(57)【要約】      （修正有）【課題】特性が不連続な膜の形成を抑制し、歩留まりの高い基板処理方法の提供。【解決手段】処理室２０１と、処理室２０１内に設けられた基板載置台２２０と、ガス供給部３２０、ガス排気部２４３ｃと、各部の動作をコントロールする制御部を有する基板処理装置において、ガス排気部の複数の排気管に複数のガス圧力検出器をそれぞれ設け、複数の前記ガス排気管のガス圧力を検出し、検出された圧力値の内、少なくとも一つが所定の値よりも大きい場合、大きい圧力を検出した排気管が異常であると判断する基板処理方法。【選択図】図３
2016148080.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理室と、  前記処理室内に設けられ、円周状に基板載置部が配置された基板載置台と、  前記基板載置台を回転させる回転部と、  前記基板載置台の上方に、円周状に複数配された原料ガス供給構造と、  前記複数の原料ガス供給構造を介して前記原料ガス供給構造の下方領域に原料ガスを供給する原料ガス供給部と、  前記複数の原料ガス供給構造それぞれに対応して設けられ、前記原料ガス供給構造の下方領域の雰囲気を排気する原料ガス排気構造と、  前記原料ガス排気構造のそれぞれに接続する複数の原料ガス排気管と、  前記複数の原料ガス排気管を有すると共に、前記原料ガス排気構造を介して前記処理室の雰囲気を排気する原料ガス排気部と、  前記基板載置台の上方であって、前記原料ガス供給構造の間に配された複数の反応ガス供給構造と、前記複数の反応ガス供給構造を介して前記反応ガス供給構造の下方領域に反応ガスを供給する反応ガス供給部と、  前記複数の反応ガス供給構造それぞれに対応して設けられ、前記反応ガス供給構造の下方領域の雰囲気を排気する複数の反応ガス排気構造と、  前記反応ガス排気構造のそれぞれに接続する複数の反応ガス排気管と、  前記複数の反応ガス排気管を有すると共に、前記反応ガス排気構造を介して前記処理室の雰囲気を排気する反応ガス排気部と、  前記反応ガス排気管それぞれに設けられた複数の反応ガス圧力検出器と、  少なくとも前記原料ガス供給部、前記原料ガス排気部、前記反応ガス供給部、前記反応ガス排気部、前記反応ガス圧力検出器を制御する制御部とを有する基板処理装置。
【請求項２】
更に、前記複数の原料ガス排気管ごとに原料ガス圧力検出器が設けられる請求項１記載の基板処理装置。
【請求項３】
前記複数の反応ガス圧力検出器で検出された圧力値の内、少なくとも一つが所定の値よりも大きい場合、大きい圧力を検出した排気管が異常状態であると判断する請求項１または２に記載の基板処理装置。
【請求項４】
前記複数の原料ガス圧力検出器で検出された圧力値の内、少なくとも一つが所定の値よりも大きい場合、大きい圧力を検出した排気管が異常状態であると判断する請求項２または３に記載の基板処理装置。
【請求項５】
更に、前記複数の反応ガス上流側排気管が合流する合流部と、前記合流部の下流側に接続される反応ガス合流管を有し、前記反応ガス合流管には合流管圧力検出器が設けられる請求項１から４の内、いずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項６】
前記反応ガス圧力検出器と前記合流部の間にバルブが設けられる請求項５に記載の基板処理装置。
【請求項７】
更に、前記複数の原料ガス上流側排気管が合流する合流部と、前記合流部の下流側に接続される原料ガス合流管を有し、前記原料ガス合流管には合流管圧力検出器が設けられる請求項２から６の内、いずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項８】
前記原料ガス圧力検出器と前記合流部の間にバルブが設けられる請求項７に記載の基板処理装置。
【請求項９】
複数の基板を処理室に搬入し、前記処理室に内包された基板載置台上に円周状に基板を載置する工程と、
前記基板載置台の回転を開始する工程と、
複数の原料ガス供給構造を介して前記原料ガス供給構造の下方領域に原料ガスを供給すると共に、前記複数の原料ガス供給構造に対応した複数の原料ガス排気構造を介して、前記原料ガス供給構造の下方領域の雰囲気を排気する原料ガス供給排気工程と、  前記原料ガス供給排気工程と並行して、複数の反応ガス供給構造を介して前記反応ガス供給構造の下方領域に反応ガスを供給すると共に、前記複数の原料ガス供給構造に対応した複数の反応ガス排気構造を介して前記反応ガス供給構造の下方領域の雰囲気を排気する反応ガス供給排気工程とを有し、前記反応ガス供給排気工程では、前記複数の反応ガス排気構造それぞれに接続された排気管で圧力を検出する半導体装置の製造方法。
【請求項１０】
複数の基板を処理室に搬入し、前記処理室に内包された基板載置台上に円周状に基板を載置する工程と、
前記基板載置台の回転を開始する工程と、
複数の原料ガス供給構造を介して前記原料ガス供給構造の下方領域に原料ガスを供給すると共に、前記複数の原料ガス供給構造に対応した複数の原料ガス排気構造を介して、前記原料ガス供給構造の下方領域の雰囲気を排気する原料ガス供給排気工程と、  前記原料ガス供給排気工程と並行して、複数の反応ガス供給構造を介して前記反応ガス供給構造の下方領域に反応ガスを供給すると共に、前記複数の原料ガス供給構造に対応した複数の反応ガス排気構造を介して前記反応ガス供給構造の下方領域の雰囲気を排気する反応ガス供給排気工程とを有し、前記反応ガス供給排気工程では、前記複数の反応ガス排気構造それぞれに接続された排気管で圧力を検出するよう実行させるプログラム。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板処理装置、半導体装置の製造方法およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、半導体装置の製造工程では、ウエハ等の基板に対して成膜処理等のプロセス処理を行う基板処理装置が用いられる。基板処理装置が行うプロセス処理としては、例えば交互供給法による成膜処理がある。交互供給法による成膜処理では、処理対象となる基板に対して、原料ガス供給工程、パージ工程、反応ガス供給工程、パージ工程を１サイクルとして、このサイクルを所定回数（ｎサイクル）繰り返すことで、基板上への膜形成を行う。このような成膜処理を行う基板処理装置としては、処理対象となる基板に対して、その上方側から基板の面上に各種ガス（原料ガス、反応ガスまたはパージガス等）を供給するとともに、基板の面上に供給された各種ガスを基板の上方側へ排気するように構成されたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このような基板処理装置の場合、表面に複数の基板を円周状に載置する基板載置面と、基板載置面を有する基板載置台と、基板載置面と向かい合う位置に設けたガス供給部が存在する。ガス供給部は基板載置台の回転方向に対して交互にガスが供給される構造である。成膜処理では、基板載置台がガス供給部の下方を回転することで、基板上に膜を形成している。基板載置台が一回転するごとにウエハ上に一層の膜が形成される。複数回転させることで、多層の膜を形成し、その膜が所望の膜厚となるまで基板載置台を回転させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−２２２９６０
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
例えば形成される膜が電極等に用いられる場合、膜の厚み方向の特性を一定にする必要がある。特性とは、例えば抵抗値を言う。これを実現するためには、各層を形成する条件が一定であることが望ましい。仮に条件が一定でない場合、特性が不連続の膜が形成されてしまうため、歩留まりの低下が懸念される。
【０００６】
本発明は、特性が不連続な膜の形成を抑制し、歩留まりの高い基板処理を実現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、処理室と、前記処理室内に設けられ、円周状に基板載置部が配置された基板載置台と、前記基板載置台を回転させる回転部と、前記基板載置台の上方に、円周状に複数配された原料ガス供給構造と、前記複数の原料ガス供給構造を介して前記原料ガス供給構造の下方領域に原料ガスを供給する原料ガス供給部と、前記複数の原料ガス供給構造それぞれに対応して設けられ、前記原料ガス供給構造の下方領域の雰囲気を排気する原料ガス排気構造と、前記原料ガス排気構造のそれぞれに接続する複数の原料ガス排気管と、前記複数の原料ガス排気管を有すると共に、前記原料ガス排気構造を介して前記処理室の雰囲気を排気する原料ガス排気部と、前記基板載置台の上方であって、前記原料ガス供給構造の間に配された複数の反応ガス供給構造と、前記複数の反応ガス供給構造を介して前記反応ガス供給構造の下方領域に反応ガスを供給する反応ガス供給部と、  前記複数の反応ガス供給構造それぞれに対応して設けられ、前記反応ガス供給構造の下方領域の雰囲気を排気する複数の反応ガス排気構造と、前記反応ガス排気構造のそれぞれに接続する複数の反応ガス排気管と、前記複数の反応ガス排気管を有すると共に、前記反応ガス排気構造を介して前記処理室の雰囲気を排気する反応ガス排気部と、前記反応ガス排気管それぞれに設けられた複数の反応ガス圧力検出器とを有する構成が提供される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、特性が不連続な膜の形成を抑制し、歩留まりの高い基板処理を実現する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第一実施形態に係るクラスタ型の基板処理装置の横断面概略図である。
【図２】本発明の第一実施形態に係るクラスタ型の基板処理装置の縦断面概略図である。
【図３】本発明の第一実施形態に係る基板処理装置が備えるプロセスチャンバの横断面概略図である。
【図４】本発明の第一実施形態に係る基板処理装置が備えるプロセスチャンバの縦断面概略図であり、図３に示すプロセスチャンバのＢ−Ｂ’線断面図である。
【図５】本発明の第一実施形態に係る基板処理装置が備えるプロセスチャンバの縦断面概略図であり、図３に示すプロセスチャンバのＣ−Ｃ’線断面図である。
【図６】本発明の第一実施形態に係る基板処理装置が備えるガス供給排気構造の横断面概略図であり、図４に示すプロセスチャンバのＤ−Ｄ’線断面図である。
【図７】本発明の第一実施形態に係る基板処理装置が備えるガス供給排気構造の横断面概略図であり、図４に示すプロセスチャンバＥ−Ｅ’線断面図である。
【図８】本発明の第一実施形態に示すガス供給部の説明図である。
【図９】本発明の第一実施形態に示すガス排気部の説明図である。
【図１０】本発明の第一実施形態に示すガス供給部の説明図である。
【図１１】本発明の第一実施形態に示すガス排気部の説明図である。
【図１２】本発明の第一実施形態に示すガス供給部の説明図である。
【図１３】本発明の第一実施形態に係る基板処理工程を示すフロー図である。
【図１４】本発明の第一実施形態に係る成膜工程のフロー図である。
【図１５】本発明の第一実施形態に係る成膜工程におけるウエハの動きを説明するフロー図である。
【図１６】本発明の第一実施形態に係る基板処理装置が備えるガス供給排気構造の横断面概略図の変形例を説明する説明図である。
【図１７】本発明の第二実施形態に示すガス排気部の説明図である。
【図１８】本発明の第二実施形態に示すガス排気部の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
＜本発明の第一実施形態＞  
【００１１】
（基板処理装置の構成）  まず、図１および図２を用い、本実施形態に係る基板処理装置１０について説明する。図１は、本実施形態にかかるクラスタ型の基板処理装置１０の横断面図である。図２は、本実施形態に係るクラスタ型の基板処理装置１０の縦断面概略図である。  
【００１２】
なお、本発明が適用される基板処理装置１０では、基板としてのウエハ２００を搬送するキャリヤとしては、ＦＯＵＰ（Ｆｒｏｎｔ  Ｏｐｅｎｉｎｇ  Ｕｎｉｆｉｅｄ  Ｐｏｄ：以下、ポッドという。）１００が使用されている。本実施形態にかかるクラスタ型の基板処理装置１０の搬送装置は、真空側と大気側とに分かれている。  
【００１３】
また、以下の説明において、前後左右は図１を基準とする。図１に示されているＸ１の方向を右、Ｘ２の方向を左、Ｙ１の方向を前、Ｙ２の方向を後ろとする。  
【００１４】
（真空側の構成）  図１および図２に示されているように、基板処理装置１０は、真空状態などの大気圧未満の圧力（負圧）に耐え得る第一搬送室１０３を備えている。第一搬送室１０３の筐体１０１は平面視が例えば五角形であり、上下両端が閉塞した箱形状に形成されている。なお、以下で言う「平面視」とは、基板処理装置１０の鉛直上側から鉛直下側をみたときのことをいう。  
【００１５】
第一搬送室１０３内には、負圧下で二枚のウエハ２００を同時に移載出来る第一ウエハ移載機１１２が設けられている。ここで、第一ウエハ移載機１１２は、一枚のウエハ２００を移載出来る物でも良い。第一ウエハ移載機１１２は、第一ウエハ移載機エレベータ１１５によって、第一搬送室１０３の気密性を維持しつつ昇降できるように構成されている。  
【００１６】
筐体１０１の五枚の側壁のうち前側に位置する側壁には、予備室（ロードロック室）１２２，１２３がそれぞれゲートバルブ１２６，１２７を介して連結されている。予備室１２２，１２３は、ウエハ２００を搬入する機能とウエハ２００を搬出する機能とを併用可能に構成され、それぞれ負圧に耐え得る構造で構成されている。  
【００１７】
さらに、予備室１２２，１２３内には基板支持台１４０により２枚のウエハ２００を積み重ねるように置くことが可能である。予備室１２２，１２３には、ウエハ２００の間に配置される隔壁板（中間プレート）１４１が設置される。  
【００１８】
第一搬送室１０３の筐体１０１の五枚の側壁のうち後ろ側（背面側）に位置する四枚の側壁には、基板に所望の処理を行う第一プロセスチャンバ２０２ａと、第二プロセスチャンバ２０２ｂ、第三プロセスチャンバ２０２ｃ、第四プロセスチャンバ２０２ｄがゲートバルブ１５０、１５１、１５２、１５３を介してそれぞれ隣接して連結されている。第一プロセスチャンバ２０２ａと、第二プロセスチャンバ２０２ｂ、第三プロセスチャンバ２０２ｃ、第四プロセスチャンバ２０２ｄについては、詳細を後述する。  
【００１９】
（大気側の構成）  予備室１２２，１２３の前側には、真空下および大気圧下の状態でウエハ２００を搬送することができる第二搬送室１２１がゲートバルブ１２８、１２９を介して連結されている。第二搬送室１２１には、ウエハ２００を移載する第二基板移載機１２４が設けられている。第二基板移載機１２４は第二搬送室１２１内に設置された第二基板移載機エレベータ１３１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１３２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。  
【００２０】
第二搬送室１２１の左側にはノッチ合わせ装置１０６が設けられている。なお、ノッチ合わせ装置１０６は、オリエンテーションフラット合わせ装置であってもよい。また、第二搬送室１２１の上部にはクリーンエアを供給するクリーンユニット１１８が設けられている。  
【００２１】
第二搬送室１２１の筐体１２５の前側には、ウエハ２００を第二搬送室１２１に対して搬入搬出するための基板搬入搬出口１３４と、ポッドオープナ１０８と、が設けられている。基板搬入搬出口１３４を挟んでポッドオープナ１０８と反対側、すなわち筐体１２５の外側には、ロードポート（ＩＯステージ）１０５が設けられている。ポッドオープナ１０８は、ポッド１００のキャップ１００ａを開閉すると共に基板搬入搬出口１３４を閉塞可能なクロージャ１４２と、クロージャ１４２を駆動する駆動機構１３６とを備えている。ロードポート１０５に載置されたポッド１００のキャップ１００ａを開閉することにより、ポッド１００に対するウエハ２００の出し入れを可能にする。また、ポッド１００は図示しない工程内搬送装置（ＯＨＴなど）によって、ロードポート１０５に対して、供給および排出されるようになっている。  
【００２２】
（プロセスチャンバの構成）  続いて、本実施形態に係る処理炉としてのプロセスチャンバの構成について、図３から図７を用いて説明する。図３は、本実施形態に係る基板処理装置１０が備えるプロセスチャンバの横断面概略図であり、図４、図５のＡ−Ａ’線断面図である。図４は、本実施形態に係る基板処理装置１０が備えるプロセスチャンバの縦断面概略図であり、図３に示すプロセスチャンバのＢ−Ｂ’線断面図である。図５は、本実施形態に係る基板処理装置１０が備えるプロセスチャンバの縦断面概略図であり、図３に示すプロセスチャンバのＣ−Ｃ’線での断面図である。図６は第一ガス供給排気構造２４０、第二ガス供給排気構造２８０を説明する説明図である。図７は第三ガス供給排気構造３２０を説明する説明図である。図８は第一ガスを供給するガス供給部２５０、図９は第一ガスを排気する排気部２７０を説明する説明図である。図１０は第二ガスを供給するガス供給部２９０、図１１は第二ガスを排気するガス排気部３１０を説明する説明図である。図１２は第三ガスを供給するガス供給部３３０を説明する説明図である。
【００２３】
なお、図４と図８、図９、図１０、図１１、図１２の構成との結びつきについては、説明の便宜上、次のように記載している。図４のＦ１と図８のＦ１は接続されている。Ｆ２、Ｆ３も同様である。図４のＧ１と図９のＧ１は接続されている。Ｇ２、Ｇ３も同様である。図４のＨ１と図１０のＨ１は接続されている。Ｈ２、Ｈ３も同様である。図４のＪ１と図１１のＪ１は接続されている。Ｊ２、Ｊ３も同様である。図４のＫ１と図１２のＫ１は接続されている。Ｋ２からＫ６も同様である。  
【００２４】
本実施形態では、第一プロセスチャンバ２０２ａ、第二プロセスチャンバ２０２ｂ、第三プロセスチャンバ２０２ｃ、第四プロセスチャンバ２０２ｄは、それぞれ同様に構成されている。以下では、第一プロセスチャンバ２０２ａ、第二プロセスチャンバ２０２ｂ、第三プロセスチャンバ２０２ｃ、第四プロセスチャンバ２０２ｄを、総称して「プロセスチャンバ２０２」とする。  
【００２５】
（処理室）  図３から図５に示されているように、処理炉としてのプロセスチャンバ２０２は、円筒状の気密容器である反応容器２０３を備えている。反応容器２０３内には、ウエハ２００を処理する処理室２０１が形成されている。  
【００２６】
反応容器２０３内の上側には、第一のガスを供給するガス供給排気構造２４０、第二のガスを供給するガス供給排気構造２８０、不活性ガスを供給するガス供給構造３２０が設けられている。図４に記載のように、後述するサセプタ（基板載置台）２２０の回転方向に沿って、ガス供給排気構造２４０、ガス供給構造３２０、ガス供給排気構造２８０、ガス供給構造３２０が交互に配置される。例えば、３つのガス供給排気構造２４０、３つのガス供給排気構造２８０、６つのガス供給構造３２０が配置される。
【００２７】
複数のガス供給排気構造２４０は、回転方向の順にガス供給排気構造２４０ａ、ガス供給排気構造２４０ｂ、ガス供給排気構造２４０ｃが配置される。複数のガス供給排気構造２８０は、回転方向の順にガス供給排気構造２８０ａ、ガス供給排気構造２８０ｂ、ガス供給排気構造２８０ｃが配置される。複数のガス供給構造３２０は、回転方向の順にガス供給構造３２０ａ、ガス供給構造３２０ｂ、ガス供給構造３２０ｃ、ガス供給構造３２０ｄ、ガス供給構造３２０ｆが配置される。
【００２８】
後述するように、サセプタ２２０に載置されたウエハ２００は３つのガス供給排気構造２４０、３つのガス供給排気構造２８０、６つのガス供給構造３２０の下方領域を通過する。下方領域を通過することで、サセプタ２２０が一回転するごとに、複数層の膜が形成
される。このような構造とすることで、従来よりもスループットの高い処理が可能となる。
【００２９】
また、後述するように、ガス供給排気構造２４０は、ガス供給構造２４１と、それを水平方向に取り囲むように構成されるガス排気構造２４３を有する。ガス供給構造２４１の内側にはガス供給流路２４５が構成される。また、ガス供給構造２４１とガス排気構造の間には、ガス排気流路２４６が構成される。更には、ガス供給排気構造２８０は、ガス供給構造２８１と、それを水平方向に取り囲むように構成されるガス排気構造２８３を有する。ガス供給構造２８１の内側にはガス供給流路２８５が構成される。また、ガス供給構造２８１とガス排気構造の間には、ガス排気流路２８６が構成される。
【００３０】
従って、回転方向においては、第一ガス排気流路２４６、第一ガス供給構造２４１、第一ガス排気流路２４６、第三ガス供給構造３２０、第二ガス排気流路２８６、第二ガス供給構造２８１、第二ガス排気流路２８６、第三ガス供給構造３２０の組み合わせが順に配置される。  
【００３１】
各ガス供給排気構造、ガス供給構造の下端は、ウエハ２００に干渉しない程度にサセプタ２２０に近付けて配置されている。このようにすることで、ウエハ２００へのガスの暴露量を増加させ、ウエハ上に形成される膜の膜厚均一化やガスの使用効率の上昇を実現している。
【００３２】
尚、ガスの暴露量を多くするための他の方法として、ガス供給構造の下方領域の圧力を高くする方法がある。圧力を高くする方法としては、例えばガス供給構造の底壁の面積を多くして、ガスを逃げにくくする、などの方法がある。圧力を高くする際は、ガス供給排気構造２４０ａ、ガス供給排気構造２４０ｂ、ガス供給排気構造２４０ｃの下方で圧力を均一にするよう制御する。このようにすることで、ガス供給排気構造２４０ａ、ガス供給排気構造２４０ｂ、ガス供給排気構造２４０ｃの処理条件を等しくすることができる。その結果、それぞれの領域を通過した際に形成される層の特性を等しくすることができる。
【００３３】
同様に、ガス供給排気構造２８０ａ、ガス供給排気構造２８０ｂ、ガス供給排気構造２８０ｃの下方で圧力を均一にするよう制御する。このようにすることで、ガス供給排気構造２８０ａ、ガス供給排気構造２８０ｂ、ガス供給排気構造２８０ｃの処理条件を等しくすることができる。その結果、それぞれの領域を通過した際に形成される層の特性を等しくすることができる。  
【００３４】
（サセプタ）  ガス供給孔の下側、すなわち反応容器２０３内の底側中央には、反応容器２０３の中心に回転軸の中心を有し、回転自在に構成された基板載置台としてのサセプタ２２０が設けられている。サセプタ２２０は、ウエハ２００の金属汚染を低減できるように、例えば、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、セラミックス、石英等の非金属材料で形成されている。なお、サセプタ２２０は、反応容器２０３と電気的に絶縁されている。  
【００３５】
サセプタ２２０は、反応容器２０３内にて、複数枚（本実施形態では例えば５枚）のウエハ２００を同一面上に、かつ同一円周状に並べて支持するように構成されている。ここで、同一面上とは、完全な同一面に限られるものではなく、サセプタ２２０を上面から見たときに、複数枚のウエハ２００が互いに重ならないように並べられていればよい。また、サセプタ２２０は、複数枚のウエハ２００を回転方向に沿って並べて配置するように構成されている。  
【００３６】
サセプタ２２０表面におけるウエハ２００の支持位置には、ウエハ載置部２２１が設けられている。処理するウエハ２００の枚数と同数のウエハ載置部２２１がサセプタ２２０の中心から同心円上の位置に互いに等間隔（例えば７２°の間隔）で配置されている。  
【００３７】
それぞれのウエハ載置部２２１は、例えばサセプタ２２０の上面から見て円形状であり、側面から見て凹形状である。ウエハ載置部２２１の直径はウエハ２００の直径よりもわずかに大きくなるように構成することが好ましい。このウエハ載置部２２１内にウエハ２００を載置することにより、ウエハ２００の位置決めを容易に行うことができる。更には、サセプタ２２０の回転に伴う遠心力によりウエハ２００がサセプタ２２０から飛び出してしまう等のウエハ２００の位置ズレが発生することを抑制できる。  
【００３８】
サセプタ２２０には、サセプタ２２０を昇降させる昇降機構２２２が設けられている。昇降機構２２２は、後述するコントローラ４００に接続され、コントローラ４００の指示によってサセプタ２２０を昇降させる。サセプタ２２０の各ウエハ載置部２２１には、貫通孔２２３が複数設けられている。それぞれの貫通孔２２３にはウエハ突き上げピン２２４が設けられている。ウエハ２００を載置する際は、サセプタ２２０を搬送位置まで下降させ、ウエハ突き上げピン２２４の下端を反応容器２０３の底面に接触させる。接触したウエハ突き上げピン２２４はウエハ載置部２２１の表面よりも高い位置に押し上げられる。このようにしてウエハ２００をウエハ載置部２２１表面から浮かしてウエハを載置する。  
【００３９】
サセプタ２２０の軸には、サセプタ２２０を回転させる回転機構２２５が設けられている。回転機構２２５の回転軸はサセプタ２２０に接続されており、回転機構２２５を作動させることでサセプタ２２０を回転させることができるように構成されている。また、サセプタ２２０が回転することで、複数のウエハ載置部２２１が一括して回転されるように構成されている。回転機構２２０は回転部とも呼ぶ。  
【００４０】
回転機構２２５には、後述するコントローラ４００が、カップリング部２２６を介して接続されている。カップリング部２２６は、例えば回転側と固定側との間を金属ブラシ等により電気的に接続するスリップリング機構として構成されている。これにより、サセプタ２２０の回転が妨げられないようになっている。コントローラ４００は、サセプタ２２０を所定の速度で所定時間回転させるように、回転機構２２５への通電具合を制御するように構成されている。  
【００４１】
（加熱部）  サセプタ２２０の内部には、加熱部としてのヒータ２２８が一体的に埋め込まれており、ウエハ２００を加熱できるように構成されている。ヒータ２２８に電力が供給されると、ウエハ２００表面が所定温度（例えば室温〜１０００℃程度）にまで加熱可能に構成されている。なお、ヒータ２２８は、サセプタ２２０に載置されたそれぞれのウエハ２００を個別に加熱するように、同一面上に複数（例えば５つ）設けてもよい。  
【００４２】
サセプタ２２０には温度センサ２２７が設けられている。ヒータ２２８及び温度センサ２２７には、電力供給線２２９を介して、電力調整器２３０、ヒータ電源２３１、及び温度調整器２３２が電気的に接続されている。温度センサ２２７により検出された温度情報に基づいて、ヒータ２２８への通電具合が制御されるように構成されている。  
【００４３】
（ガス供給排気構造）処理室の上方であって、天井部の中央部をから見て放射状に、ガス供給排気構造２４０、ガス供給排気構造２８０、ガス供給構造３２０が設けられる。
【００４４】
ガス供給排気構造２４０は第一のガスを供給する第一ガス供給構造２４１を有し、それを囲むようにガス排気構造２４３が設けられる。ガス供給排気構造２８０は第二のガスを供給する第二ガス供給構造２８１を有し、それを囲むようにガス排気構造２８３が設けられる。ガス供給構造３２０は不活性ガスを供給する第三ガス供給構造３２０を有する。
【００４５】
第一ガス供給構造２４１、第二ガス供給構造２８１、第三ガス供給構造３２０は例えば台形状である。各構造のサセプタ径方向の幅は少なくともウエハ２００の径よりも大きくし、それぞれのガス供給孔の下方を通過するウエハ２００全面にガスを供給できる構造としている。
【００４６】
第一ガス排気流路２４６は、第一ガス供給構造２４１を水平方向で囲むように設けられており、ウエハ２００やサセプタ２２０の表面に付着できなかった第一ガス、及び隣接する第三ガス供給構造３２０から供給される不活性ガスを排気するものである。このような構成とすることで、隣接する空間に供給される第二ガスとの混合を防ぐことができる。
【００４７】
第一ガス排気流路２４６は隣接する第三ガス供給構造３２０との間だけでなく、例えばガス供給構造から見て処理室の中央側や外周側に設ける。
【００４８】
第一ガス排気流路２４６を処理室の中央側に設けることで、処理室中央や、処理室中央を介して隣接するガス供給領域に、ガスが大量に流れ込むことを防ぐ。なお、ここでは第一ガス排気流路２４６の処理室中央側を、内周側ガス移動抑制部とも呼ぶ。
【００４９】
更には、第一ガス排気流路２４６を処理室の外周側に設けることで、処理室壁方向へガスが大量に流れ込むことを防ぐ。なお、ここでは第一ガス排気流路２４６の処理室外周側を、外周側ガス移動抑制部とも呼ぶ。
【００５０】
第二ガス排気流路２８６は第二ガス供給構造２８１を、水平方向で囲むように設けられており、ウエハ２００やサセプタ２２０の表面に付着できなかった第二ガス、及び隣接する第三ガス供給構造３２０から供給される不活性ガスを排気するものである。このような構成とすることで、隣接する空間に供給される第一ガスとの混合を防ぐことができる。
【００５１】
第二ガス排気流路２８６は隣接する第三ガス供給構造３２０との間だけでなく、例えばガス供給構造から見て処理室の中央側や外周側に設けられる。
【００５２】
第二ガス排気流路２８６を処理室の中央側に設けることで、処理室中央や、処理室中央を介して隣接するガス供給領域にガスが大量に流れ込むことを防ぐ。なお、ここでは第二ガス排気流路２８６の処理室中央側を、内周側ガス移動抑制部とも呼ぶ。
【００５３】
更には、第二ガス排気流路２８６を処理室の外周側に設けることで、処理室壁方向へガスが大量に流れ込むことを防ぐ。なお、ここでは第二ガス排気流路２８６の処理室外周側を、外周側ガス移動抑制部とも呼ぶ。
【００５４】
尚、第一ガス排気流路２４６の内周側移動抑制部と第二ガス排気流路２８６の内周側移動抑制部をまとめて内周側移動抑制部と呼んでも良い。更には、第一ガス排気流路２４６の外周側移動抑制部と第二ガス排気流路２８６の外周側移動抑制部をまとめて外周側移動抑制部と呼んでも良い。
【００５５】
ガス供給排気構造２４０、ガス供給排気構造２８０、ガス供給構造３２０の並びを回転方向側面から見た場合、第一ガス排気流路２４６、第一ガス供給構造２４１、第一ガス排気流路２４６、第三ガス供給構造３２０、ガス第二ガス排気流路２８６、第二ガス供給構造２８１、ガス第二ガス排気流路２８６、第三ガス供給構造３２０の順の組み合わせが複数配置される。この組み合わせを複数配置することで、一回転当たりの層数を増加させ、処理スループットを高めている。
【００５６】
尚、本実施形態においては、ガス供給排気構造２４０ａからガス供給排気構造２４０ｃの３つのガス供給排気構造２４０を用いて説明したが、それに限るものではなく、４つ以上のガス供給構造を使用しても良い。
【００５７】
また、本実施形態においては、ガス供給排気構造２８０ａからガス供給排気構造２８０ｃの３つのガス供給排気構造２８０を用いて説明したが、それに限るものではなく、４つ以上のガス供給構造を使用しても良い。  
【００５８】
更には、本実施形態においては、ガス供給構造３２０ａからガス供給排気構造３２０ｆの６つのガス供給排気構造３２０を用いて説明したが、それに限るものではなく、７つ以上のガス供給構造を使用しても良い。
【００５９】
続いて、ガス供給排気構造２４０の具体的な構造について、図６を用いて説明する。図６は図４のＤ−Ｄ’における断面を斜視方向から見た図である。なお、図６における（  ）は、後述するガス供給排気構造２８０の番号を示す。
【００６０】
ガス供給排気構造２４０は第一のガスを供給する第一ガス供給構造２４１を有する。第一ガス供給構造２４１の上方には供給管２４２が接続される。第一ガス供給構造２４１を覆うように第一ガス排気構造２４３が設けられる。供給管２４２は、図８の下流側供給管２５１に接続される。具体的には、供給管２４２ａは下流側供給管２５１ａに、供給管２４２ｂは下流側供給管２５１ｂに、供給管２４２ｃは下流側供給管２５１ｃに接続される。
【００６１】
第一ガス排気構造２４３には排気管２４４が接続される。排気管２４４は、図９の上流側排気管２７１に接続される。具体的には、排気管２４４ａは上流側排気管２７１ａに、排気管２４４ｂは上流側排気管２７１ｂに、排気管２４４ｃは上流側排気管２７１ｃに接続される。
【００６２】
供給管２４２から供給されたガスは第一ガス供給構造２４２の内側の空間であるガス供給流路２４５を介して処理室に供給される。ガス供給構造２４１とガス排気構造２４３の間には空間が設けられており、処理室から排気されたガスが通過する第一ガス排気流路２４６として用いられる。
【００６３】
続いて、ガス供給排気構造２８０の具体的な構造について、図６を用いて説明する。ガス供給排気構造２８０は第二のガスを供給する第二ガス供給構造２８１を有する。第二ガス供給構造２８１を覆うように第二ガス排気構造２８３が設けられる。第二ガス供給構造２８１には供給管２８２が接続される。具体的には、供給管２８２ａは下流側供給管２９１ａに、供給管２８２ｂは下流側供給管２９１ｂに、供給管２８２ｃは下流側供給管２９１ｃに接続される。
【００６４】
第二ガス排気構造２８３には排気管２８４が接続される。排気管２８４は、図１１の上流側排気管３１１に接続される。具体的には、排気管２８４ａは上流側排気管３１１ａに、排気管２８４ｂは上流側排気管３１１ｂに、排気管２８４ｃは上流側排気管３１１ｃに接続される。
【００６５】
供給管２８２から供給されたガスは供給構造２８１の内側の空間であるガス供給流路２８５を介して処理室に供給される。ガス供給構造２８１とガス排気構造２８３の間には空間が設けられており、処理室から排気されたガスが通過する第二ガス排気流路２８６として用いられる。
【００６６】
続いて、ガス供給構造３２０の具体的な構造について、図７を用いて説明する。ガス供給構造３２０は第三のガスを供給する第三ガス供給構造３２１を有する。第二ガス供給構造３２０には供給管３２２が接続される。
【００６７】
供給管３２２は、図１２の下流側供給管３３１に接続される。具体的には、供給管３２２ａは下流側供給管３３１ａに、供給管３２２ｂは下流側供給管３３１ｂに、供給管３２２ｃは下流側供給管３３１ｃに、供給管３２２ｄは下流側供給管３３１ｄに、供給管３２２ｅは下流側供給管３３１ｅに、供給管３２２ｆは下流側供給管３３１ｆに接続される。供給管３２２から供給されたガスは第三ガス供給構造３２１の内側の空間であるガス供給流路３２３を介して処理室に供給される。
【００６８】
（ガス供給部・ガス排気部）  続いて、ガス供給排気構造２４０、ガス供給排気構造２８０、ガス供給構造３２０それぞれにガスを供給するガス供給部を説明する。
【００６９】
（第一ガス供給部）  図８を用いて第一ガス供給部２５０を説明する。第一ガス供給部２５０はガス供給排気構造２４０にガスを供給する機能を有する。以下に具体的に説明する。
【００７０】
第一ガス供給部２５０は下流側供給管２５１を複数有する。下流側供給管２５１は、それぞれのガス供給排気構造２４０に接続される。具体的には、下流側供給管２５１aは供給管２４２ａ、下流側供給管２５１ｂは供給管２４２ｂ、下流側供給管２５１ｃは供給管２４２ｃに接続される。
【００７１】
複数の下流側供給管２５１は上流の合流部２５２で合流する。合流部の上流には供給管２５３が接続されている。供給管２５３の上流端には、第一ガス源２５４が接続されている。第一ガス源２５４と合流部の間には、上流から流量調整器（流量調整部）としてのマスフローコントローラ（ＭＦＣ）２５５、開閉バルブ２５６が設けられている。
【００７２】
上流側供給管２５３から、第一元素を含有するガス（以下、「第一元素含有ガス」、もしくは「第一ガス」）が、マスフローコントローラ２５５、バルブ２５６を介してガス供給排気構造２４０に供給される。
【００７３】
第一元素含有ガスは、原料ガス、すなわち、処理ガスの一つである。第一元素は、例えばチタン（Ｔｉ）である。すなわち、第一元素含有ガスは、例えばチタン含有ガスである。なお、第一元素含有ガスは、常温常圧で固体、液体、及び気体のいずれであっても良い。第一元素含有ガスが常温常圧で液体の場合は、第一ガス源２５４とマスフローコントローラ２５５との間に、図示しない気化器を設ければよい。ここでは気体として説明する。
【００７４】
上流側供給管２５３のバルブ２５６よりも下流側には、第一不活性ガス供給管２５７の下流端が接続されている。第一不活性ガス供給管２５７には、上流方向から順に、不活性ガス源２５８、流量制御器（流量制御部）であるマスフローコントローラ（ＭＦＣ）２５９、及び開閉弁であるバルブ２６０が設けられている。
【００７５】
ここで、不活性ガスは、例えば窒素（Ｎ２）ガスである。なお、不活性ガスとして、Ｎ２ガスのほか、例えばヘリウム（Ｈｅ）ガス、ネオン（Ｎｅ）ガス、アルゴン（Ａｒ）ガス等の希ガスを用いることができる。
【００７６】
主に、下流側供給管２５１、上流側供給管２５３、ＭＦＣ２５５、開閉バルブ２５６をまとめて第一ガス供給部２５０と呼ぶ。
【００７７】
また、主に、第一不活性供給管２５７、マスフローコントローラ２４９及びバルブ２６０により第一不活性ガス供給系が構成される。なお、不活性ガス源２５８、下流側供給管２５１、上流側供給管２５３を、第一不活性ガス供給部に含めて考えてもよい。
【００７８】
更には、第一ガス源２９４、第一不活性ガス供給部、ガス供給構造２４０を第一ガス供給部に含めて考えてもよい。
【００７９】
（第一ガス排気部）  続いて、図９を用いて第一ガス排気部２７０を説明する。  排気部２７０は、排気管２４４と接続される上流側排気管２７１を有する。上流側排気管２７１はそれぞれの排気管２８４に接続される。具体的には、排気管２４４ａは排気管２７１ａに、排気管２４４ｂは排気管２７１ｂに、排気管２４４ｃは排気管２７１ｃに接続される。
【００８０】
複数の排気管２７１は合流部２７２で合流する。合流部２７２の下流には、下流側排気管２７３が接続される。下流側排気管２７３には、上流から開閉弁としてのバルブ２７３、圧力調整器（圧力調整部）としてのＡＰＣ（Ａｕｔｏ  Ｐｒｅｓｓｕｒｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）バルブ２７５、ポンプ２７６が配置される。
【００８１】
それぞれの上流側排気管２７１には圧力検出器２７７が設けられる。圧力検出器は、例えば流量検出器として用いられる。上流側排気管２７１aには圧力検出器２７７ａが、上流側排気管２７１ｂには圧力検出器２７７ｂが、上流側排気管２７１ｃには圧力検出器２７７ｃが設けられる。第一ガス排気部に設けられる複数の圧力検出器２７７をまとめて第一の圧力検出部と呼ぶ。圧力検出器２７７はコントローラ４００に接続される。圧力検出器２７７によって、それぞれの上流側排気管２７１の流量を検出する。
【００８２】
ＡＰＣバルブ２７５は、弁を開閉して処理室２０１内の真空排気や真空排気停止ができ、更に弁開度を調節して処理室２０１内の圧力を調整可能となっている開閉弁である。主に、第一ガス排気流路２４６、下流側排気管２７１、上流側排気管２７３、バルブ２７４、ＡＰＣバルブ２７５により排気部が構成される。
【００８３】
尚、第一元素含有ガスを原料ガスとした場合、第一ガス供給排気構造を原料ガス供給構造、第一ガス供給部を原料ガス供給部、第一ガス排気部を原料ガス排気部と呼んでも良い。また、その他の構成においても、第一ガスを原料ガスに置き換えて呼んでも良い。
【００８４】
（第二ガス供給部）  図１０を用いて第二ガス供給部２９０を説明する。第二ガス供給部２９０はガス供給排気構造２８０にガスを供給する機能を有する。以下に具体的に説明する。
【００８５】
第二ガス供給部２９０は下流側供給管２９１を複数有する。下流側供給管２９１は、それぞれのガス供給排気構造２８０に接続される。具体的には、下流側供給管２９１ａは供給管２８２ａに、下流側供給管２９１ｂは供給管２８２ｂに、下流側供給管２９１ｃは供給管２８２ｃに接続される。
【００８６】
それぞれの下流側供給管２９１は合流部２９２で合流し、上流側供給管２９３に接続される。供給管２９３の上流端には、第二ガス源２９４が接続されている。第二ガス源２９４と合流部の間には、上流から流量調整器（流量調整部）としてのマスフローコントローラ（ＭＦＣ）２９５、開閉バルブ２９６、プラズマ生成部２９７が設けられている。
【００８７】
上流側供給管２９３から、第二元素を含有するガス（以下、「第二元素含有ガス」、もしくは「第二ガス」）が、マスフローコントローラ２９５、バルブ２９６を介してガス供給排気構造２９０に供給される。
【００８８】
第二元素含有ガスは、反応ガス、すなわち、処理ガスの一つである。ここで、第二元素は、例えば窒素（Ｎ）である。すなわち、第二元素含有ガスは、例えば窒素含有ガスである。
【００８９】
上流側供給管２９３のバルブ２９６よりも下流側には、第二不活性ガス供給管２９７の下流端が接続されている。第二不活性ガス供給管２９７には、上流方向から順に、不活性ガス源２９８、流量制御器（流量制御部）であるマスフローコントローラ（ＭＦＣ）２９９、及び開閉弁であるバルブ３００が設けられている。
【００９０】
ここで、不活性ガスは、例えば、窒素（Ｎ２）ガスである。なお、不活性ガスとして、Ｎ２ガスのほか、例えばヘリウム（Ｈｅ）ガス、ネオン（Ｎｅ）ガス、アルゴン（Ａｒ）ガス等の希ガスを用いることができる。
【００９１】
主に、下流側供給管２９１、上流側供給管２９３、ＭＦＣ２９５、開閉バルブ２９６をまとめて第二ガス供給部２９０と呼ぶ。
【００９２】
また、主に、第二不活性供給管２９８、マスフローコントローラ３００及びバルブ３０１により第二不活性ガス供給系が構成される。なお、不活性ガス源２９９、下流側供給管２９１、上流側供給管２９３を、第二不活性ガス供給部に含めて考えてもよい。
【００９３】
更には、第二ガス源２９４、プラズマ生成部２９７、第二不活性ガス供給部、ガス供給排気構造２８０を第二ガス供給部に含めて考えてもよい。
【００９４】
（第二ガス排気部）  続いて、図１１を用いて第二ガス排気部３１０を説明する。  排気部３１０は、排気管２８４と接続される上流側排気管３１１を有する。上流側排気管３１１はそれぞれの排気管２８４に接続される。具体的には、排気管２８４ａは排気管３１１ａに、排気管２８４ｂは排気管３１１ｂに、排気管２８４ｃは排気管３１１ｃに接続される。
【００９５】
複数の排気管３１１は合流部３１２で合流する。合流部３１２の下流には、下流側排気管３１３が接続される。下流側排気管３１３には、上流から開閉弁としてのバルブ３１３、圧力調整器（圧力調整部）としてのＡＰＣ（Ａｕｔｏ  Ｐｒｅｓｓｕｒｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）バルブ３１５、ポンプ３１６が配置される。
【００９６】
上流側排気管３１１には圧力検出器が設けられている。圧力検出器は、例えば流量検出器である。圧力検出器３１７は各上流側排気管３１１に設けられる。上流側排気管３１１ａには圧力検出器３１７ａが、上流側排気管３１１ｂには圧力検出器３１７ｂが、上流側排気管３１１ｃには圧力検出器３１７ｃが設けられる。第二ガス排気部に設けられる複数の圧力検出器３１７をまとめて第二の圧力検出部と呼ぶ。圧力検出器はコントローラ４００に接続される。圧力検出器３１７によって、それぞれの上流側排気管を検出する。検出方法については後述する。
【００９７】
ＡＰＣバルブ３１５は、弁を開閉して処理室２０１内の真空排気や真空排気停止ができ、更に弁開度を調節して処理室２０１内の圧力を調整可能となっている開閉弁である。主に、第二ガス排気流路２８６、上流側排気管３１１、下流側排気管３１３、バルブ３１４、ＡＰＣバルブ３１５により排気部が構成される。第一の圧力検出器２７７によって、それぞれの上流側排気管を検出する。検出方法については後述する。
【００９８】
尚、第二元素含有ガスを反応ガスとした場合、第二ガス供給排気構造を反応ガス供給構造、第二ガス供給部を原料ガス供給部、第二ガス排気部を反応ガス排気部と呼んでも良い。また、その他の構成においても、第二ガスを反応ガスに置き換えて呼んでも良い。
【００９９】
（第三ガス供給部）  図１２を用いて第三ガス供給部３３０を説明する。第三ガス供給部３３０はガス供給排気構造３２０にガスを供給する機能を有する。以下に具体的に説明する。
【０１００】
第三ガス供給部３３０は下流側供給管３３１を複数有する。下流側供給管３３１は、それぞれのガス供給構造３２０に接続される。具体的には、下流側供給管３３１ａは供給管３２２ａに、下流側供給管３３１ｂは供給管３２２ｂに、下流側供給管３３１ｃは供給管３２２ｃに、下流側供給管３３１ｄは供給管３２２ｄに、下流側供給管３３１ｅは供給管３２２ｅに、下流側供給管３３１ｆは供給管３２２ｆに、接続される。
【０１０１】
それぞれの下流側供給管３３１は合流部３３２で合流し、上流側供給管３３３に接続される。供給管３３３の上流端には、第三ガス源３３４が接続されている。第三ガス源３３４と合流部の間には、上流から流量調整器（流量調整部）としてのマスフローコントローラ（ＭＦＣ）３３５、開閉バルブ３３６が設けられている。
【０１０２】
上流側供給管２９３から、第三元素を含有するガス（以下、「第三元素含有ガス」、もしくは「第三ガス」）が、マスフローコントローラ２９５、バルブ２９６を介してガス供給排気構造２９０に供給される。
【０１０３】
ここでは主に第三ガスとして不活性ガスを用いる。不活性ガスは、例えば、窒素（Ｎ２）ガスである。なお、不活性ガスとして、Ｎ２ガスのほか、例えばヘリウム（Ｈｅ）ガス、ネオン（Ｎｅ）ガス、アルゴン（Ａｒ）ガス等の希ガスを用いることができる。
【０１０４】
主に、下流側供給管３３１、上流側供給管３３３、マスフローコントローラ３３５、バルブ３３６をまとめて第三ガス供給部と呼ぶ。なお、第三ガス源３３４を第三ガス供給部に含めて考えてもよい
【０１０５】
尚、第三元素含有ガスを反応ガスとした場合、第三ガス供給構造を不活性ガス供給構造、第三ガス供給部を不活性ガス供給部と呼んでも良い。また、その他の構成においても、第三ガスを不活性ガスに置き換えて呼んでも良い。
【０１０６】
（制御部）
基板処理装置１０は、基板処理装置１０の各部の動作を制御するコントローラ（制御部）３００を有している。コントローラ４００は、演算部４０１及び記憶部４０２を少なくとも有する。コントローラ４００は、上記した各構成に接続され、上位コントローラや使用者の指示に応じて記憶部４０２からプログラムやレシピを呼び出し、その内容に応じて各構成の動作を制御する。なお、コントローラ４００は、専用のコンピュータとして構成してもよいし、汎用のコンピュータとして構成してもよい。例えば、上述のプログラムを格納した外部記憶装置（例えば、磁気テープ、フレキシブルディスクやハードディスク等の磁気ディスク、ＣＤやＤＶＤ等の光ディスク、ＭＯ等の光磁気ディスク、ＵＳＢメモリ（ＵＳＢ  Ｆｌａｓｈ  Ｄｒｉｖｅ）やメモリカード等の半導体メモリ）２８３を用意し、外部記憶装置４０３を用いて汎用のコンピュータにプログラムをインストールすることにより、本実施形態に係るコントローラ４００を構成することができる。また、コンピュータにプログラムを供給するための手段は、外部記憶装置４０３を介して供給する場合に限らない。例えば、インターネットや専用回線等の通信手段を用い、外部記憶装置４０３を介さずにプログラムを供給するようにしてもよい。なお、記憶部４０２や外部記憶装置４０３は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体として構成される。以下、これらを総称して、単に記録媒体ともいう。なお、本明細書において記録媒体という言葉を用いた場合は、記憶部４０２単体のみを含む場合、外部記憶装置４０３単体のみを含む場合、または、その両方を含む場合がある。
【０１０７】
（基板処理工程）  続いて、本実施形態に係る半導体製造工程の一工程として、上述したプロセスチャンバ２０２を備える基板処理装置を用いて製造される基板処理工程について説明する。  
【０１０８】
まず、図１３及び図１４を用い、基板処理工程の概略について説明する。図１３は、本実施形態に係る基板処理工程を示すフロー図である。図１４は、本実施形態に係る成膜工程のフロー図である。なお、以下の説明において、基板処理装置１０のプロセスチャンバ２０２の構成各部の動作は、コントローラ４００により制御される。  
【０１０９】
ここでは、第一元素含有ガスとしてＴｉＣｌ４ガスを用い、第二元素含有ガスとしてアンモニア（ＮＨ３）ガスを用い、ウエハ２００上に薄膜として窒化チタン膜を形成する例について説明する。また、例えば、ウエハ２００上には、予め所定の膜が形成されていてもよい。また、ウエハ２００または所定の膜には予め所定のパターンが形成されていてもよい。  
【０１１０】
（基板搬入・載置工程Ｓ１０２）  例えば、最大２５枚のウエハ２００が収納されたポッド１００が、工程内搬送装置によって搬送され、ロードポート１０５の上に載置される。ポッド１００のキャップ１００ａがポッドオープナ１０８によって取り外され、ポッド１００の基板出し入れ口が開放される。第二基板移載機１２４は、ポッド１００からウエハ２００をピックアップして、ノッチ合わせ装置１０６上へ載置する。ノッチ合わせ装置１０６はウエハ２００の位置調整を行う。第二基板移載機１２４は、ウエハ２００をノッチ合わせ装置１０６から大気圧の状態の予備室１２２内に搬入する。ゲートバルブ１２８が閉じられ、予備室１２２内が排気装置（図示せず）によって負圧に排気される。  
【０１１１】
プロセスチャンバ２０２ではサセプタ２２０をウエハ２００の搬送位置、すなわち基板載置ポジションまで移動させ、維持する。本実施形態においては、サセプタ２２０を下降させる。下降させることで、サセプタ２２０の貫通孔２２３にウエハ突き上げピン２２４を上昇させる。その結果、ウエハ突き上げピン２２４が、サセプタ２２０表面よりも所定の高さ分だけ突出した状態となる。続いて、所定のゲートバルブを開き、真空搬送ロボット１１２を用いて、処理室２０１内に所定枚数（例えば５枚）のウエハ２００（処理基板）を搬入する。そして、サセプタ２２０の回転軸を中心として、各ウエハ２００が重ならないように、サセプタ２２０の回転方向に沿って載置する。これにより、ウエハ２００は、サセプタ２２０の表面から突出したウエハ突き上げピン２２４上に水平姿勢で支持される。  
【０１１２】
処理室２０１内にウエハ２００を搬入したら、第一搬送ロボット１１２をプロセスチャンバ２０２の外へ退避させ、所定のゲートバルブを閉じて反応容器２０３内を密閉する。その後、サセプタ２２０を基板処理ポジションまで移動させ、維持する。本実施形態においては、サセプタ２２０を上昇させる。上昇させることにより、サセプタ２２０に設けられた各載置部２２１上にウエハ２００を載置する。  
【０１１３】
なお、ウエハ２００を処理室２０１内に搬入する際には、第一ガス排気部２７０、第二ガス排気部３１０により処理室２０１内を排気しつつ、第三ガス供給部から処理室２０１内に不活性ガスとしてのＮ２ガスを供給することが好ましい。すなわち、ポンプ２７６、ポンプ３１６を作動させると共に、ＡＰＣバルブ２７５、ＡＰＣバルブ２１５を開けることにより処理室２０１内を排気した状態で、少なくともバルブ２７４、バルブ３１４を開けることにより、処理室２０１内にＮ２ガスを供給することが好ましい。これにより、処理室２０１内へのパーティクルの侵入や、ウエハ２００上へのパーティクルの付着を抑制することが可能となる。また、ポンプ２７６、ポンプ３１６は、少なくとも基板搬入・載置工程（Ｓ１０２）から後述する基板搬出工程（Ｓ１０６）が終了するまでの間は、常に作動させた状態とする。  
【０１１４】
ウエハ２００をサセプタ２２０の上に載置する際は、サセプタ２２０の内部に埋め込まれたヒータ２２８に電力を供給し、ウエハ２００の表面が所定の温度となるよう制御される。ウエハ２００の温度は、例えば室温以上７００℃以下であり、好ましくは、室温以上であって５００℃以下である。この際、ヒータ２２８の温度は、温度センサ２２７により検出された温度情報に基づいてヒータ２２８への通電具合を制御することによって調整される。  
【０１１５】
なお、シリコンで構成されるウエハ２００の加熱処理では、表面温度を７５０℃以上まで加熱すると、ウエハ２００の表面に形成されたソース領域やドレイン領域等に不純物の拡散が生じ、回路特性が劣化し、半導体デバイスの性能が低下してしまう場合がある。ウエハ２００の温度を上述のように制限することにより、ウエハ２００の表面に形成されたソース領域やドレイン領域における不純物の拡散、回路特性の劣化、半導体デバイスの性能の低下を抑制できる。  
【０１１６】
（薄膜形成工程Ｓ１０４）  次に、薄膜形成工程Ｓ１０４を行う。ここでは薄膜形成工程Ｓ１０４の基本的な流れについて説明し、本実施形態の特徴部分については詳細を後述する。  
【０１１７】
薄膜形成工程Ｓ１０４では、第一ガス供給構造２４１ａ、第一ガス供給構造２４１ｂ、第一ガス供給構造２４１ｃからＴｉＣｌ４ガスを供給し、第二ガス供給構造２８１ａ、第二ガス供給構造２８１ｂ、第二ガス供給構造２８１ｃからプラズマ状態のアンモニアガスを供給してウエハ２００上に窒化チタン（ＴiＮ）膜を形成する。  
【０１１８】
なお、薄膜形成工程Ｓ１０４では、基板搬入・載置工程Ｓ１０２後も継続して、第一ガス排気部２７０、第二ガス排気部３１０により処理室２０１内が排気される。それと並行して、第三ガス供給構造３２１ａ、第三ガス供給構造３２１ｂ、第三ガス供給構造３２１ｃ、第三ガス供給構造３２１ｄ、第三ガス供給構造３２１ｅ、第三ガス供給構造３２１ｆからパージガスとしてのＮ２ガスが供給される。  
【０１１９】
（サセプタ回転開始Ｓ２０２）  続いて、図１４を用いて、薄膜形成工程Ｓ１０４の詳細を説明する。  まず、ウエハ２００が各ウエハ載置部２２１に載置されたら、回転機構２２５によってサセプタ２２０の回転を開始する。この際、サセプタ２２０の回転速度はコントローラ４００によって制御される。サセプタ２２０の回転速度は例えば１回転／分以上１００回転／分以下である。具体的には、回転速度は、例えば６０回転／分である。サセプタ２２０を回転させることにより、サセプタ２２０の表面とウエハ２００は、ガス供給排気構造２４０とガス供給排気構造２８０の下方の移動を開始する。回転開始と共に、圧力検出器２７７ａ、圧力検出器２７７ｂ、圧力検出器２７７ｃを作動させる。  
【０１２０】
（ガス供給開始Ｓ２０４）  ウエハ２００を加熱して所望とする温度に達し、サセプタ２２０が所望とする回転速度に到達したら、ガス供給構造２４１ａ、ガス供給構造２４１ｂ、ガス供給構造２４１ｃからＴｉＣｌ４ガスの供給を開始する。それと並行して、ガス供給構造２８１ａ、ガス供給排気構造２８１ｂ、ガス供給排気構造２８１ｃからプラズマ状態のアンモニアガスを供給する。  
【０１２１】
このとき、ＴｉＣｌ４ガスの流量が所定の流量となるように、マスフローコントローラ２５５を調整する。なお、ＴｉＣｌ４ガスの供給流量は、例えば１００ｓｃｃｍ以上５０００ｓｃｃｍ以下である。ＴｉＣｌ４ガスとともに、キャリアガスとしてＮ２ガスを流してもよい。  
【０１２２】
また、アンモニアガスの流量が所定の流量となるように、マスフローコントローラ２９５を調整する。なお、アンモニアガスの供給流量は、例えば１００ｓｃｃｍ以上５０００ｓｃｃｍ以下である。アンモニアガスとともに、キャリアガスとしてＮ２ガスを流してもよい。  
【０１２３】
また、ＡＰＣバルブ２７５、ＡＰＣバルブ３１５の弁開度を適正に調整することにより、各ガス供給排気構造の下方領域を含めた処理室２０１内の圧力を所定の圧力とする。  
【０１２４】
なお、このガス供給開始Ｓ２０４から、ウエハ２００の表面上やサセプタの表面に所定の厚さを有するチタン含有層が形成され始める。  
【０１２５】
（成膜工程Ｓ２０６）  次に、所定の回数サセプタ２２０を回転させ、後述する成膜工程が行われる。この時、ウエハ２００とサセプタ２２０の表面にガスが曝されるため、ウエハ２００上に所望の膜が形成されると共に、サセプタ２２０の表面にも膜が形成される。
【０１２６】
ところで、成膜工程では次のようにガスや雰囲気の流れが形成される。第一ガス供給排気構造２４０ａの下方においては、第一ガス供給構造２４１ａから供給された第一ガスは、ウエハ２００上にチタン含有層を形成し、その後第一ガス排気構造２４３ａから排気される。第一ガス供給排気構造２４０ｂ、第二ガス供給排気構造２４０ｃについても同様である。
【０１２７】
また、第二ガス供給排気構造２８０ａの下方においては、第二ガス供給構造２８１ａから供給された第二ガスは、ウエハ２００上のチタン含有層と反応し、その後第二ガス排気構造２８３ａから排気される。第二ガス供給排気構造２８０ｂ、第二ガス供給排気構造２８０ｃについても同様である。
【０１２８】
また、第三ガス供給構造３２０ａから供給された第三ガスは、下方を通過したウエハ２００上の残留ガスを押し出し（除去し）、その後残留ガス成分と共に第一ガス排気構造２４３ａ、もしくは第二ガス排気構造２８３ａから排気される。第三ガス供給構造３２０ｂ、第三ガス供給構造３２０ｃについても同様である。  
【０１２９】
以下、図１５を用い、成膜工程Ｓ２０６の詳細を説明する。  
【０１３０】
（第一ガスのガス供給構造下方領域通過Ｓ３０２）  ウエハ２００が第一ガスのガス供給排気構造２４０の下方領域を通過すると、ＴｉＣｌ４ガスがウエハ２００に供給される。ウエハ２００表面の上には、ＴｉＣｌ４ガスがウエハ２００の上に接触することによって「第一元素含有層」としてのチタン含有層が形成される。ウエハ２００上に供給された第一ガスはガス排気構造２４３を介して排気され、その排気流量を圧力検出器２７７で検出する。  
【０１３１】
チタン含有層は、例えば、ガス供給排気構造２４０下方空間の圧力、処理室２０１内の圧力、ＴｉＣｌ４ガスの流量、サセプタ２２０の温度、第一ガス供給構造下方領域の通過にかかる時間（第一ガス供給構造下方領域での処理時間）等に応じて、所定の厚さ及び所定の分布で形成される。  
【０１３２】
（不活性ガスのガス供給構造下方領域通過Ｓ３０４）  次に、ウエハ２００は、ガス供給排気構造２４０の下方領域を通過した後に、サセプタ２２０の回転方向Ｒに移動して不活性ガス供給構造３２０の下方領域に移動する。ウエハ２００が不活性ガス供給構造３２０下方領域を通過するときに、第一ガス供給排気構造２４０の下方領域においてウエハ２００に結合できなかったチタン成分が、不活性ガスによってウエハ２００上から除去される。  
【０１３３】
（第二ガスのガス供給構造下方領域通過Ｓ３０６）  次に、ウエハ２００は、不活性ガス供給構造３２０の下方領域を通過した後に、サセプタ２２０の回転方向Ｒに移動して第二ガス供給排気構造２８０の下方領域に移動する。ウエハ２００が第二ガス供給排気構造２８０の下方領域を通過するときに、第二ガス供給排気構造２８０下方領域では、チタン含有層とアンモニアガスが反応して窒化チタン膜が形成される。ウエハ２００上に供給された第二ガスはガス排気構造２８３を介して排気され、その排気流量を圧力検出器３１７で検出する。  
【０１３４】
（不活性ガスのガス供給構造下方領域通過Ｓ３０８）  次に、ウエハ２００は、第二ガス供給排気構造２８０の下方領域を通過した後に、サセプタ２２０の回転方向Ｒに移動して不活性ガス供給構造３２０下方領域に移動する。ウエハ２００が不活性ガス供給構造３２０の下方領域通過するときに、第二ガス
供給排気構造２８０の下方領域においてウエハ２００のチタン含有層と反応できなかった窒素成分が、不活性ガスによってウエハ２００上から除去される。  
【０１３５】
（判定Ｓ３１０）  この間、コントローラ４００は、上記１サイクルを所定回数実施したか否かを判定する。具体的には、コントローラ４００は、サセプタ２２０の回転数をカウントする。  
【０１３６】
所定回数実施していないとき（Ｓ３１０でＮｏの場合）、さらにサセプタ２２０の回転を継続させて、第一ガス供給構造下方領域通過Ｓ３０２、不活性ガス供給構造下方領域通過Ｓ３０４、第二ガス供給構造下方領域通過Ｓ３０６、不活性ガス供給構造下方領域通過Ｓ３０８のサイクルを繰り返す。所定回数実施したとき（Ｓ３１０でＹｅｓの場合）、成膜工程Ｓ２０６を終了する。
【０１３７】
続いて、成膜工程Ｓ２０６における圧力検出部の動作を説明する。高スループットを実現するために第一ガス供給排気構造２４０、第二ガス供給排気構造２８０の組み合わせを増加させた場合、隣接する供給排気構造の距離が近くなり、ガスが混合される恐れがある。
【０１３８】
隣接する第一ガス供給構造２４１と第二ガス供給構造２８１との間の距離が近いと、第一ガスもしくは第二ガスの排気が不十分となることが懸念される。従って、第一ガスと第二ガスが処理室、排気流路、排気管等で混合される恐れがある。この場合、第一ガス排気流路２４６や第二ガス排気流路２８６に第一ガスと第二ガスが流れ込み、ガス排気流路や排気管等でＣＶＤ反応が起き、壁面に膜が付着してしまう。付着量が多いとガス排気流路や排気管で目詰まり等の異常を引き起こす。目詰まりによって排気流量が不十分となるため、他のガス供給排気構造の下方空間と比べると、流速や圧力などの処理条件が異なってしまう。従って、ガス供給排気構造の下方空間ごとに形成される膜の特性が異なる可能性があり、歩留まりの低下につながる恐れがある。  
【０１３９】
そこで本実施形態においては、ガス排気流路や排気管の異常状態を検出し、他の同じガスを供給する領域と処理条件が同じとなるようにする。以下に第一ガス排気部２７０を例にして具体的な内容を説明する。
【０１４０】
第一ガス排気部２７０は、第一ガス排気流路２４５ａ、排気管２４４ａを介してガス供給排気構造２４０ａの下方の空間の雰囲気を排気する。排気管２４４ａは上流側排気管２７１aに接続されており、排気管２７１aを通過した際の圧力Ｐ１１ａを圧力検出器２７７ａが検出する。同様に、ガス供給排気構造２４０ｂ下方の雰囲気を排気管２７１ｂから排気すると共に圧力検出器２７７ｂが圧力Ｐ１１ｂを検出する。また、ガス供給排気構造２４０ｃ下方の雰囲気を排気管２７１ｃから排気すると共に圧力検出器２７７ｃが圧力Ｐ１１ｃを検出する。
【０１４１】
圧力検出器２７７ａ、圧力検出器２７７ｂ、圧力検出器２７７ｃで検出された各圧力データは、コントローラ４００に送信される。コントローラ４００は各検出部で検出された値と予め記憶部に記録されている圧力データと比較する。
【０１４２】
予め記憶されている圧力データとして、例えば３段階の圧力データα１、β１、γ１が記憶されている。それぞれの関係は、α１＜β１＜γ１である。α１は第一ガスをウエハ２００上で成膜するための通常の圧力値の上限である。検出された圧力値がα１よりも低ければ通常の圧力範囲とみなす。検出された圧力値がβ１の場合、ウエハの膜質に影響しない圧力であるが通常の圧力α１よりも高い圧力値とみなす。圧力値がβ１の場合、コントローラ４００は付属の表示画面等に、ユーザへの警告を報知すると共に処理を継続する。そして次ロットのウエハを処理する前に、装置を停止する。装置停止の間、高い圧力値が検出された排気管を交換する等のメンテナンスを実施する。γ１はウエハ処理に影響がある圧力値である。圧力値がγ１であれば、配管が膜質に影響するレベルの異常と判断し、次のロットを待たずに、すぐに装置を停止する。すぐに停止することで、他の配管にガスが流れ込むことを抑制する。
【０１４３】
第二ガス排気部３１０でも同様に、ガス排気供給排気構造２８０ａ下方の雰囲気を、排気管３１１ａを介して排気する。それと共に、通過した際の圧力Ｐ２１ａを圧力検出器３１７ａが検出する。更に、ガス供給排気構造２８０ｂ下方の雰囲気を排気管３１１ｂから排気する。それと共に圧力検出器３１７ｂが圧力Ｐ２１ｂを検出する。ガス供給排気構造２８０ｃ下方の雰囲気を排気管３１１ｃから排気する。それと共に圧力検出器３１７ｃが圧力Ｐ２１ｃを検出する。
【０１４４】
圧力検出器３１７ａ、圧力検出器３１７ｂ、圧力検出器３１７ｃで検出された各圧力データは、コントローラ４００に送信される。コントローラ４００は各検出部で検出された値と予め記憶部に記録されている圧力データと比較する。
【０１４５】
予め記憶されている圧力データは、例えば３段階の圧力データα２、β２、γ２が記憶されている。それぞれの関係は、α２＜β２＜γ２である。α２は第二ガスをウエハ上で反応させるための通常の圧力値の上限である。第一ガスが原料ガスであり、第二ガスが反応ガスである場合、第一元素含有層に対して反応ガスの反応効率を高めるために、α２はα１よりも高い値が望ましい。検出された圧力値がα２よりも低ければ、通常の圧力範囲とみなす。β２は、α２より高く、γ２よりも低い。圧力値がβ２は、ウエハの膜質に影響しない圧力であるが通常の圧力α２よりも高い圧力値である。圧力値がβ２の場合、コントローラ４００は付属の表示画面等に、ユーザへの警告を報知すると共に処理を継続する。そして次ロットのウエハを処理する前に、装置を停止する。装置停止の間、高い圧力値が検出された排気管を交換する等のメンテナンスを実施する。検出された圧力値がγ２以上であれば、配管の状態が膜質に影響を及ぼすレベルの異常であると判断し、次のロットを待たずに、すぐに装置を停止する。すぐに停止することで、他の配管にガスが流れ込むことを抑制する。  
【０１４６】
（ガス供給停止Ｓ２０８）  第三工程Ｓ２１０の後、少なくともバルブ２４５を閉じ、第一元素含有ガスの供給を停止する。それと並行して、バルブ２５６を閉じ、第二元素含有ガスの供給を停止する。  
【０１４７】
（サセプタ回転停止Ｓ２１０）  ガス供給停止Ｓ２１２の後、サセプタ２２０の回転を停止する。以上により、薄膜形成工程Ｓ１０４が終了する。  
【０１４８】
（基板搬出工程Ｓ１０６）  次に、サセプタ２２０を下降させ、サセプタ２２０の表面から突出させたウエハ突き上げピン２２４上にウエハ２００を支持させる。その後、所定のゲートバルブを開き、第一搬送ロボット１１２を用いてウエハ２００を反応容器２０３の外へ搬出する。その後、基板処理工程を終了する場合は、不活性ガス供給系から処理室２０１内に不活性ガスの供給を停止する。  
【０１４９】
以上のようにすることで、第一ガス供給排気構造２４０ａ、第一ガス供給排気構造２４０ｂ、第一ガス供給排気構造２４０ｃに対応した排気管が異常状態であることを確実に検出することができる。従って、第一ガス供給排気構造２４０ａの下方領域、第一ガス供給排気構造２４０ｂの下方領域、第一ガス供給排気構造２４０ｃの下方領域の圧力条件を一定の範囲に維持することができる。
【０１５０】
更には、第二ガス供給排気構造２８０ａ、第二ガス供給排気構造２８０ｂ、第二ガス供給排気構造２８０ｃに対応した排気管が異常状態であることを確実に検出することができる。従って、第二ガス供給排気構造２８０ａの下方領域、第二ガス供給排気構造２８０ｂの下方領域、第二ガス供給排気構造２８０ｃの下方領域の圧力条件を一定の範囲に維持することができる。
【０１５１】
更には、各第一ガス供給排気構造２４０、各第二ガス供給排気構造２８０それぞれの下方領域において、圧力条件を一定の範囲に維持することができるので、膜の厚み方向の特性を均一にすることができ、歩留まりを向上させることができる。
【０１５２】
また、目詰まり等の異常状態でも処理を継続した場合、隣接する排気流路や排気管にガスが回り込み、更なる異常状態を引き起こしてしまうことが考えられるが、本実施形態においてはそれを防ぐことができる。例えば、第二ガス供給排気構造２８０ａの下方で第一ガスと第二ガスが混合され、排気管２８４内で目詰まりを起こした場合、本来排気されるべき第一ガスと第二ガスが、隣接する第一ガス供給排気構造２４０ａや第一ガス供給排気構造２４０ｂ下方に移動してしまう。移動した第一ガスや第二ガスは各ガスの排気管に流れ込み、ガス排気流路や排気管等に膜が付着してしまう。付着量が多いとガス排気流路や排気管で目詰まりを引き起こす。このように、一つのガス供給排気構造で目詰まりを起こしてしまうと、更に隣接する供給排気構造でも目詰まりを引き起こし、その結果処理室２０１内にパーティクルが発生してしまう。本実施形態では、このような状況を防ぐことができる。
【０１５３】
尚、本実施形態は、第一ガスとして液体原料を用いた場合、より顕著な効果を発揮する。以下に、液体原料を用いた場合のガス供給排気構造と、顕著な効果を発揮する理由を説明する。
【０１５４】
液体原料を用いる場合、図４、図６に記載の第一ガス供給排気構造２４０に置き換わり図１６のような第一ガス排気構造２４０’を用いる。第一ガス排気構造２４０’は、供給管２４２の周囲に温度調節器としてのヒータ２４５を設けている点で図４、図６の構造と相違する。
【０１５５】
第一ガス排気構造２４０’の供給管２４２には、液体原料の第一ガスが供給される。供給管２４２では、液体原料の再液化せずにガスの状態を維持するよう、ヒータ２４５によって加熱されている。
【０１５６】
ガス供給流路２４５から供給された液体原料ガスは、ウエハ２００上に膜を形成する。成膜に寄与した液体原料ガスは排気流路２４６、排気管２４４、排気管２７１を介して排気されるが、排気管２４４や排気管２７１は加熱されていないため、供給管に比べ温度が低い。そのため、ガスが再液化することが考えられる。再液化した液体原料は排気管２４４、排気管２７１に付着し、目詰まり等の配管異常を引き起こす恐れがある。
【０１５７】
このような状況に対して、本実施形態では確実に配管異常を検出することができるので、デリケートな温度制御が必要な液体原料を使用したとしても、運用効率の低下を防ぐことができる。
【０１５８】
（本発明の第二実施形態）  続いて第二の実施形態を説明する。  第二の実施形態は、第一の実施形態の排気部２７０が排気部２７０’に置き換えられ、排気部３１０が排気部３１０’に置き換えられる。  排気部２７０’は図１７に記載のように、排気部２７０の構成にバルブ２７８ａ、バルブ２７８ｂ、バルブ２７８ｃ、圧力検出器２７９が追加されている。排気部３１０’は図１８に記載のように、排気部２７０の構成にバルブ３１８ａ、バルブ３１８ｂ、バルブ３１８ｃ、圧力検出器３１９が追加されている。
【０１５９】
続いて配管の異常検出方法について説明する。ここでいう異常とは、第一の実施形態と同様、例えば配管の目詰まりをいう。本実施形態の異常検出処理は、図１３の処理の終了後に、後述するメンテナンス工程で行う。
【０１６０】
（メンテナンス工程）  メンテナンス工程では排気管の異常を検出する。  まず排気部２７０’の異常検出方法を説明する。基板処理終了後、バルブ２７８ａを開とし、バルブ２７８ｂ、バルブ２７８ｃを閉とする。それと並行してバルブ３１８ａ、バルブ３１８ｂ、バルブ３１８ｃを閉とする。
【０１６１】
その後、ガス供給流路２４５ａから処理室に不活性ガスを供給すると共に、ガス排気流路２４６ａ、排気管２７１aを介して供給されたガスを排気する。排気する際、圧力検出部２７７ａで排気管２７１aの圧力を検出する。更には、圧力検出部２７９で排気管２７３の圧力を検出する。それぞれ検出された圧力データはコントローラ４００に送られる。コントローラ４００では、圧力検出部２７１aで検出した圧力値と圧力検出部２７９で検出した圧力値の差ΔＰ１ａを算出する。算出されたデータは、予め記憶されているメンテナンス用圧力データと比較される。メ
ンテナンス用圧力データは、例えば処理可能な状態の上限値であるα３ａ、異常状態のβ３ａが存在する。ΔＰ１ａがα３ａの範囲内であれば、ウエハ処理可能な状態と判断する。ΔＰ１ａがβ３ａの範囲であれば異常状態と判断し、配管の交換やクリーニング等のメンテナンスを実施する。
【０１６２】
次に、バルブ２７８ａ、バルブ２７８ｃを閉とし、バルブ２７８ｂを開とする。その後、ガス供給流路２４５から処理室に不活性ガスを供給すると共に、ガス排気流路２４６ｂ、排気管２７１ｂを介して供給されたガスを排気する。排気する際、圧力検出部２７７ｂで排気管２７１ｂの圧力を検出する。更には、圧力検出部２７９で排気管２７３の圧力を検出する。それぞれ検出された圧力データはコントローラ４００に送られる。コントローラ４００では、圧力検出部２７１ｂで検出した圧力値と圧力検出部２７９で検出した圧力値の差ΔＰ１ｂを算出する。算出されたデータは、予め記憶されているメンテナンス用圧力データと比較される。メンテナンス用圧力データは、例えば処理可能な状態の上限値であるα３ｂ、異常状態のβ３ｂが存在する。ΔＰ１ｂがα３ｂの範囲内であれば、ウエハ処理可能な状態と判断する。ΔＰ１ｂがβ３ｂの範囲であれば異常状態と判断し、配管の交換やクリーニング等のメンテナンスを実施する。
【０１６３】
次に、バルブ２７８ａ、バルブ２７８ｂを閉とし、バルブ２７８ｃを開とする。その後、ガス供給流路２４５から処理室に不活性ガスを供給すると共に、ガス排気流路２４６ｃ、排気管２７１ｃを介して供給されたガスを排気する。排気する際、圧力検出部２７７ｃで排気管２７１ｃの圧力を検出する。更には、圧力検出部２７９で排気管２７３の圧力を検出する。それぞれ検出された圧力データはコントローラ４００に送られる。コントローラ４００では、圧力検出部２７１ｃで検出した圧力値と圧力検出部２７９で検出した圧力値の差ΔＰ１ｃを算出する。算出されたデータは、予め記憶されているメンテナンス用圧力データと比較される。メンテナンス用圧力データは、例えば処理可能な状態の上限値であるα３ｃ、異常状態のβ３ｃが存在する。ΔＰ１ｃがα３ｃの範囲内であれば、ウエハ処理可能な状態と判断する。ΔＰ１ｃがβ３ｃの範囲であれば異常状態と判断し、配管の交換やクリーニング等のメンテナンスを実施する。
【０１６４】
以上の方法により、排気部２７０’の異常を検出する。
【０１６５】
次に、排気部３１０’の異常検出方法について説明する。排気部２７０’の異常検出が終了したら、バルブ２７８ａ、バルブ２７８ｂ、バルブ２７８ｃを閉とする。それと並行して、バルブ３１８ａを開とし、バルブ３１８ｂ、バルブ３１８ｃを閉とする。
【０１６６】
その後、ガス供給流路２８５ａから処理室に不活性ガスを供給すると共に、ガス排気流路２８６ａ、排気管３１１ａを介して供給されたガスを排気する。排気する際、圧力検出部３１７ａで排気管３１１ａの圧力を検出する。更には、圧力検出部３１９で排気管３１３の圧力を検出する。それぞれ検出された圧力データはコントローラ４００に送られる。コントローラ４００では、圧力検出部３１１ａの検出した圧力値と圧力検出部３１９で検出した圧力値の差ΔＰ２ａを算出する。算出されたデータは、予め記憶されているメンテナンス用圧力データと比較される。メンテナンス用圧力データは、例えば処理可能な状態の上限値であるα４ａ、異常状態のβ４ａが存在する。ΔＰ２ａがα４ａの範囲内であれば、ウエハ処理可能な状態と判断する。ΔＰ２ａがβ４ａの範囲であれば異常状態と判断し、配管の交換やクリーニング等のメンテナンスを実施する。
【０１６７】
次に、バルブ３１８ａ、バルブ３１８ｃを閉とし、バルブ３１８ｂを開とする。その後、ガス供給流路２４５から処理室に不活性ガスを供給すると共に、ガス排気流路２８６ｂ、排気管３１１ｂを介して供給されたガスを排気する。排気する際、圧力検出部３１７ｂで排気管３１１ｂの圧力を検出する。更には、圧力検出部３１９で排気管２７３の圧力を検出する。それぞれ検出された圧力データはコントローラ４００に送られる。コントローラ４００では、圧力検出部３１１ｂで検出した圧力値と圧力検出部３１９で検出した圧力値の差ΔＰ２ｂを算出する。算出されたデータは、予め記憶されているメンテナンス用圧力データと比較される。メンテナンス用圧力データは、例えば処理可能な状態の上限値であるα４ｂ、異常状態のβ４ｂが存在する。ΔＰ２ｃがα４ｂの範囲内であれば、ウエハ処理可能な状態と判断する。ΔＰ２ｂがβ４ｂの範囲であれば異常状態と判断し、配管の交換やクリーニング等のメンテナンスを実施する。
【０１６８】
次に、バルブ３１８ａ、バルブ３１８ｂを閉とし、バルブ３１８ｃを開とする。その後、ガス供給流路２８５から処理室に不活性ガスを供給すると共に、ガス排気流路２８６ｃ、排気管３１１ｃを介して供給されたガスを排気する。排気する際、圧力検出部３１７ｃで排気管３１１ｃの圧力を検出する。更には、圧力検出部３１９で排気管３１３の圧力を検出する。それぞれ検出された圧力データはコントローラ４００に送られる。コントローラ４００では、圧力検出部３１１ｃで検出した圧力値と圧力検出部３１９で検出した圧力値の差ΔＰ２ｃを算出する。算出されたデータは、予め記憶されているメンテナンス用圧力データと比較される。メンテナンス用圧力データは、例えば処理可能な状態の上限値であるα４ｃ、異常状態のβ４ｃが存在する。ΔＰ２ｃがα４ｃの範囲内であれば、ウエハ処理可能な状態と判断する。ΔＰ２ｃがβ４ｃの範囲であれば異常状態と判断し、配管の交換やクリーニング等のメンテナンスを実施する。
【０１６９】
以上の方法により、排気部３１０’の異常を検出する。
【０１７０】
このように、上流側排気管２７１と下流側排気管２７３それぞれで圧力を検出することで、圧力検出器２７７の上流だけでなく下流においても異常を発見することができる。
【０１７１】
更には、上流側排気管２７１a、上流側排気管２７１ｂ、上流側排気管２７１ｃそれぞれで異常を発見できるので、メンテナンス効率を高くすることができる。
【０１７２】
＜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、本発明は上述の各実施形態に限定され
【０１７３】
また、例えば、上述の各実施形態では、サセプタ２２０を回転させることで、サセプタ２２０上の各ウエハ２００とガス供給構造との相対位置を移動させる構造例に挙げたが、本発明がこれに限定されることはない。すなわち、本発明は、基板載置台１０上の各ウエハとガス供給構造との相対位置を移動させるものであれば、必ずしも各実施形態で説明した回転駆動式のものである必要はなく、例えばガス供給構造が固定される処理室の天井を回転させても良い。  
【０１７４】
また、例えば、上述の各実施形態では、基板処理装置が行う成膜処理として、原料ガス（第一の処理ガス）としてＴｉＣｌ４ガスを用い、反応ガス（第二の処理ガス）としてＮＨ３ガスが用いて、それらを交互に供給することによってウエハＷ上にＴｉＮ膜を形成する場合を例にあげたが、本発明がこれに限定されることはない。すなわち、成膜処理に用いる処理ガスは、ＴｉＣｌ４ガスやＮＨ３ガス等に限られることはなく、他の種類のガスを用いて他の種類の薄膜を形成しても構わない。さらには、３種類以上の処理ガスを用いる場合であっても、これらを交互に供給して成膜処理を行うのであれば、本発明を適用することが可能である。
【０１７５】
また、上記実施形態では処理条件を等しくすると記載したが、これは結果的に基板の特性が所望の範囲内となる条件を言う。従って、処理条件を等しくするとは、特性が所望の範囲内となる条件の範囲を言う。  
【０１７６】
また、例えば、上述した各実施形態では、基板処理装置が行う処理として成膜処理を例にあげたが、本発明がこれに限定されることはない。すなわち、成膜処理の他、酸化膜、窒化膜を形成する処理、金属を含む膜を形成する処理であってもよい。また、基板処理の具体的内容は不問であり、成膜処理だけでなく、アニール処理、酸化処理、窒化処理、拡散処理、リソグラフィ処理等の他の基板処理にも好適に適用できる。さらに、本発明は、他の基板処理装置、例えばアニール処理装置、酸化処理装置、窒化処理装置、露光装置、塗布装置、乾燥装置、加熱装置、プラズマを利用した処理装置等の他の基板処理装置にも好適に適用できる。また、本発明は、これらの装置が混在していてもよい。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加、削除、置換をすることも可能である。  
【０１７７】
＜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。  
【０１７８】
［付記１］  本発明の一態様によれば、  処理室と、  前記処理室内に設けられ、円周状に基板載置部が配置された基板載置台と、  前記基板載置台を回転させる回転部と、  前記基板載置台の上方に、円周状に複数配された原料ガス供給構造と、  前記複数の原料ガス供給構造を介して前記原料ガス供給構造の下方領域に原料ガスを供給する原料ガス供給部と、  前記複数の原料ガス供給構造それぞれに対応して設けられ、前記原料ガス供給構造の下方領域の雰囲気を排気する原料ガス排気構造と、  前記原料ガス排気構造のそれぞれに接続する複数の原料ガス排気管と、  前記複数の原料ガス排気管を有すると共に、前記原料ガス排気構造を介して前記処理室の雰囲気を排気する原料ガス排気部と、  前記基板載置台の上方であって、前記原料ガス供給構造の間に配された複数の反応ガス供給構造と、前記複数の反応ガス供給構造を介して前記反応ガス供給構造の下方領域に反応ガスを供給する反応ガス供給部と、  前記複数の反応ガス供給構造それぞれに対応して設けられ、前記反応ガス供給構造の下方領域の雰囲気を排気する複数の反応ガス排気構造と、  前記反応ガス排気構造のそれぞれに接続する複数の反応ガス排気管と、  前記複数の反応ガス排気管を有すると共に、前記反応ガス排気構造を介して前記処理室の雰囲気を排気する反応ガス排気部と、  前記反応ガス排気管それぞれに設けられた複数の反応ガス圧力検出器と、  少なくとも前記原料ガス供給部、前記原料ガス排気部、前記反応ガス供給部、前記反応ガス排気部、前記反応ガス圧力検出器を制御する制御部とを有する基板処理装置が提供される。
【０１７９】
［付記２］  好ましくは、  更に、前記複数の原料ガス排気管ごとに原料ガス圧力検出器が設けられる付記１記載の基板処理装置が提供される。
【０１８０】
［付記３］
好ましくは、前記複数の反応ガス圧力検出器で検出された圧力値の内、少なくとも一つが所定の値よりも大きい場合、大きい圧力を検出した排気管が異常状態であると判断する付記１または２に記載の基板処理装置前付記１または２に記載の基板処理装置が提供される
【０１８１】
［付記４］
好ましくは、前記複数の原料ガス圧力検出器で検出された圧力値の内、少なくとも一つが所定の値よりも大きい場合、大きい圧力を検出した排気管が異常状態であると判断する付記２または３に記載の基板処理装置が提供される。
【０１８２】
［付記５］
好ましくは、  更に、前記複数の反応ガス上流側排気管が合流する合流部と、前記合流部の下流側に接続される反応ガス合流管を有し、前記反応ガス合流管には合流管圧力検出器が設けられる付記１から４の内、いずれか一つに記載の基板処理装置が提供される。
【０１８３】
［付記６］
前記反応ガス圧力検出器と前記合流部の間にバルブが設けられる付記５に記載の基板処理装置が提供される。
【０１８４】
［付記７］
好ましくは、更に、前記複数の原料ガス上流側排気管が合流する合流部と、前記合流部の下流側に接続される原料ガス合流管を有し、前記原料ガス合流管には合流管圧力検出器が設けられる付記２から６の内、いずれか一つに記載の基板処理装置が提供される。
【０１８５】
［付記８］
好ましくは、前記原料ガス圧力検出器と前記合流部の間にバルブが設けられる付記７に記載の基板処理装置が提供される。
【０１８６】
［付記９］
好ましくは、
複数の基板を処理室に搬入し、前記処理室に内包された基板載置台上に円周状に基板を載置する工程と、
前記基板載置台の回転を開始する工程と、
複数の原料ガス供給構造を介して前記原料ガス供給構造の下方領域に原料ガスを供給すると共に、前記複数の原料ガス供給構造に対応した複数の原料ガス排気構造を介して、前記原料ガス供給構造の下方領域の雰囲気を排気する原料ガス供給排気工程と、  前記原料ガス供給排気工程と並行して、複数の反応ガス供給構造を介して前記反応ガス供給構造の下方領域に反応ガスを供給すると共に、前記複数の原料ガス供給構造に対応した複数の反応ガス排気構造を介して前記反応ガス供給構造の下方領域の雰囲気を排気する反応ガス供給排気工程とを有し、前記反応ガス供給排気工程では、前記複数の反応ガス排気構造それぞれに接続された排気管で圧力を検出する半導体装置の製造方法が提供される。
【０１８７】
［付記１０］
好ましくは、
複数の基板を処理室に搬入し、前記処理室に内包された基板載置台上に円周状に基板を載置する工程と、
前記基板載置台の回転を開始する工程と、
複数の原料ガス供給構造を介して前記原料ガス供給構造の下方領域に原料ガスを供給すると共に、前記複数の原料ガス供給構造に対応した複数の原料ガス排気構造を介して、前記原料ガス供給構造の下方領域の雰囲気を排気する原料ガス供給排気工程と、  前記原料ガス供給排気工程と並行して、複数の反応ガス供給構造を介して前記反応ガス供給構造の下方領域に反応ガスを供給すると共に、前記複数の原料ガス供給構造に対応した複数の反応ガス排気構造を介して前記反応ガス供給構造の下方領域の雰囲気を排気する反応ガス供給排気工程とを有し、前記反応ガス供給排気工程では、前記複数の反応ガス排気構造それぞれに接続された排気管で圧力を検出するよう実行させるプログラムが提供される。
【０１８８】
［付記１１］
好ましくは、
複数の基板を処理室に搬入し、前記処理室に内包された基板載置台上に円周状に基板を載置する工程と、
前記基板載置台の回転を開始する工程と、
複数の原料ガス供給構造を介して前記原料ガス供給構造の下方領域に原料ガスを供給すると共に、前記複数の原料ガス供給構造に対応した複数の原料ガス排気構造を介して、前記原料ガス供給構造の下方領域の雰囲気を排気する原料ガス供給排気工程と、  前記原料ガス供給排気工程と並行して、複数の反応ガス供給構造を介して前記反応ガス供給構造の下方領域に反応ガスを供給すると共に、前記複数の原料ガス供給構造に対応した複数の反応ガス排気構造を介して前記反応ガス供給構造の下方領域の雰囲気を排気する反応ガス供給排気工程とを有し、前記反応ガス供給排気工程では、前記複数の反応ガス排気構造それぞれに接続された排気管で圧力を検出するよう実行させるプログラムが格納されたコンピュータ読み取り可能な記録媒体が提供される。
【符号の説明】
【０１８９】
１０…基板処理装置、２００…ウエハ（基板）、２０１…処理室、２０３…反応容器、２２０…サセプタ、２２２…昇降機構、２４０…ガス供給排気構造、２８０…ガス供給排気構造   
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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