JPS5945219B2 - ウェハ処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は半導体装置の製造工程における半導体ウェハ
の洗浄及び拡散のための一貫処理装置に関する。

ＩＣ生産のための半導体ウエ・・の不純物拡散に際して
はその前処理としてウェハの十分な洗浄処理が必要であ
り、これを自動化することが試みられている。

従来よりウエ・・洗浄装置と拡散炉とで個々に自動化さ
れたものが報告されているが、全処理工程を一貫して自
動化するシステムがないため、下記のような欠点がある
。（１）半導体ウエ・・の高品質で均一な処理を行うこ
とが困難である。

（２）人手の介入により誤作業（誤処理）が起りやすい
。

（３）炉等の設備稼動率が低い。

この発明は上記の欠点を克服すべくなされたもので、特
に拡散工程にかかる全ての処理作業と処理条件の設定制
御工程内の管理を一貫して自動化することにより人間の
介入をなくし、同時に装置全体をコンパクト化すること
を目的とする。

上記巨的を達成するための発明の基本的な構成は、半導
体ウエ・・の洗浄及び、熱処理を一貫して行なうための
装置であつて、装置の同一端部にローダ及びアンローダ
部があり、前記ローダ・アンローダ部のある装置端部側
から順に前処理用の洗浄装置、クリーンルーム及び、主
作業装置としての熱処理炉が配置されており、前記各処
理をスムーズに行なうために上記洗浄装置から上記クリ
ーンルーム内を通つて熱処理炉にウエハを搬送するウエ
・・搬送機構と上記クリーンルーム内に設けられかつ上
記洗浄装置からかつ上記洗浄装置から搬送されるウエ・
・を熱処理前に一時的に保管するためのバツフア部と、
ウエハの搬送、上記各装置における動作を管理制御する
ための制御部とを備えてなることを特徴とするウエハ一
貫処理装置にある。以下実施例にそつて具体的に説明す
る。

第１図及び第２図に本発明による半導体ウエハー貫処理
装置の全体的構成が示される。

１はローダ・アンローダ部でウエハ５を収納するウエハ
収納器６（カートリツジ、第４図参照）を搬出入し、移
換し、保管する部分である。

２は洗浄部、３はボートローダ及び搬送部を有するクリ
ーンルームである。

４は複数段に設けられた横形の拡散炉、７ａ，７ｂ，７
ｃは上記各部の動作を管理、制御する制御部である。

ローダ・アンローダ部１は第３図に示すように左側面外
面には石英カートリツジ投入口８ａ１プラスチツクカー
トリツジ投入口８ｂ、ケース投入口９及び表示パネル１
０ａ，１０ｂが設けてあり、内部には第２図に示すよう
に上下に昇降するカートリツジ搬入部（ローダ）１１、
ブラスチツクカートリツジ６ｂから処理すべきウエハ５
ａを石英カートリツジ６ａに移換し、又は石英カートリ
ツジ中の処理されたウエハ５ｂをプラスチツクカートリ
ツジ６ｂに移すウエハ移換部１３及びカートリツジスト
ツカ１４ａ，１４ｂ１ケースストツカ１５等の保管部を
有する。

洗浄部２は洗浄装置１６、薬液・水供給部１７、ベルト
コンベアのごときカートリツジ移送部１８及び滞貨した
カートリツジを一時的に保管するバ゛タラ゛デ部゜１９
とを有す机ボートローダ及び搬送部からなる部分３は下
部にベルトコンベアのごときカートリツジ移送部２０、
カートリツジブツシヤ２１とを有し、上部には複数段の
バツフア部２２及びボートローダ２３このボートローダ
から炉内へ石英ボート２４を移すポートパドル２５、カ
ートリツジを上下に昇降する上下移載部２６等を有し、
これら装置を含む空間全体を清浄気体中に密閉した状態
にあり、一方に減圧部２７が設けられる。

拡散炉は横型の炉体２８ａ，２８ｂを例えば４段に設け
てあり、その入口に外部よりの操作で開閉する炉ロシャ
ツタ２９がそれぞれ設けてある。

右側面には炉内にガスを供給するガス供給部３０が設置
される。このような装置において、カートリツジ投入口
８ｂから投入された未処理ウエハを入れたプラスチツク
カートリツジ６ｂはローダ・アンローダ部のウエハ移換
部１３によつて石英カートリツジ６ａに移され、洗浄部
２において薬液洗浄、純水洗浄が行われ、カートリツジ
移送部１８、上下移載部２６を介してバツフア部２２の
ボートローダに移され、さらに炉内に移送されて、必要
な反応ガス及び熱の供給によりウエハ拡散が行われる。

拡散終了後のウエ・・は再び上下移載部、カートリツジ
送部を経て、ウエハ移換部１３によりケース１２に移さ
れ、ケースストツカ１５に保管される。上記工程中で滞
貨したウエハはバツフア部において一時保管される。こ
れらの動作は制御部のコンピユータにより管理され、す
べて自動的に行われる（第５図参照）。以上実施例で述
べたこの発明によれば下記の理由で前記目的が達成でき
る。

（１）拡散工程に入る前のすべての処理工程、工程間の
移送を機械化してあるので均一な品質の被処理物が得ら
れる。

特に洗浄装置と拡散炉との間の搬送機構及びバツフア部
を清浄気体内に密閉した構造とすることにより拡散処理
前のウエ・・の汚染を防止することができる。また、装
置内部にはウエ・・移換装置を有するので作業者があら
かじめ装置に未処理ウエハを装填する前に移し変えの手
間を省き、運搬、保管用カートリツジのままで装填すれ
ばよい。したがつてシリコンウエハ面に汚れ塵等が付着
することなく、拡散処理にあたつて品質の向上が期待で
きる。（２）各工程部分が全体として最も有効に働くよ
うに配置され、かつコンピユータ管理による制御を行な
うようになつているので稼動率が著しく向上する。すな
わち、装置内部にカートリツジのストツカを設け、運搬
、保管用のカートリツジ及び処理用のカートリツジを一
時的に収納し、これをバッフア（緩衝部）として各位置
におけるカートリツジの有無、数を検出し、記憶するこ
とにより、複数の炉、洗浄部、搬送部等における稼動状
態を把握して稼動率が最大値を示すようにカートリツジ
を流すようになつている。従来の装置においては、多数
の炉を洗浄設備を前にして作業者が空き状態を一つ一つ
チエツクして作業手順を効率よく組むことは困難であり
、一般に炉の稼動率は４０〜５０％が普通である。しか
し、本発明によれば前記の理由により稼動率を７０〜９
０％に向上させることが可能である。（３）全ての工程
を自動化してあるので作業者はほとんど不要であり、又
工期を短縮し、生産性を向上できる。

（４）全体装置を一つの装置にまとめ、例えばストッカ
、バッフア等のごとき保管部を上下に複数段に構成し空
間を有効に利用してあるため、占有面積が少なくてすむ
。

この発明は前記実施例に限定されるものでなく他の形態
で実施できる。

すなわち、各装置の配置は図面に示されたもの以外の配
置をもつことができる。例えばカートリツジ移送部と洗
浄部との間に石英カートリツジストツカを設けるように
してもよい。この発明は拡散炉を使用する処理装置全搬
にわたつて適用できる。

拡散炉自体は不純物デポジシヨン、引伸し拡散、酸化、
気相化学成長その他各種の熱処理に利用できるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明による実施例を示し、第１図は平面図、第
２図は正面図、第３図は左側面図、第４図はカートリツ
ジのａ側面図、ｂ正面図で、第５図は自動処理系統図で
ある。 １・・・・・・ローダ・アンローダ部、２・・・・・・
洗浄部、３・・・・・・クリーンルーム、４・・・・・
・拡散炉、５・・・・・・半導体ウエハ、６・・・・・
・ウエハ収納器６（カートリツジ）、７ａ，７ｂ，７ｃ
・・・・・・制御部、８ａ，８ｂ・・・・・・カートリ
ツジ投入口、９・・・・・・ケース投入口、１０ａ，１
０ｂ・・・・・・表示パネル、１１・・・・・・カート
リツジ搬入部、１２・・・・・・ケース、１３・・・・
・・ウエハ移換部、１４ａ，１４ｂ・・・・・・カート
リツジストツカ、１５・・・・・・ケースストツカ、１
６・・・・・・洗浄装置、１７・・・・・・薬液・水供
給部、１８・・・・・・カートリツジ移送部、１９・・
・・・・バツフア部、２０・・・・・・カートリツジ移
送部、２１・・・・・・カートリッジプレッシャ、２２
・・・・・・バツフア部、２３・・・・・・ボートロー
ダ、２４・・・・・・石英ボート、２５・・・・・・ポ
ートパドル、２６・・・・・・上下移載部、２７・・・
・・・減圧室、２８ａ，２８ｂ・・・・・・炉体、２９
・・・・・・炉ロシヤツタ、３０・・・・・・ガス供給
部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 半導体ウエハの洗浄及び、熱処理を一貫して行なう
   ための装置であつて、装置の一端部に設けられたローダ
   及びアンローダと、前記ローダ・アンローダ部のある装
   置端部側から前処理用の洗浄装置、クリーンルーム及び
   、主作業装置としての熱処理炉の順に配置された上記洗
   浄装置、クリーンルーム及び熱処理炉と、上記前処理及
   び主作業をスムースに行なうために上記洗浄装置から上
   記クリーンルーム内を通つて熱処理炉にウェハを搬送す
   るウエハ搬送機構と、上記クリーンルーム内に設けられ
   かつ上記洗浄装置から搬送されるウェハを熱処理前に一
   時的に保管するためのバッファ部と、上記ウェハの搬送
   、上記前処理及び主作業における動作を管理制御するた
   めの制御部とを備えてなることを特徴とするウェハ一貫
   処理装置。