基板処理装置
【課題】地震等による破損の発生を防止する。
【解決手段】ボート２１７を支持する断熱筒２１８を有する基板処理装置において、断熱筒２１８をボート２１７の下に締結される上筒１０と、上筒１０の下に締結される下筒２０とから構成する。上筒１０はボート２１７と同質の炭化珪素で同径の円筒形状に形成し、ボートの下側端板２１７ａに炭化珪素のボルト１８によって締結する。下筒２０は石英で上筒１０と同径の円筒形状に形成し、上筒１０の上に印籠結合するとともに、ボルト２６によって締結する。ボルト２６は石英で形成し、基端部にねじ部２７、先端部にねじ部の無い接触部２８を形成する。ボルト２６は下筒２０に等間隔に突設された固定片２４のねじ孔２５にねじ部２７をねじ込み、接触部２８を上筒１０の側壁１１の熱通し孔１３の内周面に接触させる。
【解決手段】ボート２１７を支持する断熱筒２１８を有する基板処理装置において、断熱筒２１８をボート２１７の下に締結される上筒１０と、上筒１０の下に締結される下筒２０とから構成する。上筒１０はボート２１７と同質の炭化珪素で同径の円筒形状に形成し、ボートの下側端板２１７ａに炭化珪素のボルト１８によって締結する。下筒２０は石英で上筒１０と同径の円筒形状に形成し、上筒１０の上に印籠結合するとともに、ボルト２６によって締結する。ボルト２６は石英で形成し、基端部にねじ部２７、先端部にねじ部の無い接触部２８を形成する。ボルト２６は下筒２０に等間隔に突設された固定片２４のねじ孔２５にねじ部２７をねじ込み、接触部２８を上筒１０の側壁１１の熱通し孔１３の内周面に接触させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板処理装置に関する。
例えば、半導体ウエハ（半導体集積回路装置が作り込まれるウエハ）およびガラス基板（液晶ディスプレイ装置が作り込まれる基板）等の基板を処理するのに利用して有効なものに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体ウエハ（以下、ウエハという）を処理する基板処理装置としては、複数枚のウエハを一度に処理するバッチ式基板処理装置がある。
バッチ式基板処理装置においては、複数枚のウエハは水平姿勢でかつ互いに中心を揃えた状態で整列されてボートに保持され、ボートに保持された状態でボートエレベータによって処理室に搬入されて、そのままの状態で処理室内で処理を施され、ボートエレベータによって処理室から搬出される。
ボートの下には処理室内外の熱の伝達を断つ断熱筒がボートを支持するように設けられている。ボートは石英や炭化珪素等の耐熱性材料から形成されており、断熱筒も石英や炭化珪素等の耐熱性材料からなる円筒形状に形成されている。
このようなバッチ式基板処理装置のボートおよびボートに保持されたウエハは極めて高価であるため、ボートが何時発生するか予測することができない地震等によって転倒すると甚大な損害が発生する。
そこで、従来のバッチ式基板処理装置においては、ボートの転倒を防止する転倒防止機構が具備されている。例えば、特許文献１参照。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１００１８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の転倒防止機構においては、ボートと断熱筒との固定についての配慮が不充分であるため、地震等による揺れによってボートにガタつきや浮き上がりが発生し、処理室内のボートやウエハ等の破損が発生する危惧ある。
【０００５】
本発明の目的は、地震等による破損の発生を防止することができる基板処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記した課題を解決するための手段のうち代表的なものは、次の通りである。
基板を保持する保持具と、
前記保持具の下に第一締結具によって締結された上筒と、
前記上筒の下に第二締結具によって締結された下筒と、
を有する基板処理装置。
【発明の効果】
【０００７】
前記した手段によれば、地震等による破損の発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施形態に係る基板処理装置を示す一部省略斜視図である。
【図２】その側面断面図である。
【図３】処理炉を示す縦断面図である。
【図４】断熱筒を示す分解斜視図である。
【図５】断熱筒を示す平面断面図である。
【図６】断熱筒を示しており、（ａ）は正面断面図、（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ線に沿う側面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本実施形態において、本発明に係る基板処理装置は、半導体ウエハを扱うものとして構成されており、半導体ウエハに酸化膜形成や拡散およびＣＶＤのような処理を施すものとして構成されている。
本実施形態において、基板としての半導体ウエハ（以下、ウエハという）２００はシリコン等の半導体から作製されており、ウエハ２００を収納して搬送するキャリア（収容器）としては、ＦＯＵＰ（front opening unified pod)１１０が使用されている。
【００１０】
図１および図２に示されているように、本実施形態に係る基板処理装置（以下、処理装置という）１００は筐体１１１を備えている。筐体１１１の正面壁１１１ａの正面前方部には、メンテナンス可能なように設けられた開口部としての正面メンテナンス口１０３が開設され、この正面メンテナンス口１０３を開閉する正面メンテナンス扉１０４、１０４がそれぞれ建て付けられている。
筐体１１１の正面壁１１１ａには、ＦＯＵＰ（以下、ポッドという）１１０を搬入搬出するためのポッド搬入搬出口（基板収容器搬入搬出口）１１２が筐体１１１の内外を連通するように開設されており、ポッド搬入搬出口１１２はフロントシャッタ（基板収容器搬入搬出口開閉機構）１１３によって開閉されるようになっている。
ポッド搬入搬出口１１２の正面前方側にはロードポート（基板収容器受渡し台）１１４が設置されており、ロードポート１１４はポッド１１０を載置されて位置合わせするように構成されている。ポッド１１０はロードポート１１４上に工程内搬送装置（図示せず）によって搬入され、かつまた、ロードポート１１４上から搬出されるように構成されている。
【００１１】
筐体１１１内の前後方向の略中央部における上部には、回転式ポッド棚（基板収容器載置棚）１０５が設置されており、回転式ポッド棚１０５は複数個のポッド１１０を保管するように構成されている。すなわち、回転式ポッド棚１０５は垂直に立設されて水平面内で間欠回転される支柱１１６と、支柱１１６に上中下段の各位置において放射状に支持された複数枚の棚板（基板収容器載置台）１１７とを備えており、複数枚の棚板１１７はポッド１１０を複数個宛それぞれ載置した状態で保持するように構成されている。
筐体１１１内におけるロードポート１１４と回転式ポッド棚１０５との間にはポッド搬送装置（基板収容器搬送装置）１１８が設置されている。ポッド搬送装置１１８はポッド１１０を保持したまま昇降可能なポッドエレベータ（基板収容器昇降機構）１１８ａと、搬送機構としてのポッド搬送機構（基板収容器搬送機構）１１８ｂとで構成されている。ポッド搬送装置１１８はポッドエレベータ１１８ａとポッド搬送機構１１８ｂとの連続動作により、ロードポート１１４、回転式ポッド棚１０５、ポッドオープナ（基板収容器蓋体開閉機構）１２１との間で、ポッド１１０を搬送するように構成されている。
【００１２】
筐体１１１内の前後方向の略中央部における下部には、サブ筐体１１９が後端にわたって構築されている。サブ筐体１１９の正面壁１１９ａにはウエハ２００をサブ筐体１１９内に対して搬入搬出するためのウエハ搬入搬出口（基板搬入搬出口）１２０が一対、垂直方向に上下二段に並べられて開設されており、上下段のウエハ搬入搬出口１２０、１２０には一対のポッドオープナ１２１、１２１がそれぞれ設置されている。
ポッドオープナ１２１はポッド１１０を載置する載置台１２２、１２２と、ポッド１１０のキャップ（蓋体）を着脱するキャップ着脱機構（蓋体着脱機構）１２３、１２３とを備えている。ポッドオープナ１２１は載置台１２２に載置されたポッド１１０のキャップをキャップ着脱機構１２３によって着脱することにより、ポッド１１０のウエハ出し入れ口を開閉するように構成されている。
【００１３】
サブ筐体１１９はポッド搬送装置１１８や回転式ポッド棚１０５の設置空間から流体的に隔絶された移載室１２４を構成している。移載室１２４の前側領域にはウエハ移載機構（基板移載機構）１２５が設置されている。ウエハ移載機構１２５はウエハ移載装置（基板移載装置）１２５ａと、ウエハ移載装置エレベータ（基板移載装置昇降機構）１２５ｂとで構成されている。ウエハ移載装置１２５ａはツイーザ（基板保持体）１２５ｃによってウエハ２００を保持して、ウエハ２００を水平方向に回転ないし直動させる。ウエハ移載装置エレベータ１２５ｂはウエハ移載装置１２５ａを昇降させる。ウエハ移載機構１２５はウエハ移載装置エレベータ１２５ｂおよびウエハ移載装置１２５ａの連続動作により、ウエハ移載装置１２５ａのツイーザ１２５ｃをウエハ２００の載置部として、ボート（基板保持具）２１７に対してウエハ２００を装填（チャージング）および脱装（ディスチャージング）する。
図１に示されているように、ウエハ移載装置エレベータ１２５ｂは耐圧筐体１１１の右側端部とサブ筐体１１９の移載室１２４前方領域右端部との間に設置されている。
【００１４】
移載室１２４の後側領域には、ボート２１７を収容して待機させる待機部１２６が形成されている。待機部１２６の上方には処理炉２０２が設けられている。処理炉２０２の下端部は炉口シャッタ（炉口開閉機構）１４７により開閉されるように構成されている。
【００１５】
図１に示されているように、耐圧筐体１１１右側端部とサブ筐体１１９の待機部１２６右端部との間には、ボート２１７を昇降させるためのボートエレベータ（基板保持具昇降機構）１１５が設置されている。ボートエレベータ１１５の昇降台に連結された連結具としてのアーム１２８には、蓋体としてのシールキャップ１２９が水平に据え付けられており、シールキャップ１２９はボート２１７を垂直に支持し、処理炉２０２の下端部を閉塞可能なように構成されている。
ボート２１７は複数本の保持部材を備えており、複数枚（例えば、５０枚〜１２５枚程度）のウエハ２００をその中心を揃えて垂直方向に整列させた状態で、それぞれ水平に保持するように構成されている。
【００１６】
図１に示されているように、移載室１２４のウエハ移載装置エレベータ１２５ｂ側と反対側である左側端部には、クリーンユニット１３４が設置されている。クリーンユニット１３４は供給フアンおよび防塵フィルタで構成されており、清浄化した雰囲気もしくは不活性ガスであるクリーンエア１３３を供給する。図示しないが、ウエハ移載装置１２５ａとクリーンユニット１３４との間には、ウエハの円周方向の位置を整合させる基板整合装置としてのノッチ合わせ装置が設置されている。
クリーンユニット１３４から吹き出されたクリーンエア１３３は、ノッチ合わせ装置およびウエハ移載装置１２５ａに流通された後に、図示しないダクトにより吸い込まれて、筐体１１１の外部に排気がなされるか、もしくはクリーンユニット１３４の吸い込み側である一次側 （供給側）にまで循環され、再びクリーンユニット１３４によって、移載室１２４内に吹き出される。
【００１７】
次に、処理装置１００の動作について説明する。
図１および図２に示されているように、ポッド１１０がロードポート１１４に供給されると、ポッド搬入搬出口１１２がフロントシャッタ１１３によって開放され、ロードポート１１４の上のポッド１１０はポッド搬送装置１１８によって筐体１１１の内部へポッド搬入搬出口１１２から搬入される。
搬入されたポッド１１０は回転式ポッド棚１０５の指定された棚板１１７へポッド搬送装置１１８によって自動的に搬送されて受け渡され、一時的に保管された後、棚板１１７から一方のポッドオープナ１２１に搬送されて載置台１２２に移載されるか、もしくは直接ポッドオープナ１２１に搬送されて載置台１２２に移載される。この際、ポッドオープナ１２１のウエハ搬入搬出口１２０はキャップ着脱機構１２３によって閉じられており、移載室１２４にはクリーンエア１３３が流通され、充満されている。
例えば、移載室１２４にはクリーンエア１３３として窒素ガスが充満することにより、酸素濃度が２０ｐｐｍ以下と、筐体１１１の内部（大気雰囲気）の酸素濃度よりも遥かに低く設定されている。
【００１８】
載置台１２２に載置されたポッド１１０はその開口側端面がサブ筐体１１９の正面壁１１９ａにおけるウエハ搬入搬出口１２０の開口縁辺部に押し付けられるとともに、そのキャップがキャップ着脱機構１２３によって取り外され、ポッド１１０のウエハ出し入れ口が開放される。
ポッド１１０がポッドオープナ１２１によって開放されると、ウエハ２００はポッド１１０からウエハ移載装置１２５ａのツイーザ１２５ｃによってウエハ出し入れ口を通じてピックアップされ、ノッチ合わせ装置にてノッチを整合された後、待機部１２６へ搬入され、ボート２１７へ移載されて装填（ウエハチャージング）される。ボート２１７にウエハ２００を受け渡したウエハ移載装置１２５ａはポッド１１０に戻り、次のウエハ１１０をボート２１７に装填する。
【００１９】
この一方（上段または下段）のポッドオープナ１２１におけるウエハ移載機構１２５によるウエハのボート２１７への装填作業中に、他方（下段または上段）のポッドオープナ１２１には回転式ポッド棚１０５から別のポッド１１０がポッド搬送装置１１８によって搬送され、ポッドオープナ１２１によるポッド１１０の開放作業が同時進行される。
【００２０】
予め指定された枚数のウエハ２００がボート２１７装填されると、炉口シャッタ１４７によって閉じられていた処理炉２０２の下端部が炉口シャッタ１４７によって開放される。続いて、シールキャップ１２９がボートエレベータ１１５の昇降台によって上昇されて、シールキャップ１２９に支持されたボート２１７が処理炉２０２内へ搬入（ローディング）されて行く。
【００２１】
ローディング後は、処理炉２０２にてウエハ２００に処理が実施される。
処理後は、ボートエレベータ１１５によりボート２１７が搬出（ボートアンローディング）される。
その後は、ノッチ合わせ装置でのウエハの整合工程を除き、概ね、前述と逆の手順で、ウエハ２００およびポッド１１０は筐体１１１の外部へ払出される。
【００２２】
図３は本実施形態に係る処理炉２０２の概略構成図であり、縦断面図として示されている。
【００２３】
図３に示されているように、処理炉２０２は加熱機構としてのヒータ２０６を有する。ヒータ２０６は円筒形状であり、保持板としてのヒータベース２５１に支持されることにより垂直に据え付けられている。
【００２４】
ヒータ２０６の内側には均熱管（外管）２０５がヒータ２０６と同心円に配設されている。均熱管２０５は炭化珪素（ＳｉＣ）等の耐熱性材料が使用されて、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。均熱管２０５の内側には反応管（内管）２０４が均熱管２０５と同心円に配設されている。反応管２０４は石英（ＳｉＯ2 ）等の耐熱性材料が使用されて、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。反応管２０４の筒中空部は処理室２０１を形成しており、処理室２０１はウエハ２００をボート２１７によって水平姿勢で垂直方向に多段に整列した状態で収容可能に構成されている。
【００２５】
反応管２０４の下端部にはガス導入部２３０が設けられており、ガス導入部２３０から反応管２０４の天井部２３３に至るまで反応管２０４の外壁に添ってガス導入管としての細管２３４が配設されている。ガス導入部２３０から導入されたガスは、細管２３４内を流通して天井部２３３に至り、天井部２３３に設けられた複数のガス導入口２３３ａから処理室２０１内に導入される。また、反応管２０４の下端部のガス導入部２３０と異なる位置には、反応管２０４内の雰囲気を排気口２３１ａから排気するガス排気部２３１が設けられている。
【００２６】
ガス導入部２３０にはガス供給管２３２が接続されている。ガス供給管２３２のガス導入部２３０との接続側と反対側である上流側には、ガス流量制御器としてのＭＦＣ（マスフローコントローラ）２４１を介して図示しない処理ガス供給源、キャリアガス供給源、不活性ガス供給源が接続されている。ＭＦＣ２４１には、ガス流量制御部２３５が電気的に接続されており、供給するガスの流量が所望の量となるよう所望のタイミングにて制御するように構成されている。
なお、処理室２０１内に水蒸気を供給する必要がある場合は、ガス供給管２３２のＭＦＣ２４１よりも下流側に、図示しない水蒸気発生装置が設けられる。
【００２７】
ガス排気部２３１にはガス排気管２２９が接続されている。ガス排気管２２９のガス排気部２３１との接続側とは反対側である下流側には圧力検出器としての圧力センサ２４５および圧力調整装置２４２を介して排気装置２４６が接続されており、処理室２０１内の圧力が所定の圧力となるよう排気し得るように構成されている。
圧力調整装置２４２および圧力センサ２４５には、圧力制御部２３６が電気的に接続されており、圧力制御部２３６は圧力センサ２４５により検出された圧力に基づいて圧力調整装置２４２により処理室２０１内の圧力が所望の圧力となるよう所望のタイミングにて制御するように構成されている。
【００２８】
反応管２０４の下端部には、反応管２０４の下端開口を気密に閉塞可能な保持体としてのベース２５７と、炉口蓋体としてのシールキャップ１２９とが設けられている。シールキャップ１２９は例えばステンレス等の金属からなり、円盤状に形成されている。ベース２５７は例えば石英からなり、円盤状に形成され、シールキャップ１２９の上に取付けられている。ベース２５７の上面には反応管２０４の下端と当接するシール部材としてのＯリング２２０が設けられる。
シールキャップ１２９の処理室２０１と反対側にはボートを回転させる回転機構２５４が設置されている。回転機構２５４の回転軸２５５は、シールキャップ１２９およびベース２５７を貫通して、断熱筒２１８とボート２１７に接続されており、断熱筒２１８およびボート２１７を回転させることでウエハ２００を回転させるように構成されている。
シールキャップ１２９は反応管２０４の外部に垂直に設備された昇降機構としてのボートエレベータ１１５によって垂直方向に昇降されるように構成されており、これによりボート２１７を処理室２０１に対し搬入搬出することが可能となっている。回転機構２５４およびボートエレベータ１１５には、駆動制御部２３７が電気的に接続されており、所望の動作をするよう所望のタイミングにて制御するように構成されている。
【００２９】
基板保持具としてのボート２１７は、例えば石英や炭化珪素等の耐熱性材料からなり、複数枚のウエハ２００を水平姿勢でかつ互いに中心を揃えた状態で整列させて保持するように構成されている。ボート２１７の下方には、例えば石英や炭化珪素等の耐熱性材料からなる円筒形状をした断熱部材としての断熱筒２１８がボート２１７を支持するように設けられており、ヒータ２０６からの熱が反応管２０４の下端側に伝わりにくくなるように構成されている。
【００３０】
均熱管２０５と反応管２０４との間には、温度計測器としての温度センサ２６３が設置されている。ヒータ２０６と温度センサ２６３には、電気的に温度制御部２３８が接続されており、温度センサ２６３により検出された温度情報に基づきヒータ２０６への通電具合を調整することにより処理室２０１内の温度が所望の温度分布となるよう所望のタイミングにて制御するように構成されている。
【００３１】
ガス流量制御部２３５、圧力制御部２３６、駆動制御部２３７、温度制御部２３８は、操作部、入出力部をも構成し、基板処理装置全体を制御する主制御部２３９に電気的に接続されている。これら、ガス流量制御部２３５、圧力制御部２３６、駆動制御部２３７、温度制御部２３８、主制御部２３９はコントローラ２４０として構成されている。
【００３２】
次に、以上の構成に係る処理炉２０２を用いて、半導体装置の製造工程の一工程として、ウエハ２００に酸化、拡散等の処理を施す方法について説明する。
以下の説明において、処理装置を構成する各部の動作はコントローラ２４０により制御される。
【００３３】
複数枚のウエハ２００がボート２１７に装填（ウエハチャージング）されると、図３に示されているように、複数枚のウエハ２００を保持したボート２１７は、ボートエレベータ１１５によって持ち上げられて処理室２０１に搬入（ボートローディング）される。この状態で、シールキャップ１２９はベース２５７、Ｏリング２２０を介して反応管２０４下端をシールした状態となる。
【００３４】
処理室２０１内が所望の圧力となるように排気装置２４６によって排気される。この際、処理室２０１内の圧力は、圧力センサ２４５で測定され、この測定された圧力に基づき圧力調節器２４２が、フィードバック制御される。
また、処理室２０１内が所望の温度となるようにヒータ２０６によって加熱される。この際、処理室２０１内が所望の温度分布となるように温度センサ２６３が検出した温度情報に基づきヒータ２０６への通電具合がフィードバック制御される。
続いて、回転機構２５４により、断熱筒２１８、ボート２１７が回転されることで、ウエハ２００が回転される。
【００３５】
次いで、処理ガス供給源およびキャリアガス供給源から供給され、ＭＦＣ２４１にて所望の流量となるように制御されたガスは、ガス供給管２３２からガス導入部２３０および細管２３４を流通し天井部２３３に至り、複数のガス導入口２３３ａから処理室２０１内にシャワー状に導入される。
導入されたガスは処理室２０１内を流下し、排気口２３１ａを流通してガス排気部２３１から排気される。ガスは処理室２０１内を通過する際にウエハ２００の表面と接触し、ウエハ２００に対して酸化、拡散等の処理がなされる。
なお、ウエハ２００に対して水蒸気を用いた処理を行う場合は、ＭＦＣ２４１にて所望の流量となるように制御されたガスは水蒸気発生装置に供給され、水蒸気発生装置にて生成された水蒸気（Ｈ2 Ｏ）を含むガスが処理室２０１に導入される。
【００３６】
予め設定された処理時間が経過すると、不活性ガス供給源から不活性ガスが供給され、処理室２０１内が不活性ガスに置換されるとともに、処理室２０１内の圧力が常圧に復帰される。
【００３７】
その後、シールキャップ１２９がボートエレベータ１１５によって下降されて、反応管２０４の下端が開口されるとともに、処理済ウエハ２００がボート２１７に保持された状態で、反応管２０４の下端から反応管２０４の外部に搬出（ボートアンローディング）される。その後、処理済ウエハ２００はボート２１７よって取出される（ウエハディスチャージング）。
【００３８】
なお、本実施形態の処理炉にてウエハを処理する際の処理条件としては、例えば、酸化処理においては、処理温度：１５０〜１０５０℃、処理圧力：０〜１０１３００Ｐａ、ガス種：Ｈ２Ｏ、ガス供給流量：２０ｓｃｃｍが例示される。これらの処理条件を、それぞれの範囲内のある値で一定に維持することでウエハに処理がなされる。
【００３９】
以下、図４〜図６に示された断熱筒について説明する。
【００４０】
本実施形態において、ボート２１７は炭化珪素が使用されて形成されており、円板形状に形成された下側端板２１７ａを有する。
本実施形態に係る断熱筒２１８は、ボート２１７の下に締結される上筒１０と、この上筒１０の下に締結される下筒２０とを有する。
上筒１０はボート２１７の形成材料と同質である炭化珪素が使用されて、外径が下側端板２１７ａの外径と略等しく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。上筒１０の側壁（筒壁）１１の内周下端部には、下筒２０と印籠結合するための雌嵌合部（図６参照）１２が一定深さで一定幅に形成されている。
上筒１０の側壁１１には、熱を上筒８１内外に通すことによって温度勾配を滑らかにし熱膨張による破損を抑制する熱通り孔１３が、複数個（本実施形態では８個）周方向に等間隔に配されて径方向に貫通するようにそれぞれ開設されている。
上筒１０の閉塞壁１４の中央部には窓孔１５が同心円に大きく開設されており、周辺部にはねじ孔１６が複数個（本実施形態では２個）、周方向に等間隔に配されて厚さ方向に貫通するように開設されている。
上筒１０がボート２１７の下側端板２１７ａに締結されるに際しては、閉塞壁１４が下側端板２１７に当接されるとともに、複数個のねじ孔１６が下側端板２１７ａに開設された複数個の透孔１７にそれぞれ整合され、締結具としてのボルト１８が各透孔１７を挿通して各ねじ孔１６にそれぞれねじ込まれる。ボルト１８は上筒１０の形成材料と同質である炭化珪素によって形成することが望ましい。
【００４１】
下筒２０は石英が使用されて、外径が上筒１０の外径と略等しい円筒形状に形成されている。下筒２０は上下二分割構造に構成されており、下筒２０の上側分割体２０ａの上端は閉塞されている。下筒２０の側壁２１の外周上端部には、上筒１０と印籠結合するための雄嵌合部２２が上筒１０の雌嵌合部１２と同一に一定深さで一定幅に形成されている。
下筒２０の閉塞壁２３の周辺部には固定片２４が複数個（本実施形態では４個）、周方向に等間隔に配されて垂直にそれぞれ突設されており、各固定片２４は熱通し孔１３の何れかにそれぞれ対向するように設けられている。各固定片２４には、締結具としてのボルト２６がねじ込まれる各ねじ孔２５がそれぞれ開設されている。ボルト２６は石英が使用されて形成されており、基端部にねじ部２７を有し、先端部にねじ部の無い接触部２８を有する。接触部２８の外径は上筒１０の熱通し孔１３の内径以下に設定されている。
【００４２】
上筒１０が下筒２０に取り付けられるに際しては、まず、ボート２１７が締結されていない状態の上筒１０が下筒２０に被せ付けられる。この際、雌嵌合部１２と雄嵌合部２２とが嵌合されるとともに、各固定板２４が所定の熱通し孔１３にそれぞれ整合される。
次いで、ボルト２６が上筒１０の窓孔１５から上筒１０内に挿入されて、固定板２４のねじ孔２５にねじ込まれる。ボルト２６の基端部に形成されたねじ部２７がねじ孔２５に奥までねじ込まれると、図７（ｂ）に示されているように、ねじ部の無い接触部２８が熱通し孔１３の内周面に接触する。この状態において、ボルト２６の接触部２８の先端面は熱通し孔１３から突出しない。複数個の固定板２４にボルト２６が取り付けられると、複数個のボルト２６は下筒２０を四方から締結した状態になる
この状態において、ボルト２６はねじ部の無い接触部２８が接触することによって下筒２０を締結した状態になるので、石英からなるねじ部２７が損傷することはない。
他方、ボルト２６の接触部２８の先端面は熱通し孔１３から突出しない状態になるので、ボルト２６の先端部が断熱筒１２８外周から突出することによって処理ガスの流れに悪影響が及ぶ現象を未然に防止することができる。
さらに、図６（ｂ）に示されているように、熱通し孔１３の内径がボルト２６の外径よりも大径に形成されている場合には、ボルト２６が挿入された熱通し孔１３も熱の通り路を確保することができるので、熱通し孔１３として機能することができる。
【００４３】
以上の実施形態によれば、次のうち少なくとも一つの効果が得られる。
【００４４】
（１）下筒に上筒をねじ部の無い接触部を先端部に有するボルトによって締結し、上筒にボートをボルトによって締結することにより、上筒と下筒とからなる断熱筒から上方のガタつきや浮き上がりを防止することができるので、地震等による破損の発生を防止することができる。
【００４５】
（２）下筒に上筒をねじ部の無い接触部を有するボルトによって締結することにより、ボルトのねじ部の損傷を防止することができるので、締結状態を確保することができる。
【００４６】
（３）下筒に上筒を締結したボルトの先端面が上筒外周から突出しない状態に設定することにより、ボルト先端部が断熱筒外周から突出することによって処理ガスの流れに悪影響が及ぶ現象を未然に防止することができる。
【００４７】
（４）ボルトの接触部の締結相手として上筒に開設された熱通し孔を活用することにより、上筒に締結専用の透孔を開設せずに済むので、加工工数の増加を回避することができるばかりでなく、断熱筒の強度や断熱特性や流路抵抗の低下等を防止することができる。
【００４８】
（５）ボルトの接触部の外径を熱通し孔の内径未満に設定することにより、ボルトが挿入された熱通し孔も熱の通り路を確保することができるので、熱通し孔として活用することができる。
【００４９】
（６）上筒を炭化珪素によって形成することにより、ボートを炭化珪素によって形成することができるので、ボートの耐熱性能を向上させることができる。
【００５０】
（７）上筒をボートと同質である炭化珪素によって形成することにより、下筒を石英によって形成することができるので、断熱筒のコスト延いては処理炉および基板処理装置のコストを低減することができる。
【００５１】
なお、本発明は以上の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々に変更が可能であることはいうまでもない。
【００５２】
例えば、下筒に上筒を締結する締結具および／または上筒をボートに締結する締結具としては、ボルトを使用するに限らず、リベット等を使用してもよい。
【００５３】
上筒と下筒とを締結する締結具の締結相手として上筒に開設された熱通し孔を使用するに限らず、上筒に締結専用の透孔を開設してもよい。断熱筒の条件によっては、熱通し孔は省略することができる。
【００５４】
上筒と下筒とを締結する締結具の接触部の外径は、熱通し孔の内径未満に設定するに限らず、熱通し孔の内径以上に設定することができる。
【００５５】
上筒に雌嵌合部を設け、下筒に雄嵌合部を設けるに限らず、上筒に雄嵌合部を設け、下筒に雌嵌合部を設けてもよいし、上筒と下筒との間の雌嵌合部と雄嵌合部とによる印籠結合は省略してもよい。
【００５６】
上筒は炭化珪素によって形成するに限らず、石英で形成してもよい。
下筒は石英によって形成するに限らず、炭化珪素によって形成してもよい。
【００５７】
上筒は上下に二分割するに限らず、三分割以上に分割してもよいし、分割せずに一体的に形成してもよい。
【００５８】
前記実施形態においては、ウエハを処理する場合について説明したが、本発明は液晶パネルのガラス基板や磁気ディスクや光ディスク等の基板を処理する基板処理装置全般に適用することができる。
【００５９】
また、酸化膜形成に限らず、拡散やＣＶＤやアニールおよびアッシング等の処理全般に適用することができる。
【符号の説明】
【００６０】
１０…上筒、１１…側壁（筒壁）、１２…雌嵌合部、１３…熱通し孔、１４…閉塞壁、１５…窓孔、１６…ねじ孔、１７…透孔、１８…ボルト（締結具）、
２０…下筒、２１…側壁、２２…雄嵌合部、２３…閉塞壁、２４…固定片、２５…ねじ孔、２６…ボルト、２７…ねじ部、２８…接触部、
１００…処理装置（基板処理装置）、１１０…ポッド（キャリア）、１１８…ポッド搬送装置、１２５…ウエハ移載機構、１２５ａ…ウエハ移載装置、１２５ｂ…ウエハ移載装置エレベータ、１１５…ボートエレベータ、１２９…シールキャップ、
２００…ウエハ（基板）、２０２…処理炉、２１７…ボート（保持具）、２１７ａ…下側端板、２１８…断熱筒。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板処理装置に関する。
例えば、半導体ウエハ（半導体集積回路装置が作り込まれるウエハ）およびガラス基板（液晶ディスプレイ装置が作り込まれる基板）等の基板を処理するのに利用して有効なものに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体ウエハ（以下、ウエハという）を処理する基板処理装置としては、複数枚のウエハを一度に処理するバッチ式基板処理装置がある。
バッチ式基板処理装置においては、複数枚のウエハは水平姿勢でかつ互いに中心を揃えた状態で整列されてボートに保持され、ボートに保持された状態でボートエレベータによって処理室に搬入されて、そのままの状態で処理室内で処理を施され、ボートエレベータによって処理室から搬出される。
ボートの下には処理室内外の熱の伝達を断つ断熱筒がボートを支持するように設けられている。ボートは石英や炭化珪素等の耐熱性材料から形成されており、断熱筒も石英や炭化珪素等の耐熱性材料からなる円筒形状に形成されている。
このようなバッチ式基板処理装置のボートおよびボートに保持されたウエハは極めて高価であるため、ボートが何時発生するか予測することができない地震等によって転倒すると甚大な損害が発生する。
そこで、従来のバッチ式基板処理装置においては、ボートの転倒を防止する転倒防止機構が具備されている。例えば、特許文献１参照。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１００１８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の転倒防止機構においては、ボートと断熱筒との固定についての配慮が不充分であるため、地震等による揺れによってボートにガタつきや浮き上がりが発生し、処理室内のボートやウエハ等の破損が発生する危惧ある。
【０００５】
本発明の目的は、地震等による破損の発生を防止することができる基板処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記した課題を解決するための手段のうち代表的なものは、次の通りである。
基板を保持する保持具と、
前記保持具の下に第一締結具によって締結された上筒と、
前記上筒の下に第二締結具によって締結された下筒と、
を有する基板処理装置。
【発明の効果】
【０００７】
前記した手段によれば、地震等による破損の発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施形態に係る基板処理装置を示す一部省略斜視図である。
【図２】その側面断面図である。
【図３】処理炉を示す縦断面図である。
【図４】断熱筒を示す分解斜視図である。
【図５】断熱筒を示す平面断面図である。
【図６】断熱筒を示しており、（ａ）は正面断面図、（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ線に沿う側面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本実施形態において、本発明に係る基板処理装置は、半導体ウエハを扱うものとして構成されており、半導体ウエハに酸化膜形成や拡散およびＣＶＤのような処理を施すものとして構成されている。
本実施形態において、基板としての半導体ウエハ（以下、ウエハという）２００はシリコン等の半導体から作製されており、ウエハ２００を収納して搬送するキャリア（収容器）としては、ＦＯＵＰ（front opening unified pod)１１０が使用されている。
【００１０】
図１および図２に示されているように、本実施形態に係る基板処理装置（以下、処理装置という）１００は筐体１１１を備えている。筐体１１１の正面壁１１１ａの正面前方部には、メンテナンス可能なように設けられた開口部としての正面メンテナンス口１０３が開設され、この正面メンテナンス口１０３を開閉する正面メンテナンス扉１０４、１０４がそれぞれ建て付けられている。
筐体１１１の正面壁１１１ａには、ＦＯＵＰ（以下、ポッドという）１１０を搬入搬出するためのポッド搬入搬出口（基板収容器搬入搬出口）１１２が筐体１１１の内外を連通するように開設されており、ポッド搬入搬出口１１２はフロントシャッタ（基板収容器搬入搬出口開閉機構）１１３によって開閉されるようになっている。
ポッド搬入搬出口１１２の正面前方側にはロードポート（基板収容器受渡し台）１１４が設置されており、ロードポート１１４はポッド１１０を載置されて位置合わせするように構成されている。ポッド１１０はロードポート１１４上に工程内搬送装置（図示せず）によって搬入され、かつまた、ロードポート１１４上から搬出されるように構成されている。
【００１１】
筐体１１１内の前後方向の略中央部における上部には、回転式ポッド棚（基板収容器載置棚）１０５が設置されており、回転式ポッド棚１０５は複数個のポッド１１０を保管するように構成されている。すなわち、回転式ポッド棚１０５は垂直に立設されて水平面内で間欠回転される支柱１１６と、支柱１１６に上中下段の各位置において放射状に支持された複数枚の棚板（基板収容器載置台）１１７とを備えており、複数枚の棚板１１７はポッド１１０を複数個宛それぞれ載置した状態で保持するように構成されている。
筐体１１１内におけるロードポート１１４と回転式ポッド棚１０５との間にはポッド搬送装置（基板収容器搬送装置）１１８が設置されている。ポッド搬送装置１１８はポッド１１０を保持したまま昇降可能なポッドエレベータ（基板収容器昇降機構）１１８ａと、搬送機構としてのポッド搬送機構（基板収容器搬送機構）１１８ｂとで構成されている。ポッド搬送装置１１８はポッドエレベータ１１８ａとポッド搬送機構１１８ｂとの連続動作により、ロードポート１１４、回転式ポッド棚１０５、ポッドオープナ（基板収容器蓋体開閉機構）１２１との間で、ポッド１１０を搬送するように構成されている。
【００１２】
筐体１１１内の前後方向の略中央部における下部には、サブ筐体１１９が後端にわたって構築されている。サブ筐体１１９の正面壁１１９ａにはウエハ２００をサブ筐体１１９内に対して搬入搬出するためのウエハ搬入搬出口（基板搬入搬出口）１２０が一対、垂直方向に上下二段に並べられて開設されており、上下段のウエハ搬入搬出口１２０、１２０には一対のポッドオープナ１２１、１２１がそれぞれ設置されている。
ポッドオープナ１２１はポッド１１０を載置する載置台１２２、１２２と、ポッド１１０のキャップ（蓋体）を着脱するキャップ着脱機構（蓋体着脱機構）１２３、１２３とを備えている。ポッドオープナ１２１は載置台１２２に載置されたポッド１１０のキャップをキャップ着脱機構１２３によって着脱することにより、ポッド１１０のウエハ出し入れ口を開閉するように構成されている。
【００１３】
サブ筐体１１９はポッド搬送装置１１８や回転式ポッド棚１０５の設置空間から流体的に隔絶された移載室１２４を構成している。移載室１２４の前側領域にはウエハ移載機構（基板移載機構）１２５が設置されている。ウエハ移載機構１２５はウエハ移載装置（基板移載装置）１２５ａと、ウエハ移載装置エレベータ（基板移載装置昇降機構）１２５ｂとで構成されている。ウエハ移載装置１２５ａはツイーザ（基板保持体）１２５ｃによってウエハ２００を保持して、ウエハ２００を水平方向に回転ないし直動させる。ウエハ移載装置エレベータ１２５ｂはウエハ移載装置１２５ａを昇降させる。ウエハ移載機構１２５はウエハ移載装置エレベータ１２５ｂおよびウエハ移載装置１２５ａの連続動作により、ウエハ移載装置１２５ａのツイーザ１２５ｃをウエハ２００の載置部として、ボート（基板保持具）２１７に対してウエハ２００を装填（チャージング）および脱装（ディスチャージング）する。
図１に示されているように、ウエハ移載装置エレベータ１２５ｂは耐圧筐体１１１の右側端部とサブ筐体１１９の移載室１２４前方領域右端部との間に設置されている。
【００１４】
移載室１２４の後側領域には、ボート２１７を収容して待機させる待機部１２６が形成されている。待機部１２６の上方には処理炉２０２が設けられている。処理炉２０２の下端部は炉口シャッタ（炉口開閉機構）１４７により開閉されるように構成されている。
【００１５】
図１に示されているように、耐圧筐体１１１右側端部とサブ筐体１１９の待機部１２６右端部との間には、ボート２１７を昇降させるためのボートエレベータ（基板保持具昇降機構）１１５が設置されている。ボートエレベータ１１５の昇降台に連結された連結具としてのアーム１２８には、蓋体としてのシールキャップ１２９が水平に据え付けられており、シールキャップ１２９はボート２１７を垂直に支持し、処理炉２０２の下端部を閉塞可能なように構成されている。
ボート２１７は複数本の保持部材を備えており、複数枚（例えば、５０枚〜１２５枚程度）のウエハ２００をその中心を揃えて垂直方向に整列させた状態で、それぞれ水平に保持するように構成されている。
【００１６】
図１に示されているように、移載室１２４のウエハ移載装置エレベータ１２５ｂ側と反対側である左側端部には、クリーンユニット１３４が設置されている。クリーンユニット１３４は供給フアンおよび防塵フィルタで構成されており、清浄化した雰囲気もしくは不活性ガスであるクリーンエア１３３を供給する。図示しないが、ウエハ移載装置１２５ａとクリーンユニット１３４との間には、ウエハの円周方向の位置を整合させる基板整合装置としてのノッチ合わせ装置が設置されている。
クリーンユニット１３４から吹き出されたクリーンエア１３３は、ノッチ合わせ装置およびウエハ移載装置１２５ａに流通された後に、図示しないダクトにより吸い込まれて、筐体１１１の外部に排気がなされるか、もしくはクリーンユニット１３４の吸い込み側である一次側 （供給側）にまで循環され、再びクリーンユニット１３４によって、移載室１２４内に吹き出される。
【００１７】
次に、処理装置１００の動作について説明する。
図１および図２に示されているように、ポッド１１０がロードポート１１４に供給されると、ポッド搬入搬出口１１２がフロントシャッタ１１３によって開放され、ロードポート１１４の上のポッド１１０はポッド搬送装置１１８によって筐体１１１の内部へポッド搬入搬出口１１２から搬入される。
搬入されたポッド１１０は回転式ポッド棚１０５の指定された棚板１１７へポッド搬送装置１１８によって自動的に搬送されて受け渡され、一時的に保管された後、棚板１１７から一方のポッドオープナ１２１に搬送されて載置台１２２に移載されるか、もしくは直接ポッドオープナ１２１に搬送されて載置台１２２に移載される。この際、ポッドオープナ１２１のウエハ搬入搬出口１２０はキャップ着脱機構１２３によって閉じられており、移載室１２４にはクリーンエア１３３が流通され、充満されている。
例えば、移載室１２４にはクリーンエア１３３として窒素ガスが充満することにより、酸素濃度が２０ｐｐｍ以下と、筐体１１１の内部（大気雰囲気）の酸素濃度よりも遥かに低く設定されている。
【００１８】
載置台１２２に載置されたポッド１１０はその開口側端面がサブ筐体１１９の正面壁１１９ａにおけるウエハ搬入搬出口１２０の開口縁辺部に押し付けられるとともに、そのキャップがキャップ着脱機構１２３によって取り外され、ポッド１１０のウエハ出し入れ口が開放される。
ポッド１１０がポッドオープナ１２１によって開放されると、ウエハ２００はポッド１１０からウエハ移載装置１２５ａのツイーザ１２５ｃによってウエハ出し入れ口を通じてピックアップされ、ノッチ合わせ装置にてノッチを整合された後、待機部１２６へ搬入され、ボート２１７へ移載されて装填（ウエハチャージング）される。ボート２１７にウエハ２００を受け渡したウエハ移載装置１２５ａはポッド１１０に戻り、次のウエハ１１０をボート２１７に装填する。
【００１９】
この一方（上段または下段）のポッドオープナ１２１におけるウエハ移載機構１２５によるウエハのボート２１７への装填作業中に、他方（下段または上段）のポッドオープナ１２１には回転式ポッド棚１０５から別のポッド１１０がポッド搬送装置１１８によって搬送され、ポッドオープナ１２１によるポッド１１０の開放作業が同時進行される。
【００２０】
予め指定された枚数のウエハ２００がボート２１７装填されると、炉口シャッタ１４７によって閉じられていた処理炉２０２の下端部が炉口シャッタ１４７によって開放される。続いて、シールキャップ１２９がボートエレベータ１１５の昇降台によって上昇されて、シールキャップ１２９に支持されたボート２１７が処理炉２０２内へ搬入（ローディング）されて行く。
【００２１】
ローディング後は、処理炉２０２にてウエハ２００に処理が実施される。
処理後は、ボートエレベータ１１５によりボート２１７が搬出（ボートアンローディング）される。
その後は、ノッチ合わせ装置でのウエハの整合工程を除き、概ね、前述と逆の手順で、ウエハ２００およびポッド１１０は筐体１１１の外部へ払出される。
【００２２】
図３は本実施形態に係る処理炉２０２の概略構成図であり、縦断面図として示されている。
【００２３】
図３に示されているように、処理炉２０２は加熱機構としてのヒータ２０６を有する。ヒータ２０６は円筒形状であり、保持板としてのヒータベース２５１に支持されることにより垂直に据え付けられている。
【００２４】
ヒータ２０６の内側には均熱管（外管）２０５がヒータ２０６と同心円に配設されている。均熱管２０５は炭化珪素（ＳｉＣ）等の耐熱性材料が使用されて、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。均熱管２０５の内側には反応管（内管）２０４が均熱管２０５と同心円に配設されている。反応管２０４は石英（ＳｉＯ2 ）等の耐熱性材料が使用されて、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。反応管２０４の筒中空部は処理室２０１を形成しており、処理室２０１はウエハ２００をボート２１７によって水平姿勢で垂直方向に多段に整列した状態で収容可能に構成されている。
【００２５】
反応管２０４の下端部にはガス導入部２３０が設けられており、ガス導入部２３０から反応管２０４の天井部２３３に至るまで反応管２０４の外壁に添ってガス導入管としての細管２３４が配設されている。ガス導入部２３０から導入されたガスは、細管２３４内を流通して天井部２３３に至り、天井部２３３に設けられた複数のガス導入口２３３ａから処理室２０１内に導入される。また、反応管２０４の下端部のガス導入部２３０と異なる位置には、反応管２０４内の雰囲気を排気口２３１ａから排気するガス排気部２３１が設けられている。
【００２６】
ガス導入部２３０にはガス供給管２３２が接続されている。ガス供給管２３２のガス導入部２３０との接続側と反対側である上流側には、ガス流量制御器としてのＭＦＣ（マスフローコントローラ）２４１を介して図示しない処理ガス供給源、キャリアガス供給源、不活性ガス供給源が接続されている。ＭＦＣ２４１には、ガス流量制御部２３５が電気的に接続されており、供給するガスの流量が所望の量となるよう所望のタイミングにて制御するように構成されている。
なお、処理室２０１内に水蒸気を供給する必要がある場合は、ガス供給管２３２のＭＦＣ２４１よりも下流側に、図示しない水蒸気発生装置が設けられる。
【００２７】
ガス排気部２３１にはガス排気管２２９が接続されている。ガス排気管２２９のガス排気部２３１との接続側とは反対側である下流側には圧力検出器としての圧力センサ２４５および圧力調整装置２４２を介して排気装置２４６が接続されており、処理室２０１内の圧力が所定の圧力となるよう排気し得るように構成されている。
圧力調整装置２４２および圧力センサ２４５には、圧力制御部２３６が電気的に接続されており、圧力制御部２３６は圧力センサ２４５により検出された圧力に基づいて圧力調整装置２４２により処理室２０１内の圧力が所望の圧力となるよう所望のタイミングにて制御するように構成されている。
【００２８】
反応管２０４の下端部には、反応管２０４の下端開口を気密に閉塞可能な保持体としてのベース２５７と、炉口蓋体としてのシールキャップ１２９とが設けられている。シールキャップ１２９は例えばステンレス等の金属からなり、円盤状に形成されている。ベース２５７は例えば石英からなり、円盤状に形成され、シールキャップ１２９の上に取付けられている。ベース２５７の上面には反応管２０４の下端と当接するシール部材としてのＯリング２２０が設けられる。
シールキャップ１２９の処理室２０１と反対側にはボートを回転させる回転機構２５４が設置されている。回転機構２５４の回転軸２５５は、シールキャップ１２９およびベース２５７を貫通して、断熱筒２１８とボート２１７に接続されており、断熱筒２１８およびボート２１７を回転させることでウエハ２００を回転させるように構成されている。
シールキャップ１２９は反応管２０４の外部に垂直に設備された昇降機構としてのボートエレベータ１１５によって垂直方向に昇降されるように構成されており、これによりボート２１７を処理室２０１に対し搬入搬出することが可能となっている。回転機構２５４およびボートエレベータ１１５には、駆動制御部２３７が電気的に接続されており、所望の動作をするよう所望のタイミングにて制御するように構成されている。
【００２９】
基板保持具としてのボート２１７は、例えば石英や炭化珪素等の耐熱性材料からなり、複数枚のウエハ２００を水平姿勢でかつ互いに中心を揃えた状態で整列させて保持するように構成されている。ボート２１７の下方には、例えば石英や炭化珪素等の耐熱性材料からなる円筒形状をした断熱部材としての断熱筒２１８がボート２１７を支持するように設けられており、ヒータ２０６からの熱が反応管２０４の下端側に伝わりにくくなるように構成されている。
【００３０】
均熱管２０５と反応管２０４との間には、温度計測器としての温度センサ２６３が設置されている。ヒータ２０６と温度センサ２６３には、電気的に温度制御部２３８が接続されており、温度センサ２６３により検出された温度情報に基づきヒータ２０６への通電具合を調整することにより処理室２０１内の温度が所望の温度分布となるよう所望のタイミングにて制御するように構成されている。
【００３１】
ガス流量制御部２３５、圧力制御部２３６、駆動制御部２３７、温度制御部２３８は、操作部、入出力部をも構成し、基板処理装置全体を制御する主制御部２３９に電気的に接続されている。これら、ガス流量制御部２３５、圧力制御部２３６、駆動制御部２３７、温度制御部２３８、主制御部２３９はコントローラ２４０として構成されている。
【００３２】
次に、以上の構成に係る処理炉２０２を用いて、半導体装置の製造工程の一工程として、ウエハ２００に酸化、拡散等の処理を施す方法について説明する。
以下の説明において、処理装置を構成する各部の動作はコントローラ２４０により制御される。
【００３３】
複数枚のウエハ２００がボート２１７に装填（ウエハチャージング）されると、図３に示されているように、複数枚のウエハ２００を保持したボート２１７は、ボートエレベータ１１５によって持ち上げられて処理室２０１に搬入（ボートローディング）される。この状態で、シールキャップ１２９はベース２５７、Ｏリング２２０を介して反応管２０４下端をシールした状態となる。
【００３４】
処理室２０１内が所望の圧力となるように排気装置２４６によって排気される。この際、処理室２０１内の圧力は、圧力センサ２４５で測定され、この測定された圧力に基づき圧力調節器２４２が、フィードバック制御される。
また、処理室２０１内が所望の温度となるようにヒータ２０６によって加熱される。この際、処理室２０１内が所望の温度分布となるように温度センサ２６３が検出した温度情報に基づきヒータ２０６への通電具合がフィードバック制御される。
続いて、回転機構２５４により、断熱筒２１８、ボート２１７が回転されることで、ウエハ２００が回転される。
【００３５】
次いで、処理ガス供給源およびキャリアガス供給源から供給され、ＭＦＣ２４１にて所望の流量となるように制御されたガスは、ガス供給管２３２からガス導入部２３０および細管２３４を流通し天井部２３３に至り、複数のガス導入口２３３ａから処理室２０１内にシャワー状に導入される。
導入されたガスは処理室２０１内を流下し、排気口２３１ａを流通してガス排気部２３１から排気される。ガスは処理室２０１内を通過する際にウエハ２００の表面と接触し、ウエハ２００に対して酸化、拡散等の処理がなされる。
なお、ウエハ２００に対して水蒸気を用いた処理を行う場合は、ＭＦＣ２４１にて所望の流量となるように制御されたガスは水蒸気発生装置に供給され、水蒸気発生装置にて生成された水蒸気（Ｈ2 Ｏ）を含むガスが処理室２０１に導入される。
【００３６】
予め設定された処理時間が経過すると、不活性ガス供給源から不活性ガスが供給され、処理室２０１内が不活性ガスに置換されるとともに、処理室２０１内の圧力が常圧に復帰される。
【００３７】
その後、シールキャップ１２９がボートエレベータ１１５によって下降されて、反応管２０４の下端が開口されるとともに、処理済ウエハ２００がボート２１７に保持された状態で、反応管２０４の下端から反応管２０４の外部に搬出（ボートアンローディング）される。その後、処理済ウエハ２００はボート２１７よって取出される（ウエハディスチャージング）。
【００３８】
なお、本実施形態の処理炉にてウエハを処理する際の処理条件としては、例えば、酸化処理においては、処理温度：１５０〜１０５０℃、処理圧力：０〜１０１３００Ｐａ、ガス種：Ｈ２Ｏ、ガス供給流量：２０ｓｃｃｍが例示される。これらの処理条件を、それぞれの範囲内のある値で一定に維持することでウエハに処理がなされる。
【００３９】
以下、図４〜図６に示された断熱筒について説明する。
【００４０】
本実施形態において、ボート２１７は炭化珪素が使用されて形成されており、円板形状に形成された下側端板２１７ａを有する。
本実施形態に係る断熱筒２１８は、ボート２１７の下に締結される上筒１０と、この上筒１０の下に締結される下筒２０とを有する。
上筒１０はボート２１７の形成材料と同質である炭化珪素が使用されて、外径が下側端板２１７ａの外径と略等しく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。上筒１０の側壁（筒壁）１１の内周下端部には、下筒２０と印籠結合するための雌嵌合部（図６参照）１２が一定深さで一定幅に形成されている。
上筒１０の側壁１１には、熱を上筒８１内外に通すことによって温度勾配を滑らかにし熱膨張による破損を抑制する熱通り孔１３が、複数個（本実施形態では８個）周方向に等間隔に配されて径方向に貫通するようにそれぞれ開設されている。
上筒１０の閉塞壁１４の中央部には窓孔１５が同心円に大きく開設されており、周辺部にはねじ孔１６が複数個（本実施形態では２個）、周方向に等間隔に配されて厚さ方向に貫通するように開設されている。
上筒１０がボート２１７の下側端板２１７ａに締結されるに際しては、閉塞壁１４が下側端板２１７に当接されるとともに、複数個のねじ孔１６が下側端板２１７ａに開設された複数個の透孔１７にそれぞれ整合され、締結具としてのボルト１８が各透孔１７を挿通して各ねじ孔１６にそれぞれねじ込まれる。ボルト１８は上筒１０の形成材料と同質である炭化珪素によって形成することが望ましい。
【００４１】
下筒２０は石英が使用されて、外径が上筒１０の外径と略等しい円筒形状に形成されている。下筒２０は上下二分割構造に構成されており、下筒２０の上側分割体２０ａの上端は閉塞されている。下筒２０の側壁２１の外周上端部には、上筒１０と印籠結合するための雄嵌合部２２が上筒１０の雌嵌合部１２と同一に一定深さで一定幅に形成されている。
下筒２０の閉塞壁２３の周辺部には固定片２４が複数個（本実施形態では４個）、周方向に等間隔に配されて垂直にそれぞれ突設されており、各固定片２４は熱通し孔１３の何れかにそれぞれ対向するように設けられている。各固定片２４には、締結具としてのボルト２６がねじ込まれる各ねじ孔２５がそれぞれ開設されている。ボルト２６は石英が使用されて形成されており、基端部にねじ部２７を有し、先端部にねじ部の無い接触部２８を有する。接触部２８の外径は上筒１０の熱通し孔１３の内径以下に設定されている。
【００４２】
上筒１０が下筒２０に取り付けられるに際しては、まず、ボート２１７が締結されていない状態の上筒１０が下筒２０に被せ付けられる。この際、雌嵌合部１２と雄嵌合部２２とが嵌合されるとともに、各固定板２４が所定の熱通し孔１３にそれぞれ整合される。
次いで、ボルト２６が上筒１０の窓孔１５から上筒１０内に挿入されて、固定板２４のねじ孔２５にねじ込まれる。ボルト２６の基端部に形成されたねじ部２７がねじ孔２５に奥までねじ込まれると、図７（ｂ）に示されているように、ねじ部の無い接触部２８が熱通し孔１３の内周面に接触する。この状態において、ボルト２６の接触部２８の先端面は熱通し孔１３から突出しない。複数個の固定板２４にボルト２６が取り付けられると、複数個のボルト２６は下筒２０を四方から締結した状態になる
この状態において、ボルト２６はねじ部の無い接触部２８が接触することによって下筒２０を締結した状態になるので、石英からなるねじ部２７が損傷することはない。
他方、ボルト２６の接触部２８の先端面は熱通し孔１３から突出しない状態になるので、ボルト２６の先端部が断熱筒１２８外周から突出することによって処理ガスの流れに悪影響が及ぶ現象を未然に防止することができる。
さらに、図６（ｂ）に示されているように、熱通し孔１３の内径がボルト２６の外径よりも大径に形成されている場合には、ボルト２６が挿入された熱通し孔１３も熱の通り路を確保することができるので、熱通し孔１３として機能することができる。
【００４３】
以上の実施形態によれば、次のうち少なくとも一つの効果が得られる。
【００４４】
（１）下筒に上筒をねじ部の無い接触部を先端部に有するボルトによって締結し、上筒にボートをボルトによって締結することにより、上筒と下筒とからなる断熱筒から上方のガタつきや浮き上がりを防止することができるので、地震等による破損の発生を防止することができる。
【００４５】
（２）下筒に上筒をねじ部の無い接触部を有するボルトによって締結することにより、ボルトのねじ部の損傷を防止することができるので、締結状態を確保することができる。
【００４６】
（３）下筒に上筒を締結したボルトの先端面が上筒外周から突出しない状態に設定することにより、ボルト先端部が断熱筒外周から突出することによって処理ガスの流れに悪影響が及ぶ現象を未然に防止することができる。
【００４７】
（４）ボルトの接触部の締結相手として上筒に開設された熱通し孔を活用することにより、上筒に締結専用の透孔を開設せずに済むので、加工工数の増加を回避することができるばかりでなく、断熱筒の強度や断熱特性や流路抵抗の低下等を防止することができる。
【００４８】
（５）ボルトの接触部の外径を熱通し孔の内径未満に設定することにより、ボルトが挿入された熱通し孔も熱の通り路を確保することができるので、熱通し孔として活用することができる。
【００４９】
（６）上筒を炭化珪素によって形成することにより、ボートを炭化珪素によって形成することができるので、ボートの耐熱性能を向上させることができる。
【００５０】
（７）上筒をボートと同質である炭化珪素によって形成することにより、下筒を石英によって形成することができるので、断熱筒のコスト延いては処理炉および基板処理装置のコストを低減することができる。
【００５１】
なお、本発明は以上の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々に変更が可能であることはいうまでもない。
【００５２】
例えば、下筒に上筒を締結する締結具および／または上筒をボートに締結する締結具としては、ボルトを使用するに限らず、リベット等を使用してもよい。
【００５３】
上筒と下筒とを締結する締結具の締結相手として上筒に開設された熱通し孔を使用するに限らず、上筒に締結専用の透孔を開設してもよい。断熱筒の条件によっては、熱通し孔は省略することができる。
【００５４】
上筒と下筒とを締結する締結具の接触部の外径は、熱通し孔の内径未満に設定するに限らず、熱通し孔の内径以上に設定することができる。
【００５５】
上筒に雌嵌合部を設け、下筒に雄嵌合部を設けるに限らず、上筒に雄嵌合部を設け、下筒に雌嵌合部を設けてもよいし、上筒と下筒との間の雌嵌合部と雄嵌合部とによる印籠結合は省略してもよい。
【００５６】
上筒は炭化珪素によって形成するに限らず、石英で形成してもよい。
下筒は石英によって形成するに限らず、炭化珪素によって形成してもよい。
【００５７】
上筒は上下に二分割するに限らず、三分割以上に分割してもよいし、分割せずに一体的に形成してもよい。
【００５８】
前記実施形態においては、ウエハを処理する場合について説明したが、本発明は液晶パネルのガラス基板や磁気ディスクや光ディスク等の基板を処理する基板処理装置全般に適用することができる。
【００５９】
また、酸化膜形成に限らず、拡散やＣＶＤやアニールおよびアッシング等の処理全般に適用することができる。
【符号の説明】
【００６０】
１０…上筒、１１…側壁（筒壁）、１２…雌嵌合部、１３…熱通し孔、１４…閉塞壁、１５…窓孔、１６…ねじ孔、１７…透孔、１８…ボルト（締結具）、
２０…下筒、２１…側壁、２２…雄嵌合部、２３…閉塞壁、２４…固定片、２５…ねじ孔、２６…ボルト、２７…ねじ部、２８…接触部、
１００…処理装置（基板処理装置）、１１０…ポッド（キャリア）、１１８…ポッド搬送装置、１２５…ウエハ移載機構、１２５ａ…ウエハ移載装置、１２５ｂ…ウエハ移載装置エレベータ、１１５…ボートエレベータ、１２９…シールキャップ、
２００…ウエハ（基板）、２０２…処理炉、２１７…ボート（保持具）、２１７ａ…下側端板、２１８…断熱筒。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を保持する保持具と、
前記保持具の下に第一締結具によって締結された上筒と、
前記上筒の下に第二締結具によって締結された下筒と、
を有する基板処理装置。
【請求項１】
基板を保持する保持具と、
前記保持具の下に第一締結具によって締結された上筒と、
前記上筒の下に第二締結具によって締結された下筒と、
を有する基板処理装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−２１６７０３（Ｐ２０１２−２１６７０３Ａ）
【公開日】平成２４年１１月８日（２０１２．１１．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−８１５９８（Ｐ２０１１−８１５９８）
【出願日】平成２３年４月１日（２０１１．４．１）
【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１１月８日（２０１２．１１．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月１日（２０１１．４．１）
【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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