WO2021181685A1 - 基板処理装置、加熱装置および半導体装置の製造方法 - Google Patents

基板処理装置、加熱装置および半導体装置の製造方法 Download PDF

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WO2021181685A1
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substrate
heating
substrate processing
boat
processing apparatus
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PCT/JP2020/011208
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大幾 木本
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株式会社Ｋｏｋｕｓａｉ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ
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    • H—ELECTRICITY
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    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/677—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations
    • H01L21/67739—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations into and out of processing chamber
    • H01L21/67757—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations into and out of processing chamber vertical transfer of a batch of workpieces
    • H—ELECTRICITY
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    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67098—Apparatus for thermal treatment
    • H01L21/67115—Apparatus for thermal treatment mainly by radiation

Definitions

  • the present disclosure relates to a method for manufacturing a substrate processing device, a heating device, and a semiconductor device.
  • a vertical substrate processing device is used in the heat treatment of a substrate (wafer) in the manufacturing process of a semiconductor device.
  • a substrate wafer
  • the vertical substrate processing apparatus a plurality of substrates are vertically arranged and held by a substrate holder, and the substrate holder is carried into the processing chamber. After that, the processing gas is introduced into the processing chamber while the processing chamber is heated, and the thin film forming treatment is performed on the substrate.
  • Patent Document 1 it is described in Patent Document 1.
  • the present disclosure provides a technique capable of improving the heating efficiency of a substrate.
  • a processing chamber for processing a plurality of substrates supported by a substrate support and a transfer chamber for transferring a plurality of substrates to the substrate support by communicating below the processing chamber.
  • Heat is transferred between the heating unit that heats a plurality of substrates, the transmission window that transmits heat from the heating unit, and the substrate support and the transmission window according to the position of the substrate support arranged in the mounting chamber.
  • a technique is provided that comprises a reflecting plate that reflects, and a heating device comprising.
  • (A) is a schematic cross-sectional view of a processing chamber and a transfer chamber showing a state in which a boat on which a substrate is mounted is carried out from the processing chamber in the substrate processing apparatus according to the embodiment.
  • (B) is a schematic cross-sectional view of a processing chamber and a transfer chamber showing a state in which a boat on which a substrate is mounted is carried into a transfer chamber in the substrate processing apparatus of the embodiment.
  • C is a schematic cross-sectional view of a processing chamber and a transfer chamber showing a state in which a boat on which a substrate is mounted is heated in the transfer chamber in the substrate processing apparatus of the embodiment.
  • FIG. D is a schematic cross-sectional view of a processing chamber and a transfer chamber showing a state in which a boat on which a substrate is mounted is carried into the processing chamber in the substrate processing apparatus according to the embodiment. It is sectional drawing of the heating apparatus in modification 1.
  • FIG. It is sectional drawing of the heating apparatus in modification 1.
  • FIG. It is a perspective view of the heating device in the modification 2.
  • the semiconductor manufacturing apparatus is a vertical substrate processing apparatus (hereinafter referred to as a vertical substrate processing apparatus) that carries out a substrate processing step such as heat treatment as one step of the manufacturing process in the manufacturing method of the semiconductor device (device). It is configured as 1) (referred to as a substrate processing system). As shown in FIG. 1, the substrate processing system 1 processes the substrate 10, and is mainly composed of an IO stage 61, an air transfer chamber 1200, a load lock chamber 1300, a vacuum transfer chamber 170, and a substrate processing apparatus 101. ..
  • FIG. 1 shows a state in which a boat 200 supporting a plurality of substrates 10 is descending into a transfer chamber 300 provided below a chamber 180 on the side of the vacuum transfer chamber 170
  • FIG. 2 shows a state in which FIG. The figure showing a part shows a state in which the boat 200 as a substrate support is raised and is inside the first reaction tube 110.
  • the vacuum transfer chamber 170 is also referred to as a transfer module.
  • the substrate processing device 101 is also referred to as a process module. Next, each configuration will be specifically described.
  • An IO stage (load port) 61 is installed in front of the substrate processing system 1.
  • a plurality of pods 62 as containment vessels can be mounted on the IO stage 61.
  • the pod 62 is used as a carrier for transporting a substrate 10 such as a silicon (Si) wafer, and a plurality of the substrates 10 are stored in the pod 62 in a horizontal posture. A maximum of 25 substrates 10 are stored in the pod 62.
  • a cap 60 is provided on the pod 62, and the pod 62 is opened and closed by the pod opener 1210 described later.
  • the pod opener 1210 opens and closes the cap 60 of the pod 62 mounted on the IO stage 61, and opens and closes the substrate loading / unloading outlet 1280, whereby the substrate 10 can be taken in and out of the pod 62.
  • the pod 62 is supplied and discharged to and discharged from the IO stage 61 by an in-process transfer device (RGV) (not shown).
  • RUV in-process transfer device
  • the IO stage 61 is adjacent to the atmospheric transport chamber 1200.
  • a load lock chamber 1300 which will be described later, is connected to a surface different from the IO stage 61.
  • An atmospheric transfer robot 1220 as a first transfer robot for transferring the substrate 10 is installed in the atmospheric transfer chamber 1200.
  • the atmosphere transfer robot 1220 is configured to be raised and lowered by an elevator 1230 installed in the atmosphere transfer chamber 1200, and is configured to be reciprocated in the left-right direction by a linear actuator 1240.
  • a clean unit 1250 that supplies clean air is installed above the air transport chamber 1200.
  • a substrate loading / unloading outlet 1280 for loading / unloading the substrate 10 into the atmospheric transport chamber 1200 and a pod opener 1210 are installed.
  • the IO stage (load port) 61 is installed on the opposite side of the pod opener 1210 with the board loading / unloading outlet 1280, that is, on the outside of the housing 1270.
  • a substrate loading / unloading outlet 1290 for loading / unloading the substrate 10 into the load lock chamber 1300 is provided.
  • the board loading / unloading port 1290 can be opened / closed by a gate valve 1330, which will be described later, so that the board 10 can be taken in and out.
  • the load lock chamber 1300 is adjacent to the atmospheric transport chamber 1200.
  • the vacuum transfer chamber 170 is arranged on the surface of the housing 1310 constituting the load lock chamber 1300, which is different from the atmospheric transfer chamber 1200, as described later.
  • the load lock chamber 1300 has a structure capable of withstanding negative pressure because the pressure inside the housing 1310 fluctuates according to the pressure of the atmospheric transport chamber 1200 and the pressure of the vacuum transport chamber 170.
  • a board loading / unloading outlet 1340 is provided on the side of the housing 1310 adjacent to the vacuum transport chamber 170.
  • the board loading / unloading outlet 1340 can be opened / closed by the gate valve 1350 to allow the board 10 to be taken in / out.
  • a board mounting table 1320 on which the board 10 is mounted is installed.
  • the substrate processing system 1 includes a vacuum transfer chamber (transfer module) 170 as a transfer chamber that serves as a transfer space in which the substrate 10 is conveyed under negative pressure.
  • a load lock chamber 1300 and a substrate processing device 101 for processing the substrate 10 are connected to each side of the vacuum transfer chamber 170.
  • a transfer machine 30 as a vacuum transfer robot that transfers (transfers) the substrate 10 between the load lock chamber 1300 and the chamber 180 under negative pressure is installed with the flange 35 as a base. Has been done.
  • the transfer machine 30 has, for example, a tweeter 31 that supports one substrate 10, a telescopic arm 32, a rotating shaft 33, a base 34, a flange 35, an elevating mechanism portion 36, and the like.
  • the vacuum transfer chamber 170 is configured to maintain airtightness by an elevating mechanism portion 36 and a flange 35.
  • the substrate processing apparatus 101 includes a cylindrical first reaction tube 110 extending in the vertical direction, a reaction tube composed of a second reaction tube 120 arranged inside the first reaction tube, and a first reaction tube 110.
  • a heater 100 is provided as a first heating means (furnace body) installed on the outer periphery of the above.
  • the first reaction tube 110 and the second reaction tube 120 constituting the reaction tube are formed of, for example, a material such as quartz (SiO 2 ) or silicon carbide (SiC).
  • the inside of the first reaction tube 110 is hermetically sealed to the outside air by means (not shown).
  • the inside of the second reaction tube 120 forms a processing chamber 115.
  • the first reaction tube 110 is also referred to as an outer tube, an outer tube, or an outer tube.
  • the second reaction tube 120 is also referred to as an inner tube, an inner tube, or an inner tube.
  • the reaction tube is composed of the first reaction tube 110 and the second reaction tube 120 is shown, but the present invention is not limited to this.
  • the technique of the present disclosure can be applied even if the reaction tube is composed of only the first reaction tube 110.
  • the heater 100 may be configured as a zone heater having a plurality of zones in the vertical direction so that the zones can be controlled in the vertical direction.
  • the boat 200 as a substrate support is supported by a support rod 160 via a heat insulating portion 150.
  • the boat 200 includes a plurality of upright columns 202, a disk 201 supported by the plurality of columns 202 at regular intervals, and a substrate support portion 203 supported by the columns 202 between the disks 201. It is configured with.
  • a plurality of boats 200 are provided in a horizontal posture and in a state of being centered on each other by placing the substrate 10 on the substrate support portion 203 attached to the support column 202 in a space partitioned by a plurality of disks 201.
  • a plate, for example, five substrates 10 are vertically aligned and supported in multiple stages. There, the substrates 10 are arranged at regular intervals.
  • the boat 200 is made of a heat resistant material such as quartz or silicon carbide.
  • the substrate holder is composed of the heat insulating portion 150 and the boat 200.
  • the boat 200 is housed inside the second reaction tube 120, as shown in FIG.
  • an example in which five substrates 10 are supported on the boat 200 is shown, but the present invention is not limited to this.
  • the boat 200 may be configured to support about 5 to 50 substrates 10.
  • the disk 201 is also called a separator.
  • the heat insulating portion 150 has a structure in which heat conduction or transfer in the vertical direction is reduced. Further, it may be configured to have a cavity inside the heat insulating portion 150. A hole may be formed on the lower surface of the heat insulating portion 150. By providing this hole, a pressure difference does not occur between the inside and the outside of the heat insulating portion 150, and the wall surface of the heat insulating portion 150 does not have to be thickened. A cap heater 152 may be provided in the heat insulating portion 150.
  • the chamber 180 is installed below the second reaction tube 120 and includes a transfer space 330 and a heating space 340 as a transfer chamber 300. Inside the transfer chamber 300, a heat insulating portion 150 supported by the boat 200 and the support rod 160 is housed. A boat elevator 40 as an elevating mechanism for the boat 200 is provided outside the transfer chamber 300, for example, below the outside.
  • the transfer space 330 is configured as a space in which the substrate 10 is placed (mounted) and taken out on the boat 200.
  • the heating space 340 is configured as a space for heating the substrate 10 mounted on the boat 200.
  • the vertical length of the transfer space 330 is shorter than the vertical length of the heating space 340.
  • the vertical length of the heating space 340 is configured to be longer than the vertical length of the transfer space 330.
  • a cooling flow path 190 may be provided at the board carry-in inlet 331. In this case, the heat from the heated boat 200, the heater 100, and the heating unit 321 is transferred to the cooling flow path 190, so that the temperature rise rate of the new substrate 10 decreases.
  • the vertical length of the heating space 340 includes the entire heat insulating portion 150 and the board mounting area of the boat 200.
  • the chamber 180 is made of a metal material such as SUS (stainless steel) or Al (aluminum).
  • the transfer chamber 300 of the chamber 180 may be expanded by the heating space 340.
  • a cooling flow path 191 may be provided outside the transfer chamber 300 of the chamber 180 so that the transfer chamber 300 can be cooled.
  • an inert gas supply pipe 301 for supplying the inert gas is attached to the inside.
  • the inert gas is supplied from the inert gas supply pipe 301 to the inside of the transfer chamber 300, and the pressure inside the transfer chamber 300 is adjusted to be higher than the pressure inside the first reaction pipe 110. You may. With this configuration, the processing gas supplied to the processing chamber 115 inside the first reaction tube 110 can be suppressed from entering the inside of the transfer chamber 300.
  • the heating space 340 is a space for heating the substrate 10 by a heating device 320 including a boat 200 and a heating unit 321 described later, and is provided below the transfer space 330.
  • the heating device 320 is provided outside the transfer chamber 300, and has a window (transmission window) 310 that transmits infrared rays (heat or light) from a lamp heater as a heat source, which will be described later, and a window 310.
  • a reflector 322 that is arranged outside the heating unit 321 that heats the substrate 10 and is arranged between the boat 200 and the window 310 that are arranged in the transfer chamber 300 and reflects heat or light from the heating unit 321.
  • a reflector 323 provided at a position facing the window 310.
  • a cooling unit 324 for cooling the heating unit 321 with cooling water may be provided outside the heating unit 321.
  • the window 310 is larger than the opening of the wall 181 of the chamber 180 and is fixed to the outside of the wall 181 by the mounting member 311.
  • the wall 181 and the window 310 are hermetically sealed by an O-ring 182.
  • the window 310 is made of a member that does not deform due to temperature rise or atmospheric pressure, has a condensing function, can control the heating profile, and is made of, for example, a plate made of quartz.
  • the heating unit 321 is a rod-shaped lamp that extends horizontally with respect to the plurality of substrates 10 and is provided in a plurality of vertical directions in correspondence with the position of the boat 200 arranged in the transfer chamber 300. It is composed of a heater 321a.
  • the plurality of lamp heaters 321a heat the plurality of substrates 10 held by the boat 200 from the side surface.
  • the lamp heater 321a is held by the lamp holder 321b, and the lamp holder 321b is fixed to the window 310.
  • As the lamp heater 321a for example, it is preferable to use a straight tube halogen lamp or an infrared lamp.
  • the lamp heater 321a is also referred to as a heating unit.
  • the heating unit 321 may be provided with a plurality of rod-shaped lamp heaters extending in the horizontal direction and horizontally with respect to the substrate 10.
  • the reflector 322 is formed of a tubular rectangular parallelepiped, is attached to the end of a rectangular opening of the wall 181 and extends in the direction of the boat 200.
  • the reflector 322 is an eaves-shaped plate surrounded by the irradiation range of the lamp light, and has a function of a light guide.
  • the reflectors 322a and 322b on the upper and lower surfaces of the tubular rectangular parallelepiped reflector 322 are provided parallel to the substrate 10 mounted on the boat 200, and the reflectors on both side surfaces are provided perpendicular to the substrate 10.
  • the reflector 322 is preferably made of aluminum having a low surface roughness (surface roughness (Ra) of 0.05 ⁇ m or less).
  • Transfer space 330 In the transfer space 330, the substrate 10 mounted on the boat 200 is taken out from the boat 200 via the substrate carry-in entrance 331 using the transfer machine 30, and a new substrate 10 is placed on the boat 200.
  • the substrate carry-in inlet 331 is provided with a gate valve (GV) 332 that separates the transfer space 330 from the chamber 180.
  • GV gate valve
  • a support rod 160 is supported by the boat elevator 40.
  • the boat elevator 40 is driven to move the support rod 160 up and down to carry the boat 200 in and out of the second reaction tube 120.
  • the support rod 160 is connected to a rotary drive unit 42 provided in the boat elevator 40. By rotating the support rod 160 by the rotation drive unit 42, the heat insulating unit 150 and the boat 200 can be rotated.
  • the substrate processing system 1 supplies the gas used for substrate processing from a gas supply means (not shown) from a nozzle 130 as a gas supply unit arranged inside the second reaction tube 120.
  • the gas supplied from the nozzle 130 is appropriately changed according to the type of film to be formed.
  • a raw material gas, a reaction gas, an inert gas, and the like are supplied from the nozzle 130 to the inside of the second reaction tube 120.
  • the reaction gas that did not contribute to film formation is the upper gap 121 and the lower side between the second reaction tube 120 and the first reaction tube 110.
  • the exhaust pipe 140 as an exhaust portion is exhausted to the outside by an exhaust pump (not shown).
  • a pumping portion 111 is formed at the lower end of the first reaction tube 110. By providing the pumping portion 111 below the heater 100, it is possible to secure a heat equalizing region by the heater 100 above the pumping portion 111 inside the first reaction tube 110.
  • the openings 122 of the second reaction tube 120 are provided at a plurality of locations around the position where the pumping portion 111 is arranged. By providing the opening 122 around the position where the pumping portion 111 is arranged, that is, on the side close to the chamber 180 side, the inert gas supplied from the inert gas supply pipe 301 wraps around the processing chamber side more than necessary. It can be suppressed.
  • the second reaction tube 120 preferably has a minimum inner diameter that allows the boat 200 to be safely loaded and unloaded.
  • Controller 260 As shown in FIGS. 1 and 5, the substrate processing apparatus 101 and the substrate processing system 1 have a controller 260 that controls the operation of each unit.
  • the controller 260 which is a control unit (control means), is configured as a computer including a CPU (Central Processing Unit) 260a, a RAM (Random Access Memory) 260b, a storage device 260c, and an I / O port 260d.
  • the RAM 260b, the storage device 260c, and the I / O port 260d are configured so that data can be exchanged with the CPU 260a via the internal bus 260e.
  • the controller 260 is configured to be connectable to an input / output device 261 configured as, for example, a touch panel, or an external storage device 262.
  • the storage device 260c is composed of, for example, a flash memory, an HDD (Hard Disk Drive), or the like.
  • a control program for controlling the operation of the substrate processing apparatus, a process recipe in which the procedures and conditions for substrate processing described later are described, and the like are readablely stored.
  • the process recipe is a combination of the process recipes so that the controller 260 can execute each procedure in the substrate processing step described later and obtain a predetermined result, and functions as a program.
  • this program recipe, control program, etc. are collectively referred to as a program.
  • the term program is used in the present specification, it may include only the program recipe alone, the control program alone, or both.
  • the RAM 260b is configured as a memory area (work area) in which programs, data, and the like read by the CPU 260a are temporarily held.
  • the I / O port 260d is connected to a gate valve 1330, 1350, 1490, an elevating mechanism unit 36, a boat elevator 40, a heater 100, a heating unit 321, a pressure regulator (not shown), a vacuum pump (not shown), and the like. ing. Further, it may be connected to a transfer machine 30 as a vacuum transfer robot, an atmosphere transfer robot 1220, a load lock chamber 1300, a gas supply unit (mass flow controller MFC (not shown), a valve (not shown)), or the like. ..
  • connection in the present disclosure includes the meaning that each part is connected by a physical cable, but means that the signal (electronic data) of each part can be directly or indirectly transmitted / received. Also includes. For example, equipment for relaying signals and equipment for converting or calculating signals may be provided between each unit.
  • the CPU 260a is configured to read and execute a control program from the storage device 260c and read a process recipe from the storage device 260c in response to an input of an operation command from the controller 260. Then, the CPU 260a opens and closes the gate valves 1330, 1350, and 332, raises and lowers the elevating mechanism unit 36, raises and lowers the boat elevator 40, rotates the rotation drive unit 42, and heats the heater 100 so as to follow the contents of the read process recipe. , The power supply operation to the heating unit 321 and the transfer machine 30 as a vacuum transfer robot, and the atmosphere transfer robot 1220 are controlled. Further, the gas supply unit (mass flow controller MFC (not shown), valve (not shown)) is also controlled, but the illustration is omitted.
  • the controller 260 is not limited to the case where it is configured as a dedicated computer, and may be configured as a general-purpose computer.
  • an external storage device for example, magnetic tape, magnetic disk such as flexible disk or hard disk, optical disk such as CD or DVD, magneto-optical disk such as MO, semiconductor memory such as USB memory or memory card
  • the controller 260 according to the present embodiment can be configured by preparing the 262 and installing the program on a general-purpose computer using the external storage device 262.
  • the means for supplying the program to the computer is not limited to the case of supplying the program via the external storage device 262.
  • a communication means such as a network 263 (Internet or a dedicated line) may be used to supply the program without going through the external storage device 262.
  • the storage device 260c and the external storage device 262 are configured as a computer-readable recording medium. Hereinafter, these are collectively referred to simply as a recording medium.
  • recording medium When the term recording medium is used in the present specification, it may include only the storage device 260c alone, it may include only the external storage device 262 alone, or it may include both of them.
  • Pre-atmosphere adjustment process S200
  • the heater 100 heats the inside of the processing chamber 115 and the boat 200 to a predetermined temperature in the film forming step S203.
  • the boat 200 is placed in the processing position shown in FIG. 7 (d).
  • the inside of the processing chamber 115 is evacuated from the exhaust pipe 140 (see FIG. 1) by a vacuum pump (not shown) so as to have a desired pressure (vacuum degree).
  • the heating in the processing chamber 115 by the heater 100 and the exhaust in the processing chamber 115 are continuously performed at least until the treatment on the substrate 10 is completed.
  • the heating unit 321 may be turned on and preheating may be performed so that the temperature inside the heating space 340 becomes a predetermined temperature.
  • the substrate loading step S201 is performed.
  • the substrate mounting step S201a and the first substrate heating step S201b are performed.
  • substrate mounting process S201a, first substrate heating step: S201b
  • the substrate mounting step S201a and the first substrate heating step S201b are performed in parallel.
  • a step of placing the substrate 10 on the boat 200 is performed. Specifically, from the state of FIG. 7 (d), the substrate support portion 203 provided at the lowermost side of the boat 200 shown in FIG. 7 (a) is inserted into the transfer space 330 of the transfer chamber 300. Make it in the state of being. It is also referred to as a state in which one pitch (a substrate support portion 203 on which one substrate is placed) is inserted into the transfer space 330. At this time, most of the boat 200 faces the heater 100 and is in a heated state. In this state, the substrate 10 is placed on the substrate support portion 203 of the boat 200 from the transfer machine 30 (see FIG.
  • the first substrate heating step S201b is the substrate mounting step S201a described above, and is performed in order from the substrate 10 mounted on the boat 200. As shown in FIG. 7A, the substrate 10 placed on the first pitch from the bottom is heated by at least the heated boat 200. The step of heating the substrate 10 in this way is called the first substrate heating step S201b. As shown in FIG. 7B, the first substrate heating step S201b continues until the substrate 10 is placed on the substrate support portions 203 of all stages of the boat 200. In this step, the substrate 10 is heated to, for example, a temperature range of about 200 to 450 ° C.
  • the rotation of the boat 200 is stopped. Since the rotation of the boat 200 is stopped, a temperature difference (temperature distribution) may be formed in the rotation direction (circumferential direction) of the substrate 10 and the boat 200 in the rotation method of the boat 200 (circumferential direction of the substrate 10). There is. For example, the temperature of the portion facing the substrate carry-in inlet 331 may be lower than the temperature of the other portion. In order to eliminate this temperature difference, it is preferable to rotate the boat 200 after the new substrate 10 is placed on the substrate support portion 203 at the uppermost portion of the boat 200.
  • the second substrate heating step S202 Before raising the boat 200, the second substrate heating step S202 is performed.
  • the heating unit 321 In the second substrate heating step S202, in the state shown in FIG. 7C, the heating unit 321 is made to stand by for a predetermined time, and while rotating the boat 200 in order to eliminate the temperature difference in the circumferential direction of the substrate 10, the heating unit 321 is passed through the window 310.
  • the substrate 10 in the heating space 340 is heated to a predetermined temperature. For example, it is heated to a temperature range of about 200 to 450 ° C.
  • the temperature below the processing chamber 115 may overshoot.
  • the heater 100 is configured as a zone heater having zones divided in the vertical direction, and the output of the heater in the lower zone is smaller than the output of the heaters in the other zones.
  • the inside of the processing chamber 115 is heated by the heater 100 so that the temperature becomes a desired temperature.
  • the time required for the temperature to rise to the temperature required to start the film forming process is at room temperature without being heated in the transfer chamber 300. It can be significantly shortened as compared with the case where it is carried into the processing chamber 115 in the state. As a result, the substrate processing time can be shortened and the throughput can be improved.
  • the raw material gas is supplied from a gas supply system (not shown) into the inside of the second reaction tube 120 via the nozzle 130, and the upper gap 121 and the lower side between the second reaction tube 120 and the first reaction tube 110 are supplied. It is exhausted from the exhaust pipe 140 to the outside by an exhaust pump (not shown) through the opening 122 of the above.
  • the surface of the substrate 10 mounted on the boat 200 is formed by repeating several processing steps including a step of supplying the raw material gas to the inside of the second reaction tube 120 through the nozzle 130 and exhausting the raw material gas to the outside by an exhaust pump.
  • an aminosilane gas or an oxygen-containing gas is supplied.
  • the aminosilane-based gas for example, bis-diethylamino silane (H 2 Si (NEt2) 2 , Bis (diethylamino) silane: BDEAS) is a gas.
  • the oxygen-containing gas include oxygen gas (O 2 ), ozone gas (O 3 ), water (H 2 O), nitrous oxide gas (N 2 O) and the like.
  • the atmosphere adjusting step S204 is performed. Supplying a N 2 gas into the second reaction tube 120 from the gas supply system (not shown) through the nozzle 130, by evacuating to the outside by the exhaust pump (not shown) from the exhaust pipe 140, the processing chamber 115 Is purged with an inert gas to remove the gas and by-products remaining in the treatment chamber 115 from the treatment chamber 115.
  • a determination step S205 of whether or not the above-mentioned film forming step S203 is repeatedly performed on the untreated new substrate 10 is performed.
  • the substrate replacement step S206a and the first substrate heating step S206b are performed as a YES determination. If there is no unprocessed substrate 10, the substrate unloading step S207 is performed as a NO determination.
  • the substrate replacement step S206a and the first substrate heating step S206b are performed in parallel.
  • the thin film was formed from the boat 200 via the substrate carry-in inlet 331 of the transfer space 330.
  • the board 10 is taken out and a new board 10 is mounted on the boat 200 by driving the boat elevator 40 and pitch-feeding the boat 200 one by one.
  • this operation is executed until all the thin film-formed substrates 10 mounted on the boat 200 are replaced with new substrates 10.
  • first substrate heating step S206b In the first substrate heating step S206b, the substrate 10 is heated in the same manner as in the first substrate heating step S201b described above. After that, the second substrate heating step S202 and subsequent steps are performed.
  • the substrate 10 on which the thin film is formed is taken out from the boat 200, and a new substrate 10 is mounted on the boat 200 by driving the boat elevator 40 and pitch-feeding the boat 200 to one sheet.
  • a plurality of boards 10 may be taken out from the boat 200 at the same time, and a plurality of new boards 10 may be mounted on the boat 200 at the same time.
  • the boat elevator 40 pitch-feeds the boat 200 by the number of the plurality of substrates 10.
  • a plurality of substrates 10 are simultaneously taken out from the boat 200, and a plurality of new substrates 10 are simultaneously mounted on the boat 200 so that all the substrates 10 newly mounted on the boat 200 before processing are heated at once. It may be.
  • the heating by the heater 100 of the substrate processing device 101 is continued. You may let me. This prevents the temperature of the upper part of the boat 200 from dropping, and the heating time in the heating space 340 of the upper substrate 10 of the boat 200 after the transfer of the new substrate 10 is short, so that the lower substrate of the boat 200 is short.
  • the temperature difference from 10 can be eliminated to some extent.
  • the cap heater 152 may be continuously turned on to perform boat down and boat loading. By continuing to turn on the cap heater 152, it is possible to suppress the temperature drop of the heat insulating portion 150 and the substrate support portion 203 at the lower part of the boat 200.
  • the substrate unloading step S207 is performed when there is no new substrate 10.
  • the operation of the substrate unloading step S207 is configured in the substrate replacement step S206a so that the new substrate 10 is not placed.
  • the substrate processing step of the present embodiment is performed.
  • the heating device has a heating unit that heats the substrate, a transmission window that transmits heat from the heating unit, and a substrate support and a transmission window that correspond to the position where the substrate support is placed in the transfer chamber.
  • a reflector that reflects heat is provided between the two.
  • a plurality of heating units heat a plurality of substrates held by the substrate holder from the side surface. This makes it possible to efficiently heat a plurality of substrates and substrate holders.
  • a plurality of heating units are provided horizontally and vertically with respect to the substrate. This makes it possible to efficiently heat a plurality of substrates and substrate holders.
  • the reflector is formed of a tubular rectangular parallelepiped (an eaves-shaped plate surrounded toward the irradiation range of the lamp light: a light guide). This makes it possible to reduce leakage of the light source and efficiently heat a plurality of substrates from the side surface.
  • a reflector is installed at a position facing the heating device in the transfer room. This makes it possible to effectively utilize heat.
  • the heating part and the transmission window will be installed outside the transfer room. This facilitates maintenance.
  • the tubular rectangular parallelepiped reflector 322 is divided into two areas by the reflector 322c in the loading direction of the substrate 10.
  • the reflector 322c is arranged at the center of the six lamp heaters 321a in the height direction.
  • the tubular rectangular parallelepiped reflector 322 is divided into six areas by the reflector 322c in the loading direction of the substrate 10.
  • the five reflectors 322c are arranged so as to correspond to each of the six lamp heaters 321a in accordance with the pitch in the height direction of the six lamp heaters 321a. That is, a heating unit is provided for each area divided by a plurality of reflectors. Further, the positions corresponding to the upper and lower sides of the five substrates 10 mounted on the boat 200 are separated by a reflector 322c.
  • the heating device of the second modification will be described with reference to FIG.
  • the reflector 322 formed of a tubular rectangular parallelepiped by the reflectors 322a, 322b, 322d, and 322e is separated by a plurality of reflectors 322c.
  • a heating unit is provided for each area, and the output (wavelength) of the heating unit is controlled for each area.
  • the temperature may change depending on the mounting position of the substrate 10, so that it is possible to control the temperature of the plurality of substrates to be uniform by changing the output and wavelength of the heating unit 321.
  • FIG. 10 shows an example of dividing into five areas by four reflectors 322c.
  • the portion facing the upper part of the boat 200 narrows the area like the area U to reduce the output of the heating part, and faces the central part of the boat 200. Since the heating temperature is lower than that of the upper part, the area is widened like areas UC, C, and CL, and more heating parts are provided than in area U, or the output of the heating part in area U is higher than that of the heating part.
  • the temperature of the substrate is controlled by increasing the size. Further, when the cap heater 152 is provided in the heat insulating portion 150 below the boat 200, the lower portion of the boat 200 is heated by the cap heater 152, so that the portion facing the lower portion of the boat 200 is in the area L.
  • the area is narrowed so that the output of the heating part is reduced.
  • two lamp heaters 321a are arranged in the areas U and L, and three lamp heaters 321a are arranged in the areas UC, C and CL.
  • the heating unit ON / OFF control of the heating unit is performed for each area, the heating unit is turned off when the substrate does not exist for each area, and the heating unit is turned on when the substrate exists for each area. You may try to. For example, when the boat 200 rises and falls, the heating of the substrate to be heated is controlled to be turned ON / OFF. This makes it possible to reduce energy consumption.
  • a boat is provided between the boat 200 and the transmission window 310, that is, a reflector 322 formed of a tubular rectangular parallelepiped by the reflectors 322a, 322b, 322d, and 322e.
  • the positions corresponding to the upper and lower sides of the plurality of substrates 10 mounted on the 200 are separated by a reflector. This makes it possible to reduce leakage of the light source and efficiently heat the substrate.
  • FIG. 11 shows an example in which twelve reflectors 322c are used to divide the area into thirteen areas. Thirteen substrates 10 are mounted on the boat 200, and one lamp heater 321a is arranged in each area.
  • a heating unit may be provided for each area divided by a plurality of reflectors, and the output (wavelength) of the heating unit may be controlled for each area. Further, as in the second modification, ON / OFF control of the heating unit is performed for each area, and when the substrate does not exist for each area, the heating unit is turned off and the substrate is used for each area. If is present, the heating unit may be turned on.
  • Dry air such as dry air or N 2 gas
  • dry air provided a gas supply system for supplying.
  • a perforated nozzle 325 having many holes 325a is provided along the reflector 322 in the heating device 320, and dry air is ejected from the perforated nozzle 325 to the reflector 322. This makes it possible to prevent deterioration of the reflection characteristics of the reflector.
  • the dry air should be flowed at the following timing. (1) When the substrate 10 is carried into the boat 200 in the transfer chamber 300, there is a risk that dust or the like adheres to the reflector 322, and when the transfer chamber 300 is returned to the atmospheric state, the reflector 322 is oxidized. There is a risk of getting rid of it. In such a case, let dry air flow. (2) Dry air is flowed when there is no boat 200 in the transfer chamber 300, for example, when the boat 200 is processing in the processing chamber 115, or when maintenance is being performed.
  • a quartz plate having a light collecting function may be arranged for each area. In this case, by arranging the quartz plates having different light collecting functions in each area, the light is collected toward the substrate 10, so that the directivity can be improved.
  • the present disclosure includes at least the following embodiments.
  • a processing chamber that processes multiple substrates supported by the substrate support, and A transfer chamber that communicates with the lower part of the processing chamber and transfers a plurality of the substrates to the substrate support.
  • a heating unit that heats the plurality of substrates, a transmission window that transmits heat from the heating unit, and the substrate support and the transmission that correspond to the positions of the substrate supports arranged in the transfer chamber.
  • a heating device including a reflector for reflecting the heat between the window and the window. Substrate processing equipment with.
  • Appendix 2 Preferably, the substrate processing apparatus according to Appendix 1 is provided with a plurality of the heating portions.
  • Appendix 3 Preferably, the substrate processing apparatus according to Appendix 1 or 2, wherein the plurality of heating units heat the plurality of substrates held by the substrate holder from the side surface.
  • the heating unit extends in the horizontal direction with respect to the substrate, and a plurality of the heating portions are provided in the vertical direction or the horizontal direction.
  • the heating unit is a substrate processing apparatus according to Supplementary note 1 to 4, wherein the heating unit is a halogen heater (halogen lamp) or an infrared heater (infrared lamp).
  • halogen heater halogen lamp
  • infrared heater infrared lamp
  • the reflector is the substrate processing apparatus of Appendix 1 formed of a tubular rectangular parallelepiped.
  • the substrate processing apparatus according to Appendix 1 surrounds the substrate support and the transmission window with the reflector.
  • the reflectors formed between the substrate support and the transmission window are separated by the plurality of reflectors in the loading direction of the substrate.
  • Substrate processing equipment Preferably, the reflectors formed between the substrate support and the transmission window, that is, a tubular rectangular parallelepiped, are separated by the plurality of reflectors in the loading direction of the substrate.
  • the substrate processing apparatus divides the positions corresponding to the upper and lower sides of the plurality of substrates held by the substrate support by the plurality of reflectors.
  • the substrate processing apparatus according to Appendix 8 and 9 is provided with the heating unit for each area separated by the plurality of reflectors.
  • the substrate processing apparatus has a control unit for controlling the output (wavelength) of the heating unit provided for each area.
  • the substrate processing apparatus has a control unit configured to control ON / OFF of the heating unit for each area.
  • control unit controls the heating unit to be turned on when the substrate is present at a position corresponding to the area.
  • control unit is a substrate processing device according to Appendix 12 that turns off the heating unit when the substrate does not exist at a position corresponding to the area.
  • control unit is the substrate processing device according to Appendix 12 that controls ON / OFF of the heating unit for each area when the substrate holder is raised or lowered.
  • the substrate processing apparatus according to Appendix 1 is provided with a gas supply system for supplying dry air (N 2 gas) to the reflector.
  • a gas supply system for supplying dry air (N 2 gas) to the reflector.
  • the gas supply system is the substrate processing apparatus of Appendix 16 having a nozzle having a plurality of holes for supplying the dry air.
  • the nozzle is a substrate processing apparatus according to Appendix 17, which is provided along the reflector.
  • the substrate processing apparatus according to Appendix 1 is made of aluminum having a low surface roughness (surface roughness (Ra) of 0.05 ⁇ m or less).
  • the substrate processing apparatus according to Appendix 1 is provided with a reflector at a position facing the heating apparatus in the transfer chamber.
  • the substrate processing apparatus according to Appendix 1 is provided with a cooling unit for cooling the heating unit in the heating device.
  • the substrate processing apparatus according to Appendix 1 is provided with the heating unit and the transmission window outside the transfer chamber.
  • the substrate processing apparatus according to Appendix 1 heats the substrate by rotating the substrate support in the transfer chamber.
  • a heating device configured to be provided in a transfer chamber at a position corresponding to a position where a substrate support for supporting the substrate is arranged.
  • a heating unit that heats the substrate and A transmission window that allows heat from the heating section to pass through,
  • a reflector that reflects the heat between the substrate support and the transmission window,

Abstract

基板支持具に支持された複数の基板を処理する処理室と、処理室の下方に連通し、基板支持具に基板を複数移載する移載室と、移載室内に配置される基板支持具の位置に対応させて、複数の基板を加熱する加熱部と、加熱部からの熱を透過する透過窓と、基板支持具と透過窓との間に熱を反射させる反射板と、を備える加熱装置と、を有する技術が提供される。

Description

基板処理装置、加熱装置および半導体装置の製造方法
　本開示は、基板処理装置、加熱装置および半導体装置の製造方法に関する。
　半導体デバイスの製造工程における基板（ウエハ）の熱処理では、例えば縦型基板処理装置が使用されている。縦型基板処理装置では、基板保持具によって複数の基板を垂直方向に配列して保持し、基板保持具を処理室内に搬入する。その後、処理室を加熱した状態で処理室内に処理ガスを導入し、基板に対して薄膜形成処理が行われる。例えば特許文献１に記載されている。
特開２００３－１００７３６号公報
　本開示は、基板の加熱効率を向上させることが可能な技術を提供するものである。
　本開示の一態様によれば、基板支持具に支持された複数の基板を処理する処理室と、処理室の下方に連通し、基板支持具に基板を複数移載する移載室と、移載室内に配置される基板支持具の位置に対応させて、複数の基板を加熱する加熱部と、加熱部からの熱を透過する透過窓と、基板支持具と透過窓との間に熱を反射させる反射板と、を備える加熱装置と、を有する技術が提供される。
　本開示によれば、基板の加熱効率を向上させることが可能になる。
実施形態における基板処理システムの概略の構成を示すブロック図である。 実施形態における基板処理装置において、基板を搭載したボートを処理室に搬入した状態を示す処理室とボート収納室の略断面図である。 実施形態における加熱装置の上面図である。 実施形態における加熱装置の断面図である。 本開示の実施形態における基板処理装置の各部を動作させる制御部の概略構成を示すブロック図である。 本開示の実施形態における半導体装置製造工程のフローを示す図である。 （ａ）は実施形態における基板処理装置において、基板を搭載したボートを処理室から搬出している状態を示す処理室と移載室の略断面図である。（ｂ）は実施形態における基板処理装置において、基板を搭載したボートを移載室に搬入した状態を示す処理室と移載室の略断面図である。（ｃ）は実施形態における基板処理装置において、基板を搭載したボートを移載室で加熱する状態を示す処理室と移載室の略断面図である。（ｄ）は実施形態における基板処理装置において、基板を搭載したボートを処理室に搬入した状態を示す処理室と移載室の略断面図である。 変形例１における加熱装置の断面図である。 変形例１における加熱装置の断面図である。 変形例２における加熱装置の斜視図である。 変形例３における加熱装置の斜視図である。 変形例４における加熱装置の上面図である。 変形例４における加熱装置の断面図である。
　＜本開示の実施形態＞
　以下に、本開示の一実施形態の半導体製造装置について図１から図７を用いて説明する。
　（１）基板処理システムの構成
　本実施形態に係る半導体製造装置は、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（以下、基板処理システムと称する）１として構成されている。図１に示すように、基板処理システム１は、基板１０を処理するもので、ＩＯステージ６１、大気搬送室１２００、ロードロック室１３００、真空搬送室１７０、基板処理装置１０１で主に構成される。
　図１は、複数の基板１０を支持するボート２００が真空搬送室１７０の側方のチャンバ１８０の下方に設けられた移載室３００に下降している状態を示し、図２は、図１の一部を示す図で、基板支持具としてのボート２００が上昇して第１反応管１１０の内部にある状態を示している。なお、真空搬送室１７０は、トランスファモジュールとも呼ぶ。また、基板処理装置１０１は、プロセスモジュールとも呼ぶ。次に各構成について具体的に説明する。
　［大気搬送室・ＩＯステージ］
　基板処理システム１の手前には、ＩＯステージ（ロードポート）６１が設置されている。ＩＯステージ６１上には格納容器としてのポッド６２が複数搭載可能に構成される。ポッド６２はシリコン（Ｓｉ）ウエハなどの基板１０を搬送するキャリアとして用いられ、ポッド６２内には、基板１０がそれぞれ水平姿勢で複数格納されるように構成されている。なお、ポッド６２内には、基板１０が最大で２５枚格納されている。
　ポッド６２にはキャップ６０が設けられ、後述するポッドオープナ１２１０によって開閉される。ポッドオープナ１２１０は、ＩＯステージ６１に載置されたポッド６２のキャップ６０を開閉し、基板搬入搬出口１２８０を開放・閉鎖することにより、ポッド６２に対する基板１０の出し入れを可能とする。ポッド６２は図示しない工程内搬送装置（ＲＧＶ）によって、ＩＯステージ６１に対して、供給および排出される。
　ＩＯステージ６１は大気搬送室１２００に隣接する。大気搬送室１２００は、ＩＯステージ６１と異なる面に、後述するロードロック室１３００が連結される。
　大気搬送室１２００内には基板１０を移載する第１搬送ロボットとしての大気搬送ロボット１２２０が設置されている。大気搬送ロボット１２２０は大気搬送室１２００に設置されたエレベータ１２３０によって昇降されるように構成されているとともに、リニアアクチュエータ１２４０によって左右方向に往復移動されるように構成されている。
　大気搬送室１２００の上部にはクリーンエアを供給するクリーンユニット１２５０が設置されている。
　大気搬送室１２００の筐体１２７０の前側には、基板１０を大気搬送室１２００に対して搬入搬出するための基板搬入搬出口１２８０と、ポッドオープナ１２１０とが設置されている。基板搬入搬出口１２８０を挟んでポッドオープナ１２１０と反対側、すなわち筐体１２７０の外側にはＩＯステージ（ロードポート）６１が設置されている。
　大気搬送室１２００の筐体１２７０の後ろ側には、基板１０をロードロック室１３００に搬入搬出するための基板搬入出口１２９０が設けられる。基板搬入出口１２９０は、後述するゲートバルブ１３３０によって解放・閉鎖することにより、基板１０の出し入れを可能とする。
　［ロードロック（Ｌ／Ｌ）室］
　ロードロック室１３００は大気搬送室１２００に隣接する。ロードロック室１３００を構成する筐体１３１０が有する面のうち、大気搬送室１２００とは異なる面には、後述するように、真空搬送室１７０が配置される。ロードロック室１３００は、大気搬送室１２００の圧力と真空搬送室１７０の圧力に合わせて筐体１３１０内の圧力が変動するため、負圧に耐え得る構造に構成されている。
　筐体１３１０のうち、真空搬送室１７０と隣接する側には、基板搬入搬出口１３４０が設けられる。基板搬入搬出口１３４０は、ゲートバルブ１３５０によって解放・閉鎖することで、基板１０の出し入れを可能とする。
　さらに、ロードロック室１３００内には、基板１０を載置する基板載置台１３２０が設置されている。
　［真空搬送室１７０］
　基板処理システム１は、負圧下で基板１０が搬送される搬送空間となる搬送室としての真空搬送室（トランスファモジュール）１７０を備えている。真空搬送室１７０の各辺には、ロードロック室１３００及び基板１０を処理する基板処理装置１０１が連結されている。真空搬送室１７０の略中央部には、負圧下で基板１０をロードロック室１３００とチャンバ１８０との間で移載（搬送）する真空搬送ロボットとしての移載機３０がフランジ３５を基部として設置されている。
　移載機３０は、例えば１枚の基板１０を支持するツィーザ３１と、伸縮可能なアーム３２、回転軸３３、基部３４、フランジ３５、昇降機構部３６等を有する。真空搬送室１７０は、昇降機構部３６およびフランジ３５によって気密性を維持するように構成されている。この昇降機構部３６によって、移載機３０を動作させることにより、ロードロック室１３００と、ボート２００との間にて、基板１０を搬送させることが可能なように構成される。
　［基板処理装置１０１］
　基板処理装置１０１は、鉛直方向に延びた円筒形状の第１反応管１１０と、この第１反応管の内側に配置された第２反応管１２０で構成される反応管と、第１反応管１１０の外周に設置された第１加熱手段（炉体）としてのヒータ１００を備える。反応管を構成する第１反応管１１０と第２反応管１２０とは、例えば石英（ＳｉＯ２）や炭化シリコン（ＳｉＣ）等の材料で形成される。第１反応管１１０の内部は、外気に対して図示していない手段により気密にシールされる第２反応管１２０の内部は、処理室１１５を形成する。ここで、第１反応管１１０は、外筒、外管、アウターチューブとも呼ぶ。また、第２反応管１２０は、内筒、内管、インナーチューブとも呼ぶ。なお、ここでは、反応管を、第１反応管１１０と第２反応管１２０とで、構成した例を示すが、これに限るものでは無い。例えば、反応管を第１反応管１１０だけで構成しても、本開示の技術を適用することができる。
　なお、ヒータ１００は、上下方向で、ゾーン制御可能な様に、上下方向に複数ゾーンを有するゾーンヒータとして構成しても良い。
　［基板支持具］
　基板支持具としてのボート２００は、断熱部１５０を介して支持ロッド１６０に支持されている。ボート２００は、直立した複数の支柱２０２と、一定の間隔をあけて複数の支柱２０２で支持されている円板２０１と、円板２０１の間で支柱２０２に支持されている基板支持部２０３とを備えて構成されている。ボート２００は、複数の円板２０１で仕切られた空間で支柱２０２に取り付けられた基板支持部２０３に基板１０を載置することにより、水平姿勢で、かつ、互いに中心を揃えた状態で、複数枚、例えば５枚の基板１０を垂直方向に整列させて多段に支持する。そこでは、基板１０は、一定の間隔を空けて配列される。ボート２００は、例えば石英や炭化シリコン等の耐熱性材料で形成される。断熱部１５０とボート２００とにより基板保持体が構成される。基板処理の際、ボート２００は、図２に示すように、第２反応管１２０の内部に収納される。なお、ここでは、ボート２００に５枚の基板１０を支持した例を示すが、これに限るもので無い。例えば、基板１０を５～５０枚程度、支持可能にボート２００を構成しても良い。なお、円板２０１はセパレータとも呼ぶ。
　［断熱部１５０］
　断熱部１５０は、上下方向の熱の伝導或いは伝達が小さくなるような構造を有する。また、断熱部１５０の内部に空洞を有する様に構成しても良い。なお、断熱部１５０の下面には孔を形成しても良い。この孔を設けたことにより、断熱部１５０の内部と外部とに圧力差が生じないようにし、断熱部１５０の壁面厚くしなくてもよいようにしてある。なお、断熱部１５０内には、キャップヒータ１５２を設けても良い。
　［チャンバ１８０］
　チャンバ１８０は第２反応管１２０の下部に設置され、移載室３００として移載空間３３０と加熱空間３４０を備えている。移載室３００の内部には、ボート２００および支持ロッド１６０に支持された断熱部１５０が収納されている。移載室３００の外部であって例えば、外側下方には、ボート２００の昇降機構としてのボートエレベータ４０が設けられる。移載空間３３０は、基板１０をボート２００に載置（搭載）および取り出しが行われる空間として構成される。加熱空間３４０は、ボート２００に載置された基板１０を加熱する空間として構成される。
　なお、移載空間３３０の垂直方向の長さは、加熱空間３４０の垂直方向の長さよりも短く構成される。言い換えると、加熱空間３４０の垂直方向の長さは、移載空間３３０の垂直方向の長さよりも長く構成される。この様な大小関係に構成することによって、後述の、ボート２００に基板１０を載置してから、基板１０の加熱までの時間を短縮させることが可能となる。
　基板搬入口３３１には、冷却流路１９０が設けられている場合がある。この場合、加熱されたボート２００、ヒータ１００および加熱部３２１からの熱が、冷却流路１９０へ伝達されることにより、新しい基板１０の昇温レートが低下する。
　この様な大小関係に構成することにより、冷却流路１９０付近の低温領域から、新しい基板１０を遠ざけることが可能となり、新しい基板１０の昇温レートを改善させることが可能となる。なお、このような加熱空間３４０の垂直方向の長さは、断熱部１５０とボート２００の基板載置領域の全体を含む長さとも言える。
　ここで、チャンバ１８０は、ＳＵＳ（ステンレス）又はＡｌ（アルミニウム）等の金属材料で構成される。この場合、加熱空間３４０によって、チャンバ１８０の移載室３００が膨張することが有る。この場合、図１に示す様に、チャンバ１８０の移載室３００の外側に冷却流路１９１を設けて、移載室３００を冷却可能に構成しても良い。
　さらに、チャンバ１８０の移載室３００には、内部に不活性ガスを供給する不活性ガス供給管３０１が取り付けられている。不活性ガス供給管３０１からは、移載室３００の内部に不活性ガスを供給して、第１反応管１１０の内部の圧力よりも移載室３００の内部の圧力が高くなるように調整されても良い。この様に構成することにより、第１反応管１１０の内部の処理室１１５に供給される処理ガスが、移載室３００の内部への進入を抑制することが可能となる。
　［加熱装置３２０］
　加熱空間３４０は、ボート２００および後述の加熱部３２１等で構成される加熱装置３２０によって、基板１０を加熱する空間であり、移載空間３３０の下方に設けられる。図２に示すように、加熱装置３２０は、移載室３００の外に設けられ、後述する熱源としてのランプヒータからの赤外線（熱または光）を透過する窓（透過窓）３１０と、窓３１０の外部に設けられ、基板１０を加熱する加熱部３２１と、移載室３００内に配置されるボート２００と窓３１０との間に配置され、加熱部３２１から熱または光を反射する反射板３２２と、窓３１０に対向する位置に設けられる反射板３２３と、で構成されている。加熱部３２１の外側に加熱部３２１を冷却水で冷却する冷却部３２４を設けてもよい。
　図３、４に示すように、窓３１０は、チャンバ１８０の壁１８１の開口よりも大きく、壁１８１の外側に取付け部材３１１で固定されている。壁１８１と窓３１０とはＯリング１８２により気密にシールされている。窓３１０は温度上昇や大気圧で変形しない部材で形成され、集光機能を有し、加熱プロファイルを制御可能であり、例えば石英で形成される板で構成されている。
　加熱部３２１は、移載室３００内に配置されるボート２００の位置に対応させて、複数の基板１０に対して、水平方向に延びており、かつ、垂直方向に複数設けられた棒状のランプヒータ３２１ａで構成される。複数のランプヒータ３２１ａは、ボート２００に保持された複数の基板１０を側面から加熱する。ランプヒータ３２１ａはランプホルダ３２１ｂに保持され、ランプホルダ３２１ｂは窓３１０に固定されている。ランプヒータ３２１ａは例えば直管のハロゲンランプまたは赤外線ランプを用いるのが好ましい。なお、ランプヒータ３２１ａを加熱部ともいう。また、加熱部３２１は、基板１０に対して、水平方向に延びており、かつ、水平方向に棒状のランプヒータを複数設けるようにしてもよい。
　反射板３２２は、筒状の直方体で形成され、壁１８１の矩形状の開口の端部に取り付けられ、ボート２００の方向に伸びている。反射板３２２は、ランプ光の照射範囲に向けて囲った庇形状の板であり、ライトガイドの機能を有する。筒状の直方体の反射板３２２の上下面の反射板３２２ａ、３２２ｂはボート２００に載置される基板１０と平行に設けられ、両側面の反射板は基板１０と垂直に設けられている。これにより、ボート２００と窓３１０との間は反射板３２２で囲われる。反射板３２２は、表面粗さの少ない（表面粗さ（Ｒａ）が０．０５μ以下）アルミニウムで形成されるのが好ましい。
　［移載空間３３０］
　移載空間３３０においては、移載機３０を用いて基板搬入口３３１を介してボート２００に搭載された基板１０をボート２００から取り出し、新たな基板１０をボート２００に載置する。なお、基板搬入口３３１には、移載空間３３０と、チャンバ１８０との間を隔離するゲートバルブ（ＧＶ）３３２が設けられている。
　ボートエレベータ４０には支持ロッド１６０が支持されている。ボートエレベータ４０を駆動して支持ロッド１６０を上下させて、第２反応管１２０に対してボート２００を搬入または搬出させる。支持ロッド１６０は、ボートエレベータ４０に設けられた回転駆動部４２に接続されている。回転駆動部４２によって支持ロッド１６０を回転させることにより、断熱部１５０およびボート２００を回転させることができる。
　基板処理システム１は、基板処理に使用されるガスを、図示していないガス供給手段から、第２反応管１２０の内部に配置されたガス供給部としてのノズル１３０から供給する。ノズル１３０から供給するガスは、成膜される膜の種類に応じて適宜換えられる。ノズル１３０から第２反応管１２０の内部には、原料ガス、反応ガスおよび不活性ガス、等が供給される。
　一方、ノズル１３０から第２反応管１２０の内部に供給されたガスのうち、成膜に寄与しなかった反応ガスは、第２反応管１２０と第１反応管１１０との上側の隙間１２１及び下側の開口部１２２を通って、排気部としての排気管１４０から図示していない排気ポンプにより外部に排気される。
　第１反応管１１０の下端部にはポンピング部１１１が形成されている。ポンピング部１１１は、ヒータ１００よりも下側に設けられることにより、第１反応管１１０の内部においてポンピング部１１１よりも上部にヒータ１００による均熱領域を確保することができる。
　第２反応管１２０の開口部１２２は、ポンピング部１１１が配置されている位置の周りの複数の個所に設けられている。開口部１２２をポンピング部１１１が配置されている位置の周り、すなわちチャンバ１８０側に近接する側に設けることで、不活性ガス供給管３０１から供給される不活性ガスが処理室側に必要以上回り込むことを抑制することができる。第２反応管１２０は、ボート２００を安全に搬入出可能な最小限の内径を有することが望ましい。
　［コントローラ２６０］
　図１および図５に示す様に、基板処理装置１０１や、基板処理システム１は、各部の動作を制御するコントローラ２６０を有している。
　図５に示すように、制御部（制御手段）であるコントローラ２６０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）２６０ａ、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）２６０ｂ、記憶装置２６０ｃ、Ｉ／Ｏポート２６０ｄを備えたコンピュータとして構成されている。ＲＡＭ２６０ｂ、記憶装置２６０ｃ、Ｉ／Ｏポート２６０ｄは、内部バス２６０ｅを介して、ＣＰＵ２６０ａ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２６０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２６１や、外部記憶装置２６２が接続可能に構成されている。
　記憶装置２６０ｃは、例えばフラッシュメモリ、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）等で構成されている。記憶装置２６０ｃ内には、基板処理装置の動作を制御する制御プログラムや、後述する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２６０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、このプログラム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、プログラム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、ＲＡＭ２６０ｂは、ＣＰＵ２６０ａ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２６０ｄは、ゲートバルブ１３３０，１３５０，１４９０、昇降機構部３６、ボートエレベータ４０、ヒータ１００、加熱部３２１、圧力調整器（不図示）、真空ポンプ（不図示）、等に接続されている。また、真空搬送ロボットとしての移載機３０、大気搬送ロボット１２２０、ロードロック室１３００、ガス供給部（マスフローコントローラＭＦＣ（不図示）、バルブ（不図示））、等にも接続されていても良い。なお、本開示における「接続」とは、各部が物理的なケーブルで繋がっているという意味も含むが、各部の信号（電子データ）が直接または間接的に送信／受信可能になっているという意味も含む。例えば、各部の間に、信号を中継する機材や、信号を変換または演算する機材が設けられていても良い。
　ＣＰＵ２６０ａは、記憶装置２６０ｃからの制御プログラムを読み出して実行すると共に、コントローラ２６０からの操作コマンドの入力等に応じて記憶装置２６０ｃ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、ＣＰＵ２６０ａは、読み出されたプロセスレシピの内容に沿うように、ゲートバルブ１３３０，１３５０，３３２の開閉動作、昇降機構部３６，ボートエレベータ４０昇降動作、回転駆動部４２の回転動作、ヒータ１００，加熱部３２１への電力供給動作、真空搬送ロボットとしての移載機３０、大気搬送ロボット１２２０を制御するように構成されている。さらに、ガス供給部（マスフローコントローラＭＦＣ（不図示）、バルブ（不図示））の制御も行うが、図示を省略する。
　なお、コントローラ２６０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良い。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などの光磁気ディスク、ＵＳＢメモリやメモリカード等の半導体メモリ）２６２を用意し、係る外部記憶装置２６２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２６０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２６２を介して供給する場合に限らない。例えば、ネットワーク２６３（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２６２を介さずにプログラムを供給するようにしても良い。なお、記憶装置２６０ｃや外部記憶装置２６２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２６０ｃ単体のみを含む場合、外部記憶装置２６２単体のみを含む場合、または、その両方を含む場合が有る。
　（２）基板処理工程
　次に、上述の基板処理装置を用いて半導体装置（半導体デバイス）の製造工程の一工程として、基板上に絶縁膜であって、例えばシリコン含有膜としてのシリコン酸化（ＳｉＯ）膜を成膜する例について図６および図７を参照して説明する。図７では、ボート２００に１３枚の基板１０が支持される例を示している。なお、以下の説明において、基板処理装置１０１を構成する各部の動作はコントローラ２６０により制御される。
　なお、本開示において「基板」という言葉を用いた場合も「ウエハ」という言葉を用いた場合と同様であり、その場合、上記説明において、「基板」を「ウエハ」に置き換えて考えればよい。
　以下に、半導体装置の製造工程の一工程として、基板１０に成膜を行う成膜工程Ｓ２０３を含む一連の基板処理工程のフロー例を示す。
　［事前雰囲気調整工程：Ｓ２００］
　まず、ヒータ１００によって、処理室１１５内や、ボート２００が成膜工程Ｓ２０３の所定温度に加熱される。この時ボート２００は、図７（ｄ）に示す処理位置に配置した状態で行われる。所定温度に達した後、処理室１１５の内部が所望の圧力（真空度）となるように図示していない真空ポンプによって排気管１４０（図１参照）から真空排気する。なお、ヒータ１００による処理室１１５内の加熱や、処理室１１５内の排気は、少なくとも基板１０に対する処理が完了するまでの間は継続して行われる。
　また、加熱部３２１をＯＮとして、加熱空間３４０内を所定温度となる様に、予備加熱しても良い。
　［基板搬入工程：Ｓ２０１］
　続いて、基板搬入工程Ｓ２０１が行われる。基板搬入工程では、少なくとも、基板載置工程Ｓ２０１ａと第１基板加熱工程Ｓ２０１ｂが行われる。
　［基板載置工程：Ｓ２０１ａ・第１基板加熱工程：Ｓ２０１ｂ］
　ここでは、基板載置工程Ｓ２０１ａと第１基板加熱工程Ｓ２０１ｂとが並行して行われることとなる。
　［基板載置工程：Ｓ２０１ａ］
　まず、基板載置工程Ｓ２０１ａについて説明する。ボート２００に基板１０を載置する工程が行われる。具体的には、図７（ｄ）の状態から、図７（ａ）に示すボート２００の最も下側に設けられた、基板支持部２０３が、移載室３００の移載空間３３０内に挿入された状態にする。１ピッチ（一つの基板が載置される基板支持部２０３）が移載空間３３０内に挿入された状態とも呼ぶ。このとき、ボート２００の大部分は、ヒータ１００と対向し、加熱された状態となっている。この状態で、移載空間３３０の基板搬入口３３１を介して移載機３０（図１参照）からボート２００の基板支持部２０３に基板１０を載置する。これを、ボートエレベータ４０（図１参照）で支持ロッド１６０（図１参照）をボート２００の基板支持部２０３の１ピッチ分ずつ下降（ボートダウン）させながら繰り返し行って、ボート２００のすべての段の基板支持部２０３に基板１０を載置する。
　［第１基板加熱工程：Ｓ２０１ｂ］
　次に、第１基板加熱工程Ｓ２０１ｂについて、図７（ａ）を用いて説明する。第１基板加熱工程Ｓ２０１ｂは、上述の基板載置工程Ｓ２０１ａで、ボート２００に載置された基板１０から順に行われることとなる。図７（ａ）に示すように、下から１ピッチ目に載置された基板１０は、少なくとも、加熱されたボート２００によって加熱される。このように、基板１０が加熱される工程を第１基板加熱工程Ｓ２０１ｂと呼ぶ。図７（ｂ）に示すように、第１基板加熱工程Ｓ２０１ｂは、ボート２００のすべての段の基板支持部２０３に基板１０が載置されるまで継続する。この工程において、基板１０は、例えば、２００～４５０℃程度の範囲の温度帯まで加熱される。
　また、基板載置工程Ｓ２０１ａでは、ボート２００の回転は停止した状態となっている。ボート２００の回転が停止しているので、ボート２００の回転方法（基板１０の周方向）において、基板１０やボート２００の回転方向（周方向）に温度差（温度分布）が形成されることが有る。例えば、基板搬入口３３１に面している部分の温度が、他の部分の温度よりも低下することがある。この温度差を解消させるため、ボート２００の最上部の基板支持部２０３に新しい基板１０が載置された後から、ボート２００を回転させることが好ましい。
　［第２基板加熱工程：Ｓ２０２］
　ボート２００を上昇させる前に、第２基板加熱工程Ｓ２０２を行わせる。第２基板加熱工程Ｓ２０２では、図７（ｃ）に示す状態で、所定時間待機させて、基板１０の周方向の温度差をなくすためボート２００を回転させながら、窓３１０を介して加熱部３２１により加熱空間３４０内の基板１０を所定温度まで加熱させる。例えば、２００～４５０℃程度の範囲の温度帯まで加熱される。
　次に、ボート２００のすべての段の基板支持部２０３に基板１０が載置された状態で、ボートエレベータ４０で支持ロッド１６０を上昇させて、ボート２００を第２反応管１２０の内部に搬入（ボートローディング）する（図７（ｄ）に示した状態）。
　なお、ボートローディング時には、処理室１１５の下側の温度がオーバーシュートすることが有る。この場合、ヒータ１００を上下方向で分割したゾーンを有するゾーンヒータとして構成し、下部のゾーンのヒータの出力を他のゾーンのヒータの出力よりも小さくすると良い。
　この状態で、移載室３００と処理室１１５の内部は図示していない真空ポンプによって排気管１４０から真空排気されているので、ボートは真空状態で移載室３００から処理室１１５へ搬入される。これにより、移載室３００から処理室１１５にボート２００を搬入した後に処理室１１５を真空排気する時間がいらなくなり、全体の処理時間を短縮することができる。このように、移載室３００から処理室１１５へのボート２００の搬入を真空状態で行うことで、処理室１１５の温度低下を抑制できる。また、加熱後の基板１０を、移載室３００の加熱空間３４０から処理室１１５まで移動させる間に基板１０の温度低下を抑制することができる。
　ボート２００を搬入した後、処理室１１５内が所望の温度となるようにヒータ１００によって加熱する。このとき、ボート２００と基板１０は移載室３００ですでに加熱されているので、成膜処理を開始するのに必要な温度まで上昇する時間が、移載室３００で加熱されずに室温の状態で処理室１１５の内部に搬入された場合と比べると、大幅に短くすることができる。これにより、基板処理の時間を短くすることができ、スループットを向上させることができる。
　［成膜工程：Ｓ２０３］
　続いて、図示していないガス供給系統からノズル１３０を介して第２反応管１２０の内部に原料ガスを供給し、第２反応管１２０と第１反応管１１０との上側の隙間１２１及び下側の開口部１２２を通って、排気管１４０から図示していない排気ポンプにより外部に排気する。
　このノズル１３０を介して第２反応管１２０の内部に原料ガスを供給し、排気ポンプにより外部に排気する工程を含むいくつかの処理工程を繰り返すことで、ボート２００に搭載された基板１０の表面に所望の厚さの薄膜を形成する。例えば、アミノシラン系ガスや酸素含有ガスが供給される。アミノシラン系ガスとしては、例えば、ビスジエチルアミノシラン（Ｈ２Ｓｉ（ＮＥｔ２）２、Ｂｉｓ（ｄｉｅｔｈｙｌａｍｉｎｏ）ｓｉｌａｎｅ：ＢＤＥＡＳ）ガスがある。酸素含有ガスとして、例えば、酸素ガス（Ｏ２）やオゾンガス（Ｏ３）、水（Ｈ２Ｏ）、亜酸化窒素ガス（Ｎ２Ｏ）等が有る。
　［雰囲気調整工程：Ｓ２０４］
　基板１０の表面に所望の厚さの薄膜が形成された後、雰囲気調整工程Ｓ２０４が行われる。図示していないガス供給系統からノズル１３０を介して第２反応管１２０の内部にＮ２ガスを供給し、排気管１４０から図示していない排気ポンプにより外部に排気することにより、処理室１１５内を不活性ガスでパージし、処理室１１５内に残留するガスや副生成物を処理室１１５内から除去する。
　［判定工程：Ｓ２０５］
　続いて、上述の成膜工程Ｓ２０３を未処理の新しい基板１０に対して、繰り返し行わせるか否かの判定工程Ｓ２０５が行われる。未処理の基板１０がある場合は、ＹＥＳ判定として、基板入れ替え工程Ｓ２０６ａと第１基板加熱工程Ｓ２０６ｂが行われる。未処理の基板１０が無い場合は、ＮＯ判定として、基板搬出工程Ｓ２０７が行われる。
　［基板入れ替え工程：Ｓ２０６ａ・第１基板加熱工程：Ｓ２０６ｂ］
　ここでは、基板入れ替え工程Ｓ２０６ａと第１基板加熱工程Ｓ２０６ｂとが並行して行われることとなる。
　［基板入れ替え工程：Ｓ２０６ａ］
　その後、ボートエレベータ４０を駆動して支持ロッド１６０を下降させ、図７（ａ）に示すように、表面に所定の厚さの薄膜が形成された基板１０を搭載したボート２００を移載室３００に搬送する。
　この、薄膜が形成された基板１０を搭載したボート２００をチャンバ１８０に搬送するときに、本実施形態においては、移載空間３３０の基板搬入口３３１を介して、ボート２００から薄膜が形成された基板１０を取り出して、新たな基板１０をボート２００に搭載することを、ボートエレベータ４０を駆動してボート２００をピッチ送りして１枚ずつ行う。
　基板１０の入れ替え順は、上から順、下から順、ボート２００の中間付近から順になど様々あるが、ボート２００の下から順に入れ替えする方が、基板１０の昇温時間を短縮することができる。ただし、ボート２００に搭載した一番上と一番下の基板１０は、ボート２００の中間付近に搭載した基板１０よりも温度が高くなる傾向にあるため、ボート２００の中間付近から順に入れ替えを始めても良い。
　図７（ｂ）に示すように、この動作を、ボート２００に搭載された薄膜が形成された基板１０を全て新たな基板１０と置き換えるまで実行する。
　［第１基板加熱工程：Ｓ２０６ｂ］
　第１基板加熱工程Ｓ２０６ｂでは、上述した第１基板加熱工程Ｓ２０１ｂと同様に基板１０の加熱が行われる。その後、第２基板加熱工程Ｓ２０２以降が行われる。
　なお、上記実施形態では、ボート２００から薄膜が形成された基板１０を取り出して、新たな基板１０をボート２００に搭載することを、ボートエレベータ４０を駆動してボート２００をピッチ送りして１枚ずつ行う例を示したが、基板１０を複数枚同時にボート２００から取り出して、新たな基板１０を複数枚同時にボート２００搭載するようにしてもよい。この場合、ボートエレベータ４０は、ボート２００を複数枚の基板１０の分だけピッチ送りする。
　また、基板１０を複数枚同時にボート２００から取り出して、新たな基板１０を複数枚同時にボート２００搭載するようにして、ボート２００に新たに搭載された処理前の基板１０全てを一括で加熱するようにしてもよい。
　なお、ボートエレベータ４０によりボート２００が下降させられて、ボート２００に搭載された薄膜が形成された基板１０を新たな基板１０と置き換えているときに、基板処理装置１０１のヒータ１００による加熱を継続させてもよい。これにより、ボート２００の上部の温度の低下を防止して、新たな基板１０を移し替えた後のボート２００の上部の基板１０の加熱空間３４０における加熱時間が短いことによるボート２００の下部の基板１０との温度差をある程度解消することができる。
　なお、基板入れ替え工程Ｓ２０６ａで、キャップヒータ１５２のＯＮを継続して、ボートダウン、ボートローディングを行う様に構成しても良い。キャップヒータ１５２のＯＮを継続させることにより、断熱部１５０や、ボート２００の下部の基板支持部２０３の温度低下を抑制させることが可能となる。 
　［基板搬出工程：Ｓ２０７］
　基板搬出工程Ｓ２０７は、新しい基板１０が無い場合に行われる。基板搬出工程Ｓ２０７の動作は、基板入れ替え工程Ｓ２０６ａで、新しい基板１０を載置しないように構成される。
　このようにして、本実施形態の基板処理工程が行われる。
　本実施形態によれば、以下の一つまたは複数の効果を有する。
　（１）加熱装置は、移載室内で基板支持具が配置される位置に対応させて、基板を加熱する加熱部と、加熱部からの熱を透過する透過窓と、基板支持具と透過窓との間に熱を反射させる反射板と、を備える。これにより、光源の漏れが低減し、加熱部（ランプ）を基板の近傍に置いた時と同等の加熱効率で基板を加熱することが可能となる。
　（２）加熱部は複数設けられる。これにより、複数の基板および基板保持具を効率よく加熱することが可能となる。
　（３）複数の加熱部が、基板保持具に保持された複数の基板を側面から加熱する。これにより、複数の基板および基板保持具を効率よく加熱することが可能となる。
　（４）加熱部は、基板に対して水平であり、かつ、垂直方向に複数設けられる。これにより、複数の基板および基板保持具を効率よく加熱することが可能となる。
　（５）反射板は、筒状の直方体（ランプ光の照射範囲に向けて囲った庇形状の板：ライトガイド）で形成される。これにより、光源の漏れを低減し、複数の基板を側面から効率よく加熱することが可能となる。
　（６）基板支持具と透過窓との間を反射板で囲う。これにより、光源の漏れを低減し、複数の基板を側面から効率よく加熱することが可能となる。
　（７）移載室内の加熱装置に対向する位置に反射板を設ける。これにより、熱を有効利用することが可能となる。
　（８）加熱装置に冷却部を設ける。これによりランプと反射板の温度の過度上昇を防ぐことが可能となる。
　（９）加熱部と透過窓は移載室外に設ける。これにより、メンテナンスが容易となる。
　［変形例１］
　第１の変形例の加熱装置について図８および図９を用いて説明する。図８および図９に示すように、平行方向（基板１０の積載方向）に反射板３２２ｃで区切る。これにより、光源の漏れを低減し、複数の基板１０を側面からより効率よく加熱することが可能となる。
　図８に示す例においては、筒状の直方体の反射板３２２を基板１０の積載方向に反射板３２２ｃで二つのエリアに区切る構成としている。この場合、反射板３２２ｃは、六個のランプヒータ３２１ａの高さ方向における中央に配置する。
　図９に示す例においては、筒状の直方体の反射板３２２を基板１０の積載方向に反射板３２２ｃで六つのエリアに区切る構成としている。この場合、五個の反射板３２２ｃは、六個のランプヒータ３２１ａの高さ方向のピッチに合わせて、ランプヒータ３２１ａの１個ごとに対応させて配置する。すなわち、複数の反射板で区切られたエリア毎に加熱部を備える。また、ボート２００に載置される五枚の基板１０のそれぞれの上方と下方に対応する位置を反射板３２２ｃで区切られている。
　［変形例２］
　第２の変形例の加熱装置について図１０を用いて説明する。図１０に示すように、ボート２００と透過窓３１０との間、すなわち、反射板３２２ａ，３２２ｂ，３２２ｄ，３２２ｅにより筒状の直方体で形成された反射板３２２を複数の反射板３２２ｃで区切られたエリア毎に加熱部を備え、エリア毎に加熱部の出力（波長）を制御するように構成している。これにより、基板１０の載置位置により、温度が変化することがあるので、加熱部３２１の出力や波長を異ならせて、複数の基板温度が均一になるように制御することが可能となる。図１０では、四枚の反射板３２２ｃにより五つのエリアに分けた例を示している。
　例えば、ボート２００の上部等は熱がこもりやすいのでボート２００の上部に対向する箇所は、エリアＵのようにエリアを狭くして加熱部の出力を小さくし、また、ボート２００の中央部に対向する箇所は、加熱温度が上部に比べ温度が低いので、エリアＵＣ、Ｃ、ＣＬのようにエリアを広くして、加熱部をエリアＵに比べ多く設けたり、エリアＵの加熱部の出力よりも大きくしたりするようにして、基板の温度を制御する。また、ボート２００の下方の断熱部１５０にキャップヒータ１５２が設けられている場合には、ボート２００の下部は、キャップヒータ１５２により温められるので、ボート２００の下部に対向する箇所は、エリアＬのようにエリアを狭くして加熱部の出力を小さくする。ここで、エリアＵ，Ｌにはランプヒータ３２１ａが２本配置され、エリアＵＣ，Ｃ，ＣＬにはランプヒータ３２１ａが３本配置されている。また、エリアＵ，ＵＣ，Ｃ，ＣＬ，Ｌの高さをそれぞれＨＵ，ＨＵＣ，ＨＣ，ＨＣＬ，ＨＬとすると、ＨＵ，＝ＨＬ＜ＨＵＣ＝ＨＣ＝ＨＣＬである。
　エリア毎に加熱部のＯＮ／ＯＦＦ制御し、各エリアに対して、基板が存在しない場合には、加熱部をＯＦＦし、各エリアに対して、基板が存在する場合には、加熱部をＯＮにするようにしてもよい。例えば、ボート２００の上昇、下降時に加熱対象の基板に対して加熱をＯＮ／ＯＦＦを制御する。これにより、エネルギー消費を低減することが可能となる。
　［変形例３］
　第３の変形例として、図１１に示すように、ボート２００と透過窓３１０との間、すなわち、反射板３２２ａ，３２２ｂ，３２２ｄ，３２２ｅにより筒状の直方体で形成された反射板３２２を、ボート２００に載置される複数の基板１０のそれぞれの上方と下方に対応する位置を反射板で区切る。これにより、光源の漏れを低減し、基板を効率よく加熱することが可能となる。図１１では、十二枚の反射板３２２ｃにより十三のエリアに分けた例を示している。ボート２００には十三枚の基板１０が載置されており、各エリアにはランプヒータ３２１ａが１本配置されている。
　第２の変形例と同様に、複数の反射板で区切られたエリア毎に加熱部を備え、エリア毎に加熱部の出力（波長）を制御するように構成してもよい。また、第２の変形例と同様に、エリア毎に加熱部のＯＮ／ＯＦＦ制御し、各エリアに対して、基板が存在しない場合には、加熱部をＯＦＦし、各エリアに対して、基板が存在する場合には、加熱部をＯＮにするようにしてもよい。
　［変形例４］
　第４の変形例として、図１２および図１３に示すように、反射板３２２にドライエアまたはＮ２ガス等の乾燥気体（以下、単に「ドライエア」という）を供給するガス供給系を設ける。加熱装置３２０内に多くの孔３２５ａを有する多孔ノズル３２５を反射板３２２に沿って設けて、多孔ノズル３２５から反射板３２２に対してドライエアを噴出する。これにより、反射板の反射特性劣化を防ぐことが可能となる。
　なお、ドライエアは下記のタイミングで流すようにする。
（１）移載室３００でボート２００に基板１０を搬入しているときには、反射板３２２にごみ等がついてしまうリスクあり、また、移載室３００を大気状態に戻すときには反射板３２２が酸化してしまうリスクある。このようなときにドライエアを流す。
（２）移載室３００にボート２００がない状態、例えば、ボート２００が処理室１１５で処理している状態、メンテナンスをしている状態等にドライエアを流す。
　［変形例５］
　石英で構成される窓３１０は集光機能を有するので、エリア毎に集光機能を有する石英板を配置してもよい。この場合、エリア毎に異なる集光機能を有する石英板を配置することにより、基板１０に向かって光が集まるので指向性を改善することが可能となる。
　以上、本開示を実施形態および変形例に基づき具体的に説明したが、本開示は上記実施形態および変形例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ことは言うまでもない。例えば、上記した実施形態および変形例は本開示を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、各実施形態および変形例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
　本開示は、少なくとも以下の実施形態を含む。
　（付記１）
　基板支持具に支持された複数の基板を処理する処理室と、
　前記処理室の下方に連通し、前記基板支持具に前記基板を複数移載する移載室と、
　前記移載室内に配置される前記基板支持具の位置に対応させて、前記複数の基板を加熱する加熱部と、前記加熱部からの熱を透過する透過窓と、前記基板支持具と前記透過窓との間に前記熱を反射される反射板と、を備える加熱装置と、
　を有する基板処理装置。
　（付記２）
　好ましくは、前記加熱部が複数設けられる付記1の基板処理装置。
　（付記３）
　好ましくは、前記複数の加熱部が、前記基板保持具に保持された前記複数の基板を側面から加熱する付記１または２の基板処理装置。
　（付記４）
　好ましくは、前記加熱部は、前記基板に対して、水平方向に延びており、かつ、垂直方向または水平方向に複数設けられる付記２または３の基板処理装置。
　（付記５）
　好ましくは、前記加熱部は、ハロゲンヒータ（ハロゲンランプ）または赤外線ヒータ（赤外線ランプ）である付記１～４の基板処理装置。
　（付記６）
　好ましくは、前記反射板は、筒状の直方体で形成される付記１の基板処理装置。
　（付記７）
　好ましくは、前記基板支持具と前記透過窓との間を前記反射板で囲う付記１の基板処理装置。
　（付記８）
　好ましくは、前記基板支持具と前記透過窓との間、すなわち、筒状の直方体で形成される前記反射板を、前記基板の積載方向に複数の前記反射板で区切る付記１、６、７の基板処理装置。
　（付記９）
　好ましくは、前記基板支持具に保持される前記複数の基板のそれぞれの上方と下方に対応する位置を複数の前記反射板で区切る付記１の基板処理装置。
　（付記１０）
　好ましくは、複数の前記反射板で区切られたエリア毎に前記加熱部を備える付記８、９の基板処理装置。
　（付記１１）
　好ましくは、前記エリア毎に備えられる前記加熱部の出力（波長）を制御する制御部を有する付記１０の基板処理装置。
　（付記１２）
　好ましくは、前記エリア毎に前記加熱部のＯＮ、ＯＦＦを制御するよう構成される制御部を有する付記１１の基板処理装置。
　（付記１３）
　好ましくは、前記制御部は、前記エリアに対応する位置に前記基板が存在する場合に、前記加熱部をＯＮするよう制御する付記１２の基板処理装置。
　（付記１４）
　好ましくは、前記制御部は、前記エリアに対応する位置に前記基板が存在しない場合には、前記加熱部をＯＦＦする付記１２の基板処理装置。
　（付記１５）
　好ましくは、前記制御部は、前記基板保持具の上昇、または、下降時に前記エリア毎に前記加熱部のＯＮ、ＯＦＦを制御する付記１２の基板処理装置。
　（付記１６）
　好ましくは、前記反射板にドライエア（Ｎ２ガス）を供給するガス供給系を備える付記１の基板処理装置。
　（付記１７）
　好ましくは、前記ガス供給系は、前記ドライエアを供給する複数の孔を備えるノズルを有する付記１６の基板処理装置。
　（付記１８）
　好ましくは、前記ノズルは前記反射板に沿って設けられる付記１７の基板処理装置。
　（付記１９）
　好ましくは、前記反射板は、表面粗さの少ない（表面粗さ（Ｒａ）が０．０５μ以下）アルミニウムである付記１の基板処理装置。
　（付記２０）
　好ましくは、前記移載室内の前記加熱装置に対向する位置に反射板を設ける付記１の基板処理装置。
　（付記２１）
　好ましくは、前記加熱装置に前記加熱部を冷却する冷却部を設ける付記１の基板処理装置。
　（付記２２）
　好ましくは、前記加熱部と前記透過窓は前記移載室の外に設けられる付記１の基板処理装置。
　（付記２３）
　好ましくは、前記移載室内で前記基板支持具を回転させて前記基板を加熱する付記１の基板処理装置。
　（付記２４）
　移載室内に、基板を支持する基板支持具が配置される位置に対応する位置に設けられるよう構成される加熱装置であって、
　前記基板を加熱する加熱部と、
　前記加熱部からの熱を透過する透過窓と、
　前記基板支持具と前記透過窓との間に前記熱を反射させる反射板と、
　を備える加熱装置。
　（付記２５）
　基板を基板支持具に複数移載する工程と、
　移載室内で配置される前記基板支持具の位置に対応させて、複数の前記基板を加熱する加熱部と、前記加熱部からの熱を透過させる透過窓と、前記基板支持具と前記透過窓との間に前記熱を反射させる反射板と、を備える加熱装置により複数の前記基板を加熱する工程と、
　処理室内で複数の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。
（付記２６）
　基板を基板支持具に複数移載する手順と、
　移載室内で配置される前記基板支持具の位置に対応させて、複数の前記基板を加熱する加熱部と、前記加熱部からの熱を透過させる透過窓と、前記基板支持具と前記透過窓との間に前記熱を反射させる反射板と、を備える加熱装置により前記複数の基板を加熱する手順と、
　処理室内で前記複数の基板を処理する手順と、
　をコンピュータにより前記加熱装置に実行させるプログラム。
　１０・・・基板
　１０１・・・基板処理装置
　１１５・・・処理室
　２００・・・ボート（基板支持具）
　３１０・・・窓
　３２０・・・加熱装置
　３２１・・・加熱部
　３２２・・・反射板
　３００・・・移載室

Claims (19)

  1. 　基板支持具に支持された複数の基板を処理する処理室と、
    　前記処理室の下方に連通し、前記基板支持具に前記基板を複数移載する移載室と、
    　前記移載室内に配置される前記基板支持具の位置に対応させて、前記複数の基板を加熱する加熱部と、前記加熱部からの熱を透過する透過窓と、前記基板支持具と前記透過窓との間に前記熱を反射させる反射板と、を備える加熱装置と、
    　を有する基板処理装置。
  2. 　前記加熱部が複数設けられる請求項１に記載の基板処理装置。
  3. 　複数の前記加熱部が、前記基板支持具に支持された前記複数の基板を側面から加熱する請求項２に記載の基板処理装置。
  4. 　前記加熱部は、前記基板に対して、水平方向に延びており、かつ、垂直方向または水平方向に複数設けられる請求項１に記載の基板処理装置。
  5. 　前記反射板は、筒状の直方体で形成される請求項１に記載の基板処理装置。
  6. 　前記反射板で前記基板支持具と前記透過窓との間を囲う請求項１に記載の基板処理装置。
  7. 　前記基板の積載方向に前記反射板が複数設けられる請求項１に記載の基板処理装置。
  8. 　前記基板支持具と前記透過窓との間を、前記基板の積載方向に複数の前記反射板で区切る請求項７に記載の基板処理装置。
  9. 　複数の前記反射板で区切られたエリア毎に前記加熱部を備える請求項８に記載の基板処理装置。
  10. 　前記エリア毎に備えられる前記加熱部の出力を制御する制御部を有する請求項９に記載の基板処理装置。
  11. 　前記制御部は、前記エリア毎に前記加熱部のＯＮ、ＯＦＦを制御する請求項１０に記載の基板処理装置。
  12. 　前記制御部は、前記エリアに対応する位置に前記基板が存在する場合に、前記加熱部をＯＮする請求項１１に記載の基板処理装置。
  13. 　前記制御部は、前記エリアに対応する位置に前記基板が存在しない場合には、前記加熱部をＯＦＦする請求項１１に記載の基板処理装置。
  14. 　前記反射板にドライエアを供給するガス供給系を備える請求項１に記載の基板処理装置。
  15. 　前記移載室内の前記加熱装置に対向する位置に反射板を設ける請求項１に記載の基板処理装置。
  16. 　前記加熱部と前記透過窓は前記移載室の外側に設けられる請求項１に記載の基板処理装置。
  17. 　前記移載室内で前記基板支持具を回転させて前記基板を加熱する請求項１に記載の基板処理装置。
  18. 　移載室内に、基板を支持する基板支持具が配置される位置に対応する位置に設けられるよう構成される加熱装置であって、
    　前記基板を加熱する加熱部と、
    　前記加熱部からの熱を透過する透過窓と、
    　前記基板支持具と前記透過窓との間に前記熱を反射させる反射板と、
    　を備える加熱装置。
  19. 　基板を基板支持具に複数移載する工程と、
    　移載室内で配置される前記基板支持具の位置に対応させて、複数の前記基板を加熱する加熱部と、前記加熱部からの熱を透過させる透過窓と、前記基板支持具と前記透過窓との間に前記熱を反射させる反射板と、を備える加熱装置により前記複数の基板を加熱する工程と、
    　処理室内で前記複数の基板を処理する工程と、
    　を有する半導体装置の製造方法。
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