JPH019162Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 この考案は半導体製造装置で、特に半導体ウエ
ーハ上に酸化膜などを形成する連続式常圧CVD
装置に関する。

従来の技術 半導体ウエーハ上に低温酸化膜や窒化膜、シリ
コン多結晶層などを形成する連続式常圧CVD装
置は搬送体で一方向に連続搬送されるトレー上に
半導体ウエーハを載置して連続送りし乍ら半導体
ウエーハを加熱し、半導体ウエーハ上に所望のガ
スを吹き付けて半導体ウエーハ上に熱分解された
ガスにて所望の膜を形成させる装置で、これの一
般的基本構造例を第９図乃至第１１図を参照して
以下説明する。

第９図は概略説明図で、第１０図は第９図のＣ
−Ｃ線に沿う断面図である。

第９図及び第１０図において、１は搬送体で、
例えばプーリ２，２にて水平に張設された２本平
行な無端なキヤタピラーベルトで、図面矢印方向
に連続走行する。３，３，…は２本のキヤタピラ
ーベルト１，１上の対向するキヤタピラー４，
４，…の２つずつに両端部が固定された複数の長
方形のトレー（サセプタ）で、キヤタピラーベル
ト１，１と一体に水平な往路と復路を連続進行す
る。５はトレー３，３，…の往路の下方定位置に
配置されたヒータブロツク、６はトレー３，３，
…の往路の上方定位置に配置されたガス供給部
で、図面では３つのガス供給ヘツド７，７，７を
直列配置した３連構造のものを示す。各ガス供給
ヘツド７，…は下端開口の内ボツクス８ａ，…と
これを囲う下端開口の外ボツクス８ｂ，…に分か
れ、内ボツクス８ａ，…は下端にトレー進行方向
と直交する方向に並ぶスリツト状の複数のガス吹
出口９，９，…が形成され、上部に第１，第２ガ
ス供給管１０，１１が配管される。外ボツクス８
ｂ，…には上部に排気管１２が配管される。

１つのトレー３上には第１１図に示すように２
枚の半導体ウエーハ（以下単にウエーハと称す）
１３，１３が載置される。このトレー３のウエー
ハ載置面にはは空気抜き穴１４，１４が、またウ
エーハ載置面を囲つて複数のウエーハ位置決め用
突起１５，１５，…が形成され、空気抜き穴１
４，１４はウエーハ１３，１３を載置するときの
ウエーハ裏面の空気を逃してウエーハの横ずれ移
動を防止する。

往路を連続進行する１つのトレー３がウエーハ
供給ポジシヨンP₁にくるとこのトレー３上に２
枚のウエーハ１３，１３が供給されて、ウエーハ
１３，１３はトレー３と共に進行し、、ヒータブ
ロツク５上を進行する間にウエーハ１３，１３は
トレー３を介して加熱（約400〜500℃）される。
この加熱に併行してガス供給部６からウエーハ１
３，１３上にN₂＋SiH₄等の第１反応ガスG₁と、
N₂＋O₂等の第２反応ガスG₂が供給される。即
ち、各ガス供給ヘツド７，７，…のガス供給口
９，９，…は１つ置きのものが第１反応ガス供給
管１０に、他のものが第２反応ガスガス供給管１
１に連結され、この各ガス供給口９，９，…から
吹き出された第１反応ガスG₁と第２反応ガスG₂
はウエーハ１３，１３上で混合して、SiH₄→Si
＋2H₂の熱分解及びSi＋O₂→SiO₂の酸化反応を起
して、ウエーハ１３，１３上に酸化膜が形成され
る。同時に各外ボツクス８ｂ，８ｂ，…内が真空
引きされてN₂、H₂等の処理済みガスが排気管１
２から排出される。このガス供給部６の下を通過
したトレー３がウエーハ取出しポジシヨンP₂ま
でくるとトレー３から処理済みのウエーハ１３，
１３が外部へ取出される。トレー３は更に進行し
て復路を通り再びウエーハ供給ポジシヨンP₁へ
と送られる。

このCVD装置におけるトレー３へのウエーハ
供給は図示しないが開閉するアームを使つてウエ
ーハ両端を把持し、そのままトレー上近くに平行
にして運んでアームを聞き、ウエーハ１３，１３
をトレー上に落とす方式で行われている。一方、
トレー３からのウエーハ取出しは処理済みのウエ
ーハ表面を汚染しないように等の理由から非接触
の取出しを可能とする例えば第１２図に示す如き
ベルヌーイチヤツク１６を使つて行つている。即
ち、トレー３がウエーハ取出しポジシヨンP₂に
くると、ベルヌーイチヤツク１６がN₂を下に吹
き出し乍らトレー３の近くまで下降する。すると
２枚のウエーハ１３，１３上が負圧になつてウエ
ーハ１３，１３がトレー３から浮き上がりベルヌ
ーイチヤツク１６に非接触で保持される。ベルヌ
ーイチヤツク１６はそのまま上昇、水平移動して
２枚のウエーハ１３，１３を外部へ取出してから
再びウエーハ取出しポジシヨンP₂に戻る。

考案が解決しようとする問題点 ところで、上記CVD装置におけるトレー３か
らのウエーハ取出しをベルヌーイチヤツク１６で
非接触で行うとなると、どうしてもベルヌーイチ
ヤツク１６から吹き出されるN₂がトレー周辺に
流れてトレー３やその周辺に付着している塵埃類
を舞い上がらせる。そのため、この舞い上がつた
塵埃類が後続のウエーハ１３，１３，…上に降り
かかつて付着し、ウエーハ１３，１３，…を汚
し、良品率を下げることがあつた。

またトレー３からのウエーハ取出しを真空チヤ
ツクを使つて行うことも考えられているが、真空
チヤツクがウエーハ１３，１３の表面に接触する
ことは厳禁であり、ウエーハ１３，１３の裏面を
吸着する必要があるが、移動しているトレー３上
のウエーハ１３，１３の裏面を吸着することは困
難である。また、真空引きされる空気の流れでト
レー周辺の塵埃類が舞い上がり、上記同様の問題
が生じる。

問題点を解決するための手段 本考案の技術的課題は上記CVD装置等におけ
る連続走行するトレーからウエーハを汚染するこ
と無く安全に取出すことである。

この技術的課題を解決する本考案の技術的手段
はトレーに複数の貫通穴を設け、この貫通穴を利
用してトレー上のウエーハを下からトレーと同期
走行するピンにて定距離突き上げておいて、この
突き上げられたウエーハをピンに代わりアームに
て保持して外部へと取出すメカニカル手段を用い
ることである。

作 用 この技術的手段のようにトレーからウエーハを
ピンとアームの連繋にて取出すメカニカル構造は
トレー周辺の空気を乱すこと無くウエーハ取出し
を可能にし、ウエーハは汚染されること無く取出
される。

実施例 上記連続式常圧CVD装置におけるウエーハ取
出し装置に本考案を適用した一実施例を第１図乃
至第８図に基づき説明すると次の通りである。

第１図は側面図、第２図は第１図の装置の概略
斜視図である。

第１図及び第２図において、第９図乃至第１１
図と同一内容のものには同一参照符号を付して説
明は省略する。この実施例の特徴は、ウエーハ取
出しポジシヨンP₂におけるトレー往路の下方、
に複数のピン１７，１７，…及びピン１７，１
７，…を上下動とトレー搬送方向に往復動させる
ピン駆動機構１８を、また、トレー往路の上方に
複数のアーム１９，１９，…及びアーム１９，１
９，…を開閉及びトレー搬送方向に往復動させる
アーム駆動機構２０を設置することであり、また
この設置によりトレー３′，３′，…は上記ピン１
７，１７，…が挿通される貫通穴２１，２１，…
を有するものを使用する。尚、、１つのトレー
３′の貫通穴２１，２１，…は２つのウエーハ載
置面周辺部の３箇所以上に形成され、その数、配
列は貫通穴２１，２１，…を下から貫通したピン
１７，１７，…がウエーハ１３，１３を安定に突
き上げ保持するよう設定される。この貫通穴２
１，２１，…はトレー３′へのウエーハ供給時に
おける空気抜き穴としても利用される。

ピン駆動機構１８は、例えばトレー往路下方で
平行に往復動可能に設置された可動台２２と、可
動台２２をウエーハ取出しポジシヨンP₂とその
前方のウエーハ取出し準備ポジシヨンP₃の間で
ウエーハ搬送方向に同速移動させ、ウエーハ搬送
方向と逆の戻り方向にはより高速で移動させる可
動台往復動制御機構２３と、可動台２２上に設置
されたシリンダ等のピン上下駆動源２４と、複数
のピン１７，１７，…を支持してピン上下駆動源
２４にて上下動するピン支持体２５とで構成され
る。可動台往復動制御機構２３は、例えば可動台
２２に一部がピン止めされた無端チエーン２６
と、このチエーン２６を張設するプーリ２７，２
７と、チエーン２６の一部に噛合して送りをかけ
る正逆回転するモータ２８８で構成される。

アーム駆動機構２０は２本一組の計４本のアー
ム１９，１９，…をウエーハ取出しポジシヨン
P₂と外部の定ポジシヨンP₄の間を水平に往復動
させるもので、例えばアーム１９，１９，…を開
閉可能に支持するアーム支持体２９と、アーム支
持体２９を水平移動させるアーム駆動機構本体３
０で構成される。アーム１９，１９，…の各組の
先端部は閉状態においてウエーハ１３，１３の裏
面周辺部が乗るアール形成のものが使用される。
アーム１９，１９，…の先端部はウエーハ取出し
ポジシヨンP₂でのトレー３′のウエーハ載置面上
方近傍の位置と、この位置からトレー搬送方向に
平行に定ポジシヨンP₄まで移動した位置の間を
往復動する。

上述外部の定ポジシヨンP₄には例えば２組の
ベルトコンベア３１，３１の一端部が設置され、
各ベルトコンベア３１，３１の他端部にはウエー
ハ収納用マガジン３２，３２が配備されて後述の
ウエーハ収納動作を行う。

次に上記実施例によるウエーハ取出し、収納動
作を第３図乃至第８図を参照し乍ら説明する。

２枚の処理済みウエーハ１３，１３を載置した
１つのトレー３′がポジシヨンP₃に入るタイミン
グでこのポジシヨンP₃の下方定位置に待機して
いた可動台２２がトレー３′と同速で同一方向に
移動し、同時にピン上下駆動源２４が作動してピ
ン１７，１７，…が上昇してトレー３′の対応す
る貫通穴２１，２１，…を通つて第３図に示すよ
うにウエーハ１３，１３を突き上げてトレー３′
から少し浮上させて保持する。この状態のままト
レー３′と共に可動台２２は前進を続けてポジシ
ヨンP₂に近付くと、第４図に示すようにトレー
３′から浮上したウエーハ１３，１３とトレー
３′の間にポジシヨンP₂で閉状態で待機している
アーム１９，１９，…の先端部が入る。トレー
３′がポジシヨンP₂に入つたタイミングでピン１
７，１７，…が下降する。すると第５図と第７図
に示すようにウエーハ１３，１３はアーム１９，
１９，…の先端部上に載つて保持され、ピン１
７，１７，…はウエーハ１３，１３とトレー３′
から離れる。そして可動台２２は再びポジシヨン
P₃の方向に戻つて次のトレー３′が来ると再び上
記動作が繰り返される。この間にウエーハ１３，
１３を保持したアーム１９，１９，…を支持する
アーム支持体２９がポジシヨンP₄まで移動し、
ポジシヨンP₄にくるとアーム１９，１９，…が
開いて第６図と第８図に示すようにウエーハ１
３，１３をベルトコンベア３１，３１上に載置さ
せる。アーム支持体２９はアーム１９，１９，…
を閉じて再びポジシヨンP₂まで戻つて、次のウ
エーハ１３，１３を待つ。コンベア３１，３１は
載置供給されたウエーハ１３，１３をマガジン３
２，３２まで運び収納させる。マガジン３２，３
２は１枚のウエーハ収納毎に１ピツチ上昇して次
のウエーハ収納に備える。

尚、本考案は上記実施例に限らず、例えば次の
ような構造、動作変更が可能である。

可動台２２上に連続走行するトレー３′、或い
はこのトレー３′と一体の搬送体１に上昇して引
つ掛かる爪（図示せず）を設けて、この爪の引掛
りにより可動台２２をトレー３′と同一方向に同
速で従動移動させ、、従動移動の必要が無くなる
と爪を外し、次は可動台２２を専用の戻り駆動機
構で高速に戻す。

またアーム１９，１９，…は、トレー３′より
ピン１７，１７，…で突き上げられたウエーハ１
３，１３の下から上昇してウエーハ１３，１３を
載置し、ピン１７，１７，…より少し持ち上げて
外部に運ぶ動作をするもの、またはピン１７，１
７，…で突き上げられたウエーハ１３，１３の両
端を開いた状態から閉じることで把持してから上
昇する構造及び動作をするものを使用してもよ
い。

また本考案は連続式常圧CVD装置に限らず適
用し得る。

考案の効果 本考案によればトレーからのウエーハ取出しの
全動作時において、トレーやトレー周辺の気流を
乱す心配が皆無となり、従つてウエーハを塵埃類
で汚すこと無く取出すことが可能となり、ウエー
ハ製造の良品率向上化が図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例の半導体製造装置
（CVD装置）を示す側面図、、第２図は第１図の
装置の要部概略斜視図、第３図乃至第６図は第１
図の装置の動作を説明するための各動作時の部分
拡大側断面図、第７図及び第８図は第５図のＡ−
Ａ線及び第６図のＢ−Ｂ線からの平面図である。
第９図及び第１０図は半導体製造装置（CVD装
置）の一例を示す概略側面図及びＣ−Ｃ線に沿う
断面図、第１１図は第９図の装置のトレー拡大斜
視図、第１２図は従来のウエーハ取出し装置の側
断面図である。 １……搬送体、３′……トレー、１３……半導
体ウエーハ、１７……ピン、１８……ピン駆動機
構、１９……アーム、２０……アーム駆動機構、
２１……貫通穴。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 搬送体にて一方向に連続送りされるトレー上に
   載置された半導体ウエーハをトレーから取出す装
   置であつて、トレー下方に配置されてトレーが定
   ポジシヨンにくるとトレーの貫通穴に下から挿入
   されてトレー上の半導体ウエーハをトレーより定
   距離だけ突き上げ保持してトレーと共に定区間移
   動してからトレーより外れる複数のピン及びこの
   ピンの駆動機構と、前記ピンにて突き上げ保持さ
   れた半導体ウエーハをピンに代わり保持して外部
   へ取出すアーム及びこのアームの駆動機構とを具
   備したことを特徴とする半導体製造装置。