(57)【要約】      （修正有）【課題】排気手段内の汚染物質が処理室内へ逆拡散（逆流）することを抑制する基板処理装置を提供する。【解決手段】減圧下で基板を処理する処理室２０１と、処理室２０１内に所望のガスを供給するガス供給手段２３２と、処理室２０１内の雰囲気を排気する排気手段２３１と、ガス供給手段２３２に設けられる第１のバルブ１７７等と、排気手段に設けられる第２のバルブ２４２と、処理室２０１内の圧力を検知する圧力検知手段と、第１のバルブ１７７等、第２のバルブ２４２、及び圧力検知手段をそれぞれ制御する制御手段２４０と、を有し、制御手段２４０は、第１のバルブ１７７等を開けて処理室２０１内に不活性ガスを供給しつつ、第２のバルブ２４２を開けて処理室２０１内の雰囲気を排気し、所定時間の経過後に圧力検知手段にて検知した圧力が所定の基準圧力未満であればリーク無と判定し、検知した圧力が所定の基準圧力以上であればリーク有と判定する。【選択図】図２
2009117554.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
減圧下で基板を処理する処理室と、
前記処理室内に所望のガスを供給するガス供給手段と、
前記処理室内の雰囲気を排気する排気手段と、
前記ガス供給手段に設けられる第１のバルブと、
前記排気手段に設けられる第２のバルブと、
前記処理室内の圧力を検知する圧力検知手段と、
前記第１のバルブ、前記第２のバルブ、及び前記圧力検知手段をそれぞれ制御する制御手段と、を有し、
前記制御手段は、前記第１のバルブを開けて前記処理室内に不活性ガスを供給しつつ、前記第２のバルブを開けて前記処理室内の雰囲気を排気し、所定時間の経過後に前記圧力検知手段にて検知した圧力が所定の基準圧力未満であればリーク無と判定し、前記検知した圧力が前記所定の基準圧力以上であればリーク有と判定する
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、減圧下で基板を処理する処理室を有する基板処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の製造工程の一工程として、減圧下で基板を処理する基板処理工程が実施されてきた。かかる基板処理工程は、減圧下で基板を処理する処理室と、処理室内に所望のガスを供給するガス供給手段と、処理室内の雰囲気を排気する排気手段と、を有する基板処理装置により実施されてきた。
【０００３】
なお、上述の基板処理工程を実施する前に、処理室の気密性（すなわち、処理室におけるリークの有無）に関する判定が実施されてきた。かかる判定は、ガス供給手段による処理室内へのガスの供給を停止しつつ、排気手段により処理室内の雰囲気を限界まで引き切り、処理室内の圧力を所定の圧力まで到達（減圧）させることが可能であるか否かを確認することにより実施されてきた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述の判定を行うと、排気手段内の汚染物質が処理室内へと逆拡散（逆流）してしまう場合があった。その結果、例えば基板へのエピタキシャル成長が阻害されたり、基板への反応ガスの吸着が阻害されたりする場合があった。
【０００５】
そこで本発明は、処理室におけるリークの有無を判定する際に、排気手段内の汚染物質が処理室内へ逆拡散（逆流）することを抑制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】
【０００６】
本発明の第１の態様によれば、減圧下で基板を処理する処理室と、前記処理室内に所望のガスを供給するガス供給手段と、前記処理室内の雰囲気を排気する排気手段と、前記ガス供給手段に設けられる第１のバルブと、前記排気手段に設けられる第２のバルブと、前記処理室内の圧力を検知する圧力検知手段と、前記第１のバルブ、前記第２のバルブ、及び前記圧力検知手段をそれぞれ制御する制御手段と、を有し、前記制御手段は、前記第１のバルブを開けて前記処理室内に不活性ガスを供給しつつ、前記第２のバルブを開けて前記処理室内の雰囲気を排気し、所定時間の経過後に前記圧力検知手段にて検知した圧力が所定の基準圧力未満であればリーク無と判定し、前記検知した圧力が前記所定の基準圧力以上であればリーク有と判定する基板処理装置が提供される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明にかかる基板処理装置によれば、処理室におけるリークの有無を判定する際に、排気手段内の汚染物質が処理室内へ逆拡散（逆流）することを抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
上述したとおり、処理室内の雰囲気を排気手段の限界まで引き切って判定を行うと、排気手段内の汚染物質が処理室内へと逆拡散（逆流）してしまう場合があった。処理室内に汚染物質が逆拡散（逆流）すると、例えば基板へのエピタキシャル成長が阻害されたり、基板への反応ガスの吸着が阻害されたりする場合があった。リーク有無の判定を実施した後、処理室内に例えば高温のＨ２を導入してベイクし、処理室２０１内に吸着した汚染物質を脱離させる方法も考えられる。しかしながら、半導体装置の微細化が進むにつれて基
板処理温度を低温化させる必要があり、処理室内を高温にするベイクを実施することは困難であった。
【０００９】
そこで発明者等は、まず、逆拡散（逆流）の原因について鋭意研究を行った。その結果、処理室内の雰囲気を限界まで引き切ると、処理室内の圧力と排気手段内の圧力とがほぼ等しくなり、それによって汚染物質の逆拡散（逆流）が生じてしまっていることを突き止めた。発明者等はさらなる検討を実施した結果、処理室内の雰囲気を限界まで引き切ることなくリーク有無の判定を行うことが可能であり、これにより、処理室内への汚染物質の逆拡散（逆流）を抑制できるとの知見を得た。本発明は、発明者等が得たかかる知見を基になされたものである。
【００１０】
＜本発明の一実施形態＞
（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の構成について、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施形態にかかる基板処理装置の処理炉、及び処理炉周辺の概略構成図である。
【００１１】
図１に示すように、本実施形態にかかる基板処理装置は、筐体１０１を有している。筐体１０１の内部の前面側（図１の右側）には、カセットステージ１１４が設けられている。カセットステージ１１４は、図示しない外部搬送装置との間で、基板収納容器としてのカセット１１０の授受を行うように構成されている。また、カセットステージ１１４の後側には、カセット１１０を昇降移動させる昇降手段としてのカセットエレベータ１１８が設けられている。カセットエレベータ１１８には、カセット１１０を水平移動させる搬送手段としてのカセット移載機１１８ｂが設けられている。さらに、カセットエレベータ１１８の後側には、カセット１１０の載置手段としてのカセット棚１１８ａが設けられている。カセット棚１１８ａには、移載棚１２３が設けられている。移載棚１２３には、処理対象の基板や処理後の基板を収容したカセット１１０が一時的に載置される。また、カセットステージ１１４の上方には、カセット１１０の載置手段としての予備カセット棚１０７が設けられている。そして、予備カセット棚１０７の上方には、クリーンエアを筐体１０１の内部に流通させるクリーンユニット１３４ａが設けられている。
【００１２】
筐体１０１の後部（図１の左側）の上方には、下端部が開放した円筒形状の処理炉２０２が垂直に設けられている。処理炉２０２の詳細な構成については後述する。
【００１３】
処理炉２０２の下方には、昇降手段としてのボートエレベータ１１５が設けられている。ボートエレベータ１１５の下端部には、昇降基板２５２が設けられている。昇降基板２５２上には、基板保持手段としてのボート１３０が、蓋体としてのシールキャップ２１９を介して垂直に取り付けられている。ボートエレベータ１１５及びボート１３０の構成については後述する。ボートエレベータ１１５が上昇すると、処理炉２０２の内部にボート１３０が搬入されると共に、処理炉２０２の下端部がシールキャップ２１９により気密に封止されるように構成されている。また、処理炉２０２の下端部の横には、閉塞手段としての炉口シャッタ１４７が設けられている。炉口シャッタ１４７は、ボートエレベータ１１５が下降している間、処理炉２０２の下端部を気密に閉塞するように構成されている。
【００１４】
処理炉２０２とカセット棚１０５との間には、ウエハ２００を昇降移動させる昇降手段としての移載エレベータ１２５ｂが設けられている。移載エレベータ１２５ｂには、ウエハ２００を水平移動させる搬送手段としてのウエハ移載機１１２が取り付けられている。
【００１５】
（２）基板処理装置の動作
続いて、本実施形態にかかる基板処理装置の動作について、図１を参照しながら説明す
る。
【００１６】
まず、ウエハ２００が装填されたカセット１１０が、図示しない外部搬送装置により搬送されて、カセットステージ１１４上に載置される。この際、ウエハ２００が縦向きの姿勢になるように載置される。その後、カセットステージ１１４が９０°回転することにより、ウエハ２００の表面は基板処理装置の上方（すなわち図１の上方）を向き、ウエハ２００は水平姿勢となる。
【００１７】
その後、カセットエレベータ１１８の昇降動作および横行動作と、カセット移載機１１８ｂの進退動作および回転動作との協調動作により、カセット１１０が、カセットステージ１１４上からカセット棚１１８ａ上または予備カセット棚１０７上へと搬送される。その後、ウエハ２００の移載に供されるカセット１１０が、カセットエレベータ１１８およびカセット移載機１１８ｂの協調動作により、移載棚１２３上へと移載される。
【００１８】
その後、ウエハ移載機１１２の進退動作および回転動作と、移載エレベータ１２５ｂの昇降動作との協調動作により、移載棚１２３上のカセット１１０内に装填されていたウエハ２００が、下降状態のボート１３０内に移載（装填）される。
【００１９】
その後、ボートエレベータ１１５が上昇することにより、処理炉２０２の内部にボート１３０が搬入されると共に、シールキャップ２１９により処理炉２０２の内部が気密に封止される。そして、気密に閉塞され減圧された処理炉２０２内でウエハ２００が加熱され、処理炉２０２内に処理ガスが供給されることにより、ウエハ２００の表面に所定の処理がなされる。かかる処理の詳細については後述する。
【００２０】
ウエハ２００への処理が完了すると、上述の手順とは逆の手順により、処理後のウエハ２００が、ボート１３０内から移載棚１２３上のカセット１１０内へと移載される。そして、処理後のウエハ２００を格納したカセット１１０が、カセット移載機１１８ｂにより、移載棚１２３上からカセットステージ１１４上へと移載され、図示しない外部搬送装置により筐体１０１の外部へと搬送される。なお、ボートエレベータ１１５が下降した後は、炉口シャッタ１４７が処理炉２０２の下端部を気密に閉塞して、処理炉２０２内へ外気が侵入することを防止している。
【００２１】
（３）処理炉の構成
続いて、本実施形態にかかる基板処理装置が備える処理炉２０２及びその周辺の構成について、図２、及び図３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ボート搬入後の処理炉の概略構成図であり、図３は、本発明の一実施形態にかかるボート搬入前の処理炉の概略構成図である。
【００２２】
図２に示すように、本実施形態にかかる処理炉２０２は、反応管としてのアウターチューブ２０５を有している。アウターチューブ２０５は、石英（ＳｉＯ２）または炭化シリコン（ＳｉＣ）等の耐熱材料からなり、上端が閉塞し下端が開口した円筒形状に形成されている。アウターチューブ２０５の内側の筒中空部には、減圧下で基板としてのウエハ２００を処理する処理室２０１が形成されている。処理室２０１は、基板としてのウエハ２００を、後述するボート１３０によって水平姿勢で垂直方向に多段に整列した状態で収容可能に構成されている。
【００２３】
アウターチューブ２０５の外側には、アウターチューブ２０５と同心円状に、加熱機構としてのヒータ２０６が設けられている。ヒータ２０６は円筒形状であり、ヒータ素線とその周囲に設けられた断熱部材とにより構成され、図示しない保持体に支持されることにより垂直に据え付けられている。なお、ヒータ２０６の近傍には、処理室２０１内の温度
を検出する温度検出体としての温度センサ（図示せず）が設けられている。ヒータ２０６及び温度センサには、温度制御部２３８が電気的に接続されている。温度制御部２３８は、温度センサにより検出された温度情報に基づきヒータ２０６への通電具合を調節し、処理室２０１内の温度が所望のタイミングにて所望の温度分布となるよう制御する。
【００２４】
アウターチューブ２０５の下方には、アウターチューブ２０５と同心円状に、マニホールド２０９が配設されている。マニホールド２０９は、例えば、ステンレス等からなり、上端及び下端が開口した円筒形状に形成されている。このマニホールド２０９は、アウターチューブ２０５を支持するように設けられている。なお、マニホールド２０９とアウターチューブ２０５との間には、シール部材としてのＯリングが設けられている。また、マニホールド２０９の下方には、予備室としてのロードロック室１４０が設けられている。天板２５１とマニホールド２０９との間には、シール部材としてのＯリングが設けられている。このマニホールド２０９が天板２５１により支持されることにより、アウターチューブ２０５は垂直に据え付けられた状態となっている。このアウターチューブ２０５とマニホールド２０９とにより反応容器が形成される。なお、天板２５１には、処理炉２０２の開口部である炉口１６１が設けられている。
【００２５】
マニホールド２０９の側壁には、処理室２０１内に所望のガスを供給するガス供給手段としてのガス供給管２３２が接続されている。ガス供給管２３２は、上流側で４つに分岐している。４つに分岐したガス供給管２３２は、第１のバルブとしてのバルブ１７７、１７８、１７９、１９２、及びガス流量制御装置としてのＭＦＣ１８３、１８４、１８５、１９１を介して、第１のガス供給源１８０、第２のガス供給源１８１、第３のガス供給源１８２、不活性ガス供給源１９０にそれぞれ接続されている。ＭＦＣ１８３、１８４、１８５、１９１及びバルブ１７７、１７８、１７９、１９２には、ガス流量制御部２３５が電気的に接続されている。ガス流量制御部２３５は、ガス供給管２３２から処理室２０１内に所望のタイミングで所望の流量のガスを供給するように制御する。なお、本発明にかかるガス供給手段は、ガス供給管２３２が４つに分岐する形態に限定されず、供給するガスの種別に応じて３つ以下に分岐していても、５つ以上に分岐していてもよい。
【００２６】
また、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手段としてのガス排気管２３１が接続されている。排気手段としてのガス排気管２３１の下流側には、第２のバルブとしてのＡＰＣバルブ２４２を介して、真空ポンプ等の真空排気装置２４６が接続されている。ＡＰＣバルブ２４２は、その開度により処理室２０１内の圧力を調整する圧力調整器として構成されている。なお、ＡＰＣバルブ２４２の上流側におけるガス排気管２３１内には、図示しないが、処理室２０１内の圧力を検知する圧力検知手段としての圧力センサが設けられている。なお、圧力センサは、ガス排気管２３１内に限らず、処理室２０１内に設けられていてもよい。圧力センサ及びＡＰＣバルブ２４２には、圧力制御部２３６が電気的に接続されている。圧力制御部２３６は、圧力センサにより検出された圧力に基づいてＡＰＣバルブ２４２の開度を調節し、処理室２０１内の圧力が所望のタイミングにて所望の圧力となるように制御する。
【００２７】
また、ロードロック室１４０を構成する側壁の外面には、ボートエレベータ１１５が設けられている。ボートエレベータ１１５は、下基板２４５、ガイドシャフト２６４、ボール螺子２４４、上基板２４７、昇降モータ２４８、昇降基板２５２、及びベローズ２６５を備えている。下基板２４５は、ロードロック室１４０を構成する側壁の外面に水平姿勢で固定されている。下基板２４５には、昇降台２４９と嵌合するガイドシャフト２６４、及び昇降台２４９と螺合するボール螺子２４４がそれぞれ鉛直姿勢で設けられている。ガイドシャフト２６４及びボール螺子２４４の上端には、上基板２４７が水平姿勢で固定されている。ボール螺子２４４は、上基板２４７に設けられた昇降モータ２４８により回転させられるように構成されている。また、ガイドシャフト２６４は、昇降台２４９の上下
動を許容しつつ水平方向の回転を抑制するように構成されている。そして、ボール螺子２４４を回転させることにより、昇降台２４９が昇降するように構成されている。
【００２８】
昇降台２４９には、中空の昇降シャフト２５０が垂直姿勢で固定されている。昇降台２４９と昇降シャフト２５０との連結部は、気密に構成されている。昇降シャフト２５０は、昇降台２４９と共に昇降するように構成されている。昇降シャフト２５０の下方側端部は、ロードロック室１４０を構成する天板２５１を貫通している。天板２５１に設けられる貫通穴の内径は、昇降シャフト２５０と天板２５１とが接触することのない様に、昇降シャフト２５０の外径よりも大きく構成されている。ロードロック室１４０と昇降台２４９との間には、昇降シャフト２５０の周囲を覆うように、伸縮性を有する中空伸縮体としてのベローズ２６５が設けられている。昇降台２４９とベローズ２６５との連結部、及び天板２５１とベローズ２６５との連結部はそれぞれ気密に構成されており、ロードロック室１４０内の気密が保持されるように構成されている。ベローズ２６５は、昇降台２４９の昇降量に対応できる充分な伸縮量を有している。ベローズ２６５の内径は、昇降シャフト２５０とベローズ２６５とが接触することのない様に、昇降シャフト２５０の外径よりも充分に大きく構成されている。
【００２９】
ロードロック室１４０内に突出した昇降シャフト２５０の下端には、昇降基板２５２が水平姿勢で固定されている。昇降シャフト２５０と昇降基板２５２との連結部は、気密に構成されている。昇降基板２５２の上面には、Ｏリング等のシール部材を介してシールキャップ２１９が気密に取付けられている。シールキャップ２１９は、例えばステンレス等の金属よりなり、円盤状に形成されている。昇降モータ２４８を駆動してボール螺子２４４を回転させ、昇降台２４９、昇降シャフト２５０、昇降基板２５２、及びシールキャップ２１９を上昇させることにより、処理炉２０２内にボート１３０が搬入（ボートローディング）されると共に、処理炉２０２の開口部である炉口１６１がシールキャップ２１９により閉塞されるよう構成されている。また、昇降モータ２４８を駆動してボール螺子２４４を回転させ、昇降台２４９、昇降シャフト２５０、昇降基板２５２、及びシールキャップ２１９を下降させることにより、処理室２０１内からボート１３０が搬出（ボートアンローディング）されるよう構成されている。昇降モータ２４８には、駆動制御部２３７が電気的に接続されている。駆動制御部２３７は、ボートエレベータ１１５が所望のタイミングにて所望の動作をするよう制御する。
【００３０】
昇降基板２５２の下面には、Ｏリング等のシール部材を介して駆動部カバー２５３が気密に取付けられている。昇降基板２５２と駆動部カバー２５３とにより駆動部収納ケース２５６が構成されている。駆動部収納ケース２５６の内部は、ロードロック室１４０内の雰囲気と隔離されている。駆動部収納ケース２５６の内部には、回転機構２５４が設けられている。回転機構２５４には電力供給ケーブル２５８が接続されている。電力供給ケーブル２５８は、昇降シャフト２５０の上端から昇降シャフト２５０内を通って回転機構２５４まで導かれており、回転機構２５４に電力を供給するように構成されている。回転機構２５４が備える回転軸２５５の上端部は、シールキャップ２１９を貫通して、基板保持具としてのボート１３０を下方から支持するように構成されている。回転機構２５４を作動（回転）させることにより、ボート１３０に保持された基板を処理室２０１内で回転させることが可能なように構成されている。回転機構２５４には、駆動制御部２３７が電気的に接続されている。駆動制御部２３７は、回転機構２５４が所望のタイミングにて所望の動作をするよう制御する。
【００３１】
また、駆動部収納ケース２５６の内部であって回転機構２５４の周囲には、冷却機構２５７が設けられている。冷却機構２５７及びシールキャップ２１９には冷却流路２５９が形成されている。冷却流路２５９には冷却水を供給する冷却水配管２６０が接続されている。冷却水配管２６０は、昇降シャフト２５０の上端から昇降シャフト２５０内を通って
冷却流路２５９まで導かれ、冷却流路２５９にそれぞれ冷却水を供給するように構成されている。
【００３２】
基板保持具としてのボート１３０は、例えば石英（ＳｉＯ２）や炭化珪素（ＳｉＣ）等の耐熱性材料からなり、複数枚のウエハ２００を水平姿勢でかつ互いに中心を揃えた状態で整列させて多段に保持するように構成されている。なお、ボート１３０の下部には、例えば石英や炭化珪素等の耐熱性材料からなる円板形状をした断熱部材としての断熱板２１６が、水平姿勢で多段に複数枚配置されている。断熱板２１６は、ヒータ２０６からの熱をマニホールド２０９側に伝えにくくするように機能する。
【００３３】
また、本実施形態にかかる基板処理装置は、制御手段としてのコントローラ２４０を有している。コントローラ２４０は、ＣＰＵ、メモリ、ＨＤＤなどの記憶装置、操作部、入出力部を備えた主制御部２３９を備えている。主制御部２３９は、上述のガス流量制御部２３５、圧力制御部２３６、駆動制御部２３７、温度制御部２３８、ボートエレベータ１１５の昇降モータ２４８、及び回転機構２５４に電気的に接続されており、基板処理装置全体を制御するように構成されている。
【００３４】
なお、コントローラ２４０は、第１のバルブとしてのバルブ１７７、１７８、１７９、１９２、第２のバルブとしてのＡＰＣバルブ２４２、及び圧力検知手段としての圧力センサをそれぞれ制御するように構成されている。具体的には、コントローラ２４０は、第１のバルブとしてのバルブ１９２を開けて処理室２０１内に不活性ガスを供給しつつ、第２のバルブとしてのとしてのＡＰＣバルブ２４２を開けて処理室２０１内の雰囲気を排気し、所定時間の経過後に圧力センサにて検知した圧力が所定の基準圧力未満であればリーク無と判定し、検知した圧力が所定の基準圧力以上であればリーク有と判定するように構成されている。かかる動作についてはリーク有無判定工程の説明に合わせて後述する。
【００３５】
（４）基板処理工程
続いて、半導体デバイスの製造工程の一工程として、ウエハ２００上にＥｐｉ−ＳｉＧｅ膜を形成する基板処理工程について説明する。かかる基板処理工程は、上述した処理炉２０２を有する基板処理装置により実施される。また、以下の説明において、基板処理装置を構成する各部の動作は、コントローラ２４０により制御される。なお、第１のガス供給源１８０、第２のガス供給源１８１、及び第３のガス供給源１８２には、処理ガスとして、ＳｉＨ４ガス（又はＳｉ２Ｈ６ガス）、ＧｅＨ４ガス、Ｈ２ガスがそれぞれ封入されている。また、不活性ガス供給源１９０には、不活性ガスとしてのＮ２ガスが封入されている。なお、不活性ガスとしてはＡｒガス、またはＨｅガス等を用いることも可能である。
【００３６】
まず、図３に示すように、ウエハ移載機１１２により、降下状態のボート１３０に複数枚の処理対象のウエハ２００を装填する。所定枚数のウエハ２００の装填が完了したら、昇降モータ２４８を駆動して、図２に示すように、所定枚数のウエハ２００を保持したボート１３０を処理室２０１内に搬入（ボートローディング）すると共に、処理炉２０２の開口部である炉口１６１をシールキャップ２１９により閉塞する。
【００３７】
次に、処理室２０１内が所望の圧力（真空度）となるように、真空排気装置２４６により処理室２０１内を真空排気する。この際、処理室２０１内の圧力を圧力センサにより測定し、この測定した圧力に基づきＡＰＣバルブ２４２をフィードバック制御する。また、処理室２０１内が所望の温度分布となるように、ヒータ２０６により処理室２０１内を加熱する。この際、温度センサにより温度を検出し、検出した温度情報に基づきヒータ２０６への通電具合をフィードバック制御する。続いて、回転機構２５４により、ボート１３０及びウエハ２００を回転させる。
【００３８】
次に、第１のガス供給源１８０、第２のガス供給源１８１、第３のガス供給源１８２から処理室２０１内に各処理ガス（ＳｉＨ４又はＳｉ２Ｈ６、ＧｅＨ４、Ｈ２）をそれぞれ供給する。具体的には、各ガスの供給量がそれぞれ所望の流量となるようにＭＦＣ１８３、１８４、１８５の開度を調節しながら、バルブ１７７、１７８、１７９を開き、ガス供給管２３２を介して処理室２０１内の上部に各処理ガスを供給する。処理室２０１内に供給された各処理ガスは、ウエハ２００と接触した後、ガス排気管２３１から処理室２０１外へと排気される。各処理ガスがウエハ２００と接触することにより、ウエハ２００の表面上にＥｐｉ−ＳｉＧｅ膜が堆積（デポジション）される。
【００３９】
予め設定された時間が経過したら、第１のガス供給源１８０、第２のガス供給源１８１、第３のガス供給源１８２からの各処理ガスの供給を停止し、不活性ガス供給源１９０から処理室２０１内に不活性ガスを供給する。具体的には、バルブ１７７、１７８、１７９を閉じるとともに、不活性ガスの供給量が所望の流量となるようにＭＦＣ１９１の開度を調節しながら、バルブ１９２を開き、ガス供給管２３２を介して処理室２０１内に不活性ガスを供給する。そして、処理室２０１内の雰囲気を不活性ガスで置換すると共に、処理室２０１内の圧力を常圧に復帰させる。
【００４０】
その後、昇降モータ２４８を作動させてシールキャップ２１９を下降させ、処理炉２０２の開口部である炉口１６１を開口させると共に、処理済のウエハ２００を保持したボート１３０を処理室２０１外へと搬出（ボートアンローディング）する。その後、ウエハ移載機１１２により、処理済のウエハ２００をボート１３０より取り出す（ウエハディスチャージ）。
【００４１】
なお、ウエハ２００を処理する際の処理条件としては、例えば、Ｅｐｉ−ＳｉＧｅ膜の成膜において、処理温度４００〜７００℃、処理圧力１〜２００Ｐａが例示される。
【００４２】
（５）リーク有無判定工程
続いて、本発明の一実施形態にかかるリーク有無判定工程について説明する。リーク有無判定工程は、上述した基板処理工程を実施する前に、上述した基板処理装置により実施される。また、以下の説明において、基板処理装置を構成する各部の動作は、コントローラ２４０により制御される。
【００４３】
まず、上述した基板処理工程と同様に、ウエハ移載機１１２により、降下状態のボート１３０に複数枚の処理対象のウエハ２００を装填する。所定枚数のウエハ２００の装填が完了したら、昇降モータ２４８を駆動して、図２に示すように、所定枚数のウエハ２００を保持したボート１３０を処理室２０１内に搬入（ボートローディング）すると共に、処理炉２０２の開口部である炉口１６１をシールキャップ２１９により閉塞する。
【００４４】
次に、第１のバルブとしてのバルブ１９２を開けて処理室２０１内に不活性ガスを供給しつつ、第２のバルブとしてのＡＰＣバルブ２４２を開けて処理室２０１内の雰囲気を排気する。この際、ＭＦＣ１９１及びＡＰＣバルブ２４２の開度（不活性ガスの供給流量、及び排気速度）は、リークがない処理室２０１内を所定時間排気した場合に、処理室２０１内が所定の圧力に到達するような開度とする。例えば、処理室２０１にリークのないと仮定した場合に、処理室２０１内に不活性ガスとしてのＮ２ガスを１ｓｌｍの供給流量で流すようにＭＦＣ１９１の開度を調整しつつ、処理室２０１内が所定時間経過後に１０Ｐａに到達するようにＡＰＣバルブ２４２の開度を調整する。また、処理室２０１にリークがなければ所定時間経過後に到達する筈の圧力（例えば１０Ｐａ）にマージン（例えば０．５Ｐａ）を加えた圧力を、所定の基準圧力（例えば１０．５Ｐａ）とする。
【００４５】
そして、所定時間の経過後に圧力検知手段としての圧力センサにて検知した圧力が所定の基準圧力未満であればリーク無と判定し、検知した圧力が所定の基準圧力以上であればリーク有と判定する。すなわち、処理室２０１にリークが有る場合における所定時間経過後の到達圧力は、リークがない場合における所定時間経過後の到達圧力に較べて大きくなる。従って、処理室２０１内が所定の基準圧力に到達したか否かによってリーク有無を判定することが可能なのである。例えば、所定の基準圧力が１０．５Ｐａである場合において、所定時間経過後に圧力センサが検知した圧力が１０．５Ｐａ未満であればリーク無と判定し、所定時間経過後に圧力センサが検知した圧力が１０．５Ｐａ以上であればリーク有と判定する。かかる判定はコントローラ２４０により実施される。
【００４６】
なお、上記における所定の基準圧力、所定時間は、ＭＦＣ１９１及びＡＰＣバルブ２４２の開度、処理室２０１内の構造、処理室２０１内からの脱ガス量、処理室２０１内の温度、不活性ガスの種類などによって適宜調整される。
【００４７】
そして、リーク無と判断された場合には、リーク有無判定工程を終了して上述の基板処理工程を実施する。具体的には、処理室２０１内の圧力を圧力センサにより測定し、この測定した圧力に基づきＡＰＣバルブ２４２をフィードバック制御する。そしてヒータ２０６により処理室２０１内を加熱し、回転機構２５４によりウエハ２００を回転させる。そして、第１のガス供給源１８０、第２のガス供給源１８１、第３のガス供給源１８２から処理室２０１内に各処理ガスを供給し、ウエハ２００上に所望の膜を成膜する。そして、予め設定された時間が経過したら、不活性ガス供給源１９０から処理室２０１内に不活性ガスを供給して処理室２０１内を昇圧し、ボート１３０を処理室２０１外へと搬出し、処理済のウエハ２００をボート１３０より取り出す。
【００４８】
また、リーク有と判断された場合には、リーク有無判定工程を終了してリーク箇所の特定を行う。リーク箇所の特定方法としては、処理室２０１内の排気を継続しながらアウターチューブ２０５やマニホールド２０９の外側等からＨｅガスをスプレー状に吹きかけて処理室２０１内にＨｅガスを吸引させる真空法や、気密に保持した処理室２０１内をＨｅガスで加圧して、リーク箇所からＨｅガスを噴出させるスニファー法等を用いることができる。なお、Ｈｅガスの検出には、分圧真空計等を用いることが出来る。リーク箇所の特定を行う前に、ボート１３０を処理室２０１外へと搬出して、処理前のウエハ２００を予め退避させてもよい。リーク箇所が特定されたら、かかる箇所の修理や部品交換等を実施して、リーク有無判定工程を再度実施する。
【００４９】
（６）本実施形態にかかる効果
本実施形態にかかるリーク有無判定工程では、ＡＰＣバルブ２４２を開けて処理室２０１内の雰囲気を排気しつつ、バルブ１９２を開けて処理室２０１内に不活性ガスを供給し続けている。すなわち、処理室２０１内には不活性ガスが常に供給され続けており、処理室２０１内の雰囲気が真空排気装置２４６の排気性能の限界まで排気されることがないように構成されている。よって、処理室２０１内の圧力は、ガス排気管２３１内におけるＡＰＣバルブ２４２の下流側の圧力よりも常に若干高く設定され、ガス排気管２３１内（におけるＡＰＣバルブ２４２の下流側）の汚染物質が、処理室２０１内に逆拡散（逆流）してウエハ２００等に吸着してしまうことを抑制できる。
【００５０】
＜本発明の他の実施形態＞
上述の実施形態では、処理室２０１内の排気を継続しながら、リーク有無の判定を実施していた。しかしながら、本発明にかかるリーク有無判定工程は上述の実施形態に限定されない。本実施形態は、上述の実施形態においてリーク無と判断した後に、処理室２０１内への不活性ガスの供給と処理室２０１内の排気とを停止して、処理室２０１内を減圧状態のまま気密に封止し、所定時間経過後も処理室２０１が所定の真空度を保持することが
可能であるか否かを確認する工程をさらに有する点が、上述の実施形態と異なる。その他の構成は、上述の実施形態とほぼ同一である。
【００５１】
具体的には、上述の実施形態においてリーク無と判断した後に、第１のバルブとしてのバルブ１９２を閉めて処理室２０１内への不活性ガスの供給を停止するとともに、第２のバルブとしてのＡＰＣバルブ２４２を閉めて処理室２０１内の雰囲気の排気を停止する。なお、バルブ１９２及びＡＰＣバルブ２４２は略同時に閉めることが好ましい。その結果、処理室２０１内は不活性ガスを封入したまま気密に封止された状態となる。なお、リークのない処理室２０１内を所定圧力（例えば１０Ｐａ）に減圧して、減圧状態のまま気密に封止した場合において、所定時間経過後の圧力上昇（この例では１分経過後の圧力上昇が０．５Ｐａ未満）を所定の基準差圧（０．５Ｐａ）とする。
【００５２】
そして、バルブ１９２及びＡＰＣバルブ２４２を閉めた直後に圧力検知手段としての圧力センサが検知した圧力と、所定時間経過後に圧力センサが検知した圧力との差圧が、所定の基準差圧未満であればリーク無と判定し、所定の基準差圧以上であればリーク有と判定する。すなわち、処理室２０１にリークが有る場合における所定時間経過後の圧力上昇は、リークがない場合における所定時間経過後の圧力上昇に較べて大きくなる。従って、所定時間経過後の圧力上昇が所定の基準差圧を越えるか否かによってリーク有無を判定することが可能なのである。例えば、バルブ１９２及びＡＰＣバルブ２４２を閉めた直後に圧力センサが検知した圧力が１０Ｐａであって、その後１分経過した後に圧力センサが検知した圧力が１０．５Ｐａ未満であれば、差圧は所定の基準差圧未満であるからリーク無と判定する。また、所定時間経過後に圧力センサが検知した圧力が１０．５Ｐａ以上であれば、差圧は所定の基準差圧以上であるからリーク有と判定する。かかる判定はコントローラ２４０により実施される。なお、上記における所定の基準差圧、所定時間は、ＭＦＣ１９１及びＡＰＣバルブ２４２の開度、処理室２０１内の構造、処理室２０１内からの脱ガス量、処理室２０１内の温度、不活性ガスの種類などによって適宜調整される。
【００５３】
そして、リーク無と判断された場合には、リーク有無判定工程を終了して上述の基板処理工程を実施する。また、リーク有と判断された場合には、リーク有無判定工程を終了してリーク箇所の特定を行い、リーク箇所が特定されたら、かかる箇所の修理や部品交換等を実施して、リーク有無判定工程を再度実施する。
【００５４】
本実施形態にかかるリーク有無判定工程によれば、バルブ１９２及びＡＰＣバルブ２４２を閉めて、気密に封止された処理室２０１内の圧力上昇の大きさ（差圧）を測定することにより、リークの有無を判定している。そのため、真空排気装置２４６の排気速度（排気性能）比べてごく微量なリークが発生していた場合にも、かかるリークをより容易に発見することが可能となる。つまり、ガス排気管２３１からの排気を継続していた場合には発見することが困難であるような微量なリークを発見しやすくなる。特に、差圧を求める際の所定時間（バルブ１９２及びＡＰＣバルブ２４２を閉めてから差圧を求めるまでの待ち時間）を長く確保することによって、微細なリークの有無をより正確に判定することが可能となる。
【００５５】
また、本実施形態にかかるリーク有無判定工程では、差圧を測定する際にはＡＰＣバルブ２４２を閉めている。そのため、ガス排気管２３１内（におけるＡＰＣバルブ２４２の下流側）の汚染物質が、処理室２０１内に逆拡散（逆流）してウエハ２００等に吸着してしまうことを抑制できる。
【００５６】
＜本発明のさらに他の実施形態＞
上述の実施形態では、処理対象のウエハ２００を処理室２０１内に搬入してからリーク有無判定工程を実施していた。しかしながら、本発明は上述の実施形態に限定されない。
すなわち、基板処理装置のメンテナンスなどのため、ウエハ２００を処理室２０１内に搬入することなく上述のリーク有無判定工程を実施することも可能である。
【００５７】
上述の実施形態では、基板処理装置が縦型ＣＶＤ装置として構成されており、かかる基板処理装置を用いてウエハ２００上にＥｐｉ−ＳｉＧｅ膜を形成する基板処理工程を例にとって説明したが、本発明はこれらの構成に限定されない。すなわち、本発明は、横型ＣＶＤ、枚葉型ＣＶＤ装置など、減圧下でウエハ等の基板を処理する処理室を備える基板処理装置に好適に適用可能であり、また、Ｅｐｉ−ＳｉＧｅ膜以外の膜を成膜する場合にも好適に適用可能である。
【００５８】
＜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。
【００５９】
本発明の第１の態様によれば、減圧下で基板を処理する処理室と、前記処理室内に所望のガスを供給するガス供給手段と、前記処理室内の雰囲気を排気する排気手段と、前記ガス供給手段に設けられる第１のバルブと、前記排気手段に設けられる第２のバルブと、前記処理室内の圧力を検知する圧力検知手段と、前記第１のバルブ、前記第２のバルブ、及び前記圧力検知手段をそれぞれ制御する制御手段と、を有し、前記制御手段は、前記第１のバルブを開けて前記処理室内に不活性ガスを供給しつつ、前記第２のバルブを開けて前記処理室内の雰囲気を排気し、所定時間の経過後に前記圧力検知手段にて検知した圧力が所定の基準圧力未満であればリーク無と判定し、前記検知した圧力が前記所定の基準圧力以上であればリーク有と判定する基板処理装置が提供される。
【００６０】
本発明の第２の態様によれば、前記リーク無と判定した制御手段は、前記第１のバルブを閉めて前記処理室内への不活性ガスの供給を停止するとともに、前記第２のバルブを閉めて前記処理室内の雰囲気の排気を停止し、前記第１のバルブ及び前記第２のバルブを閉めた直後に前記圧力検知手段にて検知した圧力と、所定時間経過後に前記圧力検知手段にて検知した圧力との差圧が所定の基準差圧未満であればリーク無と判定し、前記差圧が前記所定の基準差圧以上であればリーク有と判定する第１の態様に記載の基板処理装置が提供される。
【００６１】
本発明の第３の態様によれば、前記リーク有と判断した制御手段は、前記第１のバルブを開けて前記処理室内に不活性ガスを供給しつつ、前記第２のバルブを閉めて前記処理室内の雰囲気の排気を停止し、前記処理室内の圧力を大気圧まで昇圧する第１又は第２の態様に記載の基板処理装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の一実施形態にかかる基板処理装置の処理炉、及び処理炉周辺の概略構成図である。
【図２】本発明の一実施形態にかかるボート搬入後の処理炉の概略構成図である。
【図３】本発明の一実施形態にかかるボート搬入前の処理炉の概略構成図である。
【符号の説明】
【００６３】
１７７  バルブ（第１のバルブ）
１７８  バルブ（第１のバルブ）
１７９  バルブ（第１のバルブ）
１９２  バルブ（第１のバルブ）
２００  ウエハ（基板）
２０１  処理室
２３１  ガス排気管（ガス排気手段）
２３２  ガス供給管（ガス供給手段）
２４０  コントローラ（制御手段）
２４２  ＡＰＣバルブ（第２のバルブ）
【図１】
2009117554.tif 000003
【図２】
2009117554.tif 000004
【図３】
2009117554.tif 000005