(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023159478
(43)【公開日】2023-11-01
(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 20060101AFI20231025BHJP
H01L 21/318 20060101ALI20231025BHJP
C23C 16/44 20060101ALI20231025BHJP
【ＦＩ】
H01L21/31 C
H01L21/318 B
C23C16/44 B
【審査請求】未請求
【請求項の数】17
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2020160830
(22)【出願日】2020-09-25
(71)【出願人】
【識別番号】318009126
【氏名又は名称】株式会社ＫＯＫＵＳＡＩ ＥＬＥＣＴＲＩＣ
(72)【発明者】
【氏名】森 岳史
(72)【発明者】
【氏名】竹林 雄二
(72)【発明者】
【氏名】平野 誠
(72)【発明者】
【氏名】山口 天和
(72)【発明者】
【氏名】岡嶋 優作
【テーマコード（参考）】
4K030
5F045
5F058
【Ｆターム（参考）】
4K030AA06
4K030AA13
4K030AA14
4K030AA18
4K030CA04
4K030CA12
4K030EA01
4K030EA11
4K030FA01
4K030GA12
4K030JA03
4K030KA08
4K030KA46
5F045AA06
5F045AA08
5F045AB31
5F045AB32
5F045AB33
5F045AC00
5F045AC03
5F045AC05
5F045AC12
5F045AC15
5F045AD04
5F045AD05
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5F045AD09
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5F045EE19
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5F045EM09
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5F045EN04
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5F058BA20
5F058BC02
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5F058BC09
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5F058BF07
5F058BF24
5F058BF29
5F058BF37
5F058BG01
5F058BG02
5F058BG03
5F058BG04
(57)【要約】 （修正有）
【課題】フットプリントを低減可能な基板処理装置、半導体装置の製造方法及びプログラムを提供する。
【解決手段】基板処理装置１００は、基板Ｓを処理するモジュール２００と、複数のモジュール２００に隣接する真空搬送室１４０と、モジュール２００が有する排気部（下流側整流部２１５）に接続される排気管２８１と、搬送室１４０の側方であって且つモジュール２００に隣接する領域に排気管２８１が配置される排気管配置領域２２８と、を有する。モジュールは、基板処理装置の長尺方向の軸上において搬送室と重なるよう配され、基板を処理する反応管２１０と、反応管２１０の上流側側方に設けられたガス供給部（ガス供給構造２１２）と、上流側整流部２１４と対向する位置であって、反応管２１０の下流側側方に設けられ、軸に対して斜めに配され、搬送室１４０と重ならないように構成されるガス排気部（ガス排気構造２１３）と、を有する。
【選択図】図１
【解決手段】基板処理装置１００は、基板Ｓを処理するモジュール２００と、複数のモジュール２００に隣接する真空搬送室１４０と、モジュール２００が有する排気部（下流側整流部２１５）に接続される排気管２８１と、搬送室１４０の側方であって且つモジュール２００に隣接する領域に排気管２８１が配置される排気管配置領域２２８と、を有する。モジュールは、基板処理装置の長尺方向の軸上において搬送室と重なるよう配され、基板を処理する反応管２１０と、反応管２１０の上流側側方に設けられたガス供給部（ガス供給構造２１２）と、上流側整流部２１４と対向する位置であって、反応管２１０の下流側側方に設けられ、軸に対して斜めに配され、搬送室１４０と重ならないように構成されるガス排気部（ガス排気構造２１３）と、を有する。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
基板を処理するモジュールと、
複数の前記モジュールに隣接する搬送室と、
前記モジュールが有する排気部に接続される排気管と、
前記搬送室の側方であって且つ前記モジュールに隣接する領域に排気管が配置される排気管配置領域と、を有し、
前記モジュールは、
前記基板処理装置の長尺方向の軸上において前記搬送室と重なるよう配され、前記基板を処理する反応管と、
前記反応管の上流側側方に設けられたガス供給部と、
前記上流側整流部と対向する位置であって、前記反応管の下流側側方に設けられ、前記軸に対して斜めに配され、前記搬送室と重ならないように構成されるガス排気部と、
を備える基板処理装置。
複数の前記モジュールに隣接する搬送室と、
前記モジュールが有する排気部に接続される排気管と、
前記搬送室の側方であって且つ前記モジュールに隣接する領域に排気管が配置される排気管配置領域と、を有し、
前記モジュールは、
前記基板処理装置の長尺方向の軸上において前記搬送室と重なるよう配され、前記基板を処理する反応管と、
前記反応管の上流側側方に設けられたガス供給部と、
前記上流側整流部と対向する位置であって、前記反応管の下流側側方に設けられ、前記軸に対して斜めに配され、前記搬送室と重ならないように構成されるガス排気部と、
を備える基板処理装置。
【請求項2】
前記反応管の下方に配される移載室を備え、
前記搬送室は真空搬送室であって、
前記移載室には前記移載室の雰囲気を真空状態とする移載室排気系が接続され、前記移載室は前記真空搬送室と連通可能な構成である請求項１に記載の基板処理装置。
前記搬送室は真空搬送室であって、
前記移載室には前記移載室の雰囲気を真空状態とする移載室排気系が接続され、前記移載室は前記真空搬送室と連通可能な構成である請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項3】
前記ガス排気部は、前記反応管に隣接する下流側整流部と、前記下流側整流部の下流に配される排気構造とを有する請求項１または請求項２に記載の基板処理装置。
【請求項4】
前記下流側整流部は熱透過性部材で構成され、前記排気構造は金属で構成される請求項３に記載の基板処理装置。
【請求項5】
前記ガス供給部は、上流側でガス供給管が接続される分配部を備え、前記分配部と前記排気構造とは対向するよう設けられる請求項３または請求項４に記載の基板処理装置。
【請求項6】
前記下流側整流部の天井部は、複数の前記基板を支持するボートのうち、最上位に配された前記基板よりも高くなるよう構成され、底部は前記ボートのうち最下位に配された前記基板よりも低く構成され、
前記排気構造の天井部は、前記下流側整流部の天井部に連続する構造であり、前記排気構造の底部は前記下流側整流部の底部に連続する構造である請求項３に記載の基板処理装置。
前記排気構造の天井部は、前記下流側整流部の天井部に連続する構造であり、前記排気構造の底部は前記下流側整流部の底部に連続する構造である請求項３に記載の基板処理装置。
【請求項7】
前記下流側整流部は鉛直方向に複数の区画板が配され、前記排気構造は天井部から前記底部まで障害物が無い排気バッファ構造として構成される請求項６に記載の基板処理装置。
【請求項8】
前記下流側整流部は複数の区画板が配され、前記区画板は前記基板と対向する方向で水平方向に延伸するよう構成される請求項３から請求項７のうち、いずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項9】
前記ガス供給部はガス吐出部を有し、
前記基板のエッジから前記排気管の接続位置までの距離は、
前記ガス吐出部の先端から前記基板のエッジまでの距離よりも長くなるよう構成される請求項１から請求項８のうち、いずれか一項に記載の基板処理装置。
前記基板のエッジから前記排気管の接続位置までの距離は、
前記ガス吐出部の先端から前記基板のエッジまでの距離よりも長くなるよう構成される請求項１から請求項８のうち、いずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項10】
前記排気管は、前記排気構造の側方に設けられる請求項３に記載の基板処理装置。
【請求項11】
それぞれの前記排気管は、前記搬送室から側方に向かって延伸される請求項１から請求項１０のうち、いずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項12】
前記反応管を格納する反応管格納室を備え、
前記排気管配置領域は筐体によって構成され、
前記筐体の上部において前記反応管格納室と隣接し、
前記筐体の下部において前記搬送室と隣接し、
前記排気管は前記上部から前記下部にかけて延伸されるよう構成される請求項１から請求項１１のうち、いずれか一項に記載の基板処理装置。
前記排気管配置領域は筐体によって構成され、
前記筐体の上部において前記反応管格納室と隣接し、
前記筐体の下部において前記搬送室と隣接し、
前記排気管は前記上部から前記下部にかけて延伸されるよう構成される請求項１から請求項１１のうち、いずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項13】
前記排気管配置領域では、前記搬送室側が解放されるよう構成される請求項１から請求項１２のうち、いずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項14】
前記排気管配置領域は、前記搬送室を介して隣接するよう構成される請求項１から請求項１３のうち、いずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項15】
前記モジュールは斜壁を備え、
前記モジュールを複数配した際に、それぞれの前記モジュールの前記斜壁は鈍角を構成するよう隣接して凹部を構成し、
前記搬送室の凸部は、前記凹部に勘合するよう構成される請求項１から請求項１５のうち、いずれか一項に記載の基板処理装置。
前記モジュールを複数配した際に、それぞれの前記モジュールの前記斜壁は鈍角を構成するよう隣接して凹部を構成し、
前記搬送室の凸部は、前記凹部に勘合するよう構成される請求項１から請求項１５のうち、いずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項16】
基板を処理するモジュールと、
複数の前記モジュールに隣接する搬送室と、
前記モジュールが有する排気部に接続される排気管と、
前記搬送室の側方であって且つ前記モジュールに隣接する領域に排気管が配置される排気管配置領域と、を有し、
前記モジュールは、
前記基板処理装置の長尺方向の軸上において前記搬送室と重なるよう配され、前記基板を処理する反応管と、
前記反応管の上流側側方に設けられたガス供給部と、
前記上流側整流部と対向する位置であって、前記反応管の下流側側方に設けられ、前記軸に対して斜めに配され、前記搬送室と重ならないように構成されるガス排気部と、を備える 基板処理装置の前記反応管に基板を搬入する工程と、
前記ガス供給部から前記反応管内の前記基板にガスが供給しつつ、前記反応管から前記ガスを排気して、前記基板を処理する工程と、
を有する半導体装置の製造方法。
複数の前記モジュールに隣接する搬送室と、
前記モジュールが有する排気部に接続される排気管と、
前記搬送室の側方であって且つ前記モジュールに隣接する領域に排気管が配置される排気管配置領域と、を有し、
前記モジュールは、
前記基板処理装置の長尺方向の軸上において前記搬送室と重なるよう配され、前記基板を処理する反応管と、
前記反応管の上流側側方に設けられたガス供給部と、
前記上流側整流部と対向する位置であって、前記反応管の下流側側方に設けられ、前記軸に対して斜めに配され、前記搬送室と重ならないように構成されるガス排気部と、を備える 基板処理装置の前記反応管に基板を搬入する工程と、
前記ガス供給部から前記反応管内の前記基板にガスが供給しつつ、前記反応管から前記ガスを排気して、前記基板を処理する工程と、
を有する半導体装置の製造方法。
【請求項17】
基板を処理するモジュールと、
複数の前記モジュールに隣接する搬送室と、
前記モジュールが有する排気部に接続される排気管と、
前記搬送室の側方であって且つ前記モジュールに隣接する領域に排気管が配置される排気管配置領域と、を有し、
前記モジュールは、
前記基板処理装置の長尺方向の軸上において前記搬送室と重なるよう配され、前記基板を処理する反応管と、
前記反応管の上流側側方に設けられたガス供給部と、
前記上流側整流部と対向する位置であって、前記反応管の下流側側方に設けられ、前記軸に対して斜めに配され、前記搬送室と重ならないように構成されるガス排気部と、を備える基板処理装置の前記反応管に基板を搬入する手順と、
前記ガス供給部から前記反応管内の前記基板にガスが供給しつつ、前記反応管から前記ガスを排気して、前記基板を処理する手順と
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。
複数の前記モジュールに隣接する搬送室と、
前記モジュールが有する排気部に接続される排気管と、
前記搬送室の側方であって且つ前記モジュールに隣接する領域に排気管が配置される排気管配置領域と、を有し、
前記モジュールは、
前記基板処理装置の長尺方向の軸上において前記搬送室と重なるよう配され、前記基板を処理する反応管と、
前記反応管の上流側側方に設けられたガス供給部と、
前記上流側整流部と対向する位置であって、前記反応管の下流側側方に設けられ、前記軸に対して斜めに配され、前記搬送室と重ならないように構成されるガス排気部と、を備える基板処理装置の前記反応管に基板を搬入する手順と、
前記ガス供給部から前記反応管内の前記基板にガスが供給しつつ、前記反応管から前記ガスを排気して、前記基板を処理する手順と
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】
本態様は、基板処理装置、半導体装置の製造方法及びプログラムに関する。
【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、複数枚の基板を一括して処理する基板処理装置が使用されている（例えば、特許文献１）。このような基板処理装置では、据え付け場所の面積の制約から、可能な限りフットプリントを低減することが求められる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０２０－４３３６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本開示は、フットプリントを低減することが可能な技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0005】
基板を処理するモジュールと、複数の前記モジュールに隣接する搬送室と、前記モジュールが有する排気部に接続される排気管と、前記搬送室の側方であって且つ前記モジュールに隣接する領域に排気管が配置される排気管配置領域と、有し、前記モジュールは、前記基板処理装置の長尺方向の軸上において前記搬送室と重なるよう配され、前記基板を処理する反応管と、前記反応管の上流側側方に設けられたガス供給部と、前記上流側整流部と対向する位置であって、前記反応管の下流側側方に設けられ、前記軸に対して斜めに配され、前記反応室と重ならないように構成あれるガス排気部と、を備える技術が提供される。
【発明の効果】
【0006】
本開示の一態様によれば、フットプリントを低減することが可能な技術を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【図1】本開示の一態様に係る基板処理装置の概略構成例を示す説明図である。
【図2】本開示の一態様に係る基板処理装置の概略構成例を示す説明図である。
【図3】本開示の一態様に係る基板処理装置の外観例を説明する説明図である。
【図4】本開示の一態様に係る基板処理装置の概略構成例を示す説明図である。
【図5】本開示の一態様に係る基板支持部を説明する説明図である。
【図6】本開示の一態様に係るガス供給系を説明する説明図である。
【図7】本開示の一態様に係るガス排気系を説明する説明図である。
【図8】本開示の一態様に係る基板処理装置のコントローラを説明する説明図である。
【図9】本開示の一態様に係るに係る基板処理フローを説明するフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【0008】
以下に、本態様の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明において用いられる図面は、いずれも模式的なものであり、図面上の各要素の寸法の関係、各要素の比率等は、現実のものとは必ずしも一致していない。また、複数の図面の相互間においても、各要素の寸法の関係、各要素の比率等は必ずしも一致していない。
【0009】
（１）基板処理装置の構成
本開示の一態様に係るに係る基板処理装置の概要構成を、図１～図７を用いて説明する。図１は本態様に係る基板処理装置の構成例を示す横断面図である。図１においては、説明の便宜上、図中左側（例えばモジュール２００ｂ側）から右側（例えばモジュール２００ａ側）に向かう方向をＸ軸、手前（例えばロードポート１１０側）から奥（例えばモジュール２００側）に向かう方向をＹ軸と呼ぶ。Ｘ軸においては、図中左側をＸ２、右側をＸ１と呼び、Ｙ軸においては、手前側をＹ１、奥側をＹ２と呼ぶ。
本開示の一態様に係るに係る基板処理装置の概要構成を、図１～図７を用いて説明する。図１は本態様に係る基板処理装置の構成例を示す横断面図である。図１においては、説明の便宜上、図中左側（例えばモジュール２００ｂ側）から右側（例えばモジュール２００ａ側）に向かう方向をＸ軸、手前（例えばロードポート１１０側）から奥（例えばモジュール２００側）に向かう方向をＹ軸と呼ぶ。Ｘ軸においては、図中左側をＸ２、右側をＸ１と呼び、Ｙ軸においては、手前側をＹ１、奥側をＹ２と呼ぶ。
【0010】
後述するように二つのモジュール２００（２００ａ、２００ｂ）がＸ軸方向に隣接するよう構成されるので、Ｘ軸方向はモジュール２００が配列される方向とも呼ぶ。
【0011】
Ｙ１からＹ２に向かう方向は、次のように表現してもよい。後述するように、基板ＳはＩＯステージ１１０からモジュール２００の間を移動するので、Ｙ１からＹ２に向かう方向は基板Ｓの移動方向、あるいは基板Ｓがモジュールに向かう方向とも呼ぶ。また、基板処理装置１００全体の長尺方向でもあることから、Ｙ軸は基板処理装置の長尺方向とも呼ぶ。
【0012】
図１は基板処理装置を上方から見た図であるが、説明の便宜上高さの異なるものも図１に記載している。例えば図中では、反応管２１０と真空搬送ロボット１８０とを共に記載しているが、図２に記載のように反応管２１０と真空搬送ロボット１８０は高さが異なるものである。
【0013】
図２は、本態様に係る基板処理装置の構成例を示し、図１のＡ－Ａ’における縦断面図である。図３は図１における視線Ｃから見た外観図である。図４は本態様に係る基板処理部の構成例を示し、図１のＢ－Ｂ’における縦断面図である。図５は本態様に係る基板支持部とその周辺の構成を説明する説明図である。図６は本態様に係る基板処理装置のガス供給系を説明する説明図である。図７は本態様に係る基板処理装置のガス排気系を説明する説明図である。
【0014】
基板処理装置１００は基板Ｓを処理するもので、ＩＯステージ１１０、大気搬送室１２０、ロードロック室１３０、真空搬送室１４０、モジュール２００、ユーティリティボックス５００で主に構成される。次に各構成について具体的に説明する。
【0015】
【0016】
（大気搬送室・ＩＯステージ）
基板処理装置１００の手前側には、ＩＯステージ（ロードポート）１１０が設置されている。ＩＯステージ１１０上には複数のポッド１１１が搭載されている。ポッド１１１はシリコン（Ｓｉ）基板などの基板Ｓを搬送するキャリアとして用いられる。
基板処理装置１００の手前側には、ＩＯステージ（ロードポート）１１０が設置されている。ＩＯステージ１１０上には複数のポッド１１１が搭載されている。ポッド１１１はシリコン（Ｓｉ）基板などの基板Ｓを搬送するキャリアとして用いられる。
【0017】
ＩＯステージ１１０は大気搬送室１２０に隣接する。大気搬送室１２０は、ＩＯステージ１１０と異なる面に、ロードロック室１３０が連結される。大気搬送室１２０内には基板Ｓを移載する大気搬送ロボット１２２が設置されている。
【0018】
大気搬送室１２０の筐体１２１の前側には、基板Ｓを大気搬送室１２０に対して搬入搬出するための基板搬入搬出口１２８が設置されている。基板搬入出口１２８は、図示しないポッドオープナーによって開放・閉鎖される。大気搬送室１２０の筐体１２７の奥側には、基板Ｓをロードロック室１３０に搬入搬出するための基板搬入出口１３３が設けられる。基板搬入出口１３３は、図示しないゲートバルブによって開放・閉鎖することにより、基板Ｓの出し入れを可能とする。
【0019】
（ロードロック室）
ロードロック室１３０は大気搬送室１２０に隣接する。ロードロック室１３０を構成する筐体１３１が有する面のうち、大気搬送室１２０と異なる面には、後述する真空搬送室１４０が配置される。本態様においては、二つの筐体１３１ａ、１３１ｂが設けられる。真空搬送室１４０は、ゲートバルブ１３４を介して接続される。ロードロック室１３０内には基板Ｓを載置する基板載置台１３６が設置されている。
ロードロック室１３０は大気搬送室１２０に隣接する。ロードロック室１３０を構成する筐体１３１が有する面のうち、大気搬送室１２０と異なる面には、後述する真空搬送室１４０が配置される。本態様においては、二つの筐体１３１ａ、１３１ｂが設けられる。真空搬送室１４０は、ゲートバルブ１３４を介して接続される。ロードロック室１３０内には基板Ｓを載置する基板載置台１３６が設置されている。
【0020】
（真空搬送室）
基板処理装置１００は、負圧下で基板Ｓが搬送される搬送空間となる搬送室としての真空搬送室（トランスファモジュール）１４０を備えている。真空搬送室１４０を構成する筐体１４１は平面視が左右対称の五角形状で形成され、外周にはロードロック室１３０及び基板Ｓを処理するモジュール２００（２００ａ、２００ｂ）が連結されている。
基板処理装置１００は、負圧下で基板Ｓが搬送される搬送空間となる搬送室としての真空搬送室（トランスファモジュール）１４０を備えている。真空搬送室１４０を構成する筐体１４１は平面視が左右対称の五角形状で形成され、外周にはロードロック室１３０及び基板Ｓを処理するモジュール２００（２００ａ、２００ｂ）が連結されている。
【0021】
筐体１４１は、ロードロック室１３０と隣接する壁１４２、モジュール２００ａと隣接する壁１４４、モジュール２００ｂと隣接する壁１４５、壁１４２と壁１４４との間に設けられた壁１４３、壁１４２と壁１４５との間に設けられた壁１４６とで構成される。更に、上方には蓋１４１ａが備えられている。蓋１４１ａは壁１４２側に設けられたヒンジ１４１ｂを軸として固定され、筐体１４１内や真空搬送ロボット１８０をメンテナンスする際には、蓋１４１ａのモジュール２００側を上昇させ、図２に記載の矢印の方向に蓋１４１ａを開放する。
【0022】
壁１４４と壁１４５とは所定角度（例えば鈍角）を構成するよう隣接する。そのため、壁１４４と壁１４５のうち、モジュール２００と隣接する面は、真空搬送室１４０の中心から見て、放射状に構成されている。筐体１４１のうち、壁１４４と壁１４５とで構成される部分を凸部と呼ぶ。
【0023】
真空搬送室１４０の略中央部には、負圧下で基板Ｓを移載（搬送）する搬送部としての真空搬送ロボット１８０がフランジ１４７を基部として設置されている。真空搬送室１４０内に設置される真空搬送ロボット１８０は、エレベータ１４８およびフランジ１４７によって真空搬送室１４０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。真空搬送ロボット１８０が有するアーム１８１は、エレベータ１４８によって昇降可能なよう構成されている。
【0024】
真空搬送ロボット１８０は、二つのアーム１８１を備える。アーム１８１は、基板Ｓを載置するエンドエフェクタ１８２を備える。アーム１８１の回転や延伸を行うことで、モジュール２００内に基板Ｓを搬送したり、モジュール２００内から基板Ｓを搬出したりする。
【0025】
壁１４４と壁１４５には、それぞれモジュール２００（モジュール２００ａ、２００ｂ）が接続される。具体的には、後述するモジュール２００の移載室２１７が接続される。
【0026】
（モジュール）
Ｘ軸方向に、二つのモジュール２００が配される。Ｘ１側にはモジュール２００ａが、Ｘ２側にはモジュール２００ｂが配されれる。以下、モジュール２００の説明において、「ａ」を有する番号はモジュール２００ａの構成を説明し、「ｂ」を有する番号はモジュール２００ｂの構成を説明する。なお、番号がついていないものは、各モジュール２００共通の説明とする。
Ｘ軸方向に、二つのモジュール２００が配される。Ｘ１側にはモジュール２００ａが、Ｘ２側にはモジュール２００ｂが配されれる。以下、モジュール２００の説明において、「ａ」を有する番号はモジュール２００ａの構成を説明し、「ｂ」を有する番号はモジュール２００ｂの構成を説明する。なお、番号がついていないものは、各モジュール２００共通の説明とする。
【0027】
図２、図３に記載のように、モジュール２００を構成する筐体２０１は、上方に反応管格納室２０６、下方に移載室２１７を備える。反応管格納室２０６、下方に移載室２１７の間には仕切り壁２１８が設けられる。反応管格納室２０６内には主に反応管２１０が格納される。少なくとも移載室２１７は上方から見て五角形状で構成される。更には、反応管格納室２０６も五角形状とすることが望ましい。本態様においては、移載室２１７と反応管格納室２０６とを同じ五角形状とし、上方から見て筐体２０１全体が五角形状で構成された例を用いて説明する。
【0028】
五角形状の筐体を構成する壁のうち、斜壁２０２（２０２ａ、２０２ｂ）は、Ｘ軸、Ｙ軸に対して斜めに配される。Ｘ軸方向に延伸する二つの壁は並行に配され、Ｙ軸方向に延伸する二つの壁も並行に配されている。Ｘ軸と並行に配される壁では、Ｙ１側の壁はＹ２側に配される壁よりも短くなるよう構成されている。このＹ１側の壁を壁２０３（２０３ａ、２０３ｂ）と呼び、Ｙ２側の壁を壁２０５（２０５ａ、２０５ｂ）と呼ぶ。Ｙ軸と並行に配される壁では、Ｘ軸の中心側の壁は外側の壁よりも短くなるよう構成されている。この中心側の壁を壁２０４（２０４ａ、２０４ｂ）と呼ぶ。壁２０２は壁２０３と壁２０４との間に配される。
【0029】
筐体２０１ａ、筐体２０１ｂは左右対称に構成される。すなわち、壁２０４ａ、壁２０４ｂは隣接するよう構成され、壁２０３ａ、壁２０３ｂは筐体１４１を挟んで隣接するように配される。更に、壁２０２ａと壁２０２ｂとは所定角度（例えば鈍角であり、壁１４４と壁１４５とで構成される角度））を形成すると共に、壁２０２ａと壁２０２ｂとの間であって、Ｙ１側に空間が構成されるよう隣接する。空間は、二つのモジュール２００によって構成された凹部とも呼ぶ。筐体１４１の凸部は凹部に勘合される。
【0030】
このような構造とすることで、従来技術文献に記載のような四角状の筐体を並べる場合よりも、壁１４２から壁２０５までの距離を短くできる。したがって、基板処理装置１００のフットプリントを低減できる。
【0031】
少なくとも移載室２１７は上記壁を有する構成である。移載室２１７のうち、各斜壁２０２には、基板Ｓを搬入出するための搬入出口１４９（１４９ａ、１４９ｂ）が設けられる。搬入出口１４９は、図示しないゲートバルブによって開閉される。
【0032】
ところで、従来のように移載室の形状が、上方から見た際に四角形状である比較例を考える。ここで、本態様の五角形状のＸ軸方向、Ｙ軸方向それぞれの長さが比較例と等しい場合、本態様のような五角形状の面積が小さいことは明らかである。
【0033】
従って、本態様の移載室の高さを比較例と同じとした場合に、本態様の移載室の容積が比較例よりも小さくなることは明らかである。後述するように、本態様においては移載室２１７の雰囲気を排気し真空状態とするが、従来の四角形状に比べ短時間で雰囲気を排気することが可能である。
【0034】
反応管格納室２０６内には、反応管２１０、上流側整流部２１４、下流側整流部２１５が備えられる。具体的には、モジュール２００ａの反応管格納室２０６ａには反応管２１０ａ、上流側整流部２１４ａ、下流側整流部２１５ａが備えられる。モジュール２００ｂの反応管格納室２０６ｂ内には反応管２１０ｂ、上流側整流部２１４ｂ、下流側整流部２１５ｂが備えられる。
【0035】
後述するように、上流側整流部２１４と下流側整流部２１５とは反応管２１０を介して対向する位置に設けられる。下流側整流部２１５の下流側には排気構造２１３が接続される。上流側整流部２１４、反応管２１０、下流側整流部２１５、排気構造２１３は直線状に配される。
【0036】
反応管格納部２０６ａ内においては、上流側整流部２１４ａ、下流側整流部２１５ａ、反応管２１０ａ、排気構造２１３ａの一部が配される。また、反応管格納部２０６ｂ内においては、上流側整流部２１４ｂ、下流側整流部２１５ｂ、反応管２１０ｂ、排気構造２１３ｂの一部が配される。
【0037】
排気構造２１３は筐体２０１の壁２０３を貫通するよう構成される。具体的には、排気構造２１３のうち、下流側整流部２１５側は筐体２０１内に配され、下流側整流部２１５と異なる側の先端は壁２０３から外側に突き出るように構成されている。
【0038】
後述するように、排気構造２１３を構成する筐体２４１には排気管２８１が接続される。排気管２８１は、筐体１４１と壁２０３に隣接する領域である排気管配置領域２２８に配される。排気構造２１３ａに接続される排気管２８１ａは排気管配置領域２２８ａに配され、排気構造２１３ｂに接続される排気管２８１ｂは排気管配置領域２２８ｂに配される。各排気管２８１は、図３に記載のように基板処理装置１００を支持するグレーチング構造の床板１０１を貫通し、床板１０１下方のユーティリティエリアに延伸され、ポンプ等に接続される。
【0039】
排気管配置領域２２８は排気管２８１が配置可能な領域であればよく、筐体により構成し、その中に排気管２８１を配するようにしてもよい。この場合、筐体の上部において反応管格納室２０６と隣接し、筐体の下部において搬送室１４０の筐体１４１と隣接するよう構成する。
【0040】
筐体のような壁を設けた構成に限らず、壁の無い構成でもよい。その場合、排気管２８１が貫通される床板１０１の一部を排気管配置領域２２８として確保する。このような構成とすることで、筐体１４１の下方が排気管配置領域２２８側に解放される。そうすると、メンテナンス担当者が排気管配置領域２２８に踏み込むことができるため、メンテナンス担当者は排気管配置領域２２８から真空搬送ロボット１８０やエレベータ等の真空搬送室１４０が有する構成をメンテナンスできる。
【0041】
図３に記載のように本態様においては、排気管２８１ａは排気管接続部２４２ａを介して排気構造２１３ａのＸ１側に接続される。排気管２８１ｂは排気構造２１３ｂのＸ２側に接続される。すなわち、それぞれ筐体１４１と逆側で接続される。このような構造とすることで、排気管２８１と筐体１４１との間に空間を確保できるので、メンテナンス担当者が入り込むスペースを確保することができ、筐体１４１下方をメンテナンスすることができる。また、排気構造２１３と筐体１４１との間にスペースを確保できるので、蓋１４１ａを開いてもそのスペースから筐体１４１内や真空搬送ロボット１８０をメンテナンスすることができる。更には、筐体１４１の両側にスペースを設けることができるので、筐体１４１の両側からメンテナンスできる。両側にメンテナンスエリアを設けることは、例えば筐体１４１のＸ軸方向の幅が大きい場合に有効である。
【0042】
モジュール２００の奥側（Ｙ２側）には、ユーティリティ部５００が配される。ユーティリティ部５００には、電装品ボックスやガスボックス等が設けられている。図１においては、説明の便宜上ガスボックス５１０のみ記載している。
【0043】
ガスボックス５１０には、後述するガス供給管２２１（ガス供給管２５１、ガス供給管２６１）とガス供給管２８１が格納される。更には、それらガス供給管を加熱する供給管加熱部や、ガス源等が格納される。
【0044】
続いて、筐体１４１、筐体２０１、反応管２１０、上流側整流部２１４、下流側整流部２１５、排気構造２１３との関係を説明する。
【0045】
反応管格納室２０６ａ内では、上流側整流部２１４ａ、下流側整流部２１５ａ、反応管２１０ａ、排気構造２１３ａで構成されるセンターラインはＹ軸に対して斜めに配される。このとき、排気構造２１３ａの長手方向の延長線が、筐体１４１と重ならないように配される。上方から見た反応管２１０ａの中心は、Ｙ軸方向において斜壁２０２ａと重なるように配される。このような構造とすることで、斜壁２０２ａのＹ１側をデッドエリアとすることができる。
【0046】
反応管格納室２０６ｂも同様に上流側整流部２１４ｂ、下流側整流部２１５ｂ、反応管２１０ｂ、排気構造２１３ｂで構成されるセンターラインがＹ軸に対して斜めに配される。このとき、排気構造２１３ｂの長手方向の延長線が筐体１４１と重ならないように配される。このような構造とすることで、斜壁２０２ｂのＹ１側をデッドエリアとすることができる。
【0047】
ここで、比較例として反応管格納室２０６ａ内で、上流側整流部２１４ａ、下流側整流部２１５ａ、反応管２１０ａ、排気構造２１３ａで構成されるセンターラインが、Ｙ軸と平行になる構成を考える。このような構成の場合、上流側整流部２１４ａ、下流側整流部２１５ａのいずれか、もしくは両方が反応管格納室２０６ａからはみ出る恐れがある。その場合、ヒータ２１１の影響が小さくなるため、はみ出た部分で温度が下がり、ガスが固形化される等の影響を受ける恐れがある。また、Ｙ軸方向の幅（壁２０３と壁２０５との間の距離）を大きくすることで上流側整流部２１４ａ、下流側整流部２１５ａを反応管格納室２０６内に収納することも考えられるが、そうすると反応管格納室２１６と関連する移載室２１７のＹ軸方向の幅も多くなって断面積が増加するため、移載室２１７の容積が大きくなることが考えられる。これに対して、上記のようにセンターラインを斜めにすると、Ｙ軸方向の幅を広げることなく上流側整流部２１４ａ、下流側整流部２１５ａを収納可能であり、更には移載室２１７の容積を小さくすることができる。
【0048】
また、反応管格納室２０６における斜壁２０２ａと斜め壁２０２ｂによって真空搬送室１４０の蓋１４１ａが上昇可能なスペースを確保できる。したがって、上方向に蓋１４１ａが解放される真空搬送室１４０を備える場合でも、真空反応室１４０をメンテナンスすることが可能となる。
【0049】
続いて、図４を用いてモジュール２００の構成について説明する。ここではモジュール２００ｂを例に説明する。モジュール２００ａは、モジュール２００ｂと線対象の関係であるため、ここでは説明を省略する。なお、図４は図１におけるＢ－Ｂ’の断面図である。
【0050】
モジュール２００の反応管格納室２０６ｂは、鉛直方向に延びた円筒形状の反応管２１０と、反応管２１０の外周に設置された加熱部（炉体）としてのヒータ２１１と、ガス供給部としてのガス供給構造２１２と、ガス排気部としてのガス排気構造２１３とを備える。ガス供給部には、上流側整流部２１４を含めてもよい。また、ガス排気部としては下流側整流部２１５を含めてもよい。
【0051】
ガス供給構造２１２は反応管２１０のガス流れ方向上流に設けられ、ガス供給構造２１２から反応管２１０にガスが供給される。ガス排気構造２１３は反応管２１０のガス流れ方向下流に設けられ、反応管２１０内のガスはガス排気構造２１３から排出される。
【0052】
反応管２１０とガス供給構造２１２との間には、ガス供給構造２１２から供給されたガスの流れを整える上流側整流部２１４が設けられる。また、反応管２１０とガス排気構造２１３との間には、反応管２１０から排出されるガスの流れを整える下流側整流部２１５が設けられる。反応管２１０の下端は、マニホールド２１６で支持される。
【0053】
反応管２１０、上流側整流部２１４、下流側整流部２１５は連続した構造であり、例えば石英やＳｉＣ等の材料で形成される。これらはヒータ２１１から放射される熱を透過する熱透過性部材で構成される。ヒータ２１３の熱は、基板Ｓやガスを加熱する。
【0054】
ガス供給構造２１２は、ガス供給管２５１、ガス供給管２６１が接続されると共に、各ガス供給管から供給されたガスを分配する分配部２２５を有する。分配部２２５の下流側には複数のノズル２２３、２２４が設けられる。ガス供給管２５１とガス供給管２６１は、後述するように異なる種類のガスを供給する。ノズル２２３、ノズル２２４は上下の関係や横並びの関係で配される。本態様においては、ガス供給管２５１とガス供給管２６１をまとめてガス供給管２２１とも呼ぶ。各ノズルはガス吐出部とも呼ぶ。
【0055】
分配部２２５は、ガス供給管２５１からノズル２２３に、ガス供給管２６１からノズル２２４に供給されるよう構成されている。例えば、それぞれのガス供給管とノズルの組み合わせごとに、ガスが流れる経路を構成する。このようにすることで、各ガス供給管から供給されるガスが混合することがなく、したがって分配部２２５にてガスが混合したことにより生じ得るパーティクルの発生を抑制できる。
【0056】
上流側整流部２１４は、筐体２２７と区画板２２６を有する。区画板２２６のうち、基板Ｓと対向する部分は少なくとも基板Ｓの径よりも大きくなるよう、水平方向に延伸される。ここでいう水平方向とは、筐体２２７の側壁方向を示す。区画板２２６は鉛直方向に複数配される。区画板２２６は筐体２２７の側壁に固定され、ガスが区画板２２６を超えて下方、もしくは上方の隣接領域に移動しないように構成される。超えないようにすることで、後述するガス流れを確実に形成できる。
【0057】
区画板２２６は孔の無い連続した構造である。それぞれの区画板２２６は、基板Ｓに対応した位置に設けられる。区画板２２６の間や区画板２２６と筐体２２７との間には、ノズル２２３、ノズル２２４が設けられる。
【0058】
ノズル２２３、ノズル２２４から吐出されたガスは、区画板２２６によってガス流れが整えられ、基板Ｓの表面に供給される。区画板２２６は水平方向に延伸され、且つ孔の無い連続構造であるので、ガスの主流は鉛直方向への移動が抑制され、水平方向に移動される。したがってそれぞれの基板Ｓまでに到達するガスの圧力損失を、鉛直方向に渡って均一にできる。
【0059】
下流側整流部２１５は、基板支持部３００に基板Ｓが支持された状態において、最上位に配された基板Ｓよりも天井が高くなるよう構成され、基板支持部３００最下位に配された基板Ｓよりも底部が低くなるよう構成される。
【0060】
下流側整流部２１５は筐体２３１と区画板２３２を有する。区画板２３２のうち、基板Ｓと対向する部分は少なくとも基板Ｓの径よりも大きくなるよう、水平方向に延伸される。ここでいう水平方向とは、筐体２３１の側壁方向を示す。更には、区画板２３２は鉛直方向に複数配される。区隔板２３２は筐体２３１の側壁に固定され、ガスが区画板２３２を超えて下方、もしくは上方の隣接領域に移動しないように構成される。超えないようにすることで、後述するガス流れを確実に形成できる。筐体２３１のうち、ガス排気構造２１３と接触する側には、フランジ２３３が設けられる。
【0061】
区画板２３２は孔の無い連続した構造である。区画板２３２は、それぞれ基板Ｓに対応した位置であって、それぞれ区画板２２６に対応した位置に設けられる。対応する区画板２２６と区画板２３２は、同等の高さにすることが望ましい。更には、基板Ｓを処理する際、基板Ｓの高さと区画板２２６、区画板２３２の高さをそろえることが望ましい。このような構造とすることで、各ノズルから供給されたガスは、図中の矢印のような、区画板２２６上、基板Ｓ、区画板２３２上を通過する流れが形成される。このとき、区画板２３２は水平方向に延伸され、且つ孔の無い連続構造である。このような構造とすることで、それぞれの基板Ｓ上から排出されるガスの圧力損失を均一にできる。したがって、各基板Ｓを通過するガスのガス流れは、鉛直方向への流れが抑制されつつ、排気構造２１３に向かって水平方向に形成される。
【0062】
区画板２２６と区画板２３２を設けることで、それぞれの基板Ｓの上流、下流それぞれで、鉛直方向において圧力損失を均一にできるので、区画板２２６、基板Ｓ上、区画板２３２にかけて鉛直方向への流れが抑制された水平なガス流れを確実に形成できる。
【0063】
ガス排気構造２１３は下流側整流部２１５の下流に設けられる。ガス排気構造２１３は主に筐体２４１とガス排気管接続部２４２とで構成される。筐体２４１のうち、下流側整流部２１５側には、フランジ２４３が設けられる。ガス排気構造２１３は金属で構成され、下流側整流部２１５は石英で構成されるため、Ｏリング等の緩衝材を介してフランジ２３３とフランジ２４３とがねじ等で固定される。Ｏリングに対するヒータ２１１の影響を抑制可能なよう、フランジ２４３はヒータ２１１の外側に配されることが望ましい。
【0064】
ガス排気構造２１３は、下流側整流部２１５の空間と連通する。筐体２３１と筐体２４１は高さが連続した構造である。筐体２３１の天井部は筐体２４１の天井部と同等の高さに構成され、筐体２３１の底部は筐体２４１の底部と同等の高さに構成される。
【0065】
ガス排気構造２１３は区画板が存在しない構造である。そのため、ガス排気構造２１３は、障害物の無い排気バッファ構造とも呼ぶ。ガス排気構造２１３のうち、ガス流れの下流側には、排気孔２４４が設けられる。筐体２４１の外側であって、排気孔２４４に対応する箇所には、ガス排気管接続部２４２が設けられる。水平方向において、ガス排気管接続部２４４から基板Ｓの下流側のエッジまでの距離は、各ノズルの先端から基板Ｓの上流側のエッジまでの距離よりも長くなるよう配される。
【0066】
下流側整流部２１５を通過したガスは、排気孔２４４から排気される。このとき、ガス排気構造は区画板のような構成が無いことから、鉛直方向を含むガス流れが、ガス排気孔に向かって形成される。
【0067】
次に、下流側整流部２１５の下流側に排気バッファ構造２１５を設ける理由を説明する。上述のように、区画板２３２によって鉛直方向の圧力損失をある程度均一にすることができるが、排気孔２４２に近づくにつれ、排気ポンプ２８４の影響を受けやすく、ガスが排気孔側に引っ張られ、圧力損失が不均一になることが考えられる。そうすると、鉛直方向において基板Ｓを均一に処理できない懸念がある。
【0068】
そこで下流側整流部２１５を設け、鉛直方向のガス流れを緩和することとした。具体的には、区画板２３２上から排気バッファ構造２１５に移動したガスは排気孔２４４から排気されるが、排気孔２４４は区画板２３２から所定距離離れた位置に配されているため、その分水平方向にガスが流れる。この所定距離とは、例えば区画板２３２上で水平なガス流れを形成可能な距離である。その間水平方向のガス流れの影響が大きいため、鉛直方向のガス流れは、区画板２３２の直後に排気孔２４４が設けられた場合に比べ緩和される。
【0069】
区画板２３２上では鉛直方向の力の影響が少なくなるため圧力損失が均一となり、その結果区画板２３２上では水平なガス流れを形成できる。したがって、鉛直方向に配された複数の基板Ｓ上では圧力損失を一定にすることができ、より均一な処理が可能となる。
【0070】
移載室２１７は、反応管２１０の下部にマニホールド２１６を介して設置される。移載室２１７には、基板搬入口１４９を介して真空搬送ロボット１８０により基板Ｓを基板支持具（以下、単にボートと記す場合もある）３００に載置（搭載）したり、真空搬送ロボット１８０により基板Ｓを基板支持具３００から取り出したりすることが行われる。
【0071】
移載室２１７の内部には、基板支持具３００、仕切板支持部３１０、及び基板支持具３００と仕切板支持部３１０と（これらを合わせて基板保持具と呼ぶ）を上下方向と回転方向に駆動する第１の駆動部を構成する上下方向駆動機構部４００を格納可能である。図４においては、基板保持具３００は上下方向駆動機構部４００によって上昇され、反応管内に格納された状態を示す。
【0072】
次に、図４、図５を用いて基板支持部の詳細を説明する。
基板支持部は、少なくとも基板支持具３００で構成され、移載室２１７の内部で基板搬入口１４９を介して真空搬送ロボット１８０により基板Ｓの移し替えを行ったり、移し替えた基板Ｓを反応管２１０の内部に搬送して基板Ｓの表面に薄膜を形成する処理を行ったりする。なお、基板支持部に、仕切板支持部３１０を含めて考えても良い。
基板支持部は、少なくとも基板支持具３００で構成され、移載室２１７の内部で基板搬入口１４９を介して真空搬送ロボット１８０により基板Ｓの移し替えを行ったり、移し替えた基板Ｓを反応管２１０の内部に搬送して基板Ｓの表面に薄膜を形成する処理を行ったりする。なお、基板支持部に、仕切板支持部３１０を含めて考えても良い。
【0073】
仕切板支持部３１０は、基部３１１と天板３１２との間に支持された支柱３１３に複数枚の円板状の仕切板３１４が所定のピッチで固定されている。基板支持具３００は、基部３０１に複数の支持ロッド３１５が支持されており、この複数の支持ロッド３１５により複数の基板Ｓが所定の間隔で支持される構成を有している。
【0074】
基板支持具３００には、基部３０１に支持された複数の支持ロッド３１５により複数の基板Ｓが所定の間隔で載置されている。この支持ロッド３１５により支持された複数の基板Ｓの間は、仕切板支持部３１０に支持された支柱３１３に所定に間隔で固定（支持）された円板状の仕切板３１４によって仕切られている。ここで、仕切板３１４は、基板Ｓの上部と下部のいずれか又は両方に配置される。
【0075】
基板支持具３００に載置されている複数の基板Ｓの所定の間隔は、仕切板支持部３１０に固定された仕切板３１４の上下の間隔と同じである。また、仕切板３１４の直径は、基板Ｓの直径よりも大きく形成されている。
【0076】
ボート３００は、複数の支持ロッド３１５で、複数枚、例えば５枚の基板Ｓを鉛直方向に多段に支持する。基部３０１及び複数の支持ロッド３１５は、例えば石英やＳｉＣ等の材料で形成される。なお、ここでは、ボート３００に５枚の基板Ｓを支持した例を示すが、これに限るものでは無い。例えば、基板Ｓを５～５０枚程度、支持可能にボート３００を構成しても良い。なお、仕切板支持部３１０の仕切板３１４は、セパレータとも呼ぶ。
【0077】
仕切板支持部３１０と基板支持具３００とは、上下方向駆動機構部４００により、反応管２１０と移載室２１７との間の上下方向、及び基板支持具３００で支持された基板Ｓの中心周りの回転方向に駆動される。
【0078】
第１の駆動部を構成する上下方向駆動機構部４００は、駆動源として、上下駆動用モータ４１０と、回転駆動用モータ４３０と、基板支持具３００を上下方向に駆動する基板支持具昇降機構としてのリニアアクチュエータを備えたボート上下機構４２０を備えている。
【0079】
仕切板支持部昇降機構としての上下駆動用モータ４１０は、ボールねじ４１１を回転駆動することにより、ボールねじ４１１に螺合しているナット４１２をボールねじ４１１に沿って上下に移動させる。これにより、ナット４１２を固定しているベースプレート４０２と共に仕切板支持部３１０と基板支持具３００とが反応管２１０と移載室２１７との間で上下方向に駆動される。ベースプレート４０２はガイド軸４１４と係合しているボールガイド４１５にも固定されており、ガイド軸４１４に沿って上下方向にスムーズに移動できる構成となっている。ボールねじ４１１とガイド軸４１４ との上端部と下端部とは、それぞれ、固定プレート４１３と４１６に固定されている。
【0080】
回転駆動用モータ４３０とリニアアクチュエータを備えたボート上下機構４２０とは第２の駆動部を構成し、ベースプレート４０２に側板４０３で支持されている蓋体としてのベースフランジ４０１に固定されている。
【0081】
回転駆動用モータ４３０は先端部に取り付けた歯部４３１と係合する回転伝達ベルト４３２を駆動し、回転伝達ベルト４３２と係合している支持具４４０を回転駆動する。支持具４４０は、仕切板支持部３１０を基部３１１で支持しており、回転伝達ベルト４３２を介して回転駆動用モータ４３０で駆動されることにより、仕切板支持部３１０とボート３００とを回転させる。
【0082】
リニアアクチュエータを備えたボート上下機構４２０は軸４２１を上下方向に駆動する。軸４２１の先端部分にはプレート４２２が取り付けられている。プレート４２２は、軸受け４２３を介してボート３００の基部３０１に固定された支持部４４１と接続されている。支持部４４１が軸受け４２３を介してプレート４２２と接続されることにより、回転駆動用モータ４３０で仕切板支持部３１０を回転駆動したときに、ボート３００も仕切板支持部３１０と一緒に回転することができる。
【0083】
一方、支持部４４１は、リニアガイド軸受け４４２を介して支持具４４０に支持されている。このような構成とすることにより、リニアアクチュエータを備えたボート上下機構４２０で軸４２１を上下方向に駆動した場合、仕切板支持部３１０に固定された支持具４４０に対してボート３００に固定された支持部４４１を相対的に上下方向に駆動することができる。
【0084】
仕切板支持部３１０に固定された支持具４４０とボート３００に固定された支持部４４１との間は、真空ベローズ４４３で接続されている。
【0085】
蓋体としてのベースフランジ４０１の上面には真空シール用のＯリング４４６が設置されており、図３に示すように上下駆動用モータ４１０で駆動されてベースフランジ４０１の上面が移載室２１７に押し当てられる位置まで上昇させることにより、反応管２１０の内部を気密に保つことができる。
【0086】
続いて図６を用いてガス供給系の詳細を説明する。
図６（ａ）に記載のように、ガス供給管２５１には、上流方向から順に、第一ガス源２５２、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）２５３、及び開閉弁であるバルブ２５４が設けられている。
図６（ａ）に記載のように、ガス供給管２５１には、上流方向から順に、第一ガス源２５２、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）２５３、及び開閉弁であるバルブ２５４が設けられている。
【0087】
第一ガス源２５２は第一元素を含有する第一ガス（「第一元素含有ガス」とも呼ぶ。）源である。第一元素含有ガスは、原料ガス、すなわち、処理ガスの一つである。ここで、第一元素は、例えばシリコン（Ｓｉ）である。具体的にはヘキサクロロジシラン（Ｓｉ２Ｃｌ６、略称：ＨＣＤＳ）ガス、モノクロロシラン（ＳｉＨ３Ｃｌ、略称：ＭＣＳ）ガス、ジクロロシラン（ＳｉＨ２Ｃｌ２、略称：ＤＣＳ）、トリクロロシラン（ＳｉＨＣｌ３、略称：ＴＣＳ）ガス、テトラクロロシラン（ＳｉＣｌ４、略称：ＳＴＣ）ガス、オクタクロロトリシラン（Ｓｉ３Ｃｌ８、略称：ＯＣＴＳ）ガス等のＳｉ－Ｃｌ結合を含むクロロシラン原料ガスである。
【0088】
主に、ガス供給管２５１、ＭＦＣ２５３、バルブ２５４により、第一ガス供給系２５０（シリコン含有ガス供給系ともいう）が構成される。
【0089】
供給管２５１のうち、バルブ２５４の下流側には、ガス供給管２５５が接続される。ガス供給管２５５には、上流方向から順に、不活性ガス源２５６、ＭＦＣ２５７、及び開閉弁であるバルブ２５８が設けられている。不活性ガス源２５６からは不活性ガス、例えば窒素（Ｎ２）ガスが供給される。
【0090】
主に、ガス供給管２５５、ＭＦＣ２５７、バルブ２５８により、第一不活性ガス供給系が構成される。不活性ガス源２５６から供給される不活性ガスは、基板処理工程では、反応管２１０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。第一不活性ガス供給系を第一ガス供給系２５０に加えてもよい。
【0091】
図６（ｂ）に記載のように、ガス供給管２６１には、上流方向から順に、第二ガス源２６２、流量制御器（流量制御部）であるＭＦＣ２６３、及び開閉弁であるバルブ２６４が設けられている。
【0092】
第二ガス源２６２は第二元素を含有する第二ガス（以下、「第二元素含有ガス」とも呼ぶ。）源である。第二元素含有ガスは、処理ガスの一つである。なお、第二元素含有ガスは、反応ガスまたは改質ガスとして考えてもよい。
【0093】
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、酸素（Ｏ）、窒素（Ｎ）、炭素（Ｃ）のいずれか一つである。本態様では、第二元素含有ガスは、例えば窒素含有ガスである。具体的には、アンモニア（ＮＨ３）、ジアゼン（Ｎ２Ｈ２）ガス、ヒドラジン（Ｎ２Ｈ４）ガス、Ｎ３Ｈ８ガス等のＮ－Ｈ結合を含む窒化水素系ガスである。
【0094】
主に、ガス供給管２６１、ＭＦＣ２６３、バルブ２６４により、第二ガス供給系２６０が構成される。
【0095】
供給管２６１のうち、バルブ２６４の下流側には、ガス供給管２６５が接続される。ガス供給管２６５には、上流方向から順に、不活性ガス源２６６、ＭＦＣ２６７、及び開閉弁であるバルブ２６８が設けられている。不活性ガス源２６６からは不活性ガス、例えば窒素（Ｎ２）ガスが供給される。
【0096】
主に、ガス供給管２６５、ＭＦＣ２６７、バルブ２６８により、第二不活性ガス供給系が構成される。不活性ガス源２６６から供給される不活性ガスは、基板処理工程では、反応管２１０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。第二不活性ガス供給系を第二ガス供給系２６０に加えてもよい。
【0097】
図６（ｃ）に記載のように、ガス供給管２７１は移載室２１７に接続される。ガス供給管２７１には、上流方向から順に、第三ガス源２７２、流量制御器（流量制御部）であるＭＦＣ２７３、及び開閉弁であるバルブ２７４が設けられている。ガス供給管２７１は移載室２１７に接続される。移載室２１７を不活性ガス雰囲気としたり、移載室２１７を真空状態にしたりする際、不活性ガスを供給する。
【0098】
第三ガス源２７２は不活性ガス源である。主に、ガス供給管２７１、ＭＦＣ２７３、バルブ２７４により、第三ガス供給系２７０が構成される。第三ガス供給系は、移載室供給系とも呼ぶ。
【0099】
続いて図７を用いて排気系を説明する。
反応管２１０の雰囲気を排気する排気系２８０は、反応管２１０と連通する排気管２８１を有し、排気管接続部２４２を介して筐体２４１に接続される。
反応管２１０の雰囲気を排気する排気系２８０は、反応管２１０と連通する排気管２８１を有し、排気管接続部２４２を介して筐体２４１に接続される。
【0100】
図７（ａ）に記載のように、排気管２８１には、開閉弁としてのバルブ２８２、圧力調整器（圧力調整部）としてのＡＰＣ（Ａｕｔｏ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）バルブ２８３を介して、真空排気装置としての真空ポンプ２８４が接続されており、反応管２１０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。排気系２８０は処理室排気系とも呼ぶ。
【0101】
移載室２１７の雰囲気を排気する排気系２９０は、移載室２１７に接続されると共に、その内部と連通する排気管２９１を有する。
【0102】
排気管２９１には、開閉弁としてのバルブ２９２、ＡＰＣバルブ２９３を介して、真空排気装置としての真空ポンプ２９４が接続されており、移載室２１７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。排気系２９０は移載室排気系とも呼ぶ。
【0103】
続いて図８を用いてコントローラを説明する。基板処理装置１００は、基板処理装置１００の各部の動作を制御するコントローラ６００を有している。
【0104】
コントローラ６００の概略を図６に示す。制御部（制御手段）であるコントローラ６００は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）６０１、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）６０２、記憶部としての記憶部６０３、Ｉ／Ｏポート６０４を備えたコンピュータとして構成されている。ＲＡＭ６０２、記憶部６０３、Ｉ／Ｏポート６０４は、内部バス６０５を介して、ＣＰＵ６０１とデータ交換可能なように構成されている。基板処理装置１００内のデータの送受信は、ＣＰＵ６０１の一つの機能でもある送受信指示部６０６の支持により行われる。
【0105】
コントローラ６００には、上位装置６７０にネットワークを介して接続されるネットワーク送受信部６８３が設けられる。ネットワーク送受信部６８３は、上位装置からポッド１１１に格納された基板Ｓの処理履歴や処理予定に関する情報等を受信することが可能である。
【0106】
記憶部６０３は、例えばフラッシュメモリ、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）等で構成されている。記憶部６０３内には、基板処理装置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。
【0107】
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６００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。なお、本明細書においてプログラムという言葉を用いた場合は、プロセスレシピ単体のみを含む場合、制御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。また、ＲＡＭ６０２は、ＣＰＵ６０１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。
【0108】
Ｉ／Ｏポート６０４は、基板処理装置１００の各構成に接続されている。
【0109】
ＣＰＵ６０１は、記憶部６０３からの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６８１からの操作コマンドの入力等に応じて記憶部６０３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、ＣＰＵ６０１は、読み出されたプロセスレシピの内容に沿うように、基板処理装置１００を制御可能に構成されている。
【0110】
ＣＰＵ６０１は送受信指示部６０６を有する。コントローラ６００は、上述のプログラムを格納した外部記憶装置（例えば、ハードディスク等の磁気ディスク、ＤＶＤ等の光ディスク、ＭＯなどの光磁気ディスク、ＵＳＢメモリ等の半導体メモリ）６８２を用いて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、本態様に係るコントローラ６００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、外部記憶装置６８２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、外部記憶装置６８２を介さずにプログラムを供給するようにしても良い。なお、記憶部６０３や外部記憶装置６８２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、記録媒体という言葉を用いた場合は、記憶部６０３単体のみを含む場合、外部記憶装置６８２単体のみを含む場合、または、その両方を含む場合がある。
【0111】
次に、半導体製造工程の一工程として、上述した構成のモジュール２００を用いて基板Ｓ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６００により制御される。
【0112】
ここでは、第一ガスと第二ガスを用いて、それらを交互に供給することによって基板Ｓ上に膜を形成する成膜処理について、図９を用いて説明する。
【0113】
（Ｓ２０２）
移載室圧力調整工程Ｓ２０２を説明する。ここでは、移載室２１７内の圧力を真空搬送室１４０と同レベルの圧力とする。具体的には、排気系２９０を作動させ、移載室２１７の雰囲気が真空レベルとなるよう、移載室２１７の雰囲気を排気する。前述のように、従来に比べ移載室２１７の容積は小さくなるので、雰囲気を排気する際の時間が短縮されている。
移載室圧力調整工程Ｓ２０２を説明する。ここでは、移載室２１７内の圧力を真空搬送室１４０と同レベルの圧力とする。具体的には、排気系２９０を作動させ、移載室２１７の雰囲気が真空レベルとなるよう、移載室２１７の雰囲気を排気する。前述のように、従来に比べ移載室２１７の容積は小さくなるので、雰囲気を排気する際の時間が短縮されている。
【0114】
（Ｓ２０４）
続いて搬入工程Ｓ２０４を説明する。
移載室２１７が真空レベルとなったら、基板Ｓの搬送を開始する。基板Ｓが真空搬送室１４０に到着したら、基板搬入口１４９に隣接する図示しないゲートバルブを解放し、真空搬送ロボット１８０は基板Ｓを移載室２１７に搬入する。
続いて搬入工程Ｓ２０４を説明する。
移載室２１７が真空レベルとなったら、基板Ｓの搬送を開始する。基板Ｓが真空搬送室１４０に到着したら、基板搬入口１４９に隣接する図示しないゲートバルブを解放し、真空搬送ロボット１８０は基板Ｓを移載室２１７に搬入する。
【0115】
このとき基板支持具３００は移載室２１７中に待機され、基板Ｓは基板支持具３００に移載される。所定枚数の基板Ｓが基板支持具３００に移載されたら真空搬送ロボット１８０を筐体１４１に退避させると共に、基板支持具３００を上昇させ基板Ｓを反応容器２１０中に移動させる。
【0116】
反応容器２１０への移動では、基板Ｓの表面が区画板２２６、区画板２３２の高さとそろうよう、位置決めされる。
【0117】
（Ｓ２０６）
加熱工程Ｓ２０６を説明する。反応管２１０内に基板Ｓを搬入したら、反応管２１０内を所定の圧力となるように制御するとともに、基板Ｓの表面温度が所定の温度となるように制御する。温度は、例えば室温以上７００℃以下であり、好ましくは室温以上であって５５０℃以下である。圧力は例えば５０から５０００Ｐａとすることが考えられる。
加熱工程Ｓ２０６を説明する。反応管２１０内に基板Ｓを搬入したら、反応管２１０内を所定の圧力となるように制御するとともに、基板Ｓの表面温度が所定の温度となるように制御する。温度は、例えば室温以上７００℃以下であり、好ましくは室温以上であって５５０℃以下である。圧力は例えば５０から５０００Ｐａとすることが考えられる。
【0118】
（Ｓ２０８）
膜処理工程Ｓ２０８を説明する。加熱工程Ｓ２０６の後に、Ｓ２０８の膜処理工程を行う。膜処理工程Ｓ２０８では、プロセスレシピに応じて、第一ガス供給系を制御して第一ガスを反応管２１０に供給すると共に、排気系を制御して処理空間を排気し、膜処理を行う。なお、ここでは第二ガス供給系を制御して、第二ガスを第一ガスと同時に処理空間に存在させてＣＶＤ処理を行ったり、第一ガスと第二ガスとを交互に供給して交互供給処理を行ったりしても良い。また、第二ガスをプラズマ状態として処理する場合は、図示しないプラズマ生成部を用いてプラズマ状態としてもよい。
膜処理工程Ｓ２０８を説明する。加熱工程Ｓ２０６の後に、Ｓ２０８の膜処理工程を行う。膜処理工程Ｓ２０８では、プロセスレシピに応じて、第一ガス供給系を制御して第一ガスを反応管２１０に供給すると共に、排気系を制御して処理空間を排気し、膜処理を行う。なお、ここでは第二ガス供給系を制御して、第二ガスを第一ガスと同時に処理空間に存在させてＣＶＤ処理を行ったり、第一ガスと第二ガスとを交互に供給して交互供給処理を行ったりしても良い。また、第二ガスをプラズマ状態として処理する場合は、図示しないプラズマ生成部を用いてプラズマ状態としてもよい。
【0119】
膜処理方法の具体例である交互供給処理としては次の方法が考えられる。たとえば第一工程で第一ガスを反応管２１０に供給し、第二工程で第二ガスを反応管２１０に供給し、パージ工程として第一工程と第二工程の間に不活性ガスを供給すると共に反応管２１０の雰囲気を排気し、第一工程とパージ工程と第二工程との組み合わせを複数回行う交互供給処理を行い、Ｓｉ含有膜を形成する。
【0120】
供給されたガスは、上流側整流部２１４、基板Ｓ上の空間、下流側整流部２１４にてガス流れが形成される。この時、各基板Ｓ上で圧力損失が無い状態で基板Ｓにガスが供給されるので、各基板Ｓ間で均一な処理が可能となる。
【0121】
（Ｓ２１０）
基板搬出工程Ｓ２１０を説明する。Ｓ２１０では、上述した基板搬入工程Ｓ２０４と逆の手順にて、処理済みの基板Ｓを移載室２１７の外へ搬出する。
基板搬出工程Ｓ２１０を説明する。Ｓ２１０では、上述した基板搬入工程Ｓ２０４と逆の手順にて、処理済みの基板Ｓを移載室２１７の外へ搬出する。
【0122】
（Ｓ２１２）
判定Ｓ２１２を説明する。ここでは所定回数基板を処理したか否かを判定する。所定回数処理していないと判断されたら、搬入工程Ｓ２０４に戻り、次の基板Ｓを処理する。所定回数処理したと判断されたら、処理を終了する。
判定Ｓ２１２を説明する。ここでは所定回数基板を処理したか否かを判定する。所定回数処理していないと判断されたら、搬入工程Ｓ２０４に戻り、次の基板Ｓを処理する。所定回数処理したと判断されたら、処理を終了する。
【0123】
なお、上記ではガス流れの形成において水平と表現したが、全体的に水平方向にガスの主流が形成されればよく、複数の基板の均一処理に影響しない範囲であれば、垂直方向に拡散したガス流れであってもよい。
【0124】
また、上記では同程度、同等、等しい等の表現があるが、これらは実質同じものを含むことは言うまでもない。
【0125】
（他の実施形態）
以上に、本態様の実施形態を具体的に説明したが、それ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。
以上に、本態様の実施形態を具体的に説明したが、それ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。
【0126】
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成膜処理において、基板Ｓ上に第一ガスと第二ガスとを用いて膜を形成する場合を例に挙げたが、本態様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として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、本態様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、例えばチタン（Ｔｉ）、シリコン（Ｓｉ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ハフニウム（Ｈｆ）等、種々の元素であってもよい。また、第二元素としては、例えば窒素（Ｎ）、酸素（Ｏ）等であってもよい。
【0127】
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、本態様がこれに限定されることはない。すなわち、本態様は、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、さらに、本態様は、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、本態様は、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。
【符号の説明】
【0128】
Ｓ…基板、１００…基板処理装置、２００…モジュール、６００…コントローラ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
