JPS63107896A

JPS63107896A - 気相成長装置

Info

Publication number: JPS63107896A
Application number: JP62121813A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Ehata; 江畑　均
Original assignee: Toshiba Machine Co Ltd
Current assignee: Shibaura Machine Co Ltd
Priority date: 1986-05-19
Filing date: 1987-05-18
Publication date: 1988-05-12
Anticipated expiration: 2010-01-11
Also published as: DE3716800C2; JPH07520B2; KR870011664A; DE3716800A1; US4807561A; KR900003802B1

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】〔産業上の利用分野〕本発明は、半導体膜、絶縁金属膜等の気相成長装置に関
する。詳しくは、半導体等の基板を連続的に搬送しなが
ら気相成長を行わせるとともに、その気相成長における
プロセス制御を、予め設定されたプロセスプログラムに
従って自動的に行う装置に関する。

〔背景技術とその問題点〕

半導体のウェハ上に気相成長を行わせる、いわゆる気相
成長装置は、近年、半導体チップが各産業分野において
多用される傾向と相俟って注目されている。

従来の気相成長装置を処理形式によって分類すると、バ
ッチ式処理形式と連続式処理形式とに分類できる。

前者のバッチ式処理形式は、シリンダ型の反応炉内にウ
ェハを載せるサセプタを回転自在に設けるとともに、そ
の下方にヒータを設置し、内部に反応に必要なガスを供
給する構造が一般的であった。従って、ウェハの搬入お
よび搬出に当たって、その都度反応炉を開閉する必要が
ある。そのため、１バツチ毎に反応炉を開閉し、ウェハ
の搬入および搬出操作を行わなければならないので、処
理能率がきわめて悪い欠点があった。

後者の連続式処理形式は、ウェハをコンベヤ等で連続的
に搬送し、この搬送中に気相成長を行わせる構造である
。従って、連続的にウェハを搬送しながら気相成長させ
る点において前者の形式より優れている。しかし、バッ
チ式と連続式とは運転のプロセスが全く異なっており、
従来、連続式の運転は、ウェハの搬送速度およびガス流
量をボテンシゴメータにより設定する一方、温度制御を
市販の温度調節計を用いて手動操作で行っていたため、
操作面や制御面での手順が複雑であるとともに、再現性
、信頼性に劣る欠点があった。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、このような欠点を解消し、処理能率に
優れ、かつ、オペレータへの負担を軽減できると同時に
、再現性、信転性、作業性の向上が図れる気相成長装置
を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段および作用〕そのため、
本発明は、シリコン等の基板を連続的に搬送しながら気
相成長を行わせる一方、その搬送速度、加熱温度、使用
ガス並びにその流量等の情報をプログラムしておき、こ
のプログラムに従って各手段を制御するように構成した
ものである。

すなわち、第１番目の発明は、シリコン等の基板を搬送
する基板搬送手段と、この基板搬送手段によって搬送さ
れる基板を加熱する加熱手段と、同基板に気相成長に必
要な各種ガスを供給するガス供給手段と、前記基板搬送
手段、加熱手段およびガス供給手段を制御する制御装置
と、を備え、前記制御装置は、前記基板搬送手段の搬送
速度、加熱手段の加熱温度およびガス供給手段の使用ガ
ス並びにその流量等に関する情報を含むプロセスプログ
ラムを記憶するメモリ領域と、このメモリ領域に記憶さ
れたプロセスプログラムに従っ７　ｎＴＩ記基板基板搬
送手段熱手段およびガス供給手段を制御する手段と、を
含む構成である。

また、第２番目の発明は、第１番目の発明に、前記基板
搬送手段に基板集積装置に貯えられた基板を搬入する搬
入手段および基板搬送手段から基板を搬出する搬出手段
を付加するとともに、前記制御装置に、前記搬入手段に
よる基板搬送手段への基板の搬入情報を記憶するメモリ
領域と、このメモリ領域に記憶されたデータに従って前
記搬出手段を制御する機能と、を含ませた構成である。

従って、半導体等の基板を基板搬送手段によって連続的
に搬送しながら気相成長を行わせるに当たり、メモリ領
域に記憶されたプロセスプログラムに従って、基板搬送
手段、加熱手段およびガス供給手段が制御されるから、
オペレータへの負担を軽減できると同時に、再現性、信
鯨性、作業性の向上が図れる。

〔実施例〕

第１図は本実施例の気相成長装置の全体システムを示し
ている。同装置は、シリコン等の基板であるウェハＷを
搬送する基板搬送手段１と、この基板搬送手段ｌに基板
集積装置としてのカセットステーション７のウェハＷを
順次搬入する搬入手段としてのローダ２と、基板搬送手
段１で搬送されてきたウェハＷを搬出する搬出手段とし
てのアンローダ３と、基板搬送手段１の搬送途中でウェ
ハＷを加熱する加熱手段４と、この加熱手段４と対応す
る上方位置でウェハＷに気相成長に必要な各種ガスを供
給するガス供給手段５と、前記基板搬送手段１、加熱手
￥；、、４、ガス供給手段５、ローダ２およびアンロー
ダ３を予め設定されたプログラムに従って制御する制御
装置６と、を備える。

なお、基板搬送手段１、ローダ２）アンローダ３、カセ
ットステーション７等は、図中一点鎖線で囲まれた略密
閉状態の室内に収納されている。

前記基板搬送手段１は、３つのスプロケット１１．１２
．１３に逆三角形状に掛は回されたチェーン１４を含む
、チェーン１４には一定ピッチ間隔毎にトレイ１５が取
り付けられ、このトレイ１５に載ってウェハＷは図中右
から左へ搬送される。

スプロケット１１と同軸に設けられた他のスプロケット
１６には、チェーン１７を介してモータ１８が連結され
ている。制御装置６からの駆動指令によってドライバ１
９を介してモータ１８が回転すると、チェーン１７、ス
プロケット１６を介してチェーン１４が回行される。チ
ェーン１４０同行速度、つまりトレイ送り速度は、モー
タ１８に直結された図示しないタコジェネレータ等の速
度検出器で検出された後、制御装′１１６にフィードバ
ックされている。

前記ローダ２は、第２図にも示す如く、昇降可能かつ水
平方向へ往復動自在に設けられたアーム２１と、このア
ーム２１に開閉自在に設けられた２対のクランプ爪２２
Ａ、２２Ｂとを備える。クランプ爪２２Ａ、２２Ｂによ
ってカセットステーション７のウェハＷがクランプされ
ると、アーム２１は上昇した後、基板搬送手段１のウェ
ハ載置位置（ロード位置）まで水平移動する。ここで、
ロード位置まで達したトレイ１５の中心位置がトレイ検
知センサＳＩで検出されると、クランプ爪２２Ａ、２２
Ｂを開き、ウェハＷをトレイ１５上に搬入させた後、ア
ーム２１は元の位置へ復帰する。復帰すると同時に、カ
セットステージ町ン７からベルト等により送り出されて
くる次のウェハＷを受は取り、同様にしてトレイ１５上
に搬入させる。この繰り返しにより、カセットステージ
町ン７のウェハＷを順次基板搬送手段１に搬入すること
ができる。

前記アンローダ３は、第２図にも示す如く、昇降可能か
つ水平方向へ往復動自在に設けられたアーム３１と、こ
のアーム３１の下面に設けられた２個の吸着具３２Ａ、
３２Ｂとを備える。吸着具３２Ａ、３２Ｂは、エアーを
吸着具の内壁に沿って吹き出したときに生じる減圧効果
でウェハＷを吸着する構造である。アンローダの動作と
しては、後述するノズル５１を通過した後（気相成長終
了後）にトレイ１５上にウェハＷが有ることを検知セン
サＳ２が検出すると、基板搬送手段１のウェハ取出し位
置（アンロード位置）に達したウェハＷを吸着具３２Ａ
、３２Ｂによって吸着する。すると、アーム３１は上昇
した後、水平移動する。

ここで、吸着具３２Ａ、３２Ｂの吸着を解放してウェハ
Ｗを図示しないコンベヤ上へ落下させた後、アーム３１
は元の位置へ復帰する。コンベヤ上に落下したウェハＷ
は、そのコンベヤによってカセットステーション７に回
収される。この繰り返しにより、基板搬送手段１上のウ
ェハＷを順次搬出することができる。

前記加熱手段４は、前記スブロケッ）１．１．１３間の
チェーン１４の下方にそれと平行に配置されたヒータ４
１と、このヒータ４１への通電を制御する熱発生制御Ｂ
装置４２とを備える。熱発生制御装ｒＩ１４２は、前記
制御装置６からの指令に基づき、電源のオン、オフおよ
び電力調整等を行い、ヒータ４１の加熱温度を制御する
。ヒータ４１の加熱温度は、図示しない熱電対等の温度
検出器で検出された後、制御装置６にフィードバックさ
れている。

前記ガス供給手段５は、前記ヒータ４１と対応する上方
位置に固定されたノズル５１と、このノズル５１に気相
成長に必要とする各種ガスを供給するガス切換装置５２
とを備える。ガス切換装置５２は、前記制御装Ｗ１６か
らの指令に応じて、前記ノズル５１に反応に必要とされ
るガス、例えばＮｚ　、　Ｈ，、ＤＮ、　ＤＰ、　Ｓ　
ｉＣｌ、　、　ＨＣＩおよびこれらの混合ガスを指定−
ｉｔだけ供給するもので、例えばバルブの切換装置によ
り構成されている。ここでのガス供給流量は、図示しな
いマスフロー等の検出器で検出された後、前記制御装置
６にフィードバックされている。

第３図は前記制御装置６の内部構成を示している。同図
において、主中央処理ユニット（ＭＡＳＴＥＲＣＰＵ）
６１には、データバス６２およびｉ／○バス６３がそれ
ぞれ接続されている。データバス６２には、一時記憶部
（ＲＡＭ）６４、表示データ記憶部（ＣＲＴ　　ＲＡＭ
）６５、各種のプロセスプログラムおよび駆動プログラ
ムをストアしであるプログラム記憶部（ＲＯＭ）６６、
各種の処理プログラムをストアしであるプログラム記憶
部（ＲＯＭ）６７がそれぞれ接続されている。

前記ＲＡＭ６４は、本システムの稼動中において使用さ
れるデータ、例えばキーボード７日からの入力データと
か、各種スイッチ類のオン、オフ情報、前記ＲＯＭ６６
の第１のメモリ領域６６゜に登録されているプロセスプ
ログラム、あるいはカセットテープ等の外部記憶媒体か
ら与えられるプロセスプログラム等を貯えるため等に用
いられる。

前記ＣＲＴ　　ＲＡＭ６５は、ディスプレイ装置（ＣＲ
Ｔ）７７に表示すべき内容をストアさせるために用いら
れる。

前記ＲＯＭ６６には、ウェハＷの気相成長において遂行
される一連のプロセスプログラム群を予め記？ｆｉする
第１のメモリ領域６６、と、前記ローダ２およびアンロ
ーダ３等を駆動するための一連の駆動プログラムを記憶
する第２のメモリ領域６６ｇとが設けられている。第１
のメモリ領域６６１に記憶されるプロセスプログラムの
内容を、第４図に示す。

第４図において、最初の記憶エリアにはプロセスプログ
ラム番号ｉがストアされている。次の記憶エリアには以
下の各記憶エリアの合計のデータサイズがストアされて
いる。さらに、次の記憶エリアにはトレイ送り速度デー
タ、つまり基板搬送手段１の搬送速度データがストアさ
れている。搬送速度データは、基本的にはノズル５１の
下を通過するウェハＷの速度を意味し、ウェハＷの送り
方向におけるノズル５１の長さをＬとすると、Ｌ／送り
速度にて時間に変換することができる。送り速度を変化
させることにより、薄い成長層から厚い成長層を得るこ
とができる。従って、このことから、搬送速度データは
、ノズル５１とウェハＷとの相対速度を意味していると
も言える。次の記憶エリアには加熱手段４の加熱温度デ
ータがストアされている。さらに、これ以後の８記（Ｑ
エリアには、気相成長に必要な各種ガスの流量、つまリ
Ｎ、、Ｈ，，ＤＮ、ＤＰ、Ｓ　＋Ｃ１，，ＨＣｊ！流量
データがそれぞれストアされている。

前記ＲＯＭ６７に記憶された処理プログラムは、次の通
りである。

■ＲＯＭ６６にストアされているまたは外部記憶装置に
登録されているプロセスプログラム等を読み出し、これ
をＣＰＵ６１でその各プログラムに対応するシーケンス
命令にデコードするようＣＰＵ６１を制御Ｗするための
処理プログラム、つまりプログラム処理プログラム（Ｐ
ＲＯＣＥＳＳ・Ｃ） ■ＲＡＭ６４にストアされているプロセスプログラムの
内容を修正するようＣＰＵ６１を制御する修正処理プロ
グラム（ＭＯＤｉＦＹ）■キーボード７日を用いて必要
データを入力して新規なプロセスプログラムを生成する
ためのプログラム生成処理プログラム（ＰＲＯＣＩ！５
５　）■現在進行中の処理をＣＲＴ７７へ表示させるた
めのＲＵＮ処理プログラム（ＲＵＮ） ■ＲＡＭ６４にストアされているプロセスプログラム等
を外部記憶媒体、例えばカセット磁気テープ（ＣＭＴ）
９８へ転送するための処理プログラム（ＳＴＯＲ［り ■５ＴＯＰＥ　ａ能と逆の作用を行わせる処理プログラ
ム（ＳＯＲＴ） ■ＲＡＭ６４等にストアされているプロセスプログラム
を処理プログラムＰＲＯＣＥＳＳ　　−Ｃにて実行する
前にこれを確認するための確認処理プログラム（ＶＥＲ
ｉＦＹ）０本システムの稼動中自己診断を行う処理プログラム（
ＤｉＡＧＮＯ５ｉＳ　） ■１つのプログラムの稼動中の経過時間をサービスする
ためのプロセス経過時間を算出する処理プログラム（Ｕ
ＳＥＤ　ＴｉＭＥ）［相］各種のテスト機能を遂行せしめる処理プログラム
（ＴＥＳＴ） ■順次送られてくる空のトレイ１５に対するウェハＷの
ロードの有無を記憶するための処理プログラム（ＬＯＡ
Ｄ）＠ＬＯＡＤ処理プログラムによって記憶されたデータと
照合しつつ、アンローダ３によってウェハＷをトレイ１
５から取り出すための処理プログラム　（ｔｌＮＬＯＡ
Ｄ）これらの中から１つのプログラムが指定されると、ＣＰ
Ｕ６１は、その各処理プログラムに従って必要な演算機
能を果たすようになっている。

また、ｉ　／　Ｏバス６３には、ＣＲＴ７７に表示すべ
きデータを与えるＣＲＴインクフェイス６日、キーボー
ド７８からの人力データ信号をＲＡＭ６４へ取り込む入
力モジュール６９のほか、６つのモジュール７０〜７５
および高速メモリデータ転送部（ＨＭＴ）７６が接続さ
れている。出力モジュール７０には前記加熱手段４の熱
発生制御装置４２が、出力モジュール７１にはガス供給
手段５のガス切換装置５２が、出力モジュール７２には
前記ドライバ１９を介してモータ１８が、それぞれ接続
されている。さらに、出力モジュール７３にはローダ２
の駆動部が、出力モジュール７４にはアンローダ３の駆
動部がそれぞれ接続されているとともに、入力モジュー
ル７５には各検出器で検出されたデータ、つまり基板搬
送手段１のトレイ送り速度データ、加熱手段４の加熱温
度データおよびガス供給手段５の流量データがそれぞれ
入力されている。

前記ＨＭＴ７６にはデータハイウェイ９１を介して他の
高速メモリデータ転送部（ＨＭＴ）９２が接続され、こ
のＨＭＴ９２にはｉ１０バス９７を介して副中央処理ユ
ニッ）　（ＳＵＢ−ＭＡＳＴＥＲＣＰＵ）９３が接続さ
れている。ＣＰＵ９３には、データバス９４を介してプ
ログラム記憶部（ＲＯＭ）９５および一時記憶部（）’
？ＡＭ）９６が接続されているとともに、ｉ　／　Ｏバ
ス９７を介してカセット磁気テープ（ＣＭＴ）９ＢのＣ
ＭＴインタフェイス９９が接続されている。

ＣＰＵ９３は、前記ＲＯ・Ｍ２Ｓにストアされている処
理プログラムに従って、ＣＭ７９Ｂに記録されている各
種プログラムをＣＭＴインタフェイス９９を介してＲＡ
Ｍ９６へ転送したり、あるいはＣＭ７９Ｂに対してＲＡ
Ｍ９６の内容をのき込む。一方、ＲＡＭ９６の内容をＲ
ＡＭ６４へ、あるいは逆にＲＡＭ６４の内容をＲＡＭ９
６に転送する場合には、ＨＭＴ７６．９２およびデータ
ハイウェイ９１を介して行われる。こうすることにより
、ＣＭＴ９Ｂ（あるいは磁気カード等）からのプログラ
ムデータ等の読み出しやＣＭ７９Ｂへの同データの書き
込みに要する時間がＣＰＵ６１の演算処理の速度を制限
するという問題を回避できる。

次に、本実施例の作用を第５図から第１８図を参照しな
がら説明する。

第５図は本システムのシステムプログラムの処理過程を
示すフローチャートである。同図において、プログラム
スタート後の第１のステップ（以下、ＳＴＩと称する。

〕では、キーボード７８からの入力、例えば＄ＰＲＯＣ
ＥＳＳ　　−Ｃ、＄ＲＵＮ・・・・・・等のキー人力を
チェックし、それに対応した処理プログラムのフラグ（
ＲＡＭ６４内のフラグメモリに設けられている。）をセ
ットする０次いで、Ｓｒ１において、まず、プロセス制
御フラグ（＄ＰＲＯＣＥＳＳ　　・Ｃが入力されている
こと）のフラグビットをチェックする。Ｓｒ１のチェッ
クにおいて、ＹＥＳならＳｒ１においてプロセスを制御
する。

Ｓｒ１のチェックにおいて、ＮＯならＳｒ４へ進み、次
のＭＯＤｊｌｌフラグをチェックする。

このようにして、順に処理プログラムに対応したフラグ
をチェックし、フラグの状態によって対応する処理プロ
グラムを実行する。ＳＴ４以下５Ｔ２１までの各ステッ
プは、第２図のＲＯＭ６７中のＭＯＤｉＦＹからＴＥＳ
Ｔまでの各処理プログラムに対応している。ＳＴ５〜Ｓ
Ｔ２１は通常１つだけ選択され有効とされる。

第６図は第５図のプロセス制御サブルーチン（Ｓｒ１）
の詳細フローチャートである。Ｓｒ１の具体的内容であ
ることを示すため各処理ステップにＳｒ１を付しである
。同図において、５Ｔ３−１でスタートスイッチが押さ
れでいると、５Ｔ３−２に進む、５Ｔ３−２において、
ＲＡＭ６４の中から指定されたプロセスプログラムＰＰ
（ｉ）のデータを取り込む９次いで、５Ｔ３−３におい
て、取り込まれたＰＰ　（ｉ）のトレイ送り速度データ
をドライバ１９へ出力し、モータ１８を与えられたトレ
イ送り速度データに従って回転させる。すると、トレイ
１５はその指定速度で送られる。従って、ローダ２によ
ってカセットステージジン７のウェハＷを順に基板搬送
手段１に搬入すると、それらのウェハＷはトレイ１５に
載って指定の送り速度で搬送された後、アンローダ３に
よって搬出され、カセットステーション７に回収される
。

次いで、５Ｔ３−４において、ＰＰ　（＋）の温度に関
するデータを熱発生制御装置ｉ！４２へ出力し、ヒータ
４１を指定された温度に加熱する。同時に、各種ガスの
流量に関するデータをガス切換装置５２へ出力した後、
５Ｔ３−５においてガス切換装置５２のガスバルブを開
閉する。すると、各種ガスがＰＰ　（ｉ）で指定される
流量だけノズル５１を通じてウェハＷに供給される。

このようにして、ウェハＷは基板搬送手段１によって指
定された速度で搬送され、その搬送途中で指定された温
度まで加熱されると同時に、反応に必要な各種ガスが指
定流量だけ供給される結果、ウェハＷを連続的に気相成
長させることができる。

しかも、トレイ送り速度、ヒータ４１の加熱温度および
ガスの種類並びに流量は予め設定されたプロセスプログ
ラムに従って制御されているから、オペレータへの負担
が少なく、かつ、再現性、偉績性、作業性の向上がはか
れる。

第７図は第５図のＭＯＤｉＰＹ処理サブルーチン（Ｓｒ
１）の詳細フローチャートである。同図において、まず
、５Ｔ５−１で修正したいプロセスプログラムＰＰ番号
（ｉ）を入力すると、５Ｔ５−２に進み、ここで入力さ
れたＰＰ　（＋）がＲＯＭ６４の中に存在するか否かを
チェックする。５Ｔ５−２のチェックにおいて、Ｎｏで
あると５Ｔ５−３で修正操作が終了か否かをチェックし
、ＹＥＳならエンドとなる。また、５Ｔ５−３のチェッ
クにおいて、ＮＯなら５Ｔ５−４でオペレータへ存在し
ない番号である旨の警告を発し、エンドとなる。

５Ｔ５−２のチェックにおいて、ＹＥＳであると５Ｔ５
−５に進み、ＰＰ　（ｉ）のデータのうちトレイ送り速
度データを読み出し表示する０次いで、５Ｔ５−６に進
み、トレイ送り速度データを修正したい場合には、５Ｔ
５−７でトレイ送り速度データを修正する０次いで、５
Ｔ５−８．５Ｔ５−９に進み、温度データの修正をした
い場合には、５Ｔ５−１０にて修正を行う、さらに、５
Ｔ５−１１．５Ｔ５−１２に進み、ガス流量データの修
正をしたい場合には、５Ｔ５−１３にて修正を行う、以
下、当該ＰＰ　（ｉ）中の必要なデータを逐次指定して
修正を行うことができるようになっている。

次に、第５図のＰＲＯＣＥＳＳ処理サブルーチン（Ｓ７
７）について説明する。　ＰＲＯＣＥＳＳ処理は実行し
たいプロセスプログラムを生成する処理機能である。　
＄　ＰＲＯＣＥＳＳ　と入力した後、続いて付加情報と
してプロセス名、作成年月日、作成者等をディレクトリ
として登録する０次に、プロセスパターンとして、どの
タイプのプロセスを実行するのか入力する。Ｎタイプの
気相成長を行うのであれば、次の如き表示の入力となる
。

ＰＲＯＣＥＳＳ　ＰＡＴＴＥＲＮ　−Ｅ　Ｐ　ｉ　Ｎ下
線部が入力部分である。

このようにして各種の情報を入力した後、次に実行すべ
きプロセスプログラムＰＰの生成を行う。

これには、システム側より次のメツセージが出され、こ
れに対して必要な情報を入力し、順次ＥＰｉＮを構成す
るところのプロセスプログラムを生成していき、完成さ
せる０例えば、Ｓ［！ＱＵＥＮＣＥ−ヱヱユ土Ｌトレイ送り速度−＝　１５０　　（ａｍ／＋＊ｉｎ　）
加熱温度−１２００（”Ｃ）Ｎ＊−０（ｃｃ）Ｈ，−１００（ｆ）ＤＮ＝　１２０　　　（ｃｃ）ＤＰ＝Ｏ（ｃｃ）ＳｉＣｊ！、−１０（ｇ）ＨＣ／！−０（。、〕である。

第８図は第５図のＲＵＮ処理サブルーチン（ＳＴ９）の
詳細フローチャートである。同図において、まず、５Ｔ
９−１でプロセスの実行中か否かをチェックし、実行中
でなければ５Ｔ９−２に進み、プロセス終了（例えば、
＄＄＄）を表示する。５Ｔ９−１のチェックにおいて、
実行中であると、５Ｔ９−３に進み、実行中のプロセス
プログラムＰＰ　（ｉ）の名称を表示する０次いで、５
Ｔ９−４に進み、実行中のＰＰ　（ｉ）のトレイ送り速
度データを表示する０次に、５Ｔ９−５において、シー
ケンス停止か否かをチェックする。ＹＥＳであると５Ｔ
ＩＩ−７に進み、実行中のＰＰ（ｉ）の停止時間を積算
表示する。このシーケンス停止とはオペレータが自動運
転中に何らかの異常等のためシーケンスの停止を指令す
ることにより生ずるものであり、正常な自動運転中はシ
ーケンス停止は生じないのが普通である。

さて、５Ｔ９−５でＮｏであると、５Ｔ９−６に進み、
実行中のＰＰ　（ｉ）の経過時間を表示する。次いで、
５Ｔ９−８に進み、実行中のＰＰ（ｉ）が温度管理をし
ているか否かをチェックする。５Ｔ９−８のチェックに
おいて、ＹＥＳなら５Ｔ９−９に進み、現在のヒータ４
１の温度を表示する。５Ｔ９−８のチェックにおいて、
Ｎｏなら５Ｔ９−１０に進み、実行中のＰＰ　（ｉ）が
ガス流量を管理しているか否かチェックする。５Ｔ９−
１０でＹＥＳなら、５Ｔ９−１１で現在の実流量を表示
する。５Ｔ９−１０でＮＯなら合流点Ｆに戻る。

第９図は第５図の５ＴＯＲＥ処理サブルーチン（ＳＴ１
１）の詳細フローチャートである。同図において、５Ｔ
ＩＩ−１ではこれから外部記憶媒体へ貯えようとするプ
ロセスプログラムＰＰ　（＋）のデータをセットしくＲ
ＡＭ９６への転送準備のため）、次いで５ＴＩＩ−２で
使用するＲＡＭ９６の初期値化を行う０次いで、５ＴＩ
Ｉ−３に進み、このステップでＲＡＭ６４からＰＰ　（
＋）の全てのデータがＲＡＭ９６へ転送済か否かをチェ
ックする。ＹＥＳならＲＡＭ６４からＲＡＭ９６へのデ
ータの転送が終了したことになり、次いで５Ｔ１１−４
に進み、ＲＡＭ９６からＣＭＴ９Ｂへのデータの転送が
ＲＯＭ−９５のプログラムにより実行される。ＣＭ７９
８への転送が終了すると、５Ｔｌｌ−５にて終了をオペ
レータに伝える。一方、５ＴＩＩ−３において、ＮＯで
あれば５ＴＩＩ−６に進み、ＰＰ　（ｉ）のデータをＲ
ＡＭ９６へ転送する。

次いで、５ＴＩＩ−７に進み、異常の有無をチェックす
る。ＹＥＳなら５ＴＩＩ−８にて異常発生をオペレータ
に伝える。ＳＴＩ　１−７でＮｏなら、再び５ＴＩＩ−
３に戻り、以下これを繰り返す。第３図に示すシステム
のブロック図から判るように、５ＴＯＰＥ処理のプロセ
スはＲＡＭ６４にストアされ７いるＰＰ（ｉ）をｉ１０
バス６３、ＨＭＴ７６、データハイウェイ９１、ＨＭＴ
９２）ｉ　／　Ｏバス９７、データバス９４を通じてＲ
ＡＭ９６に一旦スドアさせる。そして、ＲＡＭ９６にス
トアされたＰＰ　（ｉ）をＣＰＵ９３、ＲＯＭ９５によ
って外部記憶媒体の１つであるＣＭＴ９Ｂにストアさせ
る。

第１０図は第５図の５ＯＲＴ処理サブルーチン（ＳＴ１
３）の詳細フローチャートである。同図において、５Ｔ
１３−１ではこれから５ＯＲＴ　したいある１つのプロ
セスプログラムＰＰ　（ｉ）を指定する。

次いで、５Ｔ１３−２に進み、５Ｔ１３−１にて指定さ
れたＰＰ　（ｉ）が外部記憶媒体（ＣＭＴ）９８に保存
されているか否かをチェックする。５７１３−２でＰＰ
　（ｉ）が保存されていない場合には、ＳＴＩ　３−３
に進み、保存されていないことをオペレータに伝える。

５Ｔ１３−２でＹＥＳならば、５Ｔ１３−４に進み、Ｃ
Ｍ７９ＢからＲＡＭ９６へＰＰ　（＋）に関するデータ
を転送させる（ＲＯＭ９５．ＣＰＵ９３によって）。

次いで、５Ｔ１３−５に進み、ＣＭ７９ＢからＲＡＭ９
６への転送が終了したか否かをチェックする。Ｎｏであ
れば５Ｔ１３−４に戻る。ＹＥＳなら５Ｔ１３−６に進
み、ここでＰＰ　（＋）のデータを主メモリであるＲＡ
Ｍ６４へ転送する０次いで、５Ｔ１３−７にて異常の有
無をチェックし、異常があれば５Ｔ１３−８で異常発生
をオペレータに伝える。異常がなければ５Ｔ１３−９に
進み、ＲＡＭ９６からＲＡＭ６４への転送が終了したか
否かをチェックする。ＹＥＳならＳＯ１？Ｔ処理が終了
ということになり、例えば＄＄＄を表示する。また、５
Ｔ１３−９でＮＯなら５Ｔ１３−６へ戻り、このループ
を１桑り返す。

第１１図は第５図のＶ［！ＲｉＦＹ処理サブルーチン（
ＳＴ１５）の詳細フローチャートである。同図において
、５Ｔ１５−１ではＴ１１！認したいＰＰ（ｉ）を指定
する０次いで、５ＴＬ５−２に進み、その指定されたＰ
Ｐ　（ｉ）の有無をチェックする。

ＰＰ　（ｔ）がなければ５Ｔ１５−３に進み、ＶＥＲｔ
ＦＹ処理プログラムの終了をチェックする。終了してい
ないなら５Ｔ１５−４に進み、存在しない番号が現れた
ものとしてオペレータに警告する。

５Ｔ１５−２において、ＹＥＳなら５Ｔ１５−５に進み
、ＰＰ　（ｉ）のデータの内トレイ送り速度データを読
み出す。次いで、５Ｔ１５−６に進み、そのトレイ送り
速度データをＣＲＴ７７に表示する。次いで、５Ｔ１５
−７において、ＰＰ（ｉ）データ中の温度データの有無
をチェックし、有れば５Ｔ１５−８にてその温度データ
をＣＲＴ７７に表示させる９次いで、５Ｔ１５−９にて
ＰＰ　（＋）のデータ中の使用ガスの流量データの有無
をチェックし、有れば５Ｔ１５−１０にて流量データを
ＣＲＴ７７に表示させた後、合流点Ｇに戻り、以下上述
の５Ｔ１５−２〜５Ｔ１５−１０を繰り返し実行する。

第１２図は第５図のＤｉＡＧＮＯＳｉＳ処理サブルーチ
ン（ＳＴ１７）の詳細フローチャートである。同図にお
いて、５Ｔ１７−１ではエラー登録があるか否かをチェ
ックする。このエラー登録は、第１３図の自己診断用ブ
′ログラムの遂行により、ＲＡＭ６４．９６のエラーコ
ード登録領域（第１４図参照）にエラー登録数とエラー
コードとが登録される。５Ｔ１７−１でエラー登録があ
れば５ＴＩ７−２に進み、エラー登録数（第１４図中の
ｋ）を取り出し、次いで５Ｔ１７−３にて各エラーコー
ドを取り出し、次いで５Ｔ１７−４にて取り出されたエ
ラーコードを対応するフォルトメツセージに変換し、こ
れをＣＲＴ７７上に表示する。次いで、５Ｔ１７−６に
おいて、エラー登録数（未表示エラー数）が零か否かを
チェックし、零でなければ５Ｔ１７−３に戻る。また、
雰であればこの処理プログラムは終了となる。

第１３図は前述したＰＲＯＣＥＳＳ　　−Ｃ処理プログ
ラムの説明において説明を略したところのプロセス進行
中における自己診断機能の詳細であって、５７１７−１
１において、異常状態の有無をチェックする。このチェ
ックの項目には、トレイの送り、温度、流量、各種弁装
置への供給電圧等が含まれる。５Ｔ１７−１１で異常有
の場合には、５ＴＩ７−１２に進み、装置あるいはその
周辺部の機器に関する異常状態を解除するために必要な
指令を与える０例えば、シーケンスの進行自体を一時的
に停止させることにより行う。

次いで、５Ｔ１７−１３において、アラームを表示し、
オペレータに警告を与える。そして、５Ｔ１７−１４で
エラーコードをＲＡＭ６４の対応するメモ’Ｊ　ｆＪ域
（第１４図参照）に登録する。

第１５図は、第１図に示すローダ２によってウェハＷが
搬入されるロード位置にあるトレイ１５（これをＮα１
のトレイとする。）からアンローダ３によってウェハＷ
が搬出されるアンロード位置にあるトレイ１５（これを
Ｎαｎのトレイとする。

）までのｎ個のトレイ１５についてのウェハ載置状態の
一例である。ここに、斜線で示したＷはウェハＷが載置
されていることを表し、白抜きのＷ゛はウェハＷが載置
されていないことを表している。同図では、ｋｎ−１と
Ｎ（Ｌ　ｌとのトレイ１５には進行方向へ向かって左側
位置にはウェハＷが載置されていない。このようなケー
スは、カセットステーション７に貯えられているウェハ
Ｗが無くなった場合や、予め判別される特定のトレイ１
５に対するＲ”ｌｌ拒否指令が出されること等によって
生じる。

第１６図は、第１５図に示したように、全てのトレイ１
５上に常に所定枚数のウェハＷがロードされるとは限ら
ないことに対処するために、実際にトレイ１５上にウェ
ハＷがロードされたか否かを記憶するためのＬＯＡＤ処
理プログラムの処理過程を示すフローチャートである。

このプログラムのスタートは、例えば第１図のスプロケ
ット１２に連動して回転するトレイ位置検出ｖｉＩ　２
　Ａおよびセンサ１２Ｂによってトレイ１５の１つがロ
ーダ位置に近づいてきたことを検知し、これによってロ
ーダ２が作動することにより開始される。

まず、Ｓｒ１０において、ローダ２がカセットステーシ
ョン７よりウェハＷを受は取る。なお、ローダ２の駆動
は、前述したＲＯＭ６６の第２のメモリ領域６６、内の
駆動プログラムによって行われる。５Ｔ３１において、
トレイ検知センサＳ、がオン、つまりウェハＷが搬入さ
れるべきトレイ１５の中心位置がトレイ検知センサＳＩ
で検知されると、Ｓｒ１２へ進み、ローダ２がトレイ１
５上に実際にウェハＷを搬入したか否か、つまりＳｒ１
０でウェハＷを受は取ったか否かに従ってその有無デー
タをＲＡＭ６４内に設けられたメモリ領域にセットする
。このメモリ領域は、第１７図に示す如く、８ビツト中
の上位４桁がテーブル魔を、次の２桁がカセットステー
ションＮαをそれぞれ示す。下位２桁のうち、１ビツト
目はトレイ１５の進行方向へ向かって左側位置（第１５
図参照）におけるウェハＷの有無を、０ビツト目は右側
位置におけるウェハＷの有無を、それぞれ「１」　「０
」で記憶する。５Ｔ３２のデータはテーブルＮα「１」
にセットされる。なお、カセットステーションＮｏ、は
カセットステーション７が複数ある場合にそれぞれのカ
セットステーションＮＯをローダ２が読み取って記す、
αする。このＮαは「０１」’ＩＯＪ　　ｒｌｌ」とし
て表され、図示の「００」は無指定である。また、テー
ブルＮαは各トレイ１５に対応するが、トレイ１５と１
：１で対応するものではない。

Ｓｒ１２でウェハＷのロードの有無データを記憶した後
、５Ｔ３３でローダ２をアンクランプしてウェハＷをト
レイ１５上に置くが、５Ｔ３４でアンクランプ信号がオ
ンか否かを確認、つまり実際にウェハＷがトレイ１５上
にロードされたか否かを確認する。Ｓｒ１４において、
オンでなければ、５Ｔ３５でローダ２のメカトラブルと
して警報を発する一方、オンであれば、このプログラム
を終了する。なお、このプログラムは、各トレイ１５が
ローダ２に対向する毎に繰り返し行われる。

第１８図はＬＩＮＬＯＡＤ処理プログラムの処理過程を
示すフローチャートである。このプログラムの開始は、
ローダ２によるウェハＷのロード時と同様に、トレイ１
５の１つがアンローダ３に近づき、アンローダ３が作動
することにより開始される。

まず、Ｓｒ１０において、アンロードの対象となるトレ
イ１５上の左右位置で各ウェハＷに対応して設けられた
ウェハ検知センサＳ２によってウェハＷがあるか否かを
検知する。ウェハ検知センサＳ２の信号がオンでない場
合には、Ｓｒ１１にて第１７図に示すテーブルＮα「ｎ
」のデータ（ウェハＷの有無）からウェハＷが有るか否
かを調べ、ＮＯならば５Ｔ４２にてテーブルｋ　’　Ｉ
　Ｊ　〜ｒ　ｎ−１」のデータを「２」〜「ｎ」にシフ
トし、このプログラムを終了する。すなわち、アンロー
ドすべきウェハＷがないため、アンロード作動は行わず
、データをシフトしてテーブル漱’　Ｉ　Ｊを次のウェ
ハ受は取り状態待ちにするとともに、テーブルｋｒｎ−
１」のデータを次にアンロードの対象となるテーブルＮ
α「ｎ」にシフトする。

そこで、ロード位置からアンロード位置までトレイ１５
が例えば１０個あるとすると、本装置の運転開始時には
、まずテーブルＮα「１」にデータがセットされるが、
このときテーブル漱「２」〜「１０」まではデータが全
て「ｏ」であるため、アンローダ３は初め０）９ｆＱＪ
はＳｒ１０．Ｓｒ１１゜５Ｔ４２を繰り返す、この繰り
返しによって１０回目には、最初にウェハＷがロードさ
れたトレイ１５がアンロード位置に達するとともに、そ
のトレイ１５上のウェハＷの有無データがテーブルＮα
「ｎ」に記憶される。

このようにして、テーブルＮα「ｎ」のデータからウェ
ハＷが有る状態になると、Ｓｒ１１はＹＥＳとなる。す
ると、５Ｔ４３でウェハ検知センサＳ２の異常警報が出
され、次のＳｒ１６へ進む。

なお、前述したＳｒ１０にてオンの場合は、５Ｔ４４へ
進み、テーブルｋ　ｒ　ｎ　」のウェハ有無データと比
較され、一致すれば次のＳｒ１６へ進む。

また、不一致の場合は、Ｓｒ１５でウェハ検知センサＳ
２の異常警報が出され、次のＳｒ１６へ進む。

５Ｔ４６では、５Ｔ４２と同様に、テーブルＮα’ＩＪ
　〜ｒｎ−ＩＪのデータをｒ２Ｊ　〜ｒｌ　ＯＪにシフ
トし、次のロード、アンロード待ちの状態にする。Ｓｒ
１７において、テーブルＮｃＬｒ　ｎ　Ｊのデータに基
づいてトレイ１５からウェハＷを取り出した後、５Ｔ４
８でテーブル―「ｎ」のデータに基づいて作動しウェハ
Ｗをカセットステーション７へ戻す。このとき、カセッ
トステーションＮα「０１」〜「１１」として指定され
ている場合は、そのＮαのカセットステーション７ヘウ
エハＷを戻す。

なお、第１６図に示したＬＯＡＤ処理プログラムは、ロ
ーダ２が実際にトレイ１５にロードしたウェハＷのを無
を記憶し、アンローダ３がそのデータに基づいて作動す
るようにした例を示したが、予め全てのトレイ１５にＮ
αを付し、各トレイ１５へのウェハＷのロード状態をメ
モリに記憶させておき、このメモリ内のデータに従って
ロードおよびアンロードを行うようにしてもよい。

以上の説明では、１つのノズル５１をもった気相成長装
置について説明したが、例えば第１９図に示すように複
数個のノズル５１．．５１．．５１、を備えてもよい。

その場合、第２０図（Ａ）に示す如く、各ノズル５１．
，５１□、５１．毎に使用ガスの流量データをそれぞれ
設定しておく。

なお、トレイの送りは１つのモータ１８で行い、かつ加
熱手段４のヒータ４１も１つの熱発生制御装置４２によ
って制御しているため、各ノズル５１＋　、５１ｇ　、
５１３のプロセスプログラムデータは第２０図（Ｂ）に
示す如く流量データのみである。

また、第１９図に示すシステムにおいて、トレイ送り速
度を膜付条件用に固定するとともに、各ノズル５１．．
５１ｇ、５１ｆｆ毎に第２１図のようなプロセスプログ
ラムを用意し、各ノズル５１３，５１□、５１．毎の流
量を、流量＝総和流星／トレイ送り速度によって求め、出力すべき流量を決定してもよい。

また、第２２図に示す如く、複数の基板搬送手段１．〜
１，１を順次配列し、これにノズル５１゜〜５１．を対
応配置するようにしてもよい。この場合のプロセスプロ
グラムとしては、第２３図に示す如く、各ユニット毎に
用意する。

また、基板搬送手段としては、上記実施例で述べたトレ
イ１５をチェーン１４で搬送する方式に限らず、ヒータ
４１上に直接またはヒータ４１の上にガイドレールを設
け、トレイ１５を第１図中古から搬入して左へ搬出した
り、あるいはトレイ１５を水平面内で循環移動させるよ
うにしてもよく、種々変更可能である。

なお、上記各実施例では半導体膜を気相成長させる例を
基に説明したが、本発明は、このほか絶縁膜や金属膜な
どの気相成長にも利用できる。

〔発明の効果〕

以上の通り、本発明によれば、半導体等の基板を連続的
に搬送しながら気相成長を行わせるため、処理能率に優
れ、かつ、搬送速度、加熱温度、使用ガス並びに流量等
の情報をプログラムしておき、このプログラムに従って
実行するようにしたので、オペレータへの負担を軽減す
ることができると同時に、再現性、信頼性、作業性の向
上が図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例装置の概略構成図、第２図は
ローダおよびアンローダを示す平面図、第３図は制御装
置を示すブロック構成図、第４図はプロセスプログラム
のデータ構造を説明するための図、第５図は本システム
のシステムプログラムの処理過程を示す図、第６図は第
５図のサブルーチンＳＴ３の詳細フローチャート、第７
図は第５図のサブルーチンＳＴ５の詳細フローチャート
、第８図は第５図のサブルーチンＳＴ９の詳細フローチ
ャート、第９図は第５図のサブルーチン５Ｔ１１の詳細
フローチャート、第１０図は第５図のサブルーチン５Ｔ
１３の詳細フローチャート、第１１図は第５図のサブル
ーチン５Ｔ１５の詳細フローチャート、第１２図、第１
３図および第１４図は第５図のサブルーチン５Ｔ１７の
詳細フローチャートおよびメモリ内容を示す図、第１５
図はトレイ上のウェハの載置例を示す概略平面図、第１
６図はＬＯＡＤ処理プログラムのフローチャート、第１
７図はＬＯＡＤおよびＵＮＬＯＡＤ処理プログラムに付
随したウェハロード状態のデータメモリ構造を説明する
ための図、第１８図はＵＮＬＯＩＩＤ処理プログラムの
フローチャート、第１９図は本発明の他の実施例装置の
概略構成図、第２０図は第１９図の装置によるプロセス
プログラムのデータ構造を説明するための図、第２１図
は第１９図の装置を用いた他のプロセスプログラムのデ
ータ構造を説明するための図、第２２図は本発明のさら
に他の実施例装置の概略構成図、第２３図はそのプロセ
スプログラムのデータ構造図を説明するための図である
。１・・・基板搬送手段、２・・・搬入手段としてのロー
ダ、３・・・搬出手段としてのアンローダ、４・・・加
熱手段、５・・・ガス供給手段、６・・・制御装置、７
・・・カセットステーション、６１・・・ＣＰＵ、６４
・・・ＲＡＭ、６６　　・　ＲＯＭ。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）シリコン等の基板を搬送する基板搬送手段と、この基板搬送手段によって搬送される基板を加熱する加
熱手段と、同基板に気相成長に必要な各種ガスを供給するガス供給
手段と、前記基板搬送手段、加熱手段およびガス供給手段を制御
する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記基板搬送手段の搬送速度、加熱手段の加熱温度およ
びガス供給手段の使用ガス並びにその流量等に関する情
報を含むプロセスプログラムを記憶するメモリ領域と、このメモリ領域に記憶されたプロセスプログラムに従っ
て前記基板搬送手段、加熱手段およびガス供給手段を制
御する手段と、を含むことを特徴とする気相成長装置。
（２）特許請求の範囲第１項において、前記メモリ領域
には、複数種のプロセスプログラムが記憶されているこ
とを特徴とする気相成長装置。
（３）シリコン等の基板を搬送する基板搬送手段と、この基板搬送手段によって搬送される基板を加熱する加
熱手段と、同基板に気相成長に必要な各種ガスを供給するガス供給
手段と、前記基板搬送手段に基板集積装置に貯えられた基板を搬
入する搬入手段および基板搬送手段から基板を搬出する
搬出手段と、前記基板搬送手段、加熱手段、ガス供給手段、搬入手段
および搬出手段を制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記基板搬送手段の搬送速度、加熱手段の加熱温度、ガ
ス供給手段の使用ガス並びにその流量等に関する情報を
含むプロセスプログラムを記憶する第１のメモリ領域お
よび前記搬入手段による基板搬送手段への基板の搬入情
報を記憶する第２のメモリ領域と、第１のメモリ領域に記憶されたプロセスプログラムに従
って前記基板搬送手段、加熱手段およびガス供給手段を
制御するとともに、第２のメモリ領域に記憶されたデー
タに従って前記搬出手段を制御する手段と、を含むことを特徴とする気相成長装置。
（４）特許請求の範囲第３項において、前記第１のメモ
リ領域には、複数種のプロセスプログラムが記憶されて
いることを特徴とする気相成長装置。
（５）特許請求の範囲第３項または第４項において、前
記第２のメモリ領域には、前記基板搬送手段の一単位毎
に基板の枚数および位置を記憶するエリアが設けられて
いることを特徴とする気相成長装置。
（６）特許請求の範囲第３項ないし第５項のいずれかに
おいて、前記基板集積装置を複数のカセットステーショ
ンから構成するとともに、前記第２のメモリ領域には、
前記搬入手段によって基板搬送手段へ搬入される基板の
カセットステーションＮｏ．を記憶するエリアが設けら
れていることを特徴とする気相成長装置。