(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
天板と底板と前記天板と前記底板とに接続された複数の支柱とで構成され前記複数の支柱にて基板を保持するとともに基板処理装置の処理室内で複数積み上げられて用いられる基板保持部を個別に支持して運搬する運搬治具であって、
前記天板の上面に配置される天井部と、
前記基板保持部の側方で前記基板保持部に保持された基板の位置ずれを規制する規制部を有し前記天井部と接続される側方部と、
前記天井部と前記側方部との間か若しくは前記天井部又は前記側方部に設けられ、前記天板の周縁を差し込んで支持するように構成される支持部と、
前記天井部に構成される取っ手部と、
を有する、分割された一対の分割部材を前記基板保持具の側方から挟み込んで組み合わせることにより、前記基板保持部を保持する運搬治具。
【請求項２】
天板と底板と前記天板と前記底板とに接続された複数の支柱とで構成され前記複数の支柱にて基板を保持する基板保持部を内部に収納し、前記基板を処理する処理室と、
前記天板の上面に配置される天井部と、前記基板保持部の側方で前記基板保持部に保持された基板の位置ずれを規制する規制部を有し前記天井部と接続される側方部と、前記天井部と前記側方部との間か若しくは前記天井部又は前記側方部に設けられ、前記天板の周縁を差し込んで支持するように構成される支持部と、前記天井部に構成される取っ手部と、を有する、分割された一対の分割部材を前記基板保持具の側方から挟み込んで組み合わせることにより、前記基板保持部を保持する運搬治具を用いて個別に運搬された複数の前記基板保持具を積み上げた状態で前記処理室内に搬送する搬送機構と、
前記処理室内にガスを供給するガス供給部と、を有する基板処理装置。
【請求項３】
天板と底板と前記天板と前記底板とに接続された複数の支柱とで構成され前記複数の支柱にて基板を保持する基板保持部の前記天板の上面に配置される天井部と、前記基板保持部の側方で前記基板保持部に保持された基板の位置ずれを規制する規制部を有し前記天井部と接続される側方部と、前記天井部と前記側方部との間か若しくは前記天井部又は前記側方部に設けられ、前記天板の周縁を差し込んで支持するように構成される支持部と、前記天井部に構成される取っ手部と、を有する、分割された一対の分割部材を前記基板保持具の側方から挟み込んで組み合わせることにより、前記基板保持部を保持する運搬治具を用いて個別に運搬された複数の前記基板保持部を積み上げた状態で処理室に搬送する工程と、
前記処理室内で前記基板を処理する工程と、
を有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、運搬治具、基板処理装置および半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、基板処理装置で用いられる基板保持具は、専用手袋を着用した作業者によって、基板保持具の天板や底板等を両手で保持し、運搬されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１６０８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、運搬時は作業者の両手が塞がるため、歩行時・作業時に転倒等の危険性がある。
【０００５】
本発明の目的は、基板保持具を安全に運搬することが可能な技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様によれば、
天板と底板と前記天板と前記底板とに接続された複数の支柱とで構成され前記複数の支柱にて基板を保持する基板保持部を支持して運搬する運搬治具であって、
前記天板の上面に配置される天井部と、
前記基板保持部の側方で前記基板保持部に保持された基板の位置ずれを規制する規制部を有し前記天井部と接続される側方部と、
前記天井部と前記側方部との間か若しくは前記天井部又は前記側方部に設けられ、前記天板の周縁を支持するように構成される支持部と、
前記天井部に構成される取っ手部と、
を有する技術が提供される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、基板保持具を安全に運搬することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施形態で好適に用いられる基板処理装置の概略構成例を示す斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態で好適に用いられる基板処理装置の概略構成例を示す縦断面図である。
【図３】本発明の一実施形態で好適に用いられる基板処理装置の概略構成例を示す横断面図である。
【図４】本発明の一実施形態にかかる基板処理装置で好適に用いられる処理炉の概略構成例を示す横断面図である。
【図５】本発明の一実施形態にかかる基板処理装置で好適に用いられる基板保持具の概略構成例を示す斜視図である。
【図６】運搬治具の取り付け前の状態を示す図である。
【図７】運搬治具を取り付けた状態を示す図である。
【図８】保持部の拡大図である。
【図９】運搬治具に固定部材を取り付けた状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
＜本発明の一実施形態＞
以下に、本発明の一実施形態について、主に図１〜３を用いて説明する。
【００１０】
（１）基板処理装置の構成
図１に示すように、基板処理装置２は、内部に処理炉１０等が配置される筐体４を備えている。筐体４の正面には、基板を複数枚保持する基板保持具を搬入出するための搬入出口６が配置される。筐体４の背面には、電源ＢＯＸ、ガス制御ＢＯＸ、ガス排気系および外部燃焼装置等が配置される。
【００１１】
図２に示すように、筐体４の正面であり、搬入出口６の上部には、操作部１０２が設置される。筐体４内の空間は上下に区画されており、下部に準備室８、上部に処理炉１０が配置される。搬入出口６は筐体４外部と準備室８とを連通するように構成され、例えば観音開き形状に形成される。
【００１２】
準備室８内には、基板保持具３２を移送する移送機構１４と、基板保持具３２を処理炉１０内に搬送する搬送機構１６が配置される。図３に示すように、移送機構１４は、前後方向に進出可能なアーム１４Ａと、アーム１４Ａに接続された載置部１４Ｂとを備える。移送機構１４は、受け渡し位置Ａと脱着位置Ｂとの２カ所の間で基板保持具３２を移送可能に構成される。また、移送機構１４は載置部１４Ｂを前後に進出させる取手部１４Ｃを有する。アーム１４Ａは左右対称に一対の腕として構成されているため、取手部１４Ｃを押し引きすることにより、載置部１４Ｂの水平を保ったまま、載置部１４Ｂを移送させることができる。これにより、載置部１４Ｂの移動の際に、載置部１４Ｂ状の基板保持具３２の位置ずれや転倒を防止することができる。
【００１３】
搬送機構１６は、後述する炉口部１８を密閉する蓋部１６Ａを備える。蓋部１６Ａは受け渡し位置に配置されており、移送機構１４によって、蓋部１６Ａ上に基板保持具３２が載置される。搬送機構１６は、蓋部１６Ａ上に基板保持具３２が載置された状態で、蓋部１６Ａを上下に駆動させ、処理炉１０内外に基板保持具３２を搬入出させるように構成される。
【００１４】
準備室８の天井には、基板保持具３２が通過し得る形状および大きさで、後述する処理室２２内に連通する炉口部１８が設けられる。
【００１５】
（処理炉）
図４に示すように、処理炉１０は、略円筒形状の反応管２０を備えている。反応管２０は、例えば石英（ＳｉＯ２）や炭化珪素（ＳｉＣ）等の耐熱性を有する非金属材料から構成され、上端部が閉塞され、下端部が開放された形状に構成される。
【００１６】
反応管２０の内部には、処理室２２が形成される。反応管２０の下方には、この反応管２０と同心円状にマニホールド２４が配設される。マニホールド２４は、例えばステンレス鋼等の金属材料から構成された円筒形状である。このマニホールド２４により、反応管２０は、下端部側から縦向きに支持される。マニホールド２４の下端部には、開口である炉口部１８が形成される。マニホールド２４には、処理室２２内に処理ガスやパージガス等を導入するためのガス導入管２６と、処理室２２内のガスを排気するための排気管２８とが、それぞれ接続されている。
【００１７】
ガス導入管２６には上流方向から順に、処理ガスの流量を制御する流量制御器（流量制御部）であるマスフローコントローラ（ＭＦＣ）および開閉弁であるバルブが設けられる。ガス導入管２６の先端にはノズルが接続され、ＭＦＣ、バルブ、ノズルを介して処理室２２内に処理ガスが供給される。
【００１８】
排気管２８は処理室２２内の圧力を検出する圧力検出器（圧力検出部）としての圧力センサおよび圧力調整器（圧力調整部）としてのＡＰＣ（Ａｕｔｏ  Ｐｒｅｓｓｕｒｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）バルブを介して、真空排気装置としての真空ポンプに接続される。
【００１９】
反応管２０の外周には、反応管２０と同心円状に加熱手段（加熱機構）としてのヒータユニット３０が配置される。反応管２０内には、温度検出器としての温度センサが設置されている。温度センサにより検出された温度情報に基づきヒータユニット３０への通電具合を調整することで、処理室２２内の温度が所望の温度分布となるように構成される。
【００２０】
移送機構１４、搬送機構１６、ＭＦＣ、バルブ、ＡＰＣバルブおよびガス供給機構等には、これらを制御するコントローラ１００が接続される。コントローラ１００は、例えば、ＣＰＵを備えたマイクロプロセッサ（コンピュータ）からなり、基板処理装置２の動作を制御するよう構成される。コントローラ１００には、操作部１０２が接続される。
【００２１】
コントローラ１００には記憶媒体としての記憶部１０４が接続される。記憶部１０４には、基板処理装置２の動作を制御する制御プログラムや、処理条件に応じて基板処理装置２の各構成部に処理を実行させるためのプログラム（レシピとも言う）が、読み出し可能に格納される。
【００２２】
（基板保持部）
図４および図５に示すように、本実施形態においては、基板保持部としての基板保持具３２を、上下方向（縦方向）に少なくとも１個以上積載させて処理する構成である。基板保持具３２は、複数枚、例えば２５枚の基板を収納するよう構成される。基板保持具３２は、天板３２Ａと、底板３２Ｂと、天板３２Ａおよび底板３２Ｂに接続され、基板を保持する保持溝が複数段形成された支柱部３２Ｃとで構成される。底板３２Ｂには位置合わせのための孔部３２Ｄが形成され、天板３２Ａには孔部３２Ｄに係合する凸部３２Ｅが形成される。
【００２３】
基板保持具３２は基板のインチに応じて、支柱部３２Ｃの位置が異なるよう構成される。基板のインチに応じた各種の基板保持具３２は、天板３２Ａと底板３２Ｂとの構成を共通化することにより、異なる種類のカセットでも積み重ねることが可能である。これにより、異なるインチの基板も同時に処理することができる。
【００２４】
基板保持具３２には基板と同様な形状に形成されたトレーを設置することができる。トレーは、例えばシリコンで形成される。トレー上に割れた基板を載置することにより、割れた基板上にも所望の処理を実施することができる。
【００２５】
上述では、横置きの基板を縦方向に積層するカセットについて説明したが、縦置きの基板を横方向に積層するカセットであっても良い。カセットを上下に積み重ねる際の上下の接触面に、共通化された凸部と孔部とを形成することにより、縦置きのカセットであっても積載することが可能となる。また、接触面を共通化することにより、横置きのカセットと縦置きのカセットとを混載することもできる。
【００２６】
（２）運搬治具の構成
次に、基板保持具３２を運搬する際に用いられる運搬治具３４について説明する。
【００２７】
図６、図７に示すように、運搬治具３４は２つに分割された一対の分割部材を基板保持具３２の側方から挟み込んで組み合わせることにより、基板保持具３２を固定し、保持することができるよう構成されている。このような構成により、基板保持具３２に直接手を触れることなく、運搬治具３４をカセットに脱着することができる。分割部材は組み合わせた際に、互いに対照となるように構成されている。
【００２８】
分割部材の形状について説明する。運搬治具３４の天井部材としての上板部３４Ａは、平面視において円弧状に形成される。円弧状の内径部分には切欠き部３４Ｂが形成されている。切欠き部３４Ｂは、基板保持具３２の凸部３２Ｅに係合することにより、基板保持具３２に対して運搬治具３４が位置決めされる。
【００２９】
上板部３４Ａの上面には持ち手部３４Ｃが形成される。持ち手部３４Ｃの内面（分割部材が互いに接触する面）には、凸状のピン３４Ｄと、穴３４Ｅとがそれぞれ形成される。穴３４Ｅにピン３４Ｄを係合させることにより、分割部材のそれぞれの持ち手部３４Ｃを一体化することができる。
【００３０】
上板部３４Ａの下面には、柱状部材としての側方部３４Ｆが下方に向けて延伸するように、複数本形成されている。側方部３４Ｆは、基板保持具３２に運搬治具３４が設置された際に、基板保持具３２の最下段に保持される基板の位置まで延伸するように形成される。側方部３４Ｆの内面は、基板に沿うように曲面に形成され、側方部３４Ｆにより、カセット運搬時に基板が落下することを防止することができる。言い換えれば、側方部３４Ｆの内面側は基板の位置ずれを規制する規制部として構成される。このような構成により、基板を基板保持具３２に装着した状態で、基板保持具３２を運搬することができる。
【００３１】
図８に示すように、上板部３４Ａと側方部３４Ｆとの間には、基板保持具３２を支持する支持部としての間隙である保持部３４Ｇが形成される。保持部３４Ｇに基板保持具３２の天板３２Ａを差し込むことにより、基板保持具３２の天板の周縁を保持部３４Ｇが保持するよう構成される。ここでは、保持部３４Ｇは上板部３４Ａと側方部３４Ｆとの間に形成されているが、上板部３４Ａに段差（ざぐり）を形成することにより構成されても良い。また、側方部３４Ｆに切欠きを形成することにより構成されても良い。
【００３２】
図９に示すように、分割部材を組み合わせた状態で、持ち手部３４Ｃに固定部材としての固定部３６を設置しても良い。固定部３６は平面視において持ち手部３４Ｃと同様の長方形状に形成され、中空部分を持ち手部３４Ｃにはめ込むことにより、分割部材を互いに固定するよう構成される。このような構成とすることにより、運搬時に持ち手部３４Ｃが離れることなく、基板保持具３２を片手で保持・運搬することが可能となる。
【００３３】
上述の実施例では、運搬治具を分割部材で構成された例を説明したが、分割せずに、一体構造としても良い。例えば、基板保持具３２の上方から覆い被せた後に、側方部３４Ｆおよび保持部３４Ｇを基板保持具３２側へスライドさせるような構造としても良い。
【００３４】
（３）基板処理工程
次に、本実施形態にかかる基板処理装置２を用いて、半導体デバイス製造の一工程として、基板上に膜を形成する処理（成膜処理）について説明する。ここでは、基板に対して、原料ガスとしてＤＣＳ（ＳｉＨ２Ｃｌ２：ジクロロシラン）ガスと、反応ガスとしてＯ２（酸素）ガスとを供給することで、基板上にシリコン酸化（ＳｉＯ２）膜を形成する例について説明する。なお、以下の説明において、基板処理装置２を構成する各部の動作はコントローラ１００により制御される。
【００３５】
（移送工程）
搬入出口６を開放し、移送機構１４が載置部１４Ｂを筐体４外部の脱着位置に駆動させる。載置部１４Ｂ上に、基板を保持した基板保持具３２を任意の個数だけ積載させる。このとき、基板保持具３２は運搬治具３４によって運搬され、載置部１４Ｂ上に積載される。基板保持具３２が積載されると、移送機構１４は積載された基板保持具３２を受け渡し位置Ａへ移送し、受け渡し位置Ａにて蓋部１６Ａ上に載置する。
【００３６】
（搬入工程）
続いて、搬送機構１６によって積載された基板保持具３２を上昇させて、準備室８内から処理室２２内へ搬入する（ボートローディング）。
【００３７】
（処理工程）
排気管２８を用いて処理室２２内の排気を行い、処理室２２内が所望の圧力（真空度）となるようにする。そして、ヒータユニット３０を用いて処理室２２内を加熱する。さらに、ガス導入管２６より処理室２２内へＤＣＳガスと、Ｏ２ガスを供給する。これにより、基板表面にＳｉＯ２膜が形成される。
【００３８】
成膜処理後は、処理室２２内への不活性ガスの供給し、処理室２２内を不活性ガスで置換するとともに、処理室２２内の圧力を常圧に復帰させる。
【００３９】
（搬出工程）
搬送機構１６によって蓋部１６Ａを下降させて、基板保持具３２を処理室２２外へ搬出（ボートアンローディング）する。
【００４０】
（移載工程）
移送機構１４が載置部１４Ｂを受け渡し位置に駆動させ、積載された基板保持具３２を載置部１４Ｂ上に載置させる。搬入出口６を開放した後、移送機構１４は積載された基板保持具３２を受け渡し位置Ａへ移送する。受け渡し位置Ａにて、基板保持具３２をそれぞれ搬出する。
【００４１】
このようにして、本実施形態にかかる基板処理装置１０による基板処理工程の一連の処理動作が完了する。
【００４２】
（本実施形態にかかる効果）
本実施形態によれば、以下に挙げる一つ又は複数の効果を奏する。
【００４３】
（１）搬治具はカセット天井部の下側を保持することにより、カセットに直接手を触れることなく、運搬治具を設置することができるため、カセットを汚染することなく、カセットの保持・運搬が可能となる。
（２）運搬治具によってカセットを保持し、上面に取っ手部を設けることにより、カセットを片手で保持・運搬することができるため、運搬に際し作業者の安全を確保することができる。
【００４４】
上述した各実施形態以外にも、本発明は、その要旨を逸脱しない範囲で、種々様々に変形して実施可能なことは勿論である。
【符号の説明】
【００４５】
２    基板処理装置
３２  基板保持具
３４  運搬治具
【図１】
0006683490.tif 000002
【図２】
0006683490.tif 000003
【図３】
0006683490.tif 000004
【図４】
0006683490.tif 000005
【図５】
0006683490.tif 000006
【図６】
0006683490.tif 000007
【図７】
0006683490.tif 000008
【図８】
0006683490.tif 000009
【図９】
0006683490.tif 000010