(57)【要約】【課題】比較的大口径の基板に対して基板処理を行う場合であっても、その基板に対して均一に基板処理を行うことが可能な基板処理装置を提供すること。【解決手段】基板処理装置１０１は、複数の基板（ウエハ）２００を略垂直姿勢で横方向（略水平方向）に配列した状態で保持する基板保持具２１７と、基板保持具２１７を収容する処理管（プロセスチューブ）２０５と、処理管２０５の開口部を密閉する炉口側シール部（炉口側メカフランジ部）２１９０と、炉口側シール部２１９０に設けられ、複数の基板２００の配列方向（基板の２００が保持される方向）を基準に該基板の周方向に、基板保持具２１７を回転させる回転部２５５と、を有し、基板保持具２１７は、基板２００を略垂直姿勢で固定する固定部（可動保持部２１７ｃ）と固定保持部２１７ａとを備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の基板を略垂直姿勢で略水平方向に配列した状態で保持する基板保持具と、
前記基板保持具を収容する処理管と、
前記処理管の開口部を密閉するシール部と、
前記シール部に設けられ、前記複数の基板の配列方向を基準に該基板の周方向に、前記基板保持具を回転させる回転部と、を有し、
前記基板保持具は、前記基板を前記略垂直姿勢で固定する固定部を備える
ことを特徴とする基板処理装置。
【請求項２】
前記基板の配列方向と水平方向とのなす角を所定角度以下とする
ことを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項３】
前記処理管の内壁と前記基板保持具で保持された基板との間に設けられ、前記基板の配列方向に沿って延在し、一つ以上のガス供給口を備えるガス供給部と、
前記処理管の内壁と前記基板保持具で保持された基板との間に設けられ、前記基板の配列方向に沿って延在し、前記基板を介して前記ガス供給口に対向する位置に、一つ以上のガス排気口を備えるガス排気部と、を有し、
前記ガス供給口から前記ガス排気口に向かってガスを流すことで、前記基板の表面に平行に前記ガスが供給される
ことを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項４】
複数の前記ガス供給口は、前記基板保持具に保持された前記複数の基板それぞれに対して、略同じ流量のガスを供給するようにそれぞれの口径が設定されている
ことを特徴とする請求項３に記載の基板処理装置。
【請求項５】
前記処理管は、
前記基板保持具で保持される基板の外周を囲うインナチューブと、
前記インナチューブの外周を囲うアウタチューブと、
前記インナチューブと前記アウタチューブとの間の空間を、ガス供給部とガス排気部とに区切るとともに、前記複数の基板の配列方向に沿って延在する仕切板と、を有し、
前記インナチューブは、
前記ガス供給部と該インナチューブ内とを連通するガス供給口と、
前記ガス排気部と該インナチューブ内とを連通するガス排気口と、を備える
ことを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項６】
前記シール部は、
前記ガス供給部にガスを導入するガス導入ラインと、
前記ガス排気部を排気するガス排気ラインと、を備える
ことを特徴とする請求項５に記載の基板処理装置。
【請求項７】
前記回転軸方向に沿った前記基板保持具の両端部が、前記処理管の両端部にそれぞれ設けられた回転支持部により回転自在にそれぞれ支持される
ことを特徴とする請求項６に記載の基板処理装置。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいずれかに記載される基板処理装置の処理管。
【請求項９】
請求項１から請求項７のいずれかに記載される基板処理装置の基板保持具の固定部。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
シリコンからなる基板（ウエハ）を処理管内に収容し、その処理管内の基板に反応性のガス等を供給して、その基板を処理する基板処理装置が知られている。
例えば、複数の基板を水平姿勢で上下方向に等間隔で積層した状態で保持する基板保持具を、縦長の縦型処理管内に収容して、その処理管内で基板を処理する基板処理装置が知られている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
基板を処理する場合、処理管内の基板に対して均一な処理を行うことが重要である。
しかしながら、上記縦型処理管を備える基板処理装置で、比較的大口径、例えば約４００ｍｍ以上の口径の基板を処理する際、水平姿勢で配置された基板が自重により比較的大きく変形する場合がある。そのため、その基板に対して均一に所定の基板処理を行うことができない場合がある。
【０００４】
本発明は、比較的大口径の基板に対して基板処理を行う場合であっても、その基板に対して均一に基板処理を行うことが可能な基板処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一態様によれば、複数の基板を略垂直姿勢で横方向（略水平方向）に配列した状態で保持する基板保持具と、前記基板保持具を収容する処理管と、前記処理管の開口部を密閉するシール部と、前記シール部に設けられ、前記複数の基板の配列方向を基準に該基板の周方向に、前記基板保持具を回転させる回転部と、を有し、前記基板保持具は、前記基板を前記略垂直姿勢で固定する固定部を備える基板処理装置が提供される。
【０００６】
本発明の他の態様によれば、上記基板処理装置の処理管が提供される。
【０００７】
本発明の更に他の態様によれば、上記基板処理装置の基板固定具の固定部が提供される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明にかかる基板処理装置によれば、比較的大口径の基板に対して基板処理を行う場合であっても、その基板に対して均一に基板処理を行うことが可能な基板処理装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１の実施形態にかかる基板処理装置の概略構成図である。
【図２】処理管（プロセスチューブ）が密閉された状態の基板処理装置を説明するための図である。
【図３】（Ａ）は処理管を説明するための図であり、（Ｂ）は（Ａ）に示された処理管のＢ−Ｂ線に沿った側面断面図であり、（Ｃ）は本発明の一実施形態にかかる処理管の上方からの透視図である。
【図４】本発明の一実施形態にかかる処理管の透過斜視図である。
【図５】（Ａ）は炉口側シールフランジ部と基板保持具の正面図であり（基板を固定した状態）、（Ｂ）は炉口側シールフランジ部の側面断面図であり（基板を固定した状態）、（Ｃ）は炉口側シールフランジ部と基板保持具の正面図であり（基板を取り外し可能または基板を収容可能な状態）、（Ｄ）は炉口側シールフランジ部の側面断面図である（基板を取り外し可能または基板を収容可能な状態）。
【図６】（Ａ）は本発明の一実施形態にかかる基板処理装置の炉口側シール部と基板保持具の要部を説明するための図であり（基板を固定した状態）、（Ｂ）は炉口側シール部と基板保持具の要部を説明するための図である（基板を取り外し可能な状態または基板を収容可能な状態）。
【図７】本発明の一実施形態にかかる基板処理装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図８】（Ａ）は基板保持具により基板を水平姿勢で保持した状態を説明するための図であり、（Ｂ）は基板保持具により基板を水平姿勢で固定した状態を説明するための図であり、（Ｃ）は基板を固定したまま基板保持具を９０°回転させて、基板を垂直姿勢に姿勢変換した状態を説明するための図である。
【図９】比較例にかかる縦型処理炉を備える基板処理装置を説明するための図である。
【図１０】図９に示す比較例にかかる基板処理装置の基板保持具により水平姿勢で支持されるウエハを説明するための図である。
【図１１】比較例にかかる横型処理管を備える基板処理装置の概念図である。
【図１２】（Ａ）は図１１に示した基板処理装置を説明するための図であり、（Ｂ）は図１１に示した基板処理装置においてウエハの中心、処理管の中心、ヒータの中心が一致していない構成のとき、処理管内に生じる対流を説明するための図である。
【図１３】（Ａ）は本発明の第２の実施形態にかかる基板処理装置の基板保持具の動作を説明するための図であり、（Ｂ）は（Ａ）に示された基板保持具によるウエハを固定する動作を説明するための図である。
【図１４】本発明の第３の実施形態にかかる基板処理装置の基板保持具を説明するための図である
【図１５】本発明の第４の実施形態にかかる基板処理装置の基板保持具を説明するための図である。
【図１６】（Ａ）は本発明の第５の実施形態にかかる基板処理装置の動作を説明するための図であり（回転軸の軸方向（長手方向）と水平方向が一致している場合）、（Ｂ）は本発明の第５の実施形態にかかる基板処理装置の動作を説明するための図である（回転軸の軸方向（長手方向）が水平方向に対して角度θだけ傾斜している場合）。
【図１７】（Ａ）は本発明の第６の実施形態にかかる基板処理装置の基板保持具とリング状部材（リングボート）の正面図であり、（Ｂ）は、（Ａ）に示した基板処理装置の基板保持具の支柱とリングボートとウエハの拡大断面図である。
【図１８】（Ａ）は本発明の第７の実施形態にかかる基板処理装置の回転支持部（尾管側回転支持部）を説明するための図であり、（Ｂ）は尾管側回転支持部により基板保持具の両端部を回転自在に支持した状態を説明するための図である。
【図１９】本発明の第８の実施形態にかかる基板処理装置の概略構成図である
【図２０】図１９に示された処理管が密閉された状態の基板処理装置を説明するための図である。
【図２１】本発明の第９の実施形態にかかる基板処理装置を説明するための図である。
【図２２】本発明の第１０の実施形態にかかる基板処理装置を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
＜本発明の第１の実施形態＞
以下に、本発明の一実施形態にかかる基板処理装置について、図面を参照しながら説明
する。
図１は、本発明の第１の実施形態にかかる基板処理装置１０１の概略構成図である。図２は、処理管（プロセスチューブ）２０５が密閉された状態の基板処理装置１０１を説明するための図である。図３（Ａ）は、処理管２０５を説明するための図である。図３（Ｂ）は、図３（Ａ）に示された処理管２０５のＢ−Ｂ線に沿った側面断面図である。図３（Ｃ）は、本発明の一実施形態にかかる処理管２０５の上方からの透視図である。図４は、本発明の一実施形態にかかる処理管２０５の透過斜視図である。
図５（Ａ）は、炉口側シール部（シール部）２１９０と基板保持具２１７の正面図である（基板（ウエハ）２００を固定した状態）。図５（Ｂ）は、炉口側シール部２１９０と基板保持具２１７の側面断面図である（基板を固定した状態）。図５（Ｃ）は、炉口側シール部２１９０と基板保持具２１７の正面図である（基板を取り外し可能または基板を収容可能な状態）。図５（Ｄ）は、炉口側シール部２１９０と基板保持具２１７の側面断面図である（基板を取り外し可能または基板を収容可能な状態）。
図６（Ａ）は、本発明の一実施形態にかかる基板処理装置１０１の炉口側シール部２１９０と基板保持具２１７の要部を説明するための図である（基板２００を固定した状態）。図６（Ｂ）は、炉口側シール部２１９０と基板保持具２１７の要部を説明するための図である（基板２００を取り外し可能な状態または基板２００を収容可能な状態）。
【００１１】
（基板処理装置１０１の構成）
図１，図２に示されるように、基板処理装置１０１は、前室１１７、移載室（搬送室）１２４、炉口側シール部（第１のシール部または炉口側メカフランジ部ともいう）２１９０、尾管側シール部（第２のシール部または尾管側メカフランジ部ともいう）２９００、処理炉（反応炉）２０２、基板保持具２１７、ガス供給ユニット２０、コントローラ２８０を有する。
炉口側シール部２１９０（炉口側メカフランジ部）は、本発明にかかるシール部の一実施形態に相当する。基板保持具２１７は、本発明にかかる基板保持具の一実施形態に相当する。処理炉２０２は、少なくとも加熱ユニットとしてのヒータ２０７と、処理管（プロセスチューブ）２０５とを有する。プロセスチューブ２０５は、本発明にかかる処理管の一実施形態に相当する。
【００１２】
（筐体１１１）
図１，図２に示されるように、本実施形態にかかる基板処理装置１０１は、筐体１１１を備えている。筐体１１１の正面前方には、前室１１７が設けられている。
【００１３】
前部１１７の正面壁には、シリコン等からなるウエハ（基板）２００を筐体１１１内に搬入搬出するためのウエハ搬入搬出口（基板搬入搬出口）１２０が開設されている。
【００１４】
ウエハ２００を収容するキャリア（収容容器）としては、フープ（ＦＯＵＰ：front opening unified pod）（以下ポッドという。）１１０が使用されている。
ポッド１１０は、一つの面が開口された略立方体の箱形状に形成されている。その開口部であるウエハ出し入れ口には、キャップが着脱自在に装着されている。ポッド１１０内のカセット１１０ａには、複数のウエハ２００が水平姿勢で垂直方向に沿って所定間隔に配置される。
【００１５】
ウエハ搬入搬出口１２０には、ポッドオープナ１２１が設置されている。ポッドオープナ１２１は、ポッド１１０を載置する載置台１２２と、ポッド１１０のキャップ（蓋体）を着脱するキャップ着脱機構（蓋体着脱機構）１２３とを備えている。ポッドオープナ１２１は、載置台１２２に載置されたポッド１１０のキャップをキャップ着脱機構１２３によって着脱することにより、ポッド１１０のウエハ出し入れ口を開閉するように構成されている。
【００１６】
（移載室１２４）
筐体１１１の前室１１７の後方には、ウエハ載置台１２２の設置空間（前室１１７）から、流体的に隔離された移載室（搬送室）１２４が設けられている。移載室１２４内には、ウエハ移載機構（基板移載機構）１２５が設けられている。ウエハ移載機構１２５は、ウエハ２００を水平方向に回転ないし直動可能なウエハ移載装置（基板移載装置）１２５ａと、ウエハ移載装置１２５ａを移動させるための移動機構１２５ｂと、を有する。
【００１７】
移動機構１２５ｂは、ウエハ移載装置エレベータ１２５ｂおよびウエハ移載装置１２５ａの連続動作により、ウエハ移載装置１２５ａのツイーザ（基板保持体）１２５ｃをウエハ２００の載置部として、基板保持具２１７に対してウエハ２００を装填（チャージング）および脱装（ディスチャージング）するように構成されている。
【００１８】
本実施形態では、ウエハ２００が装填される基板保持具２１７は、水平姿勢と垂直姿勢との間で姿勢変換可能に構成されている。いうまでもなく、基板保持具２１７は本実施形態に限られるものではない。例えば、基板保持具２１７は、ウエハ２００を垂直姿勢で保持するように固定されていても構わない。
【００１９】
（姿勢変換移動機構１１５）
第１のシール部２１９０の近傍（例えば下方）には、姿勢変換移動機構１１５が備えられている。例えば、姿勢変換移動機構１１５は、基板保持具２１７を保持する第１のシール部２１９０を、基板保持具２１７に保持されるウエハ２００が水平姿勢となる状態と垂直姿勢となる状態との間で姿勢変換する機構と、第１のシール部２１９０を移動させる機構と、を有する。詳細には、姿勢変換移動機構１１５は、第１のシール部２１９０に連結された連結具としてのアーム１２８と、姿勢変換移動駆動部１１５１と、移動誘導部材１１５２と、を有する。
【００２０】
（第１のシール部（炉口側メカフランジ部）２１９０）
処理炉２０２の炉口（開口部）２０２１側は、第１のシール部２１９０により閉塞される。この第１のシール部２１９０は、基板保持具２１７を回転自在に保持し、処理炉２０２の開口部２０２１を密閉可能に構成されている。詳細には、第１のシール部２１９０は、シールフランジ（炉口側シールフランジ）２１９、基板保持具２１７を回転自在に保持する回転部２５５を有する。第１のシール部２１９０の各構成要素については後述する。
【００２１】
基板保持具２１７は、複数本の保持部材（例えば支柱）を備えており、複数枚（例えば、２０枚から１５０枚程度）のウエハ２００を、略垂直姿勢で、その中心を揃えた状態で横方向（略水平方向）に配列させて保持するように構成されている。基板保持具２１７の詳細な構成については後述する。
【００２２】
（処理炉２０２）
筐体１１１の後方（図１中の右側）には、処理炉２０２が設けられている。処理炉２０２は筒形状に形成されている。本実施形態にかかる処理炉２０２は、反応管としてのプロセスチューブ（処理管）２０５を備えている。プロセスチューブ２０５の軸心方向の一方の端部には、炉口（開口部）２０２１が設けられている。プロセスチューブ２０５の軸心方向の他方の端部には、第２のシール部（尾管側メカフランジ部）２９００が設けられている。なお、第２のシール部２９００の構成については後述する。
【００２３】
（ガス供給部２３２０及びガス排気部２３１０）
本実施形態では、図１，図２，図３（Ａ）〜図３（Ｃ）に示すように、プロセスチューブ２０５の内壁と基板保持具２１７で保持されたウエハ２００との間に設けられ、ウエハ
２００の配列される方向（略水平方向）に沿って延在し、一つ以上のガス供給口２０４２を備えるガス供給部２３２０と、プロセスチューブ２０５の内壁と基板保持具２１７で保持されたウエハ２００との間に設けられ、ウエハ２００の配列方向（ウエハ２００が基板保持具２１７に保持される方向）に沿って延在し、ウエハ２００を介してガス供給口２０４２に対向する位置に、一つ以上のガス排気口２０４１を備えるガス排気部２３１０と、が設けられている。
【００２４】
例えば、ウエハ２００の配列方向に沿って、複数のガス供給口２０４２がウエハ２００の配列方向に沿って形成されていてもよいし、一つ以上の細長形状のガス供給口２０４２がウエハ２００の配列方向に沿って形成されていてもよい。
【００２５】
また、例えば、ウエハ２００の配列方向に沿って、複数のガス排気口２０４１がウエハ２００の配列方向に沿って形成されていてもよいし、一つ以上の細長形状のガス排気口２０４１がウエハ２００の配列方向に沿って形成されていてもよい。
【００２６】
図３（Ｂ）に示されるように、このガス供給口２０４２からガス排気口２０４１に向かってガス（プロセスガス等）を流すことで、ウエハ２００の表面（主面）２００Ｓに対して平行にそのガスが供給される（サイドフロー構成）。
【００２７】
上記複数のガス供給口２０４２は、例えば、基板保持具２１７に保持された複数のウエハ２００それぞれに対して、略同じ流量のガスを供給するようにそれぞれの口径が設定されていてもよい。
【００２８】
また、例えば、上記複数のガス排気口２０４１は、基板保持具２１７に保持された複数のウエハ２００それぞれに対して、略同じ流量のガスを排気するようにそれぞれの口径が設定されていてもよい。
【００２９】
また、上記ガス供給口２０４２とガス排気口２０４１は、基板保持具２１７に保持された複数のウエハ２００それぞれに対して、略同じ流量のガスを供給するようにそれぞれの口径が設定されていてもよい。
上記ガス供給口２０４２，ガス排気口２０４１は、ウエハ２００に対する基板処理の処理条件に応じて適宜設定される。
【００３０】
（プロセスチューブ２０５）
本発明にかかる一実施形態では、図１，図２，図３（Ａ）〜図３（Ｃ），図４に示されるように、プロセスチューブ２０５として二重管を採用している。
【００３１】
本実施形態にかかるプロセスチューブ２０５は、ウエハ２００を保持する基板保持具２１７が収容される円筒形状の内管（インナチューブ）２０４と、インナチューブ２０４を取り囲む円筒形状の外管（アウタチューブ）２０３と、を有する。インナチューブ２０４及びアウタチューブ２０３それぞれは、例えば石英（ＳｉＯ２）や炭化珪素（ＳｉＣ）等の耐熱性を有する非金属材料から構成され、一方の端部が閉塞され、他方の端部が開放された円筒形状に形成されている。
【００３２】
インナチューブ２０４の筒中空部には、処理室２０１が形成されている。インナチューブ２０４は、この処理室２０１内に、基板としてのウエハ２００を基板保持具２１７によって垂直姿勢で水平方向に配列した状態で収容可能に構成されている。
【００３３】
プロセスチューブ２０５（アウタチューブ２０３）の外周には、プロセスチューブ２０５と同心円状に加熱ユニットとしてのヒータ２０７が設けられている。ヒータ２０７は円
筒形状に形成されている。
【００３４】
プロセスチューブ２０５とヒータ２０７との間には、ヒータ２０７からの熱線（電磁波）をプロセスチューブ２０５に均一に放射する均熱管２０８が設けられている。
【００３５】
インナチューブ２０４とアウタチューブ２０３は、同心円状に配置されている。また、インナチューブ２０４、アウタチューブ２０３、インナチューブ２０４中に配置された基板保持具２１７、ウエハ２００が、同心円状に配置されている。また、プロセスチューブ２０５とヒータ２０７と均熱管２０８は、同心円状に配置されている。
【００３６】
（仕切板２０６）
図３（Ａ），図４に示されるように、本実施形態にかかる処理管２０５は、インナチューブ２０４とアウタチューブ２０３との間の空間を、ガス供給部２３２０とガス排気部２３１０とに区切るとともに、複数のウエハ２００の配列方向に沿って延在する仕切板２０６（２０６ａ，２０６ｂ）を有する。仕切板２０６は、例えば矩形状に形成され、石英（ＳｉＯ２）や炭化珪素（ＳｉＣ）等の耐熱性を有する非金属材料から構成されている。この仕切板２０６は、インナチューブ２０４とアウタチューブ２０３それぞれの所定の位置に接合されている。
【００３７】
本実施形態では、図３（Ａ），図４に示されるように、インナチューブ２０４とアウタチューブ２０３との間の空間のうち、インナチューブ２０４の中心軸を通る水平面より下側の空間にガス供給部２３２０が形成され、それ以外の空間にガス排気部２３１０が形成されている。
例えば、本実施形態では、インナチューブ２０４とアウタチューブ２０３との間の空間のうち、ガス供給部２３２０の占める空間の割合は約３３％であり、ガス排気部２３１０の占める空間の割合は約６７％である。このガス供給部２３２０とガス排気部２３１０の割合は、適宜設定される。
【００３８】
（ガス供給口２０４２とガス排気口２０４１）
図１，図２，図３（Ａ）〜図３（Ｃ）に示されるように、インナチューブ２０４は、ガス供給部２３２０とそのインナチューブ２０４内とを連通するガス供給口２０４２と、ガス排気部２３１０とそのインナチューブ２０４内とを連通するガス排気口２０４１と、を有する。
【００３９】
基板処理時、ガス排気部２３１０内の圧力は、ガス供給部２３２０内より低くなるように設定される。図２，図３（Ａ），図３（Ｂ）に示されるように、ガス供給部２３２０のガス供給口２０４２から、ガス排気部２３１０のガス排気口２０４１に向かってガス（プロセスガス等）を流すことで、ウエハ２００の表面（主面）に対して平行にガスが供給される。
【００４０】
また、本実施形態では、図２，図３（Ａ），図３（Ｂ）に示されるように、インナチューブ２０４の中心軸を通る水平面より下側にガス供給口２０４２が形成され、インナチューブ２０４の中心軸を通る水平面より上側にガス排気口２０４１が形成されている。このインナチューブ２０４の下側に設けられたガス供給口２０４２から、インナチューブ２０４の上側に設けられたガス排気口２０４１に、ガス（プロセスガス等）を流すことで、ウエハ２００の表面（主面）に対して平行に、ウエハ２００の下側から上側に向かってガスが供給される。
【００４１】
上記ガス供給口２０４２，ガス排気口２０４１は、基板保持具２１７に保持された複数のウエハ２００それぞれに対して、略同じ流量のガスを供給するようにそれぞれの口径や
位置が設定されている。
【００４２】
本実施形態では、例えば図３（Ａ）〜図３（Ｃ）に示されるように、円形状の複数のガス供給口２０４２が、インナチューブ２０４の中心軸に対して略等間隔に形成され、かつ、周方向に略等間隔に複数の列（例えば３列）をなすように形成されている。また、矩形状の複数のガス排気口２０４１が、インナチューブ２０４の中心軸に対して略等間隔に、かつ、周方向に略等間隔に複数の列（例えば３列）に形成されている。
また、本実施形態では、上記ガス排気口２０４１の長手方向（ウエハ２００が保持される方向）に沿った長さが、上記長手方向に沿って隣接する複数のガス供給口２０４２の間の長さと、同じとなるように規定されている。また、上記長手方向に沿って隣り合うガス排気口２０４１の間の長さは、上記長手方向に沿って隣接する複数のガス供給口２０４２の間の長さと、同じとなるように規定されている。
ガス供給口２０４２，ガス排気口２０４１は、本実施形態に限られるものではない。例えば、複数のウエハ２００それぞれが保持されている部分に対応した位置にそれぞれガス供給口２０４２（ガス排気口２０４１）が設けられていてもよい。この場合、ウエハ２００の個数とガス供気口２０４２（ガス排気口２０４１）の個数が同じであることが好ましい。
また、例えば、処理管２０５を上方から視認した場合、ガス排気口２０４１の開口領域内に対応する位置に、ガス供給口２０４２が配置されるように構成されていてもよい。
【００４３】
（基板保持具２１７の構成）
図２に示すように、インナチューブ２０４内（処理室２０１内）には、複数枚のウエハ２００を保持する基板保持具２１７が配置可能である。図１，図２，図５（Ａ）〜図５（Ｄ），図６（Ａ），図６（Ｂ）に示すように、この基板保持具２１７は、一枚以上（例えば、２０枚〜１５０枚程度）のウエハ２００を、略垂直姿勢で所定の隙間（基板ピッチ間隔）で横方向（略水平方向）に配列した状態で保持するように構成されている。詳細には、基板保持具２１７は、複数のウエハ２００を、略垂直姿勢でかつ互いに中心を揃えた状態で横方向（水平方向）に等間隔に配列させて保持するように構成されている。
【００４４】
本実施形態にかかる基板保持具２１７は、複数のウエハ２００を略垂直姿勢で固定する固定部を有する。詳細には、固定部は、後述する回転部２５５による回転状態でも、複数のウエハ２００を上記略垂直姿勢で固定するように構成されている。つまり、基板保持具２１７が回転しても、ウエハ２００が基板保持具２１７から落下することを抑制する構成となっている。
【００４５】
詳細には、図５（Ａ）〜図５（Ｄ），図６（Ａ），図６（Ｂ）に示すように、基板保持具２１７は、ウエハ２００の側面を支持する固定保持部２１７ａと、可動保持部２１７ｃとを有する。可動保持部２１７ｃは、本発明にかかる固定部の一実施形態に相当する。
可動保持部２１７ｃは、固定保持部２１７ａにより保持されたウエハ２００の側面とは異なる他の側面部分を保持して垂直姿勢で固定する固定状態とウエハ２００を取り外し可能な状態との間を変位可能に構成されている。
以下、基板保持具２１７の各構成部について、図５（Ａ）〜図５（Ｄ），図６（Ａ），６（Ｂ）を参照しながら説明する。
【００４６】
（固定保持部２１７ａ）
固定保持部２１７ａは、一対の端板２１７１ａ，２１７２ａと、この端板２１７１ａ，２１７２ａの間に架設された複数（例えば２本）の支柱２１７３（２１７３ａ，２１７３ｂ）と、を有する。端板２１７１ａ，２１７２ａは、略半円板形状に形成されている。
【００４７】
例えばウエハ２００が基板保持具２１７に収容された状態で、ウエハ２００の中心を通
る水平位置より下方側に位置するように、少なくとも２つ以上の固定保持部２１７ａの支柱２１７３（２１７３ａ，２１７３ｂ）が設けられている。
この支柱２１７３ａ，２１７３ｂには、ウエハ２００に接する部分に、保持溝２１７ｈが、支柱の長手方向に沿って等間隔に形成されている。この支柱２１７３ａ，２１７３ｂの保持溝２１７ｈに、ウエハ２００の側面が挿入されることにより、ウエハ２００が略垂直姿勢に保持される。
【００４８】
（可動保持部２１７ｃ）
可動保持部２１７ｃは、一対の端板２１７１ｃ，２１７２ｃと、この端板２１７１ｃ，２１７２ｃの間に架設された一つ以上（本実施形態では１つ）の支柱２１７３ｃとを有する。端板２１７１ｃ，２１７２ｃは、略半円板形状に形成されている。
【００４９】
可動保持部２１７ｃの略半円形状の端板２１７１ｃと、固定保持部２１７ａの略半円形状端板２１７１ａは、それぞれの直線部を合わせた状態で円形状となるように構成されている。また、可動保持部２１７ｃの略半円形状の端板２１７２ｃと、固定保持部２１７ａの略半円形状端板２１７２ａは、それぞれの直線部を合わせた状態で円形状となるように構成されている。
【００５０】
可動保持部２１７ｃの支柱２１７３ｃには、複数の保持溝２１７ｈが、支柱２１７３ｃの長手方向に沿って等間隔に配列するようにそれぞれ形成されている。詳細には、ウエハ２００を垂直姿勢で基板保持具２１７に固定するように、支柱２１７３ｃの保持溝２１７ｈが、支柱２１７３ａ，２１７３ｂの保持溝２１７ｈの形成位置と対応する位置に形成されている。
【００５１】
また、可動保持部２１７ｃは、支柱２１７３ａ，２１７３ｂ上に保持されたウエハ２００の中心を通る水平位置より、上方側に、少なくとも１つ以上の支柱２１７３ｃを備えることが好ましい。
【００５２】
本実施形態にかかる基板保持具２１７は、図１，図２，図５（Ａ），図５（Ｂ），図６（Ａ）に示すように、固定保持部２１７ａの支柱２１７３ａ，２１７３ｂと、可動保持部２１７ｃの支柱２１７３ｃにより、ウエハ２００の側面の下方側と上方側を狭持することで、ウエハ２００を略垂直姿勢に固定する。
尚、本実施形態では、ウエハ２００の側面を支柱２１７３ａ，２１７３ｂ，２１７３ｃにより３箇所で保持しているが、この形態に限られるものではない。例えば、ウエハ２００の側面を４本以上の支柱により４箇所以上で保持してもよい。
【００５３】
本実施形態では、図５（Ａ）〜図５（Ｄ），図６（Ａ），６（Ｂ）に示すように、可動保持部２１７ｃは、この可動保持部２１７ｃの外周部近傍に設けられた回転軸２１７８ｄを中心に所定角度の範囲内（例えば０°（基板を固定する角度）から約９０°（基板を取り外し可能な角度）の範囲内）で回転可能に形成されている。尚、可動保持部２１７ｃの可動範囲の上限は、９０°以上でもよい。
本実施形態では、固定保持部２１７ａの端板２１７１ａと可動保持部２１７ｃの端板２１７１ｃとが接合する部分の近傍に、回転軸２１７８ｄが位置するように構成されている。
【００５４】
また、本実施形態では、端板２１７１ｃの外周部の一部又は全部に接合するように、円弧形状の外周保持部材２１７８ｃが設けられている。この外周保持部材２１７８ｃの端部は、回転軸２１７８ｄに接合されている。外周保持部材２１７８ｃは、回転軸２１７８ｄを中心に所定角度、例えば０°から９０°の範囲内で回転可能に形成されている。
【００５５】
上記基板保持具２１７の各構成要素、詳細には、固定保持部２１７ａの端板２１７１ａ，２１７２ａ及び支柱２１７３（２１７３ａ，２１７３ｂ）、可動保持部２１７ｃの端板２１７１ｃ，２１７２ｃの支柱２１７３ｃ、外周保持部材２１７８ｃは、例えば、石英（ＳｉＯ２）や炭化珪素（ＳｉＣ）等の耐熱性材料で形成されている。
【００５６】
（駆動部２１７８）
例えば、外周保持部材２１７８ｃには、駆動部（駆動モータ）２１７８が設けられていてもよい。本実施形態では、駆動部２１７８は、回転軸２１７８ｄを介してシールフランジ２１９の前方側（基板保持具２１７が設けられた面に対向する面側）に設けられている。この駆動部２１７８は、コントローラ２８０により制御される。駆動部２１７８により回転軸２１７８ｄを回転させることにより、外周保持部材２１７８ｃを介して、可動保持部２１７ｃを回転させる。
【００５７】
（補助固定部２１７９）
また、図５（Ａ）に示すように、固定保持部２１７ａ又は可動保持部２１７ｃには、固定保持部２１７ａと可動保持部２１７ｃとを接合した状態で固定するフック等の補助固定部２１７９を設けてもよい。補助固定部２１７９として、例えば、端板２１７１ａと端板２１７１ｃとを固定するフックや、端板２１７２ａと端板２１７２ｃとを固定するフック等を設けてもよい。
つまり、固定保持部２１７ａと可動保持部２１７ｃとでウエハ２００を狭持した状態で、上記補助固定部２１７９により固定保持部２１７ａと可動保持部２１７ｃとを固定する。このため、基板保持具２１７の回転時に、固定保持部２１７ａと可動保持部２１７ｃとが離間することを防止することができる。
【００５８】
（基板保持具２１７の動作）
次に、基板保持具２１７の動作を図面を参照しながら説明する。
【００５９】
（ウエハ２００を基板保持具２１７に収容可能な状態、またはウエハ２００を取り外し可能な状態）
ウエハ２００を基板保持具２１７に収容する場合、または基板保持具２１７からウエハ２００を取り外す場合、図５（Ｃ），図５（Ｄ），図６（Ｂ）に示されるように、ウエハ２００を収容可能なように、可動保持部２１７ｃが規定位置に位置する。
詳細には、例えばコントローラ２８０は、駆動部（駆動モータ）２１７８を制御することで、可動保持部２１７ｃの端板２１７１ｃを、回転軸２１７８ｄを中心に基準位置（ウエハ２００を狭持する位置）から約９０°回転させる。この状態で、ウエハ２００が固定保持部２１７１ａに収容される。または、ウエハ２００が固定保持部２１７１ａから取り外される。
【００６０】
（ウエハ２００を固定する状態）
基板保持具２１７にウエハ２００を固定する場合、図５（Ａ），図５（Ｂ），図６（Ａ）に示されるように、可動保持部２１７ｃと固定保持部２１７ａとによりウエハ２００を狭持するように、可動保持部２１７ｃが規定位置に位置する。
詳細には、コントローラ２８０は、駆動部（駆動モータ）２１７８を制御することで、可動保持部２１７ｃの端板２１７１ｃが、回転軸２１７８ｄを中心に上記回転に対して逆方向に回転させる。
そして、複数の支柱２１７３ａ，２１７３ｂ，２１７３ｃにより、ウエハ２００の側面が狭持され、複数のウエハ２００が略垂直姿勢で略水平方向に配列した状態で基板保持具２１７に固定される。
尚、図５，図６に示すように、基板保持具２１７によりウエハ２００を横方向に配列した状態で保持しているが、これは以下のような動作を行うことで実現されてもよい。詳細
には、例えば、基板保持具２１７によりウエハ２００を保持する場合、略垂直姿勢の基板保持具２１７によりウエハ２００を略水平姿勢で垂直方向に多段に配置した状態で保持し、可動保持部２１７ｃを規定位置に移動させることでウエハ２００を基板保持具２１７に固定した後、その基板保持具２１７を９０°回転させることで、図５，図６に示すように水平姿勢の基板保持具２１７によりウエハ２００を横方向に配列した状態で保持してもよい。
【００６１】
（回転部２５５）
第１のシール部２１９０には、複数のウエハ２００の配列方向（複数のウエハ２００が基板保持具２１７に保持される方向）を基準にウエハ２００の周方向２００ｒに、基板保持具２１７を回転させる回転部（回転支持部）２５５が設けられている。複数のウエハ２００の配列方向（複数のウエハ２００が基板保持具２１７に保持される方向）を軸（回転軸）２００θとする。回転部２５５は、本発明にかかる回転支持部の一実施形態に相当する。
【００６２】
詳細には、第１のシール部２１９０に設けられた回転部２５５は、基板保持具２１７の軸方向に沿った端部を回転自在に支持している。この回転部２５５の回転軸２００θは、ウエハ２００の中心、プロセスチューブ２０５（インナチューブ２０４，アウタチューブ２０３）などの中心となるように構成されている。また、本実施形態にかかる回転部２５５は、例えばシールフランジ２１９の中心部を貫通するように設けられている。また、シールフランジ２１９の正面側（基板保持具２１７の取り付け面側に対して対向する側）には、回転部２５５を回転させる回転機構（駆動モータ等）２６７が設けられている。
【００６３】
（シールフランジ２１９の構成）
シールフランジ２１９は、プロセスチューブ２０５の炉口（開口部）２０２１を気密に閉塞可能な炉口蓋体である。詳細には、シールフランジ２１９は、プロセスチューブ２０５の開口部２０２１に当接されるように構成されている。シールフランジ２１９は、例えばステンレス等の金属材料からなり、円板形状に形成されている。
【００６４】
（炉口側シールフランジ２１９のガス供給口とガス排気口）
本実施形態では、図１，図２，図５（Ａ），図５（Ｃ），図６（Ａ），図６（Ｂ）に示されるように、炉口側シール部２１９０の炉口側シールフランジ２１９には、そのフランジの下側に、プロセスチューブ２０５のガス供給部２３２０に連通するガス供給口２３２１ｂが形成されており、そのフランジの炉内側の面の上側に、プロセスチューブ２０５のガス排気部２３１０に連通するガス排気口２３１１ｂが形成されている。
【００６５】
シールフランジ２１９の側面には、プロセスチューブ２０５の端部と当接するシール部材としてのＯリング２２０ａ，２２０ｂが設けられる。
【００６６】
（アウタシールＯリング２２０ａ）
詳細には、図５（Ａ），図５（Ｃ），図６（Ａ），図６（Ｂ）に示すように、シール部材としてのＯリング（アウタシールＯリング）２２０ａは、炉口側シールフランジ２１９の炉内側の面の外周部とガス排気口２３１１ａ（およびガス供給口２３２１ｂ）の間に設けられている。炉口密閉時、このアウタシールＯリング２２０ａは、炉口側シールフランジ２１９とアウタチューブ２０３との間に位置する。
【００６７】
（インナシールＯリング２２０ｂ）
詳細には、図５（Ａ），図５（Ｃ），図６（Ａ），図６（Ｂ）に示すように、シール部材としてのＯリング（インナシールＯリング）２２０ｂは、炉口側シールフランジ２１９の炉内側の面に設けられたガス排気口２３１１ａ（およびガス供給口２３２１ｂ）と回転
部２５５との間に設けられている。炉口密閉時、このインナシールＯリング２２０ｂは、炉口側シールフランジ２１９とインナチューブ２０４との間に位置する。
【００６８】
（シールフランジ２１９の動作）
シールフランジ２１９は、基板保持具２１７を処理室２０１内外に搬入搬出することが可能となっている。また、上述したように、回転機構２６７および姿勢変換移動機構１１５には、コントローラ２８０が電気的に接続されており、所望の動作をするよう所望のタイミングにて制御するように構成されている。すなわち、シールフランジ２１９は、プロセスチューブ２０５の外部に設備された姿勢変換移動機構１１５によって回転又は水平方向（横方向）に移動されるように構成されている。
【００６９】
複数枚のウエハ２００が、基板保持具２１７に装填（ウエハチャージ）されると、複数枚のウエハ２００を保持した基板保持具２１７は、姿勢変換移動機構１１５によって移動して、処理室２０１内に搬入される。シールフランジ２１９は、Ｏリング２２０ａ，２２０ｂを介してプロセスチューブ２０５の端部を密閉する。
【００７０】
（第２のシール部２９００（尾管側シールフランジ部））
図１，図２に示されるように、処理炉２０２の長手方向に沿った両端部のうち、炉口２０２１が形成された端部に対して対向する端部側（尾管側ともいう）には、第２のシール部（尾管側シールフランジ部）２９００が設けられている。
【００７１】
第２のシール部２９００の尾管側シールフランジ２９１９は、インナチューブ２０４の尾管側の端部とアウタチューブ２０３の尾管側の端部とをそれぞれ密閉（閉塞）している。
【００７２】
（回転支持部２９５５）
シールフランジ２９１９には、図１，図２に示されるように、基板保持具２１７の尾管側の端部を回転自在に支持する回転支持部２９５５が設けられている。
【００７３】
つまり、本実施形態では、基板保持具２１７の回転軸方向に沿った両端部が、プロセスチューブ２０５の両端部にそれぞれ設けられた回転支持部（回転部２５５，尾管側回転支持部（回転支持部）２９５５）により回転自在にそれぞれ支持される。
【００７４】
この回転支持部２９５５は、基板保持具２１７の端板２１７２ａ，２１７２ｃを回転自在に支持している。回転支持部２９５５は、例えば図１，図２，図６（Ａ）に示すように、端板２１７２ａと端板２１７２ｃとが接合した状態で、それぞれの外周部を支持するような形状（例えば円筒形状等）に形成されている。また、回転支持部２９５５として、例えば端板２１７２ａ，２１７２ｃを狭持するアーム等が設けられていてもよい。
【００７５】
本実施形態では、回転支持部２９５５は、例えば、シールフランジ２９１９の中心部を貫通するように設けられている。シールフランジ２９１９には、回転支持部２９５５が設けられた面に対して対向する面側に、回転支持部２９５５を回転させる回転機構（駆動モータ等）２９６７が設けられている。この回転機構２９６７は、コントローラ２８０により制御される。尚、回転支持部２９５５は、本実施形態に限られるものではない。回転支持部２９５５は、基板保持具２１７を支持しながら、基板保持具２１７の回転とともに回転するように構成されていればよい。
【００７６】
（尾管側シールフランジ２９１９）
また、図１，図２に示されるように、上記尾管側シールフランジ２９１９には、フランジの炉内側の面の下側に、プロセスチューブ２０５のガス供給部２３２０に連通するガス
供給口２３２１ａが形成され、フランジの炉内側の面の上側に、プロセスチューブ２０５のガス排気部２３１０に連通するガス排気口２３１１ａが形成されている。
【００７７】
（ガス供給系）
次に、プロセスチューブ２０５内にガス（反応性ガスや不活性ガス等）を供給するガス供給系について、図面を参照しながら説明する。
【００７８】
本実施形態では、図１，図２に示すように、ガス供給ラインが、プロセスチューブ２０５の軸方向に沿った両端部それぞれに設けられている。ガス供給ラインは、プロセスチューブ２０５の軸方向に沿った両端部それぞれに設けられる場合に限らず、両端部のうち一方の端部側のみに設けられていてもよい。本実施形態では、ガス供給は、片側供給、両側供給と変更可能に構成されている。
以下、ガス供給ラインの構成について図面を参照しながら説明する。
【００７９】
（ガス供給ユニット２０）
図１，図２に示すように、ガス供給ユニット２０は、例えば酸素ガスや水素ガス等の反応ガスを供給する反応ガス供給源や、キャリアガス（Ｎ２ガス等の不活性ガス）を供給するキャリアガス供給源、などを有する。本実施形態では、移載室１２４の外部にガス供給ユニット２０が設けられている。
【００８０】
（尾管側ガス供給ライン）
本実施形態では、図１，図２に示すように、尾管側シールフランジ２９１９に接続されたガス供給ライン（ガス導入管）２３２ａは、上流側がガス供給ユニット２０に接続されている。ガス供給ライン２３２ａには、上流側から液体流量コントローラ（ＬＭＦＣ）２４１ａ、開閉バルブ２４３ａが設けられている。開閉バルブ２４３ａを開けることにより、ガス供給ユニット２０から尾管側ガス供給口（導入口）２３２１ａを介して、プロセスチューブ２０５のガス供給部２３２０にガスが供給されるように構成されている。
【００８１】
（炉口側ガス供給ライン）
本実施形態では、図１，図２に示すように、炉口側シールフランジ２１９に接続されたガス供給ライン（ガス導入管）２３２ｂは、上流側がガス供給ユニット２０に接続されている。ガス供給ライン２３２ｂには、上流側からＬＭＦＣ２４１ｂ、開閉バルブ２４３ｂが設けられている。開閉バルブ２４３ｂを開けることにより、ガス供給ユニット２０から、炉口側ガス導入口２３２１ｂを介して、プロセスチューブ２０５のガス供給部２３２０にガスが供給されるように構成されている。
【００８２】
上記ＬＭＦＣ２４１ａ，ＬＭＦＣ２４１ｂには、コントローラ２８０が電気的に接続されており、供給するガスの流量が所望の量となるよう所望のタイミングにて制御するように構成されている。尚、本実施形態では液体流量コントローラにより流量を制御したが、この形態に限られるものではなく、例えばマスフローコントローラ（ＭＦＣ）により流量を制御してもよい。
【００８３】
（ガス排気系）
次に、プロセスチューブ２０５内のガスを排気するガス排気系について、図面を参照しながら説明する。
【００８４】
本実施形態では、図１，図２に示すように、ガス排気ラインが、プロセスチューブ２０５の両端部側に設けられている。ガス排気ラインは、プロセスチューブ２０５の軸方向に沿った両端部それぞれに設けられる場合に限らず、両端部のうち一方の端部側のみに設けられていてもよい。本実施形態では、ガス排気は、片側排気、両側排気と変更可能に構成
されている。
以下、ガス排気ラインの構成について図面を参照しながら説明する。
【００８５】
（尾管側ガス排気ライン）
本実施形態では、図１，図２に示すように、尾管側シールフランジ２９１９には、ガス排気ライン２３１ａが接続されている。詳細には、尾管側シールフランジ２９１９のガス排気口２３１１ａに、ガス排気ライン２３１ａが接続され、ガス排気ライン２３１ａがバルブ２４２ａを介して真空ポンプ２４６ａに接続されている。
【００８６】
（炉口側ガス排気ライン）
炉口側シールフランジ２１９には、処理炉２０２のガス排気部２３１０内を排気するガス排気ライン２３１ｂが接続されている。詳細には、炉口側シールフランジ２１９のガス排気口２３１１ｂに、ガス排気ライン２３１ｂが接続され、ガス排気ライン２３１ｂがバルブ２４２ｂを介して真空ポンプ２４６ｂに接続されている。
【００８７】
（コントローラ２８０）
制御部であるコントローラ２８０は、ヒータ２０７、真空ポンプ２４６ａ，２４６ｂ、回転機構２６７、姿勢変換移動機構１１５、開閉バルブ２４２ａ，２４２ｂ，２４３ａ，２４３ｂ、ＬＭＦＣ２４１ａ，２４１ｂ等にそれぞれ接続されている。
【００８８】
コントローラ２８０は、本発明にかかる制御、例えば、基板保持具２１７にウエハ２００を収容させる制御、駆動部２１７８を駆動して基板保持具２１７の可動保持部２１７ｃを可動させる制御、回転部２５５を回転させる制御、ガス供給ユニット２０によりガスを供給させる制御、等の制御を行う。
コントローラ２８０により、ヒータ２０７の温度調整動作、真空ポンプ２４６ａ，２４６ｂの起動・停止、回転機構２６７の回転制御、姿勢変換移動機構１１５の姿勢変換制御および移動動作、開閉バルブ２４２ａ，２４２ｂ，２４３ａ，２４３ｂの開閉動作、ＬＭＦＣ２４１ａ，２４１ｂの流量調整、等の制御が行われる。
【００８９】
（基板処理装置１０１の動作）
次に、本発明の一実施形態にかかる基板処理装置１０１の動作について説明する。図７は、本発明の一実施形態にかかる基板処理装置１０１の動作を説明するためのフローチャートである。
図７を参照しながら、上記構成にかかる処理炉２０２を用いて、半導体デバイスの製造工程の一工程として、ウエハ２００に熱処理を行う方法について説明する。なお、以下の説明において、基板処理装置１０１を構成する各部の動作はコントローラ２８０により制御される。
【００９０】
（Ｓ１）
装填前処理として、先ず、ポッド１１０が載置台１２２に移載される。ポッドオープナ１２１のウエハ搬入搬出口１２０は、キャップ着脱機構１２３によって閉じられており、移載室１２４にはクリーンエアが流通され、充満されている。
【００９１】
例えば、移載室１２４にはクリーンエアとして窒素ガスが充満することにより、酸素濃度が２０ｐｐｍ以下と、筐体１１１の内部（大気雰囲気）の酸素濃度よりも遥かに低く設定されている。
不図示のポッド搬送装置によって、載置台１２２に載置されたポッド１１０は、その開口側端面が筐体１１１の正面壁におけるウエハ搬入搬出口１２０の開口縁辺部に押し付けられる。ポッド１１０のキャップがキャップ着脱機構１２３によって取り外され、ウエハ出し入れ口を開放される。
【００９２】
ポッド１１０がポッドオープナ１２１によって開放されると、ウエハ２００はポッド１１０からウエハ移載装置１２５ａのツイーザ１２５ｃによってウエハ出し入れ口を通じてピックアップされ、不図示のノッチ合わせ装置にてウエハ２００を整合した後、基板保持具２１７に装填（チャージング）される。
【００９３】
（Ｓ１０）
詳細には、ステップＳ１０では、図５（Ａ）〜図５（Ｄ），図６（Ａ），図６（Ｂ）に示すように、基板保持具２１７に、複数のウエハ２００を略垂直姿勢で略水平方向に配列した状態で保持し、固定部（可動保持部２１７ｃ）により、ウエハ２００を略垂直姿勢で略水平方向に配列した状態で固定する（Ｓ１０）。詳細には、コントローラ２８０により駆動部（駆動モータ）２１７８を制御して、可動保持部２１７ｃを回転軸２１７８ｄを中心に回転させて、ウエハ２００を固定保持部２１７１ａと可動保持部２１７ｃで狭持することで固定する。
【００９４】
本実施形態では、上記ステップＳ１０における基板保持具２１７の固定部により、複数のウエハ２００を水平姿勢で垂直方向に配列した状態で固定する固定する工程として、図７，図８（Ａ）〜図８（Ｃ）に示されるステップＳ１１〜Ｓ１３を実行する。
【００９５】
本実施形態では、図８（Ａ）に示すように、基板保持具２１７の各支柱２１７３ａ，２１７３ｂ，２１７３ｃ）には、ウエハ２００を保持するための複数の保持溝２１７ｈが形成されている。この保持溝２１７ｈの溝幅（支柱の長手方向に沿った長さ）は、ウエハ２００の厚さより幅広に形成されている。
【００９６】
（Ｓ１１）
ステップＳ１１では、図８（Ａ）に示すように、基板保持具２１７の各支柱２１７３ａ〜２１７３ｃの軸方向が垂直方向と一致するように、姿勢変換移動機構１１５により、基板保持具２１７を垂直姿勢にする。
【００９７】
続いて、図８（Ａ）に示すように、基板保持具２１７により、複数のウエハ２００を水平姿勢で垂直方向に配列した状態で保持する。詳細には、各支柱２１７３（２１７３ａ〜２１７３ｃ）の保持溝２１７ｈは、保持溝２１７ｈに挿入されたウエハ２００が水平姿勢となるように、各支柱の保持溝２１７ｈの側面（立ち上り部）２１７ｇが形成されている。
ウエハ２００が、基板保持具２１７の保持溝２１７ｈそれぞれに挿入されることにより、ウエハ２００の表面（主面）に直交する方向と各支柱２１７３の長手方向（本実施形態では回転軸２００θと同じ方向）とが一致するように規定されている。
【００９８】
（Ｓ１２）
ステップＳ１２では、図８（Ｂ）に示すように、基板保持具２１７の固定部（可動保持部２１７ｃ）により、複数のウエハ２００を水平姿勢で垂直方向に配列した状態で固定する。基板保持具２１７の固定保持部２１７ａと可動保持部２１７ｃの各支柱２１７３ａ，２１７３ｂ，２１７３ｃにより、ウエハ２００の側面が狭持される。
【００９９】
（Ｓ１３）
ステップＳ１３では、図８（Ｃ）に示すように、基板保持具２１７の固定部（可動保持部２１７ｃ）により複数のウエハ２００を固定したまま、ウエハ２００が垂直姿勢となるように、基板保持具２１７を姿勢変換移動機構１１５により水平軸まわりに９０°回転させて姿勢変換する。
【０１００】
上記ステップＳ１１〜Ｓ１３により、上記支柱の保持溝２１７ｈに挿入された複数のウエハ２００が略垂直姿勢で水平方向に沿って配列した状態で、基板保持具２１７の固定部（可動保持部２１７ｃ）により固定された状態となる。
【０１０１】
（Ｓ２０）
続いて、ステップＳ２０では、炉口側シール部２１９０が姿勢変換移動機構１１５によって移動されることにより、ウエハ２００を固定した基板保持具２１７が、処理炉２０２内に搬入（ローディング）され、シール部２１９０によりプロセスチューブ２０５の開口部２０２１が密閉される。
この際、回転軸方向に沿った基板保持具２１７の両端部が、プロセスチューブ２０５の両端部にそれぞれ設けられた回転支持部（回転部２５５，尾管側回転支持部２９５５）により回転自在にそれぞれ支持される。
【０１０２】
（Ｓ３０）
続いて、ステップＳ３０では、回転部２５５により基板保持具２１７を回転させつつ、プロセスチューブ２０５内にガスを供給して、ウエハ２００に所定の基板処理、例えば、酸化、拡散、アニールなどの基板処理が実施される。
【０１０３】
例えば上記基板処理時、開閉バルブ２４３ａを開けることにより、ガス供給ユニット２０から尾管側ガス供給口（導入口）２３２１ａを介して、プロセスチューブ２０５のガス供給部２３２０に反応ガスやキャリアガスが供給される。同様に、開閉バルブ２４３ｂを開けることにより、ガス供給ユニット２０から、炉口側ガス導入口２３２１ｂを介して、プロセスチューブ２０５のガス供給部２３２０にガスが供給される。
【０１０４】
そして、バルブ２４２ａを開けて真空ポンプ２４６ａにより、ガス排気ライン２３１ａを介して、プロセスチューブ２０５からガスを排気する。同様に、バルブ２４２ｂを開けて真空ポンプ２４６ｂにより、ガス排気ライン２３１ｂを介して、プロセスチューブ２０５からガスを排気する。プロセスチューブ２０５内のガス排気部２３１０の圧力は、ガス供給部２３２０の圧力より低くなる。
【０１０５】
ガスは、インナチューブ２０４に設けられた複数のガス供給口２０４２から、処理室２０１を介して、インナチューブ２０４のガス排気口２０４１に向かって流れる。この際、ウエハ２００の表面（主面）２００Ｓに平行にガスが供給される。
【０１０６】
ウエハの処理が完了したら、プロセスチューブ２０５内の排気を継続するとともに、プロセスチューブ２０５内への処理ガスの供給を停止する。この際、プロセスチューブ２０５内へ不活性ガス（窒素ガス等）を供給して、プロセスチューブ２０５内の雰囲気を不活性ガスに置換することが好ましい。
【０１０７】
続いて、上述の逆の手順で、ウエハ２００およびポッド１１０が筐体１１１の外部へ払出される。
【０１０８】
上述したように、ステップＳ１０（Ｓ１１，Ｓ１２，Ｓ１３），Ｓ２０，ステップＳ３０を実行することで、本発明の一実施形態にかかる半導体装置が製造される。
【０１０９】
（本実施形態にかかる効果）
本実施形態によれば、以下に示す１つまたは複数の効果を奏する。
【０１１０】
（ａ）本実施形態によれば、基板処理装置１０１は、複数のウエハ２００を略垂直姿勢で略水平方向に配列した状態で保持する基板保持具２１７と、基板保持具２１７を収容する
プロセスチューブ２０５と、プロセスチューブ２０５の開口部２０２１を密閉する炉口側シール部２１９０と、炉口側シール部２１９０に設けられ、複数のウエハ２００の配列方向を回転軸として、基板保持具２１７を回転させる回転部２５５とを有する。そして、基板保持具２１７は、基板２００を略垂直姿勢で固定する固定部（可動保持部２１７ｃ）を有する。
このため、複数のウエハ２００を略垂直姿勢で配列方向に配列されて固定した状態で、配列方向と一致する回転軸２００θを中心に、ウエハ２００に回転させつつ、ウエハ２００に対して所定の処理を行うことができる。
すなわち、例えばウエハ２００に成膜を行う処理を施した場合、ウエハ２００上に形成される膜の膜厚を均一にすることが可能である。
また、比較的大口径のウエハ２００に対して所定の基板処理を行う場合であっても、ウエハ２００の自重による変形が比較的小さいので、そのウエハ２００に対して均一に基板処理を行うことが可能である。また、ウエハ２００に対して加熱による熱変形を抑制することが可能である。
【０１１１】
（ｂ）本実施形態によれば、プロセスチューブ２０５の内壁と基板保持具２１７で保持されたウエハ２００との間に設けられ、ウエハ２００の配列方向に沿って延在し、一つ以上のガス供給口を備えるガス供給部２３２０と、プロセスチューブ２０５の内壁と基板保持具２１７で保持されたウエハ２００との間に設けられ、ウエハ２００の配列方向に沿って延在し、ウエハ２００を介してガス供給口２０４２に対向する位置に、一つ以上のガス排気口２０４１を備えるガス排気部２３１０と、を有する。そして、ガス供給口２０４２からガス排気口２０４１に向かってガス（例えばプロセスガス等）を流すことで、回転するウエハ２００の表面（主面）に平行にそのガスが供給される（サイドフロー構成）。
このため、ウエハ２００に対してウエハ面内で均一に所定の基板処理を行うことができる。
また、例えばウエハ２００に成膜を行う処理を施した場合、ウエハ２００に形成される膜の膜厚を均一にすることが可能である。
また、ガスがプロセスチューブ２０５内で対流することを防止することができる。
【０１１２】
（ｃ）本実施形態によれば、複数のガス供給口２０４２および複数のガス排気口２０４１の両方又は一方は、基板保持具２１７に保持された複数のウエハ２００それぞれに対して、略同じ流量のガスを供給するようにそれぞれの口径が設定されている。
このため、複数のウエハ２００それぞれに対して均一に所定の基板処理を行うことができる。
また、複数のウエハ２００それぞれに例えば、エピタキシャル成長法、ＣＶＤ（chemical vapor deposition）法等により成膜処理を施した場合でも、複数のウエハ２００それ
ぞれに形成される膜の膜厚を均一にすることが可能である。
【０１１３】
（ｄ）本実施形態によれば、プロセスチューブ２０５は、基板保持具２１７で保持されるウエハ２００の外周を囲うインナチューブ２０４と、そのインナチューブ２０４の外周を囲うアウタチューブ２０３と、インナチューブ２０４とアウタチューブ２０３との間の空間を、ガス供給部２３２０とガス排気部２３１０とに区切るとともに、複数のウエハ２００の配列方向に沿って延在する仕切板２０６（２０６ａ，２０６ｂ）とを有する。このインナチューブ２０４は、ガス供給部２３２０内とそのインナチューブ２０４内とを連通するガス供給口２０４２と、ガス排気部２３１０内とそのインナチューブ２０４内とを連通するガス排気口２０４１と、を備える。
このため、インナチューブ２０４、アウタチューブ２０３、仕切板２０６による比較的簡単な構成で、上記ガス供給部２３２０，ガス排気部２３１０の機能を実現することができる。
【０１１４】
（ｅ）本実施形態によれば、炉口側シール部（シール部）２１９０のシールフランジ２１９には、ガス供給部２３２０内にガスを供給するガス供給ライン（ガス導入管）２３２ｂと、ガス排気部２３１０内を排気するガス排気ライン２３１ｂと、が設けられている。
このため、炉口側シール部（シール部）２１９０のシールフランジ２１９により、プロセスチューブ２０５の開口部を密閉した状態で、上記ガス供給ライン（ガス導入管）２３２ｂからプロセスチューブ２０５内のガス供給部２３２０処理室２０１内にガスを供給するとともに、上記ガス排気ライン２３１ｂからガス排気部２３１０内を排気することが可能である。
【０１１５】
（ｆ）本実施形態によれば、尾管側シール部２９００の尾管側シールフランジ２９１９には、プロセスチューブ２０５のガス供給部２３２０に連通するガス供給口２３２１ａと、プロセスチューブ２０５のガス排気部２３１０に連通するガス排気口２３１１ａと、が設けられている。
このため、尾管側からも、ガス供給ライン（ガス導入管）２３２ａからプロセスチューブ２０５内のガス供給部２３２０処理室２０１内にガスを供給するとともに、上記ガス排気ライン２３１ａからガス排気部２３１０内を排気することが可能である。
【０１１６】
（ｇ）本実施形態では、炉口側および尾管側から上記ガス供給およびガス排気を行う。
このため、一方の側（炉口側または尾管側）からガス供給およびガス排気を行う場合と比べて、比較的高い効率でガス供給およびガス排気を行うことが可能である。
【０１１７】
（ｈ）本実施形態では、回転軸方向に沿った基板保持具２１７の両端部が、プロセスチューブ２０５の両端部にそれぞれ設けられた回転支持部（回転部２５５，回転支持部２９５５）により回転自在にそれぞれ支持される。
このため、例えば回転軸方向に沿った基板保持具２１７の両端部のうち一方の端部のみが、回転自在に支持されている場合と比べて、本実施形態では、基板保持具２１７が回転軸２００θを中心に比較的高い安定性で回転を行うことが可能である。
【０１１８】
（ｉ）本実施形態では、基板保持具２１７は、ウエハ２００の側面を狭持する複数の支柱（２１７３ａ，２１７３ｂ，２１７３ｃ）を備える。詳細には、基板保持具２１７は、ウエハ２００の側面を支持する固定保持部２１７ａ（支柱２１７３ａ，２１７３ｂ）と、固定保持部２１７ａにより保持されたウエハ２００の側面の他の部分を保持して垂直姿勢で固定する固定状態と基板を取り外し可能な状態との間を変位可能な可動保持部２１７ｃ（支柱２１７３ｃ）と、を有する。
このため、固定保持部２１７ａと可動保持部２１７ｃそれぞれの支柱（２１７３ａ，２１７３ｂ，２１７３ｃ）により、ウエハ２００を略垂直姿勢で略水平方向に配列した状態で簡単に固定することができる。
【０１１９】
（ｊ）本実施形態によれば、プロセスチューブ２０５（インナチューブ２０４）、そのプロセスチューブ２０５（インナチューブ２０４）内に配置されたウエハ２００、そのプロセスチューブ２０５を囲うように設けられたヒータ２０７、それぞれが同心円状に配置されている。
また、回転部２５５の回転軸２００θが、ウエハ２００、ヒータ２０７、プロセスチューブ２０５の中心と一致するように構成されている。詳細には、基板保持具２１７に固定されたウエハ２００が、ウエハ２００の配列方向でウエハ２００の中心を通る回転軸２００θを中心に回転するように構成されている。
そして、ウエハ２００の一方の側に、ガス供給口２０４２が配置され、そのウエハ２００を介して対向する位置にガス排気口２０４１が配置され、ウエハ２００の表面（主面）に対して平行にガスが供給されるように構成されている。
このため、プロセスチューブ２０５（インナチューブ２０４）、ウエハ２００、ヒータ
２０７、それぞれの中心がずれている場合と比べて、ウエハ２００に対してウエハ面内で比較的小さい熱的な偏差で基板処理を行うことができる。
すなわち、ウエハ２００に成膜を行う処理を施した場合、ウエハ面内で均一な膜を形成することが可能である。
【０１２０】
（ｋ）本実施形態によれば、基板保持具２１７に設けられた固定部（可動保持部２１７ｃ）により、複数のウエハ２００を略垂直姿勢で略水平方向に配列した状態で固定する工程（Ｓ１０）と、
ウエハ２００を固定した基板保持具２１７をプロセスチューブ２０５内に収容し、炉口側シール部２１９０によりプロセスチューブ２０５の開口部２０２１を密閉する工程（Ｓ２０）と、
回転部２５５により基板保持具２１７を回転させつつ、プロセスチューブ２０５内にガスを供給して、ウエハ２００を処理する工程（Ｓ３０）と、を実行することで、半導体装置を製造する。
このため、例えば比較的大きな口径のウエハ２００に基板処理を行う場合であっても、比較的簡単にウエハ面内で均一に基板処理を行うことが可能である。
【０１２１】
（ｌ）本実施形態によれば、基板保持具２１７の固定部（可動保持部２１７ｃ）により、複数のウエハ２００を略垂直姿勢で固定する工程（Ｓ１０）は、基板保持具２１７により、複数のウエハ２００を水平姿勢で垂直方向に配列した状態で保持する工程（Ｓ１１）と、
基板保持具２１７の固定部（可動保持部２１７ｃ）により、複数のウエハ２００を水平姿勢で垂直方向に配列した状態で固定する工程（Ｓ１２）と、
基板保持具２１７の固定部（可動保持部２１７ｃ）により複数のウエハ２００を固定したまま、そのウエハ２００が略垂直姿勢となるように、基板保持具を姿勢変換する工程（Ｓ１３）と、を基板処理装置１０１が実行する。
このため、比較的簡単に、複数のウエハ２００を略垂直姿勢で略水平方向に配列した状態で基板保持具２１７に固定することができる。
【０１２２】
＜第１の比較例（縦型処理炉）＞
図９は、比較例にかかる縦型処理炉を備える基板処理装置１０１ＪＶを説明するための図である。図１０は、比較例にかかる基板処理装置１０１ＪＶの基板保持具２１７Ｊにより水平姿勢で支持されるウエハ２００を説明するための図である。
【０１２３】
例えば、図９，図１０に示されるように、比較例にかかる縦型処理炉を備える基板処理装置１０１ＪＶでは、ウエハ２００が水平姿勢で、そのウエハ２００の外周部が基板保持具２１７Ｊの複数の支柱２１７３Ｊにより支持される。
つまり、基板処理装置１０１ＪＶでは、図１０に示されるように、ウエハ２００が自重により変形した状態のウエハ２００に、処理炉内で所定の基板処理を行うことになる。このため、例えばヒータ２０７Ｊの加熱によりウエハ２００に歪が生じる、基板処理時にウエハ面内での温度分布が不均一となる、ウエハ２００にスリップ（転位）が生じる、等の不具合が生じる場合があった。
【０１２４】
＜第２の比較例（横型処理炉）＞
図１１は、比較例にかかる横型処理炉２０２ＪＨを備える基板処理装置１０１ＪＨの概念図である。図１２（Ａ）は図１１に示した基板処理装置１０１ＪＨを説明するための図である。図１２（Ｂ）は、図１１に示した基板処理装置１０１ＪＨにおいて、ウエハ２００の中心、処理管の中心、ヒータの中心が一致していない構成のとき、処理管２０５ＪＨ内に生じる対流を説明するための図である。
【０１２５】
図１２（Ａ）に示されるように、横長形状の処理管２０５ＪＨ内に、複数のウエハ２００を垂直姿勢で石英ボート２１７ＪＨ上に保持された状態で、炉口シャッタ３Ｊを開閉する場合、炉口シャッタ３Ｊ付近で大気の巻き込みが生じて、処理管２０５ＪＨ内の酸素濃度が下がらない等、ウエハに対して自然酸化膜が発生する要因となる場合があった。
【０１２６】
また、比較例にかかる基板処理装置１０１ｋでは、図１２（Ｂ）に示されるように、加熱用ヒータ２０７Ｊの中心と、処理管２０５ＪＨの中心が一致しない場合、ヒータ２０７Ｊからの熱により、処理管２０５ＪＨ内のガスに対流が生じて、ウエハ２００に形成される膜の膜厚が、ウエハ面内で均一でない場合があった。
【０１２７】
＜本発明の第２の実施形態＞
図１３（Ａ）は、本発明の第２の実施形態にかかる基板処理装置の基板保持具２１７の動作を説明するための図である。図１３（Ｂ）は、図１３（Ａ）に示された基板保持具２１７によるウエハ２００を固定する動作を説明するための図である。
以下に、本発明の第２の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【０１２８】
本実施形態では、図１３（Ａ），図１３（Ｂ）に示すように、基板保持具２１７の支柱２１７３ａ，２１７３ｂ，２１７３ｃの保持溝２１７ｈの支柱長手方向に沿った幅が、ウエハ２００の厚みより幅広に形成されている。
【０１２９】
先ず、図１３（Ａ）に示すように、基板保持具２１７の支柱２１７３ａ，２１７３ｂ，２１７３ｃによりウエハ２００を垂直姿勢で保持する。
そして、垂直姿勢に保持されたウエハ２００に対して、位置補正手段２１７ｐにより、各支柱の長手方向に沿って、保持溝２１７ｈの一方の側面（立ち上り部）２１７ｇに向かって加圧する。この位置補正手段２１７ｐは、例えば機械的な機構であってもよいし、ガス供給口から噴出したガスの圧力等でもよい。
【０１３０】
続いて、図１３（Ｂ）に示すように、加圧した状態で、垂直姿勢のウエハ２００の側面を、基板保持具２１７の固定保持部２１７ａの支柱２１７３ａ，２１７３ｂと可動保持部の支柱２１７３ｃにより狭持することで、基板保持具２１７にウエハ２００を略垂直姿勢で固定する。
【０１３１】
（本実施形態にかかる効果）
上記実施形態では、垂直姿勢で保持されたウエハ２００に対して、位置補正手段２１７ｐにより、支柱の長手方向に沿って、保持溝２１７ｈの一方の側面（立ち上り部）２１７ｇに向かって加圧した状態で、基板保持具２１７の支柱２１７３ａ〜支柱２１７３ｃによりウエハ２００の側面を狭持する。
このため、基板保持具２１７は、比較的簡単に、複数のウエハ２００を垂直姿勢で水平方向に配列した状態で固定することが可能である。
また、比較的簡単に、複数のウエハ２００を基板保持具２１７の所定位置に位置決め固定することができる。
【０１３２】
＜本発明の第３の実施形態＞
図１４は、本発明の第３の実施形態にかかる基板処理装置の基板保持具２１７を説明するための図である。以下に、本発明の第３の実施形態について、図面を参照しながら説明する。第１及び第２の実施形態と同様な構成については、説明を省略する。
【０１３３】
本実施形態では、図１４に示されるように、複数のウエハ２００を垂直姿勢で水平方向に配列した状態で、基板保持具２１７の支柱２１７３ａ，２１７３ｂ，２１７３ｃそれぞれの保持溝２１７ｈの平坦部で、ウエハ２００の側面を狭持する。この際、各支柱２１７
３ａ，２１７３ｂ，２１７３ｃの保持溝２１７ｈの平坦部の略中央部で、ウエハ２００を狭持することが好ましい。
【０１３４】
（本実施形態にかかる効果）
本実施形態では、基板保持具２１７の支柱２１７３ａ，２１７３ｂ，２１７３ｃそれぞれの保持溝２１７ｈの平坦部中央部で、ウエハ２００の側面を狭持している。このため、ウエハ２００の外周部近傍までガス（反応性ガス等）が供給される。
すなわち、ウエハ２００の中央部から外周部に亘って、ウエハ面内で均一に所定の基板処理を施すことができる。
【０１３５】
＜本発明の第４の実施形態＞
図１５は、本発明の第４の実施形態にかかる基板処理装置の基板保持具２１７を説明するための図である。以下に、本発明の第４の実施形態について、図面を参照しながら説明する。第１〜第３の実施形態と同様な構成については説明を省略する。
【０１３６】
第１〜第３の実施形態では、ウエハ２００は基板保持具２１７により垂直姿勢で固定されていたが、この形態に限られるものではない。
本実施形態では、例えば図１５に示されるように、基板保持具２１７は、各支柱２１７３ａ，２１７３ｂ，２１７３ｃの保持溝２１７ｈにウエハ２００を挿入した状態で、ウエハ２００を略垂直姿勢で保持する。この際、ウエハ２００は、保持溝２１７ｈの溝幅の分だけ傾斜した状態であってもよい。基板処理時には、基板保持具２１７が回転軸２００θを中心に回転する。
【０１３７】
（本実施形態にかかる効果）
本実施形態では、ウエハ２００が、基板保持具２１７の支柱２１７３ａ，２１７３ｂ，２１７３ｃの保持溝２１７ｈに間にウエハ２００が挿入された状態で、略垂直姿勢で保持されている。
このため、本実施形態では、第１〜第３の実施形態と比べて、比較的簡単に、基板保持具２１７により、ウエハ２００を略垂直姿勢で略水平方向に配列した状態で保持することができる。
【０１３８】
＜本発明の第５の実施形態＞
図１６（Ａ）は、本発明の第５の実施形態にかかる基板処理装置の動作を説明するための図である（回転軸２００θの軸心方向（長手方向）と水平方向２００ｈが一致している場合）。図１６（Ｂ）は、本発明の第５の実施形態にかかる基板処理装置の動作を説明するための図である（回転軸２００θの軸心方向（長手方向）が水平方向２００ｈに対して角度θだけ傾斜している場合）。図１６（Ｃ）は、自重により変形した状態のウエハ２００を説明するための図である。尚、図１６（Ａ），図１６（Ｂ）では、基板保持具等を図示していない。第１〜第４の実施形態と同様な構成については説明を省略する。
【０１３９】
図１６（Ａ），図１６（Ｂ）に示すように、本実施形態にかかる基板処理装置は、回転部２５５により基板保持具２１７を回転させる際、複数のウエハ２００の配列方向を回転軸２００θとして、その回転軸２００θと水平方向２００ｈとのなす角を所定角度以下とするように構成されている。
図１６（Ｃ）に示すように、ウエハ２００が垂直姿勢に対して傾斜した状態では、自重によりウエハ２００が変形し、ウエハ内部に応力が生じる。本実施形態では、回転軸２００θと水平方向２００ｈとのなす角を、ウエハ２００に加わる応力が所定応力以下となるような角度θとする。
具体的には、回転軸２００θと水平方向２００ｈとのなす角を、ウエハ２００に応力によるスリップ（転位）が発生しない角度θとすることが好ましい。
【０１４０】
例えば、上記回転軸２００θと水平方向２００ｈとのなす角度θを、０°以上３０°以下の範囲内とする。
【０１４１】
（本実施形態にかかる効果）
本実施形態では、回転部２５５による基板保持具２１７を回転させる際、複数のウエハ２００の配列方向を回転軸２００θとして、その回転軸２００θと水平方向２００ｈとのなす角を、ウエハ２００に加わる応力が所定応力以下となるような角度θ、詳細には、回転軸２００θと水平方向２００ｈとのなす角を、ウエハ２００に応力によるスリップ（転位）が発生しない角度θとする。
このため、図１６（Ｂ）に示すように、ウエハ２００を傾斜させた状態で回転しつつ、ウエハ２００に所定の基板処理を行う際、ウエハ２００の傾斜により内部応力が生じた場合でも、ウエハ２００にスリップ（転位）が発生することを低減することが可能である。
【０１４２】
＜本発明の第６の実施形態＞
図１７（Ａ）は、本発明の第６の実施形態にかかる基板処理装置の基板保持具２１７とリング状部材（リングボート）２１７４の正面図である。図１７（Ｂ）は、図１７（Ａ）に示した基板処理装置の基板保持具２１７の支柱２１７３とリングボート２１７４とウエハ２００の拡大断面図である。第１〜第５の実施形態と同様な構成については説明を省略する。
【０１４３】
図１７（Ａ），図１７（Ｂ）に示すように、本実施形態では、基板保持具２１７の保持溝２１７ｈにリング状部材（リングボート）２１７４が設けられている。
このリングボート２１７４は、例えば石英（ＳｉＯ２）や炭化珪素（ＳｉＣ）等の耐熱性を有する非金属材料から構成されている。リングボート２１７４の外周部の一部分は、支柱２１７３の保持溝２１７ｈ内に配置されている。
本実施形態にかかるリングボート２１７４には、例えば径方向内側に向けて突出した突出部２１７４ａが形成されている。この突出部２１７４ａは、リングボート２１７４と支柱２１７３と接する部分に対応する位置に形成されている。
図１７（Ａ）に示すように、基板保持具２１７の支柱２１７４は、中心軸２００θを基準に周方向に沿って略等間隔に形成されていてもよい。この支柱２１７４は、基板保持具２１７の回転時、ウエハ２００を支持可能に配置されていることが好ましい。
【０１４４】
図１７（Ａ）に示すように、リングボート２１７４も固定保持部２１７４ｂ，可動保持部２１７４ｃを有する。つまり、ウエハ２００は、可動保持部２１７４ｃが開いた状態でリングボート２１７４に保持される。そして、可動保持部２１７４ｃによりウエハ２００がリングボート２１７４に位置決めされる。そして、本実施形態では、基板保持具２１７の回転軸２００θが水平方向を基準に角度θだけ傾斜した状態で、基板保持具２１７が回転軸２００θを基準に周方向に回転する。
図１７（Ｂ）に示すように、本実施形態では、ウエハ２００を保持した基板保持具２１７の回転軸２００θが、水平方向２００ｈに対して角度θとなるよう傾斜している。保持溝２１７ｈには、そのリングボート２１７４上にウエハ２００が配置される。
【０１４５】
（本実施形態にかかる効果）
本実施形態によれば、リングボート２１７４が基板保持具２１７に設けられている。
このため、基板保持具２１７の回転軸２００θが水平方向２００ｈに対して傾斜した状態で回転したとしても、リングボート２１７４により、ウエハ２００の外周部が保持されて、ウエハ２００の自重による変形を低減することができる。また、リングボート２１７４の内周部に突出部２１７４ａが設けられている。このため、突出部２１７４ａによりウエハ２００の外周部近傍をより幅広に支持することができ、ウエハ２００の自重による変
形をさらに低減することが可能である。
すなわち、ウエハ２００にスリップ（転位）が発生することを低減することが可能である。
【０１４６】
尚、本実施形態では、図１７（Ａ）に示すように、リングボート２１７４が、固定保持部２１７４ｂと可動保持部２１７４ｃとに分割可能な構成となっているが、この形態に限られるものではない。例えば、複数の支柱２１７３のうち、いずれか一つが可動である構成であってもよい。そのような構成であれば、可動保持部２１７４ｃを駆動するための回転駆動部（駆動部２１７８に対応するもの）が不要となる。また、そのような構成であれば、可動部分が少ないので、リングボート２１７４の作製が簡単であり、低コスト化が図れる。
【０１４７】
＜本発明の第７の実施形態＞
図１８（Ａ）は、本発明の第７の実施形態にかかる基板処理装置の尾管側回転支持部２９５５ｃを説明するための図である。図１８（Ｂ）は、尾管側回転支持部２９５５ｃにより基板保持具２１７の両端部を回転自在に支持した状態を説明するための図である。以下に、本発明の第７の実施形態について、図面を参照しながら説明する。第１〜第６の実施形態と同様な構成については説明を省略する。
【０１４８】
本実施形態にかかる尾管側回転支持部２９５５ｃは、図１８（Ａ），図１８（Ｂ）に示すように、回転軸２００θに直交する方向に移動可能に設けられた一対の保持腕部２９５５ａ，２９５５ｂを備える。保持腕部２９５５ａ，２９５５ｂの間隔の調整は不図示の駆動機構により行われる。この駆動機構の制御は、コントローラ２８０により行われる。
【０１４９】
上記構成の尾管側回転支持部２９５５ｃの動作を説明する。
処理管２０５内にウエハ２００や基板保持具２１７が収容されると、図１８（Ａ），図１８（Ｂ）に示すように、尾管側回転支持部２９５５は、保持腕部２９５５ａ，２９５５ｂにより、基板保持具２１７の端板２１７２ａ，２１７２ｃの外周部を狭持することで、基板保持具２１７の端部を回転自在に保持する。
基板処理が終了した場合、上記保持腕部２９５５ａ，２９５５ｂが離間するように調整される。
【０１５０】
（本実施形態にかかる効果）
本実施形態によれば、尾管側回転支持部２９５５は、上記保持腕部２９５５ａ，２９５５ｂを備える。
このため、保持腕部２９５５ａ，２９５５ｂにより、基板保持具２１７の端板２１７２ａ，２１７２ｃの外周部を狭持することで、基板保持具２１７の端部を、簡単に回転自在に保持することが可能である。
また、複数枚（例えば５０枚以上）の大口径ウエハ２００を基板保持具２１７に保持した場合であっても、それらの重さにより基板保持具２１７の端部が回転中心からずれることなく良好に回転することが可能であり、良好に基板処理を行うことが可能である。
【０１５１】
＜本発明の第８の実施形態＞
図１９は、本発明の第８の実施形態にかかる基板処理装置１０１ｃの概略構成図である。図２０は、図１９に示された処理管（プロセスチューブ）２０５ｃの炉口（開口部）２０２１が密閉された状態の基板処理装置１０１ｃを説明するための図である。以下に、本発明の第８の実施形態について、図面を参照しながら説明する。第１〜第７の実施形態と同様な構成については説明を省略する。
【０１５２】
本実施形態にかかる処理管（プロセスチューブ）２０５ｃには、炉口側端部近傍にガス
供給管２３２ｃと、ガス排気管２３１ｃが設けられている。
ガス供給管２３２ｃには、上流側がガス供給ユニット２０に接続されている。ガス供給管２３２ｃには、上流側からＬＭＦＣ２４１ｃ、開閉バルブ２４３ｃが設けられている。開閉バルブ２４３ｃを開けることにより、ガス供給ユニット２０からプロセスチューブ２０５のガス供給部２３２０にガスが供給されるように構成されている。
ガス排気管２３１ｃがバルブ２４２ｃを介して真空ポンプ２４６ｃに接続されている。
【０１５３】
上記構成の基板処理装置１０１ｃの動作を説明する。
例えば、図７に示されるシーケンスに沿って、ウエハ２００が基板保持具２１７に移載され、この基板保持具２１７が処理炉２０２内に移動される。
基板処理時、ガス供給ユニット２０からガス供給管２３２ｃ，２３２ａを介してプロセスチューブ２０５のガス供給部２３２０にガスが供給される。また、処理管（プロセスチューブ）２０５ｃのガス排気部２３１０から、ガス排気管２３１ｃ，バルブ２４２ｃ，真空ポンプ２４６ｃを介してガスが排気される。
【０１５４】
（本実施形態にかかる効果）
本実施形態によれば、処理管（プロセスチューブ）２０５ｃには、炉口側端部近傍にガス供給管２３２ｃと、ガス排気管２３１ｃが設けられている。
このため、例えば第１の実施形態と比較して、ガス供給系およびガス排気系を移動させることなく、炉口側シール部２１９０を移動することが可能である。したがって、姿勢変換移動機構１１５による基板保持具２１７の姿勢変換や移動を行う際に、このガス供給系，ガス排気系の配線等へ接触する等の不具合を抑制することができる。
また、本実施形態では、炉口側シール部２１９０が移動するときでも、ガス供給系およびガス排気系を移動させる機構を必要としないので、移載室１２４をコンパクトな構造とすることが可能である。
【０１５５】
＜本発明の第９の実施形態＞
図２１は、本発明の第９の実施形態にかかる基板処理装置１０１ｄを説明するための図である。以下に、本発明の第９の実施形態について、図面を参照しながら説明する。第１〜第８の実施形態と同様な構成については説明を省略する。
【０１５６】
図２１に示すように、本実施形態では、ガス供給ライン（ガス導入管）２３２ａに多孔ノズル２３２０ｄが設けられている。この多孔ノズル２３２０ｄは、プロセスチューブ２０５ｄの内壁と基板保持具２１７で保持されたウエハ２００との間に設けられ、ウエハ２００の配列方向に沿って延在し、一つ以上のガス供給口が形成されている。
【０１５７】
この多孔ノズル２３２０ｄは、図２１に示されるように、二重管であるプロセスチューブ２０５ｄのインナチューブ２０４とアウタチューブ２０３との間に形成されたガス供給部２３２０内に備えられていてもよい。
また、多孔ノズル２３２０ｄの複数のガス供給口は、基板保持具２１７に保持された複数のウエハ２００それぞれに対して、略同じ流量のガスを供給するようにそれぞれの口径が設定されていてもよい。
【０１５８】
（本実施形態にかかる効果）
本実施形態によれば、プロセスチューブ２０５ｄの内壁と基板保持具２１７で保持されたウエハ２００との間に設けられ、ウエハ２００の配列方向に沿って延在し、一つ以上のガス供給口２０４２ｅが形成された多孔ノズル２３２０ｄが設けられている。複数のガス供給口２０４２ｅは、基板保持具２１７に保持された複数のウエハ２００それぞれに対して、略同じ流量のガスを供給するようにそれぞれの口径が設定されている。
このため、基板保持具２１７に保持された複数のウエハ２００それぞれに対して、略同
じ流量のガスを供給することが可能である。
【０１５９】
また、図示しないが、二重管であるプロセスチューブ２０５ｄのインナチューブ２０４とアウタチューブ２０３との間に形成されたガス排気部２３１０内に、ガス排気用の多孔ノズルを設けてもよい。このガス排気用の多孔ノズルそれぞれのガス排気口は、略同じ流量のガスを供給するようにそれぞれの口径が設定されてもよい。
【０１６０】
また、例えば、ウエハ２００に供給されるガスの種類毎に、一つ又は複数のガス供給用の多孔ノズルを設けてもよい。詳細には、酸素ガス供給用多孔ノズル、水素ガス供給用多孔ノズル、不活性ガス供給用多孔ノズルなどを設けてもよい。
【０１６１】
＜本発明の第１０の実施形態＞
図２２は、本発明の第１０の実施形態にかかる基板処理装置１０１ｅを説明するための図である。以下に、本発明の第９の実施形態について、図面を参照しながら説明する。第１〜第９の実施形態と同様な構成については説明を省略する。
図２２に示すように、本実施形態では、プロセスチューブ２０５ｅの内壁と基板保持具２１７で保持されたウエハ２００との間に設けられ、ウエハ２００の配列方向に沿って延在し、一つのガス供給口２０４２ｅが形成された複数のガス供給管２３２０ｇが設けられている。
【０１６２】
この一つのガス供給口２０４２ｅが形成された複数のガス供給管２３２０ｇは、図２２に示されるように、プロセスチューブ２０５ｅのインナチューブ２０４とアウタチューブ２０３との間に形成されたガス供給部２３２０内に備えられていてもよい。
また、複数のガス供給管２３２０ｇそれぞれのガス供給口２０４２ｅは、基板保持具２１７に保持された複数のウエハ２００それぞれに対して、略同じ流量のガスを供給するようにそれぞれの口径が設定されていてもよい。
【０１６３】
（本実施形態にかかる効果）
本実施形態によれば、プロセスチューブ２０５ｅの内壁と基板保持具２１７で保持されたウエハ２００との間に設けられ、ウエハ２００の配列方向に沿って延在し、一つのガス供給口２０４２ｅが形成された複数のガス供給管２３２０ｇが設けられている。一つのガス供給口２０４２ｅが形成された複数のガス供給管２３２０ｇは、二重管であるプロセスチューブ２０５ｅのインナチューブ２０４とアウタチューブ２０３との間に形成されたガス供給部２３２０内に備えられている。複数のガス供給管２３２０ｇそれぞれのガス供給口２０４２ｅは、基板保持具２１７に保持された複数のウエハ２００それぞれに対して、略同じ流量のガスを供給するようにそれぞれの口径が設定されている。
【０１６４】
このため、比較的簡単な構成で、基板保持具２１７に保持された複数のウエハ２００それぞれに対して、略同じ流量のガスを供給することが可能である。
【０１６５】
＜本発明の他の実施形態＞
以上、本発明の実施の形態を具体的に説明したが、本発明は上述の実施形態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。
【０１６６】
例えば、本発明にかかる基板処理装置として、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）装置のようなガラス基板に対して所定の処理を行う装置などに適用してもよい。
【０１６７】
また、上記実施形態では、基板保持具２１７の両端部が、回転支持部（回転部２５５，回転支持部２９５５）にて回転自在に支持されていたが、この形態に限られるものではない。例えば、基板保持具２１７の一方の端部のみが回転自在に支持されていてもよい。つ
まり、例えば、ウエハ２００が５０枚以下の場合、基板保持具２１７の自重により、ウエハ２００の中心が回転軸２００θからずれなければよい。
【０１６８】
また、第９の実施形態，第１０の実施形態では、プロセスチューブ２０５として二重管を採用したが、例えば単管のプロセスチューブ２０５を採用してもよい。
また、第９の実施形態，第１０の実施形態で、プロセスチューブ２０５の両端部または両端部近傍にガス供給管やガス排気管が設けられていてもよい。
【０１６９】
本発明は、ウエハの厚みが現在の規格（直径が３００ｍｍ，厚み７７５μｍ）で、例えば、ウエハの直径が３５０ｍｍ以上で、たわみの影響が無視できなくなる場合、特に有効な発明である。
又、例えば一般的に、ウエハが厚いほど、ウエハのたわみが低減するが、今度はそのウエハの加熱に時間がかかり、膜形成に支障がでる可能性がある。従い、ウエハの大口径化に伴い、現状よりたわみが大きくなる場合に有効な発明である。
【０１７０】
＜本発明の好ましい態様＞
以下に、本発明の好ましい態様について付記する。
【０１７１】
本発明の一態様によれば、
複数の基板を略垂直姿勢で略水平方向（横方向）に（等間隔で）配列した状態で保持する基板保持具と、
前記基板保持具を収容する処理管と、
前記処理管の開口部を密閉するシール部と、
前記シール部に設けられ、前記複数の基板の配列方向（基板が保持される方向）を基準に該基板の周方向に、前記基板保持具を回転させる回転部と、を有し、
前記基板保持具は、前記基板を前記略垂直姿勢で固定する固定部を備える
基板処理装置が提供される。
【０１７２】
好ましくは、前記基板の配列方向と水平方向とのなす角を所定角度以下とする。
また、好ましくは、前記回転部は、回転軸を有し、前記基板の配列方向を該回転軸の長手方向とし、前記基板の配列方向（前記回転軸）と水平方向とのなす角を所定角度以下とする。
【０１７３】
また、好ましくは、前記基板の配列方向（回転軸）と水平方向とのなす角を、前記基板に加わる応力が所定応力以下となるような角度とする。
【０１７４】
また、好ましくは、前記基板の配列方向（回転軸）と水平方向とのなす角を、前記基板に応力によるスリップが発生しない角度とする。
【０１７５】
また、好ましくは、前記基板の配列方向（回転軸）と水平方向とのなす角を、０°以上３０°以下の範囲内とする。
【０１７６】
また、好ましくは、前記処理管の内壁と前記基板保持具で保持された基板との間に設けられ、前記基板の配列方向に沿って延在し、一つ以上のガス供給口を備えるガス供給部と、
前記処理管の内壁と前記基板保持具で保持された基板との間に設けられ、前記基板の配列方向に沿って延在し、前記基板を介して前記ガス供給口に対向する位置に、一つ以上のガス排気口を備えるガス排気部と、を有し、
前記ガス供給口から前記ガス排気口に向かってガスを流すことで、前記基板の表面（主面）に平行に前記ガスが供給される。
【０１７７】
また、好ましくは、複数の前記ガス供給口は、前記基板保持具に保持された前記複数の基板それぞれに対して、略同じ流量のガスを供給するようにそれぞれの口径が設定されている。
【０１７８】
また、好ましくは、複数の前記ガス供給口および複数のガス排気口の両方又は一方は、前記基板保持具に保持された前記複数の基板それぞれに対して、略同じ流量のガスを供給するようにそれぞれの口径が設定されている。
【０１７９】
また、好ましくは、前記処理管は、
前記基板保持具で保持される基板の外周を囲うインナチューブと、
前記インナチューブの外周を囲うアウタチューブと、
前記インナチューブと前記アウタチューブとの間の空間を、ガス供給部とガス排気部とに区切るとともに、前記複数の基板の配列方向に沿って延在する仕切板と、を有し、
前記インナチューブは、
前記ガス供給部と該インナチューブ内とを連通するガス供給口と、
前記ガス排気部と該インナチューブ内とを連通するガス排気口と、を備える。
【０１８０】
また、好ましくは、前記シール部は、
前記ガス供給部にガスを供給するガス供給ラインと、
前記ガス排気部を排気するガス排気ラインと、を備える。
【０１８１】
また、好ましくは、前記基板保持具の両端部が、前記処理管の両端部にそれぞれ設けられた回転支持部により回転自在にそれぞれ支持される。
また、好ましくは、前記回転軸方向に沿った両端部が前記回転支持部により回転自在にそれぞれ支持される。
【０１８２】
また、好ましくは、前記基板保持具は、前記基板の側面を狭持する複数の支柱を備える。
【０１８３】
また、好ましくは、前記基板保持具は、
前記基板の側面を支持する固定保持部と、
前記基板の側面のうち、前記固定保持部により支持された部分と異なる部分を保持して該基板を垂直姿勢で固定する固定状態と前記基板を取り外し可能な状態との間を変位可能な可動保持部と、を有する。
【０１８４】
また、好ましくは、前記処理管を囲うように設けられたヒータを有する。
【０１８５】
また、好ましくは、前記処理管と前記基板と前記ヒータとが、同心円状に配置される。
【０１８６】
また、好ましくは、前記回転部による回転軸が、前記基板、前記ヒータ、前記処理管、それぞれの中心と一致しているように構成される。
【０１８７】
本発明の他の態様によれば、上記基板処理装置の処理管が提供される。
【０１８８】
本発明の更に他の態様によれば、上記基板処理装置の基板保持具の固定部が提供される。
【０１８９】
本発明の更に他の態様によれば、
複数の基板を略垂直姿勢で略水平方向に配列した状態で保持する基板保持具と、
前記基板を保持した前記基板保持具を収容する処理管と、
前記基板保持具を収容した前記処理管の開口部を密閉するシール部と、
前記シール部に設けられ、前記複数の基板の配列方向を基準に該基板の周方向に、前記基板保持具を回転させる回転部と、を有する基板処理装置による半導体装置の製造方法であって、
前記基板保持具に設けられた固定部により、前記複数の基板を前記略垂直姿勢で略水平方向に配列した状態で固定する工程と、
前記基板を固定した前記基板保持具を前記処理管内に収容し、前記シール部により前記処理管の開口部を密閉する工程と、
前記回転部により前記基板保持具を回転させつつ、前記処理管内にガスを供給して、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が提供される。
【０１９０】
好ましくは、前記基板保持具の固定部により、前記複数の基板を固定する工程は、
前記基板保持具により、複数の基板を水平姿勢で垂直方向に配列した状態で保持する工程と、
前記基板保持具の固定部により、前記複数の基板を前記水平姿勢で前記垂直方向に配列した状態で固定する工程と、
前記基板保持具の固定部により前記複数の基板を固定したまま、該基板が略垂直姿勢となるように、前記基板保持具を姿勢変換する工程と、を有する。
【符号の説明】
【０１９１】
２０        ガス供給ユニット
１０１      基板処理装置
１１１      筐体
１１７      前室
１２４      搬送室（移載室）
２０１      処理室
２０２      処理炉
２０３      アウタチューブ（外管）
２０４      インナチューブ（内管）
２０５      処理管（プロセスチューブ）
２０６      仕切板
２１７      基板保持具
２１７ａ    固定保持部
２１７ｂ    可動保持部（固定部）
２１７ｈ    保持溝
２１９      シールフランジ（炉口側シールフランジ）
２３１      ガス排気管
２３２      ガス供給管
２４２      ＡＰＣバルブ
２４６      真空ポンプ
２５５      回転部
２６７      回転機構
２８０      コントローラ
２０４１    ガス排気口
２０４２    ガス供給口
２１７１ａ  端板（固定保持部の炉口フランジ側）
２１７２ａ  端板（固定保持部の尾管フランジ側）
２１７１ｃ  端板（可動保持部の炉口フランジ側）
２１７２ｃ  端板（可動保持部の尾管フランジ側）
２１７８    駆動部
２１９０    炉口側シール部（第１のシール部または炉口側メカフランジ部）
２３１０    ガス排気部
２３２０    ガス供給部
２９００    尾管側シール部（第２のシール部または尾管側メカフランジ部）
２９１９    尾管側シールフランジ
【図１】
2010186904.tif 000003
【図２】
2010186904.tif 000004
【図３】
2010186904.tif 000005
【図４】
2010186904.tif 000006
【図５】
2010186904.tif 000007
【図６】
2010186904.tif 000008
【図７】
2010186904.tif 000009
【図８】
2010186904.tif 000010
【図９】
2010186904.tif 000011
【図１０】
2010186904.tif 000012
【図１１】
2010186904.tif 000013
【図１２】
2010186904.tif 000014
【図１３】
2010186904.tif 000015
【図１４】
2010186904.tif 000016
【図１５】
2010186904.tif 000017
【図１６】
2010186904.tif 000018
【図１７】
2010186904.tif 000019
【図１８】
2010186904.tif 000020
【図１９】
2010186904.tif 000021
【図２０】
2010186904.tif 000022
【図２１】
2010186904.tif 000023
【図２２】
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