JP5938506B1 - 基板処理システム、半導体装置の製造方法、プログラム及び記録媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】処理室の状況によって流体供給装置内の流体の温度が変動してしまうことを抑制させる。【解決手段】基板を処理する処理室と、処理室に所定温度の流体を供給する流体供給部と、流体供給部から処理室へ流体を供給する流体供給管と、処理室から流体供給部へ流体を排出する第１流体排出管と、熱交換部が設けられ、流体供給管から流体供給部へ流体を排出する第２流体排出管と、流体供給管と第２流体排出管との接続部に設けられた流路切替部と、流体供給部と流路切替部とに接続された制御部と、を有する。【選択図】図１０

Description

本発明は、基板処理システム、半導体装置の製造方法、プログラム及び記録媒体に関する。

複数の処理室の中の一つの処理室へ供給される流体の流量を変化させると、流体供給装置（恒温水循環装置）内の恒温槽の熱の収支が変わり、他の処理室へ循環させる流体の温度が変動してしまう。この変動がプロセスに影響する場合、流体の温度が安定するまでプロセス開始を待つ必要がある。

処理室の状況によって流体供給装置内の流体の温度が変動してしまうという課題が有る。

本発明は、処理室の状況によって流体供給装置内の流体の温度が変動してしまうことを抑制させることが可能な技術を提供することを目的とする。

一態様によれば、
基板を処理する処理室と、処理室に所定温度の流体を供給する流体供給部と、流体供給部から処理室へ流体を供給する流体供給管と、処理室から流体供給部へ流体を排出する第１流体排出管と、熱交換部が設けられ、流体供給管から流体供給部へ流体を排出する第２流体排出管と、流体供給管と第２流体排出管との接続部に設けられた流路切替部と、流体供給部と流路切替部とに接続された制御部と、を有する技術が提供される。

本発明に係る技術によれば、処理室の状況によって流体供給装置内の流体の温度が変動してしまうことを抑制させることが可能となる。

一実施形態に係る基板処理システムの横断面の概略図である。 一実施形態に係る基板処理システムの縦断面の概略図である。 一実施形態に係る基板処理システムの真空搬送ロボットの概略図である。 一実施形態に係る基板処理装置の概略構成図である。 一実施形態に係るチャンバの縦断面の概略図である。 一実施形態に係る基板処理システムのコントローラの概略構成図である。 一実施形態に係る基板処理工程のフロー図である。 一実施形態に係る基板処理工程のシーケンス図である。 一般的な基板処理システムと恒温槽の概略構成図である。 一実施形態に係る基板処理システムと恒温槽の概略構成図である。 一実施形態に係る基板処理システムと恒温槽との熱交換と流量の関係図である。 一実施形態に係るメンテナンス工程のフロー図である。 一実施形態に係る基板処理システムと恒温槽の変形例を示す概略構成図である。 一実施形態に係る基板処理システムと恒温槽の別の変形例を示す概略構成図である。 一実施形態に係る基板処理システムと恒温槽の更に別の変形例を示す概略構成図である。

＜第１実施形態＞
以下に本発明の第１実施形態を図面に即して説明する。

以下に、本実施形態に係る基板処理システムを説明する。
（１）基板処理システムの構成
本発明の一実施形態に係る基板処理システムの概要構成を、図１から図４を用いて説明する。図１は本実施形態に係る基板処理システムの構成例を示す横断面図である。図２は、本実施形態に係る基板処理システムの構成例を示す図１のα−α’における縦断面図である。図３は図１のアームの詳細を説明した説明図である。図４は図１のβ−β’の縦断面図であり、プロセスモジュールに供給するガス供給系を説明する説明図である。図５は、プロセスモジュールに設けられるチャンバを説明する説明図である。

図１および図２において、本発明が適用される基板処理システム１０００は、ウエハ２００を処理するもので、ＩＯステージ１１００、大気搬送室１２００、ロードロック室１３００、真空搬送室１４００、プロセスモジュール１１０で主に構成される。次に各構成について具体的に説明する。図１の説明においては、前後左右は、Ｘ１方向が右、Ｘ２方向が左、Ｙ１方向が前、Ｙ２方向が後とする。

（大気搬送室・ＩＯステージ）
基板処理システム１０００の手前には、ＩＯステージ（ロードポート）１１００が設置されている。ＩＯステージ１１００上には複数のポッド１００１が搭載されている。ポッド１００１はシリコン（Ｓｉ）基板などの基板２００を搬送するキャリアとして用いられ、ポッド１００１内には、未処理の基板（ウエハ）２００や処理済の基板２００がそれぞれ水平姿勢で複数格納されるように構成されている。

ポッド１００１にはキャップ１１２０が設けられ、後述するポッドオープナ１２１０によって開閉される。ポッドオープナ１２１０は、ＩＯステージ１１００に載置されたポッド１００１のキャップ１１２０を開閉し、基板出し入れ口を開放・閉鎖することにより、ポッド１００１に対する基板２００の出し入れを可能とする。ポッド１００１は図示しない工程内搬送装置（ＲＧＶ）によって、ＩＯステージ１１００に対して、供給および排出される。

ＩＯステージ１１００は大気搬送室１２００に隣接する。大気搬送室１２００は、ＩＯステージ１１００と異なる面に、後述するロードロック室１３００が連結される。

大気搬送室１２００内には基板２００を移載する第１搬送ロボットとしての大気搬送ロボット１２２０が設置されている。図２に示されているように、大気搬送ロボット１２２０は大気搬送室１２００に設置されたエレベータ１２３０によって昇降されるように構成されているとともに、リニアアクチュエータ１２４０によって左右方向に往復移動されるように構成されている。

図２に示されているように、大気搬送室１２００の上部にはクリーンエアを供給するクリーンユニット１２５０が設置されている。また、図１に示されているように、大気搬送室１２００の左側には基板２００に形成されているノッチまたはオリエンテーションフラットを合わせる装置（以下、プリアライナという）１２６０が設置されている。

図１および図２に示されているように、大気搬送室１２００の筐体１２７０の前側には、基板２００を大気搬送室１２００に対して搬入搬出するための基板搬入搬出口１２８０と、ポッドオープナ１２１０とが設置されている。基板搬入搬出口１２８０を挟んでポッドオープナ１２１０と反対側、すなわち筐体１２７０の外側にはＩＯステージ（ロードポート）１１００が設置されている。

大気搬送室１２００の筐体１２７０の後ろ側には、ウエハ２００をロードロック室１３００に搬入搬出するための基板搬入出口１２９０が設けられる。基板搬入出口１２９０は、後述するゲートバルブ１３３０によって解放・閉鎖することにより、ウエハ２００の出し入れを可能とする。

（ロードロック（Ｌ／Ｌ）室）
ロードロック室１３００は大気搬送室１２００に隣接する。ロードロック室１３００を構成する筐体１３１０が有する面のうち、大気搬送室１２００とは異なる面には、後述するように、真空搬送室１４００が配置される。ロードロック室１３００は、大気搬送室１２００の圧力と真空搬送室１４００の圧力に合わせて筐体１３１０内の圧力が変動するため、負圧に耐え得る構造に構成されている。

筐体１３１０のうち、真空搬送室１４００と隣接する側には、基板搬入搬出口１３４０が設けられる。基板搬入出口１３４０は、ゲートバルブ１３５０によって解放・閉鎖することで、ウエハ２００の出し入れを可能とする。

さらに、ロードロック室１３００内には、ウエハ２００を載置する載置面１３１１（１３１１ａ，１３１１ｂ）を少なくとも二つ有する基板載置台１３２０が設置されている。基板載置面１３１１間の距離は、後述する真空搬送ロボット１７００が有するフィンガ間の距離に応じて設定される。

（真空搬送室）
基板処理システム１０００は、負圧下で基板２００が搬送される搬送空間となる搬送室としての真空搬送室（トランスファモジュール）１４００を備えている。真空搬送室１４００を構成する筐体１４１０は平面視が五角形に形成され、五角形の各辺には、ロードロック室１３００及びウエハ２００を処理するプロセスモジュール１１０ａ〜１１０ｄが連結されている。真空搬送室１４００の略中央部には、負圧下で基板２００を移載（搬送）する第２搬送ロボットとしての真空搬送ロボット１７００がフランジ１４３０を基部として設置されている。なお、ここでは、真空搬送室１４００を五角形の例を示すが、四角形や六角形などの多角形であっても良い。

筐体１４１０の側壁のうち、ロードロック室１３００と隣接する側には、基板搬入搬出口１４２０が設けられている。基板搬入出口１４２０は、ゲートバルブ１３５０によって解放・閉鎖することで、ウエハ２００の出し入れを可能とする。

真空搬送室１４００内に設置される真空搬送ロボット１７００は、図２に示すように、エレベータ１４５０およびフランジ１４３０によって真空搬送室１４００の気密性を維持しつつ昇降できるように構成されている。真空搬送ロボット１７００の詳細な構成は後述する。エレベータ１４５０は、真空搬送ロボット１７００が有する二つのアーム１８００と１９００をそれぞれ独立して昇降可能なよう構成されている。

筐体１４１０の天井であって、筐体１４１０内に不活性ガスを供給するための不活性ガス供給孔１４６０が設けられる。不活性ガス供給孔１４６０には不活性ガス供給管１５１０が設けられる。不活性ガス供給管１５１０には上流から順に不活性ガス源１５２０、マスフローコントローラ１５３０、バルブ１５４０が設けられ、筐体１４１０内に供給する不活性ガスの供給量を制御している。

主に、不活性ガス供給管１５１０、マスフローコントローラ１５３０、バルブ１５４０で、真空搬送室１４００における不活性ガス供給部１５００が構成される。なお、不活性ガス源１５２０、ガス供給孔１４６０を不活性ガス供給部１５００に含めてもよい。

筐体１４１０の底壁には、筐体１４１０の雰囲気を排気するための排気孔１４７０が設けられる。排気孔１４７０には、排気管１６１０が設けられる。排気管１６１０には、上流から順に圧力制御器であるＡＰＣ（ＡｕｔｏＰｒｅｓｓｕｒｅ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）１６２０、ポンプ１６３０が設けられる。

主に、排気管１６１０、ＡＰＣ１６２０で真空搬送室１４００におけるガス排気部１６００が構成される。なお、ポンプ１６３０、排気孔１４７０をガス排気部に含めてもよい。

不活性ガス供給部１５００、ガス排気部１６００の協働によって真空搬送室１４００の雰囲気が制御される。例えば、筐体１４１０内の圧力が制御される。

図１に示されているように、筐体１４１０の五枚の側壁のうち、ロードロック室１３００が設置されていない側には、ウエハ２００に所望の処理を行うプロセスモジュール１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄが連結されている。

プロセスモジュール１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄのそれぞれには、基板処理装置の一構成のチャンバ１００が設けられている。具体的には、プロセスモジュール１１０ａはチャンバ１００ａ、１００ｂが設けられる。プロセスモジュール１１０ｂにはチャンバ１００ｃ、１００ｄが設けられる。プロセスモジュール１１０ｃにはチャンバ１００ｅ、１００ｆが設けられる。プロセスモジュール１１０ｄにはチャンバ１００ｇ、１００ｈが設けられる。

筐体１４１０の側壁のうち、各チャンバ１００と向かい合う壁には基板搬入出口１４８０が設けられる。例えば、図２に記載のように、チャンバ１００ｅと向かい合う壁には、基板入出口１４８０ｅが設けられる。

図２のうち、チャンバ１００ｅをチャンバ１００ａに置き換えた場合、チャンバ１００ａと向かい合う壁には、基板搬入搬出口１４８０ａが設けられる。

同様に、チャンバ１００ｆをチャンバ１００ｂに置き換えた場合、チャンバ１００ｂと向かい合う壁には、基板搬入搬出口１４８０ｂが設けられる。

ゲートバルブ１４９０は、図１に示されているように、処理室ごとに設けられる。具体的には、チャンバ１００ａと真空搬送室１４００との間にはゲートバルブ１４９０ａが、チャンバ１００ｂとの間にはゲートバルブ１４９０ｂが設けられる。チャンバ１００ｃとの間にはゲートバルブ１４９０ｃが、チャンバ１００ｄとの間にはゲートバルブ１４９０ｄが設けられる。チャンバ１００ｅとの間にはゲートバルブ１４９０ｅが、チャンバ１００ｆとの間にはゲートバルブ１４９０ｆが設けられる。チャンバ１００ｇとの間にはゲートバルブ１４９０ｇが、チャンバ１００ｈとの間にはゲートバルブ１４９０ｈが設けられる。

各ゲートバルブ１４９０によって解放・閉鎖することで、基板搬入出口１４８０を介したウエハ２００の出し入れを可能とする。

続いて、真空搬送室１４００に搭載される真空搬送ロボット１７００について、図３を用いて説明する。図３は図１の真空搬送ロボット１７００を拡大した図である。

真空搬送ロボット１７００は、二つのアーム１８００とアーム１９００を備える。アーム１８００は、先端に二つのエンドエフェクタ１８１０とエンドエフェクタ１８２０が設けられたフォークポーション（Ｆｏｒｋ ｐｏｒｔｉｏｎ）１８３０を有する。フォークポーション１８３０の根元にはミドルポーション１８４０が軸１８５０を介して接続される。

エンドエフェクタ１８１０とエンドエフェクタ１８２０には、それぞれのプロセスモジュール１１０から搬出されるウエハ２００が載置される。図２においては、プロセスモジュール１１０ｃから搬出されるウエハ２００が載置される例を示す。

ミドルポーション１８４０のうち、フォークポーション１８３０と異なる箇所には、ボトムポーション１８６０が軸１８７０を介して接続される。ボトムポーション１８６０は、軸１８８０を介してフランジ１４３０に配置される。

アーム１９００は、先端に二つのエンドエフェクタ１９１０とエンドエフェクタ１９２０が設けられたフォークポーション１９３０を有する。フォークポーション１９３０の根元にはミドルポーション１９４０が軸１９５０を介して接続される。

エンドエフェクタ１９１０とエンドエフェクタ１９２０には、ロードロック室１３００から搬出されるウエハ２００が載置される。

ミドルポーション１９４０うち、フォークポーション１９３０と異なる箇所には、ボトムポーション１９６０が軸１９７０を介して接続される。ボトムポーション１９７０は、軸１９８０を介してフランジ１４３０に配置される。

エンドエフェクタ１８１０、エンドエフェクタ１８２０は、エンドエフェクタ１９１０、エンドエフェクタ１９２０よりも高い位置に配置される。

真空搬送ロボット１７００は軸を中心とした回転や、アームの延伸が可能である。

（プロセスモジュール）
続いて各プロセスモジュール１１０の内、プロセスモジュール１１０ａについて、図１、図２、図４を例にして説明する。図４はプロセスモジュール１１０ａとプロセスモジュール１１０ａに接続されるガス供給部と、プロセスモジュール１１０ａに接続されるガス排気部との関連を説明する説明図である。

ここではプロセスモジュール１１０ａを例にしているが、他のプロセスモジュール１１０ｂ、プロセスモジュール１１０ｃ、プロセスモジュール１１０ｄにおいても同様の構造であるため、ここでは説明を省略する。

図４に記載のように、プロセスモジュール１１０ａには、ウエハ２００を処理する基板処理装置の一構成のチャンバ１００ａとチャンバ１００ｂが設けられる。チャンバ１００ａとチャンバ１００ｂの間には隔壁２０４０ａが設けられ、それぞれのチャンバ内の雰囲気が混在しないように構成される。

図２に記載のように、チャンバ１００ｅと真空搬送室１４００が隣り合う壁には、基板搬入搬出口２０６０ｅが設けられ、同様に、チャンバ１００ａと真空搬送室１４００が隣り合う壁には基板搬入出口２０６０ａが設けられている。

各チャンバ１００にはウエハ２００を支持する基板支持部２１０が設けられている。

プロセスモジュール１１０ａには、チャンバ１００ａとチャンバ１００ｂのそれぞれに処理ガスを供給するガス供給部が接続されている。ガス供給部は、第１ガス供給部（処理ガス供給部）、第２ガス供給部（反応ガス供給部）、第３ガス供給部（第１パージガス供給部）、第４ガス供給部（第２パージガス供給部）などで構成される。各ガス供給部の構成について説明する。

（第１ガス供給部）
図４に示すように、処理ガス源１１３からプロセスモジュール１１０ａの間には、バッファタンク１１４、とマスフローコントローラ（ＭＦＣ）１１５ａ，１１５ｂと、処理室側バルブ１１６（１１６ａ，１１６ｂ）がそれぞれ設けられている。また、これらは、処理ガス共通管１１２や、処理ガス供給管１１１ａ，１１１ｂなどで接続されている。これら、処理ガス共通管１１２、ＭＦＣ１１５ａ，１１５ｂ、処理室側バルブ１１６（１１６ａ，１１６ｂ）、第１ガス供給管（処理ガス供給管）１１１ａ，１１１ｂで第１ガス供給部が構成される。なお、処理ガス源１１３を第１ガス供給部に含めるように構成しても良い。また、基板処理システムに設けられるプロセスモジュールの数に応じて、同様の構成を増減させて構成しても良い。

ここで、ＭＦＣは、電気的な質量流量計と流量制御を組み合わせて構成された流量制御装置であっても良いし、ニードルバルブや、オリフィス等の流量制御装置であっても良い。後述するＭＦＣも同様に構成されても良い。ニードルバルブや、オリフィス等の流量制御装置で構成した場合、ガス供給を高速でパルス的に切り替えることが容易となる。

（第２ガス供給部）
図４に示すように、反応ガス源１２３からプロセスモジュール１１０ａの間には、活性化部としてのリモートプラズマユニット（ＲＰＵ）１２４、ＭＦＣ１２５ａ，１２５ｂ、処理室側バルブ１２６（１２６ａ，１２６ｂ）が設けられている。これらの各構成は、反応ガス共通管１２２と第２ガス供給管（反応ガス供給管）１２１ａ，１２１ｂなどで接続されている。これら、ＲＰＵ１２４、ＭＦＣ１２５ａ，１２５ｂ、処理室側バルブ１２６（１２６ａ，１２６ｂ）、反応ガス共通管１２２、反応ガス供給管１２１ａ，１２１ｂなどで、第２ガス供給部が構成される。
なお、反応ガス供給源１２３を第２ガス供給部に含めるように構成しても良い。また、基板処理システムに設けられるプロセスモジュールの数に応じて、同様の構成を増減させて構成しても良い。

また、処理室側バルブ１２６（バルブ１２６ａ，１２６ｂ）の前に、ベントライン１７１ａ，１７１ｂと、ベントバルブ１７０（１７０ａ，１７０ｂ）を設けて反応ガスを排気するように構成しても良い。ベントラインを設けることにより、失活した反応ガス或いは、反応性が低下した反応ガスを処理室に通す事無く、排出することができる。

（第３ガス供給部（第１パージガス供給部））
図４に示すように、第１パージガス（不活性ガス）源１３３からプロセスモジュール１１０ａの間には、ＭＦＣ１３５ａ，１３５ｂ、処理室側バルブ１３６（１３６ａ，１３６ｂ），バルブ１７６ａ，１７６ｂ、１８６ａ，１８６ｂなどが設けられている。これらの各構成は、パージガス（不活性ガス）共通管１３２、パージガス（不活性ガス）供給管１３１ａ，１３１ｂなどで接続されている。これら、ＭＦＣ１３５ａ，１３５ｂ、処理室側バルブ１３６（１３６ａ，１３６ｂ）、不活性ガス共通管１３２、不活性ガス供給管１３１ａ，１３１ｂなどで、第３ガス供給部が構成されている。なお、パージガス（不活性ガス）源１３３を第３ガス供給部（第１パージガス供給部）に含めるように構成しても良い。また、基板処理システムに設けられるプロセスモジュールの数に応じて、同様の構成を増減させて構成しても良い。

（第４ガス供給部（第２パージガス供給部））
図４に示すように、第４ガス供給部は、処理ガス供給管１１１ａ，１１１ｂ、反応ガス供給管１２１ａ，１２１ｂそれぞれを介して各処理室１１０ａ，１１０ｂに不活性ガスを供給可能に構成される。第２パージガス（不活性ガス）源１４３から各供給管の間には、第２パージガス供給管１４１ａ，１４１ｂ，１５１ａ，１５１ｂ、ＭＦＣ１４５ａ，１４５ｂ，１５５ａ，１５５ｂ、バルブ１４６ａ，１４６ｂ，１５６ａ，１５６ｂなどが設けられている。これらの構成によって第４ガス供給部（第２パージガス供給部）が構成される。なお、ここでは、第３ガス供給部と第４ガス供給部のガス源を別々に構成したが、まとめて１つだけ設けるように構成しても良い。

また、プロセスモジュール１１０ａには、チャンバ１００ａ内の雰囲気とチャンバ１００ｂ内の雰囲気とをそれぞれ排気するガス排気部が接続されている。図４に示す様に、排気ポンプ２２３ａとチャンバ１００ａ，１００ｂの間には、ＡＰＣ（Ａｕｔｏ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）２２２ａ、共通ガス排気管２２５ａ、処理室排気管２２４ａ，２２４ｂ、等が設けられている。これら、ＡＰＣ２２２ａ、共通供給ガス排気管２２５ａ、処理室排気管２２４ａ，２２４ｂでガス排気部が構成される。この様に、チャンバ１００ａ内の雰囲気とチャンバ１００ｂ内の雰囲気は、１つの排気ポンプで排気されるように構成される。なお、処理室排気管２２４ａ，２２４ｂそれぞれの排気コンダクタンスを調整可能なコンダクタンス調整部２２６ａ，２２６ｂを設けても良く、これらをガス排気部の一構成としても良い。また、排気ポンプ２２３ａをガス排気部の一構成としても良い。

次に、本実施形態に係るチャンバ１００について説明する。チャンバ１００は、図５に示されているように、枚葉式基板処理装置の一構成として構成されている。チャンバでは、半導体デバイス製造の一工程が行われる。なお、チャンバ１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，１００ｄ，１００ｅ，１００ｆ，１００ｇ，１００ｈは、図５に示す構成と同様に構成される。ここでは、チャンバ１００ａを例として説明する。

図５に示すとおり、チャンバ１００は処理容器２０２を備えている。処理容器２０２は、例えば横断面が円形であり扁平な密閉容器として構成されている。また、処理容器２０２は、例えばアルミニウム（Ａｌ）やステンレス（ＳＵＳ）などの金属材料または、石英により構成されている。処理容器２０２内には、基板としてのシリコンウエハ等のウエハ２００を処理する処理空間（処理室）２０１、搬送空間２０３が形成されている。処理容器２０２は、上部容器２０２ａと下部容器２０２ｂで構成される。上部容器２０２ａと下部容器２０２ｂの間には仕切り板２０４が設けられる。上部容器２０２ａに囲まれた空間であって、仕切り板２０４よりも上方の空間を処理空間（処理室ともいう）２０１と呼び、下部容器２０２ｂに囲まれた空間であって、仕切り板よりも下方の空間を搬送空間と呼ぶ。

下部容器２０２ｂの側面には、ゲートバルブ１４９０に隣接した基板搬入出口１４８０が設けられており、ウエハ２００は基板搬入出口１４８０を介して図示しない搬送室との間を移動する。下部容器２０２ｂの底部には、リフトピン２０７が複数設けられている。更に、下部容器２０２ｂは接地されている。

処理室２０１内には、ウエハ２００を支持する基板支持部２１０が設けられている。基板支持部２１０は、ウエハ２００を載置する載置面２１１と、載置面２１１を表面に持つ基板載置台２１２を有する。なお、基板支持部２１０には、加熱部としてのヒータ２１３を設けても良い。加熱部を設けることにより、基板を加熱させ、基板上に形成される膜の品質を向上させることができる。基板載置台２１２には、リフトピン２０７が貫通する貫通孔２１４が、リフトピン２０７と対応する位置にそれぞれ設けられていても良い。

基板載置台２１２はシャフト２１７によって支持される。シャフト２１７は、処理容器２０２の底部を貫通しており、更には処理容器２０２の外部で昇降機構２１８に接続されている。昇降機構２１８を作動させてシャフト２１７及び載置台２１２を昇降させることにより、基板載置面２１１上に載置されるウエハ２００を昇降させることが可能となっている。なお、シャフト２１７下端部の周囲はベローズ２１９により覆われており、処理室２０１内は気密に保持されている。

基板載置台２１２は、ウエハ２００の搬送時には、基板載置面２１１が基板搬入出口１４８０の位置（ウエハ搬送位置）となるよう基板支持台まで下降し、ウエハ２００の処理時には図５で示されるように、ウエハ２００が処理室２０１内の処理位置（ウエハ処理位置）まで上昇する。

具体的には、基板載置台２１２をウエハ搬送位置まで下降させた時には、リフトピン２０７の上端部が基板載置面２１１の上面から突出して、リフトピン２０７がウエハ２００を下方から支持するようになっている。また、基板載置台２１２をウエハ処理位置まで上昇させたときには、リフトピン２０７は基板載置面２１１の上面から埋没して、基板載置面２１１がウエハ２００を下方から支持するようになっている。なお、リフトピン２０７は、ウエハ２００と直接触れるため、例えば、石英やアルミナなどの材質で形成することが望ましい。なお、リフトピン２０７に昇降機構を設けて、基板載置台２１２とリフトピン２０７が相対的に動くように構成してもよい。

（排気系）
処理室２０１（上部容器２０２ａ）の内壁には、処理室２０１の雰囲気を排気する第１排気部としての排気口２２１が設けられている。排気口２２１には処理室排気管２２４が接続されており、バルブ２２７が順に直列に接続されている。主に、排気口２２１、処理室排気管２２４、第１の排気部（排気ライン）２２０が構成される。なお、バルブ２２７、真空ポンプ２２３を第１の排気部に含めるように構成しても良い。

（ガス導入口）
上部容器２０２ａの側壁には処理室２０１内に各種ガスを供給するための第１ガス導入口２４１ａが設けられている。第１ガス導入口２４１ａには、第１ガス供給管１１１ａが接続されている。また、処理室２０１の上部に設けられるシャワーヘッド２３４の上面（天井壁）には、処理室２０１内に各種ガスを供給するための第２ガス導入口２４１ｂが設けられている。第２ガス導入口２４１ｂには第２ガス供給管１２１ｂが接続されている。第１ガス供給部の一部として構成される第１ガス導入口２４１ａ及び第２ガス供給部の一部として構成される第２ガス導入口２４１ｂに接続される各ガス供給ユニットの構成については後述する。なお、第１ガスが供給される第１ガス導入口２４１ａをシャワーヘッド２３４の上面（天井壁）に設けて、第１ガスを、第１バッファ空間２３２ａの中央から供給する様に構成しても良い。中央から供給することで、第１バッファ空間２３２ａ内のガス流れが中心から外周に向かって流れ、空間内のガス流れを均一にし、ウエハ２００へのガス供給量を均一化させることができる。

（ガス分散ユニット）
シャワーヘッド２３４は、第1のバッファ室（空間）２３２ａ、第１の分散孔２３４ａ、第２のバッファ室（空間）２３２ｂ及び第２の分散孔２３４ｂにより構成されている。シャワーヘッド２３４は、第２ガス導入口２４１ｂと処理室２０１との間に設けられている。第１ガス導入口２４１ａから導入される第１ガスはシャワーヘッド２３４の第１バッファ空間２３２ａ（第１分散部）に供給される。更に、第２ガス導入口２４１ｂはシャワーヘッド２３４の蓋２３１に接続され、第２ガス導入口２４１ｂから導入される第２のガスは蓋２３１に設けられた孔２３１ａを介してシャワーヘッド２３４の第２バッファ空間２３２ｂ（第２分散部）に供給される。シャワーヘッド２３４は、例えば、石英、アルミナ、ステンレス、アルミなどの材料で構成される。

なお、シャワーヘッド２３４の蓋２３１を導電性のある金属で形成して、第１バッファ空間２３２ａ、第２バッファ空間２３２ｂ又は処理室２０１内に存在するガスを励起するための活性化部（励起部）としても良い。この際には、蓋２３１と上部容器２０２ａとの間には絶縁ブロック２３３が設けられ、蓋２３１と上部容器２０２ａの間を絶縁している。活性化部としての電極（蓋２３１）には、整合器２５１と高周波電源２５２を接続し、電磁波（高周波電力やマイクロ波）が供給可能に構成されても良い。

第２バッファ空間２３２ｂに、供給された第２ガスの流れを形成するガスガイド２３５が設けられていても良い。ガスガイド２３５は、孔２３１ａを中心としてウエハ２００の径方向に向かうにつれ径が広がる円錐形状である。ガスガイド２３５の下端の水平方向の径は第１の分散孔２３４ａ及び第２の分散孔２３４ｂの端部よりも更に外周にまで延びて形成される。

第１バッファ空間２３２ａの内壁上面には、第１バッファ空間２３２ａの雰囲気を排気する第１シャワーヘッド排気部としてのシャワーヘッド排気口２４０ａが設けられている。シャワーヘッド排気口２４０ａにはシャワーヘッド排気管２３６が接続されており、排気管２３６には、バルブ２３７ｘ、第１バッファ空間２３２ａ内を所定の圧力に制御するバルブ２３７が順に直列に接続されている。主に、シャワーヘッド排気口２４０ａ、バルブ２３７ｘ、排気管２３６により、第１シャワーヘッド排気部が構成される。

第２バッファ空間２３２ｂの内壁上面には、第２バッファ空間２３２ｂの雰囲気を排気する第２シャワーヘッド排気部としてのシャワーヘッド排気口２４０ｂが設けられている。シャワーヘッド排気口２４０ｂにはシャワーヘッド排気管２３６が接続されており、シャワーヘッド排気管２３６には、バルブ２３７ｙ、第２バッファ空間２３２ｂ内を所定の圧力に制御するバルブ２３７が順に直列に接続されている。主に、シャワーヘッド排気口２４０ｂ、バルブ２３７ｙ、シャワーヘッド排気管２３６により、第２シャワーヘッド排気部が構成される。

続いて、第１ガス供給部である第１バッファ空間２３２ａと第２ガス供給部である第２バッファ空間２３２ｂとの関係について説明する。
第１バッファ空間２３２ａから処理室２０１へ複数の分散孔２３４ａが延びている。第２バッファ空間２３２ｂから処理室２０１へ複数の分散孔２３４ｂが延びている。第１バッファ空間２３２ａの上側に第２バッファ空間２３２ｂが設けられている。このため、図５に示すように、第１バッファ空間２３２ａ内を第２バッファ空間２３２ｂからの分散孔（分散管）２３４ｂが貫通するように処理室２０１へ延びている。

（供給系）
シャワーヘッド２３４の蓋２３１に接続されたガス導入孔２４１には、ガス供給部が接続されている。ガス供給部からは、処理ガス、反応ガス、パージガスが供給される。

（制御部）
図５に示すようにチャンバ１００は、チャンバ１００の各部の動作を制御するコントローラ２６０を有している。

コントローラ２６０の概略を図６に示す。制御部（制御手段）であるコントローラ２６０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）２６０ａ、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）２６０ｂ、記憶装置２６０ｃ、Ｉ／Ｏポート２６０ｄを備えたコンピュータとして構成されている。ＲＡＭ２６０ｂ、記憶装置２６０ｃ、Ｉ／Ｏポート２６０ｄは、内部バス２６０ｅを介して、ＣＰＵ２６０ａとデータ交換可能なように構成されている。コントローラ２６０には、例えばタッチパネル等として構成された入出力装置２６１や、外部記憶装置２６２が接続可能に構成されている。

記憶装置２６０ｃは、例えばフラッシュメモリ、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）等で構成されている。記憶装置２６０ｃ内には、基板処理装置の動作を制御する制御プログラムや、後述する基板処理の手順や条件などが記載されたプロセスレシピ等が読み出し可能に格納されている。なお、プロセスレシピは、後述する基板処理工程における各手順をコントローラ２６０に実行させ、所定の結果を得ることが出来るように組み合わされたものであり、プログラムとして機能する。以下、このプログラムレシピや制御プログラム等を総称して、単にプログラムともいう。なお、本明細書においてプログラムという言葉を用いた場合は、プログラムレシピ単体のみを含む場合、制御プログラム単体のみを含む場合、または、その両方を含む場合がある。また、ＲＡＭ２６０ｂは、ＣＰＵ２６０ａによって読み出されたプログラムやデータ等が一時的に保持されるメモリ領域（ワークエリア）として構成されている。

Ｉ／Ｏポート２６０ｄは、ゲートバルブ１３３０，１３５０，１４９０、昇降機構２１８、ヒータ２１３、圧力調整器２２２，２３８、真空ポンプ２２３、整合器２５１、高周波電源２５２等に接続されている。また、後述の、搬送ロボット１０５、大気搬送ユニット１０２、ロードロック室１０３、マスフローコントローラ（ＭＦＣ）１１５（１１５ａ，１１５ｂ），１２５（１２５ａ，１２５ｂ，１２５ｘ），１３５（１３５ａ，１３５ｂ，１３５ｘ），１４５（１４５ａ，１４５ｂ，１４５ｘ），１５５（１５５ａ，１５５ｂ），１６５（１６５ａ，１６５ｂ）、バルブ２３７（２３７ｅ，２３７ｆ）、処理室側バルブ１１６（１１６ａ，１１６ｂ），１２６（１２６ａ，１２６ｂ，），１３６（１３６ａ，１３６ｂ），１７６（１７６ａ，１７６ｂ），１８６（１８６ａ，１８６ｂ）、タンク側バルブ１６０，ベントバルブ１７０（１７０ａ，１７０ｂ）、リモートプラズマユニット（ＲＰＵ）１２４等にも接続されていても良い。

ＣＰＵ２６０ａは、記憶装置２６０ｃからの制御プログラムを読み出して実行すると共に、入出力装置２６０からの操作コマンドの入力等に応じて記憶装置２６０ｃからプロセスレシピを読み出すように構成されている。そして、ＣＰＵ２６０ａは、読み出されたプロセスレシピの内容に沿うように、ゲートバルブ１３３０，１３５０，１４９０（１４９０ａ，１４９０ｂ，１４９０ｃ，１４９０ｄ，１４９０ｅ，１４９０ｆ，１４９０ｇ，１４９０ｈ）の開閉動作、昇降機構２１８の昇降動作、ヒータ２１３への電力供給動作、圧力調整器２２２，２３８の圧力調整動作、真空ポンプ２２３のオンオフ制御、リモートプラズマユニット１２４のガスの活性化動作、ＭＦＣ１１５（１１５ａ，１１５ｂ），１２５（１２５ａ，１２５ｂ），１３５（１３５ａ，１３５ｂ）の流量調整動作、バルブ２３７（２３７ｅ，２３７ｆ），処理室側バルブ１１６（１１６ａ，１１６ｂ），１２６（１２６ａ，１２６ｂ，１２６ｃ，１２６ｄ），１３６（１３６ａ，１３６ｂ），１７６（１７６ａ，１７６ｂ），１８６（１８６ａ，１８６ｂ）、タンク側バルブ１６０、ベントバルブ１７０（１７０ａ，１７０ｂ）のガスのオンオフ制御、整合器２５１の電力の整合動作、高周波電源２５２のオンオフ制御等を制御するように構成されている。

なお、コントローラ２６０は、専用のコンピュータとして構成されている場合に限らず、汎用のコンピュータとして構成されていても良い。例えば、上述のプログラムを格納した外部記憶装置（例えば、磁気テープ、フレキシブルディスクやハードディスク等の磁気ディスク、ＣＤやＤＶＤ等の光ディスク、ＭＯなどの光磁気ディスク、ＵＳＢメモリやメモリカード等の半導体メモリ）２６２を用意し、係る外部記憶装置２６２を用いて汎用のコンピュータにプログラムをインストールすること等により、本実施形態に係るコントローラ２６０を構成することができる。なお、コンピュータにプログラムを供給するための手段は、外部記憶装置２６２を介して供給する場合に限らない。例えば、ネットワーク２６３（インターネットや専用回線）等の通信手段を用い、外部記憶装置２６２を介さずにプログラムを供給するようにしても良い。なお、記憶装置２６０ｃや外部記憶装置２６２は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体として構成される。以下、これらを総称して、単に記録媒体ともいう。なお、本明細書において、記録媒体という言葉を用いた場合は、記憶装置２６０ｃ単体のみを含む場合、外部記憶装置２６２単体のみを含む場合、または、その両方を含む場合が有る。

（２）基板処理工程
次に、上述の基板処理装置の処理炉を用いて半導体装置（半導体デバイス）の製造工程の一工程として、基板上に絶縁膜であって、例えばシリコン含有膜としてのシリコン酸化（ＳｉＯ）膜を成膜するシーケンス例について図７，８を参照して説明する。なお、以下の説明において、基板処理装置を構成する各部の動作はコントローラ２６０により制御される。

なお、本明細書において、「ウエハ」という言葉を用いた場合には、「ウエハそのもの」を意味する場合や、「ウエハとその表面に形成された所定の層や膜等とその積層体（集合体）」を意味する場合（すなわち、表面に形成された所定の層や膜等を含めてウエハと称する場合）がある。また、本明細書において「ウエハの表面」という言葉を用いた場合は、「ウエハそのものの表面（露出面）」を意味する場合や、「ウエハに形成された所定の層や膜等の表面、すなわち、積層体としてのウエハの最表面」を意味する場合がある。

従って、本明細書において「ウエハに対して所定のガスを供給する」と記載した場合は、「ウエハそのものの表面（露出面）に対して所定のガスを直接供給する」ことを意味する場合や、「ウエハに形成されている層や膜等に対して、すなわち、積層体としてのウエハの最表面に対して所定のガスを供給する」ことを意味する場合が有る。また、本明細書において「ウエハに形成されている層や膜等の上、すなわち、積層体としてのウエハ最表面の上に所定の層（又は膜）を形成する」ことを意味する場合が有る。

なお、本明細書において「基板」という言葉を用いた場合も「ウエハ」という言葉を用いた場合と同様であり、その場合、上記説明において、「ウエハ」を「基板」に置き換えて考えればよい。

以下に、基板処理工程について説明する。

（基板搬入工程Ｓ２０１）
基板処理工程に際しては、先ず、ウエハ２００を処理室２０１に搬入させる。具体的には、基板支持部２１０を昇降機構２１８によって下降させ、リフトピン２０７が貫通孔２１４から基板支持部２１０の上面側に突出させた状態にする。また、処理室２０１内を所定の圧力に調圧した後、ゲートバルブ１４９０を開放し、ゲートバルブ１４９０からリフトピン２０７上にウエハ２００を載置させる。ウエハ２００をリフトピン２０７上に載置させた後、昇降２１８によって基板支持部２１０を所定の位置まで上昇させることによって、ウエハ２００が、リフトピン２０７から基板支持部２１０へ載置されるようになる。

（減圧・昇温工程Ｓ２０２）
続いて、処理室２０１内が所定の圧力（真空度）となるように、処理室排気管２２４を介して処理室２０１内を排気する。この際、圧力センサが測定した圧力値に基づき、圧力調整器２２２としてのＡＰＣバルブの弁の開度をフィードバック制御する。また、温度センサ（不図示）が検出した温度値に基づき、処理室２０１内が所定の温度となるようにヒータ２１３への通電量をフィードバック制御する。具体的には、基板支持部２１０をヒータ２１３により予め加熱しておき、ウエハ２００又は基板支持部２１０の温度変化が無くなってから一定時間置く。この間、処理室２０１内に残留している水分あるいは部材からの脱ガス等が有る場合は、真空排気やＮ_２ガスの供給によるパージによって除去しても良い。これで成膜プロセス前の準備が完了することになる。なお、処理室２０１内を所定の圧力に排気する際に、一度、到達可能な真空度まで真空排気しても良い。

（成膜工程Ｓ３０１Ａ）
続いて、ウエハ２００にＳｉＯ膜を成膜する例について説明する。成膜工程Ｓ３０１Ａの詳細について、図７，８を用いて説明する。

ウエハ２００が基板支持部２１０に載置され、処理室２０１内の雰囲気が安定した後、図７，８に示す、Ｓ２０３〜Ｓ２０７のステップが行われる。

（第１ガス供給工程Ｓ２０３）
第１ガス供給工程Ｓ２０３では、第１ガス供給部から処理室２０１内に第１ガス（原料ガス）としてのアミノシラン系ガスを供給する。アミノシラン系ガスとしては、例えば、ビスジエチルアミノシラン（Ｈ_２Ｓｉ（ＮＥｔ_２）_２、Ｂｉｓ（ｄｉｅｔｈｙｌａｍｉｎｏ）ｓｉｌａｎｅ：ＢＤＥＡＳ）ガスがある。具体的には、ガスバルブ１６０を開き、アミノシラン系ガスをガス源からチャンバ１００に供給する。その際、処理室側バルブ１１６ａを開き、ＭＦＣ１１５ａで所定流量に調整する。流量調整されたアミノシラン系ガスは、第１バッファ空間２３２ａを通り、シャワーヘッド２３４の分散孔２３４ａから、減圧状態の処理室２０１内に供給される。また、排気系による処理室２０１内の排気を継続し処理室２０１内の圧力を所定の圧力範囲（第１圧力）となるように制御する。このとき、ウエハ２００に対してアミノシラン系ガスが供給されることとなるアミノシラン系ガスは、所定の圧力（第１圧力：例えば１００Ｐａ以上２００００Ｐａ以下）で処理室２０１内に供給する。このようにして、ウエハ２００にアミノシラン系ガスを供給する。アミノシラン系ガスが供給されることにより、ウエハ２００上に、シリコン含有層が形成される。

（第１パージ工程Ｓ２０４）
ウエハ２００上にシリコン含有層が形成された後、第１ガス供給管１１１ａのガスバルブ１１６ａを閉じ、アミノシラン系ガスの供給を停止する。原料ガスを停止することで、処理室２０１中に存在する原料ガスや、第１バッファ空間２３２ａの中に存在する原料ガスを処理室排気管２２４から排気されることにより第１パージ工程Ｓ２０４が行われる。

また、パージ工程では、単にガスを排気（真空引き）してガスを排出すること以外に、不活性ガスを供給して、残留ガスを押し出すことによる排出処理を行うように構成しても良い。また、真空引きと不活性ガスの供給を組み合わせて行っても良い。また、真空引きと不活性ガスの供給を交互に行うように構成しても良い。

なお、このとき、シャワーヘッド排気管２３６の、バルブ２３７を開き、第１バッファ空間２３２ａ内に存在するガスをシャワーヘッド排気管２３６から排気しても良い。なお、排気中に、バルブ２２７とバルブ２３７により、シャワーヘッド排気管２３６と第１バッファ空間２３２ａ内の圧力（排気コンダクタンス）を制御する。排気コンダクタンスは、第１バッファ空間２３２ａにおけるシャワーヘッド排気管２３６からの排気コンダクタンスが、処理室２０１を介した処理室排気管２２４への排気コンダクタンスよりも高くなるようにバルブ２２７とバルブ２３７を制御しても良い。このように調整することで、第１バッファ空間２３２ａの端部である第１ガス導入口２４１ａからもう一方の端部であるシャワーヘッド排気口２４０ａに向けたガス流れが形成される。このようにすることで、第１バッファ空間２３２ａの壁に付着したガスや、第１バッファ空間２３２ａ内に浮遊したガスが処理室２０１に進入することなくシャワーヘッド排気管２３６から排気できるようになる。なお、処理室２０１から、第１バッファ空間２３２ａ内へのガスの逆流を抑制するように第１バッファ空間２３２ａ内の圧力と処理室２０１の圧力（排気コンダクタンス）を調整しても良い。

また、第１パージ工程では、真空ポンプ２２３の動作を継続し、処理室２０１内に存在するガスを真空ポンプ２２３から排気する。なお、処理室２０１から処理室排気管２２４への排気コンダクタンスが、第１バッファ空間２３２ａへの排気コンダクタンスよりも高くなるようにバルブ２２７とバルブ２３７を調整しても良い。このように調整することで、処理室２０１を経由した処理室排気管２２４に向けたガス流れが形成され、処理室２０１内に残留するガスを排気することができる。また、ここで、バルブ１３６ａを開き、ＭＦＣ１３５ａを調整し、不活性ガスを供給することによって、不活性ガスを確実に基板上に供給することが可能となり、基板上の残留ガスの除去効率を向上させることができる。

所定の時間経過後、バルブ１３６ａを閉じて、不活性ガスの供給を停止すると共に、バルブ２３７を閉じて第１バッファ空間２３２ａからシャワーヘッド排気管２３６への流路を遮断する。

より好ましくは、所定時間経過後、真空ポンプ２２３を引き続き作動させつつ、バルブ２３７を閉じることが望ましい。このようにすると、処理室２０１を経由した処理室排気管２２４に向けた流れがシャワーヘッド排気管２３６の影響を受けないので、より確実に不活性ガスを基板上に供給することが可能となり、基板上の残留ガスの除去効率を更に向上させることができる。

なお、処理室から雰囲気をパージすることは、単に真空引きしてガスを排出すること以外に、不活性ガスの供給によるガスの押し出し動作も意味する。よって、第１パージ工程で、第１バッファ空間２３２ａ内に、不活性ガスを供給して、残留ガスを押し出すことによる排出動作を行うように構成しても良い。また、真空引きと不活性ガスの供給を組み合わせて行っても良い。また、真空引きと不活性ガスの供給を交互に行うように構成しても良い。

また、このとき処理室２０１内に供給するＮ_２ガスの流量も大流量とする必要は無く、例えば、処理室２０１の容積と同程度の量を供給しても良い。この様にパージすることで、次の工程への影響を低減できる。また、処理室２０１内を完全にパージしないことで、パージ時間を短縮し、製造スループットを向上させることができる。また、Ｎ_２ガスの消費も必要最小限に抑えることが可能となる。

このときのヒータ２１３の温度は、ウエハ２００への原料ガス供給時と同様に２００〜７５０℃、好ましくは３００〜６００℃、より好ましくは３００〜５５０℃の範囲内の一定の温度となるように設定する。各不活性ガス供給系から供給するパージガスとしてのＮ_２ガスの供給流量は、それぞれ例えば１００〜２００００ｓｃｃｍの範囲内の流量とする。パージガスとしては、Ｎ_２ガスの他、Ａｒ，Ｈｅ，Ｎｅ，Ｘｅ等の希ガスを用いても良い。

（第２処理ガス供給工程Ｓ２０５）
第１ガスパージ工程の後、バルブ１２６を開け、ガス導入孔２４１ｂ、第２バッファ空間２３２ｂ、複数の分散孔２３４ｂを介して、処理室２０１内に第２のガス（反応ガス）としての、酸素含有ガスを供給する。酸素含有ガスは例えば、酸素ガス（Ｏ_２）やオゾンガス（Ｏ_３）、水（Ｈ_２Ｏ）、亜酸化窒素ガス（Ｎ_２Ｏ）等が有る。ここでは、Ｏ_２ガスを用いる例を示す。第２バッファ空間２３２ｂ、分散孔２３４ｂを介して処理室２０１に供給するので、基板上に均一にガスを供給することができる。そのため、膜厚を均一にすることができる。なお、第２のガスを供給する際に、活性化部（励起部）としてのリモートプラズマユニット（ＲＰＵ）１２４を介して、活性化させた第２のガスを処理室２０１内に供給可能に構成しても良い。

このとき、Ｏ_２ガスの流量が所定の流量となるようにマスフローコントローラ１２５を調整する。なお、Ｏ_２ガスの供給流量は、例えば、１００ｓｃｃｍ以上１００００ｓｃｃｍ以下である。また、圧力調整器２３８を適正に調整することにより、第２バッファ空間２３２ｂ内の圧力を所定の圧力範囲内とする。また、Ｏ_２ガスがＲＰＵ１２４内を流れているときは、ＲＰＵ１２４をＯＮ状態（電源が入った状態）とし、Ｏ_２ガスを活性化（励起）させるように制御する。

Ｏ_２ガスが、ウエハ２００上に形成されているシリコン含有層に供給されると、シリコン含有層が改質される。例えば、シリコン元素またはシリコン元素を含有する改質層が形成される。なお、ＲＰＵ１２４を設けて、活性化したＯ_２ガスをウエハ２００上に供給することによって、より多くの改質層を形成することができる。

改質層は、例えば、処理室２０１内の圧力、Ｏ_２ガスの流量、ウエハ２００の温度、ＲＰＵ１２４の電力供給具合に応じて、所定の厚さ、所定の分布、シリコン含有層に対する所定の酸素成分等の侵入深さで形成される。

所定の時間経過後、バルブ１２６を閉じ、Ｏ_２ガスの供給を停止する。

（第２パージ工程Ｓ２０６）
Ｏ_２ガスの供給を停止することで、処理室２０１中に存在するＯ_２ガスや、第２バッファ空間２３２ａの中に存在するＯ_２ガスを第１の排気部から排気されることにより第２パージ工程Ｓ２０６が行われる。第２パージ工程Ｓ２０６は上述の第１パージ工程Ｓ２０４と同様の工程が行われる。

第２パージ工程Ｓ２０６では、真空ポンプ２２３の動作を継続し、処理室２０１内に存在するガスを処理室排気管２２４から排気する。なお、処理室２０１から処理室排気管２２４への排気コンダクタンスが、第２バッファ空間２３２ｂへの排気コンダクタンスよりも高くなるようにバルブ２２７とバルブ２３７を調整しても良い。このように調整することで、処理室２０１を経由した処理室排気管２２４に向けたガス流れが形成され、処理室２０１内に残留するガスを排気することができる。また、ここで、ガスバルブ１３６ｂを開き、ＭＦＣ１３５ｂを調整し、不活性ガスを供給することによって、不活性ガスを確実に基板上に供給することが可能となり、基板上の残留ガスの除去効率が高くなる。

所定の時間経過後、バルブ１３６ｂを閉じて、不活性ガスの供給を停止すると共に、バルブ２３７ｂを閉じて第２バッファ空間２３２ｂとシャワーヘッド排気管２３６の間を遮断する。

より好ましくは、所定時間経過後、真空ポンプ２２３を引き続き作動させつつ、バルブ２３７ｂを閉じることが望ましい。このように構成すると、処理室２０１を経由したシャワーヘッド排気管２３６に向けた流れが処理室排気管２２４の影響を受けないので、より確実に不活性ガスを基板上に供給することが可能となり、基板上の残留ガスの除去効率を更に向上させることができる。

なお、処理室から雰囲気をパージすることは、単に真空引きしてガスを排出すること以外に、不活性ガスの供給によるガスの押し出し動作も意味する。よって、パージ工程で、第２バッファ空間２３２ｂ内に、不活性ガスを供給して、残留ガスを押し出すことによる排出動作を行うように構成しても良い。また、真空引きと不活性ガスの供給を組み合わせて行っても良い。また、真空引きと不活性ガスの供給を交互に行うように構成しても良い。

また、このとき処理室２０１内に供給するＮ_２ガスの流量も大流量とする必要は無く、例えば、処理室２０１の容積と同程度の量を供給しても良い。この様にパージすることで、次の工程への影響を低減できる。また、処理室２０１内を完全にパージしないことで、パージ時間を短縮し、製造スループットを向上させることができる。また、Ｎ_２ガスの消費も必要最小限に抑えることが可能となる。

このときのヒータ２１３の温度は、ウエハ２００への原料ガス供給時と同様に２００〜７５０℃、好ましくは３００〜６００℃、より好ましくは３００〜５５０℃の範囲内の一定の温度となるように設定する。各不活性ガス供給系から供給するパージガスとしてのＮ_２ガスの供給流量は、それぞれ例えば１００〜２００００ｓｃｃｍの範囲内の流量とする。パージガスとしては、Ｎ_２ガスの他、Ａｒ，Ｈｅ，Ｎｅ，Ｘｅ等の希ガスを用いても良い。

（判定工程Ｓ２０７）
第１パージ工程Ｓ２０６の終了後、コントローラ２６０は、上記の成膜工程Ｓ３０１Ａの内、Ｓ２０３〜Ｓ２０６が所定のサイクル数ｎが実行されたか否かを判定する（ｎは自然数）。即ち、ウエハ２００上に所望の厚さの膜が形成されたか否かを判定する。上述したステップＳ２０３〜Ｓ２０６を１サイクルとして、このサイクルを少なくとも１回以上行う（ステップＳ２０７）ことにより、ウエハ２００上に所定膜厚のシリコンおよび酸素を含む絶縁膜、すなわち、ＳｉＯ膜を成膜することができる。なお、上述のサイクルは、複数回繰返すことが好ましい。これにより、ウエハ２００上に所定膜厚のＳｉＯ膜が形成される。

所定回数実施されていないとき（Ｎｏ判定のとき）は、Ｓ２０３〜Ｓ２０６のサイクルを繰り返す。所定回数実施されたとき（Ｙ判定のとき）は、成膜工程Ｓ３０１を終了し、搬送圧力調整工程Ｓ２０８と基板搬出工程Ｓ２０９を実行する。

なお、上述の第１ガス供給工程Ｓ２０３や第２ガス供給工程Ｓ２０５においては、第１ガスを供給する際には第２分散部である第２バッファ空間２３２ｂに不活性ガスを供給し、第２ガスを供給する際には第１分散部である第１バッファ空間２３２ａに不活性ガスを供給するようにすれば、それぞれのガスが異なるバッファ空間に逆流することを防ぐことができる。

（搬送圧力調整工程Ｓ２０８）
搬送圧力調整工程Ｓ２０８では、処理室２０１内や搬送空間２０３が所定の圧力（真空度）となるように、処理室排気管２２４を介して処理室２０１内や搬送空間２０３内を排気する。この時の処理室２０１内や搬送空間２０３内の圧力は、真空搬送室１４００内の圧力以上に調整される。なお、この搬送圧力調整工程Ｓ２０８の間や前や後で、ウエハ２００の温度が所定の温度まで冷却するようにリフトピン２０７で保持するように構成しても良い。

（基板搬出工程Ｓ２０９）
搬送圧力調整工程Ｓ２０８で処理室２０１内が所定圧力になった後、ゲートバルブ１４９０を開き、搬送空間２０３から真空搬送室１４００にウエハ２００を搬出する。

この様な工程で、ウエハ２００の処理が行われる。この基板処理の間であって、少なくとも、基板を処理している間では、各プロセスモジュール１１０ａ〜１１０ｄには、流体供給部としての流体供給装置から各プロセスモジュールへ流体を循環させ、プロセスモジュール内の各チャンバ１００ａ〜１００ｈの壁の中に流体を流している。この様な流体供給装置から各処理室に流体を供給することを第１流体供給工程とする。ここで、流体供給装置は、恒温槽の機能を有する。恒温槽とは液体等を溜める槽に、温度計、サーモスタット、加熱器、冷却器等により、槽内部の液体等の温度を一定に保つように制御（調整）するものである。ここで、流体とは、冷媒若しくは、加熱媒体であって、各チャンバ１００ａ〜１００ｈの内壁を所定の温度に保つ媒体となる。後述の説明では、流体は、冷媒として作用する例を説明する。ここで、所定の温度とは、例えば、２５℃〜１５０℃であって、後述の説明では、５０℃に保つ例を説明する。なお、チャンバへの流体の供給は、壁の外側に冷却排管を設けて流す様に構成しても良い。チャンバを冷却可能な構造であれば良い。

図９に基板処理装置の一部を構成する各プロセスモジュールと流体供給装置間の流体の流れを概略的に示す。流体供給装置３００は、ポンプ３１０と加熱ユニット３２０と冷却ユニット３３０と循環槽３６０とから主に構成されている。各プロセスモジュール１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃ，１１０ｄでは、同じ基板処理プロセスが行われている。循環槽３６０から所定の温度に冷却された流体が、ポンプ３１０を介し、流体供給管３５１よりプロセスモジュール１１０ａに供給され、プロセスモジュール１１０ａの側壁等を循環することにより、暖められた流体は、流体排出管３４１より、循環槽３６０へ戻る。また、流体供給装置３００は、コントローラ２６０に接続され、コントローラ２６０は、流体供給装置３００の動作状況の情報を授受可能に構成される。また、流体供給管３５１内の流体の流れは、バルブ３８０によって停止可能に構成され、流体排出管３４１内の流体の流れは、バルブ３８２によって停止可能に構成されている。

同様に、循環槽３６０から所定の温度に冷却された流体が、ポンプ３１０を介し、各流体供給管３５２，３５３，３５４より各プロセスモジュール１１０ｂ，１１０ｃ，１１０ｄに供給され、プロセスモジュール１１０ｂ，１１０ｃ，１１０ｄの側壁等を循環することにより、暖められた流体は、流体排出管３４２，３４３，３４４より、循環槽３６０へ戻る。

ここで、例えば後述のメンテナンス工程をプロセスモジュール１１０ｄで行う場合には、流体供給管３５４及び流体排出管３４４に流体を流さずに、プロセスモジュール１１０ｄに流体が供給されないようにする必要がある。プロセスモジュール１１０ｄのメンテナンス工程の前には、４台のプロセスモジュール１１０ａ〜１１０ｄを冷却していたが、プロセスモジュール１１０ｄでメンテナンス工程を行う際には、冷却するプロセスモジュールは３台となる。この様に冷却するプロセスモジュールの数が変わることによって、循環槽３６０から供給排出される流体の温度が変動してしまう（熱量が変わってしまう）。この変動が、各プロセスモジュールにおける基板の処理プロセスに影響を与えてしまう恐れがある。例えば、プロセスモジュール１１０ｄへの流体の供給を止めた場合、他のプロセスモジュールの温度が低下することが有る。この変動を抑制するには、循環槽３６０内の加熱ユニット３２０或いは冷却ユニット３３０を制御して、各プロセスモジュールへ供給する流体の温度を調節する必要がある。その温度調節には時間がかかるために、プロセス開始の待ち時間が生じてしまう。また、流体供給装置３００と各プロセスモジュール間に設けられた流体供給管の長さと流体排出管の長さは、各プロセスモジュールによって異なる場合が有る。この場合、流体供給管それぞれから外部に流出する熱量や、外部から得る熱量が異なり、プロセスモジュールに供給される流体の温度や、流体供給装置３００に供給される流体の温度が、プロセスモジュールによって異なる場合が有る。この場合は、さらに流体の温度制御が困難となる。

そこで、本発明における第一の実施形態を図１０に示す。ここでは、プロセスモジュール１１０ｄでメンテナンス工程を行う場合について説明する。プロセスモジュール１１０ｄでメンテナンス工程を行う場合、プロセスモジュール１１０ｄに流体が循環しないようにする必要がある。そこで、流体供給管３５４に流路切替部としての流量制御可能な流量制御器（流路切替部）３５５を設け、この流量制御器３５５には第２流体排出管３０１が設けられる。第２流体排出管３０１は更に、第３流流体排出管３０５に接続される。流体排出管３０５には、熱交換部３１１が設けられ、更に管内の流体の温度を検出する第２の温度測定部としての温度検出部３１２を設け、温度調節装置としての循環槽３６０へ接続されている。制御部２６０は、第１の温度測定部としての温度検出部３１３におけるメンテナンス工程の前の流体の測定データ（温度データ）を記憶しておき、温度検出部３１２により流体の温度を検出し、メンテナンス工程の前の流体温度と同じ温度になるよう、熱交換部３１１を制御して、流体を所定の温度として循環させる。流路切替部３５５、熱交換部３１１、温度検出部３１２は、バルブ３８０，３８２は、コントローラ２６０に接続され、それぞれの構成を、後述の動作に合わせて制御可能に構成されている。なお、第２流体排出管３０１と第３流体排出管３０５は、別体で構成する必要は無く、一体として構成して良く、第２流体排出管に熱交換部３１１を設けても良い。

このように、バイパスライン（迂回経路）としての流体排出管３０１及び流体排出管３０５を設け、熱交換部３１１で熱処理を行うことにより、流体の温度を疑似的にプロセスモジュール１１０ｄを流れた場合と同様とすることができるため、他のプロセスモジュール１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃに流れる流体の温度に影響を与えずに、他のプロセスモジュールにおける基板処理に影響を与えることを低減することが可能となる。この様な流体供給装置から熱交換部に流体を供給することを第２流体供給工程とする。

図１０では、プロセスモジュール１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃそれぞれをメンテナンスする際の為に、プロセスモジュール１１０ａ用として、流体供給管３５１の途中に流量制御器３５８を設け、この流量制御器３５８より流体排出管３０４を設ける。流体排出管３０４から、流体排出管３０５、熱交換部３１１、温度検出部３１２を経て、循環槽３６０へ循環する構造となっている。プロセスモジュール１１０ｂ用として、流体供給管３５２の途中に流量制御器３５７を設け、この流量制御器３５７より流体排出管３０３を設ける。流体排出管３０３から、流体排出管３０５、熱交換部３１１、温度検出部３１２を経て、循環槽３６０へ循環する構造となっている。同様に、プロセスモジュール１１０ｃ用として、流体供給管３５３の途中に流量制御器３５６を設け、この流量制御器３５６より流体排出管３０２を設ける。流体排出管３０２から、流体排出管３０５、熱交換部３１１、温度検出部３１２を経て、循環槽３６０へ循環する構造となっている。流路切替部３５６，３５７，３５８と、各管に設けられたバルブ３８０，３８２は、コントローラ２６０に接続され、それぞれの構成を、後述の動作に合わせて制御可能に構成されている。各プロセスモジュール１１０ａ〜１１０ｄの上流側に設けられたバルブ３８０と、各プロセスモジュール１１０ａ〜１１０ｄの下流側に設けられたバルブ３８２とを制御することによって、流体の逆流を抑制さえることが可能となる。

また、基板処理後に流体が基板処理装置の一構成であるチャンバ１００で受け取る熱量と、流体が熱交換部３１１で受け取る熱量との総和と、基板処理中に流体がチャンバ１００で受け取る熱量とが等しくなるように、徐々に流路を切り替えるように流路切替部３５５を制御するようにしている。このような制御を行うことにより、メンテナンス工程を開始するまで他のチャンバ（プロセスモジュール）への影響を抑制することが可能となる。熱量の総和が大きくなったり、小さくなったりすると他のチャンバが余計に加熱されたり、余計に冷却されたりするため、基板毎の処理均一性が悪化してしまう。

また、好ましくは、流量と熱量との関係が、図１１に示す様になるように、熱交換部と流路切替部３５５を制御する。
具体的には、ＰＭから奪われる熱量Ｑｐと熱交換器から奪われる熱量Ｑｈｔとの総和が、ＰＭから奪われる熱量の初期値Ｑｓと同じになるように制御する。Ｑｐ＋Ｑｈｔ＝Ｑｓの関係となるように制御する。なお、ここで、熱量Ｑ＝ＭＣΔＴである。熱量Ｑ［Ｊ］、流体の質量Ｍ［ｇ］、流体の比熱Ｃ［Ｊ／ｇ・℃］、上昇温度ΔＴ［℃］とする。図１１に示す、時間Ｔ０からＴ１の間の時間（流量切替時間）は、任意の時間とし、Ｑｈｔ≒Ｑｓとなっていれば、徐々に切り替える必要は無い。

なお、ここでは、プロセスモジュール１１０ｄでメンテナンス工程を行う場合について記したが、これに限らず、他のプロセスモジュールを複数台でメンテナンス工程を行う様に構成しても良い。例えば、プロセスモジュール１１０ｄとプロセスモジュール１１０ｃとでメンテナンス工程を行う場合には、流量制御器３５５と流量制御器３５６をそれぞれ制御して流路を切り替える。このとき、流体がプロセスモジュール１１０ｄと１１０ｃで受け取る熱量と、流体が熱交換部３１１で受け取る熱量が等しくなるように熱交換部３１１の温度を制御する。また、このときの流路の切り替えも、徐々に切り替えるように流量制御部３５５，３５６を制御する様に構成しても良い。

（３）メンテナンス工程
次に、メンテナンス工程のフローについて、図１２を参照して説明する。なお、以下の説明において、基板処理システムを構成する各部の動作は、コントローラ２６０等により制御される。

メンテナンス工程では、図１２に示す様に、第１メンテナンス工程Ｍ１００と第２メンテナンス工程Ｍ２００が行われるように構成しても良い。

（第１メンテナンス工程Ｍ１００）
第１メンテナンス工程Ｍ１００は、例えば、図１１に示す様に流路切替部３５５の流路の切り替えと並行して行っても良いし、流路の切り替え前若しくは流路の切り替え後に行っても良い。第１メンテナンス工程Ｍ１００は、以下に示す、処理室パージ工程Ｍ１０１、ガス配管パージ工程Ｍ１０２、ヒータＯＦＦ工程Ｍ１０３の少なくともいずれかが行われる。

（処理室パージ工程Ｍ１０１）
処理室パージ工程Ｍ１０１では、基板支持部２１０の上で、ウエハ２００が存在しない状態で、処理室２０１と搬送空間２０３のいずれか若しくは両方の雰囲気の排気と、不活性ガスの供給を行う。処理室２０１と搬送空間２０３のいずれか若しくは両方の雰囲気を排気またはパージ後、処理室２０１と搬送空間２０３内を所定の圧力になる様に不活性ガスを供給する。

（ガス配管パージ工程Ｍ１０２）
ガス配管パージ工程Ｍ１０２は、処理室パージ工程Ｍ１０１の前と後のいずれかで行われる。また、処理室パージ工程Ｍ１０１と並行して行っても良い。ガス配管パージ工程Ｍ１０２では、図４に示す、ガス供給系の内、少なくともプロセスモジュールに接続されたガス配管内の雰囲気を排気する工程が行われる。また、ガス配管内の雰囲気を排気する際に、ガス配管内に不活性ガスを供給して、ガス配管内の雰囲気を押し出す様にしても良い。また、ガス供給系の他、ガス排気部内の雰囲気を排気する様に構成しても良い。また、ガス排気部内の雰囲気を排気する際に、ガス排気部内に不活性ガスを供給してガス排気部内の雰囲気を押し出す様に構成しても良い。

（ヒータＯＦＦ工程Ｍ１０３）
ヒータＯＦＦ工程Ｍ１０３は、ガス配管パージ工程の後に行われる。ヒータＯＦＦ工程Ｍ１０３では、例えば、図５に示す枚葉式基板処理装置に設けられたヒータをＯＦＦにする。ここでは、例えば、サセプタヒータ２１３に供給する電力をＯＦＦとして、サセプタヒータ２１３を冷却する。サセプタの温度は、メンテナンス可能な温度まで冷却させ、

この様にして第１メンテナンス工程Ｍ１００が行われる。なお、第１メンテナンス工程Ｍ１００では、上述の処理室パージ工程Ｍ１０１、ガス配管パージ工程Ｍ１０２、ヒータＯＦＦ工程Ｍ１０３の他の工程を行っても良い。

（第２メンテナンス工程Ｍ２００）
第２メンテナンス工程Ｍ２００は、例えば、図１１に示す様に流路切替部３５５の流路の切り替え終了後に行われる。第２メンテナンス工程Ｍ２００では、少なくとも、流体供給管取り外し工程Ｍ２０１と部品交換工程のいずれか又は両方が行われる。

（流体供給管取り外し工程Ｍ２０１）
流体供給管取り外し工程Ｍ２０１では、メンテナンス工程の対象のプロセスモジュールに接続された流体供給管３５１，３５２，３５３，３５４が取り外される。また、メンテナンス工程の対象のプロセスモジュールに接続された流体排出管３４１，３４２，３４３，３４４が取り外される。

（部品交換工程Ｍ２０２）
部品交換工程では、プロセスモジュールが有する部材が交換される。例えば、基板支持部２１０が交換される。
この様にして第２メンテナンス工程Ｍ２００が行われる。

この様にして第２メンテナンス工程Ｍ２００が行われる。なお、第２メンテナンス工程Ｍ２００では、上述の流体供給管取り外し工程Ｍ２０１と部品交換工程Ｍ２０２の他のメンテナンスを行っても良い。

また、メンテナンス工程が行われていないプロセスモジュールでは、上述の基板処理工程が行われる。

＜他の実施形態＞
なお、上述の実施形態の他に、以下の様に構成しても良い。

例えば、図１０に示した基板処理装置（基板処理システム）を、図１３に示す形態の様に構成しても良い。図１３では、基板処理装置の一構成のプロセスモジュールが１つの場合を例にして説明する。流体供給装置３００内の循環槽３６０より流体が流体排出管３５４を流れる。流体供給管３５４からプロセスモジュール１１０ｄに供給される。プロセスモジュール１１０ｄ内で暖められた流体は、流体排出管３４４を通じて循環槽３６０に戻る。この時、流体排出管３４４の循環槽側に設けられた、温度センサ３６１により、流体の温度が測定され、コントローラ２６０内の記憶部に記憶しておく。プロセスモジュール１１０ｄをメンテナンスする際には、流体供給管３５４の途中に設けられた流路切替部であるバルブ（例えば三方バルブ）３５５により、流体排出管３０１へ流体を流し、流体排出管３０５を通し、熱交換部３１１にて流体に加熱する。加熱された流体は、温度センサ３６２を通り、循環槽３６０に戻る。この際、コントローラ２６０にて、記憶していた温度センサ３６０の温度と温度センサ３６２の温度が同温度となるように熱交換部３１１を制御する。
このような、制御により、プロセスモジュール１１０ｄがメンテナンス中には、プロセスモジュール内に流体を供給することなく、循環する流体の温度を安定化することが可能となる。

また、図１０に示した基板処理装置を、図１４に示す形態の様に構成しても良い。図１４では、基板処理装置の一構成のプロセスモジュールが１つの場合を例にして説明する。流体供給装置３００内の循環槽３６０より流体が流体排出管３５４を流れる。流体供給管３５４からプロセスモジュール１１０ｄに供給される。プロセスモジュール１１０ｄ内で暖められた流体は、流体排出管３４４を通じて循環槽３６０に戻る。この時、流体排出管３４４の循環槽側に設けられた、温度センサ３６１により、流体の温度が測定され、コントローラ２６０内の記憶部に記憶しておく。プロセスモジュール１１０ｄをメンテナンスする際には、流体供給管３５４の途中に設けられた流路切替部であるバルブ（例えば三方バルブ）３５５により、流体排出管３０１へ流体を流し、熱交換部３０１にて加熱された流体は、流体排出管３４４との接続部分に設けられたバルブ（例えば三方バルブ）３５５により、流体排出管３４４から温度センサ３６１を通り、循環槽３６０に戻る。この際、コントローラ２６０にて、メンテナンス前に記憶していた温度センサ３６１の温度とメンテナンス後に記憶した温度センサ３６１の温度が同温度となるように熱交換部３１１を制御する。
このような、構成とすることにより、プロセスモジュール１１０ｄがメンテナンス中には、プロセスモジュール内に流体を供給することなく、循環する流体の温度を安定化することが可能となる。また、配管が複雑化することがなく、温度センサの数を少なくすることができる。

また、コントローラ２６０は、基板処理後に、流体がチャンバ１００で受け取る熱量と流体が熱交換部３１１で受け取る熱量との総和が、基板処理中に流体がチャンバ１００で受け取る熱量と等しくなるように、徐々に流路を切り替えるように流路切替部を制御するように構成しても良い。このような構成により、基板処理システムでの処理を止めることなく、プロセスモジュールのメンテナンスを行うことができ、ダウンタイムを減らすことが可能となる。

なお、基板処理後の流体がチャンバ１００で受け取る熱量と流体が熱交換部３１１で受け取る熱量との総和が、基板処理中に流体がチャンバ１００で受け取る熱量とが異なる場合であっても、恒温槽で熱量の差を緩和させることができる際には、差が生じていて良い。また、恒温槽に、熱量の差を緩和させるバッファを設けても良い。

また、図１３と図１４の様に、各プロセスモジュールそれぞれに、熱交換部３１１を設けることによって、複数のプロセスモジュールでメンテナンス工程を行う場合に、熱交換部３１１の温度調整時間や、流路の切り替え時間を短縮することができる。

また、図１５に示す形態の様に構成しても良い。図１５は、図１４の流体排出管３０１に熱交換部３０１を設けず、熱交換部３１１を、循環槽３６１の手前に構成する例である。ここでは、熱交換部３１１を流体供給装置３００内に設ける例を示したが、流体供給装置３００外に設けても良い。この様な場合には、流路切替部であるバルブ３５５による流路の切り替え前の温度センサ３６１の温度と切り替え後の温度センサ３６１の温度とが一定となるように、バルブ３５５と、バルブ３５５と熱交換器３１１とを制御する。なお、バルブ３５５は、流路が徐々に切り替わるように制御しても良い。バルブ３５５で流路を徐々に切り替えることで、熱交換器３１１での温度の応答性が悪い場合であっても、追随させることができる。また、熱交換器３１１での温度上昇速度が速い場合には、流路の切替速度を遅くすることによって、所定の熱量の流体を循環槽３６０に戻すことができる。

また、メンテナンス工程が終わった後のプロセスモジュールにおいて、図１１にＱｐ＋Ｑｈｔ＝Ｑｓとなるような流路の切り替え工程を行わせても良い。この場合には、Ｑｐの温度をメンテナンス温度からプロセス温度に上昇させるように流路の切り替えを行う。この様にすることによって、メンテナンス工程から基板処理工程の開始までの時間を短縮させることができる。

また、図１１に示した曲線は、単純な比例曲線で示したが、これに限らず、段階的に変化させても良いし、指数関数的に変化させても良い。また、任意の傾きの変化であっても良い。

また、上述では、原料ガスと反応ガスを交互に供給して成膜する方法について記したが、原料ガスと反応ガスの気相反応量や副生成物の発生量が許容範囲内であれば、他の方法にも適用可能である。例えば、原料ガスと反応ガスの供給タイミングが重なる様な方法である。

また、上述では、成膜処理について記したが、他の処理にも適用可能である。例えば、拡散処理、酸化処理、窒化処理、酸窒化処理、還元処理、酸化還元処理、エッチング処理、加熱処理などが有る。例えば、反応ガスのみを用いて、基板表面や基板に形成された膜をプラズマ酸化処理や、プラズマ窒化処理する際にも本発明を適用することができる。また、反応ガスのみを用いたプラズマアニール処理にも適用することができる。

また、上述では、半導体装置の製造工程について記したが、実施形態に係る発明は、半導体装置の製造工程以外にも適用可能である。例えば、液晶デバイスの製造工程、太陽電池の製造工程、発光デバイスの製造工程、ガラス基板の処理工程、セラミック基板の処理工程、導電性基板の処理工程、などの基板処理が有る。

また、上述では、原料ガスとしてシリコン含有ガス、反応ガスとして酸素含有ガスを用いて、シリコン酸化膜を形成する例を示したが、他のガスを用いた成膜にも適用可能である。例えば、酸素含有膜、窒素含有膜、炭素含有膜、ホウ素含有膜、金属含有膜とこれらの元素が複数含有した膜等が有る。なお、これらの膜としては、例えば、ＳｉＮ膜、ＡｌＯ膜、ＺｒＯ膜、ＨｆＯ膜、ＨｆＡｌＯ膜、ＺｒＡｌＯ膜、ＳｉＣ膜、ＳｉＣＮ膜、ＳｉＢＮ膜、ＴｉＮ膜、ＴｉＣ膜、ＴｉＡｌＣ膜などが有る。これらの膜を成膜するために使われる原料ガスと反応ガスそれぞれのガス特性（吸着性、脱離性、蒸気圧など）を比較して、供給位置やシャワーヘッド２３４内の構造を適宜変更することにより、同様の効果を得ることができる。

また、プロセスモジュール内に、設けられるチャンバは、一つでも複数でも構わない。プロセスモジュール内に複数のチャンバが設けられた場合、プロセスモジュールの熱容量が大きくなるため、一つ以上のプロセスモジュールをメンテナンスする場合の影響が大きくなる。

また、上述では、一つの処理室で一枚の基板を処理する装置構成を示したが、これに限らず、複数枚の基板を水平方向又は垂直方向に並べた装置であっても良い。

また、上述した流体供給装置に設けられた恒温槽は、チラー、ヒータでも構わない。

また、上述した流体とは、例えば、冷媒、冷却水、熱媒体であり、具体的には、水、ガルデン、ガス（二酸化炭素、フロン、アンモニア）、油（シリコーンオイル）等が用いられる。

また、上述した流路切替部は、流量制御器である、三方バルブ、ボールバルブ、ニードルバルブ、ハンドバルブ、リキッドマスフローコントローラー（ＬＭＦＣ）でも構わない。

また、上述では、加熱されたプロセスモジュールを冷却する例を示したがこれに限らず、冷却されたプロセスモジュールを所定の温度に加熱してメンテナンス工程を始めても良い。上述の流路切替器や、熱交換器等を適宜制御することによって、適用することができる。

また、上述では、基板処理工程からメンテナンス工程を行う際の制御例を示したが、これに限らず、チャンバ単位やプロセスモジュール単位で、異なる処理に変更する際に同様の制御を行っても良い。また、チャンバ単位やプロセスモジュール単位で、長期アイドリングでヒーターをＯＦＦにさせる際に同様の制御を行っても良い。

＜本発明の好ましい態様＞
以下に、本発明の好ましい態様について付記する。

＜付記１＞
一態様によれば、
基板を処理する処理室と、
前記処理室に所定温度の流体を供給する流体供給部と、
前記流体供給部から前記処理室へ前記流体を供給する流体供給管と、
前記処理室から前記流体供給部へ前記流体を排出する第１流体排出管と、
熱交換部が設けられ、前記流体供給管から前記流体供給部へ前記流体を排出する第２流体排出管と、
前記流体供給管と前記第２流体排出管との接続部に設けられた流路切替部と、
前記流体供給部と前記流路切替部とに接続された制御部と、
を有する基板処理装置、または、半導体装置の製造装置が提供される。

＜付記２＞
付記１に記載の装置であって、好ましくは、
前記制御部は、前記基板を処理した後に、前記流体供給管から前記処理室への流体の供給を停止し、前記流体供給管から前記熱交換部に流体を供給するように前記流体供給部と前記流路切替部とを制御する様に構成される。

＜付記３＞
付記１または２に記載の装置であって、好ましくは、
前記制御部は、
前記基板を処理した後、前記流体供給管から前記処理室に供給される流体の流量を減少しつつ、前記流体供給管から前記熱交換部に供給される流体の流量を増大するように、前記流路切替部を制御する様に構成される。

＜付記４＞
付記３に記載の装置であって、好ましくは、
前記制御部は、前記基板を処理した後の前記処理室への流量と前記熱交換部への流量の総和が、前記処理室で前記基板を処理している間の前記処理室への流量と等しくなるように前記流路切替部を制御する様に構成される。

＜付記５＞
付記３または４に記載の装置であって、好ましくは、
前記制御部は、前記基板を処理した後の前記流体が前記処理室で受け取る熱量と前記流体が前記熱交換部で受け取る熱量との総和が、前記流体が前記処理室で前記基板を処理している間に前記処理室で受け取る熱量と、等しくなるように前記流路切替部を制御する様に構成される。

＜付記６＞
付記１乃至付記５のいずれかに記載の装置であって、好ましくは、
前記第１流体排出管に設けられた第１温度測定部と、
前記第２流体排出管の前記流体供給部と前記熱交換部との間に設けられた第２温度測定部と、を有し、
前記制御部は、前記第１温度測定部と前記第２温度測定部の測定データに基づいて、前記流路切替部と前記熱交換部とのいずれか、または両方を制御する様に構成される。

＜付記７＞
付記６に記載の装置であって、好ましくは、
前記制御部は、
前記流路切替部が流路を切り替える前の前記第１温度測定部の温度と、前記第２温度測定部との温度とが、同じになるように前記熱交換部を制御する様に構成される。

＜付記８＞
付記１乃至付記６のいずれかに記載の装置であって、好ましくは、
前記処理室が複数設けられ、
前記流体供給部から前記複数の処理室のそれぞれに前記流体を供給する複数の流体供給管と、
前記複数の処理室のそれぞれから前記流体供給管へ前記流体を排出する前記第１流体排出管が複数設けられ、
前記複数の流体供給管それぞれに接続された複数の第２流体排出管と、
前記熱交換器が設けられ、前記複数の第２流体排出管と前記流体供給部とを接続する第３流体排出管と、
前記流体供給管と前記第２流体排出管との間に設けられる複数の流路切替部と、を有し、
前記制御部は、
前記一つの処理室への流体供給を止めて、該一つの処理室以外の処理室への流体供給を継続するように前記流路切替部を制御する様に構成される。

＜付記９＞
他の態様によれば、
処理室で基板を処理する工程と、
流体供給部から流体供給管を介して前記処理室に所定温度の流体を供給し、当該処理室から第流体排出管を介して当該流体供給部に前記流体を供給する第１流体供給工程と、
前記流体供給部から熱交換部を介して当該流体供給部に流体を供給する第２流体供給工程と、
を有する半導体装置の製造方法、または、基板処理方法が提供される。

＜付記１０＞
付記９に記載の方法であって、好ましくは、
前記第１流体供給工程は、前記基板を処理する工程で行われ、
前記第２流体供給工程は、前記基板を処理した後に行われる。

＜付記１１＞
付記９または付記１０に記載の方法であって、好ましくは、
前記基板を処理した後、前記流体供給管から前記処理室に供給される流量を減少しつつ、前記流体供給管から前記熱交換部に供給される流体の流量を増大する工程と、を有する。

＜付記１２＞
付記１１に記載の方法であって、好ましくは、
前記熱交換部に供給される流体の流量を増大する工程で、前記処理室への流量と前記熱交換部への流量との総和が、前記基板を処理する工程で前記流体が前記処理室に供給される流量と等しくなるようにする。

＜付記１３＞
付記１１または１２に記載の方法であって、好ましくは、
前記熱交換部に供給される流体の流量を増大する工程で、前記流体が前記処理室で受ける熱量と前記流体が前記熱交換部で受ける熱量との総和が、前記基板を処理する工程で前記流体が前記処理室で受ける熱量と等しくなるようにする。

＜付記１４＞
付記９乃至１３のいずれかに記載の方法であって、好ましくは、
前記第１流体排出管に設けられた第１温度測定部の測定データと、前記流体供給部と前記熱交換部との間に設けられた第２温度測定部の測定データに基づいて、前記流路切替部と前記熱交換部とのいずれか、または両方を制御する工程と、を有する。

＜付記１５＞
付記１４に記載の方法であって、好ましくは、
前記第１流体供給工程の前記第１温度測定部の温度と、
前記第２流体供給工程での前記第２温度測定部の温度が同じになるように前記熱交換部を制御する工程と、を有する。

＜付記１６＞
付記９乃至１５のいずれかに記載の方法であって、好ましくは、
前記第２流体供給工程で、前記処理室内をパージする第１メンテナンス工程を行い、
前記第２流体供給工程の後で、前記第１流路を切り離す第２メンテナンス工程を行う。

＜付記１７＞
更に他の態様によれば、
処理室で基板を処理させる手順と、
流体供給部から流体供給管を介して前記処理室に所定温度の流体を供給し、当該処理室から第流体排出管を介して当該流体供給部に前記流体を供給させる第１流体供給手順と、
前記流体供給部から熱交換部を介して当該流体供給部に流体を供給させる第２流体供給手順と、
をコンピュータに実行させるプログラム、または、該プログラムが記録された記録媒体が提供される。

＜付記１８＞
更に他の態様によれば、
基板を処理する複数の処理室と、
前記処理室に所定温度の流体を供給する流体供給部と、
前記流体供給部から前記複数の処理室へ前記流体を供給する複数の流体供給管と、
前記処理室から前記流体供給部へ前記流体を排出する複数の第１流体排出管と、
熱交換部が設けられ、前記流体供給管から前記流体供給部へ前記流体を排出する第２流体排出管と、
前記流体供給管と前記第２流体排出管とを接続する複数の第３流体排出管と、
前記流体供給管と前記第３流体排出管との接続部に設けられた流路切替部と、
前記流体供給部と前記流路切替部とに接続された制御部と、
を有する基板処理システムが提供される。

１００ チャンバ
１１０ プロセスモジュール
２００ ウエハ（基板）
２０１ 処理室
２０２ 処理容器
２１１ 載置面
２１２ 基板載置台
２１５ 外周面
２３２ａ 第１バッファ空間
２３２ｂ 第２バッファ空間
２３４ シャワーヘッド
２３４ａ 第１の分散孔
２３４ｂ 第２の分散孔
２３４ｃ 第３の分散孔
２３４ｄ 第４の分散孔
２４１ａ 第１ガス導入口
２４１ｂ 第２ガス導入口
１０００ 基板処理システム
１１００ ＩＯステージ
１２００ 大気搬送室
１２２０ 第１搬送ロボット（大気搬送ロボット）
１３００ ロードロック室
１４００ 真空搬送室
１７００ 第２搬送ロボット（真空搬送ロボット）

Claims (13)

1. 基板を処理する処理室と、
   前記処理室に所定温度の流体を供給する流体供給部と、
   前記流体供給部から前記処理室へ前記流体を供給する流体供給管と、
   前記処理室から前記流体供給部へ前記流体を排出する第１流体排出管と、
   熱交換部が設けられ、前記流体供給管から前記流体供給部へ前記流体を排出する第２流体排出管と、
   前記流体供給管と前記第２流体排出管との接続部に設けられた流路切替部と、
   前記流体供給部と前記流路切替部とに接続され、
   前記基板を処理した後、前記流体供給管から前記処理室への流体の供給を停止し、前記流体供給管から前記熱交換部に流体を供給するように、前記流体供給部と前記流路切替部とを制御する制御部と、
   を有する基板処理装置。
2. 前記制御部は、
   前記基板を処理した後、前記流体供給管から前記処理室に供給される流体の流量を減少しつつ、前記流体供給管から前記熱交換部に供給される流体の流量を増大するように、前記流路切替部を制御する請求項１に記載の基板処理装置。
3. 前記制御部は、前記基板を処理した後の前記処理室への流量と前記熱交換部への流量の総和が、前記処理室で前記基板を処理する間の前記処理室への流量と等しくなるように前記流路切替部を制御する請求項２に記載の基板処理装置。
4. 前記制御部は、前記基板を処理した後の前記流体が前記処理室で受け取る熱量と前記流体が前記熱交換部で受け取る熱量との総和が、前記流体が前記処理室で前記基板を処理する間に前記処理室で受け取る熱量と、等しくなるように前記流路切替部を制御する請求項２または３に記載の基板処理装置。
5. 前記熱交換部は前記制御部に接続され、
   前記第１流体排出管に設けられた第１温度測定部と、
   前記第２流体排出管の前記流体供給部と前記熱交換部との間に設けられた第２温度測定部と、を有し、
   前記制御部は、前記第１温度測定部と前記第２温度測定部の測定データに基づいて、前記流路切替部と前記熱交換部とのいずれか、または両方を制御する請求項１乃至４のいずれか一項に記載の基板処理装置。
6. 前記制御部は、
   前記流体供給管から前記処理室に前記流体を供給する間に前記第１温度測定部が測定した温度と、
   前記基板を処理した後で、前記熱交換部に前記流体を供給する間に前記第２温度測定部が測定した温度と
   が同じになるように前記熱交換部を制御する請求項５に記載の基板処理装置。
7. 処理室で基板を処理する間、流体供給部から流体供給管を介して前記処理室に所定温度の流体を供給し、当該処理室から第１流体排出管を介して当該流体供給部に前記流体を供給する第１流体供給工程と、
   前記基板を処理した後、前記流体供給管から前記処理室への流体の供給を停止し、前記流体供給管から熱交換部を有する第２流体排出管を介して前記流体供給部に前記流体を供給する様に流路を切り替える第２流体供給工程と、
   を有する半導体装置の製造方法。
8. 前記基板を処理した後に、前記流体供給管から前記処理室に供給される流量を減少しつつ、前記流体供給管から前記熱交換部に供給される流体の流量を増大する工程と、を有する請求項７に記載の半導体装置の製造方法。
9. 前記熱交換部に供給される流体の流量を増大する工程で、前記処理室への流量と前記熱交換部への流量との総和が、前記基板を処理する工程で前記流体が前記処理室に供給される流量と等しくなるようにする請求項８に記載の半導体装置の製造方法。
10. 前記熱交換部に供給される流体の流量を増大する工程で、前記流体が前記処理室で受ける熱量と前記流体が前記熱交換部で受ける熱量との総和が、前記基板を処理する工程で前記流体が前記処理室で受ける熱量と等しくなるようにする請求項８または９に記載の半導体装置の製造方法。
11. 前記第１流体供給工程における前記第１流体排出管に設けられた前記第１温度測定部の温度と、
    前記第２流体供給工程における前記第２流体排出管の前記熱交換部の下流側に設けられた前記第２温度測定部の温度が同じになるように前記熱交換部を制御する工程と、を有する請求項７乃至１０のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。
12. コンピュータによって、
    処理室で基板を処理させる間、流体供給部から流体供給管を介して前記処理室に所定温度の流体を供給し、当該処理室から第１流体排出管を介して当該流体供給部に前記流体を供給させる第１流体供給手順と、
    前記基板を処理した後、前記流体供給管から前記処理室への流体の供給を停止し、前記流体供給管から熱交換部を有する第２流体排出管を介して前記流体供給部に前記流体を供給させる様に流路を切り替えさせる第２流体供給手順と、
    を基板処理装置に実行させるプログラム。
13. コンピュータによって、
    処理室で基板を処理させる間、流体供給部から流体供給管を介して前記処理室に所定温度の流体を供給し、当該処理室から第１流体排出管を介して当該流体供給部に前記流体を供給させる第１流体供給手順と、
    前記基板を処理させた後、前記流体供給管から前記処理室への流体の供給を停止し、前記流体供給管から熱交換部を有する第２流体排出管を介して前記流体供給部に前記流体を供給させる様に流路を切り替えさせる第２流体供給手順と、
    を基板処理装置に実行させるプログラムが記録された記録媒体。