JP3985925B2

JP3985925B2 - 基板処理装置

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Publication number: JP3985925B2
Application number: JP10980799A
Authority: JP
Inventors: 正寺崎
Original assignee: Hitachi Kokusai Electric Inc
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Filing date: 1999-04-16
Publication date: 2007-10-03
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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、固体デバイスの基板に所定の処理を施すための基板処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、半導体デバイスを製造するためには、半導体デバイスのウェーハに所定の処理を施すためのウェーハ処理装置が必要になる。
【０００３】
このウェーハ処理装置としては、ウェーハの表面にシリコン酸化膜などの薄膜を形成する薄膜形成装置がある。
【０００４】
この薄膜形成装置としては、例えば、密閉された反応空間で化学反応を使って所定の薄膜を形成するＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）装置がある。
【０００５】
このＣＶＤ装置としては、複数のウェーハを１枚または数枚ずつ処理する枚葉式のＣＶＤ装置がある。
【０００６】
この枚葉式のＣＶＤ装置は、通常、成膜処理を行うための反応室と、反応室の内部（反応空間）が大気に触れるのを防止するためのロードロック室と、反応室とロードロック室との間でウェーハを搬送するための搬送ロボットと、この搬送ロボットを収容する搬送室とを有する。
【０００７】
従来のＣＶＤ装置においては、搬送室の圧力がウェーハの処理圧力より低くなるように設定されていた。ここで、ウェーハの処理圧力とは、ウェーハの表面に所定の薄膜を形成する場合の反応室の圧力である。
【０００８】
しかしながら、このような構成では、反応室と搬送室との間で、ウェーハの入替え処理を行う場合、反応室から搬送室に反応ガスが回り込んでしまうという問題があった。ここで、ウェーハの入替え処理とは、成膜処理の済んだウェーハを反応室から搬送室に搬送するとともに、成膜処理の済んでいないウェーハを搬送室から反応室に搬送する処理をいう。
【０００９】
この問題を解決するために、従来の枚葉式のＣＶＤ装置では、各ウェーハの成膜処理が終了するたびに、反応室の内部の圧力を到達圧力まで戻すようになっていた。すなわち、従来の装置では、各ウェーハの成膜処理が終了するたびに、反応室に対するすべてのガスの供給を止め、反応室の排気のみを行うことにより、この反応室の内部の圧力を排気ポンプによって規定される圧力まで戻すようになっていた。
【００１０】
これを図５を用いて説明する。この図５は、反応室の内部の圧力と搬送室の内部の圧力との変化を示すタイミングチャートである。
【００１１】
図５において、縦軸は圧力を示し、横軸は時間を示す。また、縦軸において、Ｐ１１は、反応室の内部の到達圧力を示し、Ｐ１２は、ウェーハの処理圧力を示す。到達圧力Ｐ１１は、処理圧力Ｐ１２より低い。Ｐ１３は、搬送室の内部の圧力を示す。この圧力は、到達圧力Ｐ１１より高く、処理圧力Ｐ１２より低い。Ｐ１４は、ウェーハ入替え期間における反応室の内部の圧力と搬送室の内部の圧力を示す。この圧力Ｐ１４は、２つの圧力Ｐ１２，Ｐ１３のほぼ中間値を示す。
【００１２】
さらに、横軸において、Ｔ１１は、装置の動作モードが非運転モードに設定されている期間を示し、Ｔ１２は、同じく、運転モードに設定されている期間を示す。ここで、運転モードとは、装置の電源がオン状態に設定され、かつ、装置が成膜処理のために実際に稼働している動作モードをいう。運転モード期間Ｔ１２において、Ｔ２１，Ｔ２２，…，Ｔ２Ｎは、それぞれ各ウェーハの成膜期間を示す。図には、連続してＮ枚のウェーハを処理する場合を示す。同様に、Ｔ３１，Ｔ３２，…，Ｔ３（Ｎ＋１）は、それぞれウェーハ入替え期間を示す。ウェーハ入替え期間の数が成膜期間の数より１だけ多いのは、各ウェーハごとに反応室への搬入処理と、反応室からの搬出処理が必要だからである。
【００１３】
さらにまた、図において、太い特性曲線Ｃ１１は、反応室の内部の圧力の変化を示し、細い特性曲線Ｃ１２は、搬送室の内部の圧力の変化を示す。但し、両者が重なる部分は、太線で示す。
【００１４】
図５の特性曲線Ｃ１１に示すごとく、従来のＣＶＤ装置では、反応室の内部の圧力は、各ウェーハの成膜処理が終了するたびに、処理圧力Ｐ１２から到達圧力Ｐ１１に戻される。
【００１５】
このような構成によれば、ウェーハ入替え処理を行う場合、反応室の内部の圧力を搬送室の内部の圧力より小さくすることができる。これにより、ウェーハ入替え処理に伴って反応室の内部から搬送室の内部に反応ガスが回り込むのを防止することができる。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような構成では、コールドウォール型のＣＶＤ装置において、ウェーハの成膜順位（ウェーハが何枚目に成膜されたかを示す順位）によって、ウェーハの膜特性が変化するという問題があった。これは、この装置では、ウェーハの温度が反応室の内部の圧力の変化に大きく依存するからである。
【００１７】
すなわち、コールドウォール型のＣＶＤ装置では、反応室の内部の圧力が変化すると、この変化に連動して、ウェーハ加熱用のヒータと、ウェーハ載置用のサセプタと、ウェーハとの熱伝導率が変化する。これにより、反応室の内部の圧力が変化すると、ウェーハの温度が変化する。これは、ウェーハの温度が、主に、分子を媒体とした熱拡散によって支配されているからである。
【００１８】
この場合、ウェーハの温度は、昇圧とともに上昇し、降圧とともに低下する。これにより、各ウェーハの温度は、各ウェーハの成膜順位によって異なる値を示すようになる。
【００１９】
図６は、この様子を示すタイミングチャートである。図において、縦軸は、ウェーハの温度を示し、横軸は時間を示す。なお、図６において、先の図５に示す期間と同一期間には、同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【００２０】
図６に示すごとく、従来のコールドウォール型のＣＶＤ装置では、各ウェーハの温度が各ウェーハの成膜順位によって異なる。これにより、この装置では、各ウェーハの膜特性が各ウェーハの成膜順位によって異なってしまう。
【００２１】
この問題を解決するためには、ヒータの加熱温度を制御することによって、反応室の内部の温度を一定温度に保持することが考えられる。
【００２２】
しかしながら、コールドウォール型のＣＶＤ装置では、ホットウォール型のＣＶＤ装置と異なり、ヒータがサセプタの下方に設けられているにすぎない。これにより、この装置では、ヒータの加熱温度を制御することにより、反応室の内部の温度を一定温度に保持することが困難である。
【００２３】
また、ウェーハの成膜枚数が増えると、圧力変化に伴って変化した温度を元の温度に戻そうとする温度リカバリー速度が変わってしまう。これにより、反応室の内部の温度を一定温度に保持することが困難となる。
【００２４】
そこで、本発明は、基板の処理順位（基板が何枚目に処理されたかを示す順位）によって基板の処理特性が異なってしまうことを防止することができる基板処理装置を提供することを目的とする。
【００２５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１記載の基板処理装置は、基板処理用の第１の空間の圧力を基板処理用の圧力に保持し、且つ第２の空間の圧力を基板処理用圧力よりも高い圧力に保持するようにしたものである。
【００２６】
すなわち、請求項１記載の基板処理装置は、第１の空間形成手段と、第２の空間形成手段と、ゲートバルブと、圧力制御手段とを備えたことを特徴とする。
【００２７】
ここで、第１の空間形成手段とは、処理ガスを使って基板に所定の処理を施すための密閉された第１の空間を形成する手段である。また、第２の空間形成手段とは、第１の空間との間で、所定の処理が施された基板とこの処理が施されていない基板との入替えが行われる密閉された第２の空間を形成する手段である。また、ゲートバルブとは、第１の空間と第２の空間との間で基板を搬送するための基板搬入・搬出口を開閉するためのバルブである。さらに、圧力制御手段は、基板を第２の空間から第１の空間へ搬入するためにゲートバルブを開く際、第１の空間に反応ガス又は不活性ガスを供給しつつ第１の空間を一定流量で真空排気することにより、基板が第１の空間にて所定の処理が施される時の処理圧力に保持し、且つ第２の空間の圧力を処理圧力よりも高い圧力に保持するように、第１と第２の空間の圧力を制御する手段である。
【００２８】
この請求項１記載の基板処理装置では、複数枚の基板に対する処理が順次実行される際、第１の空間の圧力は、基板に所定の処理が施される時の処理圧力に保持される。また、第２の空間の圧力は、処理圧力よりも高い圧力に保持される。これにより、各基板の処理順位によって各基板の温度が異なってしまうことを防止することができる。その結果、各基板の処理順位によって各基板の処理特性が異なってしまうことを防止することができる。また、ゲートバルブを開く際、第１の空間から第２の空間へガスが回り込むのを防止することができる。
【００２９】
また、請求項２記載の基板処理装置は、請求項１記載の装置において、圧力制御手段は、基板が第２の空間から第１の空間へ搬入され、ゲートバルブを閉じた後に、第１の空間の圧力を処理圧力まで下降させ、第２の空間の圧力を上昇させるように、第１と第２の空間の圧力を制御し、この状態で、第１の空間にて基板の処理が実行されることを特徴とする。
この請求項２記載の基板処理装置では、第１の空間の圧力を処理圧力まで下降させ、第２の空間の圧力を上昇させた状態で、第１の空間にて基板の処理が実行される。これにより、各基板の処理順位によって各基板の温度が異なってしまうことを防止することができる。その結果、各基板の処理順位によって各基板の処理特性が異なってしまうことを防止することができる。また、ゲートバルブを開く際、第１の空間から第２の空間へガスが回り込むのを防止することができる。
【００３０】
また、請求項３記載の基板処理装置は、請求項２記載の装置において、圧力制御手段は、基板の処理が終了した後、ゲートバルブを閉じた状態で、第１の空間の圧力を処理圧力のまま保持し、且つ第２の空間の圧力を処理圧力よりも高い圧力に保持するように、第１と第２の空間の圧力を制御し、この状態で、ゲートバルブを開けて、次の基板との入替えが行われることを特徴とする。
この請求項３記載の基板処理装置では、基板の処理が終了した後、第１の空間の圧力を処理圧力のまま保持し、且つ第２の空間の圧力を処理圧力よりも高い圧力に保持した状態で、ゲートバルブを開けて、次の基板との入替えが行われる。これにより、基板の入替え処理に伴って第１の空間から第２の空間へガスが回り込むのを防止することができる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら詳細に説明する。
【００３２】
［１］一実施の形態
［１−１］構成
（１）全体的な構成
図１は、本発明の一実施の形態の構成を示す側断面図である。なお、図には、本発明をコールドウォール型のＣＶＤ装置に適用した場合を代表として示す。
【００３３】
図示のＣＶＤ装置は、反応室１１と、ロードロック室１２と、搬送室１３と、ゲートバルブ１４，１５，１６と、圧力制御部１８，１９，２０とを有する。
【００３４】
ここで、反応室１１は、反応ガスを使ってウェーハＷの表面に所定の薄膜を形成するための密閉された成膜空間を形成する部屋である。ロードロック室１２は、反応室１１の内部が大気に触れるのを防止するための密閉されたロードロック空間を形成する部屋である。搬送室１３は、ロードロック室１２と反応室１１との間でウェーハを搬送するための密閉された搬送空間を形成する部屋である。
【００３５】
ゲートバルブ１４は、ロードロック室１２に設けられたカセット搬入・搬出口を開閉するためのバルブである。ゲートバルブ１５は、ロードロック室１２と搬送室１３との間でウェーハを搬送するためのウェーハ搬入・搬出口を開閉するためのバルブである。ゲートバルブ１６は、搬送室１３と反応室１１との間でウェーハを搬送するためのウェーハ搬入・搬出口を開閉するためのバルブである。
【００３６】
圧力制御部１８は、反応室１１の内部（反応空間）の圧力を制御する制御部である。この圧力制御部１８は、装置の運転モード期間、反応室１１の内部の圧力が処理圧力になるようにこの圧力を制御する。また、圧力制御部２０は、ロードロック室１２の内部の圧力を制御する制御部である。この圧力制御部２０は、装置の非運転モード期間と運転モード期間、ロードロック室１２の内部の圧力が搬送室１３の内部（搬送空間）の圧力と同じになるようにこの圧力を制御する。圧力制御部１９は、搬送室１３の内部の圧力を制御する制御部である。この圧力制御部１９は、装置の非運転モード期間と運転モード期間、搬送室１３の内部の圧力が上記処理圧力より高い一定圧力になるようにこの圧力を制御する制御部である。
【００３７】
反応室１１の内部には、サセプタ２３と、ヒータ２４と、ガス分散板２５が設けられている。これらの機能や配置関係等については、後で、図２を参照しながら詳細に説明する。ロードロック室１２の内部には、複数のウェーハが収容されたカセット２８が搬入される。搬送室１３の内部には、ウェーハＷを搬送するためのウェーハ搬送ロボット３１が収容されている。図には、このウェーハ搬送ロボット３１として、２つのウェーハ保持アーム３１１，３１２を備えたロボットを代表として示す。
【００３８】
図２は、反応室１１の構成を示す図である。図示のごとく、反応室１１の内部の中央部には、ウェーハＷが載置されるサセプタ２３が設けられている。このサセプタ２３の下面には、サセプタ２３に載置されたウェーハＷを加熱するためのヒータ２４が設けられている。
【００３９】
また、反応室１１の天板１１１には、反応室１１の内部に反応ガスを導入するためのガス導入部３４が設けられている。さらに、反応室１１の内部の上部には、このガス導入部３４から導入された反応ガスをサセプタ２３に載置されたウェーハＷの上面に均一に分散するためのガス分散板２５が設けられている。さらにまた、反応室１１の底板１１２には、反応室１１の内部の圧力を排出するための排気部３５が設けられている。
【００４０】
［２］動作
上記構成において、動作を説明する。
【００４１】
（１）全体的な動作
まず、成膜処理を行う場合の全体的な動作を説明する。
【００４２】
成膜処理を行う場合は、まず、ロードロック室１２に複数のウェーハが収容されたカセット２８を搬入するカセット搬入処理が実行される。このカセット搬入処理においては、まず、ゲートバルブ１４が開かれる。これにより、カセット搬入・搬出口が開かれる。次に、このカセット搬入・搬出口を介してロードロック室１２の内部にカセット２８が搬入される。このカセット２８には、成膜すべき複数のウェーハＷが収容されている。最後に、ゲートバルブ１４が閉じられる。これにより、カセット搬入・搬出口が閉じられる。以上により、カセット搬入処理が終了する。
【００４３】
このカセット搬入処理が終了すると、ロードロック室１２の真空排気処理が実行される。これにより、カセット２８の搬入に伴ってロードロック室１２の内部に侵入した大気が排出される。
【００４４】
この真空排気処理が終了すると、カセット２８からウェーハＷを取り出すための１回目のウェーハ取出し処理が実行される。このウェーハ取出し処理においては、まず、ゲートバルブ１５が開かれる。これにより、ロードロック室１２と搬送室１３との間のウェーハ搬入・搬出口が開かれる。その結果、このウェーハ搬入・搬出口を介してカセット２８に収容されているウェーハＷが１枚だけ取り出される。この取出し処理は、ウェーハ搬送ロボット３１の一方のウェーハ保持アーム３１１により行われる。最後に、ゲートバルブ１５が閉じられる。これにより、ロードロック室１２と搬送室１３との間のウェーハ搬入・搬出口が閉じられる。以上により、１回目のウェーハ取出し処理が実行される。
【００４５】
このウェーハ取出し処理が終了すると、成膜処理の済んだウェーハＷと成膜処理の済んでいないウェーハＷとを入れ替えるための１回目のウェーハ入替え処理が実行される。このウェーハ入替え処理においては、まず、ゲートバルブ１６が開かれる。これにより、搬送室１３と反応室１１との間のウェーハ搬入・搬出口が開かれる。次に、このウェーハ搬入・搬出口を介して成膜処理の終了したウェーハＷが反応室１１の内部から搬出される。但し、今の場合、まだ成膜処理が実行されていないため、成膜処理の終了したウェーハＷは存在しない。これにより、この場合は、ウェーハＷの搬出処理は実行されない。次に、ウェーハ搬送ロボット３１の一方のウェーハ保持アーム３１１に保持されているウェーハＷが反応室１１の内部に搬入される。最後に、ゲートートバルブ１６が閉じられる。これにより、搬送室１３と反応室１１との間のウェーハ搬入・搬出口が閉じられる。以上により、ウェーハ入替え処理が終了する。
【００４６】
このウェーハ入替え処理が終了すると、１回目の成膜処理が実行される。これにより、ウェーハＷの表面に所定の薄膜が形成される。なお、この成膜処理が実行されている期間、搬送室１３では、２回目のウェーハ取出し処理が実行される。この処理は、ウェーハ搬送ロボット３１の他方のウェーハ保持アーム３１２を使って行われる。
【００４７】
この成膜処理が終了すると、２回目のウェーハ入替え処理が実行される。これにより、成膜処理の済んだ１枚目のウェーハＷが反応室１１の内部から搬出され、成膜処理の済んでいない２枚目のウェーハＷが反応室１１の内部に搬入される。
【００４８】
この２回目のウェーハ入替え処理が終了すると、２回目の成膜処理が実行される。また、この成膜処理と並行して、１回目のウェーハ戻し処理と３回目のウェーハ取出し処理とが順次実行される。ウェーハ戻し処理においては、まず、ゲートバルブ１５が開かれる。これにより、搬送室１３とロードロック室１２との間のウェーハ搬入・搬出口が開かれる。次に、成膜処理の終了した１枚目のウェーハＷがカセット２８に戻される。この処理は、ウェーハ搬送ロボット３１の一方のウェーハ保持アーム３１１により行われる。
【００４９】
以下、同様に、各ウェーハＷの成膜処理が終了するたびに、ウェーハ入替え処理と、ウェーハ戻し処理と、ウェーハ取出し処理が実行される。そして、カセット２８に収容されているすべてのウェーハＷの成膜処理が終了すると、カセット２８をロードロック室１２から搬出するカセット搬出処理が実行される。このカセット搬出処理においては、まず、ゲートバルブ１４が開かれる。これにより、カセット搬入・搬出口が開かれる。次に、ロードロック室１２からカセット２８が搬出される。以上により、カセット搬出処理が終了する。
【００５０】
このカセット搬出処理が終了すると、次のカセット２８の搬入処理が実行される。これにより、このカセット２８に収容されている複数のウェーハＷに再び上述した処理が実行される。
【００５１】
（２）圧力制御動作
次に、図３を参照しながら、反応室１１と搬送室１３の圧力制御動作を説明する。
【００５２】
図３は、本実施の形態の圧力制御動作を示すタイミングチャートである。図において、縦軸は圧力を示し、横軸は時間を示す。
【００５３】
また、縦軸において、Ｐ２１は、反応室１１の内部の到達圧力を示し、Ｐ２２は、ウェーハＷの処理圧力を示す。この処理圧力Ｐ２２は、到達圧力Ｐ２１より高い。Ｐ２３は、搬送室１３の内部の圧力を示す。この圧力Ｐ２３は、処理圧力Ｐ２２より高い。また、Ｐ２４は、ウェーハ入替え時の反応室１１の内部の圧力と搬送室１３の内部の圧力を示す。この圧力Ｐ２４は、処理圧力Ｐ２２と搬送室１３の内部の圧力Ｐ２３とのほぼ中間値を示す。
【００５４】
さらに、横軸において、Ｔ４１は、非運転モード期間を示し、Ｔ４２は、運転モード期間を示す。Ｔ５１，Ｔ５２，…，Ｔ５Ｎは、それぞれ各ウェーハＷの成膜期間を示す。図には、連続してＮ枚のウェーハＷの成膜処理を行う場合を示す。Ｔ６１，Ｔ６２，…，Ｔ６（Ｎ＋１）は、各ウェーハＷの入替え期間を示す。
【００５５】
さらにまた、図において、太い特性曲線Ｃ２１は、反応室１１の内部の圧力の変化を示し、細い特性曲線Ｃ２２は、搬送室１３の内部の圧力の変化を示す。但し、両者が重なる部分は、太線で示す。
【００５６】
非運転モード期間Ｔ４１においては、反応室１１と搬送室１３の内部の圧力は、それぞれＰ２１，Ｐ２３に設定されている。この状態で、動作モードが運転モードに切り替えられると、反応室１１に反応ガスまたは不活性ガスが供給される。これにより、反応室１１の圧力が上昇する。この場合、不活性ガスとしては、例えば、Ｎ２ガスが用いられる。
【００５７】
反応室１１の圧力が処理圧力Ｐ２２に達すると、この圧力は、処理圧力Ｐ２２に保持される。この保持は、例えば、次のようにして行われる。すなわち、反応室１１の圧力が処理圧力Ｐ２２に達すると、反応室１１の内部が一定流量で真空排気される。また、反応室１１に供給される反応ガスまたは不活性ガスの単位時間当たりの流量が、反応室１１の圧力が処理圧力Ｐ２２となるように制御される。これにより、反応室１１の圧力が処理圧力Ｐ２２に保持される。以上の圧力制御は、圧力制御部１８により行われる。
【００５８】
反応室１１の圧力が処理圧力Ｐ２２に設定されると、カセット搬入処理が実行される。これにより、ゲートバルブ１４が開かれる。その結果、ロードロック室１２に例えば大気が侵入する。これにより、ロードロック室１２の圧力が大気圧に設定される。このカセット搬入処理が終了すると、ロードロック室１２の真空排気処理が実行される。これにより、ロードロック室１２の圧力が搬送室１３の圧力Ｐ２３に設定される。
【００５９】
この真空排気処理が終了すると、１回目のウェーハ取出し処理が実行される。これにより、ゲートバルブ１５が開かれる。その結果、ロードロック室１２の内部と搬送室１３の内部とが導通状態に設定される。しかし、この場合、ロードロック室１２の内部と搬送室１３の内部の圧力は変化しない。これは、この場合、両者の圧力が同じだからである。
【００６０】
１回目のウェーハ取出し処理が終了すると、１回目のウェーハ入替え処理が実行される（図３のウェーハ入替え期間Ｔ６１参照）。これにより、ゲートバルブ１６が開かれる。その結果、反応室１１の内部と搬送室１３の内部とが導通状態に設定される。これにより、反応室１１の内部の圧力が上昇し、搬送室１３の内部の圧力が下降する。これは、この場合、搬送室１３の圧力Ｐ２３が反応室１１の圧力（処理圧力Ｐ２２）より高いからである。この圧力変化は、両者の圧力が同じになるまで続く。これにより、両者の圧力はＰ２４となる。なお、この場合、搬送室１３の真空排気処理は停止される。これは、反応室１１から搬送室１２へのガスの回込みを防止するためである。
【００６１】
この１回目のウェーハ入替え処理が終了すると、ゲートバルブ１６が閉じられる。これにより、反応室１１の圧力は処理圧力Ｐ２２に戻され、搬送室１２の圧力は圧力Ｐ２３に戻される。また、この入替え処理が終了すると、搬送室１３の真空排気処理が再開される。
【００６２】
このあと、１回目の成膜処理が実行される（図３の成膜期間Ｔ５１参照）。この場合、反応室１１には、昇圧用のガスとして反応ガスが供給されていたのであれば、そのまま反応ガスが供給される。これに対し、不活性ガスが供給されていたのであれば、供給ガスが反応ガスに切り替えられる。
【００６３】
１回目の成膜処理が終了すると、２回目のウェーハ入替え処理が実行される（図３のウェーハ入替え期間Ｔ６２参照）。この場合も、反応室１１と搬送室１２の圧力は圧力Ｐ２４に設定される。
【００６４】
この２回目のウェーハ入替え処理が終了すると、２回目の成膜処理が実行される（図３の成膜期間Ｔ５２参照）。この場合も、反応室１１と搬送室１２の圧力は、それぞれＰ２２，Ｐ２３に設定される。また、この場合は、２回目の成膜処理と並行して、１回目のウェーハ戻し処理と、３回目のウェーハ取出し処理が順次実行される。
【００６５】
以下、動作モードが非運転モードに切り替えられるまで、反応室１１の内部の圧力が処理圧力Ｐ２２に保持され、搬送室１３の内部の圧力がＰ２３に保持される。そして、動作モードが非運転モードに切り替えられると、反応室１１に対する反応ガスの供給処理が停止され、真空排気処理だけが続行される。これにより、反応室１１の圧力が到達圧力Ｐ２１に戻される。
【００６６】
［１−３］効果
以上詳述した本実施の形態によれば、次のような効果を得ることができる。
【００６７】
（１）まず、本実施の形態によれば、装置の運転モード期間、この反応室１１の圧力は、処理圧力Ｐ２２に保持される。これにより、各ウェーハＷの成膜順位によって各ウェーハＷの温度が異なること防止することができる。
【００６８】
図４は、この様子を示すタイミングチャートである。図４において、縦軸は、ウェーハＷの温度を示し、横軸は時間を示す。なお、図４において、先の図３に示す期間と同一期間には、同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【００６９】
図４に示すごとく、本実施の形態では、各ウェーハＷの温度が各ウェーハＷの成膜順位に関係なくほぼ一定である。これにより、各ウェーハＷの成膜順位によって各ウェーハＷの膜特性が異なってしまうことを防止することができる。
【００７０】
（２）また、本実施の形態によれば、搬送室１３の圧力が処理圧力Ｐ２２より高い一定の圧力Ｐ２４に保持される。これにより、ウェーハ入替え処理に伴って、反応室１１から搬送室１３へ反応ガスまたは不活性ガスが回り込むのを防止することができる。
【００７１】
（３）さらに、本実施の形態によれば、ウェーハ入替え処理の実行時、搬送室１３の真空排気処理が停止される。これにより、反応室１１から搬送室１３への反応ガスまたは不活性ガスの回込みを防止する効果をさらに高めることができる。
【００７２】
（４）さらにまた、本実施の形態によれば、反応室１１の内部の圧力が処理圧力Ｐ２２に保持される。これにより、反応室１１の内部の圧力の切替え処理を無くすことができる。その結果、装置のスループットを高めることができる。
【００７３】
［３］そのほかの実施の形態
以上、本発明の一実施の形態を詳細に説明した。しかしながら、本発明は、上述したような実施の形態に限定されるものではない。
【００７４】
（１）例えば、先の実施の形態では、装置の非運転モード期間と運転モード期間に、搬送室１３の内部の圧力を処理圧力Ｐ２２より高い一定圧力Ｐ２３に設定する場合を説明した。しかしながら、本発明では、少なくとも反応室１１の内部と搬送室１３の内部との間でウェーハＷの入替えを行う期間、このような制御を行うようなものであればよい。
【００７５】
（２）また、先の実施の形態では、搬送室１３の内部の圧力を一定圧力Ｐ２３に設定する場合を説明した。しかしながら、本発明では、処理圧力Ｐ２２より高い圧力であれば、必ずしも一定圧力でなくてもよい。
【００７６】
（３）さらに、先の実施の形態では、反応室１１の内部の圧力を、装置の運転モード期間だけ、処理圧力Ｐ２２に設定する場合を説明した。しかしながら、本発明では、少なくともこの運転モード期間に処理圧力Ｐ２２に設定するものであればよい。したがって、非運転モード期間にも、処理圧力Ｐ２２に設定するようにしてもよい。
【００７７】
（４）さらにまた、先の実施の形態では、本発明を、コールドウォール型のＣＶＤ装置に適用する場合を説明した。しかしながら、本発明は、ホットウォール型のＣＶＤ装置にも適用することができる。
【００７８】
（５）また、本発明は、反応室１１の内部の温度を一定にするための制御を行わないＣＶＤ装置だけでなく、行う装置にも適用することができる。これは、このような装置においても、各ウェーハＷの成膜順位によって各ウェーハＷの温度が異なってしまうことを防止することができない場合等があるからである。
【００７９】
（６）さらに、本発明は、枚葉式のＣＶＤ装置だけでなく、バッチ式のＣＶＤ装置にも適用することができる。さらにまた、本発明は、ＣＶＤ装置以外の薄膜形成装置にも適用することができる。また、本発明は、薄膜形成装置以外のウェーハ処理装置にも適用することができる。さらに、本発明は、ウェーハ処理装置以外の基板処理装置にも適用することができる。例えば、本発明は、液晶表示デバイスのガラス基板に所定の処理を施すガラス基板処理装置にも適用することができる。要は、本発明は、半導体デバイスや液晶表示デバイス等の固体デバイスの基板に所定の処理を施す基板処理装置一般に適用することができる。
【００８０】
（７）このほかにも、本発明は、その要旨を逸脱しない範囲で種々様々変形実施可能なことは勿論である。
【００８１】
【発明の効果】
以上詳述したように請求項１記載の基板処理装置によれば、装置の運転モード期間、第１の空間の圧力は、基板に所定の処理を施すための圧力に保持される。これにより、装置の運転モード期間、各基板の処理順位によって各基板の温度が異なってしまうことを防止することができる。その結果、各基板の処理順位によって各基板の処理特性が異なってしまうことを防止することができる。
【００８２】
また、請求項２記載の装置によれば、少なくとも第１の空間と第２の空間との間で基板の入替えを行う期間、第２の空間の圧力が処理圧力より高い圧力に保持される。これにより、基板の入替え処理に伴って第１の空間から第２の空間へガスが回り込むのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態の構成を示す側面図である。
【図２】本発明の一実施の形態における反応室の構成を示す側面図である。
【図３】本発明の一実施の形態の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図４】本発明の一実施の形態の効果を説明するためのタイミングチャートである。
【図５】従来のＣＶＤ装置の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図６】従来のＣＶＤ装置の効果を説明するためのタイミングチャートである。
【符号の説明】
１１…反応室、１１１…天板、１１２…底板、１２…ロードロック室、１３…搬送室、１４〜１６…ゲートバルブ、１８〜２０…圧力制御部、２３…サセプタ、２４…ヒータ、２５…ガス分散板、２８…カセット、３１…ウェーハ搬送ロボット、３１１，３１２…ウェーハ保持アーム、３４…ガス導入部、３５…排気部。

Claims

処理ガスを使って基板に所定の処理を施すための密閉された第１の空間を形成する第１の空間形成手段と、
前記第１の空間との間で、前記所定の処理を施された基板とこの処理が施されていない基板との入替えが行われる密閉された第２の空間を形成する第２の空間形成手段と、
前記第１の空間と前記第２の空間との間で基板を搬送するための基板搬入・搬出口を開閉するためのゲートバルブと、
前記第１と第２の空間の圧力を制御する圧力制御手段と、
を少なくとも備え、前記第１の空間にて複数枚の基板に対する処理が順次実行される基板処理装置であって、
前記圧力制御手段は、
前記基板を前記第２の空間から前記第１の空間へ搬入するために前記ゲートバルブを開く際、
前記第１の空間に反応ガス又は不活性ガスを供給しつつ前記第１の空間を一定流量で真空排気することにより、前記基板が前記第１の空間にて前記所定の処理が施される時の処理圧力に保持し、且つ前記第２の空間の圧力を前記処理圧力よりも高い圧力に保持するように、前記第１と第２の空間の圧力を制御するものである
ことを特徴とする基板処理装置。
前記圧力制御手段は、
前記基板が前記第２の空間から前記第１の空間へ搬入され、前記ゲートバルブを閉じた後に、
前記第１の空間の圧力を前記処理圧力まで下降させ、前記第２の空間の圧力を上昇させるように、前記第１と第２の空間の圧力を制御し、
この状態で、前記第１の空間にて前記基板の処理が実行されることを特徴とする請求項１記載の基板処理装置。
前記圧力制御手段は、
前記基板の処理が終了した後、前記ゲートバルブを閉じた状態で、前記第１の空間の圧力を前記処理圧力のまま保持し、且つ前記第２の空間の圧力を前記処理圧力よりも高い圧力に保持するように、前記第１と第２の空間の圧力を制御し、
この状態で、前記ゲートバルブを開けて、次の基板との入替えが行われることを特徴とする請求項２記載の基板処理装置。