特許 7187890 基板搬送モジュール及び基板搬送方法

(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】

(24)【登録日】2022-12-05

(45)【発行日】2022-12-13

(54)【発明の名称】基板搬送モジュール及び基板搬送方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/677 20060101AFI20221206BHJP

   H01L 21/205 20060101ALN20221206BHJP

【ＦＩ】

H01L21/68 A

H01L21/205

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2018157709

(22)【出願日】2018-08-24

(65)【公開番号】P2020031194

(43)【公開日】2020-02-27

【審査請求日】2021-05-10

(73)【特許権者】

【識別番号】000219967

【氏名又は名称】東京エレクトロン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002756

【氏名又は名称】弁理士法人弥生特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】井冨 隼人

【審査官】境 周一

(56)【参考文献】

【文献】韓国公開特許第１０－２００８－００３２９６３（ＫＲ，Ａ）

【文献】特開２０１４－０３８８８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－２５９９２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－０７２５４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１０８０４９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２１／６７７

Ｈ０１Ｌ ２１／２０５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

筐体と、
前記筐体の側壁に設けられた第１の基板搬送口と、
前記筐体の外側に設けられるモジュールと前記筐体内との間で基板を搬送するために、前記筐体の側壁に設けられる開閉自在な第２の基板搬送口と、
容器本体と蓋体とにより構成されると共に前記基板が格納される搬送容器の前記容器本体を、当該容器本体に開口する基板取り出し口の口縁部が前記第１の基板搬送口の口縁部に密着するように前記筐体の側壁に接続し、前記容器本体に対する前記蓋体の着脱による前記基板取り出し口の開閉と、前記第１の基板搬送口の開閉とを行う複数のロードポートと、
前記筐体内に設けられ、前記第１の基板搬送口と前記第２の基板搬送口との間で基板を搬送する搬送機構と、
前記筐体内に清浄な気体を供給する清浄気体供給部と、
前記筐体内を排気する排気機構と、
前記筐体内における前記第１の基板搬送口と前記第２の基板搬送口との間で搬送される前記基板の搬送路の上方に開口し、当該筐体内の雰囲気を吸引する吸引孔と、
前記吸引された雰囲気における、前記搬送路を移動する基板から放出されるガスに含まれる成分を検出する検出部と、
を備え、
前記吸引孔は、前記筐体の側壁における前記第１の基板搬送口の上方に開口し、
前記第１の基板搬送口は横方向に複数設けられ、
前記吸引孔は複数設けられ、前記複数の第１の基板搬送口の上方に各々位置し、
前記複数の吸引孔は、横方向に等間隔に設けられ、且つ互いに同じ高さに位置し、
前記搬送機構によって前記複数の第１の基板搬送口の各々に向けて搬送される、前記筐体内の温度よりも高い温度の前記基板から放出されるガスを、前記検出部に各々供給するために前記吸引孔毎に設けられるポンプを備える基板搬送モジュール。

【請求項2】

前記筐体は金属により構成され、
前記検出部により検出される成分は、前記筐体内の雰囲気において前記金属を腐食させる成分である請求項１記載の基板搬送モジュール。

【請求項3】

前記成分は塩素である請求項２記載の基板搬送モジュール。

【請求項4】

前記基板の搬送路は、前記第２の基板搬送口から前記第１の基板搬送口へと搬送される基板の搬送路である請求項１ないし３のいずれか一つに記載の基板搬送モジュール。

【請求項5】

前記検出部は前記成分の濃度を検出し、
検出された成分の濃度と、予め設定された濃度の許容値と、に基づいて異常の有無を判定する判定部が設けられる請求項１ないし４記載の基板搬送モジュール。

【請求項6】

前記吸引孔は、前記筐体の側壁における前記第１の基板搬送口の上方、前記第２の基板搬送口の上方に各々開口する第１の吸引孔、第２の吸引孔を含み、
前記検出部は、前記第１の吸引孔から吸引される雰囲気中の成分の濃度、前記第２の吸引孔から吸引される雰囲気中の成分の濃度を各々検出し、
前記判定部は、各々検出された成分の濃度と、予め設定された許容値と、に基づいて異常の有無を判定する請求項５記載の基板搬送モジュール。

【請求項7】

前記検出部による検出結果に応じて、
前記清浄気体供給部、前記排気機構及び前記搬送機構のうちの少なくともいずれかの動作が制御されるように制御信号を出力する制御部が設けられる請求項１ないし６のいずれか一つに記載の基板搬送モジュール。

【請求項8】

前記ロードポートには、前記蓋体が取り外された前記容器本体内をパージするパージガス供給機構が設けられ、
前記制御部は、
前記検出部による検出結果に応じて、前記清浄気体供給部、前記排気機構及び前記搬送機構のうちの少なくともいずれかの動作が制御されるように制御信号を出力する代わりに、
前記検出部による検出結果に応じて、少なくとも前記パージガス供給機構の動作を制御するように制御信号を出力する請求項７記載の基板搬送モジュール。

【請求項9】

前記搬送機構による前記第１の基板搬送口への前記基板の搬送中における、当該第１の基板搬送口に接続された前記容器本体へ供給される前記パージガスの流量が、前記検出結果に応じて制御される請求項８記載の基板搬送モジュール。

【請求項10】

筐体内に設けられる搬送機構により、当該筐体の側壁に各々設けられた第１の基板搬送口と第２の基板搬送口との間で基板を搬送する工程と、
前記筐体の外側に設けられるモジュールと前記筐体内との間で前記基板を搬送するために前記第２の基板搬送口を開閉する工程と、
複数のロードポートの各々により、前記基板が格納される搬送容器を、当該搬送容器に設けられる基板取り出し口の口縁部が、前記第１の基板搬送口の口縁部に密着するように前記筐体の側壁に接続し、前記蓋体の開閉と前記第１の基板搬送口の開閉とを行う工程と、
清浄気体供給部により前記筐体内に清浄な気体を供給する工程と、
排気機構により前記筐体内を排気する工程と、
前記筐体内における前記第１の基板搬送口と前記第２の基板搬送口との間で搬送される前記基板の搬送路の上方に開口する吸引孔により、前記筐体内の雰囲気を吸引する工程と、
前記吸引された雰囲気における、前記搬送路を移動する基板から放出されるガスに含まれる成分を、検出部により検出する工程と、
を備え、
前記吸引孔は、前記筐体の側壁における前記第１の基板搬送口の上方に開口し、
前記第１の基板搬送口は横方向に複数設けられ、
前記吸引孔は複数設けられ、前記複数の第１の基板搬送口の上方に各々位置し、
前記複数の吸引孔は、横方向に等間隔に設けられ、且つ互いに同じ高さに位置し、
前記筐体内の雰囲気を吸引する工程は、前記搬送機構により前記複数の第１の基板搬送口の各々に向けて搬送される、前記筐体内の温度よりも高い温度の前記基板から放出されるガスを前記吸引孔毎に設けられるポンプにより前記検出部に各々供給する工程を含む基板搬送方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、基板搬送モジュール及び基板搬送方法に関する。

【背景技術】

【0002】

半導体デバイスの製造工程においては、搬送容器に格納された状態で基板である半導体ウエハ（以下、ウエハと記載する）が工場内を搬送される。半導体デバイスの製造装置としては、この搬送容器からウエハを取り出して真空処理が行われるように構成される。特許文献１には、このウエハの取り出しを行うモジュールであるミニエンバイロメント装置について記載されている。このミニエンバイロンメント装置は、フレームと、フレーム内でウエハを搬送する搬送ロボットと、フレーム内の酸素濃度をモニタするために、ウエハの搬送路の上方及び下方に各々設けられた酸素濃度計と、を備えている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１４－３８８８８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本開示は、基板搬送モジュールにおける基板から放出されるガスの影響を防ぐことができる技術を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本開示の基板搬送モジュールは、筐体と、
前記筐体の側壁に設けられた第１の基板搬送口と、
前記筐体の外側に設けられるモジュールと前記筐体内との間で基板を搬送するために、前記筐体の側壁に設けられる開閉自在な第２の基板搬送口と、
容器本体と蓋体とにより構成されると共に前記基板が格納される搬送容器の前記容器本体を、当該容器本体に開口する基板取り出し口の口縁部が前記第１の基板搬送口の口縁部に密着するように前記筐体の側壁に接続し、前記容器本体に対する前記蓋体の着脱による前記基板取り出し口の開閉と、前記第１の基板搬送口の開閉とを行う複数のロードポートと、
前記筐体内に設けられ、前記第１の基板搬送口と前記第２の基板搬送口との間で基板を搬送する搬送機構と、
前記筐体内に清浄な気体を供給する清浄気体供給部と、
前記筐体内を排気する排気機構と、
前記筐体内における前記第１の基板搬送口と前記第２の基板搬送口との間で搬送される前記基板の搬送路の上方に開口し、当該筐体内の雰囲気を吸引する吸引孔と、
前記吸引された雰囲気における、前記搬送路を移動する基板から放出されるガスに含まれる成分を検出する検出部と、
を備え、
前記吸引孔は、前記筐体の側壁における前記第１の基板搬送口の上方に開口し、
前記第１の基板搬送口は横方向に複数設けられ、
前記吸引孔は複数設けられ、前記複数の第１の基板搬送口の上方に各々位置し、
前記複数の吸引孔は、横方向に等間隔に設けられ、且つ互いに同じ高さに位置し、
前記搬送機構によって前記複数の第１の基板搬送口の各々に向けて搬送される、前記筐体内の温度よりも高い温度の前記基板から放出されるガスを、前記検出部に各々供給するために前記吸引孔毎に設けられるポンプを備える。

【発明の効果】

【0006】

本開示によれば、基板搬送モジュールにおける基板から放出されるガスの影響を防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】本開示の一実施形態である基板処理装置の平面図である。

【図2】前記基板処理装置に設けられる成膜モジュールの概略縦断側面図である。

【図3】前記基板処理装置に設けられるローダーモジュールの縦断側面図である。

【図4】前記ローダーモジュールの縦断側面図である。

【図5】前記ローダーモジュールの横断平面図である。

【図6】前記ローダーモジュールにて行われる塩素の検出を説明するためのグラフ図である。

【図7】塩素濃度の推移を説明するグラフ図である。

【図8】前記基板処理装置に設けられる制御部のブロック図である。

【図9】前記制御部にて実施されるフローの説明図である。

【図10】前記ローダーモジュールの他の構成例を示す縦断側面図である。

【図11】前記ローダーモジュールのさらに他の構成例を示す横断平面図である。

【図12】評価試験の結果を示すグラフ図である。

【図13】評価試験の結果を示すグラフ図である。

【図14】評価試験の結果を示すグラフ図である。

【図15】評価試験の結果を示すグラフ図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

本開示の一実施の形態であるローダーモジュール４を含む真空処理装置１について、図１を参照しながら説明する。ローダーモジュール４は例えば横長に構成されたＥＦＥＭ（Equipment Front End Module）であり、このローダーモジュール４内は、大気雰囲気且つ常圧雰囲気に形成されている。ローダーモジュール４については後に詳しく説明するが、複数のウエハＷを格納する密閉容器である搬送容器Ｂから当該ウエハＷを取り出して、真空処理装置１内に取り込む基板搬送モジュールとして構成される。

【0009】

ローダーモジュール４の側方には、ウエハＷの向きや偏心の調整を行うアライメントモジュール１１が設けられている。このアライメントモジュール１１も、基板搬送モジュールとして構成される。ローダーモジュール４の後方側の左右には、ロードロックモジュール１２、１３が設けられている。ロードロックモジュール１２、１３は、互いに同様に構成されており、内部にウエハＷを載置して待機させるためのステージ１４を備えている。ロードロックモジュール１２、１３は、ウエハＷをローダーモジュール４と後述の真空搬送モジュール１５との間で搬送するために、内部をＮ_２（窒素）ガス雰囲気の常圧雰囲気と真空雰囲気との間で切り替え可能に構成される。また、ロードロックモジュール１２、１３と、ローダーモジュール４との間にはゲートバルブＧ１が各々介在する。

【0010】

ロードロックモジュール１２、１３の後方側には、内部が真空雰囲気とされる真空搬送モジュール１５が設けられている。真空搬送モジュール１５は、搬送アーム１６を備えている。真空搬送モジュール１５にはその周に沿って４つの成膜モジュール２が接続されており、真空搬送モジュール１５と成膜モジュール２との間にはゲートバルブＧ２が介在している。この成膜モジュール２は、真空雰囲気下でウエハＷの表面にＴｉＮ（窒化チタン）膜を形成する。

【0011】

搬送容器Ｂに格納されるウエハＷは、ローダーモジュール４→アライメントモジュール１１→ローダーモジュール４→ロードロックモジュール１２（１３）→真空搬送モジュール１５→成膜モジュール２の順で搬送されて成膜処理される。成膜処理されたウエハＷは、成膜モジュール２→真空搬送モジュール１５→ロードロックモジュール１２（１３）→ローダーモジュール４→搬送容器Ｂ１の順に搬送される。ロードロックモジュール１２、１３と、真空搬送モジュール１５と、成膜モジュール２との間におけるウエハＷの搬送は、上記の搬送アーム１６により行われる。アライメントモジュール１１と、ローダーモジュール４と、ロードロックモジュール１２、１３との間におけるウエハＷの搬送は、ローダーモジュール４に設けられる後述の搬送機構４０により行われる。

【0012】

続いて、図２の概略図を用いて成膜モジュール２の構成について説明する。成膜モジュール２は真空容器２１を備えている。図中２２は、上記のゲートバルブＧ２により開閉される真空容器２１の搬送口である。真空容器２１内には、当該真空容器２１内を排気して所定の圧力の真空雰囲気を形成するための排気口２３が開口する。排気口２３は、真空ポンプなどの排気機構２４に接続されている。真空容器２１内にはウエハＷを載置するステージ２５が設けられ、ステージ２５はウエハＷを加熱するヒーター２６を備える。

【0013】

ステージ２５の上方には、当該ステージ２５に対向するガス供給部２７が設けられており、ガス供給部２７は例えばシャワーヘッドとして構成される。ガス供給部２７には、第１の配管２８、第２の配管２９の各下流端が接続されている。第１の配管２８の上流側は分岐して、原料ガスとして、例えばＴｉＣｌ_４（四塩化チタン）ガス供給源３１、置換ガスとして、例えばＮ_２ガス供給源３２に接続されている。第２の配管２９の上流側は分岐して、還元ガスとして、例えばＮＨ_３（アンモニア）ガス供給源３３、置換ガスとして、例えばＮ_２ガス供給源３４に接続されている。これらの各ガス供給源３１～３４はバルブなどを含み、ガス供給部に各ガスを供給する。成膜処理時においてはヒーター２６によりウエハＷが所定の温度に加熱された状態でガス供給部２７からＴｉＣｌ_４ガス、ＮＨ_３ガスが交互に繰り返し供給される。また、ＴｉＣｌ_４ガスが供給される期間と、ＮＨ_３ガスが供給される期間との間の期間において、ガス供給部２７からは、パージガスとしてＮ_２ガスが供給する。つまり、この成膜モジュール２ではウエハＷにＡＬＤ（Atomic Layer Deposition）が行われて、ＴｉＮ膜が形成される。

【0014】

続いて、図３の縦断側面図も参照しながら、ローダーモジュール４について詳しく説明する。このローダーモジュール４は角型の筐体４１を備えており、当該筐体４１は平面視左右に横長の矩形状に構成される。この筐体４１は金属、例えばアルミニウムにより構成されている。筐体４１の後方側の側壁の左右に間隔を空けて、上記のゲートバルブＧ１によって開閉される第２の基板搬送口である搬送口４２が開口している。搬送口４２は互いに同じ高さに形成されている。筐体４１内には、左右に移動自在且つ昇降自在な台４３が設けられており、この台４３上には昇降自在な多関節アームである搬送アーム４４が設けられている。この搬送アーム４４及び台４３についても金属、例えばアルミニウムにより構成されている。台４３の移動及び搬送アーム４４の協働により、後述の各ロードポート６の搬送容器Ｂと上記のロードロックモジュール１２、１３の各ステージ１４との間でウエハＷの受け渡しが行われる。台４３及び搬送アーム４４は、搬送機構４０として構成される。

【0015】

筐体４１内の天井部はファンフィルタユニット（ＦＦＵ）４５により構成されている。ＦＦＵ４５にはガス供給管４６の一端が接続され、ガス供給管４６の他端は大気の供給源４７に接続されている。ＦＦＵ４５、ガス供給管４６及び大気供給源４７は、清浄気体供給部を構成する。上記のＦＦＵ４５は、当該ＦＦＵ４５の上部側を構成すると共にガス供給管４６から供給される大気を下方に供給する送気用ファン４８と、送気用ファン４８の下方に設けられ、当該送気用ファン４８から供給された大気をろ過することにより清浄化して下方に供給するフィルタ４９とからなる。送気用ファン４８の回転数によって、筐体４１内における気流の速度及び筐体４１内への大気の供給量が調整される。筐体４１の底部には排気口５１が開口し、排気口５１は、排気機構をなす排気用ファン５２に接続されている。排気用ファン５２の回転数により、排気口５１から排気量が調整される。

【0016】

前記筐体４１の前方側の側壁、つまり上記の搬送口４２が設けられる側壁に対向する側壁には、搬送口６１が設けられている。搬送口６１は３つ、互いに同じ高さに設けられ、左右に等間隔を空けて形成される（図１参照）。そして搬送口６１毎に、搬送容器Ｂから筐体４１内にウエハＷを搬入出すると共に当該搬送口６１を開閉するロードポート６が設けられている。この搬送容器Ｂは、例えばＦＯＵＰ（Front Open Unified Pod）であり、容器本体Ｂ１と、容器本体Ｂ１に対して着脱自在な蓋体Ｂ２とにより構成されている。蓋体Ｂ２は、容器本体Ｂ１に対して着脱されることで容器本体Ｂ１の前方に形成された基板取り出し口Ｂ３を開閉する。また、蓋体Ｂ２は図示しないロック機構を備え、当該ロック機構により容器本体Ｂ１に固定される。

【0017】

ロードポート６は、支持台６２、移動ステージ６３、開閉ドア６４及び移動機構６５により構成される。支持台６２は、筐体４１の外側において搬送口６１の下方位置から前方に突出する。移動ステージ６３は、搬送容器Ｂを載置した状態で支持台６２上を前後に移動する。この移動ステージ６３の移動によって、図３に示すように容器本体Ｂ１の基板取り出し口Ｂ３の口縁部Ｂ４が、筐体４１の外側から搬送口６１の口縁部６６に密着した状態とし、容器本体Ｂ１に対してウエハＷの受け渡しが行えるようにする。なお、このように口縁部Ｂ４が口縁部６６に密着するときの容器本体Ｂ１の位置を受け渡し位置とする。

【0018】

開閉ドア６４は、筐体４１の内側から搬送口６１を閉じる、図３に示す閉鎖位置に位置することができる。また、開閉ドア６４は図示しないロック解除機構を備え、上記のように容器本体Ｂ１が受け渡し位置に位置し、且つ当該開閉ドア６４が閉鎖位置に位置する状態で、蓋体Ｂ２のロック機構に作用し、容器本体Ｂ１と蓋体Ｂ２との間にロックが形成された状態と、ロックが解除された状態とを切り替えることができる。そのように容器本体Ｂ１とのロックが解除された蓋体Ｂ２は、当該開閉ドア６４に支持される。移動機構６５は、蓋体Ｂ２を支持する開閉ドア６４を、閉鎖位置と、当該閉鎖位置の後方且つ下方の開放位置に移動させることができる。開放位置は、搬送容器Ｂとロードロックモジュール１２、１３との間でウエハＷを搬送するときのウエハＷの搬送路上から開閉ドア６４が退避した位置である。図４は開閉ドア６４が開放位置に移動し、搬送機構４０によってロードロックモジュール１３から搬送容器ＢにウエハＷが戻される状態を示している。

【0019】

上記の移動ステージ６３は、容器本体Ｂ１を載置するときに当該容器本体Ｂ１内に接続されるガス供給部６８を備えており、ガス供給部６８にはガス供給路６９の一端が接続されている。ガス供給路６９の他端は、流量調整部７１を介してＮ_２ガス供給源７２に接続されている。Ｎ_２ガス供給源７２は、受け渡し位置に容器本体Ｂ１が位置し、且つ開放位置に蓋体Ｂ２が位置するときに当該容器本体Ｂ１内にパージガスとしてＮ_２ガスを供給する。それによって、容器本体Ｂ１内のガスがパージされ、パージされたガスは、図４中に点線で示すように筐体４１内の上記の排気口５１から排気されて除去される。流量調整部７１はマスフローコントローラを含み、ガス供給部６８からのパージガスの供給量を調整できるように構成されている。ガス供給部６８、ガス供給路６９、流量調整部７１及びＮ_２ガス供給源７２は、パージガス供給部を構成する。

【0020】

ガス供給部６８からのパージガスの供給により、容器本体Ｂ１内において、後述するウエハＷから放出されるガスの濃度を低下させることができ、ウエハＷに対して次の処理が行われる環境へ、当該ガスを構成する成分が持ち込まれることを抑制することができる。例えば、このガス供給部６８からのパージガスの供給は、開閉ドア６４が閉鎖位置から移動して蓋体Ｂ２及び搬送口６１が開いてから、開閉ドア６４が閉鎖位置に移動して蓋体Ｂ２及び搬送口６１が閉じられるまでの間、継続して行われる。

【0021】

筐体４１内の側壁において各搬送口６１の上方には、吸引孔７３が開口している。このような位置に開口しているため、吸引孔７３はロードロックモジュール１３に対応する搬送口４２から各ロードポート６に対応する搬送口６１へ移動するウエハＷの搬送路の上方に開口していることになる。また、各ガス吸引孔７３は各搬送口６１の位置に対応して、互いに同じ高さに設けられ且つ互いに等間隔を空けて設けられている。後述するように、吸引孔７３から吸引を行うことで各搬送口６１を通過するウエハＷから放出される塩素濃度が検出されるが、このような吸引孔７３の配置により、各搬送口６１を通過するウエハＷについて同じ条件で塩素濃度が検出される。

【0022】

図５の縦断平面図も参照しながら説明すると、各ガス吸引孔７３には配管７４の一端が接続され、各配管７４の他端は分析部７６に接続されている。従って、この例では搬送口６１、ロードポート６、吸引孔７３、配管７４、分析部７６の組が３つ設けられている。分析部７６は例えばポンプ７９を備えており、当該ポンプ７９により吸引孔７３から吸引された気体が分析部７６に導入される。そして分析部７６は、このように導入された雰囲気中の塩素（Ｃｌ）の濃度に対応する例えばアナログ電圧信号を検出信号として、後述の制御部８に送信する。

【0023】

分析部７６により行われる塩素（Ｃｌ）の検出手法について特段の制限は無く、例えばイオンモビリティ分光法やイオンクロマト分析法など、公知の検出手法を用いることができる。分析部７６による吸引については例えばローダーモジュール４の稼働中、常時行われる。なお配管７４については、例えば樹脂からなる軟質の配管を用いてもよいし、例えばステンレスからなる硬質な配管を用いてもよい。そして、分析部７６が、筐体４１から離れた位置に設けられるように配管７４を引き回してもよいし、分析部７６が筐体４１に設けられるように配管７４を引き回してもよい。また、分析部７６は例えば２Ｌ/分で気体を吸引するがこれは一例であり、そのような吸引量であることには限られない。なお、後述のように、３つのうちの１つの搬送口６１の上方に設けられる吸引孔７３から吸引された気体の塩素に基づいて、当該吸引孔７３に接続される分析部７６が検出信号を出力し、当該搬送口６１を開閉するロードポート６の動作が制御される。従って、これらの搬送口６１、ロードポート６、吸引孔７３、分析部７６を、互いに対応する搬送口６１、ロードポート６、吸引孔７３、分析部７６として記載する場合が有る。

【0024】

上記のように塩素濃度を検出する理由について説明する。既述のように成膜モジュール２においては、ＴｉＣｌ_４を用いて成膜が行われるため、成膜モジュール２から搬出されるウエハＷには塩素（Ｃｌ）が残留し、ウエハＷからこの塩素（Ｃｌ）を含むガスが放出されることになる。このウエハＷから放出されるガスをアウトガスと呼ぶことにする。このアウトガス中の塩素（Ｃｌ）は、ウエハＷが大気雰囲気のローダーモジュール４に搬送されたときに当該大気に含まれる水分と化学反応を起こして塩酸を生じ、この塩酸によって、ローダーモジュール４を構成する筐体４１及び搬送機構４０などを構成する金属が腐食する。つまり、塩素（Ｃｌ）を含むアウトガスは、ローダーモジュール４を構成する金属を腐食させる腐食性ガスである。

【0025】

成膜処理時に加熱されることで、搬送容器Ｂに回収されるウエハＷの温度はローダーモジュール４の筐体４１内の温度よりも高い。例えば筐体４１内の温度は２５℃程度であるが、ロードロックモジュール１２（１３）からローダーモジュール４に搬送されるウエハＷの温度は例えば８０℃以上である。このようにウエハＷの温度が周囲の温度よりも高いことで、ウエハＷのアウトガスは熱泳動により上昇気流を形成する。そして、このように上昇気流が形成されるため、筐体４１内において成膜処理済みのウエハＷが通過する搬送口６１の上方は、このアウトガスに曝されやすく、比較的腐食が進行しやすい領域である。そこで、この例ではこの腐食が進行しやすい領域の塩素濃度を精度高く測り、後述する対処によって当該腐食の発生及び進行を抑えることができるように、吸引孔７３が当該領域に開口するようにしている。ただし後述するように、このような位置に吸引孔７３を設けることには限られない。

【0026】

続いて、制御部８について説明する。制御部８は、真空処理装置１の各部に制御信号を送信し、既述したウエハＷの搬送及び処理が行えるように制御信号を送信する。また、既述した各分析部７６から出力される検出信号に基づいて、吸引された気体中の塩素濃度を検出する。従って、制御部８及び分析部７６は、塩素の検出部として構成される。さらに、制御部８はこの塩素濃度が上昇したときに、後述の対処動作が行われるように各部に制御信号を出力する。

【0027】

上記の吸引孔７３からの吸引及び分析部７６による塩素濃度の検出は、例えば真空処理装置１の動作中に常時行われる。上記のようにウエハＷから放出されるアウトガスは上昇気流を形成することから、ウエハＷが吸引孔７３の下方を通過して搬送容器Ｂに戻されるときに、吸引孔７３から吸引される気体には多くの塩素（Ｃｌ）が含まれることになり、検出される塩素濃度は急激に上昇する。その後、当該ウエハＷが搬送容器Ｂに格納されると、吸引孔７３から吸引されるガス中の塩素濃度は次第に低下する。図６のグラフは、縦軸に塩素濃度（単位：ｐｐｂ）、横軸に経過時間（単位：秒）を夫々設定している。この図６では同じ搬送容器Ｂに順番に搬送される３つのウエハＷについて、分析部７６が仮にこれら３つのうち１つのウエハＷのみから放出される塩素濃度を検出したとした場合の波形を、ウエハＷ毎に異なる線種で示している。波形について、１枚目のウエハＷは実線、２枚目のウエハＷは１点鎖線、３枚目のウエハＷは２点鎖線で夫々示している。各ウエハＷは同様に処理されているため、同様にガスが放出されると考えられるので、各波形は同一形状としている。

【0028】

ただし、ウエハＷは比較的短い間隔で周期的に搬送容器Ｂに搬送される。つまり一つのウエハＷが搬送容器Ｂに搬送されて、そのウエハＷからのガスが吸引孔７３に向けて供給されるときに、この吸引孔７３付近にはそのウエハＷに先行して搬送容器Ｂに搬送されたウエハＷから放出されたガスが残留しており、この残留ガスも吸引孔７３に供給される。従って、ウエハＷが周期的に搬送容器Ｂに搬送される際には、搬送されるウエハＷの順番が大きくなるほど、吸引孔７３付近に塩素が累積され、検出される塩素濃度が高くなる。具体的に、図６のグラフで３枚目のウエハＷを搬送容器Ｂに戻す時刻ｔ０で検出される塩素濃度は、この３枚目のウエハＷから放出されるアウトガスの塩素濃度Ａ３に、１枚目及び２枚目のウエハＷから放出されて残留しているアウトガスの塩素濃度Ａ１、Ａ２が夫々累積された濃度、即ちＡ１＋Ａ２＋Ａ３に対応する。

【0029】

従って、多数のウエハＷが周期的に搬送容器Ｂに搬送されるとき、塩素濃度の検出値は例えば図７のグラフに示すような波形を描くと考えられる。図７のグラフの縦軸、横軸は図６のグラフと同様に塩素濃度、時間を夫々示しており、時刻ｔ１、ｔ２、ｔ３、ｔ４は、連続して搬送容器Ｂに戻される４枚のウエハＷが吸引孔７３の下方を各々通過したタイミングを夫々示している。ウエハＷが吸引孔７３の下方を通過する度に塩素濃度が急激に上昇し、その後、塩素濃度が急激に下降する、即ち波形にピークが見られるが、搬送容器Ｂに戻る順番が遅いウエハＷが通過するときほど、そのピークの値は大きい。このようにウエハＷの搬送中に検出される塩素濃度の値は上下に変動するが、制御部８は、例えばこのような波形の各ピーク（図中に点線の円で囲っている）の値のみを抽出して塩素濃度として取り扱い、予め設定された許容値とを比較して異常の有無を判定する。この塩素濃度の波形の取得及び波形からの塩素濃度の検出は、検出信号の受信後速やかに行われる。つまりウエハＷの搬送中に、リアルタイムで塩素濃度の検出が行われる。

【0030】

続いて、図８を参照しながら制御部８の構成について説明する。制御部８は、バス８１、ＣＰＵ８２、プログラム格納部８３、メモリ８４及びアラーム出力部８５を備えており、バス８１にＣＰＵ８２、プログラム格納部８３、メモリ８４、アラーム出力部８５が各々接続されている。また、バス８１には上記の分析部７６が接続されており、制御部８が既述の検出信号を受信することができるように構成されている。図中では当該検出信号を、点線の矢印で示している。

【0031】

上記のプログラム格納部８３には、プログラム８６が格納されている。プログラム８６には、制御部８から真空処理装置１の各部に制御信号を送信し、既述したウエハＷの搬送及び処理、塩素濃度の検出、及び後述の対処動作のフローが実行されるように命令（各ステップ）が組み込まれている。このプログラム８６は、例えば、コンパクトディスク、ハードディスク、ＭＯ（光磁気ディスク）、ＤＶＤなどの記憶媒体に格納されてプログラム格納部８３にインストールされる。

【0032】

ところでこの制御部８は検出される塩素濃度が上昇したときに、この上昇に対処する対処動作を実行することができるように構成されている。この実施形態の当該対処動作としては、ＦＦＵ４５の送気用ファン４８の回転数の増加、排気用ファン５２の回転数の増加による排気口５１からの排気量の増加、流量調整部７１による受け渡し位置の容器本体Ｂ１へのパージガスの供給量の増加である。図８では送気用ファン４８、排気用ファン５２、流量調整部７１に送信される対処動作を実行するための制御信号を鎖線の矢印として表示している。

【0033】

メモリ８４には、塩素濃度の許容値や、送気用ファン４８の基準の回転数、排気用ファン５２の基準の回転数が記憶される。例えば塩素濃度が正常と判定されたときには、このメモリ８４に記憶される基準の回転数で送気用ファン４８、排気用ファン５２が各々回転し、異常と判定されたときには基準の回転数から所定量増加した回転数で送気用ファン４８、排気用ファン５２が回転する。この基準の回転数に対する所定の増加量についても、例えば当該メモリ８４に記憶される。さらに、メモリ８４には、塩素濃度の検出値と、流量調整部７１による容器本体Ｂ１へのパージガス供給量との対応関係が記憶される。この対応関係は、塩素濃度の検出値が大きいほどパージガスの供給量が大きくなるように設定されている。この対応関係と塩素濃度の検出値とに基づいてパージガス供給量が決定され、決定された供給量となるように流量調整部７１の動作が制御される。つまり上記の対応関係は、塩素濃度の検出値に応じてパージガス供給量をフィードバック制御するためのデータである。

【0034】

アラーム出力部８５は、例えばモニタやスピーカーなどにより構成されており、異常が発生した旨を装置のユーザーに報知するためのアラームを、画像や音声として出力する。なお、塩素濃度の検出値に応じて、異なる種類のアラームが出力されるようにしてもよい。

【0035】

続いて図９のフローに基づいて、既述のようにモジュール間をウエハＷが搬送されて処理が行われる際のローダーモジュール４の動作を説明する。ローダーモジュール４において、ＦＦＵ４５の送気用ファン４８が基準の回転数で回転すると共に、排気用ファン５２が基準の回転数で回転し、筐体４１内に下降気流が形成される。その一方で各吸引孔７３からの吸引が行われ、各分析部７６から制御部８に検出信号が送信される。このような状態で図示しない搬送用器用の搬送機構により、搬送容器Ｂが順次各ロードポート６に搬送される。

【0036】

そして、搬送容器Ｂから格納されているウエハＷが搬出され、既述したようにその搬出されたウエハＷは成膜モジュール２にて成膜処理を受けて当該搬送容器Ｂに戻される。搬出されたウエハＷが全て戻された搬送容器Ｂについては、上記の搬送容器用の搬送機構によりロードポート６から退避される。空いたロードポート６には、新規な搬送容器Ｂが搬送される。既述のようにロードポート６によって搬送口６１が開いている間は、当該ロードポート６に対応する分析部７６により検出される塩素濃度に対応した供給量で、当該ロードポート６に設けられるガス供給部６８からパージガスが、搬送容器Ｂの容器本体Ｂ１内に供給されてパージが行われる。

【0037】

図７で説明したように搬送容器ＢにウエハＷが戻される度に、各検出信号から得られる塩素濃度の波形にはピークが出現し、このピークの値が塩素濃度として検出される（ステップＳ１）。この検出された塩素濃度について、許容値を越えているか否かが判定される（ステップＳ２）。許容値を越えていないと判定された場合は、塩素濃度は異常無しとされる。そして、異常無しとされた場合には、引き続きステップＳ１の塩素濃度の検出が行われ、基準の回転数での送気用ファン４８の回転、基準の回転数での排気用ファン５２の回転が各々行われる。

【0038】

ステップＳ２において例えばいずれかの分析部７６によって検出される塩素濃度が許容値を越えることで、異常と判定されたとする。その場合には、送気用ファン５２の回転数、排気用ファン５３の回転数、異常な塩素濃度を検出した分析部７６に対応するロードポート６のパージガス供給量の各々について、現在上限値となっているか否かの判定が行われる（ステップＳ３）。ステップＳ３において、送気用ファン５２の回転数及び排気用ファン５３の回転数について上限値ではないと判定されたものについては、回転数が所定量増加する。また、パージガス供給量については上限値ではないと判定されると、検出した塩素濃度に対応する値となるように増加する。送気用ファン５２の回転数、排気用ファン５３の回転、パージガス供給量のうち、上限値であると判定されたものについてはその上限値のまま動作が続けられる。また、アラーム出力部８５より、塩素濃度が異常となったことを示すアラームが出力される（ステップＳ４）。

【0039】

ステップＳ４で送気用ファン４８及び排気用ファン５２の回転数が増加した場合は、筐体４１内の排気量が増加すると共に下降気流の流速が大きくなる。それによって、筐体４１内から塩素（Ｃｌ）が効率良く除去され、ロードロックモジュール１２（１３）から搬送容器Ｂに新たにウエハＷが搬送されても、検出される塩素濃度のピーク値は比較的低いものとなる。また、ステップＳ４でガス供給部６８からのパージガスの供給量が増加する場合は、容器本体Ｂ１内が効率良くパージされ、容器本体Ｂ１内に格納されるウエハＷの表面に残留する塩素（Ｃｌ）は確実且つ速やかに除去され、容器本体Ｂ１内の塩素（Ｃｌ）濃度が低下する。

【0040】

上記のステップＳ４が行われた後、検出される塩素濃度について、許容値以下に低下したか否か判定される（ステップＳ５）。このステップＳ５で許容値以下に低下していないと判定された場合は既述のステップＳ３が再度実行される。ステップＳ５で許容値以下に低下したと判定された場合は、送気用ファン４８の回転数、排気用ファン５２の回転数は各々基準の回転数となるように低下する。また、その塩素濃度の低下に応じて、パージガスの供給量が低下する。その一方で、アラーム出力部８５からのアラームの出力が停止する（ステップＳ６）。このステップＳ６に続いて、ローダーモジュール４におけるウエハＷの搬送が終了したか否か判定される（ステップＳ７）。このステップＳ７で、搬送が終了したと判定された場合は、当該ローダーモジュール４における塩素濃度の検出が停止し、搬送が終了していないと判定された場合は、ステップＳ１以降の各ステップが実施される。また、上記のステップＳ３において、送気用ファン５２の回転数、排気用ファン５３の回転数及びパージガス供給量が上限値に達している場合は、これらのパラメータはその上限値のまま動作し、ステップＳ７と同様にローダーモジュール４にてウエハＷの搬送が終了したか否か判定される（ステップＳ８）。このステップＳ８で搬送が終了したと判定された場合は塩素濃度の検出が停止し、搬送が終了していないと判定された場合は、ステップＳ５における検出される塩素濃度が許容値以下となったか否かの判定が行われる。

【0041】

上記の真空処理装置１を構成するローダーモジュール４においては、ロードロックモジュール１２（１３）から搬送容器Ｂに戻されるウエハＷの搬送路の上方に開口するように、筐体４１の側壁に吸引孔７３が開口し、吸引された気体中の塩素濃度をより検出している。そして、検出される塩素濃度が上昇したときの対処動作としてＦＦＵ４５及び排気用ファン５２の回転数の増加が行われ、筐体４１内の塩素濃度の上昇が抑制される。従って、筐体４１内における各部の金属の腐食を抑制することができる。それ故に、腐食によって発生する異物がウエハＷに付着することが抑制されるので、ウエハＷの歩留りの低下も抑制することができる。また、対処動作として容器本体Ｂ１へのパージガスの供給量が増加されるので、搬送容器ＢによるウエハＷの搬送先に塩素が持ち込まれることが抑制される。その結果、ウエハＷの搬送先の環境の悪化を防ぐことができる。このパージガスの供給量は、検出される塩素濃度に対応するため、余分なパージガスを供給することを防いで、パージガスの使用量の削減を図ることができる。従って、装置を運用するにあたり省エネルギー化を図ることができる。

【0042】

ところで塩素濃度が上昇したときに行われる対処動作としては、上記の例に限られない。例えば、上記のように塩素濃度が異常と判定されたときに搬送機構４０の動作を停止させ、ローダーモジュール４におけるウエハＷの搬送が停止されてもよい。それにより、上記の腐食による異物が付着したおそれが有るウエハＷを、当該ウエハＷに対して次の処理を行う環境へ持ち込むことを防ぐことができる。なお、異常と判定されたときに搬送機構４０の動作を速やかに止めても良いし、搬送容器Ｂから搬出されたウエハＷを全て搬送容器Ｂに戻し終えた後に動作を停止してもよい。即ち搬送機構４０の動作を停止するタイミングは任意に設定してよい。なお、塩素濃度に応じて行われる動作について、送気用ファン４８の回転数、排気用ファンの回転数、ロードポート６のパージガスの供給量、及び当該搬送機構４０の動作のうち、いずれか一つのみ、あるいはこの中のうちの選択された複数のみの動作が行われてもよい。

【0043】

また、例えば上記の塩素濃度に応じて、例えばＦＦＵ４５から供給される大気の流量を変化させてもよい。具体的には、例えばＦＦＵ４５に接続されるガス供給管４６にマスフローコントローラを備えた流量調整部を設けて、塩素濃度が高いほどＦＦＵ４５への大気の供給量を多くしてもよい。ところで、上記の例では塩素濃度に応じて排気用ファン５２の回転数を制御することで排気口５１からの排気量を制御しているが、そのように回転数を制御することには限られない。例えば排気用ファン５２と排気口５１との間にバルブが介設された排気管を設け、塩素濃度が高いときにはこのバルブの開度を大きくして排気量を増加させてもよい。なお、上記の例では送気用ファン４８、排気用ファン５２について、基準の回転数と、基準の回転数＋所定の増加量との２段階に回転数が変更されるが、そのように２段階で変更されることには限られない。例えば検出された塩素濃度と回転数との対応関係を設定しておき、その対応関係に基づいて回転数が多段階に変更されるようにしてもよい。

【0044】

ところで、比較的高い塩素濃度が検出されたときに、上記のように送気用ファン４８及び排気用ファンの回転数を制御して、筐体４１内の塩素濃度を低下させるための動作が行われる例について説明してきたが、そのような動作が行われなくてもよい。例えば、制御部８に、検出された塩素濃度を表示するモニタを設ける。装置のユーザーは、そのモニタの塩素濃度の表示に基づいて、例えば筐体４１内の金属部品を交換したり、洗浄したりする時期について検討することができるため有利である。

【0045】

また、上記の例では制御部８は常時、分析部７６からの検出信号を受信して塩素濃度の検出を行っているが、そのように塩素濃度の検出が常時行われることには限られず、特定の時間のみ検出を行ってもよい。例えば、ロットの先頭のウエハＷがロードロックモジュール１２（１３）から搬出されるときに検出が開始され、当該ロットの最後のウエハＷが搬送容器Ｂに搬送完了するまでの期間（ウエハ回収期間とする）において塩素濃度の検出を行う。そのウエハ回収期間以外の期間では制御部８による塩素濃度の検出が行われないようにしてもよい。さらに、上記の例では図７で示したように波形のピーク値を塩素濃度として許容値との比較を行うことにしているが、そのように波形のピーク値を塩素の濃度とすることには限られない。例えば、上記のウエハ回収期間中の所定の区間における平均値を算出し、この平均値を塩素濃度として取り扱ってもよい。

【0046】

ところで吸引孔７３としては、ローダーモジュール４において、ウエハＷの搬送路に開口するように設けられていればよい。従って、例えば筐体４１の内側壁から突出する配管を設け、この配管の先端の孔を吸引孔７３とし、分析部７６は筐体４１の外側からこの配管の基端を吸引して、ウエハＷの搬送路の上方の雰囲気を取り込み、検出を行うようにしてもよい。この配管の吸引孔７３としては、側方に開口することには限られない。例えば、配管が屈曲することで、吸引孔７３が下方に開口していてもよい。

【0047】

また、図１０に示すように搬送口６１の上方に吸引孔７３を設け、且つロードロックモジュール１３に接続される搬送口４２の上方に吸引孔７３を設けてもよい。説明の便宜上、搬送口６１の上方に開口した吸引孔７３を７３Ａ、搬送口４２の上方に開口した吸引孔７３を７３Ｂとする。７３Ａは第１の吸引孔であり、７３Ｂは第２の吸引孔である。上記の位置に開口されることで、吸引孔７３Ｂについても吸引孔７３Ａと同様に、ロードロックモジュール１３から容器本体Ｂ１に戻されるウエハＷの搬送路の上方に開口していることになる。吸引孔７３Ｂについても、吸引孔７３Ａと同様に配管７４を介して分析部７６に接続されている。そして、制御部８は、吸引孔７３Ａ、７３Ｂから各々吸引された気体中の塩素濃度を検出可能に構成されている。

【0048】

このように吸引孔７３Ａ、７３Ｂを設けた場合、例えば吸引孔７３Ａから吸引された気体中の塩素濃度が許容値を越え、且つ吸引孔７３Ｂから吸引された気体中の塩素濃度が許容値を越えた場合に、判定部をなす制御部８は異常であると判定する。そして、図９のステップＳ３として説明したように塩素濃度の上昇に対処する各対処動作が実行されるようにしてもよい。その一方で、吸引孔７３Ａから吸引された気体中の塩素濃度、吸引孔７３Ｂから吸引された気体中の塩素濃度のうちの両方あるいはいずれか一方が許容値以下である場合には正常であると判定し、上記の対処動作が行われないようにしてもよい。つまり、吸引孔７３Ａから吸引された気体中の成分、及び吸引孔７３Ｂから吸引された気体中の成分に基づいて、異常の有無の判定が行われるようにすることができる。

【0049】

また、例えば、ロードロックモジュールの何れか一方を未処理ウエハ用、他方を処理済みウエハ用として、図１１に示すように各搬送口４２の上方の吸引口７３Ｂを対応させてもよい。

【0050】

その場合、例えば制御部８は、ロードロックモジュール１２の搬送口４２の上方の吸引孔７３Ｂから吸引される気体中の塩素濃度と、ロードロックモジュール１３の搬送口４２の上方の吸引孔７３Ｂから吸引される気体中の塩素濃度との差分値を算出するように構成されていてもよい。そして、制御部８は、この差分値が例えば許容値以下であるか否かを判定し、許容値以下であれば装置は正常と判定し、許容範囲を越えていれば装置が異常と判定してもよい。具体的に、成膜処理前のウエハＷから放出されてロードロックモジュール１２の搬送口４２の上方の吸引孔７３Ｂによって吸引される気体の塩素濃度を処理前塩素濃度とする。また、成膜処理後のウエハＷから放出されてロードロックモジュール１３の搬送口４２の上方の吸引孔７３Ｂによって吸引される気体の塩素濃度を処理後塩素濃度とする。そのような処理前塩素濃度及び処理後塩素濃度に基づいて、制御部８が真空処理装置１の異常の有無の判定を行うようにしてもよい。

【0051】

また、これらの吸引孔７３Ａ、７３Ｂから各々気体を吸引して塩素濃度を検出することで、装置のユーザーは筐体４１内の各位置における塩素濃度がどの程度になるかを把握することができる。従って、ユーザーは把握した塩素濃度に応じて、各位置の交換部品を用意するなどの対応を取ることができるため有利である。なお、吸引孔７３Ａ、７３Ｂのうち、いずれかの吸引孔のみを設けて、塩素濃度の検出を行うようにしてもよい。ところで、ウエハＷの搬送口４２、６１の上方に吸引孔７３を設ける例を示したが、吸引孔７３はウエハＷから上方へ向けて放出されるアウトガス中の塩素を検出するために、この搬送口４２と搬送口６１との間におけるウエハＷの搬送路の上方に設けられていればよい。従って、搬送口４２、６１の上方に吸引孔７３が設けられることには限られず、例えばアライメントモジュール１１内に開口していてもよい。

【0052】

成膜モジュール２について、例えばＴｉＣｌ_４ガス及びＨ_２ガスをウエハＷに供給してＣＶＤ(Chemical Vapor Deposition)によりＴｉ膜を形成するようにしてもよい。その場合にも、搬送容器Ｂに搬送されるウエハＷからは塩素（Ｃｌ）を含むアウトガスが放出されると考えられるため、既述のローダーモジュール４で塩素濃度を検出することが有効である。なお真空処理装置１を構成する、ウエハＷに処理ガスを供給して処理する処理モジュールとしては成膜モジュールには限られず、例えばエッチングモジュールやプラズマ化した処理ガスにウエハＷを曝して自然酸化膜を除去するプリクリーンモジュールあってもよい。また、ＴｉＣｌ_４以外の塩素系ガスを用いてウエハＷを処理する場合にも、同様にウエハＷのアウトガスには塩素（Ｃｌ）が含まれるため、上記のように塩素濃度を検出することが有効となる。なお、例示の真空処理装置１は４つの成膜モジュール２を有するクラスタタイプの真空処理装置であるが、成膜モジュール２は４つに限られるものではなく、例えば４つ以上であってもよく、８つの成膜モジュール２を有していてもよい。また、大気暴露せずにウエハＷを処理できる形態であればよい。

【0053】

また、ローダーモジュール４の大気雰囲気において、金属を腐食させる元素としては塩素（Ｃｌ）に限られず、例えばＢｒ（臭素）が挙げられる。従って、例えばＢｒを含むガスが供給されて処理を受けたウエハＷを搬送容器Ｂに戻し、分析部７６がＢｒを検出する構成とされるように構成されてもよい。Ｂｒを含むガス処理としては、例えばＨＢｒガスによるポリシリコンのエッチング処理が挙げられる。また、分析部７６については、ウエハＷから放出されるアウトガスに含まれる成分を検出して当該成分量に対応する検出信号を出力することができればよく、既述のようにローダーモジュール４を腐食させるガスの成分を検出させることには限られない。

【0054】

また、後述の評価試験で示すように成膜モジュール２におけるウエハＷの処理温度が低いほど、成膜処理中におけるウエハＷからの塩素の昇華量が少なく、ウエハＷに塩素が残留することでローダーモジュール４に持ち込まれやすい。後述の評価試験では、処理温度が５００℃以下のときに検出される塩素濃度が比較的高くなっていた。従って、真空搬送モジュール１５に接続される成膜モジュール２やエッチングモジュールにおいて、ウエハＷが５００℃以下で処理される場合に、上記のように塩素濃度の検出を行うことが特に有効である。

【0055】

なお、今回開示された実施形態は、全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。上記の実施形態は、添付の特許請求の範囲及びその趣旨を逸脱することなく、様々な形態で省略、置換、変更されてもよい。

【0056】

（評価試験）
本開示の実施形態に関連して行われた評価試験について説明する。この評価試験では、既述の真空処理装置１と略同様の試験装置を用いて試験を行ったが、この試験装置では上記の吸引孔７３を設けていない。そしてこの試験装置においては、受け渡し位置における容器本体Ｂ１の上部と、分析部７６に相当するガス濃度分析器とを配管を介して接続した。このガス濃度分析器は、配管を介して容器本体Ｂ１内を上方から吸引し、成膜処理を受けて容器本体Ｂ１に戻されたウエハＷのアウトガス中の塩素の濃度を測定することができるように構成されている。

【0057】

評価試験１
評価試験１－１では、成膜モジュール２においてＴｉＮ膜を成膜した複数のウエハＷを、容器本体Ｂ１に戻したときに測定される塩素濃度を調べた。このＴｉＮ膜の成膜処理時の温度について、ウエハＷ毎に４４０℃～６８０℃の範囲内の互いに異なる温度に設定している。この評価試験１－１では、ウエハＷは凹凸パターンが形成されていないウエハ（ベアウエハ）Ｗの表面積の１０倍の表面積を持つように、凹凸パターンが形成されたウエハＷ（１０倍表面積ウエハＷとする）を用いた。また評価試験１－２として、ベアウエハＷの表面積の５倍の表面積を持つように凹凸パターンが形成されたウエハＷ（５倍表面積ウエハＷとする）を用いたことを除いては、評価試験１－１と同様に試験を行った。

【0058】

図１２のグラフは、評価試験１－１、１－２において、４４０℃で処理されたウエハＷから検出された塩素濃度の時間による推移を示したものであり、グラフの縦軸が塩素濃度（単位：ｐｐｂ）、グラフの横軸が測定時間（単位：秒）を夫々示している。なお、この図１２のグラフと、評価試験の結果を示す後述の各グラフの縦軸中のＡは、正の整数である。図１２のグラフでは、評価試験１－１の結果は実線で、評価試験１－２の結果は点線で夫々表している。評価試験１－１、１－２共にグラフの波形は急激に上昇した後で急激に下降し、当該波形にはピークが出現している。４４０℃以外の温度で成膜処理された各ウエハＷについても、この４４０℃で処理されたウエハＷと同様に波形にピークが出現していた。

【0059】

図１３のグラフは、各処理温度で成膜処理されたウエハＷから検出された、図１２で説明した波形のピーク値の塩素濃度を示している。グラフの縦軸が当該ピーク値である塩素濃度（単位：ｐｐｂ）を表し、横軸が処理温度（単位：℃）を表している。評価試験１－１の結果を表すグラフ中のプロットについては互いに実線で結び、評価試験１－２の結果を表すグラフ中のプロットについては、互いに点線で結び、夫々示している。

【0060】

この図１３のグラフに示すように、評価試験１－１、１－２共に成膜処理時の温度が低いほど、ピークの塩素濃度が高かった。これは既述したように、成膜処理時の温度が低いと、この成膜処理時における熱による塩素の除去量が少ないことによるものと考えられる。従って、既述したように成膜処理時の温度が比較的低い場合には、実施形態で説明したように塩素濃度を検出することが特に有効であることが分かる。また、この評価試験では容器本体Ｂ１からウエハＷのアウトガスを吸引しているが、上記のようにアウトガスは上方へ放出されるため実施形態のように筐体４１の側壁から吸引しても、同様に塩素の濃度を測ることができると考えられる。つまり、この評価試験１の結果からは、実施形態で示すようにローダーモジュール４を構成した場合に、ウエハＷから放出される塩素の濃度を数値として表すことができることが推定される。なお、この図１３のグラフから明らかなように、評価試験１－１、１－２では成膜処理時の温度が同じ場合、評価試験１－１の方がピークの塩素濃度が高い。従って、表面積が大きいウエハＷを処理する際に塩素濃度をモニタすることが特に有効であることが確認された。

【0061】

評価試験２
評価試験２－１として、評価試験１で用いた試験装置を用いて、４４０℃でＴｉＮ膜の成膜処理が行われた同一ロットの２５枚のウエハＷを、周期的に容器本体Ｂ１に戻すときにおける塩素濃度をモニタした。この評価試験２－１では、１時間あたり２５枚のウエハＷを成膜処理して容器本体Ｂ１に戻せるように設定した。また、評価試験２－２として評価試験２－１と略同様の試験を行ったが、この評価試験２－２では１時間あたり５０枚のウエハＷを成膜処理して容器本体Ｂ１に戻せるように設定した。

【0062】

図１４のグラフは評価試験２－１の結果を、図１５のグラフは評価試験２－２の結果を夫々示している。各グラフの横軸は測定時間（単位：秒）を、縦軸は塩素濃度（単位：ｐｐｂ）を夫々示している。評価試験２－１、２－２共に、各ウエハＷが容器本体Ｂ１に戻るタイミングに対応して、グラフの波形にピークが現れていた。評価試験２－１では、１枚目から２０枚目のウエハＷに対応するピークについては、順番が後のウエハＷに対応するピークほど、塩素濃度の値が大きくなっている。２０枚目以降のウエハＷに対応するピークの塩素濃度の値は略一定であった。評価試験２－２では、１枚目から２５枚目のウエハＷに対応するピークについて、順番が後のウエハＷに対応するピークほど塩素濃度の値が大きく、２５枚目のウエハＷに対応するピークの塩素濃度は、評価試験２－１での最大となったピークの塩素濃度より大きかった。

【0063】

この例では容器本体Ｂ１内を吸引して塩素濃度を測定しているが、実施形態で説明したように筐体４１の側壁に吸引孔を設けて測定を行う場合も塩素濃度は同様の波形となると考えられる。従って図７で説明したように、波形のピーク値に基づいて異常の有無の判定を行うことが可能なことが分かる。また、この評価試験２からは、ウエハＷの搬送速度によって検出される塩素濃度が異なることが確認された。

【0064】

Ｗ ウエハ
４ ローダーモジュール
４２ 搬送口
４０ 搬送機構
４５ ＦＦＵ
５２ 排気用ファン
６ ロードポート
６１ 搬送口
７３ 吸引孔
７６ 分析部
８ 制御部

【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】