(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】2023-12-08
(45)【発行日】2023-12-18
(54)【発明の名称】基板処理装置、基板処理方法、半導体製造方法、プログラム
(51)【国際特許分類】
H01L 21/68 20060101AFI20231211BHJP
H01L 21/3065 20060101ALI20231211BHJP
H01L 21/31 20060101ALI20231211BHJP
H01L 21/677 20060101ALI20231211BHJP
C23C 16/44 20060101ALI20231211BHJP
【ＦＩ】
H01L21/68 F
H01L21/302 101G
H01L21/31 C
H01L21/68 A
C23C16/44 F
【請求項の数】
13
(21)【出願番号】P 2021208693
(22)【出願日】2021-12-22
(65)【公開番号】P2023093209
(43)【公開日】2023-07-04
【審査請求日】2022-09-26
(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】110001519
【氏名又は名称】弁理士法人太陽国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】高野 智
【審査官】境 周一
(56)【参考文献】
【文献】特開２０２２－１０５９３１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２０２１－５１０２３７（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０１Ｌ ２１／６８
Ｈ０１Ｌ ２１／３０６５
Ｈ０１Ｌ ２１／３１
Ｈ０１Ｌ ２１／６７７
Ｃ２３Ｃ １６／４４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
軸方向を鉛直方向として回転するシャフトと、前記シャフトから水平方向に延びると共に基板を支持するアームとを有し、前記基板を支持した前記アームを回転させることで前記基板を載置台の上方に搬送する搬送装置と、前記アームに支持されて搬送される前記基板を検知する検知部と、
前記検知部の検知結果に基づいて前記アームに対する前記基板の搬送ずれを検出し、前記載置台に対する前記基板の位置ずれを修正するように、前記搬送装置を制御することが可能なよう構成される搬送制御部と、
前記載置台に載せられた前記基板を処理する処理部と、を有し、
前記搬送装置は、前記基板を前記載置台に対して昇降させる昇降部を備え、
前記搬送制御部は、前記基板の搬送ずれを検出した場合に、前記アームに支持されて前記載置台の上方に搬送された前記基板を前記昇降部によって上昇させて前記アームから離間させ、前記アームを回転させて前記アームの位置を補正した後、前記基板を前記昇降部によって下降させて前記アームに支持させることで、前記基板の搬送ずれを修正して前記載置台に対する前記基板の位置ずれを修正する、
基板処理装置。
【請求項2】
前記アームは、複数設けられ、前記搬送制御部は、前記アームに支持されて搬送される前記基板毎に前記載置台に対する位置ずれを修正する、
請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項3】
前記検知部は、回転する前記アームに支持された前記基板が、予め決められた位置を通過するタイミングを検知し、前記搬送制御部は、前記検知部の検知結果に基づいて前記載置台に対する前記基板の位置ずれを修正する、
請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項4】
前記検知部は、回転する前記アームに支持された前記基板を画像認識によって検知し、前記搬送制御部は、前記検知部の検知結果に基づいて前記載置台に対する前記基板の位置ずれを修正する、
請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項5】
前記アームに基板が支持される位置に前記基板を配置する配置部を備え、前記搬送制御部は、前記基板の搬送ずれを検出した場合には、前記検出結果に基づいて、前記配置部を制御し、前記アームに前記基板を配置する位置を修正する、
請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項6】
前記処理はエッチング処理である、請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項7】
前記処理は成膜処理である、請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項8】
軸方向を鉛直方向として回転するシャフトと、前記シャフトから水平方向に延びると共に基板を支持するアームとを有する搬送装置を用い、前記基板を支持している前記アームを回転させて前記基板を載置台の上方に搬送する工程と、前記アームに支持されて搬送される前記基板を検知する工程と、
前記搬送装置は、前記基板を前記載置台に対して昇降させる昇降部を備え、前記検知の結果に基づいて前記アームに対する前記基板の搬送ずれを検出した場合に、前記アームに支持されて前記載置台の上方に搬送された前記基板を 前記昇降部によって上昇させて前記アームから離間させ、前記アームを回転させて前記アームの位置を補正した後、前記基板を前記昇降部によって下降させて前記アームに支持させることで、前記基板の搬送ずれを修正して前記載置台に対する前記基板の位置ずれを修正する工程と、
前記載置台に載せられた前記基板を処理する工程と、
を有する基板処理方法。
【請求項9】
前記処理はエッチング処理である、請求項８に記載の基板処理方法。
【請求項10】
前記処理は成膜処理である、請求項８に記載の基板処理方法。
【請求項11】
請求項８に記載の基板処理方法を用いた半導体製造方法。
【請求項12】
軸方向を鉛直方向として回転するシャフトと、前記シャフトから水平方向に延びると共に基板を支持するアームとを有する搬送装置を用い、前記基板を支持している前記アームを回転させて前記基板を載置台の上方に搬送する手順と、前記アームに支持されて搬送される前記基板を検知する手順と、
前記搬送装置は、前記基板を前記載置台に対して昇降させる昇降部を備え、前記検知の結果に基づいて前記アームに対する前記基板の搬送ずれを検出した場合に、前記アームに支持されて前記載置台の上方に搬送された前記基板を 前記昇降部によって上昇させて前記アームから離間させ、前記アームを回転させて前記アームの位置を補正した後、前記基板を前記昇降部によって下降させて前記アームに支持させることで、前記基板の搬送ずれを修正して前記載置台に対する前記基板の位置ずれを修正する手順と、
前記載置台に載せられた前記基板を処理する手順と、
をコンピュータを用いて基板処理装置に実行させるプログラム。
【請求項13】
前記検出の結果に基づいて、前記アームに基板が支持される位置に前記基板を配置する配置部を制御して、前記アームに前記基板を配置する位置を修正する手順と、をコンピュータを用いて基板処理装置に実行させる、請求項１２に記載のプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、基板処理装置、基板処理方法、半導体製造方法、及びプログラムに関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１に記載の基板処理装置は、基板を処理室内に搬送する搬送手段と、複数のシーケンスで構成された基板搬送シーケンスを含む自動搬送処理に従って搬送手段を制御する第１の制御手段とを備えている。さらに、シーケンスは、少なくとも１つ以上の搬送時に実行される搬送動作と、搬送動作毎にセンサによりチェックする判定工程とを有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２０１０-２０６２２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
従来の基板処理装置では、真空装置からプロセスチャンバへ搬送される基板の搬送動作をチェックすることがある。換言すれば、一方のユニットから他方のユニットへ搬送される基板の搬送動作をチェックすることがある。しかし、このような構成では、ユニットの内部で搬送される基板の動作をチェックすることができない。
【0005】
例えば、ユニットの内部で、アームに基板を支持させ、このアームを回転させることで基板を搬送し、搬送した基板を載置台に載せる構成がある。このような構成では、アームを回転させることで、アームに支持されている基板がアームに対してずれてしまうことがある。この場合には、アームによって搬送した基板を載置台に載せると、載置台に載せられた基板に位置ずれが生じる。
【0006】
本開示の課題は、基板を回転するアームにより搬送し、搬送した基板を載置台に載せる技術において、載置台に対する基板の位置ずれを抑制することである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本開示の一態様によれば、
軸方向を鉛直方向として回転するシャフトと、前記シャフトから水平方向に延びると共に基板を支持するアームとを有し、前記基板を支持した前記アームを回転させることで前記基板を載置台の上方に搬送する搬送装置と、
前記アームに支持されて搬送される前記基板を検知する検知部と、
前記検知部の検知結果に基づいて前記アームに対する前記基板の搬送ずれを検出し、前記載置台に対する前記基板の位置ずれを修正するように、前記搬送装置を制御することが可能なよう構成される搬送制御部と、
前記載置台に載せられた前記基板を処理する処理部と、
を備える技術が提供される。
軸方向を鉛直方向として回転するシャフトと、前記シャフトから水平方向に延びると共に基板を支持するアームとを有し、前記基板を支持した前記アームを回転させることで前記基板を載置台の上方に搬送する搬送装置と、
前記アームに支持されて搬送される前記基板を検知する検知部と、
前記検知部の検知結果に基づいて前記アームに対する前記基板の搬送ずれを検出し、前記載置台に対する前記基板の位置ずれを修正するように、前記搬送装置を制御することが可能なよう構成される搬送制御部と、
前記載置台に載せられた前記基板を処理する処理部と、
を備える技術が提供される。
【発明の効果】
【0008】
本開示によれば、基板を回転するアームにより搬送し、搬送した基板を載置台に載せる技術において、載置台に対する基板の位置ずれを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】本開示の実施形態に係る基板処理装置の全体構成を示した概略構成図である。
【図2】本開示の実施形態に係る基板処理装置に備えられた処理炉等を示した断面図である。
【図3】本開示の実施形態に係る基板処理装置に備えられたプロセスコントローラ等を示したブロック図である。
【図4】本開示の実施形態に係る基板処理装置のプロセスコントローラによって実行される成膜処理の各工程を示したフロー図である。
【図5】本開示の実施形態に係る基板処理装置に備えられた搬送制御部等を示したブロック図である。
【図6】本開示の実施形態に係る基板処理装置の処理モジュールに備えられたサセプタ等を示した平面図である。
【図7A】本開示の実施形態に係る基板処理装置の搬送制御部によって実行される工程を示し、手前側のサセプタにウエハが配置される構成を示した工程図である。
【図7B】本開示の実施形態に係る基板処理装置の搬送制御部によって実行される工程を示し、アームをサセプタとウエハとの間に進入させる構成を示した工程図である。
【図7C】本開示の実施形態に係る基板処理装置の搬送制御部によって実行される工程を示し、アームでウエハを支持する構成を示した工程図である。
【図7D】本開示の実施形態に係る基板処理装置の搬送制御部によって実行される工程を示し、アームで支持したウエハを搬送する構成を示した工程図である。
【図7E】本開示の実施形態に係る基板処理装置の搬送制御部によって実行される工程を示し、ピンでウエハを支持する構成を示した工程図である。
【図7F】本開示の実施形態に係る基板処理装置の搬送制御部によって実行される工程を示し、ウエハのずれ量分だけアームを回転させる構成を示した工程図である。
【図7G】本開示の実施形態に係る基板処理装置の搬送制御部によって実行される工程を示し、アームにウエハを支持させ、アームをずれ量分だけ逆方向に回転させる構成を示した工程図である。
【図7H】本開示の実施形態に係る基板処理装置の搬送制御部によって実行される工程を示し、全てのウエハのずれが修正される構成を示した工程図である。
【図7I】本開示の実施形態に係る基板処理装置の搬送制御部によって実行される工程を示し、ピンがウエハを支持する構成を示した工程図である。
【図7J】本開示の実施形態に係る基板処理装置の搬送制御部によって実行される工程を示し、手前側のサセプタにウエハが配置される構成を示した工程図である。
【図7K】本開示の実施形態に係る基板処理装置の搬送制御部によって実行される工程を示し、アームを初期値に移動させる構成を示した工程図である。
【図8A】本開示の実施形態に係る基板処理装置の搬送制御部によって実行される工程を示し、アームが成膜処理されたウエハを支持する構成を示した工程図である。
【図8B】本開示の実施形態に係る基板処理装置の搬送制御部によって実行される工程を示し、ピンがウエハを支持する構成を示した工程図である。
【図8C】本開示の実施形態に係る基板処理装置の搬送制御部によって実行される工程を示し、手前側のウエハを取り出す構成を示した工程図である。
【図8D】本開示の実施形態に係る基板処理装置の搬送制御部によって実行される工程を示し、奥側のウエハを手前側に搬送する構成を示した工程図である。
【図8E】本開示の実施形態に係る基板処理装置の搬送制御部によって実行される工程を示し、手前側のウエハを取り出す構成を示した工程図である。
【図8F】本開示の実施形態に係る基板処理装置の搬送制御部によって実行される工程を示し、アームを初期値に移動させる構成を示した工程図である。
【図9A】本開示の実施形態に係る基板処理装置の搬送制御部によって実行される搬送処理の各工程を示したフロー図である。
【図9B】本開示の実施形態に係る基板処理装置の搬送制御部によって実行される搬送処理の各工程を示したフロー図である。
【図9C】本開示の実施形態に係る基板処理装置の搬送制御部によって実行される搬送処理の各工程を示したフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
本開示の実施形態に係る基板処理装置、基板処理方法、及びプログラムについて、図１～図９を用いて説明する。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、図面に示される、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。
【0011】
（基板処理装置の全体構成）
図１に示す基板処理装置１０は、減圧状態で基板（例えばシリコン等から形成されるウエハＷ）を取り扱う真空側の構成と、大気圧状態においてウエハＷを取り扱う大気圧側の構成とを備えている。真空側の構成は、主に、真空搬送室ＴＭと、ロードロック室ＬＭ１，ＬＭ２と、基板としてのウエハＷを処理する処理モジュール（処理機構）ＰＭ１～ＰＭ４とを備えている。大気圧側の構成は、主に、大気圧搬送室ＥＦＥＭと、ロードポートＬＰ１～ＬＰ３とを備える。
図１に示す基板処理装置１０は、減圧状態で基板（例えばシリコン等から形成されるウエハＷ）を取り扱う真空側の構成と、大気圧状態においてウエハＷを取り扱う大気圧側の構成とを備えている。真空側の構成は、主に、真空搬送室ＴＭと、ロードロック室ＬＭ１，ＬＭ２と、基板としてのウエハＷを処理する処理モジュール（処理機構）ＰＭ１～ＰＭ４とを備えている。大気圧側の構成は、主に、大気圧搬送室ＥＦＥＭと、ロードポートＬＰ１～ＬＰ３とを備える。
【0012】
ロードポートＬＰ１～ＬＰ３には、ウエハＷを収納したキャリアＣＡ１～ＣＡ３が、基板処理装置１０の外部から搬送されて載せられ、また、基板処理装置１０の外部へ搬送される。これにより、例えば、ロードポートＬＰ１に載せられたキャリアＣＡ１から未処理のウエハＷが取り出され、ロードロック室ＬＭ１を経て、処理モジュールＰＭ１へ搬入されて処理された後、処理済みのウエハＷは、その逆の手順で、ロードポートＬＰ１上のキャリアＣＡ１へ戻される。
【0013】
〔真空側の構成〕
真空搬送室ＴＭは、真空状態などの大気圧未満の負圧（減圧）に耐えることが出来る真空気密可能な構造に構成されている。なお、本実施形態においては、真空搬送室ＴＭの筐体の平面視は、五角形状で、筐体は、鉛直方向の上下両端が閉塞した箱状とされている。
真空搬送室ＴＭは、真空状態などの大気圧未満の負圧（減圧）に耐えることが出来る真空気密可能な構造に構成されている。なお、本実施形態においては、真空搬送室ＴＭの筐体の平面視は、五角形状で、筐体は、鉛直方向の上下両端が閉塞した箱状とされている。
【0014】
ロードロック室ＬＭ１，ＬＭ２、処理モジュールＰＭ１～ＰＭ４は、真空搬送室ＴＭの外周を囲むように配置されている。なお、処理モジュールＰＭ１～ＰＭ４のそれぞれを区別しない場合は、「処理モジュールＰＭ」と記載することがある。また、ロードロック室ＬＭ１，ＬＭ２のそれぞれを区別しない場合は、「ロードロック室ＬＭ」と記載することがある。その他の構成（後述する真空ロボットＶＲ、アームＶＲＡ等）についても同様に末尾の数値を省略することがある。
【0015】
真空搬送室ＴＭの内部には、減圧状態でウエハＷを搬送する搬送手段としての真空ロボットＶＲが１台設けられている。真空ロボットＶＲは、ウエハＷを２組の基板支持アームＶＲＡ（以下「アームＶＲＡ）」）に載せることで、ロードロック室ＬＭ及び処理モジュールＰＭとの間で、ウエハＷの搬送を行なう。また、真空ロボットＶＲは、真空搬送室ＴＭの気密性を維持しつつ昇降できるように構成される。さらに、２組のアームＶＲＡは、上下方向に離間しており、それぞれ水平方向に伸縮でき、係る水平面内で回転移動できるように構成されている。真空ロボットＶＲは、配置部の一例である。
【0016】
それぞれの処理モジュールＰＭは、ウエハＷが載せられる４個のサセプタ２１７と、サセプタ２１７に載せられたウエハＷを減圧状態で処理する４個の処理室２０１（図２参照）とを備えている。すなわち、それぞれの処理モジュールＰＭは、例えばプラズマ等を用いたエッチング、アッシング、又は化学反応による成膜など、ウエハＷに付加価値を与える４個の処理室２０１を備えている。サセプタ２１７は、載置台の一例である。
【0017】
処理モジュールＰＭは、開閉弁としてのゲートバルブＰＧＶにより真空搬送室ＴＭにそれぞれ接続されている。これにより、処理モジュールＰＭは、ゲートバルブＰＧＶを開けることにより、真空搬送室ＴＭとの間で減圧下におけるウエハＷの搬送が可能となる。また、処理モジュールＰＭは、ゲートバルブＰＧＶを閉じることにより、処理モジュールＰＭ内の圧力や処理ガス雰囲気を保持したまま、ウエハＷに対して各種の基板処理が可能となる。
【0018】
ロードロック室ＬＭは、真空搬送室ＴＭの内部へウエハＷを搬入する予備室として、又は真空搬送室ＴＭの内部からウエハＷを搬出する予備室として機能する。ロードロック室ＬＭの内部には、ウエハＷを搬入搬出する際、ウエハＷを一時的に支持するバッファステージ（不図示）が、それぞれ設けられている。バッファステージは、複数枚（例えば２枚）のウエハＷを保持する多段型スロットとして構成されていてもよい。
【0019】
また、ロードロック室ＬＭは、開閉弁としてのゲートバルブＬＧＶにより真空搬送室ＴＭにそれぞれ接続されている。また、ロードロック室ＬＭは、開閉弁としてのゲートバルブＬＤにより後述する大気圧搬送室ＥＦＥＭにそれぞれ接続されている。真空搬送室ＴＭ側のゲートバルブＬＧＶを閉じ、かつ、大気圧搬送室ＥＦＥＭ側のゲートバルブＬＤを開けることで、真空搬送室ＴＭ内の真空気密を保持したまま、ロードロック室ＬＭと大気圧搬送室ＥＦＥＭとの間で、大気圧下にてウエハＷが搬送される。
【0020】
また、ロードロック室ＬＭは、真空状態などの大気圧未満の減圧に耐えることが出来る構造に構成されており、その内部をそれぞれ真空排気することが可能となっている。これにより、大気圧搬送室ＥＦＥＭ側のゲートバルブＬＤを閉じてロードロック室ＬＭの内部を真空排気した後で、真空搬送室ＴＭ側のゲートバルブＬＧＶが開けられる。これにより、真空搬送室ＴＭ内の真空状態を保持したまま、ロードロック室ＬＭと真空搬送室ＴＭとの間で、減圧下にてウエハＷが搬送される。
【0021】
〔大気圧側の構成〕
基板処理装置１０の大気圧側には、大気圧搬送室ＥＦＥＭ（Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ Ｆｒｏｎｔ Ｅｎｄ Ｍｏｄｕｌｅ）と、キャリアＣＡ１～ＣＡ３を載せるキャリア載置部としてのロードポートＬＰ１～ＬＰ３と、が設けられている。
基板処理装置１０の大気圧側には、大気圧搬送室ＥＦＥＭ（Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ Ｆｒｏｎｔ Ｅｎｄ Ｍｏｄｕｌｅ）と、キャリアＣＡ１～ＣＡ３を載せるキャリア載置部としてのロードポートＬＰ１～ＬＰ３と、が設けられている。
【0022】
大気圧搬送室ＥＦＥＭは、ロードロック室ＬＭ１，ＬＭ２に接続されたフロントモジュールであり、キャリアＣＡ１～ＣＡ３は、大気圧搬送室ＥＦＥＭに接続され、例えば１ロット分、２５枚のウエハＷをそれぞれ収納したウエハ収納容器である。このようなキャリアＣＡ１～ＣＡ３としては、例えばＦＯＵＰ（Ｆｒｏｎｔ Ｏｐｅｎｉｎｇ Ｕｎｉｆｉｅｄ Ｐｏｄ）が使用される。
【0023】
なお、ロードポートＬＰ１～ＬＰ３のそれぞれを区別しない場合は、「ロードポートＬＰ」と記載することがある。また、キャリアＣＡ１～ＣＡ３のそれぞれを区別しない場合は、「キャリアＣＡ」と記載することがある。その他の構成（後述するキャリアドアＣＡＨ１～ＣＡＨ３、キャリアオープナＣＰ１～ＣＰ３等）についても同様に末尾の数値を省略することがある。
【0024】
大気圧搬送室ＥＦＥＭの内部には、搬送手段としての大気圧ロボットＡＲが例えば１台設けられている。大気圧ロボットＡＲは、ロードロック室ＬＭ１とロードポートＬＰ１上のキャリアＣＡとの間でウエハＷの搬送を行なう。大気圧ロボットＡＲも、真空ロボットＶＲと同様に２組のアームＡＲＡを有する。
【0025】
キャリアＣＡには、キャリアＣＡのキャップ（蓋）であるキャリアドアＣＡＨが設けられている。ロードポートＬＰ上に載せられたキャリアＣＡのキャリアドアＣＡＨが開放された状態で、基板搬入搬出口ＣＡＡを通して、大気圧ロボットＡＲによりキャリアＣＡの内部にウエハＷが収納され、また、キャリアＣＡの内部のウエハＷが大気圧ロボットＡＲにより搬出される。
【0026】
また、大気圧搬送室ＥＦＥＭの内部には、それぞれキャリアドアＣＡＨを開閉するためのキャリアオープナＣＰが、それぞれロードポートＬＰに設けられている。つまり、大気圧搬送室ＥＦＥＭの内部は、キャリアオープナＣＰを介してロードポートＬＰに接続されている。キャリアオープナＣＰは、キャリアドアＣＡＨに密着した状態で、キャリアドアＣＡＨと共に水平及び鉛直方向に動くことで、キャリアドアＣＡＨを開閉する。
【0027】
また、大気圧搬送室ＥＦＥＭの内部には、基板位置修正装置として、ウエハＷの結晶方位の位置合わせ等を行うオリフラ合わせ装置であるアライナーＡＵが設けられている。さらに、大気圧搬送室ＥＦＥＭには、大気圧搬送室ＥＦＥＭの内部にクリーンエアを供給するクリーンエアユニット（図示しない）が設けられている。
【0028】
ロードポートＬＰは、ロードポートＬＰ上に、複数枚のウエハＷを収納したキャリアＣＡをそれぞれ載せるように構成される。それぞれのキャリアＣＡの内部には、ウエハＷをそれぞれ収納する収納部としてのスロット（図示せず）が例えば１ロット分、２５スロット設けられている。それぞれのロードポートＬＰはキャリアＣＡが載せられると、キャリアＣＡに付され、キャリアＣＡを識別するキャリアＩＤを示すバーコード等を読み取って記憶するよう構成される。
【0029】
〔制御部１６〕
基板処理装置１０は、基板処理装置を統括的に制御する制御部１６を備えている。制御部１６は、基板処理装置１０の各部を制御するよう構成される。制御部１６は、操作部としての装置コントローラ１８と、搬送制御部としての搬送系コントローラ３１と、処理制御部としてのプロセスコントローラ２２１と、搬送制御部４２１とを備えている。
基板処理装置１０は、基板処理装置を統括的に制御する制御部１６を備えている。制御部１６は、基板処理装置１０の各部を制御するよう構成される。制御部１６は、操作部としての装置コントローラ１８と、搬送制御部としての搬送系コントローラ３１と、処理制御部としてのプロセスコントローラ２２１と、搬送制御部４２１とを備えている。
【0030】
－装置コントローラ１８－
装置コントローラ１８は、図示しない操作表示部と共に、操作員とのインタフェースであり、操作表示部を介して操作員による操作や指示を受け付けるよう構成される。操作表示部には、操作画面や各種データ等の情報が表示される。操作表示部に表示されるデータは、装置コントローラ１８の記憶部に記憶される。
装置コントローラ１８は、図示しない操作表示部と共に、操作員とのインタフェースであり、操作表示部を介して操作員による操作や指示を受け付けるよう構成される。操作表示部には、操作画面や各種データ等の情報が表示される。操作表示部に表示されるデータは、装置コントローラ１８の記憶部に記憶される。
【0031】
－搬送系コントローラ３１－
搬送系コントローラ３１は、真空ロボットＶＲや大気圧ロボットＡＲを制御するロボットコントローラを含み、ウエハＷの搬送制御や操作員から指示された作業の実行を制御するよう構成される。
搬送系コントローラ３１は、真空ロボットＶＲや大気圧ロボットＡＲを制御するロボットコントローラを含み、ウエハＷの搬送制御や操作員から指示された作業の実行を制御するよう構成される。
【0032】
また、搬送系コントローラ３１は、例えば装置コントローラ１８を介して操作員により作成された搬送レシピに基づいて、ウエハＷを搬送する際の制御データ（制御指示）を、真空ロボットＶＲや大気圧ロボットＡＲ、各種バルブ、スイッチ等に対して出力する。そして、搬送系コントローラ３１は、基板処理装置１０の内部におけるウエハＷの搬送制御を行う。なお、プロセスコントローラ２２１、及び搬送制御部４２１については詳細を後述する。
【0033】
制御部１６は、図１に示すように、基板処理装置１０の内部に設けるだけでなく、基板処理装置１０の外部に設けられていても良い。また、装置コントローラ１８や搬送系コントローラ３１や処理モジュールＰＭを制御する処理制御部としてのプロセスコントローラ２２１は、例えばパソコン（パーソナルコンピュータ）等の一般的な汎用コンピュータとして構成されていてもよい。この場合、各種プログラムを格納したコンピュータ読み取り可能な記録媒体（ＵＳＢメモリ、ＤＶＤ等）を用いて汎用コンピュータにプログラムをインストールすることにより、各コントローラを構成することができる。
【0034】
また、処理を実行するプログラムを供給するための手段は、任意に選択できる。所定の記録媒体を介して供給するほか、例えば、通信回線、通信ネットワーク、通信システムなどを介して供給することができる。この場合、例えば、通信ネットワークの掲示板に当該プログラムを掲示し、ネットワークを介して搬送波に重畳して供給してもよい。そして、このようにして提供されたプログラムを起動し、基板処理装置１０のＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）の制御下、他のアプリケーションプログラムと同様に実行することにより、処理を実行することができる。
【0035】
〔処理モジュールＰＭ〕
それぞれの処理モジュールＰＭは、ウエハＷをプラズマ処理する処理容器２０３を４個備えている。処理容器２０３には、図２に示されるように、処理室２０１を構成する処理炉２０２が設けられている。処理容器２０３は、処理部の一例である。
それぞれの処理モジュールＰＭは、ウエハＷをプラズマ処理する処理容器２０３を４個備えている。処理容器２０３には、図２に示されるように、処理室２０１を構成する処理炉２０２が設けられている。処理容器２０３は、処理部の一例である。
【0036】
－処理容器２０３－
処理容器２０３は、第１の容器である石英製のドーム型の上側容器２１０（以後、石英ドームともいう）を備えている。上側容器２１０の下方は開放されており、サセプタ２１７によって上側容器２１０下端が塞がれることで、上側容器２１０の内部に処理室２０１が形成される。
処理容器２０３は、第１の容器である石英製のドーム型の上側容器２１０（以後、石英ドームともいう）を備えている。上側容器２１０の下方は開放されており、サセプタ２１７によって上側容器２１０下端が塞がれることで、上側容器２１０の内部に処理室２０１が形成される。
【0037】
また、上側容器２１０には熱電対等の温度センサ２８０が設けられ、上側容器２１０の温度を検出することができるように構成されている。上側容器２１０は、例えば酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）または石英（ＳｉＯ２）等の非金属材料で形成されている。
【0038】
また、処理室２０１は、周囲にコイル２１２が設けられているプラズマ生成空間２０１ａ（図２の一点鎖線の上側）と、プラズマ生成空間２０１ａに連通し、ウエハＷが処理される基板処理空間２０１ｂとを有する。プラズマが生成される空間であるプラズマ生成空間２０１ａは、処理室２０１の内部で、コイル２１２の下端より上方で、かつ、コイル２１２の上端より下方の空間である。
【0039】
一方、ウエハＷがプラズマを用いて処理される空間ある基板処理空間２０１ｂ（図２の一点鎖線の下側）は、コイル２１２の下端より下方の空間である。本実施形態では、プラズマ生成空間２０１ａと基板処理空間２０１ｂの水平方向の径は略同一となるように構成されている。
【0040】
－サセプタ２１７－
処理室２０１の底には、ウエハＷを載せる載置部としてのサセプタ２１７が配置されている。サセプタ２１７は例えば窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、セラミックス、石英等の非金属材料から形成されており、ウエハＷ上に形成される膜等に対する金属汚染を低減することができるように構成されている。
処理室２０１の底には、ウエハＷを載せる載置部としてのサセプタ２１７が配置されている。サセプタ２１７は例えば窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、セラミックス、石英等の非金属材料から形成されており、ウエハＷ上に形成される膜等に対する金属汚染を低減することができるように構成されている。
【0041】
サセプタ２１７の内部には、加熱機構としてのヒータ２１９が一体的に埋め込まれている。ヒータ２１９は、電力が供給されると、載せられたウエハＷ表面を例えば２５℃から７５０℃程度まで加熱することができるように構成されている。
【0042】
インピーダンス調整電極２２０は、サセプタ２１７に載せられたウエハＷ上に生成されるプラズマの密度の均一性をより向上させるために、サセプタ２１７の内部に設けられており、インピーダンス調整部としてのインピーダンス可変機構２７５を介して接地されている。インピーダンス可変機構２７５はコイルや可変コンデンサから構成されており、コイルのインダクタンス及び抵抗並びに可変コンデンサの容量値を制御することにより、インピーダンスを約０Ωから処理室２０１の寄生インピーダンス値の範囲内で変化させることができるように構成されている。
【0043】
サセプタ２１７には、サセプタ２１７を昇降させるサセプタ昇降機構２６８が設けられている。また、サセプタ２１７には貫通孔２１８が設けられている。さらに、サセプタ２１７が下方へ移動した状態（図中の二点鎖線）で、貫通孔２１８に挿入されてウエハＷを突き上げるピン２６６が設けられている。ピン２６６は、昇降部の一例である。
【0044】
ピン２６６は、下側基台２１１に設けられており、下側基台２１１には、下側基台２１１と共にピン２６６を昇降させる昇降機構２１４が設けられている。
【0045】
なお、処理モジュールＰＭに設けられた４個のサセプタ２１７にウエハＷをそれぞれ載せる構成、及び工程の詳細については後述する。
【0046】
－ガス供給部－
処理室２０１の上方、つまり上側容器２１０の上部には、ガス供給ヘッド２３６が設けられている。ガス供給ヘッド２３６は、キャップ状の蓋体２３３と、ガス導入口２３４と、バッファ室２３７と、開口２３８と、遮蔽プレート２４０と、ガス吹出口２３９とを備えている。そして、ガス供給ヘッド２３６は、反応ガスを処理室２０１の内部へ供給できるように構成されている。バッファ室２３７は、ガス導入口２３４より導入される反応ガスを分散する分散空間として機能する。
処理室２０１の上方、つまり上側容器２１０の上部には、ガス供給ヘッド２３６が設けられている。ガス供給ヘッド２３６は、キャップ状の蓋体２３３と、ガス導入口２３４と、バッファ室２３７と、開口２３８と、遮蔽プレート２４０と、ガス吹出口２３９とを備えている。そして、ガス供給ヘッド２３６は、反応ガスを処理室２０１の内部へ供給できるように構成されている。バッファ室２３７は、ガス導入口２３４より導入される反応ガスを分散する分散空間として機能する。
【0047】
ガス導入口２３４には、酸素含有ガスを供給する酸素含有ガス供給管２３２ａの下流端と、水素含有ガスを供給する水素含有ガス供給管２３２ｂの下流端と、不活性ガスを供給する不活性ガス供給管２３２ｃと、が合流するガス供給管２３２に接続されている。酸素含有ガスとしては、例えば、酸素（Ｏ２）ガス、オゾン（Ｏ３）ガス、Ｏ２ガス＋水素（Ｈ２）ガス、水蒸気（Ｈ２Ｏガス）、過酸化水素（Ｈ２Ｏ２）ガス、亜酸化窒素（Ｎ２Ｏ）ガス、一酸化窒素（ＮＯ）ガス、二酸化窒素（ＮＯ２）ガス、一酸化炭素（ＣＯ）ガス、二酸化炭素（ＣＯ２）ガス等の酸素（Ｏ）含有ガス等を用いることができる。酸素含有ガスとしては、これらのうち１以上を用いることができる。水素含有ガスとしては、例えば、Ｈ２ガス、Ｈ２Ｏガス、Ｈ２Ｏ２ガス、重水素（Ｄ２）ガス等を用いることができる。また、水素含有ガスとしては、これらのうち少なくとも何れか１つを含むガスを用いることができる。不活性ガスとしては、例えば、 窒素（Ｎ２）ガスや、アルゴン（Ａｒ）ガス、ヘリウム（Ｈｅ）ガス、ネオン（Ｎｅ）ガス、キセノン（Ｘｅ）ガス等の希ガスを用いることができる。不活性ガスとしては、これらのうち１以上を用いることができる。
【0048】
酸素含有ガス供給管２３２ａには、上流側から順に、酸素含有ガス供給源２５０ａ、流量制御装置としてのマスフローコントローラ（ＭＦＣ）２５２ａ、開閉弁としてのバルブ２５３ａが設けられている。
【0049】
水素含有ガス供給管２３２ｂには、上流側から順に、水素含有ガス供給源２５０ｂ、ＭＦＣ２５２ｂ、バルブ２５３ｂが設けられている。不活性ガス供給管２３２ｃには、上流側から順に、不活性ガス供給源２５０ｃ、ＭＦＣ２５２ｃ、バルブ２５３ｃが設けられている。酸素含有ガス供給管２３２ａと水素含有ガス供給管２３２ｂと不活性ガス供給管２３２ｃとが合流したガス供給管２３２には、バルブ２４３ａが設けられ、ガス導入口２３４の上流端に接続されている。
【0050】
バルブ２５３ａ、２５３ｂ、２５３ｃ、２４３ａを開閉させることによって、ＭＦＣ２５２ａ、２５２ｂ、２５２ｃによりそれぞれのガスの流量が調整される。そして、酸素含有ガス供給管２３２ａ、２３２ｂ、２３２ｃを介して、酸素含有ガス、水素ガス含有ガス、不活性ガス等の処理ガスが処理室２０１の内部へ供給される構成されている。
【0051】
主に、ガス供給ヘッド２３６（蓋体２３３、ガス導入口２３４、バッファ室２３７、開口２３８、遮蔽プレート２４０、ガス吹出口２３９）、酸素含有ガス供給管２３２ａ、水素含有ガス供給管２３２ｂ、不活性ガス供給管２３２ｃ、ＭＦＣ２５２ａ，２５２ｂ，２５２ｃ、バルブ２５３ａ，２５３ｂ，２５３ｃ，２４３ａにより、本実施形態に係るガス供給部（ガス供給系）が構成されている。
【0052】
また、ガス供給ヘッド２３６、酸素含有ガス供給管２３２ａ、ＭＦＣ２５２ａ、バルブ２５３ａ，２４３ａにより、本実施形態に係る酸素含有ガス供給系が構成されている。さらに、ガス供給ヘッド２３６、水素含有ガス供給管２３２ｂ、ＭＦＣ２５２ｂ、バルブ２５３ｂ，２４３ａにより、本実施形態に係る水素ガス供給系が構成されている。また、ガス供給ヘッド２３６、不活性ガス供給管２３２ｃ、ＭＦＣ２５２ｃ、バルブ２５３ｃ，２４３ａにより、本実施形態に係る不活性ガス供給系が構成されている。
【0053】
なお、本実施形態に係る基板処理装置１０は、酸素含有ガス供給系から酸素含有ガスを供給することにより酸化処理を行うように構成されているが、酸素含有ガス供給系に替えて、窒素含有ガスを処理室２０１の内部に供給する窒素含有ガス供給系を設けることもできる。このように構成された基板処理装置１０によれば、基板の酸化処理に替えて窒化処理を行うことができる。この場合、酸素含有ガス供給源２５０ａに替えて、例えば窒素含有ガス供給源としてのＮ２ガス供給源が設けられ、酸素含有ガス供給管２３２ａが窒素含有ガス供給管として構成される。
【0054】
－排気部－
処理容器２０３の下側の側壁には、処理室２０１の内部から反応ガスを排気するガス排気口２３５が設けられている。ガス排気口２３５には、ガス排気管２３１の上流端が接続されている。ガス排気管２３１には、上流側から順に圧力調整器（圧力調整部）としてのＡＰＣ（Ａｕｔｏ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）２４２、開閉弁としてのバルブ２４３ｂ、真空排気装置としての真空ポンプ２４６が設けられている。主に、ガス排気口２３５、ガス排気管２３１、ＡＰＣ２４２、バルブ２４３ｂにより、本実施形態に係る排気部が構成されている。なお、真空ポンプ２４６を排気部に含めても良い。
処理容器２０３の下側の側壁には、処理室２０１の内部から反応ガスを排気するガス排気口２３５が設けられている。ガス排気口２３５には、ガス排気管２３１の上流端が接続されている。ガス排気管２３１には、上流側から順に圧力調整器（圧力調整部）としてのＡＰＣ（Ａｕｔｏ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）２４２、開閉弁としてのバルブ２４３ｂ、真空排気装置としての真空ポンプ２４６が設けられている。主に、ガス排気口２３５、ガス排気管２３１、ＡＰＣ２４２、バルブ２４３ｂにより、本実施形態に係る排気部が構成されている。なお、真空ポンプ２４６を排気部に含めても良い。
【0055】
－プラズマ生成部－
処理室２０１の外周部、すなわち上側容器２１０の側壁の外側には、処理室２０１を囲うように、第１の電極としての、螺旋状の共振コイル２１２が設けられている。共振コイル２１２には、ＲＦセンサ２７２、高周波電源２７３、高周波電源２７３のインピーダンスや出力周波数の整合を行う整合器２７４が接続される。主に、共振コイル２１２、ＲＦセンサ２７２、整合器２７４により、本実施形態に係るプラズマ生成部が構成されている。なお、プラズマ生成部として高周波電源２７３を含めても良い。
処理室２０１の外周部、すなわち上側容器２１０の側壁の外側には、処理室２０１を囲うように、第１の電極としての、螺旋状の共振コイル２１２が設けられている。共振コイル２１２には、ＲＦセンサ２７２、高周波電源２７３、高周波電源２７３のインピーダンスや出力周波数の整合を行う整合器２７４が接続される。主に、共振コイル２１２、ＲＦセンサ２７２、整合器２７４により、本実施形態に係るプラズマ生成部が構成されている。なお、プラズマ生成部として高周波電源２７３を含めても良い。
【0056】
高周波電源２７３は、共振コイル２１２に高周波電力（ＲＦ電力）を供給するものである。ＲＦセンサ２７２は高周波電源２７３の出力側に設けられ、供給される高周波の進行波や反射波の情報をモニタするものである。ＲＦセンサ２７２によってモニタされた反射波電力は整合器２７４に入力され、整合器２７４は、ＲＦセンサ２７２から入力された反射波の情報に基づいて、反射波が最小となるよう、高周波電源２７３のインピーダンスや出力される高周波電力の周波数を制御するものである。
【0057】
高周波電源２７３は、発振周波数および出力を規定するための高周波発振回路およびプリアンプを含む電源制御手段（コントロール回路）と、所定の出力に増幅するための増幅器（出力回路）とを備えている。電源制御手段は、操作パネルを通じて予め設定された周波数および電力に関する出力条件に基づいて増幅器を制御する。増幅器は、共振コイル２１２に伝送線路を介して一定の高周波電力を供給する。
【0058】
－プラズマ生成部－
共振コイル２１２は、所定の波長の定在波を形成するため、一定の波長で共振するように巻径、巻回ピッチ、巻数が設定される。すなわち、共振コイル２１２の電気的長さは、高周波電源２７３から供給される高周波電力の所定周波数における１波長の整数倍（１倍、２倍、…）に相当する長さに設定される。
共振コイル２１２は、所定の波長の定在波を形成するため、一定の波長で共振するように巻径、巻回ピッチ、巻数が設定される。すなわち、共振コイル２１２の電気的長さは、高周波電源２７３から供給される高周波電力の所定周波数における１波長の整数倍（１倍、２倍、…）に相当する長さに設定される。
【0059】
共振コイル２１２を構成する素材としては、銅パイプ、銅の薄板、アルミニウムパイプ、アルミニウム薄板、ポリマーベルトに銅またはアルミニウムを蒸着した素材などが使用される。共振コイル２１２は、絶縁性材料にて平板状に形成され、複数のサポート（図示せず）によって支持される。
【0060】
－プロセスコントローラ２２１－
処理制御部としてのプロセスコントローラ２２１（以下「コントローラ２２１」）は、図２に示すように、信号線Ａを通じてＡＰＣ２４２、バルブ２４３ｂ及び真空ポンプ２４６を制御するように構成されている。また、コントローラ２２１は、信号線Ｂを通じてサセプタ昇降機構２６８を、信号線Ｃを通じてヒータ電力調整機構２７６及びインピーダンス可変機構２７５を制御するように構成されている。さらに、コントローラ２２１は、信号線Ｅを通じてＲＦセンサ２７２、高周波電源２７３及び整合器２７４を制御するように構成されている。また、コントローラ２２１は、信号線Ｆを通じてＭＦＣ２５２ａ～２５２ｃ及びバルブ２５３ａ～２５３ｃ，２４３ａを制御するように構成されている。
処理制御部としてのプロセスコントローラ２２１（以下「コントローラ２２１」）は、図２に示すように、信号線Ａを通じてＡＰＣ２４２、バルブ２４３ｂ及び真空ポンプ２４６を制御するように構成されている。また、コントローラ２２１は、信号線Ｂを通じてサセプタ昇降機構２６８を、信号線Ｃを通じてヒータ電力調整機構２７６及びインピーダンス可変機構２７５を制御するように構成されている。さらに、コントローラ２２１は、信号線Ｅを通じてＲＦセンサ２７２、高周波電源２７３及び整合器２７４を制御するように構成されている。また、コントローラ２２１は、信号線Ｆを通じてＭＦＣ２５２ａ～２５２ｃ及びバルブ２５３ａ～２５３ｃ，２４３ａを制御するように構成されている。
【0061】
さらに、コントローラ２２１は、図３に示されるように、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）２２１ａ、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）２２１ｂ、記憶装置２２１ｃ、Ｉ／Ｏポート２２１ｄを備えたコンピュータとして構成されている。ＲＡＭ２２１ｂ、記憶装置２２１ｃ、Ｉ／Ｏポート２２１ｄは、内部バス２２１ｅを介して、ＣＰＵ２２１ａとデータ交換可能なように構成されている。コントローラ２２１には、例えばタッチパネルやディスプレイ等として構成された入出力装置２２２が接続されている。
【0062】
記憶装置２２１ｃ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２２１ｃの内部には、基板処理装置１０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グラムレシピ等が読み出し可能に格納されている。プロセスレシピ（処理レシピ）や、後述する前処理レピとしてのチャンバコンディションレシピ等の各種プログラムレシピは、各手順をプロセスコントローラ２２１に実行させ、所定の結果を得ることが出来るように組み合わされたものであり、プログラムとして機能する。以下、このプロ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、ＲＡＭ２２１ｂは、ＣＰＵ２２１ａによって読み出されたプログラムやデータ等が一時的に保持されるメモリ領域（ワークエリア）として構成されている。
【0063】
Ｉ／Ｏポート２２１ｄは、前述のＭＦＣ２５２ａ～２５２ｃ、バルブ２５３ａ～２５３ｃ、２４３ａ、２４３ｂ、ＡＰＣバルブ２４２、真空ポンプ２４６、ＲＦセンサ２７２、高周波電源２７３、整合器２７４、サセプタ昇降機構２６８、インピーダンス可変機構２７５、ヒータ電力調整機構２７６、等に接続されている。
【0064】
ＣＰＵ２２１ａは、記憶装置２２１ｃ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２２２からの操作コマンドの入力等に応じて記憶装置２２１ｃからプロセスレシピを読み出すように構成されている。そして、ＣＰＵ２２１ａは、読み出されたプロセスレシピの内容に沿うように、Ｉ／Ｏポート２２１ｄ及び信号線Ａを通じてＡＰＣバルブ２４２の開度調整動作、バルブ２４３ｂの開閉動作、及び真空ポンプ２４６の起動・停止を、信号線Ｂを通じてサセプタ昇降機構２６８の昇降動作を、信号線Ｃを通じてヒータ電力調整機構２７６によるヒータ２１９への供給電力量調整動作（温度調整動作）や、インピーダンス可変機構２７５によるインピーダンス値調整動作を、信号線Ｅを通じてＲＦセンサ２７２、整合器２７４及び高周波電源２７３の動作を、信号線Ｆを通じてＭＦＣ２５２ａ～２５２ｃによる各種ガスの流量調整動作、及びバルブ２５３ａ～２５３ｃ、２４３ａの開閉動作、等を制御するように構成されている。
【0065】
プロセスコントローラ２２１は、外部記憶装置（例えば、ＵＳＢメモリやメモリカード等の半導体メモリ）２２３に格納された前述のプログラムをコンピュータにインストールすることにより構成することができる。記憶装置２２１ｃや外部記憶装置２２３は、コンピュータに読み取り可能な記録媒体として構成されている。以下、これらを総称して、単に記録媒体ともいう。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２２１ｃ単体のみを含む場合、外部記憶装置２２３単体のみを含む場合、または、その両方を含む場合が有る。なお、コンピュータへのプログラムの提供は、外部記憶装置２２３を用いず、インターネットや専用回線等の通信手段を用いて行ってもよい。
【0066】
（基板処理工程）
基板処理装置１０による基板処理工程につて、図４に示すフロー図を用いて説明する。本実施形態に係る基板処理工程は、例えば半導体デバイスの製造工程の一工程として、前述の処理モジュールＰＭにより実施される。以下の説明において、処理モジュールＰＭを構成する各部の動作は、プロセスコントローラ２２１により制御される。
基板処理装置１０による基板処理工程につて、図４に示すフロー図を用いて説明する。本実施形態に係る基板処理工程は、例えば半導体デバイスの製造工程の一工程として、前述の処理モジュールＰＭにより実施される。以下の説明において、処理モジュールＰＭを構成する各部の動作は、プロセスコントローラ２２１により制御される。
【0067】
〔基板搬入工程Ｓ１１０〕
図２の２点鎖線で示すように、サセプタ昇降機構２６８は、サセプタ２１７を下降させる。そして、サセプタ２１７の上面から突出したピン２６６にウエハＷが支持される。なお、ウエハＷをピン２６６に支持させる工程については、詳細を後述する。
図２の２点鎖線で示すように、サセプタ昇降機構２６８は、サセプタ２１７を下降させる。そして、サセプタ２１７の上面から突出したピン２６６にウエハＷが支持される。なお、ウエハＷをピン２６６に支持させる工程については、詳細を後述する。
【0068】
そして、サセプタ昇降機構２６８は、図２の実線で示すように、サセプタ２１７を上昇させる。これにより、サセプタ２１７によって上側容器２１０下端が塞がれることで、上側容器２１０の内部に処理室２０１が形成される。このようにして処理室２０１の内部にウエハＷが搬入される。
【0069】
〔昇温・真空排気工程Ｓ１２０〕
続いて、処理室２０１の内部に搬入されたウエハＷの昇温を行う。ヒータ２１９は予め加熱されており、ヒータ２１９が埋め込まれたサセプタ２１７にウエハＷを載せることで、例えば１５０～７５０℃の範囲内の所定値にウエハＷを加熱する。ここでは、ウエハＷの温度が６００℃となるよう加熱する。また、ウエハＷの昇温を行う間、真空ポンプ２４６によりガス排気管２３１を介して処理室２０１の内部を真空排気し、処理室２０１の内部の圧力を所定の値とする。真空ポンプ２４６は、少なくとも後述の基板搬出工程Ｓ１６０が終了するまで作動される。
続いて、処理室２０１の内部に搬入されたウエハＷの昇温を行う。ヒータ２１９は予め加熱されており、ヒータ２１９が埋め込まれたサセプタ２１７にウエハＷを載せることで、例えば１５０～７５０℃の範囲内の所定値にウエハＷを加熱する。ここでは、ウエハＷの温度が６００℃となるよう加熱する。また、ウエハＷの昇温を行う間、真空ポンプ２４６によりガス排気管２３１を介して処理室２０１の内部を真空排気し、処理室２０１の内部の圧力を所定の値とする。真空ポンプ２４６は、少なくとも後述の基板搬出工程Ｓ１６０が終了するまで作動される。
【0070】
なお、本明細書における「１５０～７５０℃」のような数値範囲の表記は、下限値および上限値がその範囲に含まれることを意味する。よって、例えば、「１５０～７５０℃」とは「１５０℃以上１７５℃以下」を意味する。他の数値範囲についても同様である。
【0071】
〔反応ガス供給工程Ｓ１３０〕
次に、反応ガスとして、酸素含有ガスと水素含有ガスの供給を開始する。具体的には、バルブ２５３ａ及び２５３ｂを開け、ＭＦＣ２５２ａ及び２５２ｂにて流量制御しながら、処理室２０１の内部へ酸素含有ガス及び水素含有ガスの供給を開始する。このとき、酸素含有ガスの流量を、例えば２０～２０００ｓｃｃｍ、好ましくは２０～１０００ｓｃｃｍの範囲内の所定値とする。また、水素含有ガスの流量を、例えば２０～１０００ｓｃｃｍ、好ましくは２０～５００ｓｃｃｍの範囲内の所定値とする。より好適な例として、酸素含有ガスと水素含有ガスの合計流量を１０００ｓｃｃｍとし、流量比は酸素含有ガス／水素含有ガス≧９５０／５０とすることが好ましい。また、処理室２０１の内部の圧力が、例えば１～２５０Ｐａ、好ましくは５０～２００Ｐａの範囲内の所定圧力、より好ましくは約１５０Ｐａとなるように、ＡＰＣ２４２の開度を調整して処理室２０１の内部の排気を制御する。このように、処理室２０１の内部を適度に排気しつつ、後述のプラズマ処理工程Ｓ１４０の終了時まで酸素含有ガス及び水素含有ガスの供給を継続する。
次に、反応ガスとして、酸素含有ガスと水素含有ガスの供給を開始する。具体的には、バルブ２５３ａ及び２５３ｂを開け、ＭＦＣ２５２ａ及び２５２ｂにて流量制御しながら、処理室２０１の内部へ酸素含有ガス及び水素含有ガスの供給を開始する。このとき、酸素含有ガスの流量を、例えば２０～２０００ｓｃｃｍ、好ましくは２０～１０００ｓｃｃｍの範囲内の所定値とする。また、水素含有ガスの流量を、例えば２０～１０００ｓｃｃｍ、好ましくは２０～５００ｓｃｃｍの範囲内の所定値とする。より好適な例として、酸素含有ガスと水素含有ガスの合計流量を１０００ｓｃｃｍとし、流量比は酸素含有ガス／水素含有ガス≧９５０／５０とすることが好ましい。また、処理室２０１の内部の圧力が、例えば１～２５０Ｐａ、好ましくは５０～２００Ｐａの範囲内の所定圧力、より好ましくは約１５０Ｐａとなるように、ＡＰＣ２４２の開度を調整して処理室２０１の内部の排気を制御する。このように、処理室２０１の内部を適度に排気しつつ、後述のプラズマ処理工程Ｓ１４０の終了時まで酸素含有ガス及び水素含有ガスの供給を継続する。
【0072】
〔プラズマ処理工程Ｓ１４０〕
処理室２０１の内部の圧力が安定したら、共振コイル２１２に対して高周波電源２７３からＲＦセンサ２７２を介して、高周波電力の印加を開始する。本実施形態では、高周波電源２７３から共振コイル２１２に２７．１２ＭＨｚの高周波電力を供給する。共振コイル２１２に供給する高周波電力は、例えば１００～５０００Ｗの範囲内の所定の電力であって、好ましくは１００～３５００Ｗであり、より好ましくは約３５００Ｗとする。電力が１００Ｗより低い場合、プラズマ放電を安定的に生じさせることが難しい。
処理室２０１の内部の圧力が安定したら、共振コイル２１２に対して高周波電源２７３からＲＦセンサ２７２を介して、高周波電力の印加を開始する。本実施形態では、高周波電源２７３から共振コイル２１２に２７．１２ＭＨｚの高周波電力を供給する。共振コイル２１２に供給する高周波電力は、例えば１００～５０００Ｗの範囲内の所定の電力であって、好ましくは１００～３５００Ｗであり、より好ましくは約３５００Ｗとする。電力が１００Ｗより低い場合、プラズマ放電を安定的に生じさせることが難しい。
【0073】
これにより、酸素含有ガス及び水素含有ガスが供給されているプラズマ生成空間２０１ａの内部に高周波電界が形成され、この電界により、プラズマ生成空間の共振コイル２１２の電気的中点に相当する高さ位置に、最も高いプラズマ密度を有するドーナツ状の誘導プラズマが励起される。プラズマ状の酸素含有ガス及び水素含有ガスは解離し、酸素を含む酸素ラジカル（酸素活性種）や酸素イオン、水素を含む水素ラジカル（水素活性種）や水素イオン、等の反応種が生成される。
【0074】
前述したように、共振コイル２１２の電気的長さが高周波電力の波長と同じ場合、プラズマ生成空間２０１ａの内部には、共振コイル２１２の電気的中点の近傍において、処理室壁や載置台との容量結合が殆どなく、電気的ポテンシャルの極めて低いドーナツ状の誘導プラズマが励起される。電気的ポテンシャルが極めて低いプラズマが生成されることから、プラズマ生成空間２０１ａの壁や、サセプタ２１７上にシースが発生するのを防ぐことができる。これにより、本実施形態では、プラズマ中のイオンは加速されない。
【0075】
基板処理空間２０１ｂでサセプタ２１７に載せられているウエハＷには、誘導プラズマにより生成されたラジカルと加速されない状態のイオンがウエハＷの溝に均一に供給される。供給されたラジカル及びイオンは、ウエハＷの溝の側壁に均一に反応し、表面のシリコン層をステップカバレッジが良好なシリコン酸化層へと改質する。
【0076】
その後、所定の処理時間、例えば１０～３００秒が経過したら、高周波電源２７３からの電力の出力を停止して、処理室２０１の内部におけるプラズマ放電を停止する。また、バルブ２５３ａ及び２５３ｂを閉めて、酸素含有ガス及び水素含有ガスの処理室２０１の内部への供給を停止する。以上により、プラズマ処理工程Ｓ１４０が終了する。
【0077】
〔真空排気工程Ｓ１５０〕
酸素含有ガス及び水素含有ガスの供給を停止したら、ガス排気管２３１を介して処理室２０１の内部を真空排気する。これにより、処理室２０１の内部の酸素含有ガスや水素含有ガス、これらガスの反応により発生した排ガス等を処理室２０１の外部へ排気する。その後、ＡＰＣ２４２の開度を調整し、処理室２０１の内部の圧力を処理室２０１に隣接する真空搬送室（ウエハＷの搬出先。図示せず）と同じ圧力（例えば１００Ｐａ）に調整する。
酸素含有ガス及び水素含有ガスの供給を停止したら、ガス排気管２３１を介して処理室２０１の内部を真空排気する。これにより、処理室２０１の内部の酸素含有ガスや水素含有ガス、これらガスの反応により発生した排ガス等を処理室２０１の外部へ排気する。その後、ＡＰＣ２４２の開度を調整し、処理室２０１の内部の圧力を処理室２０１に隣接する真空搬送室（ウエハＷの搬出先。図示せず）と同じ圧力（例えば１００Ｐａ）に調整する。
【0078】
〔基板搬出工程Ｓ１６０〕
処理室２０１の内部が所定の圧力となったら、サセプタ２１７をウエハＷの搬送位置まで下降させ、ウエハ突上げピン２６６上にウエハＷを支持させる（図２の二点鎖線）。そして、ウエハＷを処理室２０１の外部へ搬出する。以上により、本実施形態に係る基板処理工程を終了する。なお、処理済みのウエハＷを外部へ搬出する工程については、詳細を後述する。
処理室２０１の内部が所定の圧力となったら、サセプタ２１７をウエハＷの搬送位置まで下降させ、ウエハ突上げピン２６６上にウエハＷを支持させる（図２の二点鎖線）。そして、ウエハＷを処理室２０１の外部へ搬出する。以上により、本実施形態に係る基板処理工程を終了する。なお、処理済みのウエハＷを外部へ搬出する工程については、詳細を後述する。
【0079】
（要部構成）
次に、ウエハＷを処理モジュールＰＭに搬入して４個のサセプタ２１７にウエハＷをそれぞれ載せる構成、及び処理済みのウエハＷを処理モジュールＰＭから搬出する構成について、図５～図９を用いて説明する。なお、各図に示す矢印Ｗは、水平方向であって処理モジュールＰＭの幅方向を示し、矢印Ｄは、水平方向であって処理モジュールＰＭの奥行き方向を示し、矢印Ｈは、鉛直方向であって処理モジュールＰＭの上下方向を示す。幅方向、奥行き方向、及び上下方向は、互いに直交する。
次に、ウエハＷを処理モジュールＰＭに搬入して４個のサセプタ２１７にウエハＷをそれぞれ載せる構成、及び処理済みのウエハＷを処理モジュールＰＭから搬出する構成について、図５～図９を用いて説明する。なお、各図に示す矢印Ｗは、水平方向であって処理モジュールＰＭの幅方向を示し、矢印Ｄは、水平方向であって処理モジュールＰＭの奥行き方向を示し、矢印Ｈは、鉛直方向であって処理モジュールＰＭの上下方向を示す。幅方向、奥行き方向、及び上下方向は、互いに直交する。
【0080】
処理モジュールＰＭは、４個のサセプタ２１７、処理モジュールＰＭに搬入されたウエハＷを搬送する搬送装置３２０、搬送されるウエハＷを検知する光学センサ３６０、前述したピン２６６、及び各部を制御する搬送制御部４２１を備えている。
【0081】
〔サセプタ２１７〕
処理モジュールＰＭに設けられた４個のサセプタ２１７は、図５に示されるように、幅方向に及び奥行き方向に並んで配置されている。そして、４個のサセプタ２１７は、中心Ｃ１の周りに同様の間隔で配置されている。以下説明の便宜上、奥行き方向の手前側で、かつ、幅方向の一方側のサセプタ２１７をサセプタ２１７ａと記載し、サセプタ２１７ａに対して幅方向の他方側のサセプタ２１７をサセプタ２１７ｂと記載する。また、奥行き方向の奥側で、かつ、幅方向の他方側のサセプタ２１７をサセプタ２１７ｃと記載し、サセプタ２１７ｃに対して幅方向の一方側のサセプタ２１７をサセプタ２１７ｄと記載する。なお、それぞれのサセプタ２１７を区別しない場合は、末尾のアルファベットを省略する。
処理モジュールＰＭに設けられた４個のサセプタ２１７は、図５に示されるように、幅方向に及び奥行き方向に並んで配置されている。そして、４個のサセプタ２１７は、中心Ｃ１の周りに同様の間隔で配置されている。以下説明の便宜上、奥行き方向の手前側で、かつ、幅方向の一方側のサセプタ２１７をサセプタ２１７ａと記載し、サセプタ２１７ａに対して幅方向の他方側のサセプタ２１７をサセプタ２１７ｂと記載する。また、奥行き方向の奥側で、かつ、幅方向の他方側のサセプタ２１７をサセプタ２１７ｃと記載し、サセプタ２１７ｃに対して幅方向の一方側のサセプタ２１７をサセプタ２１７ｄと記載する。なお、それぞれのサセプタ２１７を区別しない場合は、末尾のアルファベットを省略する。
【0082】
また、それぞれのサセプタ２１７には、ピン２６６が挿入される貫通孔２１８が形成されている。貫通孔２１８は、三角形の頂点を構成する３箇所に形成されており、中心Ｃ１に近接する側に１個の貫通孔２１８が形成され、中心Ｃ１から遠ざかる側に２個の貫通孔２１８が形成されている。
【0083】
この構成において、図２に示す昇降機構２１４によってピン２６６を昇降させることで、ピン２６６は、サセプタ２１７の上面から突出する突出位置（図７Ａ参照）と、貫通孔２１８に収納される収納位置（図７Ｃ参照）とに移動する。
【0084】
〔搬送装置３２０〕
ウエハＷを搬送する搬送装置３２０は、図５に示されるように、上下方向に延びるシャフト３２２と、シャフト３２２に基端が取り付けられて水平方向に延びる４個のアーム３３０と、シャフト３２２を周方向に回転させる駆動源３３６とを備えている。４個のアーム３３０は、シャフト３２２の周方向に同様の間隔で配置されており、シャフト３２２の径方向に延びている。また、初期位置のアーム３３０は、隣り合うサセプタ２１７の間に配置されている。さらに、アーム３３０の先端部分は、シャフト３２２の周方向の一方側が開放されたＶ字状とされている。なお、駆動源３３６には、例えば、パルス信号によって回転角度・回転速度を制御することができるステッピングモーターが用いられている。
ウエハＷを搬送する搬送装置３２０は、図５に示されるように、上下方向に延びるシャフト３２２と、シャフト３２２に基端が取り付けられて水平方向に延びる４個のアーム３３０と、シャフト３２２を周方向に回転させる駆動源３３６とを備えている。４個のアーム３３０は、シャフト３２２の周方向に同様の間隔で配置されており、シャフト３２２の径方向に延びている。また、初期位置のアーム３３０は、隣り合うサセプタ２１７の間に配置されている。さらに、アーム３３０の先端部分は、シャフト３２２の周方向の一方側が開放されたＶ字状とされている。なお、駆動源３３６には、例えば、パルス信号によって回転角度・回転速度を制御することができるステッピングモーターが用いられている。
【0085】
この構成において、ピン２６６が突出位置に移動した状態で、図７Ａに示されるように、ピン２６６がウエハＷを支持する。この状態で、アーム３３０を反時計回りに４５度回転させると、アーム３３０は、図７Ｂに示されるように、サセプタ２１７とウエハＷとの間に進入する。なお、この状態で、アーム３３０の先端部分がＶ字状とされていることで、アーム３３０とピン２６６とは干渉しないようになっている。さらに、ピン２６６が収納位置に移動すると、図７Ｃに示されるように、アーム３３０がウエハＷを支持する。そして、ウエハＷを支持したアーム３３０を回転させることで、ウエハＷが搬送される。
【0086】
〔光学センサ３６０〕
搬送されるウエハＷを検知する光学センサ３６０は、複数設けられ、上下方向においてアーム３３０の下方へ配置されている。そして、光学センサ３６０は、図７Ｂに示されるように、それぞれのサセプタ２１７を仕切るように並べられている。光学センサ３６０は、検知部の一例である。
搬送されるウエハＷを検知する光学センサ３６０は、複数設けられ、上下方向においてアーム３３０の下方へ配置されている。そして、光学センサ３６０は、図７Ｂに示されるように、それぞれのサセプタ２１７を仕切るように並べられている。光学センサ３６０は、検知部の一例である。
【0087】
この構成において、光学センサ３６０は、アーム３３０によって搬送されて光学センサ３６０の上方を通過するウエハＷを検知する。
【0088】
〔搬送制御部４２１〕
搬送制御部４２１は、図示せぬ有線又は無線を通じて、図６に示されるように、真空ロボットＶＲ、ピン２６６を昇降させる昇降機構２１４、アーム３３０を回転させる駆動源３３６、及び搬送されるウエハＷを検知する光学センサ３６０を、それぞれ制御するように構成されている。
搬送制御部４２１は、図示せぬ有線又は無線を通じて、図６に示されるように、真空ロボットＶＲ、ピン２６６を昇降させる昇降機構２１４、アーム３３０を回転させる駆動源３３６、及び搬送されるウエハＷを検知する光学センサ３６０を、それぞれ制御するように構成されている。
【0089】
また、搬送制御部４２１は、ＣＰＵ４２１ａ、ＲＡＭ４２１ｂ、記憶装置４２１ｃ、及びＩ／Ｏポート４２１ｄを備えたコンピュータとして構成されている。ＲＡＭ４２１ｂ、記憶装置４２１ｃ、及びＩ／Ｏポート４２１ｄは、内部バス４２１ｅを介して、ＣＰＵ４２１ａとデータ交換可能なように構成されている。
【0090】
記憶装置４２１ｃは、例えばフラッシュメモリ、ＨＤＤ等で構成されている。記憶装置４２１ｃには、真空ロボットＶＲ、昇降機構２１４、駆動源３３６等の動作を制御する搬送プログラム等が格納されている。また、ＲＡＭ４２１ｂは、ＣＰＵ４２１ａ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。Ｉ／Ｏポート４２１ｄは、真空ロボットＶＲ、昇降機構２１４、駆動源３３６、及び光学センサ３６０等に接続されている。
【0091】
（サセプタ２１７にウエハＷを載せる工程）
次に、ウエハＷを処理モジュールＰＭに搬入して４個のサセプタ２１７にウエハＷをそれぞれ載せる工程、及び処理済みのウエハＷを処理モジュールＰＭから搬出する工程について、図９Ａ～図９Ｃに示すフロー図を用いて説明する。この工程は、搬送制御部４２１のＣＰＵ４２１ａがＲＡＭ４２１ｂまたは外部記憶装置４２３に記憶された搬送プログラムを読み出し、各部を制御することにより実現される。
次に、ウエハＷを処理モジュールＰＭに搬入して４個のサセプタ２１７にウエハＷをそれぞれ載せる工程、及び処理済みのウエハＷを処理モジュールＰＭから搬出する工程について、図９Ａ～図９Ｃに示すフロー図を用いて説明する。この工程は、搬送制御部４２１のＣＰＵ４２１ａがＲＡＭ４２１ｂまたは外部記憶装置４２３に記憶された搬送プログラムを読み出し、各部を制御することにより実現される。
【0092】
ピン２６６は突出位置に配置されており、図５に示されるように、初期位置のアーム３３０は、隣り合うサセプタ２１７の間に配置されている。
【0093】
この状態からステップＳ２１０では、図１に示す真空ロボットＶＲが、アームＶＲＡを稼動させて、図７Ａに示されるように、サセプタ２１７ａ、２１７ｂから突出したピン２６６にウエハＷを支持させる。換言すれば、真空ロボットＶＲが、奥行き方向の手間側のサセプタ２１７ａ、２１７ｂから突出したピン２６６にウエハＷを支持させる。これにより、手前側のサセプタ２１７ａ、２１７ｂから突出したピン２６６がウエハＷを支持する。なお、奥行き方向の手前側とは、真空ロボットＶＲに近接する側である。
【0094】
ステップＳ２２０では、アーム３３０を反時計回りに４５度回転させることで、アーム３３０は、図７Ｂに示されるように、サセプタ２１７ａ、２１７ｂとウエハＷとの間に進入する。
【0095】
ステップＳ２３０では、ピン２６６を収納位置へ移動させることで、図７Ｃに示されるように、アーム３３０がウエハＷを支持する。具体的には、アーム３３０は、手間側のウエハＷを支持する。
【0096】
ステップＳ２４０では、アーム３３０を反時計回りに１８０度回転させることで、アーム３３０は、図７Ｄに示されるように、支持したウエハＷを奥行き方向の奥側のサセプタ２１７の上方へ搬送する。また、光学センサ３６０は、光学センサ３６０の上方を通過するウエハＷを検知する。具体的には、光学センサ３６０は、回転するアーム３３０に支持されたウエハＷが、光学センサ３６０の上方を通過するタイミングを検知する。ここで、通過するタイミングとは、光学センサ３６０の上方に侵入したウエハＷが、光学センサ３６０の上方を通過するタイミングである。
【0097】
さらに、ＣＰＵ４２１ａがこの検知結果に基づいて、アーム３３０の回転によってウエハＷに搬送ずれが発生しているか否かを検出する。具体的には、ウエハＷに搬送ずれが生じているか否かを検出する基準が予めＲＡＭ４２１ｂに記憶されており、ＣＰＵ４２１ａは、この基準に基づいて、ウエハＷに搬送ずれが生じているか否かを検出する。換言すれば、ＣＰＵ４２１ａは、ウエハＷに対するアーム３３０の相対位置が初期位置からずれているか否か、すなわち搬送ずれが生じているか否かを検出する。さらに、ウエハＷに搬送ずれが生じている場合には、ＣＰＵ４２１ａは、光学センサ３６０の検知結果に基づいて、ウエハＷに対するアーム３３０の相対位置の初期位置からのずれ量、すなわち搬送ずれ量を導出する。
【0098】
ウエハＷに搬送ずれが生じている場合は、ステップＳ２５０へ移行し、ウエハＷに搬送ずれが生じていない場合は、ステップＳ２８０に移行する。以下、サセプタ２１７ｄの上方に搬送されたウエハＷに搬送ずれが生じている場合について説明する。本実施形態では、サセプタ２１７ｄの上方に搬送されたウエハＷに搬送ずれが生じている。サセプタ２１７ｄの上方に搬送されたウエハＷに搬送ずれが生じているため、図７Ｄに示されるように、上方から見て、サセプタ２１７ｄに対するウエハＷの相対位置と基準位置とのずれ、すなわちウエハＷの位置ずれの量が許容値を大きく超えている。
【0099】
ステップＳ２５０では、搬送ずれが生じているウエハＷが上方に搬送されたサセプタ２１７ｄのピン２６６のみが突出位置に移動する。これにより、図７Ｅに示されるように、サセプタ２１７ｄから突出したピン２６６が、搬送ずれが生じているウエハＷを支持する。
【0100】
ステップＳ２６０では、搬送ずれが生じている方向に搬送ずれ量だけアーム３３０を回転させことで、ウエハＷに対するアーム３３０の相対位置が、図７Ｆに示されるように、補正される。なお、サセプタ２１７ｃの上方に搬送されたウエハＷについては、アーム３３０に支持された状態が維持されているため、ウエハＷに対するアーム３３０の相対位置は変化していない。
【0101】
ステップＳ２７０では、サセプタ２１７ｄのピン２６６を収納位置へ移動させることで、図７Ｅに示されるように、アーム３３０がサセプタ２１７ｄ上のウエハＷを支持する。さらに、搬送ずれ量だけアーム３３０をステップＳ２６０で回転させた方向とは逆方向に回転させることで、図７Ｇに示されるように、サセプタ２１７ｄに対するウエハＷの位置ずれが許容値に入る。なお、アーム３３０を逆方向に回転させることで、図７Ｈに示されるように、サセプタ２１７ｃに対するウエハＷの位置ずれが許容値に入る。
【0102】
ステップＳ２８０では、全てのサセプタ２１７のピン２６６を突出位置へ移動させることで、奥行き方向の奥側のサセプタ２１７ｃ、２１７ｄから突出しているピン２６６が、図７Ｉに示されるように、ウエハＷを支持する。
【0103】
ステップＳ２９０では、図１に示す真空ロボットＶＲが、アームＶＲＡを稼動させて、図７Ｊに示されるように、サセプタ２１７ａ、２１７ｂから突出したピン２６６にウエハＷを支持させる。これにより、全てのサセプタ２１７から突出するピン２６６が、ウエハＷをそれぞれ支持する。
【0104】
ステップＳ３００では、アーム３３０を時計回りに４５度回転させることで、アーム３３０は、図７Ｋに示されるように、初期位置に復帰する。
【0105】
この状態で、上側容器２１０の下端を塞ぐ塞ぎ位置にサセプタ２１７を移動させて、前述した基板処理工程が実行される。さらに、基板処理工程が終了すると、塞ぎ位置に配置されたサセプタ２１７は、下方へ移動されることで、ピン２６６がサセプタ２１７から突出し、サセプタ２１７から突出するピン２６６が、処理済のウエハＷをそれぞれ支持する（図７Ｋ参照）。
【0106】
以下、処理済みのウエハＷを処理モジュールＰＭから搬出する工程について説明する。
ステップＳ３１０では、アーム３３０を反時計回りに４５度回転させることで、アーム３３０は、図８Ａに示されるように、サセプタ２１７とウエハＷとの間に進入する。
ステップＳ３１０では、アーム３３０を反時計回りに４５度回転させることで、アーム３３０は、図８Ａに示されるように、サセプタ２１７とウエハＷとの間に進入する。
【0107】
ステップＳ３２０では、突出位置のピン２６６を収納位置へ移動させるとこで、アーム３３０が、ウエハＷを夫々支持する。さらに、アーム３３０を反時計回りに１８０度回転させ後、収入位置のピン２６６を突出位置に移動させる。これにより、奥行き方向の手前側のサセプタ２１７ａ、２１７ｂから突出するピン２６６が、図８Ｂに示されるように、真空ロボットＶＲによって最初に処理モジュールＰＭへ搬入されたウエハＷを支持する。
【0108】
ステップＳ３３０では、図１に示す真空ロボットＶＲが、アームＶＲＡを稼動させて、図８Ｃに示されるように、サセプタ２１７ａ、２１７ｂから突出したピン２６６に支持されたウエハＷを取り出す。具体的には、サセプタ２１７ａから突出したピン２６６に支持されたウエハＷを取り出し、次に、サセプタ２１７ｂから突出したピン２６６に支持されたウエハＷを取り出す。換言すれば、奥行き方向の手間側のサセプタ２１７ａ、２１７ｂから突出したピン２６６に支持されたウエハＷが順番に取り出される。
【0109】
ステップＳ３４０では、突出位置に配置されたピン２６６を収納位置へ移動させる。これにより、奥行き方向の奥側のサセプタ２１７ｃ、２１７ｄから突出するピン２６６が、ウエハＷを支持する。さらに、アーム３３０を反時計回りに１８０度回転させた後、収納位置に配置されたピン２６６を突出位置へ移動させる。これにより、奥行き方向の手前側のサセプタ２１７ａ、２１７ｂから突出するピン２６６が、図８Ｄに示されるように、ウエハＷを支持する。ここで、サセプタ２１７ａ、２１７ｂから突出するピン２６６によって支持されているウエハＷは、真空ロボットＶＲによって最後に処理モジュールＰＭへ搬入されたウエハＷでる。
【0110】
ステップＳ３５０では、図１に示す真空ロボットＶＲが、アームＶＲＡを稼動させて、図８Ｅに示されるように、サセプタ２１７ａ、２１７ｂから突出したピン２６６に支持されたウエハＷを取り出す。具体的には、サから突出したピン２６６に支持されたウエハＷを取り出し、次に、サセプタ２１７ｂから突出したピン２６６に支持されたウエハＷを取り出す。換言すれば、奥行き方向の手間側のサセプタ２１７から突出したピン２６６に支持されたウエハＷが順番に取り出される。
【0111】
このようにして、ウエハＷは、処理モジュールＰＭへ搬入された順番に処理モジュールＰＭから搬出される。なお、処理モジュールＰＭから搬出された処理済みのウエハＷは、前述した逆の手順で、ロードポートＬＰ１上のキャリアＣＡ１へ戻される。
【0112】
ステップＳ３６０では、アーム３３０を反時計回りに４５度回転させることで、アーム３３０は、図８Ｆに示されるように、初期値に復帰する。このようにして一連の工程が終了する。また、この一連の工程を繰り返すことで、複数枚のウエハＷが成膜処理される。
【0113】
（まとめ）
以上説明したように、基板処理装置１０においては、アーム３３０によって搬送されるウエハＷの搬送ずれを検出した場合に、サセプタ２１７の上方に搬送されたウエハＷを上昇するピン２６６が支持し、ウエハＷをアーム３３０から離間させる。さらに、アーム３３０をずれ量だけ回転させてウエハＷに対するアーム３３０の位置を補正した後、ピン２６６が下降することで、アーム３３０がウエハＷを支持する。そして、アーム３３０をずれ量だけ逆回転させることで、サセプタ２１７に対するウエハＷの位置ずれが修正される。このように、サセプタ２１７に対するウエハＷの位置ずれを抑制することができる。
以上説明したように、基板処理装置１０においては、アーム３３０によって搬送されるウエハＷの搬送ずれを検出した場合に、サセプタ２１７の上方に搬送されたウエハＷを上昇するピン２６６が支持し、ウエハＷをアーム３３０から離間させる。さらに、アーム３３０をずれ量だけ回転させてウエハＷに対するアーム３３０の位置を補正した後、ピン２６６が下降することで、アーム３３０がウエハＷを支持する。そして、アーム３３０をずれ量だけ逆回転させることで、サセプタ２１７に対するウエハＷの位置ずれが修正される。このように、サセプタ２１７に対するウエハＷの位置ずれを抑制することができる。
【0114】
また、基板処理装置１０においては、サセプタ２１７に対するウエハＷの位置ずれが抑制されることで、ウエハＷに処理される膜質の面内均一性の低下、及び膜厚の面内均一性の低下を抑制することができる。
【0115】
また、基板処理装置１０においては、アーム３３０は４個設けられ、アーム３３０毎にウエハＷの搬送ずれが補正されることで、アーム３３０毎にサセプタ２１７に対するウエハＷの位置ずれが修正される。このように、アーム３３０が複数個設けられる場合であっても、ウエハＷの位置ずれの修正をアーム毎に実行することができる。
【0116】
また、基板処理装置１０においては、アーム３３０は４個設けられ、アーム３３０毎にウエハＷの搬送ずれが補正されることで、アーム３３０毎にサセプタ２１７に対するウエハＷの位置ずれが修正される。このように、アーム３３０毎にウエハＷの位置ずれが修正されることで、ロット内のばらつきを最小化することができる。
【0117】
また、基板処理装置１０においては、光学センサ３６０は、アーム３３０に支持されたウエハＷが、予め決められた位置を通過するタイミングを検知する。これにより、搬送制御部４２１は、検知結果に基づいて、ウエハＷのずれ量、ずれ方向を検出することができる。
【0118】
なお、本開示を特定の実施形態について詳細に説明したが、本開示は係る実施形態に限定されるものではなく、本開示は本開示の範囲にて他の種々の実施形態をとることが可能であることは当業者にとって明らかである。例えば、上記実施形態では、プラズマを用いてウエハＷの表面に対して酸化処理や窒化処理を行う例について説明したが、これらの処理に限らず、プラズマを用いてウエハＷに対して処理を施すあらゆる技術に適用することができる。例えば、プラズマを用いて行うウエハＷの表面に形成された膜に対する改質処理やドーピング処理、酸化膜の還元処理、当該膜に対するエッチング処理、レジストのアッシング処理、等に適用することができる。
【0119】
また、上記実施形態では、ウエハＷを検知する検知部として光学センサ３６０を用いたが、検知部としてカメラ及び画像処理装置を用いて画像認識によって回転しているアーム３３０に支持されたウエハＷの位置を検知してもよい。
【0120】
また、上記実施形態では、特に説明しなかったが、搬送制御部４２１が、ウエハＷの搬送ずれを検出した場合に、検出結果に基づいて、真空ロボットＶＲを制御し、真空ロボットＶＲによって処理モジュールＰＭの内部にウエハＷが搬入されて配置される位置を修正してもよい。例えば、ウエハＷが一方向にずれている検出結果に基づいて、処理モジュールＰＭの内部に搬入して配置されるウエハＷを予め他方向にずらしてもよい。これにより、処理モジュールＰＭの内部でウエハＷの位置ずれを修正することが少なくなるため、ウエハＷの位置ずれを修正するための工数を削減することができる。
【0121】
また、上記実施形態では、特に説明しなかったが、処理済みのウエハＷをアーム３３０で搬送するときに生じた搬送ずれを修正し、サセプタ２１７に対するウエハＷの位置ずれを修正してもよい。これにより、ロードポートＬＰ１上のキャリアＣＡ１へ戻されるウエハＷに生じる位置ずれが抑制される。
【0122】
また、上記実施形態では、特に説明しなかったが、装置奥行き方向の手前側のサセプタ２１７ａ，２１７ｂに載せられたウエハＷに対して第一の膜を成形し、装置奥行き方向の奥側のサセプタ２１７ｃ、２１７ｄに載せられたウエハＷに対して第二の膜を成形し、ウエハＷに第一の膜と第二の膜とを積層させてもよい。このような場合には、アーム３３０によって同一のウエハＷが複数回搬送される。
【0123】
また、上記実施形態では、アーム３３０が４個設けられたが、１個から３個でもよく、５個以上であってもよい。しかし、１個の場合には、アームが複数設けられることで生じる作用は生じない。
【0124】
また、上記実施形態では、アーム３３０とウエハＷとが離間した状態でアーム３３０をずれ量だけ回転させることで、アーム３３０とウエハＷとの相対位置を補正したが、ウエハＷを固定した状態でアーム３３０をずれ量だけ回転させることで、アーム３３０とウエハＷとの相対位置を修正してもよい。
【符号の説明】
【0125】
１０ 基板処理装置
２０３ 処理容器（処理部の一例）
２１７ サセプタ（載置台の一例）
２１７ａ サセプタ（載置台の一例）
２１７ｂ サセプタ（載置台の一例）
２１７ｃ サセプタ（載置台の一例）
２１７ｄ サセプタ（載置台の一例）
２６６ ピン（昇降部の一例）
３２０ 搬送装置
３２２ シャフト
３３０ アーム
３６０ 光学センサ（検知部の一例）
４２１ 搬送制御部
ＶＲ 真空ロボット（配置部の一例）
Ｗ ウエハ（基板の一例）
２０３ 処理容器（処理部の一例）
２１７ サセプタ（載置台の一例）
２１７ａ サセプタ（載置台の一例）
２１７ｂ サセプタ（載置台の一例）
２１７ｃ サセプタ（載置台の一例）
２１７ｄ サセプタ（載置台の一例）
２６６ ピン（昇降部の一例）
３２０ 搬送装置
３２２ シャフト
３３０ アーム
３６０ 光学センサ（検知部の一例）
４２１ 搬送制御部
ＶＲ 真空ロボット（配置部の一例）
Ｗ ウエハ（基板の一例）
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7A】
【図7B】
【図7C】
【図7D】
【図7E】
【図7F】
【図7G】
【図7H】
【図7I】
【図7J】
【図7K】
【図8A】
【図8B】
【図8C】
【図8D】
【図8E】
【図8F】
【図9A】
【図9B】
【図9C】
