JP7074790B2 - 基板処理装置、及び半導体装置の製造方法 - Google Patents

基板処理装置、及び半導体装置の製造方法 Download PDF

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Description

本開示は、基板処理装置、及び半導体装置の製造方法に関する。
基板処理装置の一例として、半導体製造装置があり、半導体製造装置の一例としては、縦型装置が知られている。この種の基板処理装置は、ウェハを多段に保持した状態で反応管に内に収容する基板保持部材としてのボートを有しており、ボートに保持したウェハを反応管内の処理室で処理するように構成されている。
特許文献１には、反応管の円筒部の一側壁の外側に、処理ガス供給系が接続されたガス供給エリアが形成された基板処理装置が開示されている。ガス供給エリアと円筒部内との境界壁は、円筒部の側壁の一部であって、処理ガスを円筒部内に供給する、周方向に長いガス供給スリットが、複数枚の基板に対応して上下方向に１列に形成されている。ガス供給エリアの下端は開口しており、そこからノズルが挿入されている。
特許第６２５７０００号公報
特許文献１の基板処理装置は、ガス供給エリアが複数のガス供給スリットや下端開口によって円筒部内と連通する。その結果、圧力状況によっては、それらの開口から円筒部内のガスがガス供給エリア内に侵入し、ガス供給エリア内に副生成物が堆積したり、ガスと共にパーティクルを基板に供給したりしてしまう可能性があった。
本開示は、供給バッファ内への好ましくないガスまたは異物の流入を抑制可能な基板処理装置を提供することを目的とする。
本開示によれば、上下方向に配列された複数の基板を収容して処理するための処理容器と、前記処理容器に設けられ、上下方向に並んで配置された複数の第１開口を有し、前記複数の基板にガスを分配して供給するためのノズルと、前記処理容器内に設けられ、前記ノズルを収容し、前記処理容器における前記基板側の領域との間に第２開口が上下方向に沿って形成された供給バッファと、を備え、前記複数の第１開口のうちの少なくとも一部が、前記複数の第２開口に直接対向しないように配置されている基板処理装置が提供される。
本開示によれば、基板に対するパーティクルの飛散を抑制することができる。
本実施形態に係る基板処理装置の概略構成図である。 本実施形態に係る基板処理装置を示す縦型処理炉の横断面図である。 本実施形態に係る基板処理装置の縦型処理炉の斜視断面図である。 本実施形態に係る基板処理装置の縦型処理炉の縦断面図である。 本実施形態に係る基板処理装置の縦型処理炉の上部を拡大した断面図である。 本実施形態に係る基板処理装置を示すブロック図である。 ノズルの開口の向きについての第１変形例を示す拡大横断面図である。 ノズルの開口の向きについての第２変形例を示す拡大横断面図である。 ノズルの開口の向きについての第３変形例を示す拡大横断面図である。 ノズルの開口の向きについての第４変形例を示す拡大横断面図である。 各ウェハにおける中心流速を線で結んだ線図である。 各ウェハにおけるＷｔＷを線で結んだ線図である。 各ウェハにおけるＷｉＷを線で結んだ線図である。
以下、本開示の実施形態を図面に従って説明する。図１は、本実施形態に係る基板処理装置１０を示す図であり、基板処理装置１０は、半導体装置の製造に使用される。
この基板処理装置１０は、処理炉２０２を備え、処理炉２０２は、加熱手段であるヒータ２０７を有する。ヒータ２０７は円筒形状であり、図示しないヒータベースに支持されることにより垂直に据え付けられている。ヒータ２０７は、処理ガスを熱で活性化させる活性化機構としても機能する。
ヒータ２０７の内側には、反応容器を構成する反応管２０３が配設されている。反応管２０３は、例えば石英（ＳｉＯ２）または炭化シリコン（ＳｉＣ）等の耐熱性材料により構成されている。反応管２０３は、上下方向に配列された複数のウェハ２００（基板）を収容して処理するための処理容器の一例である。
反応管２０３は、少なくとも円筒状の内管１２で構成される。本実施形態では、反応管２０３は、図２にも示すように、円筒状の内管１２と、内管１２を囲むように設けられた円筒状の外管１４を有している。内管１２は、ヒータ２０７と同心円状に配設され、内管１２と外管１４との間には、間隙Ｓが形成されている。
内管１２は、図１に示したように、下端が開放され、上端が平坦状の壁体で閉塞された有天井形状で形成されている。また、外管１４も、下端が開放され、上端が平坦状の壁体で閉塞された有天井形状で形成されている。
内管１２と外管１４との間に形成された間隙Ｓには、図２に示したように、供給バッファとしてのノズル配置室２２２が設けられている。ノズル配置室２２２は、反応管２０３内に設けられて、後述するガスノズル３４０ａ～３４０ｃを収容している。ノズル配置室２２２には、反応管２０３におけるウェハ２００側の領域との間で、制限された流体の連通を提供する複数の第２開口としてのガス供給スリット２３５（２３５ａ、２３５ｂ、２３５ｃ）がそれぞれ上下方向に沿って形成されている。ガス供給スリット２３５ａ、２３５ｂ、２３５ｃは、内管１２の周壁に、処理室２０１のウェハ２００が収容される下端側から上端側に至るまでの領域（ウェハ領域）に亘って、ウェハ２００毎に形成されている。なお、供給バッファは、外管１４に外付けされていてもよい。
これらのガス供給スリット２３５ａ、２３５ｂ、２３５ｃに対向する内管１２の周壁の部位には、図３にも示すように、流出口の一例である第１ガス排気口２３６が開設されている。また、第１ガス排気口２３６の下部には、第１ガス排気口２３６より開口面積が小さい流出口の一例である第２ガス排気口２３７が開設されている。
この内管１２の内部は、図１に示したように、処理室２０１を構成する。処理室２０１は、基板としてのウェハ２００を処理する。
この処理室２０１は、ウェハ２００を水平姿勢で垂直方向に多段に整列した状態で保持可能な基板保持具の一例であるボート２１７を収容可能とし、内管１２は、収容されたウェハ２００を包囲する。
反応管２０３の下端は、円筒体状のマニホールド２２６によって支持されている。マニホールド２２６は、例えばニッケル合金やステンレス等の金属で構成されるか、若しくは石英またはＳｉＣ等の耐熱性材料で構成されている。マニホールド２２６の上端部にはフランジが形成されており、このフランジ上に外管１４の下端部を設置して支持する。
このフランジと外管１４の下端部との間には、Ｏリング等の気密部材２２０を介在しており、反応管２０３内を気密状態にしている。
マニホールド２２６の下端の開口部には、シールキャップ２１９がＯリング等の気密部材２２０を介して気密に取り付けられており、反応管２０３の下端の開口部側、すなわちマニホールド２２６の開口部を気密に塞ぐ。シールキャップ２１９は、例えばニッケル合金やステンレス等の金属で構成され、円盤状に形成されている。シールキャップ２１９は、石英（ＳｉＯ２）または炭化シリコン（ＳｉＣ）等の耐熱性材料でその外側を覆うように構成してもよい。
シールキャップ２１９上にはボート２１７を支持するボート支持台２１８が設けられている。ボート支持台２１８は、例えば石英やＳｉＣ等の耐熱性材料で構成され断熱部として機能する。
ボート２１７は、ボート支持台２１８上に立設されている。ボート２１７は例えば石英やＳｉＣ等の耐熱性材料で構成されている。ボート２１７はボート支持台２１８に固定された図示しない底板とその上方に配置された天板とを有しており、底板と天板との間に複数本の支柱が架設されている。各支柱は、ウェハ２００を係止するための溝やピンを有する。
ボート２１７には、内管１２内の処理室２０１で処理される複数枚のウェハ２００が保持されている。複数枚のウェハ２００は、互いに一定の間隔をあけながら水平姿勢を保持しかつ互いに中心を揃えた状態でボート２１７の支柱に支持されており、積載方向が反応管２０３の管軸方向となる。
シールキャップ２１９の下側には、ボートを回転させるボート回転機構２６７が設けられている。ボート回転機構２６７の回転軸２６５は、シールキャップを貫通してボート支持台２１８に接続されており、ボート回転機構２６７によって、ボート支持台２１８を介してボート２１７を回転させることでウェハ２００を回転させる。
シールキャップ２１９は、反応管２０３の外部に設けられた昇降機構としてのボートエレベータ１１５によって垂直方向に昇降され、ボート２１７を処理室２０１に対して搬入及び搬出することができる。
マニホールド２２６には、処理室２０１内にガスを供給するガスノズル３４０ａ～３４０ｅを支持するノズル支持部３５０ａ～３５０ｃが（図４参照）、マニホールド２２６を貫通するようにして設置されている（ガスノズル３４０ａ、ノズル支持部３５０ａのみ図示）。
ここで、本実施形態では、５本のノズル支持部３５０ａ～３５０ｃ（図４参照）が設置されている。ノズル支持部３５０ａ～３５０ｃは、例えばニッケル合金やステンレス等の材料により構成されている。
ノズル支持部３５０ａ～３５０ｃ（図４参照）の一端には、処理室２０１内へガスを供給するガス供給管３１０ａ～３１０ｃがそれぞれ接続されている。また、ガスノズル３４０ｄ、３４０ｅが接続されるノズル支持部は、対応するガス供給管（図示しない３１０ｇ、３１０ｈ）に接続されている。
ノズル支持部３５０ａ～３５０ｃ（図４参照）の他端には、ガスノズル３４０ａ～３４０ｄがそれぞれ接続されている（ノズル支持部３５０ａ、ガスノズル３４０ａのみ図示）。ガスノズル３４０ａ～３４０ｅは、例えば石英またはＳｉＣ等の耐熱性材料により構成されている。
ガス供給管３１０ａには、上流方向から順に、原料ガスを供給する原料ガス供給源３６０ａ、流量制御器であるマスフローコントローラ（ＭＦＣ）３２０ａおよび開閉弁であるバルブ３３０ａがそれぞれ設けられている。ガス供給管３１０ｂには、上流方向から順に、原料ガスを供給する原料ガス供給源３６０ｂ、ＭＦＣ３２０ｂおよびバルブ３３０ｂがそれぞれ設けられている。
ガス供給管３１０ｃには、上流方向から順に、不活性ガスを供給する不活性ガス供給源３６０ｃ、ＭＦＣ３２０ｃおよびバルブ３３０ｃがそれぞれ設けられている。また、ガス供給管３１０ｄには、上流方向から順に、不活性ガスを供給する不活性ガス供給源３６０ｄ、ＭＦＣ３２０ｄおよびバルブ３３０ｄがそれぞれ設けられている。
ガス供給管３１０ａのバルブ３３０ａよりも下流側には、不活性ガスを供給するガス供給管３１０ｅが接続されている。ガス供給管３１０ｅには、上流方向から順に、不活性ガス供給源３６０ｅ、ＭＦＣ３２０ｅおよびバルブ３３０ｅがそれぞれ設けられている。ガス供給管３１０ｂのバルブ３３０ｂよりも下流側には、不活性ガスを供給するガス供給管３１０ｆが接続されている。ガス供給管３１０ｆには、上流方向から順に、不活性ガス供給源３６０ｆ、ＭＦＣ３２０ｆおよびバルブ３３０ｆがそれぞれ設けられている。なお、不活性ガスを供給する不活性ガス供給源３６０ｃ～３６０ｅは、共通の供給元に接続されている。
ガス供給管３１０ａから供給する原料ガスとしては、アンモニア（ＮＨ３）ガスが挙げられる。また、ガス供給管３１０ｂから供給する原料ガスとしては、シリコン（Ｓｉ）ソースガスが挙げられる。そして、各ガス供給管３１０ｃ～３１０ｆから供給する不活性ガスとしては、窒素（Ｎ２）ガスが挙げられる。
反応管２０３の外管１４には、排気口２３０が開設されている。排気口２３０は、第２ガス排気口２３７よりも下方に形成され、排気管２３１に接続されている。
排気管２３１には、処理室２０１内の圧力を検出する圧力検出器としての圧力センサ２４５および圧力調整器としてのＡＰＣ（Ａｕｔｏ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）バルブ２４４を介して、真空排気装置としての真空ポンプ２４６が接続されている。真空ポンプ２４６の下流側の排気管２３１は、図示しない廃ガス処理装置等に接続されている。これにより、真空ポンプ２４６の出力及びバルブ２４４の開度を制御することで、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できるように構成されている。
なお、ＡＰＣバルブ２４４は、弁を開閉して処理室２０１内の真空排気・真空排気停止ができ、更に弁開度を調節してコンダクタンスを調整して処理室２０１内の圧力調整を行う開閉弁である。
反応管２０３内には、温度検出器としての図示しない温度センサが設置されており、温度センサにより検出された温度情報に基づいて、ヒータ２０７への供給電力を調整することで、処理室２０１内の温度が所望の温度分布となるように構成されている。
以上の処理炉２０２では、バッチ処理される複数枚のウェハ２００を多段に積載するボート２１７がボート支持台２１８によって処理室２０１に挿入される。そして、処理室２０１に挿入されたウェハ２００を、ヒータ２０７によって所定の温度に加熱する。
次に、反応管２０３の構成について、図２～図５を参照して説明する。なお、図３においては、ガスノズル３４０ａ～３４０ｅ、ボート２１７等の記載を省略している。
図２及び図３に示すように、内管１２には、処理室２０１内にガスを供給するためのガス供給スリット２３５ａ～２３５ｃが複数形成されている。ガス供給スリット２３５ａ～２３５ｃは、ノズル配置室２２２と処理室２０１とを連通している。
ノズル配置室２２２は、内管１２の外周面１２ｃと外管１４の内周面１４ａとの間にリング状に形成された間隙Ｓに形成されている。ノズル配置室２２２は、第１室２２２ａと、第２室２２２ｂと、第３室２２２ｃとを備えており、各室２２２ａ～２２２ｃは、リング状に形成された間隙Ｓの周方向に並設されている。
第１室２２２ａは、内管１２の外周面１２ｃから外管１４へ向けて延出した第１仕切１８ａ及び第２仕切１８ｂ間に形成されている。第１室２２２ａは、反応管２０３中心側の前壁が内管１２の周壁で構成されるとともに、外管１４側の後壁が第１仕切１８ａの縁と第２仕切１８ｂの縁とを連設する連設壁１８ｅによって形成されており、連設壁１８ｅと、内管１２の周壁と、第１仕切１８ａと、第２仕切１８ｂとで包囲されている。
第２室２２２ｂは、内管１２の外周面１２ｃから外管１４へ向けて延出した前述の第２仕切１８ｂ及び第３仕切１８ｃ間に形成されている。第２室２２２ｂは、反応管２０３中心側の前壁が内管１２の周壁で構成されており、周方向の側壁が第２仕切１８ｂ及び第３仕切１８ｃで構成されている。
また、第２室２２２ｂは、外管１４側の後壁が第２仕切１８ｂの縁と第３仕切１８ｃの縁とを連設する連設壁１８ｅによって形成されており、連設壁１８ｅと、内管１２の周壁と、第２仕切１８ｂと、第３仕切１８ｃとで包囲されている。
第３室２２２ｃは、内管１２の外周面１２ｃから外管１４へ向けて延出した前述の第３仕切１８ｃ及び第４仕切１８ｄ間に形成されている。第３室２２２ｃは、反応管２０３中心側の前壁が内管１２の周壁で構成されるとともに、外管１４側の後壁が第３仕切１８ｃの縁と第４仕切１８ｄの縁とを連設する連設壁１８ｅによって形成されており、連設壁１８ｅと、内管１２の周壁と、第３仕切１８ｃと、第４仕切１８ｄとで包囲されている。
連設壁１８ｅから外管１４の周壁までの離間距離Ｒは、１ｍｍ～５ｍｍの範囲内とすることが好ましく、２ｍｍ～５ｍｍとすることが望ましい。
各仕切１８ａ～１８ｄ及び連設壁１８ｅは、内管１２の上端から下端にわたって形成されている。これにより、各室２２２ａ～２２２ｃは、下端部がノズル挿入口２５６として開放されるとともに上端が内管１２の天面を構成する壁体で閉塞された有天井の形状とされている。
このノズル配置室２２２の各室２２２ａ～２２２ｃには、図２に示したように、上下方向に延在するガスノズル３４０ａ～３４０ｃがそれぞれ設置されている。ガスノズル３４０ａ～３４０ｃは、反応管２０３内に設けられ、複数のウェハ２００にガスを分配して供給するノズルの一例である。
隣接するガスノズル３４０ａ～３４０ｃ同士は、各仕切１８ｂ、１８ｃで区画されており、各ガスノズル３４０ａ～３４０ｃから供給されるガスがノズル配置室２２２内で混ざり合うことを抑制することができる。もし仕切１８ｂ、１８ｃが無いと、ガスノズル３４０ａ～３４０ｃのいずれからガスを吐出した際、ノズル配置室２２２の内壁に沿って流れるような渦が発生し、ノズル配置室２２２からウェハ領域へ効率的にガスが供給されず、ノズル配置室２２２内に滞留しやすくなる。また前壁（内管１２の周壁）が無いと、内管１２の内外を行き来するような渦が発生しやすくなり、効率的な供給が難しくなる。
なお第１室２２２ａ～第３室２２２ｃは、それぞれの内部空間が独立していれば十分であり、第２仕切１８ｂや第３仕切１８ｃを共有するものに限定されない。また第１室２２２ａ～第３室２２２ｃは、それぞれの間に多少の隙間が空いていても、その隙間が第１室２２２ａ～第３室２２２ｃのそれぞれの幅の最小値よりも小さければ、実質的に連続して並設されていると言える。
内管１２の周壁には、内周面１２ａが外側へ円弧状に後退した後退部１２ｂが第１ガス排気口２３６の両側のそれぞれ二か所に上下方向に延設されており、ノズル配置室２２２側の後退部１２ｂには、ガスノズル３４０ｄ、３４０ｅが配置されている。
ガスノズル３４０ａ、３４０ｃ、３４０ｄ、３４０ｅは、Ｉ字型のロングノズルとしてそれぞれ構成されている。また、ガスノズル３４０ｂは、上行管と下行管とを有するリターンノズルとして構成されている。図２に２つ並んで示されるガスノズル３４０ｂの一方が上行管（第１管）であり、他方が下行管（第２管）である。上行管と下行管は、それぞれの上端で互いに流体連通可能に接続され、上行管の下端にはガス供給管３１０ｂが接続される。ガスノズル３４０ａ～３４０ｅの側面には、上下方向に並んで配置された複数の第１開口の一例としてのガス供給孔２３４（２３４ａ～２３４ｅ）がそれぞれ設けられている。ガスノズル３４０ｂにおいては、ガス供給孔２３４ｂが複数のウェハ２００の位置に対応して、上行管と下行管のそれぞれに設けられている。なお、ガスノズル３４０ｂは、リターンノズルに限定されず、上下方向に伸び互いに流体連通する複数の管からなるノズルアレイとして構成されうる。このようなノズルアレイは、ガス供給管から供給されたガスを全てのガス供給孔２３４から同時に吐出できる。
ガス供給孔２３４ａ～２３４ｃの各開口面積もしくは総面積は、対応するガス供給スリット２３５ａ～２３５ｃの各開口面積もしくは総面積よりも小さい。その結果、ガス供給孔２３４ａ～２３４ｃでの圧力損失は、ガス供給スリット２３５ａ～２３５ｃでの圧力損失よりも大きい。ノズル配置室２２２内のガス供給機構は、この２段階の制限された流体連通によって、ガス供給のムラを吸収するバッファとして機能する。ガス供給孔２３４ａ～２３４ｃの比較的大きな圧力損失は、１つのガスノズルのガス供給孔２３４からの吐出量をより均一にし、ノズル配置室２２２内に均等に処理ガスを充満させ、バッファとして効果的に機能させるのに役立つ。一方で、ガス供給孔２３４での初速が速くなるため、もし一部のガスが速い速度を保ったままガス供給スリット２３５を通過すると、ガス供給スリット２３５の他の場所では速度の低下もしくは逆流が生じうる。つまりガス供給スリット２３５の長手方向における流速分布を不均一なものにする。また早い初速は、ノズル配置室２２２の圧力を内管１２内よりも低下させ、ノズル挿入口２５６からの吸い込みを引き起こす恐れがある。
本実施形態では、複数のガス供給孔２３４のうちの少なくとも一部は、複数のガス供給スリット２３５に直接対向しないように配置されている。具体的には、図２に示すように、ガス供給孔２３４ａ、２３４ｂ、２３４ｃが、連設壁１８ｅに向けて開口している。連設壁１８ｅは、反応管２０３の径方向において、ガス供給スリット２３５ａ、２３５ｂ、２３５ｃが形成されている内管１２側と反対側に位置している。
なお、ガス供給孔の配置はこれに限られず、例えば図７～図１０に示す変形例１～４のような配置であってもよい。図７に示す変形例１では、複数のガス供給孔２３４ａが、ガスノズル３４０ａに対し反応管２０３の周方向に位置しガス供給スリット２３５ａが形成されていない例えば第１仕切１８ａに向けて開口して形成されている。また、複数のガス供給孔２３４ｂが、ガスノズル３４０ｂに対し反応管２０３の周方向に位置しガス供給スリット２３５ｂが形成されていない第２仕切り１８ｂ及び第３仕切り１８ｃに向けて開口して形成されている。そして、複数のガス供給孔２３４ｃが、ガスノズル３４０ｃに対し反応管２０３の周方向に位置しガス供給スリット２３５ｃが形成されていない例えば第４仕切り１８ｄに向けて開口して形成されている。
図８に示す変形例２では、ガス供給孔２３４ａ、２３４ｂ、２３４ｃとして、ガス供給スリット２３５ａ、２３５ｂ、２３５ｃにそれぞれ対向する孔と、対向しない孔とが混在している。具体的には、ガス供給孔２３４ａ、２３４ｂ、２３４ｃが、ガス供給スリット２３５ａ、２３５ｂ、２３５ｃが形成されている内管１２側と、連設壁１８ｅ側とに向けてそれぞれ開口している。２つのガス供給孔２３４ａの開口面積の合計を、図７における１つのガス供給孔２３４ａの開口面積と同等に設定してもよい。ガス供給孔２３４ｃについても同様である。また、４つのガス供給孔２３４ｂの開口面積の合計を、図７における２つのガス供給孔２３４ｂの開口面積と同等に設定してもよい。
図９に示す変形例３では、ウェハ領域よりも下方に追加的に設けられる一部のガス供給孔２３４ａ、２３４ｂ、２３４ｃが、内管１２の周壁にそれぞれ対向して開口して形成されている。ここで、図９は、反応管２０３の、ボート支持台２１８に対応する高さにおける水平断面を示したものである。他のガス供給孔２３４ａ、２３４ｂ、２３４ｃについては、本実施形態、変形例１、２又は４と同様の構造とすることができる。
図１０に示す変形例４では、ガス供給孔２３４ａ～２３４ｃは、それぞれ反応管２０３の中心を向くように開口している。この変形例は、複数のガス供給孔２３４ｂと複数のガス供給スリット２３５ｂの間に配置された邪魔部（スポイラーバッフル板）３０ｂを更に有している。具体的には、ガス供給孔２３４ｂの吐出方向の延長上には、内管１２の周壁が位置している。この変形例では、この周壁が邪魔部３０を構成している。なお、邪魔部３０の構成は内管１２に一体に形成されるものに限られず、ガス供給孔２３４ｂから噴出した処理ガスが直接ガス供給スリット２３５ｂを通過することを抑制できる構造（邪魔板等）であればよい。
また、ガス供給スリット２３５ｂの幅ｗは、上行管に設けられた複数のガス供給孔２３４ｂと下行管に設けられた複数のガス供給孔２３４ｂの間の水平方向の距離ｄよりも狭く形成されている。
また、ガスノズル３４０ａ、３４０ｃのガス供給孔２３４ａ、２３４ｃと、対応するガス供給スリット２３５ａ、２３５ｃとの間にも、邪魔部３０ａ、３０ｃが設けられる。邪魔部３０ａ、３０ｃは、ガス供給孔２３４ａ、２３４ｃの吐出方向の延長線上に、吐出方向に略垂直な壁を形成する。この結果、邪魔部３０ａの両側に小さな開口が残る。このように邪魔部３０ａ～３０ｃは、ノズルの種類等に応じて、異なる形状や配置で設けられうる。なお邪魔部３０ａ～３０ｃは、いずれか１つのみ設けられてもよい。ノズル配置室２２２ｂにリターンノズルが設けられ、邪魔部３０ｂのみが設けられた場合、ガス供給スリット２３５ｂの幅が、ガス供給スリット２３５ａ、２３５ｃよりも狭く形成された内管１２が用いられることになる。
図２及び図７～図１０を通じて説明したように、第１室２２２ａ、第２室２２２ｂ及び第３室２２２ｃのそれぞれにおいて、ガス供給孔２３４から吐出された処理ガスは、ノズル配置室２２２の側面（連設壁１８ｅ、第１仕切１８ａ～第４仕切１８ｄ）、内管１２の周壁、又は邪魔部３０にぶつかり、偏向される。これにより、ガス供給スリット２３５から内管１２内に流入する流速の偏差が小縮小するとともに、ノズル配置室２２２における圧力損失（ガス供給孔２３４における圧力と、ガス供給スリット２３５における圧力の差）が増加する。このため、ノズル挿入口２５６からノズル配置室２２２へガスが吸い込まれることが抑制される。これにより、反応管２０３の下部（炉口部）で発生したパーティクルがノズル配置室２２２を通ってウェハ領域に輸送されたり、該下部に漂う使用済みのガスがガスノズル３４０ａ～３４０ｃから噴出する未使用の処理ガスに巻き込まれたりすることが抑制される。また、従来これを防ぐために反応管２０３の下部に供給されていたパージガスを削減でき、ウェハ領域における処理ガス濃度分布が均一化する。
内管１２のノズル配置室２２２が形成された部位に対向する周壁の部位には、第１ガス排気口２３６が開設されている。第１ガス排気口２３６は、ノズル配置室２２２との間に処理室２０１のウェハ２００が収容される領域を挟むように配置されている。第１ガス排気口２３６は、処理室２０１のウェハ２００が収容される下端側から上端側に至るまでの領域（ウェハ領域）に面して形成され、処理室２０１と間隙Ｓを連通させる。
内管１２の第１ガス排気口２３６の下方の周壁の部位には、第２ガス排気口２３７が形成されている。第２ガス排気口２３７は、排気口２３０の上端よりも高い位置から排気口２３０の下端よりも高い位置の間に形成することができる。第２ガス排気口２３７は、複数設けることができ、そのうちの１つは、排気管２３１の延長上に一部重なるように配置することができる。このように、第１ガス排気口２３６は、処理室２０１と間隙Ｓとを連通するように形成され、第２ガス排気口２３７は、処理室２０１下方の雰囲気を排気するよう形成されている。
すなわち、第１ガス排気口２３６は、処理室２０１内の雰囲気を間隙Ｓに排気するガス排気口であり、第１ガス排気口２３６から排気されたガスは、内管１２の外側の間隙Ｓ及び排気口２３０を介して、排気管２３１から反応管２０３外へ排気される。また、第２ガス排気口２３７から排気されたガスは、間隙Ｓの下側及び排気口２３０を介して、排気管２３１から反応管２０３外へ排気される。
このような構成により、ウェハ通過後のガスが筒部外側を経由して排気することにより、真空ポンプ２４６等の排気部の圧力とウェハ領域の圧力との差を小さくして圧力損失を最小限とすることができる。そして、圧力損失を最小限とすることにより、ウェハ領域の圧力を下げることができ、ウェハ領域の流速を上げ、ローディング効果を緩和することができる。
これにより、内管１２内の雰囲気を、図１に示したように、ガス供給スリット２３５ａ～２３５ｃに対向する壁面に開設された流出口の一例である第１ガス排気口２３６、間隙Ｓ、外管１４に開設された排気口２３０を介して排気する主排気経路２０が形成される。
また、内管１２内の雰囲気を、内管１２のガス供給スリット２３５ａ～２３５ｃに対向する壁面に開設された流出口の他のである第２ガス排気口２３７、間隙Ｓ、及び外管１４に開設された排気口２３０を介して外部へ排気する副排気経路２２が形成される。
図４は、反応管２０３の縦断面図であって、ボート２１７等の記載は省略している。
内管１２の周壁には、ノズル配置室２２２の第１室２２２ａに連通する横長のスリット状のガス供給スリット２３５ａが上下方向に複数形成されている。ガス供給スリット２３５ａの側部には、第２室２２２ｂに連通する横長のスリット状のガス供給スリット２３５ｂが上下方向に複数形成されている。ガス供給スリット２３５ｂの側部には、第３室２２２ｃに連通する横長のスリット状のガス供給スリット２３５ｃが上下方向に複数形成されている。
これにより、ガス供給スリット２３５ａ～２３５ｃは、上下左右方向に複数段、複数列のマトリクス状に形成されている。
ガス供給スリット２３５ａ～２３５ｃの内管１２周方向の長さは、ノズル配置室２２２内の各室２２２ａ～２２２ｃの周方向の長さと同じ長さまで伸ばすことができる。ガス供給スリット２３５ａ～２３５ｃは、各仕切１８ａ～１８ｄと内管１２の周壁との連結部分を除いて横長に、縦複数段に形成するとガス供給効率が向上するので良い。
ガス供給スリット２３５ａ～２３５ｃのそれぞれの両端は、半円に相当する曲面状に掲載される。これより、エッジ部周縁のガスのよどみを抑制することができ、エッジ部の膜の形成を抑制することができ、さらに、エッジ部に形成される膜の膜剥がれを抑制することができる。
また、内管１２のノズル配置室２２２側の下端から内周面１２ａの下端にかけて、ガスノズル３４０ａ～３４０ｃをノズル配置室２２２の対応する各室２２２ａ～２２２ｃ内に設置するためのノズル挿入口２５６が形成されている。
ノズル支持部３５０ａ～３５０ｃは、金属製のエルボ管であり、上端に挿入されたガスノズル３４０ａ～３４０ｃを支持し、側面ではガス供給管３１０ａ～３１０ｃと流体連通しつつ、マニホールド２２６に着脱可能に取り付けられる。ガスノズル３４０ａ～３４０ｃを設置する際は、ノズル挿入口２５６から対応する各室２２２ａ～２２２ｃにガスノズル３４０ａ～３４０ｃを挿入した後、ノズル支持部３５０ａ～３５０ｃの内部流路をガス供給管３１０ａ～３１０ｃと結合させた状態で、ノズル支持部３５０ａ～３５０ｃを図示しないボルト等で固定する。
これにより、図２に示したように、各ガスノズル３４０ａ～３４０ｃは、ノズル配置室２２２の対応する各室２２２ａ～２２２ｃに収容される。また、各ガスノズル３４０ａ～３４０ｃからガスは、各室２２２ａ～２２２ｃの前壁を構成する内管１２に開設された流入口の一例であるガス供給スリット２３５ａ～３５０ｃを介して内管１２内に供給される。このとき、ガスノズル３４０ａ～３４０ｃからガスは、内管１２の外周面１２ｃに沿った流れが各仕切１８ａ～１８ｄによって抑制される。
ノズル配置室２２２の各仕切１８ａ～１８ｄは、ノズル配置室２２２の天井部から反応管２０３の下端部上部まで形成されている。具体的に、各仕切１８ｂ、１８ｃの下端は、図４に示したように、開口部２５６の上縁よりも下側まで形成される。各仕切１８ｂ、１８ｃの下端は、反応管２０３の下端部よりも上側であって、ノズル支持部３５０ａ～３５０ｃの上端部よりも下側まで形成されている。
図５に示すように、ガス供給スリット２３５ａ～２３５ｃは、処理室２０１に収容された状態のボート２１７に複数段載置された隣り合うウェハ２００とウェハ２００との間にそれぞれ配置されるように形成されている（ガス供給スリット２３５ａのみ図示）。図５では、ボート２１７を省略して説明する。
ガス供給スリット２３５ａ～２３５ｃは、ボート２１７に載置可能な最下段のウェハ２００とボート２１７の天板の間に至るまで、各ウェハ２００の間及び最上段のウェハ２００と天板の間に位置するよう形成することが望ましい。このようなスリット構成とすることにより、ウェハ２００上にウェハ２００に平行な処理ガスの流れを形成することができる。この平行な流れは、流速が低い方が理想的な層流に近づき、上流から下流へと均一な流れを形成しやすい。
ガスノズル３４０ａ～３４０ｃのガス供給孔２３４ａ～２３４ｃは、その吐出方向に関わらず、各ガス供給スリット２３５に対し１個ずつ対応するように、各ガス供給スリット２３５ａ～２３５ｃの縦幅の中央に対応する位置に形成することができる。
例えば、ガス供給スリット２３５ａ～２３５ｃが２５個連続して並んで形成されている場合、それぞれ２５個のガス供給孔２３４ａ～２３４ｃが同じ間隔で並んで形成されると良い。なお、図９に示される追加のガス供給２３４ａ～２３４ｃは、ガス供給スリット２３５ａ～２３５ｃに対応して並ぶガス供給２３４ａ～２３４ｃの下方に離れて配置される。
なお、第１ガス排気口２３６は、複数のウェハ２００に対して共通の１つの連続開口に限らず、ガス供給スリット２３５ａ等と同様に、ウェハ２００毎の複数の開口として形成されうる。また、ガス供給孔２３４ａ等やガス供給スリット２３５ａ等は、ウェハ２００毎の複数の開口として形成されるものに限らず、第１ガス排気口２３６と同様に、複数のウェハ２００に対して共通の１つの連続開口として形成されうる。ガス供給孔２３４、ガス供給スリット２３５及び第１ガス排気口２３６の内の１つ以上が、ウェハ２００毎の複数の開口として形成されていることが望ましい。
図６は、基板処理装置１０を示すブロック図であり、基板処理装置１０の制御部（制御手段）であるコントローラ２８０は、コンピュータとして構成されている。このコンピュータは、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１２１ａ、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）１２１ｂ、記憶装置１２１ｃ、Ｉ／Ｏポート１２１ｄを備えている。
ＲＡＭ１２１ｂ、記憶装置１２１ｃ、Ｉ／Ｏポート１２１ｄは、内部バス１２１ｅを介して、ＣＰＵ１２１ａとデータ交換可能なように構成されている。コントローラ２８０には、例えばタッチパネル等として構成された入出力装置１２２が接続されている。
記憶装置１２１ｃは、例えばフラッシュメモリ、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）等で構成されている。記憶装置１２１ｃ内には、基板処理装置の動作を制御する制御プログラムや、後述する基板処理の手順や条件等が記載されたプロセスレシピ等が、読み出し可能に格納されている。
プロセスレシピは、後述する基板処理工程における各手順をコントローラ２８０に実行させ、所定の結果を得ることが出来るように組み合わされたものであり、プログラムとして機能する。以下、プロセスレシピや制御プログラム等を総称して、単に、プログラムともいう。
本明細書においてプログラムという言葉を用いた場合は、プロセスレシピ単体のみを含む場合、制御プログラム単体のみを含む場合、または、それらの両方を含む場合がある。ＲＡＭ１２１ｂは、ＣＰＵ１２１ａによって読み出されたプログラムやデータ等が一時的に保持されるメモリ領域（ワークエリア）として構成されている。
Ｉ／Ｏポート１２１ｄは、上述のＭＦＣ３２０ａ～３２０ｆ、バルブ３３０ａ～３３０ｆ、圧力センサ２４５、ＡＰＣバルブ２４４、真空ポンプ２４６、ヒータ２０７、温度センサ、ボート回転機構２６７、ボートエレベータ１１５等に接続されている。
ＣＰＵ１２１ａは、記憶装置１２１ｃから制御プログラムを読み出して実行すると共に、入出力装置１２２からの操作コマンドの入力等に応じて記憶装置１２１ｃからプロセスレシピを読み出すように構成されている。
ＣＰＵ１２１ａは、読み出したプロセスレシピの内容に沿うように、ＭＦＣ３２０ａ～３２０ｆによる各種ガスの流量調整動作、バルブ３３０ａ～３３０ｆの開閉動作、ＡＰＣバルブ２４４の開閉動作を制御するように構成されている。また、ＣＰＵ１２１ａは、圧力センサ２４５に基づくＡＰＣバルブ２４４による圧力調整動作、真空ポンプ２４６の起動および停止、温度センサに基づくヒータ２０７の温度調整動作を制御するように構成されている。さらに、ＣＰＵ１２１ａは、ボート回転機構２６７によるボート２１７の回転および回転速度調節動作、ボートエレベータ１１５によるボート２１７の昇降動作等を制御するように構成されている。
コントローラ２８０は、専用のコンピュータとして構成されている場合に限らず、汎用のコンピュータとして構成されていてもよい。例えば、上述のプログラムを格納した外部記憶装置１２３を用意し、この外部記憶装置１２３を用いて汎用のコンピュータにプログラムをインストールすること等により、本実施形態のコントローラ２８０を構成することができる。外部記憶装置としては、例えば、ハードディスク等の磁気ディスク、ＣＤ等の光ディスク、ＭＯ等の光磁気ディスク、ＵＳＢメモリ等の半導体メモリ等が挙げられる。
但し、コンピュータにプログラムを供給するための手段は、外部記憶装置１２３を介して供給する場合に限らない。例えば、インターネットや専用回線等の通信手段を用い、外部記憶装置１２３を介さずにプログラムを供給するようにしてもよい。記憶装置１２１ｃや外部記憶装置１２３は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体として構成される。以下、これらを総称して、単に、記録媒体ともいう。本明細書において記録媒体という言葉を用いた場合は、記憶装置１２１ｃ単体のみを含む場合、外部記憶装置１２３単体のみを含む場合、または、それらの両方を含む場合がある。
（作用）
次に、本開示に関わる基板処理装置の動作概要を、コントローラ２８０が行う制御手順に従って説明する。
本実施形態に係る半導体装置の製造方法は、上下方向に配列された複数のウェハ２００（基板）を収容して処理するための反応管２０３（処理容器）と、反応管２０３内に設けられ、上下方向に並んで配置された複数のガス供給孔２３４（第１開口）を有し、複数のウェハ２００にガスを分配して供給するためのガスノズル３４０ａ、３４０ｂ、３４０ｃ（ノズル）と、反応管２０３内に設けられ、ガスノズル３４０ａ、３４０ｂ、３４０ｃを収容し、反応管２０３におけるウェハ２００側の領域との間で制限された流体の連通を提供する複数のガス供給スリット２３５（第２開口）が上下方向に沿って形成されたノズル配置室２２２（供給バッファ）と、を備え、複数のガス供給孔２３４のうちの少なくとも一部が、複数のガス供給スリット２３５（第２開口）に直接対向しないように配置されている基板処理装置１０の反応管２０３にウェハ２００を搬入する工程と、ガスノズル３４０ａ、３４０ｂ、３４０ｃから反応管２０３内にガスを供給し、反応管２０３内のウェハ２００を処理する工程と、を有している。
なお、反応管２０３には、予め所定枚数のウェハ２００が載置されたボート２１７を挿入し、シールキャップ２１９によって反応管２０３を気密に閉塞しておく。
コントローラ２８０による制御が開始されると、コントローラ２８０は、真空ポンプ２４６及びＡＰＣバルブ２４４を作動して排気口２３０から反応管２０３内の雰囲気を排気する（排気手順）。
例えば所定時間経過する等した排気処理完了後にコントローラ２８０は、バルブ３３０ｂ、３３０ｆを開作動して、ガスノズル３４０ｂから原料ガスとしてシリコン（Ｓｉ）ソースガスをキャリアとしての窒素ガスと共に供給する。これと同時に、コントローラ２８０は、バルブ３３０ａを閉鎖するとともにバルブ３３０ｃ～３３０ｆを開作動してガスノズル３４０ａ、３４０ｃ～３４０ｆから不活性ガスとして窒素（Ｎ２）ガスを供給してウェハ２００に処理を施して層を形成する（第１の処理手順）。
このとき、コントローラ２８０は、圧力センサ２４５から得られる圧力が一定になるように真空ポンプ２４６及びＡＰＣバルブ２４４を作動して反応管２０３内の雰囲気を排気口２３０から排出し、反応管２０３内に負圧を供給する。
これにより、原料ガスは、ウェハ２００上を平行に流れた後、第１ガス排気口２３６及び第２ガス排気口２３７を通って間隙Ｓの上部から下部へ流れ、排気口２３０を介して排気管２３１から排気される。
この処理手順において、ガスノズル３４０ａ、３４０ｃ～３４０ｅからは、ウェハ２００中心へ向けて不活性ガスが供給される。このとき、各ガスノズル３４０ａ、３４０ｃ～３４０ｅからの不活性ガスの供給量をコントローラ２８０で制御することで、ウェハ２００中心部の不活性ガス濃度が外周部の不活性ガス濃度よりも低くなるように調整する。これにより、ウェハ２００の表面への原料ガス若しくは（活性種）の供給量を制御することができるので、原料ガスでウェハ２００に形成される層の面内厚さ分布を、中央凹分布からフラット分布へ近づけたり、中央凸分布へ近づけたりすることが可能となる。
そして、所定時間経過する等して処理が完了した際には、コントローラ２８０は、バルブ３３０ｂを閉作動して、ガスノズル３４０ｂからの原料ガスの供給を停止するとともに、バルブ３３０ｆを開作動してガスノズル３４０ｂからの不活性ガスを供給する。またコントローラ２８０は、ＡＰＣバルブ２４４により低い目標圧力を設定して、反応管２０３内の雰囲気を排気口２３０から排気させる。これと同時に、バルブ３３０ａ、３３０ｃを開作動してガスノズル３４０ａ、３４０ｃから不活性ガスを供給し、反応管２２０内に滞留しているガスを排気口２３０からパージアウトする（排出手順）。
次に、所定時間経過する等したパージアウト完了後にコントローラ２８０は、バルブ３３０ａ、３３０ｅを開作動して、ガスノズル３４０ａから原料ガスとしてアンモニア（ＮＨ３）ガスをキャリアとしての窒素（Ｎ２）ガスと共に供給する。これと同時に、コントローラ２８０は、バルブ３３０ｂを閉鎖するとともにバルブ３３０ｃ、３３０ｄ、３３０ｆを開作動してガスノズル３４０ａ、３４０ｃ、３４０ｄ、３４０ｆから少量の窒素（Ｎ２）ガスを吐出してウェハ２００に処理を施す（第２の処理手順）。
このとき、コントローラ２８０は、圧力センサ２４５から得られる圧力が一定になるように真空ポンプ２４６及びＡＰＣバルブ２４４を作動して反応管２０３内の雰囲気を排気口２３０から排出し、反応管２０３内に負圧を供給する。
これにより、原料ガスは、ウェハ２００上を平行に流れた後、第１ガス排気口２３６及び第２ガス排気口２３７を通って間隙Ｓの上部から下部へ流れ、排気口２３０を介して排気管２３１から排気される。
そして、所定時間経過する等して処理が完了し際には、コントローラ２８０は、バルブ３３０ａを閉作動して、ガスノズル３４０ａからの原料ガスの供給を停止する。また、真空ポンプ２４６及びＡＰＣバルブ２４４を制御し反応管２０３内に供給する負圧を大きくする等して、反応管２０３内の雰囲気を排気口２３０から排気する。これと同時に、バルブ３３０ａ、３３０ｃを開作動してガスノズル３４０ａ、３４０ｃから不活性ガスを供給し、内管１２と外管１４との間の間隙Ｓに滞留しているガスを排気口２３０からパージアウトする（排出手順）。このとき、バルブ３３０ｂを開作動してガスノズル３４０ｂからも不活性ガスを供給するものとする。
第１の処理手順、排出手順、第２の処理手順、排出手順のサイクルを所定回数繰り返してウェハ２００の処理が完了すると、上記した動作の逆の手順により、ボート２１７が反応管２０３内から搬出される。ウェハ２００は、図示しないウェハ移載機により、ボート２１７から移載棚のポッドに移載され、ポッドは、ポッド搬送機により、移載棚からポッドステージに移載され、外部搬送装置により、筐体の外部に搬出される。
本実施形態によれば、以下に示す１つ又は複数の効果が得られる。
（ａ）第１室２２２ａ、第２室２２２ｂ及び第３室２２２ｃ（供給バッファ）にそれぞれ収容されたガスノズル３４０ａ～３４０ｃからの処理ガスの噴出時に、第１室２２２ａ、第２室２２２ｂ及び第３室２２２ｃ内における周囲のガスの吸込みを抑制し、処理ガスをウェハ２００に対して効率的に供給することができるとともに、ノズル配置室２２２内を清浄に保つことができる。
（ｂ）第１室２２２ａ、第２室２２２ｂ及び第３室２２２ｃ内の圧力を、内管１２内よりも高く維持することができ、第１室２２２ａ、第２室２２２ｂ及び第３室２２２ｃの下端からパーティクルを含むガスを吸い込んで、ウェハ２００上に飛散させることを防ぐことができる。
（ｃ）副生成物の付着及びパーティクル発生を抑制するために反応管２０２の下部に供給されるパージガスを使用量を減らし、ウェハ間の均一性を向上することができる。
（ｄ）使用するガスノズルの様々な種類に応じて、ノズル配置室２２２の圧力を適切に高める複数の手法が利用できる。それらの多くはガスノズル３４０ａ～３４０ｃのガス供給孔２３４ａ～２３４ｃの向きに関する小規模なハードウェア上の変更によって実現できる。
［実施例］
本実施形態では、ガス供給孔２３４のうちの少なくとも一部が、ガス供給スリット２３５に直接対向しないように配置されている。このようにガス供給孔の向きを変えることによるウェハ上の流速やガス分圧の違いについて、シミュレーションにより解析した。
図１１は、各ウェハの中心上におけるガスの流速を示す折れ線グラフ図である。横軸がボートの最下段から数えたウェハの番号、縦軸がウェハの中心の流速である。比較例は、ガス供給孔がガス供給スリットに対向して配置された構成である。他は図２、図７～図９に示される本実施形態の構成である。この図より、ガス供給孔の向きを変えることで、ウェハの中心上におけるガスの流速が１０％程度低下していることがわかる。なお、流速を比較例に揃えたい場合には、処理ガスの導入流量を増やしたり、圧力を下げたりといった調整を行ってもよい。
図１２及び図１３は、原料ガスの分解により生じる活性種の分圧を示す折れ線グラフであり、太線は比較例であり、ガス供給孔がガス供給スリットに対向して配置された実施形態の構成である。図１２は、縦軸が各ウェハにおけるウェハ全体の分圧平均値であり、ＷｔＷ（Wafer-to-Wafer）特性を表している。比較例と同等もしくは改善された均一性が得られることが確認された。図１３は、各ウェハにおける分圧の不均一性であり、ＷｉＷ（Within Wafer）特性を表している。ここで、分圧の不均一性とは、ウェハの外周と中央の分圧の差を分圧平均値で除した値である。実施形態の構成では、比較例よりも分圧の不均一性の変化が少ないことが確認された。なお、この不均一性は凸度に関連し、ガスノズル３４０ａ、３４０ｃ～３４０ｅからの不活性ガスの流量で制御可能であるので、不均一性の大小よりもウェハ間で一定であることが重要である。
図１２及び図１３において、比較例と本実施形態の構成は、ガス供給孔の向きを除き、同じ条件で比較されている。従って、ガスの流量が実施形態の構成のために十分最適化されていない可能性がある。特に、パーティクルの発生を防止するために反応管２００の底部に別途供給されていたパージガス（Ｎ２）は、本実施形態では削減可能であり、それによってＷｉＷが改善される余地がある。
［他の実施形態］
以上、本開示の実施形態の一例について説明したが、本開示の実施形態は、上記に限定されるものでなく、上記以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。
＜本開示の好ましい態様＞
以下、本開示の好ましい態様について付記する。
（付記１）
上下方向に配列された複数の基板を収容して処理するための内管、及び前記内管の外側に位置する外管を有する処理容器と、
前記処理容器内に設けられ、上下方向に並んで配置された複数の第１開口を有し、前記複数の基板にガスを分配して供給するためのノズルと、
前記処理容器内における前記内管と前記外管の間に設けられ、前記ノズルを収容し、前記処理容器における前記基板側の領域との間で制限された流体の連通を提供する複数の第２開口が前記内管に上下方向に沿って形成された供給バッファと、を備え、
前記複数の第１開口のうちの少なくとも一部が、前記複数の第２開口に直接対向しないように、前記反応管の径方向において、前記複数の第２開口が形成されている前記内管側と反対側に位置する壁部に向けて開口して配置された基板処理装置が提供される。
（付記２）
上下方向に配列された複数の基板を収容して処理するための内管、及び前記内管の外側に位置する外管を有する処理容器と、
前記処理容器内に設けられ、上下方向に並んで配置された複数の第１開口を有し、前記複数の基板にガスを分配して供給するためのノズルと、
前記処理容器内における前記内管と前記外管の間に設けられ、前記ノズルを収容し、前記処理容器における前記基板側の領域との間で制限された流体の連通を提供する複数の第２開口が前記内管に上下方向に沿って形成された供給バッファと、を備え、
前記複数の第１開口のうちの少なくとも一部が、前記複数の第２開口に直接対向しないように、前記ノズルに対して前記処理容器の周方向に位置し前記第２開口が形成されていない壁部に向けて開口して配置された基板処理装置が提供される。
（付記３）
上下方向に配列された複数の基板を収容して処理するための内管、及び前記内管の外側に位置する外管を有する処理容器と、
前記処理容器内に設けられ、上下方向に並んで配置された複数の第１開口を有し、前記複数の基板にガスを分配して供給するためのノズルと、
前記処理容器内における前記内管と前記外管の間に設けられ、前記ノズルを収容し、前記処理容器における前記基板側の領域との間で制限された流体の連通を提供する複数の第２開口が前記内管に上下方向に沿って形成された供給バッファと、を備え、
前記複数の第１開口のうちの少なくとも一部が、前記複数の第２開口に直接対向しないように、前記反応管の径方向において、前記第１の開口が、前記第２開口が形成されている前記内管側と、前記内管側と反対側に位置する壁部に向けてそれぞれ開口して配置された基板処理装置が提供される。
（付記４）
上下方向に配列された複数の基板を収容して処理するための内管、及び前記内管の外側に位置する外管を有する処理容器と、
前記処理容器内における前記内管と前記外管の間に設けられ、上下方向に並んで配置された複数の第１開口を有し、前記複数の基板にガスを分配して供給するためのノズルと、
前記処理容器内に設けられ、前記ノズルを収容し、前記処理容器における前記基板側の領域との間で制限された流体の連通を提供する複数の第２開口が前記内管に上下方向に沿って形成された供給バッファと、を備え、
前記複数の第１開口のうちの少なくとも一部が、前記複数の第２開口に直接対向しないように配置され、
前記処理容器の底部に設けられる前記第１開口が、前記複数の第２開口に直接対向して配置されている基板処理装置が提供される。
（付記５）
上下方向に配列された複数の基板を収容して処理するための内管、及び前記内管の外側に位置する外管を有する処理容器と、
前記処理容器内における前記内管と前記外管の間に設けられ、上下方向に並んで配置された複数の第１開口を有し、前記複数の基板にガスを分配して供給するためのノズルと、
前記処理容器内に設けられ、前記ノズルを収容し、前記処理容器における前記基板側の領域との間で制限された流体の連通を提供する複数の第２開口が前記内管に上下方向に沿って形成された供給バッファと、を備え、
前記複数の第１開口のうちの少なくとも一部が、前記複数の第２開口に直接対向しないように、前記内管の周壁に向けて開口した基板処理装置が提供される。
（付記６）
前記供給バッファは、周方向に並設されるノズル配置室を有し、前記第２開口は、前記複数のノズル配置室のそれぞれに別個に異なる幅に設けられる。
前記供給バッファは、３個のノズル配置室を有し、中心側のノズル配置室の前記第２開口の幅が他のノズル配置室の前記第２開口の幅よりも小さい。或いは、複数のノズル配置室のうち、基板の中心を挟んで前記第１ガス排気口と向かい合うように位置するノズル配置室の第２開口の幅が、他のノズル配置室の第２開口よりも小さい。
（付記７）
前記供給バッファは、前記第１開口よりも下方において、基板側の領域と流体連通し、前記ノズルが挿通される２５６周方向に並設されるノズル配置室を有し、前記第２開口は、前記複数のノズル配置室のそれぞれに別個に異なる幅
１０ 基板処理装置
３０ 邪魔部
２００ ウェハ（基板）
２０３ 反応管（処理容器）
２２２ ノズル配置室（供給バッファ）
２３４ ガス供給孔（第１開口）
２３４ａ ガス供給孔（第１開口）
２３４ｂ ガス供給孔（第１開口）
２３４ｃ ガス供給孔（第１開口）
２３５ ガス供給スリット（第２開口）
２３５ａ ガス供給スリット（第２開口）
２３５ｂ ガス供給スリット（第２開口）
２３５ｃ ガス供給スリット（第２開口）
３４０ａ ガスノズル（ノズル）
３４０ｂ ガスノズル（ノズル）
３４０ｃ ガスノズル（ノズル）
ｄ 第１開口の間の水平方向の距離
ｗ 第２開口の幅

Claims (16)

  1. 上下方向に配列された複数の基板を収容して処理する処理容器と、
    前記処理容器内に設けられ、上下方向に並んで配置された複数の第１開口を有し、前記複数の基板にガスを分配して供給するノズルと、
    前記処理容器に設けられ、前記ノズルを収容し、前記処理容器における前記基板が配置される領域との間に第２開口が上下方向に沿って形成された供給バッファと、を備え、
    前記供給バッファは、前記第１開口よりも下方においてノズル挿入口を有し、前記供給バッファと前記基板が配置される領域は、前記ノズル挿入口を通じて流体連通し、
    前記複数の第１開口のうちの少なくとも一部が、前記複数の第２開口に直接対向しないように配置されている基板処理装置。
  2. 前記第２開口は、前記処理容器に収容される前記複数の基板の位置に対応して複数設けられ、
    前記複数の第１開口のうちの並びが連続する一部は、上下方向において同じ間隔で配置される請求項１に記載の基板処理装置。
  3. 前記処理容器は、内部に前記基板が配置される内管と、前記内管の外側に位置する外管とを有し、
    前記ノズルは、前記内管と前記外管の間に設けられる請求項１に記載の基板処理装置。
  4. 前記ノズルは、それぞれ上下方向に延伸し、同一のガスを吐出可能に構成される第１管と第２管とを有するノズルアレイであり、
    前記複数の第１開口は、前記複数の基板の位置に対応して、前記第１管と前記第２管のそれぞれに設けられ、
    前記第２開口の幅は、前記第１管に設けられた前記複数の第１開口と前記第２管に設けられた前記複数の第１開口の間の水平方向の距離よりも狭く形成される請求項１に記載の基板処理装置。
  5. 上下方向に配列された複数の基板を収容して処理するための処理容器と、前記処理容器内に設けられ、上下方向に並んで配置された複数の第１開口を有し、前記複数の基板にガスを分配して供給するノズルと、前記処理容器に設けられ、前記ノズルを収容し、前記処理容器における前記基板が配置される領域との間に第２開口が上下方向に沿って形成された供給バッファと、を備え、前記供給バッファが前記第１開口よりも下方において有するノズル挿入口を通じて、前記供給バッファと前記基板が配置される領域が流体連通する基板処理装置の前記処理容器に基板を搬入する工程と、
    前記複数の第１開口のうちの少なくとも一部が、前記複数の第２開口に直接対向しないように配置されている前記ノズルから前記処理容器内にガスを供給し、前記処理容器内の前記基板を処理する工程と、
    を有する半導体装置の製造方法。
  6. 前記処理容器は、前記基板が配置される領域に亘って形成される１または複数のガス排気口を有する請求項１に記載の基板処理装置。
  7. 前記供給バッファは、周方向に並設される複数のノズル配置室を有し、前記第２開口は、前記複数のノズル配置室のそれぞれに別個に異なる幅に設けられる請求項１に記載の基板処理装置。
  8. 前記供給バッファは、３個のノズル配置室を有し、中心側の前記ノズル配置室の前記第２開口の幅が他の前記ノズル配置室の前記第２開口の幅よりも小さい請求項１に記載の基板処理装置。
  9. 前記供給バッファは、周方向に並設される複数のノズル配置室を有し、前記複数のノズル配置室のうち、前記基板の中心を挟んで前記ガス排気口と向かい合うように位置するノズル配置室の前記第２開口の幅が、他のノズル配置室の前記第２開口よりも小さい請求項６に記載の基板処理装置。
  10. 前記複数の第１開口のうちの少なくとも一部は、前記処理容器の半径方向に向いて開口し、前記ノズルは、前記一部の第１開口から噴射した前記ガスを、前記供給バッファの、前記複数の第２開口が形成された側面とは反対側に位置する壁部に衝突させる請求項２に記載の基板処理装置。
  11. 前記複数の第１開口のうちの少なくとも一部は、前記処理容器の周方向に向いて開口し、前記ノズルは、前記一部の第１開口から噴射した前記ガスを、前記供給バッファの、前記第２開口が形成されていない壁部に衝突させる請求項２に記載の基板処理装置。
  12. 前記複数の第１開口のうちの少なくとも一部は、前記処理容器の半径方向および中心方向に向いてそれぞれ開口し、前記ノズルは、半径方向に向いた前記一部の第１開口から噴射した前記ガスを、前記供給バッファの、前記複数の第２開口が形成された側面とは反対側に位置する壁部に衝突させる請求項２に記載の基板処理装置。
  13. 前記複数の第１開口のうちの少なくとも一部は、その並び方向において前記第２開口が形成されていない高さの位置で開口し、前記ノズルは、前記一部の第１開口から噴射した前記ガスを、前記供給バッファ又は前記処理容器の前記第２開口が形成されていない壁部に衝突させる請求項２に記載の基板処理装置。
  14. 前記供給バッファは、周方向に並設される複数のノズル配置室を有し、単一の前記ノズル挿入口を介して前記複数のノズル配置室のそれぞれにノズルが設置可能に構成される請求項１に記載の基板処理装置。
  15. 前記供給バッファは、周方向に並設される複数のノズル配置室を有し、前記ノズル挿入口の上縁は、前記複数のノズル配置室を仕切る仕切の下端よりも上側にある請求項１に記載の基板処理装置。
  16. 上下方向に配列された複数の基板を収容して処理する処理容器であって、
    上下方向に並んで配置された複数の第１開口を有するノズルを収容し、前記複数の基板の位置に対応して複数の第２開口が形成された供給バッファと、
    前記基板が配置される領域に亘って形成される１または複数のガス排気口と、を備え、
    前記供給バッファは、下端にノズル挿入口を有し、前記供給バッファと前記基板が配置される領域とは、前記ノズル挿入口を通じて流体連通し、
    前記複数の第２開口のうちの少なくとも一部は、対応する前記基板毎に、前記ノズルの前記第１開口の吐出方向に略垂直に形成された壁の、前記吐出方向の延長線上の両側の位置に１つずつ形成され、
    前記複数の第１開口のうちの少なくとも一部が、前記複数の第２開口に直接対向しないように配置されている処理容器。
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20220301893A1 (en) * 2021-03-19 2022-09-22 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Limited Wafer Transfer System and Method of Use
KR20230007024A (ko) * 2021-07-05 2023-01-12 삼성전자주식회사 반도체 처리 장치 및 이를 이용한 반도체 처리 방법
WO2024024544A1 (ja) * 2022-07-28 2024-02-01 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置及び基板処理方法
JP2024065939A (ja) 2022-10-31 2024-05-15 株式会社Kokusai Electric 基板処理装置、半導体装置の製造方法及び基板処理プログラム

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005167021A (ja) 2003-12-03 2005-06-23 Hitachi Kokusai Electric Inc 基板処理装置
WO2011074604A1 (ja) 2009-12-18 2011-06-23 株式会社日立国際電気 半導体装置の製造方法、基板処理装置及び半導体装置
WO2012030033A1 (ko) 2010-08-31 2012-03-08 주식회사 테라세미콘 대면적 기판처리 시스템의 가스 공급 장치
JP2015517210A (ja) 2012-03-28 2015-06-18 クックジェ エレクトリック コリア カンパニー リミテッド 選択的エピタキシャル成長のための装置およびクラスター設備
WO2017047686A1 (ja) 2015-09-17 2017-03-23 株式会社日立国際電気 ガス供給部、基板処理装置、及び半導体装置の製造方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09102463A (ja) * 1995-10-04 1997-04-15 Sharp Corp 成膜装置
KR100829327B1 (ko) * 2002-04-05 2008-05-13 가부시키가이샤 히다치 고쿠사이 덴키 기판 처리 장치 및 반응 용기
JP6737215B2 (ja) * 2017-03-16 2020-08-05 東京エレクトロン株式会社 成膜装置、成膜方法及び記憶媒体
KR102559965B1 (ko) * 2018-03-23 2023-07-25 가부시키가이샤 코쿠사이 엘렉트릭 기판 처리 장치, 반도체 장치의 제조 방법 및 프로그램

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005167021A (ja) 2003-12-03 2005-06-23 Hitachi Kokusai Electric Inc 基板処理装置
WO2011074604A1 (ja) 2009-12-18 2011-06-23 株式会社日立国際電気 半導体装置の製造方法、基板処理装置及び半導体装置
WO2012030033A1 (ko) 2010-08-31 2012-03-08 주식회사 테라세미콘 대면적 기판처리 시스템의 가스 공급 장치
JP2015517210A (ja) 2012-03-28 2015-06-18 クックジェ エレクトリック コリア カンパニー リミテッド 選択的エピタキシャル成長のための装置およびクラスター設備
WO2017047686A1 (ja) 2015-09-17 2017-03-23 株式会社日立国際電気 ガス供給部、基板処理装置、及び半導体装置の製造方法

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