(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を支持するエンドエフェクタと、
前記エンドエフェクタが先端に固定された固定部と、前記固定部を支持する支持部と、前記支持部に設けられた第一孔とで構成される第一リンク構造と、
第二孔が設けられた第二リンク構造と、
前記第一孔および前記第二孔に挿入されることで前記第一リンク構造および前記第二リンク構造を接続し、
上端が前記エンドエフェクタに載置される基板の高さと同じかもしくは低くなるよう構成される軸と、
を備えるロボットと、
前記ロボットを内側に備えた真空搬送室と、
前記真空搬送室に隣接し、前記ロボットによって前記真空搬送室から搬送された前記基板を加熱処理するチャンバと、
前記チャンバを複数備えたモジュールと、
前記第一リンク構造または前記軸の上方であって、水平方向において前記エンドエフェクタの可動範囲に設けられ、前記第一リンク構造または前記軸を冷却する冷却機構とを有する
基板処理装置。
【請求項２】
前記チャンバに設けられた基板搬入搬出口のそれぞれは、前記真空搬送室と隣接する面に設けられるよう構成される請求項１の基板処理装置。
【請求項３】
前記冷却機構は、前記真空搬送室を構成する筐体のうち、上壁に設けられる請求項１または請求項２に記載の基板処理装置。
【請求項４】
前記エンドエフェクタには、前記チャンバで処理された基板が載置されるよう構成される請求項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】
前記真空搬送室には、熱伝導ガスを供給する熱伝導ガス供給部が設けられる請求項１から請求項４のうち、いずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項６】
前記軸の上端は、前記エンドエフェクタの上端の高さと同じか、もしくは低くなるよう構成される請求項１から請求項５のうち、いずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項７】
前記真空搬送室には、前記第一リンク構造または前記軸の温度を検出する温度センサが設けられ、前記温度センサが所定の温度を検出したら、前記第一リンク構造または前記軸の冷却モードに移行するよう構成される請求項１から請求項６のうち、いずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項８】
前記冷却モードでは、前記エンドエフェクタが待機ポジションに移動するよう構成される請求項７に記載の基板処理装置。
【請求項９】
前記待機ポジションは、前記基板を搬送する搬送ポジションよりも前記冷却機構に近い位置に設定される請求項８に記載の基板処理装置。
【請求項１０】
前記冷却モードは、前記エンドエフェクタに基板が載置されていない状態で行われるよう構成される請求項７から請求項９のうち、いずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項１１】
前記冷却モードでは、前記熱伝導ガス供給部から熱伝導ガスが供給されるよう構成される請求項５に記載の基板処理装置。
【請求項１２】
前記冷却モードは前記チャンバから基板を搬出する前に実行されるよう構成される請求項７から請求項１１のうち、いずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項１３】
前記冷却モードは前記チャンバから基板を搬出した後に実行されるよう構成される請求項７から請求項１１のうち、いずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項１４】
前記冷却機構は、前記ロボットの上方に設けられるよう構成される請求項１から請求項１３のうち、いずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項１５】
真空搬送室の内側に配され、基板を支持するエンドエフェクタと、前記エンドエフェクタが先端に固定された固定部と、前記固定部を複数支持する支持部と、前記支持部に設けられた第一孔とで構成される第一リンク構造と、第二孔が設けられた第二リンク構造と、
前記第一リンク構造の支持部に設けられた第一孔と前記第二リンク構造に設けられた第二孔とに挿入されることで前記第一リンク構造と前記第二リンク構造を接続すると共に、上端が前記エンドエフェクタに載置される基板の高さと同じか、もしくは低くなるよう構成される軸と、を有するロボットのうち、前記エンドエフェクタに基板を載置する工程と、
前記第一リンク構造または前記軸の上方であって、水平方向において前記エンドエフェクタの可動範囲に設けられた冷却機構によって、前記第一リンク構造または前記軸を冷却する工程と、
前記真空搬送室に隣接し、前記基板を加熱処理するチャンバを複数有するモジュールのうち、前記ロボットによって前記チャンバに前記基板を搬入する工程と、
前記チャンバにて前記基板を加熱処理する工程と、
を有する半導体装置の製造方法。
【請求項１６】
真空搬送室の内側に配され、基板を支持するエンドエフェクタと、前記エンドエフェクタが先端に固定された固定部と、該固定部を複数支持する支持部と、前記支持部に設けられた第一孔とを有する第一リンク構造と、一端に第二孔が設けられた第二リンク構造と、
前記第一リンク構造の支持部に設けられた孔と前記第二リンク構造に設けられた孔とに挿入されることで前記第一リンク構造と前記第二リンク構造を接続すると共に、上端が前記エンドエフェクタに載置される基板の高さと同じか、もしくは低くなるよう構成される軸と、を有するロボットのうち、前記エンドエフェクタに基板を載置する手順と、
前記第一リンク構造または前記軸の上方であって、水平方向において前記エンドエフェクタの可動範囲に設けられた冷却機構によって、前記第一リンク構造または前記軸を冷却する工程と、
前記真空搬送室に隣接し、前記基板を加熱処理するチャンバを複数有するモジュールのうち、前記ロボットによって前記チャンバに前記基板を搬入する手順と、
前記チャンバにて前記基板を加熱処理する手順と
が実行される基板処理装置をコンピュータによって制御させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板処理装置及び半導体装置の製造方法、プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、半導体基板に所定の処理を施す半導体製造装置といった基板処理装置では、上位装置から搬送された基板を基板に対して成膜処理や熱処理等を行うモジュールを有する。基板の搬送は、例えば真空搬送室に配された搬送ロボットが行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２―５４５３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前述の装置では、高いスループットで高品質の膜を形成する性能が求められている。高品質の膜を提供する一つの方法としては、例えば基板を高温で処理することが考えられる。ところが、処理を重ねると、基板の温度が搬送ロボットに蓄積されるため、搬送ロボットを構成する部品の変形等が起きる。部品の変形は高頻度なメンテナンス等の原因となるためスループットの低下が問題となる。
【０００５】
本発明は上記した課題に鑑み、高温の基板処理においても、高いスループットを維持可能とする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】
【０００６】
本発明の一態様にあっては、基板を支持するエンドエフェクタと、前記エンドエフェクタが先端に固定された固定部と、前記固定部を支持する支持部と、前記支持部に設けられた第一孔とで構成される第一リンク構造と、第二孔が設けられた第二リンク構造と、前記第一孔および前記第二孔に挿入されることで前記第一リンク構造および前記第二リンク構造を接続し、上端が前記エンドエフェクタに載置される基板の高さと同じかもしくは低くなるよう構成される軸と、を備えるロボットと、前記ロボットを内側に備えた真空搬送室と、前記真空搬送室に隣接し、前記ロボットによって前記真空搬送室から搬送された前記基板を加熱処理するチャンバと、前記チャンバを複数備えたモジュールと、前記第一リンク構造または前記軸の上方に設けられ、前記第一リンク構造または前記軸を冷却する冷却機構と、を有する構造が提供される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、高温の基板処理においても、高いスループットを維持可能とする技術を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施形態に係る基板処理装置の構成例を示す横断面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る基板処理装置の構成例を示す縦断面図である。
【図３】本発明の実施形態に係るロボットの構成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ボットの構成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ボットの構成を説明する説明図である。
【図６】本発明の実施形態に係るロボットの構成を説明する説明図である。
【図７】本発明の実施形態に係るモジュールとその周辺の構成を示す説明図である。
【図８】本発明の実施形態に係るチャンバとその周辺構造を説明する図である。
【図９】本発明の実施形態に係る基板処理フローを説明する図である。
【図１０】本発明の実施形態に係る基板処理フローを説明する図である。
【図１１】本発明の実施形態に係る冷却機構を説明する図である。
【図１２】本発明の実施形態に係る冷却機構を説明する図である。
【図１３】本発明の実施形態に係る冷却機構を説明する図である。
【図１４】本発明の実施形態に係る冷却機構を説明する図である。
【図１５】本発明の実施形態に係るロボットの構成を説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
（第一の実施形態）
以下、本発明の第一の実施形態を説明する。
以下に、本実施形態に係る基板処理装置を説明する。
（１）基板処理装置の構成
本発明の一実施形態に係る基板処理装置の概要構成を、図１、図２を用いて説明する。図１は本実施形態に係る基板処理装置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装置の構成例を示す図１α−α’における縦断面図である。
【００１０】
図１および図２において、本発明が適用される基板処理装置１００は基板としてのウエハ２００を処理するもので、ＩＯステージ１１０、大気搬送室１２０、ロードロック室１３０、真空搬送室１４０、モジュール２０１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。
【００１１】
（大気搬送室・ＩＯステージ）
基板処理装置１００の手前には、ＩＯステージ（ロードポート）１１０が設置されている。ＩＯステージ１１０上には複数のポッド１１１が搭載されている。ポッド１１１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１１１内には、未処理のウエハ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。
【００１２】
ポッド１１１にはキャップ１１２が設けられ、後述するポッドオープナ１２１によって開閉される。ポッドオープナ１２１は、ＩＯステージ１１０に載置されたポッド１１１のキャップ１１２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１１１に対するウエハ２００の出し入れを可能とする。ポッド１１１は図示しないＡＭＨＳ（ Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌ Ｈａｎｄｌｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍｓ、自動ウエハ搬送システム）によって、ＩＯステージ１１０に対して、供給および排出される。
【００１３】
ＩＯステージ１１０は大気搬送室１２０に隣接する。大気搬送室１２０は、ＩＯステージ１１０と異なる面に、後述するロードロック室１３０が連結される。
【００１４】
大気搬送室１２０内にはウエハ２００を移載する大気搬送ロボット１２２が設置されている。図２に示されているように、大気搬送ロボット１２２は大気搬送室１２０に設置されたエレベータ１２３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１２４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。
【００１５】
大気搬送室１２０の上部にはクリーンエアを供給するクリーンユニット１２５が設置されている。大気搬送室１２０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）１２６が設置されている。
【００１６】
大気搬送室１２０の筐体１２７の前側には、ウエハ２００を大気搬送室１２０に対して搬入搬出するための基板搬入搬出口１２８と、ポッドオープナ１２１とが設置されている。基板搬入搬出口１２８を挟んでポッドオープナ１２１と反対側、すなわち筐体１２７の外側にはＩＯステージ（ロードポート）１１０が設置されている。
【００１７】
大気搬送室１２０の筐体１２７の後ろ側には、ウエハ２００をロードロック室１３０に搬入搬出するための基板搬入出口１２９が設けられる。基板搬入出口１２９は、ゲートバルブ１３３によって開放・閉鎖することにより、ウエハ２００の出し入れを可能とする。
【００１８】
（ロードロック室）
ロードロック室１３０は大気搬送室１２０に隣接する。ロードロック室１３０を構成する筐体１３１が有する面のうち、大気搬送室１２０とは異なる面には、後述するように、真空搬送室１４０が配置される。ロードロック室１３０は、大気搬送室１２０の圧力と真空搬送室１４０の圧力に合わせて筐体１３１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。
【００１９】
筐体１３１のうち、真空搬送室１４０と隣接する側には、基板搬入搬出口１３２が設けられる。基板搬入搬出口１３２は、ゲートバルブ１３４によって開放・閉鎖することで、ウエハ２００の出し入れを可能とする。
【００２０】
さらに、ロードロック室１３０内にはウエハ２００を載置する載置面１３５を、少なくとも二つ有する基板載置台１３６が設置されている。基板載置面１３５間の距離は、後述するロボット１７０のアームが有するエンドエフェクタ間の距離に応じて設定される。 
【００２１】
（真空搬送室）
基板処理装置１００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真空搬送室（トランスファモジュール）１４０を備えている。真空搬送室１４０を構成する筐体１４１は平面視が五角形に形成され、五角形の各辺には、ロードロック室１３０及びウエハ２００を処理するモジュール２０１ａ〜２０１ｄが連結されている。真空搬送室１４０の略中央部には、負圧下でウエハ２００を移載（搬送）する搬送ロボットとしてのロボット１７０がフランジ１４４を基部として設置されている。
【００２２】
筐体１４１の側壁のうち、ロードロック室１３０と隣接する側には、基板搬入搬出口１４２が設けられている。基板搬入出口１４２は、ゲートバルブ１３４によって開放・閉鎖することで、ウエハ２００の出し入れを可能とする。
【００２３】
筐体１４１の天井を構成する壁であって、ロボット１７０の水平方向における稼働領域の上方には、冷却機構として構成される冷却板１４３が埋め込まれている。冷却板１４３は、ロボット１７０の可動範囲をカバーできる大きさとする。好ましくは、水平方向において、少なくともロボット１７０の軸１７１から、後述するチャンバ２０２の基板搬入出口１４８の間に設けられる。更により好ましくは、後述する冷却モードの状態で、ロボット１７０が有するアーム１８０のエンドエフェクタ１８１（１８２）、第一リンク構造１８３が配される領域の上方に設けられる。
【００２４】
後述するように、基板処理装置の高スループット化に伴って、チャンバ２０２にて処理を施されたウエハ２００が、高温状態のまま真空搬送室１４０内へと搬送される場合がある。このような場合であっても、冷却板１４３によってロボット１７０の部品を冷却できるので、搬送スループットを低下させることが無い。
【００２５】
真空搬送室１４０内に設置される真空搬送ロボット１７０は、エレベータ１４５およびフランジ１４４によって真空搬送室１４０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。ロボット１７０が有する二つのアーム１８０と１９０は昇降可能なよう構成されている。尚、図２においては、説明の便宜上、アーム１８０、アーム１９０のエンドエフェクタを表示し、他の構造である第一リンク構造等は省略している。アーム１８０、１９０の詳細は後述する。
【００２６】
筐体１４１の天井であって、冷却板１４３と異なる箇所には、筐体１４１内に熱伝導ガスを供給するための熱伝導ガス供給孔１４６が設けられる。熱伝導ガス供給孔１４６には熱伝導ガス供給管１５１が設けられる。熱伝導ガス供給管１５１には上流から順に熱伝導ガス源１５２、マスフローコントローラ１５３、バルブ１５４が設けられ、筐体１４１内に供給する熱伝導ガスの供給量を制御している。熱伝導ガスは、ウエハ２００上に形成された膜に影響が無く、且つ熱伝導率の高いガスを用いる。例えば、ヘリウム（Ｈｅ）ガスや窒素（Ｎ２）ガス、水素（Ｈ２）ガスを用いる。
【００２７】
主に、熱伝導ガス供給管１５１、マスフローコントローラ１５３、バルブ１５４で、真空搬送室１４０における熱伝導ガス供給部１５０が構成される。なお、熱伝導ガス源１５２、ガス供給孔１４６を不活性ガス供給部に含めてもよい。
【００２８】
筐体１４１の底壁には、筐体１４１内の雰囲気を排気するための排気孔１４７が設けられる。排気孔１４７には、排気管１６１が設けられる。排気管１６１には、上流から順に圧力制御器であるＡＰＣ（ＡｕｔｏＰｒｅｓｓｕｒｅ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）１６２、ポンプ１６３が設けられる。
【００２９】
主に、排気管１６１、ＡＰＣ１６２で真空搬送室１４０におけるガス排気部１６０が構成される。なお、ポンプ１６３、排気孔１４７をガス排気部に含めてもよい。
【００３０】
ガス供給部１５０、ガス排気部１６０の協働によって真空搬送室１４０の雰囲気が制御される。例えば、筐体１４１内の圧力が制御される。
【００３１】
図１に示されているように、筐体１４１の五枚の側壁のうち、ロードロック室１３０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モジュール（プロセスモジュール）２０１ａ、２０１ｂ、２０１ｃ、２０１ｄが連結されている。
【００３２】
モジュール２０１ａ、２０１ｂ、２０１ｃ、２０１ｄのそれぞれには、チャンバ２０２が設けられている。具体的には、モジュール２０１ａはチャンバ２０２ａ（１）、２０２ａ（２）が設けられる。モジュール２０１ｂにはチャンバ２０２ｂ（１）、２０２ｂ（２）が設けられる。モジュール２０１ｃにはチャンバ２０２ｃ（２）、２０２ｃ（２）が設けられる。モジュール２０１ｄにはチャンバ２０２ｄ（１）、２０２ｄ（２）が設けられる。
【００３３】
モジュール２０１に設けられる二つのチャンバ２０２は、後述する処理空間２０５の雰囲気が混在しないよう、チャンバ２０２の間に隔壁２０４を設け、各チャンバが独立した雰囲気となるよう構成されている。
【００３４】
筐体1４１の側壁のうち、各チャンバと向かい合う壁には基板搬入出口１４８が設けられる。例えば、図２に記載のように、チャンバ２０２ｃ（１）と向かい合う壁には、基板搬入搬出口１４８ｃ（１）が設けられる。
【００３５】
図２のうち、チャンバ２０２ｃ（１）をチャンバ２０２ａ（１）に置き換えた場合、チャンバ２０２ａ（１）と向かい合う壁には、基板搬入搬出口１４８ａ（１）が設けられる。
【００３６】
同様に、チャンバ２０２ｃ（１）をチャンバ２０２ａ（２）に置き換えた場合、チャンバ２０２ａ（２）と向かい合う壁には、基板搬入搬出口１４８ａ（２）が設けられる。
【００３７】
チャンバ２０２ｃ（１）をチャンバ２０２ｂ（１）に置き換えた場合、チャンバ２０２ｂ（１）と向かい合う壁には、基板搬入搬出口１４８ｂ（１）が設けられる。
【００３８】
チャンバ２０２ｃ（１）をチャンバ２０２ｂ（２）に置き換えた場合、チャンバ２０２ｂ（２）と向かい合う壁には、基板搬入搬出口１４８ｂ（２）が設けられる。
【００３９】
チャンバ２０２ｃ（１）をチャンバ２０２ｃ（２）に置き換えた場合、チャンバ２０２ｃ（２）と向かい合う壁には、基板搬入搬出口１４８ｃ（２）が設けられる。
【００４０】
チャンバ２０２ｃ（１）をチャンバ２０２ｄ（１）に置き換えた場合、チャンバ２０２ｄ（１）と向かい合う壁には、基板搬入搬出口１４８ｄ（１）が設けられる。
【００４１】
チャンバ２０２ｃ（１）をチャンバ２０２ｄ（２）に置き換えた場合、チャンバ２０２ｄ（２）と向かい合う壁には、基板搬入搬出口１４８ｄ（２）が設けられる。
【００４２】
ゲートバルブ１４９は、図１に示されているように、チャンバ２０２ごとに設けられる。具体的には、チャンバ２０２ａ（１）にはゲートバルブ１４９ａ（１）が、チャンバ２０２ａ（２）にはゲートバルブ１４９ａ（２）が設けられる。チャンバ２０２ｂ（１）にはゲートバルブ１４９ｂ（１）が、チャンバ２０２ｂ（２）にはゲートバルブ１４９ｂ（２）が設けられる。チャンバ２０２ｃ（１）にはゲートバルブ１４９ｃ（１）が、チャンバ２０２ｃ（２）にはゲートバルブ１４９ｃ（２）が設けられる。チャンバ２０２ｄ（１）にはゲートバルブ１４９ｄ（１）が、チャンバ２０２ｄ（２）にはゲートバルブ１４９ｄ（２）が設けられる。
【００４３】
各ゲートバルブ１４９によって開放・閉鎖することで、基板搬入出口１４８を介したウエハ２００の出し入れを可能とする。
【００４４】
筐体１４１には、さらに温度センサ１６４が設けられる。温度センサ１６４は、後述するロボット１７０のアーム１８０、特に第一リンク構造１８３、軸１８４またはエンドエフェクタ１８１、１８２の温度を検出するものである。
【００４５】
続いて、真空搬送室１４０に搭載されるロボット１７０について、図３から図６を用いて説明する。図３は図１のロボット１７０を拡大した図であり、図４は図２のロボット１７０のアーム１８０を側方から見た図である。図５は図４におけるエンドエフェクタ及び第一リンク構造１８３を含めた一部分１８９を拡大した図である。図６は図２のロボット１７０のアーム１９０を側方から見た図である。尚、アーム１８０とアーム１９０は隣接して設けられているが、説明の便宜上、図４においてはアーム１９０を省略し、図６においてはアーム１８０を省略している。
【００４６】
ロボット１７０は、二つのアーム１８０とアーム１９０を備える。
【００４７】
第一アームであるアーム１８０は、主にエンドエフェクタ１８１と、エンドエフェクタ１８２と、第一リンク構造１８３と、第二リンク構造１８５と、第三リンク構造１８７と、それらを接続するための軸を有する。
【００４８】
第一リンク構造１８３はフォークポーションとも呼び、エンドエフェクタ１８１とエンドエフェクタ１８２を固定する固定部１８３ａを複数有すると共に、その複数の固定部１８３ａを支持する支持部１８３ｂを有する。支持部１８３ｂには第一孔である軸穴が設けられ、そこには軸１８４が貫通される。エンドエフェクタ１８１、エンドエフェクタ１８２を固定する際は、それぞれの先端が同方向に向けられるよう固定されている。
【００４９】
エンドエフェクタ１８１、エンドエフェクタ１８２にはチャンバ２０２で処理された処理済みのウエハ２００が載置される。
【００５０】
第二リンク構造１８５は両端に軸穴が設けられている。第二孔である一端の軸穴には軸１８４が貫通され、第三孔である他端の軸穴には軸１８６が貫通される。第三リンク構造１８７は両端に軸穴が設けられている。一端の軸穴には軸１８６が貫通され、他端は軸１７１に固定される。軸１７１は、回転可能な状態でフランジ１４４に固定される。
【００５１】
図５に記載のように、軸１８４の先端１８４ａは第一リンク構造１８３を貫通する。第一リンク構造１８３を支持するための機械的強度の問題から、軸１８４の先端１８４ａは突出される。軸１８４の先端１８４ａの高さは、エンドエフェクタ１８１（１８２）に載置されたウエハ２００の高さよりも高さｈ１分低くするか、同じ高さとなることが望ましい。また、図１５に記載のように、エンドエフェクタ１８１（１８２）の上端の高さが先端１８４ａよりも高い場合は、エンドエフェクタ１８１（１８２）の上端の高さよりもｈ２分低くするか、もしくは同じ高さとなることが望ましい。このようにすることで、先端１８４ａが邪魔することなく、エンドエフェクタ１８１や第一リンク構造１８３を冷却板１４３に近づけることが可能となる。従って、エンドエフェクタ１８１（１８２）や第一リンク構造１８３の冷却効率を高めることができる。尚、ここではエンドエフェクタ１８２について説明したが、エンドエフェクタ１８１についても同様である。
【００５２】
第二アームであるアーム１９０は、主にエンドエフェクタ１９１と、エンドエフェクタ１９２と、第一リンク構造１９３と、第二リンク構造１９５と、第三リンク構造１９７と、それらを接続するための軸を有する。
【００５３】
第一リンク構造１９３はフォークポーションとも呼び、エンドエフェクタ１９１とエンドエフェクタ１９２をそれぞれ固定する複数の固定部１９３ａを有すると共に、その複数の固定部１９３ａを支持する支持部１９３ｂを有する。支持部１９３ｂには軸穴が設けられ、そこには軸１９４が貫通される。エンドエフェクタ１９１、エンドエフェクタ１９２を固定する際は、それぞれの先端が同方向に向けられるよう固定されている。
【００５４】
エンドエフェクタ１９１、エンドエフェクタ１９２にはロードロック室１３０から搬出された未処理のウエハ２００が載置される。
【００５５】
第二リンク構造１９５は両端に軸穴が設けられている。一端の軸穴には軸１９４が貫通され、他端には軸１９６が貫通される。第三リンク構造１９７は両端に軸穴が設けられている。一端の軸穴には軸１９６が貫通され、他端は軸１７１に固定される。軸１７１は、回転可能な状態でフランジ１４４に固定される。
【００５６】
エンドエフェクタ１８１、エンドエフェクタ１８２はエンドエフェクタ１９１、エンドエフェクタ１９２よりも高い位置となるよう構成される。
【００５７】
アーム１８０やアーム１９０は、軸を中心とした回転や延伸が可能である。回転や延伸を行うことで、チャンバ２０２内にウエハ２００を搬送したり、チャンバ２０２内からウエハ２００を搬出したりする。
【００５８】
（モジュール）
続いてモジュール２０１について、図１、図２、図７を例にして説明する。図７は図１のβ−β’の断面図であり、モジュール２０１とモジュール２０１におけるガス供給部、ガス排気部との関連を説明する説明図である。
【００５９】
モジュール２０１は筐体２０３で構成される。具体的には、モジュール２０１ａは筐体２０３ａで構成され、モジュール２０１ｂは筐体２０３ｂで構成され、モジュール２０１ｃは筐体２０３ｃで構成され、モジュール２０１ｄは筐体２０３ｄで構成される。
【００６０】
チャンバ２０２ａ（１）を構成する壁のうち、チャンバ２０２ａ（１）と真空搬送室１４０が隣り合う壁には基板搬入出口１４８ａ（１）が設けられている。他のモジュールにおいても同様に、チャンバ２０２ａ（２）と真空搬送室１４０が隣り合う壁には基板搬入出口１４８ｃ（２）が設けられている。チャンバ２０２ｂ（１）と真空搬送室１４０が隣り合う壁には基板搬入出口１４８ｂ（１）が設けられている。チャンバ２０２ｂ（２）と真空搬送室１４０が隣り合う壁には基板搬入出口１４８ｂ（２）が設けられている。チャンバ２０２ｃ（１）と真空搬送室１４０が隣り合う壁には基板搬入出口１４８ａ（１）が設けられている。チャンバ２０２ｃ（２）と真空搬送室１４０が隣り合う壁には基板搬入出口１４８ｃ（２）が設けられている。チャンバ２０２ｄ（１）と真空搬送室１４０が隣り合う壁には基板搬入出口１４８ｄ（１）が設けられている。チャンバ２０２ｄ（２）と真空搬送室１４０が隣り合う壁には基板搬入出口１４８ｄ（２）が設けられている。
【００６１】
以下、モジュールの具体的構造についてモジュール２０１ｃを例にして説明するが、他のモジュール２０１ａ、モジュール２０１ｂ、モジュール２０１ｄにおいても同様の構造である。従って、ここでは説明を省略する。
【００６２】
図７に記載のように、筐体２０３ｃには、ウエハ２００を処理するチャンバ２０２ｃ（１）とチャンバ２０２ｃ（２）が設けられる。チャンバ２０２ｃ（１）とチャンバ２０２ｃ（２）の間には隔壁２０４ｃが設けられる。このようにすることで、チャンバ２０２ｃ（１）内の雰囲気とチャンバ２０２ｃ（２）内の雰囲気を隔離する。
【００６３】
各チャンバ２０２の内側にはウエハ２００を支持する基板支持部２１０が設けられている。
【００６４】
モジュール２０１ｃには、チャンバ２０２ｃ（１）とチャンバ２０２ｃ（２）に処理ガスを供給するガス供給部３１０が設けられている。ガス供給部３１０はガス供給管３１１を備える。ガス供給管３１１には、後述するように上流からガス供給源、マスフローコントローラ、バルブが設けられる。図７においては、ガス供給管、マスフローコントローラバルブをまとめてガス供給構造３１２と呼ぶ。
【００６５】
ガス供給管３１１は、バルブ３１４の下流で二つに分かれており、それぞれの先端はチャンバ２０２ｃ（１）のガス供給孔３２１とチャンバ２０２ｃ（２）のガス供給孔３２２に接続される。
【００６６】
モジュール２０１ｃには、チャンバ２０２ｃ（１）とチャンバ２０２ｃ（２）からガスを排気するガス排気部３４０が設けられる。ガス排気部３４０を構成する排気管は、チャンバ２０２ｃ（１）の排気孔３３１に設けられる排気管３４１と、チャンバ２０２ｃ（２）の排気孔３３２に設けられる排気管３４２と、排気管３４１と排気管３４２が合流する合流管３４３を有する。合流管３４３には、上流から圧力調整器３４４と、ポンプ３４５が設けられ、ガス供給部３１０との協働で各チャンバ内の圧力を調整している。
【００６７】
（チャンバ）
続いて、チャンバ２０２とその周辺の構造について図８を用いて説明する。チャンバ２０２は、図１や図７に記載のように、隣接するチャンバ有するが、ここでは説明の便宜上隣接するチャンバを省略している。
【００６８】
（チャンバ）
モジュール２０１は図８に示すチャンバ２０２を備えている。チャンバ２０２は、例えば横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、チャンバ２０２は、例えばアルミニウム（Ａｌ）やステンレス（ＳＵＳ）などの金属材料により構成されている。チャンバ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。チャンバ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。
【００６９】
下部容器２０２ｂの側面には、ゲートバルブ１４９に隣接した基板搬入出口１４８が設けられており、ウエハ２００は基板搬入出口１４８を介して図示しない搬送室との間を移動する。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。
【００７０】
ゲートバルブ１４９は、弁体１４９ａと駆動体１４９ｂを有する。弁体１４９ａは駆動体１４９ｂの一部に固定されている。ゲートバルブ１４９を開く際は、駆動体１４９ｂがチャンバ２０２から離れるように動作し、弁体１４９ａをチャンバ２０２の側壁から離間させる。ゲートバルブを閉じる際は、駆動体１４９ｂがチャンバ２０２に向かって動き、弁体１４９ａをチャンバ２０２の側壁に押し付けるようにして閉じる。
【００７１】
処理空間２０５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に内包さ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。
【００７２】
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の支持部はチャンバ２０２の底壁に設けられた穴２１５を貫通しており、更には支持板２１６を介してチャンバ２０２の外部で昇降機構２１８に接続されている。昇降機構２１８を作動させてシャフト２１７及び基板載置台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により覆われている。チャンバ２０２内は気密に保持されている。
【００７３】
基板載置台２１２は、ウエハ２００の搬送時には、基板載置面２１１が基板搬入出口１４８に対向する位置まで下降し、ウエハ２００の処理時には、図８で示されるように、ウエハ２００が処理空間２０５内の処理位置となるまで上昇する。
【００７４】
具体的には、基板載置台２１２をウエハ搬送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。
【００７５】
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には第一分散機構２４１が挿入される貫通孔２３１ａが設けられる。第一分散機構２４１は、シャワーヘッド内に挿入される先端部２４１ａと、蓋２３１に固定されるフランジ２４１ｂを有する。
【００７６】
先端部２４１ａは柱状であり、例えば円柱状に構成される。円柱の側面には分散孔が設けられている。後述するチャンバのガス供給部（供給系）から供給されるガスは、先端部２４１ａを介してバッファ空間２３２に供給される。
【００７７】
シャワーヘッド２３０は、ガスを分散させるための第二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。分散板２３４は、基板載置面２１１と対向するように配置されている。
【００７８】
蓋２３１には、シャワーヘッド２３０を加熱するシャワーヘッド加熱部２３１ｂが設けられる。シャワーヘッド加熱部２３１ｂは、バッファ空間２３２に供給されたガスが再液化しない温度に加熱する。例えば、１００℃程度に加熱するよう制御される。
【００７９】
分散板２３４は例えば円盤状に構成される。貫通孔２３４ａは分散板２３４の全面にわたって設けられている。隣接する貫通孔２３４ａは例えば等距離で配置されており、最外周に配置された貫通孔２３４ａは基板載置台２１２上に載置されたウエハの外周よりも外側に配置される。
【００８０】
更に、第一分散機構２４１から供給されるガスを分散板２３４まで案内するガスガイド２３５を有する。ガスガイド２３５は、分散板２３４に向かうにつれ径が広がる形状であり、ガスガイド２３５の内側は錐体形状（例えば円錐状。錘状とも呼ぶ。）で構成される。ガスガイド２３５は、その下端が、分散板２３４の最も外周側に形成される貫通孔２３４ａよりも更に外周側に位置するように形成される。
【００８１】
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。このような構造とすることで、上方から、蓋２３１、分散板２３４、支持ブロック２３３の順に取り外すことが可能となる。
【００８２】
（供給部）
ここで説明するチャンバ２０２の供給部は、図７のガス供給部３１０と同様の構成であり、一つのチャンバに対応した構成をより詳細に説明するものである。
【００８３】
シャワーヘッド２３０の蓋２３１に設けられたガス導入孔２３１ａ（図７のガス供給孔３２１もしくは３２２に相当。）には、チャンバ側のガス供給管でもある第一分散機構２４１が接続されている。第一分散機構２４１には、共通ガス供給管２４２が接続されている。この第一分散機構２４１、共通ガス供給管２４２は図７のガス供給管３１１に相当する。
【００８４】
第一分散機構２４１にはフランジが設けられ、ねじ等によって、蓋２３１や共通ガス供給管２４２のフランジに固定される。
【００８５】
第一分散機構２４１と共通ガス供給管２４２は、管の内部で連通しており、共通ガス供給管２４２から供給されるガスは、第一分散機構２４１、ガス導入孔２３１ａを介してシャワーヘッド２３０内に供給される。
【００８６】
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。
【００８７】
第一ガス供給管２４３ａを含む第一ガス供給系２４３からは第一元素含有ガスが主に供給され、第二ガス供給管２４４ａを含む第二ガス供給系２４４からは主に第二元素含有ガスが供給される。
【００８８】
（チャンバの第一ガス供給系）
第一ガス供給管２４３ａには、上流方向から順に、第一ガス供給源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。
【００８９】
第一ガス供給管２４３ａから、第一元素を含有するガス（以下、「第一元素含有ガス」）が、マスフローコントローラ２４３ｃ、バルブ２４３ｄ、共通ガス供給管２４２を介してシャワーヘッド２３０に供給される。
【００９０】
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、ジクロロシラン（ＳｉＨ２Ｃｌ２。ＤＣＳとも呼ぶ。）ガスが用いられる。
【００９１】
なお、第一元素含有ガスは、常温常圧で固体、液体、及び気体のいずれであっても良い。第一元素含有ガスが常温常圧で液体の場合は、第一ガス供給源２４３ｂとマスフローコントローラ２４３ｃとの間に、図示しない気化器を設ければよい。ここでは気体として説明する。
【００９２】
第一ガス供給管２４３ａのバルブ２４３ｄよりも下流側には、第一不活性ガス供給管２４６ａの下流端が接続されている。第一不活性ガス供給管２４６ａには、上流方向から順に、不活性ガス供給源２４６ｂ、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）２４６ｃ、及び開閉弁であるバルブ２４６ｄが設けられている。
【００９３】
ここで、不活性ガスは、例えば、窒素（Ｎ２）ガスである。なお、不活性ガスとして、Ｎ２ガスのほか、例えばヘリウム（Ｈｅ）ガス、ネオン（Ｎｅ）ガス、アルゴン（Ａｒ）ガス等の希ガスを用いることができる。
【００９４】
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、第一元素含有ガス供給系２４３（シリコン含有ガス供給系ともいう）が構成される。
【００９５】
また、主に、第一不活性ガス供給管２４６ａ、マスフローコントローラ２４６ｃ及びバルブ２４６ｄにより第一不活性ガス供給系が構成される。なお、不活性ガス供給源２４６ｂ、第一ガス供給管２４３ａを、第一不活性ガス供給系に含めて考えてもよい。
【００９６】
更には、第一ガス供給源２４３ｂ、第一不活性ガス供給系を、第一元素含有ガス供給系２４３に含めて考えてもよい。
【００９７】
（チャンバの第二ガス供給系）
第二ガス供給管２４４ａには、上流方向から順に、第二ガス供給源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。
【００９８】
第二ガス供給管２４４ａからは、第二元素を含有するガス（以下、「第二元素含有ガス」）が、マスフローコントローラ２４４ｃ、バルブ２４４ｄ、共通ガス供給管２４２を介して、シャワーヘッド２３０内に供給される。
【００９９】
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。
【０１００】
ここで、第二元素含有ガスは、第一元素と異なる第二元素を含有する。第二元素としては、例えば、酸素（Ｏ）、窒素（Ｎ）、炭素（Ｃ）のいずれか一つである。本実施形態では、第二元素含有ガスは、例えば窒素含有ガスであるとする。具体的には、窒素含有ガスとして、アンモニア（NH3）ガスが用いられる。
【０１０１】
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、第二元素含有ガス供給系２４４（窒素含有ガス供給系ともいう）が構成される。
【０１０２】
また、第二ガス供給管２４４ａのバルブ２４４ｄよりも下流側には、第二不活性ガス供給管２４７ａの下流端が接続されている。第二不活性ガス供給管２４７ａには、上流方向から順に、不活性ガス供給源２４７ｂ、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）２４７ｃ、及び開閉弁であるバルブ２４７ｄが設けられている。
【０１０３】
第二不活性ガス供給管２４７ａからは、不活性ガスが、マスフローコントローラ２４７ｃ、バルブ２４７ｄ、第二ガス供給管２４４ａを介して、シャワーヘッド２３０内に供給される。不活性ガスは、薄膜形成工程（Ｓ１０４）ではキャリアガス或いは希釈ガスとして作用する。
【０１０４】
主に、第二不活性ガス供給管２４７ａ、マスフローコントローラ２４７ｃ及びバルブ２４７ｄにより第二不活性ガス供給系が構成される。なお、不活性ガス供給源２４７ｂ、第二ガス供給管２４４ａを第二不活性ガス供給系に含めて考えてもよい。
【０１０５】
更には、第二ガス供給源２４７ｂ、第二不活性ガス供給系を、第二元素含有ガス供給系２４４に含めて考えてもよい。
【０１０６】
（チャンバの第三ガス供給系）
第三ガス供給管２４５ａには、上流方向から順に、第三ガス供給源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。
【０１０７】
第三ガス供給管２４５ａから、パージガスとしての不活性ガスが、マスフローコントローラ２４５ｃ、バルブ２４５ｄ、共通ガス供給管２４２を介してシャワーヘッド２３０に供給される。
【０１０８】
ここで、不活性ガスは、例えば、窒素（Ｎ２）ガスである。なお、不活性ガスとして、Ｎ２ガスのほか、例えばヘリウム（Ｈｅ）ガス、ネオン（Ｎｅ）ガス、アルゴン（Ａｒ）ガス等の希ガスを用いることができる。
【０１０９】
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。
【０１１０】
第三ガス供給管２４５ａからは、基板処理工程では、不活性ガスが、マスフローコントローラ２４５ｃ、バルブ２４５ｄ、共通ガス供給管２４２を介して、シャワーヘッド２３０内に供給される。
【０１１１】
不活性ガス供給源２４５ｂから供給される不活性ガスは、基板処理工程では、チャンバ２０２やシャワーヘッド２３０内に留まったガスをパージするパージガスとして作用する。
【０１１２】
（排気部）
排気部は、図７における排気部３４０に相当する構成である。
チャンバ２０２の雰囲気を排気する排気系は、チャンバ２０２に接続された複数の排気管を有する。具体的には、バッファ空間２３２に接続される排気管（第１排気管）２６３と、処理空間２０５に接続される排気管（第２排気管）２６２と、搬送空間２０６に接続される排気管（第３排気管）２６１とを有する。また、各排気管２６１，２６２，２６３の下流側には、排気管（第４排気管）２６４が接続される。
【０１１３】
排気管２６１は、搬送空間２０６の側面あるいは底面に設けられる。排気管２６１には、ポンプ２６５（ＴＭＰ。Ｔｕｒｂｏ  Ｍｏｒｅｃｕｌａｒ  Ｐｕｍｐ）が設けられる。排気管２６１においてポンプ２６５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２６６が設けられる。
【０１１４】
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）２７６が設けられる。ＡＰＣ２７６は開度調整可能な弁体（図示せず）を有し、後述するコントローラ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ＡＰＣ２７６の上流側にはバルブ２７５が設けられる。排気管２６２とバルブ２７５、ＡＰＣ２７６をまとめて処理室排気部と呼ぶ。
【０１１５】
排気管２６３は、処理空間２０５側の面と異なる面に接続される。高さ方向において、分散孔２３４ａと、ガスガイド２３５の下端との間に接続される。排気管２６３には、バルブ２７９が備えられる。排気管２６３、バルブ２７９をまとめてシャワーヘッド排気部と呼ぶ。
【０１１６】
排気管２６４には、ＤＰ（Ｄｒｙ  Ｐｕｍｐ。ドライポンプ）２７８が設けられる。図示のように、排気管２６４には、その上流側から排気管２６３、排気管２６２、排気管２６１が接続され、さらにそれらの下流にＤＰ２７８が設けられる。ＤＰ２７８は、排気管２６２、排気管２６３、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。また、ＤＰ２７８は、ＴＭＰ２６５が動作するときに、その補助ポンプとしても機能する。すなわち、高真空（あるいは超高真空）ポンプであるＴＭＰ２６５は、大気圧までの排気を単独で行うのは困難であるため、大気圧までの排気を行う補助ポンプとしてＤＰ２７８が用いられる。上記した排気系の各バルブには、例えばエアバルブが用いられる。
【０１１７】
（コントローラ）
図１に記載のように、基板処理装置１００は、基板処理装置１００の各部の動作を制御するコントローラ２８０を有している。コントローラ２８０は、演算部２８１及び記憶部２８２を少なくとも有する。コントローラ２８０は、上記した各構成に接続され、上位コントローラや使用者の指示に応じて記憶部２８２からプログラムやレシピを呼び出し、その内容に応じて各構成の動作を制御する。なお、コントローラ２８０は、専用のコンピュータとして構成してもよいし、汎用のコンピュータとして構成してもよい。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等の光磁気ディスク、ＵＳＢメモリ（ＵＳＢ  Ｆｌａｓｈ  Ｄｒｉｖｅ）やメモリカード等の半導体メモリ）２８３を用意し、外部記憶装置２８３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。また、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２８３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２８３を介さずにプログラムを供給するようにしてもよい。なお、記憶部２８２や外部記憶装置２８３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、記憶部２８２単体のみを含む場合、外部記憶装置２８３単体のみを含む場合、または、その両方を含む場合がある。
【０１１８】
＜基板処理工程＞
次に、基板処理装置１００を使用して、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１００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。
【０１１９】
（大気搬送室からロードロック室への搬送工程）
例えば２５枚の未処理のウエハ２００がポッド１１１に収納された状態で、加熱処理工程を実施する基板処理装置へ工程内搬送装置によって搬送されて来る。図１及び図２に示されているように、搬送されて来たポッド１１１はＩＯステージ１１０の上に工程内搬送装置から受け渡されて載置される。ポッド１１１のキャップ１１２がポッドオープナ１２１によって取り外され、ポッド１１１の基板出し入れ口が開放される。
【０１２０】
ポッド１１１がポッドオープナ１２１により開放されると、大気搬送室１２０に設置された大気搬送ロボット１２２はポッド１１１からウエハ２００をピックアップしてロードロック室１３０内に搬入し、ウエハ２００を基板載置台１３６に移載する。この移載作業中には、ロードロック室１３０の真空搬送室１４０側のゲートバルブ１３４は閉じられており、真空搬送室１４０内の圧力は維持されている。真空搬送室１４０の圧力は、例えば０．１３３３Ｐａ（１Ｔｏｒｒ）であり、真空搬送モードの圧力に調整される。
【０１２１】
２枚のウエハ２００が基板載置面１３５に移載されたら、ゲートバルブ１３３が閉じられ、ロードロック室１３０内が排気装置（図示せず）によって負圧に排気される。
【０１２２】
（ロードロック室から真空搬送室への搬送工程）
ロードロック室１３０内が予め設定された圧力値となると、ゲートバルブ１３４が開かれ、ロードロック室１３０と真空搬送室１４０とが連通される。このとき、真空搬送室１４０の圧力は真空搬送モード時の圧力に維持される。
【０１２３】
続いて、ロボット１７０はロードロック室１３０内から真空搬送室１４０内へウエハ２００を搬入する。具体的には、ロボット１７０の備えるアーム１８０、１９０のうち、未処理のウエハ２００を搬送するアーム１９０により、水平移動、回転移動、昇降移動の機能を用い、基板載置台１３６から２枚のウエハ２００をピックアップして、真空搬送室１４０内に搬入する。このとき、エンドエフェクタ１９１、エンドエフェクタ１９２それぞれにウエハ２００を載置する。真空搬送室１４０内にウエハ２００が搬入され、ゲートバルブ１３４が閉じられた後に、例えばゲートバルブ１４９ｃ（１）及びゲートバルブ１４９ｃ（２）が開かれて、真空搬送室１４０とチャンバ２０２ｃ（１）、チャンバ２０２ｃ（２）とが連通される。
【０１２４】
ここで、ウエハ２００のチャンバ２０２ｃ（１）、チャンバ２０２ｃ（２）内への搬入、加熱処理を伴う基板処理、ウエハ２００のチャンバ２０２ｃ（１）、チャンバ２０２ｃ（２）内への搬出に伴うロボット１７０の動作について説明する。
【０１２５】
（真空搬送室からチャンバへの搬入工程）
まず、ロボット１７０は、ウエハ２００を搭載したエンドエフェクタ１９１、エンドエフェクタ１９２を真空搬送室１４０内からチャンバ２０２ｃ（１）、チャンバ２０２ｃ（２）内それぞれに搬入する。その後、各チャンバ２０２において、チャンバ２０２内のリフトピン２０７、基板載置台２１２との協働により、基板載置面２１１にウエハ２００を載置する。
【０１２６】
ウエハ２００を載置後、アーム１９０のエンドエフェクタ１９１、エンドエフェクタ１９２をチャンバ２０２ａ外へ退避させる。次に、ゲートバルブ１４９ｃ（１）、ゲートバルブ１４９ｃ（２）を閉鎖する。その後、それぞれのチャンバ２０２で基板支持部２１０を上昇させ、ウエハ２００が処理されるウエハ処理ポジションまで上昇させる。
【０１２７】
（昇温・圧力調整工程）
次に昇温・圧力調整工程を説明する。ここでは、一つのチャンバを例に説明しているが、それに限らず、その他のチャンバにおいても同様の処理を行う。
基板載置台２１２に埋め込まれたヒータ２１３は予め加熱されている。ウエハ２００は、ヒータ２１３によって、例えば室温から７００℃の範囲内で基板処理温度に加熱される。ＤＰ２７８やＴＭＰ２６５を用いてチャンバ２０２ａ内の圧力を例えば０．１Ｐａ〜３００Ｐａの範囲内に維持する。
【０１２８】
基板載置台２１２に埋めこまれているヒータ２１３によってウエハ２００を加熱するが、所望の温度に到達するまで時間がかかる場合が考えられる。そこで、早急に高温状態を達成したい場合は、ヒータ２１３の他に、さらに赤外光を発する光源となる基板加熱体としてのランプ加熱装置（ランプヒータ）を設けても良い。昇温・圧力調整工程では、必要に応じて係るランプ加熱装置を補助的に用い、７００℃を超える基板処理温度にウエハ２００を加熱する。
【０１２９】
（成膜工程）
次に成膜工程の概要を説明する。詳細は後述する。ここでは、一つのチャンバの中の処理を例に説明しているが、その他のチャンバにおいても同様の処理を行う。
ウエハ２００を基板処理温度に昇温した後、ウエハ２００を所定温度に保ちつつ加熱処理を伴う以下の基板処理を行う。すなわち、共通ガス供給管２４２、シャワーヘッド２３０を介して、酸化、窒化、成膜、エッチング等の所望の処理に応じた処理ガスを、チャンバ２０２ａ内に配置されているウエハ２００の表面（処理面）に向けてシャワー状に供給し、ウエハ２００を処理する。
【０１３０】
（チャンバから真空搬送室への搬出工程）
チャンバ２０２ｃ（１）、チャンバ２０２ｃ（２）内での処理が終わったウエハ２００は、アーム１８０によって搬出される。このときスループット向上の観点から、基板の冷却が終わらないうちに、つまり、ウエハ２００が基板処理温度に比較的近い温度を保ったままの状態のうちに、ウエハ２００の搬入と逆の動作でチャンバ２０２ｃ（１）、チャンバ２０２ｃ（２）の外へ搬送される。
【０１３１】
具体的には、ウエハ２００に対する基板処理が完了すると、ゲートバルブ１４９ｃ（１）、ゲートバルブ１４９ｃ（２）が開かれる。それと並行して、エンドエフェクタ１８１、１８２が基板搬入出口１４８と同じ高さである搬送ポジションに移動する。その後、ウエハ２００を搬送する位置まで基板載置台２１２が下降され、リフトピン２０７上にウエハ２００が載置される。処理済みのウエハ２００は、チャンバ２０２ｃ（１）、チャンバ２０２ｃ（２）に進入したエンドエフェクタ１８１、１８２によってピックアップされる。その後エンドエフェクタ１８１、１８２が退避したら、真空搬送室１４０内に搬出される。搬出後、ゲートバルブ１４９ｃ（１）、ゲートバルブ１４９ｃ（２）は閉じられる。
【０１３２】
以上、チャンバ２０２ｃ（１）、チャンバ２０２ｃ（２）内へのウエハ２００の搬入、加熱処理を伴う基板処理、チャンバ２０２ｃ（１）、チャンバ２０２ｃ（２）からのウエハ２００の搬出、のそれぞれの動作が終了する。
【０１３３】
アーム１８０はチャンバ２０２ｃ（１）から搬出した処理済のウエハ２００をロードロック室１３０内へ搬送する。ロードロック室１３０内の基板載置台１３６へとウエハ２００が移載され後に、ロードロック室１３０はゲートバルブ１３４によって閉じられる。
【０１３４】
以上の動作が繰り返されることにより、所定枚数、例えば２５枚のウエハ２００が順次処理される。
【０１３５】
（ロードロック室から大気搬送室側への搬送工程）
ゲートバルブ１３４が閉じられると、ロードロック室１３０内が不活性ガスにより略大気圧に戻される。ロードロック室１３０内が略大気圧に戻されると、ゲートバルブ１３３が開かれ、ＩＯステージ１１０に載置された空のポッド１１１のキャップ１１２がポッドオープナ１２１によって開かれる。
【０１３６】
続いて、大気搬送ロボット１２２は、ロードロック室１３０内の基板載置台１３６からウエハ２００をピックアップして大気搬送室１２０内に搬出し、さらにポッド１１１に収納する。ウエハ２００のポッド１１１への収納が完了すると、ポッド１１１のキャップ１１２がポッドオープナ１２１によって閉じられる。閉じられたポッド１１１はＩＯステージ１１１の上から次の工程へ工程内搬送装置によって搬送されていく。
【０１３７】
以上の動作はモジュール２０１ｃが使用される場合を例にして説明したが、モジュール２０１ａ、モジュール２０２ｂ、モジュール２０２ｄで使用される場合についても同様の動作が実施される。
【０１３８】
また、モジュール２０１ａ、モジュール２０１ｂ、モジュール２０１ｃ、モジュール２０１ｄ内では、それぞれ同じ処理を行ってもよいし、別の処理を行ってもよい。モジュール２０１ａ、モジュール２０１ｂ、モジュール２０１ｃ、モジュール２０１ｄ内で別の処理を行う場合、例えばモジュール２０１ｃ内でウエハ２００にある処理を行った後、続けてモジュール２０１ｄ内で別の処理を行わせてもよい。また、モジュール２０１ａ内でウエハ２００に処理を行った後に、モジュール２０１ｂ内で別の処理を行い、その後、モジュール２０１ｃ内やモジュール２０１ｄ内で、更に別の処理を行わせるようにしてもよい。
【０１３９】
また、ここでは真空搬送室からチャンバへの搬入工程と、チャンバから真空搬送室への搬出工程とを別の工程として説明したが、それに限るものではなく、それらの工程を並行して行っても良い。この場合、最初にゲートバルブ１４９を開放し、その後エンドエフェクタ１８１、１８２が処理済みウエハを搬出する。次に、エンドエフェクタ１９１、１９２が未処理ウエハを搬入する。搬入後、エンドエフェクタ１９１,１９２退避してゲートバルブ１４９を閉鎖する。
【０１４０】
ところで、上述のようにウエハ２００を処理した場合、チャンバ２０２から搬出されたウエハ２００は高温状態が維持されている。従って、処理済みウエハ２００を搬送するアーム１８０では、ウエハ２００の熱がエンドエフェクタ１８１、１８２や第一リンク構造１８３に伝導し、加熱される。ウエハ搬送を繰り返し行うことでエンドエフェクタ１８１、１８２や第一リンク構造１８３等に熱が蓄積すると、軸１８４が破壊されたり、エンドエフェクタ１８１、１８２や第一リンク構造１８３の熱垂れを引き起こすなどの問題が起きる。このような破壊や熱垂れはウエハ２００の搬送高さを変動させるものである。それらはウエハ２００の落下、他の部品への接触等につながり、歩留まりの低下を引き起こす。
【０１４１】
更に本実施形態のように二つのエンドエフェクタ１８１、１８２がそれぞれの固定部１８３ａを介して一つの支持部１８３ｂに接続される構造の場合、ウエハを一つのエンドエフェクタで搬送する場合と比べて、熱の蓄積量が大きくなる。そのため、エンドエフェクタ１８１、エンドエフェクタ１８２や複数の固定部１８３ａに蓄積された熱は支持部１８３ｂに伝道し、集中して蓄積するため、例えばエンドエフェクタが一つの場合と比べてより高温状態となるという問題がある。
【０１４２】
特に大型ウエハ（例えば４５０ｍｍウエハ）を搬送する場合を考えた場合、大型ウエハは現在使用されている３００ｍｍウエハよりも熱蓄積量が多いため、さらにアーム１８０に熱が蓄積する。従って、大型ウエハを搬送する場合、さらに高温処理の問題が顕著となる。
【０１４３】
そこで、本実施形態においては、真空搬送室１４０の天井に冷却板１４３を設けている。より良くは、後述する冷却モードを実行し、アーム１８０の熱蓄積量を低減している。以下、冷却板１４３や冷却モードにおける具体的な熱低減方法について説明する。
【０１４４】
まず、チャンバから真空搬送室への搬出工程において、チャンバ２０２からウエハ２００を搬出する前に、アーム１８０を冷却する冷却モードを実行する。冷却モードでは、まず熱伝導ガス供給部１５０から筐体１４１内に熱伝導ガスを供給する。それと並行してガス排気部１６０で所定量を排気し、真空搬送室の圧力を調整する。圧力は、例えば１．３３３〜１３３．３Ｐａ（１０〜１０００Ｔｏｒｒ）であり、真空搬送モード時の圧力よりも高い圧力とする。
【０１４５】
筐体１４１内では第一リンク構造１８３と冷却板１４３の間で熱伝導ガスの密度が高くなるため、熱伝導ガスの対流が起きる。従って、エンドエフェクタ１８１、１８２、第一リンク構造１８３、軸１８４に蓄積された熱は、冷却板１４３を有する天井側に熱移動し、その結果第一リンク構造１８３等が冷却される。
【０１４６】
ところで、発明者による鋭意研究の結果、第一リンク構造１８３等と冷却板１４３との間の熱伝導ガスは、ウエハ２００の熱以外にモジュール２０３からの熱も影響を受けることがわかった。そのため、冷却板１４３と第一リンク構造１８３の距離が大きいほどモジュール２０３の熱影響が大きく、冷却効率が低くなってしまう。
【０１４７】
そこでより良くは、冷却モードでは、第一リンク構造１８３を上昇させて、冷却板１４３の下方である待機ポジションに移動することが望ましい。この待機ポジションとは、ウエハ２００をチャンバ２０２から搬出した際の搬送ポジションよりも高い位置をいう。
【０１４８】
図５に記載の構造における待機ポジションについて説明する。
先端１８４ａの高さはウエハ２００の高さと同じ、もしくはそれよりも低いので、待機ポジションにおいては、先端１８４ａ、第一リンク構造１８３を最も高い位置、即ち最も冷却板１４３に近い位置に配することができる。更には、エンドエフェクタ１８１、１８２も冷却板１４３に近い位置に配することができる。
【０１４９】
このようにして冷却板１４３に近づけると、モジュール２０３からの熱影響を低減することができるので、第一リンク構造１８３や軸１８４から冷却板１４３へ移動する熱移動量を多くすることができる。その結果、第一リンク構造１８３、軸１８４を近づけない場合と比べ、冷却効率を高くすることができる。従って、最も効率良く軸１８４、第一リンク構造１８３を冷却可能とし、さらにエンドエフェクタ１８１、１８２を効率良く冷却することができる。
【０１５０】
次に図１５に記載の構造における待機ポジションについて説明する。
図１５に記載の構造では、先端１８４ａの高さはエンドエフェクタ１８１、１８２の高さと同じ、もしくはそれよりも低いので、エンドエフェクタ１８１、１８２を最も高い位置、即ち最も冷却板１４３に近い位置に配することができる。更には、第一リンク構造１８３、先端１８４ａも冷却板１４３に近い位置に配することができる。従って、最も効率よくエンドエフェクタ１８１、１８２を冷却可能とし、さらに第一リンク構造１８３、軸１８４を効率良く冷却することができる。
【０１５１】
このようにして冷却板１４３に近づけると、モジュール２０３からの熱影響を低減することができるので、エンドエフェクタ１８１、１８２から冷却板１４３へ移動する熱移動量を多くすることができる。その結果、エンドエフェクタ１８１、１８２を近づけない場合と比べ、冷却効率を高くすることができる。更には、ウエハ２００がエンドエフェクタ１８１、１８２に載置されていない状態で冷却するので、ウエハ２００が載置されている場合に比べ、エンドエフェクタ１８１、１８２や第一リンク構造１８３をより効率良く冷却することが可能となる。
【０１５２】
ところで、待機ポジションにおけるエンドエフェクタ１８１、１８２と冷却板１４３との関係は、水平方向において次の通りである。冷却板１４３は、図１１のように、水平方向において、エンドエフェクタ１８１、１８２の可動範囲に設けられる。この場合、エンドエフェクタ１８１、１８２、第一リンク構造１８３や各軸をターゲットとして冷却でき、さらに待機ポジションを適宜選択することが可能となる。例えば、モジュール２０２ｃからウエハを搬出する際の冷却モードでは、冷却板１４３の下方であって、ゲートバルブ１４９ｃと対向する領域で冷却することが選択可能となるため、短時間で次のウエハ搬出動作に移行することができる。また、モジュール２０２ｂからウエハを搬出する際の冷却モードでは、冷却板１４３の下方であって、ゲートバルブ１４９ｂと対向する領域で冷却することが選択可能となるため、短時間で次のウエハ搬出動作に移行することができる。このように適宜選択可能とすることで、ロボット運用の効率化を向上させることができる。
【０１５３】
また、冷却板１４３は、水平方向において、図１２のように、水平方向において、第一リンク構造１８３の可動範囲に設けられてもよい。このようにすることで、最も熱が蓄積されやすい第一リンク構造１８３の冷却が可能となると共に、蓋上に隙間を設けることができるので、温度センサ１６４や熱伝導ガス供給部１５０等をフレキシブルに配置することができる。
【０１５４】
また、冷却板１４３は、水平方向において、図１３に記載のように、ロボットの軸からチャンバの基板搬入出口の間に設けられてもよい。この場合、すべてのモジュールとロボットの軸の間に冷却板１４３を設ける。このように構成することで、冷却板１４３の専有面積を増加させずに、最も熱が蓄積されやすい第一リンク構造１８３の冷却が可能となる。このようにすることで、蓋上に隙間を設けることができるので、温度センサ１６４や熱伝導ガス供給部１５０等を、図１２の構造に比べ、よりフレキシブルに配置することができる。
【０１５５】
また、冷却板１４３は、水平方向において、図１４に記載のように、一つのモジュールとロボットの軸との間に設けられてもよい。この場合、モジュールとロボットの軸の間に冷却板１４３を設ける。このように構成することで、冷却板１４３の専有面積を増加させずに、最も熱が蓄積されやすい第一リンク構造１８３の冷却が可能となる。蓋上に隙間を設けることができるので、温度センサ１６４や熱伝導ガス供給部１５０等を、図１２や図１３の構造に比べ、よりフレキシブルに配置することができる。
【０１５６】
尚、上記ではウエハ２００を真空搬送室から搬出する前に行う冷却モードを説明したが、それに限るものではない。例えば、ウエハ２００を真空搬送室から搬出した後、ウエハ２００がエンドエフェクタ１８１、１８２に載置された状態で冷却モードを行っても良い。この場合、アーム１８０の冷却に限らずウエハ２００の冷却を行うことができる。この後冷却された状態のウエハ２００を搬送することになるので、アーム１８０の熱蓄積量をより低減させることができる。
【０１５７】
（基板処理工程）
続いて、各チャンバに搬入されたウエハ２００の処理工程について、詳細を説明する。ここでは、各チャンバに共通する処理としてチャンバ２０２を用いて説明する。
【０１５８】
図９は、本実施形態に係る基板処理工程を示すフロー図である。図１０は、図９の成膜工程の詳細を示すフロー図である。
【０１５９】
以下、第一の処理ガスとしてＤＣＳガスを用い、第二の処理ガスとしてアンモニア（NH3）ガスを用いて、ウエハ２００上に薄膜として窒化シリコン膜を形成する例について説明する。
【０１６０】
（基板搬入・載置工程Ｓ１０２）
処理装置１００では基板載置台２１２をウエハ２００の搬送位置まで下降させることにより、基板載置台２１２の貫通孔２１４にリフトピン２０７を貫通させる。その結果、リフトピン２０７が、基板載置台２１２表面よりも所定の高さ分だけ突出した状態となる。続いて、ゲートバルブ１４９を開いて搬送空間２０６を真空搬送室１４１と連通させる。そして、この真空搬送室１４１からアーム１９０を用いてウエハ２００を搬送空間２０６に搬入し、リフトピン２０７上にウエハ２００を移載する。これにより、ウエハ２００は、基板載置台２１２の表面から突出したリフトピン２０７上に水平姿勢で支持される。
【０１６１】
チャンバ２０２内にウエハ２００を搬入したら、アーム１９０をチャンバ２０２の外へ退避させ、ゲートバルブ１４９を閉じてチャンバ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を載置させる。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。
【０１６２】
ウエハ２００が搬送空間２０６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を閉とする。これにより、搬送空間２０６とＴＭＰ２６５の間、ならびに、ＴＭＰ２６５と排気管２６４との間が遮断され、ＴＭＰ２６５による搬送空間２０６の排気が終了する。一方で、バルブ２７５を開き、処理空間２０５とＡＰＣ２７６の間を連通させる。ＡＰＣ２７６は、排気管２６２のコンダクタンスを調整することで、ＤＰ２７８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。
【０１６３】
なお、この工程において、チャンバ２０２内を排気しつつ、不活性ガス供給系からチャンバ２０２内に不活性ガスとしてのＮ２ガスを供給してもよい。すなわち、ＴＭＰ２６５あるいはＤＰ２７８でチャンバ２０２内を排気しつつ、少なくとも第三ガス供給系のバルブ２４５ｄを開けることにより、チャンバ２０２内にＮ２ガスを供給してもよい。
【０１６４】
また、ウエハ２００を基板載置台２１２の上に載置する際は、基板載置台２１２の内部に埋め込まれたヒータ２１３に電力を供給し、ウエハ２００の表面が所定の温度となるよう制御される。ウエハ２００の温度は、例えば室温以上８００℃以下であり、好ましくは、室温以上であって７００℃以下である。この際、ヒータ２１３の温度は、図示しない温度センサにより検出された温度情報に基づいてヒータ２１３への通電具合を制御することによって調整される。
【０１６５】
（成膜工程Ｓ１０４）
次に、薄膜形成工程Ｓ１０４を行う。以下、図１１を参照し、成膜工程Ｓ１０４について詳説する。なお、成膜工程Ｓ１０４は、異なる処理ガスを交互に供給する工程を繰り返す交互供給処理である。
【０１６６】
（第一の処理ガス供給工程Ｓ２０２）
ウエハ２００を加熱して所望とする温度に達すると、バルブ２４３ｄを開くと共に、ＤＣＳガスの流量が所定の流量となるように、マスフローコントローラ２４３ｃを調整する。なお、ＤＣＳガスの供給流量は、例えば１００ｓｃｃｍ以上８００ｓｃｃｍ以下である。このとき、第三ガス供給系のバルブ２４５ｄを開き、第三ガス供給管２４５ａからＮ２ガスを供給する。また、第一不活性ガス供給系からＮ２ガスを流してもよい。また、この工程に先立ち、第三ガス供給管２４５ａからＮ２ガスの供給を開始していてもよい。
【０１６７】
第一分散機構２４１を介して処理空間２０５に供給されたＤＣＳガスはウエハ２００上に供給される。ウエハ２００の表面には、ＤＣＳガスがウエハ２００の上に接触することによって「第一元素含有層」としてのシリコン含有層が形成される。
【０１６８】
シリコン含有層は、例えば、チャンバ２０２内の圧力、ＤＣＳガスの流量、基板載置台２１２の温度、処理空間２０５の通過にかかる時間等に応じて、所定の厚さ及び所定の分布で形成される。なお、ウエハ２００上には、予め所定の膜が形成されていてもよい。また、ウエハ２００または所定の膜には予め所定のパターンが形成されていてもよい。
【０１６９】
ＤＣＳガスの供給を開始してから所定時間経過後、バルブ２４３ｄを閉じ、ＤＣＳガスの供給を停止する。上記したＳ２０２の工程では、バルブ２７５が開とされ、ＡＰＣ２７６によって処理空間２０５の圧力が所定の圧力となるように制御される。Ｓ２０２において、バルブ２７５以外の排気系のバルブは全て閉とされる。
【０１７０】
（パージ工程Ｓ２０４）
次いで、第三ガス供給管２４５ａからＮ２ガスを供給し、シャワーヘッド２３０および処理空間２０５のパージを行う。このときも、バルブ２７５は開とされてＡＰＣ２７６によって処理空間２０５の圧力が所定の圧力となるように制御される。一方、バルブ２７５以外の排気系のバルブは全て閉とされる。これにより、第一の処理ガス供給工程Ｓ２０２でウエハ２００に結合できなかったＤＣＳガスは、ＤＰ２７８により、排気管２６２を介して処理空間２０５から除去される。
【０１７１】
次いで、第三ガス供給管２４５ａからＮ２ガスを供給し、シャワーヘッド２３０のパージを行う。バルブ２７５が閉とされる一方、バルブ２７９が開とされる。他の排気系のバルブは閉のままである。すなわち、シャワーヘッド２３０のパージを行うときは、処理空間２０５とＡＰＣ２７６の間を遮断すると共に、ＡＰＣ２７６と排気管２６４の間を遮断し、ＡＰＣ２７６による圧力制御を停止する。一方、バッファ空間２３２とＤＰ２７８との間を連通する。これにより、シャワーヘッド２３０（バッファ空間２３２）内に残留したＤＣＳガスは、排気管２６３を介し、ＤＰ２７８によりシャワーヘッド２３０から排気される。
【０１７２】
シャワーヘッド２３０のパージが終了すると、バルブ２７５を開としてＡＰＣ２７６による圧力制御を再開すると共に、バルブ２７９を閉としてシャワーヘッド２３０と排気管２６４との間を遮断する。他の排気系のバルブは閉のままである。このときも第三ガス供給管２４５ａからのＮ２ガスの供給は継続され、シャワーヘッド２３０および処理空間２０５のパージが継続される。なお、パージ工程Ｓ２０４において、排気管２６２を介したパージの前後に排気管２６３を介したパージを行うようにしたが、排気管２６２を介したパージのみであってもよい。また、排気管２６２を介したパージと排気管２６３を介したパージを同時に行うようにしてもよい。
【０１７３】
（第二の処理ガス供給工程Ｓ２０６）
パージ工程Ｓ２０４の後、バルブ２４４ｄを開けて、シャワーヘッド２３０を介して、処理空間２０５内にアンモニアガスの供給を開始する。
【０１７４】
このとき、アンモニアガスの流量が所定の流量となるように、マスフローコントローラ２４４ｃを調整する。なお、アンモニアガスの供給流量は、例えば１００ｓｃｃｍ以上６０００ｓｃｃｍ以下である。なお、アンモニアガスとともに、第二不活性ガス供給系からキャリアガスとしてＮ２ガスを流してもよい。また、この工程においても、第三ガス供給系のバルブ２４５ｄは開とされ、第三ガス供給管２４５ａからＮ２ガスが供給される。
【０１７５】
第一分散機構２４１を介してチャンバ２０２に供給されたプラズマ状態のアンモニアガスはウエハ２００上に供給される。既に形成されているシリコン含有層がアンモニアガスによって改質されることにより、ウエハ２００の上には、例えばシリコン元素および窒素元素を含有する層が形成される。
【０１７６】
所定の時間経過後、バルブ２４４ｄを閉じ、窒素含有ガスの供給を停止する。
【０１７７】
Ｓ２０６においても、上記したＳ２０２と同様に、バルブ２７５が開とされ、ＡＰＣ２７６によって処理空間２０５の圧力が所定の圧力となるように制御される。また、バルブ２７５以外の排気系のバルブは全て閉とされる。
【０１７８】
（パージ工程Ｓ２０８）
次いで、Ｓ２０４と同様のパージ工程を実行する。各部の動作はＳ２０４と同様であるので説明は省略する。
【０１７９】
（判定Ｓ２１０）
コントローラ２８０は、上記１サイクルを所定回数（ｎ  ｃｙｃｌｅ）実施したか否かを判定する。
【０１８０】
所定回数実施していないとき（Ｓ２１０でＮｏの場合）、第一の処理ガス供給工程Ｓ２０２、パージ工程Ｓ２０４、第二の処理ガス供給工程Ｓ２０６、パージ工程Ｓ２０８のサイクルを繰り返す。所定回数実施したとき（Ｓ２１０でＹｅｓの場合）、図１０に示す処理を終了する。
【０１８１】
図９の説明に戻ると、次いで、基板搬出工程Ｓ１０６を実行する。
【０１８２】
（基板搬出工程Ｓ１０６）
基板搬出工程Ｓ１０６では、基板載置台２１２を下降させ、基板載置台２１２の表面から突出させたリフトピン２０７上にウエハ２００を支持させる。これにより、ウエハ２００は処理位置から搬送位置となる。この間、アーム１８０は冷却モードに移行され冷却されている。その後、ゲートバルブ１４９を開き、アーム１８０を用いてウエハ２００をチャンバ２０２の外へ搬出する。このとき、バルブ２４５ｄを閉じ、第三ガス供給系からチャンバ２０２内に不活性ガスを供給することを停止する。
【０１８３】
次いで、ウエハ２００が搬送位置まで移動すると、バルブ２６６を開とし、ＴＭＰ２６５（およびＤＰ２７８）によって搬送空間２０６の雰囲気を排気することにより、チャンバ２０２を高真空（超高真空）状態（例えば１０−5Ｐａ以下）に維持し、同様に高真空（超高真空）状態（例えば１０−6Ｐａ以下）に維持されている真空搬送室１４０との圧力差を低減する。
【０１８４】
（処理回数判定工程Ｓ１０６）
アーム１８０によってウエハ２００を搬出した後、薄膜形成工程が所定の回数に到達したか否かを判定する。所定の回数に到達したと判断されたら、処理を終了する。所定の回数に到達していないと判断されたら、次に待機しているウエハ２００の処理を開始するため、基板搬出入工程Ｓ１０８に移行する。所定の回数に到達したと判断されたら、処理済みのウエハ２００を搬出する基板搬出工程Ｓ１１０に移行する。
【０１８５】
以上、本発明の種々の典型的な実施の形態として成膜技術について説明してきたが、本発明はそれらの実施の形態に限定されない。例えば、上記で例示した薄膜以外の成膜処理や、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。また、本発明は、アニール処置装置の他、薄膜形成装置、エッチング装置、酸化処理装置、窒化処理装置、塗布装置、加熱装置等の他の基板処理装置にも適用できる。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。
【０１８６】
また、上記実施例においては、第一元素含有ガスとしてＤＣＳを例にして説明し、第一元素としてＳｉを例にして説明したが、それに限るものではない。例えば、第一元素としてＴｉやＺｒ、Ｈｆ等種々の元素であっても良い。また、第二元素含有ガスとしてＮＨ３を例にして説明し、第二元素としてＮを例にして説明したが、それに限るものではない。例えば、第二元素としてＯ等であっても良い。
【０１８７】
（第二の実施形態）
続いて第二の実施形態を説明する。
第二の実施形態の装置構成は第一の実施形態と同様であるため省略し、相違点である冷却モードへの移行について説明する。
【０１８８】
第一の実施形態では、処理済みのウエハ２００をチャンバ２０２から搬出する際に冷却モードに移行することを説明したが、それに限らず、本実施形態のようにアーム１８０の温度をモニタリングして、検出された温度が所定の温度以上となったら冷却モードに移行してもよい。
【０１８９】
具体的には、次の方法で冷却モードに移行する。まず、処理済みウエハ２００をチャンバから搬出する前や、処理済ウエハをロードロック室１３０に搬入した後等で、温度センサ１６４がアーム１８０の温度を検出する。
【０１９０】
検出された温度が所定の値以上であれば、冷却モードに移行して熱伝導ガス供給部が熱伝導ガスを供給すると共に、アーム１８０は待機ポジションに移動される。
【０１９１】
このように所定値以上の温度になった場合に冷却するので、適切なタイミングで冷却モードに移行することができる、したがってスループットを落とすことなく処理が可能となる。
【０１９２】
（第三の実施形態）
続いて第三の実施形態について説明する。第三の実施形態の装置構成は第一の実施形態と同様であるため省略し、相違点である冷却モードの移行について説明する。
【０１９３】
第一の実施形態では、処理済みのウエハ２００をチャンバ２０２から搬出する際に冷却モードに移行することを説明したが、それに限らず、本実施形態のように所定回数アーム１８０を用いてウエハ２００を搬送したら、冷却モードに移行してもよい。
【０１９４】
具体的には、ウエハ処理温度、搬送回数、アーム１８０の耐熱温度との関係を実験等により明確にし、所定の搬送回数に到達したら冷却モードに移行する。
【０１９５】
この場合、ウエハ処理温度、搬送回数、アーム１８０の耐熱温度との関係を事前の実験等は、いくつかの処理パターンに応じて明確にしても良い。
例えば、近年の多品種小ロット処理では、１ロット当たりのウエハの処理温度が異なる場合がある。
【０１９６】
一方、熱の蓄積量は、例えば次のようにウエハの温度や搬送回数に応じて蓄積される。例えば、ウエハ２００の温度を６００℃程度で加熱した場合、５〜６回程度のウエハ搬送を実施すると、耐熱性に影響を及ぼす。従って、６回程度搬送後に冷却モードに移行する。ウエハ２００の温度が５００℃程度で加熱した場合、１０回程度のウエハ搬送を実施すると、耐熱性に影響を及ぼす。従って、１０回程度搬送後に冷却モードに移行する。
【０１９７】
温度が異なる処理である場合、上記のように冷却モードに移行すべき搬送回数が異なる。仮に高温処理に合わせた搬送回数に基づき冷却モードに移行する場合、低温処理においてスループットが低下することになる。
【０１９８】
そこで本実施形態においては、ウエハ温度に応じて、冷却モードに移行する搬送回数を設定する。具体的には、予め記憶部に、温度条件やそれに対応した冷却モードに移行する搬送回数を複数記憶しておき、装置管理者や上位装置から受信したウエハ情報に基づきウエハ温度を選択すると共に、冷却モードに移行する搬送回数を選択する。
【０１９９】
このような構成とすることで、多品種のウエハを処理する際にも、スループットを低下させることが無い。
【０２００】
以上の実施形態では、冷却機構として冷却板を記載したが、それに限るものではなく、例えばチラー等が流れる冷却流路としても良い。
【０２０１】
（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。
【０２０２】
＜付記１＞
本発明の一態様によれば、
基板を支持するエンドエフェクタと、
前記エンドエフェクタが先端に固定された固定部と、前記固定部を支持する支持部と、前記支持部に設けられた第一孔とで構成される第一リンク構造と、
第二孔が設けられた第二リンク構造と、
前記第一孔および前記第二孔に挿入されることで前記第一リンク構造および前記第二リンク構造を接続し、
上端が前記エンドエフェクタに載置される基板の高さと同じかもしくは低くなるよう構成される軸と、
を備えるロボットと、
前記ロボットを内側に備えた真空搬送室と、
前記真空搬送室に隣接し、前記ロボットによって前記真空搬送室から搬送された前記基板を加熱処理するチャンバと、
前記チャンバを複数備えたモジュールと、
前記第一リンク構造または前記軸の上方に設けられ、前記第一リンク構造または前記軸を冷却する冷却機構と、
を有する基板処理装置が提供される。
【０２０３】
＜付記２＞
付記１に記載の基板処理装置であって、好ましくは
前記チャンバに設けられた基板搬入搬出口のそれぞれは、前記真空搬送室と隣接する面に設けられるよう構成される。
【０２０４】
＜付記３＞
付記１または付記２に記載の基板処理装置であって、好ましくは
前記冷却機構は、前記真空搬送室を構成する筐体のうち、上壁に設けられる。
【０２０５】
＜付記４＞
付記１から付記３のうち、いずれか一つに記載の基板処理装置であって、好ましくは
更に、前記ロボットは前記エンドエフェクタと前記軸とを有する第一アームと、前記第一アームとは異なるエンドエフェクタを有する第二アームとを有し、
前記第一アームのエンドエフェクタの高さは、前記第二アームのエンドエフェクタの高さよりも高くなるよう構成される。
【０２０６】
＜付記５＞
付記１から付記４のうち、いずれか一つに記載の基板処理装置であって、好ましくは
前記第一アームのエンドエフェクタには、前記チャンバで処理された基板が載置されるよう構成される。
【０２０７】
＜付記６＞
付記１から付記５のうち、いずれか一つに記載の基板処理装置であって、好ましくは
前記真空搬送室には、熱伝導ガスを供給する熱伝導ガス供給部が設けられる。
【０２０８】
＜付記７＞
前記軸の上端は、前記エンドエフェクタの上端の高さと同じか、もしくは低くなるよう構成される請求項１から請求項６のうち、いずれか一項に記載の基板処理装置。
【０２０９】
＜付記８＞
付記１から付記７のうち、いずれか一つに記載の基板処理装置であって、好ましくは
前記真空搬送室には、前記第一アームの温度を検出する温度センサが設けられ、前記温度検出センサが所定の温度を検出したら、前記第一アームの冷却モードに移行するよう構成される。
【０２１０】
＜付記９＞
付記８に記載の基板処理装置であって、好ましくは、
前記冷却モードでは、前記第一アームのエンドエフェクタが待機ポジションに移動するよう構成される。
【０２１１】
＜付記１０＞
付記９に記載の基板処理装置であって、好ましくは、
前記待機ポジションは、前記第一アームがウエハを搬送する搬送ポジションよりも前記冷却機構に近い位置に設定される。
【０２１２】
＜付記１１＞
付記８から付記１０に記載のうち、いずれか一つに記載の基板処理装置であって、好ましくは
前記冷却モードは、前記エンドエフェクタに基板が載置されていない状態で行われるよう構成される。
【０２１３】
＜付記１２＞
付記８から付記１１に記載の基板処理装置であって、好ましくは
前記冷却モードでは、前記熱伝導ガス供給部から熱伝導ガスが供給されるよう構成される。
【０２１４】
＜付記１３＞
付記８から付記１２に記載の基板処理装置であって、好ましくは
前記第一アームは、前記チャンバから基板を搬出する前に、前記冷却モードが実行されるよう構成される。
【０２１５】
＜付記１４＞
付記８から付記１３に記載の基板処理装置であって、好ましくは
前記冷却モードは前記チャンバから基板を搬出した後に実行されるよう構成される。
【０２１６】
＜付記１５＞
付記１から付記１４に記載の基板処理装置であって、好ましくは
前記冷却機構は、前記ロボットの上方に設けられるよう構成される。
【０２１７】
＜付記１６＞
付記１から付記１４に記載の基板処理装置であって、好ましくは  
前記冷却機構は、水平方向において、前記第一アームのエンドエフェクタの可動範囲に設けられる。
【０２１８】
＜付記１７＞
付記１から付記１４に記載の基板処理装置であって、好ましくは  
前記冷却機構は、水平方向において、前記軸と前記チャンバの基板搬入出口との間に設けられる。
【０２１９】
＜付記１８＞
更に他の態様によれば、
真空搬送室の内側に配され、基板を支持するエンドエフェクタと、前記エンドエフェクタが先端に固定された固定部と、前記固定部を複数支持する支持部と、前記支持部に設けられた第一孔とで構成される第一リンク構造と、第二孔が設けられた第二リンク構造と、前記第一リンク構造の支持部に設けられた第一孔と前記第二リンク構造に設けられた第二孔とに挿入されることで前記第一リンク構造と前記第二リンク構造を接続すると共に、上端が前記エンドエフェクタに載置される基板の高さと同じか、もしくは低くなるよう構成される軸と、を有するロボットのうち、前記エンドエフェクタに基板を載置する工程と、
前記第一リンク構造または前記軸の上方に設けられた冷却機構によって、前記第一リンク構造または前記軸を冷却する工程と、
前記真空搬送室に隣接し、前記基板を加熱処理するチャンバを複数有するモジュールのうち、前記ロボットによって前記チャンバに前記基板を搬入する工程と、
前記チャンバにて前記基板を加熱処理する工程と、
を有する半導体装置の製造方法が提供される。
【０２２０】
＜付記１９＞
更に他の態様によれば、
真空搬送室の内側に配され、基板を支持するエンドエフェクタと、前記エンドエフェクタが先端に固定された固定部と、該固定部を複数支持する支持部と、前記支持部に設けられた第一孔とを有する第一リンク構造と、一端に第二孔が設けられた第二リンク構造と、前記第一リンク構造の支持部に設けられた孔と前記第二リンク構造に設けられた孔とに挿入されることで前記第一リンク構造と前記第二リンク構造を接続すると共に、上端が前記エンドエフェクタに載置される基板の高さと同じか、もしくは低くなるよう構成される軸と、を有するロボットのうち、前記エンドエフェクタに基板を載置する手順と、
前記第一リンク構造または前記軸の上方に設けられた冷却機構によって、前記第一リンク構造または前記軸を冷却する工程と、
前記真空搬送室に隣接し、前記基板を加熱処理するチャンバを複数有するモジュールのうち、前記ロボットによって前記チャンバに前記基板を搬入する手順と、
前記チャンバにて前記基板を加熱処理する手順と、
をコンピュータに実行させるプログラム、またはプログラムが格納された記録媒体が提供される。
【符号の説明】
【０２２１】
１００・・・基板処理装置
１３０・・・ロードロック室
１４０・・・真空搬送室
１７０・・・ロボット
１８０・・・アーム
１９０・・・アーム
２００・・・ウエハ（基板）
２０１ａ、２０１ｂ、２０１ｃ、２０１ｄ・・・処理モジュール
２０２ａ、２０２ｂ、２０２ｃ、２０２ｄ・・・チャンバ
２０３・・・搬送空間
２３２・・・バッファ空間
２６１、２６２、２６３、２６４・・・排気管
２６５・・・ＴＭＰ（ターボ分子ポンプ）
２７２・・・ＤＰ（ドライポンプ）
【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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