(57)【要約】【課題】処理室の内圧の変化を抑制する基板処理装置を提供する。【解決手段】基板１８が収納された処理室１０２に原料ガスを供給する工程と、処理室１０２をパージする工程と、処理室１０２に酸素を供給する工程と、処理室１０２を再びパージする工程とを１サイクルとして、複数回、このサイクルを繰り返して基板１８に薄膜を形成する基板処理装置１０に、処理室１０２に供給されるトータルのガス量を各工程を通じて略一定とするための調整用ガス供給管１４２を設ける。【選択図】  図２
2007113041.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を収容した処理室内に、少なくとも２種類の反応性ガスを交互に供給する工程と、
前記供給工程の間に介在し、先に供給した反応性ガスと異なる反応性ガス供給する前に先に供給した反応性ガスの残留分を前記処理室から除去する工程と、
を複数回繰り返して、前記基板上に所望の薄膜を生成する基板処理装置であって、
前記処理室内に供給されるトータルガス量を前記工程中において略一定とするための流量調整用のガス供給ラインを有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、ＣＶＤ装置等、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】
この種の基板処理装置として、基板を収容した処理室を有し、この処理室内に例えば原料ガス、酸素含有ガス等の反応性ガスを供給する工程と、この処理室からこれらの反応性ガスを除去する工程とを繰り返して基板を処理する基板処理装置が知られている。
【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、従来の技術では、ＡＰＣバルブ等からなる高速バルブと、処理室の内圧を検知するキャパシタンスマノメータ等の圧力検出器とを処理室に設け、圧力検出器で検出される内圧に応じて高速バルブから排出されるガスの量をフィードバック制御することで、処理室の内圧を一定の範囲に保とうとしても、高速バルブの動作速度が処理室内の圧力変化に追従できず、処理室の内圧を一定範囲に保つことができない等、処理室の内圧を良好に制御できないことがあるのとの問題点があった。
【０００４】
本発明は上記問題点を解決し、処理室内の圧力変動を良好に抑制することが可能な基板処理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】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明の特徴とするところは、基板を収容した処理室内に、少なくとも２種類の反応性ガスを交互に供給する工程と、前記供給工程の間に介在し、先に供給した反応性ガスと異なる反応性ガスを供給する前に、先に供給した反応性ガスの残留分を前記処理室から除去する工程と、を複数回繰り返して、前記基板上に所望の薄膜を生成する基板処理装置であって、前記処理室内に供給されるトータルガス量を前記工程中において略一定とするための流量調整用のガス供給ラインを有する基板処理装置にある。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、流量調整用のガス供給ラインにより、処理室に供給されるトータルガス量が各工程を通じて略一定となるため、トータルガス量が変化することを原因とする処理室内の圧力変動が生じにくくなり、処理室内の圧力変動を良好に抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
次に本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１において、本発明の実施形態に係る基板処理装置１０の全体が示されている。この基板処理装置１０は、基板を搬送するキャリアとしてＦＯＵＰ（front opening unified pod  以下、ポッドという）を用いている。
なお、以下の説明において、前後左右は図１を基準とし、図１に示されている紙面に対して前は紙面の下、後ろは紙面の上、左右は紙面の左右とする。
【０００８】
基板処理装置１０は、中央やや後ろ側に第１の搬送室１２を有する。この第１の搬送室１２は、平面視で六角形状をなす第１の筺体１４に囲まれて構成され、真空状態などの大気圧未満の圧力（負圧）に耐えるロードロックチャンバ構造となっており、第１の筺体１４は上下両端が閉鎖した箱形状に形成されている。この第１の搬送室１２には、第１の移載機１６が配置されている。この基板移載機１６は、負圧下で基板１８を移載し、また、第１のエレベータ２０に昇降されるようになっている。
【０００９】
第１の筺体１４の六枚の側壁のうち前側に位置する二枚の側壁には、搬入用予備室２２と搬出用予備室２４とがそれぞれゲートバルブ２６，２８を介して連結されており、それぞれ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。それぞれの予備室２２，２４には、基板置き台３０，３２がそれぞれ設置されている。
【００１０】
予備室２２，２４の前側には、略大気圧下で耐え得る第２の搬送室３４がゲートバルブ３６，３８を介して連結されている。第２の搬送室３４には基板１８を移載する第２の移載機４０か設置されている。第２の移載機４０は第２の搬送室３４に設置された第２のエレベータ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。また、第２の搬送室３４の左側にはオリフラ合わせ装置４６が設置されている。
【００１１】
第２の搬送室３４を構成する第２の筐体５０には、基板１８を第２の搬送室３４に対して搬入搬出するための基板搬入搬出口５２と、この基板搬入搬出口５２を閉塞する蓋と、ポッドオープナ５６がそれぞれ設置されている。また、第２の搬送室３４の前側にはポッド５８を載置するポッド載置台６０が設けられている。ポッドオープナ５６は、キャップ開閉機構を備えており、このキャップ開閉機構によりポッド載置台６０に載置されたポッドのキャップ及び前述した蓋を開閉し、ポッド５８に収納された基板の出し入れを可能にする。なお、ポッド５８は、図示しない工程内搬送装置（ＲＧＶ）によって、ポッド載置台６０に供給及び排出されるようになっている。
【００１２】
前述した第１の筺体１４の六枚の側壁のうち後側に位置する二枚の側壁には、それぞれ第１の処理炉６４と第２の処理炉６６とがそれぞれゲートバルブ６８，７０を介して連結されている。第１の処理炉６４及び第２の処理炉６４は、例えばいずれもコールドウォール式のものである。また、第１の筺体１４における六枚の側壁のうちの残りの互いに対向する二枚の側壁には、第１のクーリングユニット７２と第２のクーリングユニット７４とがそれぞれ連結されており、いずれも処理済みの基板１８を冷却するように構成されている。なお、第１の処理炉６４の詳細は後述する。
【００１３】
次に上述した基板処理装置１０を用いた場合の処理工程を説明する。
【００１４】
未処理の基板１８は２５枚がポッド５８に収納された状態で、処理工程を実施する基板処理装置１０へ工程内搬送装置によって搬送されて来る。このようにして搬送されたポッド５８はポッド載置台６０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５８のキャップ及び基板搬入出口５２を開閉する蓋がキャップ開閉機構によって取り外され、ポッド５８の基板出入口が開放される。
【００１５】
ポッド５８がポッドオープナ５６により開放されると、第２の搬送室３４に設置された第２の基板移載機４０はポッド５８から基板１８をピックアップし、搬入用予備室２２に搬入し、基板１８を基板置き台３０に移載する。この移載作業中には、第１の搬送室１２側のゲートバルブ２６は閉じられており、第１の搬送室１２が負圧に維持されている。基板１８の基板置き台３０への移載が完了すると、ゲートバルブ３６が閉じられ、搬入用予備室２２が排気装置（図示せず）によって負圧に排気される。
【００１６】
搬入用予備室２２が予め設定された圧力値に減圧されると、ゲートバルブ２６，６８が開かれ、搬入用予備室２２、第１の搬送室１２及び第１の処理炉６４が連通される。続いて、第１の搬送室１２の第１の基板移載機１６が基板置き台３０から基板１８をピックアップして第１の処理炉６４に搬入する。そして、第１の処理炉６４内に処理ガスが供給され、所望の処理が基板１８に対して行われる。
【００１７】
第１の処理炉６４で処理が完了すると、処理済みの基板１８は第１の搬送室１２の第１の基板移載機１６によって第１の搬送室１２に搬出される。
【００１８】
そして、第１の基板移載機１６は第１の処理炉６４から搬出した基板１８を第１のクーリングユニット７２へ搬入し、処理済みの基板１８を冷却する。
【００１９】
第１のクーリングユニット７２に基板１８を移載すると、第１の基板移載機１６は搬入用予備室２２の基板置き台３０に予め準備された基板１８を第１の処理炉６４に前述した作動によって移載し、第１の処理炉６４内に処理ガスが供給され、所望の処理が基板１８に行われる。
【００２０】
第１のクーリングユニット７２において予め設定された冷却期間が経過すると、冷却済みの基板１８は第１基板移載機１６によって第１のクーリングユニット７２から第１の搬送室１２に搬出される。
【００２１】
その後、ゲートバルブ２８が開かれ、第１の基板移載機１６は第１のクーリング ユニット７２から搬出した基板１８を搬出用予備室２４へ搬
送し、基板置き台３２に移載した後、搬出用予備室２４はゲートバルブ２８によって閉じられる。
【００２２】
搬出用予備室２４がゲートバルブ２８によって閉じられると、搬出用予備室２４内が不活性ガスにより略大気圧に戻される。搬出用予備室２４内が略大気圧に戻されると、ゲートバルブ３８が開かれ、第２の搬送室３４の搬出用予備室２４に対応した基板搬入搬出口５２を閉塞する蓋と、ポッド載置台６０に載置された空のポッド５８のキャップがポッドオープナ５６によって開かれる。続いて、第２の搬送室３４の第２の基板移載機４０は基板置き台３２から基板１８をピックアップして第２の搬送室３４に搬出し、第２の搬送室３４の基板１８が基板搬入搬出口５２を通してポッド５８に収納する。処理済みの２５枚の基板１８のポッド５８への収納か完了すると、ポッド５８のキャップと蓋がポッドオープナ５６によって閉められる。このようにして閉じられたポッド５８はポッド載置台６０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。
【００２３】
以上の作動が繰り返されることにより、基板１８が順次処理されて行く。以上の作動は第１の処理炉６４及び第１のクーリングユニット７２が使用される場合を例にして説明したが、第２の処理炉６６及び第２のクーリングユニット７４が使用される場合についても同様の作動か実施される。
【００２４】
なお、上述の基板遜理装置では、予備室２２を搬入用、予備室２４を搬出用としたが、逆に予備室２４を搬入用、予備室２２を搬出用としてもよい。また、第１の処理炉６４と第２の処理炉６６は、それぞれ同じ処理を行ってもよいし、別の処理を行ってもよい。第１の処理炉６４と第２の処理炉６６で別の処理を行う場合、例えば第１の処理炉６４で基板１８にある処理を行った後、続けて第２の処理炉６６で別の処理を行わせてもよい。また、第１の処理炉６４で基板１８にある処理を行った後、第２の処理炉６６で別の処理を行わせる場合、第１のクーリングユニット７２（又は第２のクーリングユニット７４）を経由するようにしてもよい。
【００２５】
図２乃至５において前述した第１の処理炉６４の一例が示されている。処理炉６４は、基板１８にルテニウム（Ｒｕ）からなる薄膜を形成するもＣＶＤ炉である。図２に示すように、処理炉６４は、処理室１０２内に、ヒータを備えたヒータサセプタ１０４が設けられ、このヒータサセプタ１０４に載置される基板１８がヒータサセプタ１０４により加熱される。ヒータサセプタ１０４上に載置される基板１８は、例えば半導体シリコンウエハ、ガラス基板等である。
【００２６】
処理室１０２外には、基板回転ユニット１０６が設けられ、基板回転ユニット１０６によって処理室１０２内のヒータサセプタ１０４を回転させて、ヒータサセプタ１０４上の基板１８を回転できるようになっている。基板１８を回転させるのは、後述する成膜工程における基板１８への処理を素早く均一に行うためである。
【００２７】
また、処理室１０２内のヒータサセプタ１０４の上方に多数の孔１０８を有するシャワーヘッド１１０が設けられる。このシャワーヘッド１１０には、原料を供給する原料供給管１２０と、後述するリモートプラズマユニット１６４に連通するリモートプラズマユニット接続管１２２とがともに接続されていて、原料とリモートプラズマユニット１６４を通過してきたガスとが、シャワーヘッド１１０からシャワー状に処理室１０２内へ噴射できるようになっている。
【００２８】
また、処理室１０２には、処理室１０２の内圧を調整するための内圧調整管１２４が接続され、この内圧調整管１２４を介して処理室１０２からポンプ１５９により排出されるガスの流量を制御することで、処理室１０２の内圧が制御される。
【００２９】
また、処理室１０２には、トランスファーチャンバとして用いられる先述の第２の搬送室１２が接続されていて、この第２の搬送室１２から処理すべき基板１８が搬送され、処理後の基板１８が搬送室１２に排出される。
【００３０】
また、処理室１０２には、原料ガス等が搬送室１２へ回り込むことを防止する回り込み防止用のパージガスを処理室１０２に供給する第１の回り込み防止用ガス供給管１２６と第２の回り込み防止用ガス供給管１２８とが接続されている。
【００３１】
処理室１０２の外に、成膜材料として用いられる液体原料の供給源である原料供給ユニット１５０と、原料供給ユニット１５０から供給された液体原料等を予備加熱する予備加熱手段として用いられる熱交換器１５２と、熱交換器１５２により予備加熱された液体原料を気化させる気化器１５４とが設けられている。原料供給ユニット１５０、熱交換器１５２、及び、気化器１５４は、バルブＶ７が設けられた先述の原料供給管１２０に接続される。また、原料供給管１２０には、バルブＶ６を備えた原料ガス排気管１３０が接続されている。基板１８に薄膜を形成する工程でバルブＶ６が閉じられた状態でバルブＶ７が開かれると、原料が原料供給ユニット１５０から熱交換器１５２へと供給され、原料供給ユニット１５０で予備加熱された後に気化器１５４へと供給され、気化器１５４で気化された後、バルブＶ７を通過してシャワーヘッド１１０へと供給される。一方、バルブＶ７が閉じられた状態でバルブＶ６が開かれると、気化器１５４で気化された原料は、シャワーヘッド１１０へは供給されずに、バルブＶ６を通過して原料ガス排気管１３０を介して排出される。原料供給ユニット１５０から供給される液体原料としては、ビスエチルシクロペンタジエニルルテニウム（Ｒｕ（ＥｔＣｐ）２）が用いられるが、これにかえてＲｕ（ＤＥＲ）やＲｕＤＯ３等の他の原料を用いても良い。また、原料供給ユニット１５０からは、液体原料とあわせてキャリアガスとして用いられるアルゴン（Ａｒ）が供給される。
【００３２】
また、処理室１０２の外に、処理室１０２の内圧を検出する内圧検出手段として用いられるキャパシタンスマノメータ１５６と、処理室１０２内の内圧を制御する内圧調整手段として用いられるＡＰＣバルブ１５８とが設けられている。キャパシタンスマノメータ１５６とＡＰＣバルブ１５８とは、先述の内圧調整管１２４に取り付けられていて、キャパシタンスマノメータ１５６が検出した処理室１０２の内圧に応じてＡＰＣバルブ１５８の開閉がフィードバック制御され、処理室１０２の内圧が略一定に保たれるようになっている。
【００３３】
また、処理室１０２の外に、第１の回り込み防止用ガス供給ユニット１６０と、第２の回り込み防止用ガス供給ユニット１６２とが設けられていて、第１の回り込み防止用ガス供給ユニット１６０は第１の回り込み防止用ガス供給管１２６に、第２の回り込み防止用ガス供給ユニット１６２は第２回り込み防止用ガス供給管１２８にそれぞれ接続される。回り込み防止用のパージガスとしては窒素ガス（Ｎ２）が用いられ、基板１８に薄膜を形成する各工程を通じて窒素ガスが処理室１０２へと供給されていて、これにより処理室１０２から第２の搬送室１２へ原料ガス等が回り込むことが防止される。
【００３４】
また、処理室１０２の外に、ガスをプラズマにより活性化させる反応物活性化手段として用いられるリモートプラズマユニット１６４が設けられる。このリモートプラズマユニット１６４は、リモートプラズマユニット接続管１２２によりシャワーヘッド１１０に接続されている。
【００３５】
リモートプラズマユニット１６４の上流側には、酸素含有ガス供給管１３２と、パージガス供給管１３４と、キャリアガス供給管１３６とが設けられる。
【００３６】
酸素含有ガス供給管１３２はバルブＶ２を備え、酸素含有ガスとして用いられる酸素（Ｏ２）の供給源である酸素含有ガス供給ユニット１６８と、バルブＶ３を備えた酸素含有ガス排気管１３８とに接続されている。基板１８に薄膜を形成する工程でバルブＶ３が閉じられた状態でバルブＶ２が開かれると、酸素がリモートプラズマユニット１６４へと供給される。一方、バルブＶ２が開かれた状態でバルブＶ３が開かれると、酸素含有ガスは酸素含有ガス排気管１３８を介して装置外へ排出される。
【００３７】
パージガス供給管１３４はバルブＶ５を備え、配管内の清浄を保つためのパージ用のガスの供給源であるパージガス供給ユニット１７０と、バルブＶ４を備えたパージガス排気管１４０とに接続されている。薄膜形成の工程でＶ４が閉じられた状態でバルブＶ５が開かれると、パージガスがリモートプラズマユニット１６４へと供給される。一方、バルブＶ５が閉じられた状態でバルブＶ４が開かれると、パージガスはパージガス排気管１４０を介して装置外へ排出される。パージガスとしては、不活性ガスである窒素（Ｎ２）が用いられるが、窒素にかえてアルゴンを（Ａｒ）用いても良い。
【００３８】
キャリアガス供給管１３６はバルブＶ１を備え、リモートプラズマユニット１６４にプラズマを発生させるキャリアガスの供給手段であるキャリアガス供給ユニット１７２に接続されている。薄膜形成の工程でバルブＶ１が開かれると、キャリアガスがリモートプラズマユニット１６４へと供給される。キャリアガスとしては、アルゴン（Ａｒ）が用いられる。
【００３９】
また、処理室１０２外に、処理室１０２に供給されるトータルのガスの流量を調整するための調整用ガスを供給する調整用ガス供給ユニット１７４が設けられている。調整用ガス供給ユニット１７４は、調整用ガス供給管１４２に接続されており、この調整用ガス供給管１４２はバルブＶ８と原料供給管１２０とを介してシャワーヘッド１１０に接続されているとともに、バルブＶ９を有する調整用ガス排気管１４４に接続されている。基板１８に薄膜を形成する工程でバルブＶ９が閉じられた状態でバルブＶ８が開かれると、調整用ガスは調整用ガス供給ユニット１７４から調整用ガス供給管１４２、バルブＶ８、及び原料供給管１２０を介してシャワーヘッド１１０へと供給される。一方、バルブＶ８が閉じられた状態でバルブＶ９が開かれると、調整用ガスは調整用ガス排気管１４４を介して装置外へと排出される。調整用ガスとしては、窒素（Ｎ２）が用いられる。
【００４０】
次に上述した構成の処理炉６４を用いて、基板１８にルテニウム膜を成膜する工程について説明する。
【００４１】
まず、昇温工程として、処理室１０２に基板１８を搬入し、処理室１０２内のヒータサセプタ１０４上に基板１８を載置し、基板１８を基板回転ユニットにより回転させながら、ヒータサセプタ１０４が有するヒータに電力を供給して基板１８を均一に加熱する。
【００４２】
昇温工程の終了後、第１の反応性ガスとして用いられる原料ガスを処理室１０２に供給する第１の供給工程に入る。図３に示されるように、第１の供給工程においては、バルブＶ１、バルブＶ３、バルブＶ５、バルブＶ７、及びバルブＶ９が開かれた状態にあり、バルブＶ２、バルブＶ４、バルブＶ６、及びバルブＶ９が閉じられた状態にある。また、原料供給ユニット１５０、熱交換器１５２、気化器１５４、酸素含有ガス供給ユニット１６８、調整用ガス供給ユニット１７４、パージガス供給ユニット１７０、キャリアガス供給ユニット１７２、第１の回り込み防止用ガス供給ユニット１６０、及び第２の回り込み防止用ガス供給ユニット１６２は、少なくとも第１の供給工程に入る時点において、稼動状態にあるように制御される。
【００４３】
そして、この稼動状態において、原料供給ユニット１５０から供給され、熱交換器１５２で予備加熱され、気化器１５４で気化されたルテニウムとキャリアガスとして用いられるアルゴンとの混合ガスの流量は３００ｓｃｃｍであり、酸素含有ガス供給ユニット１６８から供給される酸素の流量は３００ｓｃｃｍであり、調整用ガス供給ユニット１７４から供給される窒素の流量は３００ｓｃｃｍであり、パージガス供給ユニット１７０から供給される窒素の流量は３００ｓｃｃｍであり、キャリアガス供給ユニット１７２から供給されるアルゴンの流量は２００ｓｃｃｍであり、第１の回り込み防止用ガス供給ユニット１６０から供給される窒素の量は２００ｓｃｃｍであり、第２の回り込み防止用ガス供給ユニット１６２から供給される窒素の量は２００ｓｃｃｍである。
【００４４】
この第１の供給工程においては、気化器１５４とシャワーヘッド１１０とがバルブＶ７を介して連通した状態にあるので、３００ｓｃｃｍの原料ガスとキャリアガスとの混合ガスが、シャワーヘッド１１０に導かれ、多数の孔１０８を経由して、ヒータサセプタ１０４上の基板１８へシャワー状に供給される。そして、この混合ガスが基板１８上に供給されることで、基板１８にルテニウムからなる膜が成膜される。また、パージガス供給ユニット１７０とリモートプラズマユニット１６４とがバルブＶ５を介して連通した状態にあるので、パージガスとして用いられる３００ｓｃｃｍの窒素が、パージガス供給ユニット１７０からバルブＶ５とリモートプラズマユニット１６４とを通過して処理室１０２へ供給される。また、キャリアガス供給ユニット１７２とリモートプラズマユニット１６４とがバルブＶ１を介して連通した状態にあるので、プラズマ発生用のキャリアガスとして用いられる２００ｓｃｃｍのアルゴンがキャリアガス供給ユニット１７２から処理室１０２へと供給される。もっとも、この第１の供給工程においては、リモートプラズマユニット１６４は稼動させない。このため、アルゴンの供給がなされるものの、プラズマは発生しない。
【００４５】
また、第１の供給工程においては、酸素含有ガス供給ユニット１６８と酸素含有ガス排気管１３８とがバルブＶ３を介して連通した状態にあるので、酸素含有ガス供給ユニット１６８からの３００ｓｃｃｍの酸素は酸素含有ガス排気管１３８を介して排気される。また、調整用ガス供給ユニット１７４と排気管とがバルブＶ９を介して連通した状態にあるので、調整用ガス供給ユニット１７４からの３００ｓｃｃｍの窒素は、調整用ガス排気管１４４を介して排気される。このように、第１の供給工程においては、第１の回り込み防止用ガス供給ユニット１６０からの窒素２００ｓｃｃｍと、第２の回り込み防止用ガス供給ユニット１６２からの窒素２００ｓｃｃｍとを加えて、トータルで１２００ｓｃｃｍのガスが処理室１０２へと供給される。
【００４６】
第１の供給工程が終了すると、パージ工程に入る。パージ工程では、処理室１０２内を不活性ガスによりパージして残留ガスを除去する。第１の供給工程からパージ工程に入ると、閉じられた状態にあったバルブＶ６とバルブＶ８とが同時に開かれ、これと同時に開かれた状態にあったバルブＶ７とバルブＶ９とが閉じられる。以上の動作により、パージ工程においては、図４に示されるように、バルブＶ１、バルブＶ３、バルブＶ５、バルブＶ６、及びバルブＶ８が開かれた状態になり、バルブＶ２、バルブＶ４、バルブＶ７、及びバルブＶ９が閉じられた状態となる。このため、バルブＶ８を介して処理室１０２と連通した状態となる調整用ガス供給ユニット１７４から３００ｓｃｃｍの窒素が、バルブＶ５を介して処理室１０２と連通した状態となるパージガス供給ユニット１７０から３００ｓｃｃｍの窒素が、また、バルブＶ１を介して処理室１０２と連通下状態となるキャリアガス供給ユニット１７２から２００ｓｃｃｍのアルゴンが、それぞれ処理室１０２に供給される。もっとも、このパージ工程においては、リモートプラズマユニット１６４は稼動させない。このため、アルゴンの供給がなされるものの、プラズマは発生しない。なお、先述のように、第１の供給工程において、調整用ガス供給ユニット１７４、パージガス供給ユニット１７０、及びキャリアガス供給ユニット１７２は稼動した状態にあるので、各バルブの操作がなされると同時に、処理室１０２のパージが行われることになる。
【００４７】
また、パージ工程においては、気化器１５４と排気管とがバルブＶ６を介して連通した状態にあるので、３００ｓｃｃｍの原料ガスとキャリアガスとの混合ガスは原料ガス排気管１３０を介して排出される。また、酸素含有ガス供給ユニット１６８と酸素含有ガス排気管１３８とがバルブＶ３を介して連通した状態にあるので、３００ｓｃｃｍ酸素は酸素含有ガス排気管１３８を介して排出される。このように、パージ工程においては、第１の回り込み防止用ガス供給ユニット１６０からの窒素２００ｓｃｃｍと、第２の回り込み防止用ガス供給ユニット１６２からの窒素２００ｓｃｃｍとを加えて、第１の供給工程と同様、トータル１２００ｓｃｃｍのガスが処理室１０２へと供給される。
【００４８】
パージ工程が終了の後、第２の反応性ガスとして用いられる酸素含有ガスを処理室１０２に供給する第２の供給工程に入る。パージ工程から第２の反応性ガス供給工程に入ると、閉じられた状態にあったバルブＶ２とバルブＶ４とが同時に開かれ、これと同時に開かれた状態にあったバルブＶ３とＶ５とが閉じられる。以上の動作により、第２の反応性材料供給工程においては、図５に示されるように、バルブＶ１、バルブＶ２、バルブＶ４、バルブＶ６、及びバルブＶ８が開かれた状態になり、バルブＶ３、バルブＶ５、バルブＶ７、バルブＶ９が閉じられた状態となる。また、第２の供給工程に入ると、リモートプラズマユニット１６４が稼動状態とされる。
【００４９】
このため、第２の反応性ガス供給工程では、第１のバルブＶ１を介して２００ｓｃｃｍのアルゴンがキャリアガス供給ユニット１７２からリモートプラズマユニット１６４に供給され、リモートプラズマユニット１６４がアルゴンプラズマを発生させる。そして、アルゴンプラズマを発生させているリモートプラズマユニット１６４に、バルブＶ２を介して酸素含有ガス供給ユニット１６８から３００ｓｃｃｍの酸素の供給がなされ、この酸素が活性化されて酸素ラジカルが生成される。この活性化された酸素はリモートプラズマユニット１６４から処理室１０２へと供給され、先述の第１の反応性ガス供給工程で基板１８に成膜されたルテニウム膜の表面に付着した炭素（Ｃ）等の不純物を除去する。また、第２の反応性ガス供給工程においては、調整用ガス供給ユニット１７４と処理室１０２とはバルブＶ８を介して連通した状態にあるので、調整用ガス供給ユニット１７４からの３００ｓｃｃｍの窒素は処理室１０２へと供給される。
【００５０】
一方、この第２の反応性ガス供給工程では、気化器１５４と原料ガス排気管１３０とがバルブＶ６を介して連通した状態にあるので、原料ガスとキャリアガスとの混合ガスは原料ガス排気管１３０から排気される。また、パージガス供給ユニット１７０とパージガス排気管１４０とはバルブＶ４を介して連通した状態にあるため、パージガス供給ユニット１７０からの窒素は、パージガス排気管１４０から排気される。このように、第２の反応性ガス供給工程においては、第１の回り込み防止用ガス供給ユニット１６０からの窒素２００ｓｃｃｍと、第２の回り込み防止用ガス供給ユニット１６２からの窒素２００ｓｃｃｍとを加えて、第１の供給工程、パージ工程と同様、トータル１２００ｓｃｃｍのガスが処理室１０２へと供給される。
【００５１】
第２の供給工程の終了後、再びパージ工程に入る。パージ工程に入ると、閉じられた状態にあったバルブＶ３とバルブＶ５とが同時に開かれ、これと同時に開かれた状態にあったバルブＶ２とバルブＶ４とが閉じられる。以上の動作により、図４に示されるように、バルブＶ１、バルブＶ３、バルブＶ５、バルブＶ６、及びバルブＶ８が開かれた状態に、バルブＶ２、バルブＶ４、バルブＶ７、及びバルブＶ９が閉じられた状態となる。そして、この状態において、先述のように、調整用ガス供給ユニット１７４から３００ｓｃｃｍの窒素が、パージガス供給ユニット１７０から３００ｓｃｃｍの窒素が、また、キャリアガス供給ユニット１７２から２００ｓｃｃｍのアルゴンが、それぞれ処理室１０２に供給される。また、３００ｓｃｃｍの原料ガスとキャリアガスとの混合ガスは原料ガス排気管１３０を介して、３００ｓｃｃｍの酸素は酸素含有ガス排気管１３８を介して排出される。このように、パージ工程においては、第１の回り込み防止用ガス供給ユニット１６０からの窒素２００ｓｃｃｍと、第２の回り込み防止用ガス供給ユニット１６２からの窒素２００ｓｃｃｍとを加えて、第１の反応性ガス供給工程、第２の反応性ガス供給工程と同様、トータル１２００ｓｃｃｍのガスが処理室１０２へと供給される。
【００５２】
処理炉６４では、以上で説明した第１の供給工程→パージ工程→第２の供給工程→パージ工程を１つのサイクルとして成膜処理がなされ、このサイクルを複数回繰り返すことで基板１８にルテニウムからなる薄膜が成膜される。そして、このサイクルが所定回数終了し、基板１８に薄膜が形成されると、基板１８が処理炉６４から取り出される。このように、処理炉６４を備えた基板処理装置１０は、基板１８を収納した処理室１０２内に、少なくとも２種類の反応性ガスとして用いられる原料ガスと酸素含有ガスと相互に供給する供給工程と、これらの供給工程の間に介在し、原料ガス又は酸素含有ガスであって先に供給した反応性ガスと異なる反応性ガスを供給する前に、先に供給した反応性ガスを処理室１０２から除去する工程とを複数回繰り返して基板１８上に所望の薄膜であるルテニウム薄膜を生成する。そして、基板処理装置１０は、処理室１０２に供給されるトータルガス量を、第１の供給工程、パージ工程、第２の供給工程、パージ工程と繰り返される各工程中において略一定とするための流量調整用のガス供給ラインとして用いられる調整用ガス供給管１４２を有している。このため、処理室１０２に供給されるガスのトータル流量が、各工程を通じて略１２００ｓｃｃｍに保たれ、これによりＡＰＣバルブ１５８のフィードバック制御が処理室１０２の圧力変化に良好に追従できるようになり、処理室１０２の内圧が略一定に保たれるようなる。
【００５３】
図６において、本発明の実施形態に係る基板処理装置１０に用いられる処理炉６４と比較される比較例に係る処理炉２００が示されている。前述した処理炉６４と比較すると、処理炉２００は、処理炉６４が有している調整用ガス供給管１４２、調整用ガス供給ユニット１７４、調整用ガス排気管１４４、バルブＶ８、及び、バルブＶ９を有していない。このため、処理炉６４と同様に、第１の供給工程→パージ工程→第２の供給工程→パージ工程との処理を行う際、処理室１０２に供給されるガスのトータルの流量を一定に保たれない。
【００５４】
すなわち、図７に各バルブの開閉状態を示す第１の供給工程においては、処理室１０２に供給されるガスのトータルの流量は、気化器１５４から供給される原料ガスとキャリアガスとの混合ガス３００ｓｃｃｍと、キャリアガス供給ユニット１７２から供給されるアルゴン２００ｓｃｃｍと、第１の回り込み防止用ガス供給ユニット１６０から供給される窒素２００ｓｃｃｍと、第２の回り込み防止用ガス供給ユニット１６２から供給される窒素２００ｓｃｃｍとの合計で９００ｓｃｃｍである。また、図８に各バルブの開閉状態を示すパージ工程においては、処理室１０２に供給されるガスのトータルの流量は、パージガス供給ユニット１７０から供給される窒素３００ｓｃｃｍと、キャリアガス供給ユニット１７２から供給されるアルゴン２００ｓｃｃｍと、第１の回り込み防止用ガス供給ユニット１６０から供給される窒素２００ｓｃｃｍと、第２の回り込み防止用ガス供給ユニット１６２から供給される窒素２００ｓｃｃｍとの合計で９００ｓｃｃｍである。これに対して、図９に各バルブの開閉状態を示す第２の供給工程では、処理室１０２に供給されるトータルのガス量は、酸素含有ガス供給ユニット１６８から供給される酸素３００ｓｃｃｍと、パージガス供給ユニット１７０から供給される窒素３００ｓｃｃｍと、キャリアガス供給ユニット１７２から供給されるアルゴン２００ｓｃｃｍと、第１の回り込み防止用ガス供給ユニット１６０から供給される窒素２００ｓｃｃｍと、第２の回り込み防止用ガス供給ユニット１６２から供給される窒素２００ｓｃｃｍとの合計で１２００ｓｃｃｍとなっている。
【００５５】
このように、処理炉２００においては処理室１０２に供給されるトータルの流量が各工程において一定でないため、処理室１０２の内圧をＡＰＣバルブ１５８でフィードバック制御しようとしても、ＡＰＣバルブ１５８の動作速度が処理室内の圧力変化に追従できず、処理室内の圧力変化が、処理炉６４と比較して大きくなる。なお、処理炉２００において、処理炉６４と同一の部分については、図に同一番号を付して、その説明を省略した。
【００５６】
図１０（ａ）には、比較例に係る処理炉２００で、第１の供給工程→パージ工程→第２の供給工程→パージ工程との処理のサイクルを繰り返し行った場合おける処理室１０２の内圧の変化を、処理室１０２に供給される原料の量及びＡＰＣバルブ１５８の開度とあわせて示したグラブが示されている。このグラフに示されるように、処理炉２００においては、処理室１０２の内圧が、各工程を通じて６５±１０Ｐａとの広い範囲で変化している。一方、図１０（ｂ）には、本発明の実施形態に係る基板処理装置１０に用いられる処理炉６４で、第１の供給工程→パージ工程→第２の供給工程→パージ工程との処理のサイクルを繰り返し行った場合おける処理室１０２の内圧の変化を、処理室１０２に供給される原料の量及びＡＰＣバルブ１５８の開度とあわせて示したグラブが示されている。このグラフに示されるように、処理炉６４においては、各工程を通じて処理室１０２の内圧の変化が６５±３Ｐａと５％以内との狭い範囲にとどまっている。
【００５７】
以上のように、本発明の実施形態に係る基板処理装置１０では、処理室１０２に供給されるトータルガス量を、第１の供給工程→パージ工程→第２の供給工程→パージ工程との各工程中において略一定とする調整用ガス供給管１４２を設けることで、各工程を通して処理室１０２の圧力変化を大幅に抑制することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
以上述べたように、本発明はＣＶＤ装置等、基板を処理する基板処理装置に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の実施形態に係る基板処理装置を示す平面断面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る基板処理装置に用いた処理炉を示す概略構成図である。
【図３】本発明の実施形態に係る基板処理装置に用いた処理炉のバルブの開閉状態を示す第１の説明図である。
【図４】本発明の実施形態に係る基板処理装置に用いた処理炉のバルブの開閉状態を示す第２の説明図である。
【図５】本発明の実施形態に係る基板処理装置に用いた処理炉のバルブの開閉状態を示す第３の説明図である。
【図６】比較例に係る基板処理装置に用いた処理炉を示す概略構成図である。
【図７】比較例に係る基板処理装置に用いた処理炉の各バルブの開閉状態を示す第１の説明図である。
【図８】比較例に係る基板処理装置に用いた処理炉の各バルブの開閉状態を示す第１の説明図である。
【図９】比較例に係る基板処理装置に用いた処理炉の各バルブの開閉状態を示す第１の説明図である。
【図１０】図（ａ）は比較例に係る基板処理装置に用いた処理炉の内圧の変化を示すグラフであり、図（ｂ）は本発明の実施形態に係る基板処理装置に用いた処理炉の内圧の変化を示すグラフである。
【符号の説明】
【００６０】
１０      基板処理装置
１８      基板
６４      処理炉
１０２    処理室
１０４    ヒータサセプタ
１０６    基板回転ユニット
１４２    調整用ガス供給管
１４４    調整用ガス排気管
１７４    調整用ガス供給ユニット
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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