JP2012004381A - 基板処理装置及び半導体装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】冷却室内で複数枚の基板を冷却する際に、温度の高い基板の輻射熱の影響を温度の低い基板が受けにくくなり、温度の低い基板の冷却速度の低下を抑える。
【解決手段】基板を複数段に収納するロードロック室と、ロードロック室の一方側からロードロック室内外に基板を搬送するエンドエフェクタを備えた第１搬送アームを有する第１搬送機構と、ロードロック室の他方側からロードロック室内外に基板を搬送するエンドエフェクタを備えた第２搬送アームを有する第２搬送機構と、を備え、ロードロック室内の基板支持部に支持される基板の間に基板と離間して基板間の熱を遮る隔壁を設け、基板支持部と隔壁の間であってエンドエフェクタ待機空間と異なる箇所に隔壁上方に収納される基板に接近し基板の輻射熱を吸収する隔壁付帯部を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、基板処理装置及び半導体装置の製造方法に関する。

半導体装置の製造方法の一工程を実施する従来の基板処理装置は、基板を処理する処理室と、処理室に連通可能に接続された搬送室と、搬送室内に設けられ、搬送室と処理室との間で基板を搬送する搬送機構と、搬送室に連通可能に接続された複数枚の基板を多段に収納するロードロック室と、を備えている。そして処理室で処理された基板は、搬送機構により搬送室を経由してロードロック室内に搬送され、冷却される。

しかしながら、ロードロック室内に搬送された処理済みの基板は高温になっているため、先にロードロック室内に搬送された処理済みの第１の基板を冷却中に、処理済みの高温の第２の基板がロードロック室内にさらに搬送されると、第２の基板からの輻射熱によって第１の基板が加熱されてしまう。このため、第１の基板の冷却速度が低下し、第１の基板を冷却するのに時間がかかることがあった。また、ロードロック室内に先に搬入された第１の基板よりも低温の第２の基板が搬入された場合には、第１の基板の輻射熱によって第２の基板が加熱され、第２の基板の冷却に時間がかかることがあった。

そこで本発明は、冷却室内で複数枚の基板を冷却する際に、高温の基板の輻射熱の影響を低温の基板が受けにくくなり、低温の基板の冷却速度の低下を抑えることが可能な基板処理装置を提供することを目的とする。

本発明の一態様によれば、基板を複数段に収納するロードロック室と、
前記ロードロック室の一方側から前記ロードロック室内外に前記基板を搬送するエンドエフェクタを備えた第１搬送アームを有する第１搬送機構と、
前記ロードロック室の他方側から前記ロードロック室内外に前記基板を搬送するエンドエフェクタを備えた第２搬送アームを有する第２搬送機構と、を備えた基板処理装置であって、
前記ロードロック室内の基板支持部に支持される前記基板の間に、前記基板と離間して、前記基板間の熱を遮る隔壁を設け、
前記基板支持部と前記隔壁の間であって前記エンドエフェクタ待機空間と異なる箇所に、前記隔壁上方に収納される前記基板に接近し、前記基板の輻射熱を吸収する隔壁付帯部を有する基板処理装置が提供される。

本発明の他の態様によれば、
基板を複数段に収納するロードロック室と、
前記ロードロック室の一方側から前記ロードロック室内と基板を処理する処理室内の間で前記基板を搬送するエンドエフェクタを備えた第１搬送アームを有する第１搬送機構と、
前記ロードロック室の他方側から前記ロードロック室内外に前記基板を搬送するエンドエフェクタを備えた第２搬送アームを有する第２搬送機構と、を備えた基板処理装置であって、
前記ロードロック室内の基板支持部に支持される前記基板間に、前記基板と離間して、前記基板間の熱を遮る隔壁を設け、
前記基板支持部と前記隔壁の間であって前記エンドエフェクタ待機空間と異なる箇所に、前記隔壁上方に収納される前記基板に接近し、前記基板の輻射熱を吸収する隔壁付帯部を有する基板処理装置を用いた基板処理方法であって、
前記基板処理室で基板を加熱処理し、
前記処理室で処理された基板を前記第１搬送機構が前記処理室から搬出し、
前記第１搬送機構のエンドエフェクタを前記エンドエフェクタ待機空間に待機させるよう前記支持部に基板を載置する
半導体装置の製造方法が提供される。

本発明の基板処理装置によれば、冷却室内で複数枚の基板を冷却する際に、温度の高い基板の輻射熱の影響を温度の低い基板が受けにくくなり、温度の低い基板の冷却速度の低下を抑えることができる。

本発明の第１の実施形態にかかるクラスタ型の基板処理装置の概要構成を示した上断面図である。 本発明の第１の実施形態にかかる基板処理装置の概要構成を示した側断面図である。 本発明の第１の実施形態にかかる処理炉の第１例を示した概略断面図である。 比較例に係るロードロック室の概略斜視図および概略正面図である。 本発明の第１の実施形態にかかるロードロック室の概略斜視図である。 本発明の第１の実施形態にかかるロードロック室の概略正面図である。 本発明の第１の実施形態にかかるロードロック室の概略上面図である。 本発明の第１の実施形態にかかるロードロック室内でのウエハ温度と冷却時間との関係図である。 本発明の第２の実施形態にかかるロードロック室の排気構成の一例を示したブロック図である。 本発明の第２の実施形態にかかるロードロック室の真空引きシーケンスを示したフローチャートである。 本発明の第２の実施形態にかかるロードロック室の真空引き時における、（ａ）は圧力と時間との関係図であり、（ｂ）は窒素流量と時間との関係図である。 ロードロック室の従来の真空引きシーケンスを示したフローチャートである。 ロードロック室の従来の真空引き時における、（ａ）は圧力と時間との関係図であり、（ｂ）は窒素流量と時間との関係図である。 本発明の第３の実施形態にかかるロードロック室の天井壁の開閉方向を示した上断面図である。 ロードロック室の天井壁の従来の開閉方向を示した上断面図である。 本発明の第４の実施形態にかかる基板処理装置の概要構成を示した上断面図である。 本発明の他の実施形態にかかる処理炉の第２例を示した概略断面図である。 本発明の他の実施形態にかかる処理炉の第３例を示した概略断面図である。

＜本発明の第１の実施形態＞
以下に、本発明の第１の実施形態にかかる基板処理装置の構成、この基板処理装置を用
いた基板処理工程、基板処理方法および半導体装置の製造方法について説明する。

（１）基板処理装置の構成
まず、本発明の第１の実施形態にかかる基板処理装置の構成について、図１、図２を用いて説明する。図１は、本発明の第１の実施形態にかかるクラスタ型の基板処理装置の概要構成を示した上断面図である。図２は、本発明の第１の実施形態にかかる基板処理装置の概要構成を示した側断面図であり、一例として、プロセスチャンバ１５２からロードポートＬＰ２までの断面図である。

本実施形態にかかるクラスタ型の基板処理装置は、真空側と大気側とに分かれている。本明細書中における「真空」とは工業的真空を意味する。

（真空側の構成）
クラスタ型の基板処理装置の真空側には、真空気密可能な第１搬送室としての真空搬送室１１０と、ロードロック室１３１、ロードロック室１４１と、基板としてのウエハＷを処理する処理室としてのプロセスチャンバ１５１，１５２，１５３，１５４と、が設けられている。ロードロック室１３１、ロードロック室１４１、プロセスチャンバ１５１〜プロセスチャンバ１５４は真空搬送室１１０の外周に星状（クラスタ状）に配置されている。

真空搬送室１１０は、真空状態などの大気圧未満の圧力（減圧）に耐えることができるロードロックチャンバ構造に構成されている。なお、本実施形態においては、真空搬送室１１０の筐体１１１は、平面視が例えば五角形で、上下両端が閉塞した箱形状に形成されている。したがって、真空搬送室１１０の筐体１１１を構成する側壁の１面には、ロードロック室１３１、ロードロック室１４１が設けられ、他の側壁の４面には、それぞれに、プロセスチャンバ１５１〜プロセスチャンバ１５４が設けられる。

真空搬送室１１０内には、第１搬送機構としての真空搬送ロボット１１２が設けられている。真空搬送ロボット１１２は、二枚のウエハＷ（図面では２点鎖線で示す）を同時に搬送することが可能な第１搬送アーム１１３，第２搬送アーム１１４を備えている。真空搬送ロボット１１２では、それぞれの第１搬送アーム１１３，第２搬送アーム１１４端を構成する第１エンドエフェクタ１１５，第２エンドエフェクタ１１６上にウエハＷを載せて、ロードロック室１３１、ロードロック室１４１と、プロセスチャンバ１５１〜プロセスチャンバ１５４との間で、ウエハＷの搬送を相互に行うようになっている。なお、各第１エンドエフェクタ１１５，第２エンドエフェクタ１１６はウエハＷを支持するフィンガを有する。本実施形態においては、第１エンドエフェクタ１１５，第２エンドエフェクタ１１６は先端が離間した二股状に構成されており、２本のフィンガを有している。なお、真空搬送ロボット１１２は、エレベータ１１７によって、真空搬送室１１０の機密性を維持しつつ昇降できるように構成されている。また、ロードロック室１３１、ロードロック室１４１、プロセスチャンバ１５１〜プロセスチャンバ１５４の前の所定の位置（例えばゲートバルブ近傍）には、ウエハＷの有無を検知する基板検知部としての図示しないウエハ有無センサが設置されている。

プロセスチャンバ１５１〜プロセスチャンバ１５４は、例えばＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、ＡＬＤ（Ａｔｏｍｉｃ Ｌａｙｅｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法またはＰＶＤ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法によりウエハＷ上に薄膜を形成する工程、もしくはウエハＷ表面に酸化膜もしくは窒化膜を形成する工程、またはウエハＷ表面に金属薄膜もしくは金属化合物薄膜を形成する工程、等を実施して、ウエハＷを処理するように構成されている。プロセスチャンバ１５１〜プロセスチャンバ１５４には、図示しないガス供給源、ガス供給源から供給され
る処理ガスの流量を制御するマスフローコントローラ（ＭＦＣ）、およびバルブ等を備えたガス導入機構、プロセスチャンバ１５１〜プロセスチャンバ１５４内の圧力を制御する図示しないオートプレッシャコントローラ（ＡＰＣ）、および圧力センサ等を備えたガス排気機構、プロセスチャンバ１５１〜プロセスチャンバ１５４内の温度を制御する図示しない温度調整器、図示しない処理ガスの供給や排気用バルブのオン／オフを制御するための入出力バルブＩ／Ｏ、高周波電力を供給してプロセスチャンバ１５１〜プロセスチャンバ１５４内にプラズマを生成するプラズマ放電機構、等が設けられている。

プロセスチャンバ１５１〜プロセスチャンバ１５４は同一種類の処理炉であっても良いし、また処理の目的に応じてそれぞれ異なる種類の処理炉としても良い。本実施形態の記載においては、同一種の処理炉として、以下に説明する。また、処理炉の詳細は後述する。

さらにプロセスチャンバ１５１〜プロセスチャンバ１５４は、それぞれゲートバルブ１６１，ゲートバルブ１６２，ゲートバルブ１６３，ゲートバルブ１６４を介して真空搬送室１１０と連通可能に接続されている。

ロードロック室１３１、ロードロック室１４１は、それぞれゲートバルブ１６５，ゲートバルブ１６６を介して真空搬送室１１０と連通可能に構成されている。また、ロードロック室１３１、ロードロック室１４１は、それぞれゲートバルブ１６７，ゲートバルブ１６８を介して後述する第２搬送室としての大気搬送室１２０と連通可能に構成されている。

ロードロック室１３１、ロードロック室１４１は、真空状態などの大気圧未満の減圧に耐えることができるロードロックチャンバ構造を成し、その内部をそれぞれ真空排気することが可能な構成になっている。したがって、ロードロック室１３１、ロードロック室１４１及び真空搬送室１１０は、ゲートバルブ１６５〜ゲートバルブ１６８を閉じてロードロック室１３１、ロードロック室１４１の内部を真空排気した後、ゲートバルブ１６５，ゲートバルブ１６６を開けることにより、真空状態を保持することができる。ウエハＷは、ロードロック室１３１、またはロードロック室１４１と真空搬送室１１０との間で、搬送可能な構成となっている。

さらにロードロック室１３１、ロードロック室１４１は、真空搬送室１１０内へウエハＷを搬送する際に一時的に収納する予備室として、および真空搬送室１１０内からウエハＷを搬出して一時的に収納し冷却する予備室兼冷却室として機能する。この時、ウエハＷはロードロック室１３１では基板支持部１３３に、ロードロック室１４１では基板支持部１４３にそれぞれ載置される。なお、ロードロック室１３１、ロードロック室１４１の構成、およびロードロック室１３１、ロードロック室１４１内での冷却動作については後述する。

（大気側の構成）
一方、クラスタ型の基板処理装置の大気側には、ロードロック室１３１、ロードロック室１４１に接続された第２搬送室としての大気搬送室１２０と、この大気搬送室１２０に接続されたロードポートＬＰ１〜ロードポートＬＰ４と、が設けられる。したがって、ロードロック室１３１、ロードロック室１４１は、プロセスチャンバ１５１〜プロセスチャンバ１５４から大気搬送室１２０までのウエハＷの搬送経路上に設けられている。

大気搬送室１２０には、クリーンエアを供給するクリーンエアユニット１０６（図２参照）が設けられている。

ロードポートＬＰ１〜ロードポートＬＰ４上は、基板収納容器としてのポッドＰＤ１〜ポッドＰＤ４が載置されるように構成されている。ポッドＰＤ１〜ポッドＰＤ４内には、ウエハＷをそれぞれ収納する収納部としての図示しないスロットが複数設けられている。

大気搬送室１２０内には、第２搬送機構としての１台の大気搬送ロボット１２２が設けられている。大気搬送ロボット１２２には、２枚のウエハＷ（図面では２点鎖線で示す）を搬送することが可能な第３搬送アーム１２３，第４搬送アーム１２４が設けられている。大気搬送ロボット１２２は、それぞれの第３搬送アーム１２３，第４搬送アーム１２４端を構成する第３エンドエフェクタ１２５，第４エンドエフェクタ１２６にウエハＷを載せて、ロードロック室１３１、ロードロック室１４１とロードポートＬＰ１〜ロードポートＬＰ４上に載置されたポッドＰＤ１〜ポッドＰＤ４との間で、ウエハＷを相互に搬送するようになっている。また、大気搬送ロボット１２２は、エレベータ１２７によって昇降されるように構成されるとともに、移動装置としてのリニアアクチュエータ１２８によって左右方向（図１における左右方向であり、図２では前後方向になる。）に往復移動されるように構成されている。なお、大気搬送室１２０の前の所定の位置（例えば、ゲートバルブ近傍）にも、ウエハＷの有無を検知する基板検知部としてのウエハ有無センサ（図示しない）が設置されている。

さらに、大気搬送室１２０内には、基板位置の補正装置として、ウエハＷの結晶方位の位置合わせ等をウエハＷに形成されたノッチで行うノッチ合わせ装置１０７が設けられている。もしくは、ノッチ合わせ装置１０７の代わりにウエハＷの結晶方位の位置合わせ、等を行う図示しないオリフラ（Ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ Ｆｌａｔ）合わせ装置が設けられている。

大気搬送室１２０の筐体１２１には、ウエハＷを大気搬送室１２０に対して搬入搬出するウエハ搬送口１０４が形成されている。大気搬送室１２０の筐体１２１の外部で、ウエハ搬送口１０４の下部には、複数枚のウエハＷを収納するポッドＰＤ１〜ポッドＰＤ４を載置する前述のロードポートＬＰ１〜ロードポートＬＰ４を備える。また、大気搬送室１２０内には、ウエハ搬送口１０４を開閉する蓋１０５と、ロードポートＬＰ１〜ロードポートＬＰ４に載置されたポッドＰＤ１〜ポッドＰＤ４の図示しないキャップと、を開閉動作させる開閉機構１０２と、開閉機構１０２を駆動する開閉機構駆動部１０３を備える。主に、開閉機構１０２と開閉機構駆動部１０３でポッドオープナーが構成される。したがって、ポッドＰＤ１〜ポッドＰＤ４のそれぞれに設けられた図示しないキャップと、ウエハ搬送口１０４を閉塞する蓋１０５と、を開閉機構１０２によって開閉することにより、ポッドＰＤ１〜ポッドＰＤ４に対してウエハＷの搬出入を可能にする。また、ポッドＰＤ１〜ポッドＰＤ４は図示しない工程内搬送装置（ＡＧＶ／ＯＨＴ）によって、ロードポートＬＰ１〜ロードポートＬＰ４上に対して搬送および搬出されるようになっている。

（制御部）
基板処理装置１０１は、上述した各構成の動作を制御する制御部１０８を備える。

（処理炉の第１例）
次に、上述の処理室（プロセスチャンバ１５１〜プロセスチャンバ１５４）を有する処理炉の一例について図３を用いて説明する。図３は、ＭＭＴ装置の一例を示した概略断面図である。ＭＭＴ装置とは、電界と磁界により高密度プラズマを生成できる変形マグネトロン型プラズマ源（Ｍｏｄｉｆｉｅｄ Ｍａｇｎｅｔｒｏｎ Ｔｙｐｅｄ Ｐｌａｓｍａ
Ｓｏｕｒｃｅ）を用いて基板としてのウエハ等をプラズマ処理するような処理炉を有する基板処理装置をいう。このＭＭＴ装置では、気密性を確保した処理室内に基板を設置し、シャワーヘッドを介して反応ガスを処理室内に導入し、処理室をある一定の圧力に保ち、放電用電極に高周波電力を供給して電界を形成するとともに磁界をかけてマグネトロン
放電を起こす。放電用電極から放出された電子がドリフトしながらサイクロイド運動を続けて周回することにより長寿命となって電離生成率を高めるので高密度プラズマを生成できる。このように反応ガスを励起分解させて基板表面を酸化または窒化等の拡散処理をする、または基板表面に薄膜を形成する、または基板表面をエッチングする等、基板へ各種のプラズマ処理を施すことができる。

図３に示すように、ＭＭＴ装置は、処理室２０１（前述のプロセスチャンバ１５１〜プロセスチャンバ１５４に対応）が形成される処理容器２０３を有する。処理容器２０３は、第１の容器であるドーム型の上側容器２１０と、第２の容器である碗型の下側容器２１１と、により構成される。そして、上側容器２１０は下側容器２１１の上に被せられている。上側容器２１０は、例えば、酸化アルミニウム、窒化アルミニウムまたは石英等の非金属材料で形成されている。下側容器２１１は、例えばアルミニウムで形成されている。また後述するヒータ一体型の基板保持具（基板保持部）であるサセプタ２１７を備えている。このサセプタ２１７を窒化アルミニウムや、セラミックスまたは石英等の非金属材料で形成することによって、処理の際に、基板としてのウエハＷの膜中に取り込まれる金属汚染を低減している。

上側容器２１０の上部には、シャワーヘッド２３６が設けられる。シャワーヘッド２３６の上部にはガスが導入されるガス導入口２３４が設けられ、シャワーヘッド２３６の下部には処理室２０１内へガスを吹出すガス吹出口２３９が設けられる。ガス導入口２３４には、ガスを供給するガス供給管２３２が接続されている。ガス供給管２３２は、開閉弁であるバルブ２４３ａ、流量制御器（流量制御部）であるマスフローコントローラ２４１を介して反応ガス２３０の供給源である図示しないガスボンベに接続されている。

シャワーヘッド２３６は、主に、バッファ室２３７と、開口２３８と、ガス吹出口２３９と、遮蔽プレート２４０と、を備えている。バッファ室２３７は、処理室２０１の上部にガスが導入されるガス分散空間として設けられる。バッファ室２３７は、開口２３８の上側を塞ぐキャップ状の蓋体２３３と、蓋体２３３と離間して開口２３８を上側から覆う遮蔽プレート２４０と、処理室２０１の開口２３８の周縁下部内側に形成された開口周辺部２２９と、から構成される。バッファ室２３７内には、遮蔽プレート２４０が設けられるので、実質的にガス分散空間は、蓋体２３３と遮蔽プレート２４０との間に形成される空間となる。蓋体２３３は、誘電体で構成される上側容器２１０とは別体のアルミニウムで構成され、プラズマ安定化のために接地電位とされる。開口２３８は、ウエハＷの主面と対向する処理室２０１の天井に設けられ、バッファ室２３７と処理室２０１とを連通するように構成される。開口径は、ウエハＷと略同径か、ウエハＷよりは小さくしてある。

遮蔽プレート２４０は、開口２３８をバッファ室２３７内側から覆って、バッファ室２３７内に導入されるガスを開口周辺部２２９に流すように構成される。遮蔽プレート２４０は石英や炭化ケイ素などの誘電体で構成される。ガス吹出口２３９は、遮蔽プレート２４０の下面外周部と開口２３８の周辺部との間に形成された隙間に設けられる。ガス吹出口２３９は、プラズマにさらされる処理室２０１に露出しないように、開口２３８の開口面よりも奥まったバッファ室２３７の内側に配置される。ガス吹出口２３９は、開口２３８の周方向に沿って複数個等間隔に形成され、遮蔽プレート２４０によって開口周辺部２２９に流れるガスを処理室２０１内にシャワー状に噴出するように構成される。

上述したガス吹出口２３９から反応ガス２３０が処理室２０１内に供給され、またサセプタ２１７の周囲から処理室２０１の底方向へ基板処理後のガスが流れるように、下側容器２１１の側壁にガスを排気する排気口であるガス排気口２３５が設けられている。ガス排気口２３５は、ガスを排気する排気管であるガス排気管２３１により圧力調整器であるＡＰＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）２４２、開閉
弁であるバルブ２４３ｂを介して排気装置である真空ポンプ２４６に接続されている。

主に、マスフローコントローラ２４１、バルブ２４３ａ、ガス供給管２３２、ガス導入口２３４、シャワーヘッド２３６からガス供給系が構成される。また、主に、ガス排気口２３５、ガス排気管２３１、ＡＰＣ２４２、バルブ２４３ｂ、真空ポンプ２４６からガス排気系が構成される。

処理室２０１内にプラズマ生成領域２２４を形成するプラズマ生成部は、供給される反応ガス２３０を励起させる放電機構と、電子をトラップする磁界形成機構と、を備えている。

供給される反応ガス２３０を励起させる放電機構には、放電用電極として、例えば円筒状に形成された筒状電極２１５が設けられる。筒状電極２１５は処理容器２０３（上側容器２１０）の外周に設置されて処理室２０１内に生成されるプラズマ生成領域２２４を囲んでいる。筒状電極２１５にはインピーダンスの整合を行う整合器２７２を介して高周波電力を印加する高周波電源２７３が接続されている。上述した整合器２７２と高周波電源２７３とから筒状電極２１５に高周波電力を印加する高周波電力印加源が構成される。このように、放電機構は、主に、筒状電極２１５、整合器２７２、高周波電源２７３から構成される。

また、磁界形成機構は、主に、筒状磁石２１６から構成される。例えば円筒状に形成された磁界形成機構（磁界形成部）である筒状磁石２１６は永久磁石、例えばネオジム系希土類コバルト磁石で形成されている。筒状磁石２１６は、筒状電極２１５の外表面の上下端近傍に、例えば２段に配置される。上下の筒状磁石２１６、２１６は、処理室２０１の半径方向に沿った両端（内周端と外周端）に磁極を持ち、上下の筒状磁石２１６、２１６の磁極の向きが逆向きに設定されている。したがって、内周部の磁極同士が異極となっており、これにより、筒状電極２１５の内周面に沿って円筒軸方向に磁力線を形成するようになっている。

処理室２０１の底側中央には、基板であるウエハＷを保持する基板保持具（基板保持部）としてサセプタ２１７が配置されている。サセプタ２１７は、その内部に加熱機構（加熱部）としてのヒータ２１７ｂが一体的に埋め込まれており、ウエハＷを加熱できるようになっている。ヒータ２１７ｂは電力が印加されてウエハＷを例えば７００℃〜８００℃程度にまで加熱できるようになっている。

また、サセプタ２１７の内部には、インピーダンスを変化させる電極である図示しないサセプタ内電極が装備されている。このサセプタ内電極がインピーダンス可変機構２７４を介して接地されている。インピーダンス可変機構２７４は、コイルや可変コンデンサから構成され、コイルのパターン数や可変コンデンサの容量値を制御することによって、サセプタ内電極およびサセプタ２１７を介してウエハＷの電位を制御できるようになっている。上述したサセプタ２１７の内部に装備されたサセプタ内電極、およびインピーダンス可変機構２７４も上述した放電機構に含まれる。

上述したように、マグネトロン型プラズマ源でのマグネトロン放電によりウエハＷを処理する処理炉２０２は、少なくとも処理室２０１、処理容器２０３、サセプタ２１７、筒状電極２１５、筒状磁石２１６、シャワーヘッド２３６、およびガス排気口２３５を備えており、処理室２０１内でウエハＷをプラズマ処理することが可能となっている。

筒状電極２１５および筒状磁石２１６の周囲には、この筒状電極２１５および筒状磁石２１６で形成される電界や磁界によって外部環境や他処理炉等の装置に悪影響を及ぼさな
いように、電界や磁界を有効に遮蔽する遮蔽ボックス２２３が設けられている。

サセプタ２１７には、接地された下側容器２１１と絶縁され、サセプタ２１７を昇降させるサセプタ昇降機構（昇降部）２６８が設けられている。またサセプタ２１７には貫通孔２１７ａが設けられ、下側容器２１１底面にはウエハＷを突上げるウエハ突上げピン２６６が少なくとも３箇所に設けられている。そして、サセプタ昇降機構２６８によりサセプタ２１７が下降させられた時にはウエハ突上げピン２６６がサセプタ２１７と非接触な状態で貫通孔２１７ａを突き抜けるような位置関係となるよう、貫通孔２１７ａおよびウエハ突上げピン２６６が配置される。

また、下側容器２１１の側壁には仕切弁となるゲートバルブ２４４が設けられ、開いている時には図示しない搬送機構（搬送部）により処理室２０１内に対してウエハＷを搬入または搬出することができ、閉まっている時には処理室２０１内を気密に閉じることができる。

また、制御部としてのコントローラ１２１は信号線Ａを通じてＡＰＣ２４２、バルブ２４３ｂ、真空ポンプ２４６を、信号線Ｂを通じてサセプタ昇降機構２６８を、信号線Ｃを通じてゲートバルブ２４４を、信号線Ｄを通じて整合器２７２、高周波電源２７３を、信号線Ｅを通じてマスフローコントローラ２４１、バルブ２４３ａを、さらに図示しない信号線を通じてサセプタ２１７に埋め込まれたヒータ２１７ｂやインピーダンス可変機構２７４をそれぞれ制御するよう構成されている。

（２）基板処理工程
以下、前述の構成の基板処理装置１０１を使用した処理工程を前述の図１〜図３によって説明する。この処理工程において、基板処理装置１０１の各部の動作は制御部１０８によって制御される。

未処理のウエハＷは例えば２５枚がポッドＰＤ１〜ポッドＰＤ４に収納された状態で、処理工程を実施する基板処理装置へ図示しない工程内搬送装置によって搬送されて来る。搬送されてきたポッドＰＤ１〜ポッドＰＤ４は工程内搬送装置から受け渡されてロードポートＬＰ１〜ロードポートＬＰ４の上に載置される。ポッドＰＤ１〜ポッドＰＤ４のキャップおよびウエハ搬送口１０４を閉塞する蓋１０５開閉機構１０２によって取り外され、ポッドＰＤ１〜ポッドＰＤ４の図示しないウエハ出し入れ口が開放される。

ポッドＰＤ１〜ポッドＰＤ４の図示しないウエハ出し入れ口が開放されると、大気搬送室１２０に設置された大気搬送ロボット１２２は、ポッドＰＤ１〜ポッドＰＤ４からウエハＷを１枚ピックアップする。

そして、ノッチ合わせ装置１０７へ移載し、ウエハ（第１のウエハ）Ｗの位置を調整する。ノッチ合わせ装置１０７では、Ｘ方向、Ｙ方向および円周方向にウエハＷの位置を調整する。ノッチ合わせを実施すると同時に、大気搬送ロボット１２２によるピックアップ動作により次のウエハ（第２のウエハ）Ｗを大気搬送室１２０内に搬出する。

ノッチ合わせ装置１０７により第１のウエハＷの位置調整が終了した後、大気搬送ロボット１２２でノッチ合わせ装置１０７上の第１のウエハＷを大気搬送室１２０に搬出し、このとき大気搬送ロボット１２２が保持している次の第２のウエハをノッチ合わせ装置１０７へ移載する。そして、第２のウエハＷに対して、ノッチ合わせを行う。

続いて、ゲートバルブ１６７を開け、第１のウエハＷをロードロック室１３１に搬入して基板支持部１３３に載置する。この移載作業中には、真空搬送室１１０側のゲートバル
ブ１６５は閉じられており、真空搬送室１１０内の減圧雰囲気は維持される。

基板支持部１３３へ第１のウエハＷの移載が完了すると、ゲートバルブ１６７が閉じられ、ロードロック室１３１が図示しない排気装置によって減圧（例えば真空）に排気される。排気と並行して、大気搬送ロボット１２２はノッチ合わせ装置１０７から第２のウエハＷをピックアップし、ゲートバルブ１６８を開けてロードロック室１４１に搬入し、第２のウエハＷを基板支持部１４３に移載する。この移載作業中には、真空搬送室１１０側のゲートバルブ１６６は閉じられており、真空搬送室１１０内の減圧雰囲気は維持されている。そしてゲートバルブ１６８を閉じ、ロードロック室１４１内を図示しない排気装置によって減圧雰囲気に排気する。

以下、大気搬送ロボット１２２は、以上の動作を繰り返す。しかしながら、ロードロック室１３１、ロードロック室１４１が減圧雰囲気の場合は、ロードロック室１３１、ロードロック室１４１へのウエハＷの搬入を実行せず、ロードロック室１３１、ロードロック室１４１の直前位置でウエハＷの搬送を停止する。

ロードロック室１３１が予め設定された圧力値に減圧されると、ゲートバルブ１６５が開かれる。続いて真空搬送室１１０の真空搬送ロボット１１２が、基板支持部１３３から第１のウエハＷをピックアップする。

ピックアップ後、ゲートバルブ１６５を閉じてロードロック室１３１を大気圧に戻し、次のウエハ（第３のウエハ）Ｗを搬入する準備をする。それと並行して、プロセスチャンバ１５１のゲートバルブ１６１を開き、真空搬送ロボット１１２が第１のウエハＷをプロセスチャンバ１５１内に搬入する。そしてプロセスチャンバ１５１内に図示しないガス供給装置から処理ガスが供給され、所望の処理が第１のウエハＷに施される。

続いて、ロードロック室１４１が予め設定された圧力値に減圧されると、ゲートバルブ１６２が開かれる。続いて真空搬送室１１０の真空搬送ロボット１１２は、基板支持部１４３から第２のウエハＷをピックアップする。ピックアップ後、ゲートバルブ１６６を閉じてロードロック室１４１を大気圧に戻し、次のウエハ（第４のウエハ）Ｗを搬入する準備をする。それと同時に、プロセスチャンバ１５２のゲートバルブ１６２を開き、真空搬送ロボット１１２が第２のウエハをプロセスチャンバ１５２内に搬入する。そしてプロセスチャンバ１５２内に図示しないガス供給装置から処理ガスが供給され、所望の処理が第２のウエハＷに施される。

以下、同様にしてプロセスチャンバ１５３、プロセスチャンバ１５４にウエハＷを搬入し、所望の処理を施す。例えば以下のようなプラズマ処理を施す。

前述の図３に示すように、ウエハＷは処理室２０１の外部からウエハＷを搬送する図示しない搬送部（図１の真空搬送ロボット１１２に相当）によって、処理室２０１内に搬入され、サセプタ２１７上に載置される。この搬送動作の詳細は、まずサセプタ２１７が降下した状態になっており、ウエハ突上げピン２６６の先端がサセプタ２１７の貫通孔２１７ａを通過してサセプタ２１７表面よりも所定の高さ分だけ突き出された状態で、下側容器２１１に設けられたゲートバルブ２４４（図１のゲートバルブ１６１〜ゲートバルブ１６４に相当）が開く。続いて、搬送部によってウエハＷがウエハ突上げピン２６６の先端に載置される。そして、搬送部（図１の真空搬送ロボット１１２の搬送アーム１１３または第２搬送アーム１１４に相当）は処理室２０１の外側に退避する。続いて、ゲートバルブ２４４が閉まり、サセプタ２１７がサセプタ昇降機構２６８により上昇すると、サセプタ２１７上面にウエハＷが載置される。さらにウエハＷを処理する位置までサセプタ２１７を上昇させる。

コントローラ１２１により、サセプタ２１７に埋め込まれたヒータ２１７ｂが予め加熱されており、搬入されたウエハＷを室温〜６００℃の範囲内でウエハ処理温度に加熱する。真空ポンプ２４６、およびＡＰＣ２４２を用いて処理室２０１の圧力を１Ｐａ〜２６０Ｐａの範囲内に維持する。

例えば、ウエハＷを所定の処理温度に加熱した後、ガス導入口２３４からシャワーヘッド２３６のガス吹出口２３９を介して、反応ガスを処理室２０１内のウエハＷの上面（処理面）に向けてシャワー状に導入しつつ、ガス排気口２３５から排気する。それと併行して、筒状電極２１５に高周波電源２７３から整合器２７２を介して高周波電力を印加する。反応ガスは、例えば窒素ガス、酸素ガス、酸素と水素との混合ガスのいずれか、またはこれらの混合ガスである。

筒状磁石２１６，２１６の磁界の影響を受けてマグネトロン放電が発生し、ウエハＷの上方空間に電荷がトラップされ、プラズマ生成領域２２４に高密度プラズマが生成される。そして、生成された高密度プラズマにより、サセプタ２１７上のウエハＷの表面にプラズマ処理が施される。

前述の図１に示すように、プロセスチャンバ１５１において所望の処理が終了した後、真空搬送ロボット１１２はプロセスチャンバ１５１内から搬出したウエハ（第１のウエハ）Ｗをロードロック室１３１内へ搬入し、例えば基板支持部１３３の下段に載置する。このとき、ロードロック室１３１内に未処理のウエハＷが存在する場合、真空搬送ロボット１１２は、未処理のウエハＷをロードロック室１３１から真空搬送室１１０へ搬出する。また、プロセスチャンバ１５２においても所望の処理が終了している場合には、真空搬送ロボット１１２はプロセスチャンバ１５２内から搬出したウエハ（第２のウエハ）Ｗをロードロック室１３１内へ搬入し、例えば基板支持部１３３の上段に載置する。

そして、ゲートバルブ１６５を閉じ、処理済みのウエハ（第１，第２のウエハ）Ｗの冷却を開始すると同時に、ロードロック室１３１に接続された図示しない不活性ガス供給装置から不活性ガスを導入し、ロードロック室１３１内の圧力を大気圧に戻す。ここでは、不活性なガスとして、窒素ガスを用いているが、ヘリウム（Ｈｅ）、アルゴン（Ａｒ）等の希ガスの他、クリーンエアを用いてもよい。

ロードロック室１３１において、予め設定された冷却時間が経過し、かつロードロック室１３１内の圧力が大気圧に戻ると、ゲートバルブ１６７を開く。続いて、大気搬送ロボット１２２により基板支持部１３３〜１３６から処理済みのウエハ（第１，第２のウエハ）Ｗをピックアップして大気搬送室１２０に搬出する。そして、ゲートバルブ１６７を閉じる。その後、搬出されたウエハＷを大気搬送室１２０のウエハ搬送口１０４を通して、ポッドＰＤ１〜ポッドＰＤ４の所定のポッドに収納する。

前述の工程によってポッドＰＤ１〜ポッドＰＤ４内の全てのウエハＷに所望の処理が行われ、ポッドＰＤ１〜ポッドＰＤ４のそれぞれに処理済みの２５枚のウエハＷが収納されると、開閉機構１０２によってポッドＰＤ１〜ポッドＰＤ４がキャップにより閉塞されるとともにウエハ搬送口１０４が蓋１０５によって閉塞される。閉じられたポッドＰＤ１〜ポッドＰＤ４は、ロードポートＬＰ１〜ロードポートＬＰ４の上から次の工程へ工程内搬送装置によって搬送される。以上の動作が繰り返されることにより、ウエハＷが２５枚ずつ順次処理されていく。

（ロードロック室の第１の態様）
プロセスチャンバ１５１〜プロセスチャンバ１５４（処理室２０１）内で処理されたウ
エハＷは、ロードロック室１３１、ロードロック室１４１内に搬入されるとき、高温になっている。そしてロードロック室１３１、ロードロック室１４１内には複数のウエハＷが搬入されることがある。このとき、比較例のロードロック室（図４参照）では、ロードロック室内に搬入されたウエハＷの熱の影響を相互に受けてしまう。例えば、減圧雰囲気では高温のウエハＷからの輻射熱の影響を受け、大気圧力雰囲気に近づいていくと、高温のウエハＷから雰囲気を介した熱伝導による熱の影響を受けるようになる。

そこで、本実施形態では、ロードロック室１３１、ロードロック室１４１を以下のように構成し上述の問題点を解決するようにしている。

そのロードロック室１３１、ロードロック室１４１の詳細について、図５の概略斜視図、および図６の概略正面図、ならびに図７の概略上面図によって説明する。図５〜図７では、ロードロック室１３１、ロードロック室１４１を代表してロードロック室１３１を説明する。なお、ロードロック室１３１とロードロック室１４１とは同様の構成を採り、ロードロック室１４１については（）内に符号を示す。

（全体構成）
図５〜図７に示すように、ロードロック室１３１（１４１）内には、主に、ウエハＷ間の熱を遮る隔壁１７１、ウエハＷの輻射熱を吸収する隔壁付帯部１７２、およびウエハＷを複数段に支持する基板支持部１３３が設けられている。更に、高さ方向では隔壁１７１と基板支持部１３３との間であり、水平方向では基板支持部１３３よりも隔壁中心方向の位置には、エンドエフェクタ待機空間が設定されている。エンドエフェクタ待機空間は、基板支持部１３３上に基板を支持する際に、エンドエフェクタが待機する空間である。また、ロードロック室１３１（１４１）の天井壁１３５（１４５）にはのぞき窓１８１が設けられている。

（隔壁）
隔壁１７１は、ロードロック室１３１（１４１）内に収納されるウエハＷ間（ウエハＷ１とウエハＷ２との間）に、ウエハＷと離間して設けられている。

隔壁１７１がウエハＷの外形よりも小さく形成された場合、隔壁が形成されていない部分に対応するウエハＷの部分では、他のウエハＷからの熱影響を受けるため冷却効果が低くなる。したがって、隔壁１７１は、ウエハＷの冷却効果を高めるように、ウエハＷの外形以上の大きさに形成される。また隔壁１７１の外形の一部は、ウエハＷの外形の一部と同一形状に形成されることが好ましい。ウエハＷの外形と同一形状となる隔壁１７１の外形部分は、ロードロック室１３１（１４１）内にそれぞれに載置されたウエハＷの中心に対して対称（点対称もしくは線対称）となる位置に配置されることが好ましい。

隔壁１７１の内部は、冷却媒体が流れる図示しない流路が形成されている。この冷却媒体としては、水、液化ガス等の液体、または冷却された窒素ガス、希ガス等の気体があげられる。したがって、隔壁１７１の流路の上流側には、冷却媒体を供給する図示しない冷却媒体供給部が接続され、流路の下流側には、冷却媒体を排出する図示しない排出管が接続されている。この排出管には図示しない熱交換器が接続され、熱交換機によって隔壁１７１内で温められた冷却媒体を再び冷やし、再冷却された冷却媒体は冷却媒体供給部に送られる。このように冷却媒体を循環させて再利用することもできる。

隔壁１７１の表面は、輻射熱等の熱の吸収を高めるように黒化処理が施されていることが好ましい。例えば、隔壁１７１がステンレス鋼で形成されている場合、ステンレス鋼に黒化処理を施す方法として、硫化酸化法、酸性酸化法、アルカリ酸化法等が挙げられる。

（隔壁付帯部）
隔壁付帯部１７２は、第１エンドエフェクタ１１５を有する第１搬送アーム１１３および図示しない第３エンドエフェクタ１２５を有する第３搬送アーム１２３のそれぞれの移動領域を除く領域に、言い換えるならば、隔壁上であって、エンドエフェクタ待機空間とは異なる領域に設けられる。特に、隔壁１７１上方に収納されるウエハＷ２に接近するように設けられている。例えば、エンドエフェクタ１１５のフィンガ間に設けられている。上記隔壁付帯部１７２は、隔壁１７１上に、隔壁１７１と別体に設けた構成であっても、一体に形成された構成であってもよい。また、隔壁付帯部１７２の周囲に隔壁１７１を設けた構成としてもよい。

隔壁付帯部１７２と、隔壁付帯部１７２の直上に収納されるウエハＷ２との距離は、０．５ｍｍ以上２ｍｍ以下に設定する。隔壁付帯部１７２とその直上に収納されるウエハＷ２との距離を０．５ｍｍ以上としたことにより、ウエハＷ２が撓んだとしても隔壁付帯部１７２に接触することはない。また、上記距離を２ｍｍ以下としたことにより、ウエハＷ２の輻射熱を隔壁付帯部１７２が効率よく吸収することができる。なお、上記距離を０．５ｍｍよりも短くすると、ウエハＷ２が撓んだ場合に、ウエハＷ２が隔壁付帯部１７２に接触してウエハＷ２が急速に冷却されることで反りが大きくなるという問題が生じる場合がある。また、ウエハＷ２の裏面が隔壁付帯部１７２に接触することで、ウエハＷ２の裏面を損傷する可能性がある。一方、上記距離が２ｍｍを超えると、隔壁付帯部１７２がウエハＷ２より離れすぎて輻射熱を吸収することが不利になる場合がある。

また隔壁付帯部１７２内には、冷却媒体を流す流路を設けることが好ましい。隔壁付帯部１７２内に形成した流路と、隔壁１７１内に形成した流路とは、接続されていても、接続されていなくともよい。隔壁付帯部１７２内に設けた流路においても、上記隔壁１７１内に形成した流路と同様な構成により冷却媒体を循環させることができる。

隔壁付帯部１７２の表面は、輻射熱等の熱の吸収を高めるように黒化処理が施されていることが好ましい。例えば、隔壁付帯部１７２がステンレス鋼で形成されている場合の黒化処理としては、硫化酸化法、酸性酸化法、アルカリ酸化法等が挙げられる。

（基板支持部）
基板支持部１３３（１４３）は、複数個（図示例では４個）で構成され、ロードロック室１３１（１４１）内の底壁１３４（１４４）にそれぞれ固定されて設けられている。基板支持部１３３（１４３）のウエハＷを支持する上段のそれぞれの支持面１３３Ｓ（１４３Ｓ）は、隔壁付帯部１７２の上面１７２Ｓより高い位置にある。

（底壁付帯部）
また、ロードロック室１３１（１４１）の底壁１３４（１４４）には、上記隔壁付帯部１７２と同様の底壁付帯部１７３を設けることが好ましい。この場合も、底壁付帯部１７３と、底壁付帯部１７３の直上に収納されるウエハＷ１と、の距離は、０．５ｍｍ以上２ｍｍ以下とする。底壁付帯部１７３とその直上に収納されるウエハＷ１との距離を０．５ｍｍ以上としたことにより、ウエハＷ１が撓んだとしても底壁付帯部１７３に接触することはない。また、上記距離を２ｍｍ以下としたことにより、ウエハＷ１の輻射熱が底壁付帯部１７３によって効率よく吸収される。なお、上記距離を０．５ｍｍよりも短くすると、ウエハＷ１が撓んだ場合に、ウエハＷ１の裏面が底壁付帯部１７３に接触して急速に冷却されることで、ウエハＷ１の反りが大きくなるという問題が生じる場合がある。また、ウエハＷ１の裏面は、底壁付帯部１７３に接触することで損傷する可能性がある。一方、上記距離が２ｍｍを超えると、底壁付帯部１７３がウエハＷ１より離れすぎて輻射熱を吸収することが不利になる場合がある。

底壁付帯部１７３内には、冷却媒体を流す図示しない流路を設けることが好ましい。底壁付帯部１７３内よび底壁１３４（１４４）内に設けたそれぞれの流路においても、上記隔壁１７１内に形成した流路と同様な構成により冷却媒体を循環させることができる。

隔壁付帯部１７２の表面は、輻射熱等の熱の吸収を高めるように黒化処理が施されていることが好ましい。例えば、底壁付帯部１７３がステンレス鋼で形成されている場合の黒化処理としては、硫化酸化法、酸性酸化法、アルカリ酸化法等が挙げられる。

（ロードロック室の壁内の冷却構造）
さらに、ロードロック室１３１（１４１）の底壁１３４（１４４）内には冷却媒体を流す図示しない流路が形成されていることが好ましい。この底壁１３４（１４４）に形成された流路は、上述の底壁付帯部１７３内に形成した流路と接続されていても、接続されていなくともよい。また上記ロードロック室１３１（１４１）のそれぞれの天井壁１３５（１４５）内にも、冷却媒体を流す流路１３６（１４６）を形成してもよい。いずれの流路も、基板支持部１３３（１４３）上に載置されるウエハＷに対向する位置に設けることが好ましい。

（のぞき窓）
続いて、図５および図７によって、のぞき窓１８１について説明する。なお、図７では、天井壁１３５（１４５）は示さず、天井壁１３５（１４５）に設けられるのぞき窓１８１を２点鎖線で示した。

のぞき窓１８１は、ウエハＷの表面もしくは裏面と対向するロードロック室１３１（１４１）の壁（天井壁１３５（１４５）もしくは底壁１３４（１４４））に、隔壁１７１の外形の一部とウエハＷの外形の一部との重なり状態が視認可能な位置に設けられる。より好ましくは、のぞき窓１８１は、ウエハＷの外形と同一形状となる隔壁１７１の外形部分に対向する位置に配置される。のぞき窓１８１は、ロードロック室１３１（１４１）内の気密性を損なうことなく、透明な材料、例えば、石英、酸化アルミニウム、耐熱性ガラス

（ロードロック室内におけるウエハの冷却作用）
次に、ロードロック室１３１内に処理済みのウエハＷを搬入して冷却を開始してから、ロードロック室１３１内を大気圧に戻す過程を具体的に説明する。ロードロック室１３１内に、処理済みの２枚のウエハ（第１，第２のウエハ）Ｗを基板支持部１３３の下段と上段に載置する。例えば、先に第１のウエハＷを搬入して基板支持部１３３の下段に載置する。その後、第１のウエハＷよりも高温の第２のウエハＷを搬入して基板支持部１３３の上段に載置する。ウエハＷを基板支持部１３３に載置した際、のぞき窓１８１から、ウエハＷが所定の位置に載置されているか否かを目視で確認することができる。なお、ウエハＷがずれて載置されている場合は、そのウエハＷの搬送をやり直すことが望ましい。減圧雰囲気では、第２のウエハＷからの輻射熱は、隔壁１７１によって遮られ、かつ隔壁付帯部１７２によって吸収されるので、第１のウエハＷは冷却速度を低下することなく冷却される。同時に、輻射熱を放出している第２のウエハＷも隔壁付帯部１７２の吸熱作用等によって冷却される。そして、ロードロック室１３１内が大気圧雰囲気に近づいていくと、冷却媒体により冷却されている隔壁１７１および隔壁付帯部１７２から雰囲気を介した熱伝導によって、第１，第２のウエハＷが冷却されるようになる。

一方、プロセスチャンバ１５１〜プロセスチャンバ１５４のうち少なくとも一つ（例えば、プロセスチャンバ１５２）が異なる処理を行った場合、そのプロセスチャンバ１５２によって処理された後にロードロック室１３１に搬入される第２のウエハＷの温度が、先に搬入された第１のウエハＷの温度よりも低い場合がある。この場合、減圧雰囲気では、第１のウエハＷからの輻射熱は、隔壁１７１によって遮られ、かつ底部側に設けた底壁付
帯部１７３によって吸収されるので、第２のウエハＷは第１のウエハＷの輻射熱に影響されることなく冷却される。同時に、輻射熱を放出する第１のウエハＷも冷却される。そして、ロードロック室１３１内が大気圧雰囲気に近づいていくと、冷却媒体により冷却されている隔壁１７１と隔壁付帯部１７２と底壁付帯部１７３とから雰囲気を介した熱伝導によって、第１，第２のウエハＷが冷却される。

（３）本実施形態にかかる効果
本実施形態によれば、以下に示す１つまたは複数の効果を奏する。

（ａ）本実施形態にかかる基板処理装置１０１では、ロードロック室１３１内で先に搬入された第１のウエハＷを冷却中に、ロードロック室１３１内に処理を終了した第１のウエハＷよりも温度の高い第２のウエハＷを搬入しても、隔壁１７１によって第２のウエハＷからの熱が遮られる。このため、第１のウエハＷの冷却効果が低下することが抑えられる。特に、大気搬送室１２０側にウエハＷを搬出する際には、ロードロック室１３１内を大気圧状態にする。例えば、ロードロック室１３１内に窒素もしくはクリーンエアを導入して大気圧状態にする。大気圧状態のロードロック室１３１では、ウエハＷ間の伝熱は、雰囲気のガスを介した熱伝導が支配的になる。したがって、ウエハＷ間に隔壁１７１が設けられていることから、ウエハＷ間の熱伝導が遮られるので、低温のウエハＷが高温のウエハＷの熱の影響を受けにくくなる。よって、低温のウエハＷの冷却速度の低下を抑制することができる。

（ｂ）単にロードロック室１３１内に隔壁１７１を設けただけでは、第１搬送アーム１１３，第２搬送アーム１１４端の第１エンドエフェクタ１１５，第２エンドエフェクタ１１６、および第３搬送アーム１２３，第４搬送アーム１２４端の第３エンドエフェクタ１２５，第４エンドエフェクタ１２６の厚み分程度、隔壁１７１とウエハＷとの間隔が開いてしまうので、隔壁１７１によるウエハＷの冷却効果が十分に得られないことがある。特に、減圧下では、輻射による伝熱が主体となるので、輻射熱を隔壁１７１によって吸収するには、ウエハＷを隔壁１７１にできうる限り近づけたほうが好ましい。本実施形態にかかる基板処理装置では、隔壁１７１上方に収納されるウエハＷに接近して、ウエハＷの輻射熱を吸収する隔壁付帯部１７２を有している。隔壁付帯部１７２によって、隔壁付帯部１７２直上のウエハＷからの輻射熱を効率的に吸収することが可能になる。したがって、第１のウエハＷを冷却中に温度の高い第２のウエハＷを基板支持部１３３の上段に載置しても、第１のウエハＷの冷却速度の低下が抑えられる。特に、真空搬送室１１０側からロードロック室１３１内にウエハＷが搬送される場合、ロードロック室１３１内は減圧状態（例えば、真空状態）になっているので、ウエハＷからの放熱は輻射熱が支配的になる。したがって、上述したように、隔壁付帯部１７２にウエハＷの輻射熱を吸収させることが特に冷却効果を高める。

（ｃ）また本実施形態にかかる基板処理装置では、隔壁１７１はウエハＷの外形以上の大きさに形成されていることから、隔壁１７１によって温度の高いウエハＷからの輻射熱の影響を確実に阻止できる。このため、ロードロック室１３１、ロードロック室１４１内に載置されている温度の低いウエハＷの冷却速度の低下を抑制することができる。また、ロードロック室１３１、ロードロック室１４１内に搬入されたウエハＷの周端まで隔壁１７１によって冷却することが可能になる。

（ｄ）さらに本実施形態にかかる基板処理装置では、隔壁付帯部７２と、隔壁付帯部７２の直上に収納されるウエハＷと、の距離は、０．５ｍｍ以上２ｍｍ以下であることから、ウエハＷの輻射熱を隔壁付帯部７２が効率よく吸収することができる。

例えば、ウエハＷがロードロック室１３１内に搬送された場合、隔壁付帯部１７２の吸
熱効果によって、ウエハＷの冷却速度を速めることができる。例えば、図８に示すように、真空搬送室１１０側から処理済みのウエハＷをロードロック室１３１内に搬送して、基板支持部１３３の上段の支持面１３３Ｓ上に載置する。載置したときのウエハＷの温度は３５０℃であった。その後、ゲートバルブ１６５を閉塞してロードロック室１３１内を大気圧状態に戻すべく、窒素もしくはクリーンエアをロードロック室１３１内に導入する。すると、８８秒でウエハＷの温度が所望の冷却温度である８０℃になった。このように、３５０℃のウエハＷを８０℃まで冷却する冷却工程の冷却時間を約９０秒にすることが可能になった。なお、冷却初期の冷却速度が速いのは、ロードロック室１３１内に導入された窒素もしくはクリーンエアによる冷却作用もある。

一方、前述の図４に示すように、隔壁１７１も隔壁付帯部１７２も設けられていない従来のロードロック室１３１内にウエハＷを搬入して基板支持部１３３に載置し、真空状態から大気圧状態にすべく窒素もしくはクリーンエアを導入して冷却した場合、３５０℃から所望の温度の８０℃まで冷却するのに９０秒よりも長い時間を必要としていた。現在の半導体装置の製造工程では、非常に高温で処理をするウエハＷが増えてきており、冷却時間を考慮してロードロック室１３１内でウエハＷが置かれている時間が長くなってきている。これによって、ウエハＷの処理時間が長くなり、ウエハＷの処理枚数が大きく減ることになる。なお、図４では、上段に概略斜視図を示し、下段に概略正面図を示した。

このように基板処理装置１０１では、冷却時間の短縮が可能になるので、ウエハＷの冷却を含めた装置スループットは、１時間当たり１００枚以上が可能になる。よって、冷却時間を短縮してウエハＷの処理枚数を大幅に向上させることが可能になる。上術の効果は、ロードロック室１４１においてもロードロック室１３１と同様に得ることができる。

（ｅ）本実施形態にかかる基板処理装置では、隔壁１７１内部に冷却媒体が流れる図示しない流路が形成されていることから、隔壁１７１がウエハＷからの輻射熱を受けても、効率よく隔壁１７１自体を冷却することが可能となる。また、ロードロック室１３１内が大気圧雰囲気になっていくと、雰囲気による伝熱が主体となり、冷却された隔壁１７１によりウエハＷの冷却速度を向上させることができる。なお、隔壁付帯部１７２内に冷却媒体が流れる流路が設けられている構成においても、隔壁１７１と同様な効果が得られる。特に、隔壁付帯部１７２が輻射熱を受けて吸収したときには、流路内を流れる冷却媒体によって吸収された熱が取り去られるので、隔壁付帯部１７２の加熱を抑制し、輻射熱を吸熱しやすくすることができる。

（ｆ）本実施形態にかかる基板処理装置では、第１エンドエフェクタ１１５，第２エンドエフェクタ１１６および第３エンドエフェクタ１２５，第４エンドエフェクタ１２６の移動領域は確保するように、第１搬送アーム１１３，第２搬送アーム１１４（実質的には第１エンドエフェクタ１１５，第２エンドエフェクタ１１６）および第３搬送アーム１２３，第４搬送アーム１２４（実質的には第３エンドエフェクタ１２５，第４エンドエフェクタ１２６）のそれぞれの移動領域を除く領域に、隔壁付帯部１７２を有している。したがって、隔壁付帯部１７２によって、ウエハ搬送が妨げられない。

（ｇ）本実施形態にかかる基板処理装置では、隔壁１７１、隔壁付帯部１７２および底壁付帯部１７３のそれぞれの表面は、黒化処理が施されていることから、ウエハＷからの輻射熱の吸収を高めることが可能となる。よって、ウエハＷの冷却速度を速めることができる。

（ｈ）本実施形態にかかる基板処理装置では、ウエハＷの表面もしくは裏面と対向するロードロック室１３１（１４１）の壁（例えば天井壁１３５）に、隔壁１７１の外形の一部とウエハＷの外形の一部との重なり状態を視認するのぞき窓１８１を有することから、の
ぞき窓１８１から隔壁１７１に対するウエハＷの位置関係が確認しやすくなる。またのぞき窓１８１は、ウエハＷの外形と同一形状となる隔壁１７１の外形部分に対応する位置に配置されることから、隔壁１７１に対してウエハＷがずれているか否かを視認することがより容易になる。

（ｉ）本実施形態にかかる基板処理装置では、ウエハＷの外形と同一形状となる隔壁１７１の外形部分は、ロードロック室１３１、ロードロック室１４１内に載置されたウエハＷの中心に対して対称となる位置に配置されることから、ティーチング時にウエハＷのずれを発見しやすくなる。一方、ウエハＷの外形と同一形状となる隔壁１７１の外形部分が基板の中心に対して対称となる位置に配置されていない場合、ウエハＷがずれて支持されているかどうか判定することが難しくなる。

（ｊ）本実施形態にかかる基板処理装置では、ウエハＷを冷却することができるロードロック室１３１、ロードロック室１４１が、処理室１５１〜１５４から第２搬送室である大気搬送室１２０までのウエハＷの搬送経路上に設けられることから、別途、処理済みのウエハＷを冷却する冷却室を設ける必要がない。このため、搬送時間の短縮、設備の削減が可能になる。

（ｋ）本実施形態にかかる基板処理装置では、基板支持部１３３，１４３は、ロードロック室１３１、ロードロック室１４１の底壁１３４，１４４に固定されていることから、冷却効率を上げるようにウエハを昇降させるリフター機構を用いる必要がないので、ウエハＷの間隔を狭くすることができる。これによって、ロードロック室１３１、ロードロック室１４１内のウエハＷの収容枚数を増加させることができる。また装置コストを安くすることができる。

（ｌ）本実施形態にかかる基板処理装置では、基板支持部１３３，１４３のウエハＷを支持する支持面１３３Ｓ，１４３Ｓが隔壁付帯部１７２の上面１７２Ｓより高い位置にあることから、ウエハＷが隔壁付帯部１７２に接触しないので、急冷却によってウエハＷに反りを発生させることが無く、またウエハＷを損傷することも無い。

（ｍ）本実施形態にかかる基板処理装置では、ロードロック室１３１、ロードロック室１４１は、減圧可能に構成されていることから、真空搬送室１１０と大気搬送室１２０との間を接続して、真空搬送室１１０の真空雰囲気を破ることなく大気搬送室１２０と真空搬送室１１０との間でウエハＷの搬送を可能とする。

＜本発明の第２の実施形態＞
続いて、本発明の第２の実施形態として、ロードロック室１３１、ロードロック室１４１の第２の態様について、図９〜図１３を参照して以下に説明する。

（ロードロック室の真空引きシーケンス）
図９は、ロードロック室１３１（１４１）のガス導入系１９０と排気系１９１の一例を示したブロック図である。図９に示すように、ガス導入系１９０としては、ロードロック室１３１の上流側に、流量制御器（流量制御部）であるマスフローコントローラ１９３を介して、窒素ガスが導入される配管１９２が設けられている。また排気系１９１としては、ロードロック室１３１の下流側に、メイン排気バルブ１９４を介して真空ポンプ１９５が接続されている。また、メイン排気バルブ１９４に並列にスロー排気バルブ１９６が接続されている。さらに、ロードロック室１３１とメイン排気バルブ１９４との間には、真空度を測定する真空計１９７が接続されている。

次いで、図１０の真空引きシーケンスを示したフローチャート、および図１１（ａ）の
圧力と時間との関係図、図１１（ｂ）の窒素流量と時間との関係図によって、ロードロック室１３１内の真空引きについて説明する。ロードロック室１３１内の真空引きは、第１ステップＳ１では、メイン排気バルブ１９４を閉塞し、スロー排気バルブ１９６を開放する。この状態で、配管１９２より窒素ガスを導入する。その際、マスフローコントローラ１９３により流量を、例えば２ｓｃｃｍに制御する。このようにして、ロードロック室１３１内に窒素ガスを導入するとともに、スロー排気バルブ１９６を通してロードロック室１３１内に導入された窒素ガスを真空ポンプ１９５により排気する。そして、所定の真空度、例えば１０００Ｐａになったら、第２ステップＳ２に移行する。第２ステップＳ２では、メイン排気バルブ１９４を開放し、スロー排気バルブ１９６を閉塞して、上記同様に、配管１９２より窒素ガスを導入しつつ、マスフローコントローラ１９３により流量を、例えば２ｓｃｃｍに制御する。このようにして、ロードロック室１３１内に窒素ガスを導入するとともに、メイン排気バルブ１９４を通して、ロードロック室１３１内に導入された窒素ガスを真空ポンプ１９５により排気する。その際、真空計１９７によって真空度を測定し、所望の真空度（例えば、１００Ｐａ）になるまで、真空排気を継続する。そして、真空計１９７で計測される測定値が所望の真空度である例えば１００Ｐａになったら真空引きを終了する。上述の真空引きシーケンスは、上述の制御部１０８によって指示され、実行される。

一方、従来の真空引きシーケンスでは、ロードロック室１３１（１４１）が所望の真空搬送圧力に到達するまでおよそ２２秒を要していた。従来の真空引きシーケンスを、図１２の真空引きシーケンスを示したフローチャート、および図１３（ａ）の圧力と時間との関係図、図１３（ｂ）の窒素流量と時間との関係図によって説明する。ロードロック室１３１内の真空引きは、第１ステップＳ１１では、メイン排気バルブ１９３を閉塞し、スロー排気バルブ１９５を開放して、配管１９１より窒素ガスは導入せずに、スロー排気バルブ１９５を通して、ロードロック室１３１内の雰囲気を真空ポンプ１９４により排気する。所定の真空度、例えば１０００Ｐａになったら、第２ステップＳ１２に移行する。第２ステップＳ１２では、メイン排気バルブ１９３を開放し、スロー排気バルブ１９５を閉塞して、上記同様に、窒素ガスを導入せず、メイン排気バルブ１９３を通して、ロードロック室１３１内の雰囲気を真空ポンプ１９４により排気する。その際、真空計１９６によって真空度を測定し、所望の真空度（例えば、０．１Ｐａ）になるまで、真空排気を継続する。そして、真空度が０．１Ｐａになったら、第３ステップＳ１３を行う。第３ステップＳ１３では、メイン排気バルブ１９３の開放状態を継続するとともにスロー排気バルブ１９５の閉塞状態を継続して、配管１９１より窒素ガスを導入する。その際、マスフローコントローラ１９２により流量を、例えば２ｓｃｃｍに制御して、ロードロック室１３１内に窒素ガスを導入する。そしてメイン排気バルブ１９３を通して、ロードロック室１３１内に導入された窒素ガスを真空ポンプ１９４により排気する。排気中は真空計１９６によって真空度を測定し、所定の真空度（例えば、１００Ｐａ）になるまで、真空排気を継続する。そして、真空計１９６で計測される測定値が所望の真空度である例えば１００Ｐａになったら真空引きを終了する。

上述したように、最初のステップから窒素ガスを流す真空引きシーケンスを採用し、メイン排気による真空引きのチェックを行わないことで、およそ１６秒という短時間でロードロック室１３１（１４１）内の雰囲気の圧力を大気圧から所望の真空搬送圧力にすることができる。よって、スループットの向上が図れる。

＜本発明の第３の実施形態＞
続いて、本発明の第３の実施形態として、真空搬送室１１０の態様について、図１４〜図１５を参照して以下に説明する。

（真空搬送室の天井壁の開閉）
図１４は、真空搬送室１１０の上部蓋１１８の開放方向を示した上断面図である。図１４に示すように、真空搬送室１１０の上部蓋１１８は、開閉方向が自在な方向に設定可能なように構成されている。例えば、プロセスチャンバ１５１側、プロセスチャンバ１５２側、プロセスチャンバ１５３側、プロセスチャンバ１５４側、ロードロック室１３１、ロードロック室１４１側のそれぞれに上部蓋１１８を回動して開放可能とする図示しない回動支持部が設けられている。図面では、一例として、プロセスチャンバ１５４が取り外されている状態を示し、上部蓋１１８をプロセスチャンバ１５２側に開放した状態を示した。この状態では、真空搬送室１１０のメンテナンスを行う場合の作業エリアを、取り外したプロセスチャンバ１５４側にとることができ、さらに、上部蓋１１８がプロセスチャンバ１５２側に開放されていることから、プロセスチャンバ１５１とロードロック室１３１との間、プロセスチャンバ１５３のプロセスチャンバ１５４側、およびロードロック室１４１のプロセスチャンバ１５４側にとることができる。

一方、図１５は、従来の真空搬送室１１０の上部蓋１１８の開放方向を示した上断面図である。図１５に示すように、真空搬送室１１０の上部蓋１１８は、ロードロック室１３１、ロードロック室１４１側にのみ開放することが可能なように構成されている。そのため、ロードロック室１３１、ロードロック室１４１側に上部蓋１１８が解放された状態では、真空搬送室１１０のメンテナンスを行う場合の作業エリアを取り外したプロセスチャンバ１５４側にとることができるが、上部蓋１１８がロードロック室１３１、ロードロック室１４１側にとることが難しい。また、プロセスチャンバ１５１とプロセスチャンバ１５２との間、プロセスチャンバ１５２とプロセスチャンバ１５３との間に、作業領域をとることも難しい。さらに、ロードロック室１３１、ロードロック室１４１側に開放された上部蓋１１８によって、ロードロック室１３１、ロードロック室１４１側の作業性が悪化していた。

したがって、上述したように、真空搬送室１１０の上部蓋１１８が多方向に開放することが可能なように構成されることによって、プロセスチャンバ１５４が取り外された領域の他にメンテナンス作業の作業領域が拡大されるので、メンテナンス作業の作業効率を向上させることができる。また、メンテナンス作業が広く開放された側からだけで行えるので、さらに業効率が向上し、作業時間の短縮が図れ、メンテナンス時間を含めた装置稼働率の向上が図れる。さらに、真空搬送室１１０にプロセスチャンバ１５１〜プロセスチャンバ１５４が接続されている場合、プロセスチャンバ１５１〜プロセスチャンバ１５４のいずれの後方からも、メンテナンス作業を行うことが難しい。このような場合には、後方からのメンテナンス作業を行うことが難しいプロセスチャンバ１５２もしくはプロセスチャンバ１５３側に、上部蓋１１８を開放することで、プロセスチャンバ１５１とロードロック室１３１との間、およびプロセスチャンバ１５４とロードロック室１４１との間に作業領域を確保することができる。

＜本発明の第４の実施形態＞
続いて、本発明の第４の実施形態にかかる基板処理装置の構成を図１６に示す。図１６は、本発明の第４の実施形態にかかるインライン型の基板処理装置の概要構成を示した上断面図である。インライン型の基板処理装置も、真空側と大気側とに分れている。

（真空側の構成）
インライン型基板処理装置の真空側には、２つの基板処理モジュールＭＤ１，ＭＤ２が並列に設けられる。基板処理モジュールＭＤ１は、基板としてのウエハＷを処理する処理室としてのプロセスチャンバ１５１と、この前段に設けられたロードロック室１３１とを備えている。基板処理モジュールＭＤ２も、ＭＤ１と同様に、プロセスチャンバ１５２と、ロードロック室１４１とを備えている。

プロセスチャンバ１５１，１５２は、前述のクラスタ型基板処理装置と同様に、例えばＣＶＤ法、ＰＶＤ法またはＡＬＤ法等によりウエハＷ上に薄膜を形成する工程、もしくはウエハＷ表面に酸化膜または窒化膜を形成する工程、もしくはウエハＷ上に金属薄膜を形成する工程、等を実施して、ウエハＷを処理するように構成されている。

プロセスチャンバ１５１，１５２には、図示しないガス供給源、ガス供給源から供給される処理ガスの流量を制御するマスフローコントローラ（ＭＦＣ）、バルブ等を備えたガス導入機構、プロセスチャンバ１５１〜プロセスチャンバ１５４内の圧力を制御する図示しないオートプレッシャコントローラ（ＡＰＣ）、圧力センサ等を備えたガス排気機構、プロセスチャンバ１５１〜プロセスチャンバ１５４内の温度を制御する図示しない温度調整器、図示しない処理ガスの供給や排気用バルブのオン／オフを制御するための入出力バルブＩ／Ｏ、高周波電力を供給してプロセスチャンバ１５１〜プロセスチャンバ１５４内にプラズマを生成するプラズマ放電機構、等が設けられている。

ロードロック室１３１、ロードロック室１４１は、それぞれ、プロセスチャンバ１５１，１５２へウエハＷを搬送する予備室として、もしくは、プロセスチャンバ１５１，１５２からウエハＷを搬送して冷却する予備室兼冷却室として機能する。

ロードロック室１３１、ロードロック室１４１内に、真空搬送機構としての真空搬送ロボット１１２（１１２Ａ，１１２Ｂ）が、それぞれに設けられている。真空搬送ロボット１１２Ａは、プロセスチャンバ１５１とロードロック室１３１との間で、真空搬送ロボット１１２Ｂは、プロセスチャンバ１５２とロードロック室１４１との間で、ウエハＷを搬送する構成となっている。また、これら真空搬送ロボット１１２には、二枚のウエハＷを同時に搬送することが可能な第１搬送アーム１１３，第２搬送アーム１１４が設けられている。真空搬送ロボット１１２では、それぞれの第１搬送アーム１１３，第２搬送アーム１１４端を構成する第１エンドエフェクタ１１５，第２エンドエフェクタ１１６にウエハＷを載せて、ロードロック室１３１とプロセスチャンバ１５１との間で、およびロードロック室１４１とプロセスチャンバ１５２との間で、それぞれにウエハＷの搬送を相互に行うようになっている。なお、真空搬送ロボット１１２は、エレベータ１１７によって、真空搬送室１１０の機密性を維持しつつ昇降できるように構成されている。また、ロードロック室１３１、ロードロック室１４１、プロセスチャンバ１５１，１５２の前の所定の位置（例えばゲートバルブ近傍）には、ウエハＷの有無を検知する基板検知部としての図示しないウエハ有無センサが設置されている。

ロードロック室１３１、ロードロック室１４１は、それぞれゲートバルブ１６５，ゲートバルブ１６６を介してプロセスチャンバ１５１，１５２と連通可能に接続している。また、ロードロック室１３１、ロードロック室１４１は、それぞれゲートバルブ１６７，ゲートバルブ１６８を介して後述する大気搬送室１２０と連通可能に接続している。したがって、ゲートバルブ１６５，ゲートバルブ１６６を閉じたまま、ゲートバルブ１６７，ゲートバルブ１６８を開けることにより、プロセスチャンバ１５１，１５２内の真空気密を保持したまま、ロードロック室１３１とプロセスチャンバ１５１との間で、およびロードロック室１４１とプロセスチャンバ１５２との間で、ウエハＷの搬送を行うことが可能である。

また、ロードロック室１３１、ロードロック室１４１は、真空状態などの大気圧未満の減圧に耐えることができるロードロックチャンバ構造に構成されており、その内部を真空排気することが可能になっている。したがって、ゲートバルブ１６７，ゲートバルブ１６８を閉じてロードロック室１３１、ロードロック室１４１の内部を真空排気した後に、ゲートバルブ１６５，ゲートバルブ１６６を開けることにより、プロセスチャンバ１５１，１５２内の真空状態を保持したまま、ロードロック室１３１、ロードロック室１４１と、
大気搬送室１２０との間で、ウエハＷの搬送を行うことが可能である。

ロードロック室１３１、ロードロック室１４１内には、ロードロック室１３１、ロードロック室１４１内に収納されるウエハＷ間に、ウエハＷと離間して、ウエハＷ間の熱を遮る隔壁１７１を備える。

隔壁１７１は、隔壁１７１上方のウエハＷの輻射熱を吸収する隔壁付帯部１７２を有する。隔壁付帯部１７２は、第１エンドエフェクタ１１５を有する第１搬送アーム１１３および図示しない第３エンドエフェクタ１２５を有する第３搬送アーム１２３のそれぞれの移動領域を除く領域に、隔壁１７１上方に収納されるウエハＷに接近して設けられている。上記隔壁付帯部１７２は、隔壁１７１上に、隔壁１７１と別体に設けた構成であっても、一体に形成された構成であってもよい。また、隔壁付帯部１７２の周囲に隔壁１７１を設けた構成としてもよい。

さらに、ロードロック室１３１、ロードロック室１４１内には、その底壁１３４，１４４に、複数枚のウエハＷを複数段に支持する複数個（図示例では４個）で構成される基板支持部１３３，１４３がそれぞれ固定されて設けられている。基板支持部１３３，１４３のウエハＷを支持する上段のそれぞれの支持面１３３Ｓ，１４３Ｓは、隔壁付帯部１７２の上面１７２Ｓより高い位置にある。

隔壁付帯部１７２と、隔壁付帯部１７２の直上に収納されるウエハＷと、の距離は、前述の第１の実施形態と同様であり、０．５ｍｍ以上２ｍｍ以下に設定する。

また、ロードロック室１３１、ロードロック室１４１の図示しない底壁には、上記隔壁付帯部１７２と同様な図示しない底壁付帯部を設ける。この底壁付帯部は、前記図６によって説明した底壁付帯部１７３と同様なものであり、０．５ｍｍ以上２ｍｍ以下に設定する。

（大気側の構成）
インライン型基板処理装置の大気側には、ロードロック室１３１、ロードロック室１４１に接続された第２搬送室としての大気搬送室１２０と、この大気搬送室１２０に接続された基板収納容器（以下ポッドＰＤ１，ＰＤ２）を載置する基板収納部としてのロードポートＬＰ１，ＬＰ２と、が設けられている。

大気搬送室１２０内には、第２搬送機構としての１台の大気搬送ロボット１２２が設けられている。大気搬送ロボット１２２には、２枚のウエハＷを同時に搬送する第３搬送アーム１２３，第４搬送アーム１２４が設けられている。大気搬送ロボット１２２では、それぞれの第３搬送アーム１２３，第４搬送アーム１２４端を構成する第３エンドエフェクタ１２５，第４エンドエフェクタ１２６にウエハＷを載せて、ロードロック室１３１、ロードロック室１４１とロードポートＬＰ１，ＬＰ２上に載置されたポッドＰＤ１、ＰＤ２との間で、ウエハＷの搬送を相互に行うようになっている。また、大気搬送ロボット１２２は、エレベータ１２７によって昇降されるように構成されるとともに、移動装置としての図示しないリニアアクチュエータによって図面における左右方向に往復移動されるように構成されている。なお、大気搬送室１２０の前の所定の位置（ゲートバルブ近傍）にも、ウエハＷの有無を検知する基板検知部としてのウエハ有無センサ（図示しない）が設置されている。

さらに、大気搬送室１２０内には、基板位置の補正装置として、ウエハＷの結晶方位の位置合わせ等をウエハＷに形成されたノッチで行う、図示しないノッチ合わせ装置１０７が設けられている。もしくは、ノッチ合わせ装置１０７の代わりにウエハＷの結晶方位の
位置合わせ、等を行う図示しないオリフラ（Ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ Ｆｌａｔ）合わせ装置が設けられている。

大気搬送室１２０の筐体１２１には、ウエハＷを大気搬送室１２０に対して搬入搬出するウエハ搬送口１０４が形成されている。大気搬送室１２０の筐体１２１の外部で、ウエハ搬送口１０４の下部には、複数枚のウエハＷを収納するポッドＰＤ１，ＰＤ２を載置するロードポートＬＰ１，ＬＰ２を備える。また、大気搬送室１２０内には、ウエハ搬送口１０４を開閉する蓋１０５と、ロードポートＬＰ１，ＬＰ２に載置されたポッドＰＤ１，ＰＤ２の図示しないキャップと、を開閉動作させる図示しないポッドオープナーが設けられている。また、ポッドＰＤ１，ＰＤ２は図示しない工程内搬送装置（ＡＧＶ／ＯＨＴ）によって、ロードポートＬＰ１，ＬＰ２上に対して搬送および搬出されるようになっている。各ロードポートＬＰ１、ＬＰ２は、ポッドＰＤ１，ＰＤ２をそれぞれ載置することができる。

上述の説明では、二つのプロセスチャンバ１５１，１５２、二つのロードロック室１３１、ロードロック室１４１、二つのロードポートＬＰ１、ＬＰ２を図示したが、それぞれ、三つ以上が設けられていてもよい。

上述したインライン型の基板処理装置も前述のクラスタ型の基板処理装置と同様の効果を得ることができる。

上述したクラスタ型の基板処理装置およびインライン型の基板処理装置では、ロードロック室１３１、ロードロック室１４１内に２枚のウエハＷを載置することが可能な構成を示したが、ロードロック室１３１、ロードロック室１４１内に３枚以上のウエハＷが載置されるように、基板支持部１３３を構成してもよい。この場合、基板支持部１３３の上段側から載置されるウエハＷ間に上述したのと同様な隔壁付帯部１７２を有する隔壁１７１が設けられる。また、ロードロック室１３１、ロードロック室１４１の底壁には、上述したのと同様に底壁付帯部１７３が設けられる。

＜本発明のその他の実施形態＞
続いて、本発明のその他の実施形態として、処理炉の第２例および第３例について、図１７〜図１８を参照して以下に説明する。

（処理炉の第２例）
図１７に、第２例のＭＭＴ装置の概略断面図を示す。ＭＭＴ装置は、処理室２０１が形成される処理容器２０３を有する。処理容器２０３は、第１の容器であるドーム型の上側容器２１０と、第２の容器である碗型の下側容器２１１と、により構成される。そして、上側容器２１０は下側容器２１１の上に被せられている。上側容器２１０は、例えば、酸化アルミニウム、窒化アルミニウムまたは石英等の非金属材料で形成されている。下側容器２１１は、例えばアルミニウムで形成されている。また後述するヒータ一体型の基板保持具（基板保持部）であるサセプタ２１７を備えている。このサセプタ２１７を窒化アルミニウムや、セラミックスまたは石英等の非金属材料で形成することによって、処理の際に、基板としてのウエハＷの膜中に取り込まれる金属汚染を低減している。

上側容器２１０の外側上部には、高周波コイル２８１が設けられる。高周波コイル２８１にはインピーダンスの整合を行う整合器２７２を介して高周波電力を印加する高周波電源２７３が接続されている。

上側容器２１０の側壁には、ガスが導入されるガス導入口２３４が設けられる。ガス導入口２３４には、ガスを供給するガス供給管２３２が接続されている。ガス供給管２３２
は、開閉弁であるバルブ２４３ａ、流量制御器（流量制御部）であるマスフローコントローラ２４１を介して反応ガス２３０の供給源である図示しないガスボンベに接続されている。

上述したガス導入口２３４から反応ガス２３０が処理室２０１に供給され、またサセプタ２１７の周囲から処理室２０１の底方向へ基板処理後のガスが流れるように下側容器２１１の側壁にガスを排気する排気口であるガス排気口２３５が設けられている。ガス排気口２３５はガスを排気する排気管であるガス排気管２３１により圧力調整器であるＡＰＣ２４２、開閉弁であるバルブ２４３ｂを介して排気装置である真空ポンプ２４６に接続されている。

主に、マスフローコントローラ２４１、バルブ２４３ａ、ガス供給管２３２、ガス導入口２３４からガス供給部が構成される。また、主に、ガス排気口２３５、ガス排気管２３１、ＡＰＣ２４２、バルブ２４３ｂ、真空ポンプ２４６からガス排気部が構成される。

供給される反応ガス２３０を励起させる放電機構として、例えば平面コイル状に形成された上述の高周波コイル２８１が設けられる。高周波コイル２８１は処理容器２０３（上側容器２１０）の外側上部に設置されて、処理室２０１内に生成されるプラズマ生成領域２２４の上方に配置されている。高周波コイル２８１にはインピーダンスの整合を行う整合器２７２を介して高周波電力を印加する高周波電源２７３が接続されている。上述した整合器２７２と高周波電源２７３とから高周波コイル２８１に高周波電力を印加する高周波電力印加源を構成する。このように、放電機構は、主に、高周波コイル２８１、整合器２７２、高周波電源２７３から構成される。

処理室２０１の底側中央には、基板であるウエハＷを保持する基板保持具（基板保持部）としてサセプタ２１７が配置されている。サセプタ２１７は、その内部に加熱機構（加熱部）としてのヒータ２１７ｂが一体的に埋め込まれており、ウエハＷを加熱できるようになっている。ヒータ２１７ｂは電力が印加されてウエハＷを例えば７００℃〜８００℃程度にまで加熱できるようになっている。

また、サセプタ２１７の内部には、インピーダンスを変化させる電極である図示しないサセプタ内電極が装備されている。このサセプタ内電極はインピーダンス可変機構２７４を介して接地されている。インピーダンス可変機構２７４は、コイルや可変コンデンサから構成され、コイルのパターン数や可変コンデンサの容量値を制御することによって、サセプタ内電極およびサセプタ２１７を介してウエハＷの電位を制御できるようになっている。上述したサセプタ２１７の内部に装備されたサセプタ内電極、およびインピーダンス可変機構２７４も上述した放電機構に含まれる。

ウエハＷを高周波プラズマ源での放電により処理する処理炉２０２は、主に、処理室２０１、処理容器２０３、サセプタ２１７、高周波コイル２８１、ガス導入口２３４、およびガス排気口２３５を備えており、処理室２０１内でウエハＷをプラズマ処理することが可能となっている。

高周波コイル２８１の周囲には、この高周波コイル２８１で形成される電界によって外部環境や他処理炉等の装置に悪影響を及ぼさないように、電界を有効に遮蔽する遮蔽ボックス２２３が設けられている。

サセプタ２１７は接地された下側容器２１１と絶縁され、サセプタ２１７を昇降させるサセプタ昇降機構（昇降部）２６８が設けられている。またサセプタ２１７には貫通孔２１７ａが設けられ、下側容器２１１底面にはウエハＷを突上げるウエハ突上げピン２６６
が少なくとも３箇所に設けられている。そして、サセプタ昇降機構２６８によりサセプタ２１７が下降させられた時にはウエハ突上げピン２６６がサセプタ２１７と非接触な状態で貫通孔２１７ａを突き抜けるような位置関係となるよう、貫通孔２１７ａおよびウエハ突上げピン２６６が配置される。

また、下側容器２１１の側壁には仕切弁となるゲートバルブ２４４が設けられ、開いている時には図示しない搬送機構（搬送部）により処理室２０１に対してウエハＷを搬入、または搬出することができ、閉まっている時には処理室２０１を気密に閉じることができる。

また、制御部としてのコントローラ１２１は、信号線Ａを通じてＡＰＣ２４２、バルブ２４３ｂ、真空ポンプ２４６を、信号線Ｂを通じてサセプタ昇降機構２６８を、信号線Ｃを通じてゲートバルブ２４４を、信号線Ｄを通じて整合器２７２、高周波電源２７３を、信号線Ｅを通じてマスフローコントローラ２４１、バルブ２４３ａを、さらに図示しない信号線を通じてサセプタ２１７に埋め込まれたヒータ２１７ｂやインピーダンス可変機構２７４をそれぞれ制御するよう構成されている。

上述の処理炉２０２の第２例では、励起部として高周波コイル２８１を用いて、処理室２０１内のガス導入口２３４より供給されたガスを励起させてプラズマを発生させ、基板を処理する。

（処理炉の第３例）
図１８に、第３例のＭＭＴ装置の概略断面図を示す。ＭＭＴ装置は、処理室２０１が形成される処理容器２０３を有する。処理容器２０３は、第１の容器であるドーム型の上側容器２１０と、第２の容器である碗型の下側容器２１１と、により構成される。そして、上側容器２１０は下側容器２１１の上に被せられている。上側容器２１０は、例えば、酸化アルミニウム、窒化アルミニウムまたは石英等の非金属材料で形成されている。下側容器２１１は、例えばアルミニウムで形成されている。また後述するヒータ一体型の基板保持具（基板保持部）であるサセプタ２１７を備えている。このサセプタ２１７を窒化アルミニウムや、セラミックスまたは石英等の非金属材料で形成することによって、処理の際に、基板としてのウエハＷの膜中に取り込まれる金属汚染を低減している。

上側容器２１０の外側上部には、励起部としての磁石２８３が設けられる。また、上側容器２１０の処理室２０１の上部には、マイクロ波導入部２８５が設けられる。マイクロ波導入部２８５の上部には、上側容器２１０の外側上部からマイクロ波が導かれる導波管２８６が設けられている。導波管２８６のマイクロ波の入射側には図示しないマイクロ波発生器が設けられる。また、導波管２８６のマイクロ波の射出側には、処理室２０１内の気密を保持するとともにマイクロ波を透過する部材が設けられている。このような部材として例えば石英部材がある。導波管２８６内を伝播したマイクロ波は、処理室２０１内に供給される。

上側容器２１０の側壁には、ガスが導入されるガス導入口２３４が設けられる。ガス導入口２３４には、ガスを供給するガス供給管２３２が接続されている。ガス供給管２３２は、開閉弁であるバルブ２４３ａ、流量制御器（流量制御部）であるマスフローコントローラ２４１を介して反応ガス２３０の供給源である図示しないガスボンベに接続されている。

上述したガス導入口２３４から反応ガス２３０が処理室２０１に供給され、またサセプタ２１７の周囲から処理室２０１の底方向へ基板処理後のガスが流れるように下側容器２１１の側壁にガスを排気する排気口であるガス排気口２３５が設けられている。ガス排気
口２３５はガスを排気する排気管であるガス排気管２３１により圧力調整器であるＡＰＣ２４２、開閉弁であるバルブ２４３ｂを介して排気装置である真空ポンプ２４６に接続されている。

主に、マスフローコントローラ２４１、バルブ２４３ａ、ガス供給管２３２、ガス導入口２３４からガス供給部が構成される。また、主に、ガス排気口２３５、ガス排気管２３１、ＡＰＣ２４２、バルブ２４３ｂ、真空ポンプ２４６からガス排気部が構成される。

供給される反応ガス２３０を励起させる放電機構として、例えば同心状に配置された上述の磁石２８３が設けられる。磁石２８３は処理容器２０３（上側容器２１０）の外側上部に設置されて、例えば、中心側よりＳ極、Ｎ極、Ｓ極の順に設けられていて、処理室２０１内に生成されるプラズマ生成領域２２４の上方に配置されている。

処理室２０１の底側中央には、基板であるウエハＷを保持する基板保持具（基板保持部）としてサセプタ２１７が配置されている。サセプタ２１７は、その内部に加熱機構（加熱部）としてのヒータ２１７ｂが一体的に埋め込まれており、ウエハＷを加熱できるようになっている。ヒータ２１７ｂは電力が印加されてウエハＷを７００℃〜８００℃程度にまで加熱できるようになっている。

また、サセプタ２１７の内部には図示しないサセプタ内電極が装備されている。このサセプタ内電極は接地されている。上述したサセプタ２１７の内部に装備されたサセプタ内電極も上述した放電機構に含まれる。

処理炉２０２は、主に、処理室２０１、処理容器２０３、サセプタ２１７、磁石２８３、マイクロ波導入部２８５、ガス導入口２３４、およびガス排気口２３５を備えており、処理室２０１でウエハＷをプラズマ処理することが可能となっている。

磁石２８３の周囲には、この磁石２８３で形成される磁界によって外部環境や他処理炉等の装置に悪影響を及ぼさないように、磁界を有効に遮蔽する遮蔽ボックス２２３が設けられている。

サセプタ２１７は接地された下側容器２１１と絶縁され、サセプタ２１７を昇降させるサセプタ昇降機構（昇降部）２６８が設けられている。またサセプタ２１７には貫通孔２１７ａが設けられ、下側容器２１１底面にはウエハＷを突上げるウエハ突上げピン２６６が少なくとも３箇所に設けられている。そして、サセプタ昇降機構２６８によりサセプタ２１７が下降させられた時にはウエハ突上げピン２６６がサセプタ２１７と非接触な状態で貫通孔２１７ａを突き抜けるような位置関係となるよう、貫通孔２１７ａおよびウエハ突上げピン２６６が配置される。

また、下側容器２１１の側壁には仕切弁となるゲートバルブ２４４が設けられ、開いている時には図示しない搬送機構（搬送部）により処理室２０１に対してウエハＷを搬入、または搬出することができ、閉まっている時には処理室２０１を気密に閉じることができる。

また、制御部としてのコントローラ１２１は、信号線Ａを通じてＡＰＣ２４２、バルブ２４３ｂ、真空ポンプ２４６を、信号線Ｂを通じてサセプタ昇降機構２６８を、信号線Ｃを通じてゲートバルブ２４４を、信号線Ｅを通じてマスフローコントローラ２４１、バルブ２４３ａを、さらに図示しない信号線を通じてサセプタ２１７に埋め込まれたヒータ２１７ｂをそれぞれ制御するよう構成されている。

上述の処理炉２０２の第３例では、マイクロ波と磁場の相互作用により、高密度プラズマを得る。その際、磁石２８３により発生させた磁力線にそって電子は螺線上に運動し、その電子の周りにプラズマが高密度に発生し、そのプラズマによってウエハＷを処理する。

上述の第１例から第３例に記載した処理炉は枚葉式の処理炉であるが、本実施形態にかかる基板処理装置の処理炉には、枚葉式の処理炉に限定されず、バッチ式の処理炉や縦型処理炉を用いることもできる。また、プラズマ処理炉に限定されず、プラズマを用いない熱処理炉であってもよい。

＜本発明の好ましい態様＞
以下に本発明の好ましい態様について付記する。

本発明の第１の態様は、
基板を複数段に収納するロードロック室と、
前記ロードロック室の一方側から前記基板を搬出入する第１搬送アームを有する第１搬送機構と、
前記ロードロック室の他方側から前記基板を搬出入する第２搬送アームを有する第２搬送機構と、を備えた基板処理装置であって、
前記ロードロック室内に収納される前記基板間に、前記基板と離間して、前記基板間の熱を遮る隔壁を設け、
前記隔壁は、前記第１搬送アームおよび前記第２搬送アームのそれぞれの移動領域を除く領域に、前記隔壁上方に収納される前記基板に接近して、前記基板の輻射熱を吸収する隔壁付帯部を有する
基板処理装置である。

本発明の第２の態様は、
基板を処理する処理室に連通可能に接続した第１搬送室と、
前記第１搬送室に連通可能に設けた前記ロードロック室と、
前記ロードロック室に連通可能に設けた第２搬送室と、を備え、
前記第１搬送機構は、前記第１搬送室内に設けられ、前記基板の搬出入を前記処理室と前記ロードロック室との間で行い、
前記第２搬送機構は、前記第２搬送室内に設けられ、前記基板の搬出入を前記ロードロック室と前記第２搬送室との間で行う
第１の態様に記載の基板処理装置である。

本発明の第３の態様は、
基板を処理する処理室と、
前記処理室に連通可能に設けた前記ロードロック室と、
前記ロードロック室に連通可能に設けた第２搬送室と、を備え、
前記第１搬送機構は、前記ロードロック室内に設けられ、前記基板の搬出入を前記処理室と前記ロードロック室との間で行い、
前記第２搬送機構は、前記第２搬送室内に設けられ、前記基板の搬出入を前記ロードロック室と前記第２搬送室との間で行う
第１の態様に記載した基板処理装置である。

本発明の第４の態様は、
前記隔壁付帯部と、前記隔壁付帯部の直上に収納される前記基板と、の距離は、０．５ｍｍ以上２ｍｍ以下である
第１の態様から第３の態様のいずれかに記載した基板処理装置である。

本発明の第５の態様は、
前記隔壁内部は、冷却媒体が流れる流路が形成されている
第１の態様から第４の態様のいずれかに記載した基板処理装置である。

本発明の第６の態様は、
前記隔壁付帯部の表面は、黒化処理が施されている
第１の態様から第５の態様のいずれかに記載した基板処理装置である。

本発明の第７の態様は、
前記ロードロック室は、減圧可能に構成されている
第１の態様から第６の態様のいずれかに記載した基板処理装置である。

本発明の第８の態様は、
前記ロードロック室は、前記処理室から前記第２搬送室までの前記基板の搬送経路上に設けられる
第１の態様から第７の態様のいずれかに記載した基板処理装置である。

本発明の第９の態様は、
前記ロードロック室内に複数枚の前記基板を支持する基板支持部を設け、
前記隔壁上側に前記基板を支持する前記基板支持部の支持面は、前記隔壁付帯部の上面より高い位置にある
第１の態様から第８の態様のいずれかに記載した基板処理装置である。

本発明の第１０の態様は、
前記基板支持部は、前記ロードロック室の壁に固定されている
第１の態様から第９の態様のいずれかに記載した基板処理装置である。

本発明の第１１の態様は、
前記隔壁は前記基板の外形以上の大きさに形成される
第１の態様から第１０の態様のいずれかに記載した基板処理装置である。

本発明の第１２の態様は、
前記隔壁の外形の一部は前記基板の外形の一部と同一形状を成し、
前記ロードロック室は、前記基板の表面もしくは裏面と対向する壁に、前記隔壁の外形の一部と前記基板の外形の一部との重なり状態を視認するのぞき窓を有する
第１の態様から第１１の態様のいずれかに記載した基板処理装置である。

本発明の第１３の態様は、
前記基板の外形と同一形状となる前記隔壁の外形部分は、前記ロードロック室内に載置された前記基板の中心に対して対称となる位置に配置される
第１２の態様に記載した基板処理装置である。

本発明の第１４の態様は、
前記のぞき窓は、前記基板の外形と同一形状となる前記隔壁の外形部分に対応する位置に配置される
第１２の態様または第１３の態様に記載した基板処理装置である。

本発明の第１５の態様は、
前記ロードロック室に窒素を供給するガス供給系と、
前記ロードロック室にメイン排気バルブとスロー排気バルブとを並列に介して接続された真空ポンプと、
前記メイン排気バルブと前記スロー排気バルブとを制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記メイン排気バルブを閉め、前記スロー排気バルブを開けて、前記真空ポンプにより前記ロードロック室内の雰囲気を排気する第１ステップと、
前記ロードロック室内が所定の圧力になった後、前記メイン排気バルブを開け、前記スロー排気バルブを閉めて、前記真空ポンプにより前記ロードロック室内の雰囲気を排気し、前記ロードロック室内を所定の圧力に減圧する第２ステップと、を有する前記ロードロック室の真空引きシーケンスを有し、
前記第１ステップの初めから前記第２ステップの終了まで前記ガス供給系により前記ロードロック室内に窒素ガスを供給する
第１の態様または第１４の態様のうちのいずれか一つの態様に記載した基板処理装置である。

本発明の第１６の態様は、
前記真空搬送室の上部蓋は、開閉方向が自在に設定可能に構成されている
第１の態様または第１５の態様のうちのいずれか一つの態様に記載した基板処理装置である。

１０１ 基板処理装置
１１０ 真空搬送室（第１搬送室）
１１３ 第１搬送アーム
１１４ 第２搬送アーム
１２０ 大気搬送室（第２搬送室）
１２３ 第３搬送アーム
１２４ 第４搬送アーム
１１２ 真空搬送ロボット（第１搬送機構）
１２２ 大気搬送ロボット（第２搬送機構）
１３１，１４１ ロードロック室
１５１，１５２，１５３，１５４ プロセスチャンバ（処理室）
１７１ 隔壁
１７２ 隔壁付帯部
Ｗ ウエハ

Claims (4)

1. 基板を複数段に収納するロードロック室と、
   前記ロードロック室の一方側から前記ロードロック室内外に前記基板を搬送するエンドエフェクタを備えた第１搬送アームを有する第１搬送機構と、
   前記ロードロック室の他方側から前記ロードロック室内外に前記基板を搬送するエンドエフェクタを備えた第２搬送アームを有する第２搬送機構と、を備えた基板処理装置であって、
   前記ロードロック室内の基板支持部に支持される前記基板の間に、前記基板と離間して、前記基板間の熱を遮る隔壁を設け、
   前記基板支持部と前記隔壁の間であって前記エンドエフェクタ待機空間と異なる箇所に、前記隔壁上方に収納される前記基板に接近し、前記基板の輻射熱を吸収する隔壁付帯部を有する
   基板処理装置。
2. 前記ロードロック室内に複数枚の前記基板を支持する前記基板支持部であって
   前記隔壁上側に前記基板を支持する前記基板支持部の支持面は、前記隔壁付帯部の上面より高い位置に設けられる
   請求項１に記載の基板処理装置。
3. 前記隔壁は前記基板の外形以上の大きさに形成される
   請求項１または請求項２に記載の基板処理装置。
4. 基板を複数段に収納するロードロック室と、
   前記ロードロック室の一方側から前記ロードロック室内と基板を処理する処理室内の間で前記基板を搬送するエンドエフェクタを備えた第１搬送アームを有する第１搬送機構と、
   前記ロードロック室の他方側から前記ロードロック室内外に前記基板を搬送するエンドエフェクタを備えた第２搬送アームを有する第２搬送機構と、を備えた基板処理装置であって、
   前記ロードロック室内の基板支持部に支持される前記基板間に、前記基板と離間して、前記基板間の熱を遮る隔壁を設け、
   前記基板支持部と前記隔壁の間であって前記エンドエフェクタ待機空間と異なる箇所に、前記隔壁上方に収納される前記基板に接近し、前記基板の輻射熱を吸収する隔壁付帯部を有する基板処理装置を用いた基板処理方法であって、
   前記基板処理室で基板を加熱処理し、
   前記処理室で処理された基板を前記第１搬送機構が前記処理室から搬出し、
   前記第１搬送機構のエンドエフェクタを前記エンドエフェクタ待機空間に待機させるよう前記支持部に基板を載置する
   半導体装置の製造方法。

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