KR102165123B1 - 기판 처리 장치, 반응관, 반도체 장치의 제조 방법 및 기록 매체 - Google Patents

기판 처리 장치, 반응관, 반도체 장치의 제조 방법 및 기록 매체 Download PDF

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KR102165123B1
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히데나리 요시다
슈헤이 사이도
다카후미 사사키
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가부시키가이샤 코쿠사이 엘렉트릭
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Abstract

본 발명은, 반응관을 구성하는 외부관과 내부관의 간극에 발생할 수 있는 부생성물의 발생을 억제하는 기술을 제공한다. 통형의 내부관 및 내부관을 둘러싸도록 설치된 통형의 외부관을 포함하는 반응관과, 내부관에 수용되어 상하 방향으로 복수의 기판을 보유 지지하는 기판 보유 지지구와, 외부관 및 내부관의 사이의 간극에 상하 방향을 따라서 설치되어 내부관에 개방 설치된 유입구에 상하로 복수 형성된 공급 구멍으로부터 가스를 공급하는 가스 노즐과, 이 가스 노즐을 통해서 반응관에 가스를 공급하는 가스 공급계와, 내부관에 형성되어 내부관에 공급된 가스를 유출하는 유출구와, 외부관에 형성되어 유출구로부터 유출된 가스를 반응관의 외측으로 배출하는 배출구와, 간극에 체류한 가스를 배출구로부터 배출시키는 배출부와, 가스 공급계로부터 원료 가스 및 불활성 가스를 공급해서 기판에 막을 형성하고, 배출부를 제어하여, 상기 간극에 체류하고 있는 가스를 불활성 가스에 의해 퍼지하여 해당 간극에 체류하고 있는 가스를 배출하는 제어부를 포함한다.

Description

기판 처리 장치, 반응관, 반도체 장치의 제조 방법 및 기록 매체{SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS, REACTION TUBE, SEMICONDUCTOR DEVICE MANUFACTURING METHOD, AND RECORDING MEDIUM}
본 발명은 기판 처리 장치, 반응관, 반도체 장치의 제조 방법, 및 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 관한 것이다.
기판 처리 장치의 일례로서, 반도체 제조 장치가 있고, 반도체 제조 장치의 일례로서는, 종형 장치가 알려져 있다.
이러한 종류의 기판 처리 장치는, 웨이퍼를 다단으로 보유 지지한 상태에서 반응관 내에 수용하는 기판 지지 부재로서의 보트를 갖고 있으며, 보트에 보유 지지된 웨이퍼를 반응관 내의 처리실에서 처리하도록 구성되어 있다.
특허문헌 1에는, 뱃치 처리되는 복수의 웨이퍼를 보트로 보유 지지하는 구성이 개시되어 있으며, 웨이퍼가 삽입된 반응관에 2종류 이상의 원료 가스를 동시에 공급함으로써, 웨이퍼 상에 막을 형성한다.
또한, 특허문헌 2에는, 캡 히터를 석영통 내에 설치하여 웨이퍼 하방으로부터 열에너지를 보완함으로써, 승온 시간을 단축하면서 또한 퍼지 가스가 웨이퍼 영역에 영향을 주지 않도록 하고 있다.
국제 공개 제2015/041376호 미국 특허 출원 공개 제2017/0037512호
반응관을 이중 구조로 한 기판 처리 장치에서는, 반응관을 구성하는 외부관과 내부관의 간극에 가스가 체류하기 쉽다. 이 간극에 가스가 체류하면, 부생성물이 퇴적되어 파티클의 원인이 된다.
본 발명은, 반응관을 구성하는 외부관과 내부관의 간극에 발생할 수 있는 부생성물의 발생을 억제하는 기술을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 제1 형태에 의하면, 통형의 내부관 및 해당 내부관을 둘러싸도록 설치된 통형의 외부관을 갖는 반응관과, 상기 내부관에 수용되어, 상하 방향으로 복수의 기판을 보유 지지하는 기판 보유 지지구와, 상기 외부관 및 상기 내부관 사이의 간극에 상하 방향을 따라서 설치되고, 상기 내부관에 개방 설치된 유입구에 상하로 복수 형성된 공급 구멍으로부터 가스를 공급하는 가스 노즐과, 상기 가스 노즐을 통해서 상기 반응관에 가스를 공급하는 가스 공급계와, 상기 내부관에 형성되어, 해당 내부관에 공급된 가스를 유출하는 유출구와, 상기 외부관에 형성되어, 상기 유출구로부터 유출된 가스를 상기 반응관의 외측으로 배출하는 배출구와, 상기 간극에 체류한 가스를 상기 배출구로부터 배출시키는 배출부와, 상기 가스 공급계로부터 원료 가스 및 불활성 가스를 공급해서 상기 기판에 막을 형성하고, 상기 배출부를 제어하여, 상기 간극에 체류하고 있는 상기 가스를 상기 불활성 가스에 의해 퍼지하고, 상기 간극에 체류하고 있는 가스를 배출하도록 제어하는 제어부를 구비하는 기판 처리 장치가 제공된다.
본 발명에 따르면, 반응관을 구성하는 외부관과 내부관의 간극에 발생할 수 있는 부생성물의 발생을 억제하는 기술을 제공할 수 있다.
도 1은 제1 실시 형태에 관한 기판 처리 장치의 개략 구성도이다.
도 2는 제1 실시 형태에 관한 기판 처리 장치를 나타내는 종형 처리로의 횡단면도이다.
도 3은 제1 실시 형태에 관한 기판 처리 장치의 종형 처리로의 사시 단면도이다.
도 4는 제1 실시 형태에 관한 기판 처리 장치의 종형 처리로의 종단면도이다.
도 5는 제1 실시 형태에 관한 기판 처리 장치의 종형 처리로의 상부를 확대한 단면도이다.
도 6은 제1 실시 형태에 관한 기판 처리 장치를 도시하는 블록도이다.
도 7은 비교예에서의 종형 처리로의 종단면도이다.
도 8은 제1 실시 형태에 관한 기판 처리 장치의 반응관 내에서의 실리콘 소스 가스의 농도 분포를 나타내는 해석 결과이다.
도 9는 제1 실시 형태의 제1 변형예에 따른 기판 처리 장치의 종형 처리로의 사시 단면도이다.
도 10은 도 9의 주요부를 나타내는 확대도이다.
도 11은 제1 실시 형태의 제2 변형예에 따른 기판 처리 장치를 나타내는 종형 처리로의 횡단면도이다.
도 12는 제1 실시 형태의 제3 변형예에 따른 기판 처리 장치를 나타내는 종형 처리로의 횡단면도이다.
도 13은 제1 실시 형태의 제4 변형예에 따른 기판 처리 장치를 나타내는 종형 처리로의 횡단면도이다.
도 14는 제1 실시 형태의 제5 변형예에 따른 기판 처리 장치의 종형 처리로의 사시 단면도이다.
도 15는 제1 실시 형태의 제6 변형예에 따른 기판 처리 장치의 종형 처리로의 주요부의 사시 단면도이다.
(제1 실시 형태)
이하, 본 발명의 제1 실시 형태를 도면에 따라서 설명한다.
도 1은, 본 실시 형태에 따른 기판 처리 장치(10)를 도시하는 도면이며, 기판 처리 장치(10)는, 반도체 장치의 제조에 사용된다.
이 기판 처리 장치(10)는, 처리로(202)를 구비하고, 처리로(202)는, 가열 수단인 히터(207)를 갖는다. 히터(207)는 원통 형상이며, 도시하지 않은 히터 베이스에 지지됨으로써 수직으로 설치되어 있다. 히터(207)는, 처리 가스를 열로 활성화시키는 활성화 기구로서도 기능한다.
히터(207)의 내측에는, 히터(207)와 동심원상으로 반응 용기를 구성하는 반응관(203)이 배치되어 있다. 반응관(203)은, 예를 들어 석영(SiO2) 또는 탄화 실리콘(SiC) 등의 내열성 재료에 의해 구성되어 있다.
반응관(203)은, 도 2에도 도시하는 바와 같이, 원통형의 내부관(12)과, 내부관(12)을 둘러싸도록 설치된 원통형의 외부관(14)을 갖고 있다. 내부관(12)은, 외부관(14)과 동심원상으로 배치되고, 내부관(12)과 외부관(14)의 사이에는, 간극(S)이 형성되어 있다.
내부관(12)은, 도 1에 도시한 바와 같이, 하단이 개방되고, 상단이 평탄 형상의 벽체로 폐색된 천장이 있는 형상으로 형성되어 있다. 또한, 외부관(14)도, 하단이 개방되고, 상단이 평탄 형상의 벽체로 폐색된 천장이 있는 형상으로 형성되어 있다.
내부관(12)과 외부관(14)의 사이에 형성된 간극(S)에는, 도 2에 도시한 바와 같이, 노즐 배치실(222)이 설치되어 있고, 내부관(12)의 주위벽에는, 유입구의 일례인 가스 공급 슬릿(235a, 235b, 235c)이 개방 설치되어 있다.
이러한 가스 공급 슬릿(235a, 235b, 235c)에 대향하는 내부관(12)의 주위벽의 부위에는, 도 3에도 도시하는 바와 같이, 유출구의 일례인 제1 가스 배기구(236)가 개방 설치되어 있다. 또한, 제1 가스 배기구(236)의 하부에는, 제1 가스 배기구(236)보다 개구 면적이 작은 유출구의 일례인 제2 가스 배기구(237)가 개방 설치되어 있다.
이 내부관(12)의 내부는, 도 1에 도시한 바와 같이, 처리실(201)을 구성한다. 처리실(201)은, 기판으로서의 웨이퍼(200)를 처리한다.
이 처리실(201)은, 웨이퍼(200)를 수평 자세로 수직 방향으로 다단으로 정렬한 상태에서 보유 지지 가능한 기판 보유 지지구의 일례인 보트(217)를 수용 가능하게 하고, 내부관(12)은, 수용된 웨이퍼(200)를 포위한다.
반응관(203)의 하단은, 원통체형 매니폴드(226)에 의해 지지되어 있다. 매니폴드(226)는, 예를 들어 니켈 합금이나 스테인리스 등의 금속으로 구성되거나, 또는 석영 또는 SiC 등의 내열성 재료로 구성되어 있다. 매니폴드(226)의 상단부에는 플랜지가 형성되어 있고, 이 플랜지 상에 외부관(14)의 하단부를 설치해서 지지한다.
이 플랜지와 외부관(14)의 하단부의 사이에는, O링 등의 기밀 부재(220)를 개재하고 있어, 반응관(203) 내를 기밀 상태로 하고 있다.
매니폴드(226)의 하단의 개구부에는, 시일 캡(219)이 O링 등의 기밀 부재(220)를 개재해서 기밀하게 설치되어 있고, 반응관(203)의 하단의 개구부측, 즉 매니폴드(226)의 개구부를 기밀하게 막는다. 시일 캡(219)은, 예를 들어 니켈 합금이나 스테인리스 등의 금속으로 구성되고, 원반 형상으로 형성되어 있다. 시일 캡(219)은, 석영(SiO2) 또는 탄화 실리콘(SiC) 등의 내열성 재료로 그 외측을 덮도록 구성해도 된다.
시일 캡(219) 상에는 보트(217)를 지지하는 보트 지지대(218)가 설치되어 있다. 보트 지지대(218)는, 예를 들어 석영이나 SiC 등의 내열성 재료로 구성되어 단열부로서 기능한다.
보트(217)는, 보트 지지대(218) 상에 세워 설치되어 있다. 보트(217)는 예를 들어 석영이나 SiC 등의 내열성 재료로 구성되어 있다. 보트(217)는 보트 지지대(218)에 고정된 도시하지 않은 저판과 그 상방에 배치된 천장판을 갖고 있으며, 저판과 천장판의 사이에 복수개의 지주(217a)(도 9 및 도 10 참조)가 가설되어 있다.
보트(217)에는, 내부관(12) 내의 처리실(201)에서 처리되는 복수매의 웨이퍼(200)가 보유 지지되어 있다. 복수매의 웨이퍼(200)는, 서로 일정한 간격을 두면서 수평 자세를 보유 지지하고 또한 서로 중심을 맞춘 상태에서 보트(217)의 지주(217a)(도 9 및 도 10 참조)에 지지되어 있고, 적재 방향이 반응관(203)의 관축 방향이 된다.
시일 캡(219)의 하측에는, 보트(217)를 회전시키는 보트 회전 기구(267)가 설치되어 있다. 보트 회전 기구(267)의 회전축(265)은, 시일 캡(219)을 관통해서 보트 지지대(218)에 접속되어 있어, 보트 회전 기구(267)에 의해, 보트 지지대(218)를 통해서 보트(217)를 회전시킴으로써 웨이퍼(200)를 회전시킨다.
시일 캡(219)은, 반응관(203)의 외부에 설치된 승강 기구로서의 보트 엘리베이터(115)에 의해 수직 방향으로 승강되어, 보트(217)를 처리실(201)에 대하여 반입 및 반출할 수 있다.
매니폴드(226)에는, 처리실(201) 내에 가스를 공급하는 가스 노즐(340a 내지 340e)을 지지하는 노즐 지지부(350a 내지 350c, 도 4 참조)가, 매니폴드(226)를 관통하도록 해서 설치되어 있다(가스 노즐(340a), 노즐 지지부(350a)만 도시).
여기서, 본 실시 형태에서는, 5개의 노즐 지지부(350a 내지 350c)(도 4 참조)가 설치되어 있다. 노즐 지지부(350a 내지 350c)는, 예를 들어 니켈 합금이나 스테인리스 등의 재료에 의해 구성되어 있다.
노즐 지지부(350a 내지 350c)(도 4 참조)의 일단에는, 처리실(201) 내에 가스를 공급하는 가스 공급관(310a 내지 310c)이 각각 접속되어 있다. 또한, 가스 노즐(340d, 340e)이 접속되는 노즐 지지부(350a 내지 350c)는, 도시하지 않은 두갈래 관에 의해 통일되어, 가스 공급관(310d)에 접속되어 있다.
노즐 지지부(350a 내지 350c)(도 4 참조)의 타단에는, 가스 노즐(가스 인젝터)(340a 내지 340d)이 각각 접속되어 있다(노즐 지지부(350a), 가스 노즐(340a)만 도시). 가스 노즐(340a 내지 340e)은, 예를 들어 석영 또는 SiC 등의 내열성 재료에 의해 구성되어 있다.
가스 공급관(310a)에는, 상류 방향에서부터 순서대로, 원료 가스를 공급하는 원료 가스 공급원(360a), 유량 제어기인 매스 플로우 컨트롤러(MFC)(320a) 및 개폐 밸브인 밸브(330a)가 각각 설치되어 있다. 가스 공급관(310b)에는, 상류 방향에서부터 순서대로, 원료 가스를 공급하는 원료 가스 공급원(360b), MFC(320b) 및 밸브(330b)가 각각 설치되어 있다.
가스 공급관(310c)에는, 상류 방향에서부터 순서대로, 불활성 가스를 공급하는 불활성 가스 공급원(360c), MFC(320c) 및 밸브(330c)가 각각 설치되어 있다. 또한, 가스 공급관(310d)에는, 상류 방향에서부터 순서대로, 불활성 가스를 공급하는 불활성 가스 공급원(360d), MFC(320d) 및 밸브(330d)가 각각 설치되어 있다.
가스 공급관(310a)의 밸브(330a)보다도 하류측에는, 불활성 가스를 공급하는 가스 공급관(310e)이 접속되어 있다. 가스 공급관(310e)에는, 상류 방향에서부터 순서대로, 불활성 가스 공급원(360e), MFC(320e) 및 밸브(330e)가 각각 설치되어 있다. 가스 공급관(310b)의 밸브(330b)보다도 하류측에는, 불활성 가스를 공급하는 가스 공급관(310f)이 접속되어 있다. 가스 공급관(310f)에는, 상류 방향에서부터 순서대로, 불활성 가스 공급원(360f), MFC(320f) 및 밸브(330f)가 각각 설치되어 있다. 또한, 불활성 가스를 공급하는 불활성 가스 공급원(360c 내지 360f)은, 공통의 공급원에 접속되어 있다. 가스 공급관(310a 내지 310f), MFC(320a 내지 320f), 벨브(330a 내지 330f)는, 가스 공급(분포)계를 구성한다. 이 가스 공급계는, 각 가스를 가스 노즐(340a 내지 340e)을 통해서 반응관(203)에 공급한다.
가스 공급관(310a)으로부터 공급되는 원료 가스로서는, 암모니아(NH3) 가스를 들 수 있다. 또한, 가스 공급관(310b)으로부터 공급되는 원료 가스로서는, 실리콘(Si) 소스 가스를 들 수 있다. 그리고, 각 가스 공급관(310c 내지 310f)으로부터 공급되는 불활성 가스로서는, 질소(N2) 가스를 들 수 있다.
반응관(203)의 외부관(14)에는, 배기구(230)가 개방 설치되어 있다. 배기구(230)는, 제2 가스 배기구(237)보다도 하방에 형성되고, 배기관(231)에 접속되어 있다.
배기관(231)에는, 처리실(201) 내의 압력을 검출하는 압력 검출기로서의 압력 센서(245) 및 압력 조정기로서의 APC(Auto Pressure Controller) 밸브(244)를 거쳐서, 진공 배기 장치로서의 진공 펌프(246)가 접속되어 있다. 진공 펌프(246)의 하류측의 배기관(231)은, 도시하지 않은 폐가스 처리 장치 등에 접속되어 있다. 이에 의해, 진공 펌프(246)의 출력 및 밸브(244)의 개방도를 제어함으로써, 처리실(201) 내의 압력이 소정의 압력(진공도)으로 되도록 진공 배기할 수 있게 구성되어 있다.
또한, APC 밸브(244)는, 밸브를 개폐해서 처리실(201) 내의 진공 배기·진공 배기 정지를 할 수 있고, 또한 밸브 개방도를 조절해서 컨덕턴스를 조정하여 처리실(201) 내의 압력 조정을 행하는 개폐 밸브이다.
반응관(203) 내에는, 온도 검출기로서의 도시하지 않은 온도 센서가 설치되어 있고, 온도 센서에 의해 검출된 온도 정보에 기초하여, 히터(207)에 대한 공급 전력을 조정함으로써, 처리실(201) 내의 온도가 원하는 온도 분포로 되도록 구성되어 있다.
이상의 처리로(202)에서는, 뱃치 처리되는 복수매의 웨이퍼(200)를 다단으로 적재하는 보트(217)가 보트 지지대(218)에 의해 처리실(201)에 삽입된다. 그리고, 처리실(201)에 삽입된 웨이퍼(200)를, 히터(207)에 의해 소정의 온도로 가열한다.
이어서, 반응관(203)의 구성에 대해서, 도 2 내지 도 5를 참조하여 설명한다. 또한, 도 3에서는, 가스 노즐(340a 내지 340e), 보트(217) 등의 기재를 생략하고 있다.
도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 내부관(12)에는, 처리실(201) 내에 가스를 공급하기 위한 가스 공급 슬릿(235a 내지 235c)이 복수 형성되어 있다. 가스 공급 슬릿(235a 내지 235c)은, 노즐 배치실(222)과 처리실(201)을 유체 연통하고 있다.
노즐 배치실(222)은, 내부관(12)의 외주면(12c)과 외부관(14)의 내주면(14a)의 사이에 링 형상으로 형성된 간극(S)에 형성되어 있다. 노즐 배치실(222)은, 제1 실(222a)과, 제2 실(222b)과, 제3 실(222c)을 구비하고 있고, 각 실(222a 내지 222c)은, 링 형상으로 형성된 간극(S)의 둘레 방향으로 병설되어 있다.
제1 실(222a)은, 내부관(12)의 외주면(12c)으로부터 외부관(14)을 향해서 연장 돌출된 제1 구획 부재(18a) 및 제2 구획 부재(18b) 사이에 형성되어 있다. 제1 실(222a)은, 반응관(203) 중심측의 전방벽이 내부관(12)의 주위벽으로 구성됨과 함께, 둘레 방향의 측벽이 제1 구획 부재(18a) 및 제2 구획 부재(18b)로 구성되어 있고, 외부관(14)측이 개방되어 있다.
제1 구획 부재(18a) 및 제2 구획 부재(18b)는, 외부관(14)측의 테두리가 외부관(14)의 주위벽에 달하지 않아, 각 구획 부재(18a, 18b)는, 외부관(14)측을 개구하고 있어, 제1 개구부(222d)가 형성되어 있고, 이 제1 개구부(222d)를 통해서 제1 실(222a)은, 배기구(230)측의 간극(S)에 유체 연통되어 있다.
제2 실(222b)은, 내부관(12)의 외주면(12c)으로부터 외부관(14)을 향해서 연장 돌출된 상술한 제2 구획 부재(18b) 및 제3 구획 부재(18c) 사이에 형성되어 있다. 제2 실(222b)은, 반응관(203) 중심측의 전방벽이 내부관(12)의 주위벽으로 구성되어 있고, 둘레 방향의 측벽이 제2 구획 부재(18b) 및 제3 구획 부재(18c)로 구성되어 있다.
또한, 제2 실(222b)은, 외부관(14)측의 후방벽이 제2 구획 부재(18b)의 테두리와 제3 구획 부재(18c)의 테두리를 연속 설치하는 연속 설치 벽(18e)에 의해 형성되어 있고, 연속 설치 벽(18e)과, 내부관(12)의 주위벽과, 제2 구획 부재(18b)와 제3 구획 부재(18c)로 포위되어 있다.
제3 구획 부재(18c)는, 외부관(14)측의 테두리가 외부관(14)의 주위벽에 달하지 않아, 각 구획 부재(18b, 18c)를 연속 설치하는 연속 설치 벽(18e)과 외부관(14)의 주위벽의 사이에는, 제1 실(222a)과 제3 실(222c)을 유체 연통하는 연통로(222e)가 형성되어 있다.
제3 실(222c)은, 내부관(12)의 외주면(12c)으로부터 외부관(14)을 향해서 연장 돌출된 상술한 제3 구획 부재(18c) 및 제4 구획 부재(18d) 사이에 형성되어 있다. 제3 실(222c)은, 반응관(203) 중심측의 전방벽이 내부관(12)의 주위벽으로 구성됨과 함께, 둘레 방향의 측벽이 제3 구획 부재(18c) 및 제4 구획 부재(18d)로 구성되어 있고, 외부관(14)측이 개방되어 있다.
제4 구획 부재(18d)는, 외부관(14)측의 테두리가 외부관(14)의 주위벽에 달하지 않아, 각 구획 부재(18c, 18d)는, 외부관(14)측이 개구되어 있어, 제2 개구부(222f)가 형성되어 있고, 이 제2 개구부(222f)를 통해서 제3 실(222c)은, 배기구(230)측의 간극(S)에 유체 연통되어 있다.
여기서, 제1 개구부(222d) 및 제2 개구부(222f)의 개구 면적을 크게 하면, 가스 노즐(340a, 340c)로부터 내부관(12) 내의 웨이퍼(200)에 공급하는 가스의 양이 감소해버린다. 이 때문에, 제1 구획 부재(18a)의 테두리로부터 외부관(14)의 주위벽까지의 이격 거리 R 및 제2 구획 부재(18b)의 테두리로부터 외부관(14)의 주위벽까지의 이격 거리는, 1mm 내지 5mm의 범위 내로 하는 것이 바람직하고, 2mm 내지 5mm로 하는 것이 바람직하다.
각 구획 부재(18a 내지 18d) 및 연속 설치 벽(18e)은, 내부관(12)의 상단으로부터 하단에 걸쳐 형성되어 있다. 이에 의해, 각 실(222a 내지 222c)은, 하단부가 개방됨과 함께 상단이 내부관(12)의 천장면을 구성하는 벽체로 폐색된 천장이 있는 형상으로 되어 있다.
이 노즐 배치실(222)의 각 실(222a 내지 222c)에는, 도 2에 도시한 바와 같이, 상하 방향으로 연장되는 가스 노즐(340a 내지 340c)이 각각 설치되어 있다.
인접하는 가스 노즐(340a 내지 340c)끼리는, 각 구획 부재(18b, 18c)로 구획되어 있어, 각 가스 노즐(340a 내지 340c)로부터 공급되는 가스가 노즐 배치실(222) 내에서 혼합되는 것을 억제할 수 있다.
또한, 가스 노즐(340b)은, 내부관(12)의 주위벽과, 제2 구획 부재(18b)와, 제3 구획 부재(18c)와, 연속 설치 벽(18e)으로 포위된 제2 실(222b)에 배치되어 있다. 이에 의해, 웨이퍼(200) 표면에 유출되는 가스의 비율을 높게 할 수 있다.
내부관(12)의 주위벽에는, 내주면(12a)이 외측으로 원호 형상으로 후퇴한 후퇴부(12b)가 제1 가스 배기구(236)의 양측의 각각 2군데에 상하 방향으로 연속 설치되어 있고, 노즐 배치실(222)측의 후퇴부(12b)에는, 가스 노즐(340d, 340e)이 배치되어 있다.
각 가스 노즐(340a 내지 340c)은, 노즐 배치실(222) 내의 하부로부터 상부에 걸쳐서 설치되어 있고, 가스 노즐(340d, 340e)은, 후퇴부(12b) 내의 하부로부터 상부에 걸쳐서 설치되어 있다.
가스 노즐(340a 내지 340e)은, I자형의 롱 노즐로서 각각 구성되어 있다. 가스 노즐(340a 내지 340e)의 측면에는, 가스를 공급하는 가스 공급 구멍(234a 내지 234e)이 각각 형성되어 있다. 가스 공급 구멍(234a 내지 234e)은, 각각 반응관(203)의 중심을 향하도록 개구되어 있어, 각 가스 공급 구멍(234a 내지 234e)으로부터의 가스를 반응관(203)의 중심부를 향해서 공급한다.
제1 가스 노즐의 일례인 가스 노즐(340a, 340c)은, 대응하는 유입구의 일례인 가스 공급 슬릿(235a, 235c)을 향해서 개구되는 제1 공급 구멍의 일례인 가스 공급 구멍(234a, 234c)으로부터 불활성 가스를 분사한다. 상술한 제1 가스 노즐과 상이한 제2 가스 노즐의 일례인 가스 노즐(340b)은, 당해 가스 노즐(340b)에 대응한 각 구획 부재(18b, 18c)의 사이의 공간인 제2 실(222b) 내에서 원료 가스를 방출한다. 이 가스 노즐(340b)의 제2 공급 구멍의 일례인 가스 공급 구멍(234b)에서의 압력 손실은, 가스 노즐(340a, 340c)의 제1 공급 구멍의 일례인 가스 공급 구멍(234a, 234c)에서의 압력 손실보다도 작다.
그 구체적 구성의 일례로서는, 제2 공급 구멍의 일례인 가스 노즐(340b)의 가스 공급 구멍(234b)의 개구 면적을, 가스 노즐(340a 내지 340c)의 가스 공급 구멍(234a, 234c)의 개구 면적보다 크게 한다. 이에 의해, 가스 노즐(340b)의 가스 공급 구멍(234b)에서의 압력 손실을 가스 노즐(340a 내지 340c)의 가스 공급 구멍(234a, 234c)에서의 압력 손실보다 작게 할 수 있다.
그리고, 각 가스 노즐(340a 내지 340c)에 대응하는 각 구획 부재(18a 내지 18d) 중 제1 가스 배기구(236)측에 배치된 제1 구획 부재(18a) 및 제4 구획 부재(18d)는, 제1 실(222a) 및 제3 실(222c)의 측벽을 구성한다.
제1 구획 부재(18a) 측에는, 대응한 제1 가스 노즐의 일례인 가스 노즐(340a)로부터 공급되는 불활성 가스를 유출하기 위한 제1 개구부(222d)가 개구되어 있다. 또한, 제4 구획 부재(18d) 측에는, 대응한 제1 가스 노즐의 일례인 가스 노즐(340c)로부터 공급되는 불활성 가스를 유출하기 위한 제2 개구부(222f)가 개구되어 있다.
이 때문에, 가스 노즐(340a)로부터의 불활성 가스를, 제1 개구부(222d)를 통해서, 배기구(230)측의 간극(S)에 퍼지 가스로서 공급하여, 간극(S)에서의 가스 노즐(340a)측을 배출구(230)측에 대하여 정압으로 한다. 이에 의해, 간극(S)에 체류한 가스를 배출구(230)로부터 배출시키는 배출 수단이 구성되어 있다. 또한, 가스 노즐(340c)로부터의 불활성 가스를, 제2 개구부(222f)를 통해서, 배기구(230)측의 간극(S)에 퍼지 가스로서 공급하여, 간극(S)에서의 가스 노즐(340c)측을 배출구(230)측에 대하여 정압으로 한다. 이에 의해, 간극(S)에 체류한 가스를 배출구(230)로부터 배출시키는 배출 수단이 구성되어 있다.
이와 같은 구성에 의해, 내부관(12)과 외부관(14)의 간극(S)을 효율적으로 퍼지할 수 있어, 간극(S)에서의 가스의 체류를 억제할 수 있고, 퍼지 시간을 단축할 수 있다. 또한, 간극(S)에서의 가스의 체류가 억제됨으로써, 파티클의 발생을 저감할 수 있다. 또한, 내부관(12)의 외측으로부터 퍼지 가스를 공급함으로써, 고압 프로세스 시의 처리실(201) 내의 승압을 어시스트할 수 있다.
내부관(12)의 노즐 배치실(222)이 형성된 부위에 대향하는 주위벽의 부위에는, 제1 가스 배기구(236)가 개방 설치되어 있다. 제1 가스 배기구(236)는, 노즐 배치실(222)과의 사이에 처리실(201)의 웨이퍼(200)가 수용되는 영역을 사이에 두도록 배치되어 있다. 제1 가스 배기구(236)는, 처리실(201)의 웨이퍼(200)가 수용되는 하단측으로부터 상단측에 이르기까지의 영역(웨이퍼 영역)에 형성되어 있다.
내부관(12)의 제1 가스 배기구(236)의 하방의 주위벽의 부위에는, 제2 가스 배기구(237)가 형성되어 있다. 제2 가스 배기구(237)는, 처리실(201)과 간극(S)을 유체 연통하도록 형성되고, 제2 가스 배기구(237)는, 처리실(201)의 하방의 분위기를 배기하도록 형성되어 있다.
즉, 제1 가스 배기구(236)는, 처리실(201) 내의 분위기를 간극(S)에 배기하는 가스 배기구이며, 제1 가스 배기구(236)로부터 배기된 가스는, 내부관(12)의 외측의 간극(S) 및 배기구(230)를 통해서, 배기관(231)으로부터 반응관(203) 밖으로 배기된다. 또한, 제2 가스 배기구(237)로부터 배기된 가스는, 간극(S)의 하측 및 배기구(230)를 통해서, 배기관(231)으로부터 반응관(203) 밖으로 배기된다.
이와 같은 구성에 의해, 웨이퍼 통과 후의 가스가 통형상의 처리실(201)의 외측을 경유해서 배기됨으로써, 진공 펌프(246) 등의 배기 장치의 압력과 웨이퍼 영역의 압력의 차를 작게 해서 압력 손실을 최소한으로 할 수 있다. 그리고, 압력 손실을 최소한으로 함으로써, 웨이퍼 영역의 압력을 낮출 수 있어, 웨이퍼 영역의 유속을 높여, 로딩 효과를 완화할 수 있다.
이에 의해, 내부관(12) 내의 분위기를, 도 1에 도시한 바와 같이, 가스 공급 슬릿(235a 내지 235c)에 대향하는 벽면에 개방 설치된 유출구의 일례인 제1 가스 배기구(236), 간극(S), 외부관(14)에 개방 설치된 배기구(230)를 통해서 배기하는 주 배기 경로(20)가 형성된다.
또한, 내부관(12) 내의 분위기를, 내부관(12)의 가스 공급 슬릿(235a 내지 235c)에 대향하는 벽면에 개방 설치된 유출구의 다른 예인 제2 가스 배기구(237), 간극(S) 및 외부관(14)에 개방 설치된 배기구(230)를 통해서 외부로 배기하는 부 배기 경로(22)가 형성된다.
도 4는, 가스 공급 슬릿(235a 내지 235c)의 구성을 도시하는 도면이며, 보트(217) 등의 기재는 생략하고 있다.
내부관(12)의 주위벽에는, 노즐 배치실(222)의 제1 실(222a)에 유체 연통되는 가로로 긴 가스 공급 슬릿(235a)이 상하 방향으로 복수 형성되어 있다. 가스 공급 슬릿(235a)의 측부에는, 제2 실(222b)에 유체 연통되는 가로로 긴 가스 공급 슬릿(235b)이 상하 방향으로 복수 형성되어 있다. 가스 공급 슬릿(235b)의 측부에는, 제3 실(222c)에 유체 연통되는 가로로 긴 슬릿 형상의 가스 공급 슬릿(235c)이 상하 방향으로 복수 형성되어 있다.
이에 의해, 가스 공급 슬릿(235a 내지 235c)은, 상하 좌우 방향으로 복수단, 복수 열의 매트릭스 형상으로 형성되어 있다.
가스 공급 슬릿(235a 내지 235c)의 내부관(12) 둘레 방향의 길이는, 노즐 배치실(222) 내의 각 실(222a 내지 222c)의 둘레 방향의 길이와 동일하게 하면, 가스 공급 효율이 향상되므로 바람직하다. 또한, 가스 공급 슬릿(235a 내지 235c)은, 각 구획 부재(18a 내지 18d)와 내부관(12)의 주위벽의 연결 부분을 제외하고 가로로 길게, 세로 복수단으로 형성하면 가스 공급 효율이 향상되므로 바람직하다.
가스 공급 슬릿(235a 내지 235c)은, 네 코너로서의 에지부가 곡면을 그리듯이 완만하게 형성되어 있다. 에지부에 라운딩 등을 행하여, 곡면 형상으로 함으로써, 에지부 주연의 가스의 정체를 억제할 수 있어, 에지부의 막의 형성을 억제할 수 있고, 또한 에지부에 형성되는 막의 박리를 억제할 수 있다.
또한, 내부관(12)의 노즐 배치실(222)측의 내주면(12a)의 하단에는, 가스 노즐(340a 내지 340c)을 노즐 배치실(222)의 대응하는 각 실(222a 내지 222c) 내에 설치하기 위한 개구부(256)가 형성되어 있다.
가스 노즐(340a 내지 340c)을 설치할 때는, 개구부(256)로부터 대응하는 각 실(222a 내지 222c)에 가스 노즐(340a 내지 340c)을 삽입하고, 가스 노즐(340a 내지 340c)의 하단을 노즐 지지부(350a 내지 350c)의 상단보다 일단 높게 들어 올린다. 그리고, 가스 노즐(340a 내지 340c)의 하단이 노즐 지지부(350a 내지 350c)의 상단보다도 낮아지도록 함으로써, 가스 노즐(340a 내지 340c)의 하단을 노즐 지지부(350a 내지 350c)에 끼워 넣는다.
이에 의해, 도 2에 도시한 바와 같이, 각 가스 노즐(340a 내지 340c)은, 노즐 배치실(222)의 대응하는 각 실(222a 내지 222c)에 수용된다. 또한, 각 가스 노즐(340a 내지 340c)로부터 가스는, 각 실(222a 내지 222c)의 전방벽을 구성하는 내부관(12)에 개방 설치된 유입구의 일례인 가스 공급 슬릿(235a 내지 235c)을 통해서 내부관(12) 내에 공급된다. 이때, 가스 노즐(340a 내지 340c)로부터 내부관(12)의 외주면(12c)을 따른 가스의 흐름이 각 구획 부재(18a 내지 18d)에 의해 억제된다.
노즐 배치실(222)의 각 구획 부재(18a 내지 18d)는, 노즐 배치실(222)의 천장부부터 반응관(203)의 하단부 상부까지 형성되어 있다. 구체적으로, 각 구획 부재(18b, 18c)의 하단은, 도 4에 도시한 바와 같이, 개구부(256)의 상부 테두리보다도 하부 테두리 근처까지 형성된다. 즉, 각 구획 부재(18b, 18c)의 하단은, 반응관(203)의 하단부보다도 상측이며, 노즐 지지부(350a 내지 350c)의 상단부보다도 하단부 근처까지 형성되어 있다.
가스 공급 슬릿(235a 내지 235c)은, 도 5에 도시한 바와 같이, 처리실(201)에 수용된 상태의 보트(217)에 복수단 적재된 인접하는 웨이퍼(200)와 웨이퍼(200)의 사이에 각각 배치되도록 형성되어 있다(가스 공급 슬릿(235a)만 도시). 도 5에서는, 보트(217)를 생략하고 설명한다.
가스 공급 슬릿(235a 내지 235c)은, 보트(217)에 적재 가능한 최하단의 웨이퍼(200)와 보트(217)의 저판의 사이부터 최상단의 웨이퍼(200)와 보트(217)의 천장판의 사이에 이르기까지, 각 웨이퍼(200), 저판, 및 천장판의 사이에 위치하도록 형성하는 것이 바람직하다.
가스 노즐(340a 내지 340c)의 가스 공급 구멍(234a 내지 234c)은, 각 가스 공급 슬릿(235a 내지 235c)에 대하여 1개씩 대응하도록, 각 가스 공급 슬릿(235a 내지 235c)의 세로 폭의 중앙 부분에 형성하면 된다.
예를 들어, 가스 공급 슬릿(235a 내지 235c)이 25개 형성되어 있는 경우, 각각 25개의 가스 공급 구멍(234a 내지 234c)이 형성되면 된다. 즉, 가스 공급 슬릿(235a 내지 235c)과 가스 공급 구멍(234a 내지 234c)은, 적재되는 웨이퍼(200)의 매수+1개 형성되면 된다. 이러한 슬릿 구성으로 함으로써, 웨이퍼(200) 상에 웨이퍼(200)에 평행한 처리 가스의 흐름을 형성할 수 있다(도 5 화살표 참조).
제1 가스 배기구(236)는, 도 1에 도시한 바와 같이, 내부관(12)의 웨이퍼 영역에 형성되어, 처리실(201)과 간극(S)이 유체 연통되어 있다. 제2 가스 배기구(237)는, 배기구(230)의 상단보다도 높은 위치부터 배기구(230)의 하단보다도 높은 위치까지 형성되어 있다.
도 6은, 기판 처리 장치(10)를 도시하는 블록도이며, 기판 처리 장치(10)의 제어부(제어 수단)인 컨트롤러(280)는, 컴퓨터로서 구성되어 있다. 이 컴퓨터는, CPU(Central Processing Unit)(121a), RAM(Random Access Memory)(121b), 기억 장치(121c), I/O 포트(121d)를 구비하고 있다.
RAM(121b), 기억 장치(121c), I/O 포트(121d)는, 내부 버스(121e)를 통해서, CPU(121a)와 데이터 교환 가능하게 구성되어 있다. 컨트롤러(280)에는, 예를 들어 터치 패널 등으로서 구성된 입출력 장치(122)가 접속되어 있다.
기억 장치(121c)는, 예를 들어 플래시 메모리, HDD(Hard Disk Drive) 등으로 구성되어 있다. 기억 장치(121c) 내에는, 기판 처리 장치(10)의 동작을 제어하는 제어 프로그램이나, 후술하는 기판 처리의 수순이나 조건 등이 기재된 프로세스 레시피 등이, 판독 가능하게 저장되어 있다.
프로세스 레시피는, 후술하는 기판 처리 공정에서의 각 수순을 컨트롤러(280)에 실행시켜, 소정의 결과를 얻을 수 있게 조합된 것이며, 프로그램으로서 기능한다. 이하, 프로세스 레시피나 제어 프로그램 등을 총칭하여, 간단히 프로그램이라고도 한다.
본 명세서에서 프로그램이라는 말을 사용한 경우에는, 프로세스 레시피 단체만을 포함하는 경우, 제어 프로그램 단체만을 포함하는 경우, 또는 그들 양쪽을 포함하는 경우가 있다. RAM(121b)은, CPU(121a)에 의해 판독된 프로그램이나 데이터 등이 일시적으로 유지되는 메모리 영역(워크 에어리어)으로서 구성되어 있다.
I/O 포트(121d)는, 상술한 MFC(320a 내지 320f), 밸브(330a 내지 330f), 압력 센서(245), APC 밸브(244), 진공 펌프(246), 히터(207), 온도 센서, 보트 회전 기구(267), 보트 엘리베이터(115) 등에 접속되어 있다.
CPU(121a)는, 기억 장치(121c)로부터 제어 프로그램을 판독해서 실행함과 함께, 입출력 장치(122)로부터의 조작 커맨드의 입력 등에 따라서 기억 장치(121c)로부터 프로세스 레시피를 판독하도록 구성되어 있다.
CPU(121a)는, 판독한 프로세스 레시피의 내용을 따르도록, MFC(320a 내지 320f)에 의한 각종 가스의 유량 조정 동작, 밸브(330a 내지 330f)의 개폐 동작, APC 밸브(244)의 개폐 동작을 제어하도록 구성되어 있다. 또한, CPU(121a)는, 압력 센서(245)에 기초하는 APC 밸브(244)에 의한 압력 조정 동작, 진공 펌프(246)의 기동 및 정지, 온도 센서에 기초하는 히터(207)의 온도 조정 동작을 제어하도록 구성되어 있다. 또한, CPU(121a)는, 보트 회전 기구(267)에 의한 보트(217)의 회전 및 회전 속도 조절 동작, 보트 엘리베이터(115)에 의한 보트(217)의 승강 동작 등을 제어하도록 구성되어 있다.
컨트롤러(280)는, 전용의 컴퓨터로서 구성되어 있는 경우에 한하지 않고, 범용의 컴퓨터로서 구성되어 있어도 된다. 예를 들어, 상술한 프로그램을 저장한 외부 기억 장치(123)를 준비하여, 이 외부 기억 장치(123)를 사용해서 범용의 컴퓨터에 프로그램을 인스톨하거나 함으로써, 본 실시 형태의 컨트롤러(280)를 구성할 수 있다. 외부 기억 장치로서는, 예를 들어 하드 디스크 등의 자기 디스크, CD 등의 광 디스크, MO 등의 광자기 디스크, USB 메모리 등의 반도체 메모리 등을 들 수 있다.
단, 컴퓨터에 프로그램을 공급하기 위한 수단은, 외부 기억 장치(123)를 통해서 공급하는 경우에 제한하지 않는다. 예를 들어, 인터넷이나 전용 회선 등의 통신 수단을 사용하여, 외부 기억 장치(123)를 통하지 않고 프로그램을 공급하도록 해도 된다. 기억 장치(121c)나 외부 기억 장치(123)는, 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체로서 구성된다. 이하, 이들을 총칭하여, 간단히 기록 매체라고도 한다. 본 명세서에서 기록 매체라는 말을 사용한 경우에는, 기억 장치(121c) 단체만을 포함하는 경우, 외부 기억 장치(123) 단체만을 포함하는 경우, 또는 그들 양쪽을 포함하는 경우가 있다.
이어서, 본 발명에 따른 기판 처리 장치(10)의 동작 개요를, 컨트롤러(280)가 행하는 제어 수순에 따라서 설명한다. 또한, 반응관(203)에는, 미리 소정 매수의 웨이퍼(200)가 적재된 보트(217)를 삽입하고, 시일 캡(219)에 의해 반응관(203)을 기밀하게 폐색해 둔다.
컨트롤러(280)에 의한 제어가 개시되면, 컨트롤러(280)는, 진공 펌프(246) 및 APC 밸브(244)를 작동해서 배기구(230)로부터 반응관(203) 내의 분위기를 배기한다(배기 수순).
예를 들어 소정 시간 경과하거나 한 배기 처리 완료 후에 컨트롤러(280)는, 밸브(330b, 330f)를 개방 작동하여, 제2 가스 노즐의 일례인 가스 노즐(340b)로부터 원료 가스로서 실리콘(Si) 소스 가스를 캐리어로서의 질소 가스와 함께 공급한다. 이와 동시에, 컨트롤러(280)는, 밸브(330a)를 폐쇄함과 함께 밸브(330c 내지 330f)를 개방 작동해서 가스 노즐(340a, 340c 내지 340f)로부터 불활성 가스로서 질소(N2) 가스를 공급해서 웨이퍼(200)에 처리를 실시하여 층을 형성한다(제1 처리 수순).
이때, 컨트롤러(280)는, 압력 센서(245)로부터 얻어지는 압력이 일정해지도록 진공 펌프(246) 및 APC 밸브(244)를 작동해서 반응관(203) 내의 분위기를 배기구(230)로부터 배출하여, 반응관(203) 내에 부압을 공급한다.
이에 의해, 원료 가스는, 웨이퍼(200) 상을 평행하게 흐른 후, 제1 가스 배기구(236) 및 제2 가스 배기구(237)를 통해서 간극(S)의 상부로부터 하부로 흘러, 배기구(230)를 통해 배기관(231)으로부터 배기된다.
이 처리 수순에 있어서, 가스 노즐(340a, 340c 내지 340e)로부터는, 웨이퍼(200) 중심을 향해서 불활성 가스가 공급된다. 이때, 각 가스 노즐(340a, 340c 내지 340e)로부터의 불활성 가스의 공급량을 컨트롤러(280)로 제어함으로써, 웨이퍼(200) 중심부의 불활성 가스 농도가 외주부의 불활성 가스 농도보다도 낮아지도록 조정한다. 이에 의해, 웨이퍼(200) 중심부에 대한 원료 가스의 공급량을 제어할 수 있으므로, 원료 가스로 웨이퍼(200)에 형성되는 층의 면내 두께 분포를, 중앙 오목 분포에서 플랫 분포로 근접하거나, 중앙 볼록 분포로 근접하거나 하는 것이 가능하게 된다.
이때, 배기구(230)측에 배치된 한쪽의 제1 구획 부재(18a)에는, 대응하는 가스 노즐(340a)로부터 공급되는 불활성 가스를 유출하기 위한 제1 개구부(222d)가 개구되어 있다. 이 때문에, 가스 노즐(340a)로부터의 불활성 가스의 일부를, 노즐 배치실(222)을 경계로 한 일방측으로(도 2 중의 평면으로 보아 반시계 방향(CCW)측) 유출시켜, 간극(S)에서의 노즐 배치실(222)측을 배기구(230)측에 대하여 정압으로 할 수 있다. 이에 의해, 내부관(12)과 외부관(14) 사이의 간극(S)에 체류한 가스를 배기구(230)로부터 퍼지 아웃할 수 있다.
또한, 배기구(230)측에 배치된 다른 쪽의 제4 구획 부재(18d)에는, 대응하는 가스 노즐(340c)로부터 공급되는 불활성 가스를 유출하기 위한 제2 개구부(222f)가 개구되어 있다. 이 때문에, 가스 노즐(340c)로부터의 불활성 가스의 일부를, 노즐 배치실(222)을 경계로 한 타방측으로(도 2 중의 평면으로 보아 시계 방향(CW)측) 유출시켜, 간극(S)에서의 노즐 배치실(222)측을 배기구(230)측에 대하여 정압으로 할 수 있다. 이에 의해, 내부관(12)과 외부관(14) 사이의 간극(S)에 체류한 가스를 배기구(230)로부터 퍼지 아웃할 수 있다.
그리고, 소정 시간 경과하거나 하여 처리가 완료되었을 때는, 컨트롤러(280)는, 밸브(330b)를 폐쇄 작동하여, 가스 노즐(340b)로부터의 원료 가스의 공급을 정지함과 함께, 밸브(330f)를 개방 작동해서 가스 노즐(340b)로부터의 불활성 가스를 공급한다. 또한, 진공 펌프(246) 및 APC 밸브(244)를 제어하여 반응관(203) 내에 공급하는 부압을 크게 하거나 하여, 반응관(203) 내의 분위기를 배기구(230)로부터 배기한다. 이와 동시에, 밸브(330a, 330c)를 개방 작동해서 제1 가스 노즐의 일례인 가스 노즐(340a, 340c)로부터 불활성 가스를 공급하여, 내부관(12)과 외부관(14) 사이의 간극(S)에 체류하고 있는 가스를 배기구(230)로부터 퍼지 아웃한다(배출 수순).
이어서, 소정 시간 경과하거나 한 퍼지 아웃 완료 후에 컨트롤러(280)는, 밸브(330a, 330e)를 개방 작동하여, 가스 노즐(340a)로부터 원료 가스로서 암모니아(NH3) 가스를 캐리어로서의 질소(N2) 가스와 함께 공급한다. 이와 동시에, 컨트롤러(280)는, 밸브(330b)를 폐쇄함과 함께 밸브(330c, 330d, 330f)를 개방 작동해서 가스 노즐(340a, 340c, 340d, 340f)로부터 불활성 가스로서 질소(N2) 가스를 공급해서 웨이퍼(200)에 처리를 실시한다(제2 처리 수순).
이때, 컨트롤러(280)는, 압력 센서(245)로부터 얻어지는 압력이 일정해지도록 진공 펌프(246) 및 APC 밸브(244)를 작동해서 반응관(203) 내의 분위기를 배기구(230)로부터 배출하여, 반응관(203) 내에 부압을 공급한다.
이에 의해, 원료 가스는, 웨이퍼(200) 상을 평행하게 흐른 후, 제1 가스 배기구(236) 및 제2 가스 배기구(237)를 통해서 간극(S)의 상부로부터 하부로 흘러, 배기구(230)를 통해 배기관(231)으로부터 배기된다.
그리고, 소정 시간 경과하거나 하여 처리가 완료되었을 때는, 컨트롤러(280)는, 밸브(330a)를 폐쇄 작동하여, 가스 노즐(340a)로부터의 원료 가스의 공급을 정지한다. 또한, 진공 펌프(246) 및 APC 밸브(244)를 제어하여 반응관(203) 내에 공급하는 부압을 크게 하거나 하여, 반응관(203) 내의 분위기를 배기구(230)로부터 배기한다. 이와 동시에, 밸브(330a, 330c)를 개방 작동해서 가스 노즐(340a, 340c)로부터 불활성 가스를 공급하여, 내부관(12)과 외부관(14) 사이의 간극(S)에 체류하고 있는 가스를 배기구(230)로부터 퍼지 아웃한다(배출 수순). 이때, 밸브(330b)를 개방 작동해서 가스 노즐(340b)로부터도 불활성 가스를 공급하는 것으로 한다.
제1 처리 수순, 배출 수순, 제2 처리 수순, 배출 수순의 사이클을 소정 횟수 반복해서 웨이퍼(200)의 처리가 완료되면, 상기한 동작의 역의 수순에 의해, 보트(217)가 반응관(203) 내로부터 반출된다. 웨이퍼(200)는, 도시하지 않은 웨이퍼 이동 탑재기에 의해, 보트(217)로부터 이동 탑재 선반의 포드에 이동 탑재되고, 포드는, 포드 반송기에 의해, 이동 탑재 선반에서 포드 스테이지에 이동 탑재되고, 외부 반송 장치에 의해 하우징의 외부로 반출된다.
상기의 동작에서 이용되는 기판 처리 장치(10)는, 가스 노즐(340a)에 의해 공급된 불소 등의 세정 가스를 이용하여 정기적으로 세정할 필요가 있다. 남은 가스는 막질에 영향을 미치므로, 해당 남은 가스의 양이 매우 적어도, 가스 노즐(340a) 등으로부터 퍼지 가스를 흘리어 반응관으로부터 해당 남은 가스를 퍼지 아웃하는 처리가 행해져도 된다.
본 실시 형태에 따르면, 이하에 나타내는 하나 또는 복수의 효과가 얻어진다.
(a) 내부관(12)과 외부관(14) 사이의 간극(S)에 있어서, 노즐 배치실(222)측을 배기구(230)측에 대하여 정압으로 할 수 있다. 이에 의해, 내부관(12)과 외부관(14) 사이의 간극(S)에 체류한 가스를 배기구(230)로부터 퍼지 아웃할 수 있다. 또한, 간극(S) 내에서의 가스 체류를 억제할 수 있으므로, 반응관(203) 내측에서의 부생성물의 부착 및 발생을 억제하여, 파티클의 발생을 저감할 수 있다.
(b) 이중관 구조의 내부관(12)과 외부관(14) 사이의 간극(S)에 대하여 퍼지 가스의 순환 효율을 향상시킬 수 있다.
(c) 배기구(230)측의 제1 구획 부재(18a) 및 제4 구획 부재(18d)의 측에 가스 노즐(340a, 340c)로부터의 불활성 가스를 유출시키는 제1 개구부(222d) 및 제2 개구부(222f)를 마련함으로써, 간극(S)의 노즐 배치실(222)측을 배기구(230)측에 대하여 정압으로 할 수 있다. 이 때문에, 정압 부여용 배관을 별도 설치하는 경우와 비교하여, 구성을 간소화할 수 있다.
(d) 원료 가스를 방출하는 가스 노즐(340b)의 가스 공급 구멍(234b)에서의 압력 손실은, 불활성 가스를 분사하는 가스 노즐(340a, 340c)의 가스 공급 구멍(234a, 234e)에서의 압력 손실보다도 작다. 이 때문에, 원료 가스의 바람직하지 않은 분해를 억제할 수 있어, 웨이퍼(200)에 대한 원료 가스의 공급량을 높일 수 있다. 또한, 원료 가스를 방출하는 가스 노즐(340b)이 설치된 제2 실(222b)에 대한 불활성 가스의 침입을 억제할 수 있다.
(e) 가스 세정하고 나서 가스 노즐(340a 내지 340c)로부터 질소(N2) 가스를 배출함으로써, 간극 S에 체류하고 있는 세정 가스를 효과적으로 퍼지할 수 있다. 또한, 다량의 질소 가스를 반복하여 공급하여 배출되면, 가스 흐름(가스 방사)에 의해 세정 가스나 해당 세정 가스가 흡착된 막을 내외부관의 표면으로부터 물리적으로 제거할 수 있다. 그 결과, 세정 가스의 제거에 필요한 시간을 상당히 단축할 수 있다.
<비교예>
도 7은, 비교예를 도시하는 도면이며, 본 실시 형태와 비교하여, 각 구획 부재(18a, 18d)에서의 각 개구부(222d, 222f)가 마련되어 있지 않고, 각 실(222a 내지 222c)이 폐단면 형상으로 되어 있다.
이 비교예의 반응관(203)에서는, 간극(S)에서 압력차가 발생하지 않아, 간극(S) 내에서 원료 가스(G)의 체류가 발생할 수 있다. 노즐 배치실(222)과 외부관(14) 사이의 좁은 간극이 배출구(230)로부터 가장 먼 위치에 있기 때문에, 해당 간극에서의 가스는 확산에 의해서만 배출된다. 이 경우, 간극(S) 내에서 부생성물이 발생하기 쉬워, 파티클의 발생 요인이 될 수 있다.
이에 반해, 본 실시 형태에서는, 간극(S)에서의 노즐 배치실(222)측을 배기구(230)측에 대하여 정압으로 함으로써, 간극(S)에 체류한 가스를 배기구(230)로부터 퍼지 아웃할 수 있다. 이에 의해, 간극(S) 내에서의 가스 체류를 억제해서 부생성물의 발생을 억제하고, 파티클의 발생을 저감할 수 있다.
<해석 결과>
도 8은, 반응관(203) 내에서의 실리콘 소스 가스의 농도 분포를 나타내는 해석 결과이다.
이 해석 결과로부터, 가스 노즐(340a, 340c)로부터의 불활성 가스가 간극(S)에 유입되어, 간극(S)에 체류한 가스를 배기구(230)로부터 퍼지 아웃함을 확인할 수 있다.
(제1 실시 형태의 제1 변형예)
도 9 및 도 10은, 제1 실시 형태의 제1 변형예를 도시하는 도면이며, 제1 실시 형태와 동일하거나 또는 동등 부분에는 동일한 부호를 붙여서 설명을 생략함과 함께, 상이한 부분에 대해서만 설명한다. 또한, 도 9 및 도 10에서는, 제1 실시 형태에서의 가스 노즐(340e, 340e) 등의 기재를 생략하고 있다.
제1 실시 형태의 제1 변형예에 따른 기판 처리 장치(10A)는, 원료 가스를 공급하는 가스 노즐(340b) 및 불활성 가스를 공급하는 가스 노즐(340a, 340c)은, 상단측에 구부러진 U자 형상으로 형성되어 있다.
원료 가스를 공급하는 가스 공급 구멍(234b)은, 가스 노즐(340b)의 길이 방향으로 연장되는 적어도 하나의 긴 구멍으로서, 가스 노즐(340b)의 하류부에 형성되고, 제1 실시 형태의 가스 공급 구멍(234b)과 비교하여, 단위길이당 평균 개구 면적이 크다. 이에 의해, 원료 가스를 공급하는 가스 노즐(340b)의 가스 공급 구멍(234b)에서의 압력 손실은, 불활성 가스를 공급하는 가스 노즐(340a, 340c)의 가스 공급 구멍(234a, 234c)에서의 압력 손실보다도 작아지도록 구성되어 있다.
또한, 가스 노즐(340b)로부터의 원료 가스를 내부관(12) 내에 공급하는 유입구(235d)는, 내부관(12)에 있어서 가스 노즐(340b)의 폭에 대략 상당하는 폭 및 웨이퍼 영역의 높이에 대략 상당하는 높이를 갖는 연속 개구로서 구성되어 있다. 이와 같은 구성에 의해, 가스 공급 구멍(234b)은 웨이퍼(200)에 거의 대향하게 된다. 즉, 가스 노즐(340b)로부터 내부관(12)의 중심까지의 거리는, 다른 가스 노즐에 비하여 짧고, 예를 들면, 내부관(12)의 반경과 거의 동일하다. 따라서, 가스 노즐(340b)에 의해, 비교적 낮은 분사 압력으로 가스 공급 구멍(234b)으로부터 분사된 원료 가스가 효과적으로 웨이퍼(200)에 도달하게 된다.
이상의 구성에 따른 제1 실시 형태의 제1 변형예에서도, 제1 실시 형태와 마찬가지의 작용 효과를 발휘할 수 있다.
(제1 실시 형태의 제2 변형예)
도 11은, 제1 실시 형태의 제2 변형예를 도시하는 도면이며, 제1 실시 형태와 동일하거나 또는 동등 부분에는 동일한 부호를 붙여서 설명을 생략함과 함께, 상이한 부분에 대해서만 설명한다.
즉, 제1 실시 형태의 제2 변형예에 따른 기판 처리 장치(10B)의 반응관(203)에 있어서는, 제1 실시 형태와 비교하여, 노즐 배치실(222)의 제2 구획 부재(18b)의 테두리와 제3 구획 부재(18c)의 테두리를 연속 설치하는 연속 설치 벽(18e)이 마련되어 있지 않다. 이에 의해, 원료 가스를 공급하는 가스 노즐(340b)을 수용한 노즐 배치실(222)의 제2 실(222b)의 후방부가 개방되어 있다.
이러한 구성이어도, 제1 실시 형태와 마찬가지의 작용 효과를 얻을 수 있다.
(제1 실시 형태의 제3 변형예)
도 12는, 제1 실시 형태의 제3 변형예를 도시하는 도면이며, 제1 실시 형태와 동일하거나 또는 동등 부분에는 동일한 부호를 붙여서 설명을 생략함과 함께, 상이한 부분에 대해서만 설명한다.
즉, 제1 실시 형태의 제3 변형예에 따른 기판 처리 장치(10C)의 반응관(203)에 있어서는, 제1 실시 형태와 비교하여, 노즐 배치실(222)의 제2 구획 부재(18b)와 제3 구획 부재(18c)를 연속 설치하는 연속 설치 벽(18e)이 제1 구획 부재(18a) 및 제4 구획 부재(18d)까지 연장 돌출되어 있다. 이에 의해, 노즐 배치실(222)에 있어서, 불활성 가스를 공급하는 가스 노즐(340a, 340c)의 각 실(222a, 222c)은, 외부관(14)측이 연속 설치 벽(18e)으로 폐쇄되어 있고, 연속 설치 벽(18e)과 외부관(14)의 사이에는, 연통로(222e)가 형성되어 있다.
이 노즐 배치실(222)을 경계로 한 일방측(도 12 중의 평면으로 보아 반시계 방향(CCW)측)에는, 불활성 가스를 공급하는 가스 노즐(340f)이 설치되어 있고, 가스 노즐(340f)에는, 가스 노즐(340f)의 길이 방향으로 긴 가스 공급 구멍(234f)이 길이 방향으로 간격을 두고 복수 개방 설치되어 있다.
가스 노즐(340f)의 가스 공급 구멍(234f)은, 반응관(203)의 둘레 방향에서의 배기구(230)측을 향해서 개구되어 있다. 이 가스 노즐(340f)의 가스 공급 구멍(234f)으로부터 불활성 가스가 공급됨으로써, 간극(S)에서의 가스 노즐(340a 내지 340c)측을 배기구(230)측에 대하여 정압으로 하도록 구성되어 있다.
이에 의해, 노즐 배치실(222)을 경계로 한 일방측(도 12 중의 평면으로 보아 반시계 방향(CCW)측)에 체류한 가스를 배기구(230)로부터 퍼지 아웃할 수 있도록 구성되어 있다.
또한, 노즐 배치실(222)을 경계로 한 타방측(도 12 중의 평면으로 보아 시계 방향(CW)측)에는, 불활성 가스를 공급하는 가스 노즐(340g)이 설치되어 있고, 가스 노즐(340g)에는, 가스 노즐(340g)의 길이 방향으로 긴 가스 공급 구멍(234g)이 길이 방향으로 간격을 두고 복수 개방 설치되어 있다.
가스 노즐(340g)의 가스 공급 구멍(234g)은, 반응관(203)의 둘레 방향에서의 배기구(230)측을 향해서 개구되어 있다. 이 가스 노즐(340g)의 가스 공급 구멍(234g)으로부터 불활성 가스를 공급함으로써, 간극(S)에서의 가스 노즐(340a 내지 340c)측을 배기구(230)측에 대하여 정압으로 하도록 구성되어 있다.
이에 의해, 노즐 배치실(222)을 경계로 한 타방측(도 12 중의 평면으로 보아 시계 방향(CW)측)에 체류한 가스를 배기구(230)로부터 퍼지 아웃할 수 있도록 구성되어 있다.
이러한 구성이어도, 제1 실시 형태와 마찬가지의 작용 효과를 얻을 수 있다.
또한, 구획 부재(18a, 18d) 측에 제1 개구부(222d) 및 제2 개구부(222f)를 형성하는 것이 곤란한 경우에도, 간극(S) 내의 체류 가스를 배기구(230)로부터 퍼지 아웃할 수 있다.
(제1 실시 형태의 제4 변형예)
도 13은, 제1 실시 형태의 제4 변형예를 도시하는 도면이다. 이 제1 실시 형태의 제4 변형예는, 제1 실시 형태의 제3 변형예이며, 제1 실시 형태의 제3 변형예와 동일하거나 또는 동등 부분에는 동일한 부호를 붙여서 설명을 생략함과 함께, 상이한 부분에 대해서만 설명한다.
즉, 제1 실시 형태의 제4 변형예에 따른 기판 처리 장치(10D)는, 제1 실시 형태의 제3 변형예와 비교하여, 노즐 배치실(222)의 일방측 및 타방측에 배치된 가스 노즐(340f, 340g)이 마련되어 있지 않다.
한편, 노즐 배치실(222)을 경계로 한 일방측(도 13 중의 평면으로 보아 반시계 방향(CCW)측)의 제1 구획 부재(18a)에는, 개구부(18a1)가 마련되어 있고, 가스 노즐(340a)로부터의 불활성 가스를, 개구부(18a1)를 통해서 일방측의 간극(S)에 공급한다. 이에 의해, 간극(S)에서의 가스 노즐(340a 내지 340c)측을 배기구(230)측에 대하여 정압으로 하고, 가스 노즐(340a)로부터의 불활성 가스로, 노즐 배치실(222)을 경계로 한 일방측(도 13 중의 평면으로 보아 반시계 방향(CCW)측)의 체류 가스를 퍼지 아웃한다.
또한, 노즐 배치실(222)을 경계로 한 타방측(도 13 중의 평면으로 보아 시계 방향(CW)측)의 제4 구획 부재(18d)에는, 개구부(18d1)가 마련되어 있고, 가스 노즐(340c)로부터의 불활성 가스를, 개구부(18d1)를 통해서 타방측의 간극(S)에 공급한다. 이에 의해, 간극(S)에서의 가스 노즐(340a 내지 340c)측을 배기구(230)측에 대하여 정압으로 하고, 가스 노즐(340c)로부터의 불활성 가스로, 노즐 배치실(222)을 경계로 한 타방측(도 13 중의 평면으로 보아 시계 방향(CW)측)의 체류 가스를 퍼지 아웃한다.
제1 실시 형태의 제4 변형예에서도, 제1 실시 형태의 제3 변형예와 마찬가지의 작용 효과를 발휘할 수 있다.
또한, 가스 노즐(340f, 340g)을 마련하지 않음으로써, 저비용화를 도모할 수 있다.
(제1 실시 형태의 제5 변형예)
도 14는, 제1 실시 형태의 제5 변형예를 도시하는 도면이다. 제1 실시 형태의 제5 변형예는, 제1 실시 형태의 제3 변형예이며, 제1 실시 형태의 제3 변형예와 동일하거나 또는 동등 부분에는 동일한 부호를 붙여서 설명을 생략함과 함께, 상이한 부분에 대해서만 설명한다.
즉, 제1 실시 형태의 제5 변형예에 따른 기판 처리 장치(10E)는, 원료 가스를 공급하는 가스 노즐(340b) 및 불활성 가스를 공급하는 가스 노즐(340a, 340c)이 상단부에서 구부러진 U자 형상으로 형성되어 있다. 또한, 내부관(12)에 형성된 각 후퇴부(12b)에는, 가스 노즐(340d, 340e)이 설치되어 있다.
이러한 구성이어도, 제1 실시 형태의 제3 변형예와 마찬가지의 작용 효과를 얻을 수 있다.
(제1 실시 형태의 제6 변형예)
도 15는, 제1 실시 형태의 제6 변형예를 도시하는 도면이다. 제1 실시 형태의 제6 변형예는, 제1 실시 형태의 제5 변형예이며, 제1 실시 형태의 제5 변형예와 동일하거나 또는 동등 부분에는 동일한 부호를 붙여서 설명을 생략함과 함께, 상이한 부분에 대해서만 설명한다.
즉, 제1 실시 형태의 제6 변형예에 따른 기판 처리 장치(10F)는, 제1 실시 형태의 제5 변형예와 비교하여, 노즐 배치실(222)을 경계로 하는 타방측(도 15 중의 평면으로 보아 시계 방향(CW)측)에 설치된 가스 노즐(340g)이 마련되어 있지 않다.
한편, 노즐 배치실(222)을 경계로 하는 일방측(도 15 중의 평면으로 보아 반시계 방향(CCW)측)에 설치된 가스 노즐(340f)은, 가스 공급 구멍(234f)이 반응관(203)의 둘레 방향에 있어서, 노즐 배치실(222)측 및 배기구(230)측을 향해서 개구되어 있다.
또한, 노즐 배치실(222)의 제2 구획 부재(18b)와 제3 구획 부재(18c)를 연속 설치하는 연속 설치 벽(18e)이 제1 구획 부재(18a) 및 제4 구획 부재(18d)까지 연장 돌출되어 있다. 이에 의해, 노즐 배치실(222)에 있어서, 불활성 가스를 공급하는 가스 노즐(340a, 340c)의 각 실(222a, 222c)은, 외부관(14)측이 연속 설치 벽(18e)으로 폐쇄되어 있고, 연속 설치 벽(18e)과 외부관(14)의 사이에는, 연통로(222e)가 형성되어 있다.
이러한 구성이어도, 제1 실시 형태의 제5 변형예와 마찬가지의 작용 효과를 얻을 수 있다.
그리고, 가스 노즐(340f)로부터의 불활성 가스에 의해, 간극(S)에서의 배기구(230)측보다 정압으로 된 가스 노즐(340a 내지 340c)측에는, 노즐 배치실(222)의 일방측과 타방측을 유체 연통하는 연통로(222e)가 형성되어 있다.
이 때문에, 가스 노즐(340f)로부터의 불활성 가스로, 노즐 배치실(222)을 경계로 한 일방측(도 15 중의 평면으로 보아 반시계 방향(CCW)측) 및 타방측(도 15 중의 평면으로 보아 시계 방향(CW)측)에 체류한 가스를 배기구(230)로부터 퍼지 아웃할 수 있다.
따라서, 노즐 배치실(222)을 경계로 한 일방측 및 타방측에 가스 노즐(340f, 340g)을 설치하는 경우와 비교하여, 저비용화를 도모할 수 있다.
10 : 기판 처리 장치 12 : 내부관
14 : 외부관 18a : 제1 구획 부재
18a1 : 개구부 18b : 제2 구획 부재
18c : 제3 구획 부재 18d : 제4 구획 부재
18d1 : 개구부 20 : 주 배기 경로
22 : 부 배기 경로 121c : 기억 장치
123 : 외부 기억 장치 200 : 웨이퍼
201 : 처리실 203 : 반응관
217 : 보트 222 : 노즐 배치실
222d : 제1 개구부 222f : 제2 개구부
230 : 배기구 234a : 가스 공급 구멍
234b : 가스 공급 구멍 234c : 가스 공급 구멍
235a : 가스 공급 슬릿 235b : 가스 공급 슬릿
235c : 가스 공급 슬릿 235d : 유입구
280 : 컨트롤러 340a : 가스 노즐
340b : 가스 노즐 340c : 가스 노즐

Claims (7)

  1. 통형의 내부관 및 해당 내부관을 둘러싸도록 설치된 통형의 외부관을 갖는 반응관과,
    상기 내부관에 수용되어, 상하 방향으로 복수의 기판을 보유 지지하는 기판 보유 지지구와,
    상기 외부관 및 상기 내부관 사이의 간극에 상하 방향을 따라서 설치되고, 상기 내부관에 개방 설치된 유입구로 상하로 복수 형성된 공급 구멍으로부터 가스를 공급하는 가스 노즐과,
    상기 가스 노즐을 통해서 상기 반응관에 가스를 공급하는 가스 공급계와,
    상기 내부관에 형성되어, 해당 내부관에 공급된 가스를 유출하는 유출구와,
    상기 외부관에 형성되어, 상기 유출구로부터 유출된 가스를 상기 반응관의 외측으로 배출하는 배출구와,
    상기 간극에 체류한 가스를 상기 배출구로부터 배출시키는 배출부와,
    상기 가스 공급계로부터 원료 가스 및 불활성 가스를 공급해서 상기 기판에 막을 형성하고, 상기 배출부를 제어하여, 상기 간극에 체류하고 있는 상기 가스를 상기 불활성 가스에 의해 퍼지하여, 상기 간극에 체류하고 있는 가스를 배출하도록 제어하는 제어부
    를 포함하고,
    상기 가스 노즐은, 불활성 가스를 상기 내부관 내에 공급하는 제1 가스 노즐과, 원료 가스를 상기 내부관 내에 공급하는 제2 가스 노즐을 포함하고,
    상기 제1 가스 노즐과 상기 제2 가스 노즐은, 각각 복수의 구획 부재로 둘러싸이고, 상기 제1 가스 노즐을 둘러싸는 상기 복수의 구획 부재 중의 적어도 하나의 측에는, 상기 간극과 유체 연통되는 제1 개구가 형성되어 있는 기판 처리 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제2 가스 노즐에 형성된 제2 공급 구멍에 의한 압력 손실은, 상기 제1 가스 노즐에 형성된 제1 공급 구멍에서의 압력 손실보다 작은, 기판 처리 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 가스 노즐은, 상기 제1 가스 노즐을 사이에 두고 상기 제2 가스 노즐의 반대측에 설치되고, 상기 불활성 가스를 상기 내부관 내에 공급하는 제3 가스 노즐을 포함하고,
    상기 제2 가스 노즐의 반대측에 있어서 상기 제1 가스 노즐을 둘러싸는 상기 복수의 구획 부재 중의 하나에 상기 제1 개구에 형성되고, 또한 상기 제2 가스 노즐의 반대측에 있어서 상기 제3 가스 노즐을 들러싸는 상기 복수의 구획 부재 중의 다른 하나에 제2 개구가 형성되며,
    상기 복수의 구획 부재는, 상기 배출부로부터 가장 먼 측에서 대칭적으로 설치되는, 기판 처리 장치.
  5. 기판 처리 장치에서 사용되는 반응관이며,
    일단이 폐색된 통형의 내부관 및 외부관을 포함하고,
    상기 외부관은, 상기 내부관 및 상기 외부관 사이의 간극에 유체 연통해서 상기 반응관의 내부의 분위기를 외부로 배기하는 배기구를 갖고,
    상기 내부관은, 상기 간극에 병설된 복수의 가스 노즐로부터의 가스를 각각 내부에 유도하는 복수의 유입구와, 각 가스 노즐 각각을 둘러싸거나 또는 서로 구획하는 복수의 구획 부재와, 상기 유입구에 대향하는 위치에서 개구되어 내부의 분위기를 상기 간극에 유도하는 유출구를 갖고,
    상기 복수의 가스 노즐 중 일부 가스 노즐에 대응하는 상기 복수의 구획 부재 중의 적어도 하나는, 상기 일부 가스 노즐로부터 공급되는 불활성 가스를 상기 간극에 유입시키는 개구를 포함하는 반응관.
  6. 통형의 내부관 및 해당 내부관을 둘러싸도록 설치된 통형의 외부관을 포함하는 반응관에, 상하 방향으로 복수의 기판을 보유 지지하는 기판 보유 지지구를 수용하는 공정과,
    상기 외부관 및 상기 내부관 사이의 간극에 상하 방향을 따라서 설치되고, 상기 내부관에 개방 설치된 유입구에 상하로 복수 형성된 공급 구멍을 갖는 가스 노즐로부터, 원료 가스 및 불활성 가스를 공급해서 상기 기판에 막을 형성하는 공정과,
    상기 외부관에 형성된 배출구로부터 상기 반응관 내의 분위기를 배기하면서 상기 가스 노즐로부터 불활성 가스를 공급하여, 상기 간극에 체류하고 있는 가스를 배출하는 공정
    을 포함하고,
    상기 가스 노즐은, 불활성 가스를 상기 내부관 내에 공급하는 제1 가스 노즐과, 원료 가스를 상기 내부관 내에 공급하는 제2 가스 노즐을 포함하고,
    상기 제1 가스 노즐과 상기 제2 가스 노즐은, 각각 복수의 구획 부재로 둘러싸이고, 상기 제1 가스 노즐을 둘러싸는 상기 복수의 구획 부재 중의 적어도 하나의 측에는, 상기 간극과 유체 연통되는 제1 개구가 형성되어 있는 반도체 장치의 제조 방법.
  7. 상기 배출구로부터 상기 반응관 내의 분위기를 배기하는 수순과,
    상기 제2 가스 노즐로부터 원료 가스를 공급함과 함께 상기 제1 가스 노즐로부터 불활성 가스를 공급해서 상기 기판에 막을 형성하는 수순과,
    상기 배출구로부터 상기 반응관 내의 분위기를 배기하면서 상기 제1 가스 노즐로부터 불활성 가스를 공급하여, 상기 간극에 체류하고 있는 가스를 배출하는 수순
    을 컴퓨터에 의해 제1항 또는 제3항에 기재된 기판 처리 장치에 실행시키는 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.
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