(57)【要約】【目的】本発明は、基板の種類に制限されること無く基板処理可能な技術を提供することを目的とする【解決手段】基板を支持する第一支持部と第二支持部とを有するロードロック室と、ロードロック室の一方側からロードロック室内外に基板を搬送するツィーザを有する第１搬送機構と、ロードロック室の他方側からロードロック室内外に基板を搬送するツィーザを有する第２搬送機構と、基板を処理するリアクタと、を備えた基板処理装置であって、第一支持部は、アームの進入方向と直行する側の幅が第一の幅で離間された第一支持機構を有し、第二支持部は、第一の幅よりも小さい第二の幅で離間された第二支持機構を有する。【選択図】図１
2018093045.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を支持する第一支持部と第二支持部とを有するロードロック室と、
前記ロードロック室の一方側から前記ロードロック室内外に前記基板を搬送するツィーザを有する第１搬送機構と、
前記ロードロック室の他方側から前記ロードロック室内外に前記基板を搬送するツィーザを有する第２搬送機構と、
前記基板を処理するリアクタと、
を備えた基板処理装置であって、
前記第一支持部は、前記アームの進入方向と直行する側の幅が第一の幅で離間された第一支持機構を有し、
前記第二支持部は、前記第一の幅よりも小さい第二の幅で離間された第二支持機構を有する
基板処理装置。
【請求項２】
前記第一支持機構と前記第二支持機構は独立して構成される請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項３】
前記第一支持機構は最も上方に配置される請求項１または請求項２に記載の基板処理装置。
【請求項４】
前記第一支持機構と前記第二支持機構は、高さ方向において交互に多段に配置される請求項１から請求項３のうち、いずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項５】
前記リアクタに第一の種類の基板を搬入する指示を受信したら、前記第一支持機構に前記第一の種類の基板を載置し、更に第一レシピを読み出すと共に、前記リアクタに前記第一の種類の基板が搬入されたら前記第一レシピの処理を行い、前記リアクタに第二の種類の基板搬入する指示を受信したら、前記第二支持機構に前記第二の種類の基板を載置し、更に第二レシピを読み出すと共に、前記リアクタに前記第二の種類の基板が搬入されたら前記第二レシピの処理を行うよう構成される請求項４に記載の基板処理装置。
【請求項６】
基板を搬送するツィーザを備えた第１搬送アームを有する第１搬送機構によって、ロードロック室の一方側から、前記ロードロック室中の、前記第１搬送アームの進入方向と直行する側の幅が第１の幅で離間された第１支持機構を有する第１支持部、または前記前記第１の幅よりも小さい第２の幅で離間された第１支持機構を有する第２支持部、に基板を載置する工程と、
ツィーザを備えた第２搬送アームを有する第２搬送機構によって前記ロードロック室の他方側から前記基板を搬出すると共にリアクタに基板を搬入する工程と、
前記リアクタで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。
【請求項７】
基板を搬送するツィーザを備えた第１搬送アームを有する第１搬送機構によって、ロードロック室中の一方側から、前記第１搬送アームの進入方向と直行する側の幅が第１の幅で離間された第１支持機構を有する第１支持部、または前記第２の幅よりも小さい第２の幅で離間された第２支持機構を有する第２支持部、に基板を載置する処理と、
ツィーザを備えた第２搬送アームを有する第２搬送機構によって前記ロードロック室の他方側から前記基板を搬出すると共にリアクタに基板を搬入する処理と、
前記リアクタで前記基板を処理する処理と
をコンピュータによって基板処理装置に実行させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板処理装置、半導体装置の製造方法、プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の製造工程で用いられる基板処理装置の一態様としては、例えばロードロック室を有する装置がある（例えば特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１―３４５２７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
半導体装置では、多くの種類の基板が用いられている。例えば、径が２００ｍｍの基板や３００ｍｍの基板である。これらを処理するために、従来では２００ｍｍ基板専用の装置や３００ｍｍ専用の装置が開発されてきた。
【０００５】
近年のIｏＴ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  ｏｆ  Ｔｈｉｎｇｓ）市場の拡充に伴い、多品種の基板処理が望まれている。しかしながら、基板処理装置はフットプリントが大きかったり、高額であったりするため、専用装置を多く揃えることには限界があった。
【０００６】
そこで本発明は、基板の種類に制限されること無く基板処理可能な技術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】
【０００７】
本発明の一態様によれば、
基板を支持する第一支持部と第二支持部とを有するロードロック室と、
前記ロードロック室の一方側から前記ロードロック室内外に前記基板を搬送するツィーザを有する第１搬送機構と、
前記ロードロック室の他方側から前記ロードロック室内外に前記基板を搬送するツィーザを有する第２搬送機構と、
前記基板を処理するリアクタと、
を備えた基板処理装置であって、
前記第一支持部は、前記アームの進入方向と直行する側の幅が第一の幅で離間された第一支持機構を有し、
前記第二支持部は、前記第一の幅よりも小さい第二の幅で離間された第二支持機構を有する技術が提供される。  
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、基板の種類に制限されること無く基板処理可能な技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態に係る基板処理装置の概略構成例を示す説明図である。
【図２】本発明の実施形態に係る基板処理装置の概略構成例を示す説明図である。
【図３】本発明の実施形態に係るロードロック室を説明する説明図である。
【図４】本発明の実施形態に係るロードロック室を説明する説明図である。
【図５】本発明の実施形態に係るロードロック室を説明する説明図である。
【図６】本発明の実施形態に係るＲＣを説明する説明図である。
【図７】本発明の実施形態に係るコントローラを説明する説明図である。
【図８】本発明の実施形態に係る基板処理フローを説明する説明図である。
【図９】本発明の実施形態に係るロードロック室を説明する説明図である。
【図１０】比較例に係るロードロック室を説明する説明図である。
【図１１】比較例に係るロードロック室を説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１１】
［本発明の第一実施形態］
先ず、本発明の第一実施形態について説明する。
【００１２】
以下に、本発明の第一実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１３】
（基板処理装置）
まず、図１および図２を用い、本実施形態に係る基板処理装置１０について説明する。図１は、本実施形態にかかるクラスタ型の基板処理装置１０の横断面図である。図２は、本実施形態に係るクラスタ型の基板処理装置１０の縦断面概略図である。
【００１４】
なお、本発明が適用される基板処理装置１０では、基板としてのウエハ２００を搬送するキャリヤとしては、ＦＯＵＰ（Ｆｒｏｎｔ  Ｏｐｅｎｉｎｇ  Ｕｎｉｆｉｅｄ  Ｐｏｄ：以下、ポッドという。）１００が使用されている。本実施形態にかかるクラスタ型の基板処理装置１０の搬送装置は、真空側と大気側とに分かれている。
【００１５】
また、以下の説明において、前後左右は図１を基準とする。図１に示されているＸ１の方向を右、Ｘ２の方向を左、Ｙ１の方向を前、Ｙ２の方向を後ろとする。
【００１６】
（真空側の構成）
図１および図２に示されているように、基板処理装置１０は、真空状態などの大気圧未満の圧力（負圧）に耐え得る第１搬送室１０３を備えている。第１搬送室１０３の筐体１０１は平面視が例えば五角形であり、上下両端が閉塞した箱形状に形成されている。
【００１７】
第１搬送室１０３内には、負圧下でウエハ２００を移載する第１ウエハ移載機（第１搬送機構）１１２が設けられている。第１ウエハ移載機１１２は、第１ウエハ移載機エレベータ１１５によって、第１搬送室１０３の気密性を維持しつつ昇降できるように構成されている。
【００１８】
筐体１０１の五枚の側壁のうち前側に位置する側壁には、ロードロック室１２２，１２３がそれぞれゲートバルブ１２６，１２７を介して連結されている。ロードロック室１２２，１２３は、ウエハ２００を搬入する機能とウエハ２００を搬出する機能とを併用可能に構成され、それぞれ負圧に耐え得る構造で構成されている。ロードロック室１２２、１２３の詳細は後述する。
【００１９】
第１搬送室１０３の筐体１０１の五枚の側壁のうち後ろ側（背面側）に位置する四枚の側壁には、基板に所望の処理を行う第１〜第４リアクタＲＣａ〜ＲＣｄがゲートバルブ１５０〜１５３を介してそれぞれ隣接して連結されている。
【００２０】
ロードロック室１２２，１２３の前側には、真空下および大気圧下の状態でウエハ２００を搬送することができる第２搬送室１２１がゲートバルブ１２８、１２９を介して連結されている。第２搬送室１２１には、ウエハ２００を移載する第２ウエハ移載機（第２搬送機構）１２４が設けられている。第２ウエハ移載機１２４は第２搬送室１２１内に設置された第２ウエハ移載機エレベータ１３１によって昇降されるように構成されているとともに、リニアアクチュエータ１３２によって左右方向に往復移動されるように構成されている。
【００２１】
第２搬送室１２１の筐体１２５の前側には、ウエハ２００を第２搬送室１２１に対して搬入搬出するための基板搬入搬出口１３４と、ポッドオープナ１０８と、が設けられている。基板搬入搬出口１３４を挟んでポッドオープナ１０８と反対側、すなわち筐体１２５の外側には、ロードポート１０５が設けられている。
【００２２】
なお、第1ウエハ移載機１１２は、ウエハ２００を支持するツィーザ１１２ａを交換可能な構成である。例えば、３００ｍｍウエハを搬送する際には、ツィーザ１１２ａを第一の真空搬送ツィーザである真空対応の３００ｍｍウエハ搬送用ツィーザに交換し、２００ｍｍウエハを搬送する際には、ツィーザ１１２ａを第二の真空搬送ツィーザである真空対応の２００ｍｍ用ウエハ搬送用ツィーザに交換する。第２ウエハ移載機１２４も同様に、３００ｍｍウエハを搬送する際には、ツィーザ１２４ａを第一の大気搬送ツィーザである大気対応の３００ｍｍウエハ搬送用ツィーザに交換し、２００ｍｍウエハを搬送する際には、ツィーザ１２４ａを第二の大気搬送ツィーザである大気対応の２００ｍｍ用ウエハ搬送用ツィーザに交換する。
【００２３】
本実施例においては、径の大きいウエハ２００をウエハ２００Ｌ、径の小さいウエハをウエハ２００Ｓと呼ぶ。ウエハ２００Ｌは例えば３００ｍｍウエハであり、ウエハ２００Ｓは例えば２００ｍｍウエハである。
【００２４】
（ロードロック室）
続いて、本実施形態に係るロードロック室の構成について、主に図３を用いて説明する。図３は、図２のα−α’における縦断面図である。ここではロードロック室１２２を例として説明する。なお、ツィーザは手前から奥、もしくは奥から手前方向に移動される。
【００２５】
ロードロック室１２２は筐体３００を有する。筐体３００のうち、筐体１０１と隣接する壁には、ウエハ２００を搬入出するための搬入出口が設けられる。同様に、筐体１２５と隣接する壁にも、ウエハ２００を搬入出するための搬入出口が設けられる。
【００２６】
筐体３００の内部には、ボート３０１が設けられ、ボート３０１には第一のウエハ支持部（第一支持部）３１１と第二のウエハ支持部（第二支持部）３２１が設けられている。ボート３０１はＹ方向においてツィーザが進入可能なよう、筐体１０１、筐体１２５のそれぞれの方向が開放されている。ボート３０１はボート支持機構３０３に支持される。支持機構３０３は筐体３００の底壁３０４を貫通すると共に、昇降機構３０５によって支持される。昇降機構３０５はボート３０１を昇降させる。
【００２７】
第一のウエハ支持部３１１は、ボート３０１の側壁３０２に複数多段に固定された支持機構を有する。支持機構は、一方の側壁３０２に固定される支持機構３１１Ｒと他方の側壁３０２に固定される支持機構３１１Ｌにより構成されている。
【００２８】
支持機構３１１Ｌ，Ｒは、Ｙ方向に延伸される。更には、Ｘ方向において、側壁３０２から筐体３００の中央側（例えば、点線３０６側）に向かって延伸される。
支持機構３１１Ｒと支持機構３１１Ｌは距離ｍ（第一の距離）離れるよう構成される。距離ｍは、第一の真空搬送ツィーザの幅と、第一の大気搬送ツィーザの幅よりも広くなるよう構成される。
【００２９】
例えば、図４に記載のように、ウエハ２００Ｌの端部（エッジ）が、支持機構３１１Ｒ、支持機構３１１Ｌによって支持される。本図におけるウエハ２００Ｌは、例えば３００ｍｍウエハである。
【００３０】
第二のウエハ支持部３２１は、側壁３０２に複数多段に固定された支持機構を有する。支持機構は、一方の側壁３０２に固定される支持機構３２１Ｒと他方の側壁３０２に固定される支持機構３２１Ｌにより構成されている。
【００３１】
支持機構３２１Ｌ，Ｒは、Ｙ方向に延伸される。更には、Ｘ方向において、側壁３０２から筐体３００の中央側（例えば、点線３０６）に向かって延伸される。
支持機構３２１Ｒと支持機構３２１Ｌは距離ｎ（第二の距離）離れるよう構成される。距離ｎは、第二の真空搬送ツィーザの幅と、第二の大気搬送ツィーザの幅よりも広くなるよう構成される。第二の距離（幅）は、第一の距離よりも小さい距離である。
【００３２】
支持機構３１１Ｌ，Ｒと支持機構３２１Ｌ，Ｒは、垂直方向に交互に独立して多段に配される。
【００３３】
例えば、図５に記載のように、ウエハ２００Ｓの端部（エッジ）が、支持機構３２１Ｒ、支持機構３２１Ｌによって支持される。
【００３４】
筐体３００の天井３０７には、筐体３００内に圧力調整用の不活性ガスを供給するための不活性ガス供給孔３０８が設けられる。不活性ガス供給孔３０８には不活性ガス供給管３３１が設けられる。不活性ガス供給管３３１には上流から順に不活性ガス源３３２、マスフローコントローラ３３３、バルブ３３４が設けられ、筐体３００内に供給する不活性ガスの供給量を制御している。不活性ガスは、ウエハ２００上に形成された膜に影響が無いガスを用いる。例えば、ヘリウム（Ｈｅ）ガスや窒素ガス（Ｎ２）、アルゴン（Ａｒ）ガスを用いる。
【００３５】
主に、不活性ガス供給管３３１、マスフローコントローラ３３３、バルブ３３４で、ロードロック室における不活性ガス供給部３３０が構成される。なお、不活性ガス源３３２、ガス供給孔３０８を不活性ガス供給部に含めてもよい。
【００３６】
筐体３００の底壁３０４には、筐体３００内の雰囲気を排気するための排気孔３０９が設けられる。排気孔３０９には、排気管３４１が設けられる。排気管３４１には、上流から順に圧力制御器であるＡＰＣ（Ａｕｔｏ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）３４２、ポンプ３４３が設けられる。
【００３７】
主に、排気管３４１、ＡＰＣ３４２でロードロック室におけるガス排気部３４０が構成される。なお、ポンプ３４３、排気孔３０９をガス排気部に含めてもよい。
【００３８】
ガス供給部３３０、ガス排気部３４０の協働によってロードロック室の雰囲気が制御される。
【００３９】
次に、支持機構３１１Ｌ，Ｒと支持機構３２１Ｌ，Ｒが、垂直方向に交互に独立して配される利点を説明する。
【００４０】
まず、第一の比較例を、図１０を用いて説明する。図１０では、ウエハ２００Ｌとウエハ２００Ｓとで共通の支持構造を使用する場合を説明する。説明の便宜上、ウエハ２００Ｌとウエハ２００Ｓをそれぞれ記載している。
【００４１】
図１０の比較例では、ウエハ２００を支持部４１０で支持する。支持部４１０は支持機構４１１を有する。支持機構４１１は、一方の側壁３０２に固定される支持機構４１１Ｒと他方の側壁３０２に固定される支持機構４１１Ｌから構成されている。
【００４２】
支持機構４１１Ｌ，Ｒは、側壁３０２から斜め下方に延伸されている。図１０に記載のように、ウエハ２００Ｌとウエハ２００Ｓの支持機構を兼ねたものであり、支持機構４１１Ｒ，Ｌのそれぞれ中央線３０６に近い先端部にてウエハ２００Ｓを支持し、支持機構４１１Ｒ，Ｌのうち、側壁３０２に近い根元部４１２にてウエハ２００Ｌを支持する。
【００４３】
ところで、発明者による鋭意研究の結果、このような構造の場合、ウエハ２００Ｌが支持機構４１１と接触する箇所４１２にてパーティクルが発生した場合、支持機構４１１の先端や、下方の支持機構４１１の方向にパーティクルが拡散してしまう可能性があることを発見した。ウエハの自重等によりウエハが撓んだ場合、接触箇所４１２にて支持機構４１１とウエハとの接触面積が増加するためである。一般的に知られているように、パーティクルの発生量はウエハの接触面積に比例して増えるため、このような機構ではパーティクルが増加する。従って、歩留まりの低下につながる怖れがある。
【００４４】
これに対して本実施形態の構造の場合、図４に記載のように、常にウエハ２００のエッジを支持しているので、ウエハ２００が撓んだとしても接触面積が増加しない。従って、パーティクルの発生や歩留まりの低下を抑制することができる。
【００４５】
仮に接触箇所３１２にてパーティクルが発生したとしても、直下の支持機構３２１での根元部分３２２で捕獲可能であるので、根元部分３２２よりも下方の支持機構３１１で支持されたウエハ２００Ｌがパーティクルの影響を受けることがない。
【００４６】
続いて、第二の比較例として、図１１を用いて説明する。図１１では、ウエハ２００Ｌの支持機構３１１Ｒ，Ｌとウエハ２００Ｓの支持機構３２１Ｒ，Ｌを交互に配するのではなくウエハ２００Ｌの支持機構３１１Ｒ，Ｌとウエハ２００Ｓの支持機構３２１Ｒ，Ｌをそれぞれまとめて配する構造としている。
【００４７】
図１１において、５０１は垂直方向における上下の支持機構３１１間のスペースを示し、５０２は垂直方向における上下の支持機構３２１間のスペースを示す。各スペース５０１、５０２には、ウエハの接触によって発生したパーティクルが滞留する。
【００４８】
前述したように、ロードロック室では真空雰囲気と待機雰囲気を交互に入れ替える。その際、ガス供給部３３０、ガス排気部３４０の協働によって、パーティクルが筐体３００内に拡散しないよう、ゆっくりと且つ一定量の不活性ガス供給／排気によって雰囲気が制御される。
【００４９】
ところが、スペース５０１は雰囲気を排気しやすい構造であるのに対し、スペース５０２は支持構造３２１の先端から側壁３０２までの距離が長いため、雰囲気を排気しにくい構造である。従って、所定流量の不活性ガス供給/排気を行った場合、スペース５０２の雰囲気を排気することが困難である。スペース５０２の雰囲気を排気するために、供給流量と排気流量を増加させ、不活性ガスの流速を増加させることでスペース５０２の雰囲気を排気することも考えられるが、流速の大きい勢いのある不活性ガスが支持機構３２１の先端にぶつかり乱流を起こすことが考えられる。この場合、スペース５０１やスペース５０２のパーティクルが筐体３００内に拡散する怖れがある。更には、別の方法として前述の所定流量を維持しつつ、スペース５０２の雰囲気が排気されるまで、時間をかけて雰囲気を排気することが考えられるが、そうすると雰囲気の置換時間がかかってしまうため、スループットが低下してしまう。
【００５０】
これに対して本実施形態の構造の場合、図４に記載のように、各構造が均一に配置されている上、更には支持機構３１１と支持機構３１２の間のスペース３１３の上方が開放されている。即ち、スペース３１２の雰囲気排気を容易な構造としている。従って、スループットを低下させることなく、パーティクルの少ない構造を実現している。
【００５１】
なお、他の支持機構に存在するパーティクルの影響を受けない方法として、ウエハ２００Ｌからウエハ２００Ｓに処理を切り替える際、メンテナンス要員の手によりロードロック室をクリーニングするなどの方法が考えられる。しかしながら、ロードロック室構造が複雑であり、特に支持機構３１１と支持機構３２１との間が狭いことから、各支持機構の上面のクリーニングが十分でないという問題がある。更には、都度クリーニングを行うとダウンタイムが増加するため、処理効率が悪くなるという問題がある。これに対して本実施形態の構造であれば、パーティクルの影響を受けることが少なく、更にはダウンタイムが長くなることがない。
【００５２】
ところで、支持機構３１１と支持機構３２１の配置の組み合わせでは、支持機構３１１が最も上方に配されることが望ましい。支持機構３１１を最も上方に配するため、支持機構３１１から支持機構３２１までの不活性ガスの流れを阻害することがなく、乱流の無いガス流れを形成することができる。仮に支持機構３２１を最上方に配置した場合、供給された不活性ガスはまず支持機構３２１に衝突し、そこで乱流を引き起こす。引き起こされた乱流は、筐体３００内にパーティクルを拡散させてしまう。
これに対して、上記したように支持機構３１１を最も上方に配することで、乱流の無い不活性ガスの流れを形成し、パーティクルの拡散を抑制することができる。
【００５３】
（リアクタ）
続いて、本実施形態に係る基板を処理する処理炉としてのリアクタの構成について、主に図６を用いて説明する。図６は、本実施形態に係る基板処理装置１０が備えるリアクタの横断面概略図である。
【００５４】
ここで、本実施形態では、第１〜第４リアクタＲＣａ〜ＲＣｄはそれぞれ同様に構成されている。以下では、第１〜第４リアクタＲＣａ〜ＲＣｄを、総称して「ＲＣ」とする。
【００５５】
（容器）
図例のように、ＲＣは、容器２０２を備えている。容器２０２内には、シリコンウエハ等のウエハ２００を処理する処理空間２０５と、ウエハ２００を処理空間２０５に搬送する際にウエハ２００が通過する搬送空間２０６とが形成されている。容器２０２は、上部容器２０２ａと下部容器２０２ｂで構成される。上部容器２０２ａと下部容器２０２ｂの間には仕切り板２０８が設けられる。
【００５６】
下部容器２０２ｂの側面には、ゲートバルブ１５１に隣接した基板搬入出口が設けられており、ウエハ２００は基板搬入出口を介して筐体１０１との間を移動する。下部容器２０２ｂの底部には、リフトピン２０７が複数設けられている。更に、下部容器２０２ｂは接地されている。
【００５７】
処理空間２０５には、ウエハ２００を支持する基板支持部２１０が配される。基板支持部２１０は、ウエハ２００を載置する基板載置面２１１と、基板載置面２１１を表面に持つ基板載置台２１２、基板載置台２１２内に設けられた加熱源としてのヒータ２１３を主に有する。基板載置台２１２には、リフトピン２０７が貫通する貫通孔２１４が、リフトピン２０７と対応する位置にそれぞれ設けられている。
【００５８】
基板載置台２１２は、シャフト２１７によって支持される。シャフト２１７は、容器２０２の底部を貫通しており、さらに容器２０２の外部で昇降部２１８に接続されている。
【００５９】
処理空間２０５の上部（上流側）には、ガス分散機構としてのシャワーヘッド２３０が設けられている。シャワーヘッド２３０の蓋２３１にはガス導入孔２３１ａが設けられる。貫通孔２３１ａは後述するガス供給管２４２と連通する。
【００６０】
シャワーヘッド２３０は、ガスを分散させるための分散機構としての分散板２３４を備えている。この分散板２３４の上流側がバッファ空間２３２であり、下流側が処理空間２０５である。分散板２３４には、複数の貫通孔２３４ａが設けられている。
【００６１】
上部容器２０２ａはフランジを有し、フランジ上に支持ブロック２３３が載置され、固定される。支持ブロック２３３はフランジ２３３ａを有し、フランジ２３３ａ上には分散板２３４が載置され、固定される。更に、蓋２３１は支持ブロック２３３の上面に固定される。
【００６２】
（供給部）
シャワーヘッド２３０の蓋２３１に設けられたガス導入孔２３１ａと連通するよう、蓋２３１には共通ガス供給管２４２が接続される。共通ガス供給管２４２には、第一ガス供給管２４３ａ、第二ガス供給管２４４ａ、第三ガス供給管２４５ａが接続されている。第二ガス供給管２４４ａは共通ガス供給管２４２に接続される。
【００６３】
（第一ガス供給系）
第一ガス供給管２４３ａには、上流方向から順に、第一ガス源２４３ｂ、流量制御器（流量制御部）であるマスフローコントローラ（ＭＦＣ）２４３ｃ、及び開閉弁であるバルブ２４３ｄが設けられている。
【００６４】
第一ガス源２４３ｂは第一元素を含有する第一ガス（「第一元素含有ガス」とも呼ぶ。）源である。第一元素含有ガスは、原料ガス、すなわち、処理ガスの一つである。ここで、第一元素は、例えばシリコン（Ｓｉ）である。すなわち、第一元素含有ガスは、例えばシリコン含有ガスである。具体的には、シリコン含有ガスとして、ヘキサクロロジシラン（Ｓｉ２Ｃｌ６。ＨＣＤとも呼ぶ。）ガスが用いられる。
【００６５】
主に、第一ガス供給管２４３ａ、マスフローコントローラ２４３ｃ、バルブ２４３ｄにより、第一ガス供給系２４３（シリコン含有ガス供給系ともいう）が構成される。
【００６６】
（第二ガス供給系）
第二ガス供給管２４４ａには、上流方向から順に、第二ガス源２４４ｂ、流量制御器（流量制御部）であるマスフローコントローラ（ＭＦＣ）２４４ｃ、及び開閉弁であるバルブ２４４ｄが設けられている。
【００６７】
第二ガス源２４４ｂは第二元素を含有する第二ガス（以下、「第二元素含有ガス」とも呼ぶ。）源である。第二元素含有ガスは、処理ガスの一つである。なお、第二元素含有ガスは、反応ガスまたは改質ガスとして考えてもよい。第二ガスは、例えば酸素（Ｏ２）ガスである。例えば、ウエハ２００Ｌを処理する際に用いられる。
【００６８】
主に、第二ガス供給管２４４ａ、マスフローコントローラ２４４ｃ、バルブ２４４ｄにより、第二ガス供給系２４４（酸素含有ガス供給系ともいう）が構成される。
【００６９】
（第三ガス供給系）
第三ガス供給管２４５ａには、上流方向から順に、第三ガス源２４５ｂ、流量制御器（流量制御部）であるマスフローコントローラ（ＭＦＣ）２４５ｃ、及び開閉弁であるバルブ２４５ｄが設けられている。
【００７０】
第三ガス源２４５ｂは第二元素と異なる第三元素を含有するガスのガス源である。第三元素含有ガスは、処理ガスの一つである。なお、第三元素含有ガスは、反応ガスまたは改質ガスとして考えてもよい。第三ガスは、例えばアンモニア（ＮＨ３）ガスである。例えば、ウエハ２００Ｓを処理する際に用いられる。
【００７１】
主に、第三ガス供給管２４５ａ、マスフローコントローラ２４５ｃ、バルブ２４５ｄにより、第三ガス供給系２４５が構成される。
【００７２】
（排気系）
容器２０２の雰囲気を排気する排気系は、容器２０２に接続された複数の排気管を有する。処理空間２０５に接続される排気管（第１排気管）２６２と、搬送空間２０６に接続される排気管（第２排気管）２６１とを有する。また、各排気管２６１，２６２の下流側には、排気管（第３排気管）２６８が接続される。
【００７３】
排気管２６１は、搬送空間２０６の側方あるいは下方に設けられる。排気管２６１には、ポンプ２６４（ＴＭＰ。Ｔｕｒｂｏ  Ｍｏｒｅｃｕｌａｒ  Ｐｕｍｐ）が設けられる。排気管２６１においてポンプ２６４の上流側には搬送空間用第一排気バルブとしてのバルブ２６５が設けられる。
【００７４】
排気管２６２は、処理空間２０５の側方に設けられる。排気管２６２には、処理空間２０５内を所定の圧力に制御する圧力制御器であるＡＰＣ（ＡｕｔｏＰｒｅｓｓｕｒｅ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）２６６が設けられる。ＡＰＣ２６６は開度調整可能な弁体（図示せず）を有し、コントローラ２８０からの指示に応じて排気管２６２のコンダクタンスを調整する。また、排気管２６２においてＡＰＣ２６６の上流側にはバルブ２６７が設けられる。排気管２６２とバルブ２６７、ＡＰＣ２６６をまとめて処理室排気系と呼ぶ。
【００７５】
排気管２６８には、ＤＰ（Ｄｒｙ  Ｐｕｍｐ。ドライポンプ）２６９が設けられる。図示のように、排気管２６８には、その上流側から排気管２６２、排気管２６１が接続され、さらにそれらの下流にＤＰ２６９が設けられる。ＤＰ２６９は、排気管２６２、排気管２６１のそれぞれを介してバッファ空間２３２、処理空間２０５および搬送空間２０６のそれぞれの雰囲気を排気する。
【００７６】
（コントローラ）
次に、図７を用いてコントローラ２８０の詳細を説明する。基板処理装置１０は、基板処理装置１０の各部の動作を制御するコントローラ２８０を有している。
【００７７】
制御部（制御手段）であるコントローラ２８０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）２８０ａ、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）２８０ｂ、記憶部としての記憶装置２８０ｃ、Ｉ／Ｏポート２８０ｄを備えたコンピュータとして構成されている。ＲＡＭ２８０ｂ、記憶装置２８０ｃ、Ｉ／Ｏポート２８０ｄは、内部バス２８０ｆを介して、ＣＰＵ２８０ａとデータ交換可能なように構成されている。基板処理装置１０内のデータの送受信は、ＣＰＵ２８０ａの一つの機能でもある送受信指示部２８０ｅの指示により行われる。
【００７８】
コントローラ２８０には、例えばタッチパネル等として構成された入出力装置２８１や、外部記憶装置２８２が接続可能に構成されている。更に、上位装置２７０にネットワークを介して接続される受信部２８３が設けられる。
【００７９】
記憶装置２８０ｃ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２８０ｃ内には、基板処理装置の動作を制御する制御プログラムや、後述する基板処理の手順や条件などが記載されたプロセスレシピ、後述するテーブル等が読み出し可能に格納されている。なお、プロセスレシピは、後述する基板処理工程における各手順をコントローラ２８０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、このプロセス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、プロセス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、ＲＡＭ２８０ｂは、ＣＰＵ２８０ａ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。
【００８０】
Ｉ／Ｏポート２８０ｄは、各ゲートバルブ１５１、後述するリアクタに設けられた昇降機構２１８、各圧力調整器、各ポンプ、エレベータ等、基板処理装置１０の各構成に接続されている。
【００８１】
ＣＰＵ２８０ａは、記憶装置２８０ｃ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２８１からの操作コマンドの入力等に応じて記憶装置２８０ｃ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、ＣＰＵ２８０ａは、読み出されたプロセスレシピの内容に沿うように、ゲートバルブ１５１の開閉動作、ウエハ移載機１１２、１２４の動作、昇降機構２１８の昇降動作、各ポンプのオンオフ制御、マスフローコントローラの流量調整動作、バルブ等を制御可能に構成されている。プロセスレシピとしては、各ウエハに対応したレシピが記録される。例えば、ウエハ２００Ｌ上にＳｉＯ膜を形成する第一のレシピが記憶され、ウエハ２００Ｓ上にＳｉＮ膜を形成する第二のレシピが記憶される。これらのレシピは、上位装置等からそれぞれのウエハを処理する指示を受信すると、読み出すよう構成される。
【００８２】
例えば、リアクタＲＣに第一の種類のウエハ２００Ｌを搬入する指示を受信したら、第一のレシピを読み出す。第一支持機構３１１にウエハ２００Ｌを載置した後、リアクタＲＣにウエハ２００Ｌが搬入されたら、第一レシピに従ってウエハを処理する。
また、リアクタＲＣに第二の種類のウエハ２００Ｓを搬入する指示を受信したら、第二のレシピを読み出す。第二支持機構３２１にウエハ２００Ｓを載置した後、リアクタＲＣにウエハ２００Ｓが搬入されたら、第二レシピに従ってウエハを処理する。
【００８３】
なお、コントローラ２８０は、上述のプログラムを格納した外部記憶装置（例えば、ハードディスク等の磁気ディスク、ＤＶＤ等の光ディスク、ＭＯなどの光磁気ディスク、ＵＳＢメモリ等の半導体メモリ）２８２を用いてコンピュータにプログラムをインストールすること等により、本実施形態に係るコントローラ２８０を構成することができる。なお、コンピュータにプログラムを供給するための手段は、外部記憶装置２８２を介して供給する場合に限らない。例えば、インターネットや専用回線等の通信手段を用い、外部記憶装置２８２を介さずにプログラムを供給するようにしても良い。なお、記憶装置２８０ｃや外部記憶装置２８２は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体として構成される。以下、これらを総称して、単に記録媒体ともいう。なお、本明細書において、記録媒体という言葉を用いた場合は、記憶装置２８０ｃ単体のみを含む場合、外部記憶装置２８２単体のみを含む場合、または、その両方を含む場合がある。
【００８４】
（基板処理工程）
次に、半導体製造工程の一工程として、上述した構成を用いてウエハ２００上に薄膜を形成する工程について説明する。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。
【００８５】
まず、ウエハ２００Ｌを処理する場合を説明する。ロードロック室１２２では第一支持部３１０に載置する。ＲＣでは、第一元素含有ガス（第一の処理ガス）としてＨＣＤを気化させて得られるＨＣＤガスを用い、第二元素含有ガス（第二の処理ガス）としてＯ２ガスを用いて、それらを交互に供給することによってウエハ２００上にシリコン含有膜としてシリコン酸化（ＳｉＯ）膜を形成する。以下、形成例について説明する。
【００８６】
次に膜処理フローの詳細について、図８を用いて説明する。
（Ｓ２０２）
容器２０２内にウエハ２００Ｌを搬入したら、移載機１１２を容器２０２の外へ退避させ、ゲートバルブ１５１を閉じて容器２０２内を密閉する。その後、基板載置台２１２を上昇させることにより、基板載置台２１２に設けられた基板載置面２１１上にウエハ２００を載置させ、さらに基板載置台２１２を上昇させることにより、前述した処理空間２０５内の処理位置（基板処理ポジション）までウエハ２００を上昇させる。
【００８７】
ウエハ２００が搬送空間２０５に搬入された後、処理空間２０５内の処理位置まで上昇すると、バルブ２６６とバルブ２６７を閉状態とする。これにより、搬送空間２０５とＴＭＰ２６４の間、および、ＴＭＰ２６４と排気管２６８との間が遮断され、ＴＭＰ２６４による搬送空間２０５の排気が終了する。一方、バルブ２７７とバルブ２６７を開き、処理空間２０５とＡＰＣ２６６の間を連通させるとともに、ＡＰＣ２６６とＤＰ２６９の間を連通させる。ＡＰＣ２６６は、排気管２６２のコンダクタンスを調整することで、ＤＰ２６９による処理空間２０５の排気流量を制御し、処理空間２０５を所定の圧力（例えば１０−5〜１０−1Ｐａの高真空）に維持する。
【００８８】
このようにして、Ｓ２０２では、処理空間２０５内を所定の圧力となるように制御するとともに、ウエハ２００Ｌの表面温度が所定の温度となるように制御する。温度は、例えば室温以上５００℃以下であり、好ましくは室温以上であって４００℃以下である。圧力は例えば５０〜５０００Ｐａとすることが考えられる。
【００８９】
（Ｓ２０４）
Ｓ２０２の後は、Ｓ２０４の成膜工程を行う。成膜工程では、プロセスレシピに応じて、第一ガス供給系２４３を制御して第一ガスを処理空間２０５に供給すると共に、排気系を制御して処理空間を排気し、膜処理を行う。なお、ここでは第二ガス供給系２４４を制御して、第二ガスを第一ガスと同時に処理空間に存在させてＣＶＤ処理を行ったり、第一ガスと第二ガスとを交互に供給してサイクリック処理を行ったりしても良い。
【００９０】
（Ｓ２０６）
Ｓ２０６では、上述したＳ２０２と逆の手順にて、処理済みのウエハ２００Ｌを容器２０２の外へ搬出する。そして、Ｓ２０２と同様の手順にて、次に待機している未処理のウエハ２００Ｌを容器２０２内に搬入する。その後、搬入されたウエハ２００に対しては、Ｓ２０４が実行されることになる。
【００９１】
続いてウエハ２００Ｓを処理する場合を説明する。ウエハ２００Ｓを処理する際は、まずツィーザ等を交換し、ウエハ２００Ｓを処理可能な状態とする。処理可能な状態となったら、ロードロック室１２２の第二支持部３２０にウエハ２００Ｓを載置する。ＲＣに移載後、第一元素含有ガス（第一の処理ガス）としてＨＣＤを気化させて得られるＨＣＤガスを用い、第三元素含有ガス（第三の処理ガス）としてＮＨ３ガスを用いて、それらを交互に供給することによってウエハ２００上にシリコン含有膜としてシリコン窒化（ＳｉＮ）膜を形成する。
【００９２】
（効果）
以上本発明の実施形態を説明したが、以下に本発明により導きだされる代表的な効果を列挙する。
（ａ）異なる種類の基板であっても、一つの基板処理装置で対応することができる。
（ｂ）異なる種類の基板であっても、互いに悪影響を与えないようにすることができる。
【００９３】
［本発明の第二実施形態］
第二の実施形態では、ウエハ２００Ｌを搬送するツィーザの幅が水平方向における支持機構３１１間の幅ｎよりも小さくなるよう構成する。それ以外の点は第一実施形態と同様である。
【００９４】
図９はツィーザ１１２ａの幅が水平方向における支持機構３１１間の幅ｎよりも小さくなるよう構成した場合の効果を説明する説明図である。ここでは、ツィーザ１１２ａを例にして説明する。
【００９５】
ツィーザ１１２ａがウエハをピックアップする方法としては、一度ウエハ下方にツィーザを待機させ、次にツィーザを上昇させる方法がある。このような方法の場合、ツィーザが待機する必要がある。
【００９６】
このような事情であるので、図１１のような支持機構３１１、支持機構３２１をそれぞれ連続した構造とした場合、各支持機構間でツィーザの待機空間が必要となる。
【００９７】
これに対して、本実施形態においては、支持機構３１１と支持機構３２１を高さ方向において交互に多段に配しているので、図９に記載のように、ウエハ２００Ｌをピックアップする際の第二のツィーザ（例えばツィーザ１１２ａ）が待機するスペースを、支持機構３１１Ｒと支持機構３１１Ｌとの間に確保することができる。
【００９８】
従って、図１１のような支持機構を連続して配する場合に比べ、高さ方向の容積を小さくすることができる。
【００９９】
［他の実施形態］
以上に、本発明の実施形態を具体的に説明したが、それに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。
【０１００】
また、例えば、上述した各実施形態では、基板処理装置が行う成膜処理において、第一元素含有ガスとしてＨＣＤガスを用い、第二元素含有ガスとしてＯ２ガスを用いて、それらを交互に供給することによってウエハ２００上にＳｉＯ膜を形成する場合を例や、第一元素ガスと第三元素含有ガスを交互に供給することでウエハ２００上にＳｉＮ膜を形成する例を挙げたが、本発明がこれに限定されることはない。すなわち、成膜処理に用いる処理ガスは、ＨＣＤガスやＯ２ガス等に限られることはなく、他の種類のガスを用いて他の種類の薄膜を形成しても構わない。さらには、３種類以上の処理ガスを用いる場合であっても、これらを交互に供給して成膜処理を行うのであれば、本発明を適用することが可能である。具体的には、第一元素としては、Ｓｉではなく、例えばチタン（Ｔｉ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ハフニウム（Ｈｆ）等、種々の元素であってもよい。また、第二元素としては、Ｏではなく、例えば窒素（Ｎ）等であってもよい。また、ウエハ２００Ｌとウエハ２００Ｓとでは、第一元素ガスを同じガスとしたが、それに限るものではなく、全く異なる性質のガスであっても良い。
【０１０１】
また、例えば、上述した各実施形態では、基板処理装置が行う処理として成膜処理を例に挙げたが、本発明がこれに限定されることはない。すなわち、本発明は、各実施形態で例に挙げた成膜処理の他に、各実施形態で例示した薄膜以外の成膜処理にも適用できる。また、基板処理の具体的内容は不問であり、成膜処理だけでなく、アニール処理、拡散処理、酸化処理、窒化処理、リソグラフィ処理等の他の基板処理を行う場合にも適用できる。さらに、さらに、本発明は、他の基板処理装置、例えばアニール処理装置、エッチング装置、酸化処理装置、窒化処理装置、露光装置、塗布装置、乾燥装置、加熱装置、プラズマを利用した処理装置等の他の基板処理装置にも適用できる。また、本発明は、これらの装置が混在していてもよい。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加、削除、置換をすることも可能である。
【符号の説明】
【０１０２】
１０…基板処理装置、２００…ウエハ（基板）、２８０…コントローラ、ＲＣａ〜ＲＣｄ…リアクタ、３１１ …第一のウエハ支持部、３２１…第二のウエハ支持部
【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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