(57)【要約】      （修正有）【課題】基板毎の処理均一性を向上させる基板処理装置の提供。【解決手段】基板２００を処理する複数の処理室と、複数の処理室のそれぞれに設けられ基板２００を所定温度に加熱する加熱部と、複数の処理室に接続された真空搬送室と、真空搬送室に設けられ、基板を複数枚搬送可能な搬送ロボットと、真空搬送室に接続されたロードロック室１３００と、ロードロック室内に設けられ、処理室で処理された基板を支持する支持部と、ロードロック室に不活性ガスを供給する不活性ガス供給部と、冷却レシピが記録された記憶装置と、基板を処理室で所定温度に加熱して処理した後、基板を処理室からロードロック室に搬送し、基板の温度に対応する冷却レシピを記憶装置から読み出し、冷却レシピに基づいて基板に不活性ガスを供給して基板を冷却する様に、不活性ガス供給部と記憶装置とを制御する制御部とを有する基板処理装置。【選択図】図１
2018053298.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を処理する複数の処理室と、
前記複数の処理室のそれぞれに設けられ前記基板を所定温度に加熱する加熱部と、
前記複数の処理室に接続された真空搬送室と、
前記真空搬送室に設けられ、前記基板を複数枚搬送可能な搬送ロボットと、
前記真空搬送室に接続されたロードロック室と、
前記ロードロック室内に設けられ、前記処理室で処理された基板を支持する支持部と、
前記ロードロック室に不活性ガスを供給する不活性ガス供給部と、
前記基板の温度に対応する冷却レシピが記録された記憶装置と、
前記基板を前記処理室で所定温度に加熱処理した後、前記基板を前記処理室から前記ロードロック室に搬送し、前記冷却レシピを前記記憶装置から読み出し、前記冷却レシピに基づいて前記基板に前記不活性ガスを供給して前記基板を冷却する様に、前記不活性ガス供給部を制御する制御部と、
を有する基板処理装置。
【請求項２】
前記複数の処理室と前記真空搬送室とは、ゲートバルブを介して接続され、
前記真空搬送室内であって、前記ゲートバルブの側方に前記基板の温度を測定する温度センサを有し、
前記制御部は、前記温度センサで測定した温度に対応する前記冷却レシピを前記記憶装置から読み出す
請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項３】
前記搬送ロボットは、二つのアームを有し、
前記制御部は、
前記二つのアームの内、一方のアームで前記処理室から処理済の基板を搬出し、他方のアームで未処理の基板を搬入した後、前記搬出した基板を前記ロードロック室に搬送する第１搬送を行う場合と、
前記二つのアームの内、一方のアームで前記処理室から処理済の基板を搬出し、他方のアームで未処理の基板を搬入せずに前記処理済の基板を前記ロードロック室に搬送する第２搬送を行う場合と、
で、前記記憶装置から読み出された冷却レシピの前記不活性ガスの供給量を異ならせて前記基板を冷却するよう前記搬送ロボットと前記不活性ガス供給部とを制御する
請求項１または２に記載の基板処理装置。
【請求項４】
前記制御部は、
前記第２搬送した場合の前記不活性ガスの供給量を
前記第１搬送した場合の前記不活性ガスの供給量よりも多くする様に前記不活性ガス供給部を設定して前記搬送ロボットと前記不活性ガス供給部とを制御する
請求項３に記載の基板処理装置。
【請求項５】
前記ロードロック室内であって、前記基板と対向する位置に設けられ内部に冷媒が供給される冷却部を有し、
前記制御部は、前記冷却レシピに基づいて前記冷媒を供給させるように前記冷却部を制御する
請求項１乃至４のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項６】
複数の基板を複数の処理室のそれぞれで加熱処理する工程と、
前記加熱処理した基板を、前記複数の処理室に接続された真空搬送室内に設けられた搬送ロボットで前記処理室から前記真空搬送室に接続されたロードロック室に搬送する工程と、
前記ロードロック室で、前記基板の温度に対応する冷却レシピを記憶装置から読み出し、前記冷却レシピに基づいて前記基板に不活性ガスを供給して前記基板を冷却する工程と、
を有する半導体装置の製造方法。
【請求項７】
複数の基板を複数の処理室のそれぞれで加熱処理させる手順と、
前記加熱処理した基板を、前記複数の処理室に接続された真空搬送室内に設けられた搬送ロボットで前記処理室から前記真空搬送室に接続されたロードロック室に搬送させる手順と、
前記ロードロック室で、前記基板温度に対応する冷却レシピを記憶装置から読み出し、前記冷却レシピに基づいて前記基板に不活性ガスを供給して前記基板を冷却させる手順と、
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。
【請求項８】
複数の基板を複数の処理室のそれぞれで加熱処理させる手順と、
前記加熱処理した基板を、前記複数の処理室に接続された真空搬送室内に設けられた搬送ロボットで前記処理室から前記真空搬送室に接続されたロードロック室に搬送させる手順と、
前記ロードロック室で、前記基板温度に対応する冷却レシピを記憶装置から読み出し、前記冷却レシピに基づいて前記基板に不活性ガスを供給して前記基板を冷却させる手順と、
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が記録された記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、基板処理装置、半導体装置の製造方法および記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の製造工程の一工程として、基板上に、シリコン（Ｓｉ）等の所定元素を含む酸化膜を形成する処理を複数の装置で行うことがある（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第５９４７４３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
基板毎の処理均一性を向上させることが求められている。
【０００５】
そこで本開示では、基板毎の処理均一性の向上可能な技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
一態様によれば、
基板を処理する複数の処理室と、複数の処理室のそれぞれに設けられ基板を所定温度に加熱する加熱部と、複数の処理室に接続された真空搬送室と、真空搬送室に設けられ、基板を複数枚搬送可能な搬送ロボットと、真空搬送室に接続されたロードロック室と、ロードロック室内に設けられ、処理室で処理された基板を支持する支持部と、ロードロック室に不活性ガスを供給する不活性ガス供給部と、冷却レシピが記録された記憶装置と、基板を処理室で所定温度に加熱して処理した後、基板を処理室からロードロック室に搬送し、基板の温度に対応する冷却レシピを記憶装置から読み出し、冷却レシピに基づいて基板に不活性ガスを供給して基板を冷却する様に、不活性ガス供給部と記憶装置とを制御する制御部と、を有する技術が提供される。
【発明の効果】
【０００７】
本開示に係る技術によれば、基板毎の処理均一性の向上可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】一実施形態に係る基板処理システムの横断面の概略図である。
【図２】一実施形態に係る基板処理システムの縦断面の概略図である。
【図３】一実施形態に係るＬ／Ｌ室の断面図の概略図である。
【図４】一実施形態に係るプロセスモジュールのガス供給系とガス排気系の概略図である。
【図５】一実施形態に係る基板処理装置の概略構成図である。
【図６】一実施形態に係るコントローラの概略構成図である。
【図７】一実施形態に係るＬ／Ｌシーケンスの判定工程例である。
【図８】一実施形態に係る基板のスワップ搬送例である。
【図９】一実施形態に係る基板のスワップ搬送を行わない例である。
【図１０】一実施形態に係る基板温度に対する冷却工程のテーブル例である。
【図１１】一実施形態に係る基板温度に対する冷却工程の変形例である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に本開示の実施の形態について説明する。
【００１０】
＜一実施形態＞
（１）基板処理システムの構成
一実施形態に係る基板処理システムの概要構成を、図１、図２、図４を用いて説明する。図１は本実施形態に係る基板処理システムの構成例を示す横断面図である。図２は、本実施形態に係る基板処理システムの構成例を示す図１のα−α’における縦断面図である。図４は、図１のβ−β’の縦断面図であり、プロセスモジュールに供給するガス供給系と排気系を説明する説明図である。
【００１１】
図１および図２において、本開示が適用される基板処理システム１０００は、ウエハ２００を処理するもので、ＩＯステージ１１００、大気搬送室１２００、ロードロック（Ｌ／Ｌ）室１３００、真空搬送室（トランスファモジュール：ＴＭ）１４００、プロセスモジュール（ＰＭ）１１０で主に構成される。次に各構成について具体的に説明する。図１の説明においては、前後左右は、Ｘ１方向が右、Ｘ２方向が左、Ｙ１方向が前、Ｙ２方向が後とする。
【００１２】
（大気搬送室・ＩＯステージ） 
基板処理システム１０００の手前には、ＩＯステージ（ロードポート）１１００が設置されている。ＩＯステージ１１００上には複数のポッド１００１が搭載されている。ポッド１００１はシリコン（Ｓｉ）基板などのウエハ２００を搬送するキャリアとして用いられ、ポッド１００１内には、未処理の基板（ウエハ）２００や処理済のウエハ２００がそれぞれ水平姿勢で複数格納されるように構成されている。
【００１３】
ポッド１００１にはキャップ１１２０が設けられ、ポッドオープナ（Ｐｏｄ  Ｏｐｅｎｅｒ：ＰＯ）１２１０によって開閉される。ＰＯ１２１０は、ＩＯステージ１１００に載置されたポッド１００１のキャップ１１２０を開閉し、基板出し入れ口を開放・閉鎖することにより、ポッド１００１に対するウエハ２００の出し入れを可能とする。ポッド１００１は図示しない工程内搬送装置（ＲＧＶ）によって、ＩＯステージ１１００に対して、供給および排出される。
【００１４】
ＩＯステージ１１００は大気搬送室１２００に隣接する。大気搬送室１２００は、ＩＯステージ１１００と異なる面に、後述するロードロック室１３００が連結される。
【００１５】
大気搬送室１２００内にはウエハ２００を移載する第１搬送ロボットとしての大気搬送ロボット１２２０が設置されている。図２に示すように、大気搬送ロボット１２２０は大気搬送室１２００に設置されたエレベータ１２３０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１２４０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。
【００１６】
図２に示すように、大気搬送室１２００の上部にはクリーンエアを供給するクリーンユニット１２５０が設置されている。また、図１に示されているように、大気搬送室１２００の左側にはウエハ２００に形成されているノッチまたはオリエンテーションフラットを合わせる装置（以下、プリアライナという）１２６０が設置されている。
【００１７】
図１および図２に示すように、大気搬送室１２００の筐体１２７０の前側には、ウエハ２００を大気搬送室１２００に対して搬入搬出するための基板搬入搬出口１２８０と、ＰＯ１２１０とが設置されている。基板搬入搬出口１２８０を挟んでＰＯ１２１０と反対側、すなわち筐体１２７０の外側にはＩＯステージ１１００が設置されている。
【００１８】
大気搬送室１２００の筐体１２７０の後ろ側には、ウエハ２００をロードロック室１３００に搬入搬出するための基板搬入出口１２９０が設けられる。基板搬入出口１２９０は、ゲートバルブ１３３０によって解放・閉鎖することにより、ウエハ２００の出し入れを可能とする。
【００１９】
（ロードロック（Ｌ／Ｌ）室）
次にＬ／Ｌ室１３００について図１，図２，図３を用いて説明する。図３の下側の図は、上側の図のγ―γ´の断面図である。
ロードロック室１３００は大気搬送室１２００に隣接する。Ｌ／Ｌ室１３００を構成する筐体１３１０が有する面のうち、大気搬送室１２００とは異なる面には、後述するように、ＴＭ１４００が配置される。Ｌ／Ｌ室１３００は、大気搬送室１２００の圧力とＴＭ１４００の圧力に合わせて筐体１３１０内の圧力が変動するため、負圧に耐え得る構造に構成されている。
【００２０】
筐体１３１０のうち、ＴＭ１４００と隣接する側には、基板搬入搬出口１３４０が設けられる。基板搬入出口１３４０は、ゲートバルブ（ＧＶ）１３５０によって解放・閉鎖することで、ウエハ２００の出し入れを可能とする。
【００２１】
さらに、Ｌ／Ｌ室１３００内には、ウエハ２００が載置される支持部１３１１ａ，１３１１ｂ，１３１１ｃ，１３１１ｄが設置されている。なお、支持部１３１１ａ，１３１１ｂは第１支持部であって、未処理のウエハ２００を支持し、支持部１３１１ｃ，１３１１ｄは第２支持部であって、処理済のウエハ２００が支持される様に構成される。
【００２２】
また、Ｌ／Ｌ室１３００内に冷却ガスとしての不活性ガスを供給する不活性ガス供給部とＬ／Ｌ室１３００内の雰囲気を排気する排気部６０１，６０２が設けられている。不活性ガス供給部は、ガス供給管５０１ａ，５０２ａとバルブ５０１ｂ，５０２ｂとＭＦＣ５０１ｃ，５０２ｃを有し、Ｌ／Ｌ室１３００内に供給する冷却ガスの流量を調整可能に構成される。
【００２３】
また、第２支持部１３１１ｃ，１３１１ｄの下側には、ウエハ２００と対向する冷却部８０１ａ，８０１ｂがそれぞれ設けられている。冷却部８０１ａ，８０１ｂのウエハ２００と対向する面は、少なくともウエハ２００の直径よりも大きく形成される。また、冷却部８０１ａ，８０１ｂには、冷媒流路８０２ａ，８０２ｂが構成され、チラー８０３から冷媒が供給される様に構成される。ここで冷媒は、例えば、水（Ｈ２Ｏ）、パーフルオロポリエーテル（ＰＦＰＥ）等が用いられる。
【００２４】
（真空搬送室） 
基板処理システム１０００は、負圧下でウエハ２００が搬送される搬送空間となる搬送室としてのＴＭ１４００を備えている。ＴＭ１４００を構成する筐体１４１０は平面視が五角形に形成され、五角形の各辺には、Ｌ／Ｌ室１３００及びウエハ２００を処理するプロセスモジュール（ＰＭ）１１０ａ〜１１０ｄが連結されている。ＴＭ１４００の略中央部には、負圧下でウエハ２００を移載（搬送）する第２搬送ロボットとしての真空搬送ロボット１７００がフランジ１４３０を基部として設置されている。なお、ここでは、ＴＭ１４００を五角形の例を示すが、四角形や六角形などの多角形であっても良い。
【００２５】
筐体１４１０の側壁のうち、Ｌ／Ｌ室１３００と隣接する側には、基板搬入搬出口１４２０が設けられている。基板搬入出口１４２０は、ＧＶ１３５０によって解放・閉鎖することで、ウエハ２００の出し入れを可能とする。
【００２６】
ＴＭ１４００内に設置される真空搬送ロボット１７００は、図２に示すように、エレベータ１４５０およびフランジ１４３０によってＴＭ１４００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。真空搬送ロボット１７００の詳細な構成は後述する。エレベータ１４５０は、真空搬送ロボット１７００が有する二つのアーム１８００と１９００をそれぞれ独立して昇降可能なよう構成されている。また、二つのアーム１８００と１９００のそれぞれは、ツイーザ１８０１，１８０２，１９０１，１９０２が設けられ、一つのアームで二つのウエハ２００を同時に搬送可能に構成される。
【００２７】
筐体１４１０の天井であって、筐体１４１０内に不活性ガスを供給するための不活性ガス供給孔１４６０が設けられる。不活性ガス供給孔１４６０には不活性ガス供給管１５１０が設けられる。不活性ガス供給管１５１０には上流から順に不活性ガス源１５２０、マスフローコントローラ（ＭＦＣ）１５３０、バルブ１５４０が設けられ、筐体１４１０内に供給する不活性ガスの供給量を制御している。
【００２８】
主に、不活性ガス供給管１５１０、ＭＦＣ１５３０、バルブ１５４０で、ＴＭ１４００における不活性ガス供給部１５００が構成される。なお、不活性ガス源１５２０、ガス供給孔１４６０を不活性ガス供給部１５００に含めてもよい。
【００２９】
筐体１４１０の底壁には、筐体１４１０の雰囲気を排気するための排気孔１４７０が設けられる。排気孔１４７０には、排気管１６１０が設けられる。排気管１６１０には、上流から順に圧力制御器であるＡＰＣ（ＡｕｔｏＰｒｅｓｓｕｒｅ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）１６２０、ポンプ１６３０が設けられる。
【００３０】
主に、排気管１６１０、ＡＰＣ１６２０でＴＭ１４００におけるガス排気部１６００が構成される。なお、ポンプ１６３０、排気孔１４７０をガス排気部に含めてもよい。
【００３１】
不活性ガス供給部１５００、ガス排気部１６００の協働によってＴＭ１４００の雰囲気が制御される。例えば、筐体１４１０内の圧力が制御される。
【００３２】
図１に示されているように、筐体１４１０の五枚の側壁のうち、ロードロック室１３００が設置されていない側には、ウエハ２００に所望の処理を行うＰＭ１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄが連結されている。
【００３３】
ＰＭ１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄのそれぞれには、基板処理装置の一構成のチャンバ１００が設けられている。具体的には、ＰＭ１１０ａはチャンバ１００ａ、１００ｂが設けられる。ＰＭ１１０ｂにはチャンバ１００ｃ、１００ｄが設けられる。ＰＭ１１０ｃにはチャンバ１００ｅ、１００ｆが設けられる。ＰＭ１１０ｄにはチャンバ１００ｇ、１００ｈが設けられる。
【００３４】
筐体１４１０の側壁のうち、各チャンバ１００と向かい合う壁には基板搬入出口１４８０が設けられる。例えば、図２に記載のように、チャンバ１００ａと向かい合う壁には、基板入出口１４８０ａが設けられる。
【００３５】
ゲートバルブ（ＧＶ）１４９０は、図１に示されているように、チャンバ毎に設けられる。具体的には、チャンバ１００ａとＴＭ１４００との間にはゲートバルブ１４９０ａが、チャンバ１００ｂとの間にはＧＶ１４９０ｂが設けられる。チャンバ１００ｃとの間にはＧＶ１４９０ｃが、チャンバ１００ｄとの間にはＧＶ１４９０ｄが設けられる。チャンバ１００ｅとの間にはＧＶ１４９０ｅが、チャンバ１００ｆとの間にはＧＶ１４９０ｆが設けられる。チャンバ１００ｇとの間にはＧＶ１４９０ｇが、チャンバ１００ｈとの間にはＧＶ１４９０ｈが設けられる。
【００３６】
各ＧＶ１４９０によって解放・閉鎖することで、基板搬入出口１４８０を介したウエハ２００の出し入れを可能とする。
【００３７】
また、ＴＭ１４００内であって、各ＧＶの前には、ウエハ２００の温度を測定する温度センサ７０１ａ，７０１ｂ，７０１ｃ，７０１ｄ，７０１ｅ，７０１ｆ，７０１ｇ，７０１ｈ，７０１ｉ，７０１ｊが設けられていても良い。温度センサは例えば、放射温度計である。温度センサを設けることによって、搬送中のウエハ２００の温度を測定することが可能となる。
【００３８】
（プロセスモジュール：ＰＭ） 
続いて各ＰＭ１１０の内、ＰＭ１１０ａについて、図１、図２、図４を例にして説明する。図４はＰＭ１１０ａとＰＭ１１０ａに接続されるガス供給部と、ＰＭ１１０ａに接続されるガス排気部との関連を説明する説明図である。
【００３９】
ここではＰＭ１１０ａを例にしているが、他のＰＭ１１０ｂ、ＰＭ１１０ｃ、ＰＭ１１０ｄにおいても同様の構造であるため、ここでは説明を省略する。
【００４０】
図４に記載のように、ＰＭ１１０ａには、ウエハ２００を処理する基板処理装置の一構成のチャンバ１００ａとチャンバ１００ｂが設けられる。チャンバ１００ａとチャンバ１００ｂの間には隔壁２０４０ａが設けられ、それぞれのチャンバ内の雰囲気が混在しないように構成される。
【００４１】
図２に記載のように、チャンバ１００ｅとＴＭ１４００が隣り合う壁には、基板搬入搬出口２０６０ｅが設けられ、同様に、チャンバ１００ａとＴＭ１４００が隣り合う壁には基板搬入出口２０６０ａが設けられている。
【００４２】
各チャンバ１００にはウエハ２００を支持する基板支持部２１０が設けられている。
【００４３】
ＰＭ１１０ａには、チャンバ１００ａとチャンバ１００ｂのそれぞれに処理ガスを供給するガス供給部が接続されている。ガス供給部は、第１ガス供給部（処理ガス供給部）、第２ガス供給部（反応ガス供給部）、第３ガス供給部（パージガス供給部）などで構成される。各ガス供給部の構成については後述する。
【００４４】
また、ＰＭ１１０ａには、チャンバ１００ａとチャンバ１００ｂのそれぞれを排気するガス排気部が設けられている。図４に示す様に、一つのガス排気部が複数のチャンバを排気する様に構成される。
【００４５】
この様に、ＰＭに設けられた複数のチャンバは一つのガス供給部と一つのガス排気部を共有するように構成される。
【００４６】
また、ＰＭ１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，１００ｄのそれぞれは、異なる温度帯の処理を行う場合が有る。例えば、ＰＭ１００ａ，１００ｂでは、低温処理（第１温度での処理）を行い、ＰＭ１００ｃ，１００ｄで高温処理（第２温度での処理（第２温度＞第１温度））を行う場合がある。この様な場合、以下の課題を生じ、ウエハ２００毎の熱履歴が変化し、基板毎の処理均一性が低下することが有る。
【００４７】
（ａ）
ＰＭ１００ａ,１００ｂから搬出されるウエハ２００の温度と、ＰＭ１００ｃ，１００ｄから搬出される温度とが異なり、ウエハ２００をＬ／Ｌ室１３００で冷却する時間にバラつきが生じ、搬送シーケンスに遅延が生じる課題が有る。
【００４８】
（ｂ）
ＰＭからＬ／Ｌ室１３００までの処理済のウエハ２００の搬送時間が異なることが有る。これにより、Ｌ／Ｌ室１３００に搬入されたウエハ２００の温度が異なり、Ｌ／Ｌ室１３００で冷却する時間にバラつきが生じ、搬送シーケンスに遅延を生じる課題が有る。例えば、後述の交換搬送で取り出した処理済のウエハ２００をＬ／Ｌ室１３００に搬送する場合と、取り出し搬送で取り出した処理済のウエハ２００をＬ／Ｌ室１３００に搬送する場合とでは、Ｌ／Ｌ室１３００に搬入されたウエハ２００の温度が異なる。交換搬送では、処理済のウエハ２００を取りだしてから交換搬送が完了するまでに、ＴＭ１４００内で待機する時間が有るため、取り出し搬送時のウエハ２００の温度よりも低くなる。
【００４９】
（ｃ）
真空搬送ロボット１７００の二つのアーム１８００，１９００のいずれかで一枚のウエハ２００を搬出した後に、二枚のウエハ２００を搬出際に、二枚のウエハ２００に温度差を生じることがある。例えば、アーム１８００の内、ツイーザ１８０１でウエハ２００を搬出して、ツイーザ１８０２でウエハ２００を搬出しない場合に、ツイーザ１８０１，１８０２のそれぞれの温度に差が生じる。これにより、次にウエハ２００を二枚搬送する際に、ウエハ２００が、ツイーザそれぞれの温度の影響を受け、二枚のウエハ２００それぞれの温度が異なってしまう課題がある。
【００５０】
次に、基板処理装置としてのチャンバそれぞれの構成について説明する。
【００５１】
（２）基板処理装置の構成
チャンバ１００は、例えば、絶縁膜形成ユニットであり、図５に示されているように、枚葉式基板処理装置として構成されている。ここでは、チャンバ１００ａについて説明する。
【００５２】
図５に示すとおり、チャンバ１００ａは処理容器２０２を備えている。処理容器２０２は、例えば水平断面が円形であり扁平な密閉容器として構成されている。また、処理容器２０２は、例えばアルミニウム（Ａｌ）やステンレス（ＳＵＳ）などの金属材料または、石英により構成されている。処理容器２０２内には、基板としてのシリコンウエハ等のウエハ２００を処理する処理空間（処理室）２０１と、移載空間（移載室）２０３が形成されている。処理容器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の間には仕切部２０４が設けられる。上部処理容器２０２ａに囲まれた空間であって、仕切部２０４よりも上方の空間を処理室２０１と呼ぶ。また、下部容器２０２ｂに囲まれた空間であって、ゲートバルブ１４９０付近を移載室２０３と呼ぶ。
【００５３】
下部容器２０２ｂの側面には、ゲートバルブ１４９０に隣接した基板搬入出口１４８０が設けられており、ウエハ２００は基板搬入出口１４８０を介してＴＭ１４００と移載室２０３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。
【００５４】
処理室２０１内には、ウエハ２００を支持する基板支持部２１０が設けられている。基板支持部２１０は、ウエハ２００を載置する載置面２１１と、載置面２１１を表面に持つ載置台２１２、加熱部としてのヒータ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。また、基板載置台２１２には、ウエハ２００や処理室２０１にバイアスを印加するバイアス電極２５６が設けられていても良い。ここで、ヒータ２１３には、温度測定部４００が接続され、ヒータ２１３の温度情報をコントローラ２６０に送信可能に構成される。また、バイアス電極２５６は、バイアス調整部２５７に接続され、バイアス調整部２５７によって、バイアスが調整可能に構成される。バイアス調整部２５７の設定情報は、コントローラ２６０と送受信可能に構成される。
【００５５】
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、処理容器２０２の底部を貫通しており、更には処理容器２０２の外部で昇降部２１８に接続されている。昇降部２１８を作動させてシャフト２１７及び支持台２１２を昇降させることにより、基板載置面２１１上に載置されるウエハ２００を昇降させることが可能となっている。なお、シャフト２１７下端部の周囲はベローズ２１９により覆われており、処理室２０１内は気密に保持されている。
【００５６】
基板載置台２１２は、ウエハ２００の搬送時には、ウエハ移載位置に移動し、ウエハ２００の第１処理時には図５の実線で示した第１処理位置（ウエハ処理位置）に移動する。また、第２処理時には、図５の破線で示した第２処理位置に移動する。なお、ウエハ移載位置は、リフトピン２０７の上端が、基板載置面２１１の上面から突出する位置である。
【００５７】
具体的には、基板載置台２１２をウエハ移載位置まで下降させた時には、リフトピン２０７の上端部が基板載置面２１１の上面から突出して、リフトピン２０７がウエハ２００を下方から支持するようになっている。また、基板載置台２１２をウエハ処理位置まで上昇させたときには、リフトピン２０７は基板載置面２１１の上面から埋没して、基板載置面２１１がウエハ２００を下方から支持するようになっている。なお、リフトピン２０７は、ウエハ２００と直接触れるため、例えば、石英やアルミナなどの材質で形成することが望ましい。
【００５８】
（排気系）
処理室２０１（上部容器２０２ａ）の内壁側面には、処理室２０１の雰囲気を排気する第１排気部としての第１排気口２２１が設けられている。第１排気口２２１には排気管２２４ａが接続されており、排気管２２４ａには、処理室２０１内を所定の圧力に制御するＡＰＣ等の圧力調整器２２７ａと真空ポンプ２２３が順に直列に接続されている。主に、第１排気口２２１、排気管２２４ａ、圧力調整器２２７ａにより第一の排気系（排気ライン）が構成される。なお、真空ポンプ２２３も第一の排気系の構成としても良い。また、移載室２０３の内壁側面には、移載室２０３の雰囲気を排気する第２排気口１４８１が設けられている。また、第２排気口１４８１には排気管１４８２が設けられている。排気管１４８２には、圧力調整器２２８が設けられ、移載室２０３内の圧力を所定の圧力に排気可能に構成されている。また、移載室２０３を介して処理室２０１内の雰囲気を排気することもできる。また、圧力調整器２２７ａは、圧力情報や、弁開度の情報をコントローラ２６０と送受信可能に構成される。また、真空ポンプ２２３は、ポンプのＯＮ／ＯＦＦ情報や負荷情報等をコントローラ２６０に送信可能に構成される。
【００５９】
（ガス導入口） 
処理室２０１の上部に設けられるシャワーヘッド２３４の上面（天井壁）には、処理室２０１内に各種ガスを供給するためのガス導入口２４１が設けられている。ガス供給部であるガス導入口２４１に接続される各ガス供給ユニットの構成については後述する。
【００６０】
（ガス分散ユニット）
ガス分散ユニットとしてのシャワーヘッド２３４は、バッファ室２３２、第１活性化部としての第１電極２４４を有する。第１電極２４４には、ガスをウエハ２００に分散供給する孔２３４ａが複数設けられている。シャワーヘッド２３４は、ガス導入口２４１と処理室２０１との間に設けられている。ガス導入口２４１から導入されるガスは、シャワーヘッド２３４のバッファ室２３２（分散部）に供給され、孔２３４ａを介して処理室２０１に供給される。
【００６１】
なお、第１電極２４４は、導電性の金属で構成され、ガスを励起するための活性化部（励起部）の一部として構成される。第１電極２４４には、電磁波（高周波電力やマイクロ波）が供給可能に構成されている。なお、蓋２３１を導電性部材で構成する際には、蓋２３１と第１電極２４４との間に絶縁ブロック２３３が設けられ、蓋２３１と第１電極部２４４の間を絶縁する構成となる。
【００６２】
なお、バッファ室２３２に、ガスガイド２３５が設けられていても良い。ガスガイド２３５は、ガス導入孔２４１を中心としてウエハ２００の径方向に向かうにつれ径が広がる円錐形状である。ガスガイド２３５の下端の水平方向の径は孔２３４ａが設けられる領域の端部よりも更に外周にまで延びて形成される。ガスガイド２３５が設けられていることによって、複数の孔２３４ａそれぞれに均一にガスを供給することができ、ウエハ２００の面内に供給される活性種の量を均一化させることができる。
【００６３】
（活性化部（プラズマ生成部））
活性化部としての電極２４４には、整合器２５１と高周波電源部２５２が接続され、電磁波（高周波電力やマイクロ波）が供給可能に構成されている。これにより、処理室２０１内に供給されたガスを活性化させることができる。また、電極２４４は、容量結合型のプラズマを生成可能に構成される。具体的には、電極２４４は、導電性の板状に形成され、上部容器２０２ａに支持されるように構成される。活性化部は、少なくとも電極部２４４、整合器２５１、高周波電源部２５２で構成される。なお、活性化部に、インピーダンス計２５４を含めるように構成しても良い。なお、第１電極２４４と高周波電源２５２との間に、インピーダンス計２５４を設けても良い。インピーダンス計２５４を設けることによって、測定されたインピーダンスに基づいて、整合器２５１、高周波電源２５２をフィードバック制御することができる。また、高周波電源２５２は、電力の設定情報をコントローラ２６０と送受信可能に構成され、整合器２５１は、整合情報（進行波データ、反射波データ）をコントローラ２６０と送受信可能に構成され、インピーダンス計２５４は、インピーダンス情報をコントローラ２６０と送受信可能に構成される。
【００６４】
（ガス供給系）
ガス導入口２４１には、ガス供給管１５０ａ（１５０ｘ）が接続されている。ガス供給管１５０ｘからは、後述の第１ガス、第２ガス、パージガスが供給される。ここで、ｘには、各チャンバに対応するａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ，ｇ，ｈのいずれかである。以下では、チャンバ１００ａのガス導入口２４１に接続されるガス供給系について説明し、他のチャンバについては省略する。
【００６５】
図４に、第１ガス供給部、第２ガス供給部、パージガス供給部等のガス供給系の概略構成図を示す。
【００６６】
図４に示す様に、ガス供給管１５０ａには、ガス供給管集合部１４０ａが接続されている。ガス供給管集合部１４０ａには、第１ガス（処理ガス）供給管１１３ａ、パージガス供給管１３３ａ、第２ガス（処理ガス）供給管１２３ａが接続される。
【００６７】
（第１ガス供給部）
第１ガス供給部には、第１ガス供給管１１３ａ、ＭＦＣ１１５ａ、バルブ１１６ａが設けられている。なお、第１ガス供給管１１３ａに接続される第１ガス供給源１１３を第１ガス供給部に含めて構成しても良い。また、処理ガスの原料が液体や固体の場合には、気化器１８０が設けられていても良い。
【００６８】
（第２ガス供給部）
第２ガス供給部には、第２ガス供給管１２３ａ、ＭＦＣ１２５ａ、バルブ１２６ａが設けられている。なお、第２ガス供給管１２３ａに接続される第２ガス供給源１２３を第２ガス供給部に含めて構成しても良い。
なお、リモートプラズマユニット（ＲＰＵ）１２４を設けて、第２ガスを活性化させるように構成しても良い。
【００６９】
（パージガス供給部）
パージガス供給部には、パージガス供給管１３３ａ、ＭＦＣ１３５ａ、バルブ１３６ａが設けられている。なお、パージガス供給管１３３ａに接続されるパージガス供給源１３３をパージガス供給部に含めて構成しても良い。
【００７０】
（制御部）
図１〜図５に示すように基板処理システム１０００、チャンバ１００は、基板処理システム１０００と、基板処理装置１００の各部の動作を制御するコントローラ２６０を有している。
【００７１】
コントローラ２６０の概略を図６に示す。制御部（制御手段）であるコントローラ２６０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）２６０ａ、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）２６０ｂ、記憶装置２６０ｃ、Ｉ／Ｏポート２６０ｄを備えたコンピュータとして構成されている。ＲＡＭ２６０ｂ、記憶装置２６０ｃ、Ｉ／Ｏポート２６０ｄは、内部バス２６０ｅを介して、ＣＰＵ２６０ａとデータ交換可能なように構成されている。コントローラ２６０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２６１や、外部記憶装置２６２、送受信部２８５などが接続可能に構成されている。
【００７２】
記憶装置２６０ｃ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２６０ｃ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、ウエハ２００への処理に用いるプロセスレシピを設定するまでの過程で生じる演算データや処理データ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２６０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、ＲＡＭ２６０ｂは、ＣＰＵ２６０ａによって読み出されたプログラム、演算データ、処理データ等のデータ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。
【００７３】
Ｉ／Ｏポート２６０ｄは、ゲートバルブ１２９０，１３３０，１３５０，１４９０、昇降部２１８、ヒータ２１３、圧力調整器２２７，１６２０、真空ポンプ２２３（２２３ａ，２２３ｂ，２２３ｃ，２２３ｄ），１６３０、整合器２５１、高周波電源部２５２、ＭＦＣ１１５（１１５ａ，１１５ｂ，１１５ｃ，１１５ｄ），１２５（１２５ａ，１２５ｂ，１２５ｃ，１２５ｄ），１３５（１３５ａ，１３５ｂ，１３５ｃ，１３５ｄ），１５３０，５０１ｃ，５０２ｃ、バルブ１１６（１１６ａ，１１６ｂ，１１６ｃ，１１６ｄ），１２６（１２６ａ，１２６ｂ，１２６ｃ，１２６ｄ），１３６（１３６ａ，１３６ｂ，１３６ｃ，１３６ｄ），２２８，１５４０，５０２ａ，５０２ｂ、（ＲＰＵ１２４、気化器１８０、）バイアス制御部２５７、真空搬送ロボット１７００、大気搬送ロボット１２２０、チラー８０３等に接続されている。また、インピーダンス計２５４等にも接続されていても良い。
【００７４】
演算部としてのＣＰＵ２６０ａは、記憶装置２６０ｃ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２６１からの操作コマンドの入力等に応じて記憶装置２６０ｃからプロセスレシピを読み出すように構成されている。また、送受信部２８５から入力された設定値と、記憶装置２６０ｃに記憶されたプロセスレシピや制御データとを比較・演算して、演算データを算出可能に構成されている。また、演算データから対応する処理データ（プロセスレシピ）の決定処理等を実行可能に構成されている。そして、ＣＰＵ２６０ａ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１４９０の開閉動作、昇降部２１８の昇降動作、ヒータ２１３への電力供給動作、圧力調整器２２７，２２８の圧力調整動作、真空ポンプ２２３のオンオフ制御、ＭＦＣ１１５，１２５，１３５、１４５、１５５，５０１ｃ，５０２ｃでのガス流量制御動作、ＲＰＵ１２４，１４４，１５４のガスの活性化動作、バルブ１１６，１２６，１３６，２３７，１４６，１５６，５０２ａ，５０２ｂでのガスのオンオフ制御、整合器２５１の電力の整合動作、高周波電源部２５２の電力制御、バイアス制御部２５７の制御動作、インピーダンス計２５４が測定した測定データに基づいた整合器２５１の整合動作や、高周波電源２５２の電力制御動作、等を制御するように構成されている。各構成の制御を行う際は、ＣＰＵ２６０ａ内の送受信部が、プロセスレシピの内容に沿った制御情報を送信/受信することで制御する。
【００７５】
なお、コントローラ２６０は、専用のコンピュータとして構成されている場合に限らず、汎用のコンピュータとして構成されていても良い。例えば、上述のプログラムを格納した外部記憶装置（例えば、磁気テープ、フレキシブルディスクやハードディスク等の磁気ディスク、ＣＤやＤＶＤ等の光ディスク、ＭＯなどの光磁気ディスク、ＵＳＢメモリやメモリカード等の半導体メモリ）２６２を用意し、係る外部記憶装置２６２を用いて汎用の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２６０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２６２を介して供給する場合に限らない。例えば、送受信部２８５やネットワーク２６３（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２６２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２６０ｃや外部記憶装置２６２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２６０ｃ単体のみを含む場合、外部記憶装置２６２単体のみを含む場合、または、それらの両方を含む場合が有る。
【００７６】
（２）半導体装置（半導体デバイス）の製造工程
次に、半導体装置（半導体デバイス）の製造工程の一工程として、基板上に絶縁膜を成膜する工程を例として、基板処理工程のフローを図７，図８，図９を参照して説明する。なお、ここで絶縁膜としては、例えば窒化膜としてのシリコン窒化（ＳｉＮ）膜が成膜される。また、この製造工程の一工程は、上述の基板処理システム１０００、チャンバ１００で行われる。なお、以下の説明において、各部の動作はコントローラ２６０により制御される。
【００７７】
なお、本明細書において「基板」という言葉を用いた場合も「ウエハ」という言葉を用いた場合と同様であり、その場合、上記説明において、「ウエハ」を「基板」に置き換えて考えればよい。
【００７８】
以下に、基板処理工程について説明する。
【００７９】
（処理装置設定工程Ｓ３００）
基板処理に際しては、先ず、コントローラ２６０において各チャンバ１００で行われるプロセスレシピの設定が行われる。例えば、記憶装置２６０ｃに記録されたデータをＲＡＭ２６０ｂに読み込み、Ｉ／Ｏポートを介して、各部に設定値が設定されることで行われる。なお、ネットワーク２６３を介して接続された上位装置５００からプロセスレシピが送信されることによって設定されても良い。各部の動作の設定後、基板処理工程Ｓ３０１が行われる。
【００８０】
（基板処理工程Ｓ３０１）
基板処理工程Ｓ３０１では、プロセスレシピに応じて、ウエハ２００を所定の温度に加熱した状態で、第一ガス供給部を制御して第一ガスを処理室２０１に供給すると共に、排気系を制御して処理室２０１を排気し、ウエハ２００に処理を行う。なお、ここでは第二ガス供給部を制御して、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。また、第二ガスをプラズマ状態として処理する場合は、ＲＰＵ１２４の使用や、電極２４４に高周波電力を供給することで、処理室２０１内にプラズマを生成しても良い。
【００８１】
膜処理方法の具体例であるサイクリック処理としては次の方法が考えられる。例えば第一ガスとしてジクロロシラン（ＳｉＨ２Ｃｌ２，ｄｉｃｈｌｏｒｏｓｉｌａｎｅ：ＤＣＳ）ガスを用い、第二ガスとしてアンモニア（ＮＨ３）ガスを用いた場合がある。第一工程ではＤＣＳガスをウエハ２００に供給し、第二工程ではＮＨ３ガスをウエハ２００に供給する。第一工程と第二工程の間には、パージ工程として、Ｎ２ガスを供給すると共に処理室２０１の雰囲気を排気する。この第一工程，パージ工程，第二工程を複数回行うサイクリック処理を行うことで、ウエハ２００上にシリコン窒化（ＳｉＮ）膜が形成される。
【００８２】
（基板搬出工程Ｓ３０２）
ウエハ２００に所定の処理が施された後、ウエハ２００が処理室２０１から取り出される。処理室２０１からの取り出しは、真空搬送ロボット１７００のアーム１９００を用いて行われる。取り出しの際に、真空搬送ロボット１７００のアーム１８００に未処理のウエハ２００が保持されている場合は、図８に示す第１搬送としてのスワップ搬送（交換搬送）が行われ、アーム１８００に未処理のウエハ２００が保持されていない場合は、図９に示す取り出し搬送のみが行われる。
【００８３】
ここで図８を用いて、スワップ搬送について説明する。まず、基板支持部２１０が図５の破線で示す搬送位置に位置させることで、ウエハ２００がリフタピン２０７で保持されている状態にする。また、ＧＶ１４９０を開き、移載室２０３とＴＭ１４００とを連通させる。移載室２０３とＴＭ１４００が連通した後、アーム１９００を移載室２０３に挿入し、処理済のウエハ２００をアーム１９００に保持させる（ａ）。保持させた後、アーム１９００をＴＭ１４００に移動させる（ｂ）。アーム１９００をＴＭ１４００に移動後、エレベータ１４５０によって、アーム１８００を下降し、アーム１８００を移載室２０３に挿入し、リフタピン２０７上に未処理のウエハ２００を載置させる。この様にしてスワップ搬送が行われる。この様なスワップ搬送では、未処理のウエハ２００を搬送させている間、処理済のウエハ２００が、アーム１９００上で待機することがある。この場合、待機中にウエハ２００の温度が下がることがある。アーム１９００上に保持されたウエハ２００の熱は、アーム１９００に伝導、または、アーム１８００上に保持された未処理のウエハ２００に放射される等して低下する。
【００８４】
次に、スワップ搬送を行わない、第２搬送としての取り出し搬送のみ行う場合について説明する。取り出し搬送の場合は、図９に示す様に、（ｂ）のステップ完了後、真空搬送ロボットがＬ／Ｌ室１３００に搬送を開始するため、待機時間が発生しない。このため、処理済のウエハ２００の温度は低下が、第１搬送時よりも少なく、処理済のウエハ２００の温度が維持されたままＬ／Ｌ室１３００に搬送されることになる。
【００８５】
この様に、搬送形態によって、Ｌ／Ｌ室１３００に搬入される処理済のウエハ２００の温度が変化する。発明者等が行った研究では、約１００℃〜２００℃程度変化することが分かった。
【００８６】
（温度データ取得工程Ｓ３０３）
処理済のウエハ２００を移載室２０３からＬ／Ｌ室１３００に搬送する間、温度データ取得工程Ｓ３０３が行われる。温度データの取得は例えば、以下の方法が有る。
【００８７】
（Ａ）
基板処理工程Ｓ３０１で設定されたウエハ２００の温度に対応するウエハ２００の温度データを記憶装置２６０ｃから読み出す。
【００８８】
（Ｂ）
ＴＭ１４００に設けられた、温度センサ７０１ａ，７０１ｂ，７０１ｃ，７０１ｄ，７０１ｅ，７０１ｆ，７０１ｇ，７０１ｈ，７０１ｉ，７０１ｊの少なくとも一つ以上でウエハ２００の温度を測定することによって、取得する。好ましくは、Ｌ／Ｌ室１３００の前に設けられた温度センサ７０１ｉと７０１ｊのいずれか又は両方で測定する。温度センサ７０１ｉ（７０１ｊ）を用いることにより、Ｌ／Ｌ室１３００に搬送される直前のウエハ２００の温度を測定することができ、後述の判定工程Ｓ３０４で、ウエハ２００に適した冷却レシピを判定させることができる。
【００８９】
（判定工程Ｓ３０４）
判定工程Ｓ３０４では、取得した温度データに基づいて、処理済のウエハ２００の温度に対して、最適な冷却工程に変更するか否かの判定が行われる。Ｙｅｓ判定（変更要）と判定された場合は、冷却レシピ変更工程Ｓ３０５の後に冷却工程Ｓ３０６を実行させ、Ｎｏ判定（変更不要）と判定された場合は、冷却レシピ変更工程Ｓ３０５を行わせずに、冷却工程Ｓ３０６を実行させる。例えば、ＰＭ１００ａ，１００ｂで第１温度での処理が行われ、ＰＭ１００ｃ，１００ｄで第２温度での処理が行われている場合が有る。ここで第２温度＞第１温度とする。ＰＭ１００ａで処理されたウエハ２００の冷却後にＰＭ１００ｂで処理されたウエハ２００を冷却する場合にはＮｏ判定とし、ＰＭ１００ｂで処理されたウエハ２００の冷却後に、ＰＭ１００ｃで処理されたウエハ２００を冷却する際には、Ｙｅｓ判定とする。
【００９０】
（冷却レシピ変更工程Ｓ３０５）
冷却レシピの変更工程Ｓ３０５では、図１０に示す様に、記憶装置２６０ｃに格納された、冷却レシピテーブルから、ウエハ２００の温度に対応する冷却レシピＡ１〜Ａ５を読み出し、Ｌ／Ｌ室１３００内に供給される不活性ガス流量や、冷媒流路８０２ａ，８０２ｂに供給される冷媒の流量が変更される。ここで、図１０は、ウエハ２００の温度に対応する冷却レシピの対応テーブルの例である。図１０の例では、ウエハ温度が室温（ＲＴ）のときは、冷却レシピが選択されず、２００℃以下の場合は冷却レシピ１をＡ２から読み出す。３００℃以下の場合は、冷却レシピ２をＡ３から読み出す。４００℃以下の場合は、冷却レシピ３をＡ４から読み出す。５００℃以下の場合は、冷却レシピ４をＡ５から読み出す。なお、温度帯は適宜変更可能に構成されても良い。また、冷却レシピテーブルに対応するレシピデータが無い場合は、図１１に示す設定データのテーブルから、設定データを直接読み出す様に構成しても良いし、設定データを所定のデータ範囲内で変更する様に構成しても良い。
【００９１】
冷却レシピが読み出された後、図１１に示す、各冷却レシピに対応する設定データのテーブルを記憶装置２６０ｃから読み出して変更される。ここで、図１１は、冷却レシピに対応する設定する各流量は、例えば、ウエハ２００の温度が高くなるにつれて増大させる様に設定する。なお、各流量は、スワップ搬送の有無によっても変更されるように構成しても良い。この様に変更させることによって、ウエハ２００の冷却時間を短縮させることができる。具体的には、冷却レシピ１が読み出され、交換搬送が有の場合は、不活性ガス流量：５０、チラー流量１が読み出され、各部を設定する。
【００９２】
（冷却工程Ｓ３０６）
冷却工程Ｓ３０６では、コントローラ２６０ｃから読み出された冷却レシピを基に、所定流量の不活性ガスをＬ／Ｌ室１３００に供給し、また、チラー８０３から冷媒流路８０２ａ，８０２ｂに所定流量の冷媒を供給し、処理済のウエハ２００を冷却する。なお、冷媒流路８０２ａ，８０２ｂへの冷媒の供給は、処理済のウエハ２００が、第２支持部１３１１ｃ，１３１１ｄに載置された時に始まっていれば良く、ウエハ２００が載置される前から供給し、冷却部８０１ａ，８０１ｂを事前に冷却しておいても良い。事前に冷却しておくことで、多くの処理済のウエハ２００を冷却したとしても、冷却部８０１ａ，８０１ｂの温度上昇を抑制させることができる。また好ましくは、ｎ枚目のＸ温度で処理されたウエハ２００を冷却した後であって、ｎ＋１枚目のＹ温度で処理されたウエハ２００が搬送される前に冷媒流路８０２ａ，８０２ｂに供給する冷媒流量を増やす様に構成しても良い。ここでｎは整数、Ｘ温度＜Ｙ温度とする。この様に冷却部８０１ａ，８０１ｂを冷却することによって、ｎ＋１枚目のウエハ２００の冷却時間を短縮させることができる。
【００９３】
以上、本開示の一実施形態を具体的に説明したが、本開示は上述の実施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変更可能である。
【００９４】
上述では、第１ガスと第２ガスを交互に供給して成膜する方法について記したが、他の方法にも適用可能である。例えば、第１ガスと第２ガスの供給タイミングが重なる様な方法である。
【００９５】
また、上述では、２種類のガスを供給して処理する方法について記したが、１種類のガスを用いた処理であっても良い。
【００９６】
また、上述では、成膜処理について記したが、他の処理にも適用可能である。例えば、プラズマを用いた拡散処理、酸化処理、窒化処理、酸窒化処理、還元処理、酸化還元処理、エッチング処理、加熱処理などが有る。例えば、反応ガスのみを用いて、基板表面や基板に形成された膜をプラズマ酸化処理や、プラズマ窒化処理する際にも本開示を適用することができる。また、反応ガスのみを用いたプラズマアニール処理にも適用することができる。これらの処理を第１処理として、その後、上述の第２処理を行わせても良い。
【００９７】
また、上述では、半導体装置の製造工程について記したが、実施形態に係る発明は、半導体装置の製造工程以外にも適用可能である。例えば、液晶デバイスの製造工程、太陽電池の製造工程、発光デバイスの製造工程、ガラス基板の処理工程、セラミック基板の処理工程、導電性基板の処理工程、などの基板処理が有る。
【００９８】
また、上述では、原料ガスとしてシリコン含有ガス、反応ガスとして窒素含有ガスを用いて、シリコン窒化膜を形成する例を示したが、他のガスを用いた成膜にも適用可能である。例えば、酸素含有膜、窒素含有膜、炭素含有膜、ホウ素含有膜、金属含有膜とこれらの元素が複数含有した膜等が有る。なお、これらの膜としては、例えば、ＡｌＯ膜、ＺｒＯ膜、ＨｆＯ膜、ＨｆＡｌＯ膜、ＺｒＡｌＯ膜、ＳｉＣ膜、ＳｉＣＮ膜、ＳｉＢＮ膜、ＴｉＮ膜、ＴｉＣ膜、ＴｉＡｌＣ膜などが有る。
【００９９】
また、上述では、一つの処理室で一枚の基板を処理する装置構成を示したが、これに限らず、複数枚の基板を水平方向又は垂直方向に並べた装置であっても良い。
【符号の説明】
【０１００】
１００      処理装置
２００      ウエハ（基板） 
２０１      処理室
２０２      処理容器 
２１２      基板載置台 
２１３      ヒータ 
２２１      第１排気口
２３４      シャワーヘッド
２４４      第１電極
２６０      コントローラ
【図１】
2018053298.tif 000003
【図２】
2018053298.tif 000004
【図３】
2018053298.tif 000005
【図４】
2018053298.tif 000006
【図５】
2018053298.tif 000007
【図６】
2018053298.tif 000008
【図７】
2018053298.tif 000009
【図８】
2018053298.tif 000010
【図９】
2018053298.tif 000011
【図１０】
2018053298.tif 000012
【図１１】
2018053298.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成29年9月26日(2017.9.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を処理する複数の処理室と、
前記複数の処理室のそれぞれに設けられ前記基板を所定温度に加熱する加熱部と、
前記複数の処理室とゲートバルブを介して接続された真空搬送室と、
前記真空搬送室内であって、前記ゲートバルブの側方で前記基板の温度を測定する温度センサと、
前記真空搬送室に設けられ、前記基板を複数枚搬送可能な搬送ロボットと、
前記真空搬送室に接続されたロードロック室と、
前記ロードロック室内に設けられ、前記処理室で処理された基板を支持する支持部と、
前記ロードロック室に不活性ガスを供給する不活性ガス供給部と、
前記基板の温度に対応する冷却レシピが記録された記憶装置と、
前記基板を前記処理室で所定温度に加熱処理した後、前記基板を前記処理室から前記ロードロック室に搬送し、前記温度センサで測定した温度に対応する前記冷却レシピを前記記憶装置から読み出し、前記冷却レシピに基づいて前記基板に前記不活性ガスを供給して前記基板を冷却する様に、前記不活性ガス供給部を制御する制御部と、
を有する基板処理装置。
【請求項２】
前記搬送ロボットは、二つのアームを有し、
前記制御部は、
前記二つのアームの内、一方のアームで前記処理室から処理済の基板を搬出し、他方のアームで未処理の基板を搬入した後、前記搬出した基板を前記ロードロック室に搬送する第１搬送を行う場合と、
前記二つのアームの内、一方のアームで前記処理室から処理済の基板を搬出し、他方のアームで未処理の基板を搬入せずに前記処理済の基板を前記ロードロック室に搬送する第２搬送を行う場合と、
で、前記記憶装置から読み出された冷却レシピの前記不活性ガスの供給量を異ならせて前記基板を冷却するよう前記搬送ロボットと前記不活性ガス供給部とを制御する
請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項３】
前記制御部は、
前記第２搬送した場合の前記不活性ガスの供給量を
前記第１搬送した場合の前記不活性ガスの供給量よりも多くする様に前記不活性ガス供給部を設定して前記搬送ロボットと前記不活性ガス供給部とを制御する
請求項２に記載の基板処理装置。
【請求項４】
前記ロードロック室内であって、前記基板と対向する位置に設けられ内部に冷媒が供給される冷却部を有し、
前記制御部は、前記冷却レシピに基づいて前記冷媒を供給させるように前記冷却部を制御する
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項５】
複数の基板を複数の処理室のそれぞれで加熱処理する工程と、
前記加熱処理した基板を、ゲートバルブを介して前記複数の処理室に接続された真空搬送室内に設けられた搬送ロボットで、前記処理室から前記真空搬送室に接続されたロードロック室に搬送する工程と、
前記ゲートバルブの側方で温度センサが測定した前記基板の温度に対応する冷却レシピを記憶装置から読み出すと共に、
前記ロードロック室で、前記冷却レシピに基づいて前記基板に不活性ガスを供給して前記基板を冷却する工程と、
を有する導体装置の製造方法。
【請求項６】
複数の基板を複数の処理室のそれぞれで加熱処理させる手順と、
前記加熱処理した基板を、ゲートバルブを介して前記複数の処理室に接続された真空搬送室内に設けられた搬送ロボットで、前記処理室から前記真空搬送室に接続されたロードロック室に搬送させる手順と、
前記ゲートバルブの側方で温度センサが測定した前記基板の温度に対応する冷却レシピを記憶装置から読み出すと共に、
前記ロードロック室で、前記冷却レシピに基づいて前記基板に不活性ガスを供給して前記基板を冷却させる手順と、
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。
【請求項７】
複数の基板を複数の処理室のそれぞれで加熱処理させる手順と、
前記加熱処理した基板を、ゲートバルブを介して前記複数の処理室に接続された真空搬送室内に設けられた搬送ロボットで、前記処理室から前記真空搬送室に接続されたロードロック室に搬送させる手順と、
前記ゲートバルブの側方で温度センサが測定した前記基板の温度に対応する冷却レシピを記憶装置から読み出すと共に、
前記ロードロック室で、前記冷却レシピに基づいて前記基板に不活性ガスを供給して前記基板を冷却させる手順と、
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が記録された記録媒体。
【手続補正書】
【提出日】平成29年11月30日(2017.11.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を処理する複数の処理室と、
前記複数の処理室のそれぞれに設けられ前記基板を所定温度に加熱する加熱部と、
前記複数の処理室とゲートバルブを介して接続された真空搬送室と、
前記真空搬送室内であって、前記ゲートバルブの側方で前記基板の温度を測定する温度センサと、
前記真空搬送室に設けられ、前記基板を複数枚搬送可能な搬送ロボットと、
前記真空搬送室に接続されたロードロック室と、
前記ロードロック室内に設けられ、前記処理室で処理された基板を支持する支持部と、
前記ロードロック室に不活性ガスを供給する不活性ガス供給部と、
前記基板の温度に対応する冷却レシピが記録された記憶装置と、
前記基板を前記処理室で所定温度に加熱処理した後、前記基板を前記処理室から前記ロードロック室に搬送し、前記温度センサで測定した温度に対応する前記冷却レシピを前記記憶装置から読み出し、前記冷却レシピに基づいて前記基板に前記不活性ガスを供給して前記基板を冷却する様に、前記不活性ガス供給部を制御する制御部と、
を有する基板処理装置。
【請求項２】
前記搬送ロボットは、二つのアームを有し、
前記制御部は、
前記二つのアームの内、一方のアームで前記処理室から処理済の基板を搬出し、他方のアームで未処理の基板を搬入した後、前記搬出した基板を前記ロードロック室に搬送する第１搬送を行う場合と、
前記二つのアームの内、一方のアームで前記処理室から処理済の基板を搬出し、他方のアームで未処理の基板を搬入せずに前記処理済の基板を前記ロードロック室に搬送する第２搬送を行う場合と、
で、前記記憶装置から読み出された冷却レシピの前記不活性ガスの供給量を異ならせて前記基板を冷却するよう前記搬送ロボットと前記不活性ガス供給部とを制御する
請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項３】
前記制御部は、
前記第２搬送した場合の前記不活性ガスの供給量を
前記第１搬送した場合の前記不活性ガスの供給量よりも多くする様に前記不活性ガス供給部を設定して前記搬送ロボットと前記不活性ガス供給部とを制御する
請求項２に記載の基板処理装置。
【請求項４】
前記ロードロック室内であって、前記基板と対向する位置に設けられ内部に冷媒が供給される冷却部を有し、
前記制御部は、前記冷却レシピに基づいて前記冷媒を供給させるように前記冷却部を制御する
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項５】
複数の基板を複数の処理室のそれぞれで加熱処理する工程と、
前記加熱処理した基板を、ゲートバルブを介して前記複数の処理室に接続された真空搬送室内に設けられた搬送ロボットで、前記処理室から前記真空搬送室に接続されたロードロック室に搬送する工程と、
前記ゲートバルブの側方で温度センサが測定した前記基板の温度に対応する冷却レシピを記憶装置から読み出すと共に、
前記ロードロック室で、前記冷却レシピに基づいて前記基板に不活性ガスを供給して前記基板を冷却する工程と、
を有する半導体装置の製造方法。
【請求項６】
複数の基板を複数の処理室のそれぞれで加熱処理させる手順と、
前記加熱処理した基板を、ゲートバルブを介して前記複数の処理室に接続された真空搬送室内に設けられた搬送ロボットで、前記処理室から前記真空搬送室に接続されたロードロック室に搬送させる手順と、
前記ゲートバルブの側方で温度センサが測定した前記基板の温度に対応する冷却レシピを記憶装置から読み出すと共に、
前記ロードロック室で、前記冷却レシピに基づいて前記基板に不活性ガスを供給して前記基板を冷却させる手順と、
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。
【請求項７】
複数の基板を複数の処理室のそれぞれで加熱処理させる手順と、
前記加熱処理した基板を、ゲートバルブを介して前記複数の処理室に接続された真空搬送室内に設けられた搬送ロボットで、前記処理室から前記真空搬送室に接続されたロードロック室に搬送させる手順と、
前記ゲートバルブの側方で温度センサが測定した前記基板の温度に対応する冷却レシピを記憶装置から読み出すと共に、
前記ロードロック室で、前記冷却レシピに基づいて前記基板に不活性ガスを供給して前記基板を冷却させる手順と、
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が記録された記録媒体。