JP2015002339A

JP2015002339A - 基板処理装置、基板の製造方法および半導体装置の製造方法

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Publication number: JP2015002339A
Application number: JP2013127857A
Authority: JP
Inventors: 山口　天和; Tenwa Yamaguchi; 天和山口; 賢治白子; Kenji Shirako; 周平西堂; Shuhei Nishido
Original assignee: Hitachi Kokusai Electric Inc
Current assignee: Hitachi Kokusai Electric Inc
Priority date: 2013-06-18
Filing date: 2013-06-18
Publication date: 2015-01-05

Abstract

【課題】熱処理後の処理室内の冷却時間を短縮する。
【解決手段】基板処理装置１０は、ウェハ１２を処理するための処理室３４と、処理室３４に対して搬入または搬出されるボート２０と、ボート２０の基板保持領域２０ａに第１ガス供給口４５ａを有する第１ガス供給ノズル４５と、ボート２０の下部に設けられたボート断熱部２２の断熱領域２２ａに第２ガス供給口４０ａを設けた第２ガス供給ノズル４０と、を有している。さらに、基板処理装置１０は、第１および第２ガス供給ノズル４０から供給されるガスの流量を調節するバルブ５０ａ〜５０ｅと、第１および第２ガス供給ノズル４０から供給するガスとして、処理室３４の温度が第１の温度になるまではＡｒガスを供給し、第１の温度より低い温度ではＮ₂ ガスを供給するようにバルブ５０ａ〜５０ｅを制御する主制御部と、を有している。
【選択図】図１

Description

本発明は、基板処理装置、基板の製造方法および半導体装置の製造方法に関し、特に、基板を加熱した状態で処理を行う基板処理装置、基板の製造方法および半導体装置の製造方法に適用して有効な技術に関する。

ＳｉＣは、Ｓｉ（シリコン）に比べ、絶縁耐圧や熱伝導性が高いこと等から、特にパワーデバイス用素子材料として注目されている。その一方で、ＳｉＣは、不純物拡散係数が小さいこと等から、Ｓｉに比べ、単結晶基板や半導体装置（半導体デバイス）の製造が難しいことが知られている。例えば、Ｓｉ基板上にＳｉからなるエピタキシャル膜を成膜する温度（成膜温度）が９００〜１２００℃程度であるのに対し、ＳｉＣ基板上にＳｉＣからなるエピタキシャル膜を成膜する温度（成膜温度）は１５００〜１８００℃程度であり、成膜を行うための基板処理装置の耐熱構造等に技術的な工夫が必要となる。

例えば、ＳｉＣ基板上に、ＳｉＣからなるエピタキシャル膜（ＳｉＣエピタキシャル膜）を成膜するために、複数の基板を効率的に処理し得るバッチ式の基板処理装置として、複数の基板を垂直方向（縦方向）に積層した状態で保持するボートを備えた、いわゆるバッチ式縦型基板処理装置が知られている。

このようなバッチ式縦型基板処理装置を用いてＳｉＣエピタキシャル膜を成膜する工程では、複数のＳｉＣ基板を保持しているボートを処理炉内の処理室に搬入した後、例えば処理室の外側に設けられた誘導コイルに高周波電力を供給し、処理室の加熱体を誘導加熱することで、ボートに保持されているＳｉＣ基板を所定温度に加熱する。また、ＳｉＣ基板を加熱するとともに、処理室内に設けられたガス供給ノズルから各ＳｉＣ基板に向けて反応ガスを供給する。これにより、ボートに保持されている各ＳｉＣ基板が反応ガスに曝されることで、各ＳｉＣ基板上に一度に効率よくＳｉＣエピタキシャル膜を成膜することができる。

また、ＳｉＣ基板を用いた半導体装置の製造工程では、あるバッチ式縦型基板処理装置を用いてＳｉＣ基板上にＳｉＣエピタキシャル膜を成膜した後、ＳｉＣエピタキシャル膜が成膜されたＳｉＣ基板を、別のバッチ式縦型基板処理装置（アニール処理用の基板処理装置）を用いてアニール処理することがある。アニール処理用の基板処理装置でも、複数のＳｉＣ基板を保持しているボートを処理炉内の処理室に搬入した後、処理室に不活性ガスを供給している状態で、処理室の外側に設けられた誘導コイルに高周波電力を供給し、処理室の加熱体を誘導加熱することで、ボートに保持されているＳｉＣ基板を所定温度に加熱する。これにより、各ＳｉＣ基板を一度に効率よくアニール処理することができる。

特開２００７−６６９３４号公報（特許文献１）には、上記したバッチ式縦型基板処理装置による基板処理方法であって、基板を処理室に搬入し、処理室内で基板にアニール処理を施し、アニール処理後の基板を処理室から搬出する技術が記載されている。

特開２００７−６６９３４号公報

ＳｉＣエピタキシャル膜が形成されたＳｉＣ基板をアニール処理（熱処理）する時の処理室内の温度（処理温度）は、１６００〜２０００℃程度であり、１５００〜１８００℃程度であるＳｉＣエピタキシャル膜の成膜温度よりもさらに高い。また、ＳｉＣ基板を処理室から搬出する時の処理室内の温度（搬出温度）は、例えば５００〜８００℃程度であり、搬出温度と処理温度との温度差が大きい。その結果、ＳｉＣ基板をアニール処理（熱処理）した後、処理室内の温度を処理温度から搬出温度まで下降（降温）させるための時間、すなわち、ＳｉＣ基板を冷却するための時間（冷却時間）が長くなり、単位時間当たりに処理可能なＳｉＣ基板の枚数（スループット）が低下するという問題がある。

本発明の目的は、熱処理後の処理室内の冷却時間を短縮することができる技術を提供することにある。

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。

本発明における基板処理装置は、基板を処理するための処理室と、上記基板を保持し、上記処理室に対して搬入または搬出される基板保持具と、上記処理室内に設けられ、上記基板保持具の基板保持領域にガス供給口を有する第１ガス供給ノズルと、上記処理室内に設けられ、上記基板保持具の下部に設けられた断熱材の断熱領域にガス供給口を設けた第２ガス供給ノズルと、を有するものである。そして、上記基板処理装置は、上記第１および第２ガス供給ノズルに接続され、上記第１および第２ガス供給ノズルから供給されるガスの流量を調節するバルブと、上記第１および第２ガス供給ノズルから上記処理室に供給するガスとして、上記処理室の温度が第１の温度になるまでは不活性ガスである第１のガスを供給し、上記第１の温度より低い温度ではＮ原子含有ガスである第２のガスを供給するように上記バルブを制御する制御部と、を有するものである。

また、本発明における半導体装置の製造方法は、半導体基板を保持した基板保持具を処理室に搬入する工程と、上記処理室内を加熱し、上記半導体基板を処理する基板処理工程と、を有するものである。そして、上記半導体装置の製造方法は、上記基板処理工程の後、不活性ガスである第１のガスを上記処理室に供給して上記処理室内を第１の温度まで下げる第１の降温工程と、上記第１の降温工程の後、Ｎ原子含有ガスである第２のガスを供給して上記処理室内を第２の温度まで下げる第２の降温工程と、上記第２の降温工程の後、上記基板保持具を上記処理室より搬出する工程と、を有するものである。

また、本発明における基板の製造方法は、基板を保持した基板保持具を処理室に搬入する工程と、上記処理室内を加熱し、上記基板を処理する基板処理工程と、上記基板処理工程の後、不活性ガスである第１のガスを上記処理室に供給して上記処理室内を第１の温度まで下げる第１の降温工程と、を有するものである。そして、上記基板の製造方法は、上記第１の降温工程の後、Ｎ原子含有ガスである第２のガスを上記処理室に供給して上記処理室内を第２の温度まで下げる第２の降温工程と、上記第２の降温工程の後、上記基板保持具を上記処理室より搬出する工程と、を有するものである。

本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下のとおりである。

熱処理後の基板処理装置の処理室内の降温時間（基板の冷却時間）の短縮化を図ることができる。

本発明の実施の形態における基板処理装置の概略構成の一例を示す縦断面図である。図１に示す基板処理装置における第１ガス供給ノズルのガス供給口の形状を水平方向に切断して示す拡大部分断面図である。図１に示す基板処理装置における第２ガス供給ノズルのガス供給口の形状を水平方向に切断して示す拡大部分断面図である。図１に示す基板処理装置を制御するコントローラの構成を示すブロック図である。図１に示す基板処理装置を使用した基板処理工程の一部を示すプロセスフロー図である。本発明の実施の形態の基板処理工程における、処理室内の圧力、処理室内の温度および高周波電源により供給される高周波電力の時間変化を表すグラフである。本発明の実施の形態の降温時におけるガス別のウェハ温度の時間変化を模式的に示すグラフである。本発明の実施の形態の降温工程における処理室内の温度の時間変化を模式的に示すグラフである。

以下の実施の形態では特に必要なとき以外は同一または同様な部分の説明を原則として繰り返さない。

さらに、以下の実施の形態では便宜上その必要があるときは、複数のセクションまたは実施の形態に分割して説明するが、特に明示した場合を除き、それらはお互いに無関係なものではなく、一方は他方の一部または全部の変形例、詳細、補足説明などの関係にある。

また、以下の実施の形態において、要素の数など（個数、数値、量、範囲などを含む）に言及する場合、特に明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合などを除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でも良いものとする。

また、以下の実施の形態において、その構成要素（要素ステップ等も含む）は、特に明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。

また、以下の実施の形態において、構成要素等について、「Ａからなる」、「Ａよりなる」、「Ａを有する」、「Ａを含む」と言うときは、特にその要素のみである旨明示した場合等を除き、それ以外の要素を排除するものでないことは言うまでもない。同様に、以下の実施の形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に明らかにそうでないと考えられる場合等を除き、実質的にその形状等に近似または類似するもの等を含むものとする。このことは、上記数値および範囲等についても同様である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。また、図面をわかりやすくするために平面図であってもハッチングを付す場合がある。

（実施の形態）
＜基板処理装置の概略構成＞
本発明を実施するための実施の形態において、基板処理装置は、一例として、半導体装置の製造方法に含まれる基板処理工程を実施する半導体製造装置、または、例えば半導体基板からなる基板の製造方法に含まれる基板処理工程を実施する基板製造装置として構成されている。以下の説明では、例えば、ＳｉＣからなる半導体基板としての基板（ウェハ）にアニール処理（熱処理）を行う縦型の基板処理装置に、本発明の技術的思想を適用した場合について述べる。特に、本発明を実施するための実施の形態では、複数の基板を一度に処理するバッチ方式の基板処理装置を対象にして説明する。

＜基板処理装置の詳細構成＞
まず、本実施の形態における基板処理装置について、図面を参照しながら説明する。図１は、本実施の形態における基板処理装置の概略構成を示す縦断面図である。

図１に示す基板処理装置１０は、バッチ式縦型熱処理装置であり、例えばＳｉＣ基板からなるウェハ（基板、半導体基板）を縦方向に複数枚収納可能なボート（基板保持具）２０を有している。

ボート２０は、例えばカーボングラファイト等の耐熱性材料で構成されており、複数枚のウェハ１２を水平姿勢で、かつ互いに中心を揃えた状態で整列させて縦方向に積上げ、保持するように構成されている。

また、基板処理装置１０には、処理炉（反応炉）３０が配置されており、処理炉３０内に、複数枚のウェハ１２を保持しているボート２０が搬入され、処理炉３０内で各ウェハ１２に対して所望の熱処理が行われる。

なお、基板処理装置１０を構成する各部は、コントローラ８０と電気的に接続されており、コントローラ８０は、基板処理装置１０を構成する各部の動作を制御するように構成されている。

基板処理装置１０の処理炉３０は、最も外側に筐体３１を有しており、この筐体３１の内部に反応管３２が配置されている。反応管３２は、例えば、石英などから構成されている。

また、反応管３２の開口側（図１の下方側）には、マニホールド３３が設けられている。このマニホールド３３は、例えば、ステンレス材料等からなり、上方側および下方側が開口した形状に形成されている。マニホールド３３は、反応管３２を支持し、マニホールド３３と反応管３２との間には、シール部材としてのＯリング（図示せず）が設けられている。これにより、反応管３２、およびマニホールド３３の内部に供給されたガスが外部に漏洩するのを防止している。マニホールド３３は、その下方側に設けられた保持体（図示せず）に支持されており、これにより反応管３２は、地面（図示せず）に対して垂直に据え付けられた状態となっている。ここで、反応管３２およびマニホールド３３により、処理室（反応室）３４が形成されている。

なお、処理室３４の内部には、ウェハ１２を保持しているボート（基板保持具）２０が搬入され、処理室３４において、ボート２０に保持されているウェハ１２へのアニール処理が行われるようになっている。すなわち、処理室３４は、ボート２０に保持されているウェハ１２を処理するためのものである。ここで、ボート２０はシールキャップ２３上に配置され、このシールキャップ２３によって処理室３４が密閉されるように構成されている。また、シールキャップ２３には、回転機構６１が設けられており、この回転機構６１の回転軸６２はシールキャップ２３を貫通してボート２０に接続されている。

ボート２０は、ウェハ１２またはウェハホルダ（図示せず）に搭載されたウェハ１２を、各々のウェハ１２の主面が水平になるように、かつ、各々のウェハ１２の中心が平面視で一致するように、垂直方向（縦方向）に積層した状態で保持するようになっている。すなわち、ボート２０は、ウェハ１２を保持する保持部として機能する。なお、ボート２０の下方側には、例えば、積層グラファイト板等の耐熱性材料により円柱形状に形成された断熱部材としてのボート断熱部２２が設けられ、後述する加熱体３５からの熱が、処理室３４の下方側に伝達しにくくなっている。

つまり、処理室３４の内部には、加熱体（被誘導体）３５が形成されている。加熱体３５は、上方側が閉塞されて下方側が開口された円筒形状に形成されている。これにより、加熱体３５内に供給されるガスを封止でき、かつ処理室３４の上方側への放熱を抑制できる。加熱体３５は、例えば、カーボングラファイトから形成されており、ボート２０を囲むように設けられている。

また、反応管３２の外側には、例えばアルミナなどのセラミック材からなり、円筒形状を有する支持部材３６が設けられており、支持部材３６の内周側には、誘導コイル３７が巻かれている。誘導コイル３７は高周波電源３８に接続されており、この高周波電源３８が例えば１０〜２００ｋＷの高周波電力を例えば１０〜１００ｋＨｚの周波数で誘導コイル３７に供給することにより、誘導コイル３７に高周波電流が流れる。

誘導コイル３７に高周波電流が流れると、処理炉３０の内部に高周波電磁界が発生し、発生した高周波電磁界により被誘導体である加熱体３５に渦電流が流れる。加熱体３５に渦電流が流れることでジュール熱が発生し、発生したジュール熱により、加熱体３５が加熱（誘導加熱）されて昇温される。その結果、昇温された加熱体３５からの輻射熱により、処理室３４が加熱され、処理室３４に搬入されているボート２０、および、ボート２０に保持されているウェハ１２が加熱される。すなわち、ボート２０が処理室３４に搬入されている状態で、ボート２０に保持されているウェハ１２は、加熱部として機能する誘導コイル３７および加熱体３５により周囲から加熱される。

例えば加熱体３５と反応管３２との間など、加熱体３５の近傍には、例えば熱電対または放射温度計からなり、処理室３４内外の温度を検出する温度センサ３９が設けられている。

また、高周波電源３８および温度センサ３９には、コントローラ８０の温度制御部８２（後述する図４参照）が電気的に接続されている。温度制御部８２は、温度センサ３９により測定された温度の測定値に基づいて、高周波電源３８により誘導コイル３７へ供給される高周波電力を制御することで、処理室３４内の温度を制御する。

さらに、反応管３２と加熱体３５との間には、例えば、誘導加熱されにくいカーボンフェルトなどで形成された断熱材４２が設けられている。断熱材４２は、反応管３２および加熱体３５と同様に、上方側が閉塞され下方側が開口された円筒形状に形成されている。断熱材４２は、例えば１５００〜２０００℃程度に加熱された加熱体３５からの熱が、例えば反応管３２等、断熱材４２の外側に配置された部材に熱伝達されることを抑制するためのものである。このように、処理室３４内に断熱材４２を設けることで、処理室内３４の雰囲気が例えば１５００〜２０００℃程度に加熱されている場合に、反応管３２の温度を例えば１０００℃程度以下に下げることができ、処理温度による各部の破損を抑制することができる。なお、断熱材４２の周囲には、断熱材４２を支持するための断熱材ケーシング４２ａが、例えば、石英で形成されている。

また、誘導コイル３７の外周側には、処理室３４内の熱が外部に伝達されるのを抑制するために、例えば水冷構造の外側断熱壁４３が設けられている。外側断熱壁４３は円筒形状に形成され、処理室３４および支持部材３６を包囲するよう配置されている。さらに、外側断熱壁４３の外周側には、誘導コイル３７へ通電することで発生する高周波電磁界が、外部に漏洩するのを防止するための磁気シール４４が設けられている。磁気シール４４においても、上方側が閉塞され下方側が開口された円筒形状に形成されている。図２に示す例では、筐体３１が磁気シール４４を兼ねた構造としている。

そして、加熱体３５と各ウェハ１２との間には、複数の第１ガス供給口４５ａを備えた第１ガス供給ノズル４５が設けられている。第１ガス供給ノズル４５の複数の第１ガス供給口４５ａは、ボート２０における基板保持領域２０ａに対応した位置に形成されている。

なお、第１ガス供給ノズル４５は、例えば、カーボングラファイト等で中空パイプ状に形成され、その先端側は加熱体３５の上方側まで延在している。一方、第１ガス供給ノズル４５の基端側は、例えば、石英等により中空パイプ状に形成された基端部４５ｂに接続されている。基端部４５ｂは、マニホールド３３を貫通しつつ、当該マニホールド３３に溶接等により固定されている。

また、本実施の形態の基板処理装置１０では、ボート２０の下部に設けられたボート断熱部（断熱材）２２の断熱領域２２ａに対応するように複数の第２ガス供給口４０ａが形成された第２ガス供給ノズル４０が設けられている。すなわち、第２ガス供給ノズル４０の複数の第２ガス供給口４０ａは、ボート断熱部２２における断熱領域２２ａに対応した位置に形成されている。

なお、第２ガス供給ノズル４０は、その先端側がボート２０の近傍まで延在しており、この第２ガス供給ノズル４０も、第１ガス供給ノズル４５と同様に、例えば、カーボングラファイト等で中空パイプ状に形成されている。そして、第２ガス供給ノズル４０の基端側は、例えば、石英等により中空パイプ状に形成された基端部４０ｂに接続されている。基端部４０ｂは、マニホールド３３の側面を水平に貫通しつつ、当該マニホールド３３に溶接等により固定されている。

ここで、第１ガス供給ノズル４５の第１ガス供給口４５ａと、第２ガス供給ノズル４０の第２ガス供給口４０ａのそれぞれのノズルのガス噴流方向について説明する。図２は第１ガス供給ノズルのガス供給口の形状を水平方向に切断して示す拡大部分断面図、図３は図１に示す基板処理装置における第２ガス供給ノズルのガス供給口の形状を水平方向に切断して示す拡大部分断面図である。

図２に示すように、第１ガス供給口４５ａは、第１ガス供給ノズル４５の側面（側壁）の同じ高さの位置に、２つ１組としてお互いが略１８０°の角度で逆向きにガスを噴流するように形成されている。具体的には、ボート２０（図１参照）に保持されたウェハ１２の中心Ｃ１と第１ガス供給ノズル４５の中心Ｃ２とを結ぶ線Ｌ１に対して線対称にそれぞれ略９０°を成す角度の位置に第１ガス供給口４５ａが設けられている。

言い換えると、上記ボート２０に保持されたウェハ１２の中心Ｃ１と第１ガス供給ノズル４５の中心Ｃ２とを結ぶ線Ｌ１を軸として線対称となるように、互いに相反する方向にガスＧ１を噴流するように第１ガス供給口４５ａが設けられている。

さらに、別の表現をすると、上記ボート２０に保持されたウェハ１２の中心Ｃ１と第１ガス供給ノズル４５の中心Ｃ２とを結ぶ線Ｌ１を軸として、線Ｌ１と交差し、かつ互いに相反する方向にガスＧ１を噴流するように第１ガス供給口４５ａが設けられている。

このように第１ガス供給ノズル４５が設けられていることにより、ウェハ１２に対して直接ガス流が吹き付けられることなく、確実に処理室３４内を降温することができる。

なお、第１ガス供給ノズル４５の第１ガス供給口４５ａは、基板保持領域２０ａにおいて少なくとも１組設けられていればよく、図１に示す例のように、基板保持領域２０ａの高さ方向の全体に亘って複数設けられていてもよい。

一方、図３に示すように、第２ガス供給ノズル４０の第２ガス供給口４０ａは、ボート断熱部２２と対向するように設けられており、第２ガス供給口４０ａからガスＧ２を噴流した際には、上記ガスＧ２がボート断熱部（断熱材）２２に当たるように第２ガス供給口４０ａが配置されている。

これにより、ボート断熱部２２に直接ガスＧ２を吹き付けることができ、処理室３４内を降温する際には、ボート断熱部２２の冷却を促進することができる。

また、基板処理装置１０では、加熱体３５と断熱材４２との間に、複数の第３ガス供給口４６ａを備えた第３ガス供給ノズル４６が設けられている。

なお、図１に示すように、各第３ガス供給口４６ａは断熱材４２に向けられて配置されており、各第３ガス供給口４６ａから噴流されるそれぞれのガスが断熱材４２に直接当たるように第３ガス供給口４６ａが配置されている。

また、第３ガス供給ノズル４６も、第１ガス供給ノズル４５と同様に、例えば、カーボングラファイト等で中空パイプ状に形成されている。そして、第３ガス供給ノズル４６の基端側は、例えば、石英等により中空パイプ状に形成された基端部４６ｂに接続されている。基端部４６ｂは、マニホールド３３の側面を水平に貫通しつつ、当該マニホールド３３に溶接等により固定されている。

なお、第３ガス供給ノズル４６は、必ずしも設けられていなくてもよいが、処理室３４内を降温する際の降温時間を短くする（ウェハ１２の冷却時間を短くする）ことを考慮すると、設けられている方が好ましい。

次に、本実施の形態の基板処理装置１０において、降温時に処理室３４に供給される第１のガスおよび第２のガスについて説明する。本実施の形態の基板処理装置１０では、ウェハ１２に熱処理を施した後の処理室３４内の降温時（ウェハ１２の冷却時）に、第１ガス供給ノズル４５および第２ガス供給ノズル４０から処理室３４に供給するガスとして、処理室３４の温度が、後述する第１の温度になるまでは不活性ガスである第１のガスを供給し、上記第１の温度より低い温度では、ガスを切り換えて第２のガス（Ｎ原子含有ガス）を供給する。

すなわち、基板処理装置１０では、第１ガス供給ノズル４５および第２ガス供給ノズル４０は、いずれも、不活性ガスからなる第１のガスと、Ｎ原子含有ガスである第２のガスとを切り替えて供給することが可能になっている。

ここで、第１のガスとして、例えばアルゴン（Ａｒ）ガス等の不活性ガスを用いることができる。以下では、第１のガスとして、Ａｒガスを供給する例について説明する。しかし、第１のガスとしては、Ａｒガスに限定されず、例えばクリプトン（Ｋｒ）ガス、キセノン（Ｘｅ）ガスなど各種の不活性ガスを用いることができる。また、アニール処理の目的によっては、不活性ガスに、酸素（Ｏ₂ ）ガス、水素（Ｈ₂ ）ガスなど他の各種のガスを混合したものを用いることもできる。

また、Ｎ原子含有ガス（窒素原子含有ガス）である第２のガスとして、例えば窒素（Ｎ₂ ）ガスを用いることができる。以下では、第２のガスとして、Ｎ₂ ガスを供給する例について説明する。ただし、Ｎ原子含有ガスについても、アニール処理の目的によっては、酸素（Ｏ₂ ）ガス、水素（Ｈ₂ ）ガスなど他の各種のガスを混合したものを用いてもよい。

上記第２のガスは、後述するように、ウェハ１２をアニール処理する工程（後述する熱処理工程）の後、ウェハ１２を冷却する工程（降温工程）の途中で、処理室３４に供給するガスを、第１のガスから切り替えて使用するものである。

なお、上記Ｎ原子含有ガス（第２のガス）として窒素（Ｎ₂ ）ガスを用いることにより、Ａｒガスやヘリウム（Ｈｅ）ガス等の不活性ガスに比べて窒素（Ｎ₂ ）ガスは安価であるため、降温工程のコスト低減化を図ることができる。

また、基板処理装置１０には、第１ガス供給ノズル４５および第２ガス供給ノズル４０のそれぞれに接続され、かつ第１ガス供給ノズル４５および第２ガス供給ノズル４０から供給されるガスの流量を調節するバルブ５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄと、上記第１のガスから上記第２のガスを供給するようにバルブ５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄを開閉してガス切り換えを制御するコントローラ８０とが設けられている。

ここで、第１ガス供給ノズル４５は、基端部４５ｂを介して第１ガスライン４７に接続されている。第２ガス供給ノズル４０は、基端部４０ｂを介して第２ガスライン４１に接続されている。第３ガス供給ノズル４６は、基端部４６ｂを介して第３ガスライン４８に接続されている。

さらに、第１ガスライン４７は、流量制御器（流量制御部）としての各ＭＦＣ（Mass Flow Controller）４９ａ、４９ｂおよび各バルブ５０ａ、５０ｂを介して、処理室３４に各ガスを供給する供給部としての各ガス源５１ａ、５１ｂに接続されている。また、第２ガスライン４１は、流量制御器（流量制御部）としての各ＭＦＣ４９ｃ、４９ｄおよび各バルブ５０ｃ、５０ｄを介して、処理室３４に各ガスを供給する供給部としての各ガス源５１ｃ、５１ｄに接続されている。また、第３ガスライン４８は、流量制御器（流量制御部）としてのＭＦＣ４９ｅおよびバルブ５０ｅを介して、処理室３４にガスを供給する供給部としてのガス源５１ｅに接続されている。

なお、ガス源５１ａ、５１ｃには、例えばＡｒガスからなる第１のガスが充填されており、一方、ガス源５１ｂ、５１ｄには、例えばＮ₂ ガスからなる第２のガスが充填されている。また、ガス源５１ｅには、例えばＮ₂ ガス（第３のガス）が充填されているが、Ａｒガスが充填されていてもよい。

ＭＦＣ４９ａ〜４９ｅおよびバルブ５０ａ〜５０ｅは、コントローラ８０のガス流量制御部８３（後述する図４参照）に電気的に接続されている。ガス流量制御部８３は、ＭＦＣ４９ａ〜４９ｅおよびバルブ５０ａ〜５０ｅを制御することで、第１ガス供給ノズル４５および第２ガス供給ノズル４０の各々から供給される第１のガスおよび第２のガスの各々の流量、さらに第３ガス供給ノズル４６から供給される第３のガスの流量を、それぞれ所定の流量に制御することができる。

また、処理室３４内の雰囲気を排気するために、マニホールド３３には、ガス排気口５２が設けられている。ガス排気口５２は、ガス排気管５３に接続されている。ガス排気管５３の下流側には、圧力調整器としてのＡＰＣ（Auto Pressure Controller）バルブ５４を介して、真空ポンプ等の真空排気装置５５が接続されている。さらに、ガス排気管５３のＡＰＣバルブ５４よりも上流側の部分には、処理室３４内の圧力を測定するための圧力センサ５６が設けられている。

圧力センサ５６およびＡＰＣバルブ５４には、コントローラ８０の圧力制御部８４（後述する図４参照）が電気的に接続されている。圧力制御部８４は、圧力センサ５６により測定された圧力の測定値に基づいて、ＡＰＣバルブ５４の開度を制御し、処理室３４内のガスを、ガス排気口５２、ガス排気管５３およびＡＰＣバルブ５４を介して真空排気装置５５から外部に所定量排気することで、処理室３４内の圧力を制御する。

また、処理室３４内、または、図示しないものの、ガス排気管５３のＡＰＣバルブ５４よりも上流側の部分には、処理室３４内の酸素濃度を測定するための酸素濃度センサ５７が設けられている。酸素濃度センサ５７には、コントローラ８０の測定部８５（後述する図４参照）が電気的に接続されている。測定部８５は、酸素濃度センサ５７により、処理室３４内の酸素濃度を測定し、酸素濃度の測定値が、予め決定された上限値よりも小さいか否かを判定することで、処理室３４内のリークの有無を判断する。

また、処理炉３０の下方には、予備室としてのロードロック室（図示せず）が設けられている。また、処理室３４にボート２０が搬入された状態では、処理炉３０の下部には、処理炉３０の下端開口を気密に閉塞するための炉口蓋体としてシールキャップ２３が設けられている。

シールキャップ２３は、例えばステンレス等の金属製であり、円盤状に形成されている。シールキャップ２３の上面には、処理炉３０の下端と当接するシール材としてのＯリング（図示せず）が設けられている。シールキャップ２３には回転機構６１が設けられており、この回転機構６１の回転軸６２は、シールキャップ２３を貫通してボート２０に接続されている。これにより、処理炉３０は、回転軸６２を介してボート２０を回転させることで、ウェハ１２を回転させるように構成されている。

シールキャップ２３は、処理炉３０の外側に昇降機構として設けられた昇降モータ６３（後述する図４参照）により、垂直方向に昇降されるように構成されており、これによりボート２０を処理炉３０に対して搬入または搬出することが可能となっている。回転機構６１および昇降モータ６３には、後述する駆動制御部８６（図４参照）が電気的に接続されており、駆動制御部８６は、回転機構６１および昇降モータ６３が所定動作をするように制御する。

＜制御部の構成＞
続いて、本実施の形態における基板処理装置１０のコントローラ８０の構成について、図面を参照しながら説明する。図４は図１に示す基板処理装置を制御するコントローラの構成を示すブロック図である。

図４において、本実施の形態におけるコントローラ８０は、主制御部（制御部）８１、温度制御部８２、ガス流量制御部８３、圧力制御部８４、測定部８５および駆動制御部８６を有している。主制御部（制御部）８１は、温度制御部８２、ガス流量制御部８３、圧力制御部８４、測定部８５および駆動制御部８６と電気的に接続されており、温度制御部８２、ガス流量制御部８３、圧力制御部８４、測定部８５および駆動制御部８６を制御するように構成されている。

温度制御部８２は、例えば図１に示す高周波電源３８および温度センサ３９と電気的に接続されている。そして、温度制御部８２は、温度センサ３９によって測定された温度の測定値に基づいて、高周波電源３８が誘導コイル３７へ供給する高周波電力を制御することで、処理室３４内の温度を所定の温度に制御するように構成されている。

ガス流量制御部８３は、例えば図１に示すＭＦＣ４９ａ〜４９ｅおよびバルブ５０ａ〜５０ｅと電気的に接続されている。そして、ガス流量制御部８３は、ＭＦＣ４９ａ〜４９ｅの流量設定値およびバルブ５０ａ〜５０ｅの開閉状態を制御することで、各ガス源５１ａ〜５１ｅから供給されるガスの流量を所定の流量に制御するように構成されている。

圧力制御部８４は、例えば図１に示すＡＰＣバルブ５４および圧力センサ５６と電気的に接続されている。そして、圧力制御部８４は、圧力センサ５６によって測定された圧力の測定値に基づいて、ＡＰＣバルブ５４の開度を制御することで、処理室３４内の圧力を所定の圧力に制御するように構成されている。

測定部８５は、例えば図１に示す酸素濃度センサ５７と電気的に接続されている。そして、測定部８５は、酸素濃度センサ５７により処理室３４内の酸素濃度を測定し、酸素濃度の測定値が、予め決定された上限値よりも小さいか否かを判定する。

駆動制御部８６は、例えば、図１に示す回転機構６１および図４に示す昇降モータ６３と電気的に接続されている。そして、駆動制御部８６は、回転機構６１および昇降モータ６３が所定の動作をするように制御可能に構成されている。

以上のようにして、本実施の形態における基板処理装置１０がコントローラ８０の主制御部（制御部）８１によって制御される。

なお、本実施の形態では、説明の簡略化のため、図１に示す装置を指して基板処理装置として説明したが、基板を搬送する移載機、フープ（ＦＯＵＰ：Front Opening Unified Pod ）、ポッドオープナ、フープを搬送するローダ（ポッド搬送装置）、およびこれらの装置を内設する筐体全体を指して基板処理装置としてもよい。

＜基板処理工程（半導体装置の製造方法、基板の製造方法、基板処理方法）＞
続いて、この基板処理装置１０を使用した基板処理工程について、図面を参照しながら説明する。

図５は図１に示す基板処理装置を使用した基板処理工程の一部を示すプロセスフロー図、図６は本発明の実施の形態の基板処理工程における、処理室内の圧力、処理室内の温度および高周波電源により供給される高周波電力の時間変化を表すグラフである。図６において、横軸は時間の経過を表しており、縦軸は、処理室内の圧力、処理室内の温度および高周波電力を表している。また、図６では、処理室内の圧力、処理室内の温度および高周波電力を示すグラフの上方に、一連の基板処理工程のうち対応する工程を示している。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８０の主制御部（制御部）８１（図４参照）により制御される。

まず、予め、アニール処理するためのウェハ１２を準備する（準備工程、図５のステップＳ１１）。

このステップＳ１１（準備工程）では、例えば、本実施の形態のアニール処理用の基板処理装置に代え、成膜処理用の基板処理装置を用いる。成膜処理用の基板処理装置のうちガスの供給に関係する部分以外の部分については、本実施の形態のアニール処理用の基板処理装置と同様にすることができる。一方、成膜処理用の基板処理装置は、例えばＡｒガスなどの不活性ガスに加え、Ｓｉ原子含有ガスとして、例えばモノシラン（ＳｉＨ₄ ）ガス、Ｃｌ原子含有ガスとして例えば塩化水素（ＨＣｌ）ガス、Ｃ原子含有ガスとして例えばプロパン（Ｃ₃ Ｈ₈ ）ガス、還元ガスとして例えば水素（Ｈ₂ ）ガスを供給可能である。

このような成膜処理用の基板処理装置において、例えばＳｉＣ基板からなるウェハをボートに移載して保持し、ウェハを保持しているボートを処理室に搬入する。次いで、処理室内の温度を、ウェハにＳｉＣエピタキシャル膜を成膜する温度（成膜温度）まで上昇させる。次いで、処理室内に、ＳｉＣエピタキシャル膜の成膜に寄与するＳｉ原子含有ガス（ＳｉＨ₄ ガス）、Ｃｌ原子含有ガス（ＨＣｌガス）、Ｃ原子含有ガス（Ｃ₃ Ｈ₈ ガス）等のプロセスガスおよび還元ガス（Ｈ₂ ガス）を供給することで、ウェハ上に、ＳｉＣエピタキシャル膜を成膜する。その後、処理室内の温度を下降させ、処理室に不活性ガスを供給して処理室内の圧力を大気圧にし、ボートを処理室から搬出する。そして、搬出されたボートからウェハを取り出すことにより、ＳｉＣエピタキシャル膜が形成されたＳｉＣ基板からなるウェハ１２を準備する。なお、Ｓｉ原子含有ガスとＣｌ原子含有ガスとして、ＳｉＨ₄ ガスとＨＣｌガスの代わりに、Ｓｉ原子とＣｌ原子を含有するガスとしてＳｉＣｌ₄ ガスを供給してもよい。

次に、準備されたウェハ１２を、アニール処理用の基板処理装置１０に搬送する。そして、搬送されたウェハ１２をボート２０に移載して保持する（保持工程、図５のステップＳ１２）。

次に、ウェハ１２を保持しているボート２０を処理室３４に搬入（ロード）する（搬入工程、図５および図６のステップＳ１３）。

このステップＳ１３（搬入工程）では、ウェハ１２を保持しているボート２０は、昇降モータ６３による昇降台（図示せず）および昇降シャフト（図示せず）の昇降動作により処理室３４に搬入（ボートローディング）される。この時、シールキャップ２３は、Ｏリング（図示せず）を介してマニホールド３３の下端をシールしている。また、処理室３４に搬入されたボート２０は、回転機構６１により、回転軸６２を介して所定の回転速度で回転される。

図６に示すように、ステップＳ１３（搬入工程）における処理室３４内の温度、すなわち、ボート２０を処理室３４に搬入する時の処理室３４内の温度は、例えば５００〜８００℃程度の温度（搬入温度）Ｔ１（図６参照）になるように制御される。この搬入温度Ｔ１は、後述するステップＳ１６（後述する熱処理工程）における処理室３４内の温度、すなわち、ウェハ１２をアニール処理（熱処理）する時の処理室３４内の温度（後述する処理温度Ｔ２）よりも低い。また、処理室３４内の温度は、温度センサ３９により測定され、測定された温度の測定値に基づいて、温度制御部８２により、高周波電源３８が誘導コイル３７に供給する高周波電力が制御される。高周波電源３８が誘導コイル３７に高周波電力を供給することにより処理室３４内を加熱する動作の詳細については、後述するステップＳ１５（昇温工程）において説明する。

また、図６に示すように、ステップＳ１３（搬入工程）における処理室３４内の圧力は、大気圧Ｐａｔｍである。

次に、処理室３４にリークが発生していないことを確認（リーク確認）し、処理室３４内の酸素（Ｏ₂ ）ガスの濃度を確認（酸素濃度確認）する（リーク確認工程となる酸素濃度確認工程、図５および図６のステップＳ１４）。

このステップＳ１４（リーク確認工程となる酸素濃度確認工程）では、まず、例えばバルブ５０ａ〜５０ｅを閉じ、ＡＰＣバルブ５４を開いた状態で、処理室３４内の圧力が、大気圧Ｐａｔｍから、例えば０〜１０００Ｐａ程度であって大気圧Ｐａｔｍよりも低い圧力Ｐｖａｃまで減少（減圧）するように、真空排気装置５５により処理室３４を真空排気する。この時、処理室３４内の圧力は、圧力センサ５６によって測定され、そして、測定された圧力の測定値に基づいて、圧力制御部８４により、ＡＰＣバルブ５４の開度が制御される。

処理室３４内が大気圧Ｐａｔｍから所定の圧力Ｐｖａｃまで減少（減圧）した後、ＭＦＣ４９ａおよびバルブ５０ａを制御することにより、ガス源５１ａから処理室３４に第１のガス（Ａｒガス）を供給する。具体的には、ＭＦＣ４９ａおよびバルブ５０ａを制御し、かつＡＰＣバルブ５４を制御することにより、第１のガス（Ａｒガス）は、第１ガスライン４７を介して第１ガス供給ノズル４５に流通し、第１ガス供給口４５ａより処理室３４に供給される。処理室３４に供給された第１のガス（Ａｒガス）は、加熱体３５の内側を通り、ガス排気口５２からガス排気管５３を通って排気される。また、第１のガスは、成膜に係わるプロセスガスとは異なるガスである。

このようにして、処理室３４内の圧力を、圧力Ｐｖａｃから大気圧Ｐａｔｍと略等しい圧力まで増加（増圧、復圧）させる。そして、処理室３４内の圧力が大気圧Ｐａｔｍと略等しい圧力まで増加（増圧、復圧）した状態で、処理室３４にリークが発生していないことを確認（リーク確認）し、処理室３４内の酸素ガスの濃度を確認（酸素濃度確認）する。

リーク確認は、例えば、以下のように行うことができる。例えば、バルブ５０ａ〜５０ｅおよびＡＰＣバルブ５４を閉じ、処理室３４の内部を封じた状態で、圧力センサ５６により処理室３４内の圧力を測定し、測定された圧力の測定値の時間経過に伴う変化量が、例えば予め決定された上限値よりも小さいか否かを判定する。そして、圧力の測定値の時間経過に伴う変化量が、予め決定された上限値よりも小さいと判定されたときに、処理室３４においてリークが発生していないことを確認したものとする。

酸素濃度確認は、例えば、以下のように行うことができる。例えば、バルブ５０ａ〜５０ｅおよびＡＰＣバルブ５４を閉じ、処理室３４の内部を封じた状態で、酸素濃度センサ５７により酸素濃度を測定し、測定された酸素濃度の測定値が、予め決定された上限値よりも小さいか否かを判定する。そして、酸素濃度の測定値が、予め決定された上限値よりも小さいと判定されたときに、酸素濃度を確認したものとする。

また、時間を短縮したい場合には、酸素濃度確認をもって、リーク確認とすることができる。すなわち、酸素濃度確認を行うことで、処理室３４においてリークが発生していないことを確認することができる。

なお、前述したように、第１のガスとしては、Ａｒガスに限定されず、例えばＫｒガス、Ｘｅガスなど各種の希ガスを不活性ガスとして用いることができる。また、アニール処理の目的によっては、不活性ガスに、Ｏ₂ ガス、Ｈ₂ ガスなど他の各種のガスを混合したものを用いることもできる。（以下の工程においても同様）。

また、アニール処理の目的によっては、リーク確認および酸素濃度確認のいずれか一方のみを行い、他方を行わないようにすることもできる。

さらに、リーク確認および酸素濃度確認を行う際の処理室３４内の圧力は、圧力Ｐｖａｃよりも高い圧力であればよく、大気圧Ｐａｔｍと略等しい圧力に限定されない。

次に、処理室３４内の温度を、ボート２０を処理室３４に搬入する時の温度（搬入温度）Ｔ１から、ウェハ１２をアニール処理（熱処理）する時の温度まで上昇（昇温）させる（昇温工程、図５および図６のステップＳ１５）。

このステップＳ１５（昇温工程）では、まず、ＭＦＣ４９ａおよびバルブ５０ａを制御することにより、ガス源５１ａから第１のガス（Ａｒガス）を供給する。具体的には、ＭＦＣ４９ａおよびバルブ５０ａを制御し、かつＡＰＣバルブ５４を制御することにより、第１のガス（Ａｒガス）は、第１ガスライン４７を介して第１ガス供給ノズル４５に流通し、第１ガス供給口４５ａより処理室３４に供給される。

処理室３４に供給された第１のガス（Ａｒガス）は、加熱体３５の内側を通り、ガス排気口５２からガス排気管５３を通って排気される。このようにして、処理室３４内の圧力を、大気圧Ｐａｔｍよりも低い圧力、例えば１００〜１０００００Ｐａ程度の圧力（第１圧力）Ｐ１に制御する。また、処理室３４内の圧力は、圧力センサ５６によって測定され、測定された圧力の測定値に基づいて、ＡＰＣバルブ５４の開度が制御される。

なお、ステップＳ１５（昇温工程）を開始する前に、処理室３４内の圧力を第１圧力Ｐ１に制御し始めてもよい。例えば、ステップＳ１４（リーク確認工程となる酸素濃度確認工程）において、リーク確認および酸素濃度確認が終了した後、処理室３４内の圧力を減少させ始めてもよい。図６では、ステップＳ１４（リーク確認工程となる酸素濃度確認工程）において、処理室３４内の圧力を第１圧力Ｐ１に制御し始める例を示している。

次に、処理室３４内の圧力が第１圧力Ｐ１に制御されている状態で、処理室３４内の温度を、前述した搬入温度Ｔ１から、後述するステップＳ１６（熱処理工程）においてウェハ１２をアニール処理（熱処理）する時の温度（処理温度）Ｔ２（図６参照）まで、上昇（昇温）させる。処理温度Ｔ２は、例えば１５００〜２０００℃程度である。

そして、冷却水配管（図示せず）に冷却水を流通させるなど冷却機構（図示せず）を動作させた状態で、処理炉３０内の少なくとも加熱体３５を誘導加熱し、加熱体３５からの輻射熱によって、処理室３４内のボート２０に保持されている各ウェハ１２を加熱する。具体的には、高周波電源３８が誘導コイル３７に高周波電力を供給することで、誘導コイル３７に高周波電流が流れ、流れる高周波電流により処理炉３０内に高周波電磁界が発生し、発生した高周波電磁界により被誘導体である加熱体３５に渦電流が発生する。加熱体３５に渦電流が流れることでジュール熱が発生し、発生したジュール熱により、加熱体３５が加熱（誘導加熱）されて昇温される。

その結果、昇温された加熱体３５からの輻射熱により、処理室３４の内部が加熱され、処理室３４に搬入されているボート２０に保持されているウェハ１２が加熱される。すなわち、高周波電源３８が誘導コイル３７に高周波電力を供給することで、ボート２０に保持されているウェハ１２が加熱される。

なお、ステップＳ１５（昇温工程）においても、処理室３４内の温度は、温度センサ３９により測定され、測定された温度の測定値に基づいて、温度制御部８２が、高周波電源３８により誘導コイル３７へ供給される高周波電力を制御することで、処理室３４内の温度が制御される。

次に、ウェハ１２をアニール処理（熱処理）する（熱処理工程、図５および図６のステップＳ１６）。

このステップＳ１６（熱処理工程）では、処理室３４内の温度が処理温度Ｔ２まで上昇した後、ステップＳ１５（昇温工程）に引き続き、処理室３４内の圧力が第１圧力Ｐ１に制御され、処理室３４内の温度が処理温度Ｔ２に制御されている状態で、ウェハ１２をアニール処理（熱処理）する。

次に、処理室３４内の温度を、ウェハ１２をアニール処理（熱処理）した時の温度（処理温度）Ｔ２から、ボート２０を処理室３４から搬出する時の温度まで、下降（降温）させる（降温工程、図５および図６のステップＳ１７）。すなわち、ボート２０およびボート２０に保持されているウェハ１２を処理室３４から搬出できるように、ボート２０およびボート２０に保持されているウェハ１２を冷却する。

このステップＳ１７（降温工程）では、例えば誘導コイル３７への高周波電力の供給を停止するか、または、減少させることで、処理室３４内の温度を、前述した処理温度Ｔ２から、後述するステップＳ１８（搬出工程）における、ボート２０を処理室３４から搬出する時の温度（搬出温度）まで、下降（降温）させる。本実施の形態１では、ボート２０を処理室３４から搬出する時の処理室３４内の温度（搬出温度）は、ボート２０を処理室３４に搬入する時の処理室３４内の温度（搬入温度）Ｔ１に等しいものとする。

その際、本実施の形態の降温工程は、不活性ガスである第１のガスを処理室３４に供給して処理室３４内を第１の温度まで下げる第１の降温工程と、前記第１の降温工程の後、Ｎ原子含有ガスである第２のガスを供給して処理室３４内を第２の温度まで下げる第２の降温工程とを有している。

これは、反応管３２の内部が断熱材４２で覆われていて、かつボート２０の下部にもボート断熱部２２が設けられている構造の基板処理装置１０の場合、処理室３４の内部の熱が外部に逃げ難いため、処理室３４内の温度を下げるのに時間がかかることへの対策である。すなわち、降温工程の途中で（上記第１の温度より低い温度の範囲で）、供給するガスを第１のガスから第２のガスに切り替える。

その際、第２のガスとして、第１のガスより熱伝導率が高く、かつ低コストであり、さらに、上記第１の温度より低い温度の範囲でウェハ１２上の処理膜への影響が少ないガスを用いることが好ましく、これにより、ウェハ１２上の処理膜への影響を抑えつつ、降温時間を短くすることができ、さらに降温工程の低コスト化を実現することができる。なお、第２のガスは、第１のガスと同様に、成膜に係わるプロセスガスとは異なるガスである。

詳細に説明する。図７は本発明の実施の形態の降温時におけるガス別のウェハ温度の時間変化を模式的に示すグラフ、図８は本発明の実施の形態の降温工程における処理室内の温度の時間変化を模式的に示すグラフである。

例えば、ＳｉＣアニール装置の基板処理温度は、１６００〜２０００℃と超高温であるため、アニール処理（熱処理）後の降温処理にも時間がかかる。そこで、熱処理後の処理室３４内の降温時間を短くする方法としては、降温時に、炉内に設置されたノズルから大量のガスを炉内に流し、炉の熱を奪う方法が挙げられる。なお、降温のために使用する冷却ガスは、ドーパントとならない不活性ガスを用いる必要があるが、Ａｒガスやヘリウム（Ｈｅ）ガスは、コストが高く、大流量を流すことが困難である。

ＳｉＣアニール装置においては、一般的に不活性ガスであるＡｒガスにて冷却することが多い。それは高温域で炭素と窒素が反応したり、またドーパントである窒素がウェハ中に拡散するのを防ぐためである。しかしながら、上述のようにＡｒガスはコストが高く、大流量を流すことができない。

図７は降温時の炉内でのウェハ温度の推移の一例であり、実線がアルゴン（Ａｒガス）、破線は窒素（Ｎ₂ ガス）での温度挙動を示している。Ｎ₂ ガスの方がＡｒガスより熱伝導率が高いため、Ｎ₂ ガスの方が所望の温度に到達する時間が速い。加えて、Ｎ₂ ガスは、ＡｒガスやＨｅガスに比べてコストが低い。

したがって、本実施の形態の基板処理装置１０では、冷却ガスとして、所定の温度（上記第１の温度）まではＡｒガス（第１のガス）を用いることで、ドーピングされない温度まで降温し、その後、Ｎ₂ ガス（Ｎ原子含有ガス）に切り替えて冷却を行う。

つまり、ドーパントである窒素（Ｎ₂ ）がウェハ中に拡散することが起こらない温度以下では、Ｎ₂ ガスを使用し、これにより、冷却時間を短くすることができ、さらにコストも低減することができる。なお、図８は、ある温度（Ｔ３）以上ではＡｒガス、Ｔ３より低い温度領域では窒素（Ｎ₂ ）ガスを用いて冷却した場合のウェハの温度推移を示しており、図７のＡｒガスのみを使用した場合と比較しても、図８に示す条件の方が所定の温度への到達時間が速い（短い）ことが分かる。

以上のように、降温途中でより降温しやすいガスに変更することにより、降温時間を短くすることが可能になり、かつプロセスコストも安くすることができる。

なお、一例として、ＳｉＣエピタキシャル成長処理において、第１のガスとしてＡｒガスを用い、降温途中で切り替える第２のガスとしてＮ₂ ガスを用いる場合、ＡｒガスからＮ₂ ガスに切り替える温度（第１の温度、図６や図８に示すＴ３）は、例えば、１５００℃である。すなわち、処理室３４内の温度が１５００℃もしくはそれ以下になったことを検知した際に、第１ガス供給ノズル４５および第２ガス供給ノズル４０から供給するガスを第１のガスから第２のガスに切り替える。この切り替え制御は、主制御部８１によって行う。

図１に示す基板処理装置１０を用いた降温工程では、まず、ステップＳ１７（降温工程）において、ＭＦＣ４９ａおよびバルブ５０ａを制御することにより、第１ガス供給ノズル４５から第１のガスであるＡｒガスを供給する。具体的には、ＭＦＣ４９ａおよびバルブ５０ａを制御し、かつＡＰＣバルブ５４を制御することにより、第１のガス（Ａｒガス）が、第１ガスライン４７を介して第１ガス供給ノズル４５に流通し、第１ガス供給口４５ａから、加熱体３５と各ウェハ１２との間に供給される。

また、ＭＦＣ４９ｃおよびバルブ５０ｃを制御することにより、第２ガス供給ノズル４０から同じく第１のガスであるＡｒガスを供給する。具体的には、ＭＦＣ４９ｃおよびバルブ５０ｃを制御することにより、第１のガス（Ａｒガス）が、第２ガスライン４１を介して第２ガス供給ノズル４０に流通し、第２ガス供給口４０ａからボート断熱部２２に向けて供給される。

さらに、ＭＦＣ４９ｅおよびバルブ５０ｅを制御することにより、第３ガス供給ノズル４６からＮ₂ ガスを供給する。具体的には、ＭＦＣ４９ｅおよびバルブ５０ｅを制御することにより、Ｎ₂ ガスが、第３ガスライン４８を介して第３ガス供給ノズル４６に流通し、第３ガス供給口４６ａから加熱体３５と断熱材４２との間に供給される。

なお、第３ガス供給口４６ａは、断熱材４２側に向いており、ウェハ１２に向けた噴流を行わないため、Ｎ₂ ガスのウェハ１２へのドーピングは起こらない。

これにより、冷却されにくい断熱材４２を直接冷却することができるため、ウェハ１２を冷却するための冷却時間を、さらに短縮することができる。

また、本実施の形態の基板処理装置１０では、第１ガス供給ノズル４５と第２ガス供給ノズル４０の高さが異なっており、第１ガス供給ノズル４５の複数の第１ガス供給口４５ａは、ボート２０における基板保持領域２０ａに対応した位置に形成されており、一方、第２ガス供給ノズル４０の複数の第２ガス供給口４０ａは、ボート２０の下部のボート断熱部２２における断熱領域２２ａに対応した位置に形成されている。

その際、複数の第２ガス供給口４０ａが、ボート断熱部２２に向けて形成されているため、図３に示すように、Ａｒガス（ガスＧ２）を直接ボート断熱部２２に吹き付けることができる。これにより、ボート断熱部２２の冷却を促進することができ、処理室３４内の降温の速度を速めることができる。

また、図２に示すように、第１ガス供給ノズル４５の第１ガス供給口４５ａは、ボート２０に保持されたウェハ１２の中心Ｃ１と第１ガス供給ノズル４５の中心Ｃ２とを結ぶ線Ｌ１を軸として線対称となるように、かつ互いに相反する方向にガスＧ１を噴流するように同じ高さに第１ガス供給口４５ａが設けられている。

このように第１ガス供給ノズル４５が設けられていることにより、ウェハ１２に対して直接ガス流が吹き付けられることを避けることができる。

したがって、第１ガス供給ノズル４５の第１ガス供給口４５ａから大流量のＡｒガスを噴流させることができ、確実に処理室３４内の降温の速度を速くすることができる（処理室３４内の冷却速度を高めることができる）。

さらに、第１ガス供給口４５ａから大流量のＡｒガスを噴流させても、直接ウェハ１２にはＡｒガスが当たらないため、ガスの噴流によってウェハ１２の位置がずれるという課題の発生も防ぐことができる。

なお、第１ガス供給口４５ａから供給された第１のガス（Ａｒガス）は、加熱体３５の内側を通り、ガス排気口５２からガス排気管５３を通って排気される。

同様に、第２ガス供給口４０ａから供給された第１のガス（Ａｒガス）も、ボート断熱部２２の周囲を通り、ガス排気口５２からガス排気管５３を通って排気される。さらに、第３ガス供給口４６ａから供給された第３のガス（Ｎ₂ ガス）は、加熱体３５と断熱材４２との間を通り、ガス排気口５２からガス排気管５３を通って排気される。

したがって、ＭＦＣ４９ａ、４９ｃ、４９ｅ、バルブ５０ａ、５０ｃ、５０ｅおよびＡＰＣバルブ５４を制御することにより、処理室３４内の圧力を、大気圧Ｐａｔｍと略等しい圧力に制御することができる。前述したように、処理室３４内の圧力は、圧力センサ５６によって測定され、測定された圧力の測定値に基づいて、ＡＰＣバルブ５４の開度が制御される。

このようにして、処理室３４内の圧力が大気圧Ｐａｔｍと略等しい圧力に制御されている状態で、処理室３４内の温度を下降（降温）させる。

なお、ステップＳ１７（降温工程）でも、処理室３４内の温度は、温度センサ３９により測定され、測定された温度の測定値に基づいて、温度制御部８２により、高周波電源３８が誘導コイル３７へ供給する高周波電力が制御される。

そして、図６に示すように、温度がＴ３（第１の温度、例えば１５００℃）に到達した時点で、第１の降温工程を終了し、その後、供給するガスを、第１のガス（Ａｒガス）からＮ原子含有ガスである第２のガス（Ｎ₂ ガス）に切り替えて第２の降温工程を実施する。

すなわち、本実施の形態では、ステップＳ１７（降温工程）の途中で、処理室３４内の温度がＴ３（第１の温度、例えば１５００℃）に到達した時点で、供給するガスを、第１のガス（Ａｒガス）からＮ原子含有ガスである第２のガス（Ｎ₂ ガス）に切り替えて降温を行う。

具体的には、ＭＦＣ４９ａ、４９ｂ、４９ｃ、４９ｄ、バルブ５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄおよびＡＰＣバルブ５４を制御することにより、第１ガス供給ノズル４５と第２ガス供給ノズル４０からの第１のガス（Ａｒガス）の供給を停止し、Ｎ原子含有ガスである第２のガス（Ｎ₂ ガス）の供給を開始する。すなわち、ステップＳ１７（降温工程）の途中で、第１ガス供給ノズル４５および第２ガス供給ノズル４０から供給されるガスをＡｒガスからＮ₂ ガスに切り替える。

これにより、処理室３４内の降温の速度を速めることができ、その結果、ウェハ１２を冷却するための冷却時間を短縮することができる。

なお、第１ガス供給ノズル４５および第２ガス供給ノズル４０から第２のガス（Ｎ₂ ガス）を供給する時は、ＭＦＣ４９ｂ、４９ｄ、バルブ５０ｂ、５０ｄおよびＡＰＣバルブ５４を制御することにより、処理室３４内の圧力を、大気圧Ｐａｔｍと略等しい圧力に制御する。

そして、第２のガス（Ｎ₂ ガス）の供給により、処理室３４内の温度を第２の温度（図６に示すＴ１、例えば５００〜８００℃）まで下げ、これにより、ステップＳ１７の降温工程を完了する。

次に、ウェハ１２を保持しているボート２０を処理室３４から搬出（アンロード）する（搬出工程、図５および図６のステップＳ１８）。

このステップＳ１８（搬出工程）では、昇降モータ６３（図４参照）によりシールキャップ２３を下降させる。このとき、マニホールド３３の下端が開き、かつ処理済みのウェハ１２がボート２０に保持されている状態で、ボート２０がマニホールド３３の下端から処理室３４の外部に搬出（ボートアンローディング）される。

このようにして、基板処理装置１０の一連の作動が完了する。

＜本実施の形態の効果＞
本実施の形態では、ボート２０の基板保持領域２０ａに対応して第１ガス供給口４５ａが形成された第１ガス供給ノズル４５とは別に、ボート断熱部２２の断熱領域２２ａに対応して第２ガス供給口４０ａが形成された第２ガス供給ノズル４０が設けられているため、この第２ガス供給口４０ａからボート断熱部２２に直接ガスを吹き付けることができる。その結果、処理室３４内を降温する際には、ボート断熱部２２の冷却を促進することができる。

これにより、処理室３４内の降温も促進されるため、処理室３４内の降温時間（ウェハ１２の冷却時間）を短くすることができる。したがって、単位時間当たりに処理可能なウェハ１２の枚数（スループット）を増やすことができる。

また、降温工程の途中で、処理室３４に供給するガスを、Ａｒガス等の第１のガス（不活性ガス）からＮ₂ ガス等の第２のガス（Ｎ原子含有ガス）に切り替えることにより、Ｎ₂ ガス等のＮ原子含有ガスは、Ａｒガス等の不活性ガスに比べて安価であるため、降温工程のプロセスコストを安くすることができる。

さらに、処理室３４内の降温時間を短くすることができ、プロセスコストを安くすることができるため、より安価に、かつ歩留りを高めて炭化珪素（ＳｉＣ、シリコンカーバイト）膜形成やアニール処理を行うことができる。

なお、Ｎ₂ ガス等のＮ原子含有ガスは、安価であるため、処理室３４内への流量を大流量にすることができ、処理室３４内の降温時間をさらに短くすることができる。

また、第２のガスとしてＮ₂ ガスを採用した場合、Ｎ₂ ガスは、他のガスに比べてガス供給による処理室３４内やウェハ１２上の処理膜（本実施の形態ではＳｉＣエピ膜）への影響を小さくすることができる。

すなわち、高温域では、ドーパントである窒素（Ｎ₂ ）と炭素（Ｃ）とが反応したりするため、窒素（Ｎ₂ ）がウェハ中に拡散することが起こらない温度以下（例えば、１５００℃以下）でＮ₂ ガスを使用することで、処理室３４内およびウェハ１２の冷却時間を短くすることができる。

また、図１に示すように、ボート２０の基板保持領域２０ａに対応して設けられた第１ガス供給ノズル４５の複数の第１ガス供給口４５ａは、図２に示すように、第１ガス供給ノズル４５の中心Ｃ２とウェハ１２の中心Ｃ１とを結ぶ線Ｌ１を軸に、左右対称に、かつ同じ高さに設けられている。

すなわち、第１ガス供給ノズル４５の第１ガス供給口４５ａは、この第１ガス供給口４５ａから噴流されるガスＧ１が、ウェハ１２に直接当たらないようにウェハ１２の外周部より外側の反応管３２の内壁に向かって開口している。

これにより、第１ガス供給口４５ａから噴流するガス（冷却ガス）Ｇ１の流量を大流量にすることができ、また大流量にしてもウェハ１２に直接当たらないため、ウェハ１２の位置ずれが起こることを抑制できる。

さらに、第１ガス供給口４５ａは、反応管３２の内壁に向かって開口しているため、反応管３２の側壁に向けて冷却ガス（Ｇ１、第１のガス）を供給することにより、反応管３２内の冷却効果を向上させることができ、処理室３４の内部の降温時間を短くすることができる。

なお、基板保持領域２０ａに対応した第１ガス供給ノズル４５の第１ガス供給口４５ａは、ウェハ１２に向かっていないため、図８では、ガスのトータル供給量がＮ₂ 、Ａｒガスともに１００Ｌ／ｍｉｎとなっているが、基板保持領域２０ａに対応した第１ガス供給ノズル４５の第１ガス供給口４５ａから供給するガスの供給量を増やして、トータル供給量が２００〜３００Ｌ／ｍｉｎとなるようにしてもよい。

また、コスト面を鑑みた場合、Ａｒガス（第１のガス）は１００Ｌ／ｍｉｎとして供給し、Ｎ₂ ガス（第２のガス）を２００〜３００Ｌ／ｍｉｎと増加させてもコスト低減を保持し、かつ降温効率を向上させることができる。

また、図１および図３に示すように、ボート断熱部２２の断熱領域２２ａに対応して設けられた第２ガス供給ノズル４０の第２ガス供給口４０ａは、ボート２０の下部のボート断熱部２２に向けて直接冷却ガスＧ２が当たるように、断熱材の方向を向いて開口している。

これにより、第２ガス供給口４０ａから噴流する冷却ガスＧ２は、ボート断熱部２２に直接当たるため、断熱材の冷却を促進することができ、処理室３４内の降温時間（ウェハ１２の冷却時間）を短くすることができる。

また、ＳｉＣアニール装置は、処理温度が１６００〜２０００℃と高温であることから、ＳｉＣエピタキシャル膜からＳｉ原子の脱離を防止するため大気圧にて熱処理を行う必要があるが、熱処理後、降温工程に入ると同時に排気を行い、減圧下で降温処理することにより、冷却ガスが反応管３２内に拡散可能な状態となり、降温効率を向上させることができる。

以上、本発明者によってなされた発明をその実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。

前記実施の形態では、高周波誘導加熱方式によって加熱体を加熱する基板処理装置を例に挙げて説明したが、本発明の技術的思想は、これに限らず、例えば、抵抗加熱方式の基板処理装置や、ランプ加熱方式の基板処理装置などの他の加熱方式の基板処理装置にも幅広く適用することができる。

また、前記実施の形態では、ＳｉＣエピタキシャル膜が形成されたウェハをアニール処理する基板処理装置を例に挙げて説明したが、本発明の技術的思想は、これに限らず、ウェハにＳｉＣエピタキシャル膜その他各種の膜を高温で成膜する基板処理装置にも幅広く適用することができる。さらに、本発明の技術的思想は、ＳｉＣエピタキシャル膜が形成されたウェハ以外の各種のウェハを高温で処理する基板処理装置にも幅広く適用することができる。

また、図１に示す実施の形態の基板処理装置１０では、第１ガス供給ノズル４５に繋がる第１ガスライン４７（第１供給系）と、第２ガス供給ノズル４０に繋がる第２ガスライン４１（第２供給系）とが、別々に設けられている構造を説明したが、第１ガスライン４７（第１供給系）と第２ガスライン４１（第２供給系）とを１つに纏めてもよい。

すなわち、上流側のガス源をＡｒガスとＮ₂ ガスとでそれぞれ１つに纏めて、下流側でガス供給系を第１供給系（第１ガス供給ノズル４５）と第２供給系（第２ガス供給ノズル４０）とに分ける構造としてもよい。

以下に本発明の好ましい主な態様を付記する。

〔付記１〕
基板を処理するための処理室と、
前記基板を保持し、前記処理室に対して搬入または搬出される基板保持具と、
前記処理室内に設けられ、前記基板保持具の基板保持領域にガス供給口を有する第１ガス供給ノズルと、
前記処理室内に設けられ、前記基板保持具の下部に設けられた断熱材の断熱領域にガス供給口を設けた第２ガス供給ノズルと、
前記第１および第２ガス供給ノズルに接続され、前記第１および第２ガス供給ノズルから供給されるガスの流量を調節するバルブと、
前記第１および第２ガス供給ノズルから前記処理室に供給するガスとして、前記処理室の温度が第１の温度になるまでは不活性ガスである第１のガスを供給し、前記第１の温度より低い温度ではＮ原子含有ガスである第２のガスを供給するように前記バルブを制御する制御部と、を有し、
前記第１ガス供給ノズルは、前記基板保持具に保持された基板の中心と前記第１ガス供給ノズルの中心とを結ぶ線に対して線対称にそれぞれ９０°を成す角度の位置にガス供給口を設けた、基板処理装置。

〔付記２〕
基板を処理するための処理室と、
前記基板を保持し、前記処理室に対して搬入または搬出される基板保持具と、
前記処理室内に設けられ、前記基板保持具の基板保持領域にガス供給口を有する第１ガス供給ノズルと、
前記処理室内に設けられ、前記基板保持具の下部に設けられた断熱材の断熱領域にガス供給口を設けた第２ガス供給ノズルと、
前記第１および第２ガス供給ノズルに接続され、前記第１および第２ガス供給ノズルから供給されるガスの流量を調節するバルブと、
前記第１および第２ガス供給ノズルから前記処理室に供給するガスとして、前記処理室の温度が第１の温度になるまでは不活性ガスである第１のガスを供給し、前記第１の温度より低い温度ではＮ原子含有ガスである第２のガスを供給するように前記バルブを制御する制御部と、を有し、
前記第１ガス供給ノズルは、前記基板保持具に保持された基板の中心と前記第１ガス供給ノズルの中心とを結ぶ線を軸として線対称となるように、互いに相反する方向に前記第１および第２のガスを噴流するようにガス供給口を設けた、基板処理装置。

〔付記３〕
基板を処理するための処理室と、
前記基板を保持し、前記処理室に対して搬入または搬出される基板保持具と、
前記処理室内に設けられ、前記基板保持具の基板保持領域にガス供給口を有する第１ガス供給ノズルと、
前記処理室内に設けられ、前記基板保持具の下部に設けられた断熱材の断熱領域にガス供給口を設けた第２ガス供給ノズルと、
前記第１および第２ガス供給ノズルに接続され、前記第１および第２ガス供給ノズルから供給されるガスの流量を調節するバルブと、
前記第１および第２ガス供給ノズルから前記処理室に供給するガスとして、前記処理室の温度が第１の温度になるまでは不活性ガスである第１のガスを供給し、前記第１の温度より低い温度ではＮ原子含有ガスである第２のガスを供給するように前記バルブを制御する制御部と、を有し、
前記第１ガス供給ノズルは、前記基板保持具に保持された基板の中心と前記第１ガス供給ノズルの中心とを結ぶ線を軸として、前記線と交差し、かつ互いに相反する方向に前記第１および第２のガスを噴流するようにガス供給口を設けた、基板処理装置。

〔付記４〕
基板を処理するための処理室と、
前記基板を保持し、前記処理室に対して搬入または搬出される基板保持具と、
前記処理室内に設けられ、前記基板保持具の基板保持領域にガス供給口を有する第１ガス供給ノズルと、
前記処理室内に設けられ、前記基板保持具の下部に設けられた断熱材の断熱領域にガス供給口を設けた第２ガス供給ノズルと、
前記第１および第２ガス供給ノズルに接続され、前記第１および第２ガス供給ノズルから供給されるガスの流量を調節するバルブと、
前記第１および第２ガス供給ノズルから前記処理室に供給するガスとして、前記処理室の温度が第１の温度になるまでは不活性ガスである第１のガスを供給し、前記第１の温度より低い温度ではＮ原子含有ガスである第２のガスを供給するように前記バルブを制御する制御部と、を有し、
前記第１ガス供給ノズルは、前記基板保持具に保持された基板の中心と前記第１ガス供給ノズルの中心とを結ぶ線を軸として、前記線と交差し、かつ互いに相反する方向に前記第１および第２のガスを噴流するように、同じ高さにガス供給口を設けた、基板処理装置。

〔付記５〕
基板を処理するための処理室と、
前記基板を保持し、前記処理室に対して搬入または搬出される基板保持具と、
前記処理室内に設けられ、前記基板保持具の基板保持領域にガス供給口を有する第１ガス供給ノズルと、
前記処理室内に設けられ、前記基板保持具の下部に設けられた断熱材の断熱領域にガス供給口を設けた第２ガス供給ノズルと、
前記第１および第２ガス供給ノズルに接続され、前記第１および第２ガス供給ノズルから供給されるガスの流量を調節するバルブと、
前記第１および第２ガス供給ノズルから前記処理室に供給するガスとして、前記処理室の温度が第１の温度になるまでは不活性ガスである第１のガスを供給し、前記第１の温度より低い温度ではＮ原子含有ガスである第２のガスを供給するように前記バルブを制御する制御部と、を有し、
前記制御部は、前記処理室内の温度が１５００℃以下になったことを検知すると、前記第１および第２ガス供給ノズルから供給するガスを前記第１のガスから前記第２のガスへと切り替えるように制御を行う、基板処理装置。

〔付記６〕
基板を保持した基板保持具を処理室に搬入する工程と、
前記処理室内を加熱し、前記基板を処理する基板処理工程と、
前記基板処理工程の後、不活性ガスである第１のガスを前記処理室に供給して前記処理室内を第１の温度まで下げる第１の降温工程と、
前記第１の降温工程の後、Ｎ原子含有ガスである第２のガスを前記処理室に供給して前記処理室内を第２の温度まで下げる第２の降温工程と、
前記第２の降温工程の後、前記基板保持具を前記処理室より搬出する工程と、
を有する、基板処理方法。

〔付記７〕
基板を保持した基板保持具を処理室に搬入する工程と、
前記処理室内を加熱し、前記基板を処理する基板処理工程と、
前記基板処理工程の後、不活性ガスである第１のガスを前記処理室に供給して前記処理室内を第１の温度まで下げる第１の降温工程と、
前記第１の降温工程の後、Ｎ原子含有ガスである第２のガスを前記処理室に供給して前記処理室内を第２の温度まで下げる第２の降温工程と、
前記第２の降温工程の後、前記基板保持具を前記処理室より搬出する工程と、を有し、
前記第１および第２のガスは、前記基板処理工程において前記処理室内に供給するプロセスガスとは異なる、基板処理方法。

本発明は、半導体装置を製造する製造業に幅広く利用することができる。

１０…基板処理装置、１２…ウェハ、２０…ボート（基板保持具）、２０ａ…基板保持領域、２２…ボート断熱部、２２ａ…断熱領域、２３…シールキャップ、３０…処理炉（反応炉）、３１…筐体、３２…反応管、３３…マニホールド、３４…処理室（反応室）、３５…加熱体（被誘導体）、３６…支持部材、３７…誘導コイル、３８…高周波電源、３９…温度センサ、４０…第２ガス供給ノズル、４０ａ…第２ガス供給口、４０ｂ…基端部、４１…第２ガスライン、４２…断熱材、４２ａ…断熱材ケーシング、４３…外側断熱壁、４４…磁気シール、４５…第１ガス供給ノズル、４５ａ…第１ガス供給口、４５ｂ…基端部、４６…第３ガス供給ノズル、４６ａ…第３ガス供給口、４６ｂ…基端部、４７…第１ガスライン、４８…第３ガスライン、４９ａ〜４９ｅ…ＭＦＣ、５０ａ〜５０ｅ…バルブ、５１ａ〜５１ｅ…ガス源、５２…ガス排気口、５３…ガス排気管、５４…ＡＰＣバルブ、５５…真空排気装置、５６…圧力センサ、５７…酸素濃度センサ、６１…回転機構、６２…回転軸、６３…昇降モータ、８０…コントローラ、８１…主制御部（制御部）、８２…温度制御部、８３…ガス流量制御部、８４…圧力制御部、８５…測定部、８６…駆動制御部

Claims

基板を処理するための処理室と、
前記基板を保持し、前記処理室に対して搬入または搬出される基板保持具と、
前記処理室内に設けられ、前記基板保持具の基板保持領域にガス供給口を有する第１ガス供給ノズルと、
前記処理室内に設けられ、前記基板保持具の下部に設けられた断熱材の断熱領域にガス供給口を設けた第２ガス供給ノズルと、
前記第１および第２ガス供給ノズルに接続され、前記第１および第２ガス供給ノズルから供給されるガスの流量を調節するバルブと、
前記第１および第２ガス供給ノズルから前記処理室に供給するガスとして、前記処理室の温度が第１の温度になるまでは不活性ガスである第１のガスを供給し、前記第１の温度より低い温度ではＮ原子含有ガスである第２のガスを供給するように前記バルブを制御する制御部と、
を有する、基板処理装置。
半導体基板を保持した基板保持具を処理室に搬入する工程と、
前記処理室内を加熱し、前記半導体基板を処理する基板処理工程と、
前記基板処理工程の後、不活性ガスである第１のガスを前記処理室に供給して前記処理室内を第１の温度まで下げる第１の降温工程と、
前記第１の降温工程の後、Ｎ原子含有ガスである第２のガスを供給して前記処理室内を第２の温度まで下げる第２の降温工程と、
前記第２の降温工程の後、前記基板保持具を前記処理室より搬出する工程と、
を有する、半導体装置の製造方法。
基板を保持した基板保持具を処理室に搬入する工程と、
前記処理室内を加熱し、前記基板を処理する基板処理工程と、
前記基板処理工程の後、不活性ガスである第１のガスを前記処理室に供給して前記処理室内を第１の温度まで下げる第１の降温工程と、
前記第１の降温工程の後、Ｎ原子含有ガスである第２のガスを前記処理室に供給して前記処理室内を第２の温度まで下げる第２の降温工程と、
前記第２の降温工程の後、前記基板保持具を前記処理室より搬出する工程と、
を有する、基板の製造方法。