(57)【要約】【課題】メンテナンス時間を短縮して装置の稼働率を向上させ、かつ、捕集部の着脱に伴うガス漏れや捕集部の破損等の発生を抑制する。【解決手段】基板処理装置は、基板を処理する処理室と、前記処理室に基板処理用のガスを供給するガス供給ラインと、前記処理室内を排気するための第１の排気ポンプ４０８と、第１の排気ポンプ４０８と前記処理室とを連通させるガス排気ライン２３１と、ガス排気ライン２３１内に配置され、前記処理室内で生成される生成物を捕集する捕集部４０４と、捕集部４０４と連通し、捕集部４０４内を、少なくとも第１の排気ポンプ４０８が排気可能な圧力よりも低い圧力に排気可能な第２の排気ポンプ４１２と、を備える。【選択図】図２
2009182024.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を処理する処理室と、
前記処理室に基板処理用のガスを供給するガス供給ラインと、
前記処理室内を排気するための第１の排気装置と、
前記第１の排気装置と前記処理室とを連通させるガス排気ラインと、
前記ガス排気ライン内に配置され、前記処理室内で生成される生成物を捕集する捕集部と、
前記捕集部と連通し、前記捕集部内を、少なくとも前記第１の排気装置が排気可能な圧力よりも低い圧力に排気可能な第２の排気装置と、
を備える基板処理装置。
【請求項２】
基板を処理する処理室に基板処理用のガスを供給するガス供給ラインから前記処理室に前記基板処理用のガスを供給しつつ前記処理室内を排気するための第１の排気装置を用いてガス排気ラインから前記処理室を排気し、前記処理室内に配置された基板を処理するとともに、前記処理室内で生成した生成物を前記ガス排気ライン内に配置される捕集部により捕集する工程と、
少なくとも前記第１の排気装置が排気可能な圧力よりも低い圧力に排気可能な第２の排気装置を用いて前記捕集部内を排気し、前記捕集部に捕集された前記生成物を排気する工程と、
を有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】
本発明は基板処理装置及び半導体装置の製造方法に関し、特に基板処理に伴い生成される生成物を除去可能な技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の基板処理装置では、基板を処理する処理室に対し捕集部を有するガス排気ラインを接続しておき、処理室内での基板処理に伴い生成される生成物を一旦捕集部で捕集し、その捕集部をガス排気ラインから取り外して生成物を除去する場合があり、これによって装置自体のメンテナンスをおこなっている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
このようなメンテナンスは通常、２〜３週間程度と比較的短い間隔で定期的におこなわれており、捕集部のガス排気ラインからの取外しを含むことからメンテナンス時間も短いとは言えず、それに伴い基板処理装置自体の稼働率が高いとは言えない状況となっている。また、実際のメンテナンス時においては、捕集部のガス排気ラインからの取外しとガス排気ラインへの取付けと（捕集部の着脱）を伴うことから、捕集部の取付けミスによるガス漏れや、着脱時を含む捕集部の取扱い不備による捕集部の破損等が発生することが考えられる。
【０００４】
したがって、本発明の主な目的は、メンテナンス時間を短縮して装置の稼働率を向上させ、かつ、捕集部の着脱に伴うガス漏れや捕集部の破損等の発生を抑制することができる基板処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一態様によれば、
基板を処理する処理室と、
前記処理室に基板処理用のガスを供給するガス供給ラインと、
前記処理室内を排気するための第１の排気装置と、
前記第１の排気装置と前記処理室とを連通させるガス排気ラインと、
前記ガス排気ライン内に配置され、前記処理室内で生成される生成物を捕集する捕集部と、
前記捕集部と連通し、前記捕集部内を、少なくとも前記第１の排気装置が排気可能な圧力よりも低い圧力に排気可能な第２の排気装置と、
を備える基板処理装置が提供される。
【０００６】
本発明の他の態様によれば、
基板を処理する処理室に基板処理用のガスを供給するガス供給ラインから前記処理室に前記基板処理用のガスを供給しつつ前記処理室内を排気するための第１の排気装置を用いてガス排気ラインから前記処理室を排気し、前記処理室内に配置された基板を処理するとともに、前記処理室内で生成した生成物を前記ガス排気ライン内に配置される捕集部により捕集する工程と、
少なくとも前記第１の排気装置が排気可能な圧力よりも低い圧力に排気可能な第２の排気装置を用いて前記捕集部内を排気し、前記捕集部に捕集された前記生成物を排気する工程と、
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】
【０００７】
本発明によれば、第２の排気装置が、捕集部内を、第１の排気装置が排気可能な圧力よりも低い圧力に排気可能であるから、捕集部に捕集された生成物が固相の状態である場合に、第２の排気装置によりその生成物を強制的に固相から気相へと相変化（昇華）させ、気相の状態で排気することができる。この場合、捕集部をガス排気ラインから取り外して生成物を除去する必要がないから、少なくともその取外しの分だけはメンテナンス時間を短縮することができる。
【０００８】
仮に除去しきれない生成物を除去するために捕集部をガス排気ラインから取り外す必要があるとしても、捕集部に捕集される生成物は強制的に昇華させられるから、捕集部における生成物の単位時間当たりの蓄積量は少なくそれに伴い捕集部の着脱間隔も長くなり、捕集部の着脱に伴うガス漏れや捕集部の破損等の発生は抑制される。以上から、メンテナンス時間を短縮して装置の稼働率を向上させ、かつ、捕集部の着脱に伴うガス漏れや捕集部の破損等の発生を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図面を参照しながら本発明の好ましい実施例を説明する。
【実施例１】
【００１０】
図１に示す通り、本発明の好ましい実施例に係る基板処理装置は処理炉２０２を有している。処理炉２０２は加熱機構としてのヒータ２０６を有している。ヒータ２０６は円筒形状を呈しており、ヒータベース２５１に支持された状態で垂直に据え付けられている。
【００１１】
ヒータ２０６の内側にはプロセスチューブ２０３が配設されている。プロセスチューブ２０３はヒータ２０６に対しと同心円状に配置されている。プロセスチューブ２０３は内部反応管としてのインナーチューブ２０４と、その外側に設けられた外部反応管としてのアウターチューブ２０５とから構成されている。インナーチューブ２０４は、例えば石英（ＳｉＯ２）または炭化シリコン（ＳｉＣ）等の耐熱性材料からなり、上端および下端が開口した円筒形状を呈している。
【００１２】
インナーチューブ２０４の内部には処理室２０１が形成されている。インナーチューブ２０４の内部には、基板の一例としてのウエハ２００が後述のボート２１７に支持された状態で収容されており、インナーチューブ２０４の内部ではウエハ２００が水平姿勢を保持しながら垂直方向に沿って多段に整列している。アウターチューブ２０５は、例えば石英または炭化シリコン等の耐熱性材料からなり、内径がインナーチューブ２０４の外径よりも大きく、上端が閉塞し下端が開口した円筒形状を呈している。アウターチューブ２０５は、インナーチューブ２０４と同心円状に配置されている。
【００１３】
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、上端および下端が開口した円筒形状を呈している。マニホールド２０９は、インナーチューブ２０４とアウターチューブ２０５とに係合しており、これらを支持するように設けられている。マニホールド２０９とアウターチューブ２０５との間にはＯリング２００ａが設けられており、これら部材間が気密になっている。インナーチューブ２０４とアウターチューブ２０５とがマニホールド２０９により支持され、プロセスチューブ２０３は垂直に据え付けられた状態となっている。処理炉２０２では、少なくともプロセスチューブ２０３とマニホールド２０９とにより反応容器が形成されている。
【００１４】
マニホールド２０９にはガス導入部としてのノズル３０２，３１２が接続されている。ノズル３０２，３１２は処理室２０１内に連通している。ノズル３０２，３１２にはガス供給管３０４，３１４が接続されている。ガス供給管３０４，３１４のノズル３０２，３１２との接続側と反対側である上流側には、ガス流量制御器としてのＭＦＣ（マスフローコントローラ）３０６，３１６を介して処理ガス供給源（図示略）がそれぞれ接続されている。ＭＦＣ３０６，３１６にはガス流量制御部２３５が電気的に接続されており、基板処理用のガスの供給流量が所望の量となるよう所望のタイミングにて制御するように構成されている。
【００１５】
ガス供給管３０４，３１４には不活性ガス供給管３０８，３１８がそれぞれ接続されている。不活性ガス供給管３０８，３１８にはＭＦＣ３１０，３２０を介して不活性ガス供給源（図示略）がそれぞれ接続されている。ＭＦＣ３１０，３２０にはガス流量制御部２３５が電気的に接続されており、不活性ガスの供給流量が所望の量となるよう所望のタイミングにて制御するように構成されている。
【００１６】
マニホールド２０９には、処理室２０１内の雰囲気を排気するガス排気管２３１が設けられている。ガス排気管２３１の端部は、インナーチューブ２０４とアウターチューブ２０５との隙間によって形成される筒状空間２５０の下端部に配置されており、筒状空間２５０に連通している。
【００１７】
ガス排気管２３１には圧力検出器としての圧力センサ２４５や排気機構４００が接続されており、処理室２０１内の圧力が所定の圧力（真空度）となるよう真空排気し得るように構成されている。
【００１８】
特に図２に示す通り、排気機構４００では、ガス排気管２３１に対し、ゲート弁４０２、捕集部４０４、ゲート弁４０６、排気装置としての排気ポンプ４０８が直列的に設けられている。ゲート弁４０２はガス排気管２３１の処理室２０１と捕集部４０４との間に設けられており、これらの区間を開閉する開閉弁である。ゲート弁４０６はガス排気管２３１の捕集部４０４と排気ポンプ４０８との間に設けられており、これらの区間を開閉する開閉弁である。
【００１９】
排気ポンプ４０８としては好ましくは公知のドライ真空ポンプが使用可能であり、本実施例では、メカニカルブースターポンプとその補助ポンプ（例えばドライ真空ポンプ）とを組み合わせて排気ポンプ４０８が構成されている。なお、ドライ真空ポンプの排気能力は大気圧〜２Ｐａ程度であり、メカニカルブースターポンプとドライ真空ポンプとを組み合わせて排気ポンプ４０８を構成した場合の排気能力は大気圧〜０．５Ｐａである。
【００２０】
圧力センサ２４５及び排気ポンプ４０８には、圧力制御部２３６が電気的に接続されており、圧力制御部２３６は圧力センサ２４５により検出された圧力に基づいて、排気ポンプ４０８により処理室２０１内の圧力が所望の圧力となるよう所望のタイミングにて制御するように構成されている。
【００２１】
捕集部４０４は処理炉２０２で生成される副生成物を捕集する部位であり、主にトラップ本体４０４ａとトラップケース４０４ｂとで構成されている。捕集部４０４はトラップ本体４０４ａがトラップケース４０４ｂで覆われた構成を有している。トラップケース４０４ｂはガス排気管２３１に固定されており、トラップ本体４０４ａがトラップケース４０４ｂに対し着脱自在となっている。
【００２２】
トラップ本体４０４ａには、冷却部としての冷却水配管４００１が敷詰められている。冷却水配管４００１は冷却水供給側（IN側）と冷却水排出側（OUT側）とで構成されており、これらが、トラップケース４０４ｂの外側で冷却水流量調整器４００２と接続されている。冷却水流量調整器４００２には、電気的に冷却水流量制御部４０００（図１参照）が接続されている。冷却水流量制御部４０００は、トラップ本体４０４ａが反応副生成物を捕集できる温度、例えば２５℃〜５０℃の範囲で冷却されるように冷却水流量調整器４００２を制御する。
【００２３】
より好ましくは、トラップ本体４０４ａ若しくは冷却水配管４００１に温度センサを設けて、この温度センサの検出する温度を冷却水流量制御部４０００に入力してこの検出温度に基づき、反応副生成物が捕集できる温度になるように冷却水流量制御器４００２を制御するようにしても良い。
【００２４】
尚、冷却水流量調整器４００２及び冷却水流量制御部４０００や温度センサを設けたほうがトラップ本体４０４ａの冷却具合を調整できるのでより好ましいが、設けずに、単に冷却水配管４００１に冷却水を流しつづけても良い。また、冷却部は、冷却水配管４００１に限らず、例えば、別形態の冷却水路としても良いし、他の流体で冷却するようにしても良く、要するにトラップ本体４０４ａで反応副生成物を捕集可能なようにトラップ本体４０４ａを２５℃〜５０℃の範囲で冷却できれば良い。
【００２５】
捕集部４０４の側部にはゲート弁４１０を介して排気装置としての排気ポンプ４１２が設けられている。ゲート弁４１０は捕集部４０４と排気ポンプ４１２との間に設けられており、これらの区間を開閉する開閉弁である。ゲート弁４０２，４０６，４１０には開閉制御部４２０（図１参照）が電気的に接続されており、開閉制御部４２０がゲート弁４０２，４０６，４１０の開閉動作を所望のタイミングにて制御するように構成されている。なお、開閉制御部４２０を独立して設けず、圧力制御部２３６に含ませてもよい。
【００２６】
排気ポンプ４１２はゲート弁４１０を介してトラップ本体４０４ａと連通している。本実施例では、排気ポンプ４１２はターボ分子ポンプとロータリーポンプ等の粗引き用の補助ポンプとの組み合わせにより構成されている。排気ポンプ４１２には減圧制御部４３０（図１参照）が電気的に接続されており、減圧制御部４３０が、捕集部４０４のトラップ本体４０４ａ内を、排気ポンプ４０８が排気可能な圧力よりも低い圧力に排気可能とするように、排気ポンプ４１２を制御する。好ましくは、減圧制御部４３０は、処理炉２０２で生成される副生成物であって捕集部４０４のトラップ本体４０４ａで捕集される副生成物の飽和蒸気圧（蒸気圧）よりも低い圧力に排気可能とするように、排気ポンプ４１２を制御する。なお、減圧制御部４３０を独立して設けず、圧力制御部２３６に含ませてもよい。ターボ分子ポンプの排気能力は６０Ｐａ〜１×１０−８Ｐａ程度である。
【００２７】
マニホールド２０９の下部には、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とマニホールド２０９との間にはＯリング２２０ｂが設けられており、これら部材間が気密になっている。
【００２８】
シールキャップ２１９の下方には、ボート２１７を回転させる回転機構２５４が設置されている。回転機構２５４の回転軸２５５はシールキャップ２１９を貫通してボート２１７に接続されている。回転機構２５４が作動して回転軸２５５が回転すると、ボート２１７が回転してウエハ２００も回転するように構成されている。シールキャップ２１９はプロセスチューブ２０３の外部に垂直に設備された昇降機構としてのボートエレベータ１１５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に対し搬入・搬出することが可能となっている。回転機構２５４及びボートエレベータ１１５には、駆動制御部２３７が電気的に接続されており、所望の動作をするよう所望のタイミングにて制御するように構成されている。
【００２９】
基板保持具としてのボート２１７は、例えば石英や炭化珪素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。ボート２１７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おり、ヒータ２０６からの熱がマニホールド２０９側に伝わりにくくなるよう構成されている。
【００３０】
プロセスチューブ２０３内には、温度検出器としての温度センサ２６３が設置されている。ヒータ２０６と温度センサ２６３には、電気的に温度制御部２３８が接続されており、温度センサ２６３により検出された温度情報に基づきヒータ２０６への通電具合を調整することにより処理室２０１内の温度が所望の温度分布となるよう所望のタイミングにて制御するように構成されている。
【００３１】
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、開閉制御部４２０、減圧制御部４３０、冷却水流量制御部４０００は、操作部、入出力部をも構成し、基板処理装置全体を制御する主制御部２３９に電気的に接続されている。これら、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、開閉制御部４２０、減圧制御部４３０、冷却水流量制御部４０００、主制御部２３９はコントローラ２４０として構成されている。
【００３２】
次に、上記構成に係る処理炉２０２を用いて、半導体デバイス（半導体装置）の製造工程の一工程として、ＣＶＤ法によりウエハ２００上に薄膜を形成する方法について説明する。
【００３３】
なお、以下の説明では、薄膜の形成方法の一例として、基板処理用のガスとしてアンモニアガス（ＮＨ３ガス）とジクロロシランガス（ＳｉＨ２Ｃｌ２ガス）とを用いて窒化シリコン膜（Ｓｉ３Ｎ４膜）を形成する方法について説明する。また、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。
【００３４】
複数枚のウエハ２００がボート２１７に装填（ウエハチャージ）されると、図１に示されているように、複数枚のウエハ２００を保持したボート２１７は、ボートエレベータ１１５によって持ち上げられて処理室２０１に搬入（ボートローディング）される。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。なお、予め、冷却水流量制御部４０００は、冷却水流量制御器４００２を調整し、トラップ本体４０４ａを２５℃〜５０℃程度に制御する。
【００３５】
処理室２０１内が所望の圧力（真空度）となるように排気機構４００の排気ポンプ４０８によって真空排気される。この際、ゲート弁４０２，４０６が開かれ（ゲート弁４１０は閉じる。）、処理室２０１内の圧力は、圧力センサ２４５で測定され、この測定された圧力に基づき排気ポンプ４０８が、フィードバック制御される。
【００３６】
また、処理室２０１内が所望の温度（例えば７００℃〜８００℃）となるようにヒータ２０６によって加熱される。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２６３が検出した温度情報に基づきヒータ２０６への通電具合がフィードバック制御される。続いて、回転機構２５４により、ボート２１７が回転されることで、ウエハ２００が回転される。
【００３７】
次いで、ＮＨ３ガスとＳｉＨ２Ｃｌ２ガスとが処理ガス供給源から処理室２０１内に導入される。詳しくは、ＮＨ３ガスがＭＦＣ３０６にて所望の流量となるように制御されながら、ガス供給管３０４を流通してノズル３０２から処理室２０１内に導入される。他方、ＳｉＨ２Ｃｌ２ガスはＭＦＣ３１６にて所望の流量となるように制御されながら、ガス供給管３１４を流通してノズル３１２から処理室２０１内に導入される。ＮＨ３ガスとＳｉＨ２Ｃｌ２ガスとの導入流量比は好ましくはＮＨ３：ＳｉＨ２Ｃｌ２＝３：１〜１６：１に制御される。
【００３８】
導入されたＮＨ３ガス，ＳｉＨ２Ｃｌ２ガスは処理室２０１内を上昇し、インナーチューブ２０４の上端開口から筒状空間２５０に流出してガス排気管２３１から排気される。処理室２０１内では、ＮＨ３ガス，ＳｉＨ２Ｃｌ２ガスの供給を受けて一般的に下記式（１）に従う熱ＣＶＤ反応が起こり、ＮＨ３ガス，ＳｉＨ２Ｃｌ２ガスが処理室２０１内を通過する際にウエハ２００の表面と接触し、この際に下記式（１）の熱ＣＶＤ反応によって、ウエハ２００の表面上にＳｉ３Ｎ４膜が堆積（デポジション）される。
３ＳｉＨ２Ｃｌ２＋１０ＮＨ３＝Ｓｉ３Ｎ４＋６ＮＨ４Ｃｌ＋６Ｈ２  …  （１）
【００３９】
上記式（１）のＳｉ３Ｎ４熱ＣＶＤ反応に伴い、水素ガスＨ２や塩化アンモニアＮＨ４Ｃｌが副生成物として生成され、そのうちのＮＨ４Ｃｌが排気ポンプ４０８の作用を受けてガス排気管２３１を流通し、その途中で捕集部４０４のトラップ本体４０４ａに捕集される。
【００４０】
そして予め設定された処理時間が経過すると、窒素（Ｎ２）等の不活性ガスがＭＦＣ３１０，３２０で流量調整されながら不活性ガス供給源から不活性ガス供給管３０８，３１８を通じて処理室２０１に供給され、処理室２０１内が不活性ガスに置換されるとともに、処理室２０１内の圧力が常圧に復帰される。
【００４１】
その後、ボートエレベータ１１５によりシールキャップ２１９が下降されて、マニホールド２０９の下端が開口されるとともに、処理済ウエハ２００がボート２１７に保持された状態でマニホールド２０９の下端からプロセスチューブ２０３の外部に搬出（ボートアンローディング）される。その後、処理済ウエハ２００はボート２１７より取り出される（ウエハディスチャージ）。
【００４２】
以上のバッチ処理が終了したら、排気ポンプ４０８の作動を停止させるとともに、ゲート弁４０２，４０６を閉じて（ゲート弁４１０は閉じたままとする。）捕集部４０４をガス排気管２３１から隔離した状態とする。この状態において、ゲート弁４１０を開くとともに排気ポンプ４１２を作動させ、捕集部４０４に捕集されたＮＨ４Ｃｌを排気する。
【００４３】
トラップ本体４０４ａは、反応副生成物を捕集すべく、２５℃〜５０℃の範囲で調整されている。そのため、捕集部４０４のトラップ本体４０４ａ内を、排気ポンプ４０８で排気した薄膜形成時の圧力よりも低い圧力であって、詳しくはＮＨ４Ｃｌの飽和蒸気圧よりも低い圧力で排気する。すなわち、ＮＨ４Ｃｌの蒸気圧曲線は図３の通りである。具体的には、１００℃の時の飽和蒸気圧は３Ｐａ、７５℃の時の飽和蒸気圧は０．３Ｐａ、５０℃の時の飽和蒸気圧は０．０３Ｐａ、２５℃の時の飽和蒸気圧は０．００１Ｐａ、１０℃の時の飽和蒸気圧は０．０００２Ｐａとなる。捕集部４０４のトラップ部４０４ａ内をその蒸気圧曲線の飽和蒸気圧よりも低い圧力とし、ＮＨ４Ｃｌを強制的に固相から気相に相変化（昇華）させこれを排気する。具体的には、０．０３Ｐａ〜０．００１Ｐａの範囲の圧力になるように排気ポンプ４１２で排気する。本実施例では、ガス排気管２３１のゲート弁４０２，４０６間や捕集部４０４に対し加熱ヒータ４４０を設け（図２参照）、これら部材で構成される隔離部分を加熱制御してＮＨ４Ｃｌの昇華を促すような構成としてもよい。
【００４４】
なお、捕集部４０４からＮＨ４Ｃｌを排気する場合、ゲート弁４１０を開き排気ポンプ４１２を作動させる前に、好ましくはゲート弁４０２，４０６を開けた状態で（ゲート弁４１０は閉じたままとする。）排気ポンプ４０８を所定時間作動し続け、捕集部４０４のトラップ本体４０４ａ内を所定の減圧値まで減圧し、その後に排気ポンプ４１２を作動させて捕集部４０４と排気ポンプ４１２とを同圧化させた後、ゲート弁４０２，４０６を閉じかつゲート弁４１０を開いて、捕集部４０４に捕集されたＮＨ４Ｃｌを排気するようにしてもよい。
【００４５】
この場合、排気ポンプ４１２において、排気ポンプ４０８の補助ポンプをそのまま使用することが可能であり、ターボ分子ポンプに対し粗引き用の補助ポンプを組み合わせる必要がなくなる。すなわち、排気ポンプ４０８と排気ポンプ４１２とにおいて各補助ポンプを１つの補助ポンプで併用することができ、装置構成の簡略化を図ることができる。また、捕集部４０４からＮＨ４Ｃｌを排気するメンテナンス処理は１回のバッチ処理ごとに実施してもよいし、複数回のバッチ処理を経るごとに定期的に実施してもよい。
【００４６】
以上の本実施例によれば、Ｓｉ３Ｎ４膜の形成に伴い生成された副生成物としてのＮＨ４Ｃｌを一旦捕集部４０４のトラップ本体４０４ａで捕集し、その後排気ポンプ４１２によりトラップ本体４０４ａ内をＮＨ４Ｃｌの飽和蒸気圧より低い圧力とするから、ＮＨ４Ｃｌを強制的に固相から気相に相変化（昇華）させ、気相の状態でガス排気管２３１から除去することができる。
【００４７】
この場合、捕集部４０４のトラップ本体４０４ａをガス排気管２３１から取り外してＮＨ４Ｃｌを除去する必要がないから、少なくともその取外しの分だけはメンテナンス時間を短縮することができる。仮に除去しきれないＮＨ４Ｃｌを除去するためにトラップ本体４０４ａをガス排気管２３１から取り外す必要があるとしても、トラップ本体４０４ａに捕集されるＮＨ４Ｃｌは強制的に昇華させられるから、トラップ本体４０４ａにおけるＮＨ４Ｃｌの単位時間当たりの蓄積量は少なくそれに伴いトラップ本体４０４ａの着脱間隔も長くなり、捕集部４０４の着脱に伴うガス漏れや捕集部４０４の破損等の発生は抑制される。
【００４８】
また、排気ポンプ４０８で捕集部４０４に付着した反応副生成物を排気すると、排気ポンプ４０８が詰まる可能性がある。そうなると、排気ポンプ４０８をメンテナンスする必要があり、その間、成膜処理等はできないことになり、基板処理装置のメンテナンス時間がさらに必要になる。
【００４９】
これに対し、排気ポンプ４０８とは個別に排気ポンプ４１２を設け、排気ポンプ４１２から反応副生成物を排気するようにしているので、成膜処理に用いられる排気ポンプ４０８から反応副生成物を排気する必要がない。そのため、反応生成物により排気ポンプ４０８を詰まらせるという問題が抑制され、排気ポンプ４０８のメンテナンスにともなう基板処理装置の稼動をダウンさせるという問題が抑制される。
【００５０】
尚、仮に、排気ポンプ４１２に詰まりが発生しても、排気ポンプ４０８は使用状態、例えば、成膜処理中であっても、ゲート弁４１０を閉じて、排気ポンプ４１２を取り外すことで排気ポンプ４１２のメンテナンスをすることができるので、基板処理装置の稼動に支障をきたすことがない。
【００５１】
以上から、メンテナンス時間を短縮して装置の稼働率を向上させ、かつ、捕集部４０４の着脱に伴うガス漏れや捕集部４０４の破損等の発生を抑制することができる。
【実施例２】
【００５２】
実施例２は実施例１と主に下記の点で異なっており、それ以外は実施例１と同様となっている。
【００５３】
本実施例では、図２の排気機構４００に代えて図４の排気機構５００が設けられている。図４に示す通り、排気機構５００では、ガス排気管２３１がガス流路の上流で２つのガス排気管２３１ａ，２３１ｂに分岐しており、ガス流路の下流で１つに合流して排気ポンプ４０８に連結している。ガス排気管２３１ａにはゲート弁５０２、捕集部５０４、ゲート弁５０６が直接的に設けられており、ガス排気管２３１ｂにはゲート弁５１２、捕集部５１４、ゲート弁５１６が直接的に設けられている。
【００５４】
ゲート弁５０２はガス排気管２３１ａの処理室２０１と捕集部５０４との間に設けられており、これらの区間を開閉する弁である。ゲート弁５０６はガス排気管２３１ａの捕集部５０４と排気ポンプ４０８との間に設けられており、これらの区間を開閉する開閉弁である。ゲート弁５１２はガス排気管２３１ｂの処理室２０１と捕集部５１４との間に設けられており、これらの区間を開閉する弁である。ゲート弁５１６はガス排気管２３１ｂの捕集部５１４と排気ポンプ４０８との間に設けられており、これらの区間を開閉する開閉弁である。
【００５５】
捕集部５０４，５１４は実施例１の捕集部４０４と同様の構成を有するものであり、捕集部５０４は主にトラップ本体５０４ａとトラップケース５０４ｂとで構成され、捕集部５１４は主にトラップ本体５１４ａとトラップケース５１４ｂとで構成されている。
【００５６】
捕集部５０４の側部にはゲート弁５０８が設けられており、捕集部５１４の側部にはゲート弁５１８が設けられている。ゲート弁５０４，５０６，５０８，５１４，５１６，５１８は実施例１のゲート弁４０２，４０６，４１０と同様に開閉制御部４２０（図１参照）に電気的に接続されており、開閉制御部４２０がゲート弁５０４，５０６，５０８，５１４，５１６，５１８の開閉動作を所望のタイミングにて制御するように構成されている。
【００５７】
ゲート弁５０８，５１８には連結管５２０を介して排気ポンプ４１２が接続されている。捕集部５０４のトラップ本体５０４ａはゲート弁５０８と連結管５２０とを介して排気ポンプ４１２と連通している。他方、捕集部５１４のトラップ本体５１４ａはゲート弁５１８と連結管５２０とを介して排気ポンプ４１２と連通している。本実施例では、捕集部５０４，５１４に捕集される副生成物をそれぞれ排気するのに、連結管５２０と排気ポンプ４１２とが共通の部材として使用される。
【００５８】
以上の排気機構５００を具備する基板処理装置では、捕集部５０４，５１４を交互に隔離してそこから副生成物を排気する。すなわち、捕集部５０４をガス排気管２３１ａから隔離して副生成物を排気する場合は、ゲート弁５０２，５０６，５０８を閉じた状態として、その後にゲート弁５０８を開くとともに排気ポンプ４１２を作動させ、捕集部５０４から副生成物を排気する。逆に、捕集部５１４をガス排気管２３１ｂから隔離して副生成物を排気する場合は、ゲート弁５１２，５１６，５１８を閉じた状態として、その後にゲート弁５１８を開くとともに排気ポンプ４１２を作動させ、捕集部５１４から副生成物を排気する。
【００５９】
本実施例でも、実施例１と同様、ガス排気管２３１ａのゲート弁５０２，５０６間や捕集部５０４、及びガス排気管２３１ｂのゲート弁５１２，５１６間や捕集部５１４に対し加熱ヒータ５３０，５４０を設け（図４参照）、これら部材で構成される隔離部分を加熱制御して副生成物の昇華を促すような構成としてもよい。
【００６０】
以上の本実施例によれば、捕集部５０４と捕集部５１４とにそれぞれ副生成物を捕集してこれを排気することが可能であるから、薄膜形成に伴い一方の捕集部５０４，５１４で副生成物を捕集している間に、他方の捕集部５０４，５１４から副生成物を排気することができる。そのため、特にメンテナンスといった特別な工程を設ける必要がなくなり、見かけ上のメンテナンスフリーを実現することができる。
【００６１】
［変形例１］
本実施例では、捕集部５０４，５１４以外にもこれと同様の捕集部を増設するとともに（捕集部を３つ以上とする。）各捕集部に対し排気ポンプ４１２を連通させ、薄膜形成に伴う捕集部での副生成物の捕集と、捕集部からの副生成物の排気とを、捕集部ごとに順に切り替えながら実行するような構成としてもよい。
【００６２】
［変形例２］
本実施例では、図５に示す通り、２つのガス排気管２３１ａ，２３１ｂの上流端を別々にして、ガス排気管２３１ａとガス排気管２３１ｂとをそれぞれ直接的に処理炉２０２のマニホールド２０９に接続して処理室２０１に連通させるような構成としてもよい。
【００６３】
［変形例３］
本実施例では、図６に示す通り、捕集部５０４，５１４の数に合わせて２本の連結管５２２，５２４と２つの排気ポンプ４１２とを設置し、捕集部５０４に対して連結管５２２と一方の排気ポンプ４１２とを、捕集部５１４に対しては連結管５２４と他方の排気ポンプ４１２とを、それぞれ別個に接続するような構成としてもよい。勿論、これら変形例１〜３は本実施例においてそれぞれ独立に適用されてもよいし、組み合わせた状態で適用されてもよい。
【００６４】
以上、本発明の好ましい実施例を説明したが、本発明の好ましい実施の形態によれば、
基板を処理する処理室と、
前記処理室に基板処理用のガスを供給するガス供給ラインと、
前記処理室内を排気するための第１の排気装置と、
前記第１の排気装置と前記処理室とを連通させるガス排気ラインと、
前記ガス排気ライン内に配置され、前記処理室内で生成される生成物を捕集する捕集部と、
前記捕集部と連通し、前記捕集部内を、少なくとも前記第１の排気装置が排気可能な圧力よりも低い圧力に排気可能な第２の排気装置と、
を備える第１の基板処理装置が提供される。
【００６５】
好ましくは、第１の基板処理装置において、
前記ガス排気ライン内であって、前記処理室と前記捕集部との間を開閉する第１の開閉部と、
前記ガス排気ライン内であって、前記捕集部と前記第１の排気装置との間を開閉する第２の開閉部と、
前記捕集部と前記第２の排気装置との間を開閉する第３の開閉部と、
をさらに備える第２の基板処理装置が提供される。
【００６６】
好ましくは、第１の基板処理装置において、
前記第２の排気装置は、前記捕集部内を、少なくとも前記生成物の蒸気圧より低い圧力まで排気可能である第３の基板処理装置が提供される。
【００６７】
好ましくは、第２の基板処理装置において、
少なくとも前記第１の開閉部と第２の開閉部との間を加熱する加熱ヒータが設けられている第４の基板処理装置が提供される。
【００６８】
好ましくは、第１の基板処理装置において、
前記ガス排気ラインとは別個に設けられ、前記第１の排気装置と前記処理室とを連通させる第２のガス排気ラインと、
前記第２のガス排気ライン内に配置され、前記処理室内で生成される生成物を捕集する第２の捕集部と、
を備え、
前記第２の排気装置が、前記第２の捕集部と連通し、前記第２の捕集部内を、少なくとも前記第１の排気装置が排気可能な圧力よりも低い圧力に排気可能である第５の基板処理装置が提供される。
【００６９】
好ましくは、第５の基板処理装置において、
前記第２のガス排気ラインは、前記処理室に直接接続されている第６の基板処理装置が提供される。
【００７０】
好ましくは、第１の基板処理装置において、
前記ガス排気ラインとは別個に設けられ、前記第１の排気装置と前記処理室とを連通させる第２のガス排気ラインと、
前記第２のガス排気ライン内に配置され、前記処理室内で生成される生成物を捕集する第２の捕集部と、
前記第２の捕集部と連通し、前記第２の捕集部内を、少なくとも前記第１の排気装置が排気可能な圧力よりも低い圧力に排気可能な第３の排気装置と、
をさらに備える第７の基板処理装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明の好ましい実施例で使用される基板処理装置の処理炉とそれに付随する部材の概略構成図であり、特に処理炉部分を縦断面図として示す図面である。
【図２】本発明の好ましい実施例（実施例１）で使用される排気機構の概略構成図である。
【図３】ＮＨ４Ｃｌの蒸気圧曲線を示す概略図である。
【図４】本発明の好ましい実施例（実施例２）で使用される排気機構の概略構成図である。
【図５】図４の変形例を示す概略図である。
【図６】図４の変形例を示す概略図である。
【符号の説明】
【００７２】
１１５  ボートエレベータ
２００  ウエハ
２０１  処理室
２０２  処理炉
２０３  プロセスチューブ
２０４  インナーチューブ
２０５  アウターチューブ
２０６  ヒータ
２０９  マニホールド
２００ａ  Ｏリング
２１６  断熱板
２１９  シールキャップ
２２０ｂ  Ｏリング
２３１，２３１ａ，２３１ｂ  ガス排気管
２３５  ガス流量制御部
２３６  圧力制御部
２３７  駆動制御部
２３８  温度制御部
２３９  主制御部
２４０  コントローラ
２４５  圧力センサ
２５０  筒状空間
２５１  ヒータベース
２５４  回転機構
２５５  回転軸
２６３  温度センサ
３０２，３１２  ノズル
３０４，３１４  ガス供給管
３０６，３１６  ＭＦＣ
３０８，３１８  不活性ガス供給管
３１０，３２０  ＭＦＣ
４００  排気機構
４０２，４０６，４１０  ゲート弁
４０４  捕集部
４０４ａ  トラップ本体
４０４ｂ  トラップケース
４０８  排気ポンプ
４１２  排気ポンプ
４２０  開閉制御部
４３０  減圧制御部
４４０  加熱ヒータ
５００  排気機構
５０２，５０６，５０８，５１２，５１６，５１８  ゲート弁
５０４，５１４  捕集部
５０４ａ，５１４ａ  トラップ本体
５０４ｂ，５１４ｂ  トラップケース
５２０，５２２，５２４  連結管
５３０，５４０  加熱ヒータ
４０００  冷却水流量制御部
４００１  冷却水流量制御器
４００２  冷却水配管
【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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