KR20130000367A - 기판 처리 장치 - Google Patents

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KR20130000367A
KR20130000367A KR1020120132834A KR20120132834A KR20130000367A KR 20130000367 A KR20130000367 A KR 20130000367A KR 1020120132834 A KR1020120132834 A KR 1020120132834A KR 20120132834 A KR20120132834 A KR 20120132834A KR 20130000367 A KR20130000367 A KR 20130000367A
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토모시 타니야마
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가부시키가이샤 히다치 고쿠사이 덴키
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Abstract

웨이퍼를 지지할 때에 웨이퍼의 이측 주연부와 접촉하지 않는 기판 재치 플레이트, 또는, 웨이퍼의 굴곡량을 작게 할 수 있는 기판 재치 플레이트 및 상기 기판 재치 플레이트를 이용한 기판 처리 장치를 제공한다. 기판 처리 장치를 다음과 같이 구성한다. 기판을 수용하고, 상기 기판에 열 처리를 수행하는 처리실과, 상기 기판을 기판 재치 플레이트에 재치하여 상기 처리실 내로 반송하는 기판 이재기를 구비한 기판 처리 장치로써, 상기 기판 재치 플레이트는, 상기 기판이 재치되는 판부와, 상기 판부를 상기 기판 이재기에 설치하는 설치부를 포함하고, 상기 판부의 근원측의 폭이, 상기 판부의 선단측의 폭 및 상기 설치부의 폭보다도 큰 기판 처리 장치.

Description

기판 처리 장치{SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS}
본 발명은, 반도체 웨이퍼(이하, 웨이퍼라고 함) 등의 기판을 처리하기 위한 기판 처리 장치에 관한 것으로, 특히, 기판 처리 장치에 있어서 기판을 반송하는 기판 이재기(移載機)에서 사용되는 기판 재치(載置) 플레이트(트위저)의 구조에 관한 것이다.
CVD(Chemical Vapor Deposition) 처리 등의 열처리를 수행하는 것에 의해, 예컨대 반도체 웨이퍼의 표면에 박막을 형성하는 경우, 기판 처리 장치로서, 내부에 웨이퍼를 탑재하는 보트를 수용하는 처리실을 포함하는 종형(縱型) 열처리 장치가 사용된다. 종형 열처리 장치의 내부에 있어서, 웨이퍼는, 웨이퍼 이재기에 의해, 웨이퍼 카세트나 포드(FOUP: Front Opening Unified Pod)로부터 보트에 반송되고 수용되어서 열처리된다.
도 13에, 종래예(從來例)의 기판 이재기에서 사용되는 기판 재치 플레이트의 구조를 도시한다. 도 13은, 종래예에 따른 기판 재치 플레이트의 사시도이다. 도 14는, 도 13에 있어서의 기판 재치 플레이트의 평면도(a) 및 측면도(b)이다. 도 13에 있어서, 부호 90은 기판 재치 플레이트이며, 부호 91a, 9lb는 기판 재치 플레이트의 선단측(先端側)에 설치된 기판 재치부이며, 부호 92a, 92b는 기판 재치 플레이트의 근원측(根源側)에 설치된 기판 재치부이다. 기판 재치부(91a, 9lb, 92a, 92b)는, 기판인 웨이퍼의 주연부(周緣部)에 접촉하여 지지하는 것이다.
그러나, 상기의 종래예의 기판 재치 플레이트에서는, 웨이퍼의 이측(裏側) 주연부를 지지하기 위해서, 웨이퍼의 이측 주연부에 생성된 CVD막과 접촉하여, 파티클의 원인이 된다는 과제가 있다. 또한, 특히 지름이 450mm의 웨이퍼를 재치하는 경우에, 웨이퍼의 굴곡량이 커진다는 과제가 있다.
특허문헌 1에는, 트위저에 웨이퍼를 재치하는 기단측(基端側) 재치부 및 선단측(先端側) 재치부와, 웨이퍼의 주연부를 거는 기단측 걸림부 및 선단측 걸림부를 설치하고, 웨이퍼를 포드로부터 취출(取出)할 때에, 웨이퍼의 위치 어긋남을 방지하는 것이 개시되어 있다.
1. 일본 특허 공보 제2007-250797호
본 발명의 목적은, 웨이퍼를 지지할 때에 웨이퍼의 이측 주연부와 접촉하지 않는 기판 재치 플레이트 또는, 특히, 지름이 450mm의 웨이퍼와 같은 큰 웨이퍼를 재치할 때에 웨이퍼의 굴곡량을 작게 할 수 있는 기판 재치 플레이트를 제공하는 것 및 상기 기판 재치 플레이트를 이용한 기판 처리 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 대표적인 구성은, 다음과 같다.
1. 기판을 수용하고, 기판에 열처리를 수행하는 처리실 및
기판을 기판 재치(載置) 플레이트에 재치하여 처리실 내로 반송하는 기판 이재기를 구비한 기판 처리 장치로서,
상기 기판 재치 플레이트는 선단부와 근원부에 각각 2군데의 기판 재치부를 포함하고,
상기 기판 재치부는 동일 수평면(水平面) 상에 위치하고, 상기 기판 재치부가 기판 재치 플레이트의 상측(上側)이 되도록 배치된 상태에서, 상기 기판 재치부의 상면(上面)의 높이는, 상기 3개 이상의 기판 재치부로 둘러싸이는 기판 재치 플레이트의 면의 높이보다도 높고, 상기 기판 재치부의 전주연(全周緣)의 면의 높이보다도 높고, 상기 기판 재치 플레이트의 상기 선단부에 있는 상기 기판 재치부 사이의 길이보다도, 상기 근원부에 있는 상기 기판 재치부 사이의 길이가 긴 것인 기판 처리 장치.
2. 기판이 재치되는 판부(板部)가 설치부를 개재하여 기판 이재기에 설치되는 기판 재치 플레이트로써,
상기 판부의 근원측의 폭이, 상기 판부의 선단측의 폭 및 상기 설치부의 폭보다도 큰 기판 재치 플레이트.
3. 기판을 수용하고, 상기 기판에 열 처리를 수행하는 처리실과,
상기 기판을 기판 재치 플레이트에 재치하여 상기 처리실 내로 반송하는 기판 이재기를 구비한 기판 처리 장치로써,
상기 기판 재치 플레이트는, 상기 기판이 재치되는 판부와, 상기 판부를 상기 기판 이재기에 설치하는 설치부를 포함하고,
상기 판부의 근원측의 폭이, 상기 판부의 선단측의 폭 및 상기 설치부의 폭보다도 큰 기판 처리 장치.
4. 기판이 재치되는 판부가 설치부를 개재하여 기판 이재기에 설치되면서, 상기 판부의 근원측의 폭이 상기 판부의 선단측의 폭 및 상기 설치부의 폭보다도 크게 구성된 기판 재치 플레이트에 기판을 재치하는 공정과,
상기 기판 재치 플레이트에 재치된 기판을 처리실 내에 반송하는 공정과,
상기 처리실 내에 반송된 기판을 처리하는 공정
을 포함하는 기판 처리 방법.
5. 기판이 재치되는 판부가 설치부를 개재하여 기판 이재기에 설치되면서, 상기 판부의 근원측의 폭이 상기 판부의 선단측의 폭 및 상기 설치부의 폭보다도 크게 구성된 기판 재치 플레이트와, 상기 기판 이재기 측에 2개의 전측 지지부가 형성된 보트를 가지는 기판 처리 장치의 기판 처리 방법으로써,
상기 기판 재치 플레이트에 상기 기판을 재치하는 공정과,
상기 기판 재치 플레이트의 판부의 상기 근원측보다도 선단측의 부위를 상기 전측 지지부 사이로부터 진입시키고, 상기 기판 재치 플레이트에 재치된 기판을 상기 보트에 재치하는 공정과,
상기 보트에 재치된 기판을 처리실에 반송하는 공정과,
상기 처리실 내에 반송된 기판을 처리하는 공정
을 포함하는 기판 처리 방법.
6. 기판이 재치되는 판부가 설치부를 개재하여 기판 이재기에 설치되면서, 상기 판부의 근원측의 폭이 상기 판부의 선단측의 폭 및 상기 설치부의 폭보다도 크게 구성된 기판 재치 플레이트에 기판을 재치하는 공정과,
상기 기판 재치 플레이트에 재치된 기판을 처리실 내에 반송하는 공정과,
상기 처리실 내에 반송된 기판을 처리하는 공정
을 포함하는 반도체 장치의 제조 방법.
7. 기판이 재치되는 판부가 설치부를 개재하여 기판 이재기에 설치되면서, 상기 판부의 근원측의 폭이 상기 판부의 선단측의 폭 및 상기 설치부의 폭보다도 크게 구성된 기판 재치 플레이트와, 상기 기판 이재기 측에 2개의 전측 지지부가 형성되는 보트를 가지는 기판 처리 장치에 있어서의 반도체 장치의 제조 방법으로써,
상기 기판 재치 플레이트에 상기 기판을 재치하는 공정과,
상기 기판 재치 플레이트의 판부의 상기 근원측보다도 선단측의 부위를 상기 보트의 2개의 기둥 사이로부터 진입시키고, 상기 기판 재치 플레이트에 재치된 기판을 상기 보트에 재치하는 공정과,
상기 보트에 재치된 기판을 처리실에 반송하는 공정과,
상기 처리실에 반송된 기판을 처리하는 공정
을 포함하는 반도체 장치의 제조 방법.
상기의 구성에 의하면, 기판 재치 플레이트에 웨이퍼를 재치할 때에 웨이퍼 이면(裏面)의 주연부가 기판 재치 플레이트에 접촉하는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치를 도시하는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치의 처리로(處理爐)의 수직단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 기판 이재기의 측면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 기판 재치 플레이트의 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 기판 재치 플레이트의 평면도, 측면도, 배면도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 기판 재치 플레이트의 부분 단면도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 기판 재치 플레이트의 단면의 모식도이다.
도 8은 지름 450mm의 웨이퍼를 4점에서 지지하는 경우의 설명도이다.
도 9는 지름 450mm의 웨이퍼를 4점에서 지지하는 경우의 웨이퍼의 굴곡량을 도시하는 도면이다.
도 10은 도 9의 부분 확대도이다.
도 11은 지름 450mm의 웨이퍼를 4점에서 지지하는 보트의 지지점을 도시하는 도면이다.
도 12는 포드에 있어서의 기판 재치 플레이트의 진입 영역을 도시하는 도면이다.
도 13은 종래예에 따른 기판 재치 플레이트의 사시도이다.
도 14는 종래예에 따른 기판 재치 플레이트의 평면도 및 측면도이다.
이하, 본 발명의 일 실시 형태를 도면을 이용하여 설명한다.
[기판 처리 장치의 개략]
우선, 도 1, 도 2 및 도 3을 참조하여, 본 실시 형태에 따른 기판 처리 장치(10)를 개략적으로 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 기판 처리 장치를 도시하는 사시도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 기판 처리 장치의 처리로의 수직 단면도이다. 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 기판 이재기의 측면도이다.
도 1에 도시되는 바와 같이, 기판 처리 장치(10)의 광체(筐體, 101) 내부의 전면측(前面側)에는, 카세트 스테이지(105)가 설치되어 있다. 카세트 스테이지(105)는, 미도시의 외부 반송 장치와의 사이에서, 기판 수납 용기로서의 카세트(100)의 수수(授受)를 수행한다. 카세트 스테이지(105)의 후방(後方)에는, 카세트 반송기(115)가 설치되어 있다. 카세트 반송기(115)의 후방에는, 카세트(100)를 보관하기 위한 카세트 선반(109)이 설치된다. 또한, 카세트 스테이지(105)의 상방(上方)에는, 카세트(100)를 보관하기 위한 예비 카세트 선반(110)이 설치되어 있다. 예비 카세트 선반(110)의 상방에는, 클린 유닛(118)이 설치되어 있다. 클린 유닛(118)은, 클린 에어를 광체(101)의 내부에 유통(流通)시킨다.
광체(101)의 후부(後部) 상방에는, 처리로(202)가 설치되어 있다. 처리로(202)의 하방에는, 보트 엘리베이터(121)가 설치되어 있다. 보트 엘리베이터(121)는, 웨이퍼(200)를 탑재한 보트(217)를, 처리로(202)의 안과 밖의 사이에서 승강시킨다. 보트(217)는, 웨이퍼(200)를 수평 자세로 다단으로 보지(保持)하는 기판 보지구이다. 보트 엘리베이터(121)에는, 처리로(202)의 하단을 막기 위한 덮개로서의 씰 캡(219)이 부착되어 있다. 씰 캡(219)은, 보트(217)를 수직으로 지지한다. 보트 엘리베이터(121)와 카세트 선반(109)과의 사이에는, 웨이퍼(200)를 반송하는 웨이퍼 이재기(기판 이재기, 112)가 설치되어 있다. 도 3에 도시되는 바와 같이, 본 실시예에서는, 웨이퍼 이재기(112)에는, 기판 재치 플레이트(40)가 수직 방향으로 겹쳐지도록 복수개가 각각 소정의 간격을 두고 부착되어 있다. 물론, 웨이퍼 이재기(112)에 부착되는 기판 재치 플레이트(40)는 1장이여도 좋다. 보트 엘리베이터(121)의 옆에는, 처리로(202)의 하단을 기밀하게 폐색(閉塞)하기 위한 노구(爐口) 셔터(116)가 설치되어 있다. 노구 셔터(116)는, 보트(217)가 처리로(202)의 밖에 있을 때에, 처리로(202)의 하단을 폐색할 수 있다.
웨이퍼(200)가 장전된 카세트(100)는, 미도시의 외부 반송 장치로부터 카세트 스테이지(105)에 반입된다. 또한, 카세트(100)는, 카세트 반송기(115)에 의해, 카세트 스테이지(105)로부터 카세트 선반(109) 또는 예비 카세트 선반(110)으로 반송된다. 카세트 선반(109)에는, 웨이퍼 이재기(112)의 반송 대상이 되는 카세트(100)가 수납되는 이재 선반(123)이 있다. 보트(217)에 대하여 웨이퍼(200)가 이재되는 카세트(100)는, 카세트 반송기(115)에 의해 이재 선반(123)에 이재된다. 카세트(100)가 이재 선반(123)에 이재되면, 웨이퍼 이재기(112)에 의해, 이재 선반(123)의 카세트(100)로부터 강하(降下) 상태의 보트(217)에 웨이퍼(200)를 이재한다.
보트(217)에 소정 매수의 웨이퍼(200)가 이재되면, 보트 엘리베이터(121)에 의해 보트(217)가 처리로(202) 내에 삽입되어, 씰 캡(219)에 의해 처리로(202)가 기밀하게 폐색된다. 기밀하게 폐색된 처리로(202) 내에서는, 웨이퍼(200)가 가열되는 동시에, 처리 가스가 처리로(202) 내에 공급되어, 웨이퍼(200)에 가열 등의 처리가 이루어진다.
웨이퍼(200)의 처리가 완료되면, 상기한 동작의 반대의 순서에 따라, 웨이퍼(200)는, 웨이퍼 이재기(112)에 의해 보트(217)로부터 이재 선반(123)의 카세트(100)에 이재되고, 카세트(100)는, 카세트 반송기(115)에 의해 이재 선반(123)으로부터 카세트 스테이지(105)에 이재되고, 미도시의 외부 반송 장치에 의해, 광체(101)의 외부로 반출된다.
보트(217)가 강하 상태에서, 노구 셔터(116)는 처리로(202)의 하단을 기밀하게 폐색하고, 외기(外氣)가 처리로(202) 내로 들어오는 것을 방지하고 있다.
상기의 예에서는, 웨이퍼 수용 용기로서 카세트를 이용하여 설명했으나, 포드를 이용할 수도 있다.
[처리로]
도 1 및 도 2에 도시되는 바와 같이, 본 실시 형태에 따른 기판 처리 장치(10)는 처리로(202)를 구비하고 있고, 처리로(202)는 석영제의 반응관(203)을 구비하고 있다. 반응관(203)은, 기판[본 예에서는 웨이퍼(200)]을 수용하고, 가열 처리하는 반응 용기이다. 반응관(203)은, 가열부[본 예에서는 저항 히터(207)]의 내측에 설치되어 있다. 반응관(203)은, 그 하단 개구를 씰 캡(219)에 의해, 기밀 부재(미도시)를 개재하여 기밀하게 폐색된다.
히터(207), 반응관(203) 및 씰 캡(219)에 의해, 처리로(202)가 형성되어 있다. 또한, 반응관(203) 및 씰 캡(219)에 의해 처리실(201)이 형성되어 있다. 씰 캡(219) 상에는, 기판 보지 부재(보트, 217)가 입설(立設)되어 있다. 보트(217)는, 처리로(202) 내에 처리로(202)의 하단 개구(開口)로부터 삽입된다. 보트(217)에는, 뱃치(batch) 처리되는 복수의 웨이퍼(200)가, 각각 수평 자세로 관축(管軸) 방향(수직 방향)으로 다단으로 적재된다. 히터(207)는, 처리로(202)에 삽입된 웨이퍼(200)를 소정의 온도로 가열한다.
[가스 공급계]
도 2에 도시되는 바와 같이, 처리실(201)로 원료 가스를 공급하는 가스 공급계로서의 가스 노즐(232)이 반응관(203)의 측벽에 설치되어 있다. 가스 노즐(232)의 일단(一端)은 반응관(203)의 하부를 수평 방향으로 관통하도록 설치되고, 미도시의 원료 가스 공급원으로부터, 유량 제어 수단으로서의 MFC(매스 플로우 컨트롤러) 및 개폐 밸브를 개재하여, 원료 가스가 공급된다. 가스 노즐(232)에 공급된 원료 가스는, 가스 노즐(232)의 타단(他端) 또는 가스 노즐(232)에 설치된 복수의 공(孔)으로부터, 처리실(201) 내에 도입된다.
반응관(203) 내의 중앙부에는, 복수 매의 웨이퍼(200)를 다단으로 동일 간격으로 재치하는 보트(217)가 설치되고 있고, 이 보트(217)는 보트 엘리베이터(121, 도 1 참조)에 의해 반응관(203)에 출입할 수 있게 되어 있다.
[배기부]
처리실(201)에는, 처리실(201) 내의 가스를 배기하는 가스 배기관(231)의 일단이 접속되어 있다. 가스 배기관(231)의 타단은, 미도시의 진공 펌프(배기 장치)에 APC(Auto Pressure Controller) 밸브를 개재하여 접속되어 있다. 처리실(201) 내는 진공 펌프에 의해 배기된다.
[보트]
다음으로, 본 발명의 실시예에 따른 보트(217)의 구조를 도 8 내지 도 11을 이용하여 설명한다. 도 8은, 지름 450mm의 웨이퍼를 4점에서 지지하는 경우의 설명도이다. 도 9는, 지름 450mm의 웨이퍼를 4점에서 지지하는 경우의 웨이퍼의 굴곡량을 도시하는 도면이다. 도 10은 도 9의 부분 확대도이다. 도 11은, 지름 450mm의 웨이퍼를 4점에서 지지하는 보트의 지지점을 도시하는 도면이며, 본 발명의 실시예에 따른 기판 재치 플레이트의 웨이퍼 지지 위치 관계를 도시하는 도면이다.
도 8에서, 부호 81a, 8lb, 81c, 81d는, 지름 450mm의 웨이퍼(200)를 지지하는 4개의 지지점이다. R은, 각 지지점과 웨이퍼(200)의 중심점과의 사이의 거리를 반지름으로 하는 원의 지름이다. X는, 각 지지점 사이의 각도이나, 실험 결과로부터, 각 지지점 사이의 각도가 균등히 되는 X=90°의 경우에, 웨이퍼(200)의 굴곡량은 가장 작아지는 것을 알 수 있다. 도 8에 있어서, 지름 R을 변화시킨 경우의 웨이퍼의 굴곡량을 도 9에 도시한다. 또한, 도 9의 부분 확대도를 도 10에 도시한다. 도 10에 도시되는 바와 같이, R이 320mm에서 340mm의 경우에, 굴곡량이 최소가 되는 것을 알 수 있다. 따라서, 도 11에 도시되는 바와 같이, R이 320mm에서 340mm이 되는 위치에, 웨이퍼(200)를 지지하는 4개의 지지부(82a, 82b, 82c, 82d)를 배치하도록, 웨이퍼 지지구(支持具, 83)를 보트(217)에 설치한다. 도 11에서, 화살표는 웨이퍼(200)의 진입 방향이다. 상세하게 설명하면, 웨이퍼 지지구(83)의 4개의 지지부(82a, 82b, 82c, 82d)는, R이 320mm에서 340mm의 사이에서 웨이퍼(200)의 중심점을 향해서 직선상(直線狀)의 형상을 하고 있다. 웨이퍼 지지구(83)는, R이 340mm의 위치로부터 수평 방향(횡방향)으로 만곡(彎曲)되면서 웨이퍼(200)의 외주 방향을 향하고 있다. 그 결과, 웨이퍼 지지구(83)는 대략 C자 형상(발톱 형상)을 하고 있다.
웨이퍼 지지구(83)에서, 4개의 지지부(82a, 82b, 82c, 82d)만이, 다른 부분보다도 높은 형상(섬 형상)을 하고 있다. 그 결과, 상기 4개의 지지부(82a, 82b, 82c, 82d) 이외의 웨이퍼 지지구(83)가 웨이퍼(200)에 접촉하는 것을 방지할 수 있다. 보트(217)는, 주지의 3개 기둥 또는 4개 기둥의 보트에 있어서, 그 3개 또는 4개의 보트 기둥에, 상기 웨이퍼 지지구(83)를 부착하는 것이다.
R이 320mm의 경우, 지지부(82a와 82d)의 간격(Z)은 약 220mm가 된다. 이 지지부(82a, 82d)의 사이가, 기판 재치 플레이트(40)의 진입 영역이 된다. 따라서, 기판 재치 플레이트(40)의 측방의 클리어런스(여유도)를 편측(片側) 10mm로 하면, 기판 재치 플레이트(40)의 폭은 200mm이하로 할 필요가 있다.
[포드]
다음으로, 지름 450mm의 웨이퍼를 수용하는 포드에 있어서의 기판 재치 플레이트(40)의 진입 영역을, 도 12를 이용하여 설명한다. 도 12는, 포드를 상방으로부터 바라본 도면이며, 웨이퍼(200)는 그 측부 및 내부를 포드의 측벽 등에 의해 지지되고 있다. 도 12에서의 상방으로부터, 화살표로 도시되는 바와 같이, 웨이퍼(200)를 포드 내에 출입할 수 있도록 되어 있다. 따라서, 기판 재치 플레이트(40)는 상방으로부터 진입하는 것이지만, 기판 재치 플레이트(40)의 진입 영역(p)을 예컨대 270mm이상으로 한 경우, 기판 재치 플레이트(40)의 측방의 클리어런스(여유도)를 편측 10mm로 하면, 기판 재치 플레이트(40)의 폭은 250mm이하로 할 필요가 있다.
[기판 재치 플레이트]
다음으로, 본 발명의 실시예에 따른 기판 재치 플레이트(40)의 구조를 도 4 내지 도 7을 이용하여 설명한다. 도 4는, 본 발명의 실시예에 따른 기판 재치 플레이트(40)의 사시도이다. 도 5의 (a)는, 본 발명의 실시예에 따른 기판 재치 플레이트(40)의 평면도, 도 5의 (b)는 측면도, 도 5의 (c)는 배면도이다. 도 6은, 본 발명의 실시예에 따른 기판 재치 플레이트(40)의 부분 단면도이다. 도 6의 (a)는, 도5의 (a)에 있어서의 A-A단면도, 도 6의(b)는 B-B단면도, 도 6의 (c)는 C-C단면도, 도 6의 (d)는 D-D단면도, 도 6의 (e)는 E-E단면도, 도 6의 (f)는 F-F단면도이다. 도 7은, 본 발명의 실시예에 따른 기판 재치 플레이트(40)의 단면의 모식도이다. 도 7의 (a)는 기판 재치 플레이트(40)의 선단측을 도시하고, (b)는 기판 재치 플레이트(40)의 근원측을 도시한다. 기판 재치 플레이트(40)의 재질로서는, 알루미나, 카본, SiC, 석영 중의 하나 또는 복수를 선택하여 이용하는 것이 바람직하다.
도 4 및 도 5에 도시되는 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 기판 재치 플레이트(40)는, 판 형상의 1장의 판이 근원측으로부터 선단측에 걸쳐서, 판 형상으로 연장되는 2개의 암(arm) 부(41a, 4lb)로 나뉘어 있고, 두 갈래의 포크 형상을 하고 있다. 기판 재치 플레이트(40)의 선단측에는, 웨이퍼를 재치한 상태에서 웨이퍼의 위치 어긋남을 방지하는 선단측 위치 어긋남 방지부(42a, 42b), 웨이퍼(200)를 하방으로부터 지지하는 선단측 기판 재치부(44a, 44b) 등이 있다.
기판 재치 플레이트(40)의 근원측에는, 웨이퍼 이재기(112)의 기판 재치 플레이트 고정부(32)에 부착하기 위한 설치부(52), 웨이퍼를 재치한 상태에서 웨이퍼의 위치 어긋남을 방지하는 근원측 위치 어긋남 방지부(51), 웨이퍼(200)를 하방으로부터 지지하는 근원측 기판 재치부(47a, 47b) 등이 있다. 부착부(52)는, 부착공(53)을 포함한다.
상기 4개의 기판 재치부(44a, 44b, 47a, 47b)는, 동일 수평면 상에 위치하고 있고, 상기 4개의 기판 재치부가 기판 재치 플레이트의 상측이 되도록 배치된 상태에서, 상기 기판 재치부의 상면의 높이는, 상기 4개의 기판 재치부로 둘러싸이는 기판 재치 플레이트의 면의 높이보다도 높고, 상기 기판 재치부의 전주연의 면의 높이보다도 높은 것이다.
상기 실시예에서는, 기판 재치부를 4개로 했으나, 선단측 기판 재치부를 1개로 하여 기판 재치부의 총 수를 3개로 하는 것도 가능하다.
도 6의 (b)에 도시되는 바와 같이, 선단측 기판 재치부(44a)는, 주위의 43a, 45a보다도 높은 섬 형상으로 형성되어 있다. 또한, 선단측 기판 재치부(44a)의 상부는 평면이며, 각부[角部(63, 64)]는 곡면으로 가공되어 있다. 즉, 선단측 기판 재치부(44a)는, 기판을 재치하는 기판 재치면과, 기판 재치 플레이트의 면(43a, 45a)으로부터 상기 기판 재치면으로 세워지는 입상면(立上面)을 포함하고, 상기 입상면과 상기 기판 재치면과의 경계가 곡면을 형성한다. 선단측 위치 어긋남 방지부(42a)는, 기판 재치 플레이트(40)의 판면인 43a로부터 수직하게 세워지는 수직면, 상기 수직면에 이어지는 선단측으로의 상승 경사면, 상기 상승 경사면에 이어지는 상부의 평면부, 상기 상부의 평면부에 이어지는 선단측으로의 하강 경사면을 포함한다. 상기 상승 경사면에 의해 웨이퍼(200)의 이동이 제한된다.
또한, 도 6의 (a)에 도시되는 바와 같이, 근원측 기판 재치부(47a)는 주위의부호 46a, 48a보다도 높은 섬 형상으로 형성되어 있다. 또한, 근원측 기판 재치부(47a)의 상부는 평면이며, 각부(61, 62)는 곡면으로 가공되어 있다. 즉, 근원측 기판 재치부(47a)는 기판을 재치하는 기판 재치면과, 기판 재치 플레이트의 면(46a, 48a)으로부터 상기 기판 재치면으로 세워지는 입상면을 포함하고, 상기 입상면과 상기 기판 재치면과의 경계가 곡면을 형성한다. 근원측 위치 어긋남 방지부(51)는, 기판 재치 플레이트(40)의 판면(48a)보다 수직으로 세워지는 수직면, 상기 수직면에 이어지는 근원측으로의 상승 경사면, 상기 상승 경사면에 이어지는 상부의 평면부를 포함한다. 상기 상승 경사면에 의해 웨이퍼(200)의 이동이 제한된다.
선단측 기판 재치부(44b), 근원측 기판 재치부(47b)에 대해서도, 각각, 선단측 기판 재치부(44a), 근원측 기판 재치부(47a)와 동일한 구조이다.
2개의 암 부(41a, 4lb)의 외변[外邊(54a, 54b)]은, 서로 평행하고, 그 길이(c)[도 5의 (c) 참조]는 본 실시예에서는 약 370mm이다. 외변(54a, 54b)을, 서로 평행으로 하지 않고, 예컨대 테이퍼 형상으로 형성하는 경우는, 외변(54a, 54b) 사이의 폭(a)이 커지고, 폭(a)이 전술(前述)한 포드의 진입 영역(p)보다 커지면, 기판 재치 플레이트(40)가 포드에 진입하는 것이 어려워진다.
또한, 도 5에 도시되는 바와 같이, 상기 외변(54a, 54b)의 간격(a) 보다도, 근원측 기판 재치부(47a, 47b)가 있는 근원부의 폭(b)을 크게 하고 있다. 이에 의해, 근원측 기판 재치부(47a)와 웨이퍼 중심을 연결하는 선과, 근원측 기판 재치부(47b)와 웨이퍼 중심을 연결하는 선이 형성하는 각도α을 60°이상으로 할 수 있다. 따라서, 웨이퍼의 굴곡량을 작게 할 수 있다.
기판 재치 플레이트(40)가 보트(217)에 진입하는 경우는, 예컨대 도 11의 화살표로 도시한 바와 같이, 지지부(82a, 82d)의 사이에, 기판 재치 플레이트(40)의 2개의 암(41a, 4lb)이 진입하지만, 근원측 기판 재치부(47a, 47b)가 있는 근원부는, 지지부(82a, 82d)의 사이에 진입하지 않는다.
또한, 기판 재치 플레이트(40)가 포드에 진입하는 경우는, 도 12에 도시되는 진입 영역(p)에, 기판 재치 플레이트(40)의 2개의 암(41a, 4lb)과, 근원측 기판 재치부(47a, 47b)가 있는 근원부가 진입한다. 따라서, 본 실시예에서는, 도 5의 (c)에 도시되는 부호 a와 b, 즉, 2개의 암(41a, 4lb)의 외변(54a, 54b) 사이의 폭(a)은, 도 11에 도시되는 보트(217)의 지지부(82a, 82d)의 사이를 통과할 수 있는 최대폭인 200mm로 하고, 근원부의 폭(b)은, 도 12에 도시되는 포드의 진입 영역(p)을 통과할 수 있는 최대폭인 250mm으로 하고 있다.
도 7에 모식적으로 도시되는 바와 같이, 선단측 위치 어긋남 방지부(42a)와, 근원측 위치 어긋남 방지부(51)의 높이는, 선단측 기판 재치부(44a)와, 근원측 기판 재치부(47a)의 높이보다도 높다. 마찬가지로, 선단측 위치 어긋남 방지부(42b)와, 근원측 위치 어긋남 방지부(51)의 높이는, 선단측 기판 재치부(44b)와, 근원측 기판 재치부(47b)의 높이보다도 높다. 이 높이의 차이에 의해, 선단측 위치 어긋남 방지부(42a, 42b), 근원측 위치 어긋남 방지부(51)가, 웨이퍼(200)의 위치 어긋남을 방지한다.
또한, 선단측 기판 재치부(44a)의 주위는, 전주(全周)에 걸쳐서, 부호 43a, 45a와 같이, 선단측 기판 재치부(44a)보다도 낮다. 선단측 기판 재치부(44b)의 주위도, 선단측 기판 재치부(44a)와 같다. 또한, 근원측 기판 재치부(47a)의 주위는, 전주에 걸쳐, 부호 46a, 48a와 같이, 근원측 기판 재치부(47a)보다도 낮다. 근원측 기판 재치부(47b)의 주위도, 근원측 기판 재치부(47a)와 동일하다. 즉, 선단측 기판 재치부(44a, 44b)와 근원측 기판 재치부(47a, 47b)는, 전주에 걸쳐서 주위보다도 높은 섬 형상으로 되어 있다. 기판 재치부(44a, 44b, 47a, 47b)의 상부는 평면으로 되어 있다.
이와 같이, 기판 재치부(44a, 47a) 등의 높이를, 그 주위의 부호 43a, 48a 등의 높이보다 높게 함에 따라, 웨이퍼(200)의 이측 주연부가, 기판 재치 플레이트(40)에 접촉하지 않도록 하고 있다.
기판 재치부(44a, 44b, 47a, 47b)의 높이(d), 즉, 웨이퍼(200)를 재치했을 때의 웨이퍼(200)의 이면과 기판 재치 플레이트(40)의 요부(45a) 등과의 거리(d)는, 1∼1.5mm가 바람직하다. 한번에 처리하는 웨이퍼(200)의 수를 늘리기 위해서는, 보트(217)에 적재하는 웨이퍼(200)의 간격(피치)을 작게 할 필요가 있다. 그것을 위해서는, 기판 재치 플레이트(40)의 두께(t)를 작게 하는 동시에, 거리(d)도 작게 하는 것이 바람직하다. 그러나, 거리(d)를 지나치게 작게 하면, 웨이퍼(200)와 기판 재치 플레이트(40)가 접촉하므로, 상술한 바와 같이, 거리(d)는 1∼1.5mm가 바람직하다.
또한, 본 실시예에서는, 선단측 기판 재치부(44a, 44b)와, 근원측 기판 재치부(47a, 47b)의 위치는, 웨이퍼(200)를 재치했을 때에, 웨이퍼(200)의 끝에서 5mm이상 벗어난 위치가 되도록 하고 있다. 도 7에 있어서, 웨이퍼(200)의 끝과 위치 어긋남 방지부(42a, 51)와의 사이에는, 극간(隙間, f)이 존재하므로, 예컨대 웨이퍼(200)가 근원측으로 벗어난 경우를 고려하면, (e-f)가 5mm이상인 것이 필요하게 된다.
이와 같이, 웨이퍼(200)의 이측 주연부가, 기판 재치 플레이트(40)에 접촉하지 않도록 하는 이유는, CVD법에 의해 성막할 때에, 웨이퍼(200)의 이측 주연부에 결정화(結晶化)되어 있지 않은 CVD막이 생성되기 때문이다. 이 결정화되어 있지 않은 CVD막은, 무르기 때문에, 기판 재치 플레이트(40)에 접촉하면 벗겨져서 파티클의 원인이 된다. ISMI(International Sematech Manufacturing Initiative)에서는, 웨이퍼의 주변 3mm이내를 지지하지 않도록 규정하고 있다.
또한, 도 6의 부분 단면도에 도시되는 바와 같이, 선단측 기판 재치부(44a, 44b)와, 근원측 기판 재치부(47a, 47b)에 있어서 웨이퍼 접촉면과 인접하는 각부는 모두 곡면이 되도록 가공하고 있다. 예컨대, 도 6의 (a)에 있어서 각부(61, 62) 및 도 6의 (b)에 있어서 각부(63,64)를 곡면이 되도록 가공하고 있다. 이에 따라, 웨이퍼(200)의 이면에 상처가 나는 것을 방지할 수 있다.
한편, 상기 실시예에서는 종형 장치의 기판 이재기를 이용하여 설명했지만, 매엽(枚葉) 장치의 기판 이재기에도 마찬가지로 적용 가능하다. 또한, 본 발명은, 상기 실시예에 한정되는 것이 아니고, 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 다양하게 변경이 가능한 것은 말할 필요도 없다.
한편, 본 명세서에는 다음 발명이 포함된다. 즉, 제1 발명은, 기판을 수용하고, 기판에 열처리를 수행하는 처리실 및 기판을 기판 재치 플레이트에 재치해서 처리실 내에 반송하는 기판 이재기를 구비한 기판 처리 장치로서, 상기 기판 재치 플레이트는 3개 이상의 기판 재치부를 포함하고, 상기 3개 이상의 기판 재치부는 동일 수평면 상에 위치하는 것이며, 상기 3개 이상의 기판 재치부가 기판 재치 플레이트의 상측이 되도록 배치된 상태에서, 상기 기판 재치부의 상면의 높이는, 상기 3개 이상의 기판 재치부에서 둘러싸이는 기판 재치 플레이트의 면의 높이보다도 높고, 상기 기판 재치부의 전주연의 면의 높이보다도 높은 것인 기판 처리 장치이다.
이와 같이 기판 처리 장치를 구성하면, 기판 재치 플레이트에 웨이퍼를 재치할 때에 웨이퍼 이면의 주연부가 기판 재치 플레이트에 접촉하는 것을 방지할 수 있다.
제2 발명은, 상기 제1 발명에 있어서의 기판 처리 장치로서,
상기 기판 재치부는, 기판 재치 플레이트의 선단부와 근원부에 각각 2군데 존재하고,
선단부에 있는 기판 재치부 사이의 길이보다도, 근원부에 있는 기판 재치부사이의 길이가 긴 것인 기판 처리 장치이다.
이와 같이 기판 처리 장치를 구성하면, 기판 재치 플레이트에 웨이퍼를 재치 할 때에 웨이퍼의 굴곡량을 저감하고, 또한, 기판 재치 플레이트에 웨이퍼를 재치 해서 이동할 때에 웨이퍼의 위치가 어긋나는 것을 방지할 수 있다.
제3 발명은, 상기 제2 발명 또는 제3 발명에 있어서의 기판 처리 장치로서,
상기 기판 재치부는, 기판을 재치하는 기판 재치면과, 기판 재치 플레이트의 면으로부터 상기 기판 재치면에 세워지는 입상면을 포함하고, 상기 입상면과 상기 기판 재치면과의 경계가 곡면을 형성하는 것인 기판 처리 장치이다.
이와 같이 기판 처리 장치를 구성하면, 기판 재치부에 웨이퍼를 재치할 때에, 웨이퍼에 상처가 나는 것을 방지할 수 있다.
제4 발명은, 상기 제1 발명 또는 제3 발명에 있어서의 기판 처리 장치로서,
상기 기판 재치 플레이트는, 근원측으로부터 선단측에 걸쳐서, 판 형상으로 연장되는 2개의 암 부로 나뉘어 있고, 그 2개의 암 부의 외변은, 서로 평행한 기판 처리 장치이다.
이와 같이 기판 처리 장치를 구성하면, 기판 재치 플레이트가 포드에 진입하는 것이 용이해진다.
제5 발명은, 상기 제4 발명에 있어서의 기판 처리 장치로서,
상기 2개의 암 부의 외변의 간격보다도, 근원측 기판 재치부가 있는 근원부의 폭이 큰 것인 기판 처리 장치이다.
이와 같이 기판 처리 장치를 구성하면, 기판 재치 플레이트가 포드에 진입하는 것이 용이해진다.
제6 발명은,
복수의 기판의 각각을 4개의 지지부에서 지지하는 보트;
상기 보트를 수용하며 보트에 탑재한 기판에 열처리를 수행하는 처리실; 및
기판을 재치하는 기판 재치 플레이트를 포함하며 보트에 기판을 탑재하기 위한 기판 이재기를 구비하고,
상기 보트의 4개의 지지부 중, 기판 이재기에 가까운 2개 전측(前側) 지지부의 사이로부터, 기판을 재치한 기판 재치 플레이트가 진입 가능한 기판 처리 장치로서,
상기 기판 재치 플레이트는, 그 근원측에 적어도 2군데의 기판 재치부와, 그 선단측에 적어도 1군데의 기판 재치부를 포함하고, 상기 근원측의 2군데의 기판 재치부의 간격이, 상기 보트의 2개 전측 지지부의 간격보다도 큰 것인 기판 처리 장치이다.
이와 같이 기판 처리 장치를 구성하면, 기판 재치 플레이트에 웨이퍼를 재치할 때에 웨이퍼의 굴곡량을 저감하고, 또한, 기판 재치 플레이트에 웨이퍼를 재치해서 이동할 때에 웨이퍼의 위치가 어긋나는 것을 방지할 수 있다.
10: 기판 처리 장치 32…기판 재치 플레이트 고정부
40: 기판 재치 플레이트 41: 암 부
42: 선단측 위치 어긋남 방지부 44: 선단측 기판 재치부
47: 근원측 기판 재치부 51: 근원측 위치 어긋남 방지부
52: 설치부 54: 외변
112: 웨이퍼 이재기 200: 웨이퍼
201: 처리실 202: 처리로
203: 반응관 207: 히터
217: 보트 219: 씰 캡
231: 가스 배기관 232: 가스 노즐

Claims (12)

  1. 기판이 재치되는 판부(板部)가 설치부를 개재하여 기판 이재기에 설치되는 기판 재치 플레이트로써,
    상기 판부의 근원측의 폭이, 상기 판부의 선단측의 폭 및 상기 설치부의 폭보다도 큰 기판 재치 플레이트.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 근원측에 형성된 2개소의 기판 재치부를 포함하고,
    상기 2개소의 기판 재치부의 각각과 상기 기판 재치 플레이트에 상기 기판을 재치했을 때의 상기 기판의 중심을 연결하는 선이 형성하는 각도가 60° 이상인 기판 재치 플레이트.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 기판 재치부는 주위의 상기 판부보다도 높은 섬 형상[島狀]으로 형성되고, 상기 기판 재치부에 의해서, 상기 기판을 그 단부(端部)로부터 내측으로 소정 거리 이상 떨어진 위치에서 지지하는 기판 재치 플레이트.
  4. 기판을 수용하고, 상기 기판에 열 처리를 수행하는 처리실과,
    상기 기판을 기판 재치 플레이트에 재치하여 상기 처리실 내로 반송하는 기판 이재기를 구비한 기판 처리 장치로써,
    상기 기판 재치 플레이트는, 상기 기판이 재치되는 판부와, 상기 판부를 상기 기판 이재기에 설치하는 설치부를 포함하고,
    상기 판부의 근원측의 폭이, 상기 판부의 선단측의 폭 및 상기 설치부의 폭보다도 큰 기판 처리 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 기판 재치 플레이트는,
    상기 근원측에 형성된 2개소의 기판 재치부를 포함하고,
    상기 2개소의 기판 재치부의 각각과 상기 기판 재치 플레이트에 상기 기판을 재치했을 때의 상기 기판의 중심을 연결하는 선이 형성하는 각도가 60° 이상인 기판 처리 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 처리실에 있어서 상기 기판을 지지하는 보트를 더 포함하고,
    상기 보트는, 상기 기판 이재기 측에 2개의 전측(前側) 지지부가 형성되고,
    상기 판부의 선단측의 폭은 상기 전측 지지부의 간격보다도 작고, 상기 판부의 근원측의 폭은 상기 전측 지지부의 간격보다도 큰 기판 처리 장치.
  7. 기판이 재치되는 판부가 설치부를 개재하여 기판 이재기에 설치되면서, 상기 판부의 근원측의 폭이 상기 판부의 선단측의 폭 및 상기 설치부의 폭보다도 크게 구성된 기판 재치 플레이트에 기판을 재치하는 공정과,
    상기 기판 재치 플레이트에 재치된 기판을 처리실 내에 반송하는 공정과,
    상기 처리실 내에 반송된 기판을 처리하는 공정
    을 포함하는 기판 처리 방법.
  8. 기판이 재치되는 판부가 설치부를 개재하여 기판 이재기에 설치되면서, 상기 판부의 근원측의 폭이 상기 판부의 선단측의 폭 및 상기 설치부의 폭보다도 크게 구성된 기판 재치 플레이트와, 상기 기판 이재기 측에 2개의 전측 지지부가 형성된 보트를 가지는 기판 처리 장치의 기판 처리 방법으로써,
    상기 기판 재치 플레이트에 상기 기판을 재치하는 공정과,
    상기 기판 재치 플레이트의 판부의 상기 근원측보다도 선단측의 부위를 상기 전측 지지부 사이로부터 진입시키고, 상기 기판 재치 플레이트에 재치된 기판을 상기 보트에 재치하는 공정과,
    상기 보트에 재치된 기판을 처리실에 반송하는 공정과,
    상기 처리실 내에 반송된 기판을 처리하는 공정
    을 포함하는 기판 처리 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 기판 재치 플레이트에 기판을 재치하는 공정은,
    상기 기판을 수용하는 포드에 상기 기판 재치 플레이트의 판부의 선단측 및 근원측을 진입시키고, 상기 포드에 수용된 기판을 상기 기판 재치 플레이트에 재치하는 공정인 기판 처리 방법.
  10. 기판이 재치되는 판부가 설치부를 개재하여 기판 이재기에 설치되면서, 상기 판부의 근원측의 폭이 상기 판부의 선단측의 폭 및 상기 설치부의 폭보다도 크게 구성된 기판 재치 플레이트에 기판을 재치하는 공정과,
    상기 기판 재치 플레이트에 재치된 기판을 처리실 내에 반송하는 공정과,
    상기 처리실 내에 반송된 기판을 처리하는 공정
    을 포함하는 반도체 장치의 제조 방법.
  11. 기판이 재치되는 판부가 설치부를 개재하여 기판 이재기에 설치되면서, 상기 판부의 근원측의 폭이 상기 판부의 선단측의 폭 및 상기 설치부의 폭보다도 크게 구성된 기판 재치 플레이트와, 상기 기판 이재기 측에 2개의 전측 지지부가 형성되는 보트를 가지는 기판 처리 장치에 있어서의 반도체 장치의 제조 방법으로써,
    상기 기판 재치 플레이트에 상기 기판을 재치하는 공정과,
    상기 기판 재치 플레이트의 판부의 상기 근원측보다도 선단측의 부위를 상기 보트의 2개의 기둥 사이로부터 진입시키고, 상기 기판 재치 플레이트에 재치된 기판을 상기 보트에 재치하는 공정과,
    상기 보트에 재치된 기판을 처리실에 반송하는 공정과,
    상기 처리실에 반송된 기판을 처리하는 공정
    을 포함하는 반도체 장치의 제조 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 기판 재치 플레이트에 기판을 재치하는 공정은,
    상기 기판을 수용하는 포드에 상기 기판 재치 플레이트의 판부의 선단측 및 근원측을 진입시키고, 상기 포드에 수용된 기판을 상기 기판 재치 플레이트에 재치하는 공정인 반도체 장치의 제조 방법.
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