(57)【要約】【課題】化学汚染物質による汚染の評価の自動化をリアルタイムで実現する。【解決手段】化学汚染物質検査装置６０は筐体１１の採取口６１に接続された採取管６２を備えており、採取管６２の下流側端は分配弁６４に止め弁６３を介して接続され、分配弁６４には供給管６５Ａ、６５Ｂ、６５Ｃが接続されている。供給管の下流側端は密閉室６９Ａ、６９Ｂ、６９Ｃに接続され、密閉室には温度コントローラ７４で制御される温度調節器７３Ａ、７３Ｂ、７３Ｃと水晶振動子７５Ａ、７５Ｂ、７５Ｃとが設置されている。水晶振動子には発振回路７６Ａ、７６Ｂ、７６Ｃ、振動数検出部７７Ａ、７７Ｂ、７７Ｃ、化学汚染物質量演算部７８Ａ、７８Ｂ、７８Ｃ、コントローラ７９が順に接続されている。【選択図】      図３
2004363232.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を処理する処理室を形成したプロセスチューブを収容する筐体と、この筐体の内部に設置されて筐体の内部の雰囲気の有機物を検出する複数個の水晶振動子と、この複数個の水晶振動子の温度を制御する温度コントローラとを備えていることを特徴とする基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板処理装置に関し、特に、有機物による汚染防止技術に係り、例えば、半導体集積回路装置（以下、ＩＣという。）の製造方法においてＩＣが作り込まれる半導体ウエハ（以下、ウエハという。）に絶縁膜や金属膜等のＣＶＤ膜を形成したり不純物を拡散したりするバッチ式縦形拡散・ＣＶＤ装置に利用して有効なものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＩＣの製造方法においてウエハに絶縁膜や金属膜等のＣＶＤ膜を形成したり不純物を拡散したりする工程には、バッチ式縦形拡散・ＣＶＤ装置（以下、単にＣＶＤ装置という。）が広く使用されている。従来のこの種のＣＶＤ装置においては、ウエハの表面を汚染しＩＣの製造方法の歩留りに悪影響を及ぼすパーティクル（塵埃）を抑えるために、筐体の内部にクリーンエアを吹き出すクリーンユニットが設置されている。
【０００３】
近年、反応性の高いガス状汚染化学物質である酸性ガスやアルカリ性ガスおよび有機ガスもウエハを汚染することが解明されている。例えば、ＲＥＡＬＩＺＥ社発行の「ＵＬＳＩ製造における汚染の実態・製造現場の実態と今後の課題」においては、ＤＯＰ（ジオクチルフタル酸）、ＤＢＰ（ジブチルフタル酸）、多価アルコールといった有機物のウエハへの付着を低減することにより、ＩＣの電気的不良数が低減することが明らかにされている。そこで、これらの物質（以下、化学汚染物質という。）を吸着して除去するためのフィルタ（以下、ケミカルフィルタという。）のＣＶＤ装置への設置が要求されて来ている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ケミカルフィルタは濾過材に化学添着剤を担持させた活性繊維を使用して物理的吸着と化学反応とにより、酸やアルカリ、有機物といった化学汚染物質を除去するものであるため、物理的吸着能力および化学反応能力が経時劣化する。したがって、ケミカルフィルタが設置されたＣＶＤ装置においても、筐体内の雰囲気中の化学汚染物質の量や濃度を定期的または不定期的に評価する必要がある。ちなみに、化学汚染物質はケミカルフィルタの経時劣化による侵入に限らず、筐体の内部にウエハキャリアの筐体内への搬入搬出時に流入したり、筐体の隙間から侵入したりすることもある。
【０００５】
筐体内の化学汚染物質の量や濃度を評価する方法としては、筐体内の雰囲気中に存在する化学汚染物質を筐体内に存置した吸着材（例えば、活性炭やウエハ）に吸着させてサンプリングして専用の分析器によってオフラインで評価する方法が、一般的に考えられる。しかしながら、このオフラインで評価する方法においては、次のような問題点がある。専用の評価システムの構築が必要になる。サンプリングのための吸着材の設置がＣＶＤ装置の稼働に影響を及ぼす。サンプリング時間の間隔が長時間にわたる場合もあり、評価結果が得られるまでに時間を要する。
そこで、本発明者等は、１個の水晶振動子によるＱＣＭ計測により装置内有機汚染の検出を行なった（特願２００２−１６９７８７参照）。そこでは、振動子の再生、低沸点有機物と水分の事前除去を目的とした加熱機構を備え、周波数測定前に任意の温度で加熱することで、高、中、低沸点有機物（沸点は付着エネルギーと略比例する。）の濃度を概算するものである。しかし、この手法では高、中、低沸点有機物それぞれの濃度を同時にリアルタイムで検出することが困難であり、また、湿度の影響も水分除去の加熱プロセスを行なわないと排除できないという問題がある。
【０００６】
本発明の目的は、化学汚染物質による汚染の評価の自動化するとともに、有機物を数段階の沸点レベルで分類し、それぞれの濃度レベルを雰囲気の温度、湿度の変化の影響なしにリアルタイムで実現させることができる基板処理装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本願において開示される代表的な発明は、次の通りである。
（１）基板を処理する処理室を形成したプロセスチューブを収容する筐体と、この筐体の内部に設置されて筐体の内部の雰囲気の有機物を検出する複数個の水晶振動子（ｑｕａｒｔｚ  ｃｒｙｓｔａｌ  ｍｉｃｒｏｂａｌａｎｃｅ  ）  と、この複数個の水晶振動子の温度を制御する温度コントローラとを備えていることを特徴とする基板処理装置。
（２）前記（１）において、温度コントローラは各水晶振動子の温度をそれぞれ異ならせるように制御することを特徴とする基板処理装置。
（３）前記（１）または（２）において、温度コントローラは各水晶振動子の温度がそれぞれ異なる複数種類の有機物の沸点以上になるように制御することを特徴とする基板処理装置。
（４）前記（１）及至（３）のいずれかにおいて、温度コントローラは各水晶振動子の温度が、７０℃以上になるように制御することを特徴とする基板処理装置。
（５）前記（１）及至（３）のいずれかにおいて、温度コントローラは水晶振動子の温度が、室温以下になるように制御することを特徴とする基板処理装置。
（６）基板処理装置の内部の有機物を検出する複数個の水晶振動子の温度をそれぞれ異なる温度に設定するステップと、前記それぞれ異なる温度に設定した複数個の水晶振動子を使用して基板処理装置の内部の複数種類の有機物を検出するステップと、を有する半導体装置の製造方法。
【０００８】
前記（１）の手段によれば、水晶振動子によって化学汚染物質の増加を検出することができるため、その検出結果に基づいて化学汚染物質の評価を自動化することができる。また、複数個の水晶振動子の温度を温度コントローラによって適宜に設定することにより、各水晶振動子に吸着した化学汚染物質を分類することができるため、各化学汚染物質毎の増加の検出およびそれに基づく評価をそれぞれリアルタイムで実行することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態を図面に即して説明する。
【００１０】
本実施の形態において、本発明に係る基板処理装置は、図１に示されているように、ＣＶＤ装置（バッチ式縦形拡散・ＣＶＤ装置）として構成されており、ＣＶＤ装置１０は気密室構造に構築された筐体１１を備えている。一般に、ウエハを複数枚ずつ収容して搬送するためのキャリア（搬送治具）としては、互いに対向する一対の面が開口された略立方体の箱形状に形成されているオープンカセット（以下、カセットという。）と、一つの面が開口された略立方体の箱形状に形成されて開口面にキャップが着脱自在に装着されているＦＯＵＰ（ｆｒｏｎｔ  ｏｐｅｎｉｎｇ  ｕｎｉｆｉｅｄ  ｐｏｄ  。）とがある。本実施の形態に係るＣＶＤ装置１０においては、ウエハ１のキャリアとしてはカセット２が使用されている。
【００１１】
筐体１１の正面の下部にはカセット２を筐体１１の内部に対して搬入搬出するためのカセット搬入搬出ポート（以下、カセットポートという。）１２が構築されており、カセットポート１２に対応する筐体１１の正面壁には、フロントシャッタ１３によって開閉されるカセット搬入搬出口１４が開設されている。カセットポート１２に対してはカセット２が工程内搬送装置（図示せず）によって搬入搬出されるようになっている。筐体１１の内部のカセットポート１２の後方には複数個のカセット２を保管する保管棚１５が複数段、それぞれ水平に敷設されている。筐体１１のカセットポート１２と保管棚１５との間にはカセット移載装置設置室１６が設定されており、この設置室１６にはスカラ形ロボット（ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ  ｃｏｍｐｌｉａｎｃｅ  ａｓｓｅｍｂｌｙ  ｒｏｂｏｔ  ａｒｍ  。ＳＣＡＲＡ）によって構成されたカセット移載装置１７が設置されている。カセット移載装置１７はカセットポート１２と、保管棚１５と、ウエハ１をローディングおよびアンローディングするためのポート（以下、ウエハポートという。）１８との間でカセット２を搬送するように構成されている。
【００１２】
ウエハポート１８の後方の空間には、ボート２３がプロセスチューブ２６への搬入搬出に対して待機する待機室１９が設定されており、待機室１９の前側の空間にはウエハ移載装置２０が設置されている。ウエハ移載装置２０はウエハ１をウエハポート１８とボート２３との間で搬送して、カセット２およびボート２３に受け渡すように構成されている。待機室１９の後側の空間にはボートエレベータ２１が垂直に設置されており、ボートエレベータ２１はボート２３を支持したシールキャップ２２を垂直方向に昇降させるように構成されている。すなわち、シールキャップ２２はマニホールド２７を介してプロセスチューブ２６を気密封止することができる円盤形状に形成されており、シールキャップ２２の上にはボート２３が垂直に立脚されている。ボート２３は多数枚のウエハ１を中心を揃えて水平に配置した状態で保持するように構成されており、シールキャップ２２のボートエレベータ２１による昇降によってプロセスチューブ２６の処理室２５に対して搬入搬出されるようになっている。
【００１３】
筐体１１の後端部の上部にはプロセスチューブ設置室２４が設定されており、プロセスチューブ設置室２４には処理室２５を形成するプロセスチューブ２６がマニホールド２７を介して垂直に立脚され待機室１９の上に設置されている。マニホールド２７には処理室２５に原料ガスやパージガス等を導入するためのガス導入管２８と、処理室２５を真空排気するための排気管２９が接続されている。プロセスチューブ２６の外側にはヒータユニット３０が同心円に配されて筐体１１に支持されており、ヒータユニット３０は処理室２５を全体にわたって均一または所定の温度分布に加熱するように構成されている。
【００１４】
なお、筐体１１の内部におけるカセットポート１２の下部および上部には電気機器や電気配線および制御機器等を設置するための下側配電盤部３１および上側配電盤部３２がそれぞれ形成されている。
【００１５】
上側配電盤部３２とプロセスチューブ設置室２４との間にはダクト３３が垂直方向に延在するように敷設されており、このダクト３３の吸入口３４は筐体１１の上面において開口され、ダクト３３の吹出口３５は保管棚１５の後側において開口されている。ダクト３３の吸入口３４にはケミカルフィルタユニット３６が設置されている。ケミカルフィルタユニット３６はケミカルフィルタ３７と複数のファン３８とを備えており、ケミカルフィルタ３７がファン３８群の下流側になるように構成されている。ちなみに、ケミカルフィルタ３７は濾過材に化学添着剤を担持させた活性繊維を使用して、物理的吸着と化学反応とによって酸やアルカリおよび有機物といった化学汚染物質を除去するように構成されている。
【００１６】
ダクト３３の吹出口３５にはカセット移載装置室用クリーンユニット（以下、第一クリーンユニットという。）４０が、垂直に配置されて全面をカバーするように建て込まれている。第一クリーンユニット４０はパーティクルを捕集するフィルタ（以下、パーティクルフィルタという。）４１と複数のファン４２とを備えており、パーティクルフィルタ４１がファン４２群の下流側になるように構成されている。ダクト３３の中間部からはサブダクト４３が水平に分岐されており、サブダクト４３の吹出口４４はカセットポート１２の真上において下向きに開口されている。サブダクト４３の吹出口４４にはカセットポート用クリーンユニット（以下、第二クリーンユニットという。）４５が、水平に配置されて全面をカバーするように建て込まれている。第二クリーンユニット４５はパーティクルフィルタ４６と複数のファン４７とを備えており、パーティクルフィルタ４６がファン４７群の下流側になるように構成されている。ダクト３３の下端部からは第二のサブダクト４８が斜め下方向に分岐されており、第二のサブダクト４３の吹出口は待機室用クリーンユニット（以下、第三クリーンユニットという。）４９に接続されている。第三クリーンユニット４９は待機室１９の略全面をカバーするように垂直に設置されている。詳細な図示は省略するが、第三クリーンユニット４９もパーティクルフィルタと複数のファンとを備えており、パーティクルフィルタがファン群の下流側になるように構成されている。
【００１７】
図２に示されているように、カセット移載装置設置室１６の床面にはフロント排気ファン５０が左右方向に延在するように水平に敷設されており、待機室１９の床面には一対の排気ダクト５１、５１が左右に並べられて敷設されている。フロント排気ファン５０の吹出口は左右の排気ダクト５１、５１の吸入口にそれぞれ接続されており、左右の排気ダクト５１、５１の吹出口は筐体１１の外部において開口されている。待機室１９の後端部の第三クリーンユニット４９と反対側の片隅には、三台のリア排気ファン５２、５２、５２が垂直線上において上中下段に並べられて設置されており、リア排気ファン５２は待機室１９の雰囲気を吸い込んで待機室１９の外部に吹き出すように構成されている。
【００１８】
図１に示されているように、ダクト３３の中間部、第二クリーンユニット４５の吹出口付近、カセット移載装置設置室１６の下部および待機室１９の下部には、図３に示された化学汚染物質検査装置６０がそれぞれ設置されている。図３に示されているように、化学汚染物質検査装置６０は筐体１１内の雰囲気を採取する採取管６２を備えており、採取管６２の上流側端は筐体１１におけるダクト３３の中間部、第二クリーンユニット４５の吹出口の付近、カセット移載装置設置室１６の下部および待機室１９の下部にそれぞれ開設された採取口６１にそれぞれ接続されている。採取管６２の下流側端は分配弁６４に止め弁６３を介して接続されており、分配弁６４には複数本の供給管（本実施の形態においては、説明の便宜上三本とする。）６５Ａ、６５Ｂ、６５Ｃが接続されている。供給管６５Ａ、６５Ｂ、６５Ｃの途中には不活性ガス導入管６６Ａ、６６Ｂ、６６Ｃがそれぞれ接続されており、不活性ガス導入管６６Ａ、６６Ｂ、６６Ｃには止め弁６７Ａ、６７Ｂ、６７Ｃがそれぞれ介設されている。供給管６５Ａ、６５Ｂ、６５Ｃの下流側端には密閉容器６８Ａ、６８Ｂ、６８Ｃが接続されており、密閉容器６８Ａ、６８Ｂ、６８Ｃは密閉室６９Ａ、６９Ｂ、６９Ｃをそれぞれ形成している。密閉容器６８Ａ、６８Ｂ、６８Ｃおよび供給管６５Ａ、６５Ｂ、６５Ｃの外側には温度調節器７０Ａ、７０Ｂ、７０Ｃがそれぞれ設置されており、温度調節器７０Ａ、７０Ｂ、７０Ｃはペルチェ素子やヒータ等が使用されて構成されている。密閉容器６８Ａ、６８Ｂ、６８Ｃには排出管７１Ａ、７１Ｂ、７１Ｃがそれぞれ接続されており、排出管７１Ａ、７１Ｂ、７１Ｃはポンプ７２に接続されている。
【００１９】
密閉室６９Ａ、６９Ｂ、６９Ｃにも温度調節器７３Ａ、７３Ｂ、７３Ｃがそれぞれ設置されており、温度調節器７３Ａ、７３Ｂ、７３Ｃは外側の温度調節器７０Ａ、７０Ｂ、７０Ｃと連携されて温度コントローラ７４によって制御されるように構成されている。密閉室６９Ａ、６９Ｂ、６９Ｃには水晶振動子７５Ａ、７５Ｂ、７５Ｃが設置されており、水晶振動子７５Ａ、７５Ｂ、７５Ｃの端子は密閉容器６８Ａ、６８Ｂ、６８Ｃを貫通して密閉室６９Ａ、６９Ｂ、６９Ｃの外部に引き出されている。水晶振動子７５Ａ、７５Ｂ、７５Ｃの端子が接続された発振回路７６Ａ、７６Ｂ、７６Ｃには振動数検出部７７Ａ、７７Ｂ、７７Ｃがそれぞれ接続されており、振動数検出部７７Ａ、７７Ｂ、７７Ｃの出力側は化学汚染物質量演算部（以下、演算部という。）７８Ａ、７８Ｂ、７８Ｃにそれぞれ接続されている。演算部７８Ａ、７８Ｂ、７８Ｃの出力側はコントローラ７９にそれぞれ接続されており、コントローラ７９の出力側にはブザーやランプおよびプリンタ等の出力装置７９ａが接続されている。
【００２０】
次に、前記構成に係るＣＶＤ装置によるＩＣの製造方法における成膜工程を説明する。
【００２１】
図１に示されているように、カセット搬入搬出口１４からカセットポート１２に供給されたカセット２は、保管棚１５へカセット移載装置設置室１６のカセット移載装置１７によって搬送されて一時的に保管される。保管棚１５に保管されたカセット２はカセット移載装置１７によって適宜にピックアップされて、ウエハポート１８に搬送され移載される。ウエハポート１８のカセット２に収納された複数枚のウエハ１は、ウエハ移載装置２０によってボート２３に移載されて装填（チャージング）される。
【００２２】
指定された枚数のウエハ１がボート２３に装填されると、ボート２３はボートエレベータ２１によって上昇されてプロセスチューブ２６の処理室２５に搬入される。ボート２３が上限に達すると、ボート２３を保持したシールキャップ２２の上面の周辺部がプロセスチューブ２６をシール状態に閉塞するため、処理室２５は気密に閉じられた状態になる。
【００２３】
次いで、プロセスチューブ２６の処理室２５が気密に閉じられた状態で、所定の真空度に排気管２９によって真空排気され、ヒータユニット３０によって所定の温度に加熱され、所定の原料ガスがガス導入管２８によって所定の流量だけ供給される。これにより、所定のＣＶＤ膜がウエハ１に形成される。
【００２４】
そして、予め設定された処理時間が経過すると、ボート２３がボートエレベータ２１によって下降されることにより、処理済みウエハ１を保持したボート２３が待機室１９における元の待機位置に搬出（ボートアンローディング）される。
【００２５】
待機室１９に搬出されたボート２３の処理済みウエハ１は、ボート２３からウエハ移載装置２０によってピックアップされてウエハポート１８に搬送され、ウエハポート１８に移載された空のカセット２に収納される。処理済みのウエハ１が収納されたカセット２は、保管棚１５の指定された位置にカセット移載装置１７によって搬送されて一時的に保管される。処理済みウエハ１を収納したカセット２は、保管棚１５からカセットポート１２へカセット移載装置１７によって搬送される。カセットポート１２に移載されたカセット２は次工程へ搬送される。
【００２６】
以降、前述した作用が繰り返されてウエハ１がＣＶＤ装置１０によってバッチ処理されて行く。
【００２７】
以上のバッチ処理が実施されている際には、図２に矢印で示されているように、カセット移載装置設置室１６、カセットポート１２および待機室１９にはクリーンエア５３が第一クリーンユニット４０、第二クリーンユニット４５および第三クリーンユニット４９から吹き出され、フロント排気ファン５０およびリア排気ファン５２によって吸い込まれて排気ダクト５１、５１から筐体１１の外部に排気される。このクリーンエア５３の流れにより、カセット２やウエハ１の表面に付着したパーティクル、カセット移載装置１７やウエハ移載装置２０およびボートエレベータ２１の稼働によって発生したパーティクル等が吹き落とされる。
【００２８】
この際、第一クリーンユニット４０、第二クリーンユニット４５および第三クリーンユニット４９に接続されたダクト３３の吸入口３４にはケミカルフィルタユニット３６が設置されているため、第一クリーンユニット４０、第二クリーンユニット４５および第三クリーンユニット４９から吹き出されるクリーンエア５３は酸性ガスやアルカリ性ガスおよび有機ガス等の化学汚染物質を予め除去された状態になっている。
【００２９】
ところで、ケミカルフィルタ３７は濾過材に化学添着剤を担持させた活性繊維を使用して物理的吸着と化学反応とにより、酸やアルカリ、有機物といった化学汚染物質を除去するものであるため、物理的吸着能力および化学反応能力が経時劣化する。ケミカルフィルタ３７の物理的吸着能力および化学反応能力が劣化すると、ケミカルフィルタ３７が化学汚染物質を充分に除去することができなくなるため、ウエハ１が化学汚染物質によって汚染される事態が発生し、ＩＣの製造方法の歩留りの低下等が引き起こされる。
【００３０】
そこで、本実施の形態においては、ダクト３３のクリーンエア５３中の化学汚染物質量の増加をケミカルフィルタユニット３６の下流に設置された化学汚染物質検査装置６０によって測定することにより、ケミカルフィルタ３７の化学汚染物質の除去能力の低下の有無を検査するとともに、検査の結果、ケミカルフィルタ３７の化学汚染物質の除去能力の低下が有ると判定された場合には、その旨を警報し、ケミカルフィルタ３７の交換時期を知らせるだけでなく、さらに、ＩＣの製造方法の歩留りの低下等の発生を未然に防止することができるようにしている。
【００３１】
以下、化学汚染物質検査装置６０の作用および効果を説明する。
水晶振動子７５Ａ、７５Ｂ、７５Ｃの振動数変化量は、次式（１）によって与えられる。
−Δｆ＝Δｍ×（ｆ２  ／Ｎ×Ａ×ρ）・・・（１）
（１）式中、ｆは基本発振周波数、Δｆは振動数変化量、Δｍは振動子質量変化値、Ｎは振動数定数、Ａは振動子表面積、ρは水晶の密度である。
ここで、振動子質量変化値Δｍは雰囲気中に存在する化学汚染物質が振動子表面に付着することで変化するため、化学汚染物質の変化量はΔｍを演算することにより求めることができる。
ここで、ケミカルフィルタユニット３６から化学汚染物質が吹き出されると、ケミカルフィルタユニット３６の下流に設置された化学汚染物質検査装置６０の水晶振動子７５Ａ、７５Ｂ、７５Ｃには化学汚染物質が付着するため、基本振動数ｆは減少する。すなわち、化学汚染物質検査装置６０の一定のサンプリング時間において、化学汚染物質の濃度が高いほど水晶振動子７５Ａ、７５Ｂ、７５Ｃの表面に付着する化学汚染物質の付着レートが高いため、低濃度の化学汚染物質の汚染環境下では振動数変化量Δｆは小さいが、高濃度の化学汚染物質の汚染環境下では振動数変化量Δｆは大きくなる。したがって、一定のサンプリング時間における振動数変化量Δｆの値を演算することにより、次の（２）式から化学汚染物質の濃度を求めることができる。
表面汚染量＝係数×雰囲気濃度×｛１−ｅｘｐ（−ａ×ｔ）｝・・・（２）
（２）式中、ａは係数、ｔは時間である。よって、化学汚染物質検査装置６０のコントローラ７９にサンプリング時間における振動数変化量Δｆに基準値を設定しておき、演算部７８Ａ、７８Ｂ、７８Ｃからの振動数変化量Δｆがその基準値を超えた場合には、コントローラ７９は出力装置７９ａに警報を発生させる信号を指令する。また、化学汚染物質検査装置６０は雰囲気濃度レベルを数段階（例えば、高・中・低）をもって告知するように構築することもできる。
【００３２】
さらに、本実施の形態においては、表１に示されているように、第一有機物（例えば、ＤＯＰ）Ａ、第二有機物（例えば、ＤＢＰ）Ｂ、第三有機物（例えば、多価アルコール）の水晶振動子から脱離する温度がＴＡ℃、ＴＢ℃、ＴＣ℃（ＴＡ＜ＴＢ＜ＴＣとする。）であった場合において、表２に示されているように、三個の水晶振動子７５Ａ、７５Ｂ、７５Ｃの温度を温度調節器７３Ａ、７３Ｂ、７３Ｃによってそれぞれ調節することにより、三個の水晶振動子７５Ａ、７５Ｂ、７５Ｃにそれぞれ付着する有機物Ａ、Ｂ、Ｃを分類して、それぞれの有機物を検出できる。
【００３３】
【表１】
2004363232.tif 000003
【００３４】
【表２】
2004363232.tif 000004
【００３５】
例えば、ダクト３３の中間部に設置された化学汚染物質検査装置６０において、止め弁６３が開かれると、ダクト３３に開設された採取口６１から採取されたクリーンエア５３は採取管６２を通って分配弁６４に流れ、分配弁６４により三本の供給管６５Ａ、６５Ｂ、６５Ｃにそれぞれ分配され、各密閉室６９Ａ、６９Ｂ、６９Ｃにそれぞれ供給される。表２に示されているように、密閉室６９Ａの水晶振動子（以下、第一振動子という。）７５Ａの温度Ｔは第一有機物Ａが水晶振動子から脱離する温度ＴＡ未満に設定されているために、第一振動子７５Ａには第一有機物Ａ、第二有機物Ｂ、第三有機物Ｃが付着する。密閉室６９Ｂの水晶振動子（以下、第二振動子という。）７５Ｂの温度ＴＢは、第一有機物Ａの脱離温度ＴＡよりも高く、第二有機物の脱離温度ＴＢ未満に設定されているために、第二振動子７５Ｂには第二有機物Ｂ、第三有機物Ｃが付着し、密閉室６９Ｃの水晶振動子（以下、第三振動子という。）７５Ｃの温度Ｔは前記ＴＢよりも高く、第三有機物の脱離温度ＴＣ未満に設定されているために、第三振動子７５Ｃには第三有機物Ｃが付着する。したがって、コントローラ７９は第一振動子７５Ａ、第二振動子７５Ｂ、第三振動子７５Ｃに基づく演算部７８Ａ、７８Ｂ、７８Ｃからの送信データを比較することにより、第一有機物Ａ、第二有機物Ｂ、第三有機物Ｃを分類することができるとともに、それら毎にリアルタイムで警報や濃度レベルを出力装置７９ａによって出力することができる。
【００３６】
ところで、水晶振動子７５Ａ、７５Ｂ、７５Ｃに付着した化学汚染物質をサンプリング後も付着したままにしておくと、基本発振周波数ｆが変動したままの状態になっているために、水晶振動子７５Ａ、７５Ｂ、７５Ｃの化学汚染物質の検出精度が低下してしまう。そこで、本実施の形態に係る化学汚染物質検査装置６０においては、サンプリング後の適当な時期に温度調節器７３Ａ、７３Ｂ、７３Ｃによって水晶振動子７５Ａ、７５Ｂ、７５Ｃを加熱することにより、水晶振動子７５Ａ、７５Ｂ、７５Ｃに付着した化学汚染物質を加熱脱離させて清浄化し、基本発振周波数ｆを初期値に戻し、もって、水晶振動子７５Ａ、７５Ｂ、７５Ｃによる検出精度の低下を防止し、水晶振動子７５Ａ、７５Ｂ、７５Ｃによる繰り返しの検出を可能にする。この水晶振動子７５Ａ、７５Ｂ、７５Ｃに付着した化学汚染物質を加熱脱離して水晶振動子７５Ａ、７５Ｂ、７５Ｃを清浄化するための加熱温度としては、２５０℃以上で水晶振動子７５Ａ、７５Ｂ、７５Ｃの耐熱温度以下の任意の温度が好ましい。
【００３７】
水晶振動子７５Ａ、７５Ｂ、７５Ｃは化学汚染物質のほかに、水分が付着するので、温度、湿度により化学汚染物質の検査（検出）結果に影響がでる可能性がある。この場合は、前述した化学汚染物質の検査作業を実行する前に、水晶振動子７５Ａ、７５Ｂ、７５Ｃを温度調節器７３Ａ、７３Ｂ、７３Ｃによって水晶振動子７５Ａ、７５Ｂ、７５Ｃの清浄化温度すなわち水晶振動子７５Ａ、７５Ｂ、７５Ｃに付着した化学汚染物質を加熱脱離させる温度よりも低い温度をもって加熱することにより、水晶振動子７５Ａ、７５Ｂ、７５Ｃの表面に付着した水分を化学汚染物質の検出作業以前に予め除去し、もって、化学汚染物質検査装置６０による検査の精度を高めることができる。この水晶振動子７５Ａ、７５Ｂ、７５Ｃの表面に付着した水分を除去するための加熱温度としては、７０℃以上の任意の温度が好ましい。
【００３８】
なお、振動子の温度を室温よりも低い温度に制御した場合には、揮発性の高い有機物、雰囲気濃度が低い有機物の振動子への付着確率が向上し、これらの雰囲気濃度も検出することができるようになる。
【００３９】
以上のようにしてダクト３３に設置された化学汚染物質検査装置６０によれば、ケミカルフィルタ３７の化学汚染物質の除去能力の低下の有無を自動的にリアルタイムで検査するだけでなく、有機物の種類毎に警報や濃度レベルを告知することができる。
【００４０】
ところで、化学汚染物質の筐体１１の内部への侵入としては、ケミカルフィルタ３７の経時劣化による侵入に限らず、筐体１１の囲い壁の継ぎ目や隙間からの侵入、カセットポート１２のカセット搬入搬出口１４からの侵入、待機室１９のメンテナンス口１９ａからの侵入等がある。したがって、カセットポート１２、カセット移載装置設置室１６、待機室１９における化学汚染物質量の変化を自動的にモニタリングすることが望ましい。
【００４１】
そこで、本実施の形態にかかるＣＶＤ装置１０においては、化学汚染物質検査装置６０が第二クリーンユニット４５の吹出口付近、カセット移載装置設置室１６の下部および待機室１９の下部にそれぞれ設置されている。これらの化学汚染物質検査装置６０によってカセットポート１２やカセット移載装置設置室１６および待機室１９における化学汚染物質の量を検査することができるため、これらに侵入した化学汚染物質によるウエハ１の汚染を防止することができ、ＩＣの製造方法における歩留りの低下を未然に防止することができる。なお、これらの化学汚染物質検査装置６０の作用は前述したダクト３３に設置された化学汚染物質検査装置６０と同様であるので、詳細な説明は省略する。
【００４２】
図４は本発明の他の実施の形態である枚葉式ＣＶＤ装置を示す側面断面図である。図４に示された枚葉式ＣＶＤ装置８０は筐体８１を備えており、筐体８１の正面の下部にはカセット２を筐体８１内に搬入搬出するためのカセットポート８２が構築されている。カセットポート８２に対応する筐体８１の正面壁にはフロントシャッタ８３によって開閉されるカセット搬入搬出口８４が開設されている。カセットポート８２に対してはカセット２が工程内搬送装置（図示せず）によって搬入搬出されるようになっている。筐体８１の内部のカセットポート８２の後方には予備室８５が設置されており、予備室８５にはゲートバルブ８７によって開閉されるカセット搬入搬出口８６が開設されている。予備室８５の後方にはウエハ移載装置設置室８８が設置されており、ウエハ移載装置設置室８８にはゲートバルブ９０によって開閉されるウエハ搬入搬出口８９が開設されている。ウエハ移載装置設置室８８にはウエハ移載装置９１が設置されている。ウエハ移載装置設置室８８の後方にはプロセスチューブ９２が設置されており、プロセスチューブ９２とウエハ移載装置設置室８８との間にはゲートバルブ９３が介設されている。
【００４３】
カセットポート８２の上側にはクリーンユニット９４が下向きに設置されており、クリーンユニット９４の吹出口付近には化学汚染物質検査装置６０が設置されている。本実施の形態によれば、カセットポート８２における化学汚染物質の変化量を化学汚染物質検査装置６０によってモニタリングすることができるため、化学汚染物質による枚葉式ＣＶＤ装置８０の歩留りの低下を防止することができる。
【００４４】
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々に変更が可能であることはいうまでもない。
【００４５】
前記実施の形態では化学汚染物質検査装置を筐体内部雰囲気の採取口毎にそれぞれ設置した場合について説明したが、化学汚染物質検査装置は複数個の採取口相互において共用するように構成してもよい。
【００４６】
前記実施の形態ではバッチ式縦形ＣＶＤ装置および枚葉式ＣＶＤ装置の場合について説明したが、本発明はこれに限らず、バッチ式縦形拡散装置や枚葉式拡散装置やアニール装置等の熱処理装置（ｆｕｒｎａｃｅ  ）や枚葉式プラズマＣＶＤ装置等の基板処理装置全般に適用することができる。
【００４７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、複数個の水晶振動子をそれぞれ異なる温度に制御して、有機物汚染物質の沸点の違いを利用することにより化学汚染物質による汚染の評価をリアルタイムで実現することができ、かつ、複数種類の化学汚染物質毎に分類して評価することができる。また、評価結果はリアルタイムで出力装置によりユーザに告知することができるようにすると、半導体素子製造に比較的影響の少ない低沸点有機物のレベルの警報は注意として、中沸点有機物の警報が出たところでケミカルフィルタを交換するといったことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態であるＣＶＤ装置を示す側面断面図である。
【図２】そのクリーンエアの流れを示す一部省略斜視図である。
【図３】それに使用された化学汚染物質検査装置を示す模式図である。
【図４】本発明の他の実施の形態である枚葉式ＣＶＤ装置を示す側面断面図である。
【符号の説明】
１…ウエハ（基板）、２…カセット（ウエハキャリア）、１０…ＣＶＤ装置（基板処理装置）、１１…筐体、１２…カセットポート（カセット搬入搬出ポート）、１３…フロントシャッタ、１４…カセット搬入搬出口、１５…保管棚、１６…カセット移載装置設置室、１７…カセット移載装置、１８…ウエハポート、１９…待機室、１９ａ…メンテナンス口、２０…ウエハ移載装置、２１…ボートエレベータ、２２…シールキャップ、２３…ボート、２４…プロセスチューブ設置室、２５…処理室、２６…プロセスチューブ、２７…マニホールド、２８…ガス導入管、２９…排気管、３０…ヒータユニット、３１…下側配電盤部、３２…上側配電盤部、３３…ダクト、３４…吸入口、３５…吹出口、３６…ケミカルフィルタユニット、３７…ケミカルフィルタ、３８…ファン、４０…第一クリーンユニット（カセット移載装置室用クリーンユニット）、４１…パーティクルフィルタ、４２…ファン、４３…サブダクト、４４…吹出口、４５…第二クリーンユニット（カセットポート用クリーンユニット）、４６…パーティクルフィルタ、４７…ファン、４８…サブダクト、４９…第三クリーンユニット（待機室用クリーンユニット）、５０…フロント排気ファン、５１…排気ダクト、５２…リア排気ファン、５３…クリーンエア、６０…化学汚染物質検査装置、６１…採取口、６２…採取管、６３…止め弁、６４…分配弁、６５Ａ、６５Ｂ、６５Ｃ…供給管、６６Ａ、６６Ｂ、６６Ｃ…不活性ガス導入管、６７Ａ、６７Ｂ、６７Ｃ…止め弁、６８Ａ、６８Ｂ、６８Ｃ…密閉容器、６９Ａ、６９Ｂ、６９Ｃ…密閉室、７０Ａ、７０Ｂ、７０Ｃ…温度調節器、７１Ａ、７１Ｂ、７１Ｃ…排出管、７２…ポンプ、７３Ａ、７３Ｂ、７３Ｃ…温度調節器、７４…温度コントローラ、７５Ａ、７５Ｂ、７５Ｃ…水晶振動子、７６Ａ、７６Ｂ、７６Ｃ…発振回路、７７Ａ、７７Ｂ、７７Ｃ…振動検出部、７８Ａ、７８Ｂ、７８Ｃ…化学汚染物質量演算部、７９…コントローラ、７９ａ…出力装置、８０…枚葉式ＣＶＤ装置、８１…筐体、８２…カセットポート、８３…フロントシャッタ、８４…カセット搬入搬出口、８５…予備室、８７…ゲートバルブ、８６…カセット搬入搬出口、８８…ウエハ移載装置設置室、８９…ウエハ搬入搬出口、９０…ゲートバルブ、９１…ウエハ移載装置、９２…プロセスチューブ、９３…ゲートバルブ、９４…クリーンユニット。
【図１】
2004363232.tif 000005
【図２】
2004363232.tif 000006
【図３】
2004363232.tif 000007
【図４】
2004363232.tif 000008