(57)【要約】  処理室内に基板を搬入するステップと、前記基板を前記処理室内の支持具上に載置するステップと、前記処理室内に処理ガスを供給して前記支持具上に載置した前記基板を処理するステップと、前記基板を処理するステップの後に前記処理室内をパージするステップと、前記処理室内をパージするステップの後に処理後の前記基板を前記処理室内から搬出するステップと、を備えており、前記処理室内をパージするステップにおいては、前記処理室内を前記基板の上方に向かって排気するとともに、前記基板の下方に向かって排気し、前記基板の上方に向かう排気の割合を、前記基板の下方に向かう排気の割合よりも大きく設定する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理室内に基板を搬入するステップと、
前記基板を前記処理室内の支持具上に載置するステップと、
前記処理室内に処理ガスを供給して前記支持具上に載置した前記基板を処理するステップと、
前記基板を処理するステップの後に前記処理室内をパージするステップと、
前記処理室内をパージするステップの後に処理後の前記基板を前記処理室内から搬出するステップと、を備えており、
前記処理室内をパージするステップにおいては、前記処理室内を前記基板の上方に向かって排気するとともに、前記基板の下方に向かって排気し、前記基板の上方に向かう排気の割合を、前記基板の下方に向かう排気の割合よりも大きく設定する半導体装置の製造方法。
【請求項２】
請求項１において、前記処理室内をパージするステップにおいては、前記処理室内を前記基板の上方に向かって排気するとともに、前記支持具と処理室内壁との間から下方へ向かって排気し、前記基板の上方に向かう排気の割合を、前記支持具と処理室内壁との間から下方へ向かう排気の割合よりも大きく設定する半導体装置の製造方法。
【請求項３】
請求項１において、前記処理室内をパージするステップは、前記基板を降下させながらおよび／または前記基板を降下させた状態で行う半導体装置の製造方法。
【請求項４】
請求項１において、前記処理室内をパージするステップは、前記支持具を降下させながらおよび／または前記支持具を降下させた状態で行う半導体装置の製造方法。
【請求項５】
請求項１において、前記処理室内をパージするステップは、前記基板を処理するステップよりも前記基板の上方の空間を大きくしながらおよび／または大きくした状態で行う半導体装置の製造方法。
【請求項６】
請求項１において、前記処理室内をパージするステップは、前記基板を前記支持具から離間させながらおよび／または離間させた状態で行う半導体装置の製造方法。
【請求項７】
請求項１において、前記処理室内をパージするステップにおいては、前記処理室内を前記基板の上方に向かって排気するとともに、前記基板の下方に向かって排気した後に、前記支持具内部を排気する半導体装置の製造方法。
【請求項８】
請求項１において、前記処理室内をパージするステップにおいては、前記処理室内を前記基板の上方に向かって排気するとともに、前記基板の下方に向かって排気する前に、前記支持具上に載置された基板を回転させながら前記処理室内を排気する半導体装置の製造方法。
【請求項９】
請求項１において、前記処理室内をパージするステップは、前記処理室内に不活性ガスを供給しつつ行う半導体装置の製造方法。
【請求項１０】
基板を処理する処理室と、
前記処理室内で前記基板を支持する支持具と、
前記支持具を昇降させる昇降機構と、
前記処理室内に処理ガスを供給する処理ガス供給系と、
前記処理室内にパージガスを供給するパージガス供給系と、
前記支持具を降下させた状態における前記支持具の上面よりも上方に設けられて前記処理室内を排気する第一排気口と、
前記支持具を降下させた状態における前記支持具の上面よりも下方に設けられて前記処理室内を排気する第二排気口と、
前記支持具を降下させながらおよび／または前記支持具を降下させた状態で前記処理室内をパージするとともに、 パージの際に、 前記一排気口からの排気の割合が、前記第二排気口からの排気の割合よりも大きくなるように制御するコントローラと、
を備えている基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガスを使用して基板に所望の処理を施す工程を備えた半導体装置の製造方法およびそれに使用される基板処理装置に関し、特に、処理後の残留ガスをパージする技術に係り、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。）に酸化膜や半導体膜や金属膜等の薄膜を形成するＣＶＤ装置に利用して有効なものに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＩＣの製造方法において、ウエハに酸化膜や半導体膜や金属膜等の薄膜を形成するのに、枚葉式コールドウオール形ＣＶＤ装置（以下、枚葉式ＣＶＤ装置という。）が使用される場合がある。
枚葉式ＣＶＤ装置は、被処理基板としてのウエハを収容する処理室と、この処理室においてウエハを１枚ずつ支持するサセプタと、サセプタに支持されたウエハを加熱するヒータユニットと、サセプタに支持されたウエハに処理ガスを供給するガスヘッドと、処理室を排気する排気口とを備えているのが、一般的である。例えば、特許文献１参照。
【特許文献１】特開２００２−２１２７２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
このような枚葉式ＣＶＤ装置を使用してアモルファスシリコン膜を形成する場合には、低温（４００〜８００℃）での処理が必要になる。
この低温での処理をモノシラン（ＳｉＨ4 ）ガスを使用して活性化エネルギが大きな領域（５００〜８００℃）で実施した場合には、ウエハの面内温度分布の影響を受け易くなるために、ウエハ面内の膜厚分布の均一性が低下する。
また、この低温での処理をジシラン（Ｓｉ2 Ｈ6 ）ガスを使用して活性化エネルギが小さな領域（４００〜７００℃）で実施した場合には、ウエハの面内温度分布の影響は小さくなるために、モノシランガスを用いた場合に比べて、ウエハ面内の膜厚分布の均一性は向上する。
しかし、ジシランガスを使用して、活性化エネルギの小さな領域で処理を行う場合には、ガスの流れの影響を強く受ける領域での処理になるために、ウエハ面内の膜厚分布の均一性はガスの流れの影響を大きく受けることになる。
従来のこの種のＣＶＤ装置を用いて活性化エネルギの小さな領域で処理を行う場合には、処理室内の残留ガスのパージ（追放）効率が悪く、成膜後の残留ガス成分とウエハ表面とが反応するために、ウエハ面内の膜厚分布の均一性が低下してしまうという問題点がある。
また、成膜後の残留ガス成分が加熱ユニットのヒータ表面と反応することにより、ヒータの劣化を引き起こす等の問題点がある。【０００４】
本発明の目的は、処理後の残留ガス成分と基板表面およびヒータとの反応を抑制し、膜厚分布の均一性を向上させることができるとともに、ヒータの劣化を防止することができる半導体装置の製造方法および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】
前記した課題を解決するための手段のうち代表的なものは、次の通りである。
（１）処理室内に基板を搬入するステップと、
前記基板を前記処理室内の支持具上に載置するステップと、
前記処理室内に処理ガスを供給して前記支持具上に載置した前記基板を処理するステップと、
前記基板を処理するステップの後に前記処理室内をパージするステップと、
前記処理室内をパージするステップの後に処理後の前記基板を前記処理室内から搬出するステップと、を備えており、
前記処理室内をパージするステップにおいては、前記処理室内を前記基板の上方に向かって排気するとともに、前記基板の下方に向かって排気し、前記基板の上方に向かう排気の割合を、前記基板の下方に向かう排気の割合よりも大きく設定する半導体装置の製造方法。
（２）基板を処理する処理室と、
前記処理室内で前記基板を支持する支持具と、
前記支持具を昇降させる昇降機構と、
前記処理室内に処理ガスを供給する処理ガス供給系と、
前記処理室内にパージガスを供給するパージガス供給系と、
前記支持具を降下させた状態における前記支持具の上面よりも上方に設けられて前記処理室内を排気する第一排気口と、
前記支持具を降下させた状態における前記支持具の上面よりも下方に設けられて前記処理室内を排気する第二排気口と、
前記支持具を降下させながらおよび／または前記支持具を降下させた状態で前記処理室内をパージするとともに、 パージの際に、 前記第一排気口からの排気の割合が、前記第二排気口からの排気の割合よりも大きくなるように制御するコントローラと、
を備えている基板処理装置。
【発明の効果】
【０００６】
前記（１）の手段によれば、パージステップにおいて、基板に対しての基板表面と平行な方向（水平方向）のガスの流れの影響が小さくなることにより、残留ガス成分と基板表面との反応が抑止ないしは抑制されるために、基板面内の膜厚分布の均一性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の一実施の形態であるマルチチャンバ型ＣＶＤ装置を示す平面断面図である。
【図２】その側面断面図である。
【図３】本発明の一実施の形態である枚葉式ＣＶＤ装置を示す回路図を含む正面図である。
【図４】本発明の一実施の形態である枚葉式ＣＶＤ装置の一部省略正面断面図である。
【図５】本発明の一実施の形態である枚葉式ＣＶＤ装置の処理ステップを示す一部省略一部切断正面図である。
【図６（ａ）】本発明の一実施の形態である枚葉式ＣＶＤ装置の回転ドラム降下後を示す主要部の正面断面図であり、パージステップの初期の段階を示している。
【図６（ｂ）】本発明の一実施の形態である枚葉式ＣＶＤ装置の回転ドラム降下後を示す主要部の正面断面図であり、パージステップの中期の段階を示している。
【図６（ｃ）】本発明の一実施の形態である枚葉式ＣＶＤ装置の回転ドラム降下後を示す主要部の正面断面図であり、パージステップの終期の段階を示している。
【図７】比較例の枚葉式ＣＶＤ装置の排気を示す模式図である。
【図８】比較例の枚葉式ＣＶＤ装置を用いてウエハ上にアモルファスシリコン膜を形成した場合の膜厚分布を示しており、（ａ）は膜厚および膜厚均一性の表、（ｂ）は膜厚−半径関係線図、（ｃ）は膜厚分布の二次元マップである。
【図９】本発明の一実施の形態である枚葉式ＣＶＤ装置を用いてウエハ上にアモルファスシリコン膜を形成した場合の膜厚分布を示しており、（ａ）は膜厚および膜厚均一性の表、（ｂ）は膜厚−半径関係線図、（ｃ）は膜厚分布の二次元マップである。
【図１０】本発明の一実施の形態である枚葉式ＣＶＤ装置のパージステップのシーケンスを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０００８】
Ｗ…ウエハ（基板）、Ｐ…ポッド（基板キャリア）、１０…負圧移載室（基板移載室）、１１…負圧移載室筐体、１２…負圧移載装置（ウエハ移載装置）、１３…エレベータ、１４…上側アーム、１５…下側アーム、１６、１７…エンドエフェクタ、２０…搬入室（搬入用予備室）、２１…搬入室筐体、２２、２３…搬入口、２４…ゲートバルブ、２５…搬入室用仮置き台、２６、２７…搬入口、２８…ゲートバルブ、３０…搬出室（搬出用予備室）、３１…搬出室筐体、３２、３３…搬出口、３４…ゲートバルブ、３５…搬出室用仮置き台、３６、３７…搬出口、３８…ゲートバルブ、４０…正圧移載室（ウエハ移載室）、４１…正圧移載室筐体、４２…正圧移載装置（ウエハ移載装置）、４３…エレベータ、４４…リニアアクチュエータ、４５…ノッチ合わせ装置、４６…クリーンユニット、４７、４８、４９…ウエハ搬入搬出口、５０…ポッドオープナ、５１…載置台、５２…キャップ着脱機構、６１…第一ＣＶＤユニット（第一処理部）、６２…第二ＣＶＤユニット（第二処理部）、６３…第一クーリングユニット（第三処理部）、６４…第二クーリングユニット（第四処理部）、６５、６６、６７、６８…ウエハ搬入搬出口、７０…枚葉式ＣＶＤ装置（基板処理装置）、７１…処理室、７２…筐体、７３…下側カップ、７４…上側カップ、７５…ボトムキャップ、７６…ウエハ搬入搬出口、７７、７８…ゲートバルブ、７９…排気バッファ空間、８０…カバープレート、８１…支柱、８２…昇降ブロック、８３…昇降台、８３Ａ…昇降駆動装置、８４…サセプタ回転装置、８５…ベローズ、８６…支持軸、８７…加熱ユニット、８８…支持板、８９…電極、９０…ヒータ、９１…電力供給配線、９２…反射板、９３…支柱、９４…回転軸、９５…回転ドラム、９６…回転板、９７…回転筒、９８…サセプタ、９９…挿通孔、１００…ウエハ昇降装置、１０１…回転側リング（昇降リング）、１０２…回転側ピン（突上ピン）、１０３…ガイド孔、１０４…ガイド孔、１０５…突上ピン、１０６Ａ、１０６Ｂ、１０６Ｃ…放射温度計（温度測定手段）、１１０…ガスヘッド、１１１…吹出プレート、１１２…吹出口、１１３…ガス溜め、１１４…ガス導入管、１１５…処理ガス供給管、１１６…処理ガス供給源、１１７…止め弁、１１８…流量制御器（マスフローコントローラ）、１２０…パージガス供給管、１２１…パージガス供給源、１２２…止め弁、１２３…流量制御器、１３０…排気コントローラ、１３１…メイン排気口（第一排気口）、１３２…真空排気装置、１３３…メイン排気管、１３４…サイド排気口（第二排気口）、１３５…サイド排気管、１３６…サイド排気バルブ、１３７…チャック排気口（第二排気口）、１３８…チャック排気管、１３９…チャック排気バルブ、１４０…ＡＰＣバルブ、１４１…処理室サイド空間、１４２…メイン排気バルブ、１５１…駆動コントローラ、１５２、１５４、１５６…電気配線、１５３…温度コントローラ、１５５…ガス供給コントローラ、１５７…メインコントローラ、１５８…コントローラ。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
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、図１および図２に示されているように、本発明に係る基板処理装置は、マルチチャンバ型ＣＶＤ装置（以下、ＣＶＤ装置という。）として構成されており、このＣＶＤ装置はＩＣの製造方法にあってウエハに所望の薄膜を堆積させる成膜工程に使用されるように構成されている。
なお、本実施の形態に係るＣＶＤ装置においては、ウエハ搬送用のキャリアとしては、ＦＯＵＰ（front opening unified pod 。以下、ポッドという。）が使用されている。
以下の説明において、前後左右は図１を基準とする。すなわち、ウエハ移載室４０側が前側、その反対側すなわちウエハ移載室１０側が後側、搬入用予備室２０側が左側、搬出用予備室３０側が右側とする。【００１１】
図１および図２に示されているように、ＣＶＤ装置は大気圧未満の圧力（負圧）に耐えるロードロックチャンバ構造に構成された第一のウエハ移載室（以下、負圧移載室という。）１０を備えており、負圧移載室１０の筐体（以下、負圧移載室筐体という。）１１は平面視が六角形で上下両端が閉塞した箱形状に形成されている。【００１２】
負圧移載室１０の中央部には、負圧下においてウエハＷを移載するウエハ移載装置（以下、負圧移載装置という。）１２が設置されている。負圧移載装置１２はスカラ形ロボット（selective compliance assembly robot arm ＳＣＡＲＡ）によって構成されており、負圧移載室筐体１１の底壁に設置されたエレベータ１３によって気密シールを維持しつつ昇降するように構成されている。
負圧移載装置１２は上側に位置する第一のアーム（以下、上側アームという。）１４と、下側に位置する第二のアーム（以下、下側アームという。）１５とを備えている。
上側アーム１４および下側アーム１５の先端部には上側エンドエフェクタ１６および下側エンドエフェクタ１７がそれぞれ取り付けられている。上側エンドエフェクタ１６および下側エンドエフェクタ１７はウエハＷを下から支持する二股のフォーク形状にそれぞれ形成されている。【００１３】
負圧移載室筐体１１の６枚の側壁のうち正面側に位置する２枚の側壁には、搬入用予備室（以下、搬入室という。）２０と搬出用予備室（以下、搬出室という。）３０とがそれぞれ隣接して連結されている。
搬入室２０の筐体（以下、搬入室筐体という。）２１と搬出室３０の筐体（以下、搬出室筐体という。）３１とはそれぞれ平面視が大略四角形で上下両端が閉塞した箱形状に形成されているとともに、負圧に耐え得るロードロックチャンバ構造に構成されている。【００１４】
互いに隣接した搬入室筐体２１の側壁および負圧移載室筐体１１の側壁には搬入口２２、２３がそれぞれ開設されており、負圧移載室１０側の搬入口２３には搬入口２２、２３を開閉するゲートバルブ２４が設置されている。
搬入室２０には搬入室用仮置き台２５が設置されている。
互いに隣接した搬出室筐体３１の側壁および負圧移載室筐体１１の側壁には搬出口３２、３３がそれぞれ開設されており、負圧移載室１０側の搬出口３３には搬出口３２、３３を開閉するゲートバルブ３４が設置されている。
搬出室３０には搬出室用仮置き台３５が設置されている。【００１５】
搬入室２０および搬出室３０の前側には、大気圧以上の圧力（正圧）を維持可能な構造に構成された第二のウエハ移載室（以下、正圧移載室という。）４０が隣接して連結されており、正圧移載室４０の筐体（以下、正圧移載室筐体という。）４１は平面視が横長の長方形で上下両端が閉塞した箱形状に形成されている。
正圧移載室４０には正圧下でウエハＷを移載する第二のウエハ移載装置（以下、正圧移載装置という。）４２が設置されており、正圧移載装置４２はスカラ形ロボットによって２枚のウエハを同時に搬送し得るように構成されている。
正圧移載装置４２は正圧移載室４０に設置されたエレベータ４３によって昇降されるように構成されているとともに、リニアアクチュエータ４４によって左右方向に往復移動されるように構成されている。【００１６】
互いに隣接した搬入室筐体２１の側壁および正圧移載室筐体４１の側壁には搬入口２６、２７がそれぞれ開設されており、正圧移載室４０側の搬入口２７には搬入口２６、２７を開閉するゲートバルブ２８が設置されている。
互いに隣接した搬出室筐体３１の側壁および正圧移載室筐体４１の側壁には搬出口３６、３７がそれぞれ開設されており、正圧移載室４０側の搬出口３７には搬出口３６、３７を開閉するゲートバルブ３８が設置されている。
図１に示されているように、正圧移載室４０の左側にはノッチ合わせ装置４５が設置されている。
また、図２に示されているように、正圧移載室４０の上部にはクリーンエアを供給するクリーンユニット４６が設置されている。【００１７】
図１および図２に示されているように、正圧移載室筐体４１の正面壁には３つのウエハ搬入搬出口４７、４８、４９が左右方向に並べられて開設されており、これらのウエハ搬入搬出口４７、４８、４９はウエハＷを正圧移載室４０に対して搬入搬出し得るように設定されている。これらのウエハ搬入搬出口４７、４８、４９にはポッドオープナ５０がそれぞれ設置されている。【００１８】
ポッドオープナ５０はポッドＰを載置する載置台５１と、載置台５１に載置されたポッドＰのキャップを着脱するキャップ着脱機構５２とを備えている。ポッドオープナ５０は載置台５１に載置されたポッドＰのキャップをキャップ着脱機構５２によって着脱することにより、ポッドＰのウエハ出し入れ口を開閉するようになっている。
ポッドオープナ５０の載置台５１に対してはポッドＰが、図示しない工程内搬送装置（ＲＧＶ）によって供給および排出されるようになっている。したがって、載置台５１によってキャリアステージとしてのポッドステージが構成されていることになる。【００１９】
図１に示されているように、負圧移載室筐体１１の６枚の側壁のうち背面側に位置する２枚の側壁には、第一処理部としての第一ＣＶＤユニット６１と、第二処理部としての第二ＣＶＤユニット６２とがゲートバルブ７７、７８を介してそれぞれ隣接して連結されている。第一ＣＶＤユニット６１および第二ＣＶＤユニット６２はいずれも枚葉式ＣＶＤ装置（枚葉式コールドウオール形ＣＶＤ装置）によってそれぞれ構成されている。
また、負圧移載室筐体１１における６枚の側壁のうちの残りの互いに対向する２枚の側壁には、第三処理部としての第一クーリングユニット６３と、第四処理部としての第二クーリングユニット６４とがそれぞれ連結されており、第一クーリングユニット６３および第二クーリングユニット６４はいずれも処理済みのウエハＷを冷却するように構成されている。【００２０】
本実施の形態において、第一ＣＶＤユニット６１と第二ＣＶＤユニット６２とに使用された枚葉式ＣＶＤ装置７０は、図３および図４に示されているように構成されている。
枚葉式ＣＶＤ装置７０はウエハＷを処理する処理室７１を形成した筐体７２を備えており、筐体７２は下側カップ７３と上側カップ７４とボトムキャップ７５とが組み合わされて、上下端面がいずれも閉塞した円筒形状に形成されている。
筐体７２の下側カップ７３の円筒壁における中間部にはゲートバルブ７７によって開閉されるウエハ搬入搬出口７６が水平方向に横長に開設されており、ウエハ搬入搬出口７６はウエハＷを処理室７１内に負圧移載装置１２によって搬入搬出し得るように形成されている。すなわち、図１に示されているように、ウエハＷは負圧移載装置１２のエンドエフェクタ１６によって下から機械的に支持された状態で、ウエハ搬入搬出口７６から搬送されて処理室７１に対して搬入搬出されるようになっている。
上側カップ７４の上端部には排気バッファ空間７９が環状に形成されており、排気バッファ空間７９の上には円形リング形状に形成されたカバープレート８０が被せられている。カバープレート８０の内周縁辺部はウエハＷの外周縁辺部を被覆するように構成されている。【００２１】
図３に示されているように、筐体７２は複数本の支柱８１によって水平に支持されている。これらの支柱８１には各昇降ブロック８２がそれぞれ昇降自在に嵌合されており、これら昇降ブロック８２の間には昇降台８３が水平に架設されている。
昇降台８３はエアシリンダ装置等が使用された昇降駆動装置８３Ａによって昇降されるように構成されている。
昇降台８３の上にはサセプタ回転装置８４が設置されており、サセプタ回転装置８４と筐体７２との間にはベローズ８５が内側空間を気密封止するように介設されている。サセプタ回転装置８４にはブラシレスＤＣモータが使用されており、出力軸（モータ軸）が中空軸に形成されて後記する回転軸９４を回転駆動するように構成されている。
昇降駆動装置８３Ａおよびサセプタ回転装置８４は、図３に示された駆動コントローラ１５１に電気配線１５２によって接続されており、駆動コントローラ１５１によって制御されるように構成されている。【００２２】
図４に示されているように、筐体７２のボトムキャップ７５の中心には円形の挿通孔７５ａが開設されており、挿通孔７５ａには円筒形状に形成された支持軸８６が処理室７１内に下方から同心円に挿通されている。支持軸８６は昇降台８３に支持されて昇降されるようになっている。
支持軸８６の上端には加熱ユニット８７が同心に配されて水平に固定されており、加熱ユニット８７は支持軸８６によって昇降されるようになっている。加熱ユニット８７は円形の平板形状に形成された支持板８８を備えており、支持板８８の中央部には円筒形状の支持軸８６の上端開口が固定されている。
支持板８８の上面には支柱を兼ねる電極８９が複数本、複数箇所に配置されて垂直に立脚されており、これら電極８９の上端間には円板形状に形成されたヒータ９０が架橋されて固定されている。各電極８９にはヒータ９０に電力を供給するための電力供給配線９１がそれぞれ接続されている。
加熱ユニット８７におけるヒータ９０の下側には、反射板９２が水平に配されて支持板８８に立脚された支柱９３によって支持されている。反射板９２はチタンからなる薄膜が鏡面仕上げされ、ヒータ９０が照射した熱線を垂直方向上向きに効果的に反射するように構成されている。【００２３】
ボトムキャップ７５の挿通孔７５ａの支持軸８６の外側には、支持軸８６よりも大径の円筒形状に形成された回転軸９４が同心円に配置されて処理室７１内に下方から挿通されており、回転軸９４は昇降台８３の上に据え付けられたサセプタ回転装置８４によって回転駆動されるようになっている。回転軸９４はサセプタ回転装置８４を介して昇降台８３によって支持されることにより、支持軸８６と共に昇降するようになっている。
回転軸９４の上端には回転ドラム９５が同心に配されて水平に固定されており、回転ドラム９５は回転軸９４によって回転されるようになっている。すなわち、回転ドラム９５はドーナツ形の平板に形成された回転板９６と、円筒形状に形成された回転筒９７とを備えている。回転板９６の内周縁辺部は円筒形状の回転軸９４の上端開口に固定されており、回転板９６の上面の外周縁辺部には回転筒９７が同心円に固定されている。
図４に示されているように、回転ドラム９５の回転筒９７の上端には、サセプタ９８が回転筒９７の上端開口を閉塞するように被せられている。サセプタ９８は炭化シリコンや窒化アルミニウム等の耐熱性を有する材料が使用されて、外径がウエハＷの外径よりも大きい円板形状に形成されている。
図４に示されているように、サセプタ９８の周辺寄りの同一半径の円形線上には、３個の挿通孔９９が周方向に等間隔に配置されて垂直方向に開設されており、各挿通孔９９の内径は後記する突上ピンを挿通し得るように設定されている。【００２４】
回転ドラム９５にはウエハＷをサセプタ９８の下から垂直に突き上げてサセプタ９８の上面から浮かせるウエハ昇降装置１００が設置されている。ウエハ昇降装置１００は円形リング形状に形成された昇降リング１０１を備えており、昇降リング１０１は回転ドラム９５の回転板９６の上に支持軸８６と同心円に配置されている。
昇降リング（以下、回転側リングという。）１０１の下面には複数本（本実施の形態においては３本とする。）の突き上げピン（以下、回転側ピンという。）１０２が、周方向に等間隔に配置されて垂下されている。各回転側ピン１０２は回転板９６に回転軸９４と同心円の線上に配置されて、垂直方向に開設された各ガイド孔１０３にそれぞれ摺動自在に嵌入されている。
各回転側ピン１０２の長さは回転側リング１０１を水平に突き上げ得るように互いに等しく設定されているとともに、ウエハＷのサセプタ９８の上からの突き上げ量に対応するように設定されている。各回転側ピン１０２の下端は処理室７１の底面すなわちボトムキャップ７５の上面に離着座自在に対向されている。
加熱ユニット８７の支持板８８には複数本（本実施の形態においては３本とする。）のガイド孔１０４が、周方向に等間隔に配置されて垂直方向に開設されている。各ガイド孔１０４には各突上ピン１０５がそれぞれ摺動自在に嵌入されている。
各突上ピン１０５の下端は回転側リング１０１の上面に適度のエアギャップを置いて対向されており、各突上ピン１０５は回転ドラム９５の回転時において回転側リング１０１に干渉しないようになっている。
突上ピン１０５の上端部は反射板９２やヒータ９０を挿通してサセプタ９８の挿通孔９９に対向されており、各突上ピン１０５の長さはウエハＷを水平に突き上げ得るように互いに等しく設定されているとともに、支持板８８に着座した状態において、その上端がサセプタ９８の下面に適度のエアギャップを置いて対向するように設定されている。つまり、突上ピン１０５は回転ドラム９５の回転時にはサセプタ９８に干渉しないようになっている。【００２５】
サセプタ９８の下面における中心と中間部と周辺部とに対応する位置には、温度測定手段としてのセンタ用放射温度計１０６Ａとミドル用放射温度計１０６Ｂとアウタ用放射温度計１０６Ｃがそれぞれ対向して配置されている。これら放射温度計１０６Ａ、１０６Ｂ、１０６Ｃはいずれも、サセプタ９８からの熱線を入射させて感温部（図示せず）に導く導波棒を備えている。
例えば、導波棒は細長い丸棒形状に形成された石英ロッドや光ファイバが使用されて構成されている。センタ用放射温度計１０６Ａは直線形状に形成されているが、ミドル用放射温度計１０６Ｂとアウタ用放射温度計１０６Ｃとは上端部がクランク形状にそれぞれ屈曲されている。
センタ用放射温度計１０６Ａ、ミドル用放射温度計１０６Ｂおよびアウタ用放射温度計１０６Ｃは電極８９や電力供給配線９１および突上ピン等と干渉しないようにそれぞれ配置されている。センタ用放射温度計１０６Ａ、ミドル用放射温度計１０６Ｂおよびアウタ用放射温度計１０６Ｃの垂直部は、支持軸８６の中空部を内周面に沿って垂直方向下向きに敷設されており、支持軸８６の下端において支持軸８６の下端開口を気密封止するシールキャップを挿通して外部にそれぞれ引き出されている。
図示しないが、センタ用放射温度計１０６Ａ、ミドル用放射温度計１０６Ｂおよびアウタ用放射温度計１０６Ｃの導波棒における支持軸８６の中空部からの引出端は、センタ用放射温度計１０６Ａ、ミドル用放射温度計１０６Ｂおよびアウタ用放射温度計１０６Ｃにおける感温部にそれぞれ対向されている。
センタ用放射温度計１０６Ａ、ミドル用放射温度計１０６Ｂおよびアウタ用放射温度計１０６Ｃは、図３に示された温度コントローラ１５３に電気配線１５４によってそれぞれ接続されている。センタ用放射温度計１０６Ａ、ミドル用放射温度計１０６Ｂおよびアウタ用放射温度計１０６Ｃは各感温部の測定温度を温度コントローラ１５３にそれぞれ送信するようになっている。
ちなみに、ヒータ９０の電力供給配線９１も支持軸８６の中空部内を通して温度コントローラ１５３に接続されており、電源が温度コントローラ１５３によってシーケンス制御およびフィードバック制御されるようになっている。【００２６】
図４に示されているように、筐体７２の上側カップ７４にはガス供給手段としてのガスヘッド１１０が一体的に組み込まれている。
ガスヘッド１１０は上側カップ７４と下側カップ７３との合わせ面に挟持された円板形状の吹出プレート１１１を備えており、吹出プレート１１１には複数個の吹出口１１２が、全面にわたって均一に配置されて上下の空間を流通させるように開設されている。
吹出プレート１１１はカバープレート８０から間隔をとって水平に配置されて支持されている。吹出プレート１１１の上面と上側カップ７４の下面および内周面とが画成する内側空間は、ガス溜め１１３を形成している。
上側カップ７４の吹出プレート１１１の中心に対応する位置には、ガス導入管１１４の下流側端部がガス溜め１１３に連通するように挿入されている。ガス溜め１１３はガス導入管１１４に導入された処理ガスを全体的に均等に拡散させて、各吹出口１１２から均等にシャワー状に吹き出させるようになっている。【００２７】
図３および図４に示されているように、ガス導入管１１４には、処理室７１内に処理ガスを供給する処理ガス供給系としての処理ガス供給管１１５と、処理室７１内にパージガスを供給するパージガス系としてのパージガス供給管１２０とが、接続されている。
処理ガス供給管１１５の上流端には処理ガス供給源１１６が接続されており、処理ガス供給管１１５の途中には止め弁１１７および流量制御部としての流量制御器（マスフローコントローラ）１１８が介設されている。
処理ガス供給源１１６や止め弁１１７および流量制御器１１８は、図３に示されたガス供給コントローラ１５５に電気配線１５６によって接続されており、ガス供給コントローラ１５５によって制御されるように構成されている。
パージガス供給管１２０の上流端にはパージガス供給源１２１が接続されており、パージガス供給管１２０の途中には止め弁１２２および流量制御部としての流量制御器（マスフローコントローラ）１２３が介設されている。
パージガス供給源１２１や止め弁１２２および流量制御器１２３は、ガス供給コントローラ１５５によって制御されるように構成されている。【００２８】
図４に示されているように、下側カップ７３の上端部であってウエハ搬入搬出口７６に対向する側壁には、サセプタ９８を降下させた状態のサセプタ９８の上面よりも上方に設けられて処理室７１内を排気する第一排気口としてのメイン排気口１３１が、排気バッファ空間７９に連通するように開設されている。
図３に示されているように、メイン排気口１３１は真空ポンプ等からなる真空排気装置１３２にメイン排気管１３３を介して接続されており、メイン排気管１３３の途中には開閉弁からなるメイン排気バルブ１４２および圧力制御部としてのＡＰＣ（Auto Pressure Control)バルブ１４０が介設されている。
なお、図４では便宜上、メイン排気バルブ１４２およびＡＰＣバルブ１４０の図示は省略されている。【００２９】
図４に示されているように、ベローズ８５の下方のサセプタ回転装置８４の側壁には、回転ドラム９５の昇降によってボトムキャップ７５と回転板９６との間に生じる処理室サイド空間１４１内を排気する第二排気口としてのサイド排気口１３４が、ベローズ８５の中空部およびボトムキャップ７５の挿通孔７５ａを通じて処理室サイド空間１４１、処理室７１に連通するように開設されている。
なお、サイド排気口１３４はサセプタ９８を降下させた状態のサセプタ９８よりも下方に設けられるが、サイド排気口１３４はサセプタ９８を降下させた状態のサセプタ９８の側方すなわち下側カップ７３の側壁に設けるようにしてもよい。
図３に示されているように、サイド排気口１３４はサイド排気管１３５を介して真空排気装置１３２に接続されており、サイド排気管１３５の途中にはサイド排気バルブ１３６が介設されている。
サイド排気バルブ１３６はニードルバルブ等の流量を調整する流量調整弁によって構成されており、サイド排気口１３４からの排気量を調整するように構成されている。
支持軸８６の底壁には、支持軸８６および回転ドラム９５の内部を排気する第三排気口としてのチャック排気口１３７が開設されており、チャック排気口１３７は支持軸８６の中空部や回転ドラム９５の中空部およびサセプタ９８の複数の挿通孔９９を通じて処理室７１に連通するようになっている。
図３に示されているように、チャック排気口１３７はチャック排気管１３８を介して真空排気装置１３２に接続されており、チャック排気管１３８の途中にはチャック排気バルブ１３９が介設されている。
チャック排気バルブ１３９はニードルバルブ等の流量を調整する流量調整弁によって構成されており、チャック排気口１３７からの排気量を調整するように構成されている。【００３０】
図３に示されているように、真空排気装置１３２、メイン排気バルブ１４２、ＡＰＣバルブ１４０、サイド排気バルブ１３６およびチャック排気バルブ１３９は、それぞれ電気配線１３０Ａ、１３０Ｂ、１３０Ｃ、１３０Ｄ、１３０Ｅによって排気コントローラ１３０に接続されており、排気コントローラ１３０によって制御されるように構成されている。
排気コントローラ１３０は後述する排気作用を実行させるように構成されている。
特に、排気コントローラ１３０はサセプタ９８を降下させる際、また、サセプタ９８を降下させた状態において処理室７１内を排気する際に、メイン排気口１３１からの排気の割合がサイド排気口１３４からの排気の割合よりも大きくなるように、さらには、その後に行うチャック排気口１３７からの排気の割合と同等もしくはそれよりも大きくなるように制御すべく、構成されている。
なお、図３に示されているように、排気コントローラ１３０、駆動コントローラ１５１、温度コントローラ１５３、ガス供給コントローラ１５５は、ＣＶＤ装置全体を制御するメインコントローラ１５７に接続されており、メインコントローラ１５７によって制御されるように構成されている。
これら排気コントローラ１３０、駆動コントローラ１５１、温度コントローラ１５３、ガス供給コントローラ１５５、メインコントローラ１５７は、コントローラ１５８として構成されている。【００３１】
以下、前記構成に係るＣＶＤ装置を使用したＩＣの製造方法における成膜工程を説明する。
なお、以下の説明において、ＣＶＤ装置を構成する各部の作動は、コントローラ１５８によって制御される。【００３２】
まず、成膜工程におけるウエハＷの全体的な流れを説明する。
これから成膜すべきウエハＷは２５枚がポッドＰに収納された状態で、成膜工程を実施するＣＶＤ装置へ工程内搬送装置によって搬送されて来る。
図１および図２に示されているように、搬送されて来たポッドＰは搬入室２０におけるポッドオープナ５０の載置台５１の上に、工程内搬送装置から受け渡されて載置される。ポッドＰのキャップがキャップ着脱機構５２によって取り外され、ポッドＰのウエハ出し入れ口が開放される。【００３３】
ポッドＰがポッドオープナ５０によって開放されると、正圧移載室４０に設置された正圧移載装置４２はウエハ搬入搬出口４７を通してポッドＰからウエハＷを１枚ずつピックアップし、搬入室２０に搬入口２６、２７を通して搬入（ウエハローディング）し、ウエハＷを搬入室用仮置き台２５に移載して行く。
この移載作業中には、負圧移載室１０側の搬入口２２、２３はゲートバルブ２４によって閉じられており、負圧移載室１０の圧力は、例えば、１００Ｐａに維持されている。【００３４】
ポッドＰのウエハＷの搬入室用仮置き台２５への移載が完了すると、正圧移載室４０側の搬入口２６、２７がゲートバルブ２８によって閉じられ、搬入室２０が排気装置（図示せず）によって負圧に排気される。搬入室２０が予め設定された圧力値に減圧されると、負圧移載室１０側の搬入口２２、２３がゲートバルブ２４によって開かれる。【００３５】
次に、負圧移載室１０の負圧移載装置１２は搬入口２２、２３を通して搬入室用仮置き台２５からウエハＷを１枚ずつピックアップして負圧移載室１０に搬入する。
ゲートバルブ２４が閉じられた後に、負圧移載装置１２は負圧移載室１０に搬入されたウエハＷを、ウエハ搬入搬出口６５を通して第一ＣＶＤユニット６１である枚葉式ＣＶＤ装置７０の処理室７１へ搬入（ウエハローディング）する。
なお、ウエハＷの搬入室２０から第一ＣＶＤユニット６１への搬入に際しては、搬入室２０および負圧移載室１０内が事前に真空排気されることによって内部の酸素や水分が予め除去されているため、外部の酸素や水分がウエハの第一ＣＶＤユニット６１への搬入に伴って第一ＣＶＤユニット６１の処理室７１内に侵入することは防止される。【００３６】
ゲートバルブ７７が閉じられた後に、第一ＣＶＤユニット６１である枚葉式ＣＶＤ装置７０においては、後述するようにＣＶＤ法によりウエハＷの上に薄膜が形成される。【００３７】
そして、第一ＣＶＤユニット６１において所定の成膜処理が終了すると、ゲートバルブ７７が開かれ、成膜済みのウエハＷは第一ＣＶＤユニット６１から負圧移載装置１２によってピックアップされて、負圧に維持されている負圧移載室１０に第一ＣＶＤユニット６１のウエハ搬入搬出口６５から搬出（ウエハアンローディング）される。【００３８】
処理済みのウエハＷを第一ＣＶＤユニット６１から負圧移載室１０に搬出すると、ゲートバルブ７７が閉じられ負圧移載装置１２はウエハＷを第一クーリングユニット６３の冷却室へウエハ搬入搬出口６７を通して搬入するとともに、冷却室のウエハ載置台に移載する。成膜済みのウエハは第一クーリングユニット６３において冷却される。
なお、第一ＣＶＤユニット６１による成膜済みのウエハＷについての第一ＣＶＤユニット６１から第一クーリングユニット６３への移替え作業は、いずれも負圧に維持された第一ＣＶＤユニット６１、第一クーリングユニット６３および負圧移載室１０において実施されるため、第一ＣＶＤユニット６１から第一クーリングユニット６３へのウエハＷの移替え作業に際して、ウエハＷの上に形成された薄膜の表面に自然酸化膜が生成されたり、異物等が付着したりするのは防止されることになる。【００３９】
第一クーリングユニット６３において予め設定された冷却時間が経過すると、冷却済みのウエハＷは負圧移載装置１２によって第一クーリングユニット６３からピックアップされて、負圧移載室１０へ搬送されゲートバルブ３４が開かれた後に、搬出口３３を通して搬出室３０に搬出されて搬出室用仮置き台３５に移載される。
その後、ゲートバルブ３４は閉じられる。
以上の作動が繰り返されることにより、搬入室２０内に搬入された所定枚数、例えば、２５枚のウエハＷが順次処理されて行く。【００４０】
搬入室２０に搬入された全てのウエハＷに対する処理が終了し、全ての処理済ウエハＷが搬出室３０に収納され、搬出室３０がゲートバルブ３４によって閉じられると、搬出室３０内が不活性ガスにより略大気圧に戻される。
搬出室３０内が大気圧に戻されると、ゲートバルブ３８が開かれ、載置台５１に載置された空のポッドＰのキャップがポッドオープナ５０によって開かれる。
続いて、正圧移載室４０の正圧移載装置４２は搬出室用仮置き台３５からウエハＷをピックアップして搬出口３７を通して正圧移載室４０に搬出し、正圧移載室４０のウエハ搬入搬出口４８を通してポッドＰに収納（チャージング）して行く。【００４１】
処理済みの２５枚のウエハＷのポッドＰへの収納が完了すると、ポッドＰのキャップがポッドオープナ５０のキャップ着脱機構５２によってポッドＰのウエハ出し入れ口に装着され、ポッドＰが閉じられる。
閉じられたポッドＰは載置台５１の上から次の工程へ工程内搬送装置によって搬送されて行く。【００４２】
以上の作動は第一ＣＶＤユニット６１および第一クーリングユニット６３が使用される場合を例にして説明したが、第二ＣＶＤユニット６２および第二クーリングユニット６４が使用される場合についても同様の作動が実施される。【００４３】
次に、本発明の一実施の形態であるＩＣの製造方法における成膜工程を、枚葉式ＣＶＤ装置７０が使用されて実施される場合について説明する。【００４４】
図４に示されているように、ウエハＷが処理室７１内に搬入される搬入ステップにおいては、回転ドラム９５および加熱ユニット８７が回転軸９４および支持軸８６によって下限位置すなわちウエハ搬入搬出位置に降下されており、ウエハ昇降装置１００の回転側ピン１０２の下端が処理室７１の底面すなわちボトムキャップ７５の上面に突合しており、相対的に、回転側リング１０１が回転ドラム９５および加熱ユニット８７に対して上昇している。
上昇した回転側リング１０１が突上ピン１０５を持ち上げるために、３本の突上ピン１０５はサセプタ９８の挿通孔９９を下方から挿通して、ウエハＷをサセプタ９８の上面から浮き上がらせて受け取る状態になっている。
一方、処理室７１内の圧力は負圧移載室１０の圧力（例えば、１００Ｐａ）と同一になるように制御されている。【００４５】
ウエハ搬入搬出口７６がゲートバルブ７７によって開放されると、負圧移載装置１２は負圧移載室１０でエンドエフェクタ１６によって受け取ったウエハＷをウエハ搬入搬出口７６から処理室７１内に搬入する。
この際、パージガス供給管１２０の止め弁１２２が開かれて、流量制御器１２３によって流量制御されたパージガスＧ２がガス導入管１１４に少量、例えば、０．５ｓｌｍ（スタンダード・リットル毎分）供給される。
エンドエフェクタ１６はウエハＷをサセプタ９８の上方においてウエハＷの中心がサセプタ９８の中心と一致する位置に搬送する。ウエハＷを所定の位置に搬送すると、エンドエフェクタ１６は若干降下することによってウエハＷを３本の突上ピン１０５の上に移載して受け渡す。
ウエハＷを３本の突上ピン１０５に受け渡したエンドエフェクタ１６は、ウエハ搬入搬出口７６から処理室７１の外へ退出する。
エンドエフェクタ１６が処理室７１から退出すると、ウエハ搬入搬出口７６はゲートバルブ７７によって閉じられる。【００４６】
ゲートバルブ７７が閉じられると、図５によって参照されるように、処理室７１に対して回転ドラム９５および加熱ユニット８７が、昇降駆動装置による回転軸９４および支持軸８６の上昇作動によって上昇される。
回転ドラム９５の上昇の初期においては、回転側ピン１０２が処理室７１の底面すなわちボトムキャップ７５の上面に突合して、突上ピン１０５が回転側リング１０１の上に載った状態になっているので、３本の突上ピン１０５に支持されたウエハＷは、回転ドラム９５の上昇に伴って回転ドラム９５に対して相対的に徐々に降下する。
所定の高さだけ回転ドラム９５が上昇すると、突上ピン１０５はサセプタ９８の挿通孔９９の下方に引き込まれた状態になるため、ウエハＷはサセプタ９８の上に載置された状態になる。
ウエハＷがサセプタ９８の上に載置された後に回転ドラム９５はさらに上昇し、ウエハＷの上面が吹出プレート１１１の下面に近接して、ウエハ処理位置に達すると、回転ドラム９５の上昇は停止される。
チャック排気バルブ１３９は回転ドラム９５がウエハ搬入搬出位置からウエハ処理位置まで上昇される際に開かれ、ウエハＷがサセプタ９８の上に載置されたところで閉じられる。
その後、チャック排気バルブ１３９は成膜後のパージステップにおいてメイン排気口１３１とサイド排気口１３４による排気が充分に行われるまで閉じられたままの状態とされる。
なお、チャック排気バルブ１３９が開かれることによって回転ドラム９５および支持軸８６の内部がチャック排気口１３７、チャック排気管１３８によって排気されることにより、メイン排気口１３１によって真空引きされている処理室７１内と回転ドラム９５の中空部内との圧力差によってウエハＷがサセプタ９８から浮き上がる現象が防止される。【００４７】
処理室内に処理ガスを供給してウエハＷを処理する処理ステップにおいては、回転ドラム９５が回転軸９４によって回転される。
この際、回転側ピン１０２は処理室７１の底面から離座し、突上ピン１０５は回転側リング１０１から離座しているので、回転ドラム９５の回転がウエハ昇降装置１００に妨げられることはなく、しかも、加熱ユニット８７は停止状態を維持することができる。
すなわち、ウエハ昇降装置１００においては、回転側リング１０１が回転ドラム９５と共に回転し、突上ピン１０５が加熱ユニット８７と共に停止した状態になっている。【００４８】
また、サセプタ９８に載置されたウエハＷは、温度コントローラ１５３のシーケンス制御により、ヒータ９０によって全面にわたって均一の目標温度に加熱される。この際には、サセプタ９８の温度が放射温度計１０６Ａ、１０６Ｂ、１０６Ｃによって測定されて、この放射温度計の測定結果に従ってヒータ９０の加熱量が、温度コントローラ１５３によってフィードバック制御される。【００４９】
一方、処理室７１内は、メイン排気口１３１からＡＰＣバルブ１４０を介して真空排気装置１３２によって排気され、処理室７１内の圧力が所定の処理圧力（例えば、１０００Ｐａ〜５００００Ｐａ）になるように排気コントローラ１３０によって制御される。【００５０】
ウエハＷの温度や処理室７１内の圧力および回転ドラム９５の回転作動が安定した時点で、図５に示されているように、処理ガス供給管１１５の止め弁１１７が開かれ、処理ガスＧ１がガス導入管１１４に導入される。
ガス溜め１１３にはメイン排気口１３１からの排気力が複数の吹出口１１２を介して均等に作用しているので、ガス導入管１１４の処理ガスＧ１はガス溜め１１３に流入した後に、ガス溜め１１３において径方向外向きに放射状に拡散する。
そして、各吹出口１１２にはメイン排気口１３１からの排気力が均等に作用しているために、ガス溜め１１３に拡散した処理ガスＧ１は、複数の吹出口１１２からウエハＷに向かってシャワー状に全面にわたって均等に吹き出す。
吹出口１１２群からシャワー状に均等に吹き出した処理ガスＧ１は、サセプタ９８の上のウエハＷに全面にわたって均一に接触した後に、排気バッファ空間７９を通ってメイン排気口１３１に吸い込まれて排気されて行く。【００５１】
この際には、処理ガスＧ１が吹出口１１２群からシャワー状に均等に吹き出されているとともに、ウエハＷが回転ドラム９５によって回転されていることにより、処理ガスＧ１はウエハＷの全面にわたって均等に接触し、また、ウエハＷは温度コントローラ１５３のフィードバック制御によりヒータ９０によって、面内温度分布が均一になるように加熱されているために、ウエハＷの上に処理ガスＧ１によって形成されるＣＶＤ膜の膜厚分布や膜質分布は、ウエハＷの全面にわたって均一になる。【００５２】
ここで、ジシランガスを使用してアモルファスシリコン膜を形成する場合の処理条件としては、
ジシランガスの供給流量０．００５〜０．１ｓｌｍ、処理温度４００〜７００℃、処理圧力１０００〜５００００Ｐａが例示される。
ちなみに、モノシランガスを使用してアモルファスシリコン膜を形成する場合の処理条件としては、
モノシランガスの供給流量０．３〜０．５ｓｌｍ、処理温度５００〜８００℃、処理圧力１０００〜５００００Ｐａが例示される。【００５３】
以下、パージステップのシーケンスについて、図１０を参照しつつ詳述する。
処理ステップの処理時間が経過した後のパージステップの初期段階においては、処理ガス供給管１１５の止め弁１１７が閉じられて、処理ガスＧ１の供給が停止される（Ｓ１００）。
また、サセプタ回転装置８４による回転ドラム９５の回転は停止させず、維持した状態とする。すなわち、パージステップの初期段階においては、ウエハＷを回転させながら処理室７１内をパージすることとなる。
パージガス供給管１２０の止め弁１２２は開かれており、パージガスＧ２はガス導入管１１４より処理室７１内に供給されている。
一方、排気コントローラ１３０によりＡＰＣバルブ１４０および真空排気装置１３２が制御されることによってメイン排気口１３１からの排気量が一定に固定される（Ｓ１０２）。
なお、この段階で、ＡＰＣバルブ１４０を全開とし、処理室７１内をメイン排気口１３１より真空排気装置１３２の最大排気量（例えば、２０ｓｌｍ）をもって真空引きするようにすると、後述する理由により、ウエハＷが跳ね上がる危惧があるので、ＡＰＣバルブ１４０の開度は所定の開度とする。
このように、成膜後にウエハＷをウエハ搬入搬出位置まで降下させる前すなわちウエハＷをウエハ処理位置に置いた状態で、処理室７１内をパージする際に、回転ドラム９５を回転させてウエハＷを回転させつつパージを行うことにより、 たとえ残留ガス成分とウエハ表面とが反応したとしても、その反応がウエハ面内にわたり均一になされるようにできるので、ウエハ面内の膜厚分布の均一性が低下してしまうのを抑制することができる。【００５４】
次に、サセプタ回転装置８４による回転ドラム９５の回転が停止され、排気コントローラ１３０の制御により、サイド排気バルブ１３６が開かれ、処理室７１における回転ドラム９５の下方空間すなわち処理室サイド空間１４１のサイド排気口１３４からの排気が開始される。
このとき、処理室サイド空間１４１は、サイド排気口１３４より所定の排気量（例えば、１３ｓｌｍ）をもって真空引きされる。
続いて、図６（ａ）に示されているように、回転ドラム９５および加熱ユニット８７は昇降駆動装置による回転軸９４および支持軸８６の降下作動によって降下される。
このとき、パージガス供給管１２０の止め弁１２２は開かれたままの状態とされ、パージガスＧ２の供給は維持される。すなわち、回転ドラム９５および加熱ユニット８７の降下時、処理室７１内は、パージガスＧ２が供給されつつメイン排気口１３１およびサイド排気口１３４より排気された状態となる。
また、このとき、ＡＰＣバルブ１４０は全開とされ、処理室７１内はメイン排気口１３１よりサイド排気口１３４の最大排気量（例えば、２０ｓｌｍ）をもって真空排気され、メイン排気口１３１からの排気量の方がサイド排気口１３４からの排気量よりも大きくなるように設定される（Ｓ１０４）。【００５５】
ところで、回転ドラム９５の降下に際しては、処理室７１内の回転ドラム９５の下側空間すなわち、処理室サイド空間１４１が圧縮されることにより、この空間の雰囲気が巻き上げられて、回転ドラム９５の外周と処理室７１の内周とのクリアランスを通って、回転ドラム９５の上側空間に流れ込もうとする。巻き上げられた下側空間の雰囲気が上側空間に流れ込むと、パーティクルのウエハＷへの付着等の弊害が発生する原因になる。
しかし、回転ドラム９５の降下に際しては、処理室７１内の回転ドラム９５の下側空間をサイド排気口１３４によって排気することにより、回転ドラム９５の降下に伴って、下側空間の雰囲気が上側空間に流れ込む現象を防止しているので、パーティクルのウエハＷへの付着等の弊害が発生するのを未然に防止することができる。【００５６】
回転ドラム９５の降下の途中において、ウエハ昇降装置１００の回転側ピン１０２の下端が処理室７１の底面すなわちボトムキャップ７５の上面に突合するために、回転側リング１０１が回転ドラム９５および加熱ユニット８７に対して相対的に上昇する。
この上昇した回転側リング１０１は突上ピン１０５を持ち上げるために、３本の突上ピン１０５はサセプタ９８の挿通孔９９を下方から挿通して、ウエハＷの水平姿勢を維持したまま、ウエハＷをサセプタ９８の上面から上方に浮き上がらせる。
ウエハ昇降装置１００がウエハＷをサセプタ９８の上面から浮き上がらせた状態になると、ウエハＷの下方空間すなわちウエハＷの下面とサセプタ９８の上面との間にエンドエフェクタ１６の挿入スペースが形成された状態になる。【００５７】
回転ドラム９５がウエハ搬入搬出位置まで降下された後も、降下時と同様に、パージが継続される（Ｓ１０６）。
そして、処理室７１内が充分にパージされた後に、図６（ｂ）に示されているように、処理室７１内へのパージガスＧ２の供給およびメイン排気口１３１およびサイド排気口１３４からの排気を維持した状態で、チャック排気バルブ１３９が開かれてチャック排気バルブ１３９の排気流量の調整によって、支持軸８６および回転ドラム９５の内部がチャック排気口１３７より予め設定された所定の排気量（例えば、１３ｓｌｍ〜２０ｓｌｍ）をもって真空引きされる。
この際には、ＡＰＣバルブ１４０は全開とされた状態が維持され、処理室７１内はメイン排気口１３１より真空排気装置１３２の最大排気量（例えば、２０ｓｌｍ）をもって真空引きされている。
サイド排気バルブ１３６についても開かれた状態が維持され、処理室サイド空間１４１が、サイド排気口１３４より所定の排気量（例えば、１３ｓｌｍ）をもって真空引きされている。
このときも、メイン排気口１３１からの排気量の方がサイド排気口１３４からの排気量よりも大きくなるように設定され、さらに、メイン排気口１３１からの排気量の方がチャック排気口１３７からの排気量よりも大きくなるか、メイン排気口１３１からの排気量がチャック排気口１３７からの排気量と同等となるように設定される（Ｓ１０８）。
なお、メイン排気口１３１からの排気量とチャック排気口１３７からの排気量とが同等になるようにする場合は、チャック排気バルブ１３９を全開することになる。【００５８】
その後、図６（ｃ）に示されているように、処理室７１内へのパージガスＧ２の供給およびメイン排気口１３１およびチャック排気口１３７からの排気を維持した状態で、排気コントローラ１３０によりサイド排気バルブ１３６が閉じられてサイド排気口１３４からの排気が停止される。
この際には、ＡＰＣバルブ１４０は全開とされた状態が維持され、処理室７１内はメイン排気口１３１より最大排気量をもって真空引きされ、チャック排気バルブ１３９も全開とされ、支持軸８６および回転ドラム９５の内部がチャック排気口１３７より最大排気量をもって真空引きされる。このとき、メイン排気口１３１からの排気量とチャック排気口１３７からの排気量とが同等になるように設定される（Ｓ１１０）。この状態で、処理室７１内の圧力が負圧移載室１０内の圧力と同一になるように制御される。
ウエハＷが処理室７１から搬出される搬出ステップにおいては、処理室７１内の圧力が負圧移載室１０内の圧力と同一に制御された後に、ウエハ搬入搬出口７６がゲートバルブ７７によって開放される。
続いて、負圧移載装置１２のエンドエフェクタ１６がウエハ搬入搬出口７６からウエハＷとサセプタ９８との間に形成された挿入スペースに挿入される。ウエハＷの下方に挿入されたエンドエフェクタ１６は上昇することにより、ウエハＷを受け取る。ウエハＷを受け取ったエンドエフェクタ１６はウエハ搬入搬出口７６を後退してウエハＷを処理室７１から搬出する（Ｓ１１２）。
以降、前述した作業が繰り返されることにより、ウエハＷにＣＶＤ膜が枚葉式ＣＶＤ装置７０によって枚葉処理されて行く。
なお、前記パージステップにおいて、Ｓ１０４のように、回転ドラム９５を降下させながら、また、Ｓ１０６、Ｓ１０８、Ｓ１１０のように、回転ドラム９５降下後にパージするのは、パージ効率を向上させるとともに、残留ガス成分の影響を抑えることが目的である。
すなわち、回転ドラム９５を降下させながら、また、回転ドラム９５降下後にパージする場合には、ウエハＷが突上ピン１０５で突き上げられ、ウエハＷにより塞がれていたサセプタ９８の挿通孔９９が開放された状態でのパージとなるので、メイン排気口１３１からの排気量を大きくしても回転ドラム９５内部と処理室７１内部との間に圧力差も生じにくくなり、ウエハＷの跳ね上がりが生じなくなる。そのため、例えば、メイン排気バルブ１４２をフルオープン（全開）として排気することも可能となる。
これに対して、回転ドラム９５をウエハ処理位置に置いた状態でパージする場合には、ウエハＷによりサセプタ９８の挿通孔９９が塞がれた状態でのパージとなるため、メイン排気口１３１からの排気量を大きくすると回転ドラム９５内部と処理室７１内部との間に圧力差が生じ、ウエハＷの跳ね上がりが生じてしまう。そのため、例えば、メイン排気バルブ１４２をフルオープン（全開）として排気することはできない。
このように、回転ドラム９５を降下させながら、また、回転ドラム９５降下後にパージすることで、ウエハＷの跳ね上がりを生じさせることなくメイン排気口１３１からの排気量を大きくすることができるようになり、例えば、メイン排気バルブ１４２をフルオープン（全開）として排気することもできるようになり、パージ効率を向上させることができる。
また、回転ドラム９５を降下させることで、ウエハＷがメイン排気口１３１から遠ざかり、メイン排気口１３１がウエハＷの上方に位置するようになるので、メイン排気口１３１によりウエハＷ上方へ向かって排気することが可能となり、それにより、ウエハＷ上方へ向かう排気の割合をウエハＷ下方へ向かう排気の割合より大きくするような制御が可能となり、横方向に流れる残留ガス成分の影響を弱めることが可能となる。
また、回転ドラム９５を降下させながら、また、回転ドラム９５降下後にパージする場合には、ウエハＷと処理室７１天井面との間隔を成膜時より大きくして、すなわち、ガスが流通するウエハＷ上方の空間を成膜時より大きくしてパージできることから、横方向への流れを弱めることができ、横方向に流れる残留ガス成分の影響を受けにくくすることができる。【００５９】
ところで、アモルファスシリコン膜をジシランガスを使用して活性化エネルギが小さい領域で形成する場合においては、ジシランガスの残留ガス成分とウエハ表面とがパージステップにおいて反応するために、ウエハ面内の膜厚分布の均一性がパージステップのガスの流れに影響されるという現象が、本発明者によって明らかにされた。
パージステップにおいて、ウエハＷが搬入搬出位置に降下された状態で、図７に示されているように、メイン排気口１３１とサイド排気口１３４とによって処理室７１内がウエハＷの上方と側方または下方とから均等に排気されていると仮定すると、アモルファスシリコン膜の膜厚分布は、図８に示されているように不均一になってしまう。
なお、図８において、σ％および±最大最小％は、次の式で表される値である。
σ＝標準偏差（ばらつき度合い）／平均値×１００
±最大最小（％）＝（最大値−最小値）／２／平均値×１００
メイン排気口１３１からの排気量が一定、例えば、１３ｓｌｍに固定された状況で、サイド排気口１３４からの排気量が所定の量、例えば、１３ｓｌｍとされると、処理室７１内がウエハＷの上方と側方または下方とから均等に排気された状況になる。
このように、処理室７１内がウエハＷの上方と側方または下方とから均等に排気される場合には、ウエハＷの上に形成されるアモルファスシリコン膜の膜厚分布は、ウエハＷの表面上を横方向（水平方向）に流れるジシランガスの残留成分の影響を強く受けるために、図８に示されているように不均一になってしまうと、考察される。【００６０】
本実施の形態においては、図６（ａ）〜（ｃ）について説明した通り、パージステップにおいて、ＡＰＣバルブ１４０が全開されて処理室７１内がメイン排気口１３１より真空排気装置１３２の最大排気量、例えば、２０ｓｌｍをもって真空引きされるとともに、サイド排気バルブ１３６が開かれて、サイド排気口１３４より所定の排気量、例えば、１３ｓｌｍをもって真空引きされることにより、図６（ａ）に示されているように、ウエハＷの上方へ向かう排気の割合がサイド排気口１３４によるウエハＷの側方または下方へ向かう排気の割合よりも大きくなるために、アモルファスシリコン膜の膜厚分布は、図９に示されているように均一になる。
なお、本実施の形態では、メイン排気口１３１よるウエハＷの上方へ向かう排気の割合が、サイド排気口１３４によるウエハＷの側方または下方へ向かう排気の割合の１．５倍となるようにしている。【００６１】
図６（ａ）に示されているように、パージステップにおいて、ウエハＷの上方へ向かう排気の割合がサイド排気口１３４によるウエハＷの側方または下方へ向かう排気の割合よりも大きくなる場合には、ウエハＷの表面上を横方向（水平方向）に流れるガスの割合が少なくなることから、ジシランガスの残留成分の影響が弱くなり、残留成分との反応が抑制されるために、アモルファスシリコン膜の膜厚分布は、図９に示されているように均一になると、考察される。【００６２】
また、パージガスＧ２の供給を停止することなく維持した状態で、メイン排気口１３１とサイド排気口１３４による排気を充分に行った後に、チャック排気口１３７による排気を行うようにしたので、チャック排気口１３７によって回転ドラム９５内を排気する際には、ジシランガスの残留成分は殆ど無いために、ジシランガスの残留成分が回転ドラム９５内に入り込むことは殆どなく、回転ドラム９５内の加熱ユニット８７やウエハ昇降装置１００等の表面と、ジシランガスの残留成分との反応を防止することができる。【００６３】
前記実施の形態によれば、次の効果が得られる。【００６４】
1)  ジシランガスを使用してウエハの上にアモルファスシリコン膜を低温下で形成する場合等のように、活性化エネルギの小さな領域で成膜を行う場合に、パージステップにおいて、ウエハの上方へ向かう排気の割合がウエハの側方または下方へ向かう排気の割合よりも大きくなるように制御することにより、上方向に向かう排気を強化することができ、横方向に流れるジシランガスの残留成分の影響を弱めることができるので、アモルファスシリコン膜をウエハに全面にわたって均一に形成することができる。【００６５】
2)  ジシランガスによってウエハに形成されるアモルファスシリコン膜の膜厚分布を全体にわたって均一化させることにより、ジシランガスを使用したアモルファスシリコン成膜の低温処理を促進することができるとともに、そのアモルファスシリコン膜を使用したＩＣの製造方法におけるＩＣの製造歩留りを高めることができるので、ＣＶＤ装置およびＩＣの製造工程のスループットを向上させることができる。【００６６】
3)  パージステップにおいて、パージガスの供給を停止することなく維持した状態で、ウエハの上方へ向かう排気の割合がウエハの側方または下方へ向かう排気の割合よりも大きくなるようにした状態で、充分にパージを行った後に、チャック排気口によって回転ドラム内を排気するようにしたので、チャック排気口により排気する際にはジシランガスの残留成分が殆どない状態とすることができるので、回転ドラム内の加熱ユニットやウエハ昇降装置等の表面とジシランガスの残留成分との反応を防止することができる。【００６７】
4)  回転ドラム内の加熱ユニットやウエハ昇降装置等の表面とジシランガスの残留成分との反応を防止することにより、それら部材の腐食やヒータの劣化、その反応により形成される生成物からのパーティクルの発生を防止することができるので、そのパーティクルのウエハへの付着による歩留りの低下を未然に回避することができる。【００６８】
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において、種々に変更が可能であることはいうまでもない。【００６９】
例えば、ジシランガスを使用してウエハ上にアモルファスシリコン膜を低温下で形成する場合に限らず、モノシランガスを使用してウエハ上にアモルファスシリコン膜を低温下で形成する場合等にも適用することができる。【００７０】
また、本発明は、ドーパントガスを使用して実施するプロセスにも適用することができる。
特に、ドーパントガスとしてジボラン（Ｂ2 Ｈ6 ）ガスを使用するプロセス、例えば、モノシラン（ＳｉＨ4 ）ガス等のシラン系ガスとジボランガスとを使用してドープトシリコン膜を形成するようなプロセスを実施する場合には、ドーパントガスによりガスの分解が促進され、残留ガスが残り易いので、このようなプロセスを実施する場合にも、本発明は有効となる。【００７１】
本発明は、パージの際に不活性ガスを供給することなく、真空引きだけ実施するように構成してもよい。【００７２】
被処理基板はウエハに限らず、ＬＣＤ装置の製造工程におけるガラス基板や液晶パネル等の基板であってもよい。【００７３】
本発明は、枚葉式コールドウオール形ＣＶＤ装置に限らず、その他のＣＶＤ装置等の基板処理装置全般に適用することができる。【００７４】
以下に、本発明の好ましい形態を付記する。
（１）処理室内に基板を搬入するステップと、
前記基板を前記処理室内の支持具上に載置するステップと、
前記処理室内に処理ガスを供給して前記支持具上に載置した前記基板を処理するステップと、
前記基板を処理するステップの後に前記処理室内をパージするステップと、
前記処理室内をパージするステップの後に処理後の前記基板を前記処理室内から搬出するステップと、を備えており、
前記処理室内をパージするステップにおいては、前記処理室内を前記基板の上方に向かって排気するとともに、前記基板の下方に向かって排気し、前記基板の上方に向かう排気の割合を、前記基板の下方に向かう排気の割合よりも大きく設定する半導体装置の製造方法。
（２）前記（１）において、前記処理室内をパージするステップにおいては、前記処理室内を前記基板の上方に向かって排気するとともに、前記支持具と処理室内壁との間から下方へ向かって排気し、前記基板の上方に向かう排気の割合を、前記支持具と処理室内壁との間から下方へ向かう排気の割合よりも大きく設定する半導体装置の製造方法。
（３）前記（１）において、前記処理室内をパージするステップは、前記基板を降下させながらおよび／または前記基板を降下させた状態で行う半導体装置の製造方法。
（４）前記（１）において、前記処理室内をパージするステップは、前記支持具を降下させながらおよび／または前記支持具を降下させた状態で行う半導体装置の製造方法。
（５）前記（１）において、前記処理室内をパージするステップは、前記基板を処理するステップよりも前記基板の上方の空間を大きくしながらおよび／または大きくした状態で行う半導体装置の製造方法。
（６）前記（１）において、前記処理室内をパージするステップは、前記基板を前記支持具から離間させながらおよび／または離間させた状態で行う半導体装置の製造方法。
（７）前記（１）において、前記処理室内をパージするステップにおいては、前記処理室内を前記基板の上方に向かって排気するとともに、前記基板の下方に向かって排気した後に、前記支持具内部を排気する半導体装置の製造方法。
（８）前記（１）において、前記処理室内をパージするステップにおいては、前記処理室内を前記基板の上方に向かって排気するとともに、前記基板の下方に向かって排気する前に、前記支持具上に載置された基板を回転させながら前記処理室内を排気する半導体装置の製造方法。
（９）前記（１）において、前記処理室内をパージするステップは、前記処理室内に不活性ガスを供給しつつ行う半導体装置の製造方法。
（１０）基板を処理する処理室と、
前記処理室内で前記基板を支持する支持具と、
前記支持具を昇降させる昇降機構と、
前記処理室内に処理ガスを供給する処理ガス供給系と、
前記処理室内にパージガスを供給するパージガス供給系と、
前記支持具を降下させた状態における前記支持具の上面よりも上方に設けられて前記処理室内を排気する第一排気口と、
前記支持具を降下させた状態における前記支持具の上面よりも下方に設けられて前記処理室内を排気する第二排気口と、
前記支持具を降下させながらおよび／または前記支持具を降下させた状態で前記処理室内をパージするとともに、 パージの際に、 前記一排気口からの排気の割合が、前記第二排気口からの排気の割合よりも大きくなるように制御するコントローラと、
を備えている基板処理装置。
【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（ａ）】
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【図６（ｂ）】
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【図６（ｃ）】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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