(57)【要約】  【課題】基板に発生するスリップや傷を抑制するための支持部を支持具に載置する作業を効率的に行うことができ、しかも炉内を汚染させるおそれが少ない基板処理装置を提供する。  【解決手段】支持具３０を回転させて支持具３０の基板挿入口４６が装置背面側に向くようにし、背面扉３６を開け、装置背面側から支持部５０を挿入して支持具３０にセットし、背面扉３６を閉じ、支持部３０がセットされた支持具５０を回転軸により回転させて支持具３０の基板挿入口４６が基板移載機の進退方向（装置正面側）に向くようにする。【選択図】図１３
2006114870.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を処理する反応炉と、
前記反応炉内に挿入可能に設けられ基板を支持する支持具と、
前記反応炉より引き出された状態で前記支持具を回転させる回転機構と、
を有することを特徴とする基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウエハやガラス基板等を処理するための基板処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば縦型熱処理炉を用いて、複数のシリコンウエハ等の基板を熱処理する場合、炭化珪素製の支持具（ボート）が用いられている（特許文献１参照）。この支持具には、例えば３点で基板を支持するアーム部が設けられている。
【０００３】
【特許文献１】特開平７−４５６９１号公報
【０００４】
この場合、１０００°Ｃ程度以上の温度で熱処理すると、アーム部付近で、基板にスリップ転位欠陥が発生し、これがスリップラインになるという問題があった。スリップラインが発生すると、基板の平坦度が劣化する。これらのため、ＬＳＩ製造工程における重要な工程の一つであるリソグラフィ工程で、マスク合わせずれ（焦点ずれ又は変形によるマスク合わせずれ）が生じ、所望パターンを有するＬＳＩの製造が困難であるという問題が発生していた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このため、石英、珪素、又は炭化珪素製のリングやプレートからなる支持部をアーム部に載置し、この支持部に基板を載置することにより、アーム部と基板との接触によるスリップや傷の発生を抑制することが考えられる。この場合、支持具のアーム部にリングやプレートからなる支持部を基板支持前に載置する必要がある。通常、支持具は、基板挿入口が装置正面側に向いており、これに対して支持部のセッティングは装置背面側から行わなければならない。この場合、装置背面側から支持部を持って支持具の横に腕を通して支持具の開口部（基板挿入口）からアーム部に支持部をセットする必要があり、作業効率が悪くなる。このため、支持具の基板挿入口を装置背面側に回転させ、装置背面側から支持部を支持具に挿入載置することが考えられる。支持具の回転は、例えば特開平６−３０２５３３号公報に示されている回転機構を用いることで実現できる。
【０００６】
しかしながら、上記回転機構は、反応炉内における反応ガスの流れに起因する膜厚の不均一を生じさせないようにするためのもので、反応炉内で支持具を回転させるように回転軸と炉口キャップシール部とが固定されており、回転軸と炉口キャップシール部との間をシールする必要がある。このシールに例えば磁性流体を用いると、反応炉内が高温になった場合等に、磁性流体からガスが発生し、そのガスが反応炉内に入ると基板に対する汚染源となる。
【０００７】
本発明の目的は、基板に発生するスリップや傷を抑制するための支持部を支持具に載置する作業を効率的に行うことができ、しかも炉内を汚染させるおそれが少ない基板処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明の特徴とするところは、基板を処理する反応炉と、前記反応炉内に挿入可能に設けられ基板を支持する支持具と、前記反応炉より引き出された状態で前記支持具を回転させる回転機構とを有する基板処理装置にある。
【０００９】
好ましくは、回転機構は、支持具の基板挿入口が基板移載機の進退方向と反対側に向くように支持具を回転させるように構成される。又は回転機構は、支持具の基板挿入口が装置背面側（メンテナンス用背面扉がある側）を向くように回転させるように構成される。さらに好ましくは、支持具を支持すると共に反応炉内を気密にシールするシールキャップを有し、このシールキャップが支持具と分離可能であるように構成される。さらに好ましくは、シールキャップは、支持具を回転機構により回転させる際、支持具と分離されるように構成される。さらに好ましくは、シールキャップには回転機構を挿通可能な挿入孔が設けられる。さらに好ましくは、シールキャップには、反応炉と接触する第１のシール部材と、支持具と接触する第２のシール部材とが設けられる。第１のシール部材と第２のシール部材とは、例えばＯリングから構成される。さらに好ましくは、シールキャップの挿入孔を覆うように熱遮蔽部材が設けられる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、反応炉より引き出された状態で前記支持具を回転させる回転機構を設けたことにより、基板に発生するスリップや傷を抑制するための支持部を支持具に載置する作業を効率的に行うことができ、しかも炉内が汚染させるおそれを少なくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
次に本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１及び図２において、本発明の実施形態に係る基板処理装置１０が示されている。この基板処理装置１０は、例えば縦型であり、主要部が配置された筺体１２を有する。この筺体１２には、ポッドステージ１４が接続されており、このポッドステージ１４にポッド１６が搬送される。ポッド１６は、例えば２５枚の基板が収納され、図示しない蓋が閉じられた状態でポッドステージ１４にセットされる。
【００１２】
筺体１２内において、ポッドステージ１４に対向する位置には、ポッド搬送装置１８が配置されている。また、このポッド搬送装置１８の近傍には、ポッド棚２０、ポッドオープナ２２及び基板枚数検知器２４が配置されている。ポッド搬送装置１８は、ポッドステージ１４とポッド棚２０とポッドオープナ２２との間でポッド１６を搬送する。ポッドオープナ２２は、ポッド１６の蓋を開けるものであり、この蓋が開けられたポッド１６内の基板枚数が基板枚数検知器２４により検知される。
【００１３】
さらに、筺体１２内には、基板移載機２６、ノッチアライナ２８及び支持具３０（ボート）が配置されている。基板移載機２６は、例えば５枚の基板を取り出すことができるアーム３２を有し、このアーム３２を動かすことにより、ポッドオープナ２２の位置に置かれたポッド、ノッチアライナ２８及び支持具３０間で基板を搬送する。ノッチアライナ２８は、基板に形成されたノッチまたはオリフラを検出して基板のノッチまたはオリフラを一定の位置に揃えるものである。
【００１４】
さらに、筐体１２内には、支持具３０を上下動させるボートエレベータ３４が設けられている。このボートエレベータ３４により反応炉３８へ支持具３０を装填し、反応炉３８から支持具３０を引き出すようになっている。また、装置背面側には、メンテナンスドアとして背面扉３６が筐体１２に対して開閉自在に設けられている。
【００１５】
図３及び図４に支持具３０の一例が示されている。支持具３０は、例えば炭化珪素からなり、上部板４０、下部板４２、及び該上部板４０と下部板４２とを接続する例えば３本の支柱４４を有する。２本の支柱４４は１８０°隔てて設けられ、１本の支柱４４は該２本の支柱４４から９０°隔てて設けられ、該２本の支柱４４間に基板挿入口４６が構成されている。基板挿入口４６は、基板を挿入する際には、前述した基板移載機２６側、即ち、装置正面側に向いている。３本の支柱４４のそれぞれには、アーム部４８が平行で内側に突出するよう多数形成されている。このアーム部４８に例えばリング状に形成された支持部５０が載置され、さらにこの支持部５０に基板が載置支持されるようになっている。支持部５０は例えばシリコンから構成されている。後述する回転機構により支持具３０が回転され、支持部５０は、前述した背面扉３６を開き、装置背面側から支持具３０に挿入することにより、支持具３０に支持されるようになされている。
【００１６】
図５において、支持部５０の他の例が示されている。この他の例においては、支持部５０はシリコン製のプレート状部材からなり、例えば基板と同心円状の円柱状に形成され、この支持部５０の下面がアーム部４８上面に接触して支持部５０がアーム部４８上に載置され、支持部５０の上面に基板の下面が接触して基板を載置支持する。
【００１７】
図６において、反応炉３８が示されている。この反応炉３８は、ＳｉＣ製の反応管５２を有する。この反応管５２は、上部が密閉された円筒状に形成され、下部がフランジ状に形成されている。この反応管５２の下部には石英製のアダプタ５４が配置され、このアダプタ５４により反応管５２が支持されている。また、アダプタ５４を除いた反応管５２の周囲には、ヒータ５６が配置されている。前述した支持具３０は反応管５２内に挿入される。反応管５２の下方は、支持具３０を挿入するために開放され、この開放部分は炉口シールキャップ部５８がアダプタ５４に当接することにより密閉されるようにしてある。炉口シールキャップ部５８と支持具３０との間には、石英製の第１のキャップ６０と、この第１のキャップ６０の上部に配置されたＳｉＣ製の第２のキャップ６２とが介在されている。
【００１８】
１２００°Ｃ以上の高温での処理を可能とするため、反応管５２はＳｉＣ製としてある。このＳｉＣ製の反応管５２を炉口部まで延ばし、ＳｉＣでシールする構造とすると、ＳｉＣによりシール部まで高温となり、シール材料であるＯリングを溶かしてしまうおそれがある。Ｏリングを溶かさないようＳｉＣ反応管５２のシール部を冷却すると、ＳｉＣ反応管５２が温度差による熱膨張差により破損してしまう。そこで、ヒータ５６による加熱領域をＳｉＣとし、ヒータ５６による加熱領域から外れた部分に石英製のアダプタ５４を設けることで、炉口部のシールは可能となる。また、ＳｉＣ製の反応管５２と石英製のアダプタ５４とのシールは、双方の面精度を良くすれば、ＳｉＣ製の反応管５２はヒータ５６の加熱領域に配置されているため温度差が発生せず、等方的に熱膨張する。よって、ＳｉＣ製の反応管５２のフランジ部分は平面を保つことができ、アダプタ５４との間に隙間ができないので、ＳｉＣ製の反応管５２を石英製のアダプタ５４に載せるだけでシール性を確保することができる。
【００１９】
アダプタ５４には、該アダプタ５４と一体にガス供給口６６とガス排気口６８とが形成されている。ガス供給口６６にはガス導入管７０が、ガス排気口６８には排気管７２がそれぞれ接続されている。
【００２０】
アダプタ５４の内部には垂直方向に向かうガス導入経路が設けられ、その上部にはノズル取付孔７４が上方に開口するように形成されている。このノズル取付孔７４は、ガス供給口６６とガス導入経路を介して接続されている。また、このノズル取付孔７４にはノズル７６が挿入固定されている。すなわち、アダプタ７４の上面にノズル７６が接続されることになる。この構成により、ノズル接続部は熱で変形しにくく、また破損されにくい。また、ノズル７６とアダプタ５４との組立て、解体が容易になるというメリットもある。ガス導入管７０からガス供給口６６に導入された処理ガスは、ノズル７６を介して反応管５２内に供給される。
【００２１】
図７乃至図１３において、前述した反応管５２（正確にはアダプタ５４）及び炉口シールキャップ部５８の周辺構造が示されている。反応管５２の炉口は、炉口シャッタ７８により開閉される。炉口シールキャップ部５８は、図８に示すように、円板状のシールキャップ８０と、このシールキャップ８０上に配置された例えば石英製で円板状のベース８２と、このベース８２上に設けられたシール部材８４ａ，８４ｂとから構成されている。
【００２２】
シールキャップ８０は、図９にも示すように、中心に第１の挿入孔８６が形成されている。この第１の挿入孔８６は、後述する回転軸８８が挿入され得る口径を有する。また、この第１の挿入孔８６は２段に形成されており、上段に熱遮蔽部材９０が嵌合し得るようになっている。また、シール部材８４ａ，８４ｂの近傍内部には、冷却水を流すための冷却水路８５ａ，８５ｂが形成されている。さらにシールキャップ８０は、図７に示すように、ボートエレベータに設けられた昇降部材９２に連結されている。昇降部材９２は例えばボールネジから構成され、回転することによりシールキャップ８０を昇降させる。
【００２３】
石英製のベース８２は、図１０にも示すように、中心に回転軸８８が挿入され得る口径を有する第２の挿入孔９４が形成されている。また、第２の挿入孔９４の近傍には第１の溝９６が、外周近傍には第２の溝９８がそれぞれ形成され、該第１の溝９６と第２の溝９８にＯリングであるシール部材８４ａ，８４ｂの下半分が嵌合している。内側のシール部材８４ａは、前述した第１のキャップ６０の下面に圧接されて第１のキャップ６０と炉口キャップ部５８との間をシールし、外側のシール部材８４ｂは、反応管５２（正確にはアダプタ５４）の下部に設けられたフランジ部分に圧接されて反応管５２と炉口シールキャップ部５８との間をシールするようになっている。なお、図７においては、便宜上アダプタ５４は省略されている。
【００２４】
熱遮蔽部材９０は、図１１（ａ），（ｂ）に示すように、上面に中心から放射状に延びる例えば断面三角形の嵌合溝１００が形成されている。一方、図１１（ｃ）に示すように、第１のキャップ６０の下面には嵌合溝１００に対応して嵌合突起１０２が形成されている。この嵌合溝１００と嵌合突起１０２とが嵌合し、熱遮蔽部材９０を回転させたときに第１のキャップ６０との回転方向のずれを防止するようになっている。嵌合溝１００と嵌合突起１０２とは、図１２に示すように、それぞれ断面が台形になるように形成してもよい。また、逆に嵌合溝１００を第１のキャップ６０に、嵌合突起１０２を熱遮蔽部材９０にそれぞれ形成してもよい。
【００２５】
回転軸８８は、支持具３０の引き出し位置に配置されている。この回転軸８８は、ボートエレベータ３４により炉口シールキャップ部５８を下方に下げたときに第１の挿入孔８６及び第２の挿入孔９４を介して熱遮蔽部材９０と当接し、熱遮蔽部材９０、第１のキャップ６０、第２のキャップ６２及び支持具３０を炉口シールキャップ部５８からやや浮かせるように支持する（図７（ａ）に示す状態）。そして、この回転軸８８は、手動又は自動で回転し、支持具３０の基板挿入口４６を基板移載機２６側（装置正面側）に向けさせ、あるいは背面扉３６側（装置背面側）に向けさせることができるようになっている。
【００２６】
次に図７及び図１３を用いて支持具３０に支持部５０をセットする方法について説明する。
支持具３０は、支持部５０のセット前には反応炉から引き出した位置にあり、該支持具３０の基板挿入口４６は装置正面側に向いている（図７（ｃ）の状態）。この状態からボートエレベータ３４により炉口シールキャップ部５８を下方に下げることにより、熱遮蔽部材９０を回転軸８８上に載せ（図７（ｂ）の状態）、さらに降下させることにより第１のキャップ６０と炉口シールキャップ部５８、シール部材８４ａとを切り離し、十分隙間が開いたところで降下をやめる（図７（ａ）の状態）。なお、事前にセンサにて炉口シールキャップ部５８の停止位置を位置決めしておくことが好ましい。これにより回転軸８８により支持具３０、第１のシールキャップ６０、第２のシールキャップ６２及び熱遮蔽部材９０からなる集合体を炉口シールキャップ部５８からやや浮かせた状態で支持することができる。図１３（ａ）はこの状態を示している。この状態から支持具３０を前述した回転軸８８により回転させ、図１３（ｂ）に示すように、支持具３０の基板挿入口４６が装置背面側に向くようにする（ステップ１）。次に、図１３（ｃ）に示すように、背面扉３６を開け、装置背面側から支持部５０を挿入して支持具３０にセットする（ステップ２）。次に、図１３（ｄ）に示すように、背面扉３６を閉じ、支持部５０がセットされた支持具３０を回転軸により回転させ、図１３（ｅ）に示すように、支持具３０の基板挿入口４６が基板移載機の進退方向（装置正面側）に向くようにする（ステップ３）。この状態でボートエレベータ３４により炉口シールキャップ部５８を所定位置まで上昇させることにより支持部５０に基板を移載することができるようになる。
【００２７】
次に、図１、図２及び図６を用いて基板処理装置１０による基板の処理方法について説明する。
まず、ポッドステージ１４に複数枚の基板を収容したポッド１６がセットされると、ポッド搬送装置１８によりポッド１６をポッドステージ１４からポッド棚２０へ搬送し、このポッド棚２０にストックする。次に、ポッド搬送装置１８により、このポッド棚２０にストックされたポッド１６をポッドオープナ２２に搬送してセットし、このポッドオープナ２２によりポッド１６の蓋を開き、基板枚数検知器２４によりポッド１６に収容されている基板の枚数を検知する。
【００２８】
次に、基板移載機２６により、ポッドオープナ２２の位置にあるポッド１６から基板を取り出し、ノッチアライナ２８に移載する。このノッチアライナ２８においては、基板を回転させながら、ノッチを検出し、検出した情報に基づいて複数枚の基板のノッチを同じ位置に整列させる。次に、基板移載機２６により、ノッチアライナ２８から基板を取り出し、支持具３０に移載する。
【００２９】
このようにして、１バッチ分の基板を支持具３０に移載すると、例えば７００°Ｃ程度の温度に設定された反応炉３８内に複数枚の基板を装填した支持具３０を装入し、炉口シールキャップ部５８により反応管５２内を密閉する。次に、炉内温度を熱処理温度まで昇温させて、ガス導入管７０からガス導入口６６及びノズル７６を介して反応管５２内に処理ガスを導入する。処理ガスには、窒素、アルゴン、水素、酸素等が含まれる。基板を熱処理する際、基板は例えば１２００°Ｃ程度以上の温度に加熱される。
【００３０】
基板の熱処理が終了すると、例えば炉内温度を７００°Ｃ程度の温度に降温した後、支持具３０を反応炉３８からアンロードし、支持具３０に支持された全ての基板が冷えるまで、支持具３０を所定位置で待機させる。次に、待機させた支持具３０の基板が所定温度まで冷却されると、基板移載機２６により、支持具３０から基板を取り出し、ポッドオープナ２２にセットされている空のポッド１６に搬送して収容する。次に、ポッド搬送装置１８により、基板が収容されたポッド１６をポッド棚２０に搬送し、さらにポッドステージ１４に搬送して完了する。
【００３１】
さらに、図７を用いて支持具３０に支持部５０をセットしてから基板処理時までの炉口シールキャップ部５８の動作を詳しく説明する。
支持具３０に支持部５０をセットすると、図７（ａ）に示す状態となる。即ち、第１のキャップ６０と炉口シールキャップ部５８、シール部材８４ａとが離れ、回転軸８８と熱遮蔽部材９０とが接触して回転軸８８により支持具３０、第１のキャップ６０、第２のキャップ６２及び熱遮蔽部材９０からなる集合体を炉口シールキャップ部５８からやや浮かせた状態で支持した状態となる。この状態から、図７（ｂ）に示すように、炉口シャッタ７８を開き、炉口シールキャップ部５８を所定位置まで上昇させる。これにより第１のキャップ６０に炉口シールキャップ部５８と内側のシール部材８４ａが接触し、炉口シールキャップ部５８の内側の空洞部分での外気との接触を遮断する。このとき、炉口シールキャップ部５８と回転軸８８とで支持具３０、第１のキャップ６０、第２のキャップ６２及び熱遮蔽部材９０からなる集合体が支持される状態となる。さらに炉口シールキャップ部５８を所定位置まで上昇させると、図７（ｃ）に示すように、回転軸８８と熱遮蔽部材９０とが離れるが、第１のキャップ６０に炉口シールキャップ部５８と内側のシール部材８４ａが接触したままとなり、炉口シールキャップ部５８の内側の空洞部分での外気との接触が遮蔽されたままとなる。この状態で基板が支持具３０に移載される。所定枚数の基板を移載後、さらに炉口シールキャップ部５８を上昇させると、基板を載置した支持具３０がヒータにより熱せられた反応管５２の中に入り、全て入りきったところで第２のシール部材８４ｂと反応管５２（正確にはアダプタ５４）のフランジ部分とが接触し、外気との接触を遮断する。その後、反応管５２内は処理温度まで上昇させられるが、炉口中心部分は熱遮蔽部材９０により内部の熱逃げ及び内部からの熱放射による反応炉周辺の温度上昇を避けることができる。また、熱遮蔽部材９０は前述した炉口シールキャップ部５８に接触することにより冷やされ、該熱遮蔽部材９０の温度上昇を抑えることができる。熱処理後は支持具３０を反応管５２内から図７（ｃ）の位置まで降下させ、この状態で処理後の基板を回収し、その後、この位置で次に処理する基板を移載し、支持具３０を反応管５２内にロードし、以降これを繰り返す。支持部５０の交換が必要となった場合は、支持具３０を図７（ａ）の位置まで下げ、前述の動作（支持部５０を支持具３０へセットする動作）により支持部５０を新しいものに交換する。
【００３２】
次に第２の実施形態について説明する。
【００３３】
なお、上述した第１の実施形態と実質的に同一の部材には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００３４】
図１４乃至図１９において、第２の実施形態における反応管５２及び炉口シールキャップ部５８の周辺構造が示されている。反応管５２の炉口は炉口シャッタ７８により開閉される。炉口シールキャップ部５８は、図１５に示すように、円板状のシールキャップ８０と、このシールキャップ８０上に配置された例えば石英製のベース８２と、このベース８２上に設けられたシール部材８４と、ベース８２とシールキャップ８０との間に設けられた熱遮蔽部材９０とから構成されている。熱遮蔽部材９０は、シールキャップ８０よりも小さな径を有する円板状に形成されている。
【００３５】
シールキャップ８０は、図１６にも示すように、中心に第１の挿入孔８６が形成されている。この第１の挿入孔は、後述する回転軸８８が挿入され得る口径を有する。また、この第１の挿入孔８６は、２段に形成されており、上段に熱遮蔽部材９０が嵌合し得るようになっている。また、シール部材８４の近傍内部には、冷却水を流すための冷却水路８５が形成されている。さらにシールキャップ８０は、図１４に示すように、ボートエレベータに設けられた昇降部材９２に連結されている。昇降部材９２は例えばボールネジから構成され、回転することによりシールキャップ８０を昇降させる。
【００３６】
なお、図１８に示すように、熱遮蔽部材９０は、シールキャップ８０と例えば同一の径を有し、ベース８２とシールキャップ８０との間に設けられてもよい。また、図１８及び図１９に示すように、シールキャップ８０は、上面から下面まで同一の径からなる第１の挿入孔８６を有していてもよい。
【００３７】
石英製のベース８２は、図１７にも示すように、貫通孔（挿入孔）などの空洞部を有さず、円板状に形成されており、外周近傍には溝部１０６が設けられ、該溝部１０６にＯリングであるシール部材８４の下半分が嵌合している。このシール部材８４は、反応管５２（正確にはアダプタ５４）の下部に設けられたフランジ部分に圧接されて反応管５２と炉口シールキャップ部５８との間をシールするようになっている。なお、図１４においては、便宜上アダプタ５４は省略されている。
【００３８】
回転軸８８は、支持具３０の引き出し位置に配置されている。この回転軸８８は、ボートエレベータ３４によりシールキャップ８０を下方に下げたときに第１の挿入孔８６を介して熱遮蔽部材９０と当接し、熱遮蔽部材９０、ベース８２、第１のキャップ６０、第２のキャップ６２及び支持具３０をシールキャップ８０からやや浮かせるように支持する（図１４（ａ）に示す状態）。そして、この回転軸８８は、手動又は自動で回転し、支持具３０の基板挿入口４６を基板移載機２６側（装置正面側）に向けさせ、あるいは背面扉３６側（装置背面側）に向けさせることができるようになっている。
【００３９】
図１４を用いて支持具３０に支持部５０をセットしてから基板処理時までの炉口シールキャップ部５８の動作を詳しく説明する。
支持具３０に支持部５０をセットすると、図１４（ａ）に示す状態となる。即ち、ベース８２とシールキャップ８０とが離れ、回転軸８８と熱遮蔽部材９０とが接触して回転軸８８により支持具３０、第１のキャップ６０、第２のキャップ６２、ベース８２及び熱遮蔽部材９０からなる集合体をシールキャップ８０からやや浮かせた状態で支持した状態となる。この状態から、図１４（ｂ）に示すように、炉口シャッタ７８を開き、シールキャップ８０を所定位置まで上昇させる。このとき、シールキャップ８０と回転軸８８とで支持具３０、第１のキャップ６０、第２のキャップ６２、ベース８２及び熱遮蔽部材９０からなる集合体が支持される状態となる。さらに炉口シールキャップ部５８を所定位置まで上昇させると、図１４（ｃ）に示すように、回転軸８８と熱遮蔽部材９０とが離れるが、空洞部がないベース８２により、シールキャップ８０の内側の空洞部分での外気との接触が遮蔽されたままとなる。この状態で基板が支持具３０に移載される。所定枚数の基板を移載後、さらにシールキャップ８０を上昇させると、基板を載置した支持具３０がヒータにより熱せられた反応管５２の中に入り、全て入りきったところでシール部材８４と反応管５２（正確にはアダプタ５４）のフランジ部分とが接触し、外気との接触を遮断する（図１４（ｄ））。熱処理後は支持具３０を反応管５２内から図１４（ｃ）の位置まで降下させ、この状態で処理後の基板を回収し、その後、この位置で次に処理する基板を移載し、支持具３０を反応管５２内にロードし、以降これを繰り返す。支持部５０の交換が必要となった場合は、支持具３０を図７（ａ）の位置まで下げ、前述の動作（支持部５０を支持具３０へセットする動作）により支持部５０を新しいものに交換する。
【００４０】
このように、支持具３０に支持部５０をセットしてから基板処理時までの炉口シールキャップ部５８の一連の動作において、基板の熱処理を行うときは、空洞部を有さないベース８２により、シールキャップ８０の空洞部分を覆った状態で、このベース８２と反応管５２（正確にはアダプタ５４）とがシール部材８４を介して接触した状態となるのでシールキャップ８０の空洞部からのガスリークはおこらない。なお、ベース８２は、第１の実施形態のように第１のキャップ６０と炉口キャップ部５８との間をシールするシール部材を有さなくてもよく、第１の実施形態に比べ部品数を少なくすることができる。
【００４１】
次に第３の実施形態について説明する。
【００４２】
なお、上述した第１の実施形態と実質的に同一の部材には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００４３】
図２０において、第３の実施形態における反応炉３８が示されている。この反応炉３８は、ＳｉＣ製の反応管５２を有する。この反応管５２は、上部が密閉された円筒状に形成され、下部がフランジ状に形成されている。この反応管５２の下部には石英製のアダプタ５４が配置され、このアダプタ５４により反応管５２が支持されている。また、アダプタ５４を除いた反応管５２の周囲には、ヒータ５６が配置されている。前述した支持具３０は反応管５２内に挿入される。反応管５２の下方は、支持具３０を挿入するために開放され、この開放部分は炉口シールキャップ部５８がアダプタ５４に当接することにより密閉されるようにしてある。炉口シールキャップ部５８と支持具３０との間には、断熱キャップ６４が介在されている。断熱キャップ６４は、この断熱キャップ６４の外径よりも小さな径に形成される凹部１０８（第１の凹部１０８ａ、第２の凹部１０８ｂ）を有し、断熱キャップ６４の上部近傍には第１の凹部１０８ａが、断熱キャップ６４の下部近傍には第２の凹部１０８ｂが形成されている。
【００４４】
図２１乃至図２３において、反応炉３８の炉口シールキャップ部５８の周辺構造が示されている。図２１（ｃ）に示すように、反応炉３８は、筐体１２に対して脱着自在な１組の（例えば２枚の）支持具保持部材１１０を有する。この支持具保持部材１１０は、支持具３０を支え得る強度を有する例えば板状部材であり、筐体１２に装着（挿入）することにより、断熱キャップ６４及び支持具３０を保持するようになっている。すなわち、１組（２枚）の支持具保持部材１１０は、反応炉３８の２箇所（例えば左右）から断熱キャップ６４の中心方向に向かって延びるように（筐体１２から手を延ばすように）装着されることにより、断熱キャップ６４の第２の凹部１０８ｂ（断熱キャップ６４と炉口シールキャップ部５８との間）と係合し、この断熱キャップ６４及び支持具３０を保持するようになっている。
【００４５】
なお、支持具保持部材１１０は、断熱キャップ６４の第１の凹部１０８ａ（支持具３０と断熱キャップ６４との間）と係合し、支持具３０を保持することも可能となっている。また、保持部材１１０は、装置の床面（底面）から断熱キャップ６４の凹部１０８に向かって（足を延ばすような形状）に形成されていてもよい。
【００４６】
図２２（ｅ）に示すように、反応炉３８は、炉口シールキャップ部５８もしくは断熱キャップ６４に対して脱着自在な回転部材１１２を有する。この回転部材１１２は、所定のタイミングで炉口シールキャップ部５８と断熱キャップ６４との間に配置（挿入）されるようになっている。また図２３（ｉ）に示すように、回転部材１１２は、ボートエレベータ３４により炉口シールキャップ部５８が（支持具３０の引き出し位置に）下降したときに、支持具３０及び断熱キャップ６４を回転させるようになっている。具体的には、回転部材１１２は、手動又は自動で回転し、支持具３０の基板挿入口４６を基板移載機２６側（装置正面側）に向けさせ、あるいは背面扉３６側（装置背面側）に向けさせるようになっている。
【００４７】
次に図２１及び図２３を用いて支持具３０に支持部５０をセットする方法について説明する。
図２１（ａ）に示すように、支持具３０は、支持部５０のセット前には反応炉から引き出した位置にあり、該支持具３０の基板挿入口４６は装置正面側に向いている（標準状態）。まず、図２１（ｂ）に示すように、ボートエレベータ３４により炉口シールキャップ部５８を所定の位置まで上昇させる。なお、事前にセンサにて炉口シールキャップ部５８の停止位置を位置決めしておくことが好ましい。次に、図２１（ｃ）に示すように、ボート保持部材１１０を筐体１２に装着（挿入）する。すなわち、炉口シールキャップ部５８と断熱キャップ６４との間（断熱キャップ６４の第２の凹部１０８ｂ）に１組（２枚）のボート保持部材１１０を挿入する。
【００４８】
次に、図２２（ｄ）に示すように、ボートエレベータ３４により炉口シールキャップ部５８を支持具３０の引き出し位置まで下降させる。このとき、支持具３０は、断熱キャップ６４と共にボート保持部材１１０上に残り（ボート保持部材１１０に保持され）、炉口シールキャップ部５８と切り離される。次に、図２２（ｅ）に示すように、炉口シールキャップ部５８上に回転部材１１２を載置し、図２２（ｆ）に示すように、ボートエレベータ３４により回転部材１１２が載置された炉口シールキャップ部５８を回転部材１１２上面が断熱キャップ６４下面に当接する位置（回転部材１１２と断熱キャップ６４とが連結する位置）まで上昇させる。このとき、炉口シールキャップ部５８は、断熱キャップ６４の第２の凹部１０８ｂとボート保持部材１１０とを切り離し、十分隙間が開いたところで上昇をやめる。
【００４９】
次に、図２３（ｇ）に示すように、ボート保持部材１１０を筐体１２から取り外し、図２３（ｈ）に示すように、ボートエレベータ３４により保持具３０、断熱キャップ６４、回転部材１１２及び炉口シールキャップ部５８からなる集合体を支持具３０の引き出し位置まで下降させる。次に、図２３（ｉ）に示すように、支持具３０及び断熱キャップ６４を回転部材１１２により回転させ、支持具３０の基板挿入口４６が装置背面側に向くようにする。次に、背面扉３６を開け、装置背面側から支持部５０を挿入して支持具３０にセットする。支持部５０を支持具３０にセットした後は、上述した一連の動作を逆の手順で行うことにより、支持具３０は図２１（ａ）に示す状態（標準状態）となる。
【００５０】
本発明の基板処理装置は、基板の製造工程にも適用することができる。
【００５１】
ＳＯＩ（Silicon On Insulator）ウエハの一種であるＳＩＭＯＸ（Separation by Implanted Oxygen）ウエハの製造工程の一工程に本発明の基板処理装置を適用する例について説明する。
【００５２】
まずイオン注入装置等により単結晶シリコンウエハ内へ酸素イオンをイオン注入する。その後、酸素イオンが注入されたウエハを上記実施形態の基板処理装置を用いて、例えばＡｒ、Ｏ２雰囲気のもと、１３００°Ｃ〜１４００°Ｃ、例えば１３５０°Ｃ以上の高温でアニールする。これらの処理により、ウエハ内部にＳｉＯ２層が形成された（ＳｉＯ２層が埋め込まれた）ＳＩＭＯＸウエハが作製される。
【００５３】
また、ＳＩＭＯＸウエハの他，水素アニールウエハとＡｒアニールウエハの製造工程の一工程に本発明の基板処理装置を適用することも可能である。この場合、ウエハを本発明の基板処理装置を用いて、水素雰囲気中もしくはＡｒ雰囲気中で１２００°Ｃ程度以上の高温でアニールすることとなる。これによりＩＣ（集積回路）が作られるウエハ表面層の結晶欠陥を低減することができ、結晶の完全性を高めることができる。
【００５４】
また、この他、エピタキシャルウエハの製造工程の一工程に本発明の基板処理装置を適用することも可能である。
【００５５】
以上のような基板の製造工程の一工程として行う高温アニール処理を行う場合であっても、本発明の基板処理装置を用いることにより、基板に発生するスリップや傷を抑制するための支持部を支持具に載置する作業を効率的に行うことができ、しかも炉内が汚染させるおそれを少なくすることができる。
【００５６】
本発明の基板処理装置は、半導体装置の製造工程にも適用することも可能である。
特に、比較的高い温度で行う熱処理工程、例えば、ウェット酸化、ドライ酸化、水素燃焼酸化（パイロジェニック酸化）、ＨＣｌ酸化等の熱酸化工程や、硼素（Ｂ）、リン（Ｐ）、砒素（Ａｓ）、アンチモン（Ｓｂ）等の不純物（ドーパント）を半導体薄膜に拡散する熱拡散工程等に適用するのが好ましい。
このような半導体デバイスの製造工程の一工程としての熱処理工程を行う場合においても、本発明の基板処理装置を用いることにより、基板に発生するスリップや傷を抑制するための支持部を支持具に載置する作業を効率的に行うことができ、しかも炉内が汚染させるおそれを少なくすることができる。
【００５７】
以上のように、本発明は、特許請求の範囲に記載した事項を特徴とするが、さらに次のような実施形態が含まれる。
（１）支持具を反応炉より引き出した位置にて支持具の基板挿入口が装置背面側（背面扉側）に向くように支持具を回転させるステップと、装置背面側より支持具に対して支持部をセットするステップと、支持部セット後の支持具を、支持具の基板挿入口が基板移載機の進退方向に向くように回転させるステップと、支持具に対して基板移載機より基板を移載するステップと、基板が移載された支持具を反応炉内に搬入するステップと、反応炉内で基板を処理するステップと、を有することを特徴とする基板の製造方法。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の実施形態に係る基板処理装置を示す概略の斜視図である。
【図２】本発明の実施形態に係る基板処理装置を示す概略の平面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る基板処理装置に用いた支持具を示す正面図である。
【図４】本発明の実施形態に係る基板処理装置に用いた支持具に支持部の一例を載置した状態を示す平面図である。
【図５】本発明の実施形態に係る基板処理装置に用いた支持具に支持部の他の例を載置した状態を示す平面図である。
【図６】本発明の実施形態に係る基板処理装置に用いた反応炉を示す断面図である。
【図７】本発明の実施形態において、基板処理時の炉口シールキャップ部の動作を説明する説明図である。
【図８】本発明の実施形態に用いた炉口シールキャップ部を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。
【図９】本発明の実施形態に用いたシールキャップを示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。
【図１０】本発明の実施形態に用いたベースを示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ線断面図である。
【図１１】本発明の実施形態に用いた熱遮蔽部材及び第１のキャップの一例を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は嵌合溝付近を示す断面図、（ｃ）は第１のキャップに形成された嵌合突起付近を示す断面図である。
【図１２】本発明の実施形態に用いた熱遮蔽部材及び第１のキャップの他の例を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は嵌合溝付近を示す断面図、（ｃ）は第１のキャップに形成された嵌合突起付近を示す断面図である。
【図１３】本発明の実施形態において、支持具に支持部をセットする方法を示す説明図である。
【図１４】本発明の第２の実施形態において、基板処理時の炉口シールキャップ部の動作を説明する説明図である。
【図１５】本発明の第２の実施形態に用いた炉口シールキャップ部を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＤ−Ｄ線断面図である。
【図１６】本発明の第２の実施形態に用いたシールキャップを示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＥ−Ｅ線断面図である。
【図１７】本発明の実施形態に用いたベースを示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＦ−Ｆ線断面図である。
【図１８】本発明の第２の実施形態に用いた炉口シールキャップ部の一例を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＧ−Ｇ線断面図である。
【図１９】本発明の第２の実施形態に用いたシールキャップの一例を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＨ−Ｈ線断面図である。
【図２０】本発明の第３の実施形態に係る基板処理装置に用いた反応炉を示す断面図である。
【図２１】本発明の第３の実施形態において、基板処理時の炉口シールキャップ部の動作を説明する説明図であり、（ａ）は標準状態、（ｂ）は支持具が上昇した状態、（ｃ）はボート保持部材を挿入した状態を示す。
【図２２】本発明の第３の実施形態において、基板処理時の炉口シールキャップ部の動作を説明する説明図であり、（ｄ）は断熱キャップと炉口シールキャップ部とを切り離した状態、（ｅ）は回転部材を挿入した状態、（ｆ）は断熱キャップと回転部材とを連結した状態を示す。
【図２３】本発明の第３の実施形態において、基板処理時の炉口シールキャップ部の動作を説明する説明図であり、（ｇ）はボート保持部材を取り外した状態、（ｈ）は支持具を下降した状態、（ｉ）は支持具が回転した状態を示す。
【符号の説明】
【００５９】
１０    基板処理装置
２６    基板移載機
３０    支持具
３６    背面扉
３８    反応炉
４６    基板挿入口
５０    支持部
５２    反応管
５８    炉口シールキャップ部
６０    第１のキャップ
６２    第２のキャップ
８０    シールキャップ
８２    ベース
８４ａ，８４ｂ  シール部材
９０    熱遮蔽部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
2006114870.tif 000022
【図２１】
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【図２２】
2006114870.tif 000024
【図２３】
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