(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
扁平な略直方体形状の反応管であって、
被処理基板を出し入れするための開口が形成された前面部と、
前記前面部と対向する背面部と、
前記被処理基板の幅よりも大きな間隔を空けて前記前面部と前記背面部との間で互いに平行に延在する左側壁部および右側壁部と、
前記前面部、前記背面部、前記左側壁部および前記右側壁部のそれぞれの上端部の間に延在し、前記左側壁部および前記右側壁部の間で上に弧を描いてアーチ状に形成される上部外側壁部と、
前記上部外側壁部の内側で前記前面部、前記背面部、前記左側壁部および前記右側壁部のそれぞれの上端部の間に面状の梁部として延在する上部内側壁部と、
前記前面部、前記背面部、前記左側壁部および前記右側壁部のそれぞれの下端部の間に延在し、前記左側壁部および前記右側壁部の間で下に弧を描いてアーチ状に形成される下部外側壁部と、
前記下部外側壁部の内側で前記前面部、前記背面部、前記左側壁部および前記右側壁部のそれぞれの下端部の間に面状の梁部として延在する下部内側壁部と
を有する反応管。
【請求項２】
前記背面部に、前記管内に処理ガスを導入するための処理ガス導入口と管内を排気するための排気口とが形成される請求項１に記載の反応管。
【請求項３】
前記下部内側壁部の上面に、前記被処理基板を載置して支持するための複数の突状の基板支持部が所定の間隔を置いて離散的に設けられる請求項１または請求項２に記載の反応管。
【請求項４】
前記上部内側壁部が前記左側壁部および右側壁部に対してほぼ直角な面内で延在する請求項１〜３のいずれかに記載の反応管。
【請求項５】
前記下部内側壁部が前記左側壁部および右側壁部に対してほぼ直角な面内で延在する請求項１〜４のいずれかに記載の反応管。
【請求項６】
前記上部外側壁部と前記上部内側壁部との間に形成される第１の空間に前記処理ガス導入口および前記排気口の一方が臨み、前記下部外側壁部と前記下部内側壁部との間に形成される第２の空間に前記処理ガス導入口および前記排気口の他方が臨む請求項１〜５のいずれかに記載の反応管。
【請求項７】
前記上部内側壁部および前記下部内側壁部の各々に１つまたは複数の通気孔が形成される請求項６に記載の反応管。
【請求項８】
前記上部内側壁部に形成される通気孔と前記下部内側壁部に形成される通気孔とは管の前後方向の両端部に離れて形成される請求項７に記載の反応管。
【請求項９】
前記上部内側壁部および前記下部内側壁部にそれぞれ広く分散して前記通気孔が多数形成される請求項７に記載の反応管。
【請求項１０】
前記第１の空間および／または前記第２の空間に温度センサを設ける請求項６〜９のいずれかに記載の反応管。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれかに記載の反応管と、
前記反応管の少なくとも前記上部外側壁部または前記下部外側壁部に対向して設けられた面状の抵抗加熱部と
を有する熱処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体ウエハ、ＬＣＤ（液晶ディスプレイ）基板等の被処理基板を枚葉式で熱処理するための反応管および熱処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体デバイスやＬＣＤ等の製造プロセスでは、酸化、拡散、ホットウォールＣＶＤ等の種々の工程で熱処理が用いられている。最近のデザインルールが０．２μｍから０．１μｍへとより微細化しており、半導体ウエハが２００ｍｍから３００ｍｍへと大口径化していることに伴なって、大面積の極薄膜形成技術に対応できる高温かつ急速の熱処理法が要求されている。
【０００３】
具体的には、熱拡散ドーピングやゲート酸化膜、キャパシタ絶縁膜等の極薄膜形成においては、サーマルバジェット（熱履歴）を小さくするうえで急速つまり短時間の熱処理が要求される。また、ＰＮ接合においても、ＰＮ接合面を浅くして、低抵抗化や任意形状表面でのＰＮ接合形成を可能にするには、接合時の膜劣化や結晶欠陥の発生を防止する必要があり、そのためには高温かつ短時間の熱拡散処理が求められる。
【０００４】
従来より、抵抗加熱方式で急速熱処理を行う枚葉型熱処理装置では、扁平な反応管が用いられている。典型的には、上下一対の面状抵抗加熱部の間に扁平な反応管を設け、この反応管の中に被処理基板を水平姿勢で配置して、上下の面状抵抗加熱部より発せられる放射熱を反応管を通して被処理基板に与えるようにしている。反応管の一側面には被処理基板を出し入れするための開口が形成され、他の側面には管内に処理ガスを供給するためのガス供給管や管内を排気するための排気管等が接続される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような扁平な反応管を用いる従来の枚葉式熱処理装置では、高温かつ急速の熱処理たとえば低酸素分圧雰囲気での高温酸化等のために、高温下で反応管の内部を減圧するに際して、管の内外の圧力差による応力によって反応管が割れてしまうことがあった。この種の扁平または薄型の反応管は、縦方向に延在する四方の側面に対して水平方向に延在する上面と下面が相対的に著しく大きな六面体形状のチャンバとして構成される。このようなチャンバ構造においては、側面の管壁よりも上面および下面の管壁に著しく大きな圧力ないし応力が加わることで、上面または下面の管壁でひびや割れが生じやすい。ウエハの大口径化が進むほど、反応管の扁平度が大きくなるため、この問題は一層顕著になる。
【０００６】
本発明は、かかる従来技術の問題点に鑑みてなされたもので、管内を減圧しても割れ難い高耐圧性の反応管を提供することを目的とする。
【０００７】
本発明の別の目的は、大型の被処理基板向けに扁平度を大きくしても耐圧性等の物理的強度を十全に確保できるようにした反応管を提供することにある。
【０００８】
本発明の他の目的は、反応管の安全性を向上させた熱処理装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明の反応管は、扁平な略直方体形状の反応管であって、被処理基板を出し入れするための開口が形成された前面部と、管内に処理ガスを導入するための処理ガス導入口と管内を排気するための排気口とが形成された背面部と、前記被処理基板の幅よりも大きな間隔を空けて前記前面部と前記背面部との間で互いに平行に延在する左側壁部および右側壁部と、前記前面部、前記背面部、前記左側壁部および前記右側壁部のそれぞれの上端部の間に延在し、前記左側壁部および前記右側壁部の間で上に弧を描いてアーチ状に形成される上部外側壁部と、前記上部外側壁部の内側で前記前面部、前記背面部、前記左側壁部および前記右側壁部のそれぞれの上端部の間に面状の梁部として延在する上部内側壁部と、前記前面部、前記背面部、前記左側壁部および前記右側壁部のそれぞれの下端部の間に延在し、前記左側壁部および前記右側壁部の間で下に弧を描いてアーチ状に形成される下部外側壁部と、前記下部外側壁部の内側で前記前面部、前記背面部、前記左側壁部および前記右側壁部のそれぞれの下端部の間に面状の梁部として延在する下部内側壁部とを有する構成とした。
【００１０】
上記の構成においては、外に向かって弧を描いてアーチ状に形成された上部外側壁部および下部外側壁部に対して上部内側壁部および下部内側壁部がそれぞれ面状の梁部となって２重壁構造が形成されている。管内の処理室を減圧する際に管の内外の圧力差で側面の管壁に比して上面および下面の管壁に著しく大きな応力が加わっても、２重壁構造で応力を外側の壁部と内側の壁部とに分散させることにより、高耐圧性を得ることができる。
【００１１】
上記の構成においては、管内に処理ガスを導入するための処理ガス導入口と管内を排気するための排気口は管の背面部に形成してよい。
【００１２】
本発明の反応管では、前面部、背面部、左右両側壁部および上下両内側壁部によって処理室が形成される。この処理室内に被処理基板を出し入れ可能に収容するための一態様として、下部内側壁部の上面に被処理基板を載置して支持するための複数の突状の基板支持部を所定の間隔を置いて離散的に設けてよい。
【００１３】
上部内側壁部と下部内側壁部は、上記２重壁構造における面状の梁部として機能するとともに処理室の天井部および床板部としても機能するものであり、好ましくは、左側壁部および右側壁部に対してほぼ直角な面内で延在する構成であってよい。
【００１４】
上部外側壁部と上部内側壁部との間に形成される空間（第１の空間）と下部外側壁部と下部内側壁部との間に形成される空間（第２の空間）をそれぞれ処理ガスまたは排気ガスに対してバッファ室として機能させることができる。つまり、第１の空間（上部バッファ室）に処理ガス導入口および排気口の一方を臨ませ、第２の空間（下部バッファ室）に処理ガス導入口および排気口の他方を臨ませる構成としてよい。
【００１５】
本発明の反応管において処理室内に所要の処理ガスを流すために、上部内側壁部および前記下部内側壁部の各々に１つまたは複数の通気孔を形成する構成としてよい。通気孔の位置として、たとえば上部内側壁部に形成される通気孔と下部内側壁部に形成される通気孔と管の前後方向の両端部に離す構成としてよい。この場合、処理ガス導入口より導入された処理ガスは管の前部または後部側の通気孔から処理室内に入って処理室内を前後方向に反対側の通気孔へ向って流れる。あるいは、別の好ましい態様として、上部内側壁部および下部内側壁部にそれぞれ広く分散して通気孔が多数形成する構成も可能である。この構成では、たとえば被処理基板の被処理面に向けて処理ガスをシャワー状に供給することができる。
【００１６】
本発明の反応管では、上記第１の空間および／または第２の空間のスペースを利用して温度センサを取り付けることもできる。
【００１７】
本発明の熱処理装置は、本発明の反応管と、この反応管の少なくとも上部外側壁部または下部外側壁部に対向して設けられた面状の抵抗加熱部とを有する。かかる構成においては、反応管自体が高耐圧性を有するため、熱処理、特に高温急速熱処理を安全に行うことができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜図１５を参照して本発明の好適な実施形態を説明する。
【００１９】
図１および図２に本発明の一実施形態による処理装置の全体構成を示す。この処理装置は、半導体デバイスやＬＣＤ等の製造プロセスにおいて酸化、拡散、アニール、熱ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）等の熱処理を急速加熱で行う急速熱処理装置として構成されている。
【００２０】
この急速熱処理装置は、５つのセクション、つまりカセットステーション１０、ローダ／アンローダ部１２、ロードロック・モジュール１４、トランスファ・モジュール１６およびプロセス・モジュール１８を有している。
【００２１】
カセットステーション１０には１つまたは複数のカセット載置台２０が水平方向たとえばＹ方向に並べて設けられ、各カセット載置台２０の上にカセット（またはキャリア）ＣＲが１個載置される。カセットＣＲは、被処理基板たとえば半導体ウエハＷを垂直方向に所定の間隔を空けて水平姿勢で複数多段に収容し、一側面の開口から任意に出し入れできるように構成されている。たとえばＡＧＶ（Automatic Guided Vehicle）またはＲＧＶ（Rail Guided Vehicle）等の無人搬送車（図示せず）がカセットステーション１０にアクセスして、処理前の半導体ウエハＷを収容するカセットＣＲを所定のカセット載置台２０にセットし、あるいは処理済の半導体ウエハＷを収容するカセットＣＲを所定のカセット載置台２０から搬出するようになっている。
【００２２】
ローダ／アンローダ部１２は、カセットステーション１０とロードロック・モジュール１４との間で半導体ウエハＷを１枚ずつ搬送するためのウエハ搬送機構２２を備えている。このウエハ搬送機構２２は、カセットステーション１０のカセット配列方向（Ｙ方向）に沿って移動可能な搬送体２４と、この搬送体２４に搭載されＺ方向、θ方向およびＸ方向に移動可能な搬送アーム２６とを有している。搬送アーム２６は、所望のカセットＣＲに所望の高さ位置で正面からアクセスして、カセットＣＲ内の該当のウエハ収納位置から１枚の半導体ウエハＷを取り出し、または該当のウエハ収納位置に１枚の半導体ウエハＷを挿し込みできるようになっている。
【００２３】
ロードロック・モジュール１４は、鉛直方向で上下に多段配置された複数たとえば一対のロードロック室を左右に２組（２８Ｈ，２８Ｌ），（３０Ｈ，３０Ｌ）設けている。より詳細には、ローダ／アンローダ部１２側から見て左方に上下に多段配置された一対のロードロック室２８Ｈ，２８Ｌは未処理の半導体ウエハＷを一時的に留め置くための未処理基板多段配置部を構成し、右方に上下に多段配置された一対のロードロック室３０Ｈ，３０Ｌは処理済の半導体ウエハＷを一時的に留め置くための処理済基板多段配置部を構成する。この実施形態において、処理済基板多段配置部のロードロック室３０Ｈ，３０Ｌは、処理済の半導体ウエハＷを所定温度まで冷却するためのクーリングチャンバまたはステージを兼ねている。
【００２４】
各ロードロック室２８Ｈ，２８Ｌ，３０Ｈ，３０Ｌの室内には複数本たとえば３本の支持ピン３２からなるウエハ載置部が設けられている。また、各ロードロック室に真空ポンプ（図示せず）や不活性ガス供給部（図示せず）が接続されており、室内空間を真空または不活性ガス雰囲気にすることも可能となっている。さらに、クーリングチャンバとして機能する処理済基板多段配置部のロードロック室３０Ｈ，３０Ｌには、たとえば水冷または空冷式の冷却機構（図示せず）を設けてもよい。
【００２５】
未処理基板多段配置部のロードロック室２８Ｈ，２８Ｌにおいては、ローダ／アンローダ部１２と向き合う側面に設けられた開閉扉３４付きの開口が入口（ウエハ搬入口）を形成し、トランスファ・モジュール１６とゲートバルブ３６を介して連結される開口が出口（ウエハ搬出口）を形成している。ローダ／アンローダ部１２のウエハ搬送機構２２は、開閉扉３４が開いているロードロック室２８Ｈ，２８Ｌ内に未処理の半導体ウエハＷを１枚ずつ別々のタイミングで搬入するようになっている。
【００２６】
処理済基板多段配置部のロードロック室３０Ｈ，３０Ｌにおいては、ローダ／アンローダ部１２と向き合う側面に設けられた開閉扉３４付きの開口が出口（ウエハ搬出口）を形成し、トランスファ・モジュール１６にゲートバルブ３６を介して連結される開口が入口（ウエハ搬入口）を形成している。ローダ／アンローダ部１２のウエハ搬送機構２２は、開閉扉３４が開いているロードロック室３０Ｈ，３０Ｌから処理済の半導体ウエハＷを１枚ずつ別々のタイミングで搬出するようになっている。
【００２７】
ロードロック室２８Ｈ，２８Ｌ，３０Ｈ，３０Ｌに隣接して、ローダ／アンローダ部１２のウエハ搬送機構２２によりアクセス可能なアライメントユニット３８が設けられている。このアライメントユニット３８の中には、半導体ウエハＷのノッチまたはオリフラを所定の向きに合わせるためのアライメント機構（図示せず）が設けられている。
【００２８】
トランスファ・モジュール１６は、上面および下面が閉塞された円筒状の搬送室４０を有し、この搬送室４０の中に回転可能かつ進退または伸縮可能な搬送アーム４２を設けている。この搬送アーム４２は、所定の高さ位置で水平に平行移動する上下２段または一対のピンセット４４Ｈ，４４Ｌを有しており、２枚の半導体ウエハＷ，Ｗを両ピンセット４４Ｈ，４４Ｌで上下２段に保持して並列的に同時搬送するようになっている。搬送アーム４２を駆動するための駆動源を収容する機械室４６は搬送室４０の下に設けられている。
【００２９】
搬送室４０の側面には、ロードロック室２８Ｈ，２８Ｌ，３０Ｈ，３０Ｌにそれぞれゲートバルブ３６を介して連結するための開口と、後述するプロセス・モジュール１８の各プロセスチャンバ５４Ｈ，５４Ｌにゲートバルブ５２を介して連結するための開口が形成されている。
【００３０】
搬送室４０は密閉可能に構成されてよく、さらには真空ポンプ（図示せず）や不活性ガス供給部（図示せず）に接続され、室内空間を真空または不活性ガス雰囲気にすることも可能となっている。
【００３１】
図３、図４および図５に、搬送室４０内に設けられる搬送アーム４２のピンセット４４（４４Ｈ，４４Ｌ）の構成を示す。
【００３２】
ピンセット４４は、水平方向に延在するＹ字状のベース部（アーム支持部）４６と、このベース部４６の一対の先端部より一定の間隔を空けて前方へ水平かつ平行に延びる一対の管状アーム部４８，４８と、両アーム部４８，４８の中間部ないし先端部にて適当な間隔を置いて内側に向ってほぼ水平に突出するウエハ保持用の複数のつめ部５０とで構成される。ここで、両アーム部４８，４８間の間隔は半導体ウエハＷの幅つまり直径よりも大きな寸法に選ばれている。ピンセット４４の各部（４６，４８，５０）は高耐熱性の材質たとえば石英ガラスからなっている。
【００３３】
各つめ部５０は、板厚ｄがたとえば０．８ｍｍ程度の板片からなり、板面を垂直にしてアーム部４８に溶接されている。各つめ部５０の上端面は基端部から先端部に向って幾らか凸面状の丸みをもって下降傾斜し、この丸みをもった傾斜面の中腹にコンタクト部５０ａが設定されている。図４および図５に示すように、各つめ部５０のコンタクト部５０ａにほぼ線接触で半導体ウエハＷの周縁部が水平に載るようになっている。
【００３４】
搬送アーム４２は、半導体ウエハＷをピンセット４４の両アーム部４８，４８の間に支持して搬送する。その際、半導体ウエハＷはウエハ周縁部つまり周辺部除外領域にてつめ部５０と接触する。このことにより、後述するプロセス・モジュール１８でたとえば１０００゜Ｃ以上の高温急速熱処理を受けた直後の半導体ウエハＷを搬送アーム４２によって搬出しても該ウエハＷにスリップ等の結晶欠陥が発生し難くなっている。
【００３５】
プロセス・モジュール１８において、各プロセスチャンバ５４（５４Ｈ，５４Ｌ）は急速加熱用の熱処理装置として構成されており、たとえば直方体形状の箱型ハウジング５６を有し、このハウジング５６に後述する反応管５８および抵抗加熱ヒータ６０を内蔵している。
【００３６】
図６および図７に、プロセスチャンバ５４における抵抗加熱ヒータ６０の構成を模式的に示す。この実施形態の抵抗加熱ヒータ６０は、扁平な略六面体形状に形成された反応管５８の上面、下面、左右両側面にそれぞれ隣接して対向する面状の上面抵抗加熱部６２、下面抵抗加熱部６４、左側面抵抗加熱部６６および右側面抵抗加熱部６８を有している。各面状抵抗加熱部６２〜６８は、抵抗発熱により放射熱を発生して、反応管５８内の半導体ウエハＷを加熱する。なお、各面状抵抗加熱部６２〜６８の放熱面の前にたとえば高純度炭化ケイ素（ＳｉＣ）からなる均熱板または熱拡散板（図示せず）を設ける構成も可能である。
【００３７】
上面抵抗加熱部６２および下面抵抗加熱部６４の各々はチャンバ入口側から見て前後方向（Ｘ方向）に複数のゾーンたとえばフロントゾーン６２ａ，６４ａ、ミドルゾーン６２ｂ，６４ｂおよびリアゾーン６２ｃ，６４ｃの３つのゾーンに分割されており、各ゾーン別に独立した通電制御が行われるようになっている。これら３つのゾーンの中、ミドルゾーン６２ｂ，６４ｂが反応管５８内に収容される半導体ウエハＷのほぼ全域をカバーし、フロントゾーン６２ａ，６４ａおよびリアゾーン６２ｃ，６４ｃが半導体ウエハＷの前後周辺部をカバーするようにゾーン設定がなされている。左側面抵抗加熱部６６および右側面抵抗加熱部６８はそれぞれ単一のサイドゾーンとして機能する。
【００３８】
かかる構成においては、反応管５８内の半導体ウエハＷに対して、上面抵抗加熱部６２および下面抵抗加熱部６４のミドルゾーン６２ｂ，６４ｂがウエハ全面にほぼ垂直に放射熱を与える。しかし、ミドルゾーン６２ｂ，６４ｂの放射熱だけでは、半導体ウエハＷの中心部よりも周辺部の方で相対的に温度が低くなりやすく、ウエハ全体にわたって均一な温度分布を得るのが難しい。
【００３９】
この実施形態では、上面抵抗加熱部６２および下面抵抗加熱部６４のフロントゾーン６２ａ，６４ａおよびリアゾーン６２ｃ，６４ｃによって前後方向（Ｘ方向）のウエハ周辺部への放射熱を補強するとともに、左側面抵抗加熱部６６および右側面抵抗加熱部６８によって左右横方向（Ｙ方向）のウエハ周辺部への放射熱を補強することにより、ミドルゾーン６２ｂ，６４ｂだけの加熱による温度分布の不均一性を効果的に補正し、ウエハ全体にわたって均一な温度分布を得ることができる。
【００４０】
特に、左側面抵抗加熱部６６および右側面抵抗加熱部６８は、半導体ウエハＷのウエハ面と直交する面状の抵抗加熱部として左右両側に設けられるため、必要最小限の占有スペースで足り、プロセスチャンバ５４の大型化を伴なうことなく高精度な温度均一性を実現することが可能であり、半導体ウエハの大口径化に有利に対応することができる。
【００４１】
図８および図９に一実施例による抵抗加熱ヒータ６０の具体的な構成を示す。この実施例では、たとえばステンレス鋼からなるハウジング５６と抵抗加熱ヒータ６０の各面状抵抗加熱部６２，６４，６６，６８との間にたとえばセラミックからなる断熱部材７０を挿んでいる。
【００４２】
各面状抵抗加熱部６２，６４，６６，６８は、たとえばセラミックからなる芯棒（コア）にたとえば二ケイ化モリブデン（ＭoＳi2）からなる抵抗発熱線や、鉄（Ｆe）とクロム（Ｃr）とアルミニウム（Ａl）の合金線であるカンタル（商品名）線等の抵抗発熱線を一定のピッチまたはリードで巻き付けたコイル状の抵抗発熱素子ＲＥを平面状（二次元方向）に多数配列してなるものである。
【００４３】
より詳細には、上面抵抗加熱部６２および下面抵抗加熱部６４では、各々の抵抗発熱素子ＲＥを左右横方向（Ｙ方向）に延在するように設け、前後方向（Ｘ方向）に抵抗発熱素子ＲＥを複数本並べて敷き詰めている。また、左側面抵抗加熱部６６および右側面抵抗加熱部６８では、各々の抵抗発熱素子ＲＥを前後方向（Ｘ方向）に上面抵抗加熱部６２および下面抵抗加熱部６４の端から端まで延在するように設け、縦方向（Ｚ方向）に抵抗発熱素子ＲＥを上面抵抗加熱部６２と下面抵抗加熱部６４との隙間を埋めるように複数本並べて敷き詰めている。
【００４４】
各ゾーン６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，６４ａ，６４ｂ，６４ｃ，６６，６８内では全ての抵抗発熱素子ＲＥが電気的に直列に接続されてよい。異なるゾーン間では、基本的には電気的に分離または並列接続されてよい。もっとも、上面抵抗加熱部６２および下面抵抗加熱部６４のそれぞれ相対向するフロントゾーン６２ａ，６４ａ、ミドルゾーン６２ｂ，６４ｂおよびリアゾーン６２ｃ，６４ｃ同士を電気的に直列接続する構成としてもよい。また、左右のサイドゾーンとして相対向する左側面抵抗加熱部６６および右側面抵抗加熱部６８の間でも、相互に直列接続して共通の通電制御を行ってもよいが、好ましくは左右の空間的偏差を補正できるように両者（６６，６８）を電気的に分離または並列接続して各々独立した通電制御を行ってよい。
【００４５】
独立した通電制御が行われるゾーン毎に、発熱温度を温度制御回路へフィードバックするための温度センサたとえば熱電対ＴＣが取り付けられる。この実施例では、フロントゾーン（６２ａ，６４ａ）、ミドルゾーン（６２ｂ，６４ｂ）およびリアゾーン（６２ｃ，６４ｃ）にそれぞれ熱電対ＴＣa，ＴＣb，ＴＣcが取り付けられ、左右のサイドゾーン６６，６８にそれぞれ熱電対ＴＣL，ＴＣRが取り付けられる。
【００４６】
図８および図９において、トランスファ・チャンバ４０側から見てハウジング５６の前面には、半導体ウエハＷを出し入れするための口（開口）５６ａが形成されている。また、ハウジング５６の背面には、後述する反応管５８に接続される処理ガス供給管８８および排気管９０（図１１〜図１３）をそれぞれ通すための貫通孔５６ｂ，５６ｃと、反応管５８に取付される熱電対ＴＣd，ＴＣe，ＴＣf，ＴＣg（図１１、図１３、図１４）をそれぞれ通すための貫通孔５６ｄ，５６ｅとが形成されている。
【００４７】
この実施形態の抵抗加熱ヒータ６０では、上面抵抗加熱部６２および下面抵抗加熱部６４の左右両側に抵抗加熱部６６，６８を設けることによって左右横方向（Ｙ方向）の温度均一性を実現する方式であるため、各エリア６２，６４，６６，６８に配置する抵抗発熱素子を同一の規格または仕様にすることが可能である。特に、この実施例のように、全てのコイル状抵抗発熱素子ＲＥのリードを一定にする構成においては、製作上のコストダウンをはかれるだけでなく、リード粗密部間の調整が要らなくなり、通電制御も簡単になる。もっとも、必要に応じて、所望のゾーンに配置するコイル状抵抗発熱素子のリードを適当な粗密化する構成も可能である。
【００４８】
図１０に、抵抗加熱ヒータ６０の通電制御系統の構成例を示す。この実施例では、フロントゾーン（６２ａ，６４ａ）、ミドルゾーン（６２ｂ，６４ｂ）、リアゾーン（６２ｃ，６４ｃ）、左サイドゾーン６６および右サイドゾーン６８毎に別個の温調用スイッチング回路たとえばＳＳＲ（ソリッド・ステート・リレー）７２ａ，７２ｂ，７２ｃ，７４，７６が充てられる。各ＳＳＲは、制御回路７８の制御の下でスイッチング（オン・オフ）動作して、交流電源８０からの電力を各ゾーンに供給する。制御回路７８は、各ゾーン（６２ａ，６４ａ）、（６２ｂ，６４ｂ）、（６２ｃ，６４ｃ）、６６、６８の発熱温度（制御量）を各熱電対ＴＣa，ＴＣb，ＴＣc，ＴＣL，ＴＣRを通じてフィードバックし、各設定値に一致するように各ＳＳＲ７２ａ，７２ｂ，７２ｃ，７４，７６をオン・オフ制御する。一方で、制御回路７８は、メインコントローラ（図示せず）と抵抗加熱ヒータ６０の通電制御に関係する所要の信号またはデータをやりとりする。
【００４９】
この実施形態では、上記のように、プロセスチャンバ５４において、上面抵抗加熱部６２および下面抵抗加熱部６４を前後方向（Ｘ方向）でフロントゾーン６２ａ，６４ａ、ミドルゾーン６２ｂ，６４ｂおよびリアゾーン６２ｃ，６４ｃの３つに分割した。しかし、任意の形態のゾーン分割が可能であり、２分割や４分割以上のゾーン分割も可能であり、横方向（Ｙ方向）におけるゾーン分割も可能である。また、必要に応じて、上面抵抗加熱部６２および下面抵抗加熱部６４のいずれか一方を省く構成も可能である。また、左側面抵抗加熱部６６および下面抵抗加熱部６４においても任意の形態のゾーン分割が可能である。
【００５０】
図１１〜図１４にこの実施形態における反応管５８の構成を示す。この反応管５８は全体が高耐熱性の材質たとえば石英からなり、扁平な略直方体形状に形成されているが、より正確には垂直方向に延在する左右両側壁部５８ｃ，５８ｄの間で上部外側壁部５８ａおよび下部外側壁部５８ｂがそれぞれアーチ状に形成されている。つまり、上部外側壁部５８ａは上に弧を描くようなアーチ状形に形成され、下部外側壁部５８ｂは下に弧を描くようなアーチ状に形成されている。上部外側壁部５８ａおよび下部外側壁部５８ｂの内側には左右両側壁部５８ｃ，５８ｄの間で水平方向に面状に延在する上部内側壁部５８ｅおよび下部内側壁部５８ｆがそれぞれ天井部および床板部として形成されている。これら天井部５８ｅおよび床板部５８ｆと左右両側壁部５８ｃ，５８ｄとで扁平な直方体形状の処理空間または処理室８２が形成されている。左右両側壁部５８ｃ，５８ｄの両端部には脚部８３が設けられている。
【００５１】
上部外側壁部５８ａおよび下部外側壁部５８ｂと天井部５８ｅおよび床板部５８ｆとの間に形成される空間８４，８６は、それぞれ処理ガスまたは排気ガスに対してバッファ室として機能する。上部バッファ室８４には、反応管背面に形成されたガス導入口を介してたとえば石英管からなる処理ガス供給管８８が接続される。下部バッファ室８６には、反応管背面に形成された排気口を介してたとえば石英管からなる排気管９０が接続される。処理ガス供給管８８は処理ガス供給部（図示せず）に通じており、排気管９０は排気ダクトまたは真空ポンプ（図示せず）に通じている。
【００５２】
天井部５８ｅおよび床板部５８ｆにはそれぞれ処理ガスおよび排気ガスを通すための１つまたは複数の通気孔またはスリットが形成される。図示の構成例では、天井部５８ｅの反応管背面寄りの端部つまり処理ガス供給管８８の出口付近の部位に左右横方向（Ｙ方向）に延在するスリット９２が形成され、床板部５８ｆの反応管前面開口つまりウエハ出し入れ口９６付近の部位に左右横方向（Ｙ方向）に延在するスリット９４が形成されている。
【００５３】
かかるガス流通機構において、処理ガス供給管８８より供給される処理ガスは、先ず上部バッファ室８４に導入された後、反応管背面側の上部スリット９２から処理室８２へ導入され、処理室８２内ではウエハ出し入れ口９６側へ向って流れる。処理室８２内の排気ガスは、ウエハ出し入れ口９６側の下部スリット９４から下部バッファ室８６へ引き込まれた後、反応管背面側の排気口を通って排気管９０へ排出されるようになっている。
【００５４】
なお、一変形例として、図１５に示すように、天井部５８ｅおよび床板部５８ｆにおいてそれぞれ処理ガスおよび排気ガスを通すための通気孔９２’，９４’を広く分散させて多数形成する構成も可能である。このような多孔板構造によれば、上部バッファ室８４より処理室８２内の半導体ウエハＷに向けて処理ガスをシャワー状に均一に降り注ぐことが可能であり、さらには処理室８２内の排気ガスを床板部５８ｆの全域を通じて均一かつ速やかに排出することができる。
【００５５】
処理室８２において、床板部５８ｆには、半導体ウエハＷをほぼ水平に支持するためのたとえば石英からなる複数本たとえば３本の突状支持部９８が離散的に所定位置に設けられている。上記搬送室４０内の搬送アーム４２は、ウエハ出し入れ口９６からピンセット４４を処理室８２に挿入して、未処理の半導体ウエハＷを突状支持部９８の上に載置するか、あるいは処理済の半導体ウエハＷを突状支持部９８から引き取るようになっている。
【００５６】
上部バッファ室８４および／または下部バッファ室８６には、処理室８２の室内温度を近似値として測定するための温度センサを取り付けることができる。この実施形態では、下部バッファ室８６において反応管背面側から長短２本の石英管１００，１０２を挿し込んで床板部５８ｆの下面にたとえば溶接で取付し、これらの石英管１００，１０２に１本または複数本の熱電対ＴＣd〜ＴＣgを挿入している。
【００５７】
より詳細には、左右横方向の中心線から少しずらした位置（つまりガス管８８，９０を避けた位置）で石英管１００を反応管背面から前部付近までＸ方向に延在させ、その管の中に長さの異なる３本の熱電対ＴＣd，ＴＣe，ＴＣfを挿入している。これら３本の熱電対ＴＣd，ＴＣe，ＴＣfの感温部（測温接点）は、上記抵抗加熱ヒータ６０におけるフロントゾーン（６２ａ，６４ａ）、ミドルゾーン（６２ｂ，６４ｂ）、リアゾーン（６２ｃ，６４ｃ）のエリアにそれぞれ位置し、前後方向（Ｘ方向）において３つのゾーンから受ける放射熱の影響をそれぞれモニタするために用いられる。
【００５８】
また、処理室８２の左側または右側端部位置で石英管１０２を反応管背面から中心部付近までＸ方向に延在させ、その管の中に１本の熱電対ＴＣgを挿入している。この熱電対ＴＣgは，横方向（Ｙ方向）のウエハ周辺部付近でサイドゾーン（この例では左サイドゾーン６６）から受ける放射熱の影響をモニタするために用いられる。なお、反対側のサイドゾーン（右サイドゾーン６８）から受ける放射熱の影響をモニタするための熱電対を追加してもよい。
【００５９】
各熱電対ＴＣd，ＴＣe，ＴＣf，ＴＣgの出力信号はたとえばメインコントローラに与えられ、必要に応じてメインコントローラから抵抗加熱ヒータ６０の制御回路７８にフィードバック信号または補正信号として与えられてよい。
【００６０】
この実施形態の反応管５８では、上記のように扁平な略六面体構造において、上部外側壁部５８ａおよび下部外側壁部５８ｂを左右両側壁部５８ｃ，５８ｄの間でアーチ状に形成するとともに、上部外側壁部５８ａおよび下部外側壁部５８ｂの内側に左右両側壁部５８ｃ，５８ｄの間で上部内側壁部（天井部）５８ｅおよび下部内側壁部（床板部５８ｆ）を水平方向に延在する面状の梁部として形成しているため、管の上面および下面が２重壁構造となっており、たとえば反応管５８の中を減圧する際に管の内外の圧力差で応力が発生しても破損するおそれはない。つまり、反応管５８の反応室内を減圧すると、側面の管壁よりも上面および下面の管壁に著しく大きな圧力ないし応力が加わるが、上記のような２重壁構造により外側壁部５８ａ，５８ｂと内側壁部５８ｃ，５８ｄとの間で応力を分散させるため、割れ難くなっている。
【００６１】
次に、この実施形態の処理装置における全体的な動作を説明する。一例として、プロセス・モジュール１８の両プロセスチャンバ５４Ｈ，５４Ｌにおいては、高温たとえば１１５０゜Ｃで酸化、拡散等の急速加熱処理を行うものとする。なお、以下に説明する装置全体の動作はメインコトローラまたはシステムコントローラによって制御される。
【００６２】
カセットステーション１０には、未処理の半導体ウエハＷを収納し、または収納可能なカセットＣＲが搬入され、搬入されたカセットＣＲはいずれかのカセット載置台２０の上に載置される。ローダ／アンローダ部１２のウエハ搬送機構２２は、カセットステーション１０に搬入されている任意のカセットＣＲ内の任意のカセット収納位置にアクセスして、そのカセット収納位置から未処理の半導体ウエハＷを取り出すことができる。
【００６３】
ローダ／アンローダ部１２のウエハ搬送機構２２は、カセットステーション１０より未処理の半導体ウエハＷをほぼ水平に１枚取り出すと、搬送アーム２６を約１８０゜旋回させてから、アライメントユニット３８の前に移動して、該半導体ウエハＷをアライメントユニット３８に搬入する。アライメントユニット３８内で該半導体ウエハＷはノッチまたはオリフラ合わせとセンタリングを受ける。
【００６４】
ウエハ搬送機構２２は、位置合わせを終えた半導体ウエハＷをアライメントユニット３８から搬出し、次いで未処理基板多段配置部のロードロック室２８Ｈ，２８Ｌの前までＹ方向に移動し、搬送アーム２６を搬入先であるロードロック室２８Ｈ，２８Ｌの片方たとえばロードロック室２８Ｈの高さ位置に昇降移動させる。ロードロック室２８Ｈは、ウエハ搬入口の開閉扉３４を開けた状態でウエハ搬送機構２２を迎える。ウエハ搬送機構２２は、搬送アーム２６を前進または伸張させてロードロック室２８Ｈ内に入れ、室内の支持ピン３２に半導体ウエハＷを所定の向きで移載する。
【００６５】
しかる後、ウエハ搬送機構２２は、カセットステーション１０へ戻り、上記と同様の手順および動作で、未処理の別の半導体ウエハＷを任意のカセットＣＲ内の任意のウエハ収納位置から取り出してきて、今度は他方のロードロック室２８Ｌに搬入する。こうして、両ロードロック室２８Ｈ，２８Ｌには２枚の未処理半導体ウエハＷ，Ｗが別々のタイミングで搬入され、そこで両半導体ウエハＷ，Ｗは水平姿勢で上下２段に配置された状態で留め置かれる。なお、各ロードロック室２８Ｈ，２８Ｌにおいては、半導体ウエハＷの搬入完了後に搬入口側の扉３４が閉じて、必要に応じて室内を減圧したり、あるいは不活性ガス雰囲気に置換してもよい。
【００６６】
一方、プロセス・モジュール１８では、各プロセスチャンバ５４Ｈ，５４Ｌにおいて上記抵抗加熱ヒータ６０により加熱炉内の温度、より正確には反応管５８内の温度を設定温度（１１５０゜Ｃ）に維持するための温度制御が行われる。
【００６７】
上記のようにして未処理基板多段配置部のロードロック室２８Ｈ，２８Ｌ内に２枚の半導体ウエハＷが上下２段に収容配置されると、またはそれに先立って、トランスファ・モジュール１６の搬送室４０内で搬送アーム４２が移動動作して両ピンセット４４Ｈ，４４Ｌをそれぞれロードロック室２８Ｈ，２８Ｌの前に附ける。そして、両ロードロック室２８Ｈ，２８Ｌの搬出口側のゲートバルブ３６，３６が開くと、搬送アーム４２は、両ピンセット４４Ｈ，４４Ｌを前進または伸張させて両ロードロック室２８Ｈ，２８Ｌ内に挿入し、支持ピン３２，３２から半導体ウエハＷ，Ｗを上下２段配置状態のまま取り出す。次いで、両ピンセット４４Ｈ，４４Ｌで半導体ウエハＷ，Ｗを上下２段に支持した状態で所定角度旋回して、プロセス・モジュール１８の両プロセスチャンバ５４Ｈ，５４Ｌの前にそれぞれ両ピンセット４４Ｈ，４４Ｌを附けて待機する。
【００６８】
ここで、各ピンセット４４Ｈ，４４Ｌにおいては、図３〜図５に示すように、半導体ウエハＷがその裏面の周縁部（周辺部除外領域）にて左右２対（計４個）のつめ部５０にほぼ水平に載る状態で両アーム部４８，４８の間に保持される。
【００６９】
そして、両プロセスチャンバ５４Ｈ，５４Ｌの手前で両ゲートバルブ５４，５４が同時に開くと、搬送アーム４２は間を置かず即座に両プロセスチャンバ５４Ｈ，５４Ｌ内に未処理の半導体ウエハＷ，Ｗを同時に搬入する。より詳細には、両ピンセット４４Ｈ，４４Ｌを両プロセスチャンバ５４Ｈ，５４Ｌの反応室５８，５８内に挿入し、それぞれの突状支持部９８，９８に未処理の半導体ウエハＷを移載したなら、すばやく両ピンセット４４Ｈ，４４Ｌを引いて両プロセスチャンバ５４Ｈ，５４Ｌからそれぞれ退出させる。この直後に両ゲートバルブ５４，５５が閉じる。
【００７０】
両プロセスチャンバ５４Ｈ，５４Ｌにおいて、両反応室５８，５８内にそれぞれ搬入された未処理の半導体ウエハＷ，Ｗはそのまま直ちに設定温度（１１５０゜Ｃ）下に置かれて高温の急速熱処理を受ける。なお、搬入のタイミングに合わせて、たとえば搬入直後に、両反応室５８，５８への処理内容に応じた所定の処理ガスの供給を開始してよい。
【００７１】
ところで、上記のようにして未処理基板多段配置部のロードロック室２８Ｈ，２８Ｌより未処理の半導体ウエハＷが上下２段の状態で搬送室４０側へ搬出されると、両ロードロック室２８Ｈ，２８Ｌは空になる。すると、ローダ／アンローダ部１２のウエハ搬送機構２２が適当なタイミングを見計らい、上記と同様の手順および動作で、カセットステーション１０の所望のカセットＣＲから２枚の未処理の波導体ウエハＷ，Ｗを１枚ずつ別々に両ロードロック室２８Ｈ，２８Ｌに搬入しておく。
【００７２】
両プロセスチャンバ５４Ｈ，５４Ｌにおいては、上記のようにして未処理の半導体ウエハＷ，Ｗが搬入された時点から予め設定した処理時間が経過すると、ウエハ出し入れ口側で両ゲートバルブ５４，５４が同時に開く。この時、トランスファ・モジュール１６側の搬送アーム４２は両プロセスチャンバ５４Ｈ，５４Ｌ４の前で待機している。したがって、熱処理終了直後に両ゲートバルブ５４，５４が同時に開くと、搬送アーム４２は間を置かず即座に両プロセスチャンバ５４Ｈ，５４Ｌから高温状態の半導体ウエハＷ，Ｗを同時に搬出する。より詳細には、両ピンセット４４Ｈ，４４Ｌを両プロセスチャンバ５４Ｈ，５４Ｌの反応室５８，５８内に挿入し、それぞれの突状支持部９８，９８から処理済の半導体ウエハＷ，Ｗを取ったなら、すばやく両ピンセット４４Ｈ，４４Ｌを引いて両プロセスチャンバ５４Ｈ，５４Ｌからそれぞれ退出させる。この直後に両ゲートバルブ５４，５５は閉じてよい。
【００７３】
各プロセスチャンバ５４から処理済の半導体ウエハＷを搬出するに際して、搬送アーム４２は比較的低い温度たとえば常温で高温状態の半導体ウエハＷと接触する。この実施形態では、図３〜図５に示すように搬送アーム４２はピンセット４４の両アーム部４８，４８に取り付けたつめ部５０にて半導体ウエハＷの周辺部除外領域と線接触で接触するので、該半導体ウエハＷにスリップ等の結晶欠陥を招く可能性は低く、仮にそのような結晶欠陥が生じても周辺部除外領域内のものであるから歩留まりに影響することはない。
【００７４】
トランスファ・モジュール１６において、搬送アーム４２は、上記のようにして両プロセスチャンバ５４Ｈ，５４Ｌから高温急速熱処理を施された直後の両半導体ウエハＷ，Ｗを搬出すると、それらの半導体ウエハＷ，Ｗを両ピンセット４４Ｈ，４４Ｌで上下２段に支持した状態で所定角度旋回して、処理済基板多段配置部のロードロック室つまりクーリングチャンバ３０Ｈ，３０Ｌ側へ附ける。この時、両クーリングチャンバ３０Ｈ，３０Ｌのウエハ搬入口側で両ゲートバルブ５２，５２が開いた状態になっていてよい。
【００７５】
したがって、搬送アーム４２は、すみやかに両ピンセット４４Ｈ，４４Ｌを両クーリングチャンバ３０Ｈ，３０Ｌの中に挿入し、両チャンバ３０Ｈ，３０Ｌ内の支持ピン３２の上に処理直後でまだ高温状態の両半導体ウエハＷ，Ｗを載置することができる。そして、両ピンセット４４Ｈ，４４Ｌがクーリングチャンバ３０Ｈ，３０Ｌから退出すると、両ゲートバルブ５２，５２が閉じる。
【００７６】
こうして、両プロセスチャンバ５４Ｈ，５４Ｌで同時に高温急速熱処理を施された両半導体ウエハＷ，Ｗは、搬送室４０とカセットステーション１０との間の処理済ウエハ搬送経路の途中に設置された両クーリングチャンバ３０Ｈ，３０Ｌの中で同時に所定温度たとえば常温までそれぞれ冷却される。
【００７７】
そして、両クーリングチャンバ３０Ｈ，３０Ｌの中で処理済の両半導体ウエハＷ，Ｗが所定温度まで冷却された後に、ローダ／アンローダ部１２のウエハ搬送機構２２が両クーリングチャンバ３０Ｈ，３０Ｌにウエハ搬出口側からアクセスし、処理済の両半導体ウエハＷ，Ｗを１つずつ別々に搬出する。
【００７８】
ウエハ搬送機構２２は、各クーリングチャンバ３０Ｈ，３０Ｌより処理済の半導体ウエハＷを１枚単位で取り出すと、搬送アーム２６を約１８０゜旋回させてから、カセットステーション１０の所望のカセットＣＲの前に移動し、該カセットＣＲの任意のウエハ収納位置に該処理済の半導体ウエハＷを挿し込む。必要に応じて、カセットＣＲに収納する前にアライメントユニット３８で処理済の半導体ウエハＷのアライメントを行ってもよい。
【００７９】
一方、トランスファ・モジュール１６において、搬送アーム４２は、上記のようにして処理済の両半導体ウエハＷ，Ｗを両クーリングチャンバ３０Ｈ，３０Ｌに搬入し終えると、好ましくはその直後に、両ピンセット４４Ｈ，４４Ｌを空にした状態（無負荷状態）で所定角度旋回して、未処理基板多段配置部の両ロードロック室２８Ｈ，２８Ｌ側へ附けてよい。この時点で、両ロードロック室２８Ｈ，２８Ｌ内には新たな未処理の半導体ウエハＷ，Ｗが上下２段に配置されている。したがって、両ゲートバルブ３６，３６が開くと、上記と同様にして、搬送アーム４２は両半導体ウエハＷ，Ｗを上下２段状態のまま両ロードロック室２８Ｈ，２８Ｌから両ピンセット４４Ｈ，４４Ｌに載せて搬出し、次いで両プロセスチャンバ５４Ｈ，５４Ｌへ搬入する。
【００８０】
以後も、上記と同様にして、カセットステーション１０とロードロック・モジュール１４との間ではローダ／アンローダ部１２を介して未処理または処理済の半導体ウエハＷを１枚ずつ搬送し、ロードロック・モジュール１４とプロセス・モジュール１８との間ではトランスファ・モジュール１６を介して未処理または処理済の半導体ウエハＷを上下２段で一対ずつ搬送する。
【００８１】
この実施形態の処理装置において、ローダ／アンローダ部１２のウエハ搬送機構２２は、カセットステーション１０に対して半導体ウエハＷを一時に１枚単位で搬入出すればよいため、任意のカセットＣＲ内の任意のウエハ収納位置をアクセス先に選択することが可能であり、カセットＣＲ内のウエハ収納位置間隔が比較的狭くてもウエハの取り出しおよび挿し込みを迅速かつ正確に行うことができる。また、アライメントユニット３８をウエハ１枚分のアライメント機構で構成できるため、ユニット３８を小型化できるうえ、ウエハ搬送機構２２からも迅速にアクセスしやすいという利点がある。もっとも、複数枚の半導体ウエハＷを多段で同時に位置合わせするアライメント機構をアライメントユニット３８に設ける構成も可能である。
【００８２】
また、ウエハ搬送機構２２は、ロードロック・モジュール１４に対しても半導体ウエハＷを一時に１枚単位で搬入出すればよいため、各ロードロック室に対して時分割的にフレキシブルなタイミングでアクセスしてウエハＷの搬入出を行うことができる。
【００８３】
一方、トランスファ・モジュール１６の搬送アーム４２は、プロセス・モジュール１８に直結された搬送室４０内で未処理または処理済の半導体ウエハＷを上下に複数多段に支持して搬送することにより、複数の半導体ウエハＷに同時的な枚葉処理を効率的かつ正確に受けさせることができる。
【００８４】
特に、この実施形態では、プロセス・モジュール１８において上下２段の両プロセス・チャンバ５４Ｈ，５４Ｌの反応室５８，５８内を熱処理用の高温に維持しておいて、上下２段型の一対のピンセット４４Ｈ，４４Ｌを用いて未処理または処理済の２枚の半導体ウエハＷ，Ｗを同時に搬入または搬出するため、高温急速加熱処理において半導体ウエハの被処理面をより高速に昇温し、より高速に除温することができる。
【００８５】
さらに、この処理装置では、ロードロック・モジュール１４に、未処理の半導体ウエハＷを複数多段に配置して留め置くためのロードロック室２８Ｈ，２８Ｌと、処理済の半導体ウエハＷを複数多段に配置して留め置くためのロードロック室３０Ｈ，３０Ｌとを並列に設置している。かかる構成によって、未処理基板搬送操作と処理済基板搬送操作とを並列的または同時的に行って、スループットを向上させることができる。
【００８６】
そして、処理済基板多段配置部の両ロードロック室３０Ｈ，３０Ｌをクーリングチャンバとして使用し、両プロセスチャンバ５４Ｈ，５４Ｌで高温急速熱処理を施された両半導体ウエハＷ，Ｗを搬送室４０とカセットステーション１０との間の処理済ウエハ搬送経路の途中に設置された両クーリングチャンバ３０Ｈ，３０Ｌの中に留め置きながら所定温度まで冷却するようにしている。このことにより、特別な占有スペースを必要とする専用のクーリングチャンバは不要となっており、装置コストの低減やフットプリントの縮小を実現することができる。
【００８７】
上記実施形態では、プロセスチャンバ５４の反応管５８において、上部外側壁部５８ａおよび下部外側壁部５８ｂをそれぞれアーチ状に形成しており、可及的に薄型で大きな耐圧性を有する管構造を得ることができる。しかし、上部外側壁部５８ａおよび／または下部外側壁部５８ｂをアーチ状以外の形状たとえば平坦状に形成する構成も可能である。また、上記実施形態では上部外側壁部５８ａおよび下部外側壁部５８ｂを左右両側壁部５８ｃ，５８ｄの間でアーチ状に形成したが、管の前面と背面との間でアーチ状に形成する構成も可能である。
【００８８】
また、上記実施形態では、プロセス・モジュール１８において両プロセスチャンバ５４Ｈ，５４Ｌを急速熱処理用のチャンバとして構成した。しかし、他の処理チャンバとして構成することも可能であり、たとえばプラズマ処理やエッチング処理用の処理室として構成してもよい。本発明の反応管を、熱処理以外の処理に用いることも可能である。
【００８９】
本発明の反応管または熱処理装置を用いる処理方法は常圧のプロセス、減圧プロセス、真空プロセスのいずれにも適用することができる。被処理基板としては、半導体ウエハに限らず、ＬＣＤ基板、ガラス基板、ＣＤ基板、フォトマスク、プリント基板等も可能である。
【００９０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の反応管によれば、管内を減圧しても割れ難い高耐圧性のチャンバ構造を得ることができ、大型の被処理基板向けに扁平度を大きくしても管自体で十全の物理的強度を確保することができる。
【００９１】
本発明の熱処理装置によれば、本発明の反応管を用いることにより、高温かつ急速の熱処理を安全に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態における処理装置の全体構成を示す一部断面略側面図である。
【図２】実施形態による処理装置の全体構成を示す略平面図である。
【図３】実施形態のトランスファ・モジュールにおける搬送アームのピンセットの構成を示す平面図である。
【図４】実施形態における搬送アームのピンセットの要部の構成を示す部分斜視図である。
【図５】実施形態における搬送アームのピンセットのつめ部の構成を示す部分拡大側面図である。
【図６】実施形態のプロセス・チャンバにおける抵抗加熱ヒータの構成を模式的に示す分解斜視図である。
【図７】実施形態における抵抗加熱ヒータの構成（組立体）を模式的に示す斜視図である。
【図８】実施形態における抵抗加熱ヒータの具体的構成を示す縦断平面図である。
【図９】実施形態における抵抗加熱ヒータの具体的構成を示す横断平面図である。
【図１０】実施形態における抵抗加熱ヒータの通電制御部の回路構成を示す図である。
【図１１】実施形態のプロセス・チャンバにおける反応管の構成を示す平面図である。
【図１２】実施形態における反応管の構成を示す縦断面図である。
【図１３】実施形態における反応管の構成を示す背面図である。
【図１４】実施形態における反応管の構成を示す横断面図である。
【図１５】実施形態の一変形例による反応管の構造を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１０    カセットステーション
１２    ローダ／アンローダ
１４    ロードロック・モジュール
１６    トランスファ・モジュール
１８    プロセス・モジュール
２２    ウエハ搬送機構
２８Ｈ，２８Ｌ    ロードロック室（未処理基板多段配置部）
３０Ｈ，３０Ｌ    ロードロック室（処理済基板多段配置部）
３２    支持ピン
３４    開閉蓋
３６    ゲートバルブ
４０    搬送室
４２    搬送アーム
５２    ゲートバルブ
５４（５４Ｈ，５４Ｌ）    プロセスチャンバ
５８    反応管
５８ａ    上部外側壁部
５８ｂ    下部外側壁部
５８ｃ    左側壁部
５８ｄ    右側壁部
５８ｅ    上部内側壁部
５８ｆ    下部内側壁部
６０    抵抗加熱ヒータ
ＲＥ    抵抗発熱素子
８８    処理ガス供給管
９０    排気管
９６    ウエハ出し入れ口
９８    ウエハ支持部
１００，１０２    石英管
ＴＣd，ＴＣe，ＴＣf    熱電対
【図１】
0003916040.tif 000002
【図２】
0003916040.tif 000003
【図３】
0003916040.tif 000004
【図４】
0003916040.tif 000005
【図５】
0003916040.tif 000006
【図６】
0003916040.tif 000007
【図７】
0003916040.tif 000008
【図８】
0003916040.tif 000009
【図９】
0003916040.tif 000010
【図１０】
0003916040.tif 000011
【図１１】
0003916040.tif 000012
【図１２】
0003916040.tif 000013
【図１３】
0003916040.tif 000014
【図１４】
0003916040.tif 000015
【図１５】
0003916040.tif 000016