JP2014067798A

JP2014067798A - 基板処理装置、半導体装置の製造方法及び基板載置方法

Info

Publication number: JP2014067798A
Application number: JP2012210760A
Authority: JP
Inventors: Hidenari Yoshida; 秀成吉田; Tomoshi Taniyama; 智志谷山
Original assignee: Hitachi Kokusai Electric Inc
Current assignee: Hitachi Kokusai Electric Inc
Priority date: 2012-09-25
Filing date: 2012-09-25
Publication date: 2014-04-17

Abstract

【課題】従来装置では、ボートによってウェハ外周が保持されるため、ウェハ裏面にも膜が成膜されてしまい、裏面に生成された膜はエッチングによって除去する必要があるため、スループットが低下してしまう。
【解決手段】
サセプタホルダとウェハホルダを組み合わせ、ウェハの裏面にサセプタを重ねて保持し、重ねたまま、ボートへ搬入・搬出することで、ウェハ裏面に成膜せず、スループットの向上を図る。
【選択図】図１９

Description

本発明は、基板処理装置、半導体装置の製造方法及び基板載置方法に関するものである。

特開２０１１−２０４９４５号公報（特許文献１）には、基板の裏面に膜が形成されないようにする技術の一例が記載されている。
特開２０１１−２０４９４５号公報

本発明は、従来の基板処理装置では、ボートによってウェハ（基板）外周を保持するため、ウェハ裏面にも膜が成膜されてしまうといった問題を解決する基板処理装置、半導体装置の製造方法及び基板載置方法の提供を目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の一態様によれば、基板を処理する反応管と、前記基板を複数枚保持する保持部を備える第１の基板保持具と、前記基板を載置する載置板と、前記載置板を保持する載置板保持部と前記載置板保持部の下部に設けられて前記第１の基板保持具が脱挿可能な環状の支持部とを備える載置板保持具と、前記載置板に載置された前記基板を移載する移載装置と、前記移載装置によって移載された前記載置板と前記基板を保持し、前記反応管に搬入される第２の基板保持具と、を有する基板処理装置を提供することができる。

また、本発明の他の一態様によれば、基板を保持する第１の基板保持具を、載置板を保持する載置板保持具に挿入する工程と、前記基板保持具が挿入された前記載置板保持具に前記載置板を設置する工程と、前記載置板保持具に前記載置板を載置する工程後、前記基板保持具に前記基板を設置する工程と、前記基板保持具に前記基板を設置する工程後、前記基板保持具を駆動させて前記載置板上へ前記基板を載置する工程と、前記載置板上へ前記基板を載置する工程後、前記載置板と前記基板とを第２の基板保持具に移載する工程と、前記載置板と前記基板とを保持した前記第２の基板保持具を反応室に搬入し、基板処理を行う工程と、を有する半導体装置の製造方法を提供することができる。

また、本発明の他の一態様によれば、基板を保持する第１の基板保持具を、載置板を保持する載置板保持具に挿入する工程と、前記基板保持具が挿入された前記載置板保持具に前記載置板を設置する工程と、前記載置板保持具に前記載置板を載置する工程後、前記基板保持具を上方に駆動させて前記基板を設置する工程と、前記基板保持具に前記基板を設置する工程後、前記基板保持具を下方に駆動させて前記載置板上へ前記基板を載置する工程と、を有する基板載置方法を提供することができる。

本発明によれば、簡単な構成で基板の裏面に成膜されることのない基板処理装置、半導体装置の製造方法及び基板載置方法を提供することができる。

本発明の実施形態で好適に用いられる基板処理装置の斜透視図である。本発明の実施形態で好適に用いられる側面透視図である。本発明の実施形態で好適に用いられるサセプタの斜視図である。本発明の実施形態で好適に用いられるサセプタホルダの斜視図である。本発明の実施形態で好適に用いられるウェハホルダの斜視図である。本発明の実施形態で好適に用いられるボートの一部斜視図である。本発明の実施形態で好適に用いられるウェハ移載機の基本動作の概略を説明する図である。本発明の実施形態で好適に用いられるサセプタの移動を示す図である。本発明の実施形態で好適に用いられるサセプタをサセプタホルダへの載置処理を示す図である。本発明の実施形態で好適に用いられるウェハホルダが上昇する点を示す図である。本発明の実施形態で好適に用いられるウェハをウェハホルダへの載置処理を示す図である。本発明の実施形態で好適に用いられるウェハホルダに移載されたウェハを下降させる点を示す図である。本発明の実施形態で好適に用いられるサセプタの上にウェハを載置する処理を示す図である。本発明の実施形態で好適に用いられるサセプタとウェハをボートに移載する処理を示す図である。本発明の実施形態で好適に用いられるサセプタホルダとウェハホルダにサセプタを移載する様子を示す図である。本発明の実施形態で好適に用いられるサセプタホルダとウェハホルダとサセプタとの位置関係を示す図である。本発明の実施形態で好適に用いられるボートにサセプタを載置した状態を示す図である。本発明の実施形態で好適に用いられるサセプタホルダとウェハホルダを組み合わせる様子を示した図である。本発明の実施形態で好適に用いられるサセプタホルダとウェハホルダを組み合わせた状態を示した図である。本発明の実施形態で好適に用いられるウェハ移載機を示した図面である。本発明の実施形態で好適に用いられる制御部を示した図面である。

先ず、本発明の実施形態で好適に用いられるウェハ移載機を使用する縦型熱処理装置を、図１および図２によって説明する。図１および図２の基板処理装置は、半導体装置（ＩＣ）の製造方法における１処理工程を実施する半導体製造装置の構成を説明するための図である。なお、以下の説明では、基板処理装置として、基板に酸化、拡散処理、ＣＶＤ処理などを行なう縦型熱処理装置（以下、単に処理装置という）を適用した場合について述べる。図１は、本発明に適用される処理装置の斜透視図である。また、図２は図１に示す処理装置の側面透視図である。

本実施の形態において、１０１は本発明の処理装置、１０３は正面メンテナンス口、１０４はメンテナンス扉、１０５はカセット載置棚（ＦＯＵＰ棚）、１０７は予備カセット棚、１１０はウェハキャリアとしてのＦＯＵＰ（カセット）、１１１は筺体、１１１ａは筺体１１１の正面壁、１１２はカセット搬入搬出口（ＦＯＵＰ搬入搬出口）、１１３はフロントシャッタ（ＦＯＵＰＯＰＥＮＥＲ）、１１４はカセットステージ（ＦＯＵＰ受渡し台：Ｉ／Ｏステージ）、１１５はボートエレベータ（基板保持具昇降機構）、１１８はカセット搬送装置（ＦＯＵＰ搬送装置）、１１８ａはカセットエレベータ（ＦＯＵＰ昇降機構）、１１８ｂはカセット搬送機構（ＦＯＵＰ搬送機構）、１２３は移載棚、１２５はウェハ移載機（基板移載機構）、１２５ａはウェハ移載装置（基板移載装置）、１２５ｂはウェハ移載装置エレベータ（基板移載装置昇降機構）、１２５ｃはツイーザ（ウェハ保持プレート）、１２８はアーム、１３３はクリーンエア、１３４ａはクリーンユニット、１３４ｂはクリーンユニット、１４７は炉口シャッタ（炉口開閉機構）、２００はウェハ（基板）、２０２は処理炉（反応室、反応管）、２１７はボート（第２の基板保持具）、２１９はシールキャップである。なお、ウェハ２００は、シリコン等の材料で構成される。また、ボート２１７は、例えば、ＳｉＣ（炭化珪素）によるコーティングされた材料やカーボングラファイト、石英などの耐熱性を有する材料で構成される。

図１および図２に示されているように、本発明の処理装置１０１は、ウェハ２００を収納したＦＯＵＰ１１０が使用され、筐体１１１を備えている。なお、ウェハ２００は、ＦＯＵＰ１１０に装填され密閉された状態で搬送される。筐体１１１の正面壁１１１ａの下方には、メンテナンス可能に設けられた開口部として、正面メンテナンス口１０３が配設されている。そして、この正面メンテナンス口１０３を開閉するために、正面メンテナンス扉１０４が設けられている。メンテナンス扉１０４には、ＦＯＵＰ搬入搬出口１１２が筐体１１１内外を連通するように配設されている。ＦＯＵＰ搬入搬出口１１２は、ＦＯＵＰＯＰＥＮＥＲ１１３によって開閉される。
ＦＯＵＰ搬入搬出口１１２の筐体１１１内側には、Ｉ／Ｏステージ１１４が設置されている。カセット１１０は、Ｉ／Ｏステージ１１４上に、工程内搬送装置（図示せず）によって搬入され、かつまた、Ｉ／Ｏステージ１１４上から搬出されるようになっている。
Ｉ／Ｏステージ１１４は、工程内搬送装置によって、ＦＯＵＰ１１０内のウェハ２００が垂直姿勢となり、ＦＯＵＰ１１０のウェハ出し入れ口が上方向を向くように載置される。Ｉ／Ｏステージ１１４は、ＦＯＵＰ１１０を筐体後方に右回り縦方向９０°回転し、ＦＯＵＰ１１０内のウェハ２００が水平姿勢となり、ＦＯＵＰ１１０のウェハ出し入れ口が筐体後方を向くように動作可能となるよう構成されている。

筐体１１１内の前後方向の略中央部には、ＦＯＵＰ棚１０５が設置されており、ＦＯＵＰ棚１０５は、複数段複数列にて、複数個のＦＯＵＰ１１０を保管するように構成されている。ＦＯＵＰ棚１０５には、移載棚１２３が設けられている。かつ、ＦＯＵＰ棚１０５に設けられた移載棚１２３には、ウェハ移載機１２５の搬送対象となるＦＯＵＰ１１０が収納される。
また、縦型熱処理装置においては、Ｉ／Ｏステージ１１４は、筺体１１１の前面下部に設けられ、ＦＯＵＰ１１０を外部と受け渡しする。Ｉ／Ｏステージ１１４の上方には、予備ＦＯＵＰ棚１０７が設けられ、予備的にＦＯＵＰ１１０を保管するように構成されている。

Ｉ／Ｏステージ１１４とＦＯＵＰ棚１０５との間には、ＦＯＵＰ搬送装置１１８が設置されている。ＦＯＵＰ搬送装置１１８は、ＦＯＵＰ１１０を保持したまま上下（ＣＺ軸）方向に昇降可能なＦＯＵＰエレベータ１１８ａ（以下、ＣＺ軸１１８ａと称する）と搬送機構としてのＦＯＵＰ搬送機構１１８ｂとで構成されている。さらに、ＣＺ軸１１８ａには、ロボットアーム（以下、ＣＸ軸と称する）が取り付けられ、ＣＺ軸とＣＸ軸との協動によりＦＯＵＰ１１０を上下左右に搬送する。そして、ＦＯＵＰ１１０の搬送は、ＣＸ軸にＦＯＵＰ１１０を載置した状態で行い、ＦＯＵＰ搬送装置１１８は、ＣＺ軸１１８ａおよびＣＸ軸と、ＦＯＵＰ搬送機構１１８ｂとの連続動作により、Ｉ／Ｏステージ１１４、ＦＯＵＰ棚１０５、予備ＦＯＵＰ棚１０７との間で、ＦＯＵＰ１１０を搬送するように構成されている。
即ち、ＦＯＵＰ１１０は、開口面を後方に向けた状態でＩ／Ｏステージ１１４上に搬送される。ＣＺ軸１１８ａおよびＣＸ軸は、Ｉ／Ｏステージ１１４で取り込まれたＦＯＵＰ１１０を、昇降動、回転動および水平動の共同で、Ｉ／Ｏステージ１１４からＦＯＵＰ棚１０５に搬送し、収容される。
ＦＯＵＰ１１０の搬送は、ＦＯＵＰ１１０をＣＸ軸上に搭載した状態で行われる。
以上の動作が繰り返され、所要数のＦＯＵＰ１１０がＦＯＵＰ棚１０５に搬送される。

ＦＯＵＰ棚１０５の後方には、ウェハ移載機１２５が設置されており、ウェハ移載機１２５は、ウェハ２００を水平方向に回転ないし直動可能なウェハ移載装置１２５ａと、ウェハ移載装置１２５ａを昇降させるためのウェハ移載装置エレベータ１２５ｂとで構成されている。ウェハ移載装置エレベータ１２５ｂは、耐圧筺体である筺体１１１の右側端部に設置されている。これら、ウェハ移載装置エレベータ１２５ｂおよびウェハ移載装置１２５ａの連続動作により、ウェハ移載装置１２５ａのウェハ保持プレート２５ｃをウェハ２００の載置部として、ボート２１７に対してウェハ２００を装填（チャージング）および脱装（ディスチャージング）するように構成されている。
即ち、次にボート２１７にウェハ２００を移載する場合には、移載の対象となっているＦＯＵＰ１１０をＦＯＵＰ棚１０５のＦＯＵＰ昇降機構１１８ａにより授受位置に移動させた状態で待機する。ＦＯＵＰ搬送装置１１８では、ＣＺ１１８ａ軸およびＣＸ軸は、再び昇降動、回転動および水平動の協働により、ＦＯＵＰ１１０をＣＸ軸上に搭載して、ＦＯＵＰ棚１０５からＦＯＵＰＯＰＥＮＥＲ１１３にＦＯＵＰ１１０を搬送する。ＦＯＵＰ１１０は、開口面を後方に向けた状態でＦＯＵＰＯＰＥＮＥＲ１１３に載置される。その後、ＦＯＵＰＯＰＥＮＥＲ１１３により蓋をＦＯＵＰ１１０から取り外すものである。

また図２に示すように、筐体１１１の後部上方には、処理炉（処理室、処理管ともいう）２０２が設けられている。
処理炉２０２の下端部は、炉口シャッタ（炉口開閉機構）１４７により開閉されるように構成されている。
処理炉２０２の下方には、ボートエレベータ（Ｅ軸）１１５が設けられ、ボート２１７を処理炉２０２に昇降させる昇降機構として動作する。アーム１２８は、ボートエレベータ１１５の昇降台に連結された連結部として設けられ、アーム１２８には、蓋体としてのシールキャップ２１９が水平に据え付けられている。シールキャップ２１９は、ボート２１７を垂直に支持し、処理炉２０２の下端部を閉塞可能なように構成されている。
ボート２１７は、複数本の保持部材を備えており、複数枚（例えば、５０枚〜１５０枚程度）のウェハ２００を、その中心を揃えて垂直方向に整列させた状態で、それぞれ水平に保持するように構成されている。

筺体１１１内の後方上部には反応炉が設けられ、反応炉には下方からボートエレベータ１１５（以下、Ｅ軸１１５という。）により、ボート２１７が挿入／引き出し可能となっている。下降状態のボート２１７とＦＯＵＰ
ＯＰＥＮＥＲ１１３との間には、ウェハ移載機が設けられている。

さらに、図１に示すように、カセット棚１０５の上方には、清浄化した雰囲気であるクリーンエアを供給するために、クリーンユニット１３４ａが設けられており、クリーンエアを前記筐体１１１の内部に流通させるように構成されている。このクリーンユニット１３４ａは、清浄化した雰囲気であるクリーンエアを供給するように、供給ファンおよび防塵フィルタで構成されている。
また、図１に模式的に示すように、ウェハ移載装置エレベータ１２５ｂおよびボートエレベータ１１５側と反対側の筐体１１１の左側端部には、クリーンエアを供給するために、供給ファンおよび防塵フィルタで構成されたクリーンユニット１３４ｂが設置されており、クリーンユニット１３４ｂから吹き出されたクリーンエアは、ウェハ移載装置１２５ａ、ボート２１７を流通した後に、図示しない排気装置に吸い込まれて、筐体１１１の外部に排気される構成となっている。

次に、図２１に於いて、ＳｉＣエピタキシャル膜を成膜する前記半導体製造装置１０を構成する各部の制御構成について説明する。
温度制御部２１０２、前記ガス流量制御部２１０３、前記圧力制御部２１０４、前記駆動制御部２１０５は、操作部及び入出力部に接続されるとともに、前記半導体製造装置全体を制御する主制御部２１０１に電気的に接続されている。更に、前記駆動制御部２１０５は、ボート２１７の回転機構、昇降機構や、ウェハ移載機１２５ｃ、サセプタホルダ３０２、ウェハホルダ３０３と接続され、制御を行っている。
又、前記温度制御部２１０２、前記ガス流量制御部２１０３、前記圧力制御部２１０４、前記駆動制御部２１０５は、コントローラとして構成されている。

次に、本発明の処理装置の動作について、図１および図２を用いて説明する。
図１および図２に示すように、ＦＯＵＰ１１０がＩ／Ｏステージ１１４に供給されるに先立って、ＦＯＵＰ搬入搬出口１１２がＦＯＵＰＯＰＥＮＥＲ１１３によって開放される。その後、ＦＯＵＰ１１０はＦＯＵＰ搬入搬出口１１２から搬入され、Ｉ／Ｏステージ１１４の上にウェハ２００が垂直姿勢であって、ＦＯＵＰ１１０のウェハ出し入れ口が上方向を向くように載置される。その後、ＦＯＵＰ１１０は、Ｉ／Ｏステージ１１４が回転制御することによって、ＦＯＵＰ１１０内のウェハ２００は水平姿勢となり、ＦＯＵＰ１１０のウェハ出し入れ口が筐体後方に向くように、筐体後方に右周り縦方向９０°回転する。

次に、ＦＯＵＰ１１０は、ＦＯＵＰ棚１０５ないし予備ＦＯＵＰ棚１０７の指定された棚位置へＦＯＵＰ搬送装置１１８によって自動的に搬送されて受け渡され、一時的に保管された後、ＦＯＵＰ棚１０５ないし予備ＦＯＵＰ棚１０７からＦＯＵＰ搬送装置１１８によって移載棚１２３に移載されるか、もしくは直接移載棚１２３に搬送される。
即ち、ウェハ移載機は、昇降動、回転動、水平進退動の協働で、ＦＯＵＰ１１０内のウェハ２００を下降状態のボート２１７に移戴する。
ウェハ２００の移載は、予定された枚数となるまで複数のＦＯＵＰ１１０に対して実行される。ボート２１７に所要数のウェハ２００が装填されると、Ｅ軸１１５は、ボート２１７を上昇させ、反応炉内に挿入する。即ち、予め指定された枚数のウェハ２００がボート２１７に装填されると、炉口シャッタ１４７は、閉じていた処理炉２０２の下端部を開放する（開く）。続いて、ウェハ２００群を保持したボート２１７は、シールキャップ２１９がボートエレベータ１１５によって上昇されることにより、処理炉２０２内へ搬入（ローディング）されて行く。

ローディング後は、処理炉２０２にてウェハ２００に任意の処理が実施される。
処理後は、上述の逆の手順で、ウェハ２００およびカセット１１０は、筐体１１１の外部へ払出される。
反応炉内でウェハ２００に所要の処理が施された後、Ｅ軸１１５は、ボート２１７を降下させ、反応炉より引き出す。ボート２１７は、ウェハ２００が所要温度に冷却された後、処理済みのウェハとして、上記した手順と逆の手順で外部に搬出される。
即ち、ＦＯＵＰ１１０が移載棚１２３に移載されると、ウェハ２００は、ＦＯＵＰ１１０からウェハ移載機１２５のウェハ保持プレート１２５ｃによって、ウェハ出し入れ口を通じてピックアップされ、ボート２１７に装填（チャージング）される。ウェハ移載機１２５は、ボート２１７にウェハ２００を受け渡した後は、ＦＯＵＰ１１０に戻り、次のウェハ２００をボート２１７に装填する。

次に、本発明の実施の形態に係るサセプタについて、図３を用いて説明する。サセプタ（載置板）３０１は、サセプタ３０１上にウェハ２００を載置し、ウェハ２００とともに基板処理されることでウェハの裏面（成膜面と対向する面）への成膜を防止するために設けられる治具であり、その形状は円板形状をしており、周縁部に複数の切欠き部３０１１を有している。この切欠き部３０１１は、後に説明するウェハホルダ３０３のウェハホルダ爪３０３２と干渉しない位置、大きさで設けられている。

次に、本発明の実施の形態に係るサセプタホルダ（載置板保持具）について、図４を用いて説明する。サセプタホルダ３０２は、サセプタ３０１を保持するためのホルダであり、後に説明するウェハホルダ３０３を、接触することなくサセプタホルダ３０２の内側にウェハホルダ３０３が挿入することができるようにサセプタホルダ３０２の台座部３０２３をリング状の形状としており、サセプタホルダ３０２にウェハホルダ３０３を挿入した場合にそれぞれのホルダが干渉しないようにサセプタ支持柱３０２１とウェハホルダ支持柱３０３１とがずらして設けられている。このリング状の台座部３０２３の内側にウェハホルダ３０３が入るように構成されている。

サセプタホルダ３０２は、底部に環状の台座部（支持部）３０２３を有し、この環状の台座部３０２３の周上には複数のサセプタ支持柱（載置板保持部）３０２１を有している。更にこのサセプタ支持柱３０２１には、サセプタ３０１を載置するための複数の爪部３０２２を有している。また、複数の支持柱３０２１の有する爪部３０２２は、支持柱３０２１の高さ方向に複数同じ数が配置されており、それぞれの位置する高さはサセプタを保持した際に水平となるように同じ高さで設けられている。
本実施の形態では、サセプタ支持柱３０２１は、３つあり、内一つの形状は異なっているが、本実施の形態のように一部の形状を異ならせるだけでなく全て同じ形状でもよいし、全て異なる形状でも構わない。
さらに本実施の形態では、サセプタ支持柱は３つ設けられているが、この数に限られることなく適宜増減可能であるように構成され、サセプタ支持柱を設ける位置についても本実施の形態で説明した位置に限らず、適宜変更しても構わない。

次に、本発明の実施の形態に係るウェハホルダ（第１の基板保持具）について、図５を用いて説明する。ウェハホルダ３０３は、サセプタホルダ３０２の内側に挿入されるように構成され、ウェハ２００を保持するためのホルダである。
ウェハホルダ３０３は、円板状の底板（台座部）３０３３を有し、この底板３０３３の周縁部には、複数のウェハ支持柱（第１の基板保持部）３０３１を有している。このウェハ支持柱３０３１には、複数の爪３０３２を有している。また、複数の支持柱３０３１の有する爪部３０３２は、支持柱３０３１の高さ方向に複数同じ数が配置されており、それぞれの位置する高さはウェハ２００を保持した際に水平となるように同じ高さで設けられている。
本実施の形態では、ウェハ支持柱３０３１は、３つあり、全て同じ形状となっているが、全てまたは一部が異なる形状でも構わない。
さらに本実施の形態では、ウェハ支持柱は３つ設けられているが、この数に限られることなく適宜増減可能であるように構成され、ウェハ支持柱を設ける位置についても本実施の形態で説明した位置に限らず、適宜変更しても構わない。

次に、本発明の実施の形態に係るボート（第２の基板保持具）について、図６を用いて説明する。図６に記載のボート２１７は、図１、図２、図７に記載のボート２１７下部の一部領域に注視して記載したものである。ボート２１７は、円板状の底板２１７３を有し、この底板２１７３の周縁部には、複数のボート支持柱（第２の基板保持部）２１７１を有している。このボート支持柱２１７１には、複数の爪２１７２を有している。また、複数の支持柱２１７１の有する爪部２１７２は、支持柱２１７１の高さ方向に複数同じ数が配置されており、それぞれの位置する高さはウェハ２００またはウェハ２００を載置したサセプタ３０１を保持した際に水平となるように同じ高さとなっている。なお、このボート支持柱２１７１の複数の爪部２１７２については、後で詳述する。
本実施の形態では、ボート支持柱２１７１は、３つあり、全て同じ形状となっているが、全てまたは一部が異なる形状でも構わない。
さらに本実施の形態では、ボート支持柱は３つ設けられているが、この数に限られることなく適宜増減可能であるように構成され、ボート支持柱を設ける位置についても本実施の形態で説明した位置に限らず、適宜変更しても構わない

次に、図７によってウェハ移載機１２５の基本動作の概略を説明する。
図７（ａ）は、基板処理装置の概略横断面図である。図７（ｂ）は、同じく基板処理装置の概略縦断面図である。

まず、図７（ａ）のウェハ移載機１２５を動作させて、サセプタラック３００内のサセプタ３０１をウェハ保持プレート１２５ｃによって取り出す。サセプタラック３００は、使用しない（使用していない）サセプタ３０１を保持しておくものである。ボート２１７と同様の材料から構成されており、１２０枚〜１４０枚程度のサセプタを保持する事が出来る。このサセプタラック３００は、図７（ａ）に示す位置に限らず、装置内の設置可能場所であれば適宜設置されて構わない。
次に図１５に示すようにサセプタホルダ３０２とウェハホルダ３０３が組み合わされた状態のサセプタホルダ３０２のサセプタホルダ支柱３０２１の爪部３０２２上に取り出したサセプタ３０１を載置する（図８、９参照）。その後、ウェハ保持プレート１２５ｃを下げサセプタホルダ３０２より抜き出す。

次にウェハホルダ３０３だけを上昇させ（図１０参照）、ウェハ２００の移載を待つ。続いて、ウェハ移載機１２５はＦＯＵＰ１１０にアクセスし、ＦＯＵＰ１１０内のウェハ２００をウェハ保持プレート１２５ｃですくい上げ、ＦＯＵＰ１１０より取り出す。取り出されたウェハ２００をウェハホルダ３０３のウェハホルダ支柱３０３１の爪３０３２の上に載置する（図１１、１２参照）。ウェハホルダ３０３を下降させることによって、ウェハホルダ３０３に載置されたウェハ２００をサセプタ３０１上に載置する（図１３参照）ことができる。
このとき、ウェハホルダ３０３の爪３０３２は、サセプタ３０１に設けられている切欠き部３０１１を上下するために、サセプタ３０１と干渉することなく、動作することができる。
続いて、ウェハ２００とサセプタ３０１を重ねた状態でウェハ保持プレート１２５ｃですくい上げ搬出する（図１４参照）。搬出したウェハ２００とサセプタ３０１は、そのままの状態でボート２１７へ挿入され、ボート２１７上にサセプタ３０１に乗せたままウェハ２００を載置することができる。

図１５には、本発明のサセプタホルダ３０２とウェハホルダ３０３が組み合わされた状態のサセプタホルダ３０２上にウェハ保持プレート１２５ｃにより、サセプタ３０１を載置する状態の上面図を示している。図１６には、同じくサセプタホルダ３０２とウェハホルダ３０３が組み合わされた状態のサセプタホルダ３０２上にサセプタ３０１を載置した状態の斜視図が示されている。

図１７には、ボート２１７とサセプタ３０１の組み合わせ図を示す。ボート２１７に設けられている、図１７の部分拡大図に示すように、複数のボート支柱２１７１には、平面９０１と島状部９０２からなる爪部２１７２が設けられている。平面９０１では、サセプタ３０１を支持するようになっており、サセプタ３０１の切欠き部３０１１の縁部分が乗るようになっている。また、島状部９０２は、サセプタ３０１の切欠き部３０１１に干渉しない形状、大きさになっており、本例の場合では、切欠き部３０１１と略同形状であり、大きさはサセプタ３０１の切欠き部３０１１より若干小さいものとなっている。また、この島状部９０２の高さは、サセプタ３０１の厚さとほぼ同じであり、サセプタ３０１が載置された際にサセプタ３０１と面一になるように設けられている。この島状部９０２とサセプタ３０１の切欠き部３０１１とが嵌合されて面一になることで、ウェハ２００が載置されたときにサセプタ３０１の切欠き部３０１１上に載置されたウェハ２００の裏面（成膜面と反対側の面）に成膜されてしまうことを抑止することが可能となる。

図１８にサセプタホルダ３０２とウェハホルダ３０３が組み合わされる例を示す。本図のように、サセプタホルダ３０２の下部方向からウェハホルダ３０３をサセプタホルダ３０２の中に入れることにより、図１９に示すような状態となる。図１９に示されるように、サセプタホルダ３０２とウェハホルダ３０３とのそれぞれの支持柱は、お互いに干渉しない位置に設けられている。また、サセプタホルダ３０２のサセプタ支持爪３０２２とウェハホルダ３０３のウェハ支持爪３０３２は互いに異なる高さとなっている。この高さの違いによって、サセプタとウェハの両方をお互いのホルダによって支持する事が出来る。

図２０にウェハ移載機１２５ｃの詳細を示す。図２０（ａ）には、ウェハ移載機１２５ｃ上に何も載せていない状態を示す。また、図２０（ｂ）にウェハ移載機１２５ｃの先端部の拡大図を示す。１２５ｄは、サセプタを載置する際の座ぐり面であり、１２５ｅはウェハを載置する際の座ぐり面である。図２０（ｃ）は、ウェハ移載機１２５ｃ上にウェハ２００を載置した状態を示す図であり、図２０（ｄ）は、ウェハ移載機１２５ｃ上にサセプタ３０１を載置した状態を示す図である。

なお、以上に記載したウェハ移載機１２５ｃ、サセプタホルダ３０２、ウェハホルダ３０３などの各部動作は、基板処理装置１０１に接続された制御部２１００（コントローラ：図２１）によって制御される。

以上のように、本発明によれば、簡易な構成で、ウェハ裏面に成膜されることもなく、サセプタごとウェハをボートへ搬入・搬出できるのでスループット向上となる効果が得られる。
また、複数枚一括してサセプタにウェハを載置できるので、スループットを低下させることなく、品質の良いウェハを提供することが可能となる。

なお、以上は本発明の好ましい実施形態を述べたに過ぎず、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。
例えば、本発明の実施の形態で説明したウェハホルダ及びサセプタホルダの組合せはウェハホルダをサセプタホルダの内側に挿入するように構成しているが、これに限らず、サセプタホルダをウェハホルダの内側に挿入するように構成しても良く、さらに、サセプタホルダ（又はウェハホルダ）を上下に脱挿するのではなく、外側に設置される例えばサセプタホルダの台座部をリング状ではなく、Ｃ字型の形状にする事でウェハホルダを横方向からスライドさせて組合せるように構成しても良い。

また、本発明は、基板処理装置１０１として、例えば、半導体装置（ＩＣ）の製造方法を実施する半導体製造装置として説明したが、半導体製造装置だけでなくＬＣＤ装置のようなガラス基板を処理する装置にも適用することができる。

基板処理装置１０１で行われる成膜処理には、例えば、ＣＶＤ、ＰＶＤ、ＡＬＤ、Ｅｐｉ、その他酸化膜、窒化膜を形成する処理、金属を含む膜を形成する処理がある。更に、アニール処理、酸化処理、拡散処理等の処理でも構わない。
また、本実施形態では、基板処理装置が縦型処理装置１０１であるとして記載したが、枚葉装置についても同様に適用することができ、さらに、エッチング装置、露光装置、リソグラフィ装置、塗布装置、モールド装置、現像装置、ダイシング装置、ワイヤボンディング装置、検査装置等にも同様に適用することができる。

＜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。

（付記１）
基板を処理する反応管と、前記基板を複数枚保持する保持部を備える第１の基板保持具と、前記基板を載置する載置板と、前記載置板を保持する載置板保持部と前記載置板保持部の下部に設けられて前記第１の基板保持具が脱挿可能な環状の支持部とを備える載置板保持具と、前記載置板に載置された前記基板を移載する移載装置と、前記移載装置によって移載された前記載置板と前記基板を保持し、前記反応管に搬入される第２の基板保持具と、を有する基板処理装置。

（付記２）
基板を複数枚保持する基板保持部を備える基板保持具と、前記基板を載置する載置板と、前記載置板を保持する載置板保持部と前記載置板を保持する保持部の下部に設けられて前記第１の基板保持具が脱挿可能な環状の支持部とを備える載置板保持具と、を有する基板処理装置。

（付記３）
基板を載置する載置板を保持する保持部と、前記保持部の下部に設けられた環状の支持部と、を有し、前記支持部の環状部を挿通するように前記基板を保持する基板保持具が脱挿される載置板保持具。

（付記４）
付記３に記載される載置板保持具であって、前記保持部は、前記基板保持具が前記支持部へ挿入されたときに前記基板保持具が有する基板保持部に重合しないように設けられる載置板保持具。

（付記５）
付記１または付記２に記載される基板処理装置であって、前記載置板は、前記第１の基板保持具の保持部の径よりも大きい切欠きを有する基板処理装置

（付記６）
付記１から５のいずれか１つに記載の基板処理装置であって、前記第２の基板保持具は、前記基板および載置板を保持する第２の基板保持部を有し、前記第２の基板保持部は、前記載置板を保持する平面部と、前記サセプタの切欠き部と嵌合する島状部を有する基板処理装置。

（付記７）
付記１から５のいずれか１つに記載の基板処理装置であって、前記第２の基板保持部の島状部は、前記サセプタと面一となるように設けられる基板処理装置。

（付記８）
基板を保持する第１の基板保持具を、載置板を保持する載置板保持具に挿入する工程と、前記基板保持具が挿入された前記載置板保持具に前記載置板を設置する工程と、前記載置板保持具に前記載置板を載置する工程後、前記基板保持具に前記基板を設置する工程と、前記基板保持具に前記基板を設置する工程後、前記基板保持具を駆動させて前記載置板上へ前記基板を載置する工程と、前記載置板上へ前記基板を載置する工程後、前記載置板と前記基板とを第２の基板保持具に移載する工程と、前記載置板と前記基板とを保持した前記第２の基板保持具を基板処理を行う反応室に搬入し、基板処理を行う工程と、を有する半導体装置の製造方法。

（付記９）
基板を保持する第１の基板保持具を、載置板を保持する載置板保持具に挿入する工程と、前記基板保持具が挿入された前記載置板保持具に前記載置板を設置する工程と、前記載置板保持具に前記載置板を載置する工程後、前記基板保持具に前記基板を設置する工程と、前記基板保持具に前記基板を設置する工程後、前記基板保持具を駆動させて前記載置板上へ前記基板を載置する工程と、前記載置板上へ前記基板を載置する工程後、前記載置板と前記基板とを第２の基板保持具に移載する工程と、前記載置板と前記基板とを保持した前記第２の基板保持具を基板処理を行う反応室に搬入し、基板処理を行う工程と、を有する基板の製造方法。

（付記１０）
基板を保持する第１の基板保持具を載置板を保持する載置板保持具に挿入する工程と、前記基板保持具が挿入された前記載置板保持具に前記載置板を設置する工程と、前記載置板保持具に前記載置板を載置する工程後、前記基板保持具を上方に駆動させて前記基板を設置する工程と、前記基板保持具に前記基板を設置する工程後、前記基板保持具を下方に駆動させて前記載置板上へ前記基板を載置する工程と、を有する基板載置方法。

１０１基板処理装置
１２５ウェハ移載機（基板移載機構）
２００ウェハ
２１７ボート
３０１サセプタ
３０２サセプタホルダ
３０３ウェハホルダ

Claims

基板を処理する反応管と、
前記基板を複数枚保持する保持部を備える第１の基板保持具と、
前記基板を載置する載置板と、
前記載置板を保持する載置板保持部と前記載置板保持部の下部に設けられて前記第１の基板保持具が脱挿可能な環状の支持部とを備える載置板保持具と、
前記載置板に載置された前記基板を移載する移載装置と、
前記移載装置によって移載された前記載置板と前記基板を保持し、前記反応管に搬入される第２の基板保持具と、
を有する基板処理装置。
基板を保持する第１の基板保持具を、載置板を保持する載置板保持具に挿入する工程と、
前記基板保持具が挿入された前記載置板保持具に前記載置板を設置する工程と、
前記載置板保持具に前記載置板を載置する工程後、前記基板保持具に前記基板を設置する工程と、
前記基板保持具に前記基板を設置する工程後、前記基板保持具を駆動させて前記載置板上へ前記基板を載置する工程と、
前記載置板上へ前記基板を載置する工程後、前記載置板と前記基板とを第２の基板保持具に移載する工程と、
前記載置板と前記基板とを保持した前記第２の基板保持具を反応室に搬入し、基板処理を行う工程と、
を有する半導体装置の製造方法。
基板を保持する第１の基板保持具を、載置板を保持する載置板保持具に挿入する工程と、
前記基板保持具が挿入された前記載置板保持具に前記載置板を設置する工程と、
前記載置板保持具に前記載置板を載置する工程後、前記基板保持具を上方に駆動させて前記基板を設置する工程と、
前記基板保持具に前記基板を設置する工程後、前記基板保持具を下方に駆動させて前記載置板上へ前記基板を載置する工程と、
を有する基板載置方法。