JP2008098514A - 基板処理装置、及び基板処理の終点検出方法 - Google Patents

Abstract

【課題】スループットを低下させることなく電子デバイスに欠陥を生じさせる酸化物層を完全に除去することができる基板処理装置を提供する。
【解決手段】基板処理装置１０は、ウエハＷにＣＯＲ処理及びＰＨＴ処理を施す第２のプロセスシップ１２を備え、第２のプロセスシップ１２は、ＣＯＲ処理を施す第２のプロセスモジュール３４と、ＰＨＴ処理を施す第３のプロセスモジュール３６とを有し、第３のプロセスモジュール３６は、チャンバ５０内の揮発ガスを含む窒素ガス等を排気する第３のプロセスモジュール排気系６７を備え、第３のプロセスモジュール排気系６７は、チャンバ５０とＡＰＣバルブ６９の間の本排気管６８と連通する分析ユニット２００を有し、分析ユニット２００は、排気ガス中の揮発ガスの濃度の測定を行い、ＰＨＴ処理の終点を検出する。
【選択図】図４

Description

本発明は、基板処理装置、及び基板処理の終点検出方法に関し、特に、酸化物層を除去する基板処理装置に関する。

シリコンウエハ（以下、単に「ウエハ」という。）から電子デバイスを製造する電子デバイスの製造方法では、ウエハの表面に導電膜や絶縁膜を成膜するＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）等の成膜工程、成膜された導電膜や絶縁膜上に所望のパターンのフォトレジスト層を形成するリソグラフィ工程、及びフォトレジスト層をマスクとして用いて処理ガスから生成されたプラズマによって導電膜をゲート電極に成形し、或いは絶縁膜に配線溝やコンタクトホールを成形するエッチング工程が順次繰り返して実行される。

例えば、或る電子デバイスの製造方法では、ウエハ上に形成されたポリシリコン層をエッチングすることがある。この場合、ウエハ上に形成されたトレンチ（溝）の側面にはＳｉＯ_２層からなるデポジット膜が形成される。

ところで、ＳｉＯ_２層は電子デバイスの不具合、例えば、導通不良の原因となるため、除去する必要がある。ＳｉＯ_２層の除去方法として、ウエハにＣＯＲ（Chemical Oxide Removal）処理及びＰＨＴ（Post Heat Treatment）処理を施す基板処理方法が知られている。ＣＯＲ処理は、ＳｉＯ_２層とガス分子を化学反応させて生成物を生成する処理であり、ＰＨＴ処理は、ＣＯＲ処理が施されたウエハを加熱して、ＣＯＲ処理の化学反応によってウエハに生成された生成物を気化・昇華させて該ウエハから除去する処理である。

このＣＯＲ処理及びＰＨＴ処理からなる基板処理方法を実行する基板処理装置として、化学反応処理装置と、該化学反応処理装置に接続された熱処理装置とを備える基板処理装置が知られている。化学反応処理装置はチャンバを備え、該チャンバに収容されたウエハにＣＯＲ処理を施す。熱処理装置もチャンバを備え、該チャンバに収容されたウエハにＰＨＴ処理を施す（例えば、特許文献１参照。）。
米国特許出願公開第２００４／０１８５６７０号明細書

しかしながら、上述した基板処理装置では、熱処理装置におけるＰＨＴ処理の処理時間が不足した場合、上記生成物をウエハから完全に除去することができず、当該除去されずに残った生成物が残渣として当該ウエハ上に残り、最終的に製造される電子デバイスの欠陥となるという問題がある。

また、熱処理装置において上記生成物をウエハから完全に除去すべくＰＨＴ処理の処理時間を過剰に設定した場合は、著しく装置のスループットが低下するという問題がある。

本発明の目的は、スループットを低下させることなく電子デバイスに欠陥を生じさせる酸化物層を完全に除去することができる基板処理装置、及び基板処理の終点検出方法を提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１記載の基板処理装置は、酸化物層が表面に形成された基板に処理を施す基板処理装置であって、前記酸化物層をガス分子と化学反応させて前記表面上に生成物を生成する化学反応処理装置と、前記生成物が前記表面に生成された前記基板を加熱する熱処理装置とを備える基板処理装置において、前記熱処理装置は前記加熱された基板から発生する発生ガスを分析する発生ガス分析装置を備えることを特徴とする。

請求項２記載の基板処理装置は、請求項１記載の基板処理装置において、前記熱処理装置は前記基板を収容する収容室と、該収容室内のガスを排気するガス排気系とを備え、前記発生ガス分析装置は前記ガス排気系に設けられることを特徴とする。

請求項３記載の基板処理装置は、請求項２記載の基板処理装置において、前記発生ガス分析装置は前記収容室内から排気されたガスを取り込むガス取込室と、該ガス取込室内にプラズマを発生させるプラズマ発生装置と、前記プラズマによって励起された前記ガス中の原子又は分子の発光を分光し、該分光した光の強度を測定する分光測定装置とを備えることを特徴とする。

請求項４記載の基板処理装置は、請求項２記載の基板処理装置において、前記発生ガス分析装置は前記収容室内のガスを排気する排気管と、該排気管内にプラズマを発生させるプラズマ発生装置と、前記プラズマによって励起された前記ガス中の原子又は分子の発光を分光し、該分光した光の強度を測定する分光測定装置とを備えることを特徴とする。

請求項５記載の基板処理装置は、請求項２記載の基板処理装置において、前記発生ガス分析装置は前記収容室内のガスを排気する排気管と、該排気管内にプラズマを発生させるプラズマ発生装置と、前記排気管内のプラズマ発生中心部より下流のアフタグローを分光し、該分光した光の強度を測定する分光測定装置とを備えることを特徴とする。

請求項６記載の基板処理装置は、請求項２記載の基板処理装置において、前記発生ガス分析装置は質量分析器を備えることを特徴とする。

請求項７記載の基板処理装置は、請求項２記載の基板処理装置において、前記発生ガス分析装置はフーリエ変換赤外分光光度計を備えることを特徴とする。

請求項８記載の基板処理装置は、請求項１記載の基板処理装置において、前記熱処理装置は前記基板を収容する収容室を備え、前記発生ガス分析装置は前記収容室内に設けられることを特徴とする。

請求項９記載の基板処理装置は、請求項８記載の基板処理装置において、前記発生ガス分析装置は前記収容室内のガスを取り込むガス取込室と、該ガス取込室内にプラズマを発生させるプラズマ発生装置と、前記プラズマによって励起された前記ガス中の原子又は分子の発光を分光し、該分光した光の強度を測定する分光測定装置とを備えることを特徴とする。

請求項１０記載の基板処理装置は、請求項１乃至９のいずれか１項に記載の基板処理装置において、前記発生ガスは、四弗化ケイ素ガス、アンモニアガス、弗化水素ガス、窒素ガス、及び水素ガスの少なくとも１つであることを特徴とする。

請求項１１記載の基板処理装置は、請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の基板処理装置において、前記化学反応処理装置は前記基板を収容する第２の収容室と、該第２の収容室内にアンモニアガスを供給するアンモニアガス供給系と、前記第２の収容室内に弗化水素ガスを供給する弗化水素ガス供給系と、前記第２の収容室内に供給されたアンモニアガス及び弗化水素ガスのうち少なくとも一方を分析する供給ガス分析装置とを備えることを特徴とする。

請求項１２記載の基板処理装置は、請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の基板処理装置において、前記化学反応処理装置は前記基板を収容する第２の収容室と、該第２の収容室内に弗化水素ガスを供給する弗化水素ガス供給系と、前記第２の収容室内に供給された弗化水素ガスを分析する供給ガス分析装置とを備えることを特徴とする。

請求項１３記載の基板処理装置は、請求項１１又は１２記載の基板処理装置において、前記化学反応処理装置は前記第２の収容室内に供給されたガスを排気する供給ガス排気系を備え、前記供給ガス分析装置は前記供給ガス排気系に設けられることを特徴とする。

請求項１４記載の基板処理装置は、請求項１３記載の基板処理装置において、前記供給ガス分析装置は前記第２の収容室内から排気されたガスを取り込む第２のガス取込室と、該第２のガス取込室内にプラズマを発生させる第２のプラズマ発生装置と、前記プラズマによって励起された前記ガス中の原子又は分子の発光を分光し、該分光した光の強度を測定する第２の分光測定装置とを備えることを特徴とする。

請求項１５記載の基板処理装置は、請求項１３記載の基板処理装置において、前記供給ガス分析装置は前記第２の収容室内のガスを排気する第２の排気管と、該第２の排気管内にプラズマを発生させる第２のプラズマ発生装置と、前記プラズマによって励起された前記ガス中の原子又は分子の発光を分光し、該分光した光の強度を測定する第２の分光測定装置とを備えることを特徴とする。

請求項１６記載の基板処理装置は、請求項１１又は１２記載の基板処理装置において、前記供給ガス分析装置は前記第２の収容室内に設けられることを特徴とする。

請求項１７記載の基板処理装置は、請求項１６記載の基板処理装置において、前記供給ガス分析装置は前記第２の収容室内のガスを取り込む第２のガス取込室と、該第２のガス取込室内にプラズマを発生させる第２のプラズマ発生装置と、前記プラズマによって励起された前記ガス中の原子又は分子の発光を分光し、該分光した光の強度を測定する第２の分光測定装置とを備えることを特徴とする。

上記目的を達成するために、請求項１８記載の基板処理の終点検出方法は、酸化物層が表面に形成された基板に処理を施す基板処理装置における当該基板処理の終点検出方法であって、前記酸化物層をガス分子と化学反応させて前記表面上に生成物を生成する化学反応処理ステップと、前記生成物が前記表面に生成された前記基板を加熱する熱処理ステップとを有し、前記熱処理ステップは前記加熱された基板から発生する発生ガスを分析する発生ガス分析ステップを含むことを特徴とする。

請求項１９記載の基板処理の終点検出方法は、請求項１８記載の基板処理の終点検出方法において、前記発生ガス分析ステップは、前記発生ガス中の原子又は分子を励起させるプラズマを発生させるプラズマ発生ステップと、前記プラズマによって励起された前記発生ガス中の原子又は分子の発光を分光し、該分光した光の強度を測定する分光測定ステップとを含むことを特徴とする。

請求項２０記載の基板処理の終点検出方法は、請求項１８記載の基板処理の終点検出方法において、前記発生ガス分析ステップは、前記発生ガスを排気する排気管内の当該発生ガス中の原子又は分子を励起させるプラズマを発生させるプラズマ発生ステップと、前記プラズマによって励起された前記発生ガス中の原子又は分子の発光を分光し、該分光した光の強度を測定する分光測定ステップとを含むことを特徴とする。

請求項２１記載の基板処理の終点検出方法は、請求項１８記載の基板処理の終点検出方法において、前記発生ガス分析ステップは、前記発生ガスを排気する排気管内の当該発生ガス中の原子又は分子を励起させるプラズマを発生させるプラズマ発生ステップと、前記排気管内のプラズマ発生中心部より下流のアフタグローを分光し、該分光した光の強度を測定する分光測定ステップとを含むことを特徴とする。

請求項１記載の基板処理装置及び請求項１８記載の基板処理の終点検出方法によれば、酸化物層とガス分子とが化学反応することによって生成物が表面に生成された基板を加熱すると共に、当該加熱された基板から発生する発生ガスを分析する。生成物は加熱されることにより気化・昇華し、生成物が完全に気化・昇華して基板から除去されると、発生ガスの発生が止まる。したがって、当該発生ガスを分析することによって、生成物が完全に除去される終点を検出することができる。その結果、基板の加熱時間を適切に設定することができ、もって、電子デバイスの欠陥となる酸化物層を完全に除去することができると共に装置のスループットを向上させることができる。

請求項２記載の基板処理装置によれば、発生ガス分析装置は収容室内のガスを排気するガス排気系に設けられる。したがって、発生ガス分析装置を収容室内から隔離することができ、もって、発生ガス分析装置内での処理が収容室内の処理に影響を及ぼすことがない。

請求項３，９記載の基板処理装置及び請求項１９記載の基板処理の終点検出方法によれば、発生ガス中の原子又は分子を励起させるプラズマを発生させ、プラズマによって励起された発生ガス中の原子又は分子の発光を分光し、該分光した光の強度を測定する。したがって、光の強度から発生ガス中の原子又は分子の濃度を測定することができる。

請求項４記載の基板処理装置及び請求項２０記載の基板処理の終点検出方法によれば、ガスを排気する排気管内にプラズマを発生させる。したがって、ガスを取り込む取込室を必要としないので、安価な構成でガスの分析を行うことができる。

請求項５記載の基板処理装置及び請求項２１記載の基板処理の終点検出方法によれば、排気管内のプラズマ発生中心部より下流のアフタグローを分光し、該分光した光の強度を測定する。したがって、光の強度から発生ガス中の原子又は分子の濃度を正確に測定することができる。

請求項６記載の基板処理装置によれば、質量分析器を備える。したがって、質量分析器を用いて、さらに精度よくガスの分析を行うことができる。

請求項７記載の基板処理装置によれば、フーリエ変換赤外分光光度計を備える。したがって、フーリエ変換赤外分光光度計を用いて、さらに正確にガスの分析を行うことができる。

請求項８記載の基板処理装置によれば、発生ガス分析装置は収容室内に設けられる。したがって、発生ガス分析装置は容易に収容室内のガスを取り込むことができ、もって、確実にガスの分析を行うことができる。

請求項１０記載の基板処理装置によれば、発生ガスは、四弗化ケイ素ガス、アンモニアガス、弗化水素ガス、窒素ガス、及び水素ガスの少なくとも１つである。したがって、プラズマによって発生ガス中の原子又は分子は確実に発光するので、光の強度を確実に測定することができ、もって、確実にガスの分析を行うことができる。

請求項１１記載の基板処理装置によれば、第２の収容室内に供給されたアンモニアガス及び弗化水素ガスのうち少なくとも一方を分析する。したがって、当該供給ガスを分析することによって、装置が正常に稼働しているか否かを確認することができる。

請求項１２記載の基板処理装置によれば、第２の収容室内に供給された弗化水素ガスを分析する。したがって、当該供給ガスを分析することによって、装置が正常に稼働しているか否かを確認することができる。

請求項１３記載の基板処理装置によれば、供給ガス分析装置は第２の収容室内のガスを排気する供給ガス排気系に設けられる。したがって、供給ガス分析装置を第２の収容室内から隔離することができ、もって、供給ガス分析装置内での処理が第２の収容室内の処理に影響を及ぼすことがない。

請求項１４，１７記載の基板処理装置によれば、供給ガス中の原子又は分子を励起させるプラズマを発生させ、プラズマによって励起された供給ガス中の原子又は分子の発光を分光し、該分光した光の強度を測定する。したがって、光の強度から供給ガス中の原子又は分子の濃度を測定することができる。

請求項１５記載の基板処理装置によれば、第２の収容室内のガスを排気する第２の排気管内にプラズマを発生させる。したがって、ガスを取り込む第２の取込室を必要としないので、安価な構成でガスの分析を行うことができる。

請求項１６記載の基板処理装置によれば、供給ガス分析装置は第２の収容室内に設けられる。したがって、供給ガス分析装置は容易に第２の収容室内のガスを取り込むことができ、もって、確実にガスの分析を行うことができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。

まず、本発明の実施の形態に係る基板処理装置について説明する。

図１は、本実施の形態に係る基板処理装置の概略構成を示す平面図である。

図１において、基板処理装置１０は、電子デバイス用のウエハ（以下、単に「ウエハ」という。）Ｗに反応性イオンエッチング（以下、「ＲＩＥ」という。）処理を施す第１のプロセスシップ１１と、該第１のプロセスシップ１１と平行に配置され、ウエハＷに後述するＣＯＲ（Chemical Oxide Removal）処理及びＰＨＴ（Post Heat Treatment）処理を施す第２のプロセスシップ１２と、第１のプロセスシップ１１及び第２のプロセスシップ１２がそれぞれ接続された矩形状の共通搬送室としてのローダーモジュール１３とを備える。

ローダーモジュール１３には、上述した第１のプロセスシップ１１及び第２のプロセスシップ１２の他、２５枚のウエハＷを収容する容器としてのフープ（Front Opening Unified Pod）１４がそれぞれ載置される３つのフープ載置台１５と、フープ１４から搬出されたウエハＷの位置をプリアライメントするオリエンタ１６とが接続されている。

第１のプロセスシップ１１及び第２のプロセスシップ１２は、ローダーモジュール１３の長手方向における側壁に接続されると共にローダーモジュール１３を挟んで３つのフープ載置台１５と対向するように配置され、オリエンタ１６はローダーモジュール１３の長手方向に関する一端に配置される。

ローダーモジュール１３は、内部に配置された、ウエハＷを搬送するスカラ型デュアルアームタイプの搬送アーム機構１９と、各フープ載置台１５に対応するように側壁に配置されたウエハＷの投入口としての３つのロードポート２０とを有する。搬送アーム機構１９は、フープ載置台１５に載置されたフープ１４からウエハＷをロードポート２０経由で取り出し、該取り出したウエハＷを第１のプロセスシップ１１、第２のプロセスシップ１２やオリエンタ１６へ搬出入する。

第１のプロセスシップ１１は、ウエハＷにＲＩＥ処理を施す第１の真空処理室としての第１のプロセスモジュール２５と、該第１のプロセスモジュール２５にウエハＷを受け渡すリンク型シングルピックタイプの第１の搬送アーム２６を内蔵する第１のロード・ロックモジュール２７とを有する。

第１のプロセスモジュール２５は、円筒状の処理室容器（チャンバ）と、該チャンバ内に配置された上部電極及び下部電極を有し、該上部電極及び下部電極の間の距離はウエハＷにＲＩＥ処理を施すための適切な間隔に設定されている。また、下部電極はウエハＷをクーロン力等によってチャックするＥＳＣ２８をその頂部に有する。

第１のプロセスモジュール２５では、チャンバ内部に処理ガスを導入し、上部電極及び下部電極間に電界を発生させることによって導入された処理ガスをプラズマ化してイオン及びラジカルを発生させ、該イオン及びラジカルによってウエハＷにＲＩＥ処理を施す。

第１のプロセスシップ１１では、ローダーモジュール１３の内部圧力は大気圧に維持される一方、第１のプロセスモジュール２５の内部圧力は真空に維持される。そのため、第１のロード・ロックモジュール２７は、第１のプロセスモジュール２５との連結部に真空ゲートバルブ２９を備えると共に、ローダーモジュール１３との連結部に大気ゲートバルブ３０を備えることによって、その内部圧力を調整可能な真空予備搬送室として構成される。

第１のロード・ロックモジュール２７の内部には、略中央部に第１の搬送アーム２６が設置され、該第１の搬送アーム２６より第１のプロセスモジュール２５側に第１のバッファ３１が設置され、第１の搬送アーム２６よりローダーモジュール１３側には第２のバッファ３２が設置される。第１のバッファ３１及び第２のバッファ３２は、第１の搬送アーム２６の先端部に配置されたウエハＷを支持する支持部（ピック）３３が移動する軌道上に配置され、ＲＩＥ処理が施されたウエハＷを一時的に支持部３３の軌道の上方に待避させることにより、ＲＩＥ未処理のウエハＷとＲＩＥ処理済みのウエハＷとの第１のプロセスモジュール２５における円滑な入れ換えを可能とする。

第２のプロセスシップ１２は、ウエハＷにＣＯＲ処理を施す第２の真空処理室としての第２のプロセスモジュール３４（化学反応処理装置）と、該第２のプロセスモジュール３４に真空ゲートバルブ３５を介して接続された、ウエハＷにＰＨＴ処理を施す第３の真空処理室としての第３のプロセスモジュール３６（熱処理装置）と、第２のプロセスモジュール３４及び第３のプロセスモジュール３６にウエハＷを受け渡すリンク型シングルピックタイプの第２の搬送アーム３７を内蔵する第２のロード・ロックモジュール４９とを有する。

図２は、図１における第２のプロセスモジュール３４の断面図であり、図２（Ａ）は図１における線II−IIに沿う断面図であり、図２（Ｂ）は図２（Ａ）におけるＡ部の拡大図である。

図２（Ａ）において、第２のプロセスモジュール３４は、円筒状の処理室容器（チャンバ）３８と、該チャンバ３８内に配置されたウエハＷの載置台としてのウエハステージ３９と、チャンバ３８の上方に配置されたシャワーヘッド４０と、チャンバ３８内のガス等を排気するＴＭＰ（Turbo Molecular Pump）４１と、チャンバ３８及びＴＭＰ４１の間に配置され、チャンバ３８内の圧力を制御する可変式バタフライバルブとしてのＡＰＣ（Automatic Pressure Control）バルブ４２とを有する。

ウエハステージ３９は調温機構として冷媒室（図示しない）を有する。この冷媒室には所定温度の冷媒、例えば、冷却水やガルデン液が循環供給され、当該冷媒の温度によってウエハステージ３９の上面に載置されたウエハＷの処理温度が制御される。ウエハステージ３９は、１０〜３０℃に維持されるのが好ましい。

また、ウエハステージ３９は、その上面から突出自在なリフトピンとしての複数のプッシャーピン（図示しない）を有し、これらのプッシャーピンは、ウエハＷがウエハステージ３９に載置されるときにはウエハステージ３９に収容され、ＣＯＲ処理が施されたウエハＷをチャンバ３８から搬出するときには、ウエハステージ３９の上面から突出してウエハＷを上方へ持ち上げる。なお、本実施の形態では、ウエハステージ３９の代わりにＥＳＣを使用してもよい。

シャワーヘッド４０は２層構造を有し、下層部４３及び上層部４４のそれぞれに第１のバッファ室４５及び第２のバッファ室４６を有する。第１のバッファ室４５及び第２のバッファ室４６はそれぞれガス通気孔４７，４８を介してチャンバ３８内に連通する。すなわち、シャワーヘッド４０は、第１のバッファ室４５及び第２のバッファ室４６にそれぞれ供給されるガスのチャンバ３８内への内部通路を有する、階層状に積み重ねられた２つの板状体（下層部４３、上層部４４）からなる。

ウエハＷにＣＯＲ処理を施す際、図２（Ａ）に示すように、第１のバッファ室４５にはＮＨ_３（アンモニア）ガスが後述するアンモニアガス供給管５７から供給され、該供給されたアンモニアガスはガス通気孔４７を介してチャンバ３８内へ供給されると共に、第２のバッファ室４６にはＨＦ（弗化水素）ガスが後述する弗化水素ガス供給管５８から供給され、該供給された弗化水素ガスはガス通気孔４８を介してチャンバ３８内へ供給される。

ところで、ＣＯＲ処理とは、ウエハＷ上の酸化物層とガス分子を化学反応させて生成物を生成する処理である。

本実施の形態では、ＣＯＲ処理においてアンモニアガス及び弗化水素ガスを用いる。また、アルゴンガスを添加して用いてもよい。ここで、弗化水素ガスはＳｉＯ_２層の腐食を促進し、アンモニアガスは、酸化物層（ＳｉＯ_２層）と弗化水素ガスとの反応を必要に応じて制限し、最終的には停止させるための反応副生成物（By-product）を合成する。また、アンモニアガスは弗化水素ガスより多く供給することが好ましい。例えば、アンモニアガス／弗化水素ガスは、流量比（ｓｃｃｍ）で１／１〜２／１の範囲が好ましい。また、チャンバ３８内におけるアンモニアガス及び弗化水素ガスの混合ガスの分圧を１０〜４０ｍＴｏｒｒに設定するのが好ましい。具体的には、本実施の形態では、ＣＯＲ処理において以下の化学反応を利用する。
（ＣＯＲ処理）
ＳｉＯ_２＋４ＨＦ → ＳｉＦ_４＋２Ｈ_２Ｏ↑
ＳｉＦ_４＋２ＮＨ_３＋２ＨＦ → （ＮＨ_４）_２ＳｉＦ_６
本実施の形態では、チャンバ３８内の圧力が１Ｔｏｒｒ以下に維持される。

また、シャワーヘッド４０はヒータ（図示しない）、例えば、加熱素子を内蔵する。この加熱素子は、好ましくは、上層部４４上に配置されて第２のバッファ室４６内の弗化水素ガスの温度を制御する。

また、図２（Ｂ）に示すように、ガス通気孔４７，４８におけるチャンバ３８内への開口部は末広がり状に形成される。これにより、アンモニアガスや弗化水素ガスをチャンバ３８内へ効率よく拡散することができる。さらに、ガス通気孔４７，４８は断面がくびれ形状を呈するので、チャンバ３８で発生した生成物がガス通気孔４７，４８、引いては、第１のバッファ室４５や第２のバッファ室４６へ逆流するのを防止することができる。なお、ガス通気孔４７，４８は螺旋状の通気孔であってもよい。

この第２のプロセスモジュール３４は、チャンバ３８内の圧力と、アンモニアガス及び弗化水素ガスの流量比を上述したように調整することによってウエハＷに上記ＣＯＲ処理を施す。

また、この第２のプロセスモジュール３４は、チャンバ３８内において初めてアンモニアガス及び弗化水素ガスが混合するように設計されている（ポストミックス設計）ため、チャンバ３８内に上記２種類のガスが導入されるまで、該２種類のガスが混合するのを防止して、弗化水素ガスとアンモニアガスとがチャンバ３８内への導入前に反応するのを防止する。

また、第２のプロセスモジュール３４では、チャンバ３８の側壁がヒータ（図示しない）、例えば、加熱素子を内蔵し、チャンバ３８内の雰囲気温度が低下するのを防止する。これにより、ＣＯＲ処理の再現性を向上することができる。また、側壁内の加熱素子は、側壁の温度を制御することによってチャンバ３８内に発生した副生成物が側壁の内側に付着するのを防止する。

図３は、図１における第３のプロセスモジュール３６の断面図である。

図３において、第３のプロセスモジュール３６は、筐体状の処理室容器（チャンバ）５０と、該チャンバ５０の天井部１８５と対向するように、チャンバ５０内に配置されたウエハＷの載置台としてのステージヒータ５１と、該ステージヒータ５１の近傍に配置され、ステージヒータ５１に載置されたウエハＷを上方に持ち上げるバッファアーム５２と、チャンバ５０の天井部１８５に設けられ、且つチャンバ５０内及び外部雰囲気を遮断する開閉自在な蓋としてのＰＨＴチャンバリッド（図示しない）とを有する。

ステージヒータ５１は、表面に酸化皮膜が形成されたアルミからなり、内蔵された電熱線等からなるヒータ１８６によって載置されたウエハＷを所定の温度まで加熱する。具体的には、ステージヒータ５１は載置したウエハＷを１００〜２００℃、好ましくは約１３５℃まで直接加熱する。なお、ヒータ１８６の発熱量はヒータ制御装置１８７によって制御される。

ＰＨＴチャンバリッドにはシリコンゴム製のシートヒータが配されてウエハＷを上方から加熱する。なお、チャンバ５０の外周は熱シールド（図示しない）によって覆われている。

ウエハＷを上方から加熱するヒータとして、上述したシートヒータの代わりに、紫外線放射（UV radiation）ヒータを配してもよい。紫外線放射ヒータとしては、波長１９０〜４００ｎｍの紫外線を放射する紫外線ランプ等が該当する。

バッファアーム５２は、ＣＯＲ処理が施されたウエハＷを一時的に第２の搬送アーム３７における支持部５３の軌道の上方に待避させることにより、第２のプロセスモジュール３４や第３のプロセスモジュール３６におけるウエハＷの円滑な入れ換えを可能とする。

この第３のプロセスモジュール３６は、ウエハＷの温度を調整することによってウエハＷにＰＨＴ処理を施す。

ところで、ＰＨＴ処理とは、ＣＯＲ処理が施されたウエハＷを加熱して、ＣＯＲ処理の化学反応によってウエハＷに生成した生成物を気化・昇華させてウエハＷから除去する処理である。具体的には、本実施の形態では、ＰＨＴ処理において以下の化学反応を利用する。
（ＰＨＴ処理）
（ＮＨ_４）_２ＳｉＦ_６ → ＳｉＦ_４↑＋２ＮＨ_３↑＋２ＨＦ↑
尚、ＰＨＴ処理においては、図３に示すように、Ｎ_２及びＨ_２も若干量発生する。

また、第３のプロセスモジュール３６は、窒素ガス供給系１９０を備える。

窒素ガス供給系１９０は窒素ガス供給部１９２と、該窒素ガス供給部１９２に接続された窒素ガス供給管６５とを有し、窒素ガス供給管６５はチャンバ５０の天井部１８５においてステージヒータ５１に載置されたウエハＷに対向するように開口する窒素ガス供給孔１９４を有する。窒素ガス供給部１９２は窒素ガス供給管６５を介して窒素ガス供給孔１９４からチャンバ５０内にパージガスとして窒素（Ｎ_２）ガスを供給し、上述したＰＨＴ処理において発生（揮発）したガスを排気する。また、窒素ガス供給部１９２は供給する窒素ガスの流量を調整する。具体的には、窒素ガスの流量を、例えば５００〜３０００ｓｃｃｍの範囲に設定するのがよい。

図１に戻り、第２のロード・ロックモジュール４９は、第２の搬送アーム３７を内蔵する筐体状の搬送室（チャンバ）７０を有する。また、ローダーモジュール１３の内部圧力は大気圧に維持される一方、第２のプロセスモジュール３４及び第３のプロセスモジュール３６の内部圧力は真空若しくは大気圧以下に維持される。そのため、第２のロード・ロックモジュール４９は、第３のプロセスモジュール３６との連結部に真空ゲートバルブ５４を備えると共に、ローダーモジュール１３との連結部に大気ドアバルブ５５を備えることによって、その内部圧力を調整可能な真空予備搬送室として構成される。

図４は、図１における第２のプロセスシップ１２の概略構成を示す斜視図である。

図４において、第２のプロセスモジュール３４は、第１のバッファ室４５へアンモニアガスを供給するアンモニアガス供給管５７と、第２のバッファ室４６へ弗化水素ガスを供給する弗化水素ガス供給管５８と、チャンバ３８内の圧力を測定する圧力ゲージ５９と、ウエハステージ３９内に配設された冷却系統に冷媒を供給するチラーユニット６０とを備える。

アンモニアガス供給管５７にはＭＦＣ（Mass Flow Controller）（図示しない）が設けられ、該ＭＦＣは第１のバッファ室４５へ供給するアンモニアガスの流量を調整すると共に、弗化水素ガス供給管５８にもＭＦＣ（図示しない）が設けられ、該ＭＦＣは第２のバッファ室４６へ供給する弗化水素ガスの流量を調整する。アンモニアガス供給管５７のＭＦＣと弗化水素ガス供給管５８のＭＦＣは協働して、チャンバ３８へ供給されるアンモニアガスと弗化水素ガスの流量比を調整する。

また、第２のプロセスモジュール３４の下方には、ＤＰ（Dry Pump）（図示しない）に接続された第２のプロセスモジュール排気系６１が配置される。第２のプロセスモジュール排気系６１は、チャンバ３８とＡＰＣバルブ４２の間に配設された排気ダクト６２と連通する排気管６３と、当該排気ダクト６２と連通する後述の図５（Ａ）の分析ユニット２１０（供給ガス分析装置）と、ＴＭＰ４１の下方（排気側）に接続された排気管６４とを有し、チャンバ３８内のガス等を排気すると共に当該排気されたガス等を分析する。なお、排気管６４はＤＰの手前において排気管６３に接続される。また、分析ユニット２１０は、第１のプロセスシップ１１、第２のプロセスシップ１２、及びローダーモジュール１３の動作を制御するシステムコントローラ８９に接続される。

第３のプロセスモジュール３６は、チャンバ５０へ窒素（Ｎ_２）ガスを供給する窒素ガス供給管６５と、チャンバ５０内の圧力を測定する圧力ゲージ６６と、チャンバ５０内の窒素ガス等を排気すると共に当該排気された窒素ガス等を分析する第３のプロセスモジュール排気系６７とを備える。

窒素ガス供給管６５にはＭＦＣ（図示しない）が設けられ、該ＭＦＣはチャンバ５０へ供給される窒素ガスの流量を調整する。第３のプロセスモジュール排気系６７は、チャンバ５０に連通すると共にＤＰに接続された本排気管６８と、該本排気管６８の途中に配されたＡＰＣバルブ６９と、チャンバ５０とＡＰＣバルブ６９の間において本排気管６８と連通する後述の図５（Ａ）の分析ユニット２００（発生ガス分析装置）と、本排気管６８からＡＰＣバルブ６９を回避するように分岐し、且つＤＰの手前において本排気管６８に接続する副排気管６８ａとを有する。ＡＰＣバルブ６９は、チャンバ５０内の圧力を制御する。また、分析ユニット２００も分析ユニット２１０と同様に、システムコントローラ８９に接続される。

第２のロード・ロックモジュール４９は、チャンバ７０へ窒素ガスを供給する窒素ガス供給管７１と、チャンバ７０内の圧力を測定する圧力ゲージ７２と、チャンバ７０内の窒素ガス等を排気する第２のロード・ロックモジュール排気系７３と、チャンバ７０内を大気開放する大気連通管７４とを備える。

窒素ガス供給管７１にはＭＦＣ（図示しない）が設けられ、該ＭＦＣはチャンバ７０へ供給される窒素ガスの流量を調整する。第２のロード・ロックモジュール排気系７３は１本の排気管からなり、該排気管はチャンバ７０に連通すると共に、ＤＰの手前において第３のプロセスモジュール排気系６７における本排気管６８に接続される。また、第２のロード・ロックモジュール排気系７３及び大気連通管７４はそれぞれ開閉自在な排気バルブ７５及びリリーフバルブ７６を有し、該排気バルブ７５及びリリーフバルブ７６は協働してチャンバ７０内の圧力を大気圧から所望の真空度までのいずれかに調整する。

図５（Ａ）は、図４における分析ユニット２００，２１０の概略構成を示す模式図である。

図５（Ａ）において、分析ユニット２００（２１０）は、チャンバ５０，３８内から排気されたガスを取り込むチャンバ２０１（ガス取込室）と、該チャンバ２０１内にプラズマを発生させるために当該チャンバ２０１の周囲に巻かれたコイル２０２及び該コイル２０２に高周波電流を流す高周波電源２０３（プラズマ発生装置）と、当該プラズマによって励起された当該ガス中の原子又は分子の発光を分光し、該分光した光の強度を測定する発光分析器２０４（分光測定装置）とを備える。分析ユニット２００（２１０）では、発光分析器２０４により上記光の強度を測定することにより、上記ガス中の原子又は分子の濃度を測定することができる。なお、チャンバ２０１内には、ガス供給装置（図示しない）からプラズマを発生するアルゴンガスが供給されている。

ところで、上述したように第３のプロセスモジュール３６ではチャンバ５０内でウエハＷにＰＨＴ処理を施す。当該ＰＨＴ処理では、ＣＯＲ処理の化学反応によってウエハＷに生成した生成物を気化・昇華させるため、ウエハＷから四弗化ケイ素ガス、アンモニアガス、弗化水素ガス、窒素ガス、及び水素ガス等の揮発ガスが発生する。第３のプロセスモジュール３６ではチャンバ５０内にパージガスとして窒素ガスを供給することにより当該揮発ガスを排気する。したがって、第３のプロセスモジュール排気系６７はチャンバ５０内から当該揮発ガスを含むガスの排気を行う。

本実施の形態では、上記分析ユニット２００を用いて上記揮発ガスを含む排気ガス中の当該揮発ガスの濃度の測定を行う。ＰＨＴ処理では、上記生成物を完全に気化・昇華させて除去すると、上記揮発ガスの発生が止まるので、当該排気ガス中の揮発ガスの濃度を当該分析ユニット２００を用いてモニタリングすることにより、当該ＰＨＴ処理の終点を検出することができる。したがって、基板処理におけるＰＨＴ処理の処理時間を適切に設定することができるので、電子デバイスの欠陥となる生成物を完全に除去することができると共に装置のスループットを向上させることができる。また、上記分析ユニット２００は第３のプロセスモジュール排気系６７に設けられるため、当該分析ユニット２００を第３のプロセスモジュール３６のチャンバ５０内から隔離することができ、もって、当該分析ユニット２００内での処理が当該チャンバ５０内の処理に影響を及ぼすことがない。

一方、上述したように第２のプロセスモジュール３４ではチャンバ３８内でウエハＷにＣＯＲ処理を施す。当該ＣＯＲ処理では、チャンバ３８内にアンモニアガス及び弗化水素ガス等の反応ガスが供給される。第２のプロセスモジュール３４ではチャンバ３８内を所定の圧力に維持するために、チャンバ３８内のガスを排気する。したがって、第２のプロセスモジュール排気系６１はチャンバ３８内から当該反応ガスを含むガスの排気を行う。

本実施の形態では、上記分析ユニット２１０を用いて上記反応ガスを含む排気ガス中の当該反応ガスの濃度の測定を行う。したがって、当該排気ガス中の反応ガスの濃度を当該分析ユニット２１０を用いてモニタリングすることにより、装置が正常に稼働しているか否かを確認することができる。

また、本実施の形態では、上記分析ユニットをそれぞれ各プロセスモジュールの排気系に設けているが、処理室内に設けてもよい。処理室内に上記分析ユニットが設けられる場合、当該分析ユニットは容易に収容室内のガスを取り込むことができ、もって、確実にガスの分析を行うことができる。なお、分析ユニット内での処理は処理室内の処理に影響を及ぼすことはない。また、上記分析ユニットの排気系又は処理室内における配置場所も自由である。

なお、上記分析ユニット２１０を設けるか否かは任意であり、第２のプロセスモジュール３４の稼働状況を確認する必要がない場合には設けなくてもよい。

図５（Ｂ）は、図５（Ａ）の分析ユニット２００の変形例の概略構成を示す模式図である。

図５（Ｂ）において、分析ユニット３００は、チャンバ５０内のガスを排気する排気曲管３０１（例えば、副排気管６８ａの一部）と、該排気曲管３０１内にプラズマを発生させるために当該排気曲管３０１の周囲に巻かれたコイル３０２と、該コイル３０２に高周波電流を流す高周波電源３０３と、当該プラズマによって励起された当該ガス中の原子又は分子の発光を分光し、該分光した光の強度を測定する発光分析器３０４とを備える。分析ユニット３００では、発光分析器３０４により上記光の強度を測定することにより、上記ガス中の原子又は分子の濃度を測定することができる。なお、排気曲管３０１内には、ガス供給装置（図示しない）からプラズマを発生するアルゴンガスが供給されている。

本変形例においても、上記分析ユニット３００を用いて上記揮発ガスを含む排気ガス中の当該揮発ガスの濃度の測定を行い、当該排気ガス中の揮発ガスの濃度を当該分析ユニット３００を用いてモニタリングすることにより、ＰＨＴ処理の終点を検出することができる。したがって、本変形例においても、基板処理におけるＰＨＴ処理の処理時間を適切に設定することができ、分析ユニット２００のようにチャンバ２０１を必要としないので、安価な構成で上述した効果と同様の効果を実現することができる。

また、分析ユニット３００において、図５（Ｂ）に示すように、排気曲管３０１内におけるプラズマ発生中心部３０１ａより下流のアフタグローを分光し、該分光した光の強度を測定するアフタグロー分析器３０５を設けてもよい。分析ユニット３００では、アフタグロー分析器３０５による上記光の強度の測定によって、上記ガス中の原子又は分子の濃度を正確に測定することができるので、この場合においては、上述した効果と同様の効果を確実に実現することができる。

上述したように本実施の形態では、ガス中の揮発ガス又は反応ガスの濃度を測定するために、上述した分析ユニットを設け、当該分析ユニット内でのプラズマ発光分析により当該ガスの濃度を測定しているが、当該分析ユニット内においてはプラズマ発光分析に限らず、質量分析器やフーリエ変換赤外分光光度計を用いたガス濃度の測定を行ってもよい。質量分析器を用いた場合は、さらに精度よくガスの分析を行うことができ、フーリエ変換赤外分光光度計を用いた場合は、さらに正確にガスの分析を行うことができる。

次に、本実施の形態に係る基板処理装置において実行されるＣＯＲ処理及びＰＨＴ処理の変形例について説明する。

例えば、或る電子デバイスの製造方法では、ウエハ上に形成された所定のパターンに形成されたハードマスクを利用してポリシリコン層をエッチングすることがある。このとき、エッチングによって形成されたトレンチ（溝）の側面にＳｉＯＢｒ層からなるデポジット膜が形成される。なお、ＳｉＯＢｒ層は、ＳｉＯ_２層に似た性質を有する疑似ＳｉＯ_２層である。ここで、スループット向上の観点から当該デポジット膜と当該ウエハ上に形成されたハードマスクとを同時に除去することが好ましく、ハードマスクは弗化水素によって除去可能であることから、弗化水素単ガスによってＣＯＲ処理をウエハＷに施すのが好ましい。そのため、本変形例においては、図６（Ａ）に示すように、第２のプロセスモジュール３４のチャンバ３８内に弗化水素ガスのみを供給してウエハＷにＣＯＲ処理を施し、図６（Ｂ）に示すように、第３のプロセスモジュール３６のチャンバ５０内でウエハＷにＰＨＴ処理を施すことにより、上述したデポジット膜とハードマスクとを同時に除去する。具体的には、本変形例において以下の化学反応を利用する。
（ＣＯＲ処理）
ＳｉＯ_２＋６ＨＦ → Ｈ_２ＳｉＦ_６＋２Ｈ_２Ｏ
（ＰＨＴ処理）
Ｈ_２ＳｉＦ_６ → ＳｉＦ_４↑＋２ＨＦ↑
Ｈ_２Ｏ → Ｈ_２Ｏ↑
本変形例では、チャンバ３８，５０内の圧力が３０Ｔｏｒｒ以下の高圧に維持される。また、ウエハステージ３９は、１０〜４０℃に維持されるのが好ましく、ステージヒータ５１は載置したウエハＷを１７５〜２００℃まで直接加熱する。

本変形例においても、上述した分析ユニットを設けることによって上述した効果と同様の効果を実現することができる。

上述した実施の形態に係る基板処理装置は、図１に示すような互いに平行に配されたプロセスシップを２つ備えるパラレルタイプの基板処理装置に限られず、図７に示すように、ウエハＷに所定の処理を施す真空処理室としての複数のプロセスモジュールが放射状に配置された基板処理装置も該当する。

図７は、上述した実施の形態に係る基板処理装置の変形例の概略構成を示す平面図である。なお、図７においては、図１の基板処理装置１０における構成要素と同様の構成要素には同じ符号を付し、その説明を省略する。

図７において、基板処理装置１３７は、平面視六角形のトランスファモジュール１３８と、該トランスファモジュール１３８の周囲において放射状に配置された４つのプロセスモジュール１３９〜１４２と、ローダーモジュール１３と、トランスファモジュール１３８及びローダーモジュール１３の間に配置され、トランスファモジュール１３８及びローダーモジュール１３を連結する２つのロード・ロックモジュール１４３，１４４とを備える。

トランスファモジュール１３８及び各プロセスモジュール１３９〜１４２は内部の圧力が真空に維持され、トランスファモジュール１３８と各プロセスモジュール１３９〜１４２とは、それぞれ真空ゲートバルブ１４５〜１４８を介して接続される。

基板処理装置１３７では、ローダーモジュール１３の内部圧力が大気圧に維持される一方、トランスファモジュール１３８の内部圧力は真空に維持される。そのため、各ロード・ロックモジュール１４３，１４４は、それぞれトランスファモジュール１３８との連結部に真空ゲートバルブ１４９，１５０を備えると共に、ローダーモジュール１３との連結部に大気ドアバルブ１５１，１５２を備えることによって、その内部圧力を調整可能な真空予備搬送室として構成される。また、各ロード・ロックモジュール１４３，１４４はローダーモジュール１３及びトランスファモジュール１３８の間において受渡されるウエハＷを一時的に載置するためのウエハ載置台１５３，１５４を有する。

トランスファモジュール１３８はその内部に配置された屈伸及び旋回自在になされたフロッグレッグタイプの搬送アーム１５５を有し、該搬送アーム１５５は、各プロセスモジュール１３９〜１４２や各ロード・ロックモジュール１４３，１４４の間においてウエハＷを搬送する。

各プロセスモジュール１３９〜１４２は、それぞれ処理が施されるウエハＷを載置する載置台１５６〜１５９を有する。ここで、プロセスモジュール１３９，１４０は基板処理装置１０における第１のプロセスモジュール２５と同様の構成を有し、プロセスモジュール１４１は第２のプロセスモジュール３４と同様の構成を有し、プロセスモジュール１４２は第３のプロセスモジュール３６又は第３のプロセスモジュール１９８と同様の構成を有する。したがって、プロセスモジュール１３９，１４０はウエハＷにエッチング処理を施し、プロセスモジュール１４１はウエハＷにＣＯＲ処理を施し、プロセスモジュール１４２はウエハＷにＰＨＴ処理を施すことができる。

基板処理装置１３７では、トレンチの側面にＳｉＯ_２層からなるデポジット膜が形成されたウエハＷを、プロセスモジュール１４１に搬入してＣＯＲ処理を施し、さらにプロセスモジュール１４２に搬入してＰＨＴ処理を施す。

なお、基板処理装置１３７における各構成要素の動作は、基板処理装置１０におけるシステムコントローラ８９と同様の構成を有するシステムコントローラによって制御される。また、基板処理装置１３７では、プロセスモジュールの数は４つに限らず、例えば６つであってもよい。

本実施の形態に係る基板処理装置の概略構成を示す平面図である。 図１における第２のプロセスモジュールの断面図であり、（Ａ）は図１における線II−IIに沿う断面図であり、（Ｂ）は（Ａ）におけるＡ部の拡大図である。 図１における第３のプロセスモジュールの断面図である。 図１における第２のプロセスシップの概略構成を示す斜視図である。 本実施の形態に係る基板処理装置に設けられる分析ユニットの概略構成を示す模式図であり、（Ａ）は図４における分析ユニットの模式図であり、（Ｂ）は（Ａ）の分析ユニットの変形例の模式図である。 本実施の形態に係る基板処理装置が実行する基板処理の変形例を説明する図であり、（Ａ）はＣＯＲ処理の変形例であり、（Ｂ）はＰＨＴ処理の変形例である。 本実施の形態に係る基板処理装置の変形例の概略構成を示す平面図である。

符号の説明

Ｗ ウエハ
１０，１３７ 基板処理装置
３４ 第２のプロセスモジュール
３６ 第３のプロセスモジュール
３８，５０，２０１ チャンバ
３９ ウエハステージ
５１ ステージヒータ
６１ 第２のプロセスモジュール排気系
６７ 第３のプロセスモジュール排気系
２００，２１０，３００ 分析ユニット
２０４，３０４ 発光分析器

Claims (21)

1. 酸化物層が表面に形成された基板に処理を施す基板処理装置であって、前記酸化物層をガス分子と化学反応させて前記表面上に生成物を生成する化学反応処理装置と、前記生成物が前記表面に生成された前記基板を加熱する熱処理装置とを備える基板処理装置において、
   前記熱処理装置は前記加熱された基板から発生する発生ガスを分析する発生ガス分析装置を備えることを特徴とする基板処理装置。
2. 前記熱処理装置は前記基板を収容する収容室と、該収容室内のガスを排気するガス排気系とを備え、
   前記発生ガス分析装置は前記ガス排気系に設けられることを特徴とする請求項１記載の基板処理装置。
3. 前記発生ガス分析装置は前記収容室内から排気されたガスを取り込むガス取込室と、該ガス取込室内にプラズマを発生させるプラズマ発生装置と、前記プラズマによって励起された前記ガス中の原子又は分子の発光を分光し、該分光した光の強度を測定する分光測定装置とを備えることを特徴とする請求項２記載の基板処理装置。
4. 前記発生ガス分析装置は前記収容室内のガスを排気する排気管と、該排気管内にプラズマを発生させるプラズマ発生装置と、前記プラズマによって励起された前記ガス中の原子又は分子の発光を分光し、該分光した光の強度を測定する分光測定装置とを備えることを特徴とする請求項２記載の基板処理装置。
5. 前記発生ガス分析装置は前記収容室内のガスを排気する排気管と、該排気管内にプラズマを発生させるプラズマ発生装置と、前記排気管内のプラズマ発生中心部より下流のアフタグローを分光し、該分光した光の強度を測定する分光測定装置とを備えることを特徴とする請求項２記載の基板処理装置。
6. 前記発生ガス分析装置は質量分析器を備えることを特徴とする請求項２記載の基板処理装置。
7. 前記発生ガス分析装置はフーリエ変換赤外分光光度計を備えることを特徴とする請求項２記載の基板処理装置。
8. 前記熱処理装置は前記基板を収容する収容室を備え、
   前記発生ガス分析装置は前記収容室内に設けられることを特徴とする請求項１記載の基板処理装置。
9. 前記発生ガス分析装置は前記収容室内のガスを取り込むガス取込室と、該ガス取込室内にプラズマを発生させるプラズマ発生装置と、前記プラズマによって励起された前記ガス中の原子又は分子の発光を分光し、該分光した光の強度を測定する分光測定装置とを備えることを特徴とする請求項８記載の基板処理装置。
10. 前記発生ガスは、四弗化ケイ素ガス、アンモニアガス、弗化水素ガス、窒素ガス、及び水素ガスの少なくとも１つであることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の基板処理装置。
11. 前記化学反応処理装置は前記基板を収容する第２の収容室と、該第２の収容室内にアンモニアガスを供給するアンモニアガス供給系と、前記第２の収容室内に弗化水素ガスを供給する弗化水素ガス供給系と、前記第２の収容室内に供給されたアンモニアガス及び弗化水素ガスのうち少なくとも一方を分析する供給ガス分析装置とを備えることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の基板処理装置。
12. 前記化学反応処理装置は前記基板を収容する第２の収容室と、該第２の収容室内に弗化水素ガスを供給する弗化水素ガス供給系と、前記第２の収容室内に供給された弗化水素ガスを分析する供給ガス分析装置とを備えることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の基板処理装置。
13. 前記化学反応処理装置は前記第２の収容室内に供給されたガスを排気する供給ガス排気系を備え、
    前記供給ガス分析装置は前記供給ガス排気系に設けられることを特徴とする請求項１１又は１２記載の基板処理装置。
14. 前記供給ガス分析装置は前記第２の収容室内から排気されたガスを取り込む第２のガス取込室と、該第２のガス取込室内にプラズマを発生させる第２のプラズマ発生装置と、前記プラズマによって励起された前記ガス中の原子又は分子の発光を分光し、該分光した光の強度を測定する第２の分光測定装置とを備えることを特徴とする請求項１３記載の基板処理装置。
15. 前記供給ガス分析装置は前記第２の収容室内のガスを排気する第２の排気管と、該第２の排気管内にプラズマを発生させる第２のプラズマ発生装置と、前記プラズマによって励起された前記ガス中の原子又は分子の発光を分光し、該分光した光の強度を測定する第２の分光測定装置とを備えることを特徴とする請求項１３記載の基板処理装置。
16. 前記供給ガス分析装置は前記第２の収容室内に設けられることを特徴とする請求項１１又は１２記載の基板処理装置。
17. 前記供給ガス分析装置は前記第２の収容室内のガスを取り込む第２のガス取込室と、該第２のガス取込室内にプラズマを発生させる第２のプラズマ発生装置と、前記プラズマによって励起された前記ガス中の原子又は分子の発光を分光し、該分光した光の強度を測定する第２の分光測定装置とを備えることを特徴とする請求項１６記載の基板処理装置。
18. 酸化物層が表面に形成された基板に処理を施す基板処理装置における当該基板処理の終点検出方法であって、
    前記酸化物層をガス分子と化学反応させて前記表面上に生成物を生成する化学反応処理ステップと、
    前記生成物が前記表面に生成された前記基板を加熱する熱処理ステップとを有し、
    前記熱処理ステップは前記加熱された基板から発生する発生ガスを分析する発生ガス分析ステップを含むことを特徴とする終点検出方法。
19. 前記発生ガス分析ステップは、前記発生ガス中の原子又は分子を励起させるプラズマを発生させるプラズマ発生ステップと、前記プラズマによって励起された前記発生ガス中の原子又は分子の発光を分光し、該分光した光の強度を測定する分光測定ステップとを含むことを特徴とする請求項１８記載の終点検出方法。
20. 前記発生ガス分析ステップは、前記発生ガスを排気する排気管内の当該発生ガス中の原子又は分子を励起させるプラズマを発生させるプラズマ発生ステップと、前記プラズマによって励起された前記発生ガス中の原子又は分子の発光を分光し、該分光した光の強度を測定する分光測定ステップとを含むことを特徴とする請求項１８記載の終点検出方法。
21. 前記発生ガス分析ステップは、前記発生ガスを排気する排気管内の当該発生ガス中の原子又は分子を励起させるプラズマを発生させるプラズマ発生ステップと、前記排気管内のプラズマ発生中心部より下流のアフタグローを分光し、該分光した光の強度を測定する分光測定ステップとを含むことを特徴とする請求項１８記載の終点検出方法。

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