JP2019169509A - 基板処理装置、半導体装置の製造方法およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】生産性の低下を抑制することを可能とし、サセプタ位置を補正することによりプロセス再現性が可能な基板処理装置、半導体装置の製造方法およびプログラムを提供する。
【解決手段】基板２００を処理する処理室２０１と、基板に電磁波を供給する電磁波供給部６５５−１、６５５−２と、基板と基板のエッジに対する電磁波の吸収を抑制するサセプタ１０３ａ、１０３ｂとを保持する基板保持部２１７と、基板を搬送する基板搬送部と、基板搬送部によりサセプタ位置を補正するように構成された制御部と、を有する。
【選択図】図３

Description

本発明は、基板処理装置、半導体装置の製造方法およびプログラムに関するものである。

半導体装置（半導体デバイス）の製造工程の一工程として、例えば、加熱装置を用いて処理室内の基板を加熱し、基板の表面に成膜された薄膜中の組成や結晶構造を変化させたり、成膜された薄膜内の結晶欠陥等を修復するアニール処理に代表される改質処理がある。近年の半導体デバイスにおいては、微細化、高集積化が著しくなっており、これに伴い、高いアスペクト比を有するパターンが形成された高密度の基板への改質処理が求められている。このような高密度基板への改質処理方法として例えば特許文献１に見るような電磁波を用いた熱処理方法が検討されている。

特開２０１５−０７００４５号公報

従来の電磁波を用いた処理では、熱処理によって高温に加熱された基板を処理室内で冷却するという冷却工程を設ける必要があるため、生産性が低下してしまう場合がある。

本発明の目的は、基板の冷却工程を設けた場合であっても生産性の低下を抑制することが可能となる技術を提供することにある。

本発明の第２の目的は、反応室において半導体基板処理を繰り返すために生じるサセプタ位置変化を改善し、プロセス再現性が可能な技術を提供することにある。

上記の第２の目的を達成するため、本発明の一態様によれば、基板を処理する処理室と、基板に電磁波を供給する電磁波供給部と、基板と基板のエッジに対する電磁波の吸収を抑制するサセプタとを保持する基板保持部と、基板を搬送する基板搬送部と、基板搬送部によりサセプタ位置を補正するように構成された制御部と、を有する技術を提供する。

本発明によれば、生産性の低下を抑制することが可能となる基板処理装置を提供することができる。また、本発明によれば、サセプタ位置を補正することによりプロセス再現性が可能な技術を提供することができる。

本発明の実施形態で好適に用いられる基板処理装置の概略構成を処理炉の位置で示した縦断面図である。 本発明の実施形態で好適に用いられる基板処理装置の概略構成を示した横断面図である。 本発明の実施形態で好適に用いられる基板処理装置の処理炉部分を縦断面図で示した概略構成図である。 本発明の実施形態で好適に用いられる基板処理装置の概略構成を冷却室の位置で示した縦断面図である。 （Ａ）ウエハを冷却室へ搬送する方法について模式的に示した図である。（Ｂ）冷却が完了したウエハを冷却室から搬出する方法について模式的に示した図である。 本発明の実施形態で好適に用いられる基板処理装置のコントローラの概略構成図である。 実施例１における基板処理のフローを示す図である。 実施例２に係る、サセプタ位置補正を行う基板処理装置の動作を説明するための模式図である。 実施例２に係る、サセプタ位置補正を行う基板搬送部の一構成例を示す図である。

以下、図面に従い、本発明を実施するための各種の形態について説明する。

（１）基板処理装置の構成
実施例１に係る基板処理装置１００は、１枚または複数枚のウエハに各種の熱処理を施す枚葉式熱処理装置として構成されており、後述する電磁波を用いたアニール処理（改質処理）を行う装置として説明を行う。本実施例における基板処理装置１００では、基板としてのウエハ２００を内部に収容した収納容器（キャリア）としてＦＯＵＰ（Ｆｒｏｎｔ Ｏｐｅｎｉｎｇ Ｕｎｉｆｉｅｄ Ｐｏｄ：以下、ポッドと称する）１１０が使用される。ポッド１１０は、ウエハ２００を種々の基板処理装置間を搬送する為の搬送容器としても用いられる。

図１および図２に示すように、基板処理装置１００は、ウエハ２００を搬送する搬送室２０３を内部に有する搬送筐体２０２と、搬送筐体２０２の側壁に設けられ、ウエハ２００を処理する処理室２０１−１、２０１−２をそれぞれ内部に有する後述する処理容器としてのケース１０２−１、１０２−２を備えている。また、処理室２０１−１、２０１−２の間には、後述する冷却室２０４を形成する冷却ケース１０９が設けられている。

搬送筐体２０２の前側である図１の向かって右側（図２の向かって下側）には、ポッド１１０の蓋を開閉し、ウエハ２００を搬送室２０３に搬入・搬出するための、ポッド開閉機構としてのロードポートユニット（ＬＰ）１０６が配置されている。ロードポートユニット１０６は、筐体１０６ａと、ステージ１０６ｂと、オープナ１０６ｃとを備え、ステージ１０６ｂは、ポッド１１０を載置し、搬送室２０３の筐体前方に形成された基板搬入搬出口１３４にポッド１１０を近接させるように構成され、オープナ１０６ｃによってポッド１１０に設けられている図示しない蓋を開閉させる。また、ロードポートユニット１０６は、ポッド１１０内部をＮ２ガス等のパージガスでパージする可能な機能を有していてもよい。また、搬送筐体２０２は、搬送室２０３内をＮ２などのパージガスを循環させるための後述するパージガス循環構造を有している。

搬送筐体２０２の後側である図１の向かって左側（図２の向かって上側）には、処理室２０１−１、２０１−２を開閉するゲートバルブ（ＧＶ）２０５−１、２０５−２がそれぞれ配置されている。搬送室２０３には、ウエハ２００を移載する基板移載機構である基板移載ロボット、基板搬送部としての移載機１２５が設置されている。移載機１２５は、ウエハ２００を載置する載置部としてのツィーザ（アーム）１２５ａ−１、１２５ａ―２と、ツィーザ１２５ａ−１、１２５ａ―２のそれぞれを水平方向に回転または直動可能な移載装置１２５ｂと、移載装置１２５ｂを昇降させる移載装置エレベータ１２５ｃとで構成されている。ツィーザ１２５ａ−１、１２５ａ−２、移載装置１２５ｂ、移載装置エレベータ１２５ｃの連続動作により、後述する基板保持具（基板保持部）２１７、冷却室２０４やポッド１１０にウエハ２００を装填（チャージング）または脱装（ディスチャージング）することを可能な構成としている。以降、ケース１０２−１、１０２−２、処理室２０１−１、２０１−２、ツィーザ１２５ａ−１および１２５ａ−２のそれぞれは、特に区別して説明する必要が無い場合には、単にケース１０２、処理室２０１、ツィーザ１２５ａとして記載する。

ツィーザ１２５ａ−１は、通常のアルミ材質であって、低温および常温のウエハの搬送に用いられる。ツィーザ１２５ａ−２は、耐熱性が高く、熱伝導率の悪いアルミや石英部材等の材質であって、高温および常温のウエハの搬送に用いられる。つまり、ツィーザ１２５ａ−１は低温用の基板搬送部であり、ツィーザ１２５ａ−２は高温用の基板搬送部である。高温用のツィーザ１２５ａ−２は、例えば、１００°Ｃ以上、より好ましくは、２００°Ｃ以上の耐熱性を有する様に構成するのが良い。低温用ツィーザ１２５ａ−１には、マッピングセンサを設置することが出来る。低温用ツィーザ１２５ａ−１にマッピングセンサを設けることにより、ロードポートユニット１０６内のウエハ２００の枚数の確認、反応室２０１内のウエハ２００の枚数の確認、冷却室２０４内のウエハ２００の枚数の確認を行うことが可能になる。

本実施例において、ツィーザ１２５ａ−１を低温用ツィーザとし、ツィーザ１２５ａ−２は高温用ツィーザとして説明を行うが、これに限定されない。ツィーザ１２５ａ−１を耐熱性が高く、熱伝導率の悪いアルミや石英部材等の材質で構成し、高温および常温のウエハの搬送に用い、ツィーザ１２５ａ−２を、通常のアルミ材質で構成し、低温および常温のウエハの搬送に用いても良い。また、ツィーザ１２５ａ−１、１２５ａ−２の両方を、耐熱性が高く、熱伝導率の悪いアルミや石英部材等の材質で構成しても良い。

（処理炉）
図１の破線で囲まれた領域Ａには、図３に示すような基板処理構造を有する処理炉が構成される。図２に示すように、本実施例においては処理炉が複数設けられているが、処理炉の構成は同一である為、一つの構成を説明するに留め、他方の処理炉構成の説明は省略する。

図３に示すように、処理炉は、金属などの電磁波を反射する材料で構成されるキャビティ（処理容器）としてのケース１０２を有している。また、金属材料で構成されたキャップフランジ（閉塞板）１０４が、図示を省略したシール部材としてのＯリングを介してケース１０２の上端を閉塞するように構成する。主にケース１０２とキャップフランジ１０４の内側空間をシリコンウエハ等の基板を処理する処理室２０１として構成している。ケース１０２の内部に電磁波を透過させる石英製の図示しない反応管を設置してもよく、反応管内部が処理室となるように処理容器を構成してもよい。また、キャップフランジ１０４を設けずに、天井が閉塞したケース１０２を用いて処理室２０１を構成するようにしてもよい。

処理室２０１内には載置台２１０が設けられており、載置台２１０の上面には、基板としてのウエハ２００を保持する基板保持具としてのボート２１７が載置されている。ボート２１７には、処理対象であるウエハ２００と、ウエハ２００を挟み込むようにウエハ２００の垂直方向上下に載置されたサセプタ１０３ａ、１０３ｂが所定の間隔で保持されている。このサセプタ１０３ａ、１０３ｂは、例えば、シリコンプレート（Ｓｉ板）や炭化シリコンプレート（ＳｉＣ板）などの材料としてウエハ２００の上下に配置することにより、ウエハ２００のエッジに対する電界強度が集中することを抑制する。すなわち、サセプタは、ウエハのエッジに対する電磁波の吸収を抑制するものである。また、サセプタ１０３ａ、１０３ｂの上面及び下面に、断熱板としての石英プレート１０１ａ、１０１ｂが所定の間隔で保持されるようにしても良い。本実施例において、石英プレート１０１ａと１０１ｂのそれぞれ、サセプタ１０３ａと１０３ｂのそれぞれは同一の部品で構成されており、以後、特に区別して説明する必要が無い場合には、石英プレート１０１、サセプタ１０３と称して説明する。

処理容器としてのケース１０２は、例えば横断面が円形であり、平らな密閉容器として構成されている。また、下部容器としての搬送筐体２０２は、例えばアルミニウム（Ａｌ）やステンレス（ＳＵＳ）などの金属材料、または、石英などにより構成されている。なお、ケース１０２に囲まれた空間を処理空間としての処理室２０１又は反応エリア２０１と称し、搬送筐体２０２に囲まれた空間を搬送空間としての搬送室又は搬送エリア２０３と称する場合もある。なお、処理室２０１と搬送室２０３は、本実施例のように水平方向に隣接させて構成することに限らず、垂直方向に隣接させ、所定の構造を有する基板保持具を昇降させる構成としてもよい。

図１、図２および図３に示すように、搬送筐体２０２の側面には、ゲートバルブ２０５に隣接した基板搬入搬出口２０６が設けられており、ウエハ２００は基板搬入搬出口２０６を介して処理室２０１と搬送室２０３との間を移動する。ゲートバルブ２０５または基板搬入搬出口２０６の周辺には、後述する電磁波の漏洩対策として、使用される電磁波の１／４波長の長さを有するチョーク構造が設けられている。

ケース１０２の側面には、後に詳述する加熱装置としての電磁波供給部が設置されており、電磁波供給部から供給されたマイクロ波等の電磁波が処理室２０１に導入されてウエハ２００等を加熱し、ウエハ２００を処理する。

載置台２１０は回転軸としてのシャフト２５５によって支持される。シャフト２５５は、処理室２０１の底部を貫通しており、更には処理室２０１の外部で回転動作を行う駆動機構２６７に接続されている。駆動機構２６７を作動させてシャフト２５５及び載置台２１０を回転させることにより、ボート２１７上に載置されるウエハ２００を回転させることが可能となっている。なお、シャフト２５５下端部の周囲はベローズ２１２により覆われており、処理室２０１および搬送エリア２０３内は気密に保持されている。

ここで、載置台２１０は基板搬入搬出口２０６の高さに応じて、駆動機構２６７によって、ウエハ２００の搬送時にはウエハ２００がウエハ搬送位置となるよう上昇または下降し、ウエハ２００の処理時にはウエハ２００が処理室２０１内の処理位置（ウエハ処理位置）まで上昇または下降するよう構成されていてもよい。

処理室２０１の下方であって、載置台２１０の外周側には、処理室２０１の雰囲気を排気する排気部が設けられている。図３に示すように、排気部には排気口２２１が設けられている。排気口２２１には排気管２３１が接続されており、排気管２３１には、処理室２０１内の圧力に応じて弁開度を制御するＡＰＣバルブなどの圧力調整器２４４、真空ポンプ２４６が順に直列に接続されている。

ここで、圧力調整器２４４は、処理室２０１内の圧力情報、後述する圧力センサ２４５からのフィードバック信号を受信して排気量を調整することができるものであればＡＰＣバルブに限らず、通常の開閉バルブと圧力調整弁を併用するように構成されていてもよい。

主に、排気口２２１、排気管２３１、圧力調整器２４４により排気部（排気系または排気ラインとも称する）が構成される。なお、載置台２１０を囲むように排気口を設け、ウエハ２００の全周からガスを排気可能に構成してもよい。また、排気部の構成に、真空ポンプ２４６を加えるようにしてもよい。

キャップフランジ１０４には、不活性ガス、原料ガス、反応ガスなどの各種基板処理のための処理ガスを処理室２０１内に供給するためのガス供給管２３２が設けられている。このガス供給管２３２には、上流から順に、流量制御器（流量制御部）であるマスフローコントローラ（ＭＦＣ）２４１、および、開閉弁であるバルブ２４３が設けられている。ガス供給管２３２の上流側には、例えば不活性ガスである窒素（Ｎ２）ガス源が接続され、ＭＦＣ２４１、バルブ２４３を介して処理室２０１内へ供給される。基板処理の際に複数種類のガスを使用する場合には、ガス供給管２３２のバルブ２４３よりも下流側に、上流側から順に流量制御器であるＭＦＣおよび開閉弁であるバルブが設けられたガス供給管が接続された構成を用いることで複数種類のガスを供給することができる。ガス種毎にＭＦＣ、バルブが設けられたガス供給管を設置してもよい。

主に、ガス供給管２３２、ＭＦＣ２４１、バルブ２４３によりガス供給系（ガス供給部）が構成される。ガス供給系に不活性ガスを流す場合には、不活性ガス供給系とも称する。不活性ガスとしては、Ｎ２ガスの他、例えば、Ａｒガス、Ｈｅガス、Ｎｅガス、Ｘｅガス等の希ガスを用いることができる。

キャップフランジ１０４には、非接触式の温度測定装置として温度センサ２６３が設置されている。温度センサ２６３により検出された温度情報に基づき後述するマイクロ波発振器６５５の出力を調整することで、基板を加熱し、基板温度が所望の温度分布となる。温度センサ２６３は、例えばＩＲ（Ｉｎｆｒａｒｅｄ Ｒａｄｉａｔｉｏｎ）センサなどの放射温度計で構成されている。温度センサ２６３は、石英プレート１０１ａの表面温度、または、ウエハ２００の表面温度を測定するように設置される。上述した発熱体としてのサセプタが設けられている場合にはサセプタの表面温度を測定するように構成してもよい。なお、本実施例においてウエハ２００の温度（ウエハ温度）と記載した場合は、後述する温度変換データによって変換されたウエハ温度、すなわち、推測されたウエハ温度のことを意味する場合と、温度センサ２６３によって直接ウエハ２００の温度を測定して取得した温度を意味する場合と、それらの両方を意味する場合を指すものとして説明する。

温度センサ２６３によって石英プレート１０１またはサセプタ１０３と、ウエハ２００のそれぞれに対し、温度変化の推移を予め取得しておくことで石英プレート１０１またはサセプタ１０３と、ウエハ２００の温度の相関関係を示した温度変換データを記憶装置１２１ｃまたは外部記憶装置１２３に記憶させてもよい。このように予め温度変換データを作成することによって、ウエハ２００の温度は、石英プレート１０１の温度のみを測定することで、ウエハ２００の温度を推測可能とし、推測されたウエハ２００の温度を基に、マイクロ波発振器６５５の出力、すなわち加熱装置の制御を行うことが可能となる。

なお、基板の温度を測定する手段として、上述した放射温度計に限らず、熱電対を用いて温度測定を行ってもよいし、熱電対と非接触式温度計を併用して温度測定を行ってもよい。ただし、熱電対を用いて温度測定を行った場合、熱電対をウエハ２００の近傍に配置して温度測定を行う必要がある。すなわち、処理室２０１内に熱電対を配置する必要があるため、後述するマイクロ波発振器から供給されたマイクロ波によって熱電対自体が加熱されてしまうので正確に測温することができない。したがって、非接触式温度計を温度センサ２６３として用いることが好ましい。

また、温度センサ２６３は、キャップフランジ１０４に設けることに限らず、載置台２１０に設けるようにしてもよい。また、温度センサ２６３は、キャップフランジ１０４や載置台２１０に直接設置するだけでなく、キャップフランジ１０４や載置台２１０に設けられた測定窓からの放射光を鏡等で反射させて間接的に測定するように構成されてもよい。さらに、温度センサ２６３は１つ設置することに限らず、複数設置するようにしてもよい。

ケース１０２の側壁には電磁波導入ポート６５３−１、６５３−２が設置されている。電磁波導入ポート６５３−１、６５３−２のそれぞれには処理室２０１内に電磁波（マイクロ波）を供給するための導波管６５４−１、６５４−２のそれぞれの一端が接続されている。導波管６５４−１、６５４−２それぞれの他端には処理室２０１内に電磁波を供給して加熱する加熱源としてのマイクロ波発振器（電磁波源）６５５−１、６５５−２が接続されている。マイクロ波発振器６５５−１、６５５−２はマイクロ波などの電磁波を導波管６５４−１、６５４−２にそれぞれ供給する。また、マイクロ波発振器６５５−１、６５５−２は、マグネトロンやクライストロンなどが用いられる。以降、電磁波導入ポート６５３−１、６５３−２、導波管６５４−１、６５４−２、マイクロ波発振器６５５−１、６５５−２は、特にそれぞれを区別して説明する必要のない場合には、電磁波導入ポート６５３、導波管６５４、マイクロ波発振器６５５と記載して説明する。

マイクロ波発振器６５５によって生じる電磁波の周波数は、好ましくは１３．５６ＭＨｚ以上２４．１２５ＧＨｚ以下の周波数範囲となるように制御される。さらに好適には、２．４５ＧＨｚまたは５．８ＧＨｚの周波数となるように制御されることが好ましい。ここで、マイクロ波発振器６５５−１、６５５−２のそれぞれの周波数は同一の周波数としてもよいし、異なる周波数で設置されてもよい。

また、本実施例において、マイクロ波発振器６５５は、ケース１０２の側面に２つ配置されるように記載されているが、これに限らず、１つ以上設けられていればよく、また、ケース１０２の対向する側面等の異なる側面に設けられるように配置してもよい。主に、マイクロ波発振器６５５―１、６５５−２、導波管６５４−１、６５４−２および電磁波導入ポート６５３−１、６５３−２によって加熱装置としての電磁波供給部（電磁波供給装置、マイクロ波供給部、マイクロ波供給装置とも称する）が構成される。

マイクロ波発振器６５５−１、６５５−２のそれぞれには後述するコントローラ１２１が接続されている。コントローラ１２１には処理室２０１内に収容される石英プレート１０１ａまたは１０１ｂ、若しくはウエハ２００の温度を測定する温度センサ２６３が接続されている。温度センサ２６３は、上述した方法によって石英プレート１０１、またはウエハ２００の温度を測定してコントローラ１２１に送信し、コントローラ１２１によってマイクロ波発振器６５５−１、６５５−２の出力を制御し、ウエハ２００の加熱を制御する。なお、加熱装置による加熱制御の方法としては、マイクロ波発振器６５５へ入力する電圧を制御することでウエハ２００の加熱を制御する方法と、マイクロ波発振器６５５の電源をＯＮとする時間とＯＦＦとする時間の比率を変更することでウエハ２００の加熱を制御する方法などを用いることができる。

ここで、マイクロ波発振器６５５−１、６５５−２は、コントローラ１２１から送信される同一の制御信号によって制御される。しかし、これに限らず、マイクロ波発振器６５５−１、６５５−２それぞれにコントローラ１２１から個別の制御信号を送信することでマイクロ波発振器６５５−１、６５５−２が個々に制御されるように構成してもよい。

（冷却室）
図２および図４に示すように、搬送室２０３の側方であって、処理室２０１−１、２０１−２の間に処理室２０１−１、２０１−２から略等距離となる位置、具体的には、処理室２０１−１、２０１−２の基板搬入搬出口２０６からの搬送距離が略同一距離となるように、所定の基板処理を実施したウエハ２００を冷却する冷却領域としての冷却室（冷却エリア、冷却部とも称する）２０４が冷却ケース１０９によって形成されている。冷却室２０４の内部には、基板保持具としてのボート２１７と同様の構造を有するウエハ冷却用載置具（クーリングステージとも称する、以下、ＣＳと記載する）１０８が設けられている。ＣＳ１０８は、後述する図５に示すように、複数のウエハ保持溝１０７ａ〜１０７ｄによって複数枚のウエハ２００を垂直多段に水平保持することが可能なように構成されている。また、冷却ケース１０９には、ガス供給配管（冷却室用ガス供給配管）４０４を介して冷却室２０４内の雰囲気をパージするパージガス（冷却室用パージガス）としての不活性ガスを予め定められた第１のガス流量で供給する、冷却室用パージガス供給部としてのガス供給ノズル（冷却室用ガス供給ノズル）４０１が設置される。ガス供給ノズル４０１は、ノズル端部が開口された開口ノズルであってもよく、好ましくは、ＣＳ１０８側に面するノズル側壁に複数のガス供給口が設けられた多孔ノズルを用いることが好ましい。また、ガス供給ノズル４０１は複数設けられていてもよい。なお、ガス供給ノズル４０１から供給されるパージガスは、ＣＳ１０８に載置される処理後のウエハ２００を冷却する冷却ガスとして用いてもよい。

冷却室２０４は、図２に示すように、処理室２０１−１および処理室２０１−２の間に設けるのが好ましい。これにより、処理室２０１−１と冷却室２０４の移動距離（移動時間）と処理室２０１−２と冷却室２０４の移動距離とを同じにすることができ、タクトタイムを同じにすることがきできる。また、処理室２０１−１と処理室２０１−２の間に冷却室２０４を設けることで、搬送スループットを向上させることができる。

冷却室２０４の内部に設けられるＣＳ１０８は、図５に示すように、４枚のウエハ２００を保持可能である。つまり、ＣＳ１０８は、処理室２０１−１または２０１−２で加熱されるウエハ２００の枚数（２枚）の少なくとも２倍のウエハ２００（４枚）を冷却できる構成とされている。

また、冷却室２０４には、冷却室用パージガスを排気するための排気口４０５と、ガス排気量を調節するための冷却室用排気バルブとしての開閉バルブ（またはＡＰＣバルブ）４０６、冷却室用排気配管としての排気配管４０７が設けられている。開閉バルブ４０６の後段の排気配管４０７には、冷却室２０４内の雰囲気を積極的に排気するための図示しない冷却室用真空ポンプを設けるようにしてもよい。排気配管４０７は、後述する搬送室２０３内の雰囲気を循環させるためのパージガス循環構造に接続されて循環するようにしても良い。

また、冷却ケース１０９には冷却室２０４内の圧力を検知する冷却室用圧力センサ（冷却室用圧力計）４０８が設けられており、搬送室用圧力センサ（搬送室用圧力計）１８０によって検知された搬送室内の圧力と冷却室２０４内の差圧を一定にするように、後述するコントローラ１２１によって、冷却室用ＭＦＣとしてのＭＦＣ４０３、冷却室用バルブとしてのバルブ４０２が制御されてパージガスの供給または供給停止が実施され、また、開閉バルブ４０５と冷却室用真空ポンプが制御されてパージガスの排気または排気停止が制御される。これらの制御によって、冷却室２０４内の圧力制御、およびＣＳ１０８に載置されたウエハ２００の温度制御が行われる。なお、主にガス供給ノズル４０１、バルブ４０２、ＭＦＣ４０３、ガス供給配管４０４によって冷却室用ガス供給系（第１のガス供給部）が構成され、また、主に排気口４０５、開閉バルブ４０６、排気配管４０７によって冷却室用ガス排気系（冷却室用ガス排気部）が構成される。冷却室用ガス排気系には冷却室用真空ポンプを含めるようにしてもよい。また、冷却室２０４内には、ＣＳ１０８に載置されたウエハ２００の温度を測定するための図示しない温度センサを設けていてもよい。ここで、ウエハ保持溝１０７ａ〜１０７ｄのそれぞれは、特に区別して説明する必要が無い場合には、単にウエハ保持溝１０７として記載する。

（制御装置）
図６に示すように、制御部（制御装置、制御手段）であるコントローラ１２１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１２１ａ、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）１２１ｂ、記憶装置１２１ｃ、Ｉ／Ｏポート１２１ｄを備えたコンピュータとして構成されている。ＲＡＭ１２１ｂ、記憶装置１２１ｃ、Ｉ／Ｏポート１２１ｄは、内部バス１２１ｅを介して、ＣＰＵ１２１ａとデータ交換可能なように構成されている。コントローラ１２１には、例えばタッチパネル等として構成された入出力装置１２２が接続されている。

記憶装置１２１ｃは、例えばフラッシュメモリ、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）等で構成されている。記憶装置１２１ｃ内には、基板処理装置の動作を制御する制御プログラムや、アニール（改質）処理の手順や条件等が記載されたプロセスレシピ等が、読み出し可能に格納されている。プロセスレシピは、後述する基板処理工程における各手順をコントローラ１２１に実行させ、所定の結果を得ることが出来るように組み合わされたものであり、プログラムとして機能する。以下、このプロセスレシピや制御プログラム等を総称して、単に、プログラムともいう。また、プロセスレシピを、単にレシピともいう。本明細書においてプログラムという言葉を用いた場合は、レシピ単体のみを含む場合、制御プログラム単体のみを含む場合、または、それらの両方を含む場合がある。ＲＡＭ１２１ｂは、ＣＰＵ１２１ａによって読み出されたプログラムやデータ等が一時的に保持されるメモリ領域（ワークエリア）として構成されている。

Ｉ／Ｏポート１２１ｄは、上述の移載機１２５、ＭＦＣ２４１、バルブ２４３、圧力センサ２４５、ＡＰＣバルブ２４４、真空ポンプ２４６、温度センサ２６３、駆動機構２６７、マイクロ波発振器６５５等に接続されている。

ＣＰＵ１２１ａは、記憶装置１２１ｃから制御プログラムを読み出して実行すると共に、入出力装置１２２からの操作コマンドの入力等に応じて記憶装置１２１ｃからレシピを読み出すように構成されている。ＣＰＵ１２１ａは、読み出したレシピの内容に沿うように、移載機による基板の移載動作、ＭＦＣ２４１による各種ガスの流量調整動作、バルブ２４３の開閉動作、圧力センサ２４５に基づくＡＰＣバルブ２４４による圧力調整動作、真空ポンプ２４６の起動および停止、温度センサ２６３に基づくマイクロ波発振器６５５の出力調整動作、駆動機構２６７による載置台２１０（またはボート２１７）の回転および回転速度調節動作、または、昇降動作等を制御するように構成されている。

コントローラ１２１は、外部記憶装置（例えば、ハードディスク等の磁気ディスク、ＣＤ等の光ディスク、ＭＯ等の光磁気ディスク、ＵＳＢメモリ等の半導体メモリ）１２３に格納された上述のプログラムを、コンピュータにインストールすることにより構成することができる。記憶装置１２１ｃや外部記憶装置１２３は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体として構成されている。以下、これらを総称して、単に、記録媒体ともいう。本明細書において記録媒体という言葉を用いた場合は、記憶装置１２１ｃ単体のみを含む場合、外部記憶装置１２３単体のみを含む場合、または、それらの両方を含む場合がある。なお、コンピュータへのプログラムの提供は、外部記憶装置１２３を用いず、インターネットや専用回線等の通信手段を用いて行ってもよい。

（２）基板処理工程
次に、上述の基板処理装置１００の処理炉を用いて、半導体装置（デバイス）の製造工程の一工程として、例えば、基板上に形成されたシリコン含有膜としてのアモルファスシリコン膜の改質（結晶化）方法の一例について図７に示した処理フローに沿って説明する。以下の説明において、基板処理装置１００を構成する各部の動作はコントローラ１２１により制御される。また、上述した処理炉構造と同様に本実施例における基板処理工程においても、処理内容、すなわちレシピについては複数設けられた処理炉において同一レシピを使用する為、一方の処理炉を使用した基板処理工程について説明するに留め、他方の処理炉を用いた基板処理工程の説明は省略する。

ここで、本明細書において「ウエハ」という言葉を用いた場合は、ウエハそのものを意味する場合や、ウエハとその表面に形成された所定の層や膜との積層体を意味する場合がある。本明細書において「ウエハの表面」という言葉を用いた場合は、ウエハそのものの表面を意味する場合や、ウエハ上に形成された所定の層等の表面を意味する場合がある。本明細書において「ウエハ上に所定の層を形成する」と記載した場合は、ウエハそのものの表面上に所定の層を直接形成することを意味する場合や、ウエハ上に形成されている層等の上に所定の層を形成することを意味する場合がある。本明細書において「基板」や「半導体基板」という言葉を用いた場合も、「ウエハ」という言葉を用いた場合と同義である。

（基板取出し工程（Ｓ８０１））
図１に示されるように、移載機１２５はロードポートユニット１０６によって開口されたポッド１１０から処理対象となるウエハ２００を所定枚数取り出し、ツィーザ１２５ａ−１、１２５ａ―２の両方にウエハ２００を載置する。つまり、低温用のツィーザ１２５ａ−１、高温用のツィーザ１２５ａ−２に２枚のウエハを載置して、２枚のウエハをポッド１１０から取り出す。

（基板搬入工程（Ｓ８０２））
図１及び３に示されるように、ツィーザ１２５ａ−１、１２５ａ―２の両方に載置されたウエハ２００はゲートバルブ２０５の開閉動作によって所定の処理室２０１に搬入（ボートローディング）される。つまり、低温用のツィーザ１２５ａ−１、高温用のツィーザ１２５ａ−２に載置された２枚のウエハを、処理室２０１に搬入する。

（炉内圧力・温度調整工程（Ｓ８０３））
処理室２０１内へのボート２１７の搬入が完了したら、処理室２０１内が所定の圧力（例えば１０〜１０２０００Ｐａ）となるよう処理室２０１内の雰囲気を制御する。具体的には、真空ポンプ２４６により排気しつつ、圧力センサ２４５により検出された圧力情報に基づいて圧力調整器２４４の弁開度をフィードバック制御し、処理室２０１内を所定の圧力とする。また、同時に予備加熱として電磁波供給部を制御し、所定の温度まで加熱を行うように制御してもよい（Ｓ８０３）。電磁波供給部によって、所定の基板処理温度まで昇温させる場合、ウエハ２００が変形・破損しないように、後述する改質工程の出力よりも小さな出力で昇温を行うことが好ましい。なお、大気圧下で基板処理を行う場合、炉内圧力調整を行わず、炉内の温度調整のみを行った後、後述する不活性ガス供給工程Ｓ８０４へ移行するように制御してもよい。

（不活性ガス供給工程（Ｓ８０４））
炉内圧力・温度調整工程Ｓ８０３によって処理室２０１内の圧力と温度を所定の値に制御すると、駆動機構２６７は、シャフト２５５を回転させ、載置台２１０上のボート２１７を介してウエハ２００を回転させる。このとき、窒素ガス等の不活性ガスがガス供給管２３２を介して供給される（Ｓ８０４）。さらにこのとき、処理室２０１内の圧力は１０Ｐａ以上１０２０００Ｐａ以下の範囲となる所定の値であって、例えば１０１３００Ｐａ以上１０１６５０Ｐａ以下となるように調整される。なお、シャフトは基板搬入工程Ｓ４０２時、すなわち、ウエハ２００を処理室２０１内に搬入完了後に回転させてもよい。

（改質工程（Ｓ８０５））
処理室２０１内を所定の圧力となるように維持すると、マイクロ波発振器６５５は上述した各部を介して処理室２０１内にマイクロ波を供給する。処理室２０１内にマイクロ波が供給されることによって、ウエハ２００が１００℃以上、１０００℃以下の温度、好適には４００℃以上、９００℃以下の温度となるように加熱し、さらに好適には、５００℃以上、７００℃以下の温度となるように加熱する。このような温度で基板処理することによって、ウエハ２００が効率よくマイクロ波を吸収する温度下での基板処理となり、改質処理の速度向上が可能となる。換言すると、ウエハ２００の温度を１００℃よりも低い温度、または１０００℃よりも高い温度下で処理してしまうと、ウエハ２００の表面が変質してしまい、マイクロ波を吸収し難くなってしまうためにウエハ２００を加熱し難くなってしまうこととなる。このため、上述した温度帯で基板処理を行うことが望まれる。

マイクロ波による加熱方式にて加熱を行う本実施例では、マルチモードアプリケータを使う実施例２の構成と異なり、処理室２０１に定在波が発生し、ウエハ２００（サセプタ１０３が載置されている場合はサセプタ１０３もウエハ２００と同様に）上に、局所的に加熱されてしまう加熱集中領域（ホットスポット）とそれ以外の加熱されない領域（非加熱領域）が生じ、ウエハ２００（サセプタ１０３が載置されている場合はサセプタ１０３もウエハ２００と同様に）が変形することを抑制するため、電磁波供給部の電源のＯＮ／ＯＦＦを制御することでウエハ２００にホットスポットが生じることを抑制している。このとき、電磁波供給部の供給電力を低出力とすることで、ホットスポットの影響が小さくなるように制御することにより、ウエハ２００の変形を抑制することも可能である。ただしこの場合、ウエハ２００やサセプタ１０３に照射されるエネルギーが小さくなるため、昇温温度も小さくなり、加熱時間を長くする必要がある。

ここで、上述したように温度センサ２６３は非接触式の温度センサであり、測定対象であるウエハ２００（サセプタ１０３もウエハ２００と同様に）に変形、位置ズレや破損が生じると、温度センサがモニタするウエハ２００の位置や、ウエハ２００に対する測定角度が変化するため、測定値（モニタ値）が不正確となり、測定温度が急激に変化してしまうこととなる。本実施例では、このような測定対象の変形や破損に伴って放射温度計の測定温度が急激に変化することを電磁波供給部のＯＮ／ＯＦＦを行うトリガとして利用している。なお、サセプタの位置ズレに対しては、実施例２で詳述するようにサセプタの位置の補正処理で対応する。

以上のようにマイクロ波発振器６５５を制御することによって、ウエハ２００を加熱し、ウエハ２００表面上に形成されているアモルファスシリコン膜をポリシリコン膜へと改質（結晶化）させる（Ｓ８０５）。すなわち、ウエハ２００を均一に改質することが可能となる。なお、ウエハ２００の測定温度が上述した閾値を超えて高くまたは低くなった場合、マイクロ波発振器６５５をＯＦＦとするのではなく、マイクロ波発振器６５５の出力を低くするように制御することでウエハ２００の温度が所定の範囲の温度となるようにしてもよい。この場合、ウエハ２００の温度が所定の範囲の温度に戻るとマイクロ波発振器６５５の出力を高くするように制御される。

予め設定された処理時間が経過すると、ボート２１７の回転、ガスの供給、マイクロ波の供給および排気管の排気が停止する。

（基板搬出工程（Ｓ８０６））
処理室２０１内の圧力を大気圧復帰させた後、ゲートバルブ２０５を開放し処理室２０１と搬送室２０３とを空間的に連通させる。その後、ボート２１７に載置されている加熱（処理）後の１枚のウエハ２００を移載機１２５の高温用のツィーザ１２５ａ−２によって、搬送室２０３に搬出する（Ｓ８０６）。

（基板冷却工程（Ｓ８０７））
高温用のツィーザ１２５ａ−２によって搬出された加熱（処理）後の１枚のウエハ２００は、移載装置１２５ｂ、移載装置エレベータ１２５ｃの連続動作により、冷却室２０４まで移動され、高温用のツィーザ１２５ａ−２によって、ＣＳ１０８に載置される。具体的には、図５（Ａ）に示すように、高温用のツィーザ１２５ａ−２１に保持された改質処理Ｓ８０５後のウエハ２００ａが、ＣＳ１０８に設けられたウエハ保持溝１０７ｂに移送され、所定時間載置されることでウエハ２００ａが冷却される（Ｓ８０７）。このとき、図５（Ｂ）に示すように既に先行してＣＳ１０８に冷却されていた冷却済ウエハ２００ｂが載置されている場合には、改質処理Ｓ８０５完了後のウエハ２００ａをウエハ保持溝１０７ｂに載置後の高温用のツィーザ１２５ａ−２および、低温用のツィーザ１２５ａ−１が２枚の冷却済ウエハ２００ｂをロードポート、すなわちポッド１１０に搬送する。

処理室２０１内のボート２１７上で２枚のウエハ２００が一括して加熱（処理）される場合、基板搬出工程（Ｓ８０６）および基板冷却工程（Ｓ８０７）が連続して複数回（この例では、２回）実施されることで、２枚の高温のウエハ２００ａが、高温用のツィーザ１２５ａ−２により、１枚ずつ、ＣＳ１０８に載置される。この時、ＣＳ１０８に２枚の冷却済ウエハ２００ｂが載置されている場合、２枚の冷却済ウエハ２００ｂは高温用のツィーザ１２５ａ−２および低温用のツィーザ１２５ａ−１により、ＣＳ１０８から、ポッド１１０へ搬出される。これにより、高温用のツィーザ１２５ａ−２が高温のウエハ２００ａを保持する時間を短くできるので、移載機１２５への熱負荷を軽減することが出来る。また、ウエハ２００を冷却する時間も長くできる。

以上の様に、高温用のツィーザ１２５ａ−２を設け、処理室２０１内の加熱（処理）後の高温のウエハ２００ａを、処理室２０１内で、例えば、１００°Ｃ以下になるまで冷却することなく、比較的高温のまま、高温用のツィーザ１２５ａ−２を用いて、冷却室２０４内のＣＳ１０８へ移動させる。

（基板収容工程（Ｓ８０８））
基板冷却工程Ｓ８０７によって冷却されたウエハ２００は、低温用のツィーザ１２５ａ−１および高温用のツィーザ１２５ａ−２によって、冷却された２枚のウエハを、冷却室２０４から取り出し、所定のポッド１１０に搬送する。このようにウエハの１枚搬送（冷却室２０４への搬入）と２枚搬送（冷却室２０４からの搬送）とを組み合わせることで、ウエハ２００の搬送時間を高速化することができる。

以上の動作が繰り返されることにより、ウエハ２００が改質処理され、次の基板処理工程に移行することとなる。また、ウエハ２００をボート２１７に２枚載置させることで基板処理を行うように構成して説明したが、これに限らず、処理室２０１−１、２０１−２のそれぞれに設置されているボート２１７に１枚ずつ載置させて同一の処理を行うようにしてもよいし、スワップ処理を行うことで、ウエハ２００を２枚ずつ、処理室２０１−１、２０１−２にて処理するようにしてもよい。このとき、処理室２０１−１、２０１−２のそれぞれで行われる基板処理の回数が一致するようにウエハ２００の搬送先を制御してもよい。このように制御することで各処理室２０１−１、２０１−２における基板処理の実施回数が一定となり、メンテナンスなどの保守作業を効率よく行うことが可能となる。例えば、前回ウエハ２００を搬送した処理室が処理室２０１−１である場合、次のウエハ２００の搬送先は処理室２０１−２とするように制御することで各処理室２０１−１、２０１−２における基板処理の実施回数を制御することができる。

本実施例の基板処理装置によれば以下に示す１つまたは複数の効果が得られる。
（I）基板搬送部（１２５）を用いて、ポッド１１０から処理室２０１に搬入するウエハ２００の枚数（２枚）が、処理室２０１から冷却室２０４に搬入するウエハ２００の枚数（１枚）より多い構成とした。ウエハ２００の１枚搬送と２枚搬送とを組み合わせることで、ウエハ２００の搬送時間を高速化することができる。

（II）処理室２０１内の加熱（処理）後の高温のウエハ２００を、処理室２０１内で冷却することなく、比較的高温のまま、高温用のツィーザ１２５ａ−２を用いて、冷却室２０４内のＣＳ１０８へ移動させることが出来る。そのため、処理室２０１の利用効率が向上でき、ウエハ２００の改質処理などの生産性を向上させることが出来る。

（III）冷却室２０４は、処理室２０１−１および処理室２０１−２の間に設ける構成とした。これにより、処理室２０１−１と冷却室２０４の移動距離（移動時間）と処理室２０１−２と冷却室２０４の移動距離とを同じにすることができ、タクトタイムを同じにすることがきできる。

（IV）処理室２０１−１と処理室２０１−２の間に冷却室２０４を設けることで、ウエハ２００の搬送スループットを向上させることができる。

（V）冷却室２０４の内部に設けられるＣＳ１０８は、４枚のウエハ２００を保持可能な構成とした。つまり、ＣＳ１０８は、処理室２０１−１または２０１−２で加熱されるウエハ２００の枚数（２枚）の少なくとも２倍のウエハ２００（４枚）を冷却できる構成とされている。処理室２０１内のボート２１７上で２枚のウエハ２００が一括して加熱（処理）される場合、２枚の高温のウエハ２００が、高温用のツィーザ１２５ａ−２により、１枚ずつ、ＣＳ１０８に載置される。この時、ＣＳ１０８に２枚の冷却済ウエハ２００ｂが載置されている場合、２枚の冷却済ウエハ２００ｂは高温用のツィーザ１２５ａ−２および低温用のツィーザ１２５ａ−１により、ＣＳ１０８から、ポッド１１０へ搬出される。これにより、高温用のツィーザ１２５ａ−２が高温のウエハ２００ａを保持する時間を短くできるので、移載機１２５への熱負荷を軽減することが出来る。

以上説明した実施例１の構成は、適宜変更して用いることができ、その効果も得ることができる。例えば、上述の説明では、シリコンを主成分とする膜として、アモルファスシリコン膜をポリシリコン膜に改質する処理について記載したが、これに限らず、酸素（Ｏ）、窒素（Ｎ）、炭素（Ｃ）、水素（Ｈ）のうち、少なくとも１つ以上を含むガスを供給させて、ウエハ２００の表面に形成された膜を改質しても良い。例えば、ウエハ２００に、高誘電体膜としてのハフニウム酸化膜（ＨｆｘＯｙ膜）が形成されている場合に、酸素を含むガスを供給しながらマイクロ波を供給して加熱させることによって、ハフニウム酸化膜中の欠損した酸素を補充し、高誘電体膜の特性を向上させることができる。

なお、ここでは、ハフニウム酸化膜について示したが、これに限らず、アルミニウム（Ａｌ）、チタニウム（Ｔｉ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、タンタル（Ｔａ）、ニオブ（Ｎｂ）、ランタン（Ｌａ）、セリウム（Ｃｅ）、イットリウム（Ｙ）、バリウム（Ｂａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、カルシウム（Ｃａ）、鉛（Ｐｂ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）等の少なくともいずれかを含む金属元素を含む酸化膜、すなわち、金属系酸化膜を改質する場合においても、好適に適用可能である。すなわち、上述の成膜シーケンスは、ウエハ２００上に、ＴｉＯＣＮ膜、ＴｉＯＣ膜、ＴｉＯＮ膜、ＴｉＯ膜、ＺｒＯＣＮ膜、ＺｒＯＣ膜、ＺｒＯＮ膜、ＺｒＯ膜、ＨｆＯＣＮ膜、ＨｆＯＣ膜、ＨｆＯＮ膜、ＨｆＯ膜、ＴａＯＣＮ膜、ＴａＯＣ膜、ＴａＯＮ膜、ＴａＯ膜、ＮｂＯＣＮ膜、ＮｂＯＣ膜、ＮｂＯＮ膜、ＮｂＯ膜、ＡｌＯＣＮ膜、ＡｌＯＣ膜、ＡｌＯＮ膜、ＡｌＯ膜、ＭｏＯＣＮ膜、ＭｏＯＣ膜、ＭｏＯＮ膜、ＭｏＯ膜、ＷＯＣＮ膜、ＷＯＣ膜、ＷＯＮ膜、ＷＯ膜を改質する場合にも、好適に適用することが可能となる。

また、高誘電体膜に限らず、不純物がドーピングされたシリコンを主成分とする膜を加熱させるようにしてもよい。シリコンを主成分とする膜としては、シリコン窒化膜（ＳｉＮ膜）、シリコン酸化膜（ＳｉＯ膜）シリコン酸炭化膜（ＳｉＯＣ膜）、シリコン酸炭窒化膜（ＳｉＯＣＮ膜）、シリコン酸窒化膜（ＳｉＯＮ膜）等のＳｉ系酸化膜がある。不純物としては、例えば、臭素（Ｂ）、炭素（Ｃ）、窒素（Ｎ）、アルミニウム（Ａｌ）、リン（Ｐ）、ガリウム（Ｇａ）、砒素（Ａｓ）などの少なくとも１つ以上を含む。

また、メタクリル酸メチル樹脂（Ｐｏｌｙｍｅｔｈｙｌ ｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ：ＰＭＭＡ）、エポキシ樹脂、ノボラック樹脂、ポリビニルフェニール樹脂などの少なくともいずれかをベースとするレジスト膜であってもよい。

また、上述では、半導体装置の製造工程の一工程について記したが、これに限らず、液晶パネルの製造工程のパターニング処理、太陽電池の製造工程のパターニング処理や、パワーデバイスの製造工程のパターニング処理などの、基板を処理する技術にも適用可能である。

実施例２は実施例１で説明した基板処理装置における基板搬出工程（Ｓ８０６））において、基板の搬出のみならず、サセプタの位置補正、処理済基板の搬出、未処理の基板の搬入等を行う基板処理装置の実施例である。すなわち、本実施例は、基板を処理する処理室と、基板に電磁波を供給する電磁波供給部と、基板と基板のエッジに対する電磁波の吸収を抑制するサセプタとを保持する基板保持部と、基板を搬送する基板搬送部と、基板搬送部によりサセプタの位置を補正するように構成された制御部とを備えた基板処理装置の実施例である。

実施例１で説明した図７の基板処理のフロー図において、基板搬出工程（Ｓ８０６）では、ボートに載置されている加熱処理後の基板を搬送室に搬出したが、本実施例においては、基板の搬出のみならず、サセプタの位置補正、処理済基板の搬出（ボートからの取り出し）、未処理の基板の搬入（ボートへの載置）を行う。

反応室がマルチモードアプリケータの場合、波長より大きな寸法の反応室になり、反応室内でマイクロ波が多重反射し、複数のマイクロ波モードが存在するので、半導体基板上の電磁場分布を均一にするためのサセプタが無い場合、マイクロ波エッジ効果により半導体基板の端に電界が集中し、異常加熱が発生し、半導体基板の面内温度均一性が非常に悪く、温度差により半導体基板が大きく反ってしまい、最悪の場合は、半導体基板が割れてしまう。

そのため、エッジ効果抑制を含めたサセプタを設置する必要があるが、サセプタを設置した場合でも、半導体基板をマイクロ波加熱にて直接加熱しているため、半導体基板の温度を上げた場合、基板温度が不均一になる。その結果、半導体基板が温度上昇に伴って反ることにより、サセプタを設置している位置がズレてしまう。このようにサセプタの位置が変化すると半導体基板とサセプタとの間の電磁場分布が変化して、プロセス再現性に影響を及ぼす。

実施例２はこの様な問題を解決するためサセプタ位置ズレを基板搬送部により補正することにより、良好なプロセス再現性を可能とする基板処理装置を提供する。すなわち、図８に示すように、反応室の中に一枚もしくは積層された半導体基板３０８とその半導体基板の上下に半導体基板のエッジ効果を抑制するサセプタ３０７、３０９を設置した構成で、半導体基板３０８及びサセプタ３０７、３０９の位置を、エッジグリップを有する大気ロボットの高温用ツィーザ３０３にて補正する。このサセプタの位置補正と、更に処理済基板の搬出等を行う手順順序として、例えば、次に四態様を示す。

（I）サセプタの位置補正後に、処理済の半導体基板を搬出する。
図８に示すように、まず、上サセプタの位置を補正し、上半導体基板の交換（ＳＷＡＰ）を行うため、ロードポートユニット（ＬＰ）で未処理基板３０１を低温用ツィーザ３０２に載置し、ゲートバルブ（ＧＶ）を開く。処理室（ＰＭ）で高温用ツィーザ３０３を用いて上部サセプタ３０７の位置補正処理を行う。その後、上部の処理済の半導体基板３０８を高温用ツィーザ３０３に載置してボートから取り出し、低温用ツィーザ３０２により未処理基板３０１を上部基板保持位置に載置する。その後、処理済の半導体基板３０８を高温用ツィーザ３０３で処理室からウエハ冷却用載置具（クーリングステージ：ＣＳ）へ搬出する。

引き続き下サセプタの位置を補正し、下半導体基板のＳＷＡＰを行うため、ＬＰで処理前の基板を低温用ツィーザ３０２に載置し、処理室で下部サセプタ３０９の位置補正処理を高温用ツィーザ３０３で行う。処理室で下部の処理済の半導体基板３０８を高温用ツィーザ３０３に載置してボートから取り出し、低温用ツィーザ３０２を使って未処理基板３０１を下部基板保持位置に載置し、ＧＶを閉じ、基板処理を開始する。また、高温用ツィーザ３０３を使って処理済の半導体基板３０８を処理室からＣＳへ搬出する。

（II）処理済基板を搬出後に、サセプタ位置補正をする。
本態様の場合、まずＬＰで未処理基板３０１を低温用ツィーザ３０２に載置しＧＶを開き、処理室で上部の処理済の半導体基板３０８を高温用ツィーザ３０３に載置してボートから取り出し、未処理基板３０１を低温用ツィーザ３０２により上部基板保持位置に載置する。また、処理済の半導体基板３０８を高温用ツィーザ３０３により処理室からＣＳへ搬出した後に、処理室で高温用ツィーザ３０３により上部サセプタ３０７の位置補正処理を行う。次に、処理室で下部の処理済の半導体基板３０８を高温用ツィーザ３０３に載置してボートから取り出し、未処理基板３０１を低温用ツィーザ３０２で下部基板保持位置に載置する。処理済の半導体基板３０８を高温用ツィーザ３０３によりＰＭからＣＳへ搬送した後に、処理室で高温用ツィーザ３０３を使って、下部サセプタ３０９の位置補正処理を行う。ＧＶを閉じ、基板処理を開始する。
（III）２枚の処理済基板を搬出後に、未処理基板を載置してから、サセプタ位置補正をする。
本態様において、まずＧＶを開け、処理室で高温用ツィーザ３０３に上部の処理済の半導体基板３０８を載置し、処理済の半導体基板３０８を高温用ツィーザ３０３で処理室からＣＳに搬出する。処理室で高温用ツィーザ３０３に下部の処理済の半導体基板３０８を載置し、高温用ツィーザ３０３で処理済の半導体基板３０８を処理室からＣＳに搬送する。ＬＰで２枚の未処理基板３０１を低温用ツィーザ３０２及び高温用ツィーザ３０３に載置し、処理室で２枚の未処理基板３０１を上部基板保持位置及び下部基板保持位置に載置する。処理室で上部サセプタ３０７の位置補正処理を高温用ツィーザ３０３で行う。続けて処理室で下部のサセプタ３０９の位置補正処理を高温用ツィーザ３０３で行い、ＧＶを閉じ、基板処理を開始する。
（IV）２枚の処理済基板を搬出後に、未処理基板を載置する前に、サセプタの位置を補正する。
本態様において、まずＧＶを開け、処理室で高温用ツィーザ３０３に上部の処理済の半導体基板３０８を載置し、処理済の半導体基板３０８を高温用ツィーザ３０３で処理室からＣＳに搬出する。処理室で高温用ツィーザ３０３に下部の処理済の半導体基板３０８を載置し、高温用ツィーザ３０３で処理済の半導体基板３０８を処理室からＣＳに搬送する。そして、処理室で上部サセプタ３０７の位置補正処理を高温用ツィーザ３０３で行う。続けて処理室で下部のサセプタ３０９の位置補正処理を高温用ツィーザ３０３で行う。その後、ＬＰで２枚の未処理基板３０１を低温用ツィーザ３０２及び高温用ツィーザ３０３に載置し、処理室で２枚の未処理基板３０１を上部基板保持位置及び下部基板保持位置に載置して、ＧＶを閉じ、基板処理を開始する。 なお、以上の本実施例の各態様で使用する低温のウエハの搬入等に用いる低温用ツィーザ３０２が通常のアルミ材質、高温および常温のウエハの搬送に用いられる高温用ツィーザ３０３が、耐熱性が高く、熱伝導率の悪いアルミや石英部材等の材質であると好適である
また、本実施例において、１ＦＯＵＰ（基板２５枚）の処理毎に１回のサセプタの位置補正処理を行う。すなわち、１処理に２枚の基板処理をするので、１３回の処理毎に、サセプタの位置補正処理を行う。例えば、マイクロ波１０ＫＷで、１回の処理時間が２分とした場合、１ＦＯＵＰ（基板２５枚）処理毎に、２６分毎に１回のサセプタ位置補正処理を行うこととする。このようなサセプタ位置補正を実施するタイミングは、半導体基板処理前後のどちらかで都度補正することが最も適切な方法ではあるが、生産性の低下を考慮すると、半導体基板の処理回数やマイクロ波加熱の照射時間等を規定することにより、その処理回数や照射時間毎に実施することも可能である。すなわち、半導体基板の処理が所定回数繰り返し行われた後に、基板搬送部がサセプタの位置を補正したり、電磁波の照射時間が所定時間経過した後に、基板搬送部がサセプタの位置を補正したりする。

図９に、本実施例における基板搬送部である低温用、高温用ツィーザのエッジグリップでサセプタ等を挟み込む場合の一例を模式的に示した。同図に示すように、基板搬送部の各ツィーザ３１１のエッジグリップ３１２、３１３で半導体基板やサセプタ３１４のエッジを挟み込むことで位置を補正する。

このように本実施例によれば、マルチモードアプリケータの反応室において、半導体基板処理を実施する前後で、大気ロボットで把持することによりサセプタの位置を元の設置位置に補正する。これによりサセプタは元の設置位置に戻るため、半導体基板処理に影響を及ぼすことは無く、プロセス再現性を確保することができる。

なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明のより良い理解のために詳細に説明したのであり、必ずしも説明の全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることが可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

更に、上述した各構成、機能、制御装置等は、それらの一部又は全部を実現するプログラムを作成する例を説明したが、それらの一部又は全部を例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現しても良いことは言うまでもない。すなわち、処理部の全部または一部の機能は、プログラムに代え、例えば、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）などの集積回路などにより実現してもよい。

（本発明の好ましい態様）
以下に、本発明の好ましい態様について付記する。

（付記１）
基板を処理する処理室と、
前記基板に電磁波を供給する電磁波供給部と、
前記基板と前記基板のエッジに対する前記電磁波の吸収を抑制するサセプタとを保持する基板保持部と、
前記基板を搬送する基板搬送部と、
前記基板搬送部により前記サセプタの位置を補正するように制御する制御部と、を備えた基板処理装置。

（付記２）
前記制御部は、前記基板が処理される前または前記基板が処理された後に、前記サセプタの位置を補正するように前記基板搬送部を制御する付記１に記載の基板処理装置。

（付記３）
前記制御部は、前記処理室内で処理された基板が、前記基板搬送部により前記処理室から搬出される前または前記処理室から搬出された後に、前記サセプタの位置を補正するように前記基板搬送部を制御する付記１に記載の基板処理装置。

（付記４）
前記サセプタは、少なくとも前記基板の上面または下面に配置される付記１に記載の基板処理装置。

（付記５）
前記制御部は、前記基板の処理が所定回数繰り返し行われた後に、前記サセプタの位置を補正するように前記基板搬送部を制御する付記１に記載の基板処理装置。

（付記６）
前記制御部は、前記電磁波の照射時間が所定時間経過した後に、前記基板搬送部が前記サセプタの位置を補正するように前記基板搬送部を制御する付記１に記載の基板処理装置。

（付記７）
前記基板搬送部は、前記サセプタのエッジ部を前記基板搬送部のグリップで挟み込むことで前記サセプタの位置を補正する付記１に記載の基板処理装置。

（付記８）
基板を処理する処理室と、前記基板に電磁波を供給する電磁波供給部と、前記基板と前記基板のエッジに対する前記電磁波の吸収を抑制するサセプタとを保持する基板保持部と、前記基板を搬送する基板搬送部と、前記基板搬送部により前記サセプタの位置を補正するように構成された制御部と、を有する基板処理装置の前記処理室に前記基板を搬入する搬入工程と、
前記基板を前記電磁波で処理する処理工程と、
前記基板を前記処理室から搬出する搬出工程と、
前記基板搬送部により前記サセプタの位置を補正する補正工程と、
を有する半導体装置の製造方法。

（付記９）
前記処理工程の前または後に、前記補正工程を行う付記８に記載の半導体装置の製造方法。

（付記１０）
前記搬出工程の前または後に、前記補正工程を行う付記８に記載の半導体装置の製造方法。

（付記１１）
前記搬入工程と前記処理工程と前記搬出工程とが、所定回数繰り返し行われた後に、前記補正工程を行う付記８に記載の半導体装置の製造方法。

（付記１２）
前記処理工程での前記電磁波の照射時間が所定時間経過した後に、前記補正工程を行う付記８に記載の半導体装置の製造方法。

（付記１３）
基板を処理する処理室と、前記基板に電磁波を供給する電磁波供給部と、前記基板と前記基板のエッジに対する前記電磁波の吸収を抑制するサセプタとを保持する基板保持部と、前記基板を搬送する基板搬送部と、前記基板搬送部により前記サセプタの位置を補正するように構成された制御部と、を有する基板処理装置の前記処理室に前記基板を搬入する搬入手順と、
前記基板を前記電磁波で処理する処理手順と、
前記基板を前記処理室から搬出する搬出手順と、
前記基板搬送部により前記サセプタの位置を補正する補正手順と、をコンピュータによって前記基板処理装置に実行させるプログラム。

（付記１４）
前記処理手順の前または後に、前記補正手順を行う付記１３に記載のプログラム。

（付記１５）
前記搬出手順の前または後に、前記補正手順を行う付記１３に記載のプログラム。

（付記１６）
前記搬入手順と前記処理手順と前記搬出手順とが、所定回数繰り返し行われた後に、前記補正手順を行う付記１３に記載のプログラム。

（付記１７）
前記処理手順での前記電磁波の照射時間が所定時間経過した後に、前記補正手順を行う付記１３に記載のプログラム。

１２５ 基板搬送部としての移載機
１２５ａ−１、３０２ 低温用ツィーザ
１２５ａ−２、３０３ 高温用ツィーザ
１０８ ウエハ冷却用載置具（クーリングステージ、ＣＳ）。
２００ ウエハ（基板）
２０１ 処理室
２０３ 搬送室
２０４ 冷却室
３０１ 未処理半導体基板
３０７、３０９、３１４ サセプタ
３０８ 半導体基板
３１２、３１３ エッジグリップ

Claims (5)

1. 基板を処理する処理室と、
   前記基板に電磁波を供給する電磁波供給部と、
   少なくとも１つの前記基板と前記基板のエッジに対する前記電磁波の吸収を抑制する少なくもと１つのサセプタとを保持する基板保持部と、
   前記基板を搬送する基板搬送部と、
   前記基板搬送部により前記サセプタの位置を補正するように構成された制御部と、を有する基板処理装置。
2. 前記制御部が、
   前記基板が処理される前または前記基板が処理された後に、前記サセプタの位置を補正するように制御する請求項１に記載の基板処理装置。
3. 前記制御部が
   前記処理室内で処理された基板が、前記基板搬送部により前記処理室から搬出される前または前記処理室から搬出された後に、前記サセプタの位置を補正するように制御する請求項１に記載の基板処理装置。
4. 基板を処理する処理室と、前記基板に電磁波を供給する電磁波供給部と、前記基板と前記基板のエッジに対する前記電磁波の吸収を抑制するサセプタとを保持する基板保持部と、前記基板を搬送する基板搬送部と、前記基板搬送部により前記サセプタの位置を補正するように構成された制御部と、を有する基板処理装置の前記処理室に前記基板を搬入する搬入工程と、
   前記基板を電磁波で処理する処理工程と、
   前記基板を前記処理室から搬出する搬出工程と、
   前記基板搬送部により前記サセプタの位置を補正する補正工程と、
   を有する半導体装置の製造方法。
5. 基板を処理する処理室と、前記基板に電磁波を供給する電磁波供給部と、前記基板と前記基板のエッジに対する前記電磁波の吸収を抑制するサセプタとを保持する基板保持部と、前記基板を搬送する基板搬送部と、前記基板搬送部により前記サセプタの位置を補正するように構成された制御部と、を有する基板処理装置の前記処理室に前記基板を搬入する搬入手順と、
   前記基板を処理する処理手順と、
   前記基板を前記処理室から搬出する搬出手順と、
   前記基板搬送部により前記サセプタの位置を補正する補正手順と、
   をコンピュータによって前記基板処理装置に実行させるプログラム。

Images