JP2005191412A

JP2005191412A - 基板処理装置及び基板の製造方法

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Publication number: JP2005191412A
Application number: JP2003433169A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Ishiguro; 謙一石黒
Original assignee: Hitachi Kokusai Electric Inc
Current assignee: Hitachi Kokusai Electric Inc
Priority date: 2003-12-26
Filing date: 2003-12-26
Publication date: 2005-07-14

Abstract

【課題】支持具に基板を移載する場合に必要な空間の高さを低くする。
【解決手段】プレート５８は、切欠きのないリング状に形成されている。搬送アーム７４の平板部７８は、プレート５８の上方に基板７２を搬送し、すくい上げアーム７６の棒状部９８は、基板接触部１０６がそれぞれ水平方向内側を向いた状態でプレート５８の下方に挿入される。棒状部９８は、それぞれ回転し、基板接触部１０６の先端が例えば垂直方向上方を向くように、基板接触部１０６の向きを変える。棒状部９８は、基板接触部１０６が開口部６８を通って上方に移動することにより、搬送アーム７４の平板部７８から基板７２をすくい上げる。搬送アーム７４の平板部７８は、プレート５８の上方から支持具３０の外側に退避する。すくい上げアーム７６の棒状部９８は、下方に移動し、基板７２をプレート５８の上面に載置する。
【選択図】図１２

Description

本発明は、半導体ウェハやガラス基板等を処理するための基板処理装置、及び半導体ウェハやガラス基板の製造方法に関する。

例えば縦型熱処理炉を用いて、複数のシリコンウェハ等の基板を処理する場合、炭化珪素製の支持具が用いられている。この支持具には、例えば石英、珪素又は炭化珪素製のプレートが設けられており、基板は、プレートに載置された状態で処理される。

プレートが設けられた支持具に基板を移載する場合、プレートに挿通孔を形成し、プレートの下方から挿通孔を挿通させた支持ピンにより、プレートの上方に搬送された基板を支持し、プレートに基板を移載することは公知である（特許文献１参照）。

特開平１０−２４２０６７号公報

しかしながら、上記従来例においては、支持ピンの上端がプレートの下面よりも下方に下がらなければ、支持ピンを退避させることができない。よって、支持具に基板を移載する場合に必要な空間の高さが高くなり、例えば縦型の基板処理装置においては、一度に処理することができる基板の枚数が少なくなるという課題があった。

そこで、本発明は、支持具に基板を移載する場合に必要な空間の高さを低くすることができる基板処理装置を提供することを目的としている。

上記目的を達成するため、本発明の第１の特徴とするところは、基板を処理する反応炉と、この反応炉内で基板を支持する支持具と、この支持具に挿入され、前記支持具に支持された基板をすくい上げるすくい上げアームと、このすくい上げアームを動かす駆動手段とを有し、前記すくい上げアームは、少なくとも前記支持具に挿入される部分の高さが前記支持具への挿入時よりも前記基板のすくい上げ時の方が高くなる形状を有する基板処理装置にある。したがって、すくい上げアームは、プレートの下方へ移動する場合、及び、プレートの下方から移動する場合に、基板をすくい上げる場合よりも高さが低くなるように向きを変えることができ、支持具に基板を移載する場合に必要な空間の高さを低くすることができる。よって、例えば縦型熱処理炉などの基板処理装置において、支持具に支持される基板間のピッチを狭くすることができ、一度に処理する基板の枚数を増やすことができる。

本発明の第２の特徴とするところは、基板を支持具に支持する支持ステップと、支持具により支持した基板を反応炉内に搬入する搬入ステップと、基板を反応炉内で熱処理する熱処理ステップとを有し、前記支持ステップは、基板をすくい上げるすくい上げアームを用い、このすくい上げアームは、少なくとも前記支持具に挿入される部分の高さが前記支持具への挿入時よりも前記基板のすくい上げ時の方が高くなる形状を有する基板の製造方法にある。

本発明によれば、支持具に基板を移載する場合に必要な空間の高さを低くすることができる。

次に本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１には、本発明の実施形態に係る基板処理装置１０が示されている。この基板処理装置１０は、例えば縦型の熱処理装置であり、主要部が配置された筐体１２を有する。この筐体１２には、ポッドステージ１４が接続されており、このポッドステージ１４にポッド１６が搬送される。ポッド１６は、例えば２５枚の基板が収納され、図示しない蓋が閉じられた状態でポッドステージ１４にセットされる。

筐体１２内において、ポッドステージ１４に対向する位置には、ポッド搬送装置１８が配置されている。また、このポッド搬送装置１８の近傍には、ポッド棚２０、ポッドオープナ２２及び基板枚数検知器２４が配置されている。ポッド搬送装置１８は、ポッドステージ１４とポッド棚２０とポッドオープナ２２との間でポッド１６を搬送する。ポッドオープナ２２は、ポッド１６の蓋を開けるものであり、この蓋が開けられたポッド１６内の基板枚数が基板枚数検知器２４により検知される。

さらに、筐体１２内には、基板移載機２６、ノッチアライナ２８及び支持具３０（ボート）が配置されている。基板移載機２６は、例えば後述する搬送アーム７４及びすくい上げアーム７６からなる搬送部３２を有し、この搬送部３２を動かすことにより、ポッドオープナ２２の位置に置かれたポッド１６、ノッチアライナ２８及び支持具３０間で基板を搬送する。ノッチアライナ２８は、基板に形成されたノッチまたはオリフラを検出して基板のノッチまたはオリフラを一定の位置に揃えるものである。

図２において、反応炉４０が示されている。この反応炉４０は、反応管４２を有し、この反応管４２内に支持具３０が挿入される。反応管４２の下方は、支持具３０を挿入するために開放され、この開放部分はシールキャップ４４により密閉されるようにしてある。また、反応管４２の周囲は、均熱管４６により覆われ、さらに均熱管４６の周囲にヒータ４８が配置されている。熱電対５０は、反応管４２と均熱管４６との間に配置され、反応炉４０内の温度をモニタできるようにしてある。そして、反応管４２には、処理ガスを導入する導入管５２と、処理ガスを排気する排気管５４とが接続されている。

次に上述したように構成された基板処理装置１０の作用について説明する。
まず、ポッドステージ１４に複数枚の基板を収容したポッド１６がセットされると、ポッド搬送装置１８によりポッド１６をポッドステージ１４からポッド棚２０へ搬送し、このポッド棚２０にストックする。次に、ポッド搬送装置１８により、このポッド棚２０にストックされたポッド１６をポッドオープナ２２に搬送してセットし、このポッドオープナ２２によりポッド１６の蓋を開き、基板枚数検知器２４によりポッド１６に収容されている基板の枚数を検知する。

次に、基板移載機２６により、ポッドオープナ２２の位置にあるポッド１６から基板を取り出し、ノッチアライナ２８に移載する。このノッチアライナ２８においては、基板を回転させながら、ノッチを検出し、検出した情報に基づいて複数枚の基板のノッチを同じ位置に整列させる。次に、基板移載機２６は、ノッチアライナ２８から基板を取り出し、搬送部３２を支持具３０に挿入することにより、基板を支持具３０に移載する。

このようにして、１バッチ分の基板を支持具３０に移載すると、例えば７００°Ｃ程度の温度に設定された反応炉４０内に複数枚の基板を装填した支持具３０を挿入し、シールキャップ４４により反応管４２内を密閉する。次に、導入管５２から処理ガスを導入しながら炉内温度を熱処理温度まで昇温させる。処理ガスには、窒素、アルゴン、水素、酸素等が含まれる。基板を熱処理する際、基板は例えば１０００°Ｃ程度以上の温度に加熱される。なお、この間、熱電対５０により反応管４２の温度をモニタしながら、予め設定された昇温、熱処理プログラムに従って基板の熱処理を実施する。

基板の熱処理が終了すると、例えば炉内温度を７００°Ｃ程度の温度に降温した後、支持具３０を反応炉４０からアンロードし、支持具３０に支持された全ての基板が冷えるまで、支持具３０を所定位置で待機させる。なお、炉内温度降温の際も、熱電対５０により反応管４２内の温度をモニタしながら、予め設定された降温プログラムに従って降温を実施する。次に、待機させた支持具３０の基板が所定温度まで冷却されると、基板移載機２６により、支持具３０から基板を取り出し、ポッドオープナ２２にセットされているポッド１６に搬送して収容する。次に、ポッド搬送装置１８により、基板が収容されたポッド１６をポッド棚２０に搬送し、さらにポッドステージ１４に搬送して完了する。

次に、上記支持具３０について詳述する。
図３は、支持具３０を示す図であって、（Ａ）は支持具３０の拡大図であり、（Ｂ）はプレート５８の斜視図である。支持具３０は、本体部５６と複数のプレート５８とから構成される。本体部５６は、例えば炭化珪素からなり、図示しない上部板と下部板とを接続する複数の支柱６４を有する。また、この本体部５６には、支柱６４の長手方向内側に複数の載置部６６が平行に形成されている。

プレート５８はシリコン（Ｓｉ）、石英（ＳｉＯ_２）又は炭化珪素（ＳｉＣ）製の板状部材からなり、例えば開口部６８を有するリング状に形成され、上面に接着防止層７０が形成されている。このプレート５８は、下面が載置部６６上面に接触して載置部６６上に載置され、上面に基板７２の下面が接触して基板７２を載置支持する。また、プレート５８は、切欠きのないリング状に形成されており、切り欠きにより基板７２に傷などをつけないようにされている。

接着防止層７０は、基板７２の処理後にプレート５８と基板７２との接着を防止するようにしてある。例えばプレート５８がシリコンの場合には、接着防止層７０は、シリコン表面を処理することにより、又はＣＶＤ等によりシリコン表面上に堆積（ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）することにより形成したシリコン窒化膜（ＳｉＮ）、炭化珪素皮膜（ＳｉＣ）、酸化珪素膜（ＳｉＯ_２）、ガラス状炭素、微結晶ダイヤモンド等、耐熱性及び耐磨耗性に優れた材料からなる。

次に上記搬送部３２について詳述する。
図４，図５において、搬送部３２の詳細が示されている。搬送部３２は、搬送アーム７４及びすくい上げアーム７６から構成され、基板移載機２６の上部に設けられている。搬送アーム７４は、基板７２を載置してプレート５８の上方に搬送する１つの平板部７８が上部に設けられ、シャフト状のボールネジ８０及びＬＭガイド（リニアモーションガイド）８２が下部に設けられている。ボールネジ８０には、基板移載機２６に固定されて、ボールネジ８０と同一の回転軸を有するモータ８４が接続されており、搬送アーム７４が基板移載機２６に対して前後方向（図５において左右方向）に自在に移動するようにされている。

すくい上げアーム７６は、例えばそれぞれ２つの前後動用ブロック８６、左右動用ブロック８８、上下動用ブロック９０、ボールネジ９２ａ〜９２ｃ、モータ９４ａ〜９４ｃ及びＬＭガイド９６ａ〜９６ｃから構成される。
なお、モータ９４ａ〜９４ｃそれぞれは、例えばステッピングモータであり、図示しない制御部の制御に基づいて回転する。

前後動用ブロック８６は、基板移載機２６に設けられたボールネジ９２ａ、及びＬＭガイド９６ａが前後方向（図５において左右方向）に貫通している。ボールネジ９２ａには、基板移載機２６に固定されて、ボールネジ９２ａと同一の回転軸を有するモータ９４ａが接続されており、前後動用ブロック８６が基板移載機２６に対して前後方向に自在に移動するようにされている。
ボールネジ９２ｂ及びＬＭガイド９６ｂは、前後動用ブロック８６から側方（図４において左側方又は右側方）に延びており、それぞれ左右動用ブロック８８を貫通している。また、ボールネジ９２ｂの一端には、前後動用ブロック８６内に固定され、ボールネジ９２ｂと同一の回転軸を有するモータ９４ｂが接続されており、左右動用ブロック８８が前後動用ブロック８６に対して左右方向（図４において左右方向）に自在に移動するようにされている。

ボールネジ９２ｃ及びＬＭガイド９６ｃは、左右動用ブロック８８から上方（図４，図５において上側）に延びており、それぞれ上下動用ブロック９０を貫通している。また、ボールネジ９２ｃの一端には、左右動用ブロック８８内に固定され、ボールネジ９２ｃと同一の回転軸を有するモータ９４ｃが接続されており、上下動用ブロック９０が左右動用ブロック８８に対して上下方向（図４，図５において上下方向）に自在に移動するようにされている。

上下動用ブロック９０は、例えば棒状部９８、モータ１００、駆動ギア１０２及び変速ギア１０４をそれぞれ有する。なお、モータ１００は、例えばステッピングモータであり、図示しない制御部の制御に基づいて回転する。棒状部９８は、それぞれモータ１００の回転に応じて、駆動ギア１０２及び変速ギア１０４を介し、回転軸Ａ，Ｂを軸として回転する。

つまり、上下動用ブロック９０は、モータ９４ａ〜９４ｃ，１００が図示しない制御部の制御に基づいて回転することにより、前後・左右・上下のいずれの方向にも自在に移動しつつ、棒状部９８を回転させることができるようにされている。

棒状部９８は、図６（Ａ），（Ｂ）にも示すように、例えば２つの基板接触部１０６が垂直方向に延びており、それぞれ回転軸Ａ，Ｂを軸として互いに逆方向に回転する。
また、基板接触部１０６は、先端が例えば球状に形成され、すくい上げアーム７６がプレート５８の下方に挿入されると、水平方向（図６（Ａ）参照）から垂直方向（図６（Ｂ）参照：基板すくい上げ方向）に向きを変えるようになっている。

図７乃至図９において、基板７２がプレート５８の上方に搬送された場合のプレート５８、平板部７８及び棒状部９８の位置関係が示されている。なお、棒状部９８は、それぞれ基板接触部１０６が垂直方向に向けられた状態が示されている。
搬送アーム７４の平板部７８により、基板７２がプレート５８の上方に搬送され、すくい上げアーム７６の棒状部９８がプレート５８の下方に挿入されると、棒状部９８に設けられた４つの基板接触部１０６は、それぞれの先端が搬送アーム７４の平板部７８よりも側方であり、且つ基板７２の重心から等間隔で離れた位置の垂直方向下方に配置される。

図１０において、支持具３０に挿入された棒状部９８の高さの変化が示されている。棒状部９８は、支持具３０への挿入時の高さ（挿入時高さ）がＸであり、基板接触部１０６の先端が基板すくい上げ方向に向きを変えると、基板すくい上げ時の高さ（すくい上げ時高さ）がＹに変わり、直近下方に載置される基板７２の上面位置とプレート５８の下面との間の高さ（必要空間高さ）Ｚよりも高くなる。なお、基板すくい上げ時には、基板接触部１０６の先端は、プレート５８の開口部６８内でプレート５８の下面よりも上方に位置するようにされている。つまり、挿入時高さＸ、必要空間高さＺ及びすくい上げ時高さＹが下式１に示す関係になっているので、必要空間高さＺの高さを低く抑えつつ、すくい上げ時高さＹをプレート５８の厚さに応じて変化させることができる。
挿入時高さＸ＜必要空間高さＺ＜すくい上げ時高さＹ・・・（１）

次に、搬送部３２により基板７２をプレート５８に載置する方法について説明する。
図１１は、搬送部３２により基板７２をプレート５８に載置する方法を示すフローチャートである。
図１２は、図１１に示したフローチャートの各ステップに対応する搬送部３２の動作を示す拡大模式図である。
図１１に示すように、ステップ１００（Ｓ１００）において、搬送アーム７４の平板部７８は、プレート５８の上方に基板７２を搬送し、すくい上げアーム７６の棒状部９８は、基板接触部１０６が例えばそれぞれ水平方向内側を向いた状態でプレート５８の下方に挿入される（図１２（Ａ））。なお、平板部７８と棒状部９８とは、同時に支持具３０に向けて挿入されてもよいし、個別に挿入されてもよい。

ステップ１０２（Ｓ１０２）において、すくい上げアーム７６の棒状部９８は、それぞれ回転し、棒状部９８それぞれの基板接触部１０６の先端が例えば垂直方向上方を向くように、基板接触部１０６の向きを変更する（図１２（Ｂ））。

ステップ１０４（Ｓ１０４）において、棒状部９８は、基板接触部１０６がプレート５８の開口部６８を通って上方に移動し、基板７２の下面に接触して、搬送アーム７４の平板部７８から基板７２をすくい上げる。（図１２（Ｃ））。

ステップ１０６（Ｓ１０６）において、搬送アーム７４の平板部７８は、プレート５８の上方から支持具３０の外側に退避する（図１２（Ｄ））。

ステップ１０８（Ｓ１０８）において、すくい上げアーム７６の棒状部９８は、下方に移動し、基板７２をプレート５８の上面に載置する。なお、基板接触部１０６の先端は、基板７２の下面から離れればよく、プレート５８の開口部６８内において、プレート５８の下面よりも上方で停止する（図１２（Ｅ））。

ステップ１１０（Ｓ１１０）において、すくい上げアーム７６は、棒状部９８がそれぞれ回転し、棒状部９８それぞれの基板接触部１０６の先端が例えば水平方向内側を向くように、基板接触部１０６の向きを戻す（図１２（Ｆ））。

ステップ１１２（Ｓ１１２）において、すくい上げアーム７６の棒状部９８は、プレート５８の下方から支持具３０の外側に退避する（図１２（Ｇ））。

このように、すくい上げアーム７６は、基板接触部１０６の先端が垂直方向上方を向いた状態では、プレート５８の下面よりも下方に移動しない。また、支持具３０に設けられた複数の載置部６６上のプレート５８に対し、例えば上方のプレート５８から順に基板７２を載置する場合には、同様の手順により、それぞれのプレート５８に基板７２を載置する。また、支持具３０から基板７２を取り出す場合には、基板７２をプレート５８に載置する場合の逆の手順により、プレート５８に載置された基板７２を取り出す。したがって、支持具３０に基板７２を移載する場合に必要な空間の高さを低くすることができる。

なお、上記実施形態において、すくい上げアーム７６は、棒状部９８がそれぞれ回転軸Ａ，Ｂを軸として回転するように構成されているが、これに限定することなく、他の方向に回転及び移動するようにしてもよい。
例えば、図１３に示すように、すくい上げアーム７６の棒状部９８は、搬送アーム７４の平板部７８からすくい上げた基板７２を支持した状態で下方に移動しつつ、棒状部９８が内側に移動するように回転軸Ｅ，Ｆを軸として回転し、基板７２をプレート５８に載置するようにしてもよい。この場合、すくい上げアーム７６の棒状部９８は、基板接触部１０６の先端が水平方向外側に向くまで回転して、プレート５８の下方から支持具３０の外側に退避する。
なお、基板接触部１０６の先端を垂直方向上方に向ける場合には、すくい上げアーム７６の棒状部９８は、上方に移動しつつ、棒状部９８が外側に移動するように回転し、図１３に示した動きに対して逆方向に動くようにする。

このように、すくい上げアーム７６が基板７２を支持した状態で、棒状部９８が下方に移動しつつ回転する場合には、棒状部９８によりすくい上げられた基板７２をプレート５８まで下げる距離よりも、棒状部９８が基板７２から離れるまでに下がる距離を短くすることができる。よって、棒状部９８が下方に移動した後に回転を開始する場合よりも、支持具３０に基板７２を移載する場合に必要な空間の高さを低くすることができる。

また、棒状部９８それぞれは、図１４（Ａ），（Ｂ）に示すように、基板接触部１０６の略中央を通り、棒状部９８に平行な回転軸Ｇ，Ｈを軸として、基板接触部１０６の先端が互いに水平方向内側を向くように回転してもよいし、図１５（Ａ），（Ｂ）に示すように、回転軸Ｇ，Ｈを軸として、基板接触部１０６の先端が互いに水平方向外側を向くように回転してもよい。

また、棒状部９８それぞれは、図１６（Ａ），（Ｂ）に示すように、棒状部９８が水平方向外側に移動しつつ、基板接触部１０６の先端が下方に移動するように回転してもよいし、図１７（Ａ），（Ｂ）に示すように、棒状部９８が水平方向内側に移動しつつ、基板接触部１０６の先端が下方に移動するように回転してもよい。

なお、すくい上げアーム７６が基板７２をプレート５８に載置する際に、棒状部９８が下方に移動しつつ回転する場合、図１８にも示すように、基板接触部１０６が基板７２に接触する点が、基板接触部１０６の先端の形状に沿って移動するようにしてもよい。このように、基板接触部１０６が基板７２に接触する点が、基板接触部１０６の先端の形状に沿って、滑ることなく移動することにより、基板７２の下面に傷などが付くことを低減することができる。

次に、棒状部９８の変形例について説明する。
図１９（Ａ），（Ｂ）において、棒状部９８の変形例（棒状部１１０ａ，１１０ｂ）が示されている。
棒状部１１０ａは、例えば１つの基板接触部１１２が垂直方向に延びており、基板接触部１１２の略中央を通り、棒状部１１０ａに平行な回転軸Ｉを軸として回転する。棒状部１１０ｂは、例えば２つの基板接触部１１４が垂直方向に延びており、基板接触部１１４の略中央を通り、棒状部１１０ｂに平行な回転軸Ｊを軸として回転する。棒状部１１０ａ，１１０ｂは、基板接触部１１２，１１４の先端がそれぞれ干渉することなく水平方向内側を向くように、回転軸Ｉ，Ｊを軸として回転する。また、基板接触部１１２，１１４は、先端が例えば球状に形成され、棒状部１１０ａ，１１０ｂがプレート５８の下方に挿入されると、水平方向から垂直方向（基板すくい上げ方向）に向きを変えるようになっている。

すくい上げアーム７６は、基板７２をすくい上げるために、３つ以上の基板接触部を有していればよい。また、基板接触部１１２，１１４は、例えばすくい上げアーム７６の支持具３０に対する挿入方向に対し、対称に配置されていなくてもよい。このように、棒状部１１０ａ，１１０ｂは、それぞれ回転しても、基板接触部１１２，１１４が互いに干渉しないので、基板接触部が対称に配置されている場合よりも、基板接触部１１２，１１４の長さを長くすることができる。例えば、プレート５８の厚さが厚い場合などに、棒状部１１０ａ，１１０ｂが使用されるとよい。

次に、基板接触部１０６，１１２，１１４の変形例について説明する。基板接触部１０６，１１２，１１４は、例えば先端が回転方向に沿って曲面にされた角柱状に形成されてもよい。また、基板接触部１０６，１１２，１１４は、先端が回転方向に沿って曲面にされていればよく、基板接触部が楕円柱などのその他の形状であってもよい。

次に、搬送アーム７４の平板部７８及びプレート５８の変形例について説明する。
図２０は、プレート５８の変形例（プレート１１８）及び平板部７８の変形例（平板部１２２）を示す図であって、基板７２をプレート１１８に載置する場合の上面図である。
なお、図２０においては、図７に示したプレート５８、平板部７８及び棒状部９８の構成部分と実質的に同じものには、同じ符号が付されている。
プレート１１８はシリコン製の板状部材からなり、例えば開口部１２０を有するリング状に形成され、上面に接着防止層７０が形成されている。このプレート１１８は、上述したプレート５８よりもリング幅が広くなっており、下面が載置部６６上面に接触して載置部６６上に載置され、上面に基板７２の下面が接触して基板７２を載置支持する。

平板部１２２は、対向する２つの接触部１２４，１２４を有する。接触部１２４，１２４は、支持具３０への挿入方向に対して平行に設けられ、基板７２をプレート１１８に載置する場合に、プレート１１８の開口部１２０の上方を開放するように間隔をあけて配置されている。
また、基板７２をプレート１１８に載置する場合には、すくい上げアーム７６の棒状部９８に設けられた４つの基板接触部１０６は、例えば基板接触部１０６それぞれの先端が平板部１２２の２つの接触部１２４，１２４の間にあり、且つ基板７２の重心から等間隔で離れた位置の垂直方向下方に位置するようにされている。

よって、平板部１２２が基板７２をプレート１１８の上方に搬送し、棒状部９８の基板接触部１０６が開口部１２０及び接触部１２４，１２４の間を通って基板７２をすくい上げることにより、基板７２はプレート１１８の上面に載置される。

このように、基板処理装置１０は、支持具３０に基板７２を移載する場合に必要な空間の高さを低くすることができるので、所定の高さの支持具３０に多くの基板７２を載置することができ、一度に多くの基板７２を処理することができる。

なお、上記実施形態の説明にあっては、基板処理装置として、複数の基板を熱処理するバッチ式の熱処理装置を用いたが、これに限定するものではなく、枚葉式のものであってもよい。

また、本発明の基板処理装置は、基板の製造工程にも適用することができる。

ＳＯＩ（Silicon On Insulator）ウェハの一種であるＳＩＭＯＸ（Separation by Implanted Oxygen）ウェハの製造工程の一工程に本発明の基板処理装置を適用する例について説明する。

まずイオン注入装置等により単結晶シリコンウェハ内へ酸素イオンをイオン注入する。その後、酸素イオンが注入されたウェハを上記実施形態の基板処理装置を用いて、例えばＡｒ，Ｏ_２雰囲気のもと、１３００°Ｃ〜１４００°Ｃ、例えば１３５０°Ｃ以上の高温でアニールする。これらの処理により、ウェハ内部にＳｉＯ_２層が形成された（ＳｉＯ_２層が埋め込まれた）ＳＩＭＯＸウェハが作製される。

また、ＳＩＭＯＸウェハの他、水素アニールウェハの製造工程の一工程に本発明の基板処理装置を適用することも可能である。この場合、ウェハを本発明の基板処理装置を用いて、水素雰囲気中で１２００°Ｃ程度以上の高温でアニールすることとなる。これにより、ＩＣ（集積回路）が作られるウェハ表面層の結晶欠陥を低減することができ、結晶の完全性を高めることができる。

また、この他、エピタキシャルウェハの製造工程の一工程に本発明の基板処理装置を適用することも可能である。

以上のような基板の製造工程の一工程として行う高温アニール処理を行う場合であっても、本発明の基板処理装置を用いることにより、基板のスリップの発生を防止することができる。

本発明の基板処理装置は、半導体装置の製造工程にも適用することも可能である。
特に、比較的高い温度で行う熱処理工程、例えば、ウェット酸化、ドライ酸化、水素燃焼酸化（パイロジェニック酸化）、ＨＣＩ酸化等の熱酸化工程や、硼素（Ｂ）、リン（Ｐ）、砒素（Ａｓ）、アンチモン（Ｓｂ）等の不純物（ドーパント）を半導体薄膜に拡散する熱拡散工程等に適用するのが好ましい。
このような半導体デバイスの製造工程の一工程としての熱処理工程を行う場合においても、本発明の基板処理装置を用いることにより、スリップの発生を防止することができる。

以上のように、本発明は、特許請求の範囲に記載した事項を特徴とするが、さらに次のような実施形態が含まれる。
（１）基板を処理する反応炉と、開口部を有するプレートにより前記反応炉内で基板を支持する支持具と、前記プレートの上方に基板を搬送する搬送アームと、前記プレートの下方に挿入され、前記開口部を通して基板をすくい上げるすくい上げアームとを有し、前記すくい上げアームは、前記プレートの下方への挿入時に対し、基板すくい上げ時に基板と接触する基板接触部の向きを変えることを特徴とする基板処理装置。
（２）開口部を有するプレートにより基板を支持する支持具の上方へ、搬送アームにより基板を搬送するステップと、基板をすくい上げるすくい上げアームを、基板と接触する基板接触部が垂直方向に対して所定の角度で傾いた状態で前記プレートの下方に挿入するステップと、すくい上げアームをプレートの下方に挿入した状態で基板接触部の先端が垂直方向を向くように基板接触部の向きを変えるステップと、前記搬送アームにより前記プレートの上方に搬送した基板を、前記すくい上げアームにより前記開口部を介してすくい上げるステップと、前記すくい上げアームにより基板をすくい上げた状態で前記搬送アームを前記支持具から退避させるステップと、前記すくい上げアームによりすくい上げた基板を前記プレート上に載置するステップと、前記支持具により支持した基板を反応炉内に搬送するステップと、前記支持具により支持した基板を反応炉内で処理するステップとを有することを特徴とする基板の製造方法。
（３）前記すくい上げアームの少なくとも前記支持具に挿入される部分（前記基板接触部）は、基板をすくい上げる場合には垂直方向を向き、前記支持具への挿入時にはその他の方向を向くようにされていることを特徴とする請求項１又は（１）記載の基板処理装置。
（４）前記すくい上げアームは、前記支持具への挿入時には、少なくとも前記支持具に挿入される部分（前記基板接触部）が水平方向を向くようにされていることを特徴とする請求項１又は（１）記載の基板処理装置。
（５）前記すくい上げアームは、前記支持具への挿入方向に平行な軸を回転軸として回転することを特徴とする請求項１，（１），（３）又は（４）いずれか記載の基板処理装置。
（６）前記支持具は、基板を載置するプレートをさらに有し、前記プレートは、リング状に形成されていることを特徴とする請求項１記載の基板処理装置。
（７）前記プレートは、リング状に形成されていることを特徴とする（１），（３）〜（５）いずれか記載の基板処理装置。

本発明の実施形態に係る基板処理装置を示す斜視図である。本発明の実施形態に係る基板処理装置に用いた反応炉を示す断面図である。本発明の実施形態に係る基板処理装置に用いた支持具を示す図であって、（Ａ）は支持具の拡大図であり、（Ｂ）はプレートの斜視図である。本発明の実施形態に係る基板処理装置に用いた基板移載機の搬送部を示す正面図である。本発明の実施形態に係る基板処理装置に用いた基板移載機の搬送部を示す側面図である。本発明の実施形態に係る基板処理装置に用いた基板移載機の棒状部を示す図であって、（Ａ）は支持具に挿入される状態を示し、（Ｂ）は基板をすくい上げる状態を示す斜視図である。本発明の実施形態に係る基板処理装置に用いたプレート、平板部及び棒状部の位置関係を示す図であって、基板がプレートの上方に搬送された場合の上面図である。本発明の実施形態に係る基板処理装置に用いたプレート、平板部及び棒状部の位置関係を示す図であって、図７のＣ−Ｃ線断面図である。本発明の実施形態に係る基板処理装置に用いたプレート、平板部及び棒状部の位置関係を示す図であって、図７のＤ−Ｄ線断面図である。本発明の実施形態に係る基板処理装置に用いた支持具に挿入された棒状部の高さの変化を示す拡大断面図である。基板移載機の搬送部により基板をプレートに載置する方法を示すフローチャートである。図１１に示した基板をプレートに載置する方法を示すフローチャートの各ステップに対応する搬送部の動作を示す拡大模式図である。本発明の実施形態に係る基板処理装置に用いたすくい上げアームの棒状部が搬送アームの平板部からすくい上げた基板を支持した状態で下方に移動しつつ回転し、基板をプレートに載置する状態を示す拡大模式図である。本発明の実施形態に係る基板処理装置に用いたすくい上げアームの棒状部が、基板接触部の略中央を通り、棒状部に平行な回転軸を軸として、基板接触部を水平方向内側に向けるように回転する状態を示す図であって、（Ａ）は、すくい上げアームを挿入方向から見た模式図であり、（Ｂ）は、すくい上げアームを上方から見た模式図である。本発明の実施形態に係る基板処理装置に用いたすくい上げアームの棒状部が、基板接触部の略中央を通り、棒状部に平行な回転軸を軸として、基板接触部を水平方向外側に向けるように回転する状態を示す図であって、（Ａ）は、すくい上げアームを挿入方向から見た模式図であり、（Ｂ）は、すくい上げアームを上方から見た模式図である。本発明の実施形態に係る基板処理装置に用いたすくい上げアームの棒状部が、水平方向外側に移動しつつ、基板接触部の先端が下方に移動するように回転する状態を示す図であって、（Ａ）は、すくい上げアームを挿入方向から見た模式図であり、（Ｂ）は、すくい上げアームを上方から見た模式図である。本発明の実施形態に係る基板処理装置に用いたすくい上げアームの棒状部が、水平方向内側に移動しつつ、基板接触部の先端が下方に移動するように回転する状態を示す図であって、（Ａ）は、すくい上げアームを挿入方向から見た模式図であり、（Ｂ）は、すくい上げアームを上方から見た模式図である。本発明の実施形態に係る基板処理装置に用いたすくい上げアームが、基板を支持しつつ回転する場合の、基板に対する基板接触部の先端の移動を示す拡大図である。本発明の実施形態に係る基板処理装置に用いたすくい上げアームの棒状部の変形例が、基板接触部の略中央を通り、棒状部に平行な回転軸を軸として、基板接触部を水平方向内側に向けるように回転する状態を示す図であって、（Ａ）は、すくい上げアームの変形例を挿入方向から見た模式図であり、（Ｂ）は、すくい上げアームの変形例を上方から見た模式図である。本発明の実施形態に係る基板処理装置に用いたプレートの変形例及び平板部の変形例を示す図であって、基板をプレートに載置する場合の上面図である。

符号の説明

１０基板処理装置
２６基板移載機
３０支持具
３２搬送部
４０反応炉
５８，１１８プレート
６４支柱
６６載置部
６８，１２０開口部
７２基板
７４搬送アーム
７６すくい上げアーム
７８，１２２平板部
８０，９２ａ〜９２ｃボールネジ
８２，９６ａ〜９６ｃＬＭガイド
８４，９４ａ〜９４ｃ，１００モータ
８６前後動用ブロック
８８左右動用ブロック
９０上下動用ブロック
９８，１１０ａ，１１０ｂ棒状部
１０２駆動ギア
１０４変速ギア
１０６，１１２，１１４基板接触部

Claims

基板を処理する反応炉と、この反応炉内で基板を支持する支持具と、この支持具に挿入され、前記支持具に支持された基板をすくい上げるすくい上げアームと、このすくい上げアームを動かす駆動手段とを有し、前記すくい上げアームは、少なくとも前記支持具に挿入される部分の高さが前記支持具への挿入時よりも前記基板のすくい上げ時の方が高くなる形状を有することを特徴とする基板処理装置。
基板を支持具に支持する支持ステップと、支持具により支持した基板を反応炉内に搬入する搬入ステップと、基板を反応炉内で熱処理する熱処理ステップとを有し、前記支持ステップは、基板をすくい上げるすくい上げアームを用い、このすくい上げアームは、少なくとも前記支持具に挿入される部分の高さが前記支持具への挿入時よりも前記基板のすくい上げ時の方が高くなる形状を有することを特徴とする基板の製造方法。