JP3093198B2 - Wafer holder for vertical CVD equipment - Google Patents
Wafer holder for vertical CVD equipmentInfo
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、縦型ＣＶＤ装置を用い
てウェーハ表面に低温酸化膜（ＬＴＯ膜）あるいはリン
ドープ低温酸化膜等のＣＶＤ膜の生成等のウェーハ処理
を行う際に用いる縦型ＣＶＤ装置用ウェーハホルダに関
する。
【０００２】
【従来の技術】従来、ウェーハの表面にポリシリコン
膜、窒化膜などのＣＶＤ膜を生成する場合には、直接、
石英製ウェーハボート５上にウェーハ２を装填して行わ
れるが、ＳｉＨ4 とＯ2 を用いたＬＴＯ膜（生成温度３
００〜４００℃）やＰＳＧ膜（ＬＴＯ膜にリンをドープ
した膜）、あるいはＳｉＨ4 とＮ2 Ｏを用いる高温酸化
膜（ＨＴＯ膜、生成温度７００〜８５０℃）、リンドー
プポリシリコン膜などの生成においては、ボートに保持
される石英製のウェーハホルダが用いられており、図４
に示したように、ウェーハホルダ１６の上にウェーハ２
の裏面が密着して載置されて、膜生成が行われる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ウェーハホルダ１６にあっては、ウェーハホルダ１６上
にウェーハ２の裏面が密着しているために、ウェーハ２
をウェーハホルダ１６に装着あるいは脱着する時に、自
動搬送を行うのは困難であるという問題がある。また、
ウェーハ２がウェーハホルダ１６上を自由に移動できる
ので、ウェーハホルダ１６が移動する際に、ウェーハが
脱落することがあるという問題がある。
【０００４】本願発明はかかる問題点に鑑みなされたも
ので、自動搬送に適したウェーハホルダを提供すること
を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のウェーハホルダは、平坦面を持つウェーハ
ホルダ本体と、保持するウェーハ外周に沿って前記ウェ
ーハホルダ本体の平坦面上に設けられウェーハが載置さ
れると共に載置されたウェーハの周面に当接可能な複数
個のつめと、を備え、該複数のつめによって、保持され
たウェーハをウェーハホルダ本体の平坦面から浮かし
て、ウェーハとウェーハホルダ本体の平坦面との間にウ
ェーハ搬送アームが挿入可能な隙間を形成することを特
徴とする。
【０００６】また、各つめには段差部が設けられ、該段
差部が、ウェーハの裏面と接触する略平坦な平坦面と、
ウェーハの横方向の移動を制限する移動制限面とを有
し、該段差部が載置されるウェーハの中心側を向くよう
にすることができる。
【０００７】
【作用】未処理ウェーハを搬送するウェーハ搬送アーム
が、ウェーハホルダの上方から下降して、つめにウェー
ハを接触させた後、さらに下降して、ウェーハとウェー
ハホルダ本体の平坦面との間の隙間から脱出すること
で、ウェーハ搬送アームがウェーハホルダに接触するこ
となく、ウェーハをつめに載置することができる。ま
た、ウェーハホルダ上に保持された処理済みウェーハに
対して、ウェーハ搬送アームがウェーハとウェーハホル
ダ本体の平坦面との間の隙間に挿入して、上昇すること
で、ウェーハ搬送アームがウェーハホルダに接触するこ
となく、ウェーハをウェーハホルダから取り出して搬送
することができる。
【０００８】また、移動制限面によってウェーハの移動
を制限することで、ウェーハホルダが移動する際に、保
持されるウェーハが傾いたり脱落するのを防止し、安定
にウェーハを保持することができる。
【０００９】
【実施例】図１は、本発明ウェーハホルダの１実施例を
示す斜視図である。この実施例では、ウェーハホルダ６
は、ウェーハホルダ本体６ａとつめ７からなり、平坦面
を持つウェーハホルダ本体６ａの上には、保持するウェ
ーハ２の外周に沿って複数個（本例では４個）のつめ７
が設けられている。各つめ７には、ウェーハホルダ本体
６ａよりも上方にあってウェーハ２が載置される段差部
７ａが形成されている。段差部７ａは、ウェーハ２の裏
面と接触する略平坦な平坦面７ｂと、平坦面７ｂと直交
しウェーハ２の周面に当接可能な移動制限面７ｃとを有
しており、この平坦面７ｂと移動制限面７ｃからなる段
差部７ａは、載置されるウェーハ２の中心側を向いてい
る。段差部７ａによってウェーハ２をウェーハホルダ本
体６ａ平坦面より例えば４ｍｍ程度浮かすことにより、
ウェーハ２をウェーハホルダ６に装着あるいは脱着する
時にはウェーハ２とウェーハホルダ本体６ａとの間にウ
ェーハ立替機３のウェーハ搬送アーム４の真空吸着部４
ａを挿入して、ウェーハ２の裏面を吸着して移動を行う
ことができるようになっている。また、複数の移動制限
面７ｃがウェーハ２の周面の回りに間隔をおいて配置さ
れるので、これらの移動制限面７ｃによってウェーハホ
ルダ６上でのウェーハ２の横方向の移動が制限されてい
る。
【００１０】図２は、縦型ＣＶＤ装置のウェーハ搬送機
構の１例を示す斜視図である。ウェーハホルダ６は、縦
型石英製ウェーハボート５上に約１．１度の角度をもっ
て保持されており、複数のつめ７がウェーハ２を下方か
ら支持することで、ウェーハ２の脱落を阻止し、また、
ウェーハボート５を回転または昇降させた時にウェーハ
２が動かないようにすることができる。
【００１１】未処理のウェーハ２が納められたカセット
１は、カセットエレベータ８に載置されており、ウェー
ハ立替機３の伸縮及び上下機構を持ったウェーハ搬送ア
ーム４の真空吸着部４ａ（図３参照）によって、カセッ
ト１からウェーハ２が吸着されて取り出される。次い
で、ウェーハ立替機３のウェーハ搬送アーム４が、取り
出されたウェーハ２を９０度回転してボート５上に保持
されたウェーハホルダ６上に搬送する。ウェーハホルダ
６上方にウェーハ２がくるとウェーハ搬送アーム４は下
降してウェーハ２をウェーハホルダ６のつめ７の段差部
７ａ上に密着させる。同時に真空吸着部４ａによる吸着
が解除されてウェーハ２は段差部７ａ上に載せられる。
ウェーハ搬送アーム４は更に下降し、次いで縮まり、ウ
ェーハ２とウェーハホルダ本体６ａとの間の隙間から脱
出し、次のウェーハ２の搬送の準備をする。
【００１２】ウェーハ搬送アーム４の厚みが２ｍｍ程度
であるため、ウェーハ２とウェーハホルダ本体６ａとの
間の隙間は前記のように４ｍｍ位とすれば、ウェーハ２
のウェーハホルダ６への装着または脱着の際にウェーハ
搬送アーム４が十分、該隙間内を上下動することができ
る。昇降機構１０によってボート５が昇降し、所定数の
ウェーハ２がボート５に移載されると、ボート移し替え
機構９によって膜生成処理済みのウェーハを載置したボ
ート５と未処理ウェーハを載置したボート５とを移し替
え、未処理ウェーハを載置したボート５を昇降機構１１
により反応管１２内に下方から入れて、ガスインレット
１３より反応ガスを供給して反応管１２内でウェーハ表
面にＣＶＤ膜を生成する。
【００１３】また、膜生成処理が終了すると、上記と逆
の手順でウェーハ２をカセット１に搬送する。以上のよ
うな手順でウェーハ２の自動搬送を行うことができる。
ウェーハホルダ本体６ａ上につめ７が設けられているた
め、当該ウェーハホルダ６を用いて後記表１の生成条件
下においてＬＴＯ膜を生成した場合には、後記表２のN
o.2に示すようにウェーハ周辺部の膜厚が厚くなり、ウ
ェーハ周辺５ｍｍ部分の膜厚均一性は±１０％を越えて
しまい全体の膜厚均一性は±４〜８％になる。後記表２
のNo.1に示すように、従来のウェーハホルダ１６を用い
た場合の全体の膜厚均一性が±２〜３％と比較して、膜
厚均一性が悪くなるものの、ウェーハ２を自動搬送する
ことができるようになるため、製造コストの低減を図る
ことができる。
【００１４】
【表１】
【００１５】
【表２】
【００１６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ウェーハホルダ本体の平坦面上に、保持するウェーハ外
周に沿って複数個のつめが備えられ、つめによってウェ
ーハをウェーハホルダ本体の平坦面から浮かしてウェー
ハとウェーハホルダ本体との間にウェーハ搬送アームが
挿入可能な隙間を形成することとしているので、ウェー
ハ搬送アームがウェーハホルダに接触することなく、つ
めにウェーハを載置することができ、逆の動作として、
ウェーハ搬送アームが前記隙間に入ってウェーハ搬送ア
ームがウェーハホルダに接触することなく、つめに載置
されたウェーハを取り出して搬送することができるの
で、ウェーハの自動搬送が可能になる。
【００１７】また、移動制限面によってウェーハの横方
向の移動を制限することで、ウェーハホルダが移動する
際に、保持されるウェーハが傾いたり脱落するのを防止
し、安定にウェーハを保持することができる。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to the formation of a CVD film such as a low-temperature oxide film (LTO film) or a phosphorus-doped low-temperature oxide film on a wafer surface using a vertical CVD apparatus. The present invention relates to a vertical CVD apparatus wafer holder used when performing the above wafer processing. Conventionally, when a CVD film such as a polysilicon film or a nitride film is formed on the surface of a wafer,
This is carried out by loading the wafer 2 on a quartz wafer boat 5 and using an LTO film (forming temperature 3) using SiH 4 and O 2.
00 to 400 ° C.), PSG film (LTO film doped with phosphorus), high-temperature oxide film using SiH 4 and N 2 O (HTO film, generation temperature 700 to 850 ° C.), phosphorus-doped polysilicon film, etc. In the production, a quartz wafer holder held by a boat is used.
As shown in the figure, the wafer 2 is placed on the wafer holder 16.
Are placed in close contact with each other to form a film. [0003] However, in the conventional wafer holder 16, since the back surface of the wafer 2 is in close contact with the wafer holder 16, the wafer 2
There is a problem that it is difficult to carry out automatic transfer when attaching or detaching the wafer holder 16 to or from the wafer holder 16. Also,
Since the wafer 2 can freely move on the wafer holder 16, there is a problem that the wafer may drop off when the wafer holder 16 moves. The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to provide a wafer holder suitable for automatic transfer. In order to achieve the above object, a wafer holder according to the present invention comprises a wafer holder body having a flat surface, and a flat surface of the wafer holder body along a periphery of a wafer to be held. And a plurality of claws on which the wafer is placed and which can be brought into contact with a peripheral surface of the placed wafer. And a gap is formed between the wafer and the flat surface of the wafer holder main body so that the wafer transfer arm can be inserted. [0006] Each of the claws is provided with a step, and the step has a substantially flat flat surface that comes into contact with the back surface of the wafer.
A movement restriction surface for restricting the lateral movement of the wafer, and the step portion can be directed to the center side of the wafer on which the wafer is mounted. A wafer transfer arm for transferring an unprocessed wafer is lowered from above the wafer holder to bring the wafer into contact with the claw, and then further lowered to allow the wafer and the flat surface of the wafer holder main body to move. By escaping from the gap therebetween, the wafer can be placed on the claws without the wafer transfer arm coming into contact with the wafer holder. In addition, for the processed wafer held on the wafer holder, the wafer transfer arm is inserted into the gap between the wafer and the flat surface of the wafer holder body and rises, so that the wafer transfer arm moves to the wafer holder. The wafer can be taken out of the wafer holder and transferred without contact. Further, by restricting the movement of the wafer by the movement restricting surface, it is possible to prevent the held wafer from tilting or falling off when the wafer holder moves, and to stably hold the wafer. FIG. 1 is a perspective view showing one embodiment of a wafer holder according to the present invention. In this embodiment, the wafer holder 6
Comprises a plurality of (four in this example) pawls 7 on the wafer holder main body 6a having a flat surface along the outer periphery of the wafer 2 to be held.
Is provided. Each claw 7 is formed with a stepped portion 7a above the wafer holder main body 6a and on which the wafer 2 is placed. The step portion 7a has a substantially flat flat surface 7b in contact with the back surface of the wafer 2, and a movement limiting surface 7c orthogonal to the flat surface 7b and capable of contacting the peripheral surface of the wafer 2. The step portion 7a composed of 7b and the movement limiting surface 7c faces the center of the wafer 2 to be placed. By lifting the wafer 2 from the flat surface of the wafer holder main body 6a by, for example, about 4 mm by the step portion 7a,
When attaching or detaching the wafer 2 to or from the wafer holder 6, the vacuum suction unit 4 of the wafer transfer arm 4 of the wafer transfer machine 3 is provided between the wafer 2 and the wafer holder body 6 a.
By inserting a, the wafer 2 can be moved by sucking the back surface of the wafer 2. Further, since the plurality of movement limiting surfaces 7c are arranged at intervals around the peripheral surface of the wafer 2, the movement of the wafer 2 on the wafer holder 6 in the lateral direction is limited by these movement limiting surfaces 7c. I have. FIG. 2 is a perspective view showing an example of a wafer transfer mechanism of a vertical CVD apparatus. The wafer holder 6 is held on the vertical quartz wafer boat 5 at an angle of about 1.1 degrees, and the plurality of claws 7 support the wafer 2 from below, thereby preventing the wafer 2 from falling off. Also,
The wafer 2 can be prevented from moving when the wafer boat 5 is rotated or moved up and down. A cassette 1 containing unprocessed wafers 2 is placed on a cassette elevator 8 and has a vacuum suction part 4a (FIG. 3) of a wafer transfer arm 4 having a telescopic unit of a wafer refilling machine 3 and a vertical mechanism. 2), the wafer 2 is sucked out of the cassette 1 and taken out. Next, the wafer transfer arm 4 of the wafer changer 3 rotates the taken-out wafer 2 by 90 degrees and transfers it to the wafer holder 6 held on the boat 5. When the wafer 2 comes above the wafer holder 6, the wafer transfer arm 4 descends to bring the wafer 2 into close contact with the step 7 a of the pawl 7 of the wafer holder 6. At the same time, the suction by the vacuum suction unit 4a is released, and the wafer 2 is placed on the step 7a.
The wafer transfer arm 4 is further lowered and then contracted, escapes from the gap between the wafer 2 and the wafer holder main body 6a, and prepares for transfer of the next wafer 2. Since the thickness of the wafer transfer arm 4 is about 2 mm, if the gap between the wafer 2 and the wafer holder body 6a is about 4 mm as described above, the wafer 2
The wafer transfer arm 4 can sufficiently move up and down in the gap when the wafer is mounted on or detached from the wafer holder 6. When the boat 5 is moved up and down by the elevating mechanism 10 and a predetermined number of wafers 2 are transferred to the boat 5, the boat 5 on which the film-formed wafers are mounted and the unprocessed wafers are mounted by the boat transfer mechanism 9. The boat 5 on which the unprocessed wafers are placed is moved to the lifting mechanism 11.
The reaction gas is supplied into the reaction tube 12 from below, and a reaction gas is supplied from the gas inlet 13 to generate a CVD film on the wafer surface in the reaction tube 12. When the film forming process is completed, the wafer 2 is transferred to the cassette 1 in the reverse procedure. The automatic transfer of the wafer 2 can be performed according to the above procedure.
Since the pawl 7 is provided on the wafer holder main body 6a, when the wafer holder 6 is used to form an LTO film under the conditions shown in Table 1 below, N
As shown in o.2, the film thickness at the peripheral portion of the wafer becomes thick, and the uniformity of the film thickness at the 5 mm peripheral portion exceeds ± 10%, and the uniformity of the entire film thickness becomes ± 4 to 8%. Table 2 below
As shown in No. 1, although the overall film thickness uniformity when using the conventional wafer holder 16 is lower than ± 2 to 3%, the wafer 2 is automatically transferred. Therefore, manufacturing costs can be reduced. [Table 1] [Table 2] As described above, according to the present invention,
On the flat surface of the wafer holder body, a plurality of claws are provided along the outer periphery of the wafer to be held, and the claws lift the wafer from the flat surface of the wafer holder body, and a wafer transfer arm is provided between the wafer and the wafer holder body. Since a gap that can be inserted is formed, the wafer can be placed on the nail without the wafer transfer arm coming into contact with the wafer holder.
Since the wafer mounted on the claw can be taken out and transferred without the wafer transfer arm entering the gap and the wafer transfer arm coming into contact with the wafer holder, automatic transfer of the wafer becomes possible. Further, by limiting the lateral movement of the wafer by the movement limiting surface, it is possible to prevent the held wafer from tilting or falling off when the wafer holder moves, and to stably hold the wafer. Can be.
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ本発明ウェーハホ
ルダの１実施例を示す斜視図及びそのＩＶ−ＩＶ線断面
図である。
【図２】縦型ＣＶＤ装置のウェーハ搬送機構の１例を示
す斜視図である。
【図３】図２に使用するウェーハ搬送アームの斜視図で
ある。
【図４】従来のウェーハホルダを示す側面図である。
【符号の説明】
２ ウェーハ
４ ウェーハ搬送アーム
６ ウェーハホルダ
６ａ ウェーハホルダ本体
７ つめ
７ａ 段差部
７ｂ 平坦面
７ｃ 移動制限面BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIGS. 1 (a) and 1 (b) are a perspective view and a cross-sectional view taken along line IV-IV of an embodiment of the wafer holder of the present invention, respectively. FIG. 2 is a perspective view showing an example of a wafer transfer mechanism of a vertical CVD apparatus. FIG. 3 is a perspective view of a wafer transfer arm used in FIG. 2; FIG. 4 is a side view showing a conventional wafer holder. [Description of Signs] 2 Wafer 4 Wafer transfer arm 6 Wafer holder 6a Wafer holder body 7 Pawl 7a Step 7b Flat surface 7c Movement limiting surface
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 実開 昭53−153040（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭58−56439（ＪＰ，Ｕ) 前田和夫著「最新ＬＳＩプロセス技 術」（初版）Ｐ．473、第６−14行、株 式会社工業調査会 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/68 H01L 21/205 H01L 21/22 511 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References Japanese Utility Model Sho-53-153040 (JP, U) Japanese Utility Model Sho 58-56439 (JP, U) Kazuo Maeda, “Latest LSI Process Technology” (First Edition), p. 473, lines 6-14, Industrial Research Institute of Stock Company (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H01L 21/68 H01L 21/205 H01L 21/22 511
Claims (1)
型ＣＶＤ装置用ウェーハホルダにおいて、 平坦面を持つウェーハホルダ本体（６ａ）と、保持する
ウェーハ（２）外周に沿って前記ウェーハホルダ本体
（６ａ）の平坦面上に設けられウェーハ（２）が載置さ
れると共に載置されたウェーハ（２）の周面に当接可能
な複数個のつめ（７）と、を備え、該複数のつめ（７）
によって、保持されたウェーハ（２）をウェーハホルダ
本体（６ａ）の平坦面から浮かして、ウェーハ（２）と
ウェーハホルダ本体（６ａ）の平坦面との間にウェーハ
搬送アーム（４）が挿入可能な隙間を形成する、ことを
特徴とする縦型ＣＶＤ装置用ウェーハホルダ。 ２．各つめ（７）には段差部（７ａ）が設けられ、該段
差部（７ａ）は、ウェーハ（２）の裏面と接触する略平
坦な平坦面（７ｂ）と、ウェーハ（２）の横方向の移動
を制限する移動制限面（７ｃ）とを有し、該段差部（７
ａ）が載置されるウェーハ（２）の中心側を向いている
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の縦型ＣＶ
Ｄ装置用ウェーハホルダ。(57) [Claims] A wafer holder for a vertical CVD apparatus for holding a wafer when performing wafer processing, a wafer holder body (6a) having a flat surface, and a flat surface of the wafer holder body (6a) along an outer periphery of the wafer to be held (2). A plurality of pawls (7) provided thereon and capable of abutting a peripheral surface of the placed wafer (2), and the plurality of pawls (7).
Thereby, the held wafer (2) can be lifted from the flat surface of the wafer holder body (6a), and the wafer transfer arm (4) can be inserted between the wafer (2) and the flat surface of the wafer holder body (6a). A vertical wafer holder for a vertical CVD apparatus, wherein a vertical gap is formed. 2. Each pawl (7) is provided with a step (7a), and the step (7a) has a substantially flat flat surface (7b) in contact with the back surface of the wafer (2) and a lateral direction of the wafer (2). And a movement restricting surface (7c) for restricting the movement of the stepped portion (7c).
2. The vertical CV according to claim 1, wherein a) faces the center of the wafer to be mounted.
Wafer holder for D equipment.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP12152199A JP3093198B2 (en) | 1999-04-28 | 1999-04-28 | Wafer holder for vertical CVD equipment |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP12152199A JP3093198B2 (en) | 1999-04-28 | 1999-04-28 | Wafer holder for vertical CVD equipment |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP14611599A Division JP3244492B2 (en) | 1999-05-26 | 1999-05-26 | Vertical CVD equipment |
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| JP2000003952A JP2000003952A (en) | 2000-01-07 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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Country Status (1)
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Families Citing this family (2)
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|---|---|---|---|---|
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1999
- 1999-04-28 JP JP12152199A patent/JP3093198B2/en not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 前田和夫著「最新ＬＳＩプロセス技術」（初版）Ｐ．４７３、第６−１４行、株式会社工業調査会 |
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