特許 6606551 基板処理装置、半導体装置の製造方法および記録媒体

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6606551

(24)【登録日】2019年10月25日

(45)【発行日】2019年11月13日

(54)【発明の名称】基板処理装置、半導体装置の製造方法および記録媒体

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/677 20060101AFI20191031BHJP

   C23C 16/44 20060101ALI20191031BHJP

   H01L 21/22 20060101ALI20191031BHJP

   H01L 21/324 20060101ALI20191031BHJP

   H01L 21/31 20060101ALN20191031BHJP

【ＦＩ】

   H01L21/68 A

   C23C16/44 F

   H01L21/22 511S

   H01L21/324 R

   !H01L21/31 B

【請求項の数】16

【全頁数】19

(21)【出願番号】特願2017-532428(P2017-532428)

(86)(22)【出願日】2016年6月28日

(86)【国際出願番号】JP2016069123

(87)【国際公開番号】WO2017022366

(87)【国際公開日】20170209

【審査請求日】2017年11月16日

(31)【優先権主張番号】特願2015-154392(P2015-154392)

(32)【優先日】2015年8月4日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】318009126

【氏名又は名称】株式会社ＫＯＫＵＳＡＩ ＥＬＥＣＴＲＩＣ

(72)【発明者】

【氏名】上村 大義

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 剛

(72)【発明者】

【氏名】谷山 智志

【審査官】 内田 正和

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０６−３０２６７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０６−１５１５５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０８−０３１９０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−２３２０７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１４−５２６０２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２００６／００６３７７（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ２１／６７７

Ｃ２３Ｃ １６／４４

Ｈ０１Ｌ ２１／２２

Ｈ０１Ｌ ２１／３２４

Ｈ０１Ｌ ２１／３１

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板を収容する収納容器から前記基板を搬送する搬送室と、
前記搬送室に隣接し、前記基板を基板保持具に載置する準備室と、
前記搬送室に接続され、前記収納容器の蓋を開閉するロードポートユニットと、
前記搬送室内にパージガスを供給するパージガス供給機構と、
前記搬送室内の雰囲気を排気する排気路に設置され、前記排気路を全開または全閉する排気ダンパと、前記排気ダンパ内に設置され、前記搬送室内を所定の圧力に保持する調整ダンパと、を有する圧力制御機構と、
前記搬送室内の圧力が、前記ロードポートユニットの筐体内の圧力および前記収納容器内の圧力以上で、かつ、前記ロードポートユニットの筐体内の圧力が前記収納容器内の圧力よりも高くなるように前記圧力制御機構と前記パージガス供給機構とを制御するよう構成された制御部と、を備え、
前記調整ダンパは、前記搬送室内の圧力が前記所定の圧力より高い時に前記排気路を開くよう構成された背圧弁と、前記背圧弁を押圧し強制的に閉じるよう構成されたプレスダンパと、を有し、
前記制御部は、前記搬送室内を大気雰囲気から不活性ガスに置換する際は、前記調整ダンパを強制的に閉じるとともに前記排気ダンパを閉とし、前記パージガス供給機構より前記パージガスを供給するように構成される基板処理装置。

【請求項2】

前記搬送室と前記準備室との間に設置されたゲートバルブを更に備え、
前記搬送室内のゲージ圧は、前記準備室のゲージ圧の１倍〜７．５倍となるように制御され、
前記制御部は、前記背圧弁が開の時、前記ゲートバルブを開とするように前記ゲートバルブを制御するよう構成される請求項１に記載の基板処理装置。

【請求項3】

前記排気ダンパは、
前記排気路を閉塞する蓋部と、
前記蓋部を駆動する駆動部と、を有し、
前記調整ダンパの前記背圧弁は、少なくとも前記排気ダンパが閉じているときに前記蓋部に形成された前記排気路と連通する開口部を開閉することにより、前記排気路を開閉可能に構成される請求項１又は２に記載の基板処理装置。

【請求項4】

前記ロードポートユニットは、前記搬送室の前側に配置され、前記筐体は前記排気路とは独立した排気経路に接続された排気ポートを有する請求項１乃至３のいずれかに記載の基板処理装置。

【請求項5】

前記搬送室に配置され、基板を移載する移載機と、
前記移載機のアームの下に設置され、搬送室の空間を上部空間と下部空間に区画する多孔板と、
前記上部空間側に配置されるフィルタユニットと、
前記下部空間側に配置される吸出部と、
前記吸出部と前記フィルタユニットとを接続する循環路と、を更に備え、
前記パージガス供給機構からのパージガスは、前記フィルタユニットを介して搬送室の天井部から搬送室内に供給され、
前記排気路は、前記吸出部に接続される請求項２乃至４のいずれかに記載の基板処理装置。

【請求項6】

前記所定の圧力は、前記背圧弁の重量を調整することにより設定される請求項２乃至５のいずれかに記載の基板処理装置。

【請求項7】

前記搬送室に配置され、基板を移載する移載機と、
前記移載機のアームの下に設置され、搬送室の空間を上部空間と下部空間に区画する多孔板と、
前記上部空間側に配置されるフィルタユニットと、
前記下部空間側に配置され、前記排気路に接続される吸出部と、
前記吸出部と前記フィルタユニットとを接続する循環路と、
前記フィルタユニットの上流側に設置され、前記搬送室内の酸素濃度を検出する検出器と、を更に備え、
前記制御部は、前記準備室の酸素濃度が前記搬送室の酸素濃度よりも低い時に前記ゲートバルブを開とするように前記ゲートバルブを制御する請求項２に記載の基板処理装置。

【請求項8】

前記制御部は、前記プレスダンパが閉の時、前記ゲートバルブを開としないように前記ゲートバルブを制御するよう構成される請求項２に記載の基板処理装置。

【請求項9】

前記制御部は、前記準備室内の圧力が前記搬送室内の圧力よりも高い時、前記ゲートバルブを開としないように前記ゲートバルブを制御するよう構成される請求項４又は８に記載の基板処理装置。

【請求項10】

前記制御部は、搬送室内を不活性ガスから大気雰囲気に置換するときに、前記搬送室の上部に設けられて外部から大気を前記搬送室内に取り込むインテークダンパを開くとともに、前記排気ダンパを開とするように制御するよう構成される請求項８に記載の基板処理装置。

【請求項11】

前記準備室に上方に設けられる処理炉と、
前記搬送室に配置され、基板を移載する移載機と、
前記搬送室の下部であって、前記移載機を挟んだ左右に設置され、前記搬送室内の雰囲気を排気する一対の吸出部と、をさらに備える請求項２乃至４のいずれかに記載の基板処理装置。

【請求項12】

前記搬送室の天井に設置された一対のフィルタユニットと、
前記一対の吸出部と前記一対のフィルタユニットとをそれぞれ繋ぐ循環路と、を備え、
前記一対の吸出部はそれぞれ前記排気路と前記循環路との２つの流路に分岐し、それぞれの前記排気路は下流側で合流するよう構成される請求項１１に記載の基板処理装置。

【請求項13】

搬送室内を大気雰囲気から不活性ガスに置換する工程と、
パージガス供給機構が搬送室内にパージガスを供給する工程と、
前記搬送室内の雰囲気を排気する排気路に設置され、前記排気路を全開または全閉する排気ダンパと、前記排気ダンパ内に設置され、前記搬送室内を所定の圧力に保持する調整ダンパとで構成された圧力制御機構によって前記搬送室内の圧力を制御する工程と、
前記搬送室に接続されたロードポートユニットによって蓋を開けられた収納容器が収容する基板を、前記搬送室内で搬送する工程と、
前記搬送室と前記搬送室に隣接する準備室との間に設置されたゲートバルブを通じて、前記準備室に配置された基板保持具に前記基板を載置する工程と、
前記基板を前記基板保持具とともに処理室内に搬入する工程と、
前記処理室内で前記基板を処理する工程と、を有し、
前記置換する工程では、前記調整ダンパを強制的に閉じるとともに前記排気ダンパを閉とし、前記パージガス供給機構より前記パージガスを供給し、
前記圧力を制御する工程では、前記搬送室内の圧力が、ロードポートユニットの筐体内の圧力および前記収納容器内の圧力以上で、かつ、前記ロードポートユニットの筐体内の圧力が前記収納容器内の圧力よりも高くなるように前記圧力制御機構と前記パージガス供給機構とを制御する半導体装置の製造方法。

【請求項14】

前記圧力を制御する工程では、ゲージ圧は、前記準備室のゲージ圧の１倍〜７．５倍となるように制御され、
前記基板を載置する工程では、前記調整ダンパが開の時、前記ゲートバルブを開とするように制御される請求項１３に記載の半導体装置の製造方法。

【請求項15】

前記基板を載置する工程では、前記搬送室内の圧力が前記準備室内の圧力以上のときに、前記ゲートバルブを開とするように制御する請求項１３に記載の半導体装置の製造方法。

【請求項16】

搬送室内を大気雰囲気から不活性ガスに置換する手順と、
パージガス供給機構が搬送室内にパージガスを供給する手順と、
前記搬送室内の雰囲気を排気する排気路に設置され、前記排気路を全開または全閉する排気ダンパと、前記排気ダンパ内に設置され、前記搬送室内を所定の圧力に保持する調整ダンパとで構成された圧力制御機構によって前記搬送室内の圧力を制御する手順と、
前記搬送室に接続されたロードポートユニットによって蓋を開けられた収納容器が収容する基板を、前記搬送室内で搬送する手順と、
前記搬送室と前記搬送室に隣接する準備室との間に設置されたゲートバルブを通じて、前記準備室に配置された基板保持具に前記基板を載置する手順と、
前記基板を前記基板保持具とともに処理室内に搬入する手順と、
前記処理室内で前記基板を処理する手順と、
をコンピュータによって基板処理装置に実行させるプログラムであって、
前記置換する手順では、前記調整ダンパをプレスダンパにより強制的に閉じるとともに前記排気ダンパを閉とし、前記パージガス供給機構より前記パージガスを供給し、
前記圧力を制御する手順では、前記搬送室内の圧力が、ロードポートユニットの筐体内の圧力および前記収納容器内の圧力以上で、かつ、前記ロードポートユニットの筐体内の圧力が前記収納容器内の圧力よりも高くなるように前記圧力制御機構と前記パージガス供給機構とを制御するプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、基板処理装置、半導体装置の製造方法および記録媒体に関するものである。

【背景技術】

【0002】

半導体装置（デバイス）の製造工程における基板の熱処理では、例えば縦型基板処理装置が使用されている。縦型基板処理装置ではウエハを処理する処理室の下方側に配設された搬送室内にて、基板保持体（ボート）へのウエハの装填（ウエハチャージ）、および、脱装（ウエハディスチャージ）を行う。そして、搬送室内では、処理室内から搬出された高温のウエハを所定温度まで冷却するために、クリーンエアによるエアフローを形成する。このエアフローは、フィルタとブロアを内蔵したクリーンユニットを搬送室の一側の側壁に沿って設け、そのクリーンユニットから搬送室内にクリーンエアを吹き出すことにより形成される（例えば特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００２−１７５９９９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、基板搬送エリアである搬送室内の酸素濃度の低減時間が長くなるという課題があった。

【0005】

本発明の目的は、搬送室内の酸素濃度の低減時間を短縮させることが可能な技術を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一態様によれば、
基板を収容する収納容器から前記基板を搬送する搬送室と、
前記搬送室内にパージガスを供給するパージガス供給機構と、
前記搬送室内の雰囲気を排気する排気路に設置され、前記搬送室内の圧力を制御する圧力制御機構と、を備え、
前記圧力制御機構は、
前記排気路を全開または全閉する排気ダンパと、
前記排気ダンパ内に設置され、前記搬送室内を所定の圧力に保持する調整ダンパと、
を有する技術が提供される。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、搬送室内の酸素濃度の低減時間を短縮させることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の実施形態で好適に用いられる基板処理装置の縦断面図である。

【図2】本発明の実施形態で好適に用いられる基板処理装置の横断面図である。

【図3】本発明の実施形態で好適に用いられる基板処理装置の縦型処理炉の概略構成図であり、処理炉部分の縦断面図である。

【図4】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り、コントローラの制御系をブロック図で示す図である。

【図5】（ａ）圧力制御機構の全閉動作を示す構造図である。（ｂ）圧力制御機構のオートダンパとプレスダンパを開とした状態を示す構造図である。（ｃ）圧力制御機構の全開動作を示す構造図である。

【図6】本発明の実施形態で好適に用いられる搬送室の縦断面図である。

【図7】本発明の実施形態で好適に用いられるロードポートユニットの縦断面図である。

【図8】本発明の実施形態で好適に用いられるロードポートユニットの排気経路を示す図である。

【図9】本発明の実施形態で好適に用いられる圧力制御機構の縦断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本発明の一実施形態について、図１〜３を用いて説明する。

【0010】

（１）基板処理装置の構成
図１に示すように、本実施形態において、基板処理装置４は、ＩＣの製造方法における熱処理工程を実施する縦型熱処理装置（バッチ式縦型熱処理装置）として構成されている。なお、本発明が適用される縦型熱処理装置では、基板としてのウエハＷを内部に収容した収納容器であるキャリアとしてＦＯＵＰ（Ｆｒｏｎｔ Ｏｐｅｎｉｎｇ Ｕｎｉｆｉｅｄ Ｐｏｄ：以下、ポッドという。）１００が使用されている。ポッド１００は、ウエハＷを基板処理装置間で搬送するための搬送容器としても用いられる。また、以下の説明において、前後左右は図２を基準とする。すなわち、図２に示されているＸ１の方向を右、Ｘ２の方向を左、Ｙ１の方向を前、Ｙ２の方向を後ろとする。基板処理装置４は後述する処理炉８、第１搬送室１２、第２搬送室１６を備える。

【0011】

（第１搬送室）
基板処理装置４の筐体内前側には、ウエハＷを搬送する空間を形成する搬送室としての第１搬送室１２（以下、搬送室１２と称する）が配置されている。搬送室１２の筐体前側には、ポッド１００の蓋を開閉し、ウエハＷを搬送室１２に対して搬入出するための、ポッド開閉機構としてのロードポートユニット１０６が配置されている。ロードポートユニット１０６の構成については後述する。

【0012】

搬送室１２の筐体後側にはゲートバルブ１２８が配置されている。搬送室１２は、ゲートバルブ１２８を介して後述する第２搬送室１６と連結されている。搬送室１２には、ウエハＷを移載する基板移載機構（基板移載ロボット）としての移載機１２４が設置されている。移載機１２４は搬送室１２内に設置された駆動機構としての移載機エレベータ１３１によって昇降され、リニアアクチュエータ１３２によって前後左右方向に移動可能なように構成されている。搬送室１２内はパージガスを循環させながらパージできるように構成されている。

【0013】

（第２搬送室）
搬送室１２の後方には、ボート４０が昇降する空間を形成する準備室としての第２搬送室１６（以下、準備室１６と称する）が配置されている。準備室１６の天井部には、後述する反応管３６と連通する連通口が形成されている。準備室１６の側壁には、後述するシールキャップ６０を垂直方向に昇降させる昇降機構（搬送機構）としてのボートエレベータ４６が設置されている。ボートエレベータ４６は、シールキャップ６０を昇降させることで、後述するボート４０を反応管３６内外に搬入出することが可能なように構成されている。準備室１６は、パージガスを循環させることができ、また、準備室１６内に設置された酸素濃度検出器によって酸素濃度を検知することができ、準備室１６内の酸素濃度を制御可能に構成されている。

【0014】

（処理炉）
準備室１６の上方には処理炉８が設けられている。図３に示すように、処理炉８は加熱手段（加熱機構）としてのヒータ３４を有する。ヒータ３４は円筒形状であり、保持板としてのヒータベース（図示せず）に支持されることにより垂直に据え付けられている。ヒータ３４は、後述するようにガスを熱で活性化（励起）させる活性化機構（励起部）としても機能する。

【0015】

ヒータ３４の内側には、ヒータ３４と同心円状に反応容器（処理容器）を構成する反応管３６が配設されている。反応管３６は、例えば石英または炭化シリコン（ＳｉＣ）等の耐熱性材料からなり、上端が閉塞し下端が開口した円筒形状に形成されている。反応管３６の筒中空部には、処理室３８が形成されている。処理室３８は、ウエハＷが装填されたボート４０を収容可能に構成されている。

【0016】

処理室３８内には、ノズル４２が、反応管３６の下部を貫通するように設けられている。ノズル４２は、例えば石英またはＳｉＣ等の耐熱性材料からなる。ノズル４２には、ガス供給管４４ａが接続されている。ガス供給管４４ａには、上流方向から順に、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）４６ａおよび開閉弁であるバルブ４８ａが設けられている。ガス供給管４４ａのバルブ４８ａよりも下流側には、不活性ガスを供給するガス供給管４４ｂが接続されている。ガス供給管４４ｂには、上流方向から順に、ＭＦＣ４６ｂおよびバルブ４８ｂが設けられている。主に、ガス供給管４４ａ、ＭＦＣ４６ａ、バルブ４８ａにより、処理ガス供給系である処理ガス供給部が構成される。

【0017】

ノズル４２は、反応管３６の内壁とウエハＷとの間における円環状の空間に、反応管３６の内壁の下部より上部に沿って、ウエハＷの配列方向上方に向かって立ち上がるように設けられている。ノズル４２の側面には、ガスを供給するガス供給孔４２Ａが複数設けられている。ガス供給孔４２Ａは、反応管３６の中心を向くようにそれぞれ開口しており、ウエハＷに向けてガスを供給することが可能となっている。

【0018】

反応管３６には、処理室３８内の雰囲気を排気する排気管５０が設けられている。排気管５０には、処理室３８内の圧力を検出する圧力検出器（圧力検出部）としての圧力センサ５２および圧力調整器（圧力調整部）としてのＡＰＣ（Ａｕｔｏ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）バルブ５４を介して、真空排気装置としての真空ポンプ５６が接続されている。ＡＰＣバルブ５４は、弁を開閉することで、処理室３８内の真空排気および真空排気停止を行うことができ、さらに、圧力センサ５２により検出された圧力情報に基づいて弁開度を調節することで、処理室３８内の圧力を調整することができるように構成されている。主に、排気管５０、ＡＰＣバルブ５４、圧力センサ５２により、排気系が構成される。真空ポンプ５６を排気系に含めて考えてもよい。

【0019】

反応管３６には、温度検出器としての温度検出部５８が設置されている。温度検出部５８により検出された温度情報に基づきヒータ３４への通電具合を調整することで、処理室３８内の温度が所望の温度分布となるように構成されている。温度検出部５８は、反応管３６の内壁に沿って設けられている。

【0020】

反応管３６の下方には、反応管３６の下端開口を気密に閉塞可能な炉口蓋体としてのシールキャップ６０が設けられている。シールキャップ６０の上面には、反応管３６の下端と当接するシール部材としてのＯリング６０Ａが設けられている。また、シールキャップ６０の上面のうち、Ｏリング６０Ａより内側領域にはシールキャップ６０を保護するシールキャッププレート６０Ｂが設置されている。シールキャップ６０は、反応管３６の下端に垂直方向下側から当接されるように構成されている。

【0021】

基板支持具としてのボート４０は、複数枚、例えば２５〜２００枚のウエハＷを、水平姿勢で、かつ、互いに中心を揃えた状態で垂直方向に整列させて多段に支持するように、すなわち、間隔を空けて配列させるように構成されている。

【0022】

シールキャップ６０の処理室３８と反対側には、ボート４０を回転させる回転機構６２が設置されている。回転機構６２の回転軸６２Ｂは、シールキャップ６０を貫通してボート４０に接続されている。回転機構６２は、ボート４０を回転させることでウエハＷを回転させるように構成されている。

【0023】

次に、本実施形態の搬送室１２の構成について図１、図２、図６を用いて詳述する。図６に示すように、搬送室１２は、搬送室１２の周囲に形成されたダクトにパージガスを供給するパージガス供給機構１６２と、搬送室１２内の圧力制御を行う圧力制御機構１５０とを備える。パージガス供給機構１６２は、搬送室１２内の酸素濃度を検出する検出器１６０による検出値に応じてダクト内にパージガスを供給するように構成されている。検出器１６０は、塵や不純物を取り除き、搬送室１２内にパージガスを供給するガス供給機構としてのクリーンユニット１６６の上方（上流側）に設置されている。パージガス供給機構１６２と圧力制御機構１５０とにより、搬送室１２内の酸素濃度を制御することが可能となる。ここで、検出器１６０は、酸素濃度に加えて水分濃度も検出可能な様に構成されていても良い。

【0024】

図６に示すように、搬送室１２の天井部には、クリーンユニット１６６が左右に１つずつ配置される。移載機１２４の水平移動アームの直下には、パージガスの流れを整える整流板である多孔板１７４が設置される。多孔板１７４は複数の孔を有し、例えば、パンチングパネルで形成される。多孔板１７４を設けることにより、搬送室１２内の空間が上部空間である第一の空間１７０と下部空間である第二の空間１７６とに区画される。すなわち、天井部と多孔板１７４との間の空間にウエハ搬送領域である第一の空間１７０が形成され、また、多孔板１７４と搬送室１２の床面との間の空間にガス排気領域である第二の空間１７６が形成される。

【0025】

搬送室１２の下方である第二の空間１７６の下部には、搬送室１２内を流れたパージガスを循環および排気する吸出部１６４が基板移載機１２４を挟んで左右にそれぞれ１つずつ配置されている。また、左右一対の吸出部１６４と左右一対のフィルタユニット１６６とをそれぞれ繋ぐ循環経路および排気経路としての経路１６８も基板移載機１２４を挟んで左右にそれぞれ形成されている。経路１６８には、流体を冷却する冷却機構(ラジエーター)を設置することにより、循環パージガスの温度制御が可能となる。

【0026】

経路１６８は、循環経路である循環路１６８Ａと排気路１６８Ｂとの２つの経路に分岐される。左右の排気路１６８Ｂは下流側において一本の排気路１５２に合流される。

【0027】

ポッド１００内の圧力、搬送室１２内の圧力および準備室１６内の圧力は、すべて大気圧よりも１０〜２００Ｐａ（ゲージ圧）程度高い圧力にて制御される。搬送室１２内の圧力の方が準備室１６内の圧力よりも高く、また、準備室１６内の圧力の方がポッド１００内の圧力よりも高くするのが好ましい。

【0028】

図７に示すように、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とを備える。ステージ１０６Ｂは、ポッド１００を載置し、搬送室１２の筐体前方に形成された基板搬入出口１３４にポッド１００を近接させるように構成される。筐体１０６Ａは、基板搬入出口１３４に対向する位置に開口を有する。オープナ１０６Ｃは、筐体１０６Ａ内の空間に設置され、ポッド１００の蓋を開閉するとともに、開口を閉塞可能に構成される。オープナ１０６Ｃは、ポッド１００の蓋を保持した状態で筐体１０６Ａ内下方の空間に退避する。筐体１０６Ａの天井部には筐体１０６Ａ内およびポッド１００内の局所パージを行うためにパージガスを供給するパージガス供給ポート１０６Ｄが形成される。筐体１０６Ａ内およびポッド１００内をパージしたパージガスは、筐体１０６Ａの下部に形成された排気ポート１０６Ｅから筐体１０６Ａ外に排気される。

【0029】

図８に示すように、ロードポートユニット１０６内およびポッド１００内をパージしたパージガスは、搬送室１２内に排気せず、搬送室１２内の排気経路とは独立した排気経路を経由して排気される。例えば、搬送室１２を形成する構造物であるフレーム（柱）を形成する角パイプ内の中空部分を排気経路１６８Ｃとし、この排気経路１６８Ｃを経由して排気される。すなわち、筐体１０６Ａの下部に形成された排気ポート１０６Ｅは、搬送室１２を構成するフレームの中空部分に接続されている。複数のロードポートユニット１０６の排気経路１６８Ｃはロードポートユニット１０６の上方にてそれぞれ合流し、設備側の排気ダクトにパージガスを直接排気するよう構成される。このような構成により、ロードポートユニット１０６内の雰囲気が搬送室１２内に流入することを抑制することができ、搬送室１２内の酸素濃度が上昇することを抑制することができる。

【0030】

次に、圧力制御機構１５０について説明する。図９に示すように、圧力制御機構１５０は、調整ダンパ１５４および排気ダンパ１５６の開閉を制御することで、搬送室１２内を任意の圧力に制御することが可能なように構成されている。圧力制御機構１５０は、搬送室１２内を所定の圧力に保持するように構成された調整ダンパ１５４と、排気路１５２を全開または全閉にするように構成された排気ダンパ１５６とにより構成される。このような構成により、搬送室１２内の圧力制御を行うことができる。調整ダンパ１５４は、搬送室１２内の圧力が所定の圧力より高くなると開くように構成されたオートダンパ（背圧弁）１５１と、オートダンパ１５１の開閉を制御するように構成されたプレスダンパ１５３とにより構成される。

【0031】

排気ダンパ１５６は排気路１５２を閉塞する蓋部１５６Ａと、蓋部１５６Ａを駆動させる駆動機構である第１駆動部としての駆動部１５６Ｂとにより構成される。蓋部１５６Ａは側面が開放され、下面が閉塞された箱形状に形成されている。蓋部１５６Ａの下面には、排気路１５２と連通する開口部１５６Ｃが形成されており、調整ダンパ１５４は開口部１５６Ｃの開閉を行うよう蓋部１５６Ａ内に設置される。

【0032】

プレスダンパ１５３はオートダンパ１５１の上面に接続し、オートダンパ１５１を押圧する押圧部１５３Ｂと、押圧部１５３Ｂを駆動させる駆動機構である第２駆動部としての駆動部１５３Ａを備える。押圧部１５３Ｂがオートダンパ１５１の上面を押圧することにより、オートダンパ１５１が強制的に閉じられる。ここで、プレスダンパ１５３を開にするとは、押圧部１５３Ｂによりオートダンパ１５１が押圧されていない状態のことである。また、プレスダンパ１５３を閉にするとは、押圧部１５３Ｂによりオートダンパ１５１が押圧されている状態のことである。オートダンパ１５１は、搬送室１２内を所定の圧力に保持するために、ヒンジと、ヒンジに固定されたバランサーによって構成され、開口部１５６Ｃを開閉することにより排気路１５２を開閉する（図５参照）。オートダンパ１５１は搬送室側（一次側）の圧力が所定の圧力よりも大きい時（搬送室内圧力＞所定の圧力）に開となる。バランサーの重量を調整することにより、所定の圧力を決定することができる。例えば、バランサーの重量を増やすことで、所定の圧力を高くすることができ、反対に、バランサーの重量を減らすことで、所定の圧力を低くすることができる。

【0033】

ここで、オートダンパ１５１は蓋部１５６Ａと一体に形成されていても良い。図９において、排気路１５２は圧力制御機構１５０の下面から接続し、圧力制御機構１５０の側面から排気されるように構成されている。圧力制御機構１５０の排気を行う側面とは反対側の側面側にある開口部１５６Ｃの一端にヒンジを形成し、圧力制御機構１５０の排気を行う側面に向けてオートダンパ１５１が開閉するように構成する。このような構成により、圧力制御機構１５０内にエアの澱みを形成することなく、スムーズに排気を行うことができる。

【0034】

次に、圧力制御機構１５０の動作について説明する。図５(ａ)(ｃ)に示すように、排気ダンパ１５６は、調整ダンパ１５４を蓋部１５６Ａと一体的に駆動させることができるように構成されている。このような構成により、排気路１５２をフルオープン（全開）またはフルクローズ（全閉）させることが可能となる。すなわち、押圧部１５３Ａによってオートダンパ１５１を押圧し、開口部１５６Ｃを閉じた状態で蓋部１５６Ａを駆動させることにより、排気路１５２を全開または全閉することができる。このように、オートダンパ１５１、プレスダンパ１５３、排気ダンパ１５６の動作を制御することで、搬送室１２内の圧力を制御することができ、搬送室１２内の水素濃度や酸素濃度を制御することが可能となる。

【0035】

次に、搬送室１２内のパージガスの流れについて説明する。図６に示すように、パージガス供給機構１６２から流量制御されたパージガスとしての不活性ガスであるＮ_２ガスが搬送室１２内に導入される。Ｎ_２ガスはクリーンユニット１６６を介して、搬送室１２の天井部から搬送室１２内に供給され、搬送室１２内にダウンフロー１７２を形成する。搬送室１２内に多孔板１７４を設け、搬送室１２内の空間を第一の空間１７０と第二の空間１７６とに区画することにより、第一の空間１７０と第二の空間１７６との間に差圧を形成することができる。この際、第一の空間１７０の圧力は第二の空間１７６の圧力よりも高くなっている。このような構成により、アーム下方の移載機エレベータ１３１やリニアアクチュエータ１３２といった駆動部から発生するパーティクルがウエハ搬送領域内へ飛散することを抑制できる。また、搬送室１２の床面のパーティクルがウエハ搬送領域へ巻き上がることを抑制できる。

【0036】

吸出部１６４によって搬送室１２から吸い出されたＮ_２ガスは、吸出部１６４の下流において循環路１６８と排気路１５２との２つの流路に分かれる。循環路１６８は、クリーンユニット１６６の上流側へ接続し、搬送室１２内へパージガスを再び供給する流路である。排気路１５２は、圧力制御機構１５０に接続し、Ｎ_２ガスを排気する流路である。ここで、循環路１６８のコンダクタンスが小さい場合、左右の吸出部１６４にＮ_２ガスの循環を促す送風機としてのファン１７８を設置しても良い。ファン１７８を設置することにより、Ｎ_２ガスの流れを良くすることができ、循環エアフローを形成しやすくなる。排気路１５２の下流側には、圧力制御機構１５０が設置される。このように、左右２つの系統に分かれて循環および排気を行う事により、搬送室１２内において均一なエアフローを形成することができる。

【0037】

次に、圧力制御機構１５０の動作について説明する。搬送室１２内を大気雰囲気の状態からＮ_２ガス雰囲気の状態に置換し、酸素濃度を低減させる際は、調整ダンパ１５４および排気ダンパ１５６を閉とし、パージガス供給機構１６２よりＮ_２ガスを供給する。すなわち、オートダンパ１５１、プレスダンパ１５３および排気ダンパ１５６を閉とする。このように制御することにより、搬送室１２内の酸素濃度を強制的に低減させる。所定の酸素濃度に低減されると、調整ダンパ１５４を開、すなわち、オートダンパ１５１とプレスダンパ１５３を開とする（図５（ｂ）参照）。これにより搬送室１２内の圧力の上昇を抑えながら所定の酸素濃度を維持する。

【0038】

搬送室１２内にＮ_２ガスを循環させる際は、調整ダンパ１５４を開、排気ダンパ１５６を閉とする。すなわち、オートダンパ１５１およびプレスダンパ１５３を開とし、排気ダンパ１５６を閉とする。また、搬送室１２内の圧力が、ロードポートユニット１０６内の圧力以上であり、かつ、ロードポートユニット１０６内の圧力がポッド１００の圧力よりも高い圧力となる様に搬送室１２内の圧力を制御する。より好ましくは、搬送室１２内の圧力が、ロードポートユニット１０６内の圧力よりも高くなるように搬送室１２内の圧力を制御する。このように制御することで、ポッド１００内やロードポートユニット１０６内の圧力よりも搬送室１２内の圧力を高くすることができ、ポッド１００内やロードポートユニット１０６内の雰囲気が搬送室１２内に拡散することを抑制することができる。これにより、ポッド１００内やロードポートユニット１０６内から搬送室１２内へ拡散する酸素や水分の量を低減することが可能となる。

【0039】

搬送室１２内をＮ_２雰囲気から大気雰囲気に置換する際は、搬送室１２の筐体１８０の上部に設けられた、インテークダンパ１５８を開き、筐体外部から大気を搬送室１２内に取り込む。この時、調整ダンパ１５４を閉、すなわち、オートダンパ１５１、プレスダンパ１５３を閉および排気ダンパ１５６を開とする。つまり、排気路１５２を全開とする。

【0040】

ゲートバルブ１２８は、搬送室１２内の圧力および準備室１６内の圧力が指定の条件を満たさない限り開閉できないよう制御されている。例えば、搬送室１２内の圧力が準備室１６内の圧力以上であることを指定の条件とする。例えば、搬送室１２の内の圧力を５０〜３００Ｐａ、準備室１６内の圧力を４０〜３００Ｐａとするのが好ましい。また例えば、搬送室１２内の圧力が準備室１６内の圧力よりも２０Ｐａ程度高い圧力とするのが好ましい。すなわち、搬送室１２内の圧力が、準備室１６内の圧力の１倍〜７．５倍とするのが好ましい。搬送室１２内の圧力が準備室１６内の圧力よりも低い場合、準備室１６内の雰囲気が搬送室１２内に流れることにより、準備室１６内から搬送室１２内にコンタミが混入してしまう恐れがある。また、搬送室１２内の圧力が準備室１６内の圧力よりも高すぎる場合（搬送室１２内の圧力が、準備室１６内の圧力の７．５倍より高い場合）、搬送室１２内の雰囲気が巻き上げられ、搬送部１２内のパーティクルが準備室１６内に混入してしまう恐れがある。搬送室１２の内の圧力を５０〜３００Ｐａ（ゲージ圧）、準備室１６内の圧力を４０〜３００Ｐａ（ゲージ圧）とすることにより（搬送室１２内の圧力を、準備室１６内の圧力の１倍〜７．５倍とすることにより）、準備室１６から搬送室１２内へのコンタミ混入を抑制でき、さらに、搬送室１２内の基板移載機１２４等の駆動部からのパーティクルの準備室１６内への混入を抑制できる。さらに、プレスダンパ１５３が閉の時には、ゲートバルブ１２８は開としないように制御されている。プレスダンパ１５３が閉の時は、排気路１５２を全閉または全開する時であり、搬送室１２内の雰囲気を置換している時であるため、この場合にはゲートバルブ１２８は開けない方が好ましい。

【0041】

ゲートバルブ１２８の開閉は圧力値ではなく、酸素濃度を閾値として制御されても良い。例えば、準備室１６内の酸素濃度が閾値より低い時にゲートバルブ１２８が開とされるように制御されても良い。この場合、準備室１６内の酸素濃度の閾値は搬送室１２内の酸素濃度と設定される。すなわち、準備室１６内の酸素濃度が搬送室１２内の酸素濃度よりも低い時に、ゲートバルブ１２８を開けることができるよう制御される。

【0042】

プレスダンパ１５３の駆動部１５３Ｂによる押圧部１５３Ａの押圧具合を調節することにより、オートダンパ１５１の開閉具合を調節することができる。これにより、排気路１５２の開度を任意に調節でき、搬送室１２内の圧力を任意に設定することができる。すなわち、駆動部１５３Ｂの押圧量を数ポジション設定することで、搬送室１２内の圧力を任意に制御することが可能となる。

【0043】

図４に示すように、制御部（制御手段）であるコントローラ２１０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）２１２、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）２１４、記憶装置２１６、Ｉ／Ｏポート２１８を備えたコンピュータとして構成されている。ＲＡＭ２１４、記憶装置２１６、Ｉ／Ｏポート２１８は、内部バス２２０を介して、ＣＰＵ２１２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２１０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２２２が接続されている。

【0044】

記憶装置２１６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２１６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、後述する基板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２１０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。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、プロセス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、その両方を含む場合がある。ＲＡＭ２１４は、ＣＰＵ２１２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。

【0045】

Ｉ／Ｏポート２１８は、上述のＭＦＣ４６ａ、４６ｂ、バルブ４８ａ、４８ｂ、圧力センサ５２、ＡＰＣバルブ５４、圧力制御機構１５０、検出器１６０、移載機１２４、ファン１７８、パージガス供給機構１６２、ゲートバルブ１２８等に接続されている。

【0046】

ＣＰＵ２１２は、記憶装置２１６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２２２からの操作コマンドの入力等に応じて記憶装置２１６からプロセスレシピを読み出すように構成されている。ＣＰＵ２１２は、読み出したプロセスレシピの内容に沿うように、ＭＦＣ４６ａ、４６ｂによる各種ガスの流量調整動作、バルブ４８ａ、４８ｂの開閉動作、ＡＰＣバルブ５４の開閉動作および圧力センサ５２に基づくＡＰＣバルブ５４による圧力調整動作、真空ポンプ５６の起動および停止、温度検出部５８に基づくヒータ３４の温度調整動作、回転機構６２によるボート４０の回転および回転速度調節動作、ボートエレベータ４６によるボート４０の昇降動作、基板移載機１２４による基板の移載、検出器１６０の検出値に基づいた圧力制御機構１５０およびパージガス供給機構１６２による搬送室１２内の圧力調整、ゲートバルブ１２８による開閉動作等を制御するように構成されている。

【0047】

コントローラ２１０は、外部記憶装置（例えば、磁気テープ、フレキシブルディスクやハードディスク等の磁気ディスク、ＣＤやＤＶＤ等の光ディスク、ＭＯ等の光磁気ディスク、ＵＳＢメモリやメモリカード等の半導体メモリ）２２４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２１６や外部記憶装置２２４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２１６単体のみを含む場合、外部記憶装置２２４単体のみを含む場合、または、そ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２２４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。

【0048】

次に、上述の基板処理装置４を用い、半導体装置（デバイス）の製造工程の一工程として、基板上に膜を形成する処理（以下、成膜処理ともいう）のシーケンス例について説明する。ここでは、基板としてのウエハＷに対して、第１の処理ガス（原料ガス）としてヘキサクロロジシラン（Ｓｉ_２Ｃｌ_６、略称：ＨＣＤＳ）ガスと、第２の処理ガス（反応ガス）としてアンモニア（ＮＨ_３）ガスを交互に供給することで、ウエハＷ上にシリコン窒化膜（Ｓｉ_３Ｎ_４膜、以下、ＳｉＮ膜ともいう）を形成する例について説明する。なお、以下の説明において、基板処理装置４を構成する各部の動作はコントローラ２１０により制御される。

【0049】

本実施形態における成膜処理では、処理室３８内のウエハＷに対してＨＣＤＳガスを供給する工程と、処理室３８内からＨＣＤＳガス（残留ガス）を除去する工程と、処理室３８内のウエハＷに対してＮＨ_３ガスを供給する工程と、処理室３８内からＮＨ_３ガス（残留ガス）を除去する工程と、を非同時に行うサイクルを所定回数（１回以上）行うことで、ウエハＷ上にＳｉＮ膜を形成する。

【0050】

本明細書では、この成膜シーケンスを、便宜上、以下のように示すこともある。なお、以下の変形例や他の実施形態の説明においても、同様の表記を用いることとする。

【0051】

（ＨＣＤＳ→ＮＨ_３）×ｎ ⇒ ＳｉＮ

【0052】

（ウエハチャージおよびボートロード）
複数枚のウエハＷがボート４０に装填（ウエハチャージ）されると、ボート４０は、ボートエレベータ４６によって処理室３８内に搬入（ボートロード）される。このとき、シールキャップ６０は、Ｏリング６０Ａを介して反応管３６の下端を気密に閉塞した状態となる。

【0053】

（圧力調整および温度調整）
処理室３８内が所定の圧力となるように、真空ポンプ５６によって真空排気（減圧排気）される。この際、処理室３８内の圧力は、圧力センサ５２で測定され、この測定された圧力情報に基づきＡＰＣバルブ５４が、フィードバック制御される。真空ポンプ５６は、少なくともウエハＷに対する処理が終了するまでの間は常時作動させた状態を維持する。

【0054】

また、処理室３８内のウエハＷが所定の温度となるように、ヒータ３４によって加熱される。この際、処理室３８が所定の温度分布となるように、温度検出部５８が検出した温度情報に基づきヒータ３４への通電具合がフィードバック制御される。ヒータ３４による処理室３８内の加熱は、少なくともウエハＷに対する処理が終了するまでの間は継続して行われる。

【0055】

また、回転機構６２によるボート４０およびウエハＷの回転を開始する。回転機構６２によるボート４０およびウエハＷの回転は、少なくとも、ウエハＷに対する処理が終了するまでの間は継続して行われる。

【0056】

（成膜処理）
処理室３８内の温度が予め設定された処理温度に安定すると、ステップ１〜２を順次実行する。

【0057】

［ステップ１］
このステップでは、処理室３８内のウエハＷに対し、ＨＣＤＳガスを供給する。

【0058】

バルブ４８ａを開き、ガス供給管４４ａ内へＨＣＤＳガスを流す。ＨＣＤＳガスは、ＭＦＣ４６ａにより流量調整され、ノズル４２を介して処理室３８内へ供給され、排気管５０から排気される。このとき、ウエハＷに対してＨＣＤＳガスが供給されることとなる。このとき、同時にバルブ４８ｂを開き、ガス供給管４４ｂ内へＮ_２ガスを流す。Ｎ_２ガスは、ＭＦＣ４６ｂにより流量調整され、ＨＣＤＳガスと一緒に処理室３８内へ供給され、排気管５０から排気される。ウエハＷに対してＨＣＤＳガスを供給することにより、ウエハＷの最表面上に、第１の層としてシリコン（Ｓｉ）含有層が形成される。

【0059】

第１の層が形成された後、バルブ４８ａを閉じ、ＨＣＤＳガスの供給を停止する。このとき、ＡＰＣバルブ５４は開いたままとして、真空ポンプ５６により処理室３８内を真空排気し、処理室３８内に残留する未反応もしくは第１の層の形成に寄与した後のＨＣＤＳガスを処理室３８内から排出する。このとき、バルブ４８ｂを開いたままとして、Ｎ_２ガスの処理室３８内への供給を維持する。Ｎ_２ガスはパージガスとして作用し、これにより、処理室３８内に残留するガスを処理室３８内から排出する効果を高めることができる。

【0060】

このとき、処理室３８内に残留するガスを完全に排出しなくてもよく、処理室３８内を完全にパージしなくてもよい。処理室３８内に残留するガスが微量であれば、その後に行われるステップ２において悪影響が生じることはない。処理室３８内へ供給するＮ_２ガスの流量も大流量とする必要はなく、例えば、反応管３６（処理室３８）の容積と同程度の量のＮ_２ガスを供給することで、ステップ２において悪影響が生じない程度のパージを行うことができる。このように、処理室３８内を完全にパージしないことで、パージ時間を短縮し、スループットを向上させることができる。Ｎ_２ガスの消費も必要最小限に抑えることが可能となる。

【0061】

［ステップ２］
ステップ１が終了した後、処理室３８内のウエハＷ、すなわち、ウエハＷ上に形成された第１の層に対してＮＨ_３ガスを供給する。ＮＨ_３ガスは熱で活性化されてウエハＷに対して供給されることとなる。

【0062】

このステップでは、バルブ４８ａ，２８ｂの開閉制御を、ステップ１におけるバルブ４８ａ，２８ｂの開閉制御と同様の手順で行う。ＮＨ_３ガスは、ＭＦＣ２８ａにより流量調整され、ノズル４２を介して処理室３８内へ供給され、排気管５０から排気される。このとき、ウエハＷに対してＮＨ_３ガスが供給されることとなる。ウエハＷに対して供給されたＮＨ_３ガスは、ステップ１でウエハＷ上に形成された第１の層、すなわちＳｉ含有層の少なくとも一部と反応する。これにより第１の層は、ノンプラズマで熱的に窒化され、ＳｉおよびＮを含む第２の層、すなわち、シリコン窒化層（ＳｉＮ層）へと変化させられる（改質される）。なお、このとき、プラズマ励起させたＮＨ_３ガスをウエハＷに対して供給し、第１の層をプラズマ窒化することで、第１の層を第２の層（ＳｉＮ層）へ変化させるようにしてもよい。

【0063】

第２の層が形成された後、バルブ４８ａを閉じ、ＮＨ_３ガスの供給を停止する。そして、ステップ１と同様の処理手順により、処理室３８内に残留する未反応もしくは第２の層の形成に寄与した後のＮＨ_３ガスや反応副生成物を処理室３８内から排出する。このとき、処理室３８内に残留するガス等を完全に排出しなくてもよい点は、ステップ１と同様である。

【0064】

（所定回数実施）
上述した２つのステップを非同時に、すなわち、同期させることなく行うサイクルを所定回数（ｎ回）行うことにより、ウエハＷ上に、所定組成および所定膜厚のＳｉＮ膜を形成することができる。なお、上述のサイクルは複数回繰り返すのが好ましい。

【0065】

成膜処理を行う際の処理条件としては、例えば、
処理温度（ウエハ温度）：２５０〜７００℃、
処理圧力（処理室内圧力）：１〜４０００Ｐａ、
ＨＣＤＳガス供給流量：１〜２０００ｓｃｃｍ、
ＮＨ_３ガス供給流量：１００〜１００００ｓｃｃｍ、
Ｎ_２ガス供給流量：１００〜１００００ｓｃｃｍ、
が例示される。それぞれの処理条件を、それぞれの範囲内のある値に設定することで、成膜処理を適正に進行させることが可能となる。

【0066】

（パージおよび大気圧復帰）
成膜処理が完了した後、バルブ４８ｂを開き、ガス供給管４４ｂからＮ_２ガスを処理室３８内へ供給し、排気管５０から排気する。Ｎ_２ガスはパージガスとして作用する。これにより、処理室３８内がパージされ、処理室３８内に残留するガスや反応副生成物が処理室３８内から除去される（パージ）。その後、処理室３８内の雰囲気が不活性ガスに置換され（不活性ガス置換）、処理室３８内の圧力が常圧に復帰される（大気圧復帰）。

【0067】

（ボートアンロードおよびウエハディスチャージ）
ボートエレベータ４６によりシールキャップ６０が下降され、反応管３６の下端が開口される。そして、処理済のウエハＷが、ボート４０に支持された状態で、反応管３６の下端から反応管３６の外部に搬出される（ボートアンロード）。処理済のウエハＷは、ボート４０より取出される（ウエハディスチャージ）。

【0068】

＜本実施形態による効果＞
本実施形態によれば、以下に示す１つ又は複数の効果が得られる。

【0069】

(１)搬送室内に不活性ガス雰囲気を作り出すことが可能となり、ウエハ上に自然酸化膜が形成されることを抑制することができる。また、短時間で効率よく搬送室内を循環パージすることができるため、開発工期短縮や経済性に貢献することが可能となる。
（２）搬送室内の酸素濃度および水分濃度を素早く低減し、成膜処理が開始するまでの待ち時間を短縮することができ、生産性を向上させることが可能となる。

【0070】

以上、本発明の実施形態を具体的に説明した。しかしながら、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。

【0071】

例えば、上述の実施形態では、原料ガスとしてＨＣＤＳガスを用いる例について説明した。しかしながら、本発明は、このような態様に限定されない。例えば、原料ガスとしては、ＨＣＤＳガスの他、モノクロロシラン（ＳｉＨ_３Ｃｌ、略称：ＭＣＳ）ガス、ジクロロシラン（Ｓｉ水素Ｃｌ_２、略称：ＤＣＳ）ガス、トリクロロシラン（ＳｉＨＣｌ_３、略称：ＴＣＳ）ガス、テトラクロロシランすなわちシリコンテトラクロライド（ＳｉＣｌ_４、略称：ＳＴＣ）ガス、オクタクロロトリシラン（Ｓｉ_３Ｃｌ_８、略称：ＯＣＴＳ）ガス等の無機系ハロシラン原料ガスや、トリスジメチルアミノシラン（Ｓｉ［Ｎ（ＣＨ_３）_２］_３Ｈ、略称：３ＤＭＡＳ）ガス、テトラキスジメチルアミノシラン（Ｓｉ［Ｎ（ＣＨ_３）_２］_４、略称：４ＤＭＡＳ）ガス、ビスジエチルアミノシラン（Ｓｉ［Ｎ（Ｃ_２Ｈ_５）_２］_２水素、略称：ＢＤＥＡＳ）ガス、ビスターシャリブチルアミノシラン（Ｓｉ水素［ＮＨ（Ｃ_４Ｈ_９）］_２、略称：ＢＴＢＡＳ）ガス等のハロゲン基非含有のアミノ系（アミン系）シラン原料ガスを用いることができる。また、原料ガスとしては、モノシラン（ＳｉＨ_４、略称：ＭＳ）ガス、ジシラン（Ｓｉ_２Ｈ_６、略称：ＤＳ）ガス、トリシラン（Ｓｉ_３Ｈ_８、略称：ＴＳ）ガス等のハロゲン基非含有の無機系シラン原料ガスを用いることができる。

【0072】

また、例えば、上述の実施形態では、反応ガスとしてＮＨ_３ガスを用いる例について説明した。しかしながら、本発明は、このような態様に限定されない。例えば、反応ガスとしては、ＮＨ_３ガスの他、ジアゼン（Ｎ_２水素）ガス、ヒドラジン（Ｎ_２Ｈ_４）ガス、Ｎ_３Ｈ_８ガス等の窒化水素系ガスや、これらの化合物を含むガス等を用いることができる。また、反応ガスとしては、トリエチルアミン（（Ｃ_２Ｈ_５）_３Ｎ、略称：ＴＥＡ）ガス、ジエチルアミン（（Ｃ_２Ｈ_５）_２ＮＨ、略称：ＤＥＡ）ガス、モノエチルアミン（Ｃ_２Ｈ_５Ｎ水素、略称：ＭＥＡ）ガス等のエチルアミン系ガスや、トリメチルアミン（（ＣＨ_３）_３Ｎ、略称：ＴＭＡ）ガス、ジメチルアミン（（ＣＨ_３）_２ＮＨ、略称：ＤＭＡ）ガス、モノメチルアミン（ＣＨ_３Ｎ水素、略称：ＭＭＡ）ガス等のメチルアミン系ガス等を用いることができる。また、反応ガスとしては、トリメチルヒドラジン（（ＣＨ_３）_２Ｎ_２（ＣＨ_３）Ｈ、略称：ＴＭＨ）ガス等の有機ヒドラジン系ガス等を用いることができる。

【0073】

また、例えば、上述の実施形態では、ＳｉＮ膜を形成する例について説明した。しかしながら、本発明は、このような態様に限定されない。例えば、ＳｉＯ膜、ＳｉＯＮ膜、ＳｉＯＣＮ膜、ＳｉＯＣ膜、ＳｉＣＮ膜、ＳｉＢＮ膜、ＳｉＢＣＮ膜等を形成することができる。これらの成膜を行う場合においても、上述の実施形態と同様な処理条件にて成膜を行うことができ、上述の実施形態と同様の効果が得られる。

【0074】

また、例えば、上述の実施形態では、ＳｉＮ膜等のシリコン系絶縁膜を形成する例について説明した。しかしながら、本発明は、このような態様に限定されない。例えば、本発明は、ウエハＷ上に、チタン（Ｔｉ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ハフニウム（Ｈｆ）、タンタル（Ｔａ）、ニオブ（Ｎｂ）、アルミニウム（Ａｌ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）等の金属元素を含む膜、すなわち、金属系膜を形成する場合においても、好適に適用可能である。

【0075】

例えば、本発明は、ウエハＷ上に、ＴｉＮ膜、ＴｉＯ膜、ＴｉＯＮ膜、ＴｉＯＣＮ膜、ＴｉＯＣ膜、ＴｉＣＮ膜、ＴｉＢＮ膜、ＴｉＢＣＮ膜、ＺｒＮ膜、ＺｒＯ膜、ＺｒＯＮ膜、ＺｒＯＣＮ膜、ＺｒＯＣ膜、ＺｒＣＮ膜、ＺｒＢＮ膜、ＺｒＢＣＮ膜、ＨｆＮ膜、ＨｆＯ膜、ＨｆＯＮ膜、ＨｆＯＣＮ膜、ＨｆＯＣ膜、ＨｆＣＮ膜、ＨｆＢＮ膜、ＨｆＢＣＮ膜、ＴａＮ膜、ＴａＯ膜、ＴａＯＮ膜、ＴａＯＣＮ膜、ＴａＯＣ膜、ＴａＣＮ膜、ＴａＢＮ膜、ＴａＢＣＮ膜、ＮｂＮ膜、ＮｂＯ膜、ＮｂＯＮ膜、ＮｂＯＣＮ膜、ＮｂＯＣ膜、ＮｂＣＮ膜、ＮｂＢＮ膜、ＮｂＢＣＮ膜、ＡｌＮ膜、ＡｌＯ膜、ＡｌＯＮ膜、ＡｌＯＣＮ膜、ＡｌＯＣ膜、ＡｌＣＮ膜、ＡｌＢＮ膜、ＡｌＢＣＮ膜、ＭｏＮ膜、ＭｏＯ膜、ＭｏＯＮ膜、ＭｏＯＣＮ膜、ＭｏＯＣ膜、ＭｏＣＮ膜、ＭｏＢＮ膜、ＭｏＢＣＮ膜、ＷＮ膜、ＷＯ膜、ＷＯＮ膜、ＷＯＣＮ膜、ＷＯＣ膜、ＷＣＮ膜、ＷＢＮ膜、ＷＢＣＮ膜等を形成する場合にも、好適に適用可能である。またこれらの他、これらのいずれかに他の元素をドープ（添加）した膜、例えば、ＴｉＡｌＮ膜、ＴａＡｌＮ膜、ＴｉＡｌＣ膜、ＴａＡｌＣ膜、ＴｉＳｉＮ、ＴｉＳｉＣ膜等を形成する場合にも、好適に適用可能である。

【0076】

また、上述の実施形態では、ウエハＷ上に膜を堆積させる例について説明した。しかしながら、本発明は、このような態様に限定されない。例えば、ウエハＷやウエハＷ上に形成された膜等に対して、酸化処理、拡散処理、アニール処理、エッチング処理等の処理を行う場合にも、好適に適用可能である。

【0077】

また、上述の実施形態や変形例は、適宜組み合わせて用いることができる。このときの処理条件は、例えば上述の実施形態や変形例と同様な処理条件とすることができる。

【0078】

この出願は、２０１５年８月４日に出願された日本出願特願２０１５−１５４３９２を基礎として優先権の利益を主張するものであり、その開示の全てを引用によってここに取り込む。

【符号の説明】

【0079】

４ 基板処理装置
１２ 搬送室
１２４ 基板移載機
１２８ ゲートバルブ
１５０ 圧力制御機構
１６２ パージガス供給機構
１６６ フィルタユニット
１７８ 循環ファン
２１０ コントローラ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】