(57)【要約】【課題】気相成長装置のスループットを改善する。【解決手段】気密性を備えた搬送室５の中に第一搬送ロボット１１が収容されている。搬送室５には、ロードロック室３、４、及び反応室６が接続されている。ロードロック室３、４の前面に隣接して、第二搬送ロボット１２及び洗浄装置２が配置されている。処理対象のウエハ１は、第二搬送ロボット１２によってカセット１３から取り出され、洗浄装置２に送られる。洗浄装置２では、例えば、ＤＨＦやＢＨＦといった自然酸化膜を除去可能な薬液洗浄によって、ウエハ表面の自然酸化膜が除去される。洗浄が終ったウエハは、第二搬送ロボット１２によって洗浄装置２から取り出され、ロードロック室３内に収容される。次いで、ウエハは、第一搬送ロボット１１によってロードロック室３から取り出され、搬送室５を通って反応室６に送られる。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部が不活性ガス雰囲気または真空に保たれる搬送室と、
搬送室にゲートバルブを介して接続された気相成長のための反応室と、
搬送室にゲートバルブを介して接続されたロードロック室と、
搬送室の中に収容され、ウエハをロードロック室から反応室へ及び反応室からロードロック室へ搬送するための第一搬送ロボットと、
ロードロック室に隣接して配置され、ウエハ表面の自然酸化膜を除去するための洗浄装置と、
ロードロック室に隣接して配置され、洗浄が終ったウエハを洗浄装置から取り出してロードロック室に搬入するための第二搬送ロボットと、
を備えたことを特徴とする気相成長装置。
【請求項２】
前記洗浄装置は、自然酸化膜を除去可能な薬液を用いる湿式洗浄装置であることを特徴とする請求項１に記載の気相成長装置。
【請求項３】
内部が不活性ガス雰囲気または真空に保たれる搬送室と、
搬送室にゲートバルブを介して接続された気相成長のための反応室と、
搬送室にゲートバルブを介して接続され、ウエハ表面の自然酸化膜を除去するための洗浄装置が収容された洗浄室と、
搬送室にゲートバルブを介して接続されたロードロック室と、
搬送室の中に収容され、ウエハをロードロック室から洗浄室へ、洗浄室から反応室へ、及び反応室からロードロック室へ搬送するための搬送ロボットと、
を備えたことを特徴とする気相成長装置。
【請求項４】
前記洗浄装置は、自然酸化膜を除去可能な薬液を用いる湿式洗浄装置であることを特徴とする請求項３に記載の気相成長装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、気相成長装置に係り、特に、気相成長のプロセスに先立って半導体基板上の自然酸化膜を除去するための専用の洗浄装置が組み込まれた気相成長装置に係る。
【０００２】
【従来の技術】
エピタキシャル成長によりシリコンウエハ上に単結晶膜を成長させる際には、形成される膜に欠陥が生じないように、エピタキシャル成長プロセスを開始する前に、予めシリコンウエハの表面の自然酸化膜を除去しておく必要がある。このため、従来は、エピタキシャル成長プロセスに先立ち、同一の反応室の中で水素アニールを行って自然酸化膜を除去していた。しかし、このような水素アニールは、高温でかつ長い時間を必要とするため、エピタキシャル成長装置のスループットを低下させる要因となっていた。
【０００３】
なお、エピタキシャル成長のための反応室とは別に前処理室を設け、この前処理室の中で水素アニールを行う装置も提案されている（特許文献１）。このような装置を用いることによって、スループットを改善することができる。しかし、水素アニールがエピタキシャル成長より高温で行われるため、高温対策が別途必要となり、装置の保守が容易ではなかった。
【０００４】
【特許文献１】
特開平３−１３１５４２号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、以上のような従来の気相成長装置の問題点に鑑み成されたもので、本発明の目的は、スループットの高い気相成長装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の気相成長装置は、
内部が不活性ガス雰囲気または真空に保たれる搬送室と、
搬送室にゲートバルブを介して接続された気相成長のための反応室と、
搬送室にゲートバルブを介して接続されたロードロック室と、
搬送室の中に収容され、ウエハをロードロック室から反応室へ及び反応室からロードロック室へ搬送するための第一搬送ロボットと、
ロードロック室に隣接して配置され、ウエハ表面の自然酸化膜を除去するための洗浄装置と、
ロードロック室に隣接して配置され、洗浄が終ったウエハを洗浄装置から取り出してロードロック室に搬入するための第二搬送ロボットと、
を備えたことを特徴とする。
【０００７】
本発明の気相成長装置によれば、洗浄装置で自然酸化膜の除去が終ったウエハを、直ちに第二搬送ロボットを用いてロードロック室に収容し、次いで第一搬送ロボットを用いて反応室の中に搬入し、気相成長プロセスを開始することができる。その結果、反応室内での水素アニール工程を省略することができる。従って、洗浄装置で洗浄が終了するタイミングを、反応室内で気相成長プロセスが終了するタイミングに対応させて予め設定しておけば、高いスループットを実現することができる。
【０００８】
好ましくは、前記洗浄装置は、自然酸化膜を除去可能な薬液を用いる湿式洗浄装置である。
【０００９】
なお、第一搬送ロボットの共用化や洗浄装置での処理時間とのバランスなどを考慮して、搬送室に１または２以上の反応室を接続することができる。また、反応室の実稼動率を高めるためには、搬送室に２つのロードロック室を接続し、一方を搬入用、他方を搬出用として使用することが好ましいが、１つのロードロック室で兼用することもできる。
【００１０】
なお、上記の気相成長装置の構成を一部変形して、洗浄装置が収容される洗浄室をゲートバルブを介して搬送室に直接、接続しても良い。
【００１１】
その場合、本発明の気相成長装置は、
内部が不活性ガス雰囲気または真空に保たれる搬送室と、
搬送室にゲートバルブを介して接続された気相成長のための反応室と、
搬送室にゲートバルブを介して接続され、ウエハ表面の自然酸化膜を除去するための洗浄装置が収容された洗浄室と、
搬送室にゲートバルブを介して接続されたロードロック室と、
搬送室の中に収容され、ウエハをロードロック室から洗浄室へ、洗浄室から反応室へ、及び反応室からロードロック室へ搬送するための搬送ロボットと、
を備えたことを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１に、本発明に基づく気相成長装置の一例を示す。図中、１はウエハ、２は洗浄装置、３、４はロードロック室、５は搬送室、６は反応室、９ａ〜ｇはゲートバルブ、１１は第一搬送ロボット、１２は第二搬送ロボットを表す。
【００１３】
搬送室５は、気密性を備えており、その内部を不活性ガス雰囲気または真空で維持することができる。搬送室５の中には第一搬送ロボット１１が収容されている。搬送室５には、ゲートバルブ９ａ〜ｅを介して、２つのロードロック室３、４、及び３つの反応室６が接続されている。ロードロック室３、４の前面に隣接して、第二搬送ロボット１２及び湿式の洗浄装置２が配置されている。
【００１４】
処理対象のウエハ１は、カセット１３に収容された状態で、この装置に搬入される。ウエハ１は、第二搬送ロボット１２によってカセット１３から取り出され、洗浄装置２に送られる。洗浄装置２では、ＤＨＦやＢＨＦといった自然酸化膜を除去可能な薬液洗浄によって、ウエハ表面の自然酸化膜が除去される。洗浄が終ったウエハは、第二搬送ロボット１２によって洗浄装置２から取り出され、ロードロック室３内に収容される。ロードロック室３内のガスまたは真空置換が終った後、ウエハは、第一搬送ロボット１１によってロードロック室３から取り出され、搬送室５を通って反応室６に送られる。
【００１５】
気相成長プロセスが終了したウエハは、第一搬送ロボット１１によって反応室６から取り出され、搬送室５を通ってロードロック室４に収容される。次いで、ウエハは、第二搬送ロボット１２によってロードロック室４から取り出され、カセット１４に回収される。
【００１６】
図２に、本発明に基づく気相成長装置の他の例を示す。
【００１７】
この例では、洗浄装置２を洗浄室２０の中に収容し、この洗浄室２０をゲートバルブ９ｈを介して搬送室５に直接、接続している。搬送室５は、内部を不活性ガス雰囲気で維持することができ、洗浄室２０の中は、搬送室５と同様に、不活性ガス雰囲気に保つことができる。このように構成すれば、洗浄が終ったウエハを、大気に触れさせることなく、搬送ロボット１１を用いて洗浄室２０から反応室６に送ることができる。
【００１８】
【発明の効果】
本発明の気相成長装置によれば、気相成長のプロセスに先立って行われる自然酸化膜の除去を、気相成長装置に組み込まれた専用の洗浄装置を用いて行うことができるので、従来のように気相成長と同じ反応室内で水素アニールを行う場合と比べて、気相成長のプロセスのサイクルタイムを短縮し、装置のスループットを改善することができる。また、気相成長よりも高い温度で行われる水素アニールが不要になる結果、装置の保守が容易になる。さらにまた、気相成長前のウエハを湿式洗浄により清浄化すれば、気相成長層の品質をより高く維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の気相成長装置の一例を示す概略図。
【図２】本発明の気相成長装置の他の例を示す概略図。
【符号の説明】
１…ウエハ、
２…洗浄装置、
３、４…ロードロック室、
５…搬送室、
６…反応室、
９ａ〜ｈ…ゲートバルブ、
１１…第一搬送ロボット／搬送ロボット、
１２…第二搬送ロボット、
１３、１４…カセット
２０…洗浄室。
【図１】
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【図２】
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