JP4668471B2

JP4668471B2 - 縦型炉

Info

Publication number: JP4668471B2
Application number: JP2001216579A
Authority: JP
Inventors: 年啓榎島
Original assignee: Fujitsu Semiconductor Ltd
Current assignee: Fujitsu Semiconductor Ltd
Priority date: 2001-07-17
Filing date: 2001-07-17
Publication date: 2011-04-13
Anticipated expiration: 2021-07-17
Also published as: JP2003031563A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は半導体装置の製造装置に関し、さらに詳しくは、半導体装置の製造における成膜や熱処理などに用いられる縦型炉に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、半導体装置の製造工程において、半導体ウェーハに成膜や熱処理などを行う縦型ＣＶＤ炉や縦型拡散炉などの縦型炉が使用されている。この縦型炉においては、反応炉内に収納されたボートに複数の半導体ウェーハを板厚方向に互いに隔てて保持し、反応炉内に各種のガスを供給し、加熱を行うことにより、バッチ方式（複数の半導体ウェーハを同時に処理する方式）によって各種の処理を行うことができる。
【０００３】
図４は従来の縦型炉の構造例を示す概略断面図である。従来の縦型炉は、例えば、図４に示すように、内管１０６ｂと外管１０６ａとからなる反応炉１０６を備え、この反応炉１０６を開閉する蓋体１１０がローディング機構である昇降回転機構により昇降回転可能に設けられている。この蓋体１１０上には蓋体１１０に固定手段により連結されたボート１０２が設けられている。反応炉１０６の周囲にはヒータ１０８が配置され、反応炉１０６内を所定の温度に加熱制御することができる。
【０００４】
また、ガス導入配管１１６が反応炉１０６に接続され、所定の処理ガスが炉内に供給される。さらに、反応炉１０６にはガス排出管１１４が接続され、反応炉１０６内のガス圧力を所定の圧力に設定することができる。
そして、まず、ボート１０２に複数の半導体ウェーハが搬送されて配置される。その後、半導体ウェーハ１０４が保持されたボート１０２が反応炉１０６の中に収納され、蓋体１１０がフランジ部材１１５と密着することで反応炉１０６が密閉される。次いで、ガス導入管１１６から所定の処理ガスを供給し、所定のガス圧力及び温度になるように調整することにより、半導体ウェーハ１０４上にシリコン絶縁膜やシリコン層などを成膜したり、半導体ウェーハ１０４を熱処理したりすることができる。
【０００５】
半導体ウェーハ１０４への所定の処理が終了した後、蓋体１１０が開き、蓋体１１０に連結されたボート１０２が反応炉１０６の下方に移動し、ボート１０２に保持された半導体ウェーハ１０４がボート１０２から搬出される。
このように、従来の縦型炉においては、ボート１０２自体が反応炉１０６の外部に移動して半導体ウェーハ１０４の搬入や搬出を行い、複数枚（５０〜２００枚程度）の半導体ウェーハ１０４を一括してバッチ処理をしていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の拡散炉はバッチ式の半導体製造装置であるので、１ロットを構成する半導体ウェーハの枚数が多いメモリ品種のような半導体装置を大量生産するためには非常に効率がよく、そのスループットを高くすることができるが、１ロットを構成する半導体ウェーハの枚数が少なく、その枚数がロットによって変動するロジック品種のような半導体装置の生産においては、その製造効率が大幅に低下してしまうおそれがある。
【０００７】
すなわち、例えば１バッチ１５０枚のウェーハを一括処理できるバッチ方式の縦型炉を用いて、１ロットを構成する半導体ウェーハが少ないロットを処理する場合、バッチ内又はバッチ間の複数の半導体ウェーハの間で成膜などの均一性を得るために、製品ロットの半導体ウェーハが配置されるボートのスロット以外のスロットにもダミーウェーハを配置する必要がある。
【０００８】
つまり、たとえ、少数枚の半導体ウェーハで構成される製品ロットを処理する場合においても、縦型炉のボートをいわゆるフルバッチにして処理する必要がある。しかも、縦型炉は一般的に反応炉内の温度を７００℃程度以上の高温に設定して各種処理を行うものであって、半導体ウェーハの熱ストレスの緩和や酸化防止のため反応炉を６００℃程度に降温した窒素雰囲気にしてボートを反応炉から外部に出して半導体ウェーハの搬入及び搬出を行う必要がある。このように、従来の縦型炉は半導体ウェーハの搬送に係る時間ばかりではなく、温度の昇降に係る時間も比較的長く設定される。
【０００９】
従って、従来の縦型炉を用いてロジック品種のような１ロットを構成する半導体ウェーハが少ないロットを処理する場合において、処理すべく半導体ウェーハの枚数が少ないにもかかわらず、例えば１５０枚バッチの縦型炉であれば１５０枚の半導体ウェーハを処理する時間と同等の処理時間を要することになり、非常に効率が悪いという問題がある。
【００１０】
また、近年においては、製品開発の短ＴＡＴ（Turn Around Time）化が強く進められており、少枚数の半導体ウェーハで構成されるロットにおいても効率よく処理できる縦型炉が切望されている。
本発明は以上の問題点を鑑みて創作されたものであり、少数枚の半導体ウェーハでロットを構成して製造されるロジック品種などの半導体装置の生産効率を向上させることができる縦型炉を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記問題を解決するため、本発明は縦型炉に係り、半導体ウェーハに対して所定の処理を行う縦型の反応炉と、前記反応炉内に固定されて収納され、複数枚の半導体ウェーハを板厚方向に互いに隔てて保持するボートと、前記反応炉の下部に配置され、前記反応炉を開閉する蓋体と、前記ボートが前記反応炉に固定された状態で、前記蓋体の開閉に対応して移動することで前記半導体ウェーハを前記ボートに搬入又は前記ボートから搬出するようにした半導体ウェーハ搬送手段とを有することを特徴とする。
【００１２】
本発明によれば、縦型炉において、少数枚の半導体ウェーハでロットを構成して製造されるロジック品種などの半導体装置の生産効率を向上させるために工夫されたものであって、半導体ウェーハを保持するボートが反応炉に固定された状態で、反応炉の下部に配置された蓋体が開閉し、半導体ウェーハが搬送手段により搬送されていわゆるロード（搬入）、アンロード（搬出）が行われる。
【００１３】
このとき、例えば、一連の複数のロットの各ロットを構成する半導体ウェーハの枚数の範囲を予測するなどしておき、ボートの製品ロットの半導体ウェーハが配置されないスロットに予めダミーウェーハを配置しておく。
このような状態で、製品ロットのウェーハ収納器から半導体ウェーハが搬送手段により取り出され、次いで、半導体ウェーハが搬送手段により反応炉に固定されたボートに移載される。製品ロットの半導体ウェーハの枚数がロットごとに異なる場合は、半導体ウェーハが配置されないボートの空スロットにダミーウェーハを補充配置したり、余分なダミーウェーハを排出してそのスロットに半導体ウェーハを配置したりしてボートをフルバッチとすればよい。
【００１４】
このようにすることにより、製品ロットの半導体ウェーハが配置されないボートのスロットに製品ロットを処理するごとにダミーウェーハをロード及びアンロードする必要がなくなるので、バッチ方式の縦型炉を用いても、小数枚の半導体ウェーハで構成されるロットの処理効率を向上させることができる。さらには、１ロットにおける搬送アームに接触する半導体ウェーハの枚数を減らすことができるので、ダミーウェーハをロットごとに搬送手段によりロード及びアンロードする場合に比べて、搬送手段と半導体ウェーハとの接触に起因するパーティクルの発生を抑制することができるようになる。
【００１５】
上記した縦型炉において、前記半導体ウェーハ搬送手段には、該半導体ウェーハ搬送手段上に載置される前記半導体ウェーハに不活性ガスを供給する複数のガス供給口が形成されていることが好ましい。
本発明によれば、半導体ウェーハ搬送手段としての搬送アーム上に載置された半導体ウェーハが、搬送アームのガス供給口から供給される不活性ガスにより押圧されて、搬送アームの載置面から浮き上がった状態でロード及びアンロードされる。これにより、搬送アームと半導体ウェーハとはほとんど接触しない状態とすることができるので、半導体ウェーハと搬送アームとの接触に起因するパーティクルの発生をさらに防止することができるようになる。さらには、半導体ウェーハが搬送アームにより搬送される際に窒素ガスにより冷却されるので、半導体ウェーハを搬出する際に反応炉内の温度を所定の温度まで下げる必要がなくなり、縦型炉のスループットを向上させることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、添付の図面を参照して説明する。
図１は本発明の実施形態の縦型炉を示す概略断面図である。
本実施形態の縦型炉２０は、減圧下でのＣＶＤ処理や熱処理に適するように構成された縦型炉であって、図１に示すように、半導体ウェーハに所定の処理を行う反応管１６とこの反応管１６の周囲に配置され、反応炉１６内を加熱するヒータ１８とが設けられている。反応管１６は内管１６ｂと外管１６ａとからなる二重構造になっており、内管１６ｂは上端及び下端が開放され、一方、外管１６ａは上端が閉塞され、下端が開放されている。
【００１７】
この反応管１６の中には、横方向から半導体ウェーハ１３を脱着できるように開放され、複数の半導体ウェーハ１３をその板厚方向に互いに隔てて保持するボート１２が反応管１６に取り外し可能な状態で固定手段１２ａにより固定されて収納されている。このボート１２は必要なときに反応管１６から取り外して洗浄することができるようになっている。このボート１２として、ＳｉＣ（シリコンカーバイド）部材や石英部材又はＳｉＣ部材や石英部材の上に多結晶シリコン層が形成されたものを用いることができる。これらの中でＳｉＣ部材上に多結晶シリコン層が形成されたものが最もパーティクルの発生を抑制することができるので好ましい。ヒータ１８は、断熱部材の内周に発熱抵抗線（図示せず）が配設されたものであって、３００〜１０００℃程度に反応管１６の中に配置された半導体ウェーハ１３を加熱制御することができる。
【００１８】
反応管１６の下部には所定のガスを導入するガス導入管１７とガスを排出するガス排出管１４とを有する筒状のマニホールド（図示せず）が設けられている。反応管１６内に導入された処理ガスはガス排出管１７に接続された真空ポンプにより排気され、反応管１６内を減圧排気することにより所定の処理圧力に制御可能になっている。
【００１９】
反応管１６の下方には、昇降回転手段２２に保持され、反応管１６を開閉する例えばステンレス鋼製の蓋体１０が、フランジ部材１１を介してこのフランジ部材に密着した状態で設けられている。この蓋体１０が昇降及び回転することで反応炉１６が開閉されるようになっている。
反応管１６及びヒータ１８の下方には、ローディング制御手段２６に接続されたローディング機構２６ａに連結された平面Ｃ字状の搬送アーム２４が配置されている。このローディング制御手段２６とローディング機構２６ａと搬送アーム２４とが半導体ウェーハ搬送手段を構成している。この搬送アーム２４は処理する製品ロットのウェーハ収納器２５内に配置された半導体ウェーハ１３ａを反応炉１６内のボート１２に移載するものであって、ローディング機構２６ａに連結されることで三次元的に移動することができる。
【００２０】
この搬送アーム２４の個数は、製品ロットを構成する半導体ウェーハの枚数や縦型炉のスループットなどを考慮して適宜調整すればよい。例えば、１ロットを構成する半導体ウェーハの枚数が２５枚以下の場合、搬送アームを１〜５個程度備えたものとすればよい。さらに説明すると、１ロットを構成する半導体ウェーハの枚数が１０枚で、搬送アームを５個備えている場合、製品ロットのウェーハ収納器２５からボート１２への移載を２回行うことにより半導体ウェーハのボート１２への移載が完了することになる。
【００２１】
このように、本実施形態の縦型炉２０は、バッチ処理方式の縦型炉において、ボート１２を反応炉１４に固定させた状態で、搬送アーム２４を移動させることに基づいて、製品ロットの半導体ウェーハ１３ａをボート１２にロート及びアンロードできるように工夫したものである。従って、製品ロットを構成する半導体ウェーハ１３ａの枚数に対応させて、ボート１２にダミーウェーハを予め配置しておくことにより、バッチ処理方式の装置でありながら枚葉方式的な処理を行うことができるようになる。これについては後の「処理方法」の項で詳しく説明する。
【００２２】
次に、本実施形態の縦型炉２０に係る搬送アーム２４について詳しく説明する。
図２（ａ）は本実施形態の縦型炉の係る搬送アームを示す概略平面図、図２（ｂ）は図２（ａ）のＩ−Ｉに沿った概略断面図である。
図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、本実施形態の縦型炉の係る搬送アーム２４はその面２４ａ上に半導体ウェーハ１３ａが載置され、該半導体ウェーハ１３ａに窒素ガスなどの不活性ガスを供給するための複数のガス供給口２８が形成されている。搬送アーム２４の内部には空洞３２が形成され、不活性ガスをこのガス供給口２８に供給することができる。
【００２３】
搬送アーム２４の周辺部には半導体ウェーハ１３の移動を規制するための例えば３つの凸状のガイド３０が形成されている。本実施形態の搬送アーム２４はこのような構成になっており、搬送アーム２４の面２４ａ上に半導体ウェーハ１３ａが載置されると同時に、不活性ガス例えば窒素ガスがガス供給口２８を介して半導体ウェーハ１３ａに供給される。
【００２４】
これにより、半導体ウェーハ１３ａは窒素ガスにより上方に押圧されることで所定の寸法だけ搬送アーム２４に接触せずに浮き上がることになる。このとき、搬送アーム２４から浮き上がった半導体ウェーハ１３ａは３つのガイド３０により支えられるので位置ずれせずに搬送される。
このようにすることにより、半導体ウェーハ１３ａと搬送アーム２４との接触や摩擦に起因するパーティクルの発生を防止することができるようになり、縦型炉での各処理に係る歩留りを向上させることができる。
【００２５】
（実施形態の縦型炉を用いた半導体ウェーハの処理方法）
図３（ａ）及び（ｂ）は本実施形態の縦型炉に係るボートにウェーハが配置された様子を模式的に示した図である。
次に、前述した本実施形態の縦型炉を用いて、ロジック品種などの半導体装置を製造するための多品種、小数枚ロット（以下、製品ロットという）を効率よく処理する方法を図１及び図３を参照しながら説明する。なお、縦型炉を用いる半導体製造工程として、半導体ウェーハ上にシリコン窒化膜を成膜する工程を例示して説明する。
【００２６】
まず、縦型炉を用いて成膜処理を行う前の段階として、一連の複数の製品ロットを構成するそれぞれの半導体ウェーハの枚数の最大値を見積もり、図３（ａ）に示すように、製品ロットを処理する際にボート１２に空きスロットが発生しないようにボート１２の両端からダミーウェーハ２３を配置しておく。例えば、縦型炉のフルバッチ枚数が１５０枚で、製品ロットの１ロット当たりの最大枚数が２５枚と想定する場合、ボート１２の上端及び下端から合計で１２５枚になるように振り分けてダミーウェーハ２３を予め配置しておく。このダミーウェーハ２３が配置されていないスロットが、後で製品ロットの半導体ウェーハが配置されるための空きスロットとなる。
【００２７】
ダミーウェーハ２３として、ボート１２の材料と同じ材料、すなわちＳｉＣ基板や石製基板、又はＳｉＣ基板や石英基板の上に多結晶シリコン層が形成されたものを使用することが好ましい。また、ダミーウェーハ２３として、半導体ウェーハを使用してもよいことはもちろんである。
なお、一連の複数の製品ロットを構成するそれぞれの半導体ウェーハの枚数の最大値ではなく、これらの各ロットを構成する半導体ウェーハの枚数の平均値などを想定して、これに基づいてダミーウェーハをボート１２に配置してもよい。上記した所定枚数のダミーウェーハのボート１２への配置は、製品ロットごとに行われるのではなく、ある一連の複数の製品ロット全体にわたって行われるものである。
【００２８】
次に、製品ロットのウェーハ収納器２５内の半導体ウェーハ１３ａをボート１２に移載するため、図１の反応管１６を密閉している蓋体２０を降下させてさらに回転させることにより、反応管１６を開放する。
次いで、半導体ウェーハ１３ａが例えば５個の搬送アーム２４により製品ロットのウェーハ収納器２５から個別に又は一括して取りだされる。
【００２９】
次いで、搬送アーム２４がローディング制御手段に接続されたローディング機構により反応管１６内の所定の位置に移動し、図３（ｂ）に示すように、複数の半導体ウェーハ１３ａをボート１２の空きスロットに個別又は一括して移載する。例えば、製品ロットの半導体ウェーハ１３ａの枚数が１５枚で、搬送アーム２４を５個備えている場合、ボート１２への移載を３回繰り返すことにより移載が完了することになる。このとき、極めて短い時間で製品ロットの半導体ウェーハ１３ａがボート１２に搬入され、しかもボート１２がフルバッチの状態（図３（ｂ））となる。
【００３０】
ここで、一連の複数の製品ロットにおいては、ロットごとにロットを構成する半導体ウェーハ１３ａの枚数が異なることが想定され、半導体ウェーハ１３ａを全て移載してもボート１２に空きスロットが発生したり、処理すべき半導体ウェーハを配置するスロットにダミーウェーハ２３が配置されていたりする場合が想定される。このため、縦型炉の製品ロットのウェーハ収納器２５が配置される近傍にダミーウェーハ２３が収納されたダミーウェーハ収納器及びダミーウェーハ２３を回収するダミーウェーハ回収器を設置しておくことが好ましい。
【００３１】
これにより、半導体ウェーハ１３ａを配置してもボート１２に空きスロットが発生する場合、このダミーウェーハ収納器の中から必要な枚数のダミーウェーハ２３を再度搬送アーム２４によりボート１２の空きスロットに移載してフルバッチとすればよい。一方、ボート１２に処理すべき半導体ウェーハ１３ａを配置するスロットがない場合、所定枚数のダミーウェーハ２３を搬送アーム２４によりボート１２からアンロードしてダミーウェーハ回収器に回収し、続いて、空いたボートのスロットに処理すべき半導体ウェーハ１３ａを搬送アームにより移載してフルバッチとすればよい。
【００３２】
次いで、搬送アーム２４が反応管１６から下方の基準位置に戻り、蓋体２０が回転及び上昇することにより、図１のように反応管２４が蓋体２０により密閉される。
次いで、ガス排出管１４に接続された真空ポンプにより反応炉１６内を真空置換するとともに、ガス導入管１７から不活性ガス例えば窒素ガスを導入して反応管１６内を窒素ガスで置換する。
【００３３】
次いで、ヒータ１８により所定の処理温度例えば７６０℃程度に昇温させた後、ガス導入管１７から例えばＳｉＨ₂Ｃｌ₂とＮＨ₃とを含む処理ガスを導入し、ガス排出管１４に接続された真空ポンプにより排気して反応管１６内の圧力が２０〜３０Ｐａ程度になるようにする。この条件下で所定の時間処理することにより、半導体ウェーハ１３ａ上に所定の膜厚のシリコン窒化膜が成膜される。なお、本実施形態の縦型炉２０は、シリコン窒化膜の他に、シリコン酸化膜、多結晶シリコン膜又は非晶質シリコン膜などの成膜や各種熱処理工程に適用することができる。
【００３４】
次いで、処理ガスを排気し、反応炉内を窒素ガスで置換するとともに、蓋体１０を開けて反応炉１６を開放し、半導体ウェーハ１３ａを搬送アーム２４により製品ロットのウェーハ収納器２５にアンロードして一連の処理が完了する。このとき、図３（ａ）のボート１２の状態と同様に、ダミーウェーハ２３がボート１２の中にそのまま残された状態となり、次の製品ロットが処理されることになる。
【００３５】
ここで、本実施形態の縦型炉２０での半導体ウェーハ１３ａの搬送は、前述したように、搬送アーム２４に形成された複数の孔から窒素ガスを流して半導体ウェーハ１３ａを浮かしながら行なわれるので、加熱された半導体ウェーハ１３ａを搬送アーム２４から供給される窒素ガスにより搬送中に冷却することができる。このような搬送アーム２４を使用しない場合、半導体ウェーハ１３ａの熱ストレスの緩和や酸化防止のために、反応炉を温度が６００℃程度に降温した窒素雰囲気にした後に半導体ウェーハ１３ａをアンロードする必要があり、この降温に係る時間に基づいて縦型炉のスループットが低下することになる。
【００３６】
しかしながら、本実施形態の縦型炉２０は、半導体ウェーハ１３ａを搬送アーム２４でアンロードする間に、半導体ウェーハ１３ａを窒素ガスにより冷却することができるので、反応炉１６内の温度を処理温度から所定の温度まで下げる必要がなくなり、半導体ウェーハの冷却に係る時間を短縮することができるようになる。本実施形態の縦型炉２０の搬送アームは、その搬送スピードをローディング制御手段２６により適宜調整することができるようになっている。つまり、半導体ウェーハ１３ａをより低い温度に下げてから製品ロットのウェーハ収納器２５にアンロードしたい場合は、その搬送スピードを遅く設定すればよい。
【００３７】
このように、本実施形態の縦型炉２０は、小数枚の半導体ウェーハで構成されるロットを処理する際に、ロットごとに多数枚のダミーウェーハをボートにロード及びアンロードする必要がなくなるので、バッチ方式の縦型炉を用いて小数枚の半導体ウェーハで構成されるロットを効率よく処理することができ、製品開発の短ＴＡＴにも対応できるようになる。
【００３８】
なお、メモリ品種などの半導体装置を大量生産する場合においては、ボートにダミーウェーハを配置しない形態とし、搬送アームを例えば１０個以上設け、半導体ウェーハを複数枚一括移載するような形態とすればよい。
このようにして、本実施形態の縦型炉を用いて前述した半導体ウェーハへの成膜処理を所定のロット数行うと、ボート１２上、ダミーウェーハ２３上及び反応管１６内側にもシリコン窒化膜などが成膜されることになる。従来の縦型炉においては、例えばボート１２に５〜７μｍのシリコン窒化膜などが成膜されると、このシリコン窒化膜が剥がれるなどして、パーティクルが発生するようになる。
【００３９】
このため、所定のバッチ数の処理が終了すると、縦型炉を停止し、反応炉１６を開放して反応炉１６の内側を洗浄したり、ボート１２を新しいボートに組み合えたりして縦型炉を再度立ち上げる必要がある。この反応炉１６の洗浄やボート１２の交換作業は煩雑で時間がかかるものであって、当然ながら、この作業中は縦型炉が稼働できないことになるので、縦型炉の稼働率が低下し、生産効率が低下することになる。さらには、ボート１２の薬液洗浄においても煩雑で手間がかかる作業である。
【００４０】
しかしながら、本実施形態の縦型炉は、ボート１２が例えばＳｉＣ部材上に多結晶シリコン層がコーティングされたものからなり、この上に成膜されたシリコン窒化膜などをガス導入管１６からＨＦガスや有機性フロン系ガスなどを供給することにより、いわゆるドライクリーニングを行うことができる構造となっている。
【００４１】
このドライクリーニングにおいては、縦型炉を分解する必要がなく、極めて短時間でボート１２上に成膜されたシリコン窒化膜などを除去することができ、パーティクルの発生を防止することができる。ドライクリーニングの頻度は、例えばトータルの成膜膜厚が所定の膜厚になったときなどと決めて定期的におこなえばよい。
【００４２】
このようにすることにより、縦型炉を停止及び分解して反応炉やボートなどを薬液洗浄する頻度を大幅に減らすことができるので、縦型炉の稼働率が向上し、その処理能力を向上させることができる。
以上、実施の形態により、この発明の詳細を説明したが、この発明の範囲は上記実施の形態に具体的に示した例に限られるものではなく、この発明を逸脱しない要旨の範囲における上記実施の形態の変更はこの発明の範囲に含まれる。
【００４３】
例えば、本実施形態では、縦型炉のボートの全てのスロットにウェーハを配置してフルバッチの状態で成膜処理などを行う形態を例示したが、ところどころにウェーハが配置されていないスロットがあってもよい。また、ボートの中心部のスロットに製品ロットの半導体ウェーハを配置する形態を例示したが、処理すべく半導体ウェーハとダミーウェーハとがボート内でランダムに配置されるようにしてもよい。
【００４４】
（付記１）半導体ウェーハに対して所定の処理を行う縦型の反応炉と、
前記反応炉中に固定されて収納され、複数枚の半導体ウェーハを板厚方向に互いに隔てて保持するボートと、
前記反応炉の下部に配置され、前記反応炉を開閉する蓋体と、
前記ボートが前記反応炉に固定された状態で、前記蓋体の開閉に対応して移動することで前記半導体ウェーハを前記ボートに搬入又は前記ボートから搬出するようにした半導体ウェーハ搬送手段とを有することを特徴とする縦型炉。
【００４５】
（付記２）前記ボートの所定のスロットには、ダミーウェーハが配置されていることを特徴とする付記１に記載の縦型炉。
（付記３）前記半導体ウェーハ搬送手段が、前記半導体ウェーハを１枚単位、もしくは複数枚を一括して前記ボートに搬入又は前記ボートから搬出する搬送アームを有することを特徴とする付記１又は２に記載の縦型炉。
【００４６】
（付記４）前記搬送アームには、該搬送アーム上に載置される前記半導体ウェーハに不活性ガスを供給する複数のガス供給口が形成されていることを特徴とする付記３に記載の縦型炉。
（付記５）前記ボートが、シリコンカーバイド部材の上にシリコン層が形成されたものであることを特徴とする付記１乃至４のいずれか一項に記載の縦型炉。
【００４７】
（付記６）前記半導体ウェーハは、前記ガス供給口から供給される前記不活性ガスにより、前記搬送アームから浮上した状態で搬送されることを特徴とする付記４に記載の縦型炉。
（付記７）半導体ウェーハに対して所定の処理を行う縦型の反応炉と、
前記反応炉の中に収納され、複数枚の半導体ウェーハを板厚方向に互いに隔てて保持するボートと、
前記反応炉の下部に配置され、前記反応炉を開閉する蓋体と、
前記複数の半導体ウェーハを搬送する搬送アームとを有する縦型炉を用いた半導体ウェーハの処理方法あって、
前記ボートの所定のスロットには予めダミーウェーハが配置されており、前記半導体ウェーハを、前記蓋体の開閉に対応した前記搬送アームの移動により、前記ボートの前記ダミーウェーハが配置されていないスロットに配置し、所定の条件下で前記半導体ウェーハに処理を行うことを特徴とする半導体ウェーハの処理方法。
【００４８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、バッチ処理方式の縦型炉において、ボートを反応炉に固定した状態で、搬送アームが移動することで製品ロットの半導体ウェーハをボートに搬入又はボートから搬出させる。しかも、ボートの製品ロットの半導体ウェーハが配置されないスロットには予めダミーウェーハが配置されている。
【００４９】
このようにすることにより、製品ロットごとにボートの空スロットにダミーウェーハをロード及びアンロードする必要がなくなるので、バッチ方式の縦型炉においても、小数枚の半導体ウェーハで構成される製品ロットの処理効率を向上させることができる。さらには、１ロットにおける搬送アームと接触する半導体ウェーハの枚数を減らすことができるので、搬送アームと半導体ウェーハとの接触や摩擦に起因するパーティクルの発生を抑制することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の実施形態の縦型炉を示す部分概略断面図である。
【図２】図２（ａ）は本発明の実施形態の縦型炉に係る搬送アームを示す概略平面図、図２（ｂ）は図２（ａ）のＩ−Ｉに沿った断面図である。
【図３】図３（ａ）及び（ｂ）は本実施形態の縦型炉に係るボートにウェーハが配置された様子を模式的に示した図である。
【図４】図４は従来の縦型炉を示す概略断面図である。
【符号の説明】
１０：蓋体
１２：ボート
１２ａ：固定手段
１３，１３ａ：半導体ウェーハ
１４：ガス排気管
１６ａ：外管
１６ｂ：内管
１６：反応管
１７：ガス導入管
１８：ヒータ
２０：縦型炉
２２：昇降回転手段
２３：ダミーウェーハ
２４：搬送アーム
２６：ローディング制御手段
２６ａ：ローディング機構
２８：ガス供給口
３０：ガイド
３２：空洞

Claims

半導体ウェーハに対して所定の処理を行う縦型の反応炉と、
前記反応炉内に固定されて収納され、複数枚の半導体ウェーハを板厚方向に互いに隔てて保持するボートと、
前記反応炉の下部に配置され、前記反応炉を開閉する蓋体と、
前記ボートが前記反応炉に固定された状態で、前記蓋体の開閉に対応して移動することで前記半導体ウェーハを前記ボートに搬入又は前記ボートから搬出するようにした半導体ウェーハ搬送手段とを有することを特徴とする縦型炉。
前記ボートの所定のスロットには、ダミーウェーハが配置されていることを特徴とする請求項１に記載の縦型炉。
前記半導体ウェーハ搬送手段が、前記半導体ウェーハを１枚単位、もしくは複数枚を一括して前記ボートに搬入又は前記ボートから搬出する搬送アームを有することを特徴とする請求項１又は２に記載の縦型炉。
前記搬送アームには、該搬送アーム上に載置される前記半導体ウェーハに不活性ガスを供給する複数のガス供給口が形成されていることを特徴とする請求項３に記載の縦型炉。
前記ボートが、シリコンカーバイド部材の上にシリコン層が形成されたものであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の縦型炉。