基板処理装置、及び基板処理方法
【課題】スループットを向上した基板処理方法、及び基板処理装置を提供する。
【解決手段】基板処理装置１０は、４つのボートを搬送ステージ２２の周方向に沿って等配し、各ボートの上方に、ＬＬ室１２Ａ、エッチング室１３Ａ、及び冷却室１５Ａを有する。そして、基板処理装置１０は、搬送ステージ２２の上動と回動とを繰り返すことにより、全てのボートにある基板群を同じタイミングで直上の処理室に搬入及び搬出し、かつ、各ボートにある基板群をそれぞれＬＬ室１２Ａ、エッチング室１３Ａ、冷却室１５Ａの順に搬送する。
【解決手段】基板処理装置１０は、４つのボートを搬送ステージ２２の周方向に沿って等配し、各ボートの上方に、ＬＬ室１２Ａ、エッチング室１３Ａ、及び冷却室１５Ａを有する。そして、基板処理装置１０は、搬送ステージ２２の上動と回動とを繰り返すことにより、全てのボートにある基板群を同じタイミングで直上の処理室に搬入及び搬出し、かつ、各ボートにある基板群をそれぞれＬＬ室１２Ａ、エッチング室１３Ａ、冷却室１５Ａの順に搬送する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板処理装置、及び基板処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の製造工程では、所望のデバイス特性を得るために、各種の表面処理工程が実施される。例えば、コンタクトプラグを形成する前工程では、コンタクト抵抗の低抵抗化を図るために、シリコンウェハの表面に形成される自然酸化膜が表面処理によって化学的に除去される。
【０００３】
自然酸化膜の除去方法としては、フッ素系の反応ガスを自然酸化膜の表面に吸着させて自然酸化膜を化学的にエッチングする方法が知られている。特許文献１は、三フッ化窒素（NF3 ）等の反応ガスと水素ラジカルとを用い、水素ラジカルで反応ガスを還元することにより、シリコン基板表面に中間生成物であるエッチャント（例えば、NHXFY ：ｘ、ｙは任意の整数）を生成する。中間生成物であるエッチャントは、シリコン酸化膜と反応することにより反応生成物（例えば、アンモニア錯体）を生成する。反応生成物は、ウェハの加熱によって熱分解されて、珪フッ化アンモニウム（(NH4)2SiF6 ）ガスとして排気され
る。
【０００４】
エッチングを行うとエッチャントは処理室の内壁にも付着する。従って、エッチングを複数回繰り返すと、処理室の内壁に付着するエッチャントが厚くなり、それが処理室内壁から外れることでパーティクルを発生させてしまう。そこで、特許文献１は、ウェハを加熱して反応生成物を熱分解するときに、処理空間にパージガスを導入して、反応生成物や熱分解ガスをパージガスの流れに乗せて排気する。これによれば、反応生成物や熱分解ガスと処理被膜との反応が抑制されて、パーティクルの数量を低減させることができる。
【０００５】
自然酸化膜を除去する装置には、半導体装置の生産性を向上するために、バッチ式の縦型基板処理装置が広く利用される。特許文献２は、エッチングを実行するための表面処理室、反応生成物を排気するための昇華室、及びＣＶＤ膜を形成するためのＣＶＤ室を、それぞれ共通する気密室の上に連通可能に搭載する。各処理室と連結する気密室は、ウェハの装填されたボートを内部に有してウェハの周辺を窒素ガスでパージするとともに、ボートを搬送することにより各室内に対して順次ウェハを搬入搬出する。これによって、特許文献２は、表面処理室と昇華室とで表面処理の施されるウェハを、その処理の直後にＣＶＤ室へ搬入させることができ、ＣＶＤ膜に対する自然酸化膜の影響を確実に軽減することができる。
【特許文献１】特開２００５−２０３４０９号公報
【特許文献２】特開２００２−１００５７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献２の基板処理装置は、ウェハに表面処理を施すとき、まず気密室を開放してボートにウェハを装填し、次いで表面処理室、昇華室、ＣＶＤ室の順序でボートを搬送して、装填したウェハの各室への搬入搬出を繰り返す。そして、基板処理装置は、再度、気密室を開放することにより表面処理後のウェハをボートから脱装する。
【０００７】
上記表面処理を実行する間、基板処理装置は、気密室に連結された３つの処理室を用いて、３つの処理工程を直列に処理（シリアル処理）し続ける。このため、一つの処理室は、他の処理室の処理動作が全て終了するまで待機しなければならない。例えば、ＣＶＤ室
は、気密室、表面処理室、及び昇華室の処理動作が全て終了するまで待機しなければならない。この結果、上記基板処理装置では、各処理室の待機時間が重畳して長くなり、単位時間当たりのウェハの処理枚数、すなわちスループットが大幅に損なわれてしまう。
【０００８】
特許文献２では、スループットを向上させるため、表面処理室に昇華室を兼用させて、ボートの移送時間を短縮することを提案する。しかし、ボートの移送に要する時間は、一般的に数十秒であって、数分単位の時間を要する自然酸化膜のエッチング時間やウェハの加熱時間、さらにはＣＶＤ膜の成膜時間に比べて十分に短い時間である。すなわち、ボートの移送時間は、基板処理装置のスループットを到底律速するものではなく、その時間を短縮するだけでは、基板処理装置のスループットを十分に向上させ難い。
【０００９】
本願発明は、上記問題を解決するためになされたものであって、スループットを向上した基板処理装置、及び基板処理方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の基板処理装置は、複数の基板からなる基板群に表面処理を施す基板処理装置であって、所定間隔で配列した複数のボートと、前記各ボートの一方向に配置される複数の処理室と、前記各ボートをそれぞれ前記複数の処理室の各々に搬入及び搬出する搬送部とを有し、前記複数の処理室は、前記ボートへの基板の充填又は前記ボートにある基板群を外部に移載して外部の異なる基板群を前記ボートに装填する装填室と、前記ボートにある基板群を反応ガスに曝す反応室と、前記ボートにある基板群を加熱する加熱室とからなることを要旨とする。
【００１１】
請求項１に記載の基板処理装置によれば、一つ基板群が一つの処理室に搬入されるとき、他の一つの基板群が他の一つの処理室に搬送される。例えば、一つ基板群が装填室に搬入されるとき、他の一つの基板群が反応室に搬送されて、また、他の異なる一つの基板群が加熱室に搬送される。したがって、本基板処理装置は、一つの基板群を移載又は装填するタイミングで、他の一つの基板群を反応ガスに曝すことができ、また、他の異なる一つの基板群に加熱処理を施すことができる。この結果、本基板処理装置は、反応室における処理と、加熱室における処理と、装填室のおける処理とを、それぞれ異なるボート間で並列に処理（パラレル処理）することができる。そのため、本基板処理装置は、基板群の移載に要する時間や装填に要する時間を、反応処理時間あるいは加熱処理時間により相殺することができ、基板処理のスループットを向上することができる。
【００１２】
請求項２に記載の基板処理装置は、請求項１に記載の基板処理装置であって、前記複数の処理室が、前記ボートにある基板群を冷却する冷却室をさらに有することを要旨とする。
【００１３】
請求項２に記載の基板処理装置によれば、一つの基板群が一つの処理室に搬送されるとき、他の一つの基板群が冷却室に搬送される。したがって、この基板処理装置は、基板群の移載に要する時間や装填に要する時間を、他の基板群の反応処理時間、加熱処理時間、冷却処理時間のいずれか一つにより相殺することができる。よって、この基板処理装置は、冷却室を有する分だけ、同じタイミングで実行する処理工程の数量を増加することができ、基板処理のスループットを、さらに向上することができる。しかも、この基板処理装置は、加熱処理後の冷却処理を他の加熱処理と並行して冷却室で単独に実行するため、加熱温度や加熱速度の変更に関わらず、加熱条件に応じた冷却を、スループットを損なうことなく実行できる。
【００１４】
請求項３に記載の基板処理装置は、請求項１又は２に記載の基板処理装置であって、前記搬送部は、４つの前記ボートを一つの面に搭載して回動するステージを有し、前記４つ
のボートに対する前記面の法線方向と前記ステージの回動方向への搬送とを繰返すことにより、前記各ボートをそれぞれ前記回動方向に沿う順序で４つの前記処理室の各々に搬入及び搬出し、前記４つの処理室の各々は、処理工程の順序に従って前記回動方向に配列されることを要旨とする。
【００１５】
請求項３に記載の基板処理装置によれば、全ての処理室が処理工程の順序に従って配列されるため、ステージを１回回転するだけで、１つの基板群に対する全ての処理工程を実行することができる。また、全てのボートが回動方向に搭載されるため、一つのボートに対し、先行する基板群への最終の工程（移載処理）と、後続する基板群への初期の工程（装填処理）とを、同じタイミングで実行することができる。したがって、この基板処理装置は、一つのボートを用いて処理する異なる基板群の間において、移載処理と装填処理とを並列に処理（パラレル処理）することができる。よって、この基板処理装置は、基板処理のスループットを、さらに向上することができる。
【００１６】
請求項４に記載の基板処理装置は、請求項３記載の基板処理装置であって、前記全処理室と連結して前記ステージを収容する搬送室と、前記ステージに設けられて前記搬送室の内部空間を前記ボートごとに区画して前記ステージとともに回動する隔壁と、を有することを要旨とする。
【００１７】
請求項４に記載の基板処理装置によれば、処理室間における気体の流入及び流出（クロスコンタミネーション）が、隔壁によって抑制される。したがって、この基板処理装置は、処理室間のクロストークを抑制する分だけ、他の処理室から流入する気体を排気してパージするための時間、他の処理室に流出する気体を補うための時間等を短縮することができる。よって、この基板処理装置は、各処理室における処理時間をそれぞれ短縮することができ、ひいては基板処理のスループットを、さらに向上することができる。
【００１８】
請求項５に記載の基板処理装置は、請求項４に記載の基板処理装置であって、前記搬送室が、前記装填室よりも前記反応室に近い位置であって、かつ、前記装填室よりも前記加熱室に近い位置に、前記内部空間を排気する排気系を有することを要旨とする。
【００１９】
請求項５に記載の基板処理装置によれば、ウェハ反応室又は加熱室から流出する気体が、装填室から遠ざかる方向に向けて排気される。したがって、この基板処理装置は、基板処理後の基板群、及び基板処理前の基板群に対して、基板処理に伴う気体の汚染を抑制することができる。よって、この基板処理は、基板処理後の基板群を洗浄するためのパージ時間や基板処理前の基板群を洗浄するためのパージ時間を短縮することができ、ひいては基板処理のスループットを、さらに向上することができる。
【００２０】
請求項６に記載の基板処理装置は、請求項５に記載の基板処理装置であって、前記搬送室が、前記隔壁により区画される空間をそれぞれパージするパージ機構を有することを要旨とする。
【００２１】
請求項６に記載の基板処理装置によれば、反応室又は加熱室から流出する気体が、装填室から遠ざかる方向に向けて、パージガスの流れに乗って排気される。したがって、この基板処理装置は、基板処理後の基板群、及び基板処理前の基板群に対して、基板処理に伴う基板の汚染を、さらに抑制することができる。
【００２２】
請求項７に記載の基板処理装置は、請求項４〜６のいずれか１つに記載の基板処理装置であって、前記搬送室が、前記加熱室の前記回動方向に設けられて前記隔壁に気体を噴きつけて前記隔壁を冷却する冷却機構を有することを要旨とする。
【００２３】
請求項７に記載の基板処理装置によれば、冷却機構が隔壁を冷却するため、隔壁の変形や変質が抑制される。したがって、この基板処理装置は、処理室間のクロストークを、より確実に抑制することができ、ひいては基板処理のスループットを、より確実に向上することができる。
【００２４】
上記目的を達成するために、請求項８に記載の基板処理方法は、複数のボートの各々に複数の基板からなる基板群を装填して前記各基板群に表面処理を施す基板処理方法であって、前記ボートを装填室に搬入し、前記ボートにある基板群を前記装填室から外部に移載して外部の異なる基板群を前記ボートに装填する工程と、前記ボートを反応室に搬入して前記ボートにある基板群を反応ガスに曝す工程と、前記ボートを加熱室に搬入して前記ボートにある基板群を加熱する工程と、前記ボートを冷却室に搬入して前記ボートにある基板群を冷却する工程とを有し、前記各工程の工程時間を略同じにするとともに、前記各室に対して異なる前記ボートを略同じタイミングで搬入及び搬出し、かつ、前記複数のボートの各々を前記装填室、前記反応室、加熱室、冷却室の順に搬入及び搬出することを要旨とする。
【００２５】
請求項８に記載の基板処理方法によれば、一つ基板群が一つの処理室に搬入されるとき、他の一つの基板群が他の一つの処理室に搬送される。例えば、一つ基板群が装填室に搬入されるとき、他の一つの基板群が反応室に搬送されて、また、他の異なる一つの基板群が加熱室に搬送される。したがって、本基板処理方法は、一つの基板群を移載又は装填するタイミングで、他の一つの基板群を反応ガスに曝すことができ、また、他の異なる一つの基板群に加熱処理を施すことができ、他の異なる一つの基板群に冷却処理を施すことができる。この結果、本基板処理方法は、基板群を移載又は装填する処理、基板群を反応ガスに曝す処理、基板群を加熱する処理、及び基板群を冷却する処理を、それぞれ異なるボート間で並列に処理（パラレル処理）することができる。そのため、本基板処理方法は、基板群の移載に要する時間や装填に要する時間を、反応処理時間、加熱処理時間、あるいは冷却処理時間により相殺することができ、基板処理のスループットを向上することができる。
【発明の効果】
【００２６】
上記したように、本発明によれば、スループットを向上した基板処理方法、及び基板処理装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。図１は、基板処理装置１０を示す斜視図である。
（基板処理装置）
図１において、基板処理装置１０は、箱体状に形成される搬送部１１に４つの異なる処理室を搭載する。４つの異なる処理室は、装填室としてのロードロック部（以下単に、ＬＬ部１２という。）、エッチング部１３、加熱部１４、及び冷却部１５からなり、これらＬＬ部１２、エッチング部１３、加熱部１４、及び冷却部１５が、搬送部１１の共通する一つの面（以下単に、上面１１ｓという。）に連結される。ＬＬ部１２、エッチング部１３、加熱部１４、及び冷却部１５は、それぞれ鉛直方向に延びる有蓋円筒状に形成されるチャンバであって、搬送部１１の内部と連通する内部空間を有する。
【００２８】
まず、ＬＬ部１２、エッチング部１３、加熱部１４、及び冷却部１５について以下に説明する。図２及び図３は、それぞれ基板処理装置１０を示す平面図及び側面図である。
図２において、上面１１ｓに描かれる仮想円Ｃ（図２の一点鎖線）の上には、ＬＬ部１２、エッチング部１３、加熱部１４、及び冷却部１５の中心軸が、それぞれ周方向に等配される。本実施形態では、ＬＬ部１２、エッチング部１３、加熱部１４、及び冷却部１５
の中心軸上の点を、それぞれＬＬ位置１２Ｐ、エッチング位置１３Ｐ、加熱位置１４Ｐ、及び冷却位置１５Ｐという。また、上下方向に延びる鉛直線の中で仮想円Ｃの中心を含むものを、中心軸線Ａという。
【００２９】
図１において、ＬＬ部１２は、一方向に開口を有する有蓋筒状のロードロック室（以下単に、ＬＬ室１２Ａという。）と、ＬＬ室１２Ａの開口を開閉するゲートバルブ１２Ｂと、ＬＬ室１２Ａに連結した図示しないパージガス供給系とを有する。
【００３０】
図２及び図３において、ＬＬ室１２Ａは、真空ポンプＰや圧力調整バルブ等の排気系に連結される真空槽である。ＬＬ部１２は、ＬＬ室１２ＡとＦＯＵＰオープナ１６との間で基板Ｓの装填処理や移載処理を実行するとき、ＬＬ室１２Ａの内部圧力を大気圧に調整し、ゲートバルブ１２Ｂを開けることにより、ＬＬ室１２ＡとＦＯＵＰオープナ１６とを連通させて、基板Ｓの装填処理や移載処理を可能にする。ＬＬ部１２は、ＬＬ室１２Ａと搬送部１１との間で基板Ｓを搬入及び搬出するとき、ゲートバルブ１２Ｂを閉じることにより、ＬＬ室１２Ａの内部圧力を所定の搬送圧力に調整して基板Ｓの搬送処理を可能にする。
【００３１】
なお、ＦＯＵＰオープナ１６は、公知のＦＯＵＰ１６Ｆと搬送ロボット１６Ｒとを有し、外部（例えば、基板ストッカ）から移送されるＦＯＵＰ１６Ｆを開放して、表面処理前の基板Ｓを基板処理装置１０へ移載する。また、ＦＯＵＰオープナ１６は、基板処理装置１０から移載する表面処理後の基板ＳをＦＯＵＰ１６Ｆに収容して外部へ移送する。
【００３２】
基板Ｓとしては、例えばシリコン基板、ガラス基板、セラミック基板を用いることができ、基板Ｓを昇温して該基板Ｓの表面に化学的な処理（以下単に、表面処理という。）を加えられる基板であれば良い。
【００３３】
パージガス供給系は、図示しないパージガスラインに接続され、パージ処理を実行するとき、パージガスラインから供給されるパージガスを所定流量に調整してＬＬ室１２Ａの内部に供給する。パージガスとしては、例えば、窒素、アルゴン、ヘリウム、キセノンを用いることができ、これらの中から２種類以上を選択して混合しても良い。
【００３４】
図１において、エッチング部１３は、有蓋筒状のエッチング室１３Ａと、エッチング室１３Ａに連結した図示しない反応ガス供給系と、エッチング室１３Ａに連結した図示しないラジカル供給系と、ラジカル供給系に連結した図示しないマイクロ波源とを有する。
【００３５】
図２及び図３において、エッチング室１３Ａは、真空ポンプＰや圧力調整バルブ等の排気系に連結される真空槽である。エッチング部１３は、エッチング室１３Ａと搬送部１１との間で基板Ｓを搬入及び搬出するとき、エッチング室１３Ａの内部圧力を所定の搬送圧力に調整して基板Ｓの搬送処理を可能にする。また、エッチング部１３は、基板Ｓのエッチング処理を実行するとき、エッチング室１３Ａの内部圧力を所定のエッチング圧力に調整してエッチング処理を可能にする。
【００３６】
反応ガス供給系は、図示しない反応ガスラインに接続され、基板Ｓのエッチング処理を実行するとき、反応ガスラインから供給される反応ガスを所定流量に調整してエッチング室１３Ａの内部に供給する。また、反応ガス供給系は、図示しないパージガスラインに接続され、パージ処理を実行するとき、パージガスラインから供給されるパージガスを所定流量に調整してエッチング室１３Ａの内部に供給する。
【００３７】
表面処理として自然酸化膜（シリコン酸化膜）をエッチングする場合、反応ガスとしては、フッ化物ガスを用いることができる。フッ化物ガスとしては、炭素と酸素を有しない
ものを用いることが好ましく、例えば三フッ化窒素（NF3 ）を用いることができる。また、反応ガスは、１種類を単独で用いても良く、２種類以上の反応ガスを混合して用いても良い。また、反応ガスは、窒素、アルゴン、ヘリウム等のキャリアガスと混合してエッチング室１３Ａに導入されても良い。
【００３８】
ラジカル供給系は、図示しないラジカル生成ガスラインに接続され、基板Ｓのエッチング処理を実行するとき、ラジカル生成ガスラインから供給されるラジカル生成ガスを所定流量に調整してエッチング室１３Ａの内部に供給する。また、ラジカル供給系は、図示しないキャリアガスラインに接続され、基板Ｓのエッチング処理を実行するとき、キャリアガスラインから供給されるキャリアガスを所定流量に調整してラジカル生成ガスとともにエッチング室１３Ａに供給し、これによりラジカル生成ガスの供給状態を安定させる。
【００３９】
表面処理として自然酸化膜をエッチングする場合、ラジカル生成ガスとしては、励起されることにより水素ラジカルを生成するガスであれば良く、例えばアンモニア、水素を用いることができる。また、ラジカル生成ガスは、１種類を単独で用いても良く、２種類以上のガスを混合して用いても良い。キャリアガスとしては、窒素、アルゴン、ヘリウム等、表面処理の反応系において化学的に安定なガスを用いることができる。また、キャリアガスは、１種類を単独で用いても良く、２種類以上のガスを混合して用いても良い。
【００４０】
マイクロ波源は、図示しない導波管を介してラジカル供給系に接続され、基板Ｓのエッチング処理を実行するとき、所定出力のマイクロ波を導波管に沿って進行させて、ラジカル供給系の一部にマイクロ波を照射する。ラジカル供給系がラジカル生成ガスを供給するとき、ラジカル生成ガスは、マイクロ波源からのマイクロ波を受けることによって励起し、反応活性種（ラジカル状態のガス：例えば、水素ラジカル）を生成する。ラジカル供給系で生成されるラジカル状態のガスは、ラジカル生成ガス、キャリアガス、励起時の副生成物等と共にエッチング室１３Ａに供給される。
【００４１】
図１において、加熱部１４は、有蓋筒状の加熱室１４Ａと、加熱室１４Ａの外壁に近接する図示しないヒータとを有する。
図２及び図３において、加熱室１４Ａは、真空ポンプＰや圧力調整バルブ等の排気系に連結される真空槽である。加熱部１４は、加熱室１４Ａと搬送部１１との間で基板Ｓを搬入及び搬出するとき、加熱室１４Ａの内部圧力を所定の搬送圧力に調整して基板Ｓの搬送処理を可能にする。加熱部１４は、基板Ｓの加熱処理を実行するとき、加熱室１４Ａの内部圧力を所定の加熱圧力に調整する。ヒータは、加熱室１４Ａの内部を加熱するヒータであって、基板Ｓの加熱処理を実行するとき、加熱室１４Ａの内部空間を加熱して基板Ｓを昇温する。
【００４２】
図１において、冷却部１５は、有蓋筒状の冷却室１５Ａと、冷却室１５Ａに連結した図示しない冷却水供給系と、冷却室１５Ａに連結した図示しない冷却ガス供給系とを有する。
【００４３】
図２及び図３において、冷却室１５Ａは、真空ポンプＰや圧力調整バルブ等の排気系に連結される真空槽である。冷却部１５は、冷却室１５Ａと搬送部１１との間で基板Ｓを搬入及び搬出するとき、冷却室１５Ａの内部圧力を所定の搬送圧力に調整して基板Ｓの搬送処理を可能にする。冷却部１５は、基板Ｓの冷却処理を実行するとき、冷却室１５Ａの内部圧力を所定の冷却圧力に調整する。
【００４４】
冷却水供給系は、冷却水を循環させるための冷却ラインと冷却水を所定温度に冷却するための熱交換器等とを有する冷却系であって、基板Ｓの冷却処理を実行するとき、冷却室１５Ａの内壁に設けられた図示しない冷却管に冷却水を循環させて冷却室１５Ａの内壁温
度を所定温度に冷却する。
【００４５】
冷却ガス供給系は、図示しない冷却ガスラインに接続されて、基板Ｓの冷却処理を実行するとき、冷却ガスラインから供給される冷却ガスを所定流量に調整して冷却室１５Ａの内部に供給する。冷却ガス供給系からの冷却ガスは、冷却室１５Ａの内壁と基板Ｓとの間で熱交換を行い、これにより基板Ｓを所定温度に降温させる。
【００４６】
次に、搬送部１１について以下に説明する。図４及び図５は、それぞれ搬送部１１の内部を示す斜視図及び平面図である。
図４及び図５において、搬送部１１は、箱体状に形成された搬送室１１Ａを有し、搬送室１１Ａには、真空ポンプＰや圧力調整バルブ等からなる搬送排気系２１が連結されている。搬送排気系２１は、搬送室１１Ａの一つの面であって、ＬＬ位置１２Ｐよりもエッチング位置１３Ｐに近い面であって、かつ、ＬＬ位置１２Ｐよりも加熱位置１４Ｐに近い面に排気ポート２１ａを有し、搬送室１１Ａの内部にある気体を排気ポート２１ａから排気する。これにより、搬送部１１は、ＬＬ位置１２Ｐからエッチング位置１３Ｐに向かう気体の流れと、ＬＬ位置１２Ｐから加熱位置１４Ｐに向かう気体の流れとを、それぞれ搬送室１１Ａの内部に形成する。
【００４７】
搬送部１１は、ＬＬ部１２、エッチング部１３、加熱部１４、及び冷却部１５と搬送部１１との間で基板Ｓを搬入及び搬出するとき、搬送室１１Ａの内部圧力を所定の搬送圧力に調整して基板Ｓの搬送処理を可能にする。
【００４８】
搬送室１１Ａの内部には、搬送ステージ２２と、搬送ステージ２２に固設される隔壁としての遮蔽板２３と、搬送ステージ２２に着脱可能に搭載される４つのボート２４とが配設されている。また、搬送室１１Ａの内部には、中心軸線Ａの近傍に図示しないパージ機構としてのパージポートが配設され、また、上面１１ｓの近傍には、冷却機構としての図示しない一対の冷却ポートが配設されている。
【００４９】
搬送室１１Ａの低部には、図５の破線で示す回動モータＭＲ、図示しない昇降モータ、及び図示しないボートモータが固設されている。回動モータＭＲは、中心軸線Ａ上に配設されて、中心軸線Ａに沿って延びる駆動軸を有する。ボートモータは、それぞれＬＬ位置１２Ｐ、エッチング位置１３Ｐ、加熱位置１４Ｐ、冷却位置１５Ｐの直下に配設されている。
【００５０】
搬送ステージ２２は、回動モータＭＲの駆動軸に連結され、回動モータＭＲの駆動力を受けることにより中心軸線Ａを中心にして回動する。搬送ステージ２２は、昇降モータの駆動軸に連結され、昇降モータの駆動力を受けることにより鉛直方向に昇降する。
【００５１】
搬送ステージ２２の上面（以下単に、搭載面２２ｓという。）には、鉛直方向から見て十字状に形成される遮蔽板２３が形成されている。搭載面２２ｓと、搬送室１１Ａの内側面と、遮蔽板２３とによって囲まれる空間を、それぞれボート空間ＢＳという。本実施形態の遮蔽板２３は、搬送室１１Ａの内部空間に、４つのボート空間ＢＳを形成する。
【００５２】
搬送ステージ２２は、中心軸線Ａを中心にして回動するとき、４つのボート空間ＢＳを、それぞれ搬送ステージ２２（仮想円Ｃ）の周方向に沿って回動する。これにより、搬送ステージ２２は、各ボート空間ＢＳを、それぞれＬＬ位置１２Ｐ、エッチング位置１３Ｐ、加熱位置１４Ｐ、冷却位置１５Ｐの直下に順に搬送する。
【００５３】
４つのボート２４は、それぞれ各ボート空間ＢＳの搭載面２２ｓに配置される。４つのボート２４は、それぞれ搬送ステージ２２が回動するとき、４つのボート空間ＢＳととも
に搬送ステージ２２の周方向に沿って回動して、ＬＬ位置１２Ｐ、エッチング位置１３Ｐ、加熱位置１４Ｐ、冷却位置１５Ｐの直下に順に移動する。
【００５４】
４つのボート２４は、それぞれ鉛直方向に延びる支持棒２４ａを有し、支持棒２４ａには、水平方向に延びる複数のガイド溝が所定間隔を空けて鉛直方向に沿って配列されている。４つのボート２４は、それぞれ複数の基板Ｓを各スロットに装填するとき、各基板Ｓの主面を水平に配置して、隣接する基板Ｓを鉛直方向に所定間隔だけ離間させる。４つのボート２４は、それぞれ複数の基板Ｓを各スロットに装填するとき、各基板Ｓの中心を仮想円Ｃの直下に配置する。本実施形態においては、１つのボート２４に装填される一群の基板Ｓを、基板群という。
【００５５】
４つのボート２４は、搬送ステージ２２が回動するとき、それぞれ基板群の中心を仮想円Ｃに沿って回動して、該基板群の中心を、ＬＬ位置１２Ｐ、エッチング位置１３Ｐ、加熱位置１４Ｐ、冷却位置１５Ｐの直下に順に搬送する。また、４つのボート２４は、搬送ステージ２２が回動するとき、４つの基板群の各中心を、それぞれ同じタイミングの下で、ＬＬ位置１２Ｐ、エッチング位置１３Ｐ、加熱位置１４Ｐ、冷却位置１５Ｐの直下に配置する。
【００５６】
４つの基板群の各中心がそれぞれＬＬ位置１２Ｐ、エッチング位置１３Ｐ、加熱位置１４Ｐ、冷却位置１５Ｐの直下に位置するとき、搬送ステージ２２は、昇降モータの駆動力を受けて、４つのボート２４を鉛直方向に昇降する。これにより、搬送ステージ２２は、４つのボート２４をそれぞれＬＬ部１２、エッチング部１３、加熱部１４、及び冷却部１５の内部に同じタイミングで搬入及び搬出し、４つの基板群をそれぞれＬＬ室１２Ａ、エッチング室１３Ａ、加熱室１４Ａ、及び冷却室１５Ａの内部に搬入及び搬出する。この際、最上位置にある搬送ステージ２２は、ＬＬ部１２、エッチング部１３、加熱部１４、及び冷却部１５の各底部にボート２４の各底部を押し当て、搬送部１１とＬＬ部１２との間、搬送部１１とエッチング部１３との間、搬送部１１と加熱部１４との間、及び搬送部１１と冷却部１５との間を遮断する。
【００５７】
４つの基板群の各中心がそれぞれＬＬ位置１２Ｐ、エッチング位置１３Ｐ、加熱位置１４Ｐ、冷却位置１５Ｐの直下に位置するとき、４つのボート２４は、それぞれボートモータの駆動軸に連結される。４つのボート２４は、それぞれボートモータの駆動力を受けることにより、基板Ｓの中心を中心点にして基板群を回転する。これにより、４つのボート２４は、それぞれＬＬ室１２Ａ、エッチング室１３Ａ、加熱室１４Ａ、及び冷却室１５Ａの内部で、各基板群の環境を基板Ｓの周方向にわたり均一にする。
【００５８】
基板処理装置１０は、４つの基板群をそれぞれＬＬ室１２Ａ、エッチング室１３Ａ、加熱室１４Ａ、及び冷却室１５Ａの内部に搬入するとき、ＬＬ部１２を駆動して基板Ｓの移載処理を実行する。また、基板処理装置１０は、エッチング部１３を駆動して基板Ｓのエッチング処理を実行し、同時に、加熱部１４を駆動して基板Ｓの加熱処理を実行し、さらに、冷却部１５を駆動して基板Ｓの冷却処理を実行する。すなわち、基板処理装置１０は、４つの基板群をそれぞれ同じタイミングでＬＬ室１２Ａ、エッチング室１３Ａ、加熱室１４Ａ、及び冷却室１５Ａの内部に搬入し、ＬＬ室１２Ａ、エッチング室１３Ａ、加熱室１４Ａ、及び冷却室１５Ａを同じタイミングで駆動して、基板Ｓの各処理工程を各基板群の間で並行に処理する。
【００５９】
図示しない４つのパージポートは、各ボート空間ＢＳにおける中心軸線Ａの近傍に配置され、それぞれ中心軸線Ａの近傍から各ボート２４に向けてパージガスを供給する。また、図示しない冷却ポートは、搬送室１１Ａの上側に固設されるガスポートであって、搬送ステージ２２が回動するとき、下方に向けて冷却ガス（例えば、窒素）を供給し、加熱位
置１４Ｐの直下を通過した遮蔽板２３に向けて冷却ガスを噴きつける。これにより、冷却ポートは、加熱処理後の基板群によって加熱される遮蔽板２３を冷却ガスにより冷却する。
【００６０】
（基板処理方法）
次に、上記基板処理装置１０を用いる基板処理方法について以下に説明する。なお、本実施形態においては、基板処理の一例として、基板Ｓに形成された自然酸化膜（シリコン酸化膜）を除去するための表面処理について説明する。図６は、表面処理の各工程を示すフローチャートであり、図７は、それぞれ各ボート２４に装填される基板群の各処理工程に関わるタイムチャートである。
【００６１】
図６において、基板処理装置１０は、まず、複数の基板ＳをＦＯＵＰオープナ１６からＬＬ部１２（ボート２４）に装填するための装填工程を実行する（ステップＳ１）。すなわち、基板処理装置１０は、搬送ステージ２２を回動して、４つのボート２４をそれぞれＬＬ位置１２Ｐ、エッチング位置１３Ｐ、加熱位置１４Ｐ、冷却位置１５Ｐに配置する。次いで、基板処理装置１０は、搬送ステージ２２を上動して、４つのボート２４をそれぞれＬＬ室１２Ａ、エッチング室１３Ａ、加熱室１４Ａ、冷却室１５Ａに搬入する。そして、基板処理装置１０は、ゲートバルブ１２Ｂを開けてＬＬ部１２を開放し、ＬＬ室１２Ａの内部にあるボート２４（第１ボート）に対して基板群を装填する。
【００６２】
本実施形態においては、第１ボートがＬＬ室１２Ａにあるときに、エッチング位置１３Ｐ、加熱位置１４Ｐ、冷却位置１５Ｐにあるボートを、それぞれ第２ボート、第３ボート、第４ボートという。
【００６３】
基板処理装置１０は、装填工程を終了すると、ＬＬ室１２Ａにあるボート２４をエッチング室１３Ａに搬送するための第１搬送工程を実行する（ステップＳ２）。すなわち、基板処理装置１０は、搬送ステージ２２を下動して回動し、第１ボートがエッチング位置１３Ｐに位置するように、４つのボート２４をそれぞれＬＬ位置１２Ｐ、エッチング位置１３Ｐ、加熱位置１４Ｐ、冷却位置１５Ｐに配置する。次いで、基板処理装置１０は、搬送ステージ２２を上動して、４つのボートをそれぞれＬＬ室１２Ａ、エッチング室１３Ａ、加熱室１４Ａ、冷却室１５Ａに搬入する。本実施形態では、この第１搬送工程に要する時間を、搬送時間Ｔｒ（図７参照）という。
【００６４】
基板処理装置１０は、第１搬送工程を終了すると、基板群に対してエッチングを施すためのエッチング工程を実行する（ステップＳ３）。すなわち、基板処理装置１０は、反応ガス供給系からの反応ガスを第１ボートの基板群に供給して各基板Ｓの表面に反応ガスを吸着させる。基板処理装置１０は、所定の吸着時間の間、ボートモータを駆動して基板群を回転させることより、各基板Ｓの表面の全体にわたり均一に反応ガスを吸着させる。
【００６５】
所定の吸着時間が経過すると、基板処理装置１０は、ラジカル供給系及びマイクロ波源を駆動し、ラジカル状態のガスを第１ボートの基板群に供給する。ラジカル状態のガスは、基板Ｓの表面に吸着している反応ガスと反応することにより中間生成物を生成し、基板Ｓの表面上の中間生成物は、自然酸化膜と反応して反応生成物を生成する。基板処理装置１０は、所定の反応時間の間、ボートモータを駆動して基板群を回転させることにより、各基板Ｓの表面の全体にわたり均一にエッチング反応を進行させる。
【００６６】
所定の反応時間が経過すると、基板処理装置１０は、ラジカル供給系及びマイクロ波源を停止し、反応ガス及びラジカル状態のガスの導入を停止する。基板処理装置１０は、各ガスの導入を停止した状態で真空排気を続けることにより、エッチング室１３Ａの内部から反応ガス、ラジカル状態のガス、反応生成物等を排気する。
【００６７】
このエッチング工程に要する工程時間は、各種の試験等に基づいて設定される時間であって、本実施形態においては、プロセス時間Ｔｐ（図７参照）という。プロセス時間Ｔｐとは、表面処理を構成する各処理工程（エッチング工程、加熱工程、冷却工程等）の工程時間の中で最も長いものである。例えば、表面処理を構成する各処理工程の工程時間の中で、エッチング工程の工程時間が最も長い場合には、プロセス時間Ｔｐとしてエッチング工程の工程時間が選択される。
【００６８】
基板処理装置１０は、エッチング工程を終了すると、エッチング室１３Ａにあるボート２４を加熱室１４Ａに搬送するための第２搬送工程を実行する（ステップＳ４）。すなわち、基板処理装置１０は、搬送ステージ２２を下動して回動し、第１ボートが加熱位置１４Ｐに位置するように、４つのボート２４をそれぞれＬＬ位置１２Ｐ、エッチング位置１３Ｐ、加熱位置１４Ｐ、冷却位置１５Ｐに配置する。次いで、基板処理装置１０は、搬送ステージ２２を上動して、４つのボートをそれぞれＬＬ室１２Ａ、エッチング室１３Ａ、加熱室１４Ａ、冷却室１５Ａに搬入する。この第２搬送工程では、第１搬送工程と同じく、搬送時間Ｔｒを要する。
【００６９】
この際、基板Ｓの周辺に残留する反応ガスやラジカル生成ガスは、基板群の下動とともに、搬送室１１Ａの内部に侵入する。搬送室１１Ａの内部に侵入する反応ガスやラジカル生成ガスは、パージポートと排気ポート２１ａとが形成する気体の流れに従って円滑に排気される。これにより、ＬＬ位置１２Ｐの近傍は、反応ガスやラジカル生成ガスによる汚染を回避することができる。
【００７０】
基板処理装置１０は、第２搬送工程を終了すると、基板群を加熱するための加熱工程を実行する（ステップＳ５）。すなわち、基板処理装置１０は、図示しないヒータを駆動し、加熱室１４Ａにある基板群を所定の加熱温度（例えば、１３０℃）に昇温する。加熱温度の基板表面では、エッチング工程で生成される反応生成物が熱分解されて、基板表面から珪フッ化アンモニウム（(NH4)2SiF6 ）ガスとして放出される。
【００７１】
基板Ｓの表面から放出される熱分解ガスは、スロット間の間隔が狭いために、各基板Ｓの間の空間に停滞したり、基板Ｓの表面に再吸着したりする。基板処理装置１０は、加熱工程の間に、エッチング室１３Ａの内部にパージガスを導入して、各基板Ｓの表面の全体にわたりパージガスを噴きつける。各基板Ｓの周辺に残留する反応生成物と熱分解ガスは、パージガスによって押し流されてパージガスと共に排気される。基板処理装置１０は、パージガスを導入する間、ボートモータを駆動することにより、基板表面におけるパージ効果を均一にさせる。
【００７２】
この加熱工程に要する工程時間は、上記エッチング工程と同じく、プロセス時間Ｔｐに設定される。例えば、表面処理を構成する各処理工程の工程時間の中で、エッチング工程の工程時間が最も長い場合には、プロセス時間Ｔｐとしてエッチング工程の工程時間が選択され、加熱工程では、エッチング工程の工程時間に応じた加熱時間や加熱速度が設定される。
【００７３】
基板処理装置１０は、加熱工程を終了すると、加熱室１４Ａにある第１ボートを冷却室１５Ａに搬送するための第３搬送工程を実行する（ステップＳ６）。すなわち、基板処理装置１０は、搬送ステージ２２を下動して回動し、第１ボートが冷却位置１５Ｐに位置するように、４つのボート２４をそれぞれＬＬ位置１２Ｐ、エッチング位置１３Ｐ、加熱位置１４Ｐ、冷却位置１５Ｐに配置する。次いで、基板処理装置１０は、搬送ステージ２２を上動して、４つのボートをそれぞれＬＬ室１２Ａ、エッチング室１３Ａ、加熱室１４Ａ、冷却室１５Ａに搬入する。この第３搬送工程では、各搬送工程と同じく、搬送時間Ｔｒ
を要する。
【００７４】
この際、基板Ｓの周辺に残留し続ける反応生成物や熱分解ガスは、基板群の下動とともに、搬送室１１Ａの内部に侵入する。搬送室１１Ａの内部に侵入する反応生成物や熱分解ガスは、パージポートと排気ポート２１ａとが形成する気体の流れに従って円滑に排気される。これにより、ＬＬ位置１２Ｐの近傍は、反応生成物や熱分解ガスによる汚染を回避することができる。
【００７５】
基板処理装置１０は、第３搬送工程を終了すると、基板群を冷却するための冷却工程を実行する（ステップＳ７）。すなわち、基板処理装置１０は、冷却水供給系と冷却ガス供給系とを駆動し、冷却室１５Ａにある基板群を所定の温度（例えば、２５℃）に降温する。基板処理装置１０は、冷却ガスを導入する間、ボートモータを駆動することにより、基板面内における冷却速度を均一にさせる。
【００７６】
この冷却工程に要する工程時間は、上記エッチング工程と同じく、プロセス時間Ｔｐに設定される。例えば、表面処理を構成する各処理工程の工程時間の中で、エッチング工程の工程時間が最も長い場合には、プロセス時間Ｔｐとしてエッチング工程の工程時間が選択され、冷却工程では、エッチング工程の工程時間に応じた冷却時間や冷却速度が設定される。
【００７７】
基板処理装置１０は、冷却工程を終了すると、冷却室１５Ａにある第１ボートをＬＬ室１２Ａに搬送するための第４搬送工程を実行する（ステップＳ８）。すなわち、基板処理装置１０は、搬送ステージ２２を下動して回動し、第１ボートがＬＬ位置１２Ｐに位置するように、４つのボート２４をそれぞれＬＬ位置１２Ｐ、エッチング位置１３Ｐ、加熱位置１４Ｐ、冷却位置１５Ｐに配置する。次いで、基板処理装置１０は、搬送ステージ２２を上動して、４つのボートをそれぞれＬＬ室１２Ａ、エッチング室１３Ａ、加熱室１４Ａ、冷却室１５Ａに搬入する。この第４搬送工程では、各搬送工程と同じく、搬送時間Ｔｒを要する。
【００７８】
基板処理装置１０は、第４搬送工程を終了すると、ＬＬ室１２Ａの基板群をＦＯＵＰオープナ１６に移載するための移載工程を実行する（ステップＳ９）。すなわち、基板処理装置１０は、ゲートバルブ１２Ｂを開けてＬＬ部１２を開放することにより、ＬＬ室１２Ａにある基板群をＦＯＵＰオープナ１６に移載する。この際、基板処理装置１０は、パージガス供給系からのパージガスをＬＬ室１２Ａの内部に導入し続ける。パージガスと接触する基板Ｓの表面、基板Ｓの裏面、ＬＬ室１２Ａの内壁等の各部は、反応生成物や熱分解ガス等の残留を確実に抑えて、表面処理後の基板群の汚染を確実に回避させる。
【００７９】
上記装填工程及び移載工程に要する工程時間は、上記エッチング工程、加熱工程、冷却工程と同じく、プロセス時間Ｔｐに設定される。例えば、表面処理を構成する各処理工程の工程時間の中で、エッチング工程の工程時間が最も長い場合には、プロセス時間Ｔｐとしてエッチング工程の工程時間が設定され、装填及び移載工程では、エッチング工程の工程時間に応じた装填時間や装填速度、又は移載時間や移載速度が設定される。本実施形態においては、上記表面処理（ステップＳ１〜ステップＳ９）に要する時間を、処理周期Ｔという。
【００８０】
図７において、基板処理装置１０は、第１ボートの基板群に対してエッチング工程（ステップＳ３）を実施するとき、ＬＬ室１２Ａにある第２ポートに対して装填工程（ステップＳ１）を実施して、第２ポートの基板群に対する表面処理を開始する。
【００８１】
また、基板処理装置１０は、第１ボートの基板群に対して加熱工程（ステップＳ５）を
実施するとき、ＬＬ室１２Ａにある第３ポートに対して装填工程を実施して、第３ポートの基板群に対する表面処理を開始する。また、基板処理装置１０は、第１ボートの基板群に対して冷却工程（ステップＳ７）を実施するとき、ＬＬ室１２Ａにある第４ポートに対して装填工程を実施して、第４ポートの基板群に対する表面処理を開始する。
【００８２】
装填工程と移載工程の積算時間、エッチング工程の工程時間、加熱工程の工程時間、及び冷却工程の工程時間は、それぞれ共通するプロセス時間Ｔｐに設定される。そのため、第１ポート〜第４ポートの基板群は、それぞれ待機時間を要することなく、後続する搬送工程を同期させることができる。よって、基板処理装置１０は、装填工程、エッチング工程、加熱工程、冷却工程、及び移載工程を、それぞれ異なるボート２４間で並列に処理することができる。
【００８３】
また、基板処理装置１０は、装填工程、エッチング工程、加熱工程、冷却工程、及び移載工程を仮想円Ｃの上で実行し、かつ、装填工程と移載工程の積算時間をプロセス時間Ｔｐにする。そのため、基板処理装置１０は、１つのボート２４の移載工程を終了するとき、他のボート２４が他の処理工程の途中であるため、該１つのボート２４に関わる装填工程を引き続き実行することができる。
【００８４】
すなわち、図７に示すように、１つのボート２４、例えば第１ボートにおいては、第１周期の移載工程（ステップＳ９）と、第２周期の装填工程（ステップＳ１）とが、同じタイミングで実行される。そして、一つのボートに対する第ｎ周期（ｎは１以上の整数）の移載工程と、第ｎ＋１周期の装填工程とが、同じタイミングで実行される。そのため、基板処理装置１０は、一つのボート２４によって処理する異なる基板群の間において、移載処理と装填処理とを並列に処理することができる。
【００８５】
上記実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）上記実施形態において、基板処理装置１０は、４つのボート２４を搬送ステージ２２の周方向に沿って等配し、各ボート２４の上方に、ＬＬ室１２Ａ、エッチング室１３Ａ、及び冷却室１５Ａを有する。そして、基板処理装置１０は、搬送ステージ２２の上動と回動とを繰り返すことにより、全てのボート２４にある基板群を同じタイミングで直上の処理室に搬入及び搬出し、かつ、各ボート２４にある基板群をそれぞれＬＬ室１２Ａ、エッチング室１３Ａ、冷却室１５Ａの順に搬送する。
【００８６】
したがって、基板処理装置１０は、第１ポートの基板群が一つの処理室に搬入されるとき、第２ボート、第３ボート、第４ボートの基板群がそれぞれ他の異なる処理室に搬送される。よって、基板処理装置１０は、先行する第１ボートの基板群を移載及び装填するタイミングで、後続する第２ボートの基板群を冷却することができ、また、第３ボートの基板群に加表面処理を施すことができ、第４ボートの基板群をエッチングすることができる。この結果、基板処理装置１０は、表面処理の各処理工程、すなわち基板群の移載及び装填工程、エッチング工程と、加熱工程と、及び冷却工程を、それぞれ異なるボート２４の間で並列に処理することができる。そのため、基板処理装置は、基板群の移載に要する時間や装填に要する時間を、エッチング時間、加熱時間、冷却時間により相殺することができ、基板処理のスループットを向上することができる。
【００８７】
（２）また、基板処理装置１０は、加熱室１４Ａの後段に冷却室１５Ａを配設し、加熱処理の後に連続する冷却処理を、加熱処理と並行して冷却室１５Ａで単独に実行する。そのため、基板処理装置１０は、基板Ｓの加熱温度や加熱速度の変更に関わらず、加熱条件に応じた冷却を、スループットを損なうことなく実行できる。
【００８８】
（３）上記実施形態において、基板処理装置１０は、各処理室を処理工程の順序に従っ
て仮想円Ｃ上に配列する。したがって、基板処理装置１０は、搬送ステージ２２を１回回転するだけで、一つの基板群に対する全ての処理工程を実行することができる。また、ＬＬ室１２Ａにあるボート２４に対して、先行する基板群への最終工程、すなわち移載処理と、後続する基板群への最初の工程、すなわち装填工程とを、同じタイミングで実行することができる。よって、基板処理装置１０は、一つのボート２４を用いて処理する異なる基板群の間において、移載処理と装填処理とを並列に処理することができる。そのため、基板処理装置１０は、基板処理のスループットを、さらに向上することができる。
【００８９】
（４）上記実施形態において、基板処理装置１０は、搬送ステージ２２に遮蔽板２３を設け、搬送室１１Ａの内部空間を、ボート２４ごとのボート空間ＢＳに区画する。したがって、基板処理装置１０では、ボート空間ＢＳの間のクロストーク、すなわち基板群間のクロストークが遮蔽板２３によって抑制される。よって、基板処理装置１０は、基板群間のクロストークを抑制する分だけ、クロストークによる汚染を解消するためのパージ時間を短縮することができる。そのため、基板処理装置１０は、表面処理のスループットを、さらに向上することができる。
【００９０】
（５）上記実施形態において、基板処理装置１０は、搬送室１１Ａに排気ポート２１ａを設け、ＬＬ位置１２Ｐからエッチング位置１３Ｐに向かう気体の流れと、ＬＬ位置１２Ｐから加熱位置１４Ｐに向かう気体の流れとを、それぞれ搬送室１１Ａの内部に形成する。したがって、基板処理装置１０は、エッチング室１３Ａ又は加熱室１４Ａから流出する気体が、ＬＬ室から遠ざかる方向に向けて排気される。よって、基板処理装置１０は、表面処理後の基板群、及び表面処理前の基板群に対して、表面処理に伴う気体の汚染を抑制することができる。そのため、基板処理装置１０は、表面処理後の基板群を洗浄するためのパージ時間や表面処理前の基板群を洗浄するためのパージ時間を短縮することができ、ひいてはスループットを、さらに向上することができる。
【００９１】
（６）上記実施形態において、基板処理装置１０は、ボート空間ＢＳごとのパージポートを搬送ステージ２２に設け、搬送ステージ２２のパージガスの流れをボート空間ＢＳごとに形成する。したがって、基板処理装置は、エッチング室１３Ａ又は加熱室１４Ａから流出する気体が、ＬＬ室１２Ａから遠ざかる方向に向けて排気される。よって、基板処理装置１０は、表面処理後の基板群、及び表面処理前の基板群に対して、表面処理に伴う基板の汚染を、さらに抑制することができる。
【００９２】
（７）上記実施形態において、基板処理装置１０は、加熱室１４Ａの回動方向に冷却ポートを設けて遮蔽板２３に冷却ガスを噴きつける。したがって、基板処理装置１０は、加熱された基板群の放熱による遮蔽板２３の変形や変質を抑制することができ、ボート空間ＢＳ間のクロストークを、より確実に抑制することができる。この結果、基板処理装置１０は、スループットを、より確実に向上することができる。
【００９３】
尚、上記実施形態は、以下の態様で実施してもよい。
・上記実施形態において、基板処理装置１０は、加熱した基板Ｓを冷却室１５Ａで冷却する。これに限らず、例えば、基板処理装置１０は、加熱した基板Ｓを搬送室１１ＡやＬＬ室１２Ａで冷却し、冷却室１５Ａを搭載しない構成であっても良い。すなわち、本発明は、少なくともＬＬ部１２、エッチング部１３、及び加熱部１４が搬送部１１に搭載される構成であれば良く、その他の処理室の数量に限定されるものではない。
【００９４】
・上記実施形態において、ＬＬ部１２、エッチング部１３、加熱部１４、及び冷却部１５は、それぞれ独立した排気系を有するが、これに限らず、所望の排気系を共通にする、あるいは搬送部１１の排気系と共通にする構成であっても良い。すなわち、本発明は、各処理室の排気系の構成に限定されるものではない。
【００９５】
・上記実施形態において、基板処理装置１０は、ＬＬ部１２、エッチング部１３、加熱部１４、及び冷却部１５を仮想円Ｃ上に配置して、４つのボート２４を該仮想円Ｃに沿って回動する。これに限らず、基板処理装置１０は、ＬＬ部１２、エッチング部１３、加熱部１４、及び冷却部１５を直線上に配置して、複数のボート２４を該直線に沿って往復動する構成であっても良い。
【００９６】
・上記実施形態において、基板処理装置１０は、基板Ｓの表面処理として自然酸化膜の除去処理を実行する。これに限らず、基板処理装置１０は、基板Ｓの表面処理として各種の成膜処理を実行する構成であっても良い。すなわち、本発明の基板処理装置は、基板Ｓの表面処理として、基板Ｓを反応ガスに曝す工程と、基板Ｓを加熱する工程とを有する構成であれば良い。
【図面の簡単な説明】
【００９７】
【図１】基板処理装置を示す斜視図。
【図２】基板処理装置を示す平面図。
【図３】基板処理装置を示す側面図。
【図４】搬送室の内部を示す斜視図。
【図５】搬送室の内部を示す平面図。
【図６】表面処理方法の各工程を示すフローチャート。
【図７】表面処理方法の各工程を示すタイムチャート。
【符号の説明】
【００９８】
１０…基板処理装置、１１…搬送部、１１Ａ…処理室を構成する搬送室、１２…ＬＬ部、１２Ａ…処理室を構成する装填室としてのＬＬ室、１３…エッチング部、１３Ａ…処理室を構成する反応室としてのエッチング室、１４…加熱部、１４Ａ…処理室を構成する加熱室、１５…冷却部、１５Ａ…処理室を構成する冷却室、２２…搬送ステージ、２３…隔壁としての遮蔽板、２４…ボート、２５…パージ機構としてのパージポート、２６…冷却機構としての冷却ポート。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板処理装置、及び基板処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の製造工程では、所望のデバイス特性を得るために、各種の表面処理工程が実施される。例えば、コンタクトプラグを形成する前工程では、コンタクト抵抗の低抵抗化を図るために、シリコンウェハの表面に形成される自然酸化膜が表面処理によって化学的に除去される。
【０００３】
自然酸化膜の除去方法としては、フッ素系の反応ガスを自然酸化膜の表面に吸着させて自然酸化膜を化学的にエッチングする方法が知られている。特許文献１は、三フッ化窒素（NF3 ）等の反応ガスと水素ラジカルとを用い、水素ラジカルで反応ガスを還元することにより、シリコン基板表面に中間生成物であるエッチャント（例えば、NHXFY ：ｘ、ｙは任意の整数）を生成する。中間生成物であるエッチャントは、シリコン酸化膜と反応することにより反応生成物（例えば、アンモニア錯体）を生成する。反応生成物は、ウェハの加熱によって熱分解されて、珪フッ化アンモニウム（(NH4)2SiF6 ）ガスとして排気され
る。
【０００４】
エッチングを行うとエッチャントは処理室の内壁にも付着する。従って、エッチングを複数回繰り返すと、処理室の内壁に付着するエッチャントが厚くなり、それが処理室内壁から外れることでパーティクルを発生させてしまう。そこで、特許文献１は、ウェハを加熱して反応生成物を熱分解するときに、処理空間にパージガスを導入して、反応生成物や熱分解ガスをパージガスの流れに乗せて排気する。これによれば、反応生成物や熱分解ガスと処理被膜との反応が抑制されて、パーティクルの数量を低減させることができる。
【０００５】
自然酸化膜を除去する装置には、半導体装置の生産性を向上するために、バッチ式の縦型基板処理装置が広く利用される。特許文献２は、エッチングを実行するための表面処理室、反応生成物を排気するための昇華室、及びＣＶＤ膜を形成するためのＣＶＤ室を、それぞれ共通する気密室の上に連通可能に搭載する。各処理室と連結する気密室は、ウェハの装填されたボートを内部に有してウェハの周辺を窒素ガスでパージするとともに、ボートを搬送することにより各室内に対して順次ウェハを搬入搬出する。これによって、特許文献２は、表面処理室と昇華室とで表面処理の施されるウェハを、その処理の直後にＣＶＤ室へ搬入させることができ、ＣＶＤ膜に対する自然酸化膜の影響を確実に軽減することができる。
【特許文献１】特開２００５−２０３４０９号公報
【特許文献２】特開２００２−１００５７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献２の基板処理装置は、ウェハに表面処理を施すとき、まず気密室を開放してボートにウェハを装填し、次いで表面処理室、昇華室、ＣＶＤ室の順序でボートを搬送して、装填したウェハの各室への搬入搬出を繰り返す。そして、基板処理装置は、再度、気密室を開放することにより表面処理後のウェハをボートから脱装する。
【０００７】
上記表面処理を実行する間、基板処理装置は、気密室に連結された３つの処理室を用いて、３つの処理工程を直列に処理（シリアル処理）し続ける。このため、一つの処理室は、他の処理室の処理動作が全て終了するまで待機しなければならない。例えば、ＣＶＤ室
は、気密室、表面処理室、及び昇華室の処理動作が全て終了するまで待機しなければならない。この結果、上記基板処理装置では、各処理室の待機時間が重畳して長くなり、単位時間当たりのウェハの処理枚数、すなわちスループットが大幅に損なわれてしまう。
【０００８】
特許文献２では、スループットを向上させるため、表面処理室に昇華室を兼用させて、ボートの移送時間を短縮することを提案する。しかし、ボートの移送に要する時間は、一般的に数十秒であって、数分単位の時間を要する自然酸化膜のエッチング時間やウェハの加熱時間、さらにはＣＶＤ膜の成膜時間に比べて十分に短い時間である。すなわち、ボートの移送時間は、基板処理装置のスループットを到底律速するものではなく、その時間を短縮するだけでは、基板処理装置のスループットを十分に向上させ難い。
【０００９】
本願発明は、上記問題を解決するためになされたものであって、スループットを向上した基板処理装置、及び基板処理方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の基板処理装置は、複数の基板からなる基板群に表面処理を施す基板処理装置であって、所定間隔で配列した複数のボートと、前記各ボートの一方向に配置される複数の処理室と、前記各ボートをそれぞれ前記複数の処理室の各々に搬入及び搬出する搬送部とを有し、前記複数の処理室は、前記ボートへの基板の充填又は前記ボートにある基板群を外部に移載して外部の異なる基板群を前記ボートに装填する装填室と、前記ボートにある基板群を反応ガスに曝す反応室と、前記ボートにある基板群を加熱する加熱室とからなることを要旨とする。
【００１１】
請求項１に記載の基板処理装置によれば、一つ基板群が一つの処理室に搬入されるとき、他の一つの基板群が他の一つの処理室に搬送される。例えば、一つ基板群が装填室に搬入されるとき、他の一つの基板群が反応室に搬送されて、また、他の異なる一つの基板群が加熱室に搬送される。したがって、本基板処理装置は、一つの基板群を移載又は装填するタイミングで、他の一つの基板群を反応ガスに曝すことができ、また、他の異なる一つの基板群に加熱処理を施すことができる。この結果、本基板処理装置は、反応室における処理と、加熱室における処理と、装填室のおける処理とを、それぞれ異なるボート間で並列に処理（パラレル処理）することができる。そのため、本基板処理装置は、基板群の移載に要する時間や装填に要する時間を、反応処理時間あるいは加熱処理時間により相殺することができ、基板処理のスループットを向上することができる。
【００１２】
請求項２に記載の基板処理装置は、請求項１に記載の基板処理装置であって、前記複数の処理室が、前記ボートにある基板群を冷却する冷却室をさらに有することを要旨とする。
【００１３】
請求項２に記載の基板処理装置によれば、一つの基板群が一つの処理室に搬送されるとき、他の一つの基板群が冷却室に搬送される。したがって、この基板処理装置は、基板群の移載に要する時間や装填に要する時間を、他の基板群の反応処理時間、加熱処理時間、冷却処理時間のいずれか一つにより相殺することができる。よって、この基板処理装置は、冷却室を有する分だけ、同じタイミングで実行する処理工程の数量を増加することができ、基板処理のスループットを、さらに向上することができる。しかも、この基板処理装置は、加熱処理後の冷却処理を他の加熱処理と並行して冷却室で単独に実行するため、加熱温度や加熱速度の変更に関わらず、加熱条件に応じた冷却を、スループットを損なうことなく実行できる。
【００１４】
請求項３に記載の基板処理装置は、請求項１又は２に記載の基板処理装置であって、前記搬送部は、４つの前記ボートを一つの面に搭載して回動するステージを有し、前記４つ
のボートに対する前記面の法線方向と前記ステージの回動方向への搬送とを繰返すことにより、前記各ボートをそれぞれ前記回動方向に沿う順序で４つの前記処理室の各々に搬入及び搬出し、前記４つの処理室の各々は、処理工程の順序に従って前記回動方向に配列されることを要旨とする。
【００１５】
請求項３に記載の基板処理装置によれば、全ての処理室が処理工程の順序に従って配列されるため、ステージを１回回転するだけで、１つの基板群に対する全ての処理工程を実行することができる。また、全てのボートが回動方向に搭載されるため、一つのボートに対し、先行する基板群への最終の工程（移載処理）と、後続する基板群への初期の工程（装填処理）とを、同じタイミングで実行することができる。したがって、この基板処理装置は、一つのボートを用いて処理する異なる基板群の間において、移載処理と装填処理とを並列に処理（パラレル処理）することができる。よって、この基板処理装置は、基板処理のスループットを、さらに向上することができる。
【００１６】
請求項４に記載の基板処理装置は、請求項３記載の基板処理装置であって、前記全処理室と連結して前記ステージを収容する搬送室と、前記ステージに設けられて前記搬送室の内部空間を前記ボートごとに区画して前記ステージとともに回動する隔壁と、を有することを要旨とする。
【００１７】
請求項４に記載の基板処理装置によれば、処理室間における気体の流入及び流出（クロスコンタミネーション）が、隔壁によって抑制される。したがって、この基板処理装置は、処理室間のクロストークを抑制する分だけ、他の処理室から流入する気体を排気してパージするための時間、他の処理室に流出する気体を補うための時間等を短縮することができる。よって、この基板処理装置は、各処理室における処理時間をそれぞれ短縮することができ、ひいては基板処理のスループットを、さらに向上することができる。
【００１８】
請求項５に記載の基板処理装置は、請求項４に記載の基板処理装置であって、前記搬送室が、前記装填室よりも前記反応室に近い位置であって、かつ、前記装填室よりも前記加熱室に近い位置に、前記内部空間を排気する排気系を有することを要旨とする。
【００１９】
請求項５に記載の基板処理装置によれば、ウェハ反応室又は加熱室から流出する気体が、装填室から遠ざかる方向に向けて排気される。したがって、この基板処理装置は、基板処理後の基板群、及び基板処理前の基板群に対して、基板処理に伴う気体の汚染を抑制することができる。よって、この基板処理は、基板処理後の基板群を洗浄するためのパージ時間や基板処理前の基板群を洗浄するためのパージ時間を短縮することができ、ひいては基板処理のスループットを、さらに向上することができる。
【００２０】
請求項６に記載の基板処理装置は、請求項５に記載の基板処理装置であって、前記搬送室が、前記隔壁により区画される空間をそれぞれパージするパージ機構を有することを要旨とする。
【００２１】
請求項６に記載の基板処理装置によれば、反応室又は加熱室から流出する気体が、装填室から遠ざかる方向に向けて、パージガスの流れに乗って排気される。したがって、この基板処理装置は、基板処理後の基板群、及び基板処理前の基板群に対して、基板処理に伴う基板の汚染を、さらに抑制することができる。
【００２２】
請求項７に記載の基板処理装置は、請求項４〜６のいずれか１つに記載の基板処理装置であって、前記搬送室が、前記加熱室の前記回動方向に設けられて前記隔壁に気体を噴きつけて前記隔壁を冷却する冷却機構を有することを要旨とする。
【００２３】
請求項７に記載の基板処理装置によれば、冷却機構が隔壁を冷却するため、隔壁の変形や変質が抑制される。したがって、この基板処理装置は、処理室間のクロストークを、より確実に抑制することができ、ひいては基板処理のスループットを、より確実に向上することができる。
【００２４】
上記目的を達成するために、請求項８に記載の基板処理方法は、複数のボートの各々に複数の基板からなる基板群を装填して前記各基板群に表面処理を施す基板処理方法であって、前記ボートを装填室に搬入し、前記ボートにある基板群を前記装填室から外部に移載して外部の異なる基板群を前記ボートに装填する工程と、前記ボートを反応室に搬入して前記ボートにある基板群を反応ガスに曝す工程と、前記ボートを加熱室に搬入して前記ボートにある基板群を加熱する工程と、前記ボートを冷却室に搬入して前記ボートにある基板群を冷却する工程とを有し、前記各工程の工程時間を略同じにするとともに、前記各室に対して異なる前記ボートを略同じタイミングで搬入及び搬出し、かつ、前記複数のボートの各々を前記装填室、前記反応室、加熱室、冷却室の順に搬入及び搬出することを要旨とする。
【００２５】
請求項８に記載の基板処理方法によれば、一つ基板群が一つの処理室に搬入されるとき、他の一つの基板群が他の一つの処理室に搬送される。例えば、一つ基板群が装填室に搬入されるとき、他の一つの基板群が反応室に搬送されて、また、他の異なる一つの基板群が加熱室に搬送される。したがって、本基板処理方法は、一つの基板群を移載又は装填するタイミングで、他の一つの基板群を反応ガスに曝すことができ、また、他の異なる一つの基板群に加熱処理を施すことができ、他の異なる一つの基板群に冷却処理を施すことができる。この結果、本基板処理方法は、基板群を移載又は装填する処理、基板群を反応ガスに曝す処理、基板群を加熱する処理、及び基板群を冷却する処理を、それぞれ異なるボート間で並列に処理（パラレル処理）することができる。そのため、本基板処理方法は、基板群の移載に要する時間や装填に要する時間を、反応処理時間、加熱処理時間、あるいは冷却処理時間により相殺することができ、基板処理のスループットを向上することができる。
【発明の効果】
【００２６】
上記したように、本発明によれば、スループットを向上した基板処理方法、及び基板処理装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。図１は、基板処理装置１０を示す斜視図である。
（基板処理装置）
図１において、基板処理装置１０は、箱体状に形成される搬送部１１に４つの異なる処理室を搭載する。４つの異なる処理室は、装填室としてのロードロック部（以下単に、ＬＬ部１２という。）、エッチング部１３、加熱部１４、及び冷却部１５からなり、これらＬＬ部１２、エッチング部１３、加熱部１４、及び冷却部１５が、搬送部１１の共通する一つの面（以下単に、上面１１ｓという。）に連結される。ＬＬ部１２、エッチング部１３、加熱部１４、及び冷却部１５は、それぞれ鉛直方向に延びる有蓋円筒状に形成されるチャンバであって、搬送部１１の内部と連通する内部空間を有する。
【００２８】
まず、ＬＬ部１２、エッチング部１３、加熱部１４、及び冷却部１５について以下に説明する。図２及び図３は、それぞれ基板処理装置１０を示す平面図及び側面図である。
図２において、上面１１ｓに描かれる仮想円Ｃ（図２の一点鎖線）の上には、ＬＬ部１２、エッチング部１３、加熱部１４、及び冷却部１５の中心軸が、それぞれ周方向に等配される。本実施形態では、ＬＬ部１２、エッチング部１３、加熱部１４、及び冷却部１５
の中心軸上の点を、それぞれＬＬ位置１２Ｐ、エッチング位置１３Ｐ、加熱位置１４Ｐ、及び冷却位置１５Ｐという。また、上下方向に延びる鉛直線の中で仮想円Ｃの中心を含むものを、中心軸線Ａという。
【００２９】
図１において、ＬＬ部１２は、一方向に開口を有する有蓋筒状のロードロック室（以下単に、ＬＬ室１２Ａという。）と、ＬＬ室１２Ａの開口を開閉するゲートバルブ１２Ｂと、ＬＬ室１２Ａに連結した図示しないパージガス供給系とを有する。
【００３０】
図２及び図３において、ＬＬ室１２Ａは、真空ポンプＰや圧力調整バルブ等の排気系に連結される真空槽である。ＬＬ部１２は、ＬＬ室１２ＡとＦＯＵＰオープナ１６との間で基板Ｓの装填処理や移載処理を実行するとき、ＬＬ室１２Ａの内部圧力を大気圧に調整し、ゲートバルブ１２Ｂを開けることにより、ＬＬ室１２ＡとＦＯＵＰオープナ１６とを連通させて、基板Ｓの装填処理や移載処理を可能にする。ＬＬ部１２は、ＬＬ室１２Ａと搬送部１１との間で基板Ｓを搬入及び搬出するとき、ゲートバルブ１２Ｂを閉じることにより、ＬＬ室１２Ａの内部圧力を所定の搬送圧力に調整して基板Ｓの搬送処理を可能にする。
【００３１】
なお、ＦＯＵＰオープナ１６は、公知のＦＯＵＰ１６Ｆと搬送ロボット１６Ｒとを有し、外部（例えば、基板ストッカ）から移送されるＦＯＵＰ１６Ｆを開放して、表面処理前の基板Ｓを基板処理装置１０へ移載する。また、ＦＯＵＰオープナ１６は、基板処理装置１０から移載する表面処理後の基板ＳをＦＯＵＰ１６Ｆに収容して外部へ移送する。
【００３２】
基板Ｓとしては、例えばシリコン基板、ガラス基板、セラミック基板を用いることができ、基板Ｓを昇温して該基板Ｓの表面に化学的な処理（以下単に、表面処理という。）を加えられる基板であれば良い。
【００３３】
パージガス供給系は、図示しないパージガスラインに接続され、パージ処理を実行するとき、パージガスラインから供給されるパージガスを所定流量に調整してＬＬ室１２Ａの内部に供給する。パージガスとしては、例えば、窒素、アルゴン、ヘリウム、キセノンを用いることができ、これらの中から２種類以上を選択して混合しても良い。
【００３４】
図１において、エッチング部１３は、有蓋筒状のエッチング室１３Ａと、エッチング室１３Ａに連結した図示しない反応ガス供給系と、エッチング室１３Ａに連結した図示しないラジカル供給系と、ラジカル供給系に連結した図示しないマイクロ波源とを有する。
【００３５】
図２及び図３において、エッチング室１３Ａは、真空ポンプＰや圧力調整バルブ等の排気系に連結される真空槽である。エッチング部１３は、エッチング室１３Ａと搬送部１１との間で基板Ｓを搬入及び搬出するとき、エッチング室１３Ａの内部圧力を所定の搬送圧力に調整して基板Ｓの搬送処理を可能にする。また、エッチング部１３は、基板Ｓのエッチング処理を実行するとき、エッチング室１３Ａの内部圧力を所定のエッチング圧力に調整してエッチング処理を可能にする。
【００３６】
反応ガス供給系は、図示しない反応ガスラインに接続され、基板Ｓのエッチング処理を実行するとき、反応ガスラインから供給される反応ガスを所定流量に調整してエッチング室１３Ａの内部に供給する。また、反応ガス供給系は、図示しないパージガスラインに接続され、パージ処理を実行するとき、パージガスラインから供給されるパージガスを所定流量に調整してエッチング室１３Ａの内部に供給する。
【００３７】
表面処理として自然酸化膜（シリコン酸化膜）をエッチングする場合、反応ガスとしては、フッ化物ガスを用いることができる。フッ化物ガスとしては、炭素と酸素を有しない
ものを用いることが好ましく、例えば三フッ化窒素（NF3 ）を用いることができる。また、反応ガスは、１種類を単独で用いても良く、２種類以上の反応ガスを混合して用いても良い。また、反応ガスは、窒素、アルゴン、ヘリウム等のキャリアガスと混合してエッチング室１３Ａに導入されても良い。
【００３８】
ラジカル供給系は、図示しないラジカル生成ガスラインに接続され、基板Ｓのエッチング処理を実行するとき、ラジカル生成ガスラインから供給されるラジカル生成ガスを所定流量に調整してエッチング室１３Ａの内部に供給する。また、ラジカル供給系は、図示しないキャリアガスラインに接続され、基板Ｓのエッチング処理を実行するとき、キャリアガスラインから供給されるキャリアガスを所定流量に調整してラジカル生成ガスとともにエッチング室１３Ａに供給し、これによりラジカル生成ガスの供給状態を安定させる。
【００３９】
表面処理として自然酸化膜をエッチングする場合、ラジカル生成ガスとしては、励起されることにより水素ラジカルを生成するガスであれば良く、例えばアンモニア、水素を用いることができる。また、ラジカル生成ガスは、１種類を単独で用いても良く、２種類以上のガスを混合して用いても良い。キャリアガスとしては、窒素、アルゴン、ヘリウム等、表面処理の反応系において化学的に安定なガスを用いることができる。また、キャリアガスは、１種類を単独で用いても良く、２種類以上のガスを混合して用いても良い。
【００４０】
マイクロ波源は、図示しない導波管を介してラジカル供給系に接続され、基板Ｓのエッチング処理を実行するとき、所定出力のマイクロ波を導波管に沿って進行させて、ラジカル供給系の一部にマイクロ波を照射する。ラジカル供給系がラジカル生成ガスを供給するとき、ラジカル生成ガスは、マイクロ波源からのマイクロ波を受けることによって励起し、反応活性種（ラジカル状態のガス：例えば、水素ラジカル）を生成する。ラジカル供給系で生成されるラジカル状態のガスは、ラジカル生成ガス、キャリアガス、励起時の副生成物等と共にエッチング室１３Ａに供給される。
【００４１】
図１において、加熱部１４は、有蓋筒状の加熱室１４Ａと、加熱室１４Ａの外壁に近接する図示しないヒータとを有する。
図２及び図３において、加熱室１４Ａは、真空ポンプＰや圧力調整バルブ等の排気系に連結される真空槽である。加熱部１４は、加熱室１４Ａと搬送部１１との間で基板Ｓを搬入及び搬出するとき、加熱室１４Ａの内部圧力を所定の搬送圧力に調整して基板Ｓの搬送処理を可能にする。加熱部１４は、基板Ｓの加熱処理を実行するとき、加熱室１４Ａの内部圧力を所定の加熱圧力に調整する。ヒータは、加熱室１４Ａの内部を加熱するヒータであって、基板Ｓの加熱処理を実行するとき、加熱室１４Ａの内部空間を加熱して基板Ｓを昇温する。
【００４２】
図１において、冷却部１５は、有蓋筒状の冷却室１５Ａと、冷却室１５Ａに連結した図示しない冷却水供給系と、冷却室１５Ａに連結した図示しない冷却ガス供給系とを有する。
【００４３】
図２及び図３において、冷却室１５Ａは、真空ポンプＰや圧力調整バルブ等の排気系に連結される真空槽である。冷却部１５は、冷却室１５Ａと搬送部１１との間で基板Ｓを搬入及び搬出するとき、冷却室１５Ａの内部圧力を所定の搬送圧力に調整して基板Ｓの搬送処理を可能にする。冷却部１５は、基板Ｓの冷却処理を実行するとき、冷却室１５Ａの内部圧力を所定の冷却圧力に調整する。
【００４４】
冷却水供給系は、冷却水を循環させるための冷却ラインと冷却水を所定温度に冷却するための熱交換器等とを有する冷却系であって、基板Ｓの冷却処理を実行するとき、冷却室１５Ａの内壁に設けられた図示しない冷却管に冷却水を循環させて冷却室１５Ａの内壁温
度を所定温度に冷却する。
【００４５】
冷却ガス供給系は、図示しない冷却ガスラインに接続されて、基板Ｓの冷却処理を実行するとき、冷却ガスラインから供給される冷却ガスを所定流量に調整して冷却室１５Ａの内部に供給する。冷却ガス供給系からの冷却ガスは、冷却室１５Ａの内壁と基板Ｓとの間で熱交換を行い、これにより基板Ｓを所定温度に降温させる。
【００４６】
次に、搬送部１１について以下に説明する。図４及び図５は、それぞれ搬送部１１の内部を示す斜視図及び平面図である。
図４及び図５において、搬送部１１は、箱体状に形成された搬送室１１Ａを有し、搬送室１１Ａには、真空ポンプＰや圧力調整バルブ等からなる搬送排気系２１が連結されている。搬送排気系２１は、搬送室１１Ａの一つの面であって、ＬＬ位置１２Ｐよりもエッチング位置１３Ｐに近い面であって、かつ、ＬＬ位置１２Ｐよりも加熱位置１４Ｐに近い面に排気ポート２１ａを有し、搬送室１１Ａの内部にある気体を排気ポート２１ａから排気する。これにより、搬送部１１は、ＬＬ位置１２Ｐからエッチング位置１３Ｐに向かう気体の流れと、ＬＬ位置１２Ｐから加熱位置１４Ｐに向かう気体の流れとを、それぞれ搬送室１１Ａの内部に形成する。
【００４７】
搬送部１１は、ＬＬ部１２、エッチング部１３、加熱部１４、及び冷却部１５と搬送部１１との間で基板Ｓを搬入及び搬出するとき、搬送室１１Ａの内部圧力を所定の搬送圧力に調整して基板Ｓの搬送処理を可能にする。
【００４８】
搬送室１１Ａの内部には、搬送ステージ２２と、搬送ステージ２２に固設される隔壁としての遮蔽板２３と、搬送ステージ２２に着脱可能に搭載される４つのボート２４とが配設されている。また、搬送室１１Ａの内部には、中心軸線Ａの近傍に図示しないパージ機構としてのパージポートが配設され、また、上面１１ｓの近傍には、冷却機構としての図示しない一対の冷却ポートが配設されている。
【００４９】
搬送室１１Ａの低部には、図５の破線で示す回動モータＭＲ、図示しない昇降モータ、及び図示しないボートモータが固設されている。回動モータＭＲは、中心軸線Ａ上に配設されて、中心軸線Ａに沿って延びる駆動軸を有する。ボートモータは、それぞれＬＬ位置１２Ｐ、エッチング位置１３Ｐ、加熱位置１４Ｐ、冷却位置１５Ｐの直下に配設されている。
【００５０】
搬送ステージ２２は、回動モータＭＲの駆動軸に連結され、回動モータＭＲの駆動力を受けることにより中心軸線Ａを中心にして回動する。搬送ステージ２２は、昇降モータの駆動軸に連結され、昇降モータの駆動力を受けることにより鉛直方向に昇降する。
【００５１】
搬送ステージ２２の上面（以下単に、搭載面２２ｓという。）には、鉛直方向から見て十字状に形成される遮蔽板２３が形成されている。搭載面２２ｓと、搬送室１１Ａの内側面と、遮蔽板２３とによって囲まれる空間を、それぞれボート空間ＢＳという。本実施形態の遮蔽板２３は、搬送室１１Ａの内部空間に、４つのボート空間ＢＳを形成する。
【００５２】
搬送ステージ２２は、中心軸線Ａを中心にして回動するとき、４つのボート空間ＢＳを、それぞれ搬送ステージ２２（仮想円Ｃ）の周方向に沿って回動する。これにより、搬送ステージ２２は、各ボート空間ＢＳを、それぞれＬＬ位置１２Ｐ、エッチング位置１３Ｐ、加熱位置１４Ｐ、冷却位置１５Ｐの直下に順に搬送する。
【００５３】
４つのボート２４は、それぞれ各ボート空間ＢＳの搭載面２２ｓに配置される。４つのボート２４は、それぞれ搬送ステージ２２が回動するとき、４つのボート空間ＢＳととも
に搬送ステージ２２の周方向に沿って回動して、ＬＬ位置１２Ｐ、エッチング位置１３Ｐ、加熱位置１４Ｐ、冷却位置１５Ｐの直下に順に移動する。
【００５４】
４つのボート２４は、それぞれ鉛直方向に延びる支持棒２４ａを有し、支持棒２４ａには、水平方向に延びる複数のガイド溝が所定間隔を空けて鉛直方向に沿って配列されている。４つのボート２４は、それぞれ複数の基板Ｓを各スロットに装填するとき、各基板Ｓの主面を水平に配置して、隣接する基板Ｓを鉛直方向に所定間隔だけ離間させる。４つのボート２４は、それぞれ複数の基板Ｓを各スロットに装填するとき、各基板Ｓの中心を仮想円Ｃの直下に配置する。本実施形態においては、１つのボート２４に装填される一群の基板Ｓを、基板群という。
【００５５】
４つのボート２４は、搬送ステージ２２が回動するとき、それぞれ基板群の中心を仮想円Ｃに沿って回動して、該基板群の中心を、ＬＬ位置１２Ｐ、エッチング位置１３Ｐ、加熱位置１４Ｐ、冷却位置１５Ｐの直下に順に搬送する。また、４つのボート２４は、搬送ステージ２２が回動するとき、４つの基板群の各中心を、それぞれ同じタイミングの下で、ＬＬ位置１２Ｐ、エッチング位置１３Ｐ、加熱位置１４Ｐ、冷却位置１５Ｐの直下に配置する。
【００５６】
４つの基板群の各中心がそれぞれＬＬ位置１２Ｐ、エッチング位置１３Ｐ、加熱位置１４Ｐ、冷却位置１５Ｐの直下に位置するとき、搬送ステージ２２は、昇降モータの駆動力を受けて、４つのボート２４を鉛直方向に昇降する。これにより、搬送ステージ２２は、４つのボート２４をそれぞれＬＬ部１２、エッチング部１３、加熱部１４、及び冷却部１５の内部に同じタイミングで搬入及び搬出し、４つの基板群をそれぞれＬＬ室１２Ａ、エッチング室１３Ａ、加熱室１４Ａ、及び冷却室１５Ａの内部に搬入及び搬出する。この際、最上位置にある搬送ステージ２２は、ＬＬ部１２、エッチング部１３、加熱部１４、及び冷却部１５の各底部にボート２４の各底部を押し当て、搬送部１１とＬＬ部１２との間、搬送部１１とエッチング部１３との間、搬送部１１と加熱部１４との間、及び搬送部１１と冷却部１５との間を遮断する。
【００５７】
４つの基板群の各中心がそれぞれＬＬ位置１２Ｐ、エッチング位置１３Ｐ、加熱位置１４Ｐ、冷却位置１５Ｐの直下に位置するとき、４つのボート２４は、それぞれボートモータの駆動軸に連結される。４つのボート２４は、それぞれボートモータの駆動力を受けることにより、基板Ｓの中心を中心点にして基板群を回転する。これにより、４つのボート２４は、それぞれＬＬ室１２Ａ、エッチング室１３Ａ、加熱室１４Ａ、及び冷却室１５Ａの内部で、各基板群の環境を基板Ｓの周方向にわたり均一にする。
【００５８】
基板処理装置１０は、４つの基板群をそれぞれＬＬ室１２Ａ、エッチング室１３Ａ、加熱室１４Ａ、及び冷却室１５Ａの内部に搬入するとき、ＬＬ部１２を駆動して基板Ｓの移載処理を実行する。また、基板処理装置１０は、エッチング部１３を駆動して基板Ｓのエッチング処理を実行し、同時に、加熱部１４を駆動して基板Ｓの加熱処理を実行し、さらに、冷却部１５を駆動して基板Ｓの冷却処理を実行する。すなわち、基板処理装置１０は、４つの基板群をそれぞれ同じタイミングでＬＬ室１２Ａ、エッチング室１３Ａ、加熱室１４Ａ、及び冷却室１５Ａの内部に搬入し、ＬＬ室１２Ａ、エッチング室１３Ａ、加熱室１４Ａ、及び冷却室１５Ａを同じタイミングで駆動して、基板Ｓの各処理工程を各基板群の間で並行に処理する。
【００５９】
図示しない４つのパージポートは、各ボート空間ＢＳにおける中心軸線Ａの近傍に配置され、それぞれ中心軸線Ａの近傍から各ボート２４に向けてパージガスを供給する。また、図示しない冷却ポートは、搬送室１１Ａの上側に固設されるガスポートであって、搬送ステージ２２が回動するとき、下方に向けて冷却ガス（例えば、窒素）を供給し、加熱位
置１４Ｐの直下を通過した遮蔽板２３に向けて冷却ガスを噴きつける。これにより、冷却ポートは、加熱処理後の基板群によって加熱される遮蔽板２３を冷却ガスにより冷却する。
【００６０】
（基板処理方法）
次に、上記基板処理装置１０を用いる基板処理方法について以下に説明する。なお、本実施形態においては、基板処理の一例として、基板Ｓに形成された自然酸化膜（シリコン酸化膜）を除去するための表面処理について説明する。図６は、表面処理の各工程を示すフローチャートであり、図７は、それぞれ各ボート２４に装填される基板群の各処理工程に関わるタイムチャートである。
【００６１】
図６において、基板処理装置１０は、まず、複数の基板ＳをＦＯＵＰオープナ１６からＬＬ部１２（ボート２４）に装填するための装填工程を実行する（ステップＳ１）。すなわち、基板処理装置１０は、搬送ステージ２２を回動して、４つのボート２４をそれぞれＬＬ位置１２Ｐ、エッチング位置１３Ｐ、加熱位置１４Ｐ、冷却位置１５Ｐに配置する。次いで、基板処理装置１０は、搬送ステージ２２を上動して、４つのボート２４をそれぞれＬＬ室１２Ａ、エッチング室１３Ａ、加熱室１４Ａ、冷却室１５Ａに搬入する。そして、基板処理装置１０は、ゲートバルブ１２Ｂを開けてＬＬ部１２を開放し、ＬＬ室１２Ａの内部にあるボート２４（第１ボート）に対して基板群を装填する。
【００６２】
本実施形態においては、第１ボートがＬＬ室１２Ａにあるときに、エッチング位置１３Ｐ、加熱位置１４Ｐ、冷却位置１５Ｐにあるボートを、それぞれ第２ボート、第３ボート、第４ボートという。
【００６３】
基板処理装置１０は、装填工程を終了すると、ＬＬ室１２Ａにあるボート２４をエッチング室１３Ａに搬送するための第１搬送工程を実行する（ステップＳ２）。すなわち、基板処理装置１０は、搬送ステージ２２を下動して回動し、第１ボートがエッチング位置１３Ｐに位置するように、４つのボート２４をそれぞれＬＬ位置１２Ｐ、エッチング位置１３Ｐ、加熱位置１４Ｐ、冷却位置１５Ｐに配置する。次いで、基板処理装置１０は、搬送ステージ２２を上動して、４つのボートをそれぞれＬＬ室１２Ａ、エッチング室１３Ａ、加熱室１４Ａ、冷却室１５Ａに搬入する。本実施形態では、この第１搬送工程に要する時間を、搬送時間Ｔｒ（図７参照）という。
【００６４】
基板処理装置１０は、第１搬送工程を終了すると、基板群に対してエッチングを施すためのエッチング工程を実行する（ステップＳ３）。すなわち、基板処理装置１０は、反応ガス供給系からの反応ガスを第１ボートの基板群に供給して各基板Ｓの表面に反応ガスを吸着させる。基板処理装置１０は、所定の吸着時間の間、ボートモータを駆動して基板群を回転させることより、各基板Ｓの表面の全体にわたり均一に反応ガスを吸着させる。
【００６５】
所定の吸着時間が経過すると、基板処理装置１０は、ラジカル供給系及びマイクロ波源を駆動し、ラジカル状態のガスを第１ボートの基板群に供給する。ラジカル状態のガスは、基板Ｓの表面に吸着している反応ガスと反応することにより中間生成物を生成し、基板Ｓの表面上の中間生成物は、自然酸化膜と反応して反応生成物を生成する。基板処理装置１０は、所定の反応時間の間、ボートモータを駆動して基板群を回転させることにより、各基板Ｓの表面の全体にわたり均一にエッチング反応を進行させる。
【００６６】
所定の反応時間が経過すると、基板処理装置１０は、ラジカル供給系及びマイクロ波源を停止し、反応ガス及びラジカル状態のガスの導入を停止する。基板処理装置１０は、各ガスの導入を停止した状態で真空排気を続けることにより、エッチング室１３Ａの内部から反応ガス、ラジカル状態のガス、反応生成物等を排気する。
【００６７】
このエッチング工程に要する工程時間は、各種の試験等に基づいて設定される時間であって、本実施形態においては、プロセス時間Ｔｐ（図７参照）という。プロセス時間Ｔｐとは、表面処理を構成する各処理工程（エッチング工程、加熱工程、冷却工程等）の工程時間の中で最も長いものである。例えば、表面処理を構成する各処理工程の工程時間の中で、エッチング工程の工程時間が最も長い場合には、プロセス時間Ｔｐとしてエッチング工程の工程時間が選択される。
【００６８】
基板処理装置１０は、エッチング工程を終了すると、エッチング室１３Ａにあるボート２４を加熱室１４Ａに搬送するための第２搬送工程を実行する（ステップＳ４）。すなわち、基板処理装置１０は、搬送ステージ２２を下動して回動し、第１ボートが加熱位置１４Ｐに位置するように、４つのボート２４をそれぞれＬＬ位置１２Ｐ、エッチング位置１３Ｐ、加熱位置１４Ｐ、冷却位置１５Ｐに配置する。次いで、基板処理装置１０は、搬送ステージ２２を上動して、４つのボートをそれぞれＬＬ室１２Ａ、エッチング室１３Ａ、加熱室１４Ａ、冷却室１５Ａに搬入する。この第２搬送工程では、第１搬送工程と同じく、搬送時間Ｔｒを要する。
【００６９】
この際、基板Ｓの周辺に残留する反応ガスやラジカル生成ガスは、基板群の下動とともに、搬送室１１Ａの内部に侵入する。搬送室１１Ａの内部に侵入する反応ガスやラジカル生成ガスは、パージポートと排気ポート２１ａとが形成する気体の流れに従って円滑に排気される。これにより、ＬＬ位置１２Ｐの近傍は、反応ガスやラジカル生成ガスによる汚染を回避することができる。
【００７０】
基板処理装置１０は、第２搬送工程を終了すると、基板群を加熱するための加熱工程を実行する（ステップＳ５）。すなわち、基板処理装置１０は、図示しないヒータを駆動し、加熱室１４Ａにある基板群を所定の加熱温度（例えば、１３０℃）に昇温する。加熱温度の基板表面では、エッチング工程で生成される反応生成物が熱分解されて、基板表面から珪フッ化アンモニウム（(NH4)2SiF6 ）ガスとして放出される。
【００７１】
基板Ｓの表面から放出される熱分解ガスは、スロット間の間隔が狭いために、各基板Ｓの間の空間に停滞したり、基板Ｓの表面に再吸着したりする。基板処理装置１０は、加熱工程の間に、エッチング室１３Ａの内部にパージガスを導入して、各基板Ｓの表面の全体にわたりパージガスを噴きつける。各基板Ｓの周辺に残留する反応生成物と熱分解ガスは、パージガスによって押し流されてパージガスと共に排気される。基板処理装置１０は、パージガスを導入する間、ボートモータを駆動することにより、基板表面におけるパージ効果を均一にさせる。
【００７２】
この加熱工程に要する工程時間は、上記エッチング工程と同じく、プロセス時間Ｔｐに設定される。例えば、表面処理を構成する各処理工程の工程時間の中で、エッチング工程の工程時間が最も長い場合には、プロセス時間Ｔｐとしてエッチング工程の工程時間が選択され、加熱工程では、エッチング工程の工程時間に応じた加熱時間や加熱速度が設定される。
【００７３】
基板処理装置１０は、加熱工程を終了すると、加熱室１４Ａにある第１ボートを冷却室１５Ａに搬送するための第３搬送工程を実行する（ステップＳ６）。すなわち、基板処理装置１０は、搬送ステージ２２を下動して回動し、第１ボートが冷却位置１５Ｐに位置するように、４つのボート２４をそれぞれＬＬ位置１２Ｐ、エッチング位置１３Ｐ、加熱位置１４Ｐ、冷却位置１５Ｐに配置する。次いで、基板処理装置１０は、搬送ステージ２２を上動して、４つのボートをそれぞれＬＬ室１２Ａ、エッチング室１３Ａ、加熱室１４Ａ、冷却室１５Ａに搬入する。この第３搬送工程では、各搬送工程と同じく、搬送時間Ｔｒ
を要する。
【００７４】
この際、基板Ｓの周辺に残留し続ける反応生成物や熱分解ガスは、基板群の下動とともに、搬送室１１Ａの内部に侵入する。搬送室１１Ａの内部に侵入する反応生成物や熱分解ガスは、パージポートと排気ポート２１ａとが形成する気体の流れに従って円滑に排気される。これにより、ＬＬ位置１２Ｐの近傍は、反応生成物や熱分解ガスによる汚染を回避することができる。
【００７５】
基板処理装置１０は、第３搬送工程を終了すると、基板群を冷却するための冷却工程を実行する（ステップＳ７）。すなわち、基板処理装置１０は、冷却水供給系と冷却ガス供給系とを駆動し、冷却室１５Ａにある基板群を所定の温度（例えば、２５℃）に降温する。基板処理装置１０は、冷却ガスを導入する間、ボートモータを駆動することにより、基板面内における冷却速度を均一にさせる。
【００７６】
この冷却工程に要する工程時間は、上記エッチング工程と同じく、プロセス時間Ｔｐに設定される。例えば、表面処理を構成する各処理工程の工程時間の中で、エッチング工程の工程時間が最も長い場合には、プロセス時間Ｔｐとしてエッチング工程の工程時間が選択され、冷却工程では、エッチング工程の工程時間に応じた冷却時間や冷却速度が設定される。
【００７７】
基板処理装置１０は、冷却工程を終了すると、冷却室１５Ａにある第１ボートをＬＬ室１２Ａに搬送するための第４搬送工程を実行する（ステップＳ８）。すなわち、基板処理装置１０は、搬送ステージ２２を下動して回動し、第１ボートがＬＬ位置１２Ｐに位置するように、４つのボート２４をそれぞれＬＬ位置１２Ｐ、エッチング位置１３Ｐ、加熱位置１４Ｐ、冷却位置１５Ｐに配置する。次いで、基板処理装置１０は、搬送ステージ２２を上動して、４つのボートをそれぞれＬＬ室１２Ａ、エッチング室１３Ａ、加熱室１４Ａ、冷却室１５Ａに搬入する。この第４搬送工程では、各搬送工程と同じく、搬送時間Ｔｒを要する。
【００７８】
基板処理装置１０は、第４搬送工程を終了すると、ＬＬ室１２Ａの基板群をＦＯＵＰオープナ１６に移載するための移載工程を実行する（ステップＳ９）。すなわち、基板処理装置１０は、ゲートバルブ１２Ｂを開けてＬＬ部１２を開放することにより、ＬＬ室１２Ａにある基板群をＦＯＵＰオープナ１６に移載する。この際、基板処理装置１０は、パージガス供給系からのパージガスをＬＬ室１２Ａの内部に導入し続ける。パージガスと接触する基板Ｓの表面、基板Ｓの裏面、ＬＬ室１２Ａの内壁等の各部は、反応生成物や熱分解ガス等の残留を確実に抑えて、表面処理後の基板群の汚染を確実に回避させる。
【００７９】
上記装填工程及び移載工程に要する工程時間は、上記エッチング工程、加熱工程、冷却工程と同じく、プロセス時間Ｔｐに設定される。例えば、表面処理を構成する各処理工程の工程時間の中で、エッチング工程の工程時間が最も長い場合には、プロセス時間Ｔｐとしてエッチング工程の工程時間が設定され、装填及び移載工程では、エッチング工程の工程時間に応じた装填時間や装填速度、又は移載時間や移載速度が設定される。本実施形態においては、上記表面処理（ステップＳ１〜ステップＳ９）に要する時間を、処理周期Ｔという。
【００８０】
図７において、基板処理装置１０は、第１ボートの基板群に対してエッチング工程（ステップＳ３）を実施するとき、ＬＬ室１２Ａにある第２ポートに対して装填工程（ステップＳ１）を実施して、第２ポートの基板群に対する表面処理を開始する。
【００８１】
また、基板処理装置１０は、第１ボートの基板群に対して加熱工程（ステップＳ５）を
実施するとき、ＬＬ室１２Ａにある第３ポートに対して装填工程を実施して、第３ポートの基板群に対する表面処理を開始する。また、基板処理装置１０は、第１ボートの基板群に対して冷却工程（ステップＳ７）を実施するとき、ＬＬ室１２Ａにある第４ポートに対して装填工程を実施して、第４ポートの基板群に対する表面処理を開始する。
【００８２】
装填工程と移載工程の積算時間、エッチング工程の工程時間、加熱工程の工程時間、及び冷却工程の工程時間は、それぞれ共通するプロセス時間Ｔｐに設定される。そのため、第１ポート〜第４ポートの基板群は、それぞれ待機時間を要することなく、後続する搬送工程を同期させることができる。よって、基板処理装置１０は、装填工程、エッチング工程、加熱工程、冷却工程、及び移載工程を、それぞれ異なるボート２４間で並列に処理することができる。
【００８３】
また、基板処理装置１０は、装填工程、エッチング工程、加熱工程、冷却工程、及び移載工程を仮想円Ｃの上で実行し、かつ、装填工程と移載工程の積算時間をプロセス時間Ｔｐにする。そのため、基板処理装置１０は、１つのボート２４の移載工程を終了するとき、他のボート２４が他の処理工程の途中であるため、該１つのボート２４に関わる装填工程を引き続き実行することができる。
【００８４】
すなわち、図７に示すように、１つのボート２４、例えば第１ボートにおいては、第１周期の移載工程（ステップＳ９）と、第２周期の装填工程（ステップＳ１）とが、同じタイミングで実行される。そして、一つのボートに対する第ｎ周期（ｎは１以上の整数）の移載工程と、第ｎ＋１周期の装填工程とが、同じタイミングで実行される。そのため、基板処理装置１０は、一つのボート２４によって処理する異なる基板群の間において、移載処理と装填処理とを並列に処理することができる。
【００８５】
上記実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）上記実施形態において、基板処理装置１０は、４つのボート２４を搬送ステージ２２の周方向に沿って等配し、各ボート２４の上方に、ＬＬ室１２Ａ、エッチング室１３Ａ、及び冷却室１５Ａを有する。そして、基板処理装置１０は、搬送ステージ２２の上動と回動とを繰り返すことにより、全てのボート２４にある基板群を同じタイミングで直上の処理室に搬入及び搬出し、かつ、各ボート２４にある基板群をそれぞれＬＬ室１２Ａ、エッチング室１３Ａ、冷却室１５Ａの順に搬送する。
【００８６】
したがって、基板処理装置１０は、第１ポートの基板群が一つの処理室に搬入されるとき、第２ボート、第３ボート、第４ボートの基板群がそれぞれ他の異なる処理室に搬送される。よって、基板処理装置１０は、先行する第１ボートの基板群を移載及び装填するタイミングで、後続する第２ボートの基板群を冷却することができ、また、第３ボートの基板群に加表面処理を施すことができ、第４ボートの基板群をエッチングすることができる。この結果、基板処理装置１０は、表面処理の各処理工程、すなわち基板群の移載及び装填工程、エッチング工程と、加熱工程と、及び冷却工程を、それぞれ異なるボート２４の間で並列に処理することができる。そのため、基板処理装置は、基板群の移載に要する時間や装填に要する時間を、エッチング時間、加熱時間、冷却時間により相殺することができ、基板処理のスループットを向上することができる。
【００８７】
（２）また、基板処理装置１０は、加熱室１４Ａの後段に冷却室１５Ａを配設し、加熱処理の後に連続する冷却処理を、加熱処理と並行して冷却室１５Ａで単独に実行する。そのため、基板処理装置１０は、基板Ｓの加熱温度や加熱速度の変更に関わらず、加熱条件に応じた冷却を、スループットを損なうことなく実行できる。
【００８８】
（３）上記実施形態において、基板処理装置１０は、各処理室を処理工程の順序に従っ
て仮想円Ｃ上に配列する。したがって、基板処理装置１０は、搬送ステージ２２を１回回転するだけで、一つの基板群に対する全ての処理工程を実行することができる。また、ＬＬ室１２Ａにあるボート２４に対して、先行する基板群への最終工程、すなわち移載処理と、後続する基板群への最初の工程、すなわち装填工程とを、同じタイミングで実行することができる。よって、基板処理装置１０は、一つのボート２４を用いて処理する異なる基板群の間において、移載処理と装填処理とを並列に処理することができる。そのため、基板処理装置１０は、基板処理のスループットを、さらに向上することができる。
【００８９】
（４）上記実施形態において、基板処理装置１０は、搬送ステージ２２に遮蔽板２３を設け、搬送室１１Ａの内部空間を、ボート２４ごとのボート空間ＢＳに区画する。したがって、基板処理装置１０では、ボート空間ＢＳの間のクロストーク、すなわち基板群間のクロストークが遮蔽板２３によって抑制される。よって、基板処理装置１０は、基板群間のクロストークを抑制する分だけ、クロストークによる汚染を解消するためのパージ時間を短縮することができる。そのため、基板処理装置１０は、表面処理のスループットを、さらに向上することができる。
【００９０】
（５）上記実施形態において、基板処理装置１０は、搬送室１１Ａに排気ポート２１ａを設け、ＬＬ位置１２Ｐからエッチング位置１３Ｐに向かう気体の流れと、ＬＬ位置１２Ｐから加熱位置１４Ｐに向かう気体の流れとを、それぞれ搬送室１１Ａの内部に形成する。したがって、基板処理装置１０は、エッチング室１３Ａ又は加熱室１４Ａから流出する気体が、ＬＬ室から遠ざかる方向に向けて排気される。よって、基板処理装置１０は、表面処理後の基板群、及び表面処理前の基板群に対して、表面処理に伴う気体の汚染を抑制することができる。そのため、基板処理装置１０は、表面処理後の基板群を洗浄するためのパージ時間や表面処理前の基板群を洗浄するためのパージ時間を短縮することができ、ひいてはスループットを、さらに向上することができる。
【００９１】
（６）上記実施形態において、基板処理装置１０は、ボート空間ＢＳごとのパージポートを搬送ステージ２２に設け、搬送ステージ２２のパージガスの流れをボート空間ＢＳごとに形成する。したがって、基板処理装置は、エッチング室１３Ａ又は加熱室１４Ａから流出する気体が、ＬＬ室１２Ａから遠ざかる方向に向けて排気される。よって、基板処理装置１０は、表面処理後の基板群、及び表面処理前の基板群に対して、表面処理に伴う基板の汚染を、さらに抑制することができる。
【００９２】
（７）上記実施形態において、基板処理装置１０は、加熱室１４Ａの回動方向に冷却ポートを設けて遮蔽板２３に冷却ガスを噴きつける。したがって、基板処理装置１０は、加熱された基板群の放熱による遮蔽板２３の変形や変質を抑制することができ、ボート空間ＢＳ間のクロストークを、より確実に抑制することができる。この結果、基板処理装置１０は、スループットを、より確実に向上することができる。
【００９３】
尚、上記実施形態は、以下の態様で実施してもよい。
・上記実施形態において、基板処理装置１０は、加熱した基板Ｓを冷却室１５Ａで冷却する。これに限らず、例えば、基板処理装置１０は、加熱した基板Ｓを搬送室１１ＡやＬＬ室１２Ａで冷却し、冷却室１５Ａを搭載しない構成であっても良い。すなわち、本発明は、少なくともＬＬ部１２、エッチング部１３、及び加熱部１４が搬送部１１に搭載される構成であれば良く、その他の処理室の数量に限定されるものではない。
【００９４】
・上記実施形態において、ＬＬ部１２、エッチング部１３、加熱部１４、及び冷却部１５は、それぞれ独立した排気系を有するが、これに限らず、所望の排気系を共通にする、あるいは搬送部１１の排気系と共通にする構成であっても良い。すなわち、本発明は、各処理室の排気系の構成に限定されるものではない。
【００９５】
・上記実施形態において、基板処理装置１０は、ＬＬ部１２、エッチング部１３、加熱部１４、及び冷却部１５を仮想円Ｃ上に配置して、４つのボート２４を該仮想円Ｃに沿って回動する。これに限らず、基板処理装置１０は、ＬＬ部１２、エッチング部１３、加熱部１４、及び冷却部１５を直線上に配置して、複数のボート２４を該直線に沿って往復動する構成であっても良い。
【００９６】
・上記実施形態において、基板処理装置１０は、基板Ｓの表面処理として自然酸化膜の除去処理を実行する。これに限らず、基板処理装置１０は、基板Ｓの表面処理として各種の成膜処理を実行する構成であっても良い。すなわち、本発明の基板処理装置は、基板Ｓの表面処理として、基板Ｓを反応ガスに曝す工程と、基板Ｓを加熱する工程とを有する構成であれば良い。
【図面の簡単な説明】
【００９７】
【図１】基板処理装置を示す斜視図。
【図２】基板処理装置を示す平面図。
【図３】基板処理装置を示す側面図。
【図４】搬送室の内部を示す斜視図。
【図５】搬送室の内部を示す平面図。
【図６】表面処理方法の各工程を示すフローチャート。
【図７】表面処理方法の各工程を示すタイムチャート。
【符号の説明】
【００９８】
１０…基板処理装置、１１…搬送部、１１Ａ…処理室を構成する搬送室、１２…ＬＬ部、１２Ａ…処理室を構成する装填室としてのＬＬ室、１３…エッチング部、１３Ａ…処理室を構成する反応室としてのエッチング室、１４…加熱部、１４Ａ…処理室を構成する加熱室、１５…冷却部、１５Ａ…処理室を構成する冷却室、２２…搬送ステージ、２３…隔壁としての遮蔽板、２４…ボート、２５…パージ機構としてのパージポート、２６…冷却機構としての冷却ポート。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の基板からなる基板群に表面処理を施す基板処理装置であって、
所定間隔で配列した複数のボートと、
前記各ボートの一方向に配置される複数の処理室と、
前記各ボートをそれぞれ前記複数の処理室の各々に搬入及び搬出する搬送部とを有し、
前記複数の処理室は、
前記ボートへの基板の充填又は前記ボートにある基板群を外部に移載して外部の異なる基板群を前記ボートに装填する装填室と、
前記ボートにある基板群を反応ガスに曝す反応室と、
前記ボートにある基板群を加熱する加熱室と、
からなることを特徴とする基板処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の基板処理装置であって、
前記複数の処理室は、前記ボートにある基板群を冷却する冷却室を有することを特徴とする基板処理装置。
【請求項３】
請求項２に記載の基板処理装置であって、
前記搬送部は、
４つの前記ボートを一つの面に搭載して回動するステージを有し、前記４つのボートに対する前記面の法線方向と前記ステージの回動方向への搬送とを繰返すことにより、前記各ボートをそれぞれ前記回動方向に沿う順序で４つの前記処理室の各々に搬入及び搬出し、
前記４つの処理室の各々は、処理工程の順序に従って前記回動方向に配列されることを特徴とする基板処理装置。
【請求項４】
請求項３記載の基板処理装置であって、
前記全処理室と連結して前記ステージを収容する搬送室と、
前記ステージに設けられて前記搬送室の内部空間を前記ボートごとに区画して前記ステージとともに回動する隔壁と、
を有することを特徴とする基板処理装置。
【請求項５】
請求項４に記載の基板処理装置であって、
前記搬送室は、
前記装填室よりも前記反応室に近い位置であって、かつ、前記装填室よりも前記加熱室に近い位置に、前記内部空間を排気する排気系を有することを特徴とする基板処理装置。
【請求項６】
請求項５に記載の基板処理装置であって、
前記搬送室は、
前記隔壁により区画される空間をそれぞれパージするパージ機構を有することを特徴とする基板処理装置。
【請求項７】
請求項４〜６のいずれか１つに記載の基板処理装置であって、
前記搬送室は、
前記加熱室の前記回動方向に設けられて前記隔壁に気体を噴きつけて前記隔壁を冷却する冷却機構を有することを特徴とする基板処理装置。
【請求項８】
複数のボートの各々に複数の基板からなる基板群を装填して前記各基板群に表面処理を施す基板処理方法であって、
前記ボートを装填室に搬入し、前記ボートへの基板の充填又は前記ボートにある基板群
を前記装填室から外部に移載して外部の異なる基板群を前記ボートに装填する工程と、
前記ボートを反応室に搬入して前記ボートにある基板群を反応ガスに曝す工程と、
前記ボートを加熱室に搬入して前記ボートにある基板群を加熱する工程と、
前記ボートを冷却室に搬入して前記ボートにある基板群を冷却する工程とを有し、
前記各工程の工程時間を略同じにするとともに、前記各室に対して異なる前記ボートを略同じタイミングで搬入及び搬出し、かつ、前記複数のボートの各々を前記装填室、前記反応室、加熱室、冷却室の順に搬入及び搬出することを特徴とする基板処理方法。
【請求項１】
複数の基板からなる基板群に表面処理を施す基板処理装置であって、
所定間隔で配列した複数のボートと、
前記各ボートの一方向に配置される複数の処理室と、
前記各ボートをそれぞれ前記複数の処理室の各々に搬入及び搬出する搬送部とを有し、
前記複数の処理室は、
前記ボートへの基板の充填又は前記ボートにある基板群を外部に移載して外部の異なる基板群を前記ボートに装填する装填室と、
前記ボートにある基板群を反応ガスに曝す反応室と、
前記ボートにある基板群を加熱する加熱室と、
からなることを特徴とする基板処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の基板処理装置であって、
前記複数の処理室は、前記ボートにある基板群を冷却する冷却室を有することを特徴とする基板処理装置。
【請求項３】
請求項２に記載の基板処理装置であって、
前記搬送部は、
４つの前記ボートを一つの面に搭載して回動するステージを有し、前記４つのボートに対する前記面の法線方向と前記ステージの回動方向への搬送とを繰返すことにより、前記各ボートをそれぞれ前記回動方向に沿う順序で４つの前記処理室の各々に搬入及び搬出し、
前記４つの処理室の各々は、処理工程の順序に従って前記回動方向に配列されることを特徴とする基板処理装置。
【請求項４】
請求項３記載の基板処理装置であって、
前記全処理室と連結して前記ステージを収容する搬送室と、
前記ステージに設けられて前記搬送室の内部空間を前記ボートごとに区画して前記ステージとともに回動する隔壁と、
を有することを特徴とする基板処理装置。
【請求項５】
請求項４に記載の基板処理装置であって、
前記搬送室は、
前記装填室よりも前記反応室に近い位置であって、かつ、前記装填室よりも前記加熱室に近い位置に、前記内部空間を排気する排気系を有することを特徴とする基板処理装置。
【請求項６】
請求項５に記載の基板処理装置であって、
前記搬送室は、
前記隔壁により区画される空間をそれぞれパージするパージ機構を有することを特徴とする基板処理装置。
【請求項７】
請求項４〜６のいずれか１つに記載の基板処理装置であって、
前記搬送室は、
前記加熱室の前記回動方向に設けられて前記隔壁に気体を噴きつけて前記隔壁を冷却する冷却機構を有することを特徴とする基板処理装置。
【請求項８】
複数のボートの各々に複数の基板からなる基板群を装填して前記各基板群に表面処理を施す基板処理方法であって、
前記ボートを装填室に搬入し、前記ボートへの基板の充填又は前記ボートにある基板群
を前記装填室から外部に移載して外部の異なる基板群を前記ボートに装填する工程と、
前記ボートを反応室に搬入して前記ボートにある基板群を反応ガスに曝す工程と、
前記ボートを加熱室に搬入して前記ボートにある基板群を加熱する工程と、
前記ボートを冷却室に搬入して前記ボートにある基板群を冷却する工程とを有し、
前記各工程の工程時間を略同じにするとともに、前記各室に対して異なる前記ボートを略同じタイミングで搬入及び搬出し、かつ、前記複数のボートの各々を前記装填室、前記反応室、加熱室、冷却室の順に搬入及び搬出することを特徴とする基板処理方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００９−１７６８０７（Ｐ２００９−１７６８０７Ａ）
【公開日】平成２１年８月６日（２００９．８．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１１３８１（Ｐ２００８−１１３８１）
【出願日】平成２０年１月２２日（２００８．１．２２）
【出願人】（０００２３１４６４）株式会社アルバック (1,740)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年８月６日（２００９．８．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１月２２日（２００８．１．２２）
【出願人】（０００２３１４６４）株式会社アルバック (1,740)
【Ｆターム（参考）】
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