JPH0669140A - Cvd装置 - Google Patents

Cvd装置

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JPH0669140A
JPH0669140A JP22125392A JP22125392A JPH0669140A JP H0669140 A JPH0669140 A JP H0669140A JP 22125392 A JP22125392 A JP 22125392A JP 22125392 A JP22125392 A JP 22125392A JP H0669140 A JPH0669140 A JP H0669140A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
chamber
semiconductor wafer
reaction chamber
load lock
cvd apparatus
Prior art date
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Pending
Application number
JP22125392A
Other languages
English (en)
Inventor
Atsushi Kuroda
淳 黒田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi ULSI Engineering Corp
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi ULSI Engineering Corp
Hitachi Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0669140A publication Critical patent/JPH0669140A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 処理終了後の半導体ウェハを高温の処理雰囲
気から常温雰囲気へ搬出する際に割れが生じないように
する。 【構成】 CVD処理を行う反応室2、この反応室2へ
処理対象の半導体ウェハを搬入するローダ1、このロー
ダ1と反応室2の間に設けられて前記半導体ウェハを常
温から中間温度へ予備加熱する予備加熱室6と、反応室
2に連結されて処理の終了した半導体ウェハを中間温度
にまで冷却する予備冷却室7、前記半導体ウェハを予備
冷却室7から常温雰囲気中へ搬出するアンローダ3とか
ら構成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はCVD(Chemical Vapor
Deposition )装置の構成技術、特に、熱応力が大きく
脆性な性質を有する基板上に薄膜を形成するために用い
て効果のある技術に関するものである。
【0002】
【従来の技術】例えば、周波数の高い領域で使用される
通信用の半導体装置においては、その半導体ウェハに動
作特性の向上が可能なガリウム砒素(GaAs)ウェハ
が用いられる。このGaAsウェハにCVD処理を行う
場合、従来はシリコンウェハ用のCVD装置をそのまま
用いて行っている。
【0003】従来のCVD装置は図11に示すように、
半導体ウェハを処理雰囲気中へ搬入するためのローダ
1、搬入された半導体ウェハに対しCVDにより成膜を
行う反応室2、処理済みの半導体ウェハを反応室2から
取り出すアンローダ3から成り、これらを一直線上に並
べた構成になっている。
【0004】図12は従来のCVD装置の第2例を示す
模式的構成図である。
【0005】このCVD装置は、反応室2を真空状態に
して成膜を行うタイプの例であり、ローダ1と反応室2
の間にロードロック室4が設けられると共に反応室2と
アンローダ3の間にロードロック室5が設けられてい
る。
【0006】また、図13は従来のCVD装置の第3例
を示す模式的構成図である。
【0007】このCVD装置は、1組の搬送系に対し複
数の反応室2を連結できるように配置を考えた例であ
り、ローダ1にはロードロック室4が連結され、このロ
ードロック室4に対して反応室2及びアンローダ3を並
列的に連結する構成が取られている。
【0008】図11に示したCVD装置における半導体
ウェハの搬送経路は、まず、ローダ1によって処理対象
の半導体ウェハを反応室2へ搬入し、次いで、処理の終
了した半導体ウェハをアームによって把持しながらアン
ローダ3へ搬出する工程を経て行われる。
【0009】図12のようにロードロック室4を備えた
構成にあっては、ロードロック室4と反応室2の間を遮
断(隔離)した状態でローダ1から半導体ウェハをロー
ドロック室4へ搬入し、次いで、ローダ1とロードロッ
ク室4の間を遮断した後、反応室2とロードロック室4
の間を開けて半導体ウェハを反応室2へ搬入する。ま
た、反応室2から搬出するときには、アンローダ3とロ
ードロック室5の間を遮断した状態で半導体ウェハをロ
ードロック室5へ搬入し、次いで、反応室2とロードロ
ック室5の間を遮断した後、ロードロック室5とアンロ
ーダ3の間を開けて半導体ウェハをアンローダ3へ搬入
する。
【0010】また、図13に示したCVD装置において
は、半導体ウェハはローダ1からロードロック室4へ搬
入した後にローダ1とロードロック室4の間が遮断さ
れ、このロードロック室4内で所定の圧力雰囲気にされ
た後に反応室2へ搬入され、反応室2とロードロック室
4の間が遮断される。次いで、反応室2の処理が終了す
ると、半導体ウェハは再びロードロック室4へ移送さ
れ、反応室2とロードロック室4の間を遮断した後にロ
ードロック室4とアンローダ3の間を開け、アンローダ
3へ搬入する。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】本発明者の検討によれ
ば、シリコンウェハ用のCVD装置を共用してGaAs
ウェハにデポジションを行った場合、GaAsウェハは
シリコンウェハに比較して熱応力が大きく且つ脆性であ
るため、CVD装置による薄膜の形成後、デポジション
温度(例えば、400〜500℃)から常温常圧状態の
雰囲気中へ取り出した場合、反応室とローダとの間の大
きな温度差のために、シリコンウェハでは耐えられた温
度でもGaAsウェハでは耐え切れずに割れてしまい、
製品歩留りを低下させるという問題がある。
【0012】そこで、本発明の目的は、処理終了後の半
導体ウェハをアンロードする際に、温度差に起因する割
れが生じないようにすることのできる技術を提供するこ
とにある。
【0013】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述及び添付図面から明らかにな
るであろう。
【0014】
【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
以下の通りである。
【0015】すなわち、CVD処理を行う反応室と、こ
の反応室へ処理対象の半導体ウェハを搬入するローダ
と、前記反応室に連結されて処理の終了した半導体ウェ
ハを所定温度まで冷却する予備冷却室と、該予備冷却室
から前記半導体ウェハを搬出するアンローダとを設ける
ようにしている。
【0016】
【作用】上記した手段によれば、処理雰囲気の温度から
処理済みの半導体ウェハをアンロードするに際し、一気
に常温雰囲気に搬出せずに中間温度に冷却してから搬出
を行う。この結果、急冷に起因する半導体ウェハの割れ
を防止し、製品歩留りを向上させることができる。
【0017】
【実施例1】図1は本発明によるCVD装置の第1実施
例を示す模式的構成図である。
【0018】本発明によるCVD装置8は、ローダ1に
対し、予備加熱室6、反応室2、予備冷却室7及びアン
ローダ3が一直線上に順次配設された構成になってい
る。予備加熱室6は、常温(例えば、20℃)にあった
GaAsウェハ(半導体ウェハ)を200〜300℃程
度に加熱するためのものである。また、予備冷却室7
は、反応室2で400〜500℃に加熱されたGaAs
ウェハを一旦200〜300℃程度に冷ますためのもの
である。
【0019】このように、予備加熱室6及び予備冷却室
7を設けることで、GaAsウェハに急激な温度変化を
与えないようにすることができる。すなわち、処理対象
のGaAsウェハは、まず、常温状態のローダ1から2
00〜300℃程度の温度雰囲気に設定されている予備
加熱室6へ搬入され、予備加熱が行われる。次いで、予
備加熱の終了したGaAsウェハは、400〜500℃
程度の温度雰囲気に設定されている反応室2に搬入さ
れ、CVDによる薄膜がGaAsウェハ上に形成され
る。さらに、処理の終了したGaAsウェハは予備冷却
室7に搬入され、ここでGaAsウェハを200〜30
0℃程度の温度に冷却する。この200〜300℃程度
に冷やされたGaAsウェハは常温雰囲気のアンローダ
3に搬入される。なお、図中の矢印(→)は、半導体ウ
ェハの移動順序(搬送流れ)を示している。
【0020】以上のように、GaAsウェハを常温から
処理温度へ一気に急激に温度を上昇させるのではなく、
反応室2へ搬入する途中で予備加熱室6によって処理温
度の半分近い温度に一旦加熱し、時間をおいて反応室2
へ搬入することで、GaAsウェハにかかる熱応力を小
さくすることができ、割れなどを生じないようにするこ
とができる。一方、反応室2から搬出するに際しては、
逆に、予備冷却室7において処理済みのGaAsウェハ
を400〜500℃程度の温度から200〜300℃程
度に冷却し、次いで、常温雰囲気のアンローダ3へ搬出
する。これにより、処理温度から常温雰囲気へ段階的に
ウェハ温度を変化させることができ、GaAsウェハに
かかる熱応力を小さくすることが可能になり、ウェハ割
れを防止することができる。
【0021】
【実施例2】図2は本発明によるCVD装置の第2実施
例を示す模式的構成図である。なお、図2においては、
図1に示したと同一であるものには同一引用数字を付し
たので、ここでは重複する説明を省略する。
【0022】前記実施例が常圧型であったのに対し、本
実施例は低圧型の反応室2としており、反応室2内は真
空状態にされる。このために予備加熱室6の前段にロー
ドロック室4を設けると共に、予備冷却室7とアンロー
ダ3の間にロードロック室5を設けている。したがっ
て、予備加熱室6はロードロック室4または反応室2と
一時的に同じ雰囲気になり、予備冷却室7は反応室2ま
たはロードロック室5と一時的に同じ雰囲気になる。
【0023】
【実施例3】図3は本発明によるCVD装置の第3実施
例を示す模式的構成図である。なお、図3においては、
前記各実施例に示したと同一であるものには同一引用数
字を付したので、ここでは重複する説明を省略する。
【0024】本実施例は、図2の構成におけるロードロ
ック室4と予備加熱室6を一体化した予備加熱機能を備
えた予備加熱機能付ロードロック室9をローダ1と反応
室2の間に設けると共に、同じく図2の構成における予
備冷却室7とロードロック室5を一体化した予備冷却機
能を備えた予備冷却機能付ロードロック室10を反応室
2とアンローダ3の間に設けたところに特徴がある。こ
のようにすることで、設置スペースを小さくすることが
できる。
【0025】
【実施例4】図4は本発明によるCVD装置の第4実施
例を示す模式的構成図である。なお、図4においては、
前記各実施例に示したと同一であるものには同一引用数
字を付したので、ここでは重複する説明を省略する。
【0026】本実施例は、図2の構成における予備加熱
室6と予備冷却室7とロードロック室4,5の各機能を
兼備した予備加熱・冷却機能付ロードロック室11を設
け、このロードロック室11を囲むようにローダー1、
反応室2及びアンローダ3を配設したところに特徴があ
る。この実施例では、処理対象の半導体ウェハは、ロー
ダ1→ロードロック室11→反応室2→ロードロック室
11→アンローダ3の順に搬送される。このようにする
ことで設置スペースが最も小さい構成にすることが可能
になる。
【0027】
【実施例5】図5は本発明によるCVD装置の第5実施
例を示す模式的構成図である。なお、図5においては、
前記各実施例に示したと同一であるものには同一引用数
字を付したので、ここでは重複する説明を省略する。
【0028】本実施例は常圧型を対象としており、この
ために図4の構成におけるロードロック室11からロー
ドロック室の機能を取り去り、予備加熱と予備冷却の機
能を1つの室で行えるようにした予備加熱・冷却室12
を、ロードロック室11に代えて設置するようにしたと
ころに特徴がある。また、この構成では、反応室2の増
設が容易にできる利点もある。
【0029】
【実施例6】図6は本発明によるCVD装置の第6実施
例を示す模式的構成図である。なお、図6においては、
前記各実施例に示したと同一であるものには同一引用数
字を付したので、ここでは重複する説明を省略する。
【0030】本実施例は、ローダ1、ロードロック室
4、予備加熱・冷却室12及び反応室2を一直線上に並
設し、さらにロードロック室4にアンローダ3を連結す
る構成にしたところに特徴がある。
【0031】この実施例では、ロードロック室4を中心
にして各室が配設されているため、予備加熱・冷却室1
2と反応室2から成るユニットの複数を連結した場合で
も1箇所からローダ及びアンローダができるという利点
がある。
【0032】
【実施例7】図7は本発明によるCVD装置の第7実施
例を示す模式的構成図である。なお、図7においては、
図6に示したと同一であるものには同一引用数字を付し
たので、ここでは重複する説明を省略する。
【0033】本実施例は、図6の構成におけるアンロー
ダ3をロードロック室5を介して予備加熱・冷却室12
に連結するようにしたところに特徴がある。この構成で
は、図1の構成が予備加熱室6と予備冷却室7を別個に
設けていたのに対し、この2つの機能を1つの室で済ま
すことができる。この実施例においては、半導体ウェハ
はローダ1→ロードロック室4→予備加熱・冷却室12
→反応室2→予備加熱・冷却室12→ロードロック室5
→アンローダ3の順路で搬送される。
【0034】
【実施例8】図8は本発明によるCVD装置の第8実施
例を示す模式的構成図である。なお、図8においては、
図1に示したと同一であるものには同一引用数字を付し
たので、ここでは重複する説明を省略する。
【0035】本実施例は、図1の構成から予備加熱室6
を除去した構成に特徴がある。GaAsウェハは、上記
したように熱応力に弱いが、割れなどの発生は加熱時よ
りも冷却時に影響が出やすい。そこで、装置構成の簡略
化を図りながら熱応力の影響を避ける手段として、予備
加熱室6のみを図1の構成から除去する構成をとってい
る。
【0036】
【実施例9】図9は本発明によるCVD装置の第9実施
例を示す模式的構成図である。なお、図9においては、
図2に示したと同一であるものには同一引用数字を付し
たので、ここでは重複する説明を省略する。
【0037】本実施例は、図2の実施例から予備加熱室
6を除去した構成であり、図8の実施例と考え方は共通
である。
【0038】
【実施例10】図10は本発明によるCVD装置の第1
0実施例を示す模式的構成図である。なお、図10にお
いては、図3に示したと同一であるものには同一引用数
字を付したので、ここでは重複する説明を省略する。
【0039】本実施例は、図3の実施例において、その
予備加熱機能付ロードロック室9を通常(予備加熱機能
を有しない構成)のロードロック室4に代えたところに
特徴がある。この考え方は、図8などと共通である。
【0040】以上、本発明者によってなされた発明を実
施例に基づき具体的に説明したが、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
で種々変更可能であることは言うまでもない。
【0041】例えば、図1の実施例において、ローダ1
と予備加熱室6の間にO2 の混入を防止するためのN2
パージ室を設けるようにしてもよい。
【0042】
【発明の効果】本願において開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
下記の通りである。
【0043】すなわち、CVD処理を行う反応室と、こ
の反応室へ処理対象の半導体ウェハを搬入するローダ
と、前記反応室に連結されて処理の終了した半導体ウェ
ハを所定温度まで冷却する予備冷却室と、該予備冷却室
から前記半導体ウェハを搬出するアンローダとを設ける
ようにしたので、急冷に起因する半導体ウェハの割れを
防止し、製品歩留りを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるCVD装置の第1実施例を示す模
式的構成図である。
【図2】本発明によるCVD装置の第2実施例を示す模
式的構成図である。
【図3】本発明によるCVD装置の第3実施例を示す模
式的構成図である。
【図4】本発明によるCVD装置の第4実施例を示す模
式的構成図である。
【図5】本発明によるCVD装置の第5実施例を示す模
式的構成図である。
【図6】本発明によるCVD装置の第6実施例を示す模
式的構成図である。
【図7】本発明によるCVD装置の第7実施例を示す模
式的構成図である。
【図8】本発明によるCVD装置の第8実施例を示す模
式的構成図である。
【図9】本発明によるCVD装置の第9実施例を示す模
式的構成図である。
【図10】本発明によるCVD装置の第10実施例を示
す模式的構成図である。
【図11】従来のCVD装置の第1例を示す模式的構成
図である。
【図12】従来のCVD装置の第2例を示す模式的構成
図である。
【図13】従来のCVD装置の第3例を示す模式的構成
図である。
【符号の説明】 1 ローダ 2 反応室 3 アンローダ 4 ロードロック室 5 ロードロック室 6 予備加熱室 7 予備冷却室 8 CVD装置 9 予備加熱機能付ロードロック室 10 予備冷却機能付ロードロック室 11 予備加熱・冷却機能付ロードロック室 12 予備加熱・冷却室

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 CVD処理を行う反応室と、この反応室
    へ処理対象の半導体ウェハを搬入するローダと、前記反
    応室に連結されて処理の終了した半導体ウェハを所定温
    度まで冷却する予備冷却室と、該予備冷却室から前記半
    導体ウェハを搬出するアンローダとを具備することを特
    徴とするCVD装置。
  2. 【請求項2】 前記ローダと前記反応室との間に、前記
    ローダからの半導体ウェハを所定の温度に加熱する予備
    加熱室を設けたことを特徴とする請求項1記載のCVD
    装置。
  3. 【請求項3】 前記予備加熱室と前記予備冷却室を共用
    することを特徴とする請求項2記載のCVD装置。
  4. 【請求項4】 前記半導体ウェハは、ガリウム砒素ウェ
    ハであることを特徴とする請求項1記載のCVD装置。
  5. 【請求項5】 前記反応室もしくは前記予備冷却室の前
    段または後段の少なくとも一方にロードロック室を設置
    することを特徴とする請求項1記載のCVD装置。
  6. 【請求項6】 前記ロードロック室に予備加熱機能また
    は予備冷却機能をもたせることを特徴とする請求項5記
    載のCVD装置。
JP22125392A 1992-08-20 1992-08-20 Cvd装置 Pending JPH0669140A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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