JPH0982781A

JPH0982781A - 半導体製造装置

Info

Publication number: JPH0982781A
Application number: JP26348095A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Terasaki; 正寺崎
Original assignee: Kokusai Electric Co Ltd
Current assignee: Kokusai Denki Electric Inc
Priority date: 1995-09-18
Filing date: 1995-09-18
Publication date: 1997-03-28

Abstract

(57)【要約】【課題】搬送室内壁・反応室との隔壁への反応副生成
物の付着を防止する。反応室の高温化を容易にする。処
理対象基板上のパーティクル数を低減する。【解決手段】搬送室１１の周囲に反応室、冷却室、カ
セット室を配設する。各室１２〜１７を隔壁のゲートバ
ルブ２０で搬送室１１に連通可能とする。搬送室１１内
には搬送用ロボット２１を設置する。石英製筺体からな
る反応室１２の外面はヒータ２２で被覆する。また、搬
送室１１の天井に抵抗加熱型ヒータ２４を組み込む。ヒ
ータ２４はコイル状抵抗発熱体等で構成する。反応室１
２の室温に基づき搬送室１１内の温度を調節する。ヒー
タ２４で加熱し、両室温が略等しくなるとゲートバルブ
２０を開けて両室１１，１２を連通させ、ロボット２１
でウェーハを移す。搬送室１１内に侵入した反応ガス成
分も昇華せず、搬送室１１内壁に付着することもない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は半導体製造装置、
詳しくは半導体ウェーハを加熱処理等する反応室とこの
反応室に該半導体ウェーハを出し入れする搬送ロボット
を装備した搬送室とを備えた半導体製造装置の改良に関
する。

【０００２】

【従来の技術】ＣＶＤ装置・酸化装置・ＰＶＤ装置等の
半導体製造装置には、搬送室（ロボットチャンバ）の周
囲に反応室・冷却室・カセット室等を配設し、これらの
室のそれぞれを搬送室に独立に連通・接続したクラスタ
方式の装置が知られている。このクラスタ方式の装置で
は、大気に触れることなく、処理対象基板である半導体
ウェーハに対する拡散，ＣＶＤ，アニール等の作業を連
続して行うことを可能とするものである。

【０００３】そして、このタイプの装置にあっては、従
来、反応室に隣接する搬送室（バッファ室）には、搬送
用ロボットが収容されているのみであり、加熱機構は装
備されてはいなかった。そして、これらの反応室と搬送
室とはゲートバルブの開閉で連通・遮断される構成であ
る。半導体ウェーハ（または基板）を反応室内に装填す
るには、ゲートバルブを開け、搬送室と反応室とを連通
させ、この状態で搬送室内の搬送用ロボットを作動さ
せ、搬送室から半導体ウェーハを反応室に挿入する。そ
の後、このゲートバルブは閉じられて反応室で所定の加
熱などの処理が施される。逆に、反応室で処理された半
導体ウェーハも、ゲートバルブを開けて、搬送用ロボッ
トにより反応室から搬送室に移される。なお、搬送室へ
の半導体ウェーハの出し入れは、カセット室と搬送室と
の間のゲートバルブを開けて搬送用ロボットにより行っ
ている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このように半導体ウェ
ーハ等を反応室と搬送室との間で移送する際、両室は互
いに連通した状態となる。したがって、搬送室内に反応
室内の雰囲気（反応ガス等）が周り込むこととなる。と
ころが、このときの反応室の温度は、例えば６００℃か
らわずかに低下した程度の高温度に維持されているのに
対して、搬送室のそれは室温乃至反応室よりは大幅に低
い温度に保持されている。すなわち、反応室からの気体
が搬送室内に侵入した際、その雰囲気温度が高温から低
温に急変するため、搬送室の内壁に反応副生成物が昇華
・付着する。そして、これが処理対象である基板、例え
ば半導体ウェーハ上のパーティクルの原因となっている
という不具合があった。

【０００５】また、反応室での処理に際しても、その温
度差により、反応室内で搬送室と隣接する部材（隔壁）
から搬送室に熱が奪われる。このため、反応室自体の高
温化が困難であるという不具合があった。また、反応副
生成物がこの隔壁表面に付着し易いという課題を有して
いた。

【０００６】そこで、この発明の目的は、搬送室内壁へ
の反応副生成物の付着を防止することである。また、こ
の発明の他の目的は、反応室の隔壁に反応副生成物が付
着することを防止することにある。また、この発明は、
反応室での高温化を容易にすることを、その目的として
いる。さらに、この発明の別の目的は、処理対象基板
（半導体ウェーハ等）上のパーティクル量を低減するこ
とができる半導体製造装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項に記載した発明
は、加熱機構を備えた反応室と、この反応室に連通して
接続され、内部に搬送ロボットを収容した搬送室と、を
備えた半導体製造装置において、上記搬送室を加熱する
加熱手段を備えたものである。この搬送室の加熱手段と
しては、例えば搬送室外壁またはその壁面構成部材の内
部に抵抗加熱ヒータを組み込むことが考えられる。ま
た、加熱手段として、搬送室内壁に配管を配して、これ
に高温度の液体（シリコンオイル等）を循環させること
も考えられる。

【０００８】この発明によれば、搬送室を加熱すること
ができ、その温度コントロールが容易となる。よって、
搬送室の室温を反応室のそれと同一または近似した値と
することが容易となる。例えば反応室が高温度の場合は
搬送室もこれに近似した温度とすることで、両室を連通
させたときの反応ガスの温度の急降下を防ぎ、ガス中成
分の昇華による内壁への副生成物の付着を完全に阻止す
ることができる。また、反応室と搬送室とを遮断した場
合の反応室隔壁面への副生成物の付着をも防止すること
ができる。さらに、反応室の高温化も速やかに達成する
ことができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、この発明に係る半導体製造
装置の一実施例を図面を参照して説明する。図１〜図３
は一実施例に係る半導体製造装置を示している。この実
施例にあっては、半導体製造装置としてクラスタ型の拡
散装置（枚葉型）にこの発明を適用した例を示してい
る。これらの図において、１１は搬送室（バッファ室ま
たはロボットチャンバともいう）を示し、この搬送室１
１の周囲に反応室１２，１３、冷却室１４，１５、カセ
ット室１６，１７が配設されている。詳しくは、図２に
示すように、搬送室１１は、その外観形状において天井
および底壁が６角形の角筒状に形成され、その６角形の
一辺に対応した６つの側壁に対応してこれらの室１２〜
１７が連設されている。すなわち、各室１２〜１７は、
搬送室１１との隔壁部分に設けたゲートバルブ２０を介
して搬送室１１に連通可能に付設されている。

【００１０】搬送室１１内には搬送用ロボット２１が収
容・設置されており、この搬送用ロボット２１は各室１
２〜１７の間での半導体ウェーハ（または処理対象基
板）の挿入・取出を行っている。例えばゲートバルブ２
０を開放してカセット室１６と搬送室１１とを連通さ
せ、搬送用ロボット２１（ツイーザ）を作動させてカセ
ット室１６から搬送室１１に半導体ウェーハをいったん
取り出す。そして、このゲートバルブ２０は閉じて反応
室１２との間の別のゲートバルブ２０を開放して反応室
１２に半導体ウェーハを挿入・装填するものである。

【００１１】各反応室１２，１３は石英製の筺体構造で
あって、その周囲には、それぞれ、ヒータ２２がその外
面を被覆するように取り付けられている。ヒータ２２は
反応室１２，１３内に装填された半導体ウェーハを効率
的に加熱するものである。このヒータ２２は反応室１
２，１３を例えば６００℃以上に加熱することができる
ものとする。

【００１２】ここで、上記搬送室１１には例えば５０℃
〜１００℃にその室内を加熱可能な加熱手段が装備され
ている。この加熱手段は、搬送室１１の壁面（天井）に
抵抗加熱型ヒータ２４を組み込んで構成されている。こ
のヒータ２４は搬送室１１の外壁または部材内部に組み
込んでもよい。このヒータ２４の主要部は、例えばコイ
ル状の抵抗発熱体、断熱層、ケースで構成されている。
通常使用される発熱体の素材は、直径１０ｍｍのＦｅ−
Ｃｒ−Ａｌ系合金であり、これをスパイラル状に巻き、
素線の変形を防止するための保持ピースで支え、その外
周を高純度のアルミナウール断熱材で覆ったものが用い
られている。そして、このヒータ２４にあっては、ヒー
タ性能である均熱長、リカバリー特性、昇降温特性、長
時間安定性、断面均熱特性、寿命などを考慮してヒータ
ゾーン広さ、素線径および巻き方、断熱方法などが適宜
設定されている。また、加熱手段は、図示していないが
温度調節器を備え、この温度調節器により搬送室１１の
温度の設定を行っている。

【００１３】以上の構成に係る半導体製造装置にあって
は、各室１２〜１７間での半導体ウェーハの移送は搬送
室１１を介して行われる。この際、例えば反応室１２か
ら搬送室１１に半導体ウェーハを移す場合は、その間の
隔壁部分に設けたゲートバルブ２０を開けて両室を連通
させて行う。このとき、反応室１２の室内温度を検出・
測定し、この室温に基づいて搬送室１１内の温度を調節
する。これら両室の温度差が小さくなるようにコントロ
ールする。すなわち、反応室１２温度に近くなるまでヒ
ータ２４を駆動して搬送室１１を加熱するものである。
そして、両室温がほぼ等しくなったときゲートバルブ２
０を開けて両室１１，１２を連通させ、搬送用ロボット
２１を作動させて半導体ウェーハを移す。この結果、搬
送室１１内に侵入した反応ガスの成分も昇華することな
く、搬送室１１の内壁に付着することもない。なお、こ
のガスは、図示していない排気手段により排気されるこ
ととなる。

【００１４】また、半導体ウェーハが反応室１２から取
り出されるとゲートバルブ２０は閉じられ、例えば冷却
室１４との間のゲートバルブ２０が開かれる。搬送用ロ
ボット２１は半導体ウェーハを例えば冷却室１４に挿入
することとなる。以後、上記操作が繰り返されて各室間
での半導体ウェーハの移送が行われることとなる。ま
た、反応室１２内に半導体ウェーハが装填されて加熱処
理を行う場合、搬送室１１の室温をその加熱に伴い上昇
させることで、その反応室１２の加熱を迅速に行うこと
も可能となる。

【００１５】また、上記実施例の他にも、搬送室の加熱
手段としては各種のものが採用することができる。例え
ば搬送室内壁に配管を埋設し、この配管中に所定温度に
制御された液体を循環させることができる。この場合、
使用する液体としてはシリコンオイル等の沸点の高い液
体が制御性上好適である。

【００１６】

【発明の効果】この発明によれば、搬送室内壁および反
応室隔壁への反応副生成物の付着を大幅に低減すること
ができる。その結果、搬送室、反応室のクリーニング頻
度が低減する。また、処理対象基板の一つである半導体
ウェーハ上のパーティクル数も低減する。また、反応室
での反応に関しても、副生成物が付着して実用不可能だ
った高圧力の反応条件も実用可能となり、当該装置の用
途の幅も広がる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例に係る半導体製造装置の主
要部分を示す斜視図である。

【図２】この発明の一実施例に係る半導体製造装置を示
す平面図である。

【図３】この発明の一実施例に係る半導体製造装置を示
すもので図２のIII−III線矢視断面図である。

【符号の説明】

１１搬送室１２，１３反応室２０ゲートバルブ２１搬送用ロボット２２反応室加熱用ヒータ２４搬送室加熱用ヒータ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】加熱機構を備えた反応室と、この反応室に連通して接続され、内部に搬送ロボットを
収容した搬送室と、を備えた半導体製造装置において、上記搬送室を加熱する加熱手段を備えたことを特徴とす
る半導体製造装置。