JP6089082B1 - 基板処理装置、半導体装置の製造方法、プログラムおよび記録媒体 - Google Patents

基板処理装置、半導体装置の製造方法、プログラムおよび記録媒体 Download PDF

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Abstract

【課題】複数の処理室を有する処理装置の生産性を向上させる。【解決手段】複数処理チャンバ１００ａ〜１００ｄを備える処理ユニット２０３０ａ〜２０３０ｄと、処理ユニットが複数接続される真空搬送室１４００と、真空搬送室に接続されるロードロック室１３００と、複数格納容器（ポッド）１００１を載置可能なロードポート１１００と、第１搬送ロボット１２２０を有する大気搬送室１２００と、真空搬送室に設けられ、第２搬送ロボット１７００と、を有する。Ｘ番目（Ｘは整数）の格納容器に収容された最後の基板２００を、ｍ番目（ｍは整数）の処理ユニットの内、基板が無い状態の複数のチャンバの内の一つのチャンバに搬送し、Ｘ＋１番目の格納容器に収容された複数の基板の内の最初に搬送する基板を、ｍ＋１番目の処理ユニットの内の複数の前記チャンバのいずれかに搬送するように、第１搬送ロボットと第２搬送ロボットとを制御する制御部と、を有する。【選択図】図１

Description

本発明は、基板処理装置、半導体装置の製造方法、プログラムおよび記録媒体に関する。
近年の半導体装置の製造では、少Ｌｏｔ多品種化が進んでいる。この少Ｌｏｔ多品種の製造での生産性の向上が望まれている。この要求に応える手法の１つとして、複数の処理室を有する枚葉式装置において、生産性を向上させる方法が有る。
処理装置に設けられた処理室の数と処理枚数との不一致によって、生産性が低下する課題が有る。
本発明は、複数の処理室を有する処理装置の生産性を向上させることが可能な技術を提供することを目的とする。
一態様によれば、
基板を処理するチャンバと、チャンバを複数備える処理ユニットと、処理ユニットが複数接続される真空搬送室と、真空搬送室に接続されるロードロック室と、複数枚の基板が格納された格納容器を複数載置可能なロードポートと、ロードロック室とロードポートとの間に設けられ、第１搬送ロボットを有する大気搬送室と、真空搬送室に設けられ、ロードロック室とチャンバとの間で基板を搬送する第２搬送ロボットと、を有し、Ｘ番目（Ｘは整数）の格納容器に収容された最後の基板を、ｍ番目（ｍは整数）の処理ユニットの内、基板が無い状態の複数のチャンバの内の一つのチャンバに搬送し、Ｘ＋１番目の格納容器に収容された複数の基板の内の最初に搬送する基板を、ｍ＋１番目の処理ユニットの内の複数の前記チャンバのいずれかに搬送するように、第１搬送ロボットと第２搬送ロボットとを制御する制御部と、を有する技術が提供される。
本発明に係る技術によれば、複数の処理室を有する処理装置においての生産性を向上させることが可能となる。
一実施形態に係る基板処理システムの横断面の概略図である。 一実施形態に係る基板処理システムの縦断面の概略図である。 一実施形態に係る基板処理システムの真空搬送ロボットの概略図である。 一実施形態に係る基板処理装置の概略構成図である。 一実施形態に係るチャンバの縦断面の概略図である。 一実施形態に係る基板処理システムのコントローラの概略構成図である。 一実施形態に係る第１基板処理工程のフロー図である。 一実施形態に係る第１基板処理工程のシーケンス図である。 一実施形態に係る第２基板処理工程のフロー図である。 一実施形態に係る第２基板処理工程のシーケンス図である。 従来の搬送シーケンスに係る図である。 一実施形態に係る２５枚搬送シーケンス（ａ）の例である。 一実施形態に係る１３枚搬送シーケンス（ａ）の例である。 一実施形態に係る２５枚搬送シーケンス（ｂ）の例である。 一実施形態に係る１３枚搬送シーケンス（ｂ）の例である。 一実施形態に係る２５枚搬送シーケンス（ｃ）の例である。 一実施形態に係る１３枚搬送シーケンス（ｃ）の例である。
＜第１実施形態＞
以下に本発明の第１実施形態を図面に即して説明する。
以下に、本実施形態に係る基板処理システムを説明する。
（１）基板処理システムの構成
本発明の一実施形態に係る基板処理システムの概要構成を、図１から図４を用いて説明する。図１は本実施形態に係る基板処理システムの構成例を示す横断面図である。図２は、本実施形態に係る基板処理システムの構成例を示す図１のα−α’における縦断面図である。図３は図１のアームの詳細を説明した説明図である。図４は図１のβ−β’の縦断面図であり、プロセスモジュールに供給するガス供給系を説明する説明図である。図５は、プロセスモジュールに設けられるチャンバを説明する説明図である。
図１および図２において、本発明が適用される基板処理システム１０００は、ウエハ２００を処理するもので、ＩＯステージ１１００、大気搬送室１２００、ロードロック室１３００、真空搬送室１４００、プロセスモジュール１１０で主に構成される。次に各構成について具体的に説明する。図１の説明においては、前後左右は、Ｘ１方向が右、Ｘ２方向が左、Ｙ１方向が前、Ｙ２方向が後となる。
なお、ウエハ２００の表面には、半導体デバイスが形成され、基板処理システム１０００では、半導体デバイス製造の一工程が行われる。ここで、半導体デバイスとは、集積回路や、電子素子単体（抵抗素子、コイル素子、キャパシタ素子、半導体素子）のいずれか、若しくは複数を含むものを言う。また、半導体デバイスの製造途中で必要となるダミー膜であっても良い。
（大気搬送室・ＩＯステージ）
基板処理システム１０００の手前には、ＩＯステージ（ロードポート）１１００が設置されている。ＩＯステージ１１００上には複数のポッド１００１が搭載されている。ポッド１００１はシリコン（Ｓｉ）基板などの基板２００を搬送するキャリアとして用いられ、ポッド１００１内には、未処理の基板（ウエハ）２００や処理済の基板２００がそれぞれ水平姿勢で複数格納されるように構成されている。
ポッド１００１にはキャップ１１２０が設けられ、後述するポッドオープナ１２１０によって開閉される。ポッドオープナ１２１０は、ＩＯステージ１１００に載置されたポッド１００１のキャップ１１２０を開閉し、基板出し入れ口を開放・閉鎖することにより、ポッド１００１に対する基板２００の出し入れを可能とする。ポッド１００１は図示しない工程内搬送装置（ＲＧＶ）によって、ＩＯステージ１１００に対して、供給および排出される。
ＩＯステージ１１００は大気搬送室１２００に隣接する。大気搬送室１２００は、ＩＯステージ１１００と異なる面に、後述するロードロック室１３００が連結される。
大気搬送室１２００内には基板２００を移載する第１搬送ロボットとしての大気搬送ロボット１２２０が設置されている。図２に示されているように、大気搬送ロボット１２２０は大気搬送室１２００に設置されたエレベータ１２３０によって昇降されるように構成されているとともに、リニアアクチュエータ１２４０によって左右方向に往復移動されるように構成されている。
図２に示されているように、大気搬送室１２００の上部にはクリーンエアを供給するクリーンユニット１２５０が設置されている。また、図１に示されているように、大気搬送室１２００の左側には基板２００に形成されているノッチまたはオリエンテーションフラットを合わせる装置（以下、プリアライナという）１２６０が設置されている。
図１および図２に示されているように、大気搬送室１２００の筐体１２７０の前側には、基板２００を大気搬送室１２００に対して搬入搬出するための基板搬入搬出口１２８０と、ポッドオープナ１２１０とが設置されている。基板搬入搬出口１２８０を挟んでポッドオープナ１２１０と反対側、すなわち筐体１２７０の外側にはＩＯステージ（ロードポート）１１００が設置されている。
大気搬送室１２００の筐体１２７０の後ろ側には、ウエハ２００をロードロック室１３００に搬入搬出するための基板搬入出口１２９０が設けられる。基板搬入出口１２９０は、後述するゲートバルブ１３３０によって解放・閉鎖することにより、ウエハ２００の出し入れを可能とする。
（ロードロック（Ｌ／Ｌ）室）
ロードロック室１３００は大気搬送室１２００に隣接する。ロードロック室１３００を構成する筐体１３１０が有する面のうち、大気搬送室１２００とは異なる面には、後述するように、真空搬送室１４００が配置される。ロードロック室１３００は、大気搬送室１２００の圧力と真空搬送室１４００の圧力に合わせて筐体１３１０内の圧力が変動するため、負圧に耐え得る構造に構成されている。
筐体１３１０のうち、真空搬送室１４００と隣接する側には、基板搬入搬出口１３４０が設けられる。基板搬入出口１３４０は、ゲートバルブ１３５０によって解放・閉鎖することで、ウエハ２００の出し入れを可能とする。
さらに、ロードロック室１３００内には、ウエハ２００を載置する載置面１３１１を少なくとも二つ有する基板載置台１３２０が設置されている。ここで、二つの載置面は、第１載置面１３１１ａと第２載置面１３１１ｂとする。基板載置面１３１１間の距離は、後述する真空搬送ロボット１７００が有するフィンガ間の距離に応じて設定される。
（真空搬送室）
基板処理システム１０００は、負圧下で基板２００が搬送される搬送空間となる搬送室としての真空搬送室（トランスファモジュール）１４００を備えている。真空搬送室１４００を構成する筐体１４１０は平面視が五角形に形成され、五角形の各辺には、ロードロック室１３００及びウエハ２００を処理するプロセスモジュール１１０ａ〜１１０ｄが連結されている。真空搬送室１４００の略中央部には、負圧下で基板２００を移載（搬送）する第２搬送ロボットとしての真空搬送ロボット１７００がフランジ１４３０を基部として設置されている。なお、ここでは、真空搬送室１４００を五角形の例を示すが、四角形や六角形などの多角形であっても良い。なお、好ましくは、プロセスモジュールは、偶数台設けられる。
筐体１４１０の側壁のうち、ロードロック室１３００と隣接する側には、基板搬入搬出口１４２０が設けられている。基板搬入出口１４２０は、ゲートバルブ１３５０によって解放・閉鎖することで、ウエハ２００の出し入れを可能とする。
真空搬送室１４００内に設置される真空搬送ロボット１７００は、図２に示すように、エレベータ１４５０およびフランジ１４３０によって真空搬送室１４００の気密性を維持しつつ昇降できるように構成されている。真空搬送ロボット１７００の詳細な構成は後述する。エレベータ１４５０は、真空搬送ロボット１７００が有する二つのアーム１８００と１９００をそれぞれ独立して昇降可能なよう構成されている。
筐体１４１０の天井であって、筐体１４１０内に不活性ガスを供給するための不活性ガス供給孔１４６０が設けられる。不活性ガス供給孔１４６０には不活性ガス供給管１５１０が設けられる。不活性ガス供給管１５１０には上流から順に不活性ガス源１５２０、マスフローコントローラ１５３０、バルブ１５４０が設けられ、筐体１４１０内に所定の流量で不活性ガスを供給可能に構成されている。
主に、不活性ガス供給管１５１０、マスフローコントローラ１５３０、バルブ１５４０で、真空搬送室１４００における不活性ガス供給部１５００が構成される。なお、不活性ガス源１５２０、ガス供給孔１４６０を不活性ガス供給部１５００に含めてもよい。
筐体１４１０の底壁には、筐体１４１０の雰囲気を排気するための排気孔１４７０が設けられる。排気孔１４７０には、排気管１６１０が設けられる。排気管１６１０には、上流から順に圧力制御器であるＡＰＣ（Ａｕｔｏ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）１６２０、ポンプ１６３０が設けられる。
主に、排気管１６１０、ＡＰＣ１６２０で真空搬送室１４００におけるガス排気部１６００が構成される。なお、ポンプ１６３０、排気孔１４７０をガス排気部に含めてもよい。
不活性ガス供給部１５００、ガス排気部１６００の協働によって真空搬送室１４００の雰囲気が制御される。例えば、筐体１４１０内の圧力が制御される。
図１に示されているように、筐体１４１０の五枚の側壁のうち、ロードロック室１３００が設置されていない側には、ウエハ２００に所望の処理を行うプロセスモジュール１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄが連結されている。
プロセスモジュール１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄのそれぞれには、チャンバ１００が設けられている。具体的には、プロセスモジュール１１０ａはチャンバ１００ａ、１００ｂが設けられる。プロセスモジュール１１０ｂにはチャンバ１００ｃ、１００ｄが設けられる。プロセスモジュール１１０ｃにはチャンバ１００ｅ、１００ｆが設けられる。プロセスモジュール１１０ｄにはチャンバ１００ｇ、１００ｈが設けられる。なお、好ましくは、各プロセスモジュールに、チャンバは偶数台設けられる。
筐体１４１０の側壁のうち、各チャンバ１００と向かい合う壁には基板搬入出口１４８０が設けられる。例えば、図２に記載のように、チャンバ１００ｅと向かい合う壁には、基板入出口１４８０ｅが設けられる。
図２のうち、チャンバ１００ｅをチャンバ１００ａに置き換えた場合、チャンバ１００ａと向かい合う壁には、基板搬入搬出口１４８０ａが設けられる。
同様に、チャンバ１００ｆをチャンバ１００ｂに置き換えた場合、チャンバ１００ｂと向かい合う壁には、基板搬入搬出口１４８０ｂが設けられる。
ゲートバルブ１４９０は、図１に示されているように、処理室ごとに設けられる。具体的には、チャンバ１００ａとの間にはゲートバルブ１４９０ａが、チャンバ１００ｂとの間にはゲートバルブ１４９０ｂが設けられる。チャンバ１００ｃとの間にはゲートバルブ１４９０ｃが、チャンバ１００ｄとの間にはゲートバルブ１４９０ｄが設けられる。チャンバ１００ｅとの間にはゲートバルブ１４９０ｅが、チャンバ１００ｆとの間にはゲートバルブ１４９０ｆが設けられる。チャンバ１００ｇとの間にはゲートバルブ１４９０ｇが、チャンバ１００ｈとの間にはゲートバルブ１４９０ｈが設けられる。
各ゲートバルブ１４９０によって開放・閉鎖することで、基板搬入出口１４８０を介したウエハ２００の出し入れを可能とする。
続いて、真空搬送室１４００に搭載される真空搬送ロボット１７００について、図３を用いて説明する。図３は図１の真空搬送ロボット１７００を拡大した図である。
真空搬送ロボット１７００は、二つのアーム１８００とアーム１９００を備える。アーム１８００は、先端に二つのエンドエフェクタ１８１０とエンドエフェクタ１８２０が設けられたフォークポーション（Ｆｏｒｋ ｐｏｒｔｉｏｎ）１８３０を有する。フォークポーション１８３０の根元にはミドルポーション１８４０が軸１８５０を介して接続される。
エンドエフェクタ１８１０とエンドエフェクタ１８２０には、それぞれのプロセスモジュール１１０から搬出されるウエハ２００が載置される。図２においては、プロセスモジュール１１０ｃから搬出されるウエハ２００が載置される例を示す。
ミドルポーション１８４０のうち、フォークポーション１８３０と異なる箇所には、ボトムポーション１８６０が軸１８７０を介して接続される。ボトムポーション１８６０は、軸１８８０を介してフランジ１４３０に配置される。
アーム１９００は、先端に二つのエンドエフェクタ１９１０とエンドエフェクタ１９２０が設けられたフォークポーション１９３０を有する。フォークポーション１９３０の根元にはミドルポーション１９４０が軸１９５０を介して接続される。
エンドエフェクタ１９１０とエンドエフェクタ１９２０には、ロードロック室１３００から搬出されるウエハ２００が載置される。
ミドルポーション１９４０のうち、フォークポーション１９３０と異なる箇所には、ボトムポーション１９６０が軸１９７０を介して接続される。ボトムポーション１９７０は、軸１９８０を介してフランジ１４３０に配置される。
エンドエフェクタ１８１０、エンドエフェクタ１８２０は、エンドエフェクタ１９１０、エンドエフェクタ１９２０よりも高い位置に配置される。
真空搬送ロボット１７００は軸を中心とした回転や、アームの延伸が可能である。
なお、真空搬送ロボット１７００は、載置面１３１１ａに搬送された基板を、チャンバ（ｃｈ１）１００ａ，チャンバ（ｃｈ３）１００ｃ，チャンバ（ｃｈ５）１００ｅ，チャンバ（ｃｈ７）１００ｇに搬送し、載置面１３１１ｂに搬送された基板を、チャンバ（ｃｈ２）１００ｂ，チャンバ（ｃｈ４）１００ｄ，チャンバ（ｃｈ６）１００ｆ，チャンバ（ｃｈ８）１００ｈに搬送されるように構成される。
（プロセスモジュールＰＭ）
続いて各プロセスモジュール（処理ユニット）１１０の内、プロセスモジュール１１０ａについて、図１、図２、図４を例にして説明する。図４はプロセスモジュール１１０ａとプロセスモジュール１１０ａに接続されるガス供給部と、プロセスモジュール１１０ａに接続されるガス排気部との関連を説明する説明図である。
ここではプロセスモジュール１１０ａを例にしているが、他のプロセスモジュール１１０ｂ、プロセスモジュール１１０ｃ、プロセスモジュール１１０ｄにおいても同様の構造であるため、ここでは説明を省略する。
図４に記載のように、プロセスモジュール１１０ａには、ウエハ２００を処理するチャンバが２つ設けられる。ここでは、チャンバ１００ａとチャンバ１００ｂが設けられる。チャンバ１００ａとチャンバ１００ｂの間には隔壁２０４０ａが設けられ、それぞれのチャンバ内の雰囲気が混在しないように構成される。
図２に記載のように、チャンバ１００ｅと真空搬送室１４００が隣り合う壁には、基板搬入搬出口２０６０ｅが設けられ、同様に、チャンバ１００ａと真空搬送室１４００が隣り合う壁には基板搬入出口２０６０ａが設けられている。
各チャンバ１００にはウエハ２００を支持する基板支持部２１０が設けられている。
プロセスモジュール１１０ａには、チャンバ１００ａとチャンバ１００ｂのそれぞれに処理ガスを供給するガス供給部が接続されている。ガス供給部は、第１ガス供給部（処理ガス供給部）、第２ガス供給部（反応ガス供給部）、第３ガス供給部（第１パージガス供給部）、第４ガス供給部（第２パージガス供給部）などで構成される。各ガス供給部の構成について説明する。
（第１ガス供給部）
図４に示すように、処理ガス源１１３からプロセスモジュール１１０ａの間には、バッファタンク１１４、とマスフローコントローラ（ＭＦＣ）１１５ａ，１１５ｂと、処理室側バルブ１１６（１１６ａ，１１６ｂ）がそれぞれ設けられている。また、これらは、処理ガス共通管１１２や、処理ガス供給管１１１ａ，１１１ｂなどで接続されている。これら、処理ガス共通管１１２、ＭＦＣ１１５ａ，１１５ｂ、処理室側バルブ１１６（１１６ａ，１１６ｂ）、第１ガス供給管（処理ガス供給管）１１１ａ，１１１ｂで第１ガス供給部が構成される。なお、処理ガス源１１３を第１ガス供給部に含めるように構成しても良い。また、基板処理システムに設けられるプロセスモジュールの数に応じて、同様の構成を増減させて構成しても良い。
ここで、ＭＦＣは、電気的な質量流量計と流量制御を組み合わせて構成された流量制御装置であっても良いし、ニードルバルブや、オリフィス等の流量制御装置であっても良い。後述するＭＦＣも同様に構成されても良い。ニードルバルブや、オリフィス等の流量制御装置で構成した場合、ガス供給を高速でパルス的に切り替えることが容易となる。
（第２ガス供給部）
図４に示すように、反応ガス源１２３からプロセスモジュール１１０ａの間には、活性化部としてのリモートプラズマユニット（ＲＰＵ）１２４、ＭＦＣ１２５ａ，１２５ｂ、処理室側バルブ１２６（１２６ａ，１２６ｂ）が設けられている。これらの各構成は、反応ガス共通管１２２と第２ガス供給管（反応ガス供給管）１２１ａ，１２１ｂなどで接続されている。これら、ＲＰＵ１２４、ＭＦＣ１２５ａ，１２５ｂ、処理室側バルブ１２６（１２６ａ，１２６ｂ）、反応ガス共通管１２２、反応ガス供給管１２１ａ，１２１ｂなどで、第２ガス供給部が構成される。
なお、反応ガス供給源１２３を第２ガス供給部に含めるように構成しても良い。また、基板処理システムに設けられるプロセスモジュールの数に応じて、同様の構成を増減させて構成しても良い。
また、処理室側バルブ１２６（バルブ１２６ａ，１２６ｂ）の前に、ベントライン１７１ａ，１７１ｂと、ベントバルブ１７０（１７０ａ，１７０ｂ）を設けて反応ガスを排気するように構成しても良い。ベントラインを設けることにより、失活した反応ガス或いは、反応性が低下した反応ガスを処理室に通す事無く、排出することができる。
（第３ガス供給部（第１パージガス供給部））
図４に示すように、第１パージガス（不活性ガス）源１３３からプロセスモジュール１１０ａの間には、ＭＦＣ１３５ａ，１３５ｂ、処理室側バルブ１３６（１３６ａ，１３６ｂ），バルブ１７６ａ，１７６ｂ、１８６ａ，１８６ｂなどが設けられている。これらの各構成は、パージガス（不活性ガス）共通管１３２、パージガス（不活性ガス）供給管１３１ａ，１３１ｂなどで接続されている。これら、ＭＦＣ１３５ａ，１３５ｂ、処理室側バルブ１３６（１３６ａ，１３６ｂ）、不活性ガス共通管１３２、不活性ガス供給管１３１ａ，１３１ｂなどで、第３ガス供給部が構成されている。なお、パージガス（不活性ガス）源１３３を第３ガス供給部（第１パージガス供給部）に含めるように構成しても良い。また、基板処理システムに設けられるプロセスモジュールの数に応じて、同様の構成を増減させて構成しても良い。
（第４ガス供給部（第２パージガス供給部））
図４に示すように、第４ガス供給部は、処理ガス供給管１１１ａ，１１１ｂ、反応ガス供給管１２１ａ，１２１ｂそれぞれを介して各処理室１１０ａ，１１０ｂに不活性ガスを供給可能に構成される。第２パージガス（不活性ガス）源１４３から各供給管の間には、第２パージガス供給管１４１ａ，１４１ｂ，１５１ａ，１５１ｂ、ＭＦＣ１４５ａ，１４５ｂ，１５５ａ，１５５ｂ、バルブ１４６ａ，１４６ｂ，１５６ａ，１５６ｂなどが設けられている。これらの構成によって第４ガス供給部（第２パージガス供給部）が構成される。なお、ここでは、第３ガス供給部と第４ガス供給部のガス源を別々に構成したが、まとめて１つだけ設けるように構成しても良い。
また、プロセスモジュール１１０ａには、チャンバ１００ａ内の雰囲気とチャンバ１００ｂ内の雰囲気とをそれぞれ排気するガス排気部が接続されている。図４に示す様に、排気ポンプ２２３ａとチャンバ１００ａ，１００ｂの間には、ＡＰＣ（Ａｕｔｏ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）２２２ａ、共通ガス排気管２２５ａ、処理室排気管２２４ａ，２２４ｂ、等が設けられている。これら、ＡＰＣ２２２ａ、共通供給ガス排気管２２５ａ、処理室排気管２２４ａ，２２４ｂでガス排気部が構成される。この様に、チャンバ１００ａ内の雰囲気とチャンバ１００ｂ内の雰囲気は、１つの排気ポンプで排気されるように構成される。なお、処理室排気管２２４ａ，２２４ｂそれぞれの排気コンダクタンスを調整可能なコンダクタンス調整部２２６ａ，２２６ｂを設けても良く、これらをガス排気部の一構成としても良い。また、排気ポンプ２２３ａをガス排気部の一構成としても良い。
次に、本実施形態に係るチャンバ１００について説明する。チャンバ１００は、図５に示されているように、枚葉式基板処理装置として構成されている。チャンバでは、半導体デバイス製造の一工程が行われる。なお、チャンバ１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，１００ｄ，１００ｅ，１００ｆ，１００ｇ，１００ｈは、図５に示す構成と同様に構成される。ここでは、チャンバ１００ａを例として説明する。
図５に示すとおり、チャンバ１００は処理容器２０２を備えている。処理容器２０２は、例えば横断面が円形であり扁平な密閉容器として構成されている。また、処理容器２０２は、例えばアルミニウム（Ａｌ）やステンレス（ＳＵＳ）などの金属材料または、石英により構成されている。処理容器２０２内には、基板としてのシリコンウエハ等のウエハ２００を処理する処理空間（処理室）２０１、搬送空間２０３が形成されている。処理容器２０２は、上部容器２０２ａと下部容器２０２ｂで構成される。上部容器２０２ａと下部容器２０２ｂの間には仕切り板２０４が設けられる。上部容器２０２ａに囲まれた空間であって、仕切り板２０４よりも上方の空間を処理空間（処理室ともいう）２０１と呼び、下部容器２０２ｂに囲まれた空間であって、仕切り板よりも下方の空間を搬送空間と呼ぶ。
下部容器２０２ｂの側面には、ゲートバルブ１４９０に隣接した基板搬入出口１４８０が設けられており、ウエハ２００は基板搬入出口２０３を介して図示しない搬送室との間を移動する。下部容器２０２ｂの底部には、リフトピン２０７が複数設けられている。更に、下部容器２０２ｂは接地されている。
処理室２０１内には、ウエハ２００を支持する基板支持部２１０が設けられている。基板支持部２１０は、ウエハ２００を載置する載置面２１１と、載置面２１１を表面に持つ基板載置台２１２を有する。なお、基板支持部２１０には、加熱部としてのヒータ２１３を設けても良い。加熱部を設けることにより、基板を加熱させ、基板上に形成される膜の品質を向上させることができる。基板載置台２１２には、リフトピン２０７が貫通する貫通孔２１４が、リフトピン２０７と対応する位置にそれぞれ設けられていても良い。
基板載置台２１２はシャフト２１７によって支持される。シャフト２１７は、処理容器２０２の底部を貫通しており、更には処理容器２０２の外部で昇降機構２１８に接続されている。昇降機構２１８を作動させてシャフト２１７及び支持台２１２を昇降させることにより、基板載置面２１１上に載置されるウエハ２００を昇降させることが可能となっている。なお、シャフト２１７下端部の周囲はベローズ２１９により覆われており、処理室２０１内は気密に保持されている。
基板載置台２１２は、ウエハ２００の搬送時には、基板載置面２１１が基板搬入出口１４８０の位置（ウエハ搬送位置）となるよう基板支持台まで下降し、ウエハ２００の処理時には図５で示されるように、ウエハ２００が処理室２０１内の処理位置（ウエハ処理位置）まで上昇する。
具体的には、基板載置台２１２をウエハ搬送位置まで下降させた時には、リフトピン２０７の上端部が基板載置面２１１の上面から突出して、リフトピン２０７がウエハ２００を下方から支持するようになっている。また、基板載置台２１２をウエハ処理位置まで上昇させたときには、リフトピン２０７は基板載置面２１１の上面から埋没して、基板載置面２１１がウエハ２００を下方から支持するようになっている。なお、リフトピン２０７は、ウエハ２００と直接触れるため、例えば、石英やアルミナなどの材質で形成することが望ましい。なお、リフトピン２０７に昇降機構を設けて、基板載置台２１２とリフトピン２０７が相対的に動くように構成してもよい。
（排気系）
処理室２０１（上部容器２０２ａ）の内壁には、処理室２０１の雰囲気を排気する第１排気部としての排気口２２１が設けられている。排気口２２１には処理室排気管２２４が接続されており、バルブ２２７が順に直列に接続されている。主に、排気口２２１、処理室排気管２２４、第１の排気部（排気ライン）２２０が構成される。なお、バルブ２２７を第１の排気部に含めるように構成しても良い。
（ガス導入口）
上部容器２０２ａの側壁には処理室２０１内に各種ガスを供給するための第１ガス導入口２４１ａが設けられている。第１ガス導入口２４１ａには、第１ガス供給管１１１ａが接続されている。また、処理室２０１の上部に設けられるシャワーヘッド２３４の上面（天井壁）には、処理室２０１内に各種ガスを供給するための第２ガス導入口２４１ｂが設けられている。第２ガス導入口２４１ｂには第２ガス供給管１２１ｂが接続されている。第１ガス供給部の一部として構成される第１ガス導入口２４１ａ及び第２ガス供給部の一部として構成される第２ガス導入口２４１ｂに接続される各ガス供給ユニットの構成については後述する。なお、第１ガスが供給される第１ガス導入口２４１ａをシャワーヘッド２３４の上面（天井壁）に設けて、第１ガスを、第１バッファ空間２３２ａの中央から供給する様に構成しても良い。中央から供給することで、第１バッファ空間２３２ａ内のガス流れが中心から外周に向かって流れ、空間内のガス流れを均一にし、ウエハ２００へのガス供給量を均一化させることができる。
（ガス分散ユニット）
シャワーヘッド２３４は、第1のバッファ室（空間）２３２ａ、第１の分散孔２３４ａ、第２のバッファ室（空間）２３２ｂ及び第２の分散孔２３４ｂにより構成されている。シャワーヘッド２３４は、第２ガス導入口２４１ｂと処理室２０１との間に設けられている。第１ガス導入口２４１ａから導入される第１ガスはシャワーヘッド２３４の第１バッファ空間２３２ａ（第１分散部）に供給される。更に、第２ガス導入口２４１ｂはシャワーヘッド２３４の蓋２３１に接続され、第２ガス導入口２４１ｂから導入される第２のガスは蓋２３１に設けられた孔２３１ａを介してシャワーヘッド２３４の第２バッファ空間２３２ｂ（第２分散部）に供給される。シャワーヘッド２３４は、例えば、石英、アルミナ、ステンレス、アルミなどの材料で構成される。
なお、シャワーヘッド２３４の蓋２３１を導電性のある金属で形成して、第１バッファ空間２３２ａ、第２バッファ空間２３２ｂ又は処理室２０１内に存在するガスを励起するための活性化部（励起部）としても良い。この際には、蓋２３１と上部容器２０２ａとの間には絶縁ブロック２３３が設けられ、蓋２３１と上部容器２０２ａの間を絶縁している。活性化部としての電極（蓋２３１）には、整合器２５１と高周波電源２５２を接続し、電磁波（高周波電力やマイクロ波）が供給可能に構成されても良い。
第２バッファ空間２３２ｂに、供給された第２ガスの流れを形成するガスガイド２３５が設けられていても良い。ガスガイド２３５は、孔２３１ａを中心としてウエハ２００の径方向に向かうにつれ径が広がる円錐形状である。ガスガイド２３５の下端の水平方向の径は第１の分散孔２３４ａ及び第２の分散孔２３４ｂの端部よりも更に外周にまで延びて形成される。
第１バッファ空間２３２ａの内壁上面には、第１バッファ空間２３２ａの雰囲気を排気する第１シャワーヘッド排気部としてのシャワーヘッド排気口２４０ａが設けられている。シャワーヘッド排気口２４０ａにはシャワーヘッド排気管２３６が接続されており、排気管２３６には、バルブ２３７ｘ、第１バッファ空間２３２ａ内を所定の圧力に制御するバルブ２３７が順に直列に接続されている。主に、シャワーヘッド排気口２４０ａ、バルブ２３７ｘ、排気管２３６により、第１シャワーヘッド排気部が構成される。
第２バッファ空間２３２ｂの内壁上面には、第２バッファ空間２３２ｂの雰囲気を排気する第２シャワーヘッド排気部としてのシャワーヘッド排気口２４０ｂが設けられている。シャワーヘッド排気口２４０ｂにはシャワーヘッド排気管２３６が接続されており、シャワーヘッド排気管２３６には、バルブ２３７ｙ、第２バッファ空間２３２ｂ内を所定の圧力に制御するバルブ２３７が順に直列に接続されている。主に、シャワーヘッド排気口２４０ｂ、バルブ２３７ｙ、シャワーヘッド排気管２３６により、第２シャワーヘッド排気部が構成される。
続いて、第１ガス供給部である第１バッファ空間２３２ａと第２ガス供給部である第２バッファ空間２３２ｂとの関係について説明する。
第１バッファ空間２３２ａから処理室２０１へ複数の分散孔２３４ａが延びている。第２バッファ空間２３２ｂから処理室２０１へ複数の分散孔２３４ｂが延びている。第１バッファ空間２３２ａの上側に第２バッファ空間２３２ｂが設けられている。このため、図５に示すように、第１バッファ空間２３２ａ内を第２バッファ空間２３２ｂからの分散孔（分散管）２３４ｂが貫通するように処理室２０１へ延びている。
（供給系）
シャワーヘッド２３４の蓋２３１に接続されたガス導入孔２４１には、ガス供給部が接続されている。ガス供給部からは、処理ガス、反応ガス、パージガスが供給される。
（制御部）
図５に示すようにチャンバ１００は、チャンバ１００の各部の動作を制御するコントローラ２６０を有している。
コントローラ２６０の概略を図６に示す。制御部（制御手段）であるコントローラ２６０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）２６０ａ、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）２６０ｂ、記憶装置２６０ｃ、Ｉ／Ｏポート２６０ｄを備えたコンピュータとして構成されている。ＲＡＭ２６０ｂ、記憶装置２６０ｃ、Ｉ／Ｏポート２６０ｄは、内部バス２６０ｅを介して、ＣＰＵ２６０ａとデータ交換可能なように構成されている。コントローラ２６０には、例えばタッチパネル等として構成された入出力装置２６１や、外部記憶装置２６２が接続可能に構成されている。
記憶装置２６０ｃは、例えばフラッシュメモリ、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）等で構成されている。記憶装置２６０ｃ内には、基板処理装置の動作を制御する制御プログラムや、後述する基板処理の手順や条件などが記載されたプロセスレシピ等が読み出し可能に格納されている。なお、プロセスレシピは、後述する基板処理工程における各手順をコントローラ２６０に実行させ、所定の結果を得ることが出来るように組み合わされたものであり、プログラムとして機能する。以下、このプログラムレシピや制御プログラム等を総称して、単にプログラムともいう。なお、本明細書においてプログラムという言葉を用いた場合は、プログラムレシピ単体のみを含む場合、制御プログラム単体のみを含む場合、または、その両方を含む場合がある。また、ＲＡＭ２６０ｂは、ＣＰＵ２６０ａによって読み出されたプログラムやデータ等が一時的に保持されるメモリ領域（ワークエリア）として構成されている。
Ｉ／Ｏポート２６０ｄは、ゲートバルブ１３３０，１３５０，１４９０、昇降機構２１８、ヒータ２１３、圧力調整器２２２，２３８、真空ポンプ２２３、整合器２５１、高周波電源２５２等に接続されている。また、後述の、搬送ロボット１０５、大気搬送ユニット１０２、ロードロック室１０３、マスフローコントローラ（ＭＦＣ）１１５（１１５ａ，１１５ｂ），１２５（１２５ａ，１２５ｂ，１２５ｘ），１３５（１３５ａ，１３５ｂ，１３５ｘ），１４５（１４５ａ，１４５ｂ，１４５ｘ），１５５（１５５ａ，１５５ｂ），１６５（１６５ａ，１６５ｂ）、バルブ２３７（２３７ｅ，２３７ｆ）、処理室側バルブ１１６（１１６ａ，１１６ｂ），１２６（１２６ａ，１２６ｂ，），１３６（１３６ａ，１３６ｂ），１７６（１７６ａ，１７６ｂ），１８６（１８６ａ，１８６ｂ）、タンク側バルブ１６０，ベントバルブ１７０（１７０ａ，１７０ｂ）、リモートプラズマユニット（ＲＰＵ）１２４等にも接続されていても良い。
ＣＰＵ２６０ａは、記憶装置２６０ｃからの制御プログラムを読み出して実行すると共に、入出力装置２６０からの操作コマンドの入力等に応じて記憶装置２６０ｃからプロセスレシピを読み出すように構成されている。そして、ＣＰＵ２６０ａは、読み出されたプロセスレシピの内容に沿うように、ゲートバルブ１３３０，１３５０，１４９０（１４９０ａ，１４９０ｂ，１４９０ｃ，１４９０ｄ，１４９０ｅ，１４９０ｆ，１４９０ｇ，１４９０ｈ）の開閉動作、昇降機構２１８の昇降動作、ヒータ２１３への電力供給動作、圧力調整器２２２（２２２ａ），２３８の圧力調整動作、真空ポンプ２２３のオンオフ制御、リモートプラズマユニット１２４のガスの活性化動作、ＭＦＣ１１５（１１５ａ，１１５ｂ），１２５（１２５ａ，１２５ｂ），１３５（１３５ａ，１３５ｂ）の流量調整動作、バルブ２３７（２３７ｅ，２３７ｆ），処理室側バルブ１１６（１１６ａ，１１６ｂ），１２６（１２６ａ，１２６ｂ，１２６ｃ，１２６ｄ），１３６（１３６ａ，１３６ｂ），１７６（１７６ａ，１７６ｂ），１８６（１８６ａ，１８６ｂ）、タンク側バルブ１６０、ベントバルブ１７０（１７０ａ，１７０ｂ）のガスのオンオフ制御、整合器２５１の電力の整合動作、高周波電源２５２のオンオフ制御等を制御するように構成されている。
なお、コントローラ２６０は、専用のコンピュータとして構成されている場合に限らず、汎用のコンピュータとして構成されていても良い。例えば、上述のプログラムを格納した外部記憶装置（例えば、磁気テープ、フレキシブルディスクやハードディスク等の磁気ディスク、ＣＤやＤＶＤ等の光ディスク、ＭＯなどの光磁気ディスク、ＵＳＢメモリやメモリカード等の半導体メモリ）２６２を用意し、係る外部記憶装置２６２を用いて汎用のコンピュータにプログラムをインストールすること等により、本実施形態に係るコントローラ２６０を構成することができる。なお、コンピュータにプログラムを供給するための手段は、外部記憶装置２６２を介して供給する場合に限らない。例えば、ネットワーク２６３（インターネットや専用回線）等の通信手段を用い、外部記憶装置２６２を介さずにプログラムを供給するようにしても良い。なお、記憶装置２６０ｃや外部記憶装置２６２は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体として構成される。以下、これらを総称して、単に記録媒体ともいう。なお、本明細書において、記録媒体という言葉を用いた場合は、記憶装置２６０ｃ単体のみを含む場合、外部記憶装置２６２単体のみを含む場合、または、その両方を含む場合が有る。
（２）第１基板処理工程
次に、上述の基板処理装置の処理炉を用いて半導体装置（半導体デバイス）の製造工程の一工程として、基板上に絶縁膜であって、例えばシリコン含有膜としてのシリコン酸化（ＳｉＯ）膜を成膜するシーケンス例について図７，８を参照して説明する。なお、以下の説明において、基板処理装置を構成する各部の動作はコントローラ２６０により制御される。
なお、本明細書において、「ウエハ」という言葉を用いた場合には、「ウエハそのもの」を意味する場合や、「ウエハとその表面に形成された所定の層や膜等とその積層体（集合体）」を意味する場合（すなわち、表面に形成された所定の層や膜等を含めてウエハと称する場合）がある。また、本明細書において「ウエハの表面」という言葉を用いた場合は、「ウエハそのものの表面（露出面）」を意味する場合や、「ウエハに形成された所定の層や膜等の表面、すなわち、積層体としてのウエハの最表面」を意味する場合がある。
従って、本明細書において「ウエハに対して所定のガスを供給する」と記載した場合は、「ウエハそのものの表面（露出面）に対して所定のガスを直接供給する」ことを意味する場合や、「ウエハに形成されている層や膜等に対して、すなわち、積層体としてのウエハの最表面に対して所定のガスを供給する」ことを意味する場合が有る。また、本明細書において「ウエハに形成されている層や膜等の上、すなわち、積層体としてのウエハ最表面の上に所定の層（又は膜）を形成する」ことを意味する場合が有る。
なお、本明細書において「基板」という言葉を用いた場合も「ウエハ」という言葉を用いた場合と同様であり、その場合、上記説明において、「ウエハ」を「基板」に置き換えて考えればよい。
以下に、第１基板処理工程Ｓ２００Ａについて説明する。
（基板搬入工程Ｓ２０１）
第１基板処理工程Ｓ２００Ａに際しては、先ず、ウエハ２００を処理室２０１に搬入させる。具体的には、基板支持部２１０を昇降機構２１８によって下降させ、リフトピン２０７が貫通孔２１４から基板支持部２１０の上面側に突出させた状態にする。また、処理室２０１内を所定の圧力に調圧した後、ゲートバルブ１４９０を開放し、ゲートバルブ１４９０からリフトピン２０７上にウエハ２００を載置させる。ウエハ２００をリフトピン２０７上に載置させた後、昇降２１８によって基板支持部２１０を所定の位置まで上昇させることによって、ウエハ２００が、リフトピン２０７から基板支持部２１０へ載置されるようになる。
（減圧・昇温工程Ｓ２０２）
続いて、処理室２０１内が所定の圧力（真空度）となるように、処理室排気管２２４を介して処理室２０１内を排気する。この際、圧力センサが測定した圧力値に基づき、圧力調整器２２２（２２２ａ）としてのＡＰＣバルブの弁の開度をフィードバック制御する。また、温度センサ（不図示）が検出した温度値に基づき、処理室２０１内が所定の温度となるようにヒータ２１３への通電量をフィードバック制御する。具体的には、基板支持部２１０をヒータ２１３により予め加熱しておき、ウエハ２００又は基板支持部２１０の温度変化が無くなってから一定時間置く。この間、処理室２０１内に残留している水分あるいは部材からの脱ガス等が有る場合は、真空排気やＮ２ガスの供給によるパージによって除去しても良い。これで成膜プロセス前の準備が完了することになる。なお、処理室２０１内を所定の圧力に排気する際に、一度、到達可能な真空度まで真空排気しても良い。
（第１成膜工程Ｓ３０１Ａ）
続いて、ウエハ２００にＳｉＯ膜を成膜する例について説明する。第１成膜工程Ｓ３０１Ａの詳細について、図７，８を用いて説明する。
ウエハ２００が基板支持部２１０に載置され、処理室２０１内の雰囲気が安定した後、図７，８に示す、Ｓ２０３〜Ｓ２０７のステップが行われる。
（第１ガス供給工程Ｓ２０３）
第１ガス供給工程Ｓ２０３では、第１ガス供給部から処理室２０１内に第１ガス（原料ガス）としてのアミノシラン系ガスを供給する。アミノシラン系ガスとしては、例えば、ビスジエチルアミノシラン（Ｈ２Ｓｉ（ＮＥｔ２）２、Ｂｉｓ（ｄｉｅｔｈｙｌａｍｉｎｏ）ｓｉｌａｎｅ：ＢＤＥＡＳ）ガスがある。具体的には、ガスバルブ１６０を開き、アミノシラン系ガスをガス源からチャンバ１００に供給する。その際、処理室側バルブ１１６ａを開き、ＭＦＣ１１５ａで所定流量に調整する。流量調整されたアミノシラン系ガスは、第１バッファ空間２３２ａを通り、シャワーヘッド２３４の分散孔２３４ａから、減圧状態の処理室２０１内に供給される。また、排気系による処理室２０１内の排気を継続し処理室２０１内の圧力を所定の圧力範囲（第１圧力）となるように制御する。このとき、ウエハ２００に対してアミノシラン系ガスが供給されることとなるアミノシラン系ガスは、所定の圧力（第１圧力：例えば１００Ｐａ以上２００００Ｐａ以下）で処理室２０１内に供給する。このようにして、ウエハ２００にアミノシラン系ガスを供給する。アミノシラン系ガスが供給されることにより、ウエハ２００上に、シリコン含有層が形成される。
（第１パージ工程Ｓ２０４）
ウエハ２００上にシリコン含有層が形成された後、第１ガス供給管１１１ａのガスバルブ１１６ａを閉じ、アミノシラン系ガスの供給を停止する。原料ガスを停止することで、処理室２０１中に存在する原料ガスや、第１バッファ空間２３２ａの中に存在する原料ガスを処理室排気管２２４から排気されることにより第１パージ工程Ｓ２０４が行われる。
また、パージ工程では、単にガスを排気（真空引き）してガスを排出すること以外に、不活性ガスを供給して、残留ガスを押し出すことによる排出処理を行うように構成しても良い。また、真空引きと不活性ガスの供給を組み合わせて行っても良い。また、真空引きと不活性ガスの供給を交互に行うように構成しても良い。
なお、このとき、シャワーヘッド排気管２３６の、バルブ２３７を開き、第１バッファ空間２３２ａ内に存在するガスをシャワーヘッド排気管２３６から排気しても良い。なお、排気中に、バルブ２２７とバルブ２３７により、シャワーヘッド排気管２３６と第１バッファ空間２３２ａ内の圧力（排気コンダクタンス）を制御する。排気コンダクタンスは、第１バッファ空間２３２ａにおけるシャワーヘッド排気管２３６からの排気コンダクタンスが、処理室２０１を介した処理室排気管２２４への排気コンダクタンスよりも高くなるようにバルブ２２７とバルブ２３７を制御しても良い。このように調整することで、第１バッファ空間２３２ａの端部である第１ガス導入口２４１ａからもう一方の端部であるシャワーヘッド排気口２４０ａに向けたガス流れが形成される。このようにすることで、第１バッファ空間２３２ａの壁に付着したガスや、第１バッファ空間２３２ａ内に浮遊したガスが処理室２０１に進入することなくシャワーヘッド排気管２３６から排気できるようになる。なお、処理室２０１から、第１バッファ空間２３２ａ内へのガスの逆流を抑制するように第１バッファ空間２３２ａ内の圧力と処理室２０１の圧力（排気コンダクタンス）を調整しても良い。
また、第１パージ工程では、真空ポンプ２２３の動作を継続し、処理室２０１内に存在するガスを真空ポンプ２２３から排気する。なお、処理室２０１から処理室排気管２２４への排気コンダクタンスが、第１バッファ空間２３２ａへの排気コンダクタンスよりも高くなるようにバルブ２２７とバルブ２３７を調整しても良い。このように調整することで、処理室２０１を経由した処理室排気管２２４に向けたガス流れが形成され、処理室２０１内に残留するガスを排気することができる。また、ここで、バルブ１３６ａを開き、ＭＦＣ１３５ａを調整し、不活性ガスを供給することによって、不活性ガスを確実に基板上に供給することが可能となり、基板上の残留ガスの除去効率を向上させることができる。
所定の時間経過後、バルブ１３６ａを閉じて、不活性ガスの供給を停止すると共に、バルブ２３７を閉じて第１バッファ空間２３２ａからシャワーヘッド排気管２３６への流路を遮断する。
より好ましくは、所定時間経過後、真空ポンプ２２３を引き続き作動させつつ、バルブ２３７を閉じることが望ましい。このようにすると、処理室２０１を経由した処理室排気管２２４に向けた流れがシャワーヘッド排気管２３６の影響を受けないので、より確実に不活性ガスを基板上に供給することが可能となり、基板上の残留ガスの除去効率を更に向上させることができる。
なお、処理室から雰囲気をパージすることは、単に真空引きしてガスを排出すること以外に、不活性ガスの供給によるガスの押し出し動作も意味する。よって、第１パージ工程で、第１バッファ空間２３２ａ内に、不活性ガスを供給して、残留ガスを押し出すことによる排出動作を行うように構成しても良い。また、真空引きと不活性ガスの供給を組み合わせて行っても良い。また、真空引きと不活性ガスの供給を交互に行うように構成しても良い。
また、このとき処理室２０１内に供給するＮ２ガスの流量も大流量とする必要は無く、例えば、処理室２０１の容積と同程度の量を供給しても良い。この様にパージすることで、次の工程への影響を低減できる。また、処理室２０１内を完全にパージしないことで、パージ時間を短縮し、製造スループットを向上させることができる。また、Ｎ２ガスの消費も必要最小限に抑えることが可能となる。
このときのヒータ２１３の温度は、ウエハ２００への原料ガス供給時と同様に２００〜７５０℃、好ましくは３００〜６００℃、より好ましくは３００〜５５０℃の範囲内の一定の温度となるように設定する。各不活性ガス供給系から供給するパージガスとしてのＮ２ガスの供給流量は、それぞれ例えば１００〜２００００ｓｃｃｍの範囲内の流量とする。パージガスとしては、Ｎ２ガスの他、Ａｒ，Ｈｅ，Ｎｅ，Ｘｅ等の希ガスを用いても良い。
（第２処理ガス供給工程Ｓ２０５）
第１ガスパージ工程の後、バルブ１２６を開け、ガス導入孔２４１ｂ、第２バッファ空間２３２ｂ、複数の分散孔２３４ｂを介して、処理室２０１内に第２のガス（反応ガス）としての、酸素含有ガスを供給する。酸素含有ガスは例えば、酸素ガス（Ｏ２）やオゾンガス（Ｏ３）、水（Ｈ２Ｏ）、亜酸化窒素ガス（Ｎ２Ｏ）等が有る。ここでは、Ｏ２ガスを用いる例を示す。第２バッファ空間２３２ｂ、分散孔２３４ｂを介して処理室２０１に供給するので、基板上に均一にガスを供給することができる。そのため、膜厚を均一にすることができる。なお、第２のガスを供給する際に、活性化部（励起部）としてのリモートプラズマユニット（ＲＰＵ）１２４を介して、活性化させた第２のガスを処理室２０１内に供給可能に構成しても良い。
このとき、Ｏ２ガスの流量が所定の流量となるようにマスフローコントローラ１２５を調整する。なお、Ｏ２ガスの供給流量は、例えば、１００ｓｃｃｍ以上１００００ｓｃｃｍ以下である。また、圧力調整器２３８を適正に調整することにより、第２バッファ空間２３２ｂ内の圧力を所定の圧力範囲内とする。また、Ｏ２ガスがＲＰＵ１２４内を流れているときは、ＲＰＵ１２４をＯＮ状態（電源が入った状態）とし、Ｏ２ガスを活性化（励起）させるように制御する。
Ｏ２ガスが、ウエハ２００上に形成されているシリコン含有層に供給されると、シリコン含有層が改質される。例えば、シリコン元素またはシリコン元素を含有する改質層が形成される。なお、ＲＰＵ１２４を設けて、活性化したＯ２ガスをウエハ２００上に供給することによって、より多くの改質層を形成することができる。
改質層は、例えば、処理室２０１内の圧力、Ｏ２ガスの流量、ウエハ２００の温度、ＲＰＵ１２４の電力供給具合に応じて、所定の厚さ、所定の分布、シリコン含有層に対する所定の酸素成分等の侵入深さで形成される。
所定の時間経過後、バルブ１２６を閉じ、Ｏ２ガスの供給を停止する。
（第２パージ工程Ｓ２０６）
Ｏ２ガスの供給を停止することで、処理室２０１中に存在するＯ２ガスや、第２バッファ空間２３２ａの中に存在するＯ２ガスを第１の排気部から排気されることにより第２パージ工程Ｓ２０６が行われる。第２パージ工程Ｓ２０６は上述の第１パージ工程Ｓ２０４と同様の工程が行われる。
第２パージ工程Ｓ２０６では、真空ポンプ２２３の動作を継続し、処理室２０１内に存在するガスを処理室排気管２２４から排気する。なお、処理室２０１から処理室排気管２２４への排気コンダクタンスが、第２バッファ空間２３２ｂへの排気コンダクタンスよりも高くなるようにバルブ２２７とバルブ２３７を調整しても良い。このように調整することで、処理室２０１を経由した処理室排気管２２４に向けたガス流れが形成され、処理室２０１内に残留するガスを排気することができる。また、ここで、ガスバルブ１３６ｂを開き、ＭＦＣ１３５ｂを調整し、不活性ガスを供給することによって、不活性ガスを確実に基板上に供給することが可能となり、基板上の残留ガスの除去効率が高くなる。
所定の時間経過後、バルブ１３６ｂを閉じて、不活性ガスの供給を停止すると共に、バルブ２３７ｂを閉じて第２バッファ空間２３２ｂとシャワーヘッド排気管２３６の間を遮断する。
より好ましくは、所定時間経過後、真空ポンプ２２３を引き続き作動させつつ、バルブ２３７ｂを閉じることが望ましい。このように構成すると、処理室２０１を経由したシャワーヘッド排気管２３６に向けた流れが処理室排気管２２４の影響を受けないので、より確実に不活性ガスを基板上に供給することが可能となり、基板上の残留ガスの除去効率を更に向上させることができる。
なお、処理室から雰囲気をパージすることは、単に真空引きしてガスを排出すること以外に、不活性ガスの供給によるガスの押し出し動作も意味する。よって、パージ工程で、第２バッファ空間２３２ｂ内に、不活性ガスを供給して、残留ガスを押し出すことによる排出動作を行うように構成しても良い。また、真空引きと不活性ガスの供給を組み合わせて行っても良い。また、真空引きと不活性ガスの供給を交互に行うように構成しても良い。
また、このとき処理室２０１内に供給するＮ２ガスの流量も大流量とする必要は無く、例えば、処理室２０１の容積と同程度の量を供給しても良い。この様にパージすることで、次の工程への影響を低減できる。また、処理室２０１内を完全にパージしないことで、パージ時間を短縮し、製造スループットを向上させることができる。また、Ｎ２ガスの消費も必要最小限に抑えることが可能となる。
このときのヒータ２１３の温度は、ウエハ２００への原料ガス供給時と同様に２００〜７５０℃、好ましくは３００〜６００℃、より好ましくは３００〜５５０℃の範囲内の一定の温度となるように設定する。各不活性ガス供給系から供給するパージガスとしてのＮ２ガスの供給流量は、それぞれ例えば１００〜２００００ｓｃｃｍの範囲内の流量とする。パージガスとしては、Ｎ２ガスの他、Ａｒ，Ｈｅ，Ｎｅ，Ｘｅ等の希ガスを用いても良い。
（判定工程Ｓ２０７）
第１パージ工程Ｓ２０６の終了後、コントローラ２６０は、上記の第１成膜工程Ｓ３０１Ａの内、Ｓ２０３〜Ｓ２０６が所定のサイクル数ｃが実行されたか否かを判定する（ｃは自然数）。即ち、ウエハ２００上に所望の厚さの膜が形成されたか否かを判定する。上述したステップＳ２０３〜Ｓ２０６を１サイクルとして、このサイクルを少なくとも１回以上行う（ステップＳ２０７）ことにより、ウエハ２００上に所定膜厚のシリコンおよび酸素を含む絶縁膜、すなわち、ＳｉＯ膜を成膜することができる。なお、上述のサイクルは、複数回繰返すことが好ましい。これにより、ウエハ２００上に所定膜厚のＳｉＯ膜が形成される。
所定回数実施されていないとき（Ｎｏ判定のとき）は、Ｓ２０３〜Ｓ２０６のサイクルを繰り返す。所定回数実施されたとき（Ｙ判定のとき）は、成膜工程Ｓ３０１を終了し、搬送圧力調整工程Ｓ２０８と基板搬出工程Ｓ２０９を実行する。
なお、上述の第１ガス供給工程Ｓ２０３や第２ガス供給工程Ｓ２０５においては、第１ガスを供給する際には第２分散部である第２バッファ空間２３２ｂに不活性ガスを供給し、第２ガスを供給する際には第１分散部である第１バッファ空間２３２ａに不活性ガスを供給するようにすれば、それぞれのガスが異なるバッファ空間に逆流することを防ぐことができる。
（搬送圧力調整工程Ｓ２０８）
搬送圧力調整工程Ｓ２０８では、処理室２０１内や搬送空間２０３が所定の圧力（真空度）となるように、処理室排気管２２４を介して処理室２０１内や搬送空間２０３内を排気する。この時の処理室２０１内や搬送空間２０３内の圧力は、真空搬送室１４００内の圧力以上に調整される。なお、この搬送圧力調整工程Ｓ２０８の間や前や後で、ウエハ２００の温度が所定の温度まで冷却するようにリフトピン２０７で保持するように構成しても良い。
（基板搬出工程Ｓ２０９）
搬送圧力調整工程Ｓ２０８で処理室２０１内が所定圧力になった後、ゲートバルブ１４９０を開き、搬送空間２０３から真空搬送室１４００にウエハ２００を搬出する。
この様な工程で、ウエハ２００の処理が行われる。
ところで、図１に示す様なチャンバ１００を偶数台有する処理装置に、奇数枚のウエハ群が搬送された場合であっても生産性を向上させることが求められる。生産性を向上させる手法としては、例えば、単位時間当たりのウエハ２００の処理枚数（処理スループット）を増加させること、プロセス性能を維持させること、メンテナンス時間の短縮、メンテナンス頻度の低減、等が有る。例えば、図１に示す処理装置でウエハ２００が２５枚のＬｏｔを処理させた場合に、最後の１枚を処理するプロセスモジュールでは、一方のチャンバで第１基板処理工程Ｓ２００Ａ（第１成膜工程Ｓ３０１Ａ）を行い、他方のチャンバでは第２基板処理工程Ｓ２００Ｂ（第２成膜工程Ｓ３０１Ｂ）が行われることになる。発明者は、このようなＬｏｔを複数回行った場合に、以下の（Ａ），（Ｂ）の課題を生じることを見出した。ここで、奇数枚のウエハ群とは、奇数枚のウエハ２００が格納されたポッド１００１単体又は、複数個のポッド１００１で構成される。
なお、以下の（Ａ），（Ｂ）等の課題は、ウエハ枚数が２５枚〜２１枚や、１３枚〜９枚程度のウエハ群で構成されるＬｏｔ生産の場合等に顕著となるが、２０枚〜１４枚程度の場合や２５枚以上のウエハ群で構成されるＬｏｔの場合においても同様の課題が生じることが有る。
（課題Ａ）
図１１に示す様に、２５枚で１Ｌｏｔを複数回処理する場合、特定のチャンバの使用回数が偏ることがある。ここでは、２５枚の処理を９回行った例を示している。この様に、ＰＭ１のチャンバ１の処理回数と他のＰＭの処理回数に最大で９回の差が生じる。この場合、チャンバ１と他のチャンバ（２〜８）では、パーティクルの発生確率や、メンテナンスタイミングが変わってしまうことがある。特に、チャンバ１とチャンバ２は、同じＰＭ１に設けられ、ガス供給部を共用しているため、メンテナンスタイミングが異なった場合、生産性の低下が顕著となる。
（課題Ｂ）
半導体装置では、積層構造が主流となっており、一つの処理を複数回行われている。一つの処理を複数回行う場合に、同じチャンバで同じウエハ２００を処理することがある。チャンバ毎に癖（機差）が有る場合、特定のウエハで形成される半導体装置の特性と、他のウエハで形成される半導体装置の特性が異なる課題を生じる。例えば、チャンバｃｈ１とチャンバｃｈ３とで、膜特性が異なることがある。ここで、膜特性とは、膜厚、膜質、結晶性、誘電率、屈折率、膜密度、エッチングレート、等が有る。
一つの処理を複数回行う処理としては、例えば、層間絶縁膜の形成工程がある。層間絶縁膜の形成工程は、数回〜数十回行われる。このとき、複数回、同じ処理装置が使われることが有る。例えば、図１１でＮｏ．１とＮｏ．５が同じウエハであることが有る。この様に、同じ処理装置で同じ基板を処理することは、特に、このような少ない枚数のＬｏｔ生産の回数が少ない場合に多くなる。１回目の処理から次の処理までの間に、他のＬｏｔの生産が行われずに、前回と同様のＬｏｔの処理を行うことが有る。
発明者は、この様な課題に対して、以下の（ａ），（ｂ）の様に基板を搬送することによって、上述の課題を解決できることを見出した。
即ち、奇数枚のウエハ群を処理する場合であっても生産性を向上させることができる。また、ウエハ２００毎の処理均一性を向上させることができることを見出した。
また、発明者等は、さらに鋭意研究した結果、（ａ）（ｂ）の搬送シーケンスにおいては、以下の課題Ｃを見出した。
（課題Ｃ）
１枚〜２４枚目のウエハ２００の処理が特定の同じチャンバで行われてしまい、特定のウエハ２００で形成される膜特性に偏りを生じる。
なお、課題Ａ、課題Ｂ、課題Ｃは、格納容器に格納されたウエハ２００の数を処理ユニットの数やチャンバの数で割り切れない時に発生しやすい。
この課題Ｃを解決する搬送シーケンスとして、以下（ｃ）の搬送シーケンスを見出した。
（ａ）
前のＬｏｔの最後のウエハを処理した処理ユニットの次の処理ユニットから搬送を開始させることによって、解決できる。例えば、１Ｌｏｔ当たりウエハ２００が２５枚の処理を複数回行わせる際に、Ｘ番目（Ｘは、整数）のＬｏｔの最後のウエハ２００が搬送された処理ユニットｍ番を制御部２６０で記録し、Ｘ＋１番目のＬｏｔでは、ｍ＋１番目の処理ユニットから搬送を開始する様に、第１搬送ロボットとしての大気搬送ロボット１２２０と第２搬送ロボットとしての真空搬送ロボット１７００を制御させる。図１２を例に説明する。Ｌｏｔ．１の最後のウエハＮｏ．２５を処理した処理ユニットの番号ｍに１を記録し、Ｌｏｔ．２のウエハＮｏ．１は、ｍ＋１となる、処理ユニット２から搬送を始める。また、Ｌｏｔ．２の最後のウエハＮｏ．２５を処理した処理ユニットの番号ｍに２を記録し、Ｌｏ３．のウエハＮｏ．１は、ｍ＋１となる、処理ユニット３から搬送を始める。即ち、Ｌｏｔ中の最後のウエハ２００を処理した処理ユニットの中でチャンバに余りが生じていても、次のＬｏｔでは、余っていたチャンバを飛ばして、次の処理ユニットから搬送を開始させる。この様に構成することによって、各チャンバの使用回数の差を図１１の搬送シーケンスと比べて、各チャンバの総使用カウントの最大値と最小値の差を減少させることができ、偏りを減少させることができる。即ち、各チャンバの使用回数を平準化することができる。
また、Ｌｏｔ当りの枚数が１３枚であっても同じ様に、各チャンバの使用回数の差を減少させることができる。図１３に、Ｌｏｔ当りの枚数が１３枚の場合を示す。
（ｂ）
（ａ）の搬送シーケンスに加えて、Ｘ番目のＬｏｔの最後のウエハが搬送されたチャンバｎ番を制御部２６０で記録し、Ｘ＋１番目のＬｏｔの最後のウエハ２００を、ｎ＋１番目に搬送させるように、大気搬送ロボット１２２０と真空搬送ロボット１７００を制御させる。図１４を例に説明する。Ｌｏｔ．１の最後のウエハＮｏ．２５を処理した処理ユニットの番号ｍに１を記録し、また、ウエハＮｏ．２５を処理したチャンバｎに１を記録する。次いで、Ｌｏｔ．２のウエハＮｏ．１は、ｍ＋１となる、処理ユニット２から搬送を始め、ウエハＮｏ．２５は、ｎ＋１となる、チャンバ２に搬送する。この様に搬送させることによって、（ａ）の搬送時と比較して、各チャンバの総使用カウントの最大値と最小値を減少させることができ、偏りを減少させることができる。また、ウエハＮｏ．２５を使うチャンバの偏りも抑制することができる。
図１５は、Ｌｏｔ当りの枚数が１３枚の場合を示す。図１５に示す様に１３枚の場合も、各チャンバの使用回数の差を減少させることができる。
（ｃ）
上述の（ａ）と（ｂ）の搬送シーケンスのいずれかまたは両方に加えて、ロードロック室１３００に設けられた、載置面１３１１ａと載置面１３１１ｂへの搬送順を交互に入れ替える様に第１搬送ロボットとしての大気搬送ロボット１２２０を制御することによって、上述の課題を解決することができる。
例えば、図１６に示すように搬送シーケンスを構成する。図１６では、１枚目のウエハ２００を載置面１３１１ａに搬送し、２枚目のウエハ２００を載置面１３１１ｂに搬送し、３枚目のウエハ２００は載置面１３１１ｂに搬送し、４枚目のウエハ２００は載置面１３１１ａに搬送するように構成する。また、５枚目のウエハ２００は載置面１３１１ａに載置し、６枚目のウエハ２００は載置面１３１１ｂに載置する。この様にウエハＮｏ．１をチャンバ１、ウエハＮｏ．２をチャンバ２、ウエハＮｏ．３をチャンバ４、ウエハＮｏ．４をチャンバ３、ウエハＮｏ．５をチャンバ５、ウエハＮｏ．６をチャンバ６に搬送させる。言い換えると、処理ユニット内のチャンバの数毎に、載置面への載置を入れ替えるに搬送するように構成する。また更に言い換えると、奇数（２Ｘ−１）番目のＬｏｔでは、４Ｙ−１枚目（Ｙは整数）（例えば３，７，１１，１５，１９，２３枚目）を載置面１３１１ｂから搬送し、偶数（２Ｘ）番目のＬｏｔでは、４Ｙ−３枚目（例えば１，５，９，１３，１７，２１，２５枚目）の基板を載置面１３１１ｂから搬送する様に第１搬送ロボットとしての大気搬送ロボット１２２０を制御する。この様に搬送を制御することによって、２５枚１ＬｏｔのＬｏｔを複数回行ったとしても、各チャンバの使用回数の差を低減しつつ、１〜２５枚目のウエハ２００全てで、各チャンバの使用を使い続けることを抑制することができる。
また、図１７に示す様に、Ｌｏｔ当りの枚数が１３の場合も、各チャンバの使用回数の差を減少させることができる。
なお、２Ｘ番目のＬｏｔで４Ｙ−１枚目の基板を載置面１３１１ｂから搬送し、２Ｘ−１番目のＬｏｔで４Ｙ−３番目の基板を載置面１３１１ｂから搬送する様に構成しても良い。
以下に、上述のプロセスモジュールの内、ウエハ２００が搬送されなかったチャンバで行われる、第２基板処理工程Ｓ２００Ｂについて説明する。以下の例では、図４に示すチャンバ１００ａに基板が搬送されてチャンバ１００ａで第１基板処理工程Ｓ００Ａが行われ、チャンバ１００ｂに基板が搬送されずチャンバ１００ｂで第２基板処理工程Ｓ２００Ｂが行われる場合を説明する。ウエハ２００が搬送されなかったチャンバで第２基板処理工程Ｓ２００Ｂを行うことによって、図４に示すプロセスモジュールのチャンバ１００ａとチャンバ１００ｂの排気コンダクタンスを一定にすることができ、ウエハ２００毎の処理均一性を向上させることができる。
第２基板処理工程Ｓ２００Ｂは、図９，１０に示す様に、第１基板処理工程Ｓ２００Ａ中の第１成膜工程Ｓ３０１Ａの第１処理ガス供給工程Ｓ２０３に相当する工程で、第３パージ工程Ｓ４０３を行い、第１成膜工程Ｓ３０１Ａの第２処理ガス供給工程Ｓ２０５に相当する工程で、第４パージ工程Ｓ４０５を行う様に構成される。以下に第３パージ工程Ｓ４０３と第４パージ工程Ｓ４０５について説明する。
（第３パージ工程Ｓ４０３）
第３パージ工程Ｓ４０３では、チャンバ１００ａで第１処理ガス供給工程Ｓ２０３が行われている間、第４ガス供給部から第１バッファ空間２３２ａを介して処理室２０１内に不活性ガスを供給する。具体的には、基板載置部３１１にウエハ２００が載置されていない状態で、バルブ１４６ｂを開き、ＭＦＣ１４５ｂで流量調整された不活性ガスを、第１ガス供給管１１１ｂを介してチャンバ１００ｂに供給する。この不活性ガスの流量は、第２成膜工程Ｓ３０１Ｂが行われるチャンバ１００ｂから処理室排気管２２４ｂへの排気コンダクタンスを、第１成膜工程Ｓ３０１Ａが行われるチャンバ１００ａから処理室排気管２２４ａへの排気コンダクタンスと同等になる流量に設定する。例えば、チャンバ１００ａに供給される第１処理ガスの流量と同じ流量に設定する。なお、第１処理ガスの分子量と不活性ガスの分子量が異なる場合は、必ずしも同じにする必要は無く、排気コンダクタンスが同等になるような流量に設定すれば良い。なお、ここでは、第４ガス供給部を用いて不活性ガスを供給する様に構成したが、第３ガス供給部から供給する様に構成しても良い。第３ガス供給部から供給する様に構成することによって、配管数を減らすことができる。一方で、第１パージ工程、第２パージ工程、第３パージ工程、第４パージ工程のそれぞれで流量を切り替える必要が発生した場合に流量切替が間に合わなくなる可能性が有る。このような場合においても、第４ガス供給部を設けることによって、ＭＦＣ１３５の流量切り替えの待ち時間を無くすことができる。なお、第４ガス供給部からの処理室２０１への不活性ガス供給を、第１処理ガスの供給流路と同じ流路で構成することによって、チャンバ１００ａの排気コンダクタンスとチャンバ１００ｂの排気コンダクタンスのバランスを保つことが容易となる。なお、コンダクタンスの差異が許容範囲内のときは、異なる流路を用いても良い。
第３パージ工程Ｓ４０３において、各チャンバの処理室２０１をパージする前と後のいずれか若しくは両方で、第１バッファ空間２３２ａをパージする様に構成しても良い。この第１バッファ空間２３２ａのパージでは、チャンバ１００ｂに供給されるパージガスの総量を、チャンバ１００ａに供給されるパージガスの総量と同じになるように構成される。この様に構成することによって、第１バッファ空間２３２ａのパージ工程においてもチャンバ１００ａとチャンバ１００ｂの排気バランスを保つことができるようになる。なお、ここで、第１バッファ空間２３２ａへのパージガスの供給は、第３ガス供給部から第１ガス供給管１１１ａを介して行っても良いし、第４ガス供給部から第１ガス供給管１１１ａを介して行っても良い。
（第４パージ工程Ｓ４０５）
第４パージ工程Ｓ４０５では、チャンバ１００ａで第２処理ガス供給工程Ｓ２０５が行われている間、第４ガス供給部から第２バッファ空間２３２ｂを介して、処理室２０１内に不活性ガスを供給する。具体的には、バルブ１５６ｂを開き、ＭＦＣ１５５ｂで流量調整された不活性ガスを第２ガス供給管１２１ｂを介してチャンバ１００ｂに供給する。なお、ここでは、第４ガス供給部を用いて不活性ガスを供給する様に構成したが、第３ガス供給部から供給するように構成しても良い。また、第４パージ工程Ｓ４０５における不活性ガスの流量は、チャンバ１００ａに供給される第２処理ガスの流量と同じ流量に設定する。なお、第２処理ガスの分子量と不活性ガスの分子量が異なる場合は、必ずしも同じにする必要は無く、排気コンダクタンスが同等になるような流量に調整すれば良い。なお、第４ガス供給部からの処理室２０１への不活性ガスの供給を、第２処理ガスの供給流路と同じ流路で構成することによって、チャンバ１００ａの排気コンダクタンスとチャンバ１００ｂの排気コンダクタンスのバランスを保つことが容易となる。なお、コンダクタンスの差異が許容範囲内のときは、異なる流路を用いても良い。
なお、第４パージ工程Ｓ４０５において、各チャンバの処理室２０１をパージする前と後のいずれか若しくは両方で、第２バッファ空間２３２ｂをパージする様に構成しても良い。この第２バッファ空間２３２ｂのパージでは、チャンバ１００ｂに供給されるパージガスの総量を、チャンバ１００ａに供給されるパージガスの総量と同じになるように構成される。この様に構成することによって、第２バッファ空間２３２ｂのパージ工程においてもチャンバ１００ａとチャンバ１００ｂの排気バランスを保つことができるようになる。なお、ここで、第１バッファ空間２３２ａへのパージガスの供給は、第３ガス供給部から第１ガス供給管１１１ａを介して行っても良いし、第４ガス供給部から第１ガス供給管１１１ａを介して行っても良い。
また、第４パージ工程Ｓ４０５を行っている間、チャンバ１００ａでは第１成膜工程の第２処理ガス供給工程Ｓ２０５が行われている。第２処理ガス供給工程Ｓ２０５で、第２処理ガスを活性化させている場合に、チャンバ１００ａだけに活性化された第２処理ガスを供給した場合は、２つのチャンバ（チャンバ１００ａとチャンバ１００ｂ）で第２処理ガス供給工程Ｓ２０５を行った場合と比べて、チャンバ１００ａにより活性度の高い第２処理ガスが供給されてしまうことが有る。この様な場合には、第４パージ工程Ｓ４０５の間に、ベントライン１７１ｂから、活性化された第２処理ガスを排気するように構成しても良い。この活性化された第２処理ガスの排気量は、第２処理ガス供給工程Ｓ２０５でチャンバ１００ｂに供給される量に相当する量に設定される。なお、ここでは、ベントライン１７１ｂをＭＦＣ１２５ｂの上流側に設けた例を示したが、ＭＦＣ１２５ｂの下流側に設けても良い。下流側に設けることによって、より精密な流量調整を行うことができる。
また、上述では、原料ガスと反応ガスを交互に供給して成膜する方法について記したが、原料ガスと反応ガスの気相反応量や副生成物の発生量が許容範囲内であれば、他の方法にも適用可能である。例えば、原料ガスと反応ガスの供給タイミングが重なる様な方法である。
また、上述では、２つのチャンバを一組とするプロセスモジュールについて説明したがこれに限らず、３つ以上のチャンバを一組とするプロセスモジュールであっても良い。３つ以上の場合は、１つのチャンバへ基板を搬送し、一つのチャンバ以外の少なくとも一つの他のチャンバへ基板を搬送しない場合に、一つのチャンバに処理ガスを供給して、他のチャンバに不活性ガスを供給することによって、上述の効果等を得ることができる。
また、上述では、基板を一枚ずつ処理する枚葉式装置について記したがこれに限らず、処理室に基板を垂直方向または水平方向に複数枚並べるバッチ式装置であっても良い。
また、上述では、成膜処理について記したが、他の処理にも適用可能である。例えば、拡散処理、酸化処理、窒化処理、酸窒化処理、還元処理、酸化還元処理、エッチング処理、加熱処理などが有る。例えば、反応ガスのみを用いて、基板表面や基板に形成された膜をプラズマ酸化処理や、プラズマ窒化処理する際にも本発明を適用することができる。また、反応ガスのみを用いたプラズマアニール処理にも適用することができる。
また、上述では、半導体装置の製造工程について記したが、実施形態に係る発明は、半導体装置の製造工程以外にも適用可能である。例えば、液晶デバイスの製造工程、太陽電池の製造工程、発光デバイスの製造工程、ガラス基板の処理工程、セラミック基板の処理工程、導電性基板の処理工程、などの基板処理が有る。
また、上述では、原料ガスとしてシリコン含有ガス、反応ガスとして酸素含有ガスを用いて、シリコン酸化膜を形成する例を示したが、他のガスを用いた成膜にも適用可能である。例えば、酸素含有膜、窒素含有膜、炭素含有膜、ホウ素含有膜、金属含有膜とこれらの元素が複数含有した膜等が有る。なお、これらの膜としては、例えば、ＳｉＮ膜、ＡｌＯ膜、ＺｒＯ膜、ＨｆＯ膜、ＨｆＡｌＯ膜、ＺｒＡｌＯ膜、ＳｉＣ膜、ＳｉＣＮ膜、ＳｉＢＮ膜、ＴｉＮ膜、ＴｉＣ膜、ＴｉＡｌＣ膜などが有る。これらの膜を成膜するために使われる原料ガスと反応ガスそれぞれのガス特性（吸着性、脱離性、蒸気圧など）を比較して、供給位置やシャワーヘッド２３４内の構造を適宜変更することにより、同様の効果を得ることができる。
＜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＞
一態様によれば、
複数のチャンバを有し、複数設けられた処理ユニットと、
複数枚の基板が格納された格納容器を複数載置可能なロードポートと、
前記ロードポートとロードロック室の間で前記基板を搬送する第１搬送ロボットと、
前記ロードロック室と前記チャンバとの間で前記基板を搬送する第２搬送ロボットと、
を有し、
Ｘ番目（Ｘは整数）の前記格納容器に収容された最後の基板を、ｍ番目（ｍは整数）の前記処理ユニットの内、基板が無い状態の複数の前記チャンバの内の一つのチャンバに搬送し、
Ｘ＋１番目の前記格納容器に収容された複数の基板の内の最初に搬送する基板を、ｍ＋１番目の処理ユニットの内の複数の前記チャンバのいずれかに搬送するように、
前記第１搬送ロボットと前記第２搬送ロボットとを制御する制御部と、
を有する基板処理装置、または、半導体装置の製造装置が提供される。
＜付記２＞
付記１に記載の装置であって、好ましくは、
前記制御部は、
前記Ｘ番目の前記格納容器に収容された最後の基板が搬送されたｎ番目（ｎは整数）のチャンバを記録し、
前記Ｘ＋１番目の格納容器に収容された複数の基板の内の最後の基板を、ｎ＋１番目のチャンバに搬送するように前記第２搬送ロボットを制御する様に構成される。
＜付記３＞
付記１または２に記載の装置であって、好ましくは、
前記ロードロック室に複数の載置面が設けられ、
前記制御部は、
奇数番目の格納容器に収容された最後の基板を載置させる前記載置面と、偶数番目の格納容器に収容された最後の基板を載置させる前記載置面とを、異ならせるように、前記第１搬送ロボットを制御する様に構成される。
＜付記４＞
付記１乃至３のいずれかに記載の装置であって、好ましくは、
前記ロードロック室に第１載置面と第２載置面と、が設けられ、
前記制御部は、奇数（２Ｘ−１）番目の前記格納容器内の４Ｙ−１番目の基板を前記第１載置台面に搬送し、
偶数（２Ｘ）番目の前記格納容器内の４Ｙ−３番目の基板を前記第２載置面に搬送する様に前記第１搬送ロボットを制御するように構成される。
＜付記５＞
付記１乃至４のいずれかに記載の装置であって、好ましくは、
前記チャンバは偶数台設けられる。
＜付記６＞
付記３乃至５のいずれかに記載の装置であって、好ましくは、
前記第２搬送ロボットは、前記基板を保持するエンドエフェクタを２つ設けられたアームを有する。
＜付記７＞
付記６に記載の装置であって、好ましくは、
前記制御部は、
前記ロードロック室内の前記基板を前記第２搬送ロボットで保持して前記処理ユニットに搬送するように構成される。
＜付記８＞
更に他の態様によれば、
複数のチャンバを有し、複数設けられた処理ユニットと、
複数枚の基板が格納された格納容器を複数載置可能なロードポートと、
前記ロードポートとロードロック室との間で前記基板を搬送する第１搬送ロボットと、
前記ロードロック室と前記チャンバとの間で前記基板を搬送する第２搬送ロボットと、
を有する装置であって、
Ｘ番目（Ｘは整数）の前記格納容器に収容された最後の基板を、ｍ番目（ｍは整数）の前記処理ユニットの内、基板が無い状態の複数の前記チャンバの内の一つのチャンバに搬送する工程と、
Ｘ＋１番目の前記格納容器に収容された複数の基板の内の最初に搬送する基板を、ｍ＋１番目の処理ユニットの内の複数の前記チャンバのいずれかに搬送する工程と、
を有する基板処理方法、または、半導体装置の製造方法が提供される。
＜付記９＞
付記８に記載の方法であって、好ましくは、
前記格納容器に収容された前記基板が奇数枚のとき、
前記Ｘ番目の前記格容器に収容された最後の基板が搬送されたｎ番目（ｎは整数）のチャンバを記録する工程と、
前記Ｘ＋１番目の格納容器に収容された複数の基板の内の最後の基板を、ｎ＋１番目のチャンバに搬送する工程と、
を有する。
＜付記１０＞
付記８または９に記載の方法であって、好ましくは、
前記ロードロック室に複数の載置面が設けられ、
奇数（２Ｘ−１）番目の格納容器に収容された最後の基板を載置させる前記載置面と、偶数（２Ｘ）番目の格納容器に収容された最後の基板を載置させる前記載置面とを異ならせる工程と、を有する。
＜付記１１＞
付記８乃至１０のいずれかに記載の方法であって、好ましくは、
前記ロードロック室に第１載置面と第２載置面と、が設けられ、
前記制御部は、奇数（２Ｘ−１）番目の前記格納容器内の４Ｙ−１番目の基板を前記第１載置面に搬送する工程と、
偶数（２Ｘ）番目の前記格納容器内の４Ｙ−３番目の基板を前記第２載置面に搬送する工程と、
を有する。
＜付記１２＞
付記８乃至１１のいずれかに記載の方法であって、好ましくは、
前記処理ユニットの内、前記基板が搬送されたチャンバに処理ガスを供給する工程と、
前記処理ガスを供給する工程と並行して、前記処理ユニットの内、前記基板が搬送されなかったチャンバで、不活性ガスを供給する工程と、
を行う。
＜付記１３＞
付記１２に記載の方法であって、好ましくは、
前記処理ガスを供給する工程を行うチャンバの排気コンダクタンスと、
前記不活性ガスを供給する工程を行うチャンバの排気コンダクタンスとを、同じにする工程と、を有する。
＜付記１４＞
更に他の態様によれば、
複数のチャンバを有し、複数設けられた処理ユニットと、
複数枚の基板が格納された格納容器を複数載置可能なロードポートと、
前記ロードポートとロードロック室との間で前記基板を搬送する第１搬送ロボットと、
前記ロードロック室と前記チャンバとの間で前記基板を搬送する第２搬送ロボットと、
を有する装置であって、
Ｘ番目（Ｘは整数）の前記格納容器に収容された最後の基板を、ｍ番目（ｍは整数）の前記処理ユニットの内、基板が無い状態の複数の前記チャンバの内の一つのチャンバに搬送させる手順と、
Ｘ＋１番目の前記格納容器に収容された複数の基板の内の最初に搬送する基板を、ｍ＋１番目の処理ユニットの内の複数の前記チャンバのいずれかに搬送させる手順と、
をコンピュータに実行させるプログラム、または、該プログラムが記録された記録媒体が提供される。
＜付記１５＞
更に他の態様によれば、
基板を処理するチャンバと、
前記チャンバを複数備える処理ユニットと、
前記処理ユニットが複数接続される真空搬送室と、
前記真空搬送室に接続されるロードロック室と、
複数枚の基板が格納された格納容器を複数載置可能なロードポートと、
前記ロードロック室と前記ロードポートとの間に設けられ、第１搬送ロボットを有する大気搬送室と、
前記真空搬送室に設けられ、前記ロードロック室と前記チャンバとの間で前記基板を搬送する第２搬送ロボットと、
を有し、
前記格納容器に収容された複数の基板を前記複数のチャンバに順番に配して処理する場合に、
Ｘ番目（Ｘは整数）の前記格納容器に収容された最後の基板を、ｍ番目（ｍは整数）の前記処理ユニットの内、基板が無い状態の複数の前記チャンバの内の一つのチャンバに搬送し、
Ｘ＋１番目の前記格納容器に収容された複数の基板の内の最初に搬送する基板を、ｍ＋１番目の処理ユニットの内の複数の前記チャンバのいずれかに搬送するように、
前記第１搬送ロボットと前記第２搬送ロボットとを制御する制御部と、
を有する基板処理装置、または、半導体装置の製造装置が提供される。
＜付記１６＞
更に他の態様によれば、
基板を処理するチャンバと、
前記チャンバを複数備える処理ユニットと、
前記処理ユニットが複数接続される真空搬送室と、
前記真空搬送室に接続されるロードロック室と、
複数枚の基板が格納された格納容器を複数載置可能なロードポートと、
前記ロードロック室と前記ロードポートとの間に設けられ、第１搬送ロボットを有する大気搬送室と、
前記真空搬送室に設けられ、前記ロードロック室と前記チャンバとの間で前記基板を搬送する第２搬送ロボットと、
を有する装置であって、
前記格納容器に収容された複数の基板を前記複数のチャンバに順番に配して処理する場合に、
Ｘ番目（Ｘは整数）の前記格納容器に収容された最後の基板を前記格納容器から前記チャンバに搬送した処理ユニットの番号ｍを記録する工程と（ｍは整数）、
Ｘ＋１番目の前記格納容器に収容された前記基板をｍ＋１番目の処理ユニットから搬送開始する工程と、
を有する半導体装置の製造方法が提供される。
１００・・・チャンバ
１１０・・・プロセスモジュール
２００・・・ウエハ（基板）
２０１・・・処理室
２０２・・・処理容器
２１１・・・載置面
２１２・・・基板載置台
２１５・・・外周面
２３２ａ・・・第１バッファ空間
２３２ｂ・・・第２バッファ空間
２３４・・・シャワーヘッド
２３４ａ・・・第１の分散孔
２３４ｂ・・・第２の分散孔
２３４ｃ・・・第３の分散孔
２３４ｄ・・・第４の分散孔
２４１ａ・・・第１ガス導入口
２４１ｂ・・・第２ガス導入口
１０００・・・基板処理システム
１１００・・・ＩＯステージ
１２００・・・大気搬送室
１２２０・・・第１搬送ロボット（大気搬送ロボット）
１３００・・・ロードロック室
１４００・・・真空搬送室
１７００・・・第２搬送ロボット（真空搬送ロボット）

Claims (8)

  1. 基板を処理するチャンバと、
    前記チャンバを複数備える処理ユニットと、
    前記処理ユニットが複数接続される真空搬送室と、
    前記真空搬送室に接続されるロードロック室と、
    複数枚の基板が格納された格納容器を複数載置可能なロードポートと、
    前記ロードロック室と前記ロードポートとの間に設けられ、第１搬送ロボットを有する大気搬送室と、
    前記真空搬送室に設けられ、前記ロードロック室と前記チャンバとの間で前記基板を搬送する第２搬送ロボットと、を有し、
    Ｘ番目（Ｘは整数）の前記格納容器に収容された最後の基板を、ｍ番目（ｍは整数）の前記処理ユニットの内、基板が無い状態の複数の前記チャンバの内の一つのチャンバに搬送し、
    前記Ｘ番目の前記格納容器に収容された最後の基板が搬送されたｎ番目（ｎは整数）のチャンバを記録し、
    Ｘ＋１番目の前記格納容器に収容された複数の基板の内の最初に搬送する基板を、ｍ＋１番目の処理ユニットの内の複数の前記チャンバのいずれかに搬送し、
    前記Ｘ＋１番目の前記格納容器に収容された複数の基板の内の最後の基板を、ｎ＋１番目のチャンバに搬送するように、
    前記第１搬送ロボットと前記第２搬送ロボットとを制御する制御部と、を有する基板処理装置。
  2. 前記ロードロック室に複数の載置面が設けられ、
    前記制御部は、
    奇数番目の格納容器に収容された最後の基板を載置させる前記載置面と、偶数番目の格納容器に収容された最後の基板を載置させる前記載置面とを、異ならせるように、前記第１搬送ロボットを制御する請求項１に記載の基板処理装置。
  3. 前記ロードロック室に第１載置面と第２載置面と、が設けられ、
    前記制御部は、奇数番目の前記格納容器内の４Ｙ−１番目の基板を前記第１載置面に搬送し（Ｙは整数）、
    偶数番目の前記格納容器内の４Ｙ−３番目の基板を前記第２載置面に搬送する様に前記第１搬送ロボットを制御する請求項１または２に記載の基板処理装置。
  4. 基板を処理するチャンバと、
    前記チャンバを複数備える処理ユニットと、
    前記処理ユニットが複数接続される真空搬送室と、
    前記真空搬送室に接続されるロードロック室と、
    複数枚の基板が格納された格納容器を複数載置可能なロードポートと、
    前記ロードロック室と前記ロードポートとの間に設けられ、第１搬送ロボットを有する大気搬送室と、
    前記真空搬送室に設けられ、前記ロードロック室と前記チャンバとの間で前記基板を搬送する第２搬送ロボットと、を有する基板処理装置において半導体装置を製造する方法であって、
    Ｘ番目（Ｘは整数）の前記格納容器に収容された最後の基板を、ｍ番目（ｍは整数）の前記処理ユニットの内、基板が無い状態の複数の前記チャンバの内の一つのチャンバに搬送する工程と、
    前記Ｘ番目の前記格納容器に収容された最後の基板が搬送されたｎ番目（ｎは整数）のチャンバを記録する工程と、
    Ｘ＋１番目の前記格納容器に収容された複数の基板の内の最初に搬送する基板を、ｍ＋１番目の処理ユニットの内の複数の前記チャンバのいずれかに搬送する工程と、
    前記Ｘ＋１番目の前記格納容器に収容された複数の基板の内の最後の基板を、ｎ＋１番目のチャンバに搬送する工程と、
    を有する半導体装置の製造方法。
  5. 前記ロードロック室に複数の載置面が設けられ、
    奇数番目の格納容器に収容された最後の基板を載置させる前記載置面と、偶数番目の格納容器に収容された最後の基板を載置させる前記載置面とを異ならせる工程と、を有する請求項４に記載の半導体装置の製造方法。
  6. 前記ロードロック室に第１載置面と第２載置面と、が設けられ、
    前記制御部は、奇数番目の前記格納容器内の４Ｙ−１番目の基板を前記第１載置面に搬送する工程と、
    偶数番目の前記格納容器内の４Ｙ−３番目の基板を前記第２載置面に搬送する工程と、
    を有する請求項４または５に記載の半導体装置の製造方法。
  7. 基板を処理するチャンバと、
    前記チャンバを複数備える処理ユニットと、
    前記処理ユニットが複数接続される真空搬送室と、
    前記真空搬送室に接続されるロードロック室と、
    複数枚の基板が格納された格納容器を複数載置可能なロードポートと、
    前記ロードロック室と前記ロードポートとの間に設けられ、第１搬送ロボットを有する大気搬送室と、
    前記真空搬送室に設けられ、前記ロードロック室と前記チャンバとの間で前記基板を搬送する第２搬送ロボットと、を有する基板処理装置において半導体装置を製造する方法であって、
    Ｘ番目（Ｘは整数）の前記格納容器に収容された最後の基板を、ｍ番目（ｍは整数）の前記処理ユニットの内、基板が無い状態の複数の前記チャンバの内の一つのチャンバに搬送させる手順と、
    前記Ｘ番目の前記格納容器に収容された最後の基板が搬送されたｎ番目（ｎは整数）のチャンバを記録させる手順と、
    Ｘ＋１番目の前記格納容器に収容された複数の基板の内の最初に搬送する基板を、ｍ＋１番目の処理ユニットの内の複数の前記チャンバのいずれかに搬送させる手順と、
    前記Ｘ＋１番目の前記格納容器に収容された複数の基板の内の最後の基板を、ｎ＋１番目のチャンバに搬送させる手順と、
    をコンピュータに実行させるプログラム。
  8. 基板を処理するチャンバと、
    前記チャンバを複数備える処理ユニットと、
    前記処理ユニットが複数接続される真空搬送室と、
    前記真空搬送室に接続されるロードロック室と、
    複数枚の基板が格納された格納容器を複数載置可能なロードポートと、
    前記ロードロック室と前記ロードポートとの間に設けられ、第１搬送ロボットを有する大気搬送室と、
    前記真空搬送室に設けられ、前記ロードロック室と前記チャンバとの間で前記基板を搬送する第２搬送ロボットと、を有する基板処理装置において半導体装置を製造する方法であって、
    Ｘ番目（Ｘは整数）の前記格納容器に収容された最後の基板を、ｍ番目（ｍは整数）の前記処理ユニットの内、基板が無い状態の複数の前記チャンバの内の一つのチャンバに搬送させる手順と、
    前記Ｘ番目の前記格納容器に収容された最後の基板が搬送されたｎ番目（ｎは整数）のチャンバを記録させる手順と、
    Ｘ＋１番目の前記格納容器に収容された複数の基板の内の最初に搬送する基板を、ｍ＋１番目の処理ユニットの内の複数の前記チャンバのいずれかに搬送させる手順と、
    前記Ｘ＋１番目の前記格納容器に収容された複数の基板の内の最後の基板を、ｎ＋１番目のチャンバに搬送させる手順と、
    をコンピュータに実行させるプログラムが記録された記録媒体。
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