JP6082283B2 - 筐体及びこれを含む基板処理装置 - Google Patents
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Description
本発明は、特に基板表面の酸化を抑制するために酸素濃度低減雰囲気が内部に形成される筐体及びこれを含む基板処理装置に関する。
半導体集積回路を製造する製造プロセスには、金属バリア層として窒化チタニウム（ＴｉＮ）膜を成膜したり、ＴｉＮ膜の下層の中間保護層としてチタンシリサイド（ＴｉＳｉｘ）膜を成膜したりする工程がある。ＴｉＮ膜及びＴｉＳｉｘ膜は、半導体ウエハ（以下、ウエハ）に形成されたチタニウム（Ｔｉ）膜を、熱処理装置の例えば縦型の加熱炉内で加熱しつつ、それぞれアンモニア（ＮＨ３）及びジシラン（Ｓｉ２Ｈ６）に晒すことにより、形成される。
ここで、Ｔｉ膜が形成されたウエハは、例えばＦＯＵＰ（Front Opening Unified Pod）などの密閉可能なウエハキャリアを用いて、酸素濃度が十分に低減された雰囲気で保管され、搬送されるため、Ｔｉ膜が酸化されることなく加熱装置まで搬入され得る。
しかし、加熱装置内の加熱炉の下方のローディング領域内では、ウエハは、大気雰囲気に晒されるため、Ｔｉ膜が酸化されてしまう。この場合、加熱炉内でＮＨ３ガスやＳｉ２Ｈ６ガスにＴｉ膜を晒すことにより形成されるＴｉＮ膜やＴｉＳｉｘ膜の抵抗率が高くなってしまうという問題が生じる。
このため、ローディング領域に不活性ガスを供給することにより、酸素濃度の低い雰囲気を形成し、Ｔｉ膜の表面の酸化を抑制している（例えば特許文献１参照）。具体的には、ローディング領域を構成する箱状の箱構造体の密閉性を高めるとともに、その箱構造体の内部空間が陽圧となるように不活性ガスを供給している。これによれば、箱構造体の内部空間に外部から空気が流入することはなく、しかも内部空間が不活性ガスによりパージされるため、内部空間の酸素濃度が低減される。
このため、ローディング領域に不活性ガスを供給することにより、酸素濃度の低い雰囲気を形成し、Ｔｉ膜の表面の酸化を抑制している（例えば特許文献１参照）。具体的には、ローディング領域を構成する箱状の箱構造体の密閉性を高めるとともに、その箱構造体の内部空間が陽圧となるように不活性ガスを供給している。これによれば、箱構造体の内部空間に外部から空気が流入することはなく、しかも内部空間が不活性ガスによりパージされるため、内部空間の酸素濃度が低減される。
ところで、Ｔｉ膜の表面の酸化を効果的に抑制するためには、箱構造体に多量の不活性ガスを供給することにより、ローディング領域の酸素濃度をできるだけ低くすることが好ましい。しかし、不活性ガスの供給量を増やせば、ＩＣ製造コストの増大を招くこととなる。そのような問題に対処するためには、箱構造体の密閉性をより高めれば、不活性ガスの供給量を低減できると考えられる。
しかし、本発明の発明者らの検討によると、箱構造体の内部空間が不活性ガスにより陽圧に維持される場合、箱構造体の内部空間へ外部の空気が直接的に流入することは殆どないけれども、不活性ガスが箱構造体から外部へ僅かでもリークすると、外部の空気が内部空間へ逆拡散することが判明した。そのような逆拡散のため、Ｔｉ膜の酸化抑制に必要な酸素濃度として求められる例えば１０ｐｐｍ以下といった極めて低い濃度を実現するのは難しい。
本発明は、上述の事情に鑑み、内部空間内の酸素濃度をより低減可能な、基板処理装置の筐体を提供する。
本発明の第１の態様によれば、基板表面の酸化を抑制するために酸素濃度が低減された雰囲気が内部に形成される筐体であって、複数の基板を保持する基板保持部を収容可能で、内部空間を陽圧に維持可能な箱構造体と、該箱構造体の側面に形成された窪みの内側の開口を塞ぐとともに、陽圧に維持される前記内部空間から当該内部空間内の気体がリークするのを許容する第１の間隙を前記箱構造体の前記側面との間に形成するフィルタユニットと、前記箱構造体の前記内部空間に不活性ガスを供給し、前記内部空間を陽圧に維持する不活性ガス供給手段と、前記箱構造体に取り付けられ、前記第１の間隙を通して前記内部空間と流通するバッファ空間を前記箱構造体に対して形成するカバー部材であって、前記バッファ空間内の気体を前記バッファ空間から外部へリークするのを許容する第２の間隙を有する当該カバー部材とを備える筐体が提供される。
本発明の第２の態様によれば、基板表面の酸化を抑制するために酸素濃度が低減された雰囲気が内部に形成される筐体であって、
複数の基板を保持する基板保持部を内部空間に収容可能で、側面に開口部が形成された箱構造体と、
前記開口部の端部が複数回折り曲げられ、前記側面上の折り曲げ起点よりも内側に、前記側面に平行に形成された取り付け面と、
該取り付け面及び前記折り曲げ起点の両方に接触し、前記取り付け面と前記折り曲げ起点との間にバッファ空間を形成するとともに、接触部における内部からの気体のリークを許容する気密度で取り付けられ、前記開口部を覆うカバー部材と、
前記箱構造体の前記内部空間に不活性ガスを供給し、前記内部空間を陽圧に維持する不活性ガス供給手段と、を有する筐体が提供される。
複数の基板を保持する基板保持部を内部空間に収容可能で、側面に開口部が形成された箱構造体と、
前記開口部の端部が複数回折り曲げられ、前記側面上の折り曲げ起点よりも内側に、前記側面に平行に形成された取り付け面と、
該取り付け面及び前記折り曲げ起点の両方に接触し、前記取り付け面と前記折り曲げ起点との間にバッファ空間を形成するとともに、接触部における内部からの気体のリークを許容する気密度で取り付けられ、前記開口部を覆うカバー部材と、
前記箱構造体の前記内部空間に不活性ガスを供給し、前記内部空間を陽圧に維持する不活性ガス供給手段と、を有する筐体が提供される。
本発明の第３の態様によれば、基板表面の酸化を抑制するために酸素濃度が低減された雰囲気が内部に形成される基板処理装置であって、第１の態様の筐体と、前記基板保持部を収容可能な反応管と、前記反応管内に所定の処理ガスを供給する処理ガス供給部とを備える基板処理装置が提供される。
本発明の実施形態によれば、内部空間内の酸素濃度をより低減可能な、基板処理装置の筐体が提供される。
以下、添付の図面を参照しながら、本発明の限定的でない例示の実施形態について説明する。添付の全図面中、同一または対応する部材または部品には、同一または対応する参照符号を付し、重複する説明を省略する。また、図面は、部材又は部品間の相対比を示すことを目的とせず、したがって、具体的な寸法は、以下の限定的でない実施形態に照らし、当業者により決定されるべきものである。
〔実施形態１〕
始めに、図１及び図２を参照しながら、本発明の実施形態１による基板処理装置としてのバッチ式の縦型成膜装置（以下、単に成膜装置）について説明する。図１は、成膜装置の内部を示す平面図である。図２は、図１に示す−Ｘ方向から見た成膜装置の概略断面図である。
始めに、図１及び図２を参照しながら、本発明の実施形態１による基板処理装置としてのバッチ式の縦型成膜装置（以下、単に成膜装置）について説明する。図１は、成膜装置の内部を示す平面図である。図２は、図１に示す−Ｘ方向から見た成膜装置の概略断面図である。
図１及び図２に示すように、成膜装置１０は筐体１を備え、筐体１内には、基板（以下ウエハ）を収納したキャリアＣが扱われる搬入出領域Ｓ１と、キャリアＣ内のウエハを搬送して後述の反応管内に搬入するための処理エリアＳ２と、が設けられている。搬入出領域Ｓ１と処理エリアＳ２とは隔壁１１により仕切られている。なお、本実施形態ではウエハとして、その上面にＴｉ膜が形成されたウエハが使用される。
搬入出領域Ｓ１は、第１の領域１２と、第１の領域１２に対して−Ｙ方向側に位置する第２の領域１３とからなり、第１の領域１２には、キャリアＣが載置されるキャリア搬入台１４（図２）が設けられている。キャリアＣとしては、例えば樹脂からなる密閉型のＦＯＵＰ（Front-Opening Unified Pot）が用いられる。ＦＯＵＰには、例えば３００ｍｍの直径を有する複数枚（例えば２５枚）のウエハＷが棚状に配置される。また、ＦＯＵＰの前面には、開閉可能な蓋体（不図示）が設けられている。
第２の領域１３には、図２に示すように、キャリア載置台１５とキャリア保管部１６とが設けられる。また、第２の領域１３には、キャリア搬入台１４、キャリア載置台１５、及びキャリア保管部１６の間でキャリアＣを搬送するキャリア搬送機構１７が設けられている。キャリア載置台１５の−Ｙ方向側には、キャリアＣ内と処理エリアＳ２とを連通する開口部１０Ｈが設けられ、開口部１０Ｈは扉１８により開閉される。また、キャリア載置台１５に載置されるキャリアＣの蓋体を開閉するため、蓋開閉機構１９が設けられている。
図１を参照すると、処理エリアＳ２には、反応炉２が配置される反応炉収容エリアＳ２Ｔと、反応炉収容エリアＳ２Ｔの下方に位置するローディング領域Ｓ２Ｌとが設けられている。反応炉収容エリアＳ２Ｔに配置される反応炉２は、下端が開口する縦型の反応管２Ａと、反応管２Ａを支持するマニホールド２Ｍと、マニホールド２Ｍを貫通する２つのガスインジェクタ２Ｊと、図示しない加熱ヒータとを有している。２つのインジェクタ２Ｊのうちの一方には、シリコン（Ｓｉ）を含有するＳｉ原料ガスが貯留されるＳｉ原料ガス供給源（不図示）が接続され、他方には、例えばアンモニアガスなどの窒化ガスが貯留される窒化ガス供給源（不図示）が接続されている。また、反応管２Ａにはガス排気口（不図示）が形成され、ここには真空ポンプなどの排気装置（不図示）が接続されている。このような構成により、反応管２Ａ内にＳｉ原料ガス（又は窒化ガス）が供給され、反応管２Ａ内にロードされるウエハボート３Ａ又は３Ｂ（後述）に搭載される、Ｔｉ膜が形成されたウエハ（不図示）にチタンシリサイド（ＴｉＳｉｘ）膜（又はＴｉＮ膜）を成膜することができる。
ローディング領域Ｓ２Ｌには、多数枚のウエハを棚状に保持する２つのウエハボート３Ａ及び３Ｂと、ウエハボート３Ａ及び３Ｂが載置される３つのステージ２２、４４、及び４５と、ウエハボート３Ａ及び３Ｂのそれぞれを３つのステージ２２、４４、及び４５の間で移動するボート搬送機構５とが配置されている。ボート搬送機構５は、図２に示すように、アーム駆動部５１により、昇降自在、水平軸周りに回転自在、進退自在に構成される多関節アーム５２を備える。多関節アーム５２の先端には、略Ｕ字型の平面形状を有し、ウエハボート３Ａ又は３Ｂを保持するアーム５３が取り付けられている。
３つのステージ２２、４４、及び４５のうちステージ２２は、反応管２Ａの下方に位置し、また、ボート昇降機４１により昇降可能である。これにより、ステージ２２に載置されたウエハボート３Ａ（又は３Ｂ）が反応管２Ａへロードされ、反応管２Ａからウエハボート３Ａ（又は３Ｂ）がアンロードされる。また、ステージ４４及び４５は、ステージ２２へと移動され、又はステージ２２から移動されるウエハボート３Ａ（又は３Ｂ）を一時的に保持するために設けられている。
３つのステージ２２、４４、及び４５のうちステージ２２は、反応管２Ａの下方に位置し、また、ボート昇降機４１により昇降可能である。これにより、ステージ２２に載置されたウエハボート３Ａ（又は３Ｂ）が反応管２Ａへロードされ、反応管２Ａからウエハボート３Ａ（又は３Ｂ）がアンロードされる。また、ステージ４４及び４５は、ステージ２２へと移動され、又はステージ２２から移動されるウエハボート３Ａ（又は３Ｂ）を一時的に保持するために設けられている。
また、ローディング領域Ｓ２Ｌには、ステージ４４に隣接してウエハ搬送機構５４が設けられている。ウエハ搬送機構５４は、ステージ４４上のウエハボート３Ａ（又は３Ｂ）からキャリア載置台１５上のキャリアＣとの間でウエハを搬送する。ウエハ搬送機構５４は、ウエハＷを保持する複数（例えば５つ）のフォーク５５と、これらフォーク５５を進退自在に支持する搬送基体５６とを備えている。搬送基体５６は、鉛直軸回りに回動自在及び昇降自在、及び図１中Ｘ方向に移動自在に構成されている。
また、図２中の参照符号６Ａ及び６Ｂは、後述するファンフィルタユニット（以下、ＦＦユニット）である。
また、図２中の参照符号６Ａ及び６Ｂは、後述するファンフィルタユニット（以下、ＦＦユニット）である。
なお、ローディング領域Ｓ２Ｌは、筐体１の前壁ＦＷ、側壁ＳＷ、及び底板ＢＰ（図１、図２）と、隔壁１１及び天板２３（図１）とにより構成された箱構造体の内部空間に相当する。以下、この箱構造体について図３を参照しながら説明する。
図３（ａ）を参照すると、箱構造体３０には、筐体１の一方の側壁ＳＷに設けられる開口部３４と、開口部３４に取り付けられるＦＦユニット６Ａ及び６Ｂと、前壁ＦＷの下方部に形成される供給開口部３０Ａと、天板２３に形成される排気開口部３０Ｂとが設けられている。
供給開口部３０Ａには、ＦＦユニット６Ａ及び６Ｂに窒素（Ｎ２）ガスを供給するＮ２ガス配管３１の一端が接続されている。また、Ｎ２ガス配管３１の他端はＮ２ガス供給源（不図示）と接続されている。Ｎ２ガス配管３１には流量制御器や開閉バルブ（不図示）が設けられ、これらによりＮ２ガスの供給の開始／停止、及びＮ２ガスの供給量が制御される。さらに、Ｎ２ガス供給源又はＮ２ガス配管３１に圧力制御器（不図示）が設けられ、Ｎ２ガス配管３１内のＮ２ガスが常圧より高い圧力に設定される。
図３（ａ）を参照すると、箱構造体３０には、筐体１の一方の側壁ＳＷに設けられる開口部３４と、開口部３４に取り付けられるＦＦユニット６Ａ及び６Ｂと、前壁ＦＷの下方部に形成される供給開口部３０Ａと、天板２３に形成される排気開口部３０Ｂとが設けられている。
供給開口部３０Ａには、ＦＦユニット６Ａ及び６Ｂに窒素（Ｎ２）ガスを供給するＮ２ガス配管３１の一端が接続されている。また、Ｎ２ガス配管３１の他端はＮ２ガス供給源（不図示）と接続されている。Ｎ２ガス配管３１には流量制御器や開閉バルブ（不図示）が設けられ、これらによりＮ２ガスの供給の開始／停止、及びＮ２ガスの供給量が制御される。さらに、Ｎ２ガス供給源又はＮ２ガス配管３１に圧力制御器（不図示）が設けられ、Ｎ２ガス配管３１内のＮ２ガスが常圧より高い圧力に設定される。
ＦＦユニット６Ａ及び６Ｂは、ほぼ６面体状の形状を有するケーシング６１を有し、前壁ＦＷの下方部に形成される供給口６２と、箱構造体３０の内部空間側の面に設けられたフィルタ（不図示）と、供給口６２から流入するＮ２ガスをフィルタに導くファン（不図示）を有している。ＦＦユニット６Ａ及び６Ｂの供給口６２と箱構造体３０の供給開口部３０Ａは、所定の配管により接続されている。このため、Ｎ２ガス供給源からのＮ２ガスは、Ｎ２ガス配管３１及び所定の配管を通してＦＦユニット６Ａ及び６Ｂの内部へ供給される。そのＮ２ガスは、ファンよってフィルタへ導かれ、フィルタを通して箱構造体３０の内部空間へ供給される（矢印Ａ参照）。フィルタを通過する際にＮ２ガス中に含まれる不純物が除去され、清浄化されたＮ２ガスが箱構造体３０の内部空間に供給される。なお、ＦＦユニット６Ａ及び６Ｂのケーシング６１は、高い気密性を有しており、フィルタ以外からのＮ２ガスの流出は殆どない。
排気開口部３０Ｂには、箱構造体３０の内部空間を排気する排気管３２が接続されている。排気管３２は、排気管３２内を流れる気体の流量を調整するダンパー３２Ｄを有している。
また、図３（ａ）に示すように、箱構造体３０の側壁ＳＷの外面には、ＦＦユニット６Ａ及び６Ｂが取り付けられた開口部３４を覆うカバー部材３６が取り付けられ、図３（ａ）中のＩ−Ｉ線に沿った一部断面図である図３（ｂ）に示すように、側壁ＳＷとカバー部材３６との間に（開口部３４による窪みに）バッファ空間ＢＳが形成されている。カバー部材３６は、本実施形態においては、開口部３４のサイズよりも大きいサイズを有する板状の部材であり、例えばアルミ板や鉄板から作製することができる。
また、カバー部材３６は、側壁ＳＷの外面に対してネジで取り付けられてよく、また粘着テープ（両面粘着テープを含む）で取り付けられてもよい。さらに、カバー部材３６は、側壁ＳＷの外面に対し例えばパッキンなどを介して取り付けられてもよい。パッキンは、例えばシリコンゴム、ウレタンゴム、又はブチルゴムなどの材料により作製することができる。ただし、カバー部材３６は、バッファ空間ＢＳと外部とのガス流通を完全に遮断することなく、バッファ空間ＢＳと外部との間のガス流通が制限されるように側壁ＳＷの外面に取り付けられる。
また、カバー部材３６は、側壁ＳＷの外面に対してネジで取り付けられてよく、また粘着テープ（両面粘着テープを含む）で取り付けられてもよい。さらに、カバー部材３６は、側壁ＳＷの外面に対し例えばパッキンなどを介して取り付けられてもよい。パッキンは、例えばシリコンゴム、ウレタンゴム、又はブチルゴムなどの材料により作製することができる。ただし、カバー部材３６は、バッファ空間ＢＳと外部とのガス流通を完全に遮断することなく、バッファ空間ＢＳと外部との間のガス流通が制限されるように側壁ＳＷの外面に取り付けられる。
なお、図３では省略しているが、箱構造体の天板２３には、反応炉２のマニホールド２Ｍの内径とほぼ等しい内径を有する開口部２３Ｈが形成され（図１及び図２参照）、開口部２３Ｈを通して、反応炉収容エリアＳ２Ｔとローディング領域Ｓ２Ｌとの間でウエハボート３Ａ（又は３Ｂ）が昇降される。また、ウエハボート３Ａ（又は３Ｂ）が反応管２Ａ内にロードされたときには、ウエハボート３Ａ（又は３Ｂ）とともにボート昇降機４１により上昇される蓋体２１により開口部２３Ｈが封止される。また、マニホールド２Ｍのフランジ部２Ｆが開口部２３Ｈの周囲に気密に固定されている。
また、箱構造体３０は、Ｎ２ガス配管３１から供給されてＦＦユニット６Ａ及び６ＢからのＮ２ガスにより内部空間が大気圧よりも高い圧力（陽圧）に維持される程度に気密に構成されている。具体的には、供給開口部３０ＡにＮ２ガス配管３１が接続され、排気開口部３０Ｂに排気管３２が接続され、開口部３４にＦＦユニット６Ａ及び６Ｂが取り付けられ、開口部２３Ｈにマニホールド２Ｍを介して反応管２Ａが取り付けられた場合に、上述の成膜装置１０が設置されるクリーンルームの用役設備から提供され得る圧力及び流量にてＮ２ガスを箱構造体３０に供給したときに、箱構造体３０の内部空間が陽圧に維持される程度に気密であればよい。また、内部空間内の圧力は、Ｎ２ガス配管３１からのＮ２ガスの圧力及び供給量と、排気管３２のダンパー３２Ｄとを調整することにより決定することができ、大気圧に対して例えば数十Ｐａから２００Ｐａ程度高くてよい。
上述のように構成される本実施形態の箱構造体３０において、箱構造体３０の内部空間が陽圧になるようにＮ２ガス配管３１からＮ２ガスを供給すると、ＦＦユニット６Ａ及び６Ｂから内部空間へ供給されるＮ２ガスとともに内部空間内の気体が排気管３２から外部へ排気される。これにより、内部空間内がＮ２ガスによりパージされ、箱構造体３０の内部空間内の酸素濃度を低減することができる。
一方、箱構造体３０の内部空間に供給されたＮ２ガスは、排気管３２から排気されるだけでなく、例えば、図４に矢印Ｂ１で模式的に示すように、箱構造体３０の側壁ＳＷと、ＦＦユニット６Ａ（又は６Ｂ）との間に形成され得る間隙Ｇ１（第１の間隙）を通してバッファ空間ＢＳへとリークする。バッファ空間ＢＳへリークしたＮ２ガスは、今度は、図４に矢印Ｃ１で模式的に示すように、例えばカバー部材３６と側壁ＳＷの外面との間に形成され得る間隙Ｇ２（第２の間隙）を通して外部（大気雰囲気）へリークする。このため、バッファ空間ＢＳもまた、箱構造体３０の内部空間からのＮ２ガスによりパージされ、バッファ空間ＢＳ中の酸素濃度が低減される。
ここで、箱構造体３０の内部空間からバッファ空間ＢＳへＮ２ガスがリークする際には、図４に矢印Ｂ２で模式的に示すように、バッファ空間ＢＳ内の気体の一部が箱構造体３０の内部空間へと逆拡散する。仮にカバー部材３６（バッファ空間ＢＳ）が無く、箱構造体３０の内部空間から外部へＮ２ガスが直接にリークするときには、外部の空気（酸素濃度約２１％）が内部空間に逆拡散することとなる。これに対して、本実施形態においては、上述のとおりバッファ空間ＢＳの酸素濃度が低減されているため、バッファ空間ＢＳから内部空間への酸素の逆拡散量もまた低減されていることとなる。したがって、内部空間内の酸素濃度を更に低減することが可能となる。
また、箱構造体３０の内部空間（すなわちローディング領域Ｓ２Ｌ）の酸素濃度が低減されているため、内部空間から反応管２Ａへ流入する酸素量もまた低減されている。このため、ウエハ上のＴｉ膜の反応管２Ａ内における酸化が十分に抑制される。
なお、バッファ空間ＢＳから外部へのリーク（矢印Ｃ１）に伴って、図４に矢印Ｃ２で模式的に示すように、外部の空気中の酸素がバッファ空間ＢＳ内へ逆拡散するが、その逆拡散量は、バッファ空間ＢＳから外部へのリーク量に比べて極めて少ないため、バッファ空間ＢＳ内の酸素濃度は、空気中の酸素濃度よりも低く抑えられる。
また、例えば減圧下で基板を処理する真空チャンバと同程度に箱構造体の密閉性を高くし、Ｎ２ガスの供給管と排気管を気密に設けて、箱構造体の内部をＮ２ガスでパージすれば、箱構造体から外部へのＮ２ガスのリークを十分に抑制でき、酸素が逆拡散することがない。このため、箱構造体の内部の酸素濃度を低減できる。しかしながら、そのような箱構造体を作製しようとすれば製造コストが増大し、ＩＣ製造コストの増大につながる。
これに対し、本発明の実施形態による筐体によれば、箱構造体３０における、内部空間から外部へのリークを生じさせ得る部分をカバー部材３６で覆うことにより、内部空間の酸素濃度を低減し得るため、筐体に要する費用を大幅に低減することができる。しかも、既存の基板処理装置の箱構造体（又は筐体）にカバー部材３６を取り付けることにより、内部空間の酸素濃度を低減できるため、酸素濃度低減のための大がかりな改造は必要ない。さらに、例えば粘着テープを用いて箱構造体３０にカバー部材３６を取り付けた場合には、ＦＦユニット６Ａ（又は６Ｂ）のメンテナンスが必要となったときに、カバー部材３６を容易に取り外すことができる。
これに対し、本発明の実施形態による筐体によれば、箱構造体３０における、内部空間から外部へのリークを生じさせ得る部分をカバー部材３６で覆うことにより、内部空間の酸素濃度を低減し得るため、筐体に要する費用を大幅に低減することができる。しかも、既存の基板処理装置の箱構造体（又は筐体）にカバー部材３６を取り付けることにより、内部空間の酸素濃度を低減できるため、酸素濃度低減のための大がかりな改造は必要ない。さらに、例えば粘着テープを用いて箱構造体３０にカバー部材３６を取り付けた場合には、ＦＦユニット６Ａ（又は６Ｂ）のメンテナンスが必要となったときに、カバー部材３６を容易に取り外すことができる。
〔実施形態２〕
図５は、本発明の実施形態２に係る筐体の一例を示した図である。実施形態２に係る筐体においては、箱構造体３０ａの側壁ＳＷに設けられたカバー部材３６ａの構成のみが実施形態１に係る筐体１と異なっているので、変更箇所のみ説明する。その他の構成要素については、実施形態１と同様であるので、その説明を省略する。また、実施形態２において、実施形態１と同様の構成要素については、同一の参照符号を付し、その説明を省略する。
図５は、本発明の実施形態２に係る筐体の一例を示した図である。実施形態２に係る筐体においては、箱構造体３０ａの側壁ＳＷに設けられたカバー部材３６ａの構成のみが実施形態１に係る筐体１と異なっているので、変更箇所のみ説明する。その他の構成要素については、実施形態１と同様であるので、その説明を省略する。また、実施形態２において、実施形態１と同様の構成要素については、同一の参照符号を付し、その説明を省略する。
図５において、実施形態２に係る筐体１ａの箱構造体３０ａの開口部３４付近の断面構成が示されているが、実施形態２に係る筐体１ａは、開口部３４を、１枚のカバー部材３６ａで塞いでいる点で、ケーシング６１及びカバー部材６１の２枚で塞いでいる実施形態１に係る筐体１と異なっている。つまり、実施形態１においては、開口部３４の内側の開口をケーシング６１が塞いで箱構造体３０を構成し、側壁ＳＷに接触するとともにカバー部材３６が開口部３４を最終的に覆う構成となっていた。一方、実施形態２に係る筐体１ａでは、開口部３４の構成は実施形態１に係る筐体１と同様であるが、開口部３４を、内側に屈曲したコ字状部分を含んだ形状のカバー部材３６ａが、１枚で覆う構成となっている。このように、２つの部材を用いずに、開口部３４の形状に合わせて加工した１枚のカバー部材３６ａで開口部３４を覆うように構成してもよい。
図５において、開口部３４の端部は、側壁ＳＷ上の折り曲げ起点３４Ａのから内側に垂直に折れ曲がり、次いで側壁ＳＷと平行に開口部３４の中央に向かうように折れ曲がり、次いで側壁ＳＷに垂直に外側に向かって折れ曲がり、最後に開口部３４の外周側に向かうように側壁ＳＷと平行に折れ曲がり、取り付け面３３を形成している。取り付け面３３は、カバー部材３６ａが接触可能な面であり、実施形態１で述べたように、接着剤やネジ等の取り付け手段（又は結合手段）を用いて、カバー部材３６ａを取り付け可能とする面である。
また、取り付け面３３は、開口部３４の端部の側壁ＳＷ上の折り曲げ起点３４Ａよりも内側にあり、折り曲げ起点３４Ａとの距離を確保しているため、折り曲げ起点３４Ａと取り付け面３３との間に、バッファ空間ＢＳを形成することができる。開口部３４の端部の周縁に亘って上下で同様の構成を有しているので、開口部３４の全周に亘ってバッファ空間ＢＳが形成されている。また、開口部３４の端部は、折り曲げ起点３４Ａから垂直に内側に深く折れ曲がり、更に深さ方向外側に折り返された形状をしているので、側壁ＳＷと垂直な方向にも比較的大きな空間を形成し、バッファ空間ＢＳを比較的大きな容積としている。
取り付け面３３とカバー部材３６ａとの接触面は、実施形態１と同様に、間隙Ｇ１を有する。つまり、カバー部材３６ａは、内部空間からのＮ２ガスのリークを許容する気密度又は密着度で取り付け面３３に取り付けられている。これにより、内部空間に供給されたＮ２ガスが、間隙Ｇ１を介してバッファ空間ＢＳにリークすることを許容する。
また、カバー部材３６ａの側壁ＳＷへの取り付けは、実施形態１と全く同様である。側壁ＳＷ上の折り曲げ起点３４Ａ及びその近傍の外側の領域にカバー部材３６ａを接触させ、カバー部材３６ａを側壁ＳＷに取り付けている。取り付け方法は、実施形態１と同様に、接着剤やネジ等を用いた取り付け方法であってよい。カバー部材３６ａと側壁ＳＷとの接触箇所においても、間隙Ｇ２が形成され、Ｎ２ガスのバッファ空間ＢＳから外部へのリークを許容する。よって、間隙Ｇ１からバッファ空間ＢＳにリークしたＮ２ガスは、更にバッファ空間から間隙Ｇ２を介して外部へとリークすることを許容される。
ここで、カバー部材３６ａの側壁ＳＷへの取り付けは、接着剤やネジ等を用いて確実に行う必要があるが、カバー部材３６ａの取り付け面３３への取り付けは、特に固定的な取る付けが行われずに、カバー部材３６ａを取り付け面３３に強く押圧させた単なる接触であってもよい。取り付け面３３の奥行きの寸法と、カバー部材３６ａの屈曲寸法を適切に調整することにより、そのような構成を採ることも可能である。
このように、実施形態２に係る筐体１ａにおいては、ＦＦユニットのケーシング６１を設けず、カバー部材３６ａのみにより開口部３４を覆っているが、実施形態１と同様に、第１の間隙Ｇ１、バッファ空間ＢＳ、及び第２の間隙Ｇ２を形成することができ、箱構造体３０ａの内部空間の酸素濃度を低減するという同様の機能を果たすことができる。よって、実施形態２に係る筐体１ａによれば、内部空間の酸素濃度を低減するという機能を維持しつつ、部品点数を減少させ、製造コストを低下させることができる。また、カバー部材３６ａの形状が、内側に窪むように屈曲した形状であるので、筐体１ａの省スペース化を図ることができる。
なお、実施形態２では、開口部３４をカバー部材３６ａで覆う形態を例示しているが、カバー部材３６ａをＦＦユニットのケーシング６１で形成しても同様の作用効果が得られる。
〔実施形態３〕
図６は、本発明の実施形態３に係る筐体の一例を示した図である。実施形態３に係る筐体においては、箱構造体３０の側壁ＳＷに形成された開口部３５付近の構成のみが実施形態１、２に係る筐体１、１ａと異なっているので、変更箇所のみ説明する。その他の構成要素については、実施形態１、２と同様であるので、その説明を省略する。また、実施形態３において、実施形態１、２と同様の構成要素については、同一の参照符号を付し、その説明を省略する。
図６は、本発明の実施形態３に係る筐体の一例を示した図である。実施形態３に係る筐体においては、箱構造体３０の側壁ＳＷに形成された開口部３５付近の構成のみが実施形態１、２に係る筐体１、１ａと異なっているので、変更箇所のみ説明する。その他の構成要素については、実施形態１、２と同様であるので、その説明を省略する。また、実施形態３において、実施形態１、２と同様の構成要素については、同一の参照符号を付し、その説明を省略する。
実施形態３に係る筐体１ｂにおいては、箱構造体３０ｂの側壁ＳＷに形成された開口部３５の端部の取り付け面３３ａが、側壁ＳＷよりも内部空間側に形成されておらず、側壁ＳＷと同一面上に形成されている点で、実施形態１、２に係る筐体１、１ａと異なっている。また、開口部３５を塞ぐのに、カバー部材３６のみを用い、ケーシング６１は用いていない点で、実施形態１と異なり、実施形態２と共通する。
図６において、開口部３５の端部は、側壁ＳＷ上の折れ曲がり起点３５Ａから側壁ＳＷと垂直に内側に折れ曲がり、次いで開口部３５の中心に向かって側壁ＳＷと平行に折れ曲がり、次いで側壁ＳＷと垂直に外側に向かって折れ曲がり、最後に側壁ＳＷと同一面上で開口部３５の中心に向かって折れ曲がり、取り付け面３３ａを形成している。この結果、折れ曲がり起点３５Ａの内側に、窪みのようなバッファ空間ＢＳが形成された形状となっている。
カバー部材３６は、実施形態１と同様に平板状の形状を有し、開口部３５の全体を覆うように設けられ、取り付け面３３ａと、折れ曲がり起点３５Ａとその外側の側壁ＳＷの領域とに接触して取り付けられている。そして、取り付け面３３ａと折れ曲がり起点３５Ａとの間に、小さなバッファ空間ＢＳが開口部３５の全周に亘って形成されている。カバー部材３６の取り付けは、実施形態１、２と同様に、接着剤、ネジ等の種々の取り付け手段を用いて行われてよい。また、カバー部材３６の最も外側の、折れ曲がり起点３５Ａよりも外側の領域への取り付けは、上述の取り付け手段を用いて確実に行う方が好ましいが、取り付け面３３ａとカバー部材３６との接触面については、用途によっては、特に行わずに、押圧による接触のみであってもよい点は、実施形態２と同様である。
かかる簡素な構成であっても、実施形態３に係る筐体１ｂは、取り付け面３３ａとカバー部材３６との接触面に間隙Ｇ１を有し、側壁ＳＷとカバー部材３６との接触面に間隙Ｇ２を有し、間隙Ｇ１と間隙Ｇ２との間にバッファ空間ＢＳを有する。そして、間隙Ｇ１及び間隙Ｇ２は、内部からのガスのリークを許容する。よって、内部空間にＮ２ガスが供給され、内部空間が陽圧となれば、内部空間から間隙Ｇ１を介してＮ２ガスがバッファ空間ＢＳにリークし、バッファ空間ＢＳから間隙Ｇ２を介して外部へとＮ２ガスがリークすることを許容する。これにより、内部空間の酸素濃度を低減させることができる。
このように、実施形態３に係る筐体１ｂによれば、開口部３５を簡素な形状とするとともに、カバー部材３６を平板状の簡素な形状にすることにより、開口部３５及びカバー部材３６の加工コストを含む製造コストを更に低減させることができる。また、開口部３５を塞ぐのに用いるのはカバー部材３６だけであるので、実施形態２と同様に部品点数を減少させることができ、製造コストを低減させることができるとともに、省スペース化を図ることができる。なお、カバー部材３６をＦＦユニットのケーシング６１とすることでも同様の作用効果が得られる。
このように、実施形態２、３に係る筐体１ａ、１ｂによれば、部品点数を減少させ、製造コストを低減させつつ、箱構造体３０ａ、３０ｂの内部空間の酸素濃度を効果的に低減させることができる。
なお、実施形態２、３においては、限られた形状のみを例として挙げたが、側壁ＳＷに形成された開口部３４、３５の端部を折り曲げ、折り曲げ起点３４Ａ、３５Ａよりも内側に、側壁ＳＷに平行な取り付け面３３、３３ａを形成するような構成とできれば、種々の変更が可能である。例えば、実施形態２において、開口部３４の端部を、単に側壁ＳＷに垂直な深さ方向に折り曲げるのと、側壁ＳＷに平行な水平方向内側に折り曲げるだけとしても、最後の水平方向の折り曲げで取り付け面３３、３３ａを形成できる。よって、カバー部材３６ａの内側への屈曲を大きくすれば、間隙Ｇ１、Ｇ２を有する実施形態２と同様な構成とすることができる。
このように、開口部３４、３５の端部の形状、及び開口部３４、３５を覆うカバー部材３６ａ、３６の形状は、用途に応じて種々のものとすることができる。
また、開口部３４、３５の端部は、形状自体は折り曲げ形状であるが、必ずしも１枚のものを折り曲げ加工で形成する必要は無く、溶接等の接合により形成してもよい。
また、内部空間を陽圧として、内部空間の酸素濃度を低下させるメカニズムについては、実施形態１で説明したのと同様であるので、その説明を省略する。
〔実施形態４〕
図７は、本発明の実施形態４に係る筐体の一例を示した図である。図７（ａ）は、実施形態４に係る筐体の一例の側断面図である。実施形態４に係る筐体１ｃは、開口部３７を有する。開口部３７の端部は、複数回折れ曲がり、先端付近に溝状又は窪み状の凹部３８を形成している。具体的には、開口部３７の端部は、折れ曲がり起点３７Ａで側壁ＳＷから壁面が直角に内側に折れ、更に角３７Ｂで直角に中心方向に向かって折れて側壁ＳＷと平行に延びて取り付け面３３ｃを形成する。次に、凹部３８の折れ曲がり起点３８Ａで開口部３７が側壁ＳＷに対して直角な方向の内側に折れ、角３８Ｂで直角に曲がって中心に向かって延び、次いで角３８Ｃで側壁ＳＷに直角に外側に向かうように折れ、最後に角３８Ｄで折れ曲がり起点３８Ａと面が揃うように中心に向かって内側に折れ、凹部３８及び取り付け面３３ｂを形成している。また、上下の取り付け面３３ｂ同士の間には、開口３９が形成されている。
図７は、本発明の実施形態４に係る筐体の一例を示した図である。図７（ａ）は、実施形態４に係る筐体の一例の側断面図である。実施形態４に係る筐体１ｃは、開口部３７を有する。開口部３７の端部は、複数回折れ曲がり、先端付近に溝状又は窪み状の凹部３８を形成している。具体的には、開口部３７の端部は、折れ曲がり起点３７Ａで側壁ＳＷから壁面が直角に内側に折れ、更に角３７Ｂで直角に中心方向に向かって折れて側壁ＳＷと平行に延びて取り付け面３３ｃを形成する。次に、凹部３８の折れ曲がり起点３８Ａで開口部３７が側壁ＳＷに対して直角な方向の内側に折れ、角３８Ｂで直角に曲がって中心に向かって延び、次いで角３８Ｃで側壁ＳＷに直角に外側に向かうように折れ、最後に角３８Ｄで折れ曲がり起点３８Ａと面が揃うように中心に向かって内側に折れ、凹部３８及び取り付け面３３ｂを形成している。また、上下の取り付け面３３ｂ同士の間には、開口３９が形成されている。
実施形態４に係る筐体１ｃの開口部３７は、図６に示した実施形態２に係る筐体１ｂの開口部３５が形成された状態で、更に外側の側壁ＳＷを２回折り曲げてもう１段奥に開口部３５が形成されるようにした構成を有する。つまり、実施形態２に係る筐体１ｂにおいては、側壁ＳＷを覆うようにカバー部材３６が設けられていたが、実施形態４に係る筐体１ｃにおいては、側壁ＳＷよりも内側の窪んだ位置に凹部３８を設け、カバー部材として機能するＦＦユニットのケーシング６１が側壁ＳＷよりも内側の位置に設けられるように構成している。凹部３８の構成としては、図６の開口部３５と同様であるので、これを板状のカバー部材３６で覆うようにすれば、図６と同様にバッファスペースＢＳ及び間隙Ｇ１、Ｇ２を形成することができる。
しかしながら、実施形態４に係る筐体１ｃにおいては、単なるカバー部材３６の代わりに、ＦＦユニット６Ｃのケーシング６１Ｃを用いてバッファスペースＢＳ及び間隙Ｇ１、Ｇ２を形成する構成としている。これは、バッファ空間ＢＳ、間隙Ｇ１、Ｇ２を形成するために必要な取り付け面３３ｂ、３３ｃ及び凹部３８が、側壁ＳＷよりも内側の位置に形成されたため、側壁ＳＷよりも内側の位置に設ける必要があるＦＦユニット６Ｃをカバー部材３６の代わりに設けることが可能となったためである。つまり、実施形態４に係る筐体１ｃにおいては、開口部３７に段差を１段形成することにより、開口部３７内の段差空間にＦＦユニット６Ｃを設けることが可能となっている。また、側壁ＳＷを取り付け面の１つとして利用しないため、取り付け面３３ｂ、３３ｃは、開口部３７の全周に亘って形成される。
実施形態１においては、開口部３４内にＦＦユニット６Ａを設け、更に開口部３４をカバー部材３６で覆う構成としていた。また、実施形態２、３においては、ＦＦユニットは開口部３４、３５よりも内部にＦＦユニットを設け、開口部３４、３５をカバー部材３６ａ、３６で覆う構成としていた。一方、実施形態４に係る筐体１ｃにおいては、ＦＦユニット６Ｃのケーシング６１Ｃを用いて、凹部３８及び開口３９を塞ぐ。開口部３７は、完全に覆われている訳ではなく、開口部３７により形成された段差空間に、ＦＦユニット６Ｃのケーシング６１Ｃが収容され、開口部３７の段差空間の大部分の領域をＦＦユニット６Ｃのケーシング６１Ｃが占有している状態となっている。つまり、ケーシング６１Ｃは、開口部３７内を完全に充填するのではなく、上下にある程度の間隔を有して開口部３７内に収容される。
図７（ｂ）は、ＦＦユニット６Ｃと開口部３７との関係の一例を示した図である。図７（Ｂ）に示すように、例えば、ＦＦユニット６Ｃは、冷蔵庫の蓋のように開口部３７の１つの縦辺に沿って取り付けられ、開閉が可能なように設けられる。開口部３７内には、Ｎ２ガス配管３１が設けられ、供給口３１Ａを有している。また、ＦＦユニット６Ｃの下方には供給口６２が形成され、ＦＦユニット６Ｃのケーシング６１Ｃが閉じられたときに、Ｎ２ガス配管３１の供給口３１Ａと密着して連通し、Ｎ２ガス配管３１から供給されたＮ２ガスが、供給口６２を通じてＦＦユニット６Ｃ内に導入される構成となっている。このように、ＦＦユニット６Ｃは、開口部３７内に、扉開閉用の若干の隙間を有して収容され、凹部３８及び開口３９を覆う構成となっている。また、ＦＦユニット６Ｃのケーシング６１Ｃの外面は、側壁ＳＷよりも奥にあり、側壁ＳＷから突出していない。かかる構成とすることにより、同様の構成を有する筐体１ｃ同士、又は筐体１ｃを有する成膜装置１０同士を隣接して設置することができる。これにより、複数の装置の配置を、いわゆるサイド・バイ・サイド（side by side）で行うことができ、フットプリントを縮小することができ、省スペース化を図ることができる。
なお、図７（ａ）に示すように、実施形態４に係る筐体１ｃは、取り付け面３３ｂ、３３ｃに接触し、凹部３８及び開口３９を覆って塞ぐように設けられ、凹部３８によりバッファ空間ＢＳを形成する。その際、取り付け面３３ｂとケーシング６１Ｃとの接触面には間隙Ｇ１、取り付け面３３ｃとケーシング６１Ｃとの接触面には間隙Ｇ２が形成される。そして、実施形態１乃至３と同様に、間隙Ｇ１及び間隙Ｇ２は、内部からのガスのリークを許容する。よって、内部空間にＮ２ガスが供給され、内部空間が陽圧となれば、内部空間から間隙Ｇ１を介してＮ２ガスがバッファ空間ＢＳにリークし、バッファ空間ＢＳから間隙Ｇ２を介して外部へとＮ２ガスがリークすることを許容する。これにより、内部空間の酸素濃度を低減させることができる。この点については、実施形態１乃至３と同様であるので、ケーシング６１Ｃの取り付け方法や、内部空間の酸素濃度低減のメカニズム等の詳細な説明は省略する。
実施形態４に係る筐体１ｃによれば、側壁ＳＷを取り付け面の一部として利用せずに、側壁ＳＷよりも内側に入った位置に凹部３８及び取り付け面３３ｂ、３３ｃを設け、側壁ＳＷよりも内側に入った位置にバッファ空間ＢＳの形成を可能な構造とすることにより、ＦＦユニット６Ｃのケーシング６１Ｃを取り付け面３３ｂ、３３ｃに取り付け、これにより凹部３８及び開口３９を塞ぐと共に、バッファ空間ＢＳ及び間隙Ｇ１、Ｇ２を形成することが可能となる。これにより、開口部３７を覆うカバー部材３６、３６ａが不要となり、側壁ＳＷから突出した部材を無くすことができ、筐体１ｃの省スペース化を図り、筐体１ｃの隣接設置を可能とすることができる。
なお、図７においては、凹部３８及び開口３９を覆うカバー部材として、ＦＦユニット６Ｃのケーシング６１Ｃを用いた例を挙げて説明したが、ＦＦユニット６Ｃを凹部３８及び開口３９よりも内側の箇所に設け、凹部３８及び開口３９を覆うために、今までと同様にカバー部材３６を用いるようにしてもよい。この場合においても、バッファ空間ＢＳ及び間隙Ｇ１、Ｇ２を側壁ＳＷよりも内側の位置に形成でき、側壁ＳＷを覆うカバー部材は存在しない構成とできるので、筐体１ｃの隣接設置が可能となる。
また、実施形態４において、取り付け面３３ｂ、３３ｃ、凹部３８及びＦＦユニット６Ｃのケーシング６１Ｃを含む広義のカバー部材の形状は、側壁ＳＷより窪んだ内側に形成される限り、種々の形状とすることができ、例えば、図５に示した態様において、そのまま１段段差を設けて窪ませ、側壁ＳＷよりも奥の位置にカバー部材３６ａが設けられた構成としてもよい。
このように、実施形態４に係る筐体１ｃによれば、開口部３７に段差を形成し、ＦＦユニット６Ｃのケーシング６１Ｃを含む広義のカバー部材を側壁ＳＷよりも深い位置に設ける構成とできれば、種々の形態で隣接設置が可能な成膜装置１０を構成することができる。
〔実施例〕
次に、本実施形態の効果を確認するために行った実験とその結果について説明する。本実施例においては、実施形態１に係る筐体１を用いた成膜装置１０を用いて実験を行った。図８は、実験に用いた成膜装置１０（図１及び図２）の箱構造体３０の一部と、箱構造体３０に取り付けられたカバー部材３６を示す斜視図である。この実験においては、図８に示すようにバッファ空間ＢＳと外部（大気雰囲気）との圧力差を測定する差圧計ＤＧと、バッファ空間ＢＳ内の酸素濃度を測定する酸素濃度計ＯＭとを用いた。なお、カバー部材３６に真空機器用の２つのガス配管継手を取付け、これらと酸素濃度計ＯＭとを所定の配管で繋ぎ、バッファ空間ＢＳ中の気体をサンプリングすることにより、バッファ空間ＢＳ内の酸素濃度を測定した。また、箱構造体３０の内部空間にも酸素濃度計を配置し、内部空間の酸素濃度を測定した。
次に、本実施形態の効果を確認するために行った実験とその結果について説明する。本実施例においては、実施形態１に係る筐体１を用いた成膜装置１０を用いて実験を行った。図８は、実験に用いた成膜装置１０（図１及び図２）の箱構造体３０の一部と、箱構造体３０に取り付けられたカバー部材３６を示す斜視図である。この実験においては、図８に示すようにバッファ空間ＢＳと外部（大気雰囲気）との圧力差を測定する差圧計ＤＧと、バッファ空間ＢＳ内の酸素濃度を測定する酸素濃度計ＯＭとを用いた。なお、カバー部材３６に真空機器用の２つのガス配管継手を取付け、これらと酸素濃度計ＯＭとを所定の配管で繋ぎ、バッファ空間ＢＳ中の気体をサンプリングすることにより、バッファ空間ＢＳ内の酸素濃度を測定した。また、箱構造体３０の内部空間にも酸素濃度計を配置し、内部空間の酸素濃度を測定した。
なお、実験に用いた箱構造体３０では、その形状上、カバー部材３６と箱構造体３０との間に隙間（指が入る程度の大きさの隙間）が生じていた。この隙間は、粘着テープやゴム製の封止部材（図８に参照符号３６Ｓで示す）により封止した。
実験は、カバー部材３６の箱構造体３０への取付け方を変えて複数回試みた。取付け方は図１０に示すとおりである。例えば、条件１においては、片面粘着テープを用いてカバー部材３６を箱構造体３０に取付けており、上述の隙間も片面粘着テープで封止した。また、比較のため、カバー部材３６を取り付けない場合（比較例）についても、箱構造体３０の内部空間の酸素濃度を測定した。
図９は、箱構造体３０の内部空間内とバッファ空間ＢＳ内とにおける酸素濃度の時間変化を示すグラフであり、図１及び図２に示す成膜装置１０のメンテナンス後に箱構造体３０へ、内部空間の圧力が大気圧に対して１０００Ｐａ高くなるようにＮ２ガスの供給を開始した時からの酸素濃度を示している。図９から、Ｎ２ガスの供給を開始してから約１０時間経過したときに、箱構造体３０の内部空間の酸素濃度が約３ｐｐｍ程度まで低下することが分かる。
図１０には、各条件における箱構造体３０の内部空間内とバッファ空間ＢＳ内とにおける到達最低酸素濃度を示す。カバー部材３６を片面粘着テープで箱構造体３０に取り付け、隙間もまた粘着テープで封止した場合（条件１及び２）には、バッファ空間ＢＳ内の酸素濃度は約１３％となっており、大気中の酸素濃度約２１％よりも低減されている。これに伴い、箱構造体３０の内部空間の酸素濃度も約４ｐｐｍとなり、カバー部材３６を用いない場合（比較例）の５ｐｐｍに比べて低減されることが分かる。
また、カバー部材３６を片面粘着テープで箱構造体３０に取り付け、隙間を封止部材３６Ｓ（図８）で封止した場合（条件３）には、バッファ空間ＢＳ内の酸素濃度は６００ｐｐｍまで低下し、箱構造体３０の内部空間の酸素濃度は３．２ｐｐｍまで低減されていることが分かる。また、同じ条件で再度測定した場合には（条件４）、バッファ空間ＢＳ内の酸素濃度が４６０ｐｐｍ、内部空間内の酸素濃度が３．２ｐｐｍという結果が得られている。隙間を封止部材３６Ｓで封止したため、バッファ空間ＢＳから外部へのリーク（図４の矢印Ｃ２参照）が低減され、したがって、バッファ空間ＢＳ内へ逆拡散する大気中の空気もまた低減されたと考えられる。
また、片面粘着テープに代えて両面粘着テープを用いた場合（条件５）には、バッファ空間ＢＳ内の酸素濃度は５２０ｐｐｍであり、内部空間内の酸素濃度は３．２ｐｐｍとなっており、片面粘着テープと両面粘着テープとの間で顕著な差異は見られない。
一方、隙間を封止部材３６Ｓで封止し、その上から片面粘着テープで更に封止した場合には、バッファ空間ＢＳ内の酸素濃度が３３３ｐｐｍまで低減された。ただし、この場合であっても箱構造体３０の内部空間内の酸素濃度は３．２ｐｐｍと大きな変化は見られない。以上の結果から、バッファ空間ＢＳ内の酸素濃度を数百ｐｐｍまで低減、好ましくは６００ｐｐｍ以下に低減することにより、箱構造体３０の内部空間内の酸素濃度を十分に低減できることと考えられる。
なお、上記の実験のほか、１０台の成膜装置においてカバー部材３６を粘着テープで箱構造体３０に取付けて内部空間の酸素濃度を調べたところ、到達最低酸素濃度の平均値が３．８ｐｐｍとなり、標準偏差（σ）が０．３７となることが分かっている。
また、差圧計ＤＧ（図８）による測定の結果、条件１の場合、バッファ空間ＢＳ内の圧力は、ほぼ大気圧となっていることが分かった。これは、箱構造体３０の内部空間からバッファ空間ＢＳへリークするＮ２ガスのリークレートとほぼ等しいリークレートで、バッファ空間ＢＳ内の気体が外部へリークしていることを示していると考えられる。また、カバー部材３６を箱構造体３０に対して高い気密性で取り付けなくても、内部空間内の酸素濃度を低減する効果が得られることが分かる。
以上、幾つかの実施形態及び実施例を参照しながら本発明を説明したが、本発明は上述の実施形態及び実施例に限定されることなく、添付の特許請求の範囲に照らし、種々に変形又は変更が可能である。
上述の実施形態においては、箱構造体３０にＦＦユニット６Ａ及び６Ｂが設けられる場合を例にとり説明したが、箱構造体３０にＦＦユニット６Ａ及び６Ｂは必須ではない。Ｎ２ガスの供給により内部が陽圧になり得る箱構造体３０において、内部のＮ２ガスが外部へ漏れ出す可能性がある部分を覆うように箱構造体３０にカバー部材３６を取り付け、バッファ空間ＢＳを形成すればよい。例えば箱構造体３０に設けられるメンテナンス用のドアが設けられる場合、このドアに対して着脱可能にカバー部材３６を設けてもよい。
また、上述の実施形態におけるカバー部材３６は板状であったが、他の実施形態においては例えば箱形状（６面のうち一面が開口した６面体の形状）を有してもよい。覆うべき部分の形状に合わせてカバー部材３６を作製していうことは勿論である。さらに、実験において封止部材３６Ｓを用いたように、カバー部材３６と箱構造体３０との間に隙間ができる場合には、その隙間の形状に対応して隙間を埋める封止部材を含むカバー部材を用いてもよい。
さらに、例えば箱形状を有する他のカバー部材を、図３及び図４に示すカバー部材３６を覆うように箱構造体３０に取付け、バッファ空間ＢＳと同様の追加のバッファ空間を形成してもよい。これによれば、バッファ空間ＢＳから追加のバッファ空間へＮ２ガスがリークすることにより、追加のバッファ空間内の酸素濃度が低減される。したがって、追加のバッファ空間からバッファ空間ＢＳへ逆拡散する酸素の量が、外部の空気が逆拡散する場合に比べて少なくなるため、バッファ空間ＢＳ内の酸素濃度は更に低減され、よって、箱構造体３０の内部空間の酸素濃度もまた更に低減される。
さらに、間隙Ｇ１（第１の間隙）は、例えば、ほぼ六面体形状の箱構造体３０を構成する複数の柱と、柱に取り付けられる壁板との間に形成されても構わない。また、箱構造体３０やカバー部材に孔やスリットを形成し、間隙Ｇ１や間隙Ｇ２（第２の間隙）としても構わない。
１、１ａ、１ｂ、１ｃ・・・筐体、２・・・反応炉、２Ａ・・・反応管、２Ｍ・・・マニホールド、２Ｊ・・・ガスインジェクタ、３Ａ及び３Ｂ・・・ウエハボート、１０・・・成膜装置、Ｓ１・・・搬入出領域、Ｓ２・・・処理エリア、Ｓ２Ｔ・・・反応炉収容エリア、Ｓ２Ｌ・・・ローディング領域、６Ａ、６Ｂ、６Ｃ・・・ファンフィルタユニット、３０、３０ａ、３０ｂ・・・箱構造体、３０Ａ・・・供給開口部、３０Ｂ・・・排気開口部、３１・・・Ｎ２ガス配管、３２・・・排気管、３３、３３ａ、３３ｂ、３３ｃ・・・取り付け面、３４、３５、３７・・・開口部、３６、３６ａ・・・カバー部材、３８・・・凹部、３９・・・開口、ＢＳ・・・バッファ空間、ＳＷ・・・側壁、Ｃ・・・キャリア。
Claims (15)
- 基板表面の酸化を抑制するために酸素濃度が低減された雰囲気が内部に形成される筐体であって、
複数の基板を保持する基板保持部を収容可能で、内部空間を陽圧に維持可能な箱構造体と、
該箱構造体の側面に形成された窪みの内側の開口を塞ぐとともに、前記内部空間から当該内部空間内の気体がリークするのを許容する第１の間隙を前記箱構造体の前記側面との間に形成するフィルタユニットと、
前記箱構造体の前記内部空間に不活性ガスを供給し、前記内部空間を陽圧に維持する不活性ガス供給手段と、
前記箱構造体に取り付けられ、前記第１の間隙を通して前記内部空間と流通するバッファ空間を前記箱構造体に対して形成するカバー部材であって、前記バッファ空間内の気体を前記バッファ空間から外部へリークするのを許容する第２の間隙を有する当該カバー部材と、を備える筐体。 - 基板表面の酸化を抑制するために酸素濃度が低減された雰囲気が内部に形成される筐体であって、
複数の基板を保持する基板保持部を内部空間に収容可能で、側面に開口部が形成された箱構造体と、
前記開口部の端部が複数回折り曲げられ、前記側面上の折り曲げ起点よりも中心側に、前記側面に平行に形成された取り付け面と、
該取り付け面及び前記折り曲げ起点の両方に接触し、前記取り付け面と前記折り曲げ起点との間にバッファ空間を形成するとともに、接触部における内部からの気体のリークを許容する気密度で取り付けられ、前記開口部を覆うカバー部材と、
前記箱構造体の前記内部空間に不活性ガスを供給し、前記内部空間を陽圧に維持する不活性ガス供給手段と、を有する筐体。 - 前記取り付け面は、前記側面よりも前記内部空間側に形成され、
前記カバー部材は、前記取り付け面及び前記折り曲げ起点の両方に接触するように、内側に屈曲した段差のある形状を有する請求項２に記載の筐体。 - 前記取り付け面は、前記側面と同一面上に形成され、
前記カバー部材は、板状の部材である請求項２に記載の筐体。 - 基板表面の酸化を抑制するために酸素濃度が低減された雰囲気が内部に形成される筐体であって、
複数の基板を保持する基板保持部を内部空間に収容可能で、側面に開口部が形成された箱構造体と、
前記開口部の端部が複数回折り曲げられ、前記側面よりも窪んだ位置であって、前記側面上の折り曲げ起点よりも中心側に、前記側面に平行に形成された複数の取り付け面と、
該複数の取り付け面に接触し、所定の取り付け面同士の間にバッファ空間を形成するとともに、接触部における内部からの気体のリークを許容する気密度で取り付けられ、前記開口部を覆うカバー部材と、
前記箱構造体の前記内部空間に不活性ガスを供給し、前記内部空間を陽圧に維持する不活性ガス供給手段と、を有する筐体。 - 前記側面と前記複数の取り付け面との間には、前記側面と前記複数の取り付け面との段差による段差空間が形成された請求項５に記載の筐体。
- 前記カバー部材は、前記内部空間に前記不活性ガスを供給する際に通過するフィルタのケーシングであり、前記段差空間内に収容されて設けられた請求項６に記載の筐体。
- 前記複数の取り付け面は、前記バッファ空間をなす窪み形状を隔てて同一面上に設けられた請求項７に記載の筐体。
- 前記内部空間に供給される不活性ガスが前記内部空間から前記バッファ空間へリークするとき、前記バッファ空間内の圧力が大気圧と等しい、請求項１乃至８のいずれか一項に記載の筐体。
- 前記箱構造体に供給される前記不活性ガスを排気する排気管が接続される排気部と、
前記排気管に設けられ、前記不活性ガス供給手段から供給される不活性ガスの供給量とともに、前記内部空間の圧力を調整する圧力調整部と
を更に備える、請求項１乃至９のいずれか一項に記載の筐体。 - 前記カバー部材が、ネジ又は粘着テープにより前記箱構造体に取り付けられる、請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の筐体。
- 前記箱構造体と、当該箱構造体に取り付けられる前記カバー部材との間にパッキンが設けられる、請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の筐体。
- 前記バッファ空間内の酸素濃度が６００ｐｐｍ以下である、請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の筐体。
- 基板表面の酸化を抑制するために酸素濃度が低減された雰囲気が内部に形成される基板処理装置であって、
請求項１乃至１３のいずれか一項に記載の筐体と、
前記基板保持部を収容可能な反応管と、
前記反応管内に所定の処理ガスを供給する処理ガス供給部と
を備える基板処理装置。 - 前記処理ガス供給部が、
チタニウムを含むガスを供給する第１の処理ガス供給管と、
前記チタニウムを含むガスを窒化する窒化ガスを供給する第２の処理ガス供給管と
を含む、請求項１４に記載の基板処理装置。
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