異径基板用アタッチメントおよび基板処理装置ならびに基板若しくは半導体デバイスの製造方法
【課題】大径基板に対応した搬送系を構成する基板収容器（フープ）に、サイズダウンした基板を格納できるようにする。
【解決手段】８インチウェーハを支持し得る第１支持溝１６ｅに支持される上部板４０１および下部板４０２と、上部板４０１および下部板４０２に設けられ、２インチウェーハであるウェーハ１４（必要に応じて、ウェーハホルダ１００およびホルダ部材４０５を介して）を支持し得る第２支持溝４０４を有する各保持柱４０３ａ〜４０３ｃとを備える。８インチウェーハに対応したポッド１６に、２インチウェーハであるウェーハ１４を格納でき、搬送系であるポッド１６を共通化して半導体製造装置のコストを削減できる。各ガス供給ノズルから各ウェーハ１４までを遠ざけて、各ウェーハ１４に到達する前に反応ガスを充分に混合させることができ、各ウェーハ１４への成膜精度を向上させることができる。
【解決手段】８インチウェーハを支持し得る第１支持溝１６ｅに支持される上部板４０１および下部板４０２と、上部板４０１および下部板４０２に設けられ、２インチウェーハであるウェーハ１４（必要に応じて、ウェーハホルダ１００およびホルダ部材４０５を介して）を支持し得る第２支持溝４０４を有する各保持柱４０３ａ〜４０３ｃとを備える。８インチウェーハに対応したポッド１６に、２インチウェーハであるウェーハ１４を格納でき、搬送系であるポッド１６を共通化して半導体製造装置のコストを削減できる。各ガス供給ノズルから各ウェーハ１４までを遠ざけて、各ウェーハ１４に到達する前に反応ガスを充分に混合させることができ、各ウェーハ１４への成膜精度を向上させることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一の基板収容器（フープ）に直径寸法が異なる基板を格納できるようにするための異径基板用アタッチメントおよび基板処理装置ならびに基板若しくは半導体デバイスの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
炭化ケイ素（ＳｉＣ）は、ケイ素（Ｓｉ）に比して、絶縁耐圧や熱伝導性が高いこと等から、特にパワーデバイス用素子材料として注目されている。その一方でＳｉＣは、不純物拡散係数が小さいこと等から、Ｓｉに比して結晶基板や半導体装置（半導体デバイス）の製造が難しいことが知られている。例えば、Ｓｉのエピタキシャル成膜温度が９００℃〜１２００℃程度であるのに対し、ＳｉＣのエピタキシャル成膜温度は１５００℃〜１８００℃程度となっており、装置の耐熱構造や材料の分解抑制等に技術的な工夫が必要となる。このようなＳｉＣのエピタキシャル成膜を行う基板処理装置としては、例えば、特許文献１に記載された技術が知られている。
【０００３】
特許文献１には、反応室に複数枚の基板を縦方向に積層して処理する、所謂バッチ式縦型基板処理装置が記載され、反応室の長手方向（上下方向）には、第１ガス供給ノズルおよび第２ガス供給ノズルが延在している。第１ガス供給ノズル（ガスノズル）は、シリコンおよび塩素含有ガスとしてのテトラクロロシラン（ＳｉＣｌ４）ガス等を反応室内に供給し、第２ガス供給ノズル（ガスノズル）は、還元ガスとしての水素（Ｈ２）ガス等を反応室内に供給する。そして、少なくともこれらの２種類の反応ガスは反応室の内部で混合され、その後、混合された反応ガスはウェーハ（基板）の表面に沿って流れる。これにより、ウェーハにＳｉＣ膜がエピタキシャル成長により形成される。
【０００４】
このように、特許文献１に記載された基板処理装置は、第１ガス供給ノズルおよび第２ガス供給ノズルを設け、少なくとも２種類の反応ガスを反応室の内部で混合させている。これにより、１５００℃〜１８００℃にもなる反応室の内部に延在するガスノズルの内壁やガス供給口へのＳｉＣ膜の析出等を抑制するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−００３８８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、基板処理装置のコストを削減するには、処理するウェーハの直径寸法等に関わらず、例えば、ウェーハを搬送するための搬送系等、基板処理装置を形成する構成部品を可能な限り共通化することが望ましい。また、上述の特許文献１に記載された技術のように、２種類の反応ガスを反応室の内部で混合するようにした基板処理装置においては、ウェーハの成膜精度を向上させるためにも、ガス供給ノズルとウェーハとの間の距離を遠くし、ウェーハに到達する前に反応ガスを充分に混合させておくことが望ましい。そのため、例えば８インチウェーハに対応した大型の処理炉を備えた基板処理装置をベースに共通化を考察することが望ましい。
【０００７】
しかしながら、実際に処理するウェーハのサイズとしては、２〜４インチである場合が多く、８インチウェーハに対応した環境のもとで、そのまま単純に２〜４インチウェーハを処理することはできない。そこで、８インチウェーハに対応した環境であっても、２〜４インチウェーハを処理できるよう工夫する必要がある。なお、上述の特許文献１に記載された基板処理装置のように、２種類の反応ガスを反応室の内部で混合させるＳｉＣのエピタキシャル成膜を行う基板処理装置に限らず、その他の基板処理装置で上述のような共通化を考察した場合においても同様の課題を生じ得る。
【０００８】
本発明の目的は、特に搬送系の共通化に着目し、大径基板に対応した搬送系を構成する基板収容器（フープ）に、サイズダウンした基板を格納可能とする異径基板用アタッチメントおよび基板処理装置ならびに基板若しくは半導体デバイスの製造方法を提供することにある。
【０００９】
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。
【００１１】
すなわち、本発明に係る異径基板用アタッチメントは、第１サイズの基板を支持し得る第１支持溝に支持される板状部材と、前記板状部材に設けられ、前記第１サイズよりも小さい第２サイズの基板を支持し得る第２支持溝を有する保持部材とが備えられる。
【発明の効果】
【００１２】
本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下の通りである。
【００１３】
すなわち、大径基板に対応した搬送系を構成する基板収容器（フープ）に、サイズダウンした基板を格納可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係る異径基板用アタッチメントを採用した基板処理装置の概要を示す斜視図である。
【図２】処理炉の内部構造を示す断面図である。
【図３】処理炉の横方向の断面を示す横断面図である。
【図４】（ａ），（ｂ）は、ガス供給ユニットの内部構造を説明する図である。
【図５】処理炉周辺の構造を示す断面図である。
【図６】基板処理装置の制御系統を説明するブロック図である。
【図７】ウェーハをウェーハホルダに保持させた状態を示す断面図である。
【図８】ウェーハおよびウェーハホルダを示す斜視図である。
【図９】（ａ），（ｂ）は、ポッドの外観形状を示す斜視図である。
【図１０】第１実施の形態に係る異径基板用アタッチメントをポッドに格納した状態を示す断面図である。
【図１１】図１０の破線円Ａ部分を拡大して示す拡大断面図である。
【図１２】図１０の異径基板用アタッチメントを示す斜視図である。
【図１３】（ａ），（ｂ）は、図１０の異径基板用アタッチメントの動作状態を説明する説明図である。
【図１４】（ａ），（ｂ）は、第２実施の形態に係る異径基板用アタッチメントの構造を示す図１３に対応した図である。
【図１５】第３実施の形態に係る異径基板用アタッチメントの構造を示す図１０に対応した図である。
【図１６】図１５の破線円Ｂ部分を拡大して示す拡大断面図である。
【図１７】（ａ），（ｂ）は、図１５の異径基板用アタッチメントの動作状態を説明する説明図である。
【図１８】第４実施の形態に係る異径基板用アタッチメントの構造を示す図１０に対応した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
［第１実施の形態］
以下、本発明の第１実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施の形態では、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いて、高さ方向（縦方向）にＳｉＣウェーハを積層する、所謂バッチ式縦型ＳｉＣエピタキシャル成長装置を挙げている。これにより、一度に処理できるＳｉＣウェーハの数を増やしてスループット（製造効率）を向上させている。
【００１６】
＜全体の構成＞
図１は本発明に係る異径基板用アタッチメントを採用した基板処理装置の概要を示す斜視図であり、まず、図１を用いて、本発明の一実施の形態におけるＳｉＣエピタキシャル膜を成膜する基板処理装置、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。
【００１７】
基板処理装置（成膜装置）としての半導体製造装置１０は、バッチ式縦型熱処理装置であり、種々の機能を備えた複数の装置を収容する筐体１２を有している。この半導体製造装置１０では、例えば、ＳｉＣ等で構成された基板としてのウェーハ１４を収納する基板収容器として、ポッド（フープ）１６をウェーハキャリアとして使用している。
【００１８】
筐体１２の正面側には、半導体製造装置１０の外部から内部にポッド１６を導入するためのポッドステージ（容器導入部）１８が設けられている。このポッドステージ１８上には、他の生産ラインで準備した複数のポッド１６が、作業者により牽引される台車ＣＴから搬送されるようになっている。ポッド１６には、例えば、６枚のウェーハ１４が収納され、蓋１６ａが閉じられた状態（密閉状態）のもとで、ポッドステージ１８上にセットされる。
【００１９】
筐体１２の正面側で、かつポッドステージ１８の背面側には、当該ポッドステージ１８と対向するようにしてポッド搬送装置（搬送機構）２０が設けられている。ポッド搬送装置２０は、ポッドステージ１８と筐体１２の背面側にある処理炉４０との間に設けられ、ポッドステージ１８から処理炉４０に向けてポッド１６を搬送するようになっている。また、ポッド搬送装置２０の近傍でかつ背面側には、複数段（図示では３段）のポッド収納棚２２，ポッドオープナ２４および基板枚数検知器２６が設けられている。各ポッド収納棚２２は、ポッドオープナ２４および基板枚数検知器２６の上方側に設けられ、ポッド１６を複数個搭載（図示では５個）し、その状態を保持するよう構成されている。
【００２０】
そして、ポッド搬送装置２０は、ポッドステージ１８，各ポッド収納棚２２およびポッドオープナ２４間で、次々とポッド１６を搬送し、ポッドオープナ２４は、ポッド１６の蓋１６ａを開けるようになっている。また、ポッドオープナ２４に隣接して設けられた基板枚数検知器２６は、蓋１６ａが開けられた状態のもとでポッド１６内のウェーハ１４の枚数を検知するようになっている。
【００２１】
筐体１２の内部には、その他に、基板移載機２８，基板保持具としてのボート３０が設けられている。基板移載機２８は、例えば、６本のアーム（ツイーザ）３２を備え、各アーム３２は、図示しない駆動手段により昇降可能かつ回転可能な構造となっており、ポッド１６から６枚のウェーハ１４を一度に取り出せるようになっている。そして、各アーム３２を正面側から背面側に反転移動させることで、ポッドオープナ２４の位置にあるポッド１６からボート３０に向けて、ウェーハ１４を６枚ずつ搬送することができる。
【００２２】
ボート３０は、例えば、カーボングラファイトやＳｉＣ等の耐熱性材料で所定形状に形成され、複数枚のウェーハ１４を水平姿勢で、かつ互いに中心を揃えた状態のもとで、縦方向に積層保持するよう構成されている。なお、ボート３０の下方側には、例えば、石英やＳｉＣ等の耐熱性材料により円柱形状に形成された断熱部材としてのボート断熱部３４が設けられ、後述する加熱体４８からの熱が、処理炉４０の下方側に伝達し難くなっている（図２参照）。
【００２３】
筐体１２内の背面側でかつ上方側には、処理炉４０が設けられている。処理炉４０の内部には、複数枚のウェーハ１４を装填したボート３０が搬入され、これにより、複数積層したウェーハ１４を一度に熱処理（バッチ処理）できるようになっている。
【００２４】
＜処理炉の構成＞
図２は処理炉の内部構造を示す断面図を、図３は処理炉の横方向の断面を示す横断面図を、図４（ａ），（ｂ）はガス供給ユニットの内部構造を説明する図を、図５は処理炉周辺の構造を示す断面図を、図６は基板処理装置の制御系統を説明するブロック図をそれぞれ表している。次に、これらの図２〜図６を用いて、ＳｉＣエピタキシャル膜を成膜する半導体製造装置１０の処理炉４０について説明する。
【００２５】
処理炉４０には、第１ガス供給口６８を有する第１ガス供給ノズル６０，第２ガス供給口７２を有する第２ガス供給ノズル７０および、各ガス供給ノズル６０，７０からの反応ガスを外部に排気する第１ガス排気口９０が設けられている。また、不活性ガスを供給する第３ガス供給口３６０および、当該不活性ガスを外部に排気する第２ガス排気口３９０が設けられている。
【００２６】
処理炉４０は反応管４２を備えている。反応管４２は、石英またはＳｉＣ等の耐熱性材料よりなり、上方側が閉塞され下方側が開口した有底筒状に形成されている。反応管４２の開口側（下方側）には、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。マニホールド３６は、例えば、ステンレス材料等からなり、上方側および下方側が開口した円筒形状に形成されている。マニホールド３６は反応管４２を支持し、マニホールド３６と反応管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。これにより、反応管４２およびマニホールド３６の内部に充填された反応ガスが外部に漏洩するのを防止している。
【００２７】
マニホールド３６は、その下方側に設けられた保持体（図示せず）に支持されており、これにより反応管４２は、地面（図示せず）に対して垂直に据え付けられた状態となっている。ここで、反応管４２およびマニホールド３６により、反応容器を形成している。
【００２８】
処理炉４０は加熱体４８を備えている。加熱体４８は、上方側が閉塞され下方側が開口された有底筒状に形成されている。加熱体４８は反応管４２の内部に設けられ、加熱体４８の内部には反応室４４が形成されている。反応室４４には、ＳｉＣ等で構成されたウェーハ１４を保持したボート３０が収納されるようになっている。
【００２９】
処理炉４０は、磁場発生部として機能する誘導コイル５０を備えている。誘導コイル５０は、円筒形状の支持部材５１の内周側に螺旋状に固定され、当該誘導コイル５０は外部電源（図示せず）により通電されるようになっている。誘導コイル５０を通電することにより当該誘導コイル５０は磁場を発生し、ひいては加熱体４８が誘導加熱される。このように加熱体４８を誘導加熱により発熱させることで、反応室４４内が加熱されるようになっている。
【００３０】
加熱体４８の近傍には、反応室４４内の温度を検出する温度検出体としての温度センサ（図示せず）が設けられており、当該温度センサおよび誘導コイル５０は、コントローラ１５２の温度制御部５２（図６参照）と電気的に接続されている。温度制御部５２は、温度センサにより検出された温度情報に基づいて、反応室４４内の温度が所望の温度分布となるよう、誘導コイル５０への通電具合を所定のタイミングで調節（制御）するようになっている。
【００３１】
反応管４２と加熱体４８との間には、例えば、誘導加熱され難いカーボンフェルト等で形成された断熱材５４が設けられている。断熱材５４は、反応管４２および加熱体４８と同様に、上方側が閉塞され下方側が開口された有底筒状に形成されている。このように、断熱材５４を設けることで、加熱体４８の熱が反応管４２あるいは反応管４２の外部に伝達されるのを抑制している。
【００３２】
また、誘導コイル５０の外周側には、反応室４４内の熱が外部に伝達されるのを抑制するために、例えば、水冷構造の外側断熱壁５５が設けられている。外側断熱壁５５は円筒形状に形成され、反応室４４（支持部材５１）を包囲するよう配置されている。さらに、外側断熱壁５５の外周側には、誘導コイル５０を通電することで発生する磁場が、外部に漏洩するのを防止するための磁気シール５８が設けられている。磁気シール５８においても、上方側が閉塞され下方側が開口された有底筒状に形成されている。
【００３３】
加熱体４８の内周側とウェーハ１４の外周側との間には、第１ガス供給口６８を有する第１ガス供給ノズル６０が設けられている。また、加熱体４８の内周側とウェーハ１４の外周側との間には、第２ガス供給口７２を有する第２ガス供給ノズル７０が設けられている。第１ガス供給ノズル６０および第２ガス供給ノズル７０は、それぞれウェーハ１４の周方向に沿って所定間隔を持って設けられ、各ガス供給ノズル６０，７０の各ガス供給口６８，７２は、ウェーハ１４に向けられている。また、第１ガス排気口９０においても、加熱体４８の内周側とウェーハ１４の外周側との間に開口している。つまり、各ガス供給口６８，７２および第１ガス排気口９０は、それぞれ反応室４４と対向している。さらに、反応管４２の内周側と断熱材５４の外周側との間には、第３ガス供給口３６０および第２ガス排気口３９０が設けられている。
【００３４】
ここで、第１ガス供給ノズル６０および第２ガス供給ノズル７０は、図２に示すように、少なくともそれぞれ１本ずつ設ければ良いが、図３に示すように、２本の第１ガス供給ノズル６０と３本の第２ガス供給ノズル７０を設けるようにしても良い。この場合、３本の第２ガス供給ノズル７０の間に、ウェーハ１４の周方向に沿うよう交互に２本の第１ガス供給ノズル６０を並べて配置する。これにより、第１ガス供給ノズル６０および第２ガス供給ノズル７０から異なる種類の反応ガスを供給したときに、反応室４４内において効率良く反応ガスを混合させることができる。また、第１ガス供給ノズル６０および第２ガス供給ノズル７０を合計奇数本とすることで、中央部分に位置するガス供給ノズルを中心として、その両側（図３中上下側）にバランス良く反応ガスを供給することができる。よって、ウェーハ１４の成膜面に対して反応ガスを均一に供給することができ、成膜精度を向上させることが可能となる。なお、第１ガス供給ノズル６０および第２ガス供給ノズル７０から供給される反応ガスの種類については後述する。
【００３５】
図２に示すように、第１ガス供給ノズル６０は、例えば、カーボングラファイト等の耐熱材料にて中空パイプ状に形成され、基端部６０ａおよび先端部６０ｂを備えている。第１ガス供給ノズル６０の基端部６０ａは、反応管４２およびマニホールド３６からなる反応容器の開口側、つまりマニホールド３６側に設けられ、マニホールド３６を貫通して当該マニホールド３６に固定されている。第１ガス供給ノズル６０は、反応室４４内にその長手方向に延在するよう、つまり各ウェーハ１４の積層方向に延びるよう設けられ、第１ガス供給ノズル６０の先端部６０ｂは、反応管４２の底側（上方側）に設けられている。
【００３６】
第１ガス供給ノズル６０の基端部６０ａと先端部６０ｂとの間で、かつ第１ガス供給ノズル６０の長手方向に沿う先端部６０ｂ寄り、つまりウェーハ１４に対応する部位には、基端部６０ａから先端部６０ｂに向けて複数並んで、ウェーハ１４に向けて反応ガスを供給するための複数の第１ガス供給口６８が設けられている。各第１ガス供給口６８はそれぞれ等間隔で設けられ、これにより複数のウェーハ１４のそれぞれに対して反応ガスを均一に供給できるようにしている。なお、第１ガス供給ノズル６０の基端部６０ａは、第１ガスライン２２２を介してガス供給ユニット２００に接続されている。
【００３７】
第２ガス供給ノズル７０は、例えば、カーボングラファイト等の耐熱材料にて中空パイプ状に形成され、基端部７０ａおよび先端部７０ｂを備えている。第２ガス供給ノズル７０の基端部７０ａは、反応管４２およびマニホールド３６からなる反応容器の開口側、つまりマニホールド３６側に設けられ、マニホールド３６を貫通して当該マニホールド３６に固定されている。第２ガス供給ノズル７０は、反応室４４内にその長手方向に延在するよう設けられ、第２ガス供給ノズル７０の先端部７０ｂは、反応管４２の底側に設けられている。
【００３８】
第２ガス供給ノズル７０の基端部７０ａと先端部７０ｂとの間で、かつ第２ガス供給ノズル７０の長手方向に沿う先端部７０ｂ寄り、つまりウェーハ１４に対応する部位には、基端部７０ａから先端部７０ｂに向けて複数並んで、ウェーハ１４に向けて反応ガスを供給するための複数の第２ガス供給口７２が設けられている。各第２ガス供給口７２はそれぞれ等間隔で設けられ、これにより複数のウェーハ１４のそれぞれに対して反応ガスを均一に供給できるようにしている。なお、第２ガス供給ノズル７０の基端部７０ａは、第２ガスライン２６０を介してガス供給ユニット２００に接続されている。
【００３９】
ここで、図３に示すように、反応室４４の内部において、各ガス供給ノズル６０，７０と第１ガス排気口９０との間でかつ加熱体４８とウェーハ１４との間に、当該空間を埋めるよう反応室４４の長手方向に延在する断面が円弧形状の構造物３００を設けるようにすると良い。例えば、図３に示すように、対向位置に構造物３００をそれぞれ設けることで、各ガス供給ノズル６０，７０から供給される反応ガスが、加熱体４８の内壁に沿って流れてウェーハ１４を迂回してしまうのを防止できる。構造物３００としては、耐熱性およびパーティクルの発生を考慮すると、カーボングラファイト等で構成するのが望ましい。
【００４０】
図２に示すように、ボート３０を挟む各ガス供給口６８，７２との対向箇所でかつボート３０の下方側には、第１ガス排気口９０が設けられ、マニホールド３６には、第１ガス排気口９０に接続されたガス排気管２３０が貫通して固定されている。ガス排気管２３０の下流側には、圧力検出器としての圧力センサ（図示せず）が設けられ、さらには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。圧力センサおよびＡＰＣバルブ２１４には、コントローラ１５２の圧力制御部９８（図６参照）が電気的に接続されている。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き、所定のタイミングでＡＰＣバルブ２１４の開度を調節（制御）し、ひいては処理炉４０内の圧力を所定の圧力とするように調整するようになっている。
【００４１】
このように、第１ガス排気口９０を各ガス供給口６８，７２の対向箇所に配置することで、各ガス供給口６８，７２から供給された反応ガスを、ウェーハ１４の側方から水平方向に流してウェーハ１４の成膜面に満遍なく行き渡らせた後、第１ガス排気口９０から排気することができる。これにより、ウェーハ１４の成膜面全体を効果的かつ均一となるよう反応ガスに曝して成膜精度を向上させている。
【００４２】
第３ガス供給口３６０は、各ガス供給口６８，７２側で、反応管４２と断熱材５４との間に配置されている。第３ガス供給口３６０は、マニホールド３６を貫通して当該マニホールド３６に固定された第３ガスライン２４０の一端側に設けられ、第３ガスライン２４０の他端側はガス供給ユニット２００に接続されている。また、第２ガス排気口３９０は、第１ガス排気口９０側で、反応管４２と断熱材５４との間、つまり断熱材５４を挟む第３ガス供給口３６０との対向箇所に配置されており、当該第２ガス排気口３９０は、ガス排気管２３０に接続されている。
【００４３】
第３ガスライン２４０は、図４に示すように、バルブ２１２ｆおよびＭＦＣ（Mass Flow Controller）２１１ｆを介して、第４ガス供給源２１０ｆに接続されている。第４ガス供給源２１０ｆからは、例えば不活性ガスとして、希ガスのＡｒガスが供給され、ＳｉＣエピタキシャル膜の成長に寄与する反応ガスが、反応管４２と断熱材５４との間に進入するのを防止している。これにより、反応管４２の内壁や断熱材５４の外壁に不要な生成物が付着せず、装置のメンテナンス周期を延ばせるようにしている。なお、反応管４２と断熱材５４との間に供給された不活性ガス（Ａｒガス等）は、第２ガス排気口３９０，ガス排気管２３０およびＡＰＣバルブ２１４を介して、真空排気装置２２０から外部に排気される。
【００４４】
＜反応ガス供給系の構成＞
次に、図４を用いて、第１ガス供給系および第２ガス供給系について説明する。図４（ａ）は、Ｓｉ原子含有ガスとＣ（炭素）原子含有ガスとを異なるガス供給ノズルから供給するセパレート方式を示し、図４（ｂ）は、Ｓｉ原子含有ガスとＣ原子含有ガスとを同じガス供給ノズルから供給するプレミックス方式を示している。
【００４５】
まず、セパレート方式について説明する。図４（ａ）に示すように、セパレート方式では、第１ガスライン２２２は、バルブ２１２ａ，２１２ｂ，２１２ｃおよびＭＦＣ（流量制御手段）２１１ａ，２１１ｂ，２１１ｃを介して、第１ガス供給源２１０ａ，第２ガス供給源２１０ｂ，第３ガス供給源２１０ｃに接続されている。第１ガス供給源２１０ａからはＳｉＨ４ガスが、第２ガス供給源２１０ｂからはＨＣｌガスが、第３ガス供給源２１０ｃからは不活性ガスがそれぞれ供給される。
【００４６】
これにより、ＳｉＨ４ガス，ＨＣｌガス，不活性ガスのそれぞれの供給流量，濃度，分圧，供給タイミングを、反応室４４内に対して制御可能となっている。バルブ２１２ａ〜２１２ｃおよびＭＦＣ２１１ａ〜２１１ｃは、コントローラ１５２のガス流量制御部７８（図６参照）に電気的に接続されている。ガス流量制御部７８は、供給すべきそれぞれのガスの流量を所定流量とするよう、所定のタイミングで制御するようになっている。ここで、ＳｉＨ４ガス（成膜ガス），ＨＣｌガス（エッチングガス），不活性ガスをそれぞれ供給するガス供給源２１０ａ〜２１０ｃ，バルブ２１２ａ〜２１２ｃ，ＭＦＣ２１１ａ〜２１１ｃ，第１ガスライン２２２，第１ガス供給ノズル６０および各第１ガス供給口６８によって、第１ガス供給系を構成している。
【００４７】
第２ガスライン２６０は、バルブ２１２ｄ，２１２ｅおよびＭＦＣ２１１ｄ，２１１ｅを介して、第５ガス供給源２１０ｄ，第６ガス供給源２１０ｅに接続されている。第５ガス供給源２１０ｄからは、Ｃ原子含有ガスとして、例えばＣ３Ｈ８ガス（成膜ガス）が、第６ガス供給源２１０ｅからは、還元ガスとして、例えばＨ２ガスがそれぞれ供給される。
【００４８】
これにより、Ｃ３Ｈ８ガス，Ｈ２ガスのそれぞれの供給流量，濃度，分圧，供給タイミングを、反応室４４内に対して制御可能となっている。バルブ２１２ｄ，２１２ｅおよびＭＦＣ２１１ｄ，２１１ｅは、コントローラ１５２のガス流量制御部７８（図６参照）に電気的に接続されている。ガス流量制御部７８は、供給すべきそれぞれのガスの流量を所定流量とするよう、所定のタイミングで制御するようになっている。ここで、Ｃ３Ｈ８ガス，Ｈ２ガスをそれぞれ供給するガス供給源２１０ｄ，２１０ｅ，バルブ２１２ｄ，２１２ｅ，ＭＦＣ２１１ｄ，２１１ｅ，第２ガスライン２６０，第２ガス供給ノズル７０および第２ガス供給口７２によって、第２ガス供給系を構成している。
【００４９】
このようにセパレート方式においては、Ｓｉ原子含有ガスとＣ原子含有ガスとを異なるガス供給ノズルから供給することにより、ガス供給ノズル内においてＳｉＣ膜が成膜されないよう（堆積しないよう）にしている。なお、Ｓｉ原子含有ガスおよびＣ原子含有ガスの濃度や流速を調整する場合には、それぞれ適切なキャリアガスを供給すれば良い。
【００５０】
また、Ｓｉ原子含有ガスをより効率的に使用するために、還元ガスとしてＨ２ガスを用い、当該Ｈ２ガスをＣ原子含有ガスとともに第２ガス供給ノズル７０から供給している。これにより、反応室４４内において、Ｈ２ガスおよびＣ原子含有ガスをＳｉ原子含有ガスと混合させてＨ２ガスを少ない状態とし、その結果、Ｓｉ原子含有ガスの分解を成膜時と比較して抑制している。よって、第１ガス供給ノズル６０内でのＳｉ膜の成膜（堆積）を抑制している。この場合、Ｈ２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できる。なお、Ｓｉ原子含有ガスのキャリアガスとしては、Ａｒガスのような不活性ガス（特に希ガス）を用いることで、Ｓｉ膜の堆積を抑制することができる。
【００５１】
さらに、第１ガス供給ノズル６０からは、塩素原子含有ガスとしてＨＣｌガスを供給するようにしている。これにより、Ｓｉ原子含有ガスが熱により分解され、第１ガス供給ノズル６０内に堆積し得る状態となったとしても、ＨＣｌガスによりエッチングモードとなり、その結果、第１ガス供給ノズル６０内でのＳｉ膜の成膜（堆積）を抑制している。なお、ＨＣｌガスには堆積してしまったＳｉ膜をエッチングする効果もあるため、第１ガス供給口６８が閉塞するのを効果的に抑制することもできる。
【００５２】
次に、図４（ｂ）に示すプレミックス方式について説明する。プレミックス方式のセパレート方式と異なる点は、Ｃ原子含有ガスのガス供給源２１０ｄを、ＭＦＣ２１１ｄ，バルブ２１２ｄを介して第１ガスライン２２２に接続した点である。これにより、Ｓｉ原子含有ガスとＣ原子含有ガスとを、第１ガスライン２２２内で予め混合しておくことができる。よって、上述したセパレート方式に比して反応ガスの混合効率を高めることができ、ひいては成膜時間の短縮等を図ることが可能となる。
【００５３】
この場合、第２ガスライン２６０を介して第２ガス供給ノズル７０から、Ｈ２ガスを単独で供給することができるので、ＨＣｌガスとＨ２ガスとの比（Ｃｌ／Ｈ）を大きくすることができ、ひいては第１ガス供給ノズル６０におけるエッチング効果の方を大きくして、Ｓｉ原子含有ガスの反応を抑制することができる。このように、プレミックス方式であっても、ある程度、第１ガス供給ノズル６０におけるＳｉＣ膜の成膜（堆積）を抑制することができる。
【００５４】
なお、上述においては、ＳｉＣエピタキシャル膜を成膜する際に使用する塩素原子含有ガス（エッチングガス）として、ＨＣｌガスを使用しているが、これに限らず、Ｃｌガス（塩素ガス）等を使用しても良い。
【００５５】
また、上述においては、ＳｉＣエピタキシャル膜を成膜する際に、Ｓｉ（シリコン）原子含有ガスとＣｌ（塩素）原子含有ガスとを別々に供給しているが、これに限らず、Ｓｉ原子とＣｌ原子とを含むガス、例えば、テトラクロロシラン（ＳｉＣｌ４）ガス，トリクロロシラン（ＳｉＨＣｌ３）ガス，ジクロロシラン（ＳｉＨ２Ｃｌ２）ガス等を供給しても良い。これらのＳｉ原子とＣｌ原子とを含むガスは、Ｓｉ原子含有ガス、または、Ｓｉ原子含有ガスおよびＣｌ原子含有ガスの混合ガスであるとも言える。特に、ＳｉＣｌ４ガスは、熱分解される温度が比較的高温であるため、第１ガス供給ノズル６０内でのＳｉ原子の消費を抑制するという観点から優れている。
【００５６】
さらに、上述においては、Ｃ（炭素）原子含有ガスとして、Ｃ３Ｈ８ガスを使用しているが、これに限らず、エチレン（Ｃ２Ｈ４）ガス，アセチレン（Ｃ２Ｈ２）ガス等を使用しても良い。
【００５７】
また、上述においては、還元ガスとして、Ｈ２ガスを使用しているが、これに限らず、他のＨ（水素）原子含有ガスを使用しても良い。さらに、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の少なくとも１つを使用しても良いし、これらの希ガスを任意に組み合わせた混合ガスを使用しても良い。
【００５８】
＜処理炉の周辺の構成＞
次に、図５を用いて、処理炉４０およびその周辺の構成について説明する。処理炉４０の下方側には、当該処理炉４０の開口部分である炉口１４４を気密に閉塞するシールキャップ（炉口蓋体）１０２が設けられている。シールキャップ１０２は、例えば、ステンレス等の金属材料により略円盤状に形成されている。シールキャップ１０２と処理炉４０の天板１２６との間には、両者間をシールするシール部材としてのＯリング（図示せず）が設けられ、これにより処理炉４０内を気密に保持できるようにしている。
【００５９】
シールキャップ１０２には回転機構１０４が設けられ、当該回転機構１０４の回転軸１０６は、シールキャップ１０２を貫通してボート断熱部３４に連結されている。そして、回転機構１０４を回転駆動することにより、回転軸１０６を介して処理炉４０内でボート３０が回転し、これに伴いウェーハ１４も回転するようになっている。
【００６０】
シールキャップ１０２は、処理炉４０の外側に設けられた昇降モータ（昇降機構）Ｍによって垂直方向（上下方向）に昇降されるよう構成され、これによりボート３０を処理炉４０に対して搬入搬出できるようになっている。回転機構１０４および昇降モータＭには、コントローラ１５２の駆動制御部１０８（図６参照）が電気的に接続されている。駆動制御部１０８は、回転機構１０４および昇降モータＭを、所定の動作をするよう所定のタイミングにて制御するようになっている。
【００６１】
処理炉４０の下方側には、予備室としてのロードロック室ＬＲが設けられ、当該ロードロック室ＬＲの外側には下基板ＬＰが設けられている。下基板ＬＰには、昇降台１１４を摺動自在に支持するガイドシャフト１１６の基端部が固定され、また、昇降台１１４と螺合するボール螺子１１８の基端部が回転自在に支持されている。また、ガイドシャフト１１６の先端部およびボール螺子１１８の先端部には、上基板ＵＰが装着されている。ボール螺子１１８は上基板ＵＰに搭載された昇降モータＭにより回転駆動され、昇降台１１４はボール螺子１１８の回転駆動により昇降するようになっている。
【００６２】
昇降台１１４には、中空パイプ状の昇降シャフト１２４が垂下するよう固定され、昇降台１１４と昇降シャフト１２４との連結部分は気密となっている。これにより、昇降シャフト１２４は、昇降台１１４とともに昇降するようになっている。昇降シャフト１２４は、ロードロック室ＬＲの上方側の天板１２６に設けられた貫通孔１２６ａを、所定の隙間を持って貫通している。つまり、昇降シャフト１２４が昇降する際に、当該昇降シャフト１２４は天板１２６に接触することが無い。
【００６３】
ロードロック室ＬＲと昇降台１１４との間には、昇降シャフト１２４の周囲を覆うよう伸縮性を有するベローズ（中空伸縮体）１２８が設けられ、当該ベローズ１２８によりロードロック室ＬＲは気密に保持されている。なお、ベローズ１２８は、昇降台１１４の昇降量に対応し得る充分な伸縮量を備え、ベローズ１２８の内径は昇降シャフト１２４の外径に比べて充分に大きくなっている。これにより、ベローズ１２８は、その伸縮時において、昇降シャフト１２４と接触すること無くスムーズに伸縮することができる。
【００６４】
昇降シャフト１２４の下方側には、昇降基板１３０が水平に固定され、当該昇降基板１３０の下方側には、Ｏリング等のシール部材（図示せず）を介して駆動部カバー１３２が気密に取り付けられている。昇降基板１３０および駆動部カバー１３２は、駆動部収納ケース１３４を構成しており、これにより、駆動部収納ケース１３４内の雰囲気とロードロック室ＬＲ内の雰囲気とを隔離している。
【００６５】
駆動部収納ケース１３４の内部には、ボート３０を回転駆動する回転機構１０４が設けられ、当該回転機構１０４の周辺は、水冷構造の冷却機構１３５により冷却されるようになっている。
【００６６】
回転機構１０４には電力ケーブル１３８が電気的に接続されており、当該電力ケーブル１３８は、昇降シャフト１２４の上方側から中空部を通って、回転機構１０４に導かれている。また、冷却機構１３５およびシールキャップ１０２には、冷却水流路１４０がそれぞれ形成されており、これらの冷却水流路１４０には、それぞれ冷却水配管１４２が接続されている。各冷却水配管１４２は、昇降シャフト１２４の上方側から中空部を通って、各冷却水流路１４０に導かれている。
【００６７】
コントローラ１５２の駆動制御部１０８により昇降モータＭを回転駆動させることで、ボール螺子１１８が回転し、これにより昇降台１１４および昇降シャフト１２４が昇降し、ひいては駆動部収納ケース１３４が昇降する。そして、駆動部収納ケース１３４を上昇させることで、昇降基板１３０に気密に設けたシールキャップ１０２が処理炉４０の開口部である炉口１４４を密閉し、これによりウェーハ１４を熱処理できる状態となる。また、駆動部収納ケース１３４を下降させることで、シールキャップ１０２とともにボート３０が降下して、ウェーハ１４を処理炉４０の外部に搬出できる状態となる。
【００６８】
図６に示すように、ＳｉＣエピタキシャル膜を成膜する半導体製造装置１０を制御するコントローラ１５２は、温度制御部５２，ガス流量制御部７８，圧力制御部９８および駆動制御部１０８を備えている。これらの温度制御部５２，ガス流量制御部７８，圧力制御部９８および駆動制御部１０８は、操作部および入出力部を構成し、半導体製造装置１０の全体を制御する主制御部１５０に電気的に接続されている。
【００６９】
＜ウェーハの積層構造＞
次に、ウェーハ１４のボート３０への積層構造について、図面を用いて詳細に説明する。図７はウェーハをウェーハホルダに保持させた状態を示す断面図を、図８はウェーハおよびウェーハホルダを示す斜視図をそれぞれ表している。
【００７０】
ボート３０は、複数のウェーハ１４を水平状態で支持する３本のボート柱、つまり第１ボート柱３１ａ，第２ボート柱３１ｂおよび第３ボート柱３１ｃを備えている。各ボート柱３１ａ〜３１ｃは、何れもＳｉＣ等の耐熱材料により形成され、これらは互いに上板部材および下板部材（何れも図示せず）を介して一体に組み付けられている。
【００７１】
各ボート柱３１ａ〜３１ｃは、何れも同じ形状に形成され、ボート３０を組み立てた状態のもとで、各ボート柱３１ａ〜３１ｃが対向する側には、切り欠きよりなる複数のホルダ保持部ＨＳが設けられている。各ホルダ保持部ＨＳは、ウェーハ１４を搭載したウェーハホルダ１００の外周側を取り外し可能に保持するもので、各ボート柱３１ａ〜３１ｃの長手方向に沿って所定間隔で、例えば３０段設けられている。つまり、ボート３０は、３０枚のウェーハ１４を、それぞれウェーハホルダ１００を介して水平状態でかつ互いに中心を揃えた状態のもとで、縦方向に積層保持するよう構成されている。
【００７２】
第１ボート柱３１ａおよび第２ボート柱３１ｂは、ウェーハ１４の周方向に沿って９０度間隔となるよう配置されている。また、第２ボート柱３１ｂおよび第３ボート柱３１ｃは、ウェーハ１４の周方向に沿って１８０度間隔となるよう配置されている。つまり、第１ボート柱３１ａと第２ボート柱３１ｂとの間隔は、第２ボート柱３１ｂと第３ボート柱３１ｃとの間隔よりも狭くなっている。なお、第１ボート柱３１ａおよび第３ボート柱３１ｃは、第１ボート柱３１ａおよび第２ボート柱３１ｂの関係と同様に、ウェーハ１４の周方向に沿って９０度間隔となっている。各ボート柱３１ａ〜３１ｃの間隔のうちの最も広く開口した開口部分、つまり第２ボート柱３１ｂと第３ボート柱３１ｃとの間の開口部分は、ウェーハ１４を保持したウェーハホルダ１００を移載するための開口部（搬入搬出部）となっている。
【００７３】
ウェーハ１４を搭載するウェーハホルダ１００は、図８に示すように円盤状に形成され、当該ウェーハホルダ１００は、円環状のホルダベース（基板ホルダ）１１０および円盤状のホルダカバー１２０を備えている。ここで、ホルダベース１１０およびホルダカバー１２０においても、何れもＳｉＣ等の耐熱材料によりそれぞれ形成されている。
【００７４】
ウェーハホルダ１００を構成するホルダベース１１０の外径寸法は、ウェーハ１４の外形寸法よりも大きい外径寸法に設定されている。ホルダベース１１０の中央部分には、ホルダベース１１０を軸方向に貫通する貫通穴１１０ａが設けられ、当該貫通穴１１０ａの内周縁には環状段差部１１１が形成されている。この環状段差部１１１は、ウェーハ１４を保持するようになっている。
【００７５】
このように、ホルダベース１１０の環状段差部１１１にウェーハ１４を保持させることで、ホルダベース１１０の中央部分にウェーハ１４を精度良く位置決め（搭載）することができ、さらには図７に示すように、各ボート柱３１ａ〜３１ｃとウェーハ１４とを遠ざけることができる。また、ウェーハ１４を環状段差部１１１に保持させることで、ウェーハ１４の成膜面となる下面１４ａを反応室４４内の雰囲気に曝すことができる。
【００７６】
ウェーハホルダ１００をボート３０に移載した状態のもとで、ホルダベース１１０の本体部１１２における各ボート柱３１ａ〜３１ｃに対応する部分には、本体部１１２の厚み方向、つまりウェーハホルダ１００の軸方向に沿うよう貫通した３つの連通穴、つまり第１連通穴１１２ａ，第２連通穴１１２ｂ，第３連通穴１１２ｃがそれぞれ設けられている。
【００７７】
また、本体部１１２の周方向に沿う第１連通穴１１２ａの近傍には、円弧形状に形成されたノッチ部１１２ｅが形成されている。ノッチ部１１２ｅは、後述する異径基板用アタッチメント４００のホルダ位置決め棒４０６に突き合わせられるものであり、これにより、異径基板用アタッチメント４００に対するウェーハホルダ１００の位置決めを精度良く行えるようにしている。よって、基板移載機２８のアーム３２（図１参照）を動作させて、異径基板用アタッチメント４００からボート３０にウェーハホルダ１００（ウェーハ１４）を移載する際に、各連通穴１１２ａ〜１１２ｃを各ボート柱３１ａ〜３１ｃに対して位置ズレすること無く確実に対向させることができる。
【００７８】
各連通穴１１２ａ〜１１２ｃは、いずれも各ボート柱３１ａ〜３１ｃによる反応ガスの消費を考慮して設けている。つまり、ウェーハ１４に反応ガスを供給する際、ボート３０の回転に伴って各ボート柱３１ａ〜３１ｃにも反応ガスが供給されて、各ボート柱３１ａ〜３１ｃも成膜されることになる。したがって、ウェーハ１４に到達する前に反応ガスが消費されるのを抑制するために、反応ガスを消費しない空間として各連通穴１１２ａ〜１１２ｃを設けている。これにより、ウェーハ１４の下面１４ａに膜厚が均一となるよう成膜することができる。
【００７９】
ホルダカバー１２０は、大径本体部１２１と小径嵌合部１２２とを備えており、小径嵌合部１２２は、ホルダベース１１０の環状段差部１１１に入り込んで装着されるようになっている。これにより、ホルダベース１１０に対するホルダカバー１２０のがたつきを抑制している。小径嵌合部１２２は、環状段差部１１１との間でウェーハ１４を挟み、ウェーハ１４の成膜面である下面１４ａとは反対側の上面（非成膜面）１４ｂと接触している。このように、ホルダカバー１２０は、ウェーハ１４の上面１４ｂを覆うことで上面１４ｂが成膜されないようにするとともに、ウェーハ１４の上方側から落下してくるパーティクル（微細ゴミ）からウェーハ１４を保護するようになっている。
【００８０】
＜ポッドおよび異径基板用アタッチメントの構造＞
次に、ポッド１６および当該ポッド１６に用いられる異径基板用アタッチメント４００の構造について、図面を用いて詳細に説明する。図９（ａ），（ｂ）はポッドの外観形状を示す斜視図を、図１０は第１実施の形態に係る異径基板用アタッチメントをポッドに格納した状態を示す断面図を、図１１は図１０の破線円Ａ部分を拡大して示す拡大断面図を、図１２は図１０の異径基板用アタッチメントを示す斜視図を、図１３（ａ），（ｂ）は図１０の異径基板用アタッチメントの動作状態を説明する説明図をそれぞれ表している。
【００８１】
基板収容器としてのポッド１６は、図示しない８インチ（約２０ｃｍ）ウェーハ（第１サイズの基板）を格納し得る８インチウェーハ専用のポッドであり、このポッド１６は、例えばパーティクルを発生しないプラスチック材料等によって、側部１６ｂが開口した中空形状に形成されている。ポッド１６の側部１６ｂには、図１３に示すように開口段差部１６ｃが設けられ、この開口段差部１６ｃには、蓋１６ａに設けた嵌合凸部１６ｄが嵌合するようになっている。これにより、側部１６ｂは蓋１６ａにより開閉自在となっている。なお、開口段差部１６ｃと嵌合凸部１６ｄとの間には、Ｏリング等のシール部材（図示せず）が設けられ、これによりポッド１６の内部を真空状態等に密閉できるようにしている。
【００８２】
図１０に示すように、ポッド１６の内部には、開口側（紙面手前側）から底側（紙面奥側）に延在する複数の第１支持溝１６ｅが設けられている。各第１支持溝１６ｅは、８インチウェーハの外周部分を支持し得るもので、水平方向（図中前後方向）に延在し、垂直方向（図中上下方向）に等間隔で７つ設けられている。
【００８３】
ポッド１６の内部には、図１２に示すような異径基板用アタッチメント４００が格納されるようになっている。異径基板用アタッチメント４００は、８インチウェーハ専用のポッド１６に、例えば、それよりも小さい２インチ（約５ｃｍ）ウェーハ（第２サイズの基板）を格納可能とするアタッチメントであり、本実施の形態においては、ウェーハ１４が２インチウェーハとなっている。
【００８４】
異径基板用アタッチメント４００は、円盤状に形成された上部板４０１と下部板４０２とを備えており、これらの上部板４０１および下部板４０２は、何れもポッド１６と同じプラスチック材料等により形成されている。上部板４０１および下部板４０２は、何れも８インチサイズ（第１サイズ）となっており、ポッド１６の各第１支持溝１６ｅに支持されるようになっている。ここで、上部板４０１および下部板４０２は、何れも本発明における板状部材を構成している。
【００８５】
上部板４０１と下部板４０２との間には、保持部材（保持柱）としての第１保持柱４０３ａ，第２保持柱４０３ｂおよび第３保持柱４０３ｃが設けられている。各保持柱４０３ａ〜４０３ｃは、何れもポッド１６と同じプラスチック材料等により棒状に形成され、上端部が上部板４０１に下端部が下部板４０２に、ネジ等の締結手段（図示せず）を介してそれぞれ固定されている。各保持柱４０３ａ〜４０３ｃの長さ寸法は、上部板４０１が各第１支持溝１６ｅのうちの最上段に、下部板４０２が各第１支持溝１６ｅのうちの最下段にそれぞれ支持される長さ寸法に設定されている。なお、これらの保持部材（保持柱）は少なくとも３本設ければ良いが、異径基板用アタッチメントに必要とされる剛性に応じて、４本以上設けるようにしても良い。
【００８６】
各保持柱４０３ａ〜４０３ｃには、切り欠きよりなる複数の第２支持溝４０４が形成され、各第２支持溝４０４は、各保持柱４０３ａ〜４０３ｃの向き合う側にそれぞれ向けられている。各第２支持溝４０４は、各保持柱４０３ａ〜４０３ｃの長手方向に沿うよう等間隔で６つ設けられている。各第２支持溝４０４は、ホルダ部材４０５を介して、第２サイズのウェーハ１４を搭載したウェーハホルダ１００（図７，８参照）を支持するようになっており、つまり、異径基板用アタッチメント４００は、６枚のウェーハ１４を格納可能となっている。また、各保持柱４０３ａ〜４０３ｃは、上部板４０１および下部板４０２の径方向に沿う各第１支持溝１６ｅの内側に設けられている。このように、第１サイズの上部板４０１および下部板４０２に、第１サイズより小さい第２サイズのウェーハ１４（若しくはウェーハホルダ１００）を格納可能なように各保持柱４０３ａ〜４０３ｃを設けることにより、ポッド１６の各第１支持溝１６ｅの間隔に依らず、異径基板用アタッチメント４００の保持可能枚数を設定することができる。
【００８７】
各保持柱４０３ａ〜４０３ｃの各第２支持溝４０４には、ウェーハ１４を搭載したウェーハホルダ１００を支持するホルダ部材４０５が支持されている。各ホルダ部材４０５は、何れもポッド１６と同じプラスチック材料等により一部切り欠いた円環状に形成され、各保持柱４０３ａ〜４０３ｃの各第２支持溝４０４に、ネジ等の締結手段（図示せず）により固定されている。ここで、図１２においては、図示を分かり易くするために、一部のホルダ部材４０５（２つ）のみを記載している。
【００８８】
図１０に示すように、各ホルダ部材４０５の径方向内側には中心孔４０５ａがそれぞれ設けられ、当該中心孔４０５ａの内周縁には、ウェーハ１４を搭載したウェーハホルダ１００を支持する段差部４０５ｂが形成されている。これによりホルダ部材４０５の中心部分に、ウェーハ１４を搭載したウェーハホルダ１００を精度良く位置決めすることができる。また、各ホルダ部材４０５には、図１２に示すように切り欠き部４０５ｃがそれぞれ設けられ、切り欠き部４０５ｃは、ホルダ部材４０５の径方向に沿って、ホルダ部材４０５の外周側と内周側（中心孔４０５ａ）とを連通している。これにより、基板移載機２８のアーム３２（図１参照）を、ウェーハ１４を搭載したウェーハホルダ１００に向けて導き易くし、ホルダ部材４０５から容易に取り出せるようにしている。ここで、ウェーハ１４は、ウェーハホルダ１００に保持された状態で、ウェーハホルダ１００とともにホルダ部材４０５に移載され、かつ取り出される。このようにホルダ部材４０５を有することにより、異径基板用アタッチメント４００自体を変更せずとも当該ホルダ部材４０５のみを変更することで様々なサイズに対応可能となる。特に上述の第１実施の形態のようにウェーハ１４をウェーハホルダ１００に搭載する場合、ウェーハホルダ１００を変更した際に、異径基板用アタッチメント４００全体を変更せずとも対応が可能となる。なお、ホルダ部材４０５は、必要に応じて設ければ良く、直接、第２支持溝４０４にウェーハ１４またはウェーハホルダ１００を搭載しても良い。
【００８９】
各ホルダ部材４０５における中心孔４０５ａの近傍には、図１３に示すように、ホルダ位置決め棒４０６が設けられ、このホルダ位置決め棒４０６の上下端は、ネジ等の締結手段（図示せず）によって、上部板４０１および下部板４０２（図１０参照）に固定されている。ホルダ位置決め棒４０６は、中心孔４０５ａの第１保持柱４０３ａに対応する部分、つまり、ウェーハ１４を搭載したウェーハホルダ１００の移載方向（図１２，１３の破線矢印Ｍ参照）に沿うポッド１６の底側に設けられている。このようにホルダ位置決め棒４０６を有することにより、図８に示すような回転位置を定める必要があるウェーハホルダ１００を用いても、ポッド１６内で正確に回転位置を決めることができる。なお、ウェーハ１４またはウェーハホルダ１００の回転位置を決める必要が無い場合は、ホルダ位置決め棒４０６を設ける必要は無い。
【００９０】
ホルダ位置決め棒４０６は、ポッド１６内に格納される各ウェーハホルダ１００の回転方向に対する位置を位置決めするもので、ホルダ位置決め棒４０６には、ウェーハホルダ１００を形成するホルダベース１１０に設けたノッチ部１１２ｅが突き合わされるようになっている。これにより、各ウェーハホルダ１００を、ポッド１６内にセットした異径基板用アタッチメント４００に対して、それぞれ精度良く位置決めすることができる。
【００９１】
図１０ないし図１３に示すように、異径基板用アタッチメント４００を形成する上部板４０１および下部板４０２には、両者を貫通するよう固定部材としての一対の伸縮自在な棒状部材４０７が設けられている。各棒状部材４０７はポッド１６の側部１６ｂ側に配置され、異径基板用アタッチメント４００をポッド１６内の所定位置にセットして固定するようになっている。つまり、各棒状部材４０７は、上部板４０１および下部板４０２を、ポッド１６の第１支持溝１６ｅにそれぞれ固定するようになっている。
【００９２】
各棒状部材４０７は何れも同じ形状に形成されている。棒状部材４０７は、上部板４０１と下部板４０２との間に延在する本体部４０７ａと、上部板４０１側に設けられ、本体部４０７ａに対してその長手方向に移動自在となった移動部４０７ｂと、移動部４０７ｂを本体部４０７ａに対して離間する方向に付勢するコイルばね４０７ｃとを備えている。これにより、棒状部材４０７の長手方向に所定の負荷を付加しない場合（自然状態）には、棒状部材４０７はコイルばね４０７ｃのばね力により延びた状態となる。一方、棒状部材４０７の長手方向に所定の負荷を付加した場合には、棒状部材４０７はコイルばね４０７ｃのばね力に抗して縮んだ状態となる。
【００９３】
これにより、各棒状部材４０７を縮めた状態のもとで異径基板用アタッチメント４００をポッド１６内にセットすることで、各棒状部材４０７はポッド１６内で突っ張るようにして固定される。したがって、異径基板用アタッチメント４００はポッド１６内で強固に固定される。なお、固定部材としての棒状部材は、上述のような形態に限らず、例えば、端部に雌ねじ部を有する本体部と、端部に雄ねじ部を有する移動部とから構成して、両者をネジ結合させることで伸縮させるようにした棒状部材であっても良い。また、ポッド１６側に各棒状部材４０７が嵌合する嵌合穴（図示せず）を設けることにより、異径基板用アタッチメント４００をポッド１６内でより強固に固定できる。
【００９４】
図１２および図１３に示すように、異径基板用アタッチメント４００およびポッド１６には、ホルダ部材４０５およびウェーハホルダ１００を介して各保持柱４０３ａ〜４０３ｃに保持されたウェーハ１４を押さえる押圧部材４０８が設けられている。押圧部材４０８は、ホルダベース１１０をその径方向から押さえて、ホルダ位置決め棒４０６にノッチ部１１２ｅを突き合わせるようになっている。これにより、ポッド１６の内部でウェーハ１４を安定的に保持でき、さらにはウェーハホルダ１００のポッド１６に対する回転方向への位置決め精度を向上させることができる。
【００９５】
押圧部材４０８は、ポッド１６に設けられる一対の第１押圧ユニット４０９と、異径基板用アタッチメント４００の上部板４０１および下部板４０２に設けられる一対の第２押圧ユニット４１０とを備えている。なお、図１２においては、図示を分かり易くするために、一方の第２押圧ユニット４１０のみを破線で記載している。
【００９６】
第１押圧ユニット４０９は、ポッド１６の蓋１６ａが開閉することで移動する移動板４０９ａを備えている。この移動板４０９ａは、蓋１６ａを閉じることで第１ばね４０９ｂのばね力に抗して前進し、蓋１６ａを開けることで第１ばね４０９ｂのばね力により後進するようになっている。
【００９７】
第２押圧ユニット４１０は、第１押圧ユニット４０９の移動板４０９ａの移動に伴って移動するリテーナ４１０ａを備えている。このリテーナ４１０ａは、移動板４０９ａが前進する（蓋１６ａを閉じる）ことで第２ばね４１０ｂのばね力に抗して前進し、移動板４０９ａが後進する（蓋１６ａを開ける）ことで第２ばね４１０ｂのばね力により後進するようになっている。そして、蓋１６ａを閉じてリテーナ４１０ａを前進させることにより、リテーナ４１０ａはホルダベース１１０を押さえ付ける。一方、蓋１６ａを開けてリテーナ４１０ａを後進させることにより、リテーナ４１０ａはホルダベース１１０から離間する。リテーナ４１０ａがホルダベース１１０から離間すると、図１３（ｂ）の破線矢印Ｍに示すように、ウェーハ１４を搭載したウェーハホルダ１００を異径基板用アタッチメント４００に対して出し入れ可能、つまりウェーハ１４をポッド１６に対して出し入れ可能となる。
【００９８】
＜ＳｉＣエピタキシャル膜の成膜方法＞
次に、上述した半導体製造装置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エピタキシャル膜を成膜する基板の製造方法（処理方法）について説明する。なお、以下の説明における半導体製造装置１０を構成する各部分の動作は、コントローラ１５２によって制御される。
【００９９】
まず、図１０に示すように、ポッド１６および異径基板用アタッチメント４００を準備する。次いで、ポッド１６の側部１６ｂからその内部に、異径基板用アタッチメント４００を格納する。このとき、上部板４０１を各第１支持溝１６ｅのうちの最上段に、下部板４０２を各第１支持溝１６ｅのうちの最下段にそれぞれ支持されるように格納する。そして、各棒状部材４０７によって、異径基板用アタッチメント４００をポッド１６内に固定する（アタッチメント固定工程）。なお、アタッチメント固定工程は、図示しない自動装置（ロボット等）により行っても良いし、作業者の手作業により行っても良い。
【０１００】
次に、ポッド１６内に固定された異径基板用アタッチメント４００の各ホルダ部材４０５に、ウェーハ１４を搭載したウェーハホルダ１００を順次移載していく。このとき、ホルダベース１１０のノッチ部１１２ｅを、異径基板用アタッチメント４００のホルダ位置決め棒４０６に突き合わせるようにする。これにより、ウェーハ１４を搭載したウェーハホルダ１００の異径基板用アタッチメント４００に対する回転位置が位置決めされる。次いで、図１３に示すように、ポッド１６の側部１６ｂに向けて蓋１６ａを臨ませると、嵌合凸部１６ｄが開口段差部１６ｃに嵌合されていく。これに伴い、嵌合凸部１６ｄが各第１押圧ユニット４０９を動作させて各移動板４０９ａが前進する。また、各移動板４０９ａの前進に伴い、第２押圧ユニット４１０が動作し、各リテーナ４１０ａが前進してホルダベース１１０を押さえる。このように蓋１６ａでポッド１６の側部１６ｂを閉じることで、ポッド１６内が密閉され、かつウェーハホルダ１００が安定的に支持される。これにより、ポッド１６へのウェーハ１４およびウェーハホルダ１００の格納（セット）が完了する（基板セット工程）。なお、ポッド１６の密閉時には、例えば、図示しない真空ポンプ等によりポッド１６内を真空とし、かつポッド１６内にパーティクルが無い状態としている。また、当該基板セット工程においても、図示しない自動装置（ロボット等）により行っても良いし、作業者の手作業により行っても良い。
【０１０１】
次に、基板セット工程を経た複数のポッド１６を、図１に示すように、作業者により牽引される台車ＣＴに搭載し、各ポッド１６を半導体製造装置１０のポッドステージ１８に搬送する。その後、作業者により各ポッド１６をそれぞれポッドステージ１８上にセットし、これにより第１基板搬送工程が完了する。なお、当該第１基板搬送工程においては、例えば、自走式の台車（自動搬送装置）に複数のポッド１６を搭載し、かつ自動的にポッドステージ１８上にセットされるようにしても良い。
【０１０２】
次に、第１基板搬送工程が完了すると、ポッド搬送装置２０が動作し、ポッド１６がポッドステージ１８からポッド収納棚２２へ搬送されてストックされる。次に、ポッド搬送装置２０により、ポッド収納棚２２にストックされたポッド１６をポッドオープナ２４に搬送してセットし、当該ポッドオープナ２４によりポッド１６の蓋１６ａが開かれて、基板枚数検知器２６によりポッド１６に収納されているウェーハ１４（ウェーハホルダ１００）の枚数を検知する。その後、基板移載機２８の動作により、ポッドオープナ２４の位置にあるポッド１６からウェーハ１４を搭載したウェーハホルダ１００を取り出し、次々とボート３０に移載していく（第２基板搬送工程）。
【０１０３】
複数枚のウェーハ１４がボート３０に装填されて積層されると、各ウェーハ１４を保持したボート３０は、昇降モータＭの回転駆動による昇降台１１４および昇降シャフト１２４の昇降動作により反応室４４内に搬送、つまりボートローディングされる。ボート３０が反応室４４内に完全に搬送されると、シールキャップ１０２は反応室４４をシールした状態となり、これにより反応室４４の気密が保持されて第３基板搬送工程（ボートローディング工程）が完了する。
【０１０４】
ボート３０を反応室４４に搬入した後、反応室４４の内部圧力が所定の圧力（真空度）となるよう真空排気装置２２０が駆動され、反応室４４が真空排気（真空引き）される。この時、反応室４４の内部圧力は、圧力センサによって測定され、測定された圧力に基づいて第１ガス排気口９０および第２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。
【０１０５】
また、ウェーハ１４の温度および反応室４４の内部温度を所定の温度とするよう、誘導コイル５０が通電され、これにより加熱体４８が加熱される。この時、反応室４４の内部温度が所定の温度分布（例えば均一温度分布）となるよう、温度センサが検出した温度情報に基づいて誘導コイル５０への通電具合をフィードバック制御する。続いて、回転機構１０４によりボート３０が回転駆動されて、これにより各ウェーハ１４も反応室４４の内部で回転される。
【０１０６】
その後、ＭＦＣ２１１ａ，２１１ｂおよびバルブ２１２ａ，２１２ｂを制御し、これにより、ＳｉＣエピタキシャル膜の成膜に寄与するＳｉ原子含有ガス（成膜ガス）およびＣｌ原子含有ガス（エッチングガス）を、各ガス供給源２１０ａ，２１０ｂから供給する。すると、第１ガス供給ノズル６０の各第１ガス供給口６８から、反応室４４内の各ウェーハ１４に向けて反応ガスが噴射される。
【０１０７】
また、Ｃ原子含有ガスおよび還元ガスであるＨ２ガスを、所定の流量となるよう対応するＭＦＣ２１１ｄ，２１１ｅの開度を制御した後、バルブ２１２ｄ，２１２ｅを制御する。すると、それぞれの反応ガスが第２ガスライン２６０を流通するようになる。これにより、第２ガス供給ノズル７０の各第２ガス供給口７２から、反応室４４内の各ウェーハ１４に向けて反応ガスが噴射される。
【０１０８】
各第１ガス供給口６８および各第２ガス供給口７２から噴射された反応ガスは、反応室４４内の加熱体４８の内周側を流れて、第１ガス排気口９０からガス排気管２３０を介して外部に排気される。各第１ガス供給口６８および第２ガス供給口７２より供給された反応ガスは、それぞれ噴射直後に混合され、反応室４４内を通過する際にＳｉＣ等で構成される各ウェーハ１４と接触し、これにより各ウェーハ１４の表面上に、ＳｉＣエピタキシャル膜が成膜されていく。
【０１０９】
また、ＭＦＣ２１１ｆおよびバルブ２１２ｆが制御され、第４ガス供給源２１０ｆからの不活性ガスとしてのＡｒガス（希ガス）が所定の流量となるよう調整され、第３ガスライン２４０および第３ガス供給口３６０を介して、断熱材５４と反応管４２との間に供給される。第３ガス供給口３６０から供給されたＡｒガスは、断熱材５４と反応管４２との間を流れて、第２ガス排気口３９０から排気される。その後、上述のように反応ガスを各ウェーハ１４に曝して、予め設定された時間が経過すると、各反応ガスの供給制御が停止される。ここまでの一連の工程、つまり反応ガスの供給により各ウェーハ１４の表面上にＳｉＣエピタキシャル膜を成膜する工程が、本発明における基板処理工程を構成している。
【０１１０】
次いで、図示しない不活性ガス供給源から不活性ガスが供給され、反応室４４内の加熱体４８の内側の空間が不活性ガスで置換され、さらに反応室４４の内部圧力が常圧に復帰される。
【０１１１】
反応室４４内が常圧に復帰した後、昇降モータＭの回転駆動によりシールキャップ１０２が下降し、処理炉４０の炉口１４４が開口される。これに伴い、熱処理済み（成膜処理済み）の各ウェーハ１４が、ウェーハホルダ１００を介してボート３０に保持された状態でマニホールド３６の下方側から反応管４２の外部に搬出、つまりボートアンローディングされる。ボート３０に保持された各ウェーハ１４は、冷えるまでロードロック室ＬＲの内部で待機状態となる。
【０１１２】
その後、各ウェーハ１４が所定の温度にまで冷却されると、基板移載機２８の動作により、各ウェーハ１４を搭載した各ウェーハホルダ１００がボート３０から取り出される。次いで、ポッドオープナ２４にセットされている空のポッド１６内にある異径基板用アタッチメント４００に搬送されて移載される。その後、ポッド搬送装置２０の動作により、各ウェーハ１４を格納したポッド１６が、ポッド収納棚２２またはポッドステージ１８に搬送される。このようにして、半導体製造装置１０の一連の動作が完了する。
【０１１３】
＜第１実施の形態の代表的効果＞
第１実施の形態で説明した技術的思想によれば、少なくとも、以下に記載する複数の効果のうち、１つ以上の効果を奏する。
【０１１４】
（１）第１実施の形態によれば、８インチ（第１サイズ）ウェーハを支持し得る第１支持溝１６ｅに支持される上部板４０１および下部板４０２と、これらの上部板４０１および下部板４０２に設けられ、第１サイズよりも小さい２インチ（第２サイズ）ウェーハであるウェーハ１４（必要に応じて、ウェーハホルダ１００およびホルダ部材４０５を介して）を支持し得る第２支持溝４０４を有する各保持柱４０３ａ〜４０３ｃとを備えている。これにより、第１サイズのウェーハに対応したポッド１６に、サイズダウンした第２サイズのウェーハ１４を格納可能となり、搬送系であるポッド１６を共通化して半導体製造装置１０のコストを削減できる。また、処理すべきウェーハ１４のサイズと比較して大きいサイズの処理炉４０を用いることができるため、各ガス供給ノズル６０，７０から各ウェーハ１４までを遠ざけることができ、各ウェーハ１４に到達する前に反応ガスを充分に混合させておくことができ、各ウェーハ１４への成膜精度を向上させることができる。
【０１１５】
（２）第１実施の形態によれば、各保持柱４０３ａ〜４０３ｃの上端部に上部板４０１を、各保持柱４０３ａ〜４０３ｃの下端部に下部板４０２を設け、各保持柱４０３ａ〜４０３ｃを、上部板４０１および下部板４０２の径方向に沿う第１支持溝１６ｅの内側に設けている。これにより、各保持柱４０３ａ〜４０３ｃをコンパクトにすることができ、異径基板用アタッチメント４００を格納したポッド１６を軽量化することができる。また、第２支持溝４０４同士の間隔を第１支持溝１６ｅ同士の間隔に依らず任意に設定することができる。さらに、異径基板用アタッチメント４００とポッド１６との接触部分を、上部板４０１と第１支持溝１６ｅおよび下部板４０２と第１支持溝１６ｅにできるため、異径基板用アタッチメント４００およびポッド１６にはそれほど高い加工精度を必要としない。よって、半導体製造装置１０のコストをより削減できる。
【０１１６】
（３）第１実施の形態によれば、上部板４０１および下部板４０２に一対の棒状部材４０７を設け、各棒状部材４０７により第１支持溝１６ｅを有するポッド１６に上部板４０１および下部板４０２を固定したので、ポッド１６の搬送時等において、ポッド１６内で異径基板用アタッチメント４００ががたつくのを防止できる。この場合、ポッド１６に各棒状部材４０７と嵌合する嵌合穴を設けることで、異径基板用アタッチメント４００をポッド１６に確実に固定できる。
【０１１７】
（４）第１実施の形態によれば、各棒状部材４０７を伸縮自在とし、かつ上部板４０１および下部板４０２を貫通するよう設けたので、ポッド１６内の規定の位置に精度良く異径基板用アタッチメント４００を固定することができる。
【０１１８】
（５）第１実施の形態によれば、少なくとも３本の保持柱４０３ａ〜４０３ｃを設け、各保持柱４０３ａ〜４０３ｃの向き合う側に第２支持溝４０４を設けたので、保持柱の数を必要最小限としつつ、第２支持溝４０４によって各保持柱４０３ａ〜４０３ｃを軽くできる。よって、異径基板用アタッチメント４００を軽量化することができる。
【０１１９】
（６）第１実施の形態によれば、各保持柱４０３ａ〜４０３ｃの第２支持溝４０４に支持され、ウェーハ１４を支持する段差部４０５ｂを有するホルダ部材４０５を設けたので、段差部４０５ｂの直径寸法を変更、例えば、２インチから４インチに変更することで、種々の直径寸法のウェーハに容易に対応することが可能となる。
【０１２０】
（７）第１実施の形態によれば、ウェーハ１４をホルダベース１１０に保持させた状態で、ホルダベース１１０をホルダ部材４０５に支持させたので、ウェーハ１４とホルダ部材４０５との間にあるホルダベース１１０を、例えば、反応ガスの流れ具合等（成膜具合等）を考慮して、任意の形状に変更することができる。
【０１２１】
（８）第１実施の形態によれば、ウェーハ１４は、当該ウェーハ１４の処理時に用いるボート３０の各ボート柱３１ａ〜３１ｃに対応した各連通穴１１２ａ〜１１２ｃと、各ボート柱３１ａ〜３１ｃに対する位置決めのためのノッチ部１１２ｅとを有するホルダベース１１０に保持された状態で、第１支持溝１６ｅを有するポッド１６に格納され、上部板４０１および下部板４０２はホルダ位置決め棒４０６を備え、ノッチ部１１２ｅとホルダ位置決め棒４０６とを突き合わせることで、ホルダベース１１０をポッド１６に対して位置決めしている。これにより、ボート３０に対してホルダベース１１０を精度良く位置決めして、ウェーハ１４に到達する反応ガスの濃度をウェーハ１４の下面１４ａの略全域で均一にできる。
【０１２２】
（９）第１実施の形態によれば、各保持柱４０３ａ〜４０３ｃに支持されたウェーハ１４を押さえる押圧部材４０８を設けたので、ホルダベース１１０を介してウェーハ１４を固定することができ、ポッド１６の搬送時におけるウェーハ１４のがたつきを防止できる。
【０１２３】
（１０）第１実施の形態で説明した異径基板用アタッチメント４００を有する半導体製造装置１０を、半導体装置の製造方法における基板の処理工程において用いることにより、半導体装置の製造方法において、上述した複数の効果のうち、１つ以上の効果を奏する。
【０１２４】
（１１）第１実施の形態で説明した異径基板用アタッチメント４００を有する半導体製造装置１０を、ＳｉＣエピタキシャル膜を形成する基板の製造方法における基板の処理工程において用いることにより、ＳｉＣエピタキシャル膜を形成する基板の製造方法において、上述した複数の効果のうち、１つ以上の効果を奏する。
【０１２５】
［第２実施の形態］
次に、本発明の第２実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、上述した第１実施の形態と同様の機能を有する部分については同一の記号を付し、その詳細な説明を省略する。
【０１２６】
図１４（ａ），（ｂ）は第２実施の形態に係る異径基板用アタッチメントの構造を示す図１３に対応した図を表している。
【０１２７】
第２実施の形態に係る異径基板用アタッチメント５００は、図１４（ａ）に示すように、ウェーハ１４を搭載したウェーハホルダ１００を、ポッド１６の側部１６ｂ側に距離Ｌの分、オフセット（偏心）させた点が異なっている。つまり、ウェーハ１４の中心位置を、仮に８インチ（第１サイズ）ウェーハを第１支持溝１６ｅに支持させた場合の８インチウェーハの中心位置よりも、ポッド１６の蓋１６ａ側に位置させている。これに伴い、異径基板用アタッチメント５００においては、第２押圧ユニット４１０（図１３参照）を省略している。また、ポッド１６に設けていた第１押圧ユニット４０９（図１３参照）に換えて、蓋１６ａの嵌合凸部１６ｄに一対のばね部材（押圧部材）５０１を設けた点が異なっている。
【０１２８】
各ばね部材５０１は、パーティクルを発生しない硬質プラスチック等の弾性材料によって、複数回屈曲された段付き板状に形成され、固定本体部５０２と先端部５０３とを備えている。各ばね部材５０１の各固定本体部５０２は、ネジ等の締結手段（図示せず）を介して嵌合凸部１６ｄの略中央部分に固定されている。また、各ばね部材５０１の各先端部５０３は、ホルダベース１１０を押さえ付けるようになっている。
【０１２９】
これにより、蓋１６ａを閉じた状態においては、図１４（ａ）に示すように、各ばね部材５０１の各先端部５０３がホルダベース１１０に当接してホルダベース１１０を押さえ付ける。一方、蓋１６ａを開けた状態においては、図１４（ｂ）に示すように、各ばね部材５０１の各先端部５０３がホルダベース１１０から離間して、破線矢印Ｍに示すように、ウェーハ１４を搭載したウェーハホルダ１００を、異径基板用アタッチメント５００に対して出し入れ可能、つまりウェーハ１４をポッド１６に対して出し入れ可能となる。
【０１３０】
＜第２実施の形態の代表的効果＞
第２実施の形態で説明した技術的思想においても、上述した第１実施の形態と略同様の作用効果を奏することができる。これに加え、第２実施の形態においては、ホルダベース１１０における各ばね部材５０１の各先端部５０３が当接する部分を、上部板４０１および下部板４０２の外径部分と同じ位置にできるので、８インチ（第１サイズ）ウェーハ用のポッドおよび蓋をそのまま利用することができ、より共通化を図ることができる。また、第１実施の形態に比して押圧部材の構造を簡素化することができるので、半導体製造装置１０のコストをより削減することができる。
【０１３１】
［第３実施の形態］
次に、本発明の第３実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、上述した各実施の形態と同様の機能を有する部分については同一の記号を付し、その詳細な説明を省略する。
【０１３２】
図１５は第３実施の形態に係る異径基板用アタッチメントの構造を示す図１０に対応した図を、図１６は図１５の破線円Ｂ部分を拡大して示す拡大断面図を、図１７（ａ），（ｂ）は図１５の異径基板用アタッチメントの動作状態を説明する説明図をそれぞれ表している。
【０１３３】
第３実施の形態に係る異径基板用アタッチメント６００は、図１５に示すように、ポッド１６に設けた各第１支持溝１６ｅのそれぞれに支持される板状部材６０１を備えている。各板状部材６０１は、何れも同じ形状に形成され、上述した各実施の形態におけるホルダ部材４０５（図１０参照）と同様に、ウェーハ１４の出し入れ側（図１７中下方側）を切り欠いた円環状に形成されている。
【０１３４】
板状部材６０１の径方向内側には、ウェーハ１４を搭載したウェーハホルダ１００を支持する保持部材としての保持部６０２が一体に設けられている。また、保持部６０２の内周縁、つまり板状部材６０１の内周縁には、ウェーハ１４を搭載したウェーハホルダ１００を支持し得る第２支持溝６０３が設けられている。このように、第３実施の形態においては、本発明における板状部材，保持部材および第２支持溝を、円環状の一の板状部材６０１に一体化している。
【０１３５】
各板状部材６０１の間には、図１６に示すように、雄ねじ部６０４ａおよび雌ねじ部６０４ｂを備えた固定棒６０４が設けられている。各固定棒６０４は、異径基板用アタッチメント６００の左右側に一対設けられ、各板状部材６０１を複数積層した状態でその間隔を一定に保持するようになっている。各固定棒６０４は、各板状部材６０１に形成したネジ貫通孔６０１ａに雄ねじ部６０４ａを貫通させ、その状態で隣り合う雌ねじ部６０４ｂにネジ結合させることで、各板状部材６０１の間隔を一定の間隔で保持できる。なお、各固定棒６０４の雄ねじ部６０４ａおよび雌ねじ部６０４ｂを除く部分（本体部分）の長さ寸法は、隣り合う第１支持溝１６ｅの間隔と同じ長さ寸法に設定され、これにより、異径基板用アタッチメント６００をポッド１６内に格納するだけで、各板状部材６０１は、対応する各第１支持溝１６ｅにそれぞれ支持される。
【０１３６】
ここで、各固定棒６０４のうち図中最下段にある固定棒６０４は、雄ねじ部６０４ａを備えておらず、ポッド１６に当接するようになっている。また、各固定棒６０４の図中上方側には、固定部材６０５が設けられている。固定部材６０５は、異径基板用アタッチメント６００をポッド１６内で固定するもので、上述した各実施の形態における棒状部材４０７（図１２参照）と同様に動作するようになっている。固定部材６０５は、雌ねじ部６０４ｂを備えない固定棒６０４と、当該固定棒６０４に対してその軸方向に移動自在な移動棒６０５ａと、移動棒６０５ａを固定棒６０４に対して離間する方向に付勢するコイルばね６０５ｂとを備えている。なお、固定部材６０５は、上述のような形態に限らず、例えば、雌ねじ部６０４ｂを有する固定棒６０４と、これにネジ結合される移動棒（図示せず）とから構成しても良い。
【０１３７】
図１７に示すように、各板状部材６０１の略中心部分には、ホルダベース１１０に設けたノッチ部１１２ｅが突き合わされるホルダ位置決め棒６０６が貫通して設けられている。ホルダ位置決め棒６０６の上端部および下端部は、各板状部材６０１のうちの最上段および最下段にある各板状部材６０１に対して、ネジ等の締結手段（図示せず）により固定されている。このように、ホルダ位置決め棒６０６を各板状部材６０１の略中心部分に設けることで、第２実施の形態と同様に、ウェーハ１４を搭載したウェーハホルダ１００を、ポッド１６の側部１６ｂ側にオフセットさせており、ポッド１６の蓋１６ａを、８インチ（第１サイズ）ウェーハ用として共通化を図っている。ただし、第３実施の形態に係る異径基板用アタッチメント６００においては、第１実施の形態と同様に、各板状部材６０１の中心とウェーハ１４の中心とを一致させるようにし、第１押圧ユニット４０９および第２押圧ユニット４１０からなる押圧部材４０８（図１３参照）を採用することもできる。
【０１３８】
各板状部材６０１の周方向に沿う各固定棒６０４の間で、かつホルダ位置決め棒６０６の背面側（図中上方側）には、各板状部材６０１の各固定棒６０４から離れた側を支持する支持棒６０７が設けられている。この支持棒６０７は、各固定棒６０４と同じ構成となっており、各固定棒６０４と協働して各板状部材６０１の間隔を一定の間隔で保持するようになっている。なお、支持棒６０７の両端側は、各板状部材６０１を越えてポッド１６に当接しない構成となっており、これにより、異径基板用アタッチメント６００をポッド１６に対して容易に格納可能としている。
【０１３９】
＜第３実施の形態の代表的効果＞
第３実施の形態で説明した技術的思想においても、上述した各実施の形態と略同様の作用効果を奏することができる。これに加え、第３実施の形態においては、上述した各実施の形態に比して、保持部材としての保持柱を省略することができる。また、各板状部材６０１をポッド１６の各第１支持溝１６ｅにそれぞれ支持させたので、ウェーハ１４のポッド１６への格納枚数を増やすことができ、成膜処理の効率アップを図ることができる。
【０１４０】
［第４実施の形態］
次に、本発明の第４実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、上述した各実施の形態と同様の機能を有する部分については同一の記号を付し、その詳細な説明を省略する。
【０１４１】
図１８は第４実施の形態に係る異径基板用アタッチメントの構造を示す図１０に対応した図を表している。
【０１４２】
第４実施の形態に係る異径基板用アタッチメント７００は、図１８に示すように、ポッド１６に設けた第１支持溝１６ｅの最上段とポッド１６との間の空間に嵌合するような板状部材としての上部板７０１を備え、また、同様に第１支持溝１６ｅの最下段と、最下段の１段上方にある第１支持溝１６ｅとの間の空間に嵌合するような板状部材としての下部板７０２を備えている。
【０１４３】
ウェーハホルダの保持方法は、第２実施の形態（図１４参照）と同様に、ウェーハ１４を搭載したウェーハホルダ１００をポッド１６の側部１６ｂ側にオフセットさせて保持させる方法を採用しており、これによりポッド１６の蓋１６ａを、８インチ（第１サイズ）ウェーハ用として共通化を図っている。また、上部板７０１および下部板７０２の形状は、図１２に記載されているように円盤形状に限らず、例えば四角形形状をしていても良い。さらに、上部板７０１および下部板７０２を、上述したそれぞれの空間に嵌合させ易くするために、上部板７０１および下部板７０２の端部（外周部）に嵌合を案内するテーパを設けても良い。
【０１４４】
＜第４実施の形態の代表的効果＞
第４実施の形態で説明した技術的思想においても、上述した各実施の形態と略同様の作用効果を奏することができる。これに加え、第４実施の形態においては、上述した各実施の形態に比して、複雑な加工を必要とすることがないため、低コストで作成することができるとともに、簡易な構造で異径基板用アタッチメントを確実にポッドに固定することができる。また、ポッドに異径基板用アタッチメントを固定する手段として、ポッドとの嵌合を利用しているため、ポッドを何度も移動させることによる振動によって、異径基板用アタッチメントが振動することを防ぎ、ポッド内でのパーティクル等の発生を防止することができる。
【０１４５】
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上述した各実施の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変更可能であることは言うまでもない。例えば、上記各実施の形態においては、本発明に係る異径基板用アタッチメントを、ＳｉＣエピタキシャル膜を成膜する成膜装置（基板処理装置）に適用したものを例示したが、ポッド１６が格納できる径に対してその径が小さいウェーハを処理する他の形式の基板処理装置にも本発明における技術的思想を適用することができる。
【０１４６】
また、上記第１，第２実施の形態においては、ウェーハ１４をウェーハホルダ１００（ホルダベース１１０）およびホルダ部材４０５を介して保持部材としての各保持柱４０３ａ〜４０３ｃの第２支持溝４０４に支持させ、上記第３実施の形態においては、ウェーハ１４をウェーハホルダ１００（ホルダベース１１０）を介して板状部材６０１における保持部（保持部材）６０２の内周縁に設けた第２支持溝６０３に支持させている。しかしながら、本発明はこれに限らず、ウェーハ１４を各保持柱４０３ａ〜４０３ｃの第２支持溝４０４に直接支持させても良いし、ウェーハ１４を板状部材６０１の第２支持溝６０３に支持させても良い。
【０１４７】
本発明は少なくとも以下の実施の形態を含む。
【０１４８】
〔付記１〕
第１サイズの基板を支持し得る第１支持溝に支持される板状部材と、
前記板状部材に設けられ、前記第１サイズよりも小さい第２サイズの基板を支持し得る第２支持溝を有する保持部材と、
を備える異径基板用アタッチメント。
【０１４９】
〔付記２〕
前記板状部材は、前記保持部材の上端部に設けられた第１サイズの上部板と、前記保持部材の下端部に設けられた第１サイズの下部板とを有し、前記保持部材は、前記上部板と前記下部板との間で、かつ前記上部板および前記下部板の径方向に沿う前記第１支持溝の内側に設けられることを特徴とする付記１記載の異径基板用アタッチメント。
【０１５０】
〔付記３〕
前記板状部材を前記第２サイズの基板の出し入れ側を切り欠いた円環状に形成し、前記保持部材の前記第２支持溝を、前記板状部材の内周縁に設けることを特徴とする付記１記載の異径基板用アタッチメント。
【０１５１】
〔付記４〕
前記板状部材を複数積層し、前記各板状部材間にネジ部を備えた固定棒をそれぞれ配置し、前記各固定棒により前記各板状部材の間隔を一定に保持することを特徴とする付記３記載の異径基板用アタッチメント。
【０１５２】
〔付記５〕
前記板状部材に固定部材を設け、当該固定部材により前記第１支持溝を有する基板収容器に前記板状部材を固定することを特徴とする付記１〜４のいずれか１つに記載の異径基板用アタッチメント。
【０１５３】
〔付記６〕
前記固定部材を伸縮自在の棒状部材により形成し、前記固定部材は前記板状部材を貫通するよう設けられることを特徴とする付記５記載の異径基板用アタッチメント。
【０１５４】
〔付記７〕
前記保持部材を少なくとも３本の保持柱から形成し、前記各保持柱の向き合う側に前記第２支持溝を設けることを特徴とする付記１または２記載の異径基板用アタッチメント。
【０１５５】
〔付記８〕
前記各保持柱の前記第２支持溝に支持され、前記第２サイズの基板を支持する段差部を有するホルダ部材を備えることを特徴とする付記７記載の異径基板用アタッチメント。
【０１５６】
〔付記９〕
前記第２サイズの基板を基板ホルダに保持させた状態で、前記基板ホルダを前記ホルダ部材に支持させることを特徴とする付記８記載の異径基板用アタッチメント。
【０１５７】
〔付記１０〕
前記第２サイズの基板は、当該第２サイズの基板の処理時に用いるボートのボート柱に対応した連通穴と、前記ボート柱に対する位置決めのためのノッチ部とを有する基板ホルダに保持された状態で、前記第１支持溝を有する基板収容器に格納され、前記板状部材はホルダ位置決め棒を備え、前記ノッチ部と前記ホルダ位置決め棒とを突き合わせることで、前記基板ホルダを前記基板収容器に対して位置決めすることを特徴とする付記１〜９のいずれか１つに記載の異径基板用アタッチメント。
【０１５８】
〔付記１１〕
前記保持部材に支持された前記第２サイズの基板を押さえる押圧部材を設けることを特徴とする付記１〜１０のいずれか１つに記載の異径基板用アタッチメント。
【０１５９】
〔付記１２〕
前記押圧部材は、前記第１支持溝を有する基板収容器に設けられ、前記基板収容器の蓋が開閉することで移動する移動板と、前記板状部材に設けられ、前記移動板の移動に伴って移動するリテーナと、を備えることを特徴とする付記１１記載の異径基板用アタッチメント。
【０１６０】
〔付記１３〕
前記押圧部材は、前記第１支持溝を有する基板収容器の蓋に設けられたばね部材であり、当該ばね部材は、前記蓋を閉じることにより前記第２サイズの基板を押圧することを特徴とする付記１１記載の異径基板用アタッチメント。
【０１６１】
〔付記１４〕
前記第２サイズの基板の中心位置を、前記第１サイズの基板を前記第１支持溝に支持させた場合の前記第１サイズの基板の中心位置よりも、前記基板収容器の蓋側に位置させることを特徴とする付記１１記載の異径基板用アタッチメント。
【０１６２】
〔付記１５〕
第１サイズの基板を支持し得る第１支持溝に支持される板状部材と、
前記板状部材に設けられ、前記第１サイズよりも小さい第２サイズの基板を支持し得る第２支持溝を有する保持部材と、
前記第１支持溝を備え、前記板状部材および前記保持部材からなる異径基板用アタッチメントを格納する基板収容器と、
前記基板収容器を外部から導入するための容器導入部と、
複数積層された前記基板を処理する反応容器と、
前記容器導入部と前記反応容器との間に設けられ、前記容器導入部から前記反応容器に向けて前記基板収容器を搬送する搬送機構と、
を備える基板処理装置。
【０１６３】
〔付記１６〕
第１サイズの基板を支持し得る第１支持溝に支持される板状部材と、前記板状部材に設けられて前記第１サイズよりも小さい第２サイズの基板を支持し得る第２支持溝を有する保持部材とからなる異径基板用アタッチメントを準備し、当該異径基板用アタッチメントを、前記第１支持溝を備える基板収容器内に固定するアタッチメント固定工程と、
前記基板収容器内に固定された前記異径基板用アタッチメントに、前記第２サイズの基板をセットする基板セット工程と、
前記第２サイズの基板を格納した前記基板収容器を、基板処理装置の容器導入部に搬送する第１基板搬送工程と、
前記基板処理装置の搬送機構を動作させて、前記容器導入部にある前記基板収容器を、前記基板処理装置の基板を処理する反応容器に向けて搬送する第２基板搬送工程と、
前記基板収容器内の前記第２サイズの基板を、前記基板処理装置の基板移載機を動作させて前記反応容器に搬送されるボートに複数積層するよう移載し、前記ボートを前記反応容器に搬送する第３基板搬送工程と、
前記反応容器内のガスノズルから反応ガスを供給するとともに、前記反応容器内を加熱体により加熱し、前記基板を処理する基板処理工程と、
を備える基板若しくは半導体デバイスの製造方法。
【産業上の利用可能性】
【０１６４】
本発明は、半導体装置（半導体デバイス）やＳｉＣエピタキシャル膜を形成する基板などを製造する製造業等に幅広く利用することができる。
【符号の説明】
【０１６５】
１０…半導体製造装置(基板処理装置)、１２…筐体、１４…ウェーハ（基板）、１４ａ…下面、１４ｂ…上面、１６…ポッド（基板収容器）、１６ａ…蓋、１６ｂ…側部、１６ｃ…開口段差部、１６ｄ…嵌合凸部、１６ｅ…第１支持溝、１８…ポッドステージ（容器導入部）、２０…ポッド搬送装置（搬送機構）、２２…ポッド収納棚、２４…ポッドオープナ、２６…基板枚数検知器、２８…基板移載機、３０…ボート、３１ａ…第１ボート柱、３１ａ…第１ボート柱、３１ｂ…第２ボート柱、３１ｃ…第３ボート柱、３２…アーム、３４…ボート断熱部、３６…マニホールド（反応容器）、４０…処理炉、４２…反応管（反応容器）、４４…反応室、４８…加熱体、５０…誘導コイル、５１…支持部材、５２…温度制御部、５４…断熱材、５５…外側断熱壁、５８…磁気シール、６０…第１ガス供給ノズル、６０ａ…基端部、６０ｂ…先端部、６８…第１ガス供給口、７０…第２ガス供給ノズル、７０ａ…基端部、７０ｂ…先端部、７２…第２ガス供給口、７８…ガス流量制御部、９０…第１ガス排気口、９８…圧力制御部、１００…ウェーハホルダ、１０２…シールキャップ、１０４…回転機構、１０６…回転軸、１０８…駆動制御部、１１０…ホルダベース（基板ホルダ）、１１０ａ…貫通穴、１１１…環状段差部、１１２…本体部、１１２ａ…第１連通穴、１１２ｂ…第２連通穴、１１２ｃ…第３連通穴、１１２ｅ…ノッチ部、１１４…昇降台、１１６…ガイドシャフト、１１８…ボール螺子、１２０…ホルダカバー、１２１…大径本体部、１２２…小径嵌合部、１２４…昇降シャフト、１２６…天板、１２６ａ…貫通孔、１２８…ベローズ、１３０…昇降基板、１３２…駆動部カバー、１３４…駆動部収納ケース、１３５…冷却機構、１３８…電力ケーブル、１４０…冷却水流路、１４２…冷却水配管、１４４…炉口、１５０…主制御部、１５２…コントローラ、２００…ガス供給ユニット、２１０ａ…第１ガス供給源、２１０ｂ…第２ガス供給源、２１０ｃ…第３ガス供給源、２１０ｄ…第５ガス供給源、２１０ｅ…第６ガス供給源、２１０ｆ…第４ガス供給源、２１１ａ〜２１１ｅ…ＭＦＣ、２１２ａ〜２１２ｅ…バルブ、２１４…ＡＰＣバルブ、２２０…真空排気装置、２２２…第１ガスライン、２３０…ガス排気管、２４０…第３ガスライン、２６０…第２ガスライン、３００…構造物、３６０…第３ガス供給口、３９０…第２ガス排気口、４００…異径基板用アタッチメント、４０１…上部板（板状部材）、４０２…下部板（板状部材）、４０３ａ…第１保持柱（保持部材）、４０３ｂ…第２保持柱（保持部材）、４０３ｃ…第３保持柱（保持部材）、４０４…第２支持溝、４０５…ホルダ部材、４０５ａ…中心孔、４０５ｂ…段差部、４０５ｃ…切り欠き部、４０６…ホルダ位置決め棒、４０７…棒状部材（固定部材）、４０７ａ…本体部、４０７ｂ…移動部、４０７ｃ…コイルばね、４０８…押圧部材、４０９…第１押圧ユニット、４０９ａ…移動板、４０９ｂ…第１ばね、４１０…第２押圧ユニット、４１０ａ…リテーナ、４１０ｂ…第２ばね、５００…異径基板用アタッチメント、５０１…ばね部材、５０２…固定本体部、５０３…先端部、６００…異径基板用アタッチメント、６０１…板状部材、６０１ａ…ネジ貫通孔、６０２…保持部、６０３…第２支持溝、６０４…固定棒、６０４ａ…雄ねじ部、６０４ｂ…雌ねじ部、６０５…固定部材、６０５ａ…移動棒、６０５ｂ…コイルばね、６０６…ホルダ位置決め棒、６０７…支持棒、７００…異径基板用アタッチメント、７０１…上部板（板状部材）、７０２…下部板（板状部材）、７０３ａ…第１保持柱（保持部材）、７０３ｂ…第２保持柱（保持部材）、７０３ｃ…第３保持柱（保持部材）、７０４…第２支持溝、７０５…ホルダ部材、７０５ａ…中心孔、７０５ｂ…段差部、７０６…ホルダ位置決め棒、ＣＴ…台車、ＨＳ…ホルダ保持部、ＬＰ…下基板、ＬＲ…ロードロック室、Ｍ…昇降モータ、ＵＰ…上基板
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一の基板収容器（フープ）に直径寸法が異なる基板を格納できるようにするための異径基板用アタッチメントおよび基板処理装置ならびに基板若しくは半導体デバイスの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
炭化ケイ素（ＳｉＣ）は、ケイ素（Ｓｉ）に比して、絶縁耐圧や熱伝導性が高いこと等から、特にパワーデバイス用素子材料として注目されている。その一方でＳｉＣは、不純物拡散係数が小さいこと等から、Ｓｉに比して結晶基板や半導体装置（半導体デバイス）の製造が難しいことが知られている。例えば、Ｓｉのエピタキシャル成膜温度が９００℃〜１２００℃程度であるのに対し、ＳｉＣのエピタキシャル成膜温度は１５００℃〜１８００℃程度となっており、装置の耐熱構造や材料の分解抑制等に技術的な工夫が必要となる。このようなＳｉＣのエピタキシャル成膜を行う基板処理装置としては、例えば、特許文献１に記載された技術が知られている。
【０００３】
特許文献１には、反応室に複数枚の基板を縦方向に積層して処理する、所謂バッチ式縦型基板処理装置が記載され、反応室の長手方向（上下方向）には、第１ガス供給ノズルおよび第２ガス供給ノズルが延在している。第１ガス供給ノズル（ガスノズル）は、シリコンおよび塩素含有ガスとしてのテトラクロロシラン（ＳｉＣｌ４）ガス等を反応室内に供給し、第２ガス供給ノズル（ガスノズル）は、還元ガスとしての水素（Ｈ２）ガス等を反応室内に供給する。そして、少なくともこれらの２種類の反応ガスは反応室の内部で混合され、その後、混合された反応ガスはウェーハ（基板）の表面に沿って流れる。これにより、ウェーハにＳｉＣ膜がエピタキシャル成長により形成される。
【０００４】
このように、特許文献１に記載された基板処理装置は、第１ガス供給ノズルおよび第２ガス供給ノズルを設け、少なくとも２種類の反応ガスを反応室の内部で混合させている。これにより、１５００℃〜１８００℃にもなる反応室の内部に延在するガスノズルの内壁やガス供給口へのＳｉＣ膜の析出等を抑制するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−００３８８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、基板処理装置のコストを削減するには、処理するウェーハの直径寸法等に関わらず、例えば、ウェーハを搬送するための搬送系等、基板処理装置を形成する構成部品を可能な限り共通化することが望ましい。また、上述の特許文献１に記載された技術のように、２種類の反応ガスを反応室の内部で混合するようにした基板処理装置においては、ウェーハの成膜精度を向上させるためにも、ガス供給ノズルとウェーハとの間の距離を遠くし、ウェーハに到達する前に反応ガスを充分に混合させておくことが望ましい。そのため、例えば８インチウェーハに対応した大型の処理炉を備えた基板処理装置をベースに共通化を考察することが望ましい。
【０００７】
しかしながら、実際に処理するウェーハのサイズとしては、２〜４インチである場合が多く、８インチウェーハに対応した環境のもとで、そのまま単純に２〜４インチウェーハを処理することはできない。そこで、８インチウェーハに対応した環境であっても、２〜４インチウェーハを処理できるよう工夫する必要がある。なお、上述の特許文献１に記載された基板処理装置のように、２種類の反応ガスを反応室の内部で混合させるＳｉＣのエピタキシャル成膜を行う基板処理装置に限らず、その他の基板処理装置で上述のような共通化を考察した場合においても同様の課題を生じ得る。
【０００８】
本発明の目的は、特に搬送系の共通化に着目し、大径基板に対応した搬送系を構成する基板収容器（フープ）に、サイズダウンした基板を格納可能とする異径基板用アタッチメントおよび基板処理装置ならびに基板若しくは半導体デバイスの製造方法を提供することにある。
【０００９】
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。
【００１１】
すなわち、本発明に係る異径基板用アタッチメントは、第１サイズの基板を支持し得る第１支持溝に支持される板状部材と、前記板状部材に設けられ、前記第１サイズよりも小さい第２サイズの基板を支持し得る第２支持溝を有する保持部材とが備えられる。
【発明の効果】
【００１２】
本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下の通りである。
【００１３】
すなわち、大径基板に対応した搬送系を構成する基板収容器（フープ）に、サイズダウンした基板を格納可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係る異径基板用アタッチメントを採用した基板処理装置の概要を示す斜視図である。
【図２】処理炉の内部構造を示す断面図である。
【図３】処理炉の横方向の断面を示す横断面図である。
【図４】（ａ），（ｂ）は、ガス供給ユニットの内部構造を説明する図である。
【図５】処理炉周辺の構造を示す断面図である。
【図６】基板処理装置の制御系統を説明するブロック図である。
【図７】ウェーハをウェーハホルダに保持させた状態を示す断面図である。
【図８】ウェーハおよびウェーハホルダを示す斜視図である。
【図９】（ａ），（ｂ）は、ポッドの外観形状を示す斜視図である。
【図１０】第１実施の形態に係る異径基板用アタッチメントをポッドに格納した状態を示す断面図である。
【図１１】図１０の破線円Ａ部分を拡大して示す拡大断面図である。
【図１２】図１０の異径基板用アタッチメントを示す斜視図である。
【図１３】（ａ），（ｂ）は、図１０の異径基板用アタッチメントの動作状態を説明する説明図である。
【図１４】（ａ），（ｂ）は、第２実施の形態に係る異径基板用アタッチメントの構造を示す図１３に対応した図である。
【図１５】第３実施の形態に係る異径基板用アタッチメントの構造を示す図１０に対応した図である。
【図１６】図１５の破線円Ｂ部分を拡大して示す拡大断面図である。
【図１７】（ａ），（ｂ）は、図１５の異径基板用アタッチメントの動作状態を説明する説明図である。
【図１８】第４実施の形態に係る異径基板用アタッチメントの構造を示す図１０に対応した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
［第１実施の形態］
以下、本発明の第１実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施の形態では、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いて、高さ方向（縦方向）にＳｉＣウェーハを積層する、所謂バッチ式縦型ＳｉＣエピタキシャル成長装置を挙げている。これにより、一度に処理できるＳｉＣウェーハの数を増やしてスループット（製造効率）を向上させている。
【００１６】
＜全体の構成＞
図１は本発明に係る異径基板用アタッチメントを採用した基板処理装置の概要を示す斜視図であり、まず、図１を用いて、本発明の一実施の形態におけるＳｉＣエピタキシャル膜を成膜する基板処理装置、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。
【００１７】
基板処理装置（成膜装置）としての半導体製造装置１０は、バッチ式縦型熱処理装置であり、種々の機能を備えた複数の装置を収容する筐体１２を有している。この半導体製造装置１０では、例えば、ＳｉＣ等で構成された基板としてのウェーハ１４を収納する基板収容器として、ポッド（フープ）１６をウェーハキャリアとして使用している。
【００１８】
筐体１２の正面側には、半導体製造装置１０の外部から内部にポッド１６を導入するためのポッドステージ（容器導入部）１８が設けられている。このポッドステージ１８上には、他の生産ラインで準備した複数のポッド１６が、作業者により牽引される台車ＣＴから搬送されるようになっている。ポッド１６には、例えば、６枚のウェーハ１４が収納され、蓋１６ａが閉じられた状態（密閉状態）のもとで、ポッドステージ１８上にセットされる。
【００１９】
筐体１２の正面側で、かつポッドステージ１８の背面側には、当該ポッドステージ１８と対向するようにしてポッド搬送装置（搬送機構）２０が設けられている。ポッド搬送装置２０は、ポッドステージ１８と筐体１２の背面側にある処理炉４０との間に設けられ、ポッドステージ１８から処理炉４０に向けてポッド１６を搬送するようになっている。また、ポッド搬送装置２０の近傍でかつ背面側には、複数段（図示では３段）のポッド収納棚２２，ポッドオープナ２４および基板枚数検知器２６が設けられている。各ポッド収納棚２２は、ポッドオープナ２４および基板枚数検知器２６の上方側に設けられ、ポッド１６を複数個搭載（図示では５個）し、その状態を保持するよう構成されている。
【００２０】
そして、ポッド搬送装置２０は、ポッドステージ１８，各ポッド収納棚２２およびポッドオープナ２４間で、次々とポッド１６を搬送し、ポッドオープナ２４は、ポッド１６の蓋１６ａを開けるようになっている。また、ポッドオープナ２４に隣接して設けられた基板枚数検知器２６は、蓋１６ａが開けられた状態のもとでポッド１６内のウェーハ１４の枚数を検知するようになっている。
【００２１】
筐体１２の内部には、その他に、基板移載機２８，基板保持具としてのボート３０が設けられている。基板移載機２８は、例えば、６本のアーム（ツイーザ）３２を備え、各アーム３２は、図示しない駆動手段により昇降可能かつ回転可能な構造となっており、ポッド１６から６枚のウェーハ１４を一度に取り出せるようになっている。そして、各アーム３２を正面側から背面側に反転移動させることで、ポッドオープナ２４の位置にあるポッド１６からボート３０に向けて、ウェーハ１４を６枚ずつ搬送することができる。
【００２２】
ボート３０は、例えば、カーボングラファイトやＳｉＣ等の耐熱性材料で所定形状に形成され、複数枚のウェーハ１４を水平姿勢で、かつ互いに中心を揃えた状態のもとで、縦方向に積層保持するよう構成されている。なお、ボート３０の下方側には、例えば、石英やＳｉＣ等の耐熱性材料により円柱形状に形成された断熱部材としてのボート断熱部３４が設けられ、後述する加熱体４８からの熱が、処理炉４０の下方側に伝達し難くなっている（図２参照）。
【００２３】
筐体１２内の背面側でかつ上方側には、処理炉４０が設けられている。処理炉４０の内部には、複数枚のウェーハ１４を装填したボート３０が搬入され、これにより、複数積層したウェーハ１４を一度に熱処理（バッチ処理）できるようになっている。
【００２４】
＜処理炉の構成＞
図２は処理炉の内部構造を示す断面図を、図３は処理炉の横方向の断面を示す横断面図を、図４（ａ），（ｂ）はガス供給ユニットの内部構造を説明する図を、図５は処理炉周辺の構造を示す断面図を、図６は基板処理装置の制御系統を説明するブロック図をそれぞれ表している。次に、これらの図２〜図６を用いて、ＳｉＣエピタキシャル膜を成膜する半導体製造装置１０の処理炉４０について説明する。
【００２５】
処理炉４０には、第１ガス供給口６８を有する第１ガス供給ノズル６０，第２ガス供給口７２を有する第２ガス供給ノズル７０および、各ガス供給ノズル６０，７０からの反応ガスを外部に排気する第１ガス排気口９０が設けられている。また、不活性ガスを供給する第３ガス供給口３６０および、当該不活性ガスを外部に排気する第２ガス排気口３９０が設けられている。
【００２６】
処理炉４０は反応管４２を備えている。反応管４２は、石英またはＳｉＣ等の耐熱性材料よりなり、上方側が閉塞され下方側が開口した有底筒状に形成されている。反応管４２の開口側（下方側）には、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。マニホールド３６は、例えば、ステンレス材料等からなり、上方側および下方側が開口した円筒形状に形成されている。マニホールド３６は反応管４２を支持し、マニホールド３６と反応管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。これにより、反応管４２およびマニホールド３６の内部に充填された反応ガスが外部に漏洩するのを防止している。
【００２７】
マニホールド３６は、その下方側に設けられた保持体（図示せず）に支持されており、これにより反応管４２は、地面（図示せず）に対して垂直に据え付けられた状態となっている。ここで、反応管４２およびマニホールド３６により、反応容器を形成している。
【００２８】
処理炉４０は加熱体４８を備えている。加熱体４８は、上方側が閉塞され下方側が開口された有底筒状に形成されている。加熱体４８は反応管４２の内部に設けられ、加熱体４８の内部には反応室４４が形成されている。反応室４４には、ＳｉＣ等で構成されたウェーハ１４を保持したボート３０が収納されるようになっている。
【００２９】
処理炉４０は、磁場発生部として機能する誘導コイル５０を備えている。誘導コイル５０は、円筒形状の支持部材５１の内周側に螺旋状に固定され、当該誘導コイル５０は外部電源（図示せず）により通電されるようになっている。誘導コイル５０を通電することにより当該誘導コイル５０は磁場を発生し、ひいては加熱体４８が誘導加熱される。このように加熱体４８を誘導加熱により発熱させることで、反応室４４内が加熱されるようになっている。
【００３０】
加熱体４８の近傍には、反応室４４内の温度を検出する温度検出体としての温度センサ（図示せず）が設けられており、当該温度センサおよび誘導コイル５０は、コントローラ１５２の温度制御部５２（図６参照）と電気的に接続されている。温度制御部５２は、温度センサにより検出された温度情報に基づいて、反応室４４内の温度が所望の温度分布となるよう、誘導コイル５０への通電具合を所定のタイミングで調節（制御）するようになっている。
【００３１】
反応管４２と加熱体４８との間には、例えば、誘導加熱され難いカーボンフェルト等で形成された断熱材５４が設けられている。断熱材５４は、反応管４２および加熱体４８と同様に、上方側が閉塞され下方側が開口された有底筒状に形成されている。このように、断熱材５４を設けることで、加熱体４８の熱が反応管４２あるいは反応管４２の外部に伝達されるのを抑制している。
【００３２】
また、誘導コイル５０の外周側には、反応室４４内の熱が外部に伝達されるのを抑制するために、例えば、水冷構造の外側断熱壁５５が設けられている。外側断熱壁５５は円筒形状に形成され、反応室４４（支持部材５１）を包囲するよう配置されている。さらに、外側断熱壁５５の外周側には、誘導コイル５０を通電することで発生する磁場が、外部に漏洩するのを防止するための磁気シール５８が設けられている。磁気シール５８においても、上方側が閉塞され下方側が開口された有底筒状に形成されている。
【００３３】
加熱体４８の内周側とウェーハ１４の外周側との間には、第１ガス供給口６８を有する第１ガス供給ノズル６０が設けられている。また、加熱体４８の内周側とウェーハ１４の外周側との間には、第２ガス供給口７２を有する第２ガス供給ノズル７０が設けられている。第１ガス供給ノズル６０および第２ガス供給ノズル７０は、それぞれウェーハ１４の周方向に沿って所定間隔を持って設けられ、各ガス供給ノズル６０，７０の各ガス供給口６８，７２は、ウェーハ１４に向けられている。また、第１ガス排気口９０においても、加熱体４８の内周側とウェーハ１４の外周側との間に開口している。つまり、各ガス供給口６８，７２および第１ガス排気口９０は、それぞれ反応室４４と対向している。さらに、反応管４２の内周側と断熱材５４の外周側との間には、第３ガス供給口３６０および第２ガス排気口３９０が設けられている。
【００３４】
ここで、第１ガス供給ノズル６０および第２ガス供給ノズル７０は、図２に示すように、少なくともそれぞれ１本ずつ設ければ良いが、図３に示すように、２本の第１ガス供給ノズル６０と３本の第２ガス供給ノズル７０を設けるようにしても良い。この場合、３本の第２ガス供給ノズル７０の間に、ウェーハ１４の周方向に沿うよう交互に２本の第１ガス供給ノズル６０を並べて配置する。これにより、第１ガス供給ノズル６０および第２ガス供給ノズル７０から異なる種類の反応ガスを供給したときに、反応室４４内において効率良く反応ガスを混合させることができる。また、第１ガス供給ノズル６０および第２ガス供給ノズル７０を合計奇数本とすることで、中央部分に位置するガス供給ノズルを中心として、その両側（図３中上下側）にバランス良く反応ガスを供給することができる。よって、ウェーハ１４の成膜面に対して反応ガスを均一に供給することができ、成膜精度を向上させることが可能となる。なお、第１ガス供給ノズル６０および第２ガス供給ノズル７０から供給される反応ガスの種類については後述する。
【００３５】
図２に示すように、第１ガス供給ノズル６０は、例えば、カーボングラファイト等の耐熱材料にて中空パイプ状に形成され、基端部６０ａおよび先端部６０ｂを備えている。第１ガス供給ノズル６０の基端部６０ａは、反応管４２およびマニホールド３６からなる反応容器の開口側、つまりマニホールド３６側に設けられ、マニホールド３６を貫通して当該マニホールド３６に固定されている。第１ガス供給ノズル６０は、反応室４４内にその長手方向に延在するよう、つまり各ウェーハ１４の積層方向に延びるよう設けられ、第１ガス供給ノズル６０の先端部６０ｂは、反応管４２の底側（上方側）に設けられている。
【００３６】
第１ガス供給ノズル６０の基端部６０ａと先端部６０ｂとの間で、かつ第１ガス供給ノズル６０の長手方向に沿う先端部６０ｂ寄り、つまりウェーハ１４に対応する部位には、基端部６０ａから先端部６０ｂに向けて複数並んで、ウェーハ１４に向けて反応ガスを供給するための複数の第１ガス供給口６８が設けられている。各第１ガス供給口６８はそれぞれ等間隔で設けられ、これにより複数のウェーハ１４のそれぞれに対して反応ガスを均一に供給できるようにしている。なお、第１ガス供給ノズル６０の基端部６０ａは、第１ガスライン２２２を介してガス供給ユニット２００に接続されている。
【００３７】
第２ガス供給ノズル７０は、例えば、カーボングラファイト等の耐熱材料にて中空パイプ状に形成され、基端部７０ａおよび先端部７０ｂを備えている。第２ガス供給ノズル７０の基端部７０ａは、反応管４２およびマニホールド３６からなる反応容器の開口側、つまりマニホールド３６側に設けられ、マニホールド３６を貫通して当該マニホールド３６に固定されている。第２ガス供給ノズル７０は、反応室４４内にその長手方向に延在するよう設けられ、第２ガス供給ノズル７０の先端部７０ｂは、反応管４２の底側に設けられている。
【００３８】
第２ガス供給ノズル７０の基端部７０ａと先端部７０ｂとの間で、かつ第２ガス供給ノズル７０の長手方向に沿う先端部７０ｂ寄り、つまりウェーハ１４に対応する部位には、基端部７０ａから先端部７０ｂに向けて複数並んで、ウェーハ１４に向けて反応ガスを供給するための複数の第２ガス供給口７２が設けられている。各第２ガス供給口７２はそれぞれ等間隔で設けられ、これにより複数のウェーハ１４のそれぞれに対して反応ガスを均一に供給できるようにしている。なお、第２ガス供給ノズル７０の基端部７０ａは、第２ガスライン２６０を介してガス供給ユニット２００に接続されている。
【００３９】
ここで、図３に示すように、反応室４４の内部において、各ガス供給ノズル６０，７０と第１ガス排気口９０との間でかつ加熱体４８とウェーハ１４との間に、当該空間を埋めるよう反応室４４の長手方向に延在する断面が円弧形状の構造物３００を設けるようにすると良い。例えば、図３に示すように、対向位置に構造物３００をそれぞれ設けることで、各ガス供給ノズル６０，７０から供給される反応ガスが、加熱体４８の内壁に沿って流れてウェーハ１４を迂回してしまうのを防止できる。構造物３００としては、耐熱性およびパーティクルの発生を考慮すると、カーボングラファイト等で構成するのが望ましい。
【００４０】
図２に示すように、ボート３０を挟む各ガス供給口６８，７２との対向箇所でかつボート３０の下方側には、第１ガス排気口９０が設けられ、マニホールド３６には、第１ガス排気口９０に接続されたガス排気管２３０が貫通して固定されている。ガス排気管２３０の下流側には、圧力検出器としての圧力センサ（図示せず）が設けられ、さらには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。圧力センサおよびＡＰＣバルブ２１４には、コントローラ１５２の圧力制御部９８（図６参照）が電気的に接続されている。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き、所定のタイミングでＡＰＣバルブ２１４の開度を調節（制御）し、ひいては処理炉４０内の圧力を所定の圧力とするように調整するようになっている。
【００４１】
このように、第１ガス排気口９０を各ガス供給口６８，７２の対向箇所に配置することで、各ガス供給口６８，７２から供給された反応ガスを、ウェーハ１４の側方から水平方向に流してウェーハ１４の成膜面に満遍なく行き渡らせた後、第１ガス排気口９０から排気することができる。これにより、ウェーハ１４の成膜面全体を効果的かつ均一となるよう反応ガスに曝して成膜精度を向上させている。
【００４２】
第３ガス供給口３６０は、各ガス供給口６８，７２側で、反応管４２と断熱材５４との間に配置されている。第３ガス供給口３６０は、マニホールド３６を貫通して当該マニホールド３６に固定された第３ガスライン２４０の一端側に設けられ、第３ガスライン２４０の他端側はガス供給ユニット２００に接続されている。また、第２ガス排気口３９０は、第１ガス排気口９０側で、反応管４２と断熱材５４との間、つまり断熱材５４を挟む第３ガス供給口３６０との対向箇所に配置されており、当該第２ガス排気口３９０は、ガス排気管２３０に接続されている。
【００４３】
第３ガスライン２４０は、図４に示すように、バルブ２１２ｆおよびＭＦＣ（Mass Flow Controller）２１１ｆを介して、第４ガス供給源２１０ｆに接続されている。第４ガス供給源２１０ｆからは、例えば不活性ガスとして、希ガスのＡｒガスが供給され、ＳｉＣエピタキシャル膜の成長に寄与する反応ガスが、反応管４２と断熱材５４との間に進入するのを防止している。これにより、反応管４２の内壁や断熱材５４の外壁に不要な生成物が付着せず、装置のメンテナンス周期を延ばせるようにしている。なお、反応管４２と断熱材５４との間に供給された不活性ガス（Ａｒガス等）は、第２ガス排気口３９０，ガス排気管２３０およびＡＰＣバルブ２１４を介して、真空排気装置２２０から外部に排気される。
【００４４】
＜反応ガス供給系の構成＞
次に、図４を用いて、第１ガス供給系および第２ガス供給系について説明する。図４（ａ）は、Ｓｉ原子含有ガスとＣ（炭素）原子含有ガスとを異なるガス供給ノズルから供給するセパレート方式を示し、図４（ｂ）は、Ｓｉ原子含有ガスとＣ原子含有ガスとを同じガス供給ノズルから供給するプレミックス方式を示している。
【００４５】
まず、セパレート方式について説明する。図４（ａ）に示すように、セパレート方式では、第１ガスライン２２２は、バルブ２１２ａ，２１２ｂ，２１２ｃおよびＭＦＣ（流量制御手段）２１１ａ，２１１ｂ，２１１ｃを介して、第１ガス供給源２１０ａ，第２ガス供給源２１０ｂ，第３ガス供給源２１０ｃに接続されている。第１ガス供給源２１０ａからはＳｉＨ４ガスが、第２ガス供給源２１０ｂからはＨＣｌガスが、第３ガス供給源２１０ｃからは不活性ガスがそれぞれ供給される。
【００４６】
これにより、ＳｉＨ４ガス，ＨＣｌガス，不活性ガスのそれぞれの供給流量，濃度，分圧，供給タイミングを、反応室４４内に対して制御可能となっている。バルブ２１２ａ〜２１２ｃおよびＭＦＣ２１１ａ〜２１１ｃは、コントローラ１５２のガス流量制御部７８（図６参照）に電気的に接続されている。ガス流量制御部７８は、供給すべきそれぞれのガスの流量を所定流量とするよう、所定のタイミングで制御するようになっている。ここで、ＳｉＨ４ガス（成膜ガス），ＨＣｌガス（エッチングガス），不活性ガスをそれぞれ供給するガス供給源２１０ａ〜２１０ｃ，バルブ２１２ａ〜２１２ｃ，ＭＦＣ２１１ａ〜２１１ｃ，第１ガスライン２２２，第１ガス供給ノズル６０および各第１ガス供給口６８によって、第１ガス供給系を構成している。
【００４７】
第２ガスライン２６０は、バルブ２１２ｄ，２１２ｅおよびＭＦＣ２１１ｄ，２１１ｅを介して、第５ガス供給源２１０ｄ，第６ガス供給源２１０ｅに接続されている。第５ガス供給源２１０ｄからは、Ｃ原子含有ガスとして、例えばＣ３Ｈ８ガス（成膜ガス）が、第６ガス供給源２１０ｅからは、還元ガスとして、例えばＨ２ガスがそれぞれ供給される。
【００４８】
これにより、Ｃ３Ｈ８ガス，Ｈ２ガスのそれぞれの供給流量，濃度，分圧，供給タイミングを、反応室４４内に対して制御可能となっている。バルブ２１２ｄ，２１２ｅおよびＭＦＣ２１１ｄ，２１１ｅは、コントローラ１５２のガス流量制御部７８（図６参照）に電気的に接続されている。ガス流量制御部７８は、供給すべきそれぞれのガスの流量を所定流量とするよう、所定のタイミングで制御するようになっている。ここで、Ｃ３Ｈ８ガス，Ｈ２ガスをそれぞれ供給するガス供給源２１０ｄ，２１０ｅ，バルブ２１２ｄ，２１２ｅ，ＭＦＣ２１１ｄ，２１１ｅ，第２ガスライン２６０，第２ガス供給ノズル７０および第２ガス供給口７２によって、第２ガス供給系を構成している。
【００４９】
このようにセパレート方式においては、Ｓｉ原子含有ガスとＣ原子含有ガスとを異なるガス供給ノズルから供給することにより、ガス供給ノズル内においてＳｉＣ膜が成膜されないよう（堆積しないよう）にしている。なお、Ｓｉ原子含有ガスおよびＣ原子含有ガスの濃度や流速を調整する場合には、それぞれ適切なキャリアガスを供給すれば良い。
【００５０】
また、Ｓｉ原子含有ガスをより効率的に使用するために、還元ガスとしてＨ２ガスを用い、当該Ｈ２ガスをＣ原子含有ガスとともに第２ガス供給ノズル７０から供給している。これにより、反応室４４内において、Ｈ２ガスおよびＣ原子含有ガスをＳｉ原子含有ガスと混合させてＨ２ガスを少ない状態とし、その結果、Ｓｉ原子含有ガスの分解を成膜時と比較して抑制している。よって、第１ガス供給ノズル６０内でのＳｉ膜の成膜（堆積）を抑制している。この場合、Ｈ２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できる。なお、Ｓｉ原子含有ガスのキャリアガスとしては、Ａｒガスのような不活性ガス（特に希ガス）を用いることで、Ｓｉ膜の堆積を抑制することができる。
【００５１】
さらに、第１ガス供給ノズル６０からは、塩素原子含有ガスとしてＨＣｌガスを供給するようにしている。これにより、Ｓｉ原子含有ガスが熱により分解され、第１ガス供給ノズル６０内に堆積し得る状態となったとしても、ＨＣｌガスによりエッチングモードとなり、その結果、第１ガス供給ノズル６０内でのＳｉ膜の成膜（堆積）を抑制している。なお、ＨＣｌガスには堆積してしまったＳｉ膜をエッチングする効果もあるため、第１ガス供給口６８が閉塞するのを効果的に抑制することもできる。
【００５２】
次に、図４（ｂ）に示すプレミックス方式について説明する。プレミックス方式のセパレート方式と異なる点は、Ｃ原子含有ガスのガス供給源２１０ｄを、ＭＦＣ２１１ｄ，バルブ２１２ｄを介して第１ガスライン２２２に接続した点である。これにより、Ｓｉ原子含有ガスとＣ原子含有ガスとを、第１ガスライン２２２内で予め混合しておくことができる。よって、上述したセパレート方式に比して反応ガスの混合効率を高めることができ、ひいては成膜時間の短縮等を図ることが可能となる。
【００５３】
この場合、第２ガスライン２６０を介して第２ガス供給ノズル７０から、Ｈ２ガスを単独で供給することができるので、ＨＣｌガスとＨ２ガスとの比（Ｃｌ／Ｈ）を大きくすることができ、ひいては第１ガス供給ノズル６０におけるエッチング効果の方を大きくして、Ｓｉ原子含有ガスの反応を抑制することができる。このように、プレミックス方式であっても、ある程度、第１ガス供給ノズル６０におけるＳｉＣ膜の成膜（堆積）を抑制することができる。
【００５４】
なお、上述においては、ＳｉＣエピタキシャル膜を成膜する際に使用する塩素原子含有ガス（エッチングガス）として、ＨＣｌガスを使用しているが、これに限らず、Ｃｌガス（塩素ガス）等を使用しても良い。
【００５５】
また、上述においては、ＳｉＣエピタキシャル膜を成膜する際に、Ｓｉ（シリコン）原子含有ガスとＣｌ（塩素）原子含有ガスとを別々に供給しているが、これに限らず、Ｓｉ原子とＣｌ原子とを含むガス、例えば、テトラクロロシラン（ＳｉＣｌ４）ガス，トリクロロシラン（ＳｉＨＣｌ３）ガス，ジクロロシラン（ＳｉＨ２Ｃｌ２）ガス等を供給しても良い。これらのＳｉ原子とＣｌ原子とを含むガスは、Ｓｉ原子含有ガス、または、Ｓｉ原子含有ガスおよびＣｌ原子含有ガスの混合ガスであるとも言える。特に、ＳｉＣｌ４ガスは、熱分解される温度が比較的高温であるため、第１ガス供給ノズル６０内でのＳｉ原子の消費を抑制するという観点から優れている。
【００５６】
さらに、上述においては、Ｃ（炭素）原子含有ガスとして、Ｃ３Ｈ８ガスを使用しているが、これに限らず、エチレン（Ｃ２Ｈ４）ガス，アセチレン（Ｃ２Ｈ２）ガス等を使用しても良い。
【００５７】
また、上述においては、還元ガスとして、Ｈ２ガスを使用しているが、これに限らず、他のＨ（水素）原子含有ガスを使用しても良い。さらに、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の少なくとも１つを使用しても良いし、これらの希ガスを任意に組み合わせた混合ガスを使用しても良い。
【００５８】
＜処理炉の周辺の構成＞
次に、図５を用いて、処理炉４０およびその周辺の構成について説明する。処理炉４０の下方側には、当該処理炉４０の開口部分である炉口１４４を気密に閉塞するシールキャップ（炉口蓋体）１０２が設けられている。シールキャップ１０２は、例えば、ステンレス等の金属材料により略円盤状に形成されている。シールキャップ１０２と処理炉４０の天板１２６との間には、両者間をシールするシール部材としてのＯリング（図示せず）が設けられ、これにより処理炉４０内を気密に保持できるようにしている。
【００５９】
シールキャップ１０２には回転機構１０４が設けられ、当該回転機構１０４の回転軸１０６は、シールキャップ１０２を貫通してボート断熱部３４に連結されている。そして、回転機構１０４を回転駆動することにより、回転軸１０６を介して処理炉４０内でボート３０が回転し、これに伴いウェーハ１４も回転するようになっている。
【００６０】
シールキャップ１０２は、処理炉４０の外側に設けられた昇降モータ（昇降機構）Ｍによって垂直方向（上下方向）に昇降されるよう構成され、これによりボート３０を処理炉４０に対して搬入搬出できるようになっている。回転機構１０４および昇降モータＭには、コントローラ１５２の駆動制御部１０８（図６参照）が電気的に接続されている。駆動制御部１０８は、回転機構１０４および昇降モータＭを、所定の動作をするよう所定のタイミングにて制御するようになっている。
【００６１】
処理炉４０の下方側には、予備室としてのロードロック室ＬＲが設けられ、当該ロードロック室ＬＲの外側には下基板ＬＰが設けられている。下基板ＬＰには、昇降台１１４を摺動自在に支持するガイドシャフト１１６の基端部が固定され、また、昇降台１１４と螺合するボール螺子１１８の基端部が回転自在に支持されている。また、ガイドシャフト１１６の先端部およびボール螺子１１８の先端部には、上基板ＵＰが装着されている。ボール螺子１１８は上基板ＵＰに搭載された昇降モータＭにより回転駆動され、昇降台１１４はボール螺子１１８の回転駆動により昇降するようになっている。
【００６２】
昇降台１１４には、中空パイプ状の昇降シャフト１２４が垂下するよう固定され、昇降台１１４と昇降シャフト１２４との連結部分は気密となっている。これにより、昇降シャフト１２４は、昇降台１１４とともに昇降するようになっている。昇降シャフト１２４は、ロードロック室ＬＲの上方側の天板１２６に設けられた貫通孔１２６ａを、所定の隙間を持って貫通している。つまり、昇降シャフト１２４が昇降する際に、当該昇降シャフト１２４は天板１２６に接触することが無い。
【００６３】
ロードロック室ＬＲと昇降台１１４との間には、昇降シャフト１２４の周囲を覆うよう伸縮性を有するベローズ（中空伸縮体）１２８が設けられ、当該ベローズ１２８によりロードロック室ＬＲは気密に保持されている。なお、ベローズ１２８は、昇降台１１４の昇降量に対応し得る充分な伸縮量を備え、ベローズ１２８の内径は昇降シャフト１２４の外径に比べて充分に大きくなっている。これにより、ベローズ１２８は、その伸縮時において、昇降シャフト１２４と接触すること無くスムーズに伸縮することができる。
【００６４】
昇降シャフト１２４の下方側には、昇降基板１３０が水平に固定され、当該昇降基板１３０の下方側には、Ｏリング等のシール部材（図示せず）を介して駆動部カバー１３２が気密に取り付けられている。昇降基板１３０および駆動部カバー１３２は、駆動部収納ケース１３４を構成しており、これにより、駆動部収納ケース１３４内の雰囲気とロードロック室ＬＲ内の雰囲気とを隔離している。
【００６５】
駆動部収納ケース１３４の内部には、ボート３０を回転駆動する回転機構１０４が設けられ、当該回転機構１０４の周辺は、水冷構造の冷却機構１３５により冷却されるようになっている。
【００６６】
回転機構１０４には電力ケーブル１３８が電気的に接続されており、当該電力ケーブル１３８は、昇降シャフト１２４の上方側から中空部を通って、回転機構１０４に導かれている。また、冷却機構１３５およびシールキャップ１０２には、冷却水流路１４０がそれぞれ形成されており、これらの冷却水流路１４０には、それぞれ冷却水配管１４２が接続されている。各冷却水配管１４２は、昇降シャフト１２４の上方側から中空部を通って、各冷却水流路１４０に導かれている。
【００６７】
コントローラ１５２の駆動制御部１０８により昇降モータＭを回転駆動させることで、ボール螺子１１８が回転し、これにより昇降台１１４および昇降シャフト１２４が昇降し、ひいては駆動部収納ケース１３４が昇降する。そして、駆動部収納ケース１３４を上昇させることで、昇降基板１３０に気密に設けたシールキャップ１０２が処理炉４０の開口部である炉口１４４を密閉し、これによりウェーハ１４を熱処理できる状態となる。また、駆動部収納ケース１３４を下降させることで、シールキャップ１０２とともにボート３０が降下して、ウェーハ１４を処理炉４０の外部に搬出できる状態となる。
【００６８】
図６に示すように、ＳｉＣエピタキシャル膜を成膜する半導体製造装置１０を制御するコントローラ１５２は、温度制御部５２，ガス流量制御部７８，圧力制御部９８および駆動制御部１０８を備えている。これらの温度制御部５２，ガス流量制御部７８，圧力制御部９８および駆動制御部１０８は、操作部および入出力部を構成し、半導体製造装置１０の全体を制御する主制御部１５０に電気的に接続されている。
【００６９】
＜ウェーハの積層構造＞
次に、ウェーハ１４のボート３０への積層構造について、図面を用いて詳細に説明する。図７はウェーハをウェーハホルダに保持させた状態を示す断面図を、図８はウェーハおよびウェーハホルダを示す斜視図をそれぞれ表している。
【００７０】
ボート３０は、複数のウェーハ１４を水平状態で支持する３本のボート柱、つまり第１ボート柱３１ａ，第２ボート柱３１ｂおよび第３ボート柱３１ｃを備えている。各ボート柱３１ａ〜３１ｃは、何れもＳｉＣ等の耐熱材料により形成され、これらは互いに上板部材および下板部材（何れも図示せず）を介して一体に組み付けられている。
【００７１】
各ボート柱３１ａ〜３１ｃは、何れも同じ形状に形成され、ボート３０を組み立てた状態のもとで、各ボート柱３１ａ〜３１ｃが対向する側には、切り欠きよりなる複数のホルダ保持部ＨＳが設けられている。各ホルダ保持部ＨＳは、ウェーハ１４を搭載したウェーハホルダ１００の外周側を取り外し可能に保持するもので、各ボート柱３１ａ〜３１ｃの長手方向に沿って所定間隔で、例えば３０段設けられている。つまり、ボート３０は、３０枚のウェーハ１４を、それぞれウェーハホルダ１００を介して水平状態でかつ互いに中心を揃えた状態のもとで、縦方向に積層保持するよう構成されている。
【００７２】
第１ボート柱３１ａおよび第２ボート柱３１ｂは、ウェーハ１４の周方向に沿って９０度間隔となるよう配置されている。また、第２ボート柱３１ｂおよび第３ボート柱３１ｃは、ウェーハ１４の周方向に沿って１８０度間隔となるよう配置されている。つまり、第１ボート柱３１ａと第２ボート柱３１ｂとの間隔は、第２ボート柱３１ｂと第３ボート柱３１ｃとの間隔よりも狭くなっている。なお、第１ボート柱３１ａおよび第３ボート柱３１ｃは、第１ボート柱３１ａおよび第２ボート柱３１ｂの関係と同様に、ウェーハ１４の周方向に沿って９０度間隔となっている。各ボート柱３１ａ〜３１ｃの間隔のうちの最も広く開口した開口部分、つまり第２ボート柱３１ｂと第３ボート柱３１ｃとの間の開口部分は、ウェーハ１４を保持したウェーハホルダ１００を移載するための開口部（搬入搬出部）となっている。
【００７３】
ウェーハ１４を搭載するウェーハホルダ１００は、図８に示すように円盤状に形成され、当該ウェーハホルダ１００は、円環状のホルダベース（基板ホルダ）１１０および円盤状のホルダカバー１２０を備えている。ここで、ホルダベース１１０およびホルダカバー１２０においても、何れもＳｉＣ等の耐熱材料によりそれぞれ形成されている。
【００７４】
ウェーハホルダ１００を構成するホルダベース１１０の外径寸法は、ウェーハ１４の外形寸法よりも大きい外径寸法に設定されている。ホルダベース１１０の中央部分には、ホルダベース１１０を軸方向に貫通する貫通穴１１０ａが設けられ、当該貫通穴１１０ａの内周縁には環状段差部１１１が形成されている。この環状段差部１１１は、ウェーハ１４を保持するようになっている。
【００７５】
このように、ホルダベース１１０の環状段差部１１１にウェーハ１４を保持させることで、ホルダベース１１０の中央部分にウェーハ１４を精度良く位置決め（搭載）することができ、さらには図７に示すように、各ボート柱３１ａ〜３１ｃとウェーハ１４とを遠ざけることができる。また、ウェーハ１４を環状段差部１１１に保持させることで、ウェーハ１４の成膜面となる下面１４ａを反応室４４内の雰囲気に曝すことができる。
【００７６】
ウェーハホルダ１００をボート３０に移載した状態のもとで、ホルダベース１１０の本体部１１２における各ボート柱３１ａ〜３１ｃに対応する部分には、本体部１１２の厚み方向、つまりウェーハホルダ１００の軸方向に沿うよう貫通した３つの連通穴、つまり第１連通穴１１２ａ，第２連通穴１１２ｂ，第３連通穴１１２ｃがそれぞれ設けられている。
【００７７】
また、本体部１１２の周方向に沿う第１連通穴１１２ａの近傍には、円弧形状に形成されたノッチ部１１２ｅが形成されている。ノッチ部１１２ｅは、後述する異径基板用アタッチメント４００のホルダ位置決め棒４０６に突き合わせられるものであり、これにより、異径基板用アタッチメント４００に対するウェーハホルダ１００の位置決めを精度良く行えるようにしている。よって、基板移載機２８のアーム３２（図１参照）を動作させて、異径基板用アタッチメント４００からボート３０にウェーハホルダ１００（ウェーハ１４）を移載する際に、各連通穴１１２ａ〜１１２ｃを各ボート柱３１ａ〜３１ｃに対して位置ズレすること無く確実に対向させることができる。
【００７８】
各連通穴１１２ａ〜１１２ｃは、いずれも各ボート柱３１ａ〜３１ｃによる反応ガスの消費を考慮して設けている。つまり、ウェーハ１４に反応ガスを供給する際、ボート３０の回転に伴って各ボート柱３１ａ〜３１ｃにも反応ガスが供給されて、各ボート柱３１ａ〜３１ｃも成膜されることになる。したがって、ウェーハ１４に到達する前に反応ガスが消費されるのを抑制するために、反応ガスを消費しない空間として各連通穴１１２ａ〜１１２ｃを設けている。これにより、ウェーハ１４の下面１４ａに膜厚が均一となるよう成膜することができる。
【００７９】
ホルダカバー１２０は、大径本体部１２１と小径嵌合部１２２とを備えており、小径嵌合部１２２は、ホルダベース１１０の環状段差部１１１に入り込んで装着されるようになっている。これにより、ホルダベース１１０に対するホルダカバー１２０のがたつきを抑制している。小径嵌合部１２２は、環状段差部１１１との間でウェーハ１４を挟み、ウェーハ１４の成膜面である下面１４ａとは反対側の上面（非成膜面）１４ｂと接触している。このように、ホルダカバー１２０は、ウェーハ１４の上面１４ｂを覆うことで上面１４ｂが成膜されないようにするとともに、ウェーハ１４の上方側から落下してくるパーティクル（微細ゴミ）からウェーハ１４を保護するようになっている。
【００８０】
＜ポッドおよび異径基板用アタッチメントの構造＞
次に、ポッド１６および当該ポッド１６に用いられる異径基板用アタッチメント４００の構造について、図面を用いて詳細に説明する。図９（ａ），（ｂ）はポッドの外観形状を示す斜視図を、図１０は第１実施の形態に係る異径基板用アタッチメントをポッドに格納した状態を示す断面図を、図１１は図１０の破線円Ａ部分を拡大して示す拡大断面図を、図１２は図１０の異径基板用アタッチメントを示す斜視図を、図１３（ａ），（ｂ）は図１０の異径基板用アタッチメントの動作状態を説明する説明図をそれぞれ表している。
【００８１】
基板収容器としてのポッド１６は、図示しない８インチ（約２０ｃｍ）ウェーハ（第１サイズの基板）を格納し得る８インチウェーハ専用のポッドであり、このポッド１６は、例えばパーティクルを発生しないプラスチック材料等によって、側部１６ｂが開口した中空形状に形成されている。ポッド１６の側部１６ｂには、図１３に示すように開口段差部１６ｃが設けられ、この開口段差部１６ｃには、蓋１６ａに設けた嵌合凸部１６ｄが嵌合するようになっている。これにより、側部１６ｂは蓋１６ａにより開閉自在となっている。なお、開口段差部１６ｃと嵌合凸部１６ｄとの間には、Ｏリング等のシール部材（図示せず）が設けられ、これによりポッド１６の内部を真空状態等に密閉できるようにしている。
【００８２】
図１０に示すように、ポッド１６の内部には、開口側（紙面手前側）から底側（紙面奥側）に延在する複数の第１支持溝１６ｅが設けられている。各第１支持溝１６ｅは、８インチウェーハの外周部分を支持し得るもので、水平方向（図中前後方向）に延在し、垂直方向（図中上下方向）に等間隔で７つ設けられている。
【００８３】
ポッド１６の内部には、図１２に示すような異径基板用アタッチメント４００が格納されるようになっている。異径基板用アタッチメント４００は、８インチウェーハ専用のポッド１６に、例えば、それよりも小さい２インチ（約５ｃｍ）ウェーハ（第２サイズの基板）を格納可能とするアタッチメントであり、本実施の形態においては、ウェーハ１４が２インチウェーハとなっている。
【００８４】
異径基板用アタッチメント４００は、円盤状に形成された上部板４０１と下部板４０２とを備えており、これらの上部板４０１および下部板４０２は、何れもポッド１６と同じプラスチック材料等により形成されている。上部板４０１および下部板４０２は、何れも８インチサイズ（第１サイズ）となっており、ポッド１６の各第１支持溝１６ｅに支持されるようになっている。ここで、上部板４０１および下部板４０２は、何れも本発明における板状部材を構成している。
【００８５】
上部板４０１と下部板４０２との間には、保持部材（保持柱）としての第１保持柱４０３ａ，第２保持柱４０３ｂおよび第３保持柱４０３ｃが設けられている。各保持柱４０３ａ〜４０３ｃは、何れもポッド１６と同じプラスチック材料等により棒状に形成され、上端部が上部板４０１に下端部が下部板４０２に、ネジ等の締結手段（図示せず）を介してそれぞれ固定されている。各保持柱４０３ａ〜４０３ｃの長さ寸法は、上部板４０１が各第１支持溝１６ｅのうちの最上段に、下部板４０２が各第１支持溝１６ｅのうちの最下段にそれぞれ支持される長さ寸法に設定されている。なお、これらの保持部材（保持柱）は少なくとも３本設ければ良いが、異径基板用アタッチメントに必要とされる剛性に応じて、４本以上設けるようにしても良い。
【００８６】
各保持柱４０３ａ〜４０３ｃには、切り欠きよりなる複数の第２支持溝４０４が形成され、各第２支持溝４０４は、各保持柱４０３ａ〜４０３ｃの向き合う側にそれぞれ向けられている。各第２支持溝４０４は、各保持柱４０３ａ〜４０３ｃの長手方向に沿うよう等間隔で６つ設けられている。各第２支持溝４０４は、ホルダ部材４０５を介して、第２サイズのウェーハ１４を搭載したウェーハホルダ１００（図７，８参照）を支持するようになっており、つまり、異径基板用アタッチメント４００は、６枚のウェーハ１４を格納可能となっている。また、各保持柱４０３ａ〜４０３ｃは、上部板４０１および下部板４０２の径方向に沿う各第１支持溝１６ｅの内側に設けられている。このように、第１サイズの上部板４０１および下部板４０２に、第１サイズより小さい第２サイズのウェーハ１４（若しくはウェーハホルダ１００）を格納可能なように各保持柱４０３ａ〜４０３ｃを設けることにより、ポッド１６の各第１支持溝１６ｅの間隔に依らず、異径基板用アタッチメント４００の保持可能枚数を設定することができる。
【００８７】
各保持柱４０３ａ〜４０３ｃの各第２支持溝４０４には、ウェーハ１４を搭載したウェーハホルダ１００を支持するホルダ部材４０５が支持されている。各ホルダ部材４０５は、何れもポッド１６と同じプラスチック材料等により一部切り欠いた円環状に形成され、各保持柱４０３ａ〜４０３ｃの各第２支持溝４０４に、ネジ等の締結手段（図示せず）により固定されている。ここで、図１２においては、図示を分かり易くするために、一部のホルダ部材４０５（２つ）のみを記載している。
【００８８】
図１０に示すように、各ホルダ部材４０５の径方向内側には中心孔４０５ａがそれぞれ設けられ、当該中心孔４０５ａの内周縁には、ウェーハ１４を搭載したウェーハホルダ１００を支持する段差部４０５ｂが形成されている。これによりホルダ部材４０５の中心部分に、ウェーハ１４を搭載したウェーハホルダ１００を精度良く位置決めすることができる。また、各ホルダ部材４０５には、図１２に示すように切り欠き部４０５ｃがそれぞれ設けられ、切り欠き部４０５ｃは、ホルダ部材４０５の径方向に沿って、ホルダ部材４０５の外周側と内周側（中心孔４０５ａ）とを連通している。これにより、基板移載機２８のアーム３２（図１参照）を、ウェーハ１４を搭載したウェーハホルダ１００に向けて導き易くし、ホルダ部材４０５から容易に取り出せるようにしている。ここで、ウェーハ１４は、ウェーハホルダ１００に保持された状態で、ウェーハホルダ１００とともにホルダ部材４０５に移載され、かつ取り出される。このようにホルダ部材４０５を有することにより、異径基板用アタッチメント４００自体を変更せずとも当該ホルダ部材４０５のみを変更することで様々なサイズに対応可能となる。特に上述の第１実施の形態のようにウェーハ１４をウェーハホルダ１００に搭載する場合、ウェーハホルダ１００を変更した際に、異径基板用アタッチメント４００全体を変更せずとも対応が可能となる。なお、ホルダ部材４０５は、必要に応じて設ければ良く、直接、第２支持溝４０４にウェーハ１４またはウェーハホルダ１００を搭載しても良い。
【００８９】
各ホルダ部材４０５における中心孔４０５ａの近傍には、図１３に示すように、ホルダ位置決め棒４０６が設けられ、このホルダ位置決め棒４０６の上下端は、ネジ等の締結手段（図示せず）によって、上部板４０１および下部板４０２（図１０参照）に固定されている。ホルダ位置決め棒４０６は、中心孔４０５ａの第１保持柱４０３ａに対応する部分、つまり、ウェーハ１４を搭載したウェーハホルダ１００の移載方向（図１２，１３の破線矢印Ｍ参照）に沿うポッド１６の底側に設けられている。このようにホルダ位置決め棒４０６を有することにより、図８に示すような回転位置を定める必要があるウェーハホルダ１００を用いても、ポッド１６内で正確に回転位置を決めることができる。なお、ウェーハ１４またはウェーハホルダ１００の回転位置を決める必要が無い場合は、ホルダ位置決め棒４０６を設ける必要は無い。
【００９０】
ホルダ位置決め棒４０６は、ポッド１６内に格納される各ウェーハホルダ１００の回転方向に対する位置を位置決めするもので、ホルダ位置決め棒４０６には、ウェーハホルダ１００を形成するホルダベース１１０に設けたノッチ部１１２ｅが突き合わされるようになっている。これにより、各ウェーハホルダ１００を、ポッド１６内にセットした異径基板用アタッチメント４００に対して、それぞれ精度良く位置決めすることができる。
【００９１】
図１０ないし図１３に示すように、異径基板用アタッチメント４００を形成する上部板４０１および下部板４０２には、両者を貫通するよう固定部材としての一対の伸縮自在な棒状部材４０７が設けられている。各棒状部材４０７はポッド１６の側部１６ｂ側に配置され、異径基板用アタッチメント４００をポッド１６内の所定位置にセットして固定するようになっている。つまり、各棒状部材４０７は、上部板４０１および下部板４０２を、ポッド１６の第１支持溝１６ｅにそれぞれ固定するようになっている。
【００９２】
各棒状部材４０７は何れも同じ形状に形成されている。棒状部材４０７は、上部板４０１と下部板４０２との間に延在する本体部４０７ａと、上部板４０１側に設けられ、本体部４０７ａに対してその長手方向に移動自在となった移動部４０７ｂと、移動部４０７ｂを本体部４０７ａに対して離間する方向に付勢するコイルばね４０７ｃとを備えている。これにより、棒状部材４０７の長手方向に所定の負荷を付加しない場合（自然状態）には、棒状部材４０７はコイルばね４０７ｃのばね力により延びた状態となる。一方、棒状部材４０７の長手方向に所定の負荷を付加した場合には、棒状部材４０７はコイルばね４０７ｃのばね力に抗して縮んだ状態となる。
【００９３】
これにより、各棒状部材４０７を縮めた状態のもとで異径基板用アタッチメント４００をポッド１６内にセットすることで、各棒状部材４０７はポッド１６内で突っ張るようにして固定される。したがって、異径基板用アタッチメント４００はポッド１６内で強固に固定される。なお、固定部材としての棒状部材は、上述のような形態に限らず、例えば、端部に雌ねじ部を有する本体部と、端部に雄ねじ部を有する移動部とから構成して、両者をネジ結合させることで伸縮させるようにした棒状部材であっても良い。また、ポッド１６側に各棒状部材４０７が嵌合する嵌合穴（図示せず）を設けることにより、異径基板用アタッチメント４００をポッド１６内でより強固に固定できる。
【００９４】
図１２および図１３に示すように、異径基板用アタッチメント４００およびポッド１６には、ホルダ部材４０５およびウェーハホルダ１００を介して各保持柱４０３ａ〜４０３ｃに保持されたウェーハ１４を押さえる押圧部材４０８が設けられている。押圧部材４０８は、ホルダベース１１０をその径方向から押さえて、ホルダ位置決め棒４０６にノッチ部１１２ｅを突き合わせるようになっている。これにより、ポッド１６の内部でウェーハ１４を安定的に保持でき、さらにはウェーハホルダ１００のポッド１６に対する回転方向への位置決め精度を向上させることができる。
【００９５】
押圧部材４０８は、ポッド１６に設けられる一対の第１押圧ユニット４０９と、異径基板用アタッチメント４００の上部板４０１および下部板４０２に設けられる一対の第２押圧ユニット４１０とを備えている。なお、図１２においては、図示を分かり易くするために、一方の第２押圧ユニット４１０のみを破線で記載している。
【００９６】
第１押圧ユニット４０９は、ポッド１６の蓋１６ａが開閉することで移動する移動板４０９ａを備えている。この移動板４０９ａは、蓋１６ａを閉じることで第１ばね４０９ｂのばね力に抗して前進し、蓋１６ａを開けることで第１ばね４０９ｂのばね力により後進するようになっている。
【００９７】
第２押圧ユニット４１０は、第１押圧ユニット４０９の移動板４０９ａの移動に伴って移動するリテーナ４１０ａを備えている。このリテーナ４１０ａは、移動板４０９ａが前進する（蓋１６ａを閉じる）ことで第２ばね４１０ｂのばね力に抗して前進し、移動板４０９ａが後進する（蓋１６ａを開ける）ことで第２ばね４１０ｂのばね力により後進するようになっている。そして、蓋１６ａを閉じてリテーナ４１０ａを前進させることにより、リテーナ４１０ａはホルダベース１１０を押さえ付ける。一方、蓋１６ａを開けてリテーナ４１０ａを後進させることにより、リテーナ４１０ａはホルダベース１１０から離間する。リテーナ４１０ａがホルダベース１１０から離間すると、図１３（ｂ）の破線矢印Ｍに示すように、ウェーハ１４を搭載したウェーハホルダ１００を異径基板用アタッチメント４００に対して出し入れ可能、つまりウェーハ１４をポッド１６に対して出し入れ可能となる。
【００９８】
＜ＳｉＣエピタキシャル膜の成膜方法＞
次に、上述した半導体製造装置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エピタキシャル膜を成膜する基板の製造方法（処理方法）について説明する。なお、以下の説明における半導体製造装置１０を構成する各部分の動作は、コントローラ１５２によって制御される。
【００９９】
まず、図１０に示すように、ポッド１６および異径基板用アタッチメント４００を準備する。次いで、ポッド１６の側部１６ｂからその内部に、異径基板用アタッチメント４００を格納する。このとき、上部板４０１を各第１支持溝１６ｅのうちの最上段に、下部板４０２を各第１支持溝１６ｅのうちの最下段にそれぞれ支持されるように格納する。そして、各棒状部材４０７によって、異径基板用アタッチメント４００をポッド１６内に固定する（アタッチメント固定工程）。なお、アタッチメント固定工程は、図示しない自動装置（ロボット等）により行っても良いし、作業者の手作業により行っても良い。
【０１００】
次に、ポッド１６内に固定された異径基板用アタッチメント４００の各ホルダ部材４０５に、ウェーハ１４を搭載したウェーハホルダ１００を順次移載していく。このとき、ホルダベース１１０のノッチ部１１２ｅを、異径基板用アタッチメント４００のホルダ位置決め棒４０６に突き合わせるようにする。これにより、ウェーハ１４を搭載したウェーハホルダ１００の異径基板用アタッチメント４００に対する回転位置が位置決めされる。次いで、図１３に示すように、ポッド１６の側部１６ｂに向けて蓋１６ａを臨ませると、嵌合凸部１６ｄが開口段差部１６ｃに嵌合されていく。これに伴い、嵌合凸部１６ｄが各第１押圧ユニット４０９を動作させて各移動板４０９ａが前進する。また、各移動板４０９ａの前進に伴い、第２押圧ユニット４１０が動作し、各リテーナ４１０ａが前進してホルダベース１１０を押さえる。このように蓋１６ａでポッド１６の側部１６ｂを閉じることで、ポッド１６内が密閉され、かつウェーハホルダ１００が安定的に支持される。これにより、ポッド１６へのウェーハ１４およびウェーハホルダ１００の格納（セット）が完了する（基板セット工程）。なお、ポッド１６の密閉時には、例えば、図示しない真空ポンプ等によりポッド１６内を真空とし、かつポッド１６内にパーティクルが無い状態としている。また、当該基板セット工程においても、図示しない自動装置（ロボット等）により行っても良いし、作業者の手作業により行っても良い。
【０１０１】
次に、基板セット工程を経た複数のポッド１６を、図１に示すように、作業者により牽引される台車ＣＴに搭載し、各ポッド１６を半導体製造装置１０のポッドステージ１８に搬送する。その後、作業者により各ポッド１６をそれぞれポッドステージ１８上にセットし、これにより第１基板搬送工程が完了する。なお、当該第１基板搬送工程においては、例えば、自走式の台車（自動搬送装置）に複数のポッド１６を搭載し、かつ自動的にポッドステージ１８上にセットされるようにしても良い。
【０１０２】
次に、第１基板搬送工程が完了すると、ポッド搬送装置２０が動作し、ポッド１６がポッドステージ１８からポッド収納棚２２へ搬送されてストックされる。次に、ポッド搬送装置２０により、ポッド収納棚２２にストックされたポッド１６をポッドオープナ２４に搬送してセットし、当該ポッドオープナ２４によりポッド１６の蓋１６ａが開かれて、基板枚数検知器２６によりポッド１６に収納されているウェーハ１４（ウェーハホルダ１００）の枚数を検知する。その後、基板移載機２８の動作により、ポッドオープナ２４の位置にあるポッド１６からウェーハ１４を搭載したウェーハホルダ１００を取り出し、次々とボート３０に移載していく（第２基板搬送工程）。
【０１０３】
複数枚のウェーハ１４がボート３０に装填されて積層されると、各ウェーハ１４を保持したボート３０は、昇降モータＭの回転駆動による昇降台１１４および昇降シャフト１２４の昇降動作により反応室４４内に搬送、つまりボートローディングされる。ボート３０が反応室４４内に完全に搬送されると、シールキャップ１０２は反応室４４をシールした状態となり、これにより反応室４４の気密が保持されて第３基板搬送工程（ボートローディング工程）が完了する。
【０１０４】
ボート３０を反応室４４に搬入した後、反応室４４の内部圧力が所定の圧力（真空度）となるよう真空排気装置２２０が駆動され、反応室４４が真空排気（真空引き）される。この時、反応室４４の内部圧力は、圧力センサによって測定され、測定された圧力に基づいて第１ガス排気口９０および第２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。
【０１０５】
また、ウェーハ１４の温度および反応室４４の内部温度を所定の温度とするよう、誘導コイル５０が通電され、これにより加熱体４８が加熱される。この時、反応室４４の内部温度が所定の温度分布（例えば均一温度分布）となるよう、温度センサが検出した温度情報に基づいて誘導コイル５０への通電具合をフィードバック制御する。続いて、回転機構１０４によりボート３０が回転駆動されて、これにより各ウェーハ１４も反応室４４の内部で回転される。
【０１０６】
その後、ＭＦＣ２１１ａ，２１１ｂおよびバルブ２１２ａ，２１２ｂを制御し、これにより、ＳｉＣエピタキシャル膜の成膜に寄与するＳｉ原子含有ガス（成膜ガス）およびＣｌ原子含有ガス（エッチングガス）を、各ガス供給源２１０ａ，２１０ｂから供給する。すると、第１ガス供給ノズル６０の各第１ガス供給口６８から、反応室４４内の各ウェーハ１４に向けて反応ガスが噴射される。
【０１０７】
また、Ｃ原子含有ガスおよび還元ガスであるＨ２ガスを、所定の流量となるよう対応するＭＦＣ２１１ｄ，２１１ｅの開度を制御した後、バルブ２１２ｄ，２１２ｅを制御する。すると、それぞれの反応ガスが第２ガスライン２６０を流通するようになる。これにより、第２ガス供給ノズル７０の各第２ガス供給口７２から、反応室４４内の各ウェーハ１４に向けて反応ガスが噴射される。
【０１０８】
各第１ガス供給口６８および各第２ガス供給口７２から噴射された反応ガスは、反応室４４内の加熱体４８の内周側を流れて、第１ガス排気口９０からガス排気管２３０を介して外部に排気される。各第１ガス供給口６８および第２ガス供給口７２より供給された反応ガスは、それぞれ噴射直後に混合され、反応室４４内を通過する際にＳｉＣ等で構成される各ウェーハ１４と接触し、これにより各ウェーハ１４の表面上に、ＳｉＣエピタキシャル膜が成膜されていく。
【０１０９】
また、ＭＦＣ２１１ｆおよびバルブ２１２ｆが制御され、第４ガス供給源２１０ｆからの不活性ガスとしてのＡｒガス（希ガス）が所定の流量となるよう調整され、第３ガスライン２４０および第３ガス供給口３６０を介して、断熱材５４と反応管４２との間に供給される。第３ガス供給口３６０から供給されたＡｒガスは、断熱材５４と反応管４２との間を流れて、第２ガス排気口３９０から排気される。その後、上述のように反応ガスを各ウェーハ１４に曝して、予め設定された時間が経過すると、各反応ガスの供給制御が停止される。ここまでの一連の工程、つまり反応ガスの供給により各ウェーハ１４の表面上にＳｉＣエピタキシャル膜を成膜する工程が、本発明における基板処理工程を構成している。
【０１１０】
次いで、図示しない不活性ガス供給源から不活性ガスが供給され、反応室４４内の加熱体４８の内側の空間が不活性ガスで置換され、さらに反応室４４の内部圧力が常圧に復帰される。
【０１１１】
反応室４４内が常圧に復帰した後、昇降モータＭの回転駆動によりシールキャップ１０２が下降し、処理炉４０の炉口１４４が開口される。これに伴い、熱処理済み（成膜処理済み）の各ウェーハ１４が、ウェーハホルダ１００を介してボート３０に保持された状態でマニホールド３６の下方側から反応管４２の外部に搬出、つまりボートアンローディングされる。ボート３０に保持された各ウェーハ１４は、冷えるまでロードロック室ＬＲの内部で待機状態となる。
【０１１２】
その後、各ウェーハ１４が所定の温度にまで冷却されると、基板移載機２８の動作により、各ウェーハ１４を搭載した各ウェーハホルダ１００がボート３０から取り出される。次いで、ポッドオープナ２４にセットされている空のポッド１６内にある異径基板用アタッチメント４００に搬送されて移載される。その後、ポッド搬送装置２０の動作により、各ウェーハ１４を格納したポッド１６が、ポッド収納棚２２またはポッドステージ１８に搬送される。このようにして、半導体製造装置１０の一連の動作が完了する。
【０１１３】
＜第１実施の形態の代表的効果＞
第１実施の形態で説明した技術的思想によれば、少なくとも、以下に記載する複数の効果のうち、１つ以上の効果を奏する。
【０１１４】
（１）第１実施の形態によれば、８インチ（第１サイズ）ウェーハを支持し得る第１支持溝１６ｅに支持される上部板４０１および下部板４０２と、これらの上部板４０１および下部板４０２に設けられ、第１サイズよりも小さい２インチ（第２サイズ）ウェーハであるウェーハ１４（必要に応じて、ウェーハホルダ１００およびホルダ部材４０５を介して）を支持し得る第２支持溝４０４を有する各保持柱４０３ａ〜４０３ｃとを備えている。これにより、第１サイズのウェーハに対応したポッド１６に、サイズダウンした第２サイズのウェーハ１４を格納可能となり、搬送系であるポッド１６を共通化して半導体製造装置１０のコストを削減できる。また、処理すべきウェーハ１４のサイズと比較して大きいサイズの処理炉４０を用いることができるため、各ガス供給ノズル６０，７０から各ウェーハ１４までを遠ざけることができ、各ウェーハ１４に到達する前に反応ガスを充分に混合させておくことができ、各ウェーハ１４への成膜精度を向上させることができる。
【０１１５】
（２）第１実施の形態によれば、各保持柱４０３ａ〜４０３ｃの上端部に上部板４０１を、各保持柱４０３ａ〜４０３ｃの下端部に下部板４０２を設け、各保持柱４０３ａ〜４０３ｃを、上部板４０１および下部板４０２の径方向に沿う第１支持溝１６ｅの内側に設けている。これにより、各保持柱４０３ａ〜４０３ｃをコンパクトにすることができ、異径基板用アタッチメント４００を格納したポッド１６を軽量化することができる。また、第２支持溝４０４同士の間隔を第１支持溝１６ｅ同士の間隔に依らず任意に設定することができる。さらに、異径基板用アタッチメント４００とポッド１６との接触部分を、上部板４０１と第１支持溝１６ｅおよび下部板４０２と第１支持溝１６ｅにできるため、異径基板用アタッチメント４００およびポッド１６にはそれほど高い加工精度を必要としない。よって、半導体製造装置１０のコストをより削減できる。
【０１１６】
（３）第１実施の形態によれば、上部板４０１および下部板４０２に一対の棒状部材４０７を設け、各棒状部材４０７により第１支持溝１６ｅを有するポッド１６に上部板４０１および下部板４０２を固定したので、ポッド１６の搬送時等において、ポッド１６内で異径基板用アタッチメント４００ががたつくのを防止できる。この場合、ポッド１６に各棒状部材４０７と嵌合する嵌合穴を設けることで、異径基板用アタッチメント４００をポッド１６に確実に固定できる。
【０１１７】
（４）第１実施の形態によれば、各棒状部材４０７を伸縮自在とし、かつ上部板４０１および下部板４０２を貫通するよう設けたので、ポッド１６内の規定の位置に精度良く異径基板用アタッチメント４００を固定することができる。
【０１１８】
（５）第１実施の形態によれば、少なくとも３本の保持柱４０３ａ〜４０３ｃを設け、各保持柱４０３ａ〜４０３ｃの向き合う側に第２支持溝４０４を設けたので、保持柱の数を必要最小限としつつ、第２支持溝４０４によって各保持柱４０３ａ〜４０３ｃを軽くできる。よって、異径基板用アタッチメント４００を軽量化することができる。
【０１１９】
（６）第１実施の形態によれば、各保持柱４０３ａ〜４０３ｃの第２支持溝４０４に支持され、ウェーハ１４を支持する段差部４０５ｂを有するホルダ部材４０５を設けたので、段差部４０５ｂの直径寸法を変更、例えば、２インチから４インチに変更することで、種々の直径寸法のウェーハに容易に対応することが可能となる。
【０１２０】
（７）第１実施の形態によれば、ウェーハ１４をホルダベース１１０に保持させた状態で、ホルダベース１１０をホルダ部材４０５に支持させたので、ウェーハ１４とホルダ部材４０５との間にあるホルダベース１１０を、例えば、反応ガスの流れ具合等（成膜具合等）を考慮して、任意の形状に変更することができる。
【０１２１】
（８）第１実施の形態によれば、ウェーハ１４は、当該ウェーハ１４の処理時に用いるボート３０の各ボート柱３１ａ〜３１ｃに対応した各連通穴１１２ａ〜１１２ｃと、各ボート柱３１ａ〜３１ｃに対する位置決めのためのノッチ部１１２ｅとを有するホルダベース１１０に保持された状態で、第１支持溝１６ｅを有するポッド１６に格納され、上部板４０１および下部板４０２はホルダ位置決め棒４０６を備え、ノッチ部１１２ｅとホルダ位置決め棒４０６とを突き合わせることで、ホルダベース１１０をポッド１６に対して位置決めしている。これにより、ボート３０に対してホルダベース１１０を精度良く位置決めして、ウェーハ１４に到達する反応ガスの濃度をウェーハ１４の下面１４ａの略全域で均一にできる。
【０１２２】
（９）第１実施の形態によれば、各保持柱４０３ａ〜４０３ｃに支持されたウェーハ１４を押さえる押圧部材４０８を設けたので、ホルダベース１１０を介してウェーハ１４を固定することができ、ポッド１６の搬送時におけるウェーハ１４のがたつきを防止できる。
【０１２３】
（１０）第１実施の形態で説明した異径基板用アタッチメント４００を有する半導体製造装置１０を、半導体装置の製造方法における基板の処理工程において用いることにより、半導体装置の製造方法において、上述した複数の効果のうち、１つ以上の効果を奏する。
【０１２４】
（１１）第１実施の形態で説明した異径基板用アタッチメント４００を有する半導体製造装置１０を、ＳｉＣエピタキシャル膜を形成する基板の製造方法における基板の処理工程において用いることにより、ＳｉＣエピタキシャル膜を形成する基板の製造方法において、上述した複数の効果のうち、１つ以上の効果を奏する。
【０１２５】
［第２実施の形態］
次に、本発明の第２実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、上述した第１実施の形態と同様の機能を有する部分については同一の記号を付し、その詳細な説明を省略する。
【０１２６】
図１４（ａ），（ｂ）は第２実施の形態に係る異径基板用アタッチメントの構造を示す図１３に対応した図を表している。
【０１２７】
第２実施の形態に係る異径基板用アタッチメント５００は、図１４（ａ）に示すように、ウェーハ１４を搭載したウェーハホルダ１００を、ポッド１６の側部１６ｂ側に距離Ｌの分、オフセット（偏心）させた点が異なっている。つまり、ウェーハ１４の中心位置を、仮に８インチ（第１サイズ）ウェーハを第１支持溝１６ｅに支持させた場合の８インチウェーハの中心位置よりも、ポッド１６の蓋１６ａ側に位置させている。これに伴い、異径基板用アタッチメント５００においては、第２押圧ユニット４１０（図１３参照）を省略している。また、ポッド１６に設けていた第１押圧ユニット４０９（図１３参照）に換えて、蓋１６ａの嵌合凸部１６ｄに一対のばね部材（押圧部材）５０１を設けた点が異なっている。
【０１２８】
各ばね部材５０１は、パーティクルを発生しない硬質プラスチック等の弾性材料によって、複数回屈曲された段付き板状に形成され、固定本体部５０２と先端部５０３とを備えている。各ばね部材５０１の各固定本体部５０２は、ネジ等の締結手段（図示せず）を介して嵌合凸部１６ｄの略中央部分に固定されている。また、各ばね部材５０１の各先端部５０３は、ホルダベース１１０を押さえ付けるようになっている。
【０１２９】
これにより、蓋１６ａを閉じた状態においては、図１４（ａ）に示すように、各ばね部材５０１の各先端部５０３がホルダベース１１０に当接してホルダベース１１０を押さえ付ける。一方、蓋１６ａを開けた状態においては、図１４（ｂ）に示すように、各ばね部材５０１の各先端部５０３がホルダベース１１０から離間して、破線矢印Ｍに示すように、ウェーハ１４を搭載したウェーハホルダ１００を、異径基板用アタッチメント５００に対して出し入れ可能、つまりウェーハ１４をポッド１６に対して出し入れ可能となる。
【０１３０】
＜第２実施の形態の代表的効果＞
第２実施の形態で説明した技術的思想においても、上述した第１実施の形態と略同様の作用効果を奏することができる。これに加え、第２実施の形態においては、ホルダベース１１０における各ばね部材５０１の各先端部５０３が当接する部分を、上部板４０１および下部板４０２の外径部分と同じ位置にできるので、８インチ（第１サイズ）ウェーハ用のポッドおよび蓋をそのまま利用することができ、より共通化を図ることができる。また、第１実施の形態に比して押圧部材の構造を簡素化することができるので、半導体製造装置１０のコストをより削減することができる。
【０１３１】
［第３実施の形態］
次に、本発明の第３実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、上述した各実施の形態と同様の機能を有する部分については同一の記号を付し、その詳細な説明を省略する。
【０１３２】
図１５は第３実施の形態に係る異径基板用アタッチメントの構造を示す図１０に対応した図を、図１６は図１５の破線円Ｂ部分を拡大して示す拡大断面図を、図１７（ａ），（ｂ）は図１５の異径基板用アタッチメントの動作状態を説明する説明図をそれぞれ表している。
【０１３３】
第３実施の形態に係る異径基板用アタッチメント６００は、図１５に示すように、ポッド１６に設けた各第１支持溝１６ｅのそれぞれに支持される板状部材６０１を備えている。各板状部材６０１は、何れも同じ形状に形成され、上述した各実施の形態におけるホルダ部材４０５（図１０参照）と同様に、ウェーハ１４の出し入れ側（図１７中下方側）を切り欠いた円環状に形成されている。
【０１３４】
板状部材６０１の径方向内側には、ウェーハ１４を搭載したウェーハホルダ１００を支持する保持部材としての保持部６０２が一体に設けられている。また、保持部６０２の内周縁、つまり板状部材６０１の内周縁には、ウェーハ１４を搭載したウェーハホルダ１００を支持し得る第２支持溝６０３が設けられている。このように、第３実施の形態においては、本発明における板状部材，保持部材および第２支持溝を、円環状の一の板状部材６０１に一体化している。
【０１３５】
各板状部材６０１の間には、図１６に示すように、雄ねじ部６０４ａおよび雌ねじ部６０４ｂを備えた固定棒６０４が設けられている。各固定棒６０４は、異径基板用アタッチメント６００の左右側に一対設けられ、各板状部材６０１を複数積層した状態でその間隔を一定に保持するようになっている。各固定棒６０４は、各板状部材６０１に形成したネジ貫通孔６０１ａに雄ねじ部６０４ａを貫通させ、その状態で隣り合う雌ねじ部６０４ｂにネジ結合させることで、各板状部材６０１の間隔を一定の間隔で保持できる。なお、各固定棒６０４の雄ねじ部６０４ａおよび雌ねじ部６０４ｂを除く部分（本体部分）の長さ寸法は、隣り合う第１支持溝１６ｅの間隔と同じ長さ寸法に設定され、これにより、異径基板用アタッチメント６００をポッド１６内に格納するだけで、各板状部材６０１は、対応する各第１支持溝１６ｅにそれぞれ支持される。
【０１３６】
ここで、各固定棒６０４のうち図中最下段にある固定棒６０４は、雄ねじ部６０４ａを備えておらず、ポッド１６に当接するようになっている。また、各固定棒６０４の図中上方側には、固定部材６０５が設けられている。固定部材６０５は、異径基板用アタッチメント６００をポッド１６内で固定するもので、上述した各実施の形態における棒状部材４０７（図１２参照）と同様に動作するようになっている。固定部材６０５は、雌ねじ部６０４ｂを備えない固定棒６０４と、当該固定棒６０４に対してその軸方向に移動自在な移動棒６０５ａと、移動棒６０５ａを固定棒６０４に対して離間する方向に付勢するコイルばね６０５ｂとを備えている。なお、固定部材６０５は、上述のような形態に限らず、例えば、雌ねじ部６０４ｂを有する固定棒６０４と、これにネジ結合される移動棒（図示せず）とから構成しても良い。
【０１３７】
図１７に示すように、各板状部材６０１の略中心部分には、ホルダベース１１０に設けたノッチ部１１２ｅが突き合わされるホルダ位置決め棒６０６が貫通して設けられている。ホルダ位置決め棒６０６の上端部および下端部は、各板状部材６０１のうちの最上段および最下段にある各板状部材６０１に対して、ネジ等の締結手段（図示せず）により固定されている。このように、ホルダ位置決め棒６０６を各板状部材６０１の略中心部分に設けることで、第２実施の形態と同様に、ウェーハ１４を搭載したウェーハホルダ１００を、ポッド１６の側部１６ｂ側にオフセットさせており、ポッド１６の蓋１６ａを、８インチ（第１サイズ）ウェーハ用として共通化を図っている。ただし、第３実施の形態に係る異径基板用アタッチメント６００においては、第１実施の形態と同様に、各板状部材６０１の中心とウェーハ１４の中心とを一致させるようにし、第１押圧ユニット４０９および第２押圧ユニット４１０からなる押圧部材４０８（図１３参照）を採用することもできる。
【０１３８】
各板状部材６０１の周方向に沿う各固定棒６０４の間で、かつホルダ位置決め棒６０６の背面側（図中上方側）には、各板状部材６０１の各固定棒６０４から離れた側を支持する支持棒６０７が設けられている。この支持棒６０７は、各固定棒６０４と同じ構成となっており、各固定棒６０４と協働して各板状部材６０１の間隔を一定の間隔で保持するようになっている。なお、支持棒６０７の両端側は、各板状部材６０１を越えてポッド１６に当接しない構成となっており、これにより、異径基板用アタッチメント６００をポッド１６に対して容易に格納可能としている。
【０１３９】
＜第３実施の形態の代表的効果＞
第３実施の形態で説明した技術的思想においても、上述した各実施の形態と略同様の作用効果を奏することができる。これに加え、第３実施の形態においては、上述した各実施の形態に比して、保持部材としての保持柱を省略することができる。また、各板状部材６０１をポッド１６の各第１支持溝１６ｅにそれぞれ支持させたので、ウェーハ１４のポッド１６への格納枚数を増やすことができ、成膜処理の効率アップを図ることができる。
【０１４０】
［第４実施の形態］
次に、本発明の第４実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、上述した各実施の形態と同様の機能を有する部分については同一の記号を付し、その詳細な説明を省略する。
【０１４１】
図１８は第４実施の形態に係る異径基板用アタッチメントの構造を示す図１０に対応した図を表している。
【０１４２】
第４実施の形態に係る異径基板用アタッチメント７００は、図１８に示すように、ポッド１６に設けた第１支持溝１６ｅの最上段とポッド１６との間の空間に嵌合するような板状部材としての上部板７０１を備え、また、同様に第１支持溝１６ｅの最下段と、最下段の１段上方にある第１支持溝１６ｅとの間の空間に嵌合するような板状部材としての下部板７０２を備えている。
【０１４３】
ウェーハホルダの保持方法は、第２実施の形態（図１４参照）と同様に、ウェーハ１４を搭載したウェーハホルダ１００をポッド１６の側部１６ｂ側にオフセットさせて保持させる方法を採用しており、これによりポッド１６の蓋１６ａを、８インチ（第１サイズ）ウェーハ用として共通化を図っている。また、上部板７０１および下部板７０２の形状は、図１２に記載されているように円盤形状に限らず、例えば四角形形状をしていても良い。さらに、上部板７０１および下部板７０２を、上述したそれぞれの空間に嵌合させ易くするために、上部板７０１および下部板７０２の端部（外周部）に嵌合を案内するテーパを設けても良い。
【０１４４】
＜第４実施の形態の代表的効果＞
第４実施の形態で説明した技術的思想においても、上述した各実施の形態と略同様の作用効果を奏することができる。これに加え、第４実施の形態においては、上述した各実施の形態に比して、複雑な加工を必要とすることがないため、低コストで作成することができるとともに、簡易な構造で異径基板用アタッチメントを確実にポッドに固定することができる。また、ポッドに異径基板用アタッチメントを固定する手段として、ポッドとの嵌合を利用しているため、ポッドを何度も移動させることによる振動によって、異径基板用アタッチメントが振動することを防ぎ、ポッド内でのパーティクル等の発生を防止することができる。
【０１４５】
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上述した各実施の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変更可能であることは言うまでもない。例えば、上記各実施の形態においては、本発明に係る異径基板用アタッチメントを、ＳｉＣエピタキシャル膜を成膜する成膜装置（基板処理装置）に適用したものを例示したが、ポッド１６が格納できる径に対してその径が小さいウェーハを処理する他の形式の基板処理装置にも本発明における技術的思想を適用することができる。
【０１４６】
また、上記第１，第２実施の形態においては、ウェーハ１４をウェーハホルダ１００（ホルダベース１１０）およびホルダ部材４０５を介して保持部材としての各保持柱４０３ａ〜４０３ｃの第２支持溝４０４に支持させ、上記第３実施の形態においては、ウェーハ１４をウェーハホルダ１００（ホルダベース１１０）を介して板状部材６０１における保持部（保持部材）６０２の内周縁に設けた第２支持溝６０３に支持させている。しかしながら、本発明はこれに限らず、ウェーハ１４を各保持柱４０３ａ〜４０３ｃの第２支持溝４０４に直接支持させても良いし、ウェーハ１４を板状部材６０１の第２支持溝６０３に支持させても良い。
【０１４７】
本発明は少なくとも以下の実施の形態を含む。
【０１４８】
〔付記１〕
第１サイズの基板を支持し得る第１支持溝に支持される板状部材と、
前記板状部材に設けられ、前記第１サイズよりも小さい第２サイズの基板を支持し得る第２支持溝を有する保持部材と、
を備える異径基板用アタッチメント。
【０１４９】
〔付記２〕
前記板状部材は、前記保持部材の上端部に設けられた第１サイズの上部板と、前記保持部材の下端部に設けられた第１サイズの下部板とを有し、前記保持部材は、前記上部板と前記下部板との間で、かつ前記上部板および前記下部板の径方向に沿う前記第１支持溝の内側に設けられることを特徴とする付記１記載の異径基板用アタッチメント。
【０１５０】
〔付記３〕
前記板状部材を前記第２サイズの基板の出し入れ側を切り欠いた円環状に形成し、前記保持部材の前記第２支持溝を、前記板状部材の内周縁に設けることを特徴とする付記１記載の異径基板用アタッチメント。
【０１５１】
〔付記４〕
前記板状部材を複数積層し、前記各板状部材間にネジ部を備えた固定棒をそれぞれ配置し、前記各固定棒により前記各板状部材の間隔を一定に保持することを特徴とする付記３記載の異径基板用アタッチメント。
【０１５２】
〔付記５〕
前記板状部材に固定部材を設け、当該固定部材により前記第１支持溝を有する基板収容器に前記板状部材を固定することを特徴とする付記１〜４のいずれか１つに記載の異径基板用アタッチメント。
【０１５３】
〔付記６〕
前記固定部材を伸縮自在の棒状部材により形成し、前記固定部材は前記板状部材を貫通するよう設けられることを特徴とする付記５記載の異径基板用アタッチメント。
【０１５４】
〔付記７〕
前記保持部材を少なくとも３本の保持柱から形成し、前記各保持柱の向き合う側に前記第２支持溝を設けることを特徴とする付記１または２記載の異径基板用アタッチメント。
【０１５５】
〔付記８〕
前記各保持柱の前記第２支持溝に支持され、前記第２サイズの基板を支持する段差部を有するホルダ部材を備えることを特徴とする付記７記載の異径基板用アタッチメント。
【０１５６】
〔付記９〕
前記第２サイズの基板を基板ホルダに保持させた状態で、前記基板ホルダを前記ホルダ部材に支持させることを特徴とする付記８記載の異径基板用アタッチメント。
【０１５７】
〔付記１０〕
前記第２サイズの基板は、当該第２サイズの基板の処理時に用いるボートのボート柱に対応した連通穴と、前記ボート柱に対する位置決めのためのノッチ部とを有する基板ホルダに保持された状態で、前記第１支持溝を有する基板収容器に格納され、前記板状部材はホルダ位置決め棒を備え、前記ノッチ部と前記ホルダ位置決め棒とを突き合わせることで、前記基板ホルダを前記基板収容器に対して位置決めすることを特徴とする付記１〜９のいずれか１つに記載の異径基板用アタッチメント。
【０１５８】
〔付記１１〕
前記保持部材に支持された前記第２サイズの基板を押さえる押圧部材を設けることを特徴とする付記１〜１０のいずれか１つに記載の異径基板用アタッチメント。
【０１５９】
〔付記１２〕
前記押圧部材は、前記第１支持溝を有する基板収容器に設けられ、前記基板収容器の蓋が開閉することで移動する移動板と、前記板状部材に設けられ、前記移動板の移動に伴って移動するリテーナと、を備えることを特徴とする付記１１記載の異径基板用アタッチメント。
【０１６０】
〔付記１３〕
前記押圧部材は、前記第１支持溝を有する基板収容器の蓋に設けられたばね部材であり、当該ばね部材は、前記蓋を閉じることにより前記第２サイズの基板を押圧することを特徴とする付記１１記載の異径基板用アタッチメント。
【０１６１】
〔付記１４〕
前記第２サイズの基板の中心位置を、前記第１サイズの基板を前記第１支持溝に支持させた場合の前記第１サイズの基板の中心位置よりも、前記基板収容器の蓋側に位置させることを特徴とする付記１１記載の異径基板用アタッチメント。
【０１６２】
〔付記１５〕
第１サイズの基板を支持し得る第１支持溝に支持される板状部材と、
前記板状部材に設けられ、前記第１サイズよりも小さい第２サイズの基板を支持し得る第２支持溝を有する保持部材と、
前記第１支持溝を備え、前記板状部材および前記保持部材からなる異径基板用アタッチメントを格納する基板収容器と、
前記基板収容器を外部から導入するための容器導入部と、
複数積層された前記基板を処理する反応容器と、
前記容器導入部と前記反応容器との間に設けられ、前記容器導入部から前記反応容器に向けて前記基板収容器を搬送する搬送機構と、
を備える基板処理装置。
【０１６３】
〔付記１６〕
第１サイズの基板を支持し得る第１支持溝に支持される板状部材と、前記板状部材に設けられて前記第１サイズよりも小さい第２サイズの基板を支持し得る第２支持溝を有する保持部材とからなる異径基板用アタッチメントを準備し、当該異径基板用アタッチメントを、前記第１支持溝を備える基板収容器内に固定するアタッチメント固定工程と、
前記基板収容器内に固定された前記異径基板用アタッチメントに、前記第２サイズの基板をセットする基板セット工程と、
前記第２サイズの基板を格納した前記基板収容器を、基板処理装置の容器導入部に搬送する第１基板搬送工程と、
前記基板処理装置の搬送機構を動作させて、前記容器導入部にある前記基板収容器を、前記基板処理装置の基板を処理する反応容器に向けて搬送する第２基板搬送工程と、
前記基板収容器内の前記第２サイズの基板を、前記基板処理装置の基板移載機を動作させて前記反応容器に搬送されるボートに複数積層するよう移載し、前記ボートを前記反応容器に搬送する第３基板搬送工程と、
前記反応容器内のガスノズルから反応ガスを供給するとともに、前記反応容器内を加熱体により加熱し、前記基板を処理する基板処理工程と、
を備える基板若しくは半導体デバイスの製造方法。
【産業上の利用可能性】
【０１６４】
本発明は、半導体装置（半導体デバイス）やＳｉＣエピタキシャル膜を形成する基板などを製造する製造業等に幅広く利用することができる。
【符号の説明】
【０１６５】
１０…半導体製造装置(基板処理装置)、１２…筐体、１４…ウェーハ（基板）、１４ａ…下面、１４ｂ…上面、１６…ポッド（基板収容器）、１６ａ…蓋、１６ｂ…側部、１６ｃ…開口段差部、１６ｄ…嵌合凸部、１６ｅ…第１支持溝、１８…ポッドステージ（容器導入部）、２０…ポッド搬送装置（搬送機構）、２２…ポッド収納棚、２４…ポッドオープナ、２６…基板枚数検知器、２８…基板移載機、３０…ボート、３１ａ…第１ボート柱、３１ａ…第１ボート柱、３１ｂ…第２ボート柱、３１ｃ…第３ボート柱、３２…アーム、３４…ボート断熱部、３６…マニホールド（反応容器）、４０…処理炉、４２…反応管（反応容器）、４４…反応室、４８…加熱体、５０…誘導コイル、５１…支持部材、５２…温度制御部、５４…断熱材、５５…外側断熱壁、５８…磁気シール、６０…第１ガス供給ノズル、６０ａ…基端部、６０ｂ…先端部、６８…第１ガス供給口、７０…第２ガス供給ノズル、７０ａ…基端部、７０ｂ…先端部、７２…第２ガス供給口、７８…ガス流量制御部、９０…第１ガス排気口、９８…圧力制御部、１００…ウェーハホルダ、１０２…シールキャップ、１０４…回転機構、１０６…回転軸、１０８…駆動制御部、１１０…ホルダベース（基板ホルダ）、１１０ａ…貫通穴、１１１…環状段差部、１１２…本体部、１１２ａ…第１連通穴、１１２ｂ…第２連通穴、１１２ｃ…第３連通穴、１１２ｅ…ノッチ部、１１４…昇降台、１１６…ガイドシャフト、１１８…ボール螺子、１２０…ホルダカバー、１２１…大径本体部、１２２…小径嵌合部、１２４…昇降シャフト、１２６…天板、１２６ａ…貫通孔、１２８…ベローズ、１３０…昇降基板、１３２…駆動部カバー、１３４…駆動部収納ケース、１３５…冷却機構、１３８…電力ケーブル、１４０…冷却水流路、１４２…冷却水配管、１４４…炉口、１５０…主制御部、１５２…コントローラ、２００…ガス供給ユニット、２１０ａ…第１ガス供給源、２１０ｂ…第２ガス供給源、２１０ｃ…第３ガス供給源、２１０ｄ…第５ガス供給源、２１０ｅ…第６ガス供給源、２１０ｆ…第４ガス供給源、２１１ａ〜２１１ｅ…ＭＦＣ、２１２ａ〜２１２ｅ…バルブ、２１４…ＡＰＣバルブ、２２０…真空排気装置、２２２…第１ガスライン、２３０…ガス排気管、２４０…第３ガスライン、２６０…第２ガスライン、３００…構造物、３６０…第３ガス供給口、３９０…第２ガス排気口、４００…異径基板用アタッチメント、４０１…上部板（板状部材）、４０２…下部板（板状部材）、４０３ａ…第１保持柱（保持部材）、４０３ｂ…第２保持柱（保持部材）、４０３ｃ…第３保持柱（保持部材）、４０４…第２支持溝、４０５…ホルダ部材、４０５ａ…中心孔、４０５ｂ…段差部、４０５ｃ…切り欠き部、４０６…ホルダ位置決め棒、４０７…棒状部材（固定部材）、４０７ａ…本体部、４０７ｂ…移動部、４０７ｃ…コイルばね、４０８…押圧部材、４０９…第１押圧ユニット、４０９ａ…移動板、４０９ｂ…第１ばね、４１０…第２押圧ユニット、４１０ａ…リテーナ、４１０ｂ…第２ばね、５００…異径基板用アタッチメント、５０１…ばね部材、５０２…固定本体部、５０３…先端部、６００…異径基板用アタッチメント、６０１…板状部材、６０１ａ…ネジ貫通孔、６０２…保持部、６０３…第２支持溝、６０４…固定棒、６０４ａ…雄ねじ部、６０４ｂ…雌ねじ部、６０５…固定部材、６０５ａ…移動棒、６０５ｂ…コイルばね、６０６…ホルダ位置決め棒、６０７…支持棒、７００…異径基板用アタッチメント、７０１…上部板（板状部材）、７０２…下部板（板状部材）、７０３ａ…第１保持柱（保持部材）、７０３ｂ…第２保持柱（保持部材）、７０３ｃ…第３保持柱（保持部材）、７０４…第２支持溝、７０５…ホルダ部材、７０５ａ…中心孔、７０５ｂ…段差部、７０６…ホルダ位置決め棒、ＣＴ…台車、ＨＳ…ホルダ保持部、ＬＰ…下基板、ＬＲ…ロードロック室、Ｍ…昇降モータ、ＵＰ…上基板
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１サイズの基板を支持し得る第１支持溝に支持される板状部材と、
前記板状部材に設けられ、前記第１サイズよりも小さい第２サイズの基板を支持し得る第２支持溝を有する保持部材と、
を備える異径基板用アタッチメント。
【請求項２】
第１サイズの基板を支持し得る第１支持溝に支持される板状部材と、
前記板状部材に設けられ、前記第１サイズよりも小さい第２サイズの基板を支持し得る第２支持溝を有する保持部材と、
前記第１支持溝を備え、前記板状部材および前記保持部材からなる異径基板用アタッチメントを格納する基板収容器と、
前記基板収容器を外部から導入するための容器導入部と、
複数積層された前記基板を処理する反応容器と、
前記容器導入部と前記反応容器との間に設けられ、前記容器導入部から前記反応容器に向けて前記基板収容器を搬送する搬送機構と、
を備える基板処理装置。
【請求項３】
第１サイズの基板を支持し得る第１支持溝に支持される板状部材と、前記板状部材に設けられて前記第１サイズよりも小さい第２サイズの基板を支持し得る第２支持溝を有する保持部材とからなる異径基板用アタッチメントを準備し、当該異径基板用アタッチメントを、前記第１支持溝を備える基板収容器内に固定するアタッチメント固定工程と、
前記基板収容器内に固定された前記異径基板用アタッチメントに、前記第２サイズの基板をセットする基板セット工程と、
前記第２サイズの基板を格納した前記基板収容器を、基板処理装置の容器導入部に搬送する第１基板搬送工程と、
前記基板処理装置の搬送機構を動作させて、前記容器導入部にある前記基板収容器を、前記基板処理装置の基板を処理する反応容器に向けて搬送する第２基板搬送工程と、
前記基板収容器内の前記第２サイズの基板を、前記基板処理装置の基板移載機を動作させて前記反応容器に搬送されるボートに複数積層するよう移載し、前記ボートを前記反応容器に搬送する第３基板搬送工程と、
前記反応容器内のガスノズルから反応ガスを供給するとともに、前記反応容器内を加熱体により加熱し、前記基板を処理する基板処理工程と、
を備える基板若しくは半導体デバイスの製造方法。
【請求項１】
第１サイズの基板を支持し得る第１支持溝に支持される板状部材と、
前記板状部材に設けられ、前記第１サイズよりも小さい第２サイズの基板を支持し得る第２支持溝を有する保持部材と、
を備える異径基板用アタッチメント。
【請求項２】
第１サイズの基板を支持し得る第１支持溝に支持される板状部材と、
前記板状部材に設けられ、前記第１サイズよりも小さい第２サイズの基板を支持し得る第２支持溝を有する保持部材と、
前記第１支持溝を備え、前記板状部材および前記保持部材からなる異径基板用アタッチメントを格納する基板収容器と、
前記基板収容器を外部から導入するための容器導入部と、
複数積層された前記基板を処理する反応容器と、
前記容器導入部と前記反応容器との間に設けられ、前記容器導入部から前記反応容器に向けて前記基板収容器を搬送する搬送機構と、
を備える基板処理装置。
【請求項３】
第１サイズの基板を支持し得る第１支持溝に支持される板状部材と、前記板状部材に設けられて前記第１サイズよりも小さい第２サイズの基板を支持し得る第２支持溝を有する保持部材とからなる異径基板用アタッチメントを準備し、当該異径基板用アタッチメントを、前記第１支持溝を備える基板収容器内に固定するアタッチメント固定工程と、
前記基板収容器内に固定された前記異径基板用アタッチメントに、前記第２サイズの基板をセットする基板セット工程と、
前記第２サイズの基板を格納した前記基板収容器を、基板処理装置の容器導入部に搬送する第１基板搬送工程と、
前記基板処理装置の搬送機構を動作させて、前記容器導入部にある前記基板収容器を、前記基板処理装置の基板を処理する反応容器に向けて搬送する第２基板搬送工程と、
前記基板収容器内の前記第２サイズの基板を、前記基板処理装置の基板移載機を動作させて前記反応容器に搬送されるボートに複数積層するよう移載し、前記ボートを前記反応容器に搬送する第３基板搬送工程と、
前記反応容器内のガスノズルから反応ガスを供給するとともに、前記反応容器内を加熱体により加熱し、前記基板を処理する基板処理工程と、
を備える基板若しくは半導体デバイスの製造方法。
【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１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【公開番号】特開２０１２−１９５５６２（Ｐ２０１２−１９５５６２Ａ）
【公開日】平成２４年１０月１１日（２０１２．１０．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−１１７６（Ｐ２０１２−１１７６）
【出願日】平成２４年１月６日（２０１２．１．６）
【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１０月１１日（２０１２．１０．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年１月６日（２０１２．１．６）
【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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