(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板保持具に保持されたＮ（５≦Ｎ≦５０）枚の基板を処理する縦型処理炉と、
前記縦型処理炉の下方に配置され、前記基板保持具を前記縦型処理炉に搬送する搬送室と、
前記搬送室に隣接して少なくとも２段以上積層して配置され、それぞれが同じ処理を前記基板に対してＭ（１≦Ｍ＜１０）枚ずつ行う複数の枚葉処理炉と、
前記搬送室および前記複数の枚葉処理炉に隣接し、前記基板を移載する単一の移載機が設置される移載室と、
前記縦型処理炉が前記Ｎ枚の基板を処理する時間内に、前記複数の枚葉処理炉によって前記Ｎ枚の基板の処理が完了するような条件で、前記縦型処理炉と前記複数の枚葉処理炉とを制御するコントローラと、を備え、
前記コントローラは、処理すべき基板の搬送が完了した前記枚葉処理炉から順に、前記同じ処理を開始するように制御する基板処理装置。
【請求項２】
前記搬送室と前記移載室の間に設置され、基板を搬入出する搬入口を形成する第1ゲートバルブと、
前記移載室と前記複数の枚葉処理炉とのそれぞれの間に設置され、基板を搬入出する搬入口を形成する第２ゲートバルブと、を備え、
前記縦型処理炉及び前記複数の枚葉処理炉は、減圧状態で前記基板を処理し、
前記コントローラは、前記縦型処理炉で処理した基板を搬出する前に、前記縦型処理炉内を大気圧に復帰させるように制御し、前記搬送室内および前記移載室内の圧力が大気圧で、且つ酸素濃度が所定以下の時に開となるように前記第1ゲートバルブを制御する請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項３】
前記縦型処理炉は、前記縦型処理炉の下方から前記基板保持具を搬入出する開口部を有し、
前記複数の枚葉処理炉は、前記搬送室の高さ内に収まるように配置されるとともに、前記移載室に対面する側方から前記基板を搬入出する搬入口をそれぞれ有し、
前記開口部よりも、前記搬入口の方が低い位置に形成される請求項２に記載の基板処理装置。
【請求項４】
前記複数の枚葉処理炉の台数をｎとしたときに、Ｎ≦ｎ×Ｍを満たすようにｎが決定され、前記複数の枚葉処理炉の内、最上段の枚葉処理炉の前記搬入口は、前記開口部と前記基板保持具の上端部との間に収まるように配置される請求項３に記載の基板処理装置。
【請求項５】
前記移載機は、前記縦型処理炉で処理された基板を前記基板保持具から取り出して収容容器に収納するとともに、前記縦型処理炉で処理され前記収容容器に収納された基板を前記複数の枚葉処理炉に順次搬送する請求項４に記載の基板処理装置。
【請求項６】
前記移載室の壁に設けられ、前記収容容器内の基板を前記移載室の内外に搬入出可能に構成された複数のポッドオープナを更に備え、
前記移載機は、前記複数のポッドオープナにおける前記収容容器と前記搬送室の間および前記収容容器と前記複数の枚葉処理炉の間で、基板を移載可能に構成され、
前記基板を搬送する時は、前記移載室内の酸素濃度を３０ｐｐｍ以下とする請求項５に記載の基板処理装置。
【請求項７】
前記搬送室は、Ｎ枚の基板を保持する前記基板保持具よりも大きな高さを有して２Ｎ枚の基板を保持する基板保持具を用いることができる高さに構成される請求項４に記載の基板処理装置。
【請求項８】
前記移載室及び前記搬送室は、それぞれクリーンユニットが設けられ、内部に不活性ガスを循環させるように構成され、前記搬送室内の圧力は移載室の圧力よりも低くなるように設定されている請求項７に記載の基板処理装置。
【請求項９】
前記縦型処理炉が、１番目の収容容器の基板の処理を終えた後、連続して２番目の収容容器の基板の処理を行っている間、前記複数の枚葉処理炉が、前記１番目の収容容器の基板の処理を行う請求項８に記載の基板処理装置。
【請求項１０】
前記縦型処理炉に不活性ガスを供給する第１不活性ガス供給部と、
前記複数の枚葉処理炉に不活性ガスをそれぞれ供給する複数の第２不活性ガス供給部と、
前記搬送室と前記複数の枚葉処理炉とのそれぞれの間で、基板を搬入出する複数の搬送口を開閉する複数のゲートバルブと、を更に備え、
前記移載室は、大気圧の不活性ガスを循環させるように構成され、
前記縦型処理炉及び前記複数の枚葉処理炉は、減圧状態で前記基板を処理する請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項１１】
前記縦型処理炉は前記基板に成膜処理を行い、前記複数の枚葉処理炉は前記基板にアニール処理を行う請求項１又は１０に記載の基板処理装置。
【請求項１２】
基板保持具に保持されたＮ（５≦Ｎ≦５０）枚の基板を縦型処理炉で処理する工程と、
前記基板保持具を前記縦型処理炉の下方に配置された搬送室に搬出する工程と、
前記搬送室に隣接し、前記基板をＭ（１≦Ｍ＜１０）枚ずつ処理し、少なくとも２段以上積層して配置されている複数の枚葉処理炉で前記基板に同じ処理をする工程と、
前記搬送室および前記複数の枚葉処理炉に隣接する移載室に設置された単一の移載機が、前記基板を移載する工程と、
を有し、
前記縦型処理炉で処理する工程の時間内に、前記同じ処理をする工程によって前記Ｎ枚の基板の処理が完了するような条件で、前記縦型処理炉と前記複数の枚葉処理炉は制御され、
前記同じ処理をする工程では、処理すべき基板の搬送が完了した前記枚葉処理炉から順に、前記同じ処理を開始するように制御される半導体装置の製造方法。
【請求項１３】
基板保持具に保持されたＮ（５≦Ｎ≦５０）枚の基板を縦型処理炉で処理する手順と、
前記基板保持具を前記縦型処理炉の下方に配置された搬送室に搬出する手順と、
前記搬送室に隣接し、前記基板をＭ（１≦Ｍ＜１０）枚ずつ処理し、少なくとも２段以上積層して配置されている複数の枚葉処理炉で前記基板に同じ処理をする手順と、
前記搬送室および前記複数の枚葉処理炉に隣接する移載室に設置された単一の移載機が、前記基板を移載する手順と、
をコンピュータにより基板処理装置に実行させるプログラムであって、
前記縦型処理炉で処理する工程の時間内に、前記同じ処理をする工程によって前記Ｎ枚の基板の処理が完了するような条件で、前記縦型処理炉と前記複数の枚葉処理炉を制御し、
前記同じ処理をする工程では、処理すべき基板の搬送が完了した前記枚葉処理炉から順に、前記同じ処理を開始するように制御するプログラム。
【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およびプログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置（デバイス）の製造工程における基板処理では、例えば、基板を一枚、あるいは数枚ずつ処理する枚葉処理装置や数十枚の基板を一括して処理する縦型処理装置が使用されている。また例えば、それぞれの処理装置の特徴を活用する装置として、枚葉処理装置と縦型処理装置とを搬送室を介して接続し、基板を枚葉処理装置と縦型処理装置とで連続処理可能な処理装置が提案されている（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２０００−１１４１８７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、枚葉処理装置と縦型処理装置とで連続処理可能な処理装置においては、枚葉処理装置と縦型処理装置とで処理時間が異なるため、縦型処理装置において処理待ち時間が発生し、処理装置全体の生産性が低下してしまう場合がある。本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、枚葉処理装置と縦型処理装置とで連続処理可能な処理装置において、処理装置全体の生産性を向上させることが可能な技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一態様によれば、
基板保持具に保持されたＮ（５≦Ｎ≦５０）枚の基板を処理する縦型処理炉と、
前記縦型処理炉の下方に配置され、前記基板保持具を前記縦型処理炉に搬送する搬送室と、
前記搬送室に隣接し、前記基板をＭ（１≦Ｍ＜１０）枚ずつ処理し、少なくとも２段以上積層して配置されている複数の枚葉処理炉と、
前記搬送室および前記複数の枚葉処理炉に隣接し、前記基板を移載する移載機が設置される移載室と、を備える技術が提供される。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、枚葉処理装置と縦型処理装置とで連続処理可能な処理装置において、処理装置全体の生産性を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明に係る基板処理装置の横断面図
【図２】本発明に係る基板処理装置の正面縦断面
【図３】本発明に係る縦型処理炉周辺の縦断面図
【図４】本発明に係る基板処理装置の側面縦断面
【図５】本発明に係る枚葉処理炉周辺の縦断面図
【図６】本発明に係る縦型処理炉及び枚葉処理炉におけるシーケンス図
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図面を参照しながら、本発明の限定的でない例示の実施形態について説明する。全図面中、同一または対応する構成については、同一または対応する参照符号を付し、重複する説明を省略する。また、後述する移載室８側を正面側（前側）、後述する搬送室６Ａ、６Ｂ側を背面側（後ろ側）とする。さらに、後述する処理モジュール３Ａ、３Ｂの境界線（隣接面）に向う側を内側、境界線から離れる側を外側とする。
【０００９】
本実施形態において、基板処理装置は、半導体装置（デバイス）の製造方法における製造工程の一工程として熱処理等の基板処理工程を実施する基板処理装置（以下、処理装置と称する）２として構成されている。
【００１０】
図１、２に示すように、処理装置２は隣接する２つの処理モジュール（筐体）３Ａ、３Ｂを備えている。処理モジュール３Ａは数十枚の基板を一括して処理する縦型処理モジュールであり、処理モジュール３Ｂは基板を一枚、または、数枚ずつ処理する枚葉処理モジュールである。処理モジュール３Ａは縦型処理炉４Ａと搬送室６Ａより構成され、処理モジュール３Ｂは複数の枚葉処理炉４Ｂにより構成される。処理炉４Ａの下方には、準備室としての搬送室６Ａが配置されている。搬送室６Ａ、枚葉処理炉４Ｂの正面側には、基板としてのウエハＷを移載する移載機７を有する移載室８が、搬送室６Ａ、枚葉処理炉４Ｂに隣接して配置されている。移載室８の正面側には、ウエハＷを複数枚収容する収容容器としてのポッド（ＦＯＵＰ）５を収納する収納室９が配置されている。収納室９の全面にはＩ／Ｏポート２２が設置され、Ｉ／Ｏポート２２を介して処理装置２内外にポッド５が搬入出される。
【００１１】
搬送室６Ａと移載室８との境界壁（隣接面）には、隔離部としてのゲートバルブ９０Ａが設置される。また、枚葉処理炉４Ｂと移載室８との境界壁には、ゲートバルブ３３５が設置される。移載室８内および搬送室６Ａ内には圧力検知器がそれぞれに設置されており、移載室８内の圧力は、搬送室６Ａ内の圧力よりも低くなるように設定されている。また、移載室８内および搬送室６Ａ内には酸素濃度検知器がそれぞれに設置されており、移載室８Ａ内および搬送室６Ａ内の酸素濃度は大気中における酸素濃度よりも低く維持されている。好ましくは、３０ｐｐｍ以下に維持されている。移載室８の天井部には、移載室８内にクリーンエアを供給するクリーンユニット６２Ｃが設置されており、移載室８内にクリーンエアとして、例えば、不活性ガスを循環させるように構成されている。移載室８内を不活性ガスにて循環パージすることにより、移載室８内を清浄な雰囲気とすることができる。このような構成により、移載室８内に搬送室６Ａ、処理炉４Ｂ内のパーティクル等が混入することを抑制することができ、移載室８内および搬送室６Ａ内でウエハＷ上に自然酸化膜が形成されることを抑制することができる。収納室９の後方、収納室９と移載室８との境界壁には、ポッドの蓋を開閉するポッドオープナ２１が複数台、例えば、３台配置されている。ポッドオープナ２１がポッド５の蓋を開けることにより、ポッド５内のウエハＷが移載室８内外に搬入出される。
【００１２】
（縦型処理モジュール）
処理炉４Ａは、Ｎ（５≦Ｎ≦５０）枚の基板を一度に処理する縦型処理炉で構成される。
図３に示すように、処理炉４Ａは、円筒形状の反応管１０Ａと、反応管１０Ａの外周に設置された加熱手段（加熱機構）としてのヒータ１２Ａとを備える。反応管は、例えば石英やＳｉＣにより形成される。反応管１０Ａの内部には、基板としてのウエハＷを処理する処理室（縦型処理室）１４Ａが形成される。反応管１０Ａには、温度検出器としての温度検出部１６Ａが設置される。温度検出部１６Ａは、反応管１０Ａの内壁に沿って立設されている。
【００１３】
基板処理に使用されるガスは、ガス供給系としてのガス供給機構３４Ａによって処理室１４Ａ内に供給される。ガス供給機構３４Ａが供給するガスは、成膜される膜の種類に応じて換えられる。ここでは、ガス供給機構３４Ａは、原料ガス供給部、反応ガス供給部および不活性ガス供給部を含む。
【００１４】
原料ガス供給部は、ガス供給管３６ａを備え、ガス供給管３６ａには、上流方向から順に、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）３８ａおよび開閉弁であるバルブ４０ａが設けられている。ガス供給管３６ａはマニホールド１８の側壁を貫通するノズル４４ａに接続される。ノズル４４ａは、反応管１０Ａ内に上下方向に沿って立設し、基板保持具としてのボート２６Ａに保持されるウエハＷに向かって開口する複数の供給孔が形成されている。ノズル４４ａの供給孔を通してウエハＷに対して原料ガスが供給される。
【００１５】
以下、同様の構成にて、反応ガス供給部からは、供給管３６ｂ、ＭＦＣ３８ｂ、バルブ４０ｂおよびノズル４４ｂを介して、反応ガスがウエハＷに対して供給される。不活性ガス供給部からは、供給管３６ｃ、３６ｄ、ＭＦＣ３８ｃ、３８ｄ、バルブ４０ｃ、４０ｄおよびノズル４４ａ、４４ｂを介して、ウエハＷに対して不活性ガスが供給される。
【００１６】
反応管１０Ａの下端開口部には、円筒形のマニホールド１８Ａが、Ｏリング等のシール部材を介して連結され、反応管１０Ａの下端を支持している。マニホールド１８の下端開口部１０Ｂは搬送室６Ａの天井部に面して形成されており、円盤状の蓋部２２Ａによって開閉される。蓋部２２Ａの上面にはＯリング等のシール部材が設置されており、これにより、反応管１０Ａ内と外気とが気密にシールされる。蓋部２２Ａ上には断熱部２４Ａを介して後述する基板保持具（ボート）２６Ａが載置される。
【００１７】
マニホールド１８には、排気管４６Ａが取り付けられている。排気管４６Ａには、処理室１４Ａ内の圧力を検出する圧力検出器（圧力検出部）としての圧力センサ４８Ａおよび圧力調整器（圧力調整部）としてのＡＰＣ（Ａｕｔｏ  Ｐｒｅｓｓｕｒｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）バルブ５０Ａを介して、真空排気装置としての真空ポンプ５２Ａが接続されている。このような構成により、処理室１４Ａ内の圧力を処理に応じた処理圧力とすることができる。主に、排気管４６Ａ、ＡＰＣバルブ５０Ａ、圧力センサ４８Ａにより、排気系Ａが構成される。排気系Ａは図示しない排気ボックスに収納されている。
【００１８】
処理室１４Ａは、複数枚、例えば１０〜５０枚のウエハＷを垂直に棚状に支持する基板保持具としてのボート２６Ａを内部に収納する。ボート２６Ａは、例えば石英やＳｉＣにより形成される。ボート２６Ａは、蓋部２２Ａおよび断熱部２４Ａを貫通する回転軸２８Ａにより、断熱部２４Ａの上方に支持される。回転軸は蓋部２２Ａの下方に設置された回転機構３０Ａに接続され、反応管１０Ａの内部を気密にシールした状態で回転可能に構成される。蓋部２２Ａは昇降機構としてのボートエレベータ３２Ａにより上下方向に駆動される。これにより、ボート２６Ａおよび蓋部２２Ａがホーム位置より一体的に昇降され、搬送室６Ａと反応管１０Ａとの間でボート２６Ａが搬送される。
【００１９】
ボート２６ＡへのウエハＷの移載は搬送室６Ａでボート２６Ａがホーム位置にある時に行われる。ここで、ホーム位置とは、ボートエレベータ３２が蓋部２２Ａを駆動させていない時の位置である。図１に示すように、搬送室６Ａ内の一側面（搬送室６Ａの外側側面、搬送室６Ｂに面する側面と反対側の側面）には、クリーンユニット６０Ａが設置されており、搬送室６Ａ内にクリーンエア（例えば、不活性ガス）を循環させるように構成されている。搬送室６Ａ内に供給された不活性ガスは、ボート２６Ａを挟んでクリーンユニット６０Ａと対面する側面（搬送室６Ｂに面する側面）に設置された排気部６２Ａによって搬送室６Ａ内から排気され、クリーンユニット６０Ａから搬送室６Ａ内に再供給される（循環パージ）。搬送室６Ａ内の圧力は移載室８内の圧力よりも低くなるように設定されている。また、搬送室６Ａ内の酸素濃度は、大気中における酸素濃度よりも低くなるように設定されている。このような構成により、ウエハＷの搬送作業中にウエハＷ上に自然酸化膜が形成されることを抑制することができる。
【００２０】
搬送室６Ａは、保持枚数の異なる少なくとも２種類のボートに適用可能なように搬送室６Ａの高さが設定されている。搬送室６Ａは、例えば、Ｎ枚のウエハＷを保持するボート２６Ａを用いる際、２倍である２Ｎ枚のウエハＷを保持するボート２６Ａ´も用いることができるような容積に構成されている。図２に示すように、Ｎ枚のウエハＷを保持するボート２６Ａの、搬送室６Ａの床面からボート上端まで高さをＬ２とする。この時、２Ｎ枚のウエハＷを保持するボート２６Ａ´の、搬送室６Ａの床面からボート上端までの高さをＬ１とすると、搬送室６Ａの高さは少なくともＬ１より高くなるように構成される。このような構成により、ボートを交換することで、所望の処理枚数のウエハＷを処理することができるため、生産性を向上させることができる。
【００２１】
ここで、移載機７も保持枚数の異なる少なくとも２種類のボートに適用可能なように上下に駆動できる高さが設定されている。すなわち、ボート２６Ａ´の最下段にウエハＷを移載する高さ位置からボート２６Ａ´の最上段にウエハＷを移載する高さ位置まで駆動可能に構成されている。このような構成により、ボートの種類を変更としても、移載機７を変更する必要がなく、コストを削減することができる。
【００２２】
処理炉４Ａのガス供給機構３４Ａや排気機構等のユーティリティ１２０Ａは、搬送室６Ａの背面（処理モジュール３Ａの後ろ側）に設置される。
【００２３】
（枚葉処理モジュール）
図２に示すように、処理炉４Ｂは、基板をＭ（１≦Ｍ＜１０）枚ずつ処理する枚葉処理装置ＰＭ１〜ＰＭｎ（２≦ｎ）が、搬送室６Ａに相当する位置に上下にｎ段積層された構成である。以下、例えば、基板を１枚処理する場合の枚葉処理装置の構成について説明する。
【００２４】
図５に示すように、枚葉処理装置ＰＭ１〜ＰＭｎは、それぞれ、処理室３０１を形成する処理容器３０３と、処理室３０１内にガスをシャワー状に供給するシャワーヘッド３０３ｓと、ウエハＷを水平姿勢で支持する支持台３１７と、支持台３１７を下方から支持する回転軸３５５と、支持台３１７に設けられたヒータ３０７と、を備えている。
【００２５】
基板処理に使用されるガスは、ガス供給系としてのガス供給機構３４Ｂによって処理室３０１内に供給される。ガス供給機構３４Ｂが供給するガスは、基板処理に応じて換えられる。ここでは、ガス供給機構３４Ｂは、原料ガス供給部、反応ガス供給部および不活性ガス供給部を含む。ガス供給機構３４Ａと同様に、原料ガス供給部は、供給管３６ｅ、ＭＦＣ３８ｅ、バルブ４０ｅを備え、反応ガス供給部は、供給管３６ｆ、ＭＦＣ３８ｆ、バルブ４０ｆを備える。また、不活性ガス供給部は、供給管３６ｇ、３６ｈ、ＭＦＣ３８ｇ、３８ｈ、バルブ４０ｇ、４０ｈを備える。
【００２６】
シャワーヘッド３０３ｓのインレット（ガス導入口）には、上述の原料ガスを供給するガス供給ポート３３２ａと、上述の反応ガスを供給するガス供給ポート３３２ｂと、が接続されている。ガス供給ポート３３２ａには、上述の反応ガス供給部および不活性ガス供給部が接続されている。ガス供給ポート３３２ｂには、上述の原料ガス供給部および不活性ガス供給部が接続されている。シャワーヘッド３０３ｓのアウトレット（ガス排出口）には、処理室３０１内にガスをシャワー状に供給するガス分散板が設けられている。処理容器３０３には、処理室３０１内を排気する排気ポート３３３が設けられている。排気ポート３３３には、処理炉４Ａと同様に排気部が接続されている。
【００２７】
処理容器３０３の正面側の側面にはウエハＷを処理室３０１内外に搬入出するための搬送口３３１が形成されている。搬送口３３１はゲートバルブ３３５によって開閉される。搬入出口３３１は移載室８に対面する側方に形成されている。ゲートバルブ３３５が閉のとき、処理容器３０３内と移載室８の雰囲気とが気密にシールされる。このような構成により、処理容器３０３へのウエハＷの搬入出を、移載機７を用いて行うことができる。
【００２８】
処理炉４Ｂのガス供給機構３４Ｂや排気機構等のユーティリティは、処理炉３Ｂの上面（処理モジュール３Ｂの上部）や処理炉３Ｂの下部に設置される。このような構成により、処理装置２の背面側をメンテナンスエリアとして広く確保することができ、作業性を向上させることができる。
【００２９】
処理炉４Ｂの最上段の枚葉処理装置ＰＭ１の搬送口３３１の高さ位置は、搬送室６Ａの高さ（天井部の高さ）よりも低い位置に設定されている。言い換えれば、搬送口３３１の高さは、開口部１０Ｂの高さよりも低くなっている。好ましくは、搬送口３３１の高さ位置が、ボート２６Ａの上端よりも上の高さ位置となるように設定されている。より好ましくは、搬送口３３１の高さ位置が、ボート２６Ａ´上方（上部領域）に対応する高さ位置に、言い換えれば、ボート２６Ａ´上方に収まるように設置されている。すなわち、搬送口３３１の高さ位置は、ボート２６Ａ´の上端とボート２６Ａの上端との間の高さ位置となるように形成されている。言い換えれば、搬送口３３１は、ボート２６Ａ´の上端とボート２６Ａの上端との間に収まるように形成されている。また、最下段の枚葉処理装置ＰＭｎの搬送口３３１の高さ位置は、ボート２６Ａの最下段のウエハの高さ位置以上に設定されている。
【００３０】
回転機構３０Ａ、ボートエレベータ３２Ａ、ＭＦＣ３８ａ〜３８ｈおよびバルブ４０ａ〜４０ｈ、ＡＰＣバルブ５０Ａには、これらを制御するコントローラ１００が接続される。コントローラ１００は、例えば、ＣＰＵを備えたマイクロプロセッサ（コンピュータ）からなり、処理装置２の動作を制御するよう構成される。コントローラ１００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１０２が接続されている。コントローラ１００は、処理モジュール３Ａと処理モジュール３Ｂとで夫々に１つずつ設置されても良いし、共通して１つ設置されても良い。
【００３１】
コントローラ１００には記憶媒体としての記憶部１０４が接続されている。記憶部１０４には、処理装置１０の動作を制御する制御プログラムや、処理条件に応じて処理装置２の各構成部に処理を実行させるためのプログラム（レシピとも言う）が、読み出し可能に格納される。
【００３２】
記憶部１０４は、コントローラ１００に内蔵された記憶装置（ハードディスクやフラッシュメモリ）であってもよいし、可搬性の外部記録装置（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等の光磁気ディスク、ＵＳＢメモリやメモリカード等の半導体メモリ）であってもよい。また、コンピュータへのプログラムの提供は、インターネットや専用回線等の通信手段を用いて行ってもよい。プログラムは、必要に応じて、入出力装置１０２からの指示等にて記憶部１０４から読み出され、読み出されたレシピに従った処理をコントローラ１００が実行することで、処理装置２は、コントローラ１００の制御のもと、所望の処理を実行する。コントローラ１００は、図示しないコントローラボックスに収納される。
【００３３】
次に、上述の処理装置２を用い、処理炉４Ａ、４Ｂにおける基板の連続処理について図６を用いて説明する。なお、以下の説明において、処理装置２を構成する各部の動作はコントローラ１００により制御される。
【００３４】
（ステップＳ１１）
ステップＳ１１では、例えば、２５枚のウエハＷを保持できるボート２６Ａに対してウエハＷを搬送する。移載室８Ａ内および搬送室６Ａ内の酸素濃度が３０ｐｐｍ以下に維持されていることを確認すると、ゲートバルブ９０Ａを開き、ボート２６Ａに対してウエハＷを搬送し、ウエハＷがボート２６Ａに装填（ウエハチャージ）されると、ゲートバルブ９０Ａが閉じられる。
【００３５】
（ステップＳ１２）
ステップＳ１２では、ボート２６Ａを処理室１４Ａ内に搬入（ボートロード）する。ボート２６Ａは、ボートエレベータ３２Ａによって処理室１４Ａ内に搬入され、反応管１０Ａの下部開口は蓋部２２Ａによって気密に閉塞（シール）された状態となる。
【００３６】
（ステップＳ１３）
ステップＳ１３では、ウエハＷに対して所定の基板処理を行う。例えば、ウエハＷに対して、原料ガスとしてＤＣＳ（ＳｉＨ2 Ｃｌ2 ：ジクロロシラン）ガスと、反応ガスとしてＯ2 （酸素）ガスとを供給することで、ウエハＷ上にシリコン酸化（ＳｉＯ2）膜を形成する。
【００３７】
［原料ガス供給工程］
ヒータ１２Ａの加熱によって処理室１４Ａ内の温度が予め設定された処理温度に安定すると、処理室１４Ａ内のウエハＷに対してＤＣＳガスを供給する。ＤＣＳガスは、ＭＦＣ３８ａにて所望の流量となるように制御され、ガス供給管３６ａおよびノズル４４ａを介して処理室１４Ａ内に供給される。
【００３８】
［原料ガス排気工程］
次に、ＤＣＳガスの供給を停止し、真空ポンプ５２Ａにより処理室１４Ａ内を真空排気する。この時、不活性ガス供給部から不活性ガスとしてＮ２ガスを処理室１４Ａ内に供給しても良い（不活性ガスパージ）。
【００３９】
［反応ガス供給工程］
次に、処理室１４Ａ内のウエハＷに対してＯ2ガスを供給する。Ｏ2ガスは、ＭＦＣ３８ｂにて所望の流量となるように制御され、ガス供給管３６ｂおよびノズル４４ｂを介して処理室１４Ａ内に供給される。
【００４０】
［反応ガス排気工程］
次に、Ｏ2ガスの供給を停止し、真空ポンプ５２Ａにより処理室１４Ａ内を真空排気する。この時、不活性ガス供給部からＮ２ガスを処理室１４Ａ内に供給しても良い（不活性ガスパージ）。
【００４１】
上述した４つの工程を行うサイクルを所定回数（１回以上）行うことにより、ウエハＷ上に、所定組成および所定膜厚のＳｉＯ2膜を形成することができる。
【００４２】
ウエハＷにＳｉＯ2膜を形成する際の処理条件としては、例えば、下記が例示される。
処理温度（ウエハ温度）：３００℃〜７００℃、
処理圧力（処理室内圧力）：１Ｐａ〜４０００Ｐａ、
ＤＣＳガス：１００ｓｃｃｍ〜１００００ｓｃｃｍ、
Ｏ2ガス：１００ｓｃｃｍ〜１００００ｓｃｃｍ、
Ｎ2ガス：１００ｓｃｃｍ〜１００００ｓｃｃｍ、
それぞれの処理条件を、それぞれの範囲内の値に設定することで、成膜処理を適正に進行させることが可能となる。
【００４３】
（ステップＳ１４）
ステップＳ１４では、ボート２６Ａを反応管１０Ａから搬出（ボートアンロード）する。所定膜厚の膜を形成した後、不活性ガス供給部からＮ２ガスが供給され、処理室１４Ａ内がＮ２ガスに置換されると共に、処理室１４Ａの圧力が常圧に復帰される。その後、ボートエレベータ３２Ａにより蓋部２２Ａが降下されて、ボート２６Ａが反応管１０Ａから搬出される。
【００４４】
(ステップＳ１５)
ステップＳ１５では、移載室８Ａ内の酸素濃度が３０ｐｐｍ以下に維持されていることを確認すると、ゲートバルブ９０Ａを開き、処理済ウエハＷをボート２６Ａより取り出し（ウエハディスチャージ）、ＦＯＵＰ５に収納する。処理モジュール３Ａでは、ステップＳ１５が終了すると（ステップＳ１１）に戻り、次のウエハＷの処理を行う。
【００４５】
（ステップＳ２１）
ステップＳ２１では、処理炉４Ａで処理され、ＦＯＵＰ５に収納されたウエハＷを枚葉装置ＰＭ１に搬送する。移載室８Ａ内の酸素濃度が３０ｐｐｍ以下に維持されていることを確認すると、ゲートバルブ３３５が開かれ、移載機７によりウエハＷが処理炉３０１に搬入される。その後、ゲートバルブ３３５が閉じられる。枚葉装置ＰＭ１へのウエハの搬送が終わると、続けてＰＭ2、・・・、ＰＭｎへとウエハＷを順次搬送する。
【００４６】
（ステップＳ２２）
ウエハ搬送が完了した枚葉装置ＰＭｎから順に、ウエハＷに対して、所定の基板処理を行う。すなわち、複数のＰＭにおいて基板処理が同じタイミングで、並行して実施される。例えば、ヒータ３０７によりウエハＷを加熱することで、ウエハＷをアニール処理する。この時、ウエハＷに対して不活性ガスとしてＮ２ガスを供給しても良い。
【００４７】
ウエハＷにアニール処理を行う際の処理条件としては、例えば、下記が例示される。
処理温度（ウエハ温度）：３００℃〜８００℃、
処理圧力（処理室内圧力）：０．１Ｐａ〜３００Ｐａ、
それぞれの処理条件を、それぞれの範囲内の値に設定することで、所望の基板処理を適正に進行させることが可能となる。
【００４８】
（ステップＳ２３）
基板処理が完了した枚葉装置ＰＭｎから順に、移載室８Ａ内の酸素濃度が３０ｐｐｍ以下に維持されていることを確認し、ゲートバルブ３３５が開かれる。ウエハＷが処理炉３０１内から搬出されると、ゲートバルブ３３５が閉じられる。ウエハＷは元のＦＯＵＰに収納される。
【００４９】
（ステップＳ２１）〜（ステップＳ２３）は、（ステップ１３）と並行して行われる。（ステップ２１）は（ステップ１４）と並行して行われても良い。また、（ステップ２３）は（ステップ１２）と並行して行われても良い。処理モジュール３Ｂでは、（ステップＳ２３）が終了すると（ステップＳ２１）に戻り、次のウエハＷの処理を行う。
【００５０】
上述のようにして、処理装置２にて順次、処理炉４Ａ、４Ｂにおける基板の連続処理が実施される。
【００５１】
次に、枚葉処理装置ＰＭｎの積層段数、処理枚数および処理時間について説明する。枚葉処理装置の積層段数ｎは、ウエハＷの処理枚数と処理時間によって決定される。（ステップＳ１１）〜（ステップＳ１５）までの所要時間（処理時間）をＴａ、（ステップＳ２１）〜（ステップＳ２３）までの所要時間（処理時間）をＴｂとすると、Ｔａの間に枚葉処理装置ＰＭｎで基板処理できる回数は、（Ｔａ／Ｔｂ）回となる。ここで、積層段数ｎは、ｎ×（Ｔａ／Ｔｂ）×Ｍ＞Ｎを満たせば良い。すなわち、ｎ＞（Ｎ／Ｍ）×（Ｔｂ／Ｔａ）であれば良い。また、所要時間Ｔｂは、Ｔａ＞ｎ×Ｔｂを満たすように設定される。さらに、処理枚数Ｍは、少なくともＮ≦ｎ×Ｍを満たすように設定される。
【００５２】
例えば、Ｎ＝２０枚、Ｍ＝２枚、Ｔａ≧２Ｔｂとすると、ｎ＝５となる。
【００５３】
また、上述の各パラメータの設定は、コントローラ１００により決定するように構成されても良い。すなわち、コントローラ１００は、縦型処理炉４Ａで処理するウエハＷ枚数Ｎと同じ枚数のウエハＷを縦型処理炉４Ａにおける処理時間Ｔａ内に枚葉処理装置ＰＭｎで基板処理が完了するように、枚葉処理装置ＰＭｎの台数、枚葉処理装置ＰＭｎの処理枚数Ｍおよび処理時間Ｔｂよりなる群から少なくとも一つが選択されるパラメータを決定するよう構成される。
【００５４】
＜本実施形態による効果＞
本実施形態によれば、以下に示す１つ又は複数の効果が得られる。
【００５５】
（１）縦型処理炉と枚葉処理炉とを混載する構成とすることにより、縦型処理炉と枚葉処理炉とにおける連続処理も含めて様々な運用に対応できる。また、縦型処理炉と枚葉処理炉とで異なる基板処理を実施できるため、生産性を向上させることが可能となる。
（２）枚葉処理装置を上下に多段に積層することにより、装置のフットプリントの増加を抑制することができ、デバイスの製造コストを抑えることができる。
（３）縦型装置で処理済みの基板を多段に積層した枚葉装置で平行して順次処理することにより、次バッチ処理の待ち時間が解消し、処理装置全体のＴＡＴを短縮することができ、生産性を向上させることができる。
【００５６】
（変形例）
本実施形態は上述の態様に限定されず、以下に示す変形例のように変更することができる。
【００５７】
（変形例１）
上述において、基板を搬送する際、移載室８Ａ内や搬送室６Ａ内の酸素濃度が３０ｐｐｍ以下に維持されていることを確認し、ゲートバルブ９０Ａやゲートバルブ３３５を開けるようにした。この時、移載室８Ａ内や搬送室６Ａ内の圧力は大気圧であっても良い。また、移載室８Ａ内や搬送室６Ａ内の雰囲気がＮ２雰囲気であっても良い。このような構成により、ウエハＷの自然酸化を抑制することができる。
【符号の説明】
【００５８】
Ｗ・・・ウエハ
４Ａ、４Ｂ・・・処理炉
２６Ａ・・・ボート
【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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