KR102224424B1 - 가스 인젝터 및 종형 열처리 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 노즐의 대형화를 억제하면서, 종형 열처리 장치에 적합한 성막 가스의 공급을 행하는 것이 가능한 가스 인젝터 등을 제공한다. 상하 방향으로 복수의 기판(W)을 선반 형상으로 배열하여 유지한 기판 유지구(2)를 사용하고, 종형의 반응 용기(1) 내에서 열처리를 행하는 종형 열처리 장치에 설치되고, 상기 반응 용기(1) 내에 성막 가스를 공급하기 위한 가스 인젝터(3)에 있어서, 통 형상의 인젝터 본체(32)는, 반응 용기(1) 내에 상하 방향으로 신장되도록 배치되고, 상기 상하 방향을 따라서, 복수의 가스 공급 구멍(31)이 형성되어 있다. 통 형상의 가스 도입관(33)은, 상기 인젝터 본체(32)와 일체가 되도록 설치되고, 성막 가스를 수용하는 하부측의 가스 수입구와, 인젝터 본체(32)의 내부 공간(321)에 성막 가스를 도입하는 가스 도입구(331)를 구비한다.

Description

가스 인젝터 및 종형 열처리 장치{GAS INJECTOR AND VERTICAL HEAT TREATMENT APPARATUS}
본 발명은, 기판에의 성막을 행하는 종형 열처리 장치에 성막 가스를 공급하는 기술에 관한 것이다.
반도체 장치의 제조 공정에서, 기판인 반도체 웨이퍼(이하, 「웨이퍼」라고 함)의 표면에 성막을 행하는 방법으로서, 금속 원료 등을 포함하는 원료 가스와, 이 원료 가스와 반응하는 반응 가스를 교대로 공급하여, 웨이퍼의 표면에 금속막을 형성하는 원자층 퇴적(Atomic Layer Deposition, ALD)법이나, 상기 금속을 포함하는 화합물의 막을 형성하는 분자층 퇴적(Molecular Layer Deposition, MLD)법이 알려져 있다. 이하의 설명에서는, 이들 ALD법 및 MLD법을 총칭해서 「ALD법」이라고 칭한다.
또한, 상술한 ALD법을 실시하는 장치의 일종으로서, 종형의 반응 용기 내에서 복수매의 웨이퍼에 대하여 일괄적으로 성막을 행하는 뱃치식의 종형 열처리 장치가 알려져 있다. 종형 열처리 장치에서는, 복수의 웨이퍼를 상하 방향으로 선반 형상으로 배열하여 유지한 기판 유지구를 반응 용기 내에 반입해서 성막이 행하여진다.
이 때문에, 종형 열처리 장치를 사용하는 경우에는, 웨이퍼의 면간에서 균일한 막 두께 분포를 갖는 막을 성막하는 관점에서, 기판 유지구에 유지된 각 웨이퍼에 대하여, 가능한 한 균일하게 원료 가스나 반응 가스(이하, 이들을 총칭해서 「성막 가스」라고 칭하기도 함)를 공급하는 것이 바람직하다.
여기서 특허문헌 1에는, 처리 용기 내의 하부측에서부터 상부측까지 신장된 후, U자 형상으로 절첩되고, 그 선단부가 처리 용기 내의 하부측까지 신장된 노즐을 구비하는 종형 열처리가 기재되어 있다. 노즐 내에서는, 상류측일수록 가스의 압력이 높으므로, 상류측에 형성된 가스 분사 구멍의 쪽이, 분사되는 가스의 유량이 더 많아진다. 그래서, 노즐을 U자로 절첩함으로써, 절첩 전의 노즐 부분에 형성된 가스 분사 구멍의 열로부터 공급되는 가스의 유량의 분포와, 절첩 후의 노즐 부분에 형성된 가스 분사 구멍의 열로부터 공급되는 가스의 유량의 분포를 조합하여, 노즐 전체로서 상하 방향으로 균등한 가스의 공급을 도모하고 있다.
한편, U자 형상으로 절첩된 노즐은 대형화되기 쉬워져, 미리 정해진 크기의 처리 용기 내에 배치할 수 없을 우려도 있다. 이때, 노즐을 배치할 목적만으로, 처리 용기를 포함하는 종형 열처리 장치 전체를 대형화하는 것은 현실적이지 않다.
또한 특허문헌 2에는, 퍼지 가스가 공급되는 중심관과 처리 가스가 공급되는 외주관을 구비한 이중관 구조의 노즐이 기재되어 있지만, 기판 유지구에 유지된 각 웨이퍼에 균일하게 처리 가스를 공급하는 기술은 아니다.
일본 특허 공개 제2008-78452호 공보: 청구항 5, 단락 0030 내지 0031, 도 1 일본 특허 공개 제2008-205151호 공보: 청구항 1, 단락 0033 내지 0037, 도 4
본 발명은 이러한 사정 하에 이루어진 것이며, 그 목적은, 노즐의 대형화를 억제하면서, 종형 열처리 장치에 적합한 성막 가스의 공급을 행하는 것이 가능한 가스 인젝터, 및 이 인젝터를 구비한 종형 열처리 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 가스 인젝터는, 상하 방향으로 복수의 기판을 선반 형상으로 배열하여 유지한 기판 유지구를, 주위에 가열부가 배치된 종형의 반응 용기 내에 반입해서 상기 복수의 기판에 대하여 열처리를 행하는 종형 열처리 장치에 설치되고, 상기 반응 용기 내에, 상기 기판에의 성막용의 성막 가스를 공급하기 위한 가스 인젝터로서,
상기 반응 용기 내에 상하 방향으로 신장되도록 배치되고, 상기 상하 방향을 따라, 복수의 가스 공급 구멍이 형성된 통 형상의 인젝터 본체와,
상기 상하 방향을 따라 상기 인젝터 본체와 일체가 되도록 설치되고, 상기 성막 가스를 수용하는 가스 수입구와, 상기 인젝터 본체의 내부 공간에 연통하며, 당해 내부 공간에 상기 성막 가스를 도입하는 가스 도입구를 구비한 통 형상의 가스 도입관을 구비한 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 종형 열처리 장치는, 상기의 가스 인젝터를 구비한다.
본 발명은, 반응 용기 내에 상하 방향으로 신장되도록 배치되는 인젝터 본체의 내부 공간에, 당해 인젝터 본체와 일체로 설치된 가스 도입관을 통해서 성막 가스를 도입하므로, 인젝터의 대형화를 억제하면서, 종형 열처리 장치에 적합한 성막 가스의 공급을 행할 수 있다.
도 1은 실시 형태에 관한 가스 인젝터를 구비한 종형 열처리 장치의 종단 측면도이다.
도 2는 상기 가스 인젝터의 종단 측면도이다.
도 3은 종래형의 가스 인젝터의 설명도이다.
도 4는 U자 형상의 절첩 가스 인젝터의 설명도이다.
도 5는 상기 인젝터 본체 내의 내압을 변화시키는 방법에 관한 설명도이다.
도 6은 상기 가스 인젝터의 변형예를 도시하는 설명도이다.
도 7은 상기 가스 인젝터의 다른 변형예를 도시하는 설명도이다.
도 8은 실시예 및 비교예에 관한 실험 결과를 도시하는 설명도이다.
우선, 도 1을 참조하면서 본 발명의 실시 형태에 관한 가스 공급 구멍(31)을 구비한 종형 열처리 장치의 구성예에 대해서 설명한다. 본 예에서는, 원료 가스인 HCD(Hexachlorodisilane) 가스와, 반응 가스인 O 라디칼 및 OH 라디칼을 포함하는 활성종을 반응시켜, 웨이퍼(W)에 대하여 ALD법에 의해 SiO2막을 형성하는 종형 열처리 장치에 대해서 설명한다.
종형 열처리 장치는, 상단측이 막히고, 하단측이 개구된 석영제의 원통형의 반응관(11)을 구비하고 있다. 반응관(11)의 하방에는, 당해 반응관(11)의 개구부와 기밀하게 접속된 스테인리스제의 통 형상 부재로 이루어지는 매니폴드(5)가 설치되고, 매니폴드(5)의 하단에는, 플랜지가 형성되어 있다. 이들 반응관(11) 및 매니폴드(5)는, 본 예의 반응 용기(1)를 구성한다.
반응관(11)의 주위에는, 당해 반응관(11)의 측면을 전체 둘레에 걸쳐서 외방측으로부터 둘러싸도록, 저항 발열체로 이루어지는 가열부(12)가 설치되어 있다. 가열부(12)는, 반응관(11)의 주위의 공간을 상방측으로부터 덮는 도시하지 않은 단열체에 유지되어 있다.
매니폴드(5)의 하면측의 개구는, 석영제의 원판 형상의 덮개(56)에 의해 막힌다. 덮개(56)는, 보트 엘리베이터(51) 상에 설치되고, 이 보트 엘리베이터(51)를 승강시킴으로써 덮개(56)가 상기 매니폴드(5)의 개구를 막은 상태와, 개방한 상태를 전환할 수 있다. 또한, 덮개(56) 및 보트 엘리베이터(51)에는, 이들을 관통하는 회전축(53)이 설치되고, 회전축(53)은, 덮개(56)의 상면으로부터 상방측을 향해서 신장되어 있다. 회전축(53)은, 보트 엘리베이터(51)의 하방에 설치된 구동부(52)에 의해 연직축을 중심으로 회전할 수 있다.
회전축(53)의 상단에는, 반응관(11)의 측주벽에 의해 둘러싸이는 위치에, 기판 유지구인 웨이퍼 보트(2)가 설치되어 있다. 웨이퍼 보트(2)는, 웨이퍼(W)의 직경(300mm)보다도 큰 직경을 갖는 원형의 석영판으로 구성된 천장판(21)과, 링 형상의 저판(22)을 구비하고 있다. 천장판(21)과 저판(22)은, 상하로 대향하도록 배치되고, 그 주연부에서의 반주의 영역에 걸쳐서 등간격으로 배치된 복수개의 지주(23)에 의해 서로 연결되어 있다. 천장판(21)과 저판(22)과의 사이에는, 웨이퍼(W)가 1매씩 적재되는 복수의 적재부(도시하지 않음)가 상하 방향으로 간격을 두고 선반 형상으로 설치되어 있다.
또한, 덮개(56)와 웨이퍼 보트(2)와의 사이에는, 단열 유닛(50)이 설치되어 있다. 단열 유닛(50)은, 예를 들어 석영판으로 이루어지는 원환 형상의 복수의 단열 핀(54)을 구비하고, 이들 단열 핀(54)은, 덮개(56)의 상면에 둘레 방향으로 간격을 두고 설치된 복수의 지주(55)에 의해 선반 형상으로 지지되어 있다. 원환 형상의 단열 핀(54)의 내측에는, 이미 설명한 회전축(53)이 삽입되고, 당해 회전축(53)의 측주면을 외측으로부터 둘러싸도록 단열 유닛(50)이 배치된다.
웨이퍼 보트(2) 및 단열 유닛(50)은, 이미 설명한 보트 엘리베이터(51)에 의해 덮개(56)와 함께 승강하여, 웨이퍼 보트(2)를 반응관(11)의 내측에 위치시킨 처리 위치(도 1에 도시하는 위치)와, 반응 용기(1) 내로부터 웨이퍼 보트(2)를 빼내어, 도시하지 않은 수수 기구와 웨이퍼 보트(2)와의 사이에서 웨이퍼(W)의 수수를 행하는 수수 위치와의 사이를 이동한다.
처리 위치에 배치된 웨이퍼 보트(2)와, 반응관(11)의 측주벽과의 사이에는, 반응관(11) 내에, HCD 가스를 공급하기 위한 가스 인젝터(3)와, 각각, 산소 가스 또는 수소 가스를 공급하기 위한 가스 인젝터(4)(산소 가스 인젝터(4a), 수소 가스 인젝터(4b))가 배치되어 있다.
이들 가스 인젝터(3, 4) 중, HCD 가스용 가스 인젝터(3)는, 본 발명의 실시 형태에 관한 구성을 구비하는 점에 대해서는, 도 2를 참조하면서 후단에서 상세하게 설명한다.
한편, 도 1, 3에 도시한 바와 같이, 산소 가스용 및 수소 가스용 가스 인젝터(4)(4a, 4b)는, 말단이 막힌 가늘고 긴 통 형상의 석영관의 측면에, 길이 방향을 따라 복수의 가스 공급 구멍(41)을 서로 간격을 두고 형성한, 종래 구조의 것이 채용되어 있다. 가스 인젝터(4)는, 가스 공급 구멍(41)의 형성면을 웨이퍼 보트(2)측을 향해서, 상하 방향으로 신장되도록 반응관(11) 내에 배치된다. 반응관(11) 내에 가스 인젝터(4)를 배치한 상태에서, 복수의 가스 공급 구멍(41)은, 웨이퍼 보트(2)에서의 최하단의 웨이퍼(W)의 적재 위치에서부터, 최상단의 적재 위치까지의 영역에 걸쳐, 거의 등간격으로 형성되어 있다.
또한, 도 1에서는, 도시의 편의상, 가스 인젝터(4a, 4b)는, 반응관(11)의 횡단면을 보았을 때, 직경 방향으로 어긋난 위치에 배치되어 있도록 도시되어 있다. 단, 실제로는 이들 가스 인젝터(4a, 4b)는, 웨이퍼 보트(2)측에서 볼 때, 반응관(11)의 내벽 면을 따르도록 나란히 배치해도 된다.
각 가스 인젝터(3, 4)의 하부측(기단부측)은, 매니폴드(5)측까지 신장되어, 매니폴드(5)의 측주벽면을 향해서 꺾인 후, HCD 가스나 산소 가스 및 수소 가스의 공급 라인을 구성하는 배관과 접속되어 있다. 가스 인젝터(3, 4)에서의, 가스의 공급 배관과의 접속부에 형성된 개구는, 가스 수입구에 상당한다.
이들 가스의 공급 라인은, 매니폴드(5)를 관통하여, 각각, 개폐 밸브(V11, V12, V13)나 유량 조절부(M11, M12, M13)를 통해서 HCD 가스 공급원(71), 산소 가스 공급원(72) 및 수소 가스 공급원(73)에 접속되어 있다. HCD 가스 공급원(71), 개폐 밸브(V11), 유량 조절부(M11) 및 HCD 가스의 공급 라인은, 본 실시 형태의 성막 가스 공급부에 상당한다.
또한 이들 가스의 공급 라인에 대해서는, 반응관(11) 내로부터 HCD 가스나 산소 가스, 수소 가스를 배출하기 위해서, 질소 가스 등의 불활성 가스를 퍼지 가스로서 공급하는 도시하지 않은 퍼지 가스 공급원을 설치해도 된다.
또한 매니폴드(5)에는 배기관(61)이 접속되고, 당해 배기관(61)의 하류측에는, 배기 유량 조절용 압력 조정부(예를 들어 버터플라이 밸브)(62)를 통해서 진공 배기부(63)가 접속되어 있다. 배기관(61)이 매니폴드(5)에 접속되어 있음으로써, 가스 인젝터(3, 4)로부터 반응관(11) 내에 공급된 성막 가스(HCD 가스, 산소 가스, 수소 가스)는, 반응관(11) 내를 하방측을 향해서 흐른 후, 외부로 배기되게 된다. 배기관(61), 압력 조정부(62) 및 진공 배기부(63)는, 본 예의 배기부에 상당한다.
이 밖에, 종형 열처리 장치에는 제어부(8)가 설치되어 있다. 제어부(8)는, 예를 들어 도시하지 않은 CPU(Central Processing Unit)와 기억부를 구비한 컴퓨터로 이루어지고, 기억부에는 종형 열처리 장치에 의해 실시되는 성막 처리(열처리), 즉, 처리 대상의 웨이퍼(W)를 유지한 웨이퍼 보트(2)를 처리 위치로 이동시켜 반응관(11) 내에 반입한 후, 미리 정해진 순서나 유량으로 원료 가스나 반응 가스를 전환하면서 공급하여, 성막 처리를 실행하는 제어에 관한 스텝(명령)군이 짜여진 프로그램이 기록되어 있다. 이 프로그램은, 예를 들어 하드 디스크, 콤팩트 디스크, 마그네트 옵티컬 디스크, 메모리 카드 등의 기억 매체에 저장되고, 그로부터 컴퓨터에 인스톨된다.
이상으로 설명한 구성을 구비한 종형 열처리 장치에 있어서, HCD 가스의 공급을 행하는 가스 인젝터(3)는, 상하 방향으로 신장되도록 반응관(11) 내에 배치되어, 종형 열처리 장치에 적합한 특별한 구조를 구비하고 있다.
이하, 도 2를 참조하면서 당해 가스 인젝터(3)의 구체적인 구성에 대해서 설명한다.
가스 인젝터(3)의 구성을 상세하게 설명하기 전에, 도 3에 도시하는 종래 형의 가스 인젝터(3A)를 사용해서 HCD 가스의 공급을 행한 경우의 문제점에 대해 설명한다.
가늘고 긴 통 형상의 가스 인젝터(3A) 내를 흐르는 가스의 압력은, 흐름 방향의 하류측(가스 인젝터(3A)의 선단측)보다도 상류측(가스 인젝터(3A)의 기단측)이 더 높아진다. 그 결과, 각 가스 공급 구멍(41)으로부터 공급되는 가스는, 기단측에 위치하는 가스 공급 구멍(41)일수록 유량이 많고, 선단측에 위치하는 가스 공급 구멍(41)을 향해서 점차 유량이 적어지는 유량 분포가 형성된다.
또한, 도 2 내지 도 8에 나타내는 각종 가스 인젝터(3, 3A, 3a 내지 3e, 4(4a, 4b), 4c)의 도면에는, 가스 공급 구멍(31, 41)으로부터 공급되는 가스의 유량에 따라, 가스의 흐름을 나타내는 화살표의 길이를 변화시키고 있다. 이들 도면에서는, 파선의 화살표가 길수록, 가스의 유량이 많은 것을 나타내고 있지만, 각 화살표의 길이는, 가스의 유량을 엄밀하게 나타내는 것이 아니다.
상술한 유량 분포를 갖는 가스 인젝터(3A)를 사용해서 HCD 가스의 공급을 행하면, 웨이퍼 보트(2)의 하부측에 유지된 웨이퍼(W)에 대해서는, 고농도의 HCD 가스가 공급되고, 상부측에 유지된 웨이퍼(W)에 대해서는, 하부측과 비교해서 저농도의 HCD 가스가 공급되게 된다. 그 결과, 하부측에 유지된 웨이퍼(W)에 대하여 비교적 많은 HCD가 흡착되고, 상부측에 유지된 웨이퍼(W)에 있어서는 HCD의 흡착량이 적어져, 웨이퍼(W)의 면간에서 HCD의 흡착량이 상이한 분포가 형성된다.
따라서, 웨이퍼(W)의 표면에 흡착된 HCD를 O 라디칼 및 OH 라디칼과 반응시켜 얻어진 SiO2의 각 막에서도 웨이퍼(W)의 면간에서 두께가 상이하므로, 상이한 두께의 SiO2막이 적층되어, 면간에서 상이한 막 두께 분포를 갖는 SiO2막이 성막되어버린다(후술하는 도 8의 (b)에 도시하는 비교예 참조).
특히, 반응관(11) 내의 성막 가스를 하방측을 향해서 배기하는 구성의 종형 열처리 장치는, 웨이퍼 보트(2)의 하부 영역에 공급된 비교적 높은 농도의 HCD 가스가 반응관(11) 내의 상부측의 공간을 향해서 충분히 확산하지 못한 사이에 배기되어버린다. 이 때문에, 웨이퍼(W)의 면간의 막 두께 분포의 변동이, 보다 현저해질 우려도 있다.
상술한 문제를 개선하기 위해서, 도 4에 도시한 바와 같이, U자 형상으로 절첩된 형상의 가스 인젝터(4c)를 사용하는 방법도 생각할 수 있다. 당해 가스 인젝터(4c)는, 반응관(11)의 상부측의 공간에, 보다 높은 농도의 HCD 가스를 공급할 수 있다. 이때, 반응관(11) 내의 HCD 가스가 하방으로 배기되면, 상부측에 공급된 고농도의 HCD 가스가 하부측의 공간 내를 확산하면서 배기되므로, 웨이퍼 보트(2)의 하부측에 유지된 웨이퍼(W)에도 고농도의 HCD 가스가 공급되어, 면간의 막 두께 분포의 변동을 개선할 수 있을 가능성도 있다.
그러나, U자 형상으로 절첩된 가스 인젝터(4c)는, 대형화되기 쉽기 때문에, 반응관(11) 내에 배치하는 것이 어려운 경우도 있다. 또한, HCD 가스의 압력이 비교적 높고, 또한 흐름의 방향이 변화하는 가스 인젝터(4c)의 절첩 부분의 내벽면에는, 열분해 등에 수반하여 Si막 등이 형성되기 쉬워진다. 이 Si막이 가스 인젝터(4c)의 내벽면으로부터 박리되면, 파티클이 되어 반응관(11) 내에 유입되고, 웨이퍼(W)의 오염원이 되어버릴 우려도 있다.
도 2는 실시 형태에 관한 가스 인젝터(3)를 나타내고 있다. 도 3을 사용해서 설명한 종래의 가스 인젝터(3A)와 마찬가지로, 본 예의 가스 인젝터(3)는, 말단이 막힌 가늘고 긴 통 형상의 석영관(예를 들어 종래의 가스 인젝터(3A)와 공통의 관경을 가짐)의 측면에, 복수의 가스 공급 구멍(31)이 서로 간격을 두고 형성되어 있다. 이하, 당해 가스 인젝터(3)에 있어서, 가스 공급 구멍(31)이 형성된 상부측의 영역을 인젝터 본체(32)라고 칭한다. 본 예의 가스 인젝터(3)는, 상기 인젝터 본체(32) 내에, 인젝터 본체(32)보다도 관경이 가는, 석영제의 가스 도입관(33)을 삽입한 구조로 되어 있다.
가스 도입관(33)의 상단면에는, 가스 도입구(331)가 형성되고, 가스 도입관(33) 내의 공간은 인젝터 본체(32)의 내부 공간(321)과 연통하고 있다. 한편, 가스 도입관(33)의 하단부에서는, 인젝터 본체(32)의 측주벽과 가스 도입관(33)의 외주면과의 사이의 간극이, 원환 형상의 구획 부재(332)에 의해 막히고, 또한 가스 도입관(33)의 하단면은 개구되어 있다.
그 결과, 가스 인젝터(3)에서의 구획 부재(332)의 배치 위치보다도 하방측의 부분(HCD 가스의 흐름 방향에서 볼 때 상류측 부분)은, 가스 도입관(33)의 기단측 관부(33b)를 구성하고 있다고 할 수 있다. 이에 반해, 인젝터 본체(32)에 삽입된 가스 도입관(33)의 영역은, 가스 도입관(33)의 직경 축소 관부(33a)를 구성하고 있다.
이와 같이, 인젝터 본체(32)와 가스 도입관(33)은, 구획 부재(332)를 개재하여, 상하 방향을 따라서 일체가 되어 가스 인젝터(3)를 구성하고 있다. 이 가스 인젝터(3) 내에는, HCD 가스 공급원(71)측으로부터 공급된 HCD 가스가, 가스 도입관(33) 내를 통과해서 인젝터 본체(32)의 내부 공간(321)에 유입되는 유로가 형성되어 있다고 할 수 있다.
또한 상기 내부 공간(321) 내에서 가스 도입관(33)은, 인젝터 본체(32)의 중심축에 대하여, 가스 도입관(33)의 중심축이 가스 공급 구멍(31)의 형성면으로부터 멀어지는 방향으로 어긋난 위치에 배치되어 있다. 그 결과, 가스 공급 구멍(31)이 형성되어 있는 방향의 인젝터 본체(32)의 내주면과 가스 도입관(33)의 외주면과의 사이의 간극이 넓어져, 내부 공간(321) 내에 유입된 HCD 가스가 각 가스 공급 구멍(31)에 도달하기 쉽게 되어 있다.
이하, 상술한 가스 인젝터(3)를 구비한 종형 열처리 장치의 작용에 대해서 설명한다. 먼저, 수수 위치까지 웨이퍼 보트(2)를 강하시켜, 도시하지 않은 외부의 기판 반송 기구에 의해 웨이퍼 보트(2)의 모든 적재부에 웨이퍼(W)를 적재한다. 또한, 가열부(12)에 의해, 반응관(1) 내에 웨이퍼(W)를 반입했을 때, 각 웨이퍼(W)가 미리 설정한 온도가 되도록 가열을 개시한다.
그 후, 보트 엘리베이터(52)를 상승시켜, 웨이퍼 보트(2)를 반응 용기(1) 내의 처리 위치에 배치함과 함께, 매니폴드(5)의 개구를 덮개(56)에 의해 밀폐한다. 계속해서 반응 용기(1)의 내압이 미리 설정된 진공도가 되도록, 진공 배기부(63)에 의해 진공화를 행함과 함께, 회전축(53)에 의해 웨이퍼 보트(2)를 미리 설정된 회전 속도로 회전시킨다.
이렇게 해서, ALD법에 의한 성막을 행하는 준비가 되었으면, 미리 설정된 유량으로 HCD 가스 공급원(71)으로부터 HCD 가스의 공급을 개시한다. 도 2에 파선으로 나타낸 바와 같이, 공급 라인으로부터 가스 인젝터(3)의 기단부(가스 수입구)에 공급된 HCD 가스는, 상방측을 향해서 흐른 후, 관경이 가는 가스 도입관(33) 내에 유입된다. 그리고, 당해 가스 도입관(33) 내를 통과한 HCD 가스는, 가스 도입구(331)로부터 인젝터 본체(32)의 내부 공간(321)에 도입되고, 또한 당해 내부 공간(321)에 확산한 후, 각 가스 공급 구멍(31)으로부터 반응관(11)에 공급된다.
여기서, 도 2에 도시한 바와 같이, 본 예의 가스 인젝터(3)에 있어서 가스 도입구(331)는, 가장 상방측에 형성된 가스 공급 구멍(31)보다도 더 높은 위치에 개구되어 있으므로, 가스 도입구(331)로부터 도입되어 내부 공간(321) 내를 확산하는 HCD 가스는, 가스 인젝터(3)의 선단측에서 압력이 높고, 기단측에서 압력이 낮아진다. 그 결과, 도 4에 도시하는 가스 인젝터(4c)의 경우와 마찬가지로, 반응관(11)의 상부측의 공간에, 보다 높은 농도의 HCD 가스를 공급하고, 하부측의 공간에는 상부측보다도 낮은 농도의 HCD 가스를 공급하는 것이 가능하게 된다.
또한, 가스 도입관(33)(직경 축소 관부(33a))은, 인젝터 본체(32)보다도 관경이 가늘기 때문에, 유로가 좁은 조임부를 구성하여, 당해 가스 도입관(33) 내를 흐를 때 HCD 가스의 압력이 저하된다. 또한, 가스 도입구(331)는, 막힌 상태의 인젝터 본체(32)의 말단면을 향해서 개구되어 있으므로, 내부 공간(321) 내에 도입된 후의 HCD 가스는 크게 방향이 바뀐 후, 내부 공간(321) 내를 확산해 간다. 이 흐름 변화 방향의 변화 시에도 HCD 가스의 압력이 저하된다. 이 관점에서, 인젝터 본체(32)의 내부 공간(321)은, HCD 가스가 흐르는 기세를 약하게 하는, 완충 공간의 역할을 하고 있다고 할 수 있다.
흐르는 기세가 약해진 HCD 가스가 내부 공간(321) 내를 확산할 때는, 확산의 영향이 커진다. 이 때문에, 가스 도입구(331)에 가까운, 가스 인젝터(3)의 선단측의 HCD 가스의 압력과, 가스 도입구(331)로부터 먼, 기단측의 HCD 가스의 압력과의 압력차가 작아진다. 그 결과, 도 3에 도시하는 종래의 가스 인젝터(3A)와 비교하여, 인젝터 본체(32)의 상하 방향을 따라서 형성된 복수의 가스 공급 구멍(31)으로부터, 보다 균일하게 HCD 가스를 공급할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 예의 가스 인젝터(3)는, 도 4에 도시하는 U자 형상의 가스 인젝터(4c)와 마찬가지로, 반응관(11)의 상부측의 공간과 하부측의 공간을 비교했을 때, 상부측의 공간에 고농도의 HCD 가스를 공급할 수 있다. 또한, 당해 가스 인젝터(3)는, 인젝터 본체(32)의 내부 공간(321)이 완충 공간의 역할을 함으로써, U자 형상의 가스 인젝터(4c)와 비교하여, 각 가스 공급 구멍(31)으로부터 보다 균일하게 HCD 가스를 공급할 수 있다.
또한, 본 예의 가스 인젝터(3)는, 내부 공간(321)의 HCD 가스의 압력을 낮게 하여, HCD의 분자간 거리를 크게 함으로써, HCD 가스의 열분해가 발생하기 어려워지므로, 인젝터 본체(32) 내에서의 Si막의 형성을 억제하여, 파티클의 발생을 억제하는 효과도 있다.
가스 인젝터(3)의 각 가스 공급 구멍(31)으로부터 공급된 HCD 가스는, 반응관(11) 내에 확산하여, 회전축(53)을 중심으로 회전하는 웨이퍼 보트(2)에 유지된 각 웨이퍼(W)에 도달해서 그 표면에 흡착된다. 이때, 반응관(11)(반응 용기(1)) 내는 하방측을 향해서 배기되고 있으므로, 상부측의 공간 내의 비교적, 고농도의 HCD 가스가 하부측의 공간 내를 확산하면서 배기되어 간다. 그 결과, 반응관(11)의 하부측에 유지된 웨이퍼(W)에 대해서도, 상부측으로부터 유입된 HCD 가스가 공급되어, 웨이퍼(W)에 흡착되는 HCD 가스의 양을 웨이퍼 보트(2)의 높이 방향을 따라서 균일화할 수 있다.
이렇게 해서, 각 웨이퍼(W)에 소정량의 HCD 가스를 흡착시키는데 필요한 시간이 경과하면, HCD 가스 공급원(71)으로부터의 HCD 가스의 공급을 정지함과 함께, 필요에 따라 퍼지 가스를 공급하여, 반응관(11) 내에 잔존하고 있는 HCD 가스를 배출한다.
그 후, 산소 가스 공급원(72) 및 수소 가스 공급원(73)으로부터 반응관(11) 내에 미리 설정된 유량의 산소 가스 및 수소 가스를 공급한다. 저압 고온 분위기로 되어 있는 반응관(11) 내에 공급된 산소 가스 및 수소 가스로부터는 O 라디칼 및 OH 라디칼을 포함하는 활성종을 생성한다. 이들 O 라디칼 및 OH 라디칼이, 웨이퍼(W)에 흡착된 HCD와 반응함으로써, SiO2막이 형성된다.
상술한 반응에 있어서, 예를 들어 웨이퍼 보트(2)의 각 단에 유지된 웨이퍼(W)에 공급되는 O 라디칼 및 OH 라디칼의 농도의 분포가 웨이퍼(W)의 면간의 막 두께 분포의 변동에 미치는 영향이 작은 경우에는, 도 3에 도시한 단관 구조의 가스 인젝터(3a)를 사용해서 O 라디칼 및 OH 라디칼의 공급을 행해도 된다. 바꾸어 말하면, 가령 웨이퍼(W)의 면간에서 균일하게 HCD를 흡착시켰을 때, 각 웨이퍼(W)에 공급되는 O 라디칼 및 OH 라디칼의 농도가 상이해도, HCD를 반응시키는 데 충분한 양의 O 라디칼 및 OH 라디칼을 공급하면, 면간에서 균일한 막 두께 분포의 SiO2막을 형성하는 것이 가능한 경우에는, 단관 구조의 가스 인젝터(3A)를 채용하면 충분하다고 할 수 있다.
이 점, 산소 가스 인젝터(4a), 수소 가스 인젝터(4b)의 각 가스 공급 구멍(41)으로부터의 산소 가스 또는 수소 가스의 유량의 분포가 웨이퍼(W)의 면간의 막 두께 분포의 변동에 미치는 영향이 큰 경우에는, 산소 가스나 수소 가스(반응 가스)의 공급에 있어서도 도 2에 도시하는 완충 공간형의 가스 인젝터(3)를 이용해도 된다. 이 경우에는, 산소 가스 공급원(72), 수소 가스 공급원(73)이나 개폐 밸브(V12, V13), 유량 조절부(M12, M13), 산소 가스나 수소 가스의 공급 라인은, 본 실시 형태의 성막 가스 공급부에 상당하게 된다.
그리고, 각 웨이퍼(W)에 흡착된 HCD 가스를 반응시키는 데 필요한 소정의 시간이 경과하면, 산소 가스 공급원(72), 수소 가스 공급원(73)으로부터의 산소 가스 및 수소 가스의 공급을 정지하고, 필요에 따라 퍼지 가스를 공급하여, 반응관(11) 내에 잔존하고 있는 산소 가스 및 수소 가스를 배출한다. 그 후, HCD 가스 공급원(71)으로부터의 HCD 가스의 공급을 재개해서 웨이퍼(W)에의 HCD의 흡착을 행한다.
이렇게 해서, HCD 가스의 공급과 산소 가스 및 수소 가스의 공급을 포함하는 사이클을 반복해서 실시하고, 당해 사이클을 미리 설정된 횟수만큼 실시하면, 최종 사이클에서의 산소 가스 및 수소 가스의 공급 정지 후, 반응관(11) 내를 퍼지한다. 그리고, 반응 용기(1) 내의 압력을 대기압으로 복귀시키고 나서 웨이퍼 보트(2)를 강하시켜 성막이 행하여진 웨이퍼(W)를 반출하고, 일련의 동작을 종료한다.
본 실시 형태에 관한 종형 열처리 장치에 의하면 이하의 효과가 있다. 반응 용기(1) 내에 상하 방향으로 신장되도록 가스 인젝터(3)를 배치하고, 당해 가스 인젝터(3)를 구성하는 인젝터 본체(32)의 내부 공간(321)에, 당해 인젝터 본체(32)와 일체로 가스 도입관(33)을 설치하고, 이 가스 도입관(33)을 통해서 HCD 가스의 도입을 행한다. 그 결과, 가스 인젝터(3)의 대형화를 억제하면서, (1) 가스 인젝터(3)의 선단측과 기단측에 형성된 가스 공급 구멍(31)으로부터의 HCD 가스(성막 가스: 원료 가스나 반응 가스)의 공급 유량을 비교했을 때, 기단측의 가스 공급 구멍(31)으로부터의 공급 유량이 상대적으로 작아지는 유량 분포를 형성하고, 또한, (2) 이들 선단측과 기단측과의 사이의 공급 유량의 차를 작게 억제할 수 있다.
여기서, 인젝터 본체(32) 내에 가스 도입관(33)을 삽입한 가스 인젝터(3)에 있어서, HCD 가스 공급원(71)측으로부터 공급되는 성막 가스의 유량이 일정한 경우, 내부 공간(321)의 용적이 작아질수록, 내부 공간(321) 내의 평균 압력은 높아진다. 그리고, 내부 공간(321)의 용적을 크게 하면, 상기 평균 압력(이하, 도 5의 설명에서 「내압」이라고도 함)을 낮게 할 수 있다.
그래서, 도 5의 (a) 내지 (c)에 도시한 바와 같이, 인젝터 본체(32) 내에 삽입된 가스 도입관(33)의 길이를 바꾸면, 내부 공간(321)의 용적이 변화하여, 내부 공간(321) 내의 내압을 변화시킬 수 있다. 도 5에 도시하는 예에서는, 인젝터 본체(32) 내에 삽입된 가스 도입관(33)의 길이가 최장인 가스 인젝터(3)에서 내부 공간(321) 내의 내압이 가장 높아지고(도 5의 (a)), 가스 도입관(33)의 길이가 최단인 가스 인젝터(3b)에서 상기 내압이 가장 낮아진다(도 5의 (c)).
종형 열처리 장치에 있어서, 도 5의 (a) 내지 (c)의 어느 가스 인젝터(3, 3a, 3b)를 채용할지에 대해서는, 반응관(11)측에서 요구되는 성막 가스의 공급 유량의 분포나, 인젝터 본체(32) 내에 Si막이 형성되기 어려워지는 내압 조건 등을 사전에 파악하여, 적절한 것을 선택하면 된다.
여기서 도 5의 (b), (c)에 도시하는 가스 인젝터(3a, 3b)와 같이, 가스 도입관(33)을 짧게 하면, 가스 도입구(331)의 개구 위치는, 가장 상방측에 형성된 가스 공급 구멍(31)보다도 하방측에 위치하게 된다. 이 경우에도, 가스 도입관(33)의 상단면에 가스 도입구(331)를 형성하면, 내부 공간(321) 내에 도입된 성막 가스는, 가스 도입관(33)으로부터의 도입 방향을 따라서 인젝터 본체(32) 내를 상방측을 향해서 흐른 후, 인젝터 본체(32)의 상단면에 도달해서 흐름 방향을 바꾸는 흐름을 형성한다. 그 결과, 가스 도입구(331)보다도 상방측에 배치되어 있는 가스 공급 구멍(31)측의 영역에 대해서도, 비교적 높은 압력의 성막 가스를 공급하여, 선단측에 형성된 가스 공급 구멍(31)으로부터의 성막 가스의 공급 유량이 상대적으로 커지는 유량 분포를 형성할 수 있다.
이렇게 가스 도입관(33)의 길이에 따라 내부 공간(321)의 용적을 변화시키는 방법을 채용하는 경우에는, 가스 도입관(33)의 선단의 가스 도입구(331)의 높이 위치는, 인젝터 본체(32)에 형성된 복수의 가스 공급 구멍(31) 중, 가장 하방측에 형성된 가스 공급 구멍(31)보다도 높은 위치에 설정한다. 보다 바람직하게는, 가스 공급 구멍(31)의 형성 범위의 2분의 1의 높이 위치보다도 상방측에 가스 도입구(331)가 배치되도록, 가스 도입관(33)의 길이를 결정하면 된다.
또한, 인젝터 본체(32)와 가스 도입관(33)을 일체로 설치하는 구성은, 관경이 가는 가스 도입관(33)을 인젝터 본체(32) 내에 삽입하는 경우에 한정되지 않는다. 예를 들어 도 6에 도시하는 가스 도입관(33)과 같이, 기단측에서부터 선단측까지의 관경이 변화하지 않는 직관 형상의 가스 도입관(33)에 대하여, 당해 가스 도입관(33)의 상부측의 영역을, 관경이 비교적 큰 인젝터 본체(32)에 의해 덮어도 된다.
또한, 도 6에 도시된 가스 도입관(33)은, 가스 도입관(33)의 측면에, 당해 가스 도입관(33)의 관경보다도 작은 개구 크기의 가스 도입구(331a)를 형성한 예를 나타내고 있다. 이 예에서는 직경 축소 관부(33a) 대신에 가스 도입구(331a)가 조임부로서 기능하여, 내부 공간(321)에 성막 가스가 도입될 때의 압력을 낮추고 있다.
또한, 가스 도입관(33)의 측면에 가스 도입구(331a)를 형성하는 경우에는, 가스 도입구(331a)로부터 가스 공급 구멍(31)에의 성막 가스의 토출을 방지할 필요가 있다. 그래서 도 6에 도시한 바와 같이, 가스 도입구(331a)는, 가장 상방측에 형성된 가스 공급 구멍(31)보다도 높은 위치에 배치하거나, 가스 공급 구멍(31)의 형성면과는 상이한 방향을 향해서 성막 가스가 도입되는 방향에 배치하는 것이 바람직하다.
나아가, 인젝터 본체(32)와 가스 도입관(33)을 일체로 설치하는 구성은, 인젝터 본체(32) 내에 가스 도입관(33)을 삽입하는 경우에 한하지 않고, 예를 들어 도 7의 (a), (b)에 도시하는 가스 인젝터(3d, 3e)와 같이, 인젝터 본체(32)와 가스 도입관(33)을 인접하여 나란히 일체로 하는 구성으로 해도 된다.
도 7의 (a)의 가스 인젝터(3d)는, 인젝터 본체(32)와 가스 도입관(33)의 측벽면끼리를 접속하고, 이 접속면의 상방측의 위치에 조임부인 가스 도입구(331a)를 형성한 예이다.
또한, 도 7의 (b)의 가스 인젝터(3e)는, 인젝터 본체(32)에, 가스 도입관(33)의 측면의 일부 및 상면의 일부를 삽입하는 절결을 형성하고, 당해 절결 내에 가스 도입관(33)을 삽입해서 상기 가스 도입관(33)의 측면의 일부 및 상면의 일부를 덮고, 인젝터 본체(32)에 의해 덮인 가스 도입관(33)의 상면에, 조임부인 가스 도입구(331)를 형성한 예이다.
이들 예에서도 인젝터 본체(32)와 가스 도입관(33)이 일체로 설치되어 있기 때문에, 도 4에 도시한 U자형의 가스 인젝터(4c)와 비교하여, 가스 인젝터(3d, 3e)의 사이즈를 콤팩트하게 할 수 있다.
또한 본 예의 가스 인젝터(3, 3a 내지 3e)를 구비한 종형 열처리 장치에서 사용하는 성막 가스의 종류나 성막되는 막의 종류는, 상술한 예(원료 가스인 HCD 가스와 반응 가스인 산소 가스 및 수소 가스를 사용한 SiO2막(금속 산화막)의 성막)에 한정되지 않는다.
예를 들어, 금속 원료를 포함하는 원료 가스와, 질소를 포함하는 반응 가스와의 반응에 의한 금속 질화물의 성막, 금속 원료를 포함하는 원료 가스와, 당해 원료 가스를 분해, 환원시키는 가스와의 반응에 의한 금속막의 성막 등을, ALD법에 의해 실시해도 된다.
[실시예]
(실험)
도 1을 사용해서 나타낸 것과 동등한 하방 배기 방식의 종형 열처리 장치를 사용하여, 웨이퍼 보트(2)에 유지된 웨이퍼(W)에 대하여 ALD법에 의해 SiO2막의 성막을 행하고, 각 웨이퍼(W)의 막 두께 분포를 측정하였다.
A. 실험 조건
(실시예)
도 2에 도시하는 실시 형태에 관한 가스 인젝터(3)를 사용해서 HCD 가스의 공급을 행하는 한편, 도 3에 도시하는 종래 형의 가스 인젝터(3A)를 사용해서 산소 가스의 공급을 행하여, ALD법에 의해 SiO2막을 성막하였다. HCD 가스의 공급 시에는, HCD 가스 공급원(71)으로부터 유량 200sccm의 HCD 가스를 6초간 공급하고, 산소 가스 및 수소 가스의 공급 시에는, 산소 가스 공급원(72), 수소 가스 공급원(73)으로부터 유량 3,000sccm의 산소 가스와 1,000sccm의 수소 가스를 10초간 공급하였다. 이들 가스 공급을 포함하는 사이클을 100회 실시해서 성막을 행하였다. 반응 용기(1) 내의 압력은 40Pa, 가열부(12)에 의한 웨이퍼(W)의 가열 온도는 600℃, 회전축(53)을 중심으로 한 웨이퍼 보트(2)의 회전 속도는 2.0rpm이다. 웨이퍼(W)를 유지하는 웨이퍼 보트(2)의 최하단에서부터 셀 때 20단째, 60단째, 90단째, 130단째, 160단째의 적재 위치에 적재된 5매의 웨이퍼(W)의 막 두께 분포를 막 두께 측정기에 의해 측정하였다.
(비교예)
도 3에 도시하는 종래 형의 가스 인젝터(3A)를 사용해서 HCD 가스의 공급을 행한 점을 제외하고, 실시예와 마찬가지의 조건에서 성막, 막 두께 분포 측정을 행하였다.
B. 실험 결과
실시예, 비교예의 결과를 각각 도 8의 (a), (b)에 나타내었다. 각 도면 중에 나타낸 실선은, 웨이퍼(W)의 중심을 지나는 횡단면을 보았을 때의 SiO2막의 막 두께 분포를 모식적으로 도시하고 있다. 각 도면에서는, 막 두께 측정을 행한 웨이퍼(W) 중, 최하단의 웨이퍼(W)의 막 두께 분포를 우단에 표시하고, 순차적으로, 상단측의 웨이퍼(W)의 막 두께 분포가 좌측에 표시되도록, 막 두께 분포의 측정 결과를 배열하고 있다.
도 8의 (a)에 나타낸 실시예의 결과에 의하면, 어느 적재 위치에서 성막된 SiO2막에 대해서든, 웨이퍼(W)의 중앙측에서 막 두께가 두껍고, 주연측에서 얇아지는 위로 볼록한 막 두께 분포가 확인되었다. 또한, 막 두께가 최대가 되는 웨이퍼(W)의 중앙 위치에 주목하여, 각 웨이퍼(W)의 막 두께의 변화를 확인한 결과, 웨이퍼 보트(2)의 상단측에 유지된 웨이퍼(W)가, 하단측에 유지된 웨이퍼(W)보다도 더 두꺼운 SiO2막이 형성되는 것을 확인할 수 있었다. 이 막 두께의 변화는, 가스 인젝터(3)로부터의 HCD 가스의 토출 유량의 분포에 대응하고 있다. 한편, 막 두께 분포의 측정을 행한 5매의 웨이퍼(W)간에서, 막 두께의 최댓값의 변동은, 최대 2배 이내의 범위에 들어갔다.
이에 반해 도 8의 (b)에 나타낸 비교예의 결과에서도, 모든 웨이퍼(W)에 있어서, 중앙측에서 막 두께가 두껍고, 주연측에서 얇아지는 위로 볼록한 막 두께 분포를 갖는 SiO2막이 성막되었다. 그리고, 웨이퍼(W)의 막 두께(웨이퍼(W)의 중앙 위치에서의 막 두께의 최댓값)는, 웨이퍼 보트(2)의 하단측에 유지된 웨이퍼(W)가, 상단측에 유지된 웨이퍼(W)보다도 더 두꺼운 SiO2막이 형성되어 있는 것이 확인되었다. 이 막 두께의 변화는, 종래 형의 가스 인젝터(3A)로부터의 HCD 가스의 토출 유량의 분포에 대응하고 있다. 나아가, 막 두께 분포의 측정을 행한 5매의 웨이퍼(W)간에서, 막 두께의 최댓값의 변동은, 2배 이상으로 확대되었다. 이상의 실험 결과에 따르면, 실시 형태에 관한 가스 인젝터(3)를 이용해서 HCD 가스를 공급함으로써, 종래의 가스 인젝터(3A)를 사용하는 경우와 비교하여, 웨이퍼 보트(2)에 유지된 웨이퍼(W)에 성막되는 막의 막 두께 분포를 면간에서 균일하게 할 수 있다고 평가할 수 있다.
W : 웨이퍼 1 : 반응 용기
12 : 가열부 2 : 웨이퍼 보트
3, 3a 내지 3e : 가스 인젝터 31 : 가스 공급 구멍
32 : 인젝터 본체 321 : 내부 공간
33 : 가스 도입관 331 : 가스 도입구
4, 4a, 4b : 가스 인젝터 63 : 진공 배기부
71 : HCD 가스 공급원 72 : 산소 가스 공급원
73 : 수소 가스 공급원 8 : 제어부

Claims (8)

  1. 상하 방향으로 복수의 기판을 선반 형상으로 배열하여 유지한 기판 유지구를, 주위에 가열부가 배치된 종형의 반응 용기 내에 반입해서 상기 복수의 기판에 대하여 열처리를 행하는 종형 열처리 장치에 설치되고, 상기 반응 용기 내에, 상기 기판에의 성막용 성막 가스를 공급하기 위한 가스 인젝터로서,
    상기 반응 용기 내에 상하 방향으로 신장되도록 배치되고, 상기 상하 방향을 따라, 복수의 가스 공급 구멍이 형성된 가스 공급 구멍의 형성면을 구비하는 통 형상의 인젝터 본체와,
    상기 상하 방향을 따라서 상기 인젝터 본체와 일체가 되도록 설치되는 통 형상의 가스 도입관을 포함하고,
    상기 통 형상의 가스 도입관은,
    상기 인젝터 본체의 내부 공간에 성막 가스를 도입하도록 구성되며, 상기 인젝터 본체의 직경보다 작은 직경을 가지고, 상기 인젝터 본체의 내부 공간에 배치되는 직경 축소 관부,
    상기 인젝터 본체의 내주면과 상기 직경 축소 관부의 하단부의 외주면 사이의 간극을 막는 원환 형상의 구획 부재,
    상기 직경 축소 관부의 직경보다 큰 직경을 갖고 상기 원환 형상의 구획 부재 아래에 배치되는 기단측 관부,
    상기 기단측 관부에 형성되고, 상기 성막 가스를 수용하는 가스 수입구,
    상기 직경 축소 관부에 형성되고, 상기 인젝터 본체의 내부 공간에 연통하며, 당해 내부 공간에 상기 성막 가스를 도입하는 가스 도입구를 포함하고,
    상기 통 형상의 인젝터 본체의 내부 공간의 중심축에 대하여, 상기 통 형상의 가스 도입관의 직경 축소 관부의 중심축이, 상기 가스 공급 구멍의 형성면으로부터 멀어지는 방향으로 어긋난 위치에 배치되어 있는 가스 인젝터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 가스 도입관은, 상기 내부 공간에 삽입된 상태로 되어 있음으로써, 상기 인젝터 본체와 일체가 되어 있는 가스 인젝터.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 가스 도입구는, 상기 내부 공간에 삽입된 상기 가스 도입관의 상단면에 개구되어 있는 가스 인젝터.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 가스 도입구가 형성되어 있는 높이 위치는, 상기 복수의 가스 공급 구멍 중, 가장 하방측에 형성된 상기 가스 공급 구멍보다도 높은 위치인 가스 인젝터.
  5. 삭제
  6. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 가스 인젝터를 포함하는 종형 열처리 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 반응 용기에는, 상기 가스 인젝터로부터 상기 반응 용기 내에 공급된 상기 성막 가스가, 당해 반응 용기 내를 하방측을 향해서 흐른 후, 외부로 배기되는 위치에 배기부가 더 설치되어 있는 종형 열처리 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 가스 도입관의 상기 가스 수입구를 향하여, 상기 성막 가스를 공급하는 성막 가스 공급부를 더 포함하고, 상기 성막 가스는, 열에 의해 분해되어 상기 인젝터 본체 또는 상기 가스 도입관의 내면에 막을 형성하는 성분을 포함하는 종형 열처리 장치.
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