JP2003031564A - 基板処理装置及び半導体装置の製造方法 - Google Patents
基板処理装置及び半導体装置の製造方法Info
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- JP2003031564A JP2003031564A JP2001220166A JP2001220166A JP2003031564A JP 2003031564 A JP2003031564 A JP 2003031564A JP 2001220166 A JP2001220166 A JP 2001220166A JP 2001220166 A JP2001220166 A JP 2001220166A JP 2003031564 A JP2003031564 A JP 2003031564A
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
- C23C16/45519—Inert gas curtains
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/4401—Means for minimising impurities, e.g. dust, moisture or residual gas, in the reaction chamber
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ボート回転機構に半導体膜副生成物が混入し
機構部が固着する問題を解決し、高品質の半導体膜の製
造を長期間安定的に得ることを可能とする。 【解決手段】 縦型の反応炉と、ボート１６及びボート
支持台１３と、炉口をＯリング６を介して閉塞する蓋体
７と、ボート支持台の回転機構１０とを備えた基板処理
装置において、前記蓋体７を金属製とし、その内部にＯ
リング６用の冷却用流路３０を設ける一方、前記ボート
支持台１３の下端にＳｉＣ、Ｓｉ又はＳｉＯ2のいずれ
かの材料から成るスカート２０を設け、このスカート２
０に、ボート支持台の下端外周部から下側へ延びる垂下
部２１と、その垂下部２１下端から半径方向外側へ反応
室壁の直前まで延び且つ蓋体７の処理空間露出面７ａに
沿って延びる延在部２２を形成し、処理空間露出面７ａ
と延在部２２との隙間で、回転軸１１周囲に反応性ガス
が回り込み難くすると共に熱の授受を可能とする。
機構部が固着する問題を解決し、高品質の半導体膜の製
造を長期間安定的に得ることを可能とする。 【解決手段】 縦型の反応炉と、ボート１６及びボート
支持台１３と、炉口をＯリング６を介して閉塞する蓋体
７と、ボート支持台の回転機構１０とを備えた基板処理
装置において、前記蓋体７を金属製とし、その内部にＯ
リング６用の冷却用流路３０を設ける一方、前記ボート
支持台１３の下端にＳｉＣ、Ｓｉ又はＳｉＯ2のいずれ
かの材料から成るスカート２０を設け、このスカート２
０に、ボート支持台の下端外周部から下側へ延びる垂下
部２１と、その垂下部２１下端から半径方向外側へ反応
室壁の直前まで延び且つ蓋体７の処理空間露出面７ａに
沿って延びる延在部２２を形成し、処理空間露出面７ａ
と延在部２２との隙間で、回転軸１１周囲に反応性ガス
が回り込み難くすると共に熱の授受を可能とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、基板処理装置及び
半導体装置の製造方法に関するものである。
半導体装置の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、半導体製造工程においては、
被処理体である半導体基板、例えば半導体ウェハの表面
にＳｉ3Ｎ4膜などの薄膜や酸化膜を成膜したり、あるい
は不純物の拡散を行うために、ＣＶＤ装置、酸化膜形成
装置、あるいは拡散装置などが用いられており、最近で
は、精度の高い処理を行うために、縦型の熱処理炉を用
いた基板処理装置が使用されている。
被処理体である半導体基板、例えば半導体ウェハの表面
にＳｉ3Ｎ4膜などの薄膜や酸化膜を成膜したり、あるい
は不純物の拡散を行うために、ＣＶＤ装置、酸化膜形成
装置、あるいは拡散装置などが用いられており、最近で
は、精度の高い処理を行うために、縦型の熱処理炉を用
いた基板処理装置が使用されている。
【０００３】この基板処理装置たる縦型の反応炉は、一
般に、図３に示すように、加熱用のヒータ１を有する管
状炉を垂直に配置し、この管状炉の中に石英からなる外
部反応管２と内部反応管３を設けている。外部反応管２
の下端には、Ｏリングを介して、インレットアダプタで
ある炉口フランジ４を設け、この内周面に内部反応管３
の下端を固定している。そして、炉口フランジ４の内側
空間として形成される炉口２７に、処理ガス供給管路で
ある処理ガス導入管（処理ガス導入ノズル）１８を連通
させている。
般に、図３に示すように、加熱用のヒータ１を有する管
状炉を垂直に配置し、この管状炉の中に石英からなる外
部反応管２と内部反応管３を設けている。外部反応管２
の下端には、Ｏリングを介して、インレットアダプタで
ある炉口フランジ４を設け、この内周面に内部反応管３
の下端を固定している。そして、炉口フランジ４の内側
空間として形成される炉口２７に、処理ガス供給管路で
ある処理ガス導入管（処理ガス導入ノズル）１８を連通
させている。
【０００４】一方、ボート１５に被処理体である多数の
半導体ウェハ１６を水平状態で縦方向に収容積載し、こ
のボート１５をボート支持台１３に載せ、適当な昇降装
置によって上昇させて上記内部反応管３内に搬入し、そ
の下部の円板状の蓋体７から成る炉口シールにより、Ｏ
リング５を介して、炉口２７を気密に閉塞して、１つの
閉じられた基板処理空間（反応室）２６を形成する。そ
してボート支持台１３を回転軸１１により支持しボート
回転機構１０により回転可能に構成する。
半導体ウェハ１６を水平状態で縦方向に収容積載し、こ
のボート１５をボート支持台１３に載せ、適当な昇降装
置によって上昇させて上記内部反応管３内に搬入し、そ
の下部の円板状の蓋体７から成る炉口シールにより、Ｏ
リング５を介して、炉口２７を気密に閉塞して、１つの
閉じられた基板処理空間（反応室）２６を形成する。そ
してボート支持台１３を回転軸１１により支持しボート
回転機構１０により回転可能に構成する。
【０００５】この反応室を形成している内部反応管３内
に、処理ガス供給管路である処理ガス導入管（処理ガス
導入ノズル）１８から適当な反応ガス（処理ガス）を導
入し、この処理ガスにより、例えばシリコンウェハ上に
ＳｉＮ4膜を成膜させるなどの所定の処理を炉内で実施
するように構成されている。 なお、２５はガス排気管
である。
に、処理ガス供給管路である処理ガス導入管（処理ガス
導入ノズル）１８から適当な反応ガス（処理ガス）を導
入し、この処理ガスにより、例えばシリコンウェハ上に
ＳｉＮ4膜を成膜させるなどの所定の処理を炉内で実施
するように構成されている。 なお、２５はガス排気管
である。
【０００６】このウェハ処理の際、ウェハ上に生成する
ＣＶＤ膜の均一性を向上させるため、ボート回転機構１
０でボート１５及びボート支持台１３を回転させる。
ＣＶＤ膜の均一性を向上させるため、ボート回転機構１
０でボート１５及びボート支持台１３を回転させる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、基板
処理は、ウェハ１６がボート１５に積載され、またヒー
タ１により加熱される一方、処理ガス導入管（プロセス
ガスイン）１８から処理ガスが導入され、ウェハ領域を
ガスが通過して気相化学反応が行われ、排気ガスがガス
排気管（プロセスガスアウト）１２より排出されること
で行われる。
処理は、ウェハ１６がボート１５に積載され、またヒー
タ１により加熱される一方、処理ガス導入管（プロセス
ガスイン）１８から処理ガスが導入され、ウェハ領域を
ガスが通過して気相化学反応が行われ、排気ガスがガス
排気管（プロセスガスアウト）１２より排出されること
で行われる。
【０００８】ここで、従来の問題は、ウェハ処理の際、
ウェハ上に生成するＣＶＤ膜の均一性を向上させるた
め、ボート回転機構１０でボート１５及びボート支持台
１３を回転させるが、ボート回転機構１０を反応室内に
露出させて設置した場合、その回転機構部にウェハ処理
の際の副生成物が付着し回転機構１０が止まってしまう
事である。
ウェハ上に生成するＣＶＤ膜の均一性を向上させるた
め、ボート回転機構１０でボート１５及びボート支持台
１３を回転させるが、ボート回転機構１０を反応室内に
露出させて設置した場合、その回転機構部にウェハ処理
の際の副生成物が付着し回転機構１０が止まってしまう
事である。
【０００９】このような不都合に対する解決策として
は、回転機構の回転軸の周囲に処理ガスが入り込まない
ようにする、下記(a) (b) (c) の如き公知技術を適用す
ることが有効と考えられる。
は、回転機構の回転軸の周囲に処理ガスが入り込まない
ようにする、下記(a) (b) (c) の如き公知技術を適用す
ることが有効と考えられる。
【００１０】例えば、(a) 特開平２０００−２８６２０
４号公報及び(b) 特開平６−３０２５３３号公報は、反
応ガスによるボート回転軸等の金属部品の腐食を防止す
る為、石英製ボートキャップ（ボート支持台）の下面と
石英製ベース（蓋体）上面とに互いに入り込む凹凸部を
形成し、その両者間の隙間により形成されるガス流路
に、回転軸側からＮ２ガスを注入させる技術を開示して
いる。
４号公報及び(b) 特開平６−３０２５３３号公報は、反
応ガスによるボート回転軸等の金属部品の腐食を防止す
る為、石英製ボートキャップ（ボート支持台）の下面と
石英製ベース（蓋体）上面とに互いに入り込む凹凸部を
形成し、その両者間の隙間により形成されるガス流路
に、回転軸側からＮ２ガスを注入させる技術を開示して
いる。
【００１１】更に、(c) 特許２，６９１，１５９号公報
は、図４に示すように、炉口を金属（ステンレス）製の
蓋体５９で閉じる構成において、回転軸６１の磁性流体
シールユニット６２の周囲に石英製の障壁６３を設け、
この石英製の障壁６３とターンテーブル６４下面とによ
って形成されるパージガス供給空間７３にパージガスを
導入し、該空間圧力を反応容器内圧力よりも陽圧にし
て、磁性流体シールユニット６２内への反応ガスの侵入
を防止する技術を開示している。
は、図４に示すように、炉口を金属（ステンレス）製の
蓋体５９で閉じる構成において、回転軸６１の磁性流体
シールユニット６２の周囲に石英製の障壁６３を設け、
この石英製の障壁６３とターンテーブル６４下面とによ
って形成されるパージガス供給空間７３にパージガスを
導入し、該空間圧力を反応容器内圧力よりも陽圧にし
て、磁性流体シールユニット６２内への反応ガスの侵入
を防止する技術を開示している。
【００１２】しかしながら、従来技術(a) (b) は、ボー
ト回転軸周囲のガス流路の形成と流路抵抗（コンダクタ
ンス）の付与を、石英製の蓋体と石英製ボートキャップ
で行っているため、非常にコスト高となる。また、ＣＶ
Ｄ炉の炉口部においては、配管等の構造が複雑で、石英
では製造が難しく強度的に耐えられないものとなり易
い。
ト回転軸周囲のガス流路の形成と流路抵抗（コンダクタ
ンス）の付与を、石英製の蓋体と石英製ボートキャップ
で行っているため、非常にコスト高となる。また、ＣＶ
Ｄ炉の炉口部においては、配管等の構造が複雑で、石英
では製造が難しく強度的に耐えられないものとなり易
い。
【００１３】又、従来技術(c) も、蓋体（金属製）側に
石英の障壁６３を設け、該障壁とこれに対向する回転壁
によりパージガス供給空間７３を形成し、ここから隙間
の狭い回転軸側にパージガスを送り込む構成であるた
め、回転軸方向へパージガスが抜け難く、完全なパージ
が困難となり易い。また比較的大きく特殊形状の障壁を
石英で構成するため、従来技術(a) (b) の場合と同様に
製造が難しく、強度的に耐えられないものとなり易く、
コスト高となる。また、従来技術(c) の場合、蓋体５９
が炉内に露出しているため、反応雰囲気の汚染源となり
易い。
石英の障壁６３を設け、該障壁とこれに対向する回転壁
によりパージガス供給空間７３を形成し、ここから隙間
の狭い回転軸側にパージガスを送り込む構成であるた
め、回転軸方向へパージガスが抜け難く、完全なパージ
が困難となり易い。また比較的大きく特殊形状の障壁を
石英で構成するため、従来技術(a) (b) の場合と同様に
製造が難しく、強度的に耐えられないものとなり易く、
コスト高となる。また、従来技術(c) の場合、蓋体５９
が炉内に露出しているため、反応雰囲気の汚染源となり
易い。
【００１４】更に、従来技術(b) に示されているよう
に、蓋体にはＯリング冷却用の冷却通路を内部に設ける
ことが好ましいが、金属は熱伝導が良いことから蓋全体
が冷やされてしまい、結果的に蓋体に副生成物が付着
し、反応雰囲気の汚染源となり易い。
に、蓋体にはＯリング冷却用の冷却通路を内部に設ける
ことが好ましいが、金属は熱伝導が良いことから蓋全体
が冷やされてしまい、結果的に蓋体に副生成物が付着
し、反応雰囲気の汚染源となり易い。
【００１５】そこで、本発明の目的は、従来技術の問題
点のボート回転機構に半導体膜副生成物が混入し機構部
が固着する問題を解決し、高品質の半導体膜の製造を長
期間安定的に可能とする基板処理装置及び半導体装置の
製造方法を提供することにある。
点のボート回転機構に半導体膜副生成物が混入し機構部
が固着する問題を解決し、高品質の半導体膜の製造を長
期間安定的に可能とする基板処理装置及び半導体装置の
製造方法を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、次のように構成したものである。
め、本発明は、次のように構成したものである。
【００１７】請求項１に記載の発明は、処理空間を形成
し開口を有する反応室と、基板を加熱する加熱手段と、
基板を保持して処理する基板保持部材と、前記反応室の
開口をシール部材を介して閉塞する蓋体と、前記基板保
持部材を回転軸で支持し回転させる回転機構とを備えた
基板処理装置において、前記蓋体が金属製であり、その
内部に、前記シール部材に対向する位置にて冷却用流路
を具備し、また前記基板保持部材から延出した延出部材
を具備し、この延出部材が、基板保持部材から蓋体の方
向へ延びる垂下部と、その垂下部下端から半径方向外側
へ反応室壁の直前まで延び且つ金属製の蓋体の処理空間
露出面に沿って延びる延在部とを有するすることを特徴
とする。
し開口を有する反応室と、基板を加熱する加熱手段と、
基板を保持して処理する基板保持部材と、前記反応室の
開口をシール部材を介して閉塞する蓋体と、前記基板保
持部材を回転軸で支持し回転させる回転機構とを備えた
基板処理装置において、前記蓋体が金属製であり、その
内部に、前記シール部材に対向する位置にて冷却用流路
を具備し、また前記基板保持部材から延出した延出部材
を具備し、この延出部材が、基板保持部材から蓋体の方
向へ延びる垂下部と、その垂下部下端から半径方向外側
へ反応室壁の直前まで延び且つ金属製の蓋体の処理空間
露出面に沿って延びる延在部とを有するすることを特徴
とする。
【００１８】本発明によれば、蓋体が金属製であり、石
英製の場合に較べて製造が容易で、コスト的に有利であ
る。また、基板保持部材の下端に、石英等から成る延出
部材を設け、この延出部材を、基板保持部材の下端外周
部から下側へ延びる垂下部を有するだけの構成とせず、
更に、その垂下部下端から半径方向外側へ延びる延在部
をも有する構成とし、この延在部を蓋体の処理空間露出
面に沿って反応室壁の直前まで延在させている。このた
め、この延在部と蓋体の処理空間露出面とが重ね合わさ
れる比較的長い半径方向区間において、有効に回転軸周
囲の流路又は管路の抵抗（コンダクタンス）が付与され
る。このようにして構成される回転体の遮蔽構造によ
り、ボートを回転する回転機構部に反応性ガスが回り込
み難くなり、回転部が動かなくなる事態を回避すること
ができる。また、本発明においては、石英等の材質製の
ものとしては延出部材を設けることが必要なだけであ
り、図４で説明した従来技術(c) の如く、大きく且つ特
殊形状の石英製の障壁６３を形成して設ける必要がな
い。
英製の場合に較べて製造が容易で、コスト的に有利であ
る。また、基板保持部材の下端に、石英等から成る延出
部材を設け、この延出部材を、基板保持部材の下端外周
部から下側へ延びる垂下部を有するだけの構成とせず、
更に、その垂下部下端から半径方向外側へ延びる延在部
をも有する構成とし、この延在部を蓋体の処理空間露出
面に沿って反応室壁の直前まで延在させている。このた
め、この延在部と蓋体の処理空間露出面とが重ね合わさ
れる比較的長い半径方向区間において、有効に回転軸周
囲の流路又は管路の抵抗（コンダクタンス）が付与され
る。このようにして構成される回転体の遮蔽構造によ
り、ボートを回転する回転機構部に反応性ガスが回り込
み難くなり、回転部が動かなくなる事態を回避すること
ができる。また、本発明においては、石英等の材質製の
ものとしては延出部材を設けることが必要なだけであ
り、図４で説明した従来技術(c) の如く、大きく且つ特
殊形状の石英製の障壁６３を形成して設ける必要がな
い。
【００１９】また本発明においては、延出部材の延在部
と蓋体の処理空間露出面との重ね合わせが、比較的長い
半径方向区間においてなされているため、両部材間の熱
の授受が効果的に行われる。すなわち、金属製の蓋体の
内部に、樹脂リング（Ｏリング）冷却用の冷却用流路が
形成され、これによって蓋体が冷やされようとするが、
延出部材の延在部からの熱を蓋体が効果的に受け取って
暖められる。このため、蓋体の温度が低下して、基板処
理時の副生成物が蓋体に付着しやすくなるという不都合
が防止される。
と蓋体の処理空間露出面との重ね合わせが、比較的長い
半径方向区間においてなされているため、両部材間の熱
の授受が効果的に行われる。すなわち、金属製の蓋体の
内部に、樹脂リング（Ｏリング）冷却用の冷却用流路が
形成され、これによって蓋体が冷やされようとするが、
延出部材の延在部からの熱を蓋体が効果的に受け取って
暖められる。このため、蓋体の温度が低下して、基板処
理時の副生成物が蓋体に付着しやすくなるという不都合
が防止される。
【００２０】請求項２の発明は、前記請求項１記載の基
板処理装置において、前記延出部材における延在部と前
記蓋体及び反応室壁との隙間をそれぞれ比較的狭く１〜
５ｍｍ程度に形成したことを特徴とする。
板処理装置において、前記延出部材における延在部と前
記蓋体及び反応室壁との隙間をそれぞれ比較的狭く１〜
５ｍｍ程度に形成したことを特徴とする。
【００２１】延出部材における延在部と上記蓋体及び反
応室壁（炉口フランジの内周壁）との隙間ｈ，ｉの下限
を１ｍｍ以上とする理由は、１ｍｍ未満では機械的寸法
精度より組立の実現が難しくなり、１ｍｍが限界となる
からである。また、当該隙間の上限を５ｍｍ以下とする
理由は、隙間が５ｍｍを超える大きさになると、回転機
構部と反応室間に有効な管路抵抗（コンダクタンス）を
設けることが困難になると共に、蓋体の延出部材による
加温作用も有効でなくなるためである。請求項３の発明
に係る基板処理装置は、処理空間を形成し開口を有する
反応室と、基板を加熱する加熱手段と、基板を保持して
処理する基板保持部材と、前記反応室の開口をシール部
材を介して閉塞する蓋体と、前記基板保持部材を回転軸
で支持し回転させる回転機構とを備え、前記基板を前記
基板保持部材にて支持した状態で反応室内にて加熱処理
する基板処理装置において、前記蓋体を金属製の部材に
より構成し、その内部に、前記シール部材に対向する位
置にて冷却用流路を設け、また前記基板保持部材から延
出した延出部材を設け、この延出部材は、前記基板保持
部材から蓋体の方向に延出した垂下部と、その垂下部下
端から半径方向外側へ延び且つ蓋体の反応室露出部に近
接して設けられた延在部とを有する構成とし、該基板保
持部材から該延在部に伝導してくる熱により、該蓋体を
温めるように構成したことを特徴とする。
応室壁（炉口フランジの内周壁）との隙間ｈ，ｉの下限
を１ｍｍ以上とする理由は、１ｍｍ未満では機械的寸法
精度より組立の実現が難しくなり、１ｍｍが限界となる
からである。また、当該隙間の上限を５ｍｍ以下とする
理由は、隙間が５ｍｍを超える大きさになると、回転機
構部と反応室間に有効な管路抵抗（コンダクタンス）を
設けることが困難になると共に、蓋体の延出部材による
加温作用も有効でなくなるためである。請求項３の発明
に係る基板処理装置は、処理空間を形成し開口を有する
反応室と、基板を加熱する加熱手段と、基板を保持して
処理する基板保持部材と、前記反応室の開口をシール部
材を介して閉塞する蓋体と、前記基板保持部材を回転軸
で支持し回転させる回転機構とを備え、前記基板を前記
基板保持部材にて支持した状態で反応室内にて加熱処理
する基板処理装置において、前記蓋体を金属製の部材に
より構成し、その内部に、前記シール部材に対向する位
置にて冷却用流路を設け、また前記基板保持部材から延
出した延出部材を設け、この延出部材は、前記基板保持
部材から蓋体の方向に延出した垂下部と、その垂下部下
端から半径方向外側へ延び且つ蓋体の反応室露出部に近
接して設けられた延在部とを有する構成とし、該基板保
持部材から該延在部に伝導してくる熱により、該蓋体を
温めるように構成したことを特徴とする。
【００２２】請求項３の発明においては、延出部材の延
在部と蓋体の処理空間露出面との重ね合わせが、比較的
長い半径方向区間においてなされており、基板保持部材
から該延在部に伝導してくる熱により、蓋体が温められ
る。両部材間の熱の授受が効果的に行われない場合は、
金属製の蓋体の内部に、冷却用の冷却用流路が形成さ
れ、これによって蓋体が冷やされ、基板処理時の副生成
物が蓋体に付着しやすくなる。しかし、本発明では、延
出部材の延在部からの熱により蓋体が効果的に暖められ
るため、蓋体の温度が低下して、基板処理時の副生成物
が蓋体に付着しやすくなるという不都合が防止される。
在部と蓋体の処理空間露出面との重ね合わせが、比較的
長い半径方向区間においてなされており、基板保持部材
から該延在部に伝導してくる熱により、蓋体が温められ
る。両部材間の熱の授受が効果的に行われない場合は、
金属製の蓋体の内部に、冷却用の冷却用流路が形成さ
れ、これによって蓋体が冷やされ、基板処理時の副生成
物が蓋体に付着しやすくなる。しかし、本発明では、延
出部材の延在部からの熱により蓋体が効果的に暖められ
るため、蓋体の温度が低下して、基板処理時の副生成物
が蓋体に付着しやすくなるという不都合が防止される。
【００２３】請求項４の発明に係る半導体装置の製造方
法は、基板保持部材に基板を保持するステップと、前記
基板保持部材を反応室内に挿入して、反応室の開口をシ
ール部材を介して金属製の蓋体で閉塞するステップと、
基板保持部材から延出する半径方向外側へ蓋体の処理空
間露出面に沿って延びる延出部材と前記蓋体の処理空間
露出面との間に形成された流路に沿って、回転軸側から
半径方向外側へパージガスを流すステップと、前記基板
を処理するために反応室内に反応ガスを導入するステッ
プと、前記導入された反応ガスを前記反応室内から排気
するステップとを含むことを特徴とする。
法は、基板保持部材に基板を保持するステップと、前記
基板保持部材を反応室内に挿入して、反応室の開口をシ
ール部材を介して金属製の蓋体で閉塞するステップと、
基板保持部材から延出する半径方向外側へ蓋体の処理空
間露出面に沿って延びる延出部材と前記蓋体の処理空間
露出面との間に形成された流路に沿って、回転軸側から
半径方向外側へパージガスを流すステップと、前記基板
を処理するために反応室内に反応ガスを導入するステッ
プと、前記導入された反応ガスを前記反応室内から排気
するステップとを含むことを特徴とする。
【００２４】請求項４の発明によれば、基板保持部材の
下端に設けた延出部材の半径方向外側へ延びる延在部と
前記蓋体の処理空間露出面との間に形成された流路に沿
ってパージガスを流すステップを経てから、前記基板を
処理するために反応室内に反応ガスを導入するステップ
を行う。パージガスは回転軸側から半径方向外側へ流さ
れ、基板保持部材の回転軸の周囲についてもパージが完
全に行われ、回転軸の周囲に空気等が残らない。
下端に設けた延出部材の半径方向外側へ延びる延在部と
前記蓋体の処理空間露出面との間に形成された流路に沿
ってパージガスを流すステップを経てから、前記基板を
処理するために反応室内に反応ガスを導入するステップ
を行う。パージガスは回転軸側から半径方向外側へ流さ
れ、基板保持部材の回転軸の周囲についてもパージが完
全に行われ、回転軸の周囲に空気等が残らない。
【００２５】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図示の実施形態に
基づいて説明する。
基づいて説明する。
【００２６】図１は基板処理装置に係る縦型の反応炉Ａ
の概略図である。ここでは反応炉は二重管構造になって
いるが本発明の本質な事項ではなく、一重管構造に対し
ても本発明を適用することができる。
の概略図である。ここでは反応炉は二重管構造になって
いるが本発明の本質な事項ではなく、一重管構造に対し
ても本発明を適用することができる。
【００２７】上部が閉じた円筒状のヒータ１の内側に、
円筒状の石英製外部反応管２が設けられ、外部反応管２
の内部には上端が開放された円筒状の石英製内部反応管
３が同心状に配設される。外部反応管２は炉口フランジ
４の上端に立設され、外部反応管２と炉口フランジ４間
はＯリング５によりシールされている。内部反応管３は
炉口フランジ４の内壁から径方向内方へ突設した反応管
受け部４ａ（図２）に立設される。炉口フランジ４の下
端はＯリング６を介して蓋体７により気密に閉塞され
る。
円筒状の石英製外部反応管２が設けられ、外部反応管２
の内部には上端が開放された円筒状の石英製内部反応管
３が同心状に配設される。外部反応管２は炉口フランジ
４の上端に立設され、外部反応管２と炉口フランジ４間
はＯリング５によりシールされている。内部反応管３は
炉口フランジ４の内壁から径方向内方へ突設した反応管
受け部４ａ（図２）に立設される。炉口フランジ４の下
端はＯリング６を介して蓋体７により気密に閉塞され
る。
【００２８】蓋体７には、気密性を保持しつつ伸縮自在
な弾性部材であるベローズ８及びシール用補助部材９ａ
を介して、ベース９に上下方向に弾性的に変位可能に取
り付けられている。また、このベース９には、シール用
補助部材９ｂを介してボート回転機構１０が取り付けら
れている。そして、このボート回転機構１０の回転軸１
１の頂部には、金属製（ここではステンレス製）の載置
台１２が取り付けられており、この載置台１２上に、ダ
ミーのウェハから成る遮蔽板１４を内蔵したＳｉＣ、Ｓ
ｉＯ2（石英）、又はＳｉから成る基板保持部材として
のボート支持台１３が取り付けられる。
な弾性部材であるベローズ８及びシール用補助部材９ａ
を介して、ベース９に上下方向に弾性的に変位可能に取
り付けられている。また、このベース９には、シール用
補助部材９ｂを介してボート回転機構１０が取り付けら
れている。そして、このボート回転機構１０の回転軸１
１の頂部には、金属製（ここではステンレス製）の載置
台１２が取り付けられており、この載置台１２上に、ダ
ミーのウェハから成る遮蔽板１４を内蔵したＳｉＣ、Ｓ
ｉＯ2（石英）、又はＳｉから成る基板保持部材として
のボート支持台１３が取り付けられる。
【００２９】ボート１５は、ＳｉＣ、ＳｉＯ2（石
英）、又はＳｉから成り、このボート支持台１３に立設
されて内部反応管３内に挿入される。ボート１５には成
膜処理されるシリコン等のウェハ１６が水平姿勢で多段
に装填され、多数枚のウェハ１６がバッチ処理されるよ
うに構成される。
英）、又はＳｉから成り、このボート支持台１３に立設
されて内部反応管３内に挿入される。ボート１５には成
膜処理されるシリコン等のウェハ１６が水平姿勢で多段
に装填され、多数枚のウェハ１６がバッチ処理されるよ
うに構成される。
【００３０】炉口フランジ４が蓋体７により気密に密閉
されることにより、閉空間１７が形成され、この閉空間
１７内に延出する形で、ボート支持台１３の下端部の外
周端に、延出部材としてのスカート２０が設けられてい
る。
されることにより、閉空間１７が形成され、この閉空間
１７内に延出する形で、ボート支持台１３の下端部の外
周端に、延出部材としてのスカート２０が設けられてい
る。
【００３１】図２は、上記ボート回転機構１０からスカ
ート２０近傍までの部分を拡大して示したものである。
ート２０近傍までの部分を拡大して示したものである。
【００３２】図２において、炉口フランジ４が蓋体７に
より気密に密閉されることにより、炉口フランジ４、反
応管受け部４ａ、載置台１２及び蓋体７で囲まれた、閉
空間１７が形成される。
より気密に密閉されることにより、炉口フランジ４、反
応管受け部４ａ、載置台１２及び蓋体７で囲まれた、閉
空間１７が形成される。
【００３３】上記反応管受け部４ａは、ボート１５を内
部反応管３内に挿入した状態で、載置台１２（又はボー
ト支持台１３）の側面と対向する位置に設けられる。閉
空間１７は、この反応管受け部４ａと載置台１２（又は
ボート支持台１３）の間の間隙ｋから内部反応管３の反
応室内に連通している。そして、この間隙ｋに、炉口フ
ランジ４に設けたＬ字状の処理ガス導入管（処理ガス導
入ノズル）１８の垂直部が差し込まれている。なお、炉
口フランジ４にはガス排気管２５も設けられている。
部反応管３内に挿入した状態で、載置台１２（又はボー
ト支持台１３）の側面と対向する位置に設けられる。閉
空間１７は、この反応管受け部４ａと載置台１２（又は
ボート支持台１３）の間の間隙ｋから内部反応管３の反
応室内に連通している。そして、この間隙ｋに、炉口フ
ランジ４に設けたＬ字状の処理ガス導入管（処理ガス導
入ノズル）１８の垂直部が差し込まれている。なお、炉
口フランジ４にはガス排気管２５も設けられている。
【００３４】また、蓋体７の回転軸１１側には、断面逆
Ｌ字状に内向フランジ１９が形成され、この内向フラン
ジ１９と炉口フランジ４の内周壁（反応室壁）間の空間
内に、ボート支持台１３の下端外周部からスカート２０
が延出されている。
Ｌ字状に内向フランジ１９が形成され、この内向フラン
ジ１９と炉口フランジ４の内周壁（反応室壁）間の空間
内に、ボート支持台１３の下端外周部からスカート２０
が延出されている。
【００３５】このスカート２０は、ボート支持台の下端
外周部から下側へ延びる垂下部２１と、その垂下部２１
下端から半径方向外側へ炉口フランジ４の内周壁（反応
室壁）の直前まで延び且つ金属製の蓋体７の処理空間露
出面７ａに沿って延びる延在部２２とを有する。
外周部から下側へ延びる垂下部２１と、その垂下部２１
下端から半径方向外側へ炉口フランジ４の内周壁（反応
室壁）の直前まで延び且つ金属製の蓋体７の処理空間露
出面７ａに沿って延びる延在部２２とを有する。
【００３６】上記内向フランジ１９の内側端にはベロー
ズ８を介してシール用補助部材９が接続され、該シール
用補助部材９にはパージガスＮ2用のパージガス導入口
２３が設けられている。
ズ８を介してシール用補助部材９が接続され、該シール
用補助部材９にはパージガスＮ2用のパージガス導入口
２３が設けられている。
【００３７】従って、パージガス導入口２３から→パー
ジガス導入口２３と回転軸１１周囲との隙間ａ、→シー
ル用補助部材９の内周面と回転軸１１周囲との隙間ｂ、
→ベローズ８の内周面と回転軸１１周囲との隙間ｃ、→
内向フランジ１９の内周面と回転軸１１周囲との隙間
ｄ、→内向フランジ１９の上面と載置台１２下面との隙
間ｅ、→蓋体７の上面と載置台１２下面との隙間ｆ、→
蓋体７の上面とスカート２０の延在部２２下面との隙間
ｈ、→スカート２０の延在部２２の外周端面と炉口フラ
ンジ４の内周壁（反応室壁）との隙間ｉ、→スカート２
０の延在部２２の上面と反応管受け部４ａ下面との隙間
ｊ、→反応管受け部４ａの内周端面と下面とスカート２
０の垂下部２１外周面との隙間ｋ、というパージガス流
路２４が形成されている。すなわち、パージガスは回転
軸１１側から半径方向外側へと流され、ボート支持台１
３の回転軸１１の周囲を陽圧に保つため、回転軸１１の
周囲についてもパージが完全に行われ、回転軸１１の周
囲に空気等が残らない。
ジガス導入口２３と回転軸１１周囲との隙間ａ、→シー
ル用補助部材９の内周面と回転軸１１周囲との隙間ｂ、
→ベローズ８の内周面と回転軸１１周囲との隙間ｃ、→
内向フランジ１９の内周面と回転軸１１周囲との隙間
ｄ、→内向フランジ１９の上面と載置台１２下面との隙
間ｅ、→蓋体７の上面と載置台１２下面との隙間ｆ、→
蓋体７の上面とスカート２０の延在部２２下面との隙間
ｈ、→スカート２０の延在部２２の外周端面と炉口フラ
ンジ４の内周壁（反応室壁）との隙間ｉ、→スカート２
０の延在部２２の上面と反応管受け部４ａ下面との隙間
ｊ、→反応管受け部４ａの内周端面と下面とスカート２
０の垂下部２１外周面との隙間ｋ、というパージガス流
路２４が形成されている。すなわち、パージガスは回転
軸１１側から半径方向外側へと流され、ボート支持台１
３の回転軸１１の周囲を陽圧に保つため、回転軸１１の
周囲についてもパージが完全に行われ、回転軸１１の周
囲に空気等が残らない。
【００３８】ここで上記スカート２０における延在部２
２と上記蓋体７及び炉口フランジ４の内周壁（反応室
壁）との隙間ｈ、ｉは、それぞれ１〜５ｍｍ程度と比較
的狭く形成する。隙間ｈ、ｉの下限を１ｍｍ以上とした
理由は、１ｍｍ未満では機械的寸法精度より組立の実現
が難しくなり、１ｍｍが限界となるからである。また、
隙間ｈ、ｉの上限を５ｍｍ以下とした理由は、隙間が５
ｍｍを超える大きさになると、回転機構部と反応室間に
有効な管路抵抗（コンダクタンス）を設けることが困難
になるからである。また、１〜５ｍｍの範囲は、後述す
る蓋体７への加温作用の面から見た場合、熱の輻射がし
易い隙間寸法であり、ガスの回り込みも生じ難い寸法で
あるためである。
２と上記蓋体７及び炉口フランジ４の内周壁（反応室
壁）との隙間ｈ、ｉは、それぞれ１〜５ｍｍ程度と比較
的狭く形成する。隙間ｈ、ｉの下限を１ｍｍ以上とした
理由は、１ｍｍ未満では機械的寸法精度より組立の実現
が難しくなり、１ｍｍが限界となるからである。また、
隙間ｈ、ｉの上限を５ｍｍ以下とした理由は、隙間が５
ｍｍを超える大きさになると、回転機構部と反応室間に
有効な管路抵抗（コンダクタンス）を設けることが困難
になるからである。また、１〜５ｍｍの範囲は、後述す
る蓋体７への加温作用の面から見た場合、熱の輻射がし
易い隙間寸法であり、ガスの回り込みも生じ難い寸法で
あるためである。
【００３９】次に上記構成の作用について説明する。
【００４０】ウェハ１６はボート１５上に積載され、処
理ガス導入管１８より処理ガスを導入し、ガス排気管２
５より処理ガスを排出する。その過程において、ヒータ
１によって熱せられたウェハ１６上に、気相化学成長に
より半導体膜を形成する。
理ガス導入管１８より処理ガスを導入し、ガス排気管２
５より処理ガスを排出する。その過程において、ヒータ
１によって熱せられたウェハ１６上に、気相化学成長に
より半導体膜を形成する。
【００４１】ボート回転機構１０には、回転軸１１及び
載置台１２があり、スカート受けの上に積載されたＳｉ
Ｃあるいは石英（ＳｉＯ2）あるいはＳｉの材質からな
るスカート２０付きのボート支持台１３が自転運動す
る。なお、スカート２０は、ボート支持台１３、ボート
１５と同じ材質から構成される方が好ましい。
載置台１２があり、スカート受けの上に積載されたＳｉ
Ｃあるいは石英（ＳｉＯ2）あるいはＳｉの材質からな
るスカート２０付きのボート支持台１３が自転運動す
る。なお、スカート２０は、ボート支持台１３、ボート
１５と同じ材質から構成される方が好ましい。
【００４２】処理ガスは、処理ガス導入管１８を通し反
応室２６内に導入される。処理ガス導入管１８の構造は
Ｌ字型をしており、炉口２７から遠ざかる形でガスを噴
出するように出来ており、スカートの内側にガスが回り
込み難くしている。従って、処理ガス導入管１８は、反
応性ガスが炉口部に拡散し難い構造を持つ。
応室２６内に導入される。処理ガス導入管１８の構造は
Ｌ字型をしており、炉口２７から遠ざかる形でガスを噴
出するように出来ており、スカートの内側にガスが回り
込み難くしている。従って、処理ガス導入管１８は、反
応性ガスが炉口部に拡散し難い構造を持つ。
【００４３】このように、ボート回転機構１０の回転軸
１１の周囲にスカート２０による遮蔽構造物を設置し、
回転軸１１を中心とした回転機構部と反応室２６間に、
流路２４による管路抵抗（コンダクタンス）を設けるこ
とにより、基板処理に際して処理ガスが回転軸１１の周
囲に回り込まなくなる。従って、上記実施形態によれ
ば、第１の特徴として、従来の問題点である、反応室２
６側から回転軸１１側の隙間に処理ガスが回り込み、反
応副生成物の形成で回転軸が固着し、回転運動が停止し
てしまうことを防止することができる。
１１の周囲にスカート２０による遮蔽構造物を設置し、
回転軸１１を中心とした回転機構部と反応室２６間に、
流路２４による管路抵抗（コンダクタンス）を設けるこ
とにより、基板処理に際して処理ガスが回転軸１１の周
囲に回り込まなくなる。従って、上記実施形態によれ
ば、第１の特徴として、従来の問題点である、反応室２
６側から回転軸１１側の隙間に処理ガスが回り込み、反
応副生成物の形成で回転軸が固着し、回転運動が停止し
てしまうことを防止することができる。
【００４４】また、パージガス導入口２３からパージガ
スＮ2を導入することにより、スカート２０内の流路２
４を窒素パージすることができるので、スカート２０内
に滞留する空気がプロセスに影響しないように維持する
ことができる。装置待機時は、スカート２０内部に窒素
を流した状態として空気の回り込みを軽減し、また反応
室内を真空状態にする場合にも、スカート２０内部に窒
素によるパージを初期状態で行い、大気の滞留を防ぐよ
うにする。なお、パージガスの導入は、ボート１５を反
応室内に挿入する時のみ実施するようにしてもよい。
スＮ2を導入することにより、スカート２０内の流路２
４を窒素パージすることができるので、スカート２０内
に滞留する空気がプロセスに影響しないように維持する
ことができる。装置待機時は、スカート２０内部に窒素
を流した状態として空気の回り込みを軽減し、また反応
室内を真空状態にする場合にも、スカート２０内部に窒
素によるパージを初期状態で行い、大気の滞留を防ぐよ
うにする。なお、パージガスの導入は、ボート１５を反
応室内に挿入する時のみ実施するようにしてもよい。
【００４５】半導体装置の製造方法としては、（Ａ）ボ
ート１５に半導体基板たるウェハ１６を多段に保持し、
これをボート支持台１３で支持して縦型反応炉の内部反
応管３内に挿入して、内部反応管３の炉口２７をＯリン
グ６を介して金属製の蓋体７で閉塞するステップと、
（Ｂ）ボート支持台１３の下端に設けたＳｉＣ、Ｓｉ又
はＳｉＯ2のいずれかの材料から成るスカート２０の下
端における半径方向外側へ延びる延在部２２と前記蓋体
７の処理空間露出面７ａとの間に形成された流路２４に
沿ってパージガスを流し、これにより少なくともボート
支持台１３の回転軸１１の周囲を陽圧に保つステップ
と、（Ｃ）前記半導体基板を処理するために反応炉の内
部反応管３内に反応ガスを導入するステップと、（Ｄ）
前記導入された反応ガスを前記反応炉の内部反応管３内
（基板処理空間）から排気するステップとを含む。
ート１５に半導体基板たるウェハ１６を多段に保持し、
これをボート支持台１３で支持して縦型反応炉の内部反
応管３内に挿入して、内部反応管３の炉口２７をＯリン
グ６を介して金属製の蓋体７で閉塞するステップと、
（Ｂ）ボート支持台１３の下端に設けたＳｉＣ、Ｓｉ又
はＳｉＯ2のいずれかの材料から成るスカート２０の下
端における半径方向外側へ延びる延在部２２と前記蓋体
７の処理空間露出面７ａとの間に形成された流路２４に
沿ってパージガスを流し、これにより少なくともボート
支持台１３の回転軸１１の周囲を陽圧に保つステップ
と、（Ｃ）前記半導体基板を処理するために反応炉の内
部反応管３内に反応ガスを導入するステップと、（Ｄ）
前記導入された反応ガスを前記反応炉の内部反応管３内
（基板処理空間）から排気するステップとを含む。
【００４６】一方、上記した金属製の蓋体７の内部に
は、上記シール部材たるＯリング６に対向する位置に、
冷却用流路３０が形成されている。この冷却用流路（こ
の例では水路）３０はＯリング６の近傍を水冷するもの
であり、これによりＯリング６が加熱されてシール作用
を阻害されるのを防止する働きをする。
は、上記シール部材たるＯリング６に対向する位置に、
冷却用流路３０が形成されている。この冷却用流路（こ
の例では水路）３０はＯリング６の近傍を水冷するもの
であり、これによりＯリング６が加熱されてシール作用
を阻害されるのを防止する働きをする。
【００４７】既に述べたように、ＣＶＤ炉ではその炉口
２７において配管等の構造が複雑であり、従来の石英製
の蓋体や障壁を用いた構成では製造が難しく強度的に耐
えられないものとなり易いが、本実施形態によれば、金
属製のフランジ構造を採用し、このため蓋体７にも金属
製を用いていることから、製造が容易であり、また、金
属製の蓋に沿って石英等のスカート２０で、回転軸１１
周囲の流路２４に管路抵抗（コンダクタンス）を付与し
ているので、構造が簡単で強度的にも充分なる耐久性を
持つ基板処理装置が得られる。
２７において配管等の構造が複雑であり、従来の石英製
の蓋体や障壁を用いた構成では製造が難しく強度的に耐
えられないものとなり易いが、本実施形態によれば、金
属製のフランジ構造を採用し、このため蓋体７にも金属
製を用いていることから、製造が容易であり、また、金
属製の蓋に沿って石英等のスカート２０で、回転軸１１
周囲の流路２４に管路抵抗（コンダクタンス）を付与し
ているので、構造が簡単で強度的にも充分なる耐久性を
持つ基板処理装置が得られる。
【００４８】ところで、上記スカート２０が設けられて
いない場合、Ｏリング冷却用の冷却通路３０が蓋体７内
に設けられているため、金属は熱伝導が良いことから蓋
体７の全体が冷やされてしまい、結果的に蓋体７に基板
処理の際に副生成物が付着してしまう。
いない場合、Ｏリング冷却用の冷却通路３０が蓋体７内
に設けられているため、金属は熱伝導が良いことから蓋
体７の全体が冷やされてしまい、結果的に蓋体７に基板
処理の際に副生成物が付着してしまう。
【００４９】しかし、本実施形態では、金属の蓋体７の
処理空間露出面７ａに沿ってガス遮蔽部材たるスカート
２０の延在部２２を設けているので、冷却用流路３０の
作用で冷えた蓋体７の部分が、延在部２２から付与され
る熱で温められるという作用が営まれる。従って、蓋体
７の温度が低いために基板処理の際に副生成物が付着
し、その後の処理に際し汚染源として働くという不都合
が防止される。
処理空間露出面７ａに沿ってガス遮蔽部材たるスカート
２０の延在部２２を設けているので、冷却用流路３０の
作用で冷えた蓋体７の部分が、延在部２２から付与され
る熱で温められるという作用が営まれる。従って、蓋体
７の温度が低いために基板処理の際に副生成物が付着
し、その後の処理に際し汚染源として働くという不都合
が防止される。
【００５０】要するに、スカート２０を設けることで、
(i) ガス回り込み防止、(ii) 蓋体への副生成物付着防
止（蓋を温める故）の一石二鳥の効果がある。
(i) ガス回り込み防止、(ii) 蓋体への副生成物付着防
止（蓋を温める故）の一石二鳥の効果がある。
【００５１】従来は７８０〜８００℃でＣＶＤ処理して
いたが、最近の傾向である低温プロセスの場合（例え
ば、ナイトライドではプロセス温度が６２０〜６８０℃
となっている）、炉内からの熱輻射が減り、よりいっそ
う炉口部が冷える（温められ難い）ので、スカート２０
を通して暖めておくことが非常に有効な手段となる。暖
めるべき蓋体７の温度は、一例として７００℃のＴＥＯ
Ｓを用いる処理では、蓋体７を１５０℃位に温める必要
がある。
いたが、最近の傾向である低温プロセスの場合（例え
ば、ナイトライドではプロセス温度が６２０〜６８０℃
となっている）、炉内からの熱輻射が減り、よりいっそ
う炉口部が冷える（温められ難い）ので、スカート２０
を通して暖めておくことが非常に有効な手段となる。暖
めるべき蓋体７の温度は、一例として７００℃のＴＥＯ
Ｓを用いる処理では、蓋体７を１５０℃位に温める必要
がある。
【００５２】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、次
のような優れた効果が得られる。
のような優れた効果が得られる。
【００５３】本発明の基板処理装置によれば、開口の蓋
体が金属製であり、石英製の場合に較べて製造が容易
で、コスト的に有利である。また、基板保持部材から延
出した延出部材を設け、この延出部材を、蓋体の方向へ
延びる垂下部と、その垂下部下端から半径方向外側へ延
びる延在部をも有する構成とし、この延在部を蓋体の処
理空間露出面に沿って反応室壁の直前まで延在させてい
る。このため、この延在部と蓋体の処理空間露出面とが
重ね合わされる比較的長い半径方向区間において、有効
に回転軸周囲の流路又は管路の抵抗（コンダクタンス）
が付与される。このようにして構成される回転体の遮蔽
構造により、基板保持部材を回転する回転機構部に反応
性ガスが回り込み難くなり、回転部が固着して動かなく
なる事態を回避することができる。
体が金属製であり、石英製の場合に較べて製造が容易
で、コスト的に有利である。また、基板保持部材から延
出した延出部材を設け、この延出部材を、蓋体の方向へ
延びる垂下部と、その垂下部下端から半径方向外側へ延
びる延在部をも有する構成とし、この延在部を蓋体の処
理空間露出面に沿って反応室壁の直前まで延在させてい
る。このため、この延在部と蓋体の処理空間露出面とが
重ね合わされる比較的長い半径方向区間において、有効
に回転軸周囲の流路又は管路の抵抗（コンダクタンス）
が付与される。このようにして構成される回転体の遮蔽
構造により、基板保持部材を回転する回転機構部に反応
性ガスが回り込み難くなり、回転部が固着して動かなく
なる事態を回避することができる。
【００５４】また、本発明の基板処理装置においては、
石英等の材質製のものとしては基板保持部材を設けるこ
とが必要なだけであり、従来技術の如く、大きく特殊形
状の石英製障壁を形成して設ける必要がない。
石英等の材質製のものとしては基板保持部材を設けるこ
とが必要なだけであり、従来技術の如く、大きく特殊形
状の石英製障壁を形成して設ける必要がない。
【００５５】また本発明の基板処理装置においては、基
板保持部材の延在部と蓋体の処理空間露出面との重ね合
わせが、半径方向において比較的長い区間なされている
ため、両部材間の熱の授受が効果的に行われる。すなわ
ち、金属製の蓋体の内部に、Ｏリング冷却用の冷却用流
路が形成され、これによって蓋体が冷やされようとする
が、基板保持部材の延在部からの熱を蓋体が効果的に受
け取って暖められるため、蓋体の温度が低下して基板処
理時の副生成物が蓋体に付着しやすくなるという不都合
が防止される。
板保持部材の延在部と蓋体の処理空間露出面との重ね合
わせが、半径方向において比較的長い区間なされている
ため、両部材間の熱の授受が効果的に行われる。すなわ
ち、金属製の蓋体の内部に、Ｏリング冷却用の冷却用流
路が形成され、これによって蓋体が冷やされようとする
が、基板保持部材の延在部からの熱を蓋体が効果的に受
け取って暖められるため、蓋体の温度が低下して基板処
理時の副生成物が蓋体に付着しやすくなるという不都合
が防止される。
【００５６】また本発明の製造方法によれば、基板保持
部材から延出する半径方向外側へ蓋体の処理空間露出面
に沿って延びる延出部材と前記蓋体の処理空間露出面と
の間に形成された流路に沿ってパージガスを流すので、
パージガスは回転軸側から半径方向外側へ流され、回転
軸の周囲についてもパージが完全に行われ、回転軸の周
囲に空気等が残らない。
部材から延出する半径方向外側へ蓋体の処理空間露出面
に沿って延びる延出部材と前記蓋体の処理空間露出面と
の間に形成された流路に沿ってパージガスを流すので、
パージガスは回転軸側から半径方向外側へ流され、回転
軸の周囲についてもパージが完全に行われ、回転軸の周
囲に空気等が残らない。
【図１】本発明の基板処理装置の全体を示す略図であ
る。
る。
【図２】本発明の上記図１の基板処理装置における炉口
部詳細を示した拡大図である。
部詳細を示した拡大図である。
【図３】従来の基板処理装置の全体を示す略図である。
【図４】従来の基板処理装置における炉口部を示した図
である。
である。
１ ヒータ
２ 外部反応管
３ 内部反応管
４ 炉口フランジ
５、６ Ｏリング（シール部材）
７ 蓋体
７ａ 処理空間露出面
１０ ボート回転機構
１１ 回転軸
１２ 載置台
１３ ボート支持台
１５ ボート（基板保持部材）
１６ ウェハ
１７ 閉空間
１８ 処理ガス導入管
２０ スカート
２１ 垂下部
２２ 延在部
２３ パージガス導入口
２４ 流路
２５ ガス排気管
３０ 冷却用流路
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 4K030 BA40 CA04 CA12 GA06 GA13
JA03 KA04 KA05 KA10 KA11
KA22 KA26 KA46
5F045 AA06 AA20 AB32 AB33 BB20
DP19 DQ04 EB02 EC01 EE14
EF13 EM01 EM10
Claims (4)
- 【請求項１】処理空間を形成し開口を有する反応室と、
基板を加熱する加熱手段と、基板を保持して処理する基
板保持部材と、前記反応室の開口をシール部材を介して
閉塞する蓋体と、前記基板保持部材を回転軸で支持し回
転させる回転機構とを備えた基板処理装置において、 前記蓋体が金属製であり、その内部に、前記シール部材
に対向する位置にて冷却用流路を具備し、 また前記基板保持部材から延出した延出部材を具備し、 この延出部材が、基板保持部材から蓋体の方向へ延びる
垂下部と、その垂下部下端から半径方向外側へ反応室壁
の直前まで延び且つ金属製の蓋体の処理空間露出面に沿
って延びる延在部とを有することを特徴とする基板処理
装置。 - 【請求項２】前記延出部材における延在部と前記蓋体及
び反応室壁との隙間をそれぞれ１〜５ｍｍ程度に形成し
たことを特徴とする請求項１記載の基板処理装置。 - 【請求項３】処理空間を形成し開口を有する反応室と、
基板を加熱する加熱手段と、基板を保持して処理する基
板保持部材と、前記反応室の開口をシール部材を介して
閉塞する蓋体と、前記基板保持部材を回転軸で支持し回
転させる回転機構とを備え、前記基板を前記基板保持部
材にて支持した状態で反応室内にて加熱処理する基板処
理装置において、 前記蓋体を金属製の部材により構成し、その内部に、前
記シール部材に対向する位置にて冷却用流路を設け、 また前記基板保持部材から延出した延出部材を設け、 この延出部材は、前記基板保持部材から蓋体の方向に延
出した垂下部と、その垂下部下端から半径方向外側へ延
び且つ蓋体の反応室露出部に近接して設けられた延在部
とを有する構成とし、該基板保持部材から該延在部に伝
導してくる熱により、該蓋体を温めるように構成したこ
とを特徴とする基板処理装置。 - 【請求項４】基板保持部材に基板を保持するステップ
と、 前記基板保持部材を反応室内に挿入して、反応室の開口
をシール部材を介して金属製の蓋体で閉塞するステップ
と、 基板保持部材から延出する半径方向外側へ蓋体の処理空
間露出面に沿って延びる延出部材と前記蓋体の処理空間
露出面との間に形成された流路に沿って、回転軸側から
半径方向外側へパージガスを流すステップと、 前記基板を処理するために反応室内に反応ガスを導入す
るステップと、 前記導入された反応ガスを前記反応室内から排気するス
テップと、を含むことを特徴とする半導体装置の製造方
法。
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