JP6778729B2 - 基板処理装置、半導体装置の製造方法及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、基板処理装置、半導体装置の製造方法及びプログラムに関する。

一般に、半導体装置の製造工程で用いられる縦型基板処理装置は、ウエハを処理する処理室の下方側に、基板保持具へのウエハの装填および脱装を行う移載室が配設される。移載室内には、一側の側壁に沿ってクリーンユニットが設置されている。クリーンユニットから移載室内にクリーンエアを吹き出すことで、移載室内にエアフローが形成されるようになっている（例えば特許文献１参照）。

特開２００２−１７５９９９号公報

しかしながら、上述した従来技術による移載室の構成では、基板処理装置を小型化することが困難な場合がある。

本発明の目的は、基板処理装置を小型化することが可能な技術を提供することにある。

本発明の一態様によれば、
基板を基板保持具に移載する移載室と、
前記移載室内の上部領域に第１ガス供給口からガスを供給する上部ガス供給機構と、
前記上部ガス供給機構の下方に前記上部ガス供給機構と隣接して設置され、前記移載室
内の下部領域に第２ガス供給口からガスを供給する下部ガス供給機構と、を備え、
前記上部ガス供給機構は、
第１ガス供給口の背面に形成された第１バッファ室と、
前記第１バッファ室の両側面に一対形成され、前記下部ガス供給機構の下端まで延在す
る上部ダクトと、
前記上部ダクトの下端に設置された第１送風部と、を有し、
前記下部ガス供給機構は、
第２ガス供給口の背面に形成された第２バッファ室と、
前記第２バッファ室の下面に形成された下部ダクトと、
前記下部ダクトの下端に設置された第２送風部と、を有する技術が提供される。

本発明によれば、基板処理装置を小型化することが可能となる。

本発明の一実施形態で好適に用いられる基板処理装置の概略構成例を示す斜透視図である。 本発明の一実施形態にかかる基板処理装置に用いられる処理炉の構成例を示す縦断面図である。 本発明の第１実施形態で好適に用いられる基板処理装置の移載室の構成例とガスフローを示す縦断面図である。 (ａ)本発明の第１実施形態で好適に用いられる基板処理装置の移載室のガス供給機構の構成例を示す平面図である。(ｂ) ガス供給機構の構成例を示す側面図である。 図３のａ−ａ断面概略図である。 図３のｃ−ｃ断面概略図である。 本発明の第１実施形態で好適に用いられるクリーンユニットの斜視図である。 （ａ）第１クリーンユニットのガス流れを説明するための概略図である。（ｂ）第２クリーンユニットのガス流れを説明するための概略図である。 風向板を説明するための図である。 クリーンユニットに風向板を設置した図である。 従来構成を説明するための図である。

＜本発明の一実施形態＞
以下に、本発明の一実施形態について、主に図１〜２を用いて説明する。

（１）基板処理装置の構成
図１に示すように、基板処理装置１０は、内部に処理炉４０等の主要部が配置される筐体１２を備えている。筐体１２の正面側には、ポッドステージ１８が配置される。ポッドステージ１８は、図示しない外部搬送装置との間で、ウエハ（基板）１４を収納する基板収納具としてのフープ（ポッド）１６の授受を行う。

筐体１２内の正面側であって、ポッドステージ１８に対向する位置には、ポッド搬送装置２０、ポッド棚２２、ポッドオープナ２４が配置される。ポッド搬送装置２０は、ポッドステージ１８とポッド棚２２とポッドオープナ２４との間でポッド１６を搬送するように構成される。ポッド棚２２は、複数段の棚板を有し、ポッド１６を複数個載置した状態で保持する。

ポッドオープナ２４よりも筐体１２内の背面側には、基板搬送室８０と移載室５０とが隣接して形成される。移載室５０については、詳細を後述する。

基板搬送室８０内には、基板搬送機構としての基板移載機２８が配置される。移載室５０内には、基板保持具としてのボート３０とが配置されている。
基板移載機２８は、ウエハ１４を取り出すことができるアーム（ツィーザ）３２を有し、アーム３２を上下回転動作させることにより、ポッドオープナ２４に載置されたポッド１６とボート３０との間で、ウエハ１４を搬送させるように構成される。
ボート３０は、複数枚（例えば、２５枚〜１５０枚程度）のウエハ１４を、水平姿勢で、縦方向に多段保持するように構成されている。ボート３０の下方には、断熱部７５が設置される。断熱部７５は、例えば、石英やＳｉＣ等の断熱効果を有する耐熱性材料で形成され、例えば、断熱板７４により構成される。なお、断熱板７４を設けずに、筒状の部材として構成された断熱筒を断熱部７５として設けてもよい。ボート３０及び断熱板７５は、昇降機構としてのボートエレベータ３４によって、昇降されるように構成されている。

筐体１２内の背面側上部、すなわち移載室５０の上方側には、処理炉４０が配置されている。処理炉４０内には、ボート３０が下方から搬入される。

移載室５０の天井には、ボート３０が通過し得る形状および大きさで、後述する処理室４２内に連通するウエハ搬入出口５１が設けられる。

（処理炉）
図２に示すように、処理炉４０は、略円筒形状の反応管４１を備えている。反応管４１は、例えば石英（ＳｉＯ２）や炭化珪素（ＳｉＣ）等の耐熱性を有する非金属材料から構成され、上端部が閉塞され、下端部が開放された形状に構成される。

反応管４１の内部には、処理室４２が形成される。処理室４２内に収容されるボート３０は、回転機構４３によって回転軸４４を回転させることで、複数のウエハ１４を搭載した状態で回転可能に構成される。

反応管４１の下方には、この反応管４１と同心円状にマニホールド４５が配設される。マニホールド４５は、例えばステンレス鋼等の金属材料から構成された円筒形状である。このマニホールド４５により、反応管４１は、下端部側から縦向きに支持される。マニホールド４５の下端部は、シールキャップ４６またはシャッター６４により気密に封止されるように構成されている。シールキャップ４６およびシャッター６４の上面には、処理室４２内を気密に封止するＯリング等の封止部材４６ａが設けられている。マニホールド４５には、処理室４２内に処理ガスやパージガス等を導入するためのガス導入管４７と、処理室４２内のガスを排気するための排気管４８とが、それぞれ接続されている。

ガス導入管４７には上流方向から順に、処理ガスの流量を制御する流量制御器（流量制御部）であるマスフローコントローラ（ＭＦＣ）および開閉弁であるバルブが設けられる。ガス導入管４７の先端にはノズルが接続され、ＭＦＣ、バルブ、ノズルを介して処理室４２内に処理ガスが供給される。

排気管４８は処理室４２内の圧力を検出する圧力検出器(圧力検出部)としての圧力センサおよび圧力調整器（圧力調整部）としてのＡＰＣ（Ａｕｔｏ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）バルブを介して、真空排気装置としての真空ポンプに接続される。

反応管４１の外周には、反応管４１と同心円状に加熱手段（加熱機構）としてのヒータユニット４９が配されている。

反応管４１内には、温度検出器としての温度センサが設置されている。温度センサにより検出された温度情報に基づきヒータ４９への通電具合を調整することで、処理室４２内の温度が所望の温度分布となるように構成されている。

回転機構４３、ボートエレベータ３４、ＭＦＣ、バルブ、ＡＰＣバルブおよびガス供給機構には、これらを制御するコントローラ１２１が接続される。コントローラ１２１は、例えば、ＣＰＵを備えたマイクロプロセッサ（コンピュータ）からなり、基板処理装置１０の動作を制御するよう構成される。コントローラ１２１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１２２が接続されている。

コントローラ１２１には記憶媒体としての記憶部１２３が接続されている。記憶部１２３には、基板処理装置１０の動作を制御する制御プログラムや、処理条件に応じて基板処理装置１０の各構成部に処理を実行させるためのプログラム（レシピとも言う）が、読み出し可能に格納される。

記憶部１２３は、コントローラ１２１に内蔵された記憶装置（ハードディスクやフラッシュメモリ）であってもよいし、可搬性の外部記録装置（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等の光磁気ディスク、ＵＳＢメモリやメモリカード等の半導体メモリ）であってもよい。また、コンピュータへのプログラムの提供は、インターネットや専用回線等の通信手段を用いて行ってもよい。プログラムは、必要に応じて、入出力装置１２２からの指示等にて記憶部１２３から読み出され、読み出されたレシピに従った処理をコントローラ１２１が実行することで、基板処理装置１０は、コントローラ１２１の制御のもと、所望の処理を実行する。

（２）基板処理工程
次に、本実施形態にかかる基板処理装置１０を用いて、半導体デバイス製造の一工程として、基板上に膜を形成する処理（成膜処理）について説明する。ここでは、ウエハ１４に対して、原料ガスとしてＤＣＳ（ＳｉＨ２ Ｃｌ２ ：ジクロロシラン）ガスと、反応ガスとしてＯ２ （酸素）ガスとを供給することで、ウエハ１４上にシリコン酸化（ＳｉＯ２）膜を形成する例について説明する。なお、以下の説明において、基板処理装置１０を構成する各部の動作はコントローラ１２１により制御される。

基板移載機２８が、ポッド１６からウエハ１４を取り出しボート３０に移載する（ウエハチャージ）。この時、後述するガス供給機構より移載室５０内へガスを供給する。

（搬入工程）
次に、処理室４２下部のウエハ搬入出口５１を閉塞しているシャッター６４をシャッター６４が収納される収納部６５へ退避させ、処理室４２のウエハ搬入出口５１を開ける。続いて、ボートエレベータによってボート３０を上昇させて、移載室５０内から処理室４２内へ搬入する（ボートローディング）。これにより、シールキャップ４６は、封止部材４６ａを介してマニホールド４５の下端をシールした状態となる。

（処理工程）
排気管４８を用いて処理室４２内の排気を行い、処理室４２内が所望の圧力（真空度）となるようにする。そして、ヒータユニット４９を用いて処理室４２内に対する加熱を行うとともに、回転機構４３を動作させてボート３０を回転させる。さらに、ガス導入管４７により処理室４２内へＤＣＳガスと、Ｏ２ガスを供給する。これにより、ウエハ１４の表面にＳｉＯ２膜が形成される。

成膜処理後は、処理室４２内への不活性ガスの供給し、処理室４２内を不活性ガスで置換するとともに、処理室４２内の圧力を常圧に復帰させる。

（搬出工程）
ボートエレベータ３４によって、シールキャップ４６を下降させてマニホールド４５の下端を開口させるとともに、ボート３０をマニホールド４５の下端から処理室４２外へ搬出（ボートアンローディング）する。その後、処理室４２のウエハ搬入出口５１をシャッター６４で閉塞する。ガス供給機構より移載室５０内へガスを供給し、ボート３０に支持されたウエハ１４が冷えるまで、ボート３０を移載室５０内の所定位置で待機させる。

（移載工程）
待機させたボート３０のウエハ１４が所定温度（例えば室温程度）まで冷やされると、ウエハ１４を、基板移載機２８によってボート３０から取り出してポッド１６へ移載する（ウエハディスチャージ）。この時、ガス供給機構による移載室５０内へのガスの供給は継続する。

このようにして、本実施形態にかかる基板処理装置１０による基板処理工程の一連の処理動作が完了する。

（３）移載室の構成
次に、本実施形態にかかる移載室５０の構成について図３〜６を用いて説明する。

（移載室）
図３に示すように、移載室５０は、天井、床および四方を囲う側壁によって、平面四角形状に構成される。ただし、必ずしも平面四角形状に限定されることはなく、平面多角形状（例えば、平面三角形状、平面五角形状等）に構成されていればよい。また、移載室５０内は、ロードロック室や窒素パージボックス等を構成している必要はなく、大気雰囲気でもよい。

移載室５０内にボート３０が待機している状態において、ウエハ１４（ボート３０）が位置する基板領域を上部領域６０、断熱部７５が位置する断熱部領域を下部領域６１とする。

（ガス供給機構）
移載室５０の一側面には、クリーンユニット（ガス供給機構）が設置される。クリーンユニットは、その内部で上部クリーンユニット（上部ガス供給機構）５２ａおよび下部クリーンユニット（下部ガス供給機構）５２ｂに上下で分割される。上部クリーンユニット５２ａと下部クリーンユニット５２ｂは上下に隣り合うように配置される。また、移載室５０の周囲に位置する空間には、後述する第１循環路８１および第２循環路８２が形成される。

上部クリーンユニット５２ａは、当該移載室５０内の上部空間である、上部領域６０にガスを供給するよう構成される。下部クリーンユニット５２ｂは、当該移載室５０内の下部空間である下部領域６１にガスを供給するよう構成される。

本実施形態においては、クリーンエアとしてのガスとして不活性ガスを用いるが、外部雰囲気をガスとして用いても良い。外部雰囲気を用いたとしても、外部雰囲気を後述するフィルタ５９ａ、５９ｂに通すことで清浄雰囲気（クリーンエア）とすることができる。なお、本明細書においてガス供給機構という言葉を用いた場合は、上部クリーンユニット５２ａのみを含む場合、下部クリーンユニット５２ｂのみを含む場合、または、その両方を含む場合がある。

（上部クリーンユニット）
図４（ａ）に示すように、上部クリーンユニット５２ａは、上流側から順に、送風部である第１ファンとしてのファン５６ａと、ガス経路の一部である第１ダクトとしてのダクト９０ｃと、ガスの拡散空間である第1バッファ室としてのバッファエリア５８ａと、フィルタ部５９ａと、ガス供給口６７ａとで構成される。ここでは、ファン５６ａは複数、例えば、２つ設置される。ダクト９０ｃはファン５６ａから送風されたガスをバッファエリア５８ａの側面からバッファエリア５８ａ内へ流すガス経路である。ここでは、一対のファン５６ａに対応するように２つのダクト９０ｃが形成される。バッファエリア５８ａはダクト９０ｃと連通し、ガスを上部領域６０に均一に供給するための拡散空間である。フィルタ部５９ａは、ガスに含まれるパーティクルを取り除くように構成される。

図４（ａ）、（ｂ）に示すように、ダクト９０ｃは、バッファエリア５８ａの左右両側面に沿って上下方向に上部クリーンユニット５２ａの上端まで延在した空間であり、バッファエリア５８ａの左右両側方からバッファエリア５８ａ内へガスを供給するように構成される。このように、バッファエリア５８ａの両側面からガスを供給することにより、バッファエリア５８ａ内におけるガスの供給ムラを防ぐことが可能となる。なお、ファン５６ａは上部クリーンユニット５２ａの下端部に設置される。また、ダクト９０ｃは、断面積が上方へ向かうにつれて徐々に小さくなり、所定位置（バッファエリア５８ａとバッファエリア５８ｂとの境界位置）から上方では断面積が一定となるように構成される。このような構成により、断面積一定部分（バッファエリア５８ａの側方部分）でガスの流速を上げることができ、バッファエリア５８ａまで（第１ダクト９０ｃの上端まで）ガスを送出することができるため、上部まで十分なガス量を供給することができる。

（下部クリーンユニット）
下部クリーンユニット５２ｂは、上流側から順に、ガスを送風する送風部である第２ファンとしてのファン５６ｂと、ファン５６ｂから送風されたガスを第２バッファ室としてのバッファエリア５８ｂへ流すガス経路である第２ダクトとしてのダクト９０ｅと、ダクト９０ｅに連通し、ガスを下部領域６１に均一に供給するための拡散空間であるバッファエリア５８ｂと、ガスに含まれるパーティクルを取り除くフィルタ部５９ｂと、フィルタ部５９ｂを経由したガスを下部領域６１に吹き出すガス供給口６７ｂとで構成される。ダクト９０ｅはバッファエリア５８ｂの下面に形成された空間であり、バッファエリア５８ｂの下面側からバッファエリア５８ｂ内へガスを供給するように構成されている。第２ダクト９０ｅは縦断面視において、漏斗状に形成される。すなわち、ファン５６ｂ方向から第２バッファ室５８ｂの底面（連通部）に近づくにつれて、断面積が徐々に大きくなるように形成される。ファン５６ｂは下部クリーンユニット５２ｂの下端部に、上部クリーンユニット５２ａの２つのファン５６ａと隣接し、挟まれるように設置されている。換言すると、上部クリーンユニット５２ａの２つのファン５６ａは、下部クリーンユニット５２ｂのファン５６ｂの両側に１つずつ設置されている。

このように、ガス供給機構を上部領域６０と下部領域６１との境界部分において上下に分割し、それぞれが独立したガス経路を有するように、ガス供給機構を構成している。また、第１バッファ室であるバッファエリア５８ａの方が第２バッファ室であるバッファエリア５８ｂよりも大きく構成される。この構成により、上部領域６０と下部領域６１とで、それぞれ異なるガスフローを形成したり、それぞれ異なる流量や流速でガスを供給したりすることができる。ここで、フィルタ部５９ａ、５９ｂは、例えばケミカルとＰＴＦＥの２層から構成されている。

（排気部）
図３に示すように、上部クリーンユニット５２ａの対面側には、側面排気部が設けられる。側面排気部は、主に、後述する第1の排気口としての上部排気口５３ａ、第２の排気口としての下部排気口５３ｂから構成される。なお、排気ダクト９０ａ、第１のラジエタ１００ａ、排気ダクト９０ｂ、第２のラジエタ１００ｂを側面排気部に含めて考えても良い。上部クリーンユニット５２ａから上部領域６０へ供給されたガスは、上部領域６０内を冷却、パージし、排気部５３ａ、５３ｂより排気される。

排気口５３ａは、上部クリーンユニット５２ａとボート３０を挟んで対面する一側面のうち、上部領域６０の上方に設置される。本実施形態においては、排気口５３ａが設けられる一側面にはボートエレベータ３４が上下方向に延びて設置される。第１の排気口５３ａから排気されたガスは、ダクト９０ａを流れる。第２の排気口５３ｂの位置で、ダクト９０ａは狭められている。ダクト９０ａ内において、ガスはラジエタ１００ａを通り冷却され、第２の排気口５３ｂの側部を通り、移載室５０の下部へ送られる。

排気口５３ｂは、上部クリーンユニット５２ａとボート３０を挟んで対面する一側面のうち、上部領域６０の下方に設置される。排気口５３ｂから排気されたガスは、ダクト９０ｂを流れる。ダクト９０ｂ内において、ガスはラジエタ１００ｂを通り冷却され、移載室５０の下部でダクト９０ａから排気されたガスと合流する。合流したガスは、更に後述する下部領域６１から排気されたガスと合流する。このように、上部領域６０に２つの排気口５３ａ、５３ｂを設けることによって、上部領域６０に供給されたガスを速やかに排気することが可能となる。

次に、下部領域６１の排気について説明する。図６に示すように、平面視において、ボート３０の前後の床面には、底面排気部６８が設けられる。底面排気部６８は主に、前側排気口（第３の排気口）６８ａ、後側排気口（第４の排気口）６８ｂから構成される。排気口６８ａ、６８ｂは、移載室の床面角部に沿って、長方形状に形成される。下部クリーンユニット５２ｂから下部領域６１へ供給されたガスは、下部領域６１内を冷却、パージし、排気部６８より排気される。排気部６８より排気されたガスは、ダクト９０ｆを流れ、ダクト９０ｆ内であって、前側排気口６８ａ及び後側排気口６８ｂの下部に設けられた第３のラジエタ１００ｃ、第４のラジエタ１００ｄで冷却され、移載室５０の下部へ排気される。下部領域６１から排気されたガスは、移載室５０の下部にて、前述した上部領域６０から排気されたダクト９０ａ、９０ｂを通過したガスと合流する。合流したガスは第５のラジエタ１００ｅにて再度冷却される。この後、ガスは上部クリーンユニット５２ａ、下部クリーンユニット５２ｂへ送られ上部領域６０、下部領域６１へ再供給される。

（循環路）
移載室５０内から排気されたガスは、実線矢印で示す第１循環路８１及び破線矢印で示す第２循環路８２を経由して再び移載室５０内に供給される。第１循環路８１は、排気口５３ａ及び排気口５３ｂによって上部領域６０から排気されたガスを上部クリーンユニット５２ａから再び上部領域６０へ供給するガス経路である。第２循環路８２は、前側排気口６８ａ及び後側排気口６８ｂによって下部領域６１から排気されたガスを下部クリーンユニット５２ｂから再び下部領域６１へ供給するガス経路である。本明細書において循環路という言葉を用いた場合は、第１循環路８１のみを含む場合、第２循環路８２のみを含む場合、または、その両方を含む場合がある。

第１循環路８１は、主にダクト９０ａ、９０ｂ、９０ｃ、９０ｄにより構成される。ダクト９０ａは、排気口５３ａとダクト９０ｄとを連通する経路であって、内部には、ラジエタ１００ａが設けられる。ダクト９０ｂは排気口５３ｂとダクト９０ｄとを連通する経路であって、内部には、ラジエタ１００ｂが設けられる。なお、上部クリーンユニット５２ａおよび側面排気部を第１循環路８１に含めて考えても良い。

第２循環路８２は、主にダクト９０ｆ、９０ｅにより構成される。ダクト９０ｆは排気口６８ａ、６８ｂとダクト９０ｄを連通する経路であって、内部にはラジエタ１００ｃ、１００ｄが設けられる。ダクト９０ｄは、移載室５０の下面の下側に形成された空間である。なお、下部クリーンユニット５２ｂおよび底面排気部６８を第２循環路８２に加えて考
えても良い。

ダクト９０ｄにおいて、第１循環路８１と第２循環路８２とは一時的に合流している。すなわち、それぞれの経路の途中においてその一部分が同一経路（合流経路）を取るよう構成される。つまり、ダクト９０ｄは、ダクト９０ａ、ダクト９０ｂとクリーンユニット５２ａおよびクリーンユニット５２ｂとを連通するよう構成される。第２循環路８２は、ダクト９０ｄ以外の部分において、第１循環路８１から独立したガス経路が形成されている。第２循環路８２の総経路の長さは、第１循環路８１よりも総経路の長さよりも短くなっている。

図３に示すように、ダクト９０ｄにはガスを冷却する冷却ユニットであるラジエタ１００ｅが配置されている。また、ダクト９０ｄとクリーンユニット５２ａ、５２ｂとの連通部分、すなわち、ダクト９０ｄの端部であってクリーンユニット５２ａ、５２ｂの下端部には、２つのファン５６ａとファン５６ｂとが並んで設置されている。ファン５６ａ、５６ｂの出力を調整することで、各クリーンユニットに供給するガスの流量や流速を調整することが可能となる。

第１循環路８１と第２循環路８２には、そのガス経路中に、図示せぬガスダンパが設けられている。ガスダンパは、第１循環路８１と第２循環路８２を流れるガスの流量調整を行うことが可能に構成されている。例えば、ガスダンパは、バタフライ弁やニードル機構等といった公知の流量調整機構を利用して構成する。ガスダンパは、流量調整をオート制御できる機能を有しており、ファン５６ａ、５６ｂとの連動制御が可能なものであることが望ましい。

（比較例）
ここで、比較例として従来の移載室構成について図１１を用いて説明する。

従来の一般的なクリーンユニットの構成は、フィルタ２０１の背面にファン２００を設置している。従来の一般的な移載室は、このようなクリーンユニットを移載室側面に配置し、移載室下部に循環経路を配する構成であった。このような構成の場合、クリーンユニットを配置するために、移載室の側面に大きく場所をとってしまうことがある。そのため、装置の小型化を妨げてしまうことがある。また、ファンの吸い込み方向が壁を向いているため、圧損が高く、クリーンユニットの性能低下が生じることがある。

これに対し、本発明のクリーンユニットは、上部にフィルタ、下部にファンを配置した構成である。これにより、従来に比べて省スペースで移載室側面にクリーンユニットを配置できる。また、ファンの吸い込み方向と吹き出し方向とを直交させることにより、圧損を抑制し、クリーンユニットの性能を向上させることができる。

（ガスフロー）
次に、図３を用いて、本実施形態におけるガスフローについて詳細する。図中、実線矢印は上部領域６０のガスフローを、点線矢印は下部領域６１によるガスフローを示している。

まず、第１循環路８１である上部領域６０のガスフローについて説明する。クリーンユニット５２ａの供給口６７ａから上部領域６０へ供給されたガスは、基板と水平（平行）方向に流れる。ウエハ１４を冷却したガスは、排気口５３ａ、５３ｂから排気され、ダクト９０ａ，９０ｂ内を下向きに流れる。次に、ダクト９０ａ，９０ｂとダクト９０ｄとの連通部分において、下向きから水平方向へ流れの向きを変え、ダクト９０ｄ内をクリーンユニット５２ａのファン５６ａの設置されている方向に向けて水平に流れる。その後、ガスはファン５６ａによって２本のダクト９０ｃ内に上向きに送風され、ダクト９０ｃ内を垂直方向に上向きに流れる。その後、ガスは、バッファエリア５８ａの両側面からバッファエリア５８ａ内に拡散し、再び上部領域６０へ供給される。

次に、第２循環路８２である下部領域６１のガスフローについて説明する。クリーンユニット５２ｂの供給口５７ｂから下部領域６１へ供給されたガスは、断熱部７５と移載室側面との空間を下向きに流れる。断熱部７５を冷却したガスは、排気口６８ａ、６８ｂから下向きに排気され、ダクト９０ｆ内を下向きに流れ、第１循環路を流れるガスと合流する。その後、ガスはファン５６ｂによってダクト９０ｅ内に上向きに送風され、ダクト９０ｅ内を垂直方向の上向きに流れる。その後、ガスは、ダクト９０ｅとバッファエリア５８ｂの下面からバッファエリア５８ｂ内に拡散し、再び下部領域６１へ供給される。

（シャッター排気部）
図５に示すように、収納部６５の側面には、収納部６５に供給されたガスを排気する排気口７６が設置され、収納部６５に対する第３循環路８３が形成される。第３循環路８３は、ウエハ搬入出口５１の近傍および収納部６５内に供給されたガスを排気口７６より排気するように構成され、上部領域６０よりさらに上方の領域を通るガスフローを形成する。ここで、第３循環路８３は第１循環路の経路である実線矢印の一部を使用する。つまり、第３循環路８３は第１循環路より分岐して形成されている。

収納部６５は、上部領域に供給されたガスを排気口７６から吸い出すことにより、ウエハ搬入出口５１の周辺および収納部６５内をパージするよう構成されている。収納部６５は、前記移載室５０の側面の上端に前記移載室５０の外側に突出して形成される。本実施例においては、収納部６５は、平面視において、多角形（長方形）のうち一角が湾曲した形状であり、収納部６５の一側面において直線部と湾曲部とが構成される。排気口７６は、直線部と湾曲部とに沿うように形成された複数の排気口１６によって構成される。複数の排気口７６は直線部及び湾曲部に同数形成され、それぞれ２つずつ形成される。また、湾曲部の排気口７６は、直線部と連結する方向に片寄って形成される。すなわち、湾曲部において排気口５３ａから遠ざかる位置に排気口７６を設置するよう構成される。

収納部６５の循環排気を行う循環路８３は、ダクト９０ａ、９０ｃ、９０ｇにより構成されている。ダクト９０ｇは、ダクト９０ａに連通し、排気口７６の背面に形成された空間である。ダクト９０ａより下流については、第１循環路と同様の経路を通過する。

上部クリーンユニット５２ａ、下部クリーンユニット５２ｂによる風量と各排気口５３ａ、５３ｂ、ラジエタ１００ｃ、１００ｅを通過するガスの総風量との風量バランスは、それぞれを同等であることが望ましいが、処理室４２での処理内容によってウエハ温度も変わってくるので、適宜決定すれば良い。

（本実施形態にかかる効果）
本実施形態によれば、以下に挙げる一つ又は複数の効果を奏する。

（ａ）送風部をフィルタ背面ではなくフィルタより下方（ガス供給機構の下端部）に設置することにより、ガス供給機構の筐体を小さくすることができるため、基板処理装置全体の省フットプリントが可能となる。
（ｂ）送風部をクリーンユニットの下端に設置することにより、送風部の吸い込み方向を移載室内側に向けることができるため、循環経路内のガス流れの圧損やよどみを低減することが可能となる。また、移載室内の熱より送風部を遠ざけることができるため、送風部の寿命を延ばすことができる。また、クリーンユニットの正面側から送風部やフィルタをメンテナンスすることが可能となる。これにより、メンテナンスが容易になり、メンテナンスにかかる時間を短縮することができるため、生産性を向上させることができる。
（ｃ）各循環路の排気口の近くにラジエタを設置することにより、移載室内で温められたガスを速やかに冷却することができるため、循環路内でのガスの流れをスムーズに形成することができ、ガスの淀みの発生を抑制することができる。
（ｄ）どの循環路を通るガスも、それぞれ２つのラジエタを通過するため、移載室内で温められたガスを十分に冷却することができる。これにより、循環路によるガス温度の差を小さくすることができる。また、移載室内に再供給されるときのガスの温度ムラを抑制することができ、移載室内を均一に冷却することが可能となる。
（ｅ）上部領域の排気部を上下に２カ所形成することにより、上部領域を効率的にパージすることができる。上部領域の上部に形成された排気部により、基板を冷却して温められたガスによって生じる上昇気流の熱風や炉口部からのパーティクルを速やかに排気することができる。また、上部領域の下部に形成された排気部により、基板を冷却して温められたガスやボートエレベータの駆動部からのパーティクルを速やかに排気することができる。
（ｆ）下部領域の排気部を前後２カ所に形成することにより、上部領域に比べて高温の雰囲気となる下部領域の雰囲気を下方向へ強制的に排気することが可能となり、下部領域からの上昇気流の発生を抑制することができる。また、熱容量の高い断熱部の熱が基板領域へ流れること抑制し、基板冷却時間の短縮が可能となる。さらに、熱の上昇気流によるパーティクルの巻き上げも抑制することができるため、基板へのパーティクルの付着も抑制することが可能となる。さらに、排気部をガスの淀みが発生しやすい床面角部に沿って長方形状（横長）に形成することにより、床面角部を速やかに排気することができる。
（ｇ）上部領域の排気部はガス供給機構に対面する側面に形成し、下部領域の排気部は移載室の底部に設置するより、上部領域にはサイドフローを、下部領域にはダウンフローを形成することができる。
（ｈ）下部領域の循環路は上部領域の循環路よりも総経路が短くなるよう形成することにより、下部領域に供給するガスの循環サイクルを短縮し、断熱部の冷却効率を向上させることが可能となる。
（ｉ）各排気部による総排気風量とガス供給機構による総供給風量とが同等となる風量バランスにすることにより、バランス良くガスの流れを形成することができる。
（ｊ）上部クリーンユニットのファンと下部クリーンユニットのファンとの出力を調整することにより、各ガス供給機構から供給するガスの流量を調整することが可能となる。

（第２実施形態）
次に、第２実施形態について説明する。

図９、１０に示すように風向部５７をクリーンユニット５２の前側に設置することにより、第１実施形態（図７、８）に比べてガスの供給範囲を拡げることが可能となる。風向部５７は内部に第３バッファエリアであるバッファエリア５８ｃ、クリーンユニット５２と連通する連通部６９、ガス供給口としてのパネルである、センターパネル５７ａとサイドパネル５７ｃから構成される。センターパネル５７ａは、上部クリーンユニット５２ａの供給口６７ａと略同じ高さ、移載室５０と略同じ幅を有している。サイドパネル５７ｃはセンターパネル５７ａの両サイドを挟むように設けられる。ここでは、センターパネル５７ａの幅は供給口６７ａと略同じ幅であり、サイドパネル５７ｃの幅はダクト９０ｃと略同じ幅である。センターパネル５７ａ及びサイドパネル５７ｃにはそれぞれ複数の開孔が形成され、例えば、パンチングパネルにより構成される。クリーンユニットから供給されたガスはバッファエリア５８ｃ内にて拡散し、複数の開孔を介して移載室５０内へ供給される。

センターパネル５７ａに向けては、クリーンユニット５２の供給口からガスが直に供給される。そこで、センターパネル５７ａの開孔率を調整することにより、センターパネル５７ａから供給されるガス量を、クリーンユニット５２の供給口から供給されるガス量よりも少なく調整することができる。これにより、バッファエリア５８ｃ内にガスを拡散しやすくすることができる。また、 風向部５７の複数の開孔の開孔率は、センターパネル５７ａの開孔率よりもサイドパネル５７ｂの開孔率の方が高くすることにより、バッファエリア５８ｃ内でのサイドパネル５７ｂ方向へのガス拡散を促すことができる。さらに、風向部５７からのガス供給風量を供給口全面において均一にすることができる。

以上の説明では、上部クリーンユニット５２ａ及び下部クリーンユニット５２ｂの両方の前方に風向部５７を設ける構成としたが、上部クリーンユニット５２ａまたは下部クリーンユニット５２ｂのうち少なくとも１つに風向部５７を設ける構成としても良い。また、風向部５７は少なくともクリーンユニット５２のフィルタ面よりも大きな表面積（好適には、ウエハ１４と同じ幅、より好適には移載室５０と略同じ幅）であれば良い。また、上部クリーンユニット５２ａに設置された風向部のパネルの開孔率と、下部クリーンユニットに設置された風向部のパネルの開孔率とが異なっていても良い。また、上部クリーンユニット５２ａに設置された風向部のパネルの幅と、下部クリーンユニットに設置されたパネル５７の幅とが異なっていても良い。更に、上部クリーンユニット５２ａに設置された風向部のセンターパネル５７ａの面積は、下部クリーンユニット５２ｂに設置された風向部のセンターパネル５７ｂの面積より小さくても良い。

本実施形態にかかる効果
本実施形態によれば、以下にあげる一つ又は複数の効果を奏する。
（ａ）風向部を設置することにより、ガス供給口の面積（ガス吹き出し面積）を拡張することができ、移載室内のすみずみまでガスを供給しやすくすることができる。
（ｂ）風向部内にバッファ室を形成することにより、風向部のガス供給口がガス供給機構のガス供給口よりも大きな面積であってもバッファ室内で一度ガスが拡散できるため、風向部のガス供給口全面からガスを供給することができる。
（ｃ）ガス供給口をパンチングパネルで形成し、ガス供給機構のガス供給口に対面する部分とその他の部分（拡張部分）とで開孔率を変えることにより、拡張部分でも供給流量（風量）を確保することができ、ガス供給口全面から同一流量（風量）でガスを供給する
ことができる。

＜本発明の他の実施形態＞
次に、本発明の他の実施形態を説明する。

上述した各実施形態以外にも、本発明は、その要旨を逸脱しない範囲で、種々様々に変形して実施可能なことは勿論である。

１０ 基板処理装置
１４ ウエハ（基板）
３０ ボート（基板保持具）
５０ 移載室
５２ａ 上部クリーンユニット
５２ｂ 下部クリーンユニット
５６ａ、５６ｂ ファン
９０ａ、９０ｂ、９０ｃ、９０ｄ、９０ｆ ダクト

Claims (16)

1. 基板を基板保持具に移載する移載室と、
   前記移載室の上部領域に第１ガス供給口からガスを供給する上部ガス供給機構と、
   前記上部ガス供給機構の下方に設置され、前記移載室の下部領域に第２ガス供給口からガスを供給する下部ガス供給機構と、を備え、
   前記上部ガス供給機構は、
   第１ガス供給口の背面に形成された第１バッファ室と、前記第１バッファ室の側面側からガスを流すように配置された上部ダクトと、 前記上部ダクトの下端に設置された第１供給部と、を有し、
   前記下部ガス供給機構は、
   第２ガス供給口の背面に形成された第２バッファ室と、前記第２バッファ室の下面側からガスを流すように配置された下部ダクトと、前記下部ダクトの下端に設置された第２供給部と、を有する基板処理装置。
2. 前記上部ダクトは、前記第１バッファ室の側面に形成されるように構成されている請求項１記載の基板処理装置。
3. 前記上部ダクトは、前記下部ガス供給機構の側面に形成されるように構成されている請求項１記載の基板処理装置。
4. 前記上部ダクトは、前記第１バッファ室の上端から、前記下部ガス供給機構の側面に沿って前記上部ダクトの下端の位置まで延在する請求項１に記載の基板処理装置。
5. 前記第１供給部は、前記上部ダクトに対応するように前記上部ダクトの下端に複数設置される請求項４に記載の基板処理装置。
6. 前記上部ダクトは、上方に向けて断面積が徐々に小さくなるように形成される請求項１に記載の基板処理装置。
7. 更に、前記上部ガス供給機構の対面側には側面排気部が構成され、
   前記側面排気部は、前記移載室の上部領域の上方と、前記移載室の上部領域の下方にそれぞれ設けられる請求項１記載の基板処理装置。
8. 前記第１バッファ室の方が前記第２バッファ室よりも大きい請求項１に記載の基板処理装置。
9. 前記下部ダクトは、正面視において漏斗状に形成される請求項１に記載の基板処理装置。
10. 前記下部ガス供給機構の底面には、前記下部領域の雰囲気を下方向へ排気するように底面排気部が設けられる請求項１に記載の基板処理装置。
11. 前記底面排気部はガスの淀みが発生しやすい部分に設けられる請求項１０に記載の基板処理装置。
12. 前記第１ガス供給口および前記第２ガス供給口のうち少なくとも一方のガス供給口に、複数の開孔が形成されるパネルを設置する請求項１に記載の基板処理装置。
13. 前記パネルは、
    前記パネルの全面に形成された第３ガス供給口と、
    前記第３ガス供給口の背面に形成された第３バッファ室と、を備える請求項１２に記載の基板処理装置。
14. 前記第３ガス供給口は、前記第１ガス供給口よりも大きい請求項１３に記載の基板処理装置。
15. 移載室内で基板を基板保持具に移載する工程と、
    前記基板保持具に保持された前記基板を処理室内で処理する工程と、を有し、
    前記移載する工程では、
    第１ガス供給口の背面に形成された第１バッファ室と、前記第１バッファ室の側面側からガスを流すように配置された上部ダクトと前記上部ダクトの下端に設置された第１供給部とを有する上部ガス供給機構から前記移載室内の上部領域にガスを供給し、前記上部ガス供給機構の下方に設置され、第２ガス供給口の背面に形成された第２バッファ室と、前記第２バッファ室の下面側からガスを流すように配置された下部ダクトと、前記下部ダクトの下端に設置された第２供給部と、を有する下部ガス供給機構より前記移載室内の下部領域にガスを供給する半導体装置の製造方法。
16. 基板処理装置の移載室内で基板を基板保持具に移載する手順と、
    前記基板保持具に保持された前記基板を処理室内で処理する手順と、を有し、
    前記移載する手順では、
    第１ガス供給口の背面に形成された第１バッファ室と、前記第１バッファ室の側面側からガスを流すように配置された上部ダクトと前記上部ダクトの下端に設置された第１供給部とを有する上部ガス供給機構から前記移載室内の上部領域にガスを供給し、前記上部ガス供給機構の下方に設置され、第２ガス供給口の背面に形成された第２バッファ室と、前記第２バッファ室の下面側からガスを流すように配置された部ダクトと、前記下部ダクトの下端に設置された第２供給部と、を有する下部ガス供給機構より前記移載室内の下部領域にガスを供給するようにコンピュータによって前記基板処理装置に実行させるプログラム。