(57)【要約】      （修正有）【課題】トラップ装置のフィルタ壁の性能を実質的に向上し且つインレット部での詰まりをなくす基板処理システムを提供する。【解決手段】基板を処理する処理室２０３と、前記基板を加熱する加熱手段２０１と、前記処理室２０３に所望のガスを供給する供給系（第１のガス供給管、第２のガス供給管）と、前記処理室内雰囲気を排気する排気系（ガス排気管２３１）と、前記処理室２０３から排気されたガスを固化して捕獲する、前記排気系に設けられたトラップ装置であって、トラップ本体１０２と、前記トラップ本体１０２に接続されるインレット部１０３と、前記トラップ本体１０２のガス経路部１０５内に設けられるガス流衝突部材（デミスタ１０７等）と、を備え、前記インレット部１０３の内部に取り出し可能な内管１０９を設ける。【選択図】図３
2007042897.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を処理する処理室と、
前記基板を加熱する加熱手段と、
前記処理室に所望のガスを供給する供給系と、
前記処理室内の雰囲気を排気する排気系と、
前記処理室から排気されたガスを固化して捕獲する、前記排気系に設けられたトラップ装置であって、トラップ本体と、前記トラップ本体に接続されるインレット部と、前記トラップ本体のガス経路部内に設けられるガス流衝突部材と、を備え、
前記インレット部の内部に取り出し可能な内管を設けた
ことを特徴とする基板処理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は基板処理システムに関するものであり、特に、基板処理室より排気された処理室内雰囲気から残留成分を除去するためのトラップ装置を設けた基板処理システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図６は、従来の基板処理装置の排気系に介挿するトラップ装置の構造を示す解説図である。
このトラップ装置ＴＲは、未反応成分や残留成分等の回収成分を捕獲するフィルタ壁ａと、このフィルタ壁ａを収容するトラップ本体（ケーシング）ｂと、トラップ本体ｂに処理室内雰囲気を導入するインレット部ｃと、フィルタ壁ａによって浄化した後の浄化ガスを排出させるアウトレット部ｄとを備えている。
前記フィルタ壁ａは、渦巻き状に形成されていてトラップ本体ｂ内で渦巻き状のガス経路部ｅを形成しており、インレット部ｃの出口がガス経路部ｅの上流部に連通し、アウトレット部ｄの導入口（図示せず）がガス経路部ｅの下流部に連通している。
また、前記ガス経路部ｅには、流れを遮断するための邪魔板（図示せず）が一周毎に配置されていて、この邪魔板による流れの堰きとめにより、処理室内雰囲気がフィルタ壁ａを通過するようになっている。
前記トラップ装置ＴＲを、基板処理装置（図示せず）のガス排気管（図示せず）に取り付け、基板処理装置のガス排気管からインレット部ｃを通じてトラップ本体ｂ内に処理室内雰囲気を導入すると、処理室内雰囲気は、フィルタ壁ａに沿ってガス経路部ｅ内を旋回し、邪魔板による一周毎の堰きとめにより、渦巻き状に配置されたフィルタ壁ａを半径方向に通過して下流部に到達する。
このように、従来のトラップ装置ＴＲでは、処理室内雰囲気がフィルタ壁ａを複数回通過することによって、処理室内雰囲気中の未反応成分、残留成分等の回収成分が捕獲され、清浄化したガスがアウトレット部ｄから排出されようになっている。なお、また、アウトレット部ｄから排出されたガスは下流の除害装置（図示せず）によって無害化されるようになっている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
このように従来のトラップ装置は、処理室内雰囲気中の残留成分、反応生成物等の回収成分（以下、単に、回収成分ともいう）を層状の固体分としてフィルタ壁に捕獲するが、トラップ装置の捕獲性能を向上するには高性能のフィルタ材の開発を待たねばならないという問題がある。
このため、回収成分がフィルタ壁に捕獲されるメカニズムについて検討すると、まず、フィルタ壁全面に回収成分の核が形成され、成長した核同士の連結によって捕獲が進んでいくこと、核の形成及び核の成長はガス経路部の圧力に比例して高くなることが分かった。
そこで、金属素線のウール又は網板状部材からなるデミスタをガス流衝突部材としてガス経路部に設置した新規なトラップ装置を試作し、インレット部より導入する処理室内雰囲気流をガス流衝突部材に衝突させて減衰させると、ガス経路部の圧力が上昇し、回収成分の捕獲量が、ガス流衝突部材を設けなかった場合と比べて大幅に向上することが分かった。
しかし、このようにガス流衝突部材を設けると、圧力の上昇による背圧や乱れがインレット部内に影響し、長期間、運転を実施した場合には、インレット部に回収成分による詰まりが発生するという問題がある。つまり、ガス経路部にガス流衝突部材を設けると、ガス経路部での背圧や乱れがインレット部内に影響を及ぼし、その結果としてインレット部内の環境が、残留成分、反応生成物等の回収成分の核が生成されやすく、また、核が付着しやすい環境となるものと考えられる。
また、インレット部のメンテナンスに際しては、インレット部がトラップ本体に溶接されているので、トラップ本体ごと洗浄しなければならず、多くの時間を費やさざるを得ないという問題があった。
そこで、トラップ装置において、インレット部の詰まりに対応するために解決すべき課題が生じるのであり、本発明はこの課題を解決することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
第１の手段は、基板を処理する処理室と、前記基板を加熱する加熱手段と、前記処理室に所望のガスを供給する供給系と、前記処理室内の雰囲気を排気する排気系と、前記処理室から排気されたガスを固化して捕獲する、前記排気系に設けられたトラップ装置であってトラップ本体と、前記トラップ本体に接続されるインレット部と、前記トラップ本体のガス経路部内に設けられるガス流衝突部材とを有するトラップ装置とを備え、前記インレット部の内部に取り出し可能な内管を設けたものである。
【０００５】
排気系を通じて処理室内雰囲気ガスがガス経路部に導入され、この処理室内雰囲気流がガス流衝突部材に衝突すると、ガス経路部内の圧力の上昇乃至回復によってガス経路部内の環境が、回収成分の核ができやすく、また、核が成長しやすい環境に変化する。そして、衝突による背圧や乱れの影響によって、内管内の環境が、回収成分の核ができやすく、また、核が成長しやすい環境に変化する。このため、内管、ガス経路の両方で回収成分が捕獲される。内管に回収成分による詰まりが発生した際は、インレット部から内管を取り出して交換し、ガス経路部の捕獲容量に到達した際は、ガス経路部に洗浄等のメンテナンスを施す。内管はインレット部より小さいので短時間で交換作業が終了する。
【０００６】
第２の発明は、基板処理装置の排気系に設けられるトラップ装置であってトラップ本体と、前記トラップ本体に接続されるインレット部と、前記トラップ本体のガス経路部に設けられるガス流衝突部材と、を備え、前記インレット部の内部に取り出し可能な内管を設けたものである。
かかるトラップ装置を基板処理装置に取り付けると回収成分の殆どを捕獲することができる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、トラップ装置の捕獲能力を向上でき、また、内管の交換により捕獲能力を確保できるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
まず、本発明の実施の形態にて行った、ウエハ等の基板へのプロセス処理例としてＣＶＤ法の中の１つであるＡＬＤ法を用いた成膜処理について、簡単に説明する。
【０００９】
ＡＬＤ法は、ある成膜条件（温度、時間等）の下で、成膜に用いる２種類（またはそれ以上）の原料となるガスを１種類ずつ交互に基板上に供給し、１原子層単位で吸着させ、表面反応を利用して成膜を行う手法である。
即ち、利用する化学反応には、例えばＳｉＮ（窒化珪素）膜形成の場合、ＡＬＤ法では、ＤＣＳ（ＳｉＨ２Ｃｌ２、ジクロルシラン）とＮＨ３（アンモニア）を用いる。
これらの反応ガスは、３００〜６００℃の低温で高品質の成膜が可能となる。また、ガス供給は、複数種類の反応性ガスを１種類ずつ交互に供給する。
そして、膜厚制御は、反応性ガス供給のサイクル数で制御する。（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、処理を２０サイクル行う。）
【００１０】
以下、添付図面を参照して本発明の基板処理システムにかかる基板処理炉の一実施の形態を説明する。図１は本実施の形態にかかる基板処理システムの縦型の基板処理炉の概略構成図であり、処理炉部分を縦断面で示す。図２は本実施の形態にかかる基板処理システムの縦型の基板処理炉の概略構成図であり、処理室部分を横断面で示す。
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反応管２０３が設けられており、この反応管２０３下端部の開口は蓋体であるシールキャップ２１９により気密部材であるＯリング２２０を介して気密に閉塞され、少なくとも、このヒータ２０７、反応管２０３、及びシールキャップ２１９により基板処理室２０１を形成している。
シールキャップ２１９には石英キャップ２１８を介して基板保持手段であるボート２１７が立設される。石英キャップ２１８はボート２１７を保持する保持体となっている。
ボート２１７は基板処理室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は基板処理室２０１に挿入されたウエハ２００を所定の温度に加熱する。
【００１１】
そして、基板処理室２０１へは複数種類、ここでは２種類のガスを供給する供給系としての２本のガス供給管２３２ａ、２３２ｂが設けられる。
ここでは第１のガス供給管２３２ａからは流量制御手段である第１のマスフローコントローラ２４１ａ及び開閉弁である第１のバルブ２４３ａを介し、更に後述する基板処理室２０１内に形成されたバッファ室２３７を介して基板処理室２０１に反応ガスが供給され、第２のガス供給管２３２ｂからは流量制御手段である第２のマスフローコントローラ２４１ｂ、開閉弁である第２のバルブ２４３ｂ、ガス溜め２４７、及び開閉弁である第３のバルブ２４３ｃを介し、更に後述するガス供給部２４９を介して基板処理室２０１に反応ガスが供給される。
【００１２】
基板処理室２０１はガスを排気するガス排気系としてのガス排気管２３１により第４のバルブ２４３ｄを介して排気手段である真空ポンプ２４６に接続され、真空排気されるようになっている。
尚、この第４のバルブ２４３ｄは弁を開閉して基板処理室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になっている開閉弁である。そして、トラップ装置１００（後述する）は、このガス排気管２３１の途中に設けられている。
【００１３】
基板処理室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は、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、ガス分散空間であるバッファ室２３７が設けられており、バッファ室２３７のウエハ２００と隣接する壁の端部にはガスを供給する供給孔である第１のガス供給孔２４８ａが設けられている。
第１のガス供給孔２４８ａは反応管２０３の中心へ向けて開口している。第１のガス供給孔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。
【００１４】
そしてバッファ室２３７の第１のガス供給孔２４８ａが設けられた端部と反対側の端部には、ノズル２３３が、やはり反応管２０３の下部より上部にわたりウエハ２００の積載方向に沿って配設される。ノズル２３３には複数のガスを供給する供給孔である第２のガス供給孔２４８ｂが設けられている。
第２のガス供給孔２４８ｂの開口面積は、バッファ室２３７と基板処理室２０１の差圧が小さい場合には、上流側から下流側まで同一の開口面積で同一の開口ピッチとすると良いが、差圧が大きい場合には上流側から下流側に向かって開口面積を大きくするか、開口ピッチを小さくすると良い。
【００１５】
本実施の形態において、第２のガス供給孔２４８ｂの開口面積や開口ピッチを上流側から下流にかけて調節することで、まず、第２の各ガス供給孔２４８ｂよりガスの流速の差はあるが、流量はほぼ同量であるガスを噴出させる。そしてこの各第２のガス供給孔２４８ｂから噴出するガスをバッファ室２３７に噴出させて一旦導入し、前記ガスの流速差の均一化を行うこととした。
【００１６】
すなわち、バッファ室２３７において、各第２のガス供給孔２４８ｂより噴出したガスはバッファ室２３７で各ガスの粒子速度が緩和された後、第１のガス供給孔２４８ａより基板処理室２０１に噴出する。この間に、各第２のガス供給孔２４８ｂより噴出したガスは、各第１のガス供給孔２４８ａより噴出する際には、均一な流量と流速とを有するガスとすることができた。
【００１７】
さらに、バッファ室２３７に、細長い構造を有する第１の電極である第１の棒状電極２６９及び第２の電極である第２の棒状電極２７０が上部より下部にわたって電極を保護する保護管である電極保護管２７５に保護されて配設され、この第１の棒状電極２６９又は第２の棒状電極２７０のいずれか一方は整合器２７２を介して高周波電源２７３に接続され、他方は基準電位であるアースに接続されている。この結果、第１の棒状電極２６９及び第２の棒状電極２７０間のプラズマ生成領域２２４にプラズマが生成される。
【００１８】
前記電極保護管２７５は、第１の棒状電極２６９及び第２の棒状電極２７０のそれぞれをバッファ室２３７の雰囲気と隔離した状態でバッファ室２３７に挿入できる構造となっている。ここで、電極保護管２７５の内部は外気（大気）と同一雰囲気であると、電極保護管２７５にそれぞれ挿入された第１の棒状電極２６９及び第２の棒状電極２７０はヒータ２０７の加熱で酸化されてしまう。そこで、電極保護管２７５の内部は窒素などの不活性ガスを充填あるいはパージし、酸素濃度を充分低く抑えて第１の棒状電極２６９又は第２の棒状電極２７０の酸化を防止するための不活性ガスパージ機構が設けられる。
【００１９】
さらに、第１のガス供給孔２４８ａの位置より、反応管２０３の内周を１２０°程度回った内壁に、ガス供給部２４９が設けられている。ガス供給部２４９は、ＡＬＤ法による成膜においてウエハ２００へ、複数種類のガスを１種類ずつ交互に供給する際に、バッファ室２３７とガス供給種を分担する供給部である。
【００２０】
このガス供給部２４９もバッファ室２３７と同様にウエハ２００と隣接する位置に同一ピッチでガスを供給する供給孔である第３のガス供給孔２４８ｃを有し、下部では第２のガス供給管２３２ｂが接続されている。
【００２１】
第３のガス供給孔２４８ｃの開口面積はバッファ室２３７と基板処理室２０１との差圧が小さい場合には、上流側から下流側まで同一の開口面積で同一の開口ピッチとすると良いが、差圧が大きい場合には上流側から下流側に向かって開口面積を大きくするか開口ピッチを小さくすると良い。
【００２２】
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は図中省略のボートエレベータ機構（図示せず）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、ボート２１７を回転するための回転手段であるボート回転機構２６７が設けてあり、ボート回転機構２６７を回転することにより、石英キャップ２１８に保持されたボート２１７を回転するようになっている。
【００２３】
制御手段であるコントローラ１２１は、第１、第２のマスフローコントローラ２４１ａ、２４１ｂ、第１〜第４のバルブ２４３ａ、２４３ｂ、２４３ｃ、２４３ｄ、ヒータ２０７、真空ポンプ２４６、ボート回転機構２６７、図中省略のボート昇降機構、高周波電源２７３、整合器２７２に接続されており、第１、第２のマスフローコントローラ２４１ａ、２４１ｂの流量調整、第１〜第３のバルブ２４３ａ、２４３ｂ、２４３ｃの開閉動作、第４のバルブ２４３ｄの開閉及び圧力調整動作、ヒータ２０７の温度調節、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、高周波電源２７３の電力供給制御、整合器２７２によるインピーダンス制御が行われる。
【００２４】
次にＡＬＤ法による成膜例について、ＤＣＳ及びＮＨ３ガスを用いてＳｉＮ膜を成膜する例で説明する。
【００２５】
まず成膜しようとするウエハ２００をボート２１７に装填し、基板処理室２０１に搬入する。搬入後、次の３つのステップを順次実行する。
【００２６】
［ステップ１］
ステップ１では、プラズマ励起の必要なＮＨ３ガスと、プラズマ励起の必要のないＤＣＳガスとを併行して流す。まず第１のガス供給管２３２ａに設けた第１のバルブ２４３ａ、及びガス排気管２３１に設けた第４のバルブ２４３ｄを共に開けて、第１のガス供給管２３２ａから第１のマスフローコントローラ２４１ａにより流量調整されたＮＨ３ガスをノズル２３３の第２のガス供給孔２４８ｂからバッファ室２３７へ噴出し、第１の棒状電極２６９及び第２の棒状電極２７０間に高周波電源２７３から整合器２７２を介して高周波電力を印加してＮＨ３をプラズマ：励起し、活性種として基板処理室２０１に供給しながらガス排気管２３１から排気する。
ＮＨ３ガスをプラズマ励起することにより活性種として流すときは、第４のバルブ２４３ｄを適正に調整して基板処理室２０１内圧力を１０〜１００Ｐａとする。
第１のマスフローコントローラ２４１ａで制御するＮＨ３の供給流量は１０００〜１００００ｓｃｃｍである。ＮＨ３をプラズマ励起することにより得られた活性種にウエハ２００を晒す時間は２〜１２０秒間である。このときのヒータ２０７の温度はウエハ２００が３００〜６００℃になるよう設定してある。ＮＨ３は反応温度が高いため、上記ウエハ温度では反応しないので、プラズマ励起することにより活性種としてから流すようにしており、このためウエハ温度は設定した低い温度範囲のままで行える。
【００２７】
このＮＨ３をプラズマ励起することにより活性種として供給しているとき、第２のガス供給管２３２ｂの上流側の第２のバルブ２４３ｂを開け、下流側の第３のバルブ２４３ｃを閉めて、ＤＣＳも流すようにする。これにより第２、第３のバルブ２４３ｂ、２４３ｃ間に設けたガス溜め２４７にＤＣＳを溜める。このとき、基板処理室２０１内に流しているガスはＮＨ３をプラズマ励起することにより得られた活性種であり、ＤＣＳは存在しない。したがって、ＮＨ３は気相反応を起こすことはなく、プラズマにより励起され活性種となったＮＨ３はウエハ２００上の下地膜と表面反応する。
【００２８】
［ステップ２］
ステップ２では、第１のガス供給管２３２ａの第１のバルブ２４３ａを閉めて、ＮＨ３の供給を止めるが、引続きガス溜め２４７へ供給を継続する。ガス溜め２４７に所定圧、所定量のＤＣＳが溜まったら上流側の第２のバルブ２４３ｂも閉めて、ガス溜め２４７にＤＣＳを閉じ込めておく。
また、ガス排気管２３１の第４のバルブ２４３ｄは開いたままにし真空ポンプ２４６により、基板処理室２０１を２０Ｐａ以下に排気し、残留ＮＨ３を基板処理室２０１から排除する。また、この時にはＮ２等の不活性ガスを基板処理室２０１に供給すると、更に残留ＮＨ３を排除する効果が高まる。
ガス溜め２４７内には、圧力が２００００Ｐａ以上になるようにＤＣＳを溜める。
また、ガス溜め２４７と基板処理室２０１との間のコンダクタンスが１．５×１０−３ｍ３／ｓ以上になるように装置を構成する。また、反応管２０３の容積とこれに対する必要なガス溜め２４７の容積との比として考えると、反応管２０３の容積が１００ｌ（リットル）の場合においては、１００〜３００ｃｃであることが好ましく、容積比としてはガス溜め２４７は反応室容積の１／１０００〜３／１０００倍とすることが好ましい。
【００２９】
［ステップ３］
ステップ３では、基板処理室２０１の排気が終わったらガス排気管２３１の第４のバルブ２４３ｄを閉じて排気を止める。第２のガス供給管２３２ｂの下流側の第３のバルブ２４３ｃを開く。これによりガス溜め２４７に溜められたＤＣＳが基板処理室２０１に一気に供給される。このときガス排気管２３１の第４のバルブ２４３ｄが閉じられているので、基板処理室２０１内の圧力は急激に上昇して約９３１Ｐａ（７Ｔｏｒｒ）まで昇圧される。
ＤＣＳを供給するための時間は２〜４秒設定し、その後上昇した圧力雰囲気中に晒す時間を２〜４秒に設定し、合計６秒とした。このときのウエハ温度はＮＨ３の供給時と同じく、３００〜６００℃である。ＤＣＳの供給により、下地膜上のＮＨ３とＤＣＳとが表面反応して、ウエハ２００上にＳｉＮ膜が成膜される。
成膜後、第３のバルブ２４３ｃを閉じ、第４のバルブ２４３ｄを開けて基板処理室２０１を真空排気し、残留するＤＣＳの成膜に寄与した後のガスを排除する。また、この時にはＮ２等の不活性ガスを基板処理室２０１に供給すると、更に残留するＤＣＳの成膜に寄与した後のガスを基板処理室２０１から排除する効果が高まる。また第２のバルブ２４３ｂを開いてガス溜め２４７へのＤＣＳの供給を開始する。
【００３０】
上記ステップ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上に所定膜厚のＳｉＮ膜を成膜する。
【００３１】
ＡＬＤ装置では、ガスは下地膜表面に吸着する。このガスの吸着量は、ガスの圧力、及びガスの暴露時間に比例する。よって、希望する一定量のガスを、短時間で吸着させるためには、ガスの圧力を短時間で大きくする必要がある。この点で、本実施の形態では、第４のバルブ２４３ｄを閉めたうえで、ガス溜め２４７内に溜めたＤＣＳを瞬間的に供給しているので、基板処理室２０１内のＤＣＳの圧力を急激に上げることができ、希望する一定量のガスを瞬間的に吸着させることができる。
【００３２】
また、本実施の形態では、ガス溜め２４７にＤＣＳを溜めている間に、ＡＬＤ法で必要なステップであるＮＨ３ガスをプラズマ励起することにより活性種として供給、及び基板処理室２０１の排気をしているので、ＤＣＳを溜めるための特別なステップを必要としない。また、基板処理室２０１内を排気してＮＨ３ガスを除去してからＤＣＳを流すので、両者はウエハ２００に向かう途中で反応しない。供給されたＤＣＳは、ウエハ２００に吸着しているＮＨ３とのみ有効に反応させることができる。
【００３３】
図３は被処理基板である直径３００ｍｍのウエハ２００を石英製の反応管２０３に多段に載置してＣＶＤ処理を実施する縦型ＣＶＤシステムとして、前記基板処理装置（図１及び図２参照）を組み込んだ様子を示す。
ウエハ２００を収容したカセット３２は、当該システムの前面に設置されたＩ／Ｏステージ３３と装置外部との間で授受される。Ｉ／Ｏステージ３３の内側にはカセットローダ３５が設置されていて、Ｉ／Ｏステージ３３上のカセット３２をカセット棚３４に搬送できるようになっている。また、カセット棚３４の内側にはウエハ２００をボート２１７に搬送するためのウエハ移載機３８が配置され、カセット棚３４のカセット３２と石英製のボート２１７との間でウエハ２００を搬送できるようになっている。
なお、本実施形態にかかるカセット３２には２５枚のウエハ２００を収容でき、ボート２１７には、１００枚のウエハ２００が装填されるので、ウエハ移載機３８の搬送は何度か繰り返される。
前記ボート２１７は、ボートエレベータ３６に設置され、ボートエレベータ３６の昇降機構（図示せず）によるボート２１７の上昇によって反応管２０３内部に装填される。ボート２１７の反応管２０３内への挿入後は、ボート２１７下部のボートエレベータ３６に付属する台座をかねたシールキャップ２１９が反応管２０３に気密部材であるＯリング２２０を介して密着するので気密性が保持される。
ガス排気管２３１には、真空ポンプ２４６（図３参照）より上流側に本実施形態にかかるトラップ装置１００が設けられ、下流側に、除害装置４０が設けられる。なお、トラップ装置１００は、真空ポンプ２４６と除害装置４０との間に設置してもよい。
【００３４】
前記ＣＶＤシステムで成膜処理を実施する際は、まず、ウエハ２００を装填したカセット３２がＩ／Ｏステージ３３にセットされる。Ｉ／Ｏステージ３３にカセット３２がセットされると、カセットローダ３５によってカセット３２が順次、カセット棚３４に搬送される。
ボート２１７へのウエハ２００の搬送が終了すると、ボートエレベータ３６が作動し、ボート２１７の上昇によってボート２１７が反応管２０３内に挿入される。
ボート２１７の挿入が完了すると、ボート２１７下部のシールキャップ２１９によって反応管２０３が閉鎖され気密性が保持される。
この状態を保持しながら反応管２０３内に一定流量のＣＶＤ用の反応性ガスを供給し、反応管２０３内の圧力を一定の圧力に保持する。このとき、反応管２０３及び内部のウエハ２００は、前記ヒータ２０７によって所定温度に保持される。
【００３５】
反応管２０３内の温度を、例えば、７５０℃に保持し、反応管２０３内の圧力を、例えば、１Ｔｏｒｒに保持しながら、前記したように、ＳｉＨ２Ｃｌ２（ジクロロシラン）とＮＨ３（アンモニア）とを交互に供給するとウエハ２００の表面にＳｉＮｘ膜（窒化膜）が形成される。
なお、残留成分等の付着物としては、不活性ガスによって反応管２０３から排気されたＮＨ３の未反応分（残留分）と、反応管２０３から排気されたＤＣＳ（ＳｉＨ２Ｃｌ２、ジクロルシラン）の未反応分（残留分）とが該当する。
【００３６】
図４（ａ）は上部蓋を取り出した状態のトラップ装置１００の解説図、図４（ｂ）は図４（ａ）のｘ−ｘ線断面図である。また、図５は前記トラップ装置１００をインレット部１０３の軸方向に沿って切断した断面図である。
図４（ａ）に示されるように、トラップ装置１００には、処理室内雰囲気（基板処理室２０１からの排気）から未反応成分、残留成分等の回収成分を捕獲するフィルタ壁１０１と、このフィルタ壁１０１を収容するトラップ本体（ケーシング）１０２と、トラップ本体１０２内に前記ガス排気管２３１（排気系）から処理室内雰囲気を導入するためのインレット部１０３と、フィルタ壁１０１によって回収成分を捕獲した後の処理室内雰囲気を前記ガス排気管２３１に排気するためのアウトレット部１０８とが備えられる。なお、図４には詳細に示されていないが、フィルタ壁１０１は、処理室内雰囲気中の回収成分を捕獲するフィルタで形成され、渦巻き状に成形された後にトラップ本体１０２に内蔵される。渦巻き状のフィルタ壁１０１がトラップ本体１０２内に内蔵されると、トラップ本体１０２内には、処理室内雰囲気から未反応成分、残留成分等の回収成分を層状の固体分として捕獲するガス経路部１０５が形成される。なお、このガス経路部１０５には、一周毎に邪魔板（図示せず）が配置されていて、邪魔板が処理室内雰囲気流の流れを一周毎に遮断し、インレット部１０３からアウトレット部１０８に至る渦巻き状の流れを形成するようになっている。
トラップ本体１０２には厚み方向に貫通する連絡路１０６が設けられ、インレット部１０３は、その出口部を連絡路１０６に挿入した状態で溶接によってトラップ本体１０２に気密に取り付けられている。また、アウトレット部１０８はガス経路部１０５の下流部に連通されており、トラップ本体１０２の端部壁を内側から外側に貫通して外部に所定長さ延びている。
【００３７】
図４（ｂ）及び図５に示すように、前記インレット部１０３内には内管１０９が取り出し可能に挿入されていて、渦巻き状のガス経路部１０５の上流部に連通している。この内管１０９及びインレット部１０３の端部にはそれぞれフランジが設けられていて、前記ガス排気管２３１（図３参照）のフランジにクランプ継手の継手を介して接続するようになっている。また、内管１０９、インレット部１０３は、耐食性の高い、金属材料、例えば、ステンレスで形成されている。
【００３８】
ガス経路部１０５内には、金属素線を規則的あるいは不規則的に編みこんだ網板状のデミスタ１０７がガス流衝突部材として設置されている。このデミスタ１０７はガス経路部１０５の全長に及んで配置されており、内管１０９を通じてガス経路部１０５内に導入された処理室内雰囲気流を衝突させて減衰するようになっている。
【００３９】
図３に示すように前記トラップ装置１００を基板処理システムのガス排気管２３１に介挿し、前記内管１０９を通じて前記ガス経路部１０５内に基板処理室２０３の処理室内雰囲気を導入すると、図５に示すように、処理室内雰囲気流が、ガス経路部１０５内のデミスタ１０７と衝突して減衰し、処理室内雰囲気流の圧力が上昇乃至回復する。このため、ガス経路部１０５内の圧力が上昇し、ガス経路部１０５内の環境が、処理室内雰囲気中の回収成分、すなわち、残留成分や反応副生成物の核が生成されやすく、また、核が成長しやすい環境となる。そして、ガス経路部１０５内の圧力の上昇による背圧とデミスタ１０７との衝突による乱れの影響により、内管１０９内の環境が処理室内雰囲気中の回収成分の核が生成されやすく、また、核が成長しやすい環境となる。このため、処理室内雰囲気中の回収成分が、内管１０９の内面、デミスタ１０７の表面、フィルタ壁１０１の表面に捕獲され、トラップ装置１００より下流側の真空ポンプ２４６や、真空ポンプ２４６より下流側の除害装置４０の三方弁等の弁類への付着量が大幅に減少する。
回収成分が捕獲され、内管１０９が回収成分により閉塞された場合には、インレット部１０３より内管１０９を取り出して交換し、デミスタ１０７及びフィルタ壁１０１の捕獲容量に到達した際には、デミスタ１０７及びフィルタ壁１０１のメンテナンスを実施する。内管１０９の交換に際しては、内管１０９がインレット部１０３よりも小型なので交換時間が短縮される。
【００４０】
なお、デミスタ１０７は、金属素線を束ねて板状としたデミスタ１０７に限らず、粗目の金属線のウールから構成してもよい。また、フィルタ壁１０１の表面に毛羽立ちや凹凸による突起又は植毛を設けてガス流衝突部材としてもよいし、フィルタ壁１０１を蛇腹状に形成し、半径方向に沿って突出する部分をガス流衝突部材としてもよい。
【００４１】
また、ガス経路部１０５の流路断面を上流側から下流側に向かって段階的に狭くすることによってフィルタ壁１０１自身をガス流衝突部材としてもよい。
このようにすると、デミスタ１０７を設置した場合と同様に、処理室内雰囲気流がガス流衝突部材と衝突して減衰され、ガス経路部１０５の圧力が回復するので、処理室内雰囲気中の回収成分に対する、内管１０９、ガス経路部１０５全体の捕獲量が増大する。
【００４２】
さらに、ガス経路部１０５のフィルタ壁１０１による捕集能力を増加させるため、少なくともインレット部１０３と前記トラップ本体１０２との接続部周辺のガス経路部１０５を除くガス経路部１０５の流路断面を、上流側で広く上流側から下流側に向かって順次狭くすることによってフィルタ壁１０１全体をガス流衝突部材とし、フィルタ壁１０１への衝突と、管路抵抗の増加によって回収成分に対する捕獲性能を向上するようにしてもよい。
このようにすると、デミスタ１０７を設置した場合と同様に、処理室内雰囲気流がガス流衝突部材と衝突して減衰され、ガス経路部１０５の圧力が回復するので、処理室内雰囲気中の回収成分に対する、内管１０９、ガス経路部１０５全体の捕獲量が増大する。
【００４３】
また、本実施形態の説明では、ガス流衝突部材を設けたトラップ装置１００に内管１０９を取り出し可能に設けているが、ガス流衝突部材を設置しない場合でも内管１０９をインレット部１０３に取り出し可能に設けて交換することにより、回収成分の捕獲能力を向上するようにしてもよい。
また、本実施の形態では、縦型のＣＶＤ処理装置にトラップ装置１００を組み込んだシステムを例示したが、横型の処理装置や枚葉式の処理装置を組んだシステムとしてもよい。また、本発明にかかるトラップ装置１００は、排気ガスから微粒子状の成分を捕獲して浄化する他の処理装置への適用が可能である。
このように本発明は種々の改変が可能であり、この改変された発明に本発明が及ぶことは当然である。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の実施の形態にかかる基板処理システムの縦型の基板処理炉の概略構成図であり、処理炉部分を縦断面で示した図である。
【図２】本発明の実施の形態にかかる基板処理システムの縦型の基板処理炉の概略構成図であり、処理炉部分を横断面で示した図である。
【図３】本発明の実施の形態にかかる基板処理炉を組み込んだ基板処理システムを示す解説図である。
【図４】本発明の一実施形態にかかるトラップ装置の構造を示す解説図である。
【図５】トラップ装置を、インレット部の軸方向に沿って切断した解説図である。
【図６】従来の排気トラップ装置の構造を示す解説図である。
【符号の説明】
【００４５】
１００  トラップ装置
１０１  フィルタ壁
１０２  トラップ本体
１０３  インレット部
１０５  ガス経路部
１０６  連絡路
１０７  デミスタ（ガス流衝突部材）
１０９  内管
２０１  基板処理室
２０７  ヒータ（加熱手段）
２３１  ガス排気管（排気系）
２３２ａ  第１のガス供給管（ガス供給系）
２３２ｂ  第２のガス供給管（ガス供給系）
【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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