JP2021044419A - 基板処理装置、半導体装置の製造方法及び記録媒体 - Google Patents

基板処理装置、半導体装置の製造方法及び記録媒体 Download PDF

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Abstract

【課題】回転型装置において基板に形成される膜特性の面内均一性を向上させる。【解決手段】基板を処理する処理室と、処理室内に設けられ、基板が載置される載置部を複数有する基板支持部と、載置部に対向して設けられ、処理ガスを熱分解した状態とするための第１の無孔部を有するメインノズルと、載置部に対向して設けられ、処理ガスを熱分解した状態とするための第２の無孔部を有する補助ノズルと、を有する。【選択図】図１

Description

本開示は、基板処理装置、半導体装置の製造方法及びプログラムに関する。
半導体基板を処理する装置として、複数の基板を基板載置台上に周方向に配置し、その基板載置台を回転させて複数の基板に複数種類のガスを供給する回転型装置（特許文献１参照）が知られている。また、複数の基板が積載された状態で、基板の積載方向に延在する原料ガスノズルを用いて複数の基板に原料ガスを供給する縦型装置（特許文献２参照）が知られている。
特開２０１７−３４０１３号公報 特開２０１７−１４７２６２号公報
回転型装置では、例えば３００ｍｍの基板が周方向に配置され、加熱処理が為される。そのため、例えばＩ字形状のノズルを用いて原料ガスを供給した場合、装置の高温化に伴って、基板に供給される原料ガスがノズル内で熱分解してしまい、基板の径方向において形成される膜の膜厚が異なってしまう。
本開示は、上記課題を解決するものであり、回転型装置において基板に形成される膜特性の面内均一性を向上させる技術を提供することを目的とする。
本開示の一態様によれば、
基板を処理する処理室と、
前記処理室内に設けられ、前記基板が載置される載置部を複数有する基板支持部と、
前記載置部に対向して設けられ、処理ガスを熱分解した状態とするための第１の無孔部を有するメインノズルと、
前記載置部に対向して設けられ、処理ガスを熱分解した状態とするための第２の無孔部を有する補助ノズルと、
を有する技術を提供する。
本開示によれば、回転型装置において基板に形成される膜特性の面内均一性を向上させることができる。
本開示の第１の実施形態に係る基板処理装置が備えるリアクタの横断面概略図である。 本開示の第１の実施形態に係る基板処理装置が備えるリアクタの縦断面概略図であり、図１に示すリアクタのＡ−Ａ'線断面図である。 本開示の第１の実施形態に係る基板支持機構を説明する説明図である。 図４（Ａ）は、本開示の第１の実施形態に係る原料ガス供給部を説明する説明図である。図４（Ｂ）は、本開示の第１の実施形態に係る反応ガス供給部を説明する説明図である。図４（Ｃ）は、本開示の第１の実施形態に係る第１不活性ガス供給部を説明する説明図である。図４（Ｄ）は、本開示の第１の実施形態に係る第２不活性ガス供給部を説明する説明図である。 本開示の第１の実施形態に係る基板処理装置が備えるリアクタの排気口を説明するための一部縦断面概略図である。 本開示の第１の実施形態に係るノズルと、このノズル内を流れる原料ガスの熱分解量を説明する説明図である。 本開示の第１の実施形態に係るコントローラを説明する説明図である。 本開示の第１の実施形態に係る基板処理工程を説明するフロー図である。 本開示の第１の実施形態に係る基板処理工程を説明するフロー図である。 本開示の第２の実施形態に係るノズルを備えるリアクタの横断面概略図である。 図１１（Ａ）は、本開示の第２の実施形態に係るノズルを説明するための上面概略図である。図１１（Ｂ）は、本開示の第２の実施形態に係るノズルを説明するための縦断面概略図である。図１１（Ｃ）は、本開示の第２の実施形態に係るノズルの変形例を説明するための縦断面概略図である。 本開示の第１の実施形態に係る基板処理装置が備えるリアクタの排気口の変形例を説明するための一部縦断面概略図である。 本開示の第１の実施形態に係る基板処理装置が備えるリアクタの排気口の変形例を説明するための一部縦断面概略図である。
＜第１の実施形態＞
（１）基板処理装置の構成
図１および図２に示されているように、リアクタ２００は、円筒状の気密容器である処理容器２０３を備えている。処理容器２０３は、例えばステンレス（ＳＵＳ）やアルミ合金等で構成されている。処理容器２０３内には、基板Ｓを処理する処理室２０１が構成されている。処理容器２０３にはゲートバルブ２０５が接続されており、ゲートバルブ２０５を介して基板Ｓが搬入出される。
処理室２０１は、処理ガスを供給する処理領域２０６とパージガスを供給するパージ領域２０７を有する。ここでは処理領域２０６とパージ領域２０７は、円周状に交互に配される。例えば、第１処理領域２０６ａ、第１パージ領域２０７ａ、第２処理領域２０６ｂおよび第２パージ領域２０７ｂの順に配される。後述するように、第１処理領域２０６ａ内には原料ガスが供給され、第２処理領域２０６ｂ内には反応ガスが供給され、また第１パージ領域２０７ａおよび第２パージ領域２０７ｂには不活性ガスが供給される。これにより、それぞれの領域内に供給されるガスに応じて、基板Ｓに対して所定の処理が施される。
パージ領域２０７は、第１処理領域２０６ａと第２処理領域２０６ｂとを空間的に切り分ける領域である。パージ領域２０７の天井２０８は処理領域２０６の天井２０９よりも低くなるよう構成されている。第１パージ領域２０７ａには天井２０８ａが設けられ、第２パージ領域２０７ｂには天井２０８ｂが設けられる。各天井を低くすることで、パージ領域２０７の空間の圧力を高くする。この空間にパージガスを供給することで、隣り合う処理領域２０６を区画している。なお、パージガスは基板Ｓ上の余分なガスを除去する役割も有する。
処理容器２０３の中央には、例えば処理容器２０３の中心に回転軸を有し、回転自在に構成される基板支持部としての回転テーブル２１７が設けられている。回転テーブル２１７は、基板Ｓへの金属汚染の影響が無いように、例えば、石英、カーボンまたはＳｉＣ等の材料で形成されている。
回転テーブル２１７は、処理容器２０３内に、複数枚（例えば５枚）の基板Ｓを同一面上に、且つ回転方向に沿って同一円周上に並べて支持するよう構成される。ここでいう「同一面」とは、完全な同一面に限られるものではなく、回転テーブル２１７を上面から見たときに、複数枚の基板Ｓが互いに重ならないように並べられていればよい。
回転テーブル２１７表面における基板Ｓの支持位置には、基板Ｓが載置される載置部としての凹部２１７ｂが設けられている。処理する基板Ｓの枚数と同数の凹部２１７ｂが回転テーブル２１７の中心から同心円上の位置に互いに等間隔（例えば７２°の間隔）で配置されている。なお、図１においては、説明の便宜上図示を省略している。
それぞれの凹部２１７ｂは、例えば回転テーブル２１７の上面から見て円形状であり、側面から見て凹形状である。凹部２１７ｂの直径は基板Ｓの直径よりもわずかに大きくなるように構成することが好ましい。この凹部２１７ｂの底には基板載置面が設けられており、凹部内に基板Ｓを載置することにより、基板Ｓを基板載置面に載置できる。各凹部２１７ｂには、後述するピン２１９が貫通する貫通孔２１７ａが複数設けられている。
処理容器２０３のうち、回転テーブル２１７下方であってゲートバルブ２０５と向かい合う箇所には、図３に記載の基板保持機構２１８が設けられている。基板保持機構２１８は、基板Ｓの搬入・搬出時に、基板Ｓを突き上げて、基板Ｓの裏面を支持するピン２１９を複数有する。ピン２１９は延伸可能な構成であって、例えば基板保持機構２１８本体に収納可能である。基板Ｓを移載する際には、ピン２１９が延伸され貫通孔２１７ａを貫通すると共に、基板Ｓを保持する。その後、ピン２１９の先端が下方に移動することで、基板Ｓは凹部２１７ｂに載置される。基板保持機構２１８は、例えば処理容器２０３に固定する。基板保持機構２１８は、基板載置時にピン２１９を孔２１７ａに挿入可能な構成であればよく、後述する内周凸部２８２や外周凸部２８３に固定してもよい。
回転テーブル２１７はコア部２２１に固定される。コア部２２１は回転テーブル２１７の中心に設けられ、回転テーブル２１７を固定する役割を有する。回転テーブル２１７を支持する構造であることから、重量に耐えられるよう金属が用いられる。コア部２２１の下方にはシャフト２２２が配される。シャフト２２２はコア部２２１を支持する。
シャフト２２２の下方は、処理容器２０３の底部に設けられた孔２２３を貫通し、処理容器２０３外で気密可能な容器２０４で覆われている。また、シャフト２２２の下端は回転部２２４に接続される。回転部２２４は回転軸やモータ等を搭載し、後述するコントローラ３００の指示によって回転テーブル２１７を回転可能に構成される。すなわち、コントローラ３００が、基板Ｓ外のある点であるコア部２２１を中心として、回転部２２４が回転テーブル２１７を回転させることにより第１処理領域２０６ａ、第１パージ領域２０７ａ、第２処理領域２０６ｂおよび第２パージ領域２０７ｂの順に基板Ｓを順次通過させる。
コア部２２１を覆うように石英カバー２２５が設けられる。すなわち、石英カバー２２５はコア部２２１と処理室２０１との間に設けられている。石英カバー２２５は、空間を介してコア部２２１を覆うよう構成される。石英カバー２２５は基板Ｓへの金属汚染の影響が無いように、例えば、石英やＳｉＣ等の材料で形成されている。コア部２２１、シャフト２２２、回転部２２４、石英カバー２２５をまとめて支持部と呼ぶ。
回転テーブル２１７の下方には、加熱部としてのヒータ２８０を内包するヒータユニット２８１が配される。ヒータ２８０は、回転テーブル２１７に載置した各基板Ｓを加熱する。ヒータ２８０は、処理容器２０３の形状に沿って円周状に構成される。
ヒータユニット２８１は、処理容器２０３の底部上であって、処理容器２０３の中心側に設けられた内周凸部２８２と、ヒータ２８０よりも外周側に配される外周凸部２８３と、ヒータ２８０とで主に構成される。内周凸部２８２、ヒータ２８０、外周凸部２８３は、同心円状に配される。内周凸部２８２と外周凸部２８３の間には空間２８４が形成される。ヒータ２８０は空間２８４に配される。内周凸部２８２、外周凸部２８３は処理容器２０３に固定されるものでもあるので、処理容器２０３の一部として考えてもよい。
ここでは円周状のヒータ２８０と説明したが、基板Ｓを加熱できればそれに限るものではなく、複数分割した構造としてもよい。また、回転テーブル２１７内に、ヒータ２８０を内包した構造としてもよい。
内周凸部２８２の上部であってヒータ２８０側にはフランジ２８２ａが形成される。窓２８５はフランジ２８２ａと外周凸部２８３の上面で支持される。窓２８５はヒータ２８０から発生する熱を透過する材質であり、例えば石英で構成される。窓２８５は後述する排気構造２８６の上部２８６ａと内周凸部２８２によって挟まれることで固定される。
ヒータ２８０には、ヒータ制御部２８７が接続される。ヒータ２８０は後述するコントローラ３００に電気的に接続され、コントローラ３００の指示によってヒータ２８０への電力供給を制御し、温度制御を行う。
処理容器２０３の底部には、空間２８４と連通する不活性ガス供給管２７５が設けられる。不活性ガス供給管２７５は後述する第２不活性ガス供給部２７０に接続される。第２不活性ガス供給部２７０から供給された不活性ガスは、不活性ガス供給管２７５を介して空間２８４に供給される。空間２８４を不活性ガス雰囲気とすることで、処理ガスが窓２８５付近の隙間等から侵入することを防ぐ。
外周凸部２８３の外周面と処理容器２０３の内周面との間には、金属製の排気構造２８６が配される。排気構造２８６は、排気溝２８８と排気バッファ空間２８９を有する。排気溝２８８、排気バッファ空間２８９は、処理容器２０３の形状に沿って円周状に構成される。
排気構造２８６のうち外周凸部２８３と接触しない箇所を上部２８６ａと呼ぶ。前述のように、上部２８６ａは、内周凸部２８２と共に窓２８５を固定する。
本実施形態のような回転型基板処理装置においては、基板Ｓの高さと排気口とを同じ高さにするか、あるいは高さを近づけることが望ましい。仮に排気口の高さが低い場合、回転テーブル２１７の端部でガスの乱流が発生する恐れがある。これに対して、同じ高さとするか、あるいは高さを近づけることで、排気口側の基板エッジにおいても乱流が発生しないようにする。
本実施形態においては排気構造２８６の上端を回転テーブル２１７と同じ高さとしている。この場合、図２のように上部２８６ａが窓２８５からはみ出す部分が発生するため、パーティクル拡散防止の観点から、その部分には石英カバー２９０を設ける。仮に石英カバー２９０が無い場合、上部２８６ａにガスが接触して上部２８６ａが腐食し、処理室２０１内にパーティクルを発生させる恐れがある。石英カバー２９０と上部２８６ａとの間には空間２９９を設ける。
排気構造２８６の底には、第１の排気部としての排気口２９１、排気口２９２が設けられる。排気口２９１は第１処理領域２０６ａに供給される原料ガスと、その上流から供給されるパージガスを主に排気する。排気口２９２は処理空間２０６ｂに供給される反応ガスと、その上流から供給されるパージガスを主に排気する。各ガスは排気溝２８８、排気バッファ空間２８９を介して排気口２９１、排気口２９２から排気される。
続いて図１及び図４（Ａ）を用いて原料ガス供給部２４０を説明する。図１に記載のように、処理容器２０３の側方には処理容器２０３の中心方向に向かって延在するノズル２４５が挿入される。ノズル２４５は、第１処理領域２０６ａに配される。ノズル２４５は、複数本のノズルで構成され、この複数本のノズルには、それぞれガス供給管２４１の下流端が接続される。ノズル２４５について、詳細には後述する。
ガス供給管２４１には、上流方向から順に、原料ガス供給源２４２、流量制御器（流量制御部）であるマスフローコントローラ（ＭＦＣ）２４３、及び開閉弁であるバルブ２４４が設けられている。
原料ガスは、ＭＦＣ２４３、バルブ２４４、ガス供給管２４１を介して、ノズル２４５から第１処理領域２０６ａ内に供給される。
ここでいう「原料ガス」とは、処理ガスの一つであり、薄膜形成の際の原料になるガスである。原料ガスは、薄膜を構成する元素として、例えばシリコン（Ｓｉ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、ハフニウム（Ｈｆ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ルテニウム（Ｒｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、およびタングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）の少なくともいずれか一つを含む。
具体的には、本実施形態では、原料ガスは、例えば、ジクロロシラン（Ｓｉ2Ｈ2Ｃｌ2）ガスである。原料ガスの原料が常温で気体である場合、ＭＦＣ２４３は気体用のマスフローコントローラである。
主に、ガス供給管２４１、ＭＦＣ２４３、バルブ２４４、ノズル２４５により、原料ガス供給部（第１ガス供給系、もしくは原料ガス供給部と呼んでもよい。）２４０が構成される。なお、原料ガス供給源２４２を原料ガス供給部２４０に含めて考えてもよい。
続いて図１及び図４（Ｂ）を用いて反応ガス供給部２５０を説明する。図１に記載のように、処理容器２０３の側方には処理容器２０３の中心方向に向かって延在するノズル２５５が挿入される。ノズル２５５は第２処理領域２０６ｂに配される。
ノズル２５５には、ガス供給管２５１が接続されている。ガス供給管２５１には、上流方向から順に、反応ガス供給源２５２、ＭＦＣ２５３、及びバルブ２５４が設けられている。
反応ガスは、ＭＦＣ２５３、バルブ２５４、ガス供給管２５１を介して、ノズル２５５から第２処理領域２０６ｂ内に供給される。
ここでいう「反応ガス」とは、処理ガスの一つであり、基板Ｓ上に原料ガスによって形成された第１層と反応するガスである。反応ガスは、例えばアンモニア（ＮＨ3）ガス、窒素（Ｎ2）ガス、水素（Ｈ2）ガス、および酸素（Ｏ2）ガスの少なくともいずれか一つである。ここでは、反応ガスは、例えばＮＨ3ガスである。
主に、ガス供給管２５１、ＭＦＣ２５３、バルブ２５４、ノズル２５５により反応ガス供給部（第２ガス供給部）２５０が構成される。なお、反応ガス供給源２５２を反応ガス供給部２５０に含めて考えてもよい。
続いて図１及び図４（Ｃ）を用いて第１不活性ガス供給部２６０を説明する。図１に記載のように、処理容器２０３の側方には処理容器２０３の中心方向に向かって延在するノズル２６５、ノズル２６６が挿入される。ノズル２６５は、第１パージ領域２０７ａに挿入されるノズルである。ノズル２６５は、例えば、第１パージ領域２０７ａの天井２０８ａに固定される。ノズル２６６は、第２パージ領域２０７ｂに挿入されるノズルである。ノズル２６６は、例えば、第２パージ領域２０７ｂの天井２０８ｂに固定される。
ノズル２６５、ノズル２６６には、不活性ガス供給管２６１の下流端が接続されている。不活性ガス供給管２６１には、上流方向から順に、不活性ガス供給源２６２、ＭＦＣ２６３、及びバルブ２６４が設けられている。不活性ガスは、ＭＦＣ２６３、バルブ２６４、不活性ガス供給管２６１を介して、ノズル２６５及びノズル２６６から第１パージ領域２０７ａ内及び第２パージ領域２０７ｂ内にそれぞれ供給される。第１パージ領域２０７ａ内及び第２パージ領域２０７ｂ内に供給される不活性ガスは、パージガスとして作用する。
主に、不活性ガス供給管２６１、ＭＦＣ２６３、バルブ２６４、ノズル２６５、ノズル２６６により第１不活性ガス供給部が構成される。なお、不活性ガス供給源２６２を第１不活性ガス供給部に含めて考えてもよい。
続いて図２及び図４（Ｄ）を用いて第２不活性ガス供給部２７０を説明する。不活性ガス供給管２７５には、不活性ガス供給管２７１の下流端が接続されている。不活性ガス供給管２７１には、上流方向から順に、不活性ガス供給源２７２、ＭＦＣ２７３、及びバルブ２７４が設けられている。不活性ガスは、ＭＦＣ２７３、バルブ２７４、不活性ガス供給管２７１を介して、不活性ガス供給管２７５から空間２８４、容器２０４に供給される。
容器２０４に供給された不活性ガスは、回転テーブル２１７と窓２８５の間の空間を介して、排気溝２８８から排気される。このような構造とすることで、原料ガスや反応ガスが回転テーブル２１７と窓２８５の間の空間に回り込むことを防ぐ。
主に、不活性ガス供給管２７１、ＭＦＣ２７３、バルブ２７４、不活性ガス供給管２７５により第２不活性ガス供給部２７０が構成される。なお、不活性ガス供給源２７２を第２不活性ガス供給部２７０に含めて考えてもよい。
ここで「不活性ガス」は、例えば、窒素（Ｎ2）ガス、ヘリウム（Ｈｅ）ガス、ネオン（Ｎｅ）ガス、アルゴン（Ａｒ）ガス等の希ガスの少なくともいずれか一つである。ここでは、不活性ガスは、例えばＮ2ガスである。
図１、図２及び図５に示されているように、処理容器２０３には排気口２９１と、排気口２９２が設けられている。また、回転テーブル２１７には第２の排気部としての排気口２９６が設けられている。
排気口２９１は、第１処理領域２０６ａの回転方向Ｒの下流側の回転テーブル２１７よりも外側に設けられる。これにより、熱分解されて基板Ｓに供給された原料ガスを第１処理領域２０６ａから排出し、熱分解された原料ガスによる基板への影響を抑制することができる。主に原料ガスと不活性ガスを排気する。排気口２９１と連通するよう、排気部２３４の一部である排気管２３４ａが設けられる。排気管２３４ａには、開閉弁としてのバルブ２３４ｄ、圧力調整器（圧力調整部）としてのＡＰＣ（Ａｕｔｏ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）バルブ２３４ｃを介して、真空排気装置としての真空ポンプ２３４ｂが接続されており、処理室２０１内の圧力が所定の圧力（真空度）となるよう真空排気し得るように構成されている。
排気管２３４ａ、バルブ２３４ｄ、ＡＰＣバルブ２３４ｃをまとめて排気部２３４と呼ぶ。なお、真空ポンプ２３４ｂを排気部２３４に含めてもよい。
排気口２９６を、回転テーブル２１７の基板Ｓを載置する凹部２１７ｂよりも処理室２０１の中心側に設ける。排気口２９６を設けることにより、回転テーブル２１７の中心側に供給されたガスは、排気口２９６から、回転テーブル２１７の下側の空間に排気される。回転テーブル２１７の下側の空間に排気されたガスは、処理室２０１の外側に設けられた排気口２９１を介して排気される。また、第１処理領域２０６ａの回転テーブル２１７の中心側の天井２０９には、第１処理領域２０６ａと他の処理領域を仕切る仕切り部２９４が設けられている。排気口２９６は、回転テーブル２１７の凹部２１７ｂよりも中心側の、仕切り部２９４よりも回転テーブル２１７の外側に設けられる。これにより、熱分解されて基板Ｓに供給された原料ガスを第１処理領域２０６ａから排出し、熱分解された原料ガスによる基板への影響を抑制することができる。排気口２９６は、回転テーブル２１７と窓２８５の間の空間に連通し、主に原料ガスと不活性ガスを排気する。
また、図１、図２に示されているように、排気口２９２と連通するよう、排気部２３５が設けられる。排気口２９２は、第２処理領域２０６ｂの回転方向Ｒの下流側の回転テーブル２１７よりも外側に設けられる。主に反応ガスと不活性ガスを排気する。
排気口２９２と連通するよう、排気部２３５の一部である排気管２３５ａが設けられる。排気管２３５ａには、バルブ２３５ｄ、ＡＰＣバルブ２３５ｃを介して、真空ポンプ２３５ｂが接続されており、処理室２０１内の圧力が所定の圧力（真空度）となるよう真空排気し得るように構成されている。
排気管２３５ａ、バルブ２３５ｄ、ＡＰＣバルブ２３５ｃをまとめて排気部２３５と呼ぶ。なお、真空ポンプ２３５ｂを排気部２３５に含めてもよい。
次に、ノズル２４５の詳細を図１と図６を用いて説明する。ノズル２４５は、原料ガスの一例であるシリコン（Ｓｉ）系のＳｉ2Ｈ2Ｃｌ2ガスを第１処理領域２０６ａに供給する原料ガス供給部の一部として用いられる。
ノズル２４５は、メインノズルとしてのノズル２４５ａと、補助ノズルとしてのノズル２４５ｂ，２４５ｃ，２４５ｄから構成される。ノズル２４５ａ〜２４５ｄは、それぞれＩ字形状であって、第１処理領域２０６ａに互いに平行に配置される。ノズル２４５ａ〜２４５ｄは、例えば石英やセラミックス等のクリーニング耐性のある材質で構成されている。
ノズル２４５ａ〜２４５ｄは、それぞれ処理容器２０３の壁２０３ａ側から回転テーブル２１７の中心側に向かって径方向に延在する。
ノズル２４５ａには、回転テーブル２１７の凹部２１７ｂ（回転テーブル２１７上の基板Ｓ）と対向する側の、ガス流の下流側の先端に、丸孔形状の孔２５５ａが形成されている。また、ノズル２４５ａは、原料ガスを熱分解した状態とするための無孔部２６５ａを有する。言い換えれば、ノズル２４５ａは、ヒータ２８０と対向する側に、孔が形成されていない無孔部２６５ａを有する。
ノズル２４５ｂには、回転テーブル２１７の凹部２１７ｂ（回転テーブル２１７上の基板Ｓ）と対向する側の、ガス流の下流側の先端に、丸孔形状の孔２５５ｂが形成されている。ノズル２４５ｂは、ノズル２４５ａに比べて長さが短く、ノズル径と孔径が小さい。また、ノズル２４５ｂは、原料ガスを熱分解した状態とするための無孔部２６５ｂを有する。言い換えれば、ノズル２４５ｂは、ヒータ２８０と対向する側に、孔が形成されていない無孔部２６５ｂを有する。
ノズル２４５ｃには、回転テーブル２１７の凹部２１７ｂ（回転テーブル２１７上の基板Ｓ）と対向する側の、ガス流の下流側の先端に、丸孔形状の孔２５５ｃが形成されている。ノズル２４５ｃは、ノズル２４５ｂに比べて長さが短く、ノズル径と孔径が小さい。また、ノズル２４５ｃは、原料ガスを熱分解した状態とするための無孔部２６５ｃを有する。言い換えれば、ノズル２４５ｃは、ヒータ２８０と対向する側に、孔が形成されていない無孔部２６５ｃを有する。
ノズル２４５ｄには、回転テーブル２１７の凹部２１７ｂ（回転テーブル２１７上の基板Ｓ）と対向する側の、ガス流の下流側の先端に、丸孔形状の孔２５５ｄが形成されている。ノズル２４５ｄは、ノズル２４５ｃに比べて長さが短く、ノズル径と孔径が小さい。また、ノズル２４５ｄは、原料ガスを熱分解した状態とするための無孔部２６５ｄを有する。言い換えれば、ノズル２４５ｄは、ヒータ２８０と対向する側に、孔が形成されていない無孔部２６５ｄを有する。
このように、ノズル２４５ａ〜２４５ｄの、それぞれのヒータ２８０と対向する側に無孔部２６５ａ〜２６５ｄを有することにより、ノズル２４５ａ〜２４５ｄにそれぞれ供給された原料ガスが、孔２５５ａ〜２５５ｄから基板Ｓ上に供給されるまでの無孔部２６５ａ〜２６５ｄを通過中に熱分解され、孔２５５ａ〜２５５ｄからそれぞれ熱分解された原料ガスが供給される。つまり、基板Ｓの近くで熱分解させて、熱分解された原料ガスを基板Ｓ上に供給することができる。
上述したように、ノズル２４５ａ〜２４５ｄは、基板Ｓの回転方向Ｒの上流側から下流側にかけてそれぞれ長さが異なるように構成される。具体的には、例えばノズル２４５ａ〜２４５ｄは、基板Ｓの回転方向Ｒの上流側から下流側にかけて徐々に長さが短くなるように構成されている。
また、ノズル２４５ａ〜２４５ｄは、基板Ｓの回転方向Ｒの上流側から下流側にかけてそれぞれノズル径が異なるように配置されている。具体的には、例えばノズル２４５ａ〜２４５ｄは、基板Ｓの回転方向Ｒの上流側から下流側にかけて徐々にノズル径が小さくなるように構成されている。
また、ノズル２４５ａ〜２４５ｄは、基板Ｓの回転方向Ｒの上流側から下流側にかけてそれぞれ孔径が異なるように配置されている。具体的には、例えばノズル２４５ａ〜２４５ｄの孔２５５ａ〜２５５ｄの孔径は、基板Ｓの回転方向Ｒの上流側から下流側にかけて徐々に孔径が小さくなるように構成されている。
ここで、ノズル２４５ａ〜２４５ｄのそれぞれの長さと、ノズル２４５ａ〜２４５ｄのノズル径は、比例関係にある。すなわち、基板Ｓの回転方向Ｒの上流側のノズルの方が、下流側のノズルに比べて、ノズルの長さが長く、ノズル径が大きい。言い換えれば、基板Ｓの回転方向Ｒの下流側のノズルの方が、上流側のノズルに比べて、ノズルの長さが短く、ノズル径が小さい。
また、ノズル２４５ａ〜２４５ｄのそれぞれのノズル径と、ノズル２４５ａ〜２４５ｄの孔２５５ａ〜２５５ｄの孔径は、比例関係にある。すなわち、基板Ｓの回転方向Ｒの上流側のノズルの方が、下流側のノズルに比べて、ノズル径が大きく、孔径が大きい。言い換えれば、基板Ｓの回転方向Ｒの下流側のノズルの方が、上流側のノズルに比べて、ノズル径が小さく、孔径が小さい。
つまり、ノズル２４５ａ〜２４５ｄの中で一番長く、回転テーブル２１７の中心近くまで延在するノズル２４５ａのノズル径を、ノズル２４５ａ〜２４５ｄの中で一番短く、回転テーブル２１７の外周側に延在するノズル２４５ｄのノズル径に比べて大きくする。相対的に、ノズル２４５ａの孔２５５ａの孔径を、ノズル２４５ｄの孔２５５ｄの孔径に比べて大きくする。
言い換えれば、回転テーブル２１７の回転方向の最上流側のノズル２４５ａよりも、最下流側のノズル２４５ｄの長さが短くなるように構成されている。また、回転テーブル２１７の回転方向の最上流側のノズル２４５ａのノズル径よりも、最下流側のノズル２４５ｄのノズル径が小さくなるように構成されている。また、回転テーブル２１７の回転方向の最上流側のノズル２４５ａの孔２５５ａの孔径よりも、最下流側のノズル２４５ｄの孔２５５ｄの孔径が小さくなるように構成する。
孔２５５ａ〜２５５ｄは、それぞれ回転テーブル２１７の基板Ｓ上の径方向で異なる位置に原料ガスを供給するよう構成されている。そして、孔２５５ａ〜２５５ｄから供給された熱分解された原料ガスは、排気口２９１や排気口２９６を介して排出される。
ノズル２４５ａ〜２４５ｄ内では、それぞれ装置の高温化に伴って基板Ｓの半径方向において原料ガスの熱分解が加速し、ノズル２４５ａ〜２４５ｄのそれぞれのガス流の上流側から下流側に向けて原料ガスの熱分解が進む。つまり、図６に示すように、ノズル２４５ａ〜２４５ｄを流れる原料ガスの熱分解量は、上流側から下流側に進むにつれて徐々に多くなる。
ここで、上述したように、ノズル２４５ａ〜２４５ｄは、それぞれ無孔部２６５ａ〜２６５ｄを有し、ノズル２４５ａ〜２４５ｄは、それぞれ長さもノズル径も孔径も異なる。
各ノズル２４５ａ〜２４５ｄへ供給される原料ガスは、各無孔部２６５ａ〜２６５ｄを通過中に熱分解される。つまり、長さ、ノズル径、孔径の異なる複数本のノズル２４５ａ〜２４５ｄに、それぞれ孔の形成されていない無孔部２６５ａ〜２６５ｄを設けることで、基板Ｓに供給される原料ガスを熱分解した状態にすることができる。すなわち、孔２５５ａから供給される原料ガスの熱分解量と、ノズル２４５ｂの孔２５５ｂから供給される原料ガスの熱分解量と、ノズル２４５ｃの孔２５５ｃから供給される原料ガスの熱分解量と、ノズル２４５ｄの孔２５５ｄから供給される原料ガスの熱分解量と、が同等となるように、ノズル２４５ａ〜２４５ｄの、それぞれのノズルの長さ（無孔部の長さ）、ノズル径、孔径を調整する。このように、ノズルの長さ、ノズル径及び孔径が異なり、無孔部を有する複数本のノズルを用いることで、基板Ｓに供給される原料ガスの熱分解量を均一にすることができる。そして、同等に熱分解された原料ガスが基板Ｓに供給されて、基板Ｓの半径方向において形成される膜の面内膜厚均一性を向上させることができる。
リアクタ２００は、各部の動作を制御するコントローラ３００を有している。コントローラ３００は、図７に記載のように、演算部（ＣＰＵ）３０１、一時記憶部としてのＲＡＭ３０２、記憶部３０３、送受信部３０４を少なくとも有する。コントローラ３００は、送受信部３０４を介して基板処理装置１０の各構成に接続され、上位コントローラや使用者の指示に応じて記憶部３０３からプログラムやレシピを呼び出し、その内容に応じて各構成の動作を制御する。なお、コントローラ３００は、専用のコンピュータとして構成してもよいし、汎用のコンピュータとして構成してもよい。例えば、上述のプログラムを格納した外部記憶装置（例えば、磁気テープ、フレキシブルディスクやハードディスク等の磁気ディスク、ＣＤやＤＶＤ等の光ディスク、ＭＯ等の光磁気ディスク、ＵＳＢメモリ（ＵＳＢ Ｆｌａｓｈ Ｄｒｉｖｅ）やメモリカード等の半導体メモリ）３１２を用意し、外部記憶装置３１２を用いて汎用のコンピュータにプログラムをインストールすることにより、本実施形態に係るコントローラ３００を構成できる。また、コンピュータにプログラムを供給するための手段は、外部記憶装置３１２を介して供給する場合に限らない。例えば、インターネットや専用回線等の通信手段を用いても良いし、上位装置３２０から送受信部３１１を介して情報を受信し、外部記憶装置３１２を介さずにプログラムを供給するようにしてもよい。また、キーボードやタッチパネル等の入出力装置３１３を用いて、コントローラ３００に指示をしても良い。
なお、記憶部３０３や外部記憶装置３１２は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体として構成される。以下、これらを総称して、単に記録媒体ともいう。なお、本明細書において記録媒体という言葉を用いた場合は、記憶部３０３単体のみを含む場合、外部記憶装置３１２単体のみを含む場合、または、その両方を含む場合がある。
ＣＰＵ３０１は、記憶部３０３から制御プログラムを読み出して実行すると共に、入出力装置３１３からの操作コマンドの入力等に応じて記憶部３０３からプロセスレシピを読み出すように構成されている。そして、ＣＰＵ３０１は、読み出したプロセスレシピの内容に沿うように、各部品を制御するように構成されている。
（２）基板処理工程
次に、図８および図９を用い、第１の実施形態に係る基板処理工程について説明する。図８は、本実施形態に係る基板処理工程を示すフロー図である。図９は、本実施形態に係る成膜工程を示すフロー図である。以下の説明において、基板処理装置１０のリアクタ２００の構成各部の動作は、コントローラ３００により制御される。
ここでは、原料ガスとしてＳｉ2Ｈ2Ｃｌ2ガスを用い、反応ガスとしてＮＨ3ガスを用い、基板Ｓ上に薄膜としてシリコン窒化（ＳｉＮ）膜を形成する例について説明する。
基板搬入・載置工程Ｓ１１０を説明する。リアクタ２００では、ピン２１９を上昇させて、回転テーブル２１７の貫通孔２１７ａにピン２１９を貫通させる。その結果、ピン２１９が、回転テーブル２１７表面よりも所定の高さ分だけ突出した状態となる。続いて、ゲートバルブ２０５を開き、図示しない基板移載機を用いて、図３のようにピン２１９上に基板Ｓを載置する。載置後、ピン２１９を下降させ、凹部２１７ｂ上に基板Ｓを載置する。
そして、基板Ｓが載置されていない凹部２１７ｂがゲートバルブ２０５と向かい合うよう、回転テーブル２１７を回転させる。その後、同様に凹部２１７ｂに基板Ｓを載置する。すべての凹部２１７ｂに基板Ｓが載置されるまで繰り返す。
凹部２１７ｂに基板Ｓを搬入したら、基板移載機をリアクタ２００の外へ退避させ、ゲートバルブ２０５を閉じて処理容器２０３内を密閉する。
なお、基板Ｓを処理室２０１内に搬入する際には、排気部２３４、２３５により処理室２０１内を排気しつつ、第１不活性ガス供給部２６０から処理室２０１内に不活性ガスとしてのＮ2ガスを供給することが好ましい。これにより、処理室２０１内へのパーティクルの侵入や、基板Ｓ上へのパーティクルの付着を抑制することが可能となる。真空ポンプ２３４ｂ、２３５ｂは、少なくとも基板搬入・載置工程（Ｓ１１０）から後述する基板搬出工程（Ｓ１７０）が終了するまでの間は、常に作動させた状態とする。
基板Ｓを回転テーブル２１７に載置する際は、予めヒータ２８０に電力を供給し、基板Ｓの表面が所定の温度となるよう制御される。基板Ｓの温度は、例えば室温以上６５０℃以下であり、好ましくは、室温以上であって４００℃以下である。ヒータ２８０は、少なくとも基板搬入・載置工程（Ｓ１１０）から後述する基板搬出工程（Ｓ１７０）が終了するまでの間は、常に通電させた状態とする。
それと並行して、第２不活性ガス供給部２７０から処理容器２０３、ヒータユニット２８１に不活性ガスが供給される。不活性ガスは、少なくとも基板搬入・載置工程（Ｓ１１０）から後述する基板搬出工程（Ｓ１７０）が終了するまでの間供給する。
回転テーブル回転開始工程Ｓ１２０を説明する。基板Ｓが各凹部２１７ｂに載置されたら、回転部２２４は回転テーブル２１７をＲ方向に回転するよう制御される。回転テーブル２１７を回転させることにより、基板Ｓは、第１処理領域２０６ａ、第１パージ領域２０７ａ、第２処理領域２０６ｂ、第２パージ領域２０７ｂの順に移動する。
ガス供給開始工程Ｓ１３０を説明する。基板Ｓを加熱して所望とする温度に達し、回転テーブル２１７が所望とする回転速度に到達したら、バルブ２４４を開けて第１処理領域２０６ａ内にＳｉ2Ｈ2Ｃｌ2ガスの供給を開始する。それと併行して、バルブ２５４を開けて第２処理領域２０６ｂ内にＮＨ3ガスを供給する。
このとき、Ｓｉ2Ｈ2Ｃｌ2ガスの流量が所定の流量となるように、ＭＦＣ２４３を調整する。なお、Ｓｉ2Ｈ2Ｃｌ2ガスの供給流量は、例えば５０ｓｃｃｍ以上５００ｓｃｃｍ以下である。
また、ＮＨ3ガスの流量が所定の流量となるように、ＭＦＣ２５３を調整する。なお、ＮＨ3ガスの供給流量は、例えば１００ｓｃｃｍ以上５０００ｓｃｃｍ以下である。
なお、基板搬入・載置工程Ｓ１１０後、継続して、排気部２３４、２３５により処理室２０１内が排気されるとともに、第１不活性ガス供給部２６０から第１パージ領域２０７ａ内および第２パージ領域２０７ｂ内にパージガスとしてのＮ2ガスが供給されている。また、ＡＰＣバルブ２３４ｃ、ＡＰＣバルブ２３５ｃの弁開度を適正に調整することにより、処理室２０１内の圧力を所定の圧力とする。
成膜工程Ｓ１４０を説明する。ここでは成膜工程Ｓ１４０の基本的な流れについて説明し、詳細は後述する。成膜工程Ｓ１４０では、各基板Ｓは、第１処理領域２０６ａにてシリコン含有層が形成され、更に回転後の第２処理領域２０６ｂにて、シリコン含有層とＮＨ3ガスとが反応し、基板Ｓ上にＳｉＮ膜を形成する。所望の膜厚となるよう、回転テーブル２１７を所定回数回転させる。
ガス供給停止工程Ｓ１５０を説明する。所定回数回転させた後、バルブ２４４，２５４を閉じ、第１処理領域２０６ａへのＳｉ2Ｈ2Ｃｌ2ガスの供給、第２処理領域２０６ｂへのＮＨ3ガスの供給を停止する。
回転テーブル回転停止工程Ｓ１６０を説明する。ガス供給停止工程Ｓ１５０の後、回転テーブル２１７の回転を停止する。
基板搬出工程Ｓ１７０を説明する。ゲートバルブ２０５と対向する位置に基板Ｓを移動するよう回転テーブル２１７を回転させる。その後、基板搬入時と同様にピン２１９上に基板Ｓを支持させる。支持後ゲートバルブ２０５を開き、図示しない基板移載機を用いて基板Ｓを処理容器２０３の外へ搬出する。これを処理した基板Ｓの枚数分繰り返し、すべての基板Ｓを搬出する。搬出後、第１不活性ガス供給部２６０、第２不活性ガス供給部２７０による不活性ガスの供給を停止する。
続いて、図９を用いて成膜工程Ｓ１４０の詳細を説明する。尚、第１処理領域通過工程Ｓ２１０から第２パージ領域通過工程Ｓ２４０までは、回転テーブル２１７上に載置された複数の基板Ｓの内、一枚の基板Ｓを主として説明する。
図９に示されているように、成膜工程Ｓ１４０では、回転テーブル２１７の回転によって、複数の基板Ｓを、第１処理領域２０６ａ、第１パージ領域２０７ａ、第２処理領域２０６ｂ、および第２パージ領域２０７ｂを順次通過させる。
第１処理領域通過工程Ｓ２１０を説明する。基板Ｓが第１処理領域２０６ａを通過する際に、Ｓｉ2Ｈ2Ｃｌ2ガスが基板Ｓに供給される。このとき、第１処理領域２０６ａ内には反応ガスが無いため、Ｓｉ2Ｈ2Ｃｌ2ガスは反応ガスと反応することなく、直接基板Ｓの表面に接触（付着）する。これにより、基板Ｓの表面には、第１層が形成される。
第１パージ領域通過工程Ｓ２２０を説明する。基板Ｓは、第１処理領域２０６ａを通過した後に、第１パージ領域２０７ａに移動する。基板Ｓが第１パージ領域２０７ａを通過するときに、第１処理領域２０６ａにおいて基板Ｓ上で強固な結合を形成できなかったＳｉ2Ｈ2Ｃｌ2の成分が、不活性ガスによって基板Ｓ上から除去される。
第２処理領域通過工程Ｓ２３０を説明する。基板Ｓは、第１パージ領域２０７ａを通過した後に第２処理領域２０６ｂに移動する。基板Ｓが第２処理領域２０６ｂを通過するときに、第２処理領域２０６ｂでは、第１層が反応ガスとしてのＮＨ3ガスと反応する。これにより、基板Ｓの上には、少なくともＳｉおよびＮを含む第２層が形成される。
第２パージ領域通過工程Ｓ２４０を説明する。基板Ｓは、第２処理領域２０６ｂを通過した後に、第２パージ領域２０７ｂに移動する。基板Ｓが第２パージ領域２０７ｂを通過するときに、第２処理領域２０６ｂにおいて基板Ｓ上の第２層から脱離したＨＣｌや、余剰となったＨ2ガス等が、不活性ガスによって基板Ｓ上から除去される。
このようにして、基板Ｓに対して、互いに反応する少なくとも２つのガスを順番に供給する。以上の第１処理領域通過工程Ｓ２１０、第１パージ領域通過工程Ｓ２２０、第２処理領域通過工程Ｓ２３０、および第２パージ領域通過工程Ｓ２４０を１サイクルとする。
判定Ｓ２５０を説明する。コントローラ３００は、上記１サイクルを所定回数実施したか否かを判定する。具体的には、コントローラ３００は、回転テーブル２１７の回転数をカウントする。
上記１サイクルを所定回数実施していないとき（Ｓ２５０でＮｏの場合）、さらに回転テーブル２１７の回転を継続させて、第１処理領域通過工程Ｓ２１０、第１パージ領域通過工程Ｓ２２０、第２処理領域通過工程Ｓ２３０、第２パージ領域通過工程Ｓ２４０を有するサイクルを繰り返す。このように積層することにより薄膜を形成する。
上記１サイクルを所定回数実施したとき（Ｓ２５０でＹｅｓの場合）、成膜工程Ｓ１４０を終了する。このように、上記１サイクルを所定回数回実施することにより、積層した所定膜厚の薄膜が形成される。
（３）本実施形態による効果
上述の実施形態によれば、以下に示す１つまたは複数の効果が得られる。
（ａ）ノズル内における原料ガスの熱分解による基板に形成される膜の不均一を抑制することが可能となる。すなわち、基板に形成される膜の面内膜厚均一性を向上させることが可能となる。
（ｂ）複数本のノズルの、それぞれのヒータと対向する側に無孔部を有することにより、基板Ｓの近くで熱分解させて、熱分解された原料ガスを基板Ｓ上に供給することができる。
（ｃ）ノズルの長さ、ノズル径及び孔径が異なり、無孔部を有する複数本のノズルを用いることで、基板Ｓに供給される原料ガスの熱分解量を均一にすることができる。
（ｄ）原料ガスを排気する排気口を、回転テーブルよりも外側と、回転テーブルの凹部よりも中心側に設け、熱分解されて基板Ｓに供給された原料ガスを第１処理領域２０６ａから排出することにより、第１処理領域２０６ａ内を滞留する熱分解された原料ガスによる基板への影響を抑制することができる。
（４）その他の実施形態
ノズル２４５を構成するノズルの本数、孔の形状、孔の数、孔の大きさ等は、上述した第１の実施形態に示す態様に限定されない。例えば、以下に示す実施形態のように変更することも可能である。以下では、主に、第１の実施形態と異なる箇所について記載する。以下の実施形態によっても、上述の第１の実施形態に示す態様と同様の効果が得られる。
（第２の実施形態）
第２の実施形態では、図１０、図１１（Ａ）及び図１１（Ｂ）に示されているように、上述したノズル２４５の代わりに、ノズル３４５を用いる。
ノズル３４５は、メインノズルとしてのノズル３４５ａと、補助ノズルとしてのノズル３４５ｂから構成される。ノズル３４５ａ，３４５ｂは、それぞれＩ字形状であって、第１処理領域２０６ａに互いに平行に設けられる。ノズル３４５ａとノズル３４５ｂは、凹部２１７ａ上（基板Ｓ上）に延在するよう構成されている。ノズル３４５ａには、回転テーブル２１７の外周側にガス供給管２４１が接続され、ノズル３４５ａは、処理室２０１の外周側から原料ガスを供給する。ノズル３４５ｂには、回転テーブル２１７の中心側にガス供給管２４１が接続され、ノズル３４５ｂは、処理室２０１の中心側から原料ガスを供給する。ノズル３４５ｂは、例えば、第１処理領域２０６ａの天井２０９に固定される。
ノズル３４５ａには、回転テーブル２１７の凹部２１７ｂ（回転テーブル２１７上の基板Ｓ）と対向する側の、ガス流の下流側の先端に、丸孔形状の複数（本実施形態では４つ）の孔３５５ａが形成されている。また、ノズル３４５ａは、ガス流の上流側に原料ガスを熱分解した状態とするための無孔部３６５ａを有する。言い換えれば、ノズル３４５ａは、ヒータ２８０と対向する側に、孔が形成されていない無孔部３６５ａを有する。
ノズル３４５ｂには、回転テーブル２１７の凹部２１７ｂ（回転テーブル２１７上の基板Ｓ）と対向する側の、ガス流の下流側の先端に、丸孔形状の複数（本実施形態では４つ）の孔３５５ｂが形成されている。また、ノズル３４５ｂは、ガス流の上流側に原料ガスを熱分解した状態とするための無孔部３６５ｂを有する。言い換えれば、ノズル３４５ｂは、ヒータ２８０と対向する側に、孔が形成されていない無孔部３６５ｂを有する。
このように、ノズル３４５ａ，３４５ｂの、ヒータ２８０と対向する側に、それぞれ孔が形成されていない無孔部３６５ａ，３６５ｂを有することにより、基板Ｓの近くで熱分解させて、熱分解された原料ガスを基板Ｓ上に供給することができる。
ノズル３４５ａは、処理容器２０３の壁２０３ａ側から回転テーブル２１７の中心側に向かって径方向に延在する。また、ノズル３４５ｂは、回転テーブル２１７の中心側から処理容器２０３の壁２０３ａ側に向かって径方向に延在する。孔３５５ａと孔３５５ｂは、それぞれ基板Ｓの径方向の異なる位置に配置される。このように、原料ガスの供給位置を互いに反対にして異ならせることで、ノズル３４５ａ内における孔３５５ａまでの加熱距離と、ノズル３４５ｂ内における孔３５５ｂまでの加熱距離を同じにし、基板Ｓに供給される原料ガスの熱分解量が、回転テーブル２１７の中心側と外周側とで同程度となり、均一化できる。
なお、図１１（Ｃ）に示されているように、ノズル３４５ａ，３４５ｂのガス流の下流側の先端に、それぞれ開口部３７５ａ，３７５ｂを設けてもよい。このように、ノズルの先端が開放しているように構成することにより、ノズル３４５ａ，３４５ｂ内のガス滞留を抑制することができる。特に、熱分解した原料ガスをノズル３４５ａ，３４５ｂ内から除去し、排出することができる。これにより、処理室２０１内のパーティクルの発生を抑制できる。
（変形例）
次に、基板処理装置１０が備えるリアクタ２００の処理室２０１の中心側に設けられる排気口２９６の変形例を図１２を用いて説明する。
本実施形態では、回転テーブル２１７に設けられた排気口２９６の代わりに、基板Ｓを載置する凹部２１７ｂよりも処理室２０１の中心側であって、回転テーブル２１７の中心側の天井２０９に、第２の排気部としての排気口２９３を設ける。
すなわち、第１処理領域２０６ａの回転テーブル２１７よりも外側に排気口２９１を設け、第１処理領域２０６ａの回転テーブル２１７の中心側であって、仕切り部２９４の外側の天井２０９に排気口２９３を設ける。これにより、回転テーブル２１７の中心側の熱分解されて基板Ｓに供給された原料ガスと、回転テーブル２１７の外周側の熱分解されて基板Ｓに供給された原料ガスを、それぞれ排気口２９３、排気口２９１を介して第１処理領域２０６ａから排出することができ、第１処理領域２０６ａ内を滞留する熱分解された原料ガスによる基板への影響を抑制することができる。
なお、図１３に示されているように、仕切り部２９４に第２の排気部としての排気口２９５を設けてもよい。すなわち、排気口２９５を、第１の処理領域２０６ａ内の基板Ｓを載置する凹部２１７ｂよりも処理室２０１の中心側であって、回転テーブル２１７の回転軸と対向する面に設けられた仕切り部２９４に設けてもよい。
つまり、第１処理領域２０６ａの回転テーブル２１７よりも外側に排気口２９１を設け、第１処理領域２０６ａの回転テーブル２１７の中心側の天井２０９に設けられた仕切り部２９４に排気口２９５を設ける。これにより、回転テーブル２１７の中心側の熱分解されて基板Ｓに供給された原料ガスと、回転テーブル２１７の外周側の熱分解されて基板Ｓに供給される原料ガスを、それぞれ排気口２９５、排気口２９１を介して第１処理領域２０６ａから排出することができ、第１処理領域２０６ａ内を滞留する熱分解された原料ガスによる基板への影響を抑制することができる。
以上、本開示の実施形態を具体的に説明したが、本開示は上述の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変更可能である。
例えば、上述の実施形態では、原料ガスを供給するノズルに形成される孔の形状として、丸孔形状の孔を形成する場合について説明したが、これに限らず、長孔形状やスリット形状等であってもよい。
また、上述の実施形態では、ノズル２４５ａ〜２４５ｄの長さが、基板Ｓの回転方向Ｒの上流側から下流側にかけて徐々に短くなるように構成する場合について説明したが、これに限らず、ノズル２４５ａ〜２４５ｄの長さが、基板Ｓの回転方向Ｒの上流側から下流側にかけて徐々に長くなるように構成してもよい。
また、上述の実施形態では、ノズル２４５ａ〜２４５ｄのノズル径が、基板Ｓの回転方向Ｒの上流側から下流側にかけて徐々に小さくなるように構成する場合について説明したが、これに限らず、ノズル２４５ａ〜２４５ｄのノズル径が、基板Ｓの回転方向の上流側から下流側にかけて徐々に大きくなるように構成してもよい。
また、上述の実施形態では、原料ガスとしてＳｉ2Ｈ2Ｃｌ2ガスを用い、反応ガスとしてＮＨ3ガスを用い、基板Ｓ上に窒化膜としてＳｉＮ膜を形成する場合について説明したが、原料ガスとして、ＳｉＨ4，Ｓｉ2Ｈ6、Ｓｉ3Ｈ8、アミノシラン、ＴＳＡガスを用いてもよい。反応ガスとしてＯ2ガスを用い、酸化膜を形成してもよい。ＴａＮ、ＴｉＮなどのその他の窒化膜、ＨｆＯ、ＺｒＯ、ＳｉＯなどの酸化膜、Ｒｕ、Ｎｉ、Ｗなどのメタル膜を基板Ｓ上に形成してもよい。なお、ＴｉＮ膜またはＴｉＯ膜を形成する場合、原料ガスとしては、例えばテトラクロロチタン（ＴｉＣｌ4）等を用いることができる。
（本開示の好ましい態様）
以下に、本開示の好ましい態様について付記する。
（付記１）
基板を処理する処理室と、
前記処理室内に設けられ、前記基板が載置される載置部を複数有する基板支持部と、
前記載置部に対向して設けられ、処理ガスを熱分解した状態とするための第１の無孔部を有するメインノズルと、
前記載置部に対向して設けられ、処理ガスを熱分解した状態とするための第２の無孔部を有する補助ノズルと、
を有する基板処理装置。
（付記２）
付記１に記載の基板処理装置であって、
前記基板支持部の下方又は前記基板支持部内に、基板を加熱する加熱部を有し、
前記第１の無孔部と前記第２の無孔部は、前記加熱部と対向する位置に設けられる。
（付記３）
付記１又は付記２に記載の基板処理装置であって、
前記補助ノズルは、複数設けられ、
前記複数の補助ノズルは、前記基板の回転方向の上流側から下流側にかけてそれぞれ長さが異なるように構成される。
（付記４）
付記３に記載の基板処理装置であって、
前記複数の補助ノズルは、前記基板の回転方向の上流側から下流側にかけて徐々に長さが短くなるように構成されている。
（付記５）
付記１〜付記４のいずれかに記載の基板処理装置であって、
前記補助ノズルは、複数設けられ、
前記複数の補助ノズルは、前記基板の回転方向の上流側から下流側にかけてそれぞれノズル径が異なるように構成される。
（付記６）
付記５に記載の基板処理装置であって、
前記複数の補助ノズルは、前記基板の回転方向の上流側から下流側にかけて徐々にノズル径が小さくなるように構成されている。
（付記７）
付記５に記載の基板処理装置であって、
前記複数の補助ノズルは、前記基板の回転方向の上流側から下流側にかけて徐々にノズル径が大きくなるように構成されている。
（付記８）
付記１又は付記２に記載の基板処理装置であって、
前記補助ノズルは、複数設けられ、
前記複数の補助ノズルは、前記基板の回転方向の上流側から下流側にかけてそれぞれ長さが異なるように配置され、前記補助ノズルの長さと前記補助ノズルの径は、比例関係に構成される。
（付記９）
付記１、付記２又は付記８のいずれかに記載の基板処理装置であって、
前記補助ノズルは、複数設けられ、
前記複数の補助ノズルは、前記基板の回転方向の上流側から下流側にかけてそれぞれノズル径が異なるように配置され、前記補助ノズルの径と前記補助ノズルに設けられた孔径は、比例関係に構成される。
（付記１０）
付記１又は付記２に記載の基板処理装置であって、
前記メインノズルと、前記補助ノズルの内、いずれか一方は、前記処理室の外周側から前記処理ガスを供給し、
前記メインノズルと、前記補助ノズルの内、他方は、前記処理室の中心側から前記処理ガスを供給するようにガス供給系がそれぞれ接続される。
（付記１１）
付記１〜付記１０のいずれか記載の基板処理装置であって、
前記メインノズルと前記補助ノズルの先端は、それぞれ開放しているように構成される。
（付記１２）
付記１〜付記１１のいずれか記載の基板処理装置であって、
前記基板支持部よりも外側には、前記処理ガスを排気する第１の排気部を有する。
（付記１３）
付記１〜付記１２のいずれか記載の基板処理装置であって、
前記基板よりも前記処理室の中心側に、前記処理ガスを排気する第２の排気部を有する。
（付記１４）
付記１３に記載の基板処理装置であって、
前記第２の排気部は、前記処理室の天井側に設けられる。
（付記１５）
付記１３に記載の基板処理装置であって、
前記第２の排気部は、前記処理室の中心側に設けられた仕切り部であって、前記基板支持部の回転軸と対向する面に設けられる。
（付記１６）
付記１３に記載の基板処理装置であって、
前記第２の排気部は、前記基板支持部の前記載置部よりも中心側に設けられる。
（付記１７）
処理室内の載置部に載置された基板に対向して設けられ、処理ガスを熱分解した状態とするための第１の無孔部を有するメインノズルと、前記載置部に対向して設けられ、処理ガスを熱分解した状態とするための第２の無孔部を有する補助ノズルから処理ガスを供給する工程
を有する半導体装置の製造方法。
（付記１８）
基板処理装置の処理室内の載置部に載置された基板に対向して設けられ、処理ガスを熱分解した状態とするための第１の無孔部を有するメインノズルと、前記載置部に対向して設けられ、処理ガスを熱分解した状態とするための第２の無孔部を有する補助ノズルから処理ガスを供給する手順
をコンピュータにより前記基板処理装置に実行させるプログラム。
（付記１９）
基板処理装置の処理室内の載置部に載置された基板に対向して設けられ、処理ガスを熱分解した状態とするための第１の無孔部を有するメインノズルと、前記載置部に対向して設けられ、処理ガスを熱分解した状態とするための第２の無孔部を有する補助ノズルから処理ガスを供給する手順
をコンピュータにより前記基板処理装置に実行させるプログラムが記録されたコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
Ｓ 基板
２００ リアクタ
２０１ 処理室
２０３ 処理容器
２０６ａ 第１処理領域、
２０６ｂ 第２処理領域、
２０７ａ 第１パージ領域
２０７ｂ 第２パージ領域
２１７ 回転テーブル（基板支持部）
２１７ｂ 凹部（載置部）
２４５、２５５、２６５、２６６ ノズル
２９１、２９２、２９６ 排気口
３００ コントローラ（制御部）
本開示は、基板処理装置、半導体装置の製造方法、プログラム及び記録媒体に関する。
本開示は、基板処理装置、半導体装置の製造方法及び記録媒体に関する。

Claims (5)

  1. 基板を処理する処理室と、
    前記処理室内に設けられ、前記基板が載置される載置部を複数有する基板支持部と、
    前記載置部に対向して設けられ、処理ガスを熱分解した状態とするための第１の無孔部を有するメインノズルと、
    前記載置部に対向して設けられ、処理ガスを熱分解した状態とするための第２の無孔部を有する補助ノズルと、
    を有する基板処理装置。
  2. 前記基板支持部の下方又は前記基板支持部内に、基板を加熱する加熱部を有し、
    前記第１の無孔部と前記第２の無孔部は、前記加熱部と対向する位置に設けられる請求項１記載の基板処理装置。
  3. 前記補助ノズルは、複数設けられ、
    前記複数の補助ノズルは、前記基板の回転方向の上流側から下流側にかけてそれぞれ長さが異なるように構成される請求項１又は２記載の基板処理装置。
  4. 処理室内の載置部に載置された基板に対向して設けられ、処理ガスを熱分解した状態とするための第１の無孔部を有するメインノズルと、前記載置部に対向して設けられ、処理ガスを熱分解した状態とするための第２の無孔部を有する補助ノズルから処理ガスを供給する工程
    を有する半導体装置の製造方法。
  5. 基板処理装置の処理室内の載置部に載置された基板に対向して設けられ、処理ガスを熱分解した状態とするための第１の無孔部を有するメインノズルと、前記載置部に対向して設けられ、処理ガスを熱分解した状態とするための第２の無孔部を有する補助ノズルから処理ガスを供給する手順
    をコンピュータにより前記基板処理装置に実行させるプログラム。
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