基板処理装置及び基板移載方法。
【課題】ウェーハ１４の搬送において、移載禁止されたスロットに移載しないで、前記移載禁止されたスロット以外のスロットにウェーハ１４を保持させてボート３０に対するウェーハ１４の搬送を実現する。
【解決手段】ウェーハ１４を載置部に保持するボート３０と、複数のスロットにウェーハ１４を配置するポッド１６と、複数枚又は一枚のウェーハ１４を搬送するように構成されている基板移載機２８と、特定の載置部に移載禁止指定を受けつけると、複数枚または一枚のどちらか選択しながら前記ウェーハ１４を前記特定の載置部を除く他の載置部に保持させつつ前記ボート３０に移載させるコントローラ１５２を有する。
【解決手段】ウェーハ１４を載置部に保持するボート３０と、複数のスロットにウェーハ１４を配置するポッド１６と、複数枚又は一枚のウェーハ１４を搬送するように構成されている基板移載機２８と、特定の載置部に移載禁止指定を受けつけると、複数枚または一枚のどちらか選択しながら前記ウェーハ１４を前記特定の載置部を除く他の載置部に保持させつつ前記ボート３０に移載させるコントローラ１５２を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板を処理する基板処理装置に係り、特に基板の搬送制御に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
熱処理装置において、被処理体としての基板は基板収容器としてのキャリアに収納され、この熱処理装置内の所定の収納棚に格納される。熱処理を行う際には、基板がキャリアから基板保持具としてのボートに搬送される。
【０００３】
基板保持具としてのボートは、基板の保持可能枚数に合わせて、最上位の載置部としての最上位スロットから最下位の保持部としての最下位スロットまで等間隔に溝が刻まれており、全てのスロットに基板を保持することができる。基板のボート上の配置は、ユーザにより指定され、その方法は各スロットに対して基板の種別を直接割り当てる直接指定と、種別毎の搬送有無や枚数を指定し、配置はプログラムにより自動で指定される論理指定がある。例えば、直接指定に関して特許文献２、論理指定に関して特許文献３に代表されるように、モニタウェーハ(テスト用の基板)の枚数に応じ、モニタウェーハが均等に移載されるように移載位置を計算し、さらに全ウェーハ(基板)の移載データを作成し、前記移載データに従って移載作業を行うことが開示されている。このように、縦型装置は、基板保持具(ボート)に対して基板を所定の載置部(ボートスロット)に移載するように構成されている。しかしながら、上記のような縦型装置では、熱処理の影響により基板保持具(ボート)の撓みが問題となる場合がある。また、基板保持具(ボート)の一部が欠ける等の要因で所定の載置部(ボートスロット)に基板を配置できなくなった場合、基板保持具(ボート)を交換するしかなかった。
【０００４】
また、パワーデバイス用素子材料として注目されているＳｉＣは、高温条件下で行われるＳｉＣエピタキシャル膜成長により形成される。特に、複数枚のＳｉＣを均一に成膜して生産性を向上することができる基板処理装置としての縦型式熱処理装置の一例として特許文献１がある。
【０００５】
特許文献１において、ＳｉＣエピタキシャル膜を形成する装置は、反応室内で複数枚の基板を縦方向に積層して処理する縦型構造を持つ基板処理装置であって、反応室内の基板の配列領域に設置されたガス供給ノズル内の温度がＳｉ原料ガスの分解温度を越えるような装置構成でＳｉＣエピタキシャル膜の成膜をする。この際、熱処理の影響による基板保持具(ボート)自身に撓みが生じるため、この基板保持具(ボート)に撓みを抑制するような特殊な構成が必要となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１１−００３８８５号公報
【特許文献２】特開２００９−２３１７４８号公報
【特許文献３】特許第３５９４０９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は斯かる実情に鑑み、基板の搬送において、基板保持具に対する所定の載置部への移載を禁止することを可能にし、上記の問題点を解決するような基板保持具に対する基板搬送を実現する基板処理装置及び基板移載方法を提供することを一つの目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するための本発明の代表的な例は、基板を載置部に保持する基板保持具と、前記基板保持具に対して複数枚又は一枚の基板を搬送するように構成されている搬送手段と、特定の載置部に移載禁止指定を受けつけると、搬送枚数を複数枚または一枚のどちらか選択して前記基板を前記特定の載置部を除く他の載置部に移載する搬送制御手段とを有する熱処理装置であり、更に、複数の基板を縦方向に搭載した基板保持具を反応室に搬入及び前記複数の基板を前記反応室から搬出する駆動手段と、所定のプロセスレシピを実行して前記基板に所定の処理（例えば、ＳｉＣ膜を形成する処理、超高温雰囲気でアニールする処理等）を施す処理制御手段と、を有する熱処理装置である。
【０００９】
前記課題を解決するための本発明の代表的な他の例は、基板を載置部に保持する基板保持具に対して複数枚又は一枚の基板を搬送する工程を有する基板移載方法であって、移載禁止の載置部に指定された特定の載置部に接触しないように、搬送枚数を複数枚または一枚のどちらか選択して前記基板を前記特定の載置部を除く他の載置部に移載する基板移載方法である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、複数の基板を水平状態で保持する基板保持具の一部の載置部が移載禁止の載置部に指定されても、移載機の支持部と前記基板保持具の載置部との接触を避け、移載禁止されていない載置部にのみ基板を配置することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明が適用される半導体製造装置の斜視図である。
【図２】本発明が適用される処理炉の側面断面図である。
【図３】本発明が適用される処理炉の平面断面図である。
【図４】本発明が適用される半導体製造装置の制御構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の基板保持具の一例を示す図である。
【図６】本発明の処理炉の平断面図の概略の一例である。
【図７】本発明が適用される半導体製造装置の操作画面の一例である。
【図８】本発明における移載禁止スロットへの移載指定時の処理(直接指定)である。
【図９】本発明における移載禁止スロットへの移載指定時の処理(論理指定)である。
【図１０】本発明における移載禁止スロットへの移載機のアクセスを図示したものである。
【図１１】本発明が適用される基板保持具への基板搬送指定シーケンスを説明する図である。
【図１２】基板搬送指定シーケンスにより移載方法指定テーブルが作成される流れを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の実施形態は、移載禁止とする載置部としてのボートスロットを特定するための図示しない移載禁止パラメータを用意する。そして、図７のように、載置部としてのボートスロットを直接指定する方法では、移載禁止指定されたボートスロット(以後、移載禁止スロットとする)を明示または入力禁止として誤入力しないようにする。図８に移載禁止スロットの搬送処理について記す。上記移載禁止スロットが指定された場合、指定入力を無効にするか、若しくは移載指定時に異常通知し移載を実行させないようにする。図９は、論理指定においての移載禁止指定時の搬送処理について記す。移載指定は従来どおりだが、移載禁止スロットに移載を行わないようにする。このように、移載禁止スロットを特定するためのパラメータを利用することにより、直接指定、論理指定のいずれの方式においても、移載禁止スロットを移載対象から除いた最終配置が決定される。
【００１３】
移載禁止スロットに対し、最終配置指定では被処理体としての基板が配置されない指定となっていても、搬送手段としての移載機が複数枚同時に搬送可能な場合は、移載禁止スロットに対して搬送手段としての移載機が搬送することが想定される。例えば、５枚一括搬送において基板支持部に基板は支持されていない場合、そのまま移載動作を実行する可能性がある。これを回避するため、図１０に示すように基板保持具としてのボートへの移載方法決定時に移載禁止スロットを指定する。移載機の一部(特に、基板支持部であるアーム)が移載禁止スロットに搬送する指定の場合、対象の基板の移載方式を、例えば１枚搬送に限定し、特に基板支持部であるアームが移載禁止スロットへの搬送動作を実行しないようにする。
【００１４】
上記の移載禁止スロットにアクセスしないように移載機を５枚一括で搬送させるか、１枚搬送に限定させるかを判定するための搬送プログラムが実行される。次に、図１１を用いて、前記搬送プログラムによって実行される前記ボートスロットへの搬送指定について説明する。
【００１５】
先ず、移載方法指定テーブルが初期化される。そして、前記移載方法指定テーブル内で移載を禁止する特定のボートスロットである移載禁止スロットの指定を受けつける。ここで、予め用意された移載禁止とする保持部としてのスロットを特定するための図示しない移載禁止パラメータが読み込まれる。前記パラメータで指定されたボートスロット(移載禁止スロット)は、搬送不可(移載禁止)と指定される。尚、移載禁止スロットは、後述するように本実施の形態のように一箇所とは限らないのはいうまでもない。また、所定の画面で直接指定できるように前記搬送プログラムを構成しても良い。次に、基板収容器としてのキャリアに対して５枚一括での搬送動作が可能かチェックされる。ここで、搬送不可であれば、１枚搬送となる。一方、５枚一括搬送が可能な状態であれば、基板保持具としてのボートに対して５枚一括搬送が可能かチェックされる。ここで、搬送不可と判断されると、１枚搬送を指定し、又、搬送可と判断されると、５枚一括搬送を指定する。
【００１６】
上述の５枚一括搬送と１枚搬送を指定する搬送プログラムは、最上段のボートスロットから最下段のボートスロットへ向かって順次指定していくように実行される。そして、特に、移載を禁止しているボートスロットの近傍では、５枚一括搬送にすると移載禁止スロットに搬送動作を実行する恐れがあるため、搬送枚数が限定される。本実施の形態においては、１枚搬送に限定される。但し、例えば、限定される搬送枚数は、５枚より少ない数であり、且つ、移載機が移載禁止スロットに搬送動作をしないような条件であれば、何枚でも構わない。尚、搬送プログラムで搬送枚数を確定する対象のボートスロットは、反対の最下段のボートスロットから最上段のボートスロットへ向かって順次判定していく指定も可能である。
【００１７】
図１２は、移載方法指定テーブルが作成される様子を示したものである。次に、この図１２を用いて上記搬送プログラムにより、移載方法指定テーブルが作成される過程を説明する。尚、図１２では、スロットが１０個しかないが、実施形態の一例を示すためのもので、スロット数はこれに限定されない。例えば、縦型装置の基板保持部(ボート)であれば、通常最上段のスロットから最下段のスロットは、１００個以上になる場合もある。
【００１８】
図１２(ａ)は、搬送プログラムが起動され、移載方法指定テーブルが初期化した状態を示している。ここで、全ての対象スロットが指定無しとなっている。
図１２(ｂ)は、次に、搬送プログラムが、移載禁止パラメータを読み込み、移載禁止スロットを指定した状態を示している。尚、移載禁止スロットを画面上で直接指定できるように構成しても良いのは当然であり、そのときは、入力待ちとなる。ここでは、スロット番号８が移載禁止スロットに指定される。
図１２(ｃ)は、移載禁止スロットの指定が終了すると、搬送プログラムは、最上段のボートスロットから最下段のボートスロットへ向かって順次指定していく。図示例では、スロット番号１０に１枚の搬送を行うように指定した状態を示す。これは、５枚一括搬送(スロット番号１０からスロット番号６までに一括して基板を搬送する)指定が行えるか判別し、スロット番号８が移載禁止スロットに指定されているため、搬送不可と判定する。そのため、前述したように搬送プログラムは、１枚搬送指定に切り替え、スロット番号１０のみを指定する。このとき、１枚搬送と５枚一括搬送のどちらかの搬送方式が指定されたかの情報を移載方法指定テーブルに付加してもよい。
図１２(ｄ)は、図１２(ｃ)同様に、スロット番号９に１枚の搬送を行うように指定された状態を示す。
図１２(ｅ)は、スロット番号８は移載禁止スロットに指定されているため、次のスロット番号７から５枚一括搬送(スロット番号７からスロット番号３までに一括して基板を搬送する)を指定した状態を示す。そして、最終的に、最下段スロットであるスロット番号１に搬送指定されるまで搬送プログラムが実行される。本実施の形態では、１枚と５枚としているが、１枚と複数枚の組合せであれば、本実施の形態に限定されないのはいうまでも無い。基本的には、移載機に接続されている基板支持部であるアームの数による。アームの数未満のアームだけを動かすように制御し、例えば、２枚搬送するように構成しても良い。
【００１９】
このように、移載禁止スロット近傍では、１枚搬送に限定を行うようにして、移載禁止スロットに移載機の一部(基板支持部としてのアーム)を近づけないように制御される。従い、移載禁止スロットへの搬送が禁止され、特定のスロット(ボートスロット)に被処理体を配置できなくなった一部破損したボート(基板保持具)での運用が可能となる。
【００２０】
例えば、代替ボートが準備できるまでの間も上記一部破損したボートを限定的に継続して使用することにより装置の稼働率が向上する。これは、縦型装置の基板保持部(ボート)で載置部(ボートスロット)の数が１００以上の場合、特に有効な運用である。
また、上述のように、移載禁止スロットが含まれる場合の基板移載方式は、特定のスロット(ボートスロット)に補強板が固定された特殊なボート(基板保持具)を採用する場合に、特に効力を発揮する。前記補強板は、熱処理の影響によりボート自身に撓みが生じるときに採用されうる。例えば、ボート自身の撓みが生じるほどの超高温での熱処理の一例として、ＳｉＣエピタキシャル膜を形成する処理が挙げられる。
【実施例】
【００２１】
以下、ＳｉＣエピタキシャル膜を形成する装置について説明する。ＳｉＣは、シリコン（以下Ｓｉとする）に比べて結晶基板やデバイスの作製が難しいことが知られている。一方で、ＳｉＣを用いてデバイスを作製する場合は、ＳｉＣ基板の上にＳｉＣエピタキシャル膜を形成したウェーハを用いる。以下の実施形態では、基板処理装置の一例であるＳｉＣエピタキシャル成長装置における、高さ方向にＳｉＣウェーハを並べる、所謂バッチ式縦型ＳｉＣエピタキシャル成長装置で説明する。なお、バッチ式縦型ＳｉＣエピタキシャル成長装置とすることで、一度に処理できるＳｉＣウェーハの数が多くなりスループットが向上する。
【００２２】
ＳｉＣエピタキシャル膜を形成する装置として、本発明の実施形態の代表的な例は、複数の基板が縦方向に並んで配置される反応室と、前記反応室を覆うように設けられ、前記処理室を加熱する加熱部と、前記反応室内に前記複数の基板に沿うように設けられ、前記複数の基板が配置される方向に向けて第１ガスを噴出する第１ガス供給口を有する第１ガス供給管と、前記反応室内に前記複数の基板に沿うように設けられ、前記複数の基板が配置される方向に向けて第２ガスを噴出する第２ガス供給口を有する第２ガス供給管と、少なくとも前記第２ガスが前記第１ガス供給口へ向かう流れを抑制する第１遮蔽部と、を具備する熱処理装置である。
【００２３】
＜全体構成＞
先ず、図１に於いて、本発明の第１の実施形態に於けるＳｉＣエピタキシャル膜を成膜する基板処理装置、基板移載方法および、半導体デバイスの製造工程の一つであるＳｉＣエピタキシャル膜を成膜する基板の製造方法について説明する。
【００２４】
基板処理装置（成膜装置）としての半導体製造装置１０は、バッチ縦型式熱処理装置であり、主要部が配置される筐体１２を有する。前記半導体製造装置１０には、例えばＳｉ又はＳｉＣ等で構成された基板としてのウェーハ１４（図２参照）を収納する基板収容器として、フープ（以下、ポッドと称す）１６がウェーハキャリア(基板収容器)として使用される。前記筐体１２の正面側には、ポッドステージ１８が配置されており、該ポッドステージ１８にポッド１６が搬送される。ポッド１６には、例えば２５枚のウェーハ１４が収納され、蓋が閉じられた状態で前記ポッドステージ１８にセットされる。
【００２５】
前記筐体１２内の正面であって、前記ポッドステージ１８に対向する位置には、ポッド搬送装置２０が配置されている。又、該ポッド搬送装置２０の近傍にはポッド収納棚２２、ポッドオープナ２４及び基板枚数検知器２６が配置されている。前記ポッド収納棚２２は前記ポッドオープナ２４の上方に配置され、ポッド１６を複数個載置した状態で保持する様に構成されている。前記基板枚数検知器２６は、前記ポッドオープナ２４に隣接して配置され、前記ポッド搬送装置２０は前記ポッドステージ１８と前記ポッド収納棚２２と前記ポッドオープナ２４との間でポッド１６を搬送する。前記ポッドオープナ２４はポッド１６の蓋を開けるものであり、前記基板枚数検知器２６は蓋を開けられたポッド１６内のウェーハ１４の枚数を検知する様になっている。
【００２６】
前記筐体１２内には、搬送手段としての基板移載機２８、基板保持具としてのボート３０が配置されている。図５は、前記ボート３０の一例であって、前記ボート３０の載置部としての特定のボートスロットに補強板が固定されている。この補強板は、ほぼウェーハ１４と同じ形状になっている。また、材質もウェーハ１４と同じである。前記基板移載機２８は、基板支持部としてのアーム（ツイーザ）３２を有し、図示しない駆動手段により昇降可能且つ回転可能な構造となっている。前記アーム３２は、例えば、１枚または５枚一括でウェーハ１４を取出すことができ、前記アーム３２を動かすことにより、前記ポッドオープナ２４の位置に置かれたポッド１６及びボート３０間にてウェーハ１４を搬送する。前記基板移載機２８は、上記特定のボートスロットに接触しないよう、複数枚または一枚のどちらか選択して前記ウェーハ１４を前記特定のスロットを除く他のスロットに移載する。
【００２７】
前記ボート３０は、例えばカーボングラファイトやＳｉＣ等の耐熱性材料で構成されている。前記ボート３０は、複数枚のウェーハ１４を水平姿勢で、且つ互いに中心を揃えた状態で整列させて縦方向に積上げ、載置部としてのボートスロットに保持する様に構成されている。尚、前記ボート３０の下部には、例えば石英やＳｉＣ等の耐熱性材料で構成された円盤形状の断熱部材としてボート断熱部３４が配置されており、後述する被加熱体４８からの熱が処理炉４０の下方側に伝わりにくくなる様に構成されている。
【００２８】
前記筐体１２内の背面側上部には前記処理炉４０が配置されている。該処理炉４０内に複数枚のウェーハ１４を装填した前記ボート３０が搬入され、熱処理が行われる。
【００２９】
＜処理炉構成＞
次に、図２、図３に於いて、ＳｉＣエピタキシャル膜を成膜する前記半導体製造装置１０の前記処理炉４０について説明する。処理炉４０には、第１のガス供給口６８を有する第１のガス供給ノズル６０、第２のガス供給口７２を有する第２のガス供給ノズル７０、及び第１のガス排気口９０が代表例としてそれぞれ１つずつ図示されている。又、不活性ガスを供給する第３のガス供給口３６０、第２のガス排気口３９０が図示されている。
【００３０】
前記処理炉４０は、円筒形状の反応室４４を形成する前記反応管４２を備えている。該反応管４２は、石英又はＳｉＣ等の耐熱性材料からなり、上端が閉塞し下端が開口した円筒形状に形成されている。該反応管４２の内側の筒中空部には、前記反応室４４が形成れており、Ｓｉ又はＳｉＣ等で構成された基板としてのウェーハ１４を前記ボート３０によって水平姿勢で、且つ互いに中心を揃えた状態で整列させて縦方向に積上げ、保持した状態で収納可能に構成されている。尚、補強板が固定されている特定のボートスロットには、ウェーハ１４は移載されていない。つまり、図２で示されたボート３０は、図５で示されたボート３０を使用しているが、補強板がウェーハ１４と同じ形状であるため、補強板とウェーハ１４の見分けが付かないようになっている。
【００３１】
前記反応管４２の下方には、該反応管４２と同心円状にマニホールド３６が配設されている。該マニホールド３６は、例えばステンレス等からなり、上端及び下端が開口した円筒形状に形成されている。該マニホールド３６は、前記反応管４２を支持する様に設けられている。尚、前記マニホールド３６と前記反応管４２との間には、シール部材としてのＯリング（図示せず）が設けられている。前記マニホールド３６が図示しない保持体に支持されることにより、前記反応管４２は垂直に据付けられた状態になっている。該反応管４２と前記マニホールド３６により、反応容器が形成されている。
【００３２】
前記処理炉４０は、加熱される被加熱体４８及び磁場発生部としての誘導コイル５０を具備している。前記被加熱体４８は、前記反応室４４内に配設され、該反応管４２の外側に設けられた前記誘導コイル５０により発生される磁場によって加熱される様になっており、前記被加熱体４８が発熱することにより、前記反応室４４内が加熱される様になっている。
【００３３】
前記被加熱体４８の近傍には、前記反応室４４内の温度を検出する温度検出体として図示しない温度センサが設けられている。前記誘導コイル５０及び温度センサは、温度制御部５２と電気的に接続されており、温度センサにより検出された温度情報に基づき、前記誘導コイル５０への通電具合が調節されることで、前記反応室４４内の温度が所望の温度分布となる様所定のタイミングにて制御される様構成されている（図４参照）。
【００３４】
尚、好ましくは、前記反応室４４内に於いて前記第１及び第２のガス供給ノズル６０，７０と第１のガス排気口９０との間であって、前記被加熱体４８とウェーハ１４との間には、前記被加熱体４８とウェーハ１４との間の空間を埋める様、鉛直方向に延在し断面が円弧状の構造物４００を前記反応室４４内に設けるのがよい。例えば、図３に示す様に、対向する位置にそれぞれ構造物４００を設けることで、前記第１及び第２のガス供給ノズル６０，７０から供給されるガスが、前記被加熱体４８の内壁に沿ってウェーハ１４を迂回するのを防止することができる。前記構造物４００としては、好ましくは断熱材若しくはカーボンフェルト等で構成すると、耐熱及びパーティクルの発生を抑制することができる。
【００３５】
前記反応管４２と前記被加熱体４８との間には、例えば誘電されにくいカーボンフェルト等で構成された断熱材５４が設けられ、該断熱材５４を設けることにより、前記被加熱体４８の熱が前記反応管４２或は該反応管４２の外側へ伝達するのを抑制することができる。
【００３６】
又、前記誘導コイル５０の外側には、前記反応室４４内の熱が外側に伝達するのを抑制する為の、例えば水冷構造である外側断熱壁が前記反応室４４を囲む様に設けられている。更に、前記外側断熱壁の外側には、前記誘導コイル５０により発生された磁場が外側に漏れるのを防止する磁気シール５８が設けられている。
【００３７】
図２に示す様に、前記被加熱体４８とウェーハ１４との間には、少なくともＳｉ（シリコン）原子含有ガスと、Ｃｌ（塩素）原子含有ガスとをウェーハ１４に供給するために少なくとも１つの第１のガス供給口６８が設けられた第１のガス供給ノズル６０が設置される。又、被加熱体４８とウェーハ１４との間の前記第１のガス供給ノズル６０とは異なる箇所には、少なくともＣ（炭素）原子含有ガスと還元ガスとをウェーハ１４に供給するために、少なくとも１つの前記第２のガス供給口７２が設けられた第２のガス供給ノズル７０が設けられる。また、第１のガス排気口９０も同様に被加熱体４８とウェーハ１４との間に配置される。又、前記反応管４２と前記断熱材５４との間に、前記第３のガス供給口３６０及び前記第２のガス排気口３９０が配置されている。
【００３８】
なお、上述の第１のガス供給ノズル６０及び第２のガス供給ノズル７０へ供給されるガスは、装置構造を説明するための一例であり、その詳細については後述する。また、本図において、説明を簡単にするために第１のガス供給ノズル６０及び第２のガス供給ノズル７０を１本ずつ配置しているが、これらについても後に詳述する。
【００３９】
前記第１のガス供給口６８及び第１のガス供給ノズル６０は、例えばカーボングラファイトで構成され、前記反応室４４内に設けられる。又、前記第１のガス供給ノズル６０は、マニホールド３６を貫通する様に該マニホールド３６に取付けられている。ここで、ＳｉＣエピタキシャル膜を形成する際に、前記第１のガス供給口６８は、少なくともＳｉ（シリコン）原子含有ガスとして、例えばモノシラン（以下ＳｉＨ４とする）ガスと、Ｃｌ（塩素）原子含有ガスとして、例えば塩化水素（以下ＨＣｌとする）ガスとを前記第１のガス供給ノズル６０を介して、前記反応室４４内に供給する様になっている。
【００４０】
該第１のガス供給ノズル６０は、第１のガスライン２２２に接続されている。該第１のガスライン２２２は、例えばガス配管２１３ａ，２１３ｂに接続され、該ガス配管２１３ａ，２１３ｂはそれぞれＳｉＨ４ガス、ＨＣｌガスに対して流量制御器（流量制御手段）としてのマスフローコントローラ（以下ＭＦＣとする）２１１ａ，２１１ｂ及びバルブ２１２ａ，２１２ｂを介して、例えばＳｉＨ４ガス供給源２１０ａ、ＨＣｌガス供給源２１０ｂに接続されている。
【００４１】
上記構成により、例えばＳｉＨ４ガス、ＨＣｌガスのそれぞれの供給流量、濃度、分圧、供給タイミングを前記反応室４４内に於いて制御することができる。前記バルブ２１２ａ，２１２ｂ、前記ＭＦＣ２１１ａ，２１１ｂは、ガス流量制御部７８に電気的に接続されており、それぞれ供給するガスの流量が所定流量となる様に、所定のタイミングにて制御される様になっている（図４参照）。尚、ＳｉＨ４ガス、ＨＣｌガスそれぞれの前記ガス供給源２１０ａ，２１０ｂ、前記バルブ２１２ａ，２１２ｂ、前記ＭＦＣ２１１ａ，２１１ｂ、前記ガス配管２１３ａ，２１３ｂ、前記第１のガスライン２２２、前記第１のガス供給ノズル６０及び該第１のガス供給ノズル６０に少なくとも１つ設けられる前記第１のガス供給口６８により、ガス供給系として第１のガス供給系が構成される。
【００４２】
前記第２のガス供給口７２は、例えばカーボングラファイトで構成され、前記反応室４４内に設けられる。また、前記第２のガス供給ノズル７０は、前記マニホールド３６を貫通する様に、該マニホールド３６に取付けられている。ここで、ＳｉＣエピタキシャル膜を形成する際に、前記第２のガス供給口７２は、少なくともＣ（炭素）原子含有ガスとして、例えばプロパン（以下Ｃ３Ｈ８とする）ガスと、還元ガスとして、例えば水素（Ｈ原子単体、若しくはＨ２分子。以下Ｈ２とする）とを前記第２のガス供給ノズル７０を介して前記反応室４４内に供給する様になっている。尚、前記第２のガス供給ノズル７０は、複数本設けてもよい。
【００４３】
該第２のガス供給ノズル７０は、第２のガスライン２６０に接続されている。該第２のガスライン２６０は、例えばガス配管２１３ｃ，２１３ｄと接続され、該ガス配管２１３ｃ，２１３ｄはそれぞれ、Ｃ（炭素）原子含有ガスとして、例えばＣ３Ｈ８ガスに対して流量制御手段としてのＭＦＣ２１１ｃ及びバルブ２１２ｃを介してＣ３Ｈ８ガス供給源２１０ｃに接続され、還元ガスとして、例えばＨ２ガスに対して流量制御手段としてのＭＦＣ２１１ｄ及びバルブ２１２ｄを介してＨ２ガス供給源２１０ｄに接続されている。
【００４４】
上記構成により、例えばＣ３Ｈ８ガス、Ｈ２ガスの供給流量、濃度、分圧を前記反応室４４内に於いて制御することができる。前記バルブ２１２ｃ，２１２ｄ、前記ＭＦＣ２１１ｃ，２１１ｄは前記ガス流量制御部７８に電気的に接続されており、供給するガス流量が所定の流量となる様、所定のタイミングにて制御される様になっている（図４参照）。尚、Ｃ３Ｈ８ガス、Ｈ２ガスのガス供給源２１０ｃ，２１０ｄ、前記バルブ２１２ｃ，２１２ｄ、前記ＭＦＣ２１１ｃ，２１１ｄ、前記ガス配管２１３ｃ，２１３ｄ、前記第２のガスライン２６０、第２のガス供給ノズル７０、前記第２のガス供給口７２により、ガス供給系として第２のガス供給系が構成される。
【００４５】
又、前記第１のガス供給ノズル６０及び前記第２のガス供給ノズル７０に於いて、基板の配列領域に前記第１のガス供給口６８及び前記第２のガス供給口７２が１つ設けられていてもよく、ウェーハ１４の所要数枚毎に設けられていてもよい。
【００４６】
＜排気系＞
図３に示す様に、前記第１のガス排気口９０が、前記第１のガス供給ノズル６０及び前記第２のガス供給ノズル７０の位置に対して対向する様に配置され、前記マニホールド３６には、前記第１のガス排気口９０に接続されたガス排気管２３０が貫通する様設けられている。該ガス排気管２３０の下流側には、図示しない圧力検出器としての圧力センサ及び、圧力調整器としてのＡＰＣ（Ａｕｔｏ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）バルブ２１４を介して真空ポンプ等の真空排気装置２２０が接続されている。圧力センサ及び前記ＡＰＣバルブ２１４には、圧力制御部９８が電気的に接続されており、該圧力制御部９８は圧力センサにより検出された圧力に基づいて前記ＡＰＣバルブ２１４の開度を調整し、前記処理炉４０内の圧力が所定の圧力となる様所定のタイミングにて制御する様に構成されている（図４参照）。
【００４７】
上記した様に、前記第１のガス供給口６８から少なくともＳｉ（シリコン）原子含有ガスとＣｌ（塩素）原子含有ガスとを供給し、前記第２のガス供給口７２から少なくともＣ（炭素）原子含有ガスと還元ガスとを供給し、供給されたガスはＳｉ又はＳｉＣで構成されたウェーハ１４に対し平行に流れ、前記第１のガス排気口９０より排気されるので、ウェーハ１４全体が効率的且つ均一にガスに晒される。
【００４８】
又、図３に示す様に、前記第３のガス供給口３６０は前記反応管４２と前記断熱材５４との間に配置され、前記マニホールド３６を貫通する様に取付けられている。更に、前記第２のガス排気口３９０が、前記反応管４２と前記断熱材５４との間であり、前記第３のガス供給口３６０に対して対向する様に配置され、前記第２のガス排気口３９０は前記ガス排気管２３０に接続されている。前記第３のガス供給口３６０は前記マニホールド３６を貫通する第３のガスライン２４０に形成され、バルブ２１２ｅ、ＭＦＣ２１１ｅを介してガス供給源２１０ｅと接続されている。該ガス供給源２１０ｅからは不活性ガスとして、例えば希ガスのＡｒガスが供給され、ＳｉＣエピタキシャル膜成長に寄与するガス、例えばＳｉ（シリコン）原子含有ガス又はＣ（炭素）原子含有ガス又はＣｌ（塩素）原子含有ガス又はそれらの混合ガスが、前記反応管４２と前記断熱材５４との間に進入するのを防ぎ、前記反応管４２の内壁又は前記断熱材５４の外壁に不要な生成物が付着するのを防止することができる。
【００４９】
又、前記反応管４２と前記断熱材５４との間に供給された不活性ガスは、前記第２のガス排気口３９０より前記ガス排気管２３０の下流側にある前記ＡＰＣバルブ２１４を介して前記真空排気装置２２０から排気される。
【００５０】
＜制御部＞
次に、図４に於いて、ＳｉＣエピタキシャル膜を成膜する前記半導体製造装置１０を構成する各部の制御構成について説明する。
【００５１】
温度制御部５２、前記ガス流量制御部７８、前記圧力制御部９８、前記駆動制御部１０８は、操作部及び入出力部を構成し、前記半導体製造装置１０全体を制御する主制御部１５０に電気的に接続されている。又、前記温度制御部５２、前記ガス流量制御部７８、前記圧力制御部９８、前記駆動制御部１０８は、コントローラ１５２として構成されている。尚、図示されていないが、前記温度制御部５２、前記ガス流量制御部７８、前記圧力制御部９８は、処理制御部として構成されていてもよい。
【００５２】
＜各ガス供給系に供給されるガスの詳細＞
次に、上述した第１のガス供給系及び第２のガス供給系を構成する理由について説明する。ＳｉＣエピタキシャル膜を成膜する半導体製造装置では、少なくともＳｉ（シリコン）原子含有ガスと、Ｃ（炭素）原子含有ガスとで構成される原料ガスを前記反応室４４に供給し、ＳｉＣエピタキシャル膜を成膜する必要がある。また、本実施例の様に、複数枚のウェーハ１４が水平姿勢で多段に整列させて保持される場合に於いて、ウェーハ間の均一性を向上させるため、成膜ガスを夫々のウェーハ近傍のガス供給口から供給できるように、前記反応室４４内にガス供給ノズルを設けている。従って、ガス供給ノズル内も反応室と同じ条件となっている。この時、Ｓｉ原子含有ガスとＣ原子含有ガスを同じガス供給ノズルにて供給すると、原料ガス同士が反応することで原料ガスが消費され、前記反応室４４の下流側で原料ガスが不足するだけでなく、ガス供給ノズル内で反応し堆積したＳｉＣ膜等の堆積物がガス供給ノズルを閉塞し、原料ガスの供給が不安定になると共に、パーティクルを発生させる等の問題を生じてしまう。
【００５３】
そこで、本実施例では、第１のガス供給ノズル６０を介してＳｉ原子含有ガスを供給し、第２のガス供給ノズル７０を介してＣ原子含有ガスを供給している。このように、Ｓｉ原子含有ガスとＣ原子含有ガスを異なるガス供給ノズルから供給することにより、ガス供給ノズル内では、ＳｉＣ膜が堆積しないようにすることができる。なお、Ｓｉ原子含有ガス及びＣ原子含有ガスの濃度や流速を調整したい場合は、夫々適切なキャリアガスを供給すればよい。
【００５４】
更に、Ｓｉ原子含有ガスを、より効率的に使用するため水素ガスのような還元ガスを用いる場合がある。この場合、還元ガスは、Ｃ原子含有ガスを供給する第２のガス供給ノズル７０を介して供給することが望ましい。このように還元ガスをＣ原子含有ガスと共に供給し、反応室４４内でＳｉ原子含有ガスと混合することにより、還元ガスが少ない状態となるためＳｉ原子含有ガスの分解を成膜時と比較して抑制することができ、第１のガス供給ノズル内におけるＳｉ膜の堆積を抑制することが可能となる。この場合、還元ガスをＣ原子含有ガスのキャリアガスとして用いることが可能となる。なお、Ｓｉ原子含有ガスのキャリアとしては、アルゴン（Ａｒ）のような不活性ガス（特に希ガス）を用いることにより、Ｓｉ膜の堆積を抑制することが可能となる。
【００５５】
更に、第１のガス供給ノズル６０には、ＨＣｌのような塩素原子含有ガスを供給することが望ましい。このようにすると、Ｓｉ原子含有ガスが熱により分解し、第１のガス供給ノズル内に堆積可能な状態となったとしても、塩素によりエッチングモードとすることが可能となり、第１のガス供給ノズル内へのＳｉ膜の堆積をより抑制することが可能になる。
【００５６】
尚、図２に示す例では、第１のガス供給ノズル６０にＳｉＨ４ガス及びＨＣｌガスを供給し、第２のガス供給ノズル７０にＣ３Ｈ８ガス及びＨ２ガスを供給する構成で説明したが、上述した通り、図２に示す例は、最も良いと考えられる組合せであり、それに限られることはない。
【００５７】
又、図２に示す例では、ＳｉＣエピタキシャル膜を形成する際に流すＣｌ（塩素）原子含有ガスとしてＨＣｌガスを例示したが、塩素ガスを用いてもよい。
【００５８】
又、上述ではＳｉＣエピタキシャル膜を形成する際に、Ｓｉ（シリコン）原子含有ガスとＣｌ（塩素）原子含有ガスとを供給したが、Ｓｉ原子とＣｌ原子を含むガス、例えばテトラクロロシラン（以下ＳｉＣｌ４とする）ガス、トリクロロシラン（以下ＳｉＨＣｌ３）ガス、ジクロロシラン（以下ＳｉＨ２Ｃｌ２）ガスを供給してもよい。また、言うまでもないが、これらのＳｉ原子及びＣｌ原子を含むガスは、Ｓｉ原子含有ガスでも有り、又は、Ｓｉ原子含有ガス及びＣｌ原子含有ガスの混合ガスともいえる。特に、ＳｉＣｌ４は、熱分解される温度が比較的高いため、ノズル内のＳｉ消費抑制の観点から望ましい。
【００５９】
又、上述ではＣ（炭素）原子含有ガスとしてＣ３Ｈ８ガスを例示したが、エチレン（以下Ｃ２Ｈ４とする）ガス、アセチレン（以下Ｃ２Ｈ２とする）ガスを用いてもよい。
【００６０】
また、還元ガスとしてＨ２ガスを例示したが、これに限らず他のＨ（水素）原子含有ガスを用いても良い。更には、キャリアガスとしては、Ａｒ（アルゴン）ガス、Ｈｅ（ヘリウム）ガス、Ｎｅ（ネオン）ガス、Ｋｒ（クリプトン）ガス、Ｘｅ（キセノン）ガス等の希ガスのうち少なくとも１つを用いてもよいし、上記したガスを組合せた混合ガスを用いてもよい。
【００６１】
＜ガス供給ノズルの構成＞
ここで、ガス供給ノズル内の堆積は、Ｓｉ原子含有ガス等のＳｉＣ膜の成膜に寄与する成膜ガスの供給方法を工夫することで抑制することは可能である。しかしながら、分離して供給された成膜ガスは、ガス供給口６８、７２から噴出した直後に混合される。ガス供給口６８、７２付近で成膜ガスが混合されるとガス供給口にＳｉＣ膜が堆積する可能性があり、その結果、ガス供給口の閉塞や堆積したＳｉＣ膜の剥がれによるパーティクルの発生が生じる恐れがある。
【００６２】
上述のガス供給口付近でのＳｉＣ膜の堆積を抑制するための構造を図６を用いて説明する。なお、ガス供給方式は、セパレート方式として説明する。まず、ガス供給ノズルの配置について、図６を用いて説明する。図６は、反応室４４を上部から見た断面図であり、理解を容易にするため必要な部材のみを記載している。図６が示す通り、Ｓｉ原子含有ガスを供給する第１のガス供給ノズル６０とＣ原子含有ガスを供給する第２のガス供給ノズル７０とが交互に配置される。このように交互に配置することにより、Ｓｉ原子含有ガスとＣ原子含有ガスの混合を促進することができる。また、第１のガス供給ノズル及び第２のガス供給ノズルは、奇数本とすることが望ましい。奇数本とすると、中心の第２ガス供給ノズル７０を中心に成膜ガス供給を左右対称とすることができ、ウェーハ１４内の均一性を高めることができる。
【００６３】
また、図６では、Ｃ原子含有ガスを供給する第２のガス供給ノズル７０を中央、及び、両端に配置し、Ｓｉ原子含有ガスを供給する第１のガス供給ノズル６０を第２のガス供給ノズルの間に配置しているが、Ｓｉ原子含有ガスを供給する第１のガス供給ノズル７０を中央、及び、両端に配置し、Ｓｉ原子含有ガスを供給する第２のガス供給ノズル７０を第１のガス供給ノズルの間に配置するようにしてもよい。なお、Ｃ原子含有ガスを供給する第２のガス供給ノズル７０を中央、及び、両端に配置し、Ｓｉ原子含有ガスを供給する第１のガス供給ノズル６０を第２のガス供給ノズルの間に配置することが望ましい。このように配置することにより、Ｃ原子含有ガスと共にキャリアガスとして大量に供給する（場の主流となる）Ｈ２の流量比（中央／両端）を調整することでウェーハ上のガス流れをコントロールすることができ、面内膜厚の制御が容易となる。
【００６４】
＜ＳｉＣ膜の形成方法＞
次に、上述した前記半導体製造装置１０を用い、半導体デバイスの製造工程の一工程として、ＳｉＣ等で構成されるウェーハ１４等の基板上に、例えばＳｉＣ膜を形成する基板の製造方法について説明する。尚、以下の説明に於いて前記半導体製造装置１０を構成する各部の動作は、前記コントローラ１５２により制御される。
【００６５】
先ず、前記ポッドステージ１８に複数枚のウェーハ１４を収納したポッド１６がセットされると、前記ポッド搬送装置２０により前記ポッド１６を前記ポッドステージ１８から前記ポッド収納棚２２へ搬送し、ストックする。次に、前記ポッド搬送装置２０により、前記ポッド収納棚２２にストックされた前記ポッド１６を前記ポッドオープナ２４に搬送してセットし、該ポッドオープナ２４により前記ポッド１６の蓋を開き、前記基板枚数検知器２６により前記ポッド１６に収納されているウェーハ１４の枚数を検知する。
【００６６】
次に、前記基板移載機２８は、前記ポッドオープナ２４の位置にある前記ポッド１６からウェーハ１４を取出し、前記ウェーハ１４の移載を禁止するように指定された特定のボートスロットに接触しないよう、複数枚または一枚のどちらか選択して前記ウェーハ１４を前記特定のボートスロットを除く他のボートスロットに保持させて、前記特定のボートスロットに相当するスロットに補強板が固定されている前記ボート３０に移載する。
【００６７】
複数枚のウェーハ１４が前記補強板を備えた前記ボート３０に装填されると、ウェーハ１４を前記特定のボートスロットを除く載置部としてのボートスロットに保持した前記ボート３０は、前記昇降モータ１２２による前記昇降台１１４及び昇降シャフト１２４の昇降動作により前記反応室４４内に搬入（ボートローディング）される。この状態では、前記シールキャップ１０２はＯリング（図示せず）を介して前記マニホールド３６の下端をシールした状態となる。
【００６８】
前記補強板を備えた前記ボート３０搬入後、前記反応室４４内が所定の圧力（真空度）となる様に、前記真空排気装置２２０によって真空排気される。この時、前記反応室４４内の圧力は、圧力センサ（図示せず）によって測定され、測定された圧力に基づき前記第１のガス排気口９０及び前記第２のガス排気口３９０に連通するＡＰＣバルブ２１４がフィードバック制御される。又、ウェーハ１４及び前記反応室４４内が所定の温度となる様前記被加熱体４８が加熱される。この時、前記反応室４４内が所定の温度分布となる様、温度センサ（図示せず）が検出した温度情報に基づき前記誘導コイル５０への通電具合がフィードバック制御される。続いて、前記回転機構１０４により、前記ボート３０が回転されることで、ウェーハ１４が周方向に回転される。また、前記ボート３０は、前記補強板を設けているため、前記加熱処理に影響を受け、撓むことは無い。また、撓みが発生しても前記補強板を設けているため、前記ウェーハ１４が前記載置部から転落することは無く、ロットアウトを抑えることができる。
【００６９】
続いて、ＳｉＣエピタキシャル成長反応に寄与するＳｉ（シリコン）原子含有ガス及びＣｌ（塩素）原子含有ガスは、それぞれ前記ガス供給源２１０ａ，２１０ｂから供給され、前記第１のガス供給口６８より前記反応室４４内に噴出される。又、Ｃ（炭素）原子含有ガス及び還元ガスであるＨ２ガスが、所定の流量となる様に対応する前記ＭＦＣ２１１ｃ，２１１ｄの開度が調整された後、前記バルブ２１２ｃ，２１２ｄが開かれ、それぞれのガスが前記第２のガスライン２６０に流通し、前記第２のガス供給ノズル７０に流通して前記第２のガス供給口７２より前記反応室４４内に導入される。
【００７０】
前記第１のガス供給口６８及び前記第２のガス供給口７２より供給されたガスは、前記反応室４４内の前記被加熱体４８の内側を通り、前記第１のガス排気口９０から前記ガス排気管２３０を通って排気される。前記第１のガス供給口６８及び前記第２のガス供給口７２より供給されたガスは、前記反応室４４内を通過する際に、ＳｉＣ等で構成されるウェーハ１４と接触し、ウェーハ１４表面上にＳｉＣエピタキシャル膜成長がなされる。その際、ガス供給ノズルに設けられた遮蔽壁により他のガス供給口に向かう流れが抑制され、その結果、ウェーハの均質化を図ることができる。
【００７１】
又、前記ガス供給源２１０ｅより、不活性ガスとしての希ガスであるＡｒガスが所定の流量となる様に対応する前記ＭＦＣ２１１ｅの開度が調整された後、前記バルブ２１２ｅが開かれ、前記第３のガスライン２４０に流通し、前記第３のガス供給口３６０から前記反応室４４内に供給される。前記第３のガス供給口３６０から供給された不活性ガスとしての希ガスであるＡｒガスは、前記反応室４４内の前記断熱材５４と前記反応管４２との間を通過し、前記第２のガス排気口３９０から排気される。
【００７２】
次に、予め設定された時間が経過すると、上述したガスの供給が停止され、図示しない不活性ガス供給源より不活性ガスが供給され、前記反応室４４内の前記被加熱体４８の内側の空間が不活性ガスで置換されると共に、前記反応室４４内の圧力が常圧に復帰される。
【００７３】
その後、前記昇降モータ１２２により前記シールキャップ１０２が下降され、前記マニホールド３６の下端が開口されると共に、処理済みのウェーハ１４が前記ボート３０に保持された状態で前記マニホールド３６の下端から前記反応管４２の外部に搬出（ボートアンローディング）され、前記ボート３０に保持されたウェーハ１４が冷える迄、前記ボート３０を所定位置にて待機させる。待機させた該ボート３０のウェーハ１４が所定温度迄冷却されると、前記基板移載機２８により、前記ボート３０からウェーハ１４を取出し、前記ポッドオープナ２４にセットされている空のポッド１６に搬送して収納する。このとき、前記ボート３０へのウェーハ１４の移載と同様に、補強板が固定されている特定のボートスロットに前記基板移載機２８の前記アーム３２を前記特定のボートスロットに近づけないように制御される。その後、ポッド搬送装置２０によりウェーハ１４が収納された前記ポッド１６を前記ポッド収納棚２２、又は前記ポッドステージ１８に搬送する。この様にして、前記半導体製造装置１０の一連の作動が完了する。
【００７４】
上述した様に、前記第１のガス供給口６８から少なくともＳｉ（シリコン）原子含有ガスとＣｌ（塩素）原子含有ガスとを供給し、前記第２のガス供給口７２から少なくともＣ（炭素）原子含有ガスと還元ガスとを供給したので、前記第１のガス供給ノズル６０及び前記第２のガス供給ノズル７０内での堆積膜の成長を抑制し、又前記反応室４４内では前記第１のガス供給ノズル６０及び前記第２のガス供給ノズル７０より供給されるＳｉ（シリコン）原子含有ガスとＣｌ（塩素）原子含有ガス、Ｃ（炭素）原子含有ガスと還元ガスであるＨ２ガスが反応することで、ＳｉＣ等から構成される複数のウェーハ１４を水平姿勢で且つ多段に保持した場合に於いて、均一にＳｉＣエピタキシャル膜成長を行うことができる。
【００７５】
このように、遮蔽部である遮蔽壁により少なくとも第２のガス供給口７２から噴出した第２ガスが第１のガス供給口６８に向かう流れを抑制することでガス供給口への膜の堆積を抑制し、均質なウェーハ１４を製造することができる。
【００７６】
また、上述の実施形態によれば、超高温での熱処理に耐えるために補強板を固定した状態の基板保持具に対して安全に基板を移載することができ、前記基板に対して所定の処理を行うことができる。
【００７７】
このように、本実施の形態において、ボートの載置部(ボートスロット)に関して、一部破損があった場合や補強板等が特定のボートスロットに固定されている場合など、特定のボートスロットを移載禁止に指定して、移載機が搬送動作を行わないよう搬送制御することについて説明してきたが、基板収容器としてのキャリアの基板配置部としての溝(スロット)についても同様に本実施の形態を適用して特定のスロットを避けるように搬送することが可能である。
【００７８】
なお、本発明の好ましい態様について付記する。
（１）本発明の一態様によれば、複数の基板が縦方向に並んで配置される反応室と、前記反応室を覆うように設けられ、前記処理室を加熱する加熱部と、前記反応室内に前記複数の基板に沿うように設けられ、前記複数の基板が配置される方向に向けて第１ガスを噴出する第１ガス供給口を有する第１ガス供給管と、前記反応室内に前記複数の基板に沿うように設けられ、前記複数の基板が配置される方向に向けて第２ガスを噴出する第２ガス供給口を有する第２ガス供給管と、少なくとも前記第２ガスが前記第１ガス供給口へ向かう流れを抑制する第１遮蔽部と、を具備する基板処理装置が提供される。
（２）上記（１）に記載される基板処理装置において、前記第１遮蔽部は、少なくとも前記第１ガス供給口の両側に設けられ、前記第１ガス供給口から前記複数の基板が配置される方向に延在する遮蔽壁である基板処理装置が提供される。
（３）上記（１）または（２）に記載される基板処理装置において、前記第１ガスは、Ｓｉ原子含有ガスとＣ原子含有ガスの混合ガスであり、前記第２ガスは、還元ガスである基板処理装置が提供される。
（４）上記（３）に記載される基板処理装置において、前記第２ガス供給ノズルには、前記第１ガスが前記第２ガス供給口に向かう流れを抑制する遮蔽部が設けられない基板処理装置が提供される。
（５）上記（１）または（２）に記載される基板処理装置において、前記第１ガスは、Ｓｉ原子含有ガスであり、前記第２ガスは、Ｃ原子含有ガスと還元ガスの混合ガスである基板処理装置が提供される。
（６）上記（５）に記載される基板処理装置において、前記第１ガスが前記第２ガス供給口へ向かう流れを抑制する第２遮蔽部を更に具備し、前記第２遮蔽部は、前記第２ガス供給口の両側に設けられ、前記第２ガス供給口から前記複数の基板が配置される方向に延在する第２遮蔽壁である基板処理装置が提供される。
（７）上記（１）に記載される基板処理装置において、前記第１遮蔽部は、前記第１ガス供給口から噴出する前記第１ガスの第１ガス流と前記第２ガス供給口から噴出する前記第２ガスの第２ガス流との間に設けられた不活性ガスの第３ガス流である基板処理装置が提供される。
（８）上記（７）に記載される基板処理装置において、前記第１ガス供給ノズルと前記第２ガス供給ノズルとの間に前記複数の基板に沿うように設けられ、前記不活性ガスを供給する第３ガス供給口を有する基板処理装置が提供される。
（９）上記（８）に記載される基板処理装置において、前記第３ガス供給口は、前記基板の中心部より前記第１ガス供給口に近い方向に向けられる基板処理装置が提供される。
（１０）上記（９）において、前記第３ガス供給口は、前記第１ガス供給口に向けられる基板処理装置が提供される。
（１１）上記（７）乃至（１0）のいずれか一つに記載される基板処理装置において、前記第１ガスは、Ｓｉ原子含有ガスであり、前記第２ガスは、Ｃ原子含有ガスである基板処理装置が提供される。
（１２）上記（７）乃至（１０）のいずれか一つに記載される基板処理装置において、前記第１ガスは、Ｓｉ原子含有ガスとＣ原子含有ガスの混合ガスであり、前記第２ガスは、還元ガスである基板処理装置が提供される。
（１３）本発明の他の一態様によれば、移載禁止指定された特定の載置部に接触しないよう、複数枚または一枚のどちらか選択して前記基板を前記特定の載置部を除く他の載置部に移載する移載工程と、複数の基板を縦方向に搭載したボートを反応室内に搬入するボートローディング工程と、前記反応室内に搬入された前記複数の基板に沿うように前記反応室内に設けられた第１ガス供給ノズルに設けられた第１ガス供給口から第１ガス、及び、前記反応室内に搬入された前記複数の基板に沿うように前記反応室内に設けられた第２ガス供給ノズルに設けられた第２ガス供給口から第２ガスを前記複数の基板に供給し、前記第１ガスと前記第２ガスが混合されることにより前記複数の基板上に所定の膜を形成する成膜工程と、前記所定の膜が形成された前記複数の基板を前記反応室から搬出するボートアンローディング工程と、を有し、前記成膜工程において、前記第１ガスが前記第２ガス供給口に向かう流れを遮蔽部により抑制する基板の製造方法が提供される。
（１４）本発明の他の一態様によれば、移載禁止指定された特定の載置部に接触しないよう、複数枚または一枚のどちらか選択して前記基板を前記特定の載置部を除く他の載置部に移載する移載工程と、複数の基板を縦方向に搭載したボートを反応室内に搬入するボートローディング工程と、前記反応室内に搬入された前記複数の基板に沿うように前記反応室内に設けられた第１ガス供給ノズルに設けられた第１ガス供給口から第１ガス、及び、前記反応室内に搬入された前記複数の基板に沿うように前記反応室内に設けられた第２ガス供給ノズルに設けられた第２ガス供給口から第２ガスを前記複数の基板に供給し、前記第１ガスと前記第２ガスが混合されることにより前記複数の基板上に所定の膜を形成する成膜工程と、前記所定の膜が形成された前記複数の基板を前記反応室から搬出するボートアンローディング工程と、を有し、前記成膜工程において、前記第１ガスが前記第２ガス供給口に向かう流れを遮蔽部により抑制する半導体デバイスの製造方法が提供される。
（１５）本発明の他の一態様によれば、移載禁止指定された特定の載置部に接触しないよう、複数枚または一枚のどちらか選択して前記基板を前記特定の載置部を除く他の載置部に移載する移載工程を有する基板移載方法が提供される。
（１６）本発明の他の一態様によれば、移載禁止指定された特定の載置部に接触しないよう、複数枚または一枚のどちらか選択して前記基板を前記特定の載置部を除く他の載置部に移載する搬送制御手段を備えた基板処理装置が提供される。
【符号の説明】
【００７９】
１０：半導体製造装置、１２：筐体、１４：ウェーハ、１６：ポッド、３０：ボート、４０：処理炉、４２：反応管、４４：反応室、４８：被加熱体、５０：誘導コイル、６０：第１のガス供給ノズル、６８：第１のガス供給口、７０：第２のガス供給ノズル、７２：第２のガス供給口、９０：第１のガス排気口、１５０：主制御部、１５２：コントローラ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板を処理する基板処理装置に係り、特に基板の搬送制御に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
熱処理装置において、被処理体としての基板は基板収容器としてのキャリアに収納され、この熱処理装置内の所定の収納棚に格納される。熱処理を行う際には、基板がキャリアから基板保持具としてのボートに搬送される。
【０００３】
基板保持具としてのボートは、基板の保持可能枚数に合わせて、最上位の載置部としての最上位スロットから最下位の保持部としての最下位スロットまで等間隔に溝が刻まれており、全てのスロットに基板を保持することができる。基板のボート上の配置は、ユーザにより指定され、その方法は各スロットに対して基板の種別を直接割り当てる直接指定と、種別毎の搬送有無や枚数を指定し、配置はプログラムにより自動で指定される論理指定がある。例えば、直接指定に関して特許文献２、論理指定に関して特許文献３に代表されるように、モニタウェーハ(テスト用の基板)の枚数に応じ、モニタウェーハが均等に移載されるように移載位置を計算し、さらに全ウェーハ(基板)の移載データを作成し、前記移載データに従って移載作業を行うことが開示されている。このように、縦型装置は、基板保持具(ボート)に対して基板を所定の載置部(ボートスロット)に移載するように構成されている。しかしながら、上記のような縦型装置では、熱処理の影響により基板保持具(ボート)の撓みが問題となる場合がある。また、基板保持具(ボート)の一部が欠ける等の要因で所定の載置部(ボートスロット)に基板を配置できなくなった場合、基板保持具(ボート)を交換するしかなかった。
【０００４】
また、パワーデバイス用素子材料として注目されているＳｉＣは、高温条件下で行われるＳｉＣエピタキシャル膜成長により形成される。特に、複数枚のＳｉＣを均一に成膜して生産性を向上することができる基板処理装置としての縦型式熱処理装置の一例として特許文献１がある。
【０００５】
特許文献１において、ＳｉＣエピタキシャル膜を形成する装置は、反応室内で複数枚の基板を縦方向に積層して処理する縦型構造を持つ基板処理装置であって、反応室内の基板の配列領域に設置されたガス供給ノズル内の温度がＳｉ原料ガスの分解温度を越えるような装置構成でＳｉＣエピタキシャル膜の成膜をする。この際、熱処理の影響による基板保持具(ボート)自身に撓みが生じるため、この基板保持具(ボート)に撓みを抑制するような特殊な構成が必要となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１１−００３８８５号公報
【特許文献２】特開２００９−２３１７４８号公報
【特許文献３】特許第３５９４０９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は斯かる実情に鑑み、基板の搬送において、基板保持具に対する所定の載置部への移載を禁止することを可能にし、上記の問題点を解決するような基板保持具に対する基板搬送を実現する基板処理装置及び基板移載方法を提供することを一つの目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するための本発明の代表的な例は、基板を載置部に保持する基板保持具と、前記基板保持具に対して複数枚又は一枚の基板を搬送するように構成されている搬送手段と、特定の載置部に移載禁止指定を受けつけると、搬送枚数を複数枚または一枚のどちらか選択して前記基板を前記特定の載置部を除く他の載置部に移載する搬送制御手段とを有する熱処理装置であり、更に、複数の基板を縦方向に搭載した基板保持具を反応室に搬入及び前記複数の基板を前記反応室から搬出する駆動手段と、所定のプロセスレシピを実行して前記基板に所定の処理（例えば、ＳｉＣ膜を形成する処理、超高温雰囲気でアニールする処理等）を施す処理制御手段と、を有する熱処理装置である。
【０００９】
前記課題を解決するための本発明の代表的な他の例は、基板を載置部に保持する基板保持具に対して複数枚又は一枚の基板を搬送する工程を有する基板移載方法であって、移載禁止の載置部に指定された特定の載置部に接触しないように、搬送枚数を複数枚または一枚のどちらか選択して前記基板を前記特定の載置部を除く他の載置部に移載する基板移載方法である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、複数の基板を水平状態で保持する基板保持具の一部の載置部が移載禁止の載置部に指定されても、移載機の支持部と前記基板保持具の載置部との接触を避け、移載禁止されていない載置部にのみ基板を配置することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明が適用される半導体製造装置の斜視図である。
【図２】本発明が適用される処理炉の側面断面図である。
【図３】本発明が適用される処理炉の平面断面図である。
【図４】本発明が適用される半導体製造装置の制御構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の基板保持具の一例を示す図である。
【図６】本発明の処理炉の平断面図の概略の一例である。
【図７】本発明が適用される半導体製造装置の操作画面の一例である。
【図８】本発明における移載禁止スロットへの移載指定時の処理(直接指定)である。
【図９】本発明における移載禁止スロットへの移載指定時の処理(論理指定)である。
【図１０】本発明における移載禁止スロットへの移載機のアクセスを図示したものである。
【図１１】本発明が適用される基板保持具への基板搬送指定シーケンスを説明する図である。
【図１２】基板搬送指定シーケンスにより移載方法指定テーブルが作成される流れを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の実施形態は、移載禁止とする載置部としてのボートスロットを特定するための図示しない移載禁止パラメータを用意する。そして、図７のように、載置部としてのボートスロットを直接指定する方法では、移載禁止指定されたボートスロット(以後、移載禁止スロットとする)を明示または入力禁止として誤入力しないようにする。図８に移載禁止スロットの搬送処理について記す。上記移載禁止スロットが指定された場合、指定入力を無効にするか、若しくは移載指定時に異常通知し移載を実行させないようにする。図９は、論理指定においての移載禁止指定時の搬送処理について記す。移載指定は従来どおりだが、移載禁止スロットに移載を行わないようにする。このように、移載禁止スロットを特定するためのパラメータを利用することにより、直接指定、論理指定のいずれの方式においても、移載禁止スロットを移載対象から除いた最終配置が決定される。
【００１３】
移載禁止スロットに対し、最終配置指定では被処理体としての基板が配置されない指定となっていても、搬送手段としての移載機が複数枚同時に搬送可能な場合は、移載禁止スロットに対して搬送手段としての移載機が搬送することが想定される。例えば、５枚一括搬送において基板支持部に基板は支持されていない場合、そのまま移載動作を実行する可能性がある。これを回避するため、図１０に示すように基板保持具としてのボートへの移載方法決定時に移載禁止スロットを指定する。移載機の一部(特に、基板支持部であるアーム)が移載禁止スロットに搬送する指定の場合、対象の基板の移載方式を、例えば１枚搬送に限定し、特に基板支持部であるアームが移載禁止スロットへの搬送動作を実行しないようにする。
【００１４】
上記の移載禁止スロットにアクセスしないように移載機を５枚一括で搬送させるか、１枚搬送に限定させるかを判定するための搬送プログラムが実行される。次に、図１１を用いて、前記搬送プログラムによって実行される前記ボートスロットへの搬送指定について説明する。
【００１５】
先ず、移載方法指定テーブルが初期化される。そして、前記移載方法指定テーブル内で移載を禁止する特定のボートスロットである移載禁止スロットの指定を受けつける。ここで、予め用意された移載禁止とする保持部としてのスロットを特定するための図示しない移載禁止パラメータが読み込まれる。前記パラメータで指定されたボートスロット(移載禁止スロット)は、搬送不可(移載禁止)と指定される。尚、移載禁止スロットは、後述するように本実施の形態のように一箇所とは限らないのはいうまでもない。また、所定の画面で直接指定できるように前記搬送プログラムを構成しても良い。次に、基板収容器としてのキャリアに対して５枚一括での搬送動作が可能かチェックされる。ここで、搬送不可であれば、１枚搬送となる。一方、５枚一括搬送が可能な状態であれば、基板保持具としてのボートに対して５枚一括搬送が可能かチェックされる。ここで、搬送不可と判断されると、１枚搬送を指定し、又、搬送可と判断されると、５枚一括搬送を指定する。
【００１６】
上述の５枚一括搬送と１枚搬送を指定する搬送プログラムは、最上段のボートスロットから最下段のボートスロットへ向かって順次指定していくように実行される。そして、特に、移載を禁止しているボートスロットの近傍では、５枚一括搬送にすると移載禁止スロットに搬送動作を実行する恐れがあるため、搬送枚数が限定される。本実施の形態においては、１枚搬送に限定される。但し、例えば、限定される搬送枚数は、５枚より少ない数であり、且つ、移載機が移載禁止スロットに搬送動作をしないような条件であれば、何枚でも構わない。尚、搬送プログラムで搬送枚数を確定する対象のボートスロットは、反対の最下段のボートスロットから最上段のボートスロットへ向かって順次判定していく指定も可能である。
【００１７】
図１２は、移載方法指定テーブルが作成される様子を示したものである。次に、この図１２を用いて上記搬送プログラムにより、移載方法指定テーブルが作成される過程を説明する。尚、図１２では、スロットが１０個しかないが、実施形態の一例を示すためのもので、スロット数はこれに限定されない。例えば、縦型装置の基板保持部(ボート)であれば、通常最上段のスロットから最下段のスロットは、１００個以上になる場合もある。
【００１８】
図１２(ａ)は、搬送プログラムが起動され、移載方法指定テーブルが初期化した状態を示している。ここで、全ての対象スロットが指定無しとなっている。
図１２(ｂ)は、次に、搬送プログラムが、移載禁止パラメータを読み込み、移載禁止スロットを指定した状態を示している。尚、移載禁止スロットを画面上で直接指定できるように構成しても良いのは当然であり、そのときは、入力待ちとなる。ここでは、スロット番号８が移載禁止スロットに指定される。
図１２(ｃ)は、移載禁止スロットの指定が終了すると、搬送プログラムは、最上段のボートスロットから最下段のボートスロットへ向かって順次指定していく。図示例では、スロット番号１０に１枚の搬送を行うように指定した状態を示す。これは、５枚一括搬送(スロット番号１０からスロット番号６までに一括して基板を搬送する)指定が行えるか判別し、スロット番号８が移載禁止スロットに指定されているため、搬送不可と判定する。そのため、前述したように搬送プログラムは、１枚搬送指定に切り替え、スロット番号１０のみを指定する。このとき、１枚搬送と５枚一括搬送のどちらかの搬送方式が指定されたかの情報を移載方法指定テーブルに付加してもよい。
図１２(ｄ)は、図１２(ｃ)同様に、スロット番号９に１枚の搬送を行うように指定された状態を示す。
図１２(ｅ)は、スロット番号８は移載禁止スロットに指定されているため、次のスロット番号７から５枚一括搬送(スロット番号７からスロット番号３までに一括して基板を搬送する)を指定した状態を示す。そして、最終的に、最下段スロットであるスロット番号１に搬送指定されるまで搬送プログラムが実行される。本実施の形態では、１枚と５枚としているが、１枚と複数枚の組合せであれば、本実施の形態に限定されないのはいうまでも無い。基本的には、移載機に接続されている基板支持部であるアームの数による。アームの数未満のアームだけを動かすように制御し、例えば、２枚搬送するように構成しても良い。
【００１９】
このように、移載禁止スロット近傍では、１枚搬送に限定を行うようにして、移載禁止スロットに移載機の一部(基板支持部としてのアーム)を近づけないように制御される。従い、移載禁止スロットへの搬送が禁止され、特定のスロット(ボートスロット)に被処理体を配置できなくなった一部破損したボート(基板保持具)での運用が可能となる。
【００２０】
例えば、代替ボートが準備できるまでの間も上記一部破損したボートを限定的に継続して使用することにより装置の稼働率が向上する。これは、縦型装置の基板保持部(ボート)で載置部(ボートスロット)の数が１００以上の場合、特に有効な運用である。
また、上述のように、移載禁止スロットが含まれる場合の基板移載方式は、特定のスロット(ボートスロット)に補強板が固定された特殊なボート(基板保持具)を採用する場合に、特に効力を発揮する。前記補強板は、熱処理の影響によりボート自身に撓みが生じるときに採用されうる。例えば、ボート自身の撓みが生じるほどの超高温での熱処理の一例として、ＳｉＣエピタキシャル膜を形成する処理が挙げられる。
【実施例】
【００２１】
以下、ＳｉＣエピタキシャル膜を形成する装置について説明する。ＳｉＣは、シリコン（以下Ｓｉとする）に比べて結晶基板やデバイスの作製が難しいことが知られている。一方で、ＳｉＣを用いてデバイスを作製する場合は、ＳｉＣ基板の上にＳｉＣエピタキシャル膜を形成したウェーハを用いる。以下の実施形態では、基板処理装置の一例であるＳｉＣエピタキシャル成長装置における、高さ方向にＳｉＣウェーハを並べる、所謂バッチ式縦型ＳｉＣエピタキシャル成長装置で説明する。なお、バッチ式縦型ＳｉＣエピタキシャル成長装置とすることで、一度に処理できるＳｉＣウェーハの数が多くなりスループットが向上する。
【００２２】
ＳｉＣエピタキシャル膜を形成する装置として、本発明の実施形態の代表的な例は、複数の基板が縦方向に並んで配置される反応室と、前記反応室を覆うように設けられ、前記処理室を加熱する加熱部と、前記反応室内に前記複数の基板に沿うように設けられ、前記複数の基板が配置される方向に向けて第１ガスを噴出する第１ガス供給口を有する第１ガス供給管と、前記反応室内に前記複数の基板に沿うように設けられ、前記複数の基板が配置される方向に向けて第２ガスを噴出する第２ガス供給口を有する第２ガス供給管と、少なくとも前記第２ガスが前記第１ガス供給口へ向かう流れを抑制する第１遮蔽部と、を具備する熱処理装置である。
【００２３】
＜全体構成＞
先ず、図１に於いて、本発明の第１の実施形態に於けるＳｉＣエピタキシャル膜を成膜する基板処理装置、基板移載方法および、半導体デバイスの製造工程の一つであるＳｉＣエピタキシャル膜を成膜する基板の製造方法について説明する。
【００２４】
基板処理装置（成膜装置）としての半導体製造装置１０は、バッチ縦型式熱処理装置であり、主要部が配置される筐体１２を有する。前記半導体製造装置１０には、例えばＳｉ又はＳｉＣ等で構成された基板としてのウェーハ１４（図２参照）を収納する基板収容器として、フープ（以下、ポッドと称す）１６がウェーハキャリア(基板収容器)として使用される。前記筐体１２の正面側には、ポッドステージ１８が配置されており、該ポッドステージ１８にポッド１６が搬送される。ポッド１６には、例えば２５枚のウェーハ１４が収納され、蓋が閉じられた状態で前記ポッドステージ１８にセットされる。
【００２５】
前記筐体１２内の正面であって、前記ポッドステージ１８に対向する位置には、ポッド搬送装置２０が配置されている。又、該ポッド搬送装置２０の近傍にはポッド収納棚２２、ポッドオープナ２４及び基板枚数検知器２６が配置されている。前記ポッド収納棚２２は前記ポッドオープナ２４の上方に配置され、ポッド１６を複数個載置した状態で保持する様に構成されている。前記基板枚数検知器２６は、前記ポッドオープナ２４に隣接して配置され、前記ポッド搬送装置２０は前記ポッドステージ１８と前記ポッド収納棚２２と前記ポッドオープナ２４との間でポッド１６を搬送する。前記ポッドオープナ２４はポッド１６の蓋を開けるものであり、前記基板枚数検知器２６は蓋を開けられたポッド１６内のウェーハ１４の枚数を検知する様になっている。
【００２６】
前記筐体１２内には、搬送手段としての基板移載機２８、基板保持具としてのボート３０が配置されている。図５は、前記ボート３０の一例であって、前記ボート３０の載置部としての特定のボートスロットに補強板が固定されている。この補強板は、ほぼウェーハ１４と同じ形状になっている。また、材質もウェーハ１４と同じである。前記基板移載機２８は、基板支持部としてのアーム（ツイーザ）３２を有し、図示しない駆動手段により昇降可能且つ回転可能な構造となっている。前記アーム３２は、例えば、１枚または５枚一括でウェーハ１４を取出すことができ、前記アーム３２を動かすことにより、前記ポッドオープナ２４の位置に置かれたポッド１６及びボート３０間にてウェーハ１４を搬送する。前記基板移載機２８は、上記特定のボートスロットに接触しないよう、複数枚または一枚のどちらか選択して前記ウェーハ１４を前記特定のスロットを除く他のスロットに移載する。
【００２７】
前記ボート３０は、例えばカーボングラファイトやＳｉＣ等の耐熱性材料で構成されている。前記ボート３０は、複数枚のウェーハ１４を水平姿勢で、且つ互いに中心を揃えた状態で整列させて縦方向に積上げ、載置部としてのボートスロットに保持する様に構成されている。尚、前記ボート３０の下部には、例えば石英やＳｉＣ等の耐熱性材料で構成された円盤形状の断熱部材としてボート断熱部３４が配置されており、後述する被加熱体４８からの熱が処理炉４０の下方側に伝わりにくくなる様に構成されている。
【００２８】
前記筐体１２内の背面側上部には前記処理炉４０が配置されている。該処理炉４０内に複数枚のウェーハ１４を装填した前記ボート３０が搬入され、熱処理が行われる。
【００２９】
＜処理炉構成＞
次に、図２、図３に於いて、ＳｉＣエピタキシャル膜を成膜する前記半導体製造装置１０の前記処理炉４０について説明する。処理炉４０には、第１のガス供給口６８を有する第１のガス供給ノズル６０、第２のガス供給口７２を有する第２のガス供給ノズル７０、及び第１のガス排気口９０が代表例としてそれぞれ１つずつ図示されている。又、不活性ガスを供給する第３のガス供給口３６０、第２のガス排気口３９０が図示されている。
【００３０】
前記処理炉４０は、円筒形状の反応室４４を形成する前記反応管４２を備えている。該反応管４２は、石英又はＳｉＣ等の耐熱性材料からなり、上端が閉塞し下端が開口した円筒形状に形成されている。該反応管４２の内側の筒中空部には、前記反応室４４が形成れており、Ｓｉ又はＳｉＣ等で構成された基板としてのウェーハ１４を前記ボート３０によって水平姿勢で、且つ互いに中心を揃えた状態で整列させて縦方向に積上げ、保持した状態で収納可能に構成されている。尚、補強板が固定されている特定のボートスロットには、ウェーハ１４は移載されていない。つまり、図２で示されたボート３０は、図５で示されたボート３０を使用しているが、補強板がウェーハ１４と同じ形状であるため、補強板とウェーハ１４の見分けが付かないようになっている。
【００３１】
前記反応管４２の下方には、該反応管４２と同心円状にマニホールド３６が配設されている。該マニホールド３６は、例えばステンレス等からなり、上端及び下端が開口した円筒形状に形成されている。該マニホールド３６は、前記反応管４２を支持する様に設けられている。尚、前記マニホールド３６と前記反応管４２との間には、シール部材としてのＯリング（図示せず）が設けられている。前記マニホールド３６が図示しない保持体に支持されることにより、前記反応管４２は垂直に据付けられた状態になっている。該反応管４２と前記マニホールド３６により、反応容器が形成されている。
【００３２】
前記処理炉４０は、加熱される被加熱体４８及び磁場発生部としての誘導コイル５０を具備している。前記被加熱体４８は、前記反応室４４内に配設され、該反応管４２の外側に設けられた前記誘導コイル５０により発生される磁場によって加熱される様になっており、前記被加熱体４８が発熱することにより、前記反応室４４内が加熱される様になっている。
【００３３】
前記被加熱体４８の近傍には、前記反応室４４内の温度を検出する温度検出体として図示しない温度センサが設けられている。前記誘導コイル５０及び温度センサは、温度制御部５２と電気的に接続されており、温度センサにより検出された温度情報に基づき、前記誘導コイル５０への通電具合が調節されることで、前記反応室４４内の温度が所望の温度分布となる様所定のタイミングにて制御される様構成されている（図４参照）。
【００３４】
尚、好ましくは、前記反応室４４内に於いて前記第１及び第２のガス供給ノズル６０，７０と第１のガス排気口９０との間であって、前記被加熱体４８とウェーハ１４との間には、前記被加熱体４８とウェーハ１４との間の空間を埋める様、鉛直方向に延在し断面が円弧状の構造物４００を前記反応室４４内に設けるのがよい。例えば、図３に示す様に、対向する位置にそれぞれ構造物４００を設けることで、前記第１及び第２のガス供給ノズル６０，７０から供給されるガスが、前記被加熱体４８の内壁に沿ってウェーハ１４を迂回するのを防止することができる。前記構造物４００としては、好ましくは断熱材若しくはカーボンフェルト等で構成すると、耐熱及びパーティクルの発生を抑制することができる。
【００３５】
前記反応管４２と前記被加熱体４８との間には、例えば誘電されにくいカーボンフェルト等で構成された断熱材５４が設けられ、該断熱材５４を設けることにより、前記被加熱体４８の熱が前記反応管４２或は該反応管４２の外側へ伝達するのを抑制することができる。
【００３６】
又、前記誘導コイル５０の外側には、前記反応室４４内の熱が外側に伝達するのを抑制する為の、例えば水冷構造である外側断熱壁が前記反応室４４を囲む様に設けられている。更に、前記外側断熱壁の外側には、前記誘導コイル５０により発生された磁場が外側に漏れるのを防止する磁気シール５８が設けられている。
【００３７】
図２に示す様に、前記被加熱体４８とウェーハ１４との間には、少なくともＳｉ（シリコン）原子含有ガスと、Ｃｌ（塩素）原子含有ガスとをウェーハ１４に供給するために少なくとも１つの第１のガス供給口６８が設けられた第１のガス供給ノズル６０が設置される。又、被加熱体４８とウェーハ１４との間の前記第１のガス供給ノズル６０とは異なる箇所には、少なくともＣ（炭素）原子含有ガスと還元ガスとをウェーハ１４に供給するために、少なくとも１つの前記第２のガス供給口７２が設けられた第２のガス供給ノズル７０が設けられる。また、第１のガス排気口９０も同様に被加熱体４８とウェーハ１４との間に配置される。又、前記反応管４２と前記断熱材５４との間に、前記第３のガス供給口３６０及び前記第２のガス排気口３９０が配置されている。
【００３８】
なお、上述の第１のガス供給ノズル６０及び第２のガス供給ノズル７０へ供給されるガスは、装置構造を説明するための一例であり、その詳細については後述する。また、本図において、説明を簡単にするために第１のガス供給ノズル６０及び第２のガス供給ノズル７０を１本ずつ配置しているが、これらについても後に詳述する。
【００３９】
前記第１のガス供給口６８及び第１のガス供給ノズル６０は、例えばカーボングラファイトで構成され、前記反応室４４内に設けられる。又、前記第１のガス供給ノズル６０は、マニホールド３６を貫通する様に該マニホールド３６に取付けられている。ここで、ＳｉＣエピタキシャル膜を形成する際に、前記第１のガス供給口６８は、少なくともＳｉ（シリコン）原子含有ガスとして、例えばモノシラン（以下ＳｉＨ４とする）ガスと、Ｃｌ（塩素）原子含有ガスとして、例えば塩化水素（以下ＨＣｌとする）ガスとを前記第１のガス供給ノズル６０を介して、前記反応室４４内に供給する様になっている。
【００４０】
該第１のガス供給ノズル６０は、第１のガスライン２２２に接続されている。該第１のガスライン２２２は、例えばガス配管２１３ａ，２１３ｂに接続され、該ガス配管２１３ａ，２１３ｂはそれぞれＳｉＨ４ガス、ＨＣｌガスに対して流量制御器（流量制御手段）としてのマスフローコントローラ（以下ＭＦＣとする）２１１ａ，２１１ｂ及びバルブ２１２ａ，２１２ｂを介して、例えばＳｉＨ４ガス供給源２１０ａ、ＨＣｌガス供給源２１０ｂに接続されている。
【００４１】
上記構成により、例えばＳｉＨ４ガス、ＨＣｌガスのそれぞれの供給流量、濃度、分圧、供給タイミングを前記反応室４４内に於いて制御することができる。前記バルブ２１２ａ，２１２ｂ、前記ＭＦＣ２１１ａ，２１１ｂは、ガス流量制御部７８に電気的に接続されており、それぞれ供給するガスの流量が所定流量となる様に、所定のタイミングにて制御される様になっている（図４参照）。尚、ＳｉＨ４ガス、ＨＣｌガスそれぞれの前記ガス供給源２１０ａ，２１０ｂ、前記バルブ２１２ａ，２１２ｂ、前記ＭＦＣ２１１ａ，２１１ｂ、前記ガス配管２１３ａ，２１３ｂ、前記第１のガスライン２２２、前記第１のガス供給ノズル６０及び該第１のガス供給ノズル６０に少なくとも１つ設けられる前記第１のガス供給口６８により、ガス供給系として第１のガス供給系が構成される。
【００４２】
前記第２のガス供給口７２は、例えばカーボングラファイトで構成され、前記反応室４４内に設けられる。また、前記第２のガス供給ノズル７０は、前記マニホールド３６を貫通する様に、該マニホールド３６に取付けられている。ここで、ＳｉＣエピタキシャル膜を形成する際に、前記第２のガス供給口７２は、少なくともＣ（炭素）原子含有ガスとして、例えばプロパン（以下Ｃ３Ｈ８とする）ガスと、還元ガスとして、例えば水素（Ｈ原子単体、若しくはＨ２分子。以下Ｈ２とする）とを前記第２のガス供給ノズル７０を介して前記反応室４４内に供給する様になっている。尚、前記第２のガス供給ノズル７０は、複数本設けてもよい。
【００４３】
該第２のガス供給ノズル７０は、第２のガスライン２６０に接続されている。該第２のガスライン２６０は、例えばガス配管２１３ｃ，２１３ｄと接続され、該ガス配管２１３ｃ，２１３ｄはそれぞれ、Ｃ（炭素）原子含有ガスとして、例えばＣ３Ｈ８ガスに対して流量制御手段としてのＭＦＣ２１１ｃ及びバルブ２１２ｃを介してＣ３Ｈ８ガス供給源２１０ｃに接続され、還元ガスとして、例えばＨ２ガスに対して流量制御手段としてのＭＦＣ２１１ｄ及びバルブ２１２ｄを介してＨ２ガス供給源２１０ｄに接続されている。
【００４４】
上記構成により、例えばＣ３Ｈ８ガス、Ｈ２ガスの供給流量、濃度、分圧を前記反応室４４内に於いて制御することができる。前記バルブ２１２ｃ，２１２ｄ、前記ＭＦＣ２１１ｃ，２１１ｄは前記ガス流量制御部７８に電気的に接続されており、供給するガス流量が所定の流量となる様、所定のタイミングにて制御される様になっている（図４参照）。尚、Ｃ３Ｈ８ガス、Ｈ２ガスのガス供給源２１０ｃ，２１０ｄ、前記バルブ２１２ｃ，２１２ｄ、前記ＭＦＣ２１１ｃ，２１１ｄ、前記ガス配管２１３ｃ，２１３ｄ、前記第２のガスライン２６０、第２のガス供給ノズル７０、前記第２のガス供給口７２により、ガス供給系として第２のガス供給系が構成される。
【００４５】
又、前記第１のガス供給ノズル６０及び前記第２のガス供給ノズル７０に於いて、基板の配列領域に前記第１のガス供給口６８及び前記第２のガス供給口７２が１つ設けられていてもよく、ウェーハ１４の所要数枚毎に設けられていてもよい。
【００４６】
＜排気系＞
図３に示す様に、前記第１のガス排気口９０が、前記第１のガス供給ノズル６０及び前記第２のガス供給ノズル７０の位置に対して対向する様に配置され、前記マニホールド３６には、前記第１のガス排気口９０に接続されたガス排気管２３０が貫通する様設けられている。該ガス排気管２３０の下流側には、図示しない圧力検出器としての圧力センサ及び、圧力調整器としてのＡＰＣ（Ａｕｔｏ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）バルブ２１４を介して真空ポンプ等の真空排気装置２２０が接続されている。圧力センサ及び前記ＡＰＣバルブ２１４には、圧力制御部９８が電気的に接続されており、該圧力制御部９８は圧力センサにより検出された圧力に基づいて前記ＡＰＣバルブ２１４の開度を調整し、前記処理炉４０内の圧力が所定の圧力となる様所定のタイミングにて制御する様に構成されている（図４参照）。
【００４７】
上記した様に、前記第１のガス供給口６８から少なくともＳｉ（シリコン）原子含有ガスとＣｌ（塩素）原子含有ガスとを供給し、前記第２のガス供給口７２から少なくともＣ（炭素）原子含有ガスと還元ガスとを供給し、供給されたガスはＳｉ又はＳｉＣで構成されたウェーハ１４に対し平行に流れ、前記第１のガス排気口９０より排気されるので、ウェーハ１４全体が効率的且つ均一にガスに晒される。
【００４８】
又、図３に示す様に、前記第３のガス供給口３６０は前記反応管４２と前記断熱材５４との間に配置され、前記マニホールド３６を貫通する様に取付けられている。更に、前記第２のガス排気口３９０が、前記反応管４２と前記断熱材５４との間であり、前記第３のガス供給口３６０に対して対向する様に配置され、前記第２のガス排気口３９０は前記ガス排気管２３０に接続されている。前記第３のガス供給口３６０は前記マニホールド３６を貫通する第３のガスライン２４０に形成され、バルブ２１２ｅ、ＭＦＣ２１１ｅを介してガス供給源２１０ｅと接続されている。該ガス供給源２１０ｅからは不活性ガスとして、例えば希ガスのＡｒガスが供給され、ＳｉＣエピタキシャル膜成長に寄与するガス、例えばＳｉ（シリコン）原子含有ガス又はＣ（炭素）原子含有ガス又はＣｌ（塩素）原子含有ガス又はそれらの混合ガスが、前記反応管４２と前記断熱材５４との間に進入するのを防ぎ、前記反応管４２の内壁又は前記断熱材５４の外壁に不要な生成物が付着するのを防止することができる。
【００４９】
又、前記反応管４２と前記断熱材５４との間に供給された不活性ガスは、前記第２のガス排気口３９０より前記ガス排気管２３０の下流側にある前記ＡＰＣバルブ２１４を介して前記真空排気装置２２０から排気される。
【００５０】
＜制御部＞
次に、図４に於いて、ＳｉＣエピタキシャル膜を成膜する前記半導体製造装置１０を構成する各部の制御構成について説明する。
【００５１】
温度制御部５２、前記ガス流量制御部７８、前記圧力制御部９８、前記駆動制御部１０８は、操作部及び入出力部を構成し、前記半導体製造装置１０全体を制御する主制御部１５０に電気的に接続されている。又、前記温度制御部５２、前記ガス流量制御部７８、前記圧力制御部９８、前記駆動制御部１０８は、コントローラ１５２として構成されている。尚、図示されていないが、前記温度制御部５２、前記ガス流量制御部７８、前記圧力制御部９８は、処理制御部として構成されていてもよい。
【００５２】
＜各ガス供給系に供給されるガスの詳細＞
次に、上述した第１のガス供給系及び第２のガス供給系を構成する理由について説明する。ＳｉＣエピタキシャル膜を成膜する半導体製造装置では、少なくともＳｉ（シリコン）原子含有ガスと、Ｃ（炭素）原子含有ガスとで構成される原料ガスを前記反応室４４に供給し、ＳｉＣエピタキシャル膜を成膜する必要がある。また、本実施例の様に、複数枚のウェーハ１４が水平姿勢で多段に整列させて保持される場合に於いて、ウェーハ間の均一性を向上させるため、成膜ガスを夫々のウェーハ近傍のガス供給口から供給できるように、前記反応室４４内にガス供給ノズルを設けている。従って、ガス供給ノズル内も反応室と同じ条件となっている。この時、Ｓｉ原子含有ガスとＣ原子含有ガスを同じガス供給ノズルにて供給すると、原料ガス同士が反応することで原料ガスが消費され、前記反応室４４の下流側で原料ガスが不足するだけでなく、ガス供給ノズル内で反応し堆積したＳｉＣ膜等の堆積物がガス供給ノズルを閉塞し、原料ガスの供給が不安定になると共に、パーティクルを発生させる等の問題を生じてしまう。
【００５３】
そこで、本実施例では、第１のガス供給ノズル６０を介してＳｉ原子含有ガスを供給し、第２のガス供給ノズル７０を介してＣ原子含有ガスを供給している。このように、Ｓｉ原子含有ガスとＣ原子含有ガスを異なるガス供給ノズルから供給することにより、ガス供給ノズル内では、ＳｉＣ膜が堆積しないようにすることができる。なお、Ｓｉ原子含有ガス及びＣ原子含有ガスの濃度や流速を調整したい場合は、夫々適切なキャリアガスを供給すればよい。
【００５４】
更に、Ｓｉ原子含有ガスを、より効率的に使用するため水素ガスのような還元ガスを用いる場合がある。この場合、還元ガスは、Ｃ原子含有ガスを供給する第２のガス供給ノズル７０を介して供給することが望ましい。このように還元ガスをＣ原子含有ガスと共に供給し、反応室４４内でＳｉ原子含有ガスと混合することにより、還元ガスが少ない状態となるためＳｉ原子含有ガスの分解を成膜時と比較して抑制することができ、第１のガス供給ノズル内におけるＳｉ膜の堆積を抑制することが可能となる。この場合、還元ガスをＣ原子含有ガスのキャリアガスとして用いることが可能となる。なお、Ｓｉ原子含有ガスのキャリアとしては、アルゴン（Ａｒ）のような不活性ガス（特に希ガス）を用いることにより、Ｓｉ膜の堆積を抑制することが可能となる。
【００５５】
更に、第１のガス供給ノズル６０には、ＨＣｌのような塩素原子含有ガスを供給することが望ましい。このようにすると、Ｓｉ原子含有ガスが熱により分解し、第１のガス供給ノズル内に堆積可能な状態となったとしても、塩素によりエッチングモードとすることが可能となり、第１のガス供給ノズル内へのＳｉ膜の堆積をより抑制することが可能になる。
【００５６】
尚、図２に示す例では、第１のガス供給ノズル６０にＳｉＨ４ガス及びＨＣｌガスを供給し、第２のガス供給ノズル７０にＣ３Ｈ８ガス及びＨ２ガスを供給する構成で説明したが、上述した通り、図２に示す例は、最も良いと考えられる組合せであり、それに限られることはない。
【００５７】
又、図２に示す例では、ＳｉＣエピタキシャル膜を形成する際に流すＣｌ（塩素）原子含有ガスとしてＨＣｌガスを例示したが、塩素ガスを用いてもよい。
【００５８】
又、上述ではＳｉＣエピタキシャル膜を形成する際に、Ｓｉ（シリコン）原子含有ガスとＣｌ（塩素）原子含有ガスとを供給したが、Ｓｉ原子とＣｌ原子を含むガス、例えばテトラクロロシラン（以下ＳｉＣｌ４とする）ガス、トリクロロシラン（以下ＳｉＨＣｌ３）ガス、ジクロロシラン（以下ＳｉＨ２Ｃｌ２）ガスを供給してもよい。また、言うまでもないが、これらのＳｉ原子及びＣｌ原子を含むガスは、Ｓｉ原子含有ガスでも有り、又は、Ｓｉ原子含有ガス及びＣｌ原子含有ガスの混合ガスともいえる。特に、ＳｉＣｌ４は、熱分解される温度が比較的高いため、ノズル内のＳｉ消費抑制の観点から望ましい。
【００５９】
又、上述ではＣ（炭素）原子含有ガスとしてＣ３Ｈ８ガスを例示したが、エチレン（以下Ｃ２Ｈ４とする）ガス、アセチレン（以下Ｃ２Ｈ２とする）ガスを用いてもよい。
【００６０】
また、還元ガスとしてＨ２ガスを例示したが、これに限らず他のＨ（水素）原子含有ガスを用いても良い。更には、キャリアガスとしては、Ａｒ（アルゴン）ガス、Ｈｅ（ヘリウム）ガス、Ｎｅ（ネオン）ガス、Ｋｒ（クリプトン）ガス、Ｘｅ（キセノン）ガス等の希ガスのうち少なくとも１つを用いてもよいし、上記したガスを組合せた混合ガスを用いてもよい。
【００６１】
＜ガス供給ノズルの構成＞
ここで、ガス供給ノズル内の堆積は、Ｓｉ原子含有ガス等のＳｉＣ膜の成膜に寄与する成膜ガスの供給方法を工夫することで抑制することは可能である。しかしながら、分離して供給された成膜ガスは、ガス供給口６８、７２から噴出した直後に混合される。ガス供給口６８、７２付近で成膜ガスが混合されるとガス供給口にＳｉＣ膜が堆積する可能性があり、その結果、ガス供給口の閉塞や堆積したＳｉＣ膜の剥がれによるパーティクルの発生が生じる恐れがある。
【００６２】
上述のガス供給口付近でのＳｉＣ膜の堆積を抑制するための構造を図６を用いて説明する。なお、ガス供給方式は、セパレート方式として説明する。まず、ガス供給ノズルの配置について、図６を用いて説明する。図６は、反応室４４を上部から見た断面図であり、理解を容易にするため必要な部材のみを記載している。図６が示す通り、Ｓｉ原子含有ガスを供給する第１のガス供給ノズル６０とＣ原子含有ガスを供給する第２のガス供給ノズル７０とが交互に配置される。このように交互に配置することにより、Ｓｉ原子含有ガスとＣ原子含有ガスの混合を促進することができる。また、第１のガス供給ノズル及び第２のガス供給ノズルは、奇数本とすることが望ましい。奇数本とすると、中心の第２ガス供給ノズル７０を中心に成膜ガス供給を左右対称とすることができ、ウェーハ１４内の均一性を高めることができる。
【００６３】
また、図６では、Ｃ原子含有ガスを供給する第２のガス供給ノズル７０を中央、及び、両端に配置し、Ｓｉ原子含有ガスを供給する第１のガス供給ノズル６０を第２のガス供給ノズルの間に配置しているが、Ｓｉ原子含有ガスを供給する第１のガス供給ノズル７０を中央、及び、両端に配置し、Ｓｉ原子含有ガスを供給する第２のガス供給ノズル７０を第１のガス供給ノズルの間に配置するようにしてもよい。なお、Ｃ原子含有ガスを供給する第２のガス供給ノズル７０を中央、及び、両端に配置し、Ｓｉ原子含有ガスを供給する第１のガス供給ノズル６０を第２のガス供給ノズルの間に配置することが望ましい。このように配置することにより、Ｃ原子含有ガスと共にキャリアガスとして大量に供給する（場の主流となる）Ｈ２の流量比（中央／両端）を調整することでウェーハ上のガス流れをコントロールすることができ、面内膜厚の制御が容易となる。
【００６４】
＜ＳｉＣ膜の形成方法＞
次に、上述した前記半導体製造装置１０を用い、半導体デバイスの製造工程の一工程として、ＳｉＣ等で構成されるウェーハ１４等の基板上に、例えばＳｉＣ膜を形成する基板の製造方法について説明する。尚、以下の説明に於いて前記半導体製造装置１０を構成する各部の動作は、前記コントローラ１５２により制御される。
【００６５】
先ず、前記ポッドステージ１８に複数枚のウェーハ１４を収納したポッド１６がセットされると、前記ポッド搬送装置２０により前記ポッド１６を前記ポッドステージ１８から前記ポッド収納棚２２へ搬送し、ストックする。次に、前記ポッド搬送装置２０により、前記ポッド収納棚２２にストックされた前記ポッド１６を前記ポッドオープナ２４に搬送してセットし、該ポッドオープナ２４により前記ポッド１６の蓋を開き、前記基板枚数検知器２６により前記ポッド１６に収納されているウェーハ１４の枚数を検知する。
【００６６】
次に、前記基板移載機２８は、前記ポッドオープナ２４の位置にある前記ポッド１６からウェーハ１４を取出し、前記ウェーハ１４の移載を禁止するように指定された特定のボートスロットに接触しないよう、複数枚または一枚のどちらか選択して前記ウェーハ１４を前記特定のボートスロットを除く他のボートスロットに保持させて、前記特定のボートスロットに相当するスロットに補強板が固定されている前記ボート３０に移載する。
【００６７】
複数枚のウェーハ１４が前記補強板を備えた前記ボート３０に装填されると、ウェーハ１４を前記特定のボートスロットを除く載置部としてのボートスロットに保持した前記ボート３０は、前記昇降モータ１２２による前記昇降台１１４及び昇降シャフト１２４の昇降動作により前記反応室４４内に搬入（ボートローディング）される。この状態では、前記シールキャップ１０２はＯリング（図示せず）を介して前記マニホールド３６の下端をシールした状態となる。
【００６８】
前記補強板を備えた前記ボート３０搬入後、前記反応室４４内が所定の圧力（真空度）となる様に、前記真空排気装置２２０によって真空排気される。この時、前記反応室４４内の圧力は、圧力センサ（図示せず）によって測定され、測定された圧力に基づき前記第１のガス排気口９０及び前記第２のガス排気口３９０に連通するＡＰＣバルブ２１４がフィードバック制御される。又、ウェーハ１４及び前記反応室４４内が所定の温度となる様前記被加熱体４８が加熱される。この時、前記反応室４４内が所定の温度分布となる様、温度センサ（図示せず）が検出した温度情報に基づき前記誘導コイル５０への通電具合がフィードバック制御される。続いて、前記回転機構１０４により、前記ボート３０が回転されることで、ウェーハ１４が周方向に回転される。また、前記ボート３０は、前記補強板を設けているため、前記加熱処理に影響を受け、撓むことは無い。また、撓みが発生しても前記補強板を設けているため、前記ウェーハ１４が前記載置部から転落することは無く、ロットアウトを抑えることができる。
【００６９】
続いて、ＳｉＣエピタキシャル成長反応に寄与するＳｉ（シリコン）原子含有ガス及びＣｌ（塩素）原子含有ガスは、それぞれ前記ガス供給源２１０ａ，２１０ｂから供給され、前記第１のガス供給口６８より前記反応室４４内に噴出される。又、Ｃ（炭素）原子含有ガス及び還元ガスであるＨ２ガスが、所定の流量となる様に対応する前記ＭＦＣ２１１ｃ，２１１ｄの開度が調整された後、前記バルブ２１２ｃ，２１２ｄが開かれ、それぞれのガスが前記第２のガスライン２６０に流通し、前記第２のガス供給ノズル７０に流通して前記第２のガス供給口７２より前記反応室４４内に導入される。
【００７０】
前記第１のガス供給口６８及び前記第２のガス供給口７２より供給されたガスは、前記反応室４４内の前記被加熱体４８の内側を通り、前記第１のガス排気口９０から前記ガス排気管２３０を通って排気される。前記第１のガス供給口６８及び前記第２のガス供給口７２より供給されたガスは、前記反応室４４内を通過する際に、ＳｉＣ等で構成されるウェーハ１４と接触し、ウェーハ１４表面上にＳｉＣエピタキシャル膜成長がなされる。その際、ガス供給ノズルに設けられた遮蔽壁により他のガス供給口に向かう流れが抑制され、その結果、ウェーハの均質化を図ることができる。
【００７１】
又、前記ガス供給源２１０ｅより、不活性ガスとしての希ガスであるＡｒガスが所定の流量となる様に対応する前記ＭＦＣ２１１ｅの開度が調整された後、前記バルブ２１２ｅが開かれ、前記第３のガスライン２４０に流通し、前記第３のガス供給口３６０から前記反応室４４内に供給される。前記第３のガス供給口３６０から供給された不活性ガスとしての希ガスであるＡｒガスは、前記反応室４４内の前記断熱材５４と前記反応管４２との間を通過し、前記第２のガス排気口３９０から排気される。
【００７２】
次に、予め設定された時間が経過すると、上述したガスの供給が停止され、図示しない不活性ガス供給源より不活性ガスが供給され、前記反応室４４内の前記被加熱体４８の内側の空間が不活性ガスで置換されると共に、前記反応室４４内の圧力が常圧に復帰される。
【００７３】
その後、前記昇降モータ１２２により前記シールキャップ１０２が下降され、前記マニホールド３６の下端が開口されると共に、処理済みのウェーハ１４が前記ボート３０に保持された状態で前記マニホールド３６の下端から前記反応管４２の外部に搬出（ボートアンローディング）され、前記ボート３０に保持されたウェーハ１４が冷える迄、前記ボート３０を所定位置にて待機させる。待機させた該ボート３０のウェーハ１４が所定温度迄冷却されると、前記基板移載機２８により、前記ボート３０からウェーハ１４を取出し、前記ポッドオープナ２４にセットされている空のポッド１６に搬送して収納する。このとき、前記ボート３０へのウェーハ１４の移載と同様に、補強板が固定されている特定のボートスロットに前記基板移載機２８の前記アーム３２を前記特定のボートスロットに近づけないように制御される。その後、ポッド搬送装置２０によりウェーハ１４が収納された前記ポッド１６を前記ポッド収納棚２２、又は前記ポッドステージ１８に搬送する。この様にして、前記半導体製造装置１０の一連の作動が完了する。
【００７４】
上述した様に、前記第１のガス供給口６８から少なくともＳｉ（シリコン）原子含有ガスとＣｌ（塩素）原子含有ガスとを供給し、前記第２のガス供給口７２から少なくともＣ（炭素）原子含有ガスと還元ガスとを供給したので、前記第１のガス供給ノズル６０及び前記第２のガス供給ノズル７０内での堆積膜の成長を抑制し、又前記反応室４４内では前記第１のガス供給ノズル６０及び前記第２のガス供給ノズル７０より供給されるＳｉ（シリコン）原子含有ガスとＣｌ（塩素）原子含有ガス、Ｃ（炭素）原子含有ガスと還元ガスであるＨ２ガスが反応することで、ＳｉＣ等から構成される複数のウェーハ１４を水平姿勢で且つ多段に保持した場合に於いて、均一にＳｉＣエピタキシャル膜成長を行うことができる。
【００７５】
このように、遮蔽部である遮蔽壁により少なくとも第２のガス供給口７２から噴出した第２ガスが第１のガス供給口６８に向かう流れを抑制することでガス供給口への膜の堆積を抑制し、均質なウェーハ１４を製造することができる。
【００７６】
また、上述の実施形態によれば、超高温での熱処理に耐えるために補強板を固定した状態の基板保持具に対して安全に基板を移載することができ、前記基板に対して所定の処理を行うことができる。
【００７７】
このように、本実施の形態において、ボートの載置部(ボートスロット)に関して、一部破損があった場合や補強板等が特定のボートスロットに固定されている場合など、特定のボートスロットを移載禁止に指定して、移載機が搬送動作を行わないよう搬送制御することについて説明してきたが、基板収容器としてのキャリアの基板配置部としての溝(スロット)についても同様に本実施の形態を適用して特定のスロットを避けるように搬送することが可能である。
【００７８】
なお、本発明の好ましい態様について付記する。
（１）本発明の一態様によれば、複数の基板が縦方向に並んで配置される反応室と、前記反応室を覆うように設けられ、前記処理室を加熱する加熱部と、前記反応室内に前記複数の基板に沿うように設けられ、前記複数の基板が配置される方向に向けて第１ガスを噴出する第１ガス供給口を有する第１ガス供給管と、前記反応室内に前記複数の基板に沿うように設けられ、前記複数の基板が配置される方向に向けて第２ガスを噴出する第２ガス供給口を有する第２ガス供給管と、少なくとも前記第２ガスが前記第１ガス供給口へ向かう流れを抑制する第１遮蔽部と、を具備する基板処理装置が提供される。
（２）上記（１）に記載される基板処理装置において、前記第１遮蔽部は、少なくとも前記第１ガス供給口の両側に設けられ、前記第１ガス供給口から前記複数の基板が配置される方向に延在する遮蔽壁である基板処理装置が提供される。
（３）上記（１）または（２）に記載される基板処理装置において、前記第１ガスは、Ｓｉ原子含有ガスとＣ原子含有ガスの混合ガスであり、前記第２ガスは、還元ガスである基板処理装置が提供される。
（４）上記（３）に記載される基板処理装置において、前記第２ガス供給ノズルには、前記第１ガスが前記第２ガス供給口に向かう流れを抑制する遮蔽部が設けられない基板処理装置が提供される。
（５）上記（１）または（２）に記載される基板処理装置において、前記第１ガスは、Ｓｉ原子含有ガスであり、前記第２ガスは、Ｃ原子含有ガスと還元ガスの混合ガスである基板処理装置が提供される。
（６）上記（５）に記載される基板処理装置において、前記第１ガスが前記第２ガス供給口へ向かう流れを抑制する第２遮蔽部を更に具備し、前記第２遮蔽部は、前記第２ガス供給口の両側に設けられ、前記第２ガス供給口から前記複数の基板が配置される方向に延在する第２遮蔽壁である基板処理装置が提供される。
（７）上記（１）に記載される基板処理装置において、前記第１遮蔽部は、前記第１ガス供給口から噴出する前記第１ガスの第１ガス流と前記第２ガス供給口から噴出する前記第２ガスの第２ガス流との間に設けられた不活性ガスの第３ガス流である基板処理装置が提供される。
（８）上記（７）に記載される基板処理装置において、前記第１ガス供給ノズルと前記第２ガス供給ノズルとの間に前記複数の基板に沿うように設けられ、前記不活性ガスを供給する第３ガス供給口を有する基板処理装置が提供される。
（９）上記（８）に記載される基板処理装置において、前記第３ガス供給口は、前記基板の中心部より前記第１ガス供給口に近い方向に向けられる基板処理装置が提供される。
（１０）上記（９）において、前記第３ガス供給口は、前記第１ガス供給口に向けられる基板処理装置が提供される。
（１１）上記（７）乃至（１0）のいずれか一つに記載される基板処理装置において、前記第１ガスは、Ｓｉ原子含有ガスであり、前記第２ガスは、Ｃ原子含有ガスである基板処理装置が提供される。
（１２）上記（７）乃至（１０）のいずれか一つに記載される基板処理装置において、前記第１ガスは、Ｓｉ原子含有ガスとＣ原子含有ガスの混合ガスであり、前記第２ガスは、還元ガスである基板処理装置が提供される。
（１３）本発明の他の一態様によれば、移載禁止指定された特定の載置部に接触しないよう、複数枚または一枚のどちらか選択して前記基板を前記特定の載置部を除く他の載置部に移載する移載工程と、複数の基板を縦方向に搭載したボートを反応室内に搬入するボートローディング工程と、前記反応室内に搬入された前記複数の基板に沿うように前記反応室内に設けられた第１ガス供給ノズルに設けられた第１ガス供給口から第１ガス、及び、前記反応室内に搬入された前記複数の基板に沿うように前記反応室内に設けられた第２ガス供給ノズルに設けられた第２ガス供給口から第２ガスを前記複数の基板に供給し、前記第１ガスと前記第２ガスが混合されることにより前記複数の基板上に所定の膜を形成する成膜工程と、前記所定の膜が形成された前記複数の基板を前記反応室から搬出するボートアンローディング工程と、を有し、前記成膜工程において、前記第１ガスが前記第２ガス供給口に向かう流れを遮蔽部により抑制する基板の製造方法が提供される。
（１４）本発明の他の一態様によれば、移載禁止指定された特定の載置部に接触しないよう、複数枚または一枚のどちらか選択して前記基板を前記特定の載置部を除く他の載置部に移載する移載工程と、複数の基板を縦方向に搭載したボートを反応室内に搬入するボートローディング工程と、前記反応室内に搬入された前記複数の基板に沿うように前記反応室内に設けられた第１ガス供給ノズルに設けられた第１ガス供給口から第１ガス、及び、前記反応室内に搬入された前記複数の基板に沿うように前記反応室内に設けられた第２ガス供給ノズルに設けられた第２ガス供給口から第２ガスを前記複数の基板に供給し、前記第１ガスと前記第２ガスが混合されることにより前記複数の基板上に所定の膜を形成する成膜工程と、前記所定の膜が形成された前記複数の基板を前記反応室から搬出するボートアンローディング工程と、を有し、前記成膜工程において、前記第１ガスが前記第２ガス供給口に向かう流れを遮蔽部により抑制する半導体デバイスの製造方法が提供される。
（１５）本発明の他の一態様によれば、移載禁止指定された特定の載置部に接触しないよう、複数枚または一枚のどちらか選択して前記基板を前記特定の載置部を除く他の載置部に移載する移載工程を有する基板移載方法が提供される。
（１６）本発明の他の一態様によれば、移載禁止指定された特定の載置部に接触しないよう、複数枚または一枚のどちらか選択して前記基板を前記特定の載置部を除く他の載置部に移載する搬送制御手段を備えた基板処理装置が提供される。
【符号の説明】
【００７９】
１０：半導体製造装置、１２：筐体、１４：ウェーハ、１６：ポッド、３０：ボート、４０：処理炉、４２：反応管、４４：反応室、４８：被加熱体、５０：誘導コイル、６０：第１のガス供給ノズル、６８：第１のガス供給口、７０：第２のガス供給ノズル、７２：第２のガス供給口、９０：第１のガス排気口、１５０：主制御部、１５２：コントローラ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を載置部に保持する基板保持具と、複数の基板配置部に基板を配置する基板収容器と、複数枚又は一枚の基板を搬送するように構成されている搬送手段と、特定の載置部に移載禁止指定を受けつけると、複数枚または一枚のどちらか選択しながら前記基板を前記特定の載置部を除く他の載置部に保持させつつ前記基板保持具に移載させる搬送制御手段と、を有する熱処理装置。
【請求項２】
基板を載置部に保持する基板保持具に対して前記基板を搬送する移載工程を有する基板移載方法であって、前記移載工程では、移載禁止に指定された特定の載置部に接触しないよう、複数枚または一枚のどちらか選択して前記基板を前記特定の載置部を除く他の載置部に保持させて、前記基板保持具に前記基板を移載する基板移載方法。
【請求項１】
基板を載置部に保持する基板保持具と、複数の基板配置部に基板を配置する基板収容器と、複数枚又は一枚の基板を搬送するように構成されている搬送手段と、特定の載置部に移載禁止指定を受けつけると、複数枚または一枚のどちらか選択しながら前記基板を前記特定の載置部を除く他の載置部に保持させつつ前記基板保持具に移載させる搬送制御手段と、を有する熱処理装置。
【請求項２】
基板を載置部に保持する基板保持具に対して前記基板を搬送する移載工程を有する基板移載方法であって、前記移載工程では、移載禁止に指定された特定の載置部に接触しないよう、複数枚または一枚のどちらか選択して前記基板を前記特定の載置部を除く他の載置部に保持させて、前記基板保持具に前記基板を移載する基板移載方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１２−１８２３５１（Ｐ２０１２−１８２３５１Ａ）
【公開日】平成２４年９月２０日（２０１２．９．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−４４９３２（Ｐ２０１１−４４９３２）
【出願日】平成２３年３月２日（２０１１．３．２）
【出願人】（０００００１１２２）株式会社日立国際電気 (5,007)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月２０日（２０１２．９．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月２日（２０１１．３．２）
【出願人】（０００００１１２２）株式会社日立国際電気 (5,007)
【Ｆターム（参考）】
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