JP4943466B2 - Semiconductor device manufacturing method and substrate processing apparatus - Google Patents

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Description

本発明は、基板処理装置および半導体装置の製造方法に係り、特に、半導体装置の製造工程において、熱化学反応を利用して半導体ウエハ(以下、ウエハという。)などの基板に、酸化膜や金属膜の形成など所望の処理を施す基板処理技術に利用して有効なものに関する。   The present invention relates to a substrate processing apparatus and a method for manufacturing a semiconductor device, and more particularly to an oxide film or a metal on a substrate such as a semiconductor wafer (hereinafter referred to as a wafer) using a thermochemical reaction in the manufacturing process of the semiconductor device. The present invention relates to an effective substrate processing technique for performing a desired process such as film formation.

半導体装置の製造工程において、ウエハに酸化膜や金属膜を形成する基板処理装置として縦型半導体製造装置が使用される場合がある。   In a semiconductor device manufacturing process, a vertical semiconductor manufacturing apparatus may be used as a substrate processing apparatus for forming an oxide film or a metal film on a wafer.

従来のこの種の縦型半導体製造装置は、反応容器とヒータとから構成された処理炉を備え、加熱される反応容器内にガスを導入しつつ排気するようになっている。この反応容器内へのガス導入には種々の方式がある。
例えば、図18に示す縦型半導体製造装置は、耐熱性材料例えば石英ガラスからなる円筒状に形成された外管としての反応管2が、金属材料例えばステンレスからなるマニホールド5上にほぼ垂直に設けられている。反応管2の内側に内管としての円筒管3が設けられている。円筒管3の内側には複数枚のウエハWを保持するボート4が設けられている。マニホールド5にガス導入口6及び排気口7が設けられている。また、反応管2の外周を囲むようにヒータ1が設けられ、反応管2内を所定温度に加熱処理可能としている。上記反応管2、円筒管3及びマニホールド5から反応容器が構成される。
成膜中は、マニホールド5に設けた導入口6より、所定の圧力に保たれた反応管2内部に所定の成膜ガスが矢印で示すように導入される。反応管2の下方から反応管内部に導入されたガスは、ウエハ処理空間10を通って反応管2の上方へ排気され、反応管2と円筒管3との間に形成される円筒状の空間を通って、マニホールド5に設けた排気口7より排出される。このように図18に示す製造装置は、導入口6をマニホールド5に設けて、ウエハ処理空間10の下方から成膜ガスを導入して上方から排気する。
A conventional vertical semiconductor manufacturing apparatus of this type includes a processing furnace composed of a reaction vessel and a heater, and exhausts gas while introducing gas into the reaction vessel to be heated. There are various methods for introducing gas into the reaction vessel.
For example, in the vertical semiconductor manufacturing apparatus shown in FIG. 18, a reaction tube 2 as a cylindrical outer tube made of a heat-resistant material such as quartz glass is provided almost vertically on a manifold 5 made of a metal material such as stainless steel. It has been. A cylindrical tube 3 as an inner tube is provided inside the reaction tube 2. A boat 4 that holds a plurality of wafers W is provided inside the cylindrical tube 3. A gas introduction port 6 and an exhaust port 7 are provided in the manifold 5. Further, a heater 1 is provided so as to surround the outer periphery of the reaction tube 2 so that the inside of the reaction tube 2 can be heat-treated at a predetermined temperature. The reaction vessel 2, the cylindrical tube 3 and the manifold 5 constitute a reaction vessel.
During film formation, a predetermined film forming gas is introduced from the inlet 6 provided in the manifold 5 into the reaction tube 2 maintained at a predetermined pressure as indicated by an arrow. A gas introduced into the reaction tube from the lower side of the reaction tube 2 is exhausted to the upper side of the reaction tube 2 through the wafer processing space 10, and a cylindrical space formed between the reaction tube 2 and the cylindrical tube 3. Through the exhaust port 7 provided in the manifold 5. As described above, the manufacturing apparatus shown in FIG. 18 has the inlet 6 provided in the manifold 5, introduces a film forming gas from below the wafer processing space 10, and exhausts it from above.

また、図19に示す縦型半導体製造装置は、基本構成は図18と同じであるが、次の点で異なる。導入口6をウエハ処理空間10まで延在させるために、長さの異なる複数本のガスノズル16をマニホールド5からウエハ処理空間10内に立ち上げている。ウエハWの側方に位置する各ガスノズル16の頂部から、矢印で示すように成膜ガスを導入して、下方の排気口7から排気するようになっている(例えば、特許文献1参照)。   The basic configuration of the vertical semiconductor manufacturing apparatus shown in FIG. 19 is the same as that shown in FIG. 18, but is different in the following points. In order to extend the introduction port 6 to the wafer processing space 10, a plurality of gas nozzles 16 having different lengths are raised from the manifold 5 into the wafer processing space 10. A film forming gas is introduced from the top of each gas nozzle 16 located on the side of the wafer W as shown by an arrow, and exhausted from the lower exhaust port 7 (see, for example, Patent Document 1).

また、図20に示す縦型半導体製造装置は、基本構成は図18と同じであるが、次の点で異なる。導入口6をウエハ処理空間10まで延在させるために、1本のガスノズル26をマニホールド5から立ち上げている。ガスノズル26に複数枚のウエハWに対向する多数の孔を設け、各ウエハWの側方から矢印で示すように成膜ガスを導入して、下方の排気口7から排気するようになっている。
なお、ガスノズル26に設けられる多数の孔の径の大きさが同じであると、下部(ガス上流側)に設けられた孔と上部(ガス下流側)に設けられた孔とでは、ガス圧が異なるので、各孔において成膜ガス流量を均等にすることができない。そこで、この種のガスノズルでは、成膜ガス流量を均等にするために、下部と上部とで孔の径の大きさを変えることが行われている。
The vertical semiconductor manufacturing apparatus shown in FIG. 20 has the same basic configuration as that of FIG. 18, but differs in the following points. In order to extend the inlet 6 to the wafer processing space 10, one gas nozzle 26 is raised from the manifold 5. The gas nozzle 26 is provided with a large number of holes facing a plurality of wafers W, and a film forming gas is introduced from the side of each wafer W as indicated by an arrow, and exhausted from the lower exhaust port 7. .
If the diameters of the many holes provided in the gas nozzle 26 are the same, the gas pressure is lower in the hole provided in the lower part (upstream side of the gas) and the hole provided in the upper part (downstream side of the gas). Since they are different, the film forming gas flow rate cannot be made uniform in each hole. Therefore, in this type of gas nozzle, the diameter of the hole is changed between the lower part and the upper part in order to make the film forming gas flow rate uniform.

また、図21に示す縦型半導体製造装置は、反応容器が反応管2のみから構成され、円筒管もマニホールドも備えていない単管構成となっている。そして、導入口6と連通するガスノズル36を、反応管2の下方から反応管2の天井部まで反応管2の外側壁に這わせ
、ウエハ処理空間10の上方から矢印で示すように成膜ガスを導入し、下方の排気口7より排気するようになっている。
Further, the vertical semiconductor manufacturing apparatus shown in FIG. 21 has a single tube configuration in which the reaction vessel is constituted only by the reaction tube 2 and is not provided with a cylindrical tube or a manifold. Then, a gas nozzle 36 communicating with the introduction port 6 is placed on the outer wall of the reaction tube 2 from the lower side of the reaction tube 2 to the ceiling of the reaction tube 2, and the film forming gas is shown from the upper side of the wafer processing space 10 by an arrow. Is exhausted from the lower exhaust port 7.

上述したような従来の縦型半導体製造装置では、次のような種々の問題がある。
例えば、図18に示すものでは、下方から成膜ガスを導入し、上方へと排気をするため、ウエハWの中心まで成膜ガスが流れにくく、ウエハ中心と外周部に膜厚差が発生し、ウエハ面内の膜厚均一性に影響を及ぼすという問題がある。さらには、ウエハ処理空間10内の下部と上部とのそれぞれに位置するウエハWを比較すると、成膜ガスが下部で消費されてしまうため、下部と上部とに位置するウエハでは、下部のウエハの方が膜厚が厚くなるという膜厚差が発生し、ウエハ面間の膜厚均一性に影響を及ぼすという問題がある。
The conventional vertical semiconductor manufacturing apparatus as described above has the following various problems.
For example, in the case shown in FIG. 18, since the film forming gas is introduced from below and exhausted upward, the film forming gas hardly flows to the center of the wafer W, resulting in a difference in film thickness between the wafer center and the outer periphery. There is a problem of affecting the film thickness uniformity in the wafer surface. Further, when the wafers W positioned at the lower and upper portions in the wafer processing space 10 are compared, the film forming gas is consumed at the lower portion. However, there is a problem that a film thickness difference that the film thickness becomes thicker occurs, which affects the film thickness uniformity between wafer surfaces.

また、図19に示すものでは、ウエハ面内・面間の膜厚均一性は一応満足するものの、異なる長さの複数本のガスノズルが必要となるためメンテナンス性が悪い。また、ガスノズル16はウエハ処理空間10内に設けられているため、反応生成物の付着・堆積が起こる。例えばSi34成膜等では、反応生成物の付着・堆積が顕著に起こる。また、成膜条件を変更した場合、ガスノズル16の長さや本数を変更しなければ成膜条件の変更に対応できない場合も多々あり、ガスノズル16の種類を変更しないままだと、成膜可能な条件は制限されてしまうという問題がある。 Further, in the case shown in FIG. 19, although the film thickness uniformity within and between the wafer surfaces is satisfied for the time being, maintenance is poor because a plurality of gas nozzles having different lengths are required. Further, since the gas nozzle 16 is provided in the wafer processing space 10, adhesion and deposition of reaction products occur. For example, in the case of Si 3 N 4 film formation, adhesion and deposition of reaction products occur remarkably. In addition, when the film formation conditions are changed, there are many cases in which the change in the film formation conditions cannot be handled unless the length and number of the gas nozzles 16 are changed. Has the problem of being restricted.

図20に示すものでは、ガスノズル26はウエハ処理空間10内に設けられているため、反応生成物の付着・堆積が起こる。特に、反応生成物がガスノズル26の孔に付着・堆積するため、孔のメンテナンスを行わなければならないという問題が生じる。例えばSi34等の反応生成物の付着・堆積が起こりやすい成膜においては、孔の閉塞が起こり、孔のメンテナンスを頻繁に行わなければならない。また、成膜条件を変更した場合、孔の大きさを変更するようガスノズルの種類を変更しなければならず、ガスノズルの種類を変更しないままだと、成膜可能な条件は制限されてしまうという問題がある。また、反応生成物をクリーニングする際に、エッチングによりガスノズル26の孔が大きくなってしまうため、ガスノズルを交換することなしには、孔サイズを管理することができないという問題がある。 In the case shown in FIG. 20, since the gas nozzle 26 is provided in the wafer processing space 10, adhesion and deposition of reaction products occur. In particular, since the reaction product adheres and accumulates in the holes of the gas nozzle 26, there arises a problem that the holes must be maintained. For example, in film formation in which reaction products such as Si 3 N 4 are liable to adhere and accumulate, holes are blocked and the holes must be frequently maintained. In addition, when the film formation conditions are changed, the type of the gas nozzle must be changed so as to change the size of the hole. If the type of the gas nozzle is not changed, the conditions under which the film can be formed are limited. There's a problem. Further, when the reaction product is cleaned, the hole of the gas nozzle 26 becomes large due to etching, so that there is a problem that the hole size cannot be managed without replacing the gas nozzle.

また、図21に示すものでは、図18に示されているものと同様にウエハ面内・面間の膜厚均一性に影響を及ぼすという問題がある。   Further, the one shown in FIG. 21 has the problem of affecting the film thickness uniformity within and between the wafer surfaces as in the case shown in FIG.

特開2000−68214号公報JP 2000-68214 A

上述したように反応管の下方からガスを導入し上方へと排気したり、反応管の上方からガスを導入し下方から排気したりする従来の基板処理装置では、基板間にガスが通りづらく、基板面内・面間の膜厚均一性を向上することができないという問題があった。また、ガスノズルにより反応管の側方からガスを導入し上方から排気する従来の基板処理装置では、ガス供給管のメンテナンスや交換を何度も行わなければ、ウエハ面内・面間の膜厚均一性を向上することができないという問題があった。   As described above, in a conventional substrate processing apparatus that introduces gas from below the reaction tube and exhausts it upward, or introduces gas from above the reaction tube and exhausts it from below, it is difficult for gas to pass between the substrates. There was a problem that the film thickness uniformity within and between the substrates could not be improved. In addition, in a conventional substrate processing apparatus in which gas is introduced from the side of the reaction tube by a gas nozzle and exhausted from above, the film thickness is uniform within and between the wafer surfaces unless the gas supply tube is maintained and replaced many times. There was a problem that the performance could not be improved.

本発明の目的は、上述した従来技術の問題点に鑑みてなされたものであって、ガス供給管のメンテナンスや交換を何度も行うことなく、一度に成膜する複数のウエハの面内・面間の膜厚均一性の向上を可能に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。   The object of the present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and it is possible to perform in-plane / multiple wafer formation at once without performing maintenance and replacement of the gas supply pipe many times. It is an object of the present invention to provide a substrate processing apparatus and a semiconductor device manufacturing method capable of improving the film thickness uniformity between surfaces.

本発明の一態様によれば、基板処理面に対して垂直方向に複数枚配置される基板を処理可能な処理室を内部に有する反応管と、該反応管の外周を囲うように設けられる加熱装置とを備え、前記反応管の内部で基板を処理する領域における前記反応管の側面には少なくとも前記加熱装置の外側まで達するガス導入管が設けられており、該ガス導入管には、該ガス導入管から前記処理室にガスを噴出するガス噴出口が前記基板処理面に対して垂直方向に少なくとも複数枚の基板に跨るような大きさでスリット状に設けられている基板処理装置が提供される。   According to one aspect of the present invention, a reaction tube having a processing chamber capable of processing a plurality of substrates arranged in a direction perpendicular to the substrate processing surface, and heating provided so as to surround the outer periphery of the reaction tube A gas introduction pipe reaching at least the outside of the heating device is provided on a side surface of the reaction tube in a region where the substrate is processed inside the reaction tube, and the gas introduction pipe includes the gas introduction pipe. There is provided a substrate processing apparatus in which a gas jet port for jetting gas from an introduction pipe to a processing chamber is provided in a slit shape so as to extend over at least a plurality of substrates in a direction perpendicular to the substrate processing surface. The

本発明によれば、ガス供給管のメンテナンスや交換を何度も行うことなく、一度に処理する複数枚の基板の面内・面間の処理均一性を向上できる。   According to the present invention, it is possible to improve the processing uniformity within and between the surfaces of a plurality of substrates to be processed at one time without performing maintenance and replacement of the gas supply pipes many times.

本発明の第1の実施の形態である縦型半導体製造装置の概略側面図である。1 is a schematic side view of a vertical semiconductor manufacturing apparatus according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第1の実施の形態である縦型半導体製造装置の概略平面図である。1 is a schematic plan view of a vertical semiconductor manufacturing apparatus according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第1の実施の形態である反応管のガス導入管及びガス排気管の概略図である。It is the schematic of the gas introduction pipe | tube and gas exhaust pipe | tube of the reaction tube which are the 1st Embodiment of this invention. 第1の実施の形態の第1の変形例である反応管のガス導入管及びガス排気管の概略図である。It is the schematic of the gas introduction pipe | tube and gas exhaust pipe | tube of a reaction tube which are the 1st modification of 1st Embodiment. 第1の実施の形態の第2及び第3の変形例である反応管のガス導入管及びガス排気管の概略図である。It is the schematic of the gas introduction pipe | tube and gas exhaust pipe | tube of a reaction pipe which are the 2nd and 3rd modification of 1st Embodiment. 第1の実施の形態の第4の変形例であるプラズマ縦型半導体製造装置の概略平面図である。It is a schematic plan view of the plasma vertical semiconductor manufacturing apparatus which is the 4th modification of 1st Embodiment. 第1の実施の形態の第4の変形例であるプラズマ発生回路図である。It is a plasma generation circuit diagram which is the 4th modification of 1st Embodiment. 第1の実施の形態の第5の変形例である反応管の上部の概略側面図である。It is a schematic side view of the upper part of the reaction tube which is the 5th modification of 1st Embodiment. 第1の実施の形態の第6の変形例である反応管の上部の概略側面図である。It is a schematic side view of the upper part of the reaction tube which is the 6th modification of 1st Embodiment. 第1の実施の形態の第7の変形例である反応管の上部の概略側面図である。It is a schematic side view of the upper part of the reaction tube which is the 7th modification of 1st Embodiment. 第1の実施の形態の第8の変形例である反応管の上部への成膜ガス流れ込み防止手段の概略側面図である。It is a schematic side view of the film-forming gas flow prevention means to the upper part of the reaction tube which is the 8th modification of 1st Embodiment. 第1の実施の形態の第9の変形例である反応管の上部への成膜ガス流れ込み防止手段の概略側面図である。It is a schematic side view of the film-forming gas flow prevention means to the upper part of the reaction tube which is the 9th modification of 1st Embodiment. 第1の実施の形態の第10の変形例である反応管の下部への成膜ガス流れ込み防止手段の概略側面図である。It is a schematic side view of the film-forming gas flow prevention means to the lower part of the reaction tube which is the 10th modification of 1st Embodiment. 第1の実施の形態の第11の変形例である反応管の下部への成膜ガス流れ込み防止手段の概略側面図である。It is a schematic side view of the film-forming gas flow prevention means to the lower part of the reaction tube which is the 11th modification of 1st Embodiment. 第1の実施の形態の第12の変形例である反応管の下部への成膜ガス流れ込み防止手段の概略側面図である。It is a schematic side view of the film-forming gas flow prevention means to the lower part of the reaction tube which is the 12th modification of 1st Embodiment. 第1の実施の形態の第13の変形例である縦型半導体製造装置のバーシガス使用時の概略側面図である。It is a schematic side view at the time of using the Versi gas of the vertical semiconductor manufacturing apparatus which is the 13th modification of 1st Embodiment. 本発明の一実施例である縦型半導体製造装置の概略側面図である。It is a schematic side view of the vertical type semiconductor manufacturing apparatus which is one Example of this invention. 従来例の縦型半導体製造装置の概略側面図である。It is a schematic side view of the vertical type semiconductor manufacturing apparatus of a prior art example. 従来例の縦型半導体製造装置の概略側面図である。It is a schematic side view of the vertical type semiconductor manufacturing apparatus of a prior art example. 従来例の縦型半導体製造装置の概略側面図である。It is a schematic side view of the vertical type semiconductor manufacturing apparatus of a prior art example. 従来例の縦型半導体製造装置の概略側面図である。It is a schematic side view of the vertical type semiconductor manufacturing apparatus of a prior art example. 本発明の第2の実施の形態である縦型半導体製造装置の概略側面図である。It is a schematic side view of the vertical semiconductor manufacturing apparatus which is the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施の形態である縦型半導体製造装置の要部拡大図である。It is a principal part enlarged view of the vertical type semiconductor manufacturing apparatus which is the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施の形態である縦型半導体製造装置の概略平面図である。It is a schematic plan view of the vertical type semiconductor manufacturing apparatus which is the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施の形態である縦型半導体製造装置の要部拡大図である。It is a principal part enlarged view of the vertical type semiconductor manufacturing apparatus which is the 2nd Embodiment of this invention. 第2の実施の形態の第1の変形例であるボートの概略側面図である。It is a schematic side view of the boat which is the 1st modification of 2nd Embodiment. 第2の実施の形態の第2の変形例である縦型半導体製造装置の概略側面図である。It is a schematic side view of the vertical type semiconductor manufacturing apparatus which is the 2nd modification of 2nd Embodiment. 第2の実施の形態の第3の変形例である縦型半導体製造装置の要部拡大図である。It is a principal part enlarged view of the vertical type semiconductor manufacturing apparatus which is the 3rd modification of 2nd Embodiment. 本発明の第3の実施の形態である縦型半導体製造装置の概略側面図である。It is a schematic side view of the vertical semiconductor manufacturing apparatus which is the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施の形態である温度検出器を収容する前の処理炉の横断面図である。It is a cross-sectional view of the processing furnace before accommodating the temperature detector which is the 3rd Embodiment of this invention. 図30のA−A’線縦断面図である。FIG. 31 is a longitudinal sectional view taken along line A-A ′ of FIG. 30. 本発明の第3の実施の形態である温度検出器を収容した後の処理炉の横断面図である。It is a cross-sectional view of the processing furnace after accommodating the temperature detector which is the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の実施の形態のスリット状のガス噴出口におけるガス流速シミュレーションモデル図である。It is a gas flow rate simulation model figure in the slit-shaped gas jet nozzle of embodiment of this invention. 本発明の実施の形態のスリット状のガス噴出口における300mmウエハの場合のシミュレーション結果の説明図である。It is explanatory drawing of the simulation result in the case of the 300 mm wafer in the slit-shaped gas jet nozzle of embodiment of this invention. 本発明の実施の形態のスリット状のガス噴出口における450mmウエハの場合のシミュレーション結果の説明図である。It is explanatory drawing of the simulation result in the case of the 450 mm wafer in the slit-shaped gas jet nozzle of embodiment of this invention.

以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

《処理炉》
図1は、本発明の第1の実施の形態で好適に用いられる基板処理装置としての縦型半導体製造装置の処理炉202の概略構成図であり、縦断面図として示されている。図2はその処理炉202の横断面図である。
<Processing furnace>
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a processing furnace 202 of a vertical semiconductor manufacturing apparatus as a substrate processing apparatus suitably used in the first embodiment of the present invention, and is shown as a vertical cross-sectional view. FIG. 2 is a cross-sectional view of the processing furnace 202.

《処理炉の概略》
縦型半導体装置は、筒状の反応管203と、筒状の加熱装置としてのヒータ206とから構成される処理炉202を備える。筒状の反応管203は、基板処理面としてのウエハ処理面に対して垂直方向に複数枚配置されるウエハ200を処理可能な処理室201を内部に有する。筒状のヒータ206は、反応管203の外周を囲うように設けられる。反応管203の側面には少なくともヒータ206の外側まで達するガス導入管230及びガス排気管231が設けられている。
特に、ガス導入管230は、ウエハ200の処理面(主面)に対して垂直方向に複数に区画されている。また、ガス排気管231も、ウエハ200の処理面に対して垂直方向に複数に区画されている。そして、ガス導入管230およびガス排気管231は、反応管203内に配置されるウエハ200の直径を通る直線上に配置される。
《Outline of processing furnace》
The vertical semiconductor device includes a processing furnace 202 including a cylindrical reaction tube 203 and a heater 206 as a cylindrical heating device. The cylindrical reaction tube 203 has therein a processing chamber 201 capable of processing a plurality of wafers 200 arranged in a direction perpendicular to a wafer processing surface as a substrate processing surface. The cylindrical heater 206 is provided so as to surround the outer periphery of the reaction tube 203. A gas introduction tube 230 and a gas exhaust tube 231 that reach at least the outside of the heater 206 are provided on the side surface of the reaction tube 203.
In particular, the gas introduction pipe 230 is divided into a plurality of sections in a direction perpendicular to the processing surface (main surface) of the wafer 200. Further, the gas exhaust pipe 231 is also divided into a plurality in the direction perpendicular to the processing surface of the wafer 200. The gas introduction pipe 230 and the gas exhaust pipe 231 are arranged on a straight line passing through the diameter of the wafer 200 arranged in the reaction tube 203.

《反応管》
図1に示すように、処理炉202は反応管203を備える。反応管203は垂直に据え付けられている。反応管203は、例えば石英(SiO2)または炭化シリコン(SiC
)等の耐熱性ガラス材料からなり、上端が閉塞し下端が開口した円筒形状に形成されている。反応管203の内部には処理室201が形成されている。反応管203は、ウエハ200をウエハ処理空間204において、後述する基板保持具によって水平姿勢で垂直方向
に多段に整列した状態で、ウエハ200を処理可能に構成されている。ここでウエハ処理空間204とは、処理室201内においてウエハ200を実際に処理することが可能な空間をいう。
《Reaction tube》
As shown in FIG. 1, the processing furnace 202 includes a reaction tube 203. The reaction tube 203 is installed vertically. The reaction tube 203 is, for example, quartz (SiO 2 ) or silicon carbide (SiC).
) And the like, and is formed in a cylindrical shape with the upper end closed and the lower end opened. A processing chamber 201 is formed inside the reaction tube 203. The reaction tube 203 is configured to be able to process the wafer 200 in the wafer processing space 204 in a state where the wafer 200 is aligned in multiple stages in the vertical direction in a horizontal posture by a substrate holder described later. Here, the wafer processing space 204 is a space where the wafer 200 can actually be processed in the processing chamber 201.

《ガス導入管・排気管》
反応管203の側面には、反応管203内にガスを導入するガス導入管230、及び反応管203内を排気するガス排気管231が設けられている。ガス導入管230およびガス排気管231は、反応管203と同材質として形成され、反応管203内に配置されるウエハ200の中心を通る水平直線上に配置される。これらのガス導入管230及びガス排気管231は、ガス導入・排気をウエハ処理空間204へ水平方向から導入・排気するため、およびガスが反応管203内部に到達する前のガス助走領域をウエハ200の処理面と平行に設けるために、後述するヒータ206の外側まで達するように設けられる。また、ガス導入管230には、ガス導入管230からウエハ処理空間204にガスを噴出するガス噴出口212がウエハ処理面に対して垂直方向に少なくとも複数枚のウエハ200に跨るような大きさでスリット状に設けられている。また、ガス排気管231には、ウエハ処理空間204からガス排気管231にガスを排出するガス排出口213がウエハ処理面に対して垂直方向に少なくとも複数枚のウエハ200に跨るような大きさでスリット状に設けられている。
<Gas introduction pipe / exhaust pipe>
On the side surface of the reaction tube 203, a gas introduction tube 230 for introducing gas into the reaction tube 203 and a gas exhaust tube 231 for exhausting the reaction tube 203 are provided. The gas introduction pipe 230 and the gas exhaust pipe 231 are formed of the same material as the reaction tube 203 and are arranged on a horizontal straight line passing through the center of the wafer 200 arranged in the reaction tube 203. The gas introduction pipe 230 and the gas exhaust pipe 231 are used to introduce / exhaust gas introduction / exhaust into / from the wafer processing space 204 from the horizontal direction, and the gas run-up region before the gas reaches the inside of the reaction tube 203 is the wafer 200 In order to be provided in parallel with the processing surface, it is provided so as to reach the outside of the heater 206 described later. The gas introduction pipe 230 has a size such that a gas ejection port 212 for ejecting gas from the gas introduction pipe 230 to the wafer processing space 204 extends over at least a plurality of wafers 200 in a direction perpendicular to the wafer processing surface. It is provided in a slit shape. The gas exhaust pipe 231 has a size such that a gas exhaust port 213 for exhausting gas from the wafer processing space 204 to the gas exhaust pipe 231 extends over at least a plurality of wafers 200 in a direction perpendicular to the wafer processing surface. It is provided in a slit shape.

ここで、反応管203のガス導入管230及びガス排気管231は側方に長く、ガス導入管230から処理室201にガスを噴出するガス噴出口212が、ウエハ処理面に対して垂直方向に少なくとも複数枚のウエハ200に跨るような大きさでスリット状に設けられていると、ガスの流れが層流になりやすく、ガスの流れを一方向にすることができ、ウエハ200間に入るガス量を均一にすることができる。したがって、ウエハ面間に均一な濃度、均一な速度のガスを送ることができ、ウエハ面間・面内膜厚均一性が向上する。また、ガス導入管の上流側先端部から基板までガスの流速を落とすことなくウエハにガスを供給することができる。   Here, the gas introduction pipe 230 and the gas exhaust pipe 231 of the reaction tube 203 are long in the lateral direction, and the gas ejection port 212 through which gas is ejected from the gas introduction pipe 230 to the processing chamber 201 is perpendicular to the wafer processing surface. If the slits are formed so as to straddle at least a plurality of wafers 200, the gas flow tends to be laminar and the gas flow can be unidirectional, and the gas entering between the wafers 200 can be obtained. The amount can be made uniform. Therefore, a gas having a uniform concentration and a uniform speed can be sent between the wafer surfaces, and the uniformity between the wafer surfaces and the in-plane film thickness is improved. Further, the gas can be supplied to the wafer without reducing the gas flow velocity from the upstream end of the gas introduction pipe to the substrate.

第1の実施の形態のガス導入管230及びガス排気管231は、扁平体形状をしている。例えば、図3に示すように、反応管203の管軸方向に添った縦長の楕円形状をしている。ガス導入管230及びガス排気管231が設けられる反応管203の側面位置は、ウエハ処理空間204に対向する位置である。ガス導入管230及びガス排気管231は、反応管203の側面に水平に接続される。ガス導入管230及びガス排気管231は、両方の管軸が直線上に並ぶように反応管203に一体接続される。この一体接続は、例えば溶着接続である。このように反応管203の側面にガス導入管230及びガス排気管231を設けることにより、処理室201内のガスの流れをサイドフローにしている。   The gas introduction pipe 230 and the gas exhaust pipe 231 of the first embodiment have a flat body shape. For example, as shown in FIG. 3, it has a vertically long elliptical shape along the axial direction of the reaction tube 203. A side surface position of the reaction tube 203 provided with the gas introduction pipe 230 and the gas exhaust pipe 231 is a position facing the wafer processing space 204. The gas introduction tube 230 and the gas exhaust tube 231 are horizontally connected to the side surface of the reaction tube 203. The gas introduction pipe 230 and the gas exhaust pipe 231 are integrally connected to the reaction pipe 203 so that both pipe axes are aligned on a straight line. This integral connection is, for example, a welding connection. Thus, by providing the gas introduction pipe 230 and the gas exhaust pipe 231 on the side surface of the reaction tube 203, the gas flow in the processing chamber 201 is changed to a side flow.

ガス導入管230は、ウエハ200の処理面に対して垂直方向に複数に区画化されたガス導入区画部を有し、ガス導入区画部毎にガスが流れるようになっている。また、ガス噴出口212は、ガス導入区画部のそれぞれに形成されている。図示例では、ガス導入管230は、区画壁228によって8つに区画化されたガス導入区画部230a〜230hを有する。
また、ガス導入管230の複数のガス導入区画部230a〜230hのそれぞれの上流側に処理ガス供給部249a〜249h、および第1の不活性ガス供給部250a〜250hが接続されている。
これにより、反応管203内でウエハ200を処理する際に、ガス導入区画部230a〜230hに対向するウエハ処理空間204のいずれかの位置にウエハ200が配置される場合には、当該処理ガス供給部249a〜249hから処理ガスを供給し、ガス導入区画部230a〜230hに対向するウエハ処理空間204のいずれかの位置にウエハ200が配置されない場合には、当該第1の不活性ガス供給部250a〜250hから不活性
ガス、例えばN2ガス等を供給することが可能なようになっている。
The gas introduction pipe 230 has a plurality of gas introduction compartments that are partitioned in a direction perpendicular to the processing surface of the wafer 200, and gas flows in each gas introduction compartment. Moreover, the gas ejection port 212 is formed in each of the gas introduction section. In the illustrated example, the gas introduction pipe 230 has gas introduction compartments 230 a to 230 h divided into eight by a partition wall 228.
Further, process gas supply units 249a to 249h and first inert gas supply units 250a to 250h are connected to the upstream sides of the plurality of gas introduction partition units 230a to 230h of the gas introduction pipe 230, respectively.
Thus, when the wafer 200 is processed in the reaction tube 203, if the wafer 200 is disposed at any position in the wafer processing space 204 facing the gas introduction compartments 230a to 230h, the processing gas supply is performed. When the processing gas is supplied from the parts 249a to 249h and the wafer 200 is not disposed at any position in the wafer processing space 204 facing the gas introduction partition parts 230a to 230h, the first inert gas supply part 250a. An inert gas such as N 2 gas can be supplied from ˜250 h.

ガス排気管231は、ウエハ200の処理面に対して垂直方向に複数に区画化されたガス排気区画部を有し、各ガス排気区画部からウエハ処理空間204を排気するようになっている。また、ガス排出口213は、ガス排気区画部のそれぞれに形成されている。図示例では、区画壁229によってガス排気管231は8つに区画化されたガス排気区画部231a〜231hを有する。各ガス排気区画部231a〜231hと各ガス導入区画部230a〜230hとは、符号の添字が同じ同士の区画部が反応管203を間に挟んで水平対向している。
これにより、反応管203内でウエハ200を処理する際に、各ガス排気区画部231a〜231hに対向するウエハ処理空間204のいずれかの位置にウエハ200が配置される場合には、当該ガス排気区画部231a〜231hから処理ガスを排気し、各ガス排気区画部231a〜231hに対向するウエハ処理空間204のいずれかの位置にウエハ200が配置されない場合には、当該ガス排気区画部231a〜231hから不活性ガスを排気することが可能なようになっている。
The gas exhaust pipe 231 has a plurality of gas exhaust compartments partitioned in a direction perpendicular to the processing surface of the wafer 200, and exhausts the wafer processing space 204 from each gas exhaust compartment. Moreover, the gas exhaust port 213 is formed in each of the gas exhaust compartments. In the illustrated example, the gas exhaust pipe 231 has eight gas exhaust partition portions 231a to 231h partitioned by a partition wall 229. The gas exhaust compartments 231a to 231h and the gas introduction compartments 230a to 230h are horizontally opposed to each other with compartments having the same subscript attached, with the reaction tube 203 in between.
Thus, when the wafer 200 is processed in the reaction tube 203, if the wafer 200 is disposed at any position in the wafer processing space 204 facing the gas exhaust partition sections 231a to 231h, the gas exhaust is performed. When the processing gas is exhausted from the partition portions 231a to 231h and the wafer 200 is not disposed at any position in the wafer processing space 204 facing the gas exhaust partition portions 231a to 231h, the gas exhaust partition portions 231a to 231h are concerned. It is possible to exhaust the inert gas from.

上記ガス噴出口212は、好ましくはガス導入管230の下流側である上記ガス噴出口212の箇所のみで区分けしないようにする。すなわちガス導入管230内の1つのガス導入区画部に対して一つのガス噴出口212とするのがよい。ガス導入管230の強度の面から考えると、ガス噴出口212を区分けしたほうがよいが、このような区分けを設けると、ガス導入管230内を流れたガスが区分けした箇所に衝突しやすくなってしまう。そのため、例えば、処理ガスの予備加熱等により発生する反応生成物が区分けした箇所で詰まってしまったり、クリーニング時に均等に区分けした箇所をクリーニングできなかったり、区分けした箇所の経時変化を防げなかったりしてしまう。特に区分けした箇所の大きさが経時変化すれば、経時変化前と同様の状態で成膜することができなくなる等の弊害がある。
これに対し、ガス噴出口212は区分けせず、ガス導入管230内の一つのガス導入区画部に対して一つのガス噴出口とすると、一のガス導入区画部に流れる流量を一のガス噴出口から噴出させることができる。また、ウエハ200回転中においては、ウエハ200内を対象に考えると、ガス噴出口212からウエハ200の中心部までの距離が一番長いため、ウエハ200の中心部の流速が遅くなりがちであるが、一のガス導入区画部に流れる流量を一のガス噴出口212から噴出させると、ガスの流速を落とすことなく、さらに同量の熱量を有する状態のガスをウエハ200の中心にガスを到達させることができる。
The gas ejection port 212 is preferably not divided only at the location of the gas ejection port 212 that is downstream of the gas introduction pipe 230. That is, it is preferable to provide one gas outlet 212 for one gas introduction section in the gas introduction pipe 230. Considering the strength of the gas introduction pipe 230, it is better to divide the gas outlet 212. However, if such a division is provided, the gas flowing in the gas introduction pipe 230 is likely to collide with the divided area. End up. For this reason, for example, the reaction product generated by preheating the processing gas is clogged at the part where it is separated, the part that is evenly divided at the time of cleaning cannot be cleaned, or the segregated part cannot be prevented from changing over time. End up. In particular, if the size of the segmented portion changes with time, there is a problem such that it becomes impossible to form a film in the same state as before the change with time.
On the other hand, if the gas injection port 212 is not divided, and if one gas injection port is provided for one gas introduction section in the gas introduction pipe 230, the flow rate of the one gas introduction section is set to one gas injection section. Can be ejected from the exit. Further, during the rotation of the wafer 200, considering the inside of the wafer 200, since the distance from the gas outlet 212 to the center of the wafer 200 is the longest, the flow velocity at the center of the wafer 200 tends to be slow. However, when the flow rate flowing through one gas introduction section is ejected from one gas ejection port 212, the gas having the same amount of heat reaches the center of the wafer 200 without lowering the flow rate of the gas. Can be made.

上記ガス噴出口212は、ガス導入区画部のウエハ処理面に対して垂直方向の断面積と同じ面積の開口面積とするのが好ましい。これにより、よりスムーズにガス供給することができ、さらに上記のような弊害を解消することができる。尚、ガス噴出口212の開口面積をガス導入区画部のウエハ処理面に対して垂直方向の断面積より小さくするように、一つのガス噴出口212に絞り部を設けてもよい。これにより、さらにガスの流速を大きくすることができる。この場合において、ガス導入管230のガス導入口211の断面積Aから、反応管203内壁部のガス噴出口212の断面積A’の変化がA=A'、もしく
はA>A'とするとよい。
The gas ejection port 212 preferably has an opening area having the same area as the cross-sectional area in the direction perpendicular to the wafer processing surface of the gas introduction section. As a result, gas can be supplied more smoothly, and the above-described adverse effects can be eliminated. In addition, you may provide a throttle part in one gas jet outlet 212 so that the opening area of the gas jet outlet 212 may be made smaller than the cross-sectional area of the gas introduction partition part in the direction perpendicular to the wafer processing surface. As a result, the gas flow rate can be further increased. In this case, the change in the cross-sectional area A ′ of the gas outlet 212 on the inner wall of the reaction tube 203 from the cross-sectional area A of the gas inlet 211 of the gas inlet tube 230 may be A = A ′ or A> A ′. .

《ヒータ》
処理炉202は加熱装置としてのヒータ206を有する。このヒータ206は、円筒形状をしており、反応管203の外周を覆うように設けられる。ヒータ206は、保持板としてのヒータベース251に支持されることにより垂直に据え付けられている。反応管203は、このヒータベース251に支持されることにより垂直に据え付けられた状態となっている。
ヒータ206は、上部が閉じ下部が開口した筒状の断熱体260と、ガス導入管230
を反応管203の側面からヒータ206の外側に水平に取り出せるよう形成されたガス導入管用の導入口261と、ガス排気管231を反応管203の側面からヒータ206の外側に水平に取り出せるよう形成されたガス排気管用の導出口262とを有する。
これらの導入口261及び導出口262は、例えば、断熱体260の下端から上方に向かう溝形状の切欠部として形成される。
これにより、反応管203の上方からヒータ206を反応管203に被せる際に、反応管203の側面に設けられたガス導入管230及びガス排気管231がヒータ206に干渉するのを避けて、反応管203の外周に被せることが可能になる。
ヒータ206を反応管203の外周に被せた結果、ヒータ206の外側まで達するガス導入管230、ガス排気管231の反応管接続部と反対側の端部が、ヒータ206の両外側に突き出すことになる。
"heater"
The processing furnace 202 has a heater 206 as a heating device. The heater 206 has a cylindrical shape and is provided so as to cover the outer periphery of the reaction tube 203. The heater 206 is vertically installed by being supported by a heater base 251 as a holding plate. The reaction tube 203 is installed vertically by being supported by the heater base 251.
The heater 206 includes a cylindrical heat insulator 260 whose upper part is closed and whose lower part is opened, and a gas introduction pipe 230.
Is formed so that the gas exhaust pipe 231 can be horizontally taken out from the side surface of the reaction tube 203 to the outside of the heater 206. And an outlet 262 for the gas exhaust pipe.
These inlets 261 and outlets 262 are formed, for example, as groove-shaped notches that extend upward from the lower end of the heat insulator 260.
Thereby, when the heater 206 is put on the reaction tube 203 from above the reaction tube 203, the gas introduction tube 230 and the gas exhaust tube 231 provided on the side surface of the reaction tube 203 are prevented from interfering with the heater 206. It is possible to cover the outer periphery of the tube 203.
As a result of covering the outer periphery of the reaction tube 203 with the heater 206, the ends of the gas introduction tube 230 and the gas exhaust tube 231 that reach the outside of the heater 206 opposite to the reaction tube connection portion protrude to both outer sides of the heater 206. Become.

上述したように導入口261及び導出口262が、断熱体260の下端から上方に向かう溝形状の切欠部として形成されると、従来と比して次のような利点がある。従来のようにヒータ内の下端からガスノズル等を立ち上げてガスを供給する場合、ガスノズル内でガスが加熱されてしまい、ガスノズルの高さ、又は垂直方向に配置されるウエハの高さによって、処理ガスの温度が複数のウエハ同士間で異なってしまう。しかし、ヒータに、ウエハ処理領域全体に渡って切欠部が形成され、この切欠部にガス導入管230、ガス排気管231を挿通させることによって、ガス導入管230、ガス排気管231がウエハ200に対して水平に設置されると、処理ガスの温度をウエハ面間、すなわち一度に処理する複数のウエハ同士間で均一にすることができる。   As described above, when the inlet 261 and the outlet 262 are formed as groove-shaped notches extending upward from the lower end of the heat insulator 260, the following advantages are obtained as compared with the conventional case. When gas is supplied by starting up a gas nozzle or the like from the lower end of the heater as in the past, the gas is heated in the gas nozzle, and processing is performed depending on the height of the gas nozzle or the height of the wafer arranged in the vertical direction. The gas temperature is different among a plurality of wafers. However, a notch is formed in the heater over the entire wafer processing region, and the gas introduction pipe 230 and the gas exhaust pipe 231 are inserted into the notch so that the gas introduction pipe 230 and the gas exhaust pipe 231 are formed in the wafer 200. When installed horizontally, the temperature of the processing gas can be made uniform between wafer surfaces, that is, between a plurality of wafers processed at one time.

断熱体260には発熱体が設けられる。発熱体は、図2に示すように、反応管203を加熱する第一の発熱体266、ガス導入管230を加熱する第二の発熱体267、およびガス排気管231を加熱する第三の発熱体268から構成される。
第一の発熱体266は、断熱体260内壁と反応管203との間に設けられる。第一の発熱体266は、従来と同様に、縦方向にゾーン分割された各ゾーンの内壁に添って設けられ、導入口261と導出口262とには設けずに、断熱体260内壁と反応管203との間に2箇所に区分けされて設けられる。第二の発熱体267は、導入口261とガス導入管230との間にそれぞれ取付治具271により設けられる。第三の発熱体268は、導出口262とガス排気管231との間にそれぞれ取付治具272により設けられる。第一の発熱体266は例えば抵抗加熱ヒータにより構成され、第二の発熱体267及び第三の発熱体268は例えば赤外線ランプにより構成される。
The heat insulator 260 is provided with a heating element. As shown in FIG. 2, the heating elements include a first heating element 266 that heats the reaction tube 203, a second heating element 267 that heats the gas introduction pipe 230, and a third heating element that heats the gas exhaust pipe 231. It is composed of a body 268.
The first heating element 266 is provided between the inner wall of the heat insulator 260 and the reaction tube 203. The first heating element 266 is provided along the inner wall of each zone that is divided into zones in the vertical direction as in the prior art, and is not provided at the inlet 261 and outlet 262, but reacts with the inner wall of the heat insulator 260. It is divided into two places between the pipe 203 and provided. The second heating elements 267 are provided between the introduction port 261 and the gas introduction pipe 230 by attachment jigs 271 respectively. The third heating elements 268 are provided between the outlet 262 and the gas exhaust pipe 231 by the attachment jigs 272, respectively. The first heating element 266 is configured by, for example, a resistance heater, and the second heating element 267 and the third heating element 268 are configured by, for example, an infrared lamp.

《機構》
反応管203の下方には、反応管203の下端開口を気密に閉塞可能な炉口蓋体としてのシールキャップ219が設けられている。シールキャップ219の処理室201と反対側には、後述する基板保持具としてのボート217を回転させる回転機構254が設置されている。回転機構254の回転軸255はシールキャップ219を貫通して、ボート217に接続されており、ボート217を回転させることでウエハ200を回転させるように構成されている。なお、図1には示されていないが、昇降機構としてのボートエレベータによってボート217を処理室201に対し搬入出することが可能となっている。
"mechanism"
Below the reaction tube 203, a seal cap 219 is provided as a furnace port lid capable of airtightly closing the lower end opening of the reaction tube 203. On the opposite side of the seal cap 219 from the processing chamber 201, a rotation mechanism 254 for rotating a boat 217 as a substrate holder described later is installed. A rotation shaft 255 of the rotation mechanism 254 passes through the seal cap 219 and is connected to the boat 217, and is configured to rotate the wafer 200 by rotating the boat 217. Although not shown in FIG. 1, the boat 217 can be carried into and out of the processing chamber 201 by a boat elevator as an elevating mechanism.

《ボート》
基板保持具としてのボート217は、例えば石英(SiO2)または炭化シリコン(S
iC)等の耐熱性ガラス材料からなり、複数枚のウエハ200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垂直方向に多段に保持するように構成されている。具体的には、ボート217は、ウエハ200の外周部を支持するよう円筒状に並べられた複数本の支柱217aと、複数本の支柱217a間上部を閉じる天板217bと、複数本の支柱217a間下部を閉じる底板217cとを有する。なお、ボート217の下部には、断熱部
216として、ウエハ200と同形状の石英(SiO2)または炭化シリコン(SiC)
等の耐熱性ガラス材料からなる断熱板が複数枚配置されており、ヒータ206からの熱が反応管203の下方に伝わりにくくなるよう構成されている。
以上のようにして本実施の形態による処理炉202が構成される。
"boat"
The boat 217 as the substrate holder is made of, for example, quartz (SiO 2 ) or silicon carbide (S
It is made of a heat-resistant glass material such as iC), and is configured to hold a plurality of wafers 200 in a horizontal posture and in a state where their centers are aligned with each other and held in multiple stages in the vertical direction. Specifically, the boat 217 includes a plurality of support columns 217a arranged in a cylindrical shape so as to support the outer periphery of the wafer 200, a top plate 217b that closes an upper portion between the plurality of support columns 217a, and a plurality of support columns 217a. And a bottom plate 217c that closes the lower part. In addition, at the lower part of the boat 217, quartz (SiO 2 ) or silicon carbide (SiC) having the same shape as the wafer 200 is formed as a heat insulating part 216.
A plurality of heat insulating plates made of a heat resistant glass material such as the like are arranged, and the heat from the heater 206 is difficult to be transmitted to the lower part of the reaction tube 203.
The processing furnace 202 according to the present embodiment is configured as described above.

《薄膜形成方法》
次に、上記構成に係る処理炉202を用いて、半導体デバイスの製造工程の一工程として、CVD法により減圧下でウエハ200上に薄膜を形成する方法について説明する。
<< Thin Film Formation Method >>
Next, a method of forming a thin film on the wafer 200 under a reduced pressure by a CVD method as a step of the semiconductor device manufacturing process using the processing furnace 202 having the above configuration will be described.

《搬入工程》
複数枚のウエハ200がボート217に装填(ウエハチャージ)され、図1に示すように、複数枚のウエハ200を保持したボート217は、ボートエレベータにより持ち上げられて処理室201に搬入(ボートローディング)される。この状態で、シールキャップ219は反応管203の下端をシールした状態となる。また、ボートローディングにより、ガス導入区画部230a〜230hに対向するウエハ処理空間204の各所定位置にウエハ200が配置されることになる。この場合において、ガス導入区画部230a〜230h毎のウエハ処理空間204におけるサイドフローをより確実にするために、ガス導入管230及びガス排気管231の区画に合わせて、ウエハ処理空間204を区画するよう、ガス導入管230の区画壁228およびガス排気管231の区画壁229と対向する位置にウエハ200を配置することが好ましい。
《Import process》
A plurality of wafers 200 are loaded into the boat 217 (wafer charge), and as shown in FIG. 1, the boat 217 holding the plurality of wafers 200 is lifted by the boat elevator and loaded into the processing chamber 201 (boat loading). Is done. In this state, the seal cap 219 is in a state where the lower end of the reaction tube 203 is sealed. Moreover, the wafer 200 is arrange | positioned in each predetermined position of the wafer processing space 204 facing the gas introduction division parts 230a-230h by boat loading. In this case, the wafer processing space 204 is partitioned in accordance with the partitioning of the gas introduction pipe 230 and the gas exhaust pipe 231 in order to ensure the side flow in the wafer processing space 204 for each of the gas introduction partitioning sections 230a to 230h. As described above, the wafer 200 is preferably disposed at a position facing the partition wall 228 of the gas introduction pipe 230 and the partition wall 229 of the gas exhaust pipe 231.

《圧力、温度安定化工程》
排気管231を通して処理室201内が所望の圧力(真空度)となるように真空排気される。また、処理室201内が所望の温度となるようにヒータ206によって加熱される。続いて、回転機構254により、ボート217が回転されることで、ウエハ200が回転される。
《Pressure and temperature stabilization process》
The processing chamber 201 is evacuated to a desired pressure (degree of vacuum) through the exhaust pipe 231. In addition, the inside of the processing chamber 201 is heated by the heater 206 so as to have a desired temperature. Subsequently, the wafer 200 is rotated by rotating the boat 217 by the rotation mechanism 254.

《ガス導入工程、基板処理工程、排気工程》
次いで、処理ガス供給部249a〜249hから処理ガスが供給され、ガス導入管230のガス導入区画部230a〜230hを通ってウエハ処理空間204に導入される。この場合において、ガス導入区画部230a〜230hに対向するウエハ処理空間位置にウエハ200が配置される場合には処理ガス供給部249a〜249hから処理ガスが導入される。
ガス導入区画部230a〜230hに対向するウエハ処理空間位置にウエハ200が配置されない場合には第1の不活性ガス供給部250a〜250hから不活性ガスが導入される。
導入されたガスは処理室201内を水平方向に通過し、ガス排気管231のガス排気区画部231a〜231hから排気される。ガスは処理室201内を通過する際に回転中のウエハ200の処理面と平行に接触し、この際に熱CVD反応によってウエハ200の表面上に薄膜が堆積(デポジション)される。
<< Gas introduction process, substrate processing process, exhaust process >>
Next, the processing gas is supplied from the processing gas supply units 249 a to 249 h and is introduced into the wafer processing space 204 through the gas introduction compartments 230 a to 230 h of the gas introduction pipe 230. In this case, when the wafer 200 is disposed at a wafer processing space position facing the gas introduction compartments 230a to 230h, the processing gas is introduced from the processing gas supply units 249a to 249h.
When the wafer 200 is not disposed at the wafer processing space position facing the gas introduction compartments 230a to 230h, the inert gas is introduced from the first inert gas supply units 250a to 250h.
The introduced gas passes through the processing chamber 201 in the horizontal direction and is exhausted from the gas exhaust compartments 231a to 231h of the gas exhaust pipe 231. When the gas passes through the processing chamber 201, the gas contacts the processing surface of the rotating wafer 200 in parallel, and a thin film is deposited (deposited) on the surface of the wafer 200 by a thermal CVD reaction.

《常圧復帰工程》
予め設定された処理時間が経過すると、第1の不活性ガス供給部250a〜250hから不活性ガスが供給され、処理室201内が不活性ガスに置換されるとともに、処理室201内の圧力が常圧に復帰される。
<Normal pressure recovery process>
When a preset processing time elapses, the inert gas is supplied from the first inert gas supply units 250a to 250h, the inside of the processing chamber 201 is replaced with the inert gas, and the pressure in the processing chamber 201 is increased. Return to normal pressure.

《搬出工程》
その後、シールキャップ219が下降されて、反応管203の下端が開口されるとともに、処理済のウエハ200がボート217に保持された状態で反応管203の下端から外部に搬出(ボートアンローディング)される。その後、処理済のウエハ200はボート2
17より取り出される(ウエハディスチャージ)。
<< Unloading process >>
Thereafter, the seal cap 219 is lowered, the lower end of the reaction tube 203 is opened, and the processed wafer 200 is unloaded from the lower end of the reaction tube 203 while being held by the boat 217 (boat unloading). The Thereafter, the processed wafer 200 is transferred to the boat 2.
17 is taken out (wafer discharge).

《第1の実施の形態の効果》
上述したように、第1の実施の形態によれば、つぎのような一つ又はそれ以上の効果を発揮する。
<< Effects of First Embodiment >>
As described above, according to the first embodiment, one or more of the following effects are exhibited.

《面内・面間の処理均一性を向上》
第1の実施の形態によれば、ガス導入管230及びガス排気管231を反応管203の側面に水平に接続したので、ガスの導入、ガスの排気を反応管203内へ水平方向から導入、排気(サイドフローとすることが)できる。したがって、ガス導入管230より導入されたガスは、ウエハ200の処理面と平行方向に導入されることになり、ガスがウエハ200間に流れ込みやすくなる。
そして、ガス導入管230及びガス排気管231を反応管203の側面からヒータ206の外側まで達するようにしたので、ガス導入管230又はガス排気管231を反応管203の内部やヒータ206と反応管203との間に沿って設ける等、ヒータ206の外側まで達するようにしていない場合と比べて、反応管203の直径を小さくすることができる。ガスは流れやすい空間を流れるため、反応管203の直径が小さくなると、成膜ガスはウエハ200間により流れ込みやすくなる。
さらにガス導入管230、ガス排気管231が処理室201内に設置されるウエハ200を中心として点対称に設けられている。したがって、一度に処理する複数枚のウエハ200の面内・面間の処理均一性を向上できる。
《Improved processing uniformity within and between surfaces》
According to the first embodiment, since the gas introduction pipe 230 and the gas exhaust pipe 231 are connected horizontally to the side surface of the reaction tube 203, the introduction of gas and the exhaust of gas are introduced into the reaction tube 203 from the horizontal direction. Exhaust (can be a side flow). Therefore, the gas introduced from the gas introduction pipe 230 is introduced in a direction parallel to the processing surface of the wafer 200, and the gas easily flows between the wafers 200.
Since the gas introduction pipe 230 and the gas exhaust pipe 231 reach the outside of the heater 206 from the side surface of the reaction pipe 203, the gas introduction pipe 230 or the gas exhaust pipe 231 is connected to the inside of the reaction pipe 203 or the heater 206 and the reaction pipe. The diameter of the reaction tube 203 can be reduced as compared with the case where it does not reach the outside of the heater 206, for example, provided along the line 203. Since the gas flows in a space that easily flows, the film forming gas is more likely to flow between the wafers 200 when the diameter of the reaction tube 203 is reduced.
Further, a gas introduction pipe 230 and a gas exhaust pipe 231 are provided symmetrically with respect to the wafer 200 installed in the processing chamber 201. Accordingly, it is possible to improve the processing uniformity within and between the plurality of wafers 200 processed at a time.

特に、ガス導入管230およびガス排気管231を、反応管203内に配置されるウエハ200の直径を通る直線上に配置して、ガスが反応管203内部に到達する前のガス助走領域となるガス導入区画部230a〜230hをウエハ200の処理面と平行方向になるようにしたので、ガスがウエハ200間に一層流れ込みやすくなり、一度に処理する複数枚のウエハ200の面内の処理均一性をより向上できる。
また、ガス導入管230及びガス排気管231が、ウエハ200の処理面に対して垂直方向に複数に区画化されており、区画化されたガス導入区画部230a〜230hに成膜ガスが流れることになる。また、ガス導入管230の複数のガス導入区画部230a〜230hからそれぞれ導入された処理ガスが、ガス排気管231の複数のガス排気区画部231a〜231hからそれぞれ排気されることにより、矢印で示すように、ウエハ処理空間204の垂直方向の複数箇所に成膜ガスが平行に流れるようになる。これにより、ウエハ200に対して水平方向から処理ガスを供給して水平方向から排気できるので、ウエハ200間に処理ガスがスムーズに供給されるようになる。したがって、一度に処理する複数枚のウエハ200の面間の処理均一性をより向上できる。
このようにガス導入管230に加え、ガス排気管231に対しても同様にウエハ200の積層方向に対してガス排気区画部231a〜231hを設けたので、複数枚のウエハ200の面内及び面間の処理均一性をより向上できる。
In particular, the gas introduction pipe 230 and the gas exhaust pipe 231 are arranged on a straight line passing through the diameter of the wafer 200 arranged in the reaction tube 203 to be a gas running region before the gas reaches the inside of the reaction tube 203. Since the gas introduction compartments 230a to 230h are arranged in a direction parallel to the processing surface of the wafer 200, it becomes easier for the gas to flow between the wafers 200, and the processing uniformity within the surface of the plurality of wafers 200 to be processed at one time. Can be improved more.
Further, the gas introduction pipe 230 and the gas exhaust pipe 231 are partitioned into a plurality in a direction perpendicular to the processing surface of the wafer 200, and the deposition gas flows into the partitioned gas introduction partition sections 230a to 230h. become. Further, the processing gases introduced from the plurality of gas introduction compartments 230a to 230h of the gas introduction pipe 230 are exhausted from the plurality of gas exhaust compartments 231a to 231h of the gas exhaust pipe 231, respectively, and are indicated by arrows. As described above, the deposition gas flows in parallel at a plurality of locations in the vertical direction of the wafer processing space 204. Accordingly, the processing gas can be supplied to the wafer 200 from the horizontal direction and exhausted from the horizontal direction, so that the processing gas is smoothly supplied between the wafers 200. Therefore, the processing uniformity between the surfaces of the plurality of wafers 200 processed at a time can be further improved.
In this manner, in addition to the gas introduction pipe 230, the gas exhaust section 231 a to 231 h are similarly provided in the stacking direction of the wafers 200 with respect to the gas exhaust pipe 231. The processing uniformity during the process can be further improved.

《ローディングエフェクト》
また、成膜ガスをウエハ200の処理面と平行方向に導入することにより、一度に成膜する多数のウエハ200間に成膜ガスを均等に流すことができるので、ローディングエフェクト(例えば成膜ガスが処理室でウエハと反応するため、処理室内を成膜ガスが進行するにしたがってガス量が少なくなってしまい、成膜ガス上流側のウエハと下流側のウエハとを比較すると、上流側のウエハが膜厚が厚く、下流側のウエハは膜厚が薄くなってしまう現象のこと)を防止することができる。
<Loading effect>
Further, by introducing the film forming gas in a direction parallel to the processing surface of the wafer 200, the film forming gas can be made to flow evenly between a large number of wafers 200 to be formed at one time. Reacts with the wafer in the processing chamber, so the amount of gas decreases as the film forming gas advances in the processing chamber, and the upstream wafer is compared with the wafer on the upstream side of the film forming gas. However, it is possible to prevent the phenomenon that the thickness of the wafer on the downstream side becomes too small.

《ダミーレス》
また、ローディングエフェクトフリーにより、ダミーレス化を実現できる。このダミー
レス化について説明する。
近年、ICの製造方法においては、生産の形態が小品種大量生産から多品種少量生産への変遷してきているため、製品の仕込みから完成までの時間を短縮することが要望されている。例えば、DRAMのような同一製品を大量に製造する場合におけるCVD装置においては、ボート217へのウエハ200の装填枚数はボートの最大装填枚数ということになる。しかし、システムLSI等の多品種少量生産の場合には、ボートへのウエハ200の装填枚数をボートの最大装填枚数に維持することが困難になり、ボートの最大装填枚数の50〜70%の装填率をもって処理したり、甚だしい場合には2枚や3枚のウエハを処理したりする必要が発生する。
このような場合においては、一回の処理作業(以下、バッチという。)相互間の成膜のばらつきを抑制するために、各バッチ間の処理条件を同一に制御することが、一般的に実施されている。例えば、一回のバッチで処理すべきウエハ(以下、製品ウエハという。)の枚数が減少した場合には、製品とならないウエハ(以下、ダミーウエハという。)を減少した枚数分の製品ウエハの代わりに補充することにより、枚数が減少したバッチの処理条件を枚数が減少しない時のバッチの処理条件と同一に制御することが、実施されている。
本実施の形態によれば、成膜ガス供給量が全てのウエハに対して均等になるので、成膜処理する際、成膜不要なダミーウエハを処理室201に充填する目的で入れる必要が無く(ダミーレス化)、成膜処理する製品ウエハが存在するガス導入区画部のみに成膜ガスを流し、それ以外のガス導入区画部にはダミーウエハは充填せずにパージガスをガス導入区画部から流し、全体のガス流量を調整し成膜することが可能となる。また、ガス導入区画部ごとにガス導入を行い、それぞれに流量制御手段を設け、ガス導入流量を制御することにより、より区画ごとでの成膜を管理することができる。
これにより、成膜ガス使用量を低く抑え、充填目的のダミーウエハが不要となるため、運用コスト(ランニングコスト)を大幅に下げる事が出来る。また、ガス排気区画部ごとに排気を行い、それぞれに自動圧力制御手段を設け自動圧力制御(APC)することにより、より区画ごとでの成膜を管理することができる。
また、ボートへのウエハ200の装填率が低い場合、ガス導入区画部230a〜230hに対向するウエハ処理空間位置にウエハ200が配置される場合には処理ガス供給部249a〜249hから処理ガスを導入し、ガス導入区画部230a〜230hに対向するウエハ処理空間位置にウエハ200が配置されない場合には第1の不活性ガス供給部250a〜250hから不活性ガスを導入することができるので、処理ガスの使用量を低減できる。すなわち、ウエハが配置されない位置のガス導入管の区画部からは、処理ガスではなく、不活性ガスを供給するので、当該区画部の反応管内の反応生成物の付着・堆積を抑制できる。
《Dummyless》
In addition, the dummy effect can be realized by the loading effect free. The dummyless process will be described.
In recent years, in the IC manufacturing method, since the form of production has changed from small-quantity mass production to multi-variety small-quantity production, it is desired to shorten the time from preparation of products to completion. For example, in a CVD apparatus for manufacturing a large amount of the same product such as a DRAM, the number of wafers 200 loaded into the boat 217 is the maximum number of boats loaded. However, in the case of high-mix low-volume production such as system LSIs, it becomes difficult to maintain the number of wafers 200 loaded on the boat at the maximum number of boats loaded, which is 50 to 70% of the maximum number of boats loaded. It is necessary to process at a high rate, or to process two or three wafers in extreme cases.
In such a case, in order to suppress variations in film formation between processing operations (hereinafter referred to as batches), it is common practice to control the processing conditions between the batches in the same way. Has been. For example, when the number of wafers (hereinafter referred to as product wafers) to be processed in one batch is reduced, the number of wafers that are not products (hereinafter referred to as dummy wafers) is replaced with the reduced number of product wafers. By replenishing, it is practiced to control the processing conditions of the batch in which the number of sheets has decreased to the same as the processing conditions of the batch in which the number of sheets does not decrease.
According to the present embodiment, since the deposition gas supply amount is uniform for all the wafers, it is not necessary to fill the processing chamber 201 with a dummy wafer that does not require deposition when performing the deposition process ( (Dummy-less), the deposition gas is allowed to flow only in the gas introduction compartment where the product wafer to be deposited exists, and the other gas introduction compartment is not filled with the dummy wafer, and the purge gas is allowed to flow from the gas introduction compartment. It is possible to form a film by adjusting the gas flow rate. In addition, by performing gas introduction for each gas introduction section and providing a flow rate control means for each, and controlling the gas introduction flow rate, film formation in each section can be managed more.
As a result, the amount of film forming gas used is kept low, and a dummy wafer for filling is not required, so that the operating cost (running cost) can be greatly reduced. Further, by performing exhaust for each gas exhaust section, and providing automatic pressure control means for each section and performing automatic pressure control (APC), film formation in each section can be managed more.
Further, when the loading rate of the wafers 200 into the boat is low, the processing gas is introduced from the processing gas supply units 249a to 249h when the wafers 200 are disposed at the wafer processing space positions facing the gas introduction partition units 230a to 230h. When the wafer 200 is not disposed at the wafer processing space position opposite to the gas introduction compartments 230a to 230h, the inert gas can be introduced from the first inert gas supply units 250a to 250h. Can be reduced. That is, since the inert gas is supplied instead of the processing gas from the partition portion of the gas introduction pipe at the position where the wafer is not disposed, adhesion / deposition of reaction products in the reaction tube of the partition portion can be suppressed.

《ヒータ加熱》
また、ガス導入管230のガス導入区画部230a〜230h内の助走領域において第一の発熱体266および第二の発熱体267により処理ガスが加熱されるので、処理ガスを反応可能な温度に十分予備加熱でき、効率的にウエハ処理を行うことができる。また、ガス原料に液体原料や常温常圧で液化しやすい原料等を用いる場合は、ガス導入管230での液化を防止することができる。また、ガス排気管231から排気される排気ガスは第三の発熱体268により加熱されるので、ガス排気管231での反応生成物の付着を防止することができる。
さらに、発熱体に第一の発熱体266に加えて、第二の発熱体267および第三の発熱体268を設けることによって、ヒータ206にガス導入管230、ガス排気管231のためのガス導入管用切欠部を形成した場合であっても、導入口、排気口からの熱の逃げに対して、主たる第一の発熱体266とは別に制御可能な第二の発熱体267、第三の発熱体268を設けたので、当該ガス導入管用切欠部にコールドスポットが発生するのを有効に抑制できる。
《Heater heating》
In addition, since the processing gas is heated by the first heating element 266 and the second heating element 267 in the running region in the gas introduction section 230a to 230h of the gas introduction pipe 230, the processing gas is sufficiently heated to a temperature at which it can react. Preheating can be performed, and wafer processing can be performed efficiently. Further, when a liquid raw material or a raw material that is liable to be liquefied at normal temperature and pressure is used as the gas raw material, liquefaction in the gas introduction pipe 230 can be prevented. Further, since the exhaust gas exhausted from the gas exhaust pipe 231 is heated by the third heating element 268, adhesion of reaction products in the gas exhaust pipe 231 can be prevented.
Further, in addition to the first heating element 266, the heating element 206 is provided with a second heating element 267 and a third heating element 268, whereby the gas introduction pipe 230 and the gas exhaust pipe 231 are introduced into the heater 206. Even when the tube notch is formed, the second heat generating element 267 and the third heat generating element can be controlled separately from the main first heat generating element 266 with respect to the escape of heat from the introduction port and the exhaust port. Since the body 268 is provided, it is possible to effectively suppress the occurrence of a cold spot in the notch for the gas introduction pipe.

《耐圧、耐熱性向上》
また、ガス導入管230、及びガス排気管231の各内部の上下方向に区画壁228、229が設けられているので、ガス導入管230及びガス排気管231ひいてはこれらが接続された反応管203の耐圧、耐熱強度を向上できる。
《Improved pressure resistance and heat resistance》
In addition, since the partition walls 228 and 229 are provided in the vertical direction inside each of the gas introduction pipe 230 and the gas exhaust pipe 231, the gas introduction pipe 230 and the gas exhaust pipe 231 and thus the reaction tube 203 to which these are connected. Withstand pressure and heat resistance can be improved.

《第1の実施の形態の変形例》
以上、第1の実施の形態について説明したが、本発明は種々の変形が可能である。
<< Modification of First Embodiment >>
Although the first embodiment has been described above, the present invention can be variously modified.

《ガス導入管及びガス排気管の変形例》
上記第1の実施の形態では、図3に示したように、1つのガス導入管230内、及び1つのガス排気管231内に、縦長の楕円形状をした管内を区画壁228、229で上下方向に区画することにより、複数のガス導入区画部230a〜230h、ガス排気区画部231a〜231hを一体的に設けた場合を説明したが、本発明はこれに限定されない。
例えば、図4に示す第1の変形例のように、円筒形状をした複数のガス導入管230、及びガス排気管231を、それぞれ反応管203の上下方向に配列して共通フランジ232、233で接合することにより、複数のガス導入区画部230a〜230h、ガス排気区画部231a〜231hを独立して設けるようにしてもよい。
または、図5に示す変形例のように、ガス導入管230またはガス排気管231のいずれか一方に複数の区画部を一体的に設けたものを用い、いずれか他方に複数の区画部を独立して設けたものを用いるようにしてもよい。図5(a)にはガス導入管230に複数のガス導入区画部230a〜230hを一体的に設けたものを用い、ガス排気管231に複数のガス排気区画部231a〜231hを独立して設けたものを用いた第2の変形例を示している。また、図5(b)にはガス導入管230に複数のガス導入区画部230a〜230hを独立して設けたものを用い、ガス排気管231に複数のガス排気区画部231a〜231hを一体的に設けたものを用いた第3の変形例をそれぞれ示している。
さらに、これらガス導入管230、ガス排気管231の形状は、図3〜図5に示す図示例のものに限定されない。また、区画部の配列や個数も図示例のものに限定されない。
<< Modifications of gas introduction pipe and gas exhaust pipe >>
In the first embodiment, as shown in FIG. 3, the vertically elongated oval pipe is vertically moved by the partition walls 228 and 229 in one gas introduction pipe 230 and one gas exhaust pipe 231. Although the case where the plurality of gas introduction partition portions 230a to 230h and the gas exhaust partition portions 231a to 231h are integrally provided by partitioning in the direction has been described, the present invention is not limited to this.
For example, as in the first modification shown in FIG. 4, a plurality of cylindrical gas introduction pipes 230 and gas exhaust pipes 231 are arranged in the vertical direction of the reaction pipe 203, respectively, with common flanges 232 and 233. A plurality of gas introduction compartments 230a to 230h and gas exhaust compartments 231a to 231h may be provided independently by bonding.
Alternatively, as in the modification shown in FIG. 5, a gas inlet pipe 230 or a gas exhaust pipe 231 is provided with a plurality of partition portions integrally provided, and a plurality of partition portions are independently provided on either one of them. You may make it use what was provided. In FIG. 5A, a gas introduction pipe 230 integrally provided with a plurality of gas introduction compartments 230 a to 230 h is used, and a plurality of gas exhaust compartments 231 a to 231 h are provided independently on the gas exhaust pipe 231. The 2nd modification using the thing is shown. Further, in FIG. 5B, a gas introduction pipe 230 provided with a plurality of gas introduction compartments 230 a to 230 h is used, and a plurality of gas exhaust compartments 231 a to 231 h are integrated with the gas exhaust pipe 231. Each of the third modified examples using what is provided in FIG.
Further, the shapes of the gas introduction pipe 230 and the gas exhaust pipe 231 are not limited to those illustrated in FIGS. 3 to 5. Further, the arrangement and the number of the partition portions are not limited to those in the illustrated example.

《プラズマ励起》
ところで、CVD法では、反応性を高めるために処理ガスをプラズマ励起して反応管内に導入する場合がある。図6は、そのようなプラズマ励起機能を備えた第4の変形例の処理炉の横断面図である。
図6に示すように、ガス導入管230にプラズマ発生源274が設けられる。プラズマ発生源274は、ガス導入管230の反応管接続部側に設けられた第二の発熱体267との干渉を避けるように、ガス導入管230の反応管接続部と反対側に設けられる。プラズマ発生源274は、例えば平行平板電極275を有する。平行平板電極275は、ガス導入管230の左右を挟むように、ガス導入管230の扁平な両側壁面に沿って設けられる。
プラズマ発生源274は、図7に示すように、例えば、交流電源277と、トランス278で昇圧された交流電源277の電圧信号を発振させるLC回路279と、LC回路279からの発振電力が印加される平行平板電極275とから構成される。
上述したプラズマ発生源274により、ガス導入管230の各ガス導入区画部のガス助走領域でプラズマを発生する。ガス導入管230から導入されたガスは、ガス助走領域で発生したプラズマにより励起されるようになっている。反応性の高められた励起ガスによってウエハ200上に成膜がなされ、ガス排気管231から排気される。
このように、縦長の楕円形状をしたガス導入管230を挟むようにして処理室外に平行平板電極275を配置したので、ガス導入管230で導入ガスをプラズマ化し、その後、基板にプラズマ励起されたガスを容易に供給することができる。
<Plasma excitation>
By the way, in the CVD method, there is a case where a processing gas is plasma-excited and introduced into a reaction tube in order to increase the reactivity. FIG. 6 is a cross-sectional view of a processing furnace of a fourth modified example having such a plasma excitation function.
As shown in FIG. 6, a plasma generation source 274 is provided in the gas introduction tube 230. The plasma generation source 274 is provided on the opposite side of the gas introduction tube 230 from the reaction tube connection portion so as to avoid interference with the second heating element 267 provided on the reaction tube connection portion side of the gas introduction tube 230. The plasma generation source 274 has a parallel plate electrode 275, for example. The parallel plate electrodes 275 are provided along the flat side wall surfaces of the gas introduction tube 230 so as to sandwich the left and right sides of the gas introduction tube 230.
As shown in FIG. 7, the plasma generation source 274 is supplied with, for example, an AC power supply 277, an LC circuit 279 that oscillates a voltage signal of the AC power supply 277 boosted by the transformer 278, and oscillation power from the LC circuit 279. Parallel plate electrode 275.
Plasma is generated in the gas run-up region of each gas introduction section of the gas introduction pipe 230 by the plasma generation source 274 described above. The gas introduced from the gas introduction pipe 230 is excited by the plasma generated in the gas run-up region. A film is formed on the wafer 200 by the excitation gas with enhanced reactivity and exhausted from the gas exhaust pipe 231.
As described above, since the parallel plate electrode 275 is arranged outside the processing chamber so as to sandwich the vertically long elliptical gas introduction tube 230, the introduced gas is converted into plasma by the gas introduction tube 230, and the plasma-excited gas is then applied to the substrate. Can be easily supplied.

《成膜ガス使用量低減》
ところで、図8に示す第5の変形例のように、一般に、複数枚のウエハ200を処理可能な処理室を内部に有する筒状の反応管203は、その上部をドーム状に形成して反応管203の耐圧強度を満たすように構成されている。このため、ドーム状をした反応管203の上部空間208に、成膜ガスが流れ込み、成膜に寄与しないで排気されてしまうという問題がある。特に反応管203がサイドフロータイプであると、成膜ガスの流れ込みは最上段の区画部で生じるため、この区画部での使用成膜ガス量が増加し、他の段の区画部内を流れるガス流量との流量バランスが問題となる。また、成膜ガスが上部空間208に流れ込むと、上部空間208の内壁に反応生成物が付着・堆積されてしまうという問題もある。
《Reduction of deposition gas usage》
By the way, as in the fifth modified example shown in FIG. 8, generally, a cylindrical reaction tube 203 having a processing chamber capable of processing a plurality of wafers 200 is formed in a dome shape at the upper portion thereof to react. The tube 203 is configured to satisfy the pressure strength. For this reason, there is a problem that the deposition gas flows into the upper space 208 of the dome-shaped reaction tube 203 and is exhausted without contributing to the deposition. In particular, when the reaction tube 203 is a side flow type, since the flow of the film forming gas occurs in the uppermost compartment, the amount of film forming gas used in this compartment increases, and the gas flowing in the compartments of the other stages The flow rate balance with the flow rate becomes a problem. Further, there is the deposition gas flows into the upper space 208, a problem that the reaction product on the inner wall of the upper space 208 from being deposited-deposited.

そこで、図8に示す第5の変形例では、ボート217の天板217bをガス導入管230の上端と同一高さに配置するようにしている。これによれば、ボート217の天板217bがガス導入管230の上端と同一高さに配置されていることにより、ガス導入管230から反応管203内に供給される処理ガスのサイドフローが乱されなくなるので、処理ガスを反応管203の天板217bより上方に流れ込みにくくすることができる。   Therefore, in the fifth modification shown in FIG. 8, the top plate 217 b of the boat 217 is arranged at the same height as the upper end of the gas introduction pipe 230. According to this, since the top plate 217b of the boat 217 is arranged at the same height as the upper end of the gas introduction pipe 230, the side flow of the processing gas supplied from the gas introduction pipe 230 into the reaction pipe 203 is disturbed. As a result, the processing gas can be made difficult to flow upward from the top plate 217b of the reaction tube 203.

しかしながら、この図8に示す第5の変形例では、反応管203の上部空間208へのパス(ガス流通空間)が遮断されているわけではないため、なお改善の余地がある。   However, in the fifth modification shown in FIG. 8, there is still room for improvement because the path (gas flow space) to the upper space 208 of the reaction tube 203 is not blocked.

そこで、改善した本実施の形態では、ボート217の天板217bをガス導入管230の上端と同一高さに配置するようにした上で、反応管203のウエハ処理空間204よりも上方に、上部空間208へのガスの流れ込みを遮断するガス遮断部を設けるようにしている。この場合、ガス遮断部を反応管203の内部に設けるようにしても、または反応管203の外壁として構成するようにしてもよい。反応管203のウエハ処理空間204よりも上方にガス遮断部を設けると、反応管203のウエハ処理空間204よりも上方に処理ガスが流れ込まないので、上述したような問題を解決することができる。   Therefore, in this improved embodiment, the top plate 217b of the boat 217 is arranged at the same height as the upper end of the gas introduction tube 230, and the upper portion of the reaction tube 203 is positioned above the wafer processing space 204. A gas blocking part for blocking the flow of gas into the space 208 is provided. In this case, the gas blocking part may be provided inside the reaction tube 203 or may be configured as an outer wall of the reaction tube 203. If a gas blocking part is provided above the wafer processing space 204 of the reaction tube 203, the processing gas does not flow above the wafer processing space 204 of the reaction tube 203, so that the above-described problems can be solved.

反応管203のウエハ処理空間204よりも上方に、ガス遮断部を設ける場合、このガス遮断部に、ウエハ200の処理面に対して垂直方向に延在して反応管203の管壁を補強する補強部材を備えるようにする。ガス遮断部に補強部材が備えられることにより、反応管203の耐圧強度を向上できるからである。   When a gas blocking unit is provided above the wafer processing space 204 of the reaction tube 203, the gas blocking unit extends in a direction perpendicular to the processing surface of the wafer 200 to reinforce the tube wall of the reaction tube 203. A reinforcing member is provided. This is because the pressure blocking strength of the reaction tube 203 can be improved by providing the gas blocking portion with the reinforcing member.

さて、上記ガス遮断部を、反応管203のウエハ処理空間204よりも上方に設けるようにしたものとしては、例えば、図9に示す第6の変形例のように、ガス遮断部としての仕切板282を、反応管203の上部空間(上部領域)208とウエハ処理空間(ウエハ処理領域)204との間に備えるものがある。この仕切板282と、ウエハ200の処理面に対して垂直方向に延在して反応管203の管壁との間に、ウエハ200の処理面に対して垂直方向に延在される反応管203の管壁を補強する補強部材としての複数のリブ283を備える。このように仕切板282が反応管203の内側に備えると、ドーム状の上部を持った既存の反応管203を有効利用できる。   Now, as the gas blocking part provided above the wafer processing space 204 of the reaction tube 203, for example, as in the sixth modification shown in FIG. 9, a partition plate as a gas blocking part Some have 282 between the upper space (upper region) 208 and the wafer processing space (wafer processing region) 204 of the reaction tube 203. A reaction tube 203 extending in a direction perpendicular to the processing surface of the wafer 200 between the partition plate 282 and a tube wall of the reaction tube 203 extending in a direction perpendicular to the processing surface of the wafer 200. A plurality of ribs 283 are provided as reinforcing members for reinforcing the tube wall. Thus, when the partition plate 282 is provided inside the reaction tube 203, the existing reaction tube 203 having a dome-shaped upper portion can be effectively used.

ガス遮断部を反応管203の外壁として構成するようにしたものとしては、例えば、図10に示す第7の変形例のように、反応管203の上部をフラット状にして、このフラット上部284をガス遮断部としているものがある。そのフラット上部284の外側に補強部材としてのリブ285を起立させている。このように、フラット上部284が反応管203の管壁を構成していると、反応管203の構成を図9のものよりも簡素化することができる。   For example, the gas blocking part is configured as the outer wall of the reaction tube 203. For example, as in the seventh modification shown in FIG. Some have a gas shut-off section. A rib 285 as a reinforcing member is erected outside the flat upper portion 284. As described above, when the flat upper portion 284 forms the tube wall of the reaction tube 203, the structure of the reaction tube 203 can be simplified as compared with that in FIG.

上述したような第6及び第7の変形例のリブ283、285を用いて耐圧強度を満足さ
せた反応管203を用いることにより、ガス導入管230から反応管203内に供給される処理ガスを、反応管203の天板217bより上方により流れ込みにくくすることができる。したがって、成膜ガス使用量や上部空間208に面する壁面へ付着した反応生成物のクリーニング工程の回数を低減できる。また、クリーニングガスの使用量を低減できる。
By using the reaction tube 203 that satisfies the pressure strength using the ribs 283 and 285 of the sixth and seventh modifications as described above, the processing gas supplied from the gas introduction tube 230 into the reaction tube 203 can be changed. Further, it is possible to make it difficult to flow upward from the top plate 217b of the reaction tube 203. Therefore, the amount of film forming gas used and the number of cleaning steps for the reaction product adhering to the wall surface facing the upper space 208 can be reduced. In addition, the amount of cleaning gas used can be reduced.

上述した図9及び図10に示す第6及び第7の変形例では、成膜ガスが反応管203の上部空間208へ流れ込むのを防止する手段として、リブ283、285で補強された仕切板282、フラット上部284を設けるようにしたが、これに限定されない。
例えば、図11に示す第8の変形例では、丸印でマークしたように、ボート217の天板217bをガス導入管230の上端と同一高さに配置した上で、ボート217の天板217bの外径を、少なくともウエハ200のサイズより大きくして、天板217bと反応管203内壁との隙間を小さくしている。好ましくは、天板217bの外径を、複数本の支柱217aが並んだ円筒状の円筒径よりも大きくすることで、反応管203内壁との隙間をより小さくするとよい。
また、図12に示す第9の変形例では、丸印でマークしたように、ボート217の天板217bをガス導入管230の上端と同一高さに配置した上で、ガス導入管230の上端は反応管203の内壁面より径方向内方に突き出す突出部234を有して、天板217bとの隙間を小さくしている。
このような第8及び第9の変形例によれば、第6及び第7の変形例に比べて、反応管203の耐圧強度の向上は図れないが、成膜ガスが反応管203の上部空間208へ流れ込むのを簡単な構成で防止することができる。
また、図12に示すように、ガス排気管231の上端にも、反応管203の内壁面より内側に突き出す突出部234を有すると、反応管203からガス排気管231に排気される処理ガスを、反応管203の上部空間208へ流れ込みにくくすることができる。
In the sixth and seventh modified examples shown in FIGS. 9 and 10 described above, the partition plate 282 reinforced by ribs 283 and 285 as means for preventing the film forming gas from flowing into the upper space 208 of the reaction tube 203. Although the flat upper portion 284 is provided, the present invention is not limited to this.
For example, in the eighth modification shown in FIG. 11, the top plate 217 b of the boat 217 is arranged at the same height as the upper end of the gas introduction pipe 230 as marked with a circle, and then the top plate 217 b of the boat 217 is arranged. Is made at least larger than the size of the wafer 200, and the gap between the top plate 217b and the inner wall of the reaction tube 203 is made small. Preferably, the outer diameter of the top plate 217b is made larger than the cylindrical diameter of the cylindrical column in which the plurality of columns 217a are arranged, so that the gap with the inner wall of the reaction tube 203 is made smaller.
In the ninth modification shown in FIG. 12, the top plate 217 b of the boat 217 is arranged at the same height as the upper end of the gas introduction pipe 230 as marked by a circle, and then the upper end of the gas introduction pipe 230. Has a projecting portion 234 protruding radially inward from the inner wall surface of the reaction tube 203 to reduce the gap with the top plate 217b.
According to the eighth and ninth modified examples, the pressure resistance of the reaction tube 203 cannot be improved as compared with the sixth and seventh modified examples, but the film forming gas is in the upper space of the reaction tube 203. It is possible to prevent the flow into 208 with a simple configuration.
As shown in FIG. 12, if the upper end of the gas exhaust pipe 231 also has a protrusion 234 that protrudes inward from the inner wall surface of the reaction tube 203, the processing gas exhausted from the reaction tube 203 to the gas exhaust pipe 231 is reduced. The flow into the upper space 208 of the reaction tube 203 can be made difficult.

ところで上述した実施の形態では、反応管203の上部空間208に流れ込むガスを問題としたが、ガスの流れ込みは上部空間208に限らず、反応管203の下部空間210においても発生する。
そこで、図13に示す第10の変形例のように、ボートの底板217cを、ガス導入管230の下端と同一高さに配置するようにしている。これによれば、ボート217の底板217cがガス導入管230の下端と同一高さに配置されるので、ガス導入管230から反応管203内に供給される処理ガスを、反応管203の底板217cより下方に流れ込みにくくすることができる。
しかしながら、この図13に示す第10の変形例では、反応管203の下部空間210へのパス(ガス流通空間)が遮断されているわけではないため、なお改善の余地がある。
In the above-described embodiment, the gas flowing into the upper space 208 of the reaction tube 203 is considered as a problem. However, the gas flow is generated not only in the upper space 208 but also in the lower space 210 of the reaction tube 203.
Therefore, as in the tenth modification shown in FIG. 13, the bottom plate 217 c of the boat is arranged at the same height as the lower end of the gas introduction pipe 230. According to this, since the bottom plate 217c of the boat 217 is disposed at the same height as the lower end of the gas introduction pipe 230, the processing gas supplied from the gas introduction pipe 230 into the reaction pipe 203 is supplied to the bottom plate 217c of the reaction pipe 203. It can be made difficult to flow downward.
However, in the tenth modification shown in FIG. 13, there is still room for improvement because the path (gas flow space) to the lower space 210 of the reaction tube 203 is not blocked.

そこで、図14に示す第11の変形例のように、ボート217の底板217cの外径を、少なくともウエハ200のサイズより大きくし、底板217cと反応管203内壁との隙間を小さくしている。好ましくは、底板217cの外径を、複数本の支柱217aが並んだ円筒状の円筒径よりも大きくすることで、反応管203内壁との隙間をより小さくするとよい。
また、図15に示す第12の変形例では、ボート217の底板217cをガス導入管230の下端と同一高さに配置した上で、ガス導入管230の下端は反応管203の内壁面より径方向内方に突き出す突出部244を有して、底板217cとの隙間を小さくしている。これによれば、ガス導入管230から反応管203内に供給される処理ガスを、反応管203内であってボート217の底板217cより下方により流れ込みにくくすることができる。
また、図15に示すように、ガス排気管231の下端にも、反応管203の内壁面より内側に突き出す突出部244を有すると、反応管203からガス排気管231に排気され
る処理ガスを、反応管203の底板217cより下方により流れ込みにくくすることができる。
したがって、成膜ガス使用量や下部空間210に面する壁面へ付着した反応生成物のクリーニング工程の回数を低減できる。また、クリーニングガスの使用量を低減できる。また、ガス導入管230及びガス排気管231の上端及び下端に反応管203の内壁面より内側に突き出す突出部244を有すると、ウエハ200をウエハ処理面に対して垂直方向に複数枚配置するボート217に形成する場合に比べて、構造が容易になる。
Therefore, as in the eleventh modification shown in FIG. 14, the outer diameter of the bottom plate 217c of the boat 217 is made at least larger than the size of the wafer 200, and the gap between the bottom plate 217c and the inner wall of the reaction tube 203 is made small. Preferably, the gap between the bottom plate 217c and the inner wall of the reaction tube 203 is made smaller by making the outer diameter of the bottom plate 217c larger than the cylindrical cylindrical diameter in which a plurality of columns 217a are arranged.
In the twelfth modification shown in FIG. 15, the bottom plate 217 c of the boat 217 is arranged at the same height as the lower end of the gas introduction pipe 230, and the lower end of the gas introduction pipe 230 is smaller in diameter than the inner wall surface of the reaction pipe 203. A protrusion 244 that protrudes inward in the direction is provided to reduce the gap with the bottom plate 217c. Accordingly, it is possible to make it difficult for the processing gas supplied from the gas introduction pipe 230 into the reaction tube 203 to flow into the reaction tube 203 and below the bottom plate 217 c of the boat 217.
In addition, as shown in FIG. 15, if the lower end of the gas exhaust pipe 231 has a protruding portion 244 that protrudes inward from the inner wall surface of the reaction tube 203, the processing gas exhausted from the reaction tube 203 to the gas exhaust pipe 231 can be reduced. Further, it is possible to make it difficult to flow below the bottom plate 217c of the reaction tube 203.
Therefore, the amount of film forming gas used and the number of cleaning steps for the reaction product adhering to the wall surface facing the lower space 210 can be reduced. In addition, the amount of cleaning gas used can be reduced. In addition, when the upper and lower ends of the gas introduction pipe 230 and the gas exhaust pipe 231 have protrusions 244 that protrude inward from the inner wall surface of the reaction tube 203, a boat that arranges a plurality of wafers 200 in a direction perpendicular to the wafer processing surface. Compared with the case of forming 217, the structure becomes easier.

《パージガス》
上述したような実施の形態により、反応管203の上部空間208又は下部空間210へのガスの流れ込みを確実に防止することができるようになっている。しかし、より確実に反応管203の上部空間208又は下部空間210へのガスの流れ込みを防止するには、なお改善の余地がある。
そこで、図16に示す第13の変形例では、成膜ガス用のガス導入管230とは別に第二の不活性ガス供給部としてのパージガス導入用のガスノズル247を設ける。このガスノズル247を反応管203の下方から反応管203の外側壁に添って上方に延設し、ドーム状をした頂部にて上部空間208と連通させる。反応管203内の上部空間208には多数の孔を形成したシャワープレート243を設ける。ガスノズル247より不活性ガス、例えばN2ガス等を、矢印で示すように、反応管203の上部空間208に導入し、
シャワープレート243に設けた多数の孔を通じてボート217の天板217b上へ供給し、天板217bよりも上方への成膜ガス流れ込みを防止する。なお、第二の不活性ガス供給部は、反応管203内の上部空間208にシャワープレート243を介してガスを供給するように設けられているが、ガス供給方式はこれに限定されない。要するに、第二の不活性ガス供給部は、反応管203のウエハ処理空間よりも上方に不活性ガスを供給できるように設けられていればよい。
さらに好ましくは、シールキャップ219に第三の不活性ガス供給部としてのガス供給管248を処理室201内に連通させるように接続し、矢印で示すように、ガス供給管248より不活性ガス、例えばN2ガス等を導入し、ボート217の底板217cの下部空
間210への成膜ガスの流れ込みを防止するとよい。なお、第三の不活性ガス供給部はシールキャップ219に接続したガス供給管248よりガスを供給するように設けられているが、ガス供給方式はこれに限定されない。要するに、第三の不活性ガス供給部は、反応管203のウエハ処理空間よりも下方に不活性ガスを供給するように設けられていればよい。
《Purge gas》
According to the embodiment as described above, it is possible to reliably prevent the gas from flowing into the upper space 208 or the lower space 210 of the reaction tube 203. However, there is still room for improvement in order to more reliably prevent the gas from flowing into the upper space 208 or the lower space 210 of the reaction tube 203.
Therefore, in the thirteenth modification shown in FIG. 16, a gas nozzle 247 for introducing a purge gas is provided as a second inert gas supply unit separately from the gas introduction pipe 230 for film forming gas. The gas nozzle 247 extends from the lower side of the reaction tube 203 along the outer wall of the reaction tube 203 and communicates with the upper space 208 at the dome-shaped top. A shower plate 243 having a large number of holes is provided in the upper space 208 in the reaction tube 203. An inert gas such as N 2 gas is introduced from the gas nozzle 247 into the upper space 208 of the reaction tube 203 as indicated by an arrow,
The film is supplied onto the top plate 217b of the boat 217 through a large number of holes provided in the shower plate 243, thereby preventing the deposition gas from flowing upward from the top plate 217b. The second inert gas supply unit is provided to supply gas to the upper space 208 in the reaction tube 203 via the shower plate 243, but the gas supply method is not limited to this. In short, the second inert gas supply unit may be provided so as to be able to supply the inert gas above the wafer processing space of the reaction tube 203.
More preferably, a gas supply pipe 248 as a third inert gas supply unit is connected to the seal cap 219 so as to communicate with the inside of the processing chamber 201, and as indicated by an arrow, an inert gas, For example, N 2 gas or the like may be introduced to prevent the deposition gas from flowing into the lower space 210 of the bottom plate 217c of the boat 217. The third inert gas supply unit is provided so as to supply gas from the gas supply pipe 248 connected to the seal cap 219, but the gas supply method is not limited to this. In short, the third inert gas supply unit may be provided so as to supply the inert gas below the wafer processing space of the reaction tube 203.

これらの反応管203の上部及び下部からのパージガス導入により、成膜ガス供給・排気の方向とは逆の方向からパージガスを供給し、ウエハ処理領域とは異なる領域への成膜ガス供給を遮断し、成膜ガス流量を調整し成膜するので、成膜ガス使用量や、壁面に付着した反応生成物のクリーニング工程、あるいはクリーニングガス使用量を一層低減することができる。
なお、反応管203の上部または/および下部からのパージガスの導入は、好ましくは、成膜時以外にも実施し、成膜後のパージや大気復帰時にも使用すると、成膜時間を短縮することができる。また、上記実施の形態では、減圧化における成膜についての説明を行ったが、炉内の圧力は熱処理に限定されるものではなく、例えば大気圧下における成膜、酸化、アニール処理等にも共通する。
By introducing purge gas from the upper and lower parts of these reaction tubes 203, purge gas is supplied from a direction opposite to the direction of film formation gas supply / exhaust, and the film formation gas supply to an area different from the wafer processing area is shut off. Since the film formation gas flow rate is adjusted for film formation, the amount of film formation gas used, the cleaning process of the reaction product adhering to the wall surface, or the amount of cleaning gas used can be further reduced.
The introduction of the purge gas from the upper part or / and the lower part of the reaction tube 203 is preferably performed not only at the time of film formation but also at the time of purging after film formation or returning to the atmosphere, thereby reducing the film formation time. Can do. Further, in the above embodiment, the film formation in the reduced pressure has been described, but the pressure in the furnace is not limited to the heat treatment, and for example, the film formation under the atmospheric pressure, oxidation, annealing treatment, etc. Common.

図22は、本発明の第2の実施の形態で好適に用いられる基板処理装置としての縦型半導体製造装置の処理炉202の概略構成図であり、縦断面図として示されている。
《処理炉》
図22に示す処理炉は、図1に示した処理炉とは別の態様として記載したものである。処理炉の基本的構成は図1に関連して既述した第1の実施の形態の処理炉の対応する構成
要素と同じである。図22に示すものが図1と異なる点は、ガス導入管及びガス排気管と同様にボートにも区画壁を設けた点である。図23はその処理炉202の要部の拡大図である。図24はその処理炉202の横断面図である。
FIG. 22 is a schematic configuration diagram of a processing furnace 202 of a vertical semiconductor manufacturing apparatus as a substrate processing apparatus suitably used in the second embodiment of the present invention, and is shown as a vertical cross-sectional view.
<Processing furnace>
The processing furnace shown in FIG. 22 is described as a mode different from the processing furnace shown in FIG. The basic configuration of the processing furnace is the same as the corresponding components of the processing furnace of the first embodiment described above with reference to FIG. 22 differs from FIG. 1 in that the partition wall is provided on the boat as well as the gas introduction pipe and the gas exhaust pipe. FIG. 23 is an enlarged view of the main part of the processing furnace 202. FIG. 24 is a cross-sectional view of the processing furnace 202.

《区画壁》
前記ボート217には、ウエハ200の処理面に対して垂直方向にボート217を複数に区画する処理区画壁221が設けられている。ボート217の各処理区画壁221は、例えばウエハ200の処理面に対して垂直方向に均等に配置される。各処理区画壁221は、例えばボート217の底板217c及び天板217bと同じ径をもつ円板状に形成されている。
具体的には、図23に示すように、各処理区画壁221は、円筒形状の反応管203の内壁に向かうように、円筒状に配列される複数本の支柱217aよりも径方向外方に突き出している。これらの処理区画壁221によりボート217、換言すればウエハ処理空間204は、垂直方向に複数の処理区画部220に区画化され、処理区画部220毎にガスが流れるようになっている。図示例では、ウエハ処理空間204は、処理区画壁221によって8つに区画化された処理区画部220a〜220hを有し、これにより一の処理区画部220から他の処理区画部220への、もしくは他の処理区画部220から当該一の処理区画部220への成膜ガスの導入を抑制することができるようになっている。したがって、より均一なウエハ200の多数枚処理が可能である。
《Division wall》
The boat 217 is provided with a processing partition wall 221 that partitions the boat 217 into a plurality of vertical directions with respect to the processing surface of the wafer 200. For example, the processing partition walls 221 of the boat 217 are equally arranged in the vertical direction with respect to the processing surface of the wafer 200. Each processing partition wall 221 is formed in a disk shape having the same diameter as the bottom plate 217c and the top plate 217b of the boat 217, for example.
Specifically, as shown in FIG. 23, each processing partition wall 221 is more radially outward than the plurality of columns 217a arranged in a cylindrical shape so as to face the inner wall of the cylindrical reaction tube 203. It sticks out. The boat 217, in other words, the wafer processing space 204 is partitioned into a plurality of processing partition sections 220 in the vertical direction by these processing partition walls 221, and gas flows through each processing partition section 220. In the illustrated example, the wafer processing space 204 has processing partition portions 220 a to 220 h divided into eight by processing partition walls 221, and thereby, from one processing partition portion 220 to another processing partition portion 220. Alternatively, introduction of the film forming gas from another processing partition unit 220 to the one processing partition unit 220 can be suppressed. Therefore, a more uniform processing of a large number of wafers 200 is possible.

複数のウエハ200は、ボート217の複数の支柱217aにそれぞれに形成された複数の基板支持部としての溝217dによってそれぞれ水平状態で支持される。
例えば、図25に示すように、上下に隣り合う処理区画部220それぞれに複数のウエハ200を支持可能なように、複数の支柱217aそれぞれに複数の溝217dを形成している。上下に隣り合う処理区画部220の複数の支柱217aそれぞれに設けられる複数の溝217dの間隔は、複数のウエハ200の間隔が均等になるように、均等に形成されていることが好ましい。
また、ウエハ200の処理面に対して垂直方向(図25では上下方向)に隣り合う処理区画壁221間に複数のウエハ200を支持可能なように、複数の支柱217aそれぞれに複数の溝217dを形成している。ウエハ200の処理面に対して垂直方向(図25では上下方向)に隣り合う処理区画壁221間の複数の支柱217aそれぞれに設けられる複数の溝217dの間隔は、ウエハ200の処理面に対して垂直方向(図25では上下方向)に隣り合う処理区画壁221間に支持される複数のウエハ200の間隔が均等になるように、均等に形成されていることが好ましい。
なお、基板支持部としては支柱217aの表面から内部に落ちこんで形成される溝に限らず、支柱217aの表面から突き出て形成される突出部ないし凸部としてもよい。
The plurality of wafers 200 are respectively supported in a horizontal state by grooves 217d as a plurality of substrate support portions formed on the plurality of support columns 217a of the boat 217, respectively.
For example, as shown in FIG. 25, a plurality of grooves 217d are formed in each of a plurality of support columns 217a so that a plurality of wafers 200 can be supported in each of processing partitions 220 adjacent vertically. It is preferable that the intervals between the plurality of grooves 217d provided in each of the plurality of support columns 217a of the processing partition units 220 adjacent to each other in the upper and lower sides are formed so that the intervals between the plurality of wafers 200 are equal.
In addition, a plurality of grooves 217d are formed in each of the plurality of support columns 217a so that the plurality of wafers 200 can be supported between the processing partition walls 221 adjacent to each other in the vertical direction (vertical direction in FIG. 25) with respect to the processing surface of the wafer 200. Forming. The interval between the plurality of grooves 217d provided in each of the plurality of columns 217a between the processing partition walls 221 adjacent in the vertical direction (vertical direction in FIG. 25) with respect to the processing surface of the wafer 200 is set with respect to the processing surface of the wafer 200. It is preferable that the plurality of wafers 200 supported between the processing partition walls 221 adjacent in the vertical direction (vertical direction in FIG. 25) are formed uniformly so as to be even.
Note that the substrate support portion is not limited to the groove formed by dropping from the surface of the support column 217a to the inside, and may be a protrusion or a protrusion formed by protruding from the surface of the support column 217a.

また、ボート217の各処理区画壁221と、各処理区画壁221に対応する各導入管区画壁228とは、区画毎にガスを導入できるように、それぞれ同じ高さに配置されている。また、さらにボート217の処理区画壁221と導入管区画壁228との厚さは、区画毎にできるだけ漏れなくガスを導入できるように、それぞれ同じ厚さに形成されている。ボート217の各処理区画壁221と各導入管区画壁228とを同じ高さ、同じ厚さにすると、ガス導入区画部を区画しやすくなる。   Further, each processing partition wall 221 of the boat 217 and each introduction pipe partition wall 228 corresponding to each processing partition wall 221 are arranged at the same height so that gas can be introduced into each partition. Further, the processing partition wall 221 and the introduction pipe partition wall 228 of the boat 217 are formed to have the same thickness so that gas can be introduced as much as possible in each section without leakage. If each processing partition wall 221 and each introduction pipe partition wall 228 of the boat 217 have the same height and the same thickness, it becomes easy to partition the gas introduction partition.

なお、処理ガス供給部249a〜249hおよび不活性ガス供給部250a〜250hを、各ガス導入区画部230a〜230hのそれぞれの中心部分、すなわち、導入管区画壁228間の真ん中に配置することにより、より均等に処理区画壁221間の複数のウエハ200それぞれにガスを供給することができる。   In addition, by disposing the processing gas supply units 249a to 249h and the inert gas supply units 250a to 250h in the center portions of the respective gas introduction partition units 230a to 230h, that is, in the middle between the introduction pipe partition walls 228, Gas can be supplied to each of the plurality of wafers 200 between the processing partition walls 221 more evenly.

また、ボート217の各処理区画壁221と、各処理区画壁221に対応する各ガス排
気管区画壁229とは、区画毎にガスを排気できるように、それぞれ同じ高さに配置されている。また、さらにボート217の処理区画壁221とガス排気管区画壁229との厚さは、区画毎にできるだけ漏れなくガスを排気できるように、それぞれ同じ厚さに形成されている。
Further, each processing partition wall 221 of the boat 217 and each gas exhaust pipe partition wall 229 corresponding to each processing partition wall 221 are arranged at the same height so that gas can be exhausted for each section. Further, the thickness of the processing partition wall 221 and the gas exhaust pipe partition wall 229 of the boat 217 is formed to be the same thickness so that the gas can be exhausted as much as possible without leakage for each section.

また、処理区画壁221間で区画される基板処理領域224内に垂直方向に配置されるウエハ200を全て製品ウエハとする必要はない。例えば、基板処理領域224の最上部および最下部のウエハ200を製品ウエハとせずに、ダミーウエハとしてもよい。ダミーウエハを設けることで、製品ウエハを無駄にすることなく、中間部分のウエハは、均一処理可能とすることができる。   Further, it is not necessary that all the wafers 200 arranged in the vertical direction in the substrate processing region 224 partitioned between the processing partition walls 221 are product wafers. For example, the uppermost and lowermost wafers 200 in the substrate processing region 224 may be dummy wafers instead of being product wafers. By providing a dummy wafer, the intermediate wafer can be uniformly processed without wasting the product wafer.

《第2の実施の形態の効果》
上述したように第2の実施の形態によれば、次のような一つ又はそれ以上の効果を発揮する。
<< Effects of Second Embodiment >>
As described above, according to the second embodiment, one or more of the following effects are exhibited.

《膜厚の面内・面間均一性向上》 << Improved uniformity of in-plane and inter-film thickness >>

ボート217に、ウエハ200の処理面に対して垂直方向にボート217を複数に区画する処理区画壁221を設けたので、処理区画壁221により区画された処理区画部220毎に成膜ガスを流すことができる。また、処理区画壁221により一の処理区画部220と他の処理区画部220とが区画されていることにより、処理区画部220内外への不要なガス流れが抑制されるので、成膜に適正な使用ガス流量を得ることができる。したがって、ローディングエフェクトを防止し、一度に処理する複数枚のウエハ200の面内・面間の処理均一性をより向上できる。   Since the processing partition wall 221 for partitioning the boat 217 into a plurality of parts in the direction perpendicular to the processing surface of the wafer 200 is provided on the boat 217, the film forming gas is allowed to flow for each processing partition unit 220 partitioned by the processing partition wall 221. be able to. Moreover, since one processing partition part 220 and the other processing partition part 220 are partitioned by the processing partition wall 221, unnecessary gas flow into and out of the processing partition part 220 is suppressed. It is possible to obtain an appropriate gas flow rate. Therefore, the loading effect can be prevented, and the processing uniformity within and between the surfaces of the plurality of wafers 200 processed at a time can be further improved.

また、ガス導入管230及びガス排気管231にも、ウエハ200の処理面に対して垂直方向にガス導入管230及びガス排気管231を複数に区画する導入管区画壁228及び排気管区画壁229をそれぞれ設けたので、各処理区画部220へ水平方向から導入、排気(サイドフローとすることが)できる。
すなわち、ガス導入管230及びガス排気管231が、ウエハ200の処理面に対して垂直方向に複数に区画化されており、区画化されたガス導入区画部230a〜230hに成膜ガスが流れることになる。また、ガス導入管230の複数のガス導入区画部230a〜230hからそれぞれ導入された処理ガスが、ガス排気管231の複数のガス排気区画部231a〜231hからそれぞれ排気されることにより、矢印で示すように、ウエハ処理空間204の垂直方向の複数箇所に成膜ガスが平行に流れるようになる。これにより、ウエハ200に対して水平方向から処理ガスを供給して水平方向から排気できるので、ウエハ200間に処理ガスがスムーズに供給されるようになる。したがって、ローディングエフェクトを防止し、一度に処理する複数枚のウエハ200の面内・面間の処理均一性をより向上できる。
Further, the gas introduction pipe 230 and the gas exhaust pipe 231 also include an introduction pipe partition wall 228 and an exhaust pipe partition wall 229 that partition the gas introduction pipe 230 and the gas exhaust pipe 231 into a plurality of directions perpendicular to the processing surface of the wafer 200. Since each is provided, it can be introduced into each processing partition 220 from the horizontal direction and exhausted (can be a side flow).
That is, the gas introduction pipe 230 and the gas exhaust pipe 231 are partitioned into a plurality in a direction perpendicular to the processing surface of the wafer 200, and the deposition gas flows into the partitioned gas introduction partition sections 230a to 230h. become. Further, the processing gases introduced from the plurality of gas introduction compartments 230a to 230h of the gas introduction pipe 230 are exhausted from the plurality of gas exhaust compartments 231a to 231h of the gas exhaust pipe 231, respectively, and are indicated by arrows. As described above, the deposition gas flows in parallel at a plurality of locations in the vertical direction of the wafer processing space 204. Accordingly, the processing gas can be supplied to the wafer 200 from the horizontal direction and exhausted from the horizontal direction, so that the processing gas is smoothly supplied between the wafers 200. Therefore, the loading effect can be prevented, and the processing uniformity within and between the surfaces of the plurality of wafers 200 processed at a time can be further improved.

また、各区画壁はウエハ200の処理面に対して垂直方向に設けたので、ガス導入管230から導入されたガスは、ウエハ200の処理面と平行方向に導入されることになり、ガスがウエハ200間に流れ込みやすくなる。さらに、ガス導入管230およびガス排気管231を、反応管203内に配置されるウエハ200の直径を通る直線上に配置して、ガスが反応管203内部に到達する前のガス助走領域となるガス導入区画部230a〜230hをウエハ200の処理面と平行方向になるようにしたので、ガスがウエハ200間に一層流れ込みやすくすることができる。したがって、ローディングエフェクトを防止し、一度に処理する複数枚のウエハ200の面内・面間の処理均一性をより向上できる。   Further, since each partition wall is provided in a direction perpendicular to the processing surface of the wafer 200, the gas introduced from the gas introduction pipe 230 is introduced in a direction parallel to the processing surface of the wafer 200. It becomes easy to flow between the wafers 200. Further, the gas introduction pipe 230 and the gas exhaust pipe 231 are arranged on a straight line passing through the diameter of the wafer 200 arranged in the reaction tube 203 to be a gas running region before the gas reaches the inside of the reaction tube 203. Since the gas introduction compartments 230 a to 230 h are in a direction parallel to the processing surface of the wafer 200, the gas can flow more easily between the wafers 200. Therefore, the loading effect can be prevented, and the processing uniformity within and between the surfaces of the plurality of wafers 200 processed at a time can be further improved.

また、ボート217の処理区画壁221、ガス導入管区画壁228及びガス排気管区画
壁229を、それぞれ同数かつ同じ高さにして対向させているので、処理区画部間に成膜ガスを均等に流すことができる。また、ボート217に形成された各処理区画部220に、ウエハ200が均等に配置されているので、処理区画部内の各ウエハ200間に成膜ガスを均等に流すことができる。したがって、ローディングエフェクトを防止し、一度に処理する複数枚のウエハ200の面内・面間の処理均一性をより向上できる。
Further, since the processing partition wall 221, the gas introduction pipe partition wall 228 and the gas exhaust pipe partition wall 229 of the boat 217 are opposed to each other with the same number and the same height, the film forming gas is evenly distributed between the processing partition portions. It can flow. In addition, since the wafers 200 are evenly arranged in the processing compartments 220 formed in the boat 217, the deposition gas can be made to flow evenly between the wafers 200 in the processing compartments. Therefore, the loading effect can be prevented, and the processing uniformity within and between the surfaces of the plurality of wafers 200 processed at a time can be further improved.

このように第2の実施の形態によれば、ボート217にも処理区画壁221を設けているので、一度に処理する複数枚のウエハの面内・面間の処理均一性を向上できる。しかし、例えば、ボート217に処理区画壁221が設けられていない場合には、反応管203とボート217との間にウエハ処理面に対して垂直方向の流路227が形成されるおそれがある。このため処理室201内には、水平方向のガスの流れに加え、流路227を通る垂直方向の流れも形成されることになる。すなわち、ボート217に処理区画壁221が設けられていない場合には、処理室201内において、一の処理区画部220から他の処理区画部220への成膜ガスの流出、若しくは他の処理区画部220から一の処理区画部220への成膜ガス導入をそれぞれ抑制することができない。このため成膜ガスの流量が処理区画部220間で異なり、処理区画部内のウエハ面間と、処理区画部間のウエハ面間の膜厚均一性に影響を及ぼすことになる。上述した実施の形態では、このような問題を解消できる。   As described above, according to the second embodiment, since the processing partition wall 221 is also provided in the boat 217, the processing uniformity within and between the surfaces of a plurality of wafers processed at a time can be improved. However, for example, when the processing partition wall 221 is not provided in the boat 217, there is a possibility that a flow path 227 perpendicular to the wafer processing surface is formed between the reaction tube 203 and the boat 217. Therefore, in the processing chamber 201, in addition to the horizontal gas flow, a vertical flow through the flow path 227 is also formed. That is, when the processing partition wall 221 is not provided on the boat 217, the deposition gas flows out from one processing partition section 220 to another processing partition section 220 or another processing section in the processing chamber 201. The introduction of the film forming gas from the part 220 to the one processing partition part 220 cannot be suppressed. For this reason, the flow rate of the film forming gas is different between the processing compartments 220 and affects the film thickness uniformity between the wafer surfaces in the processing compartments and between the wafer surfaces between the processing compartments. In the embodiment described above, such a problem can be solved.

また、第2の実施の形態によれば、ガスの流れをサイドフローとするために、反応管の側面にガス導入管を設けているので、ガスノズルを設けた場合と比べて、メンテナンス性が大幅に改善される。また、ガス導入管は、ウエハ処理空間の外に設けられているため、ウエハ処理空間内に設けられている場合と比べて、反応生成物の付着・堆積が起こらない。また、第2の実施の形態によれば、ガス導入管の各区画部から処理ガス又は不活性ガスを選択的に導入できるようにしたので、ガス導入管を変更することなく、成膜条件の変更に対応でき、成膜可能な条件が制限されることがない。したがって、ガス導入管について所望のメンテナンスや交換を行うだけで、一度に処理する複数枚の基板の面内・面間の処理均一性を向上できる。   Further, according to the second embodiment, since the gas flow is set to the side flow, the gas introduction pipe is provided on the side surface of the reaction tube, so that the maintenance performance is greatly improved as compared with the case where the gas nozzle is provided. To be improved. Further, since the gas introduction pipe is provided outside the wafer processing space, adhesion and deposition of reaction products do not occur compared to the case where it is provided in the wafer processing space. In addition, according to the second embodiment, since the processing gas or the inert gas can be selectively introduced from each partition portion of the gas introduction pipe, the film formation conditions can be changed without changing the gas introduction pipe. It is possible to cope with the change and the conditions under which the film can be formed are not limited. Therefore, it is possible to improve the processing uniformity within and between the surfaces of a plurality of substrates processed at a time only by performing desired maintenance or replacement for the gas introduction pipe.

《第2の実施の形態の変形例》
以上、第2の実施の形態について説明したが、本発明は種々の変形が可能である。
<< Modification of Second Embodiment >>
While the second embodiment has been described above, various modifications can be made to the present invention.

《処理区画壁の形状、配置や個数》
上述した実施の形態では、ボートに設けた処理区画壁を円板状とし、ボートにおける配置や個数を例示したが、そのような処理区画壁の形状、配置や個数に限定されない。
《Process partition wall shape, arrangement and number》
In the above-described embodiment, the processing partition walls provided in the boat are formed in a disk shape, and the arrangement and number of the processing partition walls are exemplified, but the shape, arrangement, and number of the processing partition walls are not limited thereto.

《組立てボート》
また、上述した実施の形態では、ボート21を一体物としたが、処理区画部単位で分解可能な組立体としてもよい。例えば、ボート217をボート構成要素の積層体とする。一つのボート構成要素の上に他のボート構成要素を順次載せていくように、複数のボート構成要素を配置してボートを組立てる。
《Assembly boat》
In the above-described embodiment, the boat 21 is an integrated body, but an assembly that can be disassembled in units of processing sections may be used. For example, the boat 217 is a laminated body of boat components. A boat is assembled by arranging a plurality of boat components so that other boat components are sequentially placed on one boat component.

例えば、図26に示す第1の変形例のように、ボート217は、その基本構成は既述したものと同じである。ボート217は、ボート217を高さ方向に複数分割した同一形状のボート構成要素290からなる。ボート構成要素は、ウエハ200の外周部を支持するよう円筒状に並べられた複数本の短柱290aと、複数本の短柱290a間上部を閉じる円板状の天板290bと、複数本の短柱290a間下部を閉じる円板状の底板290cとを有する。なお、複数本の短柱290aの側面には、ウエハ200の外周部を支持するための複数の基板支持部としての溝が切ってある。   For example, as in the first modification shown in FIG. 26, the basic configuration of the boat 217 is the same as described above. The boat 217 includes boat components 290 having the same shape obtained by dividing the boat 217 in the height direction. The boat component includes a plurality of short columns 290a arranged in a cylindrical shape so as to support the outer peripheral portion of the wafer 200, a disk-shaped top plate 290b that closes an upper portion between the plurality of short columns 290a, and a plurality of It has a disk-shaped bottom plate 290c that closes the lower part between the short columns 290a. A plurality of substrate support portions for supporting the outer peripheral portion of the wafer 200 are cut in the side surfaces of the plurality of short columns 290a.

一つのボート構成要素290の上に他のボート構成要素を載せたとき、一つのボート構成要素290の天板290bと他のボート構成要素の底板290cとが係合するように、天板290bに凸状の係合部291を設け、底板290cに凹状の被係合部292とを設ける。なお、天板290bに被係合部292を設け、底板290cに係合部291を設けるようにしてもよい。また、ボート構成要素290の短柱290aを順次繋いで行くために、一つのボート構成要素の短柱290aの上部と、他のボート構成要素の短柱290aの下部とがはめ込み式となるように、短柱290a上部にくり貫き孔を設け、短柱290a下部には底板290cの下面よりも突出してくり貫き孔にはめ込まれる突出部を設ける。なお、短柱290a上部に突出部を設け、短柱290a下部にくり貫き孔を設けるようにしてもよい。   When the other boat component is placed on one boat component 290, the top plate 290b is engaged with the top plate 290b of one boat component 290 and the bottom plate 290c of the other boat component 290b. A convex engaging portion 291 is provided, and a concave engaged portion 292 is provided on the bottom plate 290c. The engaged portion 292 may be provided on the top plate 290b, and the engaging portion 291 may be provided on the bottom plate 290c. Further, in order to sequentially connect the short columns 290a of the boat component 290, the upper part of the short column 290a of one boat component and the lower part of the short column 290a of the other boat component are fitted. In addition, a through-hole is provided in the upper part of the short column 290a, and a protruding part that protrudes from the lower surface of the bottom plate 290c is provided in the lower part of the short column 290a. Note that a protruding portion may be provided at the upper portion of the short column 290a, and a bored hole may be provided at the lower portion of the short column 290a.

上述した天板290b及び底板290cが処理区画壁を構成する。一つのボート構成要素290の上に他のボート構成要素290を順次載せていくと、積層体構造のボートが組立てられる。組立てられたボートの底板290cと天板290bとを除いたボート中間部の処理区画壁は、一つのボート構成要素290の天板290bと、その上に乗る他のボート構成要素290の底板290cとの2枚構造となる。   The top plate 290b and the bottom plate 290c described above constitute a processing partition wall. When the other boat components 290 are sequentially placed on one boat component 290, a laminated boat is assembled. The processing partition wall in the middle part of the boat excluding the bottom plate 290c and the top plate 290b of the assembled boat is composed of the top plate 290b of one boat component 290 and the bottom plate 290c of the other boat component 290 that rides on it. The two-sheet structure.

このように、ボートを複数のボート構成要素290から構成し、ボート構成要素290の積層により、ボート構成要素290間の境界となる天板290b及び底板290cによって、ボートを区画化することも可能である。この実施の形態によれば、ウエハ処理枚数に応じてボート構成要素の積層数を容易に変更することができる。   In this way, a boat can be constituted by a plurality of boat components 290, and the boat can be partitioned by the top plate 290b and the bottom plate 290c that serve as boundaries between the boat components 290 by stacking the boat components 290. is there. According to this embodiment, the number of stacked boat components can be easily changed according to the number of processed wafers.

《ガス排気管》
また、上記実施の形態では、反応管の基板処理領域における側面にガス導入管のみならずガス排気管も設けるようにしたが、本発明はこれに限定されない。ガス排気管を反応管の基板処理領域における側面に設ける場合にくらべて、ウエハの面内、面間均一性が若干悪くなる点で劣るものの、例えば、図27に示す第2の変形例のように、反応容器が反応管203とマニホールド209とから構成されているような場合、ガス導入管230は反応管203の側面に設け、ガス排気管231はマニホールド209に設けるようにしてもよい。この場合において、反応管203の側面に設けられたガス導入管230にウエハ200の処理面に対して垂直方向に複数に区画されるよう導入管区画壁228を備えることが好ましい。尚、本変形例は、第1〜第3実施形態すべてに適用可能である。
《Gas exhaust pipe》
In the above embodiment, the gas exhaust pipe as well as the gas inlet pipe is provided on the side surface of the reaction tube in the substrate processing region. However, the present invention is not limited to this. Compared with the case where the gas exhaust pipe is provided on the side surface of the reaction tube in the substrate processing region, the in-plane uniformity of the wafer and the uniformity between the surfaces are slightly inferior. For example, as in the second modification shown in FIG. In addition, when the reaction vessel includes the reaction tube 203 and the manifold 209, the gas introduction tube 230 may be provided on the side surface of the reaction tube 203, and the gas exhaust tube 231 may be provided on the manifold 209. In this case, it is preferable that the gas introduction tube 230 provided on the side surface of the reaction tube 203 is provided with introduction tube partition walls 228 so as to be partitioned into a plurality of portions in a direction perpendicular to the processing surface of the wafer 200. In addition, this modification is applicable to all the 1st-3rd embodiment.

《処理区画壁》
また、上述した実施の形態では、ボート217に設けた各処理区画壁221は、ボート217の底板217c及び天板217bと同じ径をもつ円板状に形成しているが、本発明は、これに限定されない。処理区画壁は、少なくともウエハのサイズより大きくし、また好ましくは、ボートの支柱を囲むように支柱の外周側より大きくなればよい。この場合、ボートの処理区画壁の径を大きくする代りに、ガス導入管230および/またはガス排気管231の区画壁を突出させてもよい。
《Processing partition wall》
Further, in the above-described embodiment, each processing partition wall 221 provided in the boat 217 is formed in a disk shape having the same diameter as the bottom plate 217c and the top plate 217b of the boat 217. It is not limited to. The processing partition wall should be at least larger than the wafer size, and preferably larger than the outer peripheral side of the column so as to surround the boat column. In this case, instead of increasing the diameter of the processing partition wall of the boat, the partition walls of the gas introduction pipe 230 and / or the gas exhaust pipe 231 may be projected.

図28は、そのようなガス導入管230および/またはガス排気管231の区画壁を突出させるようにした第3の変形例を示している。
ボートの処理区画壁221と導入管区画壁228とを同じ高さに配置した上で、導入管区画壁228は反応管203の内壁面より内側に突き出す突出部228aを有する。また、ボート217の処理区画壁221と排気管区画壁229とを同じ高さに配置した上で、排気管区画壁229は反応管203の内壁面より径方向内方に突き出す突出部229aを有する。
ボート217に設けた処理区画壁221を複数の支柱217aの外周側より外側にまで延在し形成してもよいが、導入管区画壁228又は/及び排気管区画壁229を反応管2
03の内壁面より径方向内方に突き出す突出部228a、229aを有するようにすれば、反応管の構造が容易になる。
FIG. 28 shows a third modification in which the partition wall of such a gas introduction pipe 230 and / or a gas exhaust pipe 231 is projected.
After the processing partition wall 221 of the boat and the introduction tube partition wall 228 are arranged at the same height, the introduction tube partition wall 228 has a protrusion 228 a that protrudes inward from the inner wall surface of the reaction tube 203. Further, after arranging the processing partition wall 221 and the exhaust pipe partition wall 229 of the boat 217 at the same height, the exhaust pipe partition wall 229 has a protruding portion 229 a that protrudes radially inward from the inner wall surface of the reaction tube 203. .
The processing partition wall 221 provided in the boat 217 may be formed to extend from the outer peripheral side of the plurality of columns 217a to the outside, but the introduction pipe partition wall 228 and / or the exhaust pipe partition wall 229 may be formed as the reaction tube 2.
If the protrusions 228a and 229a projecting radially inward from the inner wall surface of 03 are provided, the structure of the reaction tube is facilitated.

次に、図29を用いて本発明の基板処理装置の第3の実施の形態について説明する。図29に示す処理炉は、図22に示した処理炉とは別の態様として概略的に記載したものである。処理炉の基本的構成は図22に関連して既述した第2の実施の形態の処理炉の対応する構成要素と同じである。図29に示すものが図22と異なる点は、ガス導入管230及びガス排気管231に設けた突出部244に温度検出器としての温度センサ270を収容した点である。図30は温度センサを収容する前の処理炉の横断面図、図31は図30のA−A’線縦断面図、図32は温度センサを収容した後の処理炉の横断面図である。   Next, a third embodiment of the substrate processing apparatus of the present invention will be described with reference to FIG. The processing furnace shown in FIG. 29 is schematically described as a mode different from the processing furnace shown in FIG. The basic configuration of the processing furnace is the same as the corresponding components of the processing furnace of the second embodiment described above with reference to FIG. 29 differs from FIG. 22 in that a temperature sensor 270 serving as a temperature detector is accommodated in the protruding portion 244 provided in the gas introduction pipe 230 and the gas exhaust pipe 231. FIG. 30 is a cross-sectional view of the processing furnace before housing the temperature sensor, FIG. 31 is a vertical cross-sectional view taken along the line AA ′ of FIG. 30, and FIG. 32 is a cross-sectional view of the processing furnace after housing the temperature sensor. .

このような処理炉の反応管203内には、ウエハ処理空間204の温度を測定する温度検出器としての温度センサ270が設置されている。温度センサは、複数枚配置されるウエハ200のウエハ処理面に対して垂直方向に延在している。この温度センサ270には、温度制御部(図17の符号238参照)が電気的に接続されている。温度制御部は、縦方向にゾーン分割されたヒータ206の各ゾーンを制御するように構成されている。この温度制御部は、温度センサ270により検出された温度情報に基づきヒータ206への通電具合を調整することによりウエハ処理空間204の温度が所望の温度となるよう所望のタイミングにて制御するように構成されている。   A temperature sensor 270 as a temperature detector for measuring the temperature of the wafer processing space 204 is installed in the reaction tube 203 of such a processing furnace. The temperature sensor extends in a direction perpendicular to the wafer processing surface of the plurality of wafers 200 arranged. A temperature controller (see reference numeral 238 in FIG. 17) is electrically connected to the temperature sensor 270. The temperature control unit is configured to control each zone of the heater 206 divided into zones in the vertical direction. The temperature control unit controls the temperature of the wafer processing space 204 at a desired timing by adjusting the power supply to the heater 206 based on the temperature information detected by the temperature sensor 270 so that the temperature of the wafer processing space 204 becomes a desired temperature. It is configured.

また、ガス導入管230及びガス排気管231には、少なくとも上端及び下端に、反応管203の内壁面より内側の径方向内方に突き出す突出部244を有している。この突出部244は、図30及び図31の図示例では、反応管203の内壁面に添って一体的に設けられたリング244aで構成されている。このリング244aはガス導入管230及びガス排気管231の上端及び下端のみならず中間部にも設けられている。これらのリング244aは、ガス導入管230の上端及び下端を含む各ガス導入区画部のガス導入管区画壁228と、これらと水平方向に対応するガス排気管231の上端及び下端を含むガス排気管区画部のガス排気管区画壁229とを同一面内で連結するように配設されている。   Further, the gas introduction pipe 230 and the gas exhaust pipe 231 have projecting portions 244 that protrude radially inward from the inner wall surface of the reaction tube 203 at least at the upper end and the lower end. In the illustrated example of FIGS. 30 and 31, the protruding portion 244 is configured by a ring 244 a that is integrally provided along the inner wall surface of the reaction tube 203. The ring 244a is provided not only at the upper and lower ends of the gas introduction pipe 230 and the gas exhaust pipe 231 but also at the intermediate portion. These rings 244a include a gas introduction pipe partition wall 228 of each gas introduction section including the upper and lower ends of the gas introduction pipe 230, and a gas exhaust pipe including the upper and lower ends of the gas exhaust pipe 231 corresponding to the horizontal direction. It arrange | positions so that the gas exhaust pipe division wall 229 of a division part may be connected in the same surface.

また、各リング244aには、ウエハの処理面に対し垂直方向の周方向同位置に、処理室201内の温度を検出する温度センサ270を収容するための複数の切欠部252が設けられている。複数の切欠部252は、切欠部252に収容される温度センサがガスの流れの障害とならないように、ガス導入管230とガス排気管231間を結ぶ中心線上の位置を除いた複数の箇所に設けられる。
図32に示すように、上下方向に複数設けられた各リング244aにおいて、垂直方向の各同位置の切欠部252に複数の温度センサ270が垂直方向に収納される。
Each ring 244a is provided with a plurality of notches 252 for accommodating a temperature sensor 270 for detecting the temperature in the processing chamber 201 at the same position in the circumferential direction perpendicular to the processing surface of the wafer. . The plurality of notches 252 are provided at a plurality of locations excluding the position on the center line connecting the gas introduction pipe 230 and the gas exhaust pipe 231 so that the temperature sensor accommodated in the notch 252 does not obstruct the gas flow. Provided.
As shown in FIG. 32, in each of the rings 244a provided in the vertical direction, a plurality of temperature sensors 270 are accommodated in the vertical direction in the notch portions 252 at the same position in the vertical direction.

上述したように第3の実施の形態にかかる処理炉は、各区画部に反応管203の内壁面より内側に突き出すリング244aを設け、これらのリング244aは反応管203の垂直方向に均等に配置されている。したがって、ガス噴出口212より反応管203内に導入されたガスは、各々のウエハ200へ均等に流れる。また、リング244aが反応管203の内側に突き出てウエハ200と反応管203との不要なガス流れ空間215の一部を埋めるので、不要なガス流れ空間215が減り、リング244aにより区画部内外へ不要なガス流れが抑制される。したがって、導入ガス流量は、成膜に適正に使用されるガス流量となる。
さらに、リング244aは切欠部252を有し、その切欠部252内に温度センサ270を収納可能に設けているため、温度センサ270の倒れや、位置ずれを防止でき、温度センサの設置位置の再現性も増す。したがって、この温度センサ270により適正な温度を検出することができる。
As described above, the processing furnace according to the third embodiment is provided with the rings 244a protruding inward from the inner wall surface of the reaction tube 203 in each partition, and these rings 244a are arranged evenly in the vertical direction of the reaction tube 203. Has been. Therefore, the gas introduced into the reaction tube 203 from the gas ejection port 212 flows evenly to each wafer 200. Further, since the ring 244a protrudes inside the reaction tube 203 and fills a part of the unnecessary gas flow space 215 between the wafer 200 and the reaction tube 203, the unnecessary gas flow space 215 is reduced, and the ring 244a moves inside and outside the partition portion. Unnecessary gas flow is suppressed. Therefore, the introduced gas flow rate is a gas flow rate appropriately used for film formation.
Further, since the ring 244a has a notch 252 and the temperature sensor 270 can be stored in the notch 252, the temperature sensor 270 can be prevented from falling down or misaligned, and the temperature sensor installation position can be reproduced. The nature also increases. Therefore, the temperature sensor 270 can detect an appropriate temperature.

ところで、前述した実施の形態では、ガス導入管230から処理室201にガスを噴出するガス噴出口212をスリット形状に設けるようにしている。このスリットの大きさは、ウエハ処理面に対して垂直方向に少なくとも複数枚のウエハ200に跨るような大きさとしてある。ガス噴出口212の縦横長さの比率や、ガス噴出口212の幅とガス導入管230の長さとの比率等により、ガスの流れ具合、ガスの温度分布等が変わることが分かっている。したがって、このスリット形状となるガス噴出口212の最適な形態が特定できることが好ましい。そこで、スリット形状となるガス噴出口212の最適な形態を特定可能なように、ガス噴出口212の形状をパラメータとする反応管内のガス流速シミュレーションを行った。   Incidentally, in the above-described embodiment, the gas ejection port 212 for ejecting gas from the gas introduction pipe 230 to the processing chamber 201 is provided in a slit shape. The size of the slit is set so as to extend over at least a plurality of wafers 200 in a direction perpendicular to the wafer processing surface. It is known that the gas flow condition, the gas temperature distribution, and the like vary depending on the ratio of the vertical and horizontal lengths of the gas outlet 212, the ratio of the width of the gas outlet 212 and the length of the gas introduction pipe 230, and the like. Therefore, it is preferable that the optimum form of the gas outlet 212 having the slit shape can be specified. Therefore, a gas flow rate simulation in the reaction tube was performed using the shape of the gas outlet 212 as a parameter so that the optimum shape of the gas outlet 212 having a slit shape can be specified.

図33はシミュレーションモデル図、図34、図35はシミュレーション結果の説明図である。   FIG. 33 is a simulation model diagram, and FIGS. 34 and 35 are explanatory diagrams of simulation results.

図33に示すモデルは、ガス導入管230及びガス排気管231から一のガス導入区画部(例えば230a)及びガス排気区画部(例えば231a)のみを抽出した反応管モデルである。ガス導入区画部230a及びガス排気区画部231aには、ガス噴出口212及びガス排出口213を、8枚のウエハ200に跨るような大きさでスリット状にそれぞれ設けた。ガス導入区画部230aには2本のガス導入配管214を接続した。ウエハ200と反応管203の内壁との距離5mm、ガス導入区画部230a及びガス排気区画部231aが設けられた反応管203の側面の高さb=90mmと固定した。寸法a及びcをパラメータとした。寸法aはガス導入管230の内横幅もしくはガス排気管231の内横幅、又はガス噴出口212の横幅もしくはガス排出口213の横幅であり、寸法cはガス導入管230の長さである。   The model shown in FIG. 33 is a reaction tube model in which only one gas introduction section (for example, 230a) and gas exhaust section (for example, 231a) are extracted from the gas introduction pipe 230 and the gas exhaust pipe 231. In the gas introduction section 230a and the gas exhaust section 231a, a gas ejection port 212 and a gas ejection port 213 are provided in a slit shape so as to straddle the eight wafers 200, respectively. Two gas introduction pipes 214 were connected to the gas introduction section 230a. The distance between the wafer 200 and the inner wall of the reaction tube 203 was fixed to 5 mm, and the height b of the side surface of the reaction tube 203 provided with the gas introduction section 230a and the gas exhaust section 231a was fixed to 90 mm. Dimensions a and c were used as parameters. The dimension a is the inner width of the gas introduction pipe 230 or the inner width of the gas exhaust pipe 231, or the width of the gas outlet 212 or the width of the gas discharge port 213, and the dimension c is the length of the gas introduction pipe 230.

図34、図35は、反応管203の上下方向中央部(下から45mmの高さ)でのガス流速結果を示す側断面図である。ガス流速はディザ法で表示されている。図35に代表として例示したように、ディザ法で表わした複数のゾーンのうち、黒くなっているゾーンBほどガス流速が速く、濃淡の異なる灰色のゾーンG1、G2、G3、G4は、反応管の管壁に向かうにしたがって遅くなる(B>G1>G2>G3>G4)。また、ガス流速はスカラ表示である。   34 and 35 are side cross-sectional views showing the gas flow rate results at the center in the vertical direction of the reaction tube 203 (at a height of 45 mm from the bottom). The gas flow rate is displayed by the dither method. As illustrated as a representative example in FIG. 35, among the plurality of zones represented by the dither method, the zone B that is blacker has a higher gas flow rate, and the gray zones G1, G2, G3, and G4 having different shades are the reaction tubes. (B> G1> G2> G3> G4). Moreover, the gas flow rate is a scalar display.

図34は直径300mmウエハを処理する場合のシミュレーション結果を示す図である。2本の配管からそれぞれ供給されるガス流量0.5L/min、ガス排気管から排気されるガスのガス圧は30Paとした。   FIG. 34 is a diagram showing a simulation result when a 300 mm diameter wafer is processed. The gas flow rate of 0.5 L / min respectively supplied from the two pipes and the gas pressure of the gas exhausted from the gas exhaust pipe were 30 Pa.

図34(A)は、ガス導入管・ガス排気管の長さをそれぞれ190mmとし、300mmウエハに対し、ガス導入管・ガス排気管の内幅と、ガス噴出口・ガス排出口の幅を20mmとしている。つまり、ガス噴出口・ガス排出口の幅は、ウエハの直径にくらべて15分の1の幅となっている。
この形態では、黒色の部分がガス導入管、ガス排気管、及びウエハ中心にある。つまり、ガス導噴出口から噴出されたガスはガス導入管内と同じ流速でウエハ中心を通過し、ガス排気管にまで到達している。
すなわち、ガス導入管・ガス排気管の内幅と、ガス噴出口・ガス排出口の幅をウエハの直径にくらべて15分の1の幅とすればガスの流れを層流になりやすい一方向にすることができ、ウエハ間に入るガス量を均一とすることができる。したがって、ガス濃度、ガス速度の均一なガスをウエハ面間に送ることができ、ウエハ面間・面内膜厚均一性が向上する。また、ガス導入管の上流側先端部からウエハまでガスの流速を落とすことなくガスを供給することができる。
In FIG. 34A, the lengths of the gas introduction pipe and the gas exhaust pipe are 190 mm each, and the inner width of the gas introduction pipe and the gas exhaust pipe and the width of the gas outlet and the gas outlet are 20 mm with respect to the 300 mm wafer. It is said. In other words, the widths of the gas outlet and the gas outlet are 1/15 of the width of the wafer.
In this embodiment, the black portions are at the gas introduction pipe, the gas exhaust pipe, and the wafer center. That is, the gas ejected from the gas introduction outlet passes through the wafer center at the same flow velocity as that in the gas introduction pipe and reaches the gas exhaust pipe.
That is, if the inner width of the gas introduction pipe / gas exhaust pipe and the width of the gas jet outlet / gas exhaust outlet are set to 1/15 of the width of the wafer, the gas flow tends to be laminar. The amount of gas entering between the wafers can be made uniform. Therefore, a gas having a uniform gas concentration and gas velocity can be sent between the wafer surfaces, and the uniformity between the wafer surfaces and the in-plane film thickness is improved. Further, the gas can be supplied without reducing the gas flow velocity from the upstream end of the gas introduction pipe to the wafer.

図34(B)は、ガス導入管・ガス排気管の長さをそれぞれ190mmとし、300m
mウエハに対し、ガス導入管・ガス排気管の内幅と、ガス噴出口・ガス排出口の幅を100mmとしている。つまり、ガス噴出口・ガス排出口の幅は、ウエハの直径にくらべて3分の1の幅となっている。
この形態でも(A)よりは黒のゾーン範囲が少ないものの(A)と同様に、黒色の部分がガス導入管、ガス排気管、及びウエハ中心にある。つまり、ガス噴出口から噴出されたガスはガス導入管内と同じ流速でウエハ中心を通過し、ガス排気管にまで到達している。
In FIG. 34B, the lengths of the gas introduction pipe and the gas exhaust pipe are 190 mm and 300 m, respectively.
For the m wafer, the inner width of the gas introduction pipe / gas exhaust pipe and the width of the gas outlet / gas outlet are set to 100 mm. In other words, the widths of the gas outlet and the gas outlet are one third of the width of the wafer.
Even in this configuration, although the black zone range is smaller than that in (A), the black portion is in the gas introduction pipe, the gas exhaust pipe, and the wafer center as in (A). That is, the gas ejected from the gas ejection port passes through the center of the wafer at the same flow rate as that in the gas introduction pipe and reaches the gas exhaust pipe.

図34(C)は、ガス導入管・ガス排気管の長さをそれぞれ190mmとし、300mmウエハに対し、ガス導入管・ガス排気管の内幅と、ガス噴出口・ガス排出口の幅を150mmとしている。つまり、ガス噴出口・ガス排出口の幅は、ウエハの直径にくらべて2分の1の幅となっている。
この形態でも(A)、(B)よりは黒のゾーン範囲が少ないものの(A)と同様に、黒色の部分がガス導入管、ガス排気管、及びウエハ中心にある。つまり、ガス噴出口から噴出されたガスはガス導入管内と同じ流速でウエハ中心を通過し、ガス排気管にまで到達している。
In FIG. 34C, the length of the gas introduction pipe / gas exhaust pipe is 190 mm, and the inner width of the gas introduction pipe / gas exhaust pipe and the width of the gas outlet / gas outlet are 150 mm for a 300 mm wafer. It is said. In other words, the widths of the gas outlet and the gas outlet are half the width of the wafer diameter.
Even in this embodiment, the black zone range is smaller than in (A) and (B), but the black portion is in the gas introduction pipe, the gas exhaust pipe, and the wafer center as in (A). That is, the gas ejected from the gas ejection port passes through the center of the wafer at the same flow rate as that in the gas introduction pipe and reaches the gas exhaust pipe.

図34(D)は、ガス導入管・ガス排気管の長さをそれぞれ190mmとし、300mmウエハに対し、ガス導入管・ガス排気管の内幅と、ガス噴出口・ガス排出口の幅を200mmとしている。つまり、ガス噴出口・ガス排出口の幅は、ウエハの直径にくらべて3分の2の幅となっている。
この形態では、黒色の部分がウエハ中心にはない。つまり、ガス噴出口から噴出されたガスはガス導入管内より流速を落としウエハ中心を通過している。そのため、所望の膜厚均一性を確保するのが上記(A)〜(C)に比べて遥かに困難になる。
In FIG. 34D, the length of the gas introduction pipe / gas exhaust pipe is 190 mm, and the inner width of the gas introduction pipe / gas exhaust pipe and the width of the gas outlet / gas outlet are 200 mm for a 300 mm wafer. It is said. In other words, the widths of the gas outlet and the gas outlet are two-thirds of the wafer diameter.
In this embodiment, the black portion is not at the wafer center. That is, the gas ejected from the gas ejection port passes through the center of the wafer at a lower flow velocity than inside the gas introduction pipe. Therefore, it becomes much more difficult to ensure the desired film thickness uniformity as compared with the above (A) to (C).

図34(E)は、ガス導入管・ガス排気管の長さをそれぞれ285mmとし、300mmウエハに対し、ガス導入管・ガス排気管の内幅と、ガス噴出口・ガス排出口の幅を20mmとしている。
この形態でも(A)よりは黒のゾーン範囲が少ないものの(A)と同様に、黒色の部分がガス導入管、ガス排気管、及びウエハ中心にある。つまり、ガス噴出口から噴出されたガスはガス導入管内と同じ流速でウエハ中心を通過し、ガス排気管にまで到達している。
In FIG. 34E, the lengths of the gas introduction pipe and the gas exhaust pipe are each 285 mm, and the inner width of the gas introduction pipe and the gas exhaust pipe, and the width of the gas outlet and the gas outlet are 20 mm with respect to the 300 mm wafer. It is said.
Even in this configuration, although the black zone range is smaller than that in (A), the black portion is in the gas introduction pipe, the gas exhaust pipe, and the wafer center as in (A). That is, the gas ejected from the gas ejection port passes through the center of the wafer at the same flow rate as that in the gas introduction pipe and reaches the gas exhaust pipe.

図34(F)は、ガス導入管・ガス排気管の長さをそれぞれ95mmとし、300mmウエハに対し、ガス導入管・ガス排気管の内幅と、ガス噴出口・ガス排出口の幅を20mmとしている。
この形態でも(A)よりは黒のゾーン範囲が少ないものの(A)と同様に、上記(A)と同様に黒色の部分がガス導入管、ガス排気管、及びウエハ中心にある。つまり、ガス噴出口から噴出されたガスはガス導入管内と同じ流速でウエハ中心を通過し、ガス排気管にまで到達している。
In FIG. 34 (F), the lengths of the gas introduction pipe and the gas exhaust pipe are each set to 95 mm, and the inner width of the gas introduction pipe and the gas exhaust pipe and the width of the gas outlet and the gas outlet are set to 20 mm with respect to the 300 mm wafer. It is said.
Even in this configuration, although the black zone range is smaller than that in (A), as in (A), the black portions are located in the gas introduction pipe, the gas exhaust pipe, and the wafer center as in (A). That is, the gas ejected from the gas ejection port passes through the center of the wafer at the same flow rate as that in the gas introduction pipe and reaches the gas exhaust pipe.

図34(G)は、ガス導入管・ガス排気管の長さをそれぞれ190mmとし、300mmウエハに対し、ガス導入管の内幅とガス噴出口の幅を150mmとしている。また、ガス排気管の内幅とガス排気口の幅を20mmとしている。
この形態でも(A)よりは黒のゾーン範囲が少ないものの(A)と同様に、黒色の部分がガス導入管、ガス排気管、及びウエハ中心にある。つまり、ガス噴出口から噴出されたガスはガス導入管内と同じ流速でウエハ中心を通過し、ガス排気管にまで到達している。
In FIG. 34G, the lengths of the gas introduction pipe and the gas exhaust pipe are each 190 mm, and the inner width of the gas introduction pipe and the width of the gas outlet are 150 mm for a 300 mm wafer. Further, the inner width of the gas exhaust pipe and the width of the gas exhaust port are set to 20 mm.
Even in this configuration, although the black zone range is smaller than that in (A), the black portion is in the gas introduction pipe, the gas exhaust pipe, and the wafer center as in (A). That is, the gas ejected from the gas ejection port passes through the center of the wafer at the same flow rate as that in the gas introduction pipe and reaches the gas exhaust pipe.

図34(H)は、ガス導入管・ガス排気管の長さをそれぞれ190mmとし、300mmウエハに対し、ガス導入管の内幅とガス噴出口の幅を20mmとしている。また、ガス排気管の内幅とガス排気口の幅を150mmとしている。
この形態でも(A)よりは黒のゾーン範囲が少ないものの(A)と同様に、黒色の部分
がガス導入管、ガス排気管、ウエハ中心にある。つまり、ガス噴出口から噴出されたガスはガス導入管内と同じ流速でウエハ中心を通過し、ガス排気管にまで到達している。
In FIG. 34H, the lengths of the gas introduction pipe and the gas exhaust pipe are each 190 mm, and the inner width of the gas introduction pipe and the width of the gas outlet are 20 mm with respect to a 300 mm wafer. The inner width of the gas exhaust pipe and the width of the gas exhaust port are 150 mm.
Even in this configuration, although the black zone range is smaller than that in (A), the black portion is at the center of the gas introduction pipe, gas exhaust pipe, and wafer as in (A). That is, the gas ejected from the gas ejection port passes through the center of the wafer at the same flow rate as that in the gas introduction pipe and reaches the gas exhaust pipe.

図35は直径450mmウエハを処理する場合のシミュレーション結果を示す図である。ガス流量は、300mmウエハ時の約2.25倍のそれぞれ1.125L/minとし、ガス排気管から排気されるガスのガス圧は300mmウエハ時と同じ30Paとした。   FIG. 35 is a diagram showing a simulation result when processing a wafer having a diameter of 450 mm. The gas flow rate was 1.125 L / min, which was about 2.25 times that of the 300 mm wafer, and the gas pressure of the gas exhausted from the gas exhaust pipe was 30 Pa, the same as that of the 300 mm wafer.

図35(A)は、ガス導入管・ガス排気管の長さをそれぞれ285mmとし、450mmウエハに対し、ガス導入管・ガス排気管の内幅とガス噴出口・ガス排出口の幅を30mmとしている。つまり、ガス噴出口・ガス排出口の幅は、ウエハの直径にくらべて15分の1の幅となっている。
この形態では、黒色の部分がガス導入管、ガス排気管、及びウエハ中心にある。つまり、ガス噴出口から噴出されたガスはガス導入管内と同じ流速でウエハ中心を通過し、ガス排気管にまで到達している。
In FIG. 35A, the lengths of the gas introduction pipe and the gas exhaust pipe are 285 mm, respectively, and the inner width of the gas introduction pipe and the gas exhaust pipe and the width of the gas outlet and the gas outlet are 30 mm with respect to the 450 mm wafer. Yes. In other words, the widths of the gas outlet and the gas outlet are 1/15 of the width of the wafer.
In this embodiment, the black portions are at the gas introduction pipe, the gas exhaust pipe, and the wafer center. That is, the gas ejected from the gas ejection port passes through the center of the wafer at the same flow rate as that in the gas introduction pipe and reaches the gas exhaust pipe.

図35(B)は、ガス導入管・ガス排気管の長さをそれぞれ285mmとし、450mmウエハに対し、ガス導入管・ガス排気管の内幅とガス噴出口・ガス排出口の幅を225mmとしている。つまり、ガス噴出口・ガス排出口の幅は、ウエハの直径にくらべて2分の1の幅となっている。
この形態でも図34(A)よりは黒のゾーン範囲が少ないものの図34(A)と同様に、黒色の部分がガス導入管、ガス排気管、及びウエハ中心にある。つまり、ガス噴出口から噴出されたガスはガス導入管内と同じ流速でウエハ中心を通過し、ガス排気管にまで到達している。
尚、ガス導入管のミニマム幅としては、ガス配管が接続できる最低サイズ6.35mmとするのが好ましい。
In FIG. 35 (B), the length of the gas introduction pipe / gas exhaust pipe is 285 mm, and the inner width of the gas introduction pipe / gas exhaust pipe and the width of the gas outlet / gas outlet are 225 mm for a 450 mm wafer. Yes. In other words, the widths of the gas outlet and the gas outlet are half the width of the wafer diameter.
Even in this configuration, although the black zone range is smaller than that in FIG. 34A, the black portions are in the gas introduction pipe, the gas exhaust pipe, and the wafer center as in FIG. That is, the gas ejected from the gas ejection port passes through the center of the wafer at the same flow rate as that in the gas introduction pipe and reaches the gas exhaust pipe.
The minimum width of the gas introduction pipe is preferably a minimum size of 6.35 mm to which the gas pipe can be connected.

上述したシミュレーション結果からいえることは、次のとおりである。
ガス噴出口の横幅aはウエハの直径より小さくするのがよい。これにより、さらにガス導入管の上流側先端部からウエハまでガスの流速を落とすことなくガスを供給することができる。
What can be said from the simulation results described above is as follows.
The lateral width a of the gas outlet should be smaller than the diameter of the wafer. As a result, the gas can be supplied from the upstream end of the gas introduction pipe to the wafer without reducing the gas flow velocity.

好ましくは、ガス噴出口の横幅をa、高さをbとすると、a<bとするのがよい。a<bとすると、ガス導入管の上流側先端部からウエハまでガスの流速を落とすことなくガスを供給することができる。また、複数枚のウエハを処理するため、ガス噴出口の高さbを稼ごうとすれば、耐圧の関係からも幅aは小さくするのがよい。   Preferably, a <b, where a is the lateral width of the gas outlet and b is the height. If a <b, the gas can be supplied without reducing the gas flow velocity from the upstream end of the gas introduction pipe to the wafer. In order to process a plurality of wafers, if the height b of the gas ejection port is to be increased, the width a should be reduced from the viewpoint of pressure resistance.

好ましくは、ガス噴出口の横幅をa、ガス導入管の長さをcとすると、a<cとするのがよい。ヒータ(加熱源)の温度、ガス圧力、ガス流量が一定の条件下で、予備加熱領域で出来るだけガスに多くの熱量を与えようとすると、加熱源に対するガスの進行方向の長さcを大きく取る必要があり、その分、幅aは小さくしたほうがよい。
好ましくは、ガス噴出口および/またはガス排出口の横幅をウエハの直径にくらべて1/2以下とするのが好ましく、さらに好ましくは、ガス噴出口および/またはガス排出口の横幅をウエハの直径にくらべて1/3以下とするのが好ましく、さらに好ましくは、ガス噴出口および/またはガス排出口の横幅をウエハの直径にくらべて1/15以下とするのが好ましい。
Preferably, a <c, where a is the lateral width of the gas outlet and c is the length of the gas inlet tube. If the heat (heat source) temperature, gas pressure, and gas flow rate are constant and an attempt is made to give the gas as much heat as possible in the preheating region, the length c of the gas in the traveling direction with respect to the heating source is increased. The width a should be reduced accordingly.
Preferably, the lateral width of the gas outlet and / or gas outlet is preferably ½ or less of the diameter of the wafer, and more preferably, the lateral width of the gas outlet and / or gas outlet is the diameter of the wafer. It is preferable that the width is 1/3 or less, and more preferably, the lateral width of the gas outlet and / or the gas outlet is 1/15 or less compared to the diameter of the wafer.

本発明の好ましい態様を付記する。   Preferred embodiments of the present invention will be additionally described.

第1の態様の基板処理装置によれば、基板処理面に対して垂直方向に複数枚配置される基板を処理可能な処理室を内部に有する反応管と、該反応管の外周を囲うように設けられ
る加熱装置とを備え、前記反応管の内部で基板を処理する領域における前記反応管の側面には少なくとも前記加熱装置の外側まで達するガス導入管が設けられており、該ガス導入管には、該ガス導入管から前記処理室にガスを噴出するガス噴出口が前記基板処理面に対して垂直方向に少なくとも複数枚の基板に跨るような大きさでスリット状に設けられている基板処理装置が提供される。
反応管の内部で基板を処理する領域における前記反応管の側面にガス導入管が設けられているので、ガス導入管から反応管内に供給されるガス流がサイドフローとなって、基板処理の効率を改善することができる。また、ガス導入管には、ガス導入管から処理室にガスを噴出するガス噴出口が基板処理面に対して垂直方向に少なくとも複数枚の基板に跨るような大きさでスリット状に設けられているので、基板間に入るガス量を均一とすることができ、基板面間・面内膜厚均一性が向上する。
According to the substrate processing apparatus of the first aspect, a reaction tube having a processing chamber capable of processing a plurality of substrates arranged in a direction perpendicular to the substrate processing surface, and an outer periphery of the reaction tube are enclosed. A gas introducing pipe reaching at least the outside of the heating apparatus is provided on a side surface of the reaction tube in a region where the substrate is processed inside the reaction tube. A substrate processing apparatus in which a gas ejection port for ejecting a gas from the gas introduction pipe into the processing chamber is provided in a slit shape so as to span at least a plurality of substrates in a direction perpendicular to the substrate processing surface. Is provided.
Since the gas introduction tube is provided on the side surface of the reaction tube in the region where the substrate is processed inside the reaction tube, the gas flow supplied from the gas introduction tube into the reaction tube becomes a side flow, and the substrate processing efficiency is increased. Can be improved. In addition, the gas introduction pipe is provided with a gas ejection port for ejecting gas from the gas introduction pipe to the processing chamber in a slit shape so as to span at least a plurality of substrates in a direction perpendicular to the substrate processing surface. Therefore, the amount of gas entering between the substrates can be made uniform, and the uniformity between the substrate surfaces and the in-plane film thickness is improved.

第1の態様において、前記ガス導入管は、前記基板の処理面に対して垂直方向に区画された複数のガス導入区画部を有しており、前記ガス噴出口は、前記ガス導入区画部それぞれに形成されているのが好ましい。
ガス導入管が、基板の処理面に対して垂直方向に区画された複数のガス導入区画部を有しており、ガス噴出口はガス導入区画部それぞれに形成されていると、基板間にガスを確実、かつ均等に流すことができ、ローディングエフェクトを防止することができる。また区画内外への不要なガス流れが抑制されるので、処理に適正な使用ガス流量を得ることができる。したがって、一度に成膜する多数の基板の面内・面間の膜厚均一性を向上することができる。
In the first aspect, the gas introduction pipe has a plurality of gas introduction compartments that are partitioned in a direction perpendicular to the processing surface of the substrate, and the gas ejection ports are respectively provided in the gas introduction compartments. It is preferable that it is formed.
When the gas introduction pipe has a plurality of gas introduction compartments that are partitioned in a direction perpendicular to the processing surface of the substrate, and the gas ejection port is formed in each of the gas introduction compartments, the gas is introduced between the substrates. Can be reliably and evenly flown, and a loading effect can be prevented. Further, since unnecessary gas flow into and out of the compartment is suppressed, it is possible to obtain an appropriate gas flow rate for processing. Accordingly, it is possible to improve the film thickness uniformity within and between the surfaces of a large number of substrates formed at one time.

また、好ましくは、前記ガス噴出口は、前記ガス導入区画部それぞれに1つずつ形成されているのがよい。このようにガス導入管内の1つのガス導入区画部に対して1つのガス噴出口を形成することにより、1つのガス噴出口から1つの導入流量を噴出することができるので、基板の中心部のガスの流速を落とすことなく、さらに同量の熱量を有する状態のガスを基板の中心に到達させることができる。   Preferably, the gas ejection port is formed one by one for each gas introduction section. In this way, by forming one gas injection port for one gas introduction section in the gas introduction pipe, one introduction flow rate can be ejected from one gas injection port. Without lowering the gas flow velocity, the gas having the same amount of heat can reach the center of the substrate.

また、好ましくは、前記ガス噴出口は、前記ガス導入区画部の前記基板処理面に対して垂直方向の断面積と同じ面積の開口面積としているのがよい。ガス噴出口をガス導入区画部の基板処理面に対して垂直方向の断面積と同じ面積の開口面積としていると、基板処理面に対してよりスムーズにガスを供給することができる。   Preferably, the gas outlet has an opening area having the same area as a cross-sectional area perpendicular to the substrate processing surface of the gas introduction section. When the gas outlet has an opening area having the same area as the cross-sectional area in the direction perpendicular to the substrate processing surface of the gas introduction section, gas can be supplied more smoothly to the substrate processing surface.

また、第1の態様において、好ましくは、前記ガス導入管は、少なくとも前記ガス噴出口からガス導入管上流側先端部までの距離を前記ガス噴出口の基板周方向両端間の距離より大きくするように形成されているのがよい。
また、このように構成して反応管のガス導入部を側方に長くすると、ガス導入管の上流側先端部から基板までガスの流速を落とすことなく、基板処理面に対してガスを供給することができる。
In the first aspect, it is preferable that the gas introduction pipe has at least a distance from the gas jet outlet to a gas inlet pipe upstream end portion larger than a distance between both ends of the gas jet outlet in the substrate circumferential direction. It is good to be formed.
Further, when the gas introduction part of the reaction tube is lengthened to the side in such a configuration, the gas is supplied to the substrate processing surface without reducing the gas flow rate from the upstream tip of the gas introduction pipe to the substrate. be able to.

また、第1の態様において、好ましくは、前記ガス導入管は、前記基板処理領域に位置する側方全域に形成されているのがよい。ガス導入管が、基板処理領域に位置する側方全域に形成されていると、基板処理領域をサイドフローでカバーできる。   In the first aspect, it is preferable that the gas introduction pipe is formed over the entire lateral area located in the substrate processing region. If the gas introduction pipe is formed in the entire side region located in the substrate processing region, the substrate processing region can be covered with the side flow.

また、第1の態様において、好ましくは、前記反応管の内部で基板を処理する領域における前記反応管の側面にはさらにガス排気管が設けられており、該ガス排気管には、前記処理室から該ガス排気管にガスを排気するガス排気口が前記基板処理面に対して垂直方向に少なくとも複数枚の基板に跨るような大きさでスリット状に設けられているのがよい。
反応管の側面にはさらにガス排気管が設けられており、ガス排気管には、処理室からガス排気管にガスを排気するガス排気口が基板処理面に対して垂直方向に少なくとも複数枚
の基板に跨るような大きさでスリット状に設けられていると、ガスの導入のみならず排気もサイドフローとなるので、基板処理の効率をさらに改善することができる。また、基板間に入るガス量を均一とすることができ、基板面間・面内膜厚均一性がより向上する。
In the first aspect, it is preferable that a gas exhaust pipe is further provided on a side surface of the reaction tube in a region where the substrate is processed inside the reaction tube, and the gas exhaust pipe includes the processing chamber. The gas exhaust port for exhausting gas from the gas exhaust pipe to the gas exhaust pipe is preferably provided in a slit shape so as to extend over at least a plurality of substrates in a direction perpendicular to the substrate processing surface.
A gas exhaust pipe is further provided on a side surface of the reaction tube. The gas exhaust pipe has at least a plurality of gas exhaust ports that exhaust gas from the processing chamber to the gas exhaust pipe in a direction perpendicular to the substrate processing surface. If the slits are provided in such a size as to straddle the substrate, not only the introduction of gas but also the exhaust also becomes a side flow, so that the efficiency of substrate processing can be further improved. Further, the amount of gas entering between the substrates can be made uniform, and the uniformity between the substrate surfaces and the in-plane film thickness is further improved.

前記ガス排気管は、前記基板の処理面に対して垂直方向に区画された複数のガス排気区画部を有しており、前記ガス排気口は、前記ガス排気区画部それぞれに形成されているのが好ましい。
このようにガス導入管のみならず、ガス排気管にもガス排気区画部を有し、ガス排気口がガス排気区画部それぞれに形成されていると、基板間にガスを確実、かつ均等に流すことができ、ローディングエフェクトを防止することができる。また区画内外への不要なガス流れが抑制されるので、処理に適正な使用ガス流量を得ることができる。したがって、一度に成膜する多数の基板の面内・面間の膜厚均一性を向上することができる。
The gas exhaust pipe has a plurality of gas exhaust compartments partitioned in a direction perpendicular to the processing surface of the substrate, and the gas exhaust port is formed in each of the gas exhaust compartments. Is preferred.
In this way, not only the gas introduction pipe but also the gas exhaust pipe has the gas exhaust section, and the gas exhaust port is formed in each of the gas exhaust sections, the gas is allowed to flow between the substrates reliably and evenly. Can prevent loading effects. Further, since unnecessary gas flow into and out of the compartment is suppressed, it is possible to obtain an appropriate gas flow rate for processing. Accordingly, it is possible to improve the film thickness uniformity within and between the surfaces of a large number of substrates formed at one time.

前記ガス導入区画部の各上流側に、処理ガス供給部および第1の不活性ガス供給部が接続されており、前記反応管内で基板を処理する際に、各ガス導入区画部に対向する位置に基板が配置される場合には当該処理ガス供給部から処理ガスを供給し、各ガス導入区画部に対向する位置に基板が配置されない場合には当該不活性ガス供給部から不活性ガスを供給するガス制御部をさらに備えているのが好ましい。
基板が配置されない位置のガス導入区画部からは、処理ガスではなく、不活性ガスをガス制御部により供給するので、反応管内の反応生成物付着・堆積を抑制できる。
A processing gas supply unit and a first inert gas supply unit are connected to each upstream side of the gas introduction partition unit, and a position facing each gas introduction partition unit when the substrate is processed in the reaction tube When a substrate is disposed on the substrate, a processing gas is supplied from the processing gas supply unit, and when a substrate is not disposed at a position facing each gas introduction section, an inert gas is supplied from the inert gas supply unit. It is preferable to further include a gas control unit.
Since the gas control section supplies not the processing gas but the inert gas from the gas introduction section at the position where the substrate is not disposed, it is possible to suppress the adhesion and deposition of reaction products in the reaction tube.

また、第1の態様において、好ましくは、前記ガス導入管を挟むようにして処理室外に電極を配置し、前記ガス導入管でガスをプラズマ化するプラズマ発生装置をさらに備えるのがよい。
ガス導入管を挟むようにして処理室外に電極を配置し、前記ガス導入管でガスをプラズマ化するプラズマ発生装置をさらに備えると、リモートプラズマ方式を実現できるので、基板にダメージを与えることなく、一度に成膜する複数の基板の面内・面間の膜厚均一性を向上できる。
In the first aspect, it is preferable that the apparatus further includes a plasma generating device in which an electrode is disposed outside the processing chamber so as to sandwich the gas introduction tube, and the gas is converted into plasma by the gas introduction tube.
An electrode is arranged outside the processing chamber so as to sandwich the gas introduction tube, and further equipped with a plasma generator that converts the gas into plasma with the gas introduction tube, a remote plasma method can be realized, so that the substrate is not damaged at a time. It is possible to improve the film thickness uniformity between the surfaces of a plurality of substrates to be formed.

また、第1の態様において、好ましくは、前記反応管の上方から該反応管内に不活性ガスを供給する第2の不活性ガス供給部をさらに備えるのがよい。
反応管の上方から反応管内に不活性ガスを供給する第2の不活性ガス供給部を備えると、反応管の上方への処理ガスの流れ込みを防止することができる。
In the first aspect, it is preferable that a second inert gas supply unit for supplying an inert gas into the reaction tube from above the reaction tube is further provided.
If the second inert gas supply unit that supplies the inert gas into the reaction tube from above the reaction tube is provided, the flow of the processing gas to the upper side of the reaction tube can be prevented.

また、好ましくは、前記反応管の下方から該反応管内に不活性ガスを供給する第3の不活性ガス供給部をさらに備えるのがよい。反応管の下方から反応管内に不活性ガスを供給する第3の不活性ガス供給部を備えると、反応管の下方への処理ガスの流れ込みを防止することができる。   Moreover, it is preferable that a third inert gas supply unit for supplying an inert gas into the reaction tube from below the reaction tube is further provided. When the third inert gas supply unit that supplies the inert gas into the reaction tube from the lower side of the reaction tube is provided, it is possible to prevent the processing gas from flowing into the lower side of the reaction tube.

また、第1の態様において、好ましくは、前記反応管の上方にガス遮断部をさらに備えるのがよい。反応管の上方にガス遮断部を備えると、反応管の上方への処理ガスの流れ込みを防止することができる。   In the first aspect, it is preferable that a gas blocking part is further provided above the reaction tube. If a gas blocking part is provided above the reaction tube, it is possible to prevent the processing gas from flowing into the reaction tube.

また、好ましくは、前記ガス遮断部には、前記基板の処理面に対して垂直方向に延在して反応管の管壁を補強する補強部材をさらに備えるのがよい。ガス遮断部に補強部材が備えられていると、反応管の耐圧強度を向上できる。   Preferably, the gas blocking portion further includes a reinforcing member that extends in a direction perpendicular to the processing surface of the substrate and reinforces the wall of the reaction tube. If the gas blocking part is provided with a reinforcing member, the pressure resistance of the reaction tube can be improved.

また、好ましくは、前記ガス遮断部は、前記反応管の管壁を構成しているのがよい。ガス遮断部が反応管の管壁を構成していると構成を簡素化することができる。   Preferably, the gas blocking part constitutes a wall of the reaction tube. If the gas blocking part forms the tube wall of the reaction tube, the configuration can be simplified.

また、好ましくは、前記ガス遮断部は、前記反応管の内壁に備えられているのがよい。ガス遮断部が反応管の内壁に備えるようにすると、既存の反応管を有効利用できる。   Further, preferably, the gas blocking part is provided on an inner wall of the reaction tube. If the gas blocking part is provided on the inner wall of the reaction tube, the existing reaction tube can be used effectively.

また、好ましくは、少なくとも前記ガス導入管及び前記ガス排気管の上端及び下端に前記反応管の内壁面より内側に突き出す突出部を有するのがよい。
ガス導入管の上端が、反応管の内壁面より内側に突き出す突出部を有すると、ガス導入管から反応管内に供給される処理ガスを、反応管の天板より上方により流れ込みにくくすることができる。また、ガス導入管の下端が、反応管の内壁面より内側に突き出す突出部を有すると、ガス導入管から反応管内に供給される処理ガスを、反応管の底板より下方により流れ込みにくくすることができる。また、ガス導入管及びガス排気管の上端及び下端に反応管の内壁面より内側に突き出す突出部を有すると、基板を基板処理面に対して垂直方向に複数枚配置する基板保持具に形成する場合に比べて、構造が容易になる。
Preferably, at least upper ends and lower ends of the gas introduction pipe and the gas exhaust pipe have protrusions protruding inward from the inner wall surface of the reaction pipe.
When the upper end of the gas introduction pipe has a protrusion protruding inward from the inner wall surface of the reaction tube, the processing gas supplied from the gas introduction pipe into the reaction tube can be made difficult to flow upward from the top plate of the reaction tube. . In addition, when the lower end of the gas introduction pipe has a protruding portion protruding inward from the inner wall surface of the reaction tube, the processing gas supplied from the gas introduction pipe into the reaction tube may be less likely to flow downward from the bottom plate of the reaction tube. it can. Further, when the upper and lower ends of the gas introduction pipe and the gas exhaust pipe have protrusions protruding inward from the inner wall surface of the reaction tube, a plurality of substrates are formed in a substrate holder arranged in a direction perpendicular to the substrate processing surface. Compared to the case, the structure becomes easier.

また、好ましくは、突出部には、前記基板の処理面に対し周方向同位置に切欠部を設けているのがよい。突出部に基板の処理面に対し周方向同一に切欠部が設けられていると、これらの切欠部に温度検出器を収納することが可能となる。   Preferably, the protruding portion is provided with a notch at the same position in the circumferential direction with respect to the processing surface of the substrate. If the protrusions are provided with notches that are the same in the circumferential direction with respect to the processing surface of the substrate, the temperature detector can be accommodated in these notches.

また、好ましくは、前記突出部の前記切欠部に処理室内の温度を検出する温度検出器が収納されているのがよい。突出部の切欠部に処理室内の温度を検出する温度検出器が収納されているので、温度検出器の設置位置の再現性が良く、安定に検出できる。   Preferably, a temperature detector for detecting the temperature in the processing chamber is housed in the notch of the protrusion. Since the temperature detector for detecting the temperature in the processing chamber is housed in the cutout portion of the protruding portion, the reproducibility of the installation position of the temperature detector is good and can be detected stably.

また、第2の態様によれば、基板処理面に対して垂直方向に複数枚配置される基板を処理可能な処理室を内部に有する筒状の反応管と、該反応管の外周を囲うように設けられる筒状の加熱装置とを備え、前記反応管の側面には少なくとも前記加熱装置の外側まで達するガス導入管及びガス排気管が設けられている基板処理装置が提供される。
反応管と加熱装置をともに筒状にしているので、均一加熱に優れ、基板処理の効率をより改善することができる。また、反応管の側面には少なくとも加熱装置の外側まで達するガス導入管及びガス排気管が設けられているので、反応管の直径が小さくなり、ガスが基板間に確実に流れ込みやすくなる。したがって、一度に成膜する複数枚の基板の面内・面間の膜厚均一性を向上できる。
Further, according to the second aspect, the cylindrical reaction tube having a processing chamber capable of processing a plurality of substrates arranged in a direction perpendicular to the substrate processing surface and the outer periphery of the reaction tube are surrounded. A substrate processing apparatus is provided in which a gas introduction pipe and a gas exhaust pipe reaching at least the outside of the heating apparatus are provided on a side surface of the reaction tube.
Since both the reaction tube and the heating device are cylindrical, it is excellent in uniform heating and the substrate processing efficiency can be further improved. In addition, since the gas introduction pipe and the gas exhaust pipe reaching at least the outside of the heating device are provided on the side surface of the reaction tube, the diameter of the reaction tube is reduced, and the gas can easily flow between the substrates. Therefore, it is possible to improve the film thickness uniformity within and between the surfaces of a plurality of substrates formed at one time.

また、第3の態様によれば、基板処理面に対して垂直方向に複数枚配置される基板を処理可能な処理室を内部に有する筒状の反応管と、該反応管の外周を囲うように設けられる筒状の加熱装置とを備え、前記反応管の内部で基板を処理する領域における前記反応管の側面には少なくとも前記加熱装置の外側まで達するガス導入管が設けられており、該ガス導入管には、該ガス導入管から前記処理室にガスを噴出するガス噴出口が前記基板処理面に対して垂直方向に少なくとも複数枚の基板に跨るような大きさに形成されてスリット状に設けられている基板処理装置が提供される。
反応管の内部で基板を処理する領域における前記反応管の側面にガス導入管が設けられているので、ガス導入管から反応管内に供給されるガス流がサイドフローとなって、基板処理の効率を改善することができる。また、ガス導入管には、ガス導入管から処理室にガスを噴出するガス噴出口が基板処理面に対して垂直方向に少なくとも複数枚の基板に跨るような大きさでスリット状に設けられているので、基板間に入るガス量を均一とすることができ、基板面間・面内膜厚均一性が向上する。また、反応管と加熱装置をともに筒状にしているので、均一加熱に優れ、基板処理の効率をより改善することができる。
Further, according to the third aspect, the cylindrical reaction tube having a processing chamber capable of processing a plurality of substrates arranged in a direction perpendicular to the substrate processing surface and the outer periphery of the reaction tube are enclosed. A gas introduction pipe that reaches at least the outside of the heating apparatus is provided on a side surface of the reaction tube in a region where the substrate is processed inside the reaction tube. The introduction pipe is formed in a slit-like shape so that a gas ejection port for ejecting gas from the gas introduction pipe to the processing chamber extends over at least a plurality of substrates in a direction perpendicular to the substrate processing surface. Provided is a substrate processing apparatus.
Since the gas introduction tube is provided on the side surface of the reaction tube in the region where the substrate is processed inside the reaction tube, the gas flow supplied from the gas introduction tube into the reaction tube becomes a side flow, and the substrate processing efficiency is increased. Can be improved. In addition, the gas introduction pipe is provided with a gas ejection port for ejecting gas from the gas introduction pipe to the processing chamber in a slit shape so as to span at least a plurality of substrates in a direction perpendicular to the substrate processing surface. Therefore, the amount of gas entering between the substrates can be made uniform, and the uniformity between the substrate surfaces and the in-plane film thickness is improved. In addition, since both the reaction tube and the heating device are cylindrical, it is excellent in uniform heating and the substrate processing efficiency can be further improved.

また、第1の態様の基板処理装置を用いて処理する半導体装置の製造方法によれば、前記反応管内に基板を搬入する工程と、前記ガス導入管内のガスの流速を維持しつつ前記ガス噴出口からガスを前記反応管内の基板間に導入しつつ前記反応管内を前記加熱装置により加熱し基板を処理する工程と、前記反応管内から基板を搬出する工程とを有する半導体
装置の製造方法が提供される。これによれば、基板間に入るガス量を均一にすることができ、ガスの濃度、ガスの速度の、面間で均一なガスをそれぞれの基板に送ることができ、基板面間、面内膜厚均一性が向上する。
Further, according to the method for manufacturing a semiconductor device processed using the substrate processing apparatus of the first aspect, the step of carrying the substrate into the reaction tube, and the gas injection while maintaining the gas flow rate in the gas introduction tube. Provided is a method for manufacturing a semiconductor device, which includes a step of processing a substrate by heating the inside of the reaction tube with the heating device while introducing a gas from an outlet between the substrates in the reaction tube, and a step of unloading the substrate from the reaction tube. Is done. According to this, the amount of gas entering between the substrates can be made uniform, the gas concentration and the gas velocity can be sent to each substrate uniformly between the surfaces, between the substrate surfaces, in-plane The film thickness uniformity is improved.

また、第4の態様によれば、基板処理面に対して垂直方向に複数枚配置される基板を処理可能な処理室を内部に有する筒状の反応容器であって、該反応容器の内部で基板を処理する領域における前記反応管の側面に該側面に対し垂直方向に延在するガス導入管及びガス排気管が設けられており、少なくとも該ガス導入管には、該ガス導入管から前記処理室にガスを噴出するガス噴出口が前記基板処理面に対して垂直方向に少なくとも複数枚の基板に跨るような大きさでスリット状に設けられている反応容器が提供される。
反応管を筒状にしているので、均一加熱に優れ、基板処理の効率をより改善することができる。また、反応管の側面にはガス導入管及びガス排気管が設けられているので、反応管の直径が小さくなり、ガスが基板間に確実に流れ込みやすくなる。したがって、一度に成膜する複数枚の基板の面内・面間の膜厚均一性を向上できる。また、ガス導入管には、ガス導入管から処理室にガスを噴出するガス噴出口が基板処理面に対して垂直方向に少なくとも複数枚の基板に跨るような大きさでスリット状に設けられているので、基板間に入るガス量を均一とすることができ、基板面間・面内膜厚均一性が向上する。
Further, according to the fourth aspect, there is provided a cylindrical reaction container having a processing chamber capable of processing a plurality of substrates arranged in a direction perpendicular to the substrate processing surface, and the inside of the reaction container. A gas introduction pipe and a gas exhaust pipe extending in a direction perpendicular to the side face are provided on a side face of the reaction tube in a region for processing a substrate, and at least the gas introduction pipe is provided with the treatment from the gas introduction pipe. There is provided a reaction vessel in which a gas jet port for jetting gas into a chamber is provided in a slit shape so as to extend over at least a plurality of substrates in a direction perpendicular to the substrate processing surface.
Since the reaction tube is cylindrical, it is excellent in uniform heating and the substrate processing efficiency can be further improved. In addition, since the gas introduction pipe and the gas exhaust pipe are provided on the side surface of the reaction tube, the diameter of the reaction tube is reduced and the gas can easily flow between the substrates. Therefore, it is possible to improve the film thickness uniformity within and between the surfaces of a plurality of substrates formed at one time. In addition, the gas introduction pipe is provided with a gas ejection port for ejecting gas from the gas introduction pipe to the processing chamber in a slit shape so as to span at least a plurality of substrates in a direction perpendicular to the substrate processing surface. Therefore, the amount of gas entering between the substrates can be made uniform, and the uniformity between the substrate surfaces and the in-plane film thickness is improved.

また、第1の態様において、好ましくは、前記噴出口は、前記基板の直径に対して前記基板処理面に対する水平方向の幅が1/2以下の大きさに形成されているのがよい。このように構成すると、ガス導入口から噴出されたガスはガス導入管内と同じ流速で基板中心を通過させることができる。   In the first aspect, it is preferable that the ejection port is formed so that the horizontal width with respect to the substrate processing surface is ½ or less with respect to the diameter of the substrate. With this configuration, the gas ejected from the gas introduction port can pass through the center of the substrate at the same flow rate as that in the gas introduction pipe.

また、第1の態様において、好ましくは、前記噴出口は、前記基板の直径に対して前記基板処理面に対する水平方向の幅が1/15以下の大きさに形成されているのがよい。このように構成すると、ガスの流れを一方向にすることができ、基板間に入るガス量を均一とすることができ、ガスの濃度・ガスの速度の、面間で均一なガスをそれぞれの基板に送ることができ、基板面間・面内膜厚均一性が向上する。
第5の態様によれば、処理室に基板処理面に対して垂直方向に複数枚配置された基板を搬入する工程と、ガス導入管から前記処理室内で回転中の基板間にガスを流して基板を処理するに際し、前記ガス導入管内のガスの流速を維持しつつ、前記基板における前記基板処理面の中心部にガスを到達させて基板を処理する工程とを有する基板処理方法が提供される。これによれば、基板間に入るガス量を均一とすることができ、ガスの濃度、ガスの速度の、面間で均一なガスをそれぞれの基板に送ることができ、基板面間、面内膜厚均一性が向上する。
In the first aspect, it is preferable that the ejection port is formed so that the horizontal width with respect to the substrate processing surface is 1/15 or less with respect to the diameter of the substrate. With this configuration, the gas flow can be in one direction, the amount of gas entering between the substrates can be made uniform, and the gas concentration and gas velocity can be made uniform between the surfaces. It can be sent to the substrate, and the uniformity between the substrate surfaces and the in-plane film thickness is improved.
According to the fifth aspect, a step of carrying a plurality of substrates arranged in a direction perpendicular to the substrate processing surface into the processing chamber, and a gas is allowed to flow between the rotating substrates in the processing chamber from the gas introduction pipe. A substrate processing method comprising: a step of processing a substrate by causing a gas to reach a central portion of the substrate processing surface of the substrate while maintaining a gas flow rate in the gas introduction pipe when processing the substrate. . According to this, the amount of gas entering between the substrates can be made uniform, and the gas concentration and the gas velocity can be sent to each substrate uniformly between the surfaces. The film thickness uniformity is improved.

《実施の形態の処理炉が適用される実施例の説明》
図17は本発明の実施の形態で好適に用いられる一実施例の基板処理装置の処理炉202の概略構成図である。処理炉の基本的構成要素は、図1を用いて説明した第1の実施の形態の処理炉の対応する構成要素と同じであり、したがって、ここでは繰り返し述べることは避け、主に、ガス導入系・ガス排気系、ヒータ系、制御系について述べる。
<< Description of Examples to which the Processing Furnace of the Embodiment is Applied >>
FIG. 17 is a schematic configuration diagram of a processing furnace 202 of a substrate processing apparatus according to an example that is preferably used in the embodiment of the present invention. The basic components of the processing furnace are the same as the corresponding components of the processing furnace according to the first embodiment described with reference to FIG. 1, and therefore will not be repeatedly described here. System / gas exhaust system, heater system and control system will be described.

《ガス導入系》
ガス導入管230の複数のガス導入区画部230a〜230hのそれぞれの上流側には、ガス流量制御器としてのMFC(マスフローコントローラ)241a〜241hを介して、処理ガス、例えば成膜ガスを供給する処理ガス供給部249a〜249h、および第1の不活性ガス、例えばN2ガスを供給する第1の不活性ガス供給部250a〜250h
が接続されている。MFC241a〜241hには、ガス流量制御部235が電気的に接続されており、供給するガスの流量が所望の量となるよう所望のタイミングにて制御する
ように構成されている。
上述したMFC241a〜241hにより、反応管203内でウエハ200を処理する際に、ガス導入区画部230a〜230hに対向する位置にウエハ200が配置される場合には、処理ガス供給部249a〜249hから処理ガスを供給し、ガス導入区画部230a〜230hに対向する位置にウエハ200が配置されない場合には、第1の不活性ガス供給部250a〜250hから不活性ガスを供給するようになっている。MFC241a〜241hが、既述したガス制御部を構成する。
<Gas introduction system>
A processing gas, for example, a film forming gas, is supplied to the upstream side of each of the plurality of gas introduction sections 230a to 230h of the gas introduction pipe 230 via MFCs (mass flow controllers) 241a to 241h as gas flow controllers. Process gas supply units 249a to 249h, and first inert gas supply units 250a to 250h for supplying a first inert gas, for example, N 2 gas.
Is connected. A gas flow rate control unit 235 is electrically connected to the MFCs 241a to 241h, and is configured to control at a desired timing so that the flow rate of the supplied gas becomes a desired amount.
When processing the wafer 200 in the reaction tube 203 by the above-described MFCs 241a to 241h, if the wafer 200 is disposed at a position facing the gas introduction compartments 230a to 230h, the processing gas supply units 249a to 249h When the processing gas is supplied and the wafer 200 is not disposed at a position facing the gas introduction compartments 230a to 230h, the inert gas is supplied from the first inert gas supply units 250a to 250h. . The MFCs 241a to 241h constitute the gas control unit described above.

《ガス排気系》
ガス排気管231の複数のガス排気区画部231a〜231hのそれぞれの下流側には、圧力検出器としての圧力センサ245a〜245h、および圧力調整装置242a〜242hを介して真空ポンプ等の真空排気装置246a〜246hが接続され、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。圧力調整装置242a〜242hおよび圧力センサ245a〜245hには、圧力制御部236が電気的に接続されており、圧力制御部236は圧力センサ245a〜245hにより検出された圧力に基づいて圧力調整装置242a〜242hにより処理室201内の圧力が所望の圧力となるよう所望のタイミングにて制御するように構成されている。
<Gas exhaust system>
A vacuum exhaust device such as a vacuum pump is provided downstream of each of the plurality of gas exhaust compartments 231a to 231h of the gas exhaust pipe 231 via pressure sensors 245a to 245h as pressure detectors and pressure adjusting devices 242a to 242h. 246a to 246h are connected, and are configured to be evacuated so that the pressure in the processing chamber 201 becomes a predetermined pressure (degree of vacuum). A pressure controller 236 is electrically connected to the pressure regulators 242a to 242h and the pressure sensors 245a to 245h, and the pressure controller 236 is based on the pressure detected by the pressure sensors 245a to 245h. ˜242h is configured to control at a desired timing so that the pressure in the processing chamber 201 becomes a desired pressure.

《ヒータ系》
ヒータ206の断熱体260は、筒状の側壁断熱材264と、側壁断熱材264の上部を閉じる円形の天井断熱材265とから構成される。
第一の発熱体266としてのヒータ素線266aは、側壁断熱材264と反応管203との間に設けられる。ヒータ素線266aはジグザグ状に形成してあり、従来と同様に、縦方向にゾーン分割された各ゾーンの側壁断熱材264の内壁に添ってリング状に設けられる。
第二の発熱体267としてのガス導入管用側壁加熱体267aは、ガス導入管用切欠部261aとガス導入管230との間に設けられる。ガス導入管用側壁加熱体267aはガス導入管用切欠部261aの内側壁に添って設けられる。
第三の発熱体268としてのガス導入管用側壁加熱体267aは、ガス排気管用切欠部262aとガス排気管231との間に設けられる。ガス排気管用側壁加熱体268aはガス排気管用切欠部262aの内側壁に添って設けられる。
ガス導入管用側壁加熱体267aおよびガス排気管用側壁加熱体268aは、少なくともガス導入管230またはガス排気管231の近傍の切欠部内壁に敷き詰められるように設けられる。ガス導入管用切欠部261aまたはガス排気管用切欠部262aの一方の側壁に設けるだけでなく、対向する両内側壁に設けるのが好ましく、ガス導入管用切欠部261aまたはガス排気管用切欠部262aの内上壁にも設けるのがより好ましい。
好ましくは、ガス導入管用側壁加熱体267aおよびガス排気管用側壁加熱体268aは、ヒータ素線266aのゾーン分割された各ゾーンにまたがって設けるようにすると、制御性が緻密になる。ガス導入管用側壁加熱体267aおよびガス排気管用側壁加熱体268aに電力を供給する電源は、ヒータ素線266aに電力を供給する電源とは別の電源としてある。
<Heater system>
The heat insulator 260 of the heater 206 includes a cylindrical side wall heat insulating material 264 and a circular ceiling heat insulating material 265 that closes the upper portion of the side wall heat insulating material 264.
A heater wire 266 a as the first heating element 266 is provided between the side wall heat insulating material 264 and the reaction tube 203. The heater element wire 266a is formed in a zigzag shape, and is provided in a ring shape along the inner wall of the side wall heat insulating material 264 of each zone divided into zones in the vertical direction, as in the prior art.
The gas inlet tube side wall heater 267a as the second heating element 267 is provided between the gas inlet tube notch 261a and the gas inlet tube 230. The gas inlet tube side wall heating body 267a is provided along the inner wall of the gas inlet tube notch 261a.
The side wall heating body 267a for the gas introduction pipe as the third heating element 268 is provided between the gas exhaust pipe cutout 262a and the gas exhaust pipe 231. The gas exhaust pipe side wall heater 268a is provided along the inner wall of the gas exhaust pipe cutout 262a.
The gas inlet pipe side wall heating body 267a and the gas exhaust pipe side wall heating body 268a are provided so as to be spread over at least the inner wall of the notch portion in the vicinity of the gas inlet pipe 230 or the gas exhaust pipe 231. It is preferably provided not only on one side wall of the gas introduction pipe cutout portion 261a or the gas exhaust pipe cutout portion 262a, but also on both opposing inner side walls, and on the inside of the gas introduction pipe cutout portion 261a or the gas exhaust pipe cutout portion 262a. More preferably, it is also provided on the wall.
Preferably, when the side wall heater 267a for gas introduction pipe and the side wall heater 268a for gas exhaust pipe are provided across each zone of the heater wire 266a, the controllability becomes fine. The power source that supplies power to the gas inlet tube side wall heater 267a and the gas exhaust tube side wall heater 268a is a power source different from the power source that supplies power to the heater wire 266a.

《制御系》
処理炉の制御系には、次に説明するように、温度制御とその他の制御がある。
《温度制御》
反応管203の外側近傍には、温度検出器としての温度センサ263が設置されている。ヒータ206と温度センサ263には、電気的に温度制御部238が接続されており、温度センサ263により検出された温度情報に基づきヒータ206への通電具合を調整することにより処理室201内の温度が所望の温度分布となるよう所望のタイミングにて制御するように構成されている。尚、温度センサ263は、第3の実施の形態で説明した温
度センサ270を用いても良い。
また、ガス導入管用切欠部261aには、温度検出器としての温度センサ269が設置されている(図2、図6参照)。ガス導入管用側壁加熱体267aと温度センサには、温度制御部238が電気的に接続されており、温度センサにより検出された温度情報に基づきガス導入管用側壁加熱体267aへの通電具合を調整することによりガス導入管230内の温度が所望の温度となるよう所望のタイミングにて制御するように構成されている。
さらに、ガス排気管用切欠部262aには、温度検出器としての温度センサ270が設置されている(図2、図6参照)。ガス排気管用側壁加熱体268aと温度センサには、温度制御部238が電気的に接続されており、温度センサにより検出された温度情報に基づきガス排気管用側壁加熱体268aへの通電具合を調整することによりガス排気管231内の温度が所望の温度となるよう所望のタイミングにて制御するように構成されている。
温度制御部238は、上述したヒータ素線266a、ガス導入管用側壁加熱体267a、及びガス排気管用側壁加熱体268aをそれぞれ別系統で制御するように構成されている。
回転機構254及びボートエレベータには、駆動制御部237が電気的に接続されており、所望の動作をするよう所望のタイミングにて制御するように構成されている。
<Control system>
The processing furnace control system includes temperature control and other controls as described below.
"Temperature control"
In the vicinity of the outside of the reaction tube 203, a temperature sensor 263 is installed as a temperature detector. A temperature control unit 238 is electrically connected to the heater 206 and the temperature sensor 263, and the temperature in the processing chamber 201 is adjusted by adjusting the power supply to the heater 206 based on the temperature information detected by the temperature sensor 263. Is controlled at a desired timing so as to have a desired temperature distribution. Note that the temperature sensor 263 may be the temperature sensor 270 described in the third embodiment.
Further, a temperature sensor 269 as a temperature detector is installed in the notch portion 261a for the gas introduction pipe (see FIGS. 2 and 6). A temperature control unit 238 is electrically connected to the side wall heating body 267a for the gas introduction pipe and the temperature sensor, and adjusts the state of energization to the side wall heating body 267a for the gas introduction pipe based on the temperature information detected by the temperature sensor. Thus, the temperature in the gas introduction pipe 230 is controlled at a desired timing so as to become a desired temperature.
Furthermore, a temperature sensor 270 as a temperature detector is installed in the gas exhaust pipe notch 262a (see FIGS. 2 and 6). A temperature control unit 238 is electrically connected to the gas exhaust pipe side wall heater 268a and the temperature sensor, and adjusts the degree of energization to the gas exhaust pipe side wall heater 268a based on the temperature information detected by the temperature sensor. Thus, the temperature in the gas exhaust pipe 231 is controlled at a desired timing so as to become a desired temperature.
The temperature control unit 238 is configured to control the above-described heater element wire 266a, the gas inlet pipe side wall heater 267a, and the gas exhaust pipe side wall heater 268a by different systems.
A drive control unit 237 is electrically connected to the rotation mechanism 254 and the boat elevator, and is configured to control at a desired timing so as to perform a desired operation.

《その他の制御》
ガス流量制御部235、圧力制御部236、駆動制御部237、温度制御部238は、操作部、入出力部をも構成し、基板処理装置全体を制御する主制御部239に電気的に接続されている。これら、ガス流量制御部235、圧力制御部236、駆動制御部237、温度制御部238、主制御部239はコントローラ240として構成されている。
以上のようにして実施例による処理炉202が構成される。
《処理条件の一例》
なお、一例まで、実施例の処理炉にてウエハを処理する際の処理条件としては、例えば、Si34膜の成膜においては、処理圧力30Pa、ガス種としてジクロルシランガス(SiH2Cl2)、アンモニアガス(NH3)、各区画部のガス供給流量はSiH2Cl2
.1sccm、NH30.5sccmが例示される。
また、ヒータ素線266aによって加熱される反応管203内の処理温度760℃、ガス導入管用側壁加熱体267aによって加熱されるガス導入管230内の温度300℃、また、ガス排気管用側壁加熱体268aによって加熱されるガス排気管231の温度300℃が例示される。
それぞれの処理条件を、それぞれの範囲内のある値で一定に維持することでウエハに処理がなされる。
<Other controls>
The gas flow rate control unit 235, the pressure control unit 236, the drive control unit 237, and the temperature control unit 238 also constitute an operation unit and an input / output unit, and are electrically connected to a main control unit 239 that controls the entire substrate processing apparatus. ing. These gas flow rate control unit 235, pressure control unit 236, drive control unit 237, temperature control unit 238, and main control unit 239 are configured as a controller 240.
The processing furnace 202 according to the embodiment is configured as described above.
<Example of processing conditions>
As an example, the processing conditions for processing a wafer in the processing furnace of the embodiment include, for example, in the formation of a Si 3 N 4 film, a processing pressure of 30 Pa and a gas species of dichlorosilane gas (SiH 2 Cl 2 ), ammonia gas (NH 3 ), and the gas supply flow rate of each compartment is SiH 2 Cl 2 0
. Examples are 1 sccm and NH 3 0.5 sccm.
Further, a processing temperature of 760 ° C. in the reaction tube 203 heated by the heater wire 266a, a temperature of 300 ° C. in the gas introduction tube 230 heated by the gas inlet tube side wall heating body 267a, and a gas exhaust side wall heater 268a. The temperature of the gas exhaust pipe 231 heated by the above is exemplified by 300 ° C.
The wafer is processed by keeping each processing condition constant at a certain value within each range.

200 ウエハ(基板)
210 処理室
203 反応管
206 ヒータ(加熱装置)
230 ガス導入管
231 ガス排気管
230a〜230h 区画部
249a〜249h 処理ガス供給部
250a〜250h 第1の不活性ガス供給部
235 ガス流量制御部(ガス制御部)
200 wafer (substrate)
210 Processing chamber 203 Reaction tube 206 Heater (heating device)
230 Gas introduction pipe 231 Gas exhaust pipes 230a to 230h Partition parts 249a to 249h Process gas supply parts 250a to 250h First inert gas supply part 235 Gas flow rate control part (gas control part)

Claims (2)

加熱装置によって外周を囲うように設けられた反応管の内部に設けられた処理室に基板処理面に対して垂直方向に複数枚配置された基板を搬入する工程と、
前記反応管の内部であって前記基板を処理する領域における前記反応管の側面に少なくとも前記加熱装置の外側まで達するように設けられたガス導入管にガスを導入し、前記基板処理面に対して垂直方向に少なくとも複数枚の前記基板に跨るような大きさでスリット状に設けられたガス噴出口から前記処理室に前記ガスを噴出し、前記基板を処理する工程とを有し、
前記ガス導入管内には、前記基板処理面に対して垂直方向に区画された複数のガス導入区画部が設けられ、前記ガス噴出口は前記複数のガス導入区画部それぞれに形成されており、
前記基板を処理する工程では、
前記複数のガス導入区画部のうち、対向する位置に前記基板が配置されている前記ガス導入区画部にあっては、当該ガス導入区画部の前記ガス噴出口から前記処理室に処理ガスを供給し、
前記複数のガス導入区画部のうち、対向する位置に前記基板が配置されていない前記ガス導入区画部にあっては、当該ガス導入区画部の前記ガス噴出口から前記処理室に不活性ガスを供給する半導体装置の製造方法。
Carrying a plurality of substrates arranged in a direction perpendicular to the substrate processing surface into a processing chamber provided inside a reaction tube provided so as to surround the outer periphery by a heating device;
A gas is introduced into a gas introduction pipe provided so as to reach at least the outside of the heating device at a side surface of the reaction tube in a region where the substrate is processed in the reaction tube, A step of jetting the gas into the processing chamber from a gas jet port provided in a slit shape in a size that spans at least a plurality of the substrates in the vertical direction, and processing the substrate;
In the gas introduction pipe, there are provided a plurality of gas introduction compartments that are partitioned in a direction perpendicular to the substrate processing surface, and the gas outlet is formed in each of the plurality of gas introduction compartments,
In the step of processing the substrate,
In the gas introduction compartment where the substrate is disposed at an opposing position among the plurality of gas introduction compartments, a processing gas is supplied to the processing chamber from the gas outlet of the gas introduction compartment. And
Among the plurality of gas introduction compartments, in the gas introduction compartment where the substrate is not disposed at an opposing position, an inert gas is supplied from the gas outlet of the gas introduction compartment to the processing chamber. A method for manufacturing a semiconductor device to be supplied .
基板処理面に対して垂直方向に複数枚配置される基板を処理可能な処理室を内部に有する反応管と、A reaction tube having therein a processing chamber capable of processing a plurality of substrates arranged in a direction perpendicular to the substrate processing surface;
前記反応管の外周を囲うように設けられる加熱装置と、を備え、A heating device provided so as to surround the outer periphery of the reaction tube,
前記反応管の内部で基板を処理する領域における前記反応管の側面には、少なくとも前記加熱装置の外側まで達するガス導入管が設けられ、A gas introduction tube reaching at least the outside of the heating device is provided on the side surface of the reaction tube in the region where the substrate is processed inside the reaction tube,
前記ガス導入管は、前記基板の処理面に対して垂直方向に区画された複数のガス導入区画部と、前記ガス導入区画部それぞれに形成され、前記基板処理面に対して垂直方向に少なくとも複数枚の基板に跨るような大きさでスリット状に設けられて前記処理室に前記ガスを噴出するガス噴出口と、を備え、The gas introduction pipe is formed in each of the plurality of gas introduction compartments divided in a direction perpendicular to the processing surface of the substrate and in each of the gas introduction compartments, and at least a plurality of gas introduction pipes in the direction perpendicular to the substrate processing surface. A gas spout that is provided in a slit shape in such a size as to straddle a single substrate and ejects the gas into the processing chamber,
前記ガス噴出口は前記ガス導入区画部それぞれに形成され、The gas outlet is formed in each of the gas introduction sections,
前記ガス導入区画部の各上流側に、処理ガス供給部および不活性ガス供給部が接続され、A processing gas supply unit and an inert gas supply unit are connected to each upstream side of the gas introduction section,
前記複数のガス導入区画部のうち、対向する位置に前記基板が配置されている前記ガス導入区画部にあっては、当該ガス導入区画部の前記ガス噴出口から前記処理室に処理ガスを供給させ、前記複数のガス導入区画部のうち、対向する位置に前記基板が配置されていない前記ガス導入区画部にあっては、当該ガス導入区画部の前記ガス噴出口から前記処理室に不活性ガスを供給させるガス制御部をさらに備えている基板処理装置。In the gas introduction compartment where the substrate is disposed at an opposing position among the plurality of gas introduction compartments, a processing gas is supplied to the processing chamber from the gas outlet of the gas introduction compartment. And in the gas introduction section where the substrate is not disposed at the opposing position among the plurality of gas introduction sections, the gas injection port of the gas introduction section is inactive to the processing chamber. A substrate processing apparatus further comprising a gas control unit for supplying a gas.
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