JP2011129679A - 基板処理装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】ウェハを支持する際にウェハの裏側周縁部と接触することのない基板載置プレート、あるいは、ウェハのたわみ量を小さくすることのできる基板載置プレート、および該基板載置プレートを用いた基板処理装置を提供する。
【解決手段】
基板処理装置を次のように構成する。すなわち、基板を収容し、基板に熱処理を行う処理室と、基板を基板載置プレートに載置して処理室内へ搬送する基板移載機とを備えた基板処理装置であって、前記基板載置プレートは、3以上の基板載置部を有し、該3以上の基板載置部は同一水平面上に位置するものであり、該3以上の基板載置部が基板載置プレートの上側になるように配置された状態において、該基板載置部の上面の高さは、該3以上の基板載置部で囲まれる基板載置プレートの面の高さよりも高く、該基板載置部の全周縁の面の高さよりも高いものである基板処理装置。
【選択図】図4
【解決手段】
基板処理装置を次のように構成する。すなわち、基板を収容し、基板に熱処理を行う処理室と、基板を基板載置プレートに載置して処理室内へ搬送する基板移載機とを備えた基板処理装置であって、前記基板載置プレートは、3以上の基板載置部を有し、該3以上の基板載置部は同一水平面上に位置するものであり、該3以上の基板載置部が基板載置プレートの上側になるように配置された状態において、該基板載置部の上面の高さは、該3以上の基板載置部で囲まれる基板載置プレートの面の高さよりも高く、該基板載置部の全周縁の面の高さよりも高いものである基板処理装置。
【選択図】図4
Description
本発明は、半導体ウェハ(以下、ウェハという。)等の基板を処理するための基板処理装置に関し、特に、基板処理装置において基板を搬送する基板移載機で使用される基板載置プレート(ツイーザ)の構造に関する。
CVD(Chemical Vapor Deposition)処理等の熱処理を行うことにより、例えば半導体ウェハの表面に薄膜を形成する場合、基板処理装置として、内部にウェハを搭載するボートを収容する処理室を有する縦型熱処理装置が使用される。縦型熱処理装置の内部において、ウェハは、ウェハ移載機により、ウェハカセットやポッド(FOUP:Front Opening Unified Pod)から、ボートに搬送され収容されて熱処理される。
図13に、従来例の基板移載機で使用される基板載置プレートの構造を示す。図13は、従来例に係る基板載置プレートの斜視図である。図14は、図13における基板載置プレートの平面図(a)及び側面図(b)である。図13において、90は基板載置プレートであり、91a、91bは、基板載置プレートの先端側に設けられた基板載置部であり、92a、92bは、基板載置プレートの根元側に設けられた基板載置部である。基板載置部91a、91b、92a、92bは、基板であるウェハの周縁部に接触して支持するものである。
しかし、上記の従来例の基板載置プレートでは、ウェハの裏側周縁部を支持するため、ウェハの裏側周縁部に生成されたCVD膜と接触し、パーティクルの原因となるという課題がある。また、特に直径が450mmのウェハを載置する場合に、ウェハのたわみ量が大きくなるという課題がある。
特許文献1には、ツイーザに、ウェハを載置する基端側載置部及び先端側載置部と、ウェハの周縁部を引っ掛ける基端側引掛部及び先端側引掛部とを設け、ウェハをポッドから取り出す際に、ウェハの位置ずれを防止することが開示されている。
特許文献1には、ツイーザに、ウェハを載置する基端側載置部及び先端側載置部と、ウェハの周縁部を引っ掛ける基端側引掛部及び先端側引掛部とを設け、ウェハをポッドから取り出す際に、ウェハの位置ずれを防止することが開示されている。
本発明の目的は、ウェハを支持する際にウェハの裏側周縁部と接触することのない基板載置プレート、あるいは、特に、直径が450mmのウェハのような大きなウェハを載置するときに、ウェハのたわみ量を小さくすることのできる基板載置プレートを提供すること、及び該基板載置プレートを用いた基板処理装置を提供することにある。
本発明の代表的な構成は、次のとおりである。
基板を収容し、基板に熱処理を行う処理室と、
基板を基板載置プレートに載置して処理室内へ搬送する基板移載機とを備えた基板処理装置であって、
前記基板載置プレートは、3以上の基板載置部を有し、
該3以上の基板載置部は同一水平面上に位置するものであり、該3以上の基板載置部が基板載置プレートの上側になるように配置された状態において、該基板載置部の上面の高さは、該3以上の基板載置部で囲まれる基板載置プレートの面の高さよりも高く、該基板載置部の全周縁の面の高さよりも高いものである基板処理装置。
基板を収容し、基板に熱処理を行う処理室と、
基板を基板載置プレートに載置して処理室内へ搬送する基板移載機とを備えた基板処理装置であって、
前記基板載置プレートは、3以上の基板載置部を有し、
該3以上の基板載置部は同一水平面上に位置するものであり、該3以上の基板載置部が基板載置プレートの上側になるように配置された状態において、該基板載置部の上面の高さは、該3以上の基板載置部で囲まれる基板載置プレートの面の高さよりも高く、該基板載置部の全周縁の面の高さよりも高いものである基板処理装置。
上記の構成によれば、基板載置プレートにウェハを載置するときにウェハ裏面の周縁部が基板載置プレートに接触することを防止することができる。
以下、本発明の1実施形態を、図面を用いて説明する。
[基板処理装置の概略]
まず、図1、図2、図3を参照して、本実施形態に係る基板処理装置10を概略的に説明する。図1は、本発明の1実施形態に係る基板処理装置を示す斜視図である。図2は、本発明の1実施形態に係る基板処理装置の処理炉の垂直断面図である。図3は、本発明の実施例に係る基板移載機の側面図である。
図1に示すように、基板処理装置10の筐体101内部の前面側には、カセットステージ105が設けられている。カセットステージ105は、図示しない外部搬送装置との間で、基板収納容器としてのカセット100の授受を行う。カセットステージ105の後方には、カセット搬送機115が設けられている。カセット搬送機115の後方には、カセット100を保管するためのカセット棚109が設けられる。また、カセットステージ105の上方には、カセット100を保管するための予備カセット棚110が設けられている。予備カセット棚110の上方には、クリーンユニット118が設けられている。クリーンユニット118は、クリーンエアを筐体101の内部を流通させる。
[基板処理装置の概略]
まず、図1、図2、図3を参照して、本実施形態に係る基板処理装置10を概略的に説明する。図1は、本発明の1実施形態に係る基板処理装置を示す斜視図である。図2は、本発明の1実施形態に係る基板処理装置の処理炉の垂直断面図である。図3は、本発明の実施例に係る基板移載機の側面図である。
図1に示すように、基板処理装置10の筐体101内部の前面側には、カセットステージ105が設けられている。カセットステージ105は、図示しない外部搬送装置との間で、基板収納容器としてのカセット100の授受を行う。カセットステージ105の後方には、カセット搬送機115が設けられている。カセット搬送機115の後方には、カセット100を保管するためのカセット棚109が設けられる。また、カセットステージ105の上方には、カセット100を保管するための予備カセット棚110が設けられている。予備カセット棚110の上方には、クリーンユニット118が設けられている。クリーンユニット118は、クリーンエアを筐体101の内部を流通させる。
筐体101の後部上方には、処理炉202が設けられている。処理炉202の下方には、ボートエレベータ121が設けられている。ボートエレベータ121は、ウェハ200を搭載したボート217を、処理炉202の内と外の間で昇降させる。ボート217は、ウェハ200を水平姿勢で多段に保持する基板保持具である。ボートエレベータ121には、処理炉202の下端を塞ぐための蓋体としてのシールキャップ219が取り付けられている。シールキャップ219は、ボート217を垂直に支持する。
ボートエレベータ121とカセット棚109との間には、ウェハ200を搬送するウェハ移載機112が設けられている。図3に示すように、本実施例では、ウェハ移載機112には、基板載置プレート40が垂直方向に重なるように複数、それぞれ所定の間隔を空けて取り付けられている。勿論、ウェハ移載機112に取り付けられる基板載置プレート40は、1枚であってもよい。ボートエレベータ121の横には、処理炉202の下端を気密に閉塞するための炉口シャッタ116が設けられている。炉口シャッタ116は、ボート217が処理炉202の外にあるときに、処理炉202の下端を閉塞することができる。
ボートエレベータ121とカセット棚109との間には、ウェハ200を搬送するウェハ移載機112が設けられている。図3に示すように、本実施例では、ウェハ移載機112には、基板載置プレート40が垂直方向に重なるように複数、それぞれ所定の間隔を空けて取り付けられている。勿論、ウェハ移載機112に取り付けられる基板載置プレート40は、1枚であってもよい。ボートエレベータ121の横には、処理炉202の下端を気密に閉塞するための炉口シャッタ116が設けられている。炉口シャッタ116は、ボート217が処理炉202の外にあるときに、処理炉202の下端を閉塞することができる。
ウェハ200が装填されたカセット100は、図示しない外部搬送装置からカセットステージ105に搬入される。さらに、カセット100は、カセット搬送機115により、カセットステージ105からカセット棚109または予備カセット棚110に搬送される。カセット棚109には、ウェハ移載機112の搬送対象となるカセット100が収納される移載棚123がある。ボート217に対してウェハ200が移載されるカセット100は、カセット搬送機115により移載棚123に移載される。カセット100が移載棚123に移載されると、ウェハ移載機112により、移載棚123から降下状態のボート217に、ウェハ200を移載する。
ボート217に所定枚数のウェハ200が移載されると、ボートエレベータ121により、ボート217が処理炉202内に挿入され、シールキャップ219により、処理炉202が気密に閉塞される。気密に閉塞された処理炉202内では、ウェハ200が加熱されると共に、処理ガスが処理炉202内に供給され、ウェハ200に加熱等の処理がなされる。
ウェハ200の処理が完了すると、上記した動作の逆の手順により、ウェハ200は、ウェハ移載機112により、ボート217から移載棚123のカセット100に移載され、カセット100は、カセット搬送機115により、移載棚123からカセットステージ105に移載され、図示しない外部搬送装置により、筐体101の外部に搬出される。
ボート217が降下状態において、炉口シャッタ116は、処理炉202の下端を気密に閉塞し、外気が処理炉202内に巻き込まれるのを防止している。
上記の例では、ウェハ収容容器としてカセットを用いて説明したが、ポッドを用いることもできる。
ウェハ200の処理が完了すると、上記した動作の逆の手順により、ウェハ200は、ウェハ移載機112により、ボート217から移載棚123のカセット100に移載され、カセット100は、カセット搬送機115により、移載棚123からカセットステージ105に移載され、図示しない外部搬送装置により、筐体101の外部に搬出される。
ボート217が降下状態において、炉口シャッタ116は、処理炉202の下端を気密に閉塞し、外気が処理炉202内に巻き込まれるのを防止している。
上記の例では、ウェハ収容容器としてカセットを用いて説明したが、ポッドを用いることもできる。
[処理炉]
図1、図2に示されているように、本実施形態に係る基板処理装置10は、処理炉202を備えており、処理炉202は、石英製の反応管203を備えている。反応管203は、基板(本例ではウェハ200)を収容し、加熱処理する反応容器である。反応管203は、加熱部(本例では抵抗ヒータ)207の内側に設けられている。反応管203は、その下端開口をシールキャップ219により、気密部材(図示せず)を介して気密に閉塞される。
ヒータ207、反応管203およびシールキャップ219により、処理炉202が形成されている。また、反応管203、及びシールキャップ219により、処理室201が形成されている。シールキャップ219の上には、基板保持部材(ボート)217が立設されている。ボート217は、処理炉202内に、処理炉202の下端開口から挿入される。ボート217には、バッチ処理される複数のウェハ200が、それぞれ水平姿勢で管軸方向(垂直方向)に多段に積載される。ヒータ207は、処理炉202に挿入されたウェハ200を、所定の温度に加熱する。
図1、図2に示されているように、本実施形態に係る基板処理装置10は、処理炉202を備えており、処理炉202は、石英製の反応管203を備えている。反応管203は、基板(本例ではウェハ200)を収容し、加熱処理する反応容器である。反応管203は、加熱部(本例では抵抗ヒータ)207の内側に設けられている。反応管203は、その下端開口をシールキャップ219により、気密部材(図示せず)を介して気密に閉塞される。
ヒータ207、反応管203およびシールキャップ219により、処理炉202が形成されている。また、反応管203、及びシールキャップ219により、処理室201が形成されている。シールキャップ219の上には、基板保持部材(ボート)217が立設されている。ボート217は、処理炉202内に、処理炉202の下端開口から挿入される。ボート217には、バッチ処理される複数のウェハ200が、それぞれ水平姿勢で管軸方向(垂直方向)に多段に積載される。ヒータ207は、処理炉202に挿入されたウェハ200を、所定の温度に加熱する。
[ガス供給系]
図2に示すように、処理室201へ原料ガスを供給するガス供給系としてのガスノズル232が、反応管203の側壁に設けられている。ガスノズル232の一端は、反応管203の下部を水平方向に貫通するように設けられ、図示しない原料ガス供給源から、流量制御手段としてのMFC(マスフローコントローラ)、及び開閉弁を介し、原料ガスが供給される。ガスノズル232に供給された原料ガスは、ガスノズル232の他端、又はガスノズル232に設けられた複数の孔から、処理室201内に導入される。
図2に示すように、処理室201へ原料ガスを供給するガス供給系としてのガスノズル232が、反応管203の側壁に設けられている。ガスノズル232の一端は、反応管203の下部を水平方向に貫通するように設けられ、図示しない原料ガス供給源から、流量制御手段としてのMFC(マスフローコントローラ)、及び開閉弁を介し、原料ガスが供給される。ガスノズル232に供給された原料ガスは、ガスノズル232の他端、又はガスノズル232に設けられた複数の孔から、処理室201内に導入される。
反応管203内の中央部には、複数枚のウェハ200を多段に同一間隔で載置するボート217が設けられており、このボート217はボートエレベータ機構121(図1参照)により反応管203に出入りできるようになっている。
[排気部]
処理室201には、処理室201内のガスを排気するガス排気管231の一端が接続されている。ガス排気管231の他端は、図示しない真空ポンプ(排気装置)にAPC(Auto Pressure Controller)バルブを介して接続されている。処理室201内は、真空ポンプによって排気される。
処理室201には、処理室201内のガスを排気するガス排気管231の一端が接続されている。ガス排気管231の他端は、図示しない真空ポンプ(排気装置)にAPC(Auto Pressure Controller)バルブを介して接続されている。処理室201内は、真空ポンプによって排気される。
[ボート]
次に、本発明の実施例に係るボート217の構造を、図8ないし図11を用いて説明する。図8は、直径450mmのウェハを4点で支持する場合の説明図である。図9は、直径450mmのウェハを4点で支持する場合のウェハのたわみ量を示す図である。図10は、図9の部分拡大図である。図11は、直径450mmのウェハを4点で支持するボートの支持点を示す図であり、本発明の実施例に係る基板載置プレートのウェハ支持位置の関係を示す図である。
次に、本発明の実施例に係るボート217の構造を、図8ないし図11を用いて説明する。図8は、直径450mmのウェハを4点で支持する場合の説明図である。図9は、直径450mmのウェハを4点で支持する場合のウェハのたわみ量を示す図である。図10は、図9の部分拡大図である。図11は、直径450mmのウェハを4点で支持するボートの支持点を示す図であり、本発明の実施例に係る基板載置プレートのウェハ支持位置の関係を示す図である。
図8において、81a、81b、81c、81dは、直径450mmのウェハ200を支持する4つの支持点である。Rは、各支持点とウェハ200の中心点との間の距離を半径とする円の直径である。Xは、各支持点間の角度であるが、実験の結果から、各支持点間の角度が均等となるX=90度の場合に、ウェハ200のたわみ量は最も小さくなることが分かっている。図8において、直径Rを変化させた場合のウェハのたわみ量を、図9に示す。また、図9の部分拡大図を、図10に示す。図10に示すように、Rが320mmから340mmの場合に、たわみ量が最小となることが分かる。したがって、図11に示すように、Rが320mmから340mmとなる位置に、ウェハ200を支持する4つの支持部である82a、82b、82c、82dを配置するように、ウェハ支持具83をボート217に設ける。図11において、矢印は、ウェハ200の進入方向である。詳しく説明すると、ウェハ支持具83の4つの支持部である82a、82b、82c、82dは、Rが320mmから340mmの間を、ウェハ200の中心点に向けて直線状の形状をしている。ウェハ支持具83は、Rが340mmの位置から、水平方向(横方向)に湾曲しながら、ウェハ200の外周方向に向かっている。その結果、ウェハ支持具83は、略C字状(爪状)をしている。
ウェハ支持具83において、4つの支持部である82a、82b、82c、82dだけが、他の部分よりも高い形状(島形状)をしている。その結果、前記4つの支持部以外のウェハ支持具83が、ウェハ200に接触することを防止することができる。ボート217は、周知の3本柱、又は4本柱のボートにおいて、その3本又は4本のボート柱に、前記ウェハ支持具83を取り付けるものである。
Rが320mmの場合、支持部である82aと82dの間隔Zは、約220mmとなる。この支持部82aと82dの間が、基板載置プレート40の進入領域となる。したがって、基板載置プレート40の側方のクリアランス(余裕度)を片側10mmとすると、基板載置プレート40の幅は、200mm以下とする必要がある。
Rが320mmの場合、支持部である82aと82dの間隔Zは、約220mmとなる。この支持部82aと82dの間が、基板載置プレート40の進入領域となる。したがって、基板載置プレート40の側方のクリアランス(余裕度)を片側10mmとすると、基板載置プレート40の幅は、200mm以下とする必要がある。
[ポッド]
次に、直径450mmのウェハを収容するポッドにおける、基板載置プレート40の進入領域を、図12を用いて説明する。図12は、ポッドを上方から見た図であり、ウェハ200は、その側部及び奥部をポッドの側壁等により支持されている。図12における上方から、矢印で示すように、ウェハ200をポッド内に出し入れできるようになっている。したがって、基板載置プレート40は上方から進入するものであるが、基板載置プレート40の進入領域pは、例えば270mm以上とした場合、基板載置プレート40の側方のクリアランス(余裕度)を片側10mmとすると、基板載置プレート40の幅は、250mm以下とする必要がある。
次に、直径450mmのウェハを収容するポッドにおける、基板載置プレート40の進入領域を、図12を用いて説明する。図12は、ポッドを上方から見た図であり、ウェハ200は、その側部及び奥部をポッドの側壁等により支持されている。図12における上方から、矢印で示すように、ウェハ200をポッド内に出し入れできるようになっている。したがって、基板載置プレート40は上方から進入するものであるが、基板載置プレート40の進入領域pは、例えば270mm以上とした場合、基板載置プレート40の側方のクリアランス(余裕度)を片側10mmとすると、基板載置プレート40の幅は、250mm以下とする必要がある。
[基板載置プレート]
次に、本発明の実施例に係る基板載置プレート40の構造を、図4ないし図7を用いて説明する。図4は、本発明の実施例に係る基板載置プレート40の斜視図である。図5の(a)は、本発明の実施例に係る基板載置プレート40の平面図、(b)は側面図、(c)は背面図である。図6は、本発明の実施例に係る基板載置プレート40の部分断面図である。図6の(a)は、図5(a)におけるA−A断面図、(b)はB−B断面図、(c)はC−C断面図、(d)はD−D断面図、(e)はE−E断面図、(f)はF−F断面図である。図7は、本発明の実施例に係る基板載置プレート40の断面の模式図である。図7の(a)は基板載置プレート40の先端側を示し、(b)は基板載置プレート40の根元側を示す。基板載置プレート40の材質としては、アルミナ、カーボン、SiC、石英から1つ又は複数を選択して用いるのが好ましい。
次に、本発明の実施例に係る基板載置プレート40の構造を、図4ないし図7を用いて説明する。図4は、本発明の実施例に係る基板載置プレート40の斜視図である。図5の(a)は、本発明の実施例に係る基板載置プレート40の平面図、(b)は側面図、(c)は背面図である。図6は、本発明の実施例に係る基板載置プレート40の部分断面図である。図6の(a)は、図5(a)におけるA−A断面図、(b)はB−B断面図、(c)はC−C断面図、(d)はD−D断面図、(e)はE−E断面図、(f)はF−F断面図である。図7は、本発明の実施例に係る基板載置プレート40の断面の模式図である。図7の(a)は基板載置プレート40の先端側を示し、(b)は基板載置プレート40の根元側を示す。基板載置プレート40の材質としては、アルミナ、カーボン、SiC、石英から1つ又は複数を選択して用いるのが好ましい。
図4、図5に示すように、本発明の実施例に係る基板載置プレート40は、板状の1枚の板が、根元側から先端側へかけて、板状に延びる2つの腕部41a、41bに分かれており、二股のフォーク形状をしている。基板載置プレート40の先端側には、ウェハを載置した状態においてウェハの位置ずれを防止する先端側位置ずれ防止部42aおよび42b、ウェハ200を下方から支持する先端側基板載置部44aおよび44b等がある。
基板載置プレート40の根元側には、ウェハ移載機112の基板載置プレート固定部32に取り付けるための取付部52、ウェハを載置した状態においてウェハの位置ずれを防止する根元側位置ずれ防止部51、ウェハ200を下方から支持する根元側基板載置部47aおよび47b等がある。取付部52は、取付穴53を有する。
前記4つの基板載置部44a、44b、47a、47bは、同一水平面上に位置しており、該4つの基板載置部が基板載置プレートの上側になるように配置された状態において、該基板載置部の上面の高さは、該4つの基板載置部で囲まれる基板載置プレートの面の高さよりも高く、該基板載置部の全周縁の面の高さよりも高いものである。
上記実施例では、基板載置部を4つとしたが、先端側基板載置部を1つとし、基板載置部の総数を3つとすることも可能である。
基板載置プレート40の根元側には、ウェハ移載機112の基板載置プレート固定部32に取り付けるための取付部52、ウェハを載置した状態においてウェハの位置ずれを防止する根元側位置ずれ防止部51、ウェハ200を下方から支持する根元側基板載置部47aおよび47b等がある。取付部52は、取付穴53を有する。
前記4つの基板載置部44a、44b、47a、47bは、同一水平面上に位置しており、該4つの基板載置部が基板載置プレートの上側になるように配置された状態において、該基板載置部の上面の高さは、該4つの基板載置部で囲まれる基板載置プレートの面の高さよりも高く、該基板載置部の全周縁の面の高さよりも高いものである。
上記実施例では、基板載置部を4つとしたが、先端側基板載置部を1つとし、基板載置部の総数を3つとすることも可能である。
図6(b)に示すように、先端側基板載置部44aは、周囲の43a、45aよりも高い島状に形成されている。また、先端側基板載置部44aの上部は平面であり、角部63,64は、曲面に加工されている。すなわち、先端側基板載置部44aは、基板を載置する基板載置面と、基板載置プレートの面43a、45aから前記基板載置面へ立ち上がる立ち上がり面とを有し、該立ち上がり面と前記基板載置面との境界が曲面を形成する。先端側位置ずれ防止部42aは、基板載置プレート40の板面である43aより垂直に立ち上がる垂直面、該垂直面に続く先端側への上り傾斜面、該上り傾斜面に続く上部の平面部、該上部の平面部に続く先端側への下り傾斜面を有する。前記上り傾斜面により、ウェハ200の移動が制限される。
また、図6(a)に示すように、根元側基板載置部47aは、周囲の46a、48aよりも高い島状に形成されている。また、根元側基板載置部47aの上部は平面であり、角部61,62は、曲面に加工されている。すなわち、根元側基板載置部47aは、基板を載置する基板載置面と、基板載置プレートの面46a、48aから前記基板載置面へ立ち上がる立ち上がり面とを有し、該立ち上がり面と前記基板載置面との境界が曲面を形成する。根元側位置ずれ防止部51は、基板載置プレート40の板面である48aより垂直に立ち上がる垂直面、該垂直面に続く先端側への上り傾斜面、該上り傾斜面に続く上部の平面部を有する。前記上り傾斜面により、ウェハ200の移動が制限される。
先端側基板載置部44b、根元側基板載置部47bについても、それぞれ、先端側基板載置部44a、根元側基板載置部47aと同様の構造である。
また、図6(a)に示すように、根元側基板載置部47aは、周囲の46a、48aよりも高い島状に形成されている。また、根元側基板載置部47aの上部は平面であり、角部61,62は、曲面に加工されている。すなわち、根元側基板載置部47aは、基板を載置する基板載置面と、基板載置プレートの面46a、48aから前記基板載置面へ立ち上がる立ち上がり面とを有し、該立ち上がり面と前記基板載置面との境界が曲面を形成する。根元側位置ずれ防止部51は、基板載置プレート40の板面である48aより垂直に立ち上がる垂直面、該垂直面に続く先端側への上り傾斜面、該上り傾斜面に続く上部の平面部を有する。前記上り傾斜面により、ウェハ200の移動が制限される。
先端側基板載置部44b、根元側基板載置部47bについても、それぞれ、先端側基板載置部44a、根元側基板載置部47aと同様の構造である。
2つの腕部41a、41bの外辺54a、54bは、互いに平行であり、その長さc(図5(c)参照)は、本実施例では、約370mmである。外辺54a、54bを、互いに平行とせず、例えばテーパ状に形成する場合は、外辺54a、54b間の幅aが大きくなり、幅aが、前述したポッドの進入領域pより大きくなると、基板載置プレート40がポッドに進入することが困難になる。
また、図5に示すように、前記外辺54a、54bの間隔aよりも、根元側基板載置部47aおよび47bがある根元部の幅bを大きくしている。これにより、根元側基板載置部47aとウェハ中心とを結ぶ線と、根元側基板載置部47bとウェハ中心とを結ぶ線が形成する角度αを60度以上にすることができる。したがって、ウェハのたわみ量を小さくすることができる。
また、図5に示すように、前記外辺54a、54bの間隔aよりも、根元側基板載置部47aおよび47bがある根元部の幅bを大きくしている。これにより、根元側基板載置部47aとウェハ中心とを結ぶ線と、根元側基板載置部47bとウェハ中心とを結ぶ線が形成する角度αを60度以上にすることができる。したがって、ウェハのたわみ量を小さくすることができる。
基板載置プレート40がボート217に進入する場合は、例えば図11の矢印で示すように、82a、82dの間に、基板載置プレート40の2つの腕41a、41bが進入するが、根元側基板載置部47aおよび47bがある根元部は、82a、82dの間に、進入しない。
また、基板載置プレート40がポッドに進入する場合は、図12に示す進入領域pに、基板載置プレート40の2つの腕41a及び41bと、根元側基板載置部47aおよび47bがある根元部が進入する。したがって、本実施例では、図5(c)に示すaとb、すなわち、2つの腕41a、41bの外辺54a、54b間の幅aは、図11に示すボート217の82a、82dの間を通過できる最大幅である200mmとし、根元部の幅bは、図12に示すポッドの進入領域pを通過できる最大幅である250mmとしている。
また、基板載置プレート40がポッドに進入する場合は、図12に示す進入領域pに、基板載置プレート40の2つの腕41a及び41bと、根元側基板載置部47aおよび47bがある根元部が進入する。したがって、本実施例では、図5(c)に示すaとb、すなわち、2つの腕41a、41bの外辺54a、54b間の幅aは、図11に示すボート217の82a、82dの間を通過できる最大幅である200mmとし、根元部の幅bは、図12に示すポッドの進入領域pを通過できる最大幅である250mmとしている。
図7に模式的に示すように、先端側位置ずれ防止部42aや、根元側位置ずれ防止部51の高さは、先端側基板載置部44aや、根元側基板載置部47aの高さよりも高くなっている。同様に、先端側位置ずれ防止部42bや、根元側位置ずれ防止部51の高さは、先端側基板載置部44bや、根元側基板載置部47bの高さよりも高くなっている。この高さの差により、先端側位置ずれ防止部42aおよび42b、根元側位置ずれ防止部51が、ウェハ200の位置ずれを防止する。
また、先端側基板載置部44aの周囲は、全周に亘って、43a、45aのように、先端側基板載置部44aよりも低くなっている。先端側基板載置部44bの周囲も、44aと同様である。また、根元側基板載置部47aの周囲は、全周に亘って、46a、48aのように、根元側基板載置部47aよりも低くなっている。根元側基板載置部47bの周囲も、47aと同様である。つまり、先端側基板載置部44a、44bや、根元側基板載置部47a、47bは、全周に亘って、周囲よりも高い島状となっている。基板載置部44a、44b、47a、47bの上部は平面となっている。
このように、基板載置部44a、47a等の高さを、その周囲の43a、48a等の高さより高くすることにより、ウェハ200の裏側周縁部が、基板載置プレート40に接触しないようにしている。
このように、基板載置部44a、47a等の高さを、その周囲の43a、48a等の高さより高くすることにより、ウェハ200の裏側周縁部が、基板載置プレート40に接触しないようにしている。
基板載置部44a、44b、47a、47bの高さd、すなわち、ウェハ200を載置したときの、ウェハ200の裏面と基板載置プレート40の凹部である45a等との距離dは、1〜1.5mmが好ましい。一度に処理するウェハ200の数を増やすには、ボート217に積載するウェハ200の間隔(ピッチ)を小さくする必要がある。そのためには、基板載置プレート40の厚さtを小さくするとともに、距離dも小さくするのが好ましい。しかし、距離dを小さくしすぎると、ウェハ200と基板載置プレート40が接触するので、上述したように、距離dは、1〜1.5mmが好ましい。
また、本実施例では、先端側基板載置部44a、44bや、根元側基板載置部47a、47bの位置は、ウェハ200を載置したときに、ウェハ200の端から5mm以上離れた位置となるようにしている。図7において、ウェハ200の端と位置ずれ防止部42a、51との間には、隙間fが存在するので、例えばウェハ200が根元側にずれた場合を考慮すると、(e−f)が5mm以上であることが必要となる。
このように、ウェハ200の裏側周縁部が、基板載置プレート40に接触しないようにする理由は、CVD法により成膜する際に、ウェハ200の裏側周縁部に、結晶化されてないCVD膜が生成されるためである。この結晶化されてないCVD膜は、脆いため、基板載置プレート40に接触すると、剥がれて、パーティクルの原因となる。ISMI(International Sematech Manufacturing Initiative)では、ウェハの周縁3mm以内を支持しないように規定している。
このように、ウェハ200の裏側周縁部が、基板載置プレート40に接触しないようにする理由は、CVD法により成膜する際に、ウェハ200の裏側周縁部に、結晶化されてないCVD膜が生成されるためである。この結晶化されてないCVD膜は、脆いため、基板載置プレート40に接触すると、剥がれて、パーティクルの原因となる。ISMI(International Sematech Manufacturing Initiative)では、ウェハの周縁3mm以内を支持しないように規定している。
また、図6の部分断面図に示すように、先端側基板載置部44a、44bや、根元側基板載置部47a、47bにおいて、ウェハ接触面と隣接する角部は、すべて曲面となるように加工している。例えば、図6(a)において角部61、62を、図6(b)において角部63、64を、曲面となるように加工している。これにより、ウェハ200の裏面に傷が付くことを防止できる。
なお、上記実施例では縦型装置の基板移載機を用いて説明したが、枚葉装置の基板移載機にも同様に適用可能である。
また、本発明は、前記実施例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。
また、本発明は、前記実施例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。
なお、本明細書には、次の発明が含まれる。すなわち、第1の発明は、
基板を収容し、基板に熱処理を行う処理室と、
基板を基板載置プレートに載置して処理室内へ搬送する基板移載機とを備えた基板処理装置であって、
前記基板載置プレートは、3以上の基板載置部を有し、
該3以上の基板載置部は同一水平面上に位置するものであり、該3以上の基板載置部が基板載置プレートの上側になるように配置された状態において、該基板載置部の上面の高さは、該3以上の基板載置部で囲まれる基板載置プレートの面の高さよりも高く、該基板載置部の全周縁の面の高さよりも高いものである基板処理装置。
このように基板処理装置を構成すると、基板載置プレートにウェハを載置するときにウェハ裏面の周縁部が基板載置プレートに接触することを防止することができる。
基板を収容し、基板に熱処理を行う処理室と、
基板を基板載置プレートに載置して処理室内へ搬送する基板移載機とを備えた基板処理装置であって、
前記基板載置プレートは、3以上の基板載置部を有し、
該3以上の基板載置部は同一水平面上に位置するものであり、該3以上の基板載置部が基板載置プレートの上側になるように配置された状態において、該基板載置部の上面の高さは、該3以上の基板載置部で囲まれる基板載置プレートの面の高さよりも高く、該基板載置部の全周縁の面の高さよりも高いものである基板処理装置。
このように基板処理装置を構成すると、基板載置プレートにウェハを載置するときにウェハ裏面の周縁部が基板載置プレートに接触することを防止することができる。
第2の発明は、前記第1の発明における基板処理装置であって、
前記基板載置部は、基板載置プレートの先端部と根元部にそれぞれ2ヶ所あり、
先端部にある基板載置部間の長さよりも、根元部にある基板載置部間の長さの方が長いものである基板処理装置。
このように基板処理装置を構成すると、基板載置プレートにウェハを載置するときにウェハのたわみ量を低減し、また、基板載置プレートにウェハを載置して移動する際に、ウェハが位置ずれすることを防止することができる。
前記基板載置部は、基板載置プレートの先端部と根元部にそれぞれ2ヶ所あり、
先端部にある基板載置部間の長さよりも、根元部にある基板載置部間の長さの方が長いものである基板処理装置。
このように基板処理装置を構成すると、基板載置プレートにウェハを載置するときにウェハのたわみ量を低減し、また、基板載置プレートにウェハを載置して移動する際に、ウェハが位置ずれすることを防止することができる。
第3の発明は、前記第2の発明又は第3の発明における基板処理装置であって、
前記基板載置部は、基板を載置する基板載置面と、基板載置プレートの面から前記基板載置面へ立ち上がる立ち上がり面とを有し、該立ち上がり面と前記基板載置面との境界が曲面を形成するものである基板処理装置。
このように基板処理装置を構成すると、基板載置部にウェハを載置するときに、ウェハに傷が付くことを防止することができる。
前記基板載置部は、基板を載置する基板載置面と、基板載置プレートの面から前記基板載置面へ立ち上がる立ち上がり面とを有し、該立ち上がり面と前記基板載置面との境界が曲面を形成するものである基板処理装置。
このように基板処理装置を構成すると、基板載置部にウェハを載置するときに、ウェハに傷が付くことを防止することができる。
第4の発明は、前記第1の発明ないし第3の発明における基板処理装置であって、
前記基板載置プレートは、根元側から先端側へかけて、板状に延びる2つの腕部に分かれており、該2つの腕部の外辺は、互いに平行である基板処理装置。
このように基板処理装置を構成すると、基板載置プレートがポッドに進入することが容易となる。
前記基板載置プレートは、根元側から先端側へかけて、板状に延びる2つの腕部に分かれており、該2つの腕部の外辺は、互いに平行である基板処理装置。
このように基板処理装置を構成すると、基板載置プレートがポッドに進入することが容易となる。
第5の発明は、前記第4の発明における基板処理装置であって、
前記2つの腕部の外辺の間隔よりも、根元側基板載置部がある根元部の幅が大きいものである基板処理装置。
このように基板処理装置を構成すると、基板載置プレートがポッドに進入することが容易となる。
前記2つの腕部の外辺の間隔よりも、根元側基板載置部がある根元部の幅が大きいものである基板処理装置。
このように基板処理装置を構成すると、基板載置プレートがポッドに進入することが容易となる。
第6の発明は、
複数の基板のそれぞれを4つの支持部で支持するボートと、
該ボートを収容し、ボートに搭載した基板に熱処理を行う処理室と、
基板を載置する基板載置プレートを有し、ボートに基板を搭載するための基板移載機とを備え、
前記ボートの4つの支持部のうち、基板移載機に近い2つの前側支持部の間から、基板を載置した基板載置プレートが進入可能な基板処理装置であって、
該基板載置プレートは、その根元側に少なくとも2ヶ所の基板載置部と、その先端側に少なくとも1ヶ所の基板載置部を有し、前記根元側の2ヶ所の基板載置部の間隔が、前記ボートの2つの前側支持部の間隔よりも大きいものである基板処理装置。
このように基板処理装置を構成すると、基板載置プレートにウェハを載置するときにウェハのたわみ量を低減し、また、基板載置プレートにウェハを載置して移動する際に、ウェハが位置ずれすることを防止することができる。
複数の基板のそれぞれを4つの支持部で支持するボートと、
該ボートを収容し、ボートに搭載した基板に熱処理を行う処理室と、
基板を載置する基板載置プレートを有し、ボートに基板を搭載するための基板移載機とを備え、
前記ボートの4つの支持部のうち、基板移載機に近い2つの前側支持部の間から、基板を載置した基板載置プレートが進入可能な基板処理装置であって、
該基板載置プレートは、その根元側に少なくとも2ヶ所の基板載置部と、その先端側に少なくとも1ヶ所の基板載置部を有し、前記根元側の2ヶ所の基板載置部の間隔が、前記ボートの2つの前側支持部の間隔よりも大きいものである基板処理装置。
このように基板処理装置を構成すると、基板載置プレートにウェハを載置するときにウェハのたわみ量を低減し、また、基板載置プレートにウェハを載置して移動する際に、ウェハが位置ずれすることを防止することができる。
10…基板処理装置、32…基板載置プレート固定部、40…基板載置プレート、41…腕部、42…先端側位置ずれ防止部、44…先端側基板載置部、47…根元側基板載置部、51…根元側位置ずれ防止部、52…取付部、54…外辺、112…ウェハ移載機、200…ウェハ、201…処理室、202…処理炉、203…反応管、207…ヒータ、217…ボート、219…シールキャップ、231…ガス排気管、232…ガスノズル。
Claims (3)
- 基板を収容し、基板に熱処理を行う処理室と、
基板を基板載置プレートに載置して処理室内へ搬送する基板移載機とを備えた基板処理装置であって、
前記基板載置プレートは、3以上の基板載置部を有し、
該3以上の基板載置部は同一水平面上に位置するものであり、該3以上の基板載置部が基板載置プレートの上側になるように配置された状態において、該基板載置部の上面の高さは、該3以上の基板載置部で囲まれる基板載置プレートの面の高さよりも高く、該基板載置部の全周縁の面の高さよりも高いものである基板処理装置。 - 前記請求項1に記載された基板処理装置であって、
前記基板載置部は、基板載置プレートの先端部と根元部にそれぞれ2ヶ所あり、
先端部にある基板載置部間の長さよりも、根元部にある基板載置部間の長さの方が長いものである基板処理装置。 - 複数の基板のそれぞれを4つの支持部で支持するボートと、
該ボートを収容し、ボートに搭載した基板に熱処理を行う処理室と、
基板を載置する基板載置プレートを有し、ボートに基板を搭載するための基板移載機とを備え、
前記ボートの4つの支持部のうち、基板移載機に近い2つの前側支持部の間から、基板を載置した基板載置プレートが進入可能な基板処理装置であって、
該基板載置プレートは、その根元側に少なくとも2ヶ所の基板載置部と、その先端側に少なくとも1ヶ所の基板載置部を有し、前記根元側の2ヶ所の基板載置部の間隔が、前記ボートの2つの前側支持部の間隔よりも大きいものである基板処理装置。
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