(57)【要約】      （修正有）【課題】キャリアの開放時における基板への自然酸化膜の堆積やパーティクルの付着、基板搬送室の汚染や酸素濃度の上昇等の弊害の発生を防止する。【解決手段】ポッド１０の収納室１０ｃからウエハ９を取り出す際に、収納室１０ｃの出し入れ口１０ｂを塞ぐ蓋体１０ａを出し入れ口１０ｂから移動させ、出し入れ口１０ｂが開かれ、ポッド１０と連設されたポッドオープナ室６１を密封した状態で、ポッドオープナ室６１へ不活性ガスを流し、収納室１０ｃに不活性ガスを供給する。空のポッド１０の収納室１０ｃにウエハ９を収納する際に、空のポッド１０の収納室１０ｃにウエハ９を収納する前に、収納室１０ｃの蓋体１０ａを出し入れ口１０ｂから移動させて、出し入れ口１０ｂを開き、ポッドオープナ室６１を密封した状態で、ポッドオープナ室６１に不活性ガスを流し、収納室１０ｃに不活性ガスが供給する。【選択図】図８
2010166077.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャリアの基板収納室から基板が取り出される際に、前記基板収納室の基板出し入れ口を塞ぐ蓋体が前記基板出し入れ口から移動されて、前記基板出し入れ口が開かれ、前記キャリアと連設されたキャリア開閉室が密封された状態で、前記キャリア開閉室へ不活性ガスを流し、前記基板収納室に不活性ガスを供給する基板取り出しステップと、
空のキャリアの基板収納室に基板が収納される際に、前記空のキャリアの前記基板収納室に基板が収納される前に、前記基板収納室の基板出し入れ口を塞ぐ蓋体が前記基板出し入れ口から移動されて、前記基板出し入れ口が開かれ、前記キャリアと連設された前記キャリア開閉室が密封された状態で、前記キャリア開閉室へ不活性ガスを流し、前記基板収納室に不活性ガスが供給する基板収納ステップと、有する基板装填脱装方法。
【請求項２】
前記基板収納ステップの前記不活性ガスの単位時間当たりの流量が前記基板取り出しステップの前記不活性ガスの単位時間当たりの流量よりも大きい請求項１に記載の基板装填脱装方法。
【請求項３】
空のキャリアの基板収納室に基板が収納される際に、前記空のキャリアの前記基板収納室に基板が収納される前に、前記基板収納室の基板出し入れ口を塞ぐ蓋体が前記基板出し入れ口から移動されて、前記基板出し入れ口が開かれ、前記キャリアと連設されたキャリア開閉室が密封された状態で、前記キャリア開閉室へ不活性ガスを流し、前記基板収納室に不活性ガスを供給する基板装填脱装方法。
【請求項４】
空のキャリアの基板収納室に基板が収納される前に、前記基板収納室の基板出し入れ口を塞ぐ蓋体が前記基板出し入れ口から移動されて、前記基板出し入れ口が開かれ、前記キャリアと連設されたキャリア開閉室が密封された状態で、前記キャリア開閉室へ不活性ガスを流し、前記基板収納室に不活性ガスを供給する第一ステップと、
前記空のキャリアの基板収容室に基板が収納されている最中に、前記キャリア開閉室へ不活性ガスを流し、前記基板収納室に不活性ガスを供給する第二ステップと、を有し、
前記第一ステップの前記不活性ガスの単位時間当たりの流量が前記第二ステップの前記不活性ガスの単位時間当たりの流量よりも大きい基板装填脱装方法。
【請求項５】
キャリアの基板収納室から基板が取り出される際に、前記基板収納室の基板出し入れ口を塞ぐ蓋体が前記基板出し入れ口から移動されて、前記基板出し入れ口が開かれ、前記キャリアと連設されたキャリア開閉室が密封された状態で、前記キャリア開閉室へ不活性ガスを流し、前記基板収納室に不活性ガスを供給する第一ステップと、
前記基板を基板処理室へ搬送し、該基板処理室で前記基板を処理する第二ステップと、  空のキャリアの基板収納室に前記基板処理室で処理された処理済基板が収納される際に、前記空のキャリアに前記処理済基板が収納される前に、前記蓋体が前記基板出し入れ口から移動されて、前記基板出し入れ口が開かれ、前記キャリアと連設された前記キャリア開閉室が密封された状態で、前記キャリア開閉室へ不活性ガスを流し、前記基板収納室に不活性ガスを供給する第三ステップと、を有する半導体装置の製造方法。
【請求項６】
前記第一ステップの前記不活性ガスの単位時間当たりの流量が前記第三ステップの前記不活性ガスの単位時間当たりの流量よりも大きい請求項５に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項７】
基板処理室で基板を処理するステップと、
空のキャリアの基板収納室に前記基板処理室で処理された処理済基板が収納される際に、前記空のキャリアの前記基板収納室に前記処理済基板が収納される前に、前記基板収納室の基板出し入れ口を塞ぐ蓋体が前記基板出し入れ口から移動されて、前記基板出し入れ口が開かれ、前記キャリアと連設されたキャリア開閉室が密封された状態で、前記キャリア開閉室へ不活性ガスを流し、前記基板収納室に不活性ガスを供給するステップと、
を有する半導体装置の製造方法。
【請求項８】
基板処理室で基板を処理する第一ステップと、
空のキャリアの基板収納室に前記基板処理室で処理された処理済基板が収納される前に、前記基板収納室の基板出し入れ口を塞ぐ蓋体が前記基板出し入れ口から移動されて、前記基板出し入れ口が開かれ、前記キャリアと連設されたキャリア開閉室が密封された状態で、前記キャリア開閉室へ不活性ガスを流し、前記基板収納室に不活性ガスを供給する第二ステップと、
前記空のキャリアの基板収容室に基板が収納されている最中に、前記キャリア開閉室へ不活性ガスを流し、前記基板収納室に不活性ガスを供給する第三ステップと、を有し、
前記第二ステップの前記不活性ガスの単位時間当たりの流量が前記第三ステップの前記不活性ガスの単位時間当たりの流量よりも大きい半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板装填脱装方法および半導体装置の製造方法に関し、特に、蓋体を有するキャリアを開閉する技術に係り、例えば、半導体集積回路装置（以下、ＩＣという）の製造方法において、半導体素子を含む半導体集積回路を作り込まれる半導体ウエハ（以下、ウエハという）に絶縁膜や金属膜および半導体膜等のＣＶＤ膜を形成したり不純物を拡散したりするバッチ式縦形拡散・ＣＶＤ装置に利用して有効なものに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＩＣの製造方法において、ウエハに絶縁膜や金属膜および半導体膜等のＣＶＤ膜を形成したり不純物を拡散したりする工程には、半導体製造装置の一例であるバッチ式縦形拡散・ＣＶＤ装置（以下、バッチ式ＣＶＤ装置という）が広く使用されている。
このバッチ式ＣＶＤ装置においては、複数枚のウエハがキャリア（ウエハ搬送容器）に収納された状態で扱われる。
従来のこの種のキャリアとしては、互いに対向する一対の面が開口された略立方体の箱形状に形成されているオープンカセットと、一つの面が開口された略立方体形状の箱である容器の開口面に蓋体が着脱自在に装着されているＦＯＵＰ（front opening unified pod 。以下、ポッドという）と、がある。
【０００３】
ウエハのキャリアとしてポッドが使用される場合には、ウエハが密閉された状態で搬送されることになるため、周囲の雰囲気にパーティクル等が存在していたとしてもウエハの清浄度は維持することができる。
したがって、バッチ式ＣＶＤ装置が設置されるクリーンルーム内の清浄度をあまり高く設定する必要がなくなるために、クリーンルームに要するコストを低減することができる。
そこで、最近のバッチ式ＣＶＤ装置においてはウエハのキャリアとしてポッドが使用されて来ている。
【０００４】
ウエハのキャリアとしてポッドを使用するバッチ式ＣＶＤ装置においては、蓋体を着脱してポッドのウエハ出し入れ口を開閉するためのポッド開閉装置（以下、ポッドオープナという）が、ポッドに対してウエハを出し入れするためのウエハ授受ポートに設置されている。
従来のこの種のポッドオープナはポッドを保持する載置台と、載置台が保持したポッドの蓋体を保持するクロージャとを備えており、クロージャが蓋体を保持した状態でポッドに対して進退することにより、蓋体をポッドのウエハ出し入れ口に対して着脱する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】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−７８０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来のバッチ式ＣＶＤ装置においては、ポッドのウエハ収納室に不活性ガスを充填する場合もあるが、シール部でリークしてポッドのウエハ収納室は大気雰囲気になってしまうのが通例である。
このように、ウエハ収納室が大気雰囲気になっていると、ポッドが開放された際に、ポッドのウエハ収納室の大気がバッチ式ＣＶＤ装置におけるウエハ授受ポートの内側空間に侵入してしまうために、内側空間を汚染したり酸素濃度を上昇させてしまうという問題点が発生する。
【０００７】
また、従来のバッチ式ＣＶＤ装置においては、ポッドがポッドオープナによって開放されると、ポッドのウエハ収納室が大気雰囲気に晒される状態になるために、ウエハ収納室に収納されたウエハに自然酸化膜が堆積したりパーティクルが付着したりする場合がある。
そこで、ポッドのウエハ収納室に不活性ガスを充填する場合もある。
しかし、ポッドのウエハ収納室は大気（空気）雰囲気になっているのが、通例である。大気雰囲気になっている場合には、ポッドが開放された際に、ポッドのウエハ収納室の大気がバッチ式ＣＶＤ装置におけるウエハ授受ポートの内側空間であるウエハ移載室に侵入してしまうため、ウエハ移載室を汚染したり酸素濃度を上昇させてしまうという問題点が、発生する。
【０００８】
本発明の目的は、基板の自然酸化膜の堆積やパーティクルの付着、内側空間の汚染や酸素濃度の上昇等のポッドの開放時における弊害の発生を防止することができる基板装填脱装方法および半導体装置の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記した課題を解決するための手段のうち代表的なものは、次の通りである。
（１）キャリアの基板収納室から基板が取り出される際に、前記基板収納室の基板出し入れ口を塞ぐ蓋体が前記基板出し入れ口から移動されて、前記基板出し入れ口が開かれ、前記キャリアと連設されたキャリア開閉室が密封された状態で、前記キャリア開閉室へ不活性ガスを流し、前記基板収納室に不活性ガスを供給する基板取り出しステップと、
空のキャリアの基板収納室に基板が収納される際に、前記空のキャリアの前記基板収納室に基板が収納される前に、前記基板収納室の基板出し入れ口を塞ぐ蓋体が前記基板出し入れ口から移動されて、前記基板出し入れ口が開かれ、前記キャリアと連設された前記キャリア開閉室が密封された状態で、前記キャリア開閉室へ不活性ガスを流し、前記基板収納室に不活性ガスが供給する基板収納ステップと、有する基板装填脱装方法。
（２）キャリアの基板収納室から基板が取り出される際に、前記基板収納室の基板出し入れ口を塞ぐ蓋体が前記基板出し入れ口から移動されて、前記基板出し入れ口が開かれ、前記キャリアと連設されたキャリア開閉室が密封された状態で、前記キャリア開閉室へ不活性ガスを流し、前記基板収納室に不活性ガスを供給する第一ステップと、
前記基板を基板処理室へ搬送し、該基板処理室で前記基板を処理する第二ステップと、  空のキャリアの基板収納室に前記基板処理室で処理された処理済基板が収納される際に、前記空のキャリアに前記処理済基板が収納される前に、前記蓋体が前記基板出し入れ口から移動されて、前記基板出し入れ口が開かれ、前記キャリアと連設された前記キャリア開閉室が密封された状態で、前記キャリア開閉室へ不活性ガスを流し、前記基板収納室に不活性ガスを供給する第三ステップと、を有する半導体装置の製造方法。  
【発明の効果】
【００１０】
前記した（１）（２）の手段によれば、基板の自然酸化膜の堆積やパーティクルの付着、内側空間の汚染や酸素濃度の上昇等のポッドの開放時における弊害の発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施の形態であるバッチ式ＣＶＤ装置を示す一部省略斜視図である。
【図２】ポッドオープナを示す正面側から見た斜視図である。
【図３】そのポッド載置状態を示す斜視図である。
【図４】ポッドオープナを示す背面側から見たポッドオープナ室筐体を取り除いた一部省略斜視図である。
【図５】図４の省略したＶ部を示す斜視図である。
【図６】ポッドオープナを示す背面側から見たポッドオープナ室筐体を設備した斜視図である。
【図７】バッチ式ＣＶＤ装置を示す一部省略平面断面図である。
【図８】ポッドオープナ室の作用を説明するための一部省略平面断面図であり、蓋体の取外し前を示している。
【図９】同じくポッドオープナ室の密封時を示す一部省略平面断面図である。
【図１０】同じくマッピング時を示す一部省略平面断面図である。
【図１１】窒素ガスパージ後の酸素濃度の変化を示すグラフである。
【図１２】６個のポッドの開閉操作を連続して実施させた時の酸素濃度の変化を示すグラフである。
【図１３】本発明の他の実施の形態であるバッチ式ＣＶＤ装置を示す一部省略平面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の一実施の形態を図面に即して説明する。
【００１３】
本実施の形態において、本発明に係る半導体製造装置は、バッチ式ＣＶＤ装置すなわちバッチ式縦形拡散・ＣＶＤ装置として図１に示されているように構成されている。
【００１４】
図１に示されたバッチ式ＣＶＤ装置１は気密室構造に構築された筐体２を備えている。筐体２内の一端部（以下、後端部とする）の上部にはヒータユニット３が垂直方向に据え付けられており、ヒータユニット３の内部にはプロセスチューブ４が同心に配置されている。
プロセスチューブ４にはプロセスチューブ４内に原料ガスやパージガス等を導入するためのガス導入管５と、プロセスチューブ４内を真空排気するための排気管６とが接続されている。
筐体２の後端部の下部には電動モータによって駆動される送りねじ装置等によって構成されたボートエレベータ７（図７参照）が設置されており、ボートエレベータ７はプロセスチューブ４の真下に配置されたボート８を垂直方向に昇降させるように構成されている。
ボート８は多数枚のウエハ９を中心を揃えて水平に配置した状態で支持して、プロセスチューブ４の処理室に対して搬入搬出するように構成されている。
【００１５】
筐体２の正面壁にはポッド出し入れ口（図示せず）が開設されており、ポッド出し入れ口はフロントシャッタによって開閉されるようになっている。ポッド出し入れ口にはポッド１０の位置合わせを実行するポッドステージ１１が設置されており、ポッド１０はポッド出し入れ口を通してポッドステージ１１に出し入れされるようになっている。
【００１６】
筐体２内の前後方向の中央部の上部には回転式のポッド棚１２が設置されており、回転式のポッド棚１２は合計十六個のポッド１０を保管するように構成されている。すなわち、回転式のポッド棚１２は略卍形状に形成された四段の棚板が上下方向に配置されて水平面内で回転自在に支承されており、モータ等の間欠回転駆動装置（図示せず）によってピッチ送り的に一方向に回転されるようになっている。
筐体２内のポッド棚１２の下側には、図７に示されているように、基板搬送室としてのウエハ移載室１６を形成したウエハ移載室筐体１７が構築されており、ポッド棚１２はウエハ移載室筐体１７の上に設置されている。
図１に示されているように、ウエハ移載室筐体１７の正面壁には基板としてのウエハ９をポッド１０に対して授受するためのウエハ授受ポート１３が一対、垂直方向に上下二段に配置されて設置されており、両ウエハ授受ポート１３、１３には後記するポッドオープナ２０がそれぞれ設置されている。
【００１７】
図１に示されているように、筐体２内のポッド搬送装置設置室１８には、ポッド搬送装置１４が設置されており、ポッド搬送装置１４はポッドステージ１１とポッド棚１２およびウエハ授受ポート１３との間、およびポッド棚１２とウエハ授受ポート１３との間でポッド１０を搬送するように構成されている。
また、ウエハ移載室１６にはウエハ移載装置１５が設置されており、ウエハ移載装置１５はウエハ授受ポート１３とボート８との間でウエハ９を搬送するように構成されている。
図７に示されているように、ウエハ移載室筐体１７の背面壁にはウエハ移載室１６を排気する排気装置１９が設置されている。
【００１８】
上下のウエハ授受ポート１３、１３に設置されたポッドオープナ２０、２０は同一に構成されているため、ポッドオープナ２０の構成については上段のウエハ授受ポート１３に設置されたものについて説明する。
【００１９】
図１に示されているように、キャリア開閉装置としてのポッドオープナ２０はベース２１を備えており、ベース２１は筐体２内においてウエハ授受ポート１３とウエハ移載装置１５とを仕切るように垂直に立脚された側壁を構成している。
図２および図３に示されているように、ベース２１にはポッド１０の蓋体１０ａに対して若干大きめに相似する四角形に形成されたウエハ出し入れ口２２が開設されている。ベース２１は上下のポッドオープナ２０、２０で共用されているため、ベース２１には上下で一対のウエハ出し入れ口２２、２２が垂直方向で縦に並ぶように開設されている。
【００２０】
図２に示されているように、ベース２１のウエハ授受ポート１３側の主面（以下、正面とする）におけるウエハ出し入れ口２２の下側には、アングル形状の支持台２３が水平に固定されており、支持台２３の平面視の形状は一部が切り欠かれた略正方形の枠形状に形成されている。
支持台２３の上面には一対のガイドレール２４、２４がベース２１の正面と平行方向（以下、左右方向とする）に配置されて、ベース２１の正面と直角方向（以下、前後方向とする）に延在するように敷設されており、左右のガイドレール２４、２４には載置台２７が複数個のガイドブロック２５を介して前後方向に摺動自在に支承されている。
載置台２７は支持台２３の上面に据え付けられたエアシリンダ装置２６によって前後方向に往復移動されるようになっている。
【００２１】
図２に示されているように、載置台２７は一部が切り欠かれた略正方形の枠形状に形成されており、載置台２７の上面には位置決めピン２８が三本、正三角形の頂点に配置されて垂直に突設されている。
三本の位置決めピン２８はポッド１０が図３に示されているように載置台２７の上に載置された状態において、ポッド１０の下面に没設された三箇所の位置決め凹部（図示せず）に嵌入するようになっている。
【００２２】
図４に示されているように、ベース２１のウエハ移載装置１５側の主面（以下、背面とする）におけるウエハ出し入れ口２２の下側には、ガイドレール３０が左右方向に水平に敷設されており、ガイドレール３０にはアングル形状に形成された左右方向移動台（以下、第一移動台という）３１が、左右方向に往復移動し得るように摺動自在に支承されている。
第一移動台３１の垂直部材にはエアシリンダ装置３２が左右方向に水平に据え付けられており、エアシリンダ装置３２のピストンロッド３２ａの先端はベース２１に固定されている。すなわち、第一移動台３１はエアシリンダ装置３２の往復作動によって左右方向に往復駆動されるようになっている。
【００２３】
図５に示されているように、第一移動台３１の水平部材の上面には一対のガイドレール３３、３３が左右に配されて前後方向に延在するように敷設されており、両ガイドレール３３、３３には前後方向移動台（以下、第二移動台という）３４が前後方向に往復移動し得るように摺動自在に支承されている。第二移動台３４の片側端部にはガイド孔３５が左右方向に延在するように開設されている。
第一移動台３１の一側面にはブラケット３６が固定されており、ブラケット３６にはロータリーアクチュエータ３７が垂直方向上向きに据え付けられている。ロータリーアクチュエータ３７のアーム３７ａの先端に垂直に立脚されたガイドピン３８は、第二移動台３４のガイド孔３５に摺動自在に嵌入されている。すなわち、第二移動台３４はロータリーアクチュエータ３７の往復回動によって前後方向に往復駆動されるように構成されている。
【００２４】
第二移動台３４の上面にはブラケット３９が垂直に立脚されており、ブラケット３９の正面にはクロージャ４０が垂直に固定されている。クロージャ４０はウエハ出し入れ口２２に若干大きめに相似する長方形の平盤形状に形成されている。つまり、クロージャ４０は第二移動台３４によって前後方向に往復移動されるようになっているとともに、第一移動台３１によって左右方向に往復移動されるようになっている。
クロージャ４０は前進移動してそのベース側を向いた主面（以下、正面とする）がベース２１の背面に当接することにより、ウエハ出し入れ口２２を閉塞し得るようになっている。
【００２５】
なお、図５に示されているように、ベース２１の正面におけるウエハ出し入れ口２２の周りには、第一パッキン５４が敷設されている。第一パッキン５４はポッド１０の押し付け時にポッド１０のウエハ出し入れ口およびベース２１のウエハ出し入れ口２２をシールするように構成されている。
クロージャ４０の正面における外周縁近傍には、第二パッキン５５が敷設されている。第二パッキン５５はクロージャ４０の押し付け時にベース２１のウエハ出し入れ口２２をシールするように構成されている。
クロージャ４０の正面における外周縁の第二パッキン５５の内側には、第三パッキン５６が敷設されている。第三パッキン５６は蓋体１０ａに付着した異物がウエハ移載装置１５の設置室側へ侵入するのを防止するように構成されている。
クロージャ４０の背面における外周縁には、第四パッキン５７が敷設されている。第四パッキン５７はポッドオープナ室筐体６０のウエハ出し入れ口６２をシールするように構成されている。
便宜上、図４および図５においては、ポッドオープナ室筐体６０の図示が省略されている。
【００２６】
図４に示されているように、クロージャ４０の上下方向の中心線上には、一対の解錠軸４１、４１が左右に配置され前後方向に挿通されている。両解錠軸４１、４１はそれぞれ回転自在に支承されている。
両解錠軸４１、４１におけるクロージャ４０のベースと反対側の主面（以下、背面とする）側の端部には、一対のプーリー４２、４２が固定されており、両プーリー４２、４２間には連結片４４を有するベルト４３が巻き掛けられている。クロージャ４０の背面における一方のプーリー４２の上側にはエアシリンダ装置４５が水平に据え付けられており、エアシリンダ装置４５のピストンロッドの先端はベルト４３の連結片４４に連結されている。すなわち、両解錠軸４１、４１はエアシリンダ装置４５の伸縮作動によって往復回動されるようになっている。
図２に示されているように、両解錠軸４１、４１のクロージャ４０の正面側の端部には、蓋体１０ａの錠前（図示せず）に係合する係合部４１ａが直交して突設されている。
【００２７】
図２に示されているように、クロージャ４０の正面における一方の対角付近には、蓋体１０ａの表面に吸着する吸着具（吸盤）４６が二個、吸込口部材４７によってそれぞれ固定されている。吸着具４６を固定する吸込口部材４７は中空軸によって構成されており、吸込口部材４７の背面側端は給排気路（図示せず）に接続されている。
吸込口部材４７の正面側端の外径は蓋体１０ａに没設された位置決め穴（図示せず）に嵌入するように設定されている。すなわち、吸込口部材４７は蓋体１０ａの位置決め穴に嵌入して蓋体１０ａを機械的に支持するための支持ピンを兼用するように構成されている。
【００２８】
図２、図４および図６に示されているように、ベース２１の正面におけるウエハ出し入れ口２２の片脇にはロータリーアクチュエータ５０（図２参照）が、その回転軸５０ａ（図２参照）が垂直方向になるように据え付けられており、回転軸５０ａには略Ｃ字形状に形成されたアーム５１の一端が水平面内で一体回動するように固定されている。
アーム５１はベース２１に開設された挿通孔５２（図４参照）を挿通されており、アーム５１のベース２１の背面側の先端部にはマッピング装置５３が固定されている。
【００２９】
図６および図７に示されているように、ベース２１の背面にはポッドオープナ室筐体（以下、オープナ筐体という）６０が設備されている。オープナ筐体６０はキャリア開閉室としてのポッドオープナ室６１を形成し、かつ、クロージャ４０を収容するように構成されている。オープナ筐体６０のポッドオープナ室６１の水平方向の長さは、クロージャ４０が横に移動してウエハ出し入れ口２２を完全に開口させるのを許容し得るように設定されている。
オープナ筐体６０の背面壁におけるウエハ出し入れ口２２に対向する位置には、オープナ筐体６０のウエハ出し入れ口６２が開設されており、ウエハ出し入れ口６２はクロージャ４０の背面部によって閉塞され得る大きさの四角形の開口に形成されている。
なお、ウエハ出し入れ口６２はマッピング装置５３を背面側から挿入し得るように設定されている。
【００３０】
図７に示されているように、オープナ筐体６０の正面壁であるベース２１のウエハ出し入れ口２２と反対側の位置には、ポッドオープナ室６１を排気する排気手段としての排気管６３の吸引口がポッドオープナ室６１に連通するように接続されており、排気管６３の吐出端は真空引きするポンプ６４に接続されている。
排気管６３にはバイパスライン６６が介設されており、バイパスライン６６は排気量調整手段としての開閉弁６５および固定絞りを形成している。開閉弁６５はコントローラ７０によって制御されるようになっている。
オープナ筐体６０の背面壁における排気管６３と反対側の位置には、不活性ガス導入手段としての給気管６７の一端が接続されており、給気管６７の他端には給気装置６７Ａが接続されている。
また、基板搬送室としてのウエハ移載室１６内には不活性ガス導入手段としての給気装置６８が設置されており、給気装置６８は不活性ガスとしての窒素ガス６９を吹き出すように構成されている。
【００３１】
図７に示されているように、筐体２には第一圧力計７１、第二圧力計７２および、第三圧力計７３が接続されており、それらの圧力計７１、７２、７３はコントローラ７０に測定結果を送信するようになっている。第一圧力計７１は、ポッドオープナ室６１外の室としてのポッド搬送装置設置室１８の圧力Ｐ1 を測定するように構成されている。第二圧力計７２はポッドオープナ室６１内の圧力Ｐ2 を測定するように構成されている。第三圧力計７３はポッドオープナ室６１に連設された基板搬送室としてのウエハ移載室１６の圧力Ｐ3 を測定するように構成されている。
コントローラ７０はパネルコンピュータやパーソナルコンピュータおよびマイクロコンピュータ等のハードウエアと、それらにプログラミングされたソフトウエアとから構成されており、各圧力計７１、７２、７３等の測定結果に基づいて後述する作用を実行させるようになっている。
【００３２】
次に、本発明の一実施の形態であるＩＣの製造方法における成膜工程を、前記構成に係るバッチ式ＣＶＤ装置を使用した場合について説明する。
なお、説明を理解し易くするために、以下の説明においては、一方のウエハ授受ポート１３を上段ポートＡとし、他方のウエハ授受ポート１３を下段ポートＢとする。
【００３３】
図１に示されているように、筐体２内のポッドステージ１１にポッド出し入れ口から搬入されたポッド１０は、ポッド搬送装置１４によって指定されたポッド棚１２に適宜に搬送されて保管される。
ポッド棚１２に保管されたポッド１０はポッド搬送装置１４によって適宜にピックアップされ、上段ポートＡに搬送されて、図３に示されているように、ポッドオープナ２０の載置台２７に移載される。
この際、ポッド１０の下面に没設された位置決め凹部が載置台２７の三本の位置決めピン２８とそれぞれ嵌合されることにより、ポッド１０と載置台２７との位置合わせが実行される。
【００３４】
ポッド１０が載置台２７に載置されて位置合わせされると、載置台２７がエアシリンダ装置２６によってベース２１の方向に押され、図８に示されているように、ポッド１０の開口側端面がベース２１の正面におけるウエハ出し入れ口２２の開口縁辺部に押し付けられる。また、ポッド１０がベース２１の方向に押されると、クロージャ４０の解錠軸４１が蓋体１０ａの鍵穴に挿入される。
続いて、負圧がクロージャ４０の吸込口部材４７に給排気路から供給されることにより、ポッド１０の蓋体１０ａが吸着具４６によって真空吸着保持される。
この状態で、解錠軸４１がエアシリンダ装置４５によって回動されると、解錠軸４１は蓋体１０ａ側の錠前に係合した係合部４１ａによって蓋体１０ａの錠前の施錠を解除する。
【００３５】
ここで、ポッド１０とベース２１との間の第一パッキン５４によるシール、および、ベース２１とクロージャ４０との間の第二パッキン５５によるシールは、簡略的なものであるために、ポッド搬送装置設置室（以下、設置室という）１８の圧力Ｐ1 とポッドオープナ室６１の圧力Ｐ2 との差が大きくなると、リークが発生する。
このようなリークが発生してもよいように、本実施の形態においては、設置室１８の圧力Ｐ1 がポッドオープナ室６１の圧力Ｐ2 よりも小さく（Ｐ1 ＜Ｐ2 ）なるように、コントローラ７０は開閉弁６５を閉じる。すなわち、開閉弁６５が閉じると、排気管６３の排気量はバイパスライン６６による少量に抑制されるため、Ｐ1 ＜Ｐ2 、に制御することができる。
このようにして、Ｐ1 ＜Ｐ2 に制御することにより、圧力差が大きくなってリークが発生したとしても、設置室１８の酸素等の汚染物質を含む雰囲気がポッドオープナ室６１に侵入するのは防止することができるので、ポッドオープナ室６１の汚染の発生は未然に防止することができる。
ちなみに、設置室１８の圧力Ｐ1 は筐体２の外部の圧力すなわちクリーンルームの圧力と同じであって、略大気圧であるために、排気管６３からの排気量が大きいと、Ｐ1 ＜Ｐ2 およびＰ1 ＜Ｐ3 の関係が崩れる。したがって、この関係を維持するためには、大量の窒素ガス６９を給気管６７および給気装置６８から供給しなければならなくなるので、コストアップになってしまう。
しかし、本実施の形態においては、排気管６３の排気量を開閉弁６５を閉じてバイパスライン６６による少量に抑えることにより、窒素ガス６９の供給量を抑制することができるために、コストアップを防止することができる。しかも、排気量調整手段を開閉弁６５およびバイパスライン６６によって構成することにより、構造や制御を簡単化することができるので、コストアップをより一層抑制することができる。
【００３６】
そして、ポッド１０の蓋体１０ａが解錠された後に、第二移動台３４がベース２１から離れる方向にロータリーアクチュエータ３７の作動によって移動されると、図９で参照されるように、クロージャ４０はポッド１０の蓋体１０ａを真空吸着保持した状態で、ポッドオープナ室６１を後退することにより、蓋体１０ａをポッド１０のウエハ出し入れ口１０ｂから抜き出す。これにより、ポッド１０のウエハ出し入れ口１０ｂは開放された状態になる。
【００３７】
図９に示されているように、クロージャ４０が第二移動台３４によってさらに後退されると、クロージャ４０の背面壁のパッキン５７がオープナ筐体６０の背面壁に開設されたウエハ出し入れ口６２の周辺部にポッドオープナ室６１の内側から押接するために、ポッドオープナ室６１はクロージャ４０およびポッド１０によって密封された状態になる。
【００３８】
クロージャ４０およびポッド１０がポッドオープナ室６１を密封すると、図９に示されているように、ポッドオープナ室６１には窒素ガス６９が給気管６７から供給されるとともに、排気管６３によって排気されることにより流通される。
ポッドオープナ室６１を流通する窒素ガス６９はウエハ出し入れ口１０ｂからポッド１０のウエハ収納室１０ｃに流入した後に流出することにより、ウエハ収納室１０ｃの大気を排気するとともに、ウエハ収納室１０ｃに充満する。その結果、ポッドオープナ室６１およびポッド１０のウエハ収納室１０ｃにおける大気中の空気や水分は、窒素ガス６９によってパージされた状態になる。
さらに、窒素ガス６９を強制的に流通させることにより、窒素ガス６９の噴出量や流速を速めることができ、パージ時間を短縮することもできる。このときの酸素濃度は、２０ｐｐｍ以下であることが好ましい。
【００３９】
ところで、クロージャ４０が蓋体１０ａをポッド１０から脱装すると、ポッド１０のウエハ収納室１０ｃはポッドオープナ室６１と連通する状態になる。
そこで、本実施の形態においては、ポッドオープナ室６１の圧力Ｐ2 がウエハ移載室１６の圧力Ｐ3 よりも小さく（Ｐ2 ＜Ｐ3 ）になるように、コントローラ７０は開閉弁６５を制御する。
まず、クロージャ４０の遷移状態すなわちクロージャ４０がベース２１のウエハ出し入れ口２２およびオープナ筐体６０の背面壁のウエハ出し入れ口６２のいずれをも閉じていない中間状態（１〜１．５秒程度存在する）においては、ポッド１０のウエハ収納室１０ｃの酸素や水分等の汚染物質が両方のウエハ出し入れ口２２と６２とを通ってウエハ移載室１６に侵入する可能性がある。
本実施の形態においては、ポッドオープナ室６１の圧力Ｐ2 がウエハ移載室１６の圧力Ｐ3 よりも小さく（Ｐ2 ＜Ｐ3 ）になるように制御されていることにより、ポッド１０のウエハ収納室１０ｃからポッドオープナ室６１に流れ込んだ汚染物質がウエハ移載室１６に侵入することはないので、ウエハ移載室１６の汚染は未然に防止することができる。
図９に示されたクロージャ４０が最も後退した状態においては、クロージャ４０のパッキン５７がウエハ出し入れ口６２をシールした状態になるので、ポッドオープナ室６１の汚染物質がウエハ移載室１６に侵入することはないと思われる。
ところが、第四パッキン５７によるシールは簡易なものであるために、ポッドオープナ室６１の圧力Ｐ2 がウエハ移載室１６の圧力Ｐ3 よりも大きく（Ｐ2 ＞Ｐ3 ）になると、ポッドオープナ室６１からウエハ移載室１６へのリークが発生してしまう。
本実施の形態においては、ポッドオープナ室６１の圧力Ｐ2 がウエハ移載室１６の圧力Ｐ3 よりも小さく（Ｐ2 ＜Ｐ3 ）になるように制御されているため、クロージャ４０のパッキン５７によるシールが簡易なものであっても、ポッドオープナ室６１からウエハ移載室１６へのリークの発生は防止することができるので、ウエハ移載室１６の汚染の発生は未然に防止することができる。
【００４０】
以上のようにしてポッドオープナ室６１およびポッド１０のウエハ収納室１０ｃが窒素ガス６９によってパージされると、第一移動台３１がエアシリンダ装置３２の作動によってウエハ出し入れ口２２から離れる方向に移動される。これにより、図１０で参照されるように、蓋体１０ａを吸着具４６によって真空吸着保持したクロージャ４０は、ポッドオープナ室６１をウエハ出し入れ口６２から離間した退避位置に移動される。
このクロージャ４０の退避移動により、オープナ筐体６０のウエハ出し入れ口６２、ベース２１のウエハ出し入れ口２２およびポッド１０のウエハ出し入れ口１０ｂがそれぞれ開放された状態になる。
この際、予め、ポッドオープナ室６１およびポッド１０のウエハ収納室１０ｃが窒素ガス６９によってパージされているため、大気中の空気や水分がウエハ移載室１６に放出されることはなく、それらによるウエハ移載室１６の汚染や酸素濃度の上昇等の弊害の発生は防止されることになる。
【００４１】
ここで、ポッド１０とベース２１との間の第一パッキン５４によるシールは簡略的なものであるために、設置室１８の圧力Ｐ1 とポッドオープナ室６１の圧力Ｐ2 およびウエハ移載室１６の圧力Ｐ3 との差が大きくなると、リークが発生する。
そこで、本実施の形態においては、設置室１８の圧力Ｐ1 とポッドオープナ室６１の圧力Ｐ2 とウエハ移載室１６の圧力Ｐ3 との関係が、Ｐ1 ＜Ｐ2 ＜Ｐ3 、になるように、コントローラ７０は開閉弁６５、給気管６７の給気装置６７Ａおよび給気装置６８を制御する。この制御により、設置室１８の雰囲気がポッドオープナ室６１およびウエハ移載室１６にリークするのは防止することができるので、ウエハ移載室１６の汚染の発生は未然に防止することができる。
ところで、ポッドオープナ室６１の側面とクロージャ４０の側面および蓋体１０ａの主面とのクリアランスは、それぞれ５〜２０ｍｍ程度であるので、蓋体１０ａを保持したクロージャ４０がポッドオープナ室６１をスライドすると、ポッドオープナ室６１の排気管６３側の空間は圧縮されることになる。
この圧縮現象が起こると、ポッドオープナ室６１のパーティクルや汚染物質を巻き上げて、ポッドオープナ室６１とクロージャ４０の側面および蓋体１０ａの主面とのクリアランスを通ってウエハ移載室１６側へ流れ込むために、ウエハ移載室１６が汚染される可能性がある。
本実施の形態においては、排気管６３の排気量が大きくなるように制御されているために、ポッドオープナ室６１のクロージャ４０のスライド前方空間における圧縮の発生を防止することができ、その結果、圧縮に伴う弊害の発生を未然に防止することができる。
また、排気管６３の排気量が大きく設定されていることにより、ポッドオープナ室６１とクロージャ４０の側面および蓋体１０ａの主面とのクリアランスにおける窒素ガス６９の流量が多くなるために、ポッドオープナ室６１におけるクロージャ４０のスライド前方空間から同後方空間への逆流を防止することができる。つまり、万一、巻き上げが起こったとしても、ウエハ移載室１６への侵入は防止することができる。
【００４２】
以上のようにしてクロージャ４０が退避されると、図１０に示されているように、マッピング装置５３がロータリーアクチュエータ５０の作動によって移動されて、マッピング装置５３がポッド１０のウエハ収納室１０ｃへオープナ筐体６０の背面壁のウエハ出し入れ口６２、ベース２１のウエハ出し入れ口２２およびポッド１０のウエハ出し入れ口１０ｂを潜り抜けて挿入される。
ポッド１０のウエハ収納室１０ｃへ挿入されたマッピング装置５３はウエハ収納室１０ｃに収納された複数枚のウエハ９を検出することによってマッピングする。
指定されたマッピング作業が終了すると、マッピング装置５３はロータリーアクチュエータ５０の作動によって元の待機位置に戻される。
なお、マッピングはポッド１０のウエハ収納室１０ｃにおけるウエハ９の所在位置（ウエハ９がどの保持溝にあるのか）を確認する作業のことである。
【００４３】
マッピング装置５３が待機位置に戻ると、上段ポートＡにおいて開けられたポッド１０の複数枚のウエハ９はボート８にウエハ移載装置１５によって順次装填（チャージング）されて行く。この際、ウエハ移載室１６の汚染や酸素濃度の上昇等の弊害の発生は防止されているため、移載中のウエハ９の自然酸化膜の堆積やパーティクルの付着等の弊害の発生は防止されることになる。
【００４４】
この上段ポートＡにおけるウエハ移載装置１５によるウエハ９のボート８への装填作業中に、下段ポートＢにはポッド棚１２から別のポッド１０がポッド搬送装置１４によって搬送されて移載され、ポッドオープナ２０による前述した位置決め作業からマッピング作業が同時進行される。
このように下段ポートＢにおいてマッピング作業迄が同時進行されると、上段ポートＡにおけるウエハ９のボート８への装填作業の終了と同時に、下段ポートＢに待機させたポッド１０についてのウエハ移載装置１５によるウエハ９のボート８への装填作業を開始することができる。すなわち、ウエハ移載装置１５はポッド１０の入替え作業についての待ち時間を浪費することなくウエハ移載作業を連続して実施することができるため、バッチ式ＣＶＤ装置１のスループットを高めることができる。
【００４５】
翻って、上段ポートＡにおいてウエハ移載装置１５によるウエハ９のボート８への装填作業が終了すると、空ポッド閉じ作業が前述したポッド開放作業と略逆の順序で実行される。
すなわち、クロージャ４０に保持されて退避されていた蓋体１０ａがウエハ出し入れ口２２の位置に第一移動台３１によって戻され、第二移動台３４によってウエハ出し入れ口２２に挿入されて、ポッド１０のウエハ出し入れ口１０ｂに嵌入される。蓋体１０ａがウエハ出し入れ口１０ｂに嵌入されると、解錠軸４１がエアシリンダ装置４５によって回動され、蓋体１０ａの錠前を施錠する。蓋体１０ａの施錠が終了すると、給排気路から吸込口部材４７へ供給されていた負圧が切られて大気に開放されることにより、吸着具４６の真空吸着保持が解除される。続いて、載置台２７がエアシリンダ装置２６によってベース２１から離れる方向に移動され、ポッド１０の開口側端面がベース２１の正面から離座される。
このようにしてウエハ出し入れ口１０ｂが蓋体１０ａによって閉塞されると、ウエハ収納室１０ｃに充填された窒素ガス６９は、ウエハ収納室１０ｃに封入された状態になる。
【００４６】
蓋体１０ａによりウエハ出し入れ口１０ｂが閉塞された上段ポートＡの空のポッド１０は、ポッド棚１２にポッド搬送装置１４によって搬送されて一時的に戻される。
空のポッド１０が上段ポートＡから搬出されると、次の実ポッド１０が上段ポートＡに搬入される。
以降、上段ポートＡおよび下段ポートＢにおいて、前述した作業が必要回数繰り返される。
【００４７】
以上のようにして上段ポートＡと下段ポートＢとに対するウエハ移載装置１５によるウエハ９のボート８への装填作業が交互に繰り返されることによって、複数枚のウエハ９がポッド１０からボート８に装填されて行く。
この際、バッチ処理するウエハ９の枚数（例えば、１００枚〜１５０枚）は１台のポッド１０に収納されたウエハ９の枚数（例えば、２５枚）よりも何倍も多いため、複数台のポッド１０が上段ポートＡと下段ポートＢとにポッド搬送装置１４によって交互に繰り返し供給されることになる。
【００４８】
ここまでは、ウエハを収納したポッドの収納室からウエハが取り出されるウエハ取り出しステップである。
【００４９】
ところで、前述したウエハ取り出しステップにおいて、クロージャ４０が蓋体１０ａをポッド１０から脱装すると、ポッド１０のウエハ収納室１０ｃはポッドオープナ室６１と連通する状態になるので、ポッド１０のウエハ収納室１０ｃの雰囲気（大気）とポッドオープナ室６１およびウエハ移載室１６の雰囲気（窒素ガス）とが混じり合うことになる。その結果、ポッドオープナ室６１およびウエハ移載室１６の酸素濃度は上昇する。
例えば、ポッド１０のウエハ収納室１０ｃの容積が０．００１ｍ3 （１００ｌ）、ウエハ収納室１０ｃの酸素濃度が１００００ｐｐｍ（１％）、ポッドオープナ室６１およびウエハ移載室１６の容積が２ｍ3 （２０００ｌ）、ポッドオープナ室６１およびウエハ移載室１６の酸素濃度が３０ｐｐｍである場合には、混じり合った時のポッドオープナ室６１およびウエハ移載室１６の酸素濃度は、５００ｐｐｍとなる。
【００５０】
このポッド１０を開いた時のポッドオープナ室６１およびウエハ移載室１６の酸素濃度の上昇を抑制する手段を究明するために、窒素ガスによってポッドオープナ室およびウエハ移載室をパージした際の酸素濃度の変化を実験によって求めたところ、図１１のグラフが得られた。
なお、図１１において、縦軸は酸素濃度（ｐｐｍ）を対数目盛りによって表しており、横軸は時間を「分」によって表している。また、図１１のグラフは、３個のポッドをそれぞれ開放した都度（３回）の酸素濃度の低下を平均かつ平滑して示したものである。
図１１において、１００００ｐｐｍ迄の到達時間は１分、１０００ｐｐｍ迄の到達時間は２分、１００ｐｐｍ迄の到達時間は３分、３０ｐｐｍ迄の到達時間は４分である。
図１１によれば、窒素ガスによってポッドオープナ室およびウエハ移載室をパージした際の酸素濃度は対数比例で減少し、その勾配は次第に緩やかになり、やがて横這いになることが判る。そして、酸素濃度の低下は数１０ｐｐｍから緩やかになることが判る。
【００５１】
前述したように、本実施の形態においては、ポッド１０の蓋体１０ａがクロージャ４０によって開かれる以前に、給気管６７および給気装置６８の窒素ガス６９の供給量と排気管６３の排気量とがコントローラ７０によって制御され、ポッドオープナ室６１およびウエハ移載室１６が窒素ガス６９によってパージされる。この窒素ガスパージにより、ポッドオープナ室６１およびウエハ移載室１６の酸素濃度が予め設定された値以下に低下される。
この酸素濃度としては、例えば、ボートローディングしてもよい酸素濃度で、かつ、ポッド１０を開放した時のウエハ移載室１６の酸素濃度の上昇幅を上限値（ここまで上昇してもよいとする値）を超えない値が、設定される。
そして、ウエハ移載室１６の酸素濃度が７０ｐｐｍ以下であると、自然酸化膜がウエハに生成する現象を防止することができるので、酸素濃度７０ｐｐｍをもって予め設定された値とする。
【００５２】
他方、ポッド１０の蓋体１０ａをクロージャ４０によって開く迄の待機時間が長くなると、バッチ式ＣＶＤ装置のスループットが低下することになる。そのため、ポッド１０の蓋体１０ａがクロージャ４０によって開かれる以前の窒素ガスパージ時間は、可及的に短く設定することが望ましい。
そこで、図１１において、酸素濃度の減少勾配が緩やかになる直前すなわち窒素ガスの置換効率が高い時点で、ポッド１０の蓋体１０ａをクロージャ４０によって開くことにより、バッチ式ＣＶＤ装置のスループットを向上させる。
【００５３】
次に、ポッドのパージ時間の求め方を具体的に説明する。
ここで、ポッドのウエハ収納室の容積は２０ｌ、ポッドオープナ室およびウエハ移載室の容積は２４００ｌ、ポッドのウエハ収納室の酸素濃度はＸ（ｐｐｍ）、ポッドのウエハ収納室の酸素容積はＸｖ（ｌ）、ポッドオープナ室およびウエハ移載室の酸素濃度はＹ（ｐｐｍ）、ポッドオープナ室およびウエハ移載室の酸素容積はＹｖ（ｌ）、ポッドのウエハ収納室とポッドオープナ室とウエハ移載室との酸素濃度はＺ（ｐｐｍ）、とする。
ポッドが閉じられている時は、次の式（１）および式（２）が成り立つ。
Ｙｖ／２４００×１０6 ＝Ｙ    ・・・（１）
Ｘｖ／２０×１０6 ＝Ｘ        ・・・（２）
ポッドが開かれている時は、次の式（３）が成り立つ。
（Ｘｖ＋Ｙｖ）／（２０＋２４００）×１０6 ＝Ｚ    ・・・（３）
仮に、Ｙ＝３．５とすると、式（１）により、Ｙｖ＝０．００８４となる。
Ｚは７０ｐｐｍ以下であるので、Ｚ＝７０とし、式（３）により、Ｘｖを求めると、ポッドを開いた時の最大Ｘｖの値が求められる。
Ｘｖ＝０．１６１
また、式（２）により、
Ｘ＝８０５０ｐｐｍ、となる。
よって、ポッドのウエハ収納室の酸素濃度が、８０５０ｐｐｍ以下であれば、ポッドの蓋体をクロージャによって開くことができる。
図１１において、酸素濃度が、８０５０ｐｐｍ以下、になるのは、略１分後である。
したがって、窒素ガスパージを１分間実施してから、ポッドの蓋体１０ａがクロージャによって開くように設定することにより、バッチ式ＣＶＤ装置のスループットの低下を防止しつつ、ウエハ移載室の酸素濃度を７０ｐｐｍ以下に維持することができる。
【００５４】
図１２は６個のポッドの開閉操作を連続して実施させた時の酸素濃度の変化を示すグラフである。
なお、図１２において、縦軸は酸素濃度（ｐｐｍ）を対数目盛りによって表しており、横軸は時間を「分」によって表している。
また、ポッドオープナ室およびウエハ移載室の酸素濃度の上限値を７０ｐｐｍと仮に決め、ポッドオープナ室およびウエハ移載室の酸素濃度を３．５ｐｐｍおよび２８ｐｐｍの二通りで予め下げ、ポッド開閉動作を６回連続で実施した。
図１２によれば、ポッドオープナ室およびウエハ移載室の酸素濃度は、６個のポッドが開かれる都度、それぞれ上昇することが判る。３．５ｐｐｍの場合には３０ｐｐｍに上昇する。２８ｐｐｍの場合には５００ｐｐｍに上昇する。また、上昇したポッドオープナ室およびウエハ移載室の酸素濃度はその都度、それぞれ緩やかに低下することが判る。
この上昇下降を繰返し、最終的に目標値である酸素濃度が３０ｐｐｍに到達するには、２３分間が必要になる。
図１１よれば、ポッドを１００００ｐｐｍで開放する場合には、３０ｐｐｍに到達するためには、４分間必要である。これにポッドの搬送時間を含めると、６個のポッドの場合には３６分間になる。
したがって、図１２の場合には、従来の１００００ｐｐｍでポッドを開放する場合に比べて、１３分間短縮することができる。
【００５５】
次に、成膜ステップについて簡単に説明する。
予め指定された複数枚のウエハ９がポッド１０からボート８に移載されると、ウエハ授受ポート１３にとっては実質的に待機中となる成膜ステップが、プロセスチューブ４において実行される。
すなわち、ボート８はボートエレベータ７によって上昇されてプロセスチューブ４の処理室に搬入（ボートローディング）される。ボート８が上限に達すると、ボート８を保持したシールキャップの上面の周辺部がプロセスチューブ４をシール状態に閉塞するため、処理室は気密に閉じられた状態になる。
プロセスチューブ４の処理室が気密に閉じられた状態で、所定の真空度に排気管６によって真空排気され、ヒータユニット３によって所定の温度に加熱され、所定の原料ガスがガス導入管５によって所定の流量だけ供給される。これにより、所定の膜がウエハ９に形成される。
そして、予め設定された処理時間が経過すると、ボート８がボートエレベータ７によって下降されることにより、処理済みウエハ９を保持したボート８が元の装填および脱装ステーション（以下、装填ステーションという）に搬出（ボートアンローディング）される。
【００５６】
以下、空のポッドにウエハが収納されるウエハ収納ステップを説明する。
装填ステーションに搬出されたボート８の処理済みウエハ９は、ウエハ移載装置１５によってピックアップされ、上段ポートＡに予め搬入されて蓋体１０ａを外されて開放された空のポッド１０に収納される。
上段ポートＡでの空のポッド１０への所定の枚数のウエハ９の収容が終了すると、クロージャ４０に保持されて退避されていた蓋体１０ａがウエハ出し入れ口２２の位置に第一移動台３１によって戻される。次いで、蓋体１０ａは第二移動台３４によってウエハ出し入れ口２２に挿入され、ポッド１０のウエハ出し入れ口１０ｂに嵌入される。
この際においても、窒素ガス６９がポッドオープナ室６１に給気管６７と排気管６３とによって流通されることにより、ポッドオープナ室６１およびポッド１０のウエハ収納室１０ｃが窒素ガス６９によってパージされ、ウエハ収納室１０ｃに窒素ガス６９が充填される。すなわち、前述したウエハ取り出しステップと同様に、クロージャ４０およびポッド１０がポッドオープナ室６１を密封した状態で窒素ガス６９が供給される。
蓋体１０ａがウエハ出し入れ口１０ｂに嵌入されると、解錠軸４１がエアシリンダ装置４５によって回動され、蓋体１０ａの錠前を施錠する。これにより、ウエハ収納室１０ｃには窒素ガス６９が密封された状態になる。
蓋体１０ａの施錠が終了すると、給排気路から吸込口部材４７に供給されていた負圧が切られて大気に開放されることにより、吸着具４６の蓋体１０ａの真空吸着保持が解除される。
続いて、載置台２７がエアシリンダ装置２６によってベース２１から離れる方向に移動され、ポッド１０の開口側端面がベース２１の正面から離座される。
次いで、処理済みのウエハ９が収納された処理済み実ポッド１０はポッド棚１２にポッド搬送装置１４によって搬送されて戻される。
処理済みウエハ９がボート８から全てディスチャージされる迄、この作業が上段ポートＡと下段ポートＢとにおいて交互に繰り返される。
以上がウエハ収納ステップである。
【００５７】
ところで、処理済みウエハ９がポッド１０のウエハ収納室１０ｃに収納されるウエハ収納ステップにおいては、ウエハ収納室１０ｃの酸素濃度は大気中の酸素濃度よりも低い。なぜならば、前述した通り、空のポッド１０のウエハ収納室１０ｃには窒素ガス６９がウエハ取り出しステップにおいて封入されるからである。
ここで、ポッド１０のウエハ収納室１０ｃは完全気密性能を具備せずに、数１０分間ないし数時間の熱処理時間の間に大気の状態に戻る傾向にあることを考慮しても、ウエハ収納室１０ｃの酸素濃度は大気中の酸素濃度よりも低い。
また、空のポッド１０のウエハ収納室１０ｃにはウエハ９が存在しないために、窒素ガス６９の吹き込み流量を大きく設定しても、パーティクルを巻き上げる懸念はない。
さらに、空のポッド１０のウエハ収納室１０ｃにはウエハ９が存在しないことにより、窒素ガスの澱み箇所がウエハの存在する場合に比べて少ないために、窒素ガス６９を容易に実施することができる。
以上のことから、ウエハ収納ステップの初期における窒素ガス６９の流量は、前述したウエハ取り出しステップの窒素ガス６９の流量よりも大きく設定される。これにより、ウエハ収納ステップにおける窒素ガスパージ時間を短縮することができるので、前述した工程の総時間を短縮することができる。
【００５８】
処理済みウエハ９を収納してポッド棚１２に戻されたポッド１０は、ポッド棚１２からポッドステージ１１へポッド搬送装置１４によって搬送される。
ポッドステージ１１に移載されたポッド１０はポッド出し入れ口から筐体２の外部に搬出されて、洗浄工程や成膜検査工程等の次工程へ搬送される。
そして、新規のウエハ９を収納したポッド１０が筐体２内のポッドステージ１１にポッド出し入れ口から搬入される。
【００５９】
なお、新旧ポッド１０のポッドステージ１１への搬入搬出（ポッドローディングおよびポッドアンローディング）作業およびポッドステージ１１とポッド棚１２との間の入替え作業は、プロセスチューブ４におけるボート８の搬入搬出（ボートローディングおよびボートアンローディング）作業や成膜処理の間すなわち成膜待機ステップの実行中に同時進行されるため、バッチ式ＣＶＤ装置１の全体としての作業時間が延長されるのを防止することができる。
【００６０】
以降、以上説明したウエハ装填脱装方法および成膜方法が繰り返されて、ＣＶＤ膜がウエハ９にバッチ式ＣＶＤ装置１によって形成され、ＩＣの製造方法における成膜工程が実施されて行く。
【００６１】
前記実施の形態によれば、次の効果が得られる。
【００６２】
1)  ポッドオープナ２０のベース２１にポッド１０のウエハ出し入れ口１０ｂを被覆するオープナ筐体６０を設備し、このオープナ筐体６０には窒素ガス６９をポッドオープナ室６１に流通させるための給気管６７および排気管６３を接続することにより、ポッドオープナ２０によるポッド１０の開放時に窒素ガス６９をポッドオープナ室６１に充填することができるため、ポッド１０のウエハ収納室１０ｃに閉じ込められていた大気を窒素ガス６９によって排気するとともに、ポッド１０のウエハ収納室１０ｃおよびポッドオープナ室６１における大気中の空気や水分を窒素ガス６９によってパージすることができる。
【００６３】
2)  ポッドオープナ室６１やポッド１０のウエハ収納室１０ｃを窒素ガス６９によってパージすることにより、ポッド１０のウエハ収納室１０ｃに閉じ込められていた大気中の空気や水分がウエハ移載室１６に放出されるのを防止することができるため、それらによるウエハ移載室１６の汚染や酸素濃度の上昇等の弊害の発生は防止することができる。
【００６４】
3)  ポッド１０のウエハ出し入れ口１０ｂの閉鎖時に、ポッド１０のウエハ収納室１０ｃに窒素ガス６９を充填して密封することにより、収納中のウエハの自然酸化等を抑制することができる。
【００６５】
4)  排気管６３に排気量調整手段を介設することにより、設置室１８の圧力Ｐ1 ＜ポッドオープナ室６１の圧力Ｐ2 ＜ウエハ移載室１６の圧力Ｐ3 になるように制御することができるので、ポッド１０のウエハ収納室１０ｃの酸素や水分および汚染物質がウエハ移載室１６に侵入するのを確実に防止することができる。
【００６６】
5)  排気量調整手段を開閉弁６５およびバイパスライン６６の組み合わせによって構成することにより、構造および制御を簡単化することができるので、コストアップを防止することができる。
【００６７】
6)  ウエハ収納ステップの窒素ガス６９の流量をウエハ取り出しステップの窒素ガス６９の流量よりも大きく設定することにより、ウエハ収納ステップにおける窒素ガスパージ時間を短縮することができるので、工程の総時間を短縮することができる。
【００６８】
7)  ウエハ収納ステップの初期においては、空のポッド１０のウエハ収納室１０ｃにはウエハ９が存在しないために、パーティクルを巻き上げる懸念はなく、かつまた、空のポッド１０のウエハ収納室１０ｃにはウエハ９が存在しないことにより、窒素ガスの澱み箇所がウエハの存在する場合に比べて少ないために、ウエハ収納ステップにおける窒素ガス６９の吹き込み流量を大きく設定しても、パーティクルやウエハの損傷の発生を回避することができる。
【００６９】
図１３は本発明の他の実施の形態であるバッチ式ＣＶＤ装置を示す一部省略平面断面図である。
【００７０】
本実施の形態が前記実施の形態と異なる点は、コントローラ７０によって制御される排気量調整手段として可変流量制御弁６５Ａが使用されている点である。
【００７１】
本実施の形態においても、可変流量制御弁６５Ａにより、設置室１８の圧力Ｐ1 ＜ポッドオープナ室６１の圧力Ｐ2 ＜ウエハ移載室１６の圧力Ｐ3 になるように制御することができるので、ポッド１０のウエハ収納室１０ｃの酸素や水分および汚染物質がウエハ移載室１６に侵入するのを確実に防止することができる。
【００７２】
なお、本発明は前記実施の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に変更が可能であることはいうまでもない。
【００７３】
不活性ガスは窒素ガスに限らず、例えば、Ｈｅ、Ａｒ、Ｋｒ、Ｘｅ等の他の不活性ガスを使用してもよい。
【００７４】
キャリアとしてのポッドは、複数枚のウエハを直接的に収納するように構成するに限らず、複数枚のウエハを積層したカセットを収納するように構成してもよい。
【００７５】
バッチ式ＣＶＤ装置は成膜処理に使用するに限らず、酸化膜形成処理や拡散処理等の他の熱処理（thermal treatment ）にも使用することができる。
【００７６】
前記実施の形態ではバッチ式縦形拡散・ＣＶＤ装置の場合について説明したが、本発明はこれに限らず、酸化装置、拡散装置、アニール装置、その他の熱処理装置（furnace ）等の半導体製造装置全般に適用することができる。
【００７７】
本発明の好ましい態様を付記する。
（１）基板が基板出し入れ口から収納されこの基板出し入れ口には蓋体が着脱自在に装着されたキャリアと、前記キャリアと連設されるキャリア開閉室と、前記キャリア開閉室に連設された基板搬送室と、前記基板搬送室に連設された基板処理室と、前記キャリア開閉室内の雰囲気を吸引排気する排気手段と、前記排気手段の吸引排気量を調整する排気量調整手段と、を備えていることを特徴とする半導体製造装置。
（２）前記キャリア開閉室に不活性ガスを導入する不活性ガス導入手段と、前記不活性ガス導入手段から不活性ガスを前記キャリア開閉室に導入している時には、前記キャリア開閉室外の圧力Ｐ1 ＜前記キャリア開閉室内の圧力Ｐ2 ＜前記基板搬送室の圧力Ｐ3 になるように、前記排気量調整手段の排気量を調整するコントローラと、を備えていることを特徴とする前項（１）に記載の半導体製造装置。
（３）前記キャリア開閉室に不活性ガスを導入する不活性ガス導入手段と、前記不活性ガス導入手段から不活性ガスを前記キャリア開閉室に導入している時には、前記不活性ガス導入手段の排気量が不活性ガスを供給していない時よりも多くなるように、前記排気量調整手段を制御するコントローラと、を備えていることを特徴とする前項（１）に記載の半導体製造装置。
（４）前記キャリア開閉室に不活性ガスを導入する不活性ガス導入手段と、前記キャリア開閉室と連通する前記基板搬送室の開口部を塞いでいる時には、前記キャリア開閉室外の圧力Ｐ1 ＜前記キャリア開閉室内の圧力Ｐ2 ＜前記基板搬送室の圧力Ｐ3 になるように、前記排気量調整手段の排気量を調整するコントローラと、を備えていることを特徴とする前項（１）に記載の半導体製造装置。
（５）装置内の雰囲気が前記搬送室→前記キャリア開閉室→装置外へと流れるように、前記排気量調整手段の排気量が調整されることを特徴とする前項（１）ないし（４）のいずれかに記載の半導体製造装置。
（６）前記蓋体が脱装されて前記キャリアの基板出し入れ口が開かれ、前記キャリア開閉室と連通する前記基板搬送室の開口部が閉塞されている時には、前記キャリア開閉室外の圧力Ｐ1 ＜前記キャリア開閉室内の圧力Ｐ2 ＜前記基板搬送室の圧力Ｐ3 になるように、前記排気量調整手段の排気量を調整するコントローラと、を備えていることを特徴とする前項（１）に記載の半導体製造装置。
（７）前記蓋体が脱装されて前記キャリアの基板出し入れ口が開かれ、前記キャリア開閉室に形成された蓋体退避室に退避されて、前記キャリア開閉室と前記基板搬送室とが連通して前記基板が通過可能な基板搬送空間が形成されている時には、前記キャリア開閉室外の圧力Ｐ1 ＜前記キャリア開閉室内の圧力Ｐ2 ＜前記基板搬送室の圧力Ｐ3 になるように、前記排気量調整手段の排気量を調整するコントローラを備えており、前記排気手段は前記基板搬送空間から前記蓋体退避室を通って前記排気手段に気流が形成される位置に配置されていることを特徴とする前項（１）に記載の半導体製造装置。
（８）前記蓋体が脱装されて前記キャリアの基板出し入れ口が開かれ、前記キャリア開閉室に形成された蓋体退避室に退避されて、前記キャリア開閉室と前記基板搬送室とが連通して前記基板が通過可能な基板搬送空間が形成されている時には、装置内の雰囲気が前記搬送室→前記キャリア開閉室→装置外へと流れるように、前記排気量調整手段の排気量が調整され、前記排気手段は前記基板搬送空間から前記蓋体退避室を通って前記排気手段に気流が形成される位置に配置されていることを特徴とする前項（１）に記載の半導体製造装置。
（９）前記キャリア開閉室にはキャリア開閉装置によって開放された前記蓋体が退避する蓋体退避室と、前記キャリアと前記キャリア開閉室と前記基板搬送室とが連通して前記基板が通過可能な基板搬送空間とが形成されており、前記排気手段は前記基板搬送空間から前記蓋体退避室を通って前記排気手段に気流が形成される位置に配置されており、さらに、前記キャリア開閉室には前記不活性ガス導入手段が設けられており、前記不活性ガス導入手段から不活性ガスを前記キャリア開閉室に導入している時には、前記不活性ガス導入手段の排気量が不活性ガスを供給していない時よりも多くなるように、前記排気量調整手段を制御するコントローラと、を備えていることを特徴とする前項（１）に記載の半導体製造装置。
（１０）前記キャリアは複数枚の基板を直接的に収納するように構成されていることを特徴とする前項（１）に記載の半導体製造装置。
（１１）前記キャリアは複数枚の基板を積層したカセットを収納するように構成されていることを特徴とする前項（１）に記載の半導体製造装置。
（１２）基板が基板出し入れ口から収納されこの基板出し入れ口には蓋体が着脱自在に装着されたキャリアと、前記キャリアと連設されるキャリア開閉室と、前記キャリア開閉室に連設された基板搬送室と、前記基板搬送室に連設された基板処理室と、前記キャリア開閉室内の雰囲気を吸引排気する排気手段と、前記排気手段の吸引排気量を調整する排気量調整手段と、前記キャリア開閉室に不活性ガスを導入する不活性ガス導入手段と、前記排気量調整手段の排気量を調整するコントローラとを備えている半導体製造装置を使用した半導体装置の製造方法であって、
前記不活性ガス導入手段から不活性ガスを前記キャリア開閉室に導入している時には、前記キャリア開閉室外の圧力Ｐ1 ＜前記キャリア開閉室内の圧力Ｐ2 ＜前記基板搬送室の圧力Ｐ3 になるように、前記排気量調整手段の排気量を調整することを特徴とする半導体装置の製造方法。
（１３）前記不活性ガス導入手段から不活性ガスを前記キャリア開閉室に導入している時には、前記不活性ガス導入手段の排気量が不活性ガスを供給していない時よりも多くなるように、前記排気量調整手段を制御することを特徴とする前項（１２）に記載の半導体装置の製造方法。
（１４）前記キャリア開閉室と連通する前記基板搬送室の開口部を塞いでいる時には、前記キャリア開閉室外の圧力Ｐ1 ＜前記キャリア開閉室内の圧力Ｐ2 ＜前記基板搬送室の圧力Ｐ3 になるように前記排気量調整手段の排気量を調整することを特徴とする前項（１２）に記載の半導体装置の製造方法。
（１５）装置内の雰囲気が前記搬送室→前記キャリア開閉室→装置外へと流れるように、前記排気量調整手段の排気量を調整することを特徴とする前項（１２）ないし（１４）のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
（１６）前記蓋体が脱装されて前記キャリアの基板出し入れ口が開かれ、前記キャリア開閉室と連通する前記基板搬送室の開口部が閉塞されている時には、前記キャリア開閉室外の圧力Ｐ1 ＜前記キャリア開閉室内の圧力Ｐ2 ＜前記基板搬送室の圧力Ｐ3 になるように、前記排気量調整手段の排気量を調整することを特徴とする前項（１２）に記載の半導体装置の製造方法。
（１７）前記蓋体が脱装されて前記キャリアの基板出し入れ口が開かれ、前記キャリア開閉室に形成された蓋体退避室に退避されて、前記キャリア開閉室と前記基板搬送室とが連通して前記基板が通過可能な基板搬送空間が形成されている時には、前記キャリア開閉室外の圧力Ｐ1 ＜前記キャリア開閉室内の圧力Ｐ2 ＜前記基板搬送室の圧力Ｐ3 になるように、前記排気量調整手段の排気量を調整し、前記排気手段は前記基板搬送空間から前記蓋体退避室を通って前記排気手段に気流を形成することを特徴とする前項（１２）に記載の半導体装置の製造方法。
（１８）前記蓋体が脱装されて前記キャリアの基板出し入れ口が開かれ、前記キャリア開閉室に形成された蓋体退避室に退避されて、前記キャリア開閉室と前記基板搬送室とが連通して前記基板が通過可能な基板搬送空間が形成されている時には、装置内の雰囲気が前記搬送室→前記キャリア開閉室→装置外へと流れるように、前記排気量調整手段の排気量を調整し、前記排気手段は前記基板搬送空間から前記蓋体退避室を通って前記排気手段に気流が形成することを特徴とする前項（１２）に記載の半導体装置の製造方法。
（１９）基板を収納したキャリアの基板収納室から前記基板が取り出される際に、前記基板収納室の基板出し入れ口を塞ぐ蓋体がポッドオープナによって移動されて、前記基板出し入れ口が開かれ、前記ポッドオープナの設置されたポッドオープナ室が密封された状態で、不活性ガスが流され、前記基板収納室に不活性ガスが供給される基板取り出しステップと、
空のキャリアに基板が収納される際に、前記空のキャリアに基板が収納される前に前記蓋体がポッドオープナによって移動されて前記基板出し入れ口が開かれ、前記ポッドオープナ室が密封された状態で、不活性ガスが流され、前記基板収納室に不活性ガスが供給される基板収納ステップとを備えている半導体装置の製造方法。
（２０）前記基板収納ステップの前記不活性ガスの単位時間当たりの流量が前記基板取り出しステップの前記不活性ガスの単位時間当たりの流量よりも大きく設定されていることを特徴とする前項（１９）に記載の半導体装置の製造方法。
【００７８】
前記した（１）の手段によれば、キャリア開閉室外の圧力Ｐ1 ＜キャリア開閉室内の圧力Ｐ2 ＜基板搬送室の圧力Ｐ3 になるように制御することができるので、基板の自然酸化膜の堆積やパーティクルの付着、基板搬送室の汚染や酸素濃度の上昇等のポッドの開放時における弊害の発生を防止することができる。
【００７９】
前記した（１９）（２０）の手段によれば、キャリア内の酸素濃度を効果的に低減することができるので、基板の自然酸化膜の堆積やパーティクルの付着、基板搬送室の汚染や酸素濃度の上昇等のポッドの開放時における弊害の発生を防止することができる。
しかも、基板取り出しステップにおける不活性ガスの流量を小さく抑えることにより、キャリアの基板収納室に収納された基板の所謂ばたつきを防止することができるので、パーティクルや基板の損傷の発生を防止することができる。
逆に、基板収納ステップにおける不活性ガスの流量を大きく設定することにより、不活性ガスのパージ時間を短縮することができるので、工程全体としての作業時間を短縮することができる。
【符号の説明】
【００８０】
１…バッチ式ＣＶＤ装置（半導体製造装置）、２…筐体、３…ヒータユニット、４…プロセスチューブ、５…ガス導入管、６…排気管、７…ボートエレベータ、８…ボート、９…ウエハ（基板）、１０…ポッド（キャリア）、１０ａ…蓋体、１０ｂ…ウエハ出し入れ口（基板出し入れ口）、１０ｃ…ウエハ収納室（ウエハ収納室）、１１…ポッドステージ、１２…ポッド棚、１３…ウエハ授受ポート、１４…ポッド搬送装置、１５…ウエハ移載装置、１６…ウエハ移載室（基板搬送室）、１７…ウエハ移載室筐体、１８…ポッド搬送装置設置室（設置室）、１９…排気装置、２０…ポッドオープナ（開閉装置）、２１…ベース、２２…ウエハ出し入れ口、２３…支持台、２４…ガイドレール、２５…ガイドブロック、２６…エアシリンダ装置、２７…載置台、２８…位置決めピン、３０…ガイドレール、３１…左右方向移動台（第一移動台）、３２…エアシリンダ装置、３２ａ…ピストンロッド、３３…ガイドレール、３４…前後方向移動台（第二移動台）、３５…ガイド孔、３６…ブラケット、３７…ロータリーアクチュエータ、３７ａ…アーム、３８…ガイドピン、３９…ブラケット、４０…クロージャ、４１…解錠軸、４１ａ…係合部、４２…プーリー、４３…ベルト、４４…連結片、４５…エアシリンダ装置、４６…吸着具、４７…吸込口部材、５０…ロータリーアクチュエータ、５０ａ…回転軸、５１…アーム、５２…挿通孔、５３…マッピング装置、５４、５５、５６、５７…パッキン、６０…ポッドオープナ室筐体（オープナ筐体）、６１…ポッドオープナ室（キャリア開閉室）、６２…ウエハ出し入れ口、６３…排気管（排気手段）、６４…ポンプ、６５…開閉弁（排気量調整手段）、６５Ａ…可変流量制御弁（排気量調整手段）６６…バイパスライン（排気量調整手段）、６７…給気管、６７Ａ、６８…給気装置、６９…窒素ガス、７０…コントローラ、７１、７２、７３…圧力計。
【図１】
2010166077.tif 000003
【図２】
2010166077.tif 000004
【図３】
2010166077.tif 000005
【図４】
2010166077.tif 000006
【図５】
2010166077.tif 000007
【図６】
2010166077.tif 000008
【図７】
2010166077.tif 000009
【図８】
2010166077.tif 000010
【図９】
2010166077.tif 000011
【図１０】
2010166077.tif 000012
【図１１】
2010166077.tif 000013
【図１２】
2010166077.tif 000014
【図１３】
2010166077.tif 000015