JPWO2014141563A1 - 基板処理装置、半導体装置の製造方法およびプログラム - Google Patents

基板処理装置、半導体装置の製造方法およびプログラム Download PDF

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Abstract

基板が収容される処理容器と、前記基板が収容される基板収容器を搬送する基板収容器搬送装置と、前記基板収容器搬送装置で前記基板収容器内にパージガスを供給するパージ部と、前記基板収容器を収納する基板収容器待機部と、前記基板収容器待機部に設けられ、前記基板収容器搬送装置との間で前記基板収容器の受け渡しを行う際に、前記パージ部との接触を抑制するよう形成されたパージ部接触抑制部と、前記基板収容器搬送装置と前記パージ部を制御する制御部と、を有する。

Description

本発明は、基板を加熱して処理する基板処理装置、半導体装置の製造方法及びプログラムに関するものである。
大規模集積回路（Large Scale Integrated Circuit: 以下LSI）などの半導体装置を製造する処理装置では、処理する基板への自然酸化膜の形成を抑制するために、処理装置内の酸素濃度や、処理装置に搬送されるポッド内の酸素濃度を低減することが行われている（例えば特許文献１参照）。
特開２０１１−６１１５６号公報
しかしながら、このような構成の処理装置では、最新の微細化技術が求める、自然酸化膜の形成を抑制しつつ半導体装置の品質を向上させることや、製造スループットを向上させることが困難であった。
本発明は、自然酸化膜の形成を抑制しつつ半導体装置の品質を向上させると共に、製造スループットを向上させることが可能な基板処理装置、半導体装置の製造方法及びプログラムを提供することを目的とする。
本発明の一態様によれば、基板が収容される処理容器と、前記基板が収容される基板収容器を搬送する基板収容器搬送装置と、前記基板収容器搬送装置に設けられたパージ部と、前記基板収容器を収納する基板収容器待機部と、前記基板収容器待機部に設けられ、前記基板収容器搬送装置との間で前記基板収容器の受け渡しを行う際に、前記パージ部との接触を抑制するよう形成されたパージ部接触抑制部と、前記基板収容器搬送装置と前記パージ部を制御する制御部と、を有する基板処理装置が提供される。
本発明の他の態様によれば、 基板収容器が搬送される容器移載室から基板移載室に容器開閉装置を介して基板を搬送する工程と、前記基板を前記基板移載室から前記処理容器に搬送する搬送工程と、前記基板収容器を前記容器開閉装置に搬送する前に、前記基板収容器内を基板収容器搬送装置に設けられたパージ部でパージするパージ工程と、を有する半導体装置の製造方法が提供される。
本発明の他の態様によれば、基板収容器が搬送される容器移載室から基板移載室に容器開閉装置を介して基板を搬送する手順と、前記基板を前記基板移載室から前記処理容器に搬送する搬送手順と、前記基板収容器を前記容器開閉装置に搬送する前に、前記基板収容器内を基板収容器搬送装置に設けられたパージ部でパージするパージ手順と、前記基板収容器を、前記パージ部に対応した位置にパージ部接触防止部が設けられた基板収容器待機部に載置する手順と、をコンピュータに実行させるプログラムが提供される。
本発明に係る基板処理装置、半導体装置の製造方法、及びプログラムによれば、半導体装置の製造品質や半導体装置の特性を向上させると共に、製造スループットを向上させることができる。
本発明の一実施形態に係る基板処理装置の斜透視図である。 本発明の一実施形態に係る基板処理装置の側面透視図である。 本発明の一実施形態に係る基板処理装置が備える処理容器の縦断面図である。 本発明の一実施形態に係る主載置部の構成例を示す図である。 本発明に係るポッド１１０の底面図である。 本発明に係る基板収容器搬送板１１８ｃの上面図である。 本発明に係る基板収容器搬送板１１８ｃの斜視図である。 本発明に係る基板収容器の搬送を示す図である。 本発明の一実施形態に係る副載置部の構成例を示す図である。 本発明の実施形態で好適に用いられる基板処理装置のコントローラの概略構成図である。 本発明の一実施形態に係る基板収容器の搬入工程を示すフロー図である。 本発明の一実施形態に係る基板収容器の搬出工程を示すフロー図である。 本発明の一実施形態に係る基板収容器内の酸素濃度の推移例を示す図である （ａ）は、第１パージのポッド内の酸素濃度推移例を示す図である。 （ｂ）は、第２パージのポッド内の酸素濃度推移例を示す図である。 本発明の一実施形態に係る基板処理工程を示すフロー図である。 本発明の他の形態に係る基板収容器の搬送工程を示すフロー図である。 本発明の他の形態に係る基板収容器の搬送工程を示すフロー図である。 本発明の他の形態に係る基板収容器の搬送工程を示すフロー図である。 本発明の他の形態に係る基板収容器の搬送工程を示すフロー図である。 本発明の他の形態に係る基板収容器の搬送工程を示すフロー図である。 本発明の他の形態に係る基板収容器待機部の構成例の第１の例を示す図である。 本発明の他の形態に係る基板収容器待機部の構成例の第２の例を示す図である。 本発明の他の形態に係る基板収容器待機部の構成例の第３の例を示す図である。
（基板処理装置の構成） まず、本実施形態に係る基板処理装置１００の構成について、主に図１及び図２を用いて説明する。図１は、本実施形態に係る基板処理装置１００の斜透視図である。図２は、本実施形態に係る基板処理装置１００の側面透視図である。本実施形態に係る基板処理装置では、半導体装置や半導体素子を製造する工程の内、基板に膜を形成する工程や、膜を改質する工程等が行われる。ここで、半導体装置とは、上述のＬＳＩのような集積回路、マイクロプロセッサ、半導体メモリ等である。また、半導体素子とは、ダイオード、トランジスタ、サイリスタ等である。
図１及び図２に示すように、本実施形態に係る基板処理装置１００は、耐圧容器として構成された筐体１１１を備えている。筐体１１１の正面壁１１１ａの正面前方には、メンテナンス可能なように設けられた開口部としての正面メンテナンス口１０３が設けられている。正面メンテナンス口１０３には、正面メンテナンス口１０３を開閉する正面メンテナンス扉１０４が設けられている。
基板としてのウエハ２００を筐体１１１内外へ搬送するには、複数のウエハ２００を収納するウエハキャリア（基板収容器）としてのポッド１１０が使用される。ポッドは、フープ（ＦＯＵＰ）とも呼ばれている。筐体１１１の正面壁１１１ａには、ポッド搬入搬出口（基板収容器搬入搬出口）１１２が、筐体１１１内外を連通するように開設されている。ポッド搬入搬出口１１２は、フロントシャッタ（基板収容器搬入搬出口開閉機構）１１３によって開閉されるように構成されている。ポッド搬入搬出口１１２の正面下方側には、ロードポート（基板収容器受渡し台）１１４が設置されている。ポッド１１０は、工程内搬送装置によって搬送され、ロードポート１１４上に載置されて位置合わせされるように構成されている。なお、ウエハ２００はシリコン（Ｓｉ）等で構成されている。ウエハ２００上には、半導体装置を構成する金属配線や電極としての金属膜が形成され、金属膜上への自然酸化膜の形成が問題となっている。また、ウエハ２００に形成される半導体装置の構造は、複雑に構成されている場合がある。このような半導体装置の製造中の基板には、表面積が大きくなっている場合が有る。例えば、高アスペクト比の凹凸が形成されている。このような複雑な構造や表面積が大きくなっている基板では、局所的に自然酸化膜が形成されてしまう問題が有る。また、ウエハの大型化による表面積の増大によって、局所的に自然酸化膜が形成されてしまうことも考えられる。
発明者等は、このようなウエハ２００への自然酸化膜の形成を抑制しつつ、半導体装置の品質を向上させる処理を行いつつ、製造スループットを向上させるには、後述の酸素濃度を低下させる技術が必要となることを見出した。
（基板収容器移載室） 筐体１１１内であってロードポート１１４の後方には、ポッド１１０の搬送空間となる基板収容器移載室１５０が構成されている。
（基板収容器搬送装置） 筐体１１１内におけるロードポート１１４の近傍には、ポッド搬送装置（基板収容器搬送装置）１１８が設置されている。筐体１１１内のポッド搬送装置１１８のさらに奥、筐体１１１内の前後方向の略中央部における上方には、回転式基板収容器待機部（基板収容器載置棚）１０５が設置されている。
ポッド搬送装置１１８は、ポッド１１０を保持したまま昇降可能なポッドエレベータ（基板収容器昇降機構）１１８ａと、搬送機構としてのポッド搬送機構（基板収容器搬送機構）１１８ｂ、ポッド１１０を載せるポッド搬送板１１８ｃ（ここでは図示していない）とで構成されている。ポッド搬送装置１１８は、ポッドエレベータ１１８ａとポッド搬送機構１１８ｂとの連続動作により、ロードポート１１４と、後述の回転式基板収容器待機部１０５と、ポッドオープナ１２１との間で、ポッド１１０を相互に搬送するように構成されている。
本発明に係るポッド搬送装置（基板収容器搬送装置）１１８とポッド１１０との詳細について、図４、図５、図６、図７、図８を用いて説明する。図４において、１１８ｃは、ポッド搬送板であり、ポッド搬送機構１１８ｂに設けられている。ポッド搬送板１１８ｃの上面には、この例では３本のキネマティックピン４２５が垂直に設けられている。更に不活性ガスポート４２０、４１０が設けられている。
図５は、ポッド１１０を底面側から見たものである。ポッド１１０の底面には、前述した３本のキネマティックピン４２５が挿入されるキネマティックピン４２５と同数のキネマティックピン挿入部１６０１が設けられ、更に、ポッド１１０底面には、パージガスを導入／ポッド内の雰囲気を排出するためのパージポート１６０２が複数個所、本実施の形態の場合では、２か所設けられている。
図６は、ポッド搬送板１１８ｃの上面図であり、図７は、ポッド搬送板１１８ｃの斜視図である。ポッド１１０の底面に設けられている、キネマティクピン挿入部１６０１に対応する位置にキネマティックピン挿入部１６０と同数のキネマティックピン４２５が設けられ、更に、パージガスを導入するためのパージガス供給部１７０１が例えば２か所設けられている。このパージガス供給部１７０１は後述する基板収容器待機部１０５にアクセスする際に、基板収容器待機部側に設けられているパージガスポートとの干渉を防ぐために、基板収容器待機部側のパージポートを避けるために退避機構１７０２を介してポッド搬送板１１８ｃと接続されている。
図８に本発明の実施形態を示す。図８を用いて、例えば、ロードポート１１４上のポッド１１０を基板収容器待機部１０５に搬送する場合を例にとり、ポッド１１０内のパージ処理について説明する。ポッド搬送機構（基板収容器搬送機構）１１８ｂを上下、左右方向に制御し、ポッド搬送機構１１８ｂに設けられたポッド搬送板１１８ｃでロードポート１１４上のポッド１１０を下からすくい上げることにより、ポッド搬送板１１８ｃ上にポッド１１０を載置する。この際、ポッド搬送板１１８ｃ上のキネマティックピン４２５とパージガス供給部１７０１がそれぞれポッド１１０の下面に設けられたキネマティックピン挿入部１６０１とパージポート１６０２に挿入／接続される。すくい上げられたポッド１１０は、搬送先の基板収容器待機部１０５に搬送されている最中にポッド１１０の内部にパージポートからパージガスが供給されることとなる。このように本発明においては、ポッド１１０の搬送中にポッド１１０内にパージガスを供給することにより、前述の効果を奏することが可能となる。
ポッド搬送装置をロードポート１１４からポッドオープナ（基板収容器開閉部）１２１へ搬送する場合、基板収容器待機部１０５上のポッド１１０をポッドオープナ（基板収容器開閉部）１２１へ搬送する場合についても、同様にポッドの搬送中にポッド１１０内にパージガスを供給することとなる。また、基板収容器待機部１０５上に載置されているポッド１１０にパージガスを供給する際には、ポッド搬送板１１８ｃを基板収容器待機部１０５上のポッド１１０を下からすくい上げこのすくい上げている最中（ピックアップ動作）にパージガスをポッド１１０内に供給することもできる。なお、基板収容器待機部１０５には基板収容器待機部１０５にポッド１１０を載置中にポッド内にパージガスを供給するためのパージガス供給部が存在する場合がある。このような場合には、本発明のポッド搬送板１１８ｃ上のパージガス供給部１７０１が基板収容器待機部１０５内のパージガス供給部に干渉しないようにパージガス供給部１７０１を退避させることができる構造となっている。
このように、ポッド１１０を搬送するポッド搬送板１１８ｃにパージガス供給部１７０１を設けることにより、ポッド１１０の搬送中に不活性ガス置換が可能となる。また、基板収容器待機部１０５、ロードポート１１４やポッドオープナ（基板収容器開閉部）１２１に載置されたポッド１０５に不活性ガス置換を行う際には、ポッド搬送板１１８ｃでポッド１１０をピックアップするだけで不活性ガス置換可能なため、搬送時の振動によるパーティクルの発生可能性が低減される。
（第１パージ部） 図２に示すように、筐体１１１内であって、筐体の中央部前寄りには、ポッド１１０内の雰囲気をパージし、ポッド１１０内の酸素濃度を所定管理値以下にする、ポッド１１０を搬送する、第１パージ部（主載置部）としてのポッド搬送装置（基板収容器搬送装置）１１８が設けられている。ポッド搬送装置（基板収容器搬送装置）１１８には、ポッド搬送板１１８ｃが設けられ、図４に示す、主パージポートが設けられている。主パージポートには、主ガス供給口４１０と、主ガス排気口４２０が設けられている。主ガス供給口４１０には、ガス供給管４１１が接続されている。ガス供給管４１１には、主流量制御装置４１２が設けられ、後述のコントローラ２８０によって流量が制御されるように構成されている。主流量制御装置４１２は、バルブ（不図示）とマスフローコントローラ（不図示）のいずれか若しくは両方で構成されている。主ガス排気口には、ガス排気管４２１が接続されている。また、ガス排気管４２１に主排気バルブ４２２を設け、ガス排気量を調整できるように構成しても良い。また、ガス排気管４２１に、酸素濃度計４２２を設けて、ポッド１１０内またはポッド１１０からの排気ガス中の酸素濃度を検出する酸素濃度計４２３を設けても良い。また、ポッド１１０内またはポッド１１０からの排気ガス中の湿度を検出する露点計４２４を設けても良い。
（第２パージ部） 筐体１１１内であって、基板収容器移載室１５０内には、第２パージ部（副載置部）としての基板収容器待機部１０５、ロードポート１１４及びポッドオープナ（基板収容器開閉部）１２１が設けられている。基板収容器待機部１０５には、複数枚の棚板１１７（基板収容器載置台）が設けられ、複数個のポッド１１０が保管されるように構成されている。また、複数の棚板、ロードポート１１４及びポッドオープナ（基板収容器開閉部）１２１にはそれぞれパージポートが設けられており、ポッド１１０内をパージ（ガス置換）することによって、ポッド１１０内の酸素濃度を所定管理値以下にできるようになっている。なお、基板収容器待機部１０５は、回転式に構成しても良い。回転式の基板収容器待機部１０５では、複数枚の棚板１１７に加えて、垂直に立設されて水平面内で間欠回転される支柱１１６が設けられている。図９に基板収容器待機部１０５（ロードポート１１４、ポッドオープナ（基板収容器開閉部）１２１）を示すが、パージポートには、ガス供給口５１０と、ガス排気口５２０が設けられている。ガス供給口５１０には、ガス供給管５１１が設けられている。ガス供給管５１１には流量制御装置５１２が設けられ、後述のコントローラ２８０で流量を制御できるように構成されている。流量制御装置５１２は、バルブ（不図示）とマスフローコントローラ（不図示）のいずれか若しくは両方で構成されている。ガス排気口には、ガス排気管５２１が設けられている。ガス排気管５２１には、排気バルブ５２２を設けて排気量を調整できるように構成しても良い。また、ガス排気管５２１に、ポッド１１０内の酸素濃度または排気ガス中の酸素濃度を検出する酸素濃度計５２３を設けても良い。また、ポッド１１０内の湿度または排気ガス中の湿度を検出する露点計５２４を設けても良い。
（所定管理値） ポッド１１０内の酸素濃度を管理する所定管理値には、第１管理値と第２管理値が設定されている。第１管理値と第２管理値データは後述の記録媒体に記録され、後述のＣＰＵ２８０ａでの算出結果によって変更できるように構成されている。また、第１管理値と第２管理値は、入力装置２８１から入力されるデータで設定できるように構成されている。好ましくは、第１管理値は、第２管理値範囲よりも低く設定されている。より好ましくは、第１管理値は、６００ｐｐｍであり、第２管理値は６００ｐｐｍ以上１０００ｐｐｍ以下である。ポッド１１０を搬送中（ポッド搬送板１１８ｃ）では、第１管理値以下になるようにパージされ、基板収容器待機部１０５上、ロードポート１１４上やポッドオープナ（基板収容器開閉部）１２１上では、第２管理値範囲内になるようにパージされる（以下、第１管理値以下にパージすることを第１パージ（プリパージ）、第２管理値範囲内にすることを第２パージと呼ぶ）。
なお、第１パージする際には、ポッド搬送板１１８ｃ上のパージポート１７０１からポッド１１０内に第１流量で不活性ガスが供給される。また第２パージする際には、基板収容器待機部１０５或いはポッドオープナ（基板収容器開閉部）１２１に設けられたパージポートからポッド１１０内に第２流量で不活性ガスが供給される。ここで第１流量は、２０ｓｌｍ〜１００ｓｌｍで例えば５０ｓｌｍである。第２流量は、０．５ｓｌｍ〜２０ｓｌｍで、例えば５ｓｌｍである。
（ポッド内の酸素濃度調整方法） ポッド１１０内の酸素濃度の調整では、上述の酸素濃度計４２３，５２３を用いてポッド１１０内の酸素濃度または排気ガス中の酸素濃度を検出して、検出した酸素濃度値に基づいてフィードバック制御しても良い。また、事前に、不活性ガスの供給量と供給時間とポッド１１０内の酸素濃度の関係を求めておき、不活性ガスの供給量と供給時間の設定によって調整できるようにしても良い。
図１、２に示すように、筐体１１１内の下部には、サブ筐体１１９が、筐体１１１内の前後方向の略中央部から後端にわたって設けられている。サブ筐体１１９の正面壁１１９ａには、ウエハ２００をサブ筐体１１９内外に搬送する一対のウエハ搬入搬出口（基板搬入搬出口）１２０が、垂直方向に上下二段に並べられて設けられている。上下段のウエハ搬入搬出口１２０のそれぞれには、ポッドオープナ（基板収容器開閉部）１２１が設置されている。
各ポッドオープナ１２１は、ポッド１１０を載置する一対の載置台１２２と、ポッド１１０のキャップ（蓋体）を着脱するキャップ着脱機構（蓋体着脱機構）１２３とを備えている。ポッドオープナ１２１は、載置台１２２上に載置されたポッド１１０のキャップをキャップ着脱機構１２３によって着脱することにより、ポッド１１０のウエハ出し入れ口を開閉するように構成されている。
サブ筐体１１９内には、ポッド搬送装置１１８や回転式基板収容器待機部１０５等が設置された空間から流体的に隔絶された基板移載室としての移載室１２４が構成されている。移載室１２４の前側領域にはウエハ移載機構（基板移載機構）１２５が設置されている。ウエハ移載機構１２５は、ウエハ２００を水平方向に回転ないし直動可能なウエハ移載装置（基板移載装置）１２５ａと、ウエハ移載装置１２５ａを昇降させるウエハ移載装置エレベータ（基板移載装置昇降機構）１２５ｂ（図１参照）とで構成されている。ウエハ移載装置エレベータ１２５ｂは、サブ筐体１１９の移載室１２４前方領域右端部と筐体１１１右側端部との間に設置されている（図１参照）。ウエハ移載装置１２５ａは、ウエハ２００の載置部としてのツイーザ（基板保持体）１２５ｃを備えている。これらウエハ移載装置エレベータ１２５ｂ及びウエハ移載装置１２５ａの連続動作により、ウエハ２００をボート（基板保持具）２１７に対して装填（チャージング）及び脱装（ディスチャージング）するように構成されている。
移載室１２４の後側領域には、ボート２１７を収容して待機させる待機部１２６が構成されている。待機部１２６の上方には、ウエハ２００を処理する処理容器２０２が設けられている。処理容器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。なお、処理容器２０２の構成については後述する。
サブ筐体１１９の待機部１２６の右端部と筐体１１１の右側端部との間には、ボート２１７を昇降させるためのボートエレベータ（基板保持具昇降機構）１１５が設置されている（図１参照）。ボートエレベータ１１５の昇降台には、連結具としてのアーム１２８が連結されている。アーム１２８には、炉口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、処理容器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、複数枚（例えば、５０枚〜１２５枚程度）のウエハ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。
図１に示すように、移載室１２４のウエハ移載装置エレベータ１２５ｂ側及びボートエレベータ１１５側と反対側である左側端部には、清浄化した雰囲気もしくは不活性ガスであるクリーンエアを供給するよう供給ファン及び防塵フィルタで構成されたクリーンユニット１３４が設置されている。クリーンユニット１３４から吹き出されたクリーンエア１３３は、ノッチ合わせ装置、ウエハ移載装置１２５ａ、待機部１２６にあるボート２１７の周囲を流通した後、ダクトにより吸い込まれて筐体１１１の外部に排気されるか、もしくはクリーンユニット１３４の吸い込み側である一次側（供給側）にまで循環されてクリーンユニット１３４によって移載室１２４内に再び吹き出されるように構成されている。
（処理容器の構成） 続いて、本実施形態に係る処理容器２０２の構成について、図３を用いて説明する。図３は、本実施形態に係る基板処理装置１００が備える処理容器２０２の縦断面図である。
（処理容器） 図３に示すように、処理容器２０２は反応管２０３を備えている。反応管２０３は、例えば石英（ＳｉＯ２）または炭化シリコン（ＳｉＣ）等の耐熱性材料からなり、上端及び下端が開口した円筒形状に形成されている。反応管２０３の筒中空部には、基板としてのウエハ２００を処理する処理室２０１が形成されている。処理室２０１は、ウエハ２００を保持するボート２１７を収容可能に構成されている。
基板保持具としてのボート２１７は、複数枚のウエハ２００を水平姿勢でかつ互いに中心を揃えた状態で整列させて多段に保持するように構成されている。ボート２１７は、例えば石英または炭化珪素のいずれか、あるいは石英および炭化珪素等の耐熱性材料からなる。ボート２１７の下部には、例えば石英または炭化珪素のいずれか、あるいは石英および炭化珪素等の耐熱性材料からなる断熱体２１６が設けられており、後述するヒータ２０７からの熱がシールキャップ２１９側に伝わり難くなるように構成されている。
反応管２０３の下方には、反応管２０３の下端開口を気密に閉塞可能な炉口蓋体としてのシールキャップ２１９が設けられている。シールキャップ２１９は、反応管２０３の下端に垂直方向下側から当接されるようになっている。シールキャップ２１９は、例えばステンレス等の金属からなり、円板状に形成されている。シールキャップ２１９の上面には、反応管２０３の下端と当接するシール部材としてのＯリングが設けられている。上述したように、シールキャップ２１９は、反応管２０３の外部に垂直に設備された昇降機構としてのボートエレベータ１１５によって、垂直方向に昇降されるように構成されている。シールキャップ２１９を昇降させることにより、ボート２１７を処理室２０１内外へ搬送することが可能なように構成されている。
シールキャップ２１９の中心部付近であって処理室２０１と反対側には、ボート２１７を回転させる回転機構２５４が設けられている。回転機構２５４の回転軸は、シールキャップ２１９を貫通してボート２１７を下方から支持している。回転機構２５４は、ボート２１７を回転させることでウエハ２００を回転させることが可能なように構成されている。
回転機構２５４及びボートエレベータ１１５には、搬送制御部２７５が電気的に接続されている。搬送制御部２７５は、回転機構２５４及びボートエレベータ１１５が所望のタイミングにて所望の動作をするように、これらを制御するように構成されている。なお、搬送制御部２７５は、上述のポッドエレベータ１１８ａ、ポッド搬送機構１１８ｂ、ポッド搬送板１１８ｃ、ポッドオープナ１２１、ウエハ移載装置１２５ａ、ウエハ移載装置エレベータ１２５ｂ等にも電気的に接続され、これら構成各部が所望のタイミングにて所望の動作をするように、これらを制御するように構成されている。主に、ボートエレベータ１１５、回転機構２５３、ポッドエレベータ１１８ａ、ポッド搬送機構１１８ｂ、ポッド搬送板１１８ｃ、ポッドオープナ１２１、ウエハ移載装置１２５ａ、ウエハ移載装置エレベータ１２５ｂにより、本実施形態に係る搬送系が構成される。
反応管２０３の外側には、反応管２０３の側壁面を囲うように、反応管２０３内のウエハ２００を加熱する加熱部としてのヒータ２０７が設けられている。ヒータ２０７は円筒形状であり、保持板としてのヒータベースに支持されることにより垂直に据え付けられている。
反応管２０３内には、温度検出器として、例えば熱電対等の温度センサ２２５が設置されている。ヒータ２０７及び温度センサ２２５には、温度制御部２７４が電気的に接続されている。温度制御部２７４は、温度センサ２２５により検出された温度情報に基づいて、処理室２０１内の温度が所望のタイミングにて所望の温度分布となるように、ヒータ２０７への供給電力を調整するように構成されている。
反応管２０３とヒータ２０７との間には、処理ガス供給ノズル２２０が設けられている。処理ガス供給ノズル２２０は、反応管２０３の外壁の側部に沿うように配設されている。処理ガス供給ノズル２２０の上端（下流端）は、反応管２０３の頂部（上述した反応管２０３の上端に形成された開口）に気密に設けられている。反応管２０３の上端開口に位置する処理ガス供給ノズル２２０には、処理ガス供給孔が複数設けられている。
処理ガス供給ノズル２２０の上流端には、処理ガスを供給する処理ガス供給管２２１の下流端が接続されている。処理ガス供給管２２１には、上流側から順に、処理ガス供給源２２２、流量制御器としてのマスフローコントローラ（ＭＦＣ）２２３、開閉弁としてのバルブ２２４が接続されている。
ＭＦＣ２２３には、ガス流量制御部２７６が電気的に接続されている。ガス流量制御部２７６は、処理室２０１内に供給するガスの流量が所望のタイミングにて所望の流量となるように、ＭＦＣ２２３を制御するように構成されている。
主に、処理ガス供給管２２１、ＭＦＣ２２３及びバルブ２２４により、処理ガス供給系が構成される。なお、処理ガス供給ノズル２２０や処理ガス供給源２２２を処理ガス供給系に含めて考えてもよい。
反応管２０３には、反応管２０３（処理室２０１）内の雰囲気を排気する排気管２３１の上流端が接続されている。排気管２３１には、上流側から順に、処理室２０１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２３２、圧力調整装置としての例えばＡＰＣ（Ａｕｔｏ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｃｏｎｔｏｒｏｌｌｅｒ）バルブ２３３、及び真空排気装置としての真空ポンプ２３４が設けられている。なお、ＡＰＣバルブ２３３は、弁を開閉して反応管２０３内の真空排気・真空排気停止ができ、更に弁開度を調整して反応管２０３内の圧力調整をすることが可能な開閉弁である。
ＡＰＣバルブ２３３及び圧力センサ２３２には、圧力制御部２７７が電気的に接続されている。圧力制御部２７７は、圧力センサ２３２により検出された圧力値に基づいて、処理室２０１内の圧力が所望のタイミングにて所望の圧力となるように、ＡＰＣバルブ２３３を制御するように構成されている。
主に、排気管２３１、圧力センサ２３２、及びＡＰＣバルブ２３３により処理ガス排気部が構成されている。なお、真空ポンプ２３４を処理ガス排気部に含めて考えてもよい。
（制御部） 図１０に示すように、制御部（制御手段）であるコントローラ２８０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）２８０ａ、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）２８０ｂ、記憶装置２８０ｃ、Ｉ／Ｏポート２８０ｄを備えたコンピュータとして構成されている。ＲＡＭ２８０ｂ、記憶装置２８０ｃ、Ｉ／Ｏポート２８０ｄは、内部バス２８０ｅを介して、ＣＰＵ２８０ａ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２８０には、入出力装置２８１として、例えばタッチパネル、マウス、キーボード、操作端末等が接続されていてもよい。また、コントローラ２８０には、表示部として、例えばディスプレイ等が接続されていてもよい。
記憶装置２８０ｃは、例えばフラッシュメモリ、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）、ＣＤ−ＲＯＭ等で構成されている。記憶装置２８０ｃ内には、基板処理装置１００の動作を制御する制御プログラムや、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２８０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、このプロセス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、プロセス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、ＲＡＭ２８０ｂは、ＣＰＵ２８０ａ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２８０ｄは、上述のマスフローコントローラ２１０，２２３、バルブ２１１，２２４、シャッタ２１３，２１４、ＡＰＣバルブ２３３、ヒータ２０７、温度センサ２２５、ボート回転機構２５４、主流量制御装置４１２、主排気バルブ４２２、副流量制御装置５１２、副排気バルブ５２２、真空ポンプ２３４、ポッドオープナ１２１、ロードポート１１４、ポッド搬送装置１１８、ウエハ移載機構１２５、クリーンエアユニット１３４等に接続されている。
ＣＰＵ２８０ａは、記憶装置２８０ｃから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２８１からの操作コマンドの入力等に応じて記憶装置２８０ｃ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、ＣＰＵ２８０ａは、読み出したプロセスレシピの内容に沿うように、信号線Ａを通じて温度センサ２０７に基づくヒータ２０７の温度調整動作、信号線Ｂを通じてボート回転機構２５４の回転速度調節動作、信号線Ｃを通じてマスフローコントローラ２１０，２２３による各種ガスの流量調整動作、信号線Ｄを通じてバルブ２１１，２２４の開閉動作、シャッタ２１３，２１４の遮断動作、ＡＰＣバルブ２３３の開度調整動作、及び真空ポンプ２３４の起動・停止等を制御するように構成されている。
なお、コントローラ２８０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よい。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等の光磁気ディスク、Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ（ＵＳＢ）メモリ（ＵＳＢ Ｆｌａｓｈ ｄｒｉｖｅ）やメモリカード等の不揮発性の半導体メモリ）２８２を用意し、係る外部記憶装置２８２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２８０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２８２を介して供給する場合に限らない。例えば、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２８２を介さずにプログラムを供給するようにしてもよい。なお、記憶装置２８０ｃや外部記憶装置２８２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２８０ｃ単体のみを含む場合、外部記憶装置２８２単体のみを含む場合、または、その両方を含む場合がある。
（基板処理装置の動作と搬送工程） 次に、本実施形態に係る基板処理装置１００の動作と基板収容器の搬送工程および基板の搬送工程について、主に図１、図２、図１１を用いて説明する。本実施形態に係る基板収容器の搬送工程は、図１１の様になっている。
（ロードポートから搬入（Ｔ１１０）） 図１及び図２に示すように、ポッド１１０がロードポート１１４に供給されると、ポッド搬入搬出口１１２がフロントシャッタ１１３によって開放される。そして、ロードポート１１４上のポッド１１０は、ポッド搬送装置１１８によってポッド搬入搬出口１１２から筐体１１１内部へと搬入される。
（ウエハ枚数カウント（Ｔ１２０）） 筐体１１１内部へと搬入されたポッド１１０は、ポッド搬送装置１１８によってポッドオープナ１２１に搬送され、ポッドオープナ１２１の載置台１２２上に移載される。ポッドオープナ１２１のウエハ搬入搬出口１２０はキャップ着脱機構１２３によって閉じられており、移載室１２４内にはクリーンエア１３３が流通され、充満されている。例えば、不活性ガス等のクリーンエア１３３で移載室１２４内が充満されることにより、移載室１２４内の酸素濃度が例えば２０ｐｐｍ以下となり、大気雰囲気である筐体１１１内の酸素濃度よりも遥かに低くなるように設定されている。
載置台１２２上に載置されたポッド１１０は、その開口側端面がサブ筐体１１９の正面壁１１９ａにおけるウエハ搬入搬出口１２０の開口縁辺部に押し付けられるとともに、そのキャップがキャップ着脱機構１２３によって取り外され、ウエハ出し入れ口が開放される。その後、ウエハ枚数カウンタ装置（不図示）によってポッド１１０内のウエハ２００の枚数のカウントやウエハ２００の状態がチェックされる。ウエハ２００の枚数がカウントされた後、キャップ着脱機構１２３によりキャップが閉じられる。
（第２パージ（Ｔ１３０）） ポッドオープナ１２１でポッド１１０内のウエハ２００の枚数がカウントされた後、ポッド１１０は、基板収容器待機部１０５に搬送され、載置される。基板収容器待機部１０５に載置されたポッド１１０は、パージポートにより、ポッド１１０内の酸素濃度が第２管理値の範囲になるように、第２パージ（パージ）される。第２パージは、載置されている間に継続して行われても良いし、任意の時間で間欠的に行われても良い。また、ポッド１１０をロードポート１１４から基板収容器待機部１０５への搬送工程は、基板収容器待機部１０５に載置可能なポッド数だけ繰返されてもよい。
（第１パージ（Ｔ１４０）） 基板収容器待機部１０５に載置されている複数のポッド１１０の内、成膜対象となったポッド１１０が基板収容器待機部１０５からポッド搬送板１１８ｃに搬送される。ポッド搬送板１１８ｃに搬送されたポッド１１０は、ポッド搬送板１１８ｃに設けられたパージポートによりポッド１１０内の酸素濃度が第１管理値以下になるように、第１パージされる。
（ボートへのウエハ装填（Ｔ１５０）） ポッド搬送板１１８ｃで第１パージされたポッド１１０は、ポッド搬送板１１８ｃからポッドオープナ１２１に搬送され、ポッドオープナ１２１の載置台１２２上に移載される。載置台１２２上に載置されたポッド１１０は、その開口側端面がサブ筐体１１９の正面壁１１９ａにおけるウエハ搬入搬出口１２０の開口縁辺部に押し付けられるとともに、そのキャップがキャップ着脱機構１２３によって取り外され、ウエハ出し入れ口が開放される。このときには、Ｔ１２０のようにパージが行われずに、開放される。ポッド１１０が開放されると、ウエハ移載装置１２５ａのツイーザ１２５ｃによってウエハ出し入れ口を通じてポッド１１０内からピックアップされ、ノッチ合わせ装置にて円周方向の位置合わせがされた後、移載室１２４の後方にある待機部１２６内へ搬入され、ボート２１７内に装填（チャージング）される。ボート２１７内にウエハ２００を装填したウエハ移載装置１２５ａは、ポッド１１０に戻り、次のウエハ２００をボート２１７内に装填する。
ウエハ移載機構１２５によって、一方（上段または下段）のポッドオープナ１２１からボート２１７へとウエハ２００を装填する間に、他方（下段または上段）のポッドオープナ１２１の載置台１２２上には、別のポッド１１０が回転式基板収容器待機部１０５上からポッド搬送装置１１８によって搬送されて移載され、上記ウエハ２００の装填作業と同時進行で、ポッドオープナ１２１によるポッド１１０の開放作業が行われる。空になったポッド１１０は、ポッドオープナ１２１から基板収容器待機部１０５に搬送され、基板収容器待機部１０５に載置される。基板収容器待機部１０５に載置された空のポッド１１０には、上述の第２パージを施しても良い。
このようにしてボートへのウエハ装填Ｔ１５０が行われる。
予め指定された枚数のウエハ２００がボート２１７内に装填されると、炉口シャッタ１４７によって閉じられていた処理容器２０２の下端部が開放される。続いて、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、ウエハ２００を保持したボート２１７が処理容器２０２内へ搬入（ボートローディング）される。
ボートローディング後は、処理容器２０２内にてウエハ２００に後述の任意の基板処理工程が実施される。処理後は、ウエハ２００を装填したボート２１７が処理室２０１内より搬出（ボートアンローディング）される。ボートアンローディング後は、ノッチ合わせ装置によるウエハ２００の位置合わせを除き、図１２に示すフローの様な基板搬出工程が行われる。
（基板搬出工程） 続いて、基板搬出工程について図１２を用いて説明する。
（空ポッドの搬送（Ｔ２１０）） ボートアンローディング後、空のポッド１１０は、基板収容器待機部１０５からポッドオープナ１２１に搬送される。
（空ポッドへのウエハ収容（Ｔ２２０））ポッド１１０が、ポッドオープナ１２１に載置されると、ボートへのウエハ装填Ｔ５０工程とは逆の手順でポッド１１０に処理済みのウエハ２００が収容される。収容が終わったポッド１１０は、基板収容器待機部１０５に再度搬送される。このポッド１１０へのウエハ２００の収容から、ポッド１１０の基板収容器待機部１０５の再搬送はボート２１７で処理されたウエハ２００が全て収容されるまで繰返される。例えば、ボート２１７にウエハ２００が１００枚装填され、ポッド１１０がウエハ２００を２０枚収容可能な場合には、５回繰返される。なお、本工程において、ポッド１１０に処理済のウエハ２００が収容される際に、ポッドオープナ１２１で第２パージを行っても良い。
（ロードポートから搬出（Ｔ２３０）） 処理済みのウエハ２００が収容されたポッド１１０が基板収容器待機部１０５に所定の数、再搬送された後、ポッド１１０をポッド１０５からロードポート１１４へ搬送される。ロードポート１１４へ搬送されたポッド１１０は、ロードポート１１４から筐体１１１の外へと搬出される。ポッド１１０を基板収容器待機部１０５からロードポート１１４を介して筐体１１１の外に搬出する工程は、上述の様に所定の数繰返される。
このようにして、ポッド１１０の搬送と基板の搬送が行われる。
なお、この空ポッドの搬送Ｔ２１０からロードポートから搬出Ｔ２３０で、基板収容器待機部１０５に格納されているポッドを全て搬出するまで繰返しても良いし、任意の個数だけ搬出するようにしても良い。また、空のポッド１１０に処理済みのウエハ２００を収容した後、ポッド１１０を基板収容器待機部１０５に再搬送せずにロードポート１１４へ搬送して筐体１１１の外に搬出するようにしても良い。
次に、ポッド１１０内の酸素濃度の制御について図１３を用いて説明する。図１３（ａ）は、第１パージ時のポッド内の酸素濃度推移例を示す図である。図１３（ｂ）は、第２パージ時のポッド内の酸素濃度推移例を示す図である。図１３（ａ）に示すように、第１パージでは、ポッド１１０内の酸素濃度が、第１管理値よりも高い状態から第１管理値以下にパージが行われる。第２パージでは、図１３（ｂ）に示すように、第１管理値よりも高く、且つ、第２管理値以下の範囲内になるようにパージが行われる。
（基板処理工程） 続いて、半導体装置の製造工程の一工程として実施される基板処理工程について、図１４を用いて説明する。係る基板処理工程は、上述の基板処理装置１００により実施される。ここでは一例として、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法によりウエハ２００上に薄膜を形成する成膜工程について説明する。なお、以下の説明において、基板処理装置１００を構成する各部の動作はコントローラ２８０により制御される。
（基板搬入工程（Ｓ１０）） まず、複数枚のウエハ２００をボート２１７に装填（ウエハチャージ）し、複数枚のウエハ２００を保持したボート２１７を、ボートエレベータ１１５によって持ち上げて反応管２０３内（処理室２０１内）に搬入（ボートローディング）する。この状態で、反応管２０３の下端開口部である炉口は、シールキャップ２１９によりシールされた状態となる。
（圧力・温度調整工程（Ｓ２０）） 処理室２０１内が所望の圧力（真空度）となるように、真空ポンプ２３４によって真空排気する。この際、反応管２０３内の圧力を圧力センサ２３２で測定し、この測定した圧力値に基づきＡＰＣバルブ２３３（の弁の開度）をフィードバック制御する（圧力調整）。また、処理室２０１内が所望の温度（例えば５００℃〜１２００℃、好ましくは１０００℃）となるように、ヒータ２０７によって処理室２０１内を加熱する。この際、温度センサ２２５が検出した温度値に基づき、ヒータ２０７への供給電力をフィードバック制御する（温度調整）。
また、処理室２０１内を加熱しつつ、ボート回転機構２５４を作動して、ボート２１７の回転、すなわちウエハ２００の回転を開始する。この際、ボート２１７の回転速度をコントローラ２８０によって制御する。なお、ボート回転機構２５４によるボート２１７の回転は、少なくとも後述する成膜工程（Ｓ３０）の終了まで継続する。
（成膜工程（Ｓ３０）） 処理室２０１内が、所望の圧力、所望の温度に達したら、処理ガス供給管２２１から反応管２０３内への処理ガスの供給を開始する。すなわち、バルブ２２４を開け、ＭＦＣ２２３で流量制御しながら、処理ガス供給源２２２から反応管２０３内に処理ガスを供給する。処理ガスは、処理室２０１内を通過する際にウエハ２００の表面と接触し、熱ＣＶＤ反応によってウエハ２００の表面上に薄膜が堆積（デポジション）される。反応管２０３内に処理ガスを供給しつつ、ＡＰＣバルブ２３３の開度を調整し、真空ポンプ２３４から排気する。予め設定された処理時間が経過したら、バルブ２２４を閉じ、反応管２０３内への処理ガスの供給を停止する。
（冷却工程（Ｓ４０）） 成膜工程（Ｓ３０）が終了したら、ヒータ２０７への電力供給を停止して冷却工程（Ｓ４０）を開始する。冷却工程（Ｓ４０）では、冷却媒体流路２０５への冷却媒体の供給、冷却媒体流路２０５からの冷却媒体の排出などが行われる。
処理容器２０２の温度が、ウエハ２００を処理容器２０２（処理室２０１）内から搬出できる温度（例えば６００℃以下、好ましくは６００℃）になったら、冷却媒体流路２０５内への冷却媒体の供給を停止し、冷却工程（Ｓ４０）を終了する。
（大気圧復帰・基板搬出工程（Ｓ５０，Ｓ６０）） 冷却工程（Ｓ４０）が終了したら、ＡＰＣバルブ２３３の開度を調整して処理室２０１内の圧力を大気圧に復帰させる。そして、上述した基板搬入工程に示した手順と逆の手順によりボート２１７を処理室２０１内から搬出（ボートアンロード）する。そして、処理済のウエハ２００をボート２１７から脱装（ウエハディスチャージ）して、ポッド１１０内へ収容し、本実施形態に係る基板処理工程を終了する。
（本実施形態に係る効果） 本実施形態によれば、以下に示す１つまたは複数の効果を奏する。
（ａ）本実施形態によれば、ポッド内のプリパージをポッドの搬送中に行うことにより、ガスシステムを簡略化させ、使用部品コストを低減することができる。
（ｂ）本実施形態によれば、ポッドオープナへの搬送中にプリパージを行うことで、ポッドオープナでのキャップ開閉の際に必要なパージ時間を省略することができ、搬送スループットを向上させることができる。
（ｃ）本実施形態によれば、ポッド１１０内の酸素濃度を所定の管理値に保つことができ、ポッド内に収容される基板の表面に露出している金属膜への酸素吸着や自然酸化膜の形成を抑制することができ、半導体装置の製造品質を向上させることができる。
（ｄ）本実施形態によれば、ポッド１１０内の酸素濃度を、ポッドの搬送中に第１管理値、例えば基板収容器待機部載置中に第２管理値になるように不活性ガスでパージすることで、不活性ガスの使用量を低減することができる。
（ｅ）本実施形態によれば、ポッド１１０内のウエハ枚数やウエハ状態を筐体１１１内に搬入直後に確認するので、ウエハの状態をすぐに確認することができ、ウエハに欠損などの異常が有るポッドへのパージを省略することができ、パージに使われる不活性ガスの量を低減することができる。
（ｆ）本実施形態によれば、第１パージする際に、第１流量（２０ｓｌｍ〜１００ｓｌｍ）でポッド１１０内に不活性ガスを供給することで、ポッド１１０内でのパーティクルの発生を抑制しつつ、ポッド内を低酸素濃度環境にすることができる。
（ｇ）本実施形態によれば、ポッド１１０内の酸素濃度を所定の管理値に保つことができ、ウエハ２００の直径が、４５０ｍｍなどの大きさになったとしても、ウエハ２００への局所的な自然酸化膜の形成を抑制することができ、半導体装置の製造品質を向上させることができる。
（ｈ）本実施形態によれば、ポッド１１０内の酸素濃度を所定の管理値に保つことができ、ウエハ２００上に高アスペクト比のトレンチが形成され、基板上の表面積が多くなったとしても、局所的な自然酸化膜の形成を抑制することができ、半導体装置の製造品質を向上させることができる。
（ｉ）本実施形態によれば、第１パージで酸素濃度を第１管理値以下にするパージを行うことによって、ポッド１１０をロードポート１１４から他の場所へ移動させる間に酸素濃度が上昇したとしても第１管理値よりも高くなることや第２管理値以上になることを防止することができ、ウエハ２００への自然酸化膜の形成を抑制することができる。
＜本発明の他の実施形態＞ 以上、本発明の実施形態を具体的に説明したが、本発明は上述の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、搬送工程を、図１５に記すフローの様に行ってもよい。図１５に記す搬送工程を説明する。
（ロードポートから搬入（Ｔ３１０）） ロードポート１１４にポッド１１０が載置されると、ポッド搬入搬出口１１２がフロントシャッタ１１３によって開放される。そして、ロードポート１１４上のポッド１１０は、ポッド搬送装置１１８によって、ポッド搬入搬出口１１２から筐体１１１の内部に搬入される。
（第２パージＴ３２０）） ロードポート１１４から筐体１１１の内部に搬入されたポッド１１０は、ポッド搬送装置１１８によって基板収容器待機部１０５に搬送される。この搬送は、基板収容器待機部１０５に載置可能なポッド数や、基板処理工程に必要なポッド数だけ繰返される。基板収容器待機部１０５に載置されたポッド１１０には、上述の第２パージが行われる。なお、基板収容器待機部１０５に載置される時間が短時間の場合は、第２パージを行わなくてもよい。
（第１パージ（Ｔ３３０）） 基板収容器待機部１０５に載置されたポッド１１０は、基板収容器待機部１０５からポッド搬送板１１８ｃに載置される。ポッド搬送板１１８ｃに載置されたポッド１１０では、上述の第１パージが行われる。
（ウエハ枚数カウント及びボートへのウエハ装填（Ｔ３４０）） ポッド搬送板１１８ｃでポッド１１０内の酸素濃度が第１管理値以下になるパージが行われたポッド１１０は、ポッド搬送板１１８ｃによりポッドオープナ１２１へ搬送され、ポッドオープナ１２１の載置台１２２上に載置される。載置台１２２上に載置されたポッド１１０は、その開口側端面がサブ筐体１１９の正面壁１１９ａにおけるウエハ搬入搬出口１２０の開口縁辺部に押し付けられるとともに、そのキャップがキャップ着脱機構１２３によって取り外され、ウエハ出し入れ口が開放される。このときには、Ｔ１２０のようにパージが行われずに開放される。ポッド１１０が開放されると、ウエハ枚数カウンタ装置（不図示）によってポッド１１０内のウエハ２００の枚数のカウントやウエハ２００の状態がチェックされる。ウエハ２００の枚数がカウントされた後、上述のＴ１５０の手順でウエハ２００がボート２１７に装填される。
装填が完了すると、上述の様にボートローディングが行われる。ボートローディング後は、上述の基板処理工程が行われ、上述の基板搬出工程が行われる。
（本実施形態に係る効果） 本実施形態によれば、上述の実施形態に示す１つ又は複数の効果を奏する。また、以下に示す１つまたは複数の効果も奏する。
（ａ）本実施形態によれば、処理に必要なポッドを全て基板収容器待機部に載置してから、基板収容器待機部で第１管理値以下にパージしてポッドオープナでボートへのウエハ装填を行うことにより、ポッド搬送装置１１８の待機時間を上述の実施形態よりも低減することができ、搬送スループットを向上させることができる。
（ｂ）本実施形態によれば、ポッド１１０内を第１管理値以下にパージしてからポッドオープナ１２１でウエハ枚数カウント及びボートへのウエハ装填工程Ｔ３４０を行うことにより、ポッドオープナ１２１でのポッド１１０の蓋の開閉に必要なポッド１１０のパージ回数を減らすことができる。また、ポッドオープナ１２１でのパージを省略することができるので、基板収容器待機部からポッドオープナ１２１への基板搬送時間を短縮することができる。
＜本発明の更に他の実施形態＞ 以上、本発明の他の実施形態を具体的に説明したが、本発明は上述の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、図１６に示すフローのように搬送を行ってもよい。以下図１２に示す搬送工程について説明する。
（ロードポートからの搬入（Ｔ４１０）） 上述のＴ１００と同様に行われる。
（第１パージ（Ｔ４２０）） 筐体１１１の内部に搬入されたポッド１１０は、ポッド搬送装置１１８によって、ポッド搬送板１１８ｃ上に搬送される。ポッド搬送板１１８ｃに搬送されたポッド１１０は、上述のＴ１４０と同様に、第１パージされる。
（ウエハ枚数カウント（Ｔ４３０）） ポッド搬送板１１８ｃでパージされたポッド１１０をポッド搬送板１１８ｃによってポッドオープナ１２１に搬送され、ポッドオープナ１２１の載置台１２２上に載置される。載置台１２２上に載置されたポッド１１０は、その開口側端面がサブ筐体１１９の正面壁１１９ａにおけるウエハ搬入搬出口１２０の開口縁辺部に押し付けられるとともに、そのキャップがキャップ着脱機構１２３によって取り外され、ウエハ出し入れ口が開放される。このときには、Ｔ１２０のようにパージが行われずに開放される。ポッド１１０が開放されると、ウエハ枚数カウンタ装置（不図示）によってポッド１１０内のウエハ２００の枚数のカウントやウエハ２００の状態がチェックされる。
（第２パージ（Ｔ４４０）） ウエハ枚数や状態がチェックされたポッド１１０は、ポッドオープナ１２１から基板収容器待機部１０５に搬送され、基板収容器待機部１０５で第２パージが施される。このパージは、載置されている間に継続して行われても良いし、間欠的に行われても良い。
（ボートへのウエハ装填（Ｔ４５０）） 基板収容器待機部１０５で待機されたポッド１１０を、再びポッドオープナ１２１に搬送し、ポッド１１０内のウエハをボート２１７内に装填される。
（本実施形態に係る効果） 本実施形態によれば、上述の実施形態に示す１つ又は複数の効果を奏する。また、以下に示す１つまたは複数の効果も奏する。
（ａ）本実施形態によれば、ポッド搬送板１１８ｃ上で、ポッド１１０内を第１管理値以下になるようにパージした後に、ポッドオープナ１２１に搬送されるので、ポッドオープナ１２１でのキャップ開放の際に必要なパージを省略することができ、搬送スループットを向上させることができる。
（ｂ）本実施形態によれば、基板収容器待機部１０５からボート２１７への搬送時のパージ時間が短縮でき、またウエハ枚数カウント時間が無いので、基板収容器待機部１０５からボート２１７への基板搬送時間を短縮することができる。
（ｃ）本実施形態によれば、酸素濃度が高い状態のポッド１１０が、ロードポート１１４から筐体１１１内に搬入されたとしても、ロードポート１１４からポッド搬送板１１８ｃによって搬送中に第１パージ工程を行うことにより、酸素濃度が高い状態の時間を減らすことができ、自然酸化膜の形成を抑制することができる。
＜本発明の更に他の実施形態＞ 以上、本発明の更に他の実施形態を具体的に説明したが、本発明は上述の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、図１７に示すフローのように搬送を行ってもよい。以下図１７に示す搬送工程について説明する。
（ロードポートから搬入（Ｔ５１０）） 上述のＴ１００と同様に行われる。
（第１パージ（Ｔ５２０）） 上述のＴ４２０と同様に行われる。
（第２パージ（Ｔ５３０）） ポッド搬送板１１８ｃ上でポッド１１０内の酸素濃度を第１管理値以下にパージされたポッド１１０が、ポッド搬送板１１８ｃによって基板収容器待機部１０５に搬送される。基板収容器待機部１０５に載置されたポッド１１０は、第２パージされる。なお、このパージは、待機中に継続して行っても良いし、間欠的に行われても良い。
（ウエハ枚数カウント及びボートへのウエハ装填（Ｔ５４０）） 基板収容器待機部１０５で待機されたポッド１１０をポッドオープナ１２１に搬送される。ポッドオープナ１２１に載置されたポッド１１０からボート２１７へウエハ２００が搬送され上述のように基板処理が行われる。
（本実施形態に係る効果） 本実施形態であっても、上述の実施形態に示す１つ又は複数の効果を奏する。
＜本発明の更に他の実施形態＞ 以上、本発明の更に他の実施形態を具体的に説明したが、本発明は上述の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、図１８に示すフローのように搬送を行ってもよい。以下図１８に示す搬送工程について説明する。
（ロードポートから搬入（Ｔ６１０）） 上述のＴ１１０と同様に行われる。
（ウエハ枚数カウント（Ｔ６２０）） 上述のＴ１２０と同様に行われる。
（第１パージ（Ｔ６３０）） ウエハ枚数や状態がチェックされたポッド１１０は、ポッド搬送板１１８ｃ上に搬送される。ポッド搬送板１１８ｃによって搬送中のポッド１１０は、第１パージされる。
（第２パージ（Ｔ６４０）） 第１管理値以下にパージされたポッド１１０は、ポッド搬送板１１８ｃから基板収容器待機部１０５に搬送されて、第２パージされる。このパージは、載置されている間に継続して行われても良いし、間欠的に行われても良い。
（ボートへのウエハ装填（Ｔ６５０）） 基板収容器待機部１０５で待機されたポッド１１０を、再びポッドオープナ１２１に搬送し、ポッド１１０内のウエハをボート２１７内に装填される。
（本実施形態に係る効果） 本実施形態であっても、上述の実施形態に示す１つ又は複数の効果を奏する。
＜本発明の更に他の実施形態＞ 以上、本発明の更に他の実施形態を具体的に説明したが、本発明は上述の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、図１９に示すフローのように搬送を行ってもよい。図１９は、図１８の第１パージ工程を省略した工程である。このように搬送することも可能である。しかしながら、ポッドオープナ１２１でのパージがポッド搬送板１１８ｃでの移載中のパージ時間よりも長くなるので、好ましくは、上述の実施形態のようにポッド搬送板１１８ｃ上でポッド内の酸素濃度を第１管理値以下になるようにパージする工程を行った方が好ましい。
＜本発明の更に他の実施形態＞図２０は、本発明の他の形態に係る基板収容器待機部の構成例の第１の例を示す図である。
図２０を用いて、基板収容器待機部１０５のパージ部接触防止部について説明する。図２０は、基板収容器待機部１０５上のポッド１１０にポッド搬送板１１８ｃがアクセスする際の状態を上面からポッド１１０を省略して示している。基板収容器待機部１０５には、キネマティックピン４２６、ポッド収納部４２７、パージ部接触防止部４２８が設けられている。ポッド搬送板１１８ｃには、キネマティックピン４２５、パージガスを導入するためのパージガス供給部１７０１、パージガス供給部１７０１を退避させる退避機構１７０２が設けられている。基板収容器待機部１０５の下方からポッド搬送板１１８ｃがポッド１１０にアクセスする際に基板収容器待機部１０５の一部に干渉する場合がある。このような事を避けるため、基板収容器待機部１０５にパージ部接触防止部４２８を形成している。図２１は、本発明の他の形態に係る基板収容器待機部の構成例の第２の例を示す図であり、図２２は本発明の他の形態に係る基板収容器待機部の構成例の第３の例を示す図である。図２１、２２のように、パージ部接触防止部４２８は、ポッド搬送板１１８ｃのパージガス供給部１７０１に干渉しない形状であればどのような形状でも構わない。基板収容器待機部１０５にパージ部接触防止部４２８を設けることにより、基板収容器待機部１０５の載置部とパージ部４２８との接触を抑制することができるという効果を奏する。
なお、本発明では、ポッド１１０内の酸素濃度のみを調整するようにしたが、ポッド１１０内の湿度を調整するようにしても良い。具体的には、ポッド１１０内の湿度を相対湿度５％以下になるようにパージする。湿度の調整は、上述の露点計４２４，５２４を用いてポッド１１０内の湿度または排気ガス中の湿度を検出して、検出した湿度値に基づいてフィードバック制御しても良い。また、事前に、不活性ガスの不活性ガスの供給量と供給時間とポッド１１０内の湿度の関係を求めておき、不活性ガスの供給量と供給時間の設定によって調整できるようにしても良い。
なお、本発明では、第１パージ部として、ポッド搬送板１１８ｃを用いた例を示したが、これに限らず、ポッドオープナ１２１やロードポート１１４に同様の機能を有するように構成し、第１パージ部としても良い。また、第１パージ部を複数個所に設けるようにしても良い。
なお、本発明では、第１パージ工程と第２パージ工程を別の場所で実行するようにしたが、これに限らず、同じ場所で、第１パージ工程を行った後に第２パージ工程を行うようにしても良い。
なお、本発明は、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、ＡＬＤ（Ａｔｏｍｉｃ Ｌａｙｅｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、ＰＶＤ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法等による酸化膜や窒化膜、金属膜等の種々の膜を形成する成膜処理を行う場合に適用できるほか、プラズマ処理、拡散処理、アニール処理、酸化処理、窒化処理、リソグラフィ処理等の他の基板処理を行う場合にも適用できる。また、本発明は、薄膜形成装置の他、エッチング装置、アニール処理装置、酸化処理装置、窒化処理装置、露光装置、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、乾燥装置、加熱装置、検査装置等の他の基板処理装置にも適用できる。また、本発明では、縦型の基板処理装置１００に限らず、横型の基板処理装置や、枚葉式の各種基板処理装置であってもよい。
また、本発明は、本実施形態に係る基板処理装置１００のような半導体ウエハを処理する半導体製造装置等に限らず、ガラス基板を処理するＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）製造装置や太陽電池製造装置等の基板処理装置にも適用できる。
＜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、基板が収容される処理容器と、前記基板が収容される基板収容器を搬送する基板収容器搬送装置と、前記基板収容器搬送装置で前記基板収容器内にパージガスを供給するパージ部と、前記基板収容器を収納する基板収容器待機部と、前記基板収容器待機部に設けられ、前記基板収容器搬送装置との間で前記基板収容器の受け渡しを行う際に、前記パージ部との接触を抑制するよう形成されたパージ部接触抑制部と、前記基板収容器搬送装置と前記パージ部を制御する制御部と、を有する基板処理装置が提供される。
（付記２） 付記１の基板処理装置であって、好ましくは、前記パージ部は、前記基板収容器内にパージガスを供給するパージガス供給部を有する。
（付記３） 付記１と付記２のいずれかの基板処理装置であって、好ましくは、前記パージ部は、前記基板収容器内の雰囲気を排気するガス排気部を有する。
（付記４） 付記１と付記３のいずれかの基板処理装置であって、好ましくは、前記制御部は、前記基板収容器をパージするように前記基板収容器搬送装置と前記パージ部を制御する。
（付記５） 付記４の基板処理装置であって、好ましくは、前記パージは、前記基板収容器を基板収容器投入ステージから前記基板収容器待機部への搬送時に行われる。
（付記６） 付記４と付記５のいずれかの基板処理装置であって、好ましくは、前記パージは、前記基板収容器を前記基板収容器待機部から容器開閉装置への搬送時に行われる。
（付記７） 付記４乃至６のいずれかの基板処理装置であって、好ましくは、前記パージは、前記基板収容器が前記基板収容器待機部に載置されているときに行われる。
（付記８）付記４乃至７のいずれかの基板処理装置であって、好ましくは、前記パージは、前記基板収容器が前記基板収容器投入ステージから前記容器開閉装置への搬送時に行われる。（付記９）付記１乃至８のいずれかの基板処理装置であって、好ましくは、前記基板には、金属膜が形成されている。
（付記１０） 付記１乃至９のいずれかの基板処理装置であって、好ましくは、前記基板には、前記パージ部は、前記基板収容器搬送装置だけに設けられる。
（付記１１） 付記４乃至８のいずれかの基板処理装置であって、好ましくは、前記プリパージは、前記基板収容器の蓋を開閉する前に行われる。
（付記１２） 他の態様によれば、基板収容器が搬送される容器移載室から基板移載室に容器開閉装置を介して基板を搬送する工程と、前記基板を前記基板移載室から前記処理容器に搬送する搬送工程と、前記基板収容器を前記容器開閉装置に搬送する前に、前記基板収容器内を基板収容器搬送装置に設けられたパージ部でパージするパージ工程と、前記基板収容器を、前記パージ部に対応した位置にパージ部接触防止部が設けられた基板収容器待機部に載置する工程と、を有する半導体装置の製造方法が提供される。
（付記１３） 付記１２の半導体装置の製造方法であって、好ましくは、前記パージ工程では、前記基板収容器搬送装置にパージ部が設けられ、前記基収容器が載置される基板収容器待機部には前記パージ部に対応するパージ部接触防止部が設けられている
（付記１４） 更に他の態様によれば、基板収容器が搬送される容器移載室から基板移載室に容器開閉装置を介して基板を搬送する手順と、前記基板を前記基板移載室から前記処理容器に搬送する搬送手順と、前記基板収容器を前記容器開閉装置に搬送する前に、前記基板収容器内を基板収容器搬送装置に設けられたパージ部でパージするパージ手順と、前記基板収容器を、前記パージ部に対応した位置にパージ部接触防止部が設けられた基板収容器待機部に載置する手順と、をコンピュータに実行させるプログラムが提供される。
（付記１５） 更に他の態様によれば、基板収容器が搬送される容器移載室から基板移載室に容器開閉装置を介して基板を搬送する手順と、前記基板を前記基板移載室から前記処理容器に搬送する搬送手順と、前記基板収容器を前記容器開閉装置に搬送する前に、前記基板収容器内を基板収容器搬送装置に設けられたパージ部でパージするパージ手順と、前記基板収容器を、前記パージ部に対応した位置にパージ部接触防止部が設けられた基板収容器待機部に載置する手順と、をコンピュータに実行させるプログラムが格納された記録媒体が提供される。
（付記１６） 更に他の態様によれば、基板が収容される処理容器と、前記処理容器に接続され、前記基板の搬送空間となる基板移載室と、前記基板が収容される基板収容器を搬送する基板収容器搬送装置と、前記基板収容器搬送装置に設けられた第１パージ部と、前記基板収容器が載置され、第２パージ部を有する基板収容器待機部と、前記第２パージ部を退避させる退避機構と、前記基板収容器待機部に前記基板収容容器を搬送した際に、前記前記第１パージ部若しくは第２パージ部を退避させるように前記基板収容器搬送装置と前記第１パージ部と第２パージ部のいずれかと前記基板収容器待機部と前記退避機構を制御する制御部と、を有する基板処理装置が提供される。
この出願は、２０１３年３月１５日に出願された日本出願特願２０１３−０５３１８２を基礎として優先権の利益を主張するものであり、その開示の全てを引用によってここに取り込む。
半導体装置の製造品質を向上させると共に、製造スループットを向上させることができる。
１００ 基板処理装置 １０５ 基板収容器待機部 １１０ ポッド １１１ 筐体 １１４ ロードポート １１７ 棚板 １１８ ポッド搬送装置 １２１ ポッドオープナ １２４ 基板移載室 １２５ ウエハ移載機構 １５０ 基板収容器移載室 ２０２ 処理容器 ２０３ 反応管 ２１７ ボート ２８０ 制御部（コントローラ） ２８０ａ ＣＰＵ ２８０ｂ ＲＡＭ ２８０ｃ 記憶装置 ２８０ｄ Ｉ／Ｏポート ２８１ 入力装置 ２８２ 外部記憶装置 ４１０ 主ガス供給口 ４１２ 主流量制御装置 ４２２ 主排気バルブ ４２３ 酸素濃度計 ４２４ 露点計 ５１０ 副ガス供給口 ５１２ 副流量制御装置 ５２２ 副排気バルブ ５２３ 酸素濃度計 ５２４ 露点計

Claims (8)

  1. 基板が収容される基板収容器を搬送する基板収容器搬送装置と、
    前記基板収容器搬送装置で前記基板収容器内にパージガスを供給するパージ部と、
    前記基板収容器を収納する基板収容器待機部と、
    前記基板収容器待機部に設けられ、前記基板収容器搬送装置との間で前記基板収容器の受け渡しを行う際に、前記パージ部との接触を抑制するよう形成されたパージ部接触抑制部と、
    前記基板収容器搬送装置と前記パージ部を制御する制御部と、を有する基板処理装置。
  2. 前記制御部は、前記基板収容器をパージするように前記基板収容器搬送装置と前記パージ部とを制御する請求項１の基板処理装置。
  3. 前記制御部は、前記基板収容器を搬送する時に、前記基板収納容器内をパージするように前記基板収容器搬送装置と前記パージ部とを制御する請求項１の基板処理装置。
  4. 前記基板収納器載置部は前記基板収容器内にパージガスを供給する第２パージ部をさらに有する請求項１の基板処理装置。
  5. 前記制御部は、前記基板収納容器載置部に載置されている時の前記基板収納容器内の酸素濃度が前記基板収容器を搬送する時の前記基板収納容器内の酸素濃度より高くなるように前記パージ部および前記第２パージ部を制御する請求項４の基板処理装置。
  6. 基板収容器が搬送される容器移載室から基板移載室に容器開閉装置を介して基板を搬送する工程と、
    前記基板を前記基板移載室から前記処理容器に搬送する搬送工程と、
    前記基板収容器を前記容器開閉装置に搬送する前に、前記基板収容器内を基板収容器搬送装置に設けられたパージ部でパージするパージ工程と、
    前記基板収容器を、前記パージ部に対応した位置にパージ部接触防止部が設けられた基板収容器待機部に載置する工程と、を有する半導体装置の製造方法。
  7. 基板収容器を基板収容器搬送装置に載置する工程と、前記基板収容器内を前記基板収容器搬送装置に設けられたパージ部でパージしながら所定の搬送位置に搬送する工程と、
    前記所定の搬送位置に前記基板収納器を載置する工程と、を有する基板収容器搬送方法。
  8. 基板収容器が搬送される容器移載室から基板移載室に容器開閉装置を介して基板を搬送する手順と、
    前記基板を前記基板移載室から前記処理容器に搬送する搬送手順と、
    前記基板収容器を前記容器開閉装置に搬送する前に、前記基板収容器内を基板収容器搬送装置に設けられたパージ部でパージするパージ手順と、
    前記基板収容器を、前記パージ部に対応した位置にパージ部接触防止部が設けられた基板収容器待機部に載置する手順と、をコンピュータに実行させるプログラム。
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