JP5031960B2 - Substrate processing apparatus and semiconductor device manufacturing method - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce the manufacturing and running costs. SOLUTION: A boat 30 is carried by a carrying apparatus 40, with the boat 30 put on a boat putting board 35 in a CVD system 1 provided with a heat treatment stage 4 for carrying the boat 30 into and carry out of a processing tube 11 for processing a wafer W supporting the boat 30, a waiting stage 5 which is to be set at a position apart from the heat treatment stage 4, a wafer- moving and mounting device 50 for mounting and removing the wafer W on and from the boat 30 of the waiting stage 5 and a boat carrying device 40 for carry the boat 30 between the heat treatment stage 4 and the waiting stage 5. As a result, the manufacturing costs of the boat and the CVD system can be reduced, by projecting positioning pins on the boat mounting board and the running cost increase of the CVD system can be prevented replacement of the boat putting board can correspond to wear and damages to the positioning pins.

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板処理装置に関し、特に、二台以上のボートが使用される基板処理装置に係り、例えば、半導体装置の製造方法において半導体素子を含む半導体集積回路が作り込まれる基板としての半導体ウエハ(以下、ウエハという。)にアニール処理や酸化膜形成処理、拡散処理および成膜処理等の熱処理を施すのに利用して有効なものに関する。
【0002】
【従来の技術】
半導体装置の製造方法においてウエハにアニール処理や酸化膜形成処理、拡散処理および成膜処理等の熱処理を施すのにバッチ式縦形ホットウオール形熱処理装置 (furnace 。以下、熱処理装置という。)が、広く使用されている。
【0003】
従来のこの種の熱処理装置として、特許第2681055号公報に記載されているものがある。この熱処理装置においては、ウエハ移載装置とプロセスチューブの真下空間との間にボート交換装置が配置されており、ボート交換装置の回転テーブルの上に一対(二台)のボートが載置され、回転テーブルを中心として一対のボートが180度ずつ回転することにより、未処理のボートと処理済みのボートとが交換されるようになっている。すなわち、この熱処理装置においては、ウエハ群を保持した一方のボート(第一ボート)がプロセスチューブの処理室で処理されている間に、他方のボート(第二ボート)に新規のウエハをウエハ移載装置によって移載されるようになっている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記した熱処理装置においては、ボートの交換に際して、ボートと回転テーブルおよびボートエレベータのシールキャップとの間で位置合わせされるため、次のような問題点がある。石英や炭化シリコン(SiC)によって成形されたボートの底面に位置合わせのための位置決め部が一体成形されるために、高価なボートがより一層高価になってしまう。
【0005】
また、位置合わせ時には、ボート側の位置合わせ部と回転テーブルおよびシールキャップ側の位置合わせ部とが擦れ合うために、位置合わせ部同士が摩耗したり損傷したりする危惧がある。ボート側の位置決め部が摩耗または損傷すると、ボート全体を更新する必要があるため、基板処理装置のランニングコストの増加を招いてしまう。
【0006】
本発明の目的は、製造コストやランニングコストを低減することができる基板処理装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る基板処理装置は、基板をボートによって支持した状態で処理するプロセスチューブに対して前記ボートが搬入搬出される処理ステージと、この処理ステージから離間した位置に設定された待機ステージと、この待機ステージの前記ボートに対して前記基板を装填および脱装する基板移載装置と、前記ボートを前記処理ステージと前記待機ステージとの間で搬送するボート搬送装置とを備えている基板処理装置において、
前記ボートはボート載置板に載置された状態で前記ボート搬送装置によって搬送されることを特徴とする。
【0008】
前記した手段によれば、ボートと別体になったボート載置板に位置合わせ部を形成することにより、ボートに位置合わせ部を一体的に形成する場合に比べて製造コストを大幅に低減することができる。また、ボート載置板に位置合わせ部を形成することにより、万一、位置合わせ部が摩耗したり損傷したりしてもボート全体を更新せずにボート載置板を更新すれば済むため、基板処理装置のランニングコストの増加を防止することができる。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態を図面に即して説明する。
【0010】
本実施の形態において、本発明に係る基板処理装置は、バッチ式縦形ホットウオール形拡散・CVD装置(以下、CVD装置という。)として構成されており、ウエハにアニール処理や酸化膜形成処理、拡散処理および成膜処理等の拡散・CVD処理を施すのに使用される。なお、以下の説明において、前後左右は図1を基準とする。すなわち、ポッドステージ8側を前側、その反対側を後側、クリーンユニット3側を左側、その反対側を右側とする。
【0011】
図1に示されているように、本実施の形態に係るCVD方法が実施されるCVD装置1は、平面視が長方形の直方体の箱形状に形成された筐体2を備えている。筐体2の左側側壁にはクリーンユニット3が設置されており、クリーンユニット3は筐体2の内部にクリーンエアを供給するようになっている。筐体2の内部における後部の略中央には熱処理ステージ4が設定され、熱処理ステージ4の左脇の前後には空のボートを仮置きして待機させる待機ステージ(以下、待機ステージという。)5および処理済みボートを仮置きして冷却するステージ(以下、冷却ステージという。)6が設定されている。筐体2の内部における前部の略中央にはウエハ移載ステージ7が設定されており、その手前にはポッドステージ8が設定されている。ウエハ移載ステージ7の左脇にはノッチ合わせ装置9が設置されている。以下、各ステージの構成を順に説明する。
【0012】
図2に示されているように、熱処理ステージ4の上部にはプロセスチューブ11が、中心線が垂直になるように縦に配されている。図3に示されているように、プロセスチューブ11は互いに同心円に配置されたアウタチューブ12とインナチューブ13とを備えており、アウタチューブ12は石英ガラスが使用されて上端が閉塞し下端が開口した円筒形状に一体成形されており、インナチューブ13は石英ガラスまたは炭化シリコンが使用されて上下両端が開口された円筒形状に形成されている。インナチューブ13の筒中空部はボートによって同心的に整列した状態に保持された複数枚のウエハが搬入される処理室14を形成しており、インナチューブ13の下端開口は被処理基板としてのウエハを出し入れするための炉口を構成している。
【0013】
プロセスチューブ11の下端にはマニホールド15が配設されており、マニホールド15が筐体2に支持されることにより、プロセスチューブ11は垂直に支持された状態になっている。マニホールド15の側壁の一部には排気管16が処理室14に連通するように接続されており、排気管16の他端は処理室14を所定の真空度に真空排気するための真空排気装置(図示せず)に接続されている。マニホールド15の側壁の他の部分にはガス導入管17が処理室14に連通するように接続されており、ガス導入管17の他端は原料ガスや窒素ガス等のガスを供給するためのガス供給装置(図示せず)に接続されている。
【0014】
プロセスチューブ11の外部にはヒータユニット18がプロセスチューブ11を包囲するように同心円に設備されており、ヒータユニット18は筐体2に支持されることにより垂直に据え付けられた状態になっている。ヒータユニット18はプロセスチューブ11の内部を全体にわたって均一に加熱するように構成されている。
【0015】
熱処理ステージ4におけるプロセスチューブ11の真下には、プロセスチューブ11の外径と略等しい円盤形状に形成されたシールキャップ20が同心的に配置されており、シールキャップ20は送りねじ機構によって構成されたボートエレベータ19により垂直方向に昇降されるようになっている。シールキャップ20の中心線上には回転軸21が垂直方向に挿通されて軸受装置22によって回転自在に支承されているとともに、メカニカルシール23によって気密封止されている。回転軸21はシールキャップ20の下面に据え付けられたロータリーアクチュエータ24によって回転駆動されるように構成されている。回転軸21の上端にはボート30を垂直に立脚して支持する受け台25が水平に固定されている。
【0016】
図4および図5に示されているように、受け台25の上面には断面が逆台形の細長い溝形状に形成された位置合わせ溝26が三条、受け台25の上面の中心点を中心にして放射状(略Y字形状)に配置されて没設されており、各位置合わせ溝26は後記するボート載置板35の下面に突設された三個の位置合わせピン37をそれぞれ嵌入し得るように形成されている。受け台25の上面には円形で一定深さの逃げ穴27が同心円に没設されており、逃げ穴27の底面には受け台25の上にボート30が有るかを検出するボート有無検出部(以下、有無検出部という。)28と、受け台25の上に乗ったボート30を識別するためのボート識別用検出部(以下、識別用検出部という。)29とが装備されている。有無検出部28および識別用検出部29は後記するボート載置板35の下面に突設された被検出子をリミットスイッチ等によって検出するように構成されており、その検出結果をCVD装置1のコントローラ(図示せず)に送信するようになっている。
【0017】
本実施の形態において、ボート30は二台が交互にシールキャップ20に乗せられて支持され、プロセスチューブ11に搬入搬出されるようになっている。二台のボート30、30は設計的には同一に構成されているが、例えば、加工誤差や組立誤差およびエッチング処理による洗浄等による個体差を備えている。但し、二台のボート30、30は設計的には同一に構成されているので、二台のボートを区別して説明する必要がある場合を除いて、一方を代表として説明する。
【0018】
図2〜図5に示されているように、ボート30は上下で一対の端板31および32と、両端板31、32間に垂直に配設された複数本(本実施の形態では三本)の保持部材33とを備えており、各保持部材33には複数条の保持溝34が長手方向に等間隔に配されて互いに同一平面内において開口するようにそれぞれ刻設されている。そして、ウエハWは複数条の保持溝34間に外周辺部が挿入されることにより、水平にかつ互いに中心を揃えた状態に整列されてボート30に保持されるようになっている。
【0019】
図4および図5に詳示されているように、ボート30の下側端板32の下面にはボート載置板35が着脱自在に当接されている。ボート載置板35はセラミックや樹脂等の非金属材料が使用されて、下側端板32の外径と等しい外径の円板形状に形成されている。ボート載置板35の下面には円形リング形状の当接部36が突設されており、当接部36の外径はシールキャップ20の受け台25の外径と等しく設定され、その内径は受け台25の逃げ穴27の内径と等しく設定されている。ボート載置板35の下面における当接部36の外側には後記するボート搬送装置40のアームが挿入されるスペースが形成されており、当接部36の外周面によってアームを係合するための係合部が構成されている。
【0020】
ボート載置板35の下面には三本の位置合わせピン37がボート載置板35の下面の中心点を中心にした同心円上で周方向に等間隔に配置されて垂直方向下向きに突設されており、各位置合わせピン37は受け台25の上面に没設された三条の位置合わせ溝26にそれぞれ嵌入し得るように形成されている。すなわち、三個の位置合わせピン37は位置合わせ溝26の逆台形に対応した錐面を有する台形円錐形状にそれぞれ形成されており、ボート30の下面の中心点を中心にした同心円上において三条の位置合わせ溝26に嵌入するように周方向に等間隔である120度置きにそれぞれ配置されている。ボート載置板35の当接部36の内径内の底面には受け台25の有無検出部28に対応した有無被検出子38と、識別用検出部29に対応した識別用被検出子39とが垂直方向下向きに突設されている。なお、本実施の形態において、有無被検出子38および識別用被検出子39はボルトによって構成されている。
【0021】
図1に示されているように、待機ステージ5と冷却ステージ6との間にはボート30を熱処理ステージ4と待機ステージ5および冷却ステージ6との間で移送するボート搬送装置40が設備されている。図6に示されているように、ボート搬送装置40はスカラ形ロボット(selective compliance assembly robot arm 。SCARA)によって構成されており、水平面内で約90度ずつ往復回動する一対の第一アーム41および第二アーム42を備えている。第一アーム41および第二アーム42はいずれも円弧形状に形成されており、ボート30の下面に当接されたボート載置板35の当接部36の外側に挿入された状態で当接部36の外周面に係合することにより、ボート載置板35を介してボート30全体を垂直に支持し得るように構成されている。
【0022】
図1および図6に示されているように、待機ステージ5にはボート30を垂直に支持する待機台43が設置されており、ボート搬送装置40の第一アーム41はボート30を待機台43と熱処理ステージ4のシールキャップ20との間で搬送するように構成されている。冷却ステージ6には冷却台44が設置されており、第二アーム42はボート30を冷却台44と熱処理ステージ4のシールキャップ20との間で搬送するように構成されている。待機台43、冷却台44の上面には位置合わせ溝45、45がシールキャップ20の受け台25の位置合わせ溝26と同様の構成に没設されているとともに、有無検出部46、46および識別用検出部47、47がそれぞれ装備されている。
【0023】
図1および図2に示されているように、ウエハ移載ステージ7にはウエハ移載装置50が設置されており、ウエハ移載装置50はウエハWをポッドステージ8とノッチ合わせ装置9と待機ステージ5との間で搬送して、ポッド60とノッチ合わせ装置9とボート30との間で着脱するように構成されている。すなわち、ウエハ移載装置50はベース51を備えており、ベース51の上にはロータリーアクチュエータ52が水平に設置されている。ロータリーアクチュエータ52の上には第一リニアアクチュエータ53が水平に設置されており、ロータリーアクチュエータ52は第一リニアアクチュエータ53を水平面内で旋回させるように構成されている。第一リニアアクチュエータ53の上には第二リニアアクチュエータ54が水平に設置されており、第一リニアアクチュエータ53は第二リニアアクチュエータ54を往復移動させるように構成されている。第二リニアアクチュエータ54の上には取付台55が水平に設置されており、第二リニアアクチュエータ54は取付台55を往復移動させるように構成されている。取付台55の一側面にはウエハWを下から支持するツィーザ56が複数枚(本実施の形態においては五枚)、上下方向に等間隔に配置されて水平に取り付けられている。ウエハ移載装置50のベース51は送りねじ機構によって構成されたエレベータ57によって昇降されるようになっている。
【0024】
ポッドステージ8にはウエハWを搬送するためのキャリア(収納容器)としてのFOUP(front opening unified pod 。以下、ポッドという。)60が一台ずつ載置されるようになっている。ポッド60は一つの面が開口した略立方体の箱形状に形成されており、開口部にはドア61が着脱自在に装着されている。ウエハのキャリアとしてポッドが使用される場合には、ウエハが密閉された状態で搬送されることになるため、周囲の雰囲気にパーティクル等が存在していたとしてもウエハの清浄度は維持することができる。したがって、CVD装置が設置されるクリーンルーム内の清浄度をあまり高く設定する必要がなくなるため、クリーンルームに要するコストを低減することができる。そのため、本実施の形態に係るCVD装置1においては、ウエハのキャリアとしてポッド60が使用されている。なお、ポッドステージ8にはポッド60のドア61を着脱することによってポッド60を開閉するポッドオープナ62が設置されている。
【0025】
以下、前記構成に係るCVD装置におけるボートの運用方法を説明する。
【0026】
ボート載置板35に載置された状態で、一方のボート(以下、第一ボート30Aとする。)が待機ステージ5の待機台43にボート搬送装置40によって搬送されて載置される。待機台43に載せられた第一ボート30Aにはポッドステージ8のポッド60に収納されたウエハWがウエハ移載装置50によって装填(チャージング)される。すなわち、図1および図2に示されているように、第一ボート30Aが待機ステージ5の待機台43にボート搬送装置40によって搬送されて載置される。他方、図1に示されているように、複数枚のウエハWが収納されたポッド60はポッドステージ8に供給され、図2に示されているように、ポッド60はドア61をポッドオープナ62によって外されて開放される。
【0027】
ここで、第一ボート30Aが待機台43にボート載置板35を介して載置されると、ボート載置板35に突設された三個の位置合わせピン37が待機台43に放射状に没設された三条の位置合わせ溝45にそれぞれ嵌入するため、第一ボート30Aは待機台43に正確に軸心合わせされるとともに、向きが予め指定された方向を向いた状態になる。すなわち、第一ボート30Aの三本の保持部材33が規定するウエハ挿入方向の向きはウエハ移載装置50のツィーザ56の進退方向と正確に一致した状態になる。したがって、ウエハ移載装置50による装填作業は適正に実行されることになる。
【0028】
また、待機台43においては有無検出部46および識別用検出部47がボート載置板35の有無被検出子38および識別用被検出子39を検出した状態になるため、コントローラは第一ボート30Aが待機台43の上に有ると判断する。そして、コントローラは第一ボート30Aに対応した制御条件をもってウエハ移載装置50を制御する。第一ボート30Aに対応した制御条件としては、例えば、ウエハWを保持するための保持溝34のピッチや三方向の保持溝34が規定する中心点がある。
【0029】
待機ステージ5にて指定の枚数のウエハWが第一ボート30Aに装填されると、第一ボート30Aは待機台43からボート搬送装置40の第一アーム41によってボート載置板35を介してピックアップされる。すなわち、第一アーム41は第一ボート30Aのボート載置板35の当接部36の外側に挿入してボート載置板35の下面に下から係合することによって第一ボート30Aを垂直に支持した状態となる。第一ボート30Aをピックアップした第一アーム41は約90度回動することによって、第一ボート30Aを待機ステージ5から熱処理ステージ4へ搬送し、シールキャップ20の受け台25の上に受け渡す。
【0030】
シールキャップ20の受け台25にも位置合わせ溝26、有無検出部28および識別用検出部29が待機台43と同様に配設されているため、ボート載置板35を介して受け台25に載置された第一ボート30Aは正確に位置合わせされ、有無を確認されるとともに識別されることになる。そして、コントローラは第一ボート30Aに対応した制御条件を温度制御サブコントローラ、圧力制御サブコントローラおよびガス制御サブコントローラ等に指令する。
【0031】
シールキャップ20の受け台25に垂直に支持された第一ボート30Aはボートエレベータ19によって上昇されて、図3に示されているように、プロセスチューブ11の処理室14に搬入される。第一ボート30Aが上限に達すると、シールキャップ20の上面の外周辺部がマニホールド15の下面に着座した状態になってマニホールド15の下端開口をシール状態に閉塞するため、処理室14は気密に閉じられた状態になる。
【0032】
処理室14がシールキャップ20によって気密に閉じられると、処理室14が所定の真空度に排気管16によって真空排気され、ヒータユニット18によって所定の処理温度(例えば、800〜1000℃)をもって全体にわたって均一に加熱される。処理室14の温度が安定すると、処理ガスが処理室14にガス導入管17を通じて所定の流量供給される。これらによって、所定のCVD膜がウエハWに形成される。
【0033】
この第一ボート30Aに対する成膜処理の間に、ボート載置板35に載置された状態で、他方のボート(以下、第二ボート30Bとする。)が待機ステージ5の待機台43の上にボート搬送装置40によって移載され、ポッド60のウエハWが第二ボート30Bにウエハ移載装置50によって装填される。この際も、第二ボート30Bのボート載置板35に突設された三個の位置合わせピン37が待機台43に放射状に没設された三条の位置合わせ溝45にそれぞれ嵌入するため、第二ボート30Bは待機台43に正確に軸心合わせされるとともに、向きが予め指定された方向を向いた状態になる。つまり、ウエハ移載装置50によるウエハWの第二ボート30Bへの装填作業は適正に実行される。
【0034】
ここで、第二ボート30Bのボート載置板35には識別用検出部47に対応した識別用被検出子39が取り付けられていないため、待機台43の有無検出部46は有無被検出子38を検出するが、識別用検出部47は識別用被検出子39を検出しない。その結果、コントローラは第二ボート30Bが待機台43の上に有ると判断する。そして、コントローラは第二ボート30Bに対応した制御条件をもってウエハ移載装置50を制御する。
【0035】
翻って、第一ボート30Aに対するプロセスチューブ11での所定の処理時間が経過すると、第一ボート30Aを支持したシールキャップ20がボートエレベータ19によって下降されて、第一ボート30Aがプロセスチューブ11の処理室14から搬出される。プロセスチューブ11の処理室14から搬出された第一ボート30A(保持されたウエハW群を含む)は高温の状態になっている。
【0036】
続いて、処理室14から搬出された高温状態の処理済みの第一ボート30Aはボート載置板35に載置された状態で、プロセスチューブ11の軸線上の熱処理ステージ4から冷却ステージ6へ、ボート搬送装置40の第二アーム42によって直ちに移送されて載置される。この際、第二アーム42は処理済みの第一ボート30Aのボート載置板35の当接部36の外側に挿入して下から垂直に支持し、第一ボート30Aをボート載置板35を介して約90度回動することにより、第一ボート30Aを熱処理ステージ4のシールキャップ20の受け台25の上から冷却ステージ6の冷却台44の上へ搬送し受け渡す。
【0037】
ここで、冷却台44にも位置合わせ溝45、有無検出部46および識別用検出部47が待機台43と同様に配設されているため、冷却台44に移載された第一ボート30Aは正確に位置合わせされ、有無を確認されるとともに識別されることになる。
【0038】
そして、冷却ステージ6はクリーンユニット3のクリーンエア吹出口の近傍に設定されているため、冷却ステージ6の冷却台44に移載された高温状態の第一ボート30Aはクリーンユニット3の吹出口から吹き出すクリーンエアによってきわめて効果的に冷却される。
【0039】
冷却台44において例えば150℃以下に冷却された第一ボート30Aは、ボート搬送装置40によって熱処理ステージ4を経由して待機ステージ5に移送される。待機台43に移載されると、第一ボート30Aの三本の保持部材33はウエハ移載装置50側が開放した状態になる。
【0040】
第一ボート30Aが待機台43に戻されると、ウエハ移載装置50は待機台43の第一ボート30Aから処理済みのウエハWを受け取って(ディスチャージングして)、ポッドステージ8のポッド60に収納して行く。この際も、第一ボート30Aのボート載置板35に突設された三個の位置合わせピン37が待機台43に放射状に没設された三条の位置合わせ溝45にそれぞれ嵌入するため、第一ボート30Aは待機台43に正確に軸心合わせされるとともに、向きが予め指定された方向を向いた状態になる。したがって、ウエハ移載装置50による第一ボート30Aからポット60へのウエハのディスチャージ作業は適正に実行されることになる。また、有無検出部46および識別用検出部47がボート載置板35の有無被検出子38および識別用被検出子39を検出するため、コントローラは第一ボート30Aに対応した制御条件をもってウエハ移載装置50を制御する。
【0041】
全ての処理済みウエハWがポッド60に戻されると、待機台43の上の第一ボート30Aには、次に処理すべき新規のウエハWがウエハ移載装置50によって装填されて行く。
【0042】
以降、前述した作用が第一ボート30Aと第二ボート30Bとの間で交互に繰り返されることにより、多数枚のウエハWがCVD装置1によってバッチ処理されて行く。
【0043】
前記実施の形態によれば、次の効果が得られる。
【0044】
1) ボートと別体になったボート載置板に位置合わせピンを突設することにより、ボートに位置合わせピンを一体的に形成する場合に比べてボートひいてはCVD装置の製造コストを大幅に低減することができる。
【0045】
2) ボート載置板に位置合わせピンを形成することにより、万一、位置合わせピンが摩耗したり損傷したりしてもボート全体を更新せずにボート載置板を更新すれば済むため、CVD装置のランニングコストの増加を防止することができる。
【0046】
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々に変更が可能であることはいうまでもない。
【0047】
例えば、ボート載置板側に位置合わせピンを配設するに限らず、位置合わせ溝を配設してもよい。また、位置合わせ部としては溝とピンとの組合わせを使用するに限らない。
【0048】
ボート識別用検出部は、待機ステージ、冷却ステージおよび熱処理ステージにそれぞれ配設するに限らず、ウエハ移載作業が実施されるステージ(前記実施の形態においては待機ステージ)に少なくとも配設すればよい。また、ボート識別用検出部をボート搬送装置のアームにも配設することにより、ボート搬送途中においてもボートの所在場所を認識することができる。
【0049】
本発明はCVD装置に限らず、アニール装置や酸化膜形成装置、拡散装置および成膜装置等の基板処理装置全般に適用することができる。
【0050】
前記実施の形態ではウエハに処理が施される場合について説明したが、被処理基板はホトマスクやプリント配線基板、液晶パネル、コンパクトディスクおよび磁気ディスク等であってもよい。
【0051】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、基板処理装置の製造コストやランニングコストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態であるCVD装置を示す平面断面図である。
【図2】その斜視図である。
【図3】熱処理ステージの処理中を示す一部省略縦断面図である。
【図4】シールキャップのボート支持状態を示す部分断面図である。
【図5】その分解斜視図である。
【図6】ボート搬送装置を示す斜視図である。
【符号の説明】
W…ウエハ(基板)、1…CVD装置(基板処理装置)、2…筐体、3…クリーンユニット、4…熱処理ステージ、5…待機ステージ、6…冷却ステージ、7…ウエハ移載ステージ、8…ポッドステージ、9…ノッチ合わせ装置、11…プロセスチューブ、12…アウタチューブ、13…インナチューブ、14処理室、15…マニホールド、16…排気管、17…ガス導入管、18…ヒータユニット、19…ボートエレベータ、20…シールキャップ、21…回転軸、22…軸受装置、23…メカニカルシール、24…ロータリーアクチュエータ、25…受け台、26…位置合わせ溝、、27…逃げ穴、28…ボート有無検出部、29…ボート識別用検出部、30…ボート、30A…第一ボート、30B…第二ボート、31…上側端板、32…下側端板、33…保持部材、34…保持溝、35…ボート載置板、36…当接部、37…位置合わせピン、38…有無被検出子、39…識別用被検出子、40…ボート搬送装置、41…第一アーム、42…第二アーム、43…待機台、44…冷却台、45…位置合わせ溝、46…有無検出部、47…識別用検出部、50…ウエハ移載装置、51…ベース、52…ロータリーアクチュエータ、53…第一リニアアクチュエータ、54…第二リニアアクチュエータ、55…取付台、56…ツィーザ、57…エレベータ、60…ポッド、61…ドア、62…ポッドオープナ。
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a substrate processing apparatus, and more particularly to a substrate processing apparatus in which two or more boats are used. For example, a semiconductor wafer as a substrate on which a semiconductor integrated circuit including a semiconductor element is built in a semiconductor device manufacturing method. The present invention relates to a material that can be effectively used for heat treatment such as annealing, oxide film formation, diffusion, and film formation (hereinafter referred to as a wafer).
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art A batch type vertical hot wall type heat treatment apparatus (furnace, hereinafter referred to as a heat treatment apparatus) is widely used to perform heat treatment such as annealing, oxide film formation, diffusion, and film formation on a wafer in a semiconductor device manufacturing method. in use.
[0003]
As a conventional heat treatment apparatus of this kind, there is one described in Japanese Patent No. 2681055. In this heat treatment apparatus, a boat exchange device is disposed between the wafer transfer device and the space directly below the process tube, and a pair (two) of boats are placed on the rotary table of the boat exchange device, A pair of boats rotate 180 degrees around the rotary table, whereby an unprocessed boat and a processed boat are exchanged. That is, in this heat treatment apparatus, while one boat (first boat) holding a wafer group is being processed in the process chamber of the process tube, a new wafer is transferred to the other boat (second boat). It is transferred by a loading device.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, the heat treatment apparatus described above has the following problems because it is aligned between the boat and the rotary table and the seal cap of the boat elevator when replacing the boat. Since the positioning portion for positioning is integrally formed on the bottom surface of the boat formed of quartz or silicon carbide (SiC), the expensive boat becomes even more expensive.
[0005]
Further, at the time of alignment, the alignment portion on the boat side and the alignment portion on the rotary table and seal cap side rub against each other, which may cause the alignment portions to be worn or damaged. If the positioning portion on the boat side is worn or damaged, it is necessary to update the entire boat, which increases the running cost of the substrate processing apparatus.
[0006]
An object of the present invention is to provide a substrate processing apparatus that can reduce manufacturing costs and running costs.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The substrate processing apparatus according to the present invention includes a processing stage in which the boat is carried in and out of a process tube that processes the substrate while being supported by the boat, a standby stage set at a position separated from the processing stage, A substrate processing apparatus comprising: a substrate transfer device that loads and unloads the substrate with respect to the boat of the standby stage; and a boat transfer device that transfers the boat between the processing stage and the standby stage. In
The boat is transported by the boat transport device in a state of being mounted on a boat mounting plate.
[0008]
According to the above-mentioned means, by forming the alignment portion on the boat mounting plate that is separate from the boat, the manufacturing cost is significantly reduced compared to the case where the alignment portion is integrally formed on the boat. be able to. In addition, by forming the alignment portion on the boat mounting plate, even if the alignment portion is worn or damaged, it is only necessary to update the boat mounting plate without updating the entire boat. An increase in running cost of the substrate processing apparatus can be prevented.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0010]
In the present embodiment, the substrate processing apparatus according to the present invention is configured as a batch type vertical hot wall type diffusion / CVD apparatus (hereinafter referred to as a CVD apparatus), and performs annealing, oxide film formation, and diffusion on the wafer. It is used to perform diffusion / CVD processing such as processing and film formation processing. In the following description, front, rear, left and right are based on FIG. That is, the pod stage 8 side is the front side, the opposite side is the rear side, the clean unit 3 side is the left side, and the opposite side is the right side.
[0011]
As shown in FIG. 1, a CVD apparatus 1 in which a CVD method according to the present embodiment is implemented includes a housing 2 formed in a rectangular parallelepiped box shape in plan view. A clean unit 3 is installed on the left side wall of the housing 2, and the clean unit 3 supplies clean air to the inside of the housing 2. A heat treatment stage 4 is set at substantially the center of the rear part inside the housing 2, and a standby stage (hereinafter referred to as a standby stage) 5 in which an empty boat is temporarily placed on the front and rear of the left side of the heat treatment stage 4 to wait. In addition, a stage (hereinafter referred to as a cooling stage) 6 for temporarily placing the processed boat and cooling it is set. A wafer transfer stage 7 is set in the approximate center of the front part inside the housing 2, and a pod stage 8 is set in front of it. A notch aligner 9 is installed on the left side of the wafer transfer stage 7. Hereinafter, the configuration of each stage will be described in order.
[0012]
As shown in FIG. 2, a process tube 11 is vertically arranged above the heat treatment stage 4 so that the center line is vertical. As shown in FIG. 3, the process tube 11 includes an outer tube 12 and an inner tube 13 arranged concentrically with each other, and the outer tube 12 is made of quartz glass and has an upper end closed and a lower end opened. The inner tube 13 is formed in a cylindrical shape in which both upper and lower ends are opened using quartz glass or silicon carbide. A cylindrical hollow portion of the inner tube 13 forms a processing chamber 14 into which a plurality of wafers held concentrically aligned by a boat are loaded, and a lower end opening of the inner tube 13 is a wafer as a substrate to be processed. It constitutes a furnace port for taking in and out.
[0013]
A manifold 15 is disposed at the lower end of the process tube 11, and the process tube 11 is supported vertically by the manifold 15 being supported by the housing 2. An exhaust pipe 16 is connected to a part of the side wall of the manifold 15 so as to communicate with the processing chamber 14, and the other end of the exhaust pipe 16 is a vacuum exhaust device for evacuating the processing chamber 14 to a predetermined degree of vacuum. (Not shown). A gas introduction pipe 17 is connected to the other part of the side wall of the manifold 15 so as to communicate with the processing chamber 14, and the other end of the gas introduction pipe 17 is a gas for supplying a gas such as a raw material gas or a nitrogen gas. It is connected to a supply device (not shown).
[0014]
A heater unit 18 is concentrically provided outside the process tube 11 so as to surround the process tube 11, and the heater unit 18 is supported vertically by the housing 2. The heater unit 18 is configured to uniformly heat the inside of the process tube 11 throughout.
[0015]
A seal cap 20 formed in a disk shape substantially equal to the outer diameter of the process tube 11 is disposed concentrically immediately below the process tube 11 in the heat treatment stage 4, and the seal cap 20 is configured by a feed screw mechanism. The boat elevator 19 moves up and down in the vertical direction. A rotating shaft 21 is inserted in the vertical direction on the center line of the seal cap 20 and is rotatably supported by a bearing device 22 and hermetically sealed by a mechanical seal 23. The rotary shaft 21 is configured to be rotationally driven by a rotary actuator 24 installed on the lower surface of the seal cap 20. A cradle 25 that supports the boat 30 while standing vertically is fixed to the upper end of the rotating shaft 21 horizontally.
[0016]
As shown in FIGS. 4 and 5, the upper surface of the cradle 25 has three alignment grooves 26 formed in the shape of an elongated trapezoidal section in cross section, centering on the center point of the upper surface of the cradle 25. Each of the alignment grooves 26 can be fitted with three alignment pins 37 projecting from the lower surface of the boat mounting plate 35 to be described later. It is formed as follows. A circular escape hole 27 having a constant depth is concentrically placed on the upper surface of the cradle 25, and a boat presence / absence detector for detecting whether the boat 30 is on the cradle 25 at the bottom surface of the escape hole 27. (Hereinafter referred to as presence / absence detection unit) 28 and a boat identification detection unit (hereinafter referred to as identification detection unit) 29 for identifying the boat 30 on the cradle 25 are provided. The presence / absence detection unit 28 and the identification detection unit 29 are configured to detect a detection element protruding on the lower surface of the boat mounting plate 35 described later by a limit switch or the like, and the detection result of the CVD apparatus 1 is detected. The data is transmitted to a controller (not shown).
[0017]
In the present embodiment, two boats 30 are alternately mounted on and supported by the seal cap 20 and are carried into and out of the process tube 11. The two boats 30 and 30 are identically designed, but have individual differences due to, for example, processing errors, assembly errors, and cleaning by etching. However, since the two boats 30 and 30 are designed to be identical in design, one of them will be described as a representative unless it is necessary to distinguish between the two boats.
[0018]
As shown in FIGS. 2 to 5, the boat 30 has a pair of upper and lower end plates 31 and 32, and a plurality of boats (three in this embodiment) arranged vertically between the end plates 31 and 32. ), And a plurality of holding grooves 34 are provided at equal intervals in the longitudinal direction so as to be opened in the same plane. Then, the outer peripheral portion is inserted between the plurality of holding grooves 34 so that the wafers W are horizontally aligned and held in the boat 30 with their centers aligned.
[0019]
As shown in detail in FIGS. 4 and 5, a boat mounting plate 35 is detachably brought into contact with the lower surface of the lower end plate 32 of the boat 30. The boat mounting plate 35 is made of a non-metallic material such as ceramic or resin, and is formed in a disc shape having an outer diameter equal to the outer diameter of the lower end plate 32. A circular ring-shaped abutting portion 36 protrudes from the lower surface of the boat mounting plate 35, and the outer diameter of the abutting portion 36 is set equal to the outer diameter of the cradle 25 of the seal cap 20. It is set equal to the inner diameter of the escape hole 27 of the cradle 25. A space for inserting an arm of a boat transfer device 40, which will be described later, is formed outside the contact portion 36 on the lower surface of the boat mounting plate 35, and is used for engaging the arm with the outer peripheral surface of the contact portion 36. An engaging portion is configured.
[0020]
On the lower surface of the boat mounting plate 35, three alignment pins 37 are arranged on the concentric circle centered on the center point of the lower surface of the boat mounting plate 35 at equal intervals in the circumferential direction and project downward in the vertical direction. Each alignment pin 37 is formed so as to be fitted in each of the three alignment grooves 26, which are submerged in the upper surface of the cradle 25. That is, the three alignment pins 37 are each formed in a trapezoidal cone shape having a conical surface corresponding to the inverted trapezoidal shape of the alignment groove 26, and on the concentric circle centering on the center point of the lower surface of the boat 30. They are arranged at regular intervals of 120 degrees in the circumferential direction so as to be fitted into the alignment grooves 26. A presence / absence detector 38 corresponding to the presence / absence detector 28 of the cradle 25 and an identification detector 39 corresponding to the identification detector 29 are provided on the bottom surface of the inner surface of the contact portion 36 of the boat mounting plate 35. Projecting vertically downward. In the present embodiment, the presence / absence detected element 38 and the identification object 39 are constituted by bolts.
[0021]
As shown in FIG. 1, between the standby stage 5 and the cooling stage 6, there is provided a boat transfer device 40 that transfers the boat 30 between the heat treatment stage 4, the standby stage 5, and the cooling stage 6. Yes. As shown in FIG. 6, the boat conveyance device 40 is configured by a SCARA robot, and a pair of first arms 41 that reciprocate by about 90 degrees in a horizontal plane. And a second arm 42. Each of the first arm 41 and the second arm 42 is formed in an arc shape, and is in contact with the abutting portion while being inserted outside the abutting portion 36 of the boat mounting plate 35 abutted against the lower surface of the boat 30. By engaging with the outer peripheral surface of 36, the entire boat 30 can be vertically supported via the boat mounting plate 35.
[0022]
As shown in FIGS. 1 and 6, a standby stage 43 that vertically supports the boat 30 is installed on the standby stage 5, and the first arm 41 of the boat transfer device 40 holds the boat 30 on the standby stage 43. And the seal cap 20 of the heat treatment stage 4. A cooling table 44 is installed on the cooling stage 6, and the second arm 42 is configured to convey the boat 30 between the cooling table 44 and the seal cap 20 of the heat treatment stage 4. Alignment grooves 45, 45 are submerged in the same configuration as the alignment groove 26 of the cradle 25 of the seal cap 20 on the upper surfaces of the standby table 43 and the cooling table 44, and presence / absence detection units 46, 46 and identification Detection units 47 and 47 are provided.
[0023]
As shown in FIGS. 1 and 2, a wafer transfer device 50 is installed on the wafer transfer stage 7, and the wafer transfer device 50 stands by with the pod stage 8, the notch alignment device 9, and the wafer W. It is configured to be transported between the stage 5 and attached / detached between the pod 60, the notch aligning device 9 and the boat 30. That is, the wafer transfer device 50 includes a base 51, and a rotary actuator 52 is horizontally installed on the base 51. A first linear actuator 53 is horizontally installed on the rotary actuator 52, and the rotary actuator 52 is configured to turn the first linear actuator 53 in a horizontal plane. A second linear actuator 54 is horizontally installed on the first linear actuator 53, and the first linear actuator 53 is configured to reciprocate the second linear actuator 54. A mounting base 55 is horizontally installed on the second linear actuator 54, and the second linear actuator 54 is configured to reciprocate the mounting base 55. On one side surface of the mounting base 55, a plurality of tweezers 56 (five in the present embodiment) for supporting the wafer W from below are arranged horizontally at equal intervals in the vertical direction. The base 51 of the wafer transfer device 50 is moved up and down by an elevator 57 constituted by a feed screw mechanism.
[0024]
On the pod stage 8, FOUPs (front opening unified pods, hereinafter referred to as pods) 60 as carriers (storage containers) for carrying the wafers W are placed one by one. The pod 60 is formed in a substantially cubic box shape with one surface opened, and a door 61 is detachably attached to the opening. When a pod is used as a wafer carrier, the wafer is transported in a sealed state, so that the cleanliness of the wafer can be maintained even if particles are present in the surrounding atmosphere. it can. Therefore, since it is not necessary to set the cleanliness in the clean room where the CVD apparatus is installed, the cost required for the clean room can be reduced. Therefore, in CVD apparatus 1 according to the present embodiment, pod 60 is used as a wafer carrier. The pod stage 8 is provided with a pod opener 62 that opens and closes the pod 60 by attaching and detaching the door 61 of the pod 60.
[0025]
Hereinafter, a method for operating the boat in the CVD apparatus according to the above configuration will be described.
[0026]
While being mounted on the boat mounting plate 35, one boat (hereinafter referred to as the first boat 30 </ b> A) is transported and mounted on the standby stage 43 of the standby stage 5 by the boat transfer device 40. The wafer W housed in the pod 60 of the pod stage 8 is loaded (charged) by the wafer transfer device 50 into the first boat 30A placed on the stand 43. That is, as shown in FIGS. 1 and 2, the first boat 30 </ b> A is transported by the boat transport device 40 and placed on the standby stage 43 of the standby stage 5. On the other hand, as shown in FIG. 1, the pod 60 containing a plurality of wafers W is supplied to the pod stage 8, and as shown in FIG. 2, the pod 60 connects the door 61 to the pod opener 62. Removed and released.
[0027]
Here, when the first boat 30 </ b> A is mounted on the standby table 43 via the boat mounting plate 35, the three alignment pins 37 protruding from the boat mounting plate 35 are radially formed on the standby table 43. The first boat 30A is accurately centered on the standby base 43 and is oriented in a direction specified in advance because the first boat 30A is inserted into the submerged three alignment grooves 45, respectively. In other words, the direction of the wafer insertion direction defined by the three holding members 33 of the first boat 30A is in a state that exactly matches the forward / backward direction of the tweezer 56 of the wafer transfer device 50. Therefore, the loading operation by the wafer transfer device 50 is properly executed.
[0028]
Further, in the stand 43, the presence / absence detection unit 46 and the identification detection unit 47 detect the presence / absence detection element 38 and the identification detection element 39 of the boat placement plate 35. Is determined to be on the waiting stand 43. Then, the controller controls the wafer transfer device 50 with control conditions corresponding to the first boat 30A. Control conditions corresponding to the first boat 30A include, for example, the pitch of the holding grooves 34 for holding the wafers W and the center point defined by the holding grooves 34 in the three directions.
[0029]
When the designated number of wafers W are loaded into the first boat 30A on the standby stage 5, the first boat 30A is picked up from the standby table 43 by the first arm 41 of the boat transfer device 40 via the boat mounting plate 35. Is done. That is, the first arm 41 is inserted into the outside of the abutting portion 36 of the boat mounting plate 35 of the first boat 30A and engaged with the lower surface of the boat mounting plate 35 from below, thereby vertically moving the first boat 30A. It will be in a supported state. The first arm 41 that has picked up the first boat 30 </ b> A rotates about 90 degrees, thereby transporting the first boat 30 </ b> A from the standby stage 5 to the heat treatment stage 4 and delivering it onto the cradle 25 of the seal cap 20.
[0030]
Since the alignment groove 26, presence / absence detection unit 28, and identification detection unit 29 are arranged in the cradle 25 of the seal cap 20 in the same manner as the standby table 43, The mounted first boat 30A is accurately aligned, checked for presence or absence, and identified. Then, the controller commands a control condition corresponding to the first boat 30A to the temperature control sub-controller, the pressure control sub-controller, the gas control sub-controller, and the like.
[0031]
The first boat 30A vertically supported by the cradle 25 of the seal cap 20 is lifted by the boat elevator 19 and is carried into the processing chamber 14 of the process tube 11 as shown in FIG. When the first boat 30A reaches the upper limit, the outer peripheral portion of the upper surface of the seal cap 20 is seated on the lower surface of the manifold 15, and the lower end opening of the manifold 15 is closed in a sealed state. Closed state.
[0032]
When the processing chamber 14 is hermetically closed by the seal cap 20, the processing chamber 14 is evacuated to a predetermined degree of vacuum by the exhaust pipe 16, and the heater unit 18 has a predetermined processing temperature (for example, 800 to 1000 ° C.) over the whole. Heated uniformly. When the temperature of the processing chamber 14 is stabilized, a processing gas is supplied to the processing chamber 14 through the gas introduction pipe 17 at a predetermined flow rate. As a result, a predetermined CVD film is formed on the wafer W.
[0033]
During the film forming process for the first boat 30A, the other boat (hereinafter referred to as the second boat 30B) is placed on the standby table 43 of the standby stage 5 while being mounted on the boat mounting plate 35. The wafer W of the pod 60 is loaded onto the second boat 30B by the wafer transfer device 50. Also in this case, since the three alignment pins 37 projecting from the boat mounting plate 35 of the second boat 30B are fitted into the three alignment grooves 45 radiated from the standby table 43, The two boats 30B are accurately aligned with the standby table 43, and the direction of the two boats 30B is directed in advance. That is, the loading operation of the wafer W to the second boat 30B by the wafer transfer device 50 is properly executed.
[0034]
Here, since the detection object 39 for identification corresponding to the detection part 47 for identification is not attached to the boat mounting plate 35 of the second boat 30B, the presence / absence detection part 46 of the standby table 43 is detected by the presence / absence detection element 38. However, the identification detection unit 47 does not detect the identification target 39. As a result, the controller determines that the second boat 30B is on the standby platform 43. Then, the controller controls the wafer transfer device 50 under control conditions corresponding to the second boat 30B.
[0035]
In turn, when a predetermined processing time in the process tube 11 for the first boat 30A elapses, the seal cap 20 supporting the first boat 30A is lowered by the boat elevator 19, and the first boat 30A is processed by the process tube 11. It is unloaded from the chamber 14. The first boat 30A (including the held wafer W group) carried out from the processing chamber 14 of the process tube 11 is in a high temperature state.
[0036]
Subsequently, the high-temperature processed first boat 30A unloaded from the processing chamber 14 is mounted on the boat mounting plate 35, and then from the heat treatment stage 4 on the axis of the process tube 11 to the cooling stage 6, Immediately transferred and placed by the second arm 42 of the boat conveying device 40. At this time, the second arm 42 is inserted outside the contact portion 36 of the boat mounting plate 35 of the processed first boat 30A and vertically supported from below, and the first boat 30A is supported by the boat mounting plate 35. The first boat 30 </ b> A is conveyed from above the receiving table 25 of the seal cap 20 of the heat treatment stage 4 to the cooling table 44 of the cooling stage 6 by passing through about 90 degrees.
[0037]
Here, since the alignment groove 45, presence / absence detection unit 46, and identification detection unit 47 are also arranged in the cooling table 44 in the same manner as the standby table 43, the first boat 30 </ b> A transferred to the cooling table 44 is It will be accurately aligned, checked for presence and identification.
[0038]
Since the cooling stage 6 is set in the vicinity of the clean air outlet of the clean unit 3, the high temperature first boat 30 </ b> A transferred to the cooling stage 44 of the cooling stage 6 is discharged from the outlet of the clean unit 3. It is cooled very effectively by the clean air that blows out.
[0039]
The first boat 30 </ b> A cooled to, for example, 150 ° C. or less in the cooling table 44 is transferred to the standby stage 5 via the heat treatment stage 4 by the boat transfer device 40. When transferred to the standby table 43, the three holding members 33 of the first boat 30A are in a state where the wafer transfer device 50 side is opened.
[0040]
When the first boat 30A is returned to the standby table 43, the wafer transfer device 50 receives (discharges) the processed wafer W from the first boat 30A of the standby table 43 and transfers it to the pod 60 of the pod stage 8. Store it. Also in this case, the three alignment pins 37 projecting from the boat mounting plate 35 of the first boat 30A are respectively fitted into the three alignment grooves 45 radiated from the standby base 43, so One boat 30A is accurately centered on the stand 43 and is oriented in a direction designated in advance. Therefore, the wafer discharging operation from the first boat 30A to the pot 60 by the wafer transfer device 50 is properly executed. In addition, since the presence / absence detection unit 46 and the identification detection unit 47 detect the presence / absence detected elements 38 and the identification target elements 39 of the boat mounting plate 35, the controller transfers the wafer under control conditions corresponding to the first boat 30A. The mounting apparatus 50 is controlled.
[0041]
When all the processed wafers W are returned to the pod 60, new wafers W to be processed next are loaded into the first boat 30A on the stand 43 by the wafer transfer device 50.
[0042]
Thereafter, the above-described operation is alternately repeated between the first boat 30A and the second boat 30B, whereby a large number of wafers W are batch processed by the CVD apparatus 1.
[0043]
According to the embodiment, the following effects can be obtained.
[0044]
1) By providing alignment pins on the boat mounting plate that is separate from the boat, the manufacturing cost of the boat and thus the CVD equipment is greatly reduced compared to the case where the alignment pins are formed integrally with the boat. can do.
[0045]
2) By forming the alignment pin on the boat mounting plate, even if the alignment pin is worn or damaged, it is only necessary to update the boat mounting plate without updating the entire boat. An increase in running cost of the CVD apparatus can be prevented.
[0046]
Needless to say, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention.
[0047]
For example, not only the alignment pin is disposed on the boat mounting plate side but also an alignment groove may be disposed. Further, the alignment portion is not limited to a combination of a groove and a pin.
[0048]
The boat identification detection unit is not limited to being provided on each of the standby stage, the cooling stage, and the heat treatment stage, but may be provided at least on the stage (the standby stage in the embodiment) on which the wafer transfer operation is performed. . Further, by arranging the boat identification detection unit also on the arm of the boat transfer device, the location of the boat can be recognized even during the boat transfer.
[0049]
The present invention is not limited to a CVD apparatus, and can be applied to general substrate processing apparatuses such as an annealing apparatus, an oxide film forming apparatus, a diffusion apparatus, and a film forming apparatus.
[0050]
In the above embodiment, the case where the wafer is processed has been described. However, the substrate to be processed may be a photomask, a printed wiring board, a liquid crystal panel, a compact disk, a magnetic disk, or the like.
[0051]
【Effect of the invention】
As described above, according to the present invention, the manufacturing cost and running cost of the substrate processing apparatus can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan sectional view showing a CVD apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view thereof.
FIG. 3 is a partially omitted vertical sectional view showing the heat treatment stage during processing.
FIG. 4 is a partial sectional view showing a boat support state of a seal cap.
FIG. 5 is an exploded perspective view thereof.
FIG. 6 is a perspective view showing a boat transfer device.
[Explanation of symbols]
W ... wafer (substrate), 1 ... CVD apparatus (substrate processing apparatus), 2 ... housing, 3 ... clean unit, 4 ... heat treatment stage, 5 ... standby stage, 6 ... cooling stage, 7 ... wafer transfer stage, 8 Pod stage, 9 notch aligning device, 11 process tube, 12 outer tube, 13 inner tube, 14 processing chamber, 15 manifold, 16 exhaust pipe, 17 gas introduction pipe, 18 heater unit, 19 DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Boat elevator, 20 ... Seal cap, 21 ... Rotating shaft, 22 ... Bearing device, 23 ... Mechanical seal, 24 ... Rotary actuator, 25 ... Receptacle, 26 ... Alignment groove, 27 ... Relief hole, 28 ... Existence of boat Detecting unit 29 ... Boat identifying detecting unit 30 ... Boat 30A ... First boat 30B ... Second boat 31 ... Upper end plate 32 Lower end plate, 33 ... holding member, 34 ... holding groove, 35 ... boat mounting plate, 36 ... contact portion, 37 ... positioning pin, 38 ... presence / absence detected element, 39 ... identification target, 40 DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Boat transfer device 41 ... First arm 42 ... Second arm 43 ... Standby stand 44 ... Cooling stand 45 ... Alignment groove 46 ... Presence / absence detection unit 47 ... Detection unit 50 ... Wafer transfer Loading device 51 ... Base 52 ... Rotary actuator 53 ... First linear actuator 54 ... Second linear actuator 55 ... Mounting base 56 ... Tweezer 57 ... Elevator 60 ... Pod 61 ... Door 62 ... Pod Opener.

Claims (3)

基板をボートによって支持した状態で処理するプロセスチューブに対して前記ボートが搬入搬出される処理ステージと、
この処理ステージから離間した位置に設定された待機ステージと、
この待機ステージの前記ボートに対して前記基板を装填および脱装する基板移載装置と、
前記ボートに着脱自在に当接されるボート載置板と、
前記ボート載置板に載置された前記ボートを前記ボート載置板を介して支持しつつ、水平面内で往復回動するアームによって前記処理ステージと前記待機ステージとの間で搬送するボート搬送装置と、
を備えていることを特徴とする基板処理装置。
A processing stage in which the boat is carried into and out of a process tube for processing the substrate while being supported by the boat;
A standby stage set at a position separated from the processing stage;
A substrate transfer device for loading and unloading the substrate with respect to the boat of the standby stage;
A boat mounting plate that is detachably contacted with the boat;
A boat transfer device that supports the boat mounted on the boat mounting plate via the boat mounting plate and transfers it between the processing stage and the standby stage by an arm that reciprocally rotates in a horizontal plane. When,
A substrate processing apparatus comprising:
前記ボート載置板には、前記ボート載置板に載置された前記ボートを前記処理ステージ若しくは前記待機ステージに載置する際に、前記処理ステージ若しくは前記待機ステージ載置に対する前記ボート載置板の載置位置を合わせする位置合わせ部が形成されていることを特徴とする請求項1に記載の基板処理装置。  When the boat placed on the boat placing plate is placed on the processing stage or the standby stage, the boat placing plate with respect to the processing stage or the standby stage is placed on the boat placing plate. The substrate processing apparatus according to claim 1, wherein an alignment portion that aligns the mounting positions is formed. 処理ステージから離間した位置に設定された待機ステージでボートに着脱自在に当接されるボート載置板に載置されたボートに対して基板移載装置が基板を装填する工程と、
ボート搬送装置が前記ボート載置板に載置された状態の前記ボートを前記ボート載置板を介して支持しつつ、水平面内で往復回動するアームによって前記待機ステージから前記処理ステージに搬送する工程と、
前記処理ステージで前記ボート載置板に載置された前記ボートによって支持した状態で基板を処理室へ搬入し、該処理室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。
A step of loading a substrate onto a boat mounted on a boat mounting plate that is detachably contacted with the boat at a standby stage set at a position separated from the processing stage; and
A boat transfer device supports the boat mounted on the boat mounting plate via the boat mounting plate, and transfers the boat from the standby stage to the processing stage by an arm that reciprocates in a horizontal plane. Process,
Carrying the substrate into a processing chamber in a state supported by the boat mounted on the boat mounting plate at the processing stage, and processing the substrate in the processing chamber;
A method for manufacturing a semiconductor device comprising:
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