JPH10135090A - 半導体装置の製造装置 - Google Patents

半導体装置の製造装置

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JPH10135090A
JPH10135090A JP28368096A JP28368096A JPH10135090A JP H10135090 A JPH10135090 A JP H10135090A JP 28368096 A JP28368096 A JP 28368096A JP 28368096 A JP28368096 A JP 28368096A JP H10135090 A JPH10135090 A JP H10135090A
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JP
Japan
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wafer
cooling
semiconductor device
chamber
manufacturing apparatus
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JP28368096A
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English (en)
Inventor
Hisaaki Kurihara
久明 栗原
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 高温下で処理されたウエハを短時間で所定温
度に経済的な手段で冷却できる半導体装置の製造装置を
提供する。 【解決手段】 ウエハに高温処理を伴うプロセスを施す
プロセスチャンバ12と、ロードロック室14と、カセ
ット室18と、ロードロック室14内に設けられ、ウエ
ハの受け渡しを行う搬送ロボット16とを備えた半導体
装置の製造装置において、ロードロック室14内にウエ
ハ冷却装置22を備える。ウエハ冷却装置22は、冷却
ガスをウエハに吹き付ける冷却手段を備えている。ウエ
ハを高温にしてプロセスを施した後、搬送ロボット16
によりウエハをプロセスチャンバ12から取り出してウ
エハ冷却装置22に保持させ、次いで、冷却手段により
不活性ガスをウエハに向けて吹き付ける。これにより、
冷却専用のチャンバを備えていなくても短時間で所定温
度にウエハを冷却できる半導体装置の製造装置が実現さ
れる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、高温下でウエハを
処理するプロセスチャンバを備えた半導体装置の製造装
置に関し、更に詳しくは、高温下で処理されたウエハを
短時間で所定温度に冷却できる半導体装置の製造装置に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】半導体装置の製造では、ウエハを高温下
で処理した場合、通常、ウエハを冷却してから搬送して
いる。図4は、従来の半導体装置の製造装置の概念を示
す平面図である。従来の半導体装置の製造装置10は、
高温下でウエハを処理するプロセスチャンバ12と、ロ
ードロック室14と、ロードロック室14及び外部に対
しそれぞれ開閉自在な開閉扉を有するカセット室18
と、ロードロック室14内に設けられ、クランク機構を
有し、ロードロック室14とカセット室18との相互間
でウエハを搬送する真空チャック式の搬送ロボット16
とを備えている。また、ロードロック室には、室内を排
気する排気管19が接続されている。半導体装置の製造
装置10を用いて半導体装置を製造するには、先ず、外
部からカセット室18に搬入されたカセットから、ウエ
ハを搬送ロボット16によりプロセスチャンバ12に移
載し、CVD膜の成膜等の高温処理を伴うプロセスを施
す。次いで、プロセスチャンバ12内にウエハを放置、
冷却した後、搬送ロボット16によりプロセスチャンバ
12からウエハを取り出してカセット室18のカセット
に収納している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、半導体装置
の製造では、生産性の向上のために、ウエハ口径は、6
インチから8インチへ、更には12インチへと、益々大
口径化されつつある。口径の大きいウエハを用いた場
合、ウエハの冷却が不十分であると、ウエハに熱収縮が
発生して反りが生じる。その結果、真空チャック式搬送
ロボット等の搬送機器を用いて搬送する際、ウエハの吸
着が充分でなく、ウエハが真空チャックから外れて落下
し、損傷することがある。そのため、処理後のウエハを
充分に冷却する必要があるが、高温処理した口径の大き
いウエハをプロセスチャンバ内で放置するのみでは冷却
に時間がかかり過ぎる。従って、半導体装置の製造装置
に冷却専用のチャンバを設ける等の対策が必要になり、
装置コストが嵩むという問題があった。
【0004】以上のような事情に照らして、本発明の目
的は、高温下で処理されたウエハを短時間で所定温度に
経済的な手段で冷却できる半導体装置の製造装置を提供
することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者は、鋭意検討の
結果、簡易なウエハ冷却装置をプロセスチャンバに隣接
して設けることを見い出し、本発明を完成するに至っ
た。上記目的を達成するために、本発明に係る半導体装
置の製造装置は、高温下でウエハを処理するプロセスチ
ャンバを備えた半導体装置の製造装置において、ウエハ
を冷却するウエハ冷却装置が、プロセスチャンバに隣接
して設けられていることを特徴としている。
【0006】本発明に係る半導体装置の製造装置は、高
温処理を伴うプロセスをウエハに施した後に冷却する必
要がある全ての製造プロセスに適用でき、減圧、常圧は
特に限定しない。ウエハの処理温度は、主に200℃〜
900℃の範囲である。製造装置は、バッチ式でも連続
式でもよい。本発明に係る半導体装置の製造装置の好適
な実施態様は、ウエハ冷却装置及びウエハを移載する搬
送ロボットが、プロセスチャンバに連通・遮断自在なロ
ードロック室内に設けられている。ウエハ冷却装置は、
一例として、ウエハを載せる棚段と、棚段上のウエハに
向けて冷却ガスを吹き付けてウエハを冷却する冷却ガス
吹き付け手段とを備えている。ウエハ冷却装置は、通
常、周囲壁のない棚状であるが、コンタミネーションの
ウエハへの付着を防止するために周囲壁及び開閉扉が形
成されていても支障はない。棚段を構成する支柱は、冷
却ガスを導入するパイプ状で、棚段状のウエハに向けて
冷却ガスを吹き出す吹出し口が形成されていると、簡易
な構造の棚段にすることができる。支柱の材質は、例え
ば石英やAlであるが、高温のウエハを載せても支障が
なければよく、特に限定しない。
【0007】本発明に係る半導体装置の製造装置を使用
するには、ウエハを高温にするCVD膜の成膜等の高温
処理を伴うプロセスを施した後、先ず、搬送ロボットに
よりプロセスチャンバからウエハを取り出し、ウエハ冷
却装置に搬送して保持させる。次いで、各支柱の端部か
らウエハ冷却に適した流量の冷却ガスを送入し、吹出し
口からウエハに向けて吹き付ける。冷却ガスは、Heガ
スやArガス等の不活性ガス又は窒素ガスである。流量
は、例えば、1l/minであるが、ロードロック室の排気
能力が高い半導体装置の製造装置を使用する場合は、流
量を更に増加してもよい。冷却ガスの温度は、ウエハ温
度、ウエハ冷却速度を考慮して設定するが、通常、20
℃から25℃の範囲である。本発明により、高温下で処
理したウエハを短時間で所定温度に冷却できる。
【0008】
【発明の実施の形態】以下に、実施例を挙げ、添付図面
を参照して、本発明の実施の形態を具体的かつより詳細
に説明する。実施例1 本実施例は、4本のパイプ状の支柱を有し、ウエハを保
持、冷却する棚段を数段にわたって有するウエハ冷却装
置を備えた半導体装置の製造装置の例である。図1は本
実施例の半導体装置の製造装置の概念を示す平面図であ
り、図2(a)及び(b)は、それぞれ、矢視I−I及
び矢視II−IIの側面断面図である。本実施例の半導
体装置の製造装置20は、従来の半導体装置の製造装置
10に比べ、ロードロック室14とカセット室18との
間にウエハ冷却装置22を備えていることが異なり、他
は同じである。よって、図1では、図4と同じものには
同じ符号を付してその説明を省略する。ウエハ冷却装置
22は、パイプ状の4本の垂直な支柱24A〜Dと、各
支柱を上端で固定する平板26とを備えている。
【0009】各支柱24A〜Dには、それぞれ所定の同
一高さ位置から対角線上に対向する支柱に向けて水平に
突き出たウエハ保持ピン28A〜Dと、各ウエハ保持ピ
ンよりも高い位置で、ウエハ保持ピン28A〜Dにより
保持されているウエハに向けて冷却ガスを吹き出す吹出
し口30A〜Dとが設けられている。更に、ウエハを1
枚毎に数段にわたり保持して冷却ガスを吹き付けること
が可能であるように、同様の構造でウエハ保持ピン及び
吹出し口が各支柱24A〜Dに多段状に形成されてい
る。又、各支柱24A〜Dの下端は、ガス供給源(図示
せず)に接続され、ガス流量はマスフロコントローラ
(図示せず)で制御されている。
【0010】半導体装置の製造装置20を半導体装置を
製造する際、先ず、外部からカセット室18に搬入され
たカセットのウエハを、搬送ロボット16によりウエハ
冷却装置22の各段のウエハ保持ピン上に1枚ずつ保持
するように移載する。次いで、排気管19によりロード
ロック室14を真空引きした後、搬送ロボット16によ
りウエハをプロセスチャンバ12に移載し、CVD膜の
成膜等の高温処理を伴うプロセスを施す。次いで、搬送
ロボット16によりウエハをチャンバ12から1枚毎に
取り出し、ウエハ冷却装置22の各段のウエハ保持ピン
上に1枚ずつ保持するように移載する。次いで、パイプ
状の支柱24A〜Dに不活性ガスを、流量1l/minで送
入し、排気管19から排出する。この結果、各吹出し口
からそれぞれのウエハに向けて不活性ガスが吹き付けら
れ、ウエハが冷却される。尚、ウエハ上にタングステン
膜などの薄膜が形成され、しかもウエハの熱歪みが大き
いときは、冷却する過程で薄膜にクラックが発生しない
ように冷却速度を考慮し、冷却ガスの流量を調整する。
次いで、搬送ロボット16により冷却された各ウエハを
カセット室18のカセットに収納し、従来と同様、カセ
ットを外部の所定位置に搬送する。
【0011】これにより、高温下で処理するプロセスを
ウエハに施した後、数枚のウエハを短時間で所定温度に
冷却できる。よって、ウエハに反りが生じることなく、
真空チャック式の搬送ロボットによる搬送時にウエハが
確実に保持できるので、ウエハの損傷がなく、製品歩留
まりが向上する。
【0012】実施例2 本実施例は、マルチチャンバシステムを備えた半導体装
置の製造装置の例である。図3は、本実施例の半導体装
置の製造装置の平面図である。本実施例の半導体装置の
製造装置32は、ロードロック室34と、ウエハを高温
にしてプロセスを施すプロセスチャンバ36A〜Dと、
カセット室38と、ロードロック室34内に備えられた
搬送ロボット40及び実施例1と同じウエハ冷却装置2
2とを備えている。搬送ロボット40は、各プロセスチ
ャンバ、ウエハ冷却装置22及びカセット室38の相互
間でウエハを移載できるクランク機構を有する。
【0013】半導体装置の製造装置32を使用する際、
実施例1と同様、カセット室38に搬入されたカセット
のウエハを搬送ロボット40によりチャンバ36Aに移
載し、CVD膜の成膜等の高温処理を伴うプロセスを施
し、次いで、搬送ロボット40によりウエハをチャンバ
36Aから取り出し、ウエハ冷却装置22の各段のウエ
ハ保持ピン上に順次移載し、更に、ウエハを冷却する。
次いで、冷却された各ウエハをチャンバ36Bに移載
し、CVD膜等の高温処理を伴うプロセスを施す。更
に、チャンバ36Bからウエハをウエハ冷却装置22に
移載し、冷却する。以下、チャンバ36C、Dを用いて
同様のことを行う。次いで、冷却された各ウエハをカセ
ット室38のカセットに収納し、カセットを外部の所定
位置に搬送する。
【0014】これにより、マルチチャンバシステムを備
えた半導体装置の製造装置で、CVD膜の成膜等の高温
処理を伴うプロセスをウエハに施した後、短時間で充分
にウエハを冷却できる。よって、ウエハに反りが生じる
ことなく、真空チャック式の搬送ロボットによる搬送時
にウエハが落下しないので、実施例1と同様、ウエハの
損傷がなく、製品歩留まりが向上する。
【0015】
【発明の効果】本発明によれば、半導体装置の製造装置
に冷却専用のチャンバを設けることなく、高温下で処理
されたウエハを短時間で所定温度に冷却できる。よっ
て、冷却後の搬送時にウエハを真空チャック式搬送ロボ
ット等の搬送機器により確実に保持できるので、落下に
よるウエハの損傷がなく、製品歩留まりが向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例1の半導体装置の製造装置の概念を示す
平面図である。
【図2】図2(a)及び(b)は、それぞれ、矢視I−
I及び矢視II−IIの側面断面図である。
【図3】実施例2の半導体装置の製造装置の平面図であ
る。
【図4】従来の半導体装置の製造装置の概念を示す平面
図である。
【符号の説明】
10……半導体装置の製造装置、12……プロセスチャ
ンバ、14……ロードロック室、16……搬送ロボッ
ト、18……カセット室、19……排気管、20……半
導体装置の製造装置、22……ウエハ冷却装置、24A
〜D……支柱、26……平板、28A〜D……ウエハ保
持ピン、30A〜D……吹出し口、32……半導体装置
の製造装置、34……ロードロック室、36A〜D……
プロセスチャンバ、38……カセット室、40……搬送
ロボット。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 高温下でウエハを処理するプロセスチャ
    ンバを備えた半導体装置の製造装置において、 ウエハを冷却するウエハ冷却装置が、プロセスチャンバ
    に隣接して設けられていることを特徴とする半導体装置
    の製造装置。
  2. 【請求項2】 ウエハ冷却装置が、プロセスチャンバに
    連通・遮断自在なロードロック室内に設けられているこ
    とを特徴とする請求項1に記載の半導体装置の製造装
    置。
  3. 【請求項3】 ウエハ冷却装置が、ウエハを載せる棚段
    と、棚段上のウエハに向けて冷却ガスを吹き付けてウエ
    ハを冷却する冷却ガス吹き付け手段とを備えていること
    を特徴とする請求項1又は2に記載の半導体装置の製造
    装置。
  4. 【請求項4】 冷却ガス吹き付け手段が冷却された不活
    性ガスを吹き付けることを特徴とする請求項3に記載の
    半導体装置の製造装置。
JP28368096A 1996-10-25 1996-10-25 半導体装置の製造装置 Pending JPH10135090A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000003422A3 (en) * 1998-07-13 2000-08-03 Applied Komatsu Technology Inc Gas flow control in a substrate processing system
JP2007237266A (ja) * 2006-03-10 2007-09-20 Matsushita Electric Ind Co Ltd 陽極接合装置

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