ウエハボート組立体、このようなウエハボート組立体を含む搬入装置及び縦型炉への搬入方法
【課題】縦型炉内にカバーボート内の平面状の薄型半導体基板を搬入する改良型搬入装置を提供する。
【解決手段】バッチ処理用に構成される縦型炉において半導体基板を搬入する搬入装置に用いられるウエハボート組立体であって、半導体基板を保持するウエハボートと、これらの基板を実質的に取り巻くように構成されるカバーとを含むウエハボート組立体において：
ベース部と、ベース部に取り付けられる第１のカバー部分であって、少なくとも部分的にベース部上側周縁部に沿って延在する第１のカバー部分とを有する第１のウエハボート部分と；
第１のウエハボート部分に取外し可能に配設されると共に第１のカバー部分と協働するように構成される第２のカバー部分であって、少なくとも１つの加工処理対象の半導体基板を受ける受入れスロットを含む第２のカバー部分を有する第２のウエハボート部分とを具備するウエハボート組立体。
【解決手段】バッチ処理用に構成される縦型炉において半導体基板を搬入する搬入装置に用いられるウエハボート組立体であって、半導体基板を保持するウエハボートと、これらの基板を実質的に取り巻くように構成されるカバーとを含むウエハボート組立体において：
ベース部と、ベース部に取り付けられる第１のカバー部分であって、少なくとも部分的にベース部上側周縁部に沿って延在する第１のカバー部分とを有する第１のウエハボート部分と；
第１のウエハボート部分に取外し可能に配設されると共に第１のカバー部分と協働するように構成される第２のカバー部分であって、少なくとも１つの加工処理対象の半導体基板を受ける受入れスロットを含む第２のカバー部分を有する第２のウエハボート部分とを具備するウエハボート組立体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は平面状の薄型半導体基板の加工処理の分野に関し、特にバッチ処理用に構成される縦型炉内への半導体基板の搬入に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体基板がシリコンウェーハの表面上における薄膜形成のような加工処理を手段として製造されることは公知である。このような加工処理は、縦型炉内で行われることもある。こうした縦型炉は周知であって、一般に、縦型炉内において自身の中心軸が縦型炉の中心軸と実質的に一致するか、又は少なくとも実質的に同様の方向に延在するように配置される加工処理室を含む。縦型炉は通常的に、それぞれのウェーハの加工処理時に各基板の表面全体が加工処理を受けることができるように離間して配置された１００〜１５０枚のウェーハを収容できる大きさを有する。縦型炉内におけるウェーハの加工処理に先立って、ウェーハは搬入構成に配置されて、実質的に水平方向に配向されると共に互いに垂直方向に離間し、ウェーハの中心点が加工処理室の略中心軸上に配置される。この搬入構成は、複数のウェーハを受けるようになっているウエハボートによって達成される。多くの成膜工程において、ウェーハ上に形成される膜はウェーハの縁領域で相対的に厚くなることがある。ウェーハ上における成膜厚さの均一性を高めるために、ウエハボートは、実質的にウェーハの周縁部全体を取り巻くボートカバーにより覆われることがある。このカバーはパターン状の開口、例えば円形の穴又は細長スリットを有して、ガスをボート内に流入させて加工処理対象の全てのウェーハが均一な反応ガス流の供給を受けることができるようにする。
【０００３】
特許文献１により、複数のウェーハ等の円盤状の物体を保持するボートを含む熱処理装置が周知である。ウェーハは同軸をなして且つ所定の間隔をおいて配置される。この熱処理装置は更に、複数のガスポートを有する中空円筒状カバーを含む。カバーは複数の部分からなってよい。例えば、これらの部分の内の２つをボートに固着することができる。ウェーハをボート内に搬入するためには、ウェーハをそれぞれのカバー部分の間に設けられる２つの開口の一方を介して挿入しなければならない。ボートに取り付けられたカバー部分間の開口は、２つの取外し可能なカバー部材を手段として覆われる。第１の取外し可能なカバー部材は好ましくは弓形断面を有し、第２の取外し可能なカバー部材は平板を含んでよい。ボートにウェーハを搬入するために、受け台上に配置されたボートはボートエレベータを手段として加工処理室から取り出される。ウェーハは、ボートエレベータに隣接するウェーハ搬入装置によりボート内に搬入される。全てのウェーハがボート内に配置されると、取外し可能なカバー部材がボートに取り付けられて、固着されたカバー部分間の開口を覆う。取外し可能なカバー部材がボートに取り付けられた後に、ボートが持ち上げられて加工処理室内に導入される。
【０００４】
特許文献２により、加熱器と外側管と内側管と自身上にウェーハを載せた状態で内側管内に導入されるようになっているボートとを含む半導体製造装置に用いられる縦型炉が周知である。ボートは、永久的に内側管の内部に同心的に配置されるボートカバーを含む。このボートカバーは、自身の長手方向に延在するある量のスリット状孔部を有するボートカバー本体を含む。ボートカバーは更に、このボートカバー本体に接続される補助カバー板を含んでおり、スリット状孔部は補助カバー板により覆われて補助カバー板とボートカバー本体との間にガス流路が形成されるようになっている。ボートカバーは、一方が永久的に内側管内に留置される２つの半円筒状半分体に分離可能であってよい。ボートは、天井板と底板とこれらの板を接続する支柱とによって構成される。支柱は所定のピッチで溝を備えて、半導体基板を保持する。
【０００５】
このため、ボートカバーを少なくとも部分的に縦型炉の内側管等の管内に取り付けることができる。ボートへのウェーハの搬入／搬出のためには、受け台上に配置されるボートを縦型炉の内側管から炉の底部の搬入用開口を介して取り出す一方で、ボートカバーを内側管内に残しておくことができる。受け台上のボートを加工処理対象のシリコンウェーハで満たし、ウェーハを載せたボートを炉の内側管内に再び挿入して、ボートが内側管内においてボートカバーにより覆われるようにする。これで基板を加工処理するための用意が整う。
【０００６】
この設計の欠点は、内側管を擦ることなしにウエハボートを内側管内に挿入するために必要とされるウェーハ縁部とカバーとの間の隙間が、ウェーハ上において最適な均一性の膜厚を得るために必要とされる隙間より有意に大きくなるところにある。また他の設計においては、カバーが手作業にボートに取り付けられる。この設計ではウェーハ縁部とカバーとの間の隙間を小さくすることができるが、手作業によるカバー板の取扱いは製造環境とは相容れない。カバーを自動的に配置するためには複雑なロボットシステムが必要になり、こうしたロボットシステムはシステム全体の複雑さを有意に増大させる。
【０００７】
薄型半導体基板に対する需要の増加により、縦型炉で処理される基板のスループットを向上させると共に、カバーボート内のウェーハを加工処理する、生産に適した方法を提供することが望まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】米国特許第５，５５６，２７５号
【特許文献２】米国特許第５，９０２，１０３号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
よって、本発明の目的は、縦型炉においてカバーボート内の平面状の薄型半導体基板を搬入する改良型搬入装置を提供することにある。特に、本発明の目的は、縦型炉においてカバーボート内の半導体基板を完全に自動化された方法で搬入する単純な搬入装置であって、搬入時間が最小限に抑えられ、且つ炉内へのウエハボートの挿入時にウエハボートにより加工処理室壁部を擦る危険性を伴うことなしにウェーハ縁部とカバーとの間において小さい隙間を達成することができる単純な搬入装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の１つの態様に従って、バッチ処理用に構成された縦型炉内に半導体基板を搬入する搬入装置に用いられるウエハボート組立体を提供する。このウエハボート組立体は、半導体基板を保持するウエハボートと、少なくとも基板の加工処理時に基板を実質的に取り巻くように構成されるカバーとを含んでよい。ウエハボート組立体は、ベース部と、ベース部に取り付けられる第１のカバー部分であって、好ましくは少なくとも部分的にベース部上側周縁部に沿って延在する第１のカバー部分とを有する第１のウエハボート部分を備えてよい。ウエハボート組立体は、第１のウエハボート部分に取外し可能に設けられると共に第１のカバー部分と協働するように構成される第２のカバー部分を有する第２のウエハボート部分を含んでよい。第２のカバー部分は、少なくとも１つの加工処理対象の半導体基板を受ける受入れスロットを有してよい。好ましくは、受入れスロットは、使用時に半導体基板が実質的に水平方向に配向されると共に実質的に垂直方向に離間するように設けられる。
【００１１】
本発明のまた他の態様に従って、バッチ処理用に構成された縦型炉に半導体基板を搬入する搬入装置を提供する。この搬入装置は、上述のウエハボート組立体を内蔵してよい。搬入装置は、ウエハボート組立体、即ち第１及び第２のボート部分の組立と分解とを行うボート組立位置を有してよい。
【００１２】
本発明のウエハボート組立体を内蔵する本発明の搬入装置を用いることにより、ウェーハ縁部とカバーとの間の小さい隙間を実現することができ、半導体基板の搬入を相対的に単純な方法で自動化して、その結果として縦型炉への搬入に必要な時間を相対的に短くすることができる。搬入工程の自動化は、ウエハボート組立体の相対的に小さい部分の変位を手段として可能になる。ウエハボート組立体の取扱いは、第２のウエハボート部分の寸法及び重さが最小限に抑えられることにより相対的に容易になる。その結果として、この改良型搬入装置を用いることにより、縦型炉内における加工処理対象の半導体基板のスループットの向上を達成することができる。
【００１３】
このような利点は更にまた、上述の搬入装置を用いてバッチ処理用の縦型炉に半導体基板を搬入する、本発明の更に他の態様に従った方法により達成可能である。この方法は、ボート組立位置に配設された第１のウエハボート部分からウエハボート部分を分離させる段階を含んでよい。この方法は更に、第２のウエハボート部分をボート組立位置に隣接するウェーハ取扱い装置の方へと変位させて、この第２のウエハボート部分のウェーハ受入れ開口がウェーハ取扱い装置に面するようにする段階を含んでよい。次に、第２のウエハボート部分に少なくとも１つ、好ましくは複数の半導体基板を搬入して、基板が第２のカバー部分の受入れスロット内に受けられるようにする。その後、第２のウエハボート部分を第１のウエハボート部分の方へと変位させると共に第１のウエハボート部分に取り付ける。最後に、少なくとも１つ、好ましくは複数のウェーハを載せたウエハボート組立体を縦型炉内に挿入する。
【００１４】
本発明の上記及びその他の特徴と利点とは、本発明を制限することではなしに例証することを意図した添付図面と以下の本発明の特定の実施形態の詳細な説明とにより更に十分に理解されよう。
【００１５】
異なる図面における同一の又は対応する要素は同一の又は対応する符号により示されることに注意されたい。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１ａ】第１の位置にある本発明に従ったウエハボート組立体の一例の略側面図である。
【図１ｂ】図１ａに示すウエハボート組立体の略断面図である。
【図２ａ】第２の位置にある本発明に従ったウエハボート組立体の一例の略側面図である。
【図２ｂ】図２ａに示すウエハボート組立体の略断面図である。
【図３ａ】第３の位置にある本発明に従ったウエハボート組立体の一例の略側面図である。
【図３ｂ】図３ａに示すウエハボート組立体の略断面図である。
【図４ａ】第４の位置にある本発明に従ったウエハボート組立体の一例の略側面図である。
【図４ｂ】図４ａに示すウエハボート組立体の略断面図である。
【図５】ウエハボート組立体の一部分が搬入位置にある、本発明に従った搬入装置の略上面図である。
【図６】加工処理の用意が整ったウェーハ積載済みウエハボート組立体を有する、本発明に従った搬入装置の略上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１ａ〜４ｂに、縦型炉に半導体基板Ｓを搬入する搬入装置２０（図５〜６参照）に用いられるウエハボート組立体１の一例が搬入操作中の様々な位置において示されている。ウエハボート組立体１は、実質的に円筒状の加工処理室を有する縦型炉内において受けられるように構成される。半導体基板Ｓの加工処理中は、この加工処理室の中心軸はウエハボート組立体の中心軸２と実質的に一致する。縦型炉は、例えば蒸着工程を手段として半導体基板Ｓの少なくとも１つの表面上に薄膜を施すように構成されてよい。
【００１８】
図２ａ、３ａ及び４ａに示すように、ウエハボート組立体１は、受け台等のベース部４と第１のカバー部分５とを有する第１のウエハボート部分３を含んでよい。第１のカバー部分５はベース部４に取り付けられると共に、例えば図２ｂに示すように、少なくとも部分的にこのベース部４の上側周縁部６に沿って延在する。ベース部４は、好ましくは縦型炉（図示せず）の搬入位置２７（図５及び６参照）に面する加工処理室の第１の端部の受入れ開口と協働するように構成されてよい。ウエハボート組立体１は更に、第１のウエハボート部分３に取外し可能に配設される第２のカバー部分８を有する第２のウエハボート部分７を含む。両方のカバー部分５、８は互いに協働して、ウエハボート内に収容された基板を実質的に取り巻くと共に人工的成膜環境を創出するように構成される。このため、カバー部分５、８はパターン状の開口９を備えて、ガスをウエハボートに流入させると共に、ウエハボート組立体１内の全ての半導体基板Ｓに均一な反応ガス流を供給して、少なくとも１つの半導体基板表面上における均一な薄膜形成を可能にする。パターン状の開口９の設計は縦型炉内において行われる加工処理の種類に依存してよく、例えばこれらの開口は図面に示すような円形の開口であってよく、又はこれらの開口は細長スリットであってもよく、又はこれらの開口は矩形や長円形等といったような何らかのその他の適切な形状を有してもよい。第１及び第２のカバー部分５、８は、好ましくは、ウエハボート組立体内に受けられる半導体基板の外側周縁部Ｐから例えば約４〜６ｍｍであるか又はウエハボート内に収容されるウェーハのウェーハ相互間隔に略等しい小距離ｄに配設される（図４ｂ参照）。
【００１９】
第２のカバー部分８は、加工処理対象のそれぞれの半導体基板Ｓを実質的に水平な搬入構成で且つ垂直方向に離間させて受けるように構成される受入れスロット１０（図１ｂ、２ｂ、３ｂ及び４ｂ参照）を備える。第２のカバー部分８は、実質的に円弧状の形状を有すると共に、この第２のカバー部分８の２つの対向する長手縁部１２間に挿入口１１を形成する。挿入口１１は、基板Ｓを容易に搬入することができるように、基板の直径より実質的に大きくなっている。相対的に小型且つ軽量の第２のカバー部分８により、ウエハボート組立体内への半導体基板Ｓの搬入及び搬出を容易に達成することができる。
【００２０】
図５及び６に、本発明に従った搬入装置２０を示す。この搬入装置２０は、第１及び第２のボート部分の組立／分解を行うボート組立位置２１と２つのボート搬入位置２７とボート冷却位置２５とを有する回転式搬入コンベヤ２２を備える。搬入装置２０の上の領域に、縦型炉の１つ以上の加工処理室（図示せず）を配置して、実質的に垂直方向に見たときに、搬入位置２７が加工処理室の受入れ開口の下に配置されるようにすることができる。回転式コンベヤ２２は自身の中心軸２６の周りにおいて方向Ｒ１に回転して、ウエハボート組立体１をボート組立位置２１と搬入位置２７と冷却位置２５とのいずれの間でも移動させることができる。第１のウエハボート部分３はボート組立位置２１に配置されると共に、以下により詳細に説明するように、第２のウエハボート部分７内へのウェーハの搬入中はこの位置に維持される。第２のウエハボート部分７は、この第１のウエハボート部分３に取外し可能に配設される。
【００２１】
搬入装置２０は更に、ボート組立位置２１に隣接して設けられて第２のウエハボート部分７を第１のウエハボート部分３に対して、例えば方向Ｒ２に変位させるグリッパアーム２３を含む。図５及び６に示す例では、グリッパアーム２３は、ウエハボート組立体１の中心軸２に対して実質的に平行に延在する枢軸２８の周りで回転可能なグリッパベース２４（図１ａ、２ａ、３ａ及び４ａも参照）を含む。グリッパアーム２３は更に、第２のウエハボート部分７と係合するようになっているグリッパ担持要素２９を含む。グリッパ担持要素２９はグリッパアーム２３に対して方向Ｒ３に回転可能に設けられて、第２のカバー部分８の挿入口１１をウェーハ取扱い装置３０に対向させて配置することができるようになっている。グリッパアーム２３は更に、第２のウエハボート部分７をウエハボート組立体１の中心軸２に対して実質的に軸方向の方向Ｒ４に変位させるように構成されてよい（図２ａ参照）。
【００２２】
ウェーハ取扱い装置３０は、半導体基板を基板供給部３２から取り出すと共に、この基板Ｓを第２のカバー部分８内に挿入して、受入れスロット１０にそれぞれの基板Ｓを実質的に水平な配向に所定のピッチで保持させるようにする。
【００２３】
次に、図５及び６を参照して、本発明に従った縦型炉への搬入方法を説明する。
【００２４】
複数の位置を有する回転式搬入コンベヤ２２を搬入装置２０に設けることにより、半導体基板Ｓの加工処理のスループットの向上を達成することができる。ボート組立位置２１において、個々のウエハボート組立体１に複数の半導体基板Ｓが搬入される。回転式コンベヤ２２は、その後、ウェーハを載せたボート組立体１を搬入位置２７に移送する。次に、ウェーハ積載済みウエハボート組立体１が持ち上げられてそれぞれの搬入位置２７の上に配置される加工処理室（図示せず）内に送り込まれる。加工処理後に、ウエハボート組立体１は加工処理室から取り出されると共に、搬入位置に戻される。その後、回転式搬入コンベヤ２２を該回転式コンベヤ２２の中心軸２６の周りにおいて回転方向Ｒ１に回転させて、ウエハボート組立体を冷却位置２５に移動させるようにする。冷却後に、ボートはボート組立位置２１に移送されて、ウエハボート組立体１が分解されると共に、ボート組立体からウェーハが取り出される。
【００２５】
次に、ボート組立位置２１に配置されるウエハボート組立体への基板Ｓの搬入を更に説明する。最初に、ボート組立位置２１に隣接して設けられるグリッパアーム２３をグリッパベース２４の枢軸２８の周りにおいて回転方向Ｒ２に回転させることにより第２のウエハボート部分７の方へと移動させる。グリッパ担持要素２９を第２のボート部分７と係合させる。第２のボート部分７を第１のボート部分３から方向Ｒ４に若干持ち上げると共に、第２のボート部分７がウェーハ取扱い装置３０に隣接して配置されるまで第１のウエハボート部分３に対して方向Ｒ２に変位させる。更にグリッパ担持要素２９を該要素の中心軸３１の周りにおいて方向Ｒ３に回転させて、第２のカバー部分８の挿入口１１が取扱い装置３０に対向して配置されるようにする。第２のボート部分７の第２のカバー部分８は、挿入口１１をカバー部分８の長手縁部１２間に形成する円弧状の形状をなすため、半導体基盤Ｓを容易に受入れスロット１０内に挿入することができる（図１ａ及び１ｂも参照）。第２のウエハボート部分７への搬入が完了し、以って第２のカバー部分８の全ての受入れスロット１０が基板Ｓにより満たされると、グリッパアーム２３は、第２のウエハボート部分７を取扱い装置３０の方に向かわせる移動とは逆の方向に第２のカバー部分８を第１のウエハボート部分３の方へと変位させる。この段階は、図２ａ及び２ｂにわかりやすく示されている。一旦第１のウエハボート部分３に到達すると、第２のウエハボート部分７を実質的に下方向Ｒ４に変位させて（図２ａ、３ａ参照）、第２のウエハボート部分７がベース部４上に配置されるようにする。その後、第２のウエハボート部分７と第１のウエハボート部分３とが相互接続されるか、又は少なくとも互いに嵌合位置につく（図４ａ及び４ｂ参照）。図４ａに示す相互接続位置において、両方のウェーハカバー部分５、８は実質的にベース部４の上側周縁部６に沿って延在すると共に、実質的に基板Ｓの外側周縁部全体を取り巻く。これで、搬入済み半導体基板Ｓを取り巻くカバー部分５、８を有するベース部４を搬入位置２７に移送して加工処理室内に挿入する用意が整う。
【００２６】
図５及び６に示す例に従ったウェーハ搬入装置は、オランダ王国アルメールのＡＳＭインターナショナル株式会社（ASM International N.V.）が供給するＡ４１２（商標）炉において有利に使用可能である。従って、本発明は更に、例えばＡ４１２炉において用いられる周知の搬入装置を改良して本発明に従った搬入装置にする方法に関する。このような方法は：
グリッパ担持要素２９を第２のボート部分７に係合させることができるように適合させる段階と；
グリッパ担持要素を回転させて第２のボート部分７をウェーハ取扱い装置３０に面する位置及び第１のボート部分３と嵌合する位置に配置することができるように適合させる段階とを含む。
【００２７】
このように、周知の搬入装置の周知のグリッパ担持要素を適合済みグリッパ担持要素２９に交換して、ドア板を含むボートスタック全体ではなしに第２のボート部分と協働させるようにすることができる。これに代わる方法として、周知のグリッパ担持要素の部品のみを交換して本発明に従ったグリッパ担持要素２９に改変することにより、周知のグリッパ担持要素の構成を変更することもできる。
【００２８】
上記に、部分的に添付図面を参照して、本発明の例証的な実施形態を説明したが、本発明はこれらの実施形態に制限されないことを理解されたい。当業者は、特許請求に記載の本発明を実施するにあたって、図面と開示と添付の特許請求の範囲とを検討することにより、開示の実施形態の変形態様を理解し且つ実施することができる。例えば、それぞれのカバー部分が異なる寸法や、縦型炉の内部で行われる様々な種類の加工処理に用いるために異なる種類の開口を有してもよいことは明らかであろう。更に、ウエハボート組立体を異なる構成の搬入装置と一緒に用いてもよい。また、回転式搬入コンベヤを異なる構成にしてもよい。例えば、回転式搬入コンベヤを有さない搬入装置を設けて、ボート組立位置が炉の真下に位置し、ボート組立体を持ち上げて直接ボート組立位置から炉内に送り込むことができるようにしてもよい。
【００２９】
加えて、グリッパアームは異なる構成を有してよく、取扱い装置及び基板供給部も同様である。
【００３０】
本明細書全体を通じて、「１つの実施形態」又は「実施形態」は、その実施形態と関連付けて記載される特定の特徴、構造又は特性が本発明において少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味する。このため、本明細書全体を通じて様々な部分に記載されている「１つの実施形態において」又は「実施形態において」という表現は、必ずしも全てが同じ実施形態を指すわけではない。更に、１つ以上の実施形態の特定の特徴、構造又は特性を何らかの適切な態様で組み合わせて、明示されていない新規な実施形態を形成させることができることがわかる。
【符号の説明】
【００３１】
１・・・ウエハボート組立体
２・・・中心軸
３・・・第１のウエハボート部分
４・・・ベース部
５・・・第１のカバー部分
６・・・上側周縁部
７・・・第２のウエハボート部分
８・・・第２のカバー部分
９・・・開口
１０・・・受入れスロット
１１・・・挿入口
１２・・・長手縁部
２０・・・搬入装置
２１・・・ボート組立位置
２２・・・回転式搬入コンベヤ
２３・・・グリッパアーム
２４・・・グリッパベース
２５・・・ボート冷却位置
２６・・・中心軸
２７・・・搬入位置
２８・・・枢軸
２９・・・グリッパ担持要素
３０・・・ウェーハ取扱い装置
３１・・・中心軸
３２・・・基板供給部
ｄ・・・距離
Ｐ・・・外側周縁部
Ｒ１・・・方向
Ｒ２・・・方向
Ｒ３・・・方向
Ｒ４・・・方向
Ｓ・・・半導体基板
【技術分野】
【０００１】
本発明は平面状の薄型半導体基板の加工処理の分野に関し、特にバッチ処理用に構成される縦型炉内への半導体基板の搬入に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体基板がシリコンウェーハの表面上における薄膜形成のような加工処理を手段として製造されることは公知である。このような加工処理は、縦型炉内で行われることもある。こうした縦型炉は周知であって、一般に、縦型炉内において自身の中心軸が縦型炉の中心軸と実質的に一致するか、又は少なくとも実質的に同様の方向に延在するように配置される加工処理室を含む。縦型炉は通常的に、それぞれのウェーハの加工処理時に各基板の表面全体が加工処理を受けることができるように離間して配置された１００〜１５０枚のウェーハを収容できる大きさを有する。縦型炉内におけるウェーハの加工処理に先立って、ウェーハは搬入構成に配置されて、実質的に水平方向に配向されると共に互いに垂直方向に離間し、ウェーハの中心点が加工処理室の略中心軸上に配置される。この搬入構成は、複数のウェーハを受けるようになっているウエハボートによって達成される。多くの成膜工程において、ウェーハ上に形成される膜はウェーハの縁領域で相対的に厚くなることがある。ウェーハ上における成膜厚さの均一性を高めるために、ウエハボートは、実質的にウェーハの周縁部全体を取り巻くボートカバーにより覆われることがある。このカバーはパターン状の開口、例えば円形の穴又は細長スリットを有して、ガスをボート内に流入させて加工処理対象の全てのウェーハが均一な反応ガス流の供給を受けることができるようにする。
【０００３】
特許文献１により、複数のウェーハ等の円盤状の物体を保持するボートを含む熱処理装置が周知である。ウェーハは同軸をなして且つ所定の間隔をおいて配置される。この熱処理装置は更に、複数のガスポートを有する中空円筒状カバーを含む。カバーは複数の部分からなってよい。例えば、これらの部分の内の２つをボートに固着することができる。ウェーハをボート内に搬入するためには、ウェーハをそれぞれのカバー部分の間に設けられる２つの開口の一方を介して挿入しなければならない。ボートに取り付けられたカバー部分間の開口は、２つの取外し可能なカバー部材を手段として覆われる。第１の取外し可能なカバー部材は好ましくは弓形断面を有し、第２の取外し可能なカバー部材は平板を含んでよい。ボートにウェーハを搬入するために、受け台上に配置されたボートはボートエレベータを手段として加工処理室から取り出される。ウェーハは、ボートエレベータに隣接するウェーハ搬入装置によりボート内に搬入される。全てのウェーハがボート内に配置されると、取外し可能なカバー部材がボートに取り付けられて、固着されたカバー部分間の開口を覆う。取外し可能なカバー部材がボートに取り付けられた後に、ボートが持ち上げられて加工処理室内に導入される。
【０００４】
特許文献２により、加熱器と外側管と内側管と自身上にウェーハを載せた状態で内側管内に導入されるようになっているボートとを含む半導体製造装置に用いられる縦型炉が周知である。ボートは、永久的に内側管の内部に同心的に配置されるボートカバーを含む。このボートカバーは、自身の長手方向に延在するある量のスリット状孔部を有するボートカバー本体を含む。ボートカバーは更に、このボートカバー本体に接続される補助カバー板を含んでおり、スリット状孔部は補助カバー板により覆われて補助カバー板とボートカバー本体との間にガス流路が形成されるようになっている。ボートカバーは、一方が永久的に内側管内に留置される２つの半円筒状半分体に分離可能であってよい。ボートは、天井板と底板とこれらの板を接続する支柱とによって構成される。支柱は所定のピッチで溝を備えて、半導体基板を保持する。
【０００５】
このため、ボートカバーを少なくとも部分的に縦型炉の内側管等の管内に取り付けることができる。ボートへのウェーハの搬入／搬出のためには、受け台上に配置されるボートを縦型炉の内側管から炉の底部の搬入用開口を介して取り出す一方で、ボートカバーを内側管内に残しておくことができる。受け台上のボートを加工処理対象のシリコンウェーハで満たし、ウェーハを載せたボートを炉の内側管内に再び挿入して、ボートが内側管内においてボートカバーにより覆われるようにする。これで基板を加工処理するための用意が整う。
【０００６】
この設計の欠点は、内側管を擦ることなしにウエハボートを内側管内に挿入するために必要とされるウェーハ縁部とカバーとの間の隙間が、ウェーハ上において最適な均一性の膜厚を得るために必要とされる隙間より有意に大きくなるところにある。また他の設計においては、カバーが手作業にボートに取り付けられる。この設計ではウェーハ縁部とカバーとの間の隙間を小さくすることができるが、手作業によるカバー板の取扱いは製造環境とは相容れない。カバーを自動的に配置するためには複雑なロボットシステムが必要になり、こうしたロボットシステムはシステム全体の複雑さを有意に増大させる。
【０００７】
薄型半導体基板に対する需要の増加により、縦型炉で処理される基板のスループットを向上させると共に、カバーボート内のウェーハを加工処理する、生産に適した方法を提供することが望まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】米国特許第５，５５６，２７５号
【特許文献２】米国特許第５，９０２，１０３号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
よって、本発明の目的は、縦型炉においてカバーボート内の平面状の薄型半導体基板を搬入する改良型搬入装置を提供することにある。特に、本発明の目的は、縦型炉においてカバーボート内の半導体基板を完全に自動化された方法で搬入する単純な搬入装置であって、搬入時間が最小限に抑えられ、且つ炉内へのウエハボートの挿入時にウエハボートにより加工処理室壁部を擦る危険性を伴うことなしにウェーハ縁部とカバーとの間において小さい隙間を達成することができる単純な搬入装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の１つの態様に従って、バッチ処理用に構成された縦型炉内に半導体基板を搬入する搬入装置に用いられるウエハボート組立体を提供する。このウエハボート組立体は、半導体基板を保持するウエハボートと、少なくとも基板の加工処理時に基板を実質的に取り巻くように構成されるカバーとを含んでよい。ウエハボート組立体は、ベース部と、ベース部に取り付けられる第１のカバー部分であって、好ましくは少なくとも部分的にベース部上側周縁部に沿って延在する第１のカバー部分とを有する第１のウエハボート部分を備えてよい。ウエハボート組立体は、第１のウエハボート部分に取外し可能に設けられると共に第１のカバー部分と協働するように構成される第２のカバー部分を有する第２のウエハボート部分を含んでよい。第２のカバー部分は、少なくとも１つの加工処理対象の半導体基板を受ける受入れスロットを有してよい。好ましくは、受入れスロットは、使用時に半導体基板が実質的に水平方向に配向されると共に実質的に垂直方向に離間するように設けられる。
【００１１】
本発明のまた他の態様に従って、バッチ処理用に構成された縦型炉に半導体基板を搬入する搬入装置を提供する。この搬入装置は、上述のウエハボート組立体を内蔵してよい。搬入装置は、ウエハボート組立体、即ち第１及び第２のボート部分の組立と分解とを行うボート組立位置を有してよい。
【００１２】
本発明のウエハボート組立体を内蔵する本発明の搬入装置を用いることにより、ウェーハ縁部とカバーとの間の小さい隙間を実現することができ、半導体基板の搬入を相対的に単純な方法で自動化して、その結果として縦型炉への搬入に必要な時間を相対的に短くすることができる。搬入工程の自動化は、ウエハボート組立体の相対的に小さい部分の変位を手段として可能になる。ウエハボート組立体の取扱いは、第２のウエハボート部分の寸法及び重さが最小限に抑えられることにより相対的に容易になる。その結果として、この改良型搬入装置を用いることにより、縦型炉内における加工処理対象の半導体基板のスループットの向上を達成することができる。
【００１３】
このような利点は更にまた、上述の搬入装置を用いてバッチ処理用の縦型炉に半導体基板を搬入する、本発明の更に他の態様に従った方法により達成可能である。この方法は、ボート組立位置に配設された第１のウエハボート部分からウエハボート部分を分離させる段階を含んでよい。この方法は更に、第２のウエハボート部分をボート組立位置に隣接するウェーハ取扱い装置の方へと変位させて、この第２のウエハボート部分のウェーハ受入れ開口がウェーハ取扱い装置に面するようにする段階を含んでよい。次に、第２のウエハボート部分に少なくとも１つ、好ましくは複数の半導体基板を搬入して、基板が第２のカバー部分の受入れスロット内に受けられるようにする。その後、第２のウエハボート部分を第１のウエハボート部分の方へと変位させると共に第１のウエハボート部分に取り付ける。最後に、少なくとも１つ、好ましくは複数のウェーハを載せたウエハボート組立体を縦型炉内に挿入する。
【００１４】
本発明の上記及びその他の特徴と利点とは、本発明を制限することではなしに例証することを意図した添付図面と以下の本発明の特定の実施形態の詳細な説明とにより更に十分に理解されよう。
【００１５】
異なる図面における同一の又は対応する要素は同一の又は対応する符号により示されることに注意されたい。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１ａ】第１の位置にある本発明に従ったウエハボート組立体の一例の略側面図である。
【図１ｂ】図１ａに示すウエハボート組立体の略断面図である。
【図２ａ】第２の位置にある本発明に従ったウエハボート組立体の一例の略側面図である。
【図２ｂ】図２ａに示すウエハボート組立体の略断面図である。
【図３ａ】第３の位置にある本発明に従ったウエハボート組立体の一例の略側面図である。
【図３ｂ】図３ａに示すウエハボート組立体の略断面図である。
【図４ａ】第４の位置にある本発明に従ったウエハボート組立体の一例の略側面図である。
【図４ｂ】図４ａに示すウエハボート組立体の略断面図である。
【図５】ウエハボート組立体の一部分が搬入位置にある、本発明に従った搬入装置の略上面図である。
【図６】加工処理の用意が整ったウェーハ積載済みウエハボート組立体を有する、本発明に従った搬入装置の略上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１ａ〜４ｂに、縦型炉に半導体基板Ｓを搬入する搬入装置２０（図５〜６参照）に用いられるウエハボート組立体１の一例が搬入操作中の様々な位置において示されている。ウエハボート組立体１は、実質的に円筒状の加工処理室を有する縦型炉内において受けられるように構成される。半導体基板Ｓの加工処理中は、この加工処理室の中心軸はウエハボート組立体の中心軸２と実質的に一致する。縦型炉は、例えば蒸着工程を手段として半導体基板Ｓの少なくとも１つの表面上に薄膜を施すように構成されてよい。
【００１８】
図２ａ、３ａ及び４ａに示すように、ウエハボート組立体１は、受け台等のベース部４と第１のカバー部分５とを有する第１のウエハボート部分３を含んでよい。第１のカバー部分５はベース部４に取り付けられると共に、例えば図２ｂに示すように、少なくとも部分的にこのベース部４の上側周縁部６に沿って延在する。ベース部４は、好ましくは縦型炉（図示せず）の搬入位置２７（図５及び６参照）に面する加工処理室の第１の端部の受入れ開口と協働するように構成されてよい。ウエハボート組立体１は更に、第１のウエハボート部分３に取外し可能に配設される第２のカバー部分８を有する第２のウエハボート部分７を含む。両方のカバー部分５、８は互いに協働して、ウエハボート内に収容された基板を実質的に取り巻くと共に人工的成膜環境を創出するように構成される。このため、カバー部分５、８はパターン状の開口９を備えて、ガスをウエハボートに流入させると共に、ウエハボート組立体１内の全ての半導体基板Ｓに均一な反応ガス流を供給して、少なくとも１つの半導体基板表面上における均一な薄膜形成を可能にする。パターン状の開口９の設計は縦型炉内において行われる加工処理の種類に依存してよく、例えばこれらの開口は図面に示すような円形の開口であってよく、又はこれらの開口は細長スリットであってもよく、又はこれらの開口は矩形や長円形等といったような何らかのその他の適切な形状を有してもよい。第１及び第２のカバー部分５、８は、好ましくは、ウエハボート組立体内に受けられる半導体基板の外側周縁部Ｐから例えば約４〜６ｍｍであるか又はウエハボート内に収容されるウェーハのウェーハ相互間隔に略等しい小距離ｄに配設される（図４ｂ参照）。
【００１９】
第２のカバー部分８は、加工処理対象のそれぞれの半導体基板Ｓを実質的に水平な搬入構成で且つ垂直方向に離間させて受けるように構成される受入れスロット１０（図１ｂ、２ｂ、３ｂ及び４ｂ参照）を備える。第２のカバー部分８は、実質的に円弧状の形状を有すると共に、この第２のカバー部分８の２つの対向する長手縁部１２間に挿入口１１を形成する。挿入口１１は、基板Ｓを容易に搬入することができるように、基板の直径より実質的に大きくなっている。相対的に小型且つ軽量の第２のカバー部分８により、ウエハボート組立体内への半導体基板Ｓの搬入及び搬出を容易に達成することができる。
【００２０】
図５及び６に、本発明に従った搬入装置２０を示す。この搬入装置２０は、第１及び第２のボート部分の組立／分解を行うボート組立位置２１と２つのボート搬入位置２７とボート冷却位置２５とを有する回転式搬入コンベヤ２２を備える。搬入装置２０の上の領域に、縦型炉の１つ以上の加工処理室（図示せず）を配置して、実質的に垂直方向に見たときに、搬入位置２７が加工処理室の受入れ開口の下に配置されるようにすることができる。回転式コンベヤ２２は自身の中心軸２６の周りにおいて方向Ｒ１に回転して、ウエハボート組立体１をボート組立位置２１と搬入位置２７と冷却位置２５とのいずれの間でも移動させることができる。第１のウエハボート部分３はボート組立位置２１に配置されると共に、以下により詳細に説明するように、第２のウエハボート部分７内へのウェーハの搬入中はこの位置に維持される。第２のウエハボート部分７は、この第１のウエハボート部分３に取外し可能に配設される。
【００２１】
搬入装置２０は更に、ボート組立位置２１に隣接して設けられて第２のウエハボート部分７を第１のウエハボート部分３に対して、例えば方向Ｒ２に変位させるグリッパアーム２３を含む。図５及び６に示す例では、グリッパアーム２３は、ウエハボート組立体１の中心軸２に対して実質的に平行に延在する枢軸２８の周りで回転可能なグリッパベース２４（図１ａ、２ａ、３ａ及び４ａも参照）を含む。グリッパアーム２３は更に、第２のウエハボート部分７と係合するようになっているグリッパ担持要素２９を含む。グリッパ担持要素２９はグリッパアーム２３に対して方向Ｒ３に回転可能に設けられて、第２のカバー部分８の挿入口１１をウェーハ取扱い装置３０に対向させて配置することができるようになっている。グリッパアーム２３は更に、第２のウエハボート部分７をウエハボート組立体１の中心軸２に対して実質的に軸方向の方向Ｒ４に変位させるように構成されてよい（図２ａ参照）。
【００２２】
ウェーハ取扱い装置３０は、半導体基板を基板供給部３２から取り出すと共に、この基板Ｓを第２のカバー部分８内に挿入して、受入れスロット１０にそれぞれの基板Ｓを実質的に水平な配向に所定のピッチで保持させるようにする。
【００２３】
次に、図５及び６を参照して、本発明に従った縦型炉への搬入方法を説明する。
【００２４】
複数の位置を有する回転式搬入コンベヤ２２を搬入装置２０に設けることにより、半導体基板Ｓの加工処理のスループットの向上を達成することができる。ボート組立位置２１において、個々のウエハボート組立体１に複数の半導体基板Ｓが搬入される。回転式コンベヤ２２は、その後、ウェーハを載せたボート組立体１を搬入位置２７に移送する。次に、ウェーハ積載済みウエハボート組立体１が持ち上げられてそれぞれの搬入位置２７の上に配置される加工処理室（図示せず）内に送り込まれる。加工処理後に、ウエハボート組立体１は加工処理室から取り出されると共に、搬入位置に戻される。その後、回転式搬入コンベヤ２２を該回転式コンベヤ２２の中心軸２６の周りにおいて回転方向Ｒ１に回転させて、ウエハボート組立体を冷却位置２５に移動させるようにする。冷却後に、ボートはボート組立位置２１に移送されて、ウエハボート組立体１が分解されると共に、ボート組立体からウェーハが取り出される。
【００２５】
次に、ボート組立位置２１に配置されるウエハボート組立体への基板Ｓの搬入を更に説明する。最初に、ボート組立位置２１に隣接して設けられるグリッパアーム２３をグリッパベース２４の枢軸２８の周りにおいて回転方向Ｒ２に回転させることにより第２のウエハボート部分７の方へと移動させる。グリッパ担持要素２９を第２のボート部分７と係合させる。第２のボート部分７を第１のボート部分３から方向Ｒ４に若干持ち上げると共に、第２のボート部分７がウェーハ取扱い装置３０に隣接して配置されるまで第１のウエハボート部分３に対して方向Ｒ２に変位させる。更にグリッパ担持要素２９を該要素の中心軸３１の周りにおいて方向Ｒ３に回転させて、第２のカバー部分８の挿入口１１が取扱い装置３０に対向して配置されるようにする。第２のボート部分７の第２のカバー部分８は、挿入口１１をカバー部分８の長手縁部１２間に形成する円弧状の形状をなすため、半導体基盤Ｓを容易に受入れスロット１０内に挿入することができる（図１ａ及び１ｂも参照）。第２のウエハボート部分７への搬入が完了し、以って第２のカバー部分８の全ての受入れスロット１０が基板Ｓにより満たされると、グリッパアーム２３は、第２のウエハボート部分７を取扱い装置３０の方に向かわせる移動とは逆の方向に第２のカバー部分８を第１のウエハボート部分３の方へと変位させる。この段階は、図２ａ及び２ｂにわかりやすく示されている。一旦第１のウエハボート部分３に到達すると、第２のウエハボート部分７を実質的に下方向Ｒ４に変位させて（図２ａ、３ａ参照）、第２のウエハボート部分７がベース部４上に配置されるようにする。その後、第２のウエハボート部分７と第１のウエハボート部分３とが相互接続されるか、又は少なくとも互いに嵌合位置につく（図４ａ及び４ｂ参照）。図４ａに示す相互接続位置において、両方のウェーハカバー部分５、８は実質的にベース部４の上側周縁部６に沿って延在すると共に、実質的に基板Ｓの外側周縁部全体を取り巻く。これで、搬入済み半導体基板Ｓを取り巻くカバー部分５、８を有するベース部４を搬入位置２７に移送して加工処理室内に挿入する用意が整う。
【００２６】
図５及び６に示す例に従ったウェーハ搬入装置は、オランダ王国アルメールのＡＳＭインターナショナル株式会社（ASM International N.V.）が供給するＡ４１２（商標）炉において有利に使用可能である。従って、本発明は更に、例えばＡ４１２炉において用いられる周知の搬入装置を改良して本発明に従った搬入装置にする方法に関する。このような方法は：
グリッパ担持要素２９を第２のボート部分７に係合させることができるように適合させる段階と；
グリッパ担持要素を回転させて第２のボート部分７をウェーハ取扱い装置３０に面する位置及び第１のボート部分３と嵌合する位置に配置することができるように適合させる段階とを含む。
【００２７】
このように、周知の搬入装置の周知のグリッパ担持要素を適合済みグリッパ担持要素２９に交換して、ドア板を含むボートスタック全体ではなしに第２のボート部分と協働させるようにすることができる。これに代わる方法として、周知のグリッパ担持要素の部品のみを交換して本発明に従ったグリッパ担持要素２９に改変することにより、周知のグリッパ担持要素の構成を変更することもできる。
【００２８】
上記に、部分的に添付図面を参照して、本発明の例証的な実施形態を説明したが、本発明はこれらの実施形態に制限されないことを理解されたい。当業者は、特許請求に記載の本発明を実施するにあたって、図面と開示と添付の特許請求の範囲とを検討することにより、開示の実施形態の変形態様を理解し且つ実施することができる。例えば、それぞれのカバー部分が異なる寸法や、縦型炉の内部で行われる様々な種類の加工処理に用いるために異なる種類の開口を有してもよいことは明らかであろう。更に、ウエハボート組立体を異なる構成の搬入装置と一緒に用いてもよい。また、回転式搬入コンベヤを異なる構成にしてもよい。例えば、回転式搬入コンベヤを有さない搬入装置を設けて、ボート組立位置が炉の真下に位置し、ボート組立体を持ち上げて直接ボート組立位置から炉内に送り込むことができるようにしてもよい。
【００２９】
加えて、グリッパアームは異なる構成を有してよく、取扱い装置及び基板供給部も同様である。
【００３０】
本明細書全体を通じて、「１つの実施形態」又は「実施形態」は、その実施形態と関連付けて記載される特定の特徴、構造又は特性が本発明において少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味する。このため、本明細書全体を通じて様々な部分に記載されている「１つの実施形態において」又は「実施形態において」という表現は、必ずしも全てが同じ実施形態を指すわけではない。更に、１つ以上の実施形態の特定の特徴、構造又は特性を何らかの適切な態様で組み合わせて、明示されていない新規な実施形態を形成させることができることがわかる。
【符号の説明】
【００３１】
１・・・ウエハボート組立体
２・・・中心軸
３・・・第１のウエハボート部分
４・・・ベース部
５・・・第１のカバー部分
６・・・上側周縁部
７・・・第２のウエハボート部分
８・・・第２のカバー部分
９・・・開口
１０・・・受入れスロット
１１・・・挿入口
１２・・・長手縁部
２０・・・搬入装置
２１・・・ボート組立位置
２２・・・回転式搬入コンベヤ
２３・・・グリッパアーム
２４・・・グリッパベース
２５・・・ボート冷却位置
２６・・・中心軸
２７・・・搬入位置
２８・・・枢軸
２９・・・グリッパ担持要素
３０・・・ウェーハ取扱い装置
３１・・・中心軸
３２・・・基板供給部
ｄ・・・距離
Ｐ・・・外側周縁部
Ｒ１・・・方向
Ｒ２・・・方向
Ｒ３・・・方向
Ｒ４・・・方向
Ｓ・・・半導体基板
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッチ処理用に構成される縦型炉内において半導体基板を搬入する搬入装置に用いられるウエハボート組立体であって、半導体基板を保持するウエハボートと前記基板を実質的に取り巻くように構成されるカバーとを含むウエハボート組立体において、
ベース部と、前記ベース部に取り付けられる第１のカバー部分であって、少なくとも部分的にベース部上側周縁部に沿って延在する第１のカバー部分とを有する第１のウエハボート部分と、
前記第１のウエハボート部分に取外し可能に配設されると共に前記第１のカバー部分と協働するように構成される第２のカバー部分であって、少なくとも１つの加工処理対象の半導体基板を受ける受入れスロットを含む第２のカバー部分を有する第２のウエハボート部分と、
を具備することを特徴とするウエハボート組立体。
【請求項２】
前記それぞれのカバー部分は開口を備えて、実質的に均一な薄膜形成を可能にする請求項１に記載のウエハボート組立体。
【請求項３】
前記第１及び第２のカバー部分は、使用時において、ウエハボート組立体内において受けられる前記半導体基板の外側周縁部から、例えば４〜６ｍｍの小距離に配設される請求項１に記載のウエハボート組立体。
【請求項４】
バッチ処理用に構成される縦型炉内において半導体基板を搬入する搬入装置において、
ウエハボート組立体の組立と分解とを行うボート組立位置を有する請求項１又は２に記載のウエハボート組立体を含むことを特徴とする搬入装置。
【請求項５】
前記第１のウエハボート部分はボート組立位置に配設される請求項４に記載の搬入装置。
【請求項６】
前記第２のウエハボート部分は前記第１のウエハボート部分に取外し可能に結合されて、使用時において、前記第２のウエハボート部分を取り外して前記第２のウエハボート部分内に半導体基板を搬入することができるようになっている請求項５に記載の搬入装置。
【請求項７】
前記ボート組立位置は、少なくとも１つの搬入位置を有する回転式搬入コンベアに設けられ、前記又は各搬入位置は、後に前記縦型炉内に挿入するためにウエハボート組立体を受けるように構成される請求項５に記載の搬入装置。
【請求項８】
前記ボート組立位置に隣接してグリッパアームが設けられて、前記第２のウエハボート部分を前記第１のウエハボート部分に対して変位させる請求項４に記載の搬入装置。
【請求項９】
前記グリッパアームは、前記搬入位置に隣接して設けられるウェーハ取扱い装置に対して前記第２のウエハボート部分を接近方向及び離反方向に変位させるように構成される請求項４に記載の搬入装置。
【請求項１０】
前記グリッパアームはグリッパベースとグリッパ担持要素とを含み、前記グリッパベースは自身の中心軸の周りにおいて回転可能である請求項８に記載の搬入装置。
【請求項１１】
前記グリッパ担持要素は前記グリッパベースに枢動可能に接続されて、使用時において前記グリッパ担持要素の回転を手段として前記第１のウエハボート部分に対する前記第２のウエハボート部分の配向を調節することができるようになっている請求項１０に記載の搬入装置。
【請求項１２】
前記グリッパアームは前記第２のウエハボート部分を前記第２のウエハボート部分の中心軸に対して軸方向に変位させるように構成される請求項８に記載の搬入装置。
【請求項１３】
請求項４に記載の搬入装置又は請求項１に記載のウエハボート組立体及び前記ウエハボート組立体内に配置された半導体基板を加工処理する縦型炉を含む半導体製造装置。
【請求項１４】
請求項４に記載の搬入装置を用いて半導体基板をバッチ処理する縦型炉内に前記半導体基板を搬入する方法において、
前記第２のウエハボート部分をボート組立位置に配置された前記第１のウエハボート部分から分離する段階と、
前記第２のウエハボート部分を前記ボート組立位置に隣接するウェーハ取扱い装置の方へと変位させて、前記第２のウエハボート部分のウェーハ受入れ開口が前記ウェーハ取扱い装置に面するようにする段階と、
少なくとも１つ、好ましくは複数の半導体基板を前記第２のウエハボート部分内に搬入して、前記基板が前記第２のカバー部分の受入れスロット内に受けられるようにする段階と、
前記第２のウエハボート部分を前記第１のウエハボート部分の方へと変位させる段階と、
前記第２のウエハボート部分を前記第１のウエハボート部分に取り付ける段階と、
少なくとも１つ、好ましくは複数のウェーハを載せた前記ウエハボート組立体を前記縦型炉内に挿入する段階と、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１５】
前記第１のウエハボート部分に対して前記第２のウエハボート部分を実質的に円弧状の軌跡に沿って変位させる段階を含む請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記第２のウエハボート部分を好ましくは自身の中心軸の周りにおいて回転させる段階を含む請求項１４に記載の方法。
【請求項１７】
基板を載せた前記ウエハボート組立体を前記ボート組立位置から前記搬入位置に移送する段階と、前記ボート組立体を持ち上げて前記搬入位置から前記縦型炉内に送り込む段階とを含む請求項１４に記載の方法。
【請求項１】
バッチ処理用に構成される縦型炉内において半導体基板を搬入する搬入装置に用いられるウエハボート組立体であって、半導体基板を保持するウエハボートと前記基板を実質的に取り巻くように構成されるカバーとを含むウエハボート組立体において、
ベース部と、前記ベース部に取り付けられる第１のカバー部分であって、少なくとも部分的にベース部上側周縁部に沿って延在する第１のカバー部分とを有する第１のウエハボート部分と、
前記第１のウエハボート部分に取外し可能に配設されると共に前記第１のカバー部分と協働するように構成される第２のカバー部分であって、少なくとも１つの加工処理対象の半導体基板を受ける受入れスロットを含む第２のカバー部分を有する第２のウエハボート部分と、
を具備することを特徴とするウエハボート組立体。
【請求項２】
前記それぞれのカバー部分は開口を備えて、実質的に均一な薄膜形成を可能にする請求項１に記載のウエハボート組立体。
【請求項３】
前記第１及び第２のカバー部分は、使用時において、ウエハボート組立体内において受けられる前記半導体基板の外側周縁部から、例えば４〜６ｍｍの小距離に配設される請求項１に記載のウエハボート組立体。
【請求項４】
バッチ処理用に構成される縦型炉内において半導体基板を搬入する搬入装置において、
ウエハボート組立体の組立と分解とを行うボート組立位置を有する請求項１又は２に記載のウエハボート組立体を含むことを特徴とする搬入装置。
【請求項５】
前記第１のウエハボート部分はボート組立位置に配設される請求項４に記載の搬入装置。
【請求項６】
前記第２のウエハボート部分は前記第１のウエハボート部分に取外し可能に結合されて、使用時において、前記第２のウエハボート部分を取り外して前記第２のウエハボート部分内に半導体基板を搬入することができるようになっている請求項５に記載の搬入装置。
【請求項７】
前記ボート組立位置は、少なくとも１つの搬入位置を有する回転式搬入コンベアに設けられ、前記又は各搬入位置は、後に前記縦型炉内に挿入するためにウエハボート組立体を受けるように構成される請求項５に記載の搬入装置。
【請求項８】
前記ボート組立位置に隣接してグリッパアームが設けられて、前記第２のウエハボート部分を前記第１のウエハボート部分に対して変位させる請求項４に記載の搬入装置。
【請求項９】
前記グリッパアームは、前記搬入位置に隣接して設けられるウェーハ取扱い装置に対して前記第２のウエハボート部分を接近方向及び離反方向に変位させるように構成される請求項４に記載の搬入装置。
【請求項１０】
前記グリッパアームはグリッパベースとグリッパ担持要素とを含み、前記グリッパベースは自身の中心軸の周りにおいて回転可能である請求項８に記載の搬入装置。
【請求項１１】
前記グリッパ担持要素は前記グリッパベースに枢動可能に接続されて、使用時において前記グリッパ担持要素の回転を手段として前記第１のウエハボート部分に対する前記第２のウエハボート部分の配向を調節することができるようになっている請求項１０に記載の搬入装置。
【請求項１２】
前記グリッパアームは前記第２のウエハボート部分を前記第２のウエハボート部分の中心軸に対して軸方向に変位させるように構成される請求項８に記載の搬入装置。
【請求項１３】
請求項４に記載の搬入装置又は請求項１に記載のウエハボート組立体及び前記ウエハボート組立体内に配置された半導体基板を加工処理する縦型炉を含む半導体製造装置。
【請求項１４】
請求項４に記載の搬入装置を用いて半導体基板をバッチ処理する縦型炉内に前記半導体基板を搬入する方法において、
前記第２のウエハボート部分をボート組立位置に配置された前記第１のウエハボート部分から分離する段階と、
前記第２のウエハボート部分を前記ボート組立位置に隣接するウェーハ取扱い装置の方へと変位させて、前記第２のウエハボート部分のウェーハ受入れ開口が前記ウェーハ取扱い装置に面するようにする段階と、
少なくとも１つ、好ましくは複数の半導体基板を前記第２のウエハボート部分内に搬入して、前記基板が前記第２のカバー部分の受入れスロット内に受けられるようにする段階と、
前記第２のウエハボート部分を前記第１のウエハボート部分の方へと変位させる段階と、
前記第２のウエハボート部分を前記第１のウエハボート部分に取り付ける段階と、
少なくとも１つ、好ましくは複数のウェーハを載せた前記ウエハボート組立体を前記縦型炉内に挿入する段階と、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１５】
前記第１のウエハボート部分に対して前記第２のウエハボート部分を実質的に円弧状の軌跡に沿って変位させる段階を含む請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記第２のウエハボート部分を好ましくは自身の中心軸の周りにおいて回転させる段階を含む請求項１４に記載の方法。
【請求項１７】
基板を載せた前記ウエハボート組立体を前記ボート組立位置から前記搬入位置に移送する段階と、前記ボート組立体を持ち上げて前記搬入位置から前記縦型炉内に送り込む段階とを含む請求項１４に記載の方法。
【図１ａ】
【図１ｂ】
【図２ａ】
【図２ｂ】
【図３ａ】
【図３ｂ】
【図４ａ】
【図４ｂ】
【図５】
【図６】
【図１ｂ】
【図２ａ】
【図２ｂ】
【図３ａ】
【図３ｂ】
【図４ａ】
【図４ｂ】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−１８２４５８（Ｐ２０１２−１８２４５８Ａ）
【公開日】平成２４年９月２０日（２０１２．９．２０）
【国際特許分類】
【外国語出願】
【出願番号】特願２０１２−４７２７７（Ｐ２０１２−４７２７７）
【出願日】平成２４年２月１６日（２０１２．２．１６）
【出願人】（５１０２８３６５０）エーエスエム インターナショナル エヌ． ヴェー． (8)
【氏名又は名称原語表記】ＡＳＭ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｎ．Ｖ．
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月２０日（２０１２．９．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−４７２７７（Ｐ２０１２−４７２７７）
【出願日】平成２４年２月１６日（２０１２．２．１６）
【出願人】（５１０２８３６５０）エーエスエム インターナショナル エヌ． ヴェー． (8)
【氏名又は名称原語表記】ＡＳＭ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｎ．Ｖ．
【Ｆターム（参考）】
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