(57)【要約】【課題】排気ラインから処理室へのガスの逆流による基板処理への悪影響を抑制し、良好な基板処理を実現する基板処理装置を提供する。【解決手段】基板処理装置１は、処理室２０１と、Ｏ３ガスを生成するＯ３発生装置３００と、Ｏ３発生装置３００でされたＯ３ガスを供給するために用いられる第１ガス供給管２３２ａと、第１ガス供給管２３２ａから分岐し、Ｏ３ガスを排気するために用いられる排気ライン３０２と、第１供給ライン２３２ａに設けられたバルブＶ２と、排気ライン３０２に設けられた逆止弁３０４と、逆止弁３０４よりも排気方向上流側の圧力を測定する圧力ＳＷ３０６と、逆止弁３０４よりも排気方向下流側の圧力計３１０と、圧力ＳＷ３０６のの検出値と圧力計３１０の検出値との差圧が、しきい値を超えたときに、基板処理を中断又は停止させるコントローラ２８０とを有する。【選択図】図３
2008294138.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を収容し、該基板を処理する処理室と、
所望の処理ガスを生成する生成装置と、
前記処理室内に前記生成装置で生成された処理ガスを供給するために用いられる供給ラインと、
前記供給ラインから分岐し、処理ガスを排気するために用いられる排気ラインと、
前記供給ラインに設けられた開閉弁と、
前記排気ラインに設けられた逆止弁と、
前記処理室内の雰囲気を排気する排気手段と、
処理ガスの排気される方向において、前記逆止弁よりも下流側の圧力を検出する第１圧力計と、
処理ガスの排気される方向において、前記逆止弁よりも上流側の圧力を検出する第２圧力計と、
少なくも前記処理室での基板処理を制御する制御部と、
を有し、
前記制御部は、
前記第１圧力計の検出値と前記第２圧力計の検出値との差圧がしきい値を超えたときに、前記処理室内にて実行されている処理を中断又は中止させる基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、半導体装置を製造するために、例えばシリコンウェーハ、ガラス基板等の基板を処理する基板処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
基板処理装置であって、基板を処理する処理室と、この処理室に処理ガスを供給する供給ラインと、供給ラインから分岐した排気ラインとを有するものが知られている。このような基板処理装置では、供給ラインからの処理室への処理ガスの供給と排気ラインからの処理ガスの排気とを切り換えて、基板処理室に所望のタイミングで処理ガスを供給しようとしている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、背景技術に示す基板処理装置では、排気ラインから処理室へ、例えば汚染された処理ガスが基板処理室に逆流してしまうことがあり、基板処理室でなされる基板処理に悪影響を与えることがある等の問題点が生じることがあった。
【０００４】
本発明の目的は、排気ラインから処理室へのガスの逆流による悪影響を抑制し、良好な基板処理を実現す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】
【０００５】
本発明の第１の特徴とするところは、基板を収容し、該基板を処理する処理室と、所望の処理ガスを生成する生成装置と、前記処理室内に前記生成装置で生成された処理ガスを供給するために用いられる供給ラインと、前記供給ラインから分岐し、処理ガスを排気するために用いられる排気ラインと、前記供給ラインに設けられた開閉弁と、前記排気ラインに設けられた逆止弁と、前記処理室内の雰囲気を排気する排気手段と、処理ガスの流れる方向において、前記逆止弁よりも下流側の圧力を検出する第１圧力計と、処理ガスの流れる方向において、前記逆止弁よりも上流側の圧力を検出する第２圧力計と、少なくも前記処理室での基板処理を制御する制御部と、を有し、前記制御部は、前記第１圧力計の検出値と前記第２圧力計の検出値との差圧がしきい値を超えたときに、前記処理室内にて実行されている処理を中断又は中止させる基板処理装置にある。ここで、逆止弁よりも上流側とは、生成装置の下流側であって、逆止弁の下流側でない部分のことである。すなわち、生成装置の下流側の供給ラインから処理室および排気手段までをも含む部分のことである。
【０００６】
また、本発明の第２の特徴とするところは、基板を収容し、該基板を処理する処理室と、所望の処理ガスを生成する生成装置と、前記処理室内に前記生成装置で生成された処理ガスを供給するために用いられる供給ラインと、前記供給ラインから分岐し、処理ガスを排気するために用いられる排気ラインと、前記供給ラインに設けられた第１開閉弁と、前記排気ラインに設けられた第２開閉弁と、前記処理室内の雰囲気を排気する排気手段と、少なくも前記第１及び第２開閉弁を制御する制御部と、を有し、前記制御部は、第１及び第２開閉弁を同時に閉められた状態とし、所定時間経過後に前記第１及び第２開閉弁のいずれか一方を開けて、前記供給ラインへの処理ガスの供給と前記排気ラインからの処理ガスの排気とを切り換える基板処理装置にある。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、排気ラインから処理室へのガスの逆流を抑制し、良好な基板処理を実現する基板処理装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
（第１の実施形態）
次に本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１及び２には、本発明の第１の実施形態に係る基板処理装置１が示されている。基板処理装置１は、半導体装置（IC）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として構成されている。尚、以下の説明では、基板処理装置として基板に酸化、拡散処理やＣＶＤ処理などを行なう縦型の装置（以下、単に処理装置という）を適用した場合について述べる。図１は、本発明に適用される処理装置の斜透視図として示されている。また、図２は図１に示す処理装置の側面透視図である。
【０００９】
筐体１０１の前面側には、図示しない外部搬送装置との間で基板収納容器としてのカセット１００の授受を行う保持具授受部材としてのカセットステージ１０５が設けられ、該カセットステージ１０５の後側には昇降手段としてのカセットエレベータ１１５が設けられ、該カセットエレベータ１１５には搬送手段としてのカセット移載機１１４が取り付けられている。また、前記カセットエレベータ１１５の後側には、前記カセット１００の載置手段としてのカセット棚１０９が設けられるとともに、前記カセットステージ１０５の上方にも、予備カセット棚１１０が設けられている。前記予備カセット棚１１０の上方にはクリーンユニット１１８が設けられ、クリーンエアを前記筐体１０１の内部に流通させるように構成されている。
【００１０】
筐体１０１の後部上方には、処理炉２０２が設けられ、該処理炉２０２の下方には基板としてのウエハ２００を水平姿勢で多段に保持する基板保持手段としてのボート２１７を該処理炉２０２に昇降させる昇降手段としてのボートエレベータ１２１が設けられ、該ボートエレベータ１２１に取り付けられた昇降部材１２２の先端部には蓋体としてのシールキャップ２１９が取り付けられ、該ボート２１７を垂直に支持している。前記ボートエレベータ１２１と前記カセット棚１０９との間には、昇降手段としての移載エレベータ１１３が設けられ、該移載エレベータ１１３には基板搬送手段としてのウエハ移載機１１２が取り付けられている。また、前記ボートエレベータ１２１の横には、開閉機構を持ち前記処理炉２０２の下面を塞ぐ遮蔽部材としての炉口シャッタ１１６が設けられている。
【００１１】
前記ウエハ２００が装填された前記カセット１００は、図示しない外部搬送装置から前記カセットステージ１０５に該ウエハ２００が上向きの姿勢で搬入され、該ウエハ２００が水平の姿勢になるよう該カセットステージ１０５で９０°回転させられる。更に、前記カセット１００は、前記カセットエレベータ１１５の昇降動作、横行動作及び前記カセット移載機１１４の進退動作、回転動作の協働により前記カセットステージ１０５から前記カセット棚１０９又は前記予備カセット棚１１０に搬送される。
【００１２】
前記カセット棚１０９には前記ウエハ移載機１１２の搬送対象となる前記カセット１００が収納される移載棚１２３があり、前記ウエハ２００が移載に供される該カセット１００は前記カセットエレベータ１１５、前記カセット移載機１１４により該移載棚１２３に移載される。
【００１３】
前記カセット１００が前記移載棚１２３に移載されると、前記ウエハ移載機１１２の進退動作、回転動作及び前記移載エレベータ１１３の昇降動作の協働により該移載棚１２３から降下状態の前記ボート２１７に前記ウエハ２００を移載する。
【００１４】
前記ボート２１７に所定枚数の前記ウエハ２００が移載されると、前記ボートエレベータ１２１により該ボート２１７が前記処理炉２０２に挿入され、前記シールキャップ２１９により前記処理炉２０２が気密に閉塞される。気密に閉塞された前記処理炉２０２内では前記ウエハ２００が加熱されるとともに処理ガスが該処理炉２０２に供給され、前記ウエハ２００に処理がなされる。
【００１５】
前記ウエハ２００への処理が完了すると、該ウエハ２００は上述した動作と逆の手順により、前記ボートから前記移載棚１２３の前記カセット１００に移載され、該カセット１００は前記カセット移載機１１４により該移載棚１２３から前記カセットステージ１０５に移載され、図示しない外部搬送装置により前記筐体１０１の外部に搬出される。尚、前記炉口シャッタ１１６は、前記ボート２１７が降下状態の際に前記処理炉２０２の下面を塞ぎ、外気が該処理炉２０２内に巻き込まれるのを防止している。
【００１６】
前記カセット移載機１１４等の搬送動作は、搬送制御手段１２４により制御される。
【００１７】
次に、上述した処理炉２０２について図３及び４に基づいて詳細に説明する。
図３は、本実施の形態で好適に用いられる縦型の基板処理炉の概略構成図であり、処理炉２０２部分を縦断面で示し、図４は本実施の形態で好適に用いられる縦型の基板処理炉の概略構成図であり、処理炉２０２部分を図３のＡ−Ａ線断面図で示す。
【００１８】
加熱装置（加熱手段）であるヒータ２０７の内側に、基板であるウエハ２００を処理する反応容器としての反応管２０３が設けられ、この反応管２０３の下端には、例えばステンレス等によりマニホールド２０９が気密部材であるＯリング２２０を介して下端開口は蓋体であるシールキャップ２１９によりＯリング２２０を介して気密に閉塞され、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を形成している。シールキャップ２１９にはボート支持台２１８を介して基板保持部材（基板保持手段）であるボート２１７が立設され、ボート支持台２１８はボートを保持する保持体となっている。そして、ボート２１７は処理室２０１に挿入される。ボート２１７にはバッチ処理される複数のウエハ２００が水平姿勢で管軸方向に多段に積載される。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。
【００１９】
処理室２０１へは複数種類、ここでは２種類の処理ガスを供給する供給経路としての２本のガス供給管（第１ガス供給管２３２ａ、第２ガス供給管２３２ｂ）が設けられている。第１ガス供給管２３２ａには上流方向から順に流量制御装置（流量制御手段）である液体マスフローコントローラ２４０、気化器２４２、及び開閉弁であるバルブＶ１が設けられている。また、第１ガス供給管２３２ａには、図示を省略するキャリアガス供給管が合流するように接続されていて、キャリアガス供給管を介して第１ガス供給管２３２ａにキャリアガスが供給されるようになっている。
【００２０】
また、第１ガス供給管２３２ａの先端部には、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に、反応管２０３の下部より上部の内壁にウエハ２００の積載方向に沿って、第１ノズル２３３ａが設けられ、第１ノズル２３３ａの側面にはガスを供給する供給孔である第１ガス供給孔２４８ａが設けられている。この第１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。
【００２１】
第２ガス供給管２３２ｂには上流方向から順に、Ｏ３発生装置３００、流量制御装置（流量制御手段）であるマスフローコントローラＭＦＣ１、開閉弁であるバルブＶ２が設けられている。また、第２ガス供給管２３２ｂには、図示を省略するキャリアガス供給管が合流するように接続されていて、キャリアガス供給管を介して第２ガス供給管２３２ｂにキャリアガスが供給されるようになっている。
【００２２】
また、第２ガス供給管２３２ｂの先端部には、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に、反応管２０３の下部より上部の内壁にウエハ２００の積載方向に沿って、第２ノズル２３３ｂが設けられ、第２ノズル２３３ｂの側面にはガスを供給する供給孔である第２ガス供給孔２４８ｂが設けられている。この第２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。
【００２３】
例えば第１ガス供給管２３２ａから供給される原料が液体の場合、第１ガス供給管２３２ａからは、液体マスフローコントローラ２４０、気化器２４２、及びバルブＶ１を介し、更にノズル２３３ａを介して、図示を省略するキャリアガス供給管から供給されるキャリアガスと混合された反応ガスが、処理室２０１内に供給される。例えば第１ガス供給管２３２ａから供給される原料が気体の場合には、液体マスフローコントローラ２４０を気体用のマスフローコントローラに交換し、気化器２４２は不要となる。また、第２ガス供給管２３２ｂからはマスフローコントローラＭＦＣ１、バルブＶ２を介し、更に第２ノズル２３３ｂを介して、図示を省略するキャリアガス供給管から供給されたキャリアガスと混合された反応ガスが処理室２０１内に供給される。
【００２４】
第２ガス供給管２３２ｂのＯ３発生装置とマスフローコントローラＭＦＣ１との間の位置には、第２ガス供給管２３２ｂから分岐するように排気ライン３０２が設けられている。排気ライン３０２は、Ｏ３発生装置で生成されたＯ３ガスを排気するために用いられ、例えば、工場設備として備えられている負圧発生装置（不図示）に接続されていて、この負圧発生装置が発生させる負圧により排気ライン３０２を介してＯ３ガスの排気がなされる。また、排気ライン３０２には、Ｏ３ガスの排気方向上流側から順に、チェックバルブと称されることがある逆止弁３０４と、第１圧力計として用いられる圧力ＳＷ３０６及び圧力計３０８が設けられている。
【００２５】
圧力ＳＷ３０６は、排気ライン３０２のＯ３ガス排気方向における逆止弁３０４よりも下流側の圧力を検出するために用いられ、後述するコントローラ２８０に接続されていて、検出した圧力をコントローラ２８０に出力する。圧力ＳＷ３０６は、例えば、基板処理装置１の環境設定や日常点検に用いられる。
【００２６】
また、処理室２０１は、ガスを排気する排気管であるガス排気管２３１によりバルブＶ３を介して、処理室２０１内の雰囲気を排気する排気手段として用いられる真空ポンプ２４６に接続され、真空排気されるようになっている。尚、このバルブＶ３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。また、排気管２３１には、排気管２３１内の圧力を検出する圧力計３１０が設けられている。圧力計３１０は、処理ガス（Ｏ３ガス）の排気される方向において、バルブＶ１よりも下流側の圧力を検出する第２圧力計として用いられている。圧力計３１０は、後述するコントローラ２８０に接続されていて、検出した圧力をコントローラ２８０に出力する。
【００２７】
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が設けられており、このボート２１７は、図示しないボートエレベータ機構により反応管２０３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ためにボート２１７を回転するためのボート回転機構２６７が設けてあり、ボート回転機構２６７を駆動することにより、ボート支持台２１８に支持されたボート２１７を回転するようになっている。
【００２８】
制御部（制御手段）であるコントローラ２８０は、液体マスフローコントローラ２４０、マスフローコントローラＭＦＣ１、バルブＶ１、Ｖ２、Ｖ３、ヒータ２０７、真空ポンプ２４６、ボート回転機構２６７、図示しないボート昇降機構、及び圧力ＳＷ３０６に接続されており、圧力ＳＷ３０６で検出された圧力、及び圧力計３１０で検出した圧力が入力され、液体マスフローコントローラ２４０、及びマスフローコントローラＭＦＣ１の流量調整、バルブＶ１、Ｖ２、Ｖ３の開閉及び圧力調整動作、ヒータ２０７の温度調整、真空ポンプ２４６の起動・停止、ボート回転機構２６７の回転速度調節、ボート昇降機構の昇降動作制御が行を行う。
【００２９】
図５には、逆止弁３０４が示されている。
図５（ａ）に示されるように、逆止弁３０４は、例えば略球形で、排気ライン３０２内に移動可能に設けられた弁体３１４を有する。弁体３１４の処理ガス（Ｏ３ガス）の排気方向下流側（圧力ＳＷ３０６及び圧力計３０８側）には、例えばコイルスプリング等の弾性体３１６の一端部が固定されている。弾性体３１６の他端部は一端部よりも排気方向下流側で、排気ライン３０２に固定されている。
【００３０】
また、逆止弁３０４は、弁体３１４が着座する着座部材３１７を有する。着座部材３１７は、排気ライン３０２内における、弁体３１４よりも処理ガスの排気方向に上流側に配置されていて、処理ガスが通過することができる貫通孔が形成されているとともに、弁体３１４の側に弁体３１４が着座する着座面３１８が形成されている。着座面は、処理ガスが排気される方向における上流側がせまく、下流側、すなわち弁体３１４側が広いすり鉢形状をしていて、着座面３１８に弁体３１４が着座することで、排気ライン３０２内での処理ガスの流れが封止される。
【００３１】
逆止弁３０４は、正常に処理ガスの排気が行われている際は、図５（ａ）に示すように弁体３１４と着座面３１８とが離間していて、弁体３１４と着座面３１８との間を通過するようにして、上流側から下流側に処理ガスが排気される。一方、処理ガスを排気するための真空引き弱くなり、排気ライン３０２の弁体３１４の下流側の圧力が高くなると、この圧力によって、弾性体３１６の弾性に抗して、弁体３１４が処理ガス排気方向上流側に移動する。そして図５（ｃ）に示されるように、弁体３１４が着座面３１８に着座する。このため、弁体３１４の下流側から弁体３１４の上流側、すなわち処理室２０１（図３）側へと処理ガスが逆流することが防止される。
【００３２】
処理ガスを排気するための真空引きが弱くなり、排気ライン３０２の弁体３１４よりも下流側の圧力が高くなった場合であっても、弁体の下流側の圧力と上流側の圧力との差が十分でないと、図５（ｂ）に示すように、弁体３１４は着座面３１８に着座する位置までは移動しない。この場合、弁体３１４と着座面３１８との間を通過して、弁体３１４の下流側から弁体３１４の上流側、すなわち処理室２０１（図３）側へと処理ガスの逆流が生じてしまう。
【００３３】
次に、本発明の第１実施形態に係る基板処理装置１の動作を、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及びＯ３を用いてＨｆＯ２膜を成膜する例を基に説明する。
【００３４】
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種類の原料となる反応性ガスを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、反応性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）。
【００３５】
ＡＬＤ法では、例えばＨｆＯ２膜形成の場合、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）を用いて１８０〜２５０℃の低温で高品質の成膜が可能である。
【００３６】
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に搬入後、後述する３つのステップを順次実行する。
【００３７】
（ステップ１）
第１ガス供給管２３２ａにＴＥＭＡＨを流すために、第１ガス供給管２３２ａのバルブＶ１、及びガス排気管２３１のバルブＶ３をともに開ける。この際、図示を省略するキャリアガス供給管から第１ガス供給管２３２ａ内に、例えばＮ２ガス等のキャリアガスを供給して、キャリアガスとＴＥＭＡＨとの混合ガスを流すようにしても良い。ＴＥＭＡＨは、第１ガス供給管２３２ａの上流側から供給され、液体マスフローコントローラ２４０により流量調整され、気化器２４２により気化され、バルブＶ１を通過して、第１ノズル２３３ａの第１ガス供給孔２４８ａ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。
【００３８】
この時、バルブＶ３を適正に調整することで、処理室２０１内が予め定められた圧力の範囲に維持される。液体マスフローコントローラ２４０で制御するＴＥＭＡＨの供給量は、例えば０．０１〜０．１ｇ／ｍｉｎである。ＴＥＭＡＨガスにウエハ２００を晒す時間は、例えば、３０〜１８０秒間である。このときヒータ２０７温度はウエハの温度が、例えば１８０〜２５０℃の範囲となるように設定してある。ＴＥＭＡＨ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。
【００３９】
（ステップ２）
第１ガス供給管２３２ａのバルブＶ１を閉め、ＴＥＭＡＨの供給を停止する。このときガス排気管２３１のバルブＶ３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ＴＥＭＡＨガスを処理室２０１内から排除する。このとき、例えばＮ２等の不活性ガスを処理室２０１内へ供給すると、更に残留ＴＥＭＡＨガスを排除する効果が高まる。
【００４０】
（ステップ３）
第２ガス供給管２３２ｂにＯ３を流すために第２ガス供給管２３２ｂのバルブＶ２を開ける。この際、図示を省略するキャリアガス供給管から第１ガス供給管２３２ａ内に、例えばＮ２ガス等のキャリアガスを供給して、キャリアガスとＯ３ガスとの混合ガスを流すようにしても良い。Ｏ３ガスは、Ｏ３発生装置３００でＯ２から生成され、マスフローコントローラＭＦＣ１によって流量の調整がなされ、バルブＶ２を介して、第２ノズル２３３ｂの第２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。
【００４１】
この時、バルブＶ３を適正に調整することで、処理室２０１内が予め定められた圧力の範囲に維持される。また、Ｏ３にウエハ２００を晒す時間は、例えば、１０〜１２０秒間である。このときのウエハの温度が、ステップ１のＴＥＭＡＨガスの供給時と同じく、例えば、１８０〜２５０℃の範囲となるようヒータ２０７を設定する。Ｏ３の供給により、ウエハ２００の表面に化学吸着したＴＥＭＡＨとＯ３とが表面反応して、ウエハ２００上にＨｆＯ２膜が成膜される。
【００４２】
成膜後、第２ガス供給管２３２ｂのバルブＶ２を閉じ、真空ポンプ２４６により処理室２０１内を真空排気し、残留するガスを排除する。このとき、Ｎ２等の不活性ガスを反応管２０３内に供給すると、更に残留するＯ３の成膜に寄与した後のガスを処理室２０１から排除する効果が高まる。
【００４３】
また、上述したステップ１〜３を１サイクルとし、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。
【００４４】
上述のステップ１〜３を通じて、Ｏ３発生装置３００は稼働し続けていている。これより、Ｏ３発生装置３００から供給されるＯ３の流量が安定させることができる。このため、ステップ１で、処理室２０１にＴＥＭＡＨを供給しているタイミングでは、Ｏ３発生装置３００で生成されたＯ３ガスを、排気ライン３０２を用いて排気する。この際、Ｏ３の除去は、排気ライン３０２のＯ３ガス排気方向下流側に設けられた、例えば、工場設備として備えられている負圧発生装置（不図示）によりなされる。
【００４５】
上述のステップ２で、第２ガス供給管２３２ｂのバルブＶ２を開けた状態では、第２の供給管２３２ｂを介して、排気ライン３０２、及び排気ライン３０２に接続された負圧発生装置は、処理室２０１と連通した状態にある。このため、排気ライン３０２や、排気ライン３０２に接続された負圧発生装置から処理室２０１内にＯ３ガス等が逆流して、処理室２０１内を汚染する虞がある。そして、処理室２０１内が汚染されると、処理されるウエハ２００の品質が低下する。そこで、この実施形態では、排気ライン３０２に逆止弁３０４を設けて、排気ライン３０２側から処理室２０１へのガスの逆流を防止し、ウエハ２００の品質低下を抑制している。
【００４６】
しかしながら、先述のように、処理ガスを排気するための真空引きが弱くなり、排気ライン３０２の弁体３１４よりも下流側の圧力が高くなった場合であっても、弁体の下流側の圧力と上流側の圧力との差が十分でないと、逆止弁３０４は、排気ライン３０２側から処理室２０１へのガスの逆流を防止できない（図５（ｂ）参照）。そこで、この実施形態では、圧力SW３０６及び圧力計３１０の出力に基づく、コントローラ２８０による制御によって、処理されるウエハ２００の品質低下を図っている。
【００４７】
コントローラ２８０には、例えばウエハ２００の処理前や、ウエハ２００の処理中に、圧力ＳＷ３０６からの出力、すなわち、排気ライン３０２の逆止弁３０４よりも、Ｏ３ガスの排気方向下流側の圧力値（以下、「下流側圧力値」）が入力される。また、コントローラ２８０には、圧力計３１０から、バルブＶ２よりも処理ガスの排気される方向において上流側、すなわち、処理室２０１側の入力値（以下、「上流側圧力値」）が入力される。そして、コントローラ２８０は、入力された上流側圧力値と下流側圧力値との差圧を演算し、この差圧が予め定められたしきい値を下回っている否かを判別する。判別に用いられるしきい値は、下流側圧力が上流側圧力よりも十分に低く、通常、処理室２０1内へガスの逆流が生じることがない値に予め定められている。
【００４８】
判別の結果、上流側圧力値と下流側圧力値との差圧を演算し、この差圧が予め定められたしきい値を下回っているとの判別がなされた場合、コントローラ２８０は、基板処理装置１による基板処理中であれば、ウエハ２００の処理を中断する。また、コントローラ２８０は、基板処理装置１が基板処理前であれば、新たな処理の開始を中止する。これにより、排気ライン３０２からガスが逆流した状態で、処理室２０1内でのウエハ２００の処理をなされにくくすることができる。
【００４９】
図６には、第１の実施形態と比較される比較例に用いられる処理炉２０２の構成が示されている。先述の第１の実施形態においては、排気ライン３０２に逆止弁３０４、圧力ＳＷ３０６、圧力計３０８が設けられていた。これに対して、この比較例では、排気ライン３０２に逆止弁３０４は設けられているものの、逆止弁３０４及び圧力ＳＷ３０６は、設けられていない。このため、この比較例においては、第１の実施形態と同様に逆止弁３０４による排気ライン３０２から処理室２０１側へのガスの逆流は防止されるものの、圧力ＳＷ３０６等からの出力に基づきコントローラ２８０によってなされる、処理室２０１へのガスの逆流が生じやすい状態での基板処理装置１の処理の中止又は中断はされない。
【００５０】
図７には、本発明の第２の実施形態に係る基板処理装置に用いられる処理炉２０２の概略構成が示されている。先述の第１の実施形態においては、排気ライン３０２に逆止弁３０４、圧力ＳＷ３０６、及び圧力計３０８が設けられていた。これに対して、この第２の実施形態においては、排気ライン３０２に第２開閉弁として用いられるバルブＶ４が設けられている。バルブＶ４は、コントローラ２８０に接続されていて、コントローラ２８０に制御され、開閉する。
【００５１】
この第２の実施形態においても、先述の第１の実施形態と同様に、Ｏ３発生装置３００で生成されたＯ３を処理室２０１へ供給するか、排気ライン３０２を介して排気するかの切り換えがなされる。Ｏ３を処理室２０１へ供給する場合には、第１の開閉弁として用いられるバルブＶ２は開いた状態にあり、バルブＶ４は閉じた状態にある。また、排気ライン３０２を用いてＯ３ガスを排気する場合には、バルブＶ２を閉じた状態とし、バルブＶ１を開いた状態とする。そして、Ｏ３発生装置３００で生成されたＯ３を処理室２０１へ供給するか、排気ライン３０２を介して排気するかの切り換えは、コントローラ２８０が、バルブＶ２、Ｖ４の開閉を制御することでなされる、
【００５２】
この第２の実施形態では、コントローラ２８０は、Ｏ３の第２ガス供給管２３２ｂを介しての供給と、Ｏ３の排気ライン３０２を介しての排気とを切り換える際に、バルブＶ２とバルブＶ４とを同時に閉じられた状態とし、その所定時間経過後にバルブＶ２かバルブＶ４のいずれか一方を開けるように制御する。すなわち、第２ガス供給管２３２ｂを介してＯ３が供給されていた状態から、排気ライン３０２を介してＯ３を排気する状態に切り換えるには、バルブＶ２を閉じて、バルブＶ２及びバルブＶ４が同時に閉じられた状態とし、その後、所定時間経過後にバルブＶ４を開く。一方、排気ライン３０２を介してＯ３が排気されていた状態から、第２ガス供給管２３２ｂを介してＯ３が供給する状態に切り換えるには、バルブＶ４を閉じて、バルブＶ２及びバルブＶ４が同時に閉じられた状態とし、その後、所定時間経過後にバルブＶ２を開く。
【００５３】
このようなコントローラ２８０による制御により、バルブＶ４とバルブＶ２とが同時に開かれ、排気ライン３０２とバルブＶ４よりも下流側と、処理室２０1内とが連通した状態となるタイミングがなくなるため、排気ライン３０２から処理室２０１へのガスの逆流が生じなくなる。これに対して、バルブＶ４、又はバルブＶ２の一方を閉じると同時に、他方を開く制御する場合、バルブＶ４、及びバルブＶ２の開閉操作をするタイミングで、排気ライン３０２とバルブＶ４よりも下流側と、処理室２０1内とが連通した状態となることがあるため、排気ライン３０２から処理室２０１へのガスの逆流が生じやすい。
【００５４】
尚、図７においては、パージガスであるＮ２を供給するために用いられるパージガスライン３２４が示されている、パージガスライン３２４の上流側は、Ｎ２の発生源に接続されていて、開閉弁とし用いられるバルブＶ５を介して下流側が２つに分岐している。そして、分岐した一方は、ＭＦＣ２及びバルブＶ６を介して第１ガス供給管２３２ａに接続されている。また、分岐した他方は、ＭＦＣ３及びバルブＶ７を介して、第２ガス供給管２３２ｂに接続されている。尚、第２の実施形態において、第１の実施形態と同じ部分については、同一番号を付して説明を省略する。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明は、例えば、半導体装置を製造するために、例えばシリコンウェーハ、ガラス基板等の基板を処理する基板処理装置に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る基板処理装置全体を示す斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る基板処理装置全体を示す断面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に用いられる反応炉を示す縦断面図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に用いられる反応炉の図３におけるＡ−Ａ線断面図である。
【図５】本発明の第１の実施形態に用いられる逆止弁の構成及び作用を示し、図５（ａ）は逆止弁を介してガスが流れる状態を説明する説明図であり、図５（ｂ）は逆止弁をガスが逆流する状態を説明する説明図であり、図５（ｃ）は逆止弁によりガスの逆流が防止される状態を説明する説明図である。
【図６】本発明の比較例に係る基板処理装置の概略構成を示す断面図である。
【図７】本発明の第２の実施形態に係る基板所装置の概略構成を示す断面図である。
【符号の説明】
【００５７】
１        基板処理装置
２００    ウエハ
２０１    処理室
２３１    ガス排気管
２３２ａ  第１ガス供給管
２３２ｂ  第２ガス供給管
２８０    コントローラ
３００    Ｏ３発生装置
３０２    排気ライン
３０４    逆止弁
３０６    圧力ＳＷ
３１０    圧力計
Ｖ２      バルブ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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