CN111725094A - 基板处理装置、半导体装置的制造方法以及记录介质 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种基板处理装置、半导体装置的制造方法以及记录介质，能够通过对基板进行预备加热来提高基板处理的生产力。基板处理装置构成为包括：基板进行处理的处理室；移载室，其与所述处理室的下方连通，将所述基板移载至在所述处理室内配置的基板支承件；以及加热室，其与所述移载室的下方连通，对所述基板支承件进行加热。

Description

基板处理装置、半导体装置的制造方法以及记录介质
技术领域
本发明涉及在半导体器件的制造工序中对基板进行处理的基板处理装置、半导体装置的制造方法以及记录介质。
背景技术
在半导体器件的制造工序中的基板(晶片)的热处理中使用例如纵型基板处理装置。在纵型基板处理装置中，通过基板保持件将多个基板沿垂直方向排列保持，并将基板保持件搬入处理室内。之后，在使处理室加热了的状态下向处理室内导入处理气体，针对基板进行薄膜形成处理。例如参见专利文献1。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2003-100736号公报
发明内容
本发明提供能够提高基板处理的生产力的技术。
本发明的一方案提供下述技术；例如具有：基板进行处理的处理室；移载室，其与处理室的下方连通，将所述基板移载至在处理室内配置的基板支承件；以及加热室，其与移载室的下方连通，对基板支承件进行加热。
发明效果
根据本发明，能够提高基板处理的生产力。
附图说明
图1是示出实施例1的基板处理装置的概略的构成的框图。
图2是示出在实施例1的基板处理装置中将搭载有基板的晶舟搬入至处理室的状态的处理室和晶舟收容室的大致剖视图。
图3是示出在实施例1的基板处理装置中将搭载有基板的晶舟从处理室搬出的状态的处理室和晶舟收容室的大致剖视图。
图4是示出在实施例1的基板处理装置中将搭载有基板的晶舟搬入至晶舟收容室的状态的处理室和晶舟收容室的大致剖视图。
图5是示出在变形例1的基板处理装置中在加热室的周围配置有环状的加热器的状态的晶舟收容室的大致剖视图。
图6是示出在变形例2的基板处理装置中将加热室的周围的加热器分为三块而构成的状态的晶舟收容室的大致剖视图。
图7是示出本发明实施例的基板处置装置的加热室的其他实施方式的大致剖视图。
图8是示出本发明实施例的基板处置装置的加热室的其他实施方式的大致剖视图。
图9是示出使本发明实施例的基板处理装置的各部分动作的控制部的概略构成的框图。
图10是示出本发明实施例的半导体装置制造工序的流程的图。
图11是示出本发明实施例的基板处置装置的加热室的其他实施方式的大致剖视图。
其中，附图标记说明如下：
1 纵形基板处理装置(基板处理***)
10 基板
30 移载机
40 晶舟升降机
100 加热器
101 基板处理装置
110 第1反应管
120 第2反应管
130 喷嘴
160 支承杆
170 真空搬送室
180 腔室
200 晶舟
310 窗
320 加热室
321 加热部
330 移载室
331 基板搬入口
具体实施方式
本发明涉及基板处理装置，基板处理装置具有：基板支承件，其载置基板；处理室，其对载置于该基板支承件的基板进行处理；移载室，其与该处理室的下方连通，将基板移载至基板支承件；加热室，其与该移载室的下方连通，对基板支承件和基板进行加热；以及升降机部，其使基板支承件在处理室、移载室及加热室之间移动。
另外，本发明涉及使用基板处理装置对基板进行处理的方法，其中，该基板处理装置具有：基板支承件，其载置基板；处理室，其对载置于该基板支承件的基板进行处理；移载室，其与该处理室的下方连通，将基板移载至基板支承件；加热室，其与该移载室的下方连通，对基板支承件和基板进行加热；以及升降机部，其使基板支承件在处理室、移载室及加热室之间移动，该方法的特征在于，驱动升降机部将在移载室内移载至基板支承件的基板搬送至加热室并在加热室内加热，驱动升降机部将加热了的基板经由与加热室连通的移载室向处理室搬送，并在处理室内对加热了的基板进行处理。此外，本发明包含基板处理程序，该基板处理程序包括：将在移载室内移载至基板支承件的基板搬送至加热室并加热的步骤；将加热了的基板经由与加热室连通的移载室向处理室搬送的步骤；以及在处理室内对加热了的基板进行处理的步骤。
以下使用附图说明本发明的实施例。
【实施例1】
使用图1说明实施例1的半导体制造装置的构成。
本实施方式的半导体制造装置构成为，作为半导体装置(器件)的制造方法中的制造工序的一个工序而实施热处理等基板处理工序的纵型基板处理装置(以下记为基板处理***)1。如图1所示，基板处理***1对基板10进行处理，主要由IO平台61、大气搬送室1200、加载互锁室1300、真空搬送室170、基板处理装置101构成。
图1示出作为支承多个基板10的基板支承件的晶舟200下降至在真空搬送室170的侧方的腔室180的下方设置的收容室300的状态，图2是示出图1的一部分的图，示出作为基板支承件的晶舟200上升并位于第1反应管110的内部的状态。此外，真空搬送室170也称为输送组件170。另外，基板处理装置101也称为处理组件101。接下来具体说明各构成。
[大气搬送室、IO平台]
在基板处理***1的近前设置有IO平台(装载端口)61。构成为能够在IO平台61上搭载多个作为保存容器的晶片盒62。晶片盒62用作搬送硅(Si)基板等基板10的载体，在晶片盒62内分别以水平姿态保存有多个基板(晶片)10。此外，在晶片盒62内最多保存25张基板10。
晶片盒62设置有盖60，通过后述的晶片盒开启器1210开闭。晶片盒开启器1210通过使载置于IO平台61的晶片盒62的盖60开闭而使基板搬入搬出口1280开放/闭合，以能够向晶片盒62取放基板10。晶片盒62通过未图示的工序内搬送装置(RGV)相对于IO平台61供给及排出。
IO平台61与大气搬送室1200邻接。大气搬送室1200在与IO平台61不同的面上连结后述的加载互锁室1300。
在大气搬送室1200内设置有用于移载基板10的作为第1搬送机械手的大气搬送机械手1220。如图所示，大气搬送机械手1220构成为通过在大气搬送室1200设置的升降机1230升降，并通过线性致动器1240而在左右方向上往复移动。
如图所示，在大气搬送室1200的上部设置有用于供给清洁空气的清洁单元1250。
如图所示，在大气搬送室1200的框体1270的前侧设置有晶片盒开启器1210和用于将基板10相对于大气搬送室1200搬入搬出的基板搬入搬出口1280。隔着基板搬入搬出口1280在与晶片盒开启器1210相反一侧即框体1270的外侧设置有IO平台(装载端口)61。
在大气搬送室1200的框体1270的后侧设有用于将基板10相对于加载互锁室1300搬入搬出的基板搬入搬出口1290。基板搬入搬出口1290通过在后述的闸阀1330的作用下开放/闭合以能够进行基板10的取放。
[加载互锁(L/L)室]
加载互锁室1300与大气搬送室1200邻接。在构成加载互锁室1300的框体1310具有的面中的与大气搬送室1200不同的面上，如后述那样配置有真空搬送室170。加载互锁室1300与大气搬送室1200的压力和真空搬送室170的压力相匹配地使框体1310内的压力变化，因而构成为能够耐受负压的构造。
在框体1310的与真空搬送室170邻接一侧设有基板搬入搬出口1340。基板搬入搬出口1340能够通过在闸阀1350的作用下开放/闭合来实现基板10的取放。
此外，在加载互锁室1300内设置有载置基板10的基板载置台1320。
[真空搬送室170]
基板处理***1具备成为在负压下供基板10搬送的搬送空间的作为搬送室的真空搬送室(输送组件)170。真空搬送室170的各边与加载互锁室1300及对基板10进行处理的基板处理装置101连结。在真空搬送室170的大致中央部，以凸缘35为基部设置有在负压下移载(搬送)基板10的作为真空搬送机械手的移载机30。
在真空搬送室170内设置的作为真空搬送机械手的移载机30如图所示，构成为能够利用升降机构部36及凸缘35在维持真空搬送室170的气密性的同时进行升降。
[基板处理装置101]
基板处理装置101具备：反应管，其由沿铅直方向延伸的圆筒形状的第1反应管110、和在该第1反应管的内侧配置的第2反应管120构成；以及作为第1加热机构(炉体)的加热器100，其设置在第1反应管110的外周。构成反应管的第1反应管110和第2反应管120由例如石英、SiC等材料形成。第1反应管110的内部通过未图示的机构针对外部空气气密地密封。第2反应管120的内部形成处理室115。在此，第1反应管110也称为外筒、外管(outertube)。另外，第2反应管120也称为内筒、内管(inner tube)。此外，在此示出反应管由第1反应管110和第2反应管120构成的例子，但并非限定于此。例如，仅由第1反应管110构成反应管也能够应用本发明的技术。
此外，加热器100也可以构成为以能够在上下方向上进行分区控制的方式而在上下方向上具有多个分区的分区加热器。
[基板支承件]
作为基板支承件的晶舟200经由隔热部150支承于支承杆160。晶舟200通过在由多个圆板201分隔的空间中将基板10载置于安装在支柱202上的基板支承部203，将多张例如5张基板10在垂直方向上分层支承。晶舟200由例如石英、SiC等材料形成。由隔热部150和晶舟200构成基板保持体。在基板处理时，晶舟200如图2所示收容在第2反应管120的内部。此外，在此示出将5张基板10支承于晶舟200的例子，但并非限定于此。例如，也可以以能够支承5～50张左右的基板10的方式构成晶舟200。此外，圆板201也称为隔板。
[隔热部150]
隔热部150具有使上下方向的热的传导或传递减少的构造。另外，也可以构成为在隔热部150的内部具有空腔。此外，如图所示，也可以在隔热部150的下表面形成孔151。通过设置该孔151，以实现在隔热部150的内部与外部不产生压力差，可以不将隔热部150的壁面增厚。
此外，也可以在隔热部150内设置盖加热器152。
在收容室300的内部配置有晶舟200。在收容室300的外部例如外侧下方设置有作为晶舟200的升降机构的晶舟升降机40。
在真空搬送室170的内部，以凸缘35为基部设置有在加载互锁室1300与腔室180之间搬送基板10的作为真空搬送机械手的移载机30。
移载机30具有例如支承一张基板10的镊钳31、能够伸缩的臂部32、旋转轴33、基部34、凸缘35、升降机构部36等。真空搬送室170构成为通过凸缘35来维持气密性。
通过利用该升降机构部36使移载机30动作，从而构成为能够在加载互锁室1300与晶舟200之间搬送基板10。
[腔室180]
腔室180设置在第2反应管120的下部，作为收容室300而具备移载室330和加热室320。移载室330构成为将基板10相对于晶舟200进行载置(搭载)、取出的空间。加热室320构成为对载置于晶舟200的基板10进行加热的空间。在腔室180的下部收容有支承于支承杆160的隔热部150。
此外，移载室330的垂直方向上的长度构成为比加热室320的垂直方向上的长度短。换言之，加热室320的垂直方向上的长度构成为比移载室330的垂直方向上的长度长。通过构成为这样的大小关系，能够缩短后述的从将基板10载置于晶舟200到基板10的加热为止的时间。
有时在基板搬入口331设有冷却流路190。在该情况下，来自被加热的晶舟200、加热器100、加热部321的热量向冷却流路190传递，从而存在后述的新的基板10的升温率下降的课题。
通过构成为这样的大小关系，能够使新的基板10远离冷却流路190附近的低温区域，能够改善新的基板10的升温率。此外，这样的加热室320的垂直方向上的长度也可以说是包含隔热部150和晶舟200的基板载置区域的整体在内的长度。
在此，腔室180由SUS(不锈钢)或Al(铝)等金属材料构成。在该情况下，存在因加热室320而使腔室180的收容室300膨胀的情况。在该情况下，如图1所示，也可以构成为在腔室180的收容室300的外侧设置冷却流路190以能够对收容室300进行冷却。
此外，在腔室180的收容室300中安装有用于向内部供给非活性气体的非活性气体供给管301。也可以从非活性气体供给管301向收容室300的内部供给非活性气体，以调整使得收容室300的内部的压力高于第1反应管110的内部的压力。通过按照这种方式构成，能够抑制向第1反应管110的内部的处理室115供给的处理气体进入收容室300的内部。
[加热室320]
加热室320是通过晶舟200、后述的加热部321对基板10进行加热的空间，设置在移载室330的下方。如图1～图6所示，也可以在加热室320中形成供红外线透过的窗(例如石英)310。也可以在该窗的外部设置由使长尺寸方向与上下方向一致的多个灯加热器构成的加热部321。此外，在此，作为加热部321示出使用灯加热器的例子，但加热部321的构成并非限定于此。例如也可以是电阻加热加热器。另外，如图7、图8所示，也可以采用没有加热部321和窗310的结构。即使不设置加热部321、窗310，也能够通过被加热了的晶舟200对基板10进行加热。
[移载室330]
在移载室330中，使用移载机30将经由基板搬入口331搭载于晶舟200的基板10从晶舟200取出，并将新的基板10载置于晶舟200。此外，在基板搬入口331设有将移载室330与腔室180之间隔开的闸阀(GV)332。
支承杆160支承在晶舟升降机40上。驱动晶舟升降机40使支承杆160上下移动，以将晶舟200相对于第2反应管120搬入或搬出。支承杆160与在晶舟升降机40设置的旋转驱动部42连接。通过利用旋转驱动部42使支承杆160旋转，能够使隔热部150及晶舟200旋转。将旋转驱动部42和支承杆160合并称为旋转机构部。
基板处理***1将基板处理所使用的气体从未图示的气体供给机构经由配置在第2反应管120的内部的作为气体供给部的喷嘴130供给。从喷嘴130供给的气体可根据待成膜的膜的种类而适当更换。从喷嘴130向第2反应管120的内部供给原料气体、反应气体及非活性气体等。
另一方面，从喷嘴130供给至第2反应管120的内部的气体中的没有用于成膜的反应气体经由第2反应管120与第1反应管110间的上侧的间隙121及下侧的开口部122，通过未图示的排气泵从作为排气部的排气管140向外部排气。
在第1反应管110的下端部形成有抽吸部111。抽吸部111与加热器100相比设置在下侧，从而在第1反应管110的内部，能够在比抽吸部111靠上部的部位确保由加热器100形成的均热区域。
第2反应管120的开口部122设置在配置有抽吸部111的位置周围的多个部位。通过将开口部122设置在配置有抽吸部111的位置的周围即靠近腔室180侧这一侧，能够抑制从非活性气体供给管301供给的非活性气体过多绕至处理室侧。
作为基板保持件的晶舟200构成为，包括直立的多个支柱202、隔开规定间隔由多个支柱202支承的圆板201及在石英制的圆板201之间支承于支柱202的基板支承部203。
晶舟200将例如5张基板10以水平姿态且中心相互对齐的状态在垂直方向上排列且分多层来支承。由此基板10隔开规定间隔排列。晶舟200由例如石英、SiC等耐热性材料形成。
优选第2反应管120具有能够安全地将晶舟200搬入搬出的最小限的内径。
如图1、图9所示，基板处理装置101、基板处理***1具有对各部分的动作进行控制的控制器260。
图9中示出控制器260的概略。作为控制部(控制机构)的控制器260构成为具备CPU(Central Processing Unit：中央处理器单元)260a、RAM(Random Access Memory：随机存储器)260b、存储装置260c、I/O端口260d的计算机。RAM260b、存储装置260c、I/O端口260d构成为能够经由内部总线260e与CPU260a进行数据交换。控制器260构成为能够与例如构成为触摸面板等输入输出装置261、外部存储装置262连接。
存储装置260c由例如闪存、HDD(Hard Disk Drive：硬盘驱动器)等构成。在存储装置260c内以能够读取的方式保存有对基板处理装置的动作进行控制的控制程序、记载有后述的基板处理的步骤、条件等的工艺制程等。此外，工艺制程是将后述的基板处理工序中的各步骤以能够使控制器260执行并获得规定结果的方式组合而得到的，以程序的方式发挥功能。以下也将该程序制程、控制程序等简单统称为程序。此外，本说明书中使用程序这一用语的情况存在仅有程序制程的情况、仅有控制程序的情况或包含程序制程和控制程序双方的情况。另外，RAM260b构成为临时保持由CPU260a读取的程序、数据等的存储器区域(工作区域)。
I/O端口260d与闸阀1330、1350、1490、升降机构部36、晶舟升降机40、加热器100、加热部321、压力调整器(未图示)、真空泵(未图示)等连接。另外，也可以与作为真空搬送机械手的移载机30、大气搬送机械手1220、加载互锁室1300、气体供给部(质量流量控制器MFC(未图示)、阀(未图示))等连接。此外，本发明中的“连接”包含各部分使用物理的线缆相连的含义，但也包含能够直接或间接发送/接收各部分的信号(电子数据)的含义。例如，也可以在各部分之间设置中继信号的器材、或对信号进行转换或运算的器材。
CPU260a构成为读取并执行来自存储装置260c的控制程序，并且根据来自控制器260的操作命令的输入等从存储装置260c读取工艺制程。然后，CPU260a按照所读取的工艺制程的内容对闸阀1330、1350、332的开闭动作、升降机构部36、晶舟升降机40的升降动作、旋转驱动部42的旋转动作、向加热器100、加热部321的电力供给动作、作为真空搬送机械手的移载机30、大气搬送机械手1220进行控制。此外，也进行气体供给部(质量流量控制器MFC(未图示)、阀(未图示))的控制，但省略图示。
此外，控制器260不限于采用专用计算机构成的情况，也可以采用通用的计算机构成。例如，准备保存有上述程序的外部存储装置(例如磁带、软盘、硬盘等磁盘、CD、DVD等光盘、MO等光磁盘、USB存储器、存储卡等半导体存储器)262，能够通过使用该外部存储装置262将程序安装于通用的计算机等来构成本实施方式的控制器260。此外，用于向计算机供给程序的手段不限于经由外部存储装置262供给的情况。例如，也可以不经由外部存储装置262而使用网络263(互联网、专用线路)等通信机构供给程序。此外，存储装置260c、外部存储装置262采用计算机能够读取的记录介质构成。以下也将其简单地统称为记录介质。此外，在本说明书中，使用记录介质这一用语的情况存在仅包含存储装置260c的情况、仅包含外部存储装置262的情况或包含存储装置260c和外部存储装置262双方的情况。
(2)第1基板处理工序
接下来，作为上述的使用基板处理装置进行半导体装置(半导体器件)的制造工序的一个工序，参照图2、图3、图10等，说明在基板上形成绝缘膜、例如形成作为含硅膜的氧化硅(SiO)膜的例子。此外，以下的说明中，构成基板处理装置101的各部分的动作由控制器260控制。
此外，在本发明中使用“基板”这一用语的情况也与使用“晶片”这一用语的情况相同，在该情况下，可以考虑在上述说明中将“基板”置换为“晶片”。
以下，作为半导体装置的制造工序的一个工序，示出包含在基板10上成膜的成膜工序S203在内的一连串基板处理工序的流程例。
[事前环境气体调整工序：S200]
首先，通过加热器100在处理室115内将晶舟200加热至成膜工序S203的规定温度。此时，以晶舟200配置于图2所示的处理位置的状态执行工序。在达到规定温度后，以处理室115的内部变为希望的压力(真空度)的方式，通过未图示的真空泵从排气管140进行真空排气。此外，由加热器100进行的处理室115内的加热、处理室115内的排气至少在直到针对基板10的处理完成为止的期间内持续进行。
另外，也可以将加热部321开启，对加热室320内进行预备加热以使其达到规定温度。
[基板搬入工序：S201]
接下来，执行基板搬入工序S201。在基板搬入工序中至少执行基板载置工序S201a和第1基板加热工序S201b。
[基板载置工序S201a、第1基板加热工序S201b]
在此，基板载置工序S201a和第1基板加热工序S201b并行执行。
[基板载置工序：S201a]
首先，说明基板载置工序S201a。执行将基板10载置于晶舟200并将载置有基板10的晶舟200配置在处理室中的工序。具体来说，从图2的状态成为在晶舟200的最下侧设置的基板支承部203***至移载室330内的状态。也称为一层(载置有一个基板的基板支承部203)***移载室330内的状态。此时，晶舟200的大部分成为与加热器100相对置并被加热了的状态。在该状态下，将基板10经由移载室330的基板搬入口331从移载机30载置于晶舟200的基板支承部203。一边使晶舟200的基板支承部203下降一层(晶舟下降)一边重复进行以上处理，以在晶舟200的全部层的基板支承部203上载置基板10。此外，该动作利用晶舟升降机40使支承杆160移动而进行。
[第1基板加热工序：S201b]
接下来使用图3说明第1基板加热工序S201b。第1基板加热工序S201b从在上述的基板载置工序S201a中载置于晶舟200的基板10依次进行。如图3所示，在从下方起第一层载置的基板10至少由被加热了的晶舟200加热。将像这样使基板10被加热的工序称为第1基板加热工序S201b。此外，此时，为了使载置于晶舟200的基板10的升温速度(升温率)提高，预先将加热部321设为开状态，利用加热部321对基板10进行加热。第1基板加热工序S201b到在晶舟200的全部层的基板支承部203上载置有基板10为止持续进行。在该工序中，基板10例如加热至200～450℃程度的范围的温度带。
接下来，在晶舟200的全部层的基板支承部203载置有基板10的状态下，利用晶舟升降机40使支承杆160上升，将晶舟200搬入第2反应管120的内部(晶舟装载)(图2所示的状态)。
此外，在晶舟装载时，存在处理室115的下侧的温度超调的情况。在该情况下，可以将加热器100构成为具有在上下方向上分割的分区的分区加热器，使下部分区的加热器的输出小于其他分区的加热器的输出。
另外，在基板更换工序S206a中，成为晶舟200的旋转停止的状态。由于晶舟200的旋转停止，因此在晶舟200的旋转方向(基板10的周向)上，存在在基板10、晶舟200的旋转方向(周向)上形成温度差(温度分布)的情况。例如，存在面对基板搬入口331的部分的温度低于其他部分的温度的情况。为了消除该温度差，优选在晶舟200的最上部的基板支承部203上载置了新的基板10之后使晶舟200旋转。
[第2基板加热工序：S202]
此外，也可以在使晶舟200上升前如图10的虚线所示那样执行第2基板加热工序S202。该工序例如在基板10的升温缓慢的情况下执行。第2基板加热工序S202是以图4所示的状态待机规定时间并将基板10加热至规定温度的工序。例如基板10被加热至200～450℃程度的范围的温度带。
[成膜工序：S203]
接下来，从未图示的气体供给***经由喷嘴130向第2反应管120的内部供给原料气体，并经由第2反应管120与第1反应管110间的上侧的间隙121及下侧的开口部122通过未图示的排气泵从排气管140向外部排气。
通过反复进行包含经由该喷嘴130向第2反应管120的内部供给原料气体并通过排气泵向外部排气的工序在内的几个处理工序，从而在搭载于晶舟200的基板10的表面形成希望厚度的薄膜。例如供给氨基硅烷系气体、含氧气体。作为氨基硅烷系气体例如存在双(二乙基氨基)硅烷(H2Si(NEt2)2、Bis(diethylamino)silane：BDEAS)气体。作为含氧气体，例如存在氧气(O2)、臭氧气体(O3)、水(H2O)、一氧化二氮气体(N2O)等。
[环境气体调整工序：S204]
在基板10的表面形成希望厚度的薄膜后执行环境气体调整工序S204。从未图示的气体供给***经由喷嘴130向第2反应管120的内部供给N2气体，并通过未图示的排气泵从排气管140向外部排气，从而使用非活性气体对处理室115内进行净化，将残留在处理室115内的气体、副生成物从处理室115内除去。
[判定工序：S205]
接下来，执行是否针对未处理的新的基板10重复执行上述的成膜工序S203的判定工序S205。在存在未处理的基板10的情况下判定为“是”(Y)，执行基板更换工序S206a和第1加热工序S206b。在没有未处理的基板10的情况下判定为“否”(N)而执行基板搬出工序S207。
[基板更换工序：S206a]
之后驱动晶舟升降机40使支承杆160下降，如图3所示，将搭载有在表面形成有规定厚度的薄膜的基板10的晶舟200向收容室300搬送。
在将该搭载有形成了薄膜的基板(已处理基板)10的晶舟200向腔室180搬送时，在本实施例中，驱动晶舟升降机40将晶舟200间距进给而逐张进行以下处理：经由移载室330的基板搬入口331将形成有薄膜的基板10从晶舟200取出，并将新的基板10(已处理基板)搭载于晶舟200。
基板10的更换顺序存在自上而下、自下而上、从晶舟200的中间附近依次进行等多种，其中自下而上更换晶舟200能够缩短基板10的升温时间。但是，由于存在搭载于晶舟200的最上方和最下方的基板10温度高于搭载于晶舟200的中间附近的基板10的倾向，所以也可以从晶舟200的中间附近开始依次更换。
执行以上动作，直到将搭载于晶舟200的形成有薄膜的基板10全部置换为新的基板10。此时，为了提高新的基板10的升温率，也可以由收容室300的加热部321发热而利用红外线经由窗310对加热室320的内部进行加热。由此，在晶舟200的下端进入移载室330并开始进行基板更换的期间，也利用安装于加热室320的外周部的加热部321对晶舟200的下部进行加热，抑制晶舟200的温度降低。
通过像这样利用加热部321对加热室320的内部进行加热，从而如图4所示，在将搭载于晶舟200的形成有薄膜的基板10全部置换为新的基板10的时间点，晶舟200和新搭载于该晶舟200的基板10在加热室320的内部被加热而温度上升。
若将搭载于晶舟200的形成有薄膜的基板10全部置换为新的基板10，则驱动晶舟升降机40而使晶舟200上升，将晶舟200从收容室300搬入第2反应管120的内部(图2所示的状态)。
在该状态下，收容室300和处理室115的内部通过未图示的真空泵从排气管140进行真空排气，因此晶舟被以真空状态从收容室300向处理室115搬入。由此，在将晶舟200从收容室300搬入处理室115后不再需要对处理室进行真空排气的时间，能够缩短整体的处理时间。
通过像这样在真空状态下进行从收容室300向处理室115的晶舟200的搬入，从而能够抑制处理室115的温度降低。另外，能够在使加热后的基板10从加热室320移动至处理室115的期间抑制基板10的温度降低。
在将晶舟200搬入后，基板10由加热器100加热以成为希望温度。此时，由于晶舟200和基板10在移载室330已经被加热，因此与未在移载室330内加热而以室温状态向处理室115的内部搬入的情况相比，能够大幅缩短上升至为了开始进行成膜处理所需的温度的时间。由此能够缩短基板处理的时间，提高生产力。
在此，通过从例如晶舟200的最下一层起依次进行新的基板10向晶舟200的置换，使新置换的基板10滞留在加热室320的内部的时间不同，搭载于晶舟200的最下一层的基板10与搭载于晶舟200的最上一层的基板10产生温度差。
此外，在上述实施例中示出驱动晶舟升降机40而间距进给晶舟200，并将形成有薄膜的基板10从晶舟200取出并将一片新的基板10搭载于晶舟200的例子，但也可以将多张基板10同时从晶舟200取出，并将多张新的基板10同时搭载于晶舟200。在该情况下，晶舟升降机40将多张基板10间距进给至晶舟200。
另外，也可以将多张基板10同时从晶舟200取出并将多张新的基板10同时搭载于晶舟200，一并对新搭载于晶舟200的处理前的全部基板10进行加热。
此外，在通过晶舟升降机40使晶舟200下降而将搭载于晶舟200的形成有薄膜的基板10置换为新的基板10时，也可以继续使用加热器100对基板处理装置101进行加热。由此，能够防止晶舟200的上部的温度降低，在一定程度上消除转移并替换为新的基板10后的晶舟200的上部的基板10因加热室320中的加热时间短而形成的与晶舟200的下部的基板10之间的温度差。
此外，也可以构成为，在基板更换工序S206a中继续将盖加热器152打开并进行晶舟下降、晶舟装载。通过继续将盖加热器152打开，能够抑制隔热部150、晶舟200的下部的基板支承部203的温度降低。
[基板搬出工序：S207]
基板搬出工序S207在没有新的基板10的情况下进行。基板搬出工序S207的动作构成为，在基板更换工序S206a中未载置新的基板10。
按照这种方式执行本实施例的基板处理工序。
根据本实施例，与在加热室320中不对基板10进行加热的情况相比，通过在加热室320内对基板10进行加热，能够缩短搭载于从移载室330搬入处理室115的晶舟200的基板10的加热时间，能够提高处理的生产力。
[变形例1]
在实施例1中，示出作为加热部321将多个灯加热器沿加热室320的长尺寸方向对齐排列的例子，但在本变形例中，如图5所示，采用将环状的灯加热器322沿着加热室320的外周在加热室320的长尺寸方向上配置多个的构成。对与实施例1相同的构成部件标注相同的标号并避免重复说明。
在该情况下，配置环状的灯加热器322的位置配合在加热室320内部搭载于晶舟200的基板10的高度方向上的间距而针对搭载于晶舟200的基板10的每一张来配置。在该情况下，环状的灯加热器322的位置配置在比对应的基板10的位置(晶舟200的载置面)靠上侧。
此外，也可以取代环状的灯加热器322而沿着加热室320的外周配置多根棒状的灯加热器。
此外，也可以使沿着加热室320的外周在加热室320的长尺寸方向上配置有多个的环状的灯加热器322的输出沿着加热室320的长尺寸方向而变化。
在本变形例中也能够获得与实施例1的情况相同的效果。
[变形例2]
作为第2变形例，也可以如图6所示构成为将加热室320分为多块，并针对每一块使加热的温度不同。在图6所示的例子中，示出将加热室320分为三块323-1、323-2、323-3的例子。
通过像这样将加热室320分为多块并将上部的块323-1的温度设定为高于下部的块323-3的温度，能够减小由于加热室320内部的滞留时间的差而产生的搭载于晶舟200的最上层的基板10与搭载于最下层的基板10之间的温度差。
根据本变形例，由于能够减小搭载于晶舟200的上下基板10间的温度差，因此与实施例1的情况相比，能够进一步缩短搭载于从移载室330搬入至处理室115的晶舟200的基板10的加热时间，能够提高处理的生产力。
[变形例3]
作为第3变形例而存在图8所示的构成。图8是使腔室180的高度比其他图中的构成短的构成。具体来说，构成为在使晶舟200移动至收容室300的下端时，晶舟200的最上部的基板支承部203面对基板搬入口331。通过以这种方式来构成，能够缩短晶舟200的上下方向上的移动长度，能够缩短晶舟200(基板10)的搬送时间。
另外，从腔室180的下端到加热器100为止的距离构成得短，来自加热器100的放射热容易到达晶舟200，能够对晶舟200的上端的圆板201进行加热。另外，处理室115的下侧开口(反应管与腔室180之间)由晶舟200的上端的圆板201简单地封堵，能够抑制处理室115内的温度降低。此外，就该构成而言，也可以说加热室320的垂直方向上的长度构成为包含隔热部150和晶舟200的基板载置区域的一部分在内的长度。
以上基于实施例对本发明具体地进行了说明，但本发明并非限定于前述实施例，当然能够在不脱离其要旨的范围内进行多种变更。例如，上述实施例为了以清楚易懂的方式说明本发明而进行了详细说明，并非限定于所说明的全部构成。另外，能够针对各实施例的构成的一部分实施其他构成的追加、删除、置换。
例如，加热部321在图2中示出设置在收容室300的两侧方的例子，但不限于该构成，也可以仅设置在一侧方。另外，也可以以包围收容室300的壁的方式构成。
另外，本申请发明人等深入研究后发现，通过按照图11的方式构成基板处理装置101，能够提高基板10的升温速度。图11所示的基板处理装置101与图2所示的基板处理装置101的差异在于在图11中设有第2加热部324。第2加热部324设置在加热部321(也称为第1加热部321)的上方。优选地，第2加热部324设置为与移载室330的基板搬入口331相对置。更优选地，在将基板10载置于在晶舟200上设置的基板支承部203中的最上部的基板支承部203时，第2加热部324设置在能够加热最上部的基板10的位置。
说明使用第2加热部324的加热处理。一边利用第1加热部321进行加热一边向晶舟200载置待处理的基板10，在将待处理的基板10全部载置于晶舟200之后将第2加热部324开启。通过使第2加热部324动作(设为开启)，使最后载置于晶舟200的基板10的升温速度得到提高。第2加热部324也可以构成为，直到至少晶舟200的下端通过为止持续开启的状态，也能够对晶舟200进行加热。
通过按照这种方式构成，对于载置在最上部的基板支承部203的未处理的基板10能够在载置于基板支承部203后立即开始加热。载置于晶舟200的基板10整体的加热时间由最后载置在基板支承部203的最上部的基板10的温度上升决定，因此通过将最上部的基板10利用第2加热部324进行加热以在载置于基板支承部203后立即开始加热，从而能够缩短载置于晶舟200的基板10整体的加热时间。即，基板10的处理时间变短，能够提高半导体装置的制造生产力。
另外，能够在将未处理的基板10载置于最上部的基板支承部203之后将第2加热部324开启，抑制基板搬入口331、闸阀332、在闸阀332的周围设置的O型圈等的至少一者的加热。
此外，在此示出第1加热部321和第2加热部324由不同的发热体构成的例子，但不限于该构成，也可以构成为由相同的发热体构成第1加热部321和第2加热部324。换言之，以第1加热部321的上端侧延伸至移载室330侧的方式构成。在此，发热体是灯加热器、电阻加热器等。
本发明至少包含以下的实施方式。
[附注1]
一种基板处理装置，其构成为，具有：对基板进行处理的处理室；移载室，其与处理室的下方连通，将所述基板移载至在所述处理室内配置的基板支承件；以及加热室，其与所述移载室的下方连通，对所述基板支承件和所述基板进行加热，在基板支承件设置有隔板。
[附注2]
一种基板处理装置，其构成为，具有：对基板进行处理的处理室；移载室，其与处理室的下方连通，将所述基板移载至在所述处理室内配置的基板支承件；以及加热室，其与所述移载室的下方连通，对所述基板支承件和所述基板进行加热，所述移载室的相对于所述基板的面在垂直方向上的长度比所述加热室的相对于所述基板的面在垂直方向上的长度短。
[附注3]
一种基板处理装置，其构成为，具有：对基板进行处理的处理室；移载室，其与处理室的下方连通，将所述基板移载至在所述处理室内配置的基板支承件；以及加热室，其与所述移载室的下方连通，对所述基板支承件和所述基板进行加热，所述加热室的相对于所述基板的面在垂直方向上的长度至少为所述基板支承件的所述基板载置区域的长度。
[附注4]
一种基板处理装置，其构成为，具有：对基板进行处理的处理室；移载室，其与处理室的下方连通，将所述基板移载至在所述处理室内配置的基板支承件；以及加热室，其与所述移载室的下方连通，对所述基板支承件和所述基板进行加热，所述基板处理装置具有控制部，该控制部以并行执行晶舟下降和处理后的多个基板及处理前的多个基板的更换并在加热室内依次对所载置的处理前的基板进行加热的方式，对加热室的加热部和晶舟升降机构进行控制。
[附注5]
一种基板处理装置，其构成为，具有：对基板进行处理的处理室；移载室，其与处理室的下方连通，将所述基板移载至在所述处理室内配置的基板支承件；以及加热室，其与所述移载室的下方连通，对所述基板支承件和所述基板进行加热，所述基板处理装置具有控制部，该控制部以并行执行晶舟下降和处理后多个基板及处理前的多个基板的更换并对所载置的处理前的基板一并进行加热的方式，对加热室的加热部和晶舟升降机构进行控制。
[附注6]
一种基板处理装置，其构成为，具有：对基板进行处理的处理室；移载室，其与处理室的下方连通，将所述基板移载至在所述处理室内配置的基板支承件；以及加热室，其与所述移载室的下方连通，对所述基板支承件和所述基板进行加热，所述基板处理装置持续进行基于所述加热室的加热，并执行晶舟下降、晶舟装载。
[附注7]
一种基板处理装置，其构成为，具有：对基板进行处理的处理室；移载室，其与处理室的下方连通，将所述基板移载至在所述处理室内配置的基板支承件；以及加热室，其与所述移载室的下方连通，对所述基板支承件和所述基板进行加热，所述基板处理装置持续进行基于所述处理室侧的加热器的加热，并执行晶舟下降、晶舟装载。
[附注8]
一种基板处理装置，其构成为，具有：对基板进行处理的处理室；移载室，其与处理室的下方连通，将所述基板移载至在所述处理室内配置的基板支承件；以及加热室，其与所述移载室的下方连通，对所述基板支承件和所述基板进行加热，移载室、加热室、反应室连通并构成为真空环境。
[附注9]
一种基板处理装置，其构成为，具有：对基板进行处理的处理室；移载室，其与处理室的下方连通，将所述基板移载至在所述处理室内配置的基板支承件；以及加热室，其与所述移载室的下方连通，对所述基板支承件和所述基板进行加热，所述基板处理装置在预备加热前(晶舟卸载前)将灯打开以对加热室进行加热。
[附注10]
一种基板处理装置，其构成为，具有：对基板进行处理的处理室；移载室，其与处理室的下方连通，将所述基板移载至在所述处理室内配置的基板支承件；以及加热室，其与所述移载室的下方连通，对所述基板支承件和所述基板进行加热，所述基板处理装置在加热室中设置SiC构件而使加热室成为热壁。
[附注11]
一种基板处理装置，其构成为，具有：对基板进行处理的处理室；移载室，其与处理室的下方连通，将所述基板移载至在所述处理室内配置的基板支承件；以及加热室，其与所述移载室的下方连通，对所述基板支承件和所述基板进行加热，所述基板处理装置在晶舟卸载时切换反应室下部的加热器的控制。
[附注12]
一种基板处理装置，其构成为，具有：对基板进行处理的处理室；移载室，其与处理室的下方连通，将所述基板移载至在所述处理室内配置的基板支承件；以及加热室，其与所述移载室的下方连通，对所述基板支承件和所述基板进行加热，所述基板处理装置在晶舟卸载时对反应室下部的加热器进行控制，使反应室下部的加热器的电力固定或减小。
[附注13]
一种基板处理装置，其构成为，具有：对基板进行处理的处理室；移载室，其与处理室的下方连通，将所述基板移载至在所述处理室内配置的基板支承件；以及加热室，其与所述移载室的下方连通，对所述基板支承件和所述基板进行加热，所述基板处理装置在多张基板的更换结束后使晶舟开始旋转。
[附注14]
一种基板处理装置，其构成为，具有：对基板进行处理的处理室；移载室，其与处理室的下方连通，将所述基板移载至在所述处理室内配置的基板支承件；以及加热室，其与所述移载室的下方连通，对所述基板支承件和所述基板进行加热，为了抑制示教偏移，对加热室进行冷却。

Claims (18)

1.一种基板处理装置，其特征在于，具有：
对基板进行处理的处理室；
移载室，其与处理室的下方连通，将所述基板移载至在所述处理室内配置的基板支承件；以及
加热室，其与所述移载室的下方连通，对所述基板支承件和所述基板进行加热。
2.根据权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于，
具有第1加热部，该第1加热部设置在所述加热室，对所述基板进行加热。
3.根据权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于，
所述移载室的相对于所述基板的面在垂直方向上的长度比所述加热室的相对于所述基板的面在垂直方向上的长度短。
4.根据权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于，
所述加热室的相对于所述基板的面在垂直方向上的长度至少成为所述基板支承件的载置所述基板的区域的长度。
5.根据权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于，
具有：
使所述基板支承件升降的升降机构；以及
控制部，其构成为能够以交替进行所述基板支承件的下降和处理后的基板与处理前的基板的更换，并在所述加热室中依次对所载置的处理前的基板进行加热的方式，对所述升降机构进行控制。
6.根据权利要求2所述的基板处理装置，其特征在于，
具有：
使所述基板支承件升降的升降机构；以及
控制部，其构成为能够以交替进行所述基板支承件的下降和处理后的基板与处理前的基板的更换，并在所述加热室中依次对所载置的处理前的基板进行加热的方式，对所述第1加热部和所述升降机构进行控制。
7.根据权利要求2所述的基板处理装置，其特征在于，
具有：
使所述基板支承件升降的升降机构；以及
控制部，其构成为能够以交替进行所述基板支承件的下降和多个处理后的基板与多个处理前的基板的更换，并对所载置的所述多个处理前的基板全部一并进行加热的方式，对所述升降机构进行控制。
8.根据权利要求2所述的基板处理装置，其特征在于，
具有：
使所述基板支承件升降的升降机构；以及
控制部，其构成为能够以交替进行所述基板支承件的下降和多个处理后的基板与多个处理前的基板的更换，并对所载置的所述多个处理前的基板全部一并进行加热的方式，对所述第1加热部和所述升降机构进行控制。
9.根据权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于，具有：
升降机构，其使所述基板支承件升降；
加热器，其对所述处理室进行加热，且具有多个分区；
控制部，其构成为能够以在使所述基板支承件下降时，对所述加热器的所述多个分区内的在下部的分区设置的加热器的控制进行切换的方式，对所述升降机构和所述加热器进行控制。
10.根据权利要求9所述的基板处理装置，其特征在于，
所述控制部能够以在使所述基板支承件下降时，使向所述加热器的所述多个分区内的在下部的分区设置的加热器供给的电力固定或减小的方式，对所述加热器进行控制。
11.根据权利要求2所述的基板处理装置，其特征在于，
具有：
使所述基板支承件旋转的旋转机构；以及
控制部，其构成为能够以在将所述基板向所述基板支承件的更换结束后使所述基板支承件的旋转开始的方式，对所述旋转机构进行控制。
12.根据权利要求2所述的基板处理装置，其特征在于，
在所述移载室具有对所述基板支承件的上部侧进行加热的第2加热部。
13.根据权利要求12所述的基板处理装置，其特征在于，
具有控制部，该控制部构成为能够以在将所述基板向所述基板支承件的更换结束后将所述第1加热部和所述第2加热部开启的方式进行控制。
14.根据权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于，
具有排气部，该排气部与所述移载室、所述加热室及所述处理室连通，对各自的空间进行真空排气。
15.根据权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于，
具有在所述加热室的壁设置的SiC构件。
16.根据权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于，
所述加热室具有冷却部。
17.一种半导体装置的制造方法，其特征在于，包括：
(a)在与处理室的下方连通的移载室将基板移载至在所述处理室内配置的基板支承件的工序；
(b)在与所述移载室的下方连通的加热室对所述基板进行加热的工序；以及
(c)在所述(b)工序之后，使所述基板移动至所述处理室并进行处理的工序。
18.一种记录介质，其特征在于，
记录有通过计算机使基板处理装置执行以下步骤的程序：
(a)在与处理室的下方连通的移载室内使基板移载至在所述处理室内配置的基板支承件的步骤；
(b)在与所述移载室的下方连通的加热室内对所述基板进行加热的步骤；以及
(c)在所述(b)步骤之后，使所述基板移动至所述处理室并进行处理的步骤。
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