(57)【要約】 【課題】本発明は、複数の半導体ウエハをストックするバッファ装置において、前記半導体ウエハのパターン面上の塵埃を除去するとともに、パターン面の温度・湿度を一定に保ち、それらに起因する品質の劣化を防止することができるバッファ装置および前記バッファ装置を備えた半導体製造装置を提供することを目的とする。【解決手段】半導体製造装置において、複数の半導体ウエハ２５を格納することができる複数の格納部２３を有し、各格納部２３は水平に設置された隔壁２２によって隔てられており、前記格納部２３において前記半導体ウエハ２５は一枚ずつパターン面２５ａを下向きにして配置され、前記パターン面２５ａに対峙する隔壁２２は、上向きに気体を噴出する複数の噴出部２４を備えていることを特徴とするバッファ装置２０を用いることによって、上記課題を解決できる。【選択図】図７
2008166657.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体製造装置に備えられ、複数の半導体ウエハをストックするバッファ装置であって、前記複数の半導体ウエハを格納するために相互に積み上げられた複数の格納部と、前記格納部同士の間を区画するとともに、前記半導体ウエハが前記格納部に格納される際に、前記半導体ウエハの下面側に向けて、前記半導体ウエハの下方から気体を噴出させる噴出部が設けられてなる隔壁とを具備してなることを特徴とするバッファ装置。
【請求項２】
前記隔壁は、前記噴出部が設けられてなる上板と前記上板に対向配置された下板とからなり、前記上板と前記下板との間にはガス流通部が設けられ、前記ガス流通部と前記噴出部とが連通されていることを特徴とする請求項１のバッファ装置。
【請求項３】
前記ガス流通部に、クリーン度、温度および湿度、さらに流量および流速が制御された気体を供給する気体制御装置が接続されていることを特徴とする請求項２に記載のバッファ装置。
【請求項４】
前記複数の噴出部が複数の円形の孔であって、それらが隔壁の前記上板に中心から放射状に配置されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のバッファ装置。
【請求項５】
前記複数の噴出部が複数のスリット形の孔からなり、それらが隔壁の前記上板において、相互に平行配置されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のバッファ装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載のバッファ装置を備えることを特徴とする半導体製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウエハに回路パターンを形成する塗布・露光・現像工程において、複数の半導体ウエハをストックするために用いられるバッファ装置および前記バッファ装置を備える半導体製造装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体素子の製造工程において、塵埃などの存在は致命的な欠陥となるので、作業エリアをクリーンな環境とすることが必須要件であり、いかにクリーンな環境を構成するかについて様々な提案がなされている。例えば、特許文献１では、圧縮気体制御室に第３減圧部材としての複数の仕切り板が配設されているクリーンルームが開示されている。また、特許文献２では、気体吹き出しダクト部材を天井に取り付けたクリーンルームが開示されている。
【０００３】
前記クリーンルームにおいても、半導体素子は少量の塵埃によって重大な欠陥を引き起こすので、その製造工程エリアにおいては局所的にクリーン度を更に高めている。
半導体素子の製造工程においては、各製造工程間で半導体ウエハをクリーンな環境に一時的に格納する必要があり、そのような場合、局所的にクリーン度が高められたクリーンストッカーに半導体ウエハをストックする。例えば、特許文献３では、気体通路にフィルターを設け、ラック装置の背面に精密整流板が設けられているクリーン収納庫が開示されている。また、特許文献４では、棚の背面下方の吹き出し口に断面山形のパンチングメタルの１次整流板を設けているクリーンストッカーが開示されている。さらに、特許文献５において、フィルターを具備したファンからソックダクトを経て、装置内の物品へクリーンエアが送風されることを特徴とするクリーンストッカーが開示されている。
【０００４】
しかしながら、前記各種クリーンストッカーでは、クリーンエアの流速あるいは流量でばらつきが発生すると、乱流が発生し、クリーンストッカー内に混入している塵埃を巻き込んでクリーン度、すなわち気体清浄度のクラスを低下させる場合があった。また、上方から下方へ気体を送風する構造においては、下部に位置する半導体ウエハに、装置内もしくは上部半導体ウエハからのコンタミ等による汚染が発生する問題があった。
【０００５】
さらに、クリーンエアの流れの乱れによって温度変化および湿度変化が生じた場合、半導体素子特性のばらつきをもたらし、生産および品質管理上の点で問題となる場合があった。そのため、クリーンストッカー内の各区分におけるクリーンエアの管理を厳密に行う必要が生じ、生産稼動率や生産コストの点で負担となる場合があった。
【０００６】
半導体ウエハに回路パターンを形成する半導体製造装置１の一例を図１０に示す。矢印は、製造工程における半導体ウエハの流れを示したものであり、ＩＮ部から投入された半導体ウエハは、塗布装置２、露光装置３、現像装置４の順番に製造工程を経て、ＯＵＴ部から取り出される。塗布装置２と露光装置４の間、および露光装置４と現像装置３の間にはインターフェース部５と呼ばれるエリアがあり、半導体ウエハをクリーンな環境に一時的に格納するクリーンストッカー６が備えられている。このクリーンストッカー６は、各装置の処理時間の違いにより、半導体ウエハが現像装置３内もしくは露光装置４内にとどまっている場合、後続の半導体ウエハを一時的にストックし、さらに後続の半導体ウエハの露光処理もしくは塗布処理を行わせるバッファ機能を有しているので、バッファ装置１０と呼ばれている。
【０００７】
図１１に示すように、前記バッファ装置１０は箱状の筐体１１と半導体ウエハ１２を格納する格納部１３とからなる。格納部は筐体１１の内面左右に設けられた２つの溝部１１ａに半導体ウエハ１２を挿入し、保持することにより半導体ウエハ１２を格納する構造をとっている。半導体ウエハ１２はパターン面１２ａを上にして、各溝部１１ａに一枚ずつ差し込まれ、保持される。そこで、上部から下部へと流れる気流により、半導体ウエハ１２のパターン面１２ａに存在する塵埃を除去することができる構造となっている。しかしながら、上部に位置する半導体ウエハ１２のレジスト等から脱ガスした溶媒等のコンタミを主とする塵埃が気流によって運ばれ、下部に位置する半導体ウエハ１４に汚染が発生する問題があった。
【特許文献１】特開平１１−７９３１９号公報
【特許文献２】特開平３−４５８５２号公報
【特許文献３】特開平６−２４５０７号公報
【特許文献４】特開平６−２４５０９号公報
【特許文献５】特開２００４−１０１０２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、複数の半導体ウエハをストックするバッファ装置において、前記半導体ウエハのパターン面上の塵埃等を除去するとともに、パターン面の温度および湿度を一定に保ち、品質の劣化を防止することができるバッファ装置および前記バッファ装置を備えた半導体製造装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のバッファ装置は、半導体製造装置に備えられ、複数の半導体ウエハをストックするバッファ装置であって、前記複数の半導体ウエハを格納するために相互に積み上げられた複数の格納部と、前記格納部同士の間を区画するとともに、前記半導体ウエハが前記格納部に格納される際に、前記半導体ウエハの下面側に向けて、前記半導体ウエハの下方から気体を噴出させる噴出部が設けられてなる隔壁とを具備してなることを特徴とする。
本発明のバッファ装置において、前記隔壁は、前記噴出部が設けられてなる上板と前記上板に対向配置された下板とからなり、前記上板と前記下板との間にはガス流通部が設けられ、前記ガス流通部と前記噴出部とが連通されていることを特徴とする。
本発明のバッファ装置において、前記ガス流通部に、クリーン度、温度および湿度、さらに流量および流速が制御された気体を供給する気体制御装置が接続されていることを特徴とする。
本発明のバッファ装置において、前記複数の噴出部が複数の円形の孔であって、それらが隔壁の前記上板に中心から放射状に配置されていることを特徴とする。
本発明のバッファ装置において、前記複数の噴出部が複数のスリット形の孔からなり、それらが隔壁の前記上板において、相互に平行配置されていることを特徴とする。
本発明の半導体製造装置は、先に記載のバッファ装置を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
上記の構成によれば、バッファ装置に設けられた格納部それぞれに複数の半導体ウエハを一枚ずつ格納し、パターン面に対峙させた隔壁から気体を噴出させる構成なので、パターン面上の塵埃等を除去することができる。また、パターン面に噴出する気体の温度および湿度を一定に保つことによって、パターン面の温度・湿度を一定に保ち、品質の劣化をも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】
【００１１】
以下、本発明を実施するための形態を説明する。
本実施形態の半導体装置７は、図１に示すように、ウエハレジストを塗布する塗布装置４２と塗布されたレジストを露光する露光装置４３と、露光後のレジストを現像する現像装置４４と、塗布装置４２と露光装置４３の間および露光装置４３と現像装置４４の間に配置されて本発明になるバッファ装置２０とから概略構成されている。バッファ装置２０は、塗布装置４２と露光装置４３の間及び露光装置４３と現像装置４４の間に備えられたインターフェース部４５とよばれるエリア内に設置されている。バッファ装置２０は、半導体ウエハが露光装置４３もしくは現像装置４４にとどまる場合に、後続の半導体ウエハを一時的にストックする機能を有している。
【００１２】
本実施形態のバッファ装置２０は、図２および図３に示すように、半導体ウエハ挿入口２１ｆを有する中空箱状の筐体２１と筐体２１の内部に形成された半導体ウエハを格納する４つの格納部２３と、各格納部２３を区画する隔壁２２とから概略構成されている。筐体２１は、側壁部２１ｂと天井部２１ｃおよび床部２１ｄとからなり、各側壁部２１ｂの内側には、複数段にわたって水平方向に延在する溝部２１ａが設けられている。また、溝部２１ａ同士の間には、隔壁２２が接合されている。
【００１３】
図３に示すように、隔壁２２は、上板２２ａと下板２２ｂが対向配置され、上板２２ａと下板２２ｂの間にガス流通部３５が設けられて概略構成されている。筐体２１の側壁部２１ｂには、４つのガス流入部２１ｅが設けられている。隔壁２２のガス流通部３５は、前記ガス流入部２１ｅと連結させて配置されている。上板２２ａには複数の丸型の孔２４ａからなる噴出部２４が形成される一方、下板２２ｂには孔が形成されないので、前記ガス流入部２１ｅおよび前記ガス流通部３５を流れてきた気体は前記噴出部２４から上方へ噴出される。噴出された気体は、格納部２３内部を通って、半導体ウエハ挿入口２１ｆから排出される。
【００１４】
図４は、隔壁２２の上板２２ａに設けられた噴出部２４の一例である。前記噴出部２４は、複数の丸形の孔２４ａから構成され、それらが上板２２ａに中心から放射状に配置されている。そのため、後述するように各孔２４ａから噴出される気体の流量および流速が均一に、半導体ウエハ２５のパターン面２５ａに噴出される。
【００１５】
図５に示すように、バッファ装置２０は、配管３４により気体制御装置３０へ接続されている。気体制御装置３０は、ケミカルフィルタ３１と温度・湿度調節器３２およびエアポンプ３３とからなる。配管３４は、ガス流入部２１ｅに接続されており、これにより気体制御装置３０によって、バッファ装置２０のガス流通部３５に気体を供給できるようになっている。
【００１６】
次に、本発明の実施形態であるバッファ装置２０の動作について説明する。
図６および図７に示すように、塗布装置４２または露光装置４３から排出された半導体ウエハ２５は、２つの溝部２１ａによって半導体ウエハ２５の端２５ｂが保持された状態で、バッファ装置２０の格納部２３に格納される。このとき、各半導体ウエハ２５は、パターン面２５ａを下にして格納される。ここで、パターン面２５ａとは、レジストが塗布された面または露光処理済のレジストが塗布された面である。
次に、図８に示すように、気体が気体取り込み口３１ａから取り込まれ、ケミカルフィルタ３１によって清浄化される。ケミカルフィルタ３１は、化学増幅型レジストに対してパターン劣化の原因となるアンモニア等のアミンを除去できるように活性炭等からなるフィルターから構成されるが、さらに、このフィルターの前後にプレフィルターおよびＨＥＰＡフィルター（Ｈｉｇｈ  Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ  Ｐａｒｔｉｃｌｅ  Ａｉｒ  Ｆｉｌｔｅｒ）などを組み合わせて構成してもよい。噴出する気体のクリーン度はこれらのフィルターによって設定される。
次に、温度・湿度調節器３２を通して、所望の温度および湿度とした気体とする。たとえば、温度範囲は２３℃、湿度は５０％、流量は１０ｌ／ｍｉｎの条件で設定する。
最後に、気体の流量および流速をエアポンプ３３によって制御し、配管３４へ送出する。配管３４に送出された気体はバッファ装置２０の側面に設けられたガス流入部２１ｅから、隔壁２２内部のガス流通部３５を通り、噴出部２４すなわち複数の丸型の孔２４ａから、各格納部２３に格納された半導体ウエハ２５のパターン面２５ａへ向けて噴出される。噴出された気体が、パターン面上の塵埃を除去するとともに、半導体ウエハ２５のパターン面２５ａを所望の温度および湿度に設定できる。
【００１７】
以下、発明の効果について説明する。
本発明のバッファ装置２０では、隔壁２２の上板２２ａに設けられた孔２４ａから、上向きに気体が噴出されて、下向きに配置された半導体ウエハ２５のパターン面２５ａに噴きつけられるので、前記パターン面２５ａに付いたゴミなどが気体により取り除かれ、かつ、パターン面に再付着するおそれがない。
【００１８】
また、本発明のバッファ装置２０では、パターン面２５ａが下向きに配置されるので、ゴミなどの付着を防止できる。さらに、半導体ウエハ２５を格納する格納部２３が隔壁２２により区画されているので、隣接する格納部に格納されている半導体ウエハ２５から除去されたゴミが再付着するおそれがない。
【００１９】
本発明のバッファ装置２０は、噴出部２４が複数の丸形の孔２４ａからなり、それらが隔壁２２の平面部２２ａに中心から放射状に配置されているので、半導体ウエハ２５のパターン面２５ａに均一に気体を噴出させることができ、パターン面２５ａ上の塵埃を均一に除去することができる。
【００２０】
本発明のバッファ装置２０は、複数の丸形の孔２４ａからなる噴出部２４から噴出される気体のクリーン度、温度および湿度、さらに流量および流速を、気体制御装置により制御する構成なので、パターン面２５ａのクリーン度、温度および湿度を制御することができ、半導体ウエハ２５の品質を一定レベル以上に管理することができる。
【００２１】
本発明の半導体製造装置７は、前記バッファ装置２０を塗布装置４２と露光装置４３の間、および露光装置４３と現像装置４４の間に備えてなる構成なので、各装置の処理時間の違いにより、半導体ウエハ２５が現像装置４４内もしくは露光装置４３内にとどまっている場合、後続の半導体ウエハ２５を一時的にストックし、さらに後続の半導体ウエハ２５の露光処理もしくは塗布処理を行わせている間に、バッファ装置２０内の半導体ウエハ２５のパターン面２５ａ上の塵埃を除外し、クリーン度を上げるとともに、温度および湿度を一定にする構成なので、半導体素子の生産性を向上させることができる。
【００２２】
図９は、隔壁２２の表面２２ａに設けられた噴出部２４の別の一例である。このように複数のスリット形の孔２４ｂを平行に配置しても、パターン面２５ａの各部分において、噴出される気体の量を均一にすることができ、パターン免状の塵埃を均一に除去できる。
このように、孔の形状は円形、スリット形に限らず、四角形、楕円形など、どのような形であってもかまわない。
【００２３】
なお、前記バッファ装置２０は、半導体ウエハ２５を格納するものとして設計されているが、使用できる基板は半導体ウエハ２５に限定されるわけではない。レジスト塗布、露光、現像の処理を行う基板に限られず、クリーン度、温度・湿度制御を必要とする基板であれば、何らかの処理を行う機器の間に本発明のバッファ装置２０を設置することにより、効果的に用いることができる。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
本発明は、塗布・露光・現像製造工程において、複数の半導体ウエハをストックするために用いられ、クリーン度、温度および湿度変化を高精度に管理する必要のあるバッファ装置として産業上の利用可能性がある。また、クリーン度、温度および湿度変化を高精度に管理する必要のある物品を収納・保管するためのクリーンストッカーとして、電子産業や半導体工場において産業上の利用可能性がある。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施形態であるバッファ装置を備える半導体製造装置の一例を示す概略図である。
【図２】本発明の実施形態であるバッファ装置の一例を示す斜視概略図である。
【図３】本発明の実施形態であるバッファ装置の一例を示す断面概略図である。
【図４】本発明の実施形態であるバッファ装置に備える隔壁に形成する噴出部の形状の一例を示す模式図である。
【図５】本発明の実施形態であるバッファ装置および気体制御部において、気体が流れる機構の一例を示す断面概略図である。
【図６】本発明の実施形態であるバッファ装置の一例を示す斜視概略図である。
【図７】本発明の実施形態であるバッファ装置の一例を示す断面概略図である。
【図８】本発明の実施形態であるバッファ装置および気体制御部において、気体が流れる機構の一例を示す断面概略図である。
【図９】本発明の実施形態であるバッファ装置に備える隔壁に形成する噴出部の形状の別の一例を示す模式図である。
【図１０】従来のバッファ装置を備える半導体製造装置の一例を示す概略図である。
【図１１】従来のバッファ装置の一例を示す側面概略図である。
【符号の説明】
【００２６】
１１…筐体、１１ａ…溝部、１２…半導体ウエハ、１２ａ…パターン面、１３…格納部、１４…半導体ウエハ、２０…バッファ装置、２１…筐体、２１ａ…溝部、２１ｂ…側壁部、２２ｃ…天井部、２１ｄ…床部、２１ｅ…ガス流入部、２２…隔壁、２２ａ…上板、２２ｂ…下板、２３…格納部、２４…噴出部、２４ａ…丸形の孔、２４ｂ…スリット形の孔、２５…半導体ウエハ、２５ａ…パターン面、３０…気体制御装置、３１…ケミカルフィルタ、３１ａ…気体取り入れ口、３２…温度・湿度調整器、３３…エアポンプ、３４…配管、３５…ガス流通部、４２…塗布装置、４３…露光装置、４４…現像装置、４５…インターフェース部
【図１】
2008166657.tif 000003
【図２】
2008166657.tif 000004
【図３】
2008166657.tif 000005
【図４】
2008166657.tif 000006
【図５】
2008166657.tif 000007
【図６】
2008166657.tif 000008
【図７】
2008166657.tif 000009
【図８】
2008166657.tif 000010
【図９】
2008166657.tif 000011
【図１０】
2008166657.tif 000012
【図１１】
2008166657.tif 000013