(57)【要約】【課題】補給タンクから主タンクへの液体原料の補給を適切なタイミングで行う。【解決手段】基板を収容する処理室と、液体原料が気化した気化ガスを処理室内に供給する気化ガス供給系と、を備え、気化ガス供給系は、補給タンクから供給される液体原料を貯留する主タンクと、下端が主タンク内の液体原料中に没入するように挿入される給気管と、給気管の内部に圧縮ガスを供給する圧縮ガス供給手段と、給気管内の圧力を測定する圧力検出器と、を備え、圧縮ガス供給手段で給気管内に供給させた圧縮ガスにより給気管の内部の圧力を変化させ、給気管の下端からの圧縮ガスの気泡の吹き出しが所定状態のときの給気管内の圧力を圧力検出器で測定させ、圧力の測定結果から主タンク内の液体原料の残量を判定する制御部と、を備える。【選択図】図３
2013222768.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を収容する処理室と、
液体原料を気化させて生成した気化ガスを前記処理室内に供給する気化ガス供給系と、を備え、
前記気化ガス供給系は、
補給タンクから供給される液体原料を貯留する主タンクと、
下端が前記主タンク内の液体原料中に没入するように前記主タンク内の底部に向けて挿入される給気管と、
前記給気管の内部に圧縮ガスを供給する圧縮ガス供給手段と、
前記給気管内の圧力を測定する圧力検出器と、を備え、
前記圧縮ガス供給手段で前記給気管内に供給させた圧縮ガスにより前記給気管の内部の圧力を変化させ、前記給気管の下端からの圧縮ガスの気泡の吹き出しが開始或いは停止するときの前記給気管内の圧力を前記圧力検出器で測定させ、前記圧力の測定結果から前記主タンク内の液体原料の残量を判定する制御部と、を備える
ことを特徴とする基板処理装置。
【請求項２】
補給タンクから供給され主タンク内に貯留される液体原料を気化させて生成した気化ガスを、基板を収容した処理室内に供給する工程と、
下端が前記主タンク内の液体原料中に没入するように前記主タンク内の底部に向けて挿入された給気管の内部に供給された圧縮ガスにより前記給気管の内部の圧力を変化させる工程と、
前記給気管の下端からの圧縮ガスの気泡の吹き出しが開始或いは停止するときの前記給気管内の圧力を測定する工程と、
前記圧力の測定結果から前記主タンク内の液体原料の残量を判定する工程と、を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体原料を気化させて生成した気化ガスを処理室内に供給して基板に所定の処理を施す基板処理装置および係る基板処理装置を用いた半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の製造工程の一工程として、液体原料を気化することで生成した原料ガスを基板が収容された処理室内に供給して基板を処理する工程が行われることがあった。係る液体原料は、例えば処理室の近くに設置されるタンク内に貯留される。この場合のタンクは、処理室の近傍に設置できるように小型に作られており、例えば十数回のプロセスを実施すると原料が無くなるため、適宜に補充しなくてはならない。液体原料を補充する方法としては、液体原料が予め充填された別のタンクに交換する方法が一般的に考えられるが、タンクを交換する方法では、基板処理装置の休止期間が長くなるばかりでなく、配管汚染の危惧がある。
【０００３】
そこで、処理室の近くの小容量（小型）の主タンクとは別に、処理室から離れた場所に大容量（大型）の補給タンクを設置し、必要に応じて補給タンクから主タンクへ液体原料を補給するようにした基板処理装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−４０８４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、主タンク内の液体原料の残量がわからないまま、推定した消費量に基づいて液体原料の補給のタイミングを設定すると、必ずしも適正な補給ができるとは限らず、補給するのが早すぎたり遅すぎたりすることがあった。
【０００６】
本発明は、補給タンクから主タンクへの液体原料の補給を適切なタイミングで行うことのできる基板処理装置および半導体装置の製造方法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】
【０００７】
本発明の一態様によれば、
基板を収容する処理室と、
液体原料を気化させて生成した気化ガスを前記処理室内に供給する気化ガス供給系と、を備え、
前記気化ガス供給系は、
補給タンクから供給される液体原料を貯留する主タンクと、
下端が前記主タンク内の液体原料中に没入するように前記主タンク内の底部に向けて挿入される給気管と、
前記給気管の内部に圧縮ガスを供給する圧縮ガス供給手段と、
前記給気管内の圧力を測定する圧力検出器と、を備え、
前記圧縮ガス供給手段で前記給気管内に供給させた圧縮ガスにより前記給気管の内部の圧力を変化させ、前記給気管の下端からの圧縮ガスの気泡の吹き出しが開始或いは停止するときの前記給気管内の圧力を前記圧力検出器で測定させ、前記圧力の測定結果から前記主タンク内の液体原料の残量を判定する制御部と、を備える
基板処理装置が提供される。
【０００８】
本発明の他の態様によれば、
補給タンクから供給され主タンク内に貯留される液体原料を気化させて生成した気化ガスを、基板を収容した処理室内に供給する工程と、
下端が前記主タンク内の液体原料中に没入するように前記主タンク内の底部に向けて挿入された給気管の内部に供給された圧縮ガスにより前記給気管の内部の圧力を変化させる工程と、
前記給気管の下端からの圧縮ガスの気泡の吹き出しが開始或いは停止するときの前記給気管内の圧力を測定する工程と、
前記圧力の測定結果から前記主タンク内の液体原料の残量を判定する工程と、を有する半導体装置の製造方法が提供される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明にかかる基板処理装置および半導体装置の製造方法によれば、補給タンクから主タンクへの液体原料の補給を、主タンク内の液体原料の残量に応じて適切なタイミングで行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態にかかる基板処理装置の概略構成図である。
【図２】本発明の一実施形態にかかる基板処理装置が備える処理炉の概略構成図であり、（ａ）は処理炉の縦断面概略図を、（ｂ）は（ａ）に示す処理炉のＡ−Ａ線の横断面概略図である。
【図３】本発明の一実施形態にかかる基板処理装置が備える気化ガス供給装置および液体原料補給装置の模式図である。
【図４】図３における主タンクの残量検出装置を説明する模式図である。
【図５】本発明の一実施形態にかかる基板処理工程を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
＜本発明の一実施形態＞
以下に本発明の一実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００１２】
（１）基板処理装置の構成
まず、本発明の一実施形態にかかる基板処理装置１０１の構成例について、図１を用いて説明する。図１は、本発明の一実施形態にかかる基板処理装置１０１の概略構成図である。
【００１３】
図１に示すように、本実施形態にかかる基板処理装置１０１は筐体１１１を備えている。シリコン（Ｓｉ）等からなるウエハ（基板）２００を筐体１１１の内外間で搬送するには、複数のウエハ２００を収納するウエハキャリア（基板収納容器）としてのカセット１１０が使用される。筐体１１１内側の前方（図中の右側）には、カセットステージ（基板収納容器受渡し台）１１４が設けられている。カセット１１０は、図示しない工程内搬送装置によってこのカセットステージ１１４上に載置され、また、カセットステージ１１４上から筐体１１１外へ搬出されるように構成されている。
【００１４】
カセット１１０は、工程内搬送装置によって、カセット１１０内のウエハ２００が垂直姿勢となり、カセット１１０のウエハ出し入れ口が上方向を向くように、カセットステージ１１４上に載置される。カセットステージ１１４は、カセット１１０を筐体１１１の後方に向けて縦方向に９０°回転させ、カセット１１０内のウエハ２００を水平姿勢とさせ、カセット１１０のウエハ出し入れ口を筐体１１１内の後方を向かせることが可能なよう
に構成されている。
【００１５】
筐体１１１内の前後方向の略中央部には、カセット棚（基板収納容器載置棚）１０５が設置されている。カセット棚１０５には、複数段、複数列にて複数個のカセット１１０が保管されるように構成されている。カセット棚１０５には、後述するウエハ移載機構１２５の搬送対象となるカセット１１０が収納される移載棚１２３が設けられている。また、カセットステージ１１４の上方には、予備カセット棚１０７が設けられ、予備的にカセット１１０を保管するように構成されている。
【００１６】
カセットステージ１１４とカセット棚１０５との間には、カセット搬送装置（基板収納容器搬送装置）１１８が設けられている。カセット搬送装置１１８は、カセット１１０を保持したまま昇降可能なカセットエレベータ（基板収納容器昇降機構）１１８ａと、カセット１１０を保持したまま水平移動可能な搬送機構としてのカセット搬送機構（基板収納容器搬送機構）１１８ｂと、を備えている。これらカセットエレベータ１１８ａとカセット搬送機構１１８ｂとの連携動作により、カセットステージ１１４、カセット棚１０５、予備カセット棚１０７、移載棚１２３の間で、カセット１１０を搬送するように構成されている。
【００１７】
カセット棚１０５の後方には、ウエハ移載機構（基板移載機構）１２５が設けられている。ウエハ移載機構１２５は、ウエハ２００を水平方向に回転ないし直動可能なウエハ移載装置（基板移載装置）１２５ａと、ウエハ移載装置１２５ａを昇降させるウエハ移載装置エレベータ（基板移載装置昇降機構）１２５ｂと、を備えている。なお、ウエハ移載装置１２５ａは、ウエハ２００を水平姿勢で保持するツイーザ（基板移載用治具）１２５ｃを備えている。これらウエハ移載装置１２５ａとウエハ移載装置エレベータ１２５ｂとの連携動作により、ウエハ２００を移載棚１２３上のカセット１１０内からピックアップして後述するボート（基板保持具）２１７へ装填（ウエハチャージ）したり、ウエハ２００をボート２１７から脱装（ウエハディスチャージ）して移載棚１２３上のカセット１１０内へ収納したりするように構成されている。
【００１８】
筐体１１１の後部上方には、処理炉２０２が設けられている。処理炉２０２の下端部には開口が設けられ、かかる開口は炉口シャッタ（炉口開閉機構）１４７により開閉されるように構成されている。なお、処理炉２０２の構成については後述する。
【００１９】
処理炉２０２の下方には、ウエハ２００を移載棚１２３上のカセット１１０内からボート２１７へ装填・脱装する空間である移載室１２４が設けられている。移載室１２４内には、ボート２１７を昇降させて処理炉２０２内外へ搬送する昇降機構としてのボートエレベータ（基板保持具昇降機構）２１５が設けられている。ボートエレベータ２１５の昇降台には、連結具としてのアーム１２８が設けられている。アーム１２８上には、ボート２１７を垂直に支持するとともに、ボートエレベータ２１５によりボート２１７が上昇したときに処理炉２０２の下端部を気密に閉塞する炉口蓋体としてのシールキャップ２１９が水平姿勢で設けられている。
【００２０】
ボート２１７は複数本の保持部材を備えており、複数枚（例えば、５０枚〜１５０枚程度）のウエハ２００を、水平姿勢で、かつその中心を揃えた状態で垂直方向に整列させて多段に保持するように構成されている。
【００２１】
カセット棚１０５の上方には、供給ファンと防塵フィルタとを備えたクリーンユニット１３４ａが設けられている。クリーンユニット１３４ａは、清浄化した雰囲気であるクリーンエアを筐体１１１の内部に流通させるように構成されている。
【００２２】
また、ウエハ移載装置エレベータ１２５ｂおよびボートエレベータ２１５側と反対側である筐体１１１の左側端部には、クリーンエアを供給するよう供給ファンと防塵フィルタとを備えた図示しないクリーンユニットが設置されている。前記クリーンユニットから吹き出されたクリーンエアは、ウエハ移載装置１２５ａ及びボート２１７の周囲を流通した後に、図示しない排気装置に吸い込まれて、筐体１１１の外部に排気されるように構成されている。
【００２３】
（２）基板処理装置の動作
次に、本実施形態にかかる基板処理装置１０１の動作について説明する。
【００２４】
まず、図示しない工程内搬送装置によって、ウエハ２００が垂直姿勢となりカセット１１０のウエハ出し入れ口が上方向を向くように、カセット１１０がカセットステージ１１４上に載置される。その後、カセット１１０は、カセットステージ１１４によって、筐体１１１の後方に向けて縦方向に９０°回転させられる。その結果、カセット１１０内のウエハ２００は水平姿勢となり、カセット１１０のウエハ出し入れ口は筐体１１１内の後方を向く。
【００２５】
カセット１１０は、カセット搬送装置１１８によって、カセット棚１０５ないし予備カセット棚１０７の指定された棚位置へ自動的に搬送されて受け渡されて一時的に保管された後、カセット棚１０５又は予備カセット棚１０７から移載棚１２３に移載されるか、もしくは直接移載棚１２３に搬送される。
【００２６】
カセット１１０が移載棚１２３に移載されると、ウエハ２００は、ウエハ移載装置１２５ａのツイーザ１２５ｃによって、ウエハ出し入れ口を通じてカセット１１０内からピックアップされ、ウエハ移載装置１２５ａとウエハ移載装置エレベータ１２５ｂとの連続動作によって処理炉２０２の下方にあるボート２１７に装填（ウエハチャージ）される。ボート２１７にウエハ２００を受け渡したウエハ移載機構１２５は、カセット１１０に戻り、次のウエハ２００をボート２１７に装填する。
【００２７】
予め指定された枚数のウエハ２００がボート２１７に装填されると、炉口シャッタ１４７によって閉じられていた処理炉２０２の下端部が、炉口シャッタ１４７によって開放される。続いて、シールキャップ２１９がボートエレベータ２１５によって上昇されることにより、複数枚のウエハ２００を保持したボート２１７が処理炉２０２内へ搬入（ボートロード）される。ボートロード後は、処理炉２０２にてウエハ２００に任意の処理が実施される。かかる処理については後述する。処理後は、ウエハ２００およびカセット１１０が、上述の手順とは逆の手順で筐体１１１の外部へ払出される。
【００２８】
（３）処理炉の構成
続いて、本発明の一実施形態にかかる処理炉２０２の構成について、図面を参照しながら説明する。図２は、本発明の一実施形態にかかる基板処理装置１０１が備える処理炉２０２の概略構成図であり、（ａ）は処理炉の縦断面概略図を、（ｂ）は（ａ）に示す処理炉のＡ−Ａ線の横断面概略図をそれぞれ示している。
【００２９】
（処理室）
本発明の一実施形態にかかる処理炉２０２は、反応管２０３とマニホールド２０９とを有し、例えば原子層成膜（Atomic Layer Deposition：ＡＬＤ）法による成膜処理を行う
よう構成されている。反応管２０３は、例えば石英（ＳｉＯ２）や炭化珪素（ＳｉＣ）等の耐熱性を有する非金属材料から構成され、上端部が閉塞され、下端部が開放された円筒形状となっている。マニホールド２０９は、例えばステンレス（ＳＵＳ）等の金属材料から構成され、上端部及び下端部が開放された円筒形状となっている。反応管２０３は、マ
ニホールド２０９により下端部側から縦向きに支持されている。反応管２０３とマニホールド２０９とは、同心円状に配置されている。反応管２０３の下端部とマニホールド２０９の上端部との間には、反応管２０３内を気密に封止するＯリングなどの封止部材２２０ａが設けられている。マニホールド２０９の下端部は、上述したボートエレベータ２１５が上昇した際に、シールキャップ２１９により気密に封止されるように構成されている。マニホールド２０９の下端部とシールキャップ２１９の上面との間には、反応管２０３内を気密に封止するＯリングなどの封止部材２２０ｂが設けられている。
【００３０】
反応管２０３及びマニホールド２０９の内部には、基板としてのウエハ２００が収容される処理室２０１が形成されている。処理室２０１内には、基板保持具としてのボート２１７が下方から挿入されるように構成されている。反応管２０３及びマニホールド２０９の内径は、ウエハ２００を装填したボート２１７の最大外形よりも大きくなるように構成されている。
【００３１】
ボート２１７は、複数枚（例えば５０枚から１５０枚）のウエハ２００を、略水平状態で所定の隙間（基板ピッチ間隔）をもって多段に保持するように構成されている。ボート２１７は、ボート２１７からボート２１７下方への熱伝導を遮断する断熱キャップ２１８上に搭載されている。断熱キャップ２１８は、回転軸２５５により下方から支持されている。回転軸２５５は、処理室２０１内の気密を保持しつつ、シールキャップ２１９の中心部を貫通するように設けられている。シールキャップ２１９の下方には、回転軸２５５を回転させる回転機構２６７が設けられている。回転機構２６７により回転軸２５５を回転させることにより、処理室２０１内の気密を保持したまま、複数のウエハ２００を搭載したボート２１７を回転させることが出来るように構成されている。
【００３２】
反応管２０３の外周には、反応管２０３と同心円状に加熱部（加熱機構）としてのヒータ２０７が設けられている。ヒータ２０７は円筒形状であり、保持板としての図示しないヒータベースに支持されることにより垂直に据え付けられている。
【００３３】
（シールキャップ）
マニホールド２０９の下方には、マニホールド２０９の下端開口を気密に閉塞可能な炉口蓋体としてのシールキャップ２１９が設けられている。シールキャップ２１９は、マニホールド２０９の下端に垂直方向下側から当接されるようになっている。シールキャップ２１９は、例えばステンレス（ＳＵＳ）等の金属からなり、円盤状に形成されている。シールキャップ２１９は、反応管２０３の外部に垂直に配置された基板保持具昇降機構としてのボートエレベータ２１５によって、垂直方向に昇降されるように構成されており、これによりボート２１７を処理室２０１内外に搬送することが可能となっている。
【００３４】
（気化ガス供給系）
マニホールド２０９には、気化ガス導入部としての気化ガスノズル２３３ａが設けられている。気化ガスノズル２３３ａは、垂直部と水平部とを有するＬ字形状に構成されている。気化ガスノズル２３３ａの垂直部は、反応管２０３の内壁に沿うように鉛直方向に配設されている。気化ガスノズル２３３ａの垂直部のウエハ２００側に面した側面には、気化ガス供給孔２４８ａが鉛直方向に複数設けられている。気化ガス供給孔２４８ａの開口径は、それぞれ下部から上部にわたって同一とされていてもよく、下部から上部にわたって徐々に大きくされていてもよい。気化ガスノズル２３３ａの水平部は、マニホールド２０９の側壁を貫通するように設けられている。
【００３５】
マニホールド２０９の側壁から突出した気化ガスノズル２３３ａの水平端部（上流端）には、例えば三塩化ガリウム（ＧａＣｌ３）等の気化ガスを処理室２０１内へ供給する気化ガス供給管２４０ａの下流端が接続されている。気化ガス供給管２４０ａの上流端には
、後述するように、不活性ガス等のキャリアガスのバブリングにより液体原料から気化ガスを生成し、気化ガスとキャリアガスとの混合ガスＧ１を処理室２０１内へ向けて供給する気化ガス供給装置３０１が接続されている（図３参照）。気化ガス供給装置３０１の詳細な構成については後述する。気化ガス供給管２４０ａには、上流側から順に流量検知器としてのマスフローメータ（ＭＦＭ）２６１、開閉弁としての開閉バルブ２４１ａが設けられている。開閉バルブ２４１ａを開けることにより、マスフローメータ２６１で流量を監視した状態で、気化ガス供給装置３０１から送られてくる気化ガスとキャリアガスとの混合ガスＧ１が処理室２０１内へと供給されるように構成されている。
【００３６】
気化ガス供給管２４０ａにおけるマスフローメータ２６１と開閉バルブ２４１ａとの間には、気化ガスベント管２４０ｉの上流端が接続されている。気化ガスベント管２４０ｉの下流端は、後述する排気系に接続されている。気化ガスベント管２４０ｉには開閉弁としての開閉バルブ２４１ｉが設けられている。気化ガス供給管２４０ａに設けられた開閉バルブ２４１ａを閉め、気化ガスベント管２４０ｉに設けられた開閉バルブ２４１ｉを開けることにより、気化ガス供給装置３０１における気化ガスの生成を継続したまま、処理室２０１内への気化ガスとキャリアガスとの混合ガスＧ１の供給を停止することが可能なように構成されている。気化ガスを安定して生成するには所定の時間を要するが、開閉バルブ２４１ａ，２４１ｉの切り替え動作によって、処理室２０１内への気化ガスの供給・停止をごく短時間で切り替えることが可能なように構成されている。
【００３７】
ここでは主に、気化ガスノズル２３３ａ、気化ガス供給管２４０ａ、マスフローメータ２６１、開閉バルブ２４１ａ、気化ガス供給装置３０１、気化ガスベント管２４０ｉ、開閉バルブ２４１ｉにより、本実施形態に係る気化ガス供給系が構成されている。
【００３８】
（反応ガス供給系）
マニホールド２０９には、反応ガス導入部としての反応ガスノズル２３３ｂが設けられている。反応ガスノズル２３３ｂは、垂直部と水平部とを有するＬ字形状に構成されている。反応ガスノズル２３３ｂの垂直部は、反応管２０３の内壁に沿うように鉛直方向に配設されている。反応ガスノズル２３３ｂの垂直部のウエハ２００側に面した側面には、反応ガス供給孔２４８ｂが鉛直方向に複数設けられている。反応ガス供給孔２４８ｂの開口径は、それぞれ下部から上部にわたって同一とされていてもよく、下部から上部にわたって徐々に大きくされていてもよい。反応ガスノズル２３３ｂの水平部は、マニホールド２０９の側壁を貫通するように設けられている。
【００３９】
マニホールド２０９の側壁から突出した反応ガスノズル２３３ｂの水平端部（上流端）には、例えばアンモニア（ＮＨ３）等の反応ガスＧ２を処理室２０１内へ供給する反応ガス供給管２４０ｂの下流端が接続されている。反応ガス供給管２４０ｂの上流側には、図示しない反応ガス供給源が接続されている。反応ガス供給管２４０ｂには、上流側から順に、流量制御器としてのマスフローコントローラ（ＭＦＣ）２４２ｂ、開閉弁としての開閉バルブ２４１ｂが設けられている。開閉バルブ２４１ｂを開けることにより、マスフローコントローラ２４２ｂで流量を制御した状態で、反応ガス供給源からの反応ガスＧ２が処理室２０１内へと供給されるように構成されている。
【００４０】
反応ガス供給管２４０ｂにおける図示しない反応ガス供給源とマスフローコントローラ２４２ｂとの間には、反応ガスベント管２４０ｊの上流端が接続されている。反応ガスベント管２４０ｊの下流端は、後述する排気系に接続されている。反応ガスベント管２４０ｊには開閉弁としての開閉バルブ２４１ｊが設けられている。反応ガス供給管２４０ｂに設けられた開閉バルブ２４１ｂを閉めることにより、処理室２０１内への反応ガスＧ２の供給を停止することが可能なように構成されている。このとき、反応ガスベント管２４０ｊに設けられた開閉バルブ２４１ｊを開け、反応ガス供給管２４０ｂ内を排気してもよい
。
【００４１】
ここでは主に、反応ガスノズル２３３ｂ、反応ガス供給管２４０ｂ、マスフローコントローラ２４２ｂ、開閉バルブ２４１ｂ、図示しない反応ガス供給源、反応ガスベント管２４０ｊ、開閉バルブ２４１ｊにより、本実施形態に係る反応ガス供給系が構成されている。
【００４２】
（パージガス供給管）
気化ガス供給管２４０ａにおける開閉バルブ２４１ａの下流側には、第１パージガス管２４０ｇの下流端が接続されている。第１パージガス管２４０ｇには、上流側から順に、Ｎ２ガス等の不活性ガスをパージガスとして供給する図示しないパージガス供給源、流量制御器としてのマスフローコントローラ（ＭＦＣ）２４２ｇ、開閉弁としての開閉バルブ２４１ｇが設けられている。気化ガス供給管２４０ａに設けられた開閉バルブ２４１ａを閉め、気化ガスベント管２４０ｉに設けられた開閉バルブ２４１ｉ及び第１パージガス管２４０ｇに設けられた開閉バルブ２４１ｇを開けることにより、気化ガスの生成を継続したまま処理室２０１内への気化ガスの供給を停止すると共に、処理室２０１内へのパージガスの供給を開始することが可能なように構成されている。処理室２０１内へパージガスを供給することにより、処理室２０１内からの気化ガスの排出を促すことが可能となる。
【００４３】
同様に、反応ガス供給管２４０ｂにおける開閉バルブ２４１ｂの下流側には、第２パージガス管２４０ｈの下流端が接続されている。第２パージガス管２４０ｈには、上流側から順に、Ｎ２ガス等の不活性ガスをパージガスとして供給する図示しないパージガス供給源、流量制御器としてのマスフローコントローラ（ＭＦＣ）２４２ｈ、開閉弁としての開閉バルブ２４１ｈが設けられている。反応ガス供給管２４０ｂに設けられた開閉バルブ２４１ｂを閉め、第２パージガス管２４０ｈに設けられた開閉バルブ２４１ｈを開けることにより、処理室２０１内への反応ガスＧ２の供給を停止すると共に、処理室２０１内へのパージガスの供給を開始することが可能なように構成されている。処理室２０１内へパージガスを供給することにより、処理室２０１内からの反応ガスＧ２の排出を促すことが可能となる。このとき、反応ガスベント管２４０ｊに設けられた開閉バルブ２４１ｊを空け、反応ガス供給管２４０ｂ内をさらに排気してもよい。
【００４４】
（排気系）
マニホールド２０９の側壁には、処理室２０１内の雰囲気を排気する排気管２３１が接続されている。排気管２３１には、上流側から順に、圧力センサ２４５、圧力調整器としてのＡＰＣ（Auto Pressure Controller）バルブ２３１ａ、真空排気装置としての真空ポンプ２３１ｂが設けられている。真空ポンプ２３１ｂを作動させつつ、ＡＰＣバルブ２３１ａの開度を調整することにより、処理室２０１内を所望の圧力とすることが可能なように構成されている。
【００４５】
ここでは主に、排気管２３１、圧力センサ２４５、ＡＰＣバルブ２３１ａ、真空ポンプ２３１ｂにより、本実施形態に係る排気系が構成されている。
【００４６】
（制御部）
制御部（制御手段）としてのコントローラ２８０は、ヒータ２０７、ＡＰＣバルブ２３１ａ、真空ポンプ２３１ｂ、回転機構２６７、ボートエレベータ２１５、開閉バルブ２４１ａ，２４１ｂ，２４１ｇ，２４１ｈ，２４１ｉ，２４１ｊ、マスフローコントローラ２４２ｂ，２４２ｇ，２４２ｈ、マスフローメータ２６１等に接続されている。コントローラ２８０により、ヒータ２０７の温度調整動作、ＡＰＣバルブ２３１ａの開閉及び圧力調整動作、真空ポンプ２３１ｂの起動・停止、回転機構２６７の回転速度調節、ボートエレベータ２１５の昇降動作、開閉バルブ２４１ａ，２４１ｂ，２４１ｇ，２４１ｈ，２４１
ｉ，２４１ｊの開閉動作、マスフローコントローラ２４２ｂ，２４２ｇ，２４２ｈの流量調整、マスフローメータ２６１による気化ガス流量の監視（測定）等の制御が行われる。
【００４７】
また、コントローラ２８０は、後述する気化ガス供給装置３０１の各部に接続され、各部を制御する。これにより、コントローラ２８０は、例えばマスフローメータ２６１による気化ガスの流量の測定値に基づいて、気化ガス供給装置３０１が備える主タンク４００での液体原料の気化量をフィードバック制御することができるように構成されている。また、コントローラ２８０は、後述する液体原料補給装置３０２が有するコントローラ６０１を介して液体原料補給装置３０２の各部に接続され、各部を制御するよう構成される。コントローラ２８０による気化ガス供給装置３０１の各部の制御、コントローラ６０１を介しての液体原料補給装置３０２の各部の制御については、後述する。
【００４８】
（４）気化ガス供給装置の構成
次に、図３及び図４を用いて、気化ガス供給管２４０ａの上流端に接続された気化ガス供給装置３０１について詳しく述べる。図３は、本発明の一実施形態にかかる基板処理装置１０１が備える気化ガス供給装置３０１および液体原料補給装置３０２の模式図である。図４は、図３における主タンク４００の残量検出装置４５０を説明する模式図である。
【００４９】
（主タンク）
気化ガス供給装置３０１は、主タンク４００内に貯留された液体原料４０１を気化させて生成した気化ガスを処理室２０１内に供給するよう構成され、処理室２０１に近い位置に配置された主タンク４００を中心に構成されている。主タンク４００は、設置上の制約から小型小容量の密閉容器により構成され、内部に液体原料４０１を貯留している。
【００５０】
（気化手段）
また、主タンク４００は、外側が第１加熱手段としてのヒータ７０１で包囲されており、内部に貯留されている液体原料４０１を融点以上に加熱できるようになっている。本実施形態では、液体原料４０１として例えばＧａＣｌ３が使用されており、ヒータ７０１は、タンク内の原料が（再）固化しないよう例えば８０℃以上の温度に加熱できるように構成されている。
【００５１】
また、主タンク４００には、図示しないキャリアガス供給源に上流端が接続されたキャリアガス供給管４２０が接続されている。このキャリアガス供給管４２０の下流端４２０ａは、主タンク４００内の液体原料４０１の液中の深い位置まで挿入されている。キャリアガスＧ３としては、液体原料４０１とは反応しないガスを用いることが好ましく、例えば、Ｎ２ガスやＡｒガスやＨｅガス等の不活性ガスが好適に用いられる。
【００５２】
また、キャリアガス供給管４２０には、上流側から順に、流量制御器としてのマスフローコントローラ（ＭＦＣ）４２２と、開閉弁としての開閉バルブ４２１とが設けられている。また、キャリアガス供給管４２０の周囲には、キャリアガス供給管４２０内を流れるキャリアガスＧ３を加熱する第２加熱手段としてのヒータ７０２が、少なくとも一部に設けられている。これにより、主タンク４００内に冷えたキャリアガスＧ３が供給され、主タンク４００内の液体原料４０１の温度が低下し固化し易くなることを抑制する。
【００５３】
このように、ヒータ７０１の加熱によって主タンク４００内を所定温度まで高め、主タンク４００内の圧力を蒸気圧に略一致させた状態で、開閉バルブ４２１を開き、マスフローコントローラ４２２で流量制御されたキャリアガスＧ３をキャリアガス供給管４２０から主タンク４００内に供給するよう構成される。これによって、主タンク４００の内部に貯留された液体原料４０１をキャリアガスＧ３のバブリングにより気化させて気化ガスを生成することができる。
【００５４】
ここでは主に、加熱により主タンク４００の内部を所定の温度に高めるヒータ７０１、キャリアガス供給管４２０、マスフローコントローラ４２２、開閉バルブ４２１によって、液体原料４０１を気化させる気化手段が構成されている。
【００５５】
（気化ガス供給管）
主タンク４００の上部には、キャリアガスＧ３により気化された気化ガスを処理室２０１内に供給する気化ガス供給管２４０ａの上流端が、開閉弁としての開閉バルブ４１１を介して接続されている。この気化ガス供給管２４０ａの上流端は、主タンク４００内に貯留された液体原料４０１の液面の上部空間４０２に連通している。また、気化ガス供給管２４０ａの周囲には、気化ガス供給管２４０ａ内を流れる気化ガスを加熱する第３加熱手段としてのヒータ７０３が、少なくとも一部に設けられている。これにより、気化ガスを処理室２０１内にまで供給する間に、気化ガスが冷えることによる液化や固化を抑制する。
【００５６】
このように、キャリアガスＧ３のバブリングにより気化させた気化ガスと、マスフローコントローラ４２２で流量制御されたキャリアガスＧ３との混合ガス（Ｇ１）を、気化ガス供給管２４０ａにより処理室２０１内に供給するよう構成される。気化ガスの流量は、マスフローコントローラ４２２によるキャリアガスＧ３の流量制御と、ヒータ７０１による主タンク４００内の温度調整と、により制御されるよう構成される。
【００５７】
（残量検出装置）
また、主タンク４００には、密閉された主タンク４００内の液面の上部空間４０２に下端が配設された基準圧検出管４６２と、下流端が主タンク４００内の液体原料４０１中に没入するようにタンク内底部に向けて挿入された給気管４６１と、給気管４６１の内部に所定流量の不活性ガス等の圧縮ガスＧ４を供給する圧縮ガス供給手段４６８と、給気管４６１および基準圧検出管４６２の内部の圧力を測定する圧力検出器としての圧力センサ４６０と、が設けられている。また、図４に示すように、主タンク４００内の上部空間４０２には、液体原料４０１の液面を観測する液面モニタＭが配置されている。
【００５８】
基準圧検出管４６２の上端は、基準圧検出管４６２内の圧力を測定する圧力センサ４６０に接続されている。また、上述のように、基準圧検出管４６２の下端は、主タンク４００内の液面の上部空間４０２に配置されている。すなわち、基準圧検出管４６２内の圧力は、主タンク４００内の液面の上部空間４０２の圧力Ｐ２（図４参照）に相当する。よって、後述するように、圧力センサ４６０により基準圧検出管４６２内の圧力を測定することで、液体原料４０１の液面に作用する主タンク４００内の圧力（内圧）を検出することができるよう構成されている。
【００５９】
給気管４６１は、圧力センサ４６０を介して、上流端が圧縮ガス供給手段４６８が備える圧縮ガス供給管４６４の下流端に接続されている。また、上述のように、給気管４６１の下流端は主タンク４００内の液体原料４０１中に没入されている。また、給気管４６１には、給気管４６１内に供給した圧縮ガスＧ４の逆流を抑制する逆止弁４６３が設けられている。給気管４６１の材質としては、例えば、ＳＵＳ３１６やハステロイやＰＦＡ（テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）を用いることが可能である。
【００６０】
圧縮ガス供給手段４６８は、上流端が加圧されたＮ２ガスやＡｒガスなどの不活性ガスである圧縮ガスＧ４の供給源に接続され、下流端が給気管４６１の上流端に接続された圧縮ガス供給管４６４を備えている。圧縮ガス供給管４６４には、上流側から順に、圧縮ガスＧ４を給気管４６１に供給する前に約０．２ＭＰａに減圧する圧力調整器４６５と、減
圧後の圧縮ガスＧ４を給気管４６１内に流す際の流量制御器としてのマスフローコントローラ（ＭＦＣ）４６６と、が設けられている。このように、圧縮ガス供給手段４６８は、圧縮ガス供給管４６４と、圧力調整器４６５と、マスフローコントローラ４６６と、を備えている。
【００６１】
ここでは主に、基準圧検出管４６２、給気管４６１、逆止弁４６３、圧縮ガス供給手段４６８、圧力センサ４６０、液面モニタＭとから、タンク内に貯留した液体原料４０１の残量を検出する残量検出装置４５０が構成されている。
【００６２】
残量検出装置４５０について、図４を用いて更に説明する。
【００６３】
図４に示すように、残量検出装置４５０が備える圧縮ガス供給手段４６８は、給気管４６１の内部に一定流量の圧縮ガスＧ４を供給し、或いは供給する圧縮ガスＧ４の量を変化させて、給気管４６１の内部の圧力を変化させるよう構成されている。係る圧力の変化により、給気管４６１の下流端からの圧縮ガスＧ４の気泡４７０の吹き出しが開始したり停止したり、或いは常時吹き出している気泡４７０の大きさや頻度（時間間隔）が変化したりと、気泡４７０の吹き出し具合が変化するよう構成されている。
【００６４】
すなわち、図４に示すように、給気管４６１の内部は、液体原料４０１の液面から給気管４６１の下流端までの分量の液体原料４０１の圧力（液圧）Ｐ１と、液体原料４０１の液面に作用する主タンク４００内の上部空間４０２の圧力Ｐ２と、を受けている。給気管４６１内に供給された圧縮ガスＧ４により給気管４６１の内部の圧力が高まってこれらの圧力Ｐ１，Ｐ２の合計を上回ると、例えば給気管４６１内の液体原料４０１が押し出され、給気管４６１の下流端から圧縮ガスＧ４の気泡４７０の吹き出しが開始される。或いは、圧縮ガスＧ４による給気管４６１の内部の圧力がこれらの圧力Ｐ１，Ｐ２の合計を下回ると、例えば給気管４６１内へと液体原料４０１が進入し、給気管４６１の下流端からの圧縮ガスＧ４の気泡４７０の吹き出しが停止する。或いは、給気管４６１の内部の圧力が上下に変動することで、吹き出す気泡４７０の大きさや頻度（時間間隔）が変化する。
【００６５】
主タンク４００内の上部空間４０２に配置される液面モニタＭは、液体原料４０１の液面をモニタすることにより、上記気泡４７０の吹き出し具合を観測するよう構成されている。
【００６６】
圧力検出器としての圧力センサ４６０は、液面モニタＭにより観測された気泡４７０の吹き出し具合に応じ、所定のタイミングで、給気管４６１および基準圧検出管４６２の内部の圧力をそれぞれ測定する。所定のタイミングとしては、例えば気泡４７０の吹き出しの開始時や停止時、或いは気泡４７０の大きさや頻度等が所定の状態になったとき、などである。上記圧力を測定するタイミングは、操作員等により予め設定され、例えば上述の制御部としてのコントローラ２８０内に保持されている。
【００６７】
このように測定された給気管４６１および基準圧検出管４６２の内部の圧力から、上述の制御部としてのコントローラ２８０により、主タンク４００内の液体原料４０１の残量（液面レベル）を判定するよう構成される。
【００６８】
すなわち、上述のように、給気管４６１は、液体原料４０１の液面レベルに応じた分量の液体原料４０１の圧力（液圧）Ｐ１と、主タンク４００内の上部空間４０２の圧力Ｐ２と、を受けている。したがって、上部空間４０２の圧力Ｐ２が一定であるとすると、気泡４７０の吹き出し具合に応じた所定のタイミングで測定された給気管４６１内の圧力は、液体原料４０１の圧力Ｐ１、つまり、液体原料４０１の液面レベルに応じて異なることとなる。より具体的には、上記所定のタイミングにおける給気管４６１内の圧力が高いほど
、給気管４６１の下端から液面までの高さ（液面レベル）は高い、つまり、液体原料４０１の残量は多いといえる。また、上記所定のタイミングにおける給気管４６１内の圧力が低いほど、給気管４６１の下端から液面までの高さ（液面レベル）は低い、つまり、液体原料４０１の残量は少ないといえる。
【００６９】
よって、予め測定された所定の残量における上記所定タイミングでの給気管４６１内の圧力から、液体原料４０１の残量と給気管４６１内の圧力との相関関係を割り出すことができる。係る相関関係の情報は、例えばコントローラ２８０内に保持されている。また、上記所定タイミングでの給気管４６１内の所定の圧力が液体原料４０１の補給を要する閾値として設定され、係る閾値が例えばコントローラ２８０内に保持されている。これにより、上記の相関関係に基づいて、コントローラ２８０により、主タンク４００内の液体原料４０１の残量を判定することができる。また、給気管４６１内が上記閾値とされる所定の圧力未満となったとき、主タンク４００内の液体原料４０１が所定の残量を下回ったものと判定することができる。なお、ここでは、図中に示すＨの範囲が、液面レベルの検出範囲である。
【００７０】
また、このような所定のタイミングで、基準圧検出管４６２内の圧力も測定し、基準圧検出管４６２内の圧力、つまり、主タンク４００内の液面の上部空間４０２の圧力Ｐ２に対する給気管４６１内の圧力を比較することで、より正確に液体原料４０１の残量を判定することが可能となる。主タンク４００は密閉されているものの、キャリアガスＧ３や圧縮ガスＧ４の供給等により、また液体原料４０１の残量の多寡などにより、液体原料４０１の液面に作用する上部空間４０２の圧力Ｐ２は若干変動する場合がある。このように、主タンク４００内の圧力が変動する場合でも、基準圧検出管４６２内の圧力を測定し判定に用いることで、主タンク４００内の液体原料４０１の残量をより正確に知ることができる。
【００７１】
なお、以上の気化ガス供給装置３０１の各部は、上述のコントローラ２８０に接続される。
【００７２】
すなわち、上述の基板処理装置１０１が備える制御部としてのコントローラ２８０は、ヒータ７０１〜７０３、マスフローコントローラ４２２，４６６、開閉バルブ４２１，４１１、圧力センサ４６０、圧力調整器４６５、液面モニタＭ等に接続されている。コントローラ２８０により、ヒータ７０１〜７０３の温度調整動作、マスフローコントローラ４２２，４６６の流量調整、開閉バルブ４２１，４１１の開閉動作、圧力センサ４６０の圧力検出、圧力調整器４６５の圧力調整、液面モニタＭの液面観測等の制御が行われる。
【００７３】
（５）液体原料補給装置の構成
続いて、図３を用いて、気化ガス供給装置３０１の主要素である主タンク４００に対して液体原料４０１を補給する液体原料補給装置３０２について詳しく述べる。
【００７４】
（補給タンク）
液体原料補給装置３０２は、主タンク４００よりも処理室２０１から遠い位置に配置された補給タンク５００を中心に構成されている。また、補給タンク５００は、設置上の制約をあまり受けない場所に配置されている関係から、大型大容量の密閉容器により構成され、内部に液体原料４０１を貯留している。
【００７５】
また、補給タンク５００は、外側が第４加熱手段としてのヒータ７０４で包囲されており、内部に貯留している液体原料４０１を融点以上に加熱できるようになっている。本実施形態では、液体原料４０１として例えばＧａＣｌ３が使用されており、ヒータ７０４は、タンク内の原料が（再）固化しないよう例えば８０℃以上の温度に加熱できるように構
成されている。ヒータ７０４の内部には、ヒータ７０４で包囲された補給タンク５００の周囲の温度を検出する温度センサ６１２が配置されている。この温度センサ６１２の信号に応じて、温度調節器６０３がＳＳＲ６２２を介してヒータ７０４を温度制御できるよう構成されている。
【００７６】
（加圧ガス供給系）
また、補給タンク５００の上部には、図示しない加圧ガス供給源に上流端が接続された加圧ガス供給管５４０が接続されている。この加圧ガス供給管５４０の下流端は、補給タンク５００内の上部空間５０２に配設されている。加圧ガスＧ５としては、例えば加圧された不活性ガス等が好適に用いられる。上記圧縮ガス供給手段４６８により主タンク４００内に供給される圧縮ガスＧ４を加圧ガスＧ５としても用いるようにして、加圧ガス供給源と、上記圧縮ガス供給管４６４の上流端が接続される圧縮ガス供給源とを共有させることも可能である。
【００７７】
また、この加圧ガス供給管５４０には、上流側から順に流量制御器としてのマスフローコントローラ（ＭＦＣ）５４３、開閉弁としての開閉バルブ５４１、ニードルバルブ等の流量調整弁５４２が設けられている。
【００７８】
ここでは主に、加圧ガス供給管５４０、マスフローコントローラ５４３、開閉バルブ５４１、流量調整弁５４２により加圧ガス供給系が構成されている。
【００７９】
（液体原料補給手段）
また、補給タンク５００には、補給タンク５００内に供給された加圧ガスＧ５のガス圧により補給タンク５００内の液体原料４０１を主タンク４００内に補給する液体原料補給管４３０が接続されている。液体原料補給管４３０は、補給タンク５００内の液体原料４０１中の深い位置に上流端（管の下端）４３０ｂが挿入されている。液体原料補給管４３０の下流端４３０ａは、主タンク４００内の液体原料４０１中に挿入されている。
【００８０】
このように、補給タンク５００と主タンク４００とを結ぶ液体原料補給管４３０の上流側、補給タンク５００の近傍には、上流側から順に、ニードルバルブ等の流量調整弁５３２、開閉弁としての開閉バルブ５３１が設けられている。また、液体原料補給管４３０の下流側、主タンク４００に到達する手前には、開閉弁としての開閉バルブ４３１が設けられている。
【００８１】
また、液体原料補給管４３０の周囲には、液体原料補給管４３０内を流れる液体原料４０１を加熱する第５加熱手段としてのヒータ７０５が、少なくとも一部に設けられている。これにより、液体原料４０１を主タンク４００内にまで供給する間に液体原料４０１が冷えることによる固化を抑制する。ヒータ７０５の内部には、ヒータ７０５で包囲された液体原料補給管４３０の周囲の温度を検出する温度センサ６１３が配置されている。この温度センサ６１３の信号に応じて、温度調節器６０３がＳＳＲ６２３を介してヒータ７０５を温度制御できるよう構成されている。
【００８２】
また、補給タンク５００には、補給タンク５００内の圧力をモニタするバラトロン等よりなる圧力計６１１が装備されている。この圧力計６１１の信号に応じて流量調節器６０２が加圧ガス供給管５４０に設けられたマスフローコントローラ５４３を制御することにより、補給タンク５００の内部が所定の加圧状態に調節され、主タンク４００内に液体原料４０１を送るように構成されている。
【００８３】
液体原料補給管４３０の上流側の開閉バルブ５３１よりも下流側の位置には、排気ポート５５０の上流端が接続されている。排気ポート５５０の下流端は、排気ライン５５５に
接続されている。排気ポート５５０には、開閉弁としての開閉バルブ５５１が設けられている。
【００８４】
ここでは主に、圧力計６１１、流量調節器６０２、加圧ガス供給管５４０、マスフローコントローラ５４３、開閉バルブ５４１，流量調整弁５４２、液体原料補給管４３０、流量調整弁５３２、開閉バルブ５３１，４３１により、補給タンク５００内の液体原料４０１を主タンク４００内に補給する液体原料補給手段５２０が構成されている。
【００８５】
なお、液体原料補給装置３０２が備える補給タンク５００やその他の構成は、基板処理装置１０１ごとに１つずつ設置されていてもよいし、工場内に存在する複数の基板処理装置１０１により共有されていてもよい。
【００８６】
（液体原料補給装置のコントローラ）
液体原料補給装置３０２には、液体原料補給装置３０２を制御するコントローラ６０１が備わっている。コントローラ６０１は、温度調節器６０３を介して温度センサ６１２，６１３、ヒータ７０４，７０５、ＳＳＲ６２２，６２３等に接続されている。また、流量調節器６０２を介してマスフローコントローラ５４３等に接続されている。また、コントローラ６０１は、開閉バルブ５４１，５３１，４３１，５５１、流量調整弁５４２，５３２、圧力計６１１等に接続されている。コントローラ６０１により、温度調節器６０３を介したヒータ７０４，７０５の温度調整動作、流量調節器６０２を介したマスフローコントローラ５４３の流量調整、開閉バルブ５４１，５３１，４３１，５５１、流量調整弁５４２，５３２の開閉動作、圧力計６１１の圧力検出等の制御が行われる。
【００８７】
上記のコントローラ６０１は、例えば、パネルコンピュータやパーソナルコンピュータ等からなり、更に入出力画面６０１ａを備えている。入出力画面６０１ａは、例えば操作員が入出力画面６０１ａを介して液体原料補給装置３０２の各部を操作したり、各部の状態を確認したりすることができるよう構成される。
【００８８】
基板処理装置１０１のコントローラ２８０は、例えば液体原料補給装置３０２のコントローラ６０１との通信により相互に情報をやり取りし、コントローラ６０１を介して液体原料補給装置３０２の上記各部を制御するよう構成される。よって、例えば上述の給気管４６１内の圧力の測定結果から、主タンク４００内の液体原料４０１が所定の残量を下回ったものと判定されると、コントローラ２８０により、コントローラ６０１を介して液体原料補給装置３０２に気化ガス供給装置３０１の主タンク４００内へと液体原料４０１を補給させることができる。なお、コントローラ６０１は、基板処理装置１０１のコントローラ２８０に組み込まれていてもよい。
【００８９】
（６）基板処理工程
続いて、本発明の一実施形態に係る基板処理工程について、図５を参照しながら説明する。図５は、本発明の一実施形態としての基板処理工程を示すフロー図である。なお、本実施形態は、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法の中の１つであるＡＬＤ法を用い
てウエハ２００の表面に成膜をする方法であり、半導体装置の製造工程の一工程として実施される。本実施形態においては、例えば窒化ガリウム（ＧａＮ）膜を成膜することとし、液体原料４０１としての三塩化ガリウム（ＧａＣｌ３）を気化させた気化ガスを用い、反応ガスＧ２としてはアンモニア（ＮＨ３）ガスを用いることとする。なお、以下の説明において、基板処理装置１０１を構成する各部の動作はコントローラ２８０により制御される。
【００９０】
（基板搬入工程Ｓ１０）
まず、複数枚のウエハ２００をボート２１７に装填（ウエハチャージ）する。そして、
複数枚のウエハ２００を保持したボート２１７を、ボートエレベータ２１５によって持ち上げて処理室２０１内に搬入（ボートロード）する。この状態で、シールキャップ２１９はＯリング２２０ｂを介してマニホールド２０９の下端をシールした状態となる。基板搬入工程Ｓ１０においては、開閉バルブ２４１ｇ，２４１ｈを開けて、処理室２０１内にパージガスを供給し続けることが好ましい。
【００９１】
（減圧及び昇温工程（Ｓ２０））
続いて、パージガス管２４０ｇ、２４０ｈの開閉バルブ２４１ｇ，２４１ｈを閉め、処理室２０１内が所望の圧力（真空度）となるように、処理室２０１内を真空ポンプ２３１ｂにより排気する。この際、処理室２０１内の圧力を圧力センサ２４５で測定して、この測定された圧力に基づき、ＡＰＣバルブ２３１ａの開度をフィードバック制御する。また、処理室２０１内が所望の温度となるように、ヒータ２０７によって加熱する。この際、処理室２０１内が所望の温度分布となるように、温度センサが検出した温度情報に基づきヒータ２０７への通電具合をフィードバック制御する。そして、回転機構２６７によりボート２１７を回転させ、ウエハ２００を回転させる。
【００９２】
（成膜工程Ｓ３０）
続いて、成膜工程Ｓ３０を実施する。成膜工程Ｓ３０では、ウエハ２００上に気化ガスを供給する気化ガス供給工程Ｓ３１と、処理室２０１内をパージするパージ工程Ｓ３２と、ウエハ２００上に反応ガスＧ２を供給する反応ガス供給工程Ｓ３３と、処理室２０１内をパージするパージ工程Ｓ３４と、を１サイクルとしてこのサイクルを所定回数繰り返す繰り返し工程Ｓ３５を行う。
【００９３】
（気化ガス供給工程Ｓ３１）
気化ガス供給工程Ｓ３１に先だって、予め気化ガスを生成しておく。すなわち、気化ガス供給装置３０１の動作を制御し、気化ガス供給管２４０ａの上流側の開閉バルブ４１１とキャリアガス供給管４２０の開閉バルブ４２１とを開け、マスフローコントローラ４２２でキャリアガスＧ３の流量を制御しながら主タンク４００内にキャリアガスＧ３を供給する。これにより、液体原料４０１中でバブリングを行って、例えばＧａＣｌ３の気化ガスを生成する。このとき、気化ガス供給管２４０ａの下流側の開閉バルブ２４１ａは閉じ、気化ガスとキャリアガスＧ３との混合ガスＧ１を気化ガスベント管２４０ｉから排出しておく。
【００９４】
以上により、安定して生成されるようになった気化ガスを処理室２０１内に供給する際には、気化ガスベント管２４０ｉ上の開閉バルブ２４１ｉを閉め、気化ガス供給管２４０ａの開閉バルブ２４１ａを開けて、マスフローコントローラ４２２により流量制御された気化ガスとキャリアガスＧ３との混合ガスＧ１を処理室２０１内へと供給する。その結果、積層されたウエハ２００間に混合ガスＧ１が供給され、ウエハ２００の表面に気化ガスのガス分子が吸着する。このとき、ガス分子の一部あるいは全部が分解することがあり、ウエハ２００上にはこれらガス分子やガス分子の分解物等が例えば１分子レベルの薄さで吸着した状態となる。
【００９５】
混合ガスＧ１の供給を所定時間継続したら、開閉バルブ２４１ａを閉め、開閉バルブ２４１ｉを開けて、気化ガスの生成を継続したまま処理室２０１内への混合ガスＧ１の供給を停止する。
【００９６】
（パージ工程Ｓ３２）
パージ工程Ｓ３２では、開閉バルブ２４１ｇを開けて処理室２０１内へパージガスを供給し、処理室２０１内からの気化ガス等の混合ガスＧ１やこれらの分解生成物等の排出を促す。処理室２０１内の雰囲気がパージガスに置換されたら、開閉バルブ２４１ｇを閉め
て処理室２０１内へのパージガスの供給を停止する。
【００９７】
（反応ガス供給工程Ｓ３３）
反応ガス供給工程Ｓ３３では、開閉バルブ２４１ｂを開けて、例えばＮＨ３ガスを反応ガスＧ２として処理室２０１内へ供給する。その結果、積層されたウエハ２００間に反応ガスＧ２が供給され、ウエハ２００の表面に吸着している気化ガスのガス分子やこれらの分解物と反応ガスＧ２とが化学反応し、ウエハ２００の表面に所定の層が生成される。反応ガスＧ２の供給を所定時間継続したら、開閉バルブ２４１ｂを閉め、処理室２０１内への反応ガスＧ２の供給を停止する。
【００９８】
（パージ工程Ｓ３４）
パージ工程Ｓ３４では、開閉バルブ２４１ｈを開けて処理室２０１内へパージガスを供給し、処理室２０１内からの反応ガスＧ２及び反応生成物等の排出を促す。処理室２０１内の雰囲気がパージガスに置換されたら、開閉バルブ２４１ｈを閉めて処理室２０１内へのパージガスの供給を停止する。
【００９９】
（繰り返し工程Ｓ３５）
以上、気化ガス供給工程Ｓ３１〜パージ工程Ｓ３４を１サイクルとして、このサイクルを所定回数繰り返すことにより、ウエハ２００上に所望の厚さの膜が形成されたら成膜工程Ｓ３０を終了する。
【０１００】
（昇圧工程Ｓ４０、基板搬出工程Ｓ５０）
続いて、ＡＰＣバルブ２３１ａの開度を小さくし或いは完全に閉じ、開閉バルブ２４１ｇ，２４１ｈを開けて、処理室２０１内の圧力が大気圧になるまで処理室２０１内にパージガスを供給する（Ｓ４０）。そして、基板搬入工程Ｓ１０と逆の手順により、成膜済のウエハ２００を処理室２０１内から搬出する（Ｓ５０）。基板搬出工程Ｓ５０においては、開閉バルブ２４１ｇ，２４１ｈを開けて、処理室２０１内にパージガスを供給し続けることが好ましい。
【０１０１】
以上の工程が繰り返し実施されることにより、気化ガス供給装置３０１の主タンク４００内の液体原料４０１は消費される。
【０１０２】
このため、液量の少なくなった主タンクを、液体原料が予め充填された別のタンクに交換する方法が一般的に採られる。しかしながら、タンクを交換する方法においては、基板処理装置の休止期間が長くなるばかりでなく、配管汚染の危惧がある。即ち、別のタンクに交換する場合は、交換後のタンクや配管内に大気中の成分（たとえば水分）などが残留して液体原料と反応し、原料の組成が変化したり、塩酸などが発生したりして、タンクや配管などを腐食させるおそれがある。このため、タンクと配管とを継手などで正しく取付けした後、不活性ガスなどで配管内を十分パージした後でないと、原料を配管内に出すことができない。このように、タンクの交換には時間や手間がかかり、その間、基板処理装置を運用することができないという不具合が生じる。
【０１０３】
基板処理装置の休止の長期化や配管汚染の危惧を回避するためには、主タンクとは別に補給タンクを設置し、所定のタイミングで補給タンクから主タンクへと液体原料を補給する方法が考えられる。しかしながら、補給のタイミングを計るため、主タンク内の液体原料の残量を正確に把握しようとしても、例えば主タンクが備えるヒータの加熱温度や主タンク内に供給したキャリアガスの流量等から間接的に残量を算出するしかなかった。このような推定に基づいて補給のタイミングを設定すると、補給のタイミングが早すぎて主タンクの容量を超えてしまったり、補給のタイミングが遅すぎて液体原料が足りなくなったりしてしまうことがあった。
【０１０４】
そこで、本実施形態では、本実施形態に係る基板処理工程の一環として、次のような残量管理工程Ｓ６０を行うことにより、液体原料４０１の残量をより正確に把握したうえで、主タンク４００内への補給を行う。補給は、例えば所定のウエハ２００の搬出後、次のウエハ２００の搬入前の基板処理装置１０１の空き時間を利用して、コントローラ２８０の制御により自動的に行われる。
【０１０５】
（残量管理工程Ｓ６０）
液体原料４０１の残量を管理する残量管理工程Ｓ６０では、残量の判定に先だち給気管４６１内へ圧縮ガスＧ４の供給を行う圧縮ガス供給工程Ｓ６１と、給気管４６１内の圧力を測定する圧力測定工程Ｓ６２と、係る圧力の測定結果から残量を判定する残量判定工程Ｓ６３と、判定した残量に応じて液体原料４０１を補給する液体原料補給工程Ｓ６４と、が実施される。
【０１０６】
（圧縮ガス供給工程Ｓ６１）
まずは、圧縮ガス供給手段４６８により給気管４６１内に供給させた圧縮ガスＧ４にて給気管４６１の内部の圧力を変化させる圧縮ガス供給工程Ｓ６１を行う。
【０１０７】
すなわち、圧力調整器４６５により減圧した圧縮ガスＧ４を、マスフローコントローラ４６６により流量制御しながら給気管４６１内に供給する。また、このとき、主タンク４００内に配置された液面モニタＭにより、気泡４７０の吹き出し具合を観測しておく。
【０１０８】
このように、圧縮ガス供給手段４６８により、例えば液体原料４０１が満たされた給気管４６１内に圧縮ガスＧ４を供給する。このように供給された圧縮ガスＧ４により、例えば、液面レベルに応じた液体原料４０１の圧力Ｐ１と、主タンク４００内の上部空間４０２の圧力Ｐ２との合計圧力以上に給気管４６１内の圧力を高め、給気管４６１内の液体原料４０１を押し出し、給気管４６１の下端から圧縮ガスＧ４の気泡４７０の吹き出しを開始させる。コントローラ２８０は、コントローラ２８０内に保持された所定タイミングが気泡４７０の吹き出しの開始となっている場合、液面モニタＭにより係る気泡４７０の吹き出しの開始を検出させる。
【０１０９】
（圧力測定工程Ｓ６２）
次に、圧力検出器としての圧力センサ４６０により、液面モニタＭにより検出された給気管４６１の下端からの圧縮ガスＧ４の気泡４７０の吹き出しが開始するときの給気管４６１および基準圧検出管４６２の内部の圧力を測定する。
【０１１０】
（残量判定工程Ｓ６３）
続いて、基板処理装置１０１が備えるコントローラ２８０により、上記圧力の測定結果から主タンク４００内の液体原料４０１の残量を判定する。
【０１１１】
すなわち、液体原料４０１の液面レベルが高く残量が多いほど、液面レベルに応じた液体原料４０１の圧力Ｐ１が高くなる。よって、液体原料４０１の圧力Ｐ１を受ける給気管４６１の下端から気泡４７０の吹き出しを開始させるには、給気管４６１の内部の圧力も高くなければならない。逆に、液体原料４０１の液面レベルが低く残量が少ないほど、液体原料４０１の圧力Ｐ１が低くなる。よって、給気管４６１の内部の圧力が低くとも、給気管４６１の下端から気泡４７０の吹き出しを開始させることができる。このことから、給気管４６１の内部の圧力に基づき、主タンク４００内の液面レベルを知ることができる。
【０１１２】
また、このとき、基準圧検出管４６２内の圧力、つまり、液体原料４０１の液面に作用
する主タンク４００内の上部空間４０２の圧力Ｐ２も併せて測定している。よって、主タンク４００の内圧が変動する場合でも、上部空間４０２の圧力Ｐ２に対する給気管４６１の内部の圧力を測定結果として用いることで、主タンク４００内の液面レベルをより正確に知ることができる。
【０１１３】
以上に基づき、上記圧力の測定結果から、コントローラ２８０により、コントローラ２８０内に保持された液体原料４０１の残量と給気管４６１内の圧力との相関関係に関する情報を参照し、主タンク４００内の液体原料４０１の残量を判定する。また、測定された給気管４６１内の圧力が、コントローラ２８０内に閾値として保持された所定の圧力未満となったとき、コントローラ２８０により、主タンク４００内の液体原料４０１の残量が所定の残量を下回ったものと判定される。
【０１１４】
（液体原料補給工程Ｓ６４）
上述のように、主タンク４００内の液体原料４０１が所定値の残量未満であると判定すると、コントローラ２８０は、コントローラ６０１を介して、補給タンク５００から主タンク４００内へと液体原料４０１を補給させる。補給の際は、例えば、主タンク４００側を減圧し、液体原料補給管４３０の途中に設けたバルブ４３１、５３１を開くことで、補給タンク５００側に供給した加圧ガスＧ５の圧力と主タンク４００側の圧力との差により、液体原料補給管４３０を通して補給タンク５００側の液体原料４０１を主タンク４００側に補給することができる。
【０１１５】
所定量の液体原料４０１が主タンク４００内へと補給されたら、液体原料補給工程Ｓ６４を終了する。１回に補給される液体原料４０１の所定量は、判定された液体原料４０１の残量に応じてその都度変化させてもよく、毎回、一定量の液体原料４０１を補給することとしてもよい。
【０１１６】
以上により、本実施形態に係る基板処理工程の一環として行われる残量管理工程Ｓ６０が終了する。
【０１１７】
なお、上記においては、給気管４６１の下端からの気泡４７０の吹き出しが開始するときの給気管４６１内の圧力を測定するとしたが、圧力の測定を行うタイミングはこれに限られない。
【０１１８】
つまり、例えば給気管４６１の下端からの気泡４７０の吹き出しが停止するときの給気管４６１内の圧力を測定してもよい。気泡４７０の吹き出しを停止するには、例えば給気管４６１の下端から気泡４７０を吹き出させた状態で、圧縮ガスＧ４の供給量を低下或いは停止させ、液体原料４０１の圧力Ｐ１と上部空間４０２の圧力Ｐ２との合計圧力以下に給気管４６１内の圧力を下げればよい。これにより、給気管４６１内に液体原料４０１が進入し、気泡４７０の吹き出しが停止する。
【０１１９】
また、例えば気泡４７０の大きさや吹き出す頻度（時間間隔）等、気泡４７０の吹き出し具合が所定状態となったときの給気管４６１内の圧力を測定してもよい。気泡４７０の吹き出し具合を変化させるには、例えば給気管４６１の下端から常時気泡４７０を吹き出させた状態で、圧縮ガス供給手段４６８による圧縮ガスＧ４の供給量を、増大または低下させたり、一定のまま供給を継続させたりすればよい。これにより、給気管４６１内の圧力が上昇或いは下降する。圧力が上昇すれば、気泡４７０の吹き出しが促進され、例えば気泡４７０が大きくなったり、吹き出しの頻度が高まったりする。圧力が下降すれば、気泡４７０の吹き出しが抑制され、例えば気泡４７０が小さくなったり、吹き出しの頻度が低下したりする。このように、気泡４７０の吹き出し具合を変化させ、所定状態とすることができる。
【０１２０】
（７）本実施形態にかかる効果
本実施形態によれば、以下に示す１つ又は複数の効果を奏する。
【０１２１】
例えば、本実施形態によれば、主タンク４００内の液体原料４０１（例えば、ＧａＣｌ３原料）が減ったときに補給タンク５００から容易に補給することができ、補給タンク５００の交換のみによって液体原料４０１の液量を維持させることができる。これにより、基板処理装置１０１の休止期間の長期化を抑制することができるとともに、配管汚染のおそれを減らすことができる。
【０１２２】
また、本実施形態によれば、主タンク４００内の残量検出を残量検出装置４５０により行っているので、残量が減った任意の適切なタイミングで液体原料４０１を主タンク４００内に補給することができる。
【０１２３】
また、本実施形態によれば、主タンク４００内の残量検出や液体原料４０１の補給を基板処理装置１０１の空き時間に行っているので、残量検出や補給による基板処理等への影響を低減することができる。
【０１２４】
また、本実施形態によれば、残量検出装置４５０は、給気管４６１内の圧力と液体原料４０１の液面に作用する圧力Ｐ２との差によって液面レベルを検出するものであるから、主タンク４００内部の圧力変動に拘わらず、容易かつ一層正確に液体原料４０１の残量検出を行うことができる。従って、その残量検出の結果に基づいて主タンク４００内の液体原料４０１の残量をより適正に管理することができる。
【０１２５】
また、本実施形態によれば、補給タンク５００は大容量に構成することができるので、タンク交換の頻度自体を減らすことができ、液体原料４０１が大気に触れる可能性を大幅に減らすことができる。
【０１２６】
また、本実施形態によれば、補給タンク５００は、複数個の主タンク４００に液体原料４０１を分配供給できるように大容量に構成することができるので、複数の基板処理装置１０１に対応した合理的なシステムを組むことができる。
【０１２７】
また、本実施形態によれば、主タンク４００内の液体原料４０１を気化させる方法として、ヒータ７０１で主タンク４００内の圧力を液体原料４０１の蒸気圧に略一致させた状態でキャリアガスＧ３を液中にバブリングする方法を採用し、主タンク４００内で生成した気化ガスを、主タンク４００の上部に接続した気化ガス供給管２４０ａを通して処理室２０１内に直接供給するようにしているので、別途、気化器を設ける必要がなく、装備の簡略化を図ることができる。
【０１２８】
また、本実施形態によれば、主タンク４００や補給タンク５００を始め、キャリアガス供給管４２０や気化ガス供給管２４０ａ、液体原料補給管４３０等もヒータ７０１〜７０５で所定温度に加熱するようにしているので、原料の冷えによる液化や（再）固化を抑制しながらスムーズに運用することができる。
【０１２９】
以上のような本実施形態にかかる基板処理装置１０１を用いて半導体装置の製造工程の一工程としての基板処理工程を実施すれば、処理室２０１内のウエハ２００に対する気化ガス供給の安定性向上が図れ、その結果として高精度、高効率の半導体装置の製造を行うことが実現可能となる。
【０１３０】
＜本発明の他の実施形態＞
以上、本発明の実施形態を具体的に説明したが、本発明は上述の実施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変更可能である。
【０１３１】
例えば、上述の実施形態では、圧力センサ４６０により基準圧検出管４６２を通して主タンク４００の内圧、つまりＰ２も同時に検出することとしたが、給気管４６１内の圧力のみを検出し、液面レベルを判定するようにしてもよい。この場合において、気泡４７０を吹き出さない大きさ（給気管４６１の内部の液体原料４０１を完全に排除しない程度の大きさ）に、給気管４６１内に供給する圧縮ガスＧ４の圧力を管理し、給気管４６１の下端が液面より上に出て、給気管４６１内の圧力が急激に低下した段階を、補給を要する液面レベルであると判定して、補給を行うように構成することも可能である。その場合は、液面レベルをリニアには検出できないが、補給すべき１つの液面レベルで、液体原料４０１の残量検出を行うことができる。
【０１３２】
また、残量管理工程Ｓ６０は、基板処理装置１０１の空き時間が生じる毎に毎回行ってもよく、複数回に１回の割合で行ってもよい。また、残量管理工程Ｓ６０は、基板処理工程中に行ってもよい。また、所定の時間間隔を空けて、或いは、基板処理装置１０１における所定イベントを挟んで、複数回に亘って行った結果全てから判定を行うようにしてもよい。この場合、複数回の測定結果から給気管４６１内の圧力の変化を知ることができ、主タンク４００内の液体原料４０１の残量をいっそう正確に判定することができる。
【０１３３】
また、上述の実施形態では、上部空間４０２に配置された液面モニタＭにより気泡４７０の吹き出し具合を観測することとしたが、モニタの設置場所は、液中、タンク外等、上記以外であってもよく、モニタリング以外の手法で気泡４７０の吹き出し具合を観測してもよい。
【０１３４】
また、上述の実施形態では、液体原料４０１としてＧａＣｌ３を用い、反応ガスＧ２としてＮＨ３ガスを用い、ＧａＮ膜を成膜することとしたが、成膜する膜種はこれに限られず、また、膜種に応じて様々な液体原料や反応ガスを用いることができる。このとき、液体原料として２種以上の原料を複合して用いたり、反応ガスとして２種以上のガスを混合して用いたりしてもよい。
【０１３５】
＜本発明の好ましい態様＞
以下に、本発明の好ましい態様について付記する。
【０１３６】
本発明の一態様によれば、
基板を収容する処理室と、
液体原料を気化させて生成した気化ガスを前記処理室内に供給する気化ガス供給系と、を備え、
前記気化ガス供給系は、
補給タンクから供給される液体原料を貯留する主タンクと、
下端が前記主タンク内の液体原料中に没入するように前記主タンク内の底部に向けて挿入される給気管と、
前記給気管の内部に圧縮ガスを供給する圧縮ガス供給手段と、
前記給気管内の圧力を測定する圧力検出器と、を備え、
前記圧縮ガス供給手段で前記給気管内に供給させた圧縮ガスにより前記給気管の内部の圧力を変化させ、前記給気管の下端からの圧縮ガスの気泡の吹き出しが開始或いは停止するときの前記給気管内の圧力を前記圧力検出器で測定させ、前記圧力の測定結果から前記主タンク内の液体原料の残量を判定する制御部と、を備える
基板処理装置が提供される。
【０１３７】
好ましくは、
前記圧力検出器は、
前記給気管内の圧力と、前記主タンク内の液面の上部空間の圧力とをそれぞれ測定するよう構成され、
前記制御部は、
前記主タンク内の液面の上部空間の圧力に対する、前記気泡の吹き出しが開始或いは停止するときの前記給気管内の圧力の測定結果から前記主タンク内の液体原料の残量を判定する。
【０１３８】
また、好ましくは、
上流端が前記補給タンク内の液体原料中に挿入され下流端が前記主タンクに接続された液体原料補給管を備え、
前記補給タンクには前記補給タンク内に加圧ガスを供給する加圧ガス供給系が設けられ、
前記制御部は、
前記気泡の吹き出しが開始或いは停止するときの前記給気管内の圧力が所定の圧力未満となったとき、前記主タンク内の液体原料の残量が所定の残量を下回ったものと判定し、前記加圧ガス供給系による前記補給タンク内への加圧ガスの供給を開始させ、前記液体原料補給管を介して前記補給タンク内の液体原料を前記主タンクに補給させるよう構成されている。
【０１３９】
本発明の他の態様によれば、
基板を収容する処理室と、
液体原料を気化させて生成した気化ガスを前記処理室内に供給する気化ガス供給系と、を備え、
前記気化ガス供給系は、
補給タンクから供給される液体原料を貯留する主タンクと、
下端が前記主タンク内の液体原料中に没入するように前記主タンク内の底部に向けて挿入される給気管と、
前記給気管の内部に圧縮ガスを供給する圧縮ガス供給手段と、
前記給気管内の圧力を測定する圧力検出器と、を備え、
前記圧縮ガス供給手段で前記給気管内に供給させた圧縮ガスにより前記給気管の内部の圧力を変化させ、前記給気管の下端から吹き出す圧縮ガスの気泡の大きさ、吹き出す頻度の少なくともいずれかが所定状態となったときの前記給気管内の圧力を前記圧力検出器で測定させ、前記圧力の測定結果から前記主タンク内の液体原料の残量を判定する制御部と、を備える
基板処理装置が提供される。
【０１４０】
好ましくは、
前記圧力検出器は、
前記給気管内の圧力と、前記主タンク内の液面の上部空間の圧力とをそれぞれ測定するよう構成され、
前記制御部は、
前記主タンク内の液面の上部空間の圧力に対する、前記気泡が所定状態となったときの前記給気管内の圧力の測定結果から前記主タンク内の液体原料の残量を判定する。
【０１４１】
また、好ましくは、
上流端が前記補給タンク内の液体原料中に挿入され下流端が前記主タンクに接続された液体原料補給管を備え、
前記補給タンクには前記補給タンク内に加圧ガスを供給する加圧ガス供給系が設けられ
、
前記制御部は、
前記気泡が所定状態となったときの前記給気管内の圧力が所定の圧力未満となったとき、前記主タンク内の液体原料の残量が所定の残量を下回ったものと判定し、前記加圧ガス供給系による前記補給タンク内への加圧ガスの供給を開始させ、前記液体原料補給管を介して前記補給タンク内の液体原料を前記主タンクに補給させるよう構成されている。
【０１４２】
また、好ましくは、
前記気化ガス供給系は、
液体原料を気化させた気化ガスを前記処理室内に供給する気化ガス供給管を備え、
前記気化ガス供給管には、前記気化ガス供給管を気化ガスが液化しない温度以上に加熱する加熱手段が設けられている。
【０１４３】
また、好ましくは、
前記気化ガス供給系は、
液体原料をバブリングにより気化させるキャリアガスを前記主タンク内に供給するキャリアガス供給管を備え、
前記液体原料補給管、前記キャリアガス供給管、前記主タンクの少なくともいずれかには、前記液体原料補給管、前記キャリアガス供給管、前記主タンクの少なくともいずれかを液体原料が固化しない温度以上に加熱する加熱手段が設けられている。
【０１４４】
本発明のさらに他の態様によれば、
補給タンクから供給され主タンク内に貯留される液体原料を気化させて生成した気化ガスを、基板を収容した処理室内に供給する工程と、
下端が前記主タンク内の液体原料中に没入するように前記主タンク内の底部に向けて挿入された給気管の内部に供給された圧縮ガスにより前記給気管の内部の圧力を変化させる工程と、
前記給気管の下端からの圧縮ガスの気泡の吹き出しが開始或いは停止するときの前記給気管内の圧力を測定する工程と、
前記圧力の測定結果から前記主タンク内の液体原料の残量を判定する工程と、を有する半導体装置の製造方法が提供される。
【０１４５】
本発明のさらに他の態様によれば、
補給タンクから供給され主タンク内に貯留される液体原料を気化させて生成した気化ガスを、基板を収容した処理室内に供給する工程と、
下端が前記主タンク内の液体原料中に没入するように前記主タンク内の底部に向けて挿入された給気管の内部に供給された圧縮ガスにより前記給気管の内部の圧力を変化させる工程と、
前記給気管の下端からの圧縮ガスの気泡の吹き出しが開始或いは停止するときの前記給気管内の圧力を測定する工程と、
前記圧力の測定結果から前記主タンク内の液体原料の残量を判定する工程と、を有する基板処理方法が提供される。
【０１４６】
好ましくは、
前記主タンク内の液体原料の残量を判定する工程では、
前記気泡の吹き出しが開始或いは停止するときの前記給気管内の圧力が所定の圧力未満となったとき、前記主タンク内の液体原料の残量が所定の残量を下回ったものと判定し、
液体原料が所定の残量を下回ったものと判定されたときには、
前記補給タンク内への加圧ガスの供給を開始し、上流端が前記補給タンク内の液体原料中に挿入され下流端が前記主タンクに接続された液体原料補給管を介して前記補給タンク
内の液体原料を前記主タンクに補給する工程をさらに有する。
【０１４７】
本発明のさらに他の態様によれば、
補給タンクから供給され主タンク内に貯留される液体原料を気化させて生成した気化ガスを、基板を収容した処理室内に供給する工程と、
下端が前記主タンク内の液体原料中に没入するように前記主タンク内の底部に向けて挿入された給気管の内部に供給された圧縮ガスにより前記給気管の内部の圧力を変化させる工程と、
前記給気管の下端から吹き出す圧縮ガスの気泡の大きさ、吹き出す頻度の少なくともいずれかが所定状態となったときの前記給気管内の圧力を測定する工程と、
前記圧力の測定結果から前記主タンク内の液体原料の残量を判定する工程と、を有する半導体装置の製造方法が提供される。
【０１４８】
本発明のさらに他の態様によれば、
補給タンクから供給され主タンク内に貯留される液体原料を気化させて生成した気化ガスを、基板を収容した処理室内に供給する工程と、
下端が前記主タンク内の液体原料中に没入するように前記主タンク内の底部に向けて挿入された給気管の内部に供給された圧縮ガスにより前記給気管の内部の圧力を変化させる工程と、
前記給気管の下端から吹き出す圧縮ガスの気泡の大きさ、吹き出す頻度の少なくともいずれかが所定状態となったときの前記給気管内の圧力を測定する工程と、
前記圧力の測定結果から前記主タンク内の液体原料の残量を判定する工程と、を有する基板処理方法が提供される。
【０１４９】
好ましくは、
前記主タンク内の液体原料の残量を判定する工程では、
前記気泡が所定状態となったときの前記給気管内の圧力が所定の圧力未満となったとき、前記主タンク内の液体原料の残量が所定の残量を下回ったものと判定し、
液体原料が所定の残量を下回ったものと判定されたときには、
前記補給タンク内への加圧ガスの供給を開始し、上流端が前記補給タンク内の液体原料中に挿入され下流端が前記主タンクに接続された液体原料補給管を介して前記補給タンク内の液体原料を前記主タンクに補給する工程をさらに有する。
【符号の説明】
【０１５０】
１０１  基板処理装置
２０１  処理室
２８０  コントローラ（制御部）
４００  主タンク
４０１  液体原料
４６０  圧力センサ（圧力検出器）
４６１  給気管
４６８  圧縮ガス供給手段
５００  補給タンク
【図１】
2013222768.tif 000003
【図２】
2013222768.tif 000004
【図３】
2013222768.tif 000005
【図４】
2013222768.tif 000006
【図５】
2013222768.tif 000007