JP7289355B2 - 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

本開示は、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。

基板処理装置の一例として、半導体製造装置があり、さらに半導体製造装置の一例として、縦型拡散・ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）装置が知られている。この縦型拡散・ＣＶＤ装置において、半導体、ガラス等の基板に加熱下で処理を施すことが行われる。例えば、縦型の処理炉に基板を収容して反応ガスを供給しつつ加熱し、基板上に薄膜を気相成長させる。この種の半導体製造装置において、成膜時またはメンテナンス時に高温となった炉内温度を冷却し、熱を装置本体外へ排出させることが行なわれる。

特開２０１４－２０９５６９号公報 特開２００８－２０５４２６号公報 特開２０１１－０６６１０６号公報

上述の基板処理装置では、加熱して高温となった炉内温度を短時間で低下させるためにラジエータや排気ブロアを備えている。また、スループットを向上させるために、２つの処理炉を備えた基板処理装置が用いられる場合があるが、２つの処理炉を備えた構成の場合には、処理炉毎にそれぞれラジエータと排気ブロアを設けることがある。

本開示の目的は、２つの処理炉を備えた構成とした場合でも、必要となる設備を削除することにより省スペース化を図ることができる技術を提供することにある。

本開示の一態様によれば、 基板を処理する第１および第２の炉体と、
前記第１および第２の炉体から排出された冷媒を冷却する少なくとも１つの熱交換器と、
前記熱交換器から排出された前記冷媒を吸い込んで下流側へ送り出す少なくとも１つの排気ブロアと、
前記第１および第２の炉体と前記少なくとも１つの熱交換器と前記少なくとも1つの排気ブロアとの間を、前記冷媒を流通可能にそれぞれ接続する第１および第２の流路と、
前記第１および第２の流路の途中で前記熱交換器よりも上流側にそれぞれ設けられ、開度を可変可能な第１および第２のダンパと、
前記第１および第２の炉体の加熱および冷却を制御する制御器と、を備え、
前記第１および第２の流路は、ぞれぞれの少なくとも一部の区間において合流するよう構成される技術が提供される。

本開示によれば、２つの処理炉を備えた構成とした場合でも、必要となる設備を削除することにより省スペース化を図ることができる。

本開示の実施形態に係る基板処理装置を概略的に示す縦断面図である。 本開示の実施形態に係る基板処理装置を概略的に示す横断面図である。 本開示の実施形態に係る基板処理装置を概略的に示す縦断面図である。 本開示の実施形態に係る処理炉を概略的に示す縦断面図である。 図４に示す処理炉の断面図であって、（Ａ）はＡ－Ａ線断面図、（Ｂ）はＢ－Ｂ線断面図、（Ｃ）はＣ－Ｃ線断面図、（Ｄ）はＤ－Ｄ線断面図、（Ｅ）はＥ－Ｅ線断面図である。 本開示の実施形態に係る成膜処理のうち温度に関する処理の一例を示すフローチャートを示す図である。 図６に示したフローチャートにおける炉内の温度変化を示す図である。 本開示の実施形態に係る基板処理装置におけるコントローラの構成と、コントローラと基板処理装置との関係を模式的に示す図である。 本開示の実施形態に係る基板処理装置における温度制御装置の構成を説明するための図である。 （Ａ）～（Ｃ）は、本開示の実施形態に係る基板処理装置の変形例を概略的に示す図であって、（Ｄ）は、比較例を概略的に示す図である。

本実施形態において、基板処理装置１は、半導体装置（デバイス）の製造方法における製造工程の一工程として熱処理等の基板処理工程を実施する縦型基板処理装置として構成されている。

図１～図３に示すように、基板処理装置１は隣接する２つの処理モジュール３Ａ，３Ｂを備えている。処理モジュール３Ａは、処理炉４Ａと処理炉４Ａ内外に搬入出する基板としてのウエハＷを一時的に収容する第１の搬送室としての装填室６Ａにより構成される。処理モジュール３Ｂは、処理炉４Ｂと処理炉４Ｂ内外に搬入出するウエハＷを一時的に収容する第２の搬送室としての装填室６Ｂにより構成される。処理炉４Ａ，４Ｂの下方には、装填室６Ａ，６Ｂがそれぞれ配置されている。装填室６Ａ，６Ｂの正面側に隣接して、ウエハＷを移載する移載機７を備える移載室８が配置されている。移載室８の正面側には、ウエハＷを複数枚収納するポッド（フープ）５を収納する収納室９が連結されている。収納室９の上面又は前面にはロードポート１０が設置され、ロードポート１０を介して基板処理装置１内外にポッド５が搬入出される。

装填室６Ａ，６Ｂと移載室８との境界壁（隣接面）には、ゲートバルブ１３Ａ，１３Ｂがそれぞれ設置される。移載室８内および装填室６Ａ，６Ｂ内には圧力検知器がそれぞれに設置されており、移載室８内の圧力は、装填室６Ａ，６Ｂ内の圧力よりも低くなるように設定されている。また、移載室８内および装填室６Ａ，６Ｂ内には酸素濃度検知器がそれぞれに設置されており、移載室８内および装填室６Ａ，６Ｂ内の酸素濃度は大気中における酸素濃度よりも低く維持されている。図１に示すように、移載室８の天井部には、移載室８内にクリーンエアを供給するクリーンユニット１１が設置されており、移載室８内にクリーンエアとして、例えば、不活性ガスを循環させるように構成されている。移載室８内を不活性ガスにて循環パージすることにより、移載室８内を清浄な雰囲気とすることができる。このような構成により、移載室８内に装填室６Ａ，６Ｂ内のパーティクル等が混入することを抑制することができ、移載室８内および装填室６Ａ，６Ｂ内でウエハＷ上に自然酸化膜が形成されることを抑制することができる。

ボート２０Ａ，２０ＢへのウエハＷの移載は移載室８を通じて装填室６Ａ，６Ｂでそれぞれ行われる。装填室６Ａ，６Ｂ内の圧力は基板処理装置１外の圧力よりも低くなるように設定されている。

基板処理に使用されるガスは、後述するガス供給系によって処理室２４Ａ，２４Ｂ内に供給される。ガス供給系が供給するガスは、成膜される膜の種類に応じて換えられる。ここでは、ガス供給系は、原料ガス供給部、反応ガス供給部及び不活性ガス供給部を含む。ガス供給系は供給ボックス１７に収納されている。なお、供給ボックス１７は、処理モジュール３Ａ，３Ｂに対して共通に設けられるので、共通供給ボックスと見做される。

基板処理に使用されたガスは、後述するガス排気系によって処理室２４Ａ，２４Ｂ内から排出される。ガス排気系は排気ボックス１８Ａ，１８Ｂに収納されている。

処理炉４Ａ，４Ｂの炉内空間１４Ａ，１４Ｂには、それぞれ第１の流路としてのダクト５０Ａと、第２の流路としてのダクト５０Ｂが接続されている。また、ダクト５０Ａとダクト５０Ｂは下流側で合流し、第３の流路としてのダクト５０Ｃに接続されている。言い換えれば、ダクト５０Ｃは、ダクト５０Ａとダクト５０Ｂの一部であってそれらが合流して流れる部分である。ダクト５０Ｃには、上流側から熱交換器としてのラジエータ５２と、排気ブロア５４と、設備排気接続部５５が設けられている。ラジエータ５２は、炉内空間１４Ａ，１４Ｂを冷却して高温となった気体の冷媒を短時間で排気可能な温度まで冷却する。また、排気ブロア５４は、ラジエータ５２により冷却された後の冷媒を吸い込んで下流側である設備排気ダクトへ送り出す。ラジエータ５２と排気ブロア５４は、処理炉４Ａ，４Ｂの後方に向かって略同じ高さに設けられている。ダクト５０Ａ、ダクト５０Ｂ及びダクト５０Ｃは、ヒータ１２Ａの内側に形成される炉内空間１４Ａとヒータ１２Ｂの内側に形成される炉内空間１４Ｂとを、ラジエータ５２と排気ブロア５４を通して、冷媒を設備排気へ流通可能に接続する。

また、ダクト５０Ａ，５０Ｂの途中でラジエータ５２よりも上流側には、開度を可変可能な第１のダンパとしてのダンパ５３Ａと、第２のダンパとしてのダンパ５３Ｂがそれぞれ設けられている。ダンパ５３Ａ，５３Ｂは、熱逃げを最小化するために、それぞれ炉内空間１４Ａ，１４Ｂの冷媒出口の直近に設けることが好ましい。本例では、ダクト５０Ａ，５０Ｂは、ダンパ５３Ａ，５３Ｂよりも下流且つラジエータ５２よりも上流においてダクト５０Ｃへと合流し、ラジエータ５２と排気ブロア５４の両方が、炉内空間１４Ａと炉内空間１４Ｂの冷却に共通に用いられるよう構成されている。

図２及び図３に示すように、処理モジュール３Ａ，３Ｂの各構成であって、処理炉４Ａ，４Ｂ内の各構成、装填室６Ａ，６Ｂ内の各構成は、それぞれ処理モジュール３Ａ，３Ｂの隣接面（境界面）を対称面として、左右対称であって、面対称に配置されている。また、図２に示すように、ダクト５０Ａの長さとダクト５０Ｂの長さが同じで、ダクト５０Ａとダンパ５３Ａ、ダクト５０Ｂとダンパ５３Ｂは、それぞれダクト５０Ｃを中心として左右対称に配置され、ダクト５０Ａにおけるダンパ５３Ａの位置と、ダクト５０Ｂにおけるダンパ５３Ｂの位置が、略同じとなるように構成されている。

炉内空間１４Ａ，１４Ｂの冷却時に使用されるラジエータ５２と排気ブロア５４は、冷却ボックス１９に収納されている。なお、冷却ボックス１９は、処理モジュール３Ａ，３Ｂに対して共通に設けられるので、共通冷却ボックスと見做される。

ガス供給系、ガス排気系、搬送系およびラジエータ５２、排気ブロア５４、ダンパ５３Ａ、５３Ｂ等には、これらを制御する制御器としてのコントローラ１００が接続される。コントローラ１００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１の動作を制御するよう構成される。コントローラ１００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１０２が接続されている。コントローラ１００は、処理モジュール３Ａと処理モジュール３Ｂとで共通して１つ設置されうる。

記憶部１０４は、コントローラ１００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（例えば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、ネットワーク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１０２からの指示等にて記憶部１０４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１００が実行することで、基板処理装置１は、コントローラ１００の制御のもと、所望の処理を実行する。コントローラ１００は、コントローラボックス１０５に収納される。レシピの開始の指示は、処理モジュール毎に外部からランダムなタイミングで与えられうる。

コントローラ１００は、ダンパ５３Ａ，５３Ｂの開閉動作を、冷却のタイミングが処理炉４Ａと処理炉４Ｂとで重ならないように制御することができる。例えば、コントローラ１００は、冷却する側の処理炉４Ａのダンパ５３Ａを開にし、冷却しない側の処理炉４Ｂのダンパ５３Ｂを閉として、炉内空間１４Ａの冷却と炉内空間１４Ｂの冷却を切り替える。このためにコントローラ１００は、次にダンパ５３Ａ，５３Ｂを開けるタイミングを予測し、ダンパ５３Ａ，５３Ｂの開いている期間が重ならないか、重なったとしても、先に開くダンパを有する処理モジュールの処理炉の温度が、後に開くダンパの開放時点で所定以下に冷却されるような時間差を有するように、処理モジュール３Ａと処理モジュール３Ｂで行われるレシピの開始時刻を調整する。つまり熱処理のタイミングを異ならせる。例えば、各処理モジュールのレシピは、逆位相で進行しうる。また先行するレシピの急冷の末期では、冷媒の温度が低下しているため、急冷期間の部分的な重複が許容される場合がある。レシピの開始の調整が必要なことはまれであり、処理モジュール間の独立性は実用に障害とならない程度に維持される。

なお、ダンパ５３Ａ，５３Ｂに代えてダクト５０Ａ，５０Ｂの合流点に３方弁を設けてもよい。３方弁として、３ポートの内のいずれか２ポート間を接続するだけでなく、３ポート同時連通、同時閉塞可能なものを用いることができる。この場合も、２つの処理炉４Ａ，４Ｂのレシピが、３ポート同時連通する時間が０もしくは急冷期間に比べて十分小さくなるように進行することとなる。ダンパ５３Ａ，５３Ｂに代えて３方弁を用いることにより、部品点数が削減され、省スペース化、省エネルギー化（コストの低減）を図ることができる。また、ダンパ５３Ａ，５３Ｂに加えて、さらに３方弁を設けてもよい。これにより、ダクト５０Ａおよびダクト５０Ｂを、ダンパ５３Ａおよびダンパ５３Ｂの下流側において選択的にラジエータ５２と流通可能に接続することができる。

処理炉４Ａおよび処理炉４Ｂは同一の構成を備えるため、以下においては、処理炉４として説明する。

図４に示すように、処理炉４は、円筒状の炉体としてのヒータ１２と、ヒータ１２の内部に炉内空間１４を以て収容された円筒状の反応管１６と、反応管１６内に処理対象のウエハＷを保持するボート２０とを備えている。ボート２０はウエハＷを水平状態で隙間をもって多段に装填でき、この状態で複数枚のウエハＷを反応管１６内で保持する。ボート２０はボートキャップ２２を介して図外のエレベータ上に載置されており、このエレベータにより昇降可能となっている。したがって、ウエハＷの反応管１６内への装填および反応管１６からの取り出しはエレベータの作動により行われる。また、反応管１６はウエハＷを収容する処理室２４を形成しており、反応管１６内には図示しないガス導入管が連通され、ガス導入管にはガス供給系が接続されている。また、反応管１６内にはガス排気管５６が連通され、処理室２４内の排気を行っている。

ヒータ１２は、円筒形状であって、複数の断熱体が積層された構造の断熱構造体と、断熱構造体の内側で炉内空間１４を加熱する発熱体としての発熱部３０を有する構成となっている。発熱部３０は、ヒータ１２の内側に、複数のゾーンに分割して設けられる。ヒータ１２は、ヒータ１２の内側においてウエハＷを加熱して熱処理する。

断熱構造体は、円筒形状に形成された断熱部としての側壁部３２と、側壁部３２の上端を覆うように形成された断熱部としての上壁部３３と、を有している。

側壁部３２は複数層構造に形成され、側壁部３２の複数層のうち外側に形成された側壁外層３２ａと、複数層のうち内側に形成された側壁内層３２ｂから構成される。側壁外層３２ａと側壁内層３２ｂとの間には冷媒通路としての円筒空間３４が形成されている。そして、側壁内層３２ｂの内側に発熱部３０が設けられ、発熱部３０の内側が炉心となっている。尚、側壁部３２は、複数の断熱体が積層された構造であるが、このような構造に限定されないのはいうまでもない。

上壁部３３の側部若しくは側壁外層３２ａの上部には、空気等の冷媒を処理炉４内（ヒータ１２内）に供給する冷媒供給口３６が形成されている。また、側壁外層３２ａの下部には、冷媒を処理炉４内（ヒータ１２内）から排出する冷媒排出口４３が形成されている。

図５（Ａ）に示されているように、円筒空間３４の上端であって、冷媒供給口３６の略水平方向には、冷媒供給口３６と円筒空間３４に連通するバッファエリアとしてのダクト３８ａが設けられている。本実施の形態では、冷媒供給口３６が環状に設けられているが、この形態に限定されないのはいうまでもない。上壁部３３には、ヒータ１２の中心軸上に円形の急冷排気口４０が形成されており、この急冷排気口４０は炉内空間１４に開口している。また、ダクト３８ａの上方であって、上壁部３３の側面には、冷媒排出口４２が形成され、急冷排気口４０に連通している。

図５（Ｅ）に示されているように、円筒空間３４の下端であって、冷媒排出口４３の略水平方向には、冷媒排出口４３と円筒空間３４に連通するバッファエリアとしてのダクト３８ｂが設けられている。ダクト３８ｂは、環状を有し、冷媒排出口４３と円筒空間３４のいずれの断面積よりも広く形成される。

すなわち、円筒空間３４の両端部に、円筒空間３４よりも広く形成されたバッファエリアとしてのダクト３８ａ，３８ｂが設けられている。

また、ダクト３８ａと円筒空間３４との境界には、円筒空間３４である冷媒通路を絞って（冷媒通路の断面積を小さくして）冷媒の流量を小さくする絞り部３７ａが設けられている。すなわち、ダクト３８ａと円筒空間３４との境界面には、図５（Ｂ）に示されているように、絞り穴４１ａが円周方向に均等に複数形成されている。

また、ダクト３８ｂと円筒空間３４との境界には、円筒空間３４である冷媒通路を絞って（冷媒通路の断面積を小さくして）冷媒の流量を小さくする絞り部３７ｂが設けられている。すなわち、ダクト３８ｂと円筒空間３４との境界面には、図５（Ｄ）に示されているように、絞り穴４１ｂが円周方向に均等に複数形成されている。

また、絞り穴４１ａの断面積は、絞り穴４１ｂの断面積よりも大きく形成されている。また、複数の絞り穴４１ａの断面積の合計がダクト３８ａ，３８ｂのいずれの断面積よりも小さく形成されている。

また、図５（Ｃ）に示されているように、冷媒供給口３６下方の側壁内層３２ｂには、円筒空間３４と炉内空間１４とを連通する吹出孔３５が所要の分布で複数形成されており、図４に示すように円筒空間３４と炉内空間１４とを略水平に連通している。すなわち、円筒空間３４から炉内空間１４へ冷媒を吹出すように構成されている。

又、冷媒排出口４２及び冷媒排出口４３は、排気管４５ａ，４５ｂにそれぞれ接続されて、ダクト５０で合流される。具体的には、処理炉４Ａ，４Ｂの、排気管４５ａ，４５ｂは、ダクト５０Ａ，５０Ｂへとそれぞれ合流される。そして、ダクト５０Ａとダクト５０Ｂがダクト５０Ｃで合流される。ダクト５０Ｃには、上流側からラジエータ５２及び排気ブロア５４が接続され、排気ブロア５４には設備排気ダクト５５が接続されており、これらダクト５０、ラジエータ５２、排気ブロア５４、設備排気ダクト５５を介してヒータ１２Ａ，１２Ｂ内の熱せられた冷媒が、基板処理装置１が設置されているクリーンルームの外へ排出される。

ここで、ダクト３８ａ中の冷媒供給口３６の近傍には、開閉可能な弁であるダンパ３９ａが設けられている。また、ダクト５０中の冷媒排出口４２及びダクト５０の近傍には、開閉可能なダンパ３９ｂが設けられている。また、冷媒排出口４３及びダクト３８ｂの近傍には、開閉可能なダンパ３９ｃが設けられている。そして、ダンパ３９ｂ，３９ｃをダクト５０又はダクト３８ｂ近傍に配置することにより、未使用時の排出口におけるダクトからの対流の影響を少なくし、ダクト周辺での基板内温度均一性を良好にすることができる。

更に、ダンパ３９ａの開閉及び排気ブロア５４のＯＮ／ＯＦＦにより冷媒の供給が操作され、ダンパ３９ｂ又はダンパ３９ｃの開閉及び排気ブロア５４のＯＮ／ＯＦＦにより円筒空間３４を閉鎖及び開放して、冷媒排出口４２又は冷媒排出口４３からそれぞれ冷媒を排出する。

また、ダクト５０Ｃのラジエータ５２の下流側であって排気ブロア５４の上流側には、排気ブロア５４の上流側の圧力を検出する圧力センサ１３１が設けられている。

排気ブロア制御装置８０は、減算器１００２と、ＰＩＤ演算器１００４と、回転数変換器１００６と、回転数指示器１００８とから構成される。減算器１００２には、プロセス制御装置８１から圧力目標値Ｓが入力される。減算器１００２には、圧力目標値Ｓに加えて、圧力センサ１３１によって計測された圧力値Ａが入力され、減算器１００２で、圧力目標値Ｓから圧力値Ａを減算した偏差Ｄが出力される。ここで、圧力目標値Ｓは、排気ブロア５４の吸気側が大気圧に比べて所定の負圧を維持するような値である。

偏差Ｄは、ＰＩＤ演算器１００４に入力される。ＰＩＤ演算器１００４では、入力された偏差Ｄに基づいてＰＩＤ演算がなされ操作量Ｘが算出される。算出された操作量Ｘは、回転数変換器１００６に入力され、回転数変換器１００６で回転数Ｔへと変換され出力される。出力された回転数Ｔはインバータ１３２へと入力され、排気ブロア５４の回転数が変更される。

圧力センサ１３１からの圧力値Ａは、常時又は所定時間間隔で減算器１００２へと入力され、この圧力値Ａに基づいて、圧力目標値Ｓと圧力値Ａとの偏差Ｄが０となるように、排気ブロア５４の回転数の制御が続けられる。以上のように、圧力センサ１３１によって計測された圧力値Ａと予め定められた圧力目標値Ｓとの偏差Ｄがなくなるように、排気ブロア５４の回転数がインバータ１３２を介して制御される。圧力センサ１３１の示す圧力Ａが圧力目標値Ｓよりも高いことは、何らかの異常を示しており、圧力Ａは日常的に点検されうる。

ＰＩＤ演算器１００４で回転数Ｔを演算することに替えて、プロセス制御装置８１から回転数指示器１００８に回転数設定値Ｔを入力して、回転数指示器１００８から回転数Ｔをインバータ１３２へと入力することで、排気ブロア５４の回転数を変更しても良い。また圧力センサ１３１に代えて流速センサを用い、ダクト５０Ｃ内の流量を一定にするよう制御してもよい。

次に、図６及び図７を用いて処理炉４で行われる成膜処理の一例について説明する。図６は、処理炉４で行われる成膜処理のうち温度に関する処理の一例を示すフローチャートであり、図７は、炉内の温度変化を概略的に示したものである。図７に記されている符号Ｓ１～Ｓ６は、図６の各ステップＳ１～Ｓ６が行われることを示している。

ステップＳ１は、炉内の温度を比較的低い温度Ｔ０に安定させる処理である。ステップＳ１では、ウエハＷはまだ炉内に挿入されていない。

ステップＳ２は、ボート２０に保持されたウエハＷを炉内へ挿入する処理である。ウエハＷの温度は、この時点で炉内の温度Ｔ０より低いので、ウエハＷを炉内へ挿入した結果、炉内の温度は一時的にＴ０より低くなるが、後述する温度制御装置７４等により炉内の温度は若干の時間を経て再び温度Ｔ０に安定する。

ステップＳ３は、温度Ｔ０からウエハＷに成膜処理を施すための目標温度Ｔ１まで、一定のレートで炉内の温度を上昇させる処理である。

ステップＳ４は、ウエハＷに成膜処理を施すために炉内の温度を目標温度Ｔ１で維持して安定させる処理である。

ステップＳ５は、成膜処理終了後に温度Ｔ１から再び比較的低い温度Ｔ０まで一定のレートで炉内の温度を下降させる処理である。

ステップＳ６は、成膜処理が施されたウエハＷをボート２０と共に炉内から引き出す処理である。

成膜処理を施すべき未処理のウエハＷが残っている場合には、ボート２０上の処理済ウエハＷが未処理のウエハＷと入れ替えられ、これらステップＳ１～Ｓ６の一連の処理が繰り返される。

ステップＳ１～Ｓ６の処理は、いずれも目標温度に対し、炉内温度が予め定められた微小温度範囲にあり、且つ予め定められた時間だけその状態が続くといった安定状態を得た後、次のステップへ進むようになっている。あるいは、最近では、一定時間でのウエハＷの成膜処理枚数を大きくすることを目的として、ステップＳ１，Ｓ２，Ｓ５，Ｓ６等においては安定状態を得ずして次のステップへ移行することも行われている。

反応管１６内には、ボート２０と並列して、反応管１６内の上方から順に、基板温度を検知する第１の温度センサ２７－１，２７－２，２７－３，２７－４が設置されている。第１の温度センサ２７－１，２７－２，２７－３，２７－４は、それぞれヒータ１２の上から、ヒータゾーンＵ，ＣＵ，ＣＬ，ＬのウエハＷの温度に対応する温度を検出する基板温度センサとして用いられる。

また、炉内空間１４には、反応管１６と並列して、炉内空間１４内の上方から順に、ヒータ温度を検知する第２の温度センサ７０－１，７０－２，７０－３，７０－４が設置されている。第２の温度センサ７０－１，７０－２，７０－３，７０－４は、それぞれヒータ１２の上から、ヒータゾーンＵ，ＣＵ，ＣＬ，Ｌの炉内空間もしくは発熱部３０の温度に対応する温度を検出するヒータ温度センサとして用いられる。

次に、炉内温度が適している場合の処理について説明する。
炉内温度が適しており、安定している場合には、ダンパ３９ａ，３９ｂ，３９ｃが全て閉じられ、排気ブロア５４も停止される（炉内温度安定制御状態）。このとき、冷媒通路である円筒空間３４の冷媒は静止状態で省エネ効果が高い状態となっている。すなわち、図６、図７におけるステップＳ４（ウエハＷの成膜処理中）の状態である。

次に、炉内を急速に冷却する場合の急冷処理について説明する。
急速冷却時には、ダンパ３９ｃを閉じて、ダンパ３９ａを開くとともにダンパ３９ｂを開いて排気ブロア５４を作動させる（急速冷却制御状態）。冷媒供給口３６から供給された冷媒は、ダクト３８ａを介して絞り部３７ａで均一化された後、円筒空間３４に導入される。円筒空間３４に導入された冷媒は円筒空間３４を下降し、吹出孔３５を介して炉内空間１４内に導入される。この炉内空間１４に導入された冷媒は、炉内空間１４を上昇し、急冷排気口４０を介して冷媒排出口４２から排出され、発熱部３０を外面、内面の両側から冷却する。すなわち、ヒータ１２内の熱せられた冷媒を冷媒排出口４２を介して外部へ放出して、ヒータ１２内の温度を降下させる。すなわち、図６、図７におけるステップＳ５（ウエハＷの成膜処理後、ボートアンロード前）の状態である。このような急冷処理は、成膜処理終了後のウエハ冷却時や、ボートアンロード時、ウエハディスチャージ時、堆積膜を強制的に剥離除去する時等に実行されうる。急冷処理の降温レートは、自然冷却のそれの５倍以上であり、例えば１５℃／分以上である。

次に、炉内の温度をリカバリーする場合の処理について説明する。
温度リカバリー時には、ダンパ３９ｂを閉じて、ダンパ３９ａを開くとともにダンパ３９ｃを開いて排気ブロア５４を作動させる（温度リカバリー時制御状態）。冷媒供給口３６から供給された冷媒は、ダクト３８ａを介して絞り部３７ａで均一化された後、円筒空間３４に供給され、炉内空間１４、急冷排気口４０を経由せず、絞り部３７ｂで均一化された後、ダクト３８ｂを経由して冷媒排出口４３から排気される。このように、発熱部３０を発熱させたまま、側壁部３２を冷却することで、ヒータ１２内の輻射のスペクトルのピークを高温側にシフトさせ、炉心のウェハＷを効果的に加熱する。

温度制御装置７４が、上述した炉内温度安定制御状態、急速冷却制御状態、温度リカバリー時制御状態等の温度制御モードを状況に応じて、ダンパ制御装置８２によるダンパ３９ａ，３９ｂ，３９ｃの開閉、排気ブロア制御装置８０による排気ブロア５４の回転の制御をすることにより、良好な基板温度均一性を維持しつつ、温度リカバリー特性と消費電力低減の両立が可能となる。すなわち、コントローラ１００は、ヒータ１２Ａ，１２Ｂそれぞれにおいて、独立したタイミングによりウエハＷを熱処理するように、ヒータ駆動装置７６－１～７６－４によるヒータゾーンＵ，ＣＵ，ＣＬ，Ｌの発熱部３０の加熱と、ダンパ制御装置８２によるダンパ３９ａ，３９ｂ，３９ｃの開閉、ダンパ制御装置８２によるダンパ５３Ａ，５３Ｂの開閉、ラジエータ５２及び排気ブロア５４の回転等を制御する。つまり、コントローラ１００は、ヒータ１２Ａ，１２Ｂにおけるダンパ３９ｂ，３９ｃの開度をそれぞれ調整して、異なる温度のヒータ１２Ａ，１２Ｂを、それぞれ共通の所定の降温レートで冷却する。

図８は、基板処理装置１を制御するコントローラ１００の構成と、コントローラ１００と処理炉４の関係を模式的に示す図である。
図８に示すように、コントローラ１００は、流量制御装置７８と、温度制御装置７４と、ヒータ駆動装置７６－１，７６－２，７６－３，７６－４と、排気ブロア制御装置８０と、ダンパ制御装置８２と、プロセス制御装置８１を備えている。

流量制御装置７８は、流量センサ６４による検出結果に基づいてガス流量調整器６２により処理室２４内に供給するガスの流量を調整する。ガス流量調整器６２は、不図示のガス導入ノズルを介して反応管１６内に導かれるガスの流量を調節する。流量センサ６４は、ガス導入ノズルを介して反応管１６内に供給されるガスの流量を測定する。

温度制御装置７４は、ヒータ１２を上から、ヒータゾーンＵ，ＣＵ，ＣＬ，Ｌの４つの領域に分割し、それぞれ対応するヒータ駆動装置７６－１，７６－２，７６－３，７６－４を制御する。具体的には、温度制御装置７４は、ヒータゾーンＵに配置された第１の温度センサ２７－１及び第２の温度センサ７０－１により検出された検出温度に基づいて、ヒータ駆動装置７６－１を制御する。他のゾーンも同様に制御される。

ダンパ制御装置８２は、プロセス制御装置８１が決定した温度制御モード（レシピ）に応じて、ダンパ３９ａ，３９ｂ及び３９ｃの開度や、ダンパ５３Ａ，５３Ｂの開閉を制御する。また、急速冷却制御状態以外の所定の温度制御モードにおいては、温度制御装置７４から与えられた開度を用いて、ダンパ３９ｂ等の制御を行なう。

排気ブロア制御装置８０は、圧力センサ１３１により検出された圧力値に基づいて排気ブロア５４の回転数を制御する。

コントローラ１００は、これらの構成部分により、記憶部１０４又は入出力装置１０２から設定された温度および圧力・流量の設定値に基づいて基板処理装置１としての半導体製造装置の各構成部分を制御する。コントローラ７の内部で行われる制御方法としては、通常、図１２に示されるような、いわゆるカスケード制御が用いられている。図１２では、コントローラ７と電力制御部８との接続が示され、さらに温度コントローラ７の内部については、制御出力の演算方法についてブロック図で表されている。入力端Ｓには、温度設定部６からの目標温度が入力される。

次に、温度制御装置７４の内部で行われる制御方法について図９を用いて説明する。なお、設定温度及び入力端Ｓ、入力端Ａ、入力端Ｂ及び出力端Ｆは、それぞれ第１温度センサ２７－１，２７－２，２７－３，２７－４の個数分だけ存在する。入力端Ｓには、プロセス制御装置８１からそれぞれのヒータゾーンＵ，ＣＵ，ＣＬ，Ｌにおける設定温度が入力される。入力端Ａには、第１の温度センサ２７－１，２７－２，２７－３，２７－４からの基板温度が入力される。入力端Ｂには、第２の温度センサ７０－１，７０－２，７０－３、７０－４からのヒータ温度が入力される。

図９では、ヒータゾーンＵのためのカスケード制御ループを示している。

温度制御装置７４は、減算器５２１と、ＰＩＤ演算器５２２と、減算器５２３と、ＰＩＤ演算器５２４と、フィルタ５２５と、減算器５２６と、ＰＤ演算器５２７と、変換器５２８と、基準テーブル５２９とから構成される。

減算器５２１には、プロセス制御装置８１からヒータゾーンＵの設定温度Ｓが入力される。減算器５２１には、設定温度Ｓに加えて、第１の温度センサ２７－１によって検出された検出温度Ａが入力され、減算器５２１で、設定温度Ｓから検出温度Ａを減算した偏差Ｃが出力される。

偏差Ｃは、ＰＩＤ演算器５２２に入力される。ＰＩＤ演算器５２２では、入力された偏差Ｃに基づいてＰＩＤ演算がなされ操作量Ｄが算出される。算出された操作量Ｄは、減算器５２３に入力される。

減算器５２３には、第２の温度センサ７０－１によって検出された検出温度Ｂが入力され、減算器５２３で、操作量Ｄに基づくヒータ温度に対する目標温度から検出温度Ｂを減算した偏差Ｅが出力される。

偏差Ｅは、ＰＩＤ演算器５２４に入力される。ＰＩＤ演算器５２４では、入力された偏差Ｅに基づいてＰＩＤ演算がなされ操作量Ｆが算出される。

算出された操作量Ｆは、ヒータ駆動装置７６－１へ入力される。ヒータ駆動装置７６－１は、入力された操作量Ｆに基づいてサイリスタの導通角を調整し、ヒータゾーンＵの発熱部３０への電力量（供給電力）を制御する。

同様に、ヒータ駆動装置７６－２，７６－３，７６－４はそれぞれ、ヒータゾーンＣＵ，ＣＬ，Ｌにおける、設定温度、入力端Ｓ、入力端Ａ、入力端Ｂを用いることにより算出された操作量Ｆに基づいてヒータゾーンＣＵ，ＣＬ，Ｌの発熱部３０への電力量（供給電力）をそれぞれ制御する。

また、操作量Ｆは、フィルタ５２５を介して減算器５２６に入力される。フィルタ５２５は操作量Ｆを時間領域で平滑化し、操作量ｆとして出力するフィルタであり、制御系の共振周波数における１周期以上の時間の操作量Ｆに基づく平滑化値を算出しうる。なお、負の操作量Ｆが入力されたときには直ちに０の操作量ｆを出力してもよい。減算器５２６には、基準テーブル５２９から基準量Ｇが入力される。

基準テーブル５２９は、例えばゾーン毎且つ設定温度毎に、安定状態における操作量Ｆを記憶しており、基準量として出力する。なお基準量は、炉内温度安定制御状態、定レート昇温中、定レート降温中、及びそれらの状態間の遷移中などの状態に応じて、早く収束するように連続的に調整されうる。例えば、定レート昇温中から炉内温度安定制御状態に遷移する際は、加熱と冷却とを同時に行い応答性を改善するために、基準量は一時的に小さくされうる。また炉内温度安定制御状態では、冷却が容易に作動しないように基準量は大きく設定されうる。

減算器５２６で、基準量Ｇから操作量ｆを減算した偏差Ｈが出力される。正の偏差Ｈは、ヒータが冷却されるべきであることを示唆する。

偏差Ｈは、ＰＤ演算器５２７に入力される。ＰＤ演算器５２７では、入力された偏差Ｈに基づいてＰＤ演算がなされ操作量Ｉが算出される。

算出された操作量Ｉは、変換器５２８によりダンパ３９ｂの開度に変換される。なお負の操作量Ｉは、０（全閉）に変換され、所定以上の操作量Ｉは、全開に変換される。そして、ダンパ制御装置８２は、変換された開度に基づいて、ダンパ３９ｂの開度を制御する。

本例では、ダンパ３９ｂの開度は、ヒータゾーンＵの発熱部３０への操作量Ｆを、制御量として用いるが、他のヒータゾーンの操作量でもよい。例えば、ヒータゾーンＵ，ＣＵ，ＣＬ，Ｌの発熱部３０への操作量Ｆの重み付き平均値を制御量として用いてもよい。なお、実際のヒータゾーンＵの発熱部３０への操作量（供給電力）は非負値であるが、操作量Ｆは負にもなりえる。

このように、コントローラ１００は、ヒータゾーンＵ，ＣＵ，ＣＬ，Ｌ毎に、第１の温度センサ２７－１～２７－４の検出温度がそれぞれ目標値に従うように、第２の温度センサ７０－１～７０－４の検出温度を参照しながら各ヒータゾーンの発熱部３０の発熱量を制御するとともに、急冷時などには、第１の温度センサ２７－１，２７－４の検出温度が、目標値に従うように、第２の温度センサ７０－１，７０－４の検出温度を参照しながら、ダンパ３９ｂ及びダンパ３９ｃの開度をそれぞれ調整することができる。

（変形例）
以下いくつかの変形例を説明する。

（変形例１）
図１０（Ａ）は、変形例１に係る基板処理装置のヒータ１２Ａ，１２Ｂ部分の一例を概略的に示す上面図である。

図１０（Ａ）に示すように、ヒータ１２Ａ，１２Ｂ内には、それぞれダクト５０Ａ、５０Ｂが接続されている。また、ダクト５０Ａとダクト５０Ｂは下流側で合流し、ダクト５０Ｃに接続されている。ダクト５０Ｃには、上流側から高性能のラジエータ１５２と、高性能の排気ブロア１５４が設けられている。また、ダクト５０Ａ，５０Ｂの途中でラジエータ１５２よりも上流側には、それぞれ開度を可変可能なダンパ５３Ａ，５３Ｂが設けられている。すなわち、ダクト５０Ａ，５０Ｂは、ダクト５０Ｃにおいて合流し、高性能のラジエータ１５２と高性能の排気ブロア１５４の両方が、ヒータ１２Ａとヒータ１２Ｂの急冷に共通に用いられるよう構成されている。本変形例では、ラジエータ１５２と排気ブロア１５４として、高性能なものを用いることで、ダンパ５３Ａ及びダンパ５３Ｂを同時に開いて、ヒータ１２Ａとヒータ１２Ｂを同時急冷することができる。このとき、ダンパ５３Ａ及びダンパ５３Ｂを全開にせずとも、所要の降温レートが得られる程度に、性能に余裕のあるラジエータ１５２等を用いることが好ましい。これにより、レシピの開始時間の調整は不要となり、処理モジュール３Ａ，３Ｂ間の独立性が担保される。また、例えばダンパ５３Ａを開、ダンパ５３Ｂを閉として、ヒータ１２Ａのみを急冷する場合であっても、急冷時間を短縮することができる。

（変形例２）
図１０（Ｂ）は、変形例２に係る基板処理装置のヒータ１２Ａ，１２Ｂ部分の一例を概略的に示す上面図である。

図１０（Ｂ）に示すように、ヒータ１２Ａ，１２Ｂ内には、それぞれダクト５０Ａ、５０Ｂが接続されている。また、ダクト５０Ａとダクト５０Ｂは下流側で合流し、ダクト５０Ｃに接続されている。ダクト５０Ｃには、高性能の排気ブロア１５４が設けられている。また、ダクト５０Ａ，５０Ｂには、それぞれラジエータ５２Ａ，５２Ｂが設けられている。また、ダクト５０Ａ，５０Ｂの途中でラジエータ５２Ａ，５２Ｂよりも上流側には、それぞれ開度を可変可能なダンパ５３Ａ，５３Ｂが設けられている。すなわち、ダクト５０Ａ，５０Ｂは、ダクト５０Ｃにおいて合流し、高性能の排気ブロア１５４が、ヒータ１２Ａとヒータ１２Ｂの急冷に共通に用いられるよう構成されている。本変形例では、排気ブロア１５４として、高性能なものを用いることで、ダンパ５３Ａ及びダンパ５３Ｂを同時に開いて、ヒータ１２Ａとヒータ１２Ｂを並行して急冷することができる。

（変形例３）
図１０（Ｃ）は、変形例３に係る基板処理装置のヒータ１２Ａ，１２Ｂ部分の一例を概略的に示す上面図である。

図１０（Ｃ）に示すように、ヒータ１２Ａ，１２Ｂには、それぞれダクト５０Ａ，５０Ｂが接続されている。また、ダクト５０Ａとダクト５０Ｂは途中で合流し、ダクト５０Ｃに接続されている。ダクト５０Ａは、ダクト５０Ｃの上流側のダクト５０Ａ－１と、ダクト５０Ｃの下流側のダクト５０Ａ－２とから構成される。ダクト５０Ｂは、ダクト５０Ｃの上流側のダクト５０Ｂ－１と、ダクト５０Ｃの下流側のダクト５０Ｂ－２とから構成される。ダクト５０Ａ－１，５０Ｂ－１には、それぞれ開度を可変可能なダンパ５３Ａ－１，５３Ｂ－１が設けられている。ダクト５０Ａ－２，５０Ｂ－２には、それぞれ排気ブロア５４Ａ，５４Ｂが設けられている。ダクト５０Ａ－２，５０Ｂ－２の排気ブロア５４Ａ，５４Ｂの上流側には、それぞれ開度を可変可能なダンパ５３Ａ－２，５３Ｂ－２が設けられている。ダクト５０Ｃには、高性能のラジエータ１５２が設けられている。すなわち、ダクト５０Ａ，５０Ｂは、ダクト５０Ｃにおいて合流し、ラジエータ１５２が、ヒータ１２Ａとヒータ１２Ｂの急冷に共通に用いられるよう構成されている。本変形例では、ラジエータ１５２として、高性能なものを用いているため、ダンパ５３Ａ－１，５３Ａ－２とダンパ５３Ｂ－１，５３Ｂ－２を同時に開いて、ヒータ１２Ａとヒータ１２Ｂを同時急冷することができる。

（比較例）
図１０（Ｄ）は、比較例に係る基板処理装置の処理炉部分の一例を概略的に示す上面図である。

図１０（Ｄ）に示すように、ヒータ１２Ａ，１２Ｂには、それぞれダクト５０Ａ，５０Ｂが接続されている。また、ダクト５０Ａとダクト５０Ｂには、それぞれラジエータ５２Ａ，５２Ｂ、排気ブロア５４Ａ，５４Ｂが設けられている。また、ダクト５０Ａ，５０Ｂの途中でラジエータ５２Ａ，５２Ｂよりも上流側には、それぞれ開度を可変可能なダンパ５３Ａ，５３Ｂが設けられている。すなわち、ヒータ１２Ａ，１２Ｂには、それぞれラジエータ５２と排気ブロア５４が備えられている。

すなわち、本実施形態及び変形例によれば、比較例と比較して部品点数が少ないため、基板処理装置の省スペース化、省エネルギー化が可能である。

本実施形態によれば、以下の１また複数の効果を得ることができる。

１）複数の処理炉間において、高スループット化と省スペース化の相反する条件の両立を実現し、炉内温度を迅速に低下させることができる。特にプロセス最高温度からの同時急冷が生じないように、複数の処理モジュールの間でレシピの進行をずらすことで、ラジエータ５２や排気ブロア５４の小型化が実現される。

２）複数の処理炉に対して、ラジエータ又は排気ブロアの少なくとも一つを共有するので、それらの設備を削除することにより省スペース化、省資源化を図ることができ、また点検箇所が減り、保守も容易となる。

３）複数の処理炉間において、急冷期間の一部または全部が重なったとしても、決められた降温レートで急冷を行うことができ、ウェハに形成される膜質を同等にすることができるとともに、反応管１６の熱履歴を同等にすることができる。

４）処理モジュールの境界面を対称面として左右対称に各構成を配置することにより、左右の処理モジュールでの成膜の品質のばらつきを抑制することができる。また、左右の処理モジュールにおいて同様の条件で成膜を実施することができ、成膜の品質を揃えることができるため、生産性を向上させることができる。さらに、各処理モジュールに接続されるダクトとダンパをこれらのダクトが合流するダクトを中心として左右対称に配置することにより、左右の処理モジュールでの成膜の品質のばらつきを抑制することができる。また、左右の処理モジュールにおいて同様の条件で成膜を実施することができ、成膜の品質を揃えることができるため、生産性を向上させることができる。

１ 基板処理装置
３ 処理モジュール
４ 処理炉
１２ ヒータ
１６ 反応管
５２ ラジエータ（熱交換器）
５３ ダンパ
５４ 排気ブロア
１００ コントローラ

Claims (20)

1. 基板を処理する第１および第２の炉体と、
   前記第１および第２の炉体から排出された冷媒を冷却する少なくとも１つの熱交換器と、
   前記熱交換器から排出された前記冷媒を吸い込んで下流側へ送り出す少なくとも１つの排気ブロアと、
   前記第１および第２の炉体と前記少なくとも１つの熱交換器と前記少なくとも１つの排気ブロアとの間を、前記冷媒を流通可能にそれぞれ接続する第１および第２の流路と、
   前記第１および第２の流路の途中で前記熱交換器よりも上流側にそれぞれ設けられ、開度を可変可能な第１および第２のダンパと、
   前記第１および第２の炉体の加熱および冷却を制御する制御器と、を備え、
   前記第１および第２の流路は、それぞれの少なくとも一部の区間において合流するよう構成され、
   前記第１の炉体内外へ搬入出する基板を一時的に収容する第１の搬送室と、前記第２の炉体内外へ搬入出する基板を一時的に収容する第２の搬送室と、をさらに備え、
   前記第１の炉体内の構成および前記第１の搬送室内の構成と、前記第２の炉体内の構成および前記第２の搬送室内の構成とは、前記第１の搬送室と前記第２の搬送室との隣接面を対称面として左右対称に配置されている
   基板処理装置。
2. 基板を処理する第１および第２の炉体と、
   前記第１および第２の炉体から排出された冷媒を冷却する少なくとも１つの熱交換器と、
   前記熱交換器から排出された前記冷媒を吸い込んで下流側へ送り出す少なくとも１つの排気ブロアと、
   前記第１および第２の炉体と前記少なくとも１つの熱交換器と前記少なくとも１つの排気ブロアとの間を、前記冷媒を流通可能にそれぞれ接続する第１および第２の流路と、
   前記第１および第２の流路の途中で前記熱交換器よりも上流側にそれぞれ設けられ、開度を可変可能な第１および第２のダンパと、
   前記第１および第２の炉体の加熱および冷却を制御する制御器と、を備え、
   前記第１および第２の流路は、それぞれの少なくとも一部の区間において合流するよう構成され、
   前記第１の流路と前記第２の流路とは、前記第１の流路と前記第２の流路の合流区間に対して左右対称に配置され、前記第１のダンパと前記第２のダンパとは、前記合流区間に対して左右対称に配置されている
   基板処理装置。
3. 左右に並んで設けられ、基板を処理する第１および第２の炉体と、
   前記第１および第２の炉体から排出された冷媒を冷却する少なくとも１つの熱交換器と、
   前記熱交換器から排出された前記冷媒を吸い込んで下流側へ送り出す少なくとも１つの排気ブロアと、
   前記第１および第２の炉体と前記少なくとも１つの熱交換器と前記少なくとも１つの排気ブロアとの間を、前記冷媒を流通可能にそれぞれ接続する第１および第２の流路と、
   前記第１および第２の流路の途中で前記熱交換器よりも上流側にそれぞれ設けられ、開度を可変可能な第１および第２のダンパと、
   前記第１および第２の炉体の加熱および冷却を制御する制御器と、を備え、
   前記第１および第２の流路は、それぞれの少なくとも一部の区間において合流するよう構成され、
   前記熱交換器と前記排気ブロアとが前記第１および第２の炉体の後方に向かって略同じ高さに設けられている
   基板処理装置。
4. 基板を処理する第１および第２の炉体と、
   前記第１および第２の炉体から排出された冷媒を冷却する少なくとも１つの熱交換器と、
   前記熱交換器から排出された前記冷媒を吸い込んで下流側へ送り出す少なくとも１つの排気ブロアと、
   前記第１および第２の炉体と前記少なくとも１つの熱交換器と前記少なくとも１つの排気ブロアとの間を、前記冷媒を流通可能にそれぞれ接続する第１および第２の流路と、
   前記第１および第２の流路の途中で前記熱交換器よりも上流側にそれぞれ設けられ、開度を可変可能な第１および第２のダンパと、
   前記第１および第２の炉体の加熱および冷却を制御する制御器と、を備え、
   前記第１および第２の流路は、それぞれの少なくとも一部の区間において合流するよう構成され、
   前記制御器は、次に前記第１および第２のダンパを開けるタイミングを予測し、前記第１および第２のダンパの開いている期間が重ならないか、重なったとしても、先に開く前記第１又は第２のダンパを有する第１又は第２の炉体の温度が、後に開く前記第１又は第２のダンパの開放時点で所定以下に冷却されるような時間差を有するように、第１および第２の炉体で行われるレシピの開始時刻を調整する
   基板処理装置。
5. 前記制御器は、前記第１および第２のダンパの開度を調整して、異なる温度の前記第１および第２の炉体が、前記冷媒によって共通の所定の降温レートで並行して冷却されるように制御可能に構成される請求項１から４のいずれか一項に記載の基板処理装置。
6. 前記制御器は、前記第１および第２の炉体で、異なるタイミングにより前記基板を熱処理し、前記第１および第２のダンパの開度を調整して、異なる温度の前記第１および第２の炉体が、前記冷媒によって共通の所定の降温レートで並行して冷却されるように制御可能に構成される請求項１から４のいずれか一項に記載の基板処理装置。
7. 前記第１および第２の炉体のそれぞれは、
   前記炉体の内側に、複数のゾーンに分けて設けられる発熱体と、
   前記ゾーン毎に、前記炉体もしくは前記発熱体の温度に対応する温度を検出するヒータ温度センサと、
   前記ゾーン毎に、前記基板の温度に対応する温度を検出する基板温度センサと、を有し、
   前記制御器は、前記ゾーン毎に、前記基板温度センサの検出温度が目標値に従うように、前記ヒータ温度センサの検出温度を参照しながら前記発熱体の発熱量を制御するとともに、前記第１および第２の炉体の冷却を行う際は、前記基板温度センサの検出温度が、所定の降温レートで降下する目標値に従うように、前記ヒータ温度センサの検出温度を参照しながら、前記開度を調整することができるように構成された請求項５又は６記載の基板処理装置。
8. 前記第１および第２の炉体のそれぞれは、
   前記炉体の内側に、設けられた発熱体と、
   前記炉体もしくは前記発熱体の温度に対応する温度を検出するヒータ温度センサと、
   前記基板の温度に対応する温度を検出する基板温度センサと、を有し、
   前記制御器は、前記基板温度センサの検出温度が目標値に従うように、前記ヒータ温度センサの検出温度を参照しながら前記発熱体の発熱量を制御するとともに、前記第１および第２の炉体の冷却を行う際は、前記基板温度センサの検出温度が、所定の降温レートで降下する目標値に従うように、前記ヒータ温度センサの検出温度を参照しながら、前記開度を調整することができるように構成された請求項５又は６記載の基板処理装置。
9. 前記第１および第２の流路を、前記第１および第２のダンパの下流側において選択的に前記熱交換器と流通可能に接続する３方弁を更に備え、
   前記排気ブロア及び前記熱交換器が、前記第１および第２の炉体の冷却に共通に用いられる請求項１から４のいずれか一項に記載の基板処理装置。
10. 前記第１の炉体内外へ搬入出する基板を一時的に収容する第１の搬送室と、前記第２の炉体内外へ搬入出する基板を一時的に収容する第２の搬送室と、をさらに備える請求項２から４のいずれか一項に記載の基板処理装置。
11. 前記第１の流路と前記第２の流路とは、前記第１の流路と前記第２の流路の合流区間に対して左右対称に配置され、前記第１のダンパと前記第２のダンパとは、前記合流区間に対して左右対称に配置されている請求項１、３又は４のいずれか一項に記載の基板処理装置。
12. 前記熱交換器と前記排気ブロアとが前記第１および第２の炉体の下流側に略同じ高さに設けられている請求項１、２又は４のいずれか一項に記載の基板処理装置。
13. 第１の炉体内外へ搬入出する基板を一時的に収容する第１の搬送室と、第２の炉体内外へ搬入出する基板を一時的に収容する第２の搬送室と、を備え、前記第１の炉体内の構成および前記第１の搬送室内の構成と、前記第２の炉体内の構成および前記第２の搬送室内の構成とは、前記第１の搬送室と前記第２の搬送室との隣接面を対称面として左右対称に配置されている前記第１および第２の炉体の加熱を制御して、前記第１および第２の炉体において基板を処理する工程と、
    前記第１および第２の炉体と、少なくとも１つの熱交換器と、少なくとも１つの排気ブロアと、前記熱交換器の上流側に設けられた第１および第２のダンパと、がそれぞれ冷媒を流通可能に第１又は第２の流路を介して接続され、前記熱交換器または前記排気ブロアの少なくとも一つは合流区間にて前記第１と第２の炉体に共通して使用され、前記第１または第２のダンパの少なくともいずれかの開度を可変させた状態で前記冷媒を通過させて前記熱交換器が前記冷媒を冷却しつつ、前記冷媒を前記少なくとも１つの排気ブロアにより吸い込んで下流側へ送り出す工程と、
    を有する半導体装置の製造方法。
14. 第１および第２の炉体の加熱を制御して、前記第１および第２の炉体において基板を処理する工程と、
    前記第１および第２の炉体と、少なくとも１つの熱交換器と、少なくとも１つの排気ブロアと、前記熱交換器の上流側に設けられた第１および第２のダンパと、がそれぞれ冷媒を流通可能に第１又は第２の流路を介して接続され、前記熱交換器または前記排気ブロアの少なくとも一つは前記第１の流路と前記第２の流路の合流区間にて前記第１と第２の炉体に共通して使用され、前記第１の流路と前記第２の流路とは、前記合流区間に対して左右対称に配置され、前記第１のダンパと前記第２のダンパとは、前記合流区間に対して左右対称に配置されて、前記第１または第２のダンパの少なくともいずれかの開度を可変させた状態で前記冷媒を通過させて前記熱交換器が前記冷媒を冷却しつつ、前記冷媒を前記少なくとも１つの排気ブロアにより吸い込んで下流側へ送り出す工程と、
    を有する半導体装置の製造方法。
15. 左右に並んで設けられた第１および第２の炉体の加熱を制御して、前記第１および第２の炉体において基板を処理する工程と、
    前記第１および第２の炉体と、少なくとも１つの熱交換器と、少なくとも１つの排気ブロアと、前記熱交換器の上流側に設けられた第１および第２のダンパと、がそれぞれ冷媒を流通可能に第１又は第２の流路を介して接続され、前記熱交換器または前記排気ブロアの少なくとも一つは合流区間にて前記第１と第２の炉体に共通して使用され、前記熱交換器と前記排気ブロアとが前記第１および第２の炉体の後方に向かって略同じ高さに設けられ、前記第１または第２のダンパの少なくともいずれかの開度を可変させた状態で前記冷媒を通過させて前記熱交換器が前記冷媒を冷却しつつ、前記冷媒を前記少なくとも１つの排気ブロアにより吸い込んで下流側へ送り出す工程と、
    を有する半導体装置の製造方法。
16. 第１および第２の炉体の加熱を制御して、前記第１および第２の炉体において基板を処理する工程と、
    前記第１および第２の炉体と、少なくとも１つの熱交換器と、少なくとも１つの排気ブロアと、前記熱交換器の上流側に設けられた第１および第２のダンパと、がそれぞれ冷媒を流通可能に第１又は第２の流路を介して接続され、前記熱交換器または前記排気ブロアの少なくとも一つは合流区間にて前記第１と第２の炉体に共通して使用され、前記第１または第２のダンパの少なくともいずれかの開度を可変させた状態で前記冷媒を通過させて前記熱交換器が前記冷媒を冷却しつつ、前記冷媒を前記少なくとも１つの排気ブロアにより吸い込んで下流側へ送り出す工程と、
    次に前記第１および第２のダンパを開けるタイミングを予測し、前記第１および第２のダンパの開いている期間が重ならないか、重なったとしても、先に開く前記第１又は第２のダンパを有する第１又は第２の炉体の温度が、後に開く前記第１又は第２のダンパの開放時点で所定以下に冷却されるような時間差を有するように、第１および第２の炉体で行われるレシピの開始時刻を調整する工程と、
    を有する半導体装置の製造方法。
17. 第１の炉体内外へ搬入出する基板を一時的に収容する第１の搬送室と、第２の炉体内外へ搬入出する基板を一時的に収容する第２の搬送室と、を備え、前記第１の炉体内の構成および前記第１の搬送室内の構成と、前記第２の炉体内の構成および前記第２の搬送室内の構成とは、前記第１の搬送室と前記第２の搬送室との隣接面を対称面として左右対称に配置されている前記第１および第２の炉体の加熱を制御して、前記第１および第２の炉体において基板を処理する手順と、
    前記第１および第２の炉体と、少なくとも１つの熱交換器と、少なくとも１つの排気ブロアと、前記熱交換器の上流側に設けられた第１および第２のダンパと、がそれぞれ冷媒を流通可能に第１又は第２の流路を介して接続され、前記熱交換器または前記排気ブロアの少なくとも一つは合流区間にて前記第１と第２の炉体に共通して使用され、前記第１または第２のダンパの少なくともいずれかの開度を可変させた状態で前記冷媒を通過させて前記熱交換器が前記冷媒を冷却しつつ、前記冷媒を前記少なくとも１つの排気ブロアにより吸い込んで下流側へ送り出す手順と、
    を基板処理装置が備えるコンピュータに実行させるプログラム。
18. 第１および第２の炉体の加熱を制御して、前記第１および第２の炉体において基板を処理する手順と、
    前記第１および第２の炉体と、少なくとも１つの熱交換器と、少なくとも１つの排気ブロアと、前記熱交換器の上流側に設けられた第１および第２のダンパと、がそれぞれ冷媒を流通可能に第１又は第２の流路を介して接続され、前記熱交換器または前記排気ブロアの少なくとも一つは前記第１の流路と前記第２の流路の合流区間にて前記第１と第２の炉体に共通して使用され、前記第１の流路と前記第２の流路とは、前記合流区間に対して左右対称に配置され、前記第１のダンパと前記第２のダンパとは、前記合流区間に対して左右対称に配置されて、前記第１または第２のダンパの少なくともいずれかの開度を可変させた状態で前記冷媒を通過させて前記熱交換器が前記冷媒を冷却しつつ、前記冷媒を前記少なくとも１つの排気ブロアにより吸い込んで下流側へ送り出す手順と、
    を基板処理装置が備えるコンピュータに実行させるプログラム。
19. 左右に並んで設けられた第１および第２の炉体の加熱を制御して、前記第１および第２の炉体において基板を処理する手順と、
    前記第１および第２の炉体と、少なくとも１つの熱交換器と、少なくとも１つの排気ブロアと、前記熱交換器の上流側に設けられた第１および第２のダンパと、がそれぞれ冷媒を流通可能に第１又は第２の流路を介して接続され、前記熱交換器または前記排気ブロアの少なくとも一つは合流区間にて前記第１と第２の炉体に共通して使用され、前記熱交換器と前記排気ブロアとが前記第１および第２の炉体の後方に向かって略同じ高さに設けられ、前記第１または第２のダンパの少なくともいずれかの開度を可変させた状態で前記冷媒を通過させて前記熱交換器が前記冷媒を冷却しつつ、前記冷媒を前記少なくとも１つの排気ブロアにより吸い込んで下流側へ送り出す手順と、
    を基板処理装置が備えるコンピュータに実行させるプログラム。
20. 第１および第２の炉体の加熱を制御して、前記第１および第２の炉体において基板を処理する手順と、
    前記第１および第２の炉体と、少なくとも１つの熱交換器と、少なくとも１つの排気ブロアと、前記熱交換器の上流側に設けられた第１および第２のダンパと、がそれぞれ冷媒を流通可能に第１又は第２の流路を介して接続され、前記熱交換器または前記排気ブロアの少なくとも一つは合流区間にて前記第１と第２の炉体に共通して使用され、前記第１または第２のダンパの少なくともいずれかの開度を可変させた状態で前記冷媒を通過させて前記熱交換器が前記冷媒を冷却しつつ、前記冷媒を前記少なくとも１つの排気ブロアにより吸い込んで下流側へ送り出す手順と、
    次に前記第１および第２のダンパを開けるタイミングを予測し、前記第１および第２のダンパの開いている期間が重ならないか、重なったとしても、先に開く前記第１又は第２のダンパを有する第１又は第２の炉体の温度が、後に開く前記第１又は第２のダンパの開放時点で所定以下に冷却されるような時間差を有するように、第１および第２の炉体で行われるレシピの開始時刻を調整する手順と、
    を基板処理装置が備えるコンピュータに実行させるプログラム。

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