JP2015185578A - ガス供給部、基板処理装置及び半導体装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ガスノズルを交換する際にガスノズルが破損するリスクを低減し、ノズル交換メンテナンス時のメンテナンス性向上およびメンテナンス所要時間の短縮が可能となるガス供給部や半導体装置の製造方法を提供する。【解決手段】 少なくとも１つのガス供給孔を有する直管部と、前記直管部の下端に形成され、前記直管部の径より大きい幅を持つ下端部と、前記下端部を載置する載置部と、前記下端部を前記載置部に固定し、前記下端部が傾いた時に前記下端部の上面を支持する支持面を有する蓋部と、を有し前記蓋部の上面には前記直管部に対して所定間隔を有するように切欠きが形成され、前記載置部には前記下端部との接触面にガスを導入する導入孔が形成されているガス供給部 を有する。【選択図】図４

Description

本発明は、シリコン基板等の基板処理技術に関し、例えば、半導体集積回路装置（以下、ＩＣという。）の製造装置や製造方法において、半導体集積回路が作り込まれる半導体基板（例えば、半導体ウエハ）に酸化膜、ポリシリコン膜、シリコン窒化膜等を堆積（デポジション）して成膜等の処理を行ううえで有効な基板処理技術に関する。

ＩＣの製造において、例えば、ウエハ（基板）に酸化膜、ポリシリコン膜、シリコン窒化膜等をデポジションするため、基板処理装置が広く使用されている。従来のこの種の基板処理装置においては、石英製のガスノズルは、インナチューブに沿って垂直に延在しガスノズルの下端において水平方向に屈曲し、ガスノズルの水平部が反応管受け（マニホールド）に設けられたガス導入ポートに接続されることにより固定される。

下記の特許文献１には、ガス供給ノズル接続部からの処理ガスの外部へのリークを防止し、ガス供給ノズル取付け時の破損を防止すると共に取付けが容易に行えることが開示されている。

特開２００９−２２４７６５号公報

しかしながら、上述した従来技術の場合には、Ｌ型ガスノズルを設置する際に、基板側方部分の配置を考慮しつつ設置しなければならないため、設置が難しく、また、設置にあたって反応管受け周りを分解する必要があり、メンテナンスに時間がかかるという問題があった。
本発明の目的は、上述の問題を解決し、ガスノズルを交換する際にガスノズルが破損するリスクを低減し、ノズル交換メンテナンス時のメンテナンス性向上およびメンテナンス所要時間の短縮が可能となるガス供給部や半導体装置の製造方法を提供することにある。

本発明は、
少なくとも１つのガス供給孔を有する直管部と、
前記直管部の下端に形成され、前記直管部の径より大きい幅を持つ下端部と、
前記下端部を載置する載置部と、
前記下端部を前記載置部に固定し、前記下端部が傾いた時に前記下端部の上面を支持する支持面を有する蓋部と、を有し
前記蓋部の上面には前記直管部に対して所定間隔を有するように切欠きが形成され、前記載置部には前記下端部との接触面にガスを導入する導入孔が形成されているガス供給部を提供する。

又、本発明は、
少なくとも１つのガス供給孔を有する直管部と、
前記直管部の下端に形成され、前記直管部の径より大きい幅を持つ下端部と、
前記下端部を載置する載置部と、
前記下端部を前記載置部に固定し、前記下端部が傾いた時に前記下端部の上面を支持する支持面を有する蓋部と、を有し
前記蓋部の上面には前記直管部に対して所定間隔を有するように切欠きが形成され、前記載置部には前記下端部との接触面にガスを導入する導入孔が形成されているガス供給部を備えた基板処理装置を提供する。

又、本発明は、
基板を処理する処理室に前記基板を搬入する工程と、
前記処理室内で前記基板を処理する工程と、
前記処理室から前記基板を搬出する工程と、を有し、
前記基板を処理する工程では、 少なくとも１つのガス供給孔を有する直管部と、 前記直管部の下端に形成され、前記直管部の径より大きい幅を持つ下端部と、 前記下端部を載置する載置部と、 前記下端部を前記載置部に固定し、前記下端部が傾いた時に前記下端部の上面を支持する支持面を有する蓋部と、を有し、前記蓋部の上面には前記直管部に対して所定間隔を有するように切欠きが形成され、前記載置部には前記下端部との接触面にガスを導入する導入孔が形成されているガス供給部から処理ガスを供給する半導体装置の製造方法を提供する。

上記の構成により、ガスノズルを交換する際にガスノズルが破損するリスクを低減し、ノズル交換メンテナンス時のメンテナンス性向上およびメンテナンス所要時間の短縮が可能となる。また、炉内作業のみでガスノズルのメンテナンス作業が可能となる。また、ガスノズルの交換時に、組み立て、分解に際してガスノズルから手を離して作業を行うことが可能となる。

本発明の実施形態における基板処理装置の斜透視図である 本発明の実施形態における処理炉の垂直断面図である。 本発明の実施形態における処理炉の垂直部分断面図である。 （ａ）本発明の実施形態におけるガス流路部を組み立てた状態の斜視図である。 （ｂ）本発明の実施形態におけるガス流路部を分解した状態の斜視図である。 本発明の実施形態における切欠き部の形状の例を示す図である 本発明の実施形態におけるサポート部及びボルトの配置例を示す図である。 本発明の実施形態における下端部の変形例を示す図である。

本発明を実施するための形態において、半導体装置（ＩＣ等）の製造工程の１工程としての基板処理工程を実施する基板処理装置の構成例について、図１および図２を用いて説明する。なお、以下の説明では、縦型基板処理装置を例として述べる。
図１は、本発明の実施形態における基板処理装置の斜透視図である。図１に示すように、基板処理装置１０は、筐体１０１を備え、シリコン等からなる基板であるウエハ２００を筐体１０１内外へ搬送するために、複数枚のウエハが保持収納されたウェハキャリア（基板収容器）として前面開閉型の密閉容器であるＦＯＵＰ（Ｆｒｏｎｔ Ｏｐｅｎｉｎｇ Ｕｎｉｆｉｅｄ Ｐｏｄ）１１０が使用される。

筐体１０１の正面前方側にはロードポート（基板収容器受渡し台）１０５が設置されている。ＦＯＵＰ１１０は、筐体１０１外の工程内搬送装置（図示せず）によって、ロードポート１０５上に搬入、載置され、また、ロードポート１０５上から筐体１０１外へ搬出されるように構成されている。
筐体１０１内の前後方向における略中央部には、ＦＯＵＰ棚（基板収容器載置棚）１１４が設置されている。ＦＯＵＰ棚１１４は、複数段、複数列にて複数個のＦＯＵＰ１１０を保管するように構成されている。ＦＯＵＰ棚１１４の一部として、ウエハ搬入搬出口１２３が設けられ、ウエハ搬入搬出口１２３には、後述するウエハ移載機構１１２の搬送対象となるＦＯＵＰ１１０が収納される。

筐体１０１内の前後方向における略中央部における下部には、ウエハ２００を後述する移載室１２４に搬入搬出するためのウエハ搬入搬出口（基板搬入搬出口）１２３が開設されており、ウエハ搬入搬出口１２３にはＦＯＵＰオープナ１２５が設置されている。ＦＯＵＰオープナ１２５はＦＯＵＰ１１０を載置する載置台と、ＦＯＵＰ１１０のキャップ（蓋体）を着脱するキャップ着脱機構（蓋体着脱機構）とを備えている。ＦＯＵＰオープナは載置台に載置されたＦＯＵＰ１１０のキャップをキャップ着脱機構によって着脱することにより、ＦＯＵＰ１１０のウエハ出し入れ口を開閉するように構成されている。

ロードポート１０５とＦＯＵＰ棚１１４との間には、ＦＯＵＰ搬送装置（基板収容器搬送装置）１１５が設置されている。ＦＯＵＰ搬送装置１１５は、ロードポート１０５、ＦＯＵＰ棚１１４、ＦＯＵＰ載置台の間で、ＦＯＵＰ１１０を搬送することができる。

ＦＯＵＰ棚１１４の後方には、ウェハ移載機構（基板移載機構）１１２が設置されたウエハ移載空間としての移載室１２４が設けられている。ウエハ移載機構１１２は、ウエハ２００を水平姿勢で保持するツイーザ（基板移載用保持具）を備えており、ウエハ２００をウエハ搬入搬出口１２３上のＦＯＵＰ１１０内からピックアップして、基板保持具としてのボート（基板保持具）２１７へ装填（チャージング）したり、ウエハ２００をボート２１７から脱装（ディスチャージング）して、ウエハ搬入搬出口１２３上のＦＯＵＰ１１０内へ収納したりすることができる。

筐体１０１の後側上方であって、移載室１２４の上方には、処理炉２０２が設けられている。処理炉２０２の下端部は、炉口シャッタ（炉口開閉機構）１１６により開閉可能なように構成されている。処理炉２０２の構成については後述する。

移載室１２４には、ボート２１７を昇降させて処理炉２０２内外へ搬送する機構としてのボートエレベータ（基板保持具昇降機構）１２１が設置されている。ボートエレベータ１２１には、昇降台としてのアーム１２２が設置されている。アーム１２２上には、シールキャップ２１９が水平姿勢で設置されている。シールキャップ２１９は、ボート２１７を垂直に支持するとともに、ボートエレベータ１２１によりボート２１７が上昇したときに、処理炉２０２の下端部を気密に閉塞する蓋体として機能するものである。ボートエレベータ１２１は、制御部２８０に電気的に接続されている。制御部２８０は、ボートエレベータ１２１が所望のタイミングにて所望の動作をするように制御する。
ボート２１７は、複数本のウエハ保持部材（支柱）を備えており、複数枚（例えば、２５枚〜１５０枚程度）のウエハ２００を水平姿勢で、かつ、その中心を揃えた状態で垂直方向に整列させて、多段に積層して保持するように構成されている。

次に、実施形態における処理炉２０２の構成について、図２を用いて説明する。
処理炉２０２は、その内側に、縦形のアウタチューブ（外管）２２１を備えている。アウタチューブ２２１は、上端が閉塞され下端が開口された略円筒形状をしており、開口された下端が下方を向くように、かつ、筒方向の中心線が垂直になるように縦向きに配置されている。アウタチューブ２２１の内側には、インナチューブ（内管）２２２が設けられている。インナチューブ２２２およびアウタチューブ２２１はいずれも、本例では、石英（ＳｉＯ_２）や炭化シリコン（ＳｉＣ）等の耐熱性の高い材料によって、それぞれ略円筒形状に一体成形されており、両者でプロセスチューブを構成している。

インナチューブ２２２とアウタチューブ２２１の下端部は、それぞれ、その水平断面が略円形リング形状であるマニホールド２０６によって気密に封止されている。マニホールド２０６は、金属製であり、本例ではステンレス（ＳＵＳ）である。インナチューブ２２２およびアウタチューブ２２１は、その保守点検作業や清掃作業のために、マニホールド２０６に着脱自在に取り付けられている。マニホールド２０６の側壁内側には、反応管受け２０６ａが、マニホールド２０６内壁から内向きに水平方向に突出するように設けられている。インナチューブ２２２は、反応管受け２０６ａに支持されている。マニホールド２０６の下端開口は、ウエハ２００群を保持したボート２１７を出し入れするための炉口２０５を構成している。アウタチューブ２２１とマニホールド２０６とから、反応容器が構成される。

インナチューブ２２２は、上端と下端が開口した略円筒形状に形成されている。インナチューブ２２２内には、ボート２１７によって水平姿勢で多段に積載された複数枚のウエハ２００を収容して処理する処理室２０４が形成される。インナチューブ２２２内には、ウエハ２００へ処理ガスを供給するためのガスノズル部２２２ａが、インナチューブ２２２の内壁の下部より上部に沿って、ウエハ２００の積載方向上方に向かって立ち上がるように設けられている。

ノズル部２２２ａには、複数個のガス供給口２２２ｂが垂直方向に配列するように設けられている。ガス供給口２２２ｂの個数は、例えば、ボート２１７に保持されたウエハ２００の枚数と一致するように形成されている。各ガス供給口２２２ｂの高さ位置は、例えば、ボート２１７に保持された上下で隣合うウエハ２００間の空間に対向するようにそれぞれ設定されている。
ガス流路２２２ｃから処理室２０４内に供給されたガスは、インナチューブ２２２の上側開放端から排気路２０９内へ流れた後、排気口２０７ａを介して排気管２０７内に流れ、処理炉２０２外へ排出される。

ボート２１７とシールキャップ２１９との間には、保温筒２１０が設けられている。保温筒２１０は、例えば、石英（ＳｉＯ_２）や炭化珪素（ＳｉＣ）等の耐熱性材料から構成されている。保温筒２１０によって、後述するヒータユニット２０８からの熱が、マニホールド２０６側に伝わるのを抑止する。

シールキャップ２１９の下側（処理室２０４と反対側）には、ボート２１７を回転させるボート回転機構２６７が設けられている。ボート回転機構２６７のボート回転軸は、シールキャップ２１９を貫通してボート２１７を下方から支持している。ボート回転軸を回転させることにより、処理室２０４内にてウエハ２００を回転させることが可能となる。
ボート回転機構２６７は、制御部２８０に電気的に接続されている。制御部２８０は、ボート回転機構２６７が所望のタイミングにて所望の動作をするように制御する。

アウタチューブ２２１の外部には、処理室２０４内を全体にわたって均一または所定の温度分布に加熱する加熱機構としてのヒータユニット２０８が、プロセスチューブ２２１を包囲するように設けられている。ヒータユニット２０８は、基板処理装置１０の筐体１０１に支持されることにより垂直に据え付けられた状態になっており、例えば、カーボンヒータ等の抵抗加熱ヒータにより構成されている。ヒータユニット２０８は、制御部２８０に電気的に接続されている。制御部２８０は、ヒータユニット２０８がプロセスチューブ２２１内の基板２００を所望の温度に加熱するように制御する。

処理室２０４内に処理ガスを供給するガス流路部４１が、マニホールド２０６の側壁を貫通して設けられている。ガス流路部４１には、処理ガス供給ラインとしての処理ガス供給管２２４が接続されている。処理ガス供給管２２４には、上流から順に、処理ガスを供給する処理ガス供給源２４０、流量制御装置としてのＭＦＣ（マスフローコントローラ）２４１、及び開閉バルブ２４３が設けられている。処理ガス供給ライン、処理ガス供給源２４０、ＭＦＣ２４１、開閉バルブ２４３から、ガス供給部が構成される。
なお、処理ガス供給管２２４に、不活性ガス供給ラインを接続し、処理ガスを不活性ガスで希釈して供給するようにしてもよい。

ＭＦＣ２４１及び開閉バルブ２４３は、制御部２８０に電気的に接続されている。制御部２８０は、処理室２０４内に供給するガスの種類が所望のタイミングにて所望のガス種となるよう、また、供給するガスの流量が所望のタイミングにて所望の流量となるよう、ＭＦＣ２４１及び開閉バルブ２４３を制御する。

マニホールド２０６の側壁の一部には、処理室２０４内の雰囲気を排気する排気ラインとしての排気管２０７が接続されている。マニホールド２０６と排気管２０７との接続部には、処理室２０４内の雰囲気を排気する排気口２０７ａが形成されている。排気管２０７内は、排気口２０７ａを介して、インナチューブ２２２とアウタチューブ２２１との間に形成された隙間からなる排気路２０９内に連通している。この排気路２０９の水平断面形状は、略一定幅の円形リング形状となっている。

排気管２０７には、上流から順に、圧力センサ（不図示）、圧力調整器としてのＡＰＣ（Auto Pressure Controller）バルブ２５５、真空排気装置としての真空ポンプ２４６が設けられている。真空ポンプ２４６は、処理室２０４内の圧力が所定の圧力（真空度）となるよう真空排気しうるように構成されている。排気管２０７、ＡＰＣバルブ２５５、真空ポンプ２４６等から、排気ラインが構成される。

ＡＰＣバルブ２５５および圧力センサは、制御部２８０に電気的に接続されている。制御部２８０は、処理室２０４内の圧力が所望のタイミングにて所望の圧力となるように、圧力センサにより検出された圧力値に基づいてＡＰＣバルブ２５５の開度を制御するように構成されている。

制御部２８０は、図示しない操作部や入出力部を備え、基板処理装置１０の各構成部と電気的に接続されており、基板処理装置１０の各構成部を制御する。例えば、ＭＦＣ２４１の流量制御、バルブ２４３の開閉動作制御、ＡＰＣバルブ２５５の開閉制御および圧力センサからの圧力情報に基づく開度調整動作を介した圧力制御、ヒータユニット２０８による温度制御、真空ポンプ２４６の起動・停止制御、ボート回転機構２６７によるボートの回転速度調節制御、ボートエレベータ１２１によるボートの昇降動作制御等をそれぞれ行うようになっている。制御部２８０は、成膜プロセスの制御シーケンスを時間軸で示したレシピに基づく温度制御や圧力制御、流量制御および機械駆動制御を指令する。また、制御部２８０は、ハードウェア構成として、ＣＰＵ（中央演算ユニット）と該ＣＰＵを動作させるプログラムが格納されるメモリとを備えるものである。

次に、基板処理装置１における基板処理について、ＩＣ製造方法における成膜工程を例にして説明する。
各部の動作は制御部２８０により制御される。
ウエハチャージングステップにおいて、基板２００はボート２１７に装填される。次に、ボートローディングステップにおいてボート２１７は、処理室２０４に搬入（ボートローディング）され、シールキャップ２１９により処理室２０４の下端がシールされた状態となる。

次に、成膜ステップにおいて、処理室２０４内は所定のプロセス圧力および所定のプロセス温度に制御され、処理ガス供給管２２４を介して処理室２０４内に処理ガスを導入するとともに、排気管２０７を介してプロセスチューブ２２１内を排気して、基板２００の表面に薄膜を形成させる。

上記の成膜処理が終了すると、処理ガスの供給が停止され、不活性ガスにより、処理室２０４内が大気圧に復帰された後に、ボートアンロードステップにおいて、シールキャップ２１９が下降されることによって処理室２０４の下端が開口され、ボート２１７に保持された状態で処理済みウエハ２００群が処理室２０４から外部に搬出（ボートアンローディング）される。

次に、本実施形態における処理炉２０２の内部のガス供給系について、図３〜図４を用いて説明する。図３は、本発明の実施形態における処理炉の垂直部分断面図である。図４は、本発明の実施形態におけるガス流路部４１の詳細図であり、図４（ａ）は組み立てた状態の斜視図であり、図４（ｂ）は分解した状態の斜視図である。

図３に示すように、マニホールド２０６の側壁を水平方向に貫通して、金属製（本例ではＳＵＳ）のガス導入ポート３５が、マニホールド２０６の側壁に固定して設けられている。ガス導入ポート３５内には、マニホールド２０６の内側から、ガス流路部４１の水平部４１ｃが水平方向に挿入され、管継手３６により、ガス導入ポート３５に固定される。ガス流路部４１の水平部４１ｃと、処理ガス供給管２２４は、管継手３６により気密に接続される。

図４（ａ）及び（ｂ）に示すように、ガスノズル４１Ｎは、垂直方向に延在するガス供給ノズル部でもある垂直部（直管部ともいう）４１ｂ（２２２ａ）と、ガスノズル４１Ｎの下端に形成され、後述するガス流路部４１に接続される下端部４３とを有している。なお、図４（ａ）（ｂ）には示されていないが、垂直部４１ｂには、少なくとも１つのガス供給口２２２ｂ（図２参照）が設けられている。

ガス流路部４１は、ガスノズルの下端部４３を載置するノズル載置部４２Ｎと、ノズル載置部４２Ｎに載置された下端部４３を固定する蓋部４４とで構成される。ノズル載置部４２Ｎは水平方向に延在する水平部４１ｃと、ノズルの下端部４３の最下面と接触する座面部４２Ｚと、座面部４２Ｚより垂直に立ち上がった立ち上がり面である背面部４２Ｈとで構成される。背面部４２Ｈはガス導入孔５２を介して水平部４１ｃと連通して接続されている。蓋部４４は、背面部４２Ｈと下端部４３をはさんで対向する正面側から下端部４３を固定する正面部４４Ｓと、下端部４３の上面を抑える上面部４４Ｊとで構成される。

下端部４３は、垂直部４１ｂの下端にブロック形状に設けられている。下端部４３の内部には、背面部４２Ｈの後述するガス導入孔５２から垂直部４１ｂへ通じるガス流路が形成されている。すなわち、ガス導入孔５２から水平方向に導入された処理ガスは、下端部４３内部においてガス流れの向きが水平方向から鉛直方向へ変化する。処理ガス供給源２４０から供給された処理ガスは、このガス流路を通じて垂直部４１ｂを経て処理室２０４内へ供給される。この下端部４３の最上面の横幅または縦幅のうち、少なくとも縦幅は垂直部４１ｂの径よりも大きい。好ましくは、横幅および縦幅の両方が垂直部４１ｂの径よりも大きい。なお、この下端部４３および垂直部４１ｂは石英により形成されている。ここで、下端部４３の最上面の縦幅とは、最上面であって、正面部４４Ｓに接する辺の幅である。

ガスノズル４１Ｎは、ノズル載置部４２Ｎにガスノズルの下端部４３を載置し、蓋部４２を被せて下端部４３をはさみこみ、後述する固定部材でノズル載置部４２Ｎと蓋部４２とを固定することによりガス流路部４１に設置される。

背面部４２Ｈにはガスノズル４１Ｎの転倒を防ぐための少なくとも１つのサポート部（サポートピン）４５が背面から正面側に向かって設けられている。本実施形態においては、下端部をはさんで左右に１箇所であって、背面部４２Ｈの中心を点対称とした位置の合計２箇所に設置されている。サポート部４５の長さは蓋部４４の上面部４４Ｊの横幅と同じか、それよりも長くなっている。
また、この背面部４２Ｈのサポート部４５が設けられた垂直方向下側或いは垂直方向上側には後述する固定部材を設置するための固定孔４７が設けられている。背面部４２Ｈの寸法はノズルの下端部４３の寸法より大きくなっている。すなわち、背面部４２Ｈの面積は下端部４３の背面部４２Ｈに面する面の面積よりも大きく、また言い換えれば、背面部４２Ｈの横幅および縦幅は下端部４３の背面部４２Ｈに面する面の横幅および縦幅よりも大きい。

背面部４２Ｈのガス導入孔５２と下端部４３との接触面の少なくとも一方には、金属またはフッ素ゴム素材のＯリング４９が嵌め込むための溝がガス導入孔５２よりも大きい外径の円形に設けられている。これにより大流量の処理ガスを供給しても、ノズル載置部４２と下端部４３の接続部分からのガス漏れを防止することができる。また、背面部４２Ｈと下端部４３の接触面のうちどちらか一方、もしくは双方にＯリングが嵌め込まれる溝が設けられているため、Оリングが直接処理ガスに触れにくく、Ｏリングの劣化を抑制することができる。

正面部４４Ｓにはサポート孔５１がサポート部４５に相対する位置に正面部４４Ｓを貫通するように設けられている。また、固定孔４７に相対する位置に開孔５１が設けられ、固定部材としての固定ネジ４６は開孔５３を通して固定孔４７にネジ止めされる。正面部４４Ｓの寸法はノズルの下端部４３の寸法より大きくなっている。すなわち、正面部４４Ｓの面積は下端部４３の正面部４４Ｓに面する面の面積よりも大きく、言い換えれば、正面部４４Ｓの横幅および縦幅は下端部４３の正面部４４Ｓに面する面の横幅および縦幅よりも大きい。

上面部４４Ｊはガス供給ノズル部４１ｂが延伸する部分を避けるように上面切欠き（上面溝）５０が設けられている。上面切欠き５０の幅は、下端部４３の最上面の横幅および縦幅よりも小さい。また、上面部４４Ｊの寸法はノズルの下端部４３の寸法より大きくなっている。すなわち、上面部４４Ｊの面積は下端部４３の最上面の面積よりも大きく、言い換えれば、上面部４４Ｊの横幅および縦幅は下端部４３の最上面の横幅および縦幅よりも大きい。

ノズル載置部４２Ｎと蓋部４４とによって下端部４３を挟みこむことにより、下端部４３を固定することができる。
なお、図面において下端部４３は、略直方体のブロック状に示してあるが、略直方体の各角部や辺、或いは直管部４１ｂの最下端と下端部４３との接続部が面取りされたように、Ｒ部を有していても何ら問題はない。

次に、ノズル載置部４２Ｎ及び蓋部４４から構成されるガス流路部４１にガスノズルを設置する際の、作業員による組み立て方法について説明する。図４（ｂ）に示すように、ノズル載置部４２の上方あるいは側方あるいは斜め下方から、背面部４２Ｈのサポート部４５の間に挟みこむ（下端部４３とサポート部４５は基本的には接触しない）ように、下端部４３を座面部４２Ｚに載置する。サポート部４５によって、下端部４３の左右方向への動きと回転が抑制されるため、下端部４３が左右方向に倒れない。下端部４３を座面部４２Ｚ上に乗せて自立させた状態で、作業員は蓋部４４をサポート部４５がサポート孔５１を通るようにして下端部４３に被せ、下端部４３をノズル載置部４２Ｎと蓋部４４の間に挟み込む。続いて、開孔５１から固定部材としてのボルト４６をねじ止めして、ノズル載置部４２Ｎと蓋部４４を固定し、下端部４３を固定する（図４（ａ））。下端部４３に蓋部４４を被せた際、垂直部４１ｂは上面切欠き５０内に位置するようになっている。この時、上面切欠き５０と垂直部４１ｂとが接触しないよう所定の隙間を設けるようにすると良い。

図５には、上面部４４Ｊの切欠き部５０の形状の例を示している。図５（ａ）は、切欠き部がＵ字状の例を示している。図５（ｂ）は、切欠き部がコの字状の例であり、図５（ｃ）は、切欠き部がＶ字状であり、図５（ｄ）は、切欠き部が逆さ台形状の例を示している。本発明においては、上面部４４Ｊは下端部４３の上面の少なくとも一部を覆い、かつ、切欠き部５０と垂直部４１ｂとが接触しないように所定の間隔を有するように切欠き部５０が形成されている。このような構成により、下端部４３の上下方向あるいは左右方向への動きや正面側への回転（転倒）を抑制することができ、大流量の処理ガスを供給した場合にも、下端部４３を含む垂直部４１ｂ、所謂ガスノズルの飛び出しが防止される。
なお、本実施の形態では、切欠き部５０は蓋部４４の上面部４４Ｊに設けられている例を説明したが、蓋部４４の上面には上面部を設けず、ノズル載置部４２に上面部を設置し、この面に切欠き部５０を設けても良い。

図６は、サポート孔４５とボルト４６がそれぞれ２つずつ設置される場合における蓋部４４の正面部４４Ｓの配置例を示している。図６（ａ）は、上下左右に計４つのサポート孔４５及ボルト４６が配置されている。この例では、正面向かって左上から時計回りに、ボルト４６、サポート孔４５、ボルト４６、サポート孔４５のように、同じ部位であるボルト４６及びサポート孔４５がそれぞれ対角線を描くように、それぞれ斜めに配置されている例である。
図６（ｂ）には、同様に上下左右に計４つのサポート孔４５及びボルト４６が配置されているが、本例では、左上から時計回りで、ボルト４６、ボルト４６、サポート孔４５、サポート孔４５のように、同じ部位であるボルト４６及びサポート孔４５がそれぞれ平行に、上段にボルト４６の組、下段にサポート孔４５の組が配置されている例である。もちろん、上段にボルト４６の組、下段にサポート孔４５の組が配置されていても良い。

また、サポート部４５をボルト形状とすることで、より簡単な構造とすることができる。すなわち、サポート部４５が蓋部４２の固定できる構成にすることにより、蓋部３４を固定するための開孔５３、固定孔４７およびボルト４６を省略することができる。このような構成の場合、サポート部４５を下端部４３の左右に少なくとも１つずつ設置すると良い。

図７には、ノズル載置部４３と下端部４３の変形例を示しており、座面部４２Ｚ上に下端部４３を載置した際の下端部４３とサポート部４５、固定孔４７との関係を示している。図７（ａ）に示す下端部４３は、直方体をしており、直方体の幅は、平行に設置されているサポート部４５と固定孔４７の幅より狭い形状となっている。図７（ｂ）に示す下端部４３は、最大幅は平行に設置されているサポート部４５と固定孔４７の幅程度となっているが、サポート部４５やボルトを固定孔４７にねじ込んだ際のボルトには接触しないような形状としている。すなわち、サポート部４５やボルトと干渉しないように溝が設けられている。このようにする事により、ガスノズルの転倒を抑制するとともにノズル載置部４２Ｎの小型化を図ることができる。

なお、図７に示す様に下端部４３はサポート部４５等への接触がなくとも自立できる構造であればよく、下端部４３の最下面と座面部４２Ｚが所定の面積以上接地する構造となっていれば良い。

メンテナンス等において、ガス供給ノズル即ち下端部４３を取り外しするときは、まず、固定されている複数のボルト４６を外す。次に、蓋部４４を外し、ノズル載置部４２Ｎ上に載置された下端部４３を上方、側方あるいは斜め下方に移動し、取り外せば良い。

以上説明した実施形態によれば、次の（１）〜（９）の効果のうち、少なくとも１つの効果を奏す。
（１）ガスノズルを含む下端部が、自立することができるため、反応容器内におけるガスノズルの設置等のメンテナンス作業が容易となる。
ノズル載置部上にガスノズルを載置した後にガスノズルが転倒しないように手で支える必要がなく、両手をガスノズルから離した状態で作業を行う事が出来るため、メンテナンス性が向上する。ガスノズルが転倒しないようにするためには、下端部４３の左右に少なくとも１つずつサポート部４５が設けられていれば良い。下端部４３がバランスを崩し、正面向かって時計回り方向または反時計回り方向に回転（転倒）するような場合が生じても、左右に１つずつサポート部が設けられていることにより、下端部４３の左側面および右側面がそれぞれサポート部４５に接触し、下端部がサポート部に引っかかることにより転倒が防止される。

（２）ガスノズルを含む下端部を横方向にスライドさせてガス流路部を組み立てられるため、ガスノズルのメンテナンスの際にガスノズルが処理室天井に接触したり、ガスノズルが破損したりすることを防ぐことができる。
従来はＬ字型のガスノズルを上方向に持ち上げてから導入ポートへ接続を行っていたため、ガスノズルの上端が反応管の天井部に衝突したり、導入ポートにガスノズルをはめ込む際に視野が悪いため、ガスノズルを導入ポートや内壁にぶつけたりすることによるガスノズルの破損が生じていた。本発明によれば、ガスノズルを上方向に持ち上げることなく横方向や斜め下方向から設置することができるため、反応管天井部との衝突による破損を防止することができる。また、ガスノズル接続部が反応管内にあるため、狭い作業空間であっても作業箇所を確認しやすい。

（３）炉口部周りを分解することなく、反応管内側からガスノズルの設置ができるため、メンテナンス作業の時間を短縮することができる。
従来のＬ字状ノズルでは水平部分を炉口周りに固定していたため。ノズルメンテナンスの際に炉口周りを一度分解してからでないと取り外せなかった。本発明によれば、従来のＬ字状ノズルではなく、Ｌ字状の水平部分と鉛直部分とを分割した構造としたため、水平部分は炉口周りに固定したまま、鉛直部分のガスノズルのみを取り外しすればよく、これにより反応管内作業のみでノズルのメンテナンスを行う事ができ、メンテナンス時間を短縮することができる。

（４）ノズル載置部の座面および背面と下端部の最下端面および背面側の面との２面を接触させ、さらにサポート部によりガスノズルの左右への動きを抑制することにより、メンテナンスの際のノズル位置決めを容易にすることができる。

（５）ガスノズルを分割形状とすることにより、ガスノズル下端部におけるノズル破損を防止することができる。
従来のＬ字形状ガスノズルでは、基板処理を繰り返すことで水平方向から鉛直方向へと曲がる部分（婉曲部分）において強度が低下し、強度が低下した部分を起点としたノズル折れが発生していた。本発明においては、強度が低下しやすい婉曲部分を下端部内に内在させたことにより、強度低下によるノズル折れを防止することができる。

（６）上面部に切欠き部があることにより、大流量のガスを供給する際にも、ガスノズルの飛び出しを防止することができる。
上方向への移動を上面部が抑制するため、大流量のガスを供給すると、直管部内の上部方向へのガス流れの勢いの影響により、ガスノズル自体が上方向へ引っ張られてしまう。本発明によれば、切欠き部を有する上面部が下端部の最上面の面積よりも大きくなっていることから、ガスノズル自体が上方向へ引っ張られたとしても、上面部が下端部を抑え込むことにより、下端部の上方向への移動を抑制し、ガスノズルの飛び出しを防止することができる。

（７）背面部と下端部の背面部に接する側面との間の接地面にＯリングを使用するため、接地面からの処理ガス漏れを防止することができる。また、接地面にはＯリングが嵌め込まれる溝が設けられているため、Оリングが直接処理ガスに触れにくく、Ｏリングの劣化を抑制することができる。

（８）直管部と下端部が接合する箇所や下端部の各面が形成する角部をＲ掛けすることにより、下端部の強度を高めることができる。また、それらの直角面を全てＲがけすることにより、ノズル載置部と蓋部とで固定した際に、それらの角部が設置部分と過度に干渉することを抑制することができ、下端部の破損を防止することができる。

（９）蓋部を固定した際に直管部と切欠き部との間に所定の間隔をあけることにより、直管部の破損を防止することができる。
直管部と切欠き部とが接触すると、その接触点を起点としたノズル折れが発生しやすくなるが、本発明においては、直管部と切欠き部とが所定の間隔をあけるように切欠き部を形成しているため、接触による直管部の破損を防止することができる。

なお、本発明は前記各実施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に変更が可能であることはいうまでもない。
前記実施形態ではインナーチューブとアウターチューブを有する２重管構造の基板処理装置を用いて説明したが、アウターチューブのみの所謂シングルチューブ構造の基板処理装置にも適用可能である。
前記実施形態では処理がウエハに施される場合について説明したが、処理対象はホトマスクやプリント配線基板、液晶パネル、コンパクトディスクあるいは磁気ディスク等であってもよい。
また、前記実施形態ではバッチ式縦形ホットウオール形装置に適用した場合について説明したが、それに限定されるものではなく、バッチ式横形ホットウオール形装置等の基板処理装置に適用することができる。

（付記）
又、本発明は以下の実施の態様を含む。

（付記１）
少なくとも１つのガス供給孔を有する直管部と、
前記直管部の下端に形成され、前記直管部の径より大きい幅を持つ下端部と、
前記下端部を載置する載置部と、
前記下端部を前記載置部に固定し、前記下端部が傾いた時に前記下端部の上面を支持する支持面を有する蓋部と、を有し
前記蓋部の上面には前記直管部に対して所定間隔を有するように切欠きが形成され、前記載置部には前記下端部との接触面にガスを導入する導入孔が形成されているガス供給部。

（付記２）
付記１記載のガス供給部であって、前記載置部は前記下端部の両側を挟み込むようにサポート部を有する。

（付記３）
付記２記載のガス供給部であって、前記サポート部は斜めに配置されている。

（付記４）
付記１〜３記載のガス供給部であって、前記サポート部に対向する位置にボルトを有する。

（付記５）
少なくとも１つのガス供給孔を有する中空の直管部と、
前記直管部の下端に、その最上面の面積が前記直管部の断面積よりも大きく形成された立体形状の下端部と、を有し、
前記下端部は、側面にガス導入口が設けられ、前記下端部内部に前記ガス導入口から前記直管部の中空部分に連通するガス流路が設けられているガスノズル。

（付記６）
付記５のガスノズルであって、前記立体形状は直方体である。

（付記７）
付記５のガスノズルであって、前記下端部の前記ガス導入口が設けられた側面および最下面のそれぞれ少なくとも一部分は水平面になっている。

（付記８）
付記６のガスノズルであって、前記下端部の角部を形成する各部分はＲがけされている。

（付記９）
少なくとも１つのガス供給孔を有する直管部と、
前記直管部の下端に形成され、前記直管部の径より大きい幅を持つ下端部と、
前記下端部を載置する載置部と、
前記下端部を前記載置部に固定し、前記下端部が傾いた時に前記下端部の上面を支持する支持面を有する蓋部と、を有し
前記蓋部の上面には前記直管部に対して所定間隔を有するように切欠きが形成され、前記載置部には前記下端部との接触面にガスを導入する導入孔が形成されているガス供給部を備えた基板処理装置。

（付記１０）
基板を処理する処理室に前記基板を搬入する工程と、
前記処理室内で前記基板を処理する工程と、
前記処理室から前記基板を搬出する工程と、を有し、
前記基板を処理する工程では、 少なくとも１つのガス供給孔を有する直管部と、 前記直管部の下端に形成され、前記直管部の径より大きい幅を持つ下端部と、 前記下端部を載置する載置部と、 前記下端部を前記載置部に固定し、前記下端部が傾いた時に前記下端部の上面を支持する支持面を有する蓋部と、を有し、前記蓋部の上面には前記直管部に対して所定間隔を有するように切欠きが形成され、前記載置部には前記下端部との接触面にガスを導入する導入孔が形成されているガス供給部から処理ガスを供給する半導体装置の製造方法。

基板処理装置 １０
ガス流路部 ４１
水平部 ４１ｃ
垂直部 ４１ｂ
ガス導入部 ４２
底面部 ４２Ｚ
下端部 ４３
蓋部 ４４
サポート部 ４５
ボルト ４６
固定孔 ４７
切欠き部 ５０
サポート孔 ５１
筐体 １０１
ウエハ ２００
処理室 ２０４
処理ガス供給管 ２２４
コントローラ ２８０

Claims (3)

1. 少なくとも１つのガス供給孔を有する直管部と、
   前記直管部の下端に形成され、前記直管部の径より大きい幅を持つ下端部と、
   前記下端部を載置する載置部と、
   前記下端部を前記載置部に固定し、前記下端部が傾いた時に前記下端部の上面を支持する支持面を有する蓋部と、を有し
   前記蓋部の上面には前記直管部に対して所定間隔を有するように切欠きが形成され、前記載置部には前記下端部との接触面にガスを導入する導入孔が形成されているガス供給部。
2. 少なくとも１つのガス供給孔を有する直管部と、
   前記直管部の下端に形成され、前記直管部の径より大きい幅を持つ下端部と、
   前記下端部を載置する載置部と、
   前記下端部を前記載置部に固定し、前記下端部が傾いた時に前記下端部の上面を支持する支持面を有する蓋部と、を有し
   前記蓋部の上面には前記直管部に対して所定間隔を有するように切欠きが形成され、前記載置部には前記下端部との接触面にガスを導入する導入孔が形成されているガス供給部を備えた基板処理装置。
3. 基板を処理する処理室に前記基板を搬入する工程と、
   前記処理室内で前記基板を処理する工程と、
   前記処理室から前記基板を搬出する工程と、を有し、
   前記基板を処理する工程では、 少なくとも１つのガス供給孔を有する直管部と、 前記直管部の下端に形成され、前記直管部の径より大きい幅を持つ下端部と、 前記下端部を載置する載置部と、 前記下端部を前記載置部に固定し、前記下端部が傾いた時に前記下端部の上面を支持する支持面を有する蓋部と、を有し、前記蓋部の上面には前記直管部に対して所定間隔を有するように切欠きが形成され、前記載置部には前記下端部との接触面にガスを導入する導入孔が形成されているガス供給部から処理ガスを供給する半導体装置の製造方法。