JP2012129232A - 基板処理装置及び半導体装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 間隙部内を排気する排気装置が停止した場合であっても、反応容器と蓋体と間の気密性を維持する。
【解決手段】 少なくとも一端に開口部を有し、反応容器の開口部を蓋する蓋体と、反応容器と蓋体との間に設けられる密閉部材と、反応容器と蓋体と密閉部材とで取り囲まれ、内部を減圧状態に維持可能に構成される間隙部と、間隙部に接続される第１排気管と、第１排気管に接続され、内部を減圧状態に維持可能に構成されるタンクと、タンクに接続される第２排気管と、第２排気管に設けられる第１バルブと、第２排気管に第１バルブを介して接続される排気装置と、を備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、基板処理装置及び半導体装置の製造方法に関する。

ＤＲＡＭ等の半導体装置の製造工程の一工程として実施される基板処理工程では、反応容器内に基板を搬入し、蓋体により反応容器の開口部を蓋する工程と、反応容器内に処理ガスを供給して基板を処理する工程と、が実施される。反応容器と蓋体との間にＯリング等の密閉部材を設けることで、反応容器と蓋体との間の気密性を高めることができる。

特開２００１−１５４４０号公報

反応容器と蓋体との間の気密性は、開口部を蓋する際に、反応容器と蓋体と密閉部材とで取り囲まれる間隙部を形成し、係る間隙部内を排気装置により排気して減圧することで高めることができる。減圧された間隙部の吸引力により、反応容器と蓋体とが強い力で互いに引き付け合うようになるためである。なお、間隙部内と外部との圧力差を大きくするほど、反応容器と蓋体とが引き付け合う力が大きくなり、気密性を高めることができる。

しかしながら、間隙部内を排気する排気装置が故障や停電等により停止した場合には、間隙部内が排気されなくなり圧力が上昇してしまう。そうすると、反応容器と蓋体との間の気密性が低下し、反応容器外へ処理ガスがリークしたり、反応容器内へ大気がリークしたりする可能性が高くなる。

本発明は、間隙部内を排気する排気装置が停止した場合であっても、反応容器と蓋体と間の気密性を維持することが可能な基板処理装置及び半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。

本発明の一態様は、少なくとも一端に開口部を有し、内部で基板を処理する反応容器と、前記反応容器の前記開口部を蓋する蓋体と、前記反応容器と前記蓋体との間に設けられる密閉部材と、前記蓋体が前記開口部を蓋した状態で、前記反応容器と前記蓋体と前記密閉部材とで取り囲まれ、内部を減圧状態に維持可能に構成される間隙部と、前記間隙部に接続される第１排気管と、前記第１排気管に接続され、内部を減圧状態に維持可能に構成されるタンクと、前記タンクに接続される第２排気管と、前記第２排気管に設けられる第１バルブと、前記第２排気管に前記第１バルブを介して接続される排気装置と、を備える基板処理装置である。

本発明の他の態様は、反応容器内に基板を搬入し、蓋体により前記反応容器の開口部を蓋し、前記反応容器と、前記蓋体と、前記反応容器と前記蓋体との間に設けられた密閉部材と、で取り囲まれた間隙部を形成する工程と、前記間隙部に接続された第１排気管と、前記第１排気管に接続されたタンクと、前記タンクに接続された第２排気管と、前記第２排気管に設けられた第１バルブと、を介して前記第２排気管に接続された排気装置により前記タンク内及び前記間隙部内を排気し、前記タンク内及び前記間隙部内をそれぞれ減圧状態に維持することで、前記反応容器と前記蓋体との間を密閉させる工程と、密閉された
前記反応容器内にガスを供給して前記基板を処理する工程と、を有する半導体装置の製造方法である。

本発明によれば、間隙部内を排気する排気装置が停止した場合であっても、反応容器と蓋体と間の気密性を維持することができる。

本発明の第１の実施形態に係る基板処理装置の概略構成図である。 本発明の第１の実施形態に係る処理炉の概略構成を示す縦断面図である。 本発明の第１の実施形態に係るシール部及び排気ラインの概略構成図である。 本発明の第１の実施形態に係る基板処理工程のフロー図である。 本発明の第２の実施形態に係るシール部及び排気ラインの概略構成図である。 本発明の第３の実施形態に係るシール部及び排気ラインの概略構成図である。 本発明の第４の実施形態に係るシール部及び排気ラインの概略構成図である。 本発明の他の実施形態に係るシール部の概略構成図である。

＜本発明の第１の実施形態＞
（１）基板処理装置の構成
まず、本実施形態に係る基板処理装置１０１の構成例について、図１を用いて説明する。

図１は、本実施形態に係る基板処理装置１０１の概略構成図である。図１に示すように、本実施形態に係る基板処理装置１０１は筐体１１１を備えている。シリコン（Ｓｉ）等からなる基板としてのウエハ２００を筐体１１１内外へ搬送するには、複数のウエハ２００を収納するウエハキャリア（基板収納容器）としてのカセット１１０が使用される。筐体１１１内側の前方（図中の右側）には、カセットステージ（基板収納容器受渡し台）１１４が設けられている。カセット１１０は、図示しない工程内搬送装置によってカセットステージ１１４上に載置され、また、カセットステージ１１４上から筐体１１１外へ搬出されるように構成されている。

カセット１１０は、工程内搬送装置によって、カセット１１０内のウエハ２００が垂直姿勢となり、カセット１１０のウエハ出し入れ口が上方向を向くように、カセットステージ１１４上に載置される。カセットステージ１１４は、カセット１１０を筐体１１１の後方に向けて縦方向に９０°回転させ、カセット１１０内のウエハ２００を水平姿勢とさせ、カセット１１０のウエハ出し入れ口を筐体１１１内の後方に向かせることが可能なように構成されている。

筐体１１１内の前後方向の略中央部には、カセット棚（基板収納容器載置棚）１０５が設置されている。カセット棚１０５には、複数段、複数列にて複数個のカセット１１０が保管されるように構成されている。カセット棚１０５には、後述するウエハ移載機構１２５の搬送対象となるカセット１１０が収納される移載棚１２３が設けられている。また、カセットステージ１１４の上方には、予備カセット棚１０７が設けられ、予備的にカセット１１０を保管するように構成されている。

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（基板収納容器搬送装置）１１８が設けられている。カセット搬送装置１１８は、カセット１１０を保持したまま昇降可能なカセットエレベータ（基板収納容器昇降機構）１１８ａと、カセット１１０を保持したまま水平移動可能な搬送機構としてのカセット搬送機構（基板収納容器搬送機構）１１８ｂと、を備えている。これらカセットエレベータ１１８ａとカセット搬送機構１１８ｂとの連携動作により、カセットステージ１１４、カセット棚１０５、予備カセット棚１０７、移載棚１２３の間で、カセット１１０を搬送するように構成されている。

カセット棚１０５の後方には、ウエハ移載機構（基板移載機構）１２５が設けられている。ウエハ移載機構１２５は、ウエハ２００を水平方向に回転ないし直動可能なウエハ移載装置（基板移載装置）１２５ａと、ウエハ移載装置１２５ａを昇降させるウエハ移載装置エレベータ（基板移載装置昇降機構）１２５ｂと、を備えている。なお、ウエハ移載装置１２５ａは、ウエハ２００を水平姿勢で保持するツイーザ（基板移載用治具）１２５ｃを備えている。これらウエハ移載装置１２５ａとウエハ移載装置エレベータ１２５ｂとの連携動作により、ウエハ２００を移載棚１２３上のカセット１１０内からピックアップして後述するボート（基板支持具）２１７へ装填（ウエハチャージ）したり、ウエハ２００をボート２１７から脱装（ウエハディスチャージ）して移載棚１２３上のカセット１１０内へ収納したりするように構成されている。

筐体１１１の後部上方には、処理炉２０２が設けられている。処理炉２０２の下端には開口（炉口）が設けられ、かかる開口は炉口シャッタ（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。なお、処理炉２０２の構成については後述する。

処理炉２０２の下方には、ボート２１７を昇降させて処理炉２０２内外へ搬送する昇降機構としてのボートエレベータ（基板支持具昇降機構）１１５が設けられている。ボートエレベータ１１５の昇降台には、連結具としてのアーム１２８が設けられている。アーム１２８上には、アーム１２８を上昇させたときに処理炉２０２の下端に設けられた開口（炉口）を気密に蓋する（閉塞する）蓋体としての円盤状のシールキャップ２１９が、水平姿勢で設けられている。

シールキャップ２１９上には、基板支持具としてのボート２１７が設けられている。ボート２１７は、複数本の保持部材を備えており、複数枚（例えば、５０枚〜１５０枚程度）のウエハ２００を、水平姿勢で、かつその中心を揃えた状態で垂直方向に整列させて多段に保持するように構成されている。ボート２１７の詳細な構成については後述する。

カセット棚１０５の上方には、供給ファンと防塵フィルタとを備えたクリーンユニット１３４ａが設けられている。クリーンユニット１３４ａは、清浄化した雰囲気である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、ウエハ移載装置エレベータ１２５ｂおよびボートエレベータ１１５側と反対側である筐体１１１の左側端部には、クリーンエアを供給するよう供給ファンと防塵フィルタとを備えたクリーンユニット（図示せず）が設置されている。図示しない前記クリーンユニットから吹き出されたクリーンエアは、ウエハ移載装置１２５ａ及びボート２１７の周囲を流通した後に、図示しない排気装置に吸い込まれて、筐体１１１の外部に排気されるように構成されている。

（２）基板処理装置の動作
次に、本実施形態に係る基板処理装置１０１の動作について説明する。

まず、カセット１１０が、図示しない工程内搬送装置によって、ウエハ２００が垂直姿勢となりカセット１１０のウエハ出し入れ口が上方向を向くように、カセットステージ１１４上に載置される。その後、カセット１１０は、カセットステージ１１４によって、筐体１１１の後方に向けて縦方向に９０°回転させられる。その結果、カセット１１０内のウエハ２００は水平姿勢となり、カセット１１０のウエハ出し入れ口は筐体１１１内の後方を向く。

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ないし予備カセット棚１０７の指定された棚位置へ自動的に搬送されて受け渡されて一時的に保管された後、カセット棚１０５又は予備カセット棚１０７から移載棚１２３に移載されるか、もしくは直接移載棚１２３に搬送される。

カセット１１０が移載棚１２３に移載されると、ウエハ２００は、ウエハ移載装置１２５ａのツイーザ１２５ｃによって、ウエハ出し入れ口を通じてカセット１１０からピックアップされ、ウエハ移載装置１２５ａとウエハ移載装置エレベータ１２５ｂとの連携動作によって移載棚１２３の後方にあるボート２１７に装填（ウエハチャージ）される。ボート２１７にウエハ２００を受け渡したウエハ移載機構１２５は、カセット１１０に戻り、次のウエハ２００をボート２１７に装填する。

予め指定された枚数のウエハ２００がボート２１７に装填されると、炉口シャッタ１４７によって閉じられていた処理炉２０２の下端が開放される。続いて、シールキャップ２１９がボートエレベータ１１５によって上昇されることにより、ウエハ２００群を保持したボート２１７が処理炉２０２内へ搬入（ボートロード）される。ボートロード後は、処理炉２０２にてウエハ２００に任意の処理が実施される。かかる処理については後述する。処理後は、ウエハ２００およびカセット１１０は、上述の手順とは逆の手順で筐体１１１の外部へ払出される。

（３）処理炉の構成
続いて、本実施形態に係る処理炉２０２の構成について図２を用いて説明する。図２は、本実施形態に係る処理炉２０２の概略構成を示す縦断面図である。本実施形態に係る処理炉２０２は、複数枚のウエハ２００に対して例えば成膜、拡散、アニール等の各種処理を実施する縦型処理炉として構成されている。

本実施形態に係る処理炉２０２は、複数枚のウエハ２００を水平姿勢に積層した状態で収容する処理室２０１を内部に有する反応管２０３と、反応管２０３を支持する支持体としてのマニホールド２０９とを備えている。主に、反応管２０３及びマニホールド２０９により、内部でウエハ２００を処理する反応容器が構成される。

反応管２０３は、例えば石英（ＳｉＯ_２）や炭化シリコン（ＳｉＣ）等の耐熱性を有する非金属材料から構成されている。反応管２０３は、上端が閉塞され下端が開口された構成となっている。マニホールド２０９は、例えばＳＵＳ等の金属材料で構成され、上端及び下端が開口された円筒形状となっている。反応管２０３及びマニホールド２０９は、互いに同心円状に配置されている。マニホールド２０９は、上端で反応管２０３の下端を支持するように構成されている。マニホールド２０９の下端側の開口部２０９ａは、上述したボートエレベータ１１５が上昇した際に、上述した蓋体としてのシールキャップ２１９により蓋されるように構成されている。すなわち、シールキャップ２１９がマニホールド２０９の開口部２０９ａと当接し、処理室２０１を閉塞するように構成されている。

なお、マニホールド２０９と反応管２０３との間には、これらの間を密閉する第１シール部が構成されている。また、マニホールド２０９とシールキャップ２１９との間には、
反応容器の開口部２０９ａがシールキャップ２１９により蓋されることで、これらの間を密閉する第２シール部が構成される。なお、第１シール部及び第２シール部には、これらの気密性を向上させる排気ラインが設けられている。第１シール部、第２シール部及び排気ラインの構成については後述する。

反応管２０３内（処理室２０１内）には、基板支持具としてのボート２１７が下方から挿入されるように構成されている。反応管２０３及びマニホールド２０９の内径は、ウエハ２００を装填したボート２１７の最大外径よりも大きく構成されている。

基板支持具としてのボート２１７は、例えば石英や炭化シリコン等の耐熱性材料からなり、複数枚のウエハ２００を水平姿勢でかつ互いに中心を揃えた状態で整列させて多段に支持するように構成されている。ボート２１７の下部には、例えば石英や炭化シリコン等の耐熱性材料からなる断熱部材２１８が複数枚設けられており、後述するヒータ２０７からの熱がシールキャップ２１９側に伝わりにくくなるよう構成されている。ボート２１７は、回転軸２５５により下方から支持されている。回転軸２５５は、処理室２０１内の気密を保持しつつ、シールキャップ２１９の中心部を貫通するように設けられている。シールキャップ２１９の下方には、回転軸２５５を回転させる回転機構２６７が設けられている。回転機構２６７により回転軸２５５を回転させることにより、処理室２０１内の気密を保持したまま、複数枚のウエハ２００を搭載したボート２１７を回転させることが出来るように構成されている。

反応管２０３の外周には、反応管２０３と同心円状に加熱ユニットとしてのヒータ２０７が設けられている。ヒータ２０７は円筒形状であり、保持板としてのヒータベース（図示せず）に支持されることにより垂直に据え付けられている。処理室２０１内には、温度検出器としての温度センサ（図示せず）が設置されている。図示しない温度センサにより検出された温度情報に基づいてヒータ２０７への通電具合を調整することで、処理室２０１内を所望の温度分布とすることが可能なように構成されている。

マニホールド２０９の側壁には、処理ガス供給ノズル２３３が設けられている。処理ガス供給ノズル２３３は、垂直部と水平部とを有するＬ字形状に構成されている。処理ガス供給ノズル２３３の垂直部は、下流端がボート２１７の上端付近まで到達するよう処理室２０１の上部まで延びた構成となっている。処理ガス供給ノズル２３３の垂直部の下流端（上端）付近には、ガス噴出口が設けられている。処理ガス供給ノズル２３３の水平部は、マニホールド２０９の側壁を貫通するように設けられている。

処理ガス供給ノズル２３３の上流端には、処理ガス供給管（図示しない）の下流端が接続されている。処理ガス供給管には、上流側から順に、例えば成膜ガス、酸化ガス、窒化ガス、エッチングガス、不活性ガス等の処理ガスを供給する処理ガス供給源、流量制御装置、バルブ（いずれも図示しない）が設けられている。処理ガス供給管に設けられたバルブを開けることで、処理ガス供給源から供給された処理ガスを、処理ガス供給ノズル２３３を介して処理室２０１内に供給することが可能なように構成されている。

主に、処理ガス供給ノズル２３３、図示しない処理ガス供給管、処理ガス供給源、流量制御装置及びバルブにより、処理ガス供給ユニットが構成される。

マニホールド２０９の側壁には、処理ガス排気管２３１の上流端が接続されている。処理ガス排気管２３１には、上流側から順に、圧力を検出する圧力検出器（圧力検出部）としての圧力センサ２４５、圧力調整器としてのＡＰＣ（Ａｕｔｏ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）バルブ２５１、真空排気装置としての真空ポンプ２４６が設けられている。ＡＰＣバルブ２５１は、弁を開閉することで真空排気・排気停止ができ、さらに
弁を開度調節することが可能な開閉弁である。真空ポンプ２４６を作動させつつ、圧力センサ２４５からの圧力情報に基づいてＡＰＣバルブ２５１の開閉弁の開度を調整することにより、処理室２０１内を所望の圧力とすることが可能なように構成されている。

主に、処理ガス排気管２３１、圧力センサ２４５、ＡＰＣバルブ２５１、真空ポンプ２４６により、処理室２０１内の雰囲気を排気する処理ガス排気ユニットが構成される。

上述の温度センサ、ヒータ２０７、処理ガス供給管に設けられた流量制御装置及びバルブ、圧力センサ２４５、ＡＰＣバルブ２５１、真空ポンプ２４６、回転機構２６７、ボートエレベータ１１５等は、制御部としてのコントローラ２８０に接続されている。コントローラ２８０により、ヒータ２０７の温度調整動作、処理ガスの供給開始・停止や流量調整、ＡＰＣバルブ２５１の開度調整動作、真空ポンプ２４６の起動・停止、回転機構２６７の回転速度調節、ボートエレベータ１１５の昇降動作の制御等が行なわれる。

（４）シール部及び排気ラインの構成
続いて、上述の第１シール部、第２シール部及び排気ラインの構成について、図３を用いて説明する。図３は、本実施形態に係るシール部及び排気ラインの概略構成図である。

（第１シール部）
第１シール部は、反応管２０３とマニホールド２０９との間を、第１密閉部材としてのＯリング３１１ａ，３１１ｂにより密閉するように構成されている。Ｏリング３１１ａ，３１１ｂは、反応管２０３とマニホールド２０９との間に、Ｏリング３１１ａが内周側に、Ｏリング３１１ｂが外周側になるよう、同心円状に配置されている。Ｏリング３１１ａとＯリング３１１ｂとは、互いに接触することなく所定の間隔を保って配置されている。従って、反応管２０３とマニホールド２０９との間には、反応管２０３の下端と、マニホールド２０９の上端と、Ｏリング３１１ａ，３１１ｂと、により取り囲まれる第１間隙部３１１ｃが形成されている。

第１間隙部３１１ｃは、後述の排気ラインにより内部が排気され、また、減圧状態を維持可能に構成されている。第１間隙部３１１ｃ内を減圧状態とすることで、第１間隙部３１１ｃの吸引力により、反応管２０３とマニホールド２０９とが互いに引き付け合う。これにより、Ｏリング３１１ａ，３１１ｂの変形量が大きくなり、反応管２０３とマニホールド２０９との間の気密性を高めることができる。このように、第１シール部は、反応管２０３とマニホールド２０９との間の気密性を向上させるように構成されている。なお、第１間隙部３１１ｃ内と外部との圧力差を大きくするほど、反応管２０３とマニホールド２０９とが引き付け合う力を大きくでき、気密性を高めることができる。

主に、反応管２０３の下端、マニホールド２０９の上端、Ｏリング３１１ａ，３１１ｂ、及び第１間隙部３１１ｃにより、反応管２０３とマニホールド２０９との間を密閉する第１シール部が構成される。

（第２シール部）
第２シール部は、マニホールド２０９とシールキャップ２１９との間を、第２密閉部材としてのＯリング３１２ａ，３１２ｂにより密閉するように構成されている。Ｏリング３１２ａ，３１２ｂは、マニホールド２０９とシールキャップ２１９との間に、Ｏリング３１２ａが内周側に、Ｏリング３１２ｂが外周側になるよう、同心円状に配置されている。Ｏリング３１２ａとＯリング３１２ｂとは、互いに接触することなく所定の間隔を保って配置されている。従って、マニホールド２０９の下端側の開口部２０９ａがシールキャップ２１９により蓋されると、マニホールド２０９とシールキャップ２１９との間に、マニホールド２０９の下端と、シールキャップ２１９の上端と、Ｏリング３１２ａ，３１２ｂ
と、により取り囲まれる第２間隙部３１２ｃが形成される。

第２間隙部３１２ｃは、後述の排気ラインにより内部が排気され、また、減圧状態が維持可能に構成されている。第２間隙部３１２ｃ内を減圧状態とすることで、第２間隙部３１２ｃの吸引力により、マニホールド２０９とシールキャップ２１９とが互いに引き付け合う。これにより、Ｏリング３１２ａ，３１２ｂの変形量が大きくなり、マニホールド２０９とシールキャップ２１９との間の気密性を高めることができる。このように、第２シール部は、マニホールド２０９とシールキャップ２１９との間の気密性を向上させるように構成されている。なお、第２間隙部３１２ｃ内と外部との圧力差を大きくするほど、マニホールド２０９とシールキャップ２１９とが引き付け合う力を大きくでき、気密性を高めることができる。

主に、マニホールド２０９の下端、シールキャップ２１９の上端、Ｏリング３１２ａ，３１２ｂ、第２間隙部３１２ｃにより、マニホールド２０９とシールキャップ２１９との間を密閉する第２シール部が構成される。

（排気ライン）
排気ラインは、例えばＳＵＳ等からなる第１排気管３２１を備えている。第１排気管３２１の上流端は、分岐して第１間隙部３１１ｃ及び第２間隙部３１２ｃにそれぞれ接続される。第１排気管３２１の下流端には、例えばＳＵＳ等からなるタンク３３０が接続されている。タンク３３０の内径は、第１排気管３２１の内径よりも大きく構成されている。または、タンク３３０内の単位長さあたりの容積は、第１排気管３２１内の単位長さあたりの容積よりも大きく構成されている。タンク３３０には、例えばＳＵＳ等からなる第２排気管３２２の上流端が接続されている。第２排気管３２２には、第１バルブとしてのバルブ３４１が設けられている。第２排気管３２２の下流端には排気装置３５０が接続されている。また、第１排気管３２１には、大気導入管３６０の下流端が接続されている。大気導入管３６０には第４バルブとしてのバルブ３７０が設けられている。

第１シール部及び第２シール部を密閉状態とするには、排気装置３５０による排気を開始し、バルブ３７０を閉じ、バルブ３４１を開くことにより、第１排気管３２１、タンク３３０、第２排気管３２２、バルブ３４１を介して第１間隙部３１１ｃ内及び第２間隙部３１２ｃ内を排気する。これにより、第１間隙部３１１ｃ内及び第２間隙部３１２ｃ内がそれぞれ減圧状態となり、第１シール部及び第２シール部は密閉状態となる。なお、第１間隙部３１１ｃ及び第２間隙部３１２ｃを減圧状態とする際、タンク３３０内も併せて排気されて減圧状態となる。

また、第１シール部及び第２シール部の密閉状態を解除するには、バルブ３４１を閉じ、バルブ３７０を開くことにより、大気導入管３６０、第１排気管３２１を介して第１間隙部３１１ｃ内、第２間隙部３１２ｃ内へ大気を導入する。これにより、第１間隙部３１１ｃ内、第２間隙部３１２ｃ内の圧力が例えば常圧に復帰し、第１シール部及び第２シール部の密閉状態がそれぞれ解除可能となる。なお、大気導入管３６０からは、大気に限らず不活性ガスを導入するようにしてもよい。

なお、第１シール部及び第２シール部を密閉状態とした後、故障や停電等により排気装置３５０が不意に停止した場合には、バルブ３４１を速やかに閉じることで、排気装置３５０から第１間隙部３１１ｃ内及び第２間隙部３１２ｃ内への大気の逆流を防ぎ、第１シール部及び第２シール部の密閉状態を維持することができる。なお、本実施形態では、バルブ３４１，３７０として、電力供給が停止されると自動的に全閉となり、かつ、閉じた状態を維持可能なように構成されたバルブ（ノーマルクローズバルブ）をそれぞれ採用している。これにより、排気装置３５０が不意に停止した場合であっても、第１間隙部３１
１ｃ内及び第２間隙部３１２ｃ内への大気の逆流を確実に防ぎ、第１シール部及び第２シール部の密閉状態を確実に維持するようにしている。

但し、排気装置３５０が停止した場合には、バルブ３４１を閉じたとしても、第１シール部及び第２シール部の気密性が時間の経過と共に徐々に低下してしまう恐れがある。すなわち、第１間隙部３１１ｃ内及び第２間隙部３１２ｃ内の排気が行われない状態では、第１間隙部３１１ｃ内及び第２間隙部３１２ｃ内への処理ガスや大気のリーク等により、第１間隙部３１１ｃ内及び第２間隙部３１２ｃ内の圧力が少しずつ上昇し、第１シール部及び第２シール部の気密性が徐々に低下してしまう恐れがある。その結果、反応容器外へ処理ガスがリークしたり、反応容器内へ大気がリークしたりする恐れがある。

そこで、本実施形態では、排気ラインに上述のタンク３３０を設けることで、第１シール部、第２シール部の気密性をより長時間維持するようにしている。すなわち、排気ラインにタンク３３０を設け、第１間隙部３１１ｃ及び第２間隙部３１２ｃに連通するバルブ３４１よりも上流側の排気管内の容量を増大させることで、排気が停止された第１間隙部３１１ｃ内及び第２間隙部３１２ｃ内に処理ガスや大気がリークしたとしても、これらの圧力上昇を緩やかにさせ、減圧状態をより長時間に亘って維持するようにしている。別の言い方をすれば、本実施形態では、バルブ３４１を閉じた後、減圧状態にあるタンク３３０の吸引力を利用することで、第１間隙部３１１ｃ内及び第２間隙部３１２ｃ内の減圧状態をより長時間に亘って維持するようにしている。

また、本実施形態では、排気ラインに上述のタンク３３０を設けることで、反応容器外への処理ガスのリーク、及び反応容器内への大気のリークをそれぞれ抑制するようにしている。すなわち、処理室２０１内から第１間隙部３１１ｃ内及び第２間隙部３１２ｃ内に処理ガスがリークしたとしても、係る処理ガスは減圧状態にあるタンク３３０内に吸引されて閉じ込められるため、反応容器外への処理ガスのリークは回避される。また、同様に、反応容器外から第１間隙部３１１ｃ内及び第２間隙部３１２ｃ内に大気がリークしたとしても、係る大気は減圧状態にあるタンク３３０内に吸引されて閉じ込められるため、反応容器内への大気のリークは回避される。

主に、第１排気管３２１、タンク３３０、第２排気管３２２、バルブ３４１、排気装置３５０、大気導入管３６０、バルブ３７０により、本実施形態に係る排気ラインが構成される。なお、排気ラインを構成する各部の動作、例えば排気装置３５０の排気開始・停止やバルブ３４１，３７０の開閉動作は、上述のコントローラ２８０によって制御される。

（４）基板処理工程
次に、例えばＤＲＡＭ等の半導体装置の製造工程の一工程として実施される基板処理工程について、図４を用いて説明する。図４は、本実施形態に係る基板処理工程のフロー図である。なお、本実施形態では、基板処理工程として、例えばウエハ２００上に形成された膜等をアニール処理する場合を例に挙げて説明する。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２８０により制御される。

（基板搬入工程Ｓ１０）
まず、複数枚のウエハ２００をボート２１７に装填（ウエハチャージ）する。そして、複数枚のウエハ２００を保持したボート２１７を、ボートエレベータ１１５によって持ち上げて処理室２０１内に収容（ボートロード）する。そして、シールキャップ２１９によりマニホールド２０９の下端側の開口部２０９ａを蓋する。

開口部２０９ａがシールキャップ２１９により蓋されると、マニホールド２０９とシールキャップ２１９との間に、マニホールド２０９の下端と、シールキャップ２１９の上端
と、Ｏリング３１２ａ，３１２ｂと、により取り囲まれた上述の第２間隙部３１２ｃが形成される。なお、反応管２０３とマニホールド２０９との間には、反応管２０３と、マニホールド２０９と、Ｏリング３１２ａ，３１２ｂと、により取り囲まれた上述の第１間隙部３１１ｃが予め形成されている。

（シール部密閉工程Ｓ２０）
続いて、排気装置３５０による排気を開始し、バルブ３７０を閉じ、第１バルブとしてのバルブ３４１を開くことにより、第１排気管３２１、タンク３３０、第２排気管３２２、バルブ３４１を介して第１間隙部３１１ｃ内及び第２間隙部３１２ｃ内をそれぞれ排気する。これにより、第１間隙部３１１ｃ内及び第２間隙部３１２ｃ内がそれぞれ減圧状態となる。

その結果、減圧された第１間隙部３１１ｃの吸引力により、反応管２０３とマニホールド２０９とが互いに引き付け合う。これにより、Ｏリング３１１ａ，３１１ｂの変形量が大きくなり、反応管２０３とマニホールド２０９との間の気密性が高まり、第１シール部は密閉状態となる。また、減圧された第２間隙部３１２ｃの吸引力により、マニホールド２０９とシールキャップ２１９とが互いに引き付け合う。これにより、Ｏリング３１２ａ，３１２ｂの変形量が大きくなり、マニホールド２０９とシールキャップ２１９との間の気密性が高まり、第２シール部は密閉状態となる。

なお、第１間隙部３１１ｃ内及び第２間隙部３１２ｃ内の排気は、少なくとも後述する基板搬出工程Ｓ６０の開始直前まで継続する。これにより、第１間隙部３１１ｃ内及び第２間隙部３１２ｃ内に処理ガスや大気がリークしたとしても、リークしたガスは上述の排気ラインにより速やかに排気されるため、第１間隙部３１１ｃ内及び第２間隙部３１２ｃ内の圧力上昇が抑えられ、第１シール部及び第２シール部の気密状態はそれぞれ維持される。

（温度・圧力調整工程Ｓ３０）
続いて、処理室２０１内の圧力調整、処理室２０１内の温度調整を実施する。すなわち、所望の処理圧力（真空度）となるように、処理室２０１内を真空ポンプ２４６により排気する。この際、圧力センサ２４５で測定した圧力情報に基づき、ＡＰＣバルブ２５１の開度をフィードバック制御する。また、ウエハ２００の表面が所望の処理温度となるように、温度センサが検出した温度情報に基づき、ヒータ２０７への通電具合をフィードバック制御する。そして、回転機構２６７により、ボート２１７及びウエハ２００の回転を開始させる。なお、温度調整、圧力調整、ウエハ２００の回転は、後述するアニール工程Ｓ４０の完了時まで継続する。

（アニール工程Ｓ４０）
続いて、図示しない処理ガス供給管に設けられたバルブを開けることで、処理ガス供給源から供給された処理ガス（例えばＨ_２ガス等）の処理ガス供給ノズル２３３を介した処理室２０１内への供給を開始する。所定時間が経過したら、バルブを閉じ、処理室２０１内への処理ガスの供給を停止する。上述の処理温度にてこのような処理を所定時間継続させることにより、ウエハ２００に対してアニール処理が実施される。

（大気圧復帰工程Ｓ５０）
アニール処理の完了後、ヒータ２０７への通電具合を調整し、処理室２０１内の温度を所定温度にまで降温する。また、ＡＰＣバルブ２５１の弁の開度を調節しながら処理室２０１内にＮ_２ガス等の不活性ガスを供給し、処理室２０１内をパージする。これにより、処理ガス等を処理室２０１内から排出する。そして、処理室２０１内への不活性ガスの供給を引き続き行い、処理室２０１内を大気圧に復帰させる。

（基板搬出工程Ｓ６０）
続いて、バルブ３４１を閉じ、バルブ３７０を開くことにより、大気導入管３６０、第１排気管３２１を介して第１間隙部３１１ｃ内及び第２間隙部３１２ｃ内へ大気をそれぞれ導入する。これにより、第１間隙部３１１ｃ内、第２間隙部３１２ｃ内の圧力が例えば常圧に復帰し、第１シール部及び第２シール部の密閉状態がそれぞれ解除可能となる。

第１シール部及び第２シール部の密閉状態がそれぞれ解除可能となったら、基板搬入工程Ｓ１０と逆の手順で、ボートエレベータ１１５によってシールキャップ２１９を降下させて処理室２０１内からボート２１７を搬出し（ボートアンロード）、アニール処理済のウエハ２００をボート２１７から脱装する（ウエハディスチャージ）。これらの工程を経て、基板処理工程が完了する。

（緊急時の動作）
次に、緊急時の動作について説明する。ここで言う緊急時とは、故障や停電等で排気装置３５０が不意に停止し、第１間隙部３１１ｃ内及び第２間隙部３１２ｃ内の排気が行われなくなった場合のことをいう。

第１シール部及び第２シール部を密閉した状態で、故障や停電等により排気装置３５０が不意に停止した場合には、バルブ３４１を速やかに閉じる。これにより、排気装置３５０から第１間隙部３１１ｃ内及び第２間隙部３１２ｃ内への大気の逆流を防ぎ、第１シール部及び第２シール部の密閉状態を維持することができる。なお、本実施形態では、バルブ３４１，３７０としてノーマルクローズバルブを採用していることから、バルブ３４１，３７０及び排気装置３５０への電力供給が不意に停止した場合であっても、バルブ３４１，３７０が自動的に閉じられ、この状態が維持されるため、第１シール部及び第２シール部の密閉状態が維持される。また、排気装置３５０が故障等により停止した場合（バルブ３４１，３７０への電力供給が停止していない場合）には、コントローラ２８０が係るエラーを検知して、バルブ３４１，３７０を速やかに閉じることで、第１シール部及び第２シール部の密閉状態を維持することができる。

このとき、上述したように、排気ラインにタンク３３０が設けられることで、第１間隙部３１１ｃ及び第２間隙部３１２ｃに連通するバルブ３４１よりも上流側の排気管内の容量が増大しており、排気が停止された第１間隙部３１１ｃ内及び第２間隙部３１２ｃ内の圧力上昇が緩やかになり、減圧状態をより長時間に亘って維持することができる。すなわち、バルブ３４１を閉じた後も、減圧状態にあるタンク３３０の吸引力により第１間隙部３１１ｃ内及び第２間隙部３１２ｃ内の排気が継続されるため、減圧状態をより長時間に亘って維持することができる。

また、上述したように、排気ラインにタンク３３０が設けられることで、処理室２０１内から第１間隙部３１１ｃ内及び第２間隙部３１２ｃ内にリークした処理ガスは、減圧状態にあるタンク３３０内に吸引されて閉じ込められる。そのため、反応容器外への処理ガスのリークが回避される。また同様に、反応容器外から第１間隙部３１１ｃ内及び第２間隙部３１２ｃ内にリークした大気も、減圧状態にあるタンク３３０内に吸引されて閉じ込められる。そのため、反応容器内への大気のリークも回避される。

（５）本実施形態に係る効果
本実施形態によれば、以下に示す１つ又は複数の効果を奏する。

（ａ）本実施形態によれば、第１シール部が有する第１間隙部３１１ｃ内を排気ラインにより排気するようにしている。また、第２シール部が有する第２間隙部３１２ｃ内を排気
ラインにより排気するようにしている。これにより、第１シール部及び第２シール部の気密性をそれぞれ向上させることができる。すなわち、減圧された第１間隙部３１１ｃ及び第２間隙部３１２ｃの吸引力により、反応管２０３とマニホールド２０９とが互いに引き付け合う力、及びマニホールド２０９とシールキャップ２１９とが互いに引き付け合う力をそれぞれ大きくし、Ｏリング３１１ａ，３１１ｂ及びＯリング３１２ａ，３１２ｂの変形量を増大させることで、気密性を向上させることができる。

（ｂ）本実施形態によれば、第１間隙部３１１ｃ内及び第２間隙部３１２ｃ内の排気は、シール部密閉工程Ｓ２０の後、少なくとも基板搬出工程Ｓ６０の開始直前まで継続する。これにより、例えば第１間隙部３１１ｃ内及び第２間隙部３１２ｃ内に処理ガスや大気等がリークしたとしても、リークしたガスは上述の排気ラインにより速やかに排気され、第１間隙部３１１ｃ内及び第２間隙部３１２ｃ内の圧力上昇が抑えられ、第１シール部及び第２シール部の密閉状態をそれぞれ維持することができる。

（ｃ）本実施形態によれば、第１シール部及び第２シール部を密閉状態とした状態で、故障や停電等により排気装置３５０が不意に停止した場合には、バルブ３４１を速やかに閉じる。これにより、排気装置３５０から第１間隙部３１１ｃ内及び第２間隙部３１２ｃ内への大気の逆流を防ぎ、第１シール部及び第２シール部の密閉状態を維持することができる。

（ｄ）本実施形態では、バルブ３４１，３７０として、電力供給が停止されると自動的に全閉となり、かつ、閉じた状態を維持可能なように構成されたバルブ（ノーマルクローズバルブ）を採用している。これにより、バルブ３４１，３７０及び排気装置３５０への電源供給が不意に停止した場合であっても、第１間隙部３１１ｃ内及び第２間隙部３１２ｃ内への大気の逆流を確実に防ぎ、第１シール部及び第２シール部の密閉状態をより確実に維持できる。また、本実施形態では、無停電電源設備を設けることなく停電対策を行えるため、基板処理装置のコスト増大を回避できる。

（ｅ）本実施形態では、排気ラインに、第１排気管３２１よりも内径の大きい（もしくは単位長さあたりの容積が大きい）タンク３３０を設け、第１間隙部３１１ｃ及び第２間隙部３１２ｃに連通するバルブ３４１よりも上流側の排気管内の容量を増大させている。これにより、排気が停止された第１間隙部３１１ｃ内及び第２間隙部３１２ｃ内に処理ガスがリークしたとしても、これらの圧力上昇を緩やかにさせ、減圧状態をより長時間に亘って維持することができる。言い換えれば、本実施形態では、バルブ３４１を閉じた後、減圧状態にあるタンク３３０の吸引力を利用することで、第１間隙部３１１ｃ内及び第２間隙部３１２ｃ内の減圧状態をより長時間に亘って維持することができる。

（ｆ）本実施形態では、排気ラインにタンク３３０を設けることで、反応容器外への処理ガスのリーク、及び反応容器内への大気のリークをそれぞれ抑制することができる。すなわち、排気が停止された第１間隙部３１１ｃ内及び第２間隙部３１２ｃ内に処理ガスがリークしたとしても、処理ガスは減圧状態にあるタンク３３０内に吸引されて閉じ込められるため、反応容器外への処理ガスのリークを回避することができる。特に、処理ガスとして、例えば、爆発性の高いガス、腐食性の高いガス、人体に悪影響を及ぼすガス等を用いる場合には、処理ガスのリークを抑えることで装置の安全性を大幅に向上させることができる。また、同様に、排気が停止された第１間隙部３１１ｃ内及び第２間隙部３１２ｃ内に大気がリークしたとしても、大気は減圧状態にあるタンク３３０内に吸引されて閉じ込められるため、反応容器内への大気のリークを回避することができる。

＜本発明の第２の実施形態＞
第１の実施形態では、タンク３３０内の容量を大きくするほど、第１シール部及び第２
シール部の気密性を維持する上述の効果を高めることができる。しかしながら、タンク３３０内の容量を大きくすると、減圧状態を得るのに多大な時間を要することになり、シール部密閉工程Ｓ２０の所要時間が増大し、基板処理の生産性が低下してしまう恐れがある。そこで、本実施形態では、第１排気管３２１に第２バルブを設け、タンク３３０内と第１間隙部３１１ｃ内及び第２間隙部３１２ｃ内とを独立して排気できるようにしつつ、シール部密閉工程Ｓ２０の開始前までにタンク３３０内を予め減圧するようにしている。

図５は、本実施形態に係るシール部及び排気ラインの概略構成図である。本実施形態では、第１排気管３２１に第２バルブとしてのバルブ３４２が設けられている点が、上述の実施形態と異なる。その他は、上述の実施形態と同様である。バルブ３４２としては、電力供給が停止されると自動的に全開となり、かつ、開いた状態を維持可能なように構成されたバルブ（ノーマルオープンバルブ）を採用している。

本実施形態において、第１シール部及び第２シール部を密閉状態とするには、まず、シール部密閉工程Ｓ２０の開始前までに、排気装置３５０による排気を開始し、バルブ３４２を閉じ、バルブ３４１を開くことにより、タンク３３０内を排気して予め減圧しておく。そして、シール部密閉工程Ｓ２０の開始後は、バルブ３７０を閉じた状態で、バルブ３４２を開くことにより、減圧状態とされたタンク３３０の吸引力を利用しつつ、排気装置３５０により第１間隙部３１１ｃ内及び第２間隙部３１２ｃ内を排気する。これにより、第１間隙部３１１ｃ内及び第２間隙部３１２ｃ内がそれぞれ減圧状態となり、第１シール部及び第２シール部は密閉状態となる。

また、第１シール部及び第２シール部の密閉状態を解除するには、少なくともバルブ３４２を閉じ、バルブ３７０を開くことにより、大気導入管３６０、第１排気管３２１を介して第１間隙部３１１ｃ内及び第２間隙部３１２ｃ内へ大気をそれぞれ導入する。これにより、第１間隙部３１１ｃ内及び第２間隙部３１２ｃ内の圧力が例えば常圧に復帰し、第１シール部及び第２シール部の密閉状態がそれぞれ解除可能となる。なお、バルブ３４１，３４２を閉じておくことで、タンク３３０内の減圧状態は維持されている。

また、第１シール部及び第２シール部を密閉状態とした後、故障や停電等により排気装置３５０が不意に停止した場合には、バルブ３４１を速やかに閉じることで、排気装置３５０から第１間隙部３１１ｃ内及び第２間隙部３１２ｃ内への大気の逆流を防ぎ、第１シール部及び第２シール部の密閉状態を維持することができる。このとき、バルブ３４２を開いた状態を維持することで、減圧状態のタンク３３０の吸引力を利用した上述の効果（第１間隙部３１１ｃ内及び第２間隙部３１２ｃ内の圧力上昇抑制効果）を得ることができる。

本実施形態においても、上述の実施形態と同様の効果を奏する。

さらに、本実施形態によれば、シール部密閉工程Ｓ２０の開始前までにタンク３３０内の減圧を予め完了させておくことで、タンク３３０内の容量を増大させた場合であっても、シール部密閉工程Ｓ２０の所要時間を短縮でき、基板処理の生産性を向上できる。また、第１間隙部３１１ｃ内及び第２間隙部３１２ｃ内の排気は、排気装置３５０によって行うだけでなく、減圧状態とされたタンク３３０の吸引力を利用するため、より高速に行うことができる。これにより、シール部密閉工程Ｓ２０完了までの所要時間を低減でき、基板処理の生産性を向上できる。

また、本実施形態によれば、バルブ３４１，３７０として上述のノーマルクローズバルブを採用し、バルブ３４２としてノーマルオープンバルブを採用することで、バルブ３４１，３４２，３７０及び排気装置３５０への電力供給が不意に停止した場合であっても、
減圧状態のタンク３３０の吸引力を利用した上述の効果を自動的に得ることができる。

また、本実施形態によれば、第１シール部及び第２シール部の密閉状態を解除する際、少なくともバルブ３４２を閉じておくことで、タンク３３０内の減圧状態を維持している。これにより、次に第１シール部及び第２シール部を密閉状態とする際に、タンク３３０内の排気時間を短縮させることができ、基板処理の生産性を向上できる。

＜本発明の第３の実施形態＞
上述の実施形態では、第１間隙部３１１ｃ内及び第２間隙部３１２ｃ内を排気する経路として、タンク３３０を介した１系統のみが設けられた場合について説明した。しかしながら、第１間隙部３１１ｃ内及び第２間隙部３１２ｃ内を排気する経路は、１系統に限らず複数系統設けられていてもよい。以下、このような構成を備えた実施形態について説明する。

図６は、本実施形態に係るシール部及び排気ラインの概略構成図である。本実施形態に係る排気ラインには、バルブ３４２より上流側の第１排気管３２１と、バルブ３４１より下流側の第２排気管３２２と、を接続するバイパス管３２３が設けられている点が、第２の実施形態と異なる。その他は、第２の実施形態と同様である。バイパス管３２３には、第３バルブとしてのバルブ３４３が設けられている。バルブ３４３としては、バルブ３４１，３７０と同様にノーマルクローズバルブを採用している。

本実施形態において、第１シール部及び第２シール部を密閉状態とするには、まず、シール部密閉工程Ｓ２０の開始前までに、排気装置３５０による排気を開始し、バルブ３４２，３４３を閉じ、バルブ３４１を開くことにより、タンク３３０内を予め排気して減圧しておく。そして、タンク３３０内が所定の圧力まで減圧されたら、バルブ３４１を閉じ、タンク３３０内の排気を停止する。そして、バルブ３４１，３４２，３７０を閉じたまま、バルブ３４３を開くことにより、タンク３３０を介さずに、バイパス管３２３を介して第１間隙部３１１ｃ内及び第２間隙部３１２ｃ内を直接排気する。

また、第１シール部及び第２シール部の密閉状態を解除するには、例えばバルブ３４１，３４２，３４３を閉じ、バルブ３７０を開くことにより、大気導入管３６０、第１排気管３２１を介して第１間隙部３１１ｃ内及び第２間隙部３１２ｃ内へ大気をそれぞれ導入する。これにより、第１間隙部３１１ｃ内及び第２間隙部３１２ｃ内の圧力が例えば常圧に復帰し、第１シール部及び第２シール部の密閉状態がそれぞれ解除可能となる。なお、バルブ３４１，３４２を閉じておくことで、タンク３３０内の減圧状態は維持されている。

また、第１シール部及び第２シール部を密閉状態とした後、故障や停電等により排気装置３５０が不意に停止した場合には、バルブ３４１を閉じた状態で、さらにバルブ３４３を速やかに閉じることで、排気装置３５０から第１間隙部３１１ｃ内及び第２間隙部３１２ｃ内への大気の逆流を防ぎ、第１シール部及び第２シール部の密閉状態を維持する。このとき、バルブ３４２を開くことで、減圧状態のタンク３３０の吸引力を利用した上述の効果（第１間隙部３１１ｃ内及び第２間隙部３１２ｃ内の圧力上昇抑制効果）を得ることができる。

本実施形態においても、上述の実施形態と同様の効果を奏する。すなわち、本実施形態によれば、シール部密閉工程Ｓ２０の開始前までにタンク３３０内の減圧を予め完了させておくことで、タンク３３０内の容量を増大させた場合であっても、シール部密閉工程Ｓ２０完了までの所要時間を低減でき、基板処理の生産性を向上できる。

また、本実施形態によれば、シール部密閉工程Ｓ２０の開始後は、タンク３３０を介さずに、バイパス管３２３を介して第１間隙部３１１ｃ内及び第２間隙部３１２ｃ内を直接排気することで、すなわち、タンク３３０内の排気を並行して行わないことで、第１間隙部３１１ｃ内及び第２間隙部３１２ｃ内の排気速度を増大させることができ、基板処理の生産性を向上できる。

また、本実施形態によれば、バルブ３４１，３４３，３７０としてノーマルクローズバルブを採用し、バルブ３４２としてノーマルオープンバルブを採用することで、バルブ３４１，３４２，３４３，３７０及び排気装置３５０への電力供給が不意に停止した場合であっても、減圧状態のタンク３３０の吸引力を利用した上述の効果を自動的に得ることができる。

また、本実施形態によれば、第１シール部及び第２シール部の密閉状態を解除する際、バルブ３４２，３４３を閉じておくことで、タンク３３０内の減圧状態を維持している。これにより、次に第１シール部及び第２シール部を密閉状態とする際に、タンク３３０内の排気時間を短縮させることができ、基板処理の生産性を向上できる。

（変形例１）
なお、本実施形態は、タンク３３０内の減圧を完了させた後、バイパス管３２３のみを介して第１間隙部３１１ｃ内及び第２間隙部３１２ｃ内を排気する場合に限らない。すなわち、タンク３３０内の減圧を完了させた後、バルブ３７０を閉じたまま、バルブ３４１，３４２，３４３を開くことにより、バイパス管３２３を介した排気と、減圧状態のタンク３３０の吸引力を利用した排気と、を並行して行うようにしてもよい。

（変形例２）
また、本実施形態は、第１間隙部３１１ｃ内及び第２間隙部３１２ｃ内の排気を開始する前までにタンク３３０内の減圧を完了させておく場合に限らない。すなわち、タンク３３０内の予備排気は行わず、シール部密閉工程Ｓ２０において、排気装置３５０による排気を開始し、バルブ３７０を閉じ、バルブ３４１，３４２，３４３を開くことにより、タンク３３０内の排気と、バイパス管３２３を介した第１間隙部３１１ｃ内及び第２間隙部３１２ｃ内の排気と、を並行して行うようにしてもよい。

（変形例３）
本実施形態に係る排気ラインは複数の排気経路を有するが、利用する排気経路は、処理ガスの種類により適宜選択するようにしてもよい。すなわち、処理ガスとして、例えば燃焼性、支燃性、有毒性のガス等の取り扱いに注意を要するガスを用いる場合には、タンク３３０を利用しながら（タンク３３０内を予め排気するか、或いは並行して排気しながら）第１間隙部３１１ｃ内及び第２間隙部３１２ｃ内を排気するとよい。上述したように、減圧状態のタンク３３０を利用することで、第１間隙部３１１ｃ内及び第２間隙部３１２ｃ内にリークした処理ガスをタンク３３０内に吸引させて閉じ込めることができるからである。これに対し、処理ガスとして安全性に影響を及ぼさないガスを用いる場合には、タンク３３０を利用せず（タンク３３０内を排気することなく）、バイパス管３２３のみを利用して第１間隙部３１１ｃ内及び第２間隙部３１２ｃ内を排気してもよい。

＜本発明の第４の実施形態＞
本実施形態は、バイパス管の上流端を第１間隙部３１１ｃ及び第２間隙部３１２ｃにそれぞれ直結させている点が、第３の実施形態とは異なる。図７は、本実施形態に係るシール部及び排気ラインの概略構成図である。図７に示すように、本実施形態に係るバイパス管３２３ａの上流端は、第１排気管３２１には接続されておらず、分岐して第１間隙部３１１ｃ及び第２間隙部３１２ｃにそれぞれ直結されている。他の構成は、第３の実施形態
と同様である。

本実施形態においても、第３の実施形態と同様の効果を奏する。なお、このような構成は、第１シール部及び第２シール部周辺にそれぞれ十分な設置スペースがある場合に有用である。

＜本発明のその他の実施形態＞
以上、本発明の実施形態を具体的に説明したが、本発明は上述の実施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。

例えば、シール部を構成する密閉部材は、２重のＯリングとして構成される場合に限らず、その一部あるいは両方が金属シール等の他の弾性体により構成されていてもよい。図８は、本発明の他の実施形態に係るシール部の概略構成図である。図８に例示するように、密閉部材は、環状の金属シールが内周側に、Ｏリングが外周側になるよう同心円状に配置されて構成されている。環状の金属シールとＯリングとが互いに接触することなく所定の間隔を保って配置されていれば、反応管２０３とマニホールド２０９との間には、反応管２０３の下端と、マニホールド２０９の上端と、金属シール４１１ａ及びＯリング３１１ｂと、により取り囲まれた第１間隙部４１１ｃが形成される。排気ラインによって第１間隙部４１１ｃ内を排気して減圧することで、上述の実施形態と同様の効果を得ることができる。

また、例えば、上述の実施形態では、第１間隙部３１１ｃ及び第２間隙部３１２ｃを共通の排気ラインにより並行して排気するようにしていたが、本発明は係る形態に限定されない。すなわち、第１排気管３２１の分岐した上流端にそれぞれバルブを設け、共通の排気ラインを用いつつ、第１間隙部３１１ｃ及び第２間隙部３１２ｃの排気を切り替えながら個別に行うようにしもよい。また、第１間隙部３１１ｃ及び第２間隙部３１２ｃにそれぞれ独立した排気ラインを設けてもよい。すなわち、必要とする部材が多くなってしまうが、排気管、バルブ、タンク、真空ポンプ等を備える排気ラインを、第１シール部と第２シール部とにそれぞれ独立に設けてもよい。このように構成すると、例えば第１シール部を密閉状態としたまま、第２シール部のみ密閉状態を解除することができる。また、上述の実施形態では、第１間隙部３１１ｃ及び第２間隙部３１２ｃの両方を排気していたが、必要に応じていずれか一方のみを排気してもよいことは言うまでもない。更には、必要に応じて、第１間隙部３１１ｃにのみ排気ラインが設けられていてもよく、或いは第２間隙部３１２ｃにのみ排気ラインが設けられていてもよい。

また、例えば、反応管２０３、マニホールド２０９、シールキャップ２１９の少なくともいずれかに、固定溝をＯリングに沿って設けてもよい。これにより、各Ｏリングを所定の位置に確実に固定することができる。また、各Ｏリングが溝の側壁も接することにより、反応管２０３、マニホールド２０９、シールキャップ２１９とＯリングとの接触面積を大きくすることができ、気密性を向上させることができる。

また、上従の実施形態では、シール部密閉工程Ｓ２０と温度・圧力調整工程Ｓ３０とを順に行うようにしているが、これらを並行して行うようにしてもよい。

また、上述の実施形態では、基板処理工程の１つとしてウエハ２００にアニール処理を実施する例について説明したが、本発明はこのような実施形態には限られない。例えば、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、ＡＬＤ（Ａｔｏｍｉｃ Ｌａｙｅｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法等を用いた成膜処理や、拡散処理、酸化処理、窒化処理、エッチング処理等、気密に閉塞されるべき処理室内に処理ガスを供給して基板を処理する基板処理工程全般に適用可能である。

＜本発明の好ましい態様＞
以下に本発明の望ましい態様について付記する。

［付記１］
本発明の第１の態様は、
少なくとも一端に開口部を有し、内部で基板を処理する反応容器と、
前記反応容器の前記開口部を蓋する蓋体と、
前記反応容器と前記蓋体との間に設けられる密閉部材と、
前記蓋体が前記開口部を蓋した状態で、前記反応容器と前記蓋体と前記密閉部材とで取り囲まれ、内部を減圧状態に維持可能に構成される間隙部と、
前記間隙部に接続される第１排気管と、
前記第１排気管に接続され、内部を減圧状態に維持可能に構成されるタンクと、
前記タンクに接続される第２排気管と、
前記第２排気管に設けられる第１バルブと、
前記第２排気管に前記第１バルブを介して接続される排気装置と、を備える基板処理装置である。

［付記２］
好ましくは、前記第２排気管の前記第１バルブは、電源供給が遮断されると閉じた状態を維持可能なように構成されている。

［付記３］
また、好ましくは、前記第１排気管と前記タンクとの間には第２バルブが設けられている。

［付記４］
また好ましくは、前記第１バルブは、電源供給が遮断されると閉じた状態を維持可能なように構成され、
前記第１排気管の前記第２バルブは、電源供給が遮断されると開いた状態を維持可能なように構成されている。

［付記５］
また好ましくは、前記第２バルブより上流側の前記第１排気管と、前記第１バルブより下流側の前記第２排気管と、を接続するバイパス管と、
前記バイパス管に設けられる第３バルブと、を備える。

［付記６］
また好ましくは、前記間隙部と、前記第１バルブより下流側の前記第２排気管と、を接続するバイパス管と、
前記バイパス管に設けられる第３バルブと、を備える。

［付記７］
また好ましくは、前記第２排気管の前記第１バルブ、及び前記バイパス管の前記第３バルブは、電源供給が遮断されると閉じた状態を維持可能なようにそれぞれ構成され、
前記第１排気管の前記第２バルブは、電源供給が遮断されると開いた状態を維持可能なように構成されている。

［付記８］
本発明の第２の態様は、
上端が閉塞し下端が開口し、基板を処理する処理室を内部に有する反応管と、
上端及び下端が開口し、上端で前記反応管の下端を支持する支持体と、
前記支持体の下端と当接し、前記処理室を閉塞する蓋体と、
前記反応管と前記支持体との間、若しくは前記支持体と前記蓋体との間を密閉部材により密閉するシール部と、
前記密閉部材を上下に挟む部材と前記密閉部材とで取り囲まれる間隙部内を排気することで、前記シール部の気密性を向上させる排気ラインと、を有し、
前記排気ラインは、
上流端が前記間隙部に接続される排気管と、
前記排気管の下流端に接続される排気装置と、
前記排気管内の容積を増大させるタンクと、を有する基板処理装置である。

［付記９］
本発明の第３の態様は、
上端が閉塞し下端が開口し、基板を処理する処理室を内部に有する反応管と、
上端及び下端が開口し、上端で前記反応管の下端を支持する支持体と、
前記支持体の下端と当接し、前記処理室を閉塞する蓋体と、
前記反応管と前記支持体との間、若しくは前記支持体と前記蓋体との間を密閉部材により密閉するシール部と、
前記密閉部材を上下に挟む部材と前記密閉部材とで取り囲まれる間隙部内を排気することで、前記シール部の気密性を向上させる排気ラインと、を有し、
前記排気ラインは、
上流端が前記間隙部に接続される排気管と、
前記排気管の下流端に接続される排気装置と、
前記排気管に設けられる第１バルブと、
前記第１バルブより上流側の前記排気管内の容積を増大させるタンクと、を有する基板処理装置である。

［付記１０］
本発明の第４の態様は、
上端が閉塞し下端が開口し、基板を処理する処理室を内部に有する反応管と、
上端及び下端が開口し、上端で前記反応管の下端を支持する支持体と、
前記支持体の下端と当接し、前記処理室を閉塞する蓋体と、
前記反応管と前記支持体との間に設けられる第１密閉部材により、前記反応管と前記支持体との間を密閉する第１シール部と、
前記支持体と前記蓋体との間に設けられる第２密閉部材により、前記支持体と前記蓋体との間を密閉する第２シール部と、
前記反応管と前記支持体と前記第１密閉部材とで取り囲まれる第１間隙部内、及び前記支持体と前記蓋体と前記第２密閉部材とで取り囲まれる第２間隙部内をそれぞれ排気することで、前記第１シール部及び前記第２シール部の気密性をそれぞれ向上させる排気ラインと、を有し、
前記排気ラインは、
上流端が前記第１間隙部及び前記第２間隙部にそれぞれ接続される排気管と、
前記排気管の下流端に接続される排気装置と、
前記排気管に設けられる第１バルブと、
前記第１バルブより上流側の前記排気管内の容積を増大させるタンクと、を有する基板処理装置である。

［付記１１］
本発明の第５の態様は、
反応容器内に基板を搬入し、蓋体により前記反応容器の開口部を蓋し、前記反応容器と、前記蓋体と、前記反応容器と前記蓋体との間に設けられた密閉部材と、で取り囲まれた間隙部を形成する工程と、
前記間隙部に接続された第１排気管と、前記第１排気管に接続されたタンクと、前記タンクに接続された第２排気管と、前記第２排気管に設けられた第１バルブと、を介して前記第２排気管に接続された排気装置により前記タンク内及び前記間隙部内を排気し、前記タンク内及び前記間隙部内をそれぞれ減圧状態に維持することで、前記反応容器と前記蓋体との間を密閉させる工程と、
密閉させた前記反応容器内にガスを供給して前記基板を処理する工程と、を有する半導体装置の製造方法である。

［付記１２］
好ましくは、前記間隙部内を大気圧に復帰させてから前記蓋体を前記反応容器の開口部から外し、前記反応容器内から前記基板を搬出する工程を有する。

［付記１３］
また好ましくは、電源供給が遮断されたときに、前記第２排気管の前記第１バルブを閉じ、減圧状態とされた前記タンクの吸引力を利用することで前記間隙部内の圧力上昇を抑制する工程を有する。

［付記１４］
本発明の第６の態様は、
反応容器内に基板を搬入し、蓋体により前記反応容器の開口部を蓋し、前記反応容器と、前記蓋体と、前記反応容器と前記蓋体との間に設けられた密閉部材と、で取り囲まれた間隙部を形成する工程と、
前記間隙部に接続された第１排気管と、前記第１排気管に設けられた第２バルブと、前記第１排気管に接続されたタンクと、前記タンクに接続された第２排気管と、前記第２排気管に設けられた第１バルブと、前記第２排気管に前記第１バルブを介して接続された排気装置と、を用い、前記第１排気管の第２バルブを閉じた状態で、前記第２排気管の前記第１バルブを開いて前記タンク内を排気して減圧状態にした後、前記第１排気管の前記第２バルブを開き、減圧状態とされた前記タンクの吸引力を利用しつつ前記排気装置により前記間隙部内を排気し、前記タンク内及び前記間隙部内をそれぞれ減圧状態に維持することで、前記反応容器と前記蓋体との間を密閉させる工程と、
密閉された前記反応容器内にガスを供給して前記基板を処理する工程と、を有する半導体装置の製造方法である。

［付記１５］
好ましくは、電源供給が遮断されたときに、前記第２排気管の前記第１バルブを閉じると共に、前記第１排気管の前記第２バルブを開き、減圧状態とされた前記タンクの吸引力を利用することで前記間隙部内の圧力上昇を抑制する工程を有する。

［付記１６］
本実施形態の第７の態様は、
反応容器内に基板を搬入し、蓋体により前記反応容器の開口部を蓋し、前記反応容器と、前記蓋体と、前記反応容器と前記蓋体との間に設けられた密閉部材と、で取り囲まれた間隙部を形成する工程と、
前記間隙部に接続された第１排気管と、前記第１排気管に設けられた第２バルブと、前記第１排気管に接続されたタンクと、前記タンクに接続された第２排気管と、前記第２排気管に設けられた第１バルブと、前記第２バルブより上流側の前記第１排気管と、前記第１バルブより下流側の前記第２排気管と、を接続するバイパス管と、前記バイパス管に設
けられた第３バルブと、前記第２排気管に前記第１バルブを介して接続された排気装置とを用い、前記第１排気管の前記第２バルブ及び前記第２排気管の前記第１バルブを閉じた状態で、前記バイパス管の前記第３バルブを開き、前記バイパス管を介して前記間隙部内を排気し、前記間隙部内を減圧状態に維持することで、前記反応容器と前記蓋体との間を密閉させる工程と、
密閉された前記反応容器内にガスを供給して前記基板を処理する工程と、を有する半導体装置の製造方法である。

［付記１７］
本実施形態の第８の態様は、
反応容器内に基板を搬入し、蓋体により前記反応容器の開口部を蓋し、前記反応容器と、前記蓋体と、前記反応容器と前記蓋体との間に設けられた密閉部材と、で取り囲まれた間隙部を形成する工程と、
前記間隙部に接続された第１排気管と、前記第１排気管に設けられた第２バルブと、前記第１排気管に接続されたタンクと、前記タンクに接続された第２排気管と、前記第２排気管に設けられた第１バルブと、前記第２バルブより上流側の前記第１排気管と、前記第１バルブより下流側の前記第２排気管と、を接続するバイパス管と、前記バイパス管に設けられた第３バルブと、前記第２排気管に接続された排気装置とを用い、前記第１排気管の前記第２バルブを閉じた状態で、前記第２排気管の前記第１バルブを開き、前記タンク内を排気し、前記タンク内を減圧状態にするとともに前記バイパス管の前記第３バルブを開き、前記バイパス管を介して前記間隙部内を排気し、前記間隙部内を減圧状態に維持することで、前記反応容器と前記蓋体との間を密閉させる工程と、
密閉された前記反応容器内にガスを供給して前記基板を処理する工程と、を有する半導体装置の製造方法である。

［付記１８］
本実施形態の第９の態様は、
反応容器内に基板を搬入し、蓋体により前記反応容器の開口部を蓋し、前記反応容器と、前記蓋体と、前記反応容器と前記蓋体との間に設けられた密閉部材と、で取り囲まれた間隙部を形成する工程と、
前記間隙部に接続された第１排気管と、前記第１排気管に設けられた第２バルブと、前記第１排気管に接続されたタンクと、前記タンクに接続された第２排気管と、前記第２排気管に設けられた第１バルブと、前記第２バルブより上流側の前記第１排気管と、前記第１バルブより下流側の前記第２排気管と、を接続するバイパス管と、前記バイパス管に設けられた第３バルブと、前記第２排気管に前記第１バルブを介して接続された排気装置とを用い、前記第１排気管の前記第２バルブ及び前記第２排気管の前記第１バルブを開き、前記タンクを介して前記間隙部内を排気すると共に、前記バイパス管の前記第３バルブを開き、前記バイパス管を介して前記間隙部内を排気し、前記タンク内及び前記間隙部内をそれぞれ減圧状態に維持することで、前記反応容器と前記蓋体との間を密閉させる工程と、
密閉された前記反応容器内にガスを供給して前記基板を処理する工程と、を有する半導体装置の製造方法である。

［付記１９］
好ましくは、
電源供給が遮断されたときに、前記第２排気管の前記第１バルブ及び前記バイパス管の前記第３バルブをそれぞれ閉じると共に、前記第１排気管の前記第２バルブを開き、減圧状態とされた前記タンクの吸引力を利用することで前記間隙部内の圧力上昇を抑制する工程を有する。

２００ ウエハ（基板）
２１９ シールキャップ（蓋体）
３２１ 第１排気管
３２２ 第２排気管
３３０ タンク
３４１ バルブ（第１バルブ）
３５０ 排気装置
３１１ａ，３１１ｂ，３１２ａ，３１２ｂ Ｏリング（密閉部材）
３１１ｃ 第１間隙部（間隙部）
３１２ｃ 第２間隙部（間隙部）

Claims (2)

1. 少なくとも一端に開口部を有し、内部で基板を処理する反応容器と、
   前記反応容器の前記開口部を蓋する蓋体と、
   前記反応容器と前記蓋体との間に設けられる密閉部材と、
   前記蓋体が前記開口部を蓋した状態で、前記反応容器と前記蓋体と前記密閉部材とで取り囲まれ、内部を減圧状態に維持可能に構成される間隙部と、
   前記間隙部に接続される第１排気管と、
   前記第１排気管に接続され、内部を減圧状態に維持可能に構成されるタンクと、
   前記タンクに接続される第２排気管と、
   前記第２排気管に設けられる第１バルブと、
   前記第２排気管に前記第１バルブを介して接続される排気装置と、を備える
   ことを特徴とする基板処理装置。
2. 反応容器内に基板を搬入し、蓋体により前記反応容器の開口部を蓋し、前記反応容器と、前記蓋体と、前記反応容器と前記蓋体との間に設けられた密閉部材と、で取り囲まれた間隙部を形成する工程と、
   前記間隙部に接続された第１排気管と、前記第１排気管に接続されたタンクと、前記タンクに接続された第２排気管と、前記第２排気管に設けられた第１バルブと、を介して前記第２排気管に接続された排気装置により前記タンク内及び前記間隙部内を排気し、前記タンク内及び前記間隙部内をそれぞれ減圧状態に維持することで、前記反応容器と前記蓋体との間を密閉させる工程と、
   密閉された前記反応容器内にガスを供給して前記基板を処理する工程と、を有する
   ことを特徴とする半導体装置の製造方法。

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