(57)【要約】      （修正有）【課題】基板保持体もしくは基板保持体に保持された基板の清浄化に要する時間を短縮し、基板処理のスループットを向上させることができる基板処理装置、ガス導入装置、及び半導体装置の製造方法を提供する。【解決手段】基板を保持する基板保持体１０と、基板保持体にガスを導入するガス導入装置と、を備え、ガス導入装置は、ガスを清浄化しつつ放射状に放出するフィルタと、フィルタの外周に設けられフィルタから放射状に放出されたガスの流れを絞る絞り部と、を備える。【選択図】図１１
2011061156.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を保持する基板保持体と、前記基板保持体にガスを導入するガス導入装置と、を備え、
前記ガス導入装置は、ガスを清浄化しつつ放射状に放出するフィルタと、前記フィルタの外周に設けられ前記フィルタから放射状に放出されたガスの流れを絞る絞り部と、を備えることを特徴とする基板処理装置。
【請求項２】
基板を保持する基板保持体にガスを導入するガス導入装置であって、
ガスを清浄化しつつ放射状に放出するフィルタと、前記フィルタの外周に設けられ前記フィルタから放射状に放出されたガスの流れを絞る絞り部と、を備えることを特徴とするガス導入装置。
【請求項３】
ガスを清浄化しつつ放射状に放出するフィルタと前記フィルタの外周に設けられ前記フィルタから放射状に放出された前記ガスの流れを絞る絞り部とを備えるガス導入装置から、基板を保持した基板保持体に対し清浄化された前記ガスを導入するガス導入工程と、
処理室において前記基板を処理する処理工程と、を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板処理装置、ガス導入装置、及び半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
バッチ式の基板処理装置に対して複数枚の基板を搬送する基板収納容器として、例えばＦＯＵＰ（Ｆｒｏｎｔ  Ｏｐｅｎｉｎｇ  Ｕｎｉｆｉｅｄ  Ｐｏｄ。以下、「ポッド」と称する場合がある。）として構成されたキャリアが用いられる。キャリアは、基板が搬送される基板収納口と基板収納口に着脱自在に装着されたドアとを備え、略立方体の箱形状に構成されている。また、基板処理装置には、キャリアのドアを着脱することで基板収納口を開閉するキャリア開閉装置（以下、「ポッドオープナ」と称する場合がある。）が設けられている。キャリア内の酸素濃度上昇による基板表面への自然酸化膜の形成を抑制し、キャリア内空間の汚染による基板へのパーティクルの付着等を抑制するため、基板収納口を開放する時には、給気管によって基板収納口からキャリア内に窒素（Ｎ２）ガス等の不活性ガスを供給し、キャリア内を清浄化するようにしていた（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−７８０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このような従来技術を用いた場合、キャリアのドアの開放時における不活性ガスの給気管とキャリアの基板収納口との距離が大きすぎたり、基板収納口とキャリアのドアとの隙間が小さすぎたりするため、キャリア内に不活性ガスが流れ込みにくく、キャリア内の清浄化に要する時間が増大し、基板処理のスループット（単位時間当たりの処理能力）が低下してしまう場合があった。
【０００５】
本発明の目的は、キャリア、すなわち基板保持体もしくは基板保持体に保持された基板の清浄化に要する時間を短縮し、基板処理のスループットを向上させることができる基板処理装置、ガス導入装置、及び半導体装置の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様によれば、基板を保持する基板保持体と、前記基板保持体にガスを導入するガス導入装置と、を備え、前記ガス導入装置は、ガスを清浄化しつつ放射状に放出するフィルタと、前記フィルタの外周に設けられ前記フィルタから放射状に放出されたガスの流れを絞る絞り部と、を備える基板処理装置が提供される。
【０００７】
本発明の他の態様によれば、基板を保持する基板保持体にガスを導入するガス導入装置であって、ガスを清浄化しつつ放射状に放出するフィルタと、前記フィルタの外周に設けられ前記フィルタから放射状に放出されたガスの流れを絞る絞り部と、を備えるガス導入装置が提供される。
【０００８】
本発明のさらに他の態様によれば、ガスを清浄化しつつ放射状に放出するフィルタと前記フィルタの外周に設けられ前記フィルタから放射状に放出された前記ガスの流れを絞る絞り部とを備えるガス導入装置から、基板を保持した基板保持体に対し清浄化された前記ガスを導入するガス導入工程と、処理室において前記基板を処理する処理工程と、を有する半導体装置の製造方法が提供される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る基板処理装置、ガス導入装置、及び半導体装置の製造方法によれば、キャリア内のパージに要する時間を短縮し、基板処理のスループットを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施の形態に係るバッチ式ＣＶＤ装置の構成の概要を示す斜視図である。
【図２】図１に示すポッドオープナの正面側の構成とウエハ授受ポートの構成とを示す斜視図である。
【図３】図２のウエハ授受ポート上にポッドを載置した状態を示す斜視図である。
【図４】図２のポッドオープナの背面側の構成を一部省略して示す斜視図である。
【図５】図４に示すクロージャの近傍（Ｖ部）を拡大して示す斜視図である。
【図６】図４のポッドオープナをチャンバで被覆した状態を示す斜視図である。
【図７】図１に示すポッドオープナの近傍における不活性ガスの給排気口の位置を、ポッドオープナの正面側から一部省略して示す正面図である。
【図８】図７の右側面図である。
【図９】本発明の一実施の形態に係るウエハ授受ポート及びポッドオープナの近傍の構成を示す平面図である。
【図１０】図９に示すポッドオープナの動作説明図であり、（ａ）は、ポッドオープナがポッドのドアを取り外す前の状態を示し、（ｂ）は、ポッドオープナがドアを取り外した状態を示し、（ｃ）は、ポッドオープナに固定された穴付きノズルが窒素ガスを噴出する位置に移動した状態を示し、（ｄ）は、ポッドオープナの背面側に設けられた背面壁がチャンバに密着してウエハ出し入れ口を塞いでいる状態を示す。
【図１１】図１０の動作の続きを示す動作説明図であり、（ａ）は、図１０（ｄ）に続いて、穴付きノズルから窒素ガスを噴出してポッド内をパージしている状態を示し、（ｂ）は、ドアをチャンバ内の所定の位置に退避させた状態を示し、（ｃ）は、マッピング装置がチャンバ内のウエハの収納位置をマッピングしている状態を示す。
【図１２】（ａ）は、本発明の一実施の形態に係るガス導入装置の構成を示す正面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ鎖線に従う断面図である。
【図１３】図１２（ｂ）に示すガス導入装置からスリット幅の異なる絞り部に交換した構成を示す断面図であり、（ａ）は、スリット幅の広い絞り部を使用した構成を示し、（ｂ）は、スリット幅の狭い絞り部を使用した構成を示す。
【図１４】本発明の一実施の形態に係る半導体装置の製造方法を示すフローチャート図である。
【図１５】本発明の他の実施形態に係るプロセスチューブの近傍の構成を示す模式図であり、（ａ）はその正面図であり、（ｂ）は、（ａ）を左側から見たときのガス導入装置のみを示す左側面図である。
【図１６】本発明の一実施の形態に係るフィルタの構成を示す模式図であり、（ａ）はその正面図であり、（ｂ）はその平面図である。
【図１７】本発明の実施例１及び比較例１で使用したバッチ式ＣＶＤ装置の構成を示す平面図である。
【図１８】図１７に示す測定位置におけるパージ開始後の酸素濃度の経時変化を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
＜本発明の一実施形態＞
以下、本発明の一実施の形態を図面に即して説明する。
【００１２】
（１）基板処理装置の構成
本実施形態に係る基板処理装置は、図１に例示するように、バッチ式ＣＶＤ装置（バッチ式縦形拡散・ＣＶＤ装置）１として構成されている。バッチ式ＣＶＤ装置１は、気密室構造に構築された筐体２を備えている。筐体２内の一端部（以下、後端部とする。）の上部には、ヒータユニット３が垂直方向に据え付けられている。ヒータユニット３の内部には、プロセスチューブ４が同心に配置されている。プロセスチューブ４には、プロセスチューブ４内に原料ガスやパージガス等を導入するためのガス導入管５と、プロセスチューブ４内を真空排気するための排気管６と、が接続されている。筐体２の後方下部の側部には、ボートエレベータ７が設置されている。ボートエレベータ７は、プロセスチューブ４の真下に配置された第１の基板保持体としてのボート８を垂直方向に昇降させるように構成されている。ボート８は、多数枚のウエハ９を、その中心を揃えて水平に配置した状態で支持し、プロセスチューブ４内に形成されている処理室４ａ内外に搬送されるように構成されている。
【００１３】
筐体２の正面壁にはポッド出し入れ口（図示せず）が開設されている。ポッド出し入れ口はフロントシャッタによって開閉されるようになっている。ポッド出し入れ口には、ポッド（キャリア）１０の位置合わせを実行するポッドステージ１１が設置されている。第２の基板保持体としてのポッド１０は、ポッド出し入れ口を通してポッドステージ１１上に搬送されるようになっている。なお、ポッド１０は、ポッド１０内外にウエハ９を出し入れする開口であるウエハ収納口（基板収納口）１０ｂと、該ウエハ収納口１０ｂに着脱自在に装着されたドア１０ａと、を備えており、略立方体の箱形状に構成されている。なお、ポッド１０内には、処理対象或いは処理後のウエハ９を複数枚収納可能に構成されたウエハ収納室１０ｃが形成されている。
【００１４】
筐体２内の前後方向の中央部の上部には、回転式のポッド棚１２が設置されている。回転式のポッド棚１２は、例えば合計十六個のポッド１０を保管するように構成されている。すなわち、回転式のポッド棚１２は、略卍形状に形成された例えば四段の棚板が上下方向に配置されて水平面内で回転自在に支承されており、モータ等の間欠回転駆動装置（図示せず）によってピッチ送り的に一方向に回転するようになっている。筐体２内のポッド棚１２の下側には、基板としてのウエハ９をポッド１０に対して授受するウエハ授受ポート（基板授受ポート）１３が一対、垂直方向に上下二段に配置されて設置されている。一対のウエハ授受ポート１３には、後記するポッドオープナ（キャリア開閉装置）２０がそれぞれ設置されている。
【００１５】
筐体２内のポッドステージ１１とポッド棚１２及びウエハ授受ポート１３との間には、ポッド搬送装置１４が設置されている。ポッド搬送装置１４は、ポッドステージ１１とポッド棚１２及びウエハ授受ポート１３との間、及びポッド棚１２とウエハ授受ポート１３との間で、ポッド１０を搬送するように構成されている。また、ウエハ授受ポート１３とボート８との間には、ウエハ移載装置１５が設置されている。ウエハ移載装置１５は、ウエハ授受ポート１３とボート８との間でウエハ９を搬送するように構成されている。さらに、ボートエレベータ７の脇にはボートチェンジャ１６が設置されている。ボートチェンジャ１６は、複数台のボート８をボートエレベータ７に対して入れ替えるように構成されている。
【００１６】
上下のウエハ授受ポート１３にそれぞれ設置されたポッドオープナ２０は、同一の構成である。そのため、ポッドオープナ２０の構成については、上段のウエハ授受ポート１３に設置されたものを例に挙げて説明する。
【００１７】
図１に示すように、キャリア開閉装置としてのポッドオープナ２０は、筐体２内においてウエハ授受ポート１３とウエハ移載装置１５とを仕切るように垂直に立脚された側壁を
なすベース２１を備えている。また、図２及び図３に示すように、ベース２１には、ポッド１０のドア１０ａに対して若干大きめに相似する四角形に形成されたウエハ出し入れ口２２が開設されている。ちなみに、ベース２１は上下のポッドオープナ２０で共用されているため、ベース２１には、上下で一対のウエハ出し入れ口２２が垂直方向で縦に並ぶように開設されている。
【００１８】
また、ベース２１の下部には、ポッドオープナ２０、エアシリンダ装置２６及びロータリーアクチュエータ５０の動作を制御するともに、ガス供給体としてのフィルタ６３ａからクロージャ収容室６１内及びウエハ収納室１０ｃ内への窒素ガス６２の供給、及びガス導入装置６７からウエハ収納室１０ｃ内への窒素ガス６２の導入を制御する制御部としてのコントローラ８０が設置されている。
【００１９】
図２に示すように、ベース２１のウエハ授受ポート１３側の主面（以下、正面とする。）におけるウエハ出し入れ口２２の下側には、アングル形状の支持台２３が水平に固定されている。支持台２３の平面視の形状は、一部が切り欠かれた略正方形の枠形状に形成されている。支持台２３の上面には、一対のガイドレール２４がベース２１の正面と平行方向（以下、左右方向とする。）にそれぞれ配置されている。左右に配置された各ガイドレール２４は、ベース２１の正面と直角方向（以下、前後方向とする。）に延在するようにそれぞれ敷設されている。左右に配置された各ガイドレール２４には、載置台２７が複数個のガイドブロック２５を介して前後方向に摺動自在に支承されている。載置台２７は、支持台２３の上面に据え付けられたエアシリンダ装置２６によって前後方向に往復移動できるようになっている。
【００２０】
図２に示すように、載置台２７は、一部が切り欠かれた略正方形の枠形状に形成されている。載置台２７の上面には、位置決めピン２８が三本、正三角形の頂点に配置されて垂直に突設されている。三本の位置決めピン２８は、ポッド１０が図３に示すように載置台２７の上に載置された状態において、ポッド１０の下面に没設された三箇所の位置決め凹部（図示せず）に嵌入するようになっている。
【００２１】
図４に示すように、ベース２１のウエハ移載装置１５側の主面（以下、背面とする。）におけるウエハ出し入れ口２２の下側には、ガイドレール３０が左右方向に水平に敷設されている。ガイドレール３０には、アングル形状に形成された左右方向移動台３１が左右方向に往復移動し得るように摺動自在に支承されている。左右方向移動台３１の垂直部材には、エアシリンダ装置３２が左右方向に水平に据え付けられている。エアシリンダ装置３２のピストンロッド３２ａの先端は、ベース２１に固定されている。すなわち、左右方向移動台３１は、エアシリンダ装置３２の往復作動によって左右方向に往復駆動されるようになっている。
【００２２】
図５に示すように、左右方向移動台３１の水平部材の上面には、一対のガイドレール３３が左右にそれぞれ配置されている。左右に配置された各ガイドレール３３は、前後方向に延在するように敷設されている。両ガイドレール３３には、前後方向移動台３４が前後方向に往復移動し得るように摺動自在に支承されている。前後方向移動台３４の片側端部には、ガイド孔３５が左右方向に延在するように開設されている。左右方向移動台３１の一側面にはブラケット３６が固定されている。ブラケット３６には、ロータリーアクチュエータ３７が垂直方向上向きに据え付けられている。ロータリーアクチュエータ３７のアーム３７ａの先端に垂直に立脚されたガイドピン３８は、前後方向移動台３４のガイド孔３５に摺動自在に嵌入されている。すなわち、前後方向移動台３４は、ロータリーアクチュエータ３７の往復回動によって前後方向に往復駆動されるように構成されている。
【００２３】
前後方向移動台３４の上面には、ブラケット３９が垂直に立脚されている。ブラケット
３９の正面には、ウエハ出し入れ口２２に対して若干大きめに相似する長方形の平板形状に形成されたクロージャ４０が垂直に固定されている。つまり、クロージャ４０は、前後方向移動台３４によって前後方向に往復移動できるようになっているとともに、左右方向移動台３１によって左右方向にも往復移動できるようになっている。そして、クロージャ４０が前進移動し、クロージャ４０のベース２１側を向いた主面（以下、「正面」とする。）がベース２１の背面に当接することにより、ウエハ出し入れ口２２を閉塞し得るようになっている。
【００２４】
なお、図５に示すように、ベース２１の正面におけるウエハ出し入れ口２２の縁辺部には、封止部材としてのパッキン５４が敷設されている。パッキン５４は、ポッド１０をベース２１に押し付けた時に、ポッド１０のウエハ収納口１０ｂの縁辺部とベース２１のウエハ出し入れ口２２の縁辺部とをシールするように構成されている。また、クロージャ４０の正面における外周縁近傍には、封止部材としてのパッキン５５が敷設されている。パッキン５５は、クロージャ４０をベース２１に押し付けた時に、クロージャ４０の正面の外周縁近傍とベース２１の背面のウエハ出し入れ口２２の縁辺部とをシールするように構成されている。さらに、クロージャ４０の正面においてパッキン５５の内側には、封止部材としてのパッキン５６が敷設されている。パッキン５６は、ドア１０ａに付着した異物がウエハ移載装置１５の設置室側へ侵入するのを防止するよう構成されている。なお、便宜上、図４及び図５においては後記するチャンバ６０およびバックシール機構部６８の図示が省略されている。
【００２５】
図４に示すように、クロージャ４０の上下方向の中心線上には、一対の解錠軸４１が左右に配置されて前後方向に挿通されて回転自在に支承されている。両解錠軸４１におけるクロージャ４０のベース２１と反対側の主面（以下、「背面」とする。）側の端部には、一対のプーリー４２が固定されている。両プーリー４２間には、連結片４４を有するベルト４３が巻き掛けられている。クロージャ４０の背面における一方のプーリー４２の上側には、エアシリンダ装置４５が水平に据え付けられている。エアシリンダ装置４５のピストンロッドの先端は、ベルト４３の連結片４４に連結されている。すなわち、両解錠軸４１は、エアシリンダ装置４５の伸縮作動によって往復回動するようになっている。図２に示すように、両解錠軸４１のクロージャ４０の正面側の端部には、ドア１０ａの錠前（図示せず）に係合する係合部４１ａが直交して突設されている。
【００２６】
図２、図４、図６、及び図９に示すように、ベース２１の正面におけるウエハ出し入れ口２２の片脇には、ロータリーアクチュエータ５０がその回転軸が垂直方向になるように据え付けられている。ロータリーアクチュエータ５０の回転軸には、略Ｃ字形状に形成されたアーム５１の一端が、水平面内で一体回動するように固定されている。アーム５１は、ベース２１に開設された挿通孔５２に挿通されている。ベース２１の背面側にあるアーム５１の先端部には、マッピング装置５３が固定されている。
【００２７】
図６及び図９に示すように、ベース２１の背面には、チャンバ６０が上段及び下段のポッドオープナ２０のクロージャ４０をそれぞれ収容するように敷設されている。チャンバ６０は、仕切板７０によって上段のチャンバ６０ａと下段のチャンバ６０ｂとに２分されている。チャンバ６０内に形成されたクロージャ収容室６１の左右方向の長さは、クロージャ４０が左右方向に移動してウエハ出し入れ口２２を完全に開口させるのを許容し得るようにそれぞれ設定されている。図９に示すように、チャンバ６０の側壁の一部には、不活性ガスである窒素ガス６２の流路となるガス供給部としての給気管６３が接続されている。なお、図９では、窒素ガス６２の流れ方向を矢印で示す。
【００２８】
図１６に示すように、給気管６３の先端にはガス供給部としての例えば微細な細孔を複数備えたセラミックの多孔体により構成されるフィルタ６３ａが接続されている。このフ
ィルタ６３ａを介して、チャンバ６０内及びウエハ収納室１０ｃ内に窒素ガス６２が低速、かつ、無指向（放射状）に供給される。このとき、フィルタ６３ａはエアフィルタとして機能するため、給気管６３内を流れる窒素ガス６２にパーティクルが混在していても、そのパーティクルはフィルタ６３ａに捕捉される。したがって、窒素ガス６２は、フィルタ６３ａによって清浄化された後に、クロージャ収容室６１内に放出されることになる。なお、フィルタ６３ａの材質は、セラミックに限定されるものではなく、ステンレス、ニッケル、石英、またはポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等であってもよい。ちなみに、フィルタ６３ａから放出される窒素ガス６２の流速は、その流量や給気管６３内の圧力によって変化するが、通常はフィルタ６３ａの外表面から２０ｍｍ程度の離れた位置で０．０５〜０．３ｍ／ｓ程度である。
【００２９】
また、図７、図８、及び図９に示すように、チャンバ６０の側壁には、窒素ガス６２の流路となる給気管６６が更に貫設されている。給気管６６は、フレキシブルチューブで構成されている。給気管６６の先端部には、クロージャ収容室６１内及びウエハ収納室１０ｃ内に窒素ガス６２を導入するガス導入装置６７が取り付けられている。ガス導入装置６７は、図９〜図１１に示すようにクロージャ４０に固定されており、クロージャ４０の前後方向及び左右方向の移動に伴ってクロージャ収容室６１内を移動する。
【００３０】
図１２に示すように、ガス導入装置６７は、フィルタ６３ａと同様に微細な細孔を複数備えたセラミックの多孔体等により構成されるフィルタ部６７ａと、このフィルタ部６７ａの外周を覆うように配置された絞り部６７ｂと、を備える。絞り部６７ｂとフィルタ部６７ａとの半径方向における間には、フィルタ部６７ａから放出された窒素ガス６２が流れるための隙間が設けられている。絞り部６７ｂは中空管であって、その先端は閉じている。また、絞り部６７ｂの外周面には、絞り部６７ｂの軸心と平行な一定幅のスリット６７ｃが設けられている。好ましくは、フィルタ部６７ａと絞り部６７ｂとは、それぞれ別個に製造されて、使用時に組み合わされると良い。これにより、例えばフィルタ部６７ａが目詰まりを起こしたときには、フィルタ部６７ａのみを交換することができる。また、ガス導入装置６７から噴出す窒素ガス６２の流量や流速を調節するために、スリット６７ｃの幅が異なる絞り部６７ｂを適宜選択して使用することもできる。さらに、ガス導入装置６７から噴出す窒素ガス６２が対象物に均一に当たるように、フィルタ部６７ａの長さを考慮したうえで、スリット６７ｃの長さを適宜調節することが好ましい。
【００３１】
給気管６６内を流れてガス導入装置６７に供給された窒素ガス６２は、フィルタ部６７ａによって清浄化された後に、フィルタ部６７ａの微細な細孔から放射状に放出される。フィルタ部６７ａから放出された窒素ガス６２は、絞り部６７ｂ内の圧力を高めて、スリット６７ｃから噴出する。そのため、ガス導入装置６７から噴出した窒素ガス６２には指向性がある。したがって、ウエハ収納室１０ｃと正対するようにスリット６７ｃの向きを調節することにより、窒素ガス６２をウエハ収納室１０ｃ内の奥深くまで短時間で大量に流入させることができる。なお、本実施形態では、ガス導入装置６７がクロージャ４０と共にクロージャ収容室６１内を移動して、背面壁６９がウエハ出し入れ口６５を塞いでいるときにガス導入装置６７から窒素ガス６２が噴出されるため、スリット６７ｃの向きは、背面壁６９がウエハ出し入れ口６５を塞いでいるときにウエハ収納室１０ｃと正対するように調整されることが好ましい。
【００３２】
このように、給気管６６内を流れる窒素ガス６２に混在するパーティクルはフィルタ部６７ａによって捕捉されるため、ガス導入装置６７の内部でパーティクルが発生することはない。その結果、ガス導入装置６７を用いれば、ウエハ収納室１０ｃを窒素ガス６２でパージしても、クロージャ収容室６１及びウエハ収納室１０ｃがパーティクルで汚染されることを防止できる。
【００３３】
図１３に示すように、スリット６７ｃの幅を調整することによって、ガス導入装置６７から噴出す窒素ガス６２の流量や流速を適宜調節することができる。図１３（ａ）では、スリット６７ｃの幅を広げてガス導入装置６７から噴出す窒素ガス６２の流速や指向性を低下させている。一方、図１３（ｂ）では、スリット６７ｃの幅を狭くしてガス導入装置６７から噴出す窒素ガス６２の流速や指向性を高めている。
【００３４】
図９に示すように、ベース２１の一部には、クロージャ収容室６１内及びウエハ収納室１０ｃ内の雰囲気をパージするために噴出させた窒素ガス６２を排気する排気管６４が、クロージャ収容室６１に連通するように接続されている。上段及び下段のウエハ出し入れ口２２に正対するチャンバ６０の位置には、ウエハ出し入れ口６５がそれぞれ開設されている。各ウエハ出し入れ口６５は、ポッド１０のドア１０ａを挿入し得る大きさの四角形の開口として構成されている。
【００３５】
図９に示すように、クロージャ４０の背面には、背面壁６９をチャンバ６０のウエハ出し入れ口６５に向かってせり出すことのできるバックシール機構部６８が設けられている。バックシール機構部６８は、図５に示す前後方向移動台３４及びブラケット３９と同様の部材（図示せず）と、このバックシール機構部６８のブラケット（図示せず）とブラケット３９とにそれぞれ固定されたエアシリンダ装置（図示せず）と、を備えている。バックシール機構部６８の前後方向移動台（図示せず）は、前後方向移動台３４とは独立して前後方向に往復移動しうるように、ガイドレール３３に支承されている。バックシール機構部６８における前後方向移動台とブラケットとは、連結されて一体化している。また、バックシール機構部６８のブラケットは、バックシール機構部６８のエアシリンダ装置を介して、ブラケット３９に連結されている。また、バックシール機構部６８のブラケットには、クロージャ４０と同じ大きさであって、ウエハ出し入れ口６５より大きい矩形板である背面壁６９が固定されている。したがって、バックシール機構部６８のエアシリンダ装置のピストンロッドが伸長することによって、背面壁６９は、チャンバ６０のウエハ出し入れ口６５に向かってウエハ出し入れ口６５を塞ぐようにせり出し、チャンバ６０におけるウエハ出し入れ口６５の縁辺部と密着することができる構成となっている。
【００３６】
図９に示すように、背面壁６９はウエハ出し入れ口６５の開口寸法よりも大きく構成されている。背面壁６９の背面側の外周縁近傍には、背面壁６９とチャンバ６０との密閉性を高めるためのパッキン５７が敷設されている。パッキン５７は、フィルタ６３ａ及びガス導入装置６７から窒素ガス６２を噴出させてクロージャ収容室６１内及びウエハ収納室１０ｃ内の雰囲気を窒素ガス６２でパージする際に、クロージャ収容室６１内及びウエハ収納室１０ｃ内に存在する大気中の酸素や水分さらにはパーティクル等が、筐体２におけるウエハ移載装置１５の設置室側に流入することを防止する。また、背面壁６９は、クロージャ４０よりも給気管６６の方に寄せられてクロージャ４０に固定されている。つまり、背面壁６９はバックシール機構部６８の移動方向である前後方向と直行する方向にずらされて取り付けられている。背面壁６９とバックシール機構部６８とでクロージャ４０の背面部が構成される。すなわち、クロージャ４０の背面部は、クロージャ４０とウエハ出し入れ口６５との間隔を調整自在に、かつ該間隔の直行方向にずらされてクロージャ４０に設けられている。このように、背面壁６９が給気管６６寄りに配置されることによって、背面壁６９とチャンバ６０とが密着している時に、クロージャ４０とポッド１０のウエハ収納口１０ｂとの間の隙間が広くなり、ガス導入装置６７から噴出する窒素ガス６２がウエハ収納室１０ｃ内に流れ込み易くなり、ウエハ収納室１０ｃ内の雰囲気を効率的にパージできるようになる。尚、さらに好ましくは、図９に示すように、ガス導入装置６７の設置箇所は、クロージャ４０の給気管６６側の側面であって、背面壁６９の背面にするとよりいっそう、ガス導入装置６７から噴出する窒素ガス６２がウエハ収納室１０ｃ内に流れやすくなる。
【００３７】
なお、本実施形態では、主に支持台２３、一対のガイドレール２４、載置台２７、複数個のガイドブロック２５、エアシリンダ装置２６、及び位置決めピン２８により、ウエハ授受ポート（基板授受ポート）１３が構成されている。このウエハ授受ポート１３は、ポッド１０を載置するように構成されている。
【００３８】
また、本実施形態では、主にクロージャ４０、解錠軸４１、プーリー４２、ベルト４３、連結片４４、エアシリンダ装置４５により、可動部が構成されている。この可動部は、ウエハ授受ポート１３に載置されたポッド１０のドア１０ａを保持するように構成されている。
【００３９】
また、本実施形態では、主にベース２１、ガイドレール３０、３３、エアシリンダ装置３２、前後方向移動台３４、ブラケット３６、ロータリーアクチュエータ３７、ガイドピン３８、ブラケット３９、及び前記可動部により、ポッドオープナ（キャリア開閉装置）２０が構成されている。このポッドオープナ２０は、可動部に保持されたポッド１０のドア１０ａを可動部と共に移動させてポッド１０のウエハ収納口１０ｂを開閉するように構成されている。
【００４０】
また、本実施形態に係るチャンバ６０は、可動部及びポッド１０のウエハ収納口１０ｂを少なくとも囲うように構成されている。
【００４１】
また、ガス導入装置６７は、可動部のクロージャ４０に固定されてポッド１０のウエハ収納口１０ｂからウエハ収納室１０ｃ内に窒素ガス６２を導入するように構成されている。これに対して、フィルタ６３ａは、ガス導入装置６７から放出される窒素ガス６２よりも指向性の低い窒素ガス６２をクロージャ収容室６１内に供給するように構成されている。
【００４２】
（２）基板処理装置の動作
次に、本実施形態に係るバッチ式ＣＶＤ装置１の動作を、主に図１、３、１０、及び１１を参照しながら説明する。また、後記する動作は、半導体装置の製造方法の一工程として行われる。なお、説明を理解し易くするため、以下の説明においては、上下で一対のウエハ授受ポート１３のうち、上段のウエハ授受ポート１３を上段ポートＡとし、下段のウエハ授受ポート１３を下段ポートＢとする。
【００４３】
（ポッド載置工程）
図１に示すように、筐体２のポッド出し入れ口から搬入され、ポッドステージ１１に載置されたポッド（キャリア）１０は、ポッド搬送装置１４によって指定されたポッド棚１２に適宜に搬送されて一時的に保管される。ポッド棚１２に保管されたポッド１０は、ポッド搬送装置１４によって適宜にピックアップされ、上段ポートＡに搬送されて、図３に示すように上段ポートＡの載置台２７上に移載される。この際、ポッド１０の下面に没設された位置決め凹部が、載置台２７の三本の位置決めピン２８とそれぞれ嵌合されることにより、ポッド１０と載置台２７との位置合わせが実行される。
【００４４】
（ドア保持工程）
ポッド１０がウエハ授受ポート１３の載置台２７に載置されて位置合わせが行われると、載置されたポッド１０のドア１０ａを保持する可動部及びポッド１０のウエハ収納口１０ｂを少なくとも囲うチャンバ６０内で、可動部がドア１０ａを保持するドア保持工程が行われる。
【００４５】
具体的には、載置台２７がエアシリンダ装置２６によってベース２１の方向に押され、図１０（ａ）に示すように、ウエハ収納口１０ｂの開口縁辺部であるポッド１０の開口側
端面が、ベース２１の正面におけるウエハ出し入れ口２２の開口縁辺部に押し付けられる。このとき、パッキン５４及びパッキン５６により、前記ポッド１０の開口側端面とベース２１の正面とがシールされる。また、ポッド１０がベース２１の方向に押されると、クロージャ４０の解錠軸４１がドア１０ａの鍵穴に挿入される。この状態で、解錠軸４１がエアシリンダ装置４５によって回動されると、解錠軸４１はドア１０ａ側の錠前に係合した係合部４１ａによってドア１０ａの錠前の施錠を解除する。
【００４６】
（ウエハ収納口１０ｂの開工程）
次いで、可動部に保持されたポッド１０のドア１０ａを可動部と共にポッドオープナ２０が移動させて、ポッド１０のウエハ収納口１０ｂを開く開工程が行われる。
【００４７】
具体的には、前後方向移動台３４が、ロータリーアクチュエータ３７の作動によってベース２１から離れる方向に移動する。そして、図１０（ｂ）に示すように、クロージャ４０は、ポッド１０のドア１０ａを保持した状態でチャンバ６０のクロージャ収容室６１内に後退することにより、ドア１０ａをポッド１０のウエハ収納口１０ｂから抜き出す。これにより、ポッド１０のウエハ収納口１０ｂは開放された状態になる。
【００４８】
（退避工程）
ポッド１０のウエハ収納口１０ｂが開放されたら、図１０（ｃ）に示すように、ガス導入装置６７から噴出した窒素ガス６２がウエハ収納室１０ｃに直接流入できる位置になるように、好ましくは背面壁６９の中心とウエハ出し入れ口６５の中心とが前後方向で揃う位置になるように、左右方向移動台３１がウエハ収納口１０ｂに対して左右方向に退避動作を行う。
【００４９】
次いで、図１０（ｄ）に示すように、バックシール機構部６８を動作させることにより、背面壁６９をチャンバ６０のウエハ出し入れ口６５に向かってせり出させる。その結果、背面壁６９とチャンバ６０とがパッキン５７を介して密着し、クロージャ収容室６１が筐体２におけるウエハ移載装置１５の設置室側から隔離された状態になる。
【００５０】
（ガス導入工程）
次いで、可動部に固定されたガス導入装置６７が、上記の開工程で開けたウエハ収納口１０ｂからポッド１０内にガスを導入するガス導入工程が行われる。
【００５１】
具体的には、背面壁６９によってクロージャ収容室６１を密閉した後に、窒素ガス６２がフィルタ６３ａ及びガス導入装置６７からクロージャ収容室６１及びウエハ収納室１０ｃに噴出される。噴出された窒素ガス６２は、フィルタ６３ａ及びガス導入装置６７から排気管６４に向かって流れることによって、クロージャ収容室６１及びウエハ収納室１０ｃの雰囲気をパージする。このとき、背面壁６９がチャンバ６０に向かってせり出しているため、クロージャ４０と背面壁６９との間の隙間が大きくなることから、噴出された窒素ガス６２は、この隙間を流れることになる。窒素ガス６２がクロージャ４０と背面壁６９の隙間を流れることにより、バックシール機構部６８が作動することによって発生したパーティクルが、クロージャ収容室６１から排気管６４を通して効率的に除去されることになる。
【００５２】
また、図１０（ｄ）の状態でフィルタ６３ａ及びガス導入装置６７から窒素ガス６２を噴出すると、図１１（ａ）に示すように、噴出した窒素ガス６２がクロージャ収容室６１及びウエハ収納室１０ｃに流入した後に排気管６４から流出する。この窒素ガス６２の流れにより、クロージャ収容室６１及びウエハ収納室１０ｃに存在する大気中の酸素や水分さらにはパーティクル等がパージされる。
【００５３】
（基板処理工程）
チャンバ６０のクロージャ収容室６１及びウエハ収納室１０ｃが窒素ガス６２によってパージされた後に、ウエハ９がポッド１０内から処理室４ａ内に搬送されて、処理室４ａ内にてウエハ９を処理する工程が行われる。
【００５４】
具体的には、左右方向移動台３１がエアシリンダ装置３２の作動によってウエハ出し入れ口２２から離れる方向に移動する。これにより、図１１（ｂ）に示すように、ドア１０ａを保持したクロージャ４０が、ベース２１のウエハ出し入れ口２２から離間したクロージャ収容室６１の退避位置に移動する。このクロージャ４０の退避移動により、チャンバ６０のウエハ出し入れ口６５、ベース２１のウエハ出し入れ口２２及びポッド１０のウエハ収納口１０ｂがそれぞれ開放された状態になる。この際、上記の各工程によって、クロージャ収容室６１及びウエハ収納室１０ｃの雰囲気が窒素ガス６２によってパージされているため、大気中の酸素や水分等が筐体２におけるウエハ移載装置１５の設置室側に放出されることはない。したがって、ウエハ移載装置１５の設置室の汚染や酸素濃度の上昇等の弊害の発生は防止される。
【００５５】
クロージャ４０が退避位置に移動すると、図１１（ｃ）に示すように、マッピング装置５３がロータリーアクチュエータ５０の作動によって移動して、マッピング装置５３がウエハ収納室１０ｃへウエハ出し入れ口６５、ウエハ出し入れ口２２、及びウエハ収納口１０ｂを潜り抜けて挿入される。ウエハ収納室１０ｃに挿入されたマッピング装置５３は、ウエハ収納室１０ｃに収納された複数枚のウエハ９を検出することによってマッピングする。ここで、マッピングとは、ウエハ収納室１０ｃ内のウエハ９の所在位置（ウエハ９がどの保持溝にあるのか）を確認することである。マッピング作業が終了すると、マッピング装置５３は、ロータリーアクチュエータ５０の作動によって元の待機位置に戻される。
【００５６】
マッピング装置５３が待機位置に戻されると、上段ポートＡにおいて開けられたポッド１０の複数枚のウエハ９は、ウエハ移載装置１５によってボート８に順次装填（チャージング）される。この際、ウエハ移載装置１５の移載空間の汚染や酸素濃度の上昇等の弊害の発生は防止されているため、移載中のウエハ９の自然酸化膜の堆積やパーティクルの付着等の弊害の発生は防止される。
【００５７】
この上段ポートＡにおけるウエハ移載装置１５によるウエハ９のボート８への装填作業中に、下段ポートＢにはポッド棚１２から別のポッド１０がポッド搬送装置１４によって搬送されて移載され、前記の載置台２７上での位置決めに続いてそれ以降の作業が同時進行される。このように下段ポートＢにおいてマッピング作業迄が同時進行されていると、上段ポートＡにおけるウエハ９のボート８への装填作業の終了と同時に、下段ポートＢに待機させたポッド１０についてのウエハ移載装置１５によるウエハ９のボート８への装填作業を開始することができる。すなわち、ウエハ移載装置１５はポッド１０の入替え作業についての待ち時間を浪費することなくウエハ移載作業を連続して実施することができるため、本実施形態に係るバッチ式ＣＶＤ装置１によれば、そのスループットを高めることができる。
【００５８】
上段ポートＡにおいてウエハ移載装置１５によるウエハ９のボート８への装填作業が終了すると、空のポッドを閉じる作業が前記のポッドを開ける作業と略逆の順序で実行される。すなわち、クロージャ４０に保持されて退避していたドア１０ａが、ウエハ出し入れ口２２の位置に左右方向移動台３１によって戻され、前後方向移動台３４によってウエハ出し入れ口２２に挿入されてポッド１０のウエハ収納口１０ｂに嵌入される。ドア１０ａがウエハ収納口１０ｂに嵌入されると、解錠軸４１がエアシリンダ装置４５によって回動され、ドア１０ａの錠前を施錠する。ドア１０ａの施錠が終了すると、載置台２７がエアシリンダ装置２６によってベース２１から離れる方向に移動し、ポッド１０の開口側端面
がベース２１の正面から離れる。
【００５９】
ドア１０ａによりウエハ収納口１０ｂが閉塞された上段ポートＡの空のポッド１０は、ポッド棚１２にポッド搬送装置１４によって搬送されて一時的に保持される。空のポッド１０が上段ポートＡから搬出されると、次のポッド１０が上段ポートＡに搬入される。以降、上段ポートＡ及び下段ポートＢにおいて、前記の作業が必要回数繰り返される。
【００６０】
以上のようにして、ウエハ移載装置１５による上段ポートＡ及び下段ポートＢからボート８へのウエハ９の装填作業が交互に繰り返されることによって、複数枚のウエハ９がポッド１０からボート８に装填されていく。この際、バッチ処理するウエハ９の枚数（例えば、百枚〜百五十枚）は一台のポッド１０に収納されたウエハ９の枚数（例えば、二十五枚）よりも何倍も多いため、複数台のポッド１０が上段ポートＡと下段ポートＢとにポッド搬送装置１４によって交互に繰り返し供給されることになる。
【００６１】
予め指定された枚数のウエハ９がポッド１０からボート８に移載されると、ウエハ授受ポート１３にとっては実質的に待機中となる成膜処理がプロセスチューブ４において実行される。すなわち、ボート８は、ボートエレベータ７によって持ち上げられて、プロセスチューブ４内に形成された処理室４ａ内に搬入される。ボート８が上限に達すると、ボート８を保持したシールキャップの上面の周辺部がプロセスチューブ４をシール状態に閉塞するため、処理室４ａは気密に閉じられた状態になる。処理室４ａが気密に閉じられた状態で、所定の真空度に排気管６によって真空排気され、ヒータユニット３によって所定の温度に加熱され、所定の原料ガスがガス導入管５によって所定の流量だけ供給される。これにより、所定の膜がウエハ９に形成される。そして、予め設定された処理時間が経過すると、ボート８がボートエレベータ７によって降ろされることにより、処理済みウエハ９を保持したボート８が元の装填及び排出ステーション（以下、装填ステーションという。）に搬出される。
【００６２】
（基板搬出工程）
以上の成膜処理の実行中に上段ポートＡ及び下段ポートＢにおいては、他方のボート８に保持された処理済みウエハ９の排出（ディスチャージング）作業が同時進行されている。この際にも、フィルタ６３ａ及びガス導入装置６７から窒素ガス６２が噴出されることにより、クロージャ収容室６１及びポッド１０のウエハ収納室１０ｃが窒素ガス６２によってパージされるため、ウエハ収納室１０ｃが窒素ガス６２で満たされることになる。すなわち、装填ステーションに搬出されたボート８の処理済みウエハ９は、ウエハ移載装置１５によってピックアップされ、上段ポートＡに予め搬入されてドア１０ａを外されて開放された空のポッド１０に収納される。上段ポートＡでの空のポッド１０への所定の枚数のウエハ９の収納が終了すると、クロージャ４０に保持されて退避していたドア１０ａがウエハ出し入れ口２２の位置に左右方向移動台３１によって戻され、前後方向移動台３４によってウエハ出し入れ口２２に挿入されポッド１０のウエハ収納口１０ｂに嵌入される。ドア１０ａがウエハ収納口１０ｂに嵌入されると、解錠軸４１がエアシリンダ装置４５によって回動され、ドア１０ａの錠前を施錠する。これにより、ウエハ収納室１０ｃには窒素ガス６２が密封された状態になる。ドア１０ａの施錠が終了すると、載置台２７がエアシリンダ装置２６によってベース２１から離れる方向に移動され、ポッド１０の開口側端面がベース２１の正面から離される。次いで、処理済みのウエハ９が収納されたポッド１０は、ポッド棚１２にポッド搬送装置１４によって搬送される。
【００６３】
処理済みのウエハ９を収納してポッド棚１２に戻されたポッド１０は、ポッド棚１２からポッドステージ１１へポッド搬送装置１４によって搬送される。ポッドステージ１１に移載されたポッド１０は、ポッド出し入れ口から筐体２の外部に搬出されて、洗浄工程や成膜検査工程等の次工程へ搬送される。そして、新たに未処理のウエハ９を収納したポッ
ド１０が、筐体２内のポッドステージ１１にポッド出し入れ口から搬入される。
【００６４】
なお、ポッド１０のポッドステージ１１への搬入搬出（ポッドローディング及びポッドアンローディング）作業及びポッドステージ１１とポッド棚１２との間の入替え作業は、プロセスチューブ４におけるボート８の搬入搬出（ボートローディング及びボートアンローディング）作業や成膜処理の間に同時進行されるため、バッチ式ＣＶＤ装置１の全体としての作業時間は短縮される。
【００６５】
以降、上記の説明に係るウエハ装填排出方法及び成膜方法が繰り返されることにより、バッチ式ＣＶＤ装置１によって、例えばＣＶＤ法による成膜等の所定の基板処理が実施される。
【００６６】
ここで、本実施形態に係るバッチ式ＣＶＤ装置１を用いて１個のポッド１０に収納されたウエハ９を成膜処理する方法（半導体装置の製造方法）を簡略化して、図１４のフローチャートにまとめる。
【００６７】
図１４中のＳ０（載置工程）では、ポッド搬送装置１４がウエハ９の収納されたポッド１０をウエハ授受ポート１３に載置する。Ｓ１（ドア保持工程）では、クロージャ４０がドア１０ａを保持する。Ｓ２（開工程）では、ドア１０ａを保持したクロージャ４０が背面方向への後退と左右方向への移動を行う。Ｓ３（ガス導入工程）では、ガス導入装置６７からウエハ収納室１０ｃに窒素ガス６２が導入される。Ｓ４では、ドア１０ａを保持したクロージャ４０がクロージャ収容室６１内の退避位置に移動する。また、ドア１０ａを保持したクロージャ４０が左右方向と前進方向への移動を行い、ポッド１０の正面位置に移動する。さらに、ウエハ９が空になった空ポッド１０を回転棚１２へ移動させる。Ｓ５では、ウエハ収納室１０ｃからボート８にウエハ９がウエハ移載装置１５によって移載される。Ｓ６（処理工程）では、ボート８に装填されたウエハ９がプロセスチューブ４内で薄膜形成処理を施される。回転棚１２から空ポッド１０を基板授受ポートに載置し、Ｓ１〜Ｓ４を行った後、Ｓ７では、薄膜形成されたウエハ９がボート８からウエハ収納室１０ｃにウエハ移載装置１５によって再び移載される。Ｓ８では、クロージャ収容室６１内の退避位置にあるドア１０ａを保持したクロージャ４０が左右方向に移動する。Ｓ９では、ガス導入装置６７からウエハ収納室１０ｃに窒素ガス６２が導入される。Ｓ１０では、ドア１０ａを保持したクロージャ４０が左右方向の移動と正面方向への前進を行う。Ｓ１１では、クロージャ４０が保持していたドア１０ａをウエハ収納口１０ｂに嵌入して開放する。
【００６８】
（３）本実施形態による効果
本実施形態によれば、次の（ａ）〜（ｈ）のうち少なくとも１つの効果が得られる。
【００６９】
（ａ）本実施形態では、クロージャ４０の側面に取り付けられたガス導入装置６７から指向性の窒素ガス６２が噴出すため、ポッド１０のウエハ収納室１０ｃ内に窒素ガス６２の大きな流れが形成される。また、クロージャ４０がドア１０ａを保持した状態で背面方向に後退してさらに左右方向に退避した後に、ガス導入装置６７から窒素ガス６２がウエハ収納室１０ｃ内に向けて噴出すため、ベース２１とドア１０ａとの間の隙間が大きくなった状態で窒素ガス６２が噴出される。その結果、本実施形態によれば、ウエハ収納室１０ｃ内の奥深くまで窒素ガス６２が流入しやすくなり、ポッド１０内の窒素ガス６２によるパージに要する時間が従来よりも短縮される。つまり、本実施形態によれば、基板処理装置のスループットが向上する。
【００７０】
（ｂ）従来、ウエハ出し入れ口６５を閉塞するには、チャンバ６０に密着するまでクロージャ４０を背面方向に移動させなければならず、大がかりな動作機構が必要であった。こ
れに対し、本実施形態では、バックシール機構部６８を設けることにより、大きな設備スペースを必要としない簡便な動作機構で、従来と同様の効果を得られる。したがって、本実施形態によれば、基板処理装置の製造コストを低減させ、基板処理コストを低減させることができる。また、本実施形態によれば、バックシール機構部６８を動作させることによってクロージャ収容室６１を密封できることから、ウエハ移載装置１５の設置室側の汚染や酸素濃度上昇等の弊害の発生を防止して、基板処理の歩留りを改善することができる。
【００７１】
（ｃ）また、本実施形態では、ポッドオープナ２０と共にクロージャ収容室６１内を移動しながらも別個に動作する背面壁６９がポッドオープナ２０の背面側に設置されるため、ドア１０ａを開け始めてから窒素ガス６２を噴出すまでに要する時間を短縮できる。その結果、本実施形態によれば、基板処理のスループットを向上させることができる。
【００７２】
（ｄ）また、本実施形態では、バックシール機構部６８が作動して背面壁６９がチャンバ６０に密着している時に、ポッドオープナ２０と背面壁６９との間に隙間が形成され、この隙間がフィルタ６３ａ及びガス導入装置６７から排気管６４へ向かう窒素ガス６２の流路として機能する。そのため、本実施形態では、クロージャ収容室６１及びウエハ収納室１０ｃにおける雰囲気の滞留が抑制される。その結果、本実施形態によれば、窒素ガス６２によるパージに要する時間を短縮できると共に、バックシール機構部６８の動作によって発生したパーティクルをクロージャ収容室６１内から排気管６４を介して効率的に排出することができる。さらに、本実施形態によれば、バックシール機構部６８の近傍で発生したパーティクルが排気管６４から速やかに排出されるため、そのパーティクルがガス導入装置６７から放出された窒素ガス６２の流れに乗ってウエハ収納室１０ｃ内に流入することを防止でき、その結果、パーティクルがウエハ９に付着することを抑制することができる。
【００７３】
（ｅ）また、本実施形態では、ガス導入装置６７のフィルタ部６７ａがエアフィルタとして機能するため、給気管６６を流れる窒素ガス６２中に混在するパーティクル等の汚染源を除去するためのフィルタ装置を別途設ける必要がない。そのため、本実施形態によれば、バッチ式ＣＶＤ装置１の構成を簡略化できる。
【００７４】
（ｆ）また、本実施形態によれば、ガス導入装置６７のフィルタ部６７ａが微細な細孔を複数備えたセラミックの多孔体等であって一体成形されたものであるため、その細孔が目詰まりを起こしたとき等には、新しいものと容易に交換することができる。
【００７５】
（ｇ）また、本実施形態では、ガス導入装置６７のフィルタ部６７ａが微細な細孔を複数備えたセラミックの多孔体等であるため、フィルタ部６７ａの全表面から偏りなく均一に窒素ガス６２が放出される。さらに、本実施形態では、スリット６７ｃが絞り部６７ｂの軸心と平行な均一幅の空隙であるため、噴出口としてのスリット６７ｃから窒素ガス６２が整流となって噴出す。したがって、本実施形態によれば、ガス導入装置６７から噴出した窒素ガス６２が整流であるため、その窒素ガス６２がウエハ収納室１０ｃの奥深くまで流入しやすく、ウエハ収納室１０ｃの雰囲気が短時間でパージされるようになる。その結果、本実施形態によれば、バッチ式ＣＶＤ装置１のスループットが改善されると共に、窒素ガス６２の消費量が削減される。
【００７６】
（ｈ）また、本実施形態によれば、ガス導入装置６７がフィルタ部６７ａと絞り部６７ｂとからなる単純な構成であるため、ガス導入装置６７の製造コストを抑えることができる。
【００７７】
＜本発明の他の実施形態＞
本発明は上記の一実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々に変更が可能であることはいうまでもない。
【００７８】
上記の一実施の形態では、ウエハ移載装置１５によって複数のウエハ９がウエハ収納室１０ｃからボート８に装填された後、ボート８がボートエレベータ７によってプロセスチューブ４内に持ち上げられることを説明した。ここで、例えば図１５に示すように、筐体２内の後方下部、プロセスチューブ４の直下でボートエレベータ７の近傍に、ガス導入装置８１を鉛直方向に２個、水平方向に１個新たに配置して、ボート８上に載置された複数のウエハ９に窒素ガス６２を導入しても良い。また、好ましくは、ボート８がボートエレベータ７によってプロセスチューブ４内に持ち上げられる前及びその最中に、３つのガス導入装置８１からボート８に向けて窒素ガス６２を噴出すようにしてもよい。
【００７９】
ガス導入装置８１は、ガス導入装置６７と同様に、フィルタ部８１ａと、一定幅の空隙である噴出口としてのスリット８１ｃを外周面上に備える絞り部８１ｂと、で構成される。スリット８１ｃは、ボートエレベータ７に載せられたボート８と正対するように、その向きが調節されている。図１５（ａ）に示すように、鉛直方向に配置されたガス導入装置８１は、噴出した窒素ガス６２がボート８に装填された全てのウエハ９に均一に当たるように、ボート８におけるウエハ９の装填範囲よりも長くなるように構成されている。同様に、水平方向に配置されたガス導入装置８１は、図１５（ｂ）に示すように、ボート８がボートエレベータ７によって持ち上げられている最中に、窒素ガス６２がボート８に装填された全てのウエハ９に均一に当たるように、ウエハ９の直径よりも長くなるように構成されている。このように、プロセスチューブ４内での処理前に、図１５に示すガス導入装置８１を用いてウエハ９に清浄化された窒素ガス６２を噴出すことにより、ウエハ収納室１０ｃからボート８に移載する際にウエハ９に付着したパーティクルを取り除くことができる。したがって、ガス導入装置８１を用いれば、プロセスチューブ４内でウエハ９上に形成される薄膜等にピンホール等の欠陥が生じることを防止できる。なお、ボートエレベータ７がプロセスチューブ４からボート８を降ろす際に、ガス導入装置８１から窒素ガス６２を処理済のウエハ９に噴出し、ウエハ９の冷却時間を短縮するようにしてもよい。
【００８０】
また、例えば、ガス導入装置６７をクロージャ４０に固定する代わりに、フィルタ６３ａの近傍のチャンバ６０に固定してもよい。この場合、図１０の（ｃ）に示すように、クロージャ４０が背面方向に後退した後にさらに左右方向に退避しなくても、背面方向に後退した時点で、ガス導入装置６７から窒素ガス６２を噴出すことができるので、窒素ガス６２によるパージを開始するまでに要する時間を短縮できるというメリットがある。しかし、ガス導入装置６７をクロージャ４０に固定した方が、パージ自体に要する時間を短縮できるという点で優れる。また、ガス導入装置６７、８１の噴出口は、スリット形状として方が絞り部の軸心方向において、むらなく、均一なガス流を形成することができるため好適であるが、これにかぎらず、例えばスリットに代えて、複数の穴を絞り部の軸心方向に複数、２つ以上形成するようにしても良い。
【００８１】
また、ウエハ授受ポート１３は、上下二段でなくてもよく、一段だけもよいし、上中下三段のように三段以上でもよい。
【００８２】
また、マッピング装置５３をウエハ収納室１０ｃ内に挿入する装置として、ロータリーアクチュエータ５０の代わりに、ＸＹ軸ロボット等を採用してもよい。なお、マッピング装置は省略してもよい。
【００８３】
また、上記の一実施の形態では、バッチ式縦形拡散・ＣＶＤ装置を使用する場合について説明したが、本発明は係る形態に限らず、ＡＬＤ（Ａｔｏｍｉｃ  Ｌａｙｅｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）成膜装置等の他の成膜装置、拡散装置、酸化・窒化装置、エッチング装
置などのバッチ式基板処理装置に対しても好適に適用可能である。また、基板は、ウエハ９に限定されるものではなく、ホトマスクやプリント配線基板、液晶パネル、コンパクトディスク、及び磁気ディスク等であってもよい。
【実施例】
【００８４】
（実施例１）
本発明に係る実施例１では、図１７に示すバッチ式ＣＶＤ装置を用いて、ガス導入装置６７から窒素ガス６２を噴出して、ウエハ収納室１０ｃの雰囲気を窒素ガス６２でパージした。ここで、図１７に示すバッチ式ＣＶＤ装置は、フィルタ６３ａをガス導入装置６７に替えた例であり、ガス導入装置６７をクロージャ４０には固定せずに、チャンバ６０に固定した点で異なるが、その他は、図９〜図１１に示すバッチ式ＣＶＤ装置と同じ構成要素を備えるものである。そこで、図９〜図１１の各構成要素に対応する図１７の各構成要素には、図９〜図１１で用いた符号と同一の符号を付す。そして、図１７に示すように、ポッド１０からドア１０ａが取り外されて、さらにウエハ収納室１０ｃにウエハ９が装填されたままの状態で、ガス導入装置６７から窒素ガス６２をウエハ収納室１０ｃに向けて１００Ｌ／ｍｉｎの流量で噴出して、ウエハ収納室１０ｃの最も奥深い位置（測定位置９０）における酸素濃度の経時変化を測定した。この酸素濃度の測定結果を図１８に示す。なお、実施例１では、スリット６７ｃの近傍における窒素ガス６２の流速は１．５ｍ／ｓ程度であった。また、この酸素濃度の測定後に、ウエハ９にパーティクルが付着しているか確認したところ、ウエハ９にパーティクルは付着していなかった。
【００８５】
（比較例１）
比較例１では、ガス導入装置６７から絞り部６７ｂを取り外した以外は実施例１と同じ条件にして、図１７に示すバッチ式ＣＶＤ装置を用いて測定位置９０における酸素濃度の経時変化を測定した。したがって、比較例１では、ガス導入装置６７としてフィルタ６３ａをそのまま使用することになるため、フィルタ部６７ａからチャンバ６０内に窒素ガス６２が放射状に低流速で放出されることになる。この酸素濃度の測定結果を、実施例１の測定結果と一緒に図１８に示す。なお、フィルタ部６７ａの外表面から２０ｍｍ程度離れた位置における窒素ガス６２の流速は、０．０５〜０．３ｍ／ｓ程度である。
【００８６】
（酸素濃度の測定結果）
図１８に示すように、実施例１及び比較例１では窒素ガス６２の流量が同じであるにも関わらず、測定位置９０における酸素濃度が５，０００ｐｐｍに低下するまでに要する時間は、比較例１が３．５分であったのに対して、実施例１では１．５分であった。これらの測定結果から、ガス導入装置６７から噴出す窒素ガス６２がウエハ収納室１０ｃに向かう指向性を有することにより、ウエハ収納室１０ｃの奥深くまで窒素ガス６２が流れ込みやすくなり、ウエハ収納室１０ｃのパージに要する時間が短縮されることがわかる。
【００８７】
ちなみに、ウエハ９がウエハ収納室１０ｃに装填されている状態でウエハ収納室１０ｃの雰囲気を窒素ガス６２でパージしようとしても、ウエハ９が窒素ガス６２の流れを止めてしまうため、窒素ガス６２はウエハ収納室１０ｃに流れ込むことができずにウエハ収納口１０ｂの近傍を流れてしまう。そのため、ウエハ９がウエハ収納室１０ｃに装填された状態では、ウエハ収納室１０ｃの雰囲気中の酸素がゆっくりとクロージャ収容室６１内に拡散することになる。例えば、図１７に示すバッチ式ＣＶＤ装置を用いてフィルタ６３ａのみから窒素ガス６２を１００Ｌ／ｍｉｎの流量で放出した場合には、排気管６４の近傍に設置された酸素濃度検知ポートにおいて６００ｐｐｍの酸素濃度に達するまでに３〜４分を要した。また、この場合には、ウエハ収納室１０ｃ内での酸素濃度のばらつきが大きく、前記酸素濃度検知ポートで６００ｐｐｍと測定されても、測定位置９０では５，０００ｐｐｍ以上であることも珍しくなかった。
【００８８】
このような問題を解決するために、図９〜図１１に示すバッチ式とＣＶＤ装置の構成要素と同様の構成要素を備え、異なる点として、ガス導入装置６７の代わりに、中空管の外周面上に多数の貫通穴を形成した穴付きノズルを用いて、窒素ガス６２の流速を高めることも一案である。しかしながら、穴付きノズルにはフィルタ機能がないため、窒素ガス６２を供給する供給ライン上に新たなガスフィルタの設置が必要となり、その設置のためのスペースやコストの問題が新たに発生してしまう。さらに、穴付きノズルを使用する場合は、ノズルの近傍の流速は大きいが、穴以外の部分は流速が落ちてしまい均一な窒素ガス６２の流れを実現することが難しいという問題がある。また、穴付きノズルを使用する場合は、窒素ガス６２の噴出しを止めた時に、ノズル付近のパーティクルがノズル内に侵入して堆積し、再度窒素ガス６２を噴出した時に、パーティクルが周囲に飛散するおそれがある。
【００８９】
＜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。
【００９０】
本発明の一態様によれば、複数の基板を収納するキャリアと、前記キャリア内にガスを導入するガス導入装置と、を備え、前記ガス導入装置は、ガスを清浄化しつつ放射状に放出するフィルタと、前記フィルタの外周に設けられ前記フィルタから放射状に放出されたガスの流れを絞る絞り部と、を備える基板処理装置が提供される。
【００９１】
本発明の他の態様によれば、複数の基板を収納するキャリア内にガスを導入するガス導入装置であって、ガスを清浄化しつつ放射状に放出するフィルタと、前記フィルタの外周に設けられ前記フィルタから放射状に放出されたガスの流れを絞る絞り部と、を備えるガス導入装置が提供される。
【００９２】
本発明のさらに他の態様によれば、複数の基板を収納するキャリアを基板授受ポートに載置する載置工程と、前記キャリアに設けられた基板収納口に着脱自在に取り付けられたドアを開閉装置の可動部に保持して開ける開工程と、前記開閉装置の可動部と前記開閉装置の可動部に保持された前記ドアとを、前記キャリアの基板収納口と前記基板授受ポートに設けられた基板出し入れ口とを少なくとも囲うチャンバ内に退避させる退避工程と、ガスを清浄化しつつ放射状に放出するフィルタと前記フィルタの外周に設けられ前記フィルタから放射状に放出された前記ガスの流れを絞る絞り部とを備えるガス導入装置から、前記キャリア内に清浄化された前記ガスを導入するガス導入工程と、前記ガスが導入された前記キャリア内から前記基板を処理室へ搬送して、前記処理室において前記基板を処理する処理工程と、を有する半導体装置の製造方法が提供される。
【００９３】
本発明のさらに他の態様によれば、複数の基板を収納する時に搬入口となる基板収納口及び前記基板収納口に装着されたドアを備えるキャリアと、
前記キャリアを載置する基板授受ポートと、
前記基板授受ポートに載置された前記キャリアから前記ドアを取り外して前記キャリアを開けるキャリア開閉装置と、
前記ドアを取り外したときに前記ドアを保持する前記キャリア開閉装置の可動部と前記キャリアの前記基板収納口とを少なくとも囲うチャンバと、
前記チャンバ内に設けられガスを清浄化しつつ放射状に放出するフィルタと前記フィルタの外周に設けられ前記フィルタから放出されたガスの流れを絞る絞り部とを備えるガス導入装置と、を備える基板処理装置が提供される。
【００９４】
好ましくは、前記ガス導入装置と前記キャリア開閉装置とを制御する制御部をさらに備え、
前記制御部は、少なくとも前記基板授受ポートに載置された前記キャリアの前記基板収
納口の開口面に対して平行方向に前記キャリア開閉装置の可動部を移動させる間に、前記フィルタを介して前記絞り部から前記キャリア内へ清浄化された前記ガスを導入するように制御する。
【００９５】
本発明のさらに他の態様によれば、キャリア開閉装置の可動部と基板授受ポートに載置されたキャリアの基板収納口とを少なくとも囲うチャンバ内で、前記基板授受ポートに載置された、基板が収納された前記キャリアの前記基板収納口からドアを前記キャリア開閉装置の可動部により取り外して前記基板収納口から退避させるとともに、ガス導入装置のフィルタでガスを清浄化しつつ放射状に放出し、前記フィルタの外周に設けられた前記ガス導入装置における絞り部により前記フィルタから放射状に放出された前記ガスの流れを絞り、前記キャリア内に前記ガスを導入する工程と、前記キャリア内から前記基板を処理室へ搬送し、該処理室に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。
【００９６】
本発明のさらに他の態様によれば、キャリア開閉装置の可動部と基板授受ポートに載置されたキャリアの基板収納口とを少なくとも囲うチャンバ内で、前記基板授受ポートに載置された、基板が収納された前記キャリアの前記基板収納口からドアを前記キャリア開閉装置の可動部により取り外して前記基板収納口から退避させるとともに、ガス導入装置のフィルタでガスを清浄化しつつ放射状に放出し、前記フィルタの外周に設けられた前記ガス導入装置における絞り部により前記フィルタから放射状に放出された前記ガスの流れを絞り、前記キャリア内に前記ガスを導入する基板の搬送方法が提供される。
【００９７】
本発明のさらに他の態様によれば、基板を出し入れする基板収納口と前記基板収納口に着脱自在に装着されたドアとを備えたキャリアを取り扱う基板処理装置であって、
前記キャリアを載置する基板授受ポートと、
前記基板授受ポートに載置された前記キャリアの前記ドアを保持する可動部と、
前記可動部に保持された前記ドアを前記可動部と共に移動させて前記基板収納口を開閉するキャリア開閉装置と、
前記可動部及び前記基板収納口を少なくとも囲うチャンバと、
前記可動部に固定され、前記基板収納口から前記キャリア内にガスを導入するガス導入装置と、を備える基板処理装置が提供される。
【００９８】
好ましくは、前記ガス導入装置から前記キャリア内に導入されるガスよりも低指向性のガスを前記チャンバ内に供給するガス供給部をさらに備える。
【００９９】
また好ましくは、前記キャリア開閉装置が前記ドアと共に前記可動部を移動させる間に、前記ガス導入装置から前記キャリア内へガスを導入する制御部をさらに備える。
【０１００】
また好ましくは、前記ガス導入装置から前記キャリア内に導入されるガスよりも低指向性のガスを前記チャンバ内に供給するガス供給部と、
前記ガス供給部から前記低指向性のガスが前記チャンバ内に供給されている間に、かつ、前記ドアと共に前記可動部を移動させる間に、前記ガス導入装置から前記キャリア内へガスを導入する制御部と、をさらに備える。
【０１０１】
また好ましくは、前記ガス導入装置から前記キャリア内に導入されるガスよりも低指向性のガスを前記チャンバ内に供給するガス供給部と、
前記ドアと共に前記可動部を移動させる間は、前記ガス供給部から前記チャンバ内に前記低指向性のガスを供給し、前記ガス導入装置が前記キャリア内へガスを導入する間は、前記ガス供給部から前記チャンバ内に前記低指向性のガスを供給しないようにする制御部と、をさらに備える。
【０１０２】
また好ましくは、前記チャンバは、前記キャリアの前記基板収納口と正対する位置に第２の基板収納口を備え、
前記可動部には、前記第２の基板収納口を塞ぐ背面部が前記可動部との間隔を調節自在に、かつ、前記間隔の調節方向と直行する方向にずらされて取り付けられている。
【０１０３】
また好ましくは、前記可動部と前記背面部と間の隙間が、前記ガス導入装置から導入されたガスの流路となる。
【０１０４】
本発明のさらに他の態様によれば、複数の基板の搬入・搬出口となる基板収納口と前記基板収納口に着脱自在に装着されたドアとを備えたキャリアを取り扱う基板の搬送方法であって、
基板授受ポートに載置された前記キャリアの前記ドアを保持する可動部及び前記基板収納口を少なくとも囲うチャンバ内で、前記可動部が前記ドアを保持するドア保持工程と、
前記可動部に保持された前記ドアを前記可動部と共に移動させて前記基板収納口を開く開工程と、
前記可動部に設けられたガス導入装置が前記開工程で開けた前記基板収納口から前記キャリア内にガスを導入するガス導入工程と、前記基板を前記キャリアから搬送する工程と、を有する基板の搬送方法が提供される。
【０１０５】
本発明のさらに他の態様によれば、複数の基板の搬入・搬出口となる基板収納口と前記基板収納口に着脱自在に装着されたドアとを備えたキャリアを取り扱う半導体装置の製造方法であって、
基板授受ポートに載置された前記キャリアの前記ドアを保持する可動部及び前記基板収納口を少なくとも囲うチャンバ内で、前記可動部が前記ドアを保持するドア保持工程と、
前記可動部に保持された前記ドアを前記可動部と共に移動させて前記基板収納口を開く開工程と、
前記可動部に設けられたガス導入装置が前記開工程で開けた前記基板収納口から前記キャリア内にガスを導入するガス導入工程と、
前記基板を前記キャリアから搬送する工程と、を有する半導体装置の製造方法が提供される。
【符号の説明】
【０１０６】
１        バッチ式ＣＶＤ装置（基板処理装置）
９        ウエハ（基板）
１０      ポッド（キャリア）
１０ａ    ドア
１０ｂ    ウエハ収納口（基板収納口）
１３      ウエハ授受ポート（基板授受ポート）
２０      ポッドオープナ（キャリア開閉装置）
６０      チャンバ
６２      窒素ガス（ガス）
６７      ガス導入装置
６７ａ    フィルタ部
６７ｂ    絞り部
６７ｃ    スリット
【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１４】
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【図１２】
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【図１３】
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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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