(57)【要約】【課題】液体原料の気化ガスがキャリアガス供給ラインに流入するのを防止又は抑止する。【解決手段】基板処理装置は、ウエハ２００を収容する処理室２０１と、ウエハ２００を加熱するヒータ２０７と、処理室２０１内に所望の処理ガスを供給するガス供給系と、処理室２０１内の雰囲気を排気するガス排気系と、コントローラ２８０とを備え、前記ガス供給系は、液体の原料を気化させる気化ユニットを含み、前記気化ユニットは、バルブ３１１を介して接続されるキャリアガス供給管３１０と、バルブ３０１を介して接続される液体原料用のガス供給管２３２ａとを含み、コントローラ２８０は、キャリアガス供給管３１０内の圧力をガス供給管２３２ａ内の圧力よりも高く維持させ且つバルブ３０１を閉じる動作を行う際は、バルブ３１１が開放されていることを条件に閉動作を実行する。【選択図】図２
2008227261.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を収容する処理室と、
前記基板を加熱する加熱手段と、
前記処理室内に所望の処理ガスを供給するガス供給系と、
前記処理室内の雰囲気を排気するガス排気系と、
制御部と、
を備え、
前記ガス供給系は、液体の原料を気化させる気化ユニットを含み、
前記気化ユニットは、第１のバルブを介して接続されるキャリアガス供給ラインと、第２のバルブを介して接続される液体原料供給ラインとを、含み、
前記制御部は、前記キャリアガス供給ライン内の圧力を液体原料供給ライン内の圧力よりも高く維持させ、且つ、前記第２のバルブを閉じる動作を行う際は、前記第１のバルブが開放されていることを条件に閉動作を実行することを特徴とする基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は基板処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の処理ガスをウエハ上へ交互に照射して成膜を行うＡＬＤ（atomic layer deposition）法や処理ガスをウエハ上に供給して成膜を行うＣＶＤ（chemical vapor deposition）法等では、液体原料を気化させその気化ガスを処理室へ供給することにより、ウエハ上に薄膜を形成する場合がある。
【０００３】
この場合の一形態として、液体原料を気化させる気化ユニットに対し、バルブを介して液体原料の供給ライン（配管）とキャリアガスの供給ライン（配管）とを接続し、キャリアガス供給ラインからキャリアガスを供給しながら、そのキャリアガスの作用で液体原料供給ライン中の液体原料の気化ガスを処理室に供給するときがある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このようなときには、液体原料の気化ガスがキャリアガス供給ラインに流入するという問題がある。
【０００５】
そこで、本発明者らはこの問題について検討したところ、液体原料供給ライン内の圧力がキャリアガス供給ライン内の圧力と同じかそれ以上であると、液体原料の気化ガスがキャリアガス供給ラインに流入してその部位で停滞し、キャリアガス供給ラインを閉塞したりゴミを発生させたりし、処理室内で薄膜を良好に形成することができないということを見出した。
【０００６】
また仮に、キャリアガス供給ライン内の圧力が液体原料供給ライン内の圧力を上回っている場合でも、キャリアガス供給ラインと液体原料供給ラインとの各バルブを閉じる際に、その閉動作の順序によっては、液体原料の気化ガスがキャリアガス供給ラインに流入することがあり、このときも上記と同様の問題を発生させるということを見出した。
【０００７】
本発明の主な目的は、液体原料の気化ガスがキャリアガス供給ラインに流入するのを防止又は抑止することができる基板処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため本発明に係る基板処理装置は、
基板を収容する処理室と、
前記基板を加熱する加熱手段と、
前記処理室内に所望の処理ガスを供給するガス供給系と、
前記処理室内の雰囲気を排気するガス排気系と、
制御部と、
を備え、
前記ガス供給系は、液体の原料を気化させる気化ユニットを含み、
前記気化ユニットは、第１のバルブを介して接続されるキャリアガス供給ラインと、第２のバルブを介して接続される液体原料供給ラインとを、含み、
前記制御部は、前記キャリアガス供給ライン内の圧力を液体原料供給ライン内の圧力よりも高く維持させ、且つ、前記第２のバルブを閉じる動作を行う際は、前記第１のバルブが開放されていることを条件に閉動作を実行することを特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明では、キャリアガス供給ライン内の圧力を液体原料供給ライン内の圧力よりも高く維持させるから、液体原料の気化ガスがキャリアガスの圧力を受けてキャリアガス供給ラインには流入し難い。これに加えて、第１のバルブが開放されていることを条件として第２のバルブの閉動作を実行するから、第２のバルブを閉じる動作を行う際には、キャリアガス供給ラインにはキャリアガスが充満している状態となっており、液体原料の気化ガスはそのキャリアガスの存在でキャリアガス供給ラインには流入し難い。以上から、本発明によれば、液体原料の気化ガスがキャリアガス供給ラインに流入するのを防止又は抑止することができ、ひいてはキャリアガス供給ラインを閉塞したりゴミを発生させたりするのを防止又は抑制することができ、処理室内で薄膜を良好に形成することできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照しながら本発明を実施するための好ましい形態について説明する。本実施形態に係る基板処理装置は、半導体装置（ＩＣ（Integrated Circuit））の製造方法における処理工程を実施する半導体製造装置の一例として構成されるものである。下記の説明では、基板処理装置の一例として、ウエハに対しＡＬＤ法による成膜処理などを行う縦型の装置を使用した場合について述べる。
【００１１】
図１は、本発明の好ましい実施形態で使用される基板処理装置の概略構成を示す斜透視図である。
図１に示すように、基板処理装置１０１では、基板の一例となるウエハ２００を収納したカセット１１０が使用されている。基板処理装置１０１は筐体１１１を備えており、筐体１１１内部にはカセットステージ１１４が設置されている。カセット１１０は工場内搬送装置（図示せず）によってカセットステージ１１４上に搬入されたり、カセットステージ１１４上から搬出されたりするようになっている。
【００１２】
カセットステージ１１４は、工場内搬送装置によって、カセット１１０内のウエハ２００が垂直姿勢となり、カセット１１０のウエハ出し入れ口が上方向を向くように載置される。カセットステージ１１４は、カセット１１０を筐体後方に右回り縦方向９０°回転し、カセット１１０内のウエハ２００が水平姿勢となり、カセット１１０のウエハ出し入れ口が筐体１１１の後方を向くように動作可能となるよう構成されている。
【００１３】
筐体１１１内の前後方向の略中央部には、カセット棚１０５が設置されており、カセット棚１０５は複数段複数列にて複数個のカセット１１０を保管するように構成されている。カセット棚１０５にはウエハ移載機構１２５の搬送対象となるカセット１１０が収納される移載棚１２３が設けられている。
【００１４】
カセットステージ１１４の上方には予備カセット棚１０７が設けられ、予備的にカセット１１０を保管するように構成されている。
【００１５】
カセットステージ１１４とカセット棚１０５との間には、カセット搬送装置１１８が設置されている。カセット搬送装置１１８は、カセット１１０を保持したまま昇降可能なカセットエレベータ１１８ａと搬送機構としてのカセット搬送機構１１８ｂとで構成されている。カセット搬送装置１１８はカセットエレベータ１１８ａとカセット搬送機構１１８ｂとの連続動作により、カセットステージ１１４とカセット棚１０５と予備カセット棚１０７との間で、カセット１１０を搬送するように構成されている。
【００１６】
カセット棚１０５の後方にはウエハ移載機構１２５が設置されている。ウエハ移載機構１２５は、ウエハ２００を水平方向に回転ないし直動可能なウエハ移載装置１２５ａと、ウエハ移載装置１２５ａを昇降させるためのウエハ移載装置エレベータ１２５ｂとで構成されている。ウエハ移載装置エレベータ１２５ｂは、耐圧筐体１１１の右側端部に設置されている。ウエハ移載機構１２５はウエハ移載装置エレベータ１２５ｂおよびウエハ移載装置１２５ａの連続動作により、ウエハ移載装置１２５ａのツイーザ１２５ｃをウエハ２００の載置部として、ボート２１７に対してウエハ２００を装填（チャージング）および脱装（ディスチャージング）するように構成されている。
【００１７】
筐体１１１の後部上方には、処理炉２０２が設けられている。処理炉２０２の下端部は、炉口シャッタ１４７により開閉されるように構成されている。
【００１８】
処理炉２０２の下方にはボート２１７を処理炉２０２に昇降させるボートエレベータ１１５が設けられている。ボートエレベータ１１５の昇降台に連結された連結具としてのアーム１２８には蓋体としてのシールキャップ２１９が水平に据え付けられている。シールキャップ２１９はボート２１７を垂直に支持し、処理炉２０２の下端部を閉塞可能なように構成されている。
【００１９】
ボート２１７は複数本の保持部材を備えており、複数枚（例えば、５０枚〜１５０枚程度）のウエハ２００をその中心を揃えて垂直方向に整列させた状態で、それぞれ水平に保持するように構成されている。
【００２０】
カセット棚１０５の上方には、清浄化した雰囲気であるクリーンエアを供給するよう、供給ファン及び防塵フィルタで構成されたクリーンユニット１３４ａが設けられている。クリーンユニット１３４ａは供給ファン及び防塵フィルタによりクリーンエアを筐体１１１の内部に流通させるように構成されている。
【００２１】
ウエハ移載装置エレベータ１２５ｂおよびボートエレベータ１１５側と反対側である筐体１１１の左側端部には、クリーンエアを供給するよう供給フアンおよび防塵フィルタで構成されたクリーンユニット１３４ｂが設置されている。クリーンユニット１３４ｂから吹き出されたクリーンエアは、ウエハ移載装置１２５ａ、ボート２１７などの周辺を流通した後に、図示しない排気装置に吸い込まれて、筐体１１１の外部に排気されるようになっている。
【００２２】
次に、基板処理装置１０１の動作について説明する。
工場内搬送装置（図示せず）によってカセット１１０がカセットステージ１１４上に搬入されると、カセット１１０は、ウエハ２００がカセットステージ１１４の上で垂直姿勢を保持し、カセット１１０のウエハ出し入れ口が上方向を向くように載置される。その後、カセット１１０は、カセットステージ１１４によって、カセット１１０内のウエハ２００が水平姿勢となり、カセット１１０のウエハ出し入れ口が筐体後方を向けるように、筐体後方に右周り縦方向９０°回転させられる。
【００２３】
その後、カセット１１０は、カセット棚１０５ないし予備カセット棚１０７の指定された棚位置へカセット搬送装置１１８によって自動的に搬送され受け渡され、一時的に保管された後、カセット棚１０５ないし予備カセット棚１０７からカセット搬送装置１１８によって移載棚１２３に移載されるか、もしくは直接移載棚１２３に搬送される。
【００２４】
カセット１１０が移載棚１２３に移載されると、ウエハ２００はカセット１１０からウエハ移載装置１２５ａのツイーザ１２５ｃによってウエハ出し入れ口を通じてピックアップされ、移載室（図示せず）の後方にあるボート２１７に装填（チャージング）される。ボート２１７にウエハ２００を受け渡したウエハ移載装置１２５ａはカセット１１０に戻り、後続のウエハ２００をボート２１７に装填する。
【００２５】
予め指定された枚数のウエハ２００がボート２１７に装填されると、炉口シャッタ１４７によって閉じられていた処理炉２０２の下端部が、炉口シャッタ１４７によって開放される。その後、多数枚のウエハ２００を保持したボート２１７は、シールキャップ２１９がボートエレベータ１１５によって上昇されることにより、処理炉２０２内へ搬入（ローディング）される。
【００２６】
ローディング後は、処理炉２０２にてウエハ２００に任意の処理（後述参照）が実施される。その処理後は、上述の逆の手順で、ウエハ２００およびカセット１１０は筐体１１１の外部へ払出される。
【００２７】
図２は、本発明の好ましい実施形態で使用される処理炉とそれに付属する部材との概略構成図であり、特に処理炉部分を縦断面で示している。図３は図２のＡ−Ａ線断面図である。
【００２８】
図２及び図３に示すように、処理炉２０２には加熱装置として機能するヒータ２０７が設けられている。ヒータ２０７の内側にはウエハ２００を処理する反応管２０３が設けられている。反応管２０３の下端には、気密部材であるＯリング２２０を介してステンレス等で構成されたマニホールド２０９が設けられている。マニホールド２０９の下端開口は、Ｏリング２２０を介して蓋体としてのシールキャップ２１９により気密に閉塞されている。処理炉２０２では、少なくとも、反応管２０３、マニホールド２０９及びシールキャップ２１９により処理室２０１が形成されている。
【００２９】
シールキャップ２１９にはボート支持台２１８を介してボート２１７が立設されている。ボート支持台２１８はボート２１７を保持する保持体となっており、ボート２１７を保持しながら処理室２０１に挿入するようになっている。ボート２１７にはバッチ処理される複数枚のウエハ２００が水平姿勢で管軸方向に多段に積載されている。ヒータ２０７は処理室２０１に挿入されたウエハ２００を所定の温度に加熱するようになっている。
【００３０】
処理室２０１へは複数種類（本実施形態では２種類）の処理ガスを供給する２本のガス供給管（ガス供給管２３２ａ，ガス供給管２３２ｂ）が設けられている。
【００３１】
ガス供給管２３２ａには上流方向から順に液体用のマスフローコントローラ２４０、気化器３００及びバルブ２４３ａが設けられている。
【００３２】
気化器３００の内部において、ガス供給管２３２ａにはバルブ３０１と気化部３０２とが設けられており、バルブ３０１が気化部３０２より上流側に配置され、気化部３０２がバルブ３０１より下流側に配置されている。気化部３０２はバルブ３０１を介して流通してきた処理ガスを常温・常圧で気化させる部位である。
【００３３】
ガス供給管２３２ａのバルブ３０１と気化部３０２との間には、気化器３００（詳しくは気化部３０２）にキャリアガスを供給するキャリアガス供給管３１０が連結されている。キャリアガス供給管３１０にはバルブ３１１が設けられている。バルブ３１１は気化器３００の外部に設けられている。バルブ３１１は気化器３００の内部に設けられてもよい。
【００３４】
ガス供給管２３２ａの先端部にはノズル２３３ａが設けられている。ノズル２３３ａは、処理室２０１を構成している反応管２０３の内壁とウエハ２００との間における円弧状の空間で、反応管２０３の内壁に沿った上下方向に延在している。ノズル２３３ａの側面には、処理ガスを供給する多数のガス供給孔２４８ａが設けられている。ガス供給孔２４８ａは、下部から上部にわたってそれぞれ同一の開口面積を有し、更に同じ開口ピッチで設けられている。
【００３５】
ガス供給管２３２ａにはキャリアガスを供給するキャリアガス供給管２３４ａが連結されている。キャリアガス供給管２３４ａには上流方向から順にマスフローコントローラ２４１ｂとバルブ２４３ｃとが設けられている。
【００３６】
他方、ガス供給管２３２ｂには上流方向から順にマスフローコントローラ２４１ａとバルブ２４３ｂとが設けられている。
【００３７】
ガス供給管２３２ｂの先端部にはノズル２３３ｂが設けられている。ノズル２３３ｂも、ノズル２３３ａと同様に、処理室２０１を構成している反応管２０３の内壁とウエハ２００との間における円弧状の空間で、反応管２０３の内壁に沿った上下方向に延在している。ノズル２３３ｂの側面には、処理ガスを供給する多数のガス供給孔２４８ｂが設けられている。ガス供給孔２４８ｂは、下部から上部にわたってそれぞれ同一の開口面積を有し、更に同じ開口ピッチで設けられている。
【００３８】
ガス供給管２３２ｂにはキャリアガスを供給するキャリアガス供給管２３４ｂが連結されている。キャリアガス供給管２３４ｂには上流方向から順にマスフローコントローラ２４１ｃとバルブ２４３ｄとが設けられている。
【００３９】
上記構成では、ガス供給管２３２ａに液体原料が導入されるようになっており、実際にその液体原料がガス供給管２３２ａに流入すると、当該液体原料は液体用のマスフローコントローラ２４０に流量制御されながら気化器３００に至り、気化器３００で気化され、その気化ガスがノズル２３３ａを介して処理室２０１内に供給されるようになっている。
【００４０】
他方、ガス供給管２３２ｂには気体原料（処理ガス）が導入されるようになっており、実際にその処理ガスがガス供給管２３２ｂに流入すると、当該処理ガスはマスフローコントローラ２４１ａに流量調整されながらガス供給管２３２ｂを流通し、最終的にノズル２３３ｂを介して処理室２０１に供給されるようになっている。
【００４１】
処理室２０１にはバルブ２４３ｅを介してガスを排気するガス排気管２３１が接続されている。ガス排気管２３１には真空ポンプ２４６が接続されており、真空ポンプ２４６の作動で処理室２０１内を真空排気することができるようになっている。
なお、バルブ２４３ｅは弁を開閉して処理室２０１の真空排気・真空排気停止ができ、更に弁開度を調節して圧力調整可能となっている開閉弁である。
【００４２】
反応管２０３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２１７が設けられている。ボート２１７は、ボートエレベータ１１５により反応管２０３に出入りすることができるようになっている。ボート２１７の下端部には、処理の均一性を向上するために当該ボート２１７を回転するためのボート回転機構２６７が設けられている。ボート回転機構２６７を駆動させることにより、ボート支持台２１８に支持されたボート２１７を回転させることができるようになっている。
【００４３】
制御部としてのコントローラ２８０は、液体用のマスフローコントローラ２４０と、マスフローコントローラ２４１ａ，２４１ｂ，２４１ｃと、バルブ２４３ａ，２４３ｂ，２４３ｃ，２４３ｄ，２４３ｅ，３０１，３１１と、ヒータ２０７と、真空ポンプ２４６と、ボート回転機構２６７と、ボートエレベータ１１５とに接続されている。
【００４４】
コントローラ２８０は、液体マスフローコントローラ２４０の流量調整と、マスフローコントローラ２４１ａ，２４１ｂ，２４１ｃの流量調整と、バルブ２４３ａ，２４３ｂ，２４３ｃ，２４３ｄ，３０１，３１１の開閉動作と、バルブ２４３ｅの開閉及び圧力調整動作と、ヒータ２０７の温度調整と、真空ポンプ２４６の起動・停止と、ボート回転機構２６７の回転速度調節と、ボートエレベータ１１５の昇降動作とを、制御するようになっている。
【００４５】
次に、ＡＬＤ法を用いた成膜処理例について、半導体デバイスの製造工程の一つである、ＴＥＭＡＨとＯ３とを用いてＨｆＯ２膜を成膜する例を基に説明する。
【００４６】
ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法の一つであるＡＬＤ（Atomic Layer Deposition）法は、ある成膜条件（温度、時間等）の下で、成膜に用いる少なくとも２種類の原料となる処理ガスを１種類ずつ交互に基板上に供給し、１原子単位で基板上に吸着させ、表面反応を利用して成膜を行う手法である。このとき、膜厚の制御は、処理ガスを供給するサイクル数で行う（例えば、成膜速度が１Å／サイクルとすると、２０Åの膜を形成する場合、２０サイクル行う）。
【００４７】
ＡＬＤ法では、例えばＨｆＯ２膜を形成する場合、ＴＥＭＡＨ（Ｈｆ［ＮＣＨ３Ｃ２Ｈ５］４，テトラキスメチルエチルアミノハフニウム）とＯ３（オゾン）とを用いて１８０〜２５０℃の低温で高品質の成膜が可能である。
【００４８】
まず、上述したようにウエハ２００をボート２１７に装填し、処理室２０１に搬入する。ボート２１７を処理室２０１に搬入したら、後述する４つのステップを順次実行する（下記では、キャリアガスとして不活性ガスの１種であるＮ２を用いている。）。
【００４９】
（ステップ１）
真空ポンプ２４６を作動させた状態において、キャリアガス供給管２３２ａにＴＥＭＡＨを流入させかつキャリアガス供給管３１０とキャリアガス供給管２３４ａとにそれぞれＮ２を流入させる。そして、ガス排気管２３１のバルブ２４３ｅと、ガス供給管２３２ａのバルブ３０１，２４３ａと、キャリアガス供給管３１０のバルブ３１１と、キャリアガス供給管２３４ａのバルブ２４３ｃとを、開ける。
【００５０】
ガス供給管２３２ａから流入した液体のＴＥＭＡＨは、マスフローコントローラ２４０に流量調整されながら気化器３００に至り、気化部３０２で気化される。キャリアガス供給管３１０から流入したＮ２は、バルブ３０１を介して気化器３００の気化部３０２に至る。キャリアガス供給管２３４ａから流入したＮ２は、マスフローコントローラ２４１ｂに流量調整されながら、ガス供給管２３２ａとの連結部に至る。
【００５１】
ここで、ステップ１では、キャリアガス供給管３１０内の圧力をガス供給管２３２ａ内の圧力よりも高く維持する。
【００５２】
バルブ３０１とバルブ３１１との開放動作においては、キャリアガス供給管３１０のバルブ３１１を先に開けてその後にガス供給管２３２ａのバルブ３０１を開けるのが好ましい。気化部３０２で気化されたＴＥＭＡＨの気化ガスがキャリアガス供給管３１０に流入するのを未然に回避することができるからである。
【００５３】
そして気化器３００で気化されたＴＥＭＡＨの気化ガスは、気化器３００から流出してキャリアガス供給管２３４ａとの連結部でキャリアガス供給管２３４ａから供給されたＮ２と合流し、その後はガス供給管２３２ａを流通しながら処理室２０１に至り、最終的にノズル２３３ａのガス供給孔２４８ａから処理室２０１内に供給されガス排気管２３１から排気される。
【００５４】
このとき、バルブ２４３ｅを適正に調整して処理室２０１内の圧力を一定範囲内の最適な値に維持する。液体用のマスフローコントローラ２４０で制御するＴＥＭＡＨの供給量は０．０１〜０．１ｇ／ｍｉｎである。ＴＥＭＡＨの気化ガスをウエハ２００に晒す時間は３０〜１８０秒間である。このときヒータ２０７の温度はウエハ２００の温度が１８０〜２５０℃の範囲内の最適な値になるよう設定してある。
【００５５】
以上のステップ１では、上記の通りにＴＥＭＡＨの気化ガスを処理室２０１内に供給することで、ウエハ２００上の下地膜などの表面部分と表面反応（化学吸着）する。
【００５６】
（ステップ２）
キャリアガス供給管３１０内の圧力をガス供給管２３２ａ内の圧力よりも高く維持した状態において、ガス供給管２３２ａのバルブ３０１，２４３ａと、キャリアガス供給管３１０のバルブ３１１と、キャリアガス供給管２３４ａのバルブ２４３ｃとを開じて、ＴＥＭＡＨの気化ガスの処理室２０１への供給を停止する。
【００５７】
ここで、３つのバルブ２４３ａ，３０１，３１１については、閉動作の順序を一定にする。
その順序の一例としては、最初に気化器３００内のバルブ３０１を閉じ、その後にバルブ２４３ａを閉じ、最後にキャリアガス供給管３１０のバルブ３１１を閉じる。その順序の他例としては、最初に気化器３００内のバルブ３０１を閉じ、その後にキャリアガス供給管３１０のバルブ３１１を閉じ、最後にバルブ２４３ａを閉じる。すなわち、ここでは、ガス供給管２３２ａのバルブ３０１を閉じる動作を行う際には、キャリアガス供給管３１０のバルブ３１１が開放されていることを条件として、ガス供給管２３２ａのバルブ３０１の閉動作を実行する。
【００５８】
またステップ２では、ガス排気管２３１のバルブ２４３ｅは開いたままとし、真空ポンプ２４６により処理室２０１内を２０Ｐａ以下となるまで排気し、残留したＴＥＭＡＨの気化ガスを処理室２０１内から排除する。
このとき、キャリアガス供給管２３４ａのバルブ２４３ｃも開けたままとしてキャリアガス供給管２３４ａからＮ２を処理室２０１内へ供給してもよく、この場合には、残留したＴＥＭＡＨの気化ガスを更に排除する効果が高まる。
【００５９】
（ステップ３）
ガス供給管２３２ｂにＯ３を流入させかつキャリアガス供給管２３４ｂにＮ２を流入させる。この状態において、ガス供給管２３４ｂのバルブ２４３ｂと、キャリアガス供給管２３４ｂのバルブ２４３ｄとを、開ける。
【００６０】
ガス供給管２３４ｂから流入したＯ３は、マスフローコントローラ２４１ａに流量調整されながらキャリアガス供給管２３４ｂとの連結部に至る。キャリアガス供給管２３４ｂから流入したＮ２は、マスフローコントローラ２４１ｃに流量調整されながらガス供給管２３２ｂとの連結部に至る。ガス供給管２３２ｂとキャリアガス供給管２３４ｂとの連結部で、Ｏ３はＮ２と混合され、その後はガス供給管２３２ｂを流通しながら処理室２０１に至り、最終的にノズル２３３ｂのガス供給孔２４８ｂから処理室２０１内に供給されつつガス排気管２３１から排気される。
【００６１】
ステップ３では、バルブ２４３ｅを適正に調整して処理室２０１内の圧力を一定範囲内の最適な値に維持する。Ｏ３をウエハ２００に晒す時間は１０〜１２０秒間である。このときのウエハ２００の温度は、ステップ１のＴＥＭＡＨの気化ガスの供給時と同じく１８０〜２５０℃の範囲内の最適な温度となるようヒータ２０７を設定する。
【００６２】
以上のステップ３では、上記の通りにＯ３の処理ガスを処理室２０１に供給することで、ウエハ２００の表面に化学吸着したＴＥＭＡＨとＯ３とを反応させ、ウエハ２００上にＨｆＯ２膜を成膜する。
【００６３】
（ステップ４）
成膜後、ガス供給管２３２ｂのバルブ２４３ｂと、キャリアガス供給管２３４ｂのバルブ２４３ｄとを閉じ、真空ポンプ２４６により処理室２０１内を真空排気し、残留したＯ３の成膜に寄与した後のガスを排除する。
このとき、キャリアガス供給管２３４ｂのバルブ２４３ｄを開いたままとしてキャリアガス供給管２３４ｂからＮ２を処理室２０１内に供給してもよく、この場合には、残留したＯ３の成膜に寄与した後の処理ガスを処理室２０１から排除する効果が高まる。
【００６４】
以後、ステップ１〜４を１サイクルとしてこのサイクルを複数回繰り返すことにより、ウエハ２００上に所定の膜厚のＨｆＯ２膜を成膜することができる。
【００６５】
以上の本実施形態では、ステップ１でＴＥＭＡＨの気化ガスを処理室２０１に供給する場合に、キャリアガス供給管３１０内の圧力をガス供給管２３２ａ内の圧力より高く維持し、キャリアガス供給管３１０内とガス供給管２３２ａ内とで圧力差を設けている。そのため、ＴＥＭＡＨの気化ガスがＮ２の圧力を受けてキャリアガス供給管３１０に流入し難い。
【００６６】
加えて、ステップ２でＴＥＭＡＨの気化ガスの供給を停止する場合には、ガス供給管２３２ａのバルブ３０１とキャリアガス供給管３１０のバルブ３１１とを閉じる順序に関し、キャリアガス供給管３１０内の圧力をガス供給管２３２ａ内の圧力よりも高く維持したまま、バルブ３１１が開放されていることを条件としてバルブ３０１を開放している。この場合、キャリアガス供給管３１０にＮ２が充満している状態でＴＥＭＡＨの気化ガスの供給が停止され、当該ＴＥＭＡＨの気化ガスはそのＮ２の存在でキャリアガス供給管３１０には流入し難い。
【００６７】
以上から、ＴＥＭＡＨの気化ガスがキャリアガス供給管３１０に流入するのを防止又は抑止することができ、ひいてはキャリアガス供給管３１０を閉塞したりゴミを発生させたりするのを防止又は抑制することができ、処理室２０１内でＨｆＯ２膜を良好に形成することできる。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の好ましい実施形態で使用される基板処理装置の概略構成を示す斜透視図である。
【図２】本発明の好ましい実施形態で使用される処理炉とそれに付属する部材との概略構成図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線断面図である。
【符号の説明】
【００６９】
１０１  基板処理装置
２００  ウエハ
２０１  処理室
２０２  処理炉
２０３  反応管
２０７  ヒータ
２０９  マニホールド
２１７  ボート
２１８  ボート支持台
２１９  シールキャップ
２２０  Ｏリング
２３１  ガス排気管
２３２ａ，２３２ｂ  ガス供給管
２３３ａ，２３３ｂ  ノズル
２３４ａ，２３４ｂ  キャリアガス供給管
２４０  液体用のマスフローコントローラ
２４１ａ，２４１ｂ，２４１ｃ  マスフローコントローラ
２４３ａ，２４３ｂ，２４３ｃ，２４３ｄ，２４３ｅ  バルブ
２４６  真空ポンプ
２４８ａ，２４８ｂ  ガス供給孔
２６７  ボート回転機構
２８０  コントローラ
３００  気化器
３０１  バルブ
３０２  気化部
３１０  キャリアガス供給管
３１１  バルブ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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