JP7476000B2

JP7476000B2 - 成膜装置及び成膜方法

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Publication number: JP7476000B2
Application number: JP2020118373A
Authority: JP
Inventors: 優太昆野; 俊彦永瀬; 敦子坂田; 幸平永田; 良平北尾; 聡文側瀬; 剛之岩崎
Original assignee: Kioxia Corp
Current assignee: Kioxia Corp
Priority date: 2019-09-20
Filing date: 2020-07-09
Publication date: 2024-04-30
Anticipated expiration: 2040-07-09
Also published as: JP2021050414A

Description

本発明の実施形態は、成膜装置及び成膜方法に関する。

半導体デバイスの製造工程において、半導体基板の上に、大気と接触すると有毒ガスを発生する膜を形成する場合がある。例えば、ヒ素（Ａｓ）、セレン（Ｓｅ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、及び、シリコン（Ｓｉ）を含む膜は、大気と接触すると、大気中の水素と反応し、有毒な水素化ガスを発生する。

例えば、成膜装置のメンテナンス時には、プロセスチャンバを大気開放する必要がある。大気と接触すると有毒ガスを発生する膜を形成する成膜装置の場合、大気開放の際にプロセスチャンバ内に残存する膜から外部環境への有毒ガスの漏出を防ぐ必要がある。このために、例えば、外部環境から隔離された部屋で成膜装置のメンテナンスを行う。また、例えば、成膜装置のメンテナンスの際や、成膜装置から半導体基板を搬出する際に、作業者を有毒ガスから保護する必要がある。このため、例えば、作業者が保護具を装着して作業を行う。

特開２００３－２０５２１９号公報

本発明が解決しようとする課題は、水素化ガスの装置外への漏出を抑制する成膜装置及び成膜方法を提供することにある。

実施形態の成膜装置は、基板の上に膜を形成し、前記膜の原料となるターゲットを保持する保持部を有するプロセスチャンバと、前記プロセスチャンバから排気される第１の排気ガスを無害化する除害装置と、前記プロセスチャンバに水を含むガスを供給する第１の供給管と、前記プロセスチャンバと前記除害装置との間の前記第１の排気ガスの第１の流路に設けられる第１の真空ポンプと、前記第１の真空ポンプと前記除害装置との間の前記第１の流路に設けられる第２の真空ポンプと、前記第２の真空ポンプと前記除害装置との間の前記第１の流路に設けられ、水素化ガスを検知可能な第１の検知部と、を備える。

第１の実施形態の成膜装置の模式図。第１の実施形態のプロセスチャンバの模式断面図。第１の実施形態の第１の検知部の詳細を示す模式図。第１の実施形態の成膜装置のプロセスチャンバの大気開放方法のフローチャート。第１の実施形態の第１の検査のフローチャート。第１の実施形態の第２の検査のフローチャート。比較例の成膜装置の模式図。第２の実施形態の成膜装置の模式図。第２の実施形態の成膜方法のフローチャート。第３の実施形態の成膜方法のフローチャート。第４の実施形態の成膜装置の模式図。第５の実施形態の成膜装置の模式図。

以下、図面を参照しつつ本発明の実施形態を説明する。なお、以下の説明では、同一又は類似の部材などには同一の符号を付し、一度説明した部材などについては適宜その説明を省略する。

以下、実施形態の成膜装置及び成膜方法を、図面を参照して説明する。

（第１の実施形態）
第１の実施形態の成膜装置は、基板の上に膜を形成するプロセスチャンバと、プロセスチャンバから排気される第１の排気ガスを無害化する除害装置と、プロセスチャンバに水を含むガスを供給する第１の供給管と、プロセスチャンバと除害装置との間の第１の排気ガスの第１の流路に設けられる第１の真空ポンプと、第１の真空ポンプと除害装置との間の第１の流路に設けられる第２の真空ポンプと、第２の真空ポンプと除害装置との間の第１の流路に設けられ、水素化ガスを検知可能な第１の検知部と、を備える。

また、第１の実施形態の成膜装置は、基板の上に膜を形成するプロセスチャンバと、プロセスチャンバに水を含むガスを供給する第１の供給管と、プロセスチャンバから排気される第１の排気ガスの排気配管と、制御部を、備え、プロセスチャンバは、第１の排気ガスを無害化する除害装置と、プロセスチャンバと除害装置との間の排気配管を含む第１の流路に設けられる第１の真空ポンプと、第１の真空ポンプと除害装置との間の第１の流路に設けられる第２の真空ポンプと、第２の真空ポンプと除害装置との間の第１の流路に設けられ、水素化ガスを検知可能な第１の検知部と、を付加することが可能であり、制御部は、水を含むガスのプロセスチャンバへの供給と、第１の流路の中の第１の排気ガスの流れと、第１の検知部における水素化ガスの検知を、第１の検知部における水素化ガスの検知結果に基づき制御することが可能である。

図１は、第１の実施形態の成膜装置の模式図である。図１は、成膜装置の構成を示す図である。第１の実施形態の成膜装置は、半導体ウェハ等の基板の表面に、スパッタリング法を用いて堆積膜を形成するスパッタ装置１００である。

第１の実施形態のスパッタ装置１００は、ロードロックチャンバ１０、搬送チャンバ１２、プロセスチャンバ１４、ターボ分子ポンプ１６（第１の真空ポンプ）、ドライポンプ１８（第２の真空ポンプ）、除害装置２０、第１の検知部２２、制御部２４、四重極型質量分析計２６を備える。また、スパッタ装置１００は、配管Ｐ１～Ｐ１５、バルブＶ１～Ｖ２９、ゲートバルブＧＶ１、ＧＶ２、マスフローコントローラＭ１、Ｍ２、Ｍ３を備える。

プロセスチャンバ１４から排気される第１の排気ガスの第１の流路は、配管Ｐ７、Ｐ８、Ｐ９、Ｐ１０、Ｐ１１、Ｐ１２、Ｐ１３を含む。

配管Ｐ２が、プロセスチャンバ１４に水（Ｈ_２Ｏ）を含むガスを供給する第１の供給管である。配管Ｐ１が、プロセスチャンバ１４に窒素ガスを供給する第２の供給管である。配管Ｐ４が、プロセスチャンバ１４にアルゴンガスを供給する第３の供給管である。配管Ｐ１２が、ターボ分子ポンプ１６（第１の真空ポンプ）を迂回する第１の迂回流路である。配管Ｐ１３が、ターボ分子ポンプ１６（第１の真空ポンプ）及びドライポンプ１８（第２の真空ポンプ）を迂回する第２の迂回流路である。

ロードロックチャンバ１０は、スパッタ装置１００の中へ、基板を搬入又は搬出する機能を有する。ロードロックチャンバ１０には、ロードロックチャンバ１０に窒素ガスを供給する配管Ｐ１（第４の供給管）が接続される。窒素ガスは、パージガスである。

搬送チャンバ１２は、基板をロードロックチャンバ１０からプロセスチャンバ１４に移動、又は、基板をプロセスチャンバ１４からロードロックチャンバ１０に移動する機能を有する。搬送チャンバ１２には、搬送チャンバ１２に窒素ガスを供給する配管Ｐ１が接続される。窒素ガスは、パージガスである。

ロードロックチャンバ１０と搬送チャンバ１２との間には、ゲートバルブＧＶ１が設けられる。基板は、ゲートバルブＧＶ１を通って移動する。

プロセスチャンバ１４は、基板の上に膜を形成する機能を有する。膜は、堆積膜である。搬送チャンバ１２とプロセスチャンバ１４との間には、ゲートバルブＧＶ２が設けられる。基板は、ゲートバルブＧＶ２を通って移動する。

プロセスチャンバ１４には、水を含むガスを供給する配管Ｐ２（第１の供給管）が接続される。水を含むガスは、パージガスである。水を含むガスは、例えば、大気である。以下、水を含むガスが大気である場合を例に説明する。

本明細書中、「水」は、酸素と水素の化合物を意味する。本明細書中、「水」は、液体の水、気体の水蒸気を含む概念である。

プロセスチャンバ１４には、水を含むガスを供給する配管Ｐ３が接続される。水を含むガスは、パージガスである。水を含むガスは、例えば、大気である。配管Ｐ３は、手動バルブＶ１２を備える。配管Ｐ３を用いて、プロセスチャンバ１４に手動で水を含むガスを供給することが可能である。

プロセスチャンバ１４には、窒素ガスを供給する配管Ｐ１（第２の供給管）が接続される。窒素ガスは、パージガスである。

プロセスチャンバ１４には、アルゴンガスを供給する配管Ｐ４（第３の供給管）が接続される。アルゴンガスは、スパッタガスである。

プロセスチャンバ１４には、窒素ガスを供給する配管Ｐ５が接続される。窒素ガスは、例えば、窒化物膜を形成する際に用いられる反応性ガスである。

プロセスチャンバ１４には、酸素ガスを供給する配管Ｐ６が接続される。酸素ガスは、例えば、酸化物膜を形成する際に用いられる反応性ガスである。酸素ガスは、例えば、ターゲットの酸化に用いることも可能である。

図２は、第１の実施形態のプロセスチャンバの模式断面図である。プロセスチャンバ１４は、基板保持部４０、及び、ターゲット保持部４２（保持部）を有する。

基板保持部４０は、基板４４を保持する。また、ターゲット保持部４２は、基板４４の上に形成される膜の原料となるターゲット４６を保持する。ターゲット４６は、例えば、ヒ素（Ａｓ）、セレン（Ｓｅ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、及び、シリコン（Ｓｉ）の４元混晶である。

基板４４の上に、膜を形成する際に、例えば、アルゴンガスがスパッタガスとしてプロセスチャンバ１４の中に導入される。アルゴンガスによりターゲット４６がスパッタリングされ、基板４４の上に、堆積膜が形成される。アルゴンガスは、排気ガスとして排出される。

ターボ分子ポンプ１６は、プロセスチャンバ１４と除害装置２０との間の第１の流路に設けられる。ターボ分子ポンプ１６は、配管Ｐ７と配管Ｐ８との間に設けられる。ターボ分子ポンプ１６は、プロセスチャンバ１４及び搬送チャンバ１２の中を高真空状態にする機能を有する。ターボ分子ポンプ１６にかえて、例えば、クライオポンプを用いることも可能である。

ドライポンプ１８は、ターボ分子ポンプ１６と除害装置２０との間の第１の流路に設けられる。ドライポンプ１８は、配管Ｐ８と配管Ｐ９との間に設けられる。ドライポンプ１８は、プロセスチャンバ１４、搬送チャンバ１２、及び、ロードロックチャンバ１０の中を真空状態にする機能を有する。

除害装置２０は、プロセスチャンバ１４から排気される第１の排気ガスを無害化する機能を有する。除害装置２０は、例えば、乾式除害装置である。除害装置２０は、例えば、プロセスチャンバ１４から排気される第１の排気ガスに含まれる有毒な水素化ガスを無害化する。

第１の検知部２２は、ドライポンプ１８と除害装置２０との間の第１の流路に設けられる。第１の検知部２２は、配管Ｐ９から分岐する配管Ｐ１０と、配管Ｐ１１との間に設けられる。配管Ｐ１１は配管Ｐ９に接続される。

図３は、第１の実施形態の第１の検知部の詳細を示す模式図である。

第１の検知部２２は、水素化ガスを検知可能である。水素化ガスは、水素を含む化合物である水素化物のガスである。水素化ガスは、例えば、アルシン（ＡｓＨ_３）、又は、セレン化水素（Ｈ_２Ｓｅ）である。第１の検知部２２は、プロセスチャンバ１４から排気される第１の排気ガスに含まれる水素化ガスの濃度を測定する機能を有する。

第１の検知部２２は、第１のガス検知器２２ａと第２のガス検知器２２ｂを有する。第１のガス検知器２２ａは、第１の水素化ガスを検知可能である。また、第２のガス検知器２２ｂは、第１の水素化ガスと異なる第２の水素化ガスを検知可能である。第１の水素化ガスは、例えば、アルシンである。第２の水素化ガスは、例えば、セレン化水素である。

第１の検知部２２は、例えば、プロセスチャンバ１４から排気される第１の排気ガスに含まれるアルシンの濃度を測定する。また、第２のガス検知器２２ｂは、例えば、プロセスチャンバ１４から排気される第１の排気ガスに含まれるセレン化水素の濃度を測定する。

図３では、第１のガス検知器２２ａと第２のガス検知器２２ｂが並列に接続される場合を、例に示しているが、第１のガス検知器２２ａと第２のガス検知器２２ｂを直列に接続することも可能である。

制御部２４は、水を含むガスのプロセスチャンバ１４への供給と、第１の流路の中の第１の排気ガスの流れと、第１の検知部２２における水素化ガスの検知を、第１の検知部２２における水素化ガスの検知結果に基づき制御する機能を有する。制御部２４は、例えば、バルブＶ１～Ｖ１１、Ｖ１３～Ｖ２４、Ｖ２６～Ｖ２９の開閉、ターボ分子ポンプ１６及びドライポンプ１８の動作を、第１の検知部２２における水素化ガスの検知結果に基づき制御する。

制御部２４は、例えば、第１の検知部２２における水素化ガスの検知結果の良否を判定するための、閾値濃度を記憶している。

制御部２４は、例えば、回路基板等のハードウェアである。また、制御部２４は、例えば、ハードウェアと、メモリに記憶される制御プログラム等のソフトウェアとの組み合わせである。制御部２４は、例えば、閾値濃度を記憶するためのメモリを有している。

制御部２４と、バルブＶ１～Ｖ１１、Ｖ１３～Ｖ２４、Ｖ２６～Ｖ２９、ターボ分子ポンプ１６、ドライポンプ１８、及び、第１の検知部２２は、有線又は無線の通信機能を用いて、相互に通信可能に接続される。バルブＶ１～Ｖ１１、Ｖ１３～Ｖ２４、Ｖ２６～Ｖ２９の開閉は、制御部２４により自動制御される。ターボ分子ポンプ１６及びドライポンプ１８の動作は、制御部２４により自動制御される。

四重極型質量分析計２６は、ターボ分子ポンプ１６と並列に設けられる。四重極型質量分析計２６には、プロセスチャンバ１４から排気される第１の排気ガスに含まれる元素を分析する機能を有する。

また、プロセスチャンバ１４から、手動バルブ２５を開けることにより、分析用のガスを取得することが可能である。

次に、スパッタ装置１００のプロセスチャンバ１４を、大気開放する際の方法について説明する。スパッタ装置１００のプロセスチャンバ１４は、例えば、メンテナンスのために定期的に大気開放する必要がある。以下、プロセスチャンバ１４の大気開放方法を説明する。

図４は、第１の実施形態の成膜装置のプロセスチャンバの大気開放方法のフローチャートである。図５は、第１の実施形態の第１の検査のフローチャートである。図６は、第１の実施形態の第２の検査のフローチャートである。

最初に、成膜を開始する。まず、ロードロックチャンバ１０に基板４４を搬入する。次に、基板４４を、ロードロックチャンバ１０から搬送チャンバ１２を通って、プロセスチャンバ１４に移動する。基板４４は、基板保持部４０に載置される。

次に、プロセスチャンバ１４の中で、基板４４の上に膜を形成する。プロセスチャンバ１４のターゲット保持部４２には、ターゲット４６が保持されている。ターゲット４６は、例えば、ヒ素（Ａｓ）、セレン（Ｓｅ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、及び、シリコン（Ｓｉ）の４元混晶である。

プロセスチャンバ１４内に、スパッタガスとしてアガスを導入し、基板４４の上に、ヒ素（Ａｓ）、セレン（Ｓｅ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、及び、シリコン（Ｓｉ）の４元混晶の膜が形成される。

次に、基板４４を、プロセスチャンバ１４から搬送チャンバ１２を通って、ロードロックチャンバ１０に移動する。ロードロックチャンバ１０から基板４４を搬出することで、成膜が終了する。

成膜の終了後に、第１の検査を行う。図５は、第１の検査のフローチャートである。

まず、プロセスチャンバ１４内に、配管Ｐ２から大気を供給する。次に、例えば、ドライポンプ１８を用いて、プロセスチャンバ１４内を所定の圧力に減圧する。

次に、第１の検知部２２の第１のガス検知器２２ａを用いて、プロセスチャンバ１４から排気される第１の排気ガスに含まれるアルシンの濃度を測定する。

次に、測定されたアルシンの濃度が、所定の閾値濃度以下であるか否かを判定する。判定は、制御部２４にて行われる。

測定されたアルシンの濃度が閾値濃度より高かった場合は、再度、大気供給からアルシン濃度測定を行う。測定されるアルシンの濃度が、所定の閾値濃度以下になるまで、大気供給からアルシン濃度測定を、例えば、複数回繰り返す。

測定されたアルシンの濃度が、所定の閾値濃度以下であった場合は、次の、セレン化水素の濃度測定に移る。なお、例えば、アルシンの濃度を更に低減させるために、アルシンの濃度が所定の閾値濃度以下となった後に、大気供給からアルシン濃度測定を複数回追加しても構わない。

次に、プロセスチャンバ１４内に、配管Ｐ２から大気を供給する。次に、例えば、ドライポンプ１８を用いて、プロセスチャンバ１４内を所定の圧力に減圧する。

次に、第１の検知部２２の第２のガス検知器２２ｂを用いて、プロセスチャンバ１４から排気される第１の排気ガスに含まれるセレン化水素の濃度を測定する。

次に、測定されたセレン化水素の濃度が、所定の閾値濃度以下であるか否かを判定する。判定は、制御部２４にて行われる。

測定されたセレン化水素の濃度が閾値濃度より高かった場合は、再度、大気供給からセレン化水素濃度測定を行う。測定されるセレン化水素の濃度が、所定の閾値濃度以下になるまで、大気供給からセレン化水素濃度測定を、例えば、複数回繰り返す。

測定されたセレン化水素の濃度が、所定の閾値濃度以下であった場合は、第１の検査を終了する。なお、例えば、セレン化水素の濃度を更に低減させるために、セレン化水素の濃度が所定の閾値濃度以下となった後に、大気供給からセレン化水素濃度測定を複数回追加しても構わない。

第１の検査が終了した後、第２の検査を行う。図６は、第２の検査のフローチャートである。第２の検査は、大気圧で行う点で、第１の検査と異なる。

まず、プロセスチャンバ１４内に、配管Ｐ２から大気を供給する。バルブＶ４及びＶ５を閉じ、バルブＶ６を開けることで、プロセスチャンバ１４から排気される第１の排気ガスは、ターボ分子ポンプ１６及びドライポンプ１８を迂回する。プロセスチャンバ１４内は大気圧となる。

次に、プロセスチャンバ１４内に、配管Ｐ２から大気を供給する。

測定されたセレン化水素の濃度が閾値濃度より高かった場合は、再度、大気供給からセレン化水素濃度測定を行う。測定されるセレン化水素の濃度が、所定の閾値濃度以下になるまで、大気供給からセレン化水素濃度測定を、例えば複数回繰り返す。

測定されたセレン化水素の濃度が、所定の閾値濃度以下であった場合は、第２の検査を終了する。なお、例えば、セレン化水素の濃度を更に低減させるために、セレン化水素の濃度が所定の閾値濃度以下となった後に、大気供給からセレン化水素濃度測定を複数回追加しても構わない。

第２の検査が終了した後、プロセスチャンバ１４の大気開放を行う。

なお、第１の検査では、制御部２４が、第１のガス検知器２２ａまたは第２のガス検知器２２ｂの測定結果に基づき、バルブＶ１～Ｖ１１、Ｖ１３～Ｖ２４、Ｖ２６～Ｖ２９の開閉、ターボ分子ポンプ１６及びドライポンプ１８の動作、を自動的に制御して検査する。また、第２の検査では、制御部２４が、第１のガス検知器２２ａまたは第２のガス検知器２２ｂの測定結果に基づき、バルブＶ１～Ｖ１１、Ｖ１３～Ｖ２４、Ｖ２６～Ｖ２９の開閉、ターボ分子ポンプ１６及びドライポンプ１８の動作を自動的に制御して検査する。

制御部２４により、大気のプロセスチャンバ１４への供給と、第１の流路の中の、プロセスチャンバ１４から排気される第１の排気ガスの流れが自動的に制御される。

なお、成膜終了後、第１の検査の前に、配管Ｐ６から酸素をプロセスチャンバ１４内に供給し、ターゲット４６の表面を酸化させても構わない。ターゲット４６から発生する水素化ガスの量を抑制することが可能となる。

次に、第１の実施形態の成膜装置の作用及び効果について説明する。

例えば、成膜装置のメンテナンス時には、プロセスチャンバを大気開放する必要がある。大気と接触すると有毒ガスを発生する膜を形成する成膜装置の場合、大気開放の際にプロセスチャンバ内に残存する膜から外部環境への有毒ガスの漏出を防ぐ必要がある。このために、例えば、外部環境から隔離された部屋で成膜装置のメンテナンスを行う。また、例えば、作業者を有毒ガスから保護するために、作業者が保護具を装着して作業を行う。

環境の汚染を避け、かつ、作業者の健康を保護するために、プロセスチャンバを大気開放した際に、水素化ガスが装置外へ漏出することを抑制することが望まれる。

図７は、比較例の成膜装置の模式図である。比較例の成膜装置は、半導体ウェハ等の基板の表面に、スパッタリング法を用いて堆積膜を形成するスパッタ装置９００である。

スパッタ装置９００は、プロセスチャンバ１４に水を含むガスを供給する配管Ｐ２（第１の供給管）、除害装置２０、第１の検知部２２を備えない点で、第１の実施形態のスパッタ装置１００と異なる。

例えば、スパッタ装置９００を用いて、基板４４の上にヒ素（Ａｓ）、セレン（Ｓｅ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、及び、シリコン（Ｓｉ）を含む膜を形成する場合を考える。膜の成膜終了後、プロセスチャンバ１４の中には、ターゲット保持部４２にヒ素（Ａｓ）、セレン（Ｓｅ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、及び、シリコン（Ｓｉ）の４元混晶のターゲット４６が保持されている。

ターゲット４６の表面が、プロセスチャンバ１４の大気開放により、大気に曝されると、大気中の水素との反応により、有毒な、アルシン及びセレン化水素が発生する。したがって、有毒な水素化ガスがスパッタ装置９００外へ漏出する。

第１の実施形態のスパッタ装置１００は、プロセスチャンバ１４に大気を供給する配管Ｐ２（第１の供給管）、除害装置２０、及び、第１の検知部２２を備える。

スパッタ装置１００では、プロセスチャンバ１４を大気開放する前に、プロセスチャンバ１４内に大気を供給できる。このため、プロセスチャンバ１４内で、あらかじめ水素化ガスを発生させることが可能となる。

プロセスチャンバ１４から排気される第１の排気ガス中の水素化ガスは、除害装置２０により無害化されて、スパッタ装置１００の外へ放出される。したがって、有毒な水素化ガスがスパッタ装置１００外へ漏出することが抑制される。

そして、プロセスチャンバ１４内への大気供給と、第１の排気ガス中の水素化ガスの濃度測定を、繰り返し行う。ターゲット４６の表面での水素化反応は次第に抑制されていくので、水素化ガスの濃度が安全な所定の閾値濃度以下になるまで、大気供給と水素化ガスの濃度測定を繰り返す。水素化ガスの濃度が安全な所定の閾値濃度以下になった後に、プロセスチャンバ１４を大気開放する。

プロセスチャンバ１４を大気開放した際には、既に、ターゲット４６の表面での水素化反応は生じないため、有毒な水素化ガスがスパッタ装置１００外へ漏出することが抑制される。

プロセスチャンバ１４には、窒素ガスを供給する配管Ｐ１（第２の供給管）が接続されることが好ましい。例えば、有毒な水素化ガスを発生しない膜を基板４４に形成する場合には、パージガスとして窒素ガスを用いることが可能である。

プロセスチャンバ１４には、酸素ガスを供給する配管Ｐ６が接続されることが好ましい。例えば、成膜終了後、第１の検査の前に、配管Ｐ６から酸素をプロセスチャンバ１４内に供給し、ターゲット４６の表面を酸化させることが可能となる。ターゲット４６の表面を酸化させることで、ターゲット４６から発生する水素化ガスの量を抑制することが可能となる。

有毒な水素化ガスがスパッタ装置１００外へ漏出することを確実に抑制する観点から、低圧での第１の検査と、大気圧での第２の検査の２段階で検査を行うことが好ましい。例えば、大気圧での第２の検査のみ行うと、除害装置２０の除害能力を超えた水素化ガスが発生し、有毒な水素化ガスがスパッタ装置１００外へ漏出するおそれがある。また、例えば、低圧での第１の検査のみ行うと、プロセスチャンバ１４を大気開放した際に、大量の水素化ガスが発生し、有毒な水素化ガスがスパッタ装置１００外へ漏出するおそれがある。

以上、第１の実施形態によれば、水素化ガスの装置外への漏出を抑制することが可能となる。

（第２の実施形態）
第２の実施形態の成膜装置は、ロードロックチャンバに水を含むガスを供給する第４の供給管を、更に備える点で、第１の実施形態の成膜装置と異なっている。以下、第１の実施形態と重複する内容については一部記述を省略する。

図８は、第２の実施形態の成膜装置の模式図である。図８は、成膜装置の構成を示す図である。第２の実施形態の成膜装置は、半導体ウェハ等の基板の表面に、スパッタリング法を用いて堆積膜を形成するスパッタ装置２００である。

第２の実施形態のスパッタ装置２００は、ロードロックチャンバ１０、搬送チャンバ１２、プロセスチャンバ１４、ターボ分子ポンプ１６（第１の真空ポンプ）、ドライポンプ１８（第２の真空ポンプ）、除害装置２０、第１の検知部２２、制御部２４、四重極型質量分析計２６を備える。また、スパッタ装置２００は、配管Ｐ１～Ｐ１５、バルブＶ１～Ｖ３１、ゲートバルブＧＶ１、ＧＶ２、マスフローコントローラＭ１、Ｍ２、Ｍ３を備える。

プロセスチャンバ１４から排気される第１の排気ガスの第１の流路は、配管Ｐ７、Ｐ８、Ｐ９、Ｐ１０、Ｐ１１、Ｐ１２、Ｐ１３を含む。ロードロックチャンバ１０から排気される第３の排気ガスの第３の流路は、配管Ｐ１４、Ｐ７、Ｐ８、Ｐ９、Ｐ１０、Ｐ１１、Ｐ１２、Ｐ１３を含む。

配管Ｐ２が、プロセスチャンバ１４に水を含むガスを供給する第１の供給管である。また、配管Ｐ２が、ロードロックチャンバ１０に水を含むガスを供給する第４の供給管である。

図８の構成では、プロセスチャンバに水を含むガスを供給する第１の供給管と、ロードロックチャンバ１０に水を含むガスを供給する第４の供給管に同一の配管Ｐ２を用いているが、第１の供給管と、第４の供給管に、別個の独立した配管を用いる構成とすることも可能である。

なお、配管Ｐ２は、搬送チャンバ１２にも水を含むガスを供給する。

配管Ｐ１が、プロセスチャンバに窒素ガスを供給する第２の供給管である。配管Ｐ１は、ロードロックチャンバ１０に窒素ガスを供給する第５の供給管である。

図８の構成では、プロセスチャンバに窒素ガスを供給する第２の供給管と、ロードロックチャンバ１０に窒素ガスを供給する第５の供給管に同一の配管Ｐ１を用いているが、第２の供給管と、第５の供給管に、別個の独立した配管を用いる構成とすることも可能である。

なお、配管Ｐ１は、搬送チャンバ１２にも窒素ガスを供給する。

配管Ｐ４が、プロセスチャンバにアルゴンガスを供給する第３の供給管である。配管Ｐ１２が、ターボ分子ポンプ１６（第１の真空ポンプ）を迂回する第１の迂回流路である。配管Ｐ１３が、ターボ分子ポンプ１６（第１の真空ポンプ）及びドライポンプ１８（第２の真空ポンプ）を迂回する第２の迂回流路である。

次に、第２の実施形態の成膜方法について説明する。

第２の実施形態の成膜方法は、成膜装置のロードロックチャンバの中に基板を搬入し、ロードロックチャンバの中の圧力を低減し、ロードロックチャンバからプロセスチャンバに基板を移動し、プロセスチャンバの中で基板の上に膜を形成し、プロセスチャンバからロードロックチャンバに基板を移動し、ロードロックチャンバの中に水を含むガスを供給し、ロードロックチャンバの中の圧力が第１の圧力の状態で、ロードロックチャンバから排気される排気ガスの中の水素化ガスの濃度を測定する第１の検査を行い、第１の検査で濃度が所定の閾値濃度以下になった後に、基板をロードロックチャンバの外に搬出する。

図９は、第２の実施形態の成膜方法のフローチャートである。

まず、ロードロックチャンバ１０に基板４４を搬入する。次に、ロードロックチャンバ１０の中を、例えば、ドライポンプ１８を用いて、所定の圧力まで減圧する。

次に、基板４４を、ロードロックチャンバ１０から搬送チャンバ１２を通って、プロセスチャンバ１４に移動する。基板４４は、基板保持部４０に載置される。

プロセスチャンバ１４内に、スパッタガスとしてアルゴンガスを導入し、基板４４の上に、ヒ素（Ａｓ）、セレン（Ｓｅ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、及び、シリコン（Ｓｉ）の４元混晶の膜が形成される。膜には、ヒ素（Ａｓ）、セレン（Ｓｅ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、及び、シリコン（Ｓｉ）が含まれる。

次に、基板４４を、プロセスチャンバ１４から搬送チャンバ１２を通って、ロードロックチャンバ１０に移動する。

基板４４を、ロードロックチャンバ１０に移動した後に、第１の検査を行う。第１の検査は、第１の実施形態と同様である。以下、図５の、第１の検査のフローチャートを用いて説明する。

まず、ロードロックチャンバ１０内に、配管Ｐ２から大気を供給する。次に、例えば、ドライポンプ１８を用いて、ロードロックチャンバ１０内を所定の圧力（第１の圧力）に減圧する。

次に、第１の検知部２２の第１のガス検知器２２ａを用いて、ロードロックチャンバ１０から排気される第３の排気ガスに含まれるアルシンの濃度を測定する。

次に、ロードロックチャンバ１０内に、配管Ｐ２から大気を供給する。次に、例えば、ドライポンプ１８を用いて、ロードロックチャンバ１０内を所定の圧力（第１の圧力）に減圧する。

次に、第１の検知部２２の第２のガス検知器２２ｂを用いて、ロードロックチャンバ１０から排気される第３の排気ガスに含まれるセレン化水素の濃度を測定する。

第１の検査が終了した後、第２の検査を行う。第２の検査は、第１の実施形態と同様である。以下、図６の、第２の検査のフローチャートを用いて説明する。第２の検査は、第１の圧力より高い大気圧（第２の圧力）で行う点で、第１の検査と異なる。

まず、ロードロックチャンバ１０内に、配管Ｐ２から大気を供給する。バルブＶ４及びＶ５を閉じ、バルブＶ６を開けることで、ロードロックチャンバ１０から排気される第３の排気ガスは、ターボ分子ポンプ１６及びドライポンプ１８を迂回する。ロードロックチャンバ１０内は大気圧（第２の圧力）となる。

次に、ロードロックチャンバ１０内に、配管Ｐ２から大気を供給する。ロードロックチャンバ１０内は大気圧（第２の圧力）となる。

第２の検査が終了した後、ロードロックチャンバ１０の大気開放を行い、ロードロックチャンバ１０から基板４４を外に搬出する。

なお、第１の検査では、制御部２４が、第１のガス検知器２２ａまたは第２のガス検知器２２ｂの測定結果に基づき、バルブＶ１～Ｖ１１、Ｖ１３～Ｖ２４、Ｖ２６～Ｖ２９の開閉、ターボ分子ポンプ１６及びドライポンプ１８の動作、を自動的に制御して検査する。また、第２の検査では、制御部２４が、第１のガス検知器２２ａまたは第２のガス検知器２２ｂの測定結果に基づき、バルブＶ１～Ｖ１１、Ｖ１３～Ｖ２４、Ｖ２６～Ｖ２９の開閉、ターボ分子ポンプ１６及びドライポンプ１８の動作、を自動的に制御して検査する。

制御部２４により、水を含むガスのロードロックチャンバ１０への供給と、第３の流路の中の、ロードロックチャンバ１０から排気される第３の排気ガスの流れが自動的に制御される。

次に、第２の実施形態の成膜装置の作用及び効果について説明する。

例えば、基板４４の上にヒ素（Ａｓ）、セレン（Ｓｅ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、及び、シリコン（Ｓｉ）を含む膜を形成する場合、ロードロックチャンバ１０から基板４４を搬出する際に、有毒な、アルシン及びセレン化水素が発生する。すなわち、基板４４が大気に曝されると、大気中の水素と基板４４の表面が反応し、有毒な、アルシン及びセレン化水素が発生する。

第２の実施形態のスパッタ装置２００は、ロードロックチャンバ１０に水を含むガスを供給する配管Ｐ２（第４の供給管）、除害装置２０、及び、第１の検知部２２を備える。

スパッタ装置２００では、ロードロックチャンバ１０を大気開放する前に、ロードロックチャンバ１０内に大気を供給できる。このため、ロードロックチャンバ１０内で、あらかじめ水素化ガスを発生させることが可能となる。

ロードロックチャンバ１０から排気される第３の排気ガス中の水素化ガスは、除害装置２０により無害化されて、スパッタ装置２００の外へ放出される。したがって、有毒な水素化ガスがスパッタ装置２００外へ漏出することが抑制される。

そして、ロードロックチャンバ１０内への大気供給と、第３の排気ガス中の水素化ガスの濃度測定を、繰り返し行う。基板４４の表面での水素化反応は次第に抑制されていくので、水素化ガスの濃度が安全な所定の閾値以下になるまで、大気供給と水素化ガスの濃度測定を繰り返す。水素化ガスの濃度が安全な所定の閾値以下になった後に、ロードロックチャンバ１０を大気開放する。

ロードロックチャンバ１０を大気開放した際には、既に、ターゲット４６の表面での水素化反応は生じないため、有毒な水素化ガスがスパッタ装置２００外へ漏出することが抑制される。

ロードロックチャンバ１０には、窒素ガスを供給する配管Ｐ１（第５の供給管）が接続されることが好ましい。例えば、有毒な水素化ガスを発生しない膜を基板４４に形成する場合には、パージガスとして窒素ガスを用いることが可能である。

有毒な水素化ガスがスパッタ装置２００外へ漏出することを確実に抑制する観点から、低圧での第１の検査と、大気圧での第２の検査の２段階で検査を行うことが好ましい。例えば、大気圧での第２の検査のみ行うと、除害装置２０の除害能力を超えた水素化ガスが発生し、有毒な水素化ガスがスパッタ装置２００外へ漏出するおそれがある。また、例えば、低圧での第１の検査のみ行うと、ロードロックチャンバ１０を大気開放した際に、大量の水素化ガスが発生し、有毒な水素化ガスがスパッタ装置２００外へ漏出するおそれがある。

以上、第２の実施形態によれば、水素化ガスの装置外への漏出を抑制することが可能となる。

（第３の実施形態）
第３の実施形態の成膜方法は、成膜終了後に、水を含むガスをプロセスチャンバへ供給せずに、水素化ガスの濃度測定を行う点で、第１の実施形態の大気開放方法と異なる。以下、第１の実施形態と重複する内容については、一部記述を省略する。

第３の実施形態の成膜方法は、第１の実施形態のスパッタ装置１００を用いた成膜方法である。

図１０は、第３の実施形態の成膜方法のフローチャートである。

まず、成膜を開始する。まず、ロードロックチャンバ１０に第１の基板を搬入する。次に、第１の基板を、ロードロックチャンバ１０から搬送チャンバ１２を通って、プロセスチャンバ１４に移動する。第１の基板は、基板保持部４０に載置される。

次に、プロセスチャンバ１４の中で、第１の基板の上に膜を形成する。プロセスチャンバ１４のターゲット保持部４２には、ターゲット４６が保持されている。ターゲット４６は、例えば、ヒ素（Ａｓ）、セレン（Ｓｅ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、及び、シリコン（Ｓｉ）の４元混晶である。

プロセスチャンバ１４内に、スパッタガスとしてアルゴンガスを導入し、第１の基板の上に、ヒ素（Ａｓ）、セレン（Ｓｅ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、及び、シリコン（Ｓｉ）の４元混晶の膜が形成される。

次に、プロセスチャンバ１４から、第１の基板を、搬送チャンバ１２を通ってロードロックチャンバ１０に移動する。ロードロックチャンバ１０から第１の基板を搬出することで、成膜が終了する。

成膜の終了後に、プロセスチャンバ１４を所定の圧力まで減圧する。例えば、ドライポンプ１８及びターボ分子ポンプ１６を用いて、プロセスチャンバ１４内を所定の圧力に減圧する。

次に、水素化ガス濃度の測定を行う。水素化ガス濃度の測定は、第１の検知部２２を用いて行う。

第１の検知部２２の第１のガス検知器２２ａを用いて、プロセスチャンバ１４から排気される第１の排気ガスに含まれるアルシンの濃度を測定する。

アルシンの濃度及びセレン化水素の濃度のいずれもが所定の閾値濃度以下であった場合、第１の基板と異なる第２の基板への成膜を開始する。

一方、アルシンの濃度又はセレン化水素の濃度のいずれか一方が所定の閾値濃度より高かった場合、第２の基板への成膜は行わず、第１の検査、第２の検査、プロセスチャンバ１４の大気開放を行う。第１の検査、第２の検査、プロセスチャンバ１４の大気開放については、第１の実施形態と同様である。

第３の実施形態の成膜方法は、第１の検知部２２を用いて、通常の成膜終了後のプロセスチャンバ１４から排気される第１の排気ガスの中の水素化ガスの濃度が所定の閾値濃度以下であることを確認する。第３の実施形態の成膜方法は、通常の成膜終了後の水素化ガスの発生状況を測定することにより、プロセスチャンバ１４の中の異常を把握する。すなわち、プロセスチャンバ１４の中が、例えば、水素化ガスが大量に発生するような異常な状態になっていないかを判定する。

異常が把握された場合は、成膜の続行を終了し、プロセスチャンバ１４を大気開放し、プロセスチャンバ１４の中の異常状態を解消する。例えば、プロセスチャンバ１４の中の洗浄や、部品の交換などを行う。

以上、第３の実施形態によれば、水素化ガスの装置外への漏出を抑制することが可能となる。

（第４の実施形態）
第４の実施形態の成膜装置は、第１のガス検知部を囲む筐体と、筐体から排気される第２の排気ガスの第２の流路に設けられ、水素化ガスを検知可能な第２の検知部と、を更に備える点で、第１の実施形態及び第２の実施形態の成膜装置と異なっている。以下、第１の実施形態及び第２の実施形態と重複する内容については、一部、記述を省略する。

図１１は、第４の実施形態の成膜装置の模式図である。図１１は、成膜装置の構成を示す図である。第４の実施形態の成膜装置は、半導体ウェハ等の基板の表面に、スパッタリング法を用いて堆積膜を形成するスパッタ装置３００である。

第４の実施形態のスパッタ装置３００は、ロードロックチャンバ１０、搬送チャンバ１２、プロセスチャンバ１４、ターボ分子ポンプ１６（第１の真空ポンプ）、ドライポンプ１８（第２の真空ポンプ）、除害装置２０、第１の検知部２２、制御部２４、四重極型質量分析計２６、筐体２８、第２の検知部３０を備える。また、スパッタ装置３００は、配管Ｐ１～Ｐ１７、バルブＶ１～Ｖ３３、ゲートバルブＧＶ１、ＧＶ２、マスフローコントローラＭ１、Ｍ２、Ｍ３を備える。

プロセスチャンバ１４から排気される第１の排気ガスの第１の流路は、配管Ｐ７、Ｐ８、Ｐ９、Ｐ１０、Ｐ１１、Ｐ１２、Ｐ１３を含む。ロードロックチャンバ１０から排気される第３の排気ガスの第３の流路は、配管Ｐ１４、Ｐ７、Ｐ８、Ｐ９、Ｐ１０、Ｐ１１、Ｐ１２、Ｐ１３を含む。筐体２８から排気される第２の排気ガスの第２の流路は、配管Ｐ１６、配管Ｐ１７、配管Ｐ９を含む。第２の流路は、除害装置２０に接続される。

筐体２８は、第１の検知部２２を囲む。筐体２８は、第１の検知部２２を高気密に密閉する。

筐体２８の内部は、配管Ｐ１６を用いて、第２の検知部３０に接続される。筐体２８の内部から排気される第２の排気ガスは、第２の検知部３０に入る。

第２の検知部３０は、配管Ｐ１６と配管Ｐ１７との間に設けられる。配管Ｐ１７は、配管Ｐ９に接続される。

第２の検知部３０は、水素化ガスを検知可能である。水素化ガスは、水素を含む化合物である水素化物のガスである。水素化ガスは、例えば、アルシン（ＡｓＨ_３）、又は、セレン化水素（Ｈ_２Ｓｅ）である。第２の検知部３０は、筐体２８から排気される第２の排気ガスに含まれる水素化ガスの濃度を測定する。

第２の検知部３０は、例えば、第１のガス検知器と第２のガス検知器を有する。第１のガス検知器は、第１の水素化ガスを検知可能である。また、第２のガス検知器は、第１の水素化ガスと異なる第２の水素化ガスを検知可能である。第１の水素化ガスは、例えば、アルシンである。第２の水素化ガスは、例えば、セレン化水素である。

第１のガス検知器は、例えば、筐体２８から排気される第２の排気ガスに含まれるアルシンの濃度を測定する。また、第２のガス検知器は、例えば、筐体２８から排気される第２の排気ガスに含まれるセレン化水素の濃度を測定する。

第２の検知部３０は、例えば、図３に示す第１の検知部２２と同様の構成を有する。

第２の検知部３０を通った第２の排気ガスは、配管Ｐ１７を通って配管Ｐ９に戻される。

例えば、第１の検知部２２で用いられる第１のガス検知器２２ａや第２のガス検知器２２ｂは、必ずしも測定するガスに対する気密性が高くない。このため、有毒な水素化ガスが、第１の検知部２２から装置外へ漏出するおそれがある。

第４の実施形態のスパッタ装置３００は、第１の検知部２２を気密性の高い筐体で囲む。したがって、第１の検知部２２から、有毒な水素化ガスが、装置外へ漏出することが抑制される。

そして、第１の検知部２２を通った第２の排気ガス中の水素化ガスは、除害装置２０により無害化されて、スパッタ装置３００の外へ放出される。したがって、有毒な水素化ガスがスパッタ装置３００外へ漏出することが抑制される。

また、第１の検知部２２から漏出する水素化ガスの濃度を、第２の検知部３０で管理することが可能となる。

以上、第４の実施形態によれば、水素化ガスの装置外への漏出を抑制することが可能となる。

（第５の実施形態）
第５の実施形態の成膜装置は、一端が第１の検知部と除外装置との間の第１の流路に接続され、他端が搬送チャンバの排気配管に接続される循環流路を、更に備える点で、第１の実施形態の成膜装置と異なっている。以下、第１の実施形態と重複する内容については、一部、記述を省略する。

図１２は、第５の実施形態の成膜装置の模式図である。図１２は、成膜装置の構成を示す図である。第５の実施形態の成膜装置は、半導体ウェハ等の基板の表面に、スパッタリング法を用いて堆積膜を形成するスパッタ装置４００である。

第５の実施形態のスパッタ装置４００は、ロードロックチャンバ１０、搬送チャンバ１２、プロセスチャンバ１４、ターボ分子ポンプ１６（第１の真空ポンプ）、ドライポンプ１８（第２の真空ポンプ）、除害装置２０、第１の検知部２２、制御部２４、四重極型質量分析計２６を備える。また、スパッタ装置４００は、配管Ｐ１～Ｐ１５、Ｐ１８、バルブＶ１～Ｖ２９、Ｖ３４、Ｖ３５、ゲートバルブＧＶ１、ＧＶ２、マスフローコントローラＭ１、Ｍ２、Ｍ３を備える。

スパッタ装置４００は、一端が第１の検知部２２と除害装置２０との間の第１の流路に接続され、他端が配管Ｐ１５に接続される配管Ｐ１８を備える。配管Ｐ１８が、循環流路の一例である。配管Ｐ１５が、搬送チャンバ１２の排気配管の一例である。スパッタ装置４００の搬送チャンバ１２及びプロセスチャンバ１４を大気開放する際の方法について説明する。

最初に、例えば、バルブＶ２、Ｖ３、Ｖ６、Ｖ１０、Ｖ１１、Ｖ２２、及びゲートバルブＧＶ２を開ける。その他のバルブ及びゲートバルブは閉じる。

バルブＶ２が開けられることで、配管Ｐ２からプロセスチャンバ１４内に大気が供給される。プロセスチャンバ１４から排気される排気ガスは、配管Ｐ７、配管Ｐ１３、配管Ｐ１０、第１の検知部２２、配管Ｐ１１、配管Ｐ１８、配管Ｐ１５、搬送チャンバ１２、及び、ゲートバルブＧＶ２を通ってプロセスチャンバ１４に戻る。すなわち、プロセスチャンバ１４から排気される排気ガスは、第１の検知部２２と循環流路を通って循環する。排気ガスは、例えば、第１の検知部２２に備わる図示しないポンプによって循環する。

例えば、第１の検知部２２で測定される有毒な水素化ガスの濃度が、所定の閾値濃度以下になった時点でバルブＶ３５を開ける。バルブＶ３５を開けることで、排気ガスを除害装置２０を通してスパッタ装置４００の外に排気する。その後、搬送チャンバ１２及びプロセスチャンバ１４を大気開放する。

第５の実施形態のスパッタ装置４００によれば、プロセスチャンバ１４内の圧力を減圧させず、一定の圧力を維持した状態で、排気ガス中の水素化ガスの濃度を低減できる。したがって、有毒な水素化ガスの濃度の低減を短時間で行うことができる。

以上、第５の実施形態によれば、水素化ガスの装置外への漏出を抑制することが可能となる。

なお、第５の実施形態では、第１の実施形態のスパッタ装置１００に循環流路を追加する場合を例に説明したが、例えば、第２の実施形態のスパッタ装置２００、又は、第４の実施形態のスパッタ装置３００に、循環流路を追加することも可能である。

第１ないし第５の実施形態では、成膜装置としてスパッタ装置を例に説明したが、本発明をスパッタ装置以外の成膜装置、例えば、ＣｈｅｍｉｃａｌＶａｐｏｒＤｅｐｏｓｉｔｉｏｎ装置（ＣＶＤ装置）にも適用することが可能である。

第１ないし第４の実施形態では、プロセスチャンバ１４及びロードロックチャンバ１０からの水素化ガスの装置外への漏出を抑制する構成を例に説明したが、搬送チャンバ１２に本発明を適用することも可能である。

第１ないし第５の実施形態では、有毒な水素化ガスとして、アルシン及びセレン化水素を例に説明したが、その他の有毒な水素化ガスについても、本発明は有効である。

第１ないし第５の実施形態では、ヒ素（Ａｓ）、セレン（Ｓｅ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、及び、シリコン（Ｓｉ）を含む膜を形成する場合を例に説明したが、その他の膜を形成する場合にも、本発明を適用することは可能である。

第１ないし第５の実施形態では、アルシンの濃度の測定と、セレン化水素の濃度の測定を、時間差を設けて行う場合を例に説明したが、例えば、アルシンの濃度の測定と、セレン化水素の濃度の測定を、同時に行う構成とすることも可能である。

第１ないし第５の実施形態では、水を含むガスとして大気の場合を例に説明したが、水を含むガスであれば、必ずしも大気に限られるものではない。例えば、水を含む窒素ガスや、水を含むアルゴンガス等であっても構わない。

第１ないし第５の実施形態では、ロードロックチャンバ１０、搬送チャンバ１２、及び、プロセスチャンバ１４の間で、真空ポンプを共用する場合を例に説明したが、例えば、ロードロックチャンバ１０、搬送チャンバ１２、及び、プロセスチャンバ１４のそれぞれが、別の真空ポンプを備えていても構わない。

第４の実施形態では、第２の流路が除害装置に接続される場合を例に説明したが、第２の流路が除害装置に接続されない構成とすることも可能である。

以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。例えば、一実施形態の構成要素を他の実施形態の構成要素と置き換え又は変更してもよい。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１０ロードロックチャンバ
１４プロセスチャンバ
１６ターボ分子ポンプ（第１の真空ポンプ）
１８ドライポンプ（第２の真空ポンプ）
２０除害装置
２２第１の検知部
２２ａ第１のガス検知器
２２ｂ第２のガス検知器
２４制御部
２８筐体
３０第２の検知部
４２ターゲット保持部（保持部）
４４基板
４６ターゲット
１００スパッタ装置（成膜装置）
２００スパッタ装置（成膜装置）
３００スパッタ装置（成膜装置）
Ｐ１配管（第２の供給管、第５の供給管）
Ｐ２配管（第１の供給管、第４の供給管）
Ｐ４配管（第３の供給管）
Ｐ１２配管（第１の迂回流路）
Ｐ１３配管（第２の迂回流路）

Claims

基板の上に膜を形成し、前記膜の原料となるターゲットを保持する保持部を有するプロセスチャンバと、
前記プロセスチャンバから排気される第１の排気ガスを無害化する除害装置と、
前記プロセスチャンバに水を含むガスを供給する第１の供給管と、
前記プロセスチャンバと前記除害装置との間の前記第１の排気ガスの第１の流路に設けられる第１の真空ポンプと、
前記第１の真空ポンプと前記除害装置との間の前記第１の流路に設けられる第２の真空ポンプと、
前記第２の真空ポンプと前記除害装置との間の前記第１の流路に設けられ、水素化ガスを検知可能な第１の検知部と、
を備える成膜装置。
前記第１の検知部を囲む筐体と、
前記筐体から排気される第２の排気ガスの第２の流路に設けられ、水素化ガスを検知可能な第２の検知部と、
を更に備える請求項１記載の成膜装置。
前記第２の流路は、前記除害装置に接続される請求項２記載の成膜装置。
前記プロセスチャンバに窒素ガスを供給する第２の供給管を、更に備える請求項１ないし請求項３いずれか一項記載の成膜装置。
前記プロセスチャンバにアルゴンガスを供給する第３の供給管を、更に備える請求項４記載の成膜装置。
前記第１の検知部は、第１の水素化ガスを検知可能な第１のガス検知器と、前記第１の水素化ガスと異なる第２の水素化ガスを検知可能な第２のガス検知器を有する請求項１ないし請求項５いずれか一項記載の成膜装置。
前記第１の検知部において、アルシン及びセレン化水素を検知可能な請求項１ないし請求項６いずれか一項記載の成膜装置。
前記第１の流路は、前記第１の真空ポンプを迂回する第１の迂回流路を有する請求項１ないし請求項７いずれか一項記載の成膜装置。
前記第１の流路は、前記第１の真空ポンプ及び前記第２の真空ポンプを迂回する第２の迂回流路を有する請求項１ないし請求項８いずれか一項記載の成膜装置。
前記水を含むガスの前記プロセスチャンバへの供給と、
前記第１の流路の中の前記第１の排気ガスの流れとを、
前記第１の検知部における前記水素化ガスの検知結果に基づき制御する制御部を、更に備える請求項１ないし請求項９いずれか一項記載の成膜装置。
成膜装置の中へ基板を搬入又は搬出するためのロードロックチャンバと、
前記ロードロックチャンバに水を含むガスを供給する第４の供給管を、更に備える請求項１ないし請求項１０いずれか一項記載の成膜装置。
前記ロードロックチャンバに窒素ガスを供給する第５の供給管を、更に備える請求項１１記載の成膜装置。
前記ロードロックチャンバから排気される第３の排気ガスの第３の流路に、前記第１の検知部が設けられる請求項１１又は請求項１２記載の成膜装置。
基板の上に膜を形成し、前記膜の原料となるターゲットを保持する保持部を有するプロセスチャンバと、
前記プロセスチャンバに水を含むガスを供給する第１の供給管と、
前記プロセスチャンバから排気される第１の排気ガスの排気配管と、
制御部を、備え、
前記プロセスチャンバは、
前記第１の排気ガスを無害化する除害装置と、
前記プロセスチャンバと前記除害装置との間の前記排気配管を含む第１の流路に設けられる第１の真空ポンプと、
前記第１の真空ポンプと前記除害装置との間の前記第１の流路に設けられる第２の真空ポンプと、
前記第２の真空ポンプと前記除害装置との間の前記第１の流路に設けられ、水素化ガスを検知可能な第１の検知部と、を付加することが可能であり、
前記制御部は、
前記水を含むガスの前記プロセスチャンバへの供給と、
前記第１の流路の中の前記第１の排気ガスの流れとを、
前記第１の検知部における前記水素化ガスの検知結果に基づき制御することが可能な、成膜装置。
前記プロセスチャンバに窒素ガスを供給する第２の供給管を、更に備える請求項１４記載の成膜装置。
成膜装置の中へ基板を搬入又は搬出するためのロードロックチャンバと、
前記ロードロックチャンバに水を含むガスを供給する第３の供給管を、更に備える請求項１４又は請求項１５記載の成膜装置。
成膜装置のロードロックチャンバの中に基板を搬入し、
前記ロードロックチャンバの中の圧力を低減し、
前記ロードロックチャンバからプロセスチャンバに前記基板を移動し、
前記プロセスチャンバの中で前記基板の上に膜をスパッタリング法により形成し、
前記プロセスチャンバから前記ロードロックチャンバに前記基板を移動し、
前記ロードロックチャンバの中に水を含むガスを供給し、前記ロードロックチャンバの中の圧力が第１の圧力の状態で、前記ロードロックチャンバから排気される排気ガスの中の水素化ガスの濃度を測定する第１の検査を行い、
前記第１の検査で前記濃度が所定の閾値濃度以下になった後に、前記基板を前記ロードロックチャンバの外に搬出する成膜方法。
前記第１の検査において、前記濃度の測定を複数回繰り返す請求項１７記載の成膜方法。
前記第１の検査で前記濃度が所定の閾値濃度以下になった後に、
前記ロードロックチャンバの中に水を含むガスを供給し、前記ロードロックチャンバの中の圧力が前記第１の圧力よりも高い第２の圧力の状態で、前記濃度を測定する第２の検査を行い、
前記第２の検査において、前記濃度が所定の閾値濃度以下になった後に、前記基板を前記ロードロックチャンバの外に搬出する請求項１７又は請求項１８記載の成膜方法。
前記膜は、ヒ素又はセレンを含む膜である請求項１７ないし請求項１９いずれか一項記載の成膜方法。