(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホルダプレートを多段に保持し、ウェーハ受載部に被処理基板を保持したボートを縦型炉に挿入し、前記被処理基板を加熱処理する半導体製造装置であって、
前記ホルダプレートは、所定の円環幅で形成された円環状であり、前記被処理基板を載置する側の面であって、該ホルダプレートにおける被処理基板出入れ側の反対側に、被処理基板移載用ツィザの先端部が遊嵌可能な第１凹部が設けられ、前記ホルダプレートの被処理基板出入れ側に、前記被処理基板移載用ツィザの基端部が遊嵌可能な第２凹部が設けられ、
前記第１凹部は、該ホルダプレートにおける前記被処理基板出し入れ側に対し、前記ウェーハ受載部の先端部より遠くに設けられたことを特徴とする半導体製造装置。
【請求項２】
ホルダプレートを多段に保持し、ウェーハ受載部に被処理基板を保持するボートであって、
前記ホルダプレートは、所定の円環幅で形成された円環状であり、前記被処理基板を載置する側の面であって、該ホルダプレートにおける被処理基板出入れ側の反対側に、被処理基板移載用ツィザの先端部が遊嵌可能な第１凹部が設けられ、前記ホルダプレートの被処理基板出入れ側に、前記被処理基板移載用ツィザの基端部が遊嵌可能な第２凹部が設けられ、
前記第１凹部は、該ホルダプレートにおける前記被処理基板出し入れ側に対し、前記ウェーハ受載部の先端部より遠くに設けられたことを特徴とするボート。
【請求項３】
ホルダプレートを多段に保持し、ウェーハ受載部に被処理基板を保持するボートであって、
前記ホルダプレートは、所定の円環幅で形成された円環状であり、被処理基板を載置する側の面であって、該ホルダプレートにおける被処理基板出入れ側の反対側に、前記ウェーハ受載部の先端より遠くに位置するように第１凹部が設けられ、前記ホルダプレートの被処理基板出入れ側に、第２凹部が設けられており、
被処理基板を受載した被処理基板移載用ツィザの先端部が前記第１凹部に遊嵌するとともに前記被処理基板移載用ツィザが第２凹部に遊嵌するように下降して前記被処理基板を前記ボートに載置する工程と、
前記被処理基板移載用ツィザを前記第１凹部及び前記第２凹部から引出す工程と、
前記ボートを縦型炉に装入して前記被処理基板を加熱処理する工程と、
前記ボートを前記縦型炉から引出す工程と、を有することを特徴とする半導体製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は半導体製造工程に於いて、ウェーハを保持する半導体製造装置のボートに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造装置はウェーハ或はガラス基板等の被処理基板に種々の薄膜を生成し或はエッチング等を行い被処理基板表面に多数の半導体素子を形成するものである。
【０００３】
斯かる半導体製造装置、特に縦型炉を有する半導体製造装置に於いて、ウェーハに主にＨＴＯ（High Temperature Oxidation）膜を生成する場合、ウェーハに生成される膜の均一性の向上の為、ウェーハはホルダ付きボートに水平姿勢で多段に保持される。
【０００４】
図４、図５に於いて縦型炉を有する半導体製造装置の概略を説明する。
【０００５】
図中１は筐体であり、２は該筐体１内部の前側に位置するカセットローダ、３は該カセットローダ２の後側に設けられたカセット棚、４は該カセット棚３の上方に設けられたバッファカセット棚、５は前記カセット棚３の後側に設けられたウェーハ移載機、６は該ウェーハ移載機５の後側に設けられボート７を昇降させるボートエレベータ、８は前記ボートエレベータ６の上方に設けられた縦型炉を示す。
【０００６】
前記ウェーハ移載機５は昇降可能且回転可能な進退機構部９を有し、該進退機構部９には水平方向に進退可能にチャッキングヘッド１０が設けられ、該チャッキングヘッド１０にはウェーハ１１を受載する細長平板状のツィザ１２が所要段取付けられている。
【０００７】
次に図５により、従来のボート７を縦型炉８との関連に於いて説明する。
【０００８】
図中１３は有天筒状のヒータ、１４は該ヒータ１３に同心に配設された上端が閉塞されたアウタチューブ、１５は該アウタチューブ１４の内部に同心に設けられた上部が開放されたインナチューブであり、該インナチューブ１５は前記アウタチューブ１４の下端に設けられた炉口フランジ１６上に立設されている。前記インナチューブ１５により反応室１７が画成され、前記アウタチューブ１４と前記インナチューブ１５との間には下端が閉塞された円筒状の空間１８が形成される。該空間１８の下端には排気管１９が連通され、前記炉口フランジ１６より挿通された反応ガス導入管２０は前記インナチューブ１５内壁に沿って後述するボートキャップ２１の上端近傍迄立上がっている。
【０００９】
前記ボート７は前記ボートキャップ２１を介して炉口蓋２２に立設され、前記ボート７には製品用ウェーハを７５枚含む所定数のウェーハが水平姿勢で装填され、前記炉口蓋２２により前記炉口フランジ１６の下端を気密に閉塞する様になっている。
【００１０】
前記ウェーハ１１の搬送はウェーハカセット２３に装填された状態で行われ、該ウェーハカセット２３は図示しない外部搬送装置により搬送された後、前記カセットローダ２により前記カセット棚３、バッファカセット棚４の所要位置に収納される。後述する様に、前記ウェーハ移載機５は前記カセット棚３に収納された前記ウェーハカセット２３と下降状態にある前記ボート７間で前記ウェーハ１１の移載をする。
【００１１】
前記ヒータ１３により所要温度迄加熱された前記反応室１７内に前記ウェーハ１１が装填された前記ボート７が前記ボートエレベータ６により装入され、該反応室１７内が真空引
され、前記反応ガス導入管２０より反応ガスが導入されて前記ウェーハ１１に成膜処理が行われ、排気ガスは前記排気管１９より排気される。
【００１２】
前記ウェーハ１１への成膜が完了すると、反応ガスの導入を停止し不活性ガスを導入してガスパージし、その後、前記ボート７を前記縦型炉８より引出す。
【００１３】
処理後の前記ウェーハ１１は前述した前記ボート７への移載の手順の逆を行うことで該ボート７から前記カセット棚３の前記ウェーハカセット２３への移載が行われ、更に該ウェーハカセット２３は外部に搬出される。
【００１４】
次に図６〜図１０に於いて、従来の前記ボート７について説明する。
【００１５】
前記ボート７は前記ボートキャップ２１を介して前記縦型炉８の下端を開閉する前記炉口蓋２２に立設され、該炉口蓋２２は前述したボートエレベータ６に支持され昇降可能となっている。
【００１６】
前記ボートキャップ２１は円柱状の空間を形成し、該ボートキャップ２１の内部には図示しない断熱性ホルダが設けられ該断熱性ホルダに所要枚数の断熱板（図示せず）が水平に保持されている。
【００１７】
前記ボート７は底板２４と天板２５間に掛渡って複数本、図６では４本の支柱２６が立設された構成を有し、該支柱２６は前記ウェーハ１１の出入れが可能な様に略半円周の範囲で配設されている。前記支柱２６には円環状の石英製ホルダプレート２７が水平姿勢で多段に溶接され、該ホルダプレート２７の上面には該ホルダプレート２７の中心線２８上の前記ウェーハ１１の出入れ側の反対側に１個、又、前記中心線２８に対して左右対称位置に１個ずつの計３個の爪２９が固着されている。
【００１８】
該爪２９は支柱部３０と内鍔部３１で構成され、該内鍔部３１は前記支柱部３０の側面で該支柱部３０の上端より１段低い位置に、前記内鍔部３１の先端が前記ホルダプレート２７の中心方向を指す様、固着されている。
【００１９】
図１１を参照して前記ボート７と前記カセット棚３間での前記ウェーハ１１の移載について説明する。
【００２０】
前記チャッキングヘッド１０を後退させ、前記ツィザ１２が前記進退機構部９より突出しない状態として該進退機構部９を回転させ、前記チャッキングヘッド１０を前記カセット棚３の前記ウェーハカセット２３に対峙させる。前記チャッキングヘッド１０を前進させ、複数段、図１１では５段の前記ツィザ１２を前記ウェーハカセット２３内に挿入し、移載機エレベータ（図示せず）により前記進退機構部９を若干上昇させ、前記ウェーハ１１を前記各ツィザ１２上に載置する。該ツィザ１２上に前記ウェーハ１１を載置した状態で、前記チャッキングヘッド１０を後退させ前記ツィザ１２が前記進退機構部９より突出しない状態として該進退機構部９を回転させ、前記チャッキングヘッド１０を前記ボート７の所要位置に対峙させる。前記チャッキングヘッド１０を前進させ前記各ツィザ１２を前記ボート７内に挿入し、前記移載機エレベータ（図示せず）により前記進退機構部９を若干下降させ、前記ウェーハ１１を前記爪２９の前記内鍔部３１上に載置する。
【００２１】
前記動作を繰返し、予定された数の前記ホルダプレート２７の前記爪２９の前記内鍔部３１上に前記ウェーハ１１を載置する。又、処理完了後の前記ボート７から前記カセット棚３への移載は前記手順の逆の手順で行う。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２２】
生産性を向上させる為、一度に処理するウェーハの枚数を増大させるという要望があり、斯かる要望に対応する為にはボートに装填されるウェーハの枚数を増大させる必要がある。ところが、半導体製造装置が設置されるスペースには建屋、クリーンルーム等による高さ制限があり、ボートに装填するウェーハの枚数を増大させるにはホルダプレート間のピッチを狭くせざるを得ない。
【００２３】
上記した従来のボートでは、ボートにツィザを装入する際に必要な間隙、ツィザの撓み等を考慮すると、ホルダプレート間の間隙を狭くするには限界があり、ボートに保持できるウェーハの枚数を増やすことができず、スループットの向上、生産コストの低減化が図れないという問題があった。
【００２４】
本発明は斯かる実情に鑑み、１回に処理されるウェーハの枚数を増やし、スループットの向上を図ろうとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
本発明は、ホルダプレートを多段に保持し、ウェーハ受載部に被処理基板を保持したボートを縦型炉に挿入し、前記被処理基板を加熱処理する半導体製造装置であって、前記ホルダプレートは、所定の円環幅で形成された円環状であり、被処理基板を載置する側の面であって、該ホルダプレートにおける被処理基板出入れ側の反対側に、被処理基板移載用ツィザの先端部が遊嵌可能な第１凹部が設けられ、前記ホルダプレートの被処理基板出入れ側に、前記被処理基板移載用ツィザの基端部が遊嵌可能な第２凹部が設けられ、前記第１凹部が該ホルダプレートにおける前記被処理基板出し入れ側に対し、前記ウェーハ受載部の先端部より遠くに設けられた半導体製造装置に係り、凹部位置にツィザが進入し、凹部によりツィザの上下移動の空間を確保する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態を説明する。尚、図１〜図３中、図６〜図１０と同等のものには同符号を付し説明は省略する。
【００２７】
ボート３６は底板３７と天板３８間に掛渡って複数本の支柱３９が立設された構成を有し、該支柱３９はウェーハの出入れが可能な様に略半円周の範囲で配設されている。該支柱３９には円環上の石英製ホルダプレート４０が水平姿勢で多段に溶接され、該ホルダプレート４０の上面には該ホルダプレート４０の中心線４１上のウェーハの出入れ側の反対側に１個、又、前記中心線４１に対して左右対称位置に１個ずつ計３個の爪４２が固着されている。該爪４２は支柱部４３と内鍔部４４で構成され、該内鍔部４４は前記支柱部４３の側面で該支柱部４３の上端より１段低い位置に、前記内鍔部４４の先端が前記ホルダプレート４０の中心方向を指す様、固着されている。
【００２８】
前記ホルダプレート４０の上面で前記中心線４１上の前記爪４２の両側には、それぞれ第１凹部４５が形成され、該各第１凹部４５はツィザ１２の双股形状の先端部分の幅より広く、且前記ホルダプレート４０の円環幅より狭くなっている。又、前記ホルダプレート４０の上面でウェーハの出入れ側には第２凹部４６が形成され、該第２凹部は前記ツィザ１２の基端部分の幅より広く、且前記ホルダプレート４０の円環幅全体に渡り設けられ、前記ツィザ１２は前記第１凹部４５、第２凹部４６に遊嵌可能となっている。
【００２９】
以下作動を説明する。
【００３０】
カセット棚３のウェーハカセット２３から前記ツィザ１２上にウェーハ１１を受載し、前記ツィザ１２をボート７の所要位置に対峙させる。チャッキングヘッド１０を前進させ、前記ツィザ１２を前記ボート７内に挿入し、移載機エレベータ（図示せず）により進退機構部９を若干下降させ、前記ウェーハ１１を前記爪４２上に載置し、前記ツィザ１２を前記第１凹部４５、第２凹部４６位置に進入させ、前記ツィザ１２を前記ボート７より引出す。前記第１凹部４５、第２凹部４６の分だけ上下方向の間隔に余裕ができ、前記ツィザ
１２を前記ボート７より引出す時の前記ツィザ１２上面と前記爪４２上に載置された前記ウェーハ１１下面とのクリアランス及び前記ツイザ１２下面と前記ホルダプレート４０上面とのクリアランスが拡大し、前記ツィザ１２が撓んでも前記ホルダプレート４０と接触することはない。
【００３１】
図１２〜図１４は従来のボートとツィザとの関係を示しており、前記ホルダプレート２７の上下間ピッチを８．５mmと仮定する。前記ツィザ１２の厚みが１．８５mm、前記ウェーハ１１の厚みが０．８mmである為、図１２に示す様に、前記ツィザ１２上に前記ウェーハ１１を載置した状態で前記ツィザ１２を前記ボート７に挿入する時は、前記ウェーハ１１上面と該ウェーハ１１の直上の前記ホルダプレート２７下面及び前記ウェーハ１１下面と前記内鍔部３１上面とのクリアランスが共に１．１mmとなり移載作業が可能である。しかし、図１３R>３に示す様に、前記ツィザ１２を前記ボート７より引出す時は、前記ツィザ１２上面と前記ウェーハ１１下面とのクリアランス及び前記ツイザ１２下面と前記ホルダプレート２７上面とのクリアランスは共に０．８２５mmとなり、図１４に示す様に前記ツィザ１２の通常の撓み量は０．３５mmであり、機械の作動誤差等を考えるとクリアランスが充分ではない為、前記ウェーハ１１の移載作業が不可能となる。
【００３２】
本発明の実施例に於いては、ホルダプレート４０の上下間ピッチを８．５mmとし、前記第１凹部４５、第２凹部４６の前記ホルダプレート４０上面からの段差は０．５mmとする。
【００３３】
前記ツィザ１２上に厚さ０．８mmのウェーハ１１を載置した状態で前記ツィザ１２を前記ボート３６に装入する時は、図１２に示す従来の場合と同様に、前記ウェーハ１１上面と該ウェーハ１１直上の前記ホルダプレート４０下面及び前記ウェーハ１１下面と前記内鍔部４４上面とのクリアランスが共に１．１mmとなり、又、前記ツィザ１２を前記ボート３６より引出す時は、前記ツィザ１２上面と前記ウェーハ１１下面とのクリアランス及び前記ツィザ１２下面と前記ホルダプレート４０上面とのクリアランスは共に、図１３で示す従来の場合より０．２５mmずつ大きくとれる為、１．０７５mmとなり前記ウェーハ１１の移載作業が可能となる。
【００３４】
従って、１回に生産する製品用のウェーハの枚数を７５枚から１００枚に増やすことができ、スループットの向上が図れ、又、生産コストの低減化が可能となる等、種々の優れた効果を発揮する。
【００３５】
以上述べた如く本発明によれば、ホルダプレート間のピッチを縮め、ボートに保持できるウェーハの枚数を増やすことができる為、スループットの向上が図れ、又、生産コストの低減化が可能となる等、種々の優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の実施の形態を示す立面図である。
【図２】該実施の形態に於けるホルダプレートの斜視図である。
【図３】該実施の形態に於けるホルダプレートの平面図である。
【図４】半導体製造装置の説明図である。
【図５】ボートを具備した縦型炉の断面図である。
【図６】従来のボートにホルダプレートを取付けた状態の平面図である。
【図７】従来のホルダプレートの側面図である。
【図８】図７のＡ矢視部分拡大図である。
【図９】従来のボートの斜視図である。
【図１０】従来のボートの立面図である。
【図１１】ボートとカセット棚間でのウェーハの移載についての説明図である。
【図１２】従来のボートにツィザを挿入した時の側面図である。
【図１３】従来のボートからツィザを引出した時の側面図である。
【図１４】従来のツィザにウェーハを載置した時の撓み量を示す説明図である。
【符号の説明】
【００３７】
３６ ボート
３９ 支柱
４０ ホルダプレート
４２ 爪
４５ 第１凹部
４６ 第２凹部
【図１】
0004719070.tif 000002
【図２】
0004719070.tif 000003
【図３】
0004719070.tif 000004
【図４】
0004719070.tif 000005
【図５】
0004719070.tif 000006
【図６】
0004719070.tif 000007
【図７】
0004719070.tif 000008
【図８】
0004719070.tif 000009
【図９】
0004719070.tif 000010
【図１０】
0004719070.tif 000011
【図１１】
0004719070.tif 000012
【図１２】
0004719070.tif 000013
【図１３】
0004719070.tif 000014
【図１４】
0004719070.tif 000015