CN107924841A - 气体供给部、衬底处理装置及半导体器件的制造方法 - Google Patents

气体供给部、衬底处理装置及半导体器件的制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明提高对在纵向上排列的衬底供给的处理气体的浓度均匀性。构成具有气体供给部，气体供给部具备从各自的上端供给相同种类且相同质量流量的处理气体的第一气体供给管和第二气体供给管，气体供给部经由第一气体供给管及第二气体供给管，向收容在纵向上排列的多个衬底的处理室中，供给用于处理衬底的处理气体，其中，当将与配置衬底的衬底配置区域相对的第一气体供给管的长度设为L1、将第一气体供给管的流路截面积设为S1、将与衬底配置区域相对的第二气体供给管的长度设为L2、将第二气体供给管的流路截面积设为S2时，构成为L1比L2长、并且S1比S2小。

Description

气体供给部、衬底处理装置及半导体器件的制造方法
技术领域
本发明涉及对保持在衬底保持件的多个衬底进行处理的衬底处理装置及半导体器件的制造方法。
背景技术
在作为衬底处理装置之一的立式成膜装置(例如，参见专利文献1)中，将搭载有多个(数十～百数十张)的衬底(晶片)的晶舟(衬底保持件)收容在处理室中并供给处理气体，并且进行加热，将处理室的压力、温度设定为规定值，从而在衬底表面上进行成膜处理。
在如上所述的立式成膜装置中，由于对处理室的晶片供给原料气体，因此，例如，有时将开设有与晶片张数数目相同的气体喷出孔的多孔喷嘴设置于处理室并使用。在使用如上所述的喷嘴时，原料气体的气相分解在喷嘴内部进行。气相下的热分解根据暴露于分解温度的滞留时间而进行。
在多孔喷嘴的情况下，在气流的上游侧(晶片配置区域的下层侧)，原料气体的滞留时间短，在下游侧(晶片配置区域的上层侧)，原料气体的滞留时间长。因此，原料气体在晶片配置区域的下层以未分解的状态喷出，在晶片配置区域的上层以进行了分解的状态喷出。原料气体在处于未分解的状态下有助于成膜的原料气体少，在处于进行了分解的状态下，有助于成膜的原料气体多，因此，在纵向上排列的晶片的上下产生膜厚差。具体而言，与晶片配置区域的下层侧的晶片相比，晶片配置区域的上层侧的晶片的膜厚变厚。
除了使用多孔喷嘴的方法以外，还有配置长度不同的多根前端开放喷嘴来供给原料气体的方法。在这种情况下，由于各喷嘴的长度不同，因此，各个喷嘴内的原料气体滞留时间不同。例如，对于通过长喷嘴的气体与通过短喷嘴的气体而言，通过长喷嘴的气体的滞留时间长，因此热分解进行，与多孔喷嘴同样地，膜厚在晶片的配置区域的上层变厚。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2008-95126号公报
发明内容
发明要解决的课题
本发明的目的在于，提供使对在纵向上排列的衬底供给的处理气体的浓度均匀性提高的构成。
用于解决课题的手段
本发明的一个方案提供一种构成，其具有气体供给部，所述气体供给部具备从各自的上端供给相同种类且相同质量流量的处理气体的第一气体供给管和第二气体供给管，所述气体供给部经由所述第一气体供给管及所述第二气体供给管，向收容在纵向上排列的多个衬底的处理室中，供给用于处理所述多个衬底的处理气体，其中，当将与配置所述多个衬底的衬底配置区域相对的所述第一气体供给管的长度设为L1、将所述第一气体供给管的流路截面积设为S1、将与所述衬底配置区域相对的所述第二气体供给管的长度设为L2、将所述第二气体供给管的流路截面积设为S2时，所述气体供给部构成为L1比L2长、并且S1比S2小。
发明效果
根据上述构成，能够提高对在纵向上排列的衬底供给的处理气体的浓度均匀性。
附图说明
[图1]为表示本发明的实施方式涉及的衬底处理装置的立体图。
[图2]为本发明的实施方式涉及的处理炉的概略构成图，并且是以纵剖面表示处理炉部分的图。
[图3]为图2所示的处理炉的A-A剖面图。
[图4]为用于说明本发明的实施方式涉及的第二气体供给系统的图。
[图5]为用于说明第一实施例的气体供给喷嘴的形状的图。
[图6]为用于说明第二实施例的气体供给喷嘴的形状的图。
[图7]为用于说明本发明的实施方式涉及的衬底处理装置的控制器的框图。
[图8]为用于说明第三实施例的气体供给喷嘴的形状的图。
[图9]为用于说明第四实施例的气体供给喷嘴的形状的图。
[图10]为用于说明第三实施例或第四实施例的气体供给喷嘴的效果的图。
[图11]为用于说明第三实施例或第四实施例的气体供给喷嘴的效果的图。
[图12]为用于说明第三实施例或第四实施例的气体供给喷嘴的效果的图。
具体实施方式
(1)处理装置
以下，参照附图，说明本发明的实施方式中的衬底处理装置。在本实施方式中，衬底处理装置作为一个例子构成为实施半导体器件的制造方法中的处理工序的半导体制造装置。在以下实施方式中，作为衬底处理装置，针对应用对衬底进行CVD处理等成膜处理的批量式立式半导体制造装置(以下，也简称为处理装置)的情况进行说明。需要说明的是，在以下说明中，有时对同一构成要素标注相同标记，省略重复说明。需要说明的是，为了使说明更明确，对于附图而言，与实际情形相比，有时关于各部的宽度、厚度、形状等进行示意性表示，但仅为一个例子，并不限定本发明的解释。
如图1所示，使用盒(cassette)100(其作为收纳晶片(衬底)200的晶片载体)的处理装置1具备壳体101。在盒搬入搬出口(未图示)的壳体101内侧，设置有盒载置台(cassette stage)105。盒100通过工序内搬送装置(未图示)而被搬入至盒载置台105上、另外被从盒载置台105上搬出。
盒载置台105通过工序内搬送装置而以使得盒100内的晶片200处于垂直姿势、盒100的晶片出入口向着上方向的方式载置。盒载置台105构成为能够以下述方式动作：使盒100向壳体后方顺时针纵向旋转90°，从而使得盒100内的晶片200处于水平姿势，盒100的晶片出入口朝向壳体后方。
在壳体101内的前后方向的大致中央部，设置有盒架109，盒架109构成为以多层、多列的方式来保管多个盒100。在盒架109上，设置有收纳盒100的移载架123。另外，在盒载置台105的上方，设置有预备盒架110，并且其构成为以预备方式保管盒100。
在盒载置台105与盒架109之间，设置有在保持盒100的状态下能够升降的盒升降机115和盒移载机114。构成为通过盒升降机115与盒移载机114的连续动作，从而在盒载置台105、盒架109、预备盒架110之间搬送盒100。
在盒架109的后方，设置有能够使晶片200在水平方向上旋转以及直线移动的晶片移载机112及用于使晶片移载机112升降的移载升降机113。移载升降机113设置在耐压壳体101的右侧端部。构成为通过上述这些移载升降机113及晶片移载机112的连续动作，从而以晶片移载机112的拾取钳(tweezer)(衬底保持体)111为晶片200的载置部，来相对于晶舟(衬底保持部)217装填(装载)及取出(卸载)晶片200。
在壳体101的后部上方，设置有处理炉202。处理炉202的下端部构成为借助炉口闸门116而被开闭。在处理炉202的下方，设置有使晶舟217相对于处理炉202升降的作为升降机构的晶舟升降机121，在连结于晶舟升降机121的升降台的作为连结件的升降部件122上，水平地安装有作为盖体的密封盖219，密封盖219垂直地支承晶舟217，构成为能够封闭处理炉202的下端部。
作为衬底保持手段的晶舟217具有多根晶舟柱部221，构成为以将晶片的中心对齐地在垂直方向上排列的状态分别水平地保持多张(例如，50张～150张左右)的晶片200。
如图1所示，在盒架109的上方，为了供给经净化的气氛即清洁空气，设置有由供给风扇及防尘过滤器构成的清洁单元118，并且构成为使清洁空气向所述壳体101的内部流通。
接下来，对处理装置1的动作进行说明。如图1所示，盒100被从盒搬入搬出口搬入，以晶片200为垂直姿势、且盒100的晶片出入口朝向上方向的方式载置在盒载置台105之上。然后，盒100通过盒载置台105而使得盒100内的晶片200处于水平姿势，并且以盒100的晶片出入口朝向壳体后方的方式，使其向壳体后方顺时针纵向旋转90°。
接下来，盒100被自动地搬送并交付至盒架109以及预备盒架110的指定的架位置，在暂时被保管后，从盒架109以及预备盒架110被移载至移载架123，或者直接被搬送至移载架123。
当盒100被移载至移载架123后，通过晶片移载机112的拾取钳111从盒100经过晶片出入口而拾取晶片200，并将其装填于晶舟217。将晶片200传递至晶舟217的晶片移载机112回到盒100，并将下一晶片200装填于晶舟217。
当预先指定的张数的晶片200被装填至晶舟217时，通过炉口闸门116而被封闭的处理炉202的下端部通过炉口闸门116而被打开。接下来，密封盖219通过晶舟升降机121而得以上升，由此保持有晶片200组的晶舟217被搬入至处理炉202内。
装载后，通过处理炉202对晶片200实施任意处理。处理后，利用与上述相反的步骤，将晶片200及盒100搬出至壳体101的外部。
(1-1)处理炉接下来，使用图2～图4，详细说明上述的处理炉202。
如图2所示，在作为加热装置(加热部)的加热器207的内侧，设置有对作为衬底的晶片200进行处理的作为反应容器的反应管203。在反应管203的下端，经由作为气密部件的O型圈220而设置有集流管209。集流管209的下端开口借助作为盖体的密封盖219而经由O型圈220被气密地封闭。至少由反应管203、集流管209及密封盖219形成处理室(反应室)201。反应管203的材质为例如石英。集流管209及密封盖219的材质为例如不锈钢。
在密封盖219上，经由晶舟支承台218而竖立地设置作为衬底保持部件(衬底保持部)的晶舟217，晶舟支承台218成为保持晶舟的保持体。另外，晶舟217被插入处理室201。在晶舟217上，待批量处理的多个晶片200以水平姿势在反应管203的管轴方向上以多层搭载。像这样，晶舟217保持在纵向(垂直方向)上排列的多个晶片200。
需要说明的是，在图2中，仅示出了搭载于晶舟217的最上层和最下层的晶片200，但在最上层与最下层的晶片200之间，也保持有多个晶片200。另外，在图2中，为了便于理解图，省略了晶舟支柱221的图示。
加热器207设置于反应管203的周围，将插入至处理室201的晶片200加热至规定的温度。在图2的例子中，加热器207以围绕配置多个晶片200的晶片配置区域(衬底配置区域)的方式设置。详细而言，加热器207在从晶舟217的底部与晶舟支承台218的上部之间的边界起的上方，以覆盖反应管203的方式设置。另外，加热器207以覆盖后述的缓冲室204的方式设置。需要说明的是，在反应管203的内侧或外侧，设置有用于测量晶片200的温度的温度传感器265(未图示)。
在反应管203的内侧，设置有缓冲室204，其用于对晶舟217上的多个晶片200供给均匀流量的处理气体。形成缓冲室204的缓冲室壁205的材质为例如石英。缓冲室204为由缓冲室壁205与反应管203的侧壁围绕的空间，并且以与晶舟217上的多个晶片200相对的方式设置。在缓冲室204内，具有纵向的管轴的喷嘴231和喷嘴232在多个晶片200的装载方向(纵向)上配置。喷嘴231与喷嘴232构成后述的第一气体供给系统。因而，在被加热器207围绕的晶片配置区域中向上方延伸的喷嘴231和喷嘴232的内部的处理气体将会由于加热器207的热而进行分解。
另外，如图3及图4所示，在反应管203的内侧且缓冲室204的外侧，配置有构成后述第二气体供给系统的喷嘴233。喷嘴233为在其侧壁具有多个气体出口233a的多孔喷嘴。喷嘴231～233分别在集流管209附近以直角弯折并向水平方向改变方向，在从内侧向外侧贯穿集流管209后，连接于气体配管241a～243a。喷嘴231～233的材质为例如石英。
需要说明的是，喷嘴231～233与气体配管241a～243a之间的接头也可以设置在集流管209内部。这种情况下，气体配管241a～243a分别从外侧向内侧贯穿集流管209后，在集流管209附近以直角弯折并向铅直方向改变方向，与喷嘴231～233连接。
需要说明的是，在图2中，以相对于晶舟217而言、喷嘴231位于比喷嘴232更远的位置进行了绘制，但这是为了便于理解图，如图3所示，优选的是，相对于晶舟217而言，喷嘴231和喷嘴232以成为等距离的方式配置。另外，在喷嘴231、喷嘴232的上端，设置有后述的开口部，构成为处理气体从该开口部被供给至缓冲室204内。在本实施方式中，从喷嘴231、喷嘴232这2根喷嘴供给气体，但不言而喻的是，不限于上述根数(2根)。
另外，如图3所示，在缓冲室204的外侧配置了1根多孔喷嘴233，但也可以将构成第二气体供给系统的多个喷嘴233配置在缓冲室204的内侧。这种情况下，多个喷嘴233的各个气体出口233a不是如图4所示那样设置多个，而可以是如喷嘴231、喷嘴232那样，在喷嘴233的上端朝上设置一个后述的开口部。
另外，如图2所示，将缓冲室204配置在反应管203的内侧，但也可以将缓冲室204配置在反应管203的外侧。在后述第一实施例至第四实施例中，将缓冲室204配置在反应管203的外侧(参见图5、图6、图8、图9)。
(1-2)气体供给系统(气体供给部)作为向处理室201供给多种(本实施方式中，为2种)处理气体的供给路径，设置有作为气体供给部的两个气体供给系统(第一气体供给系统和第二气体供给系统)。
(第一气体供给系统)使用图2及图3，针对向处理室201供给原料气体(第一处理气体)的第一气体供给系统进行详述。第一气体供给系统由第一气体供给管线和第一载气供给管线构成。
第一气体供给管线相对于供给第一处理气体的气体配管240，而从上游方向起依次设置供给原料的作为原料供给部的第一气体源245a、和作为开闭阀的阀247b1，在阀247b1的下游侧(气流的下游侧)，分支为气体配管241和气体配管242。以下，有时将开闭阀称为阀。
相对于气体配管241而言，从上游方向起依次设置有作为流量控制装置(流量控制部)的质量流量控制器(MFC)246a、阀247a。气体配管241在阀247a的下游侧与气体配管251、也就是说后述的第一载气供给管线合流，成为气体配管241a。以下，有时将质量流量控制器称为MFC。质量流量控制器通过测量气体的质量流量来进行流量控制。
相对于气体配管242，从上游方向起依次设置MFC246b、阀247b2。气体配管242在阀247b2的下游侧与气体配管252、也就是说第一载气供给管线合流，成为气体配管242a。
对于第一载气供给管线而言，相对于供给载气的气体配管250而言，从上游方向起依次设置有MFC246d和阀247d。气体配管250在阀247d的下游侧分支为气体配管251和气体配管252。如前所述，气体配管251与气体配管252分别合流于气体配管241和气体配管242，从而成为气体配管241a和气体配管242a。
在气体配管241a和气体配管242a的下游侧的前端部，分别安装有喷嘴231和喷嘴232。喷嘴231和喷嘴232在缓冲室204内在从缓冲室204的下部至上部的范围内沿着晶片200的装载方向(纵向)设置。
在喷嘴231的上端，使气体从喷嘴231向缓冲室204内喷出的作为开口部的气体出口231a朝向上方开口地设置。另外，在喷嘴232的上端，使气体从喷嘴232向缓冲室204内喷出的作为开口部的气体出口232a朝向上方开口地设置。由于气体出口231a和气体出口232a朝向上方开口，因此，出自喷嘴231和喷嘴232的气体分别朝向上方喷出。
需要说明的是，喷嘴231上端的气体出口231a和喷嘴232上端的气体出口232a也可以构成为朝向上方以外的其他方向、例如朝向与晶片200的方向相反侧的方向(反应管203的方向)、横向(沿着反应管203的管壁的方向)开口。由此，当气体流量多时，能够抑制出自喷嘴231和喷嘴232的气体的向上方的势能，能够抑制从缓冲室204的上部流出的气体与从下部流出的气体相比变多。
如图2所示，在晶舟217上的配置有多个晶片200的区域(晶片配置区域)中，在从下方起3/4左右以下的位置设置气体出口231a。气体出口232a在晶片配置区域中，设置在从下方起1/4左右以下的位置。详细而言，在气体出口231a和气体出口232a的方向为向上的情况下，分别设置在自下方起比3/4左右稍靠下的位置，自下方起比1/4左右稍靠下的位置，在与晶片200的方向相反侧的方向、横向的情况下，气体出口231a和气体出口232a分别设置在自下方起3/4左右的位置、自下方起1/4左右的位置。像这样，喷嘴231与喷嘴232距晶片配置区域的中心(自下方起1/2的位置)的位置设置为相同。
像这样，与晶片配置区域相对的喷嘴231的长度比与晶片配置区域相对的喷嘴232的长度长。由此，能够使从缓冲室204的多个气体出口205a向处理室201供给的气体的流速相同，相对于晶舟217上的多个晶片200，能够容易地从缓冲室204供给均匀流量的处理气体。这里，所谓使气体的流速、流量相同，除了严格相同的情况以外，还包括对各晶片200供给的处理气体进行同程度的处理的情况。
另外，在缓冲室壁205的与晶舟217相对的面上，作为与处理室201连通的多个开口，设置有将缓冲室204内的气体向处理室201内喷出的多个气体出口205a。气体出口205a设置于与多个晶片200的配置区域相对的位置。
另外，如图2所示，优选的是，多个气体出口205a以相对于晶片200一一对应的方式设置，详细而言，优选的是，以与晶片200和晶片200之间的位置相对的方式设置。由此，可容易地对晶舟217上的多个晶片200供给均匀流量的处理气体。
由此，第一处理气体从第一气体源245a通过气体配管240，在阀247b1的下游侧向气体配管241和气体配管242分支。气体配管241内的处理气体通过MFC246a进行流量调节，经由阀247a而与从气体配管251供给的载气合流。然后，与来自气体配管251的载气合流的第一处理气体通过气体配管241a，而从在喷嘴231上形成的气体出口231a被供给至缓冲室204，从在缓冲室204形成的气体出口205a而被供给至处理室201。
另外，气体配管242内的处理气体通过MFC246b进行流量调节，经由阀247b2而与从气体配管252供给的载气合流。另外，与来自气体配管252的载气合流的第一处理气体通过气体配管242a，而从在喷嘴232上形成的气体出口232a被供给至缓冲室204，从在缓冲室204形成的气体出口205a被供给至处理室201。
(第二气体供给系统)接下来，使用图2～图4，对将与第一处理气体反应的第二处理气体向处理室201供给的第二气体供给系统进行详述。第二气体供给系统由第二气体供给管线与第二载气供给管线构成。
如图2所示，第二气体供给管线构成为相对于供给第二处理气体的气体配管243，从上游方向起依次包含第二气体源245c、MFC246c、阀247c。
第二载气供给管线构成为相对于供给载气的气体配管253，从上游方向起依次包含MFC246e、阀247e。第二气体供给管线的气体配管243与第二载气供给管线的气体配管253在阀247c和阀247e的下游侧合流，成为气体配管243a。在气体配管243a的下游侧的前端部，安装有喷嘴233。
如图3及图4所示，喷嘴233在构成处理室201的反应管203的内壁与晶片200之间的圆弧状的空间中，从反应管203的下部沿上部的内壁，在晶片200的装载方向(纵向)上设置。像这样，喷嘴233沿晶舟217上的多个晶片200的装载方向配置。
在喷嘴233的侧面，向处理室201供给气体的作为供给孔的气体出口233a，在晶舟217上的多个晶片200所存在的区域中以与晶片200相对的方式设置多个。该气体出口233a在从下部至上部的范围内分别具有相同的开口面积，进一步以相同的开口间距设置。优选的是，气体出口233a例如为0.1～5mm的孔径，相对于晶片200而言以一一对应的方式设置。由此，能够容易地对晶舟217上的多个晶片200供给均匀流量的处理气体。
由此，第二处理气体从第二气体源245c通过气体配管243，通过MFC246c进行流量调节，经由阀247c，与从气体配管253供给的载气合流。另外，通过气体配管243a，从在第三喷嘴233上形成的气体出口233a被供给至处理室201。
接下来，使用图5和图6及图8和图9，详细说明本实施方式的气体供给部的特征。需要说明的是，在图5和图6及图8和图9中，省略了晶舟217的图示。
需要说明的是，在图5和图6及图8和图9中，将缓冲室204设置在反应管203的外侧，但如前所述，也可以设置在反应管203的内侧。另外，将缓冲室204设置直到晶舟支承台218的下部，但如图2所示，也可以将缓冲室204设置直到晶舟支承台218的上部。
(第一实施例)如图5所示，在配置于晶片200侧方的缓冲室204内，设置有长度、直径不同的2根前端(上端)开放型的气体供给喷嘴231、232。缓冲室204与处理室201通过气体出口205a连通。在图5的例子中，气体出口205a与晶片200一对一地设置，为横向上细长的横长狭缝，但也可以形成为圆形的孔。长喷嘴231的内径Da比短喷嘴232的内径Db细。例如，Da为10～15mm，Db为20～25mm。
若通过缓冲室204的气体出口205a的气体的质量流量在上下方向上不同，则有时通过晶片200上的气体的流速在上下的晶片200处变得不同，上方的晶片200与下方的晶片200的面间的膜厚分布变得不同(面间膜厚分布在上下不同)。因此，期望的是，针对同一种类的原料气体对喷嘴231和喷嘴232赋予同一质量流量(Qa＝Qb)。Qa为流过喷嘴231的第一气体的质量流量，Qb为流过喷嘴232的第一气体的质量流量。对于Qa＝Qb而言，能够通过将流过MFC246a和MFC246b的质量流量设为相同来实现。需要说明的是，在本说明书中，所谓相同的质量流量，除了严格相同的情况以外，还包括Qa与Qb的值以能够抑制晶片200的面间处理程度(例如膜厚分布)不同的程度接近。
喷嘴231由于比喷嘴232长，因此，假设在喷嘴231与喷嘴232为相同截面积的情况下，通过喷嘴231内的气体的滞留时间比通过喷嘴232内的气体的滞留时间长。因而，喷嘴231内的气体以比喷嘴232内的气体更长的时间被加热器207加热，因此，与喷嘴232的气体出口232a处的原料气体的气相分解相比，喷嘴231的气体出口231a处的原料气体的气相分解以更大程度进行。
为了消除上述情况，如图5所示，使长喷嘴231的内径Da小于短喷嘴232的内径Db，加快喷嘴231内的气体的通过速度。由此，进行调节，以使得被加热器207加热的喷嘴231内的气体滞留时间与被加热器207加热的喷嘴232内的气体滞留时间变得相同。也就是说，进行调节，以使得与配置晶片200的晶片配置区域相对的喷嘴231内的气体滞留时间和与晶片配置区域相对的喷嘴232内的气体滞留时间变得相同。
即，当将与配置晶片200的晶片配置区域相对的喷嘴231的长度设为L1、将流路截面积设为S1，将与晶片配置区域相对的喷嘴232的长度设为L2、将流路截面积设为S2时，以L1比L2长、并且S1比S2小的方式设定。
由此，当喷嘴231及喷嘴232的内部的原料气体借助来自加热器207的热而分解、从而生成有助于晶片处理的处理气体时，由于喷嘴231及喷嘴232的各喷嘴出口处的原料气体的分解度一致，因此，原料气体的浓度在喷嘴231的出口231a和喷嘴232的出口232a处变得相同。因而，从多个气体出口205a向处理室201内供给时的原料气体的浓度在配置晶片200的晶片配置区域中变得相同。需要说明的是，在本说明书中，所谓原料气体的浓度相同，除了严格相同的情况以外，还包括成膜气体的浓度的值以能够抑制晶片200的面间的膜厚分布不同的程度接近。
由此，晶片200的纵向上的原料气体的浓度分布的偏差变小，能够得到平坦的面间膜厚分布。图5的例子适于下述情况：各喷嘴内的压力损失比较小、达不到壅塞流(chokedflow)这样的处理室201的压力的情况，也就是说，处理室201的压力为作为第一规定压力的100Pa以上的环境(例如100Pa～10000Pa的环境)。
(第二实施例)接下来，使用图6说明第二实施例的气体供给部的特征。在处理室201内的压力小于100Pa的环境(例如1Pa～50Pa的环境)下，前端开放型的气体供给喷嘴内形成壅塞流，通过喷嘴内的气体流速与喷嘴截面积无关，成为由环境温度确定的音速。这种情况下，如图5所示，即便使截面积不同，喷嘴内流速也变得恒定(音速)，因此对于气体的滞留时间而言，与喷嘴232相比，喷嘴231的情况下的气体的滞留时间变长，喷嘴231内的原料气体的分解进一步被促进。
因此，如图6所示，使喷嘴231的截面积大于喷嘴232的截面积。在图6的例子中，长喷嘴231的内径Da(例如23mm)比短喷嘴232的内径Db(例如13mm)粗。仅这一方面不同于图5的例子，其他方面与图5的例子相同。
即，当将与配置晶片200的晶片配置区域相对的喷嘴231的长度设为L1、将流路截面积设为S1，将与晶片配置区域相对的喷嘴232的长度设为L2、将流路截面积设为S2时，以L1比L2长、并且S1比S2大的方式设定。
由此，喷嘴231和喷嘴232的流路在由于壅塞流而为音速这一方面没有变化，但由于喷嘴231和喷嘴232维持相同的质量流量(Qa＝Qb)，因此，截面积大的喷嘴231的内压变低。这是由于，由于质量流量(kg/秒)＝(喷嘴截面积(m2))×(气体密度(kg/m3))×(流速(音速)(m/秒))，因此当质量流量相同时，若喷嘴截面积大，则气体密度(即内压)变小。
原料气体的分解除了温度和滞留时间以外，还受环境压力影响。具体而言，在高压场中，由于分子彼此的撞击频率高，因此分解反应被促进，在低压场中，与此相反。如上文所述，截面积增大了的喷嘴231的内压变低，因此原料气体的分解被抑制。由此，在小于100Pa(尤其是小于作为第二规定压力的50Pa)的极低压环境下，通过采用与第一实施例相反的设定(Da＞Db)，能够使各喷嘴出口的原料气体分解状态一致，能够使晶片200的膜厚分布在晶舟217的上下间变得平坦。
需要说明的是，在处理室201的压力为第一规定压力与第二规定压力之间的过渡区域的压力(例如50Pa～100Pa的环境)的情况下，通过设为Da＝Db，能够使各喷嘴出口的原料气体分解状态相同。需要说明的是，也可以设为轻微地Da＞Db。
(第三实施例和第四实施例)分别地，图8示出作为将第一实施例改良而得到的构成的第三实施例，图9示出作为将第二实施例改良而得到的构成的第四实施例。需要说明的是，将第一实施例和第三实施例及第二实施例和第四实施例比较的话，仅变更了各个喷嘴的长度，其他构成相同，因此省略详细说明。另外，关于各个喷嘴的长度的区别，在后文描述。
近年来，由于半导体器件的集成度增加，集成电路图案的微细化及3D构造化不断推进，与此相伴，晶片200的表面积正不断增大。以下，有时将这种晶片200称为处理晶片(带图案的晶片)。若晶片的表面积增加，则由于每单位时间的原料气体消耗速度增大，因此，处理晶片200表面上的原料气体浓度具有下降的趋势。因而，若原料气体浓度下降，则处理晶片200的膜厚变薄，因此，难以良好地保持衬底配置区域中的原料气体的浓度均匀性。
在本实施方式中的衬底处理装置1中，当处理带图案的晶片200时，衬底配置区域的上层和下层的数张作为裸晶片(假晶片)进行处理。此时，在处理晶片200的区域(衬底处理区域)中，原料气体的消耗多，因此原料气体浓度降低。另一方面，在配置假晶片的裸晶片区域中，原料气体剩余，因此成为高浓度。也就是说，通过晶片边缘部(端部)与反应管内壁的间隙而发生浓度扩散，从而在晶片层叠方向上原料气体的浓度不均，这种情况下，处理晶片200区域的高度方向的浓度分布无法变得均等，衬底配置区域中的处理气体的浓度均匀性变差。膜厚随原料气体浓度的浓度不均而增减，因此，处理晶片200区域的高度方向的膜厚均匀性(面间均匀性)变差。
在图8所示的第三实施例(或，图9所示的第四实施例)中，以喷嘴231的出口231a、喷嘴232的出口232a位于与裸晶片区域相对的位置的方式，设置喷嘴231和喷嘴232。由此，当处理带图案的晶片200时，能够使原料气体在衬底配置区域的上下方向上的浓度均匀性变得良好。
图10中分别示出了第三实施例(或，第四实施例)所示的以喷嘴231的出口231a、喷嘴232的出口232a位于与裸晶片的区域相对的位置的方式分别设置有喷嘴231和喷嘴232时的原料气体浓度的分布及膜厚的分布。由此，当处理带图案的晶片200时，能够使原料气体的衬底处理区域内的浓度均匀性变得良好，因此，能够使膜厚的面间均匀性也变得良好。
图11或图12为用于说明图10所示的原料气体的浓度分布及膜厚分布的图。需要说明的是，在图10～图12中，为了使说明易于理解，在反应管203内设置原料气体供给喷嘴，并删除了缓冲室204。
在图11中，示出了使原料气体供给喷嘴231(232)变短的情况下的原料气体的浓度分布的状态。例如，当作为原料气体而使用六氯乙硅烷(Si2Cl6，简称：HCDS)气体作为Si源气体的情况下，HCDS气体发生热分解，从而生成SiCl2等Si自由基气体。通常，Si自由基气体对晶片200表面的附着概率高，因此，认为该气体的浓度不均与膜厚的增减存在相关。当原料气体供给喷嘴231(232)短时，在晶片200的下层侧，被供给较多的未分解气体，Si自由基气体的浓度变低、膜厚变薄。另一方面，对于衬底配置区域上层侧而言，原料气体的热分解进行，因此Si自由基气体丰富地存在，膜厚变厚。
在图12中，示出了同样地使原料气体供给喷嘴231(232)变长的情况下的HCDS气体的浓度分布的状态。这种情况下，成为与图11所示的膜厚分布的状态相反的膜厚分布。
也就是说，图10所示的原料气体供给喷嘴231、232成为与在图11和图12中说明的行为相抵消的膜厚分布。通过使喷嘴231的出口231a、喷嘴232的出口232a成为与裸晶片的区域相对的位置，能够降低衬底配置区域(或衬底处理区域)的上层与下层处的Si自由基浓度，能够使原料气体浓度分布在衬底配置区域(或衬底处理区域)的高度方向上一致。由此，衬底处理区域中的膜厚分布一致，膜厚分布的面间均匀性提高。
另外，喷嘴231的出口231a、喷嘴232的出口232a也可以设置在衬底处理区域与裸晶片区域的边界。另外，也可以配置在与衬底处理区域相对的位置。但是，在这种情况下，优选的是，在距上层及下层的裸晶片区域以处理晶片200计数张左右的位置处、并且距衬底处理区域的中心相同距离的位置处配置喷嘴231的出口231a、喷嘴232的出口232a。
另外，虽然没有特别说明，但在第三实施例与第四实施例中，与第一实施例和第二实施例同样地，原料气体的分解除了温度和滞留时间以外，还受环境压力影响。总之，在高压场下，由于分子彼此的撞击频率高，因此分解反应被促进，在低压场下，与此相反。
另外，虽然没有特别说明，但在第三实施例与第四实施例中，由于增大了截面积的喷嘴231的内压变低，因此原料气体的分解被抑制。在小于100Pa(尤其是，小于作为第二规定压力的50Pa)的极低压环境下，如第四实施例所示，通过采用与第三实施例相反的设定(Da＞Db)，能够使各喷嘴出口的原料气体分解状态一致，能够使晶片200的膜厚分布在晶舟217的上下间变得平坦。
需要说明的是，虽然没有特别说明，但在第三实施例与第四实施例中，与第一实施例和第二实施例同样地，当处理室201的压力为过渡区域的压力(例如50Pa～100Pa的环境)的情况下，通过使Da＝Db，能够使各喷嘴出口的原料气体分解状态相同。另外同样地，也可使轻微地Da＞Db。
(1-3)排气系统如图2所示，处理室201经由将气体排出的作为排气管的排气管261、经由APC阀263而连接于作为排气装置(排气手段)的真空泵264，从而被真空排气。在排气管261上，设置有用于测定处理室201内的压力的压力传感器262。APC阀263是通过将阀开闭从而能够实现处理室201的真空排气及真空排气停止、此外通过调节阀开度从而能够调节压力的开闭阀。APC阀263的阀开度基于压力传感器262的值而由后述控制器281控制。
(1-4)晶舟如图2所示，在反应管203内的中央部，设置有将多张晶片200以多层、相同间隔保持的晶舟217。晶舟217能够借助晶舟升降机121(参见图1)而出入反应管203内。另外，为了提高处理的均匀性，设置有用于使晶舟217旋转的晶舟旋转机构267，通过驱动晶舟旋转机构267，能够使支承于晶舟支承台218的晶舟217旋转。
(1-5)控制器接下来，使用图7，对作为控制部(控制手段)的控制器进行说明。
图7所示，控制器281构成为具有CPU(Central Processing Unit)281a、RAM(Random Access Memory)281b、存储装置281c、I/O端口281d的计算机。RAM281b、存储装置281c、I/O端口281d构成为能够经由内部总线281e而与CPU281a进行数据交换。在控制器281上，连接有构成为例如触摸面板等的输入输出装置282。
存储装置281c由例如闪存、HDD(Hard Disk Drive)等构成。在存储装置281c内，以可读取的方式存储有控制衬底处理装置的动作的控制程序、记录有后述的衬底处理的步骤、条件等的工艺制程等。需要说明的是，工艺制程是将后述的衬底处理工序中的各步骤在控制器281中执行，并能够获得规定的结果的方式组合而得到的。另外，RAM281b构成为暂时保持由CPU281a读取的程序、数据等的存储区域(工作区域)。
I/O端口281d连接于MFC246a～246e、阀247a～247e、压力传感器262、APC阀263、真空泵264、加热器207、旋转机构267、晶舟升降机121等。
CPU281a构成为从存储装置281c读取并执行控制程序，并且根据来自输入输出装置282的操作命令的输入等而从存储装置281c读取工艺制程。另外，CPU281a构成为按照所读取的工艺制程的内容，来控制基于MFC246a～246e的各种气体的流量调节动作、阀247a～247e的开闭动作、APC阀263的开闭动作及基于压力传感器262的APC阀263的压力调节动作、基于温度传感器265的加热器207的温度调节动作、真空泵264的起动及停止、基于旋转机构267的晶舟217的旋转及旋转速度调节动作、基于晶舟升降机121的晶舟217的升降动作等。
需要说明的是，控制器281不限于构成为专用的计算机的情况，也可以构成为通用的计算机。例如，通过使用安装有上述程序的外部存储装置283来将程序安装在通用的计算机中等，从而能够构成本实施例涉及的控制器281。
存储装置281c、外部存储装置283构成为计算机可读取的记录介质。以下，也将它们统称地简称为记录介质。在在本说明书中当使用记录介质这一用语时，包括仅单独包括存储装置281c的情况、仅单独包括外部存储装置283的情况、或者包括上述这两者的情况。
需要说明的是，用于向计算机供给程序的手段不限于经由外部存储装置283供给的情况。例如，也可以使用网络、专用线路等通信手段，以不经由外部存储装置283的方式供给程序。
(2)衬底处理工序接下来，对使用上述衬底处理装置1，作为半导体器件(Device)的制造工序的一个工序，而在衬底上形成膜的处理(以下，也称为成膜处理)的顺序例进行说明。这里，对如下述例子进行说明：通过相对于作为衬底的晶片200，交替供给作为原料气体的第一处理气体、和作为与沉积在晶片200上的原料气体成分发生化学反应的反应气体的第二处理气体，从而在晶片200上形成膜。
以下，针对作为原料气体使用HCDS气体、作为反应气体使用氨(NH3)气体，从而在晶片200上形成硅氮化膜(Si3N4膜、以下也称为SiN膜)的例子进行说明。需要说明的是，在以下说明中，构成衬底处理装置1的各部的动作由控制器281控制。
在本实施方式中的成膜处理中，将非同时地进行下述工序的循环进行规定次数(1次以上)从而在晶片200上形成SiN膜：对处理室201内的晶片200供给HCDS气体的工序；从处理室201内将HCDS气体(残留气体)除去的工序；对处理室201内的晶片200供给NH3气体的工序；和从处理室201内将NH3气体(残留气体)除去的工序。
在本说明书中使用“晶片”这一用语时，有时指“晶片本身”，有时指“晶片与形成于其表面的规定层、膜等的层叠体”。在本说明书中使用“晶片的表面”这一用语时，有时指“晶片本身的表面”，有时指“形成于晶片上的规定层等的表面。在本说明书中，当记载为“在晶片上形成规定的层”时，有时指“在晶片本身的表面上直接形成规定的层”，有时指“在晶片上形成的层等上形成规定的层”。在本说明书中，使用“衬底”这一用语的情况下，也与使用“晶片”这一用语的情况含义相同。
(晶片填充及晶舟加载)当多张晶片200被装填于晶舟217时，晶舟217通过晶舟升降机121而被搬入处理室201内。此时，密封盖219经由O型圈220而使反应管203的下端处于气密地封闭的状态。
(压力调节及温度调节)以使得处理室201内、即晶片200存在的空间成为规定压力(真空度)的方式，通过真空泵264进行真空排气(减压排气)。此时，处理室201内的压力由压力传感器262测定，基于该测定到的压力信息来反馈控制APC阀263。真空泵264至少在对晶片200进行的处理结束之前的期间维持持续工作的状态。
另外，以使得处理室201内的晶片200成为规定温度的方式，通过加热器207加热。此时，以使得处理室201成为规定的温度分布的方式，基于由温度传感器265检测到的温度信息来反馈控制对加热器207的通电情况。基于加热器207的处理室201内的加热至少在对晶片200进行的处理结束之前的期间持续进行。
另外，开始基于旋转机构267的晶舟217及晶片200的旋转。通过利用旋转机构267而使晶舟217旋转，晶片200得以旋转。基于旋转机构267的晶舟217及晶片200的旋转至少在对晶片200进行的处理结束之前的期间持续进行。
(成膜处理)当处理室201内的温度稳定在预先设定的处理温度时，进行如下两个步骤，即，依次执行步骤1～2。
(步骤1)在本步骤中，对处理室201内的晶片200，供给HCDS气体。打开阀247b1、阀247a和阀247b2，向气体配管240内流入HCDS气体。HCDS气体分支为气体配管241和气体配管242。气体配管241内的HCDS气体利用MFC246a进行流量调节，从气体配管241a经由喷嘴231和缓冲室204而被供给至处理室201内，从排气管261排气。另外，气体配管242内的HCDS气体利用MFC246b进行流量调节，从气体配管242a经由喷嘴232和缓冲室204而被供给至处理室201内，从排气管261排气。
由此，将对处理室201内的晶片200，从喷嘴231和喷嘴232经由缓冲室204供给HCDS气体。此时，从喷嘴231和喷嘴232供给的HCDS气体的质量流量利用MFC246a和MFC246b而以成为相同的方式进行控制。
当供给HCDS气体时，打开阀247d，向气体配管251内和气体配管252内流入N2气体。N2气体利用MFC246d进行流量调节，与HCDS气体一同被供给至处理室201内，从排气管261排气。通过对晶片200供给HCDS气体，从而在晶片200的最外表面上形成含Si层作为第一层。
第一层形成后，关闭阀247b1、阀247a和阀247b2，停止HCDS气体的供给。此时，保持APC阀263打开，利用真空泵264将处理室201内真空排气，将残留在处理室201内的未反应或对第一层的形成做出贡献后的HCDS气体从处理室201内排出。此时，保持阀247d打开，维持N2气体向处理室201内的供给。N2气体作为吹扫气体发挥作用，由此，能够提高将残留在处理室201内的气体从处理室201内排出的效果。
此时，也可以不完全排出残留在处理室201内的气体，也可以不完全吹扫处理室201内。当残留在处理室201内的气体为微量时，在其后进行的步骤2中，不会产生不良影响。向处理室201内供给的N2气体的流量也无需设为大流量，例如，通过供给与反应管203(处理室201)的容积同程度的量的N2气体，能够进行在步骤2中不产生不良影响的程度的吹扫。像这样，通过不完全地吹扫处理室201内，能够缩短吹扫时间，提高生产率。N2气体的消耗也能够抑制到所需的最小限度。
(步骤2)步骤1结束后，对处理室201内的晶片200、即对在晶片200上形成的第一层供给NH3气体。NH3气体通过热而被活化并对晶片200进行供给。
在本步骤中，NH3气体利用MFC246c进行流量调节，从气体配管243经由气体配管243a和喷嘴233，被供给至处理室201内，从排气管261排气。此时，将会对晶片200供给NH3气体。需要说明的是，当供给NH3气体时，也可以同时打开阀247e，向气体配管253内流入N2气体。该N2气体利用MFC246e进行流量调节，与NH3气体一同被供给至处理室201内。
对晶片200供给的NH3气体与在步骤1中形成在晶片200上的第一层、即含Si层中的至少一部分反应。由此，第一层通过非等离子体而以热的方式被氮化，从而转化(改质)为包含Si及N的第二层、即SiN层。需要说明的是，此时，也可以对晶片200供给经等离子体激发的NH3气体、将第一层等离子体氮化，由此将第一层转化为第二层。
第二层形成后，关闭阀247c，停止NH3气体的供给。而且，利用与步骤1相同的处理步骤，打开阀247d和阀247e，向喷嘴231～233的各自中供给N2气体，将残留在处理室201内的未反应或者对第二层的形成做出贡献后的NH3气体、反应副生成物从处理室201内排出。此时，对于也可以不将残留在处理室201内的气体等完全排出这一方面而言，与步骤1相同。
(实施规定次数)通过将非同时、即非同步地进行上述两个步骤的循环进行规定次数(n次)，从而能够在晶片200上形成规定组成及规定膜厚的SiN膜。即，通过使进行一次上述循环时所形成的第二层的厚度小于规定的膜厚，将上述循环重复多次，直至通过层叠第二层所形成的SiN膜的膜厚达到规定的膜厚。
作为进行成膜处理时的处理条件，可例示例如处理温度(晶片温度)：250～800℃；处理压力(处理室内压力)：1～4000Pa；HCDS气体供给流量：1～2000sccm；NH3气体供给流量：100～10000sccm；N2气体供给流量(HCDS气体供给时)：100～10000sccm。通过将各个处理条件设定为各自范围内的某一值，从而能够适当地进行成膜处理。
例如，在处理压力为100～150Pa的情况下，将处理温度设为500～630℃，作为喷嘴231和喷嘴232，使用图5(第一实施例)中所示的喷嘴，在处理压力为5～20Pa的情况下，将处理温度设为500～630℃，作为喷嘴231和喷嘴232，使用图6(第二实施例)中所示的喷嘴。另外，在带图案的晶片200的情况下，根据处理压力，作为喷嘴231和喷嘴232，使用图8(第三实施例)所示的喷嘴、或使用图9(第四实施例)所示的喷嘴。
另外，在任意情况下均是，当供给HCDS气体时，向喷嘴231和喷嘴232分别供给100sccm的HCDS气体。与此同时，向喷嘴231和喷嘴232分别供给0～500sccm之间的流量的N2气体，向喷嘴233供给100sccm的N2气体。向喷嘴233供给N2气体的理由在于，防止HCDS气体的侵入。
另外，在结束HCDS气体的供给后，当供给NH3气体时，向喷嘴233供给5000sccm的NH3气体。与此同时，向喷嘴233供给0～10000sccm之间的流量的N2气体，向喷嘴231和喷嘴232分别供给500sccm的N2气体。向喷嘴231和喷嘴232供给N2气体的理由在于，防止NH3气体的侵入。
(吹扫及大气压恢复)成膜处理完成后，打开阀247d，从气体配管251和气体配管252经由缓冲室204向处理室201内供给N2气体，从排气管261排气。N2气体作为吹扫气体发挥作用。由此，处理室201内被吹扫，残留在处理室201内的气体、反应副生成物被从处理室201内除去。需要说明的是，吹扫时，也可以打开阀247e，从气体配管253经由气体配管243a和喷嘴233，向处理室201内供给N2气体。然后，将处理室201内的气氛置换为非活性气体(N2气体)(非活性气体置换)，处理室201内的压力恢复至常压(大气压恢复)。
(晶舟卸载及晶片取出)利用晶舟升降机121使密封盖219下降，反应管203的下端打开。并且，在处理完成的晶片200支承于晶舟217的状态下，从反应管203的下端向反应管203的外部搬出。处理完成的晶片200从晶舟217被取出。
需要说明的是，在上述实施方式中，非同时地进行了供给HCDS气体的步骤和供给N2气体的步骤，但本发明不限于此，也可以应用于同时进行上述两个步骤的处理。
如以上说明的那样，通过本实施方式，能够得到以下所示的(1)～(6)的效果中的一种或多种效果。
(1)在具备第一气体供给管和第二气体供给管的气体供给部中，所述第一气体供给管和所述第二气体供给管分别从各自的上端供给相同种类且相同质量流量的处理气体，当将与衬底配置区域相对的第一气体供给管的长度设为L1、将流路截面积设为S1，将与衬底配置区域相对的第二气体供给管的长度设为L2、将流路截面积设为S2时，能够构成为L1比L2长，并且S1小于S2，因此，能够提高对配置在衬底配置区域的多个衬底供给的处理气体的浓度均匀性。
(2)由于构成为具备收容第一气体供给管及第二气体供给管、且具有与处理室连通的多个开口的缓冲室，从缓冲室的多个开口分别以相同的流速将从第一气体供给管及第二气体供给管供给的处理气体供给至处理室内，因此，能够进一步提高对衬底供给的处理气体的浓度均匀性。
(3)由于构成为缓冲室的多个开口设置在与衬底配置区域相对的位置，因此，能够进一步提高对衬底供给的处理气体的浓度均匀性。
(4)由于能够构成为缓冲室的多个开口的每一个开口与多个衬底的每一个衬底对应，因此，能够进一步提高对衬底供给的处理气体的浓度均匀性。
(5)在具备第一气体供给管和第二气体供给管的气体供给部中，所述第一气体供给管和所述第二气体供给管分别从各自的上端供给相同种类且相同质量流量的处理气体，当将与衬底配置区域相对的第一气体供给管的长度设为L1、将流路内部截面积设为S1，将与衬底配置区域相对的第二气体供给管的长度设为L2、将流路内部截面积设为S2时，能够构成为根据处理室内压力，使L1比L2长并且使S1小于S2，或者使L1比L2长并且S1比S2大，或者使L1比L2长，并且S1与S2相等，因此，能够提高对配置在衬底配置区域的多个衬底供给的处理气体的浓度均匀性。
(6)在具备第一气体供给管和第二气体供给管的气体供给部中，所述第一气体供给管和所述第二气体供给管分别从各自的上端供给相同种类且相同质量流量的处理气体，通过将第一气体供给管和第二气体供给管的各自的上端部配置在与裸晶片区域相对的位置，因此，能够提高配置在处理室内的带有图案的衬底间的处理气体的浓度均匀性。
上述的效果在作为原料气体而使用HCDS气体以外的气体的情况下，作为含N气体而使用NH3气体以外的气体的情况下，作为吹扫气体而使用N2气体以外的非活性气体的情况下合，也同样能够得到。
本发明不限于上述实施方式，在不脱离其主旨的范围内，当然能够进行各种变更。
在所述实施方式中，以从第一气体供给系统供给HCDS气体的方式构成，但本发明不限于此，例如，也可以构成为从第一气体供给系统供给甲硅烷气体(SiH4气体)。例如，向100～150Pa、700℃左右的处理室内，从图5的喷嘴231和喷嘴232，分别供给50～250sccm的甲硅烷气体。
另外，在所述实施方式中，向处理室供给处理气体的气体供给系统构成为包含第一气体供给系统和第二气体供给系统，但本发明不限于此，也可以应用于气体供给系统仅由第一气体供给系统构成的情况。
另外，在上述实施方式中，设置缓冲室204，并将喷嘴231和喷嘴232配置在缓冲室204内，但根据工艺条件(处理气体种、压力、温度、膜厚均匀性的要求度等)，也可以采用不设置缓冲室204，而将喷嘴231和喷嘴232配置在反应管203内的构成。
本发明不限于半导体制造装置、在LCD制造装置的这样的处理玻璃衬底的装置、其他衬底处理装置中，也能够应用。另外，在上述实施方式中，以氮化膜的成膜为例进行了说明，但膜种没有特别限定，例如，能够应用在氧化膜(SiO等)、金属氧化膜等各种膜种。另外，也能够应用于成膜处理以外的衬底处理中。
本申请基于于2015年9月17日提出申请的日本申请特愿2015-184131主张享有优先权，其公开内容以引用的方式全部并入本文。
产业上的可利用性
适用于对装填于衬底保持件的衬底，供给处理气体从而处理衬底的衬底处理装置。
附图标记说明
1…衬底处理装置，200…衬底(晶片)，201…处理室，207…加热器，217…晶舟(衬底保持件)，231…喷嘴，231a…气体出口，232…喷嘴，232a…气体出口，281…控制部(控制器)。

Claims (12)

1.气体供给部，所述气体供给部具备从各自的上端供给相同种类且相同质量流量的处理气体的第一气体供给管和第二气体供给管，所述气体供给部经由所述第一气体供给管及所述第二气体供给管，向收容在纵向上排列的多个衬底的处理室中，供给用于处理所述多个衬底的处理气体，其中，当将与配置所述多个衬底的衬底配置区域相对的所述第一气体供给管的长度设为L1、将所述第一气体供给管的流路截面积设为S1、将与所述衬底配置区域相对的所述第二气体供给管的长度设为L2、将所述第二气体供给管的流路截面积设为S2时，所述气体供给部构成为L1比L2长、并且S1比S2小。
2.根据权利要求1所述的气体供给部，构成为具有缓冲室，所述缓冲室收容所述第一气体供给管及所述第二气体供给管，并且具有与所述处理室连通的多个开口，其中，从所述多个开口向所述处理室内供给从所述第一气体供给管及所述第二气体供给管供给的处理气体。
3.根据权利要求2所述的气体供给部，构成为所述多个开口设置于与所述衬底配置区域相对的位置，从所述多个开口向所述处理室供给的气体的流速相同。
4.根据权利要求3所述的气体供给部，构成为气体在与所述衬底相对的所述第一气体供给管的内部流动的第一时间与气体在与所述衬底相对的所述第二气体供给管的内部流动的第二时间相同。
5.衬底处理装置，包含：
处理室，其收容在纵向上排列的多个衬底；
气体供给部，其具备用于从各自的上端向所述处理室供给用于处理所述多个衬底的处理气体的第一气体供给管和第二气体供给管；和控制部，其控制经由所述气体供给部向所述处理室供给的所述处理气体的流量，
其中，所述气体供给部构成为：当将与配置所述多个衬底的衬底配置区域相对的所述第一气体供给管的长度设为L1、将所述第一气体供给管的流路截面积设为S1、将与所述衬底配置区域相对的所述第二气体供给管的长度设为L2、将所述第二气体供给管的流路截面积设为S2时，L1比L2长、并且S1比S2小；
所述控制部进行控制以使得向所述第一气体供给管及所述第二气体供给管供给的处理气体为相同种类且相同质量流量。
6.根据权利要求5所述的衬底处理装置，构成为具有缓冲室，所述缓冲室收容所述第一气体供给管及所述第二气体供给管，并且具有与所述处理室连通的多个开口，其中，从所述多个开口向所述处理室内供给从所述第一气体供给管及所述第二气体供给管供给的处理气体。
7.根据权利要求5所述的衬底处理装置，构成为当所述处理室内的压力为第二规定压力以上且小于第一规定压力时，所述第一气体供给管的流路截面积与所述第二气体供给管的流路截面积相同。
8.根据权利要求5所述的衬底处理装置，其中，当所述处理室内的压力为第一规定压力以上时，所述气体供给部构成为使所述第一气体供给管的流路截面积小于所述第二气体供给管的流路截面积。
9.根据权利要求5所述的衬底处理装置，其中，当所述处理室内的压力小于第二规定压力时，所述气体供给部构成为使所述第一气体供给管的流路截面积大于所述第二气体供给管的流路截面积。
10.根据权利要求5所述的衬底处理装置，构成为具有加热所述衬底配置区域的加热部，所述第一气体供给管及所述第二气体供给管的内部的原料气体通过所述加热部而被分解从而生成为用于衬底处理的处理气体，从所述多个开口向所述处理室内供给时的所述处理气体的浓度在所述衬底配置区域的上下方向上相同。
11.根据权利要求5所述的衬底处理装置，其构成为：
所述衬底配置区域被划分为配置带有图案的衬底的衬底处理区域、和裸晶片区域，
所述第一气体供给管及所述第二气体供给管的上端配置在与所述裸晶片区域相对的位置。
12.半导体器件的制造方法，为了对在纵向上排列的多个衬底进行处理，从第一气体供给管和第二气体供给管的各自的上端，向衬底配置区域供给相同种类且相同质量流量的处理气体，从而对所述多个衬底进行处理，其中，当将与配置所述多个衬底的所述衬底配置区域相对的所述第一气体供给管的长度设为L1、将流路截面积设为S1，将与所述衬底配置区域相对的第二气体供给管的长度设为L2、将流路截面积设为S2时，使L1比L2长，并且使S1比S2小。
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