特許 6084202 基板処理装置、半導体装置の製造方法及び基板処理方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6084202

(24)【登録日】2017年2月3日

(45)【発行日】2017年2月22日

(54)【発明の名称】基板処理装置、半導体装置の製造方法及び基板処理方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/31 20060101AFI20170213BHJP

   H01L 21/316 20060101ALI20170213BHJP

   C23C 16/52 20060101ALI20170213BHJP

   H01L 21/683 20060101ALI20170213BHJP

   H01L 21/677 20060101ALI20170213BHJP

【ＦＩ】

   H01L21/31 B

   H01L21/316 X

   C23C16/52

   H01L21/68 N

   H01L21/68 A

【請求項の数】7

【全頁数】29

(21)【出願番号】特願2014-503788(P2014-503788)

(86)(22)【出願日】2013年2月27日

(86)【国際出願番号】JP2013055126

(87)【国際公開番号】WO2013133101

(87)【国際公開日】20130912

【審査請求日】2016年2月9日

(31)【優先権主張番号】特願2012-49992(P2012-49992)

(32)【優先日】2012年3月7日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000001122

【氏名又は名称】株式会社日立国際電気

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 武夫

【審査官】 長谷川 直也

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００１−２５０７８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−０４５５２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−２５９９３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−２２２８２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６２−１３２３２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０４−１４２０５７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ２１／２０５−２１／３２、２１／３６５、

２１／４６９−２１／４７５、２１／６７−２１／６８３、

２１／８６、

Ｃ２３Ｃ １６／００−１６／５６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数枚の処理基板を収容する処理基板用カセット及び複数枚のダミー基板を収容するダミー基板用カセットを載置するカセット載置部と、
前記処理基板もしくは前記ダミー基板、又は前記処理基板及び前記ダミー基板を複数枚処理する処理室と、
前記処理室内に設けられ、前記処理基板又は前記ダミー基板を載置する基板載置面をそれぞれ有する複数の基板載置部が円周上に配列された基板支持部と、
前記処理室内に処理ガスを供給するガス供給部と、
前記処理室内を排気する排気部と、
前記カセット載置部と前記処理室との間で、前記処理基板又は前記ダミー基板を搬送する搬送部と、
前記ダミー基板毎の累積膜厚値を算出する算出部と、
少なくとも前記処理室内で行われる基板処理及び前記搬送部による前記処理基板又は前記ダミー基板の搬送処理を制御する制御部と、を備え、
前記基板処理を行う際に、前記処理室内への前記ダミー基板の搬入が必要と判断された場合、
前記制御部は、
前記ダミー基板の搬送処理を行うときに、前記ダミー基板用カセットに収容された前記ダミー基板のうち、前記累積膜厚値の最も少ない前記ダミー基板を優先的に選択し、前記搬送部により前記処理室内に搬入するように制御する
基板処理装置。

【請求項2】

前記制御部は、
前記算出部により算出された前記ダミー基板の前記累積膜厚値に基づいて、前記搬送部による前記基板の搬送処理の制御、又は前記処理室内で行われる基板処理の実行可否の判定の少なくともいずれかを行うよう制御する
請求項１に記載の基板処理装置。

【請求項3】

前記制御部には、前記ダミー基板に設定された累積膜厚値の第一の閾値が予め格納されており、
前記制御部は、
前記ダミー基板用カセットに収容された前記ダミー基板のうち、前記処理室内に搬入される前記ダミー基板の累積膜厚値が、前記第一の閾値を超えた場合、基板処理を実行しつつ、前記ダミー基板用カセットの交換を促す警告を、操作部又は上位装置に通知するよう制御する
請求項１又は２に記載の基板処理装置。

【請求項4】

前記制御部には、前記ダミー基板に設定された累積膜厚値の第二の閾値が予め格納されており、
前記制御部は、
前記ダミー基板用カセットに収容された前記ダミー基板のうち、前記処理室内に搬入される前記ダミー基板の累積膜厚値が、前記第二の閾値を超えた場合、基板処理を実行せずに、前記ダミー基板の累積膜厚値が、前記第二の閾値を超えている旨を示す警告を、操作部又は上位装置に通知するよう制御する
請求項１ないし３のいずれかに記載の基板処理装置。

【請求項5】

複数枚の処理基板を収容する処理基板用カセット及び複数枚のダミー基板を収容するダミー基板用カセットを、カセット載置部に載置するカセット載置工程と、
基板処理の要求を受け付けて、前記処理基板用カセットに収容された前記処理基板の枚数を検出し、処理室内に搬入する前記ダミー基板の枚数を決定するダミー基板割当工程と、
前記ダミー基板毎の累積膜厚値を算出する算出工程と、
前記ダミー基板用カセットから前記処理室内に搬入する所定枚数の前記ダミー基板を選択するダミー基板選択工程と、
搬送部を用いて前記処理基板及び前記ダミー基板選択工程にて選択された前記ダミー基板を前記処理室内に搬送し、前記処理室内に設けられた基板支持部の表面に円周上に配列された複数の基板載置部が備えるそれぞれの基板載置面上に、複数枚の前記基板を載置する基板搬入工程と、
排気部により前記処理室内を排気しつつ、ガス供給部により前記処理室内に処理ガスを供給して前記基板を処理する基板処理工程と、を有し、
前記基板搬入工程では、前記処理室内への前記ダミー基板の搬入が必要と判断された場合、前記ダミー基板の搬送処理を行うときに、前記ダミー基板用カセットに収容された前記ダミー基板のうち、前記累積膜厚値の最も少ない前記ダミー基板を優先的に選択し、前記搬送部により前記処理室内に搬入する、
半導体装置の製造方法。

【請求項6】

前記ダミー基板選択工程では、
制御部が備える算出部により算出された前記ダミー基板毎の累積膜厚値に基づいて、前記処理室内に搬入する前記ダミー基板を選択し、
前記基板搬入工程では、
前記基板を前記処理室内に搬送する前に、前記処理室内に搬入される前記ダミー基板の累積膜厚値に基づいて、基板処理の実行可否を判定する
請求項５に記載の半導体装置の製造方法。

【請求項7】

複数枚の処理基板を収容する処理基板用カセット及び複数枚のダミー基板を収容するダミー基板用カセットを、カセット載置部に載置するカセット載置工程と、
基板処理の要求を受け付けて、前記処理基板用カセットに収容された前記処理基板の枚数を検出し、処理室内に搬入する前記ダミー基板の枚数を決定するダミー基板割当工程と、
前記ダミー基板毎の累積膜厚値を算出する算出工程と、
前記ダミー基板用カセットから前記処理室内に搬入する所定枚数の前記ダミー基板を選択するダミー基板選択工程と、
搬送部を用いて前記処理基板及び前記ダミー基板選択工程にて選択された前記ダミー基板を前記処理室内に搬送し、前記処理室内に設けられた基板支持部の表面に円周上に配列された複数の基板載置部が備えるそれぞれの基板載置面に、複数枚の前記基板を載置する基板搬入工程と、
排気部により前記処理室内を排気しつつ、ガス供給部により前記処理室内に処理ガスを供給して前記基板を処理する基板処理工程と、を有し、
前記基板搬入工程では、前記処理室内への前記ダミー基板の搬入が必要と判断された場合、前記ダミー基板の搬送処理を行うときに、前記ダミー基板用カセットに収容された前記ダミー基板のうち、前記累積膜厚値の最も少ない前記ダミー基板を優先的に選択し、前記搬送部により前記処理室内に搬入する、
基板処理方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、基板処理装置、半導体装置の製造方法及び基板処理方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、例えばＤＲＡＭ等の半導体装置の製造工程の一工程として、基板上に薄膜を形成する等の基板処理工程が実施されてきた。かかる基板処理工程は、複数枚の処理基板を収容する処理基板用カセット及び複数枚のダミー基板を収容するダミー基板用カセットを載置するカセット載置部と、処理基板又はダミー基板の少なくともいずれかの基板を処理する処理室と、処理室内に処理ガスを供給するガス供給部と、処理室内を排気する排気部と、カセット載置部と処理室との間で基板を搬送する搬送部と、を備える基板処理装置により実施されている。

【0003】

ダミー基板は繰り返し使用されるため、例えば基板処理が成膜処理である場合、複数回使用されるうちにダミー基板上には堆積膜が累積していく。そこで、累積膜厚値の増大による膜剥がれや、堆積膜の応力によるダミー基板の反りや変形等を未然に防ぐため、所定の使用回数又は所定の累積膜厚値を超過した場合にはダミー基板を交換する。工場の製造ラインでは、一のダミー基板用カセットに収容された複数枚のダミー基板のいずれかが所定の累積膜厚値を超えると、ダミー基板用カセット毎にダミー基板が交換され、一様に廃棄されるか再生される。このため、ダミー基板の使用回数又は累積膜厚値等がそれぞれ均等になるように使用することが望ましい。そこで、例えばダミー基板の累積膜厚値等に基づきダミー基板を選択して使用することにより、ダミー基板用カセット内の全ダミー基板について有効利用が図られてきた（例えば、特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００４−２５９９３３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ここで、所定枚数のダミー基板が、所定の累積膜厚値を超えたため、ダミー基板用カセットを交換する必要があるにもかかわらず、例えば、ダミー基板用カセットの交換忘れ等の管理ミスが発生する場合がある。このような管理ミスが発生した際、所定の累積膜厚値を超えたダミー基板を使用して、基板処理が続行される場合があった。このため、累積膜厚値の増大による膜剥がれ等によって、処理室内にパーティクルが発生し、基板処理の品質が低下する場合があった。

【0006】

本発明は、パーティクルの発生を抑制し、基板処理品質を向上させることができる基板処理装置、半導体装置の製造方法及び基板処理方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の一態様によれば、
複数枚の処理基板を収容する処理基板用カセット及び複数枚のダミー基板を収容するダミー基板用カセットを載置するカセット載置部と、
前記処理基板もしくは前記ダミー基板、又は前記処理基板及び前記ダミー基板を複数枚処理する処理室と、
前記処理室内に設けられ、複数枚の前記基板を載置する基板載置面をそれぞれ有する複数の基板載置部が円周上に配列された基板支持部と、
前記処理室内に処理ガスを供給するガス供給部と、
前記処理室内を排気する排気部と、
前記カセット載置部と前記処理室との間で、前記基板を搬送する搬送部と、
少なくとも前記処理室内で行われる基板処理及び前記搬送部による前記基板の搬送処理を制御する制御部と、を備える
基板処理装置が提供される。

【0008】

本発明の他の態様によれば、
複数枚の処理基板を収容する処理基板用カセット及び複数枚のダミー基板を収容するダミー基板用カセットを、カセット載置部に載置するカセット載置工程と、
基板処理の要求を受け付けて、前記処理基板用カセットに収容された前記処理基板の枚数を検出し、処理室内に搬入する前記ダミー基板の枚数を決定するダミー基板割当工程と、
前記ダミー基板用カセットから前記処理室内に搬入する所定枚数の前記ダミー基板を選択するダミー基板選択工程と、
搬送部を用いて前記処理基板及び前記ダミー基板割当工程にて割り当てられた前記ダミー基板を前記処理室内に搬送し、前記処理室内に設けられた基板支持部の表面に円周上に配列された複数の基板載置部が備えるそれぞれの基板載置面に、複数枚の前記基板を載置する基板搬入工程と、
排気部により前記処理室内を排気しつつ、ガス供給部により前記処理室内に処理ガスを供給して前記基板を処理する基板処理工程と、を有する
半導体装置の製造方法が提供される。

【0009】

本発明の更に他の態様によれば、
複数枚の処理基板を収容する処理基板用カセット及び複数枚のダミー基板を収容するダミー基板用カセットを、カセット載置部に載置するカセット載置工程と、
基板処理の要求を受け付けて、前記処理基板用カセットに収容された前記処理基板の枚数を検出し、処理室内に搬入する前記ダミー基板の枚数を決定するダミー基板割当工程と、
前記ダミー基板用カセットから前記処理室内に搬入する所定枚数の前記ダミー基板を選択するダミー基板選択工程と、
搬送部を用いて前記処理基板及び前記ダミー基板割当工程にて割り当てられた前記ダミー基板を前記処理室内に搬送し、前記処理室内に設けられた基板支持部の表面に円周上に配列された複数の基板載置部が備えるそれぞれの基板載置面に、複数枚の前記基板を載置する基板搬入工程と、
排気部により前記処理室内を排気しつつ、ガス供給部により前記処理室内に処理ガスを供給して前記基板を処理する基板処理工程と、を有する
基板処理方法が提供される。

【発明の効果】

【0010】

本発明に係る基板処理装置、半導体装置の製造方法及び基板処理方法によれば、パーティクルの発生を抑制し、基板処理品質を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の一実施形態に係るクラスタ型の基板処理装置の横断面概略図である。

【図2】本発明の一実施形態に係る処理室が備える反応容器の概略斜視図である

【図3】本発明の一実施形態に係る処理室の縦断面概略図である。

【図4】本発明の一実施形態に係る処理室の横断面概略図である

【図5】本発明の実施形態で好適に用いられる基板処理装置のコントローラの概略構成図である。

【図6】本発明の一実施形態に係る基板処理工程を含むロット処理工程を示すフロー図である。

【図7】本発明の一実施形態に係る基板処理工程における成膜工程での基板への処理を示すフロー図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

＜本発明の一実施形態＞
本発明の一実施形態について図面を参照しながら説明する。

【0013】

（１）基板処理装置の構成
図１は、本実施形態にかかるクラスタ型の基板処理装置の横断面図である。本実施形態にかかるクラスタ型の基板処理装置の搬送装置は、真空側と大気側とに分かれている。本明細書中における「真空」とは工業的真空を意味する。

【0014】

（真空側の構成）
クラスタ型の基板処理装置１００は、内部を真空状態などの大気圧未満の圧力（例えば１００Ｐａ）に減圧可能なロードロックチャンバ構造に構成された第１搬送室としての真空搬送室１０３を備えている。真空搬送室１０３の筐体１０１は、平面視が例えば六角形で、上下両端が閉塞した箱形状に形成されている。

【0015】

真空搬送室１０３の筐体１０１を構成する六枚の側壁のうち、前側に位置する二枚の側壁には、ゲートバルブ１２６，１２７を介して，ロードロック室１２２，１２３が真空搬送室１０３と連通可能にそれぞれ設けられている。

【0016】

真空搬送室１０３の他の四枚の側壁には、ゲートバルブ２４４ａ，２４４ｂ，２４４ｃ，２４４ｄを介して、処理室としてのプロセスチャンバ２０２ａ，２０２ｂ，２０２ｃ，２０２ｄが真空搬送室１０３と連通可能にそれぞれ設けられている。プロセスチャンバ２０２ａ〜２０２ｄは、後述するガス供給部２５０、排気部等が設けられている。プロセスチャンバ２０２ａ〜２０２ｄは、後述するように、１つの反応容器２０３内に複数の処理領域及び処理領域と同数のパージ領域が交互に配列されており、基板支持部としてのサセプタ２１７を回転させて、処理基板である処理ウエハ２００ａ及びダミー基板であるダミーウエハ２００ｂの少なくともいずれかであるウエハ２００が処理領域及びパージ領域を交互に通過することにより、ウエハ２００への処理ガスの供給及び不活性ガスの供給を交互に行い、ウエハ２００上へ薄膜を形成する処理や、ウエハ２００表面を酸化、窒化、炭化等する処理等の各種基板処理を実施するように構成されている。

【0017】

真空搬送室１０３内には、第１搬送機構としての真空搬送ロボット１１２が設けられている。真空搬送ロボット１１２は、ロードロック室１２２，１２３と、プロセスチャンバ２０２ａ〜２０２ｄとの間で、ウエハ２００（図１中、点線で示す）を搬送可能に構成されている。後述するように、本実施例では、処理ウエハ２００ａ、ダミーウエハ２００ｂをウエハ２００として使用している。真空搬送ロボット１１２は、エレベータ１１５によって、真空搬送室１０３の気密性を維持しつつ昇降可能に構成されている。また、ロードロック室１２２，１２３のゲートバルブ１２６，１２７、プロセスチャンバ２０２ａ〜２０２ｄのゲートバルブ２４４ａ〜２４４ｄのそれぞれの近傍には、処理ウエハ２００ａ又はダミーウエハ２００ｂの有無を検知する基板検知部として図示しないウエハ有無センサが設けられている。

【0018】

ロードロック室１２２，１２３は、内部が真空状態などの大気圧未満の圧力（減圧）に減圧可能なロードロックチャンバ構造に構成されている。すなわち、ロードロック室１２２，１２３の前側には、ゲートバルブ１２８，１２９を介して、後述する第２搬送室としての大気搬送室１２１が設けられている。このため、ゲートバルブ１２６〜１２９を閉じてロードロック室１２２，１２３内部を真空排気した後、ゲートバルブ１２６，１２７を開けることで、真空搬送室１０３の真空状態を保持しつつ、ロードロック室１２２，１２３と真空搬送室１０３との間で処理ウエハ２００ａ及びダミーウエハ２００ｂを搬送可能に構成されている。また、ロードロック室１２２，１２３は、真空搬送室１０３内へ搬入する処理ウエハ２００ａ及びダミーウエハ２００ｂを一時的に収納する予備室として機能する。この際、ロードロック室１２２内では基板載置部１４０上に、ロードロック室１２３内では基板載置部１４１上にそれぞれウエハ２００（処理ウエハ２００ａ又はダミーウエハ２００ｂ）が載置されるように構成されている。

【0019】

（大気側の構成）
基板処理装置１００の大気側には、略大気圧下で用いられる、第２搬送室としての大気搬送室１２１が設けられている。すなわち、ロードロック室１２２，１２３の前側には、ゲートバルブ１２８，１２９を介して、大気搬送室１２１が設けられている。なお、大気搬送室１２１は、ロードロック室１２２，１２３と連通可能に設けられている。

【0020】

大気搬送室１２１には、処理ウエハ２００ａ及びダミーウエハ２００ｂを移載する第２搬送機構としての大気搬送ロボット１２４が設けられている。大気搬送ロボット１２４は、大気搬送室１２１に設けられた図示しないエレベータによって昇降されるように構成されているとともに、図示しないリニアアクチュエータによって左右方向に往復移動されるように構成されている。また、大気搬送室１２１のゲートバルブ１２８，１２９の近傍には、処理ウエハ２００ａ及びダミーウエハ２００ｂの有無を検知する基板検知部として図示しないウエハ有無センサが設けられている。

【0021】

また、大気搬送室１２１内には、少なくとも処理ウエハ２００ａの位置補正を行う補正装置として、処理ウエハ２００ａの結晶方向や位置合わせ等を処理ウエハ２００ａのノッチを用いて行うノッチ合わせ装置１０６が設けられている。なお、ノッチ合わせ装置１０６の代わりに、図示しないオリフラ（Ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ Ｆｌａｔ）合わせ装置が設けられてもよい。そして、大気搬送室１２１の上部には、クリーンエアを供給する図示しないクリーンユニットが設けられている。

【0022】

大気搬送室１２１の筐体１２５の前側には、処理ウエハ２００ａ及びダミーウエハ２００ｂを大気搬送室１２１内外に搬送する基板搬送口１３４と、カセットオープナ１０８とが設けられている。基板搬送口１３４を挟んで、カセットオープナ１０８と反対側、すなわち筐体１２５の外側には、カセット載置台（カセット載置部）としてのロードポート（Ｉ／Ｏステージ）１０５が設けられている。ロードポート１０５上には複数枚のウエハ２００を収容するカセット１０９が載置されている。すなわち、本実施形態では、ロードポート１０５上には、複数枚の処理ウエハ２００ａを収容する処理基板用カセット１０９ａ，１０９ｂ、及び複数枚のダミーウエハ２００ｂを収容するカセット１０９ｃが載置されている。また、大気搬送室１２１内には、基板搬送口１３４を開閉する蓋（図示せず）や、カセット１０９のキャップ等を開閉させる開閉機構（図示せず）と、開閉機構を駆動する開閉機構駆動部（図示せず）とが設けられている。カセットオープナ１０８は、ロードポート１０５に載置されたカセット１０９のキャップを開閉することにより、カセット１０９に対する処理ウエハ２００ａ又はダミーウエハ２００ｂの出し入れを可能にする。また、カセット１０９は図示しない搬送装置（ＲＧＶ）によって、ロードポート１０５に対して、搬入（供給）および搬出（排出）されるようになっている。

【0023】

主に、真空搬送室１０３、真空搬送ロボット１１２、ロードロック室１２２，１２３、大気搬送室１２１、大気搬送ロボット１２４及びゲートバルブ１２６〜１２９により、ロードポート１０５とプロセスチャンバ２０２ａ，２０２ｂとの間で、処理ウエハ２００ａ及びダミーウエハ２００ｂを搬送する、本実施形態に係る基板処理装置１００の搬送部が構成される。

【0024】

また、基板処理装置１００の搬送部の各構成には、後述する制御部２２１が電気的に接続されている。そして、上述した各構成の動作を、それぞれ制御するように構成されている。

【0025】

（ウエハ搬送動作）
次に、本実施形態に係る基板処理装置１００内における処理ウエハ２００ａ及びダミーウエハ２００ｂの搬送動作、すなわちウエハ２００の搬送動作を説明する。なお、基板処理装置１００の搬送部の各構成の動作は、後述する制御部２２１によって制御される。

【0026】

まず、例えば、２５枚の未処理の処理ウエハ２００ａを収容した処理基板用カセット１０９ａ、２５枚の処理済みの処理ウエハ２００ａを収容する処理基板用カセット１０９ｂ、及び２５枚のダミーウエハ２００ｂを収容したダミー基板用カセット１０９ｃが、図示しない搬送装置によって基板処理装置１００に搬入されてくる。搬入されてきたカセット１０９ａ〜１０９ｃは、ロードポート１０５上に載置される。このとき、基板処理装置１００内に常駐するダミー基板用カセット１０９ｃは、１つに留めることが望ましい。そして、図示しない開閉機構が、処理基板用カセット１０９ａ又はダミー基板用カセット１０９ｃのキャップを取り外し、基板搬送口１３４と、処理基板用カセット１０９ａ又はダミー基板用カセット１０９ｃのウエハ出入口とを開放する。

【0027】

処理基板用カセット１０９ａ又はダミー基板用カセット１０９ｃのウエハ出入口を開放すると、大気搬送室１２１内に設置されている大気搬送ロボット１２４は、処理基板用カセット１０９ａ又はダミー基板用カセット１０９ｃから、処理ウエハ２００ａ又はダミーウエハ２００ｂを１枚ピックアップして、ノッチ合わせ装置１０６上へ載置する。

【0028】

ノッチ合わせ装置１０６は、載置されたウエハ２００（処理ウエハ２００ａ又はダミーウエハ２００ｂ）を、水平の縦横方向（Ｘ方向，Ｙ方向）及び円周方向に動かして、ウエハ２００のノッチ位置や中心位置等を調整する。ノッチ合わせ装置１０６で、処理基板用カセット１０９から搬出した１枚目のウエハ２００の位置調整を実施中に、大気搬送ロボット１２４は、２枚目の処理ウエハ２００ａ又はダミーウエハ２００ｂを処理基板用カセット１０９ａ又はダミー基板用カセット１０９ｃからピックアップして大気搬送室１２１内に搬入し、大気搬送室１２１内で待機する。

【0029】

ノッチ合わせ装置１０６により１枚目のウエハ２００の位置調整が終了した後、大気搬送ロボット１２４は、ノッチ合わせ装置１０６上の１枚目のウエハ２００をピックアップする。大気搬送ロボット１２４は、そのとき大気搬送ロボット１２４が保持している２枚目のウエハ２００を、ノッチ合わせ装置１０６上へ載置する。その後、ノッチ合わせ装置１０６は、載置された２枚目のウエハ２００のノッチ位置等を調整する。

【0030】

次に、ゲートバルブ１２８が開けられ、大気搬送ロボット１２４は、１枚目のウエハ２００をロードロック室１２２内に搬入し、基板載置部１４０上に載置する。この移載作業中には、真空搬送室１０３側のゲートバルブ１２６は閉じられており、真空搬送室１０３内の減圧雰囲気は維持されている。１枚目のウエハ２００の基板載置部１４０上への移載が完了すると、ゲートバルブ１２８が閉じられ、ロードロック室１２２内が図示しない排気装置によって負圧になるよう排気される。

【0031】

以降、大気搬送ロボット１２４は、上述の動作を繰り返す。ただし、ロードロック室１２２が負圧状態の場合、大気搬送ロボット１２４は、ロードロック室１２２内への処理ウエハ２００ａ又はダミーウエハ２００ｂの搬入を実行せず、ロードロック室１２２の直前位置で停止して待機する。

【0032】

ロードロック室１２２内が予め設定された圧力値（例えば１００Ｐａ）に減圧されると、ゲートバルブ１２６が開けられて、ロードロック室１２２と真空搬送室１０３とが連通される。続いて、真空搬送室１０３内に配置された真空搬送ロボット１１２は、基板載置部１４０から１枚目のウエハ２００をピックアップして、真空搬送室１０３内に搬入する。

【0033】

真空搬送ロボット１１２が基板載置部１４０から１枚目のウエハ２００をピックアップした後、ゲートバルブ１２６が閉じられ、ロードロック室１２２内が大気圧に復帰させられ、ロードロック室１２２内に次のウエハ２００（２枚目の処理ウエハ２００ａ又はダミーウエハ２００ｂ）を搬入するための準備が行われる。それと並行して、所定の圧力（例えば１００Ｐａ）にあるプロセスチャンバ２０２ａのゲートバルブ２４４ａが開けられ、真空搬送ロボット１１２が１枚目のウエハ２００をプロセスチャンバ２０２ａ内に搬入する。この動作をプロセスチャンバ２０２ａ内に、処理ウエハ２００ａ又はダミーウエハ２００ｂの少なくともいずれかのウエハ２００が任意の枚数（例えば５枚）搬入されるまで繰り返す。プロセスチャンバ２０２ａ内に任意の枚数（例えば５枚）のウエハ２００の搬入が完了したら、ゲートバルブ２４４ａが閉じられる。そして、プロセスチャンバ２０２ａ内に後述するガス供給部２５０から処理ガスが供給され、ウエハ２００に所定の処理が施される。

【0034】

プロセスチャンバ２０２ａにおいて所定の処理が終了すると、ゲートバルブ２４４ａが開けられ、真空搬送ロボット１１２によって、ウエハ２００がプロセスチャンバ２０２ａ内から真空搬送室１０３へ搬出される。搬出された後、ゲートバルブ２４４ａが閉じられる。

【0035】

続いて、ゲートバルブ１２７が開けられ、プロセスチャンバ２０２ａから搬出したウエハ２００は、ロードロック室１２３内へ搬入されて、基板載置部１４１上に載置される。なお、ロードロック室１２３は、図示しない排気装置によって、予め設定された圧力値に減圧されている。そして、ゲートバルブ１２７が閉じられ、ロードロック室１２３に接続された図示しない不活性ガス供給部から不活性ガスが導入され、ロードロック室１２３内の圧力が大気圧に復帰させられる。

【0036】

ロードロック室１２３において、ロードロック室１２３内の圧力が大気圧に復帰させられると、ゲートバルブ１２９が開けられる。続いて、大気搬送ロボット１２４が基板載置部１４１上から処理済みのウエハ２００をピックアップして大気搬送室１２１内に搬出した後、ゲートバルブ１２９が閉じられる。その後、大気搬送ロボット１２４は、大気搬送室１２１の基板搬送口１３４を通して、処理済の処理ウエハ２００ａを、例えば、空きの処理基板用カセット１０９ｂに収容し、ダミーウエハ２００ｂを、ダミー基板用カセット１０９ｃに収容する。ここで、処理基板用カセット１０９ｂのキャップは、最大２５枚のウエハ２００が戻されるまでずっと開け続けていてもよい。また、処理済みのウエハ２００は、空きのカセット１０９ｂに収容せずにウエハを取り出した元の処理基板用カセット１０９ａに戻してもよい。

【0037】

前述の工程によって処理基板用カセット１０９ａ内の全ての未処理の処理ウエハ２００ａに所定の処理が施され、処理済みの２５枚の処理ウエハ２００ａの全てが所定のカセット１０９ｂへ収容されると、カセット１０９ａ〜１０９ｃのキャップと、基板搬送口１３４の蓋とが図示しない開閉機構によって閉じられる。その後、処理基板用カセット１０９ａ，１０９ｂは、ロードポート１０５上から次の工程へ、図示しない搬送装置によって搬送される。以上の動作が繰り返されることにより、処理ウエハ２００が２５枚ずつ順次処理されていく。

【0038】

（２）プロセスチャンバの構成
続いて、本実施形態に係る処理室としてのプロセスチャンバ２０２ａの構成について、主に図２〜図５を用いて説明する。図２は、本実施形態に係る処理室が備える反応容器の概略斜視図である。図３は、本実施形態に係る処理室の縦断面概略図である。図４は、本実施形態に係る処理室の横断面概略図である。図５は、本実施形態で好適に用いられる基板処理装置のコントローラの概略構成図である。なお、プロセスチャンバ２０２ｂ〜２０２ｄについては、プロセスチャンバ２０２ａと同様に構成されているため、説明を省略する。

【0039】

（反応容器）
図２〜図４に示すように、処理室としてのプロセスチャンバ２０２ａは、円筒状の気密容器である反応容器２０３を備えている。反応容器２０３内には、処理ウエハ２００ａ又はダミーウエハ２００ｂの少なくともいずれかのウエハ２００を処理する処理空間が形成されている。反応容器２０３内の処理空間の上側、即ち天井側には、中心部から放射状に延びる４枚の仕切板２０５が設けられている。４枚の仕切板２０５は、反応容器２０３内の処理空間を、第１の処理領域２０１ａ、第１のパージ領域２０４ａ、第２の処理領域２０１ｂ、第２のパージ領域２０４ｂに仕切るように構成されている。なお、第１の処理領域２０１ａ、第１のパージ領域２０４ａ、第２の処理領域２０１ｂ、第２のパージ領域２０４ｂは、後述するサセプタ２１７の回転方向に沿って、この順番に配列するように構成されている。

【0040】

後述するように、サセプタ２１７を回転させることで、サセプタ２１７上面に円周上に複数配列された載置部２１７ａのそれぞれに載置されたウエハ２００は、第１の処理領域２０１ａ、第１のパージ領域２０４ａ、第２の処理領域２０１ｂ、第２のパージ領域２０４ｂの順に移動することとなる。また、後述するように、第１の処理領域２０１ａ内には第１の処理ガスが供給され、第２の処理領域２０１ｂ内には第２の処理ガスが供給され、第１のパージ領域２０４ａ内及び第２のパージ領域２０４ｂ内には、不活性ガスが供給されるように構成されている。そのため、サセプタ２１７を回転させることで、ウエハ２００上には、第１の処理ガス、不活性ガス、第２の処理ガス、不活性ガスがこの順に交互に供給され、所望の膜が形成される。このとき、サセプタ２１７上の特に載置部２１７ａにも係る膜が形成されてしまうことがある。サセプタ２１７及びガス供給部２５０の構成については後述する。

【0041】

仕切板２０５の端部と反応容器２０３の側壁との間には、所定の幅の隙間が設けられており、この隙間をガスが通過できるように構成されている。第１のパージ領域２０４ａ内及び第２のパージ領域２０４ｂ内や上述の隙間から第１の処理領域２０１ａ内及び第２の処理領域２０１ｂ内に向けて不活性ガスを噴出させるようにすることで、第１のパージ領域２０４ａ内及び第２のパージ領域２０４ｂ内への処理ガスの侵入を抑制することができ、処理ガスの反応（これによる異物の生成）を抑制することができるように構成されている。

【0042】

なお、本実施形態では、各仕切板２０５の間の角度をそれぞれ９０度としたが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、ウエハ２００への各種ガスの供給時間等を考慮して、例えば第２の処理領域２０１ｂを形成する２枚の仕切板２０５の間の角度を大きくしたりする等、適宜変更してもよい。

【0043】

（サセプタ）
図２〜図４に示すように、仕切板２０５の下側、すなわち反応容器２０３内の底側中央には、反応容器２０３の中心に回転軸の中心を有し、回転自在に構成された基板支持部としてのサセプタ２１７が設けられている。サセプタ２１７は、ウエハ２００の金属汚染を低減することができるように、例えば、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、セラミックス、石英等の非金属材料で形成されている。なお、サセプタ２１７は、反応容器２０３とは電気的に絶縁されている。

【0044】

サセプタ２１７は、反応容器２０３内にて、複数枚（本実施形態では例えば５枚）のウエハ２００を同一面上に、かつ同一円周上に並べて支持するように構成されている。ここで、同一面上とは、完全な同一面に限られるものではなく、サセプタ２１７を上面から見たときに、図２に示すように、複数枚のウエハ２００が互いに重ならないように並べられていればよい。

【0045】

なお、サセプタ２１７表面におけるウエハ２００のそれぞれの支持位置には、図３に示すように、円形状の凹部である載置部２１７ａが設けられている。この載置部２１７ａは、その直径がウエハ２００の直径よりもわずかに大きくなるように構成されている。この載置部２１７ａの底部である基板載置面は面状であり、その基板載置面上にウエハ２００を載置することにより、ウエハ２００の位置決めを容易に行うことができる。ところで、基板載置面の径はウエハ２００の直径よりも大きいので、サセプタ２１７の回転開始時にウエハ２００に加わる遠心力によって、ウエハ２００はサセプタ２１７の外周に向かって基板載置面上を滑る。この場合、滑ったウエハ２００は載置部２１７ａ側面に当たるため、載置部２１７ａからウエハ２００が飛び出してしまうことを抑制することができる。

【0046】

ウエハ２００をサセプタ２１７上に載置する際には、処理基板用カセット１０９ａに収容された未処理の処理ウエハ２００ａの枚数を検出し、プロセスチャンバ２０２ａ内に搬入するダミーウエハ２００ｂの枚数を決定する。

【0047】

ダミーウエハ２００ｂは、後述するように、例えば載置部２１７ａの基板載置面上に膜を形成しないことを目的として載置される。

【0048】

図３に示すように、サセプタ２１７には、サセプタ２１７を昇降させる昇降機構２６８が設けられている。サセプタ２１７には、貫通孔が複数設けられている。上述の反応容器２０３の底面には、反応容器２０３内へのウエハ２００の搬入・搬出時に、ウエハ２００を突き上げて、ウエハ２００の裏面を支持するウエハ突き上げピンが複数設けられている。貫通孔及びウエハ突き上げピンは、ウエハ突き上げピンが上昇させられた時、又は昇降機構２６８によりサセプタ２１７が下降させられた時に、ウエハ突き上げピンがサセプタ２１７とは非接触な状態で貫通孔を突き抜けるように、互いに配置されている。

【0049】

昇降機構２６８には、サセプタ２１７を回転させる回転機構２６７が設けられている。回転機構２６７の図示しない回転軸は、サセプタ２１７に接続されており、回転機構２６７を作動させることでサセプタ２１７を回転させることができるように構成されている。回転機構２６７には、後述する制御部２２１が、カップリング部２６７ａを介して接続されている。カップリング部２６７ａは、回転側と固定側との間を金属ブラシ等により電気的に接続するスリップリング機構として構成されている。これにより、サセプタ２１７の回転が妨げられないように構成されている。制御部２２１は、サセプタ２１７を所定の速度で所定時間回転させるように、回転機構２６７への供給電力を制御するように構成されている。上述したように、サセプタ２１７を回転させることにより、サセプタ２１７上に載置されたウエハ２００は、第１の処理領域２０１ａ、第１のパージ領域２０４ａ、第２の処理領域２０１ｂ及び第２のパージ領域２０４ｂをこの順番に移動することとなる。

【0050】

（加熱部）
サセプタ２１７の内部には、加熱部としてのヒータ２１８が一体的に埋め込まれており、ウエハ２００を加熱できるように構成されている。ヒータ２１８に電力が供給されると、ウエハ２００表面が所定温度（例えば室温〜１０００℃程度）にまで加熱されるようになっている。なお、ヒータ２１８は、サセプタ２１７に載置されたそれぞれのウエハ２００を個別に加熱するように、同一面上に複数（例えば５つ）設けてもよい。

【0051】

サセプタ２１７には温度センサ２７４が設けられている。ヒータ２１８及び温度センサ２７４には、電力供給線２２２を介して、温度調整器２２３、電力調整器２２４及びヒータ電源２２５が電気的に接続されている。温度センサ２７４により検出された温度情報に基づいて、ヒータ２１８への供給電力が制御されるように構成されている。

【0052】

（ガス供給部）
図３及び図４に示すように、反応容器２０３の上側には、第１の処理ガス導入部２５１と、第２の処理ガス導入部２５２と、不活性ガス導入部２５３と、後述する各ガス導入部にガスを供給する処理ガス供給系及び不活性ガス供給系とを備えるガス供給部２５０が設けられている。ガス供給部２５０は、反応容器２０３の上側に開設された開口に気密に設けられている。第１の処理ガス導入部２５１の側壁には、第１のガス噴出口２５４が設けられている。第２の処理ガス導入部２５２の側壁には、第２のガス噴出口２５５が設けられている。不活性ガス導入部２５３の側壁には、第１の不活性ガス噴出口２５６及び第２の不活性ガス噴出口２５７がそれぞれ対向するように設けられている。ガス供給部２５０は、第１の処理ガス導入部２５１から第１の処理領域２０１ａ内に第１の処理ガスを供給し、第２の処理ガス導入部２５２から第２の処理領域２０１ｂ内に第２の処理ガスを供給し、不活性ガス導入部２５３から第１のパージ領域２０４ａ内及び第２のパージ領域２０４ｂ内に不活性ガスを供給するように構成されている。ガス供給部２５０は、各処理ガス及び不活性ガスを混合させずに個別に供給することができ、また、各処理ガス及び不活性ガスを同時に供給することができるように構成されている。

【0053】

（処理ガス供給系）
第１の処理ガス導入部２５１の上流側には、第１のガス供給管２３２ａが接続されている。第１のガス供給管２３２ａの上流側には、上流方向から順に、原料ガス供給源２３３ａ、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）２３４ａ、及び開閉弁であるバルブ２３５ａが設けられている。

【0054】

第１のガス供給管２３２ａからは、第１の処理ガスとして、例えば、シリコン含有ガスが、マスフローコントローラ２３４ａ、バルブ２３５ａ、第１のガス導入部２５１及び第１のガス噴出口２５４を介して、第１の処理領域２０１ａ内に供給される。シリコン含有ガスとしては、例えばトリシリルアミン（（ＳｉＨ_３）_３Ｎ、略称：ＴＳＡ）ガス等を用いることができる。なお、第１の処理ガスは、常温常圧で固体、液体、及び気体のいずれであっても良いが、ここでは気体として説明する。第１の処理ガスが常温常圧で液体の場合は、原料ガス供給源２３３ａとマスフローコントローラ２３４ａとの間に、図示しない気化器を設ければよい。

【0055】

第２の処理ガス導入部２５２の上流側には、第２のガス供給管２３２ｂが接続されている。第２のガス供給管２３２ｂの上流側には、上流方向から順に、原料ガス供給源２３３ｂ、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）２３４ｂ、及び開閉弁であるバルブ２３５ｂが設けられている。

【0056】

第２のガス供給管２３２ｂからは、第２の処理ガスとして、例えば酸素含有ガスである酸素（Ｏ_２）ガスが、マスフローコントローラ２３４ｂ、バルブ２３５ｂ、第２のガス導入部２５２及び第２のガス噴出口２５５を介して、第２の処理領域２０１ｂ内に供給される。第２の処理ガスである酸素ガスは、プラズマ生成部２０６によりプラズマ状態とされ、ウエハ２００に供給される。なお、第２の処理ガスである酸素ガスは、ヒータ２１８の温度及び反応容器２０３内の圧力を所定の範囲に調整し、熱で活性化させてもよい。なお、酸素含有ガスとしては、オゾン（Ｏ_３）ガスや水蒸気（Ｈ_２Ｏ）を用いてもよい。

【0057】

主に、第１のガス供給管２３２ａ、原料ガス供給源２３３ａ、マスフローコントローラ２３４ａ及びバルブ２３５ａにより、第１の処理ガス供給系が構成される。なお、第１の処理ガス導入部２５１及び第１のガス噴出口２５４を、第１の処理ガス供給系に含めて考えてもよい。また、主に、第２のガス供給管２３２ｂ、原料ガス供給源２３３ｂ、マスフローコントローラ２３４ｂ及びバルブ２３５ｂにより、第２の処理ガス供給系が構成される。なお、第２のガス導入部２５２及び第２のガス噴出口２５５を、第２の処理ガス供給系に含めて考えてもよい。そして、主に、第１のガス供給系及び第２のガス供給系により、処理ガス供給系が構成される。

【0058】

（不活性ガス供給系）
不活性ガス導入部２５３の上流側には、第１の不活性ガス供給管２３２ｃが接続されている。第１の不活性ガス供給管２３２ｃの上流側には、上流方向から順に、不活性ガス供給源２３３ｃ、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）２３４ｃ、及び開閉弁であるバルブ２３５ｃが設けられている。

【0059】

第１の不活性ガス供給管２３２ｃからは、不活性ガスとして、例えば窒素（Ｎ_２）ガスが、マスフローコントローラ２３４ｃ、バルブ２３５ｃ、不活性ガス導入部２５３、第１の不活性ガス噴出口２５６及び第２の不活性ガス噴出口２５７を介して、第１のパージ領域２０４ａ内及び第２のパージ領域２０４ｂ内にそれぞれ供給される。第１のパージ領域２０４ａ内及び第２のパージ領域２０４ｂ内に供給される不活性ガスは、後述する成膜工程（Ｓ３２）ではパージガスとして作用する。なお、不活性ガスとしては、Ｎ_２ガスのほか、例えばＨｅガス、Ｎｅガス、Ａｒガス等の希ガスを用いることができる。

【0060】

第１のガス供給管２３２ａのバルブ２３５ａよりも下流側には、第２の不活性ガス供給管２３２ｄの下流端が接続されている。第２の不活性ガス供給管２３２ｄの上流端は、第１の不活性ガス供給管２３２ｃのマスフローコントローラ２３４ｃとバルブ２３５ｃとの間に接続されている。第２の不活性ガス供給管２３２ｄには、開閉弁であるバルブ２３５ｄが設けられている。

【0061】

第２の不活性ガス供給管２３２ｄからは、不活性ガスとして、例えばＮ_２ガスが、マスフローコントローラ２３４ｃ、バルブ２３５ｄ、第１のガス供給管２３２ａ、第１のガス導入部２５１及び第１のガス噴出口２５４を介して、第１の処理領域２０１ａ内に供給される。第１の処理領域２０１ａ内に供給される不活性ガスは、後述する成膜工程（Ｓ３２）ではキャリアガス或いは希釈ガスとして作用する。

【0062】

また、第２のガス供給管２３２ｂのバルブ２３５ｂよりも下流側には、第３の不活性ガス供給管２３２ｅの下流端が接続されている。第３の不活性ガス供給管２３２ｅの上流端は、第１の不活性ガス供給管２３２ｃのマスフローコントローラ２３４ｃとバルブ２３５ｃとの間に接続されている。第３の不活性ガス供給管２３２ｅには、開閉弁であるバルブ２３５ｅが設けられている。

【0063】

第３の不活性ガス供給管２３２ｅからは、不活性ガスとして、例えばＮ_２ガスが、マスフローコントローラ２３４ｃ、バルブ２３５ｅ、第２のガス供給管２３２ｂ、第２のガス導入部２５２及び第２のガス噴出口２５５を介して、第２の処理領域２０１ｂ内に供給される。第２の処理領域２０１ｂ内に供給される不活性ガスは、第１の処理領域２０１ａ内に供給される不活性ガスと同様に、後述する成膜工程（Ｓ３２）ではキャリアガス或いは希釈ガスとして作用する。

【0064】

主に、第１の不活性ガス供給管２３２ｃ、不活性ガス供給源２３３ｃ、マスフローコントローラ２３４ｃ及びバルブ２３５ｃにより第１の不活性ガス供給系が構成される。なお、不活性ガス導入部２５３、第１の不活性ガス噴出口２５６及び第２の不活性ガス噴出口２５７を、第１の不活性ガス供給系に含めて考えてもよい。また、主に、第２の不活性ガス供給管２３２ｄ及びバルブ２３５ｄにより第２の不活性ガス供給系が構成される。なお、不活性ガス供給源２３３ｃ、マスフローコントローラ２３４ｃ、第１のガス供給管２３２ａ、第１のガス導入部２５１及び第１のガス噴出口２５４を、第２の不活性ガス供給系に含めて考えてもよい。また、主に、第３の不活性ガス供給管２３２ｅ及びバルブ２３５ｅにより第３の不活性ガス供給系が構成される。なお、不活性ガス供給源２３３ｃ、マスフローコントローラ２３４ｃ、第２のガス供給管２３２ｂ、第２のガス導入部２５２及び第２のガス噴出口２５５を、第３の不活性ガス供給系に含めて考えてもよい。そして、主に、第１〜第３の不活性ガス供給系により、不活性ガス供給系が構成される。

【0065】

（排気部）
反応容器２０３には、処理領域２０１ａ，２０１ｂ内及びパージ領域２０４ａ，２０４ｂ内の雰囲気を排気する排気管２３１が設けられている。排気管２３１には、反応容器２０３内（処理領域２０１ａ，２０１ｂ内及びパージ領域２０４ａ，２０４ｂ内）の雰囲気を排出する際に流量を調整する流量調整バルブ２４５、及び圧力調整器（圧力調整部）としてのＡＰＣ（Ａｕｔｏ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）バルブ２４３を介して、真空排気装置としての真空ポンプ２４６が接続されており、反応容器２０３内の圧力が所定の圧力（真空度）となるよう真空排気し得るように構成されている。なお、ＡＰＣバルブ２４３は、弁を開閉して反応容器２０３内の真空排気・真空排気停止ができ、更に弁開度を調節して圧力調整可能となっている開閉弁である。主に、排気管２３１、ＡＰＣバルブ２４３、及び流量調整バルブ２４５により排気部が構成される。なお、真空ポンプ２４６を排気部に含めて考えてもよい。

【0066】

（制御部）
図５に示すように、制御部（制御手段）であるコントローラ２２１は、中央処理装置（ＣＰＵ）２２１ａと、内部にメモリ領域を有するメモリ（ＲＡＭ）２２１ｂと、記憶装置（例えば、フラッシュメモリ、ＨＤＤ等）２２１ｃと、Ｉ／Ｏポート２２１ｄと、を備えたコンピュータとして構成されている。ＲＡＭ２２１ｂ、記憶装置２２１ｃ、Ｉ／Ｏポート２２１ｄは、内部バス２２１ｅを介して、ＣＰＵ２２１ａとデータ交換可能なように構成されている。コントローラ２２１には、例えばタッチパネル等として構成された操作部である入出力装置２２２が接続されている。

【0067】

記憶装置２２１ｃ内には、基板処理装置１００の動作を制御する制御プログラムや、基板処理の手順や条件などが記載されたプロセスレシピ等が、読み出し可能に格納されている。なお、プロセスレシピは、後述する基板処理工程における各手順をコントローラ２２１に実行させ、所定の結果を得ることが出来るように組み合わされたものであり、プログラムとして機能する。以下、このプロセスレシピや制御プログラム等を総称して、単にプログラムともいう。また、ＲＡＭ２２１ｂは、ＣＰＵ２２１ａによって読み出されたプログラムやデータ等が一時的に保持されるメモリ領域（ワークエリア）として構成されている。プログラムがＲＡＭ２２１ｂに読み出されてＣＰＵ２２１ａに実行されることにより、後述するダミーウエハ２００ｂの累積膜厚値の更新や、処理室内に搬入されるダミーウエハ２００ｂの累積膜厚値が所定の閾値を超えていないかの判定を、コンピュータであるコントローラ２２１に実現されるように構成されている。

【0068】

記憶装置２２１ｃには、ダミーウエハ２００ｂ毎の累積膜厚値をそれぞれ算出して蓄積する算出部が設けられている。累積膜厚値は、繰り返し使用されるダミーウエハ２００ｂの累積的な膜厚値を表す。ここでは、予め設定されている単位時間当たりの膜厚レート、プロセス実時間、及び使用された回数に応じて累積膜厚値を計算する。言い換えれば、例えば、１回の基板処理で成膜される膜厚に、基板処理の実行回数を乗算することで算出される。そして、算出部により算出されたダミーウエハ２００ｂの累積膜厚値に基づいて、上述の搬送部によるウエハ２００の搬送処理の制御と、処理室（反応容器２０３）内で行われる基板処理の実行可否の判定とを行う。

【0069】

コントローラ２２１は、ウエハ２００の搬送処理の制御として、例えば、ダミーウエハ２００ｂの累積膜厚値に基づいて、累積膜厚値の最も少ないダミーウエハ２００ｂから優先的に選択を行う。これにより、処理室内のパーティクルの発生を抑制でき、基板処理の品質を向上させることができる。また、ダミー基板用カセット１０９ｃに収容されたダミーウエハ２００ｂを、まんべんなく使用することができ、ダミー基板用カセット１０９ｃの交換回数を減らすことができる。

【0070】

また、記憶装置２２１ｃには、ダミーウエハ２００ｂに設定された累積膜厚値の複数の所定の閾値が予め格納されている。本実施形態では、複数の所定の閾値として、第一の閾値、第二の閾値及び第三の閾値の３つの閾値が予め格納されている。そして、コントローラ２２１は、基板処理の実行可否の判定を行う。すなわち、例えば、処理室（反応容器２０３）内に搬入されるダミーウエハ２００ｂの累積膜厚値が、第一の閾値を超えている場合には、基板処理を実行しつつ、第一の警告が発せられる（通知される）。第二の閾値を超えている場合には、基板処理を実行せずに、第二の警告が発せられる。第三の閾値を超えている場合には、基板処理を実行せずに、第三の警告が発せられる。なお、第一の警告としては、例えばダミー基板用カセット１０９ｃの交換を促す警告が行われる。第二の警告としては、例えば処理室内に搬入されるダミーウエハ２００ｂの累積膜厚値が第二の閾値を超えており、基板処理を実行しない旨を示す警告が発せられる。第三の警告としては、例えばダミー基板用カセット１０９ｃに収容された複数のダミーウエハ２００ｂの累積膜厚値の平均値が、第三の閾値を超えており、次の処理基板用カセット１０９ａに収容された処理ウエハ２００ａの処理を実行しない旨を示す警告が発せられる。

【0071】

このように、処理室内に搬入されるダミーウエハ２００ｂの累積膜厚値が、所定の閾値を超えると、基板処理が実行されないことで、所定の累積膜厚値を超えたダミーウエハ２００ｂを使用して基板処理が行われることを抑制できる。また、処理室内に搬入されるダミーウエハ２００ｂの累積膜厚値が、所定の閾値を超えている場合、所定の閾値に応じた警告を行うことで、例えば、ダミー基板用カセット１０９ｃの交換忘れ等の管理ミスの発生を抑制できる。これにより、ダミーウエハ２００ｂの累積膜厚値の増大による膜剥がれを抑制でき、処理室内のパーティクルの発生を抑制できる。また、堆積膜の応力によるダミーウエハ２００ｂの反りや変形が未然に防止され易くなる。これにより、例えば、変形したダミーウエハ２００ｂが、サセプタ２１７や周辺部材と擦れること等によって、処理室内にパーティクルが発生することを抑制できる。

【0072】

なお、第一の警告、第二の警告及び第三の警告は、例えば、コントローラ２２１が備える入出力装置２２２に表示等することで行ってもよく、複数のコントローラ２２１を一括して管理する上位装置に表示等することで行ってもよい。特に、上述の警告が上位装置に行われると、例えばリモート制御でダミー基板用カセット１０９ｃの交換指示を出し、交換することができる。

【0073】

Ｉ／Ｏポート２２１ｄは、上述のマスフローコントローラ２３４ａ、２３４ｂ、２３４ｃ、バルブ２３５ａ、２３５ｂ、２３５ｃ、２３５ｄ、２３５ｅ、流量調整バルブ２４５、ＡＰＣバルブ２４３、真空ポンプ２４６、ヒータ２１８、温度センサ２７４、回転機構２６７、昇降機構２６８、ヒータ電源２２５等に接続されている。

【0074】

ＣＰＵ２２１ａは、記憶装置２２１ｃから制御プログラムを読み出して実行すると共に、入出力装置２２２からの操作コマンドの入力等に応じて記憶装置２２１ｃからプロセスレシピを読み出すように構成されている。そして、ＣＰＵ２２１ａは、読み出したプロセスレシピの内容に沿うように、マスフローコントローラ２３４ａ、２３４ｂ、２３４ｃによる各種ガスの流量調整動作、バルブ２３５ａ、２３５ｂ、２３５ｃ、２３５ｄ、２３５ｅの開閉動作、ＡＰＣバルブ２４３の開閉及び流量調整バルブ２４５に基づく圧力調整動作、温度センサ２７４に基づくヒータ２１８の温度調整動作、真空ポンプ２４６の起動・停止、回転機構２６７の回転速度調節動作、昇降機構２６８の昇降動作や、ヒータ電源２２５による電力供給等を制御するように構成されている。

【0075】

なお、コントローラ２２１は、専用のコンピュータとして構成されている場合に限らず、汎用のコンピュータとして構成されていてもよい。例えば、上述のプログラムを格納したコンピュータ読み取り可能な記録媒体（例えば、磁気テープ、フレキシブルディスクやハードディスク等の磁気ディスク、ＣＤやＤＶＤ等の光ディスク、ＭＯ等の光磁気ディスク、ＵＳＢメモリやメモリカード等の半導体メモリ）２２３を用意し、係る記録媒体１２３を用いて汎用のコンピュータにプログラムをインストールすること等により、本実施形態に係るコントローラ２２１を構成することができる。なお、コンピュータにプログラムを供給するための手段は、記録媒体２２３を介して供給する場合に限らない。例えば、インターネットや専用回線等の通信手段を用い、記録媒体２２３を介さずにプログラムを供給するようにしてもよい。

【0076】

（３）基板処理工程
続いて、本実施形態にかかる半導体製造工程の一工程として、上述した反応容器２０３を備えるプロセスチャンバ２０２ａを用いて実施される基板処理工程を含むロット処理工程について、図６及び図７を用いて説明する。図６は、本実施形態に係る基板処理工程を含むロット処理工程を示すフロー図であり、図７は、本実施形態に係る基板処理工程における成膜工程での基板としてのウエハ２００への処理を示すフロー図である。なお、本実施形態では、処理ウエハ２００ａ及びダミーウエハ２００ｂはそれぞれ、カセット毎のロットで管理される。また、以下の説明において、基板処理装置１００のプロセスチャンバ２０２ａの各構成の動作は、コントローラ２２１により制御される。

【0077】

ここでは、第１の処理ガスとして、シリコン含有ガスであるトリシリルアミン（ＴＳＡ）を用い、第２の処理ガスとして、酸素含有ガスである酸素ガスを用い、ウエハ２００上に絶縁膜としてシリコン酸化膜（ＳｉＯ_２膜。以下、ＳｉＯ膜という）を形成する例について説明する。

【0078】

（カセット載置工程（Ｓ１０））
まず、上述したように、例えば、未処理の処理ウエハ２００ａを収容した処理基板用カセット１０９ａ、処理済みの処理ウエハ２００ａを収容する処理基板用カセット１０９ｂ、及びダミーウエハ２００ｂを収容したダミー基板用カセット１０９ｃが、図示しない搬送装置によって基板処理装置１００に搬入されてくる。搬入されてきたカセット１０９ａ〜１０９ｃは、ロードポート１０５上に載置される。

【0079】

（基板搬送工程（Ｓ２０））
基板搬送工程（Ｓ２０）では、少なくとも以下のダミー基板割当工程（Ｓ２１）、ダミー基板選択工程（Ｓ２２）、第一の閾値・第二の閾値判定工程、基板搬入工程（Ｓ２３）を順に行う。

【0080】

［ダミー基板割当工程（Ｓ２１）］
基板処理の要求を受け付けて、処理基板用カセット１０９ａに収容された、未処理の処理ウエハ２００ａの枚数を検出し、処理室（反応容器２０３）内に搬入するダミーウエハ２００ｂの枚数を決定する。

【0081】

このようにすることで、例えば、未処理の処理ウエハ２００ａの枚数が、１回あたりの処理枚数（例えば５枚）に対して不足を生じるような枚数であったとしても、予めダミーウエハ２００ｂの搬入枚数を決定して不足分を補充することができる。上述のように、ダミーウエハ２００ｂは、例えば載置部２１７ａの底部である基板載置面上に膜を形成しないことを目的として載置される。

【0082】

仮に、処理ウエハに不足が生じた載置部に、ダミーウエハを載置しない場合を考える。ウエハが載置される底部（基板載置面）は面状であるため、ウエハ上にＳｉＯ膜を成膜するような基板処理をすると、ウエハが載置されていない載置部の基板載置面上には膜が形成される。基板載置面上に膜が形成された状態で、次ロットの未処理の処理ウエハを載置部に載置した場合、回転開始時に発生する遠心力によって、基板載置面上に形成された膜上を処理ウエハが滑る。その結果、処理ウエハの裏面と基板載置面上の膜との間で摩擦力が発生する。その結果、載置部の基板載置面上に形成された膜が剥がれて異物（パーティクル）となり、それが処理ウエハに対する基板処理に影響を及ぼすことが考えられる。

【0083】

本実施形態では、このような課題に対し、ダミーウエハ２００ｂを載置部２１７ａに載置することで、載置部２１７ａの基板載置面上に膜を形成することを抑制する。

【0084】

［ダミー基板選択工程（Ｓ２２）］
後述する基板処理工程（Ｓ３０）を行う際、処理室（反応容器２０３）内へのダミーウエハ２００ｂの搬入が必要と判断された場合、ダミー基板用カセット１０９ｃに収容されたダミーウエハ２００ｂから、処理室内に搬入する所定枚数のダミーウエハ２００ｂを選択する。このとき、上述の算出部により算出したダミーウエハ２００ｂの累積膜厚値に基づいて、処理室内に搬入するダミーウエハ２００ｂを選択する。具体的には、ダミー基板用カセット１０９ｃに収容されたダミーウエハ２００ｂのうち、もっとも累積膜厚値の少ないダミーウエハ２００ｂを優先的に選択する。

【0085】

［第一の閾値・第二の閾値判定工程］
次に、ダミー基板選択工程（Ｓ２２）で選択したダミーウエハ２００ｂの累積膜厚値が第一の閾値を超えていないかを判定する。第一の閾値を超えていないと判定した場合、基板処理の実行を許可し、後述する基板搬入工程（Ｓ２３）を行う。

【0086】

ダミー基板選択工程（Ｓ２２）で選択したダミーウエハ２００ｂの累積膜厚値が、第一の閾値を超えていると判定した場合、ダミーウエハ２００ｂの累積膜厚値が、第二の閾値を超えていないかを判定する。ダミーウエハ２００ｂの累積膜厚値が、第二の閾値を超えていないと判定した場合、第一の警告を操作部である入出力装置２２２又は上位装置に通知した後、基板処理を実行し、後述する基板搬入工程（Ｓ２３）を行う。すなわち、ダミーウエハ２００ｂの累積膜厚値が、第一の閾値は超えているが第二の閾値は超えていないと判定した場合、基板処理を実行しつつ、第一の警告として、例えば、ダミー基板用カセット１０９ｃの交換を促す警告を入出力装置２２２又は上位装置に通知する。

【0087】

ダミー基板選択工程（Ｓ２２）で選択したダミーウエハ２００ｂの累積膜厚値が、第二の閾値を超えていると判定した場合、基板処理を実行せずに、第二の警告を入出力装置２２２又は上位装置に通知する。すなわち、ダミーウエハ２００ｂの累積膜厚値が、第二の閾値を超えていると判定した場合、基板処理を実行せずに、第二の警告として、例えば、ダミーウエハ２００ｂの累積膜厚値が第二の閾値を超えているため基板処理を実行しない旨を示す警告を入出力装置２２２又は上位装置に通知し、ダミー基板用カセット１０９ｃの交換を要求する。

【0088】

［基板搬入工程（Ｓ２３）］
まず、ウエハ２００の搬送位置までウエハ突き上げピンを上昇させ、サセプタ２１７の貫通孔にウエハ突き上げピンを貫通させる。その結果、ウエハ突き上げピンが、サセプタ２１７表面よりも所定の高さ分だけ突出した状態となる。続いて、ゲートバルブ２４４ａを開き、真空搬送ロボット１１２を用いて、反応容器２０３内に所定枚数（例えば５枚）のウエハ２００を搬入する。ここでは、処理ウエハ２００ａ又はダミーウエハ２００ｂの少なくともいずれかを搬入する。そして、サセプタ２１７の図示しない回転軸を中心として、各ウエハ２００が重ならないように、サセプタ２１７の同一面上に載置する。これにより、ウエハ２００は、サセプタ２１７の表面から突出したウエハ突き上げピン上に水平姿勢で支持される。

【0089】

反応容器２０３内にウエハ２００を搬入したら、真空搬送ロボット１１２を反応容器２０３外へ退避させ、ゲートバルブ２４４ａを閉じて反応容器２０３内を密閉する。その後、ウエハ突き上げピンを下降させて、第１の処理領域２０１ａ、第１のパージ領域２０４ａ、第２の処理領域２０１ｂ、第２のパージ領域２０４ｂの各底面のサセプタ２１７上にウエハ２００を載置し、本実施形態に係る基板搬送工程（Ｓ２０）を終了する。

【0090】

なお、ウエハ２００を反応容器２０３内に搬入する際には、排気部により反応容器２０３内を排気しつつ、不活性ガス供給系から反応容器２０３内にパージガスとしてのＮ_２ガスを供給するとよい。すなわち、真空ポンプ２４６を作動させ、ＡＰＣバルブ２４３を開け、反応容器２０３内を排気しつつ、少なくとも第１の不活性ガス供給系のバルブ２３５ｃを開け、反応容器２０３内にＮ_２ガスを供給するとよい。これにより、処理領域２０１内へのパーティクルの侵入や、ウエハ２００上へのパーティクルの付着を抑制することが可能となる。ここで、さらに第２の不活性ガス供給系及び第３の不活性ガス供給系から不活性ガスを供給してもよい。

【0091】

（基板処理工程（Ｓ３０））
基板処理工程（Ｓ３０）では、少なくとも以下の昇温・圧力調整工程（Ｓ３１）、成膜工程（Ｓ３２）、パージ工程（Ｓ３３）、圧力調整・基板搬出工程（Ｓ３４）を順に行う。

【0092】

［昇温・圧力調整工程（Ｓ３１）］
続いて、サセプタ２１７の内部に埋め込まれたヒータ２１８に電力を供給し、ウエハ２００の表面が所定の温度（例えば２００℃以上であって４００℃以下）となるように加熱する。この際、ヒータ２１８の温度は、温度センサ２７４により検出された温度情報に基づいてヒータ２１８への供給電力を制御することによって調整される。

【0093】

また、反応容器２０３内が所望の圧力（例えば０．１Ｐａ〜３００Ｐａ、好ましくは２０Ｐａ〜４０Ｐａ）となるように、反応容器２０３内を真空ポンプ２４６によって真空排気する。この際、反応容器２０３内の圧力は圧力センサで測定され、この測定された圧力情報に基づきＡＰＣバルブ２４３の開度をフィードバック制御する。

【0094】

また、ウエハ２００を加熱しつつ、回転機構２６７を作動して、サセプタ２１７の回転を開始させる。この際、サセプタ２１７の回転速度はコントローラ２２１によって制御される。サセプタ２１７の回転速度は例えば１回転／秒である。なお、サセプタ２１７は、後述する成膜工程（Ｓ３２）が終了するまでの間は、常に回転させた状態とする。サセプタ２１７を回転させることにより、ウエハ２００は、第１の処理領域２０１ａ、第１のパージ領域２０４ａ、第２の処理領域２０１ｂ、第２のパージ領域２０４ｂの順に移動を開始することになる。

【0095】

［成膜工程（Ｓ３２）］
次に、第１の処理領域２０１ａ内に第１の処理ガスとしてのＴＳＡガスを供給し、第２の処理領域２０１ｂ内に第２の処理ガスとしての酸素ガスを供給することによりウエハ２００上にＳｉＯ膜を成膜する工程を行う場合を例に説明する。なお、以下の説明では、ＴＳＡガスの供給、酸素ガスの供給、不活性ガスの供給を併行して行う。

【0096】

ウエハ２００を加熱して所望とする温度に達し、サセプタ２１７が所望とする回転速度に到達したら、少なくともバルブ２３５ａ，２３５ｂ及び２３５ｃを開け、処理ガス及び不活性ガスの処理領域２０１及びパージ領域２０４への供給を開始する。すなわち、バルブ２３５ａを開けて第１の処理領域２０１ａ内にＴＳＡガスの供給を開始すると共に、バルブ２３５ｂを開けて第２の処理領域２０１ｂ内に酸素ガスを供給し、さらにバルブ２３５ｃを開けて第１のパージ領域２０４ａ及び第２のパージ領域２０４ｂ内に不活性ガスであるＮ_２ガスを供給する。このとき、ＡＰＣバルブ２４３を適正に調整して反応容器２０３内の圧力を、例えば１０Ｐａ〜１０００Ｐａの範囲内の圧力とする。このときヒータ２１８の温度は、ウエハ２００の温度が、例えば２００℃〜４００℃の範囲内の温度となるような温度に設定する。

【0097】

すなわち、バルブ２３５ａを開け、第１のガス供給管２３２ａから第１のガス導入部２５１及び第１のガス噴出口２５４を介して第１の処理領域２０１ａにＴＳＡガスを供給しつつ、排気管２３１から排気する。このとき、ＴＳＡガスの流量が所定の流量となるように、マスフローコントローラ２３４ａを調整する。なお、マスフローコントローラ２３４ａで制御するＴＳＡガスの供給流量は、例えば１００ｓｃｃｍ〜５０００ｓｃｃｍの範囲内の流量とする。

【0098】

ＴＳＡガスを第１の処理領域２０１ａ内に供給する際には、バルブ２３５ｄを開け、第２の不活性ガス供給管２３２ｄからキャリアガス或いは希釈ガスとしてのＮ_２ガスを第１の処理領域２０１ａ内に供給するとよい。これにより、第１の処理領域２０１ａ内へのＴＳＡガスの供給を促進させることができる。

【0099】

また、バルブ２３５ｂを開け、第２のガス供給管２３２ｂから第２のガス導入部２５２及び第２のガス噴出口２５５を介して第２の処理領域２０１ｂに酸素ガスを供給しつつ、排気管２３１から排気する。このとき、酸素ガスの流量が所定の流量となるように、マスフローコントローラ２３４ｂを調整する。なお、マスフローコントローラ２３４ｂで制御する酸素ガスの供給流量は、例えば１０００ｓｃｃｍ〜１００００ｓｃｃｍの範囲内の流量とする。

【0100】

酸素ガスを第２の処理領域２０１ｂ内に供給する際には、バルブ２３５ｅを開け、第３の不活性ガス供給管２３２ｅからキャリアガス或いは希釈ガスとしてのＮ_２ガスを第２の処理領域２０１ｂ内に供給するとよい。これにより、第２の処理領域２０１ｂ内への酸素ガスの供給を促進することができる。

【0101】

また、バルブ２３５ａ及びバルブ２３５ｂを開けると共に、さらにバルブ２３５ｃを開け、パージガスとしての不活性ガスであるＮ_２ガスを、第１の不活性ガス供給管２３２ｃから不活性ガス導入部２５３、第１の不活性ガス噴出口２５６及び第２の不活性ガス噴出口２５７を介して第１のパージ領域２０４ａ及び第２のパージ領域２０４ｂにそれぞれ供給しつつ排気する。このとき、Ｎ_２ガスの流量が所定の流量となるように、マスフローコントローラ２３４ｃを調整する。なお、仕切板２０５の端部と反応容器２０３の側壁との間には、隙間が設けられている。第１のパージ領域２０４ａ内及び第２のパージ領域２０４ｂ内や上述の隙間から第１の処理領域２０１ａ内及び第２の処理領域２０１ｂ内に向けて不活性ガスを噴出させることで、第１のパージ領域２０４ａ内及び第２のパージ領域２０４ｂ内への処理ガスの侵入を抑制することができる。

【0102】

ガスの供給開始と共に、第２の処理領域２０１ｂの上方に設けられたプラズマ生成部２０６に、高周波電源（図示せず）から高周波電力を供給する。第２の処理領域２０１ｂ内に供給され、プラズマ生成部２０６の下方を通過した酸素ガスは、第２の処理領域２０１ｂ内でプラズマ状態となり、これに含まれる活性種がウエハ２００に供給される。なお、高周波電源から印加する高周波電力は、例えば５０Ｗ〜１０００Ｗの範囲内の電力となるように設定する。

【0103】

酸素ガスは反応温度が高く、上述のようなウエハ２００の処理温度、反応容器２０３内の圧力では反応しづらいが、本実施形態のように酸素ガスをプラズマ状態とし、これに含まれる活性種を供給するようにすると、例えば４００℃以下の温度帯でも成膜処理を行うことができる。なお、第１の処理ガスと第２の処理ガスとで要求する処理温度が異なる場合、処理温度が低い方の処理ガスの温度に合わせてヒータ２１８を制御し、処理温度を高くする必要のある他方の処理ガスを、プラズマ状態として供給するとよい。このようにプラズマを利用することで、ウエハ２００を低温で処理することができる。そのため、アルミニウム等の熱に弱い配線等を有するウエハ２００の処理が可能となる。また、処理ガスの不完全反応による生成物等の異物の発生を抑制することができ、ウエハ２００上に形成する薄膜の均質性や耐電圧特性等を向上させることができる。また、プラズマ状態とした酸素ガスの高い酸化力によって、酸化処理時間を短縮することができる等、基板処理の生産性を向上させることができる。

【0104】

上述したように、サセプタ２１７を回転させることにより、ウエハ２００は、第１の処理領域２０１ａ、第１のパージ領域２０４ａ、第２の処理領域２０１ｂ、第２のパージ領域２０４ｂの順に移動を繰り返す。そのため、図７に示すように、ウエハ２００には、ＴＳＡガスの供給、Ｎ_２ガスの供給（パージ）、プラズマ状態とされた酸素ガスの供給、Ｎ_２ガスの供給（パージ）が交互に所定回数実施されることになる。

【0105】

まず、第１の処理領域２０１ａを通過したウエハ２００表面にＴＳＡガスが供給され、ウエハ２００上にシリコン含有層が形成される。

【0106】

次に、シリコン含有層が形成されたウエハ２００が第１のパージ領域２０４ａを通過する。このとき、ウエハ２００に不活性ガスであるＮ_２ガスが供給される。

【0107】

次に、第２の処理領域２０１ｂを通過したウエハ２００に酸素ガスが供給され、ウエハ２００上にシリコン酸化層（ＳｉＯ層）が形成される。すなわち、酸素ガスは、第１の処理領域２０１ａでウエハ２００上に形成されたシリコン含有層の一部と反応する。これにより、シリコン含有層は酸化されて、シリコン及び酸素を含むＳｉＯ層へと改質される。

【0108】

そして、第２の処理領域２０１ｂでＳｉＯ層が形成されたウエハ２００が第２のパージ領域２０４ｂを通過する。このとき、ウエハ２００に不活性ガスであるＮ_２ガスが供給される。

【0109】

このように、サセプタ２１７の１回転を１サイクルとし、すなわち第１の処理領域２０１ａ、第１のパージ領域２０４ａ、第２の処理領域２０１ｂ及び第２のパージ領域２０４ｂのウエハ２００の通過を１サイクルとし、このサイクルを少なくとも１回以上行うことにより、ウエハ２００上に所定膜厚のＳｉＯ膜を成膜することができる。

【0110】

ウエハ２００上に所定の膜厚のＳｉＯ膜が形成された後、少なくともバルブ２３４ａ及びバルブ２３５ｂを閉じ、ＴＳＡガス及び酸素ガスの第１の処理領域２０１ａ及び第２の処理領域２０１ｂへの供給を停止する。このとき、プラズマ生成部２０６に対する電力供給も停止する。さらに、ヒータ２１８の電力供給量を制御して温度を低くするか、あるいはヒータ２１８への電力供給を停止する。

【0111】

［パージ工程（Ｓ３３）］
第１の処理領域２０１ａ内へのＴＳＡガスの供給及び第２の処理領域２０１ｂ内への酸素ガスの供給を停止した後、バルブ２３５ｄ及びバルブ２３５ｅを開けて、第１の処理領域２０１ａ及び第２の処理領域２０１ｂ内へのＮ_２ガスの供給を行う。これにより、第１の処理領域２０１ａ及び第２の処理領域２０１ｂ内をＮ_２ガスによりパージし、第１の処理領域２０１ａ及び第２の処理領域２０１ｂ内に残留している残留ガス等を除去する。

【0112】

［圧力調整・基板搬出工程（Ｓ３４）］
パージが完了したら、ＡＰＣバルブ２４３の開度を調整して反応容器２０３内の圧力を所定の圧力にする。成膜工程（Ｓ３２）が終了した後、ウエハ突き上げピンを上昇させ、サセプタ２１７の表面から突出させたウエハ突き上げピン上にウエハ２００を支持させる。そして、ゲートバルブ２４４ａを開き、真空搬送ロボット１１２を用いてウエハ２００を反応容器２０３の外へ搬出し、本実施形態に係る基板処理工程（Ｓ３０）を終了する。なお、上記の基板処理工程（Ｓ３０）において、ウエハ２００の温度、反応容器２０３内の圧力、各ガスの流量、プラズマ生成部２０６が備える電極に印加する電力、処理時間等の条件等は、膜厚等によって任意に調整する。

【0113】

（膜厚値更新工程（Ｓ４０））
基板処理工程（Ｓ３０）が終了した後、算出部により、各ダミーウエハ２００ｂの累積膜厚値がそれぞれ更新される。

【0114】

そして、処理基板用カセット１０９ａに収容された全ての処理ウエハ２００ａについて、処理が行われたかを判定する。全ての処理ウエハ２００ａの処理が終了していない場合は、上述の基板搬送工程（Ｓ２０）及び基板処理工程（Ｓ３０）を繰り返して行う。処理基板用カセット１０９ａに終了された全ての処理ウエハ２００ａの処理が終了した場合は、未処理の処理ウエハ２００ａを収容する処理基板用カセット１０９ａ及び処理済みの処理ウエハ２００ａを収容する処理基板用カセット１０９ｂを搬出し、次の処理基板用カセット１０９ａ，１０９ｂの搬送を待つ。

【0115】

（第三の閾値判定工程）
処理基板用カセット１０９ａに収容された全ての処理ウエハ２００ａの処理が終了した後、すなわち、１ロットの処理が終了した後、ダミー基板用カセット１０９ｃに収容されたダミーウエハ２００ｂの累積膜厚値の平均値が、第三の閾値を超えていないかを判定する。具体的には、本実施形態では、全ての処理ウエハ２００ａの処理が終了した処理基板用カセット１０９ａが、ロードポート１０５上から次の工程へ搬送され、新たな未処理の処理ウエハ２００ａが収容された処理基板用カセット１０９ａがロードポート１０５上に載置された後（上述のカセット載置工程（Ｓ１０）が終了した後）に、ダミーウエハ２００ｂの累積膜厚値の平均値が、第三の閾値を超えていないかを判定する。

【0116】

ダミー基板用カセット１０９ｃに収容された全てのダミーウエハ２００ｂの累積膜厚値の平均値が、第三の閾値を超えていると判定した場合、次に処理が行われる予定の処理基板用カセット１０９ａに収容された処理ウエハ２００ａの処理を実行せずに、第三の警告を入出力装置２２２又は上位装置に通知する。すなわち、ダミーウエハ２００ｂの累積膜厚値の平均値が、第三の閾値を超えていると判定した場合、第三の警告として、例えば、ダミーウエハ２００ｂの累積膜厚値が第三の閾値を超えているため新たに搬送されてきた処理基板用カセット１０９ａに収容された処理ウエハ２００ａの基板処理を実行しない旨を示す警告を、入出力装置２２２又は上位装置に通知し、ダミー基板用カセット１０９ｃの交換を要求する。

【0117】

（４）本実施形態に係る効果
本実施形態によれば、以下に示す１つまたは複数の効果を奏する。

【0118】

（ａ）本実施形態によれば、ウエハ２００をサセプタ２１７上に載置する際には、処理基板用カセット１０９ａに収容された未処理の処理ウエハ２００ａの枚数を検出し、プロセスチャンバ２０２ａ内に搬入するダミーウエハ２００ｂの枚数を決定する。これにより、サセプタ２１７表面の複数の載置部２１７ａの全ての基板載置面上に、処理ウエハ２００ａ又はダミーウエハ２００ｂが載置されることとなり、基板載置面上に膜が形成され難くなる。よって、次ロットのウエハ２００を載置した際、例えば回転開始時に遠心力によりウエハ２００が基板載置面上を滑っても、基板裏面と膜が接触する可能性が低いので、膜が剥がれて異物（パーティクル）となってしまうことを抑制することができる。

【0119】

（ｂ）本実施形態によれば、コントローラ２２１は、ダミーウエハ２００ｂ毎の累積膜厚値をそれぞれ算出する算出部を備えている。そして、算出部により算出されたダミーウエハ２００ｂの累積膜厚値に基づいて、搬送部によるウエハ２００（処理ウエハ２００ａ及びダミーウエハ２００ｂ）の搬送処理の制御、及び処理室で行われる基板処理の実行可否の判定を行う。これにより、ダミーウエハ２００ｂの累積膜厚値の増大による膜剥がれ等を抑制し、パーティクルの発生を抑制でき、基板処理品質を向上させることができる。

【0120】

（ｃ）本実施形態によれば、次の基板処理において、処理室（反応容器２０３）内へのダミーウエハ２００ｂの搬入が必要と判断された場合、ウエハ２００の搬送処理を行う際に、ダミー基板用カセット１０９ｃに収容されたダミーウエハ２００ｂのうち、もっとも累積膜厚値の少ないダミーウエハ２００ｂを優先的に選択し、搬送部により処理室内に搬入する。これにより、ダミーウエハ２００ｂの累積膜厚値の増大による膜剥がれ等を抑制し、パーティクルの発生を抑制できる。また、ダミー基板用カセット１０９ｃに収容されたダミーウエハ２００ｂを、まんべんなく使用することができ、ダミー基板用カセット１０９ｃの交換回数を減らすことができる。

【0121】

（ｄ）本実施形態によれば、コントローラ２２１には、ダミーウエハ２００ｂに設定された累積膜厚値の、複数の所定の閾値が予め格納されている。そして、基板処理が行われるとき、処理室に搬入されるダミーウエハ２００ｂの累積膜厚値が、それぞれの所定の閾値を超えていないかをそれぞれ判定する。そして、処理室に搬入されるダミーウエハ２００ｂの累積膜厚値が、所定の閾値を超えている場合には、基板処理を実行しない。これにより、所定の累積膜厚値を超えたダミーウエハ２００ｂを使用して基板処理が行われることを抑制できる。従って、ダミーウエハ２００ｂの累積膜厚値の増大による膜剥がれ等によるパーティクルの発生を抑制できる。また、堆積膜の応力によるダミーウエハ２００ｂの反りや変形を未然に防止され易くなる。これにより、例えば、変形したダミーウエハ２００ｂが、サセプタ２１７や周辺部材と擦れること等によるパーティクルの発生を抑制できる。

【0122】

（ｅ）本実施形態によれば、ダミーウエハ２００ｂの累積膜厚値が、所定の閾値を超えている場合、基板処理の実行可否の判定を行いつつ、所定の閾値のそれぞれに応じた警告を入出力装置２２２又は上位装置に通知する。これにより、例えば、ダミー基板用カセット１０９ｃの交換忘れ等の管理ミスの発生を抑制でき、所定の閾値を超えた累積膜厚値を有するダミーウエハ２００ｂを使用して基板処理が行われることを回避し易くなる。

【0123】

＜本発明の他の実施形態＞
以上、本発明の実施形態を具体的に説明したが、本発明は上述の実施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変更可能である。

【0124】

上述の実施形態では、第一の警告として、ダミー基板用カセット１０９ｃの交換を促す警告を行い、第二の警告として、ダミーウエハ２００ｂの累積膜厚値が、第二の閾値を超えており、基板処理を実行しない旨を示す警告を行い、第三の警告として、ダミーウエハ２００ｂの累積膜厚値の平均値が第三の閾値を超えており、新たに搬送された処理基板用カセット１０９ａに収容された処理ウエハ２００ａの基板処理を実行しない旨を示す警告を行う場合について説明したが、これに限定されるものではない。すなわち、例えば、コントローラ２２１には、ダミーウエハ２００ｂの累積膜厚値に設定された第一の閾値、第二の閾値及び第三の閾値の３つの所定の閾値が予め格納されており、基板処理が行われるときに、処理室内に搬入されるダミーウエハ２００ｂの累積膜厚値が、第一の閾値を超えている場合には、第一の警告として、ダミー基板用カセット１０９ｃの交換を促す警告を行い、第二の閾値を超えている場合には、第二の警告として、次回の基板処理を行うと、ダミー基板用カセット１０９ｃに収容された全てのダミーウエハ２００ｂの累積膜厚値が、第三の閾値を超える可能性が高い旨を示す警告を行い、第三の閾値を超えている場合には、第三の警告として、基板処理の要求をしない警告を行ってもよい。

【0125】

上述の実施形態では、処理基板用カセット１０９ａに収容された全ての処理ウエハ２００ａの処理が終了し、次の処理基板用カセット１０９ａがロードポート１０５上に載置された後、ダミー基板用カセット１０９ｃに収容されたダミーウエハ２００ｂの累積膜厚値の平均値が、第三の閾値を超えていないか判定したが、これに限定されるものではない。例えば、一の処理基板用カセット１０９ａに収容された全ての処理ウエハ２００ａの処理が終了した直後に、ダミー基板用カセット１０９ｃに収容されたダミーウエハ２００ｂの累積膜厚値の平均値が、第三の閾値を超えていないかを判定してもよい。すなわち、次の処理基板用カセット１０９ａに収容された処理ウエハ２００ａの処理が始まる前までに、ダミー基板用カセット１０９ｃに収容されたダミーウエハ２００ｂの累積膜厚値の平均値が、第三の閾値を超えていないかを判定すればよい。

【0126】

上述の実施形態では、ダミーウエハ２００ｂの累積膜厚値に設定された複数の所定の閾値として、第一の閾値、第二の閾値及び第三の閾値の３つの所定の閾値を予め格納し、それぞれの所定の閾値に応じて、基板処理の実行可否の判定を行いつつ、第一の警告、第二の警告又は第三の警告を行うようにしたが、これに限定されるものではない。すなわち、例えば、複数の所定の閾値として、第一の閾値及び第二の閾値の２つの閾値を予め格納し、それぞれの所定の閾値に応じて、基板処理の実行可否の判定を行いつつ、第一の警告又は第二の警告の少なくともいずれかを行うようにしてもよい。また、複数の所定の閾値として、４つ以上の閾値を予め格納し、それぞれの所定の閾値に応じて、基板処理の実行可否の判定を行いつつ、４つ以上の警告を行うようにしてもよい。

【0127】

上述の実施形態では、処理室内に搬入されるダミーウエハ２００ｂの累積膜厚値が所定の閾値を超えている場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、ダミー基板用カセット１０９ｃに収容された複数のダミーウエハ２００ｂの累積膜厚値の平均値が、所定の閾値を超えた場合に、警告等を行ってもよく、ダミー基板用カセット１０９ｃに収容されたもっとも累積膜厚値の少ないダミーウエハ２００ｂの累積膜厚値が、所定の閾値を超えた場合に警告等を行ってもよい。

【0128】

上述の実施形態では、累積膜厚値は、１回の基板処理で成膜される膜厚に、基板処理の実行回数を乗算して算出したが、例えば、ダミーウエハ２００ｂ毎の累積成膜時間で算出してもよく、ダミーウエハ２００ｂの成膜実行回数が予め定めた回数に達したかで算出してもよい。

【0129】

上述の実施形態では、搬送部によるウエハ２００の搬送処理の制御、及び処理室で行われる基板処理の実行可否の判定の両方を行う場合について説明したが、少なくともいずれかが行われればよい。

【0130】

上述の実施形態では、警告は、入出力装置２２２又は上位装置に表示して行ったが、これに限定されず、例えば、警告ランプ、警告音で警告を行ってもよく、あるいは、これらを組み合わせて警告を行ってもよい。

【0131】

上述の実施形態では、多枚葉式の基板処理装置について説明したが、これに限定されるものではなく、基板支持部に載置可能なウエハ２００の数と、実際に載置される処理ウエハ２００ａの数との差を解消するために使用されるフィルダミーウエハが用いられる基板処理装置に適用できる。すなわち、例えば、複数枚のウエハ２００を水平姿勢でかつ互いに中心をそろえた状態で垂直方向に多段に整列させて基板支持具に保持し、基板処理を行う縦型の基板処理装置や、他の多枚葉式の各種基板処理装置に適用してもよい。

【0132】

上述の実施形態では、処理ウエハ２００ａ及びダミーウエハ２００ｂのウエハ２００が、カセット１０９ａ，１０９ｃから一旦予備室としてのロードロック室１２２，１２３に搬送され、予備室から真空搬送室１０３を介して処理室（反応容器２０３）内に搬送される場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、処理基板用カセット１０９ａ及びダミー基板用カセット１０９ｃのそれぞれから直接、処理室に搬送してもよい。

【0133】

また、上述の実施形態では、ウエハ２００上に所定の薄膜（ＳｉＯ膜）を形成するための基板処理装置１００に適用する場合を説明したが、これに限定されるものではない。例えば、ウエハ２００に窒化膜を形成する基板処理装置や、ウエハ２００中に不純物原子を添加するための不純物ドーピング処理装置に適用してもよい。

【0134】

また、上述の実施形態では、ウエハ２００を処理する基板処理装置に適用する場合を説明したが、これに限定されるものではない。すなわち、例えば、ガラス基板を処理するＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）製造装置等の基板処理装置にも適用できる。

【0135】

＜本発明の好ましい態様＞
以下に、本発明の好ましい態様について付記する。

【0136】

本発明の一態様によれば、
複数枚の処理基板を収容する処理基板用カセット及び複数枚のダミー基板を収容するダミー基板用カセットを載置するカセット載置部と、
前記処理基板もしくは前記ダミー基板、又は前記処理基板及び前記ダミー基板を複数枚処理する処理室と、
前記処理室内に設けられ、前記基板を載置する基板載置面をそれぞれ有する複数の基板載置部が円周上に配列された基板支持部と、
前記処理室内に処理ガスを供給するガス供給部と、
前記処理室内を排気する排気部と、
前記カセット載置部と前記処理室との間で、前記基板を搬送する搬送部と、
少なくとも前記処理室内で行われる基板処理及び前記搬送部による前記基板の搬送処理を制御する制御部と、を備える
基板処理装置が提供される。

【0137】

好ましくは、
前記制御部は、
前記ダミー基板毎の累積膜厚値をそれぞれ算出する算出部を備え、
前記算出部により算出された前記ダミー基板の累積膜厚値に基づいて、前記搬送部による前記基板の搬送処理の制御、又は前記処理室内で行われる基板処理の実行可否の判定の少なくともいずれかを行なうよう制御する。

【0138】

また好ましくは、
次の基板処理を行う際、前記処理室内への前記ダミー基板の搬入が必要と判断された場合、
前記制御部は、
前記基板の搬送処理を行うとき、
前記ダミー基板用カセットに収容された前記ダミー基板のうち、もっとも累積膜厚値の少ない前記ダミー基板を優先的に選択し、前記搬送部により前記処理室内に搬入するように制御する。

【0139】

また好ましくは、
前記制御部には、前記ダミー基板に設定された累積膜厚値の第一の閾値が予め格納されており、
前記制御部は、
前記ダミー基板用カセットに収容された前記ダミー基板のうち、前記処理室内に搬入される前記ダミー基板の累積膜厚値が、前記第一の閾値を超えた場合、基板処理を実行しつつ、前記ダミー基板用カセットの交換を促す警告を、操作部又は上位装置に通知するよう制御する。

【0140】

また好ましくは、
前記制御部には、前記ダミー基板に設定された累積膜厚値の第二の閾値が予め格納されており、
前記制御部は、
前記ダミー基板用カセットに収容された前記ダミー基板のうち、前記処理室内に搬入される前記ダミー基板の累積膜厚値が、前記第二の閾値を超えた場合、基板処理を実行せずに、前記ダミー基板の累積膜厚値が、前記第二の閾値を超えている旨を示す警告を、操作部又は上位装置に通知するよう制御する。

【0141】

また好ましくは、
前記制御部には、前記ダミー基板に設定された累積膜厚値の第三の閾値が予め格納されており、
前記制御部は、
前記処理基板用カセットに収容された全ての前記処理基板の処理が終了した後、前記ダミー基板用カセットに収容された全ての前記ダミー基板の累積膜厚値の平均値が第三の閾値を超えている場合、次に処理が行われる予定の前記処理基板用カセットに収容された前記処理基板の処理を実行せずに、前記ダミー基板の累積膜厚値の平均値が、前記第三の閾値を超えている旨を示す警告を、操作部又は上位装置に通知するよう制御する。

【0142】

また好ましくは、
前記基板支持部は回転自在に構成され、
前記基板載置部は、
前記基板支持部の回転方向に沿って前記基板支持部の表面に円周上に配列され、
前記基板支持部の表面から窪んだ底部を前記基板載置面とする凹部として構成される。

【0143】

また好ましくは、
前記基板支持部は回転自在に構成され、
前記基板載置部は、
前記基板支持部の表面から窪んだ底部を前記基板載置面とする凹部として構成されることで、前記処理室内で基板処理が行われるとき、前記基板支持部の回転により遠心力を受けて前記基板載置面上を滑った前記基板が前記凹部内に留まるよう構成されている。

【0144】

本発明の他の態様によれば、
複数枚の処理基板を収容する処理基板用カセット及び複数枚のダミー基板を収容するダミー基板用カセットを、カセット載置部に載置するカセット載置工程と、
基板処理の要求を受け付けて、前記処理基板用カセットに収容された前記処理基板の枚数を検出し、処理室内に搬入する前記ダミー基板の枚数を決定するダミー基板割当工程と、
前記ダミー基板用カセットから前記処理室内に搬入する所定枚数の前記ダミー基板を選択するダミー基板選択工程と、
搬送部を用いて前記処理基板及び前記ダミー基板割当工程にて割り当てられた前記ダミー基板を前記処理室内に搬送し、前記処理室内に設けられた基板支持部の表面に円周上に配列された複数の基板載置部が備えるそれぞれの基板載置面に、複数枚の前記基板を載置する基板搬入工程と、
排気部により前記処理室内を排気しつつ、ガス供給部により前記処理室内に処理ガスを供給して前記基板を処理する基板処理工程と、を有する
半導体装置の製造方法が提供される。

【0145】

好ましくは、
前記ダミー基板選択工程では、
制御部が備える算出部により算出された前記ダミー基板毎の累積膜厚値に基づいて、前記処理室内に搬入する前記ダミー基板を選択し、
前記基板搬入工程では、
前記基板を前記処理室内に搬送する前に、前記処理室内に搬入される前記ダミー基板の累積膜厚値に基づいて、基板処理の実行可否を判定する。

【0146】

本発明の更に他の態様によれば、
複数枚の処理基板を収容する処理基板用カセット及び複数枚のダミー基板を収容するダミー基板用カセットを、カセット載置部に載置するカセット載置工程と、
基板処理の要求を受け付けて、前記処理基板用カセットに収容された前記処理基板の枚数を検出し、処理室内に搬入する前記ダミー基板の枚数を決定するダミー基板割当工程と、
前記ダミー基板用カセットから前記処理室内に搬入する所定枚数の前記ダミー基板を選択するダミー基板選択工程と、
搬送部を用いて前記処理基板及び前記ダミー基板割当工程にて割り当てられた前記ダミー基板を前記処理室内に搬送し、前記処理室内に設けられた基板支持部の表面に円周上に配列された複数の基板載置部が備えるそれぞれの基板載置面に、複数枚の前記基板を載置する基板搬入工程と、
排気部により前記処理室内を排気しつつ、ガス供給部により前記処理室内に処理ガスを供給して前記基板を処理する基板処理工程と、を有する基板処理方法が提供される。

【符号の説明】

【0147】

１００ 基板処理装置
１０５ ロードポート（カセット載置台）
１０９ａ，１０９ｂ 処理基板用カセット
１０９ｃ ダミー基板用カセット
２００ａ 処理ウエハ（処理基板）
２００ｂ ダミーウエハ（ダミー基板）
２２１ コントローラ（制御部）
２３１ 排気管
２５０ ガス供給部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】