JP2010153480A - Process of fabricating semiconductor device - Google Patents

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JP2010153480A JP2008328003A JP2008328003A JP2010153480A JP 2010153480 A JP2010153480 A JP 2010153480A JP 2008328003 A JP2008328003 A JP 2008328003A JP 2008328003 A JP2008328003 A JP 2008328003A JP 2010153480 A JP2010153480 A JP 2010153480A
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Hidehiro Yanagawa
秀宏 柳川
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To raise a cooling rate while minimizing an increase in initial cost or running cost. <P>SOLUTION: In a heat treatment apparatus 10 including a processing chamber 25 which processes a wafer 1 while holding the wafer 1 by means of a boat 21, a standby chamber 12 where the boat 21 stays before being carried into the processing chamber 25, a boat elevator 19 which elevates/lowers the boat 21 between the standby chamber 12 and the processing chamber 25, and a clean unit 41 which supplies clean air 40 to the standby chamber 12, a maximum volume of air flow is supplied for cooling when a boat 21 holding a processed wafer 1 is in the standby chamber 12. When the wafer 1 is not in the standby chamber 12, supply of air flow is stopped. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、半導体装置の製造方法に関する。
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 )を施す熱処理工程に利用して有効なものに関する。
The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device.
For example, in a method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device (hereinafter referred to as an IC), the semiconductor integrated circuit device (hereinafter referred to as an IC) is used in a heat treatment process in which a semiconductor wafer (hereinafter referred to as a wafer) on which a semiconductor integrated circuit including a semiconductor element is fabricated is subjected to a thermal treatment. It relates to what is valid.

ICの製造方法において、ウエハに絶縁膜や金属膜または半導体膜等の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(furnace )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、を備えている。例えば、特許文献1参照。
従来のこの種の熱処理装置おいては、クリーンユニットの風量は一定に制御されているのが、一般的である。
特開2007−95879号公報
In an IC manufacturing method, a heat treatment apparatus (furnace) is widely used in a heat treatment step of forming a CVD film such as an insulating film, a metal film, or a semiconductor film on a wafer or diffusing impurities.
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 including 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. For example, see Patent Document 1.
In this type of conventional heat treatment apparatus, the air volume of the clean unit is generally controlled to be constant.
JP 2007-95879 A

クリーンユニットの風量を一定に制御する熱処理装置においては、熱処理後のボートおよびウエハ群をクリーンユニットによって冷却する時間が長くなってしまう。
そこで、窒素ガスクーリングパイプを待機室内に敷設し、窒素ガスクーリングパイプから吹き出された窒素ガスによってボートおよびウエハ群の冷却速度を増加すること、が考えられる。
しかしながら、窒素ガスクーリングパイプを待機室内に敷設する熱処理装置においては、窒素ガスクーリングパイプを敷設する必要があり、かつ、窒素ガスを供給する必要があるので、イニシャルコストおよびランニングコストが増加するという問題点があった。
In the heat treatment apparatus that controls the air volume of the clean unit to be constant, it takes a long time to cool the boat and wafer group after heat treatment by the clean unit.
Therefore, it is conceivable to install a nitrogen gas cooling pipe in the standby chamber and increase the cooling rate of the boat and the wafer group by the nitrogen gas blown out from the nitrogen gas cooling pipe.
However, in the heat treatment apparatus in which the nitrogen gas cooling pipe is laid in the waiting room, it is necessary to lay the nitrogen gas cooling pipe and supply nitrogen gas, which increases the initial cost and running cost. There was a point.

本発明の目的は、イニシャルコストおよびランニングコストの増加を抑制しつつ、冷却速度を高めることができる半導体装置の製造方法を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a method of manufacturing a semiconductor device capable of increasing a cooling rate while suppressing an increase in initial cost and running cost.

前記した課題を解決するための手段は、次の通りである。
(1)基板を搬送室から処理室へ搬入するステップと、
前記基板を前記処理室内において処理するステップと、
前記基板を前記処理室から前記搬送室へ搬出するステップと、
前記搬送室内の前記基板へ稼動中最大のエアフローを供給するステップと、
を有する半導体装置の製造方法。
(2)前記基板が前記搬送室内に存在しないステップでは、前記エアフローの供給を停止する(1)に記載の半導体装置の製造方法。
(3)前記エアフローの供給を所定時間前に開始する(1)に記載の半導体装置の製造方法。
(4)基板を処理する処理室と、
前記処理室に隣接する搬送室と、
前記搬送室内にエアフローを供給するエアフロー供給系と、
前記基板が前記搬送室に存在しない場合には、前記エアフローの供給を停止し、前記基板が前記搬送室に存在する場合には、稼動中最大流量の前記エアフローを供給するように前記エアフローの流量を制御するエアフロー制御部と、
を有する基板処理装置。
Means for solving the above-described problems are as follows.
(1) carrying the substrate from the transfer chamber into the processing chamber;
Processing the substrate in the processing chamber;
Unloading the substrate from the processing chamber to the transfer chamber;
Supplying a maximum airflow during operation to the substrate in the transfer chamber;
A method for manufacturing a semiconductor device comprising:
(2) The method for manufacturing a semiconductor device according to (1), wherein the supply of the airflow is stopped in the step in which the substrate does not exist in the transfer chamber.
(3) The method for manufacturing a semiconductor device according to (1), wherein the supply of the airflow is started a predetermined time ago.
(4) a processing chamber for processing the substrate;
A transfer chamber adjacent to the processing chamber;
An airflow supply system for supplying airflow into the transfer chamber;
When the substrate does not exist in the transfer chamber, the supply of the airflow is stopped, and when the substrate exists in the transfer chamber, the flow rate of the airflow so as to supply the maximum airflow during operation. An air flow control unit for controlling
A substrate processing apparatus.

前記した半導体装置の製造方法によれば、イニシャルコストおよびランニングコストの増加を抑制しつつ、冷却速度を高めることができる。さらに、コスト低減による省電力、省エネルギに貢献することができ、併せてウエハの冷却時間を短縮することができるので、処理時間を全体的に短縮することができる。   According to the semiconductor device manufacturing method described above, the cooling rate can be increased while suppressing an increase in initial cost and running cost. Furthermore, it is possible to contribute to power saving and energy saving due to cost reduction, and at the same time, the wafer cooling time can be shortened, so that the processing time can be shortened as a whole.

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、本発明に係る半導体装置の製造方法は、図1〜図4に示された基板処理装置の一例である熱処理装置によって実施される。
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、オープンカセットと、FOUP(front opening unified pod 。以下、ポッドという。)とがある。オープンカセットは、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。ポッドは、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。
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 method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention is performed by a heat treatment apparatus which is an example of the substrate processing apparatus shown in FIGS.
By the way, there are an open cassette and a FOUP (front opening unified pod, hereinafter referred to as a pod) as a carrier (conveying jig) for accommodating and transporting a wafer. The open cassette is formed in a substantially cubic box shape in which a pair of surfaces facing each other are opened. The pod is formed in a substantially cubic box shape with one surface opened, and a cap is detachably attached to the 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 wafer 1.

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は搬送室としての待機室12を構成している。
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。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 heat treatment apparatus 10 according to the present embodiment includes a housing 11 constructed in an airtight structure having an airtight performance of about atmospheric pressure, and the housing 11 constitutes a standby chamber 12 as a transfer chamber.
A mounting plate 13 is in contact with and fastened to the front wall of the housing 11. A pair of ports (hereinafter referred to as wafer loading ports) 14 for loading and unloading (loading and unloading) the wafer 1 are provided on the mounting plate 13 in the vertical direction. A pod opener 15 that opens and closes the pod 2 by attaching and detaching the cap 3 (see FIG. 1) of the pod 2 is installed at a position corresponding to the wafer loading ports 14 and 14.

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。   A maintenance port 16 is formed in the rear wall of the housing 11, and a maintenance door 17 is attached to the maintenance port 16 so as to be opened and closed.

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。
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。
An elevator 18 that raises and lowers a wafer transfer equipment 18 </ b> A is installed in a space in front of the waiting room 12.
The wafer transfer device elevator 18 is screwed into a feed screw shaft 18a that is vertically supported and rotatably supported, a motor 18b as a drive device that rotates the feed screw shaft 18a forward and backward, and a feed screw shaft 18a. The elevator 18c moves up and down with forward / reverse rotation, and the arm 18d on which the wafer transfer device 18A is installed in a cantilevered manner.
The wafer transfer device 18 </ b> A is moved up and down by the wafer transfer device elevator 18 to convey the wafer 1 between the wafer loading port 14 and the boat 21 and deliver it to the pod 2 and the boat 21.

待機室12の後側空間にはボートエレベータ19が垂直に設置されている。
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。ボートエレベータ19はボート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。
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。
A boat elevator 19 is vertically installed in the rear space of the waiting room 12.
The boat elevator 19 includes a feed screw shaft 19a that is vertically supported and rotatably supported, a motor 19b that rotates the feed screw shaft 19a in forward and reverse directions, and a screw screw that engages with the feed screw shaft 19a to perform forward and reverse rotation. An elevator 19c that moves up and down, and an arm 19d that is cantilevered by the elevator 19c and on which the boat 21 is installed via a seal cap 20 are provided. The boat elevator 19 raises and lowers the seal cap 20 that supports the boat 21 in the vertical direction.
The seal cap 20 is formed in a disk shape, and a boat 21 is vertically erected on the center line of the seal cap 20.
The boat 21 holds a large number of wafers 1 serving as substrates in a state where they are arranged horizontally with their centers aligned.

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の筒中空部はボート21を収容可能な処理室25を構成する。
A heater unit 22 is concentrically arranged at the upper part of the rear end of the housing 11, and the heater unit 22 is supported by the housing 11.
An outer tube 23 and an inner tube 24 are concentrically installed in the heater unit 22. The outer tube 23 is made of a heat-resistant material such as quartz or silicon carbide, and has an inner diameter larger than the outer diameter of the inner tube 24 and has a cylindrical shape with the upper end closed and the lower end opened. The inner tube 24 is made of a heat-resistant material such as quartz or silicon carbide, and is formed in a cylindrical shape with an upper end and a lower end opened.
The hollow cylindrical portion of the inner tube 24 constitutes a processing chamber 25 that can accommodate the boat 21.

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、これらを支持している。
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。
A manifold 26 is disposed below the outer tube 23 so as to be concentric with the outer tube 23. The manifold 26 is made of stainless steel or the like, and is formed in a cylindrical shape with upper and lower ends opened. The manifold 26 is engaged with and supports the outer tube 23 and the inner tube 24.
The lower end opening (furnace port) of the manifold 26 is opened and closed by a shutter 27.

マニホールド26の側壁部には処理室25を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 exhaust pipe 28 for exhausting the processing chamber 25 is connected to a side wall portion of the manifold 26 so as to communicate with a space between the outer tube 23 and the inner tube 24.
A gas supply pipe 29 as a gas introduction part is connected to the seal cap 20 so as to communicate with the inside of the processing chamber 25.

待機室12内の一方の側面(以下、右側面とする)には、吸込側ダクト部34が敷設されている。吸込側ダクト部34は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を待機室12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。吸込側ダクト部34には吸込口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。   A suction side duct portion 34 is laid on one side surface (hereinafter referred to as a right side surface) in the standby chamber 12. The suction-side duct portion 34 isolates the wafer transfer device elevator 18 and the boat elevator 19 from the standby chamber 12 (however, the portions where both arms are movable communicate with each other), and is substantially perpendicular to the entire surface. It is laid to extend. A suction port 33 is formed in the suction side duct portion 34 in a range in which the arm 19 d of the boat elevator 19 and the arm of the wafer transfer device elevator 18 move up and down.

待機室12内の左側面には吹出側ダクト部39は垂直に敷設されている。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の吹出口38には、クリーンエア40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。
On the left side surface in the standby chamber 12, the blowout side duct portion 39 is laid vertically. A large number of air outlets 38 are formed in the outlet side duct portion 39 over substantially the entire surface.
A clean unit 41 for supplying clean air 40 is built in the air outlet 38 of the air outlet side duct portion 39.
The clean unit 41 includes a filter 42 that collects particles and a plurality of blowers 43 that blow the cleaned clean air 40. The filter 42 is exposed to the standby chamber 12 and is disposed downstream of the blower 43 group. It is comprised so that it may become.

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。   As shown in FIG. 2, a fresh air supply pipe 44 that supplies fresh air is connected to the upstream side of the clean unit 41 of the blowout side duct portion 39, and the fresh air supply pipe 44 includes A damper 45 as an on-off valve is interposed.

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を排気する排出路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いる。複数の排出口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、クリーンエア40を排出路49に排出する。
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。
As shown in FIGS. 3 and 4, a discharge passage 49 for exhausting the standby chamber 12 is formed at the rear end of the suction side duct portion 34.
A plurality of discharge ports 58 are provided in the vertical direction between the suction side duct portion 34 and the discharge path 49 and between the standby chamber 12 and the discharge path 49. The plurality of discharge ports 58 discharge the clean air 40 to the discharge path 49 from the suction side duct portion 34 and the standby chamber 12 via the discharge port 58.
As shown in FIG. 4, a discharge duct 50 is connected to the upper end of the discharge path 49, and a main discharge path 51 is formed at the downstream end of the discharge duct 50. A damper 52 as an on-off valve is interposed in the main discharge path 51.
A bypass path 53 that bypasses the damper 52 is connected to the main discharge path 51, and the flow rate of the bypass path 53 is set to be smaller than the flow rate of the main discharge path 51.

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。
As shown in FIG. 4, a motor installation chamber 54 is set right above the suction side duct portion 34, and the motor installation chamber 54 has a motor 19 b of the boat elevator 19 and a wafer transfer device elevator 18. A motor 18b is installed. The motor installation chamber 54 is formed in a rectangular parallelepiped box shape having a sufficiently larger volume than the motor 19b and the motor 18b.
A communication port 56 is formed in the partition wall 55 that separates the motor installation chamber 54 and the standby chamber 12 so as to communicate the inside of the motor installation chamber 54 and the inside of the suction side duct portion 34.

熱処理装置10は、クリーンエア40の流量を制御するエアフロー制御部60(図2参照)を備えている。エアフロー制御部60は、例えば、送風機43の風量およびダンパ45やダンパ52の開度を制御することにより、ウエハ1が搬送室である待機室12に存在しない場合には、クリーンエア40のフローを停止し、ウエハ1が待機室12に存在する場合には、稼動中最大流量のクリーンエアフローを供給することができる。   The heat treatment apparatus 10 includes an air flow control unit 60 (see FIG. 2) that controls the flow rate of the clean air 40. The air flow control unit 60 controls the flow of the clean air 40 when the wafer 1 is not present in the standby chamber 12 which is a transfer chamber by controlling the air volume of the blower 43 and the opening degree of the damper 45 or the damper 52, for example. When the wafer 1 is stopped and the wafer 1 exists in the standby chamber 12, a clean air flow having a maximum flow rate during operation can be supplied.

次に、前記構成に係る熱処理装置による本発明の一実施の形態であるICの製造方法を説明する。   Next, an IC manufacturing method according to an embodiment of the present invention using the heat treatment apparatus having the above-described configuration will be described.

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(ウエハチャージング)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。
以上が搬入ステップである。
The pod 2 transferred to the mounting table of the pod opener 15 is opened by removing the cap 3 (see FIG. 1) by the pod opener 15.
When the pod 2 is opened by the pod opener 15, the plurality of wafers 1 stored in the pod 2 are transferred to the boat 21 and loaded (wafer charging) by the wafer transfer device 18A.
When a predetermined number of wafers 1 are loaded, the boat 21 is lifted by the boat elevator 19 and loaded into the processing chamber 25 (boat loading).
The above is the carry-in step.

この搬入ステップに先立って、新鮮エア供給管44のダンパ45が開かれ、送風機43が所定の風量をもって運転され、メイン排出路51のダンパ52は閉じられる。
クリーンエア40は吹出側ダクト部39に建て込まれたクリーンユニット41から待機室12に吹き出し、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に吸い込まれたクリーンエア40は、排出路49および排出ダクト50を経由して、バイパス路53を流れて排出される(図2、図3および図4参照)。
Prior to this carry-in step, the damper 45 of the fresh air supply pipe 44 is opened, the blower 43 is operated with a predetermined air volume, and the damper 52 of the main discharge path 51 is closed.
The clean air 40 is blown out from the clean unit 41 built in the discharge side duct portion 39 to the standby chamber 12, flows through the standby chamber 12, and is sucked into the suction side duct portion 34 from the suction port 33. The clean air 40 sucked into the suction side duct portion 34 flows through the bypass passage 53 via the discharge passage 49 and the discharge duct 50 and is discharged (see FIGS. 2, 3 and 4).

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。
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。
以上が処理ステップである。
When the boat 21 reaches the upper limit, the peripheral portion of the upper surface of the seal cap 20 that holds the boat 21 comes into contact with the lower surface of the manifold 26 in a sealed state, so that the processing chamber 25 is airtightly closed.
The processing chamber 25 is hermetically closed and is evacuated to a predetermined degree of vacuum by the exhaust pipe 28 and heated to a predetermined temperature by the heater unit 22.
Next, a predetermined processing gas is supplied from the gas supply pipe 29 to the processing chamber 25.
Thereby, a desired heat treatment is performed on the wafer 1.
The above is the processing step.

ボート21が上限に達して、シールキャップ20が処理室25を気密に閉じた状態になると、ウエハ1群が待機室12内に存在しない状態になるので、エアフロー制御部60は新鮮エア供給管44のダンパ45を閉じ、送風機43の運転を停止し、メイン排出路51のダンパ52を閉じる(エアフロー停止ステップ)。
このエアフロー停止ステップにより、消費電力を低減することができるので、熱処理装置10のランニングコストを低減することができる。
When the boat 21 reaches the upper limit and the seal cap 20 closes the processing chamber 25 in an airtight state, the wafer 1 group does not exist in the standby chamber 12, and therefore the air flow control unit 60 uses the fresh air supply pipe 44. The damper 45 is closed, the operation of the blower 43 is stopped, and the damper 52 of the main discharge path 51 is closed (air flow stop step).
Since the air flow stopping step can reduce power consumption, the running cost of the heat treatment apparatus 10 can be reduced.

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。以上が搬出ステップである。
When a preset processing time elapses, the boat 21 is lowered by the boat elevator 19 so that the boat 21 holding the processed wafers 1 is carried out to the original standby position in the standby chamber 12 (boat unloading). .
When the boat 21 is unloaded from the processing chamber 25, the processing chamber 25 is closed by the shutter 27. The above is the carry-out step.

搬出ステップに先立って、予め、新鮮エア供給管44のダンパ45が全開され、送風機43が最大の風量をもって運転され、メイン排出路51のダンパ52が全開される。
クリーンエア40は吹出側ダクト部39に建て込まれたクリーンユニット41から待機室12に最大風量をもって吹き出し、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に吸い込まれたクリーンエア40は、排出路49および排出ダクト50を経由して、メイン排出路51およびバイパス路53によって最大風量をもって排出される(図2〜図4参照)。
Prior to the carry-out step, the damper 45 of the fresh air supply pipe 44 is fully opened in advance, the blower 43 is operated with the maximum air volume, and the damper 52 of the main discharge path 51 is fully opened.
The clean air 40 is blown out with a maximum air volume from the clean unit 41 built in the discharge side duct portion 39 to the standby chamber 12, flows through the standby chamber 12, and is sucked into the suction side duct portion 34 from the suction port 33. The clean air 40 sucked into the suction side duct portion 34 is discharged with a maximum air volume by the main discharge path 51 and the bypass path 53 via the discharge path 49 and the discharge duct 50 (see FIGS. 2 to 4).

待機室12を流通する間に、クリーンエア40は熱処理されて高温になったウエハ1群とこれを保持したボート21と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、最大風量のクリーンエア40がウエハ1群およびボート21に吹き当たるので、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。
しかも、クリーンエア40は新鮮エア供給管44によって供給された直後の冷えた清浄度の高いクリーンエア40であるので、ウエハ1群およびボート21をより一層高い熱交換効率をもって冷却することができる。
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クリーンエア40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によって直ちに排気されることにより、待機室12およびクリーンユニット41を通過することがないために、クリーンユニット41を温度上昇させることはない。その結果、クリーンユニット41から有機汚染物質が発生するのを未然に防止することができる。
While circulating through the standby chamber 12, the clean air 40 cools the wafer 1 by contacting the group of wafers heated to a high temperature and the boat 21 holding the wafer 1 for heat exchange.
At this time, since the clean air 40 having the maximum air volume blows against the wafer group 1 and the boat 21, the wafer group 1 and the boat 21 can be cooled with high heat exchange efficiency.
In addition, since the clean air 40 is the clean air 40 that has been cooled and is clean immediately after being supplied by the fresh air supply pipe 44, the wafer group 1 and the boat 21 can be cooled with higher heat exchange efficiency.
Further, the clean air 40 whose temperature has risen by cooling the wafer group 1 and the boat 21 flows to the discharge path 49 via the discharge port 58, and then passes through the discharge duct 50 to the main discharge path 51 and the bypass path. By being immediately evacuated by 53, the temperature does not rise in the clean unit 41 because it does not pass through the standby chamber 12 and the clean unit 41. As a result, it is possible to prevent organic pollutants from being generated from the clean unit 41.

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る。ポッド2は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。
その後に、次の空のポッド2がウエハローディングポート14に移送されて来る。
これらの作動が全ての処理済みウエハ1がボート21からポッド2に移し替られるまで繰り返される。
全ての処理済みウエハ1がボート21からポッド2に移し替られる(ウエハディスチャージングされる)と、ウエハ1群が待機室12内に存在しない状態になるので、エアフロー制御部60は新鮮エア供給管44のダンパ45を閉じ、送風機43の運転を停止し、メイン排出路51のダンパ52を閉じる(エアフロー停止ステップ)。
このエアフロー停止ステップにより、消費電力を低減することができるので、熱処理装置10のランニングコストを低減することができる。
The processed wafer 1 of the boat 21 carried out to the standby chamber 12 is picked up from the boat 21 by the wafer transfer device 18A, transferred to the wafer loading port 14 in advance, removed from the cap 3, and opened. 2 is stored.
When the pod 2 is filled with the processed wafer 1, the pod 2 is closed with the cap 3 attached by the pod opener 15. The pod 2 is transferred from the wafer loading port 14 to another location.
Thereafter, the next empty pod 2 is transferred to the wafer loading port 14.
These operations are repeated until all processed wafers 1 are transferred from the boat 21 to the pod 2.
When all the processed wafers 1 are transferred from the boat 21 to the pod 2 (wafer discharging), the wafer 1 group does not exist in the standby chamber 12, so that the airflow control unit 60 has a fresh air supply pipe. 44, the damper 45 is closed, the operation of the blower 43 is stopped, and the damper 52 of the main discharge path 51 is closed (air flow stop step).
Since the air flow stopping step can reduce power consumption, the running cost of the heat treatment apparatus 10 can be reduced.

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 wafer 1 is batch processed by the heat treatment apparatus 10 by repeating the above-described operation.

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)処理済みウエハ群およびボートが待機室内にボートアンローディングされている時には、稼働中の最大のエアフローを供給することにより、処理済みのウエハ群およびボートを高い熱交換効率をもって冷却することができるので、TAT(Turn Around Time)すなわちICを完成させるために必要な時間を短縮することができる。 (1) When the processed wafer group and the boat are being unloaded into the standby chamber, the processed wafer group and the boat can be cooled with high heat exchange efficiency by supplying the maximum airflow during operation. Therefore, TAT (Turn Around Time), that is, the time required to complete the IC can be shortened.

(2)前記(1)により、窒素ガスクーリングパイプを待機室内に敷設せずに、かつ、窒素ガスを使用せずに、処理済みのウエハ群およびボートを高い熱交換効率をもって冷却することができるので、熱処理装置のイニシャルコストおよび熱処理工程のランニングコストを低減することができる。 (2) According to the above (1), the processed wafer group and the boat can be cooled with high heat exchange efficiency without laying a nitrogen gas cooling pipe in the standby chamber and without using nitrogen gas. Therefore, the initial cost of the heat treatment apparatus and the running cost of the heat treatment process can be reduced.

(3)ウエハが待機室内に存在しない時には、エアフローの供給を停止することにより、消費電力を低減することができるので、熱処理工程のランニングコストを低減することができる。 (3) Since the power consumption can be reduced by stopping the supply of airflow when the wafer is not present in the standby chamber, the running cost of the heat treatment process can be reduced.

(4)エアフローの供給を所定時間前に開始することにより、待機室内の澱みを解消することができるので、待機室を事前に清浄化することができる。
以上のように、クーリングエアフローを最適なタイミングで最適を量供給することが本発明のポインドである。
(4) Since the supply of airflow is started a predetermined time before the stagnation in the waiting room can be eliminated, the waiting room can be cleaned in advance.
As described above, the point of the present invention is to supply the optimum amount of the cooling air flow at the optimum timing.

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、本発明のようにエアフローを間欠的に供給してもよいし、エアフロー停止ステップを省略してもよい。すなわち、エアフローは常に供給してもよい。   For example, the airflow may be intermittently supplied as in the present invention, or the airflow stop step may be omitted. That is, the air flow may always be supplied.

前記実施の形態ではバッチ式縦型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、バッチ式縦型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.

前記実施の形態ではICの製造方法の場合について説明したが、本発明はこれに限らず、液晶パネル、太陽電池、磁気ディスク、光学ディスク等々の半導体装置の製造方法全般に適用することができる。   Although the case of the IC manufacturing method has been described in the above embodiment, the present invention is not limited to this, and can be applied to all semiconductor device manufacturing methods such as liquid crystal panels, solar cells, magnetic disks, and optical disks.

本発明の一実施の形態である熱処理装置を示す側面断面図である。It is side surface sectional drawing which shows the heat processing apparatus which is one embodiment of this invention. 一部切断正面図である。It is a partially cut front view. 待機室を示す平面断面図である。It is a plane sectional view showing a waiting room. 図3のIV−IV線に沿う側面断面図である。It is side surface sectional drawing which follows the IV-IV line of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

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(搬送室)、
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、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、19c…昇降台、19d…アーム、
20…シールキャップ、21…ボート、
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、
33…吸込口、34…吸込側ダクト部、
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、45…ダンパ、
49…排出路、50…排出ダクト、51…メイン排出路、52…ダンパ、53…バイパス路、54…モータ設置室、55…隔壁、56…連通口、58…排出口、60…エアフロー制御部。
1 ... wafer (substrate), 2 ... pod (wafer carrier), 3 ... cap,
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Heat processing apparatus (substrate processing apparatus), 11 ... Housing | casing, 12 ... Standby room (transfer chamber),
13 ... Mounting plate, 14 ... Wafer loading port, 15 ... Pod opener, 16 ... Maintenance port, 17 ... Maintenance door,
18 ... Wafer transfer device elevator, 18a ... Feed screw shaft, 18b ... Motor, 18c ... Elevator, 18d ... Arm, 18A ... Wafer transfer device,
DESCRIPTION OF SYMBOLS 19 ... Boat elevator, 19a ... Feed screw shaft, 19b ... Motor, 19c ... Lifting platform, 19d ... Arm,
20 ... seal cap, 21 ... boat,
22 ... Heater unit, 23 ... Outer tube, 24 ... Inner tube, 25 ... Processing chamber, 26 ... Manifold, 27 ... Shutter, 28 ... Exhaust pipe, 29 ... Gas supply pipe,
33 ... Suction port, 34 ... Suction side duct part,
38 ... Air outlet, 39 ... Air outlet side duct part,
40 ... Clean air, 41 ... Clean unit, 42 ... Filter, 43 ... Blower, 44 ... Fresh air supply pipe, 45 ... Damper,
DESCRIPTION OF SYMBOLS 49 ... Discharge path, 50 ... Discharge duct, 51 ... Main discharge path, 52 ... Damper, 53 ... Bypass path, 54 ... Motor installation room, 55 ... Bulkhead, 56 ... Communication port, 58 ... Discharge port, 60 ... Air flow control part .

Claims (2)

基板を搬送室から処理室へ搬入するステップと、
前記基板を前記処理室内において処理するステップと、
前記基板を前記処理室から前記搬送室へ搬出するステップと、
前記搬送室内の前記基板へ稼動中最大のエアフローを供給するステップと、
を有する半導体装置の製造方法。
Carrying the substrate from the transfer chamber into the processing chamber;
Processing the substrate in the processing chamber;
Unloading the substrate from the processing chamber to the transfer chamber;
Supplying a maximum airflow during operation to the substrate in the transfer chamber;
A method for manufacturing a semiconductor device comprising:
前記基板が前記搬送室内に存在しないステップでは、前記エアフローの供給を停止する請求項1に記載の半導体装置の製造方法。   The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the supply of the airflow is stopped in the step in which the substrate does not exist in the transfer chamber.
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