JPH0732136B2 - 半導体製造装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、半導体製造装置に関する。

（従来の技術） 半導体製造装置において、半導体ウエハ等を反応室から
搬出する時、この反応室内に残存する例えば有毒ガス成
分等を支障ない程度まで十分に希釈する必要がある。ま
た逆に、反応室内に半導体ウエハ等を搬入する時、上記
反応室内に残存する空気等を十分に希釈する必要があ
る。

その為、一般に、ロードロック室やパージ室等を設け、
真空置換やガスパージが行なわれている。

また、半導体製造装置の稼働率を高め生産性を向上する
という見地から、上記パージ室等を複数個設け、反応室
内部を大気に開放することなく半導体ウエハの搬入搬出
を行う必要がある。

上記点を考慮した装置として例えば下記のようなものが
ある。

第３図に示すように、反応室（１）内に配置されたウエ
ハ載置台Ａ（２）上の半導体ウエハ（３）を処理中に、
第１のパージ室（４）中に配置されたウエハ載置台Ｂ
（５）上に、ドア（図示せず）を通して処理前の半導体
ウエハ（６）を載置する。

次に、排気口（７）から第１のパージ室（４）内の空気
等を排出しつつ、パージガス導入口（図示せず）から例
えば窒素（N₂）等のガスを導入し、パージを行う。

ウエハ載置台Ａ（２）上の半導体ウエハ（３）の処理が
終了すると、反応室（１）内の処理ガスを希釈した後、
第１の引出棒（８）をマニホールド（９）内に進入させ
て遮断板（10）を把持して上記マニホールド（９）のＡ
地点（11）付近まで移動させ、第２の引出棒（12）にて
遮断板（10）を引上げる。

そして、上記第１の引出棒（８）を反応室（１）内に進
入させ、ウエハ載置台Ａ（２）を把持してマニホールド
（９）の第１のパージ室（４）付近まで移動させる。

次に、第２のパージ室（13）の第２の仕切弁（14）を開
け、第３の引出棒（15）で上記ウエハ載置台Ａ（２）を
把持して第２のパージ室（13）内に移動させて第２の仕
切弁（14）を閉じる。第２のパージ室（13）内に混入し
た有毒ガス等を排気口（16）から排気しつつパージガス
導入口（図示せず）から窒素（N₂）等のパージガスを導
入しパージを行った後、ドア（図示せず）を開け、ウエ
ハ載置台Ａ（２）上の処理済の半導体ウエハ（３）を搬
出する。そして、処理前の半導体ウエハ（図示せず）
を、上記ウエハ載置台Ａ（２）上に載置し、排気口（1
6）から第２のパージ室（13）内の空気等を排出しつつ
パージガス導入口（図示せず）からパージガスを導入し
てパージを行い待機する。

一方、第１のパージ室（４）の第１の仕切弁（17）を開
け、第４の引出棒（18）によりウエハ載置台Ｂ（５）を
把持してマニホールド（９）内に移動させ、上記第４の
引出棒（18）を戻した後、第１の仕切弁（17）を閉じ
る。

次に、第１の引出棒（８）によりウエハ載置台Ｂ（５）
を把持して反応室（２）内に移動させ、上記第１の引出
棒（８）を戻した後第２の引出棒（12）を下降させて遮
断板（10）をマニホールド（９）内に移動させる。そし
て、第１の引出棒（８）により上記遮断板（10）を反応
室（１）入口付近の所定位置に移動させ、ウエハ載置台
Ｂ（５）上の半導体ウエハ（６）を処理する。

以後、上述の容量にて処理を繰り返す。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上記従来装置には、仕切弁（14）（17）
とウエハ載置台（２）（５）とを別々に操作しなければ
ならないので、 イ）多くの移動装置が必要である ロ）制御手順も複雑である 等の問題点がある。

本発明は、上述の従来事情に対処してなされたもので、
構成が単純でコンパクトな半導体製造装置を提供しよう
とするものである。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段） すなわち本発明は、反応室に連接して設けられた第１の
部屋と、この第１の部屋の両側に連接された第２および
第３の部屋と、前記第１の部屋と第２の部屋を連通する
第１開口部と、前記第１の部屋と第３の部屋を連通する
第２開口部と、半導体ウエハを載置するための少なくと
も２つの載置部と、これらの載置部をそれぞれ独立に仕
切り、かつ連通する前記第１開口部と前記第２開口部と
を気密に閉塞する複数の密閉手段と、前記載置部と前記
密閉手段とを一体構造に構成するとともに、前記第１の
部屋と前記第２の部屋と前記第３の部屋を連通して移動
可能に設けられた移動機構と、前記移動機構により前記
半導体ウエハを前記第１の部屋と前記第２の部屋と前記
第３の部屋の間で移送するに際し、移送前、移送後も前
記第１の部屋と前記第２の部屋と前記第３の部屋とが前
記密閉手段により気密に閉塞されるように構成されたこ
とを特徴とする。

また、前記第１の部屋は、マニホールドの部屋であり、
前記第２の部屋と前記第３の部屋は、パージ室であるこ
とを特徴とする。

また、前記反応室に連接して成る第１の部屋と前記反応
管との間に開閉可能な遮断板を設けたことを特等とす
る。

（作用） 本発明の半導体製造装置では、反応室に連接して設けら
れた第１の部屋と、この第１の部屋の両側に連接された
第２および第３の部屋と、前記第１の部屋と第２の部屋
を連通する第１開口部と、前記第１の部屋と第３の部屋
を連通する第２開口部と、半導体ウエハを載置するため
の少なくとも２つの載置部と、これらの載置部をそれぞ
れ独立に仕切り、かつ連通する前記第１開口部と前記第
２開口部とを気密に閉塞する複数の密閉手段と、前記載
置部と前記密閉手段とを一体構造に構成するとともに、
前記第１の部屋と前記第２の部屋と前記第３の部屋を連
通して移動可能に設けられた移動機構と、前記移動機構
により前記半導体ウエハを前記第１の部屋と前記第２の
部屋と前記第３の部屋の間で移送するに際し、移送前、
移送後も前記第１の部屋と前記第２の部屋と前記第３の
部屋とが前記密閉手段により気密に閉塞されるように構
成されたことにより、移動機構の構成が単純化し、制御
軸数を少なくすることにより自動化が容易となり、装置
の製造コストを下げることができると共に、装置をコン
パクトにすることが出来る。

（実施例） 以下、本発明半導体製造装置の一実施例を図面を参照し
て説明する。

筒状例えば角筒状に形成された第１の部屋であるマニホ
ールド（101）の一端部付近の筒部分には、第１の開口
（102）、第２の開口（103）が対向する如く設けられて
いる。そして、この第１の開口（102）を取り囲むよう
に上記マニホールド（101）外には第２の部屋の一つで
ある第１のパージ室（104）が溶接等の手段にて固着さ
れている。また、この第１のパージ室（104）の壁面に
は、この第１のパージ室（104）の空気等を排出するた
めの排気口（105）および、この第１のパージ室（104）
内に例えば窒素（N₂）等のパージガスを流入する流入口
（106）が設けられている。

同様に、第２の開口（103）の側にも、第２の部屋の一
つである第２のパージ室（107）、排気口（108）、流入
口（109）が設けられている。

さらに、上記マニホールド（101）、第１のパージ室（1
04）、第２のパージ室（107）からなる内部空間部分に
は、第１のパージ室（104）側から第１の開口（102）を
例えば弗素ゴム等のＯリング（110）を押圧して密閉可
能に構成された第１のドア板（111）と、第２のパージ
室（107）側から第２の開口（103）を弗素ゴム等のＯリ
ング（112）を押圧して密閉可能に構成された第２のド
ア板（113）と、マニホールド（101）側から第１の開口
（102）および第２の開口（103）を弗素ゴム等のＯリン
グ（114）（115）を押圧して密閉可能に構成された仕切
板（116）とが、それぞれ移送板（117）に取着されてい
る。

そして、この移送板（117）の例えば第２のパージ室（1
07）側の端部には、この第２のパージ室（107）の壁部
分を例えばＯリング（107a）等のシール機構を通して貫
通し、移動機構（図示せず）により移動可能に構成され
た移動軸（118）が取着されている。この移動軸（118）
を例えばマニホールド（101）に向って移動させると仕
切板（116）と第２のドア板（113）によりそれぞれ第１
の開口（102）、第２の開口（103）を密閉し、逆に上記
移動軸（118）をマニホールド（101）から遠去かるよう
に移動させると第１のドア板（111）と仕切板（116）に
よりそれぞれ第１の開口（102）、第２の開口（103）を
密閉可能に構成されている。

また、上記移送板（117）の第２のドア板（113）と仕切
板（116）との中間位置付近には半導体ウエハ（119）を
載置した基板台Ａ（120）を保持する基板台受けＡ（12
1）が取着され、第１のドア板（111）と仕切板（116）
との中間位置付近には基板台Ｂ（122）を保持する基板
台受けＢ（123）が取着されている。さらに、第１のパ
ージ室（104）、第２のパージ室（107）には各々ドア
（図示せず）が設けられており、このドアを通して搬送
装置（図示せず）により第１のパージ室（104）、第２
のパージ室（107）への半導体ウエハ（119）の搬入搬
出、および基板台Ａ（120）Ｂ（122）上への上記半導体
ウエハ（119）の載置取外しが可能に構成されている。

次に、マニホールド（101）の他端部には、例えば石英
管で形成された反応室（124）がマニホールド（101）と
概略同径の筒状をなす如く取着されている。

先ず、マニホールド（101）の反応室（124）寄りの部分
の位置には、反応室（124）およびマニホールド（101）
内を摺動可能に構成された遮断板（125）を収納可能な
遮断板収納ボックス（126）がマニホールド（101）の外
部に突出して設けられている。そして、この遮断板（12
5）は、反応室（124）側とマニホールド（101）側との
空間を概略遮断可能で、マニホールド（101）の一端部
に例えばＯリング（101a）等のシール機構を通して貫通
し移動可能な第１の取出棒（127）によりマニホールド
（101）側の遮断板収納ボックス（126）付近まで引張ら
れて移動し、かつ上記遮断板板収納ボックス（126）の
突端部に例えばＯリング（126a）等のシール機構を通し
て貫通して設けられた第２の取出棒（128）に引張られ
て上記遮断板収納ボックス（126）内に収納される如く
構成されている。

また、上記マニホールド（101）の反応室（124）寄りの
部分には、冷却水等が循環してマニホールド（101）を
冷却するパイプ（129）が巻かれている。

一方、反応室（124）内は、第１の取出棒（127）により
マニホールド（101）内を移動してきた基板台Ａ（120）
あるいはＢ（122）を固定可能に構成され、上記反応室
（124）外に設けられたヒーター（130）で半導体ウエハ
（119）を加熱し、ガス導入口（131）から反応ガスを導
入し、排気口（132）から排気する如く構成されてい
る。

なお、マニホールド（101）の第１の取出棒（127）が設
けられている付近には、ガス流入口（133）が設けられ
ており、このガス流入口（133）から窒素（N₂）等のパ
ージガスを流入させることにより、マニホールド（10
1）内等をパージ可能に構成されている。

次に動作を説明する。

なお、説明の都合上、移送板（117）は第１のパージ室
（104）側に移動した状態で、基板台受けＡ（121）上に
処理前の半導体ウエハ（119）を載置した基板台Ａ（12
0）が有り、また遮断板（125）は遮断板収納ボックス
（126）内に収納されているものとする。

先ず、第１の取出棒（127）をマニホールド（101）内に
前進させ、基板台受けＡ（121）上に有る基板台Ａ（12
0）を搬送路（図示せず）に添って反応室（124）方向に
移動させる。上記基板台Ａ（120）が反応室（124）の所
定位置に達すると第１の取出棒（127）は後退する。

次に、第２の取出棒（128）により遮断板収納ボックス
（126）内に収納されている遮断板（125）をマニホール
ド（101）内に移動させた後、第２の取出棒（128）が後
退すると共に、第１の取出棒（127）が再び前進し、上
記遮断板（125）を反応室（124）内の入口付近の所定位
置まで移動させる。その後、上記第１の取出棒（127）
は後退する。

そして、ガス導入口（131）から各種の反応ガス例えば
塩化水素（HCl）ガス等の腐食性ガスを含む反応用混合
ガスを反応室（124）内に導入し、半導体ウエハ（119）
を処理例えばエピタキシャル成長等の処理を行ない、排
気ガスは排気口（132）から排出する。

上記処理と並行して、第１のパージ室（104）のドア
（図示せず）を通して搬送装置（図示せず）により処理
前の半導体ウエハ（119）を搬入して基板台Ｂ（122）上
に載置する。そして、排気口（105）から第１のパージ
室（104）内の空気等を排出すると共に、流入口（106）
から窒素（N₂）等のパージガスを流出させてパージす
る。

さらに、上記第１のパージ室（104）と同様に、第２の
パージ室（107）内もパージする。

半導体ウエハ（119）の処理が終るとガス導入口（131）
からの反応ガスの導入を停止し、第１の取出棒（127）
により遮断板（125）を遮断板収納ボックス（126）付近
まで移動させ、第２の取出棒（128）により遮断板（12
5）を上記遮断板収納ボックス（126）に収納する。

次に、第１の取出棒（127）を再び前進させ、反応室（1
24）から基板台Ａ（120）を取り出してマニホールド（1
01）側に移動させて基板台受けＡ（121）に置く。な
お、この時マニホールド（101）のガス流入口（133）か
ら窒素（N₂）等のパージガスを流入し、反応室（124）
内に残存する反応ガスがマニホールド（101）側に流れ
込まないようにしておく。

そして、移動軸（118）を移動機構（図示せず）により
第２のパージ室（107）外方向に移動させ、移送板（11
7）を第２のパージ室（107）側に移送する。

この時、移送板（117）、マニホールド（101）等の状態
は第２図のように、第１のドア板（111）で第１の開口
（102）を密閉し、仕切板（116）で第２の開口（103）
を密閉することができ、同時に半導体ウエハ（119）を
移送する基板台Ｂ（122）をマニホールド（101）内に移
送し、処理を終えた半導体ウエハ（119）を移送する基
板台Ａ（120）を第２のパージ室（107）内に移送するこ
とができる。

そして、上述と同様に第１の取出棒（127）で基板台Ｂ
（122）を反応室（124）方向に移動させ、上記基板台Ｂ
（122）上の半導体ウエハ（119）を処理する。この処理
と並行して排気口（108）から第２のパージ室（107）内
を排気すると共に流入口（109）から窒素等のパージガ
スを流出してパージを行い、第２のパージ室（107）の
ドア（図示せず）を通して搬送装置（図示せず）により
基板台Ａ（120）上の処理済の半導体ウエハ（119）を搬
出する。そして、次に処理すべき半導体ウエハ（119）
を搬入して基板台Ａ（120）上に載置し、第２のパージ
室（107）内をパージする。

同時に第１のパージ室（104）内をもパージする。

基板台Ｂ（122）上の半導体ウエハ（119）の処理が終る
と、上述と同様に第１の取出棒（127）で上記基板台Ｂ
（122）を反応室（124）から取り出して基板台受けＢ
（122）に置く。

次に、移動軸（118）を移動機構（図示せず）により第
２のパージ室（107）内方向に移動させ、移送板（117）
を第１のパージ室（104）側に移送する。そして、上述
の通り基板台Ａ（120）上の半導体ウエハ（119）を処理
し、一方基板台Ｂ（122）上の半導体ウエハ（119）は第
１のパージ室（104）から搬出し、処理前の半導体ウエ
ハ（119）を搬入する。

以上述べた動作をマニホールド（101）とこのマニホー
ルド（101）の両側に設けられた第１のパージ室（10
4）、第２のパージ室（107）間とで交互にくり返して半
導体ウエハ（119）を処理する。

なお、半導体ウエハ（119）の処理が終り、遮断板（12
5）を移動させて遮断板収納ボックス（126）に収納する
際や、基板台Ａ（120）Ｂ（122）を反応室（124）から
マニホールド（101）に移動する際に、反応室（124）内
に残存する排ガス等がマニホールド（101）内に流入す
ることが考えられるが、マニホールド（101）内の移送
板（117）側のガス流入口（133）から窒素等のパージガ
スをマニホールド（101）内に流出させ、反応室（124）
の排気口（132）から排気することにより流入を防ぐこ
とができ、仮に流入してもその流入量は一般に僅かであ
り、冷却パイプ（129）で冷却されたマニホールド（10
1）の内壁に固着させることにより移送板（117）側に拡
散するのを防止することができる。

上述から理解されるように第１のドア板（111）、第２
のドア板（113）、仕切板（116）、基板台受けＡ（12
1）、および基板台受けＢ（123）を同時に一挙動にて移
動できるので、移動装置が少なくてすみ、また制御手順
も簡単にすることができ、装置の自動化も可能となる。

なお、本発明半導体製造装置の主要部は、例えば、拡散
装置、加熱装置、アッシング装置、エッチング装置等の
ロードロック室、パージ室等に適用することもできる。

〔発明の効果〕

上述のように本発明半導体製造装置では、移動機構の構
成が単純化し、制御軸数を少なくすることにより自動化
が容易となり、装置の製造コストを下げることができる
と共に、装置をコンパクトにすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明半導体製造装置の一実施例を示す構成
図、第２図は第１図の主要部動作説明図、第３図は従来
例を示す構成図である。 101……マニホールド、102……第１の開口、103……第
２の開口、104……第１のパージ室、107……第２のパー
ジ室、111……第１のドア板、113……第２のドア板、11
6……仕切板、117……移送板、118……移動軸、119……
半導体ウエハ、120……基板台Ａ、121……基板台受け
Ａ、122……基板台Ｂ、123……基板台受けＢ、124……
反応室、127……第１の取出棒。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】反応室に連接して設けられた第１の部屋
   と、 この第１の部屋の両側に連接された第２および第３の部
   屋と、 前記第１の部屋と第２の部屋を連通する第１開口部と、 前記第１の部屋と第３の部屋を連通する第２開口部と、 半導体ウエハを載置するための少なくとも２つの載置部
   と、 これらの載置部をそれぞれ独立に仕切り、かつ連通する
   前記第１開口部と前記第２開口部とを気密に閉塞する複
   数の密閉手段と、 前記載置部と前記密閉手段とを一体構造に構成するとと
   もに、前記第１の部屋と前記第２の部屋と前記第３の部
   屋を連通して移動可能に設けられた移動機構と、 前記移動機構により前記半導体ウエハを前記第１の部屋
   と前記第２の部屋と前記第３の部屋の間で移送するに際
   し、移送前、移送後も前記第１の部屋と前記第２の部屋
   と前記第３の部屋とが前記密閉手段により気密に閉塞さ
   れるように構成されたことを特徴とする半導体製造装
   置。
2. 【請求項２】前記第１の部屋は、マニホールドの部屋で
   あり、前記第２の部屋と前記第３の部屋は、パージ室で
   あることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の半導
   体製造装置。
3. 【請求項３】前記反応室に連接して成る第１の部屋と前
   記反応管との間に開閉可能な遮断板を設けたことを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の半導体製造装置。