の全体にわたるダウンフローを形成し、ポッド保管室11b底面に開設された排気口30から排気される。
このように、ポッド保管室11b内ではダウンフローが形成されるので、ポッド保管室11b内で発生したパーティクルを排気口30から、ポッド保管室11b外であってクリーンルーム外、少なくともクリーンルームでの作業空間外へ確実に排気させることができる。
続いて、ポッドオープナ42はドア4を着脱機構44によって取り外すことにより、ポッド2のウエハ出し入れ口3を開放させる。
この際には、I/Oステージ14において既にマッピングされているため、ポッド2内のウエハ1群についてのマッピングは省略することができる。
ポッドオープナ42がポッド2を開放させると、ウエハ移載装置46aはウエハ1をウエハ出し入れ口3を通じてポッド2からツィーザ46cによってピックアップし、ウエハ1をノッチ合わせ装置(図示せず)に搬送する。ノッチ合わせ装置はウエハ1を位置合わせする。位置合わせ後に、ウエハ移載装置46aはツィーザ46cによってウエハ1をノッチ合わせ装置からピックアップし、ボート47に搬送する。ウエハ移載装置46aは搬送したウエハ1をボート47に装填(チャージング)する。
ボート47にウエハ1を受け渡したウエハ移載装置46aはポッド2に戻り、次のウエハ1をボート47に装填する。
この際、他方のポッドオープナ42においては、ポッドオープナ42によるポッド2の開放作業が同時進行される。
続いて、ウエハ1群を保持したボート47は、シールキャップ50がボートエレベータ48によって上昇されることにより、処理炉51内へ搬入(ボートローディング)されて行く。
なお、以下の説明において、処理炉51を構成する各部の動作はコントローラ77により制御される。
この状態で、シールキャップ50はOリング50aを介してマニホールド59の下端をシールした状態となる。
また、ヒータ52は処理室57内を所望の温度となるように加熱する。この際、処理室57内が所望の温度分布となるように、温度センサ74が検出した温度情報に基づきヒータ52への通電具合がフィードバック制御される。
続いて、回転機構70によってボート47が回転されることにより、ウエハ1が回転される。
導入されたガスは処理室57内を上昇し、インナチューブ56の上端開口から筒状空間58に流出して排気管65から排出する。
ガスは処理室57内を通過する際にウエハ1の表面と接触する。この際に、ウエハ1の表面上に薄膜が熱CVD反応によって堆積(デポジション)される。
所定枚数の処理済ウエハ1が収納されると、ポッドオープナ42はドア4をポッド2のウエハ出し入れ口3に装着する。
この際にも、図3に示されているように、両側ロッドシリンダ装置29は上側ロッドおよび下側ロッドを下方に移動させる。これにより、第一シャッタ13はポッド搬入口12を閉じ、第二シャッタ28はエアインテーク26を開くため、メイン筐体11外のクリーンエアはポッド保管室11b内へエアインテーク26からのみ流入し、ポッド保管室11b内の全体にわたるダウンフローを形成する。したがって、ポッド保管室11b内で発生したパーティクルを排気口30から、ポッド保管室11b外であってクリーンルーム外、少なくともクリーンルームでの作業空間外へ確実に排気させることができる。
その後に、ポッド搬送装置35はポッド2を棚板33からポッド搬入口12に搬送し、ポッドエレベータ15の保持板18上にポッド搬入口12を潜らされて受け渡す。
ポッド2をポッド搬入口12から搬出する際には、両側ロッドシリンダ装置29は上側ロッドおよび下側ロッドを上方に移動させる。これにより、第一シャッタ13はポッド搬入口12を開き、第二シャッタ28はエアインテーク26を閉じるため、メイン筐体11外のクリーンエアはポッド保管室11b内へポッド搬入口12からのみ流入して、ポッド搬入口12から下方に向かうダウンフローを形成する。したがって、ポッド保管室11b内で発生したパーティクルを排気口30から、ポッド保管室11b外であってクリーンルーム外、少なくともクリーンルームでの作業空間外へ確実に排気させることができる。
なお、ポッド搬送装置35は処理済ウエハ1を収納したポッド2をポッドオープナ42からポッド搬入口12へ直接的に搬送し、ポッド搬入口12から保持板18へ搬出する場合もある。
他方、ポッドエレベータ15は保持板18をシリンダ装置16によって下降させ、ポッド2をI/Oステージ14上に移載する。
その後、工程内搬送装置(AGVまたはOHT)はバッチ式CVD装置10から搬出すべきポッド2を、ボックス14Aの正面開口14Cまたは天井開口14Bを経由してI/Oステージ14上からピックアップし、所定の工程へ搬送する。
ところで、ポッド搬入口12を開放したままで、ポッド2をポッド保管室11b内で搬送する際は、エアインテーク26を第二シャッタ28によって完全に閉じると、ポッド保管室11b上部空間でエア溜まり(澱み)が形成される可能性がある。
本実施形態においては、第二シャッタ28がエアインテーク26を閉じる際には、少量のクリーンエアを取り込む隙間(少量クリーンエア取込口)26aを第二シャッタ28によって形成させることにより、少量のクリーンエアをメイン筐体11外からポッド保管室11b内に取り込むものとした。
すなわち、この隙間26aにより、ポッド搬入口12からのクリーンエアの流入によるポッド保管室11b内下部のダウンフローA2に引っ張られるダウンフローA3を、ポッド保管室11b内上部空間に形成することができるため、ポッド保管室11b内上部空間でエア溜まり(澱み)が形成される現象を防止することができる。
ここで、少量とは第一シャッタ13が閉じるポッド搬入口12の開口サイズよりも、第二シャッタ28が閉じるエアインテーク26の開口サイズが小さいサイズである。
少量のクリーンエアを取り込む隙間26aは、エアインテーク26の上端側に形成することが好ましい。このようにすると、ポッド保管室11b内全域でクリーンエアのエア溜まり(澱み)を確実に無くすことができる。
その際は、第一シャッタ13によるポッド搬入口12の開口量、ポッド保管室11b内の排気量、エアインテーク26の少量取り込み開口量の3者のバランスが難しいことは、容易に想像することができる。そのため、これらは、クリーンエアの流れを実測して予め設定することが望ましい。
好ましくは、第二シャッタ28主面の面積をエアインテーク26よりも小さくすることにより、隙間26aを機械的に創出可能に構成するとよい。
さらに好ましくは、第二シャッタ28の駆動装置を両側ロッドシリンダ装置29からモータボールねじ方式リニアアクチュエータに代えて、ストロークを調整可能とするとよい。このようにすると、第二シャッタ28によりエアインテーク26を閉じる領域の微調整が容易になる。
なお、隙間はエアインテークの開口によって形成するに限らず、エアインテーク26と第二シャッタ28との合わせ面間によって形成してもよい。
また、少量のクリーンエアをメイン筐体11外からポッド保管室11b内に取り込むために、クリーンエアを少量だけ取り込むことができる少量クリーンエア取込口を、ポッド保管室11b前側上部に設けてもよい。
エアインテークを第二シャッタで閉じる際に、少量のクリーンエアを筐体外からポッド保管室内に取り込むことにより、ポッド搬入口からのクリーンエアの流入によるポッド保管室内下部のダウンフローに引っ張られるダウンフローをポッド保管室内上部空間に形成することができるので、ポッド保管室内上部空間にエア溜まり(澱み)が形成される現象が発生するのを防止することができる。
その場合、OHT用I/Oステージ側に第二実施形態のような少量のクリーンエアを取り込む構造を適用することができる。すなわち、排気口から見て上流側にある開口部側に少量のクリーンエアを取り込む隙間または取込口を設けると、ポッド保管室(ポッド搬送領域)全体にわたってエア溜まり(澱み)の発生を防止することができる。
(1)基板を処理する処理炉を有する基板処理領域と、
前記基板を収納する収納容器を搬送する搬送装置を有する収納容器搬送領域と、
前記基板処理領域と前記収納容器搬送領域とを内部に有する筐体と、
前記筐体に設けられ、前記収納容器搬送領域と前記筐体外との間で収納容器の搬入搬出を行う第一開口部と、
前記筐体に設けられ、前記収納容器搬送領域に筐体外の気体を取り込む第二開口部と、 前記収納容器搬送領域の気体を排気する排気口と、
前記第一開口部および前記第二開口部を閉じる扉体と、
前記扉体を前記第一開口部と前記第二開口部のうちいずれか一方を開き、他方を閉じるように制御する制御部と、
を備える基板処理装置。
(2)筐体に設けられる第一開口部を閉じた状態で、第二開口部から前記筐体外のガスを収納容器搬送領域に取り込みつつ排気口から前記筐体外へ排気するステップと、
扉体が前記第二開口部の少なくとも一部を閉じつつ前記第一開口部を開き、前記第一開口部から前記筐体外のガスを前記収納容器搬送領域に取り込みつつ前記排気口から前記筐体外へ排気するステップと、
収納容器を前記筐体外から第一開口部を介して前記収納容器搬送領域に搬入するステップと、
前記収納容器に収納された基板を処理炉で処理するステップと、
を有する半導体装置の製造方法。
(3)前記扉体は、前記第一開口部および前記第二開口部それぞれ個別に開閉させる第一扉体および第二扉体を有し、前記制御部が該第一扉体および該第二扉体を連動させて開閉するように制御する前記(1)の基板処理装置。
(4)前記第一開口部および前記第二開口部は、その開口面積が同じ大きさで設けられている前記(1)の基板処理装置。
(5)前記制御部は、前記第一開口部と前記第二開口部のうち前記排気口から離れている側の開口部を前記扉体が完全に閉じないように制御する前記(4)の基板処理装置。
(6)前記(1)の基板処理装置を用いて処理する半導体装置の製造方法であって、
前記第一開口部を閉じた状態で、前記第二開口部から前記収納容器搬送領域外のガスを取り込み、前記排気口から前記収納容器搬送領域外へ排気するステップと、
前記第二開口部を閉じ、前記第一開口部を開き、前記収納容器を前記第一開口部から前記収納容器搬送領域に搬入する工程と、
前記収納容器に収納された前記基板を前記処理炉で処理するステップと、
を有する半導体装置の製造方法。
10…バッチ式CVD装置(基板処理装置)、11…メイン筐体、11a…正面壁、11b…ポッド保管室(収納容器搬送領域)、
12…ポッド搬入口(第一開口部)、13…第一シャッタ(第一扉体)、
14…I/Oステージ、14A…ボックス、14B…天井開口、14C…正面開口、
15…ポッドエレベータ、16…シリンダ装置(昇降駆動装置)、17…カバー、18…保持板、19A、19B…キネマティックピン、
20…ロードロック室、21…密閉筐体(区画壁)、22…ドア出し入れ口、23…ポッドオープナ、24…移動台、25…クロージャ、
26…エアインテーク(第二開口部)、26a…隙間(クリーンエア取込口)、27…パンチングパネル、28…第二シャッタ(第二扉体)、29…両側ロッドシリンダ装置(扉体駆動装置)、
30…排気口、
31…回転式ポッド棚(保管棚)、32…支柱、33…棚板、34…棚板キネマティックピン。
35…ポッド搬送装置(搬送装置)、35a…ポッドエレベータ、35b…ハンドリング装置、
40…サブ筐体(基板処理領域)、40a…正面壁、41…ウエハ搬入口、42…ポッドオープナ、43…載置台、44…着脱機構、
45…予備室、46…ウエハ移載機構、46a…ウエハ移載装置、46b…ウエハ移載装置エレベータ、46c…ツィーザ。
47…ボート、48…ボートエレベータ、49…アーム、50…シールキャップ、
51…処理炉、52…ヒータ、53…ヒータベース、54…プロセスチューブ、55…アウタチューブ、56…インナチューブ、57…処理室、58…筒状空間、59…マニホールド、
60…ノズル、61…ガス供給管、62…MFC、63…ガス供給源、64…ガス流量制御部、65…排気管、66…圧力センサ、67…圧力調整装置、68…排気装置、69…圧力制御部、70…回転機構、71…回転軸、72…駆動制御部、73…断熱板、74…温度センサ、75…温度制御部、76…主制御部、77…コントローラ、
Claims (2)
- 基板を処理する処理炉を有する基板処理領域と、
前記基板を収納する収納容器を搬送する搬送装置を有する収納容器搬送領域と、
前記基板処理領域と前記収納容器搬送領域とを内部に有する筐体と、
前記筐体に設けられ、前記収納容器搬送領域と前記筐体外との間で収納容器の搬入搬出を行う第一開口部と、
前記筐体に設けられ、前記収納容器搬送領域に筐体外の気体を取り込む第二開口部と、 前記収納容器搬送領域の気体を排気する排気口と、
前記第一開口部および前記第二開口部を閉じる扉体と、
前記扉体を前記第一開口部と前記第二開口部のうちいずれか一方を開き、他方を閉じるように制御する制御部と、
を備える基板処理装置。 - 筐体に設けられる第一開口部を閉じた状態で、第二開口部から前記筐体外のガスを収納容器搬送領域に取り込みつつ排気口から前記筐体外へ排気するステップと、
扉体が前記第二開口部の少なくとも一部を閉じつつ前記第一開口部を開き、前記第一開口部から前記筐体外のガスを前記収納容器搬送領域に取り込みつつ前記排気口から前記筐体外へ排気するステップと、
収納容器を前記筐体外から第一開口部を介して前記収納容器搬送領域に搬入するステップと、
前記収納容器に収納された基板を処理炉で処理するステップと、
を有する半導体装置の製造方法。
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