JPH1167873A - 半導体ウエハの処理方法および装置 - Google Patents
半導体ウエハの処理方法および装置Info
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- JPH1167873A JPH1167873A JP22927497A JP22927497A JPH1167873A JP H1167873 A JPH1167873 A JP H1167873A JP 22927497 A JP22927497 A JP 22927497A JP 22927497 A JP22927497 A JP 22927497A JP H1167873 A JPH1167873 A JP H1167873A
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- wafer
- semiconductor wafer
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- semiconductor
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ウエハの表面に高品質の成膜処理を行い得る
ようにする。 【解決手段】 ウエハ処理室に対して複数の半導体ウエ
ハを搬出入する搬送アーム16を有する半導体ウエハの
処理装置であって、それぞれ水平方向を向き相互に所定
の間隔を隔てて前記ウエハ処理室内に配置された複数の
保持プレート26a,26bを有し、それぞれの保持プ
レート26a,26bには半導体ウエハWの中心に対し
て所定の応力均一位置に設けられた3つの支持ピン31
と、半導体ウエハWを支持ピン31に載置する際に前記
半導体ウエハの外周面を案内するウエハガイド駒32と
が設けられ、複数の半導体ウエハWは保持プレート26
a,26bと半導体ウエハWとの間に形成された処理ガ
ス案内空間に露出させた状態のもとで同時に処理され
る。
ようにする。 【解決手段】 ウエハ処理室に対して複数の半導体ウエ
ハを搬出入する搬送アーム16を有する半導体ウエハの
処理装置であって、それぞれ水平方向を向き相互に所定
の間隔を隔てて前記ウエハ処理室内に配置された複数の
保持プレート26a,26bを有し、それぞれの保持プ
レート26a,26bには半導体ウエハWの中心に対し
て所定の応力均一位置に設けられた3つの支持ピン31
と、半導体ウエハWを支持ピン31に載置する際に前記
半導体ウエハの外周面を案内するウエハガイド駒32と
が設けられ、複数の半導体ウエハWは保持プレート26
a,26bと半導体ウエハWとの間に形成された処理ガ
ス案内空間に露出させた状態のもとで同時に処理され
る。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体ウエハを保持
してその表面に薄膜を形成する技術に関する。
してその表面に薄膜を形成する技術に関する。
【0002】
【従来の技術】半導体ウエハ(以下ウエハと言う)の表
面に絶縁膜を形成したり、金属膜を形成したり、ポリシ
リコンなどの半導体膜を形成するために、CVD(Chemi
cal Vapor Deposition) 技術などが使用されている。C
VD技術は、薄膜材料を構成する元素からなる1種また
は数種の化合物ガス、単体ガスをウエハ上に供給し、気
相またはウエハ表面での化学反応により所望の薄膜を形
成させる技術である。半導体膜であるエピタキシャル層
を形成する際にも、CVD技術と同様のエピタキシャル
技術が使用されている。
面に絶縁膜を形成したり、金属膜を形成したり、ポリシ
リコンなどの半導体膜を形成するために、CVD(Chemi
cal Vapor Deposition) 技術などが使用されている。C
VD技術は、薄膜材料を構成する元素からなる1種また
は数種の化合物ガス、単体ガスをウエハ上に供給し、気
相またはウエハ表面での化学反応により所望の薄膜を形
成させる技術である。半導体膜であるエピタキシャル層
を形成する際にも、CVD技術と同様のエピタキシャル
技術が使用されている。
【0003】効率的にCVD処理を行うために、近年に
あっては、ウエハ搬送ロボットの周囲にCVD処理など
の薄膜成長室とローダやアンローダを配置した薄膜成長
装置が開発されている。薄膜成長室内に設けられたウエ
ハ保持治具はヒータにより加熱されるようになってお
り、ウエハはウエハ保持治具により保持された状態のも
とで、薄膜成長室内に反応ガスを供給することにより、
ウエハ表面には薄膜が形成されて成膜処理が行われる。
このような、CVD・エピタキシャル装置については、
たとえば、株式会社工業調査会、1991年11月22日発行、
「電子材料」11月号別冊 P29〜P35に記載され
ている。
あっては、ウエハ搬送ロボットの周囲にCVD処理など
の薄膜成長室とローダやアンローダを配置した薄膜成長
装置が開発されている。薄膜成長室内に設けられたウエ
ハ保持治具はヒータにより加熱されるようになってお
り、ウエハはウエハ保持治具により保持された状態のも
とで、薄膜成長室内に反応ガスを供給することにより、
ウエハ表面には薄膜が形成されて成膜処理が行われる。
このような、CVD・エピタキシャル装置については、
たとえば、株式会社工業調査会、1991年11月22日発行、
「電子材料」11月号別冊 P29〜P35に記載され
ている。
【0004】処理がなされる前のウエハをローダ室から
薄膜成長室に搬送したり、処理後のウエハをアンローダ
室に搬送するためのウエハ搬送ロボットには、ウエハを
保持して搬送するための搬送アームが設けられており、
この搬送アームはツイーザとも言われている。従来のツ
イーザは2本の真っ直ぐな棒状部を有し、その棒状部で
ウエハの下面を保持しながら、ウエハを搬送するように
している。
薄膜成長室に搬送したり、処理後のウエハをアンローダ
室に搬送するためのウエハ搬送ロボットには、ウエハを
保持して搬送するための搬送アームが設けられており、
この搬送アームはツイーザとも言われている。従来のツ
イーザは2本の真っ直ぐな棒状部を有し、その棒状部で
ウエハの下面を保持しながら、ウエハを搬送するように
している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】薄膜成長室において2
枚程度の複数枚のウエハを同時に処理するために、ウエ
ハ保持治具は複数枚のウエハを相互に上下方向に所定の
間隔を介して積層した状態で保持するようにしており、
それぞれのウエハはウエハ保持治具としてのウエハプレ
ートにウエハの外径よりもやや大きな内径となって形成
された収容孔の中に沈み込んだ状態で保持されるように
なっている。このため、反応ガスがウエハ外周部に位置
するウエハプレートで消費され、その結果、ウエハ面内
の成長品質がばらつくことがある。また、ウエハプレー
トに堆積した生成物がウエハとの接触などによって落下
し、下側のウエハに付着することがある。
枚程度の複数枚のウエハを同時に処理するために、ウエ
ハ保持治具は複数枚のウエハを相互に上下方向に所定の
間隔を介して積層した状態で保持するようにしており、
それぞれのウエハはウエハ保持治具としてのウエハプレ
ートにウエハの外径よりもやや大きな内径となって形成
された収容孔の中に沈み込んだ状態で保持されるように
なっている。このため、反応ガスがウエハ外周部に位置
するウエハプレートで消費され、その結果、ウエハ面内
の成長品質がばらつくことがある。また、ウエハプレー
トに堆積した生成物がウエハとの接触などによって落下
し、下側のウエハに付着することがある。
【0006】一方、ウエハがウエハプレートに保持され
る際には、ウエハプレートの下面のうち収容孔の近傍に
取り付けられた支持爪に、ウエハはその外周部で支持さ
れるようになっている。このため、支持爪で支持された
状態でウエハは自重で撓み、応力歪が生じて結晶性が低
下することになり、特に、大口径のウエハにあっては、
その傾向が顕著となる。
る際には、ウエハプレートの下面のうち収容孔の近傍に
取り付けられた支持爪に、ウエハはその外周部で支持さ
れるようになっている。このため、支持爪で支持された
状態でウエハは自重で撓み、応力歪が生じて結晶性が低
下することになり、特に、大口径のウエハにあっては、
その傾向が顕著となる。
【0007】さらに、ウエハプレートにより形成される
従来のウエハ保持治具は、凹凸部が多くその構造が複雑
となっており、薄膜成長室内にクリーニングガスを供給
してウエハ保持治具をクリーニングする際に、クリーニ
ングガスとの反応効率を向上させることが容易でないの
みならず、その製造コストが高くなっている。
従来のウエハ保持治具は、凹凸部が多くその構造が複雑
となっており、薄膜成長室内にクリーニングガスを供給
してウエハ保持治具をクリーニングする際に、クリーニ
ングガスとの反応効率を向上させることが容易でないの
みならず、その製造コストが高くなっている。
【0008】本発明の目的は、ウエハ表面に高品質の成
膜処理を行い得るようにすることにある。
膜処理を行い得るようにすることにある。
【0009】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。
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。
【0010】
【課題を解決するための手段】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、
以下のとおりである。
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。
【0011】すなわち、本発明の半導体ウエハの処理方
法は、それぞれ水平方向を向き相互に所定の間隔を隔て
て保持プレートが配置されたウエハ処理室内に、複数の
半導体ウエハをそれぞれ搬送アームに支持して搬入する
工程と、前記搬送アームを下降移動させて、前記保持プ
レートに前記半導体ウエハの中心に対して所定の応力均
一位置に設けられた少なくとも3つの支持ピンの上に前
記半導体ウエハをそれぞれ載置する工程と、前記ウエハ
処理室内に処理ガスを供給して、前記保持プレートと前
記半導体ウエハとの間に形成された処理ガス案内空間に
前記半導体ウエハを露出させた状態のもとで複数枚の前
記半導体ウエハを同時に処理する処理工程とを有するこ
とを特徴とする。
法は、それぞれ水平方向を向き相互に所定の間隔を隔て
て保持プレートが配置されたウエハ処理室内に、複数の
半導体ウエハをそれぞれ搬送アームに支持して搬入する
工程と、前記搬送アームを下降移動させて、前記保持プ
レートに前記半導体ウエハの中心に対して所定の応力均
一位置に設けられた少なくとも3つの支持ピンの上に前
記半導体ウエハをそれぞれ載置する工程と、前記ウエハ
処理室内に処理ガスを供給して、前記保持プレートと前
記半導体ウエハとの間に形成された処理ガス案内空間に
前記半導体ウエハを露出させた状態のもとで複数枚の前
記半導体ウエハを同時に処理する処理工程とを有するこ
とを特徴とする。
【0012】本発明の半導体ウエハの処理装置は、ウエ
ハ処理室に対して複数の半導体ウエハを搬出入する搬送
アームを有する半導体ウエハの処理装置であって、それ
ぞれ水平方向を向き相互に所定の間隔を隔てて前記ウエ
ハ処理室内に配置された複数の保持プレートと、それぞ
れの前記保持プレートに前記半導体ウエハの中心に対し
て所定の応力均一位置に設けられ、前記半導体ウエハを
支持する少なくとも3つの支持ピンと、それぞれ前記保
持プレートに少なくとも3つ設けられ、前記半導体ウエ
ハを前記支持ピンに載置する際に前記半導体ウエハの外
周面を案内するウエハガイド駒とを有し、前記保持プレ
ートと前記半導体ウエハとの間に形成された処理ガス案
内空間に前記半導体ウエハを露出させた状態のもとで複
数枚の前記半導体ウエハを同時に処理するようにしたこ
とを特徴とする。
ハ処理室に対して複数の半導体ウエハを搬出入する搬送
アームを有する半導体ウエハの処理装置であって、それ
ぞれ水平方向を向き相互に所定の間隔を隔てて前記ウエ
ハ処理室内に配置された複数の保持プレートと、それぞ
れの前記保持プレートに前記半導体ウエハの中心に対し
て所定の応力均一位置に設けられ、前記半導体ウエハを
支持する少なくとも3つの支持ピンと、それぞれ前記保
持プレートに少なくとも3つ設けられ、前記半導体ウエ
ハを前記支持ピンに載置する際に前記半導体ウエハの外
周面を案内するウエハガイド駒とを有し、前記保持プレ
ートと前記半導体ウエハとの間に形成された処理ガス案
内空間に前記半導体ウエハを露出させた状態のもとで複
数枚の前記半導体ウエハを同時に処理するようにしたこ
とを特徴とする。
【0013】支持ピンを半導体ウエハの径の約0.7倍の
位置で半導体ウエハに接触させるようにすると、半導体
ウエハは応力均一位置で支持ピンにより支持されること
になる。
位置で半導体ウエハに接触させるようにすると、半導体
ウエハは応力均一位置で支持ピンにより支持されること
になる。
【0014】本発明にあっては、半導体ウエハを応力均
一位置で支持ピンにより支持した状態でウエハ処理室内
に載置するようにしたので、処理に際してはウエハは自
重による応力歪の発生が軽減されることになり、結晶性
の低下が防止される。
一位置で支持ピンにより支持した状態でウエハ処理室内
に載置するようにしたので、処理に際してはウエハは自
重による応力歪の発生が軽減されることになり、結晶性
の低下が防止される。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。
に基づいて詳細に説明する。
【0016】図1は本発明の一実施の形態であるウエハ
処理装置を示す概略平面図であり、ウエハ搬送ロボット
10の周囲には、2つの薄膜成長室11,12と、ウエ
ハを冷却する待機室13と、所定枚数のウエハを収容し
たカセットが搬入されるローダ室14と、薄膜形成処理
終了後のウエハを収容したカセットを外部に搬出するア
ンローダ室15とが配置されている。図示する場合に
は、それぞれの薄膜成長室11,12においてCVD処
理によりウエハWの表面に薄膜を形成するようにしてい
る。
処理装置を示す概略平面図であり、ウエハ搬送ロボット
10の周囲には、2つの薄膜成長室11,12と、ウエ
ハを冷却する待機室13と、所定枚数のウエハを収容し
たカセットが搬入されるローダ室14と、薄膜形成処理
終了後のウエハを収容したカセットを外部に搬出するア
ンローダ室15とが配置されている。図示する場合に
は、それぞれの薄膜成長室11,12においてCVD処
理によりウエハWの表面に薄膜を形成するようにしてい
る。
【0017】ウエハを薄膜成長室11,12などに搬送
するために、搬送ロボット10にはツーザとも言われる
搬送アーム16が設けられており、搬送アーム16によ
りウエハWが搬入された薄膜成長室11を拡大して示す
と、図2の通りである。
するために、搬送ロボット10にはツーザとも言われる
搬送アーム16が設けられており、搬送アーム16によ
りウエハWが搬入された薄膜成長室11を拡大して示す
と、図2の通りである。
【0018】図2に示すように、薄膜成長室11は横断
面が矩形となった石英製の反応管21を有し、その外側
には反応管21を加熱するためのヒータ22が配置され
ている。反応管21の両端には、それぞれ反応ガス供給
管23a,24aが設けられ、反応処理後の排気ガスを
外部に排出するために排気管23b,24bがそれぞれ
設けられている。
面が矩形となった石英製の反応管21を有し、その外側
には反応管21を加熱するためのヒータ22が配置され
ている。反応管21の両端には、それぞれ反応ガス供給
管23a,24aが設けられ、反応処理後の排気ガスを
外部に排出するために排気管23b,24bがそれぞれ
設けられている。
【0019】反応管21内には、2枚のウエハWをそれ
ぞれ水平状態として相互に所定の間隔を隔てて保持する
ために、ウエハ保持治具25が配置されている。薄膜形
成処理前のウエハWをウエハ保持治具25に載置すると
ともに、処理後に反応管21内から搬出するために、反
応管21に対してその一端部から搬送アーム16が進退
自在となっている。反応管21の一端部には搬送アーム
16が進退移動する際に反応管21を開くためのゲート
バルブ17が開閉自在に設けられている。
ぞれ水平状態として相互に所定の間隔を隔てて保持する
ために、ウエハ保持治具25が配置されている。薄膜形
成処理前のウエハWをウエハ保持治具25に載置すると
ともに、処理後に反応管21内から搬出するために、反
応管21に対してその一端部から搬送アーム16が進退
自在となっている。反応管21の一端部には搬送アーム
16が進退移動する際に反応管21を開くためのゲート
バルブ17が開閉自在に設けられている。
【0020】図3は図2に示された搬送アーム16とウ
エハ保持治具25とを示す斜視図であり、図4は図3に
示されたウエハ保持治具25を示す断面図である。
エハ保持治具25とを示す斜視図であり、図4は図3に
示されたウエハ保持治具25を示す断面図である。
【0021】ウエハ保持治具25はそれぞれ四辺形とな
った上下2枚の保持プレート26a,26bを有し、両
方の保持プレート26a,26bは、それぞれの四隅に
設けられたスペーサ27によって所定の間隔を介して積
層されている。下側の保持プレート26bには治具載せ
台28が取り付けられ、この治具載せ台28によってウ
エハ保持治具25は反応管21内に配置されるようにな
っている。
った上下2枚の保持プレート26a,26bを有し、両
方の保持プレート26a,26bは、それぞれの四隅に
設けられたスペーサ27によって所定の間隔を介して積
層されている。下側の保持プレート26bには治具載せ
台28が取り付けられ、この治具載せ台28によってウ
エハ保持治具25は反応管21内に配置されるようにな
っている。
【0022】上側の保持プレート26aにはこの上に載
置されるウエハWの中心から半径bの位置に3つの支持
ピン31が前記中心から相互に120度の位相となって
取り付けられている。さらに、上側の保持プレート26
aには、この上に載置されるウエハWの中心が保持プレ
ート26aに対して所定の中心位置となるように、3つ
のウエハガイド駒32がウエハWの中心から相互に12
0度の位相となって取り付けられており、それぞれの支
持ピン31とウエハガイド駒32は相互に60度の位相
でずれている。それぞれのウエハガイド駒32は、上下
方向を向く位置決め面33と、これよりも低い位置の水
平面34とを有する段付きとなっており、水平面34の
高さは支持ピン31よりも低く設定されている。
置されるウエハWの中心から半径bの位置に3つの支持
ピン31が前記中心から相互に120度の位相となって
取り付けられている。さらに、上側の保持プレート26
aには、この上に載置されるウエハWの中心が保持プレ
ート26aに対して所定の中心位置となるように、3つ
のウエハガイド駒32がウエハWの中心から相互に12
0度の位相となって取り付けられており、それぞれの支
持ピン31とウエハガイド駒32は相互に60度の位相
でずれている。それぞれのウエハガイド駒32は、上下
方向を向く位置決め面33と、これよりも低い位置の水
平面34とを有する段付きとなっており、水平面34の
高さは支持ピン31よりも低く設定されている。
【0023】下側の保持プレート26bにも、上側の保
持プレート26aと同様に、支持ピン31とウエハガイ
ド駒32が3つずつ取り付けられている。したがって、
それぞれの保持プレート26a,26bにウエハWを載
置すると、ウエハガイド駒32により案内されて、ウエ
ハWはその中心部が保持プレート26a,26bの所定
の中心位置となるように位置決めされた状態で、支持ピ
ン31により下面から支持されることになる。このとき
には、支持ピン31の高さはウエハガイド駒32の水平
面よりも高く設定されているので、水平面にはウエハW
の下面は接触しない。
持プレート26aと同様に、支持ピン31とウエハガイ
ド駒32が3つずつ取り付けられている。したがって、
それぞれの保持プレート26a,26bにウエハWを載
置すると、ウエハガイド駒32により案内されて、ウエ
ハWはその中心部が保持プレート26a,26bの所定
の中心位置となるように位置決めされた状態で、支持ピ
ン31により下面から支持されることになる。このとき
には、支持ピン31の高さはウエハガイド駒32の水平
面よりも高く設定されているので、水平面にはウエハW
の下面は接触しない。
【0024】図4に示すように、ウエハWの半径をRと
し、それぞれの支持ピン31がウエハWの下面に接触す
るウエハ中心からの半径距離をbとすると、支持ピン3
1はb/Rがほぼ0.7となる位置でウエハWに接触する
ようになっている。
し、それぞれの支持ピン31がウエハWの下面に接触す
るウエハ中心からの半径距離をbとすると、支持ピン3
1はb/Rがほぼ0.7となる位置でウエハWに接触する
ようになっている。
【0025】図5はウエハWを支持する支持ピン31の
位置をウエハの中心から外周にまで変化した場合におけ
るウエハ中心(r=0)とウエハ外周(r=R)との撓
み量の変化を示すグラフである。このグラフから分かる
ように、b/Rを0.68程度に設定すると、撓み量が最
小となることが判明した。
位置をウエハの中心から外周にまで変化した場合におけ
るウエハ中心(r=0)とウエハ外周(r=R)との撓
み量の変化を示すグラフである。このグラフから分かる
ように、b/Rを0.68程度に設定すると、撓み量が最
小となることが判明した。
【0026】図6はウエハWを支持する支持ピン31の
位置をウエハの中心から外周にまで変化した場合におけ
るウエハ中心とウエハ支持位置とにおける応力の変化を
示すグラフである。このグラフから分かるように、b/
Rを0.71程度に設定すると、応力が最小となることが
判明した。
位置をウエハの中心から外周にまで変化した場合におけ
るウエハ中心とウエハ支持位置とにおける応力の変化を
示すグラフである。このグラフから分かるように、b/
Rを0.71程度に設定すると、応力が最小となることが
判明した。
【0027】これらの測定結果から、支持ピン31の位
置をウエハ径の約0.7倍としてウエハWに接触させる
と、ウエハWにその自重によって発生する応力歪が軽減
され、ウエハWの表面に形成される成膜の結晶性の低下
が防止されることになる。
置をウエハ径の約0.7倍としてウエハWに接触させる
と、ウエハWにその自重によって発生する応力歪が軽減
され、ウエハWの表面に形成される成膜の結晶性の低下
が防止されることになる。
【0028】従来では、ウエハプレートにウエハWの外
径よりもやや大きい内径を有する収容孔を形成し、その
中にウエハWを沈み込ませて保持するようにしていた
が、そのような保持孔を形成することなく、ウエハWを
保持プレート26a,26bの上に完全に露出させた状
態で保持するようにしたので、反応管21内において反
応ガスとウエハWとの反応効率が向上し、成膜品質の向
上が達成される。
径よりもやや大きい内径を有する収容孔を形成し、その
中にウエハWを沈み込ませて保持するようにしていた
が、そのような保持孔を形成することなく、ウエハWを
保持プレート26a,26bの上に完全に露出させた状
態で保持するようにしたので、反応管21内において反
応ガスとウエハWとの反応効率が向上し、成膜品質の向
上が達成される。
【0029】それぞれの保持プレート26a,26bは
収容孔を有することなく、全体的にフラットな構造とな
っているので、保持プレート26a,26bをクリーニ
ングガスを用いてクリーニング処理する際にクリーニン
グガスとの反応効率が向上し、クリーニング性が向上す
る。
収容孔を有することなく、全体的にフラットな構造とな
っているので、保持プレート26a,26bをクリーニ
ングガスを用いてクリーニング処理する際にクリーニン
グガスとの反応効率が向上し、クリーニング性が向上す
る。
【0030】搬送アーム16は、上下2枚の保持プレー
ト26a,26bの上に同時にウエハWを載置し得るよ
うに、2つが対となってウエハ搬送ロボット10に設け
られている。それぞれの搬送アーム16はアーム基部4
1とその先端に設けられた円弧状のホルダ部つまり円弧
状部42とを有している。それぞれの保持プレート26
a,26bには、図3において符号aを付して示すよう
に、搬送アーム16のアーム進入側に設けられたウエハ
ガイド駒32に対して左右に120度ずれた位置に2つ
のウエハガイド駒32が位置しているので、ホルダ部4
2の左右両側の先端の中心部に対する角度θは、先端と
ウエハガイド駒32との干渉を避けるべく、240度よ
りも小さい角度に設定される一方、保持の安定性を考慮
して180度よりも大きい角度に設定されている。
ト26a,26bの上に同時にウエハWを載置し得るよ
うに、2つが対となってウエハ搬送ロボット10に設け
られている。それぞれの搬送アーム16はアーム基部4
1とその先端に設けられた円弧状のホルダ部つまり円弧
状部42とを有している。それぞれの保持プレート26
a,26bには、図3において符号aを付して示すよう
に、搬送アーム16のアーム進入側に設けられたウエハ
ガイド駒32に対して左右に120度ずれた位置に2つ
のウエハガイド駒32が位置しているので、ホルダ部4
2の左右両側の先端の中心部に対する角度θは、先端と
ウエハガイド駒32との干渉を避けるべく、240度よ
りも小さい角度に設定される一方、保持の安定性を考慮
して180度よりも大きい角度に設定されている。
【0031】搬送アーム16によって保持した状態のウ
エハWを支持ピン31の上に載置するために搬送アーム
16を下降移動させる際、および搬送アーム16をこれ
によりウエハWを搬出するために上昇移動させる際に、
アーム進入側のウエハガイド駒32が搬送アーム16に
干渉しないようにするために、搬送アーム16には切り
欠き部43が形成されている。
エハWを支持ピン31の上に載置するために搬送アーム
16を下降移動させる際、および搬送アーム16をこれ
によりウエハWを搬出するために上昇移動させる際に、
アーム進入側のウエハガイド駒32が搬送アーム16に
干渉しないようにするために、搬送アーム16には切り
欠き部43が形成されている。
【0032】搬送アーム16のホルダ部42には、ウエ
ハWの外周面に対応する垂直方向の内周面44が形成さ
れ、ウエハWの外周部の下面に接触する凸部45が円周
方向に所定の間隔毎に設けられている。
ハWの外周面に対応する垂直方向の内周面44が形成さ
れ、ウエハWの外周部の下面に接触する凸部45が円周
方向に所定の間隔毎に設けられている。
【0033】次に、前述したウエハ処理装置を用いてウ
エハWにCVD処理する手順について説明する。
エハWにCVD処理する手順について説明する。
【0034】図1に示すウエハ処理装置によりCVD処
理されるウエハWは、所定の枚数がカセットに収納され
た状態で、ローダ室14に搬入される。ウエハWはその
カセットからウエハ搬送ロボット10の搬送アーム16
により取り出されて、薄膜成長室11内に搬入される。
その際には、図2に示すゲートバルブ17は開かれてお
り、ウエハWは搬送アーム16のホルダ部42に設けら
れた凸部45に接触した状態で支持されることになる。
理されるウエハWは、所定の枚数がカセットに収納され
た状態で、ローダ室14に搬入される。ウエハWはその
カセットからウエハ搬送ロボット10の搬送アーム16
により取り出されて、薄膜成長室11内に搬入される。
その際には、図2に示すゲートバルブ17は開かれてお
り、ウエハWは搬送アーム16のホルダ部42に設けら
れた凸部45に接触した状態で支持されることになる。
【0035】搬送アーム16によりウエハWをウエハ保
持治具25の中心位置まで搬送された後に、搬送アーム
16を下降移動させると、ウエハWは搬送アーム16に
保持されていた状態から支持ピン31に移し換えられ、
搬送アーム16を薄膜成長室11から取り出すことによ
り支持ピン31に対するウエハWの載置が完了する。こ
の下降動作に際しては、ウエハガイド駒32の位置決め
面33に案内されることになるので、ウエハWは自動的
に所定の中心位置に位置決めされる。
持治具25の中心位置まで搬送された後に、搬送アーム
16を下降移動させると、ウエハWは搬送アーム16に
保持されていた状態から支持ピン31に移し換えられ、
搬送アーム16を薄膜成長室11から取り出すことによ
り支持ピン31に対するウエハWの載置が完了する。こ
の下降動作に際しては、ウエハガイド駒32の位置決め
面33に案内されることになるので、ウエハWは自動的
に所定の中心位置に位置決めされる。
【0036】図示する場合には、ウエハ保持治具25に
2枚のウエハWを保持するようにしており、2枚のウエ
ハWを同時にウエハ保持治具25に載置するようにして
も良く、時間をずらして載置するようにしても良い。ま
た、1つのウエハ保持治具25に3つあるいはそれ以上
の数のウエハWを載置するようにしても良い。
2枚のウエハWを保持するようにしており、2枚のウエ
ハWを同時にウエハ保持治具25に載置するようにして
も良く、時間をずらして載置するようにしても良い。ま
た、1つのウエハ保持治具25に3つあるいはそれ以上
の数のウエハWを載置するようにしても良い。
【0037】ウエハ保持治具25に所定枚数のウエハW
が載置された後に、ゲートバルブ17を閉じ、ヒータ2
2によりウエハWは加熱される。その後、反応管21内
に反応ガスを供給してウエハWの表面に成膜を形成す
る。その際には、それぞれのウエハWは、保持プレート
26a,26bと反応管21の内面とウエハWとにより
形成される処理ガス案内空間内に露出されており、ウエ
ハWの周辺には処理ガスの流れを阻止したり、遮蔽する
部材が設けられておらず、処理ガスのウエハWの表面へ
の流れ性が良好となり、処理ガスはウエハWの表面全体
に均一な流れとなって案内される。これにより、ウエハ
Wの表面全体に均一な厚みとなって薄膜が形成されるこ
とになる。
が載置された後に、ゲートバルブ17を閉じ、ヒータ2
2によりウエハWは加熱される。その後、反応管21内
に反応ガスを供給してウエハWの表面に成膜を形成す
る。その際には、それぞれのウエハWは、保持プレート
26a,26bと反応管21の内面とウエハWとにより
形成される処理ガス案内空間内に露出されており、ウエ
ハWの周辺には処理ガスの流れを阻止したり、遮蔽する
部材が設けられておらず、処理ガスのウエハWの表面へ
の流れ性が良好となり、処理ガスはウエハWの表面全体
に均一な流れとなって案内される。これにより、ウエハ
Wの表面全体に均一な厚みとなって薄膜が形成されるこ
とになる。
【0038】しかも、ウエハWはその外径から約0.7倍
の位置で支持ピン31により支持されており、自重によ
る応力歪が軽減されて結晶性の低下が防止され、高品質
の成膜処理がなされることになる。
の位置で支持ピン31により支持されており、自重によ
る応力歪が軽減されて結晶性の低下が防止され、高品質
の成膜処理がなされることになる。
【0039】成膜処理が終了した後には、ゲートバルブ
17を開いた後に薄膜成長室11内に搬送アーム16を
進入させて搬送アーム16により処理後のウエハWを取
り出し、待機室13で冷却後にアンローダ室15内のカ
セットに装填する。このようにして、ウエハWを取り出
す際には、保持プレート26a,26bに対しては支持
ピン31によりウエハWが保持されているので、ウエハ
Wの外周面とウエハガイド駒32との接触に起因した異
物の発生が少なくなり、しかも、保持プレート26a,
26bには、ウエハWを収容するための収容孔が形成さ
れていないので、それぞれの保持プレート26a,26
bは上下のウエハWを仕切るための仕切り板としての機
能をも有し、ウエハWへの異物の付着を低減することが
できる。
17を開いた後に薄膜成長室11内に搬送アーム16を
進入させて搬送アーム16により処理後のウエハWを取
り出し、待機室13で冷却後にアンローダ室15内のカ
セットに装填する。このようにして、ウエハWを取り出
す際には、保持プレート26a,26bに対しては支持
ピン31によりウエハWが保持されているので、ウエハ
Wの外周面とウエハガイド駒32との接触に起因した異
物の発生が少なくなり、しかも、保持プレート26a,
26bには、ウエハWを収容するための収容孔が形成さ
れていないので、それぞれの保持プレート26a,26
bは上下のウエハWを仕切るための仕切り板としての機
能をも有し、ウエハWへの異物の付着を低減することが
できる。
【0040】ウエハWを薄膜成長室11,12に搬入し
たり、処理後のウエハWを搬出するための搬送アーム1
6は、円弧状となったウエハホルダ部42を有してお
り、この部分でウエハWは保持されることになるので、
ウエハホルダ部42の剛性が高くなるだけでなく、ウエ
ハ搬送に際しての安定性が改善され、ウエハ搬送の信頼
性が向上することになる。この搬送に際しては、ウエハ
Wの下面の外周部は、ウエハホルダ部42に設けられた
4つの凸部45に接触するので、ウエハWとウエハホル
ダ部42との接触面積を少なくすることができる。
たり、処理後のウエハWを搬出するための搬送アーム1
6は、円弧状となったウエハホルダ部42を有してお
り、この部分でウエハWは保持されることになるので、
ウエハホルダ部42の剛性が高くなるだけでなく、ウエ
ハ搬送に際しての安定性が改善され、ウエハ搬送の信頼
性が向上することになる。この搬送に際しては、ウエハ
Wの下面の外周部は、ウエハホルダ部42に設けられた
4つの凸部45に接触するので、ウエハWとウエハホル
ダ部42との接触面積を少なくすることができる。
【0041】数バッチ程度の所定の枚数のウエハWに対
する処理が終了した後には、反応管21内を清浄するた
めに、この中にクリーニングガスを供給してクリーニン
グ処理がなされるが、その際にもウエハ保持治具を構成
する保持プレート26a,26bには収容孔などが形成
されておらず、全体的にフラットに形成されているため
に、クリーニング処理の効果を向上させることができ
る。
する処理が終了した後には、反応管21内を清浄するた
めに、この中にクリーニングガスを供給してクリーニン
グ処理がなされるが、その際にもウエハ保持治具を構成
する保持プレート26a,26bには収容孔などが形成
されておらず、全体的にフラットに形成されているため
に、クリーニング処理の効果を向上させることができ
る。
【0042】以上、本発明者によってなされた発明を実
施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実
施の形態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。
施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実
施の形態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。
【0043】たとえば、図示する場合には、CVDによ
りウエハWにポリシリコンなどの薄膜を形成するために
本発明を具体化しているが、ウエハWの表面にエピタキ
シャル層や絶縁膜などの種々の処理を行う場合にも本発
明を適用することができる。
りウエハWにポリシリコンなどの薄膜を形成するために
本発明を具体化しているが、ウエハWの表面にエピタキ
シャル層や絶縁膜などの種々の処理を行う場合にも本発
明を適用することができる。
【0044】
【発明の効果】本願において開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。
【0045】(1).ウエハを処理する際にウエハを少なく
とも3つの支持ピンによりウエハ処理室内に保持するよ
うにし、それぞれの支持ピンをウエハに対して応力均一
位置でウエハを保持するようにしたので、処理に際して
ウエハは自重による応力歪の発生が軽減されてて結晶性
の低下が防止される。
とも3つの支持ピンによりウエハ処理室内に保持するよ
うにし、それぞれの支持ピンをウエハに対して応力均一
位置でウエハを保持するようにしたので、処理に際して
ウエハは自重による応力歪の発生が軽減されてて結晶性
の低下が防止される。
【0046】(2).支持ピンが取り付けられた保持プレー
トは全体的に平面状となっており、処理ガスは保持プレ
ートとウエハとの間に形成される処理ガス案内空間を均
一に流れ、この処理ガス案内空間にウエハが露出されて
いることから、反応ガスとウエハとの反応効率が向上す
ることになった。
トは全体的に平面状となっており、処理ガスは保持プレ
ートとウエハとの間に形成される処理ガス案内空間を均
一に流れ、この処理ガス案内空間にウエハが露出されて
いることから、反応ガスとウエハとの反応効率が向上す
ることになった。
【0047】(3).このようなことから、ウエハ表面に高
品質の成膜処理を行うことができる。
品質の成膜処理を行うことができる。
【0048】(4).保持プレートが全体的に平面状となっ
ているので、処理室内をクリーニングする際におけるク
リーニングガスの反応性が向上し、クリーニング性が向
上することになる。
ているので、処理室内をクリーニングする際におけるク
リーニングガスの反応性が向上し、クリーニング性が向
上することになる。
【0049】(5).搬送アームのウエハホルダ部を円弧状
としてウエハを外周部で支持しながら搬送するようにし
たので、ウエハ搬送の安定性が向上する。
としてウエハを外周部で支持しながら搬送するようにし
たので、ウエハ搬送の安定性が向上する。
【0050】(6).保持プレートを有するウエハ保持治具
の構造を簡単にすることができ、その製造コストを低減
することができる。
の構造を簡単にすることができ、その製造コストを低減
することができる。
【図1】本発明の一実施の形態であるウエハ処理装置を
示す概略平面図である。
示す概略平面図である。
【図2】図1に示された処理室の内部構造と搬送アーム
とを示す断面図である。
とを示す断面図である。
【図3】図2に示されたウエハ保持治具と搬送アームを
示す斜視図である。
示す斜視図である。
【図4】図3に示されたウエハ保持治具を示す断面図で
ある。
ある。
【図5】ウエハを支持する支持ピンの位置をウエハの中
心から外周にまで変化した場合におけるウエハ中心とウ
エハ外周との撓み量の変化を示すグラフである。
心から外周にまで変化した場合におけるウエハ中心とウ
エハ外周との撓み量の変化を示すグラフである。
【図6】ウエハを支持する支持ピンの位置をウエハの中
心から外周にまで変化した場合におけるウエハ中心とウ
エハ支持位置とにおける応力の変化を示すグラフであ
る。
心から外周にまで変化した場合におけるウエハ中心とウ
エハ支持位置とにおける応力の変化を示すグラフであ
る。
10 ウエハ搬送ロボット 11 薄膜成長室 13 待機室 14 ローダ室 15 アンローダ室 16 搬送アーム 17 ゲートバルブ 21 反応管 22 ヒータ 23a 反応ガス供給管 23b 排気管 25 ウエハ保持治具 26a 保持プレート 26b 保持プレート 27 スペーサ 28 治具載せ台 31 支持ピン 32 ウエハガイド駒 33 位置決め面 34 水平面 41 アーム基部 42 ウエハホルダ部 42 ホルダ部 43 切り欠き部 44 内周面 45 凸部
Claims (6)
- 【請求項1】 それぞれ水平方向を向き相互に所定の間
隔を隔てて保持プレートが配置されたウエハ処理室内
に、複数の半導体ウエハをそれぞれ搬送アームに支持し
て搬入する工程と、 前記搬送アームを下降移動させて、前記保持プレートに
前記半導体ウエハの中心に対して所定の応力均一位置に
設けられた少なくとも3つの支持ピンの上に前記半導体
ウエハをそれぞれ載置する工程と、 前記ウエハ処理室内に処理ガスを供給して、前記保持プ
レートと前記半導体ウエハとの間に形成された処理ガス
案内空間に前記半導体ウエハを露出させた状態のもとで
複数枚の前記半導体ウエハを同時に処理する処理工程と
を有することを特徴とする半導体ウエハの処理方法。 - 【請求項2】 請求項1記載の半導体ウエハの処理方法
であって、前記支持ピンは前記半導体ウエハの径の約0.
7倍の位置で前記半導体ウエハを支持するようにしたこ
とを特徴とする半導体ウエハの処理方法。 - 【請求項3】 請求項1または2記載の半導体ウエハの
処理方法であって、前記搬送アームは基部とその先端に
設けられたウエハホルダ部とを有し、前記ウエハホルダ
部は前記半導体ウエハの外周形状に対応した円弧状部を
有することを特徴とする半導体ウエハの処理方法。 - 【請求項4】 ウエハ処理室に対して複数の半導体ウエ
ハを搬出入する搬送アームを有する半導体ウエハの処理
装置であって、 それぞれ水平方向を向き相互に所定の間隔を隔てて前記
ウエハ処理室内に配置された複数の保持プレートと、 それぞれの前記保持プレートに前記半導体ウエハの中心
に対して所定の応力均一位置に設けられ、前記半導体ウ
エハを支持する少なくとも3つの支持ピンと、 それぞれ前記保持プレートに少なくとも3つ設けられ、
前記半導体ウエハを前記支持ピンに載置する際に前記半
導体ウエハの外周面を案内するウエハガイド駒とを有
し、 前記保持プレートと前記半導体ウエハとの間に形成され
た処理ガス案内空間に前記半導体ウエハを露出させた状
態のもとで複数枚の前記半導体ウエハを同時に処理する
ようにしたことを特徴とする半導体ウエハの処理装置。 - 【請求項5】 請求項4記載の半導体ウエハの処理装置
であって、前記支持ピンは前記半導体ウエハの径の約0.
7倍の位置で前記半導体ウエハを支持するようにしたこ
とを特徴とする半導体ウエハの処理装置。 - 【請求項6】 請求項4または5記載の半導体ウエハの
処理装置であって、前記搬送アームは基部とその先端に
設けられたウエハホルダ部とを有し、前記ウエハホルダ
部は前記半導体ウエハの外周形状に対応した円弧状部を
有することを特徴とする半導体ウエハの処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22927497A JPH1167873A (ja) | 1997-08-26 | 1997-08-26 | 半導体ウエハの処理方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22927497A JPH1167873A (ja) | 1997-08-26 | 1997-08-26 | 半導体ウエハの処理方法および装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1167873A true JPH1167873A (ja) | 1999-03-09 |
Family
ID=16889552
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22927497A Pending JPH1167873A (ja) | 1997-08-26 | 1997-08-26 | 半導体ウエハの処理方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1167873A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001185601A (ja) * | 1999-12-27 | 2001-07-06 | Nsk Ltd | 円板支持装置 |
| JP2001219391A (ja) * | 1999-12-01 | 2001-08-14 | Ses Co Ltd | 基板反転装置および基板洗浄システム |
| JP2013102052A (ja) * | 2011-11-08 | 2013-05-23 | Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd | 基板処理装置及び基板処理方法 |
| CN106158706A (zh) * | 2015-05-15 | 2016-11-23 | 苏斯微技术光刻有限公司 | 用于操作对准晶片对的方法 |
-
1997
- 1997-08-26 JP JP22927497A patent/JPH1167873A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001219391A (ja) * | 1999-12-01 | 2001-08-14 | Ses Co Ltd | 基板反転装置および基板洗浄システム |
| JP2001185601A (ja) * | 1999-12-27 | 2001-07-06 | Nsk Ltd | 円板支持装置 |
| JP2013102052A (ja) * | 2011-11-08 | 2013-05-23 | Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd | 基板処理装置及び基板処理方法 |
| CN106158706A (zh) * | 2015-05-15 | 2016-11-23 | 苏斯微技术光刻有限公司 | 用于操作对准晶片对的方法 |
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