JPS612330A

JPS612330A - 処理装置

Info

Publication number: JPS612330A
Application number: JP12175284A
Authority: JP
Inventors: Osamu Kasahara; 修笠原; Tomoji Niina; 新名　朋次
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1984-06-15
Filing date: 1984-06-15
Publication date: 1986-01-08

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔技術分野〕本発明は、処理技術、特に、処理室に被処理物を搬入し
て処理を施す技術に関し、例えば、半導体装置の製造に
おいて、ウェハに形成された金属膜に熱処理を施すのに
使用して有効な技術に関する。

〔背景技術〕

半導体装置の製造において、ウェハに形成された金属膜
にアニールのような熱処理を施すための熱処理装置とし
て、プロセスチューブをヒータの外側に延長させてなる
低温領域に不活性ガスを導入し、この領域に遮蔽板を両
側に立てた状態でウェハを搬入することにより、プロセ
スチューブ内への外部酸素の逆拡散を防止するように構
成したものが、提案されている（特開昭５４−１０８３
０号参照）。

しかし、かかる熱処理装置においては、プロセスチュー
ブの輻射熱をプロセスチューブよりも僅かに小径の遮蔽
板によって遮蔽するようになっているため、ソフトラン
ディング方式のローダを使用することができないという
問題点があることが、本発明者により明らかにされた。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、条件を制約されることなく外部雰囲気
の侵入を防止することができる処理技術を提供すること
にある。

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本
明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう
。

〔発明の概要〕

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、次の通りである。

すなわち、処理室の手前に予備室を配設し、処理室への
出し入れの前に被処理物を不活性ガス雰囲気の予備室に
待機させることにより、処理室への外部雰囲気の侵入を
阻止するようにしたものである。

〔実施例〕

第１図は本発明の一実施例である熱処理装置を示す縦断
面図、第２図は第１図のｎ−ｎ線に沿う横断面図である
。

本実施例において、この熱処理装置は、石英ガラス等か
ら略円筒形状に形成されたプロセスチューブ１を備えて
おり、このプロセスチューブ１の内部室は処理室２を実
質的に形成している。プロセスチューブ１の外部にはヒ
ータ３が包設されており、ヒータ３は処理室２を加熱す
るように構成されている。プロセスチューブ１の一端に
は、窒素、アルゴン等の不活性ガスを処理室２内に供給
するための供給口４が開設されており、プロセスチュー
ブ１の他端には、被処理物としてのウェハを出し入れす
るための開口部としての炉口５が開設されている。炉口
５付近には排気口６が開設されており、この排気口６に
より処理室２は排気されるようになっている。

プロセスチューブ１の炉口５側には、予備室８を実質的
に形成するためのチューブ７が連設されており、このチ
ューブ７は予備室８が処理室２に略−直線に連通ずるよ
うに清心を一致されて連設されている。チューブ７の清
心方向の略中央部には窒素等の不活性ガスを予備室８に
導入するための導入口９が開設されている。

プロセスチューブ１の処理室２とチューブ７の予備室８
との間には、ゲートバルブ１０が両室２と８との連通を
遮断し得るように開閉自在に介設されており、かつ、ゲ
ートバルブ１０はプロセスチューブ１における排気口６
の両側位置を移動するように構成されている。すなわち
、ゲートバルブ１０は、第２図に示されているように、
処理室２および予備室８を横断する方向に開閉移動され
るように構成されているとともに、清心方向に移動され
るように構成されている。

予備室チューブ７のプロセスチューブ１と反対側端には
、ウェハの出し入れ目１１が開設されており、この出し
入れ口１１には、上下一対の扉体１２ａ、１２ｂからな
るシャッタ１２が設けられており、シャッタ１２の扉体
１２ａと１２ｂとは上下に移動することにより、ウェハ
を出し入れするためのローダ筒１３を清心方向への摺動
、がっ、上下動を許容しつつ挟みつけるようになってい
る。

被処理物としてのウェハ１４は治具１５に複数枚整列さ
れた状態で保持され、この治具１５がローダ筒１３の先
端部に載せられて出し入れされることにより、予備室８
および処理室２にソフトランディング状態で搬入、Ｉｌ
ｌ出されるようになっている。

次に作用を説明する。

予備室８にウェハ１４が搬入される以前、ゲートバルブ
１０は閉じられているとともに、排気口６の予備室８側
に位置されている。また、排気口６は処理室２の炉口５
を排気している。この状態において、予備室８はプロセ
スチューブ１の処理室２に対してゲートバルブ１０によ
り遮断されているため、処理室２の熱が予備室８に輻射
することは阻止され。また、排気口６が炉口５を排気し
ているため、処理室２の高温ガスが予備室８に流れ込む
ことは阻止される。したがって、予備室８の温度は処理
室２に対して低温を維持していることになる。

ウェハ１４を保持した冶具１５を載せた状態でローダ筒
１３が予備室８に挿入されると、シャック１２が閉じら
れて扉体１２ａ、１２ｂがローダ筒１３を上下から挟み
つける。このとき、予備室８は低温に維持されているた
め、予備室８に残留している空気により、ウェハ１４に
形成されている金属膜が酸化されることはない。

続いて、不活性ガスが予備室８に導入口９から導入され
、予備室８の雰囲気は不活性ガスに置換される。このと
き、ゲートバルブ１０を排気口６の処理室２例の位置に
移動させることにより、真空排気を同時に行うと、予備
室８における空気と不活性ガスとの置換効率を向上させ
ることができる。

予備室８が不活性ガスに置換されると、ゲートバルブｌ
Ｏが開かれ、ローダ筒１３が処理室２に向けて前進され
る。この前進時、ローダ筒１３はその外周においてシャ
ッタ１２の上下扉体１２ａ。

１２ｂの内周を摺動することになる。

ゲートバルブ１０が開かれると、処理室２に予備室８の
雰囲気が逆流するが、予備室８は不活性ガスに置換され
ているため、処理室２の雰囲気に悪影響を与えることは
ない。

ローダ筒１３の先端部が処理室２の所定位置まで達する
と、ローダ部１３は下降することにより、ウェハ１４を
保持している治具１５を処理室２の床面上に静かに移載
する（ソフトランディング）。

移載が終了すると、ローダ筒１３は上昇した後、予備室
８まで後退して待機する状態になる。ローダ筒１３の昇
降時、シャッタ１２の上下の扉体１２ａ、１２ｂはロー
ダ筒１３を挟みつけたまま上下動することにより、シー
ル状態を維持し続ける。

ローダ筒１３が処理室２から離脱すると、ゲートバルブ
１０は予備室８を閉しるとともに、排気口６の予備室８
例の位置に移動する。

処理室２においては、排気口６により排気が行われると
ともに、供給口４がら窒素またはアルゴン等の不活性ガ
スが導入される。そして、ヒータ３による加熱により、
ウェハ１４に対して金属膜に対するアニール処理のよう
な所定の熱処理が施される。

熱処理が終了すると、ゲートバルブ１０が開かれ、ロー
ダ筒１３が処理室２へ前進して冶具１５を静かにすくい
取り、ウェハ１４を処理室２から予備室８まで）般用す
る。

ウェハ１４が予備室８に移送されると、ゲートバルブ１
０が閉しられ、導入口９から窒素等の不活性ガスが予備
室８に導入される。この状態において、熱処理により高
温になったウェハ１４は冷却される。このとぎ、ゲート
バルブ１０を排気口６の処理室２側に位置せしめて真空
排気をガス導入と併用すると、冷却効率を向上させるこ
とができる。

〜ウェハ１４が冷却されると、ローダ筒１３がシャッタ
１２から引き抜かれてウェハ１４が予備室８から搬出さ
れる。外部に搬出されたウェハ１４は冷却されているた
め、熱処理済みの金属膜が外気により酸化されてしまう
ことはない。

〔効果〕

（１）予備室を設けることにより、処理室への出し入れ
時に被処理物を不活性雰囲気中において待機させること
ができるため、被処理物の処理室への出し入れ時Ｇこお
ける外気の侵入を防止することができる。

（２）　　予備室において、外気の侵入を防止すること
により、被処理物の前後に立てられる外気侵入防止用の
遮蔽板を廃止することができるため、被処理物の出し入
れ手段として、ローダ筒によるソフトランディング方式
を使用することができる。

（３）　　ソフトランディング方式を使用することがで
きるため、被処理物の出し入れ時における異物や損傷を
防止することができる。

（４）　　シャックをローダ筒を挟みつけるように構成
することにより、ローダ筒の前後動および上下動時にお
けるシール状態を維持することができるため、ソフトラ
ンディングによる出し入れ時における外気の侵入を防止
することができる。

（５）予備室と処理室との間にゲートバルブを開設する
ことにより、被処理物を予備室に待機させている時にゲ
ートバルブによって処理室の輻射熱を遮ることができる
ため、被処理物を低温に維持することができ、被処理物
の酸化を防止することができる。

（６）被処理物の酸化を防止することができるため、金
属膜の剥離や接触抵抗の増大化等の不良を防止すること
ができ、特性の安定化や歩留りの向上化を推進すること
ができる。

（７）ゲートバルブを処理室に開設された排気口の両側
位置を移動し得るように設けることにより、処理室の排
気口を予備室の排気にも兼用することができ、予備室の
不活性雰囲気置換効率を促進することができる。

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
であることはいうまでもない。

例えば、ゲートバルブは排気口の両側位置を移動し得る
ように構成するに限らず、単に開閉する構造にしてもよ
いし、前後二重の構造に構成してもよい。

シャッタは上下開きに構成するに限らず、左右開きに構
成してもよいし、多重扉体構造に構成してもよい。

〔利用分野〕

以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をその背景となった利用分野であるウェハに形成された
金属膜を熱処理する装置に適用した場合について説明し
たが、それに限定されるものではなく、ウェハに酸化膜
を形成する酸化膜形成装置や、各種の膜を形成するＣＶ
Ｄ装置等にも適用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例である熱処理装置を示す縦断
面図、第２図は第１図のｎ−ｎ線に沿う横断面図である。ｌ・・・プロセスチューブ、２・・・処理室、３・・・
ヒー外４＋−，供給口、５・・・炉口、６・・・排気口
、７・・・予備室デユープ、ｇ・・・予備室、９・・・
導入口、１ｏ・・・ゲートバルブ、１１・・・出し入れ
口、１２・・・シャッタ、１２ａ、１２ｂ・・・扉体、
１３・・・ローダ筒、１４・・・ウェハ（被処理物）、
１５・・・治具。

Claims

【特許請求の範囲】１、処理室の開口部の外側に設けられた予備室と、処理
室と予備室との間に両室を遮断し得るように介設された
ゲートバルブと、予備室の処理室と反対側の開口部を開
閉するように設けられたシャッタと、予備室に不活性ガ
スを導入する導入口とを備えていることを特徴とする処
理装置。２、ゲートバルブが、処理室に開設される排気口の両側
位置を移動し得るように構成されていることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載の処理装置。３、シャッタが、被処理物を予備室および処理室に対し
て出し入れするローダ筒を挟みつけるように構成されて
いることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の処理
装置。