(57)【要約】【課題】  高温になったボートを処理炉からアンロードする際、ウェハ移載機へのボートからの放射熱の影響を低減する。【解決手段】  ウェハ移載機によりボートに複数のウェハを搬送し（ステップ３０１）、このボートを処理炉にロードする（ステップ３０３）。ボートロード後、ボートに載置されたウェハを高温の処理炉で処理する（ステップ３０４）。ボートを処理炉から搬出する前に、ウェハ移載機の向きを変更して、ウェハ移載機をボートからの輻射熱を最も受けない退避位置に移動させる（ステップ３０５）。ウェハ移載機を退避させた後、高温になったボートを処理炉から搬出する（ステップ３０８）。【選択図】  図１
2006093204.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移載機により基板保持具に複数の基板を載置する移載工程と、
前記基板保持具を処理炉に搬入する搬入工程と、
前記基板保持具に載置された基板を処理する処理工程と、
前記基板保持具を前記処理炉から搬出する搬出工程と、
前記移載工程終了後であって、前記搬出工程前に前記移載機を退避位置に移動させる工程と
を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移載機を用いて基板保持具に移載した基板に処理を施す半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の半導体製造装置は、図５（ａ）に示すように、基板を収容するポッド１０９と、ポッド１０９から基板を取り出すウェハ移載機１１２と、ウェハ移載機１１２によって基板を載置される基板保持具としてのボート２１７と、ボート２１７に載置された基板を処理する処理炉（図示せず）とを備える。ウェハ移載機は、基板の移載を行うために、昇降、旋回、及びツィーザ３１の進退移動を行えるようになっている。
【０００３】
図８に、そのような従来の半導体製造装置によるウェハ処理時の動作シーケンスを示す。
ウェハ移載機１１２でポッド１０９からボート２１７にウェハを搬送し（ステップ３０１）、搬送後、ウェハ移載機１１２をホーム位置に移動し（ステップ３０２）、移動後、処理炉にボート２１７を搬入（ボートロード処理）する（ステップ３０３）。ボートロード後、処理炉でボート２１７に載置された基板を成膜処理し（ステップ３０４）、処理後、処理炉からボート２１７を搬出する（ボートアンロード処理）（ステップ３０６）。ボートアンロード後、アンロード位置でボート２１７及びウェハの冷却処理を行い（ステップ３０７）、冷却処理後、ウェハ移載機１１２でボート２１７からポッド１０９に処理済みのウェハを搬送する（ステップ３０８）。
【０００４】
上述したステップ３０４で成膜処理された後のボート２１７は高温になっている。したがって、ボート２１７は高温の状態でアンロードされる。ウェハ移載機１１２は、この高温状態のボート２１７に晒されるため、アンロード後すぐにウェハ移載機１１２によるウェハ移載工程（ステップ３０８）に入ると、ウェハ移載機１１２がダメージを受ける。ウェハ移載機１１２には、特に耐熱温度の低い部品３４が、ツィーザカバー３２のツィーザ３１の反対側背面に取り付けられており、これらの部品３４が故障するおそれがあるためである。このためステップ３０７でボート２１７及びウェハの冷却処理を行い、冷却処理後にウェハを移載する処理（ステップ３０８）を行っている。
【０００５】
ここで、ボートロード処理前に行う移載機移動ステップ３０２におけるウェハ移載機のホーム位置は、図５（ａ）に示すように、ツイーザ３１の方向が、ウェハ移載機１１２の旋回中心とボート２１７とを結ぶ線に対して反時計方向に４５°〜９０°を向く位置である。また、ボードアンロード時のウェハ移載機１１２の位置は、特に位置指定されておらず、ウェハ移載機の取り付け方法によって決められるが、通常は、上記ホーム位置が指定される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述したように従来の半導体製造方法では、処理炉から基板保持具を搬出するときの移載機の位置は、特に位置指定されておらず、移載機の取り付け方法によって決められ、通常はホーム位置となる。このため、基板保持具搬出時から冷却終了時までの間、移載機付属の熱に弱い部品が、長時間高温になっている基板保持具に向いている状態になり、高温のボートからの輻射熱により、部品が故障してしまうことがあった。
本発明の課題は、上述した従来技術の問題点を解消して、基板保持具を処理炉から搬出する際は、移載機に対する基板保持具の熱による影響を低減することが可能な半導体装置の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の発明は、移載機により基板保持具に複数の基板を載置する移載工程と、前記基板保持具を処理炉に搬入する搬入工程と、前記基板保持具に載置された基板を処理する処理工程と、前記基板保持具を前記処理炉から搬出する搬出工程と、前記移載工程終了後であって、前記搬出工程前に前記移載機を退避位置に移動させる工程とを有することを特徴とする半導体装置の製造方法である。
移載機を退避位置に移動させるので、退避位置以外に移載機が存在する場合に発生し得る移載機の故障を防止することができる。
【０００８】
第２の発明は、移載機により複数の基板が載置された基板保持具を処理炉に搬入し、前記基板に所定の処理を施す基板処理装置において、前記基板保持具を搬出する前に、前記移載機を退避位置に移動させる制御手段を有することを特徴とする基板処理装置である。
基板保持具を搬出する前に、制御手段により移載機を退避位置に移動させるので、基板保持部の熱から移載機を保護することができ、移載機の故障を防止することができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明により、基板保持具を処理炉から搬出する前に、移載機を退避位置に移動するようにしたので、基板保持具の熱から移載機を保護し、移載機の故障を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下に本発明の半導体装置の製造方法を実施するための基板処理装置の構成を図面を用いて説明する。なお、以下の説明では、基板処理装置として半導体基板に拡散処理やＣＶＤ処理などを行う縦型の装置（以下、単に基板処理装置という）を適用した場合について述べる。図６は、本発明に適用される基板処理装置の外観斜視図である。なお、この図は透視図として描かれている。また、図７は図６に示す基板処理装置の側面図である。
【００１１】
本発明の基板処理装置は、シリコン等からなるウェハ（基板）２００を収納したポッド（基板収納容器）１００を、外部から筐体１０１内へ挿入するため、及びその逆に筐体１０１内から外部へ払出すためのＩ／Ｏステージ（保持具授受部材）１０５が筐体１０１の前面に付設され、筐体１０１内には挿入されたポッド１００を保管するためのカセット棚（載置手段）１０９が敷設されている。また、ウェハ２００の搬送エリアであり、後述のボート（基板保持具）２１７のローディング、アンローディング空間となるＮ2パージ室（気密室）１０２が設けられている。ウェハ２００に処理を行うときのＮ2パージ室１０２の内部は、ウェハ２００の自然酸化膜を防止するためにＮ2ガスなどの不活性ガスが充満されるように、Ｎ2パージ室１０２は密閉容器となっている。
【００１２】
上述したポッド１００としては、現在ＦＯＵＰというタイプが主流で使用されており、ポッド１００の一側面に設けられた開口部を蓋体（図示せず）で塞ぐことで大気からウェハ２００を隔離して搬送でき、蓋体を取り去ることでポッド１００内へウェハ２００を入出させることができる。このポッド１００の蓋体を取外し、ポッド内の雰囲気とＮ2パージ室１０２の雰囲気とを連通させるために、Ｎ2パージ室１０２の前面側には、ポッドオープナ（開閉手段）１０８が設けられている。ポッドオープナ１０８、カセット棚１０９、及びＩ／Ｏステージ１０５間のポッド１００の搬送は、カセット移載機１１４によって行われる。このカセット移載機１１４によるポッド１００の搬送空間には、筐体１０１に設けられたクリーンユニット（図示せず）によって清浄化した空気をフローさせるようにしている。
【００１３】
Ｎ2パージ室１０２の内部には、複数のウェハ２００を多段に積載するボート２１７と、ウェハ２００のノッチ（又はオリエンテーションフラット）の位置を任意の位置に合わせる基板位置合わせ装置１０６と、ポッドオープナ１０８上のポッド１００と基板位置合わせ装置１０６とボート２１７との間でウェハ２００の搬送を行うウェハ移載機１１２とが設けられている。また、Ｎ2パージ室１０２の上部にはウェハ２００を処理するための処理炉２０２が設けられており、ボート２１７はボートエレベータ（昇降手段）１１５によって処理炉２０２へローディング、又は処理炉２０２からアンローディングすることができる。
【００１４】
次に、本発明の基板処理装置の動作について説明する。
まず、ＡＧＶやＯＨＴなどにより筐体１０１の外部から搬送されてきたポッド１００は、Ｉ／Ｏステージ１０５に載置される。Ｉ／Ｏステージ１０５に載置されたポッド１００は、カセット移載機１１４によって、直接ポッドオープナ１０８上に搬送されるか、又は、一旦カセット棚１０９にストックされた後にポッドオープナ１０８上に搬送される。ポッドオープナ１０８上に搬送されたポッド１００は、ポッドオープナ１０８によってポッド１００の蓋体を取外され、ポッド１００の内部雰囲気がＮ2パージ室１０２の雰囲気と連通される。
【００１５】
次に、ウェハ移載機１１２によって、Ｎ2パージ室１０２の雰囲気と連通した状態のポッド１００内からウェハ２００を取出す。取出されたウェハ２００は、基板位置合わせ装置１０６によって任意の位置にノッチが定まる様に位置合わせが行われ、位置合わせ後、ボート２１７へ搬送される。
【００１６】
ボート２１７へのウェハ２００の搬送が完了したならば、処理室２０１の炉口シャッタ１１６を開けて、ボートエレベータ１１５によりウェハ２００を搭載したボート２１７をローディングする。ローディング後は、処理炉２０２にてウェハ２００に任意の処理が実施される。処理後は上述の逆の手順で、アンローディングされ、ウェハ２００及びポッド１００は筐体１０１の外部へ払出される。
【００１７】
次に図４を用いて、処理炉の下方に設けられるＮ2パージ室１０２のウェハ移載機１１２について説明する。
Ｎ2パージ室１０２は処理炉とともに筐体内に形成される。Ｎ2パージ室１０２内にはウェハ移載機１１２とボート２１７とが主に設けられている。ウェハ移載機１１２は３次元に動き、複数のウェハ２００をボート２１７に形成した複数の溝３５に搬送するように構成されている。そのためにウェハ移載機１１２は、上下方向移動機構２２、旋回方向移動機構２３、及び半径方向移動機構２４を備える。矢印Ａが上下方向、矢印Ｂが旋回方向、矢印Ｃが半径方向である。また、ウェハ移載機１１２は、一枚だけでなく複数枚のウェハ２００を一括して保持することができるツィーザ３１、及びツィーザ３１の基部を覆うツィーザカバー３２を備えている。各機構２２、２３、２４のモータはモータ制御ボード３３により制御される。
【００１８】
また、ウェハ移載機１１２のアクセス可能な位置にボート２１７が設けられる。ボート２１７は、柱３０−１、３０−２、３０−３を構成要素にもつ。柱３０−１、３０−２、３０−３には、ウェハ２００を多数枚水平に保持するための溝３５が複数設けられている。なお、ボート２１７の真上に前述した処理炉が配設される。
【００１９】
上述したウェハ移載機１１２は、基板処理装置に設けたコントローラ（通常メカコントローラと呼ばれる）によって制御される。また、上述したボートエレベータ１１５なども、同じコントローラによって制御される。
【００２０】
図３は、そのようなコントローラ系のブロック図である。図３に示すように、コントローラ系は、上位コンピュータ２や操作部（操作手段）３から出力された信号が主制御部４及びコントローラ５のデータ送受信部１６を介してＣＰＵ（制御手段）７に入力されるようになっている。ＣＰＵ７は、ＲＯＭ１３やＲＡＭ１２から読み出したデータと操作部３やハンディーターミナル２１等からの入力信号に基づいて、ウェハ移載機１１２のモータ駆動部１４ａ、カセット移載機１１４のモータ駆動部１５ａ、及びボートエレベータ１６のモータ駆動部１６ａに、動作制御部１９を介して作動制御信号をそれぞれ出力するようになっている。
【００２１】
なお、上記コントローラ５の他に、熱電対でヒータ温度を測定してヒータへの供給電力を制御する温度コントローラ、圧力センサで炉内圧力を測定して圧力弁を制御する圧力コントローラ、マスフローモニタで流量を測定してマスフローを制御するマスフローコントローラ、プロセスモニタ、画面出力、キー操作などを制御する操作部コントローラなどがある。
【００２２】
また、ＣＰＵ７は、データ入出力部１７を介してソレノイド１８やセンサ２０に接続されており、センサ２０からの測定信号を取り込み、ソレノイド１８に制御信号を出力するようになっている。更に、ＣＰＵ７は、ハンディーターミナル２１にも接続され、ハンディーターミナル２１からの出力信号が入力されるようになっている。
【００２３】
図５に示すように、ウェハ移載機１１２のツィーザカバー３２のツイーザ３１と反対側に、通常、耐熱温度の低い部品３４が取り付けられている。この部品３４は、例えばウェハ位置を測定するウェハ位置測定センサであり、アンプはウェハ位置測定センサの測定信号を増幅するセンサアンプである。これらのセンサやアンプは、図３に示すセンサ２０の一部分を構成し、ウェハ位置測定センサにより検出した信号を増幅し、増幅された検出信号はデータ入出力部１７を介してＣＰＵ７へ送られる。
【００２４】
図１に、上述した実施の形態によるウェハ移載機１１２及びボートエレベータ１１５の動作シーケンスを示す。上述したようにウェハ移載機１１２は、昇降、旋回、及び進退自在に設けられる。特に、旋回によって部品３４を取り付けたツィーザカバー３２の向きを変えることができる。ウェハ移載機１１２の向きは、待機状態では、平面視でホーム位置（図５（ａ）に示す位置）と退避位置（図５（ｂ）に示す位置）を取り得る。
【００２５】
動作シーケンスでは、動作開始前に、ウェハ移載機１１２の退避位置を、操作部３から主制御部４を介してＣＰＵ７に登録しておく。ここでの退避位置は、センサやアンプなどの耐熱温度の低い部品３４がボート２１７から最も遠くなる位置である。具体的には、図５（ｂ）に示すように、ツイーザ３１の基部を覆うツィーザカバー３２の、ツイーザ３１とは反対側に取り付けられた部品３４が、ツイーザ３１を挟んでボート２１７とは反対側に来る位置である。
【００２６】
まず、ＣＰＵ７はウェハ移載機１１２のモータ駆動部１４ａにウェハ移載指令を出して、ウェハ移載機１１２に、ポッド１００からボート２１７へ複数のウェハ２００を載置させる（ステップ３０１）（移載工程）。
移載工程が終了したら、ＣＰＵ７は、ウェハ移載機１１２のモータ駆動部１４ａにホーム位置移動指令を出して、ウェハ移載機１１２を旋回させてホーム位置（図５（ａ））に移動させる（ステップ３０２）。
【００２７】
ホーム位置移動後、ＣＰＵ７は、動作制御部１７を介してボートエレベータ１１５のモータ駆動部１６ａにボートロード指令を出して、複数のウェハ２００が載置されたボート２１７をボートエレベータ１１５により処理炉２０２にロードさせる（ステップ３０３）（搬入工程）。
搬入工程後、ＣＰＵ７は、温度コントローラ、圧力コントローラ、マスフローコントローラなどを制御して、ボート２１７に載置されたウェハ２００上に成膜処理を行わせる（ステップ３０４）（処理工程）。
【００２８】
処理工程後、ＣＰＵ７は、ボードアンロード動作開始前に、ウェハ移載機１１２のモータ駆動部１４ａに退避移動指令を出して、ウェハ移載機１１２を旋回させて、その向きを退避位置（図５（ｂ））に移動させる（ステップ３０５）（移動工程）。
移動工程後、ＣＰＵ７は、ボートエレベータ１１５のモータ駆動部１６ａにアンロード指令を出して、高温のボート２１７を処理炉２０２からアンロードさせる（ステップ３０６）（搬出工程）。
【００２９】
搬出工程後、ＣＰＵ７は、Ｎ2パージ室１０２のボート下降位置（図５に示す位置）で、ボート２１７及びウェハ２００の冷却処理を行わせる（ステップ３０７）（冷却工程）。
冷却処理は、自然冷却でも良いが、ＣＰＵ７がマスフローコントローラ等に冷却指令を出して、Ｎ2ガスなどの不活性ガスをＮ2パージ室１０２内に流すことによって行ってもよい。
冷却工程後、ＣＰＵ７は、ウェハ移載機１１２のモータ駆動部１４ａにウェハ搬出指令を出して、ウェハ移載機１１２にボート２１７からポッド１００に処理済みのウェハ２００を搬送させる（ステップ３０８）。
【００３０】
図２に示すように、上述した退避工程ステップ３０５は、ＣＰＵ７によって次のように実行される。ＣＰＵ７は、成膜処理が終了したか否かの判断を、成膜処理が終了するまで繰り返す（ステップ３０５ａ）。ＣＰＵ７が成膜処理の終了を判断すると、ＣＰＵ７は、動作制御部１９を介してウェハ移載機１１２のモータ駆動部１４ａに退避位置移動指令を出して、ウェハ移載機１１２を退避位置へ移動させる（ステップ３０５ｂ）。ＣＰＵ７は移動が終了したか否かの判断を、移動が終了するまで繰り返す（３０５ｃ）。
【００３１】
上述したように、実施の形態によれば、ボートアンロード時、ウェハ移載機１１２の向きを変更して、ウェハ移載機１１２に搭載された部品３４を、ボート２１７からの輻射熱の影響の最も少ない位置に退避させるようにしたので、ウェハ移載機１１２に搭載された熱に弱い部品３４をボート２１７の熱から有効に保護することができる。したがって、ウェハ移載機１１２の故障を防止することができる。
尚、本実施の形態によれば、成膜処理終了後、移載機を退避位置に移動させているが、特にこの期間に限定されず、ホーム位置移動後、更にいえば、ウェハ移載工程後であれば、成膜処理終了前であっても構わない。そうすると、本実施の形態と比較して、ウェハ移載機を退避位置へ移動させる工程分の時間を持つことなく、ボートアンロード処理が行える。又アンロード開始直後であってもウェハ移載機に搭載された熱に弱い部品（センサ）が熱の影響を受けなければ、移載機を退避位置に移載させても構わない。つまり、上記熱に弱い部品が熱による影響を受けない期間であれば、実際にアンロード開始後であっても実質的にアンロード工程前に移載機を移動させるのと同じことである。更に、退避位置は本実施の形態に限定されず、例えば、退避室のように、別に部屋を設けても良い。
【００３２】
なお、上述した実施の形態では、基板として半導体基板を用いた場合の半導体製造方法について説明したが、本発明方法はこれに限らず、例えばガラス基板など、他の基板の場合についても適用できる。また、処理炉内の処理はＣＶＤ成膜に限定されず、酸化、拡散、アニール等、基板処理であればいずれの処理に対しても適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】実施の形態による半導体装置の製造方法を説明するフローチャートである。
【図２】実施の形態による半導体装置の製造方法の要部を説明するフローチャートである。
【図３】実施の形態による半導体装置の製造方法を実施する半導体製造装置の構成を示すブロック図である。
【図４】実施の形態による半導体製造装置を構成するＮ2パージ室内の斜視図である。
【図５】実施の形態によるウェハ移載機のホーム位置と退避位置を説明するＮ2パージ室内の概略平面図である。
【図６】実施の形態による透視図として描かれた半導体製造装置の外観斜視図である。
【図７】実施の形態による半導体製造装置の側面図である。
【図８】従来例による半導体装置の製造方法を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
【００３４】
３１    ツィーザ
３２    ツィーザカバー
３４    耐熱温度の低い部品
１１２    ウェハ移載機
２１７    ボート（基板保持具）
２０２    処理炉
【図１】
2006093204.tif 000003
【図２】
2006093204.tif 000004
【図３】
2006093204.tif 000005
【図４】
2006093204.tif 000006
【図５】
2006093204.tif 000007
【図６】
2006093204.tif 000008
【図７】
2006093204.tif 000009
【図８】
2006093204.tif 000010