TWI534341B - A substrate processing apparatus, a manufacturing method of a semiconductor device, and a recording medium - Google Patents

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Description

基板處理裝置、半導體裝置之製造方法及記錄媒體
本申請之發明係有關有效利用排熱之基板處理裝置，半導體裝置之製造方法及記錄媒體。
以往，作為利用基板處理裝置之排熱的構成，有著作成為於反應爐的周圍設置蒸氣產生單元，再於此蒸氣產生單元設置電力產生單元而發電之構成(例如，專利文獻1)。
〔先前技術文獻〕 〔專利文獻〕
〔專利文獻1〕日本特開平7-183370號公報
但上述之以往技術係僅提示有於反應爐的周圍設置蒸氣產生單元，再於此蒸氣產生單元設置電力產生單元而發電之課題，而未有具體性。
本申請之發明係將上述課題作為具體化之構成，其中，提供基板處理裝置之省能源化之同時，回收來自基板處理裝置之排熱，而可有效地進行發電之基板處理裝置，及半導體裝置之製造方法。
如根據一形態，提供具有：加熱處理基板之反應室；和搬送所加熱之基板的搬送室，和設置於前述反應室之冷媒流路，和設置於前述冷媒流路之冷媒供給部，和設置於前述冷媒流路之冷媒排氣部，和設置於前述搬送室之搬送室冷媒供給部，和設置於前述搬送室之搬送室冷媒排氣部，和連接於前述冷媒排氣管與前述搬送室冷媒排氣部之熱交換器，和連接於前述熱交換器之蒸氣渦輪，和連接於前述渦輪之發電機，和控制前述冷媒供給部與前述搬送室冷媒供給部之控制部的基板處理裝置。
如根據本發明之其他形態，提供具備：將基板從搬送室搬送至反應室之工程，和在前述反應室加熱處理前述基板之工程，和具有供給冷媒至設置於前述反應室之冷媒流路之步驟與將前述冷媒進行排氣之步驟與以所排氣之冷媒的熱進行發電之步驟的冷卻工程，和具有從前述反應室將基板搬送至前述搬送室之步驟與於收容前述搬送室所處理之基板之間，供給冷媒至前述搬送室之步驟與從前述搬送室將冷媒排氣之步驟與以所排氣之冷媒的熱進行發電之步驟之基板搬出工程的半導體裝置之製造方法。
如根據又其他形態，提供記錄由電腦執行將基板從搬送室搬送至反應室之程序，和在前述反應室加熱處理前述基板之程序，和具有供 給冷媒至設置於前述反應室之冷媒流路之步驟與將前述冷媒進行排氣之步驟與以所排氣之冷媒的熱進行發電之步驟的冷卻程序，和具有從前述反應室將基板搬送至前述搬送室之步驟與於收容前述搬送室所處理之基板之間，供給冷媒至前述搬送室之步驟與從前述搬送室將冷媒排氣之步驟與以所排氣之冷媒的熱進行發電之步驟之基板搬出程序的程式之記錄媒體。
如根據本申請的發明，在基板處理裝置之省能源化之同時，回收來自基板處理裝置之排熱，可有效地進行發電者。
於以下，對於一實施形態加以說明。
〔實施形態之概要〕
首先，對於在有關本實施形態之基板處理裝置之特徵構成的排熱回收機構，說明概要。圖4係具備於基板處理裝置100之排熱回收及冷卻系統。
在基板處理裝置之反應爐202中，使用熱能量而進行種種成膜。因此，在為了實施成膜之一連串的工程中，將從構成反應爐202之各構件回收的熱或排熱，釋放於無塵室CR或大氣。
例如，為了提昇產出量，於處理工程與搬出工程之間設置有急冷工程。在急冷工程中，基板處理後，將所加熱之晶圓200及反應爐202，每在外部容器10內進行處理時而加以冷卻。此冷卻係由將在鼓風機(略圖示)作為冷媒之冷卻氣體，從作為冷媒供給部之開口5導入於作為形成於外部容器10與反應爐202之間的冷媒流路之空間10a，冷卻反應爐202。通過空間10a所加熱之冷卻氣體係歷經作為冷媒排氣部之冷媒排氣管50而在第1熱交換器71與冷卻水加以熱交換，使其降低至某溫度。下降至某溫度之冷卻氣體係直接釋放於大氣。冷卻冷卻氣體之冷卻水係在第2熱交換器72而與冷媒加以熱交換，使其下降至特定的溫度。在第2熱交換器72而經由冷媒所冷卻的水係直接排出於工廠設施(OUT)。
另外，在基板搬出工程中，所處理之晶圓200係保持高溫從反應爐202取出於搬送室124，經由散熱器120而空冷至殼體收納可能溫度，其空氣係從搬送室124直接排氣至無塵室CR或排氣設備。然而，對於散熱器120的冷媒係為了排熱有效利用，利用在第2熱交換器72而冷卻冷卻水之冷媒。
如此未充分取出冷卻水或排氣氣體的排熱而維持保有熱能源，排出至大氣或無塵室CR，或者工廠設施則為現狀。
但在從近年環境，氣候變動問題而提昇工廠及商品的省能源對策中，基板處理裝置亦並非例外。在業界內均訂 定裝置之省能源指標而將此作為管理基準，以及省能源指標亦成為顧客方式之基準。因此，決定之處理能源則在必要之中，為了確保性能，安全性而削減冷卻水或排氣流量，但此亦為界限。因此，為了更有效地提昇省能源對策，係有必要以任何方策，有效利用從基板處理裝置所排出之排熱。
因此，如圖3(a)所示，在有關本實施形態之基板處理裝置100中，作為呈設置郎肯循環裝置300A，經由從基板處理裝置100之排氣部90所排氣之冷媒的排熱而進行發電。
具有郎肯循環裝置300A之基板處理裝置100係具備作為蒸發器之熱交換器300，和作為膨脹器之蒸氣渦輪304，和作為凝縮器之冷卻部306，和作為供給幫浦之作動媒體幫浦307，連接此等機器之作動媒體路徑310，和發電機305。對於熱來說係從基板處理裝置100，以排氣氣體的形式，熱交換器300接收Q1的熱量，而從冷卻部306將Q2的熱量，將空氣作為媒介而排出。
本實施形態之基板處理裝置100係可適用於反應室或基板成為高溫之處理裝置。均可為縱型裝置或枚葉裝置，但理想為熱壁型之處理裝置為佳。更理想係反應爐為大型之縱型裝置為佳。另外，在基板處理裝置以外係亦可適用於氣體之清淨裝置，例如燃燒除害裝置者。隨之，在本發明所指之基板處理裝置時係亦包含氣體之清淨裝置。
可成為可適用之郎肯循環的熱源之構成係對於基板處 理裝置，係如為設置於反應爐之外側的加熱部(加熱器)，所加熱之反應爐，所加熱之基板，冷卻反應爐乃至反應爐構件之冷媒(氣體，冷卻水)等加熱成高溫之構成即可。另外，對於燃燒除害裝置，係從燃燒管，除害裝置所排出之所加熱之清淨氣體等。
通過於排氣部90之冷媒流路係適用可能之裝置，在此在基板處理裝置中，呈配設可成為郎肯循環之熱源的構件於冷媒流路內地加以設置。該構件係如加熱成高溫即可。對於設置於反應室之冷媒流路之該反應室，係經由實施形態，亦有含有基板處理裝置之反應爐202。在此，反應爐202係由反應容器205與作為加熱部之加熱器207加以構成。反應容器係由反應管與歧管加以構成。反應室係形成於將反應管與歧管重疊於上下之反應容器內。隨之，冷媒流路係亦有包含作為設置於反應爐202外側之加熱部之加熱器207，所加熱之反應爐202乃至反應爐構件，未圖示之加熱器207的電源，電漿生成部，及電漿的電源等。作為冷媒係例如有冷卻風，冷卻水。
熱交換器300係設置於基板處理裝置100之排氣部90，回收來自在熱交換器所加熱之冷媒的熱能源。利用在熱交換器回收的熱能量，由熱循環變換為電力。熱循環係例如郎肯循環。在使用基板處理裝置之半導體裝置之製造方法中，可由郎肯循環回收熱的工程係穩定時，及待機與急冷時。另外，將郎肯循環相反扭轉而作為冷凍循環時，使用在熱交換器300回收的熱能源，可於盤台下降時冷卻 基板。經由進行冷卻之時，可將移載室或設置於移載室內的感測器或搬送機器手臂等之機器，防止從高溫狀態之反應室，高溫狀態之盤台或高溫狀態之基板所放射的放射熱，經由移載室內之環境所傳達的熱而加熱之情況，而防止感測器或搬送機器手臂等之機器的誤動作。
在郎肯循環裝置300A中，使送出於作動媒體路徑310之作動媒體(冷媒)，經由熱交換而加熱。熱交換器300係經由實施形態，為了提昇熱交換效率，而亦有由第1熱交換器312與第2熱交換器303構成者。第1熱交換器312係經由與循環冷卻水的熱交換而冷卻排氣氣體。所冷卻之排氣氣體係直接釋放於大氣。第2熱交換器303係經由與所加熱的冷卻水之熱交換而使作動媒體加熱加以氣化。
蒸氣渦輪304係經由從前述熱交換器300所供給的氣化之作動媒體而加以驅動。發電機305係經由前述蒸氣渦輪304而加以驅動。冷卻部306係冷卻驅動前述蒸氣渦輪304之作動媒體。並且，作動媒體幫浦307係將前述所冷卻之作動媒體送出至前述熱交換器300而使其循環於作動媒體路徑310。
作為循環在作動媒體路徑310之作動媒體的冷媒係成為經由熱交換器300所氣化之高溫高壓蒸氣。氣化的冷媒係使蒸氣渦輪304旋轉而機械性地使電性能量產生。產生之電性能量係例如使用於基板處理裝置100之主驅動或補助驅動等。使蒸氣渦輪304旋轉之冷媒係經由冷卻部306 而加以空冷。所冷卻之冷媒係經由作動媒體幫浦307而將作動媒體路徑310流動於箭頭S的方向，而送出於熱交換器300。
在郎肯循環內所使用之作動媒體係取得容易，液體與氣體之狀態變化為容易之代替氟龍R-134則為一般。除代替氟龍R-134之外，有可更使發電效率提升之媒體，沸點為低而氣體密度高之氨(沸點-33℃，氣體密度0.77kg/m3)，丙烷(沸點-42℃，氣體密度2.0kg/m3)，氟龍(沸點-23℃，氣體密度5kg/m3)，代替氟龍R-134(沸點-26.2℃，氣體密度32.4kg/m3)，二氧化碳(沸點-78.5℃，氣體密度1.98kg/m3)等。氨係有腐蝕裝置之可能性，丙烷係有爆發之可能性，氟龍係環境負荷為大。當考慮流動有作動媒體之作動媒體路徑的材質之耐久性或發電效率時，代替氟龍R-134為佳。
如根據本實施形態之基板處理裝置，使用反應室的熱與所加熱之基板的熱，可有效地進行發電。另外，將從基板處理裝置100所排出的排熱，一部分或直接釋放於大氣，但殘餘之大部分係經由郎肯循環裝置300A而有效地回收，可由郎肯循環進行發電者。經由發電所得到之電力係經由作為基板處理裝置之電力而利用之時，可實現基板處理裝置之省能源化。
經由圖3(b)所示，經由實施形態，係亦有將排氣部90，由冷卻反應室201之冷媒排氣部90A，和冷卻取出於搬送室124之基板的冷媒排氣部90B之2系統加以構成 者。此情況，反應室201之冷媒排氣部90A係在既述之圖4中，由作為設置於反應室201之冷媒流路的空間10a，和作為供給冷媒於冷媒流路之冷媒供給部的開口15，和作為從冷媒流路排出所加熱的冷媒之冷媒排氣部之冷媒排氣管50所構成。另外，搬送室124之冷媒排氣部90B係主要由作為供給氣體至前述搬送室124內之搬送室氣體供給部之清淨過濾器134a，和作為將前述搬送室124內進行排氣之搬送室排氣部的排氣裝置126所構成。然而，供給至搬送室124內之氣體係未與基板或形成於基板上的膜反應之非活性氣體為佳。在以下搬送室氣體供給部與搬送室排氣部處理非活性氣體之情況係稱作非活性氣體供給部，非活性氣體排氣部。
在此情況中，第1熱交換器312係由2個加以構成。一方的熱交換器301係冷卻來自反應室201之排氣氣體。另一方的熱交換器302，例如散熱器係呈經由冷卻搬送室124內之晶圓200之時而冷卻所加熱之排氣氣體地加以構成。
經由具有上述圖3(b)所示之2系統的排氣部90(90A，90B)之基板處理裝置100所實施之半導體裝置之製造方法，係包含搬入工程，和基板之處理工程，和基板之急冷工程，和基板之搬出工程。
搬入工程係設置於成為基板之搬送空間之搬送室124內的搬送機構則將基板搬送至反應室201。基板之處理工程係具有加熱部加熱前述基板的步驟，和第1氣體供給部 供給處理氣體至前述反應室201內之步驟，和冷媒排氣部90A將前述反應室201內進行排氣之步驟。基板之急冷工程係於前述基板之處理工程後，具有供給冷媒至作為冷媒供給部而將開口15設置於前述反應室201之冷媒流路的空間10a之步驟，和作為冷媒排氣部之冷媒排氣管50則從該冷媒流路將該冷媒進行排氣的步驟。基板的搬出工程係具有第2氣體供給部供給氣體至前述搬送室124內之步驟，和冷媒排氣部90B將前述搬送室124內進行排氣之步驟，和前述搬送機構將前述基板從前述反應室201搬送至前述搬送室124之步驟。
在前述急冷工程中，具有設置於前述冷媒排氣部90A之前述熱交換器300(301，303)則從該冷媒排氣部90A回收從所排出之氣體的熱而使作動媒體加熱之步驟，和設置於流動有前述作動媒體之作動媒體路徑之前述蒸氣渦輪304則經由該所加熱之作動媒體而加以驅動的步驟，和連接於該蒸氣渦輪304之發電機305則進行發電之發電步驟，和設置於前述作動媒體路徑之冷卻部306則冷卻該作動媒體之作動媒體冷卻步驟，和設置於前述作動媒體路徑之作動媒體幫浦307則將所冷卻之前述作動媒體送出至前述熱交換器303之步驟。
另外，在前述搬出工程中，具有設置於前述冷媒排氣部90B之前述熱交換器300(302，303)則使前述作動媒體加熱之步驟，和設置於流動有前述作動媒體之作動媒體路徑之前述蒸氣渦輪304則經由該作動媒體而加以驅動的 步驟，和經由該蒸氣渦輪304所驅動之發電機305則進行發電之發電步驟，和設置於前述作動媒體路徑之冷卻部307則從前述蒸氣渦輪304冷卻所排出之作動媒體之作動媒體冷卻步驟，和設置於前述作動媒體路徑之作動媒體幫浦307則加壓所冷卻之前述作動媒體而送出至前述熱交換器303之步驟。
如根據此，可有效地回收在急冷工程所排出的熱，而回收處理後之晶圓急冷時之晶圓熱。另外，可回收在搬出工程所排出的熱，亦可回收盤台下降時之晶圓熱。隨之，可利用反應室的熱，和所加熱的基板熱而進行發電。
〔第1之實施形態〕
以下，對於具有上述之排熱回收系統之第1實施形態之基板處理裝置加以說明。
(基板處理裝置)
首先，有關本實施形態之基板處理裝置係作為實施在半導體裝置(IC)之製造方法的處理工程之半導體製造裝置而加以構成。然而，在以下的說明中，對於作為基板處理裝置而適用對於基板進行氧化，擴散處理或CVD處理等之縱型裝置(以下，單稱作處理裝置)之情況加以敘述。
圖6係顯示有關實施形態之縱型之基板處理裝置100(以下，單稱作處理裝置100)之概略構成圖，作為斜透 視圖而顯示。另外，圖7係有關實施形態之縱型之處理裝置100之剖面圖。
在處理裝置100中，作為矽等所成之基板(以下稱作晶圓)200之晶圓載體，使用卡匣110。對於處理裝置100之框體111之正面壁111a下方，係呈可維護地開設有作為開口部之正面維護口(未圖示)，對於正面維護口係安裝有欲開閉此之正面維護門扇104。
對於正面維護門扇104，係呈連通框體111內外地開設有卡匣搬入搬出口(基板收容器搬入搬出口)112，而卡匣搬入搬出口112係成為呈經由前面閘門(基板收容器搬入搬出口開閉機構)113而加以開閉。對於卡匣搬入搬出口112之框體111內側係設置有卡匣站(基板收容器收授台)114。卡匣110係經由工程內搬送裝置(未圖示)而搬入至卡匣站114上，且另外成為呈從卡匣站114上加以搬出。
卡匣站114係經由工程內搬送裝置，卡匣110內之晶圓200則成為垂直姿勢，卡匣110之晶圓出入口則呈朝向上方向地加以載置。卡匣站114係將卡匣110有旋轉縱方向90°旋轉於框體後方，卡匣110內之晶圓200則成為水平姿勢，卡匣110之晶圓出入口則呈朝向框體後方可動作地加以構成。
對於框體111內之前後方向之略中央部係設置有卡匣棚(基板收容器載置棚)105，卡匣棚105係呈以複數段複數列保管複數個卡匣110地加以構成。對於卡匣棚105 係設置有收納成為晶圓移載機構125之搬送對象之卡匣110的移載棚122。另外，對於卡匣站114上方係設置有預備卡匣棚107，呈預備性地保管卡匣110地加以構成。對於卡匣站114與卡匣棚105之間係設置有卡匣搬送裝置(基板收容器搬送裝置)118。
卡匣搬送裝置118係由保持卡匣110同時可升降之卡匣升降機(基板收容器升降機構)118a與作為搬送機構之卡匣搬送機構(基板收容器搬送機構)118b所構成，經由卡匣升降機118a與卡匣搬送機構118b之連續動作，在卡匣站114，卡匣棚105，預備卡匣棚107之間，呈搬送卡匣110地加以構成。
對於卡匣棚105之後方係設置有晶圓移載機構(基板移載機構)125。晶圓移載機構125係由具備可旋轉乃至直動晶圓200於水平方向之晶圓移載裝置(基板移載裝置)125a，和為了使晶圓移載裝置125a升降之晶圓移載裝置升降機(基板移載裝置升降機構)125b所構成。晶圓移載裝置升降機125b係設置於耐壓製之框體111之右側端部。經由此等晶圓移載裝置升降機125b及晶圓移載裝置125a之連續動作，將晶圓移載裝置125a之鉗子(基板保持體)125c作為晶圓200之載置部，對於盤台(基板保持具)217而言呈裝填(裝載)及脫裝(卸載)晶圓200地加以構成。
對於框體111之後部上方係設置有反應爐202。反應爐202之下端部係呈經由爐口開閉器(爐口開閉機構) 147所開閉地加以構成。對於反應爐202下方係設置有作為使盤台217升降於反應爐202之升降機構之盤台升降機(基板保持具升降機構(未圖示))，對於作為連結於盤台升降機115之升降台的連接具之升降柄128係水平地安裝作為蓋體之封蓋219。封蓋219係將盤台217垂直地支持，呈可封閉反應爐202之下端部地加以構成。
盤台217係具備複數支之保持構件，在將複數片(例如，50片~150片程度)的晶圓200，其中心作為一致而整列於垂直方向之狀態，各呈保持為水平地加以構成。
另外，對於與晶圓移載裝置升降機125b及盤台升降機115側相反側之框體111的左側端部，係呈可供給潔清空氣133地，設置由供給風扇及防塵過濾器所構成之清淨單元134a。從清淨單元134a吹出的潔清空氣133係流通在晶圓移載裝置125a，盤台217之後，呈成為吸入至未圖示之排氣裝置，排出於框體111之外部。主要，從清淨單元134a構成有搬送室氣體供給部。另外，主要從未圖示之排氣裝置構成有搬送室排氣部。
接著，參照圖6，圖7，說明處理裝置100之動作。
先行於供給卡匣110於卡匣站114，經由前面閘門113而開放卡匣搬入搬出口112。之後，卡匣110係從卡匣搬入搬出口112加以搬入，於卡匣站114上晶圓200成為垂直姿勢，卡匣110之晶圓出入口則呈朝向上方向地加以載置。之後，經由卡匣站114，卡匣110內之晶圓200則成為水平姿勢，卡匣110之晶圓出入口則呈朝向框體後 方地，右旋轉縱方向90°旋轉於框體後方。
接著，卡匣110係於卡匣棚105乃至預備卡匣棚107之所指定之棚位置，經由卡匣搬送裝置118自動地加以搬送而收授，暫時加以保管之後，從卡匣棚105乃至預備卡匣棚107，經由卡匣搬送裝置118而移載於移載棚122，或直接搬送至移載棚122。
當卡匣110移載於移載棚122時，晶圓200係從卡匣110，經由晶圓移載裝置125a之鉗子125c而通過晶圓出入口加以拾起，裝填於位於搬送室124之後方的盤台217(裝載)。晶圓移載裝置125a係收授晶圓200於盤台217之後，返回至卡匣110，將接下來的晶圓200裝填於盤台217。
當預先所指定之片數的晶圓200裝填於盤台217時，經由爐口開閉器147所關閉之反應爐202之下端部(爐口)，則經由爐口開閉器147而加以開放。
接著，保持晶圓200群之盤台217係經由根據盤台升降機之升降柄128而將封蓋219上升之時，搬入(加載)至反應爐202內之反應室201。
加載後係在反應爐202對於晶圓200實施任意之處理。處理後係以上述之相反步驟，晶圓200及卡匣110係搬出於框體111之外部。
在本實施之基板處理裝置中，於處理後之急速冷卻時，利用所加熱之反應爐或所加熱之基板，經由盤台所加熱的排氣氣體的熱而進行發電。另外，在上述之構成中， 於處理後之盤台下降時，利用所加熱之基板或經由所加熱之盤台而加熱之潔淨空氣的熱，進行發電。
(反應爐)
依據圖5而說明有關本實施形態之基板處理裝置100之反應爐202的概略構成。圖5係反應爐202之概略構成圖，作為縱剖面圖而顯示。
(反應容器)
如圖5所示，有關本實施形態之基板處理裝置係具備收容晶圓200之反應容器205，反應容器205係由石英(SiO2)或碳化矽(SiC)等之非金屬耐熱材料所成，構成為上端封閉，下端開口之圓筒形狀。對於反應容器205內係構成有反應室201。反應室201係經由後述之盤台217，可將晶圓200以水平姿勢多段地層積於垂直方向之狀態收容地加以構成。
對於反應容器205之下端部，係設置有作為爐口蓋體之封蓋219。封蓋219係例如經由不鏽鋼等之金屬構件而加以構成，形成為圓盤狀。封蓋219係經由盤台升降機115而升降自由地加以構成，經由封蓋219上升之時，呈隔著未圖示的O環氣密地封閉反應容器205之下端地加以構成。對於封蓋219之下側中心附近，係設置有使後述之盤台217旋轉之旋轉機構8。旋轉機構8之旋轉軸(未圖示)係貫通封蓋219，連接於設置在封蓋219上之斷熱筒 4c之下端部。斷熱筒4c係例如由石英或碳化矽等之耐熱非金屬材料所成，形成為圓筒形狀。斷熱筒4c係從下方支持上述之盤台217。盤台217係例如由石英或碳化矽等之耐熱非金屬材料所成，將複數片(例如，50~200片)之晶圓200以水平姿勢多段地層積於垂直方向之狀態保持地加以構成。
對於反應容器205之側壁下方，係連接有排氣管20之上流端。對於排氣管20係從上流側依序設置有壓力感測器20c，APC(Auto Pressure Controller)閥20b，及真空幫浦20a。主要構成有經由排氣管20，壓力感測器20c，APC閥20b，將反應容器205內(反應室201內)之環境進行排氣之第1氣體排氣部。然而，呈將真空幫浦20a含於第1氣體排氣部地構成亦可。
(處理氣體供給手段)
對於反應容器205之側壁係從反應容器205之下端延伸存在至上端地設置有處理氣體導入噴嘴7。處理氣體導入噴嘴7之下流端係於反應容器205之頂端部有著開口。對於處理氣體導入噴嘴7之上流端係連接有處理氣體供給管30之下流端。對於處理氣體供給管30係從上流側依序設置有供給氫(H2)氣之處理氣體供給源30a，作為流量控制手段之流量控制器30b，及開關閥30c。經由流量控制器30b而調整流量同時，經由開啟開關閥30c之時，將從處理氣體供給源30a所供給之H2氣體，藉由處理氣體 導入噴嘴7，反應容器205之頂端部而呈可供給至反應室201內地加以構成。主要，經由處理氣體導入噴嘴7，處理氣體供給管30，流量控制器30b，及開關閥30c，構成處理氣體供給手段。然而，呈將處理氣體供給源30a含於處理氣體供給手段地構成亦可。主要，從上述之處理氣體導入噴嘴7構成氣體供給部。然而，對於處理氣體供給源，係設置可供給氫(H2)氣，氮(N2)，氧(O2)，氬(Ar)，碳原子含有氣體等之鋼瓶或儲藏設施亦可。
(加熱器)
對於反應容器205之外部係設置有作為隔著反應容器205側壁而加熱晶圓200之加熱手段之加熱器207。加熱器207係呈將反應容器205之外周圍繞成同心圓狀地加以設置成圓筒形狀。加熱器207係例如作為通電加熱加熱器而加以構成。然而，如上述，有關本實施形態之反應容器205係作為單層管而加以構成之故，比較於反應容器2經由雙層管構造所構成之以往型的基板處理裝置，可不使經由加熱器207之反應容器205內之溫度控制(晶圓200之溫度控制)之回應性降低而確保。
(外部容器)
對於加熱器207之外周，係設置有收容反應容器205及加熱器207之外部容器10。外部容器10係呈將加熱器207的外周圍繞成同心圓狀地加以設置，形成為圓筒形 狀。外部容器10之上端係閉塞，外部容器10之下端係氣密地加以封閉。對於外部容器10之側壁下方，係設置有使作為冷媒供給部之外部容器10內外連通的通氣口15。
(非活性氣體供給手段)
對於外部容器10之下端係設置有非活性氣體導入噴嘴12。非活性氣體導入噴嘴12係立設於垂直方向。對於非活性氣體導入噴嘴12之下流端，係在外部容器10與反應容器205之間的空間之下端部，設置有於加熱器207與反應容器205之間使作為非活性氣體(淨化氣體)之例如N2氣體之氣體供給口。對於非活性氣體導入噴嘴12之上流端係連接有非活性氣體供給管40之下流端。對於非活性氣體供給管40係從上流側依序設置有供給氮(N2)氣之非活性氣體供給源40a，作為流量控制手段之流量控制器40b，及開關閥40c。經由流量控制器40b而調整流量同時，經由開啟開關閥30c之時，將從非活性氣體供給源40a所供給之N2氣體，藉由非活性氣體導入噴嘴12，呈可供給至外部容器10與反應容器205之間的空間10a地加以構成。主要，經由非活性氣體導入噴嘴12，非活性氣體供給管40，流量控制器40b，及開關閥40c，構成非活性氣體供給手段。然而，呈將非活性氣體供給源40a含於非活性氣體供給手段地構成亦可。
(排氣手段)
對於外部容器10之上端係設置有作為冷媒排氣部之冷媒排氣管50的上流端。對於冷媒排氣管50係從上流側依序連接有開閉器51，使流動在冷媒排氣管50內之排氣氣體冷卻之散熱器54，開閉器52，從冷媒排氣管50之上流側至下流側流動排氣氣體之鼓風機53。主要構成經由冷媒排氣管50，開閉器51，散熱器54，開閉器52，鼓風機53，將外部容器10與反應容器205之間的空間10a的環境進行排氣之排氣手段。經由在使鼓風機53作動之狀態而將開閉器51，52作為開啟狀態之時，可從設置於外部容器10之側壁下方之通氣口15，使外氣(大氣)導入至外部容器10內，從外部容器10之下方朝向上方使外氣流通，使反應容器205急冷(空冷)地加以構成。另外，在關閉開閉器51，52之狀態，經由流量控制器40b而調整流量同時，經由開啟開關閥30c之時，可使N2氣體導入至反應容器205內而使其充滿，以N2氣體淨化外部容器10與反應容器205之間的空間10a地加以構成。經由此，成為可使外部容器10與反應容器205之間的空間10a之氧濃度下降，而於外部容器10與反應容器205之間的空間10a內洩漏有氫氣的情況，可抑制氧與氫產生反應之情況。然而，淨化空間10a之N2氣體係呈藉由通氣口15而排出於外部容器10外地加以構成。然而，於冷媒排氣部含有開閉器51，散熱器54，開閉器52，鼓風機53亦可。
主要從上述之空間10a，冷媒排氣管50，開閉器51，散熱器54，開閉器52，鼓風機53構成冷媒流路。另外， 主要從通氣口15構成冷媒供給部。另外，主要從鼓風機53之下流側的冷媒排氣管50構成冷媒排氣部。
(溫度測定手段)
對於加熱器207與反應容器205之外側壁之間的空間，係設置有作為測定外部容器10與反應容器205之間的空間10a之溫度的溫度測定手段的加熱器熱電偶11a。另外，對於反應容器205之內側壁與晶圓200之間的空間，係設置測定反應室201的溫度之串接熱電偶11b。
(控制部)
如圖11所示，有關本實施形態之基板處理裝置係具備作為控制前述各手段之動作，或後述之各控制部之控制部的主控制器501。主控制器501係作為具備CPU(CentralProcessing Unit)501a、RAM(Random Access Memory)501b、記憶裝置501c、輸出入埠501d的電腦而加以構成。RAM501b，記憶裝置501c，輸出入埠501d係藉由內部匯流排501e，呈可與CPU501a資料交換地加以構成。對於主控制器501係連接例如作為觸控面板等所構成之輸出入裝置502。
記憶裝置501c係例如由快閃記憶體，HDD(Hard Disk Drive)等加以構成。對於記憶裝置501c內係控制基板處理裝置之動作的控制程式，或記載有後述之基板處理步驟或條件等之程式處方等則可讀出地加以收納。然而， 程式處方係由主控制器501執行在後述之基板處理工程之各步驟，呈可得到特定結果地加以組合之構成，作為程式而發揮機能。以下，總稱此程式處方或控制程式等，亦單稱作程式。然而，在本說明書中使用程式之語言的情況係有僅包含程式處方單體之情況，僅包含控制程式單體之情況，或包含其雙方之情況。另外，RAM501b係作為暫時性地保存經由CPU501a所讀出之程式或資料等之記憶體範圍(工作區域)而加以構成。
輸出入埠501d係連接於溫度控制部80a，流量控制部80b，壓力控制部80c，驅動控制部80d，熱交換器控制部80e，作動媒體幫浦控制部80f等之副控制器。另外，除副控制器以外，連接於氫濃度計62，氧濃度計61，發電機305，卡匣搬送機118，晶圓移載機構125，清淨單元134a，爐口開閉器147，鼓風機53，開閉器51，52等。溫度控制部80a係各連接於加熱器熱電偶11a，串接熱電偶11b，及加熱器207，依據經由加熱器熱電偶11a及串接熱電偶11b而測定之溫度，呈在特定的時間控制加熱器207之溫度地加以構成。流量控制部80b係各連接於開關閥30c，40c，流量控制器30b，40b，呈以特定的時間控制對於反應容器205內之氫氣的供給．停止或供給流量，及對於外部容器10內之氮氣的供給或供給流量地加以構成。壓力控制部80c係連接於壓力檢測器20c，APC閥20b，及真空幫浦20a，依據經由壓力檢測器20c而測定之壓力，呈在特定的時間控制APC閥20b的開度或真空幫 浦20a的動作地加以構成。驅動控制部80d係連接於旋轉機構8及盤台升降機115，呈在特定的時間控制旋轉機構8及盤台升降機115的動作地加以構成。然而，對於有關排熱回收之熱交換器控制部(熱交控制部)80e及作動媒體幫浦控制部(幫浦控制部)80f係後述之。
另外，主控制器501係在開始經由非活性氣體供給手段之氮氣的供給之後，實施經由氫濃度計62，氧濃度計61，及加熱器熱電偶11a之測定，在經由氫濃度計62，氧濃度計61，及加熱器熱電偶11a之測定結果之中至少對應2個測定結果，呈各控制經由加熱器207之加熱，經由處理氣體供給手段之氫氣的供給，及經由排氣手段之排氣地加以構成。經由此，抑制從反應容器205內至大氣中的氫氣的洩漏，成為可使安全性提升者。
CPU501a係呈讀出來自記憶裝置501c的控制程式而執行同時，對應於來自輸出入裝置502之操作指令之輸入等而從記憶裝置501c讀出處理處方地加以構成。並且，CPU501a係呈沿著所讀出之處理處方的內容，控制經由溫度控制部80a之溫度調整動作，經由流量控制部80b之流量調整動作，經由壓力控制部80c之壓力調整動作，經由驅動控制部80d之盤台之旋轉動作或盤台的升降動作，經由熱交換控制部80e之熱交換調整動作，經由作動流體幫浦控制部80f之作動流體之供給動作，經由氫濃度計62之氫濃度測定動作，經由氧濃度計61之氧濃度測定動作等地加以構成。
然而，主控制器501係不限於作為專用之電腦所構成之情況，亦可作為廣泛應用之電腦所構成。例如，準備收納上述程式之外部記憶裝置(例如，磁帶，軟碟或硬碟等之磁碟，CD或DVD等之光碟，MO等之光磁碟，USB記憶體或記憶卡等之半導體記憶體)503，經由使用有關之外部記憶裝置503而裝入程式於泛用之電腦等之時，可構成有關本實施形態之主控制器501。然而，為了供給程式至電腦的手段係不限於藉由外部記憶裝置503而供給之情況。例如作為呈利用網路或專用線路等之通信手段，未藉由外部記憶裝置503而供給程式亦可。然而，記憶裝置501c或外部記憶裝置503係作為可電腦讀取之記憶媒體所構成。以下亦有將此總稱單稱作記憶媒體。然而，在本說明書中使用記憶媒體之語言的情況係有僅包含記憶裝置501c單體之情況，僅包含外部記憶裝置503單體之情況，或包含其雙方之情況。
在上述之構成中，在本實施之基板處理裝置，從鼓風機53利用從下流側之冷媒排氣管50所排氣之反應室201的排熱。另外，亦利用從設置於反應室201下方之搬送室124所排出的排熱。
圖1係顯示具有經由一實施形態之郎肯循環裝置之基板處理裝置之概略構成的說明圖。對於詳細之基板處理裝置及郎肯循環裝置係既已說明之故，在此係概略地說明。
基板處理裝置100係由裝置主體100A與郎肯循環裝置300A，和作為控制部之主控制器501加以構成。
裝置主體100A係主要具備搬入有所處理之晶圓200的反應室201，和為了搬入、搬出晶圓200於搬送室201之搬送室124，和作為將設置於搬送室124內之晶圓200搬入、搬出於反應室200之搬送機構的盤台升降機115。
反應室201係形成於反應爐202內。反應爐202係由反應容器205與作為加熱反應室201之加熱部的加熱器207加以構成。對於反應爐202，係設置有作為供給處理氣體於反應室201內之氣體供給部的處理氣體供給管30，和作為將反應室201內進行排氣之氣體排氣部的排氣管20。
另外，對於反應爐202，係於其反應室201與外部容器10之間設置有作為冷媒流路之空間10a，和作為供給冷媒於冷媒流路之冷媒供給部之通氣口15，和作為將從冷媒流路所加熱之冷媒進行排出之冷媒排氣部之冷媒排氣管50。作為冷媒流路之空間10a係為了回收發熱體的熱，而成圍繞反應室201地加以設置。在此，發熱體係成為配設於冷媒流路中之加熱器207，反應爐202，在反應爐202內所加熱的晶圓200。
另外，對於搬送室124係設置有作為供給氣體至搬送室124內之搬送室冷媒供給部之大氣通氣口131，和作為將搬送室124內進行排氣之搬送室冷媒排氣部之排氣開口132。
對於郎肯循環裝置300A係設置有熱交換器300。熱交換器300係設置於作為冷媒排氣部之冷媒排氣管50，和 作為搬送室冷媒排氣部之排氣開口132，經由熱交換而加熱送出至作動媒體路徑310之作動媒體地加以構成。熱交換器300係由第1熱交換器312與第2熱交換器303加以構成。第1熱交換器312係從一方之熱交換器301與另一方之熱交換器302加以構成，此等係共通使用循環冷卻水而加以串接連接。
設置於反應爐202之冷媒排氣管50之一方的熱交換器301係呈將從冷媒排氣管50所排氣之加熱的排氣氣體，與冷卻水進行熱交換而冷卻地加以構成。所冷卻之排氣氣體係排出於大氣中。另一方面，排氣氣體與加以熱交換之冷卻水係送至第2熱交換器303。一方之熱交換器301係可由設置於冷媒排氣管50之散熱器54而構成者。
另外，設置於搬送室124之排氣開口132之另一方之熱交換器302係呈冷卻晶圓200，將從排氣開口132所排氣之加熱的排氣氣體，與冷卻水進行熱交換而冷卻地加以構成。所冷卻之排氣氣體係排出於無塵室CR。另一方面，排氣氣體與加以熱交換之冷卻水係歷經一方之熱交換器302送至第2熱交換器303。另一方之熱交換器302係可使用設置於搬送室124之散熱器者。
第2熱交換器303係呈將從一方之熱交換器301與另一方之熱交換器302所送出之加熱的循環冷卻水，與冷媒進行熱交換而加熱冷媒進行氣化地加以構成。
另外，郎肯循環裝置300A係具備經由從熱交換器300所供給之氣化的作動媒體而加以驅動之蒸氣渦輪 304，和經由蒸氣渦輪304而加以驅動之發電機305，和將驅動蒸氣渦輪304之作動媒體冷卻之冷卻部306，和將所冷卻之作動媒體送出至熱交換器300之作動媒體幫浦307。
與前述主控制器501加以連接之熱交換器控制部80e(圖5)係連接於熱交換器300，呈為了使液熱媒體沸騰而將其蒸氣加熱為特定溫度，而控制加熱量地加以構成。作動媒體幫浦控制部80f係連接於作動媒體幫浦307，呈為了將液熱媒體加壓至特定壓力，而控制液熱媒體之加壓量地加以構成。另外，壓力控制部80c係亦連接於構成設置於搬送室124之第2氣體排氣部的鼓風機53a，呈控制導入於搬送室124內之非活性氣體之流量地加以構成。
〔半導體裝置之製造工程(基板處理工程)〕
接著，對於作為半導體裝置之製造工程之一工程所實施之基板處理工程，主要參照圖1，圖5，圖9同時加以說明。在本工程中，在開始對於搬入晶圓200之反應容器205內的氫氣供給之後，持續對於反應容器205內之氫氣供給同時，導入外氣至外部容器10內而將反應容器205急冷之情況，作為一例加以說明。然而，在以下的說明中，構成基板處理裝置之各部的動作係經由主控制器501而加以控制。
(基板搬入工程，及壓力調整工程)
首先，於盤台217裝填(晶圓裝載)複數片之晶圓200。接著，使盤台升降機115動作，使盤台217上升而搬入(盤台加載)於反應容器205內(反應室201內)。此時，反應容器205之下端開口係經由封蓋219而氣密地加以封閉(基板搬入工程)。
如對於反應容器205內(反應室201內)之盤台217之搬入結束時，反應室201內則呈成為特定壓力地將反應室201內進行排氣。具體而言，經由真空幫浦20a而進行排氣的同時，依據經由壓力感測器20c而測定之壓力，調整APC閥20b之開度(壓力調整工程)。
(非活性氣體供給工程)
接著，開始經由非活性氣體供給手段之N2氣體的供給。具體而言，關閉開閉器51，52。並且，經由流量控制器40b而調整流量同時，開啟開關閥40c，將從非活性氣體供給源40a所供給的氮氣供給至外部容器10與反應容器205之間的空間10a，以氮氣淨化有關之空間10a。由此，使外部容器10與反應容器205之間的空間10a的氧濃度下降。然而，淨化空間10a之N2氣體係藉由通氣口15而排出於外部容器10外。
(基板處理工程(處理氣體供給工程))
接著，實施經由氧濃度計61之氧濃度的測定，及經由氫濃度計62之氫濃度的測定，開始對於反應容器205 內的氫氣供給。具體而言，外部容器10與反應容器205之間的空間10a之氧濃度為不足界限濃度(例如，5.2%，約50000ppm。以下同樣)，如外部容器10與反應容器205之間的空間10a之氫濃度未上升，持續經由非活性氣體供給手段之氮氣的供給同時，開始經由加熱器207之加熱，及經由處理氣體供給手段之氫氣的供給。
經由加熱器207之加熱係反應室201內呈成為特定溫度地(晶圓200表面呈成為特定處理溫度地)進行。具體而言，依據經由加熱器熱電偶11a及串接熱電偶11b而測定之溫度，控制加熱器207之溫度(加熱步驟)。另外，經由處理氣體供給手段之氫氣供給係在經由加熱器207之升溫結束之後(晶圓200表面成為特定處理溫度之後)，經由流量控制器30b而調整流量同時，開啟開關閥30c。對於開始經由處理氣體供給手段之氫氣供給時，調整APC閥20b的開度，將反應容器205內(反應室201內)的壓力呈成為特定壓力而保持(處理氣體供給步驟)。此時，供給氫氣同時，經由排氣管20，真空幫浦20a而將反應容器205內(反應室201內)的環境進行排氣(排氣步驟)。
(急冷處理工程)
在開始經由處理氣體供給手段之氫氣供給之後，實施經由氧濃度計61之氧濃度的測定，經由氫濃度計62之氫濃度的測定，經由加熱器熱電偶11a之外部容器10與反 應容器205之間的空間10a之溫度測定，開始急冷處理。具體而言，外部容器10與反應容器205之間的空間10a之氧濃度則為不足界限濃度，外部容器10與反應容器205之間的空間10a之氫濃度則未上升，而外部容器10與反應容器205之間的空間10a之溫度如不足界限溫度，持續經由處理氣體供給手段之氫氣供給同時，停止經由加熱器207之加熱，同時開始經由排氣手段之排氣，將大氣(外氣)導入至外部容器10內。
(冷媒供給步驟)。經由排氣手段之排氣係經由在使鼓風機53作動之狀態，將開閉器51，52作為開啟狀態之時而進行(冷媒排氣步驟)。經由此，從設置於外部容器10之側壁下方的通氣口15將大氣(外氣)導入至外部容器10內，從外部容器10之下方朝向上方使外氣流通，急冷(空冷)反應容器205。
(大氣壓恢復工程，及基板搬出工程)
如反應容器205之冷卻結束時，排出殘留於反應容器205內之氫氣同時，經由無圖示之非活性氣體供給手段而供給非活性氣體於反應容器205內，使反應容器205內之壓力恢復為大氣壓(大氣壓恢復工程)。另一方面，在反應容器205之下方的搬送室124中，從作為搬送室氣體供給部(搬送室冷媒供給部)之氣體通氣口131供給非活性氣體於搬送室124內同時，從作為搬送室排氣部(搬送室冷媒排氣部)之排氣開口132，將搬送室124內進行排 氣，將其排氣排出至無塵室CR之排氣設備。使盤台升降機115下降而將處理後之晶圓200，從反應室201內搬出至搬送室124(基板搬出工程)。然而，亦可導入大氣至搬送室124內之情況係作為呈將排氣排出至無塵室CR亦可。
在前述急冷工程中，回收來自反應爐202之排熱而進行發電。如前述，設置於反應爐202之冷媒排氣管50之熱交換器300係與從冷媒排氣管50所排氣之加熱的排氣氣體作熱交換，使作動媒體加熱。在此，排氣氣體的熱源係成為配設於作為通過冷媒排氣管50之冷媒流路之空間10a中之加熱器207，反應爐202，在反應爐202內所加熱之晶圓200。設置於流動有作動媒體之作動媒體路徑310之蒸氣渦輪304係經由作動媒體而加以驅動。經由驅動蒸氣渦輪304之時，驅動發電機305而進行發電。
另外，在前述搬出工程中，亦回收晶圓熱而進行發電。如前述，作為設置於搬送室124之排氣開口132之另外的熱交換部302之散熱器則使作動媒體加熱。設置於流動有作動媒體之作動媒體路徑310之蒸氣渦輪304則經由作動媒體而加以驅動。經由蒸氣渦輪304而加以驅動之發電機305則進行發電。作為設置於作動媒體路徑310之冷卻部306之凝縮器則冷卻作動媒體。設置於作動媒體路徑310之作動媒體幫浦307則將冷卻之作動媒體送出至熱交換器300。
然而，如例示在急冷工程及搬出工程所排出之熱源的 溫度，從反應爐202所排氣之冷媒的溫度係約750℃，從反應爐202搬出至搬送室124之基板的溫度係約450℃。對此，在發電所或熔鑛爐等中，熱源溫度為1000℃以上，例如在熔鑛爐中係亦有1600℃。
另外，在本實施形態之基板處理裝置中，於熱回收時，如例示實施圖3及圖10所示之郎肯循環時之循環條件的概要，係如以下。在此，熱交換器300係作為第2熱交換器303，蒸氣渦輪304係作為渦捲型膨脹器，冷卻部306係作為凝縮器。
1、等壓變化：(1) → (2)加熱(沸騰)
經由熱交換器303而加熱作動媒體(液體)，使308K(35℃)之作動媒體沸騰，至358K(85℃)為止加熱其蒸氣。作為供給至熱交換器303之冷卻水之溫水的溫度係368K(95℃)，溫水溫度與熱作動媒體之溫度的溫度差為10K(10℃)。將來自溫水的受熱量作為10kW，熱作動媒體量係必須0.0519kg/s。
2、斷熱變化：(2) → (3)膨脹
使用作為蒸氣渦輪304之渦捲型膨脹器，使其從2.4MPa(358K)斷熱膨脹至0.9MPa(308K)。經由渦捲型膨脹器而驅動發電機305進行發電。
3、等壓變化：(3) → (4)冷卻(凝縮)
經由作為冷卻部306之凝縮器而冷卻，將308K(35℃)的蒸氣返回至308K(35℃)之液體的作動媒體。供給至凝縮器之冷卻空氣的溫度係298K(25℃)，冷卻空 氣溫度與液體作動媒體溫度之溫度差為10K(10℃)。
4、等焓變化：(4) → (1)加壓
使用作動媒體幫浦307，將液體作動媒體從0.9MPa加壓至2.4Mpa而送出至熱交換器303。
(實施形態之效果)
(1)如根據本實施形態，對於發電循環使用郎肯循環。在郎肯循環中，由熱源使代替氟龍R-134氣化而轉動蒸氣渦輪304。熱源則如熔鑛爐亦為1600℃時，因可效率佳地生成氣體之故，發電效率成為40%以上，但在基板處理裝置中，熱源則在加以排氣之冷媒的溫度為750℃，從反應爐202所搬出之基板的溫度為450℃，所生成之氣體的量變少，發電效率變差。此點，在本實施形態中，係成為2種類之熱源，因組合導入於空間10a之外氣與所加熱之晶圓200而進行熱回收之故，可使發電效率提升。
(2)另外，可經由使用郎肯循環之熱循環而有效回收排熱，以回收的排熱進行發電之故，可容易地再利用排熱。另外，作為排熱之再利用處而使用於基板處理裝置之電力之故，可削減基板處理裝置之電力。另外，經由使用於裝置電力而可謀求省能源化。
(4)因以郎肯循環有效利用從反應室201及搬送室124排出的排氣熱，而變換為電力之故，可削減對於大氣之排氣熱。
(5)作為在急冷工程，熱交換器301則接受來自作 為冷媒排氣部之冷媒排氣管50的熱時，與預備工程(預備時)作比較，可將更多的熱，從反應室201與晶圓200接收到。在此，預備時係指意味基板處理裝置之準備狀態乃至待機狀態，也就是，未進行成膜處理之時。另外，作為在搬出工程，熱交換器302則接受來自作為第2氣體排氣部之排氣開口132的熱時，與搬入工程等其他的工程作比較，可將更多的熱，從所加熱的晶圓200接收到。如此因可從組合之複數的熱源接受到熱之故，可進行更提升發電效率之發電。
然而，在本實施形態中，在急冷工程回收排熱。在處理工程，作為將冷媒流動於空間10a而回收排熱時，反應室201內之處理溫度則無法維持之故，回收排熱之情況係為困難。另外，在處理工程中，因將來自排氣管20的排氣氣體，並非由鼓風機而是由真空幫浦20a吸引之故，有效地回收其排熱亦為困難。如本實施形態，因作成在急冷工程回收排熱之故，可有效地回收排熱。
另外，在本實施形態係在反應室201中，作成在急冷工程回收冷媒的排熱，但在預備時，作為回收冷媒的排熱亦可。預備時之加熱器207的溫度係與成膜中之加熱器207的溫度作比較為低，但排熱的回收係充分可能。
另外，雖作成導入空氣至搬送室124內而冷卻晶圓200，但並不限於此，而作為對於晶圓200或形成於晶圓200上的膜而言，導入非活性之氣體而進行冷卻亦可。例如，導入氮(N2)氣於搬送室124而進行冷卻。
〔第2之實施形態〕
接著，對於第2實施形態加以說明。
在上述之實施形態中，作為使用1台之郎肯循環裝置，不僅回收急冷工程時乃至定常時(預備，急冷時)的熱，亦回收作為搬出工程之盤台下降時之晶圓熱。但亦可作為另加設1台其他的郎肯循環裝置，於盤台下降時，反轉郎肯循環作為冷凍循環，使用冷凍循環而冷卻基板。在郎肯循環裝置中，當反轉郎肯循環時，成為冷凍循環，可冷卻熱源。此情況，因應必要有需要來自外部的電力之情況，對於欲加速基板的冷卻速度係為有效。
圖2係顯示具有如此冷凍循環之第2實施形態的基板處理裝置之概略構成說明圖。與圖1之第1實施例不同的點係加上於第1郎肯循環裝置300A而設置第2郎肯循環裝置300B，反轉郎肯循環而作為冷凍循環之後，將搬送室124內的晶圓200，取代於其他的熱交換器(散熱器)，經由第2郎肯循環裝置300B之熱交換器300b所排出之冷卻空氣而進行冷卻的點。
使用圖2，對於此冷凍循環具體地加以說明。蒸氣渦輪304b，作動媒體幫浦307b係可逆旋轉的形式，例如以渦捲形式構成。如既述地，在定常時(預備，急冷時)的郎肯循環中，作為作動媒體之冷媒係作動媒體路徑310流動於箭頭S的方向，在轉動蒸氣渦輪304之後，以冷卻部306加以冷卻，經由作動媒體幫浦307而送出於熱交換器 300。即如圖10所示，反覆(1)→(2)→(3)→(4)→(1)的4個過程(加熱，膨脹，凝縮，壓縮)。對此，在冷凍循環中，以相反，冷媒係流動於箭頭R方向，反覆(2)→(1)→(4)→(3)→(2)的4個過程(冷卻，壓縮，凝縮，膨脹)。
在第2郎肯循環裝置300B中，液熱媒體係由熱交換器300b，從所吸氣之空氣回收熱而將冷卻空氣排出同時，將作為作動媒體之冷媒氣化而生成蒸氣。所生成之冷媒係保持等壓而成為加熱蒸氣，送出至作動媒體幫浦307b。送出至作動媒體幫浦307b之加熱蒸氣係加以斷熱壓縮而成為高壓，高溫的氣體，送出至冷卻部306b。傳送製作為冷卻部306b之凝縮器之高壓氣體係加以冷卻而成為過冷卻液，供給至作為蒸氣渦輪304b之渦捲型膨脹器。過冷卻液係在渦捲型膨脹器膨脹，成為低溫低壓的冷媒(濕蒸氣)而送出至熱交換器303b。在此係亦有為了使蒸氣渦輪304驅動，因應必要而供給外部電力於發電機305，作為電動機而使發電機305轉動之情況。然而，上述之熱交換器300b及作動媒體幫浦307b係成為經由與主控制器501加以連接之熱交換器控制部80e及作動媒體幫浦控制部80f加以控制。
對於設置有搬送室124之清淨過濾器134a之外氣導入口，係設置有構成第2郎肯循環裝置300B之熱交換器300b(第3熱交換器)。然而，對於外氣導入口係僅設置第1熱交換器312b亦可。從第2郎肯循環裝置300B之熱 交換器312b所排出之冷卻空氣C係導入至搬送室124，藉由清淨過濾器134a(圖6)而供給至搬送室124內。如以往例或實施形態，並非供給室溫的外氣於搬送室124內，而是供給較室溫冷的冷卻空氣之故，可急速冷卻從反應爐202所搬出之加熱晶圓200。然而，冷卻晶圓200的空氣係排氣於無塵室CR。由第2郎肯循環裝置300B所冷卻的冷卻空氣溫度係例如為100℃。
如此，作為在加熱(處理)工程中，以使用第1郎肯循環而回收的熱進行發電，在晶圓200之搬出工程中，以將第2郎肯循環切換成冷凍循環而回收的冷熱而冷卻晶圓200板，經由將熱的回收單元方法作為不同者，可同時提昇發電效率的提升，和經由處理後之晶圓急速冷卻的搬送流通量(基板冷卻速度)。另外，經由熱回收及冷卻，可降低環境負荷。
然而，在晶圓急速冷卻時，從搬送室124所排氣之排氣氣體係如既述，經由第1郎肯循環裝置300A而回收排熱為佳。
〔第三之實施形態〕
在上述之2個實施形態中，說明過適用於同時可處理多片的基板之縱型基板處理裝置之情況。本申請的發明係不限於此，而亦可適用於可1片或複數片處理之枚葉裝置。
參照圖8，說明有關實施形態之基板處理裝置之2枚 葉裝置之處理爐的概略。圖8係有關實施形態之基板處理裝置之處理爐的概略縱剖面圖。
作為石英製，碳化矽製，或氧化鋁製之反應容器的反應管203係於水平方向具有扁平的空間，於內部收容有作為基板之半導體晶圓200。對於反應管203內部係設置有作為支持半導體晶圓200之支持具之晶圓支持台227，對於反應管203之兩端係氣密地設置有作為分歧管之氣體導入突緣209a，209b，對於一方之氣體導入突緣209a係更加地隔著作為隔閥之閘閥244而連接有搬送室(未圖示)。
對於氣體導入突緣209a，209b係連接有各作為供給管之氣體導入線232a，232b，作為排氣管之排氣線231a，231b。對於氣體導入線232a，232b，係各設置作為控制導入至反應管203內之氣體的流量之流量控制部(流量控制手段)80b之流量控制器241a，241b。另外，對於排氣線231a，231b，係各設置有作為控制反應管203內之壓力的壓力控制部(壓力控制手段)80c之壓力控制器248a，248b。
對於反應管203之上下係設置有各作為加熱機構(加熱手段)之上加熱器207a，下加熱器207b，成為均一或使特定溫度梯度產生而加熱反應管203內部。另外，對於上加熱器207a，下加熱器207b係各連接有作為控制各加熱器溫度之溫度控制部(溫度控制手段)80a之溫度控制器247a，247b。另外，成被覆上加熱器207a，下加熱器 207b及反應管203地設置有作為斷熱構件之斷熱材208。
反應管203內之溫度，反應管203內之壓力，供給至反應管203內之氣體的流量係經由各溫度控制器247a，247b、壓力控制器248a，248b、流量控制器241a，241b，呈成為特定之溫度，壓力，流量地各加以控制。另外，溫度控制器247a，247b、壓力控制器248a，248b、流量控制器241a，241b係經由作為主控制部(主控制手段)之主控制器501加以控制。
接著，使用上述之基板處理裝置之處理爐，對於作為半導體裝置之製造工程之一工程而處理基板之方法加以說明。然而，在以下的說明中，構成基板處理裝置之各部的動作係經由主控制器501而加以控制。
反應管203內之溫度則在經由加熱器207a，207b而維持成處理溫度之狀態，開啟閘閥244，經由未圖示之晶圓搬送機器手臂而從圖中左方搬入半導體晶圓200於反應管203內，再載置於晶圓支持台227。在本例中，對於晶圓支持台227係載置有2片晶圓200，同時處理2片晶圓200。然而，為了將同時處理之2片晶圓200的熱履歷作為均等，晶圓200係2片同時搬送至反應管203內。晶圓200搬入至反應管203內時，同時開始至晶圓200之處理溫度的升溫。
晶圓搬送機器手臂後退而關閉閘閥244之後，反應管203內的壓力係呈成為處理壓力地經由壓力控制器248a，248b而加以控制(壓力安定化)，反應管203內之溫度係 晶圓溫度呈成為處理溫度地經由溫度控制器247a，247b而加以控制(溫度安定化)。此反應管203內之壓力安定化，晶圓200之溫度安定化之時，對於反應管203內係從氣體導入線232a，232b導入非活性氣體同時，從排氣線231a，231b加以排氣，反應管203內係作為非活性氣體環境。
反應管203內之壓力則安定化為處理壓力，晶圓200之溫度則安定化為處理溫度之後，經由於反應管203內，從氣體導入線232a，232b導入處理氣體，從排氣線231a，231b加以排氣之時，處理晶圓200。此時，為了確保處理之均一性，處理氣體係朝向對角而交互流動為佳。即，例如，首先將處理氣體，從氣體導入線232a朝向排氣線231b，對於晶圓200之表面而言流動於略水平方向，之後，對於與此相反方向，即從氣體導入線232b朝向排氣線231a，對於晶圓200之表面而言流動於略水平方向，變更流動於各所需要時間之方向為佳。然而，處理的均一性則未依存於處理氣體之流動方向之情況，處理氣體係作為呈朝向於一方向流動亦可。即，例如作為從氣體導入線232a朝向排氣線231b，對於晶圓200之表面而言流動於略水平方向，或從氣體導入線232b朝向排氣線231a，對於晶圓200之表面而言流動於略水平方向亦可。
當晶圓200之處理結束時，為了除去反應管203內之殘留氣體，而對於反應管203內係從氣體導入線232a，232b導入非活性氣體同時，從排氣線231a，231b加以排 氣，將反應管內淨化。然而，晶圓處理時之處理氣體的供給流量，晶圓處理前或晶圓處理後之非活性氣體的供給流量係經由流量控制器241a，241b而加以控制。
反應管203內之淨化後，將反應管203內之壓力，經由壓力控制器248a，248b，呈成為晶圓搬送壓力地加以調整。反應管203內之壓力成為搬送壓力之後，開啟閘閥244，處理完成之晶圓200係經由晶圓搬送機器手臂而從反應管203搬送至搬送室。
然而，經由上述之壓力控制器248a，248b之反應管203內之壓力控制，經由溫度控制器247a，247b之反應管203內之溫度控制，經由流量控制器241a，241b之反應管203內之氣體流量控制係經由主控制器501控制各控制器而加以進行。
對於如此之枚葉處理裝置之排氣線231a，231b，及未圖示之搬送室之排氣部，連接有既述之郎肯循環裝置。經由此，在枚葉處理裝置中，亦可省能源化之同時，回收來自枚葉處理裝置的排熱，有效地進行發電。
〔其他之變形例〕
本申請發明係並非限定於以上說明之實施形態之構成，許多變型則可在本申請發明之技術思想內經由在該領域具有通常知識者而進行。
(1)在上述之實施形態中，作為從設置於反應室之冷媒流路的空間10a，以氣體回收反應爐202之加熱器 207，所加熱之基板，所加熱反應爐構件的熱，但本申請發明係不限於此等。主要，如可以郎肯循環之熱交換器300回收從加熱成高溫之發熱體所放射的熱能量即可。隨之，作為呈以氣體或液體回收加熱器的電源，電漿生成部，電漿的電源等的熱亦可。另外，作為為了確保爐口部密封材或安全性而亦從冷卻反應爐202之冷卻水回收熱亦可。從冷卻水回收熱的情況，除了具有氣液熱交換機能之第1熱交換器312之外，設置具有液熱交換機能之熱交換器即可。
(2)另外，在實施形態中，作為在基板處理裝置所進行之處理，對於供給氫(H2)於基板表面而處理基板之基板處理工程已敘述過，但並不限定於此等。例如，亦包含有氧化處理，氮化處理，CVD，電漿處理等之處理。
(3)在本實施形態中，對於發電方法適用郎肯循環，但其他，亦可適用布累登循環，複合郎肯循環與布累登循環之複合循環。另外，將來如可達成發電效率之提升或成本降低，亦可進行使用熱電變換元件之發電。
(4)另外，將供給至搬送室內的氣體作為空氣，但亦可作為N2氣體，其他之氣體。
〔理想之形態〕
於以下，對於理想的形態加以附記。
<附記1>
如根據一形態，提供具有：加熱處理基板之反應室，和搬送所加熱之基板的搬送室，和設置於前述反應室之冷媒流路，和設置於前述冷媒流路之冷媒供給部，和設置於前述冷媒流路之冷媒排氣部，和設置於前述搬送室之搬送室冷媒供給部，和設置於前述搬送室之搬送室冷媒排氣部，和連接於前述冷媒排氣管與前述搬送室冷媒排氣部之熱交換器，和連接於前述熱交換器之蒸氣渦輪，和連接於前述渦輪之發電機，和控制前述冷媒供給部與前述搬送室冷媒供給部之控制部的基板處理裝置。
<附記2>
如附記1之基板處理裝置，理想為前述控制部係於加熱前述基板之後，前述冷媒供給部供給冷媒，從前述反應室搬送前述基板於前述搬送室時，前述搬送室冷媒供給部則呈供給冷媒地控制前述冷媒供給部與前述搬送室冷媒供給部。
<附記3>
如附記1與附記2任一項記載之基板處理裝置，理想為連接冷卻器於前述蒸氣渦輪，對於該冷卻器係連接有作動媒體幫浦。
<附記4>
如附記3之基板處理裝置，理想為從前述熱交換器供給蒸氣至前述蒸氣渦輪，從前述蒸氣渦輪供給蒸氣至前述冷卻器，前述作動媒體幫浦則呈從前述冷卻器供給作動媒體至前述熱交換器地，控制前述發電機與前述作動媒體幫浦。
<附記5>
如附記3之基板處理裝置，理想為具備由前述熱交換器所吸氣之冷媒與作動媒體而進行熱交換，生成蒸氣，前述作動媒體幫浦則加壓前述蒸氣，前述冷卻器則凝縮該所加壓之蒸氣，使前述凝縮的作動媒體膨脹而送出至前述熱交換器之蒸氣渦輪，和驅動前述蒸氣渦輪之發電機，控制前述發電機，和前述作動媒體幫浦。
<附記6>
如根據其他形態，提供具有：將基板從搬送室搬送至反應室之工程，和在前述反應室加熱處理前述基板之工程，和具有供給冷媒至設置於前述反應室之冷媒流路之步驟，與將前述冷媒進行排氣之步驟，與以所排氣之冷媒的熱進行發電之步驟的冷卻工程，和具有從前述反應室將基板搬送至前述搬送室之步驟，與於收容前述搬送室所處理之基板之間，供給冷媒至前述搬送室之步驟 與從前述搬送室將冷媒排氣之步驟 與以所排氣之冷媒的熱進行發電之步驟之基板搬出工程的半導體裝置之製造方法。
<附記7>
如根據又其他形態，提供具有加熱處理基板之反應室，和搬送所加熱之基板的搬送室，和設置於前述反應室之冷媒流路，和設置於前述冷媒流路之冷媒供給部，和設置於前述冷媒流路之冷媒排氣部，和設置於前述搬送室之搬送室冷媒供給部， 和設置於前述搬送室之搬送室冷媒排氣部，和連接於前述冷媒排氣管與前述搬送室冷媒排氣部之熱交換器，和連接於前述熱交換器之蒸氣渦輪，和連接於前述渦輪之發電機，和控制前述冷媒供給部與前述搬送室冷媒供給部之控制部的半導體裝置之製造裝置。
<附記8>
如根據又其他形態，提供具有將基板從搬送室搬送至反應室之工程，和在前述反應室加熱處理前述基板之工程，和具有供給冷媒至設置於前述反應室之冷媒流路之步驟，與將前述冷媒進行排氣之步驟，與以所排氣之冷媒的熱進行發電之步驟的冷卻工程，和具有從前述反應室將基板搬送至前述搬送室之步驟，與於收容前述搬送室所處理之基板之間，供給冷媒至前述搬送室之步驟 與從前述搬送室將冷媒排氣之步驟 與以所排氣之冷媒的熱進行發電之步驟之基板搬出工程的基板處理方法。
<附記9>
如根據又其他形態，提供由電腦執行 將基板從搬送室搬送至反應室之程序，和在前述反應室加熱處理前述基板之程序，和具有供給冷媒至設置於前述反應室之冷媒流路之步驟，與將前述冷媒進行排氣之步驟，與以所排氣之冷媒的熱進行發電之步驟的冷卻程序，和具有從前述反應室將基板搬送至前述搬送室之步驟，與於收容前述搬送室所處理之基板之間，供給冷媒至前述搬送室之步驟，與從前述搬送室將冷媒排氣之步驟，與以所排氣之冷媒的熱進行發電之步驟之基板搬出程序的程式。
<附記10>
如根據又其他形態，提供記錄有由電腦執行將基板從搬送室搬送至反應室之程序，和在前述反應室加熱處理前述基板之程序，和具有供給冷媒至設置於前述反應室之冷媒流路之步驟， 與將前述冷媒進行排氣之步驟，與以所排氣之冷媒的熱進行發電之步驟的冷卻程序，和具有從前述反應室將基板搬送至前述搬送室之步驟，與於收容前述搬送室所處理之基板之間，供給冷媒至前述搬送室之步驟，與從前述搬送室將冷媒排氣之步驟，與以所排氣之冷媒的熱進行發電之步驟之基板搬出程序的程式之記錄媒體。
<附記11>
如根據又其他形態，提供具有處理基板之反應室，和加熱前述反應室之加熱部，和設置於前述反應室之冷媒流路，和供給冷媒至前述冷媒流路之冷媒供給部，和排出從前述冷媒流路所加熱之冷媒的冷媒排氣部，和將前述基板搬入，搬出於前述反應室之搬送機構，和設置有前述搬送機構之搬送室，和於前述搬送室內供給氣體之搬送室氣體供給部，和將前述搬送室內進行排氣之搬送室排氣部，和設置於前述冷媒排氣部與前述搬送室排氣部，以從該冷媒排氣部與該搬送室排氣部所排氣之氣體，加熱作動 媒體之熱交換器，和導入有前述所加熱之作動媒體之渦輪，和連接有前述渦輪之發電機，和冷卻從前述渦輪所排出之作動媒體的冷卻器，和將前述所冷卻之作動媒體送出至前述熱交換器之作動媒體幫浦，和控制前述加熱部與前述冷媒供給部與前述冷媒排氣部與前述搬送機構與前述搬送室排氣部與前述熱交換器與前述作動媒體幫浦的控制部之基板處理裝置。
<附記12>
如附記11之基板處理裝置，理想為前述控制部係在前述反應室前述基板之加熱工程後之急冷工程中，前述熱交換器則呈至少接受來自前述冷媒排氣部的熱地進行控制，在將前述基板從前述反應室搬出於前述搬送室之工程中，前述熱交換器係呈接受來自前述搬送室排氣部的熱地進行控制。
<附記13>
如附記11與附記12任一項記載之前述基板處理裝置，理想為具備從前述搬送室內將氣體吸氣，從該吸氣的氣體回收熱 而將冷卻氣體排出於搬送室冷媒供給部之同時，氣化作動媒體而生成蒸氣之熱交換器，和加壓前述氣化之蒸氣的作動媒體幫浦，和凝縮前述所加壓之蒸氣的冷卻器，和使前述凝縮的作動媒體膨脹而送出至前述熱交換器之蒸氣渦輪，和以前述蒸氣渦輪所驅動之發電機。
<附記14>
如根據又其他形態，提供具有設置於成為基板的搬送空間之搬送室內的搬送機構則將基板搬送至反應室之工程，和具有加熱部則加熱前述基板之步驟，與氣體供給部則供給處理氣體於前述反應室內之步驟，與氣體排氣部則將前述反應室內進行排氣的步驟之基板的處理工程，和於前述基板之處理工程後，具有冷媒供給部則供給冷媒於冷媒流路之步驟，與冷媒排氣部則從該冷媒流路將該冷媒進行排氣之步驟的基板之急冷工程，和具有非活性氣體供給部則供給氣體至前述搬送室內的步驟，與非活性氣體排氣部則將前述搬送室內進行排氣之步驟，與前述搬送機構則將前述基板從前述反應室搬送至前述搬送室之步驟的基板之搬出工程，在前述急冷工程中，具有設置於前述冷媒排氣部之熱交換器則從該冷媒排氣部與該非活性氣體排氣部所排氣之 氣體的至少任一方回收熱，使作動媒體加熱之步驟，與設置於流動有前述作動媒體之作動媒體路徑的渦輪則經由前述所加熱之作動媒體而加以驅動之步驟，與經由該渦輪所驅動之發電機則進行發電之發電步驟，與設置於前述作動媒體路徑之冷卻部則冷卻從前述渦輪所排出之該作動媒體的作動媒體冷卻步驟，與設置於前述作動媒體路徑之作動媒體幫浦則加壓所冷卻之前述作動媒體而送出至前述熱交換器之步驟，在前述搬出工程中，具有設置於前述第2氣體排氣部之前述熱交換器則使前述作動媒體加熱之步驟，與設置於流動有前述作動媒體之作動媒體路徑的前述渦輪則經由前述所加熱之作動媒體而加以驅動之步驟，與經由該渦輪所驅動之發電機則進行發電之發電步驟，與設置於前述作動媒體路徑之冷卻部則冷卻從前述渦輪所排出之該作動媒體的作動媒體冷卻步驟，與設置於前述作動媒體路徑之作動媒體幫浦則加壓所冷卻之前述作動媒體而送出至前述熱交換器之步驟的半導體裝置之製造方法。
<附記15>
如附記14之半導體裝置之製造方法，理想為在前述搬出工程中，具有從吸氣之氣體，第3熱交換器則回收熱而將冷卻氣體排出之同時，氣化第2作動媒體而生成蒸氣的步驟，與設置於流動有前述作動媒體之第2作動媒體流路之第2作動媒體幫浦則加壓前述氣化之蒸氣 的工程，與設置於前述作動媒體流路之第2冷卻部則凝縮所加壓的蒸氣之工程，與設置於前述作動媒體路徑之第2蒸氣渦輪則膨脹凝縮之作動媒體的工程，與連接於前述第2蒸氣渦輪之第2發電機則進行發電之發電步驟，前述第3熱交換器則作為搬送室冷媒供給部而供給前述冷卻氣體至前述搬送室內。
<附記16>
如根據又其他形態，提供由電腦執行具有加熱部則加熱反應室內之基板之步驟，與氣體供給部則供給處理氣體於前述反應室內之步驟，與氣體排氣部則將前述反應室內進行排氣的步驟之處理基板的程序，於處理前述基板之程序之後，和具有冷媒供給部則供給冷媒至冷媒流路之步驟，與冷媒排氣部則從該冷媒流路將該冷媒進行排氣之步驟之急冷基板的程序，和具有搬送室冷媒供給部則供給氣體至前述搬送室內之步驟，與從搬送室冷媒排氣部則將前述搬送室內進行排氣之步驟，與前述搬送機構則將前述基板從前述反應室搬送至前述搬送室之步驟之搬出基板的程序，在前述急冷的程序中，具有設置於前述冷媒排氣部之熱交換器則從該冷媒排氣部與該非活性氣體排氣部所排 氣之氣體的至少任一方回收熱，使作動媒體加熱之步驟，與設置於流動有前述作動媒體之作動媒體路徑的渦輪則經由前述所加熱之作動媒體而加以驅動之步驟，與經由該渦輪所驅動之發電機則進行發電之發電步驟，與設置於前述作動媒體路徑之冷卻部則冷卻從前述渦輪所排出之該作動媒體的作動媒體冷卻步驟，與設置於前述作動媒體路徑之作動媒體幫浦則加壓所冷卻之前述作動媒體而送出至前述熱交換器之步驟，在前述搬出的程序中，設置於前述搬送室冷媒排氣部之前述熱交換器則使前述作動媒體加熱之步驟，與設置於流動有前述作動媒體之作動媒體路徑的前述渦輪則經由前述所加熱之作動媒體而加以驅動之步驟，與經由該渦輪所驅動之發電機則進行發電之發電步驟，與設置於前述作動媒體路徑之冷卻部則冷卻從前述渦輪所排出之該作動媒體的作動媒體冷卻步驟，與設置於前述作動媒體路徑之作動媒體幫浦則加壓所冷卻之前述作動媒體而送出至前述熱交換器之步驟的程式。
〔產業上之可利用性〕
如根據有關本發明之基板處理裝置及半導體裝置之製造方法及記錄媒體，在基板處理裝置之省能源化之同時， 回收來自基板處理裝置之排熱，可有效地進行發電者。
10a‧‧‧空間(冷媒流路)
15‧‧‧通氣口(冷媒供給部)
20‧‧‧排氣管(氣體排氣部)
30‧‧‧處理氣體供給管(氣體供給部)
50‧‧‧冷媒排氣管(冷媒排氣部)
115‧‧‧盤台升降機(搬送機構)
124‧‧‧搬送室
131‧‧‧氣體通氣口(搬送室氣體供給部)
132‧‧‧排氣開口(搬送室排氣部)
200‧‧‧晶圓(基板)
201‧‧‧反應室
207‧‧‧加熱器(加熱部)
300‧‧‧熱交換器
304‧‧‧蒸氣渦輪
305‧‧‧發電機
306‧‧‧冷卻器
307‧‧‧作動媒體幫浦
501‧‧‧主控制器(控制部)
圖1係顯示具有經由一實施形態之郎肯循環裝置之基板處理裝置之概略構成的說明圖。
圖2係顯示具有經由其他實施形態之郎肯循環裝置之基板處理裝置之概略構成的說明圖。
圖3係顯示經由一實施形態之郎肯循環裝置之概略構成的說明圖。
圖4係顯示以往例之基板處理裝置之概略構成的說明圖。
圖5係顯示經由一實施形態之基板處理裝置之反應爐之概略構成的說明圖。
圖6係顯示經由一實施形態之縱型的基板處理裝置之概略構成圖。
圖7係顯示經由一實施形態之縱型的基板處理裝置之剖面圖。
圖8係經由一實施形態之基板處理裝置的2片葉裝置之處理爐的概略剖面圖。
圖9係為了實施經由一實施形態之半導體裝置之製造方法的基板處理工程圖。
圖10係經由一實施形態之郎肯循環裝置之說明圖。
圖11係顯示經由一實施形態之控制器之構成例的圖。
10‧‧‧外部容器
10a‧‧‧空間(冷媒流路)
15‧‧‧通氣口(冷媒供給部)
20‧‧‧排氣管(氣體排氣部)
20a‧‧‧真空幫浦
30‧‧‧處理氣體供給管(氣體供給部)
50‧‧‧冷媒排氣管(冷媒排氣部)
80a‧‧‧溫度控制部
80b‧‧‧流量控制部
80c‧‧‧壓力控制部
80d‧‧‧驅動控制部
80e‧‧‧熱交換控制部
80f‧‧‧幫浦控制部
100‧‧‧基板處理裝置
100A‧‧‧裝置主體
115‧‧‧盤台升降機(搬送機構)
124‧‧‧搬送室
131‧‧‧氣體通氣口(搬送室氣體供給部)
132‧‧‧排氣開口(搬送室排氣部)
200‧‧‧晶圓(基板)
201‧‧‧反應室
202‧‧‧反應爐
205‧‧‧反應容器
207‧‧‧加熱器(加熱部)
217‧‧‧盤台
300‧‧‧熱交換器
300A‧‧‧郎肯循環裝置
301、302、303‧‧‧熱交換器
304‧‧‧蒸氣渦輪
305‧‧‧發電機
306‧‧‧冷卻器
307‧‧‧作動媒體幫浦
310‧‧‧作動媒體路徑

Claims (4)

  1. 一種基板處理裝置，其特徵為具有：經由加熱部加熱，處理基板之反應室，和設置於前述反應室之冷媒流路，和供給冷媒至前述冷媒流路之冷媒供給部，和排出從前述冷媒流路所加熱之冷媒的冷媒排氣部，和鄰接於前述反應室之搬送室，和於前述搬送室內供給氣體之搬送室氣體供給部，和將前述搬送室內進行排氣之搬送室排氣部，和設置於前述冷媒排氣部與前述搬送室排氣部，回收從前述冷媒排氣部所排出之前述冷媒或從前述搬送室排氣部所排氣之前述氣體之熱，至少向前述搬送室冷媒供給部排出前氣體的同時，氣化作動媒體，生成蒸氣之熱交換器，和加壓前述氣化之蒸氣之作動媒體幫浦，和凝縮前述加壓之上述之冷卻器，和使前述凝縮之作動媒體膨脹，送出至前述熱交換器之渦輪，和以前述渦輪驅動之發電機，和控制前述加熱部、前述冷媒供給部、前述冷媒排氣部、前述搬送室排氣部、前述熱交換器及前述作動媒體幫浦的控制部。
  2. 如申請專利範圍第1項記載之基板處理裝置，其中，前述控制部係 在前述反應室之前述基板之加熱工程之急冷工程中，前述熱交換器使接受至少來自前述冷媒排氣部之熱地加以控制，將前述基板從前述反應室搬出至前述搬送室之工程中，前述熱交換器係使接受從前述搬送室之排氣部之熱，控制前述加熱部、前述冷媒供給部、前述冷媒排氣部、前述搬送室排氣部、前述熱交換器及前述作動媒體幫浦。
  3. 一種記錄媒體，其特徵為記錄有由電腦執行將基板從搬送室搬送至反應室之程序；和在前述反應室加熱處理前述基板之程序；和具有供給冷媒至設置於前述反應室之冷媒流路之步驟，與將前述冷媒進行排出之步驟，與以所排出之冷媒的熱進行發電之步驟的冷卻程序；和具有從前述反應室將基板搬送至前述搬送室之步驟，與於收容前述搬送室所處理之基板之間，供給冷媒至前述搬送室之步驟，與從前述搬送室將冷媒排出之步驟，與以所排出之冷媒的熱進行發電之步驟之基板搬出程序的程式。
  4. 一種半導體裝置之製造方法，其特徵為具有：將基板從搬送室搬送至反應室之工程， 和在前述反應室加熱處理前述基板之工程，和具有供給冷媒至設置於前述反應室之冷媒流路之步驟，與將前述冷媒進行排氣之步驟，與以所排氣之冷媒的熱進行發電之步驟的冷卻工程，和具有從前述反應室將基板搬送至前述搬送室之步驟，與於收容前述搬送室所處理之基板之間，供給冷媒至前述搬送室之步驟，與從前述搬送室將冷媒排出之步驟，以所排出之冷媒的熱進行發電之步驟之基板搬出工程。
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