CN116210075A - 基板处理装置、半导体装置的制造方法以及程序 - Google Patents

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平野诚
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Abstract

本发明提供一种能够减少占用空间的技术。本发明提供一种技术，即一种基板处理装置，其具有：模块，其具备：气体供给部，其具有上游侧整流部和供给结构；反应管，其与所述气体供给部连通；以及气体排气部，其设置在与所述上游侧整流部对置的位置且具有下游侧整流部和排气结构；供给管，其与所述气体供给部连接；排气管，其与所述气体排气部连接；输送室，其与多个所述模块相邻；以及配管配置区域，其位于所述输送室的侧方且与所述模块相邻，能够配置所述供给管或所述排气管，所述反应管配设于在所述基板处理装置的长度方向的轴上与所述输送室重叠的位置，在所述配管配置区域配设有所述供给管的情况下，所述气体排气部配置在相对于所述轴倾斜且不与所述输送室重叠的位置，在所述配管配置区域配设有所述排气管的情况下，所述气体供给部配设在相对于所述轴倾斜且不与所述输送室重叠的位置。

Description

基板处理装置、半导体装置的制造方法以及程序
技术领域
本发明涉及基板处理装置、半导体装置的制造方法以及程序。
背景技术
作为在半导体装置的制造工序中使用的基板处理装置的一个方式，例如使用对多张基板一并进行处理的基板处理装置(例如，专利文献1)。在这样的基板处理装置中，由于安装场所的面积的制约，要求尽可能地减少占用空间(安装时的专有面积)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2020-43361号公报
发明内容
发明所要解决的课题
本公开提供一种能够减少占用空间的技术。
用于解决课题的方案
提供一种基板处理装置，其具有：模块，其具备：气体供给部，其具有上游侧整流部和供给结构；反应管，其与所述气体供给部连通；以及气体排气部，其设置在与所述上游侧整流部对置的位置且具有下游侧整流部和排气结构；供给管，其与所述气体供给部连接；排气管，其与所述气体排气部连接；输送室，其与多个所述模块相邻；以及配管配置区域，其位于所述输送室的侧方且与所述模块相邻，能够配置所述供给管或所述排气管，所述反应管配设在所述基板处理装置的长度方向的轴上与所述输送室重叠的位置，在所述配管配置区域配设有所述供给管的情况下，所述气体排气部配设在相对于所述轴倾斜且不与所述输送室重叠的位置，在所述配管配置区域配设有所述排气管的情况下，所述气体供给部配设在相对于所述轴倾斜且不与所述输送室重叠的位置。
发明效果
根据本公开的一个方式，能够提供一种能够减少占用空间的技术。
附图说明
图1是表示根据本公开的一个方式的基板处理装置的概略结构例的说明图。
图2是表示根据本公开的一个方式的基板处理装置的概略结构例的说明图。
图3是说明根据本公开的一个方式的基板处理装置的外观例的说明图。
图4是表示根据本公开的一个方式的基板处理装置的概略结构例的说明图。
图5是说明根据本公开的一个方式的基板支撑部的说明图。
图6是说明根据本公开的一个方式的气体供给系统的说明图。
图7是说明根据本公开的一个方式的气体排气系统的说明图。
图8是说明根据本公开的一个方式的基板处理装置的控制器的说明图。
图9是说明根据本公开的一个方式的基板处理流程的流程图。
具体实施方式
以下，参照附图对本方式的实施方式进行说明。此外，在以下的说明中使用的附图均是示意性的，附图上的各要素的尺寸的关系、各要素的比率等未必与现实一致。另外，在多个附图的相互之间，各要素的尺寸的关系、各要素的比率等也未必一致。
(1)基板处理装置的结构
使用图1～图7说明根据本公开的一方式的基板处理装置的概要结构。图1是表示根据本方式的基板处理装置的结构例的横剖视图。在图1中，为了便于说明，将从图中左侧(例如模块200b侧)朝向右侧(例如模块200a侧)的方向称为X轴，将从近前(例如装载端口110侧)朝向里侧(例如模块200侧)的方向称为Y轴。在X轴中，将图中左侧称为X2，将右侧称为X1，在Y轴中，将近前侧称为Y1，将里侧称为Y2。
如后所述，两个模块200(200a、200b)构成为在X轴方向上相邻，因此X轴方向也称为模块200排列的方向。
从Y1朝向Y2的方向也可以如下表现。如后所述，基板S在IO工作台110至模块200之间移动，因此从Y1朝向Y2的方向也称为基板S的移动方向、或基板S朝向模块的方向。另外，由于也是基板处理装置100整体的长度方向，因此Y轴也称为基板处理装置的长度方向。
图1是从上方观察基板处理装置的图，但为了便于说明，在图1中也记载有高度不同的基板处理装置。例如，在图中，同时记载了反应管210和真空输送机器人180，但如图2所示，反应管210和真空输送机器人180的高度不同。
图2表示根据本方式的基板处理装置的结构例，是沿图1的A-A’的纵剖视图。图3是从图1中的视线C观察的外观图。图4表示根据本方式的基板处理部的结构例，是沿图1的B-B’的纵剖视图。图5是说明根据本方式的基板支撑部及其周边的结构的说明图。图6是说明根据本方式的基板处理装置的气体供给系统的说明图。图7是说明根据本方式的基板处理装置的气体排气系统的说明图。
基板处理装置100对基板S进行处理，主要由IO工作台110、大气输送室120、加载互锁室130、真空输送室140、模块200、工具箱500构成。接着，对各结构进行具体说明。
在图2中，为了便于说明，省略模块200的具体结构的说明。另外，在图1、图2、图4中，为了便于说明，省略了工具箱500的具体结构的说明。
(大气输送室·IO工作台)
在基板处理装置100的近前侧设置有IO工作台(装载端口)110。在IO工作台110上搭载有多个晶盒111。晶盒111被用作输送硅(Si)基板等基板S的载体。
IO工作台110与大气输送室120相邻。大气输送室120在与IO工作台110不同的面上连结有加载互锁室130。在大气输送室120内设置有移载基板S的大气输送机器人122。
在大气输送室120的箱体121的前侧设置有用于将基板S相对于大气输送室120输入输出的基板输入输出口128。基板输入输出口128被未图示的晶盒开启器打开、关闭。在大气输送室120的箱体127的里侧设置有用于将基板S输入输出到加载互锁室130的基板输入输出口133。基板输入输出口133通过未图示的闸阀打开、关闭，由此能够进行基板S的出入。
(加载互锁室)
加载互锁室130与大气输送室120相邻。在构成加载互锁室130的箱体131所具有的面中的与大气输送室120不同的面上配置有后述的真空输送室140。在本方式中，设置有两个箱体131a、131b。真空输送室140经由闸阀134连接。在加载互锁室130内设置有载置基板S的基板载置台136。
(真空输送室)
基板处理装置100具备作为在负压下成为输送基板S的输送空间输送室的真空输送室(传递模块)140。构成真空输送室140的箱体141形成为俯视时左右对称的五边形，在外周连结有加载互锁室130和对基板S进行处理的模块200(200a、200b)。
箱体141由与加载互锁室130相邻的壁142、与模块200a相邻的壁144、与模块200b相邻的壁145、设置在壁142与壁144之间的壁143、以及设置在壁142与壁145之间的壁146构成。而且，在上方具备盖141a。盖141a以设置于壁142侧的铰链141b为轴而被固定，在维护箱体141内部或真空输送机器人180时，使盖141a的模块200侧上升，向图2所记载的箭头的方向打开盖141a。
壁144与壁145以构成预定角度(例如钝角)的方式相邻。因此，壁144和壁145中的与模块200相邻的面从真空输送室140的中心观察时构成为放射状。将箱体141中的由壁144和壁145构成的部分称为凸部。
在真空输送室140的大致中央部，以凸缘147为基部设置有作为在负压下移载(输送)基板S的输送部的真空输送机器人180。设置在真空输送室140内的真空输送机器人180构成为能够通过升降机148及凸缘147维持真空输送室140的气密性并进行升降。真空输送机器人180所具有的臂181构成为能够通过升降机148进行升降。
真空输送机器人180具备两个臂181。臂181具备载置基板S的末端执行器182。通过进行臂181的旋转、延伸，将基板S输送至模块200内，或从模块200内输出基板S。
壁144和壁145分别与模块200(模块200a、200b)连接。具体而言，连接后述的模块200的移载室217。
(模块)
在X轴方向上配设有两个模块200。在X1侧配设模块200a，在X2侧配设模块200b。以下，在模块200的说明中，具有“a”的编号说明模块200a的结构，具有“b”的编号说明模块200b的结构。此外，未标注编号的部分是各模块200共同的说明。
如图2、图3所示，构成模块200的箱体201在上方具备反应管容纳室206，在下方具备移载室217。在反应管容纳室206与移载室217之间设置有分隔壁218。在反应管容纳室206内主要容纳有反应管210。至少移载室217从上方观察时构成为五边形。进而，反应管容纳室206也优选为五边形。在本方式中，使用将移载室217和反应管容纳室206设为相同的五边形、从上方观察箱体201整体构成为五边形的例子进行说明。
构成五边形的箱体的壁中的斜壁202(202a、202b)相对于X轴、Y轴倾斜地配设。沿X轴方向延伸的两个壁平行地配设，沿Y轴方向延伸的两个壁也平行地配设。在与X轴平行配设的壁中，Y1侧的壁构成为比配设于Y2侧的壁短。将该Y1侧的壁称为壁203(203a、203b)，将Y2侧的壁称为壁205(205a、205b)。在与Y轴平行配设的壁中，X轴的中心侧的壁构成为比外侧的壁短。将该中心侧的壁称为壁204(204a、204b)。壁202配设在壁203与壁204之间。
箱体201a、箱体201b左右对称地构成。即，壁204a、壁204b以相邻的方式构成，壁203a、壁203b以夹着箱体141相邻的方式配设。并且，壁202a与壁202b形成预定角度(例如为钝角，由壁144与壁145构成的角度)，并且在壁202a与壁202b之间以在Y1侧构成空间的方式相邻。空间也称为由两个模块200构成的凹部。箱体141的凸部与凹部嵌合。
通过设为这样的结构，与现有技术文献所记载的那样的排列四角状的箱体的情况相比，能够缩短从壁142到壁205的距离。因此，能够减少基板处理装置100的占用空间。
至少移载室217是具有上述壁的结构。在移载室217中的各斜壁202设置有用于输入输出基板S的输入输出口149(149a、149b)。输入输出口149由未图示的闸阀开闭。
然而，考虑如以往那样移载室的形状在从上方观察时为四边形的比较例。在此，可知在本方式的五边形的X轴方向、Y轴方向各自的长度与比较例相等的情况下，本方式那样的五边形的面积较小。
因此，在将本方式的移载室的高度设为与比较例相同的情况下，可知本方式的移载室的容积比比较例小。如后所述，在本方式中，对移载室217的环境进行排气而成为真空状态，但与以往的四边形相比，能够在短时间内对环境进行排气。
在反应管容纳室206内具备反应管210、上游侧整流部214、下游侧整流部215。具体而言，在模块200a的反应管容纳室206a中具备反应管210a、上游侧整流部214a、下游侧整流部215a。在模块200b的反应管容纳室206b内具备反应管210b、上游侧整流部214b、下游侧整流部215b。
如后所述，上游侧整流部214和下游侧整流部215设置在隔着反应管210对置的位置。在下游侧整流部215的下游侧连接有排气结构213。上游侧整流部214、反应管210、下游侧整流部215、排气结构213配设成直线状。
在反应管容纳部206a内配设有上游侧整流部214a、下游侧整流部215a、反应管210a、排气结构213a的一部分。另外，在反应管容纳部206b内配设有上游侧整流部214b、下游侧整流部215b、反应管210b、排气结构213b的一部分。
排气结构213构成为贯通箱体201的壁203。具体而言，构成为排气结构213中的下游侧整流部215侧配设于箱体201内，与下游侧整流部215不同的一侧的前端从壁203向外侧突出。
如后所述，在构成排气结构213的箱体241连接有排气管281。排气管281配设于排气管配置区域228即与箱体141和壁203相邻的区域。与排气结构213a连接的排气管281a配设于排气管配置区域228a，与排气结构213b连接的排气管281b配设于排气管配置区域228b。如图3所示，各排气管281贯通支撑基板处理装置100的格栅结构的底板101，延伸至底板101下方的工具区域，并与泵等连接。此外，排气管配置区域228a、排气配管配置区域228b也称为配管配置区域a、配管配置区域b。另外，也将配管配置区域a和配管配置区域b统称为配管配置区域。
排气管配置区域228只要是能够配置排气管281的区域即可，也可以由箱体构成，并在其中配设排气管281。在此情况下，构成为在箱体的上部与反应管容纳室206相邻，在箱体的下部与输送室140的箱体141相邻。
不限于设置箱体那样的壁的结构，也可以是没有壁的结构。在此情况下，将排气管281所贯通的底板101的一部分确保为排气管配置区域228。通过设为这样的结构，箱体141的下方向排气管配置区域228侧开放。于是，维护负责人能够踩踏于排气管配置区域228，因此维护负责人能够从排气管配置区域228对真空输送机器人180、升降机等真空输送室140所具有的结构进行维护。
如图3所示，在本方式中，排气管281a经由排气管连接部242a与排气结构213a的X1侧连接。排气管281b与排气结构213b的X2侧连接。即，分别在与箱体141相反的一侧连接。更具体而言，排气管281a、281b从箱体室141朝向侧方延伸。通过设为这样的结构，能够在排气管281与箱体141之间确保空间，因此能够确保供维护负责人进入的空间，能够对箱体141下方进行维护。另外，由于能够在排气结构213与箱体141之间确保空间，因此即使打开盖141a，也能够从该空间对箱体141内部、真空输送机器人180进行维护。而且，由于能够在箱体141的两侧设置空间，因此能够从箱体141的两侧进行维护。在两侧设置维护区域例如在箱体141的X轴方向的宽度大的情况下是有效的。
在模块200的里侧(Y2侧)配设有工具部500。在工具部500设置有电气安装件箱、气体箱等。在图1中，为了便于说明，仅记载了气体箱510。
在气体箱510中容纳有后述的气体供给管221(气体供给管251、气体供给管261)和气体供给管281。而且，容纳有对这些气体供给管进行加热的供给管加热部、气体源等。
接着，对箱体141、箱体201、反应管210、上游侧整流部214、下游侧整流部215、排气结构213的关系进行说明。
在反应管容纳室206a内，由上游侧整流部214a、下游侧整流部215a、反应管210a、排气结构213a构成的中心线相对于Y轴倾斜地配设。此时，排气结构213a的长度方向的延长线以不与箱体141重叠的方式配设。从上方观察的反应管210a的中心以在Y轴方向上与斜壁202a重叠的方式配设。通过采用这样的结构，能够将斜壁202a的Y1侧作为死角区域。
反应管容纳室206b也同样地，由上游侧整流部214b、下游侧整流部215b、反应管210b、排气结构213b构成的中心线相对于Y轴倾斜地配设。此时，排气结构213b的长度方向的延长线以不与箱体141重叠的方式配设。通过设为这样的结构，能够将斜壁202b的Y1侧作为死角区域。
在此，作为比较例，考虑在反应管容纳室206a内，由上游侧整流部214a、下游侧整流部215a、反应管210a、排气结构213a构成的中心线与Y轴平行的结构。在这样的结构的情况下，上游侧整流部214a、下游侧整流部215a中的任一方或双方有可能从反应管容纳室206a溢出。在此情况下，加热器211的影响变小，因此温度在溢出的部分下降，有可能受到气体被固体化等的影响。另外，也可以考虑通过增大Y轴方向的宽度(壁203与壁205之间的距离)而将上游侧整流部214a、下游侧整流部215a收纳于反应管容纳室206内，但这样，与反应管容纳室216关联的移载室217的Y轴方向的宽度也变大而截面积增加，因此可以认为移载室217的容积变大。与此相对，若如上述那样使中心线倾斜，则能够不扩大Y轴方向的宽度地收纳上游侧整流部214a、下游侧整流部215a，进而能够减小移载室217的容积。
另外，通过反应管容纳室206中的斜壁202a和斜壁202b，能够确保真空输送室140的盖141a能够上升的空间。因此，即使在具备盖141a向上方开放的真空输送室140的情况下，也能够维护真空反应室140。
接着，使用图4对模块200的结构进行说明。在此，以模块200b为例进行说明。模块200a与模块200b是线对象的关系，因此在此省略说明。另外，图4是沿图1中的B-B’的剖视图。
模块200的反应管容纳室206b具备沿铅垂方向延伸的圆筒形状的反应管210、设置于反应管210的外周的作为加热部(炉体)的加热器211、作为气体供给部的气体供给结构212、以及作为气体排气部的气体排气结构213。气体供给部也可以包括上游侧整流部214。另外，作为气体排气部，也可以包括下游侧整流部215。
气体供给结构212设置在反应管210的气体流动方向上游，从气体供给结构212向反应管210供给气体。气体排气结构213设于反应管210的气体流动方向下游，反应管210内的气体从气体排气结构213排出。
在反应管210与气体供给结构212之间设置有调整从气体供给结构212供给的气体的流动的上游侧整流部214。另外，在反应管210与气体排气结构213之间设置有调整从反应管210排出的气体的流动的下游侧整流部215。反应管210的下端由歧管216支撑。
反应管210、上游侧整流部214、下游侧整流部215是连续的结构，例如由石英、SiC等材料形成。它们由使从加热器211放射的热透过的热透过性部件构成。加热器213的热对基板S、气体进行加热。
气体供给结构212与气体供给管251、气体供给管261连接，并且具有对从各气体供给管供给的气体进行分配的分配部225。在分配部225的下游侧设置有多个喷嘴223、224。气体供给管251和气体供给管261如后述那样供给不同种类的气体。喷嘴223、喷嘴224以上下的关系、横向排列的关系配设。在本方式中，也将气体供给管251和气体供给管261统称为气体供给管221。各喷嘴也称为气体排出部。
分配部225构成为从气体供给管251向喷嘴223供给，从气体供给管261向喷嘴224供给。例如，针对各个气体供给管和喷嘴的每个组合，构成气体流动的路径。由此，从各气体供给管供给的气体不会混合，因此能够抑制因气体在分配部225混合而可能产生的颗粒的产生。
上游侧整流部214具有箱体227和划分板226。划分板226中的与基板S对置的部分以至少比基板S的直径大的方式沿水平方向延伸。这里所说的水平方向表示箱体227的侧壁方向。划分板226在铅垂方向上配设有多个。划分板226固定于箱体227的侧壁，构成为气体不会超过划分板226而向下方或上方的相邻区域移动。通过不超过，能够可靠地形成后述的气流。
划分板226是没有孔的连续的结构。各个划分板226设置在与基板S对应的位置。在划分板226之间、划分板226与箱体227之间设置有喷嘴223、喷嘴224。
从喷嘴223、喷嘴224排出的气体通过划分板226调整气体流动，并向基板S的表面供给。划分板226是沿水平方向延伸且没有孔的连续结构，因此气体的主流的向铅垂方向的移动被抑制，沿水平方向移动。因此，能够使到达各个基板S的气体的压力损失在整个铅垂方向上均匀。
下游侧整流部215构成为，在基板S被基板支撑部300支撑的状态下，顶部比配设于最上位的基板S高，底部比配设于基板支撑部300最下位的基板S低。
下游侧整流部215具有箱体231和划分板232。划分板232中的与基板S对置的部分以至少比基板S的直径大的方式沿水平方向延伸。这里所说的水平方向表示箱体231的侧壁方向。而且，划分板232在铅垂方向上配设有多个。划分板232固定于箱体231的侧壁，构成为气体不会超过划分板232而向下方或上方的相邻区域移动。通过不超过，能够可靠地形成后述的气流。在箱体231中的与气体排气结构213接触的一侧设置有凸缘233。
划分板232是没有孔的连续的结构。划分板232分别设置在与基板S对应的位置且分别与划分板226对应的位置。优选对应的划分板226和划分板232为同等的高度。而且，在处理基板S时，优选使基板S的高度与划分板226、划分板232的高度一致。通过设为这样的结构，形成从各喷嘴供给的气体如图中的箭头那样在划分板226上、基板S、划分板232上通过的流动。此时，划分板232是沿水平方向延伸且没有孔的连续结构。通过设为这样的结构，能够使从各个基板S上排出的气体的压力损失均匀。因此，通过各基板S的气体的气流的向铅垂方向的流动被抑制，并且朝向排气结构213沿水平方向形成。
通过设置划分板226和划分板232，能够在各个基板S的上游、下游分别在铅垂方向上使压力损失均匀，因此能够在划分板226、基板S上、划分板232上可靠地形成抑制了向铅垂方向的流动的水平的气体流动。
气体排气结构213设置在下游侧整流部215的下游。气体排气结构213主要由箱体241和气体排气管连接部242构成。在箱体241中的下游侧整流部215侧设置有凸缘243。气体排气结构213由金属构成，下游侧整流部215由石英构成，因此凸缘233和凸缘243隔着O形环等缓冲材料被螺钉等固定。为了能够抑制加热器211对O形环的影响，优选凸缘243配设于加热器211的外侧。
气体排气结构213与下游侧整流部215的空间连通。箱体231和箱体241是高度连续的结构。箱体231的顶部构成为与箱体241的顶部相同的高度，箱体231的底部构成为与箱体241的底部相同的高度。
气体排气结构213是不存在划分板的结构。因此，气体排气结构213也称为没有障碍物的排气缓冲结构。在气体排气结构213中的气流的下游侧设置有排气孔244。在箱体241的外侧且与排气孔244对应的部位设置有气体排气管连接部242。在水平方向上，从气体排气管连接部244到基板S的下游侧的边缘的距离配设为比从各喷嘴的前端到基板S的上游侧的边缘的距离长。
通过了下游侧整流部215的气体从排气孔244排出。此时，由于气体排气结构没有如划分板那样的结构，所以包含铅垂方向的气流朝向气体排气孔形成。
接着，说明在下游侧整流部215的下游侧设置排气缓冲结构215的理由。如上所述，能够利用划分板232使铅垂方向的压力损失在一定程度上均匀，但随着接近排气孔242，容易受到排气泵284的影响，气体被拉向排气孔侧，压力损失变得不均匀。如此，有可能无法在铅垂方向上均匀地处理基板S。
因此，设置下游侧整流部215，缓和铅垂方向的气流。具体而言，从划分板232移动到排气缓冲结构215的气体从排气孔244排出，但由于排气孔244配设在从划分板232离开预定距离的位置，因此气体相应地水平方向流动。该预定距离是指例如能够在划分板232上形成水平的气流的距离。由于该期间水平方向的气流的影响大，因此铅垂方向的气流与在划分板232的正后方设置有排气孔244的情况相比被缓和。
在划分板232上，铅垂方向的力的影响变少，因此压力损失变得均匀，其结果是，在划分板232上能够形成水平的气流。因此，能够在沿铅垂方向配设的多个基板S上使压力损失恒定，能够进行更均匀的处理。
移载室217经由歧管216设置于反应管210的下部。在移载室217中，经由基板输入口149利用真空输送机器人180将基板S载置(搭载)于基板支撑件(以下，有时也简记为舟皿)300，或者利用真空输送机器人180将基板S从基板支撑件300取出。
在移载室217的内部能够容纳基板支撑件300、分隔板支撑部310、以及构成沿上下方向和旋转方向驱动基板支撑件300和分隔板支撑部310(将它们统称为基板保持件)的第一驱动部的上下方向驱动机构部400。在图4中，示出基板保持件300通过上下方向驱动机构部400而上升并容纳于反应管内的状态。
接着，使用图4、图5对基板支撑部的详细情况进行说明。
基板支撑部至少由基板支撑件300构成，在移载室217的内部经由基板输入口149通过真空输送机器人180进行基板S的转移，或者进行将转移后的基板S输送到反应管210的内部而在基板S的表面形成薄膜的处理。此外，也可以考虑在基板支撑部中包含分隔板支撑部310。
分隔板支撑部310在支撑于基部311与顶板312之间的支柱313上以预定的间距固定有多张圆板状的分隔板314。基板支撑件300具有如下结构：在基部301上支撑有多个支撑杆315，利用该多个支撑杆315以预定的间隔支撑多个基板S。
在基板支撑件300上，利用支撑于基部301的多个支撑杆315以预定的间隔载置有多个基板S。由该支撑杆315支撑的多个基板S之间被以预定的间隔固定(支撑)在支撑于分隔板支撑部310的支柱313上的圆板状的分隔板314分隔。在此，分隔板314配置于基板S的上部和下部中的任一方或双方。
载置于基板支撑件300的多个基板S的预定的间隔与固定于分隔板支撑部310的分隔板314的上下的间隔相同。另外，分隔板314的直径形成得比基板S的直径大。
舟皿300利用多个支撑杆315沿铅垂方向多层地支撑多张、例如5张基板S。基部301和多个支撑杆315例如由石英、SiC等材料形成。另外，在此，示出了在舟皿300上支撑有5张基板S的例子，但不限于此。例如，也可以将舟皿300构成为能够支撑5～50张左右的基板S。此外，分隔板支撑部310的分隔板314也称为隔板。
分隔板支撑部310和基板支撑件300被上下方向驱动机构部400向反应管210与移载室217之间的上下方向、以及绕由基板支撑件300支撑的基板S的中心的旋转方向驱动。
构成第一驱动部的上下方向驱动机构部400具备上下驱动用马达410、旋转驱动用马达430、具备作为沿上下方向驱动基板支撑件300的基板支撑件升降机构的线性致动器的舟皿上下机构420作为驱动源。
作为分隔板支撑部升降机构的上下驱动用马达410通过旋转驱动滚珠丝杠411，使与滚珠丝杠411螺纹结合的螺母412沿着滚珠丝杠411上下移动。由此，分隔板支撑部310和基板支撑件300与固定有螺母412的底板402一起在反应管210与移载室217之间沿上下方向被驱动。底板402也固定于与引导轴414卡合的球引导件415，成为能够沿着引导轴414在上下方向上顺畅地移动的结构。滚珠丝杠411和引导轴414的上端部和下端部分别固定于固定板413和416。
旋转驱动用马达430和具备线性致动器的舟皿上下机构420构成第二驱动部，固定于由侧板403支撑于底板402的作为盖体的底凸缘401。
旋转驱动用马达430对与安装于前端部的齿部431卡合的旋转传递带432进行驱动，对与旋转传递带432卡合的支撑件440进行旋转驱动。支撑件440利用基部311支撑分隔板支撑部310，经由旋转传递带432被旋转驱动用马达430驱动，由此使分隔板支撑部310和舟皿300旋转。
具备线性致动器的舟皿上下机构420沿上下方向驱动轴421。在轴421的前端部分安装有板422。板422经由轴承423与固定于舟皿300的基部301的支撑部441连接。通过将支撑部441经由轴承423与板422连接，在利用旋转驱动用马达430旋转驱动分隔板支撑部310时，舟皿300也能够与分隔板支撑部310一起旋转。
另一方面，支撑部441经由线性引导轴承442支撑于支撑件440。通过设为这样的结构，在利用具备线性致动器的舟皿上下机构420沿上下方向驱动轴421的情况下，能够相对于固定于分隔板支撑部310的支撑件440沿上下方向相对地驱动固定于舟皿300的支撑部441。
固定于分隔板支撑部310的支撑件440与固定于舟皿300的支撑部441之间由真空波纹管443连接。
在作为盖体的底凸缘401的上表面设置有真空密封用的O型环446，如图3所示，由上下驱动用马达410驱动而使底凸缘401的上表面上升至被推抵于移载室217的位置，由此能够将反应管210的内部保持为气密。
接着，使用图6对气体供给系统的详细情况进行说明。
如图6(a)所示，在气体供给管251上，从上游方向起依次设置有第一气体源252、质量流量控制器(MFC)253即流量控制器(流量控制部)、以及阀门254即开闭阀。
第一气体源252为含有第一元素的第一气体(也称为“含第一元素气体”。)源。含第一元素气体是原料气体、即处理气体之一。在此，第一元素例如为硅(Si)。具体而言，为六氯乙硅烷(Si2Cl6，简称：HCDS)气体、一氯硅烷(SiH3Cl，简称：MCS)气体、二氯硅烷(SiH2Cl2，简称：DCS)、三氯硅烷(SiHCl3，简称：TCS)气体、四氯硅烷(SiCl4，简称：STC)气体、八氯三硅烷(Si3Cl8，简称：OCTS)气体等包括Si-Cl键的氯硅烷原料气体。
主要由气体供给管251、MFC253、阀门254构成第一气体供给系统250(也称为含硅气体供给系统)。
在供给管251中的阀门254的下游侧连接有气体供给管255。在气体供给管255上，从上游方向起依次设置有惰性气体源256、MFC257以及阀门258即开闭阀。从惰性气体源256供给惰性气体、例如氮(N2)气体。
主要由气体供给管255、MFC257、阀门258构成第一惰性气体供给系统。从惰性气体源256供给的惰性气体在基板处理工序中作为对残留在反应管210内的气体进行吹扫的吹扫气体发挥作用。也可以将第一惰性气体供给系统加入第一气体供给系统250。
如图6(b)所示，在气体供给管261上，从上游方向起依次设置有第二气体源262、MFC263即流量控制器(流量控制部)、以及阀门264即开闭阀。
第二气体源262是含有第二元素的第二气体(以下，也称为“含第二元素气体”。)源。含第二元素气体是处理气体之一。另外，含第二元素气体可以认为是反应气体或改性气体。
在此，含第二元素气体含有与第一元素不同的第二元素。作为第二元素，例如为氧(O)、氮(N)、碳(C)中的任一种。在本方式中，含第二元素气体例如为含氮气体。具体而言，为氨(NH3)、二氮烯(N2H2)气体、肼(N2H4)气体、N3H8气体等含有N-H键的氮化氢系气体。
主要由气体供给管261、MFC263、阀门264构成第二气体供给系统260。
在供给管261中的阀门264的下游侧连接有气体供给管265。在气体供给管265上，从上游方向起依次设置有惰性气体源266、MFC267以及阀门268即开闭阀。从惰性气体源266供给惰性气体，例如氮(N2)气。
主要由气体供给管265、MFC267、阀门268构成第二惰性气体供给系统。从惰性气体源266供给的惰性气体在基板处理工序中作为对残留在反应管210内的气体进行吹扫的吹扫气体发挥作用。也可以将第二惰性气体供给系统加入第二气体供给系统260。
如图6(c)所示，气体供给管271与移载室217连接。在气体供给管271上，从上游方向起依次设置有第三气体源272、MFC273即流量控制器(流量控制部)、以及阀门274即开闭阀。气体供给管271与移载室217连接。在将移载室217设为惰性气体环境、或将移载室217设为真空状态时，供给惰性气体。
第三气体源272是惰性气体源。主要由气体供给管271、MFC273、阀门274构成第三气体供给系统270。第三气体供给系统也称为移载室供给系统。
接着，使用图7对排气系统进行说明。
对反应管210的环境进行排气的排气系统280具有与反应管210连通的排气管281，经由排气管连接部242与箱体241连接。
如图7(a)所示，在排气管281上，经由作为开闭阀的阀门282、作为压力调整器(压力调整部)的APC(Auto Pressure Controller)阀门283，连接有作为真空排气装置的真空泵284，构成为能够以反应管210内的压力成为预定的压力(真空度)的方式进行真空排气。排气系统280也称为处理室排气系统。
对移载室217的环境进行排气的排气系统290与移载室217连接，并且具有与其内部连通的排气管291。
在排气管291上，经由作为开闭阀的阀门292、APC阀门293，连接有作为真空排气装置的真空泵294，构成为能够以移载室217内的压力成为预定的压力(真空度)的方式进行真空排气。排气系统290也称为移载室排气系统。
接着，使用图8对控制器进行说明。基板处理装置100具有控制基板处理装置100的各部的动作的控制器600。
图6表示控制器600的概略。控制器600即控制部(控制单元)构成为具备CPU(Central Processing Unit：中央处理器)601、RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)602、作为存储部的存储部603、I/O端口604的计算机。RAM602、存储部603、I/O端口604构成为能够经由内部总线605与CPU601进行数据交换。基板处理装置100内的数据的收发通过作为CPU601的一个功能的收发指示部606的支持来进行。
在控制器600上设置有经由网络与上位装置670连接的网络收发部683。网络收发部683能够从上位装置接收容纳在晶盒111中的基板S的处理历史、与处理预定相关的信息等。
存储部603例如由闪存、HDD(Hard Disk Drive：硬盘驱动器)等构成。在存储部603内以能够读取的方式容纳有控制基板处理装置的动作的控制程序、记载有基板处理的步骤、条件等的工艺制程等。
另外，工艺制程是以使控制器600执行后述的基板处理工序中的各步骤而能够得到预定的结果的方式组合而成的，作为程序发挥功能。以下，也将该工艺制程、控制程序等统一简称为程序。另外，在本说明书中使用程序这样的术语的情况下，有时包含仅单独工艺制程，有时包含仅单独控制程序，或者有时包含这两者。而且，RAM602被配置为临时存储由CPU601读取的程序、数据等的存储区域(工作区域)。
I/O端口604与基板处理装置100的各结构连接。
CPU601构成为读出并执行来自存储部603的控制程序，并且根据来自输入输出装置681的操作命令的输入等从存储部603读出工艺制程。而且，CPU601构成为能够以按照读出的工艺制程的内容的方式控制基板处理装置100。
CPU601具有收发指示部606。控制器600通过使用容纳有上述程序的外部存储装置(例如硬盘等磁盘、DVD等光盘、MO等光磁盘、USB存储器等半导体存储器)682在计算机中安装程序等，能够构成根据本方式的控制器600。另外，用于向计算机供给程序的手段不限于经由外部存储装置682供给的情况。例如，也可以使用互联网或专用线路等通信手段，不经由外部存储装置682而供给程序。另外，存储部603、外部存储装置682构成为计算机可读取的记录介质。以下，也将它们统一简称为记录介质。另外，在本说明书中，在使用记录介质这样的术语的情况下，有时包含仅单独存储部603，有时包含仅单独外部存储装置682，或者有时包含这两者。
接着，作为半导体制造工序的一个工序，对使用上述结构的模块200在基板S上形成薄膜的工序进行说明。此外，在以下的说明中，构成基板处理装置的各部的动作由控制器600控制。
在此，使用图9对通过使用第一气体和第二气体交替地供给它们而在基板S上形成膜的成膜处理进行说明。
(S202)
对移载室压力调整工序S202进行说明。在此，将移载室217内的压力设为与真空输送室140相同水平的压力。具体而言，使排气系统290工作，以移载室217的环境成为真空水平的方式对移载室217的环境进行排气。如上所述，与以往相比，移载室217的容积变小，因此对环境排气时的时间缩短。
(S204)
接着，对输入工序S204进行说明。
在移载室217成为真空水平后，开始基板S的输送。在基板S到达真空输送室140后，开放与基板输入口149相邻的未图示的闸阀，真空输送机器人180将基板S输入移载室217。
此时，基板支撑件300在移载室217中待机，基板S移载至基板支撑件300。在将预定张数的基板S移载至基板支撑件300之后，使真空输送机器人180退避至箱体141，并且使基板支撑件300上升而使基板S移动至反应容器210中。
在向反应容器210的移动中，以基板S的表面与划分板226、划分板232的高度一致的方式进行定位。
(S206)
对加热工序S206进行说明。在将基板S输入反应管210内后，以使反应管210内成为预定的压力的方式进行控制，并且以使基板S的表面温度成为预定的温度的方式进行控制。温度例如为室温以上且700℃以下，优选为室温以上且550℃以下。考虑压力设为例如50～5000Pa。
(S208)
说明膜处理工序S208。在加热工序S206之后，进行S208的膜处理工序。在膜处理工序S208中，根据工艺制程，控制第一气体供给系统而向反应管210供给第一气体，并且控制排气系统而对处理空间进行排气，进行膜处理。另外，在此，也可以控制第二气体供给系统，使第二气体与第一气体同时存在于处理空间而进行CVD处理，或者交替地供给第一气体和第二气体而进行交替供给处理。而且，在将第二气体设为等离子体状态来进行处理的情况下，也可以使用未图示的等离子体生成部来成为等离子体状态。
作为交替供给处理即膜处理方法的具体例，考虑以下的方法。例如，在第一工序中将第一气体供给至反应管210，在第二工序中将第二气体供给至反应管210，作为吹扫工序，在第一工序与第二工序之间供给惰性气体，并且对反应管210的环境进行排气，进行多次进行第一工序、吹扫工序和第二工序的组合的交替供给处理，形成含Si膜。
所供给的气体在上游侧整流部214、基板S上的空间、下游侧整流部214形成气流。此时，在各基板S上没有压力损失的状态下向基板S供给气体，因此能够在各基板S间进行均匀的处理。
(S210)
对基板输出工序S210进行说明。在S210中，以与上述的基板输入工序S204相反的顺序，将处理完毕的基板S向移载室217外输出。
(S212)
对判定S212进行说明。在此，判定是否对基板进行了预定次数的处理。若判断为未处理预定次数，则返回输入工序S204，对下一个基板S进行处理。若判断为处理了预定次数，则结束处理。
另外，在上述中，在气流的形成中表现为水平，但只要整体上沿水平方向形成气体的主流即可，只要是不影响多个基板的均匀处理的范围，则也可以是沿垂直方向扩散的气流。
另外，在上述中具有相同程度、同等、相等等的表现，但这些当然包含实质上相同的内容。
(其他方式)
以上，对本方式进行了具体说明，但并不限定于此，在不脱离其主旨的范围内能够进行各种变更。
另外，例如，在上述的方式中，列举了在基板处理装置进行的成膜处理中使用第一气体和第二气体在基板S上形成膜的情况为例，但本方式并不限定于此。即，也可以使用其他种类的气体作为成膜处理所使用的处理气体来形成其他种类的薄膜。并且，即使在使用三种以上的处理气体的情况下，只要交替地供给这些处理气体来进行成膜处理，就能够应用本方式。具体而言，作为第一元素，例如可以是钛(Ti)、硅(Si)、锆(Zr)、铪(Hf)等各种元素。另外，作为第二元素，例如可以是氮(N)、氧(O)等。
另外，例如，在上述的方式中，作为基板处理装置进行的处理，列举了成膜处理为例，但本方式并不限定于此。即，本方式除了在各实施方式中作为例子举出的成膜处理以外，还能够应用于在各实施方式中例示的薄膜以外的成膜处理。另外，基板处理的具体内容不限，不仅能够应用于成膜处理，还能够应用于进行退火处理、扩散处理、氧化处理、氮化处理、光刻处理等其他基板处理的情况。进而，本方式还能够应用于其他基板处理装置，例如退火处理装置、蚀刻装置、氧化处理装置、氮化处理装置、曝光装置、涂敷装置、干燥装置、加热装置、利用了等离子体的处理装置等其他基板处理装置。另外，本方式也可以混合存在这些装置。另外，能够将某实施方式的结构的一部分置换为其他实施方式的结构，另外，也能够在某实施方式的结构中添加其他实施方式的结构。另外，对于各实施方式的结构的一部分，也能够进行其他结构的追加、删除、置换。
另外，例如，在上述的方式中，在Y1侧配设排气部，在Y2侧配置供给部，但在本方式中，例如也可以在Y1侧设置供给部，在Y2侧设置排气部。在该情况下，例如在图1中，如下那样置换各结构。
作为配管配置区域的排气管配置区域228置换为能够配置供给管的供给管配置区域。此时，也将供给管配置区域称为配管配置区域。并且，气体排气部配设于相对于基板处理装置的长度方向(Y方向)的轴倾斜且不与箱体141重叠的位置。
本方式在图1中采用如下置换的结构。具体而言，将排气结构213置换为供给结构212，将下游侧整流部215置换为上游侧整流部214，将排气管281置换为供给管221。此时，各个供给管221(供给管221a、221b)从真空输送室140朝向侧方延伸。
进而，构成为将图1中的上游侧整流部214置换为下游侧整流部215，将供给结构212置换为排气结构213，将供给管221置换为排气管281。
如上所述，也可以在Y1侧设置供给部，在Y2侧设置排气部，在这些结构中，也能够实现与上述方式同样的效果。
符号说明
S—基板，100—基板处理装置，200—模块，600—控制器。

Claims (17)

1.一种基板处理装置，具有：
模块，其具备：气体供给部，其具有上游侧整流部和供给结构；反应管，其与所述气体供给部连通；以及气体排气部，其设置在与所述上游侧整流部对置的位置且具有下游侧整流部和排气结构；
供给管，其与所述气体供给部连接；
排气管，其与所述气体排气部连接；
输送室，其与多个所述模块相邻；以及
配管配置区域，其位于所述输送室的侧方且与所述模块相邻，能够配置所述供给管或所述排气管，
该基板处理装置的特征在于，
所述反应管配设于在所述基板处理装置的长度方向的轴上与所述输送室重叠的位置，
在所述配管配置区域配设有所述供给管的情况下，所述气体排气部配设在相对于所述轴倾斜且不与所述输送室重叠的位置，
在所述配管配置区域配设有所述排气管的情况下，所述气体供给部配设在相对于所述轴倾斜且不与所述输送室重叠的位置。
2.根据权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于，
具备配设于所述反应管的下方的移载室，
所述输送室是真空输送室，
在所述移载室连接有使所述移载室的环境成为真空状态的移载室排气系统，所述移载室是能够与所述真空输送室连通的结构。
3.根据权利要求1或2所述的基板处理装置，其特征在于，
所述下游侧整流部构成为与所述反应管相邻，所述排气结构构成为配设于所述下游侧整流部的下游。
4.根据权利要求3所述的基板处理装置，其特征在于，
所述下游侧整流部由热透过性部件构成，所述排气结构由金属构成。
5.根据权利要求3或4所述的基板处理装置，其特征在于，
所述气体供给部具备在上游侧连接有气体供给管的分配部，所述分配部与所述排气结构以对置的方式设置。
6.根据权利要求3所述的基板处理装置，其特征在于，
所述下游侧整流部的顶部构成为比支撑多个基板的舟皿中的配设于最上位的所述基板高，底部构成为比所述舟皿中的配设于最下位的所述基板低，
所述排气结构的顶部是与所述下游侧整流部的顶部连续的结构，所述排气结构的底部是与所述下游侧整流部的底部连续的结构。
7.根据权利要求6所述的基板处理装置，其特征在于，
所述下游侧整流部在铅垂方向上配设有多个划分板，所述排气结构构成为从顶部到所述底部没有障碍物的排气缓冲结构。
8.根据权利要求3至7中任一项所述的基板处理装置，其特征在于，
所述下游侧整流部配设有多个划分板，所述划分板构成为在与基板对置的方向上沿水平方向延伸。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的基板处理装置，其特征在于，
所述气体供给部具有气体排出部，
构成为从基板的边缘到所述排气管的连接位置的距离比从所述气体排出部的前端到所述基板的边缘的距离长。
10.根据权利要求3所述的基板处理装置，其特征在于，
所述排气管设置于所述排气结构的侧方。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的基板处理装置，其特征在于，
在所述配管配置区域配设有所述供给管的情况下，各个所述供给管从所述输送室朝向侧方延伸，
在所述配管配置区域配设有所述排气管的情况下，各个所述排气管从所述输送室朝向侧方延伸。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的基板处理装置，其特征在于，
具备容纳所述反应管的反应管容纳室，
所述配管配置区域由箱体构成，
在所述箱体的上部与所述反应管容纳室相邻，
在所述箱体的下部与所述输送室相邻，
所述排气管构成为从所述上部延伸至所述下部。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的基板处理装置，其特征在于，
在所述配管配置区域中，所述输送室侧开放。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的基板处理装置，其特征在于，
所述配管配置区域构成为隔着所述输送室相邻。
15.根据权利要求1至14中任一项所述的基板处理装置，其特征在于，
所述模块具备斜壁，
在配设有多个所述模块时，各个所述模块的所述斜壁以构成钝角的方式相邻地构成凹部，
所述输送室的凸部构成为与所述凹部嵌合。
16.一种半导体装置的制造方法，其特征在于，
具有下述工序：
向基板处理装置的反应管输入基板的工序，所述基板处理装置具有：模块，其具备：气体供给部，其具有上游侧整流部和供给结构；所述反应管，其与所述气体供给部连通；以及气体排气部，其设置在与所述上游侧整流部对置的位置且具有下游侧整流部和排气结构；
供给管，其与所述气体供给部连接；
排气管，其与所述气体排气部连接；
输送室，其与多个所述模块相邻；以及
配管配置区域，其位于所述输送室的侧方且与所述模块相邻，能够配置所述供给管或所述排气管，
所述基板处理装置构成为，所述反应管配设于在所述基板处理装置的长度方向的轴上与所述输送室重叠的位置，在所述配管配置区域配设有所述供给管的情况下，所述气体排气部配设在相对于所述轴倾斜且不与所述输送室重叠的位置，在所述配管配置区域配设有所述排气管的情况下，所述气体供给部配设在相对于所述轴倾斜且不与所述输送室重叠的位置；以及
一边从所述气体供给部向所述反应管内供给气体，一边从所述反应管排出所述气体，对所述基板进行处理的工序。
17.一种程序，其特征在于，
通过计算机使基板处理装置执行下述步骤：
向基板处理装置的反应管输入基板的步骤，所述基板处理装置具有：模块，其具备：气体供给部，其具有上游侧整流部和供给结构；反应管，其与所述气体供给部连通；以及气体排气部，其设置在与所述上游侧整流部对置的位置且具有下游侧整流部和排气结构；
供给管，其与所述气体供给部连接；
排气管，其与所述气体排气部连接；
输送室，其与多个所述模块相邻；以及
配管配置区域，其位于所述输送室的侧方且与所述模块相邻，能够配置所述供给管或所述排气管，
所述基板处理装置构成为，所述反应管配设于在所述基板处理装置的长度方向的轴上与所述输送室重叠的位置，在所述配管配置区域配设有所述供给管的情况下，所述气体排气部配设在相对于所述轴倾斜且不与所述输送室重叠的位置，在所述配管配置区域配设有所述排气管的情况下，所述气体供给部配设在相对于所述轴倾斜且不与所述输送室重叠的位置；以及
一边从所述气体供给部向所述反应管内供给气体，一边从所述反应管排出所述气体，对所述基板进行处理的步骤。
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