(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
有害成分を含む原料ガスと、該原料ガスと反応して無害な反応生成物を生成可能な反応ガスとを処理室内に供給するとともに、前記原料ガス及び前記反応ガスを前記処理室に接続された原料排気管及び反応ガス排気管から各々個別に排気しながら基板に成膜処理を行う成膜装置の前記原料排気管を無害化する排気管無害化方法であって、
前記成膜装置の運転中であって、かつ前記成膜処理を行っていない第１の所定期間に、前記反応ガスを前記原料排気管に供給して前記原料排気管内を無害化する原料排気管無害化工程を有し、前記成膜装置の運転中であって、かつ前記第１の所定期間以外の第２の所定期間に、前記処理室内及び前記原料排気管への前記反応ガスの供給を停止する反応ガス供給停止工程を有する排気管無害化方法。
【請求項２】
前記反応ガスの前記原料排気管への供給は、前記反応ガスの供給源の供給先の接続を、前記処理室から前記原料排気管に切り替えることにより行われる請求項１に記載の排気管無害化方法。
【請求項３】
前記反応ガスは酸化ガスである請求項１又は２に記載の排気管無害化方法。
【請求項４】
前記酸化ガスは酸素ガス又はオゾンガスである請求項３に記載の排気管無害化方法。
【請求項５】
前記原料ガスは有機金属化合物を含むガスである請求項１乃至４のいずれか一項に記載の排気管無害化方法。
【請求項６】
前記有機金属化合物は、アルミニウム、ジルコニウム、チタン、ハフニウム又はシランを含む請求項５に記載の排気管無害化方法。
【請求項７】
前記有害成分は、アミノ基を含む成分である請求項５又は６に記載の排気管無害化方法。
【請求項８】
前記成膜装置は、表面上に複数の前記基板を周方向に沿って載置可能な回転テーブルと、該回転テーブルの上方で前記周方向に沿って区画されて設けられた原料ガス供給領域、反応ガス供給領域、及び該原料ガス供給領域と該反応ガス供給領域との間に設けられた分離領域とを前記処理室内に有し、
前記原料排気管及び前記反応ガス排気管は、前記原料ガス供給領域及び前記反応ガス供給領域に各々連通するように前記処理室に接続され、
前記成膜処理は、前記基板を載置した前記回転テーブルを回転させ、前記基板を前記原料ガス供給領域と前記反応ガス供給領域とを前記分離領域を介して交互に通過させることにより行う請求項１乃至７のいずれか一項に記載の排気管無害化方法。
【請求項９】
処理室と、
該処理室内に設けられ、有害成分を含む原料ガスを供給可能な原料ガス供給領域と、
該処理室内に該原料ガス供給領域と区画して設けられ、前記原料ガスと反応して無害な反応生成物を生成可能な反応ガスを供給可能な反応ガス供給領域と、
前記処理室の前記原料ガス供給領域と連通する箇所に接続された原料ガス排気管と、
前記処理室の前記反応ガス供給領域と連通する箇所に接続された反応ガス排気管と、
前記原料ガス供給領域に原料ガスを供給可能な原料ガス供給手段と、
前記反応ガス供給領域に反応ガスを供給可能な反応ガス供給手段と、
該反応ガス供給手段に接続された反応ガス供給源と、
該反応ガス供給源と前記原料ガス排気管とを接続するバイパス配管と、
前記反応ガス供給源の前記反応ガス供給手段への接続と前記バイパス配管への接続とを切り替える接続切り替え手段と、
該接続切り替え手段の接続切り替え動作を制御する制御手段と、を有する成膜装置であって、
前記処理室内には、表面上に複数の基板を周方向に沿って載置可能な回転テーブルが設けられ、
前記原料ガス供給領域及び前記反応ガス供給領域は、前記回転テーブルの上方で前記周方向に沿って離間して設けられるとともに、前記原料ガス供給領域と前記反応ガス供給領域との間には分離領域が設けられ、
前記原料ガス供給手段から前記原料ガス供給領域に原料ガスを供給するとともに、前記反応ガス供給手段から前記反応ガス供給領域に前記反応ガスを供給しながら前記複数の基板を載置した前記回転テーブルを回転させ、前記複数の基板を前記原料ガス供給領域と前記反応ガス供給領域とを前記分離領域を介して交互に通過させることにより前記複数の基板上に前記反応生成物を堆積させる成膜処理が可能であり、
前記制御手段は、前記成膜装置の運転中であって、かつ前記成膜処理を行っていない第１の所定期間に、前記反応ガスを前記原料ガス排気管に供給して前記原料ガス排気管内を無害化する原料排気管無害化工程を実施し、前記成膜装置の運転中であって、かつ前記第１の所定期間以外の第２の所定期間に、前記処理室内及び前記原料ガス排気管への前記反応ガスの供給を停止する反応ガス供給停止工程を実施する成膜装置。
【請求項１０】
前記制御手段は、前記原料排気管無害化工程を、前記反応ガス供給源を前記バイパス配管に接続するよう前記接続切り替え手段を動作させることにより実施する請求項９に記載の成膜装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排気管無害化方法及び成膜装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、メンテナンス作業での塩酸ガスの発生を抑制することができるシリコン窒化膜の形成方法、形成装置及びこの形成装置の洗浄前処理方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
かかる特許文献１に記載の形成装置は、ヘキサクロロジシラン及びアンモニアを供給して半導体ウエハにシリコン窒化膜を形成する反応管と、反応管に接続された排気管とを備えている。そして、排気管を分解して洗浄する前に、昇温用ヒータにより反応管を５００℃〜９００℃に加熱し、排気管用ヒータにより、排気管及びバルブを１００℃〜２００℃に加熱する。そして、処理ガス導入管からアンモニアを供給する。このように、排気管用ヒータで排気管及びバルブを加熱することにより、塩化アンモニウムを気化可能な温度に保ち、加水分解による塩酸ガスの発生を抑制することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−３３４８６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、メンテナンスの際に発生する有害ガスは、成膜する膜の種類により性質が異なり、排気管を加熱しても、何ら有害ガスを抑制することができないプロセスも存在する。そのような場合には、有害ガスの発生を抑制するためには、特許文献１に記載された方法とは異なる方法が必要とされる。
【０００６】
また、有害ガスを抑制することができても、有害ガスの抑制のために基板処理を中断し、有害ガス抑制のための処理を長時間行うのでは、ダウンタイムが長くなり、基板処理の生産性を低下させてしまう。
【０００７】
そこで、本発明は、原料ガスが有害成分を含むが、原料ガスと反応ガスとの反応による反応生成物は無害である場合に、成膜処理を中断することなく原料ガスの排気管を無害化することが可能な排気管無害化方法及び成膜装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明の一態様に係る排気管無害化方法は、有害成分を含む原料ガスと、該原料ガスと反応して無害な反応生成物を生成可能な反応ガスとを処理室内に供給するとともに、前記原料ガス及び前記反応ガスを前記処理室に接続された原料排気管及び反応ガス排気管から各々個別に排気しながら基板に成膜処理を行う成膜装置の前記原料排気管を無害化する排気管無害化方法であって、
前記成膜装置の運転中であって、かつ前記成膜処理を行っていない第１の所定期間に、前記反応ガスを前記原料排気管に供給して前記原料排気管内を無害化する原料排気管無害化工程を有し、前記成膜装置の運転中であって、かつ前記第１の所定期間以外の第２の所定期間に、前記処理室内及び前記原料排気管への前記反応ガスの供給を停止するオゾンガス供給停止工程を有する。
【０００９】
本発明の他の態様に係る成膜装置は、処理室と、
該処理室内に設けられ、有害成分を含む原料ガスを供給可能な原料ガス供給領域と、
該処理室内に該原料ガス供給領域と区画して設けられ、前記原料ガスと反応して無害な反応生成物を生成可能な反応ガスを供給可能な反応ガス供給領域と、
前記処理室の前記原料ガス供給領域と連通する箇所に接続された原料ガス排気管と、
前記処理室の前記反応ガス供給領域と連通する箇所に接続された反応ガス排気管と、
前記原料ガス供給領域に原料ガスを供給可能な原料ガス供給手段と、
前記反応ガス供給領域に反応ガスを供給可能な反応ガス供給手段と、
該反応ガス供給手段に接続された反応ガス供給源と、
該反応ガス供給源と前記原料ガス排気管とを接続するバイパス配管と、
前記反応ガス供給源の前記反応ガス供給手段への接続と前記バイパス配管への接続とを切り替える接続切り替え手段と、
該接続切り替え手段の接続切り替え動作を制御する制御手段と、を有し、
前記処理室内には、表面上に複数の基板を周方向に沿って載置可能な回転テーブルが設けられ、
前記原料ガス供給領域及び前記反応ガス供給領域は、前記回転テーブルの上方で前記周方向に沿って離間して設けられるとともに、前記原料ガス供給領域と前記反応ガス供給領域との間には分離領域が設けられ、
前記原料ガス供給手段から前記原料ガス供給領域に原料ガスを供給するとともに、前記反応ガス供給手段から前記反応ガス供給領域に前記反応ガスを供給しながら前記複数の基板を載置した前記回転テーブルを回転させ、前記複数の基板を前記原料ガス供給領域と前記反応ガス供給領域とを前記分離領域を介して交互に通過させることにより前記複数の基板上に前記反応生成物を堆積させる成膜処理が可能であり、
前記制御手段は、前記成膜装置の運転中であって、かつ前記成膜処理を行っていない第１の所定期間に、前記反応ガスを前記原料排気管に供給して前記原料排気管内を無害化する原料排気管無害化工程を実施し、前記成膜装置の運転中であって、かつ前記第１の所定期間以外の第２の所定期間に、前記処理室内及び前記原料排気管への前記反応ガスの供給を停止するオゾンガス供給停止工程を実施する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、原料ガスの排気管を、成膜処理を中断することなく無害化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態に係る成膜方法に適用可能な成膜装置の一例を示す断面図である。
【図２】図１の成膜装置の真空容器内の構造を示す斜視図である。
【図３】図１の成膜装置の真空容器内の構造を示す概略上面である。
【図４】図１の成膜装置の一部断面図である。
【図５】図１の成膜装置の他の一部断面図である。
【図６】図１の成膜装置の処理ガスノズルに原料ガスを供給するための原料供給システムの一例を示した図である。
【図７】本発明の実施形態に係る成膜装置の排気系の一例の全体構成を示した図である。
【図８】従来の成膜装置の排気系を示した図である。
【図９】本発明の実施形態に係る排気管無害化方法の一例のシーケンスを示したタイミングチャートである。
【図１０】オゾンガスの流量、濃度の安定化調整を行う際のオゾナイザの接続を示した図である。
【図１１】成膜処理期間におけるオゾナイザからのオゾンガスの供給経路を示した図である。
【図１２】本実施形態に係る排気管無害化方法及び成膜装置を適用可能な原料ガスの例を示した図である。
【図１３】図１２に示した原料ガスのうち一部のガスのオゾンとの反応式を示した図である。
【図１４】本発明の実施形態に係る排気管無害化方法及び成膜装置を実施し、結果を評価した実施例を説明するための図である。
【図１５】本実施例に係る排気管無害化方法の実施結果を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して、本発明を実施するための形態の説明を行う。
【００１３】
まず、図１乃至図５を用いて、本発明の実施形態に係る成膜装置の一例について説明する。本発明の実施形態に係る成膜装置は、本発明の実施形態に係る排気管無害化方法が好適に適用可能な成膜装置である。ここで、成膜装置は、所謂回転テーブル式（後述）のサセプタを用いた成膜装置であって、原料ガスを含む処理ガスを所定の供給領域に向けて供給することによって、複数の基板の表面上に成膜を行う成膜装置を例に挙げて説明する。なお、基板が載置されるサセプタは必ずしも回転テーブル式である必要は無く、ノズルを用いた種々の成膜装置に適用可能である。
【００１４】
図１は、成膜装置の断面図であり、図３のＩ−Ｉ'線に沿った断面を示している。図２及び図３は、処理室１（後述）内の構造を説明する図である。図２及び図３は、説明の便宜上、天板１１（後述）の図示を省略している。
【００１５】
図４は、処理ガスノズル３１（後述）から処理ガスノズル３２（後述）までのサセプタ２（後述）の同心円に沿った処理室１の断面図である。図５は、天井面４４（後述）が設けられる領域を示す一部断面図である。
【００１６】
図１乃至図３に示すように、成膜装置は、ほぼ円形の平面形状を有する扁平な処理室１と、処理室１内に設けられるサセプタ２と、成膜装置全体の動作（例えば処理ガスノズル３１、３２のガス供給タイミング）を制御する制御部１００（制御手段）とを備える。
【００１７】
処理室１は、有底の円筒形状を有する容器本体１２と、容器本体１２の上面に気密に着脱可能に配置される天板１１とを備える。天板１１は、例えばＯリングなどのシール部材１３（図１）を介して気密に着脱可能に配置され、処理室１内の気密性を確保する。
【００１８】
サセプタ２は、処理室１の中心を回転中心に、ケース体２０に収納されている円筒形状のコア部２１に固定される。サセプタ２は、複数の基板（以下、「ウエハＷ」という。）が載置される載置部を上面に有する。
【００１９】
ケース体２０は、その上面が開口した筒状のケースである。ケース体２０は、その上面に設けられたフランジ部分を処理室１の底部１４の下面に気密に取り付けられている。ケース体２０は、その内部雰囲気を外部雰囲気から隔離する。
【００２０】
コア部２１は、鉛直方向に伸びる回転軸２２の上端に固定されている。回転軸２２は、処理室１の底部１４を貫通する。また、回転軸２２の下端は、回転軸２２を鉛直軸回りに回転させる駆動部２３に取り付けられる。更に、回転軸２２及び駆動部２３は、ケース体２０内に収納されている。
【００２１】
図３に示すように、サセプタ２の表面は、回転方向（周方向）に沿って複数（本実施形態では５枚）のウエハＷを載置するための円形状の複数の凹部２４（基板載置領域）を有する。ここで、図３では、便宜上、１個の凹部２４だけにウエハＷを図示する。なお、本発明に用いることができるサセプタ２は、複数の基板として、４枚以下又は６枚以上のウエハＷを載置する構成であってもよい。
【００２２】
凹部２４は、本実施形態では、ウエハＷの直径（例えば３００ｍｍ）よりも僅かに大きい内径（例えば４ｍｍ大きい内径）とする。また、凹部２４は、ウエハＷの厚さにほぼ等しい深さとする。これにより、成膜装置は、凹部２４にウエハＷを載置すると、ウエハＷの表面とサセプタ２の表面（ウエハＷが載置されない領域）とを略同じ高さにすることができる。
【００２３】
成膜装置において、処理ガスノズル３１は、第１のガス供給部であり、サセプタ２の上方において区画される第１の処理領域（後述）に配置される。処理ガスノズル３１は、ウエハＷに原料ガスを供給する原料ガス供給ノズルとして用いられる。処理ガスノズル３２は、第２のガス供給部であり、原料ガスと反応して反応生成物を生成可能な反応を供給する反応ガス供給ノズルとして用いられる。処理ガスノズル３２は、サセプタ２の周方向に沿って第１の処理領域から離間する第２の処理領域（後述）に配置される。分離ガスノズル４１、４２は、分離ガス供給部であり、第１の処理領域と第２の処理領域との間に配置される（以下、単に「ガスノズル３１、３２、４１、４２」と呼んでもよいこととする。）。なお、ガスノズル３１、３２、４１、４２は、例えば石英からなるノズルを用いてもよい。
【００２４】
具体的には、図２及び図３に示すように、成膜装置は、処理室１の周方向に間隔をおいて、基板搬送用の搬送口１５から時計回り（サセプタ２の回転方向）に処理ガスノズル３２、分離ガスノズル４１、処理ガスノズル３１及び分離ガスノズル４２の順に配列する。これらのノズル３１、３２、４１及び４２は、それぞれの基端部であるガス導入ポート３１ａ、３２ａ、４１ａ及び４２ａ（図３）を容器本体１２の外周壁に固定している。また、ガスノズル３１、３２、４１及び４２は、処理室１の外周壁から処理室１内に導入される。更に、ガスノズル３１、３２、４１及び４２は、容器本体１２の半径方向に沿ってサセプタ２の中心方向に、且つ、サセプタ２に対して平行に伸びるように取り付けられる。
【００２５】
ガスノズル３１、３２は、サセプタ２に向かって下方に開口する複数のガス吐出孔３３（図４参照）を備える。ガスノズル３１、３２は、そのノズルの長さ方向に沿って、例えば１０ｍｍの間隔で開口を配列することができる。これにより、処理ガスノズル３１の下方領域は、ウエハＷに原料ガスを吸着させる領域（以下、「第１の処理領域Ｐ１」という。）となる。また、処理ガスノズル３２の下方領域は、ウエハＷに吸着している原料ガスに反応ガスを反応させ、原料ガスと反応ガスとの反応生成物を堆積させる領域（以下、「第２の処理領域Ｐ２」という。）となる。第１の処理領域Ｐ１は、原料ガスを供給する領域であるから、「原料ガス供給領域Ｐ１」と呼んでもよく、第２の処理領域Ｐ２は、原料ガスと反応する反応ガスを供給する領域であるので、「反応ガス供給領域Ｐ２」と呼んでもよい。
【００２６】
原料ガスには、例えば、高誘電体膜（High-k膜）を成膜するために用いられる有機金属ガス等が原料ガスとして用いられてもよく、例えば、トリ（ジメチルアミノ）シクロペンタジエニルジルコニウム（Ｃ１１Ｈ２３Ｎ３Ｚｒ）等のガスが用いられてもよい。その他、アルミニウム、ハフニウム、チタン等の金属又はシラン等の半金属を含む有機金属化合物を蒸発させた有機金属ガスが原料ガスとして用いられてもよい。また、反応ガスには、酸化ガス（例えばＯ２ガス又はＯ３ガス）、窒化ガス（例えばＮＨ３ガス）等の反応ガスが用いられてもよい。
【００２７】
一般に、High-k膜を成膜する原料ガスとして用いられる有機金属化合物は、アミンを含む化合物であり、アミノ基（-NH2, -NHR, -NRR'）を含む。例えば、有機金属ガスが酸化ガスと反応して酸化する際、アミノ基が脱離し、有害ガスが発生してしまう。本実施形態に係る排気管無害化方法及び成膜装置では、アミノ基を十分に酸化し、有害ガスを無害化する処理を行うが、この点については後述する。但し、原料ガスは、上述のガスに限定されるものではなく、種々のガスを用いてよい。
【００２８】
処理ガスノズル３２は、サセプタ２の上面の上方において区画される反応ガス供給領域Ｐ２に配置される。処理ガスノズル３２は、図７に示されるように、配管６７０、６７３及び開閉バルブ６８１、６８３を介して、反応ガス供給源であるオゾナイザ６６０に接続されている。すなわち、処理ガスノズル３２は、サセプタ２の上面に向けて反応ガスを供給する。具体的には、開閉バルブ６８１、６８３を開とし、開閉バルブ６８２、６８４を閉とすることにより、処理ガスノズル３２が、反応ガスを処理室１（第２の処理領域Ｐ２）内へ供給することが可能となる。
【００２９】
分離ガスノズル４１、４２は、周方向に沿って離間して設けられた第１の処理領域Ｐ１と第２の処理領域Ｐ２との間に夫々設けられる。分離ガスノズル４１、４２は、図示しない配管等を介して、分離ガス供給源に接続されている。すなわち、分離ガスノズル４１、４２は、サセプタ２の上面に分離ガスを供給する。
【００３０】
反応ガスとしては、原料ガスと反応可能な種々の反応ガスが用いられてよいが、例えば、酸素を含有する、いわゆる酸化ガスを用いてもよい。本実施形態では、以下、反応ガスとして酸化ガスを用いた例を挙げて説明する。酸化ガスは、例えば酸素ガス、オゾンガス又は水蒸気である。すなわち、処理ガスノズル３１から供給されて基板に吸着した原料ガスは、処理ガスノズル３２から供給された反応ガスにより酸化され、酸化物を生成する。
【００３１】
成膜装置は、分離ガスとして、不活性ガスを用いる。不活性ガスは、例えばＡｒやＨｅなどの希ガス又は窒素ガスである。分離ガスは、ウエハＷをパージするパージガスとして用いられる。なお、本実施形態においては、パージガスとして一般的に用いられるＮ２ガスを分離ガスとして用いた例を挙げて説明する。
【００３２】
図２及び図３に示すように、成膜装置の処理室１内には、２つの凸状部４が設けられている。凸状部４は、頂部が円弧状に切断された略扇型の平面形状を有する。凸状部４は、本実施形態では、内円弧が突出部５に連結する。また、凸状部４は、外円弧が処理室１の容器本体１２の内周面に沿うように配置されている。
【００３３】
具体的には、凸状部４は、図４に示すように、天板１１の裏面に取り付けられる。また、凸状部４は、その下面である平坦な低い天井面４４（第１の天井面）と、この天井面４４の周方向両側に位置する天井面４５（第２の天井面）とを有する。ここで、凸状部４の天井面４５は、天井面４４よりも高い天井面である。これにより、凸状部４は、処理室１内に、狭い空間である分離空間Ｈと、分離空間Ｈからガスを流入される空間４８１及び空間４８２とを形成する。すなわち、凸状部４は、形成した狭い空間である分離空間Ｈを後述する図２に示す分離領域Ｄとして機能させる。
【００３４】
また、図４に示すように、凸状部４は、周方向中央に溝部４３を有する。溝部４３は、サセプタ２の半径方向に沿って延びている。また、溝部４３は、分離ガスノズル４２が収容されている。もう一つの凸状部４にも同様に溝部４３が形成され、ここに分離ガスノズル４１が収容されている。
【００３５】
なお、分離ガスノズル４２の下面、即ちサセプタ２との対向面には、ガス吐出孔４２ｈが形成されている。ガス吐出孔４２ｈは、分離ガスノズル４２の長手方向に沿って所定の間隔（例えば１０ｍｍ）をあけて複数個形成されている。また、ガス吐出孔４２ｈの開口径は、例えば０．３から１．０ｍｍである。図示を省略するが、分離ガスノズル４１にも同様にガス吐出孔４２ｈが形成されている。
【００３６】
更に、図４に示すように、成膜装置は、高い天井面４５の下方の空間に、処理ガスノズル３１、３２をそれぞれ設ける。これらの処理ガスノズル３１、３２は、天井面４５から離間してウエハＷの近傍に設けられている。なお、図４に示すように、処理ガスノズル３１は空間４８１（高い天井面４５の下方の空間）内に設けられ、処理ガスノズル３２は空間４８２（高い天井面４５の下方の空間）に設けられている。
【００３７】
処理ガスノズル３１、３２は、ウエハＷの表面近傍に設けられ、吐出孔３３は、ウエハＷの表面と対向するように、処理ガスノズル３１、３２の下面に形成される。処理ガスノズル３１、３２の吐出孔３３とサセプタ２の凹部２４が形成されていない表面との距離は、例えば、１〜５ｍｍの範囲に設定され、好適には３ｍｍ前後に設定される。また、原料ガスを供給する処理ガスノズル３１は、図４に示すように、長方形の断面形状に構成されてもよい。なお、他方の処理ガスノズル３２及び分離ガスノズル４１、４２は、円環状の断面形状に構成される。
【００３８】
低い天井面４４は、狭い空間である分離空間Ｈをサセプタ２に対して形成している。分離ガスノズル４２から不活性ガス（例えばＮ２ガス）が供給されると、この不活性ガスは、分離空間Ｈを流通して、空間４８１及び空間４８２へ向かって流出する。ここで、分離空間Ｈの容積は空間４８１及び４８２の容積よりも小さいため、成膜装置は、空間４８１及び４８２の圧力と比較して、供給した不活性ガスを用いて分離空間Ｈの圧力を高くすることができる。すなわち、空間４８１及び４８２の間隙において、分離空間Ｈは圧力障壁を形成する。
【００３９】
更に、分離空間Ｈから空間４８１及び４８２へ流出した不活性ガスは、第１の処理領域Ｐ１の第１の処理ガス（原料ガス）と、第２の処理領域Ｐ２の第２の処理ガス（反応ガス）とに対してカウンターフローとして働く。従って、成膜装置は、分離空間Ｈを用いて、第１の処理領域Ｐ１の第１の処理ガスと、第２の処理領域Ｐ２の第２の処理ガスとを分離する。即ち、成膜装置は、処理室１内において第１の処理ガスと、第２の処理ガスとが混合して反応することを抑制する。
【００４０】
なお、サセプタ２の上面に対する天井面４４の高さｈ１は、成膜時の処理室１内の圧力、サセプタ２の回転速度及び／又は供給する分離ガス（Ｎ２ガス）の供給量などに基づいて、分離空間Ｈの圧力を空間４８１及び４８２の圧力に比べて高くするのに適した高さとすることができる。また、サセプタ２の上面に対する天井面４４の高さｈ１は、成膜装置の仕様及び供給するガスの種類に対応した高さとすることができる。更に、サセプタ２の上面に対する天井面４４の高さｈ１は、予め実験又は計算等で定められる高さとすることができる。
【００４１】
図２及び図３に示すように、天板１１の下面には、サセプタ２を固定するコア部２１の外周を囲むように突出部５が設けられている。突出部５は、本実施形態では、凸状部４における回転中心側の部位と連続しており、その下面が天井面４４と同じ高さに形成されている。
【００４２】
図２に示すように、略扇型の凸状部４の周縁部（処理室１の外縁側の部位）には、サセプタ２の外端面に対向するようにＬ字型に屈曲する屈曲部４６が形成されている。屈曲部４６は、サセプタ２と容器本体１２の内周面との間の空間を通して、空間４８１及び空間４８２の間でガスが流通するのを抑制する。扇型の凸状部４は天板１１に設けられる。
【００４３】
成膜装置は、天板１１を容器本体１２から取り外すことができるので、屈曲部４６の外周面と容器本体１２との間には僅かな隙間を有する。成膜装置は、屈曲部４６の内周面とサセプタ２の外端面との隙間、及び、屈曲部４６の外周面と容器本体１２との隙間を、例えばサセプタ２の上面に対する天井面４４の高さと同様の寸法に設定することができる。
【００４４】
再び図３を参照すると、サセプタ２と容器本体の内周面との間において、空間４８１（図４）と連通する第１の排気口６１０と、空間４８２（図４）と連通する第２の排気口６２０とが形成されている。第１の排気口６１０及び第２の排気口６２０は、図１、７に示すように、各々排気管６３０、６３１を介して、真空排気手段（例えば真空ポンプ６４０、６４１）に接続されている。なお、排気管６３０、６３１の真空排気手段６４０、６４１までの経路中に圧力調整器６５０、６５１が設けられる。
【００４５】
サセプタ２と処理室１の底部１４との間の空間には、図１及び図５に示すように、加熱手段であるヒータユニット７が設けられる。サセプタ２を介してサセプタ２上のウエハＷが、プロセスレシピで決められた温度（例えば４５０℃）に加熱される。サセプタ２の周縁付近の下方側には、サセプタ２の下方の空間へガスが侵入するのを抑えるために、リング状のカバー部材７１が設けられている。
【００４６】
図２に示すように、カバー部材７１は、サセプタ２の外縁部及び外縁部よりも外周側を下方側から臨むように設けられた内側部材７１ａと、この内側部材７１ａと処理室１の内壁面との間に設けられた外側部材７１ｂと、を備えている。外側部材７１ｂは、凸状部４の外縁部に形成された屈曲部４６の下方にて、屈曲部４６と近接して設けられる。内側部材７１ａは、サセプタ２の外縁部下方（及び外縁部よりも僅かに外側の部分の下方）において、ヒータユニット７を全周に亘って取り囲んでいる。
【００４７】
図６は、処理ガスノズル３１に原料ガスを供給するための原料供給システムの一例を示した図である。原料供給システム８０は、気化器８１を備えるアンプルシステムとして構成される。原料供給システム８０は、気化器８１と、マスフローコントローラ（質量流量制御器）８４と、圧力計８５と、マスフローメータ（質量流量計）８６と、自動圧力制御器８７と、配管８８と、バルブ８９とを備える。
【００４８】
気化器８１は、液体原料を気化するための装置であり、貯留槽８２と、加熱手段８３とを備える。具体的には、貯留槽８２に貯留された有機金属からなる液体原料を加熱手段８３により加熱し、気化した液体原料がキャリアガスと混合され、原料ガスとして配管８８を介して処理容器１に供給される。なお、キャリアガスは、圧力計８５で圧力が測定され、マスフローコントローラ８４で流量制御が行われる。キャリアガスは、希ガス等の反応性を有しないガスが用いられてよく、例えば、アルゴンガスが用いられてもよい。キャリアガスは、バルブ８９の開閉により、気化器８１で気化された原料ガスと混合され、配管８８を介して処理ガスノズル３１から処理容器１内に供給される、気化された原料ガスは、キャリアガスによって運搬され、処理容器１内にキャリアガスとともに供給される。なお、原料供給システム８０は、真空ポンプ６４０で処理容器１内を排気するために設けられた排気管６３０の経路に、圧力を自動調整する自動圧力制御器８７を備えてよく、更に配管８８の経路にマスフローメータ８６を備えてもよい。
【００４９】
図１に示される制御部１００は、成膜装置の各構成に動作を指示し、各構成の動作を制御する手段である。成膜装置では、制御部１００は、装置全体の動作のコントロールを行うためのコンピュータから構成される。制御部１００は、例えば記憶部１０１に記憶されたプログラムを実行し、ハードウェアと協働することで、複数の基板の表面を成膜する。なお、制御部１００は、一般的なＣＰＵ（Central Processing Unit、中央処理装置）及びメモリ（例えば、ROM、RAM）等を含む演算処理装置で構成することができる。
【００５０】
具体的には、制御部１００は、内蔵するメモリ内に、後述する成膜方法を成膜装置に実施させるためのプログラムを格納することができる。このプログラムは、例えばステップ群を組まれている。制御部１００は、媒体１０２（ハードディスク、コンパクトディスク、光磁気ディスク、メモリカード、フレキシブルディスクなど）に記憶されている上記プログラムを記憶部１０１へ読み込み、その後、制御部１００内にインストールすることができる。
【００５１】
図７に示すように、制御部１００は、酸化ガス供給源であるオゾナイザ６６０の供給先、つまり接続先を、開閉バルブ６８０〜６８７の開閉動作を制御することにより定めてもよい。これにより、酸化ガスを成膜処理に用いない成膜処理中以外の期間に、オゾンを原料ガス排気管６３０に供給し、原料ガス排気管６３０の有害成分を無害化することができる。
【００５２】
次に、図７を用いて、本発明の実施形態に係る成膜装置の排気系についてより詳細に説明する。図７は、本発明の実施形態に係る成膜装置の排気系の一例の全体構成を示した図である。
【００５３】
図２乃至図４で説明したように、第１の排気口６１０及び第２の排気口６２０は、第１の処理領域Ｐ１及び第２の処理領域Ｐ２と各々個別に連通している。よって、図７に示すように、処理室１には、原料ガス排気管６３０及び反応ガス排気管６３１が、各々独立して接続されている。原料ガス排気管６３０は、第１の排気口６１０に接続されており、反応ガス排気管６３１は、第２の排気口６２０に接続されている。そして、原料ガス排気管６３０は、圧力調整器６５０を介して真空ポンプ６４０に接続され、反応ガス排気管６３１は、圧力調整器６５１を介して真空ポンプ６４１に接続されている。
【００５４】
オゾナイザ６６０は、配管６７０、６７３及び開閉バルブ６８１、６８３を介して処理室１に接続されているとともに、配管６７０、６７４、６７６及び開閉バルブ６８１、６８２、６８６、６８７を介して原料ガス排気管６３０の真空ポンプ６４０よりも上流側の位置に接続されている。また、オゾナイザ６６０は、配管６７０、６７４、６７５及び開閉バルブ６８１、６８２、６８５を介して反応ガス排気管６３１の真空ポンプ６４１よりも上流側の位置に接続されているとともに、配管６７０、６７１及び開閉バルブ６８０を介して反応ガス排気管６３１の真空ポンプ６４１よりも下流側の位置に接続されている。なお、図７において、配管６７１の下流端Ａは、反応ガス排気管６３１の真空ポンプ６４１の下流側に記載されているＡの箇所に接続されていることを意味する。なお、オゾナイザ６６０は、オゾンガスを供給するための酸化ガス供給源の一例として示したものであり、酸素、水等の他の酸化ガスを供給する場合には、異なる酸化ガス供給源が用いられてよい。
【００５５】
開閉バルブ６８０〜６８７は、オゾナイザ６６０が生成するオゾンガスの供給先を切り替えるための接続切り替え手段として機能する。つまり、開閉バルブ６８０〜６８７の開閉動作により、オゾナイザ６６０の各配管６７０〜６７６への接続を切り替え、供給路を定める。
【００５６】
制御部１００は、開閉バルブ６８０〜６８７の開閉動作を制御することにより、オゾナイザ６６０の接続先を切り替え、供給先を定める制御を行う。本実施形態においては、主に、オゾナイザ６６０を処理室１に接続するか、又は原料ガス排気管６３０に接続するかの制御を行う。成膜処理中は、オゾンガスは反応ガスとして用いられるので、処理室１内に供給する制御を行う。具体的には、開閉バルブ６８１、６８３を開とし、開閉バルブ６８２、６８４を閉とする制御を行う。一方、成膜処理中以外、例えば、ウエハＷを処理室内１に搬入する基板搬入期間、総てのウエハＷを処理室１内に搬入してから圧力の調整、各ガスの供給準備を行う成膜処理準備期間、成膜処理を終了して原料ガス及びオゾンガスの供給を終えてから窒素ガスのみを供給する後処理期間、ウエハＷを処理室１から搬出する基板搬出期間等は、オゾンガスを処理室１内に供給する必要は無い。このような、オゾンガスの処理室１内への供給が不要な期間に、制御部１００は、オゾナイザ６６０を原料ガス排気管６３０に接続し、オゾンガスを原料ガス排気管６３０内に供給する。これにより、真空ポンプ６４０により排気し切れずに、原料ガス排気管６３０内に付着して残留した原料ガスが十分に酸化され、有害成分であるアミンを無害化することができる。なお、この場合、制御部１００は、開閉バルブ６８１、６８２、６８６、６８７を開とし、開閉バルブ６８３、６８５を閉とする制御を行う。これにより、オゾナイザ６６０で生成されたオゾンガスは原料ガス排気管６３０に供給され、原料ガス排気管６３０及び真空ポンプ６４０の内部に残留する原料ガスを無害化する処理を行うことができる。ここで、オゾナイザ６６０と原料ガス排気管６３０とを接続する配管６７０、６７４、６７６で構成する配管経路のことを、バイパス配管又はバイパス経路と呼んでもよい。
【００５７】
なお、原料ガス排気管６３０を無害化する処理を行う際には、開閉バルブ６８４を開とし、パージガス供給源６９０からパージガス（例えば窒素ガス）を処理室１内に供給し、オゾンガスの処理室１への逆流を防止することが好ましい。
【００５８】
また、制御部１００は、オゾナイザ６６０の接続先に関連する開閉バルブ６８１、６８２、６８３、６８４、６８６、６８７以外の開閉バルブ６７１、６７５も制御する。配管６７１、６７５及び開閉バルブ６８０、６８５は、オゾナイザ６６０で生成したオゾンを反応ガス排気管６３１に接続するための手段であり、例えば、オゾナイザ６６０の運転を開始して動作が安定するまでは、反応ガス排気管６３１にオゾンガスを排出することが可能となっている。制御部１００は、このような動作も制御してよい。また、制御部１００は、オゾナイザ６６０、圧力調整器６５０、６５１、真空ポンプ６４０、６４１の動作も必要に応じて制御してよい。
【００５９】
図８は、従来の成膜装置の排気系を示した図である。図８において、図７と同様の構成要素には、同一の参照符号を付している。従来の成膜装置の排気系では、オゾナイザ６６０と原料ガス排気管６３０とを直接接続するバイパス経路が存在しないため、オゾンガスを原料ガス排気管６３０に供給するためには、処理室１にオゾンガスを供給し、処理室１を介してオゾンガスを原料ガス排気管６３０に供給する経路を辿らなければならない。上述のように、オゾンガスが供給される第２の処理領域Ｐ２には、第２の排気口６２０は直接的に連通しているが、第１の排気口６１０は、直接的には連通していないため、原料ガス排気管６３０までオゾンガスを供給するためには、反応ガス排出路６３１に設けられた圧力調整器６５１を閉にした状態で、処理室１内にオゾンガスを充満させる必要がある。これを行うため、従来は、成膜処理を行わない真空ポンプ６４０のメンテナンス時に、オゾンガスをパージ供給し続ける必要があった。原料ガス排気管６３０及び真空ポンプ６４０を無害化するためには、このようなオゾンガスのパージ供給を長時間行う必要があり、成膜処理を行えないダウンタイムの増加に繋がっていた。
【００６０】
そこで、本実施形態に係る成膜装置では、オゾナイザ６６０と原料ガス排気管６３０とを接続するバイパス配管６７０、６７４、６７６を設け、連続的に成膜処理を行っている場合であっても、オゾンガスを処理室１に供給する必要が無い隙間時間を利用し、オゾンガスを原料ガス排気管６３０に直接的に供給し、原料ガス排気管６３０の無害化を、ダウンタイムを設けることなく行えるような構成とした。これにより、成膜処理のスループットを低下させること無く原料ガス排気管６３０及び真空ポンプ６４０の無害化を行うことが可能となる。
【００６１】
次に、図９を用いて、本発明の実施形態に係る排気管無害化方法におけるシーケンスについて説明する。図９は、本発明の実施形態に係る排気管無害化方法の一例のシーケンスを示したタイミングチャートである。図９において、横軸は時間の経過、縦の項目は酸化ガスの供給先を示している。なお、本シーケンスの説明において、成膜処理の具体的内容についても説明する。なお、本シーケンスの説明は、図７で説明した成膜装置の排気系を用いた例を挙げて説明するので、反応ガス供給源はオゾナイザ６６０、供給する反応ガスはオゾンガスとなるが、反応ガス供給源が他の酸化ガスの供給源である場合や、窒化ガスである場合にも適用可能である。また、本シーケンスの説明において、今まで説明した構成要素には同一の参照符号を付し、その説明を省略する。
【００６２】
まず、時刻ｔ１〜ｔ２の期間において、サセプタ２の上面に設けられた複数の凹部２４上の各々に、ウエハＷが載置される。具体的には、先ず、図示しないゲートバルブを開き、搬送アーム１０（図３）を用いて、搬送口１５を介して、ウエハＷをサセプタ２の凹部２４内に受け渡す。凹部２４が搬送口１５に対向する位置に停止したときに凹部２４の底面の貫通孔を介して、処理室１の底部側から不図示の昇降ピンを昇降させることによって、ウエハＷの受け渡しを行う。また、サセプタ２を間欠的に回転させ、サセプタ２の複数（本実施形態では、５つ）の凹部２４内に夫々ウエハＷを載置する。なお、時刻ｔ０〜ｔ１の期間は、ウエハＷを処理室１内に搬入するウエハ搬入期間と呼んでもよい。
【００６３】
ウエハ搬入期間中には、図９に示すように、原料ガス排気管６３０にオゾンガスが供給される。具体的には、図７に示したように、オゾナイザ６６０は原料ガス排気管６３０にバイパス配管６７０、６７４、６７６を介して接続され、原料ガス排気管６３０及び真空ポンプ６４０内に残留する原料ガスの無害化処理が行われる。なお、ウエハ搬入期間は、成膜処理の詳細条件を定めるレシピの内容により異なるが、例えば、２分程度の期間であり、この期間、原料ガス排気管６３０及び真空ポンプ６４０内に残留する原料ガスの無害化処理が行われることになる。
【００６４】
次に、時刻ｔ２〜ｔ３の期間において、処理室１内の所定の圧力に設定した後、分離ガスが処理室１内に供給される。より具体的には、ゲートバルブを閉じ、真空ポンプ６４０を用いて真空容器１を最低到達真空度まで排気した後に、分離ガスノズル４１、４２から分離ガス（例えばＮ２ガス）を所定の流量で供給する。このとき、分離ガス供給管５１及びパージガス供給管７２（図１）からも分離ガスを所定の流量で供給する。また、圧力調整器６５０、６５１を用いて、処理室１内を予め設定した処理圧力に調整することができる。次に、サセプタ２を例えば時計回りの方向に回転させながら、ヒータユニット７を用いてウエハＷを加熱する。なお、時刻ｔ２〜ｔ３の期間は、成膜処理を行う前の準備期間であるので、成膜処理準備期間と呼んでもよい。
【００６５】
時刻ｔ２〜ｔ３の期間は、成膜処理準備期間の前半であり、圧力等の調整を主に行い、オゾナイザ６６０から生成されるオゾンガスの流量、濃度の調整は行わない。よって、ウエハ搬入期間から引き続き、原料ガス排気管６３０にオゾンガスが供給される。この時間は、レシピにより異なるが、例えば、２分３０秒程度に設定されてもよい。
【００６６】
一方、時刻ｔ３〜ｔ４の期間は、成膜処理準備期間の後半であり、オゾナイザ６６０から生成されオゾンガスの流量、濃度等を安定させる調整を行う。この場合には、オゾナイザ６６０は、反応ガス排気管６３１の真空ポンプ６４１よりも下流側に接続され、オゾンガスの流量、濃度の安定化調整が行われるとともに、調整中のオゾンガスは大気へ放出される。
【００６７】
図１０は、オゾンガスの流量、濃度の安定化調整を行う際のオゾナイザ６６０の接続を示した図である。図１０に示すように、オゾナイザ６６０は、反応ガス排気管６３１の真空ポンプ６４１よりも下流側に接続され、大気放出を行いつつ生成するオゾンガスの流量、濃度の安定化調整が行われる。この調整は、オゾナイザ６６０が生成するオゾンガスの流量、濃度が安定するまで行われるので、特に時間は定められていない場合が多い。
【００６８】
次に、図９の時刻ｔ４〜ｔ５の期間において、成膜処理が行われる。即ち、時刻ｔ４〜ｔ５は成膜処理期間である。成膜処理期間では、処理ガスノズル３１及び処理ガスノズル３２から、処理ガスの供給が開始される。具体的には、処理ガスノズル３１からは原料ガスが供給され、処理ガスノズル３２からは、オゾンガスが供給される。
【００６９】
図１１は、成膜処理期間におけるオゾナイザ６６０からのオゾンガスの供給経路を示した図である。制御部１００により開閉バルブ６８１、６８３が開とされ、開閉バルブ６８２、６８４が閉とされることにより、オゾナイザ６６０は処理室１に接続され、オゾンガスの供給路が形成される。
【００７０】
処理ガス供給の開始により、ウエハＷの処理が行われる。第１の処理領域Ｐ１内で処理ガスノズル３１から原料ガスが供給されてウエハＷの表面に吸着し、第２の処理領域Ｐ２内で処理ガスノズル３２からウエハＷ上に吸着した原料ガスと反応する酸化ガス（具体的にはオゾンガス）が供給される。そして、原料ガスと酸化ガスとの反応生成物がウエハＷ上に堆積し、分子層がウエハＷ上に堆積する。なお、サセプタ２の回転により、ウエハＷは、第１の処理領域Ｐ１、分離領域Ｄ、第２の処理領域Ｐ２、分離領域Ｄを周期的に通過し、通過する度に成膜が行われてゆく。
【００７１】
ここで、第１の処理ガスノズル３１から供給される原料ガスは、例えば、図６で説明した原料供給システム８０を用いて供給される。具体的には、原料ガスが、高誘電体膜（いわゆるHigh-k膜）を成膜可能な有機金属ガスの場合には、有機金属化合物の液体原料を原料とし、原料供給システム８０を用いて原料ガスの供給を行う。
【００７２】
成膜を継続し、所定の膜厚に到達したら、処理ガスノズル３１から原料ガスの供給が停止され、処理ガスノズル３２からは必要に応じて酸化ガスの供給が継続して行われ、膜のトリートメントが行われる。なお、トリートメントは、不要であれば行わず、第１の処理ガス及び第２の処理ガスの供給を同時に停止してもよい。時刻ｔ４〜ｔ５の成膜処理期間中は、オゾンガスは処理室１内に供給されることになる。
【００７３】
時刻ｔ５〜ｔ７は、後処理期間である。後処理期間の前半の時刻ｔ５〜ｔ６では、パージガス供給工程が実行され、処理室１内に分離ガス（パージガス）が供給され、配管６７３、処理室１、原料ガス排気管６３０及び反応ガス排気管６３１内のパージが行われる。つまり、成膜装置のガス経路のほぼ全域がパージされる。パージ期間中は、オゾンガスの供給は必要無いので、一旦オゾナイザ６６０を停止させ、酸素ガスからオゾンガスを生成する動作を停止させる。そして、オゾナイザ６６０に流入する酸素ガスは、反応ガス排気管６３１の真空ポンプ６４１よりも下流側から大気放出する。なお、十分に配管６７３、処理室１、原料ガス排気管６３０及び反応ガス排気管６３１内がパージされたら、パージガス供給工程を終了する。なお、パージ工程におけるオゾナイザ６６０の接続は、図１０に示した通りである。
【００７４】
時刻ｔ６〜ｔ７は、後処理期間の後半であるが、サセプタ２の位置をウエハ搬入時の位置に戻したり、処理室１内の圧力を若干高くしたりする等の、ウエハＷを搬出する前に必要な準備動作を行う。この、ウエハ搬出準備動作の期間は、パージガス（分離ガス）の処理室１内への供給も停止しており、原料ガス排気管６３０へのオゾンガスの供給が可能な状態となっているため、この段階で原料ガス排気管６３０へのオゾンガスの供給を開始する。なお、オゾナイザ６６０からのオゾンガスの供給路は、図７で説明した通りである。
【００７５】
次に、時刻ｔ７〜ｔ９の期間において、ウエハＷの搬出及び搬入が行われる。ウエハＷの搬出及び搬入の期間中、オゾナイザ６６０から原料ガス排気管６３０へのオゾンガスの供給は、継続的に行われ、原料ガス排気管６３０及び真空ポンプ６４０の無害化処理が継続される。
【００７６】
時刻ｔ７〜ｔ８の期間において、ウエハＷの搬入と逆の手順でウエハＷが処理室１から搬出される。具体的には、図示しないゲートバルブを開き、搬送アーム１０（図４）を用いて、搬送口１５を介して、成膜された基板Ｗを搬出する。搬入工程と同様に、不図示の昇降ピンなどを用いて、ウエハＷを搬出する。時刻ｔ７〜ｔ８のウエハを搬出する期間を、ウエハ搬出期間と呼んでもよい。
【００７７】
時刻ｔ８〜ｔ９の期間では、時刻ｔ０〜ｔ１の期間と同様に、ウエハＷの処理室１内への搬入が行われる。その具体的な内容は、時刻ｔ０〜ｔ１の期間で説明した通りである。そして、この期間中も、オゾナイザ６６０から原料ガス排気管６３０へのオゾンガスの供給は、継続的に行われ、原料ガス排気管６３０及び真空ポンプ６４０の無害化処理が継続される。
【００７８】
このようにして、時刻ｔ７〜ｔ８でウエハＷの搬出を行い、時刻ｔ８〜ｔ９でウエハＷの搬入を行うとともに、オゾナイザ６６０から原料ガス排気管６３０へのオゾンガスの供給を継続し、原料ガス排気管６３０及び真空ポンプ６４０の無害化処理を継続的に実施することができる。
【００７９】
なお、ウエハＷの搬入及び搬出は、複数枚のウエハＷを総て搬出した後、複数枚のウエハＷを搬入する、という手順ではなく、１枚ウエハＷを搬出したら、搬出した凹部２４に載置するウエハＷを１枚搬入する、というように、搬出動作と搬入動作を交互に行うようにしてもよい。この場合、昇降ピンの上下動の回数及び搬送アーム１０の移動距離を低減させることができ、タクトタイムを短縮することができる。この場合には、搬出期間と搬入期間を２つに区切る時刻ｔ８は存在せず、短い搬出期間と搬入期間が、総てのウエハＷの搬出及び搬入が終わるまで、交互に繰り返されることになる。この場合、時刻ｔ７〜ｔ９全体がウエハの搬出期間及び搬入期間、つまり搬送期間となるが、搬出期間も搬入期間も連続的に原料ガス排気管６３０にオゾンガスを供給するという処理は同じであるので、無害化処理の観点からは、搬送期間として同様に取り扱ってよい。
【００８０】
時刻ｔ９〜ｔ１０は、第２のレシピによる成膜処理における成膜処理準備期間であり、その処理内容は、時刻ｔ２〜ｔ３で説明したのと同様である。この期間中も、オゾナイザ６６０から原料ガス排気管６３０へのオゾンガスの供給は、継続的に行われ、原料ガス排気管６３０及び真空ポンプ６４０の無害化処理が継続される。
【００８１】
時刻ｔ６〜ｔ１０の期間、オゾナイザ６６０から原料ガス排気管６３０へのオゾンガスの供給が連続的に継続して行われ、図９の例では、６分間連続して原料ガス排気管６３０及び真空ポンプ６４０の無害化処理が行われる。このような連続した無害化処理が、ウエハＷの成膜サイクル毎に行われるため、成膜処理を中断することなく、原料ガス排気管６３０及び真空ポンプ６４０の無害化処理を十分に行うことができる。これにより、ダウンタイムを無くし、高い生産性を実現しつつ原料ガス排気管６３０及び真空ポンプ６４０の無害化処理を適切に行うことができる。
【００８２】
このような、所定期間において無害化処理を行う動作は、制御部１００が、レシピに基づいて開閉バルブ６８０〜６８７を切り替え制御することにより実現してよい。
【００８３】
また、時刻ｔ１０〜ｔ１４の期間の処理は、時刻ｔ３〜ｔ７の期間と同様であるので、その説明を省略する。
【００８４】
本発明の実施形態に係る排気管無害化方法及び成膜装置は、有害成分を含む種々の原料ガスに適用できる。
【００８５】
図１２は、本実施形態に係る排気管無害化方法及び成膜装置を適用可能な原料ガスの例を示した図である。図１２に示す通り、アミノ基を含む種々のアミンに本実施形態に係る排気管無害化方法及び成膜装置を適用することができる。
【００８６】
図１３は、図１２に示した原料ガスのうち、TMA、ZyALD（登録商標）、TiMCTA、3DMASiのオゾンとの反応式を示した図である。図１３に示すように、TMA、ZyALD（登録商標）、TiMCTA、3DMASiをオゾンガスと反応させることにより、有害なアミン系ガスを消滅させることができる。
【００８７】
一方、上記原料ガスを水と反応させた場合、有害なアミン系ガスが発生してしまう。つまり、原料ガスが原料ガス排気管６３０内に残留したまま大気開放を行うと、大気中の水分と原料ガスが反応してしまい、有害なアミン系ガスが発生してしまう。よって、予め酸化ガスを原料ガス排気管６３０内に供給することにより、アミン系ガスの発生を防止することができ、原料ガス排気管６３０内に残留した原料ガスを無害化できる。
【００８８】
図１４は、本発明の実施形態に係る排気管無害化方法及び成膜装置を実施し、結果を評価した実施例を説明するための図である。
【００８９】
図１４に示すように、本実施例に係る成膜装置は、図７で説明した構成に加えて、大気供給ポート７００と、サンプリングポート７１０と、スクラバー７２０を更に備える。大気供給ポート７００は、原料ガス排気管６３０に大気を供給するためのポートであり、原料ガス排気管６３０を大気開放した状態を作り出すための手段である。サンプリングポート７１０は、原料ガス排気管６３０内の排ガスをサンプリングするためのポートである。スクラバー７２０は、原料ガス排気管６３０内の排ガスを洗浄して大気に放出可能とするための洗浄手段である。
【００９０】
このような評価装置付の成膜装置を用いて、最初に、ジルコニウム（Ｚｒ）を含む原料ガスを２５分間処理室１に供給し、成膜処理を行った。次に、オゾナイザ６６０から原料ガス排気管６３０にオゾンガスを、３００ｇ、１０ｓｌｍの流量で４分間供給することにより、本実施例に係る排気管無害化方法を実施した。この段階で、サンプリングポート７１０から排ガスをサンプリングし、アミンガス検出器を用いて、アミン系ガスの含有量を測定した。
【００９１】
その後、Ｎ２ガスによるパージを、２０ｓｌｍの流量で５分間行い、次いで、大気供給ポート７００から大気を取り込んで原料ガス排気管６３０に供給し、メンテナンス時に原料ガス排気管６３０を大気開放した状態を再現した。その後、再度サンプリングポート７１０から原料ガス排気管６３０内の排ガスを６０分間サンプリングし、アミン系ガスの含有量を測定した。
【００９２】
図１５は、本実施例に係る排気管無害化方法の実施結果を示した図である。特性線Ｑは、本実施例に係る排気管無害化方法を実施しなかった場合の比較例であり、アミン濃度が４０ｐｐｍを超える値となった。アミン濃度は、１０ｐｐｍ以下の場合が安全とされているので、４０ｐｐｍを超える値は、要求される安全性を満たしていない値である。
【００９３】
一方、特性線Ｐは、本実施例に係る排気管無害化方法の実施結果であり、アミン濃度が０ｐｐｍに近く、１０ｐｐｍ以下の安全条件を満たしている。このように、本実施例に係る排気管無害化方法によれば、ダウンタイムを設けることなく、原料ガス排気管６３０内の排ガスを無害化することができる。
【００９４】
以上、本発明の好ましい実施形態及び実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施形態及び実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。
【符号の説明】
【００９５】
１    処理室
２    サセプタ
２４    凹部（基板載置領域）
３１、３２    処理ガスノズル
４１、４２    分離ガスノズル
６３０    原料ガス排気管
６３１    反応ガス排気管
６６０    オゾナイザ
６７０〜６７６    配管
６８０〜６８７    開閉バルブ
１００    制御部
【図１】
0006552206.tif 000002
【図２】
0006552206.tif 000003
【図３】
0006552206.tif 000004
【図４】
0006552206.tif 000005
【図５】
0006552206.tif 000006
【図６】
0006552206.tif 000007
【図７】
0006552206.tif 000008
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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