特開 2024-137517 基板処理装置、基板処理方法、半導体装置の製造方法、およびプログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024137517

(43)【公開日】2024-10-07

(54)【発明の名称】基板処理装置、基板処理方法、半導体装置の製造方法、およびプログラム

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/31 20060101AFI20240927BHJP

   H01L 21/316 20060101ALN20240927BHJP

【ＦＩ】

H01L21/31 C

H01L21/316 S

【審査請求】未請求

【請求項の数】20

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023049063

(22)【出願日】2023-03-24

(71)【出願人】

【識別番号】318009126

【氏名又は名称】株式会社ＫＯＫＵＳＡＩ ＥＬＥＣＴＲＩＣ

(74)【代理人】

【識別番号】110001519

【氏名又は名称】弁理士法人太陽国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】保井 毅

(72)【発明者】

【氏名】グエン ヴァン チュウ

【テーマコード（参考）】

5F045

5F058

【Ｆターム（参考）】

5F045AA20

5F045AB32

5F045AC00

5F045AC11

5F045AC12

5F045AC14

5F045AC16

5F045AC17

5F045AD05

5F045AD06

5F045AD07

5F045AD08

5F045AD09

5F045AD10

5F045AD11

5F045AE01

5F045AF03

5F045AF12

5F045BB19

5F045DP03

5F045DP19

5F045DP28

5F045DQ10

5F045EB10

5F045EE14

5F045EF04

5F045EF14

5F045EH11

5F045EK07

5F045GB02

5F058BA09

5F058BC02

5F058BF54

5F058BF55

5F058BF60

5F058BF62

5F058BF63

5F058BF73

5F058BJ06

5F058BJ07

(57)【要約】

【課題】処理室内への外部気体の混入を抑制する。
【解決手段】上部容器と、前記上部容器の下方に設けられ、前記上部容器との間に処理室を構成する下部容器と、前記上部容器と前記下部容器の境界領域に配され、第一のシール部材及び第二のシール部材とを有する第一のシール部と、前記上部容器の下方において最も高い位置に配される支持面を備え、水平方向において前記第一のシール部材と前記第二のシール部材との間に設けられ、前記第一のシール部材及び前記第二のシール部材よりも固い材質で構成される支持部材と、を有する。
【選択図】図２Ａ

【特許請求の範囲】

【請求項1】

上部容器と、
前記上部容器の下方に設けられ、前記上部容器との間に処理室を構成する下部容器と、
前記上部容器と前記下部容器の境界領域に配され、第一シール部材及び第二シール部材とを有する第一シール部と、
前記上部容器の下方において最も高い位置に配される支持面を備え、水平方向において前記第一シール部材と前記第二シール部材との間に設けられ、前記第一シール部材及び前記第二シール部材よりも固い材質で構成される支持部材と、
を有する基板処理装置。

【請求項2】

前記支持部材は、
基板を処理する際、前記処理室内の圧力が前記処理室の外の圧力よりも低い状態の場合に、
前記下部容器と前記上部容器とが接触せずに、前記下部容器と前記上部容器との間の空間を確保可能なよう構成される、請求項１に記載の基板処理装置。

【請求項3】

前記上部容器の側壁は、少なくとも鉛直方向に延伸される周壁と、前記周壁から水平方向に延伸するフランジとで構成され、
前記第一シール部材及び前記支持部材の少なくとも一部及び前記支持面は前記フランジの下方に配される、
請求項１に記載の基板処理装置。

【請求項4】

前記下部容器には、
前記第一シール部材及び前記支持部材が配置される第一溝が設けられる、
請求項１に記載の基板処理装置。

【請求項5】

前記下部容器には、
前記第二シール部材が配される第二溝が設けられ、前記第一溝は、前記第二溝よりも前記上部容器の中心側に設けられる、
請求項４に記載の基板処理装置。

【請求項6】

前記第一溝では、前記第一シール部材が前記支持部材よりも前記上部容器の中心側に配され、前記支持部材は前記第一シール部材に接触した状態で配置される、
請求項４に記載の基板処理装置。

【請求項7】

前記第一溝は上溝及び下溝で構成され、
前記第一シール部材及び前記支持部材は前記上溝に配され、
前記下溝には排出孔が設けられる、
請求項４に記載の基板処理装置。

【請求項8】

更に、
前記第一溝内の空間と連通する排出路を備える
請求項４に記載の基板処理装置。

【請求項9】

前記第一溝内の空間と連通する排出路が設けられ、
前記第一溝では、
前記第一シール部材が前記支持部材よりも前記上部容器の中心側に配置され、
前記支持部材は前記第一シール部材に接触した状態で配置され、
前記第一溝を構成する壁のうち、前記上部容器の中心側と反対側の壁と、前記支持部材との間に、隙間が設けられるよう構成されている、
請求項４に記載の基板処理装置。

【請求項10】

前記第一溝内の空間と連通する排出路が設けられ、
前記第一溝では、
前記第一シール部材が前記支持部材よりも前記上部容器の中心側に配され、
前記支持部材は複数分割された状態で配されるとともに、前記第一シール部材に接触した状態で配され、
前記第一溝を構成する壁のうち、前記上部容器の中心側と反対側では、前記支持部材と前記第一溝を構成する壁との間に隙間が設けられ、前記隙間は、それぞれの前記支持部材間の空間に連通するよう構成されている、
請求項４に記載の基板処理装置。

【請求項11】

前記第一溝内の空間は、供給路及び/又は排出路と連通するよう構成されている、請求項４に記載の基板処理装置。

【請求項12】

供給路と連通する供給孔と排出路と連通する排出孔は、前記第一溝に設けられ、
前記第一溝において、前記供給孔と前記排出孔との間には壁が設けられている、請求項９に記載の基板処理装置。

【請求項13】

供給路と連通する供給孔と、排出路と連通する排出孔は前記第一溝に設けられ、
前記第一溝は周状に設けられ、
前記供給孔と前記排出孔との間には壁が設けられている、請求項９に記載の基板処理装置。

【請求項14】

前記上部容器の上方には、蓋体と、前記上部容器と前記蓋体との間に配される第二シール部とが設けられ、
更に前記第二シール部に設けられた第二排出路と、前記供給路と前記第二排出路とを連通する中間流路と、
を有する請求項１１に記載の基板処理装置。

【請求項15】

前記中間流路には圧力センサが設けられ、
前記処理室にて基板を処理する前に、前記圧力センサは前記中間流路内の圧力を検出するよう構成される、請求項１４に記載の基板処理装置。

【請求項16】

前記中間流路には圧力センサと、バルブが設けられ、
前記上部容器と前記下部容器とで構成される処理室にて基板を処理した後にメンテナンスを行う際、
前記バルブを閉じた状態で前記中間流路に不活性ガスを供給し、前記圧力センサが前記中間流路内の圧力が所定値以上となったら、前記不活性ガスの供給を停止するよう構成される、請求項１４に記載の基板処理装置。

【請求項17】

前記処理室にはポンプが設けられる排気管が連通され、
前記排気管の内、前記ポンプの下流側には前記排出路が連通されるよう構成される請求項１４に記載の基板処理装置。

【請求項18】

上部容器と、
前記上部容器の下方に設けられ、前記上部容器との間に処理室を構成する下部容器と、
前記上部容器と前記下部容器の境界領域に配され、第一シール部材及び第二シール部材とを有する第一シール部と、
前記上部容器の下方において最も高い位置に配される支持面を備え、水平方向において前記第一シール部材と前記第二シール部材との間に設けられ、前記第一シール部材及び前記第二シール部材よりも固い材質で構成される支持部材と、
を有する基板処理装置の、前記処理室内において、基板を処理する基板処理方法。

【請求項19】

請求項１８に記載の基板処理方法を用いた半導体装置の製造方法。

【請求項20】

上部容器と、
前記上部容器の下方に設けられ、前記上部容器との間に処理室を構成する下部容器と、
前記上部容器と前記下部容器の境界領域に配され、第一シール部材及び第二シール部材とを有する第一シール部と、
前記上部容器の下方において最も高い位置に配される支持面を備え、水平方向において前記第一シール部材と前記第二シール部材との間に設けられ、前記第一シール部材及び前記第二シール部材よりも固い材質で構成される支持部材と、
を有する基板処理装置の、前記処理室内において、基板を処理するよう、コンピュータによって前記基板処理装置に実行させるプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、基板処理装置、基板処理方法、半導体装置の製造方法、およびプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

基板の処理を行う基板処理装置には、基板を処理する処理室が設けられており、当該処理室は基板処理中に外部から密閉される。特許文献１では、石英製の上部容器と金属製の下部容器とで処理室が構成されており、フランジ押さえで上部容器の下部に設けられたフランジ部を下方へ押さえると共に、支持部材で支持する。そして、上部容器と下部容器の間をシール部材で封止している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００６－２７８６３１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

このように上部容器と下部容器の間をシール部材で封止していても、処理室中に外部気体が混入することがある。

【0005】

本開示は、処理室内への外部気体の侵入を抑制する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】

本開示の一態様によれば、
上部容器と、
前記上部容器の下方に設けられ、前記上部容器との間に処理室を構成する下部容器と、 前記上部容器と前記下部容器の境界領域に配され、第一のシール部材及び第二のシール部材とを有する第一のシール部と、
前記上部容器の下方において最も高い位置に配される支持面を備え、水平方向において前記第一のシール部材と前記第二のシール部材との間に設けられ、前記第一のシール部材及び前記第二のシール部材よりも固い材質で構成される支持部材と、
を有する技術が提供される。

【発明の効果】

【0007】

本開示によれば、処理室内への外部気体の侵入を抑制することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本開示の一態様で好適に用いられる基板処理装置の概略構成図である。

【図2A】第一シール部と第二シール部を含む、図４の２Ａ－２Ａ線の断面図である。

【図2B】第一シール部と第二シール部を含む、図４の２Ｂ－２Ｂ線の断面図である。

【図3】図２ＡのＡ－Ａ線の断面図である。

【図4】図２ＡのＢ－Ｂ線の断面図である。

【図5】図２ＡのＣ－Ｃ線の断面図である。

【図6】本開示の一態様で好適に用いられる基板処理装置の制御部の構成を示す図である。

【図7】本開示の一態様で好適に用いられる基板処理工程を示すフロー図である。

【図8】大気圧復帰処理のフローチャートである。

【図9】本開示の変形例の第一シール部と第二シール部を含む、一部断面図である。

【図10】本開示の他の態様で好適に用いられる基板処理装置の概略構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

＜本開示の一態様＞
以下、本開示の一態様について図１～図８を参照しながら説明する。なお、以下の説明において用いられる図面は、いずれも模式的なものであり、図面に示される、各要素の寸法の関係、各要素の比率等は、現実のものとは必ずしも一致していない。また、複数の図面の相互間においても、各要素の寸法の関係、各要素の比率等は必ずしも一致していない。

【0010】

（１）基板処理装置の構成
本開示の一態様に係る基板処理装置１００について、図１を用いて以下に説明する。本開示の一態様に係る基板処理装置１００は、主に基板面上に形成された膜や下地に対して酸化処理や窒化処理等の改質処理を行うように構成されている。

【0011】

（処理室）
基板処理装置１００は、基板としてのウエハ２００をプラズマ処理する処理炉２０２を備えている。処理炉２０２には、処理室２０１を構成する処理容器２０３が設けられている。処理容器２０３は、円筒状の上部容器２１０と、碗型の下部容器２１１とを備えている。上部容器２１０が下部容器２１１の上に被さることにより、上部容器２１０と下部容器２１１の間に処理室２０１が形成される。上部容器２１０は、石英で形成されている。また、上部容器２１０は、処理ガスがプラズマ励起されるプラズマ生成空間を形成するプラズマ容器を構成する。下部容器２１１は、金属で形成されている。

【0012】

図２Ａ、図２Ｂに示されるように、上部容器２１０の側壁は、鉛直方向に延伸する周壁２１０Ｂと、周壁２１０Ｂの下端から水平方向に延伸するフランジ２１０Ａを有している。下部容器２１１の上部には、環状の下蓋２１１Ａが設けられている。下蓋２１１Ａは、下部容器２１１の一部を構成するが、下部容器本体２１１Ｍと別体とされている。フランジ２１０Ａと下蓋２１１Ａとの境界部分（境界領域）に第一シール部２７０が構成されている。第一シール部２７０は、後述する第一シール部材２８４、第二シール部材２９２を有する構成である。

【0013】

フランジ２１０Ａには、リング状のフランジ押さえ２１３が設けられている。フランジ押さえ２１３は、フランジ２１０Ａよりも内径が小さい押さえ部２１３Ａと、フランジ２１０Ａよりも内径が大きく押さえ部２１３Ａの外側に設けられて下向きに突出する側部２１３Ｂを有している。押さえ部２１３Ａの下面にはクッション材２１４が設けられている。クッション材２１４としては、一例としてテフロン（登録商標）を用いることができる。

【0014】

フランジ２１０Ａの上面はクッション材２１４を介してフランジ押さえ２１３と当接されており、フランジ２１０Ａとフランジ押さえ２１３との直接の接触がないように構成されている。フランジ押さえ２１３は、側部２１３Ｂの貫通孔に挿入されたボルト２１３Ｃにより下蓋２１１Ａに締結されている。

【0015】

下部容器２１１の下蓋２１１Ａには、第一溝２８０が形成されている。図３に示されるように、第一溝２８０は、環状（周状）に形成され、上溝２８０Ａと下溝２８０Ｂとで構成されている。なお、図３において、第一シール部材２８４、第二シール部材２９２は図示が省略されている。上溝２８０Ａは、下蓋２１１Ａの上面側に配置され、下溝２８０Ｂは、上溝２８０Ａよりも狭幅とされ上溝２８０Ａの下側に段差をもって形成されている。図４に示されるように、下溝２８０Ｂには、隔壁２８１が形成されている。隔壁２８１は、下溝２８０Ｂの周方向の一部を埋めるように上溝２８０Ａの底面と面一の高さまで形成されている。

【0016】

第一溝２８０の外周側には、第二溝２９０が第一溝２８０と同心円状に形成されている。すなわち、第一溝２８０は、鉛直方向から見て、第二溝２９０よりも上部容器２１０の中心側に配置されている。第一溝２８０と第二溝２９０の間には、隔壁部２９４が形成されている。

【0017】

第一溝２８０の上溝２８０Ａには、支持部材２８２が配置されている。支持部材２８２は、樹脂性とされ、一例としてポリイミド、ベスペル等の材料で形成されている。支持部材２８２は、後述する第一シール部材２８４、第二シール部材２９２よりも固い材料で形成されている。ここでの「固い」は、変形しにくいことを意味しており、支持部材２８２は、第一シール部材２８４、第二シール部材２９２よりも弾性変形しにくい材料で形成されている。また、支持部材２８２は、水平方向において、後述する第一シール部材２８４と第二シール部材２９２との間に設けられている。

【0018】

図３に示されるように、支持部材２８２は、第一溝２８０において複数に分割されて（本実施形態では４分割）おり、各ピースが周方向において互いに離隔することにより隙間ＳＫが形成されている。図２Ａに示されるように、支持部材２８２は、断面四角形状で、上溝２８０Ａの深さよりも高さが高く、下溝２８０Ｂの溝幅よりも径方向の幅が大きく設定されている。支持部材２８２は、下溝２８０Ｂの一部を覆うように上溝２８０Ａ内に配置されている。支持部材２８２は、上面がフランジ２１０Ａの下面と当接され、上部容器２１０の下方で、上部容器２１０と下部容器２１１とが離隔され、互いに非接触となるようにフランジ２１０Ａを支持している。支持部材２８２がフランジ２１０Ａを支持する支持面は、鉛直方向に見て、フランジ２１０Ａの下方の最も高い位置となるよう構成されている。

【0019】

第一溝２８０Ａの上溝２８０Ａには、支持部材２８２よりも径方向内側（上部容器２１０の中心側）に、第一シール部材２８４が配置されている。第一シール部材２８４は、ゴム、エラストマーなどの弾性材料で構成されている。第一シール部材２８４は、弾性変形していない状態において、同じく弾性変形していない状態の支持部材２８２よりも上端が上側になるように設定されている。フランジ２１０Ａと下蓋２１１Ａとの間に挟まれて押圧力を受けることにより、第一シール部材２８４が弾性変形してつぶれ、支持部材２８２がフランジ２１０Ａの下面に当接し、第一シール部材２８４は、支持部材２８２の径方向内側で、フランジ２１０Ａと下蓋２１１Ａとの間をシールする。

【0020】

第一シール部材２８４は、径方向外側が支持部材２８２と接触しつつ配置されている。支持部材２８２は、隔壁部２９４の第一溝２８０を構成する内壁面（隔壁部２９４の径方向内側の壁面）と離隔配置され、周方向に隙間２８２Ａが形成されている。隙間２８２Ａは、隙間ＳＫと連通されている。

【0021】

第二溝２９０には、第二シール部材２９２が配置されており、第一シール部材２８４と第二シール部材２９２とは、径方向の内と外に水平方向に配置されている。第二シール部材２９２は第一シール部材２８４と同様の材料で構成される。また、第二シール部材２９２の断面は第一シール部材２８４と同様に、弾性変形していない状態の支持部材２８２よりも上端が上側になるように設定されている。フランジ２１０Ａと下蓋２１１Ａとの間に挟まれて押圧力を受けることにより、第二シール部材２９２が弾性変形してつぶれ、支持部材２８２がフランジ２１０Ａの下面に当接し、第二シール部材２９２は、支持部材２８２の径方向外側でフランジ２１０Ａと下蓋２１１Ａとの間をシールする。

【0022】

後述する基板処理工程等の際に、処理室２０１内が真空となり、処理室２０１外の圧力（大気圧）よりも低圧となった場合でも、フランジ２１０Ａ（上部容器２１０）と下蓋２１１Ａ（下部容器２１１）との間に空間が確保されるように、支持部材２８２、第一シール部材２８４、及び、第二シール部材２９２の固さ、弾性率が設定されている。

【0023】

図４に示されるように、下蓋２１１Ａには、隔壁２８１を挟んで一方側に、下溝２８０Ｂと連通する供給孔２９７Ａが形成され、隔壁２８１を挟んで他方側に、下溝２８０Ｂと連通する排出孔２９６Ａが形成されている。図２Ｂに示されるように、供給孔２９７Ａは、下溝２８０Ｂから下蓋２１１Ａの厚み方向に非貫通で穿孔され、径方向に穿孔された供給孔２９７Ｂと連通されている。供給孔２９７Ｂは、供給孔２９７Ａに対応する位置から径方向外側に延出し、径方向外端に渡って形成されている。供給孔２９７Ａ及び供給孔２９７Ｂにより、供給路２９７が形成される。

【0024】

図２Ａに示されるように、排出孔２９６Ａは、下溝２８０Ｂから下蓋２１１Ａの厚み方向に貫通して穿孔され、下部容器本体２１１Ｍに形成された周溝２１８Ｃと連通されている。周溝２１８Ｃは、排出孔２９６Ａに対応する位置から供給孔２９７Ａに対応する位置まで、略一周に渡って形成されている。下蓋２１１Ａの隔壁２８１に対応する位置に設けられた隔壁（不図示）を挟んで一方側と他方側に排出孔２９６Ａと供給孔２９７Ａが配される。図２Ｂに示されるように、下部容器本体２１１Ｍには、周方向において供給孔２９７Ａに対応する位置に、周溝２１８Ｃと連通する排出孔２９６Ｂが形成されている。排出孔２９６Ａ、周溝２１８Ｃ、及び排出孔２９６Ｂにより、排出路２９６が形成される。

【0025】

下部容器本体２１１Ｍには、下蓋２１１Ａとの境界面に、環状に下内溝２１８Ａ、下外溝２１８Ｂが全周に渡って配されている。下内溝２１８Ａは、周溝２１８Ｃの径方向内側に配され、下外溝２１８Ｂは、周溝２１８Ｃの径方向外側に配されている。下内溝２１８Ａには、下内シール部材２１７Ａが配置され、下外溝２１８Ｂには下外シール部材２１７Ｂが配置されている。供給路２９７は、後述する第一中間流路３２１と接続され、排出路２９６は、後述する第二中間流路３２２と接続されている。また、供給路２９７及び排出路２９６は、第一溝２８０内の空間と連通されている。

【0026】

図１に示されるように、下部容器２１１の下部側壁には、ゲートバルブ２４４が設けられている。ゲートバルブ２４４は、開いているとき、搬送機構を用いて、搬入出口２４５を介して、処理室２０１内へウエハ２００を搬入したり、処理室２０１外へとウエハ２００を搬出したりすることができるように構成されている。ゲートバルブ２４４は、閉まっているときには、処理室２０１内の気密性を保持する仕切弁となるように構成されている。

【0027】

処理室２０１は、周囲に電極としてのコイルである共振コイル２１２が設けられているプラズマ生成空間と、プラズマ生成空間に連通し、ウエハ２００が処理される基板処理室としての基板処理空間を有する。プラズマ生成空間はプラズマが生成される空間であって、処理室２０１の内、共振コイル２１２の下端より上方であって、且つ共振コイル２１２の上端より下方の空間を言う。一方、基板処理空間は、基板がプラズマを用いて処理される空間であって、共振コイル２１２の下端より下方の空間を言う。本開示の一態様では、プラズマ生成空間と基板処理空間の水平方向の径は略同一となるように構成されている。

【0028】

（サセプタ）
処理室２０１の底側中央には、ウエハ２００を載置する基板載置台としてのサセプタ２１７が配置されている。サセプタ２１７は、処理室２０１内の共振コイル２１２の下方に設けられている。
サセプタ２１７の内部には、加熱機構としてのヒータ２１７ｂが一体的に埋め込まれている。ヒータ２１７ｂは、電力が供給されると、ウエハ２００を加熱することができるように構成されている。サセプタ２１７は、下部容器２１１とは電気的に絶縁されている。

【0029】

サセプタ２１７には、サセプタ２１７を昇降させる駆動機構を備えるサセプタ昇降機構２６８が設けられている。また、サセプタ２１７には貫通孔２１７ａが設けられるとともに、下部容器２１１の底面にはウエハ突上げピン２６６が設けられている。サセプタ昇降機構２６８によりサセプタ２１７が下降させられたときには、ウエハ突上げピン２６６がサセプタ２１７とは非接触な状態で、貫通孔２１７ａを突き抜けるように構成されている。

【0030】

（ガス供給部）
処理室２０１の上方、つまり上部容器２１０の上部には、ガス供給ヘッド２３６が設けられている。ガス供給ヘッド２３６は、キャップ状の蓋体２３３と、ガス導入口２３４と、バッファ室２３７と、開口２３８と、遮蔽プレート２４０と、ガス吹出口２３９とを備え、反応ガスを処理室２０１内へ供給できるように構成されている。バッファ室２３７は、ガス導入口２３４より導入される反応ガスを分散する分散空間としての機能を持つ。

【0031】

酸素含有ガスを供給する酸素含有ガス供給管２３２ａの下流端と、水素含有ガスを供給する水素含有ガス供給管２３２ｂの下流端と、不活性ガスを供給する不活性ガス供給管２３２ｃと、が合流するよう、処理ガス供給管２３２が設けられている。処理ガス供給管２３２は、ガス導入口２３４と連通するよう、蓋体２３３に接続されている。酸素含有ガス供給管２３２ａには、上流側から順に、酸素含有ガス供給源２５０ａ、流量制御装置としてのマスフローコントローラ（ＭＦＣ）２５２ａ、開閉弁としてのバルブ２５３ａが設けられている。水素含有ガス供給管２３２ｂには、上流側から順に、水素含有ガス供給源２５０ｂ、ＭＦＣ２５２ｂ、バルブ２５３ｂが設けられている。不活性ガス供給管２３２ｃには、上流側から順に、不活性ガス供給源２５０ｃ、ＭＦＣ２５２ｃ、バルブ２５３ｃが設けられている。処理ガス供給管２３２には、バルブ２４３ａが設けられ、ガス導入口２３４の上流端に接続されている。バルブ２５３ａ，２５３ｂ，２５３ｃ，２４３ａを開閉させることによって、ＭＦＣ２５２ａ，２５２ｂ，２５２ｃによりそれぞれのガスの流量を調整しつつ、ガス供給管２３２ａ，２３２ｂ，２３２ｃを介して、酸素含有ガス、水素含有ガス、不活性ガス等の処理ガスを処理室２０１内へ供給できるように構成されている。

【0032】

上部容器２１０の上部には、開口２３８が形成されており、開口２３８は、蓋体２３３で覆われている。図２Ａ及び図２Ｂに示されるように、上部容器２１０と蓋体２３３の間の境界部分には、環状に第二シール部３１０が配されている。更に、蓋体２３３と側壁２１０との間には、支持部材２３０が設けられている。第二シール部３１０に対応する蓋体２３３の下面には、内溝３３Ａ及び外溝２３３Ｂが全周に渡って配されている。内溝２３３Ａには、内シール部材３１２Ａが配置され、外溝２３３Ｂには外シール部材３１２Ｂが配置されている。内溝２３３Ａと外溝２３３Ｂの間には、蓋体２３３の下側に開口する蓋溝３１４が形成されている。図５に示されるように、蓋溝３１４の周方向の一部には、仕切壁３１３が設けられている。仕切壁３１３は、蓋体２３３の下面と面一に設けられている。

【0033】

蓋体２３３には、仕切壁３１３を挟んで一方側に、蓋溝３１４と連通する供給孔３１７が形成され、仕切壁３１３を挟んで他方側に、蓋溝３１４と連通する第二の排出路としての排出孔３１６が形成されている。供給孔３１７及び排出孔３１６は、蓋体２３３を貫通するように穿孔形成されている。供給孔３１７は、後述する第二不活性ガス供給管２３２ｄと接続され、排出孔３１６は、後述する第一中間流路３２１と接続されている。

【0034】

第二不活性ガス供給管２３２ｄには、上流側から順に、第二不活性ガス供給源２５０ｄ、ＭＦＣ２５２ｄ、バルブ２５３ｄが設けられている。バルブ２５３ｄを開閉させることによって、ＭＦＣ２５２ｄにより不活性ガスの流量を調整しつつ、第二不活性ガス供給管２３２ｄを介して、不活性ガスを供給孔３１７へ供給できるように構成されている。

【0035】

（排気部）
下部容器２１１の側壁には、処理室２０１内から反応ガスを排気するガス排気口２３５が設けられている。ガス排気口２３５には、ガス排出路としてのガス排気管２３１の上流端が接続されている。ガス排気管２３１には、上流側から順に圧力調整器（圧力調整部）としてのＡＰＣ（Ａｕｔｏ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）バルブ２４２、開閉弁としてのバルブ２４３ｂ、真空排気装置としての真空ポンプ２４６が設けられている。

【0036】

（中間流路）
第二シール部３１０における排出孔３１６と第一中間流路３２１の一端とが連通するよう、第一中間流路３２１と蓋体２３３が接続されている。第一中間流路３２１の他端は、下部容器２１１の供給路２９７と接続されている。下部容器２１１の排出路２９６には、第二中間流路３２２の一端が接続されている。第二中間流路３２２の他端は、ガス排気管２３１の真空ポンプ２４６よりも下流側に接続されている（図１参照）。第一中間流路３２１と第二中間流路３２２により、中間流路３２０が構成される。第二不活性ガス供給管２３２ｄから、供給孔３１７、蓋溝３１４、排出孔３１６、第一中間流路３２１、供給路２９７、第一溝２８０、排出路２９６、第二中間流路３２２が、ガス排気管２３１まで、一筆書きに連通されている。供給孔３１７から第二中間流路３２２までの流路を、シール関連流路３２６と称する。

【0037】

第二中間流路３２２には、圧力センサ３２４が設けられている。また、圧力センサ３２４よりも下流側に、バルブ３２５が設けられている。

【0038】

（プラズマ生成部）
処理室２０１の外周部、すなわち上部容器２１０の側壁の外側には、上部容器２１０の外周に沿って螺旋状に複数回巻回するように、共振コイル２１２が設けられている。共振コイル２１２には、ＲＦセンサ２７２、高周波電源２７３、高周波電源２７３のインピーダンスや出力周波数の整合を行う整合器２７４が接続される。

【0039】

高周波電源２７３は、共振コイル２１２に高周波電力（ＲＦ電力）を供給するものである。ＲＦセンサ２７２は高周波電源２７３の出力側に設けられ、供給される高周波電力の進行波や反射波の情報をモニタするものである。ＲＦセンサ２７２によってモニタされた反射波電力は整合器２７４に入力され、整合器２７４は、ＲＦセンサ２７２から入力された反射波の情報に基づいて、反射波が最小となるよう、高周波電源２７３のインピーダンスや出力される高周波電力の周波数を制御するものである。

【0040】

高周波電源２７３は、発振周波数および出力を規定するための高周波発振回路およびプリアンプを含む電源制御手段（コントロール回路）と、所定の出力に増幅するための増幅器（出力回路）とを備えている。電源制御手段は、操作パネルを通じて予め設定された周波数および電力に関する出力条件に基づいて増幅器を制御する。増幅器は、共振コイル２１２に伝送線路を介して一定の高周波電力を供給する。

【0041】

共振コイル２１２は、所定の波長の定在波を形成するため、一定の波長で共振するように巻径、巻回ピッチ、巻数が設定される。すなわち、共振コイル２１２の電気的長さは、高周波電源２７３から供給される高周波電力の所定周波数における１波長の整数倍（１倍、２倍、…）に相当する長さに設定される。

【0042】

共振コイル２１２の両端は電気的に接地されている。共振コイル２１２の両端のうちの一端は、固定グランドとして第１の接地点３０２において接地される。また、共振コイル２１２の他端は、第２の接地点３０４において接地される。第２の接地点３０４は、当該共振コイルの電気的長さを微調整するため、可動タップを介して接地されるようにしてもよい。さらに、装置の最初の設置の際又は処理条件の変更の際に共振コイル２１２のインピーダンスを微調整するため、共振コイル２１２の接地された両端の間には、可動タップ２１５によって給電部が構成される。また、可動タップ２１５は、共振コイル２１２の共振特性を高周波電源２７３と略等しくするように位置が調整される。共振コイル２１２が可変式グランド部及び可変式給電部を備えていることによって、後述するように、処理室２０１の共振周波数及び負荷インピーダンスを調整するにあたり、より一層簡便に調整することができる。

【0043】

遮蔽板２２３は、共振コイル２１２の外側の電界を遮蔽すると共に、共振回路を構成するのに必要な容量成分（Ｃ成分）を共振コイル２１２との間に生成するために設けられる。遮蔽板２２３は、一般的には、アルミニウム合金などの導電性材料を使用して円筒状に構成される。遮蔽板２２３は、共振コイル２１２の外周から５～１５０ｍｍ程度隔てて配置される。

【0044】

（制御部）
制御部としてのコントローラ２２１は、信号線Ａを通じてＡＰＣバルブ２４２、バルブ２４３ｂ及び真空ポンプ２４６を、信号線Ｂを通じてサセプタ昇降機構２６８を、信号線Ｃを通じてヒータ電力調整機構２７６を、信号線Ｄを通じてゲートバルブ２４４を、信号線Ｅを通じてＲＦセンサ２７２、高周波電源２７３及び整合器２７４を、信号線Ｆを通じてＭＦＣ２５２ａ～２５２ｄ、バルブ２５３ａ～２５３ｄ，２４３ａ，３２５，圧力センサ３２４、を、それぞれ制御するように構成されている。

【0045】

図６に示すように、制御部（制御手段）であるコントローラ２２１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）２２１ａ、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）２２１ｂ、記憶装置２２１ｃ、Ｉ／Ｏポート２２１ｄを備えたコンピュータとして構成されている。ＲＡＭ２２１ｂ、記憶装置２２１ｃ、Ｉ／Ｏポート２２１ｄは、内部バス２２１ｅを介して、ＣＰＵ２２１ａ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２２１には、例えばタッチパネルやディスプレイ等として構成された入出力装置２２５が接続されている。

【0046】

記憶装置２２１ｃ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２２１ｃ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などが記載されたプログラム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２２１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、このプログラム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。なお、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、プログラム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。また、ＲＡＭ２２１ｂは、ＣＰＵ２２１ａ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。

【0047】

Ｉ／Ｏポート２２１ｄは、上述のＭＦＣ２５２ａ～２５２ｄ、バルブ２５３ａ～２５３ｄ，２４３ａ，２４３ｂ、ゲートバルブ２４４、ＡＰＣバルブ２４２、真空ポンプ２４６、ＲＦセンサ２７２、高周波電源２７３、整合器２７４、サセプタ昇降機構２６８、ヒータ電力調整機構２７６、等に接続されている。

【0048】

ＣＰＵ２２１ａは、記憶装置２２１ｃからの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２２５からの操作コマンドの入力等に応じて記憶装置２２１ｃからプロセスレシピを読み出すように構成されている。そして、ＣＰＵ２２１ａは、読み出されたプロセスレシピの内容に沿うように、Ｉ／Ｏポート２２１ｄ及び信号線Ａを通じてＡＰＣバルブ２４２の開度調整動作、バルブ２４３ｂの開閉動作、及び真空ポンプ２４６の起動・停止を、信号線Ｂを通じてサセプタ昇降機構２６８の昇降動作を、信号線Ｃを通じてヒータ電力調整機構２７６によるヒータ２１７ｂへの供給電力量調整動作（温度調整動作）を、信号線Ｄを通じてゲートバルブ２４４の開閉動作を、信号線Ｅを通じてＲＦセンサ２７２、整合器２７４及び高周波電源２７３の動作を、信号線Ｆを通じてＭＦＣ２５２ａ～２５２ｄによる各種処理ガスの流量調整動作、及びバルブ２５３ａ～２５３ｄ，２４３ａの開閉動作、等を制御するように構成されている。

【0049】

コントローラ２２１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などの光磁気ディスク、ＵＳＢメモリやメモリカード等の半導体メモリ）２２６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２２１ｃや外部記憶装置２２６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２２１ｃ単体のみを含む場合、外部記憶装置２２６単体のみを含む場合、または、その両方を含む場合が有る。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２２６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。

【0050】

（２）基板処理工程
次に、本開示の一態様における基板処理工程について、主に図７を用いて説明する。図７は、本開示の一態様に係る基板処理工程を示すフロー図である。本開示の一態様に係る基板処理工程は、例えばフラッシュメモリ等の半導体デバイスの製造工程の一工程として、上述の基板処理装置１００により実施される。以下の説明において、基板処理装置１００を構成する各部の動作は、コントローラ２２１により制御される。

【0051】

なお、図示は省略するが、本開示の一態様に係る基板処理工程で処理されるウエハ２００の表面には、アスペクト比の高い凹凸部を有するトレンチが予め形成されている。本開示の一態様においては、トレンチの内壁に露出した例えばシリコン（Ｓｉ）の層に対して、プラズマを用いた処理として酸化処理を行う。

【0052】

（基板搬入工程Ｓ１１０）
まず、上記のウエハ２００を処理室２０１内に搬入する。具体的には、サセプタ昇降機構２６８がウエハ２００の搬送位置までサセプタ２１７を下降させて、サセプタ２１７の貫通孔２１７ａにウエハ突上げピン２６６を貫通させる。その結果、ウエハ突き上げピン２６６が、サセプタ２１７表面よりも所定の高さ分だけ突出した状態となる。

【0053】

続いて、ゲートバルブ２４４を開き、処理室２０１に隣接する真空搬送室から、ウエハ搬送機構（図示せず）を用いて処理室２０１内にウエハ２００を搬入する。搬入されたウエハ２００は、サセプタ２１７の表面から突出したウエハ突上げピン２６６上に水平姿勢で支持される。処理室２０１内にウエハ２００を搬入したら、ウエハ搬送機構を処理室２０１外へ退避させ、ゲートバルブ２４４を閉じて処理室２０１内を密閉する。そして、サセプタ昇降機構２６８がサセプタ２１７を上昇させることにより、ウエハ２００はサセプタ２１７の上面に支持される。

【0054】

（昇温・真空排気工程Ｓ１２０）
続いて、処理室２０１内に搬入されたウエハ２００の昇温を行う。ヒータ２１７ｂは予め加熱されており、ヒータ２１７ｂが埋め込まれたサセプタ２１７上にウエハ２００を保持することで、例えば１５０～７５０℃の範囲内の所定値にウエハ２００を加熱する。また、ウエハ２００の昇温を行う間、真空ポンプ２４６によりガス排気管２３１を介して処理室２０１内を真空排気し、処理室２０１内の圧力を所定の値とする。真空ポンプ２４６は、少なくとも後述の基板搬出工程Ｓ１６０が終了するまで作動させておく。

【0055】

（反応ガス供給工程Ｓ１３０）
次に、反応ガスとして、酸素含有ガスと水素含有ガスの供給を開始する。具体的には、バルブ２５３ａ及びバルブ２５３ｂを開け、ＭＦＣ２５２ａ及びＭＦＣ２５２ｂにて流量制御しながら、処理室２０１内へ酸素含有ガス及び水素含有ガスの供給を開始する。このとき、酸素含有ガスの流量を、例えば２０～２０００ｓｃｃｍの範囲内の所定値とする。また、水素含有ガスの流量を、例えば２０～１０００ｓｃｃｍの範囲内の所定値とする。

【0056】

また、処理室２０１内の圧力が、例えば１～２５０Ｐａの範囲内の所定圧力となるように、ＡＰＣバルブ２４２の開度を調整して処理室２０１内の排気を制御する。このように、処理室２０１内を適度に排気しつつ、後述のプラズマ処理工程Ｓ１４０の終了時まで酸素含有ガス及び水素含有ガスの供給を継続する。

【0057】

酸素含有ガスとしては、例えば、酸素（Ｏ₂）ガス、亜酸化窒素（Ｎ₂Ｏ）ガス、一酸化窒素（ＮＯ）ガス、二酸化窒素（ＮＯ₂）ガス、オゾン（Ｏ₃）ガス、水蒸気（Ｈ₂Ｏガス）、一酸化炭素（ＣＯ）ガス、二酸化炭素（ＣＯ₂）ガス等を用いることができる。酸素含有ガスとしては、これらのうち１以上を用いることができる。

【0058】

また、水素含有ガスとしては、例えば、水素（Ｈ₂）ガス、重水素（Ｄ₂）ガス、Ｈ₂Ｏガス、アンモニア（ＮＨ₃）ガス等を用いることができる。水素含有ガスとしては、これらのうち１以上を用いることができる。なお、酸素含有ガスとしてＨ₂Ｏガスを用いる場合は、水素含有ガスとしてＨ₂Ｏガス以外のガスを用いることが好ましく、水素含有ガスとしてＨ₂Ｏガスを用いる場合は、酸素含有ガスとしてＨ₂Ｏガス以外のガスを用いることが好ましい。

【0059】

不活性ガスとしては、例えば、窒素（Ｎ₂）ガスを用いることができ、この他、アルゴン（Ａｒ）ガス、ヘリウム（Ｈｅ）ガス、ネオン（Ｎｅ）ガス、キセノン（Ｘｅ）ガス等の希ガスを用いることができる。不活性ガスとしては、これらのうち１以上を用いることができる。

【0060】

（プラズマ処理工程Ｓ１４０）
処理室２０１内の圧力が安定したら、共振コイル２１２に対して高周波電源２７３からＲＦセンサ２７２を介して、高周波電力の印加を開始する。

【0061】

これにより、酸素含有ガス及び水素含有ガスが供給されているプラズマ生成空間内に高周波電磁界が生成され、係る電磁界により、プラズマ生成空間の共振コイル２１２の電気的中点に相当する高さ位置に、最も高いプラズマ密度を有するドーナツ状のプラズマが励起される。また、共振コイル２１２の下端の高さ位置に、上述の通り、コイル離間距離を調整することにより処理容器２０３の内周方向におけるプラズマ密度の分布が均一に近づくように調整されたプラズマが励起される。なお、共振コイル２１２の上端の高さ位置にもプラズマが励起されるが、本開示の一態様では、下端側とは異なり、コイル離間距離を調整することによる処理容器２０３の内周方向におけるプラズマ密度の分布の調整は行われない。プラズマ状の酸素含有ガス及び水素含有ガスは解離し、酸素を含む酸素ラジカル（酸素活性種）や酸素イオン、水素を含む水素ラジカル（水素活性種）や水素イオン、等の反応種が生成される。

【0062】

基板処理空間でサセプタ２１７上に保持されているウエハ２００には、誘導プラズマにより生成されたラジカルと加速されない状態のイオンがトレンチ内に均一に供給される。供給されたラジカル及びイオンは側壁と均一に反応し、表面の層（例えばＳｉ層）をステップカバレッジが良好な酸化層（例えばＳｉ酸化層）へと改質する。

【0063】

その後、所定の処理時間、例えば１０～３００秒が経過したら、高周波電源２７３からの電力の出力を停止して、処理室２０１内におけるプラズマ放電を停止する。また、バルブ２５３ａ及びバルブ２５３ｂを閉めて、酸素含有ガス及び水素含有ガスの処理室２０１内への供給を停止する。以上により、プラズマ処理工程Ｓ１４０が終了する。

【0064】

（真空排気工程Ｓ１５０）
酸素含有ガス及び水素含有ガスの供給を停止したら、ガス排気管２３１を介して処理室２０１内を真空排気する。これにより、処理室２０１内の酸素含有ガスや水素含有ガス、これらガスの反応により発生した排ガス等を処理室２０１外へと排気する。その後、ＡＰＣバルブ２４２の開度を調整し、処理室２０１内の圧力を処理室２０１に隣接する真空搬送室（ウエハ２００の搬出先。図示せず）と同じ圧力に調整する。

【0065】

（基板搬出工程Ｓ１６０）
処理室２０１内が所定の圧力となったら、サセプタ２１７をウエハ２００の搬送位置まで下降させ、ウエハ突上げピン２６６上にウエハ２００を支持させる。そして、ゲートバルブ２４４を開き、ウエハ搬送機構を用いてウエハ２００を処理室２０１外へ搬出する。

【0066】

以上により、本開示の一態様に係る基板処理工程を終了する。

【0067】

（リークチェック）
基板処理工程の前の装置立ち上げ時や、基板処理工程の後のメンテナンス時には、処理室２０１、シール関連流路３２６のリークチェックが実施される。リークチェックは、第一段階として、処理室２０１内を真空状態とし、シール関連流路３２６を真空から大気圧に戻す大気圧復帰処理が実施される。

【0068】

大気圧復帰処理は、図８に示されるように、ステップＳ１０で、バルブ３２５を閉鎖し、ステップＳ１２で、第二不活性ガス供給管２５３ｄからシール関連流路３２６へ不活性ガスの供給を開始する。ステップＳ１４で、圧力センサ３２４で、シール関連流路３２６が所定の圧力、ここでは大気圧以上となったかどうかを判断する。判断が肯定された場合には、第二不活性ガス供給管２５３ｄからのガス供給を停止する。

【0069】

シール関連流路３２６を大気圧にして、処理室２０１内の圧力上昇がないことを確認する。ここでの圧力上昇がないと判断した場合には、第一シール部２７０、第二シール部３１０から処理室２０１へのガスのリークがないことを確認できたことになる。

【0070】

第二段階で、処理室２０１内を真空状態としたまま、バルブ２５３ｄを閉鎖し、不図示の真空ポンプを作動させて、シール関連流路３２６を真空にする。そして、バルブ３２５を閉鎖し、圧力センサ３２４で、シール関連流路３２６の圧力を検知する。圧力センサ３２４で検知された圧力が所定の範囲内であれば、リークなしと判断することができる。

【0071】

（効果）
本実施形態によれば、以下に挙げる一つ又はそれ以上の効果を奏する。

【0072】

（Ａ）第一シール部材２８４と、第一シール部材２８４よりも上部容器２１０の中心から離れて配置される第二シール部材２９２とでフランジ２１０Ａと下蓋２１１Ａとの間をシールする。そして、水平方向において第一のシール部材２８４と第二のシール部材２９２の間に設けられた支持部材２８２の上面で、フランジ２１０Ａの下面に当接して上部容器２１０を支持する。したがって、支持部材２８２を第二シール部材２９２の外側（第一シール部材２８４と反対側）に設けた場合と比較して、上部容器２１０を支持する位置が中心に近くなる。これにより、処理室２０１内が真空状態の時に、上部容器２１０の側壁が外部の大気圧により内側へ押されても、側壁の傾きが抑制され、第一シール部２７０における密閉性を確保することができる。

【0073】

（Ｂ）基板処理工程等の際に、処理室２０１内を真空状態にした場合でも、フランジ２１０Ａ（上部容器２１０）と下蓋２１１Ａ（下部容器２１１）との間に空間が確保されるように、支持部材２８２、第一シール部材２８４、及び、第二シール部材２９２が設定されている。したがって、上部容器２１０と下蓋２１１Ａとの非接触状態を維持することができる。

【0074】

（Ｃ）フランジ２１０Ａの下方に第一シール部材２８４及び支持部材２８２が配置されているので、上部容器２１０の周壁２１０Ｂの厚みを薄くすることできる。

【0075】

（Ｄ）上溝２８０Ａ（第一溝２８０）に、第一シール部材２８４及び支持部材２８２の両方を配置しているので、別々に溝を形成した場合と比較して、全体として径方向のサイズを小さくすることができる。

【0076】

（Ｅ）第一シール部材２８４及び支持部材２８２が配置される第一溝２８０が、第二シール部材２９２が配置される第二溝２９０よりも上部容器２１０の中心側に設けられている。したがって、支持部材２８２により上部容器２１０を支持する支点を上部容器２１０の中心側に寄せることができ、処理室の外部からの圧力により周壁２１０Ｂの内側へ向かう力が作用した場合の、回転モーメントを小さくすることができる。

【0077】

（Ｆ）第一溝２８０において、支持部材２８２は第一シール部材２８４に接触した状態で配置される。したがって、第一シール部材２８４の移動やねじれを抑制することができる。

【0078】

（Ｇ）第一溝２８０において、第一シール部材２８４及び支持部材２８２は上溝２８０Ａに配置され、これらが配置されていない下溝２８０Ｂに排出孔２９６Ａが接続されている。したがって、下溝２８０Ｂでスムーズに気体を移動させることができ、雰囲気の滞留を抑制できる。

【0079】

（Ｈ）第一溝２８０は、排出路２９６と接続されている。したがって、第一溝２８０の気体を容易に排出することができる。

【0080】

（Ｉ）支持部材２８２と、隔壁部２９４の第一溝２８０を構成する壁との間に隙間２８２Ａが形成されている。したがって、支持部材２８２と第一シール部材２８４の間に滞留した気体を、隙間２８２Ａ経由で排出することができる。

【0081】

（Ｊ）支持部材２８２は、第一溝２８０において、周方向複数に分割され、隙間ＳＫが形成されており、この隙間ＳＫが隙間２８２Ａと連通されている。したがって、支持部材２８２と第一シール部材２８４の間に滞留した気体を、支持部材２８２間の空間である隙間ＳＫと隙間２８２Ａ経由で排出することができる。

【0082】

（Ｋ）第一溝２８０内の空間は、シール関連流路３２６の一部を構成しており、供給路２９７、及び、排出路２９６と連通されている。したがって、供給路２９７から不活性ガスを供給することにより、第一溝２８０内の気体を押し出すことができ、第一溝２８０内の気体を排出路２９６から排出することができる。

【0083】

（Ｌ）下溝２８０Ｂには、隔壁２８１が形成され、隔壁２８１を挟んで一方側に、下溝２８０Ｂと連通する供給孔２９７Ａが形成され、隔壁２８１を挟んで他方側に、下溝２８０Ｂと連通する排出孔２９６Ａが形成されている。したがって、第一溝２８０内に不活性ガスを滞留させて、雰囲気のパージ効果を高めることができる。

【0084】

（Ｍ）下溝２８０Ｂは周状に形成されると共に隔壁２８１が形成され、隔壁２８１を挟んで一方側に、下溝２８０Ｂと連通する供給孔２９７Ａが形成され、隔壁２８１を挟んで他方側に、下溝２８０Ｂと連通する排出孔２９６Ａが形成されている。したがって、第一溝２８０内の一端から他端まで周状に不活性ガスを通過させて、雰囲気のパージ効果を高めることができる。

【0085】

（Ｎ）上部容器２１０の上部において、第二シール部３１０が形成され、第二のシール部３１０の内シール部材３１２Ａと外シール部材３１２Ｂとの間の蓋溝３１４を含む空間は、排出孔３１６と連通されている。そして、排出孔３１６は、第一中間流路３２１を介して第一シール部２７０の供給路２９７と接続されている。したがって、第一シール部２７０と第二シール部３１０内の気体を連続して排出できる。そのため、それぞれを独立した場合と比較して、部品点数を少なくすることができる。

【0086】

（Ｏ）第二中間流路３２２には圧力センサ３２４が設けられている。処理室２０１内で基板を処理する前に、圧力センサ３２４で、中間流路３２０を含むシール関連流路３２６内の圧力を検出することにより、リークチェックを実施することができる。

【0087】

（Ｐ）第二中間流路３２２には圧力センサ３２４とバルブ３２５が設けられている。処理室２０１にて基板を処理した後にメンテナンスを行う際、大気圧復帰処理を行うことにより、第一シール部２７０及び第二シール部３１０を含むシール関連流路３２６を大気圧に戻すことができる。

【0088】

（Ｑ）処理室２０１には真空ポンプ２４６が設けられるガス排気管２３１が連通され、ガス排気管２３１の真空ポンプ２４６の下流側には、排出路２９６が第二中間流路３２２を介して接続されている。したがって、真空ポンプ２４６の性能を落とすことなく、シール関連流路３２６内の気体を排気することができる。

【0089】

（３）変形例

【0090】

上述の実施形態における第一シール部２７０は、以下に示す変形例のように変形することができる。特に説明がない限り、各変形例における構成は、上述した実施形態における構成と同様である。また、第一シール部２７０の変形例である第一シール部２７０－２について、上述の実施形態と同様の部分については同一の符号を付して、その詳細な説明は省略する。

【0091】

変形例においては、支持部材３３１は、図９に示されるように、断面が径方向内側を向くＬ字状とされており、下支持部３３１Ａ、外支持部３３１Ｂを有している。支持部材３３１は、リング状とされている。下支持部３３１Ａは、フランジ２１０Ａの下面に当接され、フランジ２１０Ａを支持している。外支持部３３１Ｂは、フランジ２１０Ａの外周端面に当接されている。

【0092】

フランジ押さえ２１３は、フランジ２１０Ａに外嵌され、フランジ２１０Ａの上面と押さえ部２１３Ａとの間には、第三シール部材２９３が配置されている。押さえ部２１３Ａの下面で、第三シール部材２９３の警報区外側には、クッション材２１４が設けられており、クッション材２１４を介してフランジ２１０Ａがフランジ押さえ２１３と当接されている。側部２１３Ｂの径方向内側下面には、第二シール部材２９２が配置されている。

【0093】

下蓋２１１Ａの上面の径方向内側には、溝３３０が形成されている。溝３３０は、環状に形成され、上溝３３０Ａと下溝３３０Ｂで構成されている。上溝３３０Ａは、下蓋３３０Ａの上面側に配置され、下溝３３０Ｂは、上溝３３０Ａよりも狭幅とされ上溝３３０Ａの下側に段差をもって形成されている。下溝３３０Ｂには、前述の下溝２８０Ｂに形成された隔壁２８１と同様に隔壁が形成されている。下溝３３０Ｂには、供給路２９７及び排出路２９６が接続されている。

【0094】

本変形例は、フランジ２１０Ａの径方向の長さが比較的短い場合に好適である。

【0095】

＜他の態様＞
以上、本開示の種々の典型的な実施形態及び変形例を説明してきたが、本開示はそれらの実施形態に限定されず、適宜組み合わせて用いることもできる。

【0096】

例えば、上記の実施形態では、基板を一枚ずつ処理する枚葉式装置について説明したが、図１０に示す縦型の基板処理装置４００に適用することもできる。基板処理装置４００は、ウエハ２００を処理する処理炉４０２を備えている。処理炉４０２には、処理室４０１を構成する処理容器４０３が設けられている。処理容器４０３は、加熱装置４０７の内側に儲けられている。処理容器４０３は、円筒状の上部容器４１０と、上部容器４１０の下部開口を覆う下部容器４１１とを備えている。上部容器４１０が下部容器４１１の上に被さることにより、上部容器４１０と下部容器４１１の間に処理室４０１が形成される。

【0097】

処理容器４０３内の中央部には、複数枚のウエハ２００を多段に同一間隔で載置するボート４１７が設けられている。ボート４１７は、ウエハ２００を水平姿勢で多段に保持する基板保持具である。ボート４１７は、下部容器４１１の上部に石英キャップ４１８を介して支持されている。

【0098】

ボート４１７は、図示しないボートエレベータによる昇降により、処理容器４０３に出入りできるようになっている。また処理の均一性を向上する為にボート４１７を回転するためのボート回転機構４６７が設けてあり、このボート回転機構４６７によって石英キャップ４１８に保持されたボート４１７を回転するようになっている。

【0099】

基板処理装置４００におけるガス供給は、処理ガス供給管２３２に設けられた、処理ガス供給源４４０、マスフローコントローラ４４１、バルブ４４３とで構成することができる。また、処理室４０１からガスを排気する排気系として、ガス排気管４３１、ＡＰＣバルブ４５５、真空ポンプ４４６で構成することができる。

【0100】

上部容器４１０の下端には、フランジ４１０Ａが形成されフランジ４１０Ａと下部容器４１１との境界部分に第一シール部４７０が構成されている。第一シール部４７０は、前述の第一シール部２７０と同様の構成とすることができる。第一シール部４７０からガスを排出する第二中間流路３２２は、ガス排気管４３１の真空ポンプ４４６よりも下流側に接続される。

【0101】

なお、本開示を特定の実施形態及び変形例について詳細に説明したが、本開示は係る実施形態及び変形例に限定されるものではなく、本開示の範囲内にて他の種々の実施形態をとることが可能であることは当業者にとって明らかである。

【符号の説明】

【0102】

１００、４００ 基板処理装置
２００ ウエハ（基板）
２０１、４０１ 処理室
２１０、４１０ 上部容器
２１０Ａ、４１０Ａ フランジ（側壁）
２１０Ｂ 周壁（側壁）
２１１ 下部容器
２３１ ガス排気管（排気管）
２７０ 第一シール部
２８０ 第一溝
２８０Ａ 上溝
２８０Ｂ 下溝
２８２ 支持部材
２８４ 第一シール部材
２９０ 第二溝
２９２ 第二シール部材
２９６ 排出路
２９６Ａ 排出孔
２９７ 供給路
２９７Ａ 供給孔
３１０ 第二シール部
３１６ 排出孔（第二排出路）
３２０ 中間流路
３２１ 第一中間流路（中間流路）
３２２ 第二中間流路（中間流路）
３２４ 圧力センサ
３２５ バルブ

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】