基板処理装置および基板処理方法
【課題】処理室内および排気ラインへの反応生成物の堆積を抑制でき、かつ、塩化水素ガスによる腐食を抑制できる基板処理装置および基板処理方法を提供する。
【解決手段】処理室２０１で基板に対して膜を形成する第一ステップと、前記第一ステップ後に、前記処理室２０１の外部から前記処理室２０１の内部へ大気を取り込み、前記処理室２０１の内部および前記処理室２０１に接続された排気ラインの内部に付着した付着物と前記大気中に含まれる水分とを反応させて、少なくとも塩化水素ガスを発生させるとともに、前記塩化水素ガスを前記排気ラインから排気する第二ステップとを有し、前記第二ステップは、前記処理室２０１の前記塩化水素ガスの濃度値が設定濃度値以下になるまで維持される。
【解決手段】処理室２０１で基板に対して膜を形成する第一ステップと、前記第一ステップ後に、前記処理室２０１の外部から前記処理室２０１の内部へ大気を取り込み、前記処理室２０１の内部および前記処理室２０１に接続された排気ラインの内部に付着した付着物と前記大気中に含まれる水分とを反応させて、少なくとも塩化水素ガスを発生させるとともに、前記塩化水素ガスを前記排気ラインから排気する第二ステップとを有し、前記第二ステップは、前記処理室２０１の前記塩化水素ガスの濃度値が設定濃度値以下になるまで維持される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板処理装置および基板処理技術に関し、特に、塩素原子（Ｃｌ原子）を化学式に有する化合物を含む原料ガスを使用して基板上に膜を形成する基板処理装置および基板処理技術に適用して有効な技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
特開２００６−５９９３８号公報（特許文献１）には、ＳｉＨ４、Ｓｉ２Ｈ６、ＳｉＨ２Ｃｌ２、ＳｉＨＣｌ３、Ｓｉ２Ｃｌ４などのＳｉ系原料ガスを使用して半導体基板上に膜を形成する基板処理装置において、原料ガスが熱分解されるとともに重合化（高分子化）が起こり、ａ−Ｓｉ（ＳｉｘＨｙ）や塩化シランポリマー（ＳｉｘＣｌｙ、ＳｉｘＨｙＣｌｚ）などの副生成物が低温のガス排気管に堆積することが記載されている。そして、副生成物の種類によっては、副生成物が基板処理装置のメンテナンス時に侵入した大気中の水分と反応して加水分解を起こし、高燃焼性の加水分解物が形成されることが記載されている。
【０００３】
特開２００５−３４０２８３号公報（特許文献２）には、基板処理装置に設けられているガス排気管をメンテナンスするためにガス排気管を取り外す前に、メンテナンスポートに設けられているバルブを開いてガス排気管の内部に大気を供給し、ガス排気管に付着している副生成物（塩化シランポリマー）を大気中の水分と反応させて塩化水素ガス（ＨＣｌガス）を発生させることが記載されている。そして、発生した塩化水素ガスは、真空ポンプで排気されるので、大気中に塩化水素ガスが流出することを抑制できることが記載されている。
【０００４】
特開２０００−１０６３４７号公報（特許文献３）には、半導体基板のロード動作時およびアンロード動作時に、反応管内のガスを大気圧に対して−５ｍｍＨ２Ｏから−７０ｍｍＨ２Ｏ程度の圧力差で緩やかに排気することが記載されている。これにより、副生成物の昇華ガスや昇華ガスに起因するパーティクルなどが半導体基板に吸着されて、半導体基板上への成膜処理を阻害する事態を抑制できることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−５９９３８号公報
【特許文献２】特開２００５−３４０２８３号公報
【特許文献３】特開２０００−１０６３４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
基板の処理工程においては、基板に成膜処理を施す基板処理装置が広く使用されている。この基板処理装置では、例えば、基板処理装置の処理室内に配置された基板を加熱し、かつ、処理室内に原料ガスを導入することにより、基板上に膜を形成する。一例として、塩素原子を化学式に有する化合物を原料ガスに使用して、基板上に膜を形成することが行なわれている。このような成膜処理を施す基板処理装置においては、原料ガスが熱分解されるとともに重合化（高分子化）が起こり、塩化シランポリマーなどの副生成物が生成され、生成された副生成物が処理室の内部や排気ラインの内壁に付着して堆積する。
【０００７】
通常の基板処理装置には処理室と移載室が設けられており、複数の半導体基板を搭載した保持体を移載室から処理室へ搬入して半導体基板に対して成膜処理が施される。そして、成膜処理が終了した後、複数の半導体基板を搭載した保持体を処理室から移載室へ搬出する。上述した搬入工程や搬出工程では、処理室に設けられている炉口を開けて保持体の搬入出を行なうため、開けられた炉口を介して、移載室から処理室の内部へ大気が混入する。また、処理室と接続されている排気ラインの内壁には上述した副生成物が堆積するため、排気ラインはメンテナンスする必要があり、この排気ラインのメンテナンス時には、排気ラインの内部が大気に曝されることになる。
【０００８】
したがって、処理室の内部や排気ラインの内壁に付着した副生成物は、例えば、移載室と処理室との間で保持体を搬入出する際や排気ラインをメンテナンスする際に、大気に触れることになる。このように副生成物が大気に触れると、副生成物は大気中の水分により徐々に加水分解して、高燃焼性の加水分解物へ変化するとともに、加水分解によって塩化水素ガスが発生する。このため、メンテナンス時の衝撃や静電気によって、高燃焼性の加水分解物が急激に燃焼するおそれがある。また、加水分解によって発生した塩化水素ガスが処理室の内部や炉口自体を腐食させるとともに、炉口から移載室へ漏れ出して移載室を腐食させるおそれもある。
【０００９】
本発明の目的は、処理室内および排気ラインへの反応生成物の堆積を抑制し、メンテナンス性や安全性を高めることができ、かつ、処理室周辺の腐食を抑制できる基板処理装置および基板処理方法を提供することにある。
【００１０】
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。
【００１２】
本発明に係る基板処理方法は、処理室で基板に対して膜を形成する第一ステップと、前記第一ステップ後に、前記処理室の外部から前記処理室の内部へ大気を取り込み、前記処理室の内部および前記処理室に接続された排気ラインの内部に付着した付着物と前記大気中に含まれる水分とを反応させて、少なくとも塩化水素ガスを発生させるとともに、前記塩化水素ガスを前記排気ラインから排気する第二ステップとを有し、前記第二ステップは、前記処理室の前記塩化水素ガスの濃度値が設定濃度値以下になるまで維持されるものである。
【発明の効果】
【００１３】
本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下のとおりである。
【００１４】
処理室内および排気ラインへの反応生成物の堆積を抑制し、メンテナンス性や安全性を高めることができ、かつ、処理室周辺の腐食を抑制できる基板処理装置および基板処理方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態１における基板処理装置の概略構成を示す図である。
【図２】ウェハをサセプタに装填している状態を示す上面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線で切断した断面図である。
【図４】ウェハをサセプタから分離する様子を示す断面図である。
【図５】実施の形態１における基板処理装置の処理炉と、処理炉周辺の概略構成図である。
【図６】半導体装置の製造工程のシーケンスを示す図である。
【図７】原料ガスであるＳｉＨ２Ｃｌ２（ジクロロシラン）が熱分解されるとともに重合化（高分子化）して、塩化シランポリマーなどの副生成物が生成される化学反応式を示す図である。
【図８】塩化シランポリマーが水分と加水分解反応して、高燃焼性の加水分解物と塩化水素ガスが生成される化学反応式を示す図である。
【図９】実施の形態１における基板処理装置の処理室近傍の概略構成を示す図である。
【図１０】実施の形態１において、ボート搬出工程で実施される特徴工程を示す図である。
【図１１】実施の形態１において、特徴工程を実施した後、ボートの搬出が終了した様子を示す図である。
【図１２】実施の形態２において、スタンバイ工程で実施される特徴工程を示す図である。
【図１３】実施の形態２において、ボート搬入工程で実施される特徴工程を示す図である。
【図１４】実施の形態２において、特徴工程を実施した後、ボートの搬入が終了した様子を示す図である。
【図１５】実施の形態３において、ボート搬出工程で実施される特徴工程を示す図である。
【図１６】実施の形態３において、ボート搬出工程で実施される特徴工程を示す図である。
【図１７】実施の形態３において、スタンバイ工程で実施される特徴工程を示す図である。
【図１８】実施の形態３において、ボート搬入工程で実施される特徴工程を示す図である。
【図１９】実施の形態４において、ボート搬出工程で実施される特徴工程を示す図である。
【図２０】処理室の内部で発生する塩化水素ガスの濃度（ＨＣｌ濃度）の時間変化を示すグラフである。
【図２１】実施の形態４において、ボート搬出工程で実施される特徴工程を示す図である。
【図２２】実施の形態４において、スタンバイ工程で実施される特徴工程を示す図である。
【図２３】実施の形態４において、ボート搬入工程で実施される特徴工程を示す図である。
【図２４】実施の形態５において、ボート搬出工程で実施される特徴工程を示す図である。
【図２５】実施の形態５において、ボート搬出工程で実施される特徴工程を示す図である。
【図２６】実施の形態６において、ボート搬出工程で実施される特徴工程を示す図である。
【図２７】実施の形態６において、ボート搬出工程で実施される特徴工程を示す図である。
【図２８】実施の形態６において、スタンバイ工程で実施される特徴工程を示す図である。
【図２９】実施の形態６において、ボート搬入工程で実施される特徴工程を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下の実施の形態においては便宜上その必要があるときは、複数のセクションまたは実施の形態に分割して説明するが、特に明示した場合を除き、それらはお互いに無関係なものではなく、一方は他方の一部または全部の変形例、詳細、補足説明等の関係にある。
【００１７】
また、以下の実施の形態において、要素の数等（個数、数値、量、範囲等を含む）に言及する場合、特に明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でもよい。
【００１８】
さらに、以下の実施の形態において、その構成要素（要素ステップ等も含む）は、特に明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。
【００１９】
同様に、以下の実施の形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に明らかにそうではないと考えられる場合等を除き、実質的にその形状等に近似または類似するもの等を含むものとする。このことは、上記数値および範囲についても同様である。
【００２０】
また、実施の形態を説明するための全図において、同一の部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。なお、図面をわかりやすくするために平面図であってもハッチングを付す場合がある。
【００２１】
（実施の形態１）
本発明を実施するための実施の形態において、基板処理装置は、一例として、基板の製造方法、半導体装置（ＩＣ等）の製造方法や太陽電池の製造方法に含まれる様々な処理工程を実施する半導体製造装置として構成されている。以下の説明では、半導体基板（半導体ウェハ）にエピタキシャル成長法による成膜処理、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法による成膜処理、あるいは、酸化処理や拡散処理などを行なう縦型の基板処理装置に本発明の技術的思想を適用した場合について述べる。特に、本実施の形態では、複数の基板を一度に処理するバッチ方式の基板処理装置を対象にして説明する。
【００２２】
まず、本実施の形態１における基板処理装置について、図面を参照しながら説明する。図１は、本実施の形態１における基板処理装置の概略構成を示す図である。図１に示すように、本実施の形態１における基板処理装置１０１は、シリコン等からなる複数のウェハ（半導体基板）２００を収納したウェハキャリアとしてのカセット１１０を使用するように構成されており、筐体１１１を備えている。筐体１１１の正面壁１１１ａの下方にはメンテナンス可能なように設けられた開口部としての正面メンテナンス口１０３が開設され、この正面メンテナンス口１０３を開閉する正面メンテナンス扉１０４が筐体１１１の正面壁１１１ａに設けられている。
【００２３】
正面メンテナンス扉１０４には、カセット搬入搬出口（基板収容器搬入搬出口）１１２が筐体１１１の内外を連通するように開設されており、カセット搬入搬出口１１２はフロントシャッタ（基板収容器搬入搬出口開閉機構）１１３によって開閉されるようになっている。カセット搬入搬出口１１２の筐体１１１内側にはカセットステージ（基板収容器受渡し台）１１４が設置されている。カセット１１０は、カセットステージ１１４上に工程内搬送装置（図示せず）によって搬入され、かつ、カセットステージ１１４上から搬出されるようになっている。カセットステージ１１４は、工程内搬送装置によって、カセット１１０内のウェハ２００が垂直姿勢となり、かつ、カセット１１０のウェハ出し入れ口が上方向を向くように載置されるように構成されている。
【００２４】
筐体１１１内の前後方向の略中央下部には、カセット棚（基板収容器載置棚）１０５が設置されており、カセット棚１０５は複数段および複数列で複数個のカセット１１０を保管し、カセット１１０内のウェハ２００を出し入れすることが可能なように配置されている。このカセット棚１０５は、スライドステージ（水平移動機構）１０６上に横行可能なように設置されている。また、カセット棚１０５の上方にはバッファ棚（基板収容器保管棚）１０７が設置されており、このバッファ棚１０７にもカセット１１０が保管されるようになっている。
【００２５】
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（基板収容器搬送装置）１１８が設置されている。カセット搬送装置１１８は、カセット１１０を保持したまま昇降することができるカセットエレベータ（基板収容器昇降機構）１１８ａと、搬送機構としてのカセット搬送機構（基板収容器搬送機構）１１８ｂから構成されている。このカセットエレベータ１１８ａとカセット搬送機構１１８ｂとの連続動作により、カセットステージ１１４、カセット棚１０５およびバッファ棚１０７との間で、カセット１１０を搬送することができるようになっている。
【００２６】
カセット棚１０５の後方には、ウェハ移載機構（基板移載機構）１２５が設置されている。このウェハ移載機構１２５は、ウェハ２００を水平方向に回転ないし直動可能なウェハ移載装置（基板移載装置）１２５ａおよびウェハ移載装置１２５ａを昇降させるためのウェハ移載装置エレベータ（基板移載装置昇降機構）１２５ｂを備えている。図１に模式的に示すように、ウェハ移載装置エレベータ１２５ｂは、筐体１１１左側端部に設置されている。これらのウェハ移載装置エレベータ１２５ｂおよびウェハ移載装置１２５ａの連続動作により、ウェハ移載装置１２５ａにあるツイーザ（基板保持体）１２５ｃが、ウェハ２００の載置部として機能するサセプタであって、かつ、図示しないサセプタ保持機構にあるサセプタに対して、ウェハ２００を装填（チャージング）および脱装（ディスチャージング）するようになっている。
【００２７】
以下に、サセプタ保持機構において、ウェハ２００をサセプタに装填している状態と脱装する状態とを示す。図２は、ウェハ２００をサセプタ２１８に装填している状態を示す上面図であり、図３は、図２のＡ−Ａ線で切断した断面図である。まず、図２に示すように、サセプタ２１８は、円盤形状をしており、同心円状の周縁部２１８ａと円形状の中央部２１８ｂとを有している。そして、サセプタ２１８の中央部２１８ｂに円盤状のウェハ２００が搭載されている。つまり、サセプタ２１８は、ウェハ２００よりも大きい円盤状になっており、サセプタ２１８の中央部２１８ｂ内にウェハ２００が内包されるようになっている。さらに、図３に示すように、サセプタ２１８の周縁部２１８ａは、サセプタ２１８の中央部２１８ｂよりも高さが高くなっており、サセプタ２１８には、周縁部２１８ａと中央部２１８ｂとの境界領域に段差部２１８ｃが形成されている。すなわち、サセプタ２１８は、周縁部２１８ａから中央部２１８ｂが窪んだ形状となっており、この窪んだ中央部２１８ｂ内にウェハ２００が搭載されている。言い換えれば、サセプタ２１８の周縁部２１８ａの厚みよりも、サセプタ２１８の中央部２１８ｂの厚みが小さく形成されているということもできる。また、図２および図３に示すように、サセプタ２１８の中央部２１８ｂには、複数のピン孔ＰＨが設けられており、このピン孔ＰＨに部材ＭＴが埋め込まれている。以上のようにして、ウェハ２００がサセプタ２１８に装填されることがわかる。
【００２８】
続いて、サセプタ保持機構において、ウェハ２００をサセプタ２１８から脱装する例について説明する。図４は、ウェハ２００をサセプタ２１８から分離する様子を示す断面図である。図４に示すように、サセプタ保持機構には、ウェハ２００を突き上げるための突き上げピンＰＮと、突き上げピンＰＮを昇降させる突き上げピン昇降機構ＵＤＵが設けられている。まず、サセプタ保持機構により、サセプタ２１８に形成されているピン孔ＰＨに埋め込まれた部材ＭＴに接触するように、突き上げピンＰＮの位置決めを行った後、突き上げピン昇降機構ＵＤＵによって、突き上げピンＰＮを上昇させる。すると、図４に示すように、ピン孔ＰＨに埋め込まれていた部材ＭＴとともにウェハ２００は、サセプタ２１８から分離する。このようにして、ウェハ２００がサセプタ２１８から脱装されることがわかる。このことから、ウェハ移載装置１２５ａにあるツイーザ（基板保持体）１２５ｃと、サセプタ２１８との間でウェハ２００を装填および脱装することができることがわかる。なお、ウェハ２００を突き上げた際に、ウェハ２００に対してダメージを与えることなく、かつ、ピン孔ＰＨからの放熱を抑制するために、突き上げピンＰＮの先端は、フランジ状に形成されていることが望ましい。
【００２９】
本実施の形態１における基板処理装置１０１には、サセプタ保持機構の他に、サセプタ移動機構（図示せず）も備えている。このサセプタ移動機構は、サセプタ保持機構とボート２１７（基板保持具）との間でサセプタ２１８を装填（チャージング）および脱装（ディスチャージング）するように構成されている。
【００３０】
次に、図１に示すように、バッファ棚１０７の後方には、清浄化した雰囲気であるクリーンエアを基板処理装置１０１内へ供給するために、供給ファンおよび防塵フィルタで構成されたクリーンユニット１３４ａが設けられており、このクリーンユニット１３４ａは、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。また、ウェハ移載装置エレベータ１２５ｂ側と反対側である右側端部には、クリーンエアを供給するように、供給ファンおよび防塵フィルタで構成されたクリーンユニット（図示せず）が設置されている。そして、このクリーンユニットから吹き出されたクリーンエアは、ウェハ移載装置１２５ａ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の外部へ排気されるようになっている。
【００３１】
ウェハ移載装置（基板移載装置）１２５ａの後側には、大気圧未満の圧力（以下、負圧という。）を維持することが可能な機密性能を有する耐圧筐体１４０が設置されている。この耐圧筐体１４０により、ボート２１７を収容可能な容積を有するロードロック方式の待機室であるロードロック室（移載室）１４１が形成されている。
【００３２】
耐圧筐体１４０の正面壁１４０ａにはウェハ搬入搬出口（基板搬入搬出口）１４２が開設されており、ウェハ搬入搬出口１４２はゲートバルブ（基板搬入搬出口開閉機構）１４３によって開閉されるようになっている。耐圧筐体１４０の一対の側壁にはロードロック室１４１へ窒素ガス等の不活性ガスを給気するためのガス供給管１４４と、ロードロック室１４１を負圧に排気するためのガス排気管（図示せず）とがそれぞれ接続されている。
【００３３】
ロードロック室１４１上方には、処理炉（反応炉）２０２が設けられている。処理炉２０２の下端部は炉口シャッタ（炉口ゲートバルブ）（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。
【００３４】
図１に模式的に示すように、ロードロック室１４１には、ボート２１７を昇降させるためのボートエレベータ（支持体保持体昇降機構）１１５が設置されている。ボートエレベータ１１５に連結された連結具としてのアーム（図示せず）には蓋体としてのシールキャップ２１９が水平に据え付けられており、シールキャップ２１９はボート２１７を垂直に支持し、処理炉２０２の下端部を閉塞可能なように構成されている。
【００３５】
ボート２１７は複数本の支柱（保持部材）を備えており、複数枚（例えば、５０枚〜１００枚程度）のサセプタ２１８をその中心を揃えて垂直方向に整列させた状態で、それぞれ水平に保持することができるように構成されている。基板処理装置１０１を構成する各部は、コントローラ２４０と電気的に接続されており、コントローラ２４０は、基板処理装置１０１を構成する各部の動作を制御するように構成されている。
【００３６】
本実施の形態１における基板処理装置１０１は上記のように概略構成されており、以下にその動作について説明する。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２４０により制御される。
【００３７】
図１に示すように、カセット１１０がカセットステージ１１４に供給されるのに先立って、カセット搬入搬出口１１２がフロントシャッタ１１３によって開放される。その後、カセット１１０はカセット搬入搬出口１１２から搬入され、カセットステージ１１４上に載置される。このとき、カセットステージ１１４上に載置されるウェハ２００は垂直姿勢になっており、かつ、カセット１１０のウェハ出し入れ口が上方向を向くように載置される。
【００３８】
次に、カセット１１０は、カセット搬送装置１１８によって、カセットステージ１１４から取り上げられるとともに、カセット１１０内のウェハ２００が水平姿勢となり、かつ、カセット１１０のウェハ出し入れ口が筐体１１１の後方を向くように、筐体１１１の後方に右周り縦方向へ９０°回転させられる。続いて、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あるいはバッファ棚１０７の指定された位置へ自動的に搬送される。そして、カセット１１０は、一時的に保管された後、カセット搬送装置１１８によってカセット棚１０５に移載されるか、あるいは、直接カセット棚１０５に搬送される。
【００３９】
その後、スライドステージ１０６はカセット棚１０５を水平移動させ、移載の対象となるカセット１１０をウェハ移載装置１２５ａに対峙するように位置決めする。ウェハ２００は、カセット１１０からウェハ移載装置１２５ａのツイーザ１２５ｃによって、ウェハ出し入れ口を通じてピックアップされる。このとき、サセプタ保持機構では、突き上げピン昇降機構により突き上げピンが上昇される。続いて、ウェハ移載装置１２５ａにより、突き上げピン上にウェハ２００が載置される。そして、突き上げピン昇降機構により、ウェハ２００が載置された突き上げピンを下降させることにより、ウェハ２００がサセプタ上に搭載される。
【００４０】
次に、予め内部が大気圧状態とされていたロードロック室１４１のウェハ搬入搬出口１４２がゲートバルブ１４３の動作により開放されると、サセプタ移動機構により、サセプタ保持機構からサセプタが脱装される。そして、サセプタ移動機構により、脱装されたサセプタは、ウェハ搬入搬出口１４２を通じてロードロック室１４１に搬入され、ボート２１７へサセプタが装填される。
【００４１】
ウェハ移載装置１２５ａはカセット１１０へ戻り、次のウェハ２００をサセプタ保持機構に装填する。サセプタ移動機構は、サセプタ保持機構に戻り、次のウェハ２００が載置されたサセプタをボート２１７に装填する。
【００４２】
予め指定された枚数のサセプタがボート２１７に装填されると、ウェハ搬入搬出口１４２がゲートバルブ１４３によって閉じられる。その後、処理炉２０２の下端部が炉口シャッタ（炉口ゲートバルブ）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１１５によって上昇し、シールキャップ２１９に支持されたボート２１７が処理炉２０２内へ搬入（ローディング）されて行く。
【００４３】
ローディング後は、処理炉２０２においてウェハ２００に任意の処理が実施される。ウェハ２００の処理後、ボートエレベータ１１５によりボート２１７が引き出される。さらに、ゲートバルブ１４３が開かれる。その後は、概ね上述した動作と逆の動作により、処理済みのウェハ２００およびカセット１１０が筐体１１１の外部へ払い出される。以上のようにして、本実施の形態１における基板処理装置１０１が動作する。
【００４４】
次に、本実施の形態１における基板処理装置１０１の処理炉２０２について、図面を参照しながら説明する。図５は、本実施の形態１における基板処理装置１０１の処理炉２０２と、処理炉２０２周辺の概略構成図であり、縦断面図として示されている。
【００４５】
図５に示すように、処理炉２０２は高周波電流を印加することにより加熱するための誘導加熱装置２０６を有する。この誘導加熱装置２０６は円筒状に形成されており、誘導加熱部としてのＲＦコイル２０６１と壁体２０６２と冷却壁２０６３により構成されている。ＲＦコイル２０６１は高周波電源（図示せず）に接続されており、この高周波電源により、ＲＦコイル２０６１には高周波電流が流れるようになっている。
【００４６】
壁体２０６２は、ステンレス材等の金属から構成されている。この壁体２０６２は、円筒形状であり、内壁側にＲＦコイル２０６１が設けられている。ＲＦコイル２０６１は、コイル支持部（図示せず）で支持される。コイル支持部は、ＲＦコイル２０６１と壁体２０６２との間において、半径方向に所定の隙間を持って、壁体２０６２に支持される。
【００４７】
壁体２０６２の外壁側には、この壁体２０６２と同心円状に、冷却壁２０６３が設けられている。壁体２０６２の上端には、その中央に開口部２０６６が形成されている。開口部２０６６の下流側には、ダクトが接続されており、このダクトの下流側には冷却装置としてのラジエータ２０６４と、排気装置としてのブロア２０６５が接続されている。
【００４８】
冷却壁２０６３には、内部に冷却媒体として、例えば、冷却水が流通可能なように冷却壁２０６３のほぼ全域に冷却媒体流路が形成されている。冷却壁２０６３には、冷却媒体（図示せず）を供給する冷却媒体供給部と冷却媒体を排気する冷却媒体排気部とが接続されている。冷却媒体供給部から冷却媒体流路に冷却媒体を供給し、冷却媒体排気部から排気することにより、冷却壁２０６３が冷却され、熱伝導により、壁体２０６２および壁体２０６２の内部が冷却される。
【００４９】
ＲＦコイル２０６１の内側には、誘導加熱装置２０６と同心円状に反応容器を構成する反応管としてのアウターチューブ２０５が設けられている。アウターチューブ２０５は、耐熱材料としての石英（ＳｉＯ２）材で構成されており、上端が閉塞し下端が開口した円筒形状をしている。アウターチューブ２０５の内側には、インナーチューブ２３０が設けられており、このインナーチューブ２３０の内側に処理室２０１が形成されている。処理室２０１には、半導体基板としてのウェハ２００がボート２１７および被誘導体としてのサセプタ２１８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納されている。
【００５０】
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、石英（ＳｉＯ２）若しくは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している。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３０９が設けられている。このマニホールド２０９が保持体（図示せず）に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。このようにアウターチューブ２０５とマニホールド２０９により反応容器が形成される。ここで、マニホールド２０９は、特に、アウターチューブ２０５と別体で設ける場合に限定されず、アウターチューブ２０５と一体として、個別にマニホールド２０９を設けないようにしてもよい。
【００５１】
アウターチューブ２０５の側内壁には、処理室２０１内に配置されているそれぞれのウェハ２００に側方からガスを供給するために、石英（ＳｉＯ２）材で形成されたガス供給ノズル２３２１と、処理室２０１内に配置されているそれぞれのウェハ２００を通過したガスを側方から排気する石英（ＳｉＯ２）材で形成されたガス排気口２３１１が形成されている。
【００５２】
ガス供給ノズル２３２１は、アウターチューブ２０５の側内壁に設けられており、上端が閉塞し、側壁に多数のガス供給口２３２２が設けられている。このとき、ガス供給ノズル２３２１は、ボート２１７に載置される複数のウェハ２００のそれぞれに均一にガスを供給することができるように、複数個所に設けることが望ましい。さらには、複数設けられたガス供給ノズル２３２１のそれぞれのガス供給口２３２２からのガス供給方向が平行となるように設けることが望ましい。また、ガス供給ノズル２３２１をウェハ２００の中心に対して線対称の位置に複数設けるとよい。ガス供給口２３２２は、ボート２１７に載置される複数のウェハ２００のそれぞれに対して均一にガスを供給することができるように、それぞれのウェハ２００上にある間隙にウェハ２００の上面の高さから所定の高さの位置にそれぞれ設けるとよい。
【００５３】
アウターチューブ２０５の下方の外側壁には、ガス排気口２３１１と連通するガス排気管２３１と、ガス供給ノズル２３２１と連通するガス供給管２３２とが設けられている。なお、ガス排気管２３１はアウターチューブ２０５の下方の外側壁でなくても、例えば、マニホールド２０９の側壁に設けてもよい。また、ガス供給ノズル２３２１とガス供給管２３２の連通部はアウターチューブ２０５の下方の側壁でなくても、例えば、マニホールド２０９の側壁に設けてもよい。
【００５４】
ガス供給管２３２は、上流側で３つに分かれており、バルブ１７７、１７８、１７９とガス流量制御装置としてのＭＦＣ１８３、１８４、１８５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にそれぞれ接続されている。ＭＦＣ１８３、１８４、１８５およびバルブ１７７、１７８、１７９には、ガス流量制御部２３５が電気的に接続されており、このガス流量制御部２３５によって、供給するガスの流量が所望の流量となるよう所望のタイミングにて制御されるようになっている。
【００５５】
ガス排気管２３１の下流側には、圧力検出器としての圧力センサ（図示せず）および圧力調整器としての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。圧力センサおよびＡＰＣバルブ２４２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の開度を調節することにより、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構成されている。
【００５６】
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するための炉口蓋体として、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、例えば、ステンレス等の金属で構成されており、円盤状に形成されている。シールキャップ２１９の上面には、マニホールド２０９の下端と当接するシール部材としてのＯリング３０１が設けられている。
【００５７】
このシールキャップ２１９には、回転機構２５４が設けられている。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に接続されており、ボート２１７を回転させることでウェハ２００を回転させるように構成されている。
【００５８】
シールキャップ２１９は、処理炉２０２の外側に設けられた昇降機構としての昇降モータ２４８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。
【００５９】
回転機構２５４および昇降モータ２４８には、駆動制御部２３７が電気的に接続されており、駆動制御部２３７は、回転機構２５４および昇降モータ２４８が所望の動作をするように所望のタイミングにて制御するようになっている。
【００６０】
次に、誘導加熱装置２０６には、螺旋状に形成されたＲＦコイル２０６１が上下複数の領域（ゾーン）に分割されて設けられている。例えば、図５に示すように、下方側のゾーンから、ＲＦコイルＬ、ＲＦコイルＣＬ、ＲＦコイルＣ、ＲＦコイルＣＵ、ＲＦコイルＵというように５つのゾーンに区分けされて設けられている。これらの５つのゾーンに区分けされたＲＦコイルは独立して制御されるようになっている。
【００６１】
誘導加熱装置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放射温度計２６３が、例えば、４箇所に設置されている。この放射温度計２６３は、少なくとも一つ設置されていればよいが、複数個の放射温度計２６３を設置することで温度制御性を向上させることができる。
【００６２】
誘導加熱装置２０６および放射温度計２６３には、電気的に温度制御部２３８が接続されており、放射温度計２６３により検出された温度情報に基づいて、誘導加熱装置２０６への通電状態を調節することができるようになっている。そして、温度制御部２３８によって、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されるようになっている。
【００６３】
さらに、ブロア２０６５にも、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、予め設定された操作レシピに従って、ブロア２０６５の動作を制御するように構成されている。ブロア２０６５が動作することにより、壁体２０６２とアウターチューブ２０５との間隙にある雰囲気を開口部２０６６から排出する。開口部２０６６から雰囲気を排出した後、ラジエータ２０６４を通して冷却し、ブロア２０６５の下流側で設備に排出される。すなわち、温度制御部２３８による制御に基づいて、ブロア２０６５が動作することにより、誘導加熱装置２０６およびアウターチューブ２０５を冷却することができる。
【００６４】
冷却壁２０６３に接続されている冷却媒体供給部と冷却媒体排気部は、冷却壁２０６３への冷却媒体の流量を所望の冷却具合となるように所定のタイミングにてコントローラ２４０にて制御されるように構成されている。なお、冷却壁２０６３を設けたほうが、処理炉２０２外部への放熱を抑制しやすくなり、アウターチューブ２０５がより一層冷却しやすくなるため、より望ましいが、ブロア２０６５の冷却による冷却具合が、所望の冷却具合として制御可能であれば、冷却壁２０６３は設けなくてもよい。
【００６５】
また、壁体２０６２の上端には、開口部２０６６とは別に、爆発放散口と、この爆発放散口を開閉する爆発放散口開閉装置２０６７が設けられている。壁体２０６２内で水素ガスと酸素ガスとが混合して爆発が生じた際、壁体２０６２に所定の大きな圧力が加わることになる。このため、比較的強度の弱い箇所、例えば、壁体２０６２を形成するボルトやネジ、パネル等が破壊や飛散することになり、被害が増大してしまう。この被害を最小限に留めるべく、爆発放散口開閉装置２０６７は、壁体２０６２内で爆発が生じた際の所定の圧力以上で、爆発放散口を開き、内部圧力を放散するように構成されている。
【００６６】
続いて、本実施の形態１における処理炉２０２周辺の構成について、図５を参照しながら説明する。予備室としてのロードロック室１４１の外面に下基板２４５が設けられる。下基板２４５には昇降台２４９と嵌合するガイドシャフト２６４および昇降台２４９と螺合するボール螺子２４４が設けられる。下基板２４５に立設したガイドシャフト２６４およびボール螺子２４４の上端に上基板２４７が設けられる。ボール螺子２４４は上基板２４７に設けられた昇降モータ２４８により回転される。ボール螺子２４４が回転す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。
【００６７】
昇降台２４９には中空の昇降シャフト２５０が垂直方向に設置され、昇降台２４９と昇降シャフト２５０の連結部は気密となっている。昇降シャフト２５０は昇降台２４９と共に昇降するようになっている。昇降シャフト２５０はロードロック室１４１の天板２５１を貫通する。昇降シャフト２５０が貫通する天板２５１の貫通穴は昇降シャフト２５０に対して接触することがないように充分な余裕がある。ロードロック室１４１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がロードロック室１４１を気密に保つために設けられている。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、ベローズ２６５の内径は昇降シャフト２５０の外形に比べ充分に大きく、ベローズ２６５の伸縮で接触することがないように構成されている。
【００６８】
昇降シャフト２５０の下端には昇降基板２５２が水平に固着される。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が気密状態で取付けられている。昇降基板２５２と駆動部カバー２５３とで駆動部収納ケース２５６が構成されている。この構成により、駆動部収納ケース２５６の内部はロードロック室１４１内の雰囲気と隔離される。
【００６９】
また、駆動部収納ケース２５６の内部にはボート２１７の回転機構２５４が設けられており、回転機構２５４の周辺部は、冷却機構２５７により冷却される。
【００７０】
さらに、電力供給ケーブル２５８が昇降シャフト２５０の上端から昇降シャフト２５０の中空部を通って回転機構２５４に導かれて接続されている。そして、冷却機構２５７およびシールキャップ２１９には冷却流路２５９が形成されており、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、昇降シャフト２５０の上端から昇降シャフト２５０の中空部を通っている。
【００７１】
昇降モータ２４８を駆動してボール螺子２４４が回転することにより、昇降台２４９および昇降シャフト２５０を介して駆動部収納ケース２５６が昇降する。
【００７２】
駆動部収納ケース２５６が上昇することにより、昇降基板２５２に気密に設けられるシールキャップ２１９が処理炉２０２の開口部である炉口１６１を閉塞し、ウェハ処理が可能な状態となる。駆動部収納ケース２５６が下降することにより、シールキャップ２１９とともにボート２１７が降下されて、ウェハ２００を外部に搬出できる状態となる。
【００７３】
ガス流量制御部２３５、圧力制御部２３６、駆動制御部２３７、および、温度制御部２３８は、操作部や入出力部を構成し、基板処理装置１０１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、および、主制御部２３９は、コントローラ２４０として構成されている。以上のようにして、本実施の形態１における基板処理装置１０１の処理炉２０２と、処理炉２０２周辺の構造体が構成されている。
【００７４】
次に、本実施の形態１における基板処理装置を使用した基板の処理工程について、図５および図６を参照しながら説明する。具体的に、本実施の形態１では、基板の処理工程の一工程として、ウェハ２００などの基板上に、エピタキシャル成長法を使用してシリコン（Ｓｉ）などの半導体膜を形成する方法（半導体装置の製造方法）について説明する。図６は、この半導体装置の製造工程のシーケンスを示す図であり、図６の破線は処理室２０１内の温度を示しており、図６の実線は処理室２０１内の圧力を示している。なお、以下の説明において、本実施の形態１における基板処理装置１０１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。
【００７５】
まず、処理室２０１内にボート２１７を搬入する前、処理室２０１はスタンバイ状態となっている（図６のスタンバイ）。スタンバイ状態とは、ボート２１７が処理室２０１の真下にあるロードロック室１４１に配置されて、このボート２１７にウェハ２００が載置された複数枚のサセプタ２１８を装填している状態を指している。
【００７６】
そして、ウェハ２００が載置された複数枚のサセプタ２１８がボート２１７に装填されると、図５に示すように、複数枚のサセプタ２１８を保持したボート２１７は、昇降モータ２４８による昇降台２４９および昇降シャフト２５０の昇降動作により処理室２０１内に搬入（ボートローディング）される（図６のボートロード）。この状態で、シールキャップ２１９はＯリング３０１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。このとき、処理室２０１の内部の圧力は、例えば、７６０Ｔｏｒｒ（＝７６０×１３３．３Ｐａ）となっている。
【００７７】
続いて、処理室２０１内が所望の圧力となるように真空排気装置２４６によって排気される。この際、処理室２０１内の圧力は、圧力センサで測定され、この測定された圧力に基づきＡＰＣバルブ（圧力調節器）２４２がフィードバック制御される（図６の圧力制御）。この圧力制御工程によって、処理室２０１の内部の圧力は、例えば、２００Ｔｏｒｒ〜７００Ｔｏｒｒ（２００×１３３．３Ｐａ〜７００×１３３．３Ｐａ）となっている。
【００７８】
そして、ブロア２０６５が動作され、誘導加熱装置２０６とアウターチューブ２０５との間でガス若しくはエアが流通し、アウターチューブ２０５の側壁、ガス供給ノズル２３２１、ガス供給口２３２２、および、ガス排気口２３１１が冷却される。ラジエータ２０６４、冷却壁２０６３には、冷却媒体として冷却水が流通し壁体２０６２を介して、誘導加熱装置２０６内が冷却される。また、ウェハ２００が所望の温度となるように誘導加熱装置２０６に高周波電流を印加し、サセプタ２１８に誘導電流（渦電流）を生じさせる。
【００７９】
具体的に、誘導加熱装置２０６にて処理炉２０２内の少なくともボート２１７に保持された複数枚のサセプタ２１８を誘導加熱して、サセプタ２１８に収納されたウェハ２００を加熱する（図６の昇温）。つまり、誘導加熱装置２０６に高周波電流を流すと、処理炉２０２の内部に高周波電磁界が発生し、この高周波電磁界によって、被誘導体であるサセプタ２１８に渦電流が発生する。このサセプタ２１８では、渦電流によって誘導加熱が起こり、サセプタ２１８が加熱される。具体的に、渦電流は、被誘導体であるサセプタ２１８の周縁部で生じるため、誘導加熱装置２０６による誘導加熱では、主にサセプタ２１８の周縁部が加熱される。そして、周縁部が加熱されたサセプタ２１８では、熱伝導によってサセプタ２１８の周縁部からサセプタ２１８の中央部へ熱が流れ、サセプタ２１８の全体（周縁部と中央部）が加熱される。このようにしてサセプタ２１８が加熱されると、サセプタ２１８に搭載されているウェハ２００に熱伝導で熱が伝わり、ウェハ２００が加熱される。
【００８０】
このように本実施の形態１における基板処理装置１０１では、誘導加熱方式でウェハ２００を加熱する方式を採用している。このとき、誘導加熱装置２０６に高周波電流を流すことによって発生する高周波電磁界によって、ウェハ２００を直接誘導加熱しても加熱量が足りないことが多い。したがって、本誘導加熱方式では、効率的に誘導加熱で加熱できるように被誘導体であるサセプタ２１８を使用している。つまり、誘導加熱方式の基板処理装置１０１では、効率的に誘導加熱によって加熱されるようにサセプタ２１８を使用している。そして、このサセプタ２１８を効率的に誘導加熱で加熱処理した後、加熱されたサセプタ２１８上のウェハ２００を、サセプタ２１８からの熱伝導によって加熱しているのである。このことから、サセプタ２１８は、ウェハ２００を搭載する機能を有しているとともに、その重要な機能として、高周波電磁界によって誘導加熱される性質を有していることがわかる。
【００８１】
この際、処理室２０１内が所望の温度分布となるように放射温度計２６３が検出した温度情報に基づき誘導加熱装置２０６への通電具合がフィードバック制御される。なお、この際、ブロア２０６５は、アウターチューブ２０５の側壁、ガス供給ノズル２３２１、ガス供給口２３２２、ガス排気口２３１１の温度がウェハ２００上で膜成長させる温度より遥かに低い例えば６００℃以下に冷却されるように予め設定された制御量で制御される。ウェハ２００は、例えば１１００〜１２００℃に加熱される。また、ウェハ２００は、７００℃〜１２００℃内で選択される処理温度のうち、一定の温度で加熱されるが、その際、いずれの処理温度においても、ブロア２０６５は、アウターチューブ２０５の側壁、ガス供給室２３２１、ガス供給口２３２２、ガス排気口２３１１の温度がウェハ２００上で膜成長させる温度より遥かに低い、例えば６００℃以下に冷却されるように予め設定された制御量にて制御される。
【００８２】
続いて、回転機構２５４により、ボート２１７が回転することで、サセプタ２１８、および、このサセプタ２１８に載置されているウェハ２００が回転する。
【００８３】
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には、Ｓｉ系もしくはＳｉＧｅ（シリコンゲルマニウム）系の処理ガスとして、ＳｉＨ２Ｃｌ２（ジクロロシラン）、ＳｉＨＣｌ３（トリクロロシラン）等と、ドーピングガスとしては、Ｂ２Ｈ６（ジボラン）、ＢＣl３（三塩化ホウ素）、ＰＨ３（ホスフィン）等と、キャリアガスとして、水素（Ｈ２）がそれぞれ封入されている。ウェハ２００の温度が安定したところで、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からそれぞれの処理ガスが供給される。そして、所望の流量となるようにＭＦＣ１８３、１８４、１８５の開度が調節された後、バルブ１７７、１７８、１７９が開かれる。これにより、それぞれの処理ガスがガス供給管２３２を流通して、ガス供給ノズル２３２１に流入される。ガス供給ノズル２３２１の流路断面積は、複数あるガス供給口２３２２の開口面積に比べて十分に大きいため、処理室２０１より大きい圧力となり、それぞれのガス供給口２３２２から噴出されるガスが均一な流量、流速で処理室２０１に供給される。処理室２０１に供給されたガスは、処理室２０１内を通り、ガス排気口２３１１に排出され、その後、ガス排気口２３１１からガス排気管２３１へ排気される。処理ガスは、サセプタ２１８間の間隙を通過する際に上下に隣接するそれぞれのサセプタ２１８から加熱されるとともに、加熱されたウェハ２００と接触し、ウェハ２００の表面上にエピタシャル成長によってシリコン（Ｓｉ）などの半導体膜が形成される（図６の成膜）。
【００８４】
予め設定された時間が経過すると、処理室２０１の温度を低下させる（図６の降温）。そして、不活性ガス供給源（図示せず）から不活性ガス（例えば、Ｎ２ガス）が供給され、処理室２０１内が不活性ガスで置換されると共に、処理室２０１内の圧力が常圧に復帰される（図６のＮ２パージ）。
【００８５】
その後、昇降モータ２４８によりシールキャップ２１９が下降して、マニホールド２０９の下端が開口されると共に、処理済のウェハ２００がボート２１７に保持された状態でマニホールド２０９の下端からアウターチューブ２０５の外部に搬出（ボートアンローディング）される（図６のボートアンロード）。その後、処理済のウェハ２００は、ボート２１７より取出され（ウェハディスチャージ）、処理室２０１はスタンバイ状態へ移行する。以上のようにして、ウェハ２００上に半導体膜を形成することができる。
【００８６】
上述した半導体膜の成膜工程では、例えば、ＳｉＨ２Ｃｌ２（ジクロロシラン）、ＳｉＨＣｌ３（トリクロロシラン）などのように塩素原子を化学式に有する化合物を原料ガスに使用している。この場合、例えば、図７に示す化学反応によって、原料ガスであるＳｉＨ２Ｃｌ２（ジクロロシラン）が熱分解されるとともに重合化（高分子化）して、反応生成物の１つとしての塩化シランポリマーなどの副生成物が生成される。そして、生成された塩化シランポリマーは処理室２０１の内部や排気ラインであるガス排気管２３１の内壁に付着して堆積する。
【００８７】
ここで、基板処理装置１０１には処理室２０１と移載室であるロードロック室１４１が設けられており、複数のウェハ２００を搭載した保持体であるボート２１７をロードロック室１４１から処理室２０１へ搬入してウェハ２００に対して成膜処理が施される。そして、成膜処理が終了した後、複数のウェハ２００を搭載したボート２１７を処理室２０１からロードロック室１４１へ搬出する。上述した搬入工程や搬出工程では、処理室２０１に設けられている炉口１６１を開けてボート２１７の搬入出を行なうため、開けられた炉口１６１を介して、ロードロック室１４１から処理室２０１の内部へ大気が混入する。また、処理室２０１と接続されている排気ラインであるガス排気管２３１の内壁には上述した副生成物が堆積するため、ガス排気管２３１はメンテナンスする必要があり、このガス排気管２３１のメンテナンス時には、ガス排気管２３１の内部が大気に曝されることになる。
【００８８】
したがって、処理室２０１の内部やガス排気管２３１の内壁に付着した塩化シランポリマーは、例えば、ロードロック室１４１と処理室２０１との間でボート２１７を搬入出する際やガス排気管２３１をメンテナンスする際に、大気に触れることになる。このように塩化シランポリマーが大気に触れると、図８に示す化学反応によって、塩化シランポリマーは大気中の水分（Ｈ２Ｏ）により徐々に加水分解して、高燃焼性の加水分解物へ変化するとともに、加水分解によって塩化水素ガスが発生する。このため、メンテナンス時の衝撃や静電気によって、高燃焼性の加水分解物が急激に燃焼するおそれがある。また、加水分解によって発生した塩化水素ガスが処理室２０１の内部や炉口１６１自体を腐食させるとともに、炉口１６１からロードロック室１４１へ漏れ出してロードロック室１４１を腐食させるおそれもある。
【００８９】
そこで、本実施の形態１では、上述したメカニズムで発生する高燃焼性の加水分解物の堆積を抑制でき、かつ、塩化水素ガスによる腐食を抑制できる工夫を施している。具体的に、本実施の形態１では、副生成物として形成される塩化シランポリマーが水分と反応し続けると、安定した物質であるシロキサンに変化することに着目している。すなわち、本実施の形態１における技術的思想は、塩化シランポリマーが、まず、大気中の水分と反応すると、高燃焼性の加水分解物に変化するが、さらに、水分と反応し続けると、安定した物質であるシロキサンになることを利用している。つまり、成膜処理後に塩化シランポリマーが処理室２０１の内部に堆積するが、本実施の形態１における技術的思想は、この堆積した塩化シランポリマーに対して、積極的に大気と反応させることにより、塩化シランポリマーを中間生成物である高燃焼性の加水分解物ではなく、最終生成物で、かつ、安定物質であるシロキサンに変化させようとするものである。言い換えれば、本実施の形態１における技術的思想は、処理室２０１の内部やガス排気管２３１の内壁に付着した塩化シランポリマー自体を除去するものではなく、この塩化シランポリマーに対して充分な大気を供給することにより、高燃焼性の加水分解物ではなく、安定物質であるシロキサンに変化させるという技術的思想である。
【００９０】
以下に、本実施の形態１における基板処理装置およびその基板処理方法の特徴について、図面を参照しながら説明する。図９は、本実施の形態１における基板処理装置の処理室２０１近傍の概略構成を示す図である。本実施の形態１における基板処理装置の構成は、図１や図５の構成を有しているが、以下では、本実施の形態１の特徴を強調するため、図９に示す構成図を使用して説明する。
【００９１】
図９において、本実施の形態１における基板処理装置は、円筒状のアウターチューブ２０５を有し、このアウターチューブ２０５の内側にインナーチューブ２３０が設けられている。そして、インナーチューブ２３０の内部が処理室２０１となっている。アウターチューブ２０５には、ガス供給管２３２が接続されており、このガス供給管２３２は、アウターチューブ２０５とインナーチューブ２３０の間の隙間に設けられたガス供給ノズル２３２１と接続されている。そして、ガス供給ノズル２３２１には、複数のガス供給口２３２２が形成されている。一方、ガス供給管２３２と接続されているアウターチューブ２０５の一側面とは反対側の側面にガス排気管２３１が接続されている。そして、このガス排気管２３１には、ＡＰＣバルブ２４２が設けられている。
【００９２】
続いて、処理室２０１の内部には、ウェハ２００を搭載したサセプタ２１８を複数収納したボート２１７が配置されている。このボート２１７は、シールキャップ２１９上に搭載されており、シールキャップ２１９をシール面ＳＥに接触させることにより、処理室２０１の炉口１６１がシールキャップ２１９によって密閉されている。なお、ボート２１７が処理室２０１に配置されているとき、炉口シャッタ１４７は、炉口１６１の直下の位置からずれるように退避している。
【００９３】
炉口１６１をシールキャップ２１９で塞がれた処理室２０１の下方にロードロック室１４１が設けられており、このロードロック室１４１内の炉口１６１に近い位置に塩化水素ガスを検知するセンサＨＳが取り付けられている。そして、このセンサＨＳはＨＣｌ検知部ＨＤと接続されており、ＨＣｌ検知部ＨＤは、センサＨＳの出力に基づいて、塩化水素ガスの濃度を検知するように構成されている。このＨＣｌ検知部ＨＤは、コントローラ２４０と接続されており、コントローラ２４０によって制御されている。また、コントローラ２４０は、シールキャップ２１９を上下に移動するように制御している。したがって、本実施の形態１における基板処理装置は、コントローラ２４０による制御で、シールキャップ２１９を上下方向に移動させることにより、ボート２１７をロードロック室１４１から処理室２０１の内部に搬入したり、ボート２１７を処理室２０１の内部からロードロック室１４１へ搬出したりできるように構成されている。
【００９４】
本実施の形態１における基板処理装置は上記のように構成されており、以下に、その基板処理方法の特徴について説明する。本実施の形態１における特徴工程は、成膜終了後、ボート２１７を処理室２０１から搬出する工程（ボートアンロード工程）で実施されるものである。
【００９５】
図９は成膜工程後の状態を表している図である。図９において、成膜工程では、上述したように、原料ガスであるＳｉＨ２Ｃｌ２（ジクロロシラン）が熱分解されるとともに重合化（高分子化）して、塩化シランポリマーなどの副生成物が生成される。そして、生成された塩化シランポリマーは処理室２０１の内部や排気ラインであるガス排気管２３１の内壁に付着して堆積する。この状態で、コントローラ２４０の制御により、ボート２１７を下降させてロードロック室１４１へ移動させると、処理室２０１の炉口１６１が開口されて、この開口された炉口１６１から大気が処理室２０１に内部に混入する。すると、処理室２０１の内部やガス排気管２３１の内壁に付着している塩化シランポリマーが大気と反応して、高燃焼性の加水分解物が生成されるとともに、塩化水素ガスが発生する。発生した塩化水素ガスは炉口１６１自体を腐食させるとともに、ロードロック室１４１へ流れ込み、ロードロック室１４１を腐食させることになる。
【００９６】
そこで、本実施の形態１では、図９に示す成膜工程終了後、図１０に示すように、まず、ボート２１７が搭載されているシールキャップ２１９を炉口１６１のシール面ＳＥから少し下がった位置まで移動させて保持する。つまり、コントローラ２４０による制御により、ボート２１７を搭載したシールキャップ２１９を下方に移動させ、シールキャップ２１９を炉口１６１のシール面ＳＥから少し下がった位置で保持させる。これにより、炉口１６１のシール面ＳＥとシールキャップ２１９の間に隙間ができ、この隙間から大気が処理室２０１の内部へ混入する。そして、ＡＰＣバルブ２４２を開けて、ガス排気管２３１から処理室２０１内の雰囲気を排気する。このように、本実施の形態１では、ガス排気管２１３から処理室２０１内の雰囲気を排気しているので、処理室２０１の内部の圧力がロードロック室１４１の圧力よりも低くなっている。したがって、ロードロック室１４１に存在する大気は、シール面ＳＥとシールキャップ２１９との間にできた隙間から処理室２０１の内部へ流れる。その後、処理室２０１の内部に流れ込んだ大気は、ガス排気管２３１から排気される。以上のことから、本実施の形態１では、ロードロック室１４１→シール面ＳＥとシールキャップ２１９との間の隙間→処理室２０１の内部→ガス排気管２３１という一方向の大気の流れを形成することができる。言い換えれば、本実施の形態１では、シール面ＳＥとシールキャップ２１９との間に隙間を形成しても、処理室２０１の内部からロードロック室１４１への逆方向の流れを抑制することができる。
【００９７】
ここで、ロードロック室１４１からシール面ＳＥとシールキャップ２１９の隙間を介して処理室２０１の内部へ流れ込んだ大気は、処理室２０１の内部に付着している塩化シランポリマーと加水分解反応する。これにより、塩化シランポリマーは、高燃焼性の加水分解物に変化するとともに、塩化水素ガスが発生する。本実施の形態１では、ロードロック室１４１→処理室２０１→ガス排気管２３１という一方向の流れを形成しているので、処理室２０１の内部で発生した塩化水素ガスは、ロードロック室１４１へほぼ逆流することなく、ガス排気管２３１から外部へ放出される。したがって、本実施の形態１によれば、処理室２０１の内部で発生した塩化水素ガスが炉口１６１を通ってロードロック室１４１へ逆流することを抑制できるので、塩化水素ガスによる炉口１６１自体の腐食およびロードロック室１４１の腐食を抑制することができる。
【００９８】
さらに、本実施の形態１でも、塩化シランポリマーから高燃焼性の加水分解物が形成されるが、本実施の形態１では、ロードロック室１４１→シール面ＳＥとシールキャップ２１９との間の隙間→処理室２０１の内部→ガス排気管２３１という一方向の大気の流れを継続して流し続けている。このため、処理室２０１の内部に付着した塩化シランポリマーと大気に含まれる水分が反応し続け、塩化シランポリマーは安定した物質であるシロキサンに変化する。つまり、本実施の形態１では、堆積した塩化シランポリマーに対して、積極的に大気と反応し続けることにより、塩化シランポリマーを中間生成物である高燃焼性の加水分解物ではなく、最終生成物で、かつ、安定物質であるシロキサンに変化させているのである。この結果、本実施の形態１によれば、処理室２０１の内部に高燃焼性の加水分解物が堆積することを抑制できる。したがって、本実施の形態１によれば、メンテナンス時の衝撃や静電気によって、高燃焼性の加水分解物が急激に燃焼するという問題も解決することができる。
【００９９】
そして、処理室２０１の内部に付着している塩化シランポリマーが充分に水分と反応すると、水分と反応する塩化シランポリマー自体が無くなるので、この結果、塩化水素ガスの発生量も少なくなる。そこで、本実施の形態１では、炉口１６１の近傍に塩化水素ガスを検知するセンサＨＳを設けるとともに、センサＨＳの出力から塩化水素ガスの濃度を検知するＨＣｌ検知部ＨＤを設けている。これにより、本実施の形態１では、ＨＣｌ検知部ＨＤで検出した塩化水素ガス濃度が、設定濃度値（例えば、２ｐｐｍ）以上である場合、コントローラ２４０での制御により、ガス排気管２１３から処理室２０１内の雰囲気を排気し続けるとともに、シールキャップ２１９を炉口１６１のシール面ＳＥから少し下がった位置に保持し続ける。この結果、処理室２０１の内部およびガス排気管２３１の内壁に付着している塩化シランポリマーと大気とを充分に反応させることができる。
【０１００】
一方、ＨＣｌ検知部ＨＤで検出した塩化水素ガス濃度が、設定濃度値（例えば、２ｐｐｍ）未満となった場合、処理室２０１の内部やガス排気管２３１の内壁に付着している塩化シランポリマーが充分に加水分解反応したとコントローラ２４０で判断する。したがって、このコントローラ２４０での制御により、図１１に示すように、シールキャップ２１９を炉口１６１のシール面ＳＥから少し下がった位置から、ロードロック室１４１の底部までシールキャップ２１９を移動させることにより、処理室２０１の内部からロードロック室１４１へボート２１７を搬出（ボートアンローディング）する。その後、ロードロック室１４１に配置されたボート２１７から処理済のウェハ２００が取り出される。なお、処理室２０１の底部に開口している炉口１６１は、炉口シャッタ１４７を移動することにより閉じられる。以上のようにして、本実施の形態１における基板処理方法が実施される。
【０１０１】
以上のようにして、本実施の形態１における技術的思想によれば、少なくとも、以下に記載する複数の効果のうち、１つ以上の効果を奏する。
【０１０２】
（１）本実施の形態１によれば、成膜ステップ時において処理室２０１の内部およびこの処理室２０１に接続されたガス排気管２３１に付着した塩化シランポリマーと、大気中に含まれる水分とを積極的に反応させることにより、塩化シランポリマーを安定物質であるシロキサンに変化させるとともに塩化水素ガスを発生させるように構成している。そして、発生した塩化水素ガスをガス排気管２３１から排気するように構成している。これにより、高燃焼性の加水分解物の堆積および塩化水素ガスによる腐食を抑制することができる。
【０１０３】
（２）特に、本実施の形態１では、ロードロック室１４１→処理室２０１→ガス排気管２３１という一方向の流れを形成しているので、処理室２０１の内部で発生した塩化水素ガスは、ロードロック室１４１へほぼ逆流することなく、ガス排気管２３１から外部へ放出される。このことから、本実施の形態１によれば、処理室２０１の内部で発生した塩化水素ガスが炉口１６１を通ってロードロック室１４１へ逆流することを抑制できるので、塩化水素ガスによる炉口１６１自体の腐食およびロードロック室１４１の腐食を抑制することができる。
【０１０４】
（３）さらに、本実施の形態１では、塩化水素ガスを検出するセンサＨＳおよびＨＣｌ検知部ＨＤを設けることにより、塩化水素ガス濃度が設定濃度値（例えば、２ｐｐｍ）未満となるまで、塩化水素ガスをガス排気管２３１から排気し続けるように構成している。このため、処理室２０１の内部の塩化水素ガス濃度を確実に設定濃度値以下にすることができ、安全性を向上させることができる。
【０１０５】
（４）また、本実施の形態１によれば、塩化シランポリマーを加水分解して除去しているので、塩化シランポリマーからなる付着物の堆積を抑制することができ、この結果、次の成膜工程で使用されるウェハ２００へのパーティクルや汚染物の付着を抑制できる効果が得られる。
【０１０６】
（５）本実施の形態１によれば、成膜ステップ直後のボート搬出工程（ボートアンロード工程）で、処理室２０１の内部およびこの処理室２０１に接続されたガス排気管２３１に付着した塩化シランポリマーと、大気中に含まれる水分とを積極的に反応させるように構成している。このとき、成膜ステップにより形成された塩化シランポリマーは活性状態にあるため、成膜ステップ直後のボート搬出工程で、この活性状態にある塩化シランポリマーと大気中の水分とを積極的に反応させることにより、効率よく塩化シランポリマーを加水分解して安定物質であるシロキサンへ変化させることができる。
【０１０７】
（６）本実施の形態１によれば、ボート搬出工程を利用して、処理室２０１の内部およびこの処理室２０１に接続されたガス排気管２３１に付着した塩化シランポリマーと、大気中に含まれる水分とを積極的に反応させるように構成しているので、基板処理工程の複雑化を防止することができる。すなわち、本実施の形態１では、塩化シランポリマーと大気中の水分を反応させて塩化シランポリマーを分解するクリーニング工程を基板処理装置での成膜シーケンスの一部として取り込んでいるため、基板処理装置の稼動状態を損なうことなく、クリーニング工程（特徴工程）を実施することができる。つまり、本実施の形態１では、基板処理装置の稼動状態を停止して、クリーニング工程を実施するものではないため、基板処理装置のスループットを大幅に低下させることなく、クリーニング工程を実施することができる。
【０１０８】
（７）さらに、本実施の形態１では、シール面ＳＥとシールキャップ２１９の間に隙間を設け、この隙間から処理室２０１の内部へ大気を取り込むように構成している。すなわち、処理室２０１の内周縁全域（炉口１６１）から大気を処理室２０１内に取り込むことができるので、処理室２０１の内壁全体にわたって付着した塩化シランポリマーと大気に含まれる水分とを反応させることができる。この結果、処理室２０１の内壁全体で、塩化シランポリマーを安定物質であるシロキサンへ変化させることができるとともに、充分に塩化水素ガスを発生させて排気することができるので、充分に安全性を向上させることができる。
【０１０９】
最後に、本実施の形態１における技術的思想をまとめると次のようになる。すなわち、本実施の形態１における基板処理装置は、基板であるウェハ２００を処理する処理室２０１と、処理室２０１へ成膜ガスを供給するガス供給部であるガス供給管２３２と、処理室２０１の内部へ大気を取り込み可能に構成される開口部であるシール面ＳＥとシールキャップ２１９の間の隙間とを有する。さらに、処理室２０１に接続され、処理室２０１の雰囲気を排気する排気ラインであるガス排気管２３１と、ガス供給部であるガス供給管２３２による成膜ガスの供給、排気ラインであるガス排気管２３１による雰囲気の排気、および、開口部である隙間からの大気の取り込みを制御する制御部であるコントローラ２４０とを有する。このとき、制御部であるコントローラ２４０は、処理室２０１で基板であるウェハ２００に対して膜を形成するように制御する。そして、制御部であるコントローラ２４０は、膜の形成後に、開口部である隙間から処理室２０１の内部へ大気を取り込み、処理室２０１の内部および排気ラインであるガス排気管２３１の内部に付着した付着物である塩化シランポリマーと大気中に含まれる水分とを反応させて、少なくとも塩化水素ガスを発生させるとともに、処理室２０１の塩化水素ガス濃度値が設定濃度値以下になるまで、塩化水素ガスを排気ラインであるガス排気管２３１から排気維持するように制御するものである。
【０１１０】
また、本実施の形態１における基板処理方法は、処理室２０１で基板であるウェハ２００に対して膜を形成する第一ステップ（成膜ステップ）と、第一ステップ後に、処理室２０１の外部から処理室２０１の内部へ大気を取り込み、処理室２０１の内部および処理室２０１に接続された排気ラインであるガス排気管２３１の内部に付着した付着物である塩化シランポリマーと大気中に含まれる水分とを反応させて、少なくとも塩化水素ガスを発生させるとともに、塩化水素ガスを排気ラインであるガス排気管２３１から排気する第二ステップ（特徴工程）とを有する。そして、第二ステップは、好ましくは、処理室２０１の塩化水素ガスの濃度値が設定濃度値以下になるまで維持されるものである。
【０１１１】
なお、本実施の形態１では、成膜工程直後のボート搬出工程（ボートアンロード工程）で、処理室２０１の内部およびこの処理室２０１に接続されたガス排気管２３１に付着した塩化シランポリマーと、大気中に含まれる水分とを積極的に反応させる工程（特徴工程）を実施している。ここで、基板処理工程では、成膜工程→ボート搬出工程→ボート搬入工程→成膜工程→ボート搬出工程というように成膜工程が繰り返されるが、特に、複数の成膜工程を実施する都度、直後のボート搬出工程で特徴工程を繰り返し実施することが望ましい。なぜなら、成膜工程を実施する度に処理室２０１の内部およびガス排気管２３１の内壁に塩化シランポリマーが付着するが、成膜工程直後では、形成された塩化シランポリマーが活性状態にあるからである。つまり、塩化シランポリマーが活性状態にあると、水分との加水分解反応が効率よく進むので、塩化シランポリマーが活性状態にある成膜工程直後のボート搬出工程で上述した特徴工程を実施することにより、効果的に塩化シランポリマーをシロキサンへ加水分解することができるからである。
【０１１２】
（実施の形態２）
前記実施の形態１では、成膜工程直後のボート搬出工程（ボートアンロード工程）で、処理室２０１の内部およびこの処理室２０１に接続されたガス排気管２３１に付着した塩化シランポリマーと、大気中に含まれる水分とを積極的に反応させるように構成していた。本実施の形態２では、成膜工程直後にボート搬出工程を実施した後、成膜処理したウェハ２００とは別の新しいウェハをボートに装填するスタンバイ工程や、スタンバイ工程の後に実施されるボート搬入工程（ボートロード工程）で、処理室２０１の内部およびこの処理室２０１に接続されたガス排気管２３１に付着した塩化シランポリマーと、大気中に含まれる水分とを積極的に反応させるように構成する例について説明する。
【０１１３】
図１２は、本実施の形態２におけるスタンバイ工程時の様子を示す図である。図１２において、ボート２１７はロードロック室１４１に配置され、このボート２１７に新たなウェハ２００が装填される。このとき、ロードロック室１４１の上方に配置されている処理室２０１の炉口１６１は炉口シャッタ１４７で塞がれている。通常、炉口シャッタ１４７は、炉口１６１のシール面ＳＥと密着するように配置されるが、本実施の形態２では、図１２に示すように、意図的に、シール面ＳＥと炉口シャッタ１４７の間に隙間を設けている。このため、本実施の形態２では、この隙間から大気が処理室２０１の内部へ混入する。そして、ＡＰＣバルブ２４２を開けて、ガス排気管２３１から処理室２０１内の雰囲気を排気する。このように、本実施の形態２では、ガス排気管２１３から処理室２０１内の雰囲気を排気しているので、処理室２０１の内部の圧力がロードロック室１４１の圧力よりも低くなっている。したがって、ロードロック室１４１に存在する大気は、シール面ＳＥとシールキャップ２１９との間にできた隙間から処理室２０１の内部へ流れる。その後、処理室２０１の内部に流れ込んだ大気は、ガス排気管２３１から排気される。以上のことから、本実施の形態２では、ロードロック室１４１→シール面ＳＥと炉口シャッタ１４７との間の隙間→処理室２０１の内部→ガス排気管２３１という一方向の大気の流れを形成することができる。言い換えれば、本実施の形態２では、シール面ＳＥと炉口シャッタ１４７との間に隙間を形成しても、処理室２０１の内部からロードロック室１４１への逆方向の流れを抑制することができる。
【０１１４】
ここで、ロードロック室１４１からシール面ＳＥと炉口シャッタ１４７の隙間を介して処理室２０１の内部へ流れ込んだ大気は、処理室２０１の内部に付着している塩化シランポリマーと加水分解反応する。これにより、塩化シランポリマーは、高燃焼性の加水分解物に変化するとともに、塩化水素ガスが発生する。本実施の形態２では、ロードロック室１４１→処理室２０１→ガス排気管２３１という一方向の流れを形成しているので、処理室２０１の内部で発生した塩化水素ガスは、ロードロック室１４１へほぼ逆流することなく、ガス排気管２３１から外部へ放出される。したがって、本実施の形態２によれば、処理室２０１の内部で発生した塩化水素ガスが炉口１６１を通ってロードロック室１４１へ逆流することを抑制できるので、塩化水素ガスによる炉口１６１自体の腐食およびロードロック室１４１の腐食を抑制することができる。
【０１１５】
さらに、本実施の形態２でも、塩化シランポリマーから高燃焼性の加水分解物が形成されるが、本実施の形態２では、ロードロック室１４１→シール面ＳＥと炉口シャッタ１４７との間の隙間→処理室２０１の内部→ガス排気管２３１という一方向の大気の流れを継続して流し続けている。このため、処理室２０１の内部に付着した塩化シランポリマーと大気に含まれる水分が反応し続け、塩化シランポリマーは安定した物質であるシロキサンに変化する。つまり、本実施の形態２では、堆積した塩化シランポリマーに対して、積極的に大気と反応し続けることにより、塩化シランポリマーを中間生成物である高燃焼性の加水分解物ではなく、最終生成物で、かつ、安定物質であるシロキサンに変化させているのである。この結果、本実施の形態２によれば、処理室２０１の内部に高燃焼性の加水分解物が堆積することを抑制できる。したがって、本実施の形態２によれば、メンテナンス時の衝撃や静電気によって、高燃焼性の加水分解物が急激に燃焼するという問題も解決することができる。
【０１１６】
また、本実施の形態２では、塩化水素ガスを検出するセンサＨＳおよびＨＣｌ検知部ＨＤを設けることにより、塩化水素ガス濃度が設定濃度値（例えば、２ｐｐｍ）未満となるまで、塩化水素ガスをガス排気管２３１から排気し続けるように構成している。このため、処理室２０１の内部の塩化水素ガス濃度を確実に設定濃度値以下にすることができ、安全性を向上させることができる。以上のようにして、本実施の形態２におけるスタンバイ工程が終了する。
【０１１７】
続いて、スタンバイ工程が終了すると、ボート２１７を処理室２０１の内部へ搬入するボート搬入工程が実施される。ここで、上述したように、スタンバイ工程で、処理室２０１の内部およびこの処理室２０１に接続されたガス排気管２３１に付着した塩化シランポリマーと、大気中に含まれる水分とを積極的に反応させる特徴工程を実施していた。ただし、スタンバイ工程で特徴工程を実施する代わりに、後述するボート搬入工程で特徴工程を実施してもよい。以下では、ボート搬入工程で特徴工程を実施する例を説明する。
【０１１８】
図１３は、本実施の形態２におけるボート搬入工程時の様子を示す図である。図１３において、ボート２１７はロードロック室１４１に配置されている。このとき、スタンバイ工程時に処理室２０１の炉口１６１を塞いでいた炉口シャッタ１４７は開けられており、炉口１６１が開口している。したがって、開口している炉口１６１から大気が処理室２０１の内部へ混入する。そして、ＡＰＣバルブ２４２を開けて、ガス排気管２３１から処理室２０１内の雰囲気を排気する。したがって、ロードロック室１４１に存在する大気は、開口している炉口１６１から処理室２０１の内部へ流れる。その後、処理室２０１の内部に流れ込んだ大気は、ガス排気管２３１から排気される。以上のことから、本実施の形態２では、ロードロック室１４１→開口している炉口１６１→処理室２０１の内部→ガス排気管２３１という一方向の大気の流れを形成することができる。
【０１１９】
ここで、ロードロック室１４１から開口している炉口１６１を介して処理室２０１の内部へ流れ込んだ大気は、処理室２０１の内部に付着している塩化シランポリマーと加水分解反応する。これにより、塩化シランポリマーは、高燃焼性の加水分解物に変化するとともに、塩化水素ガスが発生する。本実施の形態２では、ロードロック室１４１→処理室２０１→ガス排気管２３１という一方向の流れを形成しているので、処理室２０１の内部で発生した塩化水素ガスは、ロードロック室１４１へほぼ逆流することなく、ガス排気管２３１から外部へ放出される。したがって、本実施の形態２によれば、処理室２０１の内部で発生した塩化水素ガスが炉口１６１を通ってロードロック室１４１へ逆流することを抑制できるので、塩化水素ガスによる炉口１６１自体の腐食およびロードロック室１４１の腐食を抑制することができる。
【０１２０】
さらに、本実施の形態２でも、塩化シランポリマーから高燃焼性の加水分解物が形成されるが、本実施の形態２では、ロードロック室１４１→開口している炉口１６１→処理室２０１の内部→ガス排気管２３１という一方向の大気の流れを継続して流し続けている。このため、処理室２０１の内部に付着した塩化シランポリマーと大気に含まれる水分が反応し続け、塩化シランポリマーは安定した物質であるシロキサンに変化する。つまり、本実施の形態２では、堆積した塩化シランポリマーに対して、積極的に大気と反応し続けることにより、塩化シランポリマーを中間生成物である高燃焼性の加水分解物ではなく、最終生成物で、かつ、安定物質であるシロキサンに変化させているのである。この結果、本実施の形態２によれば、処理室２０１の内部に高燃焼性の加水分解物が堆積することを抑制できる。したがって、本実施の形態２によれば、メンテナンス時の衝撃や静電気によって、高燃焼性の加水分解物が急激に燃焼するという問題も解決することができる。
【０１２１】
また、本実施の形態２では、塩化水素ガスを検出するセンサＨＳおよびＨＣｌ検知部ＨＤを設けることにより、塩化水素ガス濃度が設定濃度値（例えば、２ｐｐｍ）未満となるまで、塩化水素ガスをガス排気管２３１から排気し続けるように構成している。このため、処理室２０１の内部の塩化水素ガス濃度を確実に設定濃度値以下にすることができ、安全性を向上させることができる。
【０１２２】
その後、図１４に示すように、コントローラ２４０による制御によって、ボート２１７が搭載されたシールキャップ２１９を上昇させる。これにより、ボート２１７は処理室２０１の内部へ搬入される。このとき、シールキャップ２１９が炉口１６１のシール面ＳＥに接触することにより、処理室２０１は密閉される。以上のようにして、本実施の形態２におけるボート搬入工程が終了し、その後、ボート２１７に搭載されたウェハ２００に対して成膜処理が実施される。
【０１２３】
なお、前記実施の形態１では、成膜工程直後のボート搬出工程（ボートアンロード工程）で特徴工程を実施する例について説明し、本実施の形態２では、ボート搬出工程後の新たなスタンバイ工程やボート搬入工程で特徴工程を実施する例について説明したが、本発明の技術的思想はこれに限らない。例えば、前記実施の形態１と本実施の形態２とを組み合わせて実施してもよい。
【０１２４】
この場合、ボート搬入工程時（実施の形態２）に実施される処理室２０１の外部から処理室２０１の内部へ大気を取り込む時間よりも、ボート搬出工程時（実施の形態１）に実施される処理室２０１の外部から処理室２０１の内部へ大気を取り込む時間を長くすることが望ましい。なぜなら、成膜工程直後では、形成された塩化シランポリマーが活性状態にあるからである。つまり、成膜工程直後であるボート搬出工程時のほうが、成膜工程から所定時間が経過したボート搬入工程時よりも、処理室２０１に付着した塩化シランポリマーがより活性状態にあるからである。塩化シランポリマーが活性状態にあると、水分との加水分解反応が効率よく進むので、塩化シランポリマーが活性状態にある成膜工程直後のボート搬出工程で大気を取り込む時間を充分長くすることにより、活性状態にある塩化シランポリマーと加水分解反応させる水分を充分に供給することができるからである。すなわち、活性状態にある塩化シランポリマーに充分に水分を供給すれば、効率よく塩化シランポリマーを加水分解して安定物質であるシロキサンへ変化させることができる。このことは、ボート搬入工程時よりもボート搬出工程時に充分な大気を取り込むように構成すれば、塩化シランポリマーが活性状態にあるため、塩化シランポリマーの加水分解を効率よく行なうことができ、特徴工程（クリーニング工程）を効率よく行なうことができることを意味している。このことから、ボート搬入工程時に実施される処理室２０１の外部から処理室２０１の内部へ大気を取り込む時間よりも、ボート搬出工程時に実施される処理室２０１の外部から処理室２０１の内部へ大気を取り込む時間を長くすることにより、基板処理装置で実施される特徴工程を含む一連の成膜シーケンスの効率化を図ることができ、スループットの向上を図ることができる。
【０１２５】
（実施の形態３）
本実施の形態３では、処理室２０１に接続する大気供給部である大気供給管２３３と、この大気供給管２３３を流れる大気の流量を調整するバルブＶ１を備える基板処理装置について説明する。
【０１２６】
図１５は、本実施の形態３における基板処理装置の処理室２０１近傍の構成を示す図である。図１５に示す本実施の形態３における基板処理装置の構成は、図９に示す前記実施の形態１における基板処理装置の構成とほぼ同様であるため、特に、本実施の形態３と前記実施の形態１との相違点について説明する。
【０１２７】
図９と図１５を比較するとわかるように、本実施の形態３における基板処理装置では、処理室２０１に接続される大気供給管２３３が設けられており、この大気供給管２３３にバルブＶ１が設けられている。このバルブＶ１の開閉はコントローラ２４０によって制御できるように構成されている。このように構成されている本実施の形態３における基板処理装置では、シールキャップ２１９により炉口１６１のシール面ＳＥを閉塞した状態で、大気供給管２３３から大気を処理室２０１の内部へ供給することができる。したがって、シールキャップ２１９と炉口１６１のシール面ＳＥとの間に隙間を設けなくても、処理室２０１の内部へ大気を取り込むことが可能となっている。
【０１２８】
以下に、本実施の形態３における基板処理方法の特徴工程について説明する。本実施の形態３における特徴工程は、成膜終了後、ボート２１７を処理室２０１から搬出するボート搬出工程（ボートアンロード工程）で実施されるものである。
【０１２９】
図１５は成膜工程後の状態を表している図である。図１５において、成膜工程では、原料ガスであるＳｉＨ２Ｃｌ２（ジクロロシラン）が熱分解されるとともに重合化（高分子化）して、塩化シランポリマーなどの副生成物が生成される。そして、生成された塩化シランポリマーは処理室２０１の内部や排気ラインであるガス排気管２３１の内壁に付着して堆積している。
【０１３０】
続いて、本実施の形態３では、成膜工程終了後、図１５に示すように、まず、コントローラ２４０による制御により、バルブＶ１を開けて、大気供給管２３３から処理室２０１の内部へ大気を取り込む。さらに、コントローラ２４０による制御により、ＡＰＣバルブ２４２を開けて、ガス排気管２３１から処理室２０１内の雰囲気を排気する。これにより、本実施の形態３では、大気供給管２３３→処理室２０１の内部→ガス排気管２３１という一方向の大気の流れを形成することができる。
【０１３１】
ここで、大気供給管２３３から処理室２０１の内部へ流れ込んだ大気は、処理室２０１の内部に付着している塩化シランポリマーと加水分解反応する。これにより、塩化シランポリマーは、高燃焼性の加水分解物に変化するとともに、塩化水素ガスが発生する。本実施の形態３では、大気供給管２３３→処理室２０１→ガス排気管２３１という一方向の流れを形成しているので、処理室２０１の内部で発生した塩化水素ガスは、ガス排気管２３１から外部へ放出される。本実施の形態３の利点は、大気を処理室２０１の内部に取り込むために、シールキャップ２１９と炉口１６１のシール面ＳＥとの間に隙間を設ける必要がない点である。例えば、シールキャップ２１９と炉口１６１のシール面ＳＥとの間に隙間を設ける場合、処理室２０１とロードロック室１４１が繋がることになる。すると、処理室２０１の内部で発生した塩化水素ガスがロードロック室１４１へ逆流する可能性がある。
【０１３２】
これに対し、本実施の形態３では、シールキャップ２１９と炉口１６１のシール面ＳＥとの間に隙間を設けず密着させている。このため、処理室２０１の内部で発生した塩化水素ガスがロードロック室１４１へ流れ込む可能性をさらに低くすることができる利点がある。したがって、本実施の形態３によれば、処理室２０１の内部で発生した塩化水素ガスがロードロック室１４１へ逆流することを抑制できるので、塩化水素ガスによるロードロック室１４１の腐食を効果的に抑制することができる。
【０１３３】
さらに、本実施の形態３でも、塩化シランポリマーから高燃焼性の加水分解物が形成されるが、本実施の形態３では、大気供給管２３３→処理室２０１の内部→ガス排気管２３１という一方向の大気の流れを継続して流し続けている。このため、処理室２０１の内部に付着した塩化シランポリマーと大気に含まれる水分が反応し続け、塩化シランポリマーは安定した物質であるシロキサンに変化する。つまり、本実施の形態３では、堆積した塩化シランポリマーに対して、積極的に大気と反応し続けることにより、塩化シランポリマーを中間生成物である高燃焼性の加水分解物ではなく、最終生成物で、かつ、安定物質であるシロキサンに変化させているのである。この結果、本実施の形態３によれば、処理室２０１の内部に高燃焼性の加水分解物が堆積することを抑制できる。したがって、本実施の形態３によれば、メンテナンス時の衝撃や静電気によって、高燃焼性の加水分解物が急激に燃焼するという問題も解決することができる。
【０１３４】
また、本実施の形態３では、塩化水素ガスを検出するセンサＨＳおよびＨＣｌ検知部ＨＤを設けることにより、所定時間、大気供給管２３３から大気を処理室２０１の内部へ供給し続けた後に、シールキャップ２１９と炉口１６１のシール面ＳＥとの間に隙間を設けて、塩化水素ガス濃度が設定濃度値（例えば、２ｐｐｍ）未満となっているか検出するように構成している。設定濃度値以上であれば、設定濃度値未満となるまで、塩化水素ガスをガス排気管２３１から排気し続けるように構成している。このため、処理室２０１の内部の塩化水素ガス濃度を確実に設定濃度値以下にすることができ、安全性を向上させることができる。
【０１３５】
なお、本実施の形態３における特徴工程は、例えば、図１５に示すように、成膜終了後、ボート２１７を処理室２０１から搬出するボート搬出工程（ボートアンロード工程）で実施されるものであるが、このボート搬出工程における特徴工程を、例えば、図１６に示すようにして実施することもできる。
【０１３６】
図１６に示す例においては、大気供給管２３３→処理室２０１の内部→ガス排気管２３１という大気の流れを形成するとともに、ロードロック室１４１→シール面ＳＥとシールキャップ２１９との間の隙間→処理室２０１の内部→ガス排気管２３１という大気の流れも形成している。すなわち、図１６に示す例では、大気供給管２３３から処理室２０１の内部へ大気を取り込むとともに、ロードロック室１４１からシール面ＳＥとシールキャップ２１９との間の隙間を介して処理室２０１の内部へ大気を取り込んでいる。これにより、処理室２０１の内部へ取り込む大気の供給量を大きくすることができる。
【０１３７】
上述したように、成膜工程直後では、形成された塩化シランポリマーが活性状態にある。塩化シランポリマーが活性状態にあると、水分との加水分解反応が効率よく進むので、塩化シランポリマーが活性状態にある成膜工程直後のボート搬出工程で、図１６に示す例のように処理室２０１の内部へ取り込む大気量を大きくすることにより、効果的に塩化シランポリマーをシロキサンへ加水分解することができる効果が得られる。
【０１３８】
また、本実施の形態３における特徴工程は、例えば、図１７に示すように、成膜工程直後にボート搬出工程を実施した後、成膜処理したウェハ２００とは別の新しいウェハをボートに装填するスタンバイ工程で実施することもできる。
【０１３９】
図１７に示す例においては、大気供給管２３３→処理室２０１の内部→ガス排気管２３１という大気の流れを形成するとともに、ロードロック室１４１→シール面ＳＥと炉口シャッタ１４７との間の隙間→処理室２０１の内部→ガス排気管２３１という大気の流れも形成している。すなわち、図１７に示す例では、大気供給管２３３から処理室２０１の内部へ大気を取り込むとともに、ロードロック室１４１からシール面ＳＥと炉口シャッタ１４７との間の隙間を介して処理室２０１の内部へ大気を取り込んでいる。これにより、処理室２０１の内部へ取り込む大気の供給量を大きくすることができる。
【０１４０】
さらに、本実施の形態３における特徴工程は、上述したスタンバイ工程の後に実施されるボート搬入工程（ボートロード工程）で実施することもできる。
【０１４１】
図１８に示す例においては、大気供給管２３３→処理室２０１の内部→ガス排気管２３１という大気の流れを形成するとともに、ロードロック室１４１→開口している炉口１６１→処理室２０１の内部→ガス排気管２３１という大気の流れも形成している。すなわち、図１８に示す例では、大気供給管２３３から処理室２０１の内部へ大気を取り込むとともに、ロードロック室１４１から、開口している炉口１６１を介して処理室２０１の内部へ大気を取り込んでいる。これにより、処理室２０１の内部へ取り込む大気の供給量を大きくすることができる。
【０１４２】
（実施の形態４）
本実施の形態４では、特徴工程において、ガス供給管２３２にバルブＶ２を介して接続されている不活性ガス供給部１８６を利用する例について説明する。
【０１４３】
図１９は、本実施の形態４における基板処理装置の処理室２０１近傍の構成を示す図である。図１９に示す本実施の形態４における基板処理装置の構成は、図１５に示す前記実施の形態３における基板処理装置の構成とほぼ同様であるため、特に、本実施の形態４と前記実施の形態３との相違点について説明する。
【０１４４】
図１５と図１９を比較するとわかるように、本実施の形態４における基板処理装置では、処理室２０１に接続されているガス供給管２３２にバルブＶ２を介して不活性ガス供給部１８６が設けられている。バルブＶ２の開閉はコントローラ２４０によって制御できるように構成されている。このように構成されている本実施の形態４における基板処理装置では、大気供給管２３３から大気を処理室２０１の内部へ供給することができるとともに、バルブＶ２を開けることにより、不活性ガス供給部１８６から不活性ガス（例えば、窒素ガス）を処理室２０１の内部へ供給することができるようになっている。
【０１４５】
通常の基板処理装置では、成膜時にガス供給管２３２から原料ガスを処理室２０１の内部へ供給するように構成されている。そして、成膜終了後は、処理室２０１の内部に残存する原料ガスを不活性ガスで置換することが行なわれている。このため、通常の基板処理装置には、ガス供給管２３２にバルブＶ２を介して不活性ガス供給部１８６が設けられている。本実施の形態４では、特徴工程においても、不活性ガス供給部１８６から不活性ガスを処理室２０１の内部へ供給するように構成している。
【０１４６】
以下に、本実施の形態４における基板処理方法の特徴工程について説明する。本実施の形態４における特徴工程は、成膜終了後、ボート２１７を処理室２０１から搬出するボート搬出工程（ボートアンロード工程）で実施されるものである。
【０１４７】
図１９は成膜工程後の状態を表している図である。図１９において、成膜工程では、原料ガスであるＳｉＨ２Ｃｌ２（ジクロロシラン）が熱分解されるとともに重合化（高分子化）して、塩化シランポリマーなどの副生成物が生成される。そして、生成された塩化シランポリマーは処理室２０１の内部や排気ラインであるガス排気管２３１の内壁に付着して堆積している。
【０１４８】
続いて、本実施の形態４では、成膜工程終了後、図１９に示すように、まず、コントローラ２４０による制御により、バルブＶ１を開けて、大気供給管２３３から処理室２０１の内部へ大気を取り込む。さらに、コントローラ２４０による制御により、ＡＰＣバルブ２４２を開けて、ガス排気管２３１から処理室２０１内の雰囲気を排気する。これにより、本実施の形態４では、大気供給管２３３→処理室２０１の内部→ガス排気管２３１という一方向の大気の流れを形成することができる。さらに、本実施の形態４では、コントローラ２４０の制御により、バルブＶ２を開けて、ガス供給管２３２から処理室２０１の内部へ不活性ガスを混入する。このように本実施の形態４における特徴工程では、処理室２０１の内部には、大気供給管２３３から取り入れた大気と、ガス供給管２３２から取り入れた不活性ガスが混在していることになる。そして、コントローラ２４０によって、バルブＶ２の開口度を制御することにより、処理室２０１の内部へ供給される不活性ガスの量を調整することができる。このことは、処理室２０１に供給される不活性ガスの量を調整することにより、間接的に、大気供給管２３３から取り入れる大気の量を調整できることを意味している。本実施の形態４では、特徴工程において、不活性ガスの供給量を調整することにより、間接的に、大気の取り込み量を調整する点に特徴がある。
【０１４９】
例えば、図２０は、処理室２０１の内部で発生する塩化水素ガスの濃度（ＨＣｌ濃度）の時間変化を示すグラフである。図２０において、横軸は時間を示しており、縦軸は処理室２０１の内部での塩化水素ガスの濃度（ｐｐｍ）を示している。
【０１５０】
まず、図２０に示すグラフ（１）は、処理室２０１で発生している塩化水素ガスの濃度変化が速い場合を示している。すなわち、グラフ（１）では、時間ｔ１に処理室２０１の塩化水素ガスの濃度が設定濃度値（例えば、２ｐｐｍ）未満になっている。次に、図２０に示すグラフ（２）は、処理室２０１で発生している塩化水素ガスの濃度変化が標準である場合を示している。すなわち、グラフ（２）では、時間ｔ０（ｔ０＞ｔ１）に処理室２０１の塩化水素ガスの濃度が設定濃度値（例えば、２ｐｐｍ）未満になっている。続いて、図２０に示すグラフ（３）は、処理室２０１で発生している塩化水素ガスの濃度変化が遅い場合を示している。すなわち、グラフ（３）では、時間ｔ２（ｔ２＞ｔ０＞ｔ１）に処理室２０１の塩化水素ガスの濃度が設定濃度値（例えば、２ｐｐｍ）未満になっている。
【０１５１】
ここで、グラフ（３）に着目すると、処理室２０１で発生している塩化水素ガスの濃度変化が遅いということは、処理室２０１の内部に付着している塩化シランポリマーの量が多く、多量の塩化水素ガスが発生していることを意味している。
【０１５２】
そこで、本実施の形態４では、例えば、コントローラ２４０で予め設定された時間（ｔ０）を設定し、この予め設定された時間（ｔ０）内に塩化水素ガスの濃度値が設定濃度値未満になるかどうかを監視する。そして、予め設定された時間（ｔ０）内に塩化水素ガスの濃度値が設定濃度値以下にならない場合、コントローラ２４０は、バルブＶ２の開口度を調整して、処理室２０１へ供給される不活性ガスの量を低減させる。この結果、処理室２０１の内部へ供給される大気の量を増やすことができる。これにより、処理室２０１の内部に付着している塩化シランポリマーと、大気に含まれる水分との加水分解反応を効率よく進ませることができ、塩化水素ガスの発生効率を大きくすることができる。したがって、短時間に多量の塩化水素ガスを発生させて排気することができるようになるので、塩化水素ガスの濃度値が設定濃度値未満になるまでの時間を短縮することができる。
【０１５３】
なお、本実施の形態４における特徴工程は、例えば、図１９に示すように、成膜終了後、ボート２１７を処理室２０１から搬出するボート搬出工程（ボートアンロード工程）で実施されるものであるが、このボート搬出工程における特徴工程を、例えば、図２１に示すようにして実施することもできる。
【０１５４】
図２１に示す例においては、大気供給管２３３→処理室２０１の内部→ガス排気管２３１という大気の流れを形成するとともに、ロードロック室１４１→シール面ＳＥとシールキャップ２１９との間の隙間→処理室２０１の内部→ガス排気管２３１という大気の流れも形成している。すなわち、図２１に示す例では、大気供給管２３３から処理室２０１の内部へ大気を取り込むとともに、ロードロック室１４１からシール面ＳＥとシールキャップ２１９との間の隙間を介して処理室２０１の内部へ大気を取り込んでいる。この場合も、コントローラ２４０の制御により、バルブＶ２を開けて、ガス供給管２３２から処理室２０１の内部へ不活性ガスを混入するように構成することができる。そして、コントローラ２４０で予め設定された時間を設定し、この予め設定された時間内に塩化水素ガスの濃度値が設定濃度値未満になるかどうかを監視する。そして、予め設定された時間内に塩化水素ガスの濃度値が設定濃度値以下にならない場合、コントローラ２４０は、バルブＶ２の開口度を調整して、処理室２０１へ供給される不活性ガスの量を低減させるように構成することができる。
【０１５５】
また、本実施の形態４における特徴工程は、例えば、図２２に示すように、成膜工程直後にボート搬出工程を実施した後、成膜処理したウェハ２００とは別の新しいウェハをボートに装填するスタンバイ工程で実施することもできる。
【０１５６】
図２２に示す例においては、大気供給管２３３→処理室２０１の内部→ガス排気管２３１という大気の流れを形成するとともに、ロードロック室１４１→シール面ＳＥと炉口シャッタ１４７との間の隙間→処理室２０１の内部→ガス排気管２３１という大気の流れも形成している。すなわち、図２２に示す例では、大気供給管２３３から処理室２０１の内部へ大気を取り込むとともに、ロードロック室１４１からシール面ＳＥと炉口シャッタ１４７との間の隙間を介して処理室２０１の内部へ大気を取り込んでいる。この場合も、コントローラ２４０の制御により、バルブＶ２を開けて、ガス供給管２３２から処理室２０１の内部へ不活性ガスを混入するように構成することができる。そして、コントローラ２４０で予め設定された時間を設定し、この予め設定された時間内に塩化水素ガスの濃度値が設定濃度値未満になるかどうかを監視する。そして、予め設定された時間内に塩化水素ガスの濃度値が設定濃度値以下にならない場合、コントローラ２４０は、バルブＶ２の開口度を調整して、処理室２０１へ供給される不活性ガスの量を低減させるように構成することができる。
【０１５７】
さらに、本実施の形態４における特徴工程は、上述したスタンバイ工程の後に実施されるボート搬入工程（ボートロード工程）で実施することもできる。
【０１５８】
図２３に示す例においては、大気供給管２３３→処理室２０１の内部→ガス排気管２３１という大気の流れを形成するとともに、ロードロック室１４１→開口している炉口１６１→処理室２０１の内部→ガス排気管２３１という大気の流れも形成している。すなわち、図２３に示す例では、大気供給管２３３から処理室２０１の内部へ大気を取り込むとともに、ロードロック室１４１から、開口している炉口１６１を介して処理室２０１の内部へ大気を取り込んでいる。この場合も、コントローラ２４０の制御により、バルブＶ２を開けて、ガス供給管２３２から処理室２０１の内部へ不活性ガスを混入するように構成することができる。そして、コントローラ２４０で予め設定された時間を設定し、この予め設定された時間内に塩化水素ガスの濃度値が設定濃度値未満になるかどうかを監視する。そして、予め設定された時間内に塩化水素ガスの濃度値が設定濃度値以下にならない場合、コントローラ２４０は、バルブＶ２の開口度を調整して、処理室２０１へ供給される不活性ガスの量を低減させるように構成することができる。
【０１５９】
（実施の形態５）
前記実施の形態４では、特徴工程において、不活性ガスの供給量を調整することにより、間接的に、大気の取り込み量を調整する例について説明したが、本実施の形態５では、特徴工程において、炉口１６１のシール面ＳＥとシールキャップ２１９との間に形成される隙間の大きさを調整することにより、大気の取り込み量を調整する例について説明する。
【０１６０】
以下に、本実施の形態５における基板処理方法の特徴工程について説明する。本実施の形態５における特徴工程は、成膜終了後、ボート２１７を処理室２０１から搬出するボート搬出工程（ボートアンロード工程）で実施されるものである。
【０１６１】
図２４は成膜工程後の状態を表している図である。図２４において、成膜工程では、原料ガスであるＳｉＨ２Ｃｌ２（ジクロロシラン）が熱分解されるとともに重合化（高分子化）して、塩化シランポリマーなどの副生成物が生成される。そして、生成された塩化シランポリマーは処理室２０１の内部や排気ラインであるガス排気管２３１の内壁に付着して堆積している。
【０１６２】
続いて、本実施の形態５では、成膜工程終了後、図２４に示すように、まず、コントローラ２４０による制御により、バルブＶ１を開けて、大気供給管２３３から処理室２０１の内部へ大気を取り込む。さらに、コントローラ２４０による制御により、ＡＰＣバルブ２４２を開けて、ガス排気管２３１から処理室２０１内の雰囲気を排気する。これにより、本実施の形態５では、大気供給管２３３→処理室２０１の内部→ガス排気管２３１という一方向の大気の流れを形成することができる。
【０１６３】
また、本実施の形態５においては、大気供給管２３３→処理室２０１の内部→ガス排気管２３１という大気の流れを形成するとともに、ロードロック室１４１→シール面ＳＥとシールキャップ２１９との間の隙間→処理室２０１の内部→ガス排気管２３１という大気の流れも形成している。すなわち、本実施の形態５では、ボート２１７が搭載されているシールキャップ２１９を炉口１６１のシール面ＳＥから少し下がった位置まで移動させて保持する。つまり、コントローラ２４０による制御により、ボート２１７を搭載したシールキャップ２１９を下方に移動させ、シールキャップ２１９を炉口１６１のシール面ＳＥから少し下がった位置で保持させる。これにより、炉口１６１のシール面ＳＥとシールキャップ２１９の間に隙間ができ、この隙間から大気が処理室２０１の内部へ混入する。以上のようにして、本実施の形態５では、大気供給管２３３から処理室２０１の内部へ大気を取り込むとともに、ロードロック室１４１からシール面ＳＥとシールキャップ２１９との間の隙間を介して処理室２０１の内部へ大気を取り込んでいる。
【０１６４】
ここで、ロードロック室１４１から開口している炉口１６１を介して処理室２０１の内部へ流れ込んだ大気および大気供給管２３３から処理室２０１の内部へ流れ込んだ大気は、処理室２０１の内部に付着している塩化シランポリマーと加水分解反応する。これにより、塩化シランポリマーは、高燃焼性の加水分解物に変化するとともに、塩化水素ガスが発生する。本実施の形態５では、ロードロック室１４１→処理室２０１→ガス排気管２３１という大気の流れと、ロードロック室１４１→シール面ＳＥとシールキャップ２１９との間の隙間→処理室２０１の内部→ガス排気管２３１という大気の流れを形成しているので、処理室２０１の内部で発生した塩化水素ガスは、ロードロック室１４１へほぼ逆流することなく、ガス排気管２３１から外部へ放出される。したがって、本実施の形態５によれば、処理室２０１の内部で発生した塩化水素ガスが炉口１６１を通ってロードロック室１４１へ逆流することを抑制できるので、塩化水素ガスによる炉口１６１自体の腐食およびロードロック室１４１の腐食を抑制することができる。
【０１６５】
さらに、本実施の形態５でも、塩化シランポリマーから高燃焼性の加水分解物が形成されるが、本実施の形態５では、ロードロック室１４１→処理室２０１→ガス排気管２３１という大気の流れと、ロードロック室１４１→シール面ＳＥとシールキャップ２１９との間の隙間→処理室２０１の内部→ガス排気管２３１という大気の流れを継続して流し続けている。このため、処理室２０１の内部に付着した塩化シランポリマーと大気に含まれる水分が反応し続け、塩化シランポリマーは安定した物質であるシロキサンに変化する。つまり、本実施の形態５では、堆積した塩化シランポリマーに対して、積極的に大気と反応し続けることにより、塩化シランポリマーを中間生成物である高燃焼性の加水分解物ではなく、最終生成物で、かつ、安定物質であるシロキサンに変化させているのである。この結果、本実施の形態５によれば、処理室２０１の内部に高燃焼性の加水分解物が堆積することを抑制できる。したがって、本実施の形態５によれば、メンテナンス時の衝撃や静電気によって、高燃焼性の加水分解物が急激に燃焼するという問題も解決することができる。
【０１６６】
また、本実施の形態５では、塩化水素ガスを検出するセンサＨＳおよびＨＣｌ検知部ＨＤを設けることにより、塩化水素ガス濃度が設定濃度値（例えば、２ｐｐｍ）未満となるまで、塩化水素ガスをガス排気管２３１から排気し続けるように構成している。このため、処理室２０１の内部の塩化水素ガス濃度を確実に設定濃度値以下にすることができ、安全性を向上させることができる。
【０１６７】
このとき、本実施の形態５では、例えば、コントローラ２４０で予め設定された時間（ｔ０）を設定し、この予め設定された時間（ｔ０）内に塩化水素ガスの濃度値が設定濃度値未満になるかどうかを監視している。そして、予め設定された時間（ｔ０）内に塩化水素ガスの濃度値が設定濃度値以下にならない場合、コントローラ２４０は、図２５に示すように、シールキャップ２１９の位置をさらに下降させて保持する。この結果、炉口１６１のシール面ＳＥとシールキャップ２１９との間にできる隙間を大きくすることができるので、処理室２０１の内部へ供給される大気の量を増やすことができる。これにより、処理室２０１の内部に付着している塩化シランポリマーと、大気に含まれる水分との加水分解反応を効率よく進ませることができ、塩化水素ガスの発生効率を大きくすることができる。したがって、短時間に多量の塩化水素ガスを発生させて排気することができるようになるので、塩化水素ガスの濃度値が設定濃度値未満になるまでの時間を短縮することができる。
【０１６８】
（実施の形態６）
本実施の形態６では、特徴工程において、ガス排気管２３１から処理室２０１内の雰囲気を排気する排気速度を変化させる例について説明する。
【０１６９】
図２６は、本実施の形態６における基板処理装置の処理室２０１近傍の構成を示す図である。図２６に示す本実施の形態６における基板処理装置の構成は、図１５に示す前記実施の形態３における基板処理装置の構成とほぼ同様であるため、特に、本実施の形態６と前記実施の形態３との相違点について説明する。
【０１７０】
図１５と図２６を比較するとわかるように、本実施の形態６における基板処理装置では、処理室２０１に接続されているガス排気管２３１にバイパスラインが設けられている。このバイパスラインは、例えば、図２６に示すように、ガス排気管２３１Ａと、ガス排気管２３１Ｂと、ガス排気管２３１Ｃから構成されており、ガス排気管２３１Ａと、ガス排気管２３１Ｂと、ガス排気管２３１Ｃは並列に接続されている。このとき、ガス排気管２３１Ａの管径＜ガス排気管２３１Ｂの管径＜ガス排気管２３１Ｃの管径が成立している。したがって、ガス排気管２３１Ａによる排気速度は、ガス排気管２３１Ｂによる排気速度よりも小さく、ガス排気管２３１Ｂによる排気速度は、ガス排気管２３１Ｃによる排気速度よりも小さくなる。例えば、ガス排気管２３１Ａによる排気速度は、３Ｌ（リットル）／ｍｉｎ（分）であり、ガス排気管２３１Ｂによる排気速度は、５Ｌ（リットル）／ｍｉｎ（分）である。また、ガス排気管２３１Ｃによる排気速度は、１０Ｌ（リットル）／ｍｉｎ（分）である。
【０１７１】
そして、ガス排気管２３１Ａには、バルブＡＶ１が設けられており、このバルブＡＶ１はコントローラ２４０による制御によって開閉するように構成されている。同様に、ガス排気管２３１Ｂには、バルブＡＶ２が設けられており、このバルブＡＶ２はコントローラ２４０による制御によって開閉するように構成されている。さらに、ガス排気管２３１Ｃには、バルブＡＶ３が設けられており、このバルブＡＶ３はコントローラ２４０による制御によって開閉するように構成されている。
【０１７２】
以下に、本実施の形態６における基板処理方法の特徴工程について説明する。本実施の形態６における特徴工程は、成膜終了後、ボート２１７を処理室２０１から搬出するボート搬出工程（ボートアンロード工程）で実施されるものである。
【０１７３】
図２６は成膜工程後の状態を表している図である。図２６において、成膜工程では、原料ガスであるＳｉＨ２Ｃｌ２（ジクロロシラン）が熱分解されるとともに重合化（高分子化）して、塩化シランポリマーなどの副生成物が生成される。そして、生成された塩化シランポリマーは処理室２０１の内部や排気ラインであるガス排気管２３１の内壁に付着して堆積している。
【０１７４】
続いて、本実施の形態６では、成膜工程終了後、図２６に示すように、まず、コントローラ２４０による制御により、バルブＶ１を開けて、大気供給管２３３から処理室２０１の内部へ大気を取り込む。そして、コントローラ２４０による制御によって、排気ラインから排気する排気速度を調整する。具体的には、例えば、コントローラ２４０によってバルブＡＶ１を開けるとともに、バルブＡＶ２およびバルブＡＶ３を閉じると、処理室２０１内の雰囲気は、ガス排気管２３１Ａを通って排気される。一方、コントローラ２４０によってバルブＡＶ２を開けるとともに、バルブＡＶ１およびバルブＡＶ３を閉じると、処理室２０１内の雰囲気は、ガス排気管２３１Ｂを通って排気される。また、コントローラ２４０によってバルブＡＶ３を開けるとともに、バルブＡＶ１およびバルブＡＶ２を閉じると、処理室２０１内の雰囲気は、ガス排気管２３１Ｃを通って排気される。このようにして、本実施の形態６によれば、排気ラインからの排気速度を調整することができる。このとき、本実施の形態６では、大気供給管２３３→処理室２０１の内部→排気ライン（ガス排気管２３１Ａやガス排気管２３１Ｂやガス排気管２３１Ｃ）という一方向の大気の流れを形成することができる。
【０１７５】
ここで、大気供給管２３３から処理室２０１の内部へ流れ込んだ大気は、処理室２０１の内部に付着している塩化シランポリマーと加水分解反応する。これにより、塩化シランポリマーは、高燃焼性の加水分解物に変化するとともに、塩化水素ガスが発生する。本実施の形態６では、大気供給管２３３→処理室２０１→排気ライン（ガス排気管２３１Ａやガス排気管２３１Ｂやガス排気管２３１Ｃ）という一方向の流れを形成しているので、処理室２０１の内部で発生した塩化水素ガスは、排気ラインから外部へ放出される。したがって、本実施の形態６によれば、処理室２０１の内部で発生した塩化水素ガスがロードロック室１４１へ逆流することを抑制できるので、塩化水素ガスによるロードロック室１４１の腐食を効果的に抑制することができる。
【０１７６】
さらに、本実施の形態６でも、塩化シランポリマーから高燃焼性の加水分解物が形成されるが、本実施の形態６では、大気供給管２３３→処理室２０１の内部→排気ライン（ガス排気管２３１Ａやガス排気管２３１Ｂやガス排気管２３１Ｃ）という一方向の大気の流れを継続して流し続けている。このため、処理室２０１の内部に付着した塩化シランポリマーと大気に含まれる水分が反応し続け、塩化シランポリマーは安定した物質であるシロキサンに変化する。つまり、本実施の形態６では、堆積した塩化シランポリマーに対して、積極的に大気と反応し続けることにより、塩化シランポリマーを中間生成物である高燃焼性の加水分解物ではなく、最終生成物で、かつ、安定物質であるシロキサンに変化させているのである。この結果、本実施の形態６によれば、処理室２０１の内部に高燃焼性の加水分解物が堆積することを抑制できる。したがって、本実施の形態６によれば、メンテナンス時の衝撃や静電気によって、高燃焼性の加水分解物が急激に燃焼するという問題も解決することができる。
【０１７７】
また、本実施の形態６では、塩化水素ガスを検出するセンサＨＳおよびＨＣｌ検知部ＨＤを設けることにより、塩化水素ガス濃度が設定濃度値（例えば、２ｐｐｍ）未満となるまで、塩化水素ガスをガス排気管２３１から排気し続けるように構成している。このため、処理室２０１の内部の塩化水素ガス濃度を確実に設定濃度値以下にすることができ、安全性を向上させることができる。
【０１７８】
本実施の形態６によれば、排気ラインからの排気速度を調整することができるが、例えば、排気速度の遅いガス排気管２３１Ａから排気する場合は、大気供給管２３３から取り込んだ大気を長時間処理室２０１の内部に滞留させることができるため、積極的に、処理室２０１の内部に付着している塩化シランポリマーと大気に含まれる水分とを反応させることができる。一方、排気速度の速いガス排気管２３１Ｃから排気する場合には、大気供給管２３３から取り込んだ大気を排気ラインに積極的に流すことが可能となるため、排気ラインに付着している塩化シランポリマーと大気に含まれる水分とを反応させることができる。つまり、本実施の形態６によれば、優先的に、処理室２０１の内部に付着した塩化シランポリマーと大気に含まれる水分とを反応させる場合には、排気速度の遅いガス排気管２３１Ａから排気するように制御する一方、優先的に、排気ラインの内壁に付着した塩化シランポリマーと大気に含まれる水分とを反応させる場合には、排気速度の速いガス排気管２３１Ｃから排気するように制御することができる。
【０１７９】
具体的な一例として、特徴工程（大気取り込み工程）の開始時の排気速度よりも特徴工程（大気取り込み工程）の終了時の排気速度を大きくするように制御することができる。これにより、特徴工程の開始段階では、優先的に処理室２０１の内部に付着した塩化シランポリマーを除去（クリーニング）することができるとともに、処理室２０１のクリーニングが終了する特徴工程の終了段階では、優先的に排気ラインに付着した塩化シランポリマーを除去（クリーニング）することができる。
【０１８０】
なお、本実施の形態６における特徴工程は、例えば、図２７に示すように、成膜終了後、ボート２１７を処理室２０１から搬出するボート搬出工程（ボートアンロード工程）で実施されるものであるが、このボート搬出工程における特徴工程を、例えば、図２７に示すようにして実施することもできる。
【０１８１】
図２７に示す例においては、大気供給管２３３→処理室２０１の内部→排気ライン（ガス排気管２３１Ａやガス排気管２３１Ｂやガス排気管２３１Ｃ）という大気の流れを形成するとともに、ロードロック室１４１→シール面ＳＥとシールキャップ２１９との間の隙間→処理室２０１の内部→排気ライン（ガス排気管２３１Ａやガス排気管２３１Ｂやガス排気管２３１Ｃ）という大気の流れも形成している。すなわち、図２７に示す例では、大気供給管２３３から処理室２０１の内部へ大気を取り込むとともに、ロードロック室１４１からシール面ＳＥとシールキャップ２１９との間の隙間を介して処理室２０１の内部へ大気を取り込んでいる。これにより、処理室２０１の内部へ取り込む大気の供給量を大きくすることができる。
【０１８２】
また、本実施の形態６における特徴工程は、例えば、図２８に示すように、成膜工程直後にボート搬出工程を実施した後、成膜処理したウェハ２００とは別の新しいウェハをボートに装填するスタンバイ工程で実施することもできる。
【０１８３】
図２８に示す例においては、大気供給管２３３→処理室２０１の内部→排気ライン（ガス排気管２３１Ａやガス排気管２３１Ｂやガス排気管２３１Ｃ）という大気の流れを形成するとともに、ロードロック室１４１→シール面ＳＥと炉口シャッタ１４７との間の隙間→処理室２０１の内部→排気ライン（ガス排気管２３１Ａやガス排気管２３１Ｂやガス排気管２３１Ｃ）という大気の流れも形成している。すなわち、図２８に示す例では、大気供給管２３３から処理室２０１の内部へ大気を取り込むとともに、ロードロック室１４１からシール面ＳＥと炉口シャッタ１４７との間の隙間を介して処理室２０１の内部へ大気を取り込んでいる。これにより、処理室２０１の内部へ取り込む大気の供給量を大きくすることができる。
【０１８４】
さらに、本実施の形態６における特徴工程は、上述したスタンバイ工程の後に実施されるボート搬入工程（ボートロード工程）で実施することもできる。
【０１８５】
図２９に示す例においては、大気供給管２３３→処理室２０１の内部→排気ライン（ガス排気管２３１Ａやガス排気管２３１Ｂやガス排気管２３１Ｃ）という大気の流れを形成するとともに、ロードロック室１４１→開口している炉口１６１→処理室２０１の内部→排気ライン（ガス排気管２３１Ａやガス排気管２３１Ｂやガス排気管２３１Ｃ）という大気の流れも形成している。すなわち、図２９に示す例では、大気供給管２３３から処理室２０１の内部へ大気を取り込むとともに、ロードロック室１４１から、開口している炉口１６１を介して処理室２０１の内部へ大気を取り込んでいる。これにより、処理室２０１の内部へ取り込む大気の供給量を大きくすることができる。
【０１８６】
以上、本発明者によってなされた発明をその実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の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ことは言うまでもない。
【０１８７】
前記実施の形態で説明した半導体膜の形成条件は一例に過ぎず、適宜変更することができる。例えば、半導体膜をＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法で形成する場合、原料ガスとして、四塩化ケイ素（ＳｉＣｌ４）などを用いることができるし、ドーパントガスとして、例えば、ボロン含有ガスであるジボラン（Ｂ２Ｈ６）ガスなどを用いることができる。さらに、キャリアガスとして、水素（Ｈ２）を使用することができる。
【０１８８】
上述した実施の形態では、大気供給管２３３から大気を供給する例を説明したが、これに代えて、水蒸気（Ｈ２Ｏ）、水素（Ｈ２）ガス＋酸素（Ｏ２）ガス等少なくとも水分（Ｈ２Ｏ）を含有若しくは処理室２０１内で水分を生成可能なガスを供給するようにしても良い。
【０１８９】
また、上述した実施の形態では、ウェハ２００を処理する際に処理室２０１の内部および排気ラインに堆積される副生成物としての高燃焼性の加水分解物に対し、水分を処理室２０１へ供給し、該加水分解物から高腐食性ガスを積極的に発生させるように構成する例について説明したが、これに限らず、例えば、成膜ガスを供給してウェハ２００を処理する際に処理室２０１の内部および排気ラインに付着した付着物に対し、該付着物と反応する反応ガスを処理室２０１へ供給して排気ラインから排気し、処理室２０１の内部及び排気ラインに付着した付着物からの生成ガスを積極的に発生させるように構成してもよい。この場合、好ましくは、ＨＣｌ検知部ＨＤを生成ガス検知部となるように構成するとよい。
【０１９０】
また、本明細書では、本発明の技術的思想を誘導加熱方式の基板処理装置に適用する例について説明しているが、本発明の技術的思想は、これに限らず、例えば、抵抗加熱方式の基板処理装置にも適用することができる。抵抗加熱方式の基板処理装置の場合には、例えば、サセプタ２１８を設けずに、ボート２１７へ直接ウェハ２００を載置するようにし、誘導加熱装置２０６を抵抗加熱装置に代えるように構成するものである。
【０１９１】
本発明は少なくとも以下の実施の形態を含む。
【０１９２】
〔付記１〕
処理室で基板に対して膜を形成する第一ステップと、
前記第一ステップ後に、前記処理室の外部から前記処理室の内部へ大気を取り込み、前記処理室の内部および前記処理室に接続された排気ラインの内部に付着した付着物と前記大気中に含まれる水分とを反応させて、少なくとも塩化水素ガスを発生させるとともに、前記塩化水素ガスを前記排気ラインから排気する第二ステップとを有し、
前記第二ステップは、前記処理室の前記塩化水素ガスの濃度値が設定濃度値以下になるまで維持される基板処理方法。
【０１９３】
〔付記２〕
前記第二ステップは、前記第一ステップ後の膜を形成した前記基板を前記処理室から搬出する搬出ステップか、もしくは、前記搬出ステップの後に前記処理室へ前記膜を形成した前記基板とは異なる別の基板を搬入する搬入ステップに設けられる付記１記載の基板処理方法。
【０１９４】
〔付記３〕
前記第二ステップは、前記第一ステップ後の膜を形成した前記基板を前記処理室から搬出する搬出ステップに設けられる付記１記載の基板処理方法。
【０１９５】
〔付記４〕
前記第二ステップは、前記処理室に設けられた大気供給部から前記大気を前記処理室の内部に取り込む付記１記載の基板処理方法。
【０１９６】
〔付記５〕
前記大気供給部は、前記基板を搬入出可能な前記処理室の開口部である付記４記載の基板処理方法。
【０１９７】
〔付記６〕
前記大気供給部は、前記処理室に接続された大気供給ラインと前記大気供給ラインに接続された開閉弁とを有し、前記開閉弁を開くことで前記大気を前記処理室に取り込むように構成されている付記４記載の基板処理方法。
【０１９８】
〔付記７〕
前記第二ステップでは、前記処理室の内部の塩化水素ガス濃度値を監視し、予め設定された時間内に前記塩化水素ガス濃度値が前記設定濃度値以下にならない場合、前記大気の取り込み量を増やす付記１記載の基板処理方法。
【０１９９】
〔付記８〕
前記第二ステップでは、処理ガスを供給する処理ガス供給部から前記処理室へ不活性ガスを供給し続け、予め設定された時間内に前記塩化水素ガス濃度値が前記設定濃度値以下にならない場合、前記不活性ガスの供給量を減らす付記７記載の基板処理方法。
【０２００】
〔付記９〕
前記第二ステップでは、予め設定された時間内に前記塩化水素ガス濃度値が前記設定濃度値以下にならない場合、前記基板を搬入出可能な前記処理室の開口部の開度を大きくする付記７記載の基板処理方法。
【０２０１】
〔付記１０〕
前記第二ステップでは、前記排気ラインから前記塩化水素ガスを排気する排気速度を変化させる付記１記載の基板処理方法。
【０２０２】
〔付記１１〕
前記第二ステップでは、前記第二ステップの開始時の前記排気速度よりも前記第二ステップの終了時の前記排気速度を大きくする付記１０記載の基板処理方法。
【０２０３】
〔付記１２〕
前記第二ステップは、前記第一ステップを終了する度に実施する付記１記載の基板処理方法。
【０２０４】
〔付記１３〕
前記第二ステップは、前記第一ステップ後の前記膜を形成した前記基板を前記処理室から搬出する搬出ステップ、および、前記搬出ステップの後の前記処理室へ前記膜を形成した前記基板とは異なる別の基板を搬入する搬入ステップに設けられ、前記搬入ステップ時に実施される前記処理室の外部から前記処理室の内部へ前記大気を取り込む時間よりも、前記搬出ステップ時に実施される前記処理室の外部から前記処理室の内部へ前記大気を取り込む時間を長くする付記１記載の基板処理方法。
【０２０５】
〔付記１４〕
処理室に成膜ガスを供給して排気ラインから排気し、基板に対して膜を形成する第一ステップと、
前記第一ステップで前記処理室の内部および前記排気ラインの内部に付着した付着物に対し、反応する反応ガスを前記処理室へ供給して前記排気ラインから排気し、前記付着物から生成ガスを発生させるとともに、前記生成ガスを前記排気ラインから排気する第二ステップとを有し、
前記第二ステップは、前記処理室の前記生成ガスの濃度値が設定濃度値以下になるまで維持される基板処理方法。
【０２０６】
〔付記１５〕
基板を処理する処理室と、
前記処理室へ成膜ガスを供給するガス供給部と、
前記処理室の内部へ大気を取り込み可能に構成される開口部と、
前記処理室に接続され、前記処理室の雰囲気を排気する排気ラインと、
前記ガス供給部による前記成膜ガスの供給、前記排気ラインによる前記雰囲気の排気、および、前記開口部からの大気の取り込みを制御する制御部とを有し、
前記制御部は、
前記処理室で前記基板に対して膜を形成するように制御し、
前記膜の形成後に、前記開口部から前記処理室の内部へ大気を取り込み、前記処理室の内部および前記排気ラインの内部に付着した付着物と前記大気中に含まれる水分とを反応させて、少なくとも塩化水素ガスを発生させるとともに、前記処理室の前記塩化水素ガスの濃度値が設定濃度値以下になるまで、前記塩化水素ガスを前記排気ラインから排気維持するように制御する基板処理装置。
【産業上の利用可能性】
【０２０７】
本発明は、半導体装置を製造する製造業に幅広く利用することができる。
【符号の説明】
【０２０８】
１０１ 基板処理装置
１０３ 正面メンテナンス口
１０４ 正面メンテナンス扉
１０５ カセット棚
１０６ スライドステージ
１０７ バッファ棚
１１０ カセット
１１１ 筐体
１１１ａ 正面壁
１１２ カセット搬入搬出口
１１３ フロントシャッタ
１１４ カセットステージ
１１５ ボートエレベータ
１１８ カセット搬送装置
１１８ａ カセットエレベータ
１１８ｂ カセット搬送機構
１２５ ウェハ移載機構
１２５ａ ウェハ移載装置
１２５ｂ ウェハ移載装置エレベータ
１２５ｃ ツイーザ
１３４ａ クリーンユニット
１４０ 耐圧筐体
１４０ａ 正面壁
１４１ ロードロック室
１４２ ウェハ搬入搬出口
１４３ ゲートバルブ
１４４ ガス供給管
１４７ 炉口シャッタ
１６１ 炉口
１７７ バルブ
１７８ バルブ
１７９ バルブ
１８０ 第１のガス供給源
１８１ 第２のガス供給源
１８２ 第３のガス供給源
１８３ ＭＦＣ
１８４ ＭＦＣ
１８５ ＭＦＣ
１８６ 不活性ガス供給部
２００ ウェハ
２０１ 処理室
２０２ 処理炉
２０５ アウターチューブ
２０６ 誘導加熱装置
２０９ マニホールド
２１６ 断熱筒
２１７ ボート
２１８ サセプタ
２１８ａ 周縁部
２１８ｂ 中央部
２１８ｃ 段差部
２１９ シールキャップ
２３０ インナーチューブ
２３１ ガス排気管
２３１Ａ ガス排気管
２３１Ｂ ガス排気管
２３１Ｃ ガス排気管
２３２ ガス供給管
２３３ 大気供給管
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
２４２ ＡＰＣバルブ
２４４ ボール螺子
２４５ 下基板
２４６ 真空排気装置
２４７ 上基板
２４８ 昇降モータ
２４９ 昇降台
２５０ 昇降シャフト
２５１ 天板
２５２ 昇降基板
２５３ 駆動部カバー
２５４ 回転機構
２５５ 回転軸
２５６ 駆動部収納ケース
２５７ 冷却機構
２５８ 電力供給ケーブル
２５９ 冷却流路
２６０ 冷却水配管
２６３ 放射温度計
２６４ ガイドシャフト
２６５ ベローズ
３０１ Ｏリング
３０９ Ｏリング
２０６１ ＲＦコイル
２０６２ 壁体
２０６３ 冷却壁
２０６４ ラジエータ
２０６５ ブロア
２０６６ 開口部
２０６７ 爆発放散口開閉装置
２３１１ ガス排気口
２３２１ ガス供給ノズル
２３２２ ガス供給口
ＡＶ１ バルブ
ＡＶ２ バルブ
ＡＶ３ バルブ
Ｃ ＲＦコイル
ＣＬ ＲＦコイル
ＣＵ ＲＦコイル
ＨＳ センサ
ＨＤ ＨＣｌ検知部
Ｌ ＲＦコイル
ＭＴ 部材
ＰＨ ピン孔
ＰＮ 突き上げピン
ＳＥ シール面
Ｕ ＲＦコイル
ＵＤＵ 突き上げピン昇降機構
Ｖ１ バルブ
Ｖ２ バルブ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板処理装置および基板処理技術に関し、特に、塩素原子（Ｃｌ原子）を化学式に有する化合物を含む原料ガスを使用して基板上に膜を形成する基板処理装置および基板処理技術に適用して有効な技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
特開２００６−５９９３８号公報（特許文献１）には、ＳｉＨ４、Ｓｉ２Ｈ６、ＳｉＨ２Ｃｌ２、ＳｉＨＣｌ３、Ｓｉ２Ｃｌ４などのＳｉ系原料ガスを使用して半導体基板上に膜を形成する基板処理装置において、原料ガスが熱分解されるとともに重合化（高分子化）が起こり、ａ−Ｓｉ（ＳｉｘＨｙ）や塩化シランポリマー（ＳｉｘＣｌｙ、ＳｉｘＨｙＣｌｚ）などの副生成物が低温のガス排気管に堆積することが記載されている。そして、副生成物の種類によっては、副生成物が基板処理装置のメンテナンス時に侵入した大気中の水分と反応して加水分解を起こし、高燃焼性の加水分解物が形成されることが記載されている。
【０００３】
特開２００５−３４０２８３号公報（特許文献２）には、基板処理装置に設けられているガス排気管をメンテナンスするためにガス排気管を取り外す前に、メンテナンスポートに設けられているバルブを開いてガス排気管の内部に大気を供給し、ガス排気管に付着している副生成物（塩化シランポリマー）を大気中の水分と反応させて塩化水素ガス（ＨＣｌガス）を発生させることが記載されている。そして、発生した塩化水素ガスは、真空ポンプで排気されるので、大気中に塩化水素ガスが流出することを抑制できることが記載されている。
【０００４】
特開２０００−１０６３４７号公報（特許文献３）には、半導体基板のロード動作時およびアンロード動作時に、反応管内のガスを大気圧に対して−５ｍｍＨ２Ｏから−７０ｍｍＨ２Ｏ程度の圧力差で緩やかに排気することが記載されている。これにより、副生成物の昇華ガスや昇華ガスに起因するパーティクルなどが半導体基板に吸着されて、半導体基板上への成膜処理を阻害する事態を抑制できることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−５９９３８号公報
【特許文献２】特開２００５−３４０２８３号公報
【特許文献３】特開２０００−１０６３４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
基板の処理工程においては、基板に成膜処理を施す基板処理装置が広く使用されている。この基板処理装置では、例えば、基板処理装置の処理室内に配置された基板を加熱し、かつ、処理室内に原料ガスを導入することにより、基板上に膜を形成する。一例として、塩素原子を化学式に有する化合物を原料ガスに使用して、基板上に膜を形成することが行なわれている。このような成膜処理を施す基板処理装置においては、原料ガスが熱分解されるとともに重合化（高分子化）が起こり、塩化シランポリマーなどの副生成物が生成され、生成された副生成物が処理室の内部や排気ラインの内壁に付着して堆積する。
【０００７】
通常の基板処理装置には処理室と移載室が設けられており、複数の半導体基板を搭載した保持体を移載室から処理室へ搬入して半導体基板に対して成膜処理が施される。そして、成膜処理が終了した後、複数の半導体基板を搭載した保持体を処理室から移載室へ搬出する。上述した搬入工程や搬出工程では、処理室に設けられている炉口を開けて保持体の搬入出を行なうため、開けられた炉口を介して、移載室から処理室の内部へ大気が混入する。また、処理室と接続されている排気ラインの内壁には上述した副生成物が堆積するため、排気ラインはメンテナンスする必要があり、この排気ラインのメンテナンス時には、排気ラインの内部が大気に曝されることになる。
【０００８】
したがって、処理室の内部や排気ラインの内壁に付着した副生成物は、例えば、移載室と処理室との間で保持体を搬入出する際や排気ラインをメンテナンスする際に、大気に触れることになる。このように副生成物が大気に触れると、副生成物は大気中の水分により徐々に加水分解して、高燃焼性の加水分解物へ変化するとともに、加水分解によって塩化水素ガスが発生する。このため、メンテナンス時の衝撃や静電気によって、高燃焼性の加水分解物が急激に燃焼するおそれがある。また、加水分解によって発生した塩化水素ガスが処理室の内部や炉口自体を腐食させるとともに、炉口から移載室へ漏れ出して移載室を腐食させるおそれもある。
【０００９】
本発明の目的は、処理室内および排気ラインへの反応生成物の堆積を抑制し、メンテナンス性や安全性を高めることができ、かつ、処理室周辺の腐食を抑制できる基板処理装置および基板処理方法を提供することにある。
【００１０】
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。
【００１２】
本発明に係る基板処理方法は、処理室で基板に対して膜を形成する第一ステップと、前記第一ステップ後に、前記処理室の外部から前記処理室の内部へ大気を取り込み、前記処理室の内部および前記処理室に接続された排気ラインの内部に付着した付着物と前記大気中に含まれる水分とを反応させて、少なくとも塩化水素ガスを発生させるとともに、前記塩化水素ガスを前記排気ラインから排気する第二ステップとを有し、前記第二ステップは、前記処理室の前記塩化水素ガスの濃度値が設定濃度値以下になるまで維持されるものである。
【発明の効果】
【００１３】
本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下のとおりである。
【００１４】
処理室内および排気ラインへの反応生成物の堆積を抑制し、メンテナンス性や安全性を高めることができ、かつ、処理室周辺の腐食を抑制できる基板処理装置および基板処理方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態１における基板処理装置の概略構成を示す図である。
【図２】ウェハをサセプタに装填している状態を示す上面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線で切断した断面図である。
【図４】ウェハをサセプタから分離する様子を示す断面図である。
【図５】実施の形態１における基板処理装置の処理炉と、処理炉周辺の概略構成図である。
【図６】半導体装置の製造工程のシーケンスを示す図である。
【図７】原料ガスであるＳｉＨ２Ｃｌ２（ジクロロシラン）が熱分解されるとともに重合化（高分子化）して、塩化シランポリマーなどの副生成物が生成される化学反応式を示す図である。
【図８】塩化シランポリマーが水分と加水分解反応して、高燃焼性の加水分解物と塩化水素ガスが生成される化学反応式を示す図である。
【図９】実施の形態１における基板処理装置の処理室近傍の概略構成を示す図である。
【図１０】実施の形態１において、ボート搬出工程で実施される特徴工程を示す図である。
【図１１】実施の形態１において、特徴工程を実施した後、ボートの搬出が終了した様子を示す図である。
【図１２】実施の形態２において、スタンバイ工程で実施される特徴工程を示す図である。
【図１３】実施の形態２において、ボート搬入工程で実施される特徴工程を示す図である。
【図１４】実施の形態２において、特徴工程を実施した後、ボートの搬入が終了した様子を示す図である。
【図１５】実施の形態３において、ボート搬出工程で実施される特徴工程を示す図である。
【図１６】実施の形態３において、ボート搬出工程で実施される特徴工程を示す図である。
【図１７】実施の形態３において、スタンバイ工程で実施される特徴工程を示す図である。
【図１８】実施の形態３において、ボート搬入工程で実施される特徴工程を示す図である。
【図１９】実施の形態４において、ボート搬出工程で実施される特徴工程を示す図である。
【図２０】処理室の内部で発生する塩化水素ガスの濃度（ＨＣｌ濃度）の時間変化を示すグラフである。
【図２１】実施の形態４において、ボート搬出工程で実施される特徴工程を示す図である。
【図２２】実施の形態４において、スタンバイ工程で実施される特徴工程を示す図である。
【図２３】実施の形態４において、ボート搬入工程で実施される特徴工程を示す図である。
【図２４】実施の形態５において、ボート搬出工程で実施される特徴工程を示す図である。
【図２５】実施の形態５において、ボート搬出工程で実施される特徴工程を示す図である。
【図２６】実施の形態６において、ボート搬出工程で実施される特徴工程を示す図である。
【図２７】実施の形態６において、ボート搬出工程で実施される特徴工程を示す図である。
【図２８】実施の形態６において、スタンバイ工程で実施される特徴工程を示す図である。
【図２９】実施の形態６において、ボート搬入工程で実施される特徴工程を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下の実施の形態においては便宜上その必要があるときは、複数のセクションまたは実施の形態に分割して説明するが、特に明示した場合を除き、それらはお互いに無関係なものではなく、一方は他方の一部または全部の変形例、詳細、補足説明等の関係にある。
【００１７】
また、以下の実施の形態において、要素の数等（個数、数値、量、範囲等を含む）に言及する場合、特に明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でもよい。
【００１８】
さらに、以下の実施の形態において、その構成要素（要素ステップ等も含む）は、特に明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。
【００１９】
同様に、以下の実施の形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に明らかにそうではないと考えられる場合等を除き、実質的にその形状等に近似または類似するもの等を含むものとする。このことは、上記数値および範囲についても同様である。
【００２０】
また、実施の形態を説明するための全図において、同一の部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。なお、図面をわかりやすくするために平面図であってもハッチングを付す場合がある。
【００２１】
（実施の形態１）
本発明を実施するための実施の形態において、基板処理装置は、一例として、基板の製造方法、半導体装置（ＩＣ等）の製造方法や太陽電池の製造方法に含まれる様々な処理工程を実施する半導体製造装置として構成されている。以下の説明では、半導体基板（半導体ウェハ）にエピタキシャル成長法による成膜処理、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法による成膜処理、あるいは、酸化処理や拡散処理などを行なう縦型の基板処理装置に本発明の技術的思想を適用した場合について述べる。特に、本実施の形態では、複数の基板を一度に処理するバッチ方式の基板処理装置を対象にして説明する。
【００２２】
まず、本実施の形態１における基板処理装置について、図面を参照しながら説明する。図１は、本実施の形態１における基板処理装置の概略構成を示す図である。図１に示すように、本実施の形態１における基板処理装置１０１は、シリコン等からなる複数のウェハ（半導体基板）２００を収納したウェハキャリアとしてのカセット１１０を使用するように構成されており、筐体１１１を備えている。筐体１１１の正面壁１１１ａの下方にはメンテナンス可能なように設けられた開口部としての正面メンテナンス口１０３が開設され、この正面メンテナンス口１０３を開閉する正面メンテナンス扉１０４が筐体１１１の正面壁１１１ａに設けられている。
【００２３】
正面メンテナンス扉１０４には、カセット搬入搬出口（基板収容器搬入搬出口）１１２が筐体１１１の内外を連通するように開設されており、カセット搬入搬出口１１２はフロントシャッタ（基板収容器搬入搬出口開閉機構）１１３によって開閉されるようになっている。カセット搬入搬出口１１２の筐体１１１内側にはカセットステージ（基板収容器受渡し台）１１４が設置されている。カセット１１０は、カセットステージ１１４上に工程内搬送装置（図示せず）によって搬入され、かつ、カセットステージ１１４上から搬出されるようになっている。カセットステージ１１４は、工程内搬送装置によって、カセット１１０内のウェハ２００が垂直姿勢となり、かつ、カセット１１０のウェハ出し入れ口が上方向を向くように載置されるように構成されている。
【００２４】
筐体１１１内の前後方向の略中央下部には、カセット棚（基板収容器載置棚）１０５が設置されており、カセット棚１０５は複数段および複数列で複数個のカセット１１０を保管し、カセット１１０内のウェハ２００を出し入れすることが可能なように配置されている。このカセット棚１０５は、スライドステージ（水平移動機構）１０６上に横行可能なように設置されている。また、カセット棚１０５の上方にはバッファ棚（基板収容器保管棚）１０７が設置されており、このバッファ棚１０７にもカセット１１０が保管されるようになっている。
【００２５】
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（基板収容器搬送装置）１１８が設置されている。カセット搬送装置１１８は、カセット１１０を保持したまま昇降することができるカセットエレベータ（基板収容器昇降機構）１１８ａと、搬送機構としてのカセット搬送機構（基板収容器搬送機構）１１８ｂから構成されている。このカセットエレベータ１１８ａとカセット搬送機構１１８ｂとの連続動作により、カセットステージ１１４、カセット棚１０５およびバッファ棚１０７との間で、カセット１１０を搬送することができるようになっている。
【００２６】
カセット棚１０５の後方には、ウェハ移載機構（基板移載機構）１２５が設置されている。このウェハ移載機構１２５は、ウェハ２００を水平方向に回転ないし直動可能なウェハ移載装置（基板移載装置）１２５ａおよびウェハ移載装置１２５ａを昇降させるためのウェハ移載装置エレベータ（基板移載装置昇降機構）１２５ｂを備えている。図１に模式的に示すように、ウェハ移載装置エレベータ１２５ｂは、筐体１１１左側端部に設置されている。これらのウェハ移載装置エレベータ１２５ｂおよびウェハ移載装置１２５ａの連続動作により、ウェハ移載装置１２５ａにあるツイーザ（基板保持体）１２５ｃが、ウェハ２００の載置部として機能するサセプタであって、かつ、図示しないサセプタ保持機構にあるサセプタに対して、ウェハ２００を装填（チャージング）および脱装（ディスチャージング）するようになっている。
【００２７】
以下に、サセプタ保持機構において、ウェハ２００をサセプタに装填している状態と脱装する状態とを示す。図２は、ウェハ２００をサセプタ２１８に装填している状態を示す上面図であり、図３は、図２のＡ−Ａ線で切断した断面図である。まず、図２に示すように、サセプタ２１８は、円盤形状をしており、同心円状の周縁部２１８ａと円形状の中央部２１８ｂとを有している。そして、サセプタ２１８の中央部２１８ｂに円盤状のウェハ２００が搭載されている。つまり、サセプタ２１８は、ウェハ２００よりも大きい円盤状になっており、サセプタ２１８の中央部２１８ｂ内にウェハ２００が内包されるようになっている。さらに、図３に示すように、サセプタ２１８の周縁部２１８ａは、サセプタ２１８の中央部２１８ｂよりも高さが高くなっており、サセプタ２１８には、周縁部２１８ａと中央部２１８ｂとの境界領域に段差部２１８ｃが形成されている。すなわち、サセプタ２１８は、周縁部２１８ａから中央部２１８ｂが窪んだ形状となっており、この窪んだ中央部２１８ｂ内にウェハ２００が搭載されている。言い換えれば、サセプタ２１８の周縁部２１８ａの厚みよりも、サセプタ２１８の中央部２１８ｂの厚みが小さく形成されているということもできる。また、図２および図３に示すように、サセプタ２１８の中央部２１８ｂには、複数のピン孔ＰＨが設けられており、このピン孔ＰＨに部材ＭＴが埋め込まれている。以上のようにして、ウェハ２００がサセプタ２１８に装填されることがわかる。
【００２８】
続いて、サセプタ保持機構において、ウェハ２００をサセプタ２１８から脱装する例について説明する。図４は、ウェハ２００をサセプタ２１８から分離する様子を示す断面図である。図４に示すように、サセプタ保持機構には、ウェハ２００を突き上げるための突き上げピンＰＮと、突き上げピンＰＮを昇降させる突き上げピン昇降機構ＵＤＵが設けられている。まず、サセプタ保持機構により、サセプタ２１８に形成されているピン孔ＰＨに埋め込まれた部材ＭＴに接触するように、突き上げピンＰＮの位置決めを行った後、突き上げピン昇降機構ＵＤＵによって、突き上げピンＰＮを上昇させる。すると、図４に示すように、ピン孔ＰＨに埋め込まれていた部材ＭＴとともにウェハ２００は、サセプタ２１８から分離する。このようにして、ウェハ２００がサセプタ２１８から脱装されることがわかる。このことから、ウェハ移載装置１２５ａにあるツイーザ（基板保持体）１２５ｃと、サセプタ２１８との間でウェハ２００を装填および脱装することができることがわかる。なお、ウェハ２００を突き上げた際に、ウェハ２００に対してダメージを与えることなく、かつ、ピン孔ＰＨからの放熱を抑制するために、突き上げピンＰＮの先端は、フランジ状に形成されていることが望ましい。
【００２９】
本実施の形態１における基板処理装置１０１には、サセプタ保持機構の他に、サセプタ移動機構（図示せず）も備えている。このサセプタ移動機構は、サセプタ保持機構とボート２１７（基板保持具）との間でサセプタ２１８を装填（チャージング）および脱装（ディスチャージング）するように構成されている。
【００３０】
次に、図１に示すように、バッファ棚１０７の後方には、清浄化した雰囲気であるクリーンエアを基板処理装置１０１内へ供給するために、供給ファンおよび防塵フィルタで構成されたクリーンユニット１３４ａが設けられており、このクリーンユニット１３４ａは、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。また、ウェハ移載装置エレベータ１２５ｂ側と反対側である右側端部には、クリーンエアを供給するように、供給ファンおよび防塵フィルタで構成されたクリーンユニット（図示せず）が設置されている。そして、このクリーンユニットから吹き出されたクリーンエアは、ウェハ移載装置１２５ａ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の外部へ排気されるようになっている。
【００３１】
ウェハ移載装置（基板移載装置）１２５ａの後側には、大気圧未満の圧力（以下、負圧という。）を維持することが可能な機密性能を有する耐圧筐体１４０が設置されている。この耐圧筐体１４０により、ボート２１７を収容可能な容積を有するロードロック方式の待機室であるロードロック室（移載室）１４１が形成されている。
【００３２】
耐圧筐体１４０の正面壁１４０ａにはウェハ搬入搬出口（基板搬入搬出口）１４２が開設されており、ウェハ搬入搬出口１４２はゲートバルブ（基板搬入搬出口開閉機構）１４３によって開閉されるようになっている。耐圧筐体１４０の一対の側壁にはロードロック室１４１へ窒素ガス等の不活性ガスを給気するためのガス供給管１４４と、ロードロック室１４１を負圧に排気するためのガス排気管（図示せず）とがそれぞれ接続されている。
【００３３】
ロードロック室１４１上方には、処理炉（反応炉）２０２が設けられている。処理炉２０２の下端部は炉口シャッタ（炉口ゲートバルブ）（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。
【００３４】
図１に模式的に示すように、ロードロック室１４１には、ボート２１７を昇降させるためのボートエレベータ（支持体保持体昇降機構）１１５が設置されている。ボートエレベータ１１５に連結された連結具としてのアーム（図示せず）には蓋体としてのシールキャップ２１９が水平に据え付けられており、シールキャップ２１９はボート２１７を垂直に支持し、処理炉２０２の下端部を閉塞可能なように構成されている。
【００３５】
ボート２１７は複数本の支柱（保持部材）を備えており、複数枚（例えば、５０枚〜１００枚程度）のサセプタ２１８をその中心を揃えて垂直方向に整列させた状態で、それぞれ水平に保持することができるように構成されている。基板処理装置１０１を構成する各部は、コントローラ２４０と電気的に接続されており、コントローラ２４０は、基板処理装置１０１を構成する各部の動作を制御するように構成されている。
【００３６】
本実施の形態１における基板処理装置１０１は上記のように概略構成されており、以下にその動作について説明する。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２４０により制御される。
【００３７】
図１に示すように、カセット１１０がカセットステージ１１４に供給されるのに先立って、カセット搬入搬出口１１２がフロントシャッタ１１３によって開放される。その後、カセット１１０はカセット搬入搬出口１１２から搬入され、カセットステージ１１４上に載置される。このとき、カセットステージ１１４上に載置されるウェハ２００は垂直姿勢になっており、かつ、カセット１１０のウェハ出し入れ口が上方向を向くように載置される。
【００３８】
次に、カセット１１０は、カセット搬送装置１１８によって、カセットステージ１１４から取り上げられるとともに、カセット１１０内のウェハ２００が水平姿勢となり、かつ、カセット１１０のウェハ出し入れ口が筐体１１１の後方を向くように、筐体１１１の後方に右周り縦方向へ９０°回転させられる。続いて、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あるいはバッファ棚１０７の指定された位置へ自動的に搬送される。そして、カセット１１０は、一時的に保管された後、カセット搬送装置１１８によってカセット棚１０５に移載されるか、あるいは、直接カセット棚１０５に搬送される。
【００３９】
その後、スライドステージ１０６はカセット棚１０５を水平移動させ、移載の対象となるカセット１１０をウェハ移載装置１２５ａに対峙するように位置決めする。ウェハ２００は、カセット１１０からウェハ移載装置１２５ａのツイーザ１２５ｃによって、ウェハ出し入れ口を通じてピックアップされる。このとき、サセプタ保持機構では、突き上げピン昇降機構により突き上げピンが上昇される。続いて、ウェハ移載装置１２５ａにより、突き上げピン上にウェハ２００が載置される。そして、突き上げピン昇降機構により、ウェハ２００が載置された突き上げピンを下降させることにより、ウェハ２００がサセプタ上に搭載される。
【００４０】
次に、予め内部が大気圧状態とされていたロードロック室１４１のウェハ搬入搬出口１４２がゲートバルブ１４３の動作により開放されると、サセプタ移動機構により、サセプタ保持機構からサセプタが脱装される。そして、サセプタ移動機構により、脱装されたサセプタは、ウェハ搬入搬出口１４２を通じてロードロック室１４１に搬入され、ボート２１７へサセプタが装填される。
【００４１】
ウェハ移載装置１２５ａはカセット１１０へ戻り、次のウェハ２００をサセプタ保持機構に装填する。サセプタ移動機構は、サセプタ保持機構に戻り、次のウェハ２００が載置されたサセプタをボート２１７に装填する。
【００４２】
予め指定された枚数のサセプタがボート２１７に装填されると、ウェハ搬入搬出口１４２がゲートバルブ１４３によって閉じられる。その後、処理炉２０２の下端部が炉口シャッタ（炉口ゲートバルブ）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１１５によって上昇し、シールキャップ２１９に支持されたボート２１７が処理炉２０２内へ搬入（ローディング）されて行く。
【００４３】
ローディング後は、処理炉２０２においてウェハ２００に任意の処理が実施される。ウェハ２００の処理後、ボートエレベータ１１５によりボート２１７が引き出される。さらに、ゲートバルブ１４３が開かれる。その後は、概ね上述した動作と逆の動作により、処理済みのウェハ２００およびカセット１１０が筐体１１１の外部へ払い出される。以上のようにして、本実施の形態１における基板処理装置１０１が動作する。
【００４４】
次に、本実施の形態１における基板処理装置１０１の処理炉２０２について、図面を参照しながら説明する。図５は、本実施の形態１における基板処理装置１０１の処理炉２０２と、処理炉２０２周辺の概略構成図であり、縦断面図として示されている。
【００４５】
図５に示すように、処理炉２０２は高周波電流を印加することにより加熱するための誘導加熱装置２０６を有する。この誘導加熱装置２０６は円筒状に形成されており、誘導加熱部としてのＲＦコイル２０６１と壁体２０６２と冷却壁２０６３により構成されている。ＲＦコイル２０６１は高周波電源（図示せず）に接続されており、この高周波電源により、ＲＦコイル２０６１には高周波電流が流れるようになっている。
【００４６】
壁体２０６２は、ステンレス材等の金属から構成されている。この壁体２０６２は、円筒形状であり、内壁側にＲＦコイル２０６１が設けられている。ＲＦコイル２０６１は、コイル支持部（図示せず）で支持される。コイル支持部は、ＲＦコイル２０６１と壁体２０６２との間において、半径方向に所定の隙間を持って、壁体２０６２に支持される。
【００４７】
壁体２０６２の外壁側には、この壁体２０６２と同心円状に、冷却壁２０６３が設けられている。壁体２０６２の上端には、その中央に開口部２０６６が形成されている。開口部２０６６の下流側には、ダクトが接続されており、このダクトの下流側には冷却装置としてのラジエータ２０６４と、排気装置としてのブロア２０６５が接続されている。
【００４８】
冷却壁２０６３には、内部に冷却媒体として、例えば、冷却水が流通可能なように冷却壁２０６３のほぼ全域に冷却媒体流路が形成されている。冷却壁２０６３には、冷却媒体（図示せず）を供給する冷却媒体供給部と冷却媒体を排気する冷却媒体排気部とが接続されている。冷却媒体供給部から冷却媒体流路に冷却媒体を供給し、冷却媒体排気部から排気することにより、冷却壁２０６３が冷却され、熱伝導により、壁体２０６２および壁体２０６２の内部が冷却される。
【００４９】
ＲＦコイル２０６１の内側には、誘導加熱装置２０６と同心円状に反応容器を構成する反応管としてのアウターチューブ２０５が設けられている。アウターチューブ２０５は、耐熱材料としての石英（ＳｉＯ２）材で構成されており、上端が閉塞し下端が開口した円筒形状をしている。アウターチューブ２０５の内側には、インナーチューブ２３０が設けられており、このインナーチューブ２３０の内側に処理室２０１が形成されている。処理室２０１には、半導体基板としてのウェハ２００がボート２１７および被誘導体としてのサセプタ２１８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納されている。
【００５０】
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、石英（ＳｉＯ２）若しくは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している。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３０９が設けられている。このマニホールド２０９が保持体（図示せず）に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。このようにアウターチューブ２０５とマニホールド２０９により反応容器が形成される。ここで、マニホールド２０９は、特に、アウターチューブ２０５と別体で設ける場合に限定されず、アウターチューブ２０５と一体として、個別にマニホールド２０９を設けないようにしてもよい。
【００５１】
アウターチューブ２０５の側内壁には、処理室２０１内に配置されているそれぞれのウェハ２００に側方からガスを供給するために、石英（ＳｉＯ２）材で形成されたガス供給ノズル２３２１と、処理室２０１内に配置されているそれぞれのウェハ２００を通過したガスを側方から排気する石英（ＳｉＯ２）材で形成されたガス排気口２３１１が形成されている。
【００５２】
ガス供給ノズル２３２１は、アウターチューブ２０５の側内壁に設けられており、上端が閉塞し、側壁に多数のガス供給口２３２２が設けられている。このとき、ガス供給ノズル２３２１は、ボート２１７に載置される複数のウェハ２００のそれぞれに均一にガスを供給することができるように、複数個所に設けることが望ましい。さらには、複数設けられたガス供給ノズル２３２１のそれぞれのガス供給口２３２２からのガス供給方向が平行となるように設けることが望ましい。また、ガス供給ノズル２３２１をウェハ２００の中心に対して線対称の位置に複数設けるとよい。ガス供給口２３２２は、ボート２１７に載置される複数のウェハ２００のそれぞれに対して均一にガスを供給することができるように、それぞれのウェハ２００上にある間隙にウェハ２００の上面の高さから所定の高さの位置にそれぞれ設けるとよい。
【００５３】
アウターチューブ２０５の下方の外側壁には、ガス排気口２３１１と連通するガス排気管２３１と、ガス供給ノズル２３２１と連通するガス供給管２３２とが設けられている。なお、ガス排気管２３１はアウターチューブ２０５の下方の外側壁でなくても、例えば、マニホールド２０９の側壁に設けてもよい。また、ガス供給ノズル２３２１とガス供給管２３２の連通部はアウターチューブ２０５の下方の側壁でなくても、例えば、マニホールド２０９の側壁に設けてもよい。
【００５４】
ガス供給管２３２は、上流側で３つに分かれており、バルブ１７７、１７８、１７９とガス流量制御装置としてのＭＦＣ１８３、１８４、１８５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にそれぞれ接続されている。ＭＦＣ１８３、１８４、１８５およびバルブ１７７、１７８、１７９には、ガス流量制御部２３５が電気的に接続されており、このガス流量制御部２３５によって、供給するガスの流量が所望の流量となるよう所望のタイミングにて制御されるようになっている。
【００５５】
ガス排気管２３１の下流側には、圧力検出器としての圧力センサ（図示せず）および圧力調整器としての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。圧力センサおよびＡＰＣバルブ２４２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の開度を調節することにより、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構成されている。
【００５６】
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するための炉口蓋体として、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、例えば、ステンレス等の金属で構成されており、円盤状に形成されている。シールキャップ２１９の上面には、マニホールド２０９の下端と当接するシール部材としてのＯリング３０１が設けられている。
【００５７】
このシールキャップ２１９には、回転機構２５４が設けられている。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に接続されており、ボート２１７を回転させることでウェハ２００を回転させるように構成されている。
【００５８】
シールキャップ２１９は、処理炉２０２の外側に設けられた昇降機構としての昇降モータ２４８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。
【００５９】
回転機構２５４および昇降モータ２４８には、駆動制御部２３７が電気的に接続されており、駆動制御部２３７は、回転機構２５４および昇降モータ２４８が所望の動作をするように所望のタイミングにて制御するようになっている。
【００６０】
次に、誘導加熱装置２０６には、螺旋状に形成されたＲＦコイル２０６１が上下複数の領域（ゾーン）に分割されて設けられている。例えば、図５に示すように、下方側のゾーンから、ＲＦコイルＬ、ＲＦコイルＣＬ、ＲＦコイルＣ、ＲＦコイルＣＵ、ＲＦコイルＵというように５つのゾーンに区分けされて設けられている。これらの５つのゾーンに区分けされたＲＦコイルは独立して制御されるようになっている。
【００６１】
誘導加熱装置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放射温度計２６３が、例えば、４箇所に設置されている。この放射温度計２６３は、少なくとも一つ設置されていればよいが、複数個の放射温度計２６３を設置することで温度制御性を向上させることができる。
【００６２】
誘導加熱装置２０６および放射温度計２６３には、電気的に温度制御部２３８が接続されており、放射温度計２６３により検出された温度情報に基づいて、誘導加熱装置２０６への通電状態を調節することができるようになっている。そして、温度制御部２３８によって、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されるようになっている。
【００６３】
さらに、ブロア２０６５にも、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、予め設定された操作レシピに従って、ブロア２０６５の動作を制御するように構成されている。ブロア２０６５が動作することにより、壁体２０６２とアウターチューブ２０５との間隙にある雰囲気を開口部２０６６から排出する。開口部２０６６から雰囲気を排出した後、ラジエータ２０６４を通して冷却し、ブロア２０６５の下流側で設備に排出される。すなわち、温度制御部２３８による制御に基づいて、ブロア２０６５が動作することにより、誘導加熱装置２０６およびアウターチューブ２０５を冷却することができる。
【００６４】
冷却壁２０６３に接続されている冷却媒体供給部と冷却媒体排気部は、冷却壁２０６３への冷却媒体の流量を所望の冷却具合となるように所定のタイミングにてコントローラ２４０にて制御されるように構成されている。なお、冷却壁２０６３を設けたほうが、処理炉２０２外部への放熱を抑制しやすくなり、アウターチューブ２０５がより一層冷却しやすくなるため、より望ましいが、ブロア２０６５の冷却による冷却具合が、所望の冷却具合として制御可能であれば、冷却壁２０６３は設けなくてもよい。
【００６５】
また、壁体２０６２の上端には、開口部２０６６とは別に、爆発放散口と、この爆発放散口を開閉する爆発放散口開閉装置２０６７が設けられている。壁体２０６２内で水素ガスと酸素ガスとが混合して爆発が生じた際、壁体２０６２に所定の大きな圧力が加わることになる。このため、比較的強度の弱い箇所、例えば、壁体２０６２を形成するボルトやネジ、パネル等が破壊や飛散することになり、被害が増大してしまう。この被害を最小限に留めるべく、爆発放散口開閉装置２０６７は、壁体２０６２内で爆発が生じた際の所定の圧力以上で、爆発放散口を開き、内部圧力を放散するように構成されている。
【００６６】
続いて、本実施の形態１における処理炉２０２周辺の構成について、図５を参照しながら説明する。予備室としてのロードロック室１４１の外面に下基板２４５が設けられる。下基板２４５には昇降台２４９と嵌合するガイドシャフト２６４および昇降台２４９と螺合するボール螺子２４４が設けられる。下基板２４５に立設したガイドシャフト２６４およびボール螺子２４４の上端に上基板２４７が設けられる。ボール螺子２４４は上基板２４７に設けられた昇降モータ２４８により回転される。ボール螺子２４４が回転す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。
【００６７】
昇降台２４９には中空の昇降シャフト２５０が垂直方向に設置され、昇降台２４９と昇降シャフト２５０の連結部は気密となっている。昇降シャフト２５０は昇降台２４９と共に昇降するようになっている。昇降シャフト２５０はロードロック室１４１の天板２５１を貫通する。昇降シャフト２５０が貫通する天板２５１の貫通穴は昇降シャフト２５０に対して接触することがないように充分な余裕がある。ロードロック室１４１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がロードロック室１４１を気密に保つために設けられている。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、ベローズ２６５の内径は昇降シャフト２５０の外形に比べ充分に大きく、ベローズ２６５の伸縮で接触することがないように構成されている。
【００６８】
昇降シャフト２５０の下端には昇降基板２５２が水平に固着される。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が気密状態で取付けられている。昇降基板２５２と駆動部カバー２５３とで駆動部収納ケース２５６が構成されている。この構成により、駆動部収納ケース２５６の内部はロードロック室１４１内の雰囲気と隔離される。
【００６９】
また、駆動部収納ケース２５６の内部にはボート２１７の回転機構２５４が設けられており、回転機構２５４の周辺部は、冷却機構２５７により冷却される。
【００７０】
さらに、電力供給ケーブル２５８が昇降シャフト２５０の上端から昇降シャフト２５０の中空部を通って回転機構２５４に導かれて接続されている。そして、冷却機構２５７およびシールキャップ２１９には冷却流路２５９が形成されており、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、昇降シャフト２５０の上端から昇降シャフト２５０の中空部を通っている。
【００７１】
昇降モータ２４８を駆動してボール螺子２４４が回転することにより、昇降台２４９および昇降シャフト２５０を介して駆動部収納ケース２５６が昇降する。
【００７２】
駆動部収納ケース２５６が上昇することにより、昇降基板２５２に気密に設けられるシールキャップ２１９が処理炉２０２の開口部である炉口１６１を閉塞し、ウェハ処理が可能な状態となる。駆動部収納ケース２５６が下降することにより、シールキャップ２１９とともにボート２１７が降下されて、ウェハ２００を外部に搬出できる状態となる。
【００７３】
ガス流量制御部２３５、圧力制御部２３６、駆動制御部２３７、および、温度制御部２３８は、操作部や入出力部を構成し、基板処理装置１０１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、および、主制御部２３９は、コントローラ２４０として構成されている。以上のようにして、本実施の形態１における基板処理装置１０１の処理炉２０２と、処理炉２０２周辺の構造体が構成されている。
【００７４】
次に、本実施の形態１における基板処理装置を使用した基板の処理工程について、図５および図６を参照しながら説明する。具体的に、本実施の形態１では、基板の処理工程の一工程として、ウェハ２００などの基板上に、エピタキシャル成長法を使用してシリコン（Ｓｉ）などの半導体膜を形成する方法（半導体装置の製造方法）について説明する。図６は、この半導体装置の製造工程のシーケンスを示す図であり、図６の破線は処理室２０１内の温度を示しており、図６の実線は処理室２０１内の圧力を示している。なお、以下の説明において、本実施の形態１における基板処理装置１０１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。
【００７５】
まず、処理室２０１内にボート２１７を搬入する前、処理室２０１はスタンバイ状態となっている（図６のスタンバイ）。スタンバイ状態とは、ボート２１７が処理室２０１の真下にあるロードロック室１４１に配置されて、このボート２１７にウェハ２００が載置された複数枚のサセプタ２１８を装填している状態を指している。
【００７６】
そして、ウェハ２００が載置された複数枚のサセプタ２１８がボート２１７に装填されると、図５に示すように、複数枚のサセプタ２１８を保持したボート２１７は、昇降モータ２４８による昇降台２４９および昇降シャフト２５０の昇降動作により処理室２０１内に搬入（ボートローディング）される（図６のボートロード）。この状態で、シールキャップ２１９はＯリング３０１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。このとき、処理室２０１の内部の圧力は、例えば、７６０Ｔｏｒｒ（＝７６０×１３３．３Ｐａ）となっている。
【００７７】
続いて、処理室２０１内が所望の圧力となるように真空排気装置２４６によって排気される。この際、処理室２０１内の圧力は、圧力センサで測定され、この測定された圧力に基づきＡＰＣバルブ（圧力調節器）２４２がフィードバック制御される（図６の圧力制御）。この圧力制御工程によって、処理室２０１の内部の圧力は、例えば、２００Ｔｏｒｒ〜７００Ｔｏｒｒ（２００×１３３．３Ｐａ〜７００×１３３．３Ｐａ）となっている。
【００７８】
そして、ブロア２０６５が動作され、誘導加熱装置２０６とアウターチューブ２０５との間でガス若しくはエアが流通し、アウターチューブ２０５の側壁、ガス供給ノズル２３２１、ガス供給口２３２２、および、ガス排気口２３１１が冷却される。ラジエータ２０６４、冷却壁２０６３には、冷却媒体として冷却水が流通し壁体２０６２を介して、誘導加熱装置２０６内が冷却される。また、ウェハ２００が所望の温度となるように誘導加熱装置２０６に高周波電流を印加し、サセプタ２１８に誘導電流（渦電流）を生じさせる。
【００７９】
具体的に、誘導加熱装置２０６にて処理炉２０２内の少なくともボート２１７に保持された複数枚のサセプタ２１８を誘導加熱して、サセプタ２１８に収納されたウェハ２００を加熱する（図６の昇温）。つまり、誘導加熱装置２０６に高周波電流を流すと、処理炉２０２の内部に高周波電磁界が発生し、この高周波電磁界によって、被誘導体であるサセプタ２１８に渦電流が発生する。このサセプタ２１８では、渦電流によって誘導加熱が起こり、サセプタ２１８が加熱される。具体的に、渦電流は、被誘導体であるサセプタ２１８の周縁部で生じるため、誘導加熱装置２０６による誘導加熱では、主にサセプタ２１８の周縁部が加熱される。そして、周縁部が加熱されたサセプタ２１８では、熱伝導によってサセプタ２１８の周縁部からサセプタ２１８の中央部へ熱が流れ、サセプタ２１８の全体（周縁部と中央部）が加熱される。このようにしてサセプタ２１８が加熱されると、サセプタ２１８に搭載されているウェハ２００に熱伝導で熱が伝わり、ウェハ２００が加熱される。
【００８０】
このように本実施の形態１における基板処理装置１０１では、誘導加熱方式でウェハ２００を加熱する方式を採用している。このとき、誘導加熱装置２０６に高周波電流を流すことによって発生する高周波電磁界によって、ウェハ２００を直接誘導加熱しても加熱量が足りないことが多い。したがって、本誘導加熱方式では、効率的に誘導加熱で加熱できるように被誘導体であるサセプタ２１８を使用している。つまり、誘導加熱方式の基板処理装置１０１では、効率的に誘導加熱によって加熱されるようにサセプタ２１８を使用している。そして、このサセプタ２１８を効率的に誘導加熱で加熱処理した後、加熱されたサセプタ２１８上のウェハ２００を、サセプタ２１８からの熱伝導によって加熱しているのである。このことから、サセプタ２１８は、ウェハ２００を搭載する機能を有しているとともに、その重要な機能として、高周波電磁界によって誘導加熱される性質を有していることがわかる。
【００８１】
この際、処理室２０１内が所望の温度分布となるように放射温度計２６３が検出した温度情報に基づき誘導加熱装置２０６への通電具合がフィードバック制御される。なお、この際、ブロア２０６５は、アウターチューブ２０５の側壁、ガス供給ノズル２３２１、ガス供給口２３２２、ガス排気口２３１１の温度がウェハ２００上で膜成長させる温度より遥かに低い例えば６００℃以下に冷却されるように予め設定された制御量で制御される。ウェハ２００は、例えば１１００〜１２００℃に加熱される。また、ウェハ２００は、７００℃〜１２００℃内で選択される処理温度のうち、一定の温度で加熱されるが、その際、いずれの処理温度においても、ブロア２０６５は、アウターチューブ２０５の側壁、ガス供給室２３２１、ガス供給口２３２２、ガス排気口２３１１の温度がウェハ２００上で膜成長させる温度より遥かに低い、例えば６００℃以下に冷却されるように予め設定された制御量にて制御される。
【００８２】
続いて、回転機構２５４により、ボート２１７が回転することで、サセプタ２１８、および、このサセプタ２１８に載置されているウェハ２００が回転する。
【００８３】
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には、Ｓｉ系もしくはＳｉＧｅ（シリコンゲルマニウム）系の処理ガスとして、ＳｉＨ２Ｃｌ２（ジクロロシラン）、ＳｉＨＣｌ３（トリクロロシラン）等と、ドーピングガスとしては、Ｂ２Ｈ６（ジボラン）、ＢＣl３（三塩化ホウ素）、ＰＨ３（ホスフィン）等と、キャリアガスとして、水素（Ｈ２）がそれぞれ封入されている。ウェハ２００の温度が安定したところで、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からそれぞれの処理ガスが供給される。そして、所望の流量となるようにＭＦＣ１８３、１８４、１８５の開度が調節された後、バルブ１７７、１７８、１７９が開かれる。これにより、それぞれの処理ガスがガス供給管２３２を流通して、ガス供給ノズル２３２１に流入される。ガス供給ノズル２３２１の流路断面積は、複数あるガス供給口２３２２の開口面積に比べて十分に大きいため、処理室２０１より大きい圧力となり、それぞれのガス供給口２３２２から噴出されるガスが均一な流量、流速で処理室２０１に供給される。処理室２０１に供給されたガスは、処理室２０１内を通り、ガス排気口２３１１に排出され、その後、ガス排気口２３１１からガス排気管２３１へ排気される。処理ガスは、サセプタ２１８間の間隙を通過する際に上下に隣接するそれぞれのサセプタ２１８から加熱されるとともに、加熱されたウェハ２００と接触し、ウェハ２００の表面上にエピタシャル成長によってシリコン（Ｓｉ）などの半導体膜が形成される（図６の成膜）。
【００８４】
予め設定された時間が経過すると、処理室２０１の温度を低下させる（図６の降温）。そして、不活性ガス供給源（図示せず）から不活性ガス（例えば、Ｎ２ガス）が供給され、処理室２０１内が不活性ガスで置換されると共に、処理室２０１内の圧力が常圧に復帰される（図６のＮ２パージ）。
【００８５】
その後、昇降モータ２４８によりシールキャップ２１９が下降して、マニホールド２０９の下端が開口されると共に、処理済のウェハ２００がボート２１７に保持された状態でマニホールド２０９の下端からアウターチューブ２０５の外部に搬出（ボートアンローディング）される（図６のボートアンロード）。その後、処理済のウェハ２００は、ボート２１７より取出され（ウェハディスチャージ）、処理室２０１はスタンバイ状態へ移行する。以上のようにして、ウェハ２００上に半導体膜を形成することができる。
【００８６】
上述した半導体膜の成膜工程では、例えば、ＳｉＨ２Ｃｌ２（ジクロロシラン）、ＳｉＨＣｌ３（トリクロロシラン）などのように塩素原子を化学式に有する化合物を原料ガスに使用している。この場合、例えば、図７に示す化学反応によって、原料ガスであるＳｉＨ２Ｃｌ２（ジクロロシラン）が熱分解されるとともに重合化（高分子化）して、反応生成物の１つとしての塩化シランポリマーなどの副生成物が生成される。そして、生成された塩化シランポリマーは処理室２０１の内部や排気ラインであるガス排気管２３１の内壁に付着して堆積する。
【００８７】
ここで、基板処理装置１０１には処理室２０１と移載室であるロードロック室１４１が設けられており、複数のウェハ２００を搭載した保持体であるボート２１７をロードロック室１４１から処理室２０１へ搬入してウェハ２００に対して成膜処理が施される。そして、成膜処理が終了した後、複数のウェハ２００を搭載したボート２１７を処理室２０１からロードロック室１４１へ搬出する。上述した搬入工程や搬出工程では、処理室２０１に設けられている炉口１６１を開けてボート２１７の搬入出を行なうため、開けられた炉口１６１を介して、ロードロック室１４１から処理室２０１の内部へ大気が混入する。また、処理室２０１と接続されている排気ラインであるガス排気管２３１の内壁には上述した副生成物が堆積するため、ガス排気管２３１はメンテナンスする必要があり、このガス排気管２３１のメンテナンス時には、ガス排気管２３１の内部が大気に曝されることになる。
【００８８】
したがって、処理室２０１の内部やガス排気管２３１の内壁に付着した塩化シランポリマーは、例えば、ロードロック室１４１と処理室２０１との間でボート２１７を搬入出する際やガス排気管２３１をメンテナンスする際に、大気に触れることになる。このように塩化シランポリマーが大気に触れると、図８に示す化学反応によって、塩化シランポリマーは大気中の水分（Ｈ２Ｏ）により徐々に加水分解して、高燃焼性の加水分解物へ変化するとともに、加水分解によって塩化水素ガスが発生する。このため、メンテナンス時の衝撃や静電気によって、高燃焼性の加水分解物が急激に燃焼するおそれがある。また、加水分解によって発生した塩化水素ガスが処理室２０１の内部や炉口１６１自体を腐食させるとともに、炉口１６１からロードロック室１４１へ漏れ出してロードロック室１４１を腐食させるおそれもある。
【００８９】
そこで、本実施の形態１では、上述したメカニズムで発生する高燃焼性の加水分解物の堆積を抑制でき、かつ、塩化水素ガスによる腐食を抑制できる工夫を施している。具体的に、本実施の形態１では、副生成物として形成される塩化シランポリマーが水分と反応し続けると、安定した物質であるシロキサンに変化することに着目している。すなわち、本実施の形態１における技術的思想は、塩化シランポリマーが、まず、大気中の水分と反応すると、高燃焼性の加水分解物に変化するが、さらに、水分と反応し続けると、安定した物質であるシロキサンになることを利用している。つまり、成膜処理後に塩化シランポリマーが処理室２０１の内部に堆積するが、本実施の形態１における技術的思想は、この堆積した塩化シランポリマーに対して、積極的に大気と反応させることにより、塩化シランポリマーを中間生成物である高燃焼性の加水分解物ではなく、最終生成物で、かつ、安定物質であるシロキサンに変化させようとするものである。言い換えれば、本実施の形態１における技術的思想は、処理室２０１の内部やガス排気管２３１の内壁に付着した塩化シランポリマー自体を除去するものではなく、この塩化シランポリマーに対して充分な大気を供給することにより、高燃焼性の加水分解物ではなく、安定物質であるシロキサンに変化させるという技術的思想である。
【００９０】
以下に、本実施の形態１における基板処理装置およびその基板処理方法の特徴について、図面を参照しながら説明する。図９は、本実施の形態１における基板処理装置の処理室２０１近傍の概略構成を示す図である。本実施の形態１における基板処理装置の構成は、図１や図５の構成を有しているが、以下では、本実施の形態１の特徴を強調するため、図９に示す構成図を使用して説明する。
【００９１】
図９において、本実施の形態１における基板処理装置は、円筒状のアウターチューブ２０５を有し、このアウターチューブ２０５の内側にインナーチューブ２３０が設けられている。そして、インナーチューブ２３０の内部が処理室２０１となっている。アウターチューブ２０５には、ガス供給管２３２が接続されており、このガス供給管２３２は、アウターチューブ２０５とインナーチューブ２３０の間の隙間に設けられたガス供給ノズル２３２１と接続されている。そして、ガス供給ノズル２３２１には、複数のガス供給口２３２２が形成されている。一方、ガス供給管２３２と接続されているアウターチューブ２０５の一側面とは反対側の側面にガス排気管２３１が接続されている。そして、このガス排気管２３１には、ＡＰＣバルブ２４２が設けられている。
【００９２】
続いて、処理室２０１の内部には、ウェハ２００を搭載したサセプタ２１８を複数収納したボート２１７が配置されている。このボート２１７は、シールキャップ２１９上に搭載されており、シールキャップ２１９をシール面ＳＥに接触させることにより、処理室２０１の炉口１６１がシールキャップ２１９によって密閉されている。なお、ボート２１７が処理室２０１に配置されているとき、炉口シャッタ１４７は、炉口１６１の直下の位置からずれるように退避している。
【００９３】
炉口１６１をシールキャップ２１９で塞がれた処理室２０１の下方にロードロック室１４１が設けられており、このロードロック室１４１内の炉口１６１に近い位置に塩化水素ガスを検知するセンサＨＳが取り付けられている。そして、このセンサＨＳはＨＣｌ検知部ＨＤと接続されており、ＨＣｌ検知部ＨＤは、センサＨＳの出力に基づいて、塩化水素ガスの濃度を検知するように構成されている。このＨＣｌ検知部ＨＤは、コントローラ２４０と接続されており、コントローラ２４０によって制御されている。また、コントローラ２４０は、シールキャップ２１９を上下に移動するように制御している。したがって、本実施の形態１における基板処理装置は、コントローラ２４０による制御で、シールキャップ２１９を上下方向に移動させることにより、ボート２１７をロードロック室１４１から処理室２０１の内部に搬入したり、ボート２１７を処理室２０１の内部からロードロック室１４１へ搬出したりできるように構成されている。
【００９４】
本実施の形態１における基板処理装置は上記のように構成されており、以下に、その基板処理方法の特徴について説明する。本実施の形態１における特徴工程は、成膜終了後、ボート２１７を処理室２０１から搬出する工程（ボートアンロード工程）で実施されるものである。
【００９５】
図９は成膜工程後の状態を表している図である。図９において、成膜工程では、上述したように、原料ガスであるＳｉＨ２Ｃｌ２（ジクロロシラン）が熱分解されるとともに重合化（高分子化）して、塩化シランポリマーなどの副生成物が生成される。そして、生成された塩化シランポリマーは処理室２０１の内部や排気ラインであるガス排気管２３１の内壁に付着して堆積する。この状態で、コントローラ２４０の制御により、ボート２１７を下降させてロードロック室１４１へ移動させると、処理室２０１の炉口１６１が開口されて、この開口された炉口１６１から大気が処理室２０１に内部に混入する。すると、処理室２０１の内部やガス排気管２３１の内壁に付着している塩化シランポリマーが大気と反応して、高燃焼性の加水分解物が生成されるとともに、塩化水素ガスが発生する。発生した塩化水素ガスは炉口１６１自体を腐食させるとともに、ロードロック室１４１へ流れ込み、ロードロック室１４１を腐食させることになる。
【００９６】
そこで、本実施の形態１では、図９に示す成膜工程終了後、図１０に示すように、まず、ボート２１７が搭載されているシールキャップ２１９を炉口１６１のシール面ＳＥから少し下がった位置まで移動させて保持する。つまり、コントローラ２４０による制御により、ボート２１７を搭載したシールキャップ２１９を下方に移動させ、シールキャップ２１９を炉口１６１のシール面ＳＥから少し下がった位置で保持させる。これにより、炉口１６１のシール面ＳＥとシールキャップ２１９の間に隙間ができ、この隙間から大気が処理室２０１の内部へ混入する。そして、ＡＰＣバルブ２４２を開けて、ガス排気管２３１から処理室２０１内の雰囲気を排気する。このように、本実施の形態１では、ガス排気管２１３から処理室２０１内の雰囲気を排気しているので、処理室２０１の内部の圧力がロードロック室１４１の圧力よりも低くなっている。したがって、ロードロック室１４１に存在する大気は、シール面ＳＥとシールキャップ２１９との間にできた隙間から処理室２０１の内部へ流れる。その後、処理室２０１の内部に流れ込んだ大気は、ガス排気管２３１から排気される。以上のことから、本実施の形態１では、ロードロック室１４１→シール面ＳＥとシールキャップ２１９との間の隙間→処理室２０１の内部→ガス排気管２３１という一方向の大気の流れを形成することができる。言い換えれば、本実施の形態１では、シール面ＳＥとシールキャップ２１９との間に隙間を形成しても、処理室２０１の内部からロードロック室１４１への逆方向の流れを抑制することができる。
【００９７】
ここで、ロードロック室１４１からシール面ＳＥとシールキャップ２１９の隙間を介して処理室２０１の内部へ流れ込んだ大気は、処理室２０１の内部に付着している塩化シランポリマーと加水分解反応する。これにより、塩化シランポリマーは、高燃焼性の加水分解物に変化するとともに、塩化水素ガスが発生する。本実施の形態１では、ロードロック室１４１→処理室２０１→ガス排気管２３１という一方向の流れを形成しているので、処理室２０１の内部で発生した塩化水素ガスは、ロードロック室１４１へほぼ逆流することなく、ガス排気管２３１から外部へ放出される。したがって、本実施の形態１によれば、処理室２０１の内部で発生した塩化水素ガスが炉口１６１を通ってロードロック室１４１へ逆流することを抑制できるので、塩化水素ガスによる炉口１６１自体の腐食およびロードロック室１４１の腐食を抑制することができる。
【００９８】
さらに、本実施の形態１でも、塩化シランポリマーから高燃焼性の加水分解物が形成されるが、本実施の形態１では、ロードロック室１４１→シール面ＳＥとシールキャップ２１９との間の隙間→処理室２０１の内部→ガス排気管２３１という一方向の大気の流れを継続して流し続けている。このため、処理室２０１の内部に付着した塩化シランポリマーと大気に含まれる水分が反応し続け、塩化シランポリマーは安定した物質であるシロキサンに変化する。つまり、本実施の形態１では、堆積した塩化シランポリマーに対して、積極的に大気と反応し続けることにより、塩化シランポリマーを中間生成物である高燃焼性の加水分解物ではなく、最終生成物で、かつ、安定物質であるシロキサンに変化させているのである。この結果、本実施の形態１によれば、処理室２０１の内部に高燃焼性の加水分解物が堆積することを抑制できる。したがって、本実施の形態１によれば、メンテナンス時の衝撃や静電気によって、高燃焼性の加水分解物が急激に燃焼するという問題も解決することができる。
【００９９】
そして、処理室２０１の内部に付着している塩化シランポリマーが充分に水分と反応すると、水分と反応する塩化シランポリマー自体が無くなるので、この結果、塩化水素ガスの発生量も少なくなる。そこで、本実施の形態１では、炉口１６１の近傍に塩化水素ガスを検知するセンサＨＳを設けるとともに、センサＨＳの出力から塩化水素ガスの濃度を検知するＨＣｌ検知部ＨＤを設けている。これにより、本実施の形態１では、ＨＣｌ検知部ＨＤで検出した塩化水素ガス濃度が、設定濃度値（例えば、２ｐｐｍ）以上である場合、コントローラ２４０での制御により、ガス排気管２１３から処理室２０１内の雰囲気を排気し続けるとともに、シールキャップ２１９を炉口１６１のシール面ＳＥから少し下がった位置に保持し続ける。この結果、処理室２０１の内部およびガス排気管２３１の内壁に付着している塩化シランポリマーと大気とを充分に反応させることができる。
【０１００】
一方、ＨＣｌ検知部ＨＤで検出した塩化水素ガス濃度が、設定濃度値（例えば、２ｐｐｍ）未満となった場合、処理室２０１の内部やガス排気管２３１の内壁に付着している塩化シランポリマーが充分に加水分解反応したとコントローラ２４０で判断する。したがって、このコントローラ２４０での制御により、図１１に示すように、シールキャップ２１９を炉口１６１のシール面ＳＥから少し下がった位置から、ロードロック室１４１の底部までシールキャップ２１９を移動させることにより、処理室２０１の内部からロードロック室１４１へボート２１７を搬出（ボートアンローディング）する。その後、ロードロック室１４１に配置されたボート２１７から処理済のウェハ２００が取り出される。なお、処理室２０１の底部に開口している炉口１６１は、炉口シャッタ１４７を移動することにより閉じられる。以上のようにして、本実施の形態１における基板処理方法が実施される。
【０１０１】
以上のようにして、本実施の形態１における技術的思想によれば、少なくとも、以下に記載する複数の効果のうち、１つ以上の効果を奏する。
【０１０２】
（１）本実施の形態１によれば、成膜ステップ時において処理室２０１の内部およびこの処理室２０１に接続されたガス排気管２３１に付着した塩化シランポリマーと、大気中に含まれる水分とを積極的に反応させることにより、塩化シランポリマーを安定物質であるシロキサンに変化させるとともに塩化水素ガスを発生させるように構成している。そして、発生した塩化水素ガスをガス排気管２３１から排気するように構成している。これにより、高燃焼性の加水分解物の堆積および塩化水素ガスによる腐食を抑制することができる。
【０１０３】
（２）特に、本実施の形態１では、ロードロック室１４１→処理室２０１→ガス排気管２３１という一方向の流れを形成しているので、処理室２０１の内部で発生した塩化水素ガスは、ロードロック室１４１へほぼ逆流することなく、ガス排気管２３１から外部へ放出される。このことから、本実施の形態１によれば、処理室２０１の内部で発生した塩化水素ガスが炉口１６１を通ってロードロック室１４１へ逆流することを抑制できるので、塩化水素ガスによる炉口１６１自体の腐食およびロードロック室１４１の腐食を抑制することができる。
【０１０４】
（３）さらに、本実施の形態１では、塩化水素ガスを検出するセンサＨＳおよびＨＣｌ検知部ＨＤを設けることにより、塩化水素ガス濃度が設定濃度値（例えば、２ｐｐｍ）未満となるまで、塩化水素ガスをガス排気管２３１から排気し続けるように構成している。このため、処理室２０１の内部の塩化水素ガス濃度を確実に設定濃度値以下にすることができ、安全性を向上させることができる。
【０１０５】
（４）また、本実施の形態１によれば、塩化シランポリマーを加水分解して除去しているので、塩化シランポリマーからなる付着物の堆積を抑制することができ、この結果、次の成膜工程で使用されるウェハ２００へのパーティクルや汚染物の付着を抑制できる効果が得られる。
【０１０６】
（５）本実施の形態１によれば、成膜ステップ直後のボート搬出工程（ボートアンロード工程）で、処理室２０１の内部およびこの処理室２０１に接続されたガス排気管２３１に付着した塩化シランポリマーと、大気中に含まれる水分とを積極的に反応させるように構成している。このとき、成膜ステップにより形成された塩化シランポリマーは活性状態にあるため、成膜ステップ直後のボート搬出工程で、この活性状態にある塩化シランポリマーと大気中の水分とを積極的に反応させることにより、効率よく塩化シランポリマーを加水分解して安定物質であるシロキサンへ変化させることができる。
【０１０７】
（６）本実施の形態１によれば、ボート搬出工程を利用して、処理室２０１の内部およびこの処理室２０１に接続されたガス排気管２３１に付着した塩化シランポリマーと、大気中に含まれる水分とを積極的に反応させるように構成しているので、基板処理工程の複雑化を防止することができる。すなわち、本実施の形態１では、塩化シランポリマーと大気中の水分を反応させて塩化シランポリマーを分解するクリーニング工程を基板処理装置での成膜シーケンスの一部として取り込んでいるため、基板処理装置の稼動状態を損なうことなく、クリーニング工程（特徴工程）を実施することができる。つまり、本実施の形態１では、基板処理装置の稼動状態を停止して、クリーニング工程を実施するものではないため、基板処理装置のスループットを大幅に低下させることなく、クリーニング工程を実施することができる。
【０１０８】
（７）さらに、本実施の形態１では、シール面ＳＥとシールキャップ２１９の間に隙間を設け、この隙間から処理室２０１の内部へ大気を取り込むように構成している。すなわち、処理室２０１の内周縁全域（炉口１６１）から大気を処理室２０１内に取り込むことができるので、処理室２０１の内壁全体にわたって付着した塩化シランポリマーと大気に含まれる水分とを反応させることができる。この結果、処理室２０１の内壁全体で、塩化シランポリマーを安定物質であるシロキサンへ変化させることができるとともに、充分に塩化水素ガスを発生させて排気することができるので、充分に安全性を向上させることができる。
【０１０９】
最後に、本実施の形態１における技術的思想をまとめると次のようになる。すなわち、本実施の形態１における基板処理装置は、基板であるウェハ２００を処理する処理室２０１と、処理室２０１へ成膜ガスを供給するガス供給部であるガス供給管２３２と、処理室２０１の内部へ大気を取り込み可能に構成される開口部であるシール面ＳＥとシールキャップ２１９の間の隙間とを有する。さらに、処理室２０１に接続され、処理室２０１の雰囲気を排気する排気ラインであるガス排気管２３１と、ガス供給部であるガス供給管２３２による成膜ガスの供給、排気ラインであるガス排気管２３１による雰囲気の排気、および、開口部である隙間からの大気の取り込みを制御する制御部であるコントローラ２４０とを有する。このとき、制御部であるコントローラ２４０は、処理室２０１で基板であるウェハ２００に対して膜を形成するように制御する。そして、制御部であるコントローラ２４０は、膜の形成後に、開口部である隙間から処理室２０１の内部へ大気を取り込み、処理室２０１の内部および排気ラインであるガス排気管２３１の内部に付着した付着物である塩化シランポリマーと大気中に含まれる水分とを反応させて、少なくとも塩化水素ガスを発生させるとともに、処理室２０１の塩化水素ガス濃度値が設定濃度値以下になるまで、塩化水素ガスを排気ラインであるガス排気管２３１から排気維持するように制御するものである。
【０１１０】
また、本実施の形態１における基板処理方法は、処理室２０１で基板であるウェハ２００に対して膜を形成する第一ステップ（成膜ステップ）と、第一ステップ後に、処理室２０１の外部から処理室２０１の内部へ大気を取り込み、処理室２０１の内部および処理室２０１に接続された排気ラインであるガス排気管２３１の内部に付着した付着物である塩化シランポリマーと大気中に含まれる水分とを反応させて、少なくとも塩化水素ガスを発生させるとともに、塩化水素ガスを排気ラインであるガス排気管２３１から排気する第二ステップ（特徴工程）とを有する。そして、第二ステップは、好ましくは、処理室２０１の塩化水素ガスの濃度値が設定濃度値以下になるまで維持されるものである。
【０１１１】
なお、本実施の形態１では、成膜工程直後のボート搬出工程（ボートアンロード工程）で、処理室２０１の内部およびこの処理室２０１に接続されたガス排気管２３１に付着した塩化シランポリマーと、大気中に含まれる水分とを積極的に反応させる工程（特徴工程）を実施している。ここで、基板処理工程では、成膜工程→ボート搬出工程→ボート搬入工程→成膜工程→ボート搬出工程というように成膜工程が繰り返されるが、特に、複数の成膜工程を実施する都度、直後のボート搬出工程で特徴工程を繰り返し実施することが望ましい。なぜなら、成膜工程を実施する度に処理室２０１の内部およびガス排気管２３１の内壁に塩化シランポリマーが付着するが、成膜工程直後では、形成された塩化シランポリマーが活性状態にあるからである。つまり、塩化シランポリマーが活性状態にあると、水分との加水分解反応が効率よく進むので、塩化シランポリマーが活性状態にある成膜工程直後のボート搬出工程で上述した特徴工程を実施することにより、効果的に塩化シランポリマーをシロキサンへ加水分解することができるからである。
【０１１２】
（実施の形態２）
前記実施の形態１では、成膜工程直後のボート搬出工程（ボートアンロード工程）で、処理室２０１の内部およびこの処理室２０１に接続されたガス排気管２３１に付着した塩化シランポリマーと、大気中に含まれる水分とを積極的に反応させるように構成していた。本実施の形態２では、成膜工程直後にボート搬出工程を実施した後、成膜処理したウェハ２００とは別の新しいウェハをボートに装填するスタンバイ工程や、スタンバイ工程の後に実施されるボート搬入工程（ボートロード工程）で、処理室２０１の内部およびこの処理室２０１に接続されたガス排気管２３１に付着した塩化シランポリマーと、大気中に含まれる水分とを積極的に反応させるように構成する例について説明する。
【０１１３】
図１２は、本実施の形態２におけるスタンバイ工程時の様子を示す図である。図１２において、ボート２１７はロードロック室１４１に配置され、このボート２１７に新たなウェハ２００が装填される。このとき、ロードロック室１４１の上方に配置されている処理室２０１の炉口１６１は炉口シャッタ１４７で塞がれている。通常、炉口シャッタ１４７は、炉口１６１のシール面ＳＥと密着するように配置されるが、本実施の形態２では、図１２に示すように、意図的に、シール面ＳＥと炉口シャッタ１４７の間に隙間を設けている。このため、本実施の形態２では、この隙間から大気が処理室２０１の内部へ混入する。そして、ＡＰＣバルブ２４２を開けて、ガス排気管２３１から処理室２０１内の雰囲気を排気する。このように、本実施の形態２では、ガス排気管２１３から処理室２０１内の雰囲気を排気しているので、処理室２０１の内部の圧力がロードロック室１４１の圧力よりも低くなっている。したがって、ロードロック室１４１に存在する大気は、シール面ＳＥとシールキャップ２１９との間にできた隙間から処理室２０１の内部へ流れる。その後、処理室２０１の内部に流れ込んだ大気は、ガス排気管２３１から排気される。以上のことから、本実施の形態２では、ロードロック室１４１→シール面ＳＥと炉口シャッタ１４７との間の隙間→処理室２０１の内部→ガス排気管２３１という一方向の大気の流れを形成することができる。言い換えれば、本実施の形態２では、シール面ＳＥと炉口シャッタ１４７との間に隙間を形成しても、処理室２０１の内部からロードロック室１４１への逆方向の流れを抑制することができる。
【０１１４】
ここで、ロードロック室１４１からシール面ＳＥと炉口シャッタ１４７の隙間を介して処理室２０１の内部へ流れ込んだ大気は、処理室２０１の内部に付着している塩化シランポリマーと加水分解反応する。これにより、塩化シランポリマーは、高燃焼性の加水分解物に変化するとともに、塩化水素ガスが発生する。本実施の形態２では、ロードロック室１４１→処理室２０１→ガス排気管２３１という一方向の流れを形成しているので、処理室２０１の内部で発生した塩化水素ガスは、ロードロック室１４１へほぼ逆流することなく、ガス排気管２３１から外部へ放出される。したがって、本実施の形態２によれば、処理室２０１の内部で発生した塩化水素ガスが炉口１６１を通ってロードロック室１４１へ逆流することを抑制できるので、塩化水素ガスによる炉口１６１自体の腐食およびロードロック室１４１の腐食を抑制することができる。
【０１１５】
さらに、本実施の形態２でも、塩化シランポリマーから高燃焼性の加水分解物が形成されるが、本実施の形態２では、ロードロック室１４１→シール面ＳＥと炉口シャッタ１４７との間の隙間→処理室２０１の内部→ガス排気管２３１という一方向の大気の流れを継続して流し続けている。このため、処理室２０１の内部に付着した塩化シランポリマーと大気に含まれる水分が反応し続け、塩化シランポリマーは安定した物質であるシロキサンに変化する。つまり、本実施の形態２では、堆積した塩化シランポリマーに対して、積極的に大気と反応し続けることにより、塩化シランポリマーを中間生成物である高燃焼性の加水分解物ではなく、最終生成物で、かつ、安定物質であるシロキサンに変化させているのである。この結果、本実施の形態２によれば、処理室２０１の内部に高燃焼性の加水分解物が堆積することを抑制できる。したがって、本実施の形態２によれば、メンテナンス時の衝撃や静電気によって、高燃焼性の加水分解物が急激に燃焼するという問題も解決することができる。
【０１１６】
また、本実施の形態２では、塩化水素ガスを検出するセンサＨＳおよびＨＣｌ検知部ＨＤを設けることにより、塩化水素ガス濃度が設定濃度値（例えば、２ｐｐｍ）未満となるまで、塩化水素ガスをガス排気管２３１から排気し続けるように構成している。このため、処理室２０１の内部の塩化水素ガス濃度を確実に設定濃度値以下にすることができ、安全性を向上させることができる。以上のようにして、本実施の形態２におけるスタンバイ工程が終了する。
【０１１７】
続いて、スタンバイ工程が終了すると、ボート２１７を処理室２０１の内部へ搬入するボート搬入工程が実施される。ここで、上述したように、スタンバイ工程で、処理室２０１の内部およびこの処理室２０１に接続されたガス排気管２３１に付着した塩化シランポリマーと、大気中に含まれる水分とを積極的に反応させる特徴工程を実施していた。ただし、スタンバイ工程で特徴工程を実施する代わりに、後述するボート搬入工程で特徴工程を実施してもよい。以下では、ボート搬入工程で特徴工程を実施する例を説明する。
【０１１８】
図１３は、本実施の形態２におけるボート搬入工程時の様子を示す図である。図１３において、ボート２１７はロードロック室１４１に配置されている。このとき、スタンバイ工程時に処理室２０１の炉口１６１を塞いでいた炉口シャッタ１４７は開けられており、炉口１６１が開口している。したがって、開口している炉口１６１から大気が処理室２０１の内部へ混入する。そして、ＡＰＣバルブ２４２を開けて、ガス排気管２３１から処理室２０１内の雰囲気を排気する。したがって、ロードロック室１４１に存在する大気は、開口している炉口１６１から処理室２０１の内部へ流れる。その後、処理室２０１の内部に流れ込んだ大気は、ガス排気管２３１から排気される。以上のことから、本実施の形態２では、ロードロック室１４１→開口している炉口１６１→処理室２０１の内部→ガス排気管２３１という一方向の大気の流れを形成することができる。
【０１１９】
ここで、ロードロック室１４１から開口している炉口１６１を介して処理室２０１の内部へ流れ込んだ大気は、処理室２０１の内部に付着している塩化シランポリマーと加水分解反応する。これにより、塩化シランポリマーは、高燃焼性の加水分解物に変化するとともに、塩化水素ガスが発生する。本実施の形態２では、ロードロック室１４１→処理室２０１→ガス排気管２３１という一方向の流れを形成しているので、処理室２０１の内部で発生した塩化水素ガスは、ロードロック室１４１へほぼ逆流することなく、ガス排気管２３１から外部へ放出される。したがって、本実施の形態２によれば、処理室２０１の内部で発生した塩化水素ガスが炉口１６１を通ってロードロック室１４１へ逆流することを抑制できるので、塩化水素ガスによる炉口１６１自体の腐食およびロードロック室１４１の腐食を抑制することができる。
【０１２０】
さらに、本実施の形態２でも、塩化シランポリマーから高燃焼性の加水分解物が形成されるが、本実施の形態２では、ロードロック室１４１→開口している炉口１６１→処理室２０１の内部→ガス排気管２３１という一方向の大気の流れを継続して流し続けている。このため、処理室２０１の内部に付着した塩化シランポリマーと大気に含まれる水分が反応し続け、塩化シランポリマーは安定した物質であるシロキサンに変化する。つまり、本実施の形態２では、堆積した塩化シランポリマーに対して、積極的に大気と反応し続けることにより、塩化シランポリマーを中間生成物である高燃焼性の加水分解物ではなく、最終生成物で、かつ、安定物質であるシロキサンに変化させているのである。この結果、本実施の形態２によれば、処理室２０１の内部に高燃焼性の加水分解物が堆積することを抑制できる。したがって、本実施の形態２によれば、メンテナンス時の衝撃や静電気によって、高燃焼性の加水分解物が急激に燃焼するという問題も解決することができる。
【０１２１】
また、本実施の形態２では、塩化水素ガスを検出するセンサＨＳおよびＨＣｌ検知部ＨＤを設けることにより、塩化水素ガス濃度が設定濃度値（例えば、２ｐｐｍ）未満となるまで、塩化水素ガスをガス排気管２３１から排気し続けるように構成している。このため、処理室２０１の内部の塩化水素ガス濃度を確実に設定濃度値以下にすることができ、安全性を向上させることができる。
【０１２２】
その後、図１４に示すように、コントローラ２４０による制御によって、ボート２１７が搭載されたシールキャップ２１９を上昇させる。これにより、ボート２１７は処理室２０１の内部へ搬入される。このとき、シールキャップ２１９が炉口１６１のシール面ＳＥに接触することにより、処理室２０１は密閉される。以上のようにして、本実施の形態２におけるボート搬入工程が終了し、その後、ボート２１７に搭載されたウェハ２００に対して成膜処理が実施される。
【０１２３】
なお、前記実施の形態１では、成膜工程直後のボート搬出工程（ボートアンロード工程）で特徴工程を実施する例について説明し、本実施の形態２では、ボート搬出工程後の新たなスタンバイ工程やボート搬入工程で特徴工程を実施する例について説明したが、本発明の技術的思想はこれに限らない。例えば、前記実施の形態１と本実施の形態２とを組み合わせて実施してもよい。
【０１２４】
この場合、ボート搬入工程時（実施の形態２）に実施される処理室２０１の外部から処理室２０１の内部へ大気を取り込む時間よりも、ボート搬出工程時（実施の形態１）に実施される処理室２０１の外部から処理室２０１の内部へ大気を取り込む時間を長くすることが望ましい。なぜなら、成膜工程直後では、形成された塩化シランポリマーが活性状態にあるからである。つまり、成膜工程直後であるボート搬出工程時のほうが、成膜工程から所定時間が経過したボート搬入工程時よりも、処理室２０１に付着した塩化シランポリマーがより活性状態にあるからである。塩化シランポリマーが活性状態にあると、水分との加水分解反応が効率よく進むので、塩化シランポリマーが活性状態にある成膜工程直後のボート搬出工程で大気を取り込む時間を充分長くすることにより、活性状態にある塩化シランポリマーと加水分解反応させる水分を充分に供給することができるからである。すなわち、活性状態にある塩化シランポリマーに充分に水分を供給すれば、効率よく塩化シランポリマーを加水分解して安定物質であるシロキサンへ変化させることができる。このことは、ボート搬入工程時よりもボート搬出工程時に充分な大気を取り込むように構成すれば、塩化シランポリマーが活性状態にあるため、塩化シランポリマーの加水分解を効率よく行なうことができ、特徴工程（クリーニング工程）を効率よく行なうことができることを意味している。このことから、ボート搬入工程時に実施される処理室２０１の外部から処理室２０１の内部へ大気を取り込む時間よりも、ボート搬出工程時に実施される処理室２０１の外部から処理室２０１の内部へ大気を取り込む時間を長くすることにより、基板処理装置で実施される特徴工程を含む一連の成膜シーケンスの効率化を図ることができ、スループットの向上を図ることができる。
【０１２５】
（実施の形態３）
本実施の形態３では、処理室２０１に接続する大気供給部である大気供給管２３３と、この大気供給管２３３を流れる大気の流量を調整するバルブＶ１を備える基板処理装置について説明する。
【０１２６】
図１５は、本実施の形態３における基板処理装置の処理室２０１近傍の構成を示す図である。図１５に示す本実施の形態３における基板処理装置の構成は、図９に示す前記実施の形態１における基板処理装置の構成とほぼ同様であるため、特に、本実施の形態３と前記実施の形態１との相違点について説明する。
【０１２７】
図９と図１５を比較するとわかるように、本実施の形態３における基板処理装置では、処理室２０１に接続される大気供給管２３３が設けられており、この大気供給管２３３にバルブＶ１が設けられている。このバルブＶ１の開閉はコントローラ２４０によって制御できるように構成されている。このように構成されている本実施の形態３における基板処理装置では、シールキャップ２１９により炉口１６１のシール面ＳＥを閉塞した状態で、大気供給管２３３から大気を処理室２０１の内部へ供給することができる。したがって、シールキャップ２１９と炉口１６１のシール面ＳＥとの間に隙間を設けなくても、処理室２０１の内部へ大気を取り込むことが可能となっている。
【０１２８】
以下に、本実施の形態３における基板処理方法の特徴工程について説明する。本実施の形態３における特徴工程は、成膜終了後、ボート２１７を処理室２０１から搬出するボート搬出工程（ボートアンロード工程）で実施されるものである。
【０１２９】
図１５は成膜工程後の状態を表している図である。図１５において、成膜工程では、原料ガスであるＳｉＨ２Ｃｌ２（ジクロロシラン）が熱分解されるとともに重合化（高分子化）して、塩化シランポリマーなどの副生成物が生成される。そして、生成された塩化シランポリマーは処理室２０１の内部や排気ラインであるガス排気管２３１の内壁に付着して堆積している。
【０１３０】
続いて、本実施の形態３では、成膜工程終了後、図１５に示すように、まず、コントローラ２４０による制御により、バルブＶ１を開けて、大気供給管２３３から処理室２０１の内部へ大気を取り込む。さらに、コントローラ２４０による制御により、ＡＰＣバルブ２４２を開けて、ガス排気管２３１から処理室２０１内の雰囲気を排気する。これにより、本実施の形態３では、大気供給管２３３→処理室２０１の内部→ガス排気管２３１という一方向の大気の流れを形成することができる。
【０１３１】
ここで、大気供給管２３３から処理室２０１の内部へ流れ込んだ大気は、処理室２０１の内部に付着している塩化シランポリマーと加水分解反応する。これにより、塩化シランポリマーは、高燃焼性の加水分解物に変化するとともに、塩化水素ガスが発生する。本実施の形態３では、大気供給管２３３→処理室２０１→ガス排気管２３１という一方向の流れを形成しているので、処理室２０１の内部で発生した塩化水素ガスは、ガス排気管２３１から外部へ放出される。本実施の形態３の利点は、大気を処理室２０１の内部に取り込むために、シールキャップ２１９と炉口１６１のシール面ＳＥとの間に隙間を設ける必要がない点である。例えば、シールキャップ２１９と炉口１６１のシール面ＳＥとの間に隙間を設ける場合、処理室２０１とロードロック室１４１が繋がることになる。すると、処理室２０１の内部で発生した塩化水素ガスがロードロック室１４１へ逆流する可能性がある。
【０１３２】
これに対し、本実施の形態３では、シールキャップ２１９と炉口１６１のシール面ＳＥとの間に隙間を設けず密着させている。このため、処理室２０１の内部で発生した塩化水素ガスがロードロック室１４１へ流れ込む可能性をさらに低くすることができる利点がある。したがって、本実施の形態３によれば、処理室２０１の内部で発生した塩化水素ガスがロードロック室１４１へ逆流することを抑制できるので、塩化水素ガスによるロードロック室１４１の腐食を効果的に抑制することができる。
【０１３３】
さらに、本実施の形態３でも、塩化シランポリマーから高燃焼性の加水分解物が形成されるが、本実施の形態３では、大気供給管２３３→処理室２０１の内部→ガス排気管２３１という一方向の大気の流れを継続して流し続けている。このため、処理室２０１の内部に付着した塩化シランポリマーと大気に含まれる水分が反応し続け、塩化シランポリマーは安定した物質であるシロキサンに変化する。つまり、本実施の形態３では、堆積した塩化シランポリマーに対して、積極的に大気と反応し続けることにより、塩化シランポリマーを中間生成物である高燃焼性の加水分解物ではなく、最終生成物で、かつ、安定物質であるシロキサンに変化させているのである。この結果、本実施の形態３によれば、処理室２０１の内部に高燃焼性の加水分解物が堆積することを抑制できる。したがって、本実施の形態３によれば、メンテナンス時の衝撃や静電気によって、高燃焼性の加水分解物が急激に燃焼するという問題も解決することができる。
【０１３４】
また、本実施の形態３では、塩化水素ガスを検出するセンサＨＳおよびＨＣｌ検知部ＨＤを設けることにより、所定時間、大気供給管２３３から大気を処理室２０１の内部へ供給し続けた後に、シールキャップ２１９と炉口１６１のシール面ＳＥとの間に隙間を設けて、塩化水素ガス濃度が設定濃度値（例えば、２ｐｐｍ）未満となっているか検出するように構成している。設定濃度値以上であれば、設定濃度値未満となるまで、塩化水素ガスをガス排気管２３１から排気し続けるように構成している。このため、処理室２０１の内部の塩化水素ガス濃度を確実に設定濃度値以下にすることができ、安全性を向上させることができる。
【０１３５】
なお、本実施の形態３における特徴工程は、例えば、図１５に示すように、成膜終了後、ボート２１７を処理室２０１から搬出するボート搬出工程（ボートアンロード工程）で実施されるものであるが、このボート搬出工程における特徴工程を、例えば、図１６に示すようにして実施することもできる。
【０１３６】
図１６に示す例においては、大気供給管２３３→処理室２０１の内部→ガス排気管２３１という大気の流れを形成するとともに、ロードロック室１４１→シール面ＳＥとシールキャップ２１９との間の隙間→処理室２０１の内部→ガス排気管２３１という大気の流れも形成している。すなわち、図１６に示す例では、大気供給管２３３から処理室２０１の内部へ大気を取り込むとともに、ロードロック室１４１からシール面ＳＥとシールキャップ２１９との間の隙間を介して処理室２０１の内部へ大気を取り込んでいる。これにより、処理室２０１の内部へ取り込む大気の供給量を大きくすることができる。
【０１３７】
上述したように、成膜工程直後では、形成された塩化シランポリマーが活性状態にある。塩化シランポリマーが活性状態にあると、水分との加水分解反応が効率よく進むので、塩化シランポリマーが活性状態にある成膜工程直後のボート搬出工程で、図１６に示す例のように処理室２０１の内部へ取り込む大気量を大きくすることにより、効果的に塩化シランポリマーをシロキサンへ加水分解することができる効果が得られる。
【０１３８】
また、本実施の形態３における特徴工程は、例えば、図１７に示すように、成膜工程直後にボート搬出工程を実施した後、成膜処理したウェハ２００とは別の新しいウェハをボートに装填するスタンバイ工程で実施することもできる。
【０１３９】
図１７に示す例においては、大気供給管２３３→処理室２０１の内部→ガス排気管２３１という大気の流れを形成するとともに、ロードロック室１４１→シール面ＳＥと炉口シャッタ１４７との間の隙間→処理室２０１の内部→ガス排気管２３１という大気の流れも形成している。すなわち、図１７に示す例では、大気供給管２３３から処理室２０１の内部へ大気を取り込むとともに、ロードロック室１４１からシール面ＳＥと炉口シャッタ１４７との間の隙間を介して処理室２０１の内部へ大気を取り込んでいる。これにより、処理室２０１の内部へ取り込む大気の供給量を大きくすることができる。
【０１４０】
さらに、本実施の形態３における特徴工程は、上述したスタンバイ工程の後に実施されるボート搬入工程（ボートロード工程）で実施することもできる。
【０１４１】
図１８に示す例においては、大気供給管２３３→処理室２０１の内部→ガス排気管２３１という大気の流れを形成するとともに、ロードロック室１４１→開口している炉口１６１→処理室２０１の内部→ガス排気管２３１という大気の流れも形成している。すなわち、図１８に示す例では、大気供給管２３３から処理室２０１の内部へ大気を取り込むとともに、ロードロック室１４１から、開口している炉口１６１を介して処理室２０１の内部へ大気を取り込んでいる。これにより、処理室２０１の内部へ取り込む大気の供給量を大きくすることができる。
【０１４２】
（実施の形態４）
本実施の形態４では、特徴工程において、ガス供給管２３２にバルブＶ２を介して接続されている不活性ガス供給部１８６を利用する例について説明する。
【０１４３】
図１９は、本実施の形態４における基板処理装置の処理室２０１近傍の構成を示す図である。図１９に示す本実施の形態４における基板処理装置の構成は、図１５に示す前記実施の形態３における基板処理装置の構成とほぼ同様であるため、特に、本実施の形態４と前記実施の形態３との相違点について説明する。
【０１４４】
図１５と図１９を比較するとわかるように、本実施の形態４における基板処理装置では、処理室２０１に接続されているガス供給管２３２にバルブＶ２を介して不活性ガス供給部１８６が設けられている。バルブＶ２の開閉はコントローラ２４０によって制御できるように構成されている。このように構成されている本実施の形態４における基板処理装置では、大気供給管２３３から大気を処理室２０１の内部へ供給することができるとともに、バルブＶ２を開けることにより、不活性ガス供給部１８６から不活性ガス（例えば、窒素ガス）を処理室２０１の内部へ供給することができるようになっている。
【０１４５】
通常の基板処理装置では、成膜時にガス供給管２３２から原料ガスを処理室２０１の内部へ供給するように構成されている。そして、成膜終了後は、処理室２０１の内部に残存する原料ガスを不活性ガスで置換することが行なわれている。このため、通常の基板処理装置には、ガス供給管２３２にバルブＶ２を介して不活性ガス供給部１８６が設けられている。本実施の形態４では、特徴工程においても、不活性ガス供給部１８６から不活性ガスを処理室２０１の内部へ供給するように構成している。
【０１４６】
以下に、本実施の形態４における基板処理方法の特徴工程について説明する。本実施の形態４における特徴工程は、成膜終了後、ボート２１７を処理室２０１から搬出するボート搬出工程（ボートアンロード工程）で実施されるものである。
【０１４７】
図１９は成膜工程後の状態を表している図である。図１９において、成膜工程では、原料ガスであるＳｉＨ２Ｃｌ２（ジクロロシラン）が熱分解されるとともに重合化（高分子化）して、塩化シランポリマーなどの副生成物が生成される。そして、生成された塩化シランポリマーは処理室２０１の内部や排気ラインであるガス排気管２３１の内壁に付着して堆積している。
【０１４８】
続いて、本実施の形態４では、成膜工程終了後、図１９に示すように、まず、コントローラ２４０による制御により、バルブＶ１を開けて、大気供給管２３３から処理室２０１の内部へ大気を取り込む。さらに、コントローラ２４０による制御により、ＡＰＣバルブ２４２を開けて、ガス排気管２３１から処理室２０１内の雰囲気を排気する。これにより、本実施の形態４では、大気供給管２３３→処理室２０１の内部→ガス排気管２３１という一方向の大気の流れを形成することができる。さらに、本実施の形態４では、コントローラ２４０の制御により、バルブＶ２を開けて、ガス供給管２３２から処理室２０１の内部へ不活性ガスを混入する。このように本実施の形態４における特徴工程では、処理室２０１の内部には、大気供給管２３３から取り入れた大気と、ガス供給管２３２から取り入れた不活性ガスが混在していることになる。そして、コントローラ２４０によって、バルブＶ２の開口度を制御することにより、処理室２０１の内部へ供給される不活性ガスの量を調整することができる。このことは、処理室２０１に供給される不活性ガスの量を調整することにより、間接的に、大気供給管２３３から取り入れる大気の量を調整できることを意味している。本実施の形態４では、特徴工程において、不活性ガスの供給量を調整することにより、間接的に、大気の取り込み量を調整する点に特徴がある。
【０１４９】
例えば、図２０は、処理室２０１の内部で発生する塩化水素ガスの濃度（ＨＣｌ濃度）の時間変化を示すグラフである。図２０において、横軸は時間を示しており、縦軸は処理室２０１の内部での塩化水素ガスの濃度（ｐｐｍ）を示している。
【０１５０】
まず、図２０に示すグラフ（１）は、処理室２０１で発生している塩化水素ガスの濃度変化が速い場合を示している。すなわち、グラフ（１）では、時間ｔ１に処理室２０１の塩化水素ガスの濃度が設定濃度値（例えば、２ｐｐｍ）未満になっている。次に、図２０に示すグラフ（２）は、処理室２０１で発生している塩化水素ガスの濃度変化が標準である場合を示している。すなわち、グラフ（２）では、時間ｔ０（ｔ０＞ｔ１）に処理室２０１の塩化水素ガスの濃度が設定濃度値（例えば、２ｐｐｍ）未満になっている。続いて、図２０に示すグラフ（３）は、処理室２０１で発生している塩化水素ガスの濃度変化が遅い場合を示している。すなわち、グラフ（３）では、時間ｔ２（ｔ２＞ｔ０＞ｔ１）に処理室２０１の塩化水素ガスの濃度が設定濃度値（例えば、２ｐｐｍ）未満になっている。
【０１５１】
ここで、グラフ（３）に着目すると、処理室２０１で発生している塩化水素ガスの濃度変化が遅いということは、処理室２０１の内部に付着している塩化シランポリマーの量が多く、多量の塩化水素ガスが発生していることを意味している。
【０１５２】
そこで、本実施の形態４では、例えば、コントローラ２４０で予め設定された時間（ｔ０）を設定し、この予め設定された時間（ｔ０）内に塩化水素ガスの濃度値が設定濃度値未満になるかどうかを監視する。そして、予め設定された時間（ｔ０）内に塩化水素ガスの濃度値が設定濃度値以下にならない場合、コントローラ２４０は、バルブＶ２の開口度を調整して、処理室２０１へ供給される不活性ガスの量を低減させる。この結果、処理室２０１の内部へ供給される大気の量を増やすことができる。これにより、処理室２０１の内部に付着している塩化シランポリマーと、大気に含まれる水分との加水分解反応を効率よく進ませることができ、塩化水素ガスの発生効率を大きくすることができる。したがって、短時間に多量の塩化水素ガスを発生させて排気することができるようになるので、塩化水素ガスの濃度値が設定濃度値未満になるまでの時間を短縮することができる。
【０１５３】
なお、本実施の形態４における特徴工程は、例えば、図１９に示すように、成膜終了後、ボート２１７を処理室２０１から搬出するボート搬出工程（ボートアンロード工程）で実施されるものであるが、このボート搬出工程における特徴工程を、例えば、図２１に示すようにして実施することもできる。
【０１５４】
図２１に示す例においては、大気供給管２３３→処理室２０１の内部→ガス排気管２３１という大気の流れを形成するとともに、ロードロック室１４１→シール面ＳＥとシールキャップ２１９との間の隙間→処理室２０１の内部→ガス排気管２３１という大気の流れも形成している。すなわち、図２１に示す例では、大気供給管２３３から処理室２０１の内部へ大気を取り込むとともに、ロードロック室１４１からシール面ＳＥとシールキャップ２１９との間の隙間を介して処理室２０１の内部へ大気を取り込んでいる。この場合も、コントローラ２４０の制御により、バルブＶ２を開けて、ガス供給管２３２から処理室２０１の内部へ不活性ガスを混入するように構成することができる。そして、コントローラ２４０で予め設定された時間を設定し、この予め設定された時間内に塩化水素ガスの濃度値が設定濃度値未満になるかどうかを監視する。そして、予め設定された時間内に塩化水素ガスの濃度値が設定濃度値以下にならない場合、コントローラ２４０は、バルブＶ２の開口度を調整して、処理室２０１へ供給される不活性ガスの量を低減させるように構成することができる。
【０１５５】
また、本実施の形態４における特徴工程は、例えば、図２２に示すように、成膜工程直後にボート搬出工程を実施した後、成膜処理したウェハ２００とは別の新しいウェハをボートに装填するスタンバイ工程で実施することもできる。
【０１５６】
図２２に示す例においては、大気供給管２３３→処理室２０１の内部→ガス排気管２３１という大気の流れを形成するとともに、ロードロック室１４１→シール面ＳＥと炉口シャッタ１４７との間の隙間→処理室２０１の内部→ガス排気管２３１という大気の流れも形成している。すなわち、図２２に示す例では、大気供給管２３３から処理室２０１の内部へ大気を取り込むとともに、ロードロック室１４１からシール面ＳＥと炉口シャッタ１４７との間の隙間を介して処理室２０１の内部へ大気を取り込んでいる。この場合も、コントローラ２４０の制御により、バルブＶ２を開けて、ガス供給管２３２から処理室２０１の内部へ不活性ガスを混入するように構成することができる。そして、コントローラ２４０で予め設定された時間を設定し、この予め設定された時間内に塩化水素ガスの濃度値が設定濃度値未満になるかどうかを監視する。そして、予め設定された時間内に塩化水素ガスの濃度値が設定濃度値以下にならない場合、コントローラ２４０は、バルブＶ２の開口度を調整して、処理室２０１へ供給される不活性ガスの量を低減させるように構成することができる。
【０１５７】
さらに、本実施の形態４における特徴工程は、上述したスタンバイ工程の後に実施されるボート搬入工程（ボートロード工程）で実施することもできる。
【０１５８】
図２３に示す例においては、大気供給管２３３→処理室２０１の内部→ガス排気管２３１という大気の流れを形成するとともに、ロードロック室１４１→開口している炉口１６１→処理室２０１の内部→ガス排気管２３１という大気の流れも形成している。すなわち、図２３に示す例では、大気供給管２３３から処理室２０１の内部へ大気を取り込むとともに、ロードロック室１４１から、開口している炉口１６１を介して処理室２０１の内部へ大気を取り込んでいる。この場合も、コントローラ２４０の制御により、バルブＶ２を開けて、ガス供給管２３２から処理室２０１の内部へ不活性ガスを混入するように構成することができる。そして、コントローラ２４０で予め設定された時間を設定し、この予め設定された時間内に塩化水素ガスの濃度値が設定濃度値未満になるかどうかを監視する。そして、予め設定された時間内に塩化水素ガスの濃度値が設定濃度値以下にならない場合、コントローラ２４０は、バルブＶ２の開口度を調整して、処理室２０１へ供給される不活性ガスの量を低減させるように構成することができる。
【０１５９】
（実施の形態５）
前記実施の形態４では、特徴工程において、不活性ガスの供給量を調整することにより、間接的に、大気の取り込み量を調整する例について説明したが、本実施の形態５では、特徴工程において、炉口１６１のシール面ＳＥとシールキャップ２１９との間に形成される隙間の大きさを調整することにより、大気の取り込み量を調整する例について説明する。
【０１６０】
以下に、本実施の形態５における基板処理方法の特徴工程について説明する。本実施の形態５における特徴工程は、成膜終了後、ボート２１７を処理室２０１から搬出するボート搬出工程（ボートアンロード工程）で実施されるものである。
【０１６１】
図２４は成膜工程後の状態を表している図である。図２４において、成膜工程では、原料ガスであるＳｉＨ２Ｃｌ２（ジクロロシラン）が熱分解されるとともに重合化（高分子化）して、塩化シランポリマーなどの副生成物が生成される。そして、生成された塩化シランポリマーは処理室２０１の内部や排気ラインであるガス排気管２３１の内壁に付着して堆積している。
【０１６２】
続いて、本実施の形態５では、成膜工程終了後、図２４に示すように、まず、コントローラ２４０による制御により、バルブＶ１を開けて、大気供給管２３３から処理室２０１の内部へ大気を取り込む。さらに、コントローラ２４０による制御により、ＡＰＣバルブ２４２を開けて、ガス排気管２３１から処理室２０１内の雰囲気を排気する。これにより、本実施の形態５では、大気供給管２３３→処理室２０１の内部→ガス排気管２３１という一方向の大気の流れを形成することができる。
【０１６３】
また、本実施の形態５においては、大気供給管２３３→処理室２０１の内部→ガス排気管２３１という大気の流れを形成するとともに、ロードロック室１４１→シール面ＳＥとシールキャップ２１９との間の隙間→処理室２０１の内部→ガス排気管２３１という大気の流れも形成している。すなわち、本実施の形態５では、ボート２１７が搭載されているシールキャップ２１９を炉口１６１のシール面ＳＥから少し下がった位置まで移動させて保持する。つまり、コントローラ２４０による制御により、ボート２１７を搭載したシールキャップ２１９を下方に移動させ、シールキャップ２１９を炉口１６１のシール面ＳＥから少し下がった位置で保持させる。これにより、炉口１６１のシール面ＳＥとシールキャップ２１９の間に隙間ができ、この隙間から大気が処理室２０１の内部へ混入する。以上のようにして、本実施の形態５では、大気供給管２３３から処理室２０１の内部へ大気を取り込むとともに、ロードロック室１４１からシール面ＳＥとシールキャップ２１９との間の隙間を介して処理室２０１の内部へ大気を取り込んでいる。
【０１６４】
ここで、ロードロック室１４１から開口している炉口１６１を介して処理室２０１の内部へ流れ込んだ大気および大気供給管２３３から処理室２０１の内部へ流れ込んだ大気は、処理室２０１の内部に付着している塩化シランポリマーと加水分解反応する。これにより、塩化シランポリマーは、高燃焼性の加水分解物に変化するとともに、塩化水素ガスが発生する。本実施の形態５では、ロードロック室１４１→処理室２０１→ガス排気管２３１という大気の流れと、ロードロック室１４１→シール面ＳＥとシールキャップ２１９との間の隙間→処理室２０１の内部→ガス排気管２３１という大気の流れを形成しているので、処理室２０１の内部で発生した塩化水素ガスは、ロードロック室１４１へほぼ逆流することなく、ガス排気管２３１から外部へ放出される。したがって、本実施の形態５によれば、処理室２０１の内部で発生した塩化水素ガスが炉口１６１を通ってロードロック室１４１へ逆流することを抑制できるので、塩化水素ガスによる炉口１６１自体の腐食およびロードロック室１４１の腐食を抑制することができる。
【０１６５】
さらに、本実施の形態５でも、塩化シランポリマーから高燃焼性の加水分解物が形成されるが、本実施の形態５では、ロードロック室１４１→処理室２０１→ガス排気管２３１という大気の流れと、ロードロック室１４１→シール面ＳＥとシールキャップ２１９との間の隙間→処理室２０１の内部→ガス排気管２３１という大気の流れを継続して流し続けている。このため、処理室２０１の内部に付着した塩化シランポリマーと大気に含まれる水分が反応し続け、塩化シランポリマーは安定した物質であるシロキサンに変化する。つまり、本実施の形態５では、堆積した塩化シランポリマーに対して、積極的に大気と反応し続けることにより、塩化シランポリマーを中間生成物である高燃焼性の加水分解物ではなく、最終生成物で、かつ、安定物質であるシロキサンに変化させているのである。この結果、本実施の形態５によれば、処理室２０１の内部に高燃焼性の加水分解物が堆積することを抑制できる。したがって、本実施の形態５によれば、メンテナンス時の衝撃や静電気によって、高燃焼性の加水分解物が急激に燃焼するという問題も解決することができる。
【０１６６】
また、本実施の形態５では、塩化水素ガスを検出するセンサＨＳおよびＨＣｌ検知部ＨＤを設けることにより、塩化水素ガス濃度が設定濃度値（例えば、２ｐｐｍ）未満となるまで、塩化水素ガスをガス排気管２３１から排気し続けるように構成している。このため、処理室２０１の内部の塩化水素ガス濃度を確実に設定濃度値以下にすることができ、安全性を向上させることができる。
【０１６７】
このとき、本実施の形態５では、例えば、コントローラ２４０で予め設定された時間（ｔ０）を設定し、この予め設定された時間（ｔ０）内に塩化水素ガスの濃度値が設定濃度値未満になるかどうかを監視している。そして、予め設定された時間（ｔ０）内に塩化水素ガスの濃度値が設定濃度値以下にならない場合、コントローラ２４０は、図２５に示すように、シールキャップ２１９の位置をさらに下降させて保持する。この結果、炉口１６１のシール面ＳＥとシールキャップ２１９との間にできる隙間を大きくすることができるので、処理室２０１の内部へ供給される大気の量を増やすことができる。これにより、処理室２０１の内部に付着している塩化シランポリマーと、大気に含まれる水分との加水分解反応を効率よく進ませることができ、塩化水素ガスの発生効率を大きくすることができる。したがって、短時間に多量の塩化水素ガスを発生させて排気することができるようになるので、塩化水素ガスの濃度値が設定濃度値未満になるまでの時間を短縮することができる。
【０１６８】
（実施の形態６）
本実施の形態６では、特徴工程において、ガス排気管２３１から処理室２０１内の雰囲気を排気する排気速度を変化させる例について説明する。
【０１６９】
図２６は、本実施の形態６における基板処理装置の処理室２０１近傍の構成を示す図である。図２６に示す本実施の形態６における基板処理装置の構成は、図１５に示す前記実施の形態３における基板処理装置の構成とほぼ同様であるため、特に、本実施の形態６と前記実施の形態３との相違点について説明する。
【０１７０】
図１５と図２６を比較するとわかるように、本実施の形態６における基板処理装置では、処理室２０１に接続されているガス排気管２３１にバイパスラインが設けられている。このバイパスラインは、例えば、図２６に示すように、ガス排気管２３１Ａと、ガス排気管２３１Ｂと、ガス排気管２３１Ｃから構成されており、ガス排気管２３１Ａと、ガス排気管２３１Ｂと、ガス排気管２３１Ｃは並列に接続されている。このとき、ガス排気管２３１Ａの管径＜ガス排気管２３１Ｂの管径＜ガス排気管２３１Ｃの管径が成立している。したがって、ガス排気管２３１Ａによる排気速度は、ガス排気管２３１Ｂによる排気速度よりも小さく、ガス排気管２３１Ｂによる排気速度は、ガス排気管２３１Ｃによる排気速度よりも小さくなる。例えば、ガス排気管２３１Ａによる排気速度は、３Ｌ（リットル）／ｍｉｎ（分）であり、ガス排気管２３１Ｂによる排気速度は、５Ｌ（リットル）／ｍｉｎ（分）である。また、ガス排気管２３１Ｃによる排気速度は、１０Ｌ（リットル）／ｍｉｎ（分）である。
【０１７１】
そして、ガス排気管２３１Ａには、バルブＡＶ１が設けられており、このバルブＡＶ１はコントローラ２４０による制御によって開閉するように構成されている。同様に、ガス排気管２３１Ｂには、バルブＡＶ２が設けられており、このバルブＡＶ２はコントローラ２４０による制御によって開閉するように構成されている。さらに、ガス排気管２３１Ｃには、バルブＡＶ３が設けられており、このバルブＡＶ３はコントローラ２４０による制御によって開閉するように構成されている。
【０１７２】
以下に、本実施の形態６における基板処理方法の特徴工程について説明する。本実施の形態６における特徴工程は、成膜終了後、ボート２１７を処理室２０１から搬出するボート搬出工程（ボートアンロード工程）で実施されるものである。
【０１７３】
図２６は成膜工程後の状態を表している図である。図２６において、成膜工程では、原料ガスであるＳｉＨ２Ｃｌ２（ジクロロシラン）が熱分解されるとともに重合化（高分子化）して、塩化シランポリマーなどの副生成物が生成される。そして、生成された塩化シランポリマーは処理室２０１の内部や排気ラインであるガス排気管２３１の内壁に付着して堆積している。
【０１７４】
続いて、本実施の形態６では、成膜工程終了後、図２６に示すように、まず、コントローラ２４０による制御により、バルブＶ１を開けて、大気供給管２３３から処理室２０１の内部へ大気を取り込む。そして、コントローラ２４０による制御によって、排気ラインから排気する排気速度を調整する。具体的には、例えば、コントローラ２４０によってバルブＡＶ１を開けるとともに、バルブＡＶ２およびバルブＡＶ３を閉じると、処理室２０１内の雰囲気は、ガス排気管２３１Ａを通って排気される。一方、コントローラ２４０によってバルブＡＶ２を開けるとともに、バルブＡＶ１およびバルブＡＶ３を閉じると、処理室２０１内の雰囲気は、ガス排気管２３１Ｂを通って排気される。また、コントローラ２４０によってバルブＡＶ３を開けるとともに、バルブＡＶ１およびバルブＡＶ２を閉じると、処理室２０１内の雰囲気は、ガス排気管２３１Ｃを通って排気される。このようにして、本実施の形態６によれば、排気ラインからの排気速度を調整することができる。このとき、本実施の形態６では、大気供給管２３３→処理室２０１の内部→排気ライン（ガス排気管２３１Ａやガス排気管２３１Ｂやガス排気管２３１Ｃ）という一方向の大気の流れを形成することができる。
【０１７５】
ここで、大気供給管２３３から処理室２０１の内部へ流れ込んだ大気は、処理室２０１の内部に付着している塩化シランポリマーと加水分解反応する。これにより、塩化シランポリマーは、高燃焼性の加水分解物に変化するとともに、塩化水素ガスが発生する。本実施の形態６では、大気供給管２３３→処理室２０１→排気ライン（ガス排気管２３１Ａやガス排気管２３１Ｂやガス排気管２３１Ｃ）という一方向の流れを形成しているので、処理室２０１の内部で発生した塩化水素ガスは、排気ラインから外部へ放出される。したがって、本実施の形態６によれば、処理室２０１の内部で発生した塩化水素ガスがロードロック室１４１へ逆流することを抑制できるので、塩化水素ガスによるロードロック室１４１の腐食を効果的に抑制することができる。
【０１７６】
さらに、本実施の形態６でも、塩化シランポリマーから高燃焼性の加水分解物が形成されるが、本実施の形態６では、大気供給管２３３→処理室２０１の内部→排気ライン（ガス排気管２３１Ａやガス排気管２３１Ｂやガス排気管２３１Ｃ）という一方向の大気の流れを継続して流し続けている。このため、処理室２０１の内部に付着した塩化シランポリマーと大気に含まれる水分が反応し続け、塩化シランポリマーは安定した物質であるシロキサンに変化する。つまり、本実施の形態６では、堆積した塩化シランポリマーに対して、積極的に大気と反応し続けることにより、塩化シランポリマーを中間生成物である高燃焼性の加水分解物ではなく、最終生成物で、かつ、安定物質であるシロキサンに変化させているのである。この結果、本実施の形態６によれば、処理室２０１の内部に高燃焼性の加水分解物が堆積することを抑制できる。したがって、本実施の形態６によれば、メンテナンス時の衝撃や静電気によって、高燃焼性の加水分解物が急激に燃焼するという問題も解決することができる。
【０１７７】
また、本実施の形態６では、塩化水素ガスを検出するセンサＨＳおよびＨＣｌ検知部ＨＤを設けることにより、塩化水素ガス濃度が設定濃度値（例えば、２ｐｐｍ）未満となるまで、塩化水素ガスをガス排気管２３１から排気し続けるように構成している。このため、処理室２０１の内部の塩化水素ガス濃度を確実に設定濃度値以下にすることができ、安全性を向上させることができる。
【０１７８】
本実施の形態６によれば、排気ラインからの排気速度を調整することができるが、例えば、排気速度の遅いガス排気管２３１Ａから排気する場合は、大気供給管２３３から取り込んだ大気を長時間処理室２０１の内部に滞留させることができるため、積極的に、処理室２０１の内部に付着している塩化シランポリマーと大気に含まれる水分とを反応させることができる。一方、排気速度の速いガス排気管２３１Ｃから排気する場合には、大気供給管２３３から取り込んだ大気を排気ラインに積極的に流すことが可能となるため、排気ラインに付着している塩化シランポリマーと大気に含まれる水分とを反応させることができる。つまり、本実施の形態６によれば、優先的に、処理室２０１の内部に付着した塩化シランポリマーと大気に含まれる水分とを反応させる場合には、排気速度の遅いガス排気管２３１Ａから排気するように制御する一方、優先的に、排気ラインの内壁に付着した塩化シランポリマーと大気に含まれる水分とを反応させる場合には、排気速度の速いガス排気管２３１Ｃから排気するように制御することができる。
【０１７９】
具体的な一例として、特徴工程（大気取り込み工程）の開始時の排気速度よりも特徴工程（大気取り込み工程）の終了時の排気速度を大きくするように制御することができる。これにより、特徴工程の開始段階では、優先的に処理室２０１の内部に付着した塩化シランポリマーを除去（クリーニング）することができるとともに、処理室２０１のクリーニングが終了する特徴工程の終了段階では、優先的に排気ラインに付着した塩化シランポリマーを除去（クリーニング）することができる。
【０１８０】
なお、本実施の形態６における特徴工程は、例えば、図２７に示すように、成膜終了後、ボート２１７を処理室２０１から搬出するボート搬出工程（ボートアンロード工程）で実施されるものであるが、このボート搬出工程における特徴工程を、例えば、図２７に示すようにして実施することもできる。
【０１８１】
図２７に示す例においては、大気供給管２３３→処理室２０１の内部→排気ライン（ガス排気管２３１Ａやガス排気管２３１Ｂやガス排気管２３１Ｃ）という大気の流れを形成するとともに、ロードロック室１４１→シール面ＳＥとシールキャップ２１９との間の隙間→処理室２０１の内部→排気ライン（ガス排気管２３１Ａやガス排気管２３１Ｂやガス排気管２３１Ｃ）という大気の流れも形成している。すなわち、図２７に示す例では、大気供給管２３３から処理室２０１の内部へ大気を取り込むとともに、ロードロック室１４１からシール面ＳＥとシールキャップ２１９との間の隙間を介して処理室２０１の内部へ大気を取り込んでいる。これにより、処理室２０１の内部へ取り込む大気の供給量を大きくすることができる。
【０１８２】
また、本実施の形態６における特徴工程は、例えば、図２８に示すように、成膜工程直後にボート搬出工程を実施した後、成膜処理したウェハ２００とは別の新しいウェハをボートに装填するスタンバイ工程で実施することもできる。
【０１８３】
図２８に示す例においては、大気供給管２３３→処理室２０１の内部→排気ライン（ガス排気管２３１Ａやガス排気管２３１Ｂやガス排気管２３１Ｃ）という大気の流れを形成するとともに、ロードロック室１４１→シール面ＳＥと炉口シャッタ１４７との間の隙間→処理室２０１の内部→排気ライン（ガス排気管２３１Ａやガス排気管２３１Ｂやガス排気管２３１Ｃ）という大気の流れも形成している。すなわち、図２８に示す例では、大気供給管２３３から処理室２０１の内部へ大気を取り込むとともに、ロードロック室１４１からシール面ＳＥと炉口シャッタ１４７との間の隙間を介して処理室２０１の内部へ大気を取り込んでいる。これにより、処理室２０１の内部へ取り込む大気の供給量を大きくすることができる。
【０１８４】
さらに、本実施の形態６における特徴工程は、上述したスタンバイ工程の後に実施されるボート搬入工程（ボートロード工程）で実施することもできる。
【０１８５】
図２９に示す例においては、大気供給管２３３→処理室２０１の内部→排気ライン（ガス排気管２３１Ａやガス排気管２３１Ｂやガス排気管２３１Ｃ）という大気の流れを形成するとともに、ロードロック室１４１→開口している炉口１６１→処理室２０１の内部→排気ライン（ガス排気管２３１Ａやガス排気管２３１Ｂやガス排気管２３１Ｃ）という大気の流れも形成している。すなわち、図２９に示す例では、大気供給管２３３から処理室２０１の内部へ大気を取り込むとともに、ロードロック室１４１から、開口している炉口１６１を介して処理室２０１の内部へ大気を取り込んでいる。これにより、処理室２０１の内部へ取り込む大気の供給量を大きくすることができる。
【０１８６】
以上、本発明者によってなされた発明をその実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の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ことは言うまでもない。
【０１８７】
前記実施の形態で説明した半導体膜の形成条件は一例に過ぎず、適宜変更することができる。例えば、半導体膜をＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法で形成する場合、原料ガスとして、四塩化ケイ素（ＳｉＣｌ４）などを用いることができるし、ドーパントガスとして、例えば、ボロン含有ガスであるジボラン（Ｂ２Ｈ６）ガスなどを用いることができる。さらに、キャリアガスとして、水素（Ｈ２）を使用することができる。
【０１８８】
上述した実施の形態では、大気供給管２３３から大気を供給する例を説明したが、これに代えて、水蒸気（Ｈ２Ｏ）、水素（Ｈ２）ガス＋酸素（Ｏ２）ガス等少なくとも水分（Ｈ２Ｏ）を含有若しくは処理室２０１内で水分を生成可能なガスを供給するようにしても良い。
【０１８９】
また、上述した実施の形態では、ウェハ２００を処理する際に処理室２０１の内部および排気ラインに堆積される副生成物としての高燃焼性の加水分解物に対し、水分を処理室２０１へ供給し、該加水分解物から高腐食性ガスを積極的に発生させるように構成する例について説明したが、これに限らず、例えば、成膜ガスを供給してウェハ２００を処理する際に処理室２０１の内部および排気ラインに付着した付着物に対し、該付着物と反応する反応ガスを処理室２０１へ供給して排気ラインから排気し、処理室２０１の内部及び排気ラインに付着した付着物からの生成ガスを積極的に発生させるように構成してもよい。この場合、好ましくは、ＨＣｌ検知部ＨＤを生成ガス検知部となるように構成するとよい。
【０１９０】
また、本明細書では、本発明の技術的思想を誘導加熱方式の基板処理装置に適用する例について説明しているが、本発明の技術的思想は、これに限らず、例えば、抵抗加熱方式の基板処理装置にも適用することができる。抵抗加熱方式の基板処理装置の場合には、例えば、サセプタ２１８を設けずに、ボート２１７へ直接ウェハ２００を載置するようにし、誘導加熱装置２０６を抵抗加熱装置に代えるように構成するものである。
【０１９１】
本発明は少なくとも以下の実施の形態を含む。
【０１９２】
〔付記１〕
処理室で基板に対して膜を形成する第一ステップと、
前記第一ステップ後に、前記処理室の外部から前記処理室の内部へ大気を取り込み、前記処理室の内部および前記処理室に接続された排気ラインの内部に付着した付着物と前記大気中に含まれる水分とを反応させて、少なくとも塩化水素ガスを発生させるとともに、前記塩化水素ガスを前記排気ラインから排気する第二ステップとを有し、
前記第二ステップは、前記処理室の前記塩化水素ガスの濃度値が設定濃度値以下になるまで維持される基板処理方法。
【０１９３】
〔付記２〕
前記第二ステップは、前記第一ステップ後の膜を形成した前記基板を前記処理室から搬出する搬出ステップか、もしくは、前記搬出ステップの後に前記処理室へ前記膜を形成した前記基板とは異なる別の基板を搬入する搬入ステップに設けられる付記１記載の基板処理方法。
【０１９４】
〔付記３〕
前記第二ステップは、前記第一ステップ後の膜を形成した前記基板を前記処理室から搬出する搬出ステップに設けられる付記１記載の基板処理方法。
【０１９５】
〔付記４〕
前記第二ステップは、前記処理室に設けられた大気供給部から前記大気を前記処理室の内部に取り込む付記１記載の基板処理方法。
【０１９６】
〔付記５〕
前記大気供給部は、前記基板を搬入出可能な前記処理室の開口部である付記４記載の基板処理方法。
【０１９７】
〔付記６〕
前記大気供給部は、前記処理室に接続された大気供給ラインと前記大気供給ラインに接続された開閉弁とを有し、前記開閉弁を開くことで前記大気を前記処理室に取り込むように構成されている付記４記載の基板処理方法。
【０１９８】
〔付記７〕
前記第二ステップでは、前記処理室の内部の塩化水素ガス濃度値を監視し、予め設定された時間内に前記塩化水素ガス濃度値が前記設定濃度値以下にならない場合、前記大気の取り込み量を増やす付記１記載の基板処理方法。
【０１９９】
〔付記８〕
前記第二ステップでは、処理ガスを供給する処理ガス供給部から前記処理室へ不活性ガスを供給し続け、予め設定された時間内に前記塩化水素ガス濃度値が前記設定濃度値以下にならない場合、前記不活性ガスの供給量を減らす付記７記載の基板処理方法。
【０２００】
〔付記９〕
前記第二ステップでは、予め設定された時間内に前記塩化水素ガス濃度値が前記設定濃度値以下にならない場合、前記基板を搬入出可能な前記処理室の開口部の開度を大きくする付記７記載の基板処理方法。
【０２０１】
〔付記１０〕
前記第二ステップでは、前記排気ラインから前記塩化水素ガスを排気する排気速度を変化させる付記１記載の基板処理方法。
【０２０２】
〔付記１１〕
前記第二ステップでは、前記第二ステップの開始時の前記排気速度よりも前記第二ステップの終了時の前記排気速度を大きくする付記１０記載の基板処理方法。
【０２０３】
〔付記１２〕
前記第二ステップは、前記第一ステップを終了する度に実施する付記１記載の基板処理方法。
【０２０４】
〔付記１３〕
前記第二ステップは、前記第一ステップ後の前記膜を形成した前記基板を前記処理室から搬出する搬出ステップ、および、前記搬出ステップの後の前記処理室へ前記膜を形成した前記基板とは異なる別の基板を搬入する搬入ステップに設けられ、前記搬入ステップ時に実施される前記処理室の外部から前記処理室の内部へ前記大気を取り込む時間よりも、前記搬出ステップ時に実施される前記処理室の外部から前記処理室の内部へ前記大気を取り込む時間を長くする付記１記載の基板処理方法。
【０２０５】
〔付記１４〕
処理室に成膜ガスを供給して排気ラインから排気し、基板に対して膜を形成する第一ステップと、
前記第一ステップで前記処理室の内部および前記排気ラインの内部に付着した付着物に対し、反応する反応ガスを前記処理室へ供給して前記排気ラインから排気し、前記付着物から生成ガスを発生させるとともに、前記生成ガスを前記排気ラインから排気する第二ステップとを有し、
前記第二ステップは、前記処理室の前記生成ガスの濃度値が設定濃度値以下になるまで維持される基板処理方法。
【０２０６】
〔付記１５〕
基板を処理する処理室と、
前記処理室へ成膜ガスを供給するガス供給部と、
前記処理室の内部へ大気を取り込み可能に構成される開口部と、
前記処理室に接続され、前記処理室の雰囲気を排気する排気ラインと、
前記ガス供給部による前記成膜ガスの供給、前記排気ラインによる前記雰囲気の排気、および、前記開口部からの大気の取り込みを制御する制御部とを有し、
前記制御部は、
前記処理室で前記基板に対して膜を形成するように制御し、
前記膜の形成後に、前記開口部から前記処理室の内部へ大気を取り込み、前記処理室の内部および前記排気ラインの内部に付着した付着物と前記大気中に含まれる水分とを反応させて、少なくとも塩化水素ガスを発生させるとともに、前記処理室の前記塩化水素ガスの濃度値が設定濃度値以下になるまで、前記塩化水素ガスを前記排気ラインから排気維持するように制御する基板処理装置。
【産業上の利用可能性】
【０２０７】
本発明は、半導体装置を製造する製造業に幅広く利用することができる。
【符号の説明】
【０２０８】
１０１ 基板処理装置
１０３ 正面メンテナンス口
１０４ 正面メンテナンス扉
１０５ カセット棚
１０６ スライドステージ
１０７ バッファ棚
１１０ カセット
１１１ 筐体
１１１ａ 正面壁
１１２ カセット搬入搬出口
１１３ フロントシャッタ
１１４ カセットステージ
１１５ ボートエレベータ
１１８ カセット搬送装置
１１８ａ カセットエレベータ
１１８ｂ カセット搬送機構
１２５ ウェハ移載機構
１２５ａ ウェハ移載装置
１２５ｂ ウェハ移載装置エレベータ
１２５ｃ ツイーザ
１３４ａ クリーンユニット
１４０ 耐圧筐体
１４０ａ 正面壁
１４１ ロードロック室
１４２ ウェハ搬入搬出口
１４３ ゲートバルブ
１４４ ガス供給管
１４７ 炉口シャッタ
１６１ 炉口
１７７ バルブ
１７８ バルブ
１７９ バルブ
１８０ 第１のガス供給源
１８１ 第２のガス供給源
１８２ 第３のガス供給源
１８３ ＭＦＣ
１８４ ＭＦＣ
１８５ ＭＦＣ
１８６ 不活性ガス供給部
２００ ウェハ
２０１ 処理室
２０２ 処理炉
２０５ アウターチューブ
２０６ 誘導加熱装置
２０９ マニホールド
２１６ 断熱筒
２１７ ボート
２１８ サセプタ
２１８ａ 周縁部
２１８ｂ 中央部
２１８ｃ 段差部
２１９ シールキャップ
２３０ インナーチューブ
２３１ ガス排気管
２３１Ａ ガス排気管
２３１Ｂ ガス排気管
２３１Ｃ ガス排気管
２３２ ガス供給管
２３３ 大気供給管
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
２４２ ＡＰＣバルブ
２４４ ボール螺子
２４５ 下基板
２４６ 真空排気装置
２４７ 上基板
２４８ 昇降モータ
２４９ 昇降台
２５０ 昇降シャフト
２５１ 天板
２５２ 昇降基板
２５３ 駆動部カバー
２５４ 回転機構
２５５ 回転軸
２５６ 駆動部収納ケース
２５７ 冷却機構
２５８ 電力供給ケーブル
２５９ 冷却流路
２６０ 冷却水配管
２６３ 放射温度計
２６４ ガイドシャフト
２６５ ベローズ
３０１ Ｏリング
３０９ Ｏリング
２０６１ ＲＦコイル
２０６２ 壁体
２０６３ 冷却壁
２０６４ ラジエータ
２０６５ ブロア
２０６６ 開口部
２０６７ 爆発放散口開閉装置
２３１１ ガス排気口
２３２１ ガス供給ノズル
２３２２ ガス供給口
ＡＶ１ バルブ
ＡＶ２ バルブ
ＡＶ３ バルブ
Ｃ ＲＦコイル
ＣＬ ＲＦコイル
ＣＵ ＲＦコイル
ＨＳ センサ
ＨＤ ＨＣｌ検知部
Ｌ ＲＦコイル
ＭＴ 部材
ＰＨ ピン孔
ＰＮ 突き上げピン
ＳＥ シール面
Ｕ ＲＦコイル
ＵＤＵ 突き上げピン昇降機構
Ｖ１ バルブ
Ｖ２ バルブ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理室で基板に対して膜を形成する第一ステップと、
前記第一ステップ後に、前記処理室の外部から前記処理室の内部へ大気を取り込み、前記処理室の内部および前記処理室に接続された排気ラインの内部に付着した付着物と前記大気中に含まれる水分とを反応させて、少なくとも塩化水素ガスを発生させるとともに、前記塩化水素ガスを前記排気ラインから排気する第二ステップとを有し、
前記第二ステップは、前記処理室の前記塩化水素ガスの濃度値が設定濃度値以下になるまで維持される基板処理方法。
【請求項２】
前記第二ステップは、前記第一ステップ後の膜を形成した前記基板を前記処理室から搬出する搬出ステップか、もしくは、前記搬出ステップの後に前記処理室へ前記膜を形成した前記基板とは異なる別の基板を搬入する搬入ステップに設けられる請求項１記載の基板処理方法。
【請求項３】
前記第二ステップは、前記第一ステップ後の膜を形成した前記基板を前記処理室から搬出する搬出ステップに設けられる請求項１記載の基板処理方法。
【請求項４】
前記第二ステップは、前記処理室に設けられた大気供給部から前記大気を前記処理室の内部に取り込む請求項１記載の基板処理方法。
【請求項５】
基板を処理する処理室と、
前記処理室へ成膜ガスを供給するガス供給部と、
前記処理室の内部へ大気を取り込み可能に構成される開口部と、
前記処理室に接続され、前記処理室の雰囲気を排気する排気ラインと、
前記ガス供給部による前記成膜ガスの供給、前記排気ラインによる前記雰囲気の排気、および、前記開口部からの大気の取り込みを制御する制御部とを有し、
前記制御部は、
前記処理室で前記基板に対して膜を形成するように制御し、
前記膜の形成後に、前記開口部から前記処理室の内部へ大気を取り込み、前記処理室の内部および前記排気ラインの内部に付着した付着物と前記大気中に含まれる水分とを反応させて、少なくとも塩化水素ガスを発生させるとともに、前記処理室の前記塩化水素ガスの濃度値が設定濃度値以下になるまで、前記塩化水素ガスを前記排気ラインから排気維持するように制御する基板処理装置。
【請求項１】
処理室で基板に対して膜を形成する第一ステップと、
前記第一ステップ後に、前記処理室の外部から前記処理室の内部へ大気を取り込み、前記処理室の内部および前記処理室に接続された排気ラインの内部に付着した付着物と前記大気中に含まれる水分とを反応させて、少なくとも塩化水素ガスを発生させるとともに、前記塩化水素ガスを前記排気ラインから排気する第二ステップとを有し、
前記第二ステップは、前記処理室の前記塩化水素ガスの濃度値が設定濃度値以下になるまで維持される基板処理方法。
【請求項２】
前記第二ステップは、前記第一ステップ後の膜を形成した前記基板を前記処理室から搬出する搬出ステップか、もしくは、前記搬出ステップの後に前記処理室へ前記膜を形成した前記基板とは異なる別の基板を搬入する搬入ステップに設けられる請求項１記載の基板処理方法。
【請求項３】
前記第二ステップは、前記第一ステップ後の膜を形成した前記基板を前記処理室から搬出する搬出ステップに設けられる請求項１記載の基板処理方法。
【請求項４】
前記第二ステップは、前記処理室に設けられた大気供給部から前記大気を前記処理室の内部に取り込む請求項１記載の基板処理方法。
【請求項５】
基板を処理する処理室と、
前記処理室へ成膜ガスを供給するガス供給部と、
前記処理室の内部へ大気を取り込み可能に構成される開口部と、
前記処理室に接続され、前記処理室の雰囲気を排気する排気ラインと、
前記ガス供給部による前記成膜ガスの供給、前記排気ラインによる前記雰囲気の排気、および、前記開口部からの大気の取り込みを制御する制御部とを有し、
前記制御部は、
前記処理室で前記基板に対して膜を形成するように制御し、
前記膜の形成後に、前記開口部から前記処理室の内部へ大気を取り込み、前記処理室の内部および前記排気ラインの内部に付着した付着物と前記大気中に含まれる水分とを反応させて、少なくとも塩化水素ガスを発生させるとともに、前記処理室の前記塩化水素ガスの濃度値が設定濃度値以下になるまで、前記塩化水素ガスを前記排気ラインから排気維持するように制御する基板処理装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【公開番号】特開２０１２−４９３４２（Ｐ２０１２−４９３４２Ａ）
【公開日】平成２４年３月８日（２０１２．３．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１９０３３９（Ｐ２０１０−１９０３３９）
【出願日】平成２２年８月２７日（２０１０．８．２７）
【出願人】（０００００１１２２）株式会社日立国際電気 (5,007)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月８日（２０１２．３．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年８月２７日（２０１０．８．２７）
【出願人】（０００００１１２２）株式会社日立国際電気 (5,007)
【Ｆターム（参考）】
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