JP2005167025A

JP2005167025A - 基板処理装置

Info

Publication number: JP2005167025A
Application number: JP2003404989A
Authority: JP
Inventors: Kenji Shinozaki; 賢次篠崎
Original assignee: Hitachi Kokusai Electric Inc
Current assignee: Hitachi Kokusai Electric Inc
Priority date: 2003-12-03
Filing date: 2003-12-03
Publication date: 2005-06-23

Abstract

【課題】ウエハ等の基板のスリップ等の結晶欠陥の発生を抑制または防止でき、ウエハ回転数を最適化できる基板処理装置を提供する。
【解決手段】
基板２００の温度を測定するための複数の温度測定用プローブ（２６１ａ、２６１ｂ、２６１ｃ、２６１ｄ）を備え、複数の温度測定用プローブ（２６１ａ、２６１ｂ、２６１ｃ、２６１ｄ）の少なくとも２つ（２６１ａ、２６１ｄ）が基板回転の略同半径上に設けられている。
【選択図】図６

Description

本発明は基板処理装置に関し、特に、半導体ウエハを加熱して処理する基板処理装置に関する。

図２を参照し、従来の半導体ウエハを加熱して処理する基板処理装置に使用されている温度測定用プローブ配置を説明する。
３個の温度測定用プローブ２６１ａ、２６１ｂ、２６１ｃにより半導体ウエハ２００の温度を測定している。３個の温度測定用プローブ２６１ａ、２６１ｂ、２６１ｃは、全て異なる半径の部分の温度を測定している。

しかしながら、このような従来の基板処理装置では、ウエハ２００の回転方向の温度差を監視できないことにより、ウエハ２００の回転方向の温度差異常を発見できず、ウエハ２００に結晶欠陥（スリップ）を発生させる欠点がある。また、回転数を最適化できない欠点がある。

従って、本発明の主な目的は、従来技術の問題点である、ウエハの回転方向の温度差を監視できないことにより、ウエハの回転方向の温度差異常を発見できないことを解決し、ウエハ等の基板のスリップ等の結晶欠陥の発生を抑制または防止でき、ウエハ回転数を最適化できる基板処理装置を提供することにある。

本発明によれば、
基板の温度を測定するための複数の温度測定手段を備え、
前記温度測定手段の少なくとも２つが基板回転の略同半径上に設けられていることを特徴とする基板処理装置が提供される。

好ましくは、基板回転の略同半径上で、前記基板の低温部と高温部の少なくとも２ヶ所に前記温度測定手段をそれぞれ設けている。

また、本発明によれば、
基板を回転させる機構と、
前記ウエハの温度を測定するための温度測定手段とを備え、
前記基板の回転数が前記基板の温度と連動していることを特徴とする基板処理装置が提供される。

また、本発明によれば、
基板を回転させる機構と、
前記基板の温度を測定するための温度測定手段とを備え、
前記基板の温度が高くなるに従って、前記基板の回転数を上げることを特徴とする基板処理装置が提供される。

本発明によれば、ウエハ等の基板のスリップ等の結晶欠陥の発生を抑制または防止でき、ウエハ回転数を最適化できる基板処理装置が提供される。

次に、図面を参照して、本発明の好ましい一実施例を説明する。

図１は、本発明の一実施例の基板処理装置の処理室を説明するための概略縦断面図である。
本実施例の基板処理装置の処理炉はその全体が符号２０２で示される。例示の態様においては、処理炉２０２は、半導体ウエハ等の基板２００（以下、ウエハ２００という。）の様々な処理工程を実行するのに適した枚葉式の処理炉である。また処理炉２０２は、特に半導体ウエハの熱処理に適している。こうした熱処理の例としては、半導体デバイスの処理における、半導体ウエハの熱アニール、ホウ素−リンから成るガラスの熱リフロー、高温酸化膜、低温酸化膜、高温窒化膜、ドープポリシリコン、末ドープポリシリコン、シリコンエピタキシャル、タングステン金属、又はケイ化タングステンから成る薄膜を形成するための化学蒸着が挙げられる。

処理炉２０２は、回転筒２７９に囲まれた上側ランプ２０７および下側ランプ２２３から成るヒータアッセンブリを含む。このヒータアッセンブリは、基板温度がほぼ均一になるように放射熱をウエハ２００に供給する。好ましい形態においては、ヒータアッセンブリは、放射ピーク０．９５ミクロンで照射し、複数の加熱ゾーンを形成し、ウエハ中心部より多くの熱を基板周辺部に加える集中的加熱プロファイルを提供する一連のタングステン−ハロゲン直線ランプ２０７，２２３等の加熱要素を、含む。

上側ランプ２０７および下側ランプ２２３にはぞれぞれ電極２２４が接続され、各ランプに電力を供給するとともに、各ランプの加熱具合は主制御部３００に支配される加熱制御部３０１にて制御される。

ヒータアッセンブリは、平ギア２７７に機械的に接続された回転筒２７９内に収容されている。この回転筒２７９は、セラミック、グラファイト、より好ましくはシリコングラファイトで被覆したグラファイト等から成る。ヒータアッセンブリ、回転筒２７９は、チャンバ本体２２７内に収容されて真空密封され、更にチャンバ本体２２７のチャンバ底２２８の上に保持される。チャンバ本体２２７は様々な金属材料から形成することができる。通常チャンバ壁は、本技術分野では周知であるように、周知の循環式冷水フローシステムより華氏約４５〜４７度まで水冷される。

回転筒２７９は、チャンバ底２２８の上に回転自在に保持される。具体的には、平ギア２７６、２７７がボールベアリング２７８によりチャンバ底２２８に回転自在に保持され、平ギア２７６と平ギア２７７とは噛み合うように配置されている。更に、平ギア２７６は主制御部３００にて支配される駆動制御部３０４にて制御されるサセプタ駆動機構２６７にて回転せしめられ、平ギア２７６，平ギア２７７を介して回転筒２７９を回転させている。

処理炉２０２は、チャンバ本体２２７、チャンバ蓋２２６およびチャンバ底２２８から成るチャンバ２２５を有し、チャンバ２２５にて囲われた空間にて処理室２０１を形成している。

ウエハ２００は、円周方向において複数に分割された（実施例においては４つに分割）炭化ケイ素で被覆したグラファイト、クォーツ、純炭化ケイ素、アルミナ、ジルコニア、アルミニウム、又は鋼等の好適な材料から成る基板保持手段であるサセプタ２１７の上に保持される。

なお、サセプタ２１７は円形形状をしており、具体的には中心のサセプタは円板状形状であり、それ以外はドーナッツ形の平板形状であって、回転筒２７９にて支持されている。

チャンバ蓋２２６にはガス供給管２３２が貫通して設けられ、処理室２０１に処理ガス２３０を供給し得るようになっている。ガス供給管２３２は、開閉バルブ２４３、流量制御手段であるマスフローコントローラ（以下、ＭＦＣという。）２４１を介し、ガスＡ、ガスＢのガス源に接続されている。ここで使用されるガスは、窒素等の不活性ガスや水素、アルゴン、六フッ化タングステン等の所望のガスが用いられ、ウエハ２００上に所望の膜を形成させて半導体装置を形成されるものである。

また、開閉バルブ２４３およびＭＦＣ２４１は、主制御部３００にて支配されるガス制御部３０２にて制御され、ガスの供給、停止およびガスの流量が制御される。

なお、ガス供給管２３２から供給された処理ガス２３０は処理室２０１内にてウエハ２００と反応し、残余ガスはチャンバ本体２２７に設けられた排気口であるガス排気口２３５から図示しない真空ポンプ等からなる排気装置を介し、処理室外へ排出される。

処理炉２０２は、様々な製造工程においてウエハ２００の放射率（エミシビティ）を測定し、その放射率を計算するための非接触式の放射率測定手段をも含む。この放射率測定手段は、主として放射率測定用プローブ２６０、放射率測定用リファレンスランプ（参照光）２６５、光子密度検出部およびプローブ２６０と光子密度検出部とを結ぶ光ファイバー通信ケーブルを含む。このケーブルはサファイア製の光ファイバー通信ケーブルから成ることが好ましい。

プローブ２６０はプローブ回転機構２７４により回転自在に設けられ、プローブ２６０の一端をウエハ２００または参照光であるリファレンスランプ２６５の方向に方向付けられる。また、プローブ２６０は光ファイバー通信ケーブルとスリップ結合にて結合されているので、前述したようにプローブ２６０が回転しても接続状態は維持される。

即ち、プローブ回転機構２７４は放射率測定用プローブ２６０を回転させ、これによりプローブ２６０の先端が放射率測定用リファレンスランプ２６５に向けてほぼ上側に向けられる第１ポジションと、プローブ２６０がウエハ２００に向けてほぼ下側に向けられる第２ポジションとのプローブ２６０の向きが変えられる。従って、プローブ２６０の先端は、プローブ２６０の回転軸に対し直角方向に向けられていることが好ましい。このようにして、プローブ２６０はリファレンスランプ２６５から放射された光子の密度とウエハ２００から反射された光子の密度を検出することができる。上述の放射率測定手段は、リファレンスランプ２６５からの放射とウエハ２００からの放射を比較することにより、ウエハ２００の放射率を測定する。

ヒータアッセンブリは回転筒２７９，サセプタ２１７およびウエハ２００に完全に包囲されているので、放射率測定用プローブ２６０による読み取りに影響を与える得るヒータアッセンブリから処理室２０１への光の漏れはない。

仕切弁であるゲートバルブ２４４を開放し、チャンバ本体２２７に設けられたウエハ搬入搬出口２４７を通ってウエハ（基板）２００を処理室２０１内に搬入し、ウエハ２００をサセプタ２１７上に配置後、サセプタ回転機構（回転手段）２６７は処理中に回転筒２７９とサセプタ２１７を回転させる。ウエハ２００の放射率の測定時には、プローブ２６０はウエハ２００の真上のリファレンスランプ２６５に向くように回転し、リファレンスランプ２６５が点灯する。そして、プローブ２６０はリファレンスランプ２６５からの入射光子密度を測定する。リファレンスランプ２６５が点灯している間、プローブ２６０は第１ポジションから第２ポジションへと回転し、回転している間にリファレンスランプ２６５真下のウエハ２００に向く。このポジションにおいて、プローブ２６０はウエハ２００のデバイス面（ウエハ２００の表面）の反射光子密度を測定する。続いてリファレンスランプ２６５が消灯される。ウエハ２００に直接向いている間、プローブ２６０は、加熱されたウエハ２００からの放射光子を測定する。プランクの法則によれば、特定の表面に放出されたエネルギーは表面温度の四乗に関係する。その比例定数はシュテファン・ボルツマン定数と表面放射率との積から成る。従って、非接触法における表面温度の決定時には、表面放射率を使用するのが好ましい。以下の式を用いてウエハ２００のデバイス面の全半球反射率を計算し、引き続きキルヒホッフの法則により放射率が得られる。
（１）ウエハ放射率＝反射光強度／入射光強度
（２）放射率＝（１−ウエハ反射率）

一旦ウエハの放射率が得られると、プランクの式からウエハ温度が得られる。この技法は、ウエハが高温で、且つこのような適用において上記計算の実行前に基本熱放射が減算される場合にも用いられる。

処理炉２０２は更に温度検出手段である複数の温度測定用プローブ２６１を含む。温度測定用プローブ２６１は、温度測定用プローブ（制御用）２６１ａ、２６１ｂ、２６１ｃと、温度測定用プローブ（監視用）２６１ｄとを備えている。温度測定用プローブ２６１を利用してウエハ温度を求め、それに基づきウエハ２００の処理が行われる。

ウエハ２００の処理後、ウエハ２００は、複数の突上げピン２６６によりサセプタ２１７の真中にあるサセプタとともに真中以外のサセプタから持ち上げられ、処理炉２０２内でウエハ２００を自動的にローティング及びアンローティングできるようにするために、ウエハ２００の下に空間を形成する。突上げピン２６６は駆動制御部の制御のもと、昇降機構２７５によって上下する。

次に、図３を参照し、ウエハ外周の吸収エネルギー強度の変化を説明する。
ウエハの平均温度が約１０５０℃で、ウエハ面内温度がほぼ均一の場合のウエハ外周の単位面積当たりの吸収エネルギー強度の変化を示している。吸収エネルギー強度は、上ランプ２０７の端ゾーン付近にピークがあり、ウエハ１回転当たり２回のピークがある。最低値は約２２０ｋＷ／ｍ^２、最高値は約２７０ｋＷ／ｍ^２であり、その差は約５０ｋＷ／ｍ^２である。

次に、温度変化を計算する。
単位面積当たりの吸収エネルギー強度Ｐ（ｔ）は次式で近似する。
Ｐ（ｔ）＝ΔＰｃｏｓ｛（２πｔ）／ａ｝＋ｃｏｎｓｔ・・・・・・・・（式１）
ここで、ｔは時間、ΔＰはエネルギー強度の変化量の１／２、ａは周期を意味する。
また、温度Ｔ（ｔ）は次式のように表される。
ｄＴ（ｔ）／ｄｔ＝Ｐ（ｔ）／Ｃ・・・・・・・・・・・・・・・・・・（式２）
ここで、Ｃは熱容量を意味し、単位面積当たりの質量と比熱を乗算した値である。
式２を式１に代入し、積分すると次式になる。
Ｔ（ｔ）＝｛（ａΔＰ）／（２πＣ）｝ｓｉｎ｛（２πｔ）／ａ｝＋ｃｏｎｓｔ・・・（式３）
ここで、温度変化量の１／２を意味するΔＴを、
ΔＴ＝（ａΔＰ）／（２πＣ）・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（式４）
とすると、式３は次式のようになる。
Ｔ（ｔ）＝ΔＴｓｉｎ｛（２πｔ）／ａ｝＋ｃｏｎｓｔ・・・・・・・・（式５）
式５より、温度変化量は（ａΔＰ）／（２πＣ）であり、温度変化の周期は吸収エネルギー強度変化の周期と同じである。また、温度変化は吸収エネルギー強度変化より１／４周期つまりウエハ１／８回転分（４５度）遅れている。

次に、図４を参照し、温度変化量のウエハ回転依存性を説明する。
吸収エネルギー強度変化量２ΔＰが約５０ｋＷ／ｍ^２の場合、式４より計算すると図４のグラフが得られる。ウエハ回転数が高くなるに従って、温度変化量は小さくなっている。２０ｒｐｍの場合で約６℃、４０ｒｐｍの場合で約３℃の温度変化である。

次に、図５を参照し、ウエハ内温度差と結晶欠陥（スリップ）発生との関係を説明する。
横軸がウエハ温度、縦軸がウエハ内温度差を表し、右上がスリップ発生エリアであり、左下がスリップ未発生エリアである。ウエハ温度が高くなるに従って、スリップが発生しないために必要なウエハ内温度差は小さくなっている。通常使用されるアニール条件である１０５０℃では、ウエハ内温度差は７℃以下であることが必要である。ウエハ内温度差を７℃以下にするためには、図４よりウエハ回転数は２０ｒｐｍ以上必要である。
このように、ウエハ回転数はウエハ温度に連動して制御することが好ましく、ウエハの温度が高くなるに従って、ウエハの回転数を上げることにより、ウエハ内に結晶欠陥（スリップ）が発生することを防止または抑制することができる。

次に、図６を参照し、本実施例の温度測定用プローブを説明する。
上述のように、温度測定用プローブ２６１は、温度測定用プローブ（制御用）２６１ａ、２６１ｂ、２６１ｃと、温度測定用プローブ（監視用）２６１ｄとを備えている。
温度測定用プローブ（制御用）２６１ａ、２６１ｂ、２６１ｃおよび温度測定用プローブ（監視用）２６１ｄはチャンバ蓋２２６に固定され、すべての処理条件においてウエハ２００のデバイス面から放射される光子密度を常に測定する。

温度測定用プローブ（制御用）２６１ａ、２６１ｂ、２６１ｃおよび温度測定用プローブ（監視用）２６１ｄによって測定された光子密度に基づき温度検出部３０３にてウエハ温度が算出される。なお、温度測定用プローブ（制御用）２６１ａ、２６１ｂ、２６１ｃおよび温度測定用プローブ（監視用）２６１ｄにて算出されたウエハ温度は、放射率測定用プローブ２６０にて算出された放射率により補正されることでウエハ温度の検出を可能としている。

温度測定用プローブ（制御用）２６１ａ、２６１ｂ、２６１ｃを利用して検出されたウエハ温度は、主制御部３００にて設定温度と比較される。主制御部３００は比較の結果、あらゆる偏差を計算し、加熱制御部３０１を介してヒータアッセンブリ内の加熱手段である上側ランプ２０７，下側ランプ２２３の複数のゾーンへの電力供給量を制御する。温度測定用プローブ（制御用）２６１ａ、２６１ｂ、２６１ｃは、ウエハ２００の異なる部分（異なる半径）の温度を測定するために、異なる半径の箇所に位置決めされており、これによって処理サイクル中の半径方向の温度の均一性が確保される。

また、温度測定用プローブ（制御用）２６１ａ、２６１ｂ、２６１ｃの内の１つと、１つの温度測定用プローブ２６１ｄ（監視用）の、２つがウエハ中心から同じ半径上に設けられている。図６においては、一例として、温度測定用プローブ（制御用）２６１ａと、温度測定用プローブ２６１ｄ（監視用）とが、ウエハ中心から同じ半径上に設けられている。このように、上ランプ２０７端から４５度の位置とそこから９０度の位置に温度測定用プローブを設けることにより、ウエハ２００の回転方向における高温部の温度と低温部の温度を測定している。

機構部の寿命や振動によるパーティクル発生などの観点から、ウエハ回転はできるだけ遅いほうがよい。一方、上述したように、ウエハ内に結晶欠陥（スリップ）が発生することを防止または抑制するためには、ウエハの温度が高くなるに従って、ウエハの回転数を上げたほうがよい。従って、温度測定用プローブ（制御用）２６１ａと、温度測定用プローブ２６１ｄ（監視用）とにより、ウエハ回転方向の温度差を監視し、結晶欠陥（スリップ）が発生せずかつ高すぎない回転数でウエハ処理する。例えば、ウエハ温度１０５０℃の場合は、図４、５より２０ｒｐｍとする。ウエハ回転数は、主制御部３００によりウエハ温度に合わせて自動的に最適な回転数に設定され制御される。また、処理中に温度差の異常が発生した場合は、アラームを発生するなどの異常処理を実行する。

以上、本発明を実施することにより、ウエハの回転方向の温度差を監視でき、ウエハの回転方向の温度差異常を発見することができ、ウエハの結晶欠陥（スリップ）の発生を防止または抑制し、ウエハ回転数を最適化した基板処理装置を可能にする点で、実用上極めて大きな効果がある。

次に、図７を参照し、本発明が好適に適用される基板処理装置の概要を説明する。
なお、本発明が適用される基板処理装置においてはウエハなどの基板を搬送するキャリヤとしては、ＦＯＵＰ（ｆｒｏｎｔｏｐｅｎｉｎｇｕｎｉｆｉｅｄｐｏｄ。以下、ポッドという。）が使用されている。また、以下の説明において、前後左右は図７を基準とする。すなわち、図７が示されている紙面に対して、前は紙面の下、後は紙面の上、左右は紙面の左右とする。

図７に示されているように、基板処理装置は真空状態などの大気圧未満の圧力（負圧）に耐えるロードロックチャンバ構造に構成された第１の搬送室１０３を備えており、第１の搬送室１０３の筐体１０１は平面視が六角形で上下両端が閉塞した箱形状に形成されている。第１の搬送室１０３には負圧下でウエハ２００を移載する第１のウエハ移載機１１２が設置されている。第１のウエハ移載機１１２は、エレベータ１１５によって、第１の搬送室１０３の気密性を維持しつつ昇降できるように構成されている。

筐体１０１の六枚の側壁のうち前側に位置する２枚の側壁には、搬入用の予備室１２２と搬出用の予備室１２３とがそれぞれゲートバルブ２４４、１２７を介して連結されており、それぞれ負圧に耐え得るロードロックチャンバ構造に構成されている。さらに、予備室１２２には搬入室用の基板置き台１４０が設置され、予備室１２３には搬出室用の基板置き台１４１が設置されている。

予備室１２２および予備室１２３の前側には、略大気圧下で用いられる第２の搬送室１２１がゲートバルブ１２８、１２９を介して連結されている。第２の搬送室１２１にはウエハ２００を移載する第２のウエハ移載機１２４が設置されている。第２のウエハ移載機１２４は第２の搬送室１２１に設置されたエレベータ１２６によって昇降されるように構成されているとともに、リニアアクチュエータ１３２によって左右方向に往復移動されるように構成されている。

図７に示されているように、第２の搬送室１２１の左側にはオリフラ合わせ装置１０６が設置されている。

図７に示されているように、第２の搬送室１２１の筐体１２５には、ウエハ２００を第２の搬送室１２１に対して搬入搬出するためのウエハ搬入搬出口１３４と、ウエハ搬入搬出口を閉塞する蓋１４２と、ポッドオープナ１０８がそれぞれ設置されている。ポッドオープナ１０８は、ＩＯステージ１０５に載置されたポッド１００のキャップ及びウエハ搬入搬出口１３４を閉塞する蓋１４２を開閉するキャップ開閉機構１３６とを備えており、ＩＯステージ１０５に載置されたポッド１００のキャップ及びウエハ搬入搬出口１３４を閉塞する蓋１４２をキャップ開閉機構１３６によって開閉することにより、ポッド１００のウエハ出し入れを可能にする。また、ポッド１００は図示しない工程内搬送装置（ＲＧＶ）によって、ＩＯステージ１０５に、供給および排出されるようになっている。

図７に示されているように、筐体１０１の六枚の側壁のうち背面側に位置する２枚の側壁には、ウエハに所望の処理を行う第１の処理炉２０２と、第２の処理炉１３７とがそれぞれ隣接して連結されている。第１の処理炉２０２および第２の処理炉１３７はいずれもコールドウォール式の処理炉によってそれぞれ構成されている。また、筐体１０１における六枚の側壁のうちの残りの互いに対向する２枚の側壁には、第３の処理炉としての第１のクーリングユニット１３８と、第４の処理炉としての第２のクーリングユニット１３９とがそれぞれ連結されており、第１のクーリングユニット１３８および第２のクーリングユニット１３９はいずれも処理済みのウエハ２００を冷却するように構成されている。

以下、構成をもつ基板処理装置を使用した処理工程を説明する。

未処理のウエハ２００は２５枚がポッド１００に収納された状態で、処理工程を実施する基板処理装置へ工程内搬送装置によって搬送されて来る。図７に示されているように、搬送されて来たポッド１００はＩＯステージ１０５の上に工程内搬送装置から受け渡されて載置される。ポッド１００のキャップ及びウエハ搬入搬出口１３４を開閉する蓋１４２がキャップ開閉機構１３６によって取り外され、ポッド１００のウエハ出し入れ口が開放される。

ポッド１００がポッドオープナ１０８により開放されると、第２の搬送室１２１に設置された第２のウエハ移載機１２４はポッド１００からウエハ２００をピックアップし、予備室１２２に搬入し、ウエハ２００を基板置き台１４０に移載する。この移載作業中には、第１の搬送室１０３側のゲートバルブ２４４は閉じられており、第１の搬送室１０３の負圧は維持されている。ウエハ２００の基板置き台１４０への移載が完了すると、ゲートバルブ１２８が閉じられ、予備室１２２が排気装置（図示せず）によって負圧に排気される。

予備室１２２が予め設定された圧力値に減圧されると、ゲートバルブ２４４、１３０が開かれ、予備室１２２、第１の搬送室１０３、第１の処理炉２０２が連通される。続いて、第１の搬送室１０３の第１のウエハ移載機１１２は基板置き台１４０からウエハ２００をピックアップして第１の処理炉２０２に搬入する。そして、第１の処理炉２０２内に処理ガスが供給され、所望の処理がウエハ２００に行われる。

第１の処理炉２０２で処理が完了すると、処理済みの２枚のウエハ２００は第１の搬送室１０３の第１のウエハ移載機１１２によって第１の搬送室１０３に搬出される。

そして、第１のウエハ移載機１１２は第１の処理炉２０２から搬出したウエハ２００を第１のクーリングユニット１３８へ搬入し、処理済みのウエハを冷却する。

第１のクーリングユニット１３８に２枚のウエハ２００を移載すると、第１のウエハ移載機１１２は予備室１２２の基板置き台１４０に予め準備されたウエハ２００を第１の処理炉２０２に前述した作動によって移載し、第１の処理炉２０２内に処理ガスが供給され、所望の処理がウエハ２００に行われる。

第１のクーリングユニット１３８において予め設定された冷却時間が経過すると、冷却済みのウエハ２００は第１のウエハ移載機１１２によって第１のクーリングユニット１３８から第１の搬送室１０３に搬出される。

冷却済みのウエハ２００が第１のクーリングユニット１３８から第１の搬送室１０３に搬出されたのち、ゲートバルブ１２７が開かれる。そして、第１のウエハ移載機１１２は第１のクーリングユニット１３８から搬出したウエハ２００を予備室１２３へ搬送し、基板置き台１４１に移載した後、予備室１２３はゲートバルブ１２７によって閉じられる。

予備室１２３がゲートバルブ１２７によって閉じられると、排出用予備室１２３内が不活性ガスにより略大気圧に戻される。予備室１２３内が略大気圧に戻されると、ゲートバルブ１２９が開かれ、第２の搬送室１２１の予備室１２３に対応したウエハ搬入搬出口１３４を閉塞する蓋１４２と、ＩＯステージ１０５に載置された空のポッド１００のキャップがポッドオープナ１０８によって開かれる。続いて、第２の搬送室１２１の第２のウエハ移載機１２４は基板置き台１４１からウエハ２００をピックアップして第２の搬送室１２１に搬出し、第２の搬送室１２１のウエハ搬入搬出口１３４を通じてポッド１００に収納して行く。処理済みの２５枚のウエハ２００のポッド１００への収納が完了すると、ポッド１００のキャップとウエハ搬入搬出口１３４を閉塞する蓋１４２がポッドオープナ１０８によって閉じられる。閉じられたポッド１００はＩＯステージ１０５の上から次の工程へ工程内搬送装置によって搬送されて行く。

以上の作動が繰り返されることにより、ウエハが、順次、処理されて行く。以上の作動は第１の処理炉２０２および第１のクーリングユニット１３８が使用される場合を例にして説明したが、第２の処理炉１３７および第２のクーリングユニット１３９が使用される場合についても同様の作動が実施される。

なお、上述の基板処理装置では、予備室１２２を搬入用、予備室１２３を搬出用としたが、予備室１２３を搬入用、予備室１２２を搬出用としてもよい。また、第１の処理炉２０２と第２の処理炉１３７は、それぞれ同じ処理を行ってもよいし、別の処理を行ってもよい。第１の処理炉２０２と第２の処理炉１３７で別の処理を行う場合、例えば第１の処理炉２０２でウエハ２００にある処理を行った後、続けて第２の処理炉１３７で別の処理を行わせてもよい。また、第１の処理炉２０２でウエハ２００にある処理を行った後、第２の処理炉１３７で別の処理を行わせる場合、第１のクーリングユニット１３８（又は第２のクーリングユニット１３９）を経由するようにしてもよい。

本発明の一実施例の基板処理装置の処理室を説明するための概略縦断面図である。従来の基板処理装置の処理室の温度測定用プローブ配置を説明するための概略平面図である。ウエハ外周の吸収エネルギー強度の変化を示す図である。温度変化量のウエハ回転依存性を示す図である。ウエハ内温度差と結晶欠陥（スリップ）との関係を示す図である。本発明の一実施例の基板処理装置の処理室の温度測定用プローブ配置を説明するための概略平面図である。本発明が好適に適用される基板処理装置の一例の概略横断面図である。

符号の説明

２００…ウエハ
２０１…処理室
２０２…処理炉
２０７…上側ランプ
２１７…サセプタ
２２３…下側ランプ
２２５…チャンバ
２６１…温度測定用プローブ
２６１ａ、２６１ｂ、２６１ｃ…温度測定用プローブ（制御用）
２６１ｄ…温度測定用プローブ（監視用）
３００…主制御部
３０１…加熱制御部
３０２…ガス制御部
３０３…温度検出部
３０４…駆動制御部
３０５光子密度検出部

Claims

基板の温度を測定するための複数の温度測定手段を備え、
前記温度測定手段の少なくとも２つが基板回転の略同半径上に設けられていることを特徴とする基板処理装置。