JP4358077B2 - 成膜装置及び成膜方法 - Google Patents

Description

本発明は、半導体ウエハ等の被処理体に対して成膜処理を施すための成膜装置及び成膜方法に関する。

一般に、半導体デバイスの製造工程における熱拡散工程や成膜工程にて使用される熱処理装置として、無塵化及び省スペース化等を図ることができる縦型熱処理装置が用いられている（例えば特許文献１、２）。
このような縦型熱処理装置にあっては、円筒状に形成された石英からなる反応管を囲んで設けられた加熱ヒータ及び断熱材等からなる熱処理炉がほぼ矩形状の筐体内上部に垂直に設けられている。この筐体内の熱処理炉の下部には、被処理体である多数の半導体ウエハを載置したウエハボートを待機させる待機空間が設けられており、このウエハボートをボートエレベータのごときボート昇降機構により熱処理炉内へ搬出入し得るようになっている。このような構成のため、熱処理炉をほぼ水平に設けた横型熱処理装置に比較して、上記縦型熱処理装置は設置スペースを削減して、省スペースを図ることができるのみならず、反応管と非接触で熱処理炉内へウエハボートをロード及びアンロードすることができることから、発生するパーティクルをできるだけなくして無塵化を図ることができる。
そして、上記縦型熱処理装置にあっては、更に無塵化を図るために、塵埃除去用フィルタを介して清浄気体を待機空間の全体に通過させ、ここで待機している半導体ウエハに塵埃等のパーティクルが付着することを防止するようになされている。そして、この待機空間を通過した清浄気体は、一部を循環使用しつつ他の部分に関しては装置から排気系へ排出されていた。

特開平４−２６９８２４号公報 特開２００３−２８２４５２号公報

ところで、半導体デバイスの一層の高微細化、高集積化及び量産化の要求が日々増大している今日において、パーティクルをより完全に除去することが求められている。
しかしながら、成膜処理を例にとれば、成膜処理によって堆積される薄膜は、必要とする半導体ウエハの表面に形成されるのみならず、ウエハボートの表面にも全体に亘って不必要に形成されてしまう傾向にある。この場合、ウエハボート表面に形成された不必要な薄膜は、ある程度の回数の成膜処理を実施する毎に行うクリーニング処理によって除去できるが、ウエハボートの半導体ウエハを支持する部分に堆積する不要な薄膜はウエハ端部表面と連なった状態で形成されているので、処理済みウエハを搬出時に、このウエハ端部の表面とウエハボートの支持部の表面とを連なった状態で形成されている薄膜が切断されて、この切断部分に破片となって残り、その後にこの破片部分がウエハボートの支持部から剥がれ落ちてパーティクルとなってウエハ表面に付着する場合が生ずる、という問題があった。
本発明は、以上のような問題点に着目し、これを有効に解決すべく創案されたものである。本発明の目的は、被処理体を支持する支持ボートから剥がれ落ちそうな不要な薄膜を清浄気体の強い噴射流で強制的に剥離させて予め除去することができ、もって被処理体の表面にパーティクルが付着することを防止することが可能な成膜装置及び成膜方法を提供することにある。

請求項１に係る発明は、真空引き可能になされた複数枚の被処理体を収容することができる縦型の処理容器の周囲に、該処理容器を囲むようにして加熱手段を設けて前記被処理体に対して成膜処理を施すようにした熱処理炉と、前記複数枚の被処理体を所定のピッチで支持することができる支持ボートと、前記支持ボートを昇降させて前記処理容器に対してロード、或いはアンロードさせるボート昇降機構と、前記熱処理炉の下方に設けられて降下されている前記支持ボートに対して被処理体の搬入・搬出を行う待機空間と、前記待機空間に対して清浄気体を一方向に向けて流して循環させるための清浄気体循環手段と、前記待機空間に降下されて、前記被処理体を支持していない空状態の前記支持ボートに向けて前記清浄気体循環手段による前記清浄気体の流速よりも速い流速で清浄気体を噴射するために、前記支持ボートの高さ方向に沿って延びる噴射ノズルを有する清浄気体噴射手段とを備え、前記清浄気体噴射手段の清浄気体は、前記清浄気体循環手段で用いられる清浄気体の一部を昇圧して用いられるように構成したことを特徴とする成膜装置である。
このように、熱処理炉の下方に設けられて支持ボートに対して被処理体の搬入・搬出を行う待機空間に清浄気体噴射手段を設けて、この清浄気体噴射手段より被処理体を支持していない空き状態の支持ボートに対して清浄気体の強い噴射流を当てるようにしたので、被処理体を支持する支持ボートから剥がれ落ちそうな不要な薄膜を清浄気体の強い噴射流で強制的に剥離させて予め除去することができ、もって被処理体の表面にパーティクルが付着することを防止することができる。

この場合、例えば請求項２に規定するように、前記清浄気体循環手段による前記清浄気体の流速は、０．２５〜０．３５ｍ／ｓｅｃの範囲内であり、前記清浄気体噴射手段により噴射される前記清浄気体の流速は、４．０〜７．０ｍ／ｓｅｃの範囲内である。
また例えば請求項３に規定するように、前記清浄気体循環手段は、前記待機空間の底部に設けた送風通路を有し、該送風通路には前記清浄気体の一部を捕集して昇圧するための気体捕集器が設けられる。
また例えば請求項４に規定するように、前記清浄気体の噴射方向は、前記清浄気体循環手段による前記清浄気体の前記待機空間における流れ方向と同一方向に向けられている。
また例えば請求項５に規定するように、前記噴射ノズルには、複数のガス噴射孔が形成されている。
また例えば請求項６に規定するように、前記ガス噴射孔からの清浄気体の噴射方向は前記支持ボートの支柱に向けられている。
また例えば請求項７に規定するように、前記ガス噴射孔から噴射される清浄気体の流速は、前記待機空間を一方向に向けて流れる清浄気体の流速よりも大きくなるように設定されている。

請求項８に係る発明は、複数の被処理体が所定のピッチで支持された支持ボートを、清浄気体が一方向へ流れるサイドフローが常時形成されている待機空間から真空引き可能になされた処理容器内にロードし、前記被処理体に成膜処理を施すようにした成膜方法において、前記待機空間で空状態の前記支持ボートに未処理の被処理体を搬入して支持させる搬入工程と、前記被処理体が支持された前記支持ボートを上昇させて前記処理容器内へ前記被処理体をロードするロード工程と、前記処理容器へロードされた被処理体に成膜処理を施す成膜工程と、成膜処理後に前記支持ボートを降下させることによって成膜処理後の前記被処理体を前記処理容器内から下方の前記待機空間へアンロードするアンロード工程と、成膜処理済みの前記被処理体を前記支持ボートから搬出する搬出工程と、空状態になった前記支持ボートに向けて前記清浄気体のサイドフローの流速よりも速い流速で別の清浄気体を吹き付けてパーティクルを吹き飛ばす吹き付け工程と、を有することを特徴とする成膜方法である。
この場合、例えば請求項９に規定するように、前記清浄気体のサイドフローの流速は、０．２５〜０．３５ｍ／ｓｅｃの範囲内であり、前記別の清浄気体の流速は、４．０〜７．０ｍ／ｓｅｃの範囲内である。

本発明に係る成膜装置及び成膜方法によれば、次のように優れた作用効果を発揮することができる。
熱処理炉の下方に設けられて支持ボートに対して被処理体の搬入・搬出を行う待機空間に清浄気体噴射手段を設けて、この清浄気体噴射手段より被処理体を支持していない空き状態の支持ボートに対して清浄気体の強い噴射流を当てるようにしたので、被処理体を支持する支持ボートから剥がれ落ちそうな不要な薄膜を清浄気体の強い噴射流で強制的に剥離させて予め除去することができ、もって被処理体の表面にパーティクルが付着することを防止することができる。

以下に、本発明に係る成膜装置及び成膜方法の一実施例を添付図面に基づいて詳述する。
図１は本発明に係る成膜装置の全体構成を示す概略側面図、図２は図１中のＡ−Ａ線矢視断面図、図３は成膜装置の主要部における一般的な清浄気体の流れを示す透視図、図４は清浄気体噴射手段の噴射ノズルの取り付け状態を示す図、図５は待機空間における噴射ノズルと支持ボートとの位置関係を示す横断面図である。
図１に示すように、成膜装置２の全体は、例えばステンレススチール等よりなる略矩形状に成形された筐体４により囲まれている。この筐体４内は、被処理体としての半導体ウエハＷを装置内へ取り込んで一時貯留するウエハ搬送エリア６と、ウエハＷに対して実際に成膜処理を施すためのウエハ熱処理エリア８とに大きく２つに分離区画して分けられている。

上記ウエハ搬送エリア６は、その前面側に、ウエハＷを搬入・搬出させるために区画されて密閉状態になされたＩ／Ｏポート１０を有しており、このＩ／Ｏポート１０の両側には開閉ドア１２、１４が設けられている。上記半導体ウエハＷは、複数枚、例えば最大２５枚のウエハを収容して保持できるカセットＣ内に多段に支持されており、このカセットＣは開閉可能になされた搬送用密閉ボックス１６内に収容された状態で搬送される。図示例では、上記Ｉ／Ｏポート１０内に外側の開閉ドア１２を介して上記搬送用密閉ボックス１６が搬入された状態を示している。この搬送用密閉ボックス１６内は、Ｎ_２ ガス等の不活性ガスや清浄空気等の清浄気体が充填されている。このＩ／Ｏポート１０の上部には、上記搬送用密閉ボックス１６を開閉するボックス開閉機構１８が設けられている。
またこのウエハ搬送エリア６内の上部には、キャリアＣを必要な場合に一時的に待機させるための棚状のキャリアストッカ２０が設けられており、このキャリアストッカ２０の下方であってウエハ搬送エリア６とウエハ熱処理エリア８との境界部分には、上記ウエハ熱処理エリア８との間でウエハＷを搬送する際にキャリアＣを収容して載置するためのキャリアパスボックス２２が設けられている。そして、このキャリアパスボックス２２の両側にも開閉ドア２４、２６が設けられており、両開閉ドア２４、２６はウエハＷの搬送時に必要に応じて開閉できるようになっている。

また、上記Ｉ／Ｏポート１０と上記キャリアストッカ２０及びキャリアパスボックス２２との間には、キャリアＣを搬送するために屈伸及び旋回可能になされたキャリア搬送アーム２８が設けられており、このキャリア搬送アーム２８は水平方向へ移動可能になされたキャリアエレベータ３０に沿って上下方向へ移動できるようになっている。これにより、キャリアＣをＩ／Ｏポート１０とキャリアストッカ２０とキャリアパスボックス２２との間で任意に搬送できるようになっている。また、図示されていないが、このウエハ搬送エリア６内の全体には、Ｎ_２ ガス等の不活性ガスや清浄空気等よりなる清浄気体のダウンフローが形成されている。
一方、図２でも示すように、上記ウエハ熱処理エリア８は、上方の熱処理炉３２と、その下方の待機空間３４とに主に区画されている。具体的には、上記熱処理炉３２は真空引き可能になされた縦型の処理容器３６を有している。この処理容器３６は例えば石英等により下端が開放されて有天井の円筒体に成形されており、後述するように、この内部に複数枚の半導体ウエハＷを収容できるようになっている。この処理容器３６の周囲には、これを囲むようにして加熱手段である加熱ヒータ３８が設けられており、処理容器３６内のウエハＷを加熱し得るようになっている。またこの加熱ヒータ３８の外周には、図示しない断熱材が設けられており、熱効率を高めるようになっている。また上記処理容器３６の下端部は、略中央部にてステンレススチール等よりなるベースプレート４０により支持固定されている。尚、処理容器３６の下端部にステンレススチール製のマニホールドを連結するようにした装置も知られている。

そして、上記ベースプレート４０の下部には、処理容器３４の開口から排出される容器内の残留ガスである高温気体を排出するための、例えばステンレススチール等により箱状に形成されたスカベンジャ４２が設けられると共に、このスカベンジャ４２の一側面部には、筐体天井部４４へ延在された熱排気ダクト４６（図２参照）が接続されている。上記スカベンジャ４２のほぼ中央には、この下方に位置される石英等よりなる支持ボート４８を上記処理容器３６内へ搬出入させるための貫通孔５０が形成されている。尚、支持ボート４８を降下させた時に処理容器３６の開口を塞ぐためのシャッタ部材（図示せず）も設けられる。

そして、上記スカベンジャ４２は、上記処理容器３６内との間でロード・アンロードされる半導体ウエハＷを待機させるための上記待機空間３４として形成されている。この待機空間３４においては、石英等からなる保温筒５２上に載置された上記支持ボート４８が収容されており、この支持ボート４８内に所定のピッチでもって多数の上記半導体ウエハ１２が多段に支持されている。
上記保温筒５２は、図示しない駆動手段により回転自在になされたターンテーブル５４上に固定されると共に、このターンテーブル５４の下部には、上記処理容器３６の下端の開口を気密に密閉する円盤状のキャップ部５６が設けられている。上記保温筒５２、ターンテーブル５４、キャップ部５６等は一体化されており、この全体は、この待機空間３４の一側に設けたボート昇降機構５８（図２参照）のアーム部６０に取り付けられている。このボート昇降機構５８は、上下方向に延在され、図示しないステッピングモータ等により回転駆動されるガイド軸６２を有しており、このガイド軸６２を回転させてボールネジ内蔵のアーム部６０を昇降させることにより、上記支持ボート４８等を一体的に昇降するように構成されている。

またこの待機空間３４内には、上記ウエハ搬送エリア６内のキャリアパスボックス２２に対応させて屈伸及び旋回可能になされたウエハ移載アーム６４が設けられている。そして、このウエハ移載アーム６４は上下方向へ移動可能になされており、上記キャリアパスボックス２２内のキャリアＣと待機空間３４内へ降下された支持ボート４８との間でウエハＷの移載をできるようになっている。
一方、この待機空間３４には、この全域に対して清浄気体を一方向に向けて流して循環させるための清浄気体循環手段６６が設けられる。具体的には、上記ボート昇降機構５８の下部の壁面には、前記待機空間３４内に清浄気体を導入するための清浄気体導入口６８が設けられると共に、この導入口６８には装置内へ清浄気体を強制的に送り込むために上記清浄気体循環手段６６の一部を構成する送風ファン７０が取り付けられている。この送風ファン７０の近傍には、供給気体の流量を調整するための流量調整用ダンパ（図示せず）が設けられている。

そして、上記導入された清浄気体を筐体４の底部の他側へ送るために、装置内の下部には、筐体底板７２より所定間隔だけ上方へ離間させて、例えば鉄板等よりなる底部区画壁７４が設けられており、この底部区画壁７４と上記筐体底板７２との間に送風通路７６を形成している。そして、送風ファン７０の位置する送風通路７６の反対側、すなわち図２中において左側の底部には、送られてきた上記清浄気体を上方へ吹き上げるための、例えば２基のファンユニット７８が取り付けられている。そして、このファンユニット７８の上方には、前記待機空間３４へ臨ませて図示しないパンチングメタルが設けられると共に、このパンチングメタルに、例えばＨＥＰＡ（Ｈｉｇｈ Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ Ａｉｒ）フィルタ等よりなる塵埃除去用フィルタ８０が設けられており、このフィルタ８０よりほぼ水平方向（一方向）に流れる清浄気体流を上記待機空間３４に形成しうるようになっている。上記フィルタ８０の幅は、上記支持ボート４８の幅と同じ位に設定されており、また、上記パンチングメタルのパンチは、上記フィルタ８０が取り付けられる部分のみに形成されている。これにより待機空間３４の略全域に一方向に向けて清浄気体を流すようになっている。この場合、清浄気体の流れ方向は上記ウエハ移載アーム６４の屈伸方向（搬入・搬出方向）に対して直交する方向となっている。

一方、上記フィルタ８０の対向面には、前記ボート昇降機構５８を覆うための、例えばステンレススチール等よりなるエレベータカバー８２が設けられている。このエレベータカバー８２には、上記ボート昇降機構５８のアーム部６０を挿通するための間隙８４が筐体４の上下方向に沿って形成されている。そして、このエレベータカバー８２の内側の上方には、上記待機空間３４を通過した清浄気体の一部を集めてこれを上記筐体天井部４４の方へ案内するための清浄気体排気通路８６が形成されている。また清浄気体の残りの部分は、底部の送風通路７６側へ流れて待機空間３４へ再循環される。そして、上記清浄気体排気通路８６の上端部の筐体区画壁には、前記待機空間３４を通過した清浄気体を前記筐体外へ排出するための排気口８８が設けられており、この排気口８８には、排気ファン９０が設けられており、排気を促進するようになっている。上記排気口８８の外側には、例えば除害装置等を含む所定の排気処理系９２へ排気を導くための排気処理系ダクト９４が接続されている。

そして、このように形成された待機空間３４に、本発明の特徴とする清浄気体噴射手段９６が設けられており、この待機空間３４に降下されて且つ半導体ウエハＷを支持していない空状態の上記支持ボート４８に向けて集中的に清浄気体を噴射し得るようになっている。具体的には、図４及び図５にも示すように、上記清浄気体噴射手段９６は、上記フィルタ８０と降下された支持ボート４８との間に、この支持ボート４８の長手方向（図示例では上下方向）に沿って延びるようにして設けた噴射ノズル９８を有している。この噴射ノズル９８には、その長手方向に沿って所定のピッチで複数のガス噴射孔９８Ａが形成されており、各ガス噴射孔９８Ａから水平方向に向けて特に降下されている支持ボート４８に清浄気体を吹き付けるようになっている。
この場合、各ガス噴射孔９８Ａからの清浄気体の噴射方向は、この待機空間３４内を通って流れる清浄空気の方向と同一方向となるように設定されており、乱流等ができるだけ生じないようにしている。また上記ガス噴射孔９８Ａは、少なくとも上記支持ボート４８の高さ方向の全域をカバーできるように多数形成されており、支持ボート４８の長手方向の全域に対して清浄気体を噴射できるようになっている。この場合、特に支持ボート４８のウエハＷを保持する支柱４８Ａに対して清浄気体を噴射するように設定するのがよい。

上記噴射ノズル９８の基端部は、例えば筐体４の側壁側で支持されており、この噴射ノズル９８の基端部には、上記清浄気体循環手段６６とは別系統になされた清浄気体供給系１００が接続されている。すなわち、この清浄気体供給系１００は、上記噴射ノズル９８の基端部に接続された気体通路１０１と、この気体通路１０１に連結されたガス供給源１０３とよりなる。この気体通路１０１には、開閉弁１０２が介設されており、この開閉弁１０２を開閉することにより必要に応じて清浄気体を噴射できるようになっている。ここで、この清浄気体供給系１００から供給される清浄気体は、ある程度加圧されており、上記ガス噴射孔９８Ａから噴射される清浄気体の流速を、待機空間３４を一方向に流れる清浄気体の流速よりも大きく設定している。例えば、清浄気体の流速が０．２５〜０．３５ｍ／ｓｅｃ程度であるのに対して、ガス噴射孔９８Ａから噴射される清浄気体の流速（噴射速度）は４．０〜７．０ｍ／ｓｅｃ程度に設定されている。尚、ここで清浄気体としては、清浄な空気やＮ_２ 、Ａｒ、Ｈｅ等の清浄な不活性ガスを用いることができる。

次に、以上のように構成された成膜装置を用いて行われる成膜方法について説明する。
まず、図１に示すように、ここでは未処理の半導体ウエハＷが収容されたカセットＣは搬送用密閉ボックス１６内に収納されて、この搬送用密閉ボックス１６は、外側の開閉ドア１２（図１参照）を介してＩ／Ｏポート１０内に取り込まれる。尚、搬送用密閉ボックス１６を用いないで、カセットＣをむき出し状態で搬送する場合もある。この搬送用密閉ボックス１６は、Ｉ／Ｏポート１０に設けたボックス開閉機構１８により開かれ、ボックス中のカセットＣは、開状態になされた内側の開閉ドア１４を介して、キャリア搬送アーム２８により内部に取り込まれる。このカセットＣは、必要に応じてキャリアストッカ２０に一時的に貯留される。そして処理順番がくると、このキャリアストッカ２０のカセットＣは、キャリア搬送アーム２８によりキャリアパスボックス２２へ搬送される。尚、キャリアＣを上記Ｉ／Ｏポート１０より直接的にキャリアパスボックス２２へ搬送する場合もある。

そして、待機空間３４へは支持ボート４８が降下されて予め空の状態になされており、上記キャリアパスボックス２２に位置されたキャリアＣ内の未処理のウエハＷは、ウエハ移載アーム６４を用いて上記空状態の支持ボート４８に移載して搬入される（搬入工程）。ここで、この搬入工程及び後述する全ての工程において待機空間３４内の略全域には清浄気体が一方向へサイドフローとして流されている。
上記支持ボート４８に所定の枚数のウエハＷが移載して搬入されたならば、上記ボート昇降機構５８（図２参照）を駆動して支持ボート４８の全体を上昇させて、これを上方に位置する処理容器３６内へ収容することによりウエハＷを処理容器３６内へロードして処理容器３６内を密閉する（ロード工程）。
この処理容器３６は、実施する成膜処理に応じて予め予熱されており、ウエハＷをロードした後にウエハ温度を成膜温度に昇温して維持すると共に、所定の成膜ガスを処理容器３６内へ供給しつつ真空引きして所定のプロセス圧力を維持し、ウエハ表面に薄膜を堆積させて成膜処理を施す（成膜工程）。

このようにして所定の時間の成膜処理が完了したならば、再び上記ボート昇降機構（図２参照）を駆動して支持ボート４８を降下させることによって、処理済みのウエハＷを処理容器３６から下方の待機空間３４へアンロードする（アンロード工程）。この際、処理容器３６の下端の開放された開口からは、容器内の熱い残留ガスが流出するが、この残留ガスはここに設けたスカベンジャ４２により系外へ排出される。そして、待機空間３４へアンロードされた成膜処理済みのウエハＷはウエハ移載アーム６４を用いて上記支持ボート４８から取り出して排出され、キャリアパスボックス２２内の空のキャリアＣへ順次移載する。この移載は支持ボート４８が空になるまで行う（搬出工程）。

次に、従来の成膜方法では空になった支持ボート４８へ未処理のウエハＷを搬入する搬入工程を行うが、本発明方法では、その直前に、上記空状態になった上記支持ボート４８に向けて清浄気体を吹き付けてパーティクルを飛ばす吹き付け工程を行う。
この点について以下に詳しく説明する。まず、前述したように、待機空間３４内には、清浄気体のサイドフローが常時形成されている。すなわち、ウエハ熱処理エリア８の各所に設けた送風ファン７０、ファンユニット７８及び排気ファン９０が駆動されている。従って、図２に示すように清浄気体導入口６８から取り入れた清浄気体は装置内底部の送風通路７６を通り、ファンユニット７８により上方へ吹き上げられた後、塵埃除去用フィルタ８０を通過して、一側壁のほぼ全域から待機空間３４内をほぼ水平に流れ、サイドフローを形成している。そして、この待機空間３４内で待機している半導体ウエハＷにサイドフローを施し、塵埃が付着することを防止する。この時の風量乃至風速は、乱流が発生しない、望ましくは０．２５〜０．３５ｍ／ｓｅｃに設定し、導入された気体が待機空間３４内で滞留することが無いような流量とする。この待機空間３４内を流れた清浄気体は、半導体ウエハＷから塵埃等を排除しつつ上記フィルタ８０の反対側に設けた清浄気体排気通路８６を介して一部は上方に向けて排出され、排気処理系９２で処理される。

また残りの清浄気体はフィルタ８０の反対側から下方に向けて流れて再び送風通路７６に流れ込み、送風ファン７０により送られて待機空間３４にサイドフローを形成するように循環使用されることになる。この時の清浄気体の流れは図３において示されている。
ここで前述したように成膜処理後のウエハＷを支持ボート４８から搬出した後に、吹き付け工程を行う。この吹き付け工程では、清浄気体供給系１００より加圧された清浄気体を供給し、これを噴射ノズル９８の各ガス噴射孔９８Ａより支持ボート４８に向けて噴射する。この噴射気体の噴射速度は、待機空間３４内を一方向へ流れている清浄気体の速度よりも高くて勢いがあるので、支持ボート４８に付着しているパーティクルや剥がれ落ちそうな不要な膜が噴射された清浄気体により吹き飛ばされて除去されることになる。特に、ウエハＷを支持する支持ボート４８の支柱４８Ａには、処理済みのウエハＷを搬出した時に発生する不要な膜の破片等が剥がれ落ちそうな状態で存在し、このような状態の時に勢いの強い清浄気体の噴射流を吹き付けることにより、これらの破片等を強制的に剥離させて排除することができ、この結果、次に搬入されてくるウエハの表面にパーティクルが付着することを防止することができる。

ここで清浄気体の噴射流で剥がれ落ちた破片等のパーティクルは、清浄気体排気通路８６を介して系外へ排出されるか、或いは清浄気体と共に再循環して待機空間３４に戻る際に、フィルタ８０によって取り除かれることになる。
また待機空間３４に一方向に流されている清浄気体（サイドフロー）の流れ方向と噴射ノズル９８からの清浄気体の噴射方向とが同一方向になっているので、待機空間３４内で清浄気体の乱流が生ずることを防止することができる。
上記実施例では、清浄気体噴射手段９６として１本の噴射ノズル９８（図４及び図５参照）を設けたが、これに限定されず、複数の噴射ノズルを設けるようにしてもよい。例えば図６は２本の噴射ノズルを設けた時の噴射ノズルと支持ボートとの位置関係を示す横断面図である。図６に示すように、ここでは２本の噴射ノズル１１０、１１２を設けており、各噴射ノズル１１０、１１２のガス噴射孔１１０Ａ、１１２Ａの内径を、先のガス噴射孔９８Ａの内径よりも小さくして噴射流の指向性を高くして支持ボート４８の支柱４８Ａに向けている。これにより、支柱４８Ａに付着して剥がれ落ちそうな薄膜の破片等を更に効率的に除去することができる。図６中においては、一方の噴射ノズル１１０からの噴射流に沿って２本の支柱４８Ａが直列に並んでおり、従って、この噴射ノズル１１０からの噴射流により２本の支柱４８Ａの薄膜の破片等を除去することができる。尚、支柱４８Ａの数に対応させて噴射ノズルを３本設けるようにしてもよい。

また上記実施例では、噴射ノズル９８に供給する清浄気体の供給源としては、清浄気体循環手段６６とは別系統で設けた清浄気体供給系１１０を用いるようにしたが、これに限定されず、図７に示す変形例のように構成してもよい。尚、図７中において図２に示す構成部分と同一構成部分については同一符号を付してある。図７に示すように、ここでは待機空間３４の底部にある送風通路７６に、例えばロート状の気体捕集器１１４を設け、ここで循環する清浄気体の一部を捕集して昇圧（加圧）するようになっている。そして、この気体捕集器１１４に上記気体通路１０１を接続して、昇圧された清浄気体を上記噴射ノズル９８へ供給するようになっている。この実施例の場合には、清浄気体の供給源として別途にガス供給源を設ける必要がない。
またここでは待機空間３４に１台の支持ボート４８を設けた成膜装置を例にとって説明したが、これに限定されず、待機空間３４に２台の支持ボート４８を設けてこれを交互に使用するようにした装置例についても本発明を適用することができる。
更に、ここでは被処理体として半導体ウエハを例にとって説明したが、これに限定されず、ガラス基板、ＬＣＤ基板等にも本発明を適用できるのは勿論である。

本発明に係る成膜装置の全体構成を示す概略側面図である。 図１中のＡ−Ａ線矢視断面図である。 成膜装置の主要部における一般的な清浄気体の流れを示す透視図である。 清浄気体噴射手段の噴射ノズルの取り付け状態を示す図である。 待機空間における噴射ノズルと支持ボートとの位置関係を示す横断面図である。 ２本の噴射ノズルを設けた時の噴射ノズルと支持ボートとの位置関係を示す横断面図である。 本発明に係る成膜装置の変形例の全体構成を示す概略側面図である。

符号の説明

２ 成膜装置
４ 筐体
６ ウエハ搬送エリア
８ ウエハ熱処理エリア
３２ 熱処理炉
３４ 待機空間
３６ 処理容器
３８ 加熱ヒータ（加熱手段）
４８ 支持ボート
４８Ａ 支柱
５８ ボート昇降機構
６６ 清浄気体循環手段
７０ 送風ファン
７６ 送風通路
７８ ファンユニット
９６ 清浄気体噴射手段
９８ 噴射ノズル
９８Ａ ガス噴射孔
１００ 清浄気体供給系
１０１ 気体通路
１０３ ガス供給源
１１０，１１２ 噴射ノズル
Ｗ 半導体ウエハ（被処理体）

Claims (9)

1. 真空引き可能になされた複数枚の被処理体を収容することができる縦型の処理容器の周囲に、該処理容器を囲むようにして加熱手段を設けて前記被処理体に対して成膜処理を施すようにした熱処理炉と、
   前記複数枚の被処理体を所定のピッチで支持することができる支持ボートと、
   前記支持ボートを昇降させて前記処理容器に対してロード、或いはアンロードさせるボート昇降機構と、
   前記熱処理炉の下方に設けられて降下されている前記支持ボートに対して被処理体の搬入・搬出を行う待機空間と、
   前記待機空間に対して清浄気体を一方向に向けて流して循環させるための清浄気体循環手段と、
   前記待機空間に降下されて、前記被処理体を支持していない空状態の前記支持ボートに向けて前記清浄気体循環手段による前記清浄気体の流速よりも速い流速で清浄気体を噴射するために、前記支持ボートの高さ方向に沿って延びる噴射ノズルを有する清浄気体噴射手段とを備え、
   前記清浄気体噴射手段の清浄気体は、前記清浄気体循環手段で用いられる清浄気体の一部を昇圧して用いられるように構成したことを特徴とする成膜装置。
2. 前記清浄気体循環手段による前記清浄気体の流速は、０．２５〜０．３５ｍ／ｓｅｃの範囲内であり、前記清浄気体噴射手段により噴射される前記清浄気体の流速は、４．０〜７．０ｍ／ｓｅｃの範囲内であることを特徴とする請求項１記載の成膜装置。
3. 前記清浄気体循環手段は、前記待機空間の底部に設けた送風通路を有し、該送風通路には前記清浄気体の一部を捕集して昇圧するための気体捕集器が設けられることを特徴とする請求項１又は２記載の成膜装置。
4. 前記清浄気体の噴射方向は、前記清浄気体循環手段による前記清浄気体の前記待機空間における流れ方向と同一方向に向けられていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の成膜装置。
5. 前記噴射ノズルには、複数のガス噴射孔が形成されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の成膜装置。
6. 前記ガス噴射孔からの清浄気体の噴射方向は前記支持ボートの支柱に向けられていることを特徴とする請求項５記載の成膜装置。
7. 前記ガス噴射孔から噴射される清浄気体の流速は、前記待機空間を一方向に向けて流れる清浄気体の流速よりも大きくなるように設定されていることを特徴とする請求項５又は６記載の成膜装置。
8. 複数の被処理体が所定のピッチで支持された支持ボートを、清浄気体が一方向へ流れるサイドフローが常時形成されている待機空間から真空引き可能になされた処理容器内にロードし、前記被処理体に成膜処理を施すようにした成膜方法において、
   前記待機空間で空状態の前記支持ボートに未処理の被処理体を搬入して支持させる搬入工程と、
   前記被処理体が支持された前記支持ボートを上昇させて前記処理容器内へ前記被処理体をロードするロード工程と、
   前記処理容器へロードされた被処理体に成膜処理を施す成膜工程と、
   成膜処理後に前記支持ボートを降下させることによって成膜処理後の前記被処理体を前記処理容器内から下方の前記待機空間へアンロードするアンロード工程と、
   成膜処理済みの前記被処理体を前記支持ボートから搬出する搬出工程と、
   空状態になった前記支持ボートに向けて前記清浄気体のサイドフローの流速よりも速い流速で別の清浄気体を吹き付けてパーティクルを吹き飛ばす吹き付け工程と、
   を有することを特徴とする成膜方法。
9. 前記清浄気体のサイドフローの流速は、０．２５〜０．３５ｍ／ｓｅｃの範囲内であり、前記別の清浄気体の流速は、４．０〜７．０ｍ／ｓｅｃの範囲内であることを特徴とする請求項８記載の成膜方法。

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