特許 6285411 基板処理装置、半導体装置の製造方法及びプログラム

(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】6285411

(24)【登録日】2018年2月9日

(45)【発行日】2018年2月28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プログラム

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/31 20060101AFI20180215BHJP

   H01L 21/677 20060101ALI20180215BHJP

   H01L 21/205 20060101ALN20180215BHJP

   H01L 21/3065 20060101ALN20180215BHJP

   H01L 21/318 20060101ALN20180215BHJP

   H01L 21/316 20060101ALN20180215BHJP

【ＦＩ】

   H01L21/31 B

   H01L21/68 A

   !H01L21/205

   !H01L21/302 101

   !H01L21/318 B

   !H01L21/316 S

   !H01L21/316 X

   !H01L21/318 A

【請求項の数】6

【全頁数】36

(21)【出願番号】特願2015-253100(P2015-253100)

(22)【出願日】2015年12月25日

(65)【公開番号】特開2017-117978(P2017-117978A)

(43)【公開日】2017年6月29日

【審査請求日】2016年9月26日

(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

(74)【代理人】

【識別番号】100145872

【弁理士】

【氏名又は名称】福岡 昌浩

(74)【代理人】

【識別番号】100091362

【弁理士】

【氏名又は名称】阿仁屋 節雄

(72)【発明者】

【氏名】山本 哲夫

【審査官】 桑原 清

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−０３８５９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−３２４７８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１０−５０５２６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−１４４６１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−１２４１４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−１４７４８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−０８１２６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１４１０１５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ２１／３１

Ｈ０１Ｌ ２１／６７７

Ｈ０１Ｌ ２１／２０５

Ｈ０１Ｌ ２１／３０６５

Ｈ０１Ｌ ２１／３１６

Ｈ０１Ｌ ２１／３１８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板を処理する処理室を有する処理モジュールと、
前記処理モジュールを構成する壁の一つに設けられた基板搬入出口と、
前記基板搬入出口の近傍に配設された冷却機構と、
前記処理室内に配され、前記基板が載置される基板載置面を有する基板載置部と、
前記基板を加熱する加熱部と、
前記基板載置面と対向する位置に配され、第一の熱膨張率を有する材質で構成された分散板を有するシャワーヘッドと、
前記第一の熱膨張率とは異なる第二の熱膨張率を有する材質で構成されて前記分散板を支持する分散板支持部と、
前記分散板と前記分散板支持部との位置決めをするものであり、前記基板搬入出口が設けられた側に配置された第一位置決め部と、
前記分散板と前記分散板支持部との位置決めをするものであり、前記基板搬入出口が設けられた側とは前記処理室を介して対向する側に配置され、かつ、前記基板搬入出口を通じた基板の搬入出方向に沿って前記第一位置決め部と並ぶ位置に配置され、前記搬入出方向に沿った方向に逃げを有して構成された第二位置決め部と、
を備える基板処理装置。

【請求項2】

前記処理モジュールに隣接する搬送室と、
前記搬送室内に配置され、前記基板搬入出口を通じて前記処理モジュールに対する基板の搬入出を行う搬送ロボットと、
前記搬送ロボットによる前記基板載置面上への基板の載置ポジションを制御するロボット制御部と、を備え、
前記ロボット制御部は、前記処理室内における処理状況に応じて前記載置ポジションの可変制御を行うものである
請求項１に記載の基板処理装置。

【請求項3】

前記ロボット制御部は、
前記搬送ロボットの稼働パラメータを検出する検出部と、
前記検出部が検出した稼働パラメータと前記第一ポジションの位置情報または前記第二ポジションの位置情報とを基に、前記搬送ロボットの駆動データを算出する算出部と、
前記算出部が算出した駆動データに応じて、前記搬送ロボットの駆動部に対して動作指示を与える指示部と、
を有する請求項２に記載の基板処理装置。

【請求項4】

前記処理モジュールは、複数の前記処理室を有するとともに、前記処理室のそれぞれに対応する複数の前記基板搬入出口が同方向を向くように設けられており、
前記搬送ロボットは、同方向を向く複数の前記基板搬入出口のそれぞれに対応する複数のエンドエフェクタを有するとともに、各エンドエフェクタが同期して動作するように構成されている
請求項２または３に記載の基板処理装置。

【請求項5】

基板を処理する処理室を有する処理モジュール内に、前記処理モジュールを構成する壁の一つで冷却機構を有する壁に設けられた基板搬入出口を通じて、基板を搬入する工程と、
前記処理モジュール内に搬入した基板を、前記処理室内に配された基板載置部の基板載置面上に載置する工程と、
前記基板を加熱する工程と、
前記基板載置面と対向する位置に配されたシャワーヘッドから、前記シャワーヘッドが有する分散板を通じてガスを供給し、前記基板載置面上の基板に対する処理を行う工程と、
処理後の基板を前記処理モジュール内から搬出する工程と、を備え
前記処理モジュール内に基板を搬入する工程に先立ち、前記基板搬入出口が設けられた側に配置された第一位置決め部と、前記基板搬入出口が設けられた側とは前記処理室を介して対向する側に配置され、かつ、前記基板搬入出口を通じた基板の搬入出方向に沿って前記第一位置決め部と並ぶ位置に配置され、前記搬入出方向に沿った方向に逃げを有して構成された第二位置決め部とによって、第一の熱膨張率を有する材質で構成された前記分散板と、前記第一の熱膨張率とは異なる第二の熱膨張率を有する材質で構成されて前記分散板を支持する分散板支持部との位置決めをしておく
半導体装置の製造方法。

【請求項6】

基板を処理する処理室を有する処理モジュール内に、前記処理モジュールを構成する壁の一つで冷却機構を有する壁に設けられた基板搬入出口を通じて、基板を搬入する手順と、
前記処理モジュール内に搬入した基板を、前記処理室内に配された基板載置部の基板載置面上に載置する手順と、
前記基板を加熱する手順と、
前記基板載置面と対向する位置に配されたシャワーヘッドから、前記シャワーヘッドが有する分散板を通じてガスを供給し、前記基板載置面上の基板に対する処理を行う手順と、
処理後の基板を前記処理モジュール内から搬出する手順と、
前記処理モジュール内に基板を搬入する手順に先立ち、前記基板搬入出口が設けられた側に配置された第一位置決め部と、前記基板搬入出口が設けられた側とは前記処理室を介して対向する側に配置され、かつ、前記基板搬入出口を通じた基板の搬入出方向に沿って前記第一位置決め部と並ぶ位置に配置され、前記搬入出方向に沿った方向に逃げを有して構成された第二位置決め部とによって、第一の熱膨張率を有する材質で構成された前記分散板と、前記第一の熱膨張率とは異なる第二の熱膨張率を有する材質で構成されて前記分散板を支持する分散板支持部との位置決めをしておく手順と、
をコンピュータによって基板処理装置に実行させるプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、基板処理装置及び半導体装置の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

半導体装置の製造工程で用いられる基板処理装置の一態様としては、例えば、シャワーヘッドを利用して基板の処理面へのガス供給を均一に行う枚葉型のものがある。より詳しくは、枚葉型の基板処理装置では、基板載置面上の基板をヒータで加熱しつつ、基板載置面の上方に配されたシャワーヘッドから、そのシャワーヘッドと基板載置面との間に位置する分散板を通じてガスを分散させながら、基板載置面上の基板へのガス供給を行うことで、基板に対する処理を行うように構成されている（例えば特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１５−１０５４０５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上述した構成の基板処理装置では、基板に対する加熱の影響が分散板に及んでしまうことがあり得る。ただし、その場合であっても、基板へのガス供給に関しては、例えば当該ガス供給の均一性が損なわれる等の悪影響が生じるのを避けるべきである。

【0005】

本発明は、シャワーヘッドを利用して基板へのガス供給を行う場合に、その基板への加熱がガス供給に悪影響を及ぼすのを回避できるようにすることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一態様によれば、
基板を処理する処理室を有する処理モジュールと、
前記処理モジュールを構成する壁の一つに設けられた基板搬入出口と、
前記基板搬入出口の近傍に配設された冷却機構と、
前記処理モジュール内に配され、前記基板が載置される基板載置面を有する基板載置部と、
前記基板を加熱する加熱部と、
前記処理室を介して前記基板載置面と対向する位置に配され、第一の熱膨張率を有する材質で構成された分散板を有するシャワーヘッドと、
前記第一の熱膨張率とは異なる第二の熱膨張率を有する材質で構成されて前記分散板を支持する分散板支持部と、
前記分散板と前記分散板支持部との位置決めをするものであり、前記基板搬入出口が設けられた側に配置された第一位置決め部と、
前記分散板と前記分散板支持部との位置決めをするものであり、前記基板搬入出口が設けられた側とは前記処理室を介して対向する側に配置され、かつ、前記基板搬入出口を通じた基板の搬入出方向に沿って前記第一位置決め部と並ぶ位置に配置された第二位置決め部と、
を備える技術が提供される。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、シャワーヘッドを利用して基板へのガス供給を行う場合に、その基板への加熱がガス供給に悪影響を及ぼすのを回避することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の第一実施形態に係る基板処理装置の全体構成例を示す横断面図である。

【図2】本発明の第一実施形態に係る基板処理装置の全体構成例を示す縦断面図である。

【図3】本発明の第一実施形態に係る基板処理装置の処理室の概略構成の一例を模式的に示す説明図である。

【図4】本発明の第一実施形態に係る基板処理装置の処理室における要部構成の一例を模式的に示す説明図である。

【図5】本発明の第一実施形態に係る基板処理装置のコントローラの構成例を示すブロック図である。

【図6】本発明の第一実施形態に係る基板処理工程の概要を示すフロー図である。

【図7】図６の基板処理工程における成膜工程の詳細を示すフロー図である。

【図8】本発明の第一実施形態に係る基板処理装置における基板の載置ポジションの一具体例を模式的に示す説明図である。

【図9】本発明の第二実施形態に係る基板処理装置の全体構成例を示す横断面図である。

【図10】本発明の第二実施形態に係る基板処理装置の処理室における要部構成の一例を模式的に示す説明図である。

【図11】本発明の第二実施形態に係る基板処理装置の処理室における要部構成の他の例を模式的に示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

【0010】

［本発明の第一実施形態］
先ず、本発明の第一実施形態について説明する。

【0011】

（１）基板処理装置の全体構成
本発明の第一実施形態に係る基板処理装置の全体構成について、図１及び図２を参照しながら説明する。図１は、第一実施形態に係る基板処理装置の全体構成例を示す横断面図である。図２は、第一実施形態に係る基板処理装置の全体構成例を示す縦断面図である。

【0012】

図１及び図２に示すように、ここで例に挙げて説明する基板処理装置は、真空搬送室１０３の周囲に複数の処理モジュール２０１ａ〜２０１ｄを備えた、いわゆるクラスタタイプのものである。より詳しくは、図例の基板処理装置は、基板としてのウエハ２００を処理するもので、大別すると、真空搬送室（トランスファモジュール）１０３と、ロードロック室（ロードロックモジュール）１２２，１２３と、大気搬送室（フロントエンドモジュール）１２１と、ＩＯステージ（ロードポート）１０５と、複数の処理モジュール（プロセスモジュール）２０１ａ〜２０１ｄと、制御部としてのコントローラ２８１と、を備えて構成されている。
以下、これらの各構成について具体的に説明する。なお、以下の説明において、前後左右は、Ｘ１方向が右、Ｘ２方向が左、Ｙ１方向が前、Ｙ２方向が後とする。

【0013】

（真空搬送室）
真空搬送室１０３は、負圧下でウエハ２００が搬送される搬送空間となる搬送室として機能する。真空搬送室１０３を構成する筐体１０１は、平面視が六角形に形成される。そして、六角形の各辺には、ロードロック室１２２，１２３及び各処理モジュール２０１ａ〜２０１ｄがゲートバルブ１６０，１６５，１６１ａ〜１６１ｄを介してそれぞれ連結されている。

【0014】

真空搬送室１０３の略中央部には、負圧下でウエハ２００を移載（搬送）する搬送ロボットとしての真空搬送ロボット１１２がフランジ１１５を基部として設置されている。真空搬送ロボット１１２は、エレベータ１１６及びフランジ１１５によって真空搬送室１０３の気密性を維持しつつ昇降できるように構成されている（図２参照）。

【0015】

（ロードロック室）
真空搬送室１０３を構成する筐体１０１の六枚の側壁のうち前側に位置する二枚の側壁には、搬入用のロードロック室１２２と、搬出用のロードロック室１２３とが、それぞれゲートバルブ１６０，１６５を介して連結されている。ロードロック室１２２内には搬入室用の基板載置台１５０が設置され、ロードロック室１２３内には搬出室用の基板載置台１５１が設置されている。なお、各ロードロック室１２２，１２３は、それぞれが負圧に耐え得る構造に構成されている。

【0016】

（大気搬送室）
ロードロック室１２２，１２３の前側には、大気搬送室１２１がゲートバルブ１２８，１２９を介して連結されている。大気搬送室１２１は、略大気圧下で用いられる。

【0017】

大気搬送室１２１内には、ウエハ２００を移載する大気搬送ロボット１２４が設置されている。大気搬送ロボット１２４は、大気搬送室１２１に設置されたエレベータ１２６によって昇降されるように構成されているとともに、リニアアクチュエータ１３２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（図２参照）。

【0018】

大気搬送室１２１の上部には、クリーンエアを供給するクリーンユニット１１８が設置されている（図２参照）。また、大気搬送室１２１の左側には、ウエハ２００に形成されているノッチまたはオリエンテーションフラットを合わせる装置（以下、「プリアライナ」という）１０６が設置されている（図１参照）。

【0019】

（ＩＯステージ）
大気搬送室１２１の筐体１２５の前側には、ウエハ２００を大気搬送室１２１に対して搬入搬出するための基板搬入搬出口１３４と、ポッドオープナ１０８とが設置されている。基板搬入搬出口１３４を挟んでポッドオープナ１０８と反対側、すなわち筐体１２５の外側には、ＩＯステージ１０５が設置されている。

【0020】

ＩＯステージ１０５上には、ウエハ２００を複数枚収納するＦＯＵＰ（Ｆｒｏｎｔ Ｏｐｅｎｉｎｇ Ｕｎｉｆｉｅｄ Ｐｏｄ：以下「ポッド」という。）１００が複数搭載されている。ポッド１００は、シリコン（Ｓｉ）基板などのウエハ２００を搬送するキャリアとして用いられる。ポッド１００内には、未処理のウエハ２００や処理済のウエハ２００がそれぞれ水平姿勢で複数格納されるように構成されている。ポッド１００は、図示しない工程内搬送装置（ＲＧＶ）によって、ＩＯステージ１０５に対して、供給及び排出される。

【0021】

ＩＯステージ１０５上のポッド１００は、ポッドオープナ１０８によって開閉される。ポッドオープナ１０８は、ポッド１００のキャップ１００ａを開閉するとともに、基板搬入搬出口１３４を閉塞可能なクロージャ１４２とクロージャ１４２を駆動する駆動機構１０９とを備えている。ポッドオープナ１０８は、ＩＯステージ１０５に載置されたポッド１００のキャップ１００ａを開閉し、基板出し入れ口を開放・閉鎖することにより、ポッド１００に対するウエハ２００の出し入れを可能とする。

【0022】

（処理モジュール）
真空搬送室１０３を構成する筐体１０１の六枚の側壁のうち、ロードロック室１２２，１２３が連結されていない残りの四枚の側壁には、それぞれに対して、ウエハ２００に所望の処理を行う処理モジュール２０１ａ〜２０１ｄが、ゲートバルブ１６１ａ〜１６１ｄを介して、真空搬送室１０３を中心にして放射状に位置するように連結されている。各処理モジュール２０１ａ〜２０１ｄは、いずれもコールドウォール式の処理容器２０３ａ〜２０３ｄによって構成され、それぞれに一つの処理室２０２ａ〜２０２ｄが形成されている。各処理室２０２ａ〜２０２ｄ内では、半導体や半導体装置の製造工程の一工程として、ウエハ２００に対する処理を行う。各処理室２０２ａ〜２０２ｄ内で行う処理としては、例えば、ウエハ上へ薄膜を形成する処理、ウエハ表面を酸化、窒化、炭化等する処理、シリサイド、メタル等の膜形成、ウエハ表面をエッチングする処理、リフロー処理等の各種基板処理が挙げられる。

【0023】

なお、各処理モジュール２０１ａ〜２０１ｄの詳細な構成については、後述する。

【0024】

（コントローラ）
コントローラ２８１は、基板処理装置を構成する各部の動作を制御する制御部（制御手段）として機能する。そのために、制御部としてのコントローラ２８１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）やＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等を有してなるコンピュータ装置によって構成されている。そして、例えば、信号線Ａを通じて真空搬送ロボット１１２と、信号線Ｂを通じて大気搬送ロボット１２４と、信号線Ｃを通じてゲートバルブ１６０，１６１ａ，１６１ｂ，１６１ｃ，１６１ｄ，１６５，１２８，１２９と、信号線Ｄを通じてポッドオープナ１０８と、信号線Ｅを通じてプリアライナ１０６と、信号線Ｆを通じてクリーンユニット１１８と、それぞれ電気的に接続され、これらの各部に対して信号線Ａ〜Ｆを通じて動作指示を与えるように構成されている。

【0025】

なお、コントローラ２８１の詳細な構成については、後述する。

【0026】

（２）処理モジュールの構成
次に、各処理モジュール２０１ａ〜２０１ｄの詳細な構成について説明する。

【0027】

各処理モジュール２０１ａ〜２０１ｄは、それぞれが枚葉式の基板処理装置として機能するものであり、いずれも同様の構成を有するものである。
ここで、各処理モジュール２０１ａ〜２０１ｄのうちの一つを例に挙げて、具体的な構成を説明する。処理モジュール２０１ａ〜２０１ｄの一つを例に挙げることから、以下の説明においては、処理モジュール２０１ａ〜２０１ｄを単に「処理モジュール２０１」と記述し、各処理モジュール２０１ａ〜２０１ｄを構成するコールドウォール式の処理容器２０３ａ〜２０３ｄについても単に「処理容器２０３」と記述し、各処理容器２０３ａ〜２０３ｄ内に形成される処理室２０２ａ〜２０２ｄを単に「処理室２０２」と記述し、さらに各処理モジュール２０１ａ〜２０１ｄのそれぞれに対応するゲートバルブ１６１ａ〜１６１ｄについても単に「ゲートバルブ１６１」と記述する。
図３は、第一実施形態に係る基板処理装置の処理室の概略構成の一例を模式的に示す説明図である。

【0028】

（処理容器）
処理モジュール２０１は、上述したように、コールドウォール式の処理容器２０３によって構成されている。処理容器２０３は、例えば横断面が円形であり扁平な密閉容器として構成されている。処理容器２０３は、アルミナ（ＡｌＯ）等のセラミック材料で形成された上部容器２０３１と、アルミニウム（Ａｌ）やステンレス（ＳＵＳ）等の金属材料で形成された下部容器２０３２とで構成されている。

【0029】

処理容器２０３内には、処理室２０２が形成されている。処理室２０２は、その上方側（後述する基板載置台２１２よりも上方の空間）に位置し、基板としてシリコンウエハ等のウエハ２００を処理する処理空間２０２１と、その下方側で下部容器２０３２に囲まれた空間である搬送空間２０２２と、を備えている。

【0030】

下部容器２０３２の側面、すなわち処理容器２０３を構成する壁の一つには、ゲートバルブ１６１に隣接した基板搬入出口２０６が設けられている。ウエハ２００は、基板搬入出口２０６を介して、搬送空間２０２２に搬入されるようになっている。

【0031】

下部容器２０３２における基板搬入出口２０６の近傍には、ゲートバルブ１６１が閉じたときの容器内の気密性を確保するためのＯリング２０３３が配設されている。さらに、下部容器２０３２における基板搬入出口２０６の近傍には、後述するヒータ２１３による加熱の影響がＯリング２０３３に及ぶのを抑制すべく、当該近傍領域を冷却するための冷却配管２０３４が配設されている。冷却配管２０３４には、図示せぬ温調ユニットから冷媒が供給される。これにより、冷却配管２０３４及び温調ユニットは、基板搬入出口２０６の近傍領域を冷却する冷却機構として機能するようになっている。なお、温調ユニット及び冷媒は、公知技術によるものであればよく、ここでは詳細な説明を省略する。

【0032】

下部容器２０３２の底部には、リフトピン２０７が複数設けられている。さらに、下部容器２０３２は、アース電位になっている。

【0033】

（基板載置台）
処理空間２０２１内には、ウエハ２００を支持する基板支持部（サセプタ）２１０が設けられている。基板支持部２１０は、ウエハ２００を載置する載置面２１１と、載置面２１１を表面に持つ基板載置台２１２と、基板載置台２１２に内包された加熱部としてのヒータ２１３と、を主に有する。基板載置台２１２には、リフトピン２０７が貫通する貫通孔２１４が、リフトピン２０７と対応する位置にそれぞれ設けられている。

【0034】

基板載置台２１２は、シャフト２１７によって支持される。シャフト２１７は、処理容器２０３の底部を貫通しており、さらに処理容器２０３の外部で昇降機構２１８に接続されている。昇降機構２１８を作動させてシャフト２１７及び支持台２１２を昇降させることにより、基板載置台２１２は、載置面２１１上に載置されるウエハ２００を昇降させることが可能となっている。なお、シャフト２１７下端部の周囲はベローズ２１９により覆われており、これにより処理空間２０２１内は気密に保持されている。

【0035】

基板載置台２１２は、ウエハ２００の搬送時には、載置面２１１が基板搬入出口２０６の位置（ウエハ搬送位置）となるように下降し、ウエハ２００の処理時には、ウエハ２００が処理空間２０２１内の処理位置（ウエハ処理位置）まで上昇する。
具体的には、基板載置台２１２をウエハ搬送位置まで下降させた時には、リフトピン２０７の上端部が載置面２１１の上面から突出して、リフトピン２０７がウエハ２００を下方から支持するようになっている。また、基板載置台２１２をウエハ処理位置まで上昇させたときには、リフトピン２０７は載置面２１１の上面から埋没して、載置面２１１がウエハ２００を下方から支持するようになっている。なお、リフトピン２０７は、ウエハ２００と直接触れるため、例えば、石英やアルミナ等の材質で形成することが望ましい。なお、リフトピン２０７に昇降機構を設けて、リフトピン２０７を動くように構成してもよい。

【0036】

（シャワーヘッド）
処理空間２０２１の上方（ガス供給方向上流側）には、ガス分散機構としてのシャワーヘッド２３０が設けられている。シャワーヘッド２３０は、例えば上部容器２０３１に設けられた穴２０３１ａに挿入される。そして、シャワーヘッド２３０は、図示せぬヒンジを介して上部容器２０３１に固定され、メンテナンス時にはヒンジを利用して開けられるように構成されている。

【0037】

シャワーヘッドの蓋２３１は、例えば導電性及び熱伝導性のある金属で形成されている。また、シャワーヘッドの蓋２３１には、第一分散機構としてのガス供給管２４１が挿入される貫通孔２３１ａが設けられている。貫通孔２３１ａに挿入されるガス供給管２４１は、シャワーヘッド２３０内に形成された空間であるシャワーヘッドバッファ室２３２内に供給するガスを分散させるためのもので、シャワーヘッド２３０内に挿入される先端部２４１ａと、蓋２３１に固定されるフランジ２４１ｂと、を有する。先端部２４１ａは、例えば円柱状に構成されており、その円柱側面には分散孔が設けられている。そして、後述するガス供給部（供給系）から供給されるガスは、先端部２４１ａ及び分散孔を介して、シャワーヘッドバッファ室２３２内に供給される。

【0038】

さらに、シャワーヘッド２３０は、後述するガス供給部（供給系）から供給されるガスを分散させるための第二分散機構としての分散板２３４を備えている。分散板２３４は、例えば非金属材料である石英で形成されている。この分散板２３４の上流側がシャワーヘッドバッファ室２３２であり、下流側が処理空間２０２１である。分散板２３４には、複数の貫通孔２３４ａが設けられている。分散板２３４は、処理空間２０２１を介して基板載置面２１１と対向するように、その基板載置面２１１の上方側に配置されている。したがって、シャワーヘッドバッファ室２３２は、分散板２３４に設けられた複数の貫通孔２３４ａを介して、処理空間２０２１と連通することになる。

【0039】

分散板２３４の貫通孔２３４ａが設けられた部分は、上部容器２０３１に設けられた穴２０３１ａに挿入される。そして、分散板２３４は、穴２０３１ａへの挿入部分の外周側に、上部容器２０３１の上面に載置されることになるフランジ部２３４ｂ，２３４ｃを有する。フランジ部２３４ｂ，２３４ｃは、上部容器２０３１と蓋２３１との間に介在して、これらの間を絶縁し、かつ、断熱する。つまり、上部容器２０３１における穴２０３１ａの外周側に位置する台座部分（すなわち、フランジ部２３４ｂ，２３４ｃが載置される部分）２０３１ｂは、分散板２３４を支持する分散板支持部として機能することになる。

【0040】

なお、分散板２３４のフランジ部２３４ｂ，２３４ｃと上部容器２０３１の台座部分２０３１ｂとが重なる箇所には、上部容器２０３１と分散板２３４との位置決めをする位置決め部２３５，２３６が設けられている。位置決め部２３５，２３６の詳細な構成については、後述する。

【0041】

シャワーヘッドバッファ室２３２には、供給されたガスの流れを形成するガスガイド２３５が設けられている。ガスガイド２３５は、ガス供給管２４１が挿入される貫通孔２３１ａを頂点として分散板２３４方向に向かうにつれ径が広がる円錐形状である。ガスガイド２３５は、その下端が、分散板２３４の最も外周側に形成される貫通孔２３４ａよりも更に外周側に位置するように形成される。つまり、シャワーヘッドバッファ室２３２は、分散板２３４の上方側から供給されるガスを処理空間２０２１に向けて案内するガスガイド２３５を内包している。

【0042】

なお、シャワーヘッドの蓋２３１には、図示せぬ整合器及び高周波電源が接続されていてもよい。整合器及び高周波電源が接続されていれば、これらでインピーダンスを調整することにより、シャワーヘッドバッファ室２３２及び処理空間２０２１にプラズマを生成することが可能となる。

【0043】

また、シャワーヘッド２３０は、シャワーヘッドバッファ室２３２内及び処理空間２０２１内を昇温させる加熱源としてのヒータ（ただし不図示）を内包していてもよい。ヒータは、シャワーヘッドバッファ室２３２内に供給されたガスが再液化しない温度に加熱する。例えば、１００℃程度に加熱するよう制御される。

【0044】

（ガス供給系）
シャワーヘッドの蓋２３１に設けられた貫通孔２３１ａに挿入されるガス供給管２４１には、共通ガス供給管２４２が接続されている。ガス供給管２４１と共通ガス供給管２４２は、管の内部で連通している。そして、共通ガス供給管２４２から供給されるガスは、ガス供給管２４１、ガス導入孔２３１ａを通じて、シャワーヘッド２３０内に供給される。

【0045】

共通ガス供給管２４２には、第一ガス供給管２４３ａ、第二ガス供給管２４４ａ、第三ガス供給管２４５ａが接続されている。このうち、第二ガス供給管２４４ａは、リモートプラズマユニット２４４ｅを介して共通ガス供給管２４２に接続される。

【0046】

第一ガス供給管２４３ａを含む第一ガス供給系２４３からは主に第一元素含有ガスが供給され、第二ガス供給管２４４ａを含む第二ガス供給系２４４からは主に第二元素含有ガスが供給される。第三ガス供給管２４５ａを含む第三ガス供給系２４５からは、ウエハ２００を処理する際には主に不活性ガスが供給され、シャワーヘッド２３０や処理空間２０２１をクリーニングする際はクリーニングガスが主に供給される。

【0047】

（第一ガス供給系）
第一ガス供給管２４３ａには、上流方向から順に、第一ガス供給源２４３ｂ、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）２４３ｃ、及び、開閉弁であるバルブ２４３ｄが設けられている。そして、第一ガス供給源２４３ｂからは、第一元素を含有するガス（以下、「第一元素含有ガス」という。）が、ＭＦＣ２４３ｃ、バルブ２４３ｄ、第一ガス供給管２４３ａ、共通ガス供給管２４２を介して、シャワーヘッド２３０内に供給される。

【0048】

第一元素含有ガスは、処理ガスの一つであり、原料ガスとして作用するものである。ここで、第一元素は、例えばシリコン（Ｓｉ）である。すなわち、第一元素含有ガスは、シリコン含有ガスであり、例えばジクロロシラン（ＳｉＨ_２Ｃｌ_２、略称：ＤＣＳ）ガスを用いる。

【0049】

第一ガス供給管２４３ａのバルブ２４３ｄよりも下流側には、第一不活性ガス供給管２４６ａの下流端が接続されている。第一不活性ガス供給管２４６ａには、上流方向から順に、不活性ガス供給源２４６ｂ、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）２４６ｃ、及び、開閉弁であるバルブ２４６ｄが設けられている。そして、不活性ガス供給源２４６ｂからは、不活性ガスが、ＭＦＣ２４６ｃ、バルブ２４６ｄ、第一不活性ガス供給管２４６ａ、第一ガス供給管２４３ａ、共通ガス供給管２４２を介して、シャワーヘッド２３０内に供給される。

【0050】

ここで、不活性ガスは、第一元素含有ガスのキャリアガスとして作用するもので、第一元素とは反応しないガスを用いることが好ましい。具体的には、例えば、窒素（Ｎ_２）ガスを用いることができる。なお、不活性ガスとしては、Ｎ_２ガスのほか、例えばヘリウム（Ｈｅ）ガス、ネオン（Ｎｅ）ガス、アルゴン（Ａｒ）ガス等の希ガスを用いることができる。

【0051】

主に、第一ガス供給管２４３ａ、ＭＦＣ２４３ｃ、バルブ２４３ｄにより、第一ガス供給系（「シリコン含有ガス供給系」ともいう）２４３が構成される。
また、主に、第一不活性ガス供給管２４６ａ、ＭＦＣ２４６ｃ及びバルブ２４６ｄにより、第一不活性ガス供給系が構成される。
なお、第一ガス供給系２４３は、第一ガス供給源２４３ｂ、第一不活性ガス供給系を含めて考えてもよい。また、第一不活性ガス供給系は、不活性ガス供給源２３４ｂ、第一ガス供給管２４３ａを含めて考えてもよい。
このような第一ガス供給系２４３は、処理ガスの一つである原料ガスを供給するものであることから、処理ガス供給系の一つに該当することになる。

【0052】

（第二ガス供給系）
第二ガス供給管２４４ａには、下流にリモートプラズマユニット２４４ｅが設けられている。上流には、上流方向から順に、第二ガス供給源２４４ｂ、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）２４４ｃ、及び、開閉弁であるバルブ２４４ｄが設けられている。そして、第二ガス供給源２４４ｂからは、第二元素を含有するガス（以下、「第二元素含有ガス」という。）が、ＭＦＣ２４４ｃ、バルブ２４４ｄ、第二ガス供給管２４４ａ、リモートプラズマユニット２４４ｅ、共通ガス供給管２４２を介して、シャワーヘッド２３０内に供給される。このとき、第二元素含有ガスは、リモートプラズマユニット２４４ｅによりプラズマ状態とされ、ウエハ２００上に供給される。

【0053】

第二元素含有ガスは、処理ガスの一つであり、反応ガスまたは改質ガスとして作用するものである。ここで、第二元素含有ガスは、第一元素と異なる第二元素を含有する。第二元素としては、例えば窒素（Ｎ）である。すなわち、第二元素含有ガスは、例えば窒素含有ガスであり、例えばアンモニア（ＮＨ_３）ガスを用いる。

【0054】

第二ガス供給管２４４ａのバルブ２４４ｄよりも下流側には、第二不活性ガス供給管２４７ａの下流端が接続されている。第二不活性ガス供給管２４７ａには、上流方向から順に、不活性ガス供給源２４７ｂ、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）２４７ｃ、及び、開閉弁であるバルブ２４７ｄが設けられている。そして、不活性ガス供給源２４７ｂからは、不活性ガスが、ＭＦＣ２４７ｃ、バルブ２４７ｄ、第二不活性ガス供給管２４７ａ、第二ガス供給管２４４ａ、共通ガス供給管２４２を介して、シャワーヘッド２３０内に供給される。

【0055】

ここで、不活性ガスは、基板処理工程ではキャリアガスまたは希釈ガスとして作用する。具体的には、例えばＮ_２ガスを用いることができるが、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もできる。

【0056】

主に、第二ガス供給管２４４ａ、ＭＦＣ２４４ｃ、バルブ２４４ｄにより、第二ガス供給系２４４（「窒素含有ガス供給系」ともいう）が構成される。
また、主に、第二不活性ガス供給管２４７ａ、ＭＦＣ２４７ｃ及びバルブ２４７ｄにより、第二不活性ガス供給系が構成される。
なお、第二ガス供給系２４４は、第二ガス供給源２４４ｂ、リモートプラズマユニット２４４ｅ、第二不活性ガス供給系を含めて考えてもよい。また、第二不活性ガス供給系は、不活性ガス供給源２４７ｂ、第二ガス供給管２４４ａ、リモートプラズマユニット２４４ｅを含めて考えてもよい。
このような第二ガス供給系２４４は、処理ガスの一つである反応ガスまたは改質ガスを供給するものであることから、処理ガス供給系の一つに該当することになる。

【0057】

（第三ガス供給系）
第三ガス供給管２４５ａには、上流方向から順に、第三ガス供給源２４５ｂ、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）２４５ｃ、及び、開閉弁であるバルブ２４５ｄが設けられている。そして、第三ガス供給源２４５ｂからは、不活性ガスが、ＭＦＣ２４５ｃ、バルブ２４５ｄ、第三ガス供給管２４５ａ、共通ガス供給管２４２を介して、シャワーヘッド２３０内に供給される。

【0058】

第三ガス供給源２４５ｂから供給される不活性ガスは、基板処理工程では、処理容器２０３やシャワーヘッド２３０内に留まったガスをパージするパージガスとして作用する。また、クリーニング工程では、クリーニングガスのキャリアガスまたは希釈ガスとして作用してもよい。このような不活性ガスとしては、例えばＮ_２ガスを用いることができるが、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もできる。

【0059】

第三ガス供給管２４５ａのバルブ２４５ｄよりも下流側には、クリーニングガス供給管２４８ａの下流端が接続されている。クリーニングガス供給管２４８ａには、上流方向から順に、クリーニングガス供給源２４８ｂ、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）２４８ｃ、及び、開閉弁であるバルブ２４８ｄが設けられている。そして、クリーニングガス供給源２４８ｂからは、クリーニングガス供給源２４８ｂからは、クリーニングガスが、ＭＦＣ２４８ｃ、バルブ２４８ｄ、クリーニングガス供給管２４８ａ、第三ガス供給管２４５ａ、共通ガス供給管２４２を介して、シャワーヘッド２３０内に供給される。

【0060】

クリーニングガス供給源２４８ｂから供給されるクリーニングガスは、クリーニング工程では、シャワーヘッド２３０や処理容器２０３に付着した副生成物等を除去するクリーニングガスとして作用する。このようなクリーニングガスとしては、例えば、三フッ化窒素（ＮＦ_３）ガスを用いることができる。なお、クリーニングガスとしては、ＮＦ_３ガスのほか、例えば、フッ化水素（ＨＦ）ガス、三フッ化塩素ガス（ＣｌＦ_３）ガス、フッ素（Ｆ_２）ガス等を用いてもよく、またこれらを組合せて用いてもよい。

【0061】

主に、第三ガス供給管２４５ａ、マスフローコントローラ２４５ｃ、バルブ２４５ｄにより、第三ガス供給系２４５が構成される。
また、主に、クリーニングガス供給管２４８ａ、マスフローコントローラ２４８ｃ及びバルブ２４８ｄにより、クリーニングガス供給系が構成される。
なお、第三ガス供給系２４５は、第三ガス供給源２４５ｂ、クリーニングガス供給系を含めて考えてもよい。また、クリーニングガス供給系は、クリーニングガス供給源２４８ｂ、第三ガス供給管２４５ａを含めて考えてもよい。

【0062】

（ガス排気系）
処理容器２０３の雰囲気を排気する排気系は、処理容器２０３に接続された複数の排気管を有する。具体的には、搬送空間２０２２に接続される排気管（第一排気管）２６１と、処理空間２０２１に接続される排気管（第二排気管）２６２と、シャワーヘッドバッファ室２３２に接続される排気管（第三排気管）２６３と、を有する。また、各排気管２６１，２６２，２６３の下流側には、排気管（第四排気管）２６４が接続される。

【0063】

排気管２６１は、搬送空間２０２２の側面または底面に接続される。排気管２６１には、高真空または超高真空を実現する真空ポンプとしてＴＭＰ（Ｔｕｒｂｏ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｐｕｍｐ：以下「第一真空ポンプ」ともいう。）２６５が設けられている。排気管２６１において、ＴＭＰ２６５の上流側と下流側には、それぞれに開閉弁であるバルブ２６６，２６７が設けられている。

【0064】

排気管２６２は、処理空間２０２１の側方に接続される。排気管２６２には、処理空間２０２１内を所定の圧力に制御する圧力制御器であるＡＰＣ（ＡｕｔｏＰｒｅｓｓｕｒｅ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）２７６が設けられている。ＡＰＣ２７６は、開度調整可能な弁体（図示せず）を有し、コントローラ２８０からの指示に応じて排気管２６２のコンダクタンスを調整する。また、排気管２６２において、ＡＰＣ２７６の上流側と下流側には、それぞれに開閉弁であるバルブ２７５，２７７が設けられている。

【0065】

排気管２６３は、シャワーヘッドバッファ室２３２の側方または上方に接続される。排気管２６３には、開閉弁であるバルブ２７０が設けられている。

【0066】

排気管２６４には、ＤＰ（Ｄｒｙ Ｐｕｍｐ）２７８が設けられている。図示のように、排気管２６４には、その上流側から排気管２６３、排気管２６２、排気管２６１が接続され、さらにそれらの下流にＤＰ２７８が設けられる。ＤＰ２７８は、排気管２６２、排気管２６３、排気管２６１のそれぞれを介して、シャワーヘッドバッファ室２３２、処理空間２０２１及び搬送空間２０２２のそれぞれの雰囲気を排気する。また、ＤＰ２７８は、ＴＭＰ２６５が動作するときに、その補助ポンプとしても機能する。すなわち、高真空（あるいは超高真空）ポンプであるＴＭＰ２６５は、大気圧までの排気を単独で行うのは困難であるため、大気圧までの排気を行う補助ポンプとしてＤＰ２７８が用いられる。

【0067】

（３）分散板及び位置決め部の構成
次に、シャワーヘッド２３０に設けられた分散板２３４と、その分散板２３４の位置決めを行う位置決め部２３５，２３６とについて、それぞれの詳細な構成を説明する。

【0068】

上述した構成の処理室２０１において、ウエハ２００に対する処理を行う際には、処理対象となるウエハ２００をウエハ処理位置まで上昇させつつ、基板載置台２１２のヒータ２１３でウエハ２００に対する加熱を行う。このとき、ヒータ２１３による加熱でシャワーヘッド２３０も高温になることから、シャワーヘッド２３０の接ガス部分が金属材料で構成されていると、ウエハ２００への金属汚染が懸念される。そのため、シャワーヘッド２３０の分散板２３４は、非金属材料である石英で構成されている。

【0069】

一方、分散板２３４を支持する上部容器２０３１の台座部分２０３１ｂは、セラミック材料であるアルミナで構成されている。したがって、分散板２３４と上部容器２０３１の台座部分２０３１ｂとは、互いに異なる熱膨張率を有することになる。具体的には、石英の熱膨張率（熱膨張係数）は６．０×１０^−７／℃（以下、この熱膨張率を「第一の熱膨張率」という。）であり、アルミナの熱膨張率（熱膨張係数）は７．１×１０^−６／℃（以下、この熱膨張率を「第二の熱膨張率」という。）である。つまり、分散板２３４は、第一の熱膨張率を有する材質で構成され、上部容器２０３１の台座部分２０３１ｂは、第一の熱膨張率とは異なる第二の熱膨張率を有する材質で構成されている。

【0070】

このように、分散板２３４と上部容器２０３１の台座部分２０３１ｂとの間に熱膨張率差があると、基板載置台２１２のヒータ２１３による加熱処理で高温化した場合に、それぞれの変形量（伸び量）にも差が生じることになる。
例えば、分散板２３４を構成する石英については、熱膨張率が６．０×１０^−７／℃であることから、温度変化Δｔ＝３００℃、長さＬ＝５００ｍｍである場合には、６．０×１０^−７×３００×５００＝０．０９ｍｍ伸びる。また、温度変化Δｔ＝４００℃、長さＬ＝５００ｍｍである場合には、６．０×１０^−７×４００×５００＝０．１２ｍｍ伸びる。また、温度変化Δｔ＝５００℃、長さＬ＝５００ｍｍである場合には、６．０×１０^−７×５００×５００＝０．１５ｍｍ伸びる。
これに対して、例えば、上部容器２０３１の台座部分２０３１ｂを構成するアルミナについては、熱膨張率が７．１×１０^−６／℃であることから、温度変化Δｔ＝３００℃、長さＬ＝５００ｍｍである場合には、７．１×１０^−６×３００×５００＝１．１ｍｍ伸びる。また、温度変化Δｔ＝４００℃、長さＬ＝５００ｍｍである場合には、７．１×１０^−６×４００×５００＝１．４ｍｍ伸びる。また、温度変化Δｔ＝５００℃、長さＬ＝５００ｍｍである場合には、７．１×１０^−６×５００×５００＝１．８ｍｍ伸びる。

【0071】

なお、分散板２３４に熱膨張率の小さい材質を使う理由は、基板載置台２１２のヒータ２１３による加熱処理で高温化した場合に、貫通孔２３４ａの孔径が意図しない膨張により大きくなってしまい、期待していたガス流量と異なってしまうのを防ぐためである。一方、上部容器２０３１に熱膨張率の大きい材質を使う理由は、処理室２０１が真空チャンバ構造であるため、機械的強度の確保を優先的に考慮したためである。

【0072】

以上のような熱膨張率差があることを考慮すると、分散板２３４と上部容器２０３１の台座部分２０３１ｂとは、ネジ等で固定することができない。ネジ等で固定すると、いずれかが破損してしまうおそれがあるからである。
そこで、本実施形態で説明する基板処理装置では、分散板２３４と上部容器２０３１の台座部分２０３１ｂとの位置関係の固定を、位置決め部２３５，２３６を利用して行っている。

【0073】

以下に、位置決め部２３５，２３６の詳細な構成について説明する。
図４は、第一実施形態に係る基板処理装置の処理室における要部構成の一例を模式的に示す説明図である。

【0074】

位置決め部２３５，２３６は、いずれも、分散板２３４と分散板支持部として機能する上部容器２０３１の台座部分２０３１ｂとの位置決めをするものである。位置決め部２３５，２３６としては、処理容器２０３の基板搬入出口２０６が設けられた側（すなわち、冷却配管２０３４が配設されている側）に配置された第一位置決め部２３５と、基板搬入出口２０６が設けられた側とは処理空間２０２１を介して対向する側（すなわち、処理容器２０３を構成する壁のうち、基板搬入出口２０６が設けられた壁と対向する壁の側）に配置された第二位置決め部２３６とがある。

【0075】

これら第一位置決め部２３５及び第二位置決め部２３６は、基板搬入出口２０６を通じたウエハ２００の搬入出方向に沿って並ぶように配置されている。さらに詳しくは、第一位置決め部２３５及び第二位置決め部２３６は、基板搬入出口２０６を平面視したときの当該基板搬入出口２０６の中央位置を通り、かつ、その基板搬入出口２０６を通じたウエハ２００の搬入出方向に沿って延びる仮想的な直線Ｌ上に配置されている。これにより、第一位置決め部２３５及び第二位置決め部２３６によって位置決めされる分散板２３４は、仮想的な直線Ｌを中心にして、図中左右方向に均等に振り分けられて配置されることになる。なお、ウエハ２００の搬入出方向は、真空搬送ロボット１１２によって特定される。つまり、ウエハ２００の搬入出方向は、真空搬送ロボット１１２のエンドエフェクタ１１３の移動方向（図中矢印参照）と一致する。

【0076】

これら第一位置決め部２３５及び第二位置決め部２３６のうち、基板搬入出口２０６の側に位置する第一位置決め部２３５は、上部容器２０３１の台座部分２０３１ｂから上方に向けて突設されたピン状の第一凸部２３５ａと、分散板２３４に穿設されて第一凸部２３５ａが挿入される円孔状の第一凹部２３５ｂと、によって構成されている。第一位置決め部２３５が位置する側は、冷却配管２０３４が配設されていることから、高温化が抑制される。このことを鑑み、第一位置決め部２３５は、円孔状の第一凹部２３５ｂを有して構成されている。

【0077】

一方、第二位置決め部２３６は、上部容器２０３１の台座部分２０３１ｂから上方に向けて突設されたピン状の第二凸部２３６ａと、分散板２３４に穿設されて第二凸部２３６ａが挿入される長円孔状の第二凹部２３６ｂと、によって構成されている。このように、第二位置決め部２３６は、長円孔状の第二凹部２３６ｂを有して構成されている。したがって、基板載置台２１２のヒータ２１３による加熱処理で分散板２３４や上部容器２０３１の台座部分２０３１ｂ等に変形（伸び）が生じた場合であっても、長円孔状の第二凹部２３６ｂが逃げとして働くので、分散板２３４等が破損してしまうことがない。

【0078】

また、第二位置決め部２３６を構成する第二凹部２３６ｂは、長円孔状の長軸方向が基板搬入出口２０６を通じたウエハ２００の搬入出方向に沿うように配されている。つまり、第二凹部２３６ｂの長軸方向についても、第一位置決め部２３５と第二位置決め部２３６との並び方向と同様に、ウエハ２００の搬入出方向（すなわち、真空搬送ロボット１１２のエンドエフェクタ１１３の移動方向）と一致している。したがって、基板載置台２１２のヒータ２１３による加熱処理で分散板２３４等に変形（伸び）が生じた場合であっても、その変形（伸び）が生じる方向は、主に真空搬送ロボット１１２のエンドエフェクタ１１３の移動方向に沿うように規制されることになる。

【0079】

なお、ここでは、第一位置決め部２３５及び第二位置決め部２３６のそれぞれにつき、台座部分２０３１ｂの側にピン状の凸部２３５ａ，２３６ａを配し、分散板２３４の側に孔状の凹部２３５ｂ，２３５ｂを配した場合を例に挙げたが、本発明がこれに限定されるものではない。つまり、第一位置決め部２３５及び第二位置決め部２３６は、分散板２３４と上部容器２０３１の台座部分２０３１ｂとの位置決めをし得るものであれば、本実施形態の場合と凹凸関係が逆であってもよいし、またピン及び孔以外の公知の位置決め技術を用いたものであってもよい。

【0080】

（４）コントローラの機能構成
次に、コントローラ２８１の詳細な構成について説明する。
図５は、第一実施形態に係る基板処理装置のコントローラの構成例を示すブロック図である。

【0081】

（ハードウエア構成）
コントローラ２８１は、基板処理装置を構成する各部の動作を制御する制御部（制御手段）として機能するものであり、コンピュータ装置によって構成されたものである。さらに詳しくは、コントローラ２８１は、図５（ａ）に示すように、液晶ディスプレイ等の表示装置２８１ａ、ＣＰＵやＲＡＭ等の組み合わせからなる演算装置２８１ｂ、キーボードやマウス等の操作部２８１ｃ、フラッシュメモリやＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）等の記憶装置２８１ｄ及び外部インタフェース等のデータ入出力部２８１ｅといったハードウエア資源を備えて構成されている。これらのうち、記憶装置２８１ｄは、内部記録媒体２８１ｆを有している。また、データ入出力部２８１ｅは、ネットワーク２８１ｈに接続されている。そして、ネットワーク２８１ｈを介して、基板処理装置内の他の構成、例えば後述するロボット駆動部２８３や図示しない上位装置に接続される。なお、コントローラ２８１は、内部記録媒体２８１ｆの代わりに、外部記録媒体２８１ｇをデータ入出力部２８１ｅに接続して設けてもよく、また、内部記録媒体２８１ｆと外部記録媒体２８１ｇの両方を用いたものであってもよい。

【0082】

つまり、コントローラ２８１は、コンピュータ装置としてのハードウエア資源を備えて構成されており、演算装置２８１ｂが記憶装置２８１ｄの内部記録媒体２８１ｆに記憶されたプログラムを実行することにより、そのプログラム（ソフトウエア）とハードウエア資源とが協働して、基板処理装置の各部を動作制御する制御部として機能するようになっている。

【0083】

このようなコントローラ２８１は、専用のコンピュータ装置によって構成することが考えられるが、これに限定されることはなく、汎用のコンピュータ装置によって構成されていてもよい。例えば、上述のプログラム等を格納した外部記録媒体（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などの光磁気ディスク、ＵＳＢメモリやメモリカード等の半導体メモリ）２８１ｇを用意し、その外部記録媒体２８１ｇを用いて汎用のコンピュータ装置に当該プログラム等をインストールすることにより、本実施形態に係るコントローラ２８１を構成することができる。また、コンピュータ装置にプログラム等を供給するための方法についても、外部記録媒体２８１ｇ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ネットワーク２８１ｈを用い、外部記録媒体２８１ｇを介さずにプログラム等を供給するようにしてもよい。なお、記憶装置２８１ｄの内部記録媒体２８１ｆや外部記録媒体２８１ｇ等は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体として構成される。以下、これらを総称して、単に「記録媒体」ともいう。なお、本明細書において、記録媒体という文言を用いた場合は、記憶装置２８１ｄの内部記録媒体２８１ｆ単体のみを含む場合、外部記録媒体２８１ｇ単体のみを含む場合、または、その両方を含む場合がある。また、本明細書において、プログラムという文言を用いた場合は、制御プログラム単体のみを含む場合、アプリケーションプログラム単体のみを含む場合、または、その両方を含む場合がある。

【0084】

（機能構成）
コントローラ２８１における演算装置２８１ｂは、記憶装置２８１ｄの内部記録媒体２８１ｆに記憶されたプログラムを実行することにより、図５（ｂ）に示すように、少なくともロボット制御部２８２としての機能を実現する。なお、ここでは、ロボット制御部２８２のみを例に挙げて説明するが、演算装置２８１ｂが他の制御機能をも実現するものであることは言うまでもない。

【0085】

ロボット制御部２８２は、処理室２０１に隣接する真空搬送室１０３内に配置された真空搬送ロボット１１２（すなわち、基板搬入出口２０６を通じてウエハ２００の搬入出を行う真空搬送ロボット１１２）について、その真空搬送ロボット１１２による基板載置台２１２の載置面２１１上へのウエハ２００の載置ポジションを制御するものである。さらに詳しくは、ロボット制御部２８２は、処理容器２０３内における処理状況（例えば、基板載置台２１２内のヒータ２１３による加熱状況）に応じて、あるウエハ２００を載置する第一ポジションと当該あるウエハ２００の後に処理する他のウエハ２００を載置する第二ポジションとを相違させるように、載置面２１１上への載置ポジションの可変制御を行うようになっている。

【0086】

このような載置ポジションの可変制御を行うために、ロボット制御部２８２は、検出部２８２ａ、算出部２８２ｂ、指示部２８２ｃ及び記憶部２８２ｄとしての機能を有している。
検出部２８２ａは、真空搬送ロボット１１２の稼働パラメータを検出するものである。稼働パラメータには、少なくとも、真空搬送ロボット１１２のロボット駆動部（例えば、駆動モータやそのコントローラ等）２８３の駆動履歴情報または真空搬送ロボット１１２の位置情報が含まれる。
算出部２８２ｂは、検出部２８２ａが検出した稼働パラメータと載置面２１１上にウエハ２００を載置する第一ポジションの位置情報または第二ポジションの位置情報とを基に、真空搬送ロボット１１２を動作させる際の駆動データを算出するものである。
指示部２８２ｃは、算出部２８２ｂが算出した駆動データに応じて、真空搬送ロボット１１２のロボット駆動部２８３に対して動作指示を与えるものである。
記憶部２８２ｄは、算出部２８２ｂが駆動データを算出する際に必要となる各種データ（マッピングデータ等）を予め記憶しておくものである。

【0087】

なお、ロボット制御部２８２が行うウエハ２００の載置ポジションの可変制御の具体的な態様については、後述する。

【0088】

（５）基板処理工程
次に、半導体製造工程の一工程として、上述した構成の処理モジュール２０１を用いてウエハ２００上に薄膜を形成する工程について説明する。なお、以下の説明において、基板処理装置を構成する各部の動作はコントローラ２８１により制御される。

【0089】

ここでは、第一元素含有ガス（第一の処理ガス）としてＤＣＳガスを用い、第二元素含有ガス（第二の処理ガス）としてＮＨ_３ガスを用いて、それらを交互に供給することによってウエハ２００上に半導体系薄膜としてシリコン窒化（ＳｉＮ）膜を形成する例について説明する。

【0090】

図６は、第一実施形態に係る基板処理工程の概要を示すフロー図である。図７は、図６の成膜工程の詳細を示すフロー図である。

【0091】

（基板搬入載置・加熱工程：Ｓ１０２）
処理室２０２内においては、先ず、基板載置台２１２をウエハ２００の搬送位置（搬送ポジション）まで下降させることにより、基板載置台２１２の貫通孔２１４にリフトピン２０７を貫通させる。その結果、リフトピン２０７が、基板載置台２１２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１６１を開いて搬送空間２０２２を真空搬送室１０３と連通させる。そして、この真空搬送室１０３から真空搬送ロボット１１２を用いてウエハ２００を搬送空間２０２２に搬入し、リフトピン２０７上にウエハ２００を移載する。これにより、ウエハ２００は、基板載置台２１２の表面から突出したリフトピン２０７上に水平姿勢で支持される。

【0092】

処理容器２０３内にウエハ２００を搬入したら、真空搬送ロボット１１２を処理容器２０３の外へ退避させ、ゲートバルブ１６１を閉じて処理容器２０３内を密閉する。その後、基板載置台２１２を上昇させることにより、基板載置台２１２に設けられた基板載置面２１１上にウエハ２００を載置させ、さらに基板載置台２１２を上昇させることにより、前述した処理空間２０２１内の処理位置（基板処理ポジション）までウエハ２００を上昇させる。

【0093】

このときの基板載置台２１２の載置面２１１上におけるウエハ２００の載置ポジションは、真空搬送ロボット１１２による搬送空間２０２２内へのウエハ２００の搬入位置に応じて定まる。つまり、載置面２１１上におけるウエハ２００の載置ポジションは、真空搬送ロボット１１２に対するロボット制御部２８２からの動作指示の内容によって、任意にコントロールすることが可能である。

【0094】

ウエハ２００が搬送空間２０２２に搬入された後、処理空間２０２１内の処理位置まで上昇すると、バルブ２６６とバルブ２６７を閉状態とする。これにより、搬送空間２０２２とＴＭＰ２６５の間、及び、ＴＭＰ２６５と排気管２６４との間が遮断され、ＴＭＰ２６５による搬送空間２０２２の排気が終了する。一方、バルブ２７７とバルブ２７５を開き、処理空間２０２１とＡＰＣ２７６の間を連通させるとともに、ＡＰＣ２７６とＤＰ２７８の間を連通させる。ＡＰＣ２７６は、排気管２６２のコンダクタンスを調整することで、ＤＰ２７８による処理空間２０２１の排気流量を制御し、処理空間２０２１を所定の圧力（例えば１０^−５〜１０^−１Ｐａの高真空）に維持する。

【0095】

なお、この工程において、処理容器２０３内を排気しつつ、不活性ガス供給系２４５から処理容器２０３内に不活性ガスとしてのＮ_２ガスを供給してもよい。すなわち、ＴＭＰ２６５あるいはＤＰ２７８で処理容器２０３内を排気しつつ、少なくとも第三ガス供給系のバルブ２４５ｄを開けることにより、処理容器２０３内にＮ_２ガスを供給してもよい。これにより、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。

【0096】

また、ウエハ２００を基板載置台２１２の上に載置する際は、基板載置台２１２の内部に埋め込まれたヒータ２１３に電力を供給し、ウエハ２００の表面が所定の温度となるよう制御される。つまり、基板載置台２１２内に設けられたヒータ２１３による加熱を行う。この際、ヒータ２１３の温度は、図示しない温度センサにより検出された温度情報に基づいてヒータ２１３への通電具合を制御することによって調整される。

【0097】

このようにして、基板搬入載置・加熱工程（Ｓ１０２）では、処理空間２０２１内を所定の圧力となるように制御するとともに、ウエハ２００の表面温度が所定の温度となるように制御する。ここで、所定の温度、圧力とは、後述する成膜工程（Ｓ１０４）において、交互供給法により例えばＳｉＮ膜を形成可能な温度、圧力である。すなわち、第一の処理ガス供給工程（Ｓ２０２）で供給する第一元素含有ガス（原料ガス）が自己分解しない程度の温度、圧力である。

【0098】

具体的には、所定の温度は、例えば５００℃以上６５０℃以下とすることが考えられる。５００℃は、ＳｉＮ膜を形成可能となる温度であるが、分散板２３４と上部容器２０３１の台座部分２０３１ｂとの熱膨張差が顕著になる温度でもある。一方、６５０℃を上限としたのは、例えばＡｌの融点が６６０℃であるから、それを超えると処理容器２０３等が装置形態を保てなくなり得るからである。

【0099】

また、所定の圧力は、例えば５０〜５０００Ｐａとすることが考えられる。この温度、圧力は、後述する成膜工程（Ｓ１０４）においても維持されることになる。

【0100】

基板載置台２１２内のヒータ２１３で加熱を行う際には、冷却配管２０３４に冷媒を流して、基板搬入出口２０６の近傍領域を冷却する。これにより、ウエハ２００の表面温度が所定の温度となるようにヒータ２１３が加熱処理を行う場合であっても、その加熱の影響が基板搬入出口２０６の近傍に配設されたＯリング２０３３に及ぶのを抑制することができる。

【0101】

（成膜工程：Ｓ１０４）
基板搬入載置・加熱工程（Ｓ１０２）の後は、次に、成膜工程（Ｓ１０４）を行う。以下、図７を参照し、成膜工程（Ｓ１０４）について詳細に説明する。なお、成膜工程（Ｓ１０４）は、異なる処理ガスを交互に供給する工程を繰り返すサイクリック処理である。

【0102】

（第一の処理ガス供給工程：Ｓ２０２）
成膜工程（Ｓ１０４）では、先ず、第一の処理ガス供給工程（Ｓ２０２）を行う。第一の処理ガス供給工程（Ｓ２０２）において、第一の処理ガスとして第一元素含有ガスであるＤＣＳガスを供給する際は、バルブ２４３ｄを開くとともに、ＤＣＳガスの流量が所定流量となるように、ＭＦＣ２４３ｃを調整する。これにより、処理空間２０２１内へのＤＣＳガスの供給が開始される。なお、ＤＣＳガスの供給流量は、例えば１００ｓｃｃｍ以上５０００ｓｃｃｍ以下である。このとき、第三ガス供給系のバルブ２４５ｄを開き、第三ガス供給管２４５ａからＮ_２ガスを供給する。また、第一不活性ガス供給系からＮ_２ガスを流してもよい。また、この工程に先立ち、第三ガス供給管２４５ａからＮ_２ガスの供給を開始していてもよい。

【0103】

処理空間２０２１に供給されたＤＣＳガスは、ウエハ２００上に供給される。そして、ウエハ２００の表面には、ＤＣＳガスがウエハ２００の上に接触することによって「第一元素含有層」としてのシリコン含有層が形成される。

【0104】

シリコン含有層は、例えば、処理容器２０３内の圧力、ＤＣＳガスの流量、基板載置台２１２の温度、処理空間２０２１の通過にかかる時間等に応じて、所定の厚さ及び所定の分布で形成される。なお、ウエハ２００上には、予め所定の膜が形成されていてもよい。また、ウエハ２００または所定の膜には、予め所定のパターンが形成されていてもよい。

【0105】

ＤＣＳガスの供給を開始してから所定時間経過後、バルブ２４３ｄを閉じ、ＤＣＳガスの供給を停止する。ＤＣＳガスの供給時間は、例えば２〜２０秒である。

【0106】

このような第一の処理ガス供給工程（Ｓ２０２）では、バルブ２７５及びバルブ２７７が開状態とされ、ＡＰＣ２７６によって処理空間２０２１の圧力が所定圧力となるように制御される。第一の処理ガス供給工程（Ｓ２０２）において、バルブ２７５及びバルブ２７７以外の排気系のバルブは全て閉状態とされる。

【0107】

（パージ工程：Ｓ２０４）
ＤＣＳガスの供給を停止した後は、第三ガス供給管２４５ａからＮ_２ガスを供給し、シャワーヘッド２３０及び処理空間２０２１のパージを行う。
このとき、バルブ２７５及びバルブ２７７は開状態とされてＡＰＣ２７６によって処理空間２０２１の圧力が所定圧力となるように制御される。一方、バルブ２７５及びバルブ２７７以外の排気系のバルブは、全て閉状態とされる。これにより、第一の処理ガス供給工程（Ｓ２０２）でウエハ２００に結合できなかったＤＣＳガスは、ＤＰ２７８により、排気管２６２を介して処理空間２０２１から除去される。
次いで、第三ガス供給管２４５ａからＮ_２ガスを供給した状態のまま、バルブ２７５及びバルブ２７７を閉状態とし、その一方でバルブ２７０を開状態とする。他の排気系のバルブは、閉状態のままである。すなわち、処理空間２０２１とＡＰＣ２７６の間を遮断するとともに、ＡＰＣ２７６と排気管２６４の間を遮断し、ＡＰＣ２７６による圧力制御を停止する一方で、シャワーヘッドバッファ室２３２とＤＰ２７８との間を連通する。これにより、シャワーヘッド２３０（シャワーヘッドバッファ室２３２）内に残留したＤＣＳガスは、排気管２６３を介し、ＤＰ２７８によりシャワーヘッド２３０から排気される。

【0108】

パージ工程（Ｓ２０４）では、ウエハ２００、処理空間２０２１、シャワーヘッドバッファ室２３２での残留ＤＣＳガスを排除するために、大量のパージガスを供給して排気効率を高める。

【0109】

シャワーヘッド２３０のパージが終了すると、バルブ２７７及びバルブ２７５を開状態としてＡＰＣ２７６による圧力制御を再開するとともに、バルブ２７０を閉状態としてシャワーヘッド２３０と排気管２６４との間を遮断する。他の排気系のバルブは閉状態のままである。このときも、第三ガス供給管２４５ａからのＮ_２ガスの供給は継続され、シャワーヘッド２３０及び処理空間２０２１のパージが継続される。なお、パージ工程（Ｓ２０４）において、排気管２６３を介したパージの前後に排気管２６２を介したパージを行うようにしたが、排気管２６３を介したパージのみであってもよい。また、排気管２６３を介したパージと排気管２６２を介したパージを同時に行うようにしてもよい。

【0110】

（第二の処理ガス供給工程：Ｓ２０６）
シャワーヘッドバッファ室２３２及び処理空間２０２１のパージが完了したら、続いて、第二の処理ガス供給工程（Ｓ２０６）を行う。第二の処理ガス供給工程（Ｓ２０６）では、バルブ２４４ｄを開けて、リモートプラズマユニット２４４ｅ、シャワーヘッド２３０を介して、処理空間２０２１内へ第二の処理ガスとして第二元素含有ガスであるＮＨ_３ガスの供給を開始する。このとき、ＮＨ_３ガスの流量が所定流量となるように、ＭＦＣ２４４ｃを調整する。ＮＨ_３ガスの供給流量は、例えば１０００〜１００００ｓｃｃｍである。また、第二の処理ガス供給工程（Ｓ２０６）においても、第三ガス供給系のバルブ２４５ｄは開状態とされ、第三ガス供給管２４５ａからＮ_２ガスが供給される。このようにすることで、ＮＨ_３ガスが第三ガス供給系に侵入することを防ぐ。

【0111】

リモートプラズマユニット２４４ｇでプラズマ状態とされたＮＨ_３ガスは、シャワーヘッド２３０を介して、処理空間２０２１内に供給される。供給されたＮＨ_３ガスは、ウエハ２００上のシリコン含有層と反応する。そして、既に形成されているシリコン含有層がＮＨ_３ガスのプラズマによって改質される。これにより、ウエハ２００上には、例えばシリコン元素及び窒素元素を含有する層であるＳｉＮ層が形成されることになる。

【0112】

ＳｉＮ層は、例えば、処理容器２０３内の圧力、ＮＨ_３ガスの流量、、基板載置台２１２の温度、プラズマ生成部の電力供給具合等に応じて、所定の厚さ、所定の分布、シリコン含有層に対する所定の窒素成分等の侵入深さで形成される。

【0113】

ＮＨ_３ガスの供給を開始してから所定時間経過後、バルブ２４４ｄを閉じ、ＮＨ_３ガスの供給を停止する。ＮＨ_３ガスの供給時間は、例えば２〜２０秒である。

【0114】

このような第二の処理ガス供給工程（Ｓ２０６）では、第一の処理ガス供給工程（Ｓ２０２）と同様に、バルブ２７５及びバルブ２７７が開状態とされ、ＡＰＣ２７６によって処理空間２０２１の圧力が所定圧力となるように制御される。また、バルブ２７５及びバルブ２７７以外の排気系のバルブは全て閉状態とされる。

【0115】

（パージ工程：Ｓ２０８）
ＮＨ_３ガスの供給を停止した後は、上述したパージ工程（Ｓ２０４）と同様のパージ工程（Ｓ２０８）を実行する。パージ工程（Ｓ２０８）における各部の動作は、上述したパージ工程（Ｓ２０４）と同様であるので、ここでの説明を省略する。

【0116】

（判定工程：Ｓ２１０）
以上の第一の処理ガス供給工程（Ｓ２０２）、パージ工程（Ｓ２０４）、第二の処理ガス供給工程（Ｓ２０６）、パージ工程（Ｓ２０８）を１サイクルとして、コントローラ２８１は、このサイクルを所定回数（ｎサイクル）実施したか否かを判定する（Ｓ２１０）。サイクルを所定回数実施すると、ウエハ２００上には、所望膜厚のＳｉＮ層が形成される。

【0117】

（判定工程：Ｓ１０６）
図６の説明に戻ると、以上の各工程（Ｓ２０２〜Ｓ２１０）からなる成膜工程（Ｓ１０４）の後は、判定工程（Ｓ１０６）を実行する。判定工程（Ｓ１０６）では、成膜工程（Ｓ１０４）を所定回数実施したか否かを判定する。ここで、所定回数とは、例えば、メンテナンスの必要が生じる程度に成膜工程（Ｓ１０４）を繰り返した回数のことをいう。

【0118】

上述した成膜工程（Ｓ１０４）において、第一の処理ガス供給工程（Ｓ２０２）では、ＤＣＳガスが搬送空間２０２２の側に漏れて、さらに基板搬入出口２０６に侵入することがある。また、第二の処理ガス供給工程（Ｓ２０６）でも同様に、ＮＨ_３ガスが搬送空間２０２２の側に漏れて、さらに基板搬入出口２０６に侵入することがある。パージ工程（Ｓ２０４，Ｓ２０８）では、搬送空間２０２２の雰囲気を排気することが困難である。そのため、搬送空間２０２２の側にＤＣＳガス及びＮＨ_３ガスが浸入すると、侵入したガス同士が反応してしまい、搬送空間２０２２内や基板搬入出口２０６等の壁面に反応副生成物等の膜が堆積されてしまう。このようにして堆積された膜は、パーティクルとなり得る。したがって、処理容器２０３内については、定期的なメンテナンスが必要となる。

【0119】

このことから、判定工程（Ｓ１０６）において、成膜工程（Ｓ１０４）を行った回数が所定回数に到達していないと判定した場合は、処理容器２０３内に対するメンテナンスの必要が未だ生じていないと判断し、基板搬出入工程（Ｓ１０８）に移行する。一方、成膜工程（Ｓ１０４）を行った回数が所定回数に到達したと判定した場合は、処理容器２０３内に対するメンテナンスの必要が生じていると判断し、基板搬出工程（Ｓ１１０）に移行する。

【0120】

（基板搬入出工程：Ｓ１０８）
基板搬入出工程（Ｓ１０８）では、上述した基板搬入載置・加熱工程（Ｓ１０２）と逆の手順にて、処理済みのウエハ２００を処理容器２０３の外へ搬出する。そして、基板搬入載置・加熱工程（Ｓ１０２）と同様の手順にて、次に待機している未処理のウエハ２００を処理容器２０３内に搬入する。その後、搬入されたウエハ２００に対しては、成膜工程（Ｓ１０４）が実行されることになる。

【0121】

（基板搬出工程：Ｓ１１０）
基板搬出工程（Ｓ１１０）では、処理済のウエハ２００を取り出して、処理容器２０３内にウエハ２００が存在しない状態にする。具体的には、上述した基板搬入載置・加熱工程（Ｓ１０２）と逆の手順にて、処理済みのウエハ２００を処理容器２０３の外へ搬出する。ただし、基板搬出入工程（Ｓ１０８）の場合とは異なり、基板搬出工程（Ｓ１１０）では、次に待機している新たなウエハ２００の処理容器２０３内への搬入は行わない。

【0122】

（メンテナンス工程：Ｓ１１２）
基板搬出工程（Ｓ１１０）が終了すると、その後は、メンテナンス工程（Ｓ１１２）に移行する。メンテナンス工程（Ｓ１１２）では、処理容器２０３内に対するクリーニング処理を行う。具体的には、クリーニングガス供給系におけるバルブ２４８ｄを開状態として、クリーニングガス供給源２４８ｂからのクリーニングガスを、第三ガス供給管２４５ａ及び共通ガス供給管２４２を通じて、シャワーヘッド２３０内及び処理容器２０３内へ供給する。供給されたクリーニングガスは、シャワーヘッド２３０内及び処理容器２０３内に流入した後に、第一排気管２６１、第二排気管２６２または第三排気管２６３を通じて排気される。したがって、メンテナンス工程（Ｓ１１２）では、上述したクリーニングガスの流れを利用して、主にシャワーヘッド２３０内及び処理容器２０３内に対して、付着した堆積物（反応副生成物等）を除去するクリーニング処理を行うことができる。メンテナンス工程（Ｓ１１２）は、以上のようなクリーニング処理を所定時間行った後に終了する。所定時間は、予め適宜設定されたものであれば、特に限定されるものではない。

【0123】

（判定工程：Ｓ１１４）
メンテナンス工程（Ｓ１１２）の終了後は、判定工程（Ｓ１１４）を実行する。判定工程（Ｓ１１４）では、上述した一連の各工程（Ｓ１０２〜Ｓ１１２）を所定回数実施したか否かを判定する。ここで、所定回数とは、例えば、予め想定されたウエハ２００の枚数分（すなわち、ＩＯステージ１０５上のポッド１００に収納されているウエハ２００の枚数分）に相当する回数のことをいう。

【0124】

そして、各工程（Ｓ１０２〜Ｓ１１２）の繰り返し回数が所定回数に到達していないと判定した場合は、再び基板搬入載置・加熱工程（Ｓ１０２）から上述した一連の各工程（Ｓ１０２〜Ｓ１１２）を実行する。一方、各工程（Ｓ１０２〜Ｓ１１２）の繰り返し回数が所定回数に到達したと判定した場合は、ＩＯステージ１０５上のポッド１００に収納された全てのウエハ２００に対する基板処理工程が完了したと判断し、上述した一連の各工程（Ｓ１０２〜Ｓ１１４）を終了する。

【0125】

（６）基板の載置ポジション
次に、上述した一連の基板処理工程において、真空搬送ロボット１１２が処理容器２０３内に搬入したウエハ２００の載置面２１１上における載置ポジションについて説明する。なお、ウエハ２００の載置ポジションは、真空搬送ロボット１１２によるウエハ２００の搬入位置に応じて定まり、ロボット制御部２８２からの動作指示の内容によってコントロールされるものとする。
図８は、第一実施形態に係る基板処理装置における基板の載置ポジションの一具体例を模式的に示す説明図である。

【0126】

（ウエハと分散板との位置関係）
載置面２１１上に載置されたウエハ２００は、基板載置台２１２が基板処理ポジションまで上昇すると、図８（ａ）に示すように、分散板２３４と面した状態となる。そして、載置面２１１上のウエハ２００には、分散板２３４の貫通孔２３４ａからガス供給がされることになる。

【0127】

基板処理ポジションでのウエハ２００と分散板２３４との位置関係は、例えば１ロットの１枚目のウエハ２００の処理開始時の初期状態においては、ウエハ２００の中心位置Ｃ１と、分散板２３４の中心位置Ｃ２とが、平面視したときに互いに一致するように設定される。

【0128】

ところで、上述したように、成膜工程（Ｓ１０４）では、異なる処理ガスを交互に供給する工程を繰り返すサイクリック処理を行う。サイクリック処理においては、ウエハ２００への処理ガスの暴露量を多くすることで、一層あたりの形成時間の短縮化を図ることが可能である。ただし、処理ガスの暴露量を多くすると、ウエハ２００の表面から成膜に寄与しない物質（副生成物）が発生するおそれも高くなる。
その一方で、成膜工程（Ｓ１０４）では、分散板２３４の各貫通孔２３４ａから均一に供給された処理ガスが、分散板２３４の直下からウエハ２００の表面上を外周側に向かって流れて排気される。そのため、分散板２３４の中心付近から流出した処理ガスと、分散板２３４の外周付近から流出した処理ガスとでは、ウエハ２００の表面上を流れる距離が異なる。また、ウエハ２００の中心付近で副生成物が発生した場合には、その副生成物がウエハ２００の表面上を外周側に向かって流れる。
したがって、ウエハ２００の面上では、処理ガスが流れる距離の違いに起因して、または外周側に流れた副生成物が外周付近での反応を阻害する等の悪影響を及ぼすことにより、中心付近と外周付近とで形成する膜質（膜密度や膜厚等）に偏りが起きることが考えられる。

【0129】

このような状況を鑑みると、基板載置台２１２の載置面２１１上に載置されたウエハ２００と、分散板２３４における各貫通孔２３４ａとの位置関係は、初期状態から一連の基板処理工程が完了するまでの間、常に一定の関係であることが望ましい。また、複数のウエハ２００に対しても同様であり、例えば１ロット中で最初に処理するウエハ２００と最後に処理するウエハ２００を処理する間や、複数ロット間において最初に処理するウエハ２００と最後に処理するウエハ２００を処理する間も、一定の関係であることが望ましい。

【0130】

（加熱処理の影響）
ところが、一連の基板処理工程では、基板載置台２１２内のヒータ２１３が加熱処理を行う。そのため、ウエハ２００が載置される基板載置台２１２と、そのウエハ２００へのガス供給を行う分散板２３４とのそれぞれが、いずれも、ヒータ２１３による加熱処理の影響を受けることになる。

【0131】

具体的には、基板載置台２１２及び分散板２３４は、図８（ｂ）に示すように、ヒータ２１３による加熱処理の影響により、熱膨張による変形（伸び）が生じる。特に、ウエハ２００の処理を繰り返し行った場合、熱が蓄積するために、熱膨張による変形が著しい。
ただし、このとき、基板載置台２１２については、その中心位置（ウエハ２００の中心位置Ｃ１と一致する位置）を軸中心として四方に向けて変形（伸び）が発生する（図中矢印Ｇ１参照）。これに対して、分散板２３４については、円孔状の第一凹部２３５ｂを有する第一位置決め部２３５と長円孔状の第二凹部２３６ｂを有する第二位置決め部２３６とによって位置決めされていることから、第一位置決め部２３５の位置を基準にして第二位置決め部２３６が設けられた側に向けて変形（伸び）が発生する（図中矢印Ｇ２参照）。

【0132】

したがって、ヒータ２１３による加熱処理の後においては、基板載置台２１２の載置面２１１上に載置されたウエハ２００の中心位置Ｃ１と、分散板２３４の中心位置Ｃ２との間に、それぞれの伸び方向に違いによりズレ量αの間隔が発生する。つまり、処理開始時の初期状態と加熱処理を開始した後では、載置面２１１上のウエハ２００と分散板２３４における各貫通孔２３４ａとの位置関係にズレが生じてしまうことになる。

【0133】

このような位置関係のズレは、処理開始当初に処理したウエハ２００と、その後に処理したウエハ２００とで、形成する膜質（膜密度や膜厚等）が異なるという事態を招く要因となり得る。このような事態を招くと、それが製品歩留まりの低下に繋がってしまうおそれがある。

【0134】

（載置ポジションの可変制御）
以上のことを踏まえ、本実施形態で説明する基板処理装置では、加熱処理を開始した後においても載置面２１１上のウエハ２００と分散板２３４における各貫通孔２３４ａとの位置関係にズレが生じてしまうのを抑制すべく、真空搬送ロボット１１２によるウエハ２００の載置ポジションについて、ロボット制御部２８２が以下に述べるような可変制御を行う。

【0135】

ロボット制御部２８２は、処理容器２０３内における処理状況に応じて、ウエハ２００の載置ポジションの可変制御を行う。処理容器２０３内における処理状況としては、例えば、ヒータ２１３が行う加熱処理における加熱状況が挙げられる。具体的には、ヒータ２１３による加熱状況が、処理開始時の初期状態であるか、加熱処理を開始した後の状態であるかに応じて、ウエハ２００の載置ポジションを可変させる。なお、ヒータ２１３による加熱状況は、加熱処理の開始からの経過時間や加熱処理開始後における処理容器２０３内の温度検出結果等を加味したものであってもよい。

【0136】

また、ロボット制御部２８２は、あるウエハ２００を載置する第一ポジションと、当該あるウエハ２００の後に処理する他のウエハ２００を載置する第二ポジションとを、互いに相違させるように、各ウエハ２００の載置ポジションの可変制御を行う。例えば、処理開始時の初期状態にはウエハ２００を第一ポジションに載置し、加熱処理を開始した後にはウエハ２００を第二ポジションに載置する。その場合に、第二ポジションは、必ずしも一箇所である必要はなく、加熱処理開始からの経過時間や加熱処理開始後の処理容器２０３内の温度等に応じて複数箇所が設定されていてもよい。

【0137】

第一ポジションと第二ポジションは、上述した位置関係のズレ量に対応した距離だけ離れているものとする。例えば、加熱処理によってウエハ２００の中心位置Ｃ１と分散板２３４の中心位置Ｃ２との間にズレ量αの間隔が発生することが想定される場合であれば、第二ポジションは、第一ポジションから分散板２３４の伸び方向に距離αだけ離れた位置に存在する。

【0138】

したがって、ロボット制御部２８２からの指示に従って動作する真空搬送ロボット１１２のエンドエフェクタ１１３は、加熱処理を開始した後においては、図８（ｃ）に示すように、第一ポジションから分散板２３４の伸び方向（図中における右方向）に向かって距離αだけ余分に移動し、その位置を第二ポジションとして、処理容器２０３内へのウエハ２００の搬入及び載置を行うことになる。

【0139】

その後、基板載置台２１２が基板処理ポジションまで上昇すると、第二ポジションに搬入されたウエハ２００は、図８（ｄ）に示すように、その中心位置Ｃ１が基板載置台２１２の中心位置から距離αだけズレた状態で載置面２１１上に載置されることになる。そのため、基板載置台２１２と分散板２３４とのそれぞれで加熱処理による伸び方向が違う場合であっても（図中矢印Ｇ１，Ｇ２参照）、ウエハ２００の中心位置Ｃ１と分散板２３４の中心位置Ｃ２が平面視したときに互いに一致し得るようになる。つまり、ロボット制御部２８２が真空搬送ロボット１１２に対する載置ポジションの可変制御を行うことで、上述したような加熱処理の影響による位置関係のズレを相殺することが可能となり、載置面２１１上のウエハ２００と分散板２３４の各貫通孔２３４ａとの間の位置関係が一定の関係に保たれる。

【0140】

（ポジション可変制御の具体的手法）
以上のような載置ポジションの可変制御は、ロボット制御部２８２が検出部２８２ａ、算出部２８２ｂ、指示部２８２ｃ及び記憶部２８２ｄの各機能を利用して実行する。

【0141】

具体的には、真空搬送ロボット１１２を動作させるにあたり、ロボット制御部２８２では、先ず、検出部２８２ａがその真空搬送ロボット１１２の稼働パラメータを検出する。稼働パラメータには、少なくとも、真空搬送ロボット１１２のロボット駆動部２８３の駆動履歴情報または真空搬送ロボット１１２の位置情報が含まれるものとする。また、稼働パラメータは、他の情報（例えば、加熱処理の開始からの経過時間や処理容器２０３内の温度検出結果等）を含むものであってもよい。このような稼働パラメータを検出することで、ロボット制御部２８２は、真空搬送ロボット１１２の稼働状況（例えば、真空搬送ロボット１１２の現在位置等）を把握し得るようになる。なお、稼働パラメータの検出手法については、公知技術を利用したものであればよく、ここでは詳細な説明を省略する。

【0142】

検出部２８２ａが稼働パラメータを検出すると、続いて、ロボット制御部２８２では、算出部２８２ｂが、その稼働パラメータと、第一ポジションの位置情報または第二ポジションの位置情報とを基に、真空搬送ロボット１１２の駆動データを算出する。さらに詳しくは、算出部２８２ｂは、検出した稼働パラメータに基づき、第一ポジションを載置ポジションとすべきか、または第二ポジションを載置ポジションとすべきかを判断し、その判断した載置ポジションまでの移動に必要となる駆動データを算出する。第一ポジションの位置情報は、処理開始時の初期状態における載置ポジションとして、例えば事前に行うティーチング作業を通じて、記憶部２８２ｄ内に予め設定されているものとする。また、第二ポジションの位置情報は、第一ポジションの位置情報と同様に記憶部２８２ｄ内に予め設定されていてもよいが、例えば記憶部２８２ｄが温度変化と熱膨張量との対応関係を特定するマッピングデータを記憶している場合であれば、そのマッピングデータに基づいて算出部２８２ｂが算出するものであってもよい。

【0143】

算出部２８２ｂが駆動データを算出すると、その後は、算出した駆動データに応じて、ロボット制御部２８２の指示部２８２ｃが、真空搬送ロボット１１２のロボット駆動部２８３に対して動作指示を与える。この動作指示を受けて、ロボット駆動部２８３は、真空搬送ロボット１１２を動作させる。これにより、真空搬送ロボット１１２は、処理容器２０３内における処理状況に応じて、第一ポジションまたは第二ポジションのいずれかを載置ポジションとするように、処理容器２０３内へのウエハ２００の搬入処理を行うことになる。

【0144】

（７）本実施形態の効果
本実施形態によれば、以下に示す一つまたは複数の効果を奏する。

【0145】

（ａ）本実施形態においては、シャワーヘッド２３０の分散板２３４が非金属材料である石英で構成されている。そのため、ヒータ２１３による加熱処理でシャワーヘッド２３０が高温になる場合であっても、ウエハ２００への金属汚染の懸念がない。
しかも、非金属材料の分散板２３４とこれを支持する上部容器２０３１の台座部分２０３１ｂとは、互いに異なる熱膨張率の材質で構成されることになるが、それぞれの間の位置関係の固定がウエハ２００の搬入出方向に沿って並ぶ第一位置決め部２３５と第二位置決め部２３６とによって行われる。そのため、ヒータ２１３による加熱処理の影響で分散板２３４等に変形（伸び）が生じても、分散板２３４等の破損を回避しつつ、その変形方向を主に真空搬送ロボット１１２のエンドエフェクタ１１３の移動方向に沿うように規制することができる。つまり、加熱処理の影響による分散板２３４等の変形を、真空搬送ロボット１１２の移動位置を可変させることで相殺することができ、載置面２１１上のウエハ２００と分散板２３４の各貫通孔２３４ａとの間の位置関係を一定の関係に保ち得る。
したがって、本実施形態によれば、シャワーヘッド２３０を利用してウエハ２００へのガス供給を行う場合に、ウエハ２００への加熱処理を行っても、その加熱処理がウエハ２００へのガス供給に悪影響を及ぼすのを回避できる。

【0146】

（ｂ）本実施形態においては、基板搬入出口２０６が設けられた側（すなわち、冷却配管２０３４が配設されている側）に、第一位置決め部２３５が配置されている。そして、第一位置決め部２３５は、ピン状の第一凸部２３５ａと、第一凸部２３５ａが挿入される円孔状の第一凹部２３５ｂと、によって構成されている。つまり、第一位置決め部２３５と第二位置決め部２３６による位置決めにあたり、第一位置決め部２３５の側が基準となるとともに、その第一位置決め部２３５の側は冷却配管２０３４を流れる冷媒によって冷却される。したがって、ウエハ２００への加熱処理を行っても、位置決めにあたって基準となる第一位置決め部２３５の側については、その加熱処理による影響が及ぶのを抑制することができる。

【0147】

（ｃ）本実施形態においては、基板搬入出口２０６が設けられた側とは対向する側に配置された第二位置決め部２３６が、ピン状の第二凸部２３６ａと、第二凸部２３６ａが挿入される長円孔状の第二凹部２３６ｂと、によって構成されている。そして、第二凹部２３６ｂは、長軸方向が基板搬入出口２０６を通じたウエハ２００の搬入出方向に沿うように配されている。つまり、第一位置決め部２３５と第二位置決め部２３６による位置決めにあたり、第二位置決め部２３６の側が逃げとして働いて分散板２３４等に生じた変形（伸び）を吸収する。したがって、ウエハ２００への加熱処理を行っても、分散板２３４等が破損してしまうことがなく、また分散板２３４等の変形方向を主に真空搬送ロボット１１２のエンドエフェクタ１１３の移動方向に沿うように規制することができる。

【0148】

（ｄ）本実施形態において、第一位置決め部２３５及び第二位置決め部２３６は、基板搬入出口２０６を平面視したときの当該基板搬入出口２０６の中央位置を通り、かつ、その基板搬入出口２０６を通じたウエハ２００の搬入出方向に沿って延びる仮想的な直線Ｌ上に配置されている。これにより、第一位置決め部２３５及び第二位置決め部２３６によって位置決めされる分散板２３４は、仮想的な直線Ｌを中心にして左右均等に振り分け配置される。したがって、ウエハ２００への加熱処理により分散板２３４に変形（伸び）が生じても、ウエハ２００の搬入出方向と交差する方向については、その変形が仮想的な直線Ｌを中心にして左右均等に生じることになるので、載置面２１１上のウエハ２００と分散板２３４の各貫通孔２３４ａとの間の位置関係にズレが生じるのを極力抑制することができる。

【0149】

（ｅ）本実施形態においては、処理室２０１に隣接する真空搬送室１０３内に配置された真空搬送ロボット１１２が、基板搬入出口２０６を通じて処理容器２０３内に対するウエハ２００の搬入出を行うとともに、その真空搬送ロボット１１２によるウエハ２００の載置ポジションがロボット制御部２８２によって制御されるようになっている。つまり、真空搬送ロボット１１２によるウエハ２００の載置ポジションは、ロボット制御部２８２からの動作指示の内容によって、任意にコントロールすることが可能である。したがって、分散板２３４等の変形方向が真空搬送ロボット１１２の移動方向に沿うように規制されていれば、分散板２３４等に変形が生じても、その変形によるウエハ２００と分散板２３４の各貫通孔２３４ａとの位置関係のズレを、真空搬送ロボット１１２の移動位置を可変させることで相殺し得るようになる。

【0150】

（ｆ）本実施形態においては、処理容器２０３内でのウエハ２００に対する処理状況に応じて、ロボット制御部２８２が真空搬送ロボット１１２によるウエハ２００の載置ポジションの可変制御を行う。したがって、例えば、処理開始時の初期状態にはウエハ２００を第一ポジションに載置し、加熱処理を開始した後にはウエハ２００を第二ポジションに載置するといったように、処理状況に応じてウエハ２００の載置ポジションを相違させることが実現可能となる。つまり、ウエハ２００に対する加熱処理の影響により分散板２３４等に変形が生じても、これに適切に対応することが可能となり、ウエハ２００と分散板２３４の各貫通孔２３４ａとの間の位置関係を一定の関係に保ち得るようになる。

【0151】

（ｇ）本実施形態においては、シャワーヘッド２３０に第一の処理ガス（第一元素含有ガス）と第二の処理ガス（第二元素含有ガス）を交互に供給する共通ガス供給管２４２が接続されている。そのため、成膜に寄与しない物質（副生成物）が発生し、その影響でウエハ２００上に形成する膜質（膜密度や膜厚等）に偏りが起きるおそれがある。その場合であっても、本実施形態によれば、ウエハ２００と分散板２３４の各貫通孔２３４ａとの間の位置関係を、初期状態から一連の基板処理工程が完了するまでの間、１ロット中で最初に処理するウエハ２００と最後に処理するウエハ２００を処理する間、もしくは複数ロット間において最初に処理するウエハ２００と最後に処理するウエハ２００を処理する間、常に一定の関係に保ち得る。つまり、本実施形態は、異なる処理ガスを交互に供給する場合に適用すると非常に有用である。

【0152】

［本発明の第二実施形態］
次に、本発明の第二実施形態について説明する。ここでは、主として上述した第一実施形態との相違点を説明し、第一実施形態と同様の箇所については説明を省略する。

【0153】

（装置構成）
図９は、第二実施形態に係る基板処理装置の全体構成例を示す横断面図である。
図例の基板処理装置は、各処理モジュール２０１ａ〜２０１ｄのそれぞれに複数（例えば二つ）の処理室２０２ａ〜２０２ｈが形成されている点で、上述した第一実施形態の構成とは異なる。具体的には、処理モジュール２０１ａに二つの処理室２０２ａ，２０２ｂが形成され、処理モジュール２０１ｂに二つの処理室２０２ｃ，２０２ｄが形成され、処理モジュール２０１ｃに二つの処理室２０２ｅ，２０２ｆが形成され、処理モジュール２０１ｄに二つの処理室２０２ｇ，２０２ｈが形成されている。

【0154】

各処理モジュール２０１ａ〜２０１ｄには、各処理室２０２ａ〜２０２ｈのそれぞれに個別に対応する複数の基板搬入出口２０６ａ〜２０６ｈが設けられている。基板搬入出口２０６ａ〜２０６ｈは、各処理モジュール２０１ａ〜２０１ｄのそれぞれにおける壁の一つに設けられている。したがって、各処理モジュール２０１ａ〜２０１ｄにおいては、同一の壁に設けられた複数（例えば二つ）の基板搬入出口２０６ａ〜２０６ｈが同方向（具体的には、真空搬送室１０３に面する方向）を向くように並んで配置されることになる。なお、各基板搬入出口２０６ａ〜２０６ｈは、それぞれがゲートバルブ１６１ａ〜１６１ｈによって開閉自在に覆われている。

【0155】

基板搬入出口２０６ａ〜２０６ｈが面する真空搬送室１０３内に配置された真空搬送ロボット１１２は、同方向を向くように並んで配置された複数（例えば二つ）の基板搬入出口２０６ａ〜２０６ｈのそれぞれに対応するように、二股状に分岐するアームの先に形成された複数（例えば二つ）のエンドエフェクタ１１３ａ，１１３ｂを有している。各エンドエフェクタ１１３ａ，１１３ｂは、二股状に分岐するアームの先に形成されていることから、それぞれが同期して動作するように構成されている。ここでいう「同期して動作する」とは、同じタイミングで同方向に動作することを意味する。

【0156】

（基板の載置ポジション）
続いて、第二実施形態におけるウエハ２００の載置ポジションについて説明する。
図１０は、第二実施形態に係る基板処理装置の処理室における要部構成の一例を模式的に示す説明図である。

【0157】

ここでは、各処理モジュール２０１ａ〜２０１ｄのうちの一つを例に挙げて具体的に説明する。処理モジュール２０１ａ〜２０１ｄの一つを例に挙げることから、以下の説明においては、処理モジュール２０１ａ〜２０１ｄを単に「処理モジュール２０１」と記述し、各処理モジュール２０１ａ〜２０１ｄに形成された各処理室２０２ａ〜２０２ｈのうち、真空搬送室１０３の側からみて左側に位置する処理室２０２ａ，２０２ｃ，２０２ｅ，２０２ｇを単に「処理室２０２Ｌ」と記述し、真空搬送室１０３の側からみて右側に位置する処理室２０２ｂ，２０２ｄ，２０２ｆ，２０２ｈを単に「処理室２０２Ｒ」と記述し、それぞれに対応するゲートバルブ１６１ａ〜１６１ｈについても単に「ゲートバルブ１６１Ｌ」または「ゲートバルブ１６１Ｒ」と記述する。

【0158】

処理モジュール２０１には、二つの処理室２０２Ｌ，２０２Ｒが形成されている。そして、処理室２０２Ｌに対しては、真空搬送ロボット１１２のエンドエフェクタ１１３ａがウエハ２００の搬入出を行う。一方、処理室２０２Ｒに対しては、真空搬送ロボット１１２のエンドエフェクタ１１３ｂがウエハ２００の搬入出を行う。
このとき、各処理室２０２Ｌ，２０２Ｒは、それぞれに対応するゲートバルブ１６１Ｌ，１６１Ｒが処理モジュール２０１の同一壁面に位置している。さらに、各エンドエフェクタ１１３ａ，１１３ｂは、それぞれが同期して動作する。
したがって、各処理室２０２Ｌ，２０２Ｒに対しては、ウエハ２００の搬入出が同じタイミングでの同方向へのロボット動作によって行われる。つまり、各処理室２０２Ｌ，２０２Ｒに対するウエハ２００の搬入出が、処理モジュール２０１単位で効率的に行われることになる。

【0159】

しかも、各処理室２０２Ｌ，２０２Ｒ内では、分散板２３４についての位置決めがウエハ２００の搬入出方向に沿って並ぶ第一位置決め部２３５と第二位置決め部２３６とによって行われている。したがって、各処理室２０２Ｌ，２０２Ｒ内において、ウエハ２００に対する加熱処理の影響で分散板２３４等に変形（伸び）が生じる場合であっても、その変形方向を主に真空搬送ロボット１１２のエンドエフェクタ１１３ａ，１１３ｂの移動方向に沿うように規制することができる。つまり、処理モジュール２０１に二つの処理室２０２Ｌ，２０２Ｒが形成されていても、第一実施形態の場合と同様に、加熱処理の影響による分散板２３４等の変形を、真空搬送ロボット１１２の移動位置を可変させることで相殺することができ、載置面２１１上のウエハ２００と分散板２３４の各貫通孔２３４ａとの間の位置関係を一定の関係に保ち得るようになる。

【0160】

（冷却機構）
ところで、第二実施形態で説明する構成においても、冷却機構を構成する冷却配管２０３４については、第一実施形態の場合と同様に、処理モジュール２０１のゲートバルブ１６１Ｌ，１６１Ｒが配されている側に配設することが考えられる（図１０参照）。ただし、第二実施形態においては、第一実施形態の場合とは異なり、処理モジュール２０１に二つの処理室２０２Ｌ，２０２Ｒが隣り合うように配置されている。そのため、冷却機構を構成する冷却配管２０３４，２０３５については、以下に述べるように配設することも考えられる。

【0161】

図１１は、第二実施形態に係る基板処理装置の処理室における要部構成の他の例を模式的に示す説明図である。
各処理室２０２Ｌ，２０２Ｒでは、ウエハ２００に対する加熱処理の影響により、基板載置台２１２や分散板２３４等に変形（伸び）が生じる。このときの変形は、ウエハ２００の搬入出方向に沿った方向のみならず、当該搬入出方向と交差する方向にも生じ得る。 ただし、二つの処理室２０２Ｌ，２０２Ｒは、互いに隣接して配置されている。そのため、ウエハ２００の搬入出方向と交差する方向の変形については、処理室２０２Ｌでは、隣接する処理室２０２Ｒの存在により、その処理室２０２Ｒの側への発生が阻害され、主としてその反対側に向けて生じる（図中の破線矢印参照）。また、処理室２０２Ｒでは、隣接する処理室２０２Ｌの存在により、その処理室２０２Ｌの側への発生が阻害され、主としてその反対側に向けて生じる（図中の破線矢印参照）。
このような変形（伸び）の発生方向の偏りは、載置面２１１上のウエハ２００と分散板２３４の各貫通孔２３４ａとの間の位置関係を一定の関係に保つ上では好ましくない。

【0162】

そこで、各処理室２０２Ｌ，２０２Ｒが隣接配置されている場合には、基板搬入出口２０６の近傍に配設された冷却配管２０３４に加えて、各処理室２０２Ｌ，２０２Ｒの隣接方向における外壁部分（すなわち、変形が偏って発生する側に存在する外壁部分）に、図示せぬ温調ユニットからの冷媒が供給される冷却配管２０３５を配設することが考えられる。

【0163】

このような冷却配管２０３５を配設すれば、その冷却配管２０３５を流れる冷媒によって、当該冷却配管２０３５が配設された外壁部分の近傍が冷却される。したがって、各処理室２０２Ｌ，２０２Ｒが隣接配置されている場合であっても、加熱処理の影響による変形（伸び）の発生方向の偏りを抑制することができる。

【0164】

（本実施形態の効果）
本実施形態によれば、上述した第一実施形態における効果に加えて、以下に示す効果を奏する。

【0165】

（ｈ）本実施形態においては、処理モジュール２０１が複数の処理室２０２Ｌ，２０２Ｒを有するとともに、各処理室２０２Ｌ，２０２Ｒのそれぞれに対応する複数の基板搬入出口２０６が同方向を向くように設けられている。そのため、各処理室２０２Ｌ，２０２Ｒに対するウエハ２００の搬入出を処理モジュール２０１単位で行うことが可能となるので、ウエハ２００の搬入出の効率を向上させることができ、基板処理装置でのウエハ２００に対する処理のスループット向上が図れる。

【0166】

（ｉ）本実施形態においては、真空搬送ロボット１１２が各処理室２０２Ｌ，２０２Ｒのそれぞれに対応する複数のエンドエフェクタ１１３ａ，１１３ｂを有するとともに、各エンドエフェクタ１１３ａ，１１３ｂが同期して動作するように構成されている。そのため、処理モジュール２０１に複数の処理室２０２Ｌ，２０２Ｒが形成されていても、加熱処理の影響による分散板２３４等の変形を、真空搬送ロボット１１２の移動位置を可変させることで相殺することができ、載置面２１１上のウエハ２００と分散板２３４の各貫通孔２３４ａとの間の位置関係を一定の関係に保つことが可能となる。

【0167】

［他の実施形態］
以上に、本発明の第一実施形態及び第二実施形態を具体的に説明したが、本発明は上述の各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。

【0168】

例えば、上述した各実施形態では、基板処理装置が行う成膜処理において、第一元素含有ガス（第一の処理ガス）としてＤＣＳガスを用い、第二元素含有ガス（第二の処理ガス）としてＮＨ_３ガスを用いて、それらを交互に供給することによってウエハ２００上にＳｉＮ膜を形成する場合を例に挙げたが、本発明がこれに限定されることはない。すなわち、成膜処理に用いる処理ガスは、ＤＣＳガスやＮＨ_３ガス等に限られることはなく、他の種類のガスを用いて他の種類の薄膜を形成しても構わない。さらには、３種類以上の処理ガスを用いる場合であっても、これらを交互に供給して成膜処理を行うのであれば、本発明を適用することが可能である。具体的には、第一元素としては、Ｓｉではなく、例えばＴｉ、Ｚｒ、Ｈｆ等、種々の元素であってもよい。また、第二元素としては、Ｎではなく、例えばＯ等であってもよい。

【0169】

また、例えば、上述した各実施形態では、基板処理装置が行う処理として成膜処理を例に挙げたが、本発明がこれに限定されることはない。すなわち、本発明は、各実施形態で例に挙げた成膜処理の他に、各実施形態で例示した薄膜以外の成膜処理にも適用できる。また、基板処理の具体的内容は不問であり、成膜処理だけでなく、アニール処理、拡散処理、酸化処理、窒化処理、リソグラフィ処理等の他の基板処理を行う場合にも適用できる。さらに、本発明は、他の基板処理装置、例えばアニール処理装置、エッチング装置、酸化処理装置、窒化処理装置、露光装置、塗布装置、乾燥装置、加熱装置、プラズマを利用した処理装置等の他の基板処理装置にも適用できる。また、本発明は、これらの装置が混在していてもよい。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加、削除、置換をすることも可能である。

【0170】

また、例えば、上述した各実施形態では、加熱部の一つとしてヒータ２１３が記載されているが、本発明がこれに限定されることはなく、基板や処理室を加熱するものであれば、他の加熱源を含めてもよい。例えば、基板載置台２１０の下方や側方に加熱用のランプ構造や抵抗ヒータを加熱部として設けてもよい。

【0171】

［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。

【0172】

［付記１］
本発明の一態様によれば、
基板を処理する処理室を有する処理モジュールと、
前記処理モジュールを構成する壁の一つに設けられた基板搬入出口と、
前記基板搬入出口の近傍に配設された冷却機構と、
前記処理室内に配され、前記基板が載置される基板載置面を有する基板載置部と、
前記基板を加熱する加熱部と、
前記基板載置面と対向する位置に配され、第一の熱膨張率を有する材質で構成された分散板を有するシャワーヘッドと、
前記第一の熱膨張率とは異なる第二の熱膨張率を有する材質で構成されて前記分散板を支持する分散板支持部と、
前記分散板と前記分散板支持部との位置決めをするものであり、前記基板搬入出口が設けられた側に配置された第一位置決め部と、
前記分散板と前記分散板支持部との位置決めをするものであり、前記基板搬入出口が設けられた側とは前記処理室を介して対向する側に配置され、かつ、前記基板搬入出口を通じた基板の搬入出方向に沿って前記第一位置決め部と並ぶ位置に配置された第二位置決め部と、
を備える基板処理装置が提供される。

【0173】

［付記２］
好ましくは、
前記第一位置決め部は、
ピン状の第一凸部と、
前記第一凸部が挿入される円孔状の第一凹部と、
を有する付記１に記載の基板処理装置が提供される。

【0174】

［付記３］
好ましくは、
前記第二位置決め部は、
ピン状の第二凸部と、
前記第二凸部が挿入される長円孔状で、長軸方向が前記基板搬入出口を通じた基板の搬入出方向に沿うように配された第二凹部と、
を有する付記１または２に記載の基板処理装置が提供される。

【0175】

［付記４］
好ましくは、
前記第一位置決め部及び前記第二位置決め部は、前記基板搬入出口の中央を通り、前記基板搬入出口を通じた基板の搬入出方向に沿って延びる仮想的な直線上に配置されている
付記１から３のいずれかに記載の基板処理装置が提供される。

【0176】

［付記５］
好ましくは、
前記処理モジュールに隣接する搬送室と、
前記搬送室内に配置され、前記基板搬入出口を通じて前記処理モジュールに対する基板の搬入出を行う搬送ロボットと、
前記搬送ロボットによる前記基板載置面上への基板の載置ポジションを制御するロボット制御部と、
を備える付記１から４のいずれかに記載の基板処理装置が提供される。

【0177】

［付記６］
好ましくは、
前記ロボット制御部は、前記処理モジュール内における処理状況に応じて前記載置ポジションの可変制御を行うものである
付記５に記載の基板処理装置が提供される。

【0178】

［付記７］
好ましくは、
前記ロボット制御部は、ある基板を載置する第一ポジションと前記ある基板の後に処理する他の基板を載置する第二ポジションとを相違させるように、前記載置ポジションの可変制御を行うものである
付記６に記載の基板処理装置が提供される。

【0179】

［付記８］
好ましくは、
前記ロボット制御部は、
前記搬送ロボットの稼働パラメータを検出する検出部と、
前記検出部が検出した稼働パラメータと前記第一ポジションの位置情報または前記第二ポジションの位置情報とを基に、前記搬送ロボットの駆動データを算出する算出部と、
前記算出部が算出した駆動データに応じて、前記搬送ロボットの駆動部に対して動作指示を与える指示部と、
を有する付記７に記載の基板処理装置が提供される。

【0180】

［付記９］
好ましくは、
前記稼働パラメータは、少なくとも前記搬送ロボットの前記駆動部の駆動履歴情報または前記搬送ロボットの位置情報を含む
付記８に記載の基板処理装置が提供される。

【0181】

［付記１０］
好ましくは、
前記処理モジュールは、複数の前記処理室を有するとともに、前記処理室のそれぞれに対応する複数の前記基板搬入出口が同方向を向くように設けられている
付記１から９のいずれかに記載の基板処理装置が提供される。

【0182】

［付記１１］
好ましくは、
前記搬送ロボットは、同方向を向く複数の前記基板搬入出口のそれぞれに対応する複数のエンドエフェクタを有するとともに、各エンドエフェクタが同期して動作するように構成されている
付記１０に記載の基板処理装置が提供される。

【0183】

［付記１２］
好ましくは、
前記シャワーヘッドには、第一ガスと当該第一ガスとは異なる第二ガスを前記処理室に交互に供給する供給部が接続されている
付記１から１１のいずれかに記載の基板処理装置が提供される。

【0184】

［付記１３］
本発明の他の態様によれば、
基板を処理する処理室を有する処理モジュール内に、前記処理モジュールを構成する壁の一つで冷却機構を有する壁に設けられた基板搬入出口を通じて、基板を搬入する工程と、
前記処理モジュール内に搬入した基板を、前記処理室内に配された基板載置部の基板載置面上に載置する工程と、
前記基板を加熱する工程と、
前記基板載置面と対向する位置に配されたシャワーヘッドから、前記シャワーヘッドが有する分散板を通じてガスを供給し、前記基板載置面上の基板に対する処理を行う工程と、
処理後の基板を前記処理モジュール内から搬出する工程と、を備え
前記処理モジュール内に基板を搬入する工程に先立ち、前記基板搬入出口が設けられた側に配置された第一位置決め部と、前記基板搬入出口が設けられた側とは前記処理室を介して対向する側に配置され、かつ、前記基板搬入出口を通じた基板の搬入出方向に沿って前記第一位置決め部と並ぶ位置に配置された第二位置決め部とによって、第一の熱膨張率を有する材質で構成された前記分散板と、前記第一の熱膨張率とは異なる第二の熱膨張率を有する材質で構成されて前記分散板を支持する分散板支持部との位置決めをしておく
半導体装置の製造方法が提供される。

【0185】

［付記１４］
好ましくは、
前記処理モジュール内に基板を搬入する工程及び前記処理モジュール内の前記基板載置面上に基板を載置する工程を、前記処理モジュールに隣接する搬送室内に配置された搬送ロボットを用いて行い、
前記基板載置面上に基板を載置する工程では、前記搬送ロボットによる前記基板載置面上への基板の載置ポジションについて、前記処理モジュール内における処理状況に応じて可変制御を行う
付記１３に記載の半導体装置の製造方法が提供される。

【0186】

［付記１５］
本発明のさらに他の態様によれば、
基板を処理する処理室を有する処理モジュール内に、前記処理モジュールを構成する壁の一つで冷却機構を有する壁に設けられた基板搬入出口を通じて、基板を搬入する手順と、
前記処理モジュール内に搬入した基板を、前記処理室内に配された基板載置部の基板載置面上に載置する手順と、
前記基板を加熱する手順と、
前記基板載置面と対向する位置に配されたシャワーヘッドから、前記シャワーヘッドが有する分散板を通じてガスを供給して、前記基板載置面上の基板に対する処理を行う手順と、
処理後の基板を前記処理モジュール内から搬出する手順と、
をコンピュータに実行させるとともに、
前記処理モジュール内に基板を搬入する手順に先立ち、前記基板搬入出口が設けられた側に配置された第一位置決め部と、前記基板搬入出口が設けられた側とは前記処理室を介して対向する側に配置され、かつ、前記基板搬入出口を通じた基板の搬入出方向に沿って前記第一位置決め部と並ぶ位置に配置された第二位置決め部とによって、第一の熱膨張率を有する材質で構成された前記分散板と、前記第一の熱膨張率とは異なる第二の熱膨張率を有する材質で構成されて前記分散板を支持する分散板支持部との位置決めをしておく手順
を前記コンピュータに実行させるプログラムが提供される。

【0187】

［付記１６］
好ましくは、
前記処理モジュール内に基板を搬入する手順及び前記処理モジュール内の前記基板載置面上に基板を載置する手順を、前記処理モジュールに隣接する搬送室内に配置された搬送ロボットを用いて行い、
前記基板載置面上に基板を載置する手順では、前記搬送ロボットによる前記基板載置面上への基板の載置ポジションについて、前記処理モジュール内における処理状況に応じて可変制御を行う
付記１５に記載のプログラムが提供される。

【0188】

［付記１７］
本発明のさらに他の態様によれば、
基板を処理する処理室を有する処理モジュール内に、前記処理モジュールを構成する壁の一つで冷却機構を有する壁に設けられた基板搬入出口を通じて、基板を搬入する手順と、
前記処理モジュール内に搬入した基板を、前記処理室内に配された基板載置部の基板載置面上に載置する手順と、
前記基板を加熱する手順と、
前記基板載置面と対向する位置に配されたシャワーヘッドから、前記シャワーヘッドが有する分散板を通じてガスを供給して、前記基板載置面上の基板に対する処理を行う手順と、
処理後の基板を前記処理モジュール内から搬出する手順と、
をコンピュータに実行させるとともに、
前記処理モジュール内に基板を搬入する手順に先立ち、前記基板搬入出口が設けられた側に配置された第一位置決め部と、前記基板搬入出口が設けられた側とは前記処理室を介して対向する側に配置され、かつ、前記基板搬入出口を通じた基板の搬入出方向に沿って前記第一位置決め部と並ぶ位置に配置された第二位置決め部とによって、第一の熱膨張率を有する材質で構成された前記分散板と、前記第一の熱膨張率とは異なる第二の熱膨張率を有する材質で構成されて前記分散板を支持する分散板支持部との位置決めをしておく手順
を前記コンピュータに実行させるプログラムを記録した記録媒体が提供される。

【0189】

［付記１８］
好ましくは、
前記処理モジュール内に基板を搬入する手順及び前記処理モジュール内の前記基板載置面上に基板を載置する手順を、前記処理モジュールに隣接する搬送室内に配置された搬送ロボットを用いて行い、
前記基板載置面上に基板を載置する手順では、前記搬送ロボットによる前記基板載置面上への基板の載置ポジションについて、前記処理モジュール内における処理状況に応じて可変制御を行う
付記１７に記載の記録媒体が提供される。

【符号の説明】

【0190】

１０３…真空搬送室（トランスファモジュール）、１１２…真空搬送ロボット、１１３，１１３ａ，１１３ｂ…エンドエフェクタ、１２２，１２３…ロードロック室（ロードロックモジュール）、１２１…大気搬送室（フロントエンドモジュール）、１０５…ＩＯステージ（ロードポート）、１６０，１６５，１６１ａ〜１６１ｄ，１６１Ｌ，１６１Ｒ…ゲートバルブ、２００…ウエハ（基板）、２０１，２０１ａ〜２０１ｄ…処理モジュール、２０２，２０２ａ〜２０２ｈ，２０２Ｌ，２０２Ｒ…処理室、２０３，２０３ａ〜２０３…処理容器、２０６，２０６ａ〜２０６ｈ…基板搬入出口、２１０…基板支持部（サセプタ）、２１１…載置面、２１２…基板載置台、２１３…ヒータ、２３０…シャワーヘッド、２３４…分散板、２３４ａ…貫通孔、２４１…ガス供給管、２３５…第一位置決め部、２３５ａ…第一凸部、２３５ｂ…第一凹部、２３６…第二位置決め部、２３６ａ…第二凸部、２３６ｂ…第二凹部、２８１…コントローラ、２８１ａ…表示装置、２８１ｂ…演算装置、２８１ｃ…操作部、２８１ｄ…記憶装置、２８１ｅ…データ入出力部、２８１ｆ…内部記録媒体、２８１ｇ…外部記録媒体、２８１ｈ…ネットワーク、２８２…ロボット制御部、２８２ａ…検出部、２８２ｂ…算出部、２８２ｃ…指示部、２８２ｄ…記憶部、２８３…ロボット駆動部、２０２１…処理空間、２０３１…上部容器、２０３１ｂ…台座部分、２０３２…下部容器、２０３３…Ｏリング、２０３４，２０３５…冷却配管

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】