WO2008018545A1 - Substrate processing apparatus and semiconductor device manufacturing method - Google Patents

Description

明 細 書

基板処理装置及び半導体装置の製造方法

技術分野

[0001] 本発明は、半導体ウェハやガラス基板等の基板を処理するための基板処理装置及 びその基板処理装置を用いて基板を処理する工程を有する半導体装置の製造方法 に関する。

背景技術

[0002] この種の基板処理装置にお!/、て、 CVD (Chemical Vapor Deposition)法などにより 、窒化シリコン（Si N )膜等を形成する場合、炉ロ部等の低温部への塩化アンモニ

3 4

ゥム（NH C1)などの副生成物の付着を抑制するために、該低温部を加熱する方法

4

が知られている（特許文献 1参照）。し力もながら、この方法を用いた場合であっても 反応容器内部の処理ガスが滞留する部分においては副生成物が付着することがあり 、この副生成物がパーティクル発生の要因となっていた。そこで、副生成物が付着す る領域の周辺からガスをパージし、ガスの滞留を防止して副生成物の付着をより抑制 する方法が知られて!/、る (特許文献 2参照）。

[0003] 特許文献 1 :特開平 8— 64532号公報

特許文献 2 :特開平 10— 335317号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0004] しかしながら、従来の技術においては、可動部にガスを供給するための供給ポート を配設しており、構造が複雑であった。

[0005] 本発明は、シンプルな構造で副生成物の付着を防止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を目的として!/、る。

課題を解決するための手段

[0006] 本発明の一態様によれば、基板を処理する反応容器と、前記反応容器の開口部側 の一端に第 1シール部材と第 2シール部材とを介して当接することで前記反応容器の 開口部を気密に閉塞するシールキャップと、前記反応容器に前記シールキャップが 当接することで前記第 1シール部材と前記第 2シール部材との間の領域に形成される 第 1ガス流路と、前記シールキャップに設けられ前記第 1ガス流路と前記反応容器内 とを連通させる第 2ガス流路と、前記反応容器に設けられ前記第 1ガス流路に第 1ガ スを供給する第 1ガス供給ポートと、前記反応容器に設けられ前記反応容器内に第 2 ガスを供給する第 2ガス供給ポートと、を有し、前記第 1ガス供給ポートの前記第 1ガ ス流路との連通部にある先端開口と、前記第 2ガス流路の前記第 1ガス流路との連通 部にある基端開口とが、前記反応容器に前記シールキャップが当接した状態におい て、互いに離れた位置にある基板処理装置が提供される。

[0007] 本発明の他の態様によれば、基板を処理する反応管と、前記反応管の開口部に一 端が接続されたマ二ホールドと、前記マ二ホールドの前記反応管に接続された側と 反対側である他端に第 1シール部材と第 2シール部材とを介して当接することで前記 マ二ホールドの他端開口部を気密に閉塞するシールキャップと、前記マ二ホールドに 前記シールキャップが当接した状態における前記第 1シール部材と前記第 2シール 部材との間の領域の前記マ二ホールドと前記シールキャップのうちの少なくとも何れ か一方の少なくとも一部に、前記第 1シール部材と前記第 2シール部材とに沿うように 設けられた凹部により形成される前記第 1ガス流路と、前記シールキャップに設けら れ前記第 1ガス流路と前記反応管内とを連通させる第 2ガス流路と、前記マユホール ドに設けられ前記第 1ガス流路に第 1ガスを供給する第 1ガス供給ポートと、前記マ二 ホールドに設けられ前記反応管内に第 2ガスを供給する第 2ガス供給ポートと、を有 し、前記第 1ガス供給ポートの前記第 1ガス流路との連通部と、前記第 2ガス流路の前 記第 1ガス流路との連通部とが、前記マ二ホールドに前記シールキャップが当接した 状態にぉレ、て、互いに重ならな!/、位置にある基板処理装置が提供される。

[0008] 本発明のさらに他の態様によれば、基板を処理する反応容器と、前記反応容器の 開口部側の一端に第 1シール部材と第 2シール部材とを介して当接することで前記反 応容器の開口部を気密に閉塞するシールキャップと、前記反応容器に前記シールキ ヤップが当接した状態における前記第 1シール部材と前記第 2シール部材との間の領 域の前記反応容器と前記シールキャップのうちの少なくともいずれか一方に、環状に 設けられた凹部により形成される前記第 1ガス流路と、前記シールキャップに設けられ 前記第 1ガス流路と前記反応容器内とを連通させる第 2ガス流路と、前記反応容器に 設けられ前記第 1ガス流路に第 1ガスを供給する第 1ガス供給ポートと、前記反応容 器に設けられ前記反応容器内に第 2ガスを供給する第 2ガス供給ポートと、を有し、 前記第 1ガス供給ポートの前記第 1ガス流路との連通部と、前記第 2ガス流路の前記 第 1ガス流路との連通部とが、前記反応容器に前記シールキャップが当接した状態 にお!/、て、互いに離れた位置にある基板処理装置が提供される。

[0009] 本発明のさらに他の形態によれば、基板を処理する反応容器と、前記反応容器の 開口部側の一端に、第 1シール部材と第 2シール部材とを介して当接することで前記 反応容器の開口部を気密に閉塞するシールキャップと、前記反応容器に前記シー ルキャップが当接することで前記第 1シール部材と前記第 2シール部材との間の領域 に形成される第 1ガス流路と、前記シールキャップに設けられ前記第 1ガス流路と前記 反応容器内とを連通させる第 2ガス流路と、前記反応容器に設けられ前記第 1ガス流 路にガスを供給するガス供給ポートと、を有し、前記第 1ガス供給ポートの前記第 1ガ ス流路との連通部と、前記第 2ガス流路の前記第 1ガス流路との連通部とが、前記反 応容器に前記シールキャップが当接した状態において互いに離れた位置にある基 板処理装置が提供される。

[0010] 本発明のさらに他の形態によれば、基板を反応容器内に搬入する工程と、前記反 応容器の開口部側の一端に第 1シール部材と第 2シール部材とを介してシールキヤ ップを当接させることで、前記反応容器の開口部を気密に閉塞しつつ、前記第 1シー ル部材と前記第 2シール部材との間の領域に第 1ガス流路を形成する工程と、前記 反応容器に設けられた第 1ガス供給ポートから前記第 1ガス流路に第 1ガスを供給し 、前記第 1ガス流路に供給された前記第 1ガスを前記シールキャップに設けられ前記 第 1ガス流路と前記反応容器内とを連通させる第 2ガス流路を介して前記反応容器内 に供給すると共に、前記反応容器に設けられた第 2ガス供給ポートから前記反応容 器内に第 2ガスを供給して基板を処理する工程と、処理後の基板を前記反応容器内 力 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。

[0011] 本発明のさらに他の実施形態によれば、基板を反応容器内に搬入する工程と、前 記反応容器の開口部側の一端に第 1シール部材と第 2シール部材とを介してシール キャップを当接させることで、前記反応容器の開口部を気密に閉塞しつつ、前記第 1 シール部材と前記第 2シール部材との間の領域 1に第 1ガス流路を形成する工程と、 前記反応容器に設けられた第 1ガス供給ポートから前記第 1ガス流路にガスを供給し 、前記第 1ガス流路に供給された前記ガスを前記シールキャップに設けられ前記第 1 ガス流路と前記反応容器内とを連通させる第 2ガス流路を介して前記反応容器内に 供給して基板を処理する工程と、処理後の基板を前記反応容器内から搬出するェ 程と、を有する半導体装置の製造方法が提供される。

発明の効果

[0012] 本発明によれば、第 1のガス流路が反応容器とシールキャップと第 1のシール部材 と第 2のシール部材とで囲まれる部分の少なくとも一部に形成されているので、非可 動部に供給ポートを設けることが可能となり、シンプルな構造で副生成物の付着を防 止すること力 Sでさる。

図面の簡単な説明

[0013] [図 1]本発明の実施形態に係る基板処理装置の処理炉を示す縦断面図である。

[図 2]本発明の実施形態に係る基板処理装置の処理炉の下端部近傍を示す縦断面 図である。

[図 3]本発明の実施形態に係る基板処理装置の処理炉の下端部近傍を示す斜視図 である。

[図 4]本発明の実施形態に係る基板処理装置の処理炉の下端部近傍を示し、 (a)は マ二ホールドとシールキャップとが離間した状態、（b)はマ二ホールドとシールキヤッ プとが当接した状態を説明する縦断面図である。

[図 5]本発明の実施形態に係る基板処理装置に溝が形成される位置近傍を示し、 (a )は溝がシールキャップの上面に形成された例を、（b)は溝がマ二ホールドの下面に 形成された例を、（c)は溝がシールキャップの上面及びマ二ホールドの下面に形成さ れた例を示す断面図である。

[図 6] (a)は、本発明の実施形態に係る基板処理装置で溝が円弧状に形成された場 合おける供給ポートの先端開口の位置とガス供給配管の基端開口の位置関係を示 し、（b)は、溝が円環状に形成された場合における供給ポートの先端開口の位置とガ ス供給配管の基端開口の位置関係を示す模式図である。

[図 7] (a)は、本発明の実施形態に係る基板処理装置におけるガス流路内のガスの 流れを示す説明図であり、 (b)は本発明の比較例に係る基板処理装置におけるガス 流路内のガスの流れを示す説明図である。

符号の説明

[0014] 100 基板処理装置

200 ウエノヽ

209 マ二ホールド

210 反応容器

219 シーノレキャップ

221a 第 1の。リング

221b 第 2の Oリング

230a 第 1の供給ポート

230b 第 2の供給ポート

255 回転軸

270 溝

272 第 1のガス流路

288a 第 1垂直部

288b 第 2垂直部

290 第 2のガス流路

292 流出口

発明を実施するための最良の形態

[0015] 以下に本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

[0016] 図 1は本発明の実施形態で好適に用いられる基板処理装置 100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。

[0017] 図 1に示されているように、処理炉 202は加熱機構（加熱手段）としてのヒータ 206を 有する。ヒータ 206は円筒形状であり、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。 [0018] ヒータ 206の内側には、ヒータ 206と同心円状に基板を処理する反応管としてのプ ロセスチューブ 203が配設されている。プロセスチューブ 203は、内部反応管として のインナーチューブ 204と、その外側に設けられた外部反応管としてのアウターチュ ーブ 205とから構成されている。インナーチューブ 204は、例えば石英（SiO )または

2 炭化シリコン（SiC)等の耐熱性材料からなり、上端および下端が開口した円筒形状 に形成されている。インナーチューブ 204の筒中空部には基板を処理する処理室 20 1が形成されており、基板としてのウェハ 200を後述するボート 217によって水平姿勢 で垂直方向に多段に整列した状態で収容可能に構成されている。アウターチューブ 205は、例えば石英または炭化シリコン等の耐熱性材料からなり、内径がインナーチ ユーブ 204の外径よりも大きく上端が閉塞し下端が開口した円筒形状に形成されて おり、インナーチューブ 204と同心円状に設けられている。

[0019] アウターチューブ 205の下方には、アウターチューブ 205と同心円状にマ二ホール ド 209が配設されている。マ二ホールド 209は、例えばステンレス等からなり、上端お よび下端が開口した円筒形状に形成されている。マ二ホールド 209は、プロセスチュ ーブ 203 (インナーチューブ 204及びアウターチューブ 205)に接続されており、これ らを支持するように設けられている。なお、マ二ホールド 209とアウターチューブ 205 との間にはシール部材としての Oリング 220が設けられている。マ二ホールド 209がヒ ータベース 251に支持されることにより、プロセスチューブ 203は垂直に据え付けら れた状態となっている。反応容器 210は、プロセスチューブ 203とマユホールド 209と により構成される。

[0020] マ二ホールド 209には複数の供給ポート 230 (図 2を用いて後述する第 1の供給ポ ート 230a及び第 2の供給ポート 230bが処理室 201内に連通するように接続されて おり、供給ポート 230にはガス供給ライン 232が接続されている。ガス供給ライン 232 の供給ポート 230との接続側と反対側である上流側には、ガス流量制御器としての M FC (マスフローコントローラ） 241を介して後述する処理ガス供給源や不活性ガス供 給源が接続されている。この MFC241は、後述する第 1の MFC241a、第 2の MFC 241b及び第 3の MFC241c (図 2に示す）を有する。 MFC241には、ガス流量制御 部（ガス流量コントローラ） 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。

[0021] マ二ホールド 209には、処理室 201内の雰囲気を排気する排気管 231が設けられ ている。排気管 231は、インナーチューブ 204とアウターチューブ 205との隙間によ つて形成される筒状空間 250の下端部に配置されており、筒状空間 250に連通して いる。排気管 231のマ二ホールド 209との接続側と反対側である下流側には圧力検 出器としての圧力センサ 245および圧力調整装置 242を介して真空ポンプ等の真空 排気装置 246が接続されており、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 242および圧力センサ 245 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 2 45により検出された圧力に基づいて圧力調整装置 242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。

[0022] マ二ホールド 209の下方には、マ二ホールド 209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はマ二 ホールド 209の下端に垂直方向下側から当接されるようになつている。シールキヤッ プ 219は例えばステンレス等の金属からなり、円盤状に形成されている。シールキヤ ップ 219の上面にはマ二ホールド 209の下端と当接するシール部材としての複数の Oリング 221が設けられる。このように、シールキャップ 219は、マ二ホールド 209のァ ウタ一チューブ 205が接続されている一端とは反対側の他端に複数の Oリング 221 ( 後述する第 1の Oリング 221a及び第 2の Oリング 221b)を介して当接することでマ二 ホールド 209の他端開口部を気密に閉塞するようになっている。シールキャップ 219 の処理室 201と反対側には、ボートを回転させる回転機構（回転手段） 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、後述するボ 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ェハ 200を回転させるよう に構成されている。シールキャップ 219はプロセスチューブ 203の外部に垂直に設備 された昇降機構（昇降手段）としてのボートエレベータ 115によって垂直方向に昇降 されるように構成されており、これによりボート 217を処理室 201に対し搬入搬出する ことが可能となっている。回転機構 254及びボートエレベータ 115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。

[0023] 基板保持具としてのボート 217は、例えば石英や炭化珪素等の耐熱性材料からな り、複数枚の基板としてのウェハ 200を水平姿勢でかつ互いに中心を揃えた状態で 整列させて多段に保持するように構成されている。なおボート 217の下部には、例え ば石英や炭化珪素等の耐熱性材料からなる円板形状をした断熱部材としての断熱 板 216が水平姿勢で多段に複数枚配置されており、ヒータ 206からの熱がマ二ホー ルド 209側に伝わりにくくなるよう構成されている。

[0024] プロセスチューブ 203内には、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!/、る。

[0025] 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。

[0026] 次にマ二ホールド 209及び回転機構 254の周辺構造を図 2乃至図 7に基づいて説 明する。

図 2,図 3に示すように、上述した複数の Oリング 221は、第 1のシール部材としての 第 1の Oリング 221a及び第 2のシール部材としての第 2の Oリング 221bとからなる。す なわち、シールキャップ 219は、反応容器 210 (マ二ホールド 209)の開口部側の一 端に第 1の Oリング 221aと第 2の Oリング 221bとを介して当接することで、反応容器 2 10の開口部を気密に閉塞するようになっている。

[0027] 反応容器 210 (マ二ホールド 209)及びシールキャップ 219の少なくとも一方の反応 容器 210 (マ二ホールド 209)にシールキャップ 219が当接した状態における反応容 器 210 (マユホーノレド 209)とシーノレキャップ 219と第 1の Oリング 221aと第 2の Oリン グ 221bとで囲まれる部分の少なくとも一部には、第 1のガス流路 272を構成する要素 の 1つである溝 270が第 1の Oリング 221a、第 2の Oリング 221bと同心円状に形成さ れている。より具体的には、例えば、図 3に示すように、、溝 270は、シールキャップ 21 9上面の第 1の Oリング 221aと第 2の Oリング 221bとの間の領域に、リング状（円環状 )に設けられ、シールキャップ 219の外周部に沿うように形成されている。

[0028] 溝 270は、円環状に形成されることに替え、円弧状に形成しても良い。例えば、溝 2 70力 シーノレキャップ 219上面の第 1の Oリング 221aと第 2の Oリング 221bとの間の 領域の少なくとも一部に円弧状に、例えば中心角が 180° となるように設けられ、シ ールキャップ 219の外周部に沿うように形成されるようにしても良い。また、、溝 270は、 中心角 180° 以下、例えば中心角 90° の範囲に円弧状に設けるようにしてもよぐ 中心角 180° 以上、例えば中心角 270° の範囲に円弧状に設けるようにしてもよい

[0029] 図 4にも示すように、第 1のガス流路 272は、ボートエレベータ 115の駆動によりシ ールキャップ 219が上昇（図 4 (a)の矢印 a方向に移動）して第 1の Oリング 221aと第 2 の Oリング 221bを介して反応容器 210 (マ二ホールド 209)下端に当接することで溝 270が設けられた部分に形成される（図 4 (b)に示す）ようになって!/、る。

[0030] このように、第 1のガス流路 272は、マ二ホールド 209とシールキャップ 219と、第 1 の Oリング 221a及び第 2の Oリング 221bからなる 2重の Oリングとで囲まれた空間に より、シールキャップ 219の外周部に沿うように形成され、ボートエレベータ 115の昇 降動作により分割（切り離し）可能な構成となっている。これにより、シールキャップ 21 9のような可動部にシンプルな構成でガス流路を形成することができる。

[0031] なお、本実施形態においては、図 5 (a)に拡大して示すように、、溝 270は、シールキ ヤップ 219上面に形成されている力 図 5 (b)に拡大して示すようにマ二ホールド 209 (反応容器 210)側、すなわちマ二ホールド 209の下端面に設けるようにしてもよいし 、図 5 (c)に拡大して示すようにシールキャップ 219とマ二ホールド 209との両方、す なわちシールキャップ 219上面及びマ二ホールド 209下端面に設けるようにしてもよ い。

[0032] 上述した複数の供給ポート 230は、第 1の供給ポート 230aと第 2の供給ポート 230 bとを有する。図 2に示すように、第 1の供給ポート 230aは、反応容器 210 (マ二ホー ルド 209)に設けられ、第 1のガス流路 272にガスを供給するようになっている。より具 体的には、第 1の供給ポート 230aには第 1のガス供給ライン 232aが接続されており 、この第 1のガス供給ライン 232aには上流側から第 1のガス供給源 274a、第 1のバ ルブ 276a、第 1の MFC241a及び第 2のバルブ 276bが配設されている。第 1のガス 供給源 274aには添加ガスとしてのアンモニア（NH )や窒素（N )ガスが蓄積されて

3 2

おり、この添加ガスが第 1のガス供給ライン 232aに設けられた第 1のバルブ 276a、第 1の MFC241a、第 2のバルブ 276bを介して第 1の供給ポート 230aに供給されるよう になっている。

[0033] なお、第 1のガス供給源 274aに不活性ガスとしてのアルゴン (Ar)ガス、ヘリウム e)ガス等を蓄積するようにしてもょレ、。

[0034] 第 2の供給ポート 230bは、反応容器 210 (マ二ホールド 209)に設けられ、反応容 器 210内にガスを供給するようになっている。より具体的には、第 2の供給ポート 230 bには第 2のガス供給ライン 232bが接続されており、この第 2のガス供給イラン 232b に (ま上流彻 J力、ら第 2のガス供給原 274b、第 3のノ ノレフ、、 276c、第 2の MFC241b及 び第 4のバルブ 276dが配設されて!/、る。第 2のガス供給源 274bにはクロル系シラン

' ' 2 2 、

(トリクロロシラン； SiHCl )及び HCD (へキサクロロジシラン； Si C1 )等が蓄積されて

3 2 6

おり、このクロル系シランガスが第 2のガス供給ライン 232bに設けられた第 3のバルブ 276c,第 2の MFC241b、第 4のノ ノレフ、、 276dを介して第 2の供給ポー卜 230biこ供 給されるようになっている。

[0035] また、第 2のガス供給ライン 232bにおける第 2の供給ポート 230bと第 4のバルブ 27 6dとの間には第 3のガス供給ライン 232cが接続されている。この第 3のガス供給ライ ン 232cに (ま上流彻 J力、ら第 3のガス供給原 274c、第 5のノ ノレフ、、 276e、第 3の MFC2 41c及び第 6のバルブ 276fが配設されている。第 3のガス供給源 274cにはタリー二 ングガスとして用いられるフッ素（F )ガス、三フッ化窒素（NF )ガス及び三フッ化塩

2 3

素（C1F )ガス等が蓄積されており、このクリーニングガスが第 3のガス供給ライン 232

3

cに設けられた第 5のノ ノレブ 276e、第 3の MFC241c、第 6のノ ノレブ 276f及び第 2の ガス供給ライン 232bを介して第 2の供給ポート 230bに供給されるようになっている。

[0036] このように、第 2の供給ポート 230bにクロル系シランガスを供給する第 2のガス供給 ライン 232bとクリーニングガスを供給する第 3のガス供給ライン 232cとが接続されて いることより、クロル系シランガス供給ラインとクリーニングガス供給ラインとを別々の供 給ポートに設けた場合と比較し、第 2のガス供給ポート 230b内への副生成物の逆流 、滞留を防止することができ、第 2のガス供給ポート 230b内壁面への副生成物の付 着を防止すること力できる。また、供給ポートの共用化によりコストを低減することがで きる。

[0037] 回転機構 254は、回転機構本体 278を有し、この回転機構本体 278には、上述し た回転軸 255、軸受部 280、冷却部 282及び駆動部 284が設けられている。また、 回転機構本体 278内には、回転機構本体 278内壁と回転軸 255との間に所定の隙 間を設け、上端部が開放された中空部 286が形成されている。軸受部 280は、磁気 軸受 280aと該磁気軸受 280aの下部に酉己置された 2つのボーノレ軸受 280b, 280bと からなり、回転機構本体 278に対して回転軸 255を回転自在に支持している。

[0038] 冷却部 282は、磁気軸受 280aの周囲に設けられた冷却水路 282bと、該冷却水路 282bに接続された冷却水配管 282aとからなる。この冷却部 282は、冷却水配管 28 2aより冷却水を供給又は排出し、冷却水路 282b内に冷却水を循環させることにより 、回転機構本体 278を冷却するようになっている。駆動部 284は、駆動源（図示省略 )に接続された駆動ギア 284aと、回転軸 255に形成され該駆動ギア 284aと嚙み合う 入力ギア 284bとを有する。この駆動部 284は、駆動源の駆動力を回転軸 255に伝 達し、回転軸 255を所定の回転数で回転させるようになつている。

[0039] 第 2のガス流路 290を構成する要素の 1つであるガス供給配管 288は、一端部がシ ールキャップ 219に設けられ、他端部が回転機構 254に設けられている。より具体的 には、ガス供給配管 288は、上流側が第 1のガス流路 272に連通し、また下流側が 回転機構本体 278の中空部 286に連通するように設けられている。第 1のガス流路 2 72に連通する第 2のガス流路 290は、ガス供給配管 288及び回転機構本体 278の 中空部 286で構成されている。シールキャップ 219には回転軸 255が貫通する貫通 孔 219aが形成されており、この貫通孔 219aと回転軸 255との間の隙間は、第 2のガ ス流路 290と反応容器 210内とを連通させる流出口 292として用いられる。

[0040] また、図 2及び図 3に示されるように、ガス供給配管 288は、第 1垂直部 288aと、第 2垂直部 288bとを有しており、ガス供給配管 288は、第 1垂直部 288aと第 2垂直部 2 88bにおいて分離可能に構成されている。すなわち、ガス供給配管 288の第 1垂直 部 288aと、第 2垂直部 288bとには、それぞれ,継手 296、 ,継手 296カ設けられ、第 1 垂直部 288aの一部を構成する第 1配管 302、及び第 2垂直部 288bの一部を構成す る第 2配管 304に対し、第 1垂直部 288aの一部、及び第 2垂直部 288bの一部を構 成する、例えば U字型からなる第 3配管 306が、継手 296、 296を介して着脱可能に 設けられている。ここで、第 1配管 302と第 3配管 306との接続部、及び第 2配管 304 と第 3配管 306との接続部における配管と、継手 296、 296とは、いずれも垂直な向 きに配置されているので、第 3配管 306の取り外し、取り付けを容易に行うことができ る。すなわち、ガス供給配管 288に反応副生成物が付着する等してメンテナンスが必 要となった場合に、第 3配管 306の取り外し、取り付けの交換作業等を容易に行うこと ができ、メンテナンス性を向上させることができる。

[0041] また、ガス供給配管 288を、加熱手段（不図示）によりヒーティングすることで、ガス 供給配管 288内への反応副生成物等の付着を抑制したり、防止したりすることができ るため好ましい。

[0042] 先述のように溝 270を円環状に形成することに替え、溝 270を円弧状に形成した場 合は、図 6 (a)に示すように、弧状となる流路を形成する溝 270の一端部に、供給ポ ート 230aを接続し、他端部にガス供給配管 288を接続することが好ましい。このよう に構成することで、溝 270により形成される弧状の流路全体にわたり積極的なガスの 流れをつくることができ、盲腸部が形成されないようにすることができる。これに対して 、円弧状となる流路の一端部、及び他端部以外の部分に供給ポート 230a、及びガス 供給配管 288を接続した場合、積極的なガスの流れをつくることができな!/、盲腸部が 形成され、この盲腸部分に拡散、滞留した NHは、十分にパージすることができず残

3

留してしまうこととなる。なお、ここで、盲腸部とは、溝、管等の一方の端部が閉じてい て、行き止まりになっている部分をいう。

[0043] 以上のように、 NHの流路を形成する溝 270は、シールキャップが 2重 Oリング（第 1

3

の Oリング 221a,第 2の Oリング 221b)を介してマ二ホールド 209に当接した状態に おける 2重 Oリング間の領域のマ二ホールド 209、及びシールキャップ 219のうちの少 なくとも何れか一方の少なくとも一部に、 Oリングに沿うように設けるのがよい。但し、 2 重 Oリング間の領域の一部に円弧状に溝 270を設けるよりも、図 6 (b)に示される本実 施形態のように、全周にわたり円環状に溝 270を設ける方力 第 1の Oリング 221aと 第 2の Oリング 221bとの間の領域全体に積極的なガスの流れをつくることができ、滞 留が起きに《好ましい。また、全周に渡り溝 270を設ける方力 溝 270を形成する加 ェが容易でもある。

[0044] なお、 NH供給ポート 230a先端開口の位置と、ガス供給配管 288基端開口の位

3

置との間に形成される弧状流路の中心角 Θは、図 6 (a)に示すように溝 270を円弧状 に形成する場合、及び図 6 (b)に示されるように円環状に形成する場合のいずれの 場合も、 90° 〜270° とすることが好ましい。中心角 Θ力、例えば、 5°Cのように小さ すぎると、部分的にガスの滞留が生じ、流路全体に積極的なガスの流れをつくること ができず、盲腸部が生じてしまう恐れがある。また、中心角 Θは、 180° 程度とするこ とが好ましい。すなわち、 NH供給ポート 230a先端開口の位置と、ガス供給配管 28

3

8の基端開口の位置は、回転軸を挟んで略対向する位置に設けるのが好ましい。

[0045] 以上のように添加ガスを供給するガス経路は、第 1の供給ポート 230a、第 1のガス 流路 272、第 2のガス流路 290及び流出口 292からなる。したがって、第 1のガス供 給ライン 232aに供給された添加ガスは、第 1の供給ポート 230a、第 1のガス流路 27 2、第 2のガス流路 290及び流出口 292を介してマ二ホールド 209の中心部から反応 容器 210内に供給される。一方、第 2のガス供給ライン 232bに供給されたクロル系シ リコン化合物ガスは、第 2の供給ポート 230bを介してマ二ホールド 209の側壁部から 反応容器 210内に供給される。このように、添加ガスとクロル系シランガスとを別々の 供給ポートから反応容器 210内へ供給するようになっている。

[0046] 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法によりウェハ 200上に薄膜を形成する方法について説明する。尚、以 下の説明において、基板処理装置を構成する各部の動作はコントローラ 240により 制御される。

[0047] 複数枚のウェハ 200がボート 217に装填（ウェハチャージ）されると、図 4に示されて いるように、複数枚のウェハ 200を保持したボート 217は、ボートエレベータ 115によ つて持ち上げられて処理室 201に搬入 (ボートローデイング)される（基板搬入工程） 。この状態で、シールキャップ 219は第 1の Oリング 221a及び第 2の Oリ

ング 22 lbを介してマ二ホールド 209の下端をシールした状態となる。すなわち、反応 容器 210の開口部の一端に第 1の Oリング 221aと第 2の Oリング 221bとを介してシー ルキャップ 219を当接させることで反応容器 210の開口部を気密に閉塞するとともに 、反応容器 210とシーノレキャップ 219と第 1の Oリング 221aと第 2の Oリング 221bとで 囲まれる部分の少なくとも一部に第 1のガス流路 272を形成する。

[0048] 処理室 201内が所望の圧力（真空度）となるように真空排気装置 246によって真空 排気される。この際、処理室 201内の圧力は、圧力センサ 245で測定され、この測定 された圧力に基づき圧力調整装置 242が、フィードバック制御される。また、処理室 2 01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。この際、処理室 201 内が所望の温度分布となるように温度センサ 263が検出した温度情報に基づきヒー タ 206への通電具合がフィードバック制御される。続いて、回転機構 254により、ボー ト 217が回転されることで、ウェハ 200が回転される。

[0049] 次いで、反応容器 210に設けられた第 1の供給ポート 230aから第 1のガス流路 27 2に添加ガスを供給し、第 1のガス流路 272に供給された添加ガスを該第 1のガス流 路 272に連通する第 2のガス流路 290に流し、該第 2のガス流路 290に流した添加ガ スを該第 2のガス流路 290と反応容器 210内とを連通させる流出口 292より反応容器 210内に供給する。その後、添加ガスの供給を維持した状態で、反応容器 210に設 けられた第 2の供給ポート 230bからクロル系シランガスを反応容器 210内に供給す る。反応容器 210内に導入されたガスは処理室 201内を上昇し、インナーチューブ 2 04の上端開口から筒状空間 250に流出して排気管 231から排気される。ガスは処理 室 201内を通過する際にウェハ 200の表面と接触し、この際に熱 CVD反応によって ウェハ 200の表面上に薄膜が堆積（デポジション)される（基板処理工程)。

[0050] なお、このとき、添加ガスを回転軸 255の周囲に流通させて回転軸 255とシールキ ヤップ 219との間の隙間に形成された流出口 292から反応容器 210内に供給してい るので、回転軸 255の少なくともシールキャップ 219より下方の部分は腐食性ガスで あるクロル系シランガスと接触することはなぐ少なくともこの部分においては腐食を防 止すること力 Sできる。また、回転機構 254の内部に腐食性ガスであるクロル系シランガ スが入り込むこともな!/、ので、この部分につ!/、ても腐食を防止することができる。

[0051] 予め設定された処理時間が経過すると、添加ガスの供給を維持した状態で、クロル 系シランガスの供給を停止し成膜を終了する。その後、添加ガスの供給が停止され、 不活性ガス供給源力も不活性ガスが供給され、反応容器 210内が不活性ガスに置 換されるとともに、反応容器 210内の圧力が常圧に復帰される。

[0052] その後、ボートエレベータ 115によりシールキャップ 219が下降されて、マ二ホール ド 209の下端が開口されるとともに、処理済ウェハ 200がボート 217に保持された状 態でマユホールド 209の下端から反応容器 210の外部に搬出される（基板搬出工程 )。その後、処理済ウェハ 200はボート 217より取出される（ウェハディスチヤー ジ)。

[0053] 以上のように、本発明の基板処理装置 100によれば、ガス供給源から回転機構 25 4内に添加ガスを直接供給するのではなぐマユホールド 209とシールキャップ 219と 2重の Oリング（第 1の Oリング 221a、第 2の Oリング 221b)により囲まれたシーノレキヤ ップ 219の外周部に沿う空間（第 1のガス流路 272)を介して回転機構 254内に添カロ ガスを間接的に供給するようにしたので、非可動部であるマ二ホールド 209に添加ガ スを供給する第 1の供給ポート 230aを設けることができる。これにより、ボートエレべ ータ 115の可動ケーブル（図示省略)等に添加ガス用の配管を配設する必要がなぐ シンプルな構造とすることができる。

[0054] また、マ二ホーノレド 209は、ヒータ 206からの輻射熱やプロセスチューブ 203からの 熱伝達による熱等によりある程度加熱されており、添加ガスを第 1のガス流路 272に 流通させることで、該添加ガスの予備加熱をすることができる。これにより、予備加熱 された添加ガスを第 2のガス流路 290,流出口 292より反応容器 210内に供給するこ とができるので、流出口 292付近における炉内温度の低下が抑制されるとともに添カロ ガスの熱分解を促進させることができる。なお、第 1のガス流路 272を長くするほど、 すなわち円弧状に形成される溝 270の中心角を大きくするほど、添加ガスの予備加 熱効果を高めることができる。

[0055] また、第 1のガス流路 272を設ける領域、すなわち円弧状に形成される溝 270の中 心角を調整することにより、ガス供給配管 288の取り付け位置を自在に調整でき、ガ ス供給配管 288の配置の自由度を確保できる。これにより、他の部材の配置を変える ことなぐガス供給配管 288を最適な位置に設置できる。

[0056] また、本発明の基板処理装置 100によれば、マ二ホールド 209にシールキャップ 21 9を当接させる際、マユホーノレド 209に設けられた供給ポート 230aと、シールキヤッ プ 219に設けられたガス供給配管 288とを直接に接続する必要がないので、供給ポ ート 230aの先端開口とガス供給配管 288の基端開口とを、厳密に位置合わせする 必要がない。本発明の基板処理装置 100によれば、マ二ホールド 209にシールキヤ ップ 219を当接させる際、 NH供給ポート 230aの先端開口力 NHの流路が形成さ

3 3

れる第 1の Oリング 221aと第 2の Οリング 221bとの間の領域に位置するようにするだ けでよい。すなわち、 NH供給ポート 230aの先端開口が第 1の Oリング 221aと第 2の

3

Oリング 221bとの間の領域に入り込みさえすればよぐ第 1の Oリング 221aと第 2の O リング 221bとの間の領域の面積は、供給ポート 230aの先端開口の面積に比べ大き いので、容易に両者を位置合わせすることができる。

[0057] これに対して、マ二ホールド 209にシールキャップ 219を当接させる際に、供給ポー ト 230aとガス供給配管 288とを直接に接続するように基板処理装置 100を構成しょう とすると、供給ポート 230aの先端開口と、ガス供給配管 288の基端開口とを正確に 位置合わせする必要があり、供給ポート 230a先端開口の面積と、ガス供給配管 288 の基端開口の面積は略同等であるため、その合わせ込み (位置合わせ）は非常に難 しい。

[0058] また、本発明の基板処理装置 100によれば、第 1の Oリング 221aと第 2の Oリング 2 21bとの間の領域に、第 1の Oリング 221a、第 2の Oリング 221bに つて?冓 270を設 けガス流路を形成することで、この領域に、図 7 (a)に矢印で示すように、積極的なガ スの流れをつくることができ、盲腸部が形成されないようにすることができる。これによ り、第 1の Oリング 221aと第 2の Oリング 221bとの間の領域に NHを滞留させないよう

3

にすること力 Sできる。また、成膜処理の後に、溝 270で形成される流路を不活性ガス でパージすることにより、流路内の NHを速やかに且つ十分にパージすることができ

3

、流路内に NHが残留しないようにすることができる。 [0059] これに対して、マ二ホールド 209にシールキャップ 219を当接させる際に、供給ポー ト 230aとガス供給配管 288とを直接に接続するように基板処理装置 100を構成しょう とすると、その接続部からマ二ホールド 209とシールキャップ 219との間の、第 1の Oリ ング 221aと第 2の Oリング 221bとの間の領域に、図 7 (b)に矢印で示すように、 NH

3 が拡散し、滞留してしまうことが考えられる。すなわち、マ二ホールド 209とシールキヤ ップ 219との間の、第 1の Oリング 221aと第 2の Oリング 221bとの間の領域に形成さ れる僅かな隙間が盲腸部となり、この部分には積極的なガスの流れをつくることがで きないこと力 、この部分に拡散し、滞留した NHは、十分にパージすることができず

3

残留してしまう。この場合、成膜後のボードアンロード時に、残留した NHが炉外に

3 拡散してしまい、安全上の問題が生じることも考えられる。

[0060] また、本発明の基板処理装置 100によれば、成膜時には、シールキャップ 219とマ 二ホールド 209との当接部は、 100°C〜200°C程度の温度となるので、第 1の Oリン グ 221aと第 2の Oリング 221bとの間の領域に、溝 270により形成した流路に NHを

3 流すことで、上述のように NHをシールキャップ 219及びマ二ホールド 209の熱によ

3

り予備加熱することができる。

[0061] 次に実施例を説明する。

[実施例 1]

本発明の基板処理装置 100を用いて、ウェハに対し熱 CVD法による Si N膜の成

3 4 膜処理を実施した。クロル系シランガスには DCS、添加ガスには NHを用い、処理

3

温度は 550°C〜900°C、処理室内圧力は 1〜： LOOPaとした。 DCSと NHとの流量比

3 を 1 : 3として成膜処理を行なったところ、ウェハ面内膜厚均一性は ± 0. 7%、ウェハ 面間膜厚均一性は ± 1. 8%と、良好な結果を得た。また、成膜処理後に回転機構 2 54をシールキャップ 219から取り外し、回転機構 254内部を確認したところ、シール キャップ 219より下方の回転軸 255及び回転機構 254内部に副生成物である NH C

4

1の付着がなレ、ことが確認された。

[0062] [実施例 2]

本発明の基板処理装置 100を用いて、ウェハに対し熱 CVD法による Si N膜の成

3 4 膜処理を実施した。クロル系シランガスには DCS、添加ガスには NHを用い、処理 温度は 550°C〜900°C、処理室内圧力は;!〜 lOOPaとした。 DCSと NHとの流量比

3 を 1 : 1. 5として成膜処理を行なったところ、ウェハ面内膜厚均一性、ウェハ面間膜厚 均一性ともに実施例 1と同等の良好な結果を得た。また、成膜後に回転機構 254を シールキャップ 219から取り外し、回転機構 254内部を確認したところ、シールキヤッ プ 219より下方の回転軸 255及び回転機構 254内部に副生成物である NH C1の付

4 着がないことが確認された。

[0063] このように、本発明の基板処理装置 100によれば、ウェハ面内膜厚均一性、ウェハ 面間膜厚均一性を確保しつつ回転軸 255周辺部への副生成物の付着を防止するこ と力 Sできる。

[0064] なお、窒素（N )ガス、アルゴン (Ar)ガス、ヘリウム（He)ガス等の不活性ガスを回

2

転軸 255の周辺からパージしながら成膜処理を実施するようにしてもよい。

[0065] また、反応容器 210内に付着した膜を除去するクリーニングの際にも、不活性ガス を回転軸 255の周辺に流通させて、回転軸 255をパージするようにしてもよい。この 場合、空のボート 217を反応容器 210内に搬入し、第 1のガス流路 272を形成した状 態で第 1の供給ポート 230aから第 1のガス流路 272に N等の不活性ガスを供給し、

2

第 1のガス流路 272に供給された不活性ガスを第 2のガス流路 290に流し、第 2のガ ス流路 290に流した不活性ガスを流出口 292より反応容器 210内に供給する。その 後、不活性ガスの供給を維持した状態で、第 2の供給ポート 230bからクリーニングガ スを反応容器 210内に供給する。なお、クリーニングガスは、第 3のガス供給源 274c より第 3のガス供給ライン 232c、第 2のガス供給ライン 232bを介して供給する。この 場合においても上記実施形態と同様な効果が得られる。

[0066] また、実施例 1、実施例 2では、 Si N膜を成膜する例について示したが、本発明は

3 4

、 Si N膜の成膜以外にも、例えば、 Si〇N、 HTO (High Temperature Oxide (SiO )

3 4 2

)、 SiC、 SiCN等、 2種類以上のガスを用いる成膜全般に適用することができる。例え ば、 SiH C1と N Oと NHとを用いて SiON膜を成膜する場合、回転軸側からは NH

2 2 2 3 3

、又は N Oを供給する。また、例えば、 SiH C1又は SiHと N Oとを用いて HTO膜

2 2 2 4 2

を成膜する場合、回転軸側からは N Oを供給する。また、例えば、 SiH C1と、 C H

2 2 2 3 6 とを用いて SiC膜を成膜する場合、回転軸側からは C Hを供給する。また例えば、 S iH CIと、 C Hと、 NHとを用いて SiCN膜を成膜する場合、回転軸側からは C H

2 2 3 6 3 3 6 又は NHを供給する。

3

[0067] 本発明の好ましい形態を付記する。

本発明の一態様によれば、基板を処理する反応容器と、前記反応容器の開口部側 の一端に第 1シール部材と第 2シール部材とを介して当接することで前記反応容器の 開口部を気密に閉塞するシールキャップと、前記反応容器に前記シールキャップが 当接することで前記第 1シール部材と前記第 2シール部材との間の領域に形成される 第 1ガス流路と、前記シールキャップに設けられ前記第 1ガス流路と前記反応容器内 とを連通させる第 2ガス流路と、前記反応容器に設けられ前記第 1ガス流路に第 1ガ スを供給する第 1ガス供給ポートと、前記反応容器に設けられ前記反応容器内に第 2 ガスを供給する第 2ガス供給ポートと、を有し、前記第 1ガス供給ポートの前記第 1ガ ス流路との連通部にある先端開口と、前記第 2ガス流路の前記第 1ガス流路との連通 部にある基端開口とが、前記反応容器に前記シールキャップが当接した状態におい て、互いに離れた位置にある基板処理装置が提供される。

[0068] 好ましくは、前記反応容器に前記シールキャップが当接した状態における前記第 1 シール部材と前記第 2シール部材との間の領域の前記反応容器と前記シールキヤッ プのうちの少なくともいずれか一方の少なくとも一部に、前記第 1シール部材と前記 第 2シール部材とに沿うように溝が設けられ、前記第 1ガス流路は前記溝により形成さ れる。

[0069] 好ましくは、前記溝は弧状もしくは環状に設けられる。

[0070] 好ましくは、前記溝は前記第 1シール部材と前記第 2シール部材との間の領域の全 周に設けられる。

[0071] 好ましくは、前記第 1ガス供給ポートの前記先端開口と、前記第 2ガス流路の前記 基端開口とが、前記反応容器に前記シールキャップが当接した状態において、前記 シールキャップの中心を挟んで互いに略対向する位置にある。

[0072] 好ましくは、前記第 1ガス流路のうち、前記第 1ガス供給ポートの前記先端開口の位 置と、前記第 2ガス流路の前記基端開口の位置との間に形成される弧状流路の中心 角が 90° 〜270° である。 [0073] 好ましくは、前記第 2ガス流路の少なくとも一部は配管により構成され、前記配管に は第 1垂直部と第 2垂直部とが設けられ、前記配管は、前記第 1垂直部と前記第 2垂 直部において分離可能に構成される。

[0074] 好ましくは、基板を支持する支持具と、前記シールキャップを貫通するように設けら れ、前記支持具を支持して回転させる回転軸と、前記シールキャップに取り付けられ 前記回転軸を回転させる回転機構と、をさらに有し、前記回転機構の内部には前記 回転軸と前記シールキャップとの間の隙間を介して前記反応容器内に連通する中空 部が設けられ、前記第 2ガス流路は、前記第 1ガス流路と前記中空部とを連通させる 配管と、前記中空部とにより構成される。

[0075] 好ましくは、前記第 1ガスが NHガスまたは不活性ガスであり、前記第 2ガスがクロ

3

ル系シランガスである。

[0076] 本発明の他の態様によれば、基板を処理する反応管と、前記反応管の開口部に一 端が接続されたマ二ホールドと、前記マ二ホールドの前記反応管に接続された側と 反対側である他端に第 1シール部材と第 2シール部材とを介して当接することで前記 マ二ホールドの他端開口部を気密に閉塞するシールキャップと、前記マ二ホールドに 前記シールキャップが当接した状態における前記第 1シール部材と前記第 2シール 部材との間の領域の前記マ二ホールドと前記シールキャップのうちの少なくとも何れ か一方の少なくとも一部に、前記第 1シール部材と前記第 2シール部材とに沿うように 設けられた凹部により形成される前記第 1ガス流路と、前記シールキャップに設けら れ前記第 1ガス流路と前記反応管内とを連通させる第 2ガス流路と、前記マユホール ドに設けられ前記第 1ガス流路に第 1ガスを供給する第 1ガス供給ポートと、前記マ二 ホールドに設けられ前記反応管内に第 2ガスを供給する第 2ガス供給ポートと、を有 し、前記第 1ガス供給ポートの前記第 1ガス流路との連通部と、前記第 2ガス流路の前 記第 1ガス流路との連通部とが、前記マ二ホールドに前記シールキャップが当接した 状態にぉレ、て、互いに重ならな!/、位置にある基板処理装置が提供される。

[0077] 本発明のさらに他の態様によれば、基板を処理する反応容器と、前記反応容器の 開口部側の一端に第 1シール部材と第 2シール部材とを介して当接することで前記反 応容器の開口部を気密に閉塞するシールキャップと、前記反応容器に前記シールキ ヤップが当接した状態における前記第 1シール部材と前記第 2シール部材との間の領 域の前記反応容器と前記シールキャップのうちの少なくともいずれか一方に、環状に 設けられた凹部により形成される前記第 1ガス流路と、前記シールキャップに設けられ 前記第 1ガス流路と前記反応容器内とを連通させる第 2ガス流路と、前記反応容器に 設けられ前記第 1ガス流路に第 1ガスを供給する第 1ガス供給ポートと、前記反応容 器に設けられ前記反応容器内に第 2ガスを供給する第 2ガス供給ポートと、を有し、 前記第 1ガス供給ポートの前記第 1ガス流路との連通部と、前記第 2ガス流路の前記 第 1ガス流路との連通部とが、前記反応容器に前記シールキャップが当接した状態 にお!/、て、互いに離れた位置にある基板処理装置が提供される。

[0078] 本発明のさらに他の態様によれば、基板を処理する反応容器と、前記反応容器の 開口部側の一端に、第 1シール部材と第 2シール部材とを介して当接することで前記 反応容器の開口部を気密に閉塞するシールキャップと、前記反応容器に前記シー ルキャップが当接することで前記第 1シール部材と前記第 2シール部材との間の領域 に形成される第 1ガス流路と、前記シールキャップに設けられ前記第 1ガス流路と前記 反応容器内とを連通させる第 2ガス流路と、前記反応容器に設けられ前記第 1ガス流 路にガスを供給するガス供給ポートと、を有し、前記第 1ガス供給ポートの前記第 1ガ ス流路との連通部と、前記第 2ガス流路の前記第 1ガス流路との連通部とが、前記反 応容器に前記シールキャップが当接した状態において互いに離れた位置にある基 板処理装置が提供される。

[0079] 本発明のさらに他の態様によれば、基板を反応容器内に搬入する工程と、前記反 応容器の開口部側の一端に第 1シール部材と第 2シール部材とを介してシールキヤ ップを当接させることで、前記反応容器の開口部を気密に閉塞しつつ、前記第 1シー ル部材と前記第 2シール部材との間の領域に第 1ガス流路を形成する工程と、前記 反応容器に設けられた第 1ガス供給ポートから前記第 1ガス流路に第 1ガスを供給し 、前記第 1ガス流路に供給された前記第 1ガスを前記シールキャップに設けられ前記 第 1ガス流路と前記反応容器内とを連通させる第 2ガス流路を介して前記反応容器内 に供給すると共に、前記反応容器に設けられた第 2ガス供給ポートから前記反応容 器内に第 2ガスを供給して基板を処理する工程と、処理後の基板を前記反応容器内 力 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。

[0080] 本発明のさらに他の態様によれば、基板を反応容器内に搬入する工程と、前記反 応容器の開口部側の一端に第 1シール部材と第 2シール部材とを介してシールキヤ ップを当接させることで、前記反応容器の開口部を気密に閉塞しつつ、前記第 1シー ル部材と前記第 2シール部材との間の領域に第 1ガス流路を形成する工程と、前記 反応容器に設けられた第 1ガス供給ポートから前記第 1ガス流路にガスを供給し、前 記第 1ガス流路に供給された前記ガスを前記シールキャップに設けられ前記第 1ガス 流路と前記反応容器内とを連通させる第 2ガス流路を介して前記反応容器内に供給 して基板を処理する工程と、処理後の基板を前記反応容器内から搬出する工程と、 を有する半導体装置の製造方法が提供される。

産業上の利用可能性

[0081] 本発明は、半導体ウェハやガラス基板等の基板を処理する基板処理装置及び半 導体装置の製造方法にぉレ、て、シンプルな構造で副生成物の付着を防止する必要 があるものに利用することができる。

Claims

請求の範囲

[1] 基板を処理する反応容器と、

前記反応容器の開口部側の一端に第 1シール部材と第 2シール部材とを介して当 接することで前記反応容器の開口部を気密に閉塞するシールキャップと、

前記反応容器に前記シールキャップが当接することで前記第 1シール部材と前記 第 2シール部材との間の領域に形成される第 1ガス流路と、

前記シールキャップに設けられ前記第 1ガス流路と前記反応容器内とを連通させる 第 2ガス流路と、

前記反応容器に設けられ前記第 1ガス流路に第 1ガスを供給する第 1ガス供給ポー トと、

前記反応容器に設けられ前記反応容器内に第 2ガスを供給する第 2ガス供給ポー トと、

を有し、

前記第 1ガス供給ポートの前記第 1ガス流路との連通部にある先端開口と、前記第 2ガス流路の前記第 1ガス流路との連通部にある基端開口とが、前記反応容器に前 記シールキャップが当接した状態において、互いに離れた位置にある基板処理装置

[2] 前記反応容器に前記シールキャップが当接した状態における前記第 1シール部材 と前記第 2シール部材との間の領域の前記反応容器と前記シールキャップのうちの 少なくともいずれか一方の少なくとも一部に、前記第 1シール部材と前記第 2シール 部材とに沿うように溝が設けられ、前記第 1ガス流路は前記溝により形成される請求 項 1記載の基板処理装置。

[3] 前記溝は弧状もしくは環状に設けられる請求項 2記載の基板処理装置。

[4] 前記溝は前記第 1シール部材と前記第 2シール部材との間の領域の全周に設けら れる請求項 2記載の基板処理装置。

[5] 前記第 1ガス供給ポートの前記先端開口と、前記第 2ガス流路の前記基端開口とが 、前記反応容器に前記シールキャップが当接した状態において、前記シールキヤッ プの中心を挟んで互いに略対向する位置にある請求項 1記載の基板処理装置。

[6] 前記第 1ガス流路のうち、前記第 1ガス供給ポートの前記先端開口の位置と、前記 第 2ガス流路の前記基端開口の位置との間に形成される弧状流路の中心角が 90°

〜270° である請求項 1記載の基板処理装置。

[7] 前記第 2ガス流路の少なくとも一部は配管により構成され、前記配管には第 1垂直 部と第 2垂直部とが設けられ、前記配管は、前記第 1垂直部と前記第 2垂直部におい て分離可能に構成される請求項 1記載の基板処理装置。

[8] 基板を支持する支持具と、

前記シールキャップを貫通するように設けられ、前記支持具を支持して回転させる 回転軸と、

前記シールキャップに取り付けられ前記回転軸を回転させる回転機構と、 をさらに有し、

前記回転機構の内部には前記回転軸と前記シールキャップとの間の隙間を介して 前記反応容器内に連通する中空部が設けられ、前記第 2ガス流路は、前記第 1ガス 流路と前記中空部とを連通させる配管と、前記中空部とにより構成される請求項 1記 載の基板処理装置。

[9] 前記第 1ガスが NHガスまたは不活性ガスであり、前記第 2ガスがクロル系シランガ

3

スである請求項 1記載の基板処理装置。

[10] 基板を処理する反応管と、

前記反応管の開口部に一端が接続されたマ二ホールドと、

前記マ二ホールドの前記反応管に接続された側と反対側である他端に第 1シール 部材と第 2シール部材とを介して当接することで前記マ二ホールドの他端開口部を気 密に閉塞するシールキャップと、

前記マ二ホールドに前記シールキャップが当接した状態における前記第 1シール部 材と前記第 2シール部材との間の領域の前記マ二ホールドと前記シールキャップのう ちの少なくとも何れか一方の少なくとも一部に、前記第 1シール部材と前記第 2シール 部材とに沿うように設けられた凹部により形成される前記第 1ガス流路と、

前記シールキャップに設けられ前記第 1ガス流路と前記反応管内とを連通させる第 2 ガス流路と、 前記マ二ホールドに設けられ前記第 1ガス流路に第 1ガスを供給する第 1ガス供給ポ ートと、

前記マ二ホールドに設けられ前記反応管内に第 2ガスを供給する第 2ガス供給ポー トと、

を有し、

前記第 1ガス供給ポートの前記第 1ガス流路との連通部と、前記第 2ガス流路の前記 第 1ガス流路との連通部とが、前記マ二ホールドに前記シールキャップが当接した状 態にぉレ、て、互いに重ならな!/、位置にある基板処理装置。

[11] 基板を処理する反応容器と、

前記反応容器の開口部側の一端に第 1シール部材と第 2シール部材とを介して当 接することで前記反応容器の開口部を気密に閉塞するシールキャップと、

前記反応容器に前記シールキャップが当接した状態における前記第 1シール部材 と前記第 2シール部材との間の領域の前記反応容器と前記シールキャップのうちの 少なくともいずれか一方に、環状に設けられた凹部により形成される前記第 1ガス流 路と、

前記シールキャップに設けられ前記第 1ガス流路と前記反応容器内とを連通させる 第 2ガス流路と、

前記反応容器に設けられ前記第 1ガス流路に第 1ガスを供給する第 1ガス供給ポー トと、

前記反応容器に設けられ前記反応容器内に第 2ガスを供給する第 2ガス供給ポー トと、を有し、

前記第 1ガス供給ポートの前記第 1ガス流路との連通部と、前記第 2ガス流路の前記 第 1ガス流路との連通部とが、前記反応容器に前記シールキャップが当接した状態 にお!/、て、互いに離れた位置にある基板処理装置。

[12] 基板を処理する反応容器と、

前記反応容器の開口部側の一端に、第 1シール部材と第 2シール部材とを介して 当接することで前記反応容器の開口部を気密に閉塞するシールキャップと、 前記反応容器に前記シールキャップが当接することで前記第 1シール部材と前記 第 2シール部材との間の領域に形成される第 1ガス流路と、

前記シールキャップに設けられ前記第 1ガス流路と前記反応容器内とを連通させる 第 2ガス流路と、

前記反応容器に設けられ前記第 1ガス流路にガスを供給するガス供給ポートと、 を有し、

前記第 1ガス供給ポートの前記第 1ガス流路との連通部と、前記第 2ガス流路の前記 第 1ガス流路との連通部とが、前記反応容器に前記シールキャップが当接した状態 にお!/、て互いに離れた位置にある基板処理装置。

[13] 基板を反応容器内に搬入する工程と、

前記反応容器の開口部側の一端に第 1シール部材と第 2シール部材とを介してシ ールキャップを当接させることで、前記反応容器の開口部を気密に閉塞しつつ、前 記第 1シール部材と前記第 2シール部材との間の領域に第 1ガス流路を形成するェ 程と、

前記反応容器に設けられた第 1ガス供給ポートから前記第 1ガス流路に第 1ガスを 供給し、前記第 1ガス流路に供給された前記第 1ガスを前記シールキャップに設けら れ前記第 1ガス流路と前記反応容器内とを連通させる第 2ガス流路を介して前記反応 容器内に供給すると共に、前記反応容器に設けられた第 2ガス供給ポートから前記 反応容器内に第 2ガスを供給して基板を処理する工程と、

処理後の基板を前記反応容器内から搬出する工程と、

を有する半導体装置の製造方法。

[14] 基板を反応容器内に搬入する工程と、

前記反応容器の開口部側の一端に第 1シール部材と第 2シール部材とを介してシ ールキャップを当接させることで、前記反応容器の開口部を気密に閉塞しつつ、前 記第 1シール部材と前記第 2シール部材との間の領域に第 1ガス流路を形成するェ 程と、

前記反応容器に設けられた第 1ガス供給ポートから前記第 1ガス流路にガスを供給 し、前記第 1ガス流路に供給された前記ガスを前記シールキャップに設けられ前記第 1ガス流路と前記反応容器内とを連通させる第 2ガス流路を介して前記反応容器内に 供給して基板を処理する工程と、

処理後の基板を前記反応容器内から搬出する工程と、 を有する半導体装置の製造方法。