JPH08172120A

JPH08172120A - 半導体装置の製造方法および搬送インターフェース装置

Info

Publication number: JPH08172120A
Application number: JP31293994A
Authority: JP
Inventors: Yoshio Kawamura; 喜雄河村; Shigeo Moriyama; 茂夫森山; Fumihiko Uchida; 史彦内田; Natsuki Yokoyama; 夏樹横山; Minoru Hidaka; 稔日高; Miyako Matsui; 都松井
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1994-12-16
Filing date: 1994-12-16
Publication date: 1996-07-02

Abstract

(57)【要約】【目的】基板を収納した容器を処理装置に結合して、
容器内から処理室内へ基板を搬送する半導体装置用基板
の搬送方法において、基板やポッド内、処理室内を汚染
すること無く、清浄な環境を保持した状態で半導体装置
用基板を搬送する方法を提供する。【構成】基板を収納したポッド１を処理室２に近接す
ることにより、ドア５と蓋８とその対向する壁面とによ
り囲われた流路空間３０、３３を形成可能な構造とし、
さらに、この流路空間に旋回流で給気を行い排気可能な
ガス給気手段１７と排気手段２２を有する構造で主に構
成される。【効果】ポッド内や処理室内とは独立に、汚れた壁面
を物理的さらには化学的に洗浄可能であるので、基板や
ポッド内、処理室内を汚染すること無く基板の搬入、搬
出の操作ができ、高い信頼性の高性能な半導体装置を高
い歩留まりで製造できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は半導体装置の製造装置に
関し、特に半導体装置用基板を汚染すること無く搬送処
理して搬送インターフェース装置を用いて製造する半導
体装置の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体装置基板の粒子汚染の低減技術
は、半導体装置の歩留り向上や信頼性の向上、開発期間
短縮、コスト低減を実現する上で必要不可欠な技術であ
る。

【０００３】生産ラインに於ける基板の保管中や搬送中
に周囲の雰囲気からの粒子汚染を防ぐ手段として、特許
特開昭６０−１４３６２３号や特許特開昭６０−２２７
４３７号、さらには、文献1994年６月の「Internationa
l Symposium on Semiconductor Manufacturing」の第１
７３〜１７８頁に掲載されたMichael Brain and Salem
Abuzeid著の「Minienvironment Technology and Automa
tion Systems for Next Generation IC Fabs」と題する
論文に述べられているものがある。これは、図１２の従
来技術の概略拡大断面図に示すように、ハウジング部材
の機械的接触により気密を保とうとするものである。ポ
ッド６０１はドア６０５と接触部６１５を介して封じら
れ、処理室６０２は蓋６０８と接触部６１６を介して封
じられ、ポッドを処理室上に設置した場合に、ポッド６
０１と処理室６０２とは接触部６３１を介して封じら
れ、蓋６０８によるドア６０５の結合搬送に際しては接
触部６２６を介して空間６３３が封じられるという構造
を成している。すなわち、基板を収納した容器のドア
と、処理装置の蓋に設けたドアとを結合し、これら二つ
のドアの表面にある粒子をドアと蓋との間に捕らえる構
造の装置である。この従来技術では、接触部すなわち剛
体の面接触により気密化する方法を用いているため、各
接触面の面粗さを極めて小さく、さらには、複数の異な
る面を互いに接触させるために、各面の寸法公差を高精
度に加工することが、必要で、真空対応や分子原子オー
ダの漏れや汚染を防ぐための、気密構造とすることは、
コスト的に実用化が困難であった。

【０００４】また、特表平６−５０１８１５号には、基
板を収納した容器内の汚染物をあらかじめパージするた
め、これら二つのドアの側壁で囲われた隙間に気体を流
入排気する機構を設けている構造の装置がある。さら
に、特開平６−２７５６９８号には、真空容器をロード
ロック室に接触係合させる前に真空容器下面と天蓋上面
とを洗浄ガスで清浄化する装置が示されている。

【０００５】さらに、図５を用いて従来技術を説明す
る。

【０００６】図５ａは、シール手段１１５を介してドア
１０５により、外気からポッド内１０６（一部を表記）
を気密に遮蔽したポッド１０１を、図示していない搬送
手段により、処理室１０２の上方から近接させた状態を
示している。処理室１０２の処理室内１０７（一部を表
記）は、蓋１０８とシール手段１１６を介して外気から
気密に遮蔽されている。処理室１０２の開口部の側壁面
に給気孔１１１と排気孔１１２が設けられ、それぞれ開
閉弁１１８、１２１を介してガス供給源１１７、排気手
段１２２に接続している。蓋１０８が処理室を遮蔽した
状態で、給気孔１１１と排気孔１１２の各々の孔を処理
室に露出可能な構造であり、処理室内１０７を排気した
り、ガスでパージすることができる構造である。

【０００７】図５ｂは、ポッド１０１を処理室１０２の
開口部１１０に対向させて設置した状態を示している。
蓋１０８とドア１０５は図示していない結合手段によ
り、一体的に接触結合している。従って、外気にさらさ
れ汚染されている蓋１０８の上部とドア１０５の下部と
に囲まれた領域１３３は、機械的に接触する隙間に挾み
込まれる。また、蓋１０８の外周側壁面とドア１０５の
外周側壁面及びそれらに対向し、ポッド壁面と開口部壁
面とで囲われた狭い空間１３０には、外気にさらされた
時点の汚染が閉じ込められている。

【０００８】図５ｃは、蓋１０８に結合している図示し
ていない駆動手段により、蓋１０８とドア１０５を所定
距離だけ下降させて、シール手段１１５を開放した状態
を示している。この状態ではシール手段１１６も開放さ
れ、空間１３０に給気孔１１１と排気孔１１２がそれぞ
れ露出する。この状態において、開閉弁１１８や１２１
を制御操作することにより、ポッド内１０６を排気やパ
ージしている。しかし、この操作に際して、空間１３０
および領域１３３の隅々に存在する汚染物に対する配慮
がなされていないため、給気孔１１１からのパージ用ガ
スと共にこの汚染物をポッド内１０６に持込み、ポッド
内に収納されている基板を汚染する問題を有していた。
領域１３３の汚染物はポッド内を排気するために負圧に
すると、領域１３３から脱離し、リークしてポッド内に
拡散し化学的に基板等を汚染する問題を有していた。

【０００９】図５ｄは、蓋１０８に結合している図示し
ていない駆動手段により、蓋１０８とドア１０５をさら
に所定距離だけ下降させて、ポッド内１０６に収納され
ている図示していない基板等を処理室内１０７に搬入す
る状態を示している。この状態において、蓋１０８とド
ア１０５の外周壁面や領域１３３、さらには、開口部１
１０の内周壁面やポッド内周壁面に付着している上述の
汚染物が処理室内１０７に持ち込まれてしまい、処理室
内や処理中の基板等を物理的または化学的に汚染してし
まうという重大な問題を有していた。

【００１０】また、こうした汚染を防ぐ目的で特開平６
−２７５６９８号に記載され、図１０に示すような洗浄
方法もある。

【００１１】ポッド４０１は、複数枚の基板４０３を載
せた保持具４０４を収納し、ポッド内４０６の清浄なガ
スまたは真空の雰囲気下にドア４０５とシール手段４１
５とにより外気から隔離する機能を有している。また、
ポッド４０１内部または外部の下方周辺にはドア４０５
をシール手段４１５を介してポッド内４０６を確実に隔
離するための図示していない開閉手段を有している。

【００１２】処理室４０２には、処理室内４０７の雰囲
気を蓋４０８とシール手段４１６により外気から隔離し
て真空に保持し、図示していない基板授受手段により、
後述する方法で搬入された基板を取り出して、図示して
いない処理ステーションに掲載し、所望の半導体装置の
機能を付加するための処理を施す機能を備えている。ま
た、処理室の開口部４１０の側壁部には清浄なガスを供
給する配管と排気する配管を備え、供給源４１７に開閉
弁４１８を介してつながる。また、ガス供給源４１７か
ら分岐し開閉弁４１９を介した配管が処理室内４０７に
開放するように設けられている。開閉弁４２１を介して
排気手段４２２に接続し、開閉弁２３を介して処理室内
に接続している。蓋４０８は図示していない駆動手段と
接続している駆動棒４１４により上下に移動可能であり
シール手段４１６を介して開口部４１０を開閉できる。
また、蓋４０８の上部とドア４０５の下部には、蓋４０
８とドア４０５とを互いに位置決めして連結する機能を
有する連結手段４２５を備えている。この装置において
は、開口部４１０の空間に清浄なガスを供給して空間を
形成する各面を清浄化することが述べられているが、単
に空間にガスを供給して排出する手法のため、この空間
の隅々までの洗浄が行えず、除去されなかった汚染粒子
の残渣により半導体装置が汚染されてしまうという重大
な問題があった。

【００１３】以上述べたように、従来技術では、気体の
供給のみを行う機構を備えているだけで、ドアや蓋が互
いに結合する部分近傍や流路空間の隅々に生じる、汚染
物の影響に対する配慮が無いため、高性能な半導体装置
の機能を形成する処理に必要不可欠な極めて清浄な処理
雰囲気環境を維持できず、歩留まりの低下や信頼性の欠
如をきたしたり、不良品の突然発生などを生じて量産プ
ロセス上の重大な障害となっていた。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、基
板を収納した容器内を清浄気体で満たしているが、容器
の内と外との間や、容器内と処理装置内との間に圧力差
がある場合には、ドアと蓋との結合部の封止を容易かつ
確実に行うために、ガスケットやＯリング等の所定の表
面積を有する封止部材と対向する壁面との接触による封
止領域が必要不可欠となる。この封止領域は構造上、結
合脱却操作を容易に行うための高い精度の公差で製作し
ておく必要があった。また、基板を収納した容器内をガ
スでパージ洗浄するための排気や給気のための隙間が必
要であった。

【００１５】その結果、ドアと蓋との間のみに汚染粒子
を完全に捕獲することが不可能となり、ドアを開けて基
板を処理室に搬入する際に、容器内や処理装置内に汚染
粒子を巻き込むため、ガスを供給して洗浄化を行ってい
た。しかし、従来のガスを供給しての清浄化方法では、
狭い流路空間の隅々までの汚染粒子を完全に除去する能
力が無く、除去出来なかった残渣が堆積するという問題
があった。

【００１６】サブミクロン領域の微細パターンの形成
や、品質の極めて安定な薄膜を形成するためには、極微
細な汚染粒子の混入や分子、原子による化学的汚染を生
じない高度な洗浄化技術を備えた搬送インターフェース
装置を用いて、高性能な半導体装置を製造する方法の実
用化が課題となる。

【００１７】本発明の目的は、これらの課題を解決する
ものである。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、基板を覆う第１封入体の開口部を封止する第１ドア
と、第２封入体の開口部を封止する第２ドアとを対向さ
せて、該第１ドアと該第２ドアとを一体化させて形成さ
れる流路空間を洗浄化し、該基板を該第１封入体と該第
２封入体間で移動させ半導体装置を製造する方法におい
て、第１ドアと第２ドアとを一体化させて形成される流
路空間に流れを旋回させて気体を給気する工程と、該流
路空間から排気を行う工程と、該第１ドアと該第２ドア
との対向面を気密に封じる工程と、該基板を該第１封入
体と該第２封入体間で移動させる工程とからなる半導体
装置用基板の搬送方法を経て、半導体装置を製造する方
法を講じ、さらに、基板を覆う第１封入体の開口部を封
止する第１ドアと、第２封入体の開口部を封止する第２
ドアと、該第１ドアと該第２ドアとを対向させて、該第
１封入体と該第２封入体とを結合する結合手段と、該第
１ドアと該第２ドアとを一体化させて該第１ドアと該第
２ドアと該結合手段の壁面で囲まれた流路空間を洗浄化
し、該基板を該第１封入体と該第２封入体間で移動させ
る手段からなるインターフェース装置において、第１ド
アと第２ドアとの対向面を気密に封じる手段と、流路空
間に気体を旋回流で給気する旋回流給気手段と、該流路
空間から排気を行う排気手段とを備えた搬送インターフ
ェース装置を有する。

【００１９】

【作用】基板を覆う第１封入体の開口部を封止する第１
ドアと、第２封入体の開口部を封止する第２ドアとの近
接により形成する流路空間に、所定の気体を旋回させて
給気して排気することにより、分子や原子を物理的かつ
化学的に除去させ、ドアとドアとの間や間隙の側壁の表
面に付着または吸着している粒子に対する流体による除
去作用力を増大させ、さらに、壁面より脱離した粒子を
流れに載せて高速に旋回させることによる遠心力にで、
流路空間の最外側へ粒を移動させることが容易にできる
ので、上記２種類の封入体の結合するドアとドアとの間
等に介在する汚染粒子等を効率良く完全に除去可能とな
る。また、第１ドアと第２ドアとの互いに対向する面の
結合機構を含む空間を気密に封じることにより、流路空
間に暴露される面積を最小にすることができるので脱ガ
スの防止が確実に行える。

【００２０】その結果、第１封入体である容器内や第２
封入体である処理装置内に汚染粒子を巻き込むことな
く、極微細な粒子の混入や分子、原子による化学的汚染
を防止できる。従って、サブミクロン領域の微細パター
ンの形成や品質の極めて安定な薄膜を形成でき、高品質
な半導体装置を高い歩留まりと、高いスループットで半
導体装置を量産可能な製造方法と搬送インターフェース
装置とを提供できる。

【００２１】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１、図２、図
３、図４により説明する。なお、全ての図において、同
一の部分は同じ番号を付した。

【００２２】図１は本発明の一実施例の装置の断面概略
図で、図２は本発明の一実施例の動作状態を示す概略断
面図で、図３は本発明の一実施例の拡大概略断面図で、
図４は本発明の一実施例の装置の概略鳥瞰図ある。

【００２３】本発明の搬送インターフェース装置は、主
にポッド１と処理装置２とから構成されている。

【００２４】ポッド１は、半導体装置形成のための１枚
ないしは複数枚の基板３を載せた保持具４を収納し、ポ
ッド内６の清浄なガスまたは真空の雰囲気下にドア５と
シール手段１５とにより外気から隔離する機能を有して
いる。また、ポッド１の内部または外部の下方周辺には
ドア５をシール手段１５を介してポッド内６を確実に隔
離するための図示していない開閉手段を有している。

【００２５】処理室２には、処理室内７の雰囲気を蓋８
とシール手段１６により外気から隔離して、清浄なガス
または真空に保持し、図示していない基板授受手段によ
り、後述する方法で搬入された基板を取り出して、図示
していない処理ステーションに掲載し、所望の半導体装
置の機能を付加するための処理を施す機能を備えてい
る。また、処理室の開口部の側壁部には清浄なガスを噴
出する噴出孔１１と排気孔１２を備えている。噴出孔１
１は所望のガスを所定の圧力と流量に制御供給するガス
供給源１７に開閉弁１８を介してつながる。また、ガス
供給源１７から分岐し開閉弁１９を介した配管２０が処
理室内７に開放するように設けられている。排気孔１２
は開閉弁２１を介してガスの排気手段２２に接続し、ま
た、この排気手段２２には、開閉弁２３を介して処理室
内に開放した配管２４が接続している。蓋８はべローズ
等の柔軟なシール手段１３を介して外部に設けた図示し
ていない駆動手段と接続している駆動棒１４により上下
に移動可能でありシール手段１６を介して開口部を開閉
できる。また、蓋８の上部とドア５の下部には、蓋８と
ドア５とを互いに位置決めして連結する機能を有する連
結手段２５を備えている。また、蓋８の上部の最外周部
には、対向するドア５の下面と接触することにより両者
が対向する面ではさまれた、連結手段を包含する領域を
気密に封じるためのシール手段２６を備えている。

【００２６】次に図２を用いて、本実施例の動作の概要
を述べる。

【００２７】５枚の基板３を収納、保持してドア５のシ
ール手段１５で気密遮蔽されたポッド１が、図示してい
ない搬送手段により処理室上方に運ばれてきた状態を示
し、処理室２は蓋８のシール手段１６により開口部１０
が気密に遮蔽されており、開閉弁１８、２１は閉じて、
開閉弁１９と２３は処理室内７の所定の雰囲気を設定維
持するための条件で開閉制御されている（図２ａ）。

【００２８】ポッド１が、図示していない搬送手段によ
り処理室２の開口部に対向して設置されて状態を示し、
シール手段３１と３２を介して外部と遮断され開口部の
側壁に囲まれた流路空間３０と、ドア５の下面と蓋８の
上面ではさまれた流路空間３３がドア５や蓋８の外周面
とポッドや開口部１０の壁面とで囲われた領域として形
成され、開閉弁１９、２３を閉め、開閉弁１８と２１と
を適宜開閉制御することにより流路空間３０の汚染粒子
を洗浄除去できる（図２ｂ）。

【００２９】ドア５と蓋８とを図示していない連結手段
２５を介して位置合わせし、シール手段２６で流路空間
３３を気密に封じて連結した後に、蓋８とドア５とを一
体にして、駆動棒１４により下方に移動させて基板３を
ポッド内６から処理室内７に搬入した状態で、開閉弁１
８、２１は閉じて、開閉弁１９と２３は処理室内７の所
定の雰囲気を設定維持するための条件で開閉制御されて
いる（図２ｃ）。

【００３０】次に図３の本実施例の拡大概略断面図を用
いて、本発明の特徴を述べる。

【００３１】基板３や保持器４およびガス供給源１７と
排気源２２につながった開閉弁１９、２３等は省略して
ある。

【００３２】図３ａは図２ａに相当する状態の拡大図
で、ポッド１が処理室上方に運ばれてきた状態を示し、
処理室２は蓋８のシール手段１６により開口部１０が気
密に遮蔽されており、開閉弁１８、２１は閉じている。

【００３３】図３ｂは、処理室２の開口部に対向してポ
ッド１を設置した状態を示し、シール手段３１と３２を
介して外部と遮断された流路空間３０、３３がドア５や
蓋８の外周面とポッドや開口部１０の壁面とで囲われた
領域として形成されている。流路空間３３はドア５の下
部と蓋８の上部とで挟まれる空間で数十μｍから数ｍｍ
の間隔を保つ構造の領域である。流路空間３０はドア５
の外周壁面とポッドの内壁面で挟まれた空間と、蓋８の
外周壁面と開口部の内周壁面とで主に挟まれた数十μｍ
から数ｍｍの間隔を保つ構造の領域である。噴出孔１１
から給気されるガス流れがこの流路空間を矢印３４のよ
うに旋回し、かつ流路空間３３に噴出流れが向かうよう
に、噴出孔１１は開口部内壁の概略接線方向と斜め上方
に向くような構造で、少なくとも一カ所以上に設けてあ
る。また、流路空間３０は旋回流れにより生じた微粒子
の流れを遠心力を利用して効率良く排出させるため、排
気孔１２の位置が流路空間の最外周に位置する構造とな
るように設計されている。すなわち、図示したように排
気孔１２より上方の流路空間３０は下方に行くほどその
直径が拡大し、排気孔１２より下方の流路空間３０は上
方に行くほどその直径が拡大する形状の構造である。噴
出孔１１から供給するガスは、超純粋な不活性ガスや乾
燥空気をフィルタで除塵して用いる。ガスを噴出孔から
加圧して供給すると、旋回流れが高速になり、境界層や
よどみ領域を低減できるので物理的に超微粒子を壁面か
ら離脱させやすくなり、さらに高速な流れと遠心力との
相乗効果で、離脱させ流れに乗った微粒子を効率良く確
実に排出する動作を実現できる。

【００３４】なお、噴出孔の形状は圧力差のある流路空
間への気体の膨張する時に流れの臨界状態により音速で
律則されて流れの閉塞現象が生じることを回避するため
に流路断面形状がラバル管形状等の形状の構造に設計す
ることが望ましい。

【００３５】また、初期の流速を大きくして、短時間に
除塵効果を上げるため、排気手段２２を用いてあらかじ
め流路空間３０、３３を負圧ないしは真空にしておき、
ガスを噴出する方法も有効である。

【００３６】流路空間を化学的に洗浄するため、流路空
間への供給ガスにＳＦ6やＣＦ4、ＣＦ3、Ｓ2Ｆ2等のフ
ッ素化合物やＯ2、Ｏ3、Ｎ2Ｏ等の酸素化合物、または
これらの混合ガスを洗浄用ガスとして供給噴出して、流
路空間内に露出した壁面等上の汚染物を化学的に除去す
る工程を付加することもできる。なお、これらの洗浄用
ガスに接する流路空間を形成する部材の全部または露出
する表面に、洗浄用ガスに対して耐腐食特性を有する材
料として、ステンレス、アルミニウム合金や銅合金、シ
リコンカーバイドセラミックス、石英、窒化シリコン等
を用いることも可能である。

【００３７】流路空間３０、３３の洗浄後、この流路空
間とポッド内６との雰囲気を同種または同質にほぼそろ
えてから、図示していない結合手段により、図３ｃに示
すようにドア５を蓋８側に移動位置決めし、シール手段
２６でさらに流路空間３３を気密に封じる。これにより
連結手段を包含する流路空間３３からの脱ガス等の漏れ
を完全にゼロとできる。また、ドア５が下方に移動する
ことにより、シール手段１５が開放されるため流路空間
３０とポッド内６とが連通する。なお、ポッド内６と流
路空間とがつながっても、既に流路空間とそれを構成す
る全ての壁面が洗浄されているので、ポッド内６の基板
を汚染することがまったくない。この状態で必要に応じ
開閉弁１８や２１を制御して、ポッド内６を所望のガス
でパージしたり真空にすること、さらには処理室内７の
雰囲気と同種または同質に雰囲気をそろえることが可能
である。

【００３８】なお、上述した同種の雰囲気とは、例えば
Ｓｉのエッチングに用いるＣＦ4とＯ2やＣＣｌ4とＯ2や
ＳＦ6とＣ2ＣｌＦ5、また、ＳｉＯ2のエッチングに用い
るＣＦ4とＨ2、Ａｌのエッチングに用いるＢＣｌ3とＣ
ｌ2とＣＦ4のような混合ガスを用いる場合に、それぞれ
のガスの構成成分の混合比率を変えたものをいう。ま
た、同質の雰囲気とは、ガスの構成成分は同じである
が、その供給流量や背圧をそれぞれ異にするものをい
い、それぞれに微妙に制御設定されるものであることは
明らかである。

【００３９】図３ｄは図２ｃに相当する拡大図で、蓋８
とドア５とを一体で、図示していない駆動棒により下方
に移動させて、図示していない基板をポッド１から処理
室内７に搬入できる。

【００４０】本実施例の場合も、図３ｂの段階でシール
手段２６で流路空間３３を気密に封じて、流路空間３０
のみを洗浄することも可能である。

【００４１】図４は上述した一実施例の概略鳥瞰図で、
ポッド１を封じるドア５をわずかに開け、処理室２を封
じる蓋８をわずかに開放した状態の概略図である。処理
室２の開口部１０の側壁部には噴出孔１１と排気孔１２
が設けられ、蓋８にはドア５との連結手段２５とシール
手段２６が設けられている。

【００４２】なお、上述の実施例では、流路空間３０、
３３を旋回流で洗浄した後に、シール手段２６で連結手
段を含む流路空間３３を気密に封じているが、ドア５と
ポッド１とが一体となって開口部１０に設置された時点
で、蓋８とドア５とが連結手段２５により連結され、そ
れと同時に蓋８の上面の最外周に設けたシール手段２６
がドア下面に接触し流路空間３３を気密に封じた後、流
路空間３０のみを旋回洗浄することも可能である。この
場合には、洗浄すべき流路空間の容積を低減でき、さら
には、発塵源となり易い連結手段が内側に封じられてい
るため洗浄効率が向上する。また、遠心力作用の小さな
中心部の、すなわち回転半径の小さい領域の洗浄を必要
とせず、外周の流路空間３０のみの流れを高速に旋回さ
せることが可能なため、洗浄効果が飛躍的に向上する特
徴がある。また、流路空間３０の洗浄は、随時行うこと
が可能であるため、測定結果や実用試験結果にもとずい
て、プロセスに支障を来す恐れのある状態に汚染された
時期やその時期を見計らって、処理室へのポッド脱着に
際して旋回洗浄操作を行う方法をとることも可能であ
る。このような方法を取る際には、あらかじめシール手
段２６で封じて連結する手法を用いることが、無洗浄で
脱着できる回数を増加させる上で効果的であるという特
徴もある。

【００４３】本発明の第２の実施例を図６、図７を用い
て説明する。図６ａは上方から見た外観平面図で、図６
ｂは側断面図である。また、図６ｃはドア２０５を開け
た状態の概略図である。ポッド２０１は、半導体装置形
成のための１枚ないしは複数枚の基板３を水平に載せた
保持具２０４を収納し、ポッド内２０６の清浄なガスま
たは真空の雰囲気下にドア２０５のシール手段２１５と
により外気から隔離する機能を有している。また、ポッ
ド２０１内部または外部の下方周辺にはドア２０５をシ
ール手段２１５を介してポッド内２０６を外部雰囲気か
ら確実に隔離するための図示していない開閉手段を有し
ている。この本実施例のポッドとドアを構成する主構造
体は、ステンレス鋼板の深絞り加工により成型し、シー
ル手段２１５やドアー２０５を形成する底部材を組立
て、仕上げ加工して、内面処理を施したものである。薄
板の殻構造体であるため、軽量な構造体で、ポッド内２
０６を真空雰囲気に保つことが可能であり、また、内壁
面を角の無い曲面構造としているため、不要な汚染粒子
の滞留や蓄積、付着を防止出来る特徴がある。なお、こ
の第２の実施例のポッド２０１は、基板３を水平に数枚
設置して搬送するための容器であり、図１や図４に示し
た第１の実施例の処理装置２に、そのまま設置可能とす
るように互換性を保つ構造に設計してある。

【００４４】図７は本発明の第２の実施例の概略鳥瞰図
である。ポッド２０１からドア２０５をわずかに開放
し、図４に示した処理装置２の上方に近接させた状態を
示している。

【００４５】本発明の第３の実施例を図８、図９を用い
て説明する。図８ａは側断面図である。また、図８ｂは
ドア３０５を開けた状態の概略図である。図９ａは上方
から見た外観平面図で、図９ｂは、図８ａとは異なる直
角方向から見た側断面図である。また、図９ｃはドア３
０５を開けた状態の概略図である。

【００４６】ポッド３０１は、半導体装置形成のための
１枚ないしは複数枚の基板３０３を鉛直に立てた状態で
載せた保持具３０４、３０７を収納し、ポッド内３０６
の清浄なガスまたは真空の雰囲気下で、ドア３０５のシ
ール手段３１５により外気から隔離する機能を有してい
る。また、ポッド３０１の内部または外部の下方周辺に
はドア３０５のシール手段３１５を介してポッド内３０
６を確実に隔離するための図示していない開閉手段を有
している。この本実施例のポッドとドアを構成する主構
造体は、ステンレス鋼板の深絞り加工により成型し、シ
ール手段３１５やドアー３０５を形成する底部材を組立
て、仕上げ加工して、内面処理を施したものである。薄
板の殻構造体であるため、軽量な構造で、ポッド内２０
６を真空雰囲気に保つことが可能であり、製造コストも
安価にでき、さらに、内壁面が角の無い曲面構造である
ため、不要な汚染粒子の滞留や蓄積、付着を防止出来る
特徴がある。なお、この第３の実施例のポッド３０１
は、基板３０３を垂直に数枚設置して搬送するための容
器であり、ポッド３０１の床面積を、第２の実施例のポ
ッド２０１より１／５〜１／１０に低減できる特徴があ
る。その結果、第３の実施例のポッド３０１に接続させ
る、図示していない処理装置の開口部の面積を小さくで
きるため、処理装置内を真空にする場合の図示していな
い蓋を介して駆動棒に加わる大気圧の負荷を１／５〜１
／１０に低減でき、構造をシンプルにできる効果もあ
る。

【００４７】図１１に本発明の第４の実施例を示す。ポ
ッド５０１とドア５０５とを弾性材料から成るシール手
段５１５で気密に封じ、処理室５０２と蓋５０８とを弾
性材料から成るシール手段５１６で気密に封じ（図１１
ａ）、処理室上にポッドが設置され連結に伴いドア５０
５と蓋５０８とを弾性材料から成るシール手段５２６で
図示していない連結手段を含む空間５３３を気密に封じ
て、さらに流路空間５３０を形成する構造である（図１
１ｂ）。流路空間には給気開閉弁を経た給気孔とこれと
は独立に排気開閉弁を経た排気孔とが接続されている。
流路空間の側壁はテーパ状をなし、その最外周に相当す
る部分に排気孔が設けられ、給気孔から流路空間の側壁
面の接線方向にガスを供給させて旋回流となった流れに
よる塵埃の排出を確実に行うことができる。図１１ｃは
流路空間５３０を洗浄後ドア５０５と蓋５０８を一体に
連結して処理室に搬送する過程の状態を示している。ド
ア５０５と蓋５０８とを連結する連結手段を含む空間５
３３はシール手段５２６で気密に封じられているため、
高真空下においても脱ガス等の汚染を生じることが無
い。この実施例のシール手段は全て弾性体を用いている
ため、図１２の従来例のように、互いに対面する部材表
面の加工精度を厳しく管理する必要がないので、ガス吸
着の少ない表面処理加工のみで良く、信頼性の高い高真
空対応可能なポッドを低コストで提供可能となり、その
結果、高性能な半導体装置を高い歩留まりで製造可能と
なる。また、弾性材料のシール手段としてＯリング等の
適用が可能である。

【００４８】なお、本発明に示した各種のポッドや処理
室の構成部材として、ステンレス以外にガス吸着の少な
い低発塵の材料を用いたり組み合わせることが可能であ
る。また、ゲッタ材のようなガス吸着機能を有する材料
を内蔵させることにより、ポッド内を長時間に渡って、
特別な排気ポンプを付帯すること無く、電力供給無しに
高真空に保持可能である。

【００４９】以上述べたように本発明により、外気にさ
らされるドアや蓋の露出面上の汚染物の除去と封じ込め
が可能となるため、汚染物をポッド内や処理室内に持ち
込むことを回避でき、極めて高い歩留まりで信頼性の高
い、高集積回路素子である半導体装置が製造可能となっ
た。

【００５０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る搬送
インターフェース装置と半導体装置の製造方法において
は、基板への汚染を生じること無く、所望の処理室に高
スループットで基板を搬入出して、高性能な機能を有す
る半導体装置を製造することが可能になるので、高度な
クリーンルーム等の付帯環境設備を特別に必要とせず、
さらに、インターフェース部の標準化や共用化を図るこ
とができるので、高性能な半導体装置を容易に低コスト
で提供できるようになるという大きな効果を有してい
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の概略断面図である。

【図２】本発明の一実施例の動作状態を示す概略断面図
である。

【図３】本発明の一実施例の拡大概略断面図である。

【図４】本発明の一実施例の概略鳥瞰図である。

【図５】従来技術を示す拡大概略断面図である。

【図６】本発明の第２の実施例の概略図である。

【図７】本発明の第２の実施例の概略鳥瞰図である。

【図８】本発明の第３の実施例の概略図である。

【図９】本発明の第３の実施例の概略図である。

【図１０】別の従来技術を示す概略断面図である。

【図１１】本発明の第４の実施例の概略拡大断面図であ
る。

【図１２】別の従来技術を示す概略拡大断面図である。

【符号の説明】

１…ポッド、２…処理室、３…基板、４…保持器、５…
ドア、６…ポッド内、７…処理室内、８…蓋、１０…開
口部、１１…噴出口、１２…排気孔、１３…シール手
段、１４…駆動棒、１５、１６…シール手段、１７…ガ
ス供給手段、１８、１９…開閉弁、２０…配管、２１、
２３…開閉弁、２２…排気手段、２４…配管、２５…連
結手段、２６…シール手段、３０…流路空間、３１、３
２…シール手段、３３…流路空間、３４…矢印、１０１
…ポッド、１０２…処理室、１０５…ドア、１０６…ポ
ッド内、１０７…処理室内、１０８…蓋、１１０…開口
部、１１１…噴出口、１１２…排気孔、１１５、１１６
…シール手段、１１７…ガス供給手段、１１８…開閉
弁、１２１…開閉弁、１２２…排気手段、１３０…空
間、１３１、１３２…シール手段、１３３…領域、２０
１…ポッド、２０４…保持器、２０５…ドア、２０６…
ポッド内、２１５…シール手段、３０１…ポッド、３０
３…基板、３０４、３０７…保持器、３０５…ドア、３
０６…ポッド内、３１５…シール手段、４０１…ポッ
ド、４０２…処理室、４０３…基板、４０４…保持器、
４０５…ドア、４０６…ポッド内、４０７…処理室内、
４０８…蓋、４１０…開口部、４１４…駆動棒、４１
５、４１６…シール手段、４１７…ガス供給手段、４１
８、４１９…開閉弁、４２１、４２３…開閉弁、４２２
…排気手段、４２５…連結手段、４３１…シール手段、
５０１…ポッド、５０２…処理室、５０８…蓋、５１
５、５１６…シール手段、５１８…給気開閉弁、５２１
…排気開閉弁、５２６…シール手段、５３０…流路空
間、５３１…シール手段、５３３…空間、６０１…ポッ
ド、６０２…処理室、６０８…蓋、６１５、６１６、６
２６、６３１…接触部、６３３…空間、

フロントページの続き (72)発明者横山夏樹東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者日高稔東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者松井都東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地株式会社日立製作所中央研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板を覆う第１封入体の開口部を封止する
第１ドアと、第２封入体の開口部を封止する第２ドアと
を対向させて、該第１ドアと該第２ドアとを一体化させ
て形成される流路空間を洗浄化し、該基板を該第１封入
体と該第２封入体間で移動させ半導体装置を製造する方
法において、第１ドアと第２ドアとを一体化させて形成
される流路空間に流れを旋回させて気体を給気する工程
と、該流路空間から排気を行う工程と、該第１ドアと該
第２ドアとの対向面を気密に封じる工程と、該基板を該
第１封入体と該第２封入体間で移動させる工程を少なく
とも含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】請求項１に記載の半導体装置の製造方法に
おいて、流路空間内の状態をモニタし給排気制御する工
程を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項３】基板を覆う第１封入体の開口部を封止する
第１ドアと、第２封入体の開口部を封止する第２ドア
と、該第１ドアと該第２ドアとを対向させて、該第１封
入体と該第２封入体とを結合する結合手段と、該第１ド
アと該第２ドアと該結合手段の壁面で囲まれた流路空間
を洗浄する洗浄手段と、該基板を該第１封入体と該第２
封入体間で移動させる手段からなるインターフェース装
置において、第１ドアと第２ドアとの対向面を気密に封
じる手段と、流路空間に気体を旋回流で給気する旋回流
給気手段と、該流路空間から排気を行う排気手段とを有
することを特徴とする搬送インターフェース装置。
【請求項４】請求項３に記載の搬送インターフェース装
置において、流路空間を除電して給気または排気する除
電給気手段を有することを特徴とする搬送インターフェ
ース装置。
【請求項５】請求項３に記載の搬送インターフェース装
置において、流路空間内の状態を計測判断制御するモニ
タ手段を有することを特徴とする搬送インターフェース
装置。