特許 6995902 基板処理装置及び半導体装置の製造方法並びに基板処理プログラム

(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】

(24)【登録日】2021-12-17

(45)【発行日】2022-01-17

(54)【発明の名称】基板処理装置及び半導体装置の製造方法並びに基板処理プログラム

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/31 20060101AFI20220107BHJP

   H01L 21/316 20060101ALI20220107BHJP

   C23C 16/46 20060101ALI20220107BHJP

【ＦＩ】

H01L21/31 B

H01L21/316 X

C23C16/46

【請求項の数】 20

(21)【出願番号】P 2020030713

(22)【出願日】2020-02-26

(65)【公開番号】P2020161808

(43)【公開日】2020-10-01

【審査請求日】2020-09-08

(31)【優先権主張番号】P 2019055549

(32)【優先日】2019-03-22

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】318009126

【氏名又は名称】株式会社ＫＯＫＵＳＡＩ ＥＬＥＣＴＲＩＣ

(74)【代理人】

【識別番号】110000350

【氏名又は名称】ポレール特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】松井 智哉

(72)【発明者】

【氏名】立野 秀人

(72)【発明者】

【氏名】平野 誠

【審査官】田中 崇大

(56)【参考文献】

【文献】特開平０９－２８３５０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０５－２１８１７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－１００７３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－２５０７８１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２１／３１

Ｈ０１Ｌ ２１／３１６

Ｃ２３Ｃ １６／４６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板を処理する処理室と、
処理室の下方に連通し、前記処理室内に配置される基板支持具に前記基板を移載する移載空間と、
前記移載空間の下方に連通し、前記基板支持具と前記基板を加熱する加熱空間と、
前記加熱空間に設けられ、前記基板を加熱する加熱部と、
前記基板支持具を昇降させる昇降機構を有し、
前記基板支持具の下降と、処理後の基板と処理前の基板との入れ替えを交互に行い、載置された前記処理前の基板を、順次、前記加熱空間で加熱する様に、前記加熱部と、前記昇降機構とを制御可能に構成された制御部と、
を有する基板処理装置。

【請求項2】

前記移載空間の前記基板の面に対して垂直方向の長さは、前記加熱空間の前記基板の面に対して垂直方向の長さよりも短く構成される
請求項１に記載の基板処理装置。

【請求項3】

前記加熱空間の前記基板の面に対して垂直方向の長さは、少なくとも、前記基板支持具の前記基板を載置する領域の長さとなる様に構成される
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】

基板を処理する処理室と、
処理室の下方に連通し、前記処理室内に配置される基板支持具に前記基板を移載する移載空間と、
前記移載空間の下方に連通し、前記基板支持具と前記基板を加熱する加熱空間と、
前記加熱空間に設けられ、前記基板を加熱する加熱部と、
前記基板支持具を昇降させる昇降機構を有し、
前記基板支持具の下降と、複数の処理後の基板と複数の処理前の基板との入れ替えを交互に行い、載置された前記複数の処理前の基板を一括で加熱する様に、前記加熱部と、前記昇降機構とを制御可能に構成された制御部と、
を有する基板処理装置。

【請求項5】

基板を処理する処理室と、
処理室の下方に連通し、前記処理室内に配置される基板支持具に前記基板を移載する移載空間と、
前記移載空間の下方に連通し、前記基板支持具と前記基板を加熱する加熱空間と、
前記加熱空間に設けられ、前記基板を加熱する加熱部と、
前記基板支持具を昇降させる昇降機構と、前記処理室を加熱し、複数のゾーンを有するヒータと、を有し、
前記基板支持具を下降させた時に、前記ヒータの前記複数のゾーンの内、下部のゾーンに設けられたヒータの制御を切り替える様に前記昇降機構と前記ヒータを制御可能に構成された制御部と、
を有する基板処理装置。

【請求項6】

前記制御部は、前記基板支持具を下降させた時に、前記ヒータの前記複数のゾーンの内、下部のゾーンに設けられたヒータへの電力を固定又は減少させるように前記ヒータを制御可能に構成される
請求項５に記載の基板処理装置。

【請求項7】

前記基板支持具を回転させる回転機構と、
前記基板支持具への前記基板の入れ替え終了後、前記基板支持具の回転を始める様に前記回転機構を制御可能に構成される制御部と、
を有する請求項１乃至３のいずれか一項に記載の基板処理装置。

【請求項8】

基板を処理する処理室と、
処理室の下方に連通し、前記処理室内に配置される基板支持具に前記基板を移載する移載空間と、
前記移載空間の下方に連通し、前記基板支持具と前記基板を加熱する加熱空間と、
前記加熱空間に設けられ、前記基板を加熱する第１の加熱部と、
前記移載空間に設けられ、前記基板支持具の上部側を加熱する第２の加熱部と、を有する基板処理装置。

【請求項9】

前記基板支持具への前記基板の入れ替え終了後に、前記第１の加熱部と前記第２の加熱部とをONにするよう制御可能に構成された制御部と、
を有する請求項８に記載の基板処理装置。

【請求項10】

前記移載空間と前記加熱空間と前記処理室は連通し、それぞれの空間を真空排気する排気部と、
を有する請求項１乃至９のいずれか一項に記載の基板処理装置。

【請求項11】

基板を処理する処理室と、
処理室の下方に連通し、前記処理室内に配置される基板支持具に前記基板を移載する移載空間と、
前記移載空間の下方に連通し、前記基板支持具と前記基板を加熱する加熱空間と、
前記加熱空間を構成する壁に設けられたＳｉＣ部材と、
を有する基板処理装置。

【請求項12】

前記加熱空間は、冷却部を有する
請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の基板処理装置。

【請求項13】

（ａ）処理室の下方に連通する移載空間で、前記処理室内に配置される基板支持具に基板を移載する工程と、
（ｂ）前記移載空間の下方に連通する加熱空間に設けられた加熱部で前記基板を加熱する工程と、
（ｃ）前記（ｂ）の後、前記基板を前記処理室に移動させて処理する工程と、
（ｄ）前記（ｃ）の後、前記基板支持具を下降させて、処理後の基板と処理前の基板との入れ替えを交互に行い、載置された前記処理前の基板を、順次、前記加熱空間で加熱する工程と
を有する半導体装置の製造方法。

【請求項14】

（ａ）処理室の下方に連通する移載空間で、前記処理室内に配置される基板支持具に基板を移載する工程と、
（ｂ）前記移載空間の下方に連通する加熱空間に設けられた加熱部で前記基板を加熱する工程と、
（ｃ）前記（ｂ）の後、前記基板を前記処理室に移動させて、複数のゾーンを有するヒータで加熱し、処理する工程と、
（ｄ）前記（ｃ）の後、前記基板支持具を下降させた時に、前記ヒータの前記複数のゾーンの内、下部のゾーンに設けられたヒータの制御を切り替える工程と、
を有する半導体装置の製造方法。

【請求項15】

（ａ）処理室の下方に連通する移載空間で、前記処理室内に配置される基板支持具に基板を移載する工程と、
（ｂ）前記移載空間の下方に連通する加熱空間に設けられた第一の加熱部と、前記移載空間で加熱する第２の加熱部とで前記基板を加熱する工程と、
（ｃ）前記（ｂ）の後、前記基板を前記処理室に移動させて処理する工程と、
を有する半導体装置の製造方法。

【請求項16】

（ａ）処理室の下方に連通する移載空間で、前記処理室内に配置される基板支持具に基板を移載する工程と、
（ｂ）前記移載空間の下方に連通し、ＳiＣ部材を含む壁で構成された加熱空間にて、前記基板を加熱する工程と、
（ｃ）前記（ｂ）の後、前記基板を前記処理室に移動させて処理する工程と、
を有する半導体装置の製造方法。

【請求項17】

（ａ）処理室の下方に連通する移載空間で、前記処理室内に配置される基板支持具に基板を移載させる手順と、
（ｂ）前記移載空間の下方に連通する加熱空間に設けられた加熱部で前記基板を加熱させる手順と、
（ｃ）前記（ｂ）の後、前記基板を前記処理室に移動させて処理させる手順と、
（ｄ）前記（ｃ）の後、前記基板支持具を下降させて、処理後の基板と処理前の基板との入れ替えを交互に行い、載置された前記処理前の基板を、順次、前記加熱空間で加熱する手順と
をコンピュータによって基板処理装置に実行させる基板処理プログラム。

【請求項18】

（ａ）処理室の下方に連通する移載空間で、前記処理室内に配置される基板支持具に基板を移載する手順と、
（ｂ）前記移載空間の下方に連通する加熱空間に設けられた加熱部で前記基板を加熱する手順と、
（ｃ）前記（ｂ）の後、前記基板を前記処理室に移動させて、複数のゾーンを有するヒータで加熱し、処理する手順と、
（ｄ）前記（ｃ）の後、前記基板支持具を下降させた時に、前記ヒータの前記複数のゾーンの内、下部のゾーンに設けられたヒータの制御を切り替える手順と、
をコンピュータによって基板処理装置に実行させる基板処理プログラム。

【請求項19】

（ａ）処理室の下方に連通する移載空間で、前記処理室内に配置される基板支持具に基板を移載する手順と、
（ｂ）前記移載空間の下方に連通する加熱空間に設けられた第一の加熱部でと、前記移載空間で加熱する第２の加熱部とで前記基板を加熱する手順と、
（ｃ）前記（ｂ）の後、前記基板を前記処理室に移動させて処理する手順と、
をコンピュータによって基板処理装置に実行させる基板処理プログラム。

【請求項20】

（ａ）処理室の下方に連通する移載空間で、前記処理室内に配置される基板支持具に基板を移載する手順と、
（ｂ）前記移載空間の下方に連通し、ＳiＣ部材を含む壁で構成された加熱空間にて、前記基板を加熱する手順と、
（ｃ）前記（ｂ）の後、前記基板を前記処理室に移動させて処理する工程と、
をコンピュータによって基板処理装置に実行させる基板処理プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、半導体デバイスの製造工程において基板を処理する基板処理装置及び半導体装置の製造方法並びに基板処理プログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

半導体デバイスの製造工程における基板（ウエハ）の熱処理では、例えば縦型基板処理装置が使用されている。縦型基板処理装置では、基板保持具によって複数の基板を垂直方向に配列して保持し、基板保持具を処理室内に搬入する。その後、処理室を加熱した状態で処理室内に処理ガスを導入し、基板に対して薄膜形成処理が行われる。例えば特許文献１に記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００３－１００７３６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、基板処理のスループットを向上させることが可能な技術を提供するものである。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本開示の一態様によれば、例えば、基板を処理する処理室と、処理室の下方に連通し、処理室内に配置される基板支持具に前記基板を移載する移載室と、移載室の下方に連通し、基板支持具を加熱する加熱室と、を有する技術が提供される。

【発明の効果】

【0006】

本開示によれば、基板処理のスループットを向上させることが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】実施例１に係る基板処理装置の概略の構成を示すブロック図である。

【図2】実施例１に係る基板処理装置において、基板を搭載したボートを処理室に搬入した状態を示す処理室とボート収納室の略断面図である。

【図3】実施例１に係る基板処理装置において、基板を搭載したボートを処理室から搬出している状態を示す処理室をボート収納室の略断面図である。

【図4】実施例１に係る基板処理装置において、基板を搭載したボートをボート収納室に搬入した状態を示す処理室とボート収納室の略断面図である。

【図5】変形例１に係る基板処理装置において、加熱室の周囲にリング状のヒータを配置した状態を示すボート収納室の略断面図である。

【図6】変形例２に係る基板処理装置において、加熱室の周囲のヒータを３つのブロックに分けて構成した状態を示すボート収納室の略断面図である。

【図7】本開示の実施例に係る基板処置装置の加熱室の他の実施の形態を示す略断面図である。

【図8】本開示の実施例に係る基板処置装置の加熱室の他の実施の形態を示す略断面図である。

【図9】本開示の実施例に係る基板処理装置の各部を動作させる制御部の概略構成を示すブロック図である。

【図10】本開示の実施例に係る半導体装置製造工程のフローを示す図である。

【図11】本開示の実施例に係る基板処置装置の加熱室の他の実施の形態を示す略断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

本開示は、基板を載置する基板支持具と、この基板支持具に載置された基板を処理する処理室と、この処理室の下方に連通して基板支持具に基板を移載する移載室と、この移載室の下方に連通して基板支持具と基板を加熱する加熱室と、基板支持具を処理室と移載室と加熱室との間を移動させるエレベータ部とを有する基板処理装置に関するものである。

【0009】

また、本開示は、基板を載置する基板支持具と、この基板支持具に載置された基板を処理する処理室と、この処理室の下方に連通して基板支持具に基板を移載する移載室と、この移載室の下方に連通して基板支持具と基板を加熱する加熱室と、基板支持具を処理室と移載室と加熱室との間を移動させるエレベータ部とを有する基板処理装置を用いて基板を処理する方法であって、エレベータ部を駆動して移載室で基板支持具に移載した基板を加熱室に搬送して加熱室で加熱し、エレベータ部を駆動して加熱した基板を加熱室に連通する移載室を通して処理室に搬送し、処理室で加熱した基板を処理することを特徴とする。
さらに、本開示は、移載室で基板支持具に移載した基板を加熱室に搬送して加熱するステップと、加熱した基板を加熱室に連通する移載室を通して処理室に搬送するステップと、処理室で加熱した基板を処理するステップとを含む基板処理プログラムを含む。

【0010】

以下に、本開示の実施例を、図を用いて説明する。

【実施例1】

【0011】

図１を用いて、実施例１に係る半導体製造装置の構成について説明する。
本実施形態に係る半導体製造装置は、半導体装置（デバイス）の製造方法における製造工程の一工程として熱処理等の基板処理工程を実施する縦型基板処理装置（以下、基板処理システムと称する）１として構成されている。図１に示すように、基板処理システム１は、基板１０を処理するもので、ＩＯステージ６１、大気搬送室１２００、ロードロック室１３００、真空搬送室１７０、基板処理装置１０１で主に構成される。

【0012】

図１は、複数の基板１０を支持する基板支持具としてのボート２００が真空搬送室１７０の側方のチャンバ１８０の下方に設けられた収納室３００に下降している状態を示し、図２は、図１の一部を示す図で、基板支持具としてのボート２００が上昇して第１反応管１１０の内部にある状態を示している。なお、真空搬送室１７０は、トランスファモジュール１７０とも呼ぶ。また、基板処理装置１０１は、プロセスモジュール１０１とも呼ぶ。次に各構成について具体的に説明する。

【0013】

［大気搬送室・ＩＯステージ］
基板処理システム１の手前には、ＩＯステージ（ロードポート）６１が設置されている。ＩＯステージ６１上には格納容器としてのポッド６２が複数搭載可能に構成される。ポッド６２はシリコン（Ｓｉ）基板などの基板１０を搬送するキャリアとして用いられ、ポッド６２内には、基板（ウエハ）１０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。なお、ポッド６２内には、基板１０が最大で２５枚格納されている。

【0014】

ポッド６２にはキャップ６０が設けられ、後述するポッドオープナ１２１０によって開閉される。ポッドオープナ１２１０は、ＩＯステージ６１に載置されたポッド６２のキャップ６０を開閉し、基板搬入搬出口１２８０を開放・閉鎖することにより、ポッド６２に対する基板１０の出し入れを可能とする。ポッド６２は図示しない工程内搬送装置（ＲＧＶ）によって、ＩＯステージ６１に対して、供給および排出される。

【0015】

ＩＯステージ６１は大気搬送室１２００に隣接する。大気搬送室１２００は、ＩＯステージ６１と異なる面に、後述するロードロック室１３００が連結される。

【0016】

大気搬送室１２００内には基板１０を移載する第１搬送ロボットとしての大気搬送ロボット１２２０が設置されている。図に示されている様に大気搬送ロボット１２２０は大気搬送室１２００に設置されたエレベータ１２３０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１２４０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。

【0017】

図に示されているように、大気搬送室１２００の上部にはクリーンエアを供給するクリーンユニット１２５０が設置されている。

【0018】

図に示されているように、大気搬送室１２００の筐体１２７０の前側には、基板１０を大気搬送室１２００に対して搬入搬出するための基板搬入搬出口１２８０と、ポッドオープナ１２１０とが設置されている。基板搬入搬出口１２８０を挟んでポッドオープナ１２１０と反対側、すなわち筐体１２７０の外側にはＩＯステージ（ロードポート）６１が設置されている。

【0019】

大気搬送室１２００の筐体１２７０の後ろ側には、基板１０をロードロック室１３００に搬入搬出するための基板搬入出口１２９０が設けられる。基板搬入出口１２９０は、後述するゲートバルブ１３３０によって解放・閉鎖することにより、基板１０の出し入れを可能とする。

【0020】

［ロードロック（Ｌ／Ｌ）室］
ロードロック室１３００は大気搬送室１２００に隣接する。ロードロック室１３００を構成する筐体１３１０が有する面のうち、大気搬送室１２００とは異なる面には、後述するように、真空搬送室１７０が配置される。ロードロック室１３００は、大気搬送室１２００の圧力と真空搬送室１７０の圧力に合わせて筐体１３１０内の圧力が変動するため、負圧に耐え得る構造に構成されている。

【0021】

筐体１３１０のうち、真空搬送室１７０と隣接する側には、基板搬入搬出口１３４０が設けられる。基板搬入搬出口１３４０は、ゲートバルブ１３５０によって解放・閉鎖することで、基板１０の出し入れを可能とする。

【0022】

さらに、ロードロック室１３００内には、基板１０を載置する基板載置台１３２０が設置されている。

【0023】

［真空搬送室１７０］
基板処理システム１は、負圧下で基板１０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）１７０を備えている。真空搬送室１７０の各辺には、ロードロック室１３００及び基板１０を処理する基板処理装置１０１が連結されている。真空搬送室１７０の略中央部には、負圧下で基板１０を移載（搬送）する真空搬送ロボットとしての移載機３０がフランジ３５を基部として設置されている。

【0024】

真空搬送室１７０内に設置される真空搬送ロボットとしての移載機３０は、図に示すように、昇降機構部３６およびフランジ３５によって真空搬送室１７０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。

【0025】

［基板処理装置１０１］
基板処理装置１０１は、鉛直方向に延びた円筒形状の第１反応管１１０と、この第１反応管の内側に配置された第２反応管１２０で構成される反応管と、第１反応管１１０の外周に設置された第１加熱手段（炉体）としてのヒータ１００を備える。反応管を構成する第１反応管１１０と第２反応管１２０とは、例えば石英やＳｉＣ等の材料で形成される。第１反応管１１０の内部は、外気に対して図示していない手段により気密にシールされる第２反応管１２０の内部は、処理室１１５を形成する。ここで、第１反応管１１０は、外筒，外管，アウターチューブとも呼ぶ。また、第２反応管１２０は、内筒，内管，インナーチューブとも呼ぶ。なお、ここでは、反応管を、第１反応管１１０と第２反応管１２０とで、構成した例を示すが、これに限るものでは無い。例えば、反応管を第１反応管１１０だけで構成しても、本開示の技術を適用することができる。

【0026】

なお、ヒータ１００は、上下方向で、ゾーン制御可能な様に、上下方向に複数ゾーンを有するゾーンヒータとして構成しても良い。

【0027】

［基板支持具］
基板支持具としてのボート２００は、断熱部１５０を介して支持ロッド１６０に支持されている。ボート２００は、複数の円板２０１で仕切られた空間で支柱２０２に取り付けられた基板支持部２０３に基板１０を載置することにより、複数枚、例えば５枚の基板１０を垂直方向に多段に支持する。ボート２００は、例えば石英やＳｉＣ等の材料で形成される。断熱部１５０とボート２００とにより基板保持体が構成される。基板処理の際、ボート２００は、図２に示すように、第２反応管１２０の内部に収納される。なお、ここでは、ボート２００に５枚の基板１０を支持した例を示すが、これに限るもので無い。例えば、基板１０を５～５０枚程度、支持可能にボート２００を構成しても良い。なお、円板２０１はセパレータとも呼ぶ。

【0028】

［断熱部１５０］
断熱部１５０は、上下方向の熱の伝導或いは伝達が小さくなるような構造を有する。また、断熱部１５０の内部に空洞を有する様に構成しても良い。なお、図に示す様に、断熱部１５０の下面には穴１５１を形成しても良い。この穴１５１を設けたことにより、断熱部１５０の内部と外部とに圧力差が生じないようにし、断熱部１５０の壁面厚くしなくてもよいようにしてある。
なお、断熱部１５０内には、キャップヒーター１５２を設けても良い。

【0029】

収納室３００の内部には、ボート２００が配置される。収納室３００の外部であって例えば、外側下方には、ボート２００の昇降機構としてのボートエレベータ４０が設けられる。

【0030】

真空搬送室１７０の内部には、基板１０をロードロック室１３００とチャンバ１８０との間で搬送する真空搬送ロボットとしての移載機３０がフランジ３５を基部として設置されている。

【0031】

移載機３０は、例えば１枚の基板１０を支持するツィーザ３１と、伸縮可能なアーム３２、回転軸３３、基部３４、フランジ３５、昇降機構部３６等を有する。真空搬送室１７０は、フランジ３５によって、気密性を維持する様に構成されている。

【0032】

この昇降機構部３６によって、移載機３０を動作させることにより、ロードロック室１３００と、ボート２００との間にて、基板１０を搬送させることが可能なように構成される。

【0033】

［チャンバ１８０］
チャンバ１８０は第２反応管１２０の下部に設置され、収納室３００として移載室３３０と加熱室３２０を備えている。移載室３３０は、基板１０をボート２００に載置（搭載）や、取り出しが行われる空間として構成される。加熱室３２０は、ボート２００に載置された基板１０を加熱する空間として構成される。チャンバ１８０の下部には、支持ロッド１６０に支持された断熱部１５０が収納されている。

【0034】

なお、移載室３３０の垂直方向の長さは、加熱室３２０の垂直方向の長さよりも短く構成される。言い換えると、加熱室３２０の垂直方向の長さは、移載室３３０の垂直方向の長さよりも長く構成される。この様な大小関係に構成することによって、後述の、ボート２００に基板１０を載置してから、基板１０の加熱までの時間を短縮させることが可能となる。

【0035】

基板搬入口３３１には、冷却流路１９０が設けられている場合がある。この場合、加熱されたボート２００や、ヒータ１００、加熱部３２１からの熱が、冷却流路１９０へ伝達されることにより、後述の新しい基板１０の昇温レートが低下する課題がある。

【0036】

この様な大小関係に構成することにより、冷却流路１９０付近の低温領域から、新しい基板１０を遠ざけることが可能となり、新しい基板１０の昇温レートを改善させることが可能となる。なお、このような加熱室３２０の垂直方向の長さは、断熱部１５０とボート２００の基板載置領域の全体を含む長さとも言える。

【0037】

ここで、チャンバ１８０は、ＳＵＳ（ステンレス）又はＡｌ（アルミニウム）等の金属材料で構成される。この場合、加熱室３２０によって、チャンバ１８０の収納室３００が膨張することが有る。この場合、図１に示す様に、チャンバ１８０の収納室３００の外側に冷却流路１９０を設けて、収納室３００を冷却可能に構成しても良い。

【0038】

さらに、チャンバ１８０の収納室３００には、内部に不活性ガスを供給する不活性ガス供給管３０１が取り付けられている。不活性ガス供給管３０１からは、収納室３００の内部に不活性ガスを供給して、第１反応管１１０の内部の圧力よりも収納室３００の内部の圧力が高くなるように調整されても良い。この様に構成することにより、第１反応管１１０の内部の処理室１１５に供給される処理ガスが、収納室３００の内部への進入を抑制することが可能となる。

【0039】

［加熱室３２０］
加熱室３２０は、ボート２００や、後述の加熱部３２１によって、基板１０を加熱する空間であり、移載室３３０の下方に設けられる。加熱室３２０には、図１～図６に示す様に、赤外線を透過する窓（例えば石英）３１０が形成されていても良い。この窓の外部には、長手方向を上下方向にそろえた複数のランプヒータで構成される加熱部３２１が設置されていても良い。なお、ここでは、加熱部３２１として、ランプヒータを用いる例を示すが、加熱部３２１の構成はこれに限るものでは無い。例えば、抵抗加熱ヒータであっても良い。また、図７、図８に示す様に、加熱部３２１と、窓３１０が無い構成としても良い。加熱部３２１や窓３１０を設けなくても、加熱されたボート２００によって、基板１０を加熱することが可能である。

【0040】

［移載室３３０］
移載室３３０においては、移載機３０を用いて基板搬入口３３１を介してボート２００に搭載された基板１０をボート２００から取り出し、新たな基板１０をボート２００に載置する。なお、基板搬入口３３１には、移載室３３０と、チャンバ１８０との間を隔離するゲートバルブ（ＧＶ）３３２が設けられている。

【0041】

ボートエレベータ４０には支持ロッド１６０が支持されている。ボートエレベータ４０を駆動して支持ロッド１６０を上下させて、第２反応管１２０に対してボート２００を搬入または搬出させる。支持ロッド１６０は、ボートエレベータ４０に設けられた回転駆動部４２に接続されている。回転駆動部４２によって支持ロッド１６０を回転させることにより、断熱部１５０およびボート２００を回転させることができる。回転駆動部４２と支持ロッド１６０とを合わせて、回転機構部と呼ぶ。

【0042】

基板処理システム１は、基板処理に使用されるガスを、図示していないガス供給手段から、第２反応管１２０の内部に配置されたガス供給部としてのノズル１３０から供給する。ノズル１３０から供給するガスは、成膜される膜の種類に応じて適宜換えられる。ノズル１３０から第２反応管１２０の内部には、原料ガス、反応ガスおよび不活性ガス、等が供給される。

【0043】

一方、ノズル１３０から第２反応管１２０の内部に供給されたガスのうち、成膜に寄与しなかった反応ガスは、第２反応管１２０と第１反応管１１０との上側の隙間１２１及び下側の開口部１２２を通って、排気部としての排気管１４０から図示していない排気ポンプにより外部に排気される。

【0044】

第１反応管１１０の下端部にはポンピング部１１１が形成されている。ポンピング部１１１は、ヒータ１００よりも下側に設けられることにより、第１反応管１１０の内部においてポンピング部１１１よりも上部にヒータ１００による均熱領域を確保することができる。

【0045】

第２反応管１２０の開口部１２２は、ポンピング部１１１が配置されている位置の周りの複数の個所に設けられている。開口部１２２をポンピング部１１１が配置されている位置の周り、すなわちチャンバ１８０側に近接する側に設けることで、不活性ガス供給管３０１から供給される不活性ガスが処理室側に必要以上回り込むことを抑制することができる。

【0046】

基板保持具としてのボート２００は、直立した複数の支柱２０２と、一定の間隔をあけて複数の支柱２０２で支持されている円板２０１と、石英製の円板２０１の間で支柱２０２に支持されている基板支持部２０３とを備えて構成されている。

【0047】

ボート２００は、例えば５枚の基板１０を、水平姿勢で、かつ、互いに中心を揃えた状態で垂直方向に整列させて多段に支持する。そこでは基板１０は、一定の間隔を空けて配列させる。ボート２００は、例えば石英やＳｉＣ等の耐熱性材料で形成されている。

【0048】

第２反応管１２０は、ボート２００を安全に搬入出可能な最小限の内径を有することが望ましい。

【0049】

図１や、図９に示す様に、基板処理装置１０１や、基板処理システム１は、各部の動作を制御するコントローラ２６０を有している。

【0050】

コントローラ２６０の概略を図９に示す。制御部（制御手段）であるコントローラ２６０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）２６０ａ、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）２６０ｂ、記憶装置２６０ｃ、Ｉ／Ｏポート２６０ｄを備えたコンピュータとして構成されている。ＲＡＭ２６０ｂ、記憶装置２６０ｃ、Ｉ／Ｏポート２６０ｄは、内部バス２６０ｅを介して、ＣＰＵ２６０ａ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２６０には、例えばタッチパネル等として構成された入出力装置２６１や、外部記憶装置２６２が接続可能に構成されている。

【0051】

記憶装置２６０ｃ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。記憶装置２６０ｃ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、後述する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２６０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、このプログラム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、プログラム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、ＲＡＭ２６０ｂは、ＣＰＵ２６０ａ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。

【0052】

Ｉ／Ｏポート２６０ｄは、ゲートバルブ１３３０，１３５０，１４９０、昇降機構部３６、ボートエレベータ４０、ヒータ１００、加熱部３２１、圧力調整器（不図示）、真空ポンプ（不図示）、等に接続されている。また、真空搬送ロボットとしての移載機３０、大気搬送ロボット１２２０、ロードロック室１３００、ガス供給部（マスフローコントローラＭＦＣ（不図示）、バルブ（不図示））、等にも接続されていても良い。なお、本開示における「接続」とは、各部が物理的なケーブルで繋がっているという意味も含むが、各部の信号（電子データ）が直接または間接的に送信／受信可能になっているという意味も含む。例えば、各部の間に、信号を中継する機材や、信号を変換または演算する機材が設けられていても良い。

【0053】

ＣＰＵ２６０ａは、記憶装置２６０ｃからの制御プログラムを読み出して実行すると共に、コントローラ２６０からの操作コマンドの入力等に応じて記憶装置２６０ｃ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、ＣＰＵ２６０ａは、読み出されたプロセスレシピの内容に沿うように、ゲートバルブ１３３０，１３５０，３３２の開閉動作、昇降機構部３６，ボートエレベータ４０昇降動作、回転駆動部４２の回転動作、ヒータ１００，加熱部３２１への電力供給動作、真空搬送ロボットとしての移載機３０、大気搬送ロボット１２２０を制御するように構成されている。さらに、ガス供給部（マスフローコントローラＭＦＣ（不図示）、バルブ（不図示））の制御も行うが、図示を省略する。

【0054】

なお、コントローラ２６０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良い。例えば、上述のプログラムを格納した外部記憶装置（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）２６２を用意し、係る外部記憶装置２６２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２６０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２６２を介して供給する場合に限らない。例えば、ネットワーク２６３（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２６２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、記憶装置２６０ｃや外部記憶装置２６２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、記憶装置２６０ｃ単体のみを含む場合、外部記憶装置２６２単体のみを含む場合、または、その両方を含む場合が有る。

【0055】

（２）第１基板処理工程
次に、上述の基板処理装置を用いて半導体装置（半導体デバイス）の製造工程の一工程として、基板上に絶縁膜であって、例えばシリコン含有膜としてのシリコン酸化（ＳｉＯ）膜を成膜する例について図２，図３，図１０等を参照して説明する。なお、以下の説明において、基板処理装置１０１を構成する各部の動作はコントローラ２６０により制御される。

【0056】

なお、本開示において「基板」という言葉を用いた場合も「ウエハ」という言葉を用いた場合と同様であり、その場合、上記説明において、「基板」を「ウエハ」に置き換えて考えればよい。

【0057】

以下に、半導体装置の製造工程の一工程として、基板１０に成膜を行う成膜工程Ｓ２０４を含む一連の基板処理工程のフロー例を示す。

【0058】

［事前雰囲気調整工程：Ｓ２００］
まず、ヒータ１００によって、処理室１１５内や、ボート２００が成膜工程Ｓ２０４の所定温度に加熱される。この時ボート２００は、図２に示す処理位置に配置した状態で行われる。所定温度に達した後、処理室１１５の内部が所望の圧力（真空度）となるように図示していない真空ポンプによって排気管１４０から真空排気する。なお、ヒータ１００による処理室１１５内の加熱や、処理室１１５内の排気は、少なくとも基板１０に対する処理が完了するまでの間は継続して行われる。

【0059】

また、加熱部３２１をＯＮとして、加熱室３２０内を所定温度となる様に、予備加熱しても良い。

【0060】

［基板搬入工程：Ｓ２０１］
続いて、基板搬入工程Ｓ２０１が行われる。基板搬入工程では、少なくとも、基板載置工程Ｓ２０１ａと第１基板加熱工程Ｓ２０１ｂが行われる。

【0061】

［基板載置工程Ｓ２０１ａ・第１基板加熱工程：Ｓ２０１ｂ］
ここでは、基板載置工程Ｓ２０１ａと第１基板加熱工程Ｓ２０１ｂとが並行して行われることとなる。

【0062】

［基板載置工程：Ｓ２０１ａ］
まず、基板載置工程Ｓ２０１ａについて説明する。ボート２００に基板１０を載置、基板１０が載置されたボート２００を処理室に配置させる工程が行われる。具体的には、図２の状態から、ボート２００の最も下側に設けられた、基板支持部２０３が、移載室３３０内に挿入された状態とする。１ピッチ（一つの基板が載置される基板支持部２０３）が移載室３３０内に挿入された状態とも呼ぶ。このとき、ボート２００の大部分は、ヒータ１００と対向し、加熱された状態となっている。この状態で、移載室３３０の基板搬入口３３１を介して移載機３０からボート２００の基板支持部２０３に基板１０を載置する。これを、ボート２００の基板支持部２０３の１ピッチ分下降（ボートダウン）させながら繰り返し行って、ボート２００のすべての段の基板支持部２０３に基板１０を載置する。なお、この動作は、ボートエレベータ４０で支持ロッド１６０を移動させて行われる。

【0063】

［第１基板加熱工程：Ｓ２０１ｂ］
次に、第１基板加熱工程Ｓ２０１ｂについて、図３を用いて説明する。第１の基板加熱工程Ｓ２０１ｂは、上述の基板載置工程Ｓ２０１ａで、ボート２００に載置された基板１０から順に行われることとなる。図３に示す様に、下から１ピッチ目に載置された基板１０は、少なくとも、加熱されたボート２００によって加熱される。この様に、基板１０が加熱される工程を第１基板加熱工程Ｓ２０１ｂと呼ぶ。なお、このとき、ボート２００に載置された基板１０の昇温速度（昇温レート）を向上させるには、加熱部３２１を予めＯＮ状態として、加熱部３２１によって、基板１０を加熱する様に構成する。第１基板加熱工程Ｓ２０１ｂは、ボート２００のすべての段の基板支持部２０３に基板１０が載置されるまで継続する。この工程において、基板１０は、例えば、２００～４５０℃程度の範囲の温度帯まで加熱される。

【0064】

次に、ボート２００のすべての段の基板支持部２０３に基板１０が載置された状態で、ボートエレベータ４０で支持ロッド１６０を上昇させて、ボート２００を第２反応管１２０の内部に搬入（ボートローディング）する（図２に示した状態）。

【0065】

なお、ボートローディング時には、処理室１１５の下側の温度がオーバーシュートすることが有る。この場合、ヒータ１００を上下方向で分割したゾーンを有するゾーンヒータとして構成し、下部のゾーンのヒータの出力を他のゾーンのヒータの出力よりも小さくすると良い。

【0066】

また、基板入れ替え工程Ｓ２０６ａでは、ボート２００の回転は停止した状態となっている。ボート２００の回転が停止しているので、ボート２００の回転方法（基板１０の週方向）において、基板１０やボート２００の回転方向（周方向）に温度差（温度分布）が形成されることが有る。例えば、基板搬入口３３１に面している部分の温度が、他の部分の温度よりも低下することがある。この温度差を解消させるため、ボート２００の最上部の基板支持部２０３に新しい基板１０が載置された後から、ボート２００を回転させることが好ましい。

【0067】

［第２基板加熱工程：Ｓ２０２］
なお、ボート２００を上昇させる前に、図１０の破線で示す様に、第２基板加熱工程Ｓ２０２を行わせても良い。この工程は、例えば、基板１０の昇温が遅い場合に行われる。第２基板加熱工程Ｓ２０２では、図４に示す状態で、所定時間待機させて、基板１０を所定温度まで加熱させる工程である。例えば、基板１０は、２００～４５０℃程度の範囲の温度帯まで加熱される。

【0068】

［成膜工程：Ｓ２０３］
続いて、図示していないガス供給系統からノズル１３０を介して第２反応管１２０の内部に原料ガスを供給し、第２反応管１２０と第１反応管１１０との上側の隙間１２１及び下側の開口部１２２を通って、排気管１４０から図示していない排気ポンプにより外部に排気する。

【0069】

このノズル１３０を介して第２反応管１２０の内部に原料ガスを供給し、排気ポンプにより外部に排気する工程を含むいくつかの処理工程を繰り返すことで、ボート２００に搭載された基板１０の表面に所望の厚さの薄膜を形成する。例えば、アミノシラン系ガスや酸素含有ガスが供給される。アミノシラン系ガスとしては、例えば、ビスジエチルアミノシラン（Ｈ２Ｓｉ（ＮＥｔ２）２、Ｂｉｓ（ｄｉｅｔｈｙｌａｍｉｎｏ）ｓｉｌａｎｅ：ＢＤＥＡＳ）ガスがある。酸素含有ガスとして、例えば、酸素ガス（Ｏ２）やオゾンガス（Ｏ３）、水（Ｈ２Ｏ）、亜酸化窒素ガス（Ｎ２Ｏ）等が有る。

【0070】

［雰囲気調整工程：Ｓ２０４］
基板１０の表面に所望の厚さの薄膜が形成された後、雰囲気調整工程Ｓ２０４が行われる。図示していないガス供給系統からノズル１３０を介して第２反応管１２０の内部にＮ_２ガスを供給し、排気管１４０から図示していない排気ポンプにより外部に排気することにより、処理室１１５内を不活性ガスでパージし、処理室１１５内に残留するガスや副生成物を処理室１１５内から除去する。

【0071】

［判定工程：Ｓ２０５］
続いて、上述の成膜工程Ｓ２０３を未処理の新しい基板１０に対して、繰り返し行わせるか否かの判定工程Ｓ２０５が行われる。未処理の基板１０がある場合は、ＹＥＳ（Ｙ）判定として、基板入れ替え工程Ｓ２０６ａと第１加熱工程Ｓ２０６ｂが行われる。未処理の基板１０が無い場合は、Ｎｏ（Ｎ）判定として、基板搬出工程Ｓ２０７が行われる。

【0072】

［基板入れ替え工程：Ｓ２０６ａ］
その後、ボートエレベータ４０を駆動して支持ロッド１６０を下降させ、図３に示すように、表面に所定の厚さの薄膜が形成された基板１０を搭載したボート２００を収納室３００に搬送する。

【0073】

この、薄膜が形成された基板（処理済基板）１０を搭載したボート２００をチャンバ１８０に搬送するときに、本実施例においては、移載室３３０の基板搬入口３３１を介して、ボート２００から薄膜が形成された基板１０を取り出して、新たな基板（未処理基板）１０をボート２００に搭載することを、ボートエレベータ４０を駆動してボート２００をピッチ送りして１枚づつ行う。

【0074】

基板１０の入れ替え順は、上から順、下から順、ボート２００の中間付近から順になど様々あるが、ボート２００の下から順に入れ替えする方が、基板１０の昇温時間を短縮することができる。ただし、ボート２００に搭載した一番上と一番下の基板１０は、ボート２００の中間付近に搭載した基板１０よりも温度が高くなる傾向にあるため、ボート２００の中間付近から順に入れ替えを始めても良い。

【0075】

この動作を、ボート２００に搭載された薄膜が形成された基板１０を全て新たな基板１０と置き換えるまで実行する。この時、新たな基板１０の昇温レートを向上させるため、収納室３００の加熱部３２１は発熱しており、窓３１０を介して加熱室３２０の内部を赤外線により加熱しても良い。これにより、ボート２００の下端が移載室３３０に入り、基板入れ替えが始まっている間も、ボート２００の下部を、加熱室３２０の外周部に取り付けた加熱部３２１により加熱し、ボート２００の温度低下が抑制される。

【0076】

このように、加熱部３２１で加熱室３２０の内部を加熱することにより、図４に示すように、ボート２００に搭載された薄膜が形成された基板１０を全て新たな基板１０と置き換えられた時点において、ボート２００と、このボート２００に新たに搭載された基板１０は、加熱室３２０の内部で加熱され、温度が上昇する。

【0077】

ボート２００に搭載された薄膜が形成された基板１０を全て新たな基板１０と置き換えられると、ボートエレベータ４０を駆動してボート２００を上昇させて、ボート２００を収納室３００から第２反応管１２０の内部に搬入する（図２に示した状態）。

【0078】

この状態で、収納室３００と処理室１１５の内部は図示していない真空ポンプによって排気管１４０から真空排気されているので、ボートは真空状態で収納室３００から処理室１１５へ搬入される。これにより、収納室３００から処理室１１５にボート２００を搬入した後に処理室を真空排気する時間がいらなくなり、全体の処理時間を短縮することができる。

【0079】

このように、収納室３００から処理室１１５へのボート２００の搬入を真空状態で行うことで、処理室１１５の温度低下を抑制できる。また、加熱後の基板１０を、加熱室３２０から処理室１１５まで移動させる間に基板１０の温度低下を抑制することができる。

【0080】

ボート２００を搬入した後、基板１０が所望の温度となるようにヒータ１００によって加熱する。このとき、ボート２００と基板１０は移載室３３０ですでに加熱されているので、成膜処理を開始するのに必要な温度まで上昇する時間が、移載室３３０で加熱されずに室温の状態で処理室１１５の内部に搬入された場合と比べると、大幅に短くすることができる。これにより、基板処理の時間を短くすることができ、スループットを向上させることができる。

【0081】

ここで、ボート２００への新たな基板１０の置き換えを、例えばボート２００の一番下の段から順に行うことにより、新たに置き換えられた基板１０が加熱室３２０の内部に滞在する時間が異なり、ボート２００の一番下の段に搭載された基板１０とボート２００の一番下上の段に搭載された基板１０の温度には差が生じる。

【0082】

なお、上記実施例では、ボートエレベータ４０を駆動してボート２００をピッチ送りして、ボート２００から薄膜が形成された基板１０を取り出して、新たな基板１０を１枚、ボート２００に搭載する例を示したが、基板１０を複数枚同時にボート２００から取り出して、新たな基板１０を複数枚同時にボート２００搭載するようにしてもよい。この場合、ボートエレベータ４０は、ボート２００を複数枚の基板１０の分だけピッチ送りする。

【0083】

また、基板１０を複数枚同時にボート２００から取り出して、新たな基板１０を複数枚同時にボート２００搭載するようにして、ボート２００に新たに搭載された処理前の基板１０全てを一括で加熱するようにしてもよい。

【0084】

なお、ボートエレベータ４０によりボート２００が下降させられて、ボート２００に搭載された薄膜が形成された基板１０を新たな基板１０と置き換えているときに、基板処理装置１０１のヒータ１００による加熱を継続させてもよい。これにより、ボート２００の上部の温度の低下を防止して、新たな基板１０を移し替えた後のボート２００の上部の基板１０の加熱室３２０における加熱時間が短いことによるボート２００の下部の基板１０との温度差をある程度解消することができる。

【0085】

なお、基板入れ替え工程Ｓ２０６ａで、キャップヒーター１５２のＯＮを継続して、ボートダウン、ボートローディングを行う様に構成しても良い。キャップヒーター１５２のＯＮを継続させることにより、断熱部１５０や、ボート２００の下部の基板支持部２０３の温度低下を抑制させることが可能となる。

【0086】

［基板搬出工程：Ｓ２０７］
基板搬出工程Ｓ２０７は、新しい基板１０が無い場合に行われる。基板搬出工程Ｓ２０７の動作は、基板入れ替え工程Ｓ２０６ａで、新しい基板１０を載置しない様に構成される。
この様にして、本実施例の基板処理工程が行われる。

【0087】

本実施例によれば、加熱室３２０で基板１０を加熱しない場合と比べて、加熱室３２０で基板１０を加熱することにより、移載室３３０から処理室１１５に搬入されたボート２００に搭載された基板１０の加熱時間を短縮することができ、処理のスループットを向上させることができる。

【0088】

［変形例１］
実施例1においては、加熱部３２１として複数のランプヒータを加熱室３２０の長手方向にそろえて配列した例を示したが、本変形例では、図５に示すように、リング状のランプヒータ３２２を、加熱室３２０の外周に沿って加熱室３２０の長手方向に複数配置する構成とした。実施例１と同じ構成部品については同じ番号を付して、重複した説明を避ける。

【0089】

この場合、リング状のランプヒータ３２２を配置する位置は、加熱室３２０内部においてボート２００に搭載された基板１０の高さ方向のピッチに合わせて、ボート２００に搭載された基板１０の１枚ごとにさせて配置する。この場合、リング状のランプヒータ３２２の位置は、対応する基板１０の位置（ボート２００の載置面）よりも上側に配置する。

【0090】

なお、リング状のランプヒータ３２２に替えて、棒状のランプヒータを加熱室３２０の外周に沿って複数本を配置してもよい。

【0091】

さらに、加熱室３２０の外周に沿って加熱室３２０の長手方向に複数配置するリング状のランプヒータ３２２の出力を、加熱室３２０の長手方向に沿って変化させるようにしてもよい。

【0092】

本変形例においても、実施例１の場合と同様な効果を得ることができる。
［変形例２］
第２の変形例として、図６に示すように、加熱室３２０を複数のブロックに分けて、各ブロックごとに加熱する温度を異ならせるように構成した。図６に示した例では、加熱室３２０を３つのブロック３２３－１，３２３－２，３２３－３に分けた例を示している。

【0093】

このように、加熱室３２０を複数のブロックに分けて、上部のブロック３２３－１の温度を下部のブロック３２３－３の温度よりも高く設定することにより、加熱室３２０内部における滞在時間の差により生じるボート２００の最上段に搭載された基板１０と最下段に搭載された基板１０との間の温度差を低減することができる。

【0094】

本変形例によれば、ボート２００に搭載された基板１０の上下間での温度差を小さくすることができるので、移載室３３０から処理室１１５に搬入されたボート２００に搭載された基板１０の加熱時間を実施例１の場合と比べて更に短縮することができ、処理のスループットを向上させることができる。

【0095】

［変形例３］
第３の変形例として、図８に示す構成がある。図８は、チャンバ１８０の高さを他の図の構成よりも短くした構成である。具体的には、ボート２００を、収納室３００の下端まで移動させた時に、ボート２００の最上部の基板支持部２０３が、基板搬入口３３１と面する様に構成している。この様に構成することにより、ボート２００の上下方向のストローク長さを短くすることが可能となり、ボート２００（基板１０）の搬送時間を短縮することが可能となる。

【0096】

また、チャンバ１８０の下端から、ヒータ１００までの距離が短く構成されることとなり、ヒータ１００からの放射熱が、ボート２００へ到達しやすくなり、ボート２００の上端の円板２０１を加熱させることが可能となる。また、処理室１１５の下側開口（反応管とチャンバ１８０との間）が、ボート２００の上端の円板２０１により簡易的に閉塞されることとなり、処理室１１５内の温度低下を抑制させることが可能となる。なお、この構成は、加熱室３２０の垂直方向の長さは、断熱部１５０とボート２００の基板載置領域の一部を含む長さに構成されているとも言える。

【0097】

以上、本開示を実施例に基づき具体的に説明したが、本開示は前記実施例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ことは言うまでもない。例えば、上記した実施例は本開示を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

【0098】

例えば、加熱部３２１は、図２では収納室３００の両側方に設けている例を示したが、この構成に限らず、一側方のみに設ける様に構成しても良い。また、収納室３００の壁を取り囲む様に構成しても良い。

【0099】

また、本件開示者等は鋭意研究した結果、図１１に示す様に基板処理装置１０１を構成することにより、基板１０の昇温速度を向上させることができることを見出した。図１１に示す基板処理装置１０１と、図２に示す基板処理装置１０１との差異は、図１１において第２の加熱部３２４が設けられているところにある。第２の加熱部３２４は、加熱部３２１（第１の加熱部３２１とも呼ぶ）の上方に設けられる。好ましくは、第２の加熱部３２４は、移載室３３０であって、基板搬入口３３１と対向する様に設けられる。更に好ましくは、第２の加熱部３２４は、ボート２００に設けられた基板支持部２０３の内、最上部の基板支持部２０３に基板１０を載置した際に、最上部の基板１０を加熱可能な位置に設けられる。

【0100】

第２の加熱部３２４を用いた加熱処理について説明する。第１の加熱部３２１で加熱しながらボート２００に処理する基板１０を載置し、ボート２００に処理する基板１０を全て載置された後に、第２の加熱部３２４をONとする。第２の加熱部３２４を作動させる（ONとする）ことで、ボート２００に最後に載置された基板１０の昇温速度が向上する。第２の加熱部３２４は、少なくとも。ボート２００の下端が通りすぎるまでONの状態を継続し、ボート２００の加熱も可能に構成しても良い。

【0101】

この様に構成することにより、最上部の基板支持部２０３に載置される未処理の基板１０について、基板支持部２０３に載置した直後から加熱を開始することが可能となる。ボート２００に載置した基板１０全体の加熱時間は、最後に基板支持部２０３に載置された最上部の基板１０の温度上昇により決まるので、最上部の基板１０を第２の加熱部３２４で加熱することにより基板支持部２０３に載置した直後から加熱を開始することによりボート２００に載置した基板１０全体の加熱時間を短縮させることが可能となる。即ち、基板１０の処理時間が短くなり、半導体装置の製造スループットを向上させることができる。

【0102】

また、最上部の基板支持部２０３に未処理の基板１０を載置した後に、第２の加熱部３２４をONとすることにより、基板搬入口３３１、ゲートバルブ３３２、ゲートバルブ３３２の周囲に設けられたＯリング等の少なくともいずれかの加熱を抑制させることが可能となる。

【0103】

なお、ここでは、第１の加熱部３２１と、第２の加熱部３２４とを別々の発熱体で構成した例を示したが、この構成に限らず、第１の加熱部３２１と第２の加熱部３２４とを同じ発熱体で構成する様に構成しても良い。言い換えると、第１の加熱部３２１の上端側が、移載室３３０側に延在している様に構成される。ここで、発熱体とは、ランプヒータや、抵抗加熱ヒータ、等である。

【0104】

本開示は、少なくとも以下の実施形態を含む。
［付記１］
基板を処理する処理室と、処理室の下方に連通し、前記処理室内に配置される基板支持具に前記基板を移載する移載室と、前記移載室の下方に連通し、前記基板支持具と前記基板を加熱する加熱室とを有し、基板支持具にセパレータが設けられている基板処理装置。
［付記２］
基板を処理する処理室と、処理室の下方に連通し、前記処理室内に配置される基板支持具に前記基板を移載する移載室と、前記移載室の下方に連通し、前記基板支持具と前記基板を加熱する加熱室とを有し、前記移載室の前記基板の面に対して垂直方向の長さは、前記加熱室の前記基板の面に対して垂直方向の長さよりも短く構成されている基板処理装置。
［付記３］
基板を処理する処理室と、処理室の下方に連通し、前記処理室内に配置される基板支持具に前記基板を移載する移載室と、前記移載室の下方に連通し、前記基板支持具と前記基板を加熱する加熱室とを有し、前記加熱室の前記基板の面に対して垂直方向の長さは、少なくとも、前記基板支持具の前記基板載置領域の長さとなる様に構成されている基板処理装置。
［付記４］
基板を処理する処理室と、処理室の下方に連通し、前記処理室内に配置される基板支持具に前記基板を移載する移載室と、前記移載室の下方に連通し、前記基板支持具と前記基板を加熱する加熱室とを有し、ボートダウンと、処理後の複数の基板と処理前の複数の基板との入れ替えを並行して行い、載置された処理前の基板を、順次加熱室で加熱する様に、加熱室の加熱部と、ボート昇降機構を制御する制御部を有する基板処理装置。
［付記５］
基板を処理する処理室と、処理室の下方に連通し、前記処理室内に配置される基板支持具に前記基板を移載する移載室と、前記移載室の下方に連通し、前記基板支持具と前記基板を加熱する加熱室とを有し、ボートダウンと、処理後の複数の基板と処理前の複数の基板との入れ替えを並行して行い、載置された処理前の基板を、一括で加熱する様に、加熱室の加熱部と、ボート昇降機構を制御する制御部を有する基板処理装置。
［付記６］
基板を処理する処理室と、処理室の下方に連通し、前記処理室内に配置される基板支持具に前記基板を移載する移載室と、前記移載室の下方に連通し、前記基板支持具と前記基板を加熱する加熱室とを有し、前記加熱室による加熱を継続してボートダウン、ボートローディングを行う基板処理装置。
［付記７］
基板を処理する処理室と、処理室の下方に連通し、前記処理室内に配置される基板支持具に前記基板を移載する移載室と、前記移載室の下方に連通し、前記基板支持具と前記基板を加熱する加熱室とを有し、前記処理室側のヒータによる加熱を継続してボートダウン、ボートローディングを行う基板処理装置。
［付記８］
基板を処理する処理室と、処理室の下方に連通し、前記処理室内に配置される基板支持具に前記基板を移載する移載室と、前記移載室の下方に連通し、前記基板支持具と前記基板を加熱する加熱室とを有し、移載室・加熱室・反応室は連通し、真空雰囲気に構成される基板処理装置。
［付記９］
基板を処理する処理室と、処理室の下方に連通し、前記処理室内に配置される基板支持具に前記基板を移載する移載室と、前記移載室の下方に連通し、前記基板支持具と前記基板を加熱する加熱室とを有し、予備加熱の前（ボートのアンロードの前）から、ランプをＯＮとし、加熱室を加熱する基板処理装置。
［付記１０］
基板を処理する処理室と、処理室の下方に連通し、前記処理室内に配置される基板支持具に前記基板を移載する移載室と、前記移載室の下方に連通し、前記基板支持具と前記基板を加熱する加熱室とを有し、加熱室にＳｉＣ部材を設けて加熱室をホットウォールの様に構成した基板処理装置。
［付記１１］
基板を処理する処理室と、処理室の下方に連通し、前記処理室内に配置される基板支持具に前記基板を移載する移載室と、前記移載室の下方に連通し、前記基板支持具と前記基板を加熱する加熱室とを有し、ボートアンローディング時に、反応室下部のヒータの制御を切り替える基板処理装置。
［付記１２］
基板を処理する処理室と、処理室の下方に連通し、前記処理室内に配置される基板支持具に前記基板を移載する移載室と、前記移載室の下方に連通し、前記基板支持具と前記基板を加熱する加熱室とを有し、ボートアンローディング時に、反応室下部のヒータを制御して、反応室下部のヒータの電力を固定又は減少させる基板処理装置。
［付記１３］
基板を処理する処理室と、処理室の下方に連通し、前記処理室内に配置される基板支持具に前記基板を移載する移載室と、前記移載室の下方に連通し、前記基板支持具と前記基板を加熱する加熱室とを有し、複数枚の基板の入れ替え終了後、ボートの回転を始める基板処理装置。
［付記１４］
基板を処理する処理室と、処理室の下方に連通し、前記処理室内に配置される基板支持具に前記基板を移載する移載室と、前記移載室の下方に連通し、前記基板支持具と前記基板を加熱する加熱室とを有し、ティーチングずれ抑制のため、加熱室は冷却する基板処理装置。

【符号の説明】

【0105】

１・・・縦形基板処理装置（基板処理システム）
１０・・・基板
３０・・・移載機
４０・・・ボートエレベータ
１００・・・ヒータ
１０１・・・基板処理装置
１１０・・・第１反応管
１２０・・・第２反応管
１３０・・・ノズル
１６０・・・支持ロッド
１７０・・・真空搬送室
１８０・・・チャンバ
２００・・・ボート
３１０・・・窓
３２０・・・加熱室
３２１・・・加熱部
３３０・・・移載室
３３１・・・基板搬入口。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】