(57)【要約】    【課題】  待機室でのウェーハの変形を防止しつつ、又ウェーハの移動を防止しつつ、不活性ガスを供給して冷却効果を増大させ、更に冷却時間を短縮してスループットの増大を図る。    【解決手段】  基板１を収納し、処理する処理室４１と、該処理室と連設する待機室３３と、該待機室に設けられ、冷却ガスを拡散して噴出する第１ガス噴出手段５１，５５と、前記待機室に設けられ、基板に向けて冷却ガスを噴出する第２ガス噴出手段５２，５６と、前記処理室から前記待機室に基板を搬出した際に、前記第１ガス噴出手段から冷却ガスを噴出させ、所定時間経過後前記第２ガス噴出手段により冷却ガスを噴出させる様、前記第１ガス噴出手段、前記第２ガス噴出手段を制御する制御部５７とを具備する。    【選択図】          図５
2009044058.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を収納し、処理する処理室と、該処理室と連設する待機室と、該待機室に設けられ、冷却ガスを拡散して噴出する第１ガス噴出手段と、前記待機室に設けられ、基板に向けて冷却ガスを噴出する第２ガス噴出手段と、前記処理室から前記待機室に基板を搬出した際に、前記第１ガス噴出手段から冷却ガスを噴出させ、所定時間経過後前記第２ガス噴出手段により冷却ガスを噴出させる様、前記第１ガス噴出手段、前記第２ガス噴出手段を制御する制御部とを具備することを特徴とする基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリコンウェーハ等の基板に薄膜の生成、酸化処理、不純物の拡散、アニール処理、エッチング等の処理を行い、半導体装置を製造する基板処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
基板処理装置の１つとして、反応管、加熱装置等から成る処理炉を具備し、前記反応管に所要枚数の基板を収納し、基板を加熱装置で所定温度に加熱し、反応管内に処理ガスを供給し、基板処理を行う。
【０００３】
一度に所要枚数の基板を処理するバッチ式の基板処理装置では、基板保持具（ボート）に所要枚数の基板（ウェーハ）が水平多段に装填され、基板保持具が処理炉に装入され、基板は基板保持具に保持された状態で加熱され、所要の処理がなされる。
【０００４】
前記ボートは、垂直方向に延びる複数本の支柱を有し、該支柱に基板保持用の溝が所要ピッチで刻設されている。ウェーハは前記溝に挿入され、水平姿勢で多段に保持される様になっている。
【０００５】
又、基板処理装置は、前記処理炉に連設された待機室を具備し、待機室で前記ボートに基板が装填され、待機室から処理炉にボートが装入され、処理後は待機室にボートが引出され、ボートから処理済のウェーハが払出される。
【０００６】
処理後の基板（以下処理済基板）を払出す場合、所定の温度迄冷却する必要があり、処理後、基板を冷却する方法としては処理炉内で冷却する方法、処理炉から取出して冷却する方法がある。処理炉から取出して処理済基板を冷却するのは、短時間で冷却を行えるという利点があるが、処理後の基板は高熱であり、炉外に取出した場合自然酸化が問題となる。自然酸化膜の生成は、処理品質を低下させ、半導体装置製造の歩留りを低下させるので避けなければならない。
【０００７】
この為、特許文献１に示される様に、待機室に不活性ガスを供給し、又待機室を排気可能として、待機室を不活性ガス雰囲気とし、不活性ガス雰囲気で処理済ウェーハを冷却して、酸化膜の生成を防止している。
【０００８】
又、特許文献１は、前記待機室に垂直に立設された不活性ガス供給ノズルを示している。該不活性ガス供給ノズルは窒素ガス供給源に接続され、垂直方向に多数の吐出口を具備し、該噴出口から水平方向に窒素ガスを吐出すると共に待機室を排気する様になっている。
【０００９】
待機室が不活性ガス雰囲気とされることで、処理済ウェーハの酸化防止が成されると共に、不活性ガスが供給されつつ排気されることで、待機室の熱が不活性ガスと共に排熱される。従って、不活性ガスの給排は、冷却手段としても機能している。
【００１０】
処理済ウェーハは、高温（例えば６００℃）であり、待機室（例えば室温）とは大きな温度差がある。この為、処理済ウェーハを待機室に引出すと、温度差によりウェーハに反りを生じてしまう。特に近年のウェーハの大口径化により、この反りが顕著に生じ易くなってしまっている。反りを生じた状態では、ウェーハとウェーハを保持している溝とは点接触状態となっており、僅かな外力でウェーハが動く可能性があり、又ウェーハが動くと、ウェーハと溝との摩擦でパーティクルを発生する可能性がある。又、急速にウェーハを冷却すると、ウェーハの反り、反りの戻りを助長することになり、ウェーハの変形過程で溝とウェーハ間でズレを生じ、やはりパーティクル発生の原因となっていた。
【００１１】
不活性ガスをウェーハに向って水平方向に吐出した場合、局部的に急速に冷却し、更にウェーハに風圧を作用させることとなるので、不活性ガス供給ノズルからの窒素ガス吐出は、ウェーハに風圧を作用させない様になっていた。
【００１２】
この為、不活性ガスの供給流量が制限され、冷却作用も抑制される結果となっていた。
【００１３】
【特許文献１】特開平８−３１９０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は斯かる実情に鑑み、待機室でのウェーハの変形を防止しつつ、又ウェーハの移動を防止しつつ、不活性ガスを供給して冷却効果を増大させ、更に冷却時間を短縮してスループットの増大を図るものである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は、基板を収納し、処理する処理室と、該処理室と連設する待機室と、該待機室に設けられ、冷却ガスを拡散して噴出する第１ガス噴出手段と、前記待機室に設けられ、基板に向けて冷却ガスを噴出する第２ガス噴出手段と、前記処理室から前記待機室に基板を搬出した際に、前記第１ガス噴出手段から冷却ガスを噴出させ、所定時間経過後前記第２ガス噴出手段により冷却ガスを噴出させる様、前記第１ガス噴出手段、前記第２ガス噴出手段を制御する制御部とを具備する基板処理装置に係るものである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、基板を収納し、処理する処理室と、該処理室と連設する待機室と、該待機室に設けられ、冷却ガスを拡散して噴出する第１ガス噴出手段と、前記待機室に設けられ、基板に向けて冷却ガスを噴出する第２ガス噴出手段と、前記処理室から前記待機室に基板を搬出した際に、前記第１ガス噴出手段から冷却ガスを噴出させ、所定時間経過後前記第２ガス噴出手段により冷却ガスを噴出させる様、前記第１ガス噴出手段、前記第２ガス噴出手段を制御する制御部とを具備するので、基板が高温状態では、待機室全体が冷却され、基板の変形の助長、基板への風圧が作用することが抑制され、パーティクルの発生が防止され、更に基板の冷却が進行しパーティクルの発生の虞れが無い状態では、基板に向って冷却ガスを噴出して一層の冷却効果を上げ、冷却時間の短縮を図り、パーティクルの発生を抑制しつつ、スループットの向上が図れるという優れた効果を発揮する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図面を参照しつつ本発明を実施する為の最良の形態を説明する。
【００１８】
先ず、図１、図２、図４に於いて、本発明が実施される基板処理装置について説明する。
【００１９】
以下の説明では、基板処理装置の一例として、酸化、拡散処理やＣＶＤ処理等を行う縦型の基板処理装置について説明する。
【００２０】
シリコン等の基板からなるウェーハ１は、基板収納容器（以下ポッド）２に収納され、搬入出される。
【００２１】
筐体３の正面壁４にはポッド搬入搬出口（基板収納容器搬入搬出口）５が前記筐体３の内外を連通する様に開設されており、前記ポッド搬入搬出口５はフロントシャッタ（基板収納容器搬入搬出口開閉機構）６によって開閉される様になっている。
【００２２】
前記ポッド搬入搬出口５の正面前方側にはロードポート（基板収納容器授受台）７が設置されており、該ロードポート７はポッド２を載置されて位置合せする様に構成されている。ポッド２は前記ロードポート７上に工程内搬送装置（図示せず）によって搬入され、又、前記ロードポート７上から搬出される様になっている。
【００２３】
前記筐体３内の前後方向の略中央部に於ける上部には、回転式ポッド棚（基板収納容器載置棚）８が設置されており、該回転式ポッド棚８は複数個のポッド２を保管する様に構成されている。即ち、前記回転式ポッド棚８は、垂直に立設されて水平面内で間欠回転される支柱９と、該支柱９に上下４段の各位置に於いて放射状に支持された複数枚の棚板（基板収納容器載置台）１１とを備えており、該棚板１１はポッド２を複数個宛それぞれ載置した状態で保持する様に構成されている。
【００２４】
前記筐体３内に於ける前記ロードポート７と前記回転式ポッド棚８との間には、ポッド搬送装置（基板収納容器搬送装置）１２が設置されており、該ポッド搬送装置１２は、ポッド２を保持したまま昇降可能なポッドエレベータ（基板収納容器昇降機構）１３と搬送機構としてのポッド搬送機構（基板収納容器搬送機構）１４とで構成されており、前記ポッド搬送装置１２は前記ポッドエレベータ１３と前記ポッド搬送機構１４との協働により、前記ロードポート７、前記回転式ポッド棚８、ポッドオープナ（基板収納容器蓋体開閉機構）１５との間で、ポッド２を搬送する様に構成されている。
【００２５】
前記筐体３内の前後方向の略中央部に於ける下部には、サブ筐体１６が後端に亘って設けられている。該サブ筐体１６の正面壁１７にはウェーハ１を前記サブ筐体１６内に対して搬入搬出する為のウェーハ搬入搬出口（基板搬入搬出口）１８が１対、垂直方向に上下２段に並べられて開設されており、上下段のウェーハ搬入搬出口１８，１８には前記ポッドオープナ１５，１５がそれぞれ設置されている。
【００２６】
該ポッドオープナ１５はポッド２を載置する載置台１９と、ポッド２のキャップ（蓋体）を着脱するキャップ着脱機構（蓋体着脱機構）２１とを備えている。前記ポッドオープナ１５は前記載置台１９に載置されたポッド２のキャップを前記キャップ着脱機構２１によって着脱することにより、ポッド２のウェーハ出入れ口を開閉する様に構成されている。
【００２７】
前記サブ筐体１６は前記ポッド搬送装置１２や前記回転式ポッド棚８の設置空間から流体的に隔絶された移載室２２を構成している。該移載室２２の前側領域にはウェーハ移載機構（基板移載機構）２３が設置されている。
【００２８】
該ウェーハ移載機構２３は、ウェーハ１を水平方向に回転、直動可能なウェーハ移載装置（基板移載装置）２４及び該ウェーハ移載装置２４を昇降させる為のウェーハ移載装置エレベータ（基板移載装置昇降機構）２５とで構成されている。
【００２９】
前記ウェーハ移載装置２４は、ツイーザ（基板保持体）２６を具備し、該ツイーザ２６にウェーハ１を載置し、前記ウェーハ移載装置エレベータ２５、前記ウェーハ移載装置２４の協働により、基板保持具であるボート２７に対してウェーハ１を装填（チャージング）及び脱装（ディスチャージング）する様になっている。
【００３０】
前記移載室２２の前記ウェーハ移載装置エレベータ２５側と反対側である右側端部には、クリーンユニット２８が設置され、該クリーンユニット２８は供給ファン及び防塵フィルタで構成され、清浄化した雰囲気若しくは不活性ガスであるクリーンエア２９を供給する様になっている。
【００３１】
前記ウェーハ移載装置２４と前記クリーンユニット２８との間には、ウェーハ１の円周方向の位置を整合させる基板整合装置としてのノッチ合せ装置３１が設置されている。
【００３２】
前記クリーンユニット２８から吹出された前記クリーンエア２９は、前記ノッチ合せ装置３１及び前記ウェーハ移載装置２４に流通された後に、図示しないダクトにより吸込まれて、前記筐体３の外部に排気がなされるか、若しくは前記クリーンユニット２８の吸込み側である一次側（供給側）に迄循環され、再び前記クリーンユニット２８によって、前記移載室２２内に吹出される様に構成されている。
【００３３】
前記移載室２２の後側領域には、大気圧未満の圧力（以下、負圧という）を維持可能な機密性能を有する筐体（以下、耐圧筐体という）３２が設置されており、該耐圧筐体３２により前記ボート２７を収容可能な容積を有するロードロック方式の待機室であるロードロック室３３が形成されている。
【００３４】
前記耐圧筐体３２の正面壁３４にはウェーハ搬入搬出開口（基板搬入搬出開口）３５が開設されており、該ウェーハ搬入搬出開口３５はゲートバルブ（基板搬入搬出口開閉機構）３６によって開閉される様になっている。
【００３５】
図２、図４に示される様に、前記耐圧筐体３２の側壁には前記ロードロック室３３を負圧に排気する為の排気管３８が接続され、又、前記ロードロック室３３には不活性ガス、例えば窒素ガスを供給する為のガス供給管３７が連通している。
【００３６】
前記ロードロック室３３には第１ガス供給ノズル５１、第２ガス供給ノズル５２が設けられている。前記ガス供給管３７は、第１分岐管５３、第２分岐管５４に分岐され、前記第１ガス供給ノズル５１には第１分岐管５３が接続され、前記第２分岐管５４には第２ガス供給ノズル５２が接続されている。
【００３７】
前記第１ガス供給ノズル５１は、多孔質フィルタを介して不活性ガスを噴出する様になっており、噴出されるガスは方向性を有さず、八方に拡散する。又、前記第１ガス供給ノズル５１の位置は、噴出されるガスが直接、前記ボート２７、該ボート２７に保持されているウェーハ１に触れない様になっていることが好ましい。又、前記第１ガス供給ノズル５１は、放射状にガスを噴出する様に構成されたものでもよい。
【００３８】
前記第２ガス供給ノズル５２は垂直に延びるノズル管を有し、該ノズル管には所要ピッチで噴出口が穿設され、該噴出口の中心は、降下状態の前記ボート２７に向っており、噴出するガスは前記ボート２７に向って水平方向に噴出する。
【００３９】
前記第１分岐管５３には第１流量制御弁５５が設けられ、前記第２分岐管５４には第２流量制御弁５６が設けられ、前記第１流量制御弁５５、前記第２流量制御弁５６にはガス流量制御部５７が電気的に接続され、該ガス流量制御部５７によって前記第１流量制御弁５５、前記第２流量制御弁５６の開閉、流量調整が制御される様になっている。
【００４０】
前記第１ガス供給ノズル５１、前記第１流量制御弁５５等は第１ガス噴出手段を構成し、前記第２ガスノズル５２、前記第２流量制御弁５６等は第２ガス噴出手段を構成する。
【００４１】
前記ロードロック室３３上方には、処理炉４１が設けられている。該処理炉４１の下端部は炉口ゲートバルブ（炉口開閉機構）４２により気密に開閉される様に構成されている。前記正面壁３４の上端部には、前記炉口ゲートバルブ４２を前記処理炉４１の炉口開放時に収容する炉口ゲートバルブカバー４３が取付けられている。
【００４２】
前記耐圧筐体３２には前記ボート２７を昇降させる為のボートエレベータ（基板保持具昇降機構）４４が設置されている。該ボートエレベータ４４に連結されたアーム４５には蓋体としてのシールキャップ４６が水平に据付けられており、該シールキャップ４６は前記ボート２７を垂直に支持し、前記処理炉４１の下端部を閉塞可能な様に構成されている。
【００４３】
前記ボート２７は複数本の支柱４７を備えており、該支柱４７にはウェーハ１が装填される保持溝が刻設され、ウェーハ１は前記保持溝に挿入された状態で保持される。前記ボート２７は所要枚数（例えば、５０枚〜１２５枚程度）のウェーハ１をその中心を揃えて垂直方向に整列させた状態で、水平多段に保持する。
【００４４】
次に、前記処理炉４１について図３により、説明する。
【００４５】
該処理炉４１は加熱機構としてのヒータ６１及び反応管６３を有する。前記ヒータ６１は円筒形状であり、保持板としてのヒータベース６２（図４では前記耐圧筐体３２の天井部がヒータベース６２を兼ねる様に示されている）に立設されている。
【００４６】
前記ヒータ６１の内側には、該ヒータ６１と同心に前記反応管６３が配設され、該反応管６３は内部反応管６４と、該内部反応管６４の外側に設けられた外部反応管６５とから構成されている。
【００４７】
前記内部反応管６４は、例えば石英（ＳｉＯ2 ）又は炭化シリコン（ＳｉＣ）等の耐熱性材料からなり、上端及び下端が開口した円筒形状に形成されている。前記内部反応管６４は円筒状の処理室６６を画成し、該処理室６６には前記ボート２７が収納される。前記外部反応管６５は、例えば石英又は炭化シリコン等の耐熱性材料からなり、有天筒状の形状をしており、前記内部反応管６４と同心に設けられている。
【００４８】
前記処理室６６の下方には、前記外部反応管６５と同心にマニホールド６７が配設されている。該マニホールド６７は、例えばステンレス等からなり、上端及び下端が開口した円筒形状となっている。前記マニホールド６７は、前記内部反応管６４と前記外部反応管６５を支持する様に設けられ、前記マニホールド６７と前記外部反応管６５とはシール部材を介して気密に接合している。前記反応管６３と前記マニホールド６７により反応容器が形成される。
【００４９】
前記シールキャップ４６にはガス導入部としてのノズル６８が前記処理室６６に連通する様に接続されており、前記ノズル６８にはガス供給管６９が接続されている。該ガス供給管６９のノズル６８に対して上流側には、ガス流量制御器７１を介して図示しない処理ガス供給源や不活性ガス供給源が接続されている。前記ガス流量制御器７１には、前記ガス流量制御部５７が電気的に接続されており、該ガス流量制御部５７は供給するガスの流量が所望の量となる様所望のタイミングにて前記ガス流量制御器７１を制御する様に構成されている。
【００５０】
前記マニホールド６７には、前記処理室６６の雰囲気を排気する排気管７２が設けられている。該排気管７２は、前記内部反応管６４と前記外部反応管６５との隙間によって形成される筒状空間７３の下端部に連通している。前記排気管７２には下流側に向って圧力センサ７４及び圧力調整装置７５を介して真空ポンプ等の真空排気装置７６が接続されている。
【００５１】
前記圧力調整装置７５及び前記圧力センサ７４には、圧力制御部７７が電気的に接続されており、該圧力制御部７７は前記圧力センサ７４により検出された圧力に基づいて前記圧力調整装置７５により前記処理室６６の圧力が所望の圧力（真空度）となる様所望のタイミングにて前記真空排気装置７６を制御する様に構成されている。
【００５２】
前記マニホールド６７の下端開口は、炉口部を構成し、該炉口部は前記シールキャップ４６により開閉される。該シールキャップ４６は例えばステンレス等の金属からなり、円盤状に形成され、該シールキャップ４６は前記マニホールド６７の下端に気密に接合可能となっている。前記シールキャップ４６の下側には、前記ボート２７を回転させる回転機構７８が設置されている。該回転機構７８の回転軸７９は前記シールキャップ４６を気密に貫通してボート載置台８１に接続され、該ボート載置台８１には前記ボート２７が載置される様になっている。前記回転機構７８により前記ボート載置台８１、前記ボート２７を回転させることでウェーハ１を回転させる様に構成されている。
【００５３】
前記シールキャップ４６は前述した様に前記ボートエレベータ４４に連結され、該ボートエレベータ４４によって垂直方向に昇降される様に構成されており、昇降により前記ボート２７を前記処理室６６に対し搬入搬出することが可能となっている。
【００５４】
前記回転機構７８及び前記ボートエレベータ４４には、駆動制御部８２が電気的に接続されており、所望の動作をする様所望のタイミングにて制御する様に構成されている。
【００５５】
前記ボート２７は、例えば石英や炭化珪素等の耐熱性材料からなり、下部には、例えば石英や炭化珪素等の耐熱性材料からなる円板形状をした断熱部材としての断熱板８３が水平姿勢で多段に配設されており、前記ヒータ６１からの熱が前記マニホールド６７側に伝わり難くなる様構成されている。
【００５６】
前記反応管６３内には、温度センサ８４が設置されている。前記ヒータ６１と前記温度センサ８４には、電気的に温度制御部８５が接続されており、前記温度センサ８４により検出された温度情報に基づき前記ヒータ６１への通電具合を調整することにより前記処理室６６の温度が所望の温度分布となる様所望のタイミングにて制御する様に構成されている。
【００５７】
前記ガス流量制御部５７、前記圧力制御部７７、前記駆動制御部８２、前記温度制御部８５は、操作部、入出力部をも構成し、基板処理装置全体を制御する主制御部８６に電気的に接続されている。これら、前記ガス流量制御部５７、前記圧力制御部７７、前記駆動制御部８２、前記温度制御部８５、前記主制御部８６はコントローラ８７として構成されている。
【００５８】
次に、本発明の処理装置の動作について説明する。
【００５９】
前記ポッド２が前記ロードポート７に供給されると、前記ポッド搬入搬出口５が前記フロントシャッタ６によって開放され、前記ロードポート７の上のポッド２は前記ポッド搬送装置１２によって前記筐体３の内部へ前記ポッド搬入搬出口５から搬入される。
【００６０】
搬入されたポッド２は前記回転式ポッド棚８の指定された前記棚板１１へ前記ポッド搬送装置１２によって自動的に搬送されて受渡され、一時的に保管された後、前記棚板１１から一方の前記ポッドオープナ１５に搬送されて前記載置台１９に移載されるか、若しくは直接前記ポッドオープナ１５に搬送されて前記載置台１９に移載される。この際、前記ポッドオープナ１５の前記ウェーハ搬入搬出口１８は前記キャップ着脱機構２１によって閉じられており、前記移載室２２にはクリーンエア２９が流通され、充満されている。例えば、移載室２２にはクリーンエア２９として窒素ガスが充満することにより、酸素濃度が２０ｐｐｍ以下と、前記筐体３の内部（大気雰囲気）の酸素濃度よりも遥かに低く設定されている。
【００６１】
前記載置台１９に載置されたポッド２はその開口側端面が前記ウェーハ搬入搬出口１８の開口縁辺部に押付けられると共に、そのキャップが前記キャップ着脱機構２１によって取外され、ポッド２のウェーハ出入れ口が開放される。又、予め内部が大気圧状態とされていた前記ロードロック室３３の前記ウェーハ搬入搬出開口３５が前記ゲートバルブ３６の動作により開放されると、前記ウェーハ移載装置２４により前記ツイーザ２６がポッド２に挿入され、ウェーハ１がピックアップされ、前記ノッチ合せ装置３１に移載される。該ノッチ合せ装置３１によりウェーハ１が整合された後、前記ウェーハ移載機構２３により前記ロードロック室３３に搬入され、前記ボート２７へ移載される。該ボート２７にウェーハ１を受渡した前記ウェーハ移載装置２４はポッド２に戻り、次のウェーハ２を前記ボート２７に装填する。
【００６２】
前記ウェーハ移載装置２３によるウェーハ１の移載作業中、他のポッドオープナ１５には前記回転式ポッド棚８、又は、前記ロードポート７から別のポッド２が前記ポッド搬送装置１２によって搬送される等、前記ウェーハ移載機構２３によるウェーハの移載は休止することなく、予定した枚数が連続して移載される。
【００６３】
予め指定された枚数のウェーハ１が前記ボート２７に装填されると、前記ウェーハ搬入搬出開口３５が前記ゲートバルブ３６によって閉じられ、前記ロードロック室３３は前記排気管３８から真空引きされることにより、減圧される。
【００６４】
前記ロードロック室３３が前記処理炉４１内の圧力と同圧に減圧されると、該処理炉４１の炉口部が前記炉口ゲートバルブ４２によって開放され、該炉口ゲートバルブ４２は前記炉口ゲートバルブカバー４３に収容される。
【００６５】
続いて、前記シールキャップ４６が前記ボートエレベータ４４によって上昇され、前記ボート２７が前記処理炉４１内へ搬入（ローディング）されていく。
【００６６】
ローディング後は、前記処理炉４１にて以下の様にウェーハ１に所要の処理が実施される。
【００６７】
前記処理室６６が所望の圧力（真空度）となる様に前記真空排気装置７６によって真空排気される。この際、前記処理室６６の圧力は、前記圧力センサ７４で測定され、この測定された圧力に基づき前記圧力調整装置７５が、フィードバック制御される。又、前記処理室６６が所望の温度となる様に前記ヒータ６１によって加熱される。この際、前記処理室６６が所望の温度分布となる様に前記温度センサ８４が検出した温度情報に基づき前記ヒータ６１への通電具合がフィードバック制御される。続いて、前記回転機構７８により、前記ボート２７が回転されることで、ウェーハ１が回転される。処理中ウェーハ１が回転されることで、ウェーハ１の面内均一性が向上する。
【００６８】
次いで、処理ガス供給源から供給され、前記ガス流量制御器７１にて所望の流量となる様に制御されたガスは、前記ガス供給管６９を流通して前記ノズル６８から前記処理室６６に導入される。導入されたガスは前記処理室６６を上昇し、前記内部反応管６４の上端開口から前記筒状空間７３に流出して前記排気管７２から排気される。ガスは前記処理室６６を通過する際にウェーハ１の表面と接触し、この際に熱ＣＶＤ反応によってウェーハ１の表面上に薄膜が堆積（デポジション）される。
【００６９】
予め設定された処理時間が経過すると、不活性ガス供給源から不活性ガスが供給され、前記処理室６６が不活性ガスに置換されると共に、前記処理室６６の圧力が常圧に復帰される。
【００７０】
その後、前記ボートエレベータ４４により前記シールキャップ４６が降下されて、前記マニホールド６７の下端が開口されると共に、処理済ウェーハ１が前記ボート２７に保持された状態で前記マニホールド６７の下端から前記反応管６３の外部に搬出（ボートアンローディング）され、前記ロードロック室３３に収納される。又、前記炉口部は前記炉口ゲートバルブ４２によって閉塞される。
【００７１】
尚、一例迄、本実施の形態の処理炉にてウェーハを処理する際の処理条件としては、例えば、Ｄ−Ｐｏｌｙ−Ｓｉ膜の成膜に於いては、処理温度５３０℃〜６００℃、処理圧力９０Ｐａ〜３００Ｐａ、ガス種、ガス供給流量シランガスＳｉＨ4 、２０００ｓｃｃｍ、ホスフィンガスＰＨ3 、１００００ｓｃｃｍが例示され、それぞれの処理条件を、それぞれの範囲内のある値で一定に維持することでウェーハに処理がなされる。
【００７２】
前記ロードロック室３３では、該ロードロック室３３に前記ガス供給管３７より窒素ガスが供給され、前記排気管３８より排気されることでウェーハ１の冷却が行われる。
【００７３】
基板処理が完了した直後は、ウェーハ１は高温であり、前記ロードロック室３３に収納された状態では熱変形による反りも発生している。又、ウェーハ１の冷却速度はウェーハ１の温度と周囲温度との温度差に比例する。更に、ウェーハ１が高温時には輻射熱による冷却もある。従って、冷却初期には前記第２流量制御弁５６を閉じ、前記第１流量制御弁５５を開いて前記第１ガス供給ノズル５１より不活性ガスを供給する。
【００７４】
該第１ガス供給ノズル５１から噴出されるガスは、指向性がなく拡散して前記ロードロック室３３全域に広がり、更に前記排気管３８から排気されることで、前記ロードロック室３３内の温度上昇を抑制する。ウェーハ１の雰囲気温度の上昇を抑制することで、結果的にウェーハ１の冷却効果を高めることとなる。
【００７５】
又、ウェーハ１の急激な冷却を抑制し、更にウェーハ１に冷却ガスの風圧を作用させないので、ウェーハ１の反り変化、前記ボート２７に対するウェーハ１の移動がなく、パーティクルの発生も防止される。
【００７６】
次に、ウェーハ１が所要温度に冷却されたら、前記第１流量制御弁５５を閉じ、前記第２流量制御弁５６を開いて前記第２ガス供給ノズル５２より、前記ボート２７に向って冷却ガスを噴出する（図５参照）。尚、前記第１流量制御弁５５を開いたままとし、前記第２ガス供給ノズル５２と前記第１ガス供給ノズル５１の両方から冷却ガスを噴出してもよい。
【００７７】
ウェーハ１が冷却された状態では、周囲への放熱は減少し、冷却速度は低下する。又、ウェーハ１の反りはなくなっており、或は少なくなっている。冷却ガスは直接ウェーハ１に接触し、流動することでウェーハ１は強制冷却され、強制冷却により冷却速度は増大する。又、風圧によるウェーハ１の移動は避けられ、パーティルの発生も防止される。
【００７８】
尚、前記第１ガス供給ノズル５１から噴出される冷却ガスの流量、前記第２ガス供給ノズル５２から噴出される冷却ガスの流量は、前記ガス流量制御部５７によって制御され、又噴出される冷却ガス流量に応じて前記排気管３８からの排気流量も調整される。
【００７９】
前記第１ガス供給ノズル５１から前記第２ガス供給ノズル５２への切換え時期については、予め切換え時間を設定して設定時間を経過した時に切換える。尚、設定時間は、予め処理後のウェーハ１の冷却状態のデータを取得し、取得したデータに基づいて設定する。
【００８０】
或は、前記ロードロック室３３に温度検出器を設け、該温度検出器の結果に基づき前記ロードロック室３３の温度が所定温度迄降下した場合に前記第１ガス供給ノズル５１から前記第２ガス供給ノズル５２への切換えを行う。尚、切換える温度としては、２００℃〜３００℃の温度で切換える様にするのが好ましい。これによりウェーハの反りを最小限にしつつスループットを向上させることができる。
【００８１】
ウェーハ１が所定温度迄冷却されると、前記ロードロック室３２内部を大気圧に復圧させ、前記ゲートバルブ３６が開かれる。その後は、前記ノッチ合せ装置３１でのウェーハの整合工程を除き、上述と逆の手順で、ウェーハ１及びポッド２は筐体３の外部へ払出される。
【００８２】
尚、上記実施の形態では、待機室を耐圧筐体３２で構成したが、処理後反応室を大気圧に復帰する場合、処理圧が大気圧である場合は、待機室は単に気密性を有していればよい。
【００８３】
（付記）
又、本発明は以下の実施の態様を含む。
【００８４】
（付記１）基板を収納し、処理する処理室と、該処理室と連設する待機室と、該待機室に設けられ、冷却ガスを拡散して噴出する第１ガス噴出手段と、前記待機室に設けられ、基板に向けて冷却ガスを噴出する第２ガス噴出手段と、前記処理室から前記待機室に基板を搬出した際に、前記第１ガス噴出手段から冷却ガスを噴出させ、所定時間経過後前記第２ガス噴出手段により冷却ガスを噴出させる様、前記第１ガス噴出手段、前記第２ガス噴出手段を制御する制御部とを具備することを特徴とする基板処理装置。
【００８５】
（付記２）基板を処理する処理室と、該処理室と連設する待機室と、該待機室に設けられ、基板以外に向けて冷却ガスを噴出するガス噴出手段と、前記待機室に設けられ、基板に向けて冷却ガスを噴出するガス供給手段とを備える基板処理装置を用いて処理する半導体装置の製造方法であって、基板を前記処理室で処理する工程と、該処理室から前記待機室に基板を搬出した際に、前記ガス噴出手段から冷却ガスを所定時間噴出し続け、その後、前記ガス供給手段から基板に向けて冷却ガスを噴出する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。
【００８６】
（付記３）基板を処理する処理室と、該処理室と連設する待機室と、該待機室に設けられ、基板以外に向けて冷却ガスを噴出するガス噴出手段と、前記待機室に設けられ、基板に向けて冷却ガスを噴出するガス供給手段とを備える基板処理装置を用いて処理する半導体装置の製造方法であって、基板を前記処理室で処理する工程と、該処理室から前記待機室に基板を搬出した際に、基板以外に向けて冷却ガスを噴出する前記ガス噴出手段から冷却ガスを所定時間噴出し続け、その後、前記ガス供給手段から基板に向けて冷却ガスを噴出する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。
【００８７】
（付記４）前記第１ガス噴出手段は放射状に冷却ガスを供給する様フィルタを介してガスを噴出する付記１の基板処理装置。
【００８８】
（付記５）前記第２ガス噴出手段は複数の基板を保持する基板保持具に対向する様に立設され、基板に向けて多数箇所からガスを供給する様長手方向に多数の噴出口を設けているノズルである付記１の基板処理装置。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】本発明の実施の形態に係る基板処理装置を示す側断面図である。
【図２】該基板処理装置の平断面図である。
【図３】該基板処理装置に用いられる処理炉の立断面図である。
【図４】本発明の要部を示す説明図である。
【図５】本発明の要部を示す説明図である。
【符号の説明】
【００９０】
１              ウェーハ
２              ポッド
８              回転式ポッド棚
１２            ポッド搬送装置
１５            ポッドオープナ
１６            サブ筐体
１９            載置台
２３            ウェーハ移載機構
２７            ボート
３２            耐圧筐体
３３            ロードロック室
３７            ガス供給管
３８            排気管
４１            処理炉
４４            ボートエレベータ
５１            第１ガス供給ノズル
５２            第２ガス供給ノズル
５３            第１分岐管
５４            第２分岐管
５５            第１流量制御弁
５６            第２流量制御弁
５７            ガス流量制御部
６１            ヒータ
６３            反応管
【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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