以下、図面を参照しつつ本発明を実施する為の最良の形態を説明する。
図1に於いて、本発明が実施される基板処理装置の一例を説明する。
筐体1の前面には、図示しない外部搬送装置との間でカセットの授受を行うカセットステージ2が設けられ、該カセットステージ2はシャッタ3を介して前記筐体1の内部と連通している。
基板の搬送はカセット4に収納された状態で行われ、更に近年では、搬送時の基板の汚染を防止する為に密閉式のカセット(FOUP:Front Opening Unified Pod)が使用される様になっている。
前記筐体1の内部前方に、前記カセットステージ2と対向してカセットオープナ5が設けられ、該カセットオープナ5の上方にはカセットストッカ6が設けられ、該カセットストッカ6、前記カセットオープナ5と前記カセットステージ2間にはカセットローダ7が設けられている。
前記筐体1の内部後方一側にボートエレベータ8が設けられ、該ボートエレベータ8から水平に延びる昇降アーム9にはシールキャップ10が設けられ、該シールキャップ10は、処理室を形成する処理炉11の炉口を閉塞する。前記シールキャップ10には被処理基板(以下ウェーハ)105を水平姿勢で多段に保持する基板保持具(以下ボート)106が載置される。又、該ボート106の降下状態では炉口シャッタ16により、炉口が閉塞される。
前記ボートエレベータ8に対向して、前記筐体1の他側にはボート交換装置12が設けられ、該ボート交換装置12、前記ボートエレベータ8と前記カセットオープナ5との間に基板移載機13が設けられている。
前記カセットステージ2は図示しない外部搬送装置及び前記カセットローダ7間で前記カセット4の授受を行うものであり、前記カセットローダ7は横行、昇降、進退可能であり、前記カセットステージ2のカセット4を前記カセットオープナ5、カセットストッカ6に移載し、或は該カセットオープナ5、カセットストッカ6間で前記カセット4を移載するものである。前記カセットオープナ5は、前記カセット4の蓋を開閉する。
前記基板移載機13は昇降、進退、回転可能であり、前記カセットオープナ5上のカセット4と前記ボート交換装置12に保持された前記ボート106間で前記ウェーハ105の移載を行う。
前記ボート交換装置12は2本のボート支持アーム14,15を有し、該ボート支持アーム14,15は独立して、回転可能且つ昇降可能となっており、ウェーハ移載位置A、ボート授受位置B、ウェーハクーリング位置C間で前記ボート106の移動を行う様になっている。
前記シールキャップ10は前記ボート授受位置Bで未処理ウェーハ105を保持した前記ボート106を前記ボート交換装置12から受取り、前記ボートエレベータ8により前記処理炉11に装入する。
該処理炉11では未処理ウェーハ105が加熱され、所要の処理ガスが導入され基板処理される。又、前記ボート106は基板処理中、前記処理炉11内で成膜の均一性を向上させる為、前記シールキャップ10に設けられた回転装置(図示せず)により回転される。
処理が完了すると前記ボートエレベータ8により前記処理炉11から前記ボート106を前記ボート授受位置Bに引出し、前記ボート106を前記ボート交換装置12に受渡す。
処理済ウェーハ105を保持する前記ボート106は前記ウェーハクーリング位置Cに移動され、所定の温度となる迄冷却される。その間、未処理ウェーハ105を保持する前記ボート106が前記ウェーハ移載位置Aより前記ボート授受位置Bに移動され、前記シールキャップ10に受渡され、前記ボートエレベータ8により前記処理炉11に装入される。
前記ウェーハクーリング位置Cで処理済ウェーハ105が所定の温度迄冷却されると、前記ボート交換装置12は処理済ウェーハ105を保持する前記ボート106を前記ウェーハ移載位置A迄移動させる。
前記基板移載機13は前記ウェーハ移載位置Aにある前記ボート106から処理済ウェーハ105を前記カセットオープナ5上のカセット4に払出す。処理済ウェーハ105が前記カセット4に装填されると該カセット4は前記カセットローダ7により前記カセットステージ2へ移載され、更に外部搬送装置により搬出される。
前記カセットローダ7により前記カセットオープナ5に未処理ウェーハ105が装填されたカセット4が移載され、前記基板移載機13は前記カセット4から未処理ウェーハ105を前記ウェーハ移載位置Aにある空の前記ボート106に移載する。
而して、前記ウェーハ105の処理が繰返し実行される。
図2に於いて本実施の形態に使用される前記処理炉11の一例について説明する。
図2中、図5中で示したものと同等のものには同符号を付してある。
前記処理炉11では、熱容量を減少させる為に従来の処理炉で用いられていた均熱管103を省略した構成となっている。
尚、加熱装置102、ボート106等の主要な構成は図5で示したものと同様であり、説明の詳細は省略する。
円筒状の前記加熱装置102の内部に反応管104が同心に設けられ、該反応管104と前記加熱装置102との間には円筒状の炉内空間124が形成され、該炉内空間124は排気導路113に連通している。
前記反応管104内には処理ガス導入管119及び排気ライン121が連通され、前記処理ガス導入管119には流量制御器125が設けられ、前記排気ライン121には圧力制御器126が設けられ、処理ガスが所定流量で導入されると共に前記反応管104内が所定圧力に維持される様に、排気ガスが排出される様になっている。又、冷却ガス導入ダクト116には冷却ガス供給ライン117が連通され、該冷却ガス供給ライン117にはエアバルブ129が設けられている。
前記炉内空間124には不活性ガス供給ライン122が連通され、該不活性ガス供給ライン122には流量制御弁127、エアバルブ128が設けられている。又、前記不活性ガス供給ライン122には、酸素ガス混合ライン130が合流され、該酸素ガス供給ライン130には流量制御弁131、エアバルブ132が設けられている。前記酸素ガス混合ライン130からは酸素ガス、或は空気が前記不活性ガス供給ライン122に合流される様になっている。
前記加熱装置102は、発熱部109、ヒータケース111と天井部112とから構成され、前記発熱部109は、セラミック(例えばアルミナ(酸化アルミニウム:Al2 O3 )とシリカ(SiO2 ))で形成された円筒状の断熱体107及び該断熱体107の内円筒面に配設された金属発熱体108から構成されている。該金属発熱体108としては、例えばカンタルAl、APM、MoSi2 、WSi2 が挙げられ、該金属発熱体108は急速加熱が可能である。又該金属発熱体108の形状は、発熱表面積が大きくなる様に、断面は楕円形状、或は平板形状等の形状が採用されている。又、該金属発熱体108の表面には酸化膜が形成されており、該金属発熱体108の保護膜として機能している。
前記反応管104内で処理されるウェーハ105の処理状態は主制御部137によって制御される。該主制御部137は、炉内の温度を制御する温度制御部138、処理ガスの流量、冷却ガスの流量を制御するガス流量制御部139、前記反応管104内の圧力を制御する圧力制御部140、ボートエレベータ等の機構部を制御する駆動制御部141を備えている。
前記発熱部109は前記加熱装置102の軸心方向に所要のゾーンに分割され、各ゾーン毎にヒータ温度検出器135が設けられている。又、前記反応管104の内面に沿って炉内温度検出器136が立設され、該炉内温度検出器136で検出された炉内検出温度、前記ヒータ温度検出器135が検出したヒータ検出温度は、前記温度制御部138に入力される。検出された各ゾーンの温度、炉内検出温度に基づき均熱加熱を行う為のゾーン制御が行われる。
前記炉内空間124の所要箇所に、少なくとも1つの酸素濃度検出器143が設けられ、該酸素濃度検出器143が検出した酸素濃度は前記ガス流量制御部139に入力される様になっている。
前記エアバルブ129,128,132の開閉が前記ガス流量制御部139により制御される。又、該ガス流量制御部139は前記流量制御器125によりガス導入量を制御し、前記圧力制御部140は前記圧力制御器126を介して排気圧力を制御し、前記反応管104内の圧力を制御する。更に、前記エアバルブ128,132の開閉、前記流量制御弁127、前記流量制御弁131を制御することで、前記炉内空間124に供給するガスを不活性ガスとするか、或は酸素を含むガスとするかの制御を行うと共に前記酸素濃度検出器143からの検出結果に基づき酸素濃度を所定値に維持する制御も行う様になっている。
次に、図3に於いて、本発明に係る基板処理装置が、処理ガスとして可燃性のガスである水素ガスを用いた水素アニール処理に使用される場合について説明する。
処理炉11は反応管104、該反応管104の周囲を囲う様に加熱装置102が同心に設けられた構成であり、前記反応管104の内部に基板処理室である反応室17が画成される。該反応室17に連通する様に、前記反応管104に処理ガス導入管119が接続されると共に排気ライン121が接続されている。
前記処理ガス導入管119は上流側で分岐され、分岐した一方は水素ガス導入管21として図示しない水素ガス供給源に接続され、分岐した他方は窒素ガス導入管22として図示しない窒素ガス供給源に接続されている。
前記水素ガス導入管21は更に分岐し、水素火種ライン27として燃焼箱19に導かれる。前記水素火種ライン27の分岐点より下流側の位置に水素ガス給停弁23、流量コントローラ24が前記水素ガス導入管21に順次設けられ、前記水素火種ライン27には下流側に向かって火種ライン開閉弁25、流量コントローラ26が設けられる。
前記窒素ガス導入管22は更に不活性ガス供給ライン122に分岐し、該不活性ガス供給ライン122は前記反応管104と前記加熱装置102との間の炉内空間124に導かれている。前記不活性ガス供給ライン122の分岐点より下流側の位置に窒素ガス給停弁29、流量コントローラ31が順次設けられ、又前記不活性ガス供給ライン122には流量制御弁127、エアバルブ128が設けられている。前記窒素ガス導入管22の前記窒素ガス給停弁29より上流側位置と前記水素火種ライン27の前記火種ライン開閉弁25と前記流量コントローラ26間の位置とを窒素ガスバイパスライン34により接続し、該窒素ガスバイパスライン34にはバイパス開閉弁35を設ける。
前記不活性ガス供給ライン122には、酸素ガス混合ライン130が合流され、該酸素ガス供給ライン130には流量制御弁131、エアバルブ132が設けられている。前記酸素ガス混合ライン130からは酸素ガス、或は空気が前記不活性ガス供給ライン122に合流され、前記炉内空間124に所要酸素濃度のパージガスが供給される様になっている。又、前記炉内空間124の酸素濃度は、酸素濃度検出器143によって検出され、前記炉内空間124の雰囲気が、窒素ガス等の不活性ガス雰囲気或は所定の酸素濃度雰囲気となる様に制御される。
前記排気ライン121には前記反応室17の圧力を検出する圧力センサ36が設けられ、又前記排気ライン121は前記圧力センサ36の下流側で分岐し、一方は真空排気管28として真空排気ラインとして機能し、他方は水素燃焼パイプ18として前記燃焼箱19に導かれ、先端部は燃焼ノズル20として前記水素火種ライン27の先端近傍に開口する。
前記真空排気管28には上流側より、排気開閉弁37、流量調整弁38、排気ポンプ40を順次設け、該排気ポンプ40の下流側には排気ダクト50が接続されている。又、前記真空排気管28の前記流量調整弁38と前記排気ポンプ40との間には第1窒素ガスバラストライン39、第2窒素ガスバラストライン41が連通し、該第1窒素ガスバラストライン39、第2窒素ガスバラストライン41は図示しない窒素ガス供給源に接続されている。前記排気ダクト50には排気ガス中の水素濃度を検出するガス濃度検知器71が設けられている。
前記第1窒素ガスバラストライン39には上流側に向かって第1開閉弁42、第1逆流防止弁43、第1流量制御弁44が順次設けられ、前記第2窒素ガスバラストライン41には上流側に向かって第2開閉弁45、第2逆流防止弁46、第2流量制御弁47が順次設けられている。
前記排気ダクト50に排気希釈ライン48が連通し、該排気希釈ライン48の先端には前記排気ダクト50の下流側に向かって開口するL型ノズル49が設けられ、前記排気希釈ライン48は図示しない窒素ガス供給源に接続されている。前記排気希釈ライン48には窒素ガス供給源側から下流に向かって、流量コントローラ66、開閉弁67、逆流防止弁68が設けられている。
前記水素燃焼パイプ18の分岐点より下流側に向かって圧力スイッチ51、開閉弁52が設けられ、前記水素燃焼パイプ18の前記圧力スイッチ51と前記開閉弁52間の位置と前記真空排気管28の排気ポンプ40の下流位置とが連絡ライン53により接続され、該連絡ライン53には前記水素燃焼パイプ18側から開閉弁54、逆流防止弁55が設けられている。
前記燃焼箱19は排気ダクト56を介して排気装置(図示せず)に接続され、該排気ダクト56には排気希釈ライン57が接続され、該排気希釈ライン57は図示しない窒素ガス供給源に接続され、該窒素ガス供給源側から流量コントローラ58、逆流防止弁59、開閉弁60が順次設けられている。又、前記燃焼箱19には温度センサ62、炎検知センサ63が設けられており、該両センサにより前記燃焼箱19内で水素ガスの燃焼が行われているかどうかが検出され、前記排気ダクト56にはガス濃度検知器69を設けられ、前記排気ダクト56から排出される排気ガス中の水素濃度を検出する。
以下、減圧水素アニール処理をする場合について説明する。
ボート106にウェーハ105が移載され、ボートエレベータ8により前記処理炉11内に挿入される。
前記エアバルブ132、窒素ガス給停弁29、火種ライン開閉弁25、バイパス開閉弁35、第2開閉弁45、開閉弁54、開閉弁52、開閉弁60がそれぞれ閉とされる。前記水素ガス給停弁23、排気開閉弁37、第1開閉弁42、開閉弁67が開とされ、又前記エアバルブ128が開とされる。
前記排気ポンプ40が駆動され、前記反応室17が減圧状態とされる。ここで、減圧状態とは高度な真空状態ではなく、減圧時の圧力が大気圧より低い状態を意味し、減圧の状態は水素アニール処理の状態により決定される。
前記水素ガス給停弁23が開かれ、前記流量コントローラ24で流量コントロールされながら、水素ガスが前記反応室17に導入される。反応後の残存ガスは前記真空排気管28を介して前記排気ポンプ40により吸引排気される。前記真空排気管28の圧力は前記圧力センサ36により検出され、又前記流量調整弁38の開閉度の調整、前記第1窒素ガスバラストライン39からの窒素ガスの流入量がコントロールされ、前記反応室17の背圧が制御されることで、該反応室17の圧力がコントロールされる。
ここで、減圧水素アニール処理時の反応室17内の圧力は、基板上に形成された配線の電気的特性の向上、下地との密着性向上を図る為に、1〜750Torrの範囲が好ましく、更には50Torr程度がより好ましい。又、前記第1窒素ガスバラストライン39から流入する窒素ガスは排気を希釈し、水素ガス濃度を低下させる。
又、処理温度は、例えばCu膜をアニール処理する場合は、100℃〜250℃内の所定の温度であり、メタル膜を熱処理する場合は、200℃〜450℃の範囲内の所定の温度とされる。
水素ガスの自然爆発条件は水素ガス濃度4%から70%である。前記排気ポンプ40から排気されるガス中の水素ガス濃度が4%以下となる様に、前記排気希釈ライン48は前記流量コントローラ66により窒素ガス供給量を調整しつつ排気ガスを希釈する。尚、前記L型ノズル49は前記排気ダクト50の下流側に開口しており、該排気ダクト50中の排気ガスの流れを乱さない様に考慮されている。
而して、大気に放出しても支障ない状態に希釈された排気ガスが前記排気ダクト50を介して放出される。
上述の様に、前記流量調整弁38による排気抵抗の調整、前記第1窒素ガスバラストライン39からの窒素ガスの供給による背圧制御により、前記反応室17を所定の減圧状態に維持し、而も、前記第1窒素ガスバラストライン39からの窒素ガスの供給、更に前記排気希釈ライン48からの窒素ガスの供給により、放出ガス中の水素ガス濃度を4%以下に制御できる為、安全に減圧下での水素アニール処理が実現される。
次に、減圧水素アニール処理中、即ち水素ガスを反応室17内に流す際には、事前に前記反応管104から水素ガスが漏出した場合を考慮して、防爆処理がなされる。前記不活性ガス供給ライン122から不活性ガス(本実施の形態の場合は窒素ガス)が前記炉内空間124に供給され、該炉内空間124が不活性ガスパージされる。尚、排気導路113は図示しないダンパにより調整後、閉塞されており、前記炉内空間124は不活性ガス雰囲気となる。尚、該炉内空間124のガスパージ時間を短縮する為、冷却ガス供給ライン117からも円筒空間110、ガス吹出し孔114を介して前記炉内空間124へ不活性ガスを供給する様にしてもよい。
又、基板処理開始前、基板処理中の前記炉内空間124の酸素濃度は前記酸素濃度検出器143により検出され、水素ガスが前記炉内空間124に漏出した場合にも安全である様に、酸素濃度が規定値、即ち水素ガスが爆発する濃度(例えば酸素濃度1%)以下に管理される。尚、酸素濃度が規定値以下にならない場合は、前記処理ガス導入管119からの水素ガスの導入が開始されないか、或は停止され、又前記不活性ガス供給ライン122から供給される不活性ガスの流量が増大される。更に、酸素濃度が規定以下でないことが操作盤等に表示される等の警告がなされる。
前記酸素濃度検出器143は、所定の位置に1箇所設けられてもよく、或は複数箇所に設けられてもよい。複数箇所に設けられた場合は、検出位置を切替えて酸素濃度の検出をするか、或は複数の前記酸素濃度検出器143の検出値の内、最も高い数値を検出する前記酸素濃度検出器143を選択するか等、使用の態様は適宜変更可能とする。
減圧水素アニール処理が完了すると、前記水素ガス給停弁23が閉とされ、水素ガスの導入が停止され、前記窒素ガス給停弁29が開とされて、前記反応室17に不活性ガス(本実施の形態では窒素ガス)が供給され、前記排気ポンプ40により前記反応室17が排気され、該反応室17が不活性ガスに置換される。
前記冷却ガス供給ライン117から冷却ガス、例えば冷却空気が供給され、又前記排気導路113から排気されて、前記加熱装置102、前記反応管104が所定温度(少なくとも室温よりは高い温度、例えば50℃〜200℃)に降下維持される。尚、処理の態様によっては温度降下されず、処理温度に維持される場合もある。前記排気導路113から排気されたガスは、ラジエータ(図示せず)により冷却されて排気ダクトに放出されるか、或は図示しない循環経路を介して、冷却ガス供給ライン117に循環される。
所定温度迄冷却されると、前記ボート106が降下される。前記反応管104の下端炉口が炉口シャッタ16により閉じられ、又基板移載機13によりウェーハ105が払出される。
該ウェーハ105の払出しと並行して、前記エアバルブ132が開かれ、酸素ガスが前記不活性ガス供給ライン122から供給される不活性ガスに混合される。流量制御弁127、前記流量制御弁131により、酸素ガスと不活性ガスの流量が調整される。前記炉内空間124の酸素濃度は、前記酸素濃度検出器143により検出され、酸素濃度が少なくとも20%となる様に調整される。尚、酸素濃度は、30%、或は40%、又は40%以上の高濃度としてもよい。
酸素濃度を調整するのと並行して、前記金属発熱体108に電力が供給され、該金属発熱体108が昇温される。昇温温度は、1000℃〜1600℃の高温とされる。酸素雰囲気で、前記金属発熱体108が加熱されることで、該金属発熱体108の表面に酸化膜が形成される。該酸化膜は、不活性ガス雰囲気で発熱し、表面の酸化膜の劣化を補修するものである。
即ち、処理を繰返すことで、前記金属発熱体108表面に形成された酸化膜は、昇温により変形、熱ストレス等で亀裂の発生、剥離等劣化していく。上述した様に、防爆からアニール処理中、前記炉内空間124は不活性ガス雰囲気とされており、この為、処理中は前記金属発熱体108に新たな酸化膜の生成はなく、該金属発熱体108の寿命に重大な影響を及す。
ところが本発明では、基板処理が完了した後、前記炉内空間124を酸素含有雰囲気とし、前記金属発熱体108を加熱することで、該金属発熱体108の表面に酸化膜が生成される。
例えば、該金属発熱体108がカンタルAlの場合、1000℃で10時間加熱、1200℃で5時間加熱され、該金属発熱体108の表面には、Al2 O3 膜が形成される。又、該金属発熱体108がMoSi2 の場合では、1200℃で3時間加熱、1400℃で2時間加熱、1600℃で1時間加熱され、該金属発熱体108の表面には、MoO3 膜が形成される。尚、酸化膜の生成は、加熱温度と時間に律束し、加熱温度が高温程短時間で膜成形され、又酸素濃度が高濃度程早く膜成形される。尚、反応管104等処理炉11内の耐熱温度を考慮しつつ、適宜上述の酸化膜生成処理はなされることは言う迄もない。
前記金属発熱体108の表面に酸化膜の生成を行った後、前記排気導路113の図示しないダンパを開き、前記冷却ガスライン117及び不活性ガス供給ライン122を開き、強制的に炉内空間124、反応管104、金属発熱体108等を冷却し、該金属発熱体108の温度を50℃〜200℃に降温し、再び前記排気導路113の図示しないダンパにて調整しつつ、前記不活性ガス供給ライン122より不活性ガスを供給し、前述の防爆処理がなされつつ、次バッチ処理の為に前記ボート106にウェーハ105の移載を行い、前記ボート106を前記処理炉11に装入して基板処理を繰返し行う。
尚、基板処理と基板処理との間に上記した工程で、前記金属発熱体108表面の酸化膜の生成を実施するが、基板処理中の酸化膜の劣化状態に応じて、複数回の基板処理に対して1回の酸化膜生成工程を組込んでもよい。
基板処理と基板処理との間で、前記金属発熱体108表面の酸化膜生成処理が行われるので、スループットを低下させることなく、該金属発熱体108の劣化を防止できる。
図4により、常圧時での水素アニール処理について説明する。
ウェーハ105が装填されたボート106が処理炉11に装入される。
エアバルブ132、窒素ガス給停弁29、バイパス開閉弁35、第2開閉弁45、第1開閉弁42、排気開閉弁37、開閉弁67、開閉弁54がそれぞれ閉とされ、開閉弁52、開閉弁60が開とされる。
水素ガス給停弁23が開かれる。流量コントローラ24で流量コントロールされながら、水素ガスが反応室17に常圧状態で導入される。又、水素ガス給停弁23が開かれる前に、火種ライン開閉弁25が開かれ、水素火種ライン27を経て燃焼箱19内に水素ガスが導かれ、種火として点火、燃焼される。
前記反応室17に導入され、水素アニール処理後の残存ガスは水素燃焼パイプ18を通って、燃焼ノズル20より排気される。未反応の水素ガスは前記種火により着火され燃焼する。
燃焼後の排気ガスは排気ダクト56を介して排出される。該排気ダクト56には排気希釈ライン57を介して水素ガス濃度を低減させる為の窒素ガスが供給されており、前記排気ダクト56を流通する排気ガス中の水素ガス濃度がガス濃度検知器69により検出され、検出した水素ガス濃度が4%以下となる様供給流量が制御され、又前記ガス濃度検知器69が検出する水素ガス濃度が4%を越える状態となった場合は、前記排気希釈ライン57より窒素ガスが供給された状態で、前記水素ガス給停弁23、前記火種ライン開閉弁25が閉とされる等、装置の水素アニール処理のシーケンスが停止される。水素ガス濃度が4%を越える場合とは、例えば種火70が消火し、前記燃焼ノズル20から流出する水素ガスの燃焼が停止した場合等がある。
而して、常圧での水素アニール処理が行われる。
常圧でのアニール処理を行う場合も、即ち水素ガスを反応室17内に流す際には、事前に炉内空間124には不活性ガス供給ライン122を介して不活性ガスが導入され、反応管104が収納されている空間は不活性ガス雰囲気となっている。
常圧での水素アニール処理が完了すると、図4に示す如く、前記水素ガス給停弁23、火種ライン開閉弁25、開閉弁52が閉とされ、排気開閉弁37、第1開閉弁42は閉にされる。前記窒素ガス給停弁29、バイパス開閉弁35、第2開閉弁45、開閉弁67、開閉弁54、開閉弁60が開とされる。
前記窒素ガス給停弁29が開とされることで、窒素ガス導入管22を通って前記反応室17内に窒素ガスが供給され、該反応室17内の水素ガスを窒素ガスに置換する。該反応室17内の水素ガスが窒素ガスに置換される迄の過程で、前記水素燃焼パイプ18より水素ガスが排出される。前記開閉弁52が閉となっているので、排気ガスは連絡ライン53を経て排気ダクト50に排出される。該排気ダクト50には排気希釈ライン48からL型ノズル49より窒素ガスが供給される。前記排気ダクト50から排出される排気ガス中の水素濃度はガス濃度検知器71により検出され、水素濃度が4%以下迄希釈される様、前記L型ノズル49からの窒素ガス供給流量が流量コントローラ66により制御される。
又、前記バイパス開閉弁35が開とされることで、窒素ガスバイパスライン34を経て前記水素火種ライン27に窒素ガスが供給され、該水素火種ライン27内の水素ガスを窒素ガスにより押出す。該水素火種ライン27内の水素ガスがなくなる迄、前記種火70が維持される。又、前記排気ダクト56から排出されるガス中の水素濃度は前記ガス濃度検知器69により検出されており、排出するガス中の水素濃度が4%以下となる様に、前記排気希釈ライン57から供給される窒素ガスの流量が流量コントローラ58により制御される。
而して、大気に放出しても支障ない状態に希釈された排気ガスが前記排気ダクト50及び前記排気ダクト56を介して放出される。
前記処理炉11内が不活性ガスに置換され、前記ボート106が引出される。
前記反応室17のガスパージと並行して、減圧水素アニール処理と同様、前記炉内空間124には酸素を含有したガスが供給され、前記金属発熱体108に対して酸化膜の生成処理が行われる。
尚、減圧処理に於ける減圧度は前述した如く、1〜750Torrであり、高い真空度は必要とされないので、排気ポンプ40の代わりに排気管路にオリフィス部を設け、該オリフィス部に減圧空間(反応室17)を連通し、流体の静圧を利用したコンバム方式の排気装置であってもよい。コンバム方式では数十Torr迄の減圧が可能であり、本発明の減圧処理には充分である。又、排気ポンプの場合、機械的トラブル等によりポンプが停止してしまった際大気が逆流し、爆発の危険があるが、本コンバム方式の場合はその点安全に使用できる。更には、不活性ガスとしては水素ガスの燃焼を抑制するガスであればよく、窒素ガスに限定されるものではない。
(付記)
又、本発明は以下の実施の態様を含む。
(付記1)基板を処理する処理室と、該処理室の周りを囲うように配置される該処理室内を加熱する金属発熱体を有する加熱手段と、前記処理室と前記加熱手段との間の空間を不活性ガスにて覆われた状態で、前記処理室内に可燃性ガスを導入しつつ排気し基板を処理する基板処理装置に於いて、前記金属発熱体の表面には酸化保護膜が形成されており、前記基板を処理し前記処理室内の可燃性ガスを排気除去後、引続いて、前記空間の温度を少なくとも室温より高い温度に維持しつつ、次回の基板を処理する様に前記可燃性ガスを導入する前迄前記空間に覆われた不活性ガスを少なくとも酸素を含有する気体に置換し、前記空間が該気体にて覆われた状態で、前記金属発熱体に電力を供給することにより該金属発熱体の表面に酸化保護膜を形成させることを特徴とする基板処理装置。