(57)【要約】【課題】基板移載機の基板移載位置調整を行うことができ、搭載した基板の面内均一性が悪化することを抑制できる基板保持具、及び半導体製造装置を提供する。【解決手段】天板と底板とが垂直方向に延びる複数の支柱により結合され、前記支柱に水平姿勢の基板を多段に搭載する基板保持具と、基板保持具に搭載された基板を処理する処理室と、処理室の周囲に設けられ処理室内の基板を加熱する加熱部と、を備える半導体製造装置において、基板保持具の支柱は、垂直方向に延びる柱部と、前記柱部に多段に設けられ基板を支持する支持部とを有し、複数の支柱のうち少なくとも１本の支柱については、支柱の上端部又は下端部において支持部に支持される基板と柱部との間隔が、支柱の中央部において支持部に支持される基板と柱部との間隔よりも狭くなるように、柱部を形成する。【選択図】図４
2013172016.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水平姿勢の天板と水平姿勢の底板とが垂直方向に延びる複数の支柱により結合され、前記支柱に水平姿勢の基板を垂直方向多段に複数搭載する基板保持具と、
前記基板保持具を収容し、前記基板保持具に搭載された複数の基板を処理する処理室と、
前記処理室の周囲に設けられ、前記処理室内の前記基板保持具に搭載された基板を加熱する加熱部と、を備える半導体製造装置であって、
前記基板保持具の支柱は、垂直方向に延びる柱部と、前記柱部に多段に設けられ基板を支持する支持部とを有し、
前記複数の支柱のうち少なくとも１本の支柱については、前記支柱の上端部又は下端部において前記支持部に支持される基板と前記柱部との間隔が、前記支柱の中央部において前記支持部に支持される基板と前記柱部との間隔よりも狭くなるように、前記柱部が形成されていることを特徴とする半導体製造装置。
【請求項２】
前記請求項１に記載された半導体製造装置であって、
前記基板保持具の複数の支柱は、当該基板保持具に基板が挿入される方向である基板挿入方向から見て、前側の前側支柱と後側の後側支柱とから構成され、
前記後側支柱の上端部又は下端部において前記支持部に支持される基板と前記柱部との間隔が、前記後側支柱の中央部において前記支持部に支持される基板と前記柱部との間隔よりも狭くなるように、前記後側支柱の柱部が形成されていることを特徴とする半導体製造装置。
【請求項３】
水平姿勢の天板と水平姿勢の底板とが垂直方向に延びる複数の支柱により結合され、前記支柱に水平姿勢の基板を垂直方向に複数積載する基板保持具であって、
前記基板保持具の支柱は、垂直方向に延びる柱部と、前記柱部に多段に設けられ基板を支持する支持部とを有し、
前記複数の支柱のうち少なくとも１本の支柱については、前記支柱の上端部又は下端部において前記支持部に支持される基板と前記柱部との間隔が、前記基板保持具の中央部において前記支持部に支持される基板と前記柱部との間隔よりも狭くなるように、前記柱部が形成されていることを特徴とする基板保持具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体素子を含む集積回路が作り込まれる半導体ウェハ（以下、ウェハという。）等の基板を処理することにより、半導体装置を製造する一工程を行う半導体製造装置に関し、例えば、基板をアニール処理や、基板表面に絶縁膜や金属膜および半導体膜等を成膜する成膜処理を行う半導体製造装置としての縦型熱処理装置、及び縦型熱処理装置において用いられる、基板保持具としてのボートの構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体素子の製造プロセスの１つに、縦型熱処理装置を用いた処理、例えばＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）処理がある。縦型熱処理装置の内部において、ウェハは、ウェハ移載機により、ウェハカセットやポッド（ＦＯＵＰ：Ｆront  Ｏpening  Ｕnified  Ｐod）から、ボートに搬送され、複数枚のウェハを搭載したボートが縦型熱処理装置の処理炉内に収容されて熱処理される。ボートの中央部には、製品用の複数枚の製品ウェハが搭載され、ボートの上下端部には、製品用でない各複数枚のダミーウェハが搭載される。ボート上下端部においては、温度や処理ガスの流れを、ボート中央部と同じにすることは困難であり、ボート上下端部のダミーウェハは、複数枚の製品ウェハ間における処理の均質化、例えば成膜処理の均質化を図るためのものである。
【０００３】
従来例のボートの構造を、図７ないし図１０を用いて説明する。図７は、従来例に係るボートの斜視図である。図８は、従来例に係るボートの側面図である。図９は、従来例に係るボートの平面図であり、図８におけるボートのＡ−Ａ断面図である。図１０は、図９のＢ部の部分拡大図である。
図７や図９に示すように、従来例のボートは、天板３１７ａと底板３１７ｂとが、４本の支柱、つまり、３１８ａ、３１８ｂ、３１８ｃ、３１８ｄで結合されている。各支柱には、ウェハ２２０を載置して支持するための支持部が、垂直方向に複数、多段に形成されている。各支柱において多段に形成された支持部の形状は同一である。支持部の各段には、それぞれ１枚のウェハ２２０が、水平姿勢で、つまりウェハ面を水平にして載置される。したがって、ボートには、複数、例えば数十枚〜百数十枚のウェハ２２０が、ウェハ面を水平にして、垂直方向に多段に載置される。これらウェハ２２０のうち、上下端の例えば各５枚程度はダミーウェハであり、製品ウェハは上下端のダミーウェハで挟まれるようにボートの上下方向中央部に積層される。
【０００４】
図９に示すように、ウェハ移載機によりボートにウェハ２２０が挿入される場合のウェハ挿入方向Ｆから見て、右側の前側に右前支柱３１８ａ、右側の後側に右後支柱３１８ｂ、左側の前側に左前支柱３１８ｃ、左側の後側に左後支柱３１８ｄが配置されている。
各支柱には、水平方向に延びる形状を有し、ウェハ２２０を載置するための棒状の、上述した支持部が、垂直方向に多段に、複数形成されている。垂直方向に形成された支持部と支持部との間の空間が、溝状に形成されている。右前支柱３１８ａには右前支持部３１９ａが、右後支柱３１８ｂには右後支持部３１９ｂが、左前支柱３１８ｃには左前支持部３１９ｃが、左後支柱３１８ｄには左後支持部３１９ｄが、それぞれ、垂直方向に複数形成されている。
【０００５】
図９において、各支柱のハッチング部は、垂直方向に延びる柱を形成する柱部の断面を示す。ハッチングしていない部分は、水平方向に延びる支持部の部分である。４本の支柱の支持部の先端に設けられた凸部である載置部により、ウェハ２２０が支持される。このように、ウェハ２２０の周辺を支持するのではなく、ウェハ２２０の中心から周辺へ向かって２／３程度の位置でウェハ２２０を支持することにより、支持部で支持したウェハ２２０が、処理炉内において熱とウェハ２２０の自重とにより撓むことを抑制することができる。
【０００６】
図９や図１０（拡大図）に示すように、右前支柱３１８ａと右後支柱３１８ｂの柱部（ハッチング部）内壁の形状は異なっている。すなわち、右前支柱３１８ａの柱部内壁３１８ａｎは、ウェハ挿入方向Ｆとほぼ平行になるように形成されているが、右後支柱３１８ｂの柱部柱部内壁３１８ｂｎは、ウェハ２２０の外周に徐々に沿うように形成され、後部に行くほどウェハ２２０の外周に接近している。同様に、左前支柱３１８ｃの柱部（ハッチング部）内壁は、ウェハ挿入方向Ｆとほぼ平行になるように形成されているが、左後支柱３１８ｄの柱部（ハッチング部）内壁は、ウェハ２２０の外周に徐々に沿うように形成され、後部に行くほどウェハ２２０の外周に接近している。これは、ウェハ移載機のウェハ移載位置調整時においてウェハ位置決めを行う際に、右後支柱３１８ｂの柱部内壁３１８ｂｎと左後支柱３１８ｄの柱部内壁３１８ｄｎとを、ウェハ位置決めを行うガイドとするためである。
【０００７】
ここで、ウェハ移載機のウェハ移載位置調整方法について説明する。
まず、作業者が、ウェハ移載機のツイーザ上の適切な位置に、位置決め用のウェハ、例えば冶具ウェハを載せる。次に、位置決め用のウェハを載せたウェハ移載機を例えば手動で動かし、右後支柱３１８ｂの柱部内壁３１８ｂｎと左後支柱３１８ｄの柱部内壁３１８ｄｎをガイドとして、位置決め用のウェハの位置調整、つまりウェハ移載機の水平方向における位置調整を行って、位置決め用のウェハをボート上の適切な位置に載置する。このときの位置が、ボートにウェハを載置する際の、ウェハ移載機の水平方向における適正位置となる。このウェハ移載機の適正位置を、当該縦型熱処理装置の記憶部に記憶させておく。実際にウェハ移載機がボートとの間でウェハを自動移載する際は、当該縦型熱処理装置の制御部が、記憶部に記憶させたウェハ移載機の位置に基づき、ウェハ移載機の位置を制御する。
【０００８】
ボート支柱の近傍は、ボート支柱の影響により処理ガスの回り込みが悪く流れにくくなっているため、例えばウェハ２２０に堆積する膜厚が、ウェハ２２０中央部に堆積する膜厚と異なる。この影響を抑制するため、ウェハ２２０の外周とボート支柱との間隔を所定の距離に設定している。
上述したように、右後支柱３１８ｂの柱部内壁３１８ｂｎは、後部に行くほどウェハ２２０の外周に接近しているため、右後支柱３１８ｂの柱部付近は、右前支柱３１８ａの柱部付近に比べて、ウェハ２２０上における処理ガスの回り込みが悪く流れにくくなっている。また、右後支柱３１８ｂの柱部は、右前支柱３１８ａの柱部に比べて水平断面積、つまり容積が大きく、したがって熱容量が大きくなる。左後支柱３１８ｄの柱部も同様である。これらの要因（処理ガスの流れと熱容量）により、特に右後支柱３１８ｂと左後支柱３１８ｄの近傍において、ウェハ２２０面内における膜厚等の均一性が悪化する。
【０００９】
特許文献１には、ボートの基板支持部に複数種類の製品ウェハを搭載して処理するにあたり、製品ウェハの種類に応じてボートの基板支持部の上下間隔や形状を異ならせることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００７−００５５８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の目的は、基板移載機の基板移載位置調整を容易に行うことができ、かつ、基板保持具（ボート）に搭載した基板の面内均一性が悪化することを抑制できる基板保持具を提供すること、及び該基板保持具を用いた半導体製造装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係る半導体製造装置の代表的な構成は、次のとおりである。
水平姿勢の天板と水平姿勢の底板とが垂直方向に延びる複数の支柱により結合され、前記支柱に水平姿勢の基板を垂直方向多段に複数搭載する基板保持具と、
前記基板保持具を収容し、前記基板保持具に搭載された複数の基板を処理する処理室と、
前記処理室の周囲に設けられ、前記処理室内の前記基板保持具に搭載された基板を加熱する加熱部と、を備える半導体製造装置であって、
前記基板保持具の支柱は、垂直方向に延びる柱部と、前記柱部に多段に設けられ基板を支持する支持部とを有し、
前記複数の支柱のうち少なくとも１本の支柱については、前記支柱の上端部又は下端部において前記支持部に支持される基板と前記柱部との間隔が、前記支柱の中央部において前記支持部に支持される基板と前記柱部との間隔よりも狭くなるように、前記柱部が形成されていることを特徴とする半導体製造装置。
【００１３】
また、本発明に係る基板保持具の代表的な構成は、次のとおりである。
水平姿勢の天板と水平姿勢の底板とが垂直方向に延びる複数の支柱により結合され、前記支柱に水平姿勢の基板を垂直方向に複数積載する基板保持具であって、
前記基板保持具の支柱は、垂直方向に延びる柱部と、前記柱部に多段に設けられ基板を支持する支持部とを有し、
前記複数の支柱のうち少なくとも１本の支柱については、前記支柱の上端部又は下端部において前記支持部に支持される基板と前記柱部との間隔が、前記基板保持具の中央部において前記支持部に支持される基板と前記柱部との間隔よりも狭くなるように、前記柱部が形成されていることを特徴とする基板保持具。
【発明の効果】
【００１４】
上記の構成によれば、基板移載機の基板移載位置調整を容易に行うことができ、基板保持具に搭載した基板の面内均一性が悪化することを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態に係る半導体製造装置を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施形態に係る半導体製造装置の処理炉の垂直断面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る基板保持具の斜視図である。
【図４】本発明の実施形態に係る基板保持具の側面図である。
【図５】図４における基板保持具のＣ−Ｃ断面図である。
【図６】図４における基板保持具のＤ−Ｄ断面図である。
【図７】従来例に係る基板保持具の斜視図である。
【図８】従来例に係る基板保持具の側面図である。
【図９】図８における基板保持具のＡ−Ａ断面図である。
【図１０】図９の一部拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の１実施形態を、図面を用いて説明する。
［基板処理装置の概略］
まず、図１、図２を参照して、本実施形態に係る半導体製造装置としての基板処理装置１０を概略的に説明する。図１は、本実施形態に係る基板処理装置を示す斜視図である。図２は、本形態に係る基板処理装置の処理炉の垂直断面図である。
図１に示すように、基板処理装置１０の筐体１０１内部の前面側には、カセットステージ１０５が設けられている。カセットステージ１０５は、図示しない外部搬送装置との間で、基板収納容器としてのカセット１００の授受を行う。カセットステージ１０５の後方には、カセット搬送機１１５が設けられている。カセット搬送機１１５の後方には、カセット１００を保管するためのカセット棚１０９が設けられる。また、カセットステージ１０５の上方には、カセット１００を保管するための予備カセット棚１１０が設けられている。予備カセット棚１１０の上方には、クリーンユニット１１８が設けられている。クリーンユニット１１８は、クリーンエアを筐体１０１の内部を流通させる。
【００１７】
筐体１０１の後部上方には、処理炉２０２が設けられている。処理炉２０２の下方には、ボートエレベータ１２１が設けられている。ボートエレベータ１２１は、ウェハ２２０を搭載したボート２１７を、処理炉２０２の内と外の間で昇降させる。ボート２１７は、ウェハ２２０を水平姿勢で多段に保持する基板保持具である。ボートエレベータ１２１には、処理炉２０２の下端を塞ぐための蓋体としてのシールキャップ２０４が取り付けられている。シールキャップ２０４は、ボート２１７を垂直に支持する。
ボートエレベータ１２１とカセット棚１０９との間には、ウェハ２２０を搬送するウェハ移載機（基板移載機）１１２が設けられている。ウェハ移載機１１２には、基板を載置するためのツイーザが垂直方向に重なるように複数、それぞれ所定の間隔を空けて取り付けられている。ボートエレベータ１２１の横には、処理炉２０２の下端を気密に閉塞するための炉口シャッタ１１６が設けられている。炉口シャッタ１１６は、ボート２１７が処理炉２０２の外にあるときに、処理炉２０２の下端を閉塞することができる。
【００１８】
ウェハ２２０が装填されたカセット１００は、図示しない外部搬送装置からカセットステージ１０５に搬入される。さらに、カセット１００は、カセット搬送機１１５により、カセットステージ１０５からカセット棚１０９または予備カセット棚１１０に搬送される。カセット棚１０９には、ウェハ移載機１１２の搬送対象となるカセット１００が収納される移載棚１２３がある。ボート２１７に対してウェハ２２０が移載されるカセット１００は、カセット搬送機１１５により移載棚１２３に移載される。カセット１００が移載棚１２３に移載されると、ウェハ移載機１１２により、移載棚１２３から降下状態のボート２１７に、ウェハ２２０を移載する。
【００１９】
ボート２１７に所定枚数のウェハ２２０が移載されると、ボートエレベータ１２１により、ボート２１７が処理炉２０２内に挿入され、シールキャップ２０４により、処理炉２０２が気密に閉塞される。気密に閉塞された処理炉２０２内では、ウェハ２２０が加熱されると共に、処理ガスが処理炉２０２内に供給され、ウェハ２２０に加熱等の処理がなされる。
ウェハ２２０の処理が完了すると、上記した動作の逆の手順により、ウェハ２２０は、ウェハ移載機１１２により、ボート２１７から移載棚１２３のカセット１００に移載され、カセット１００は、カセット搬送機１１５により、移載棚１２３からカセットステージ１０５に移載され、図示しない外部搬送装置により、筐体１０１の外部に搬出される。
ボート２１７が降下状態において、炉口シャッタ１１６は、処理炉２０２の下端を気密に閉塞し、外気が処理炉２０２内に巻き込まれるのを防止している。
上記の例では、ウェハ収容容器としてカセットを用いて説明したが、ポッドを用いることもできる。
【００２０】
［処理炉］
図１、図２に示されているように、本実施形態に係る基板処理装置１０は、処理炉２０２を備えており、処理炉２０２は、石英製又はＳｉＣ製の反応管２０３を備えている。反応管２０３は、基板（本例ではウェハ２２０）を収容し、加熱処理する反応容器である。反応管２０３は、加熱部（本例では抵抗ヒータ）２０７の内側に設けられている。反応管２０３は、その下端開口をシールキャップ２０４により、気密部材（図示せず）を介して気密に閉塞される。
ヒータ２０７、反応管２０３およびシールキャップ２０４により、処理炉２０２が形成されている。また、反応管２０３、及びシールキャップ２０４により、処理室２０１が形成されている。シールキャップ２０４の上には、ボート２１７が立設されている。ボート２１７は、処理炉２０２内に、処理炉２０２の下端開口から挿入される。ボート２１７には、バッチ処理される複数のウェハ２２０が、それぞれ水平姿勢で管軸方向（垂直方向）に多段に積載される。ヒータ２０７は、処理炉２０２に挿入されたウェハ２２０を、所定の温度に加熱する。
【００２１】
［ガス供給系］
図２に示すように、処理室２０１へ原料ガスを供給するガス供給系としてのガスノズル２３２が、反応管２０３の側壁に設けられている。ガスノズル２３２の一端は、反応管２０３の下部を水平方向に貫通するように設けられ、図示しない原料ガス供給源から、流量制御手段としてのＭＦＣ(マスフローコントローラ)、及び開閉弁を介し、原料ガスが供給される。ガスノズル２３２に供給された原料ガスは、ガスノズル２３２の他端、又はガスノズル２３２に設けられた複数の孔から、処理室２０１内に導入される。
【００２２】
［排気部］
処理室２０１には、処理室２０１内のガスを排気するガス排気管２３１の一端が接続されている。ガス排気管２３１の他端は、図示しない真空ポンプ（排気装置）にＡＰＣ（Auto  Pressure  Controller）バルブを介して接続されている。処理室２０１内は、真空ポンプによって排気される。
【００２３】
［ボート］
反応管２０３内の中央部には、複数枚のウェハ２２０を多段に所定の間隔で載置するボート２１７が設けられており、このボート２１７はボートエレベータ機構１２１（図１参照）により反応管２０３に出入りできるようになっている。
図２に示すように、ボート２１７に搭載されるウェハ２２０は、製品ウェハ２２１とダミーウェハ２２２を含む。ボート２１７の上端と下端には、それぞれ複数枚のダミーウェハ２２２が搭載され、上下端のダミーウェハ２２２の間の中央部には、製品ウェハ２２１が搭載される。ボート２１７の上下端にダミーウェハ２２２を搭載することにより、製品ウェハ２２１に均一な処理を行うようにしている。
【００２４】
次に、本実施形態に係る基板保持具としてのボート２１７の構造を、図３ないし図６を用いて詳しく説明する。図３は、本実施形態に係る基板保持具の斜視図である。図４は、本実施形態に係る基板保持具の側面図である。図５は、図４における基板保持具のＣ−Ｃ断面図である。図６は、図４における基板保持具のＤ−Ｄ断面図である。ボート２１７の材質としては、石英やＳｉＣを用いることができる。
図３に示すように、本実施形態のボート２１７は、水平姿勢の天板２１７ａと底板２１７ｂとが、４本の支柱、つまり、２１８ａ、２１８ｂ、２１８ｃ、２１８ｄで結合されて構成される。各支柱は、垂直方向に延びる柱部と、製品ウェハ２２１やダミーウェハ２２２を載置して支持するための支持部とから構成されている。支持部は、その一端が柱部と結合し、垂直方向に複数、多段に形成されている。各支持部には、それぞれ１枚の製品ウェハ２２１又はダミーウェハ２２２が、ウェハ面を水平にして、つまり水平姿勢で載置される。
【００２５】
図４（側面図）に示すように、ボート２１７の上下端部には、ダミーウェハ２２２が載置されるダミー領域が設けられ、上下端部のダミー領域で挟まれるボート２１７の中央部には、製品ウェハ２２１が載置されるプロダクト領域が設けられている。製品ウェハ２２１は、例えば数十枚〜百数十枚がプロダクト領域に載置され、ダミーウェハ２２２は、上下端部のダミー領域に、図４の例では各５枚載置される。
【００２６】
図４のＣ−Ｃ断面図（プロダクト領域の断面図）である図５に示すように、ウェハ移載機１１２によりボート２１７にウェハが挿入される場合のウェハ挿入方向Ｆから見て、右側の前側に右前支柱２１８ａ、右側の後側に右後支柱２１８ｂ、左側の前側に左前支柱２１８ｃ、左側の後側に左後支柱２１８ｄが配置されている。
各支柱には、水平方向に延びる形状を有し、製品ウェハ２２１を載置するための棒状で円弧状の支持部が、垂直方向多段に、複数形成されている。支持部の形状は、上下面が平坦な板状であり、その先端には、基板を載置するための載置部が設けられている。垂直方向に形成された支持部と支持部との間の空間は、溝状に形成されている。右前支柱２１８ａには右前支持部２１９ａが、右後支柱２１８ｂには右後支持部２１９ｂが、左前支柱２１８ｃには左前支持部２１９ｃが、左後支柱２１８ｄには左後支持部２１９ｄが、それぞれ、垂直方向に複数形成されている。
【００２７】
図５において、各支柱のハッチング部は、ボート２１７のプロダクト領域において、垂直方向に延びる柱を形成する柱部の水平断面を示す。ハッチングしていない部分は、水平方向に延びる棒状の支持部の部分である。４本の支柱の支持部の先端に設けられた載置部により、製品ウェハ２２１が支持される。前述したように、製品ウェハ２２１の周辺を支持するのではなく、製品ウェハ２２１の中心から周辺へ向かって２／３程度の位置で製品ウェハ２２１を支持することにより、製品ウェハ２２１が撓むことを抑制するようにしている。
【００２８】
図５に示すように、ボート２１７のプロダクト領域において、右前支柱２１８ａと右後支柱２１８ｂの柱部（ハッチング部）の水平断面形状は線対称であり、その断面積（ハッチング部の面積）はほぼ同一である。また、右前支柱２１８ａの柱部内壁２１８ａｎと、右後支柱２１８ｂの柱部内壁２１８ｂｎは、ともにウェハ挿入方向Ｆとほぼ平行になるように形成されている。
同様に、ボート２１７のプロダクト領域において、左前支柱２１８ｃと左後支柱２１８ｄの柱部（ハッチング部）の水平断面形状は線対称であり、その断面積（ハッチング部の面積）はほぼ同一である。また、左前支柱２１８ｃの柱部内壁２１８ｃｎと、左後支柱２１８ｄの柱部内壁２１８ｄｎは、ともにウェハ挿入方向Ｆとほぼ平行になるように形成されている。
【００２９】
したがって、プロダクト領域においては、右後支柱２１８ｂの柱部内壁２１８ｂｎと製品ウェハ２２１の外周との間隔（距離）は、右前支柱２１８ａの柱部内壁２１８ａｎと製品ウェハ２２１の外周との間隔と同じであり、さらに、左後支柱２１８ｄの柱部内壁２１８ｄｎと製品ウェハ２２１の外周との間隔や、左前支柱２１８ｃの柱部内壁２１８ｃｎと製品ウェハ２２１の外周との間隔と同じである。これら柱部内壁と製品ウェハ２２１の外周との間隔は、製品ウェハ２２１の面内均一性が悪化しないように設定されている。
また、右後支柱２１８ｂの柱部の水平断面積は、上述したように右前支柱２１８ａの柱部の水平断面積と同様であり、さらに、左後支柱２１８ｄの柱部水平断面積や左前支柱２１８ｃの柱部水平断面積と同様である。したがって、これら支柱の熱容量も互いに同じになるので、製品ウェハ２２１の面内均一性が悪化することを抑制できる。
【００３０】
他方、図４におけるボート２１７のＤ−Ｄ断面図（ダミー領域の断面図）である図６は、従来例の図９と同様である。従来例の図９で説明したのと同様に、ダミー領域において、右前支柱２１８ａと右後支柱２１８ｂの柱部（ハッチング部）の形状は異なっている。すなわち、右前支柱２１８ａの柱部内壁２１８ａｎは、ウェハ挿入方向Ｆとほぼ平行になるように形成されているが、右後支柱２１８ｂの柱部内壁２１８ｂｎは、ダミーウェハ２２２の外周に徐々に沿うように形成され、後部に行くほどダミーウェハ２２２の外周に接近している。
【００３１】
また、左前支柱２１８ｃの柱部内壁２１８ｃｎは、ウェハ挿入方向Ｆとほぼ平行になるように形成されているが、左後支柱２１８ｄの柱部内壁２１８ｄｎは、ダミーウェハ２２２の外周に徐々に沿うように形成され、後部に行くほどダミーウェハ２２２の外周に接近している。２１９ｅ、２１９ｆはそれぞれ、ダミー領域における右後支持部、左後支持部である。
これは従来例で述べたように、ウェハ移載機のウェハ移載位置調整時においてウェハ位置決めを行う際に、右後支柱２１８ｂの柱部内壁２１８ｂｎと左後支柱２１８ｄの柱部内壁２１８ｄｎを、ウェハ位置決めを行うガイド（案内機構）とするためである。
【００３２】
このように、ダミー領域においては、右後支柱２１８ｂの柱部内壁２１８ｂｎは、後部に行くほどダミーウェハ２２２の外周に接近しているため、右後支柱２１８ｂの柱部付近は、右前支柱２１８ａの柱部付近に比べて、ダミーウェハ２２２上における処理ガスの回り込みが悪く流れにくくなっている。また、左後支柱２１８ｄの柱部内壁２１８ｄｎは、後部に行くほどダミーウェハ２２２の外周に接近しているため、左後支柱２１８ｄの柱部付近は、左前支柱２１８ｃの柱部付近に比べて、ダミーウェハ２２２上における処理ガスの回り込みが悪く流れにくくなっている。
また、右後支柱２１８ｂの柱部の水平断面積は、右前支柱２１８ａの柱部の水平断面積に比べて大きく、したがって熱容量が大きくなる。左後支柱２１８ｄの柱部も、右後支柱２１８ｂの柱部と同様である。これらの要因（処理ガスの流れと熱容量）により、ダミーウェハ２２２面内における膜厚等の均一性が悪化するが、製品ウェハ２２１でないので問題とならない。
【００３３】
以上説明したように、本実施形態のプロダクト領域においては、４本の支柱の柱部内壁とウェハの外周との間隔は、互いに同じである。また、ダミー領域における後支柱の柱部内壁とウェハの外周との間隔は、プロダクト領域における後支柱の柱部内壁とウェハの外周との間隔よりも狭く、ダミー領域における前支柱の柱部内壁とウェハの外周との間隔よりも狭い。
なお、本実施形態においては、前支柱の柱部内壁とウェハの外周との間隔は、プロダクト領域及びダミー領域において同じであるが、プロダクト領域とダミー領域で異ならせる構成とすることもできる。例えば、ダミー領域における右前支柱２１８ａの柱部内壁２１８ａｎとウェハの外周との間隔を、ダミー領域における右後支柱２１８ｂの柱部内壁２１８ｂｎとウェハの外周との間隔と同様に狭くする構成としてもよい。
【００３４】
また、本実施形態においては、ダミー領域における後支柱の柱部内壁とウェハの外周との間隔を、後方になるに従って徐々に狭くなるように構成したが、後方になるに従って徐々に狭くなる構造に限られるものではなく、基板移載機１１２がボート２１７へウェハの移載を行うウェハ移載位置を求めるための案内機構として用いられる構造であればよい。例えば、ダミー領域における後支柱の柱部内壁とウェハの外周とが接触するような構造でもよい。
また、本実施形態においては、２本の後支柱のいずれについても、ダミー領域における柱部内壁とウェハの外周との間隔を、プロダクト領域における柱部内壁とウェハの外周との間隔よりも狭くなるように構成したが、２本の後支柱のいずれか一方のみについて、ダミー領域における柱部内壁とウェハの外周との間隔を、プロダクト領域における柱部内壁とウェハの外周との間隔よりも狭くなるように構成することも可能である。
【００３５】
次に、本実施形態におけるウェハ移載機のウェハ移載位置調整方法の一例について説明する。
まず、作業者が、ウェハ移載機のツイーザ上の適切な位置に、位置決め用のウェハ、例えば冶具ウェハを載せる。次に、位置決め用のウェハを載せたウェハ移載機を例えば手動で垂直方向及び水平方向に動かし、位置決め用のウェハをボート２１７上の適切な位置に載置する。このとき、右後支柱２１８ｂの柱部内壁２１８ｂｎと左後支柱２１８ｄの柱部内壁２１８ｄｎをガイドとして、位置決め用のウェハの位置調整、つまりウェハ移載機の水平方向における位置調整を行って、適切な位置を求める。この位置が、ボート２１７にウェハを載置する際の、ウェハ移載機の水平方向における位置となる。
このウェハ移載機のウェハ移載位置を、当該縦型熱処理装置の記憶部に記憶させておく。ウェハ移載機の垂直方向駆動機構や水平方向駆動機構は、それぞれの原点位置からの距離をカウントするエンコーダを有しており、エンコーダのカウント値をウェハ移載機の位置として記憶する。実際にウェハ移載機がボート２１７との間で、製品ウェハ２２１やダミーウェハ２２２を自動移載する際は、当該縦型熱処理装置の制御部が、記憶部に記憶させたウェハ移載機の垂直方向及び水平方向におけるウェハ移載位置に基づき、ウェハ移載機の位置を制御する。
【００３６】
上記の実施形態によれば、少なくとも次の効果を奏する。
（１）基板保持具の支柱の上端部又は下端部において支持部に支持される基板と柱部との間隔が、支柱の中央部において支持部に支持される基板と柱部との間隔よりも狭くなるように、基板保持具支柱の柱部を形成したので、支柱の上端部又は下端部においてウェハ移載機のウェハ移載位置調整を容易に行うことができ、かつ、支柱の中央部において支持する製品ウェハの面内均一性悪化を抑制できる。
（２）基板保持具の後側支柱の上端部又は下端部において支持部に支持される基板と柱部との間隔が、後側支柱の中央部において支持部に支持される基板と柱部との間隔よりも狭くなるように、後側支柱の柱部を形成し、基板保持具の前側支柱の上端部又は下端部において支持部に支持される基板と柱部との間隔が、前側支柱の中央部において支持部に支持される基板と柱部との間隔と同じになるように、前側支柱の柱部を形成したので、前側支柱近傍における製品ウェハの面内均一性悪化をより抑制でき、また、前側支柱の構造が簡素化されるので、前側支柱の製作日数やコストを低減できる。
（３）基板保持具の前側支柱と後側支柱をそれぞれ２本の支柱で構成し、２本の後側支柱において、後側支柱の上端部又は下端部において支持部に支持される基板と柱部との間隔が、後側支柱の中央部において支持部に支持される基板と柱部との間隔よりも狭くなるように、後側支柱の柱部を形成したので、ウェハ移載機のウェハ移載位置調整をより正確かつ容易に行うことができる。
【００３７】
なお、本発明は、前記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に変更が可能であることはいうまでもない。
上記の実施形態では、基板保持具の支柱が４本の場合について説明したが、基板保持具の支柱の数を変更すること、例えば、基板保持具の支柱を３本で構成し、前側を２本、後側を１本で構成することも可能である。
また、上記の実施形態では、ウェハ移載機のウェハ移載位置調整を行うことのできるダミー領域が基板保持具の上下端の両方に設けられる場合について説明したが、基板保持具の上下端のいずれか一方のみに、ウェハ移載機のウェハ移載位置調整を行うことのできるダミー領域を設けるよう構成することも可能である。
また、本発明は、本発明に係る処理を実行する装置としてだけでなく、方法として、或いは、このような方法を実現するためのプログラムや当該プログラムを記録する記録媒体などとして把握することができる。
【００３８】
本明細書には、本発明に係る少なくとも次の構成が含まれる。すなわち、
第１の構成は、
水平姿勢の天板と水平姿勢の底板とが垂直方向に延びる複数の支柱により結合され、前記支柱に水平姿勢の基板を垂直方向多段に複数搭載する基板保持具と、
前記基板保持具を収容し、前記基板保持具に搭載された複数の基板を処理する処理室と、
前記処理室の周囲に設けられ、前記処理室内の前記基板保持具に搭載された基板を加熱する加熱部と、を備える半導体製造装置であって、
前記基板保持具の支柱は、垂直方向に延びる柱部と、前記柱部に多段に設けられ基板を支持する支持部とを有し、
前記複数の支柱のうち少なくとも１本の支柱については、前記支柱の上端部又は下端部において前記支持部に支持される基板と前記柱部との間隔が、前記支柱の中央部において前記支持部に支持される基板と前記柱部との間隔よりも狭くなるように、前記柱部が形成されていることを特徴とする半導体製造装置。
【００３９】
第２の構成は、第１の構成の半導体製造装置であって、
前記基板保持具の複数の支柱は、当該基板保持具に基板が挿入される方向である基板挿入方向から見て、前側の前側支柱と後側の後側支柱とから構成され、
前記後側支柱の上端部又は下端部において前記支持部に支持される基板と前記柱部との間隔が、前記後側支柱の中央部において前記支持部に支持される基板と前記柱部との間隔よりも狭くなるように、前記後側支柱の柱部が形成されていることを特徴とする半導体製造装置。
【００４０】
第３の構成は、前記第２の構成の半導体製造装置であって、
前記前側支柱と前記後側支柱は、それぞれ２本で構成され、
前記２本の後側支柱のいずれにおいても、前記後側支柱の上端部又は下端部において前記支持部に支持される基板と前記柱部との間隔が、前記後側支柱の中央部において前記支持部に支持される基板と前記柱部との間隔よりも狭くなるように、前記後側支柱の柱部が形成されていることを特徴とする半導体製造装置。
【００４１】
第４の構成は、前記第１の構成ないし第３の構成の半導体製造装置であって、
前記支柱の中央部には、製品基板が支持され、前記支柱の上端部又は下端部には、製品基板ではないダミー基板が支持されることを特徴とする半導体製造装置。
【００４２】
第５の構成は、前記第１の構成ないし第４の構成の半導体製造装置であって、
前記基板保持具との間で基板の移載を行う基板移載機を備え、
前記支持部に支持される基板と前記柱部との間隔が、前記支柱の中央部よりも狭く形成されている前記支柱の上端部又は下端部の前記柱部は、前記基板移載機が前記基板保持具へ基板の移載を行う基板移載位置の案内機構として用いられることを特徴とする半導体製造装置。
【００４３】
第６の構成は、前記第１の構成ないし第５の構成の半導体製造装置であって、
前記支持部に支持される基板と前記柱部との間隔が、前記支柱の中央部よりも狭く形成されている前記支柱の上端部又は下端部は、前記支持部に支持される基板と前記柱部との間隔が、後方になるに従って徐々に狭くなるように、前記柱部が形成されていることを特徴とする半導体製造装置。
【００４４】
第７の構成は、
水平姿勢の天板と水平姿勢の底板とが垂直方向に延びる複数の支柱により結合され、前記支柱に水平姿勢の基板を垂直方向に複数積載する基板保持具であって、
前記基板保持具の支柱は、垂直方向に延びる柱部と、前記柱部に多段に設けられ基板を支持する支持部とを有し、
前記複数の支柱のうち少なくとも１本の支柱については、前記支柱の上端部又は下端部において前記支持部に支持される基板と前記柱部との間隔が、前記基板保持具の中央部において前記支持部に支持される基板と前記柱部との間隔よりも狭くなるように、前記柱部が形成されていることを特徴とする基板保持具。
【符号の説明】
【００４５】
１０…基板処理装置（半導体製造装置）、１１２…ウェハ移載機、２０１…処理室、２０２…処理炉、２０３…反応管、２０４…シールキャップ、２０７…ヒータ（加熱部）、２１７…ボート（基板保持具）、２１７ａ…天板、２１７ｂ…底板、２１８ａ…右前支柱、２１８ａｎ…右前支柱の柱部内壁、２１８ｂ…右後支柱、２１８ｂｎ…右後支柱の柱部内壁、２１８ｃ…左前支柱、２１８ｃｎ…左前支柱の柱部内壁、２１８ｄ…左後支柱、２１８ｄｎ…左後支柱の柱部内壁、２１９ａ…右前支持部、２１９ｂ…右後支持部、２１９ｃ…左前支持部、２１９ｄ…左後支持部、２１９ｅ…右後ダミー支持部、２１９ｆ…左後ダミー支持部、２２０…ウェハ、２２１…製品ウェハ、２２２…ダミーウェハ、２３１…ガス排気管、２３２…ガスノズル、３１８ａ…右前支柱、３１８ａｎ…右前支柱の柱部内壁、３１８ｂ…右後支柱、３１８ｂｎ…右後支柱の柱部内壁、３１８ｃ…左前支柱、３１８ｄ…左後支柱、３１９ａ…右前支持部、３１９ｂ…右後支持部、３１９ｃ…左前支持部、３１９ｄ…左後支持部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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