WO2014050464A1 - 基板処理装置、基板処理方法、及び半導体装置の製造方法 - Google Patents

基板処理装置、基板処理方法、及び半導体装置の製造方法 Download PDF

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Definitions

  • a processing chamber for processing a substrate and a transfer chamber for transferring the substrate to the processing chamber are provided, and the transfer chamber has a plurality of walls forming a casing of the transfer chamber.
  • Substrate processing using a substrate processing apparatus including a body, a joint where the plurality of wall bodies are joined, an isolation space forming member that covers the joint so as to form an isolation space isolated from the transport chamber There is provided a substrate processing method comprising: a step of carrying a substrate from the transfer chamber into the processing chamber; a step of exhausting the isolation space; a step of processing a substrate carried into the processing chamber; Is done.
  • a processing furnace 202 is provided above the boat 217.
  • the processing furnace 202 includes a substrate processing chamber (not shown) inside, and a heater (not shown) that heats the substrate processing chamber around the substrate processing chamber.
  • the lower end of the processing furnace 202 is opened and closed by a furnace port cap 147.
  • the atmosphere in the isolated space formed by the hat rib 31, the wall body 119b, and the wall body 119c is sucked through a duct (ventilating pipe) 32 by a suction unit 33 including a blower (fan), a vacuum pump, or the like. Then, it is discharged out of the substrate processing apparatus 100.
  • the duct 32 may be connected to the aforementioned transfer chamber exhaust part of the transfer chamber 124.
  • the transfer chamber exhaust section is located downstream of the transfer chamber exhaust duct, the transfer chamber exhaust duct opening / closing valve provided in the transfer chamber exhaust duct, and the transfer chamber exhaust duct opening / closing valve. It is comprised by the transfer chamber suction part which consists of a provided vacuum pump.
  • the soot duct 32 may be connected to the transfer chamber exhaust section at the subsequent stage of the suction section 33, or may be connected to the transfer chamber exhaust section without providing the suction section 33.
  • a duct opening / closing valve (not shown) that controls the exhaust in the isolation space by opening and closing the duct 32 may be installed in the duct 32.
  • the frame reinforcing column 51 is appropriately provided with a suction hole 41h shown in FIG. 7 so as to eliminate the stagnation of the atmosphere. Further, a duct 32 and a suction part 33 as shown in FIG. 3 are connected to the end of the mounting column 41 in the direction in which the atmosphere 81 flows.
  • FIG. 9 is a diagram for explaining the effect according to the second embodiment.
  • the vertical axis represents oxygen concentration, and the horizontal axis represents time.
  • 91 shows the time transition of the oxygen concentration in the transfer chamber 124 according to the second embodiment.
  • Reference numeral 92 denotes a time transition of the oxygen concentration in the transfer chamber 124 according to the conventional structure.
  • Reference numeral 94 denotes a time transition of the oxygen concentration when the atmospheric suction in the column according to the second example is started at the time 93 in the middle of 92.
  • the atmosphere in the transfer chamber 124 is eliminated by exhausting the atmosphere in the column constituting the sub-housing 119, and the oxygen in the transfer chamber 124 is removed.
  • the concentration can be reduced in a short time. ⁇ ⁇ ⁇
  • the atmosphere in the pillar may be exhausted by connecting to the transfer chamber exhaust portion of the transfer chamber 124 and exhausting it.
  • the transfer chamber includes a hollow structure reinforcing column that reinforces the casing of the transfer chamber, and is configured to exhaust the hollow portion of the rod reinforcing column.
  • the casing reinforcing column and the hollow portion of the mounting column are connected, and the casing reinforcing column and the hollow portion of the mounting column are communicated with each other.
  • the side surface of the isolation space forming member, the casing reinforcing column, and the mounting column is provided with at least one suction hole.
  • a processing chamber for processing a substrate and a transfer chamber used for transferring the substrate to the substrate processing chamber are provided, and the transfer chamber is a transfer chamber.
  • a method of manufacturing a semiconductor device using a substrate processing apparatus comprising: a step of loading a substrate from the transfer chamber into the processing chamber; a step of exhausting the isolation space; and a processing of the substrate transferred into the processing chamber.
  • a process and a method for manufacturing a semiconductor device including a ridge are provided.
  • a transport chamber for transporting the substrate to a processing chamber for processing a sputter substrate, a junction for joining a plurality of wall bodies, and isolation from the transport chamber Evacuating the isolation space forming portion of the transfer chamber having an isolation space forming portion that covers the joining portion so as to form a separated isolation space, carrying the substrate into the processing chamber, and A step of processing a substrate and a method of manufacturing a semiconductor device having a ridge are provided.

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Abstract

【課題】不活性ガスを充満させる室内の酸素濃度を所望の濃度まで低下させる時間を短縮する。　基板を処理する処理室と、前記処理室に対し基板を搬送する搬送室と、を備える基板処理装置において、前記搬送室が、当該搬送室の筺体を形成する複数の壁体と、前記複数の壁体が接合する接合部と、当該搬送室と隔離された隔離空間を形成するように前記接合部を覆う隔離空間形成部材と、前記隔離空間を排気する排気部と、を備えるように構成する。

Description

基板処理装置、基板処理方法、及び半導体装置の製造方法
  本発明は、半導体ウエハ（以下、ウエハという）等の基板に、例えば熱処理等の処理を施す技術に関し、特に、基板表面に自然酸化膜が発生することを抑制できる基板処理装置、基板処理方法、及び半導体装置の製造方法に関するものである。
  ＩＣの製造工程では、ウエハに絶縁膜や金属膜や半導体膜等を形成する、あるいは不純物を拡散する等の熱処理を行うために、例えば、複数枚のウエハをボートに搭載して、複数枚のウエハに対して同時にバッチ処理を行う縦型熱処理装置が使用されている。  この縦型熱処理装置には、ボートに搭載した複数枚のウエハを処理する処理室と、該処理の前においてボートにウエハを搭載する移載室とを備えている。該移載室には不活性ガスとして例えば窒素ガスを充満させることにより、移載室内の酸素濃度を低下させてウエハを酸素から遮断し、自然酸化膜がウエハに形成されることを抑制するようにしたものがある（特許文献１参照）。  しかしながら、従来の縦型熱処理装置においては、移載室内の酸素濃度を所望の濃度まで低下させるために相当の時間を要しており、これが装置のスループットを向上させるうえで課題となっている。
特開２００９－６５１１３号公報
  本発明の目的は、筐体内の酸素濃度を所望の濃度まで低下させる時間を短縮することが可能な基板処理装置、基板処理方法及び半導体装置の製造方法を提供することにある。
  本発明の一態様によれば、  基板を処理する処理室と、  前記処理室に対し基板を搬送する搬送室と、  を備える基板処理装置であって、  前記搬送室は、  当該搬送室の筺体を形成する複数の壁体と、  前記複数の壁体が接合する接合部と、  当該搬送室と隔離された隔離空間を形成するように、前記接合部を覆う隔離空間形成部材と、を備え、  前記隔離空間を排気する排気部を備え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、  基板を処理する処理室と、  前記処理室に対し基板を搬送する搬送室と、を備え、  前記搬送室は、  当該搬送室の筺体を形成する複数の壁体と、  前記複数の壁体が接合する接合部と、  当該搬送室と隔離された隔離空間を形成するように、前記接合部を覆う隔離空間形成部材と、  を備える基板処理装置を用いる基板処理方法であって、  前記搬送室から前記処理室へ基板を搬入する工程と、  前記隔離空間を排気する工程と、  前記処理室に搬入された基板を処理する工程と、  を備える基板処理方法が提供される。
  本発明のさらに他の態様によれば、  基板を処理する処理室と、  記処理室に対し基板を搬送する搬送室と、を備え、  前記搬送室は、  当該搬送室の筺体を形成する複数の壁体と、  前記複数の壁体が接合する接合部と、  当該搬送室と隔離された隔離空間を形成するように、前記接合部を覆う隔離空間形成部材と、  を備える基板処理装置を用いる半導体装置の製造方法であって、  前記搬送室から前記処理室へ基板を搬入する工程と、  前記隔離空間を排気する工程と、  前記処理室に搬入された基板を処理する工程と、  を備える半導体装置の製造方法が提供される。
  本発明によれば、筐体内の酸素濃度を所望の濃度まで低下させる時間を短縮することが可能な基板処理装置、基板処理方法及び半導体の製造方法が提供される。
本発明の実施形態で好適に用いられる基板処理装置の斜視図である。 本発明の実施形態で好適に用いられる基板処理装置の垂直断面図である。 本発明の第１実施例で好適に用いられる隔離空間形成部材を説明する図である。 本発明の第２実施例で好適に用いられる基板処理装置の部分上面図である。 本発明の第２実施例で好適に用いられる基板処理装置の部分垂直断面図である。 本発明の第２実施例で好適に用いられる筺体を説明する図である。 本発明の第２実施例で好適に用いられる取付け柱を説明する図である。 本発明の第２実施例で好適に用いられる取付け柱と筺体補強柱を説明する図である。 本発明の第２実施例の効果を説明する図である。
  以下、図面を参照して、本発明の実施形態における基板処理装置を説明する。本実施形態において、基板処理装置は、一例として、半導体装置（ＩＣ：Integrated Circuit）の製造方法における処理工程を実施する半導体製造装置として構成されている。なお、以下の説明では、基板処理装置として基板に酸化、拡散処理やＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）処理などを行うバッチ式縦型半導体製造装置（以下、単に処理装置という）を適用した場合について述べる。図１は、本発明が適用される処理装置の透視図であり、斜視図として示されている。また、図２は図１に示す処理装置の側面透視図である。
  図２に示されているように、本実施形態の処理装置１００は、シリコン等からなるウエハ（基板）２００を収納するウエハキャリアとしてポッド１１０を使用し、筐体１１１を備えている。筐体１１１の正面壁１１１ａには、ポッド搬入搬出口１１２が、筐体１１１の内外を連通するように開設されており、ポッド搬入搬出口１１２は、フロントシャッタ１１３によって開閉される。ポッド搬入搬出口１１２の正面前方側には、ロードポート１１４が設置されており、ロードポート１１４は、ポッド１１０を載置する。ポッド１１０は、ロードポート１１４上に工程内搬送装置（図示せず）によって搬入され、かつまた、ロードポート１１４上から搬出される。
  筐体１１１内の前後方向の略中央部における上部には、回転棚１０５が設置されており、回転棚１０５は、支柱１１６を中心に回転し、棚板１１７に複数個のポッド１１０を保管する。  図２に示すように、筐体１１１内におけるロードポート１１４と回転棚１０５との間には、ポッド搬送装置１１８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１１８ａと、水平搬送機構としてのポッド搬送機構１１８ｂとで構成されており、ロードポート１１４、回転棚１０５、ポッドオープナ１２１との間で、ポッド１１０を搬送する。
  図２に示すように、筐体１１１内の前後方向の略中央部における下部には、サブ筐体１１９が後端にわたって構築されている。サブ筐体１１９の正面壁１１９ａには、ウエハ２００をサブ筐体１１９内に対して搬入搬出するためのウエハ搬入搬出口１２０が１対、垂直方向に上下２段に並べられて開設されており、上下段のウエハ搬入搬出口１２０、１２０には１対のポッドオープナ１２１、１２１がそれぞれ設置されている。  ポッドオープナ１２１は、ポッド１１０を載置する載置台１２２、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１２３、１２３とを備えている。ポッドオープナ１２１は、載置台１２２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。載置台１２２は、基板を移載する際に基板収容器が載置される移載棚である。
  図２に示すように、サブ筐体１１９は、ポッド搬送装置１１８や回転棚１０５の設置空間の雰囲気と隔絶された移載室１２４を構成している。移載室１２４内の前側領域には、ポッド１１０に格納されている基板を基板保持具としてのボート２１７に移載するウエハ移載機構１２５が設置されている。ウエハ移載機構１２５は、基板移載手段としての基板移載機を構成する。ウエハ移載機構１２５は、ウエハ２００をツイーザ１２５ｃに載置して水平方向に回転ないし直動可能なウエハ移載装置１２５ａ、およびウエハ移載装置１２５ａを昇降させるためのウエハ移載装置エレベータ１２５ｂとで構成されている。これら、ウエハ移載装置エレベータ１２５ｂおよびウエハ移載装置１２５ａの連続動作により、ボート２１７に対して、ウエハ２００を装填および脱装する。
  図１に示されているように、移載室１２４内には、清浄化した不活性ガスであるクリーンエア１３３を供給するよう、供給フアンおよ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は、移載室１２４に不活性ガスを供給する不活性ガス供給部を構成する。また、移載室１２４には、移載室１２４内の雰囲気を移載室１２４外へ排出する移載室排気部（不図示）が設けられている。移載室排気部は、移載室１２４外へ排出する雰囲気の一部をクリーンユニット１３４へ戻して循環させ、残りを基板処理装置１００外へ排出するように構成されている。  図２に示すように、ボート２１７の上方には、処理炉２０２が設けられている。処理炉２０２は、内部に基板処理室（不図示）を備え、該基板処理室の周囲には、基板処理室内を加熱するヒータ（不図示）を備える。処理炉２０２の下端部は、炉口キャップ１４７により開閉される。
  図１に示されているように、移載室１２４内には、ボート２１７を昇降させるためのボートエレベータ１１５が設置されている。ボートエレベータ１１５は、基板保持具搬送手段としての基板保持具（ボート）搬送機を構成する。ボートエレベータ１１５に連結されたアーム１２８には、シールキャップ２１９が水平に据え付けられており、シールキャップ２１９は、ボート２１７を垂直に支持し、処理炉２０２の下端部を密閉可能なように構成されている。  ボート２１７は、複数本の保持部材を備えており、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。
  また、本実施形態にかかる基板処理装置１００は、制御手段としてのコントローラ（不図示）を有している。コントローラは、ＣＰＵとメモリを備えており、ＨＤＤなどの記憶装置、操作部、入出力部が接続されている。コントローラは、基板処理装置１００における処理炉２０２へのガス流量制御や、処理炉２０２内の圧力制御や、処理炉２０２のヒータの温度制御や、ボートエレベータ１１５やウエハ移載機構１２５等の駆動制御など、基板処理装置１００全体を制御するように構成されている。
  次に、本実施形態の基板処理装置１００の動作について説明する。この動作は、コントローラにより制御される。  図１、図２に示されているように、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、ポッド搬入搬出口１１２からポッド１１０が搬入される。  搬入されたポッド１１０は、回転棚１０５の指定された棚板１１７へ、ポッド搬送装置１１８によって、自動的に搬送されて収納される。
  ポッド１１０は回転棚１０５で一時的に保管された後、棚板１１７から一方のポッドオープナ１２１に搬送されて載置台１２２に移載されるか、もしくは、ロードポート１１４から直接、ポッドオープナ１２１に搬送されて、載置台１２２に移載される。この際、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には不活性ガスであるクリーンエア１３３が流通され、大気圧程度の圧力に保たれている。
  図２に示すように、載置台１２２に載置されたポッド１１０は、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、ポッド１１０のウエハ出し入れ口が開放される。また、ウエハ２００は、ポッド１１０からウエハ移載装置１２５ａによってピックアップされ、ボート２１７へ移載されて装填される。ボート２１７にウエハ２００を受け渡したウエハ移載装置１２５ａは、ポッド１１０に戻り、次のウエハ１１０をボート２１７に装填する。
  この一方（上段または下段）のポッドオープナ１２１におけるウエハ移載装置１２５ａによるウエハ２００のボート２１７への装填作業中に、他方（下段または上段）のポッドオープナ１２１には、回転棚１０５ないしロードポート１１４から別のポッド１１０がポッド搬送装置１１８によって搬送され、ポッドオープナ１２１によるポッド１１０の開放作業が同時進行される。
  予め指定された枚数のウエハ２００がボート２１７に装填されると、処理炉２０２の下端部が炉口キャップ１４７によって開放される。続いて、シールキャップ２１９がボートエレベータ１１５によって上昇されて、シールキャップ２１９に支持されたボート２１７が、処理炉２０２内の基板処理室へ搬入されて行く。
  ボートローディング後は、基板処理室内でウエハ２００に任意の処理が実施される。処理後は、ボートエレベータ１１５によりボート２１７が基板処理室から搬出（アンローディング）され、その後は、概上述の逆の手順で、ウエハ２００およびポッド１１０は筐体１１１の外部へ払出される。
（第１実施例）  本実施形態の第１実施例について、図３を用いて説明する。図３は、第１実施例に係る隔離空間形成部材を説明する図である。  サブ筐体１１９は、上述したように、移載室１２４を構成する。移載室１２４は、本実施形態では基板処理室（以下、単に処理室ともいう。）に隣接している。移載室１２４は、ボート２１７とポッド１１０との間でウエハ２００を移載する移載室であり、ウエハ２００を搭載したボート２１７を処理室へ搬入し、また処理室から搬出するために用いる搬送室でもある。移載室１２４は、ウエハ２００への自然酸化膜の形成を防止するための密閉空間となっており、不活性ガス、例えば窒素（Ｎ２）ガスが充満されている。したがって、サブ筐体１１９は、大気圧もしくは大気圧より５０Ｐａ程度の陽圧に保たれるような気密構造に構築されている。
  しかしながら、移載室１２４内の酸素濃度を、例えば３ｐｐｍ以下の目標濃度にすることや、短時間で目標濃度に到達することは容易ではない。本発明の発明者等は、研究の結果、サブ筐体１１９を構成する壁体と壁体との接合部において、サブ筐体１１９外の大気中の酸素が移載室１２４内へ拡散してくることが、移載室１２４内の酸素濃度を短時間で低減するうえで障害の１つとなることを究明した。この拡散現象は、移載室１２４内の圧力が移載室１２４外の圧力よりも高い陽圧の場合も発生する。
  図１や図２に示すように、サブ筐体１１９の左右側面の壁体と、後面（ポッドオープナ１２１と反対側）の壁体と、底面の壁体は、筐体１１１の一部で構成される。サブ筐体１１９は、その左右側壁と後壁と底壁に、サブ筐体１１９の前面である正面壁１１９ａと天井壁が接合されて構成されている。サブ筐体１１９を構成するため、複数の板同士が溶接やシール材を介して接合されるが、完全な溶接やシールは困難であり、その接合部の密閉度を高くすることは容易ではない。
  そこで本実施形態では、図３に示すように、例えば、サブ筐体１１９の壁体１１９ｂと壁体１１９ｃとを接合した場合に、その接合部１１９ｄを、例えば断面がハット（帽子）状のハットリブ３１で覆い、ハットリブ３１の鍔部３１ａと壁体１１９ｂ及び壁体１１９ｃとを例えば溶接により接合する。鍔部３１ａと壁体１１９ｂ及び壁体１１９ｃとの接合は、溶接以外の方法、例えばシールを介して接合する方法を用いることもできるし、溶接とシールを併用することもできる。そして、ハットリブ３１と壁体１１９ｂと壁体１１９ｃによって形成された隔離空間内の雰囲気をダクト（通風管）３２を介して、送風機（ファン）や真空ポンプ等で構成される吸引部３３で吸引し、基板処理装置１００外へ排出する。
  吸引部３３は、基板処理装置１００内、又は基板処理装置１００外に設けられる。ダクト３２は、吸引部３３が基板処理装置１００内に設けられる場合は、基板処理装置１００内に設けられ、吸引部３３が基板処理装置１００外に設けられる場合は、基板処理装置１００内から基板処理装置１００外へ亘って設けられる。ダクト３２は、基板処理装置１００の排気部を構成する。なお、吸引部３３を基板処理装置１００の排気部に含める場合もある。
  また、ダクト３２は、移載室１２４の前述した移載室排気部へ接続する構成としても良い。図には記載されていないが、例えば移載室排気部は、移載室排気ダクト、移載室排気ダクトに設けられた移載室排気ダクト開閉弁、移載室排気ダクト開閉弁より後段に設けられた真空ポンプ等からなる移載室吸引部によって構成されている。  ダクト３２は、吸引部３３の後段にて移載室排気部へ接続しても良いし、吸引部３３を設けずに移載室排気部へ接続してもよい。また、ダクト３２に、ダクト３２を開閉することで隔離空間内の排気を制御する図示しないダクト開閉弁を設置しても良い。例えば吸引部３３を設けずに、ダクト３２を移載室排気部へ接続する場合、移載室排気ダクト開閉弁と移載室吸引部の間にダクト３２を接続する。例えば移載室排気開閉弁を設けない場合、移載室吸引部の前段にダクト３２を接続する構成としても良い。このような構成にすることで、新たに吸引部３３を設置する必要がなく、構造が複雑になったりコストアップしたりすることを抑制できる。
  図３では、壁体１１９ｂの一端と壁体１１９ｃの一端を、それぞれ、移載室１２４内へ向けて折り返し、それらの折り返し部を接合して接合部１１９ｄとしている。接合部１１９ｄは、溶接による接合やシール材を介した接合であってもよい。図３において、矢印は、雰囲気の流れを示す。また、図３では、解り易いように、ハットリブ３１とダクト３２を離して描いているが、実際は、ハットリブ３１とダクト３２は接続されている。  なお、ハットリブ３１は、接合部１１９ｄを移載室１２４の空間から隔離する隔離空間形成部材であり、断面が半円状の半円筒状であってもよく、隔離空間形成部材として機能する限り他の形状であってもよい。
  なお、移載室１２４内の酸素濃度を低減するうえで、ハットリブ３１により形成した隔離空間（接合部１１９ｄの存在する空間）内を上述のように吸引して排気することが好ましいが、上述のように吸引するのではなく、不活性ガス、例えばＮ２ガスを流すことにより排気するよう構成することも可能である。この場合は、ハットリブ３１の一端はダクトを介して基板処理装置１００外に接続されるが、ハットリブ３１の他端は、ダクトを介して例えば前述した不活性ガス供給部（クリーンユニット１３４）、すなわちＮ２ガス供給源やＮ２ガスを送風する送風機に接続される。  また、ハットリブ３１により形成した隔離空間内を吸引して排気するとともに、不活性ガスを流すように構成することも可能である。  また、ハットリブ３１により形成した柱に、後述する第２実施例の吸引穴４１ｈを設けるように構成することも可能である。
  以上説明した第１実施例によれば、少なくとも次の（Ａ１）～（Ａ２）の効果を得ることができる。  （Ａ１）サブ筐体の接合部を隔離空間形成部材（ハットリブ）により、移載室内空間から隔離して、該隔離した空間の雰囲気を基板処理装置外に排気するので、酸素がサブ筐体の接合部から移載室内空間へ拡散することを抑制できる。すなわち、サブ筐体の接合部より筐体内へ拡散する大気中の雰囲気を、隔離した空間内に留めて、さらに隔離した空間内から移載室空間へ拡散しないように排気を行う。これにより、筐体外から筐体内への酸素の拡散が抑制され、移載室内酸素の目標濃度に到達する時間を短縮することが出来る。  （Ａ２）上記隔離した空間の雰囲気を吸引して基板処理装置外に排気する構成の場合は、更に効果的に、酸素がサブ筐体の接合部から移載室内空間へ拡散することを抑制できる。すなわち、隔離した空間内を吸引することで、隔離した空間内が大気圧よりも減圧の状態となる。移載室内は大気圧もしくは大気圧よりも５０Ｐａ程度陽圧の圧力に保たれており、隔離した空間は移載室内よりも圧力が低い状態となる。そのため、隔離した空間内から移載室内への拡散が抑制される。
（第２実施例）  本実施形態の第２実施例の構成について、図４ないし図８を用いて説明する。図４は、第２実施例に係る基板処理装置の部分上面図であり、図５は、第２実施例に係る基板処理装置の部分垂直断面図である。図６は、第２実施例に係る筺体を説明する図である。図７は、第２実施例に係る取付け柱を説明する図である。図８は、第２実施例に係る取付け柱と筺体補強柱を説明する図である。
  本発明の発明者等は、研究の結果、サブ筐体１１９内に生じる雰囲気の淀みが移載室１２４内の酸素濃度を短時間で目標濃度に到達させるうえで障害となると考えた。そこで、淀み箇所に不活性ガスを供給したり、淀み箇所の排気を行ったりしてサブ筐体１１９内に生じる雰囲気の淀みの解消を試みたが、酸素濃度の目標濃度到達時間低減への大きな改善は見られなかった。発明者等は淀みが発生する原因をさらに追究した結果、サブ筐体１１９を補強するための補強柱や筐体内装置を取り付ける取付け柱等のサブ筐体１１９を構成する柱内に形成された空間に残留する雰囲気が拡散することが大きな原因であると突き止めた。装置組み立てやメンテナンス等により移載室を大気開放した時に、サブ筐体１１９を構成する複数の柱の内部に大気が入り込んでしまい、不活性ガスによりサブ筐体１１９内をパージしても柱内部の雰囲気を十分にパージできない。そのため、サブ筐体１１９を構成する柱の近傍、特に柱と壁体の継ぎ目付近において、サブ筐体１１９内の雰囲気が淀み易く、この淀みが、移載室１２４内の酸素濃度を短時間で低減するうえで障害の１つとなることを究明した。
  前述したように、移載室１２４内には、ボートエレベータ１１５やウエハ移載機構１２５が設置されており、雰囲気の淀み個所が多数存在している。また、ボートエレベータ取付け柱４１ａや移載エレベータ取付け柱４１ｂなどの柱の形状は、強度的には、板を折り曲げた構造やＩ型構造でもよいが、このような構造の場合は、これらの柱の近傍に雰囲気が淀み易くなる。これらの淀み個所から、少しずつ酸素が出てくるため、移載室１２４内の酸素濃度を短時間で低減することが困難になっている。  また、ボートエレベータ取付け柱４１ａや移載エレベータ取付け柱４１ｂなどの柱の形状を中空構造の柱、例えばハットリブ構造とすると、柱を取り付けている壁体と当該柱との継ぎ目の隙間から、柱内の空間に残留する雰囲気が少しずつ移載室１２４内に拡散するため、移載室１２４内の酸素濃度を短時間で低減することが困難になっている。
  図４や図５に示すように、ボートエレベータ１１５は、ボートエレベータ取付け柱４１ａに取り付けられ、さらに、ボートエレベータ取付け柱４１ａは、サブ筐体１１９の壁面に取り付けられている。また、ウエハ移載装置エレベータ１２５ｂは、移載エレベータ取付け柱４１ｂに取り付けられ、さらに、移載エレベータ取付け柱４１ｂは、サブ筐体１１９の壁体に取り付けられている。また、図５に示すように、ボートエレベータ取付け柱４１ａは、筺体１１１を補強する筺体補強柱５１に取り付けられている。  また、図６に示すように、例えばサブ筐体１１９の壁体１１９ｂは、筺体１１１を支える筺体支柱５２に取り付けられる。筺体支柱５２には、筺体補強柱５１やボートエレベータ取付け柱４１ａや移載エレベータ取付け柱４１ｂが取り付けられる。
  本実施例においては、移載室１２４内の雰囲気の淀み個所や残留している雰囲気の量を低減するものである。  本実施例では、筺体支柱５２や、筺体補強柱５１や、ボートエレベータ取付け柱４１ａや、移載エレベータ取付け柱４１ｂなどのサブ筺体１１９を構成する柱を、図７に示すように、中空構造の柱、例えばハットリブ構造とする。図７は、ボートエレベータ取付け柱４１ａや移載エレベータ取付け柱４１ｂなどの取付け柱４１をハットリブ構造とした例である。
  サブ筐体１１９を補強するための補強柱や筐体内装置を取り付ける取付け柱等のサブ筐体１１９を構成する柱の形状を中空構造の柱とした場合は、柱を取り付けている壁体と柱の継ぎ目付近に淀みが生じ易いことに加え、柱内に形成された空間に残留する雰囲気が拡散することが、柱周辺に淀みが生じる原因であり、各柱をハットリブ構造とした場合、ハットリブ構造により隔離された空間内雰囲気がサブ筐体１１９に拡散することが淀みの原因となる。そのため、図７に示すように、該ハットリブ構造の柱の側壁に吸引穴４１ｈを設ける。そして、吸引穴４１ｈから、移載室１２４内の雰囲気を、中空構造の柱の中空部４１ｓに吸引して（図７の矢印７１参照）、例えば図３に示すダクト３２、吸引部３３を用いて基板処理装置１００外へ排出する（図７の矢印７２参照）。吸引穴４１ｈは、１つ又は複数設けられ、雰囲気の淀み個所を解消するようにしている。吸引穴４１ｈの形状は、丸穴や長穴やスリットなど、吸引穴４１ｈの配置場所に応じて適宜適切な形状を選択することが好ましい。
  これにより、各柱の近傍に淀んだ雰囲気を排出することで、移載室１２４内の酸素濃度を短時間で低減することができる。中空部４１ｓを吸引することで、中空部４１ｓが大気圧よりも減圧の状態となる。移載室内は、大気圧もしくは大気圧よりも５０Ｐａ程度陽圧の圧力に保たれており、中空部４１ｓは移載室内よりも圧力が低い状態となる。そのため、移載室から吸引穴４１ｈを経由して中空部４１ｓへ移載室内の不活性ガスが流れるエアの流れが発生し、中空部４１ｓ内から移載室内への雰囲気の拡散が抑制される。
  また、中空部４１ｓを移載室内よりも圧力が低い状態として、側壁に吸引穴４１ｈを設けずに隔離された空間を排気する構造としても良い。ハットリブ構造により隔離された空間内の雰囲気が移載室空間へ拡散しないように排気を行うことより、ハットリブ構造内からサブ筐体１１９内へ酸素が拡散することが抑制される。また、サブ筐体１１９の壁体とハットリブ構造の柱との継ぎ目を介して、ハットリブ構造周辺の雰囲気が、ハットリブ構造内へ吸引される。これにより、移載室内酸素の目標濃度に到達する時間を短縮することができる。排気は、隔離された空間内の雰囲気を吸引して基板処理装置外に排気する構成とするが、同時に隔離された空間内に不活性ガスを供給するようにしてもよい。この場合は、更に効果的に、酸素がハットリブ内の隔離された空間からサブ筐体１１９へ拡散することを抑制できる。
  また、本実施例においては、図８に示すように、サブ筺体１１９を構成する複数の柱、例えば、筺体補強柱５１とボートエレベータ取付け柱４１ａ等の取付け柱４１とを中空構造とするとともに、連結して接合し、各柱の内部を連通穴５１ｈにより連通するよう構成するのが好ましい。接合の方法は、溶接やシールを介する方法を用いることができる。そして、筺体補強柱５１内の雰囲気８２を、連通穴５１ｈを介して、取付け柱４１内へ排出し（図８の矢印８２参照）、更に、取付け柱４１内の雰囲気８１を、基板処理装置１００外へ排出する（図８の矢印８１参照）。この場合、筺体補強柱５１には、図７に示す吸引穴４１ｈが適宜設けられ、雰囲気の淀み個所を解消するようにしている。また、雰囲気８１が流れる方向の取付け柱４１の端には、図３に示すようなダクト３２や吸引部３３が接続されている。
  また、中空部４１ｓを移載室内よりも圧力が低い状態として、側壁に吸引穴４１ｈを設けずに隔離された空間を排気する構造としても良い。ハットリブ構造により隔離された空間内の雰囲気が移載室空間へ拡散しないように排気を行うことより、ハットリブ構造内からサブ筐体１１９内への酸素の拡散が抑制され、移載室内酸素の目標濃度に到達する時間を短縮することができる。排気は、隔離された空間内の雰囲気を吸引して基板処理装置外に排気する構成とするが、同時に隔離された空間内に不活性ガスを供給するようにしてもよい。
  好ましくは、図６に示すようなサブ筺体１１９を構成する複数の柱すべてを連結し、１カ所に設けた吸引部３３により、柱内の雰囲気を、基板処理装置１００外へ排出するのが、吸引部のコストを低減するうえでよい。しかし、サブ筺体１１９を構成する複数の柱すべてを１つに連結するのではなく、数本ずつを連結し該連結した複数の柱ごとに吸引部３３を設けるように構成してもよい。  また、サブ筺体１１９を構成する複数の柱がツリー構造を形成するように連結し、該ツリー構造の頂点に吸引部３３を設けるように構成するのが好ましい。このように構成すると、複数の柱で閉ループを形成することがないので、柱内の雰囲気が滞ることを抑制できる。
  また、サブ筺体１１９を構成する複数の柱すべての柱内の雰囲気を排出するのが好ましいが、サブ筺体１１９を構成する複数の柱のうち、雰囲気が淀み易い一部の柱の柱内の雰囲気を排出するように構成してもよい。このように構成しても本実施例の効果を奏することは可能である。  また、柱内の排気は常に行うのではなく、一定の間隔で行っても良い。例えば、メンテナンス等により移載室を大気開放した後に柱内の排気を行うように構成しても本実施例の効果を奏することは可能である。
  図９は、第２実施例に係る効果を説明する図である。縦軸は酸素濃度、横軸は時間である。図９において、９１は、第２実施例に係る移載室１２４内の酸素濃度の時間推移を示す。９２は、従来構造に係る移載室１２４内の酸素濃度の時間推移を示す。９４は、９２の途中９３の時点で、第２実施例に係る柱内の雰囲気吸引を開始した場合の酸素濃度の時間推移を示す。  図９に示すように、第２実施例においては、サブ筺体１１９を構成する柱内の雰囲気を排気することにより、移載室１２４内の雰囲気の淀みを解消し、移載室１２４内の酸素濃度を短時間で低減することができる。  ここで、柱内の雰囲気の排気は、移載室１２４の移載室排気部へ接続し排気する構成としても良い。
  以上説明した第２実施例によれば、少なくとも次の（Ｂ１）～（Ｂ４）の効果を得ることができる。  （Ｂ１）サブ筺体を構成する柱を中空構造とし、柱の中空部を移載室内よりも低圧となるよう構成したので、柱近傍に淀んだ雰囲気を排出することができる。  （Ｂ２）サブ筺体を構成する柱を中空構造とし、該中空構造の柱の側壁に吸引穴を設け、移載室内の雰囲気を柱の中空部に吸引して、基板処理装置外へ排出するよう構成したので、柱近傍に淀んだ雰囲気を排出することができる。   （Ｂ３）サブ筺体を構成する複数の柱を中空構造とするとともに連結して接合し、各柱の内部を連通させ、各柱の側壁に吸引穴を設け、移載室内の雰囲気を各柱の中空部に吸引して、基板処理装置外へ排出するよう構成したので、移載室内に淀んだ雰囲気の排出を効果的に実現することができる。  （Ｂ４）サブ筺体を構成する複数の柱がツリー構造を形成するように構成したので、柱内の雰囲気が滞ることを抑制できる。
（第３実施例）  第３実施例は、上述した第１実施例と第２実施例を組み合わせたものである。すなわち、第３実施例においては、第１実施例におけるハットリブ３１と、第２実施例における取付け柱４１や筺体補強柱５１や筺体支柱５２とを連結して接合し、ハットリブ３１の内部と各柱の内部とを連通させ、該ハットリブ３１と各柱の内部の雰囲気を基板処理装置外へ排出するものである。
  第３実施例によれば、上述した第１実施例と第２実施例の効果に加え、少なくとも次の（Ｃ１）の効果を得ることができる。  （Ｃ１）ハットリブと各柱の内部の雰囲気を基板処理装置外へ排出する排気系を簡素化できる。
  本発明は、前記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に変更が可能であることはいうまでもない。  前記実施形態では、ウエハ移載機やボート搬送機を備えボートとポッドとの間でウエハを移載する移載室（搬送室）に対し本発明を適用したが、本発明の適用対象は移載室に限られるものではなく、酸素濃度を低減させる必要のある基板待機室等にも適用可能である。また、ウエハ移載機やボート搬送機が移載室外に設けられる場合にも適用可能である。  前記実施形態では、サブ筺体１１９、ハットリブ３１、取付け柱４１、筺体補強柱５１、筺体支柱５２は、ステンレス製であるが、他の材質、例えばアルミ製とすることもできる。
  本発明は、縦型あるいは横型のバッチ処理装置だけでなく、一度に基板を１枚又は数枚程度処理する枚葉装置にも適用できる。  本発明は、半導体製造装置だけでなく、ＬＣＤ製造装置のようなガラス基板を処理する装置や、他の基板処理装置にも適用できる。基板処理の処理内容は、ＣＶＤ、ＰＶＤ、ＡＬＤ、エピタキシャル成長膜、酸化膜、窒化膜、金属含有膜等を形成する成膜処理だけでなく、アニール処理、酸化処理、拡散処理、エッチング処理、露光処理、リソグラフィ、塗布処理、モールド処理、現像処理、ダイシング処理、ワイヤボンディング処理、検査処理等であってもよい。
以下、本発明の好ましい態様について付記する。
（付記１）  本発明の一態様によれば、  基板を処理する処理室と、  前記処理室に対し基板を搬送させるために用いる搬送室と、  を備える基板処理装置であって、  前記搬送室は、  当該搬送室の筺体を形成する複数の壁体と、  前記複数の壁体が接合する接合部と、  当該搬送室と隔離された隔離空間を形成するように、前記接合部を覆う隔離空間形成部材と、を備え、  前記隔離空間を排気する排気部を備える基板処理装置が提供される。
（付記２）  付記１の基板処理装置において、好ましくは、  前記搬送室は、当該搬送室の筺体を補強する中空構造の筺体補強柱を備え、  前記筺体補強柱の中空部を排気するよう構成される。
（付記３）  付記２の基板処理装置において、好ましくは、  前記筺体補強柱と前記隔離空間形成部材とが連結されて、前記筺体補強柱の中空部と前記隔離空間とが連通され、  前記排気部が、前記隔離空間と前記筺体補強柱の中空部とを排気するよう構成される。
（付記４）  付記１乃至３のいずれか１つに記載の基板処理装置において、好ましくは、  前記搬送室は、  基板を基板保持具に移載する基板移載手段と、  基板を保持した基板保持具を前記処理室に搬入する基板保持具搬送手段と、  前記基板移載手段と前記基板保持具搬送手段とを前記搬送室の筺体に取り付ける中空構造の取付け柱と、を備え、  前記取付け柱の中空部を排気するよう構成される。
（付記５）  付記４の基板処理装置において、好ましくは、  前記筐体補強柱と前記隔離空間形成部材と前記取付け柱の中空部が連結されて、前記筐体補強柱の中空部と前記隔離空間と前記取付け柱の中空部が連通され、  前記排気部が、前記隔離空間と前記筐体の補強柱と前記取付け柱の中空部とを排気するよう構成される。
（付記６）  付記４の基板処理装置において、好ましくは、  前記筐体補強柱と前記取付け柱の中空部が連結されて、前記筐体補強柱と前記取付け柱の中空部が連通され、前記筐体補強柱と前記取付け柱の中空部を排気する第一の排気部と、前記隔離空間を排気する第二の排気部とを備える。
（付記７）  付記４乃至６のいずれか１つに記載の基板処理装置において、好ましくは  前記隔離空間形成部材、前記筐体補強柱および前記取付け柱の側面には少なくとも１つの吸引穴を備える。
（付記８）  付記１乃至７のいずれか１つに記載の基板処理装置において、好ましくは  前記移載室は、前記移載室内に不活性ガスを供給する不活性ガス供給部と、前記移載室内を排気する移載室排気部とを有し、前記移載室に不活性ガスを供給し排気するよう構成されている。
（付記９）  付記８の基板処理装置において、好ましくは  前記排気部は、前記移載室排気部に連結するよう構成される。
（付記１０）  本発明の他の態様によれば、  基板を処理する処理室と、  前記処理室で処理する前の基板を待機させる待機室と、  を備える基板処理装置であって、  前記待機室は、  当該待機室の筺体を形成する複数の壁体と、  前記複数の壁体が接合する接合部と、  当該待機室と隔離された隔離空間を形成するように、前記接合部を覆う隔離空間形成部材と、を備え、  前記隔離空間を排気する排気部を備える基板処理装置が提供される。
（付記１１）  本発明のさらに他の態様によれば、  基板を処理する処理室と、  前記処理室に対し基板を搬送する搬送室と、  を備える基板処理装置であって、  前記搬送室は、  基板を基板保持具に移載する基板移載手段と、  基板を保持した基板保持具を前記処理室に搬入する基板保持具搬送手段と、  前記基板移載手段と前記基板保持具搬送手段とを前記搬送室の筺体に取り付ける中空構造の取付け柱と、を備え、  前記取付け柱の中空部を排気する排気部を備える基板処理装置が提供される。
（付記１２）  本発明のさらに他の態様によれば、  基板を処理する処理室と、  記処理室に対し基板を搬送させるために用いる搬送室と、を備え、  前記搬送室は、  当該搬送室の筺体を形成する複数の壁体と、  前記複数の壁体が接合する接合部と、  当該搬送室と隔離された隔離空間を形成するように、前記接合部を覆う隔離空間形成部材と、  を備える基板処理装置を用いる半導体装置の製造方法であって、  前記搬送室から前記処理室へ基板を搬入する工程と、  前記隔離空間を排気する工程と、  前記処理室に搬入された基板を処理する工程と、  を備える半導体装置の製造方法が提供される。
（付記１３）  本発明のさらに他の態様によれば、  処理室に対し基板を搬送させるために用いる搬送室であって、当該搬送室の筺体を形成する複数の壁体と、前記複数の壁体が接合する接合部と、当該搬送室と隔離された隔離空間を形成するように前記接合部を覆う隔離空間形成部材とを備える搬送室を準備する工程と、  前記搬送室から前記処理室へ基板を搬入する工程と、  前記隔離空間を排気する工程と、  前記処理室に搬入された基板を処理する工程と、  を備える半導体装置の製造方法が提供される。
（付記１４）  本発明のさらに他の態様によれば、  基板を処理する処理室と、  前記処理室に対し基板を搬送させるために用いる搬送室と、を備え、  前記搬送室は、  当該搬送室の筺体を形成する複数の壁体と、  前記複数の壁体が接合する接合部と、  当該搬送室と隔離された隔離空間を形成するように、前記接合部を覆う隔離空間形成部材と、  を備える基板処理装置を用いる基板処理方法であって、  前記搬送室から前記処理室へ基板を搬入する工程と、  前記隔離空間を排気する工程と、  前記処理室に搬入された基板を処理する工程と、  を備える基板処理方法が提供される。
（付記１５）  本発明のさらに他の態様によれば、  処理室に対し基板を搬送させるために用いる搬送室であって、当該搬送室の筺体を形成する複数の壁体と、前記複数の壁体が接合する接合部と、当該搬送室と隔離された隔離空間を形成するように前記接合部を覆う隔離空間形成部材とを備える搬送室を準備する工程と、  前記搬送室から前記処理室へ基板を搬入する工程と、  前記隔離空間を排気する工程と、  前記処理室に搬入された基板を処理する工程と、  を備える基板処理方法が提供される。
（付記１６）  本発明のさらに他の態様によれば、  基板を処理する処理室に前記基板を搬送するための搬送室であり、複数の壁体を接合する接合部と、前記搬送室と隔離された隔離空間を形成するように、前記接合部を覆う隔離空間形成部とを有する当該搬送室の前記隔離空間形成部を排気する工程と、  前記基板を前記処理室に搬入する工程と、  前記基板を処理する工程と、  を有する半導体装置の製造方法が提供される。
（付記１７）  本発明のさらに他の態様によれば、  基板を処理する処理室に前記基板を搬送するための搬送室であり、複数の壁体を接合する接合部と、前記搬送室と隔離された隔離空間を形成するように、前記接合部分を覆う隔離空間形成部とを有する当該搬送室の前記隔離空間形成部を排気する工程と、  前記基板を前記搬送室で基板保持具に移載する工程と、  前記基板を前記処理室に搬入する工程と、  前記基板を処理する工程と、  を有する基板処理方法が提供される。
　尚、この出願は、２０１２年９月２７日に出願された日本出願特願２０１２－２１４２３１を基礎として優先権の利益を主張するものであり、その開示のすべてを引用によってここに取り込む。
筐体内の酸素濃度を所望の濃度まで低下させる時間を短縮することができる。
  ３１…隔離空間形成部材（ハットリブ）、３１ａ…鍔部、３２…通風管（ダクト）、３３…吸引部、４１…取付け柱、４１ａ…ボートエレベータ取付け柱、４１ｂ…移載エレベータ取付け柱、４１ｈ…吸引穴、４１ｓ…隔離空間、５１…筺体補強柱、５１ｈ…連通穴、５２…筺体支柱、１００…基板処理装置、１０５…回転棚、１１０…ポッド、１１１…筐体、１１１ａ…正面壁、１１２…ポッド搬入搬出口、１１３…フロントシャッタ、１１４…ロードポート、１１５…ボートエレベータ（基板保持具搬送機）、１１６…支柱、１１７…棚板、１１８…ポッド搬送装置、１１８ａ…ポッドエレベータ、１１８ｂ…ポッド搬送機構、１１９…サブ筐体、１１９ａ…正面壁、１１９ｂ…壁体、１１９ｃ…壁体、１１９ｄ…接合部、１２０…ウエハ搬入搬出口、１２１…ポッドオープナ、１２２…載置台、１２３…キャップ着脱機構、１２４…移載室（搬送室）、１２５…ウエハ移載機構（基板移載機）、１２５ａ…ウエハ移載装置、１２５ｂ…ウエハ移載装置エレベータ、１２８…アーム、１３３…クリーンエア、１３４…クリーンユニット、１４２…ウエハ搬入搬出開口、１４７…炉口キャップ、２００…ウエハ（基板）、２０２…処理炉、２１７…ボート（基板保持具）、２１９…シールキャップ。

Claims (3)

  1. 基板を処理する処理室と、  前記処理室に対し基板を搬送する搬送室と、  を備える基板処理装置であって、  前記搬送室は、  当該搬送室の筺体を形成する複数の壁体と、  前記複数の壁体が接合する接合部と、  当該搬送室と隔離された隔離空間を形成するように、前記接合部を覆う隔離空間形成部材と、を備え、  前記隔離空間を排気する排気部を備える基板処理装置。
  2. 基板を処理する処理室と、  前記処理室に対し基板を搬送する搬送室と、を備え、  前記搬送室は、  当該搬送室の筺体を形成する複数の壁体と、  前記複数の壁体が接合する接合部と、  当該搬送室と隔離された隔離空間を形成するように、前記接合部を覆う隔離空間形成部材と、  を備える基板処理装置を用いる基板処理方法であって、  前記搬送室から前記処理室へ基板を搬入する工程と、  前記隔離空間を排気する工程と、  前記処理室に搬入された基板を処理する工程と、  を備える基板処理方法。
  3. 基板を処理する処理室と、  記処理室に対し基板を搬送する搬送室と、を備え、  前記搬送室は、  当該搬送室の筺体を形成する複数の壁体と、  前記複数の壁体が接合する接合部と、  当該搬送室と隔離された隔離空間を形成するように、前記接合部を覆う隔離空間形成部材と、  を備える基板処理装置を用いる半導体装置の製造方法であって、  前記搬送室から前記処理室へ基板を搬入する工程と、  前記隔離空間を排気する工程と、  前記処理室に搬入された基板を処理する工程と、  を備える半導体装置の製造方法。
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