WO2012120991A1 - 基板処理装置、及び、基板の製造方法 - Google Patents

基板処理装置、及び、基板の製造方法 Download PDF

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WO2012120991A1
WO2012120991A1 PCT/JP2012/053850 JP2012053850W WO2012120991A1 WO 2012120991 A1 WO2012120991 A1 WO 2012120991A1 JP 2012053850 W JP2012053850 W JP 2012053850W WO 2012120991 A1 WO2012120991 A1 WO 2012120991A1
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WO
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gas
gas supply
supply nozzle
film
reaction chamber
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PCT/JP2012/053850
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Inventor
今井　義則
原　大介
隆史 佐々木
Original Assignee
株式会社日立国際電気
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
    • C23C16/45563—Gas nozzles
    • C23C16/45578—Elongated nozzles, tubes with holes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/22—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of inorganic material, other than metallic material
    • C23C16/30—Deposition of compounds, mixtures or solid solutions, e.g. borides, carbides, nitrides
    • C23C16/32—Carbides
    • C23C16/325—Silicon carbide
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B25/00—Single-crystal growth by chemical reaction of reactive gases, e.g. chemical vapour-deposition growth
    • C30B25/02—Epitaxial-layer growth
    • C30B25/14—Feed and outlet means for the gases; Modifying the flow of the reactive gases
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B29/00—Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape
    • C30B29/10—Inorganic compounds or compositions
    • C30B29/36—Carbides

Definitions

  • the present invention relates to a substrate processing apparatus for processing a substrate, a method for manufacturing a semiconductor device, and a method for manufacturing a substrate, in particular, a substrate processing apparatus having a step of forming a silicon carbide (hereinafter referred to as SiC) epitaxial film on a substrate, a semiconductor
  • SiC silicon carbide
  • SiC is particularly attracting attention as an element material for power devices.
  • SiC is more difficult to produce a crystal substrate and a device than silicon (hereinafter referred to as Si).
  • Patent Document 1 describes that a SiC epitaxial growth film is formed at a time on a large number of substrates by a so-called vertical batch heat treatment apparatus.
  • Patent Document 1 describes that the silicon atom-containing gas and the carbon atom-containing gas are separately supplied to suppress clogging in the nozzle.
  • Patent Document 1 when a gas supply nozzle for supplying a silicon atom-containing gas and a gas supply nozzle for supplying a carbon atom-containing gas are provided independently in the reaction chamber, the gas supply nozzle ejected from the gas supply port. It is necessary to mix each gas sufficiently to reach the wafer. In particular, if the mixing degree of two kinds of gases is different in the wafer surface, the film quality in the wafer surface is deteriorated.
  • an object of the present invention is to make the degree of mixing of the two types of gases within the wafer surface uniform when supplying the two types of gases to the reaction chamber using independent gas supply nozzles.
  • a reaction chamber for processing a plurality of substrates a heating unit provided so as to surround the reaction chamber, and a boat placed in the reaction chamber while holding the plurality of substrates.
  • a first gas supply nozzle installed in the reaction chamber, second and third gas supply nozzles installed so as to sandwich the first gas supply nozzle in the reaction chamber, and the first in the reaction chamber
  • a gas supply nozzle and a fourth gas supply nozzle installed so as to sandwich the second gas supply nozzle; and a fifth gas supply nozzle installed so as to sandwich the first gas supply nozzle and the third gas supply nozzle in the reaction chamber.
  • the plurality of substrates provided in the A plurality of second gas supply ports for supplying a second gas containing a second film formation gas different from the first film formation gas and a third gas supply nozzle are provided toward the plurality of substrates.
  • a plurality of third gas supply ports for supplying a third gas containing the second film-forming gas and a fourth gas-supply nozzle provided in the fourth gas supply nozzle and including the first film-forming gas toward the plurality of substrates;
  • a plurality of fourth gas supply ports for supplying gas, and a plurality of fifth gas supplies for supplying a fifth gas including the first film-forming gas toward the plurality of substrates, provided in the fifth gas supply nozzle.
  • a point where the direction in which the plurality of second gas supply ports are facing and the direction in which the plurality of third gas supply ports are facing are that of the plurality of fourth gas supply ports. From the point where the direction facing and the direction facing the plurality of fifth gas supply ports intersect, The substrate processing apparatus is provided comprising farther to the first gas supply nozzle.
  • a boat loading step of carrying a plurality of substrates into a reaction chamber while being held in a boat, and at least two first gas supply nozzles for the plurality of substrates.
  • the first film forming gas is supplied in a direction intersecting with each other, and the second film forming gas is supplied in a direction intersecting with each other from at least two second gas supply nozzles.
  • a loading step wherein the first film forming gas has a point in which the direction in which the first film forming gas is supplied intersects with each other from a point in which the direction in which the second film forming gas is supplied intersects with each other Direction that is far away Production process or method of manufacturing a semiconductor device substrate to be supplied is provided.
  • the film quality of the wafer is improved.
  • FIG. 1 is a perspective view of a semiconductor manufacturing apparatus to which the present invention is applied. It is side surface sectional drawing of the processing furnace to which this invention is applied. It is a plane sectional view of a processing furnace to which the present invention is applied. It is a figure explaining the gas supply unit of the semiconductor manufacturing apparatus with which this invention is applied. It is a block diagram which shows the control structure of the semiconductor manufacturing apparatus with which this invention is applied. It is a plane sectional view of a processing furnace simplified in order to explain the present invention. It is a schematic sectional drawing of the processing furnace of the semiconductor manufacturing apparatus with which this invention is applied, and its peripheral structure. It is the plane sectional view of the processing furnace simplified in order to explain the modification of the present invention. It is the figure which showed the structural example of the gas supply nozzle shown by FIG. It is the figure which showed the other modification of the gas supply nozzle.
  • FIG. 1 a substrate processing apparatus for forming a SiC epitaxial film according to the first embodiment of the present invention, and a substrate for forming a SiC epitaxial film, which is one of semiconductor device manufacturing steps. The manufacturing method will be described.
  • a semiconductor manufacturing apparatus 10 as a substrate processing apparatus is a batch type vertical heat treatment apparatus and includes a housing 12 in which a main part is arranged.
  • a hoop (hereinafter referred to as a pod) 16 is used as a wafer carrier as a substrate container for storing a wafer 14 (see FIG. 2) as a substrate made of, for example, SiC.
  • a pod stage 18 is disposed on the front side of the housing 12, and the pod 16 is conveyed to the pod stage 18. For example, 25 wafers 14 are stored in the pod 16 and set on the pod stage 18 with the lid closed.
  • a pod transfer device 20 is disposed at a position facing the pod stage 18 in front of the housing 12.
  • a pod storage shelf 22, a pod opener 24, and a substrate number detector 26 are disposed in the vicinity of the pod transfer device 20.
  • the pod storage shelf 22 is disposed above the pod opener 24 and is configured to hold a plurality of pods 16 mounted thereon.
  • the substrate number detector 26 is disposed adjacent to the pod opener 24, and the pod transfer device 20 transfers the pod 16 among the pod stage 18, the pod storage shelf 22, and the pod opener 24.
  • the pod opener 24 opens the lid of the pod 16, and the substrate number detector 26 detects the number of wafers 14 in the pod 16 with the lid opened.
  • the substrate transfer machine 28 has an arm (tweezer) 32, and has a structure that can be moved up and down and rotated by a driving means (not shown).
  • the arm 32 can take out, for example, five wafers 14. By moving the arm 32, the wafer 14 is transferred between the pod 16 and the boat 30 placed at the position of the pod opener 24.
  • the boat 30 is made of a heat-resistant material such as carbon graphite or SiC, for example, and a plurality of wafers 14 are arranged in a horizontal posture and aligned with their centers aligned, and are stacked and held in the vertical direction. It is configured.
  • a boat heat insulating portion 34 is disposed as a disk-shaped heat insulating member made of a heat resistant material such as quartz or SiC at the lower portion of the boat 30, and heat from the heated body 48 to be described later is processed. It is comprised so that it may become difficult to be transmitted to the downward side of the furnace 40 (refer FIG. 2).
  • the processing furnace 40 is disposed in the upper part on the back side in the housing 12.
  • the boat 30 loaded with a plurality of wafers 14 is loaded into the processing furnace 40 and subjected to heat treatment.
  • the processing furnace 40 is provided with a first gas supply nozzle 60 having a first gas supply port 68, a second gas supply nozzle 70 having a second gas supply port 72, and a first gas exhaust port 90. It is done. In addition, a third gas supply port 360 and a second gas exhaust port 390 for supplying an inert gas are shown.
  • the processing furnace 40 is made of a heat resistant material such as quartz or SiC, and includes a reaction tube 42 formed in a cylindrical shape with a closed upper end and an opened lower end. Below the reaction tube 42, a manifold 36 is disposed concentrically with the reaction tube 42.
  • the manifold 36 is made of, for example, stainless steel and is formed in a cylindrical shape with an upper end and a lower end opened.
  • the manifold 36 is provided to support the reaction tube 42.
  • An O-ring (not shown) as a seal member is provided between the manifold 36 and the reaction tube 42. Since the manifold 36 is supported by a holding body (not shown), the reaction tube 42 is installed vertically.
  • a reaction vessel is formed by the reaction tube 42 and the manifold 36.
  • the processing furnace 40 includes a to-be-derivatized 48 as a body to be heated and a induction coil 50 as a magnetic field generator, which are formed in a cylindrical shape whose upper end is closed and whose lower end is open.
  • a reaction chamber 44 is formed in a cylindrical hollow portion of the to-be-derivatized 48, and is configured to be able to store a boat 30 holding a wafer 14 as a substrate made of SiC or the like. Further, as shown in the lower frame of FIG. 2, the wafer 14 is held by the boat 30 in a state where the wafer 14 is held by the annular lower wafer holder 15b and the upper surface is covered by the disk-like upper wafer holder 15a. Good.
  • the wafer 14 can be protected from particles falling from the upper part of the wafer, and film formation on the back surface side with respect to the film formation surface (lower surface of the wafer 14) can be suppressed. Further, the film forming surface can be separated from the boat column by the amount of the wafer holder 15, and the influence of the boat column can be reduced.
  • the boat 30 is configured to hold the wafers 14 held by the wafer holder 15 so as to be aligned in the vertical direction in a horizontal posture and with the centers aligned.
  • the derivative 48 is heated by a magnetic field generated by an induction coil 50 provided outside the reaction tube 42, and the reaction chamber 44 is heated when the derivative 48 generates heat. It is like.
  • a temperature sensor (not shown) is provided as a temperature detector for detecting the temperature in the reaction chamber 44.
  • the induction coil 50 and the temperature sensor are electrically connected to the temperature control unit 52, and the inside of the reaction chamber 44 is adjusted by adjusting the degree of energization to the induction coil 50 based on the temperature information detected by the temperature sensor.
  • the temperature is controlled at a predetermined timing so as to obtain a desired temperature distribution (see FIG. 5).
  • a structure 300 (see FIG. 3) extending in the vertical direction and having an arc-shaped cross section is preferably provided in the reaction chamber 44.
  • the structure 300 is preferably made of a heat insulating material, carbon felt or the like, heat resistance and generation of particles can be suppressed.
  • a heat insulating material 54 made of, for example, a carbon felt that is not easily dielectric is provided. By providing the heat insulating material 54, the heat of the to-be-derivatized 48 is changed to the reaction tube 42 or Can suppress the transmission to the outside of the reaction tube 42.
  • an outer heat insulating wall 55 having, for example, a water cooling structure is provided outside the induction coil 50 so as to prevent heat in the reaction chamber 44 from being transmitted to the outside so as to surround the reaction chamber 44.
  • a magnetic seal 58 for preventing the magnetic field generated by the induction coil 50 from leaking outside is provided outside the outer heat insulating wall 55.
  • a first gas supply nozzle 60 provided with at least one first gas supply port 68 is installed between the derivative 48 and the wafer 14. Further, a second gas supply nozzle 70 provided with at least one second gas supply port 72 is provided at a location different from the first gas supply nozzle 60 between the derivative 48 and the wafer 14. .
  • the first gas exhaust port 90 is also disposed between the derivative 48 and the wafer 14.
  • a third gas supply port 360 and a second gas exhaust port 390 are disposed between the reaction tube 42 and the heat insulating material 54. The gas types supplied from the first gas supply nozzle 60 and the second gas supply nozzle 70 will be described later.
  • the first gas supply port 68 and the first gas supply nozzle 60 are made of carbon graphite, for example, and are provided in the reaction chamber 44.
  • the first gas supply nozzle 60 is attached to the manifold 36 so as to penetrate the manifold 36.
  • the first gas supply nozzle 60 is connected to the gas supply unit 200 via the first gas line 222.
  • the second gas supply port 72 is made of, for example, carbon graphite and is provided in the reaction chamber 44.
  • the second gas supply nozzle 70 is attached to the manifold 36 so as to penetrate the manifold 36. Further, the second gas supply nozzle 70 is connected to the gas supply unit 200 via the second gas line 260.
  • one first gas supply port 68 and one second gas supply port 72 may be provided in the arrangement region of the substrate. Alternatively, it may be provided for every predetermined number of wafers 14.
  • a first gas exhaust port 90 is provided below the boat 30, and a gas exhaust pipe 230 connected to the first gas exhaust port 90 is provided in the manifold 36 so as to pass therethrough.
  • a vacuum exhaust device 220 such as a vacuum pump is connected to the downstream side of the gas exhaust pipe 230 via a pressure sensor (not shown) as a pressure detector and an APC (Auto Pressure Controller) valve 214 as a pressure regulator.
  • a pressure control unit 98 is electrically connected to the pressure sensor and the APC valve 214, and the pressure control unit 98 adjusts the opening degree of the APC valve 214 based on the pressure detected by the pressure sensor, thereby processing furnace. Control is performed at a predetermined timing so that the pressure in 40 becomes a predetermined pressure (see FIG. 5).
  • the gas supplied from the first gas supply port 68 and the second gas supply port 72 flows in parallel to the wafer 14 made of Si or SiC, and is exhausted from the first gas exhaust port 90. Therefore, the entire wafer 14 is exposed to the gas efficiently and uniformly.
  • a boat heat insulating part 34A is provided under the boat 30 so that the manifold 36 and the like are not heated by the radiant heat from the reaction chamber. Further, in the present embodiment, heat exchange is performed to reduce the temperature of the deposition gas by performing heat exchange with the deposition gas so that the deposition gas heated in the reaction chamber does not reach the manifold 36 or the like at a high temperature.
  • the boat heat insulating portion 34A has a hollow cylindrical shape, and the film forming gas is exhausted along the side surface.
  • the 2nd heat exchange part provided in the lower part of the 1st heat exchange part 34B and the gas supply nozzle 60 (70) is provided so that the said boat heat insulation part 34A may be enclosed.
  • the first heat exchange part 34B and the second heat exchange part 34C are arranged so as to have a gap with the boat heat insulating part 34A, and the film formation gas in the reaction chamber 44 passes through the flow path of the film formation gas to be exhausted. It is narrower than the flow path. Thereby, since the film forming gas is exhausted through the narrow flow path, the efficiency of heat exchange is further improved.
  • the third gas supply port 360 is disposed between the reaction tube 42 and the heat insulating material 54 and attached so as to penetrate the manifold 36.
  • the second gas exhaust port 390 is disposed between the reaction tube 42 and the heat insulating material 54 so as to face the third gas supply port 360, and the second gas exhaust port 390 is a gas It is connected to the exhaust pipe 230.
  • the third gas supply port 360 is formed in a third gas line 240 that penetrates the manifold 36, and the third gas line 240 is connected to the gas supply unit 200. As shown in FIG. 4, the third gas line 240 is connected to a gas supply source 210f via a valve 212f and an MFC 211f.
  • a rare gas Ar gas is supplied as an inert gas from the gas supply source 210f, and a gas contributing to the growth of the SiC epitaxial film is prevented from entering between the reaction tube 42 and the heat insulating material 54. It is possible to prevent unnecessary products from adhering to the inner wall of 42 or the outer wall of the heat insulating material 54.
  • the inert gas supplied between the reaction tube 42 and the heat insulating material 54 is exhausted from the vacuum exhaust device 220 via the APC valve 214 on the downstream side of the gas exhaust tube 230 from the second gas exhaust port 390. Is done.
  • the first gas line 222 includes mass flow controllers (hereinafter referred to as MFC) 211a and 211b as flow rate controllers (flow rate control means) for SiH 4 gas, HCl gas, and inert gas.
  • MFC mass flow controllers
  • 211c and valves 212a, 212b, 212c are connected to an SiH4 gas supply source 210a, an HCl gas supply source 210b, and an inert gas supply source 210c.
  • the supply flow rate, concentration, partial pressure, and supply timing of SiH 4 gas, HCl gas, and inert gas can be controlled in the reaction chamber 44.
  • the valves 212a, 212b, and 212c and the MFCs 211a, 211b, and 211c are electrically connected to the gas flow rate control unit 78, and are controlled at a predetermined timing so that the flow rate of the supplied gas becomes a predetermined flow rate. (See FIG. 5).
  • a first gas supply system is configured as a gas supply system by at least one first gas supply port 68 provided in the first gas supply nozzle 60.
  • the second gas line 260 is connected to the C3H8 gas supply source 210d through the MFC 211d and the valve 212d as a flow rate control unit for C3H8 gas, for example, as C (carbon) atom-containing gas, and as the reducing gas,
  • the H2 gas is connected to the H2 gas supply source 210e via the MFC 211e as a flow rate control means and a valve 212e.
  • the supply flow rate, concentration, and partial pressure of C3H8 gas and H2 gas can be controlled in the reaction chamber 44.
  • the valves 212d and 212e and the MFCs 211d and 211e are electrically connected to the gas flow rate control unit 78, and are controlled at a predetermined timing so that the supplied gas flow rate becomes a predetermined flow rate ( (See FIG. 5).
  • Gas supply is provided by gas supply sources 210d and 210e of C3H8 gas and H2 gas, valves 212d and 212e, MFCs 211d and 211e, a second gas line 260, a second gas supply nozzle 70, and a second gas supply port 72.
  • a second gas supply system is configured as the system.
  • a reducing gas such as hydrogen gas may be used in order to use the Si atom-containing gas more efficiently.
  • the reducing gas is supplied together with the C atom-containing gas and mixed with the Si atom-containing gas in the reaction chamber 44, so that the reducing gas is reduced. Therefore, the decomposition of the Si atom-containing gas is compared with that during film formation. Therefore, the deposition of the Si film in the first gas supply nozzle can be suppressed.
  • the reducing gas can be used as a carrier gas for the C atom-containing gas. Note that the use of an inert gas (particularly a rare gas) such as argon (Ar) as the carrier of the Si atom-containing gas can suppress the deposition of the Si film.
  • a chlorine atom-containing gas such as HCl
  • the Si atom-containing gas is decomposed by heat and can be deposited in the first gas supply nozzle 60, it becomes possible to enter the etching mode with chlorine, and the first gas supply It becomes possible to further suppress the deposition of the Si film in the nozzle 60.
  • the chlorine atom-containing gas also has an effect of etching the deposited film, and the first gas supply port 68 can be prevented from being blocked.
  • HCl gas was illustrated as Cl (chlorine) atom containing gas sent when forming a SiC epitaxial film
  • chlorine gas may be used.
  • SiCl4 and Gas tetrachlorosilane
  • SiHCl3 trichlorosilane
  • SiH2Cl2 dichlorosilane
  • the gas containing Si atoms and Cl atoms is also a Si atom-containing gas or a mixed gas of Si atom-containing gas and Cl atom-containing gas.
  • SiCl4 is desirable from the viewpoint of suppressing the consumption of Si in the nozzle because the temperature at which it is thermally decomposed is relatively high.
  • C3H8 gas was illustrated as a C (carbon) atom containing gas in the above-mentioned, you may use ethylene (henceforth C2H4) gas and acetylene (henceforth C2H2) gas.
  • H2 gas is exemplified as the reducing gas
  • the present invention is not limited to this, and other H (hydrogen) atom-containing gas may be used.
  • the carrier gas at least one of rare gases such as Ar (argon) gas, He (helium) gas, Ne (neon) gas, Kr (krypton) gas, and Xe (xenon) gas may be used.
  • rare gases such as Ar (argon) gas, He (helium) gas, Ne (neon) gas, Kr (krypton) gas, and Xe (xenon) gas may be used.
  • a mixed gas in which the above gases are combined may be used.
  • FIG. 6 is a schematic diagram showing only necessary members for easy understanding.
  • the distribution of the mixing degree of the two gases in the wafer surface in the case of SiC epitaxial growth (C / Si ratio distribution in the wafer surface) is important.
  • three second gas supply nozzles 70 are provided, and the first gas supply nozzle 60 is provided so as to be sandwiched between the second gas supply nozzles 70. It is configured.
  • the first gas supply nozzle 60 is provided so as to be sandwiched between the second gas supply nozzles 70. It is configured.
  • the flow rate of the gas that becomes the main flow of the field By adjusting the ratio (center / both ends), the gas flow on the wafer can be controlled, and the in-plane film thickness can be easily controlled.
  • a gas in this embodiment, H2 gas
  • the first gas supply port 68 is arranged so that the direction of the first gas supply port 68 faces outward with respect to the direction of the second gas supply port 72. That is, as shown in FIG. 6, the intersection (B) in the direction in which the first gas supply port 68 is directed from the intersection (A) in the direction in which the second gas supply ports 72 at both ends are directed is the gas. It arrange
  • the film forming gas (carbon atom-containing gas and hydrogen gas) supplied from the second gas supply port 72 arranged in the center is supplied from the first gas supply ports 68 arranged on the left and right.
  • the silicon atom-containing gas supplied from the adjacent first gas supply ports 68 diffuses into the film forming gas supplied from the second gas supply ports 72 arranged at both ends. Accordingly, the amount of the silicon atom-containing gas that diffuses toward the second gas supply port 72 disposed in the center is larger than the amount of the silicon atom-containing gas that diffuses toward both ends.
  • the silicon gas supplied from the first gas supply port 68 for each film forming gas supplied from the second gas supply port 72 can be adjusted, and a uniform C / Si ratio can be realized in the wafer plane.
  • each of the first gas supply ports 68 be directed at least in a crossing direction.
  • the flow rate of the film forming gas (silicon atom-containing gas or the like) supplied from the first gas supply port 68 is the same as that of the film forming gas (carbon atom containing gas) supplied from the second gas supply port 72 which is the mainstream of the field. It should be slower than the flow rate of gas or hydrogen gas. The slower the flow rate, the greater the diffusion of the silicon atom-containing gas, so the degree of mixing of the two types of gas is improved.
  • a seal cap 102 is provided as a furnace port lid for hermetically closing the lower end opening of the processing furnace 40.
  • the seal cap 102 is made of a metal such as stainless steel and is formed in a disk shape.
  • An O-ring (not shown) is provided on the upper surface of the seal cap 102 as a sealing material that comes into contact with the lower end of the processing furnace 40.
  • the seal cap 102 is provided with a rotation mechanism 104, and the rotation shaft 106 of the rotation mechanism 104 is connected to the boat 30 through the seal cap 102, and the wafer 14 is rotated by rotating the boat 30. It is configured.
  • seal cap 102 is configured as a lifting mechanism provided outside the processing furnace 40 so as to be vertically lifted by a lifting motor 122 which will be described later. It is possible to carry in and out.
  • a drive control unit 108 is electrically connected to the rotation mechanism 104 and the lifting motor 122, and is configured to control at a predetermined timing so as to perform a predetermined operation (see FIG. 5).
  • a lower substrate 112 is provided on the outer surface of the load lock chamber 110 as a spare chamber.
  • the lower substrate 112 is provided with a guide shaft 116 that is slidably fitted to the lifting platform 114 and a ball screw 118 that is screwed to the lifting platform 114.
  • an upper substrate 120 is provided at the upper ends of the guide shaft 116 and the ball screw 118 erected on the lower substrate 112.
  • the ball screw 118 is rotated by an elevating motor 122 provided on the upper substrate 120, and the elevating platform 114 is moved up and down by rotating the ball screw 118.
  • a hollow elevating shaft 124 is vertically suspended from the elevating platform 114, and the connecting portion between the elevating platform 114 and the elevating shaft 124 is airtight, and the elevating shaft 124 moves up and down together with the elevating platform 114.
  • the elevating shaft 124 passes through the top plate 126 of the load lock chamber 110, and a sufficient clearance is formed in the through hole of the top plate 126 through which the elevating shaft 124 passes so that the elevating shaft 124 does not contact the top plate 126. Has been.
  • a bellows 128 is provided as a hollow elastic body having elasticity so as to cover the periphery of the lifting shaft 124 between the load lock chamber 110 and the lifting platform 114, and the load lock chamber 110 is hermetically sealed by the bellows 128. It is supposed to be kept.
  • the bellows 128 has a sufficient amount of expansion and contraction that can accommodate the amount of elevation of the lifting platform 114, and the inner diameter of the bellows 128 is sufficiently larger than the outer diameter of the lifting shaft 124. It is comprised so that 124 may not contact.
  • the elevating board 130 is horizontally fixed to the lower end of the elevating shaft 124, and the drive unit cover 132 is airtightly attached to the lower surface of the elevating board 130 via a seal member such as an O-ring.
  • the elevating board 130 and the drive unit cover 132 constitute a drive unit storage case 134, and this configuration isolates the inside of the drive unit storage case 134 from the atmosphere in the load lock chamber 110.
  • the rotation mechanism 104 of the boat 30 is provided inside the drive unit storage case 134, and the periphery of the rotation mechanism 104 is cooled by a cooling mechanism 135.
  • the power cable 138 passes through the hollow portion from the upper end of the elevating shaft 124 and is guided to the rotation mechanism 104 and connected thereto.
  • a cooling water flow path 140 is formed in the cooling mechanism 135 and the seal cap 102. Further, a cooling water pipe 142 is led from the upper end of the elevating shaft 124 through the hollow portion to the cooling water flow path 140 and connected thereto.
  • the drive unit storage case 134 is raised and lowered via the elevating table 114 and the elevating shaft 124.
  • the seal cap 102 provided in an airtight manner on the elevating substrate 130 closes the furnace port 144, which is an opening of the processing furnace 40, so that wafer processing is possible. Further, when the drive unit storage case 134 is lowered, the boat 30 is lowered together with the seal cap 102, and the wafer 14 can be carried out to the outside.
  • the temperature control unit 52, the gas flow rate control unit 78, the pressure control unit 98, and the drive control unit 108 constitute an operation unit and an input / output unit, and are electrically connected to a main control unit 150 that controls the entire semiconductor manufacturing apparatus 10. ing.
  • the temperature control unit 52, the gas flow rate control unit 78, the pressure control unit 98, and the drive control unit 108 are configured as a controller 152.
  • the pod 16 storing a plurality of wafers 14 is set on the pod stage 18 shown in FIG. 1, the pod 16 is transferred from the pod stage 18 to the pod storage shelf 22 by the pod transfer device 20 and stocked.
  • the pod 16 stocked on the pod storage shelf 22 is transported and set to the pod opener 24 by the pod transport device 20, the lid of the pod 16 is opened by the pod opener 24, and the pod 16 is detected by the substrate number detector 26. The number of wafers 14 housed in is detected.
  • the wafer 14 is taken out from the pod 16 at the position of the pod opener 24 by the substrate transfer machine 28 and transferred to the boat 30.
  • the boat 30 holding the wafers 14 includes a lifting platform 114 (see FIG. 7) and a lifting shaft 124 by a lifting motor 122 (see FIG. 7). Is carried into the reaction chamber 44 (boat loading). In this state, the seal cap 102 is in a state of sealing the lower end of the manifold 36 via an O-ring (not shown).
  • the reaction chamber 44 is evacuated by the evacuation device 220 so that the inside of the reaction chamber 44 becomes a predetermined pressure (degree of vacuum).
  • the pressure in the reaction chamber 44 is measured by a pressure sensor (not shown), and the APC valve 214 communicating with the first gas exhaust port 90 and the second gas exhaust port 390 based on the measured pressure is used. Feedback controlled.
  • the derivative 48 is heated so that the inside of the wafer 14 and the reaction chamber 44 has a predetermined temperature.
  • the current supply to the induction coil 50 is feedback controlled based on temperature information detected by a temperature sensor (not shown) so that the reaction chamber 44 has a predetermined temperature distribution.
  • the boat 30 is rotated by the rotation mechanism 104, the wafer 14 is rotated in the circumferential direction.
  • Si (silicon) atom-containing gas and Cl (chlorine) atom-containing gas contributing to the SiC epitaxial growth reaction are supplied from gas supply sources 210a and 210b, respectively, and the reaction chamber 44 is supplied from the first gas supply port 68. Erupted inside. Further, after the opening degrees of the corresponding MFCs 211d and 211e are adjusted so that the C (carbon) atom-containing gas and the reducing gas H2 gas have a predetermined flow rate, the valves 212d and 212e are opened, The gas flows through the second gas line 260, flows through the second gas supply nozzle 70, and is introduced into the reaction chamber 44 through the second gas supply port 72.
  • the gas supplied from the first gas supply port 68 and the second gas supply port 72 passes through the inside of the derivative 48 in the reaction chamber 44 and passes through the gas exhaust pipe 230 from the first gas exhaust port 90. Exhausted.
  • the gas supplied from the first gas supply port 68 and the second gas supply port 72 passes through the reaction chamber 44, the gas contacts the wafer 14 made of SiC or the like, and the SiC is formed on the surface of the wafer 14. Epitaxial film growth is performed.
  • the film-forming gas supplied from the two first gas supply nozzles 60 is ejected in a direction in which the ejection directions intersect.
  • the film forming gas supplied from the three second gas supply nozzles 70 is ejected in a direction in which the ejection directions intersect. Furthermore, the point where the film forming gas supplied from the first gas supply nozzle 60 intersects is supplied so as to be farther from the point where the film forming gas supplied from the second gas supply nozzle 70 intersects. This makes it possible to make the concentration distribution in the wafer 14 surface uniform.
  • the valve 212f is opened and the third gas line is opened.
  • 240 is supplied to the reaction chamber 44 from the third gas supply port 360.
  • Ar gas which is a rare gas as an inert gas supplied from the third gas supply port 360 passes between the heat insulating material 54 in the reaction chamber 44 and the reaction tube 42, and the second gas exhaust port 390. Exhausted from.
  • the seal cap 102 is lowered by the elevating motor 122 (see FIG. 7), the lower end of the manifold 36 is opened, and the reaction tube 42 is opened from the lower end of the manifold 36 while the processed wafer 14 is held by the boat 30.
  • the boat 30 is made to stand by at a predetermined position until the wafer 14 which has been unloaded (boat unloading) and held on the boat 30 is cooled.
  • the wafer 14 (see FIG. 2) is taken out from the boat 30 by the substrate transfer device 28 shown in FIG. 1 and set in the pod opener 24. It is transported and stored in an empty pod 16. Thereafter, the pod 16 in which the wafers 14 are stored is transferred to the pod storage shelf 22 or the pod stage 18 by the pod transfer device 20. In this way, a series of operations of the semiconductor manufacturing apparatus 10 is completed.
  • FIGS. 8 and 9 differ from the above-described embodiment in the configuration of the gas supply nozzle.
  • two kinds of film forming gases are separately supplied so that deposits such as SiC films do not adhere in the gas supply nozzle as in the present embodiment, two kinds of film forming gases are provided in the vicinity of the gas supply port.
  • the SiC film is deposited near the gas supply port.
  • the gas supply port is clogged and the like, particles are generated, the flow rate is changed, etc., and there is a possibility that a homogeneous film cannot be formed.
  • the first gas supply port 68 and the second gas supply port as shown in FIG. the portion where the film forming gas is ejected is a curved surface. Thereby, the location where a deposit adheres becomes wide with respect to a gas supply port, and can block
  • the first gas supply nozzle 60 has a wall extending from the first gas supply port 68 in the direction in which the film forming gas is ejected.
  • the film forming gas ejected from the first gas supply port 68 comes into contact with the wall, and the speed thereof is reduced. Therefore, the film forming gas ejected from the first gas supply port 68 is in a state of being easily diffused after being supplied into the reaction chamber, and the film forming gas supplied from the second gas supply port 72 Mixing can be facilitated.
  • the width of the wall in the direction parallel to the wafer surface is larger than the width of the first gas supply port 68 in the direction parallel to the wafer surface. As a result, the flow of the gas ejected from the first gas supply port 68 spreads a little in the region where the wall is installed, and the speed further decreases.
  • the second gas supply nozzle 70 does not have a wall extending in the direction in which the film formation gas is ejected. It has a configuration in which the vicinity of jetting is a curved surface.
  • the second gas supply port 72 can supply the reducing gas (hydrogen gas), which is the mainstream of the field, into the reaction chamber without a decrease in speed. Accordingly, the distance from the second gas supply port 72 to the tip of the second gas supply nozzle 70 in the ejection direction of the film formation gas is the film formation gas of the first gas supply nozzle 60 from the first gas supply port 68. It is shorter than the distance to the tip in the ejection direction.
  • the curved surface provided in the second gas supply nozzle is not provided by cutting the gas supply port 72, but the gas supply port side of the cylindrical gas supply nozzle is thickened and the thickened portion is cut. It is formed by. Therefore, as shown in FIG. 9B, the second gas supply nozzle 70 has a linear second gas supply port 72 formed, and a gas ejection direction from the end of the second gas supply port 72. It has the structure which has the chamfering part which spreads gradually toward. In this way, by forming the chamfered portion thickly, the plurality of gas supply ports 72 provided in one gas supply nozzle 70 can be made substantially the same regardless of the chamfering processing accuracy.
  • both the first gas supply nozzle 60 and the second gas supply nozzle 70 have a curved portion of the film formation gas ejection portion, so that the gas supply port 68 (72) is supplied with gas.
  • the ejection portion can be widened, and the clogging of the nozzle due to the deposit can be suppressed.
  • the first gas supply nozzle 60 is provided with a wall extending from the first gas supply port 68 in the direction in which the film forming gas is ejected, thereby reducing the speed of the film forming gas and diffusing in the reaction chamber. Can be promoted.
  • the second gas supply port 72 can maintain the flow velocity by not providing a wall.
  • the wall extending from the first gas supply port 68 in the direction in which the film forming gas is ejected is configured to surround the first gas supply port 68, but the plurality of first gas supply ports May be inserted.
  • the modification shown in FIG. 10 differs from the embodiment shown in FIG. 9, for example, in the arrangement of the gas supply ports of the gas supply nozzle.
  • one gas supply port of the gas supply nozzle is provided at the same height.
  • the plurality of first gas supply ports 68 of the first gas supply nozzle 60 are arranged in a line along the height direction in which the gas supply nozzle 60 extends.
  • the plurality of second gas supply ports 72 of the second gas supply nozzle 70 are arranged in a line along the height direction in which the gas supply nozzle 70 extends.
  • two (a plurality of) gas supply ports are provided at the same height of the gas supply nozzle.
  • the plurality of first gas supply ports 68 of the first gas supply nozzle 60 are arranged in two rows (a plurality of rows) along the height direction in which the gas supply nozzle 60 extends.
  • the plurality of second gas supply ports 72 of the second gas supply nozzle 70 are arranged in two rows (a plurality of rows) along the height direction in which the gas supply nozzle 70 extends. Yes.
  • the two gas supply ports arranged at each height are provided so as to form a constant central angle.
  • the arrangement of the first row and the arrangement of the second row of the first gas supply ports 62 arranged in the gas supply nozzle 60 are arranged so as to form a constant center angle.
  • the gas supply port (the first gas supply port 68 or the first gas supply nozzle 68) is arranged so that the gas direction supplied by one gas supply nozzle (the first gas supply nozzle 60 or the second gas supply nozzle 70) becomes two directions.
  • Two gas supply ports 72) are provided. Thereby, the mixing degree of two types of gas in the wafer surface can be made uniform.
  • the gas supply port arrangement method as shown in FIG. 10 may be provided in both the silicon atom-containing gas supply nozzle and the carbon atom-containing gas supply nozzle, or may be provided in only one of the nozzles. .
  • the arrangement method of the gas supply ports can be selected according to the position of the gas supply nozzle with respect to the wafer, instead of selecting the arrangement method shown in FIG. For example, when a plurality of gas supply nozzles are installed along the circumference of the wafer (see, for example, FIG. 6 and FIG. 8), only the gas supply nozzles at both ends of the plurality of gas supply nozzles are provided. Etc., and can be installed with appropriate changes according to the necessary conditions.
  • the following modifications can be applied as further modifications of the gas supply nozzle shown in FIG. That is, of the two (a plurality of) gas supply ports arranged at the same height, the opening diameter of one gas supply port is formed to be smaller than the opening diameter of the other gas supply port. And when multiple gas supply nozzles are installed along the circumference of the wafer, the opening diameter of the gas supply port facing the center of the wafer is larger than the opening diameter of the gas supply port facing the peripheral edge of the wafer. Is also arranged to be relatively small. Thereby, the gas mixing degree can be further improved.
  • the opening diameters can be made different depending on the height at which the gas supply ports are arranged.
  • the opening diameter of the gas supply port arranged at the first height is made larger than the opening diameter of the gas supply port arranged at the second height lower than the first height.
  • the opening diameter of the gas supply port arranged at the first height is made smaller than the opening diameter of the gas supply port arranged at the second height lower than the first height.
  • the second gas supply port 72 is described so that the direction of the second gas supply port 72 intersects at the center of the wafer 14, but this is not restrictive.
  • the direction of the first gas supply port 68 intersects with the center of the wafer 14, and the direction of the second gas supply port 72 intersects with the front of the wafer 14 (on the first gas supply port 68 side).
  • the direction of the second gas supply port 72 may intersect with the distance from the center of the wafer 14.
  • the direction of the first gas supply port 68 is configured to intersect at a distance from the point where the direction of the second gas supply port 72 intersects.
  • the second gas supply port 72 is preferably configured to intersect at the center of the wafer 14 as described in FIG. The reason for this is that if the crossing is made far from the center of the wafer 14, the gas supplied from the second gas supply port 72 arranged on the outer side is directed toward the wafer holder 15 a, and the wafer 14 This is because the gas flow on the center line of the wafer 14 (the direction in which the second gas supply port in the middle is facing) may become too strong if it is configured to intersect near the center.
  • a reaction chamber for processing a plurality of substrates A heating unit provided to surround the reaction chamber; A boat placed in the reaction chamber in a state of holding the plurality of substrates; A first gas supply nozzle installed in the reaction chamber; Second and third gas supply nozzles installed so as to sandwich the first gas supply nozzle in the reaction chamber; A fourth gas supply nozzle installed so as to sandwich the first gas supply nozzle and the second gas supply nozzle in the reaction chamber; A fifth gas supply nozzle installed so as to sandwich the first gas supply nozzle and the third gas supply nozzle in the reaction chamber; A plurality of first gas supply ports that are provided in the first gas supply nozzle and supply a first gas containing a first film-forming gas toward the plurality of substrates; A plurality of second gas supply ports that are provided in the second gas supply nozzle and supply a second gas containing a second film formation gas different from the first film formation gas toward the plurality of substrates; A plurality of first gas supply ports that are provided in the first gas supply nozzle and supply a first gas containing a second film
  • the substrate processing apparatus which is farther from the first gas supply nozzle than the point where the direction in which the fifth gas supply port faces intersects.
  • Appendix 2 In Appendix 1, The substrate processing apparatus configured such that flow rates of the first gas, the fourth gas, and the fifth gas are faster than flow rates of the second gas and the third gas.
  • Appendix 3 In Appendix 1 or Appendix 2, The first film-forming gas is a carbon atom-containing gas, The second film-forming gas is a silicon atom-containing gas, The substrate processing apparatus, wherein the first gas, the fourth gas, and the fifth gas include a reducing gas.
  • Each of the first to fifth gas supply nozzles is a substrate processing apparatus in which a portion from which a corresponding gas is ejected is curved.
  • the second gas supply nozzle has a wall extending in the ejection direction of the second gas from the plurality of second gas supply ports, The substrate processing apparatus, wherein the third gas supply nozzle has a wall extending from the plurality of third gas supply ports in the ejection direction of the third gas.
  • the curved surface of the jetting portion of the first gas supply nozzle is provided so as to gradually spread from the ends of the plurality of first gas supply ports provided linearly in the jet direction of the first gas
  • the curved surface of the portion to be ejected of the fourth gas supply nozzle is provided so as to gradually spread from the ends of the plurality of fourth gas supply ports provided linearly in the ejection direction of the fourth gas
  • the curved surface of the jetting portion of the fifth gas supply nozzle is provided so as to gradually spread from the ends of the plurality of fifth gas supply ports provided linearly in the jet direction of the fifth gas. Processing equipment.
  • the second gas supply nozzle has a wall extending in the ejection direction of the second gas from the plurality of second gas supply ports
  • the third gas supply nozzle has a wall extending in the ejection direction of the third gas from the plurality of third gas supply ports
  • the curved surface of the jetting portion of the first gas supply nozzle is provided so as to gradually spread from the ends of the plurality of first gas supply ports provided linearly in the jet direction of the first gas
  • the curved surface of the portion to be ejected of the fourth gas supply nozzle is provided so as to gradually spread from the ends of the plurality of fourth gas supply ports provided linearly in the ejection direction of the fourth gas
  • the curved surface of the jetting part of the fifth gas supply nozzle is provided so as to gradually spread from the ends of the plurality of fifth gas supply ports provided linearly in the jetting direction of the fifth gas, The distance from the end of the corresponding gas supply port of the first, fourth, and fifth gas supply nozzles to the end of the corresponding
  • the substrate processing apparatus is shorter than the distance from the end of the wall to the corresponding wall end.
  • Appendix 8 A boat loading process for carrying a plurality of substrates into the reaction chamber while being held in the boat;
  • the first film forming gas is supplied to the plurality of substrates in a direction intersecting with each other from at least two first gas supply nozzles, and in a direction intersecting with each other from at least two second gas supply nozzles.
  • the first film-forming gas is supplied in such a direction that a point where the directions in which the first film-forming gas is supplied intersects with each other is farther from a point where the direction in which the second film-forming gas is supplied intersects with each other.
  • SYMBOLS 10 Semiconductor manufacturing apparatus, 12: Housing

Abstract

　シリコン含有ガスと炭素原子含有ガスとを夫々独立したガス供給ノズルにより供給する場合の夫々のガスの混合度の面内分布を均一化させる。シリコン原子含有ガスを供給する第１ガス供給ノズル（６０）と炭素原子含有ガス及び還元ガスを供給する第２ガス供給ノズル７０とを交互になるように奇数本配置する。また、第１ガス供給口（６８）は、そのガス噴出方向の交点（Ｂ）が第２ガス供給口７２のガス噴出方向の交点（Ａ）より遠くなるようにその向きが決められる。

Description

基板処理装置、及び、基板の製造方法
　本発明は、基板を処理する基板処理装置、半導体デバイスの製造方法及び基板の製造方法、特に炭化ケイ素（以下、ＳｉＣとする）エピタキシャル膜を基板上に成膜する工程を有する基板処理装置、半導体デバイスの製造方法及び基板製造方法に関するものである。
　ＳｉＣは、特にパワーデバイス用素子材料として注目されている。一方で、ＳｉＣはシリコン（以下Ｓｉとする）に比べて結晶基板やデバイスの作製が難しいことが知られている。
　一方で、ＳｉＣを用いてデバイスを作製する場合は、ＳｉＣ基板の上にＳｉＣエピタキシャル膜を形成したウェーハを用いる。このＳｉＣ基板上にＳｉＣエピタキシャル膜を形成するＳｉＣエピタキシャル成長装置の一例として特許文献１がある。
　特許文献１は、所謂縦型バッチ式熱処理装置により多数枚の基板に対して一度にＳｉＣエピタキシャル成長膜を形成することが記載される。
　また、特許文献１には、シリコン原子含有ガスと、炭素原子含有ガスとを分離して供給し、ノズル内の閉塞を抑制することが記載されている。
特開２０１１－３８８５号公報
　特許文献１に記載されるように、シリコン原子含有ガスを供給するガス供給ノズルと、炭素原子含有ガスを供給するガス供給ノズルとを夫々独立に反応室内に設けた場合、ガス供給口から噴出した夫々のガスをウェーハに到達するまでに十分混合する必要がある。特に、ウェーハ面内で２種類のガスの混合度が異なってしまうと、ウェーハ面内での膜質が悪くなってしまう。
　そこで、本発明は、２種類のガスを夫々独立したガス供給ノズルで反応室に供給する際に、ウェーハ面内の当該２種類のガスの混合度を均一化することを目的とする。
　本発明の一態様によれば、複数の基板を処理する反応室と、前記反応室を囲むように設けられる加熱部と、前記複数の基板を保持した状態で前記反応室内に載置されるボートと、前記反応室内に設置される第１ガス供給ノズルと、前記反応室内に前記第１ガス供給ノズルを挟むように設置される第２及び第３ガス供給ノズルと、前記反応室内に前記第１ガス供給ノズルと前記第２ガス供給ノズルを挟むように設置される第４ガス供給ノズルと、前記反応室内に前記第１ガス供給ノズルと前記第３ガス供給ノズルを挟むように設置される第５ガス供給ノズルと、前記第１ガス供給ノズルに設けられ、前記複数の基板に向けて第１成膜ガスを含む第１ガスを供給する複数の第１ガス供給口と、前記第２ガス供給ノズルに設けれ、前記複数の基板に向けて前記第１成膜ガスとは異なる第２成膜ガスを含む第２ガスを供給する複数の第２ガス供給口と、前記第３ガス供給ノズルに設けれ、前記複数の基板に向けて前記第２成膜ガスを含む第３ガスを供給する複数の第３ガス供給口と、前記第４ガス供給ノズルに設けられ、前記複数の基板に向けて前記第１成膜ガスを含む第４ガスを供給する複数の第４ガス供給口と、前記第５ガス供給ノズルに設けられ、前記複数の基板に向けて前記第１成膜ガスを含む第５ガスを供給する複数の第５ガス供給口と、を具備し、前記複数の第２ガス供給口の向いている方向と前記複数の第３ガス供給口の向いている方向とが交差する点は、前記複数の第４ガス供給口の向いている方向と前記複数の第５ガス供給口の向いている方向とが交差する点より、前記第１ガス供給ノズルに対し遠くなる基板処理装置が提供される。
　また、本発明の他の一態様によれば、複数の基板をボートに保持した状態で反応室内に搬入するボートローディング工程と、前記複数の基板に対し、少なくとも２本の第１ガス供給ノズルから互いに交差するような方向に第１成膜ガスが供給され、少なくとも２本の第２ガス供給ノズルから互いに交差するような方向に第２成膜ガスが供給され、前記第１成膜ガスと前記第２成膜ガスとが混合することによりに前記複数の基板に所定の膜を形成する成膜工程と、前記成膜工程において成膜された前記複数の基板を前記反応室から搬出するボートアンローディング工程と、を有し、前記第１成膜ガスは、前記第１成膜ガスが供給される方向が互いに交差する点が前記第２成膜ガスが供給される方向が互いに交差する点より遠くなるような方向に供給される基板の製造方法又は半導体デバイスの製造方法が提供される。
　ウェーハの膜質が向上する。
本発明が適用される半導体製造装置の斜視図である。 本発明が適用される処理炉の側面断面図である。 本発明が適用される処理炉の平面断面図である。 本発明が適用される半導体製造装置のガス供給ユニットを説明する図である。 本発明が適用される半導体製造装置の制御構成を示すブロック図である。 本発明を説明するために簡略化した処理炉の平面断面図である。 本発明が適用される半導体製造装置の処理炉及びその周辺構造の概略断面図である。 本発明の変形例を説明するために簡略化した処理炉の平面断面図である。 図８に示されるガス供給ノズルの構成例を示した図である。 ガス供給ノズルの他の変形例を示した図である。
　以下、図面を参照しつつ本発明の実施形態を説明する。以下の実施形態では、基板処理装置の一例であるＳｉＣエピタキシャル成長装置における、高さ方向にＳｉＣウェーハを並べる、所謂バッチ式縦型ＳｉＣエピタキシャル成長装置で説明する。なお、バッチ式縦型ＳｉＣエピタキシャル成長装置とすることで、一度に処理できるＳｉＣウェーハの数が多くなりスループットが向上する。
　＜全体構成＞
　先ず、図１に於いて、本発明の第１の実施形態に於けるＳｉＣエピタキシャル膜を成膜する基板処理装置、および、半導体デバイスの製造工程の一つであるＳｉＣエピタキシャル膜を成膜する基板の製造方法について説明する。
　基板処理装置（成膜装置）としての半導体製造装置１０は、バッチ式縦型熱処理装置であり、主要部が配置される筐体１２を有する。前記半導体製造装置１０には、例えばＳｉＣ等で構成された基板としてのウェーハ１４（図２参照）を収納する基板収容器として、フープ（以下、ポッドと称す）１６がウェーハキャリアとして使用される。前記筐体１２の正面側には、ポッドステージ１８が配置されており、該ポッドステージ１８にポッド１６が搬送される。ポッド１６には、例えば２５枚のウェーハ１４が収納され、蓋が閉じられた状態で前記ポッドステージ１８にセットされる。
　前記筐体１２内の正面であって、前記ポッドステージ１８に対向する位置には、ポッド搬送装置２０が配置されている。又、該ポッド搬送装置２０の近傍にはポッド収納棚２２、ポッドオープナ２４及び基板枚数検知器２６が配置されている。前記ポッド収納棚２２は前記ポッドオープナ２４の上方に配置され、ポッド１６を複数個載置した状態で保持する様に構成されている。前記基板枚数検知器２６は、前記ポッドオープナ２４に隣接して配置され、前記ポッド搬送装置２０は前記ポッドステージ１８と前記ポッド収納棚２２と前記ポッドオープナ２４との間でポッド１６を搬送する。前記ポッドオープナ２４はポッド１６の蓋を開けるものであり、前記基板枚数検知器２６は蓋を開けられたポッド１６内のウェーハ１４の枚数を検知する様になっている。
　前記筐体１２内には、基板移載機２８、基板保持具としてのボート３０が配置されている。前記基板移載機２８は、アーム（ツイーザ）３２を有し、図示しない駆動手段により昇降可能且つ回転可能な構造となっている。前記アーム３２は、例えば５枚のウェーハ１４を取出すことができ、前記アーム３２を動かすことにより、前記ポッドオープナ２４の位置に置かれたポッド１６及びボート３０間にてウェーハ１４を搬送する。
　前記ボート３０は、例えばカーボングラファイトやＳｉＣ等の耐熱性材料で構成されており、複数枚のウェーハ１４を水平姿勢で、且つ互いに中心を揃えた状態で整列させて縦方向に積上げ、保持する様に構成されている。尚、前記ボート３０の下部には、例えば石英やＳｉＣ等の耐熱性材料で構成された円盤形状の断熱部材としてボート断熱部３４が配置されており、後述する被加熱体４８からの熱が処理炉４０の下方側に伝わりにくくなる様に構成されている（図２参照）。
　前記筐体１２内の背面側上部には前記処理炉４０が配置されている。該処理炉４０内に複数枚のウェーハ１４を装填した前記ボート３０が搬入され、熱処理が行われる。
　＜処理炉構成＞
　次に、図２、図３、図４に於いて、ＳｉＣエピタキシャル膜を成膜する前記半導体製造装置１０の前記処理炉４０について説明する。処理炉４０には、第１のガス供給口６８を有する第１のガス供給ノズル６０、第２のガス供給口７２を有する第２のガス供給ノズル７０、及び第１のガス排気口９０が設けられる。又、不活性ガスを供給する第３のガス供給口３６０、第２のガス排気口３９０が図示されている。
　処理炉４０は、石英又はＳｉＣ等の耐熱性材料からなり、上端が閉塞し下端が開口した円筒形状に形成された反応管４２を備えている。反応管４２の下方には、反応管４２と同心円状にマニホールド３６が配設されている。該マニホールド３６は、例えばステンレス等からなり、上端及び下端が開口した円筒形状に形成されている。該マニホールド３６は、反応管４２を支持する様に設けられている。尚、マニホールド３６と反応管４２との間には、シール部材としてのＯリング（図示せず）が設けられている。マニホールド３６が図示しない保持体に支持されることにより、反応管４２は垂直に据付けられた状態になっている。該反応管４２とマニホールド３６により、反応容器が形成されている。
　処理炉４０は、上端が閉塞し下端が開口した円筒形状に形成された被加熱体としての被誘導体４８及び磁場発生部としての誘導コイル５０を具備している。被誘導体４８の筒中空部には、反応室４４が形成されており、ＳｉＣ等で構成された基板としてのウェーハ１４を保持したボート３０を収納可能に構成されている。また、図２の下枠内に示されるように、ウェーハ１４は、円環状の下部ウェーハホルダ１５ｂに保持され、上面を円板状の上部ウェーハホルダ１５ａで覆われた状態でボート３０に保持されるとよい。これにより、ウェーハ上部から落下しているパーティクルからウェーハ１４を守ることができると共に、成膜面（ウェーハ１４の下面）に対して裏面側の成膜を抑制することができる。また、ウェーハホルダ１５の分、ボート柱から成膜面を離すことができ、ボート柱の影響を小さくすることができる。ボート３０は、水平姿勢で、且つ、互いに中心を揃えた状態で縦方向に整列するようにウェーハホルダ１５に保持されたウェーハ１４を保持するよう構成されている。被誘導体４８は、該反応管４２の外側に設けられた誘導コイル５０により発生される磁場によって加熱される様になっており、被誘導体４８が発熱することにより、反応室４４内が加熱される様になっている。
　被誘導体４８の近傍には、反応室４４内の温度を検出する温度検出体として図示しない温度センサが設けられている。誘導コイル５０及び温度センサは、温度制御部５２と電気的に接続されており、温度センサにより検出された温度情報に基づき、誘導コイル５０への通電具合が調節されることで、反応室４４内の温度が所望の温度分布となる様所定のタイミングにて制御される様構成されている（図５参照）。
　尚、好ましくは、反応室４４内に於いて前記第１及び第２のガス供給ノズル６０，７０と第１のガス排気口９０との間であって、前記被誘導体４８とウェーハ１４との間には、被誘導体４８とウェーハ１４との間の空間を埋める様、鉛直方向に延在し断面が円弧状の構造物３００（図３参照）を反応室４４内に設けるのがよい。例えば、図３に示す様に、対向する位置にそれぞれ構造物３００を設けることで、第１及び第２のガス供給ノズル６０，７０から供給されるガスが、被誘導体４８の内壁に沿ってウェーハ１４を迂回するのを防止することができる。構造物３００としては、好ましくは断熱材若しくはカーボンフェルト等で構成すると、耐熱及びパーティクルの発生を抑制することができる。
　反応管４２と被誘導体４８との間には、例えば誘電されにくいカーボンフェルト等で構成された断熱材５４が設けられ、該断熱材５４を設けることにより、被誘導体４８の熱が反応管４２或は該反応管４２の外側へ伝達するのを抑制することができる。
　又、誘導コイル５０の外側には、反応室４４内の熱が外側に伝達するのを抑制する為の、例えば水冷構造である外側断熱壁５５が反応室４４を囲む様に設けられている。更に、外側断熱壁５５の外側には、誘導コイル５０により発生された磁場が外側に漏れるのを防止する磁気シール５８が設けられている。
　図２に示す様に、被誘導体４８とウェーハ１４との間には、少なくとも１つの第１のガス供給口６８が設けられた第１のガス供給ノズル６０が設置される。又、被誘導体４８とウェーハ１４との間の第１のガス供給ノズル６０とは異なる箇所には、少なくとも１つの第２のガス供給口７２が設けられた第２のガス供給ノズル７０が設けられる。また、第１のガス排気口９０も同様に被誘導体４８とウェーハ１４との間に配置される。又、反応管４２と断熱材５４との間に、第３のガス供給口３６０及び第２のガス排気口３９０が配置されている。なお、第１のガス供給ノズル６０及び第２のガス供給ノズル７０から供給されるガス種については、後述する。
　第１のガス供給口６８及び第１のガス供給ノズル６０は、例えばカーボングラファイトで構成され、反応室４４内に設けられる。又、第１のガス供給ノズル６０は、マニホールド３６を貫通する様に該マニホールド３６に取付けられている。該第１のガス供給ノズル６０は、第１のガスライン２２２を介してガス供給ユニット２００に接続される。
　前記第２のガス供給口７２は、例えばカーボングラファイトで構成され、反応室４４内に設けられる。また、第２のガス供給ノズル７０は、マニホールド３６を貫通する様に、該マニホールド３６に取付けられている。また、第２のガス供給ノズル７０は、第２のガスライン２６０を介してガス供給ユニット２００に接続されている。
　又、第１のガス供給ノズル６０及び第２のガス供給ノズル７０に於いて、基板の配列領域に第１のガス供給口６８及び第２のガス供給口７２が１つ設けられていてもよく、ウェーハ１４の所定枚数毎に設けられていてもよい。
　＜排気系＞
　図２に示す様に、第１のガス排気口９０が、ボート３０より下部に設けられ、マニホールド３６には、第１のガス排気口９０に接続されたガス排気管２３０が貫通する様設けられている。該ガス排気管２３０の下流側には、図示しない圧力検出器としての圧力センサ及び、圧力調整器としてのＡＰＣ（Ａｕｔｏ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）バルブ２１４を介して真空ポンプ等の真空排気装置２２０が接続されている。圧力センサ及びＡＰＣバルブ２１４には、圧力制御部９８が電気的に接続されており、該圧力制御部９８は圧力センサにより検出された圧力に基づいてＡＰＣバルブ２１４の開度を調整し、処理炉４０内の圧力が所定の圧力となる様所定のタイミングにて制御する様に構成されている（図５参照）。
　上記した様に、第１のガス供給口６８及び第２のガス供給口７２から供給されたガスはＳｉ又はＳｉＣで構成されたウェーハ１４に対し平行に流れ、第１のガス排気口９０より排気されるので、ウェーハ１４全体が効率的且つ均一にガスに晒される。
　また、ボート３０の下には、反応室からの輻射熱によりマニホールド３６等が加熱されないようにボート断熱部３４Ａが設けられる。また、本実施形態では、反応室にて加熱された成膜ガスが高温のままマニホールド３６等に到達しないように、成膜ガスと熱交換を行い、成膜ガスの温度を下げるための熱交換部が設けられている。具体的には、ボート断熱部３４Ａを中空筒状とし、その側面に沿って成膜ガスが排気されるようにしている。このようにボート断熱部３４Ａを筒状とすることで排気される成膜ガスとの接触面積が大きくなり熱交換の効率が向上する。また、当該ボート断熱部３４Ａを囲むように、第１熱交換部３４Ｂ、及び、ガス供給ノズル６０（７０）の下部に設けられた第２熱交換部が設けられる。これらの第１熱交換部３４Ｂ及び第２熱交換部３４Ｃは、ボート断熱部３４Ａと間隙を有するように配置され、また、排気される成膜ガスの流路を反応室４４内における成膜ガスの流路より狭くしている。これにより、成膜ガスは、狭い流路を介して排気されるので、より熱交換の効率が良くなる。
　又、図２に示す様に、第３のガス供給口３６０は反応管４２と断熱材５４との間に配置され、マニホールド３６を貫通する様に取付けられている。更に、第２のガス排気口３９０が、反応管４２と断熱材５４との間であり、第３のガス供給口３６０に対して対向する様に配置され、第２のガス排気口３９０はガス排気管２３０に接続されている。第３のガス供給口３６０は、マニホールド３６を貫通する第３のガスライン２４０に形成され、第３のガスライン２４０は、ガス供給ユニット２００に接続される。また、図４に示されるように、第３のガスライン２４０は、バルブ２１２ｆ、ＭＦＣ２１１ｆを介してガス供給源２１０ｆと接続されている。該ガス供給源２１０ｆからは不活性ガスとして、例えば希ガスのＡｒガスが供給され、ＳｉＣエピタキシャル膜成長に寄与するガスが反応管４２と断熱材５４との間に進入するのを防ぎ、反応管４２の内壁又は断熱材５４の外壁に不要な生成物が付着するのを防止することができる。
　又、反応管４２と断熱材５４との間に供給された不活性ガスは、第２のガス排気口３９０よりガス排気管２３０の下流側にあるＡＰＣバルブ２１４を介して真空排気装置２２０から排気される。
　＜各ガス供給系に供給されるガスの詳細＞
　次に、図４を用いて、第１のガス供給系及び第２のガス供給系について説明する。図４に示されるように、該第１のガスライン２２２は、ＳｉＨ４ガス、ＨＣｌガス、不活性ガスに対して流量制御器（流量制御手段）としてのマスフローコントローラ（以下ＭＦＣとする）２１１ａ，２１１ｂ，２１１ｃ、及び、バルブ２１２ａ，２１２ｂ，２１２ｃを介して、例えばＳｉＨ４ガス供給源２１０ａ、ＨＣｌガス供給源２１０ｂ、不活性ガス供給源２１０ｃに接続されている。
　上記構成により、ＳｉＨ４ガス、ＨＣｌガス、不活性ガスのそれぞれの供給流量、濃度、分圧、供給タイミングを反応室４４内に於いて制御することができる。バルブ２１２ａ，２１２ｂ，２１２ｃ、ＭＦＣ２１１ａ，２１１ｂ，２１１ｃは、ガス流量制御部７８に電気的に接続されており、それぞれ供給するガスの流量が所定流量となる様に、所定のタイミングにて制御される様になっている（図５参照）。尚、ＳｉＨ４ガス、ＨＣｌガス、不活性ガスのそれぞれのガス供給源２１０ａ，２１０ｂ、２１０ｃ、バルブ２１２ａ，２１２ｂ、２１２ｃ、ＭＦＣ２１１ａ，２１１ｂ，２１１ｃ、第１のガスライン２２２、第１のガス供給ノズル６０及び該第１のガス供給ノズル６０に少なくとも１つ設けられる第１のガス供給口６８により、ガス供給系として第１のガス供給系が構成される。
　また、第２のガスライン２６０は、Ｃ（炭素）原子含有ガスとして、例えばＣ３Ｈ８ガスに対して流量制御手段としてのＭＦＣ２１１ｄ及びバルブ２１２ｄを介してＣ３Ｈ８ガス供給源２１０ｄに接続され、還元ガスとして、例えばＨ２ガスに対して流量制御手段としてのＭＦＣ２１１ｅ及びバルブ２１２ｅを介してＨ２ガス供給源２１０ｅに接続されている。
　上記構成により、Ｃ３Ｈ８ガス、Ｈ２ガスの供給流量、濃度、分圧を反応室４４内に於いて制御することができる。バルブ２１２ｄ，２１２ｅ、ＭＦＣ２１１ｄ，２１１ｅは、ガス流量制御部７８に電気的に接続されており、供給するガス流量が所定の流量となる様、所定のタイミングにて制御される様になっている（図５参照）。尚、Ｃ３Ｈ８ガス、Ｈ２ガスのガス供給源２１０ｄ，２１０ｅ、バルブ２１２ｄ，２１２ｅ、ＭＦＣ２１１ｄ，２１１ｅ、第２のガスライン２６０、第２のガス供給ノズル７０、第２のガス供給口７２により、ガス供給系として第２のガス供給系が構成される。
　このように、Ｓｉ原子含有ガスとＣ原子含有ガスを異なるガス供給ノズルから供給することにより、ガス供給ノズル内では、ＳｉＣ膜が堆積しないようにすることができる。なお、Ｓｉ原子含有ガス及びＣ原子含有ガスの濃度や流速を調整したい場合は、夫々適切なキャリアガスを供給すればよい。
　更に、Ｓｉ原子含有ガスを、より効率的に使用するため水素ガスのような還元ガスを用いる場合がある。この場合、還元ガスは、Ｃ原子含有ガスを供給する第２のガス供給ノズル７０を介して供給することが望ましい。このように還元ガスをＣ原子含有ガスと共に供給し、反応室４４内でＳｉ原子含有ガスと混合することにより、還元ガスが少ない状態となるためＳｉ原子含有ガスの分解を成膜時と比較して抑制することができ、第１のガス供給ノズル内におけるＳｉ膜の堆積を抑制することが可能となる。この場合、還元ガスをＣ原子含有ガスのキャリアガスとして用いることが可能となる。なお、Ｓｉ原子含有ガスのキャリアとしては、アルゴン（Ａｒ）のような不活性ガス（特に希ガス）を用いることにより、Ｓｉ膜の堆積を抑制することが可能となる。
　更に、第１のガス供給ノズル６０には、ＨＣｌのような塩素原子含有ガスを供給することが望ましい。このようにすると、Ｓｉ原子含有ガスが熱により分解し、第１のガス供給ノズル６０内に堆積可能な状態となったとしても、塩素によりエッチングモードとすることが可能となり、第１のガス供給ノズル６０内へのＳｉ膜の堆積をより抑制することが可能になる。また、塩素原子含有ガスには、堆積した膜をエッチングする効果もあり、第１のガス供給口６８の閉塞を抑制することが可能となる。
　なお、ＳｉＣエピタキシャル膜を形成する際に流すＣｌ（塩素）原子含有ガスとしてＨＣｌガスを例示したが、塩素ガスを用いてもよい。
　又、上述ではＳｉＣエピタキシャル膜を形成する際に、Ｓｉ（シリコン）原子含有ガスとＣｌ（塩素）原子含有ガスとを供給したが、Ｓｉ原子とＣｌ原子を含むガス、例えばテトラクロロシラン（以下ＳｉＣｌ４とする）ガス、トリクロロシラン（以下ＳｉＨＣｌ３）ガス、ジクロロシラン（以下ＳｉＨ２Ｃｌ２）ガスを供給してもよい。また、言うまでもないが、これらのＳｉ原子及びＣｌ原子を含むガスは、Ｓｉ原子含有ガスでも有り、又は、Ｓｉ原子含有ガス及びＣｌ原子含有ガスの混合ガスともいえる。特に、ＳｉＣｌ４は、熱分解される温度が比較的高いため、ノズル内のＳｉ消費抑制の観点から望ましい。
　又、上述ではＣ（炭素）原子含有ガスとしてＣ３Ｈ８ガスを例示したが、エチレン（以下Ｃ２Ｈ４とする）ガス、アセチレン（以下Ｃ２Ｈ２とする）ガスを用いてもよい。
　また、還元ガスとしてＨ２ガスを例示したが、これに限らず他のＨ（水素）原子含有ガスを用いても良い。更には、キャリアガスとしては、Ａｒ（アルゴン）ガス、Ｈｅ（ヘリウム）ガス、Ｎｅ（ネオン）ガス、Ｋｒ（クリプトン）ガス、Ｘｅ（キセノン）ガス等の希ガスのうち少なくとも１つを用いてもよいし、上記したガスを組合わせた混合ガスを用いてもよい。
　次に、図６を用いて、第１のガス供給ノズル６０、第２のガス供給ノズル７０の最適な配置について説明する。図６は、説明をわかりやすくするため必要な部材のみを記載した模式図となっている。上述したように、２種類の異なるガスを独立したガス供給ノズルで反応室まで供給し、反応室内で混合する場合は、ウェーハ面内の２種類のガスの混合度の分布（ＳｉＣエピタキシャル成長の場合は、のＣ／Ｓｉ比のウェーハ面内分布）が重要となる。
　そこで本実施形態では、図６に示されるように、第２のガス供給ノズル７０を３本設けると共に、第２のガス供給ノズル７０に挟まれるように第１のガス供給ノズル６０が設けられるように構成している。このように交互に配置することにより、第１のガス供給ノズル６０及び第２のガス供給ノズル７０から異なるガス種を供給したとしても、該異なるガス種の混合を促進することができる。また、第１のガス供給ノズル６０及び第２のガス供給ノズル７０を奇数本とすることにより、中央の第２のガス供給ノズル７０を中心に成膜ガス供給を左右対称とすることができ、ウェーハ１４内の均一性を高めることができる。
　また、両端、及び、中央に配置される第２のガス供給ノズル７０から反応室内の主流を形成するガス（本実施形態では、Ｈ２ガス）を供給することにより、場の主流となるガスの流量比（中央／両端）を調整することでウェーハ上のガス流れをコントロールすることができ、面内膜厚の制御が容易となる。
　更に、本実施形態では、図６に示されるように、第１のガス供給口６８の向きが第２のガス供給口７２の向きに対して外側を向くように配置される。即ち、図６に示されるように、両端の第２のガス供給口７２が向いている方向の交点（Ａ）より、第１のガス供給口６８が向いている方向の交点（Ｂ）がガス供給ノズルより遠くなるように配置している。このように配置する理由は、以下の通りである。第１のガス供給口６８から供給されたシリコン原子含有ガスは、拡散しながら、場の主流となる第２のガス供給口７２から供給される成膜ガスと共にウェーハ１４に向かうことになる。ここで、中央に配置される第２のガス供給口７２から供給される成膜ガス（炭素原子含有ガス及び水素ガス）に対しては、左右に配置された第１のガス供給口６８から供給されるシリコン原子含有ガスが拡散する。一方、両端に配置された第２のガス供給口７２から供給される成膜ガスに対しては、隣接する第１のガス供給口６８から供給されるシリコン原子含有ガスが拡散する。従って、中央に配置された第２のガス供給口７２に向かって拡散するシリコン原子含有ガスの量は、両端に向かって拡散するシリコン原子含有ガスの量より多くなる。そこで、第１のガス供給口６８を中央から外側に向けることにより、第２のガス供給口７２から供給される夫々の成膜ガスに対して、第１のガス供給口６８から供給されるシリコン原子含有ガスの拡散の量を調整することができ、ウェーハ面内で均一なＣ／Ｓｉ比を実現できる。
　なお、第１のガス供給口６８が向いている方向が交差しない程度まで外側に向けてしまうと、中央に拡散する量が著しく減少してしまうため好ましくない。従って、第１のガス供給口６８の夫々は、少なくとも交差するような方向に向けることが望ましい。
　また、第１のガス供給口６８から供給される成膜ガス（シリコン原子含有ガス等）の流速は、場の主流となる第２のガス供給口７２から供給される成膜ガス（炭素原子含有ガスや水素ガス）の流速より遅いほうがよい。流速が遅いほうがシリコン原子含有ガスの拡散が大きくなるため２種類のガスの混合度が向上する。
　＜処理炉の周辺構成＞
　次に、図７に於いて、処理炉４０及びその周辺の構成について説明する。該処理炉４０の下方には、該処理炉４０の下端開口を気密に閉塞する為の炉口蓋体としてシールキャップ１０２が設けられている。該シールキャップ１０２は、例えばステンレス等の金属製であり、円盤状に形成されている。該シールキャップ１０２の上面には、処理炉４０の下端と当接するシール材としてのＯリング（図示せず）が設けられている。シールキャップ１０２には回転機構１０４が設けられ、該回転機構１０４の回転軸１０６はシールキャップ１０２を貫通してボート３０に接続されており、該ボート３０を回転させることでウェーハ１４を回転させる様に構成されている。
　又、シールキャップ１０２は処理炉４０の外側に設けられた昇降機構として、後述する昇降モータ１２２によって垂直方向に昇降される様に構成されており、これにより前記ボート３０を処理炉４０に対して搬入搬出することが可能となっている。回転機構１０４及び昇降モータ１２２には、駆動制御部１０８が電気的に接続されており、所定の動作をする様所定のタイミングにて制御する様構成されている（図５参照）。
　予備室としてのロードロック室１１０の外面に下基板１１２が設けられている。該下基板１１２には、昇降台１１４と摺動自在に嵌合するガイドシャフト１１６及び昇降台１１４と螺合するボール螺子１１８が設けられている。又、下基板１１２に立設した前記ガイドシャフト１１６及びボール螺子１１８の上端には上基板１２０が設けられている。ボール螺子１１８は、上基板１２０に設けられた昇降モータ１２２によって回転され、ボール螺子１１８が回転されることで昇降台１１４が昇降する様になっている。
　該昇降台１１４には中空の昇降シャフト１２４が垂設され、昇降台１１４と昇降シャフト１２４の連結部は気密となっており、該昇降シャフト１２４は昇降台１１４と共に昇降する様になっている。昇降シャフト１２４はロードロック室１１０の天板１２６を遊貫し、昇降シャフト１２４が貫通する天板１２６の貫通孔は、昇降シャフト１２４が天板１２６と接触することがない様充分な隙間が形成されている。
　又、ロードロック室１１０と昇降台１１４との間には、昇降シャフト１２４の周囲を覆う様に伸縮性を有する中空伸縮体としてベローズ１２８が設けられ、該ベローズ１２８によりロードロック室１１０が気密に保たれる様になっている。尚、ベローズ１２８は昇降台１１４の昇降量に対応できる充分な伸縮量を有し、ベローズ１２８の内径は昇降シャフト１２４の外径に比べて充分に大きく、伸縮の際に前記ベローズ１２８と昇降シャフト１２４が接触することがない様に構成されている。
　該昇降シャフト１２４の下端には、昇降基板１３０が水平に固着され、該昇降基板１３０の下面にはＯリング等のシール部材を介して駆動部カバー１３２が気密に取付けられる。昇降基板１３０と駆動部カバー１３２とで駆動部収納ケース１３４が構成され、この構成により該駆動部収納ケース１３４内部はロードロック室１１０内の雰囲気と隔離される。
　又、駆動部収納ケース１３４の内部には前記ボート３０の回転機構１０４が設けられ、該回転機構１０４の周辺は冷却機構１３５によって冷却される様になっている。
　電力ケーブル１３８は、昇降シャフト１２４の上端から中空部を通り、回転機構１０４に導かれて接続されている。又、冷却機構１３５及びシールキャップ１０２には冷却水流路１４０が形成されている。更に、冷却水配管１４２が昇降シャフト１２４の上端から中空部を通り冷却水流路１４０に導かれて接続されている。
　昇降モータ１２２が駆動され、ボール螺子１１８が回転することで、昇降台１１４及び昇降シャフト１２４を介して駆動部収納ケース１３４を昇降させる。
　該駆動部収納ケース１３４が上昇することにより、昇降基板１３０に気密に設けられているシールキャップ１０２が処理炉４０の開口部である炉口１４４を閉塞し、ウェーハ処理が可能な状態となる。又、駆動部収納ケース１３４が下降することにより、シールキャップ１０２と共にボート３０が降下され、ウェーハ１４を外部に搬出できる状態となる。
　＜制御部＞
次に、図５に於いて、ＳｉＣエピタキシャル膜を成膜する半導体製造装置１０を構成する各部の制御構成について説明する。
　温度制御部５２、ガス流量制御部７８、圧力制御部９８、駆動制御部１０８は、操作部及び入出力部を構成し、半導体製造装置１０全体を制御する主制御部１５０に電気的に接続されている。又、温度制御部５２、ガス流量制御部７８、圧力制御部９８、駆動制御部１０８は、コントローラ１５２として構成されている。
　＜ＳｉＣ膜の形成方法＞
　次に、上述した半導体製造装置１０を用い、半導体デバイスの製造工程の一工程として、ＳｉＣ等で構成されるウェーハ１４等の基板上に、例えばＳｉＣ膜を形成する基板の製造方法について説明する。尚、以下の説明に於いて半導体製造装置１０を構成する各部の動作は、コントローラ１５２により制御される。
　先ず、図１に示すポッドステージ１８に複数枚のウェーハ１４を収納したポッド１６がセットされると、ポッド搬送装置２０によりポッド１６をポッドステージ１８からポッド収納棚２２へ搬送し、ストックする。次に、ポッド搬送装置２０により、ポッド収納棚２２にストックされたポッド１６をポッドオープナ２４に搬送してセットし、該ポッドオープナ２４によりポッド１６の蓋を開き、基板枚数検知器２６によりポッド１６に収納されているウェーハ１４の枚数を検知する。
　次に、基板移載機２８により、ポッドオープナ２４の位置にあるポッド１６からウェーハ１４を取出し、ボート３０に移載する。
　複数枚のウェーハ１４がボート３０に装填されると、図２に示すようにウェーハ１４を保持したボート３０は、昇降モータ１２２（図７参照）による昇降台１１４（図７参照）及び昇降シャフト１２４の昇降動作により反応室４４内に搬入（ボートローディング）される。この状態では、シールキャップ１０２はＯリング（図示せず）を介してマニホールド３６の下端をシールした状態となる。
　ボート３０搬入後、反応室４４内が所定の圧力（真空度）となる様に、真空排気装置２２０によって真空排気される。この時、反応室４４内の圧力は、圧力センサ（図示せず）によって測定され、測定された圧力に基づき第１のガス排気口９０及び第２のガス排気口３９０に連通するＡＰＣバルブ２１４がフィードバック制御される。又、ウェーハ１４及び反応室４４内が所定の温度となる様前記被誘導体４８が加熱される。この時、反応室４４内が所定の温度分布となる様、温度センサ（図示せず）が検出した温度情報に基づき誘導コイル５０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１０４により、ボート３０が回転されることで、ウェーハ１４が周方向に回転される。
　続いて、ＳｉＣエピタキシャル成長反応に寄与するＳｉ（シリコン）原子含有ガス及びＣｌ（塩素）原子含有ガスは、それぞれガス供給源２１０ａ，２１０ｂから供給され、前記第１のガス供給口６８より前記反応室４４内に噴出される。又、Ｃ（炭素）原子含有ガス及び還元ガスであるＨ２ガスが、所定の流量となる様に対応する前記ＭＦＣ２１１ｄ，２１１ｅの開度が調整された後、バルブ２１２ｄ，２１２ｅが開かれ、それぞれのガスが第２のガスライン２６０に流通し、第２のガス供給ノズル７０に流通して第２のガス供給口７２より反応室４４内に導入される。
　第１のガス供給口６８及び第２のガス供給口７２より供給されたガスは、反応室４４内の被誘導体４８の内側を通り、第１のガス排気口９０からガス排気管２３０を通って排気される。第１のガス供給口６８及び第２のガス供給口７２より供給されたガスは、反応室４４内を通過する際に、ＳｉＣ等で構成されるウェーハ１４と接触し、ウェーハ１４表面上にＳｉＣエピタキシャル膜成長がなされる。ここで、図６に示すように２本の第１のガス供給ノズル６０から供給される成膜ガスは、その噴出方向が交差するような方向に噴出される。また、３本の第２のガス供給ノズル７０から供給される成膜ガスは、その噴出方向が交差するような方向に噴出される。更には、第１のガス供給ノズル６０から供給される成膜ガスの交差する点は、第２のガス供給ノズル７０から供給される成膜ガスの交差する点より遠くなるように供給される。これにより、ウェーハ１４面内の濃度分布を均一化させることが可能となる。
　又、ガス供給源２１０ｆより、不活性ガスとしての希ガスであるＡｒガスが所定の流量となる様に対応するＭＦＣ２１１ｆの開度が調整された後、バルブ２１２ｆが開かれ、第３のガスライン２４０に流通し、第３のガス供給口３６０から反応室４４内に供給される。第３のガス供給口３６０から供給された不活性ガスとしての希ガスであるＡｒガスは、反応室４４内の断熱材５４と反応管４２との間を通過し、第２のガス排気口３９０から排気される。
　次に、予め設定された時間が経過すると、上述したガスの供給が停止され、図示しない不活性ガス供給源より不活性ガスが供給され、反応室４４内の被加熱体４８の内側の空間が不活性ガスで置換されると共に、反応室４４内の圧力が常圧に復帰される。
　その後、昇降モータ１２２（図７参照）によりシールキャップ１０２が下降され、マニホールド３６の下端が開口されると共に、処理済みのウェーハ１４がボート３０に保持された状態でマニホールド３６の下端から反応管４２の外部に搬出（ボートアンローディング）され、ボート３０に保持されたウェーハ１４が冷える迄、ボート３０を所定位置にて待機させる。待機させた該ボート３０のウェーハ１４が所定温度迄冷却されると、図１に示す基板移載機２８により、ボート３０からウェーハ１４（図２参照）を取出し、ポッドオープナ２４にセットされている空のポッド１６に搬送して収納する。その後、ポッド搬送装置２０によりウェーハ１４が収納されたポッド１６をポッド収納棚２２、又は前記ポッドステージ１８に搬送する。この様にして、半導体製造装置１０の一連の作動が完了する。
　次に図８及び図９を用いて、変形例を説明する。図８及び図９は、上述の実施形態と比較して、ガス供給ノズルの構成が異なる。本実施形態のようにガス供給ノズル内においてＳｉＣ膜等の堆積物が付着しないように２種類の成膜ガスを分離供給する場合であっても、ガス供給口付近では、２種類の成膜ガスの混合が生じ、ガス供給口付近にＳｉＣ膜が堆積してしまう。その結果、ガス供給口の閉塞等が生じ、パーティクルの発生や流量の変化等が生じ、均質な膜が形成できない恐れがある。そこで、本変形例では、ガス供給口付近に堆積物が成膜して閉塞してしまうことを抑制するために、図９に示すように第１のガス供給口６８及び第２のガス供給口７２の両方において、成膜ガスが噴出する箇所を曲面としている。これにより、堆積物が付着する箇所がガス供給口に対して広くなり、ガス供給口の閉塞を抑制できる。
　また、本変形例では、図９（ａ）に示すように、第１のガス供給ノズル６０では、第１のガス供給口６８から成膜ガスの噴出方向に延びた壁を有している。この壁を有することにより、第１のガス供給口６８から噴出した成膜ガスは、壁と接触し、その速度を落す。従って、第１のガス供給口６８から噴出した成膜ガスは、反応室内に供給された後、拡散しやすい状態となっており、第２のガス供給口７２から供給される成膜ガスとの混合を促進することができる。また、当該壁のウェーハ表面と平行方向の壁の幅は、第１のガス供給口６８のウェーハ表面と平行方向の幅より大きくなっている。これにより、第１のガス供給口６８から噴出したガスの流れは、当該壁が設置される領域で少し広がることになり、その速度が更に低下する。
　一方、図９（ｂ）に示すように、第２のガス供給ノズル７０は、第１のガス供給ノズル７０と異なり、成膜ガスの噴出方向に延びた壁を有さず、成膜ガスが噴出する付近を曲面とする構成を有する。第２のガス供給口７２は、場の主流となる還元ガス（水素ガス）を、速度の低下なく、反応室内に供給することができる。従って、第２のガス供給口７２から第２のガス供給ノズル７０の成膜ガスの噴出方向の先端までの距離は、第１のガス供給口６８から第１のガス供給ノズル６０の成膜ガスの噴出方向の先端までの距離より短なっている。また、第２のガス供給ノズルに設けられた曲面は、ガス供給口７２を削ることにより設けるのではなく、筒状のガス供給ノズルのガス供給口側を厚くし、当該厚くした部分を削ることにより形成されている。従って、図９（ｂ）に示すように、第２のガス供給ノズル７０は、直線状の第２のガス供給口７２が形成され、当該第２のガス供給口７２の端からガスの噴出方向に向かって徐々に広がる面取り部を有する構成となっている。このように、面取り分を厚く構成することで、一つのガス供給ノズル７０に設けられた複数のガス供給口７２は、面取りの加工精度によらずほぼ同じにすることができる。
　以上のように、第１のガス供給ノズル６０、及び、第２のガス供給ノズル７０とも成膜ガスの噴出部分を曲面状とすることにより、ガス供給口６８（７２）に対して、ガスの噴出部分を広くすることができ、堆積物の付着によるノズルの閉塞を抑制できる。また、第１のガス供給ノズル６０には、第１のガス供給口６８から成膜ガスの噴出方向に延びた壁を設けることにより、成膜ガスの速度を低下させ、反応室内での拡散を促進させることができる。また、第２のガス供給口７２には、壁を設けないことによりその流速を保つことができる。
　なお、図９（ａ）では、第１のガス供給口６８から成膜ガスの噴出方向に延びる壁を第１のガス供給口６８を囲うように構成したが、複数の第１のガス供給口を挟み込むようにしてもよい。
　次に図１０を用いて、他の変形例を説明する。図１０に示す変形例は、例えば図９に示す実施例とはガス供給ノズルのガス供給口の配列が異なる。例えば図９に示す例では、ガス供給ノズルのガス供給口は、同じ高さには、それぞれ一つ設けられている。言い換えれば、図９に示す例では、第１のガス供給ノズル６０の複数の第１のガス供給口６８は、ガス供給ノズル６０が延びる高さ方向に沿って１列で配置されている。また、図９に示す例では、第２のガス供給ノズル７０の複数の第２のガス供給口７２は、ガス供給ノズル７０が延びる高さ方向に沿って１列で配置されている。
　一方、図１０に示す変形例では、ガス供給ノズルの同じ高さに２つ（複数）のガス供給口が設けられる。言い換えれば、図１０に示す例では、第１のガス供給ノズル６０の複数の第１のガス供給口６８は、ガス供給ノズル６０が延びる高さ方向に沿って２列（複数列）で配置されている。また、図１０に示す例では、第２のガス供給ノズル７０の複数の第２のガス供給口７２は、ガス供給ノズル７０が延びる高さ方向に沿って２列（複数列）で配置されている。
　また、図１０に示す例では、各高さに配置される２つのガス供給口は、一定の中心角を成すように設けられる。言い換えれば、ガス供給ノズル６０に配置される第１のガス供給口６２の第１列目の配列と第２列目の配列は、一定の中心角を成すように配置される。
　即ち、１本のガス供給ノズル（第１のガス供給ノズル６０または第２のガス供給ノズル７０）において供給するガス方向が２方向となるようにガス供給口（第１のガス供給口６８または第２のガス供給口７２）を設ける。これにより、ウェーハ面内での２種類のガスの混合度を均一化することができる。
　図１０に示すようなガス供給口の配列方法は、シリコン原子含有ガス供給ノズルと炭素原子含有ガス供給ノズルの両方に設けることとしても良いし、どちらか一方だけのノズルに設けるようにしても良い。
　また、ガス原料の種類によって図１０に示す配列方法を選択するのではなく、ウェーハに対するガス供給ノズルの位置によりガス供給口の配列方法を選択することができる。例えば、ウェーハの周に沿った形で複数本のガス供給ノズルを設置した場合（例えば図６や図８参照）には設置された複数のガス供給ノズルのうち、両端のガス供給ノズルのみに設けるなど、必要な条件に応じて適宜変更して設置する事ができる。
　また、図示は省略するが、図１０に示すガス供給ノズルの更なる変形例として以下の変形例を適用することができる。即ち、同じ高さに配置される２つの（複数の）ガス供給口のうち、一方のガス供給口の開口径が他方のガス供給口の開口径よりも小さくなるように形成する。そして、ウェーハの周に沿った形で複数本のガス供給ノズルを設置した場合に、ウェーハの中心方向を向くガス供給口の開口径が、ウェーハの周縁部方向を向くガス供給口の開口径よりも相対的に小さくなるように配置する。これにより、ガス混合度を更に向上させることができる。
　また、異なる開口径を有するガス供給口を配列する実施態様の変形例として、ガス供給口の配置される高さによって異なる開口径にすることができる。例えば、第１の高さに配置されるガス供給口の開口径を、第１の高さよりも低い第２の高さに配置されるガス供給口の開口径よりも大きくする。また例えば、第１の高さに配置されるガス供給口の開口径を、第１の高さよりも低い第２の高さに配置されるガス供給口の開口径よりも小さくする。ガス供給口の配置される高さによって、ガスの供給圧力が変わる場合には、上記のようにガス供給口の開口径を配置される高さによって変えることで、ガスの流速を制御してガス混合度を更に向上させることができる。
　以上、本発明を、図面を用いて説明してきたが、本発明の趣旨を逸脱しない限り、様々な変更が可能である。例えば、５本のガス供給ノズルで説明したが、それ以上であっても良いことは言うまでもない。
　また、図６において、第２のガス供給口７２の向きがウェーハ１４の中心で交わるように記載しているが、これに限らない。例えば、第１のガス供給口６８の向きをウェーハ１４の中心で交わるようにし、第２のガス供給口７２の向きがウェーハ１４の中心より手前（第１のガス供給口６８側）で交わるようにしても良い。また、第２のガス供給口７２の向きがウェーハ１４の中心より遠くで交わるようにしてもよい。この場合であっても第１のガス供給口６８の向きは、第２のガス供給口７２の向きが交わる点より、遠くで交わるように構成する。
　なお、第２のガス供給口７２は、図６に記載したようにウェーハ１４の中心で交わるように構成するのが望ましいと考えられる。その理由は、ウェーハ１４の中心より遠くで交わらせるように構成すると外側に配置された第２のガス供給口７２から供給されたガスがウェーハホルダ１５ａのほうに向かってしまい、また、ウェーハ１４の中心より近くで交わらせるように構成するとウェーハ１４の中心線（真ん中の第２のガス供給口が向いている方向）のガスの流れが強くなりすぎる可能性があるためである。
　以上、本発明を実施形態に沿って説明してきたが、ここで本発明の主たる態様を付記する。
（付記１）
　複数の基板を処理する反応室と、
　前記反応室を囲むように設けられる加熱部と、
　前記複数の基板を保持した状態で前記反応室内に載置されるボートと、
　前記反応室内に設置される第１ガス供給ノズルと、
　前記反応室内に前記第１ガス供給ノズルを挟むように設置される第２及び第３ガス供給ノズルと、
　前記反応室内に前記第１ガス供給ノズルと前記第２ガス供給ノズルを挟むように設置される第４ガス供給ノズルと、
　前記反応室内に前記第１ガス供給ノズルと前記第３ガス供給ノズルを挟むように設置される第５ガス供給ノズルと、
　前記第１ガス供給ノズルに設けられ、前記複数の基板に向けて第１成膜ガスを含む第１ガスを供給する複数の第１ガス供給口と、
　前記第２ガス供給ノズルに設けれ、前記複数の基板に向けて前記第１成膜ガスとは異なる第２成膜ガスを含む第２ガスを供給する複数の第２ガス供給口と、
　前記第３ガス供給ノズルに設けれ、前記複数の基板に向けて前記第２成膜ガスを含む第３ガスを供給する複数の第３ガス供給口と、
　前記第４ガス供給ノズルに設けられ、前記複数の基板に向けて前記第１成膜ガスを含む第４ガスを供給する複数の第４ガス供給口と、
　前記第５ガス供給ノズルに設けられ、前記複数の基板に向けて前記第１成膜ガスを含む第５ガスを供給する複数の第５ガス供給口と、を具備し、
　前記複数の第２ガス供給口の向いている方向と前記複数の第３ガス供給口の向いている方向とが交差する点は、前記複数の第４ガス供給口の向いている方向と前記複数の第５ガス供給口の向いている方向とが交差する点より、前記第１ガス供給ノズルに対し遠くなる基板処理装置。
（付記２）
　付記１において、
　前記第１ガス、前記第４ガス、及び、前記第５ガスの流速は、前記第２ガス、及び、前記第３ガスの流速より速くなるように構成される基板処理装置。
（付記３）
　付記１又は付記２において、
　前記第１成膜ガスは、炭素原子含有ガスであり、
　前記第２成膜ガスは、シリコン原子含有ガスであり、
　前記第１ガス、前記第４ガス、及び、前記第５ガスは、還元ガスを含む基板処理装置。
（付記４）
　付記１乃至付記３のいずれか一つにおいて、
　前記第１乃至第５ガス供給ノズルの夫々は、対応するガスの噴出する部分が曲面状となっている基板処理装置。
（付記５）
　付記４において、
　前記第２ガス供給ノズルは、前記複数の第２ガス供給口から前記第２ガスの噴出方向に延びた壁を有し、
　前記第３ガス供給ノズルは、前記複数の第３ガス供給口から前記第３ガスの噴出方向に延びた壁を有する基板処理装置。
（付記６）
　付記４又は５において、
　前記第１ガス供給ノズルの前記噴出する部分の曲面は、前記第１ガスの噴出方向に向かって直線状に設けられた前記複数の第１ガス供給口の端から徐々に広がるように設けられ、
　前記第４ガス供給ノズルの前記噴出する部分の曲面は、前記第４ガスの噴出方向に向かって直線状に設けられた前記複数の第４ガス供給口の端から徐々に広がるように設けられ、
　前記第５ガス供給ノズルの前記噴出する部分の曲面は、前記第５ガスの噴出方向に向かって直線状に設けられた前記複数の第５ガス供給口の端から徐々に広がるように設けられる基板処理装置。
（付記７）
　付記４において、
　前記第２ガス供給ノズルは、前記複数の第２ガス供給口から前記第２ガスの噴出方向に延びた壁を有し、
　前記第３ガス供給ノズルは、前記複数の第３ガス供給口から前記第３ガスの噴出方向に延びた壁を有し、
　前記第１ガス供給ノズルの前記噴出する部分の曲面は、前記第１ガスの噴出方向に向かって直線状に設けられた前記複数の第１ガス供給口の端から徐々に広がるように設けられ、
　前記第４ガス供給ノズルの前記噴出する部分の曲面は、前記第４ガスの噴出方向に向かって直線状に設けられた前記複数の第４ガス供給口の端から徐々に広がるように設けられ、
　前記第５ガス供給ノズルの前記噴出する部分の曲面は、前記第５ガスの噴出方向に向かって直線状に設けられた前記複数の第５ガス供給口の端から徐々に広がるように設けられ、
　前記第１、第４、及び、第５ガス供給ノズルの対応するガス供給口の端から対応する曲面の端までの距離は、前記第２、及び、第３ガス供給ノズルの対応するガス供給口の端から対応する壁の端までの距離より短い基板処理装置。
（付記８）
　複数の基板をボートに保持した状態で反応室内に搬入するボートローディング工程と、
　前記複数の基板に対し、少なくとも２本の第１ガス供給ノズルから互いに交差するような方向に第１成膜ガスが供給され、少なくとも２本の第２ガス供給ノズルから互いに交差するような方向に第２成膜ガスが供給され、前記第１成膜ガスと前記第２成膜ガスとが混合することによりに前記複数の基板に所定の膜を形成する成膜工程と、
　前記成膜工程において成膜された前記複数の基板を前記反応室から搬出するボートアンローディング工程とを有し、
　前記第１成膜ガスは、前記第１成膜ガスが供給される方向が互いに交差する点が前記第２成膜ガスが供給される方向が互いに交差する点より遠くなるような方向に供給される基板の製造方法又は半導体デバイスの製造方法。
１０：半導体製造装置、１２：筐体、１４：ウェーハ、１５：ウェーハホルダ、１５ａ：上部ウェーハホルダ、１５ｂ：下部ウェーハホルダ、１６：ポッド、１８：ポッドステージ、２０：ポッド搬送装置、２２：ポッド収納棚、２４：ポッドオープナ、２６：基板枚数検知器、２８：基板移載機、３０：ボート、３２：アーム、３４Ａ：ボート断熱部、３４Ｂ：第１熱交換部、３４Ｃ：第２熱交換部、３６：マニホールド、４０：処理炉、４２：反応管、４４：反応室、４８：被誘導体、５０：誘導コイル、５２：温度制御部、５４：断熱材、５５：外側断熱壁、５８：磁気シール、６０：第１のガス供給ノズル、６８：第１のガス供給口、７０：第２のガス供給ノズル、７２：第２のガス供給口７２、７８：ガス流量制御部、９０：第１のガス排気口、９８：圧力制御部、１０２：シールキャップ、１０４：回転機構、１０６：回転軸、１０８：駆動制御部、１１０：ロードロック室、１１２：下基板、１１４：昇降台、１１６：ガイドシャフト、１１８：ボール螺子、１２０：上基板、１２２：昇降モータ、１２４：昇降シャフト、１２８：ベローズ、１３０：昇降基板、１３２：駆動部カバー、１３４：駆動部収納ケース、１３５：冷却機構、１３８：電力ケーブル、１４０：冷却水流路、１４２：冷却水配管、１５０：主制御部、１５２：コントローラ、２００：ガス供給ユニット、２１０：ガス供給源、２１１：ＭＦＣ、２１２：バルブ、２１４：ＡＰＣバルブ、２２２：第１のガスライン、２３０：ガス排気管、２６０：第２のガスライン、３００：構造物、３６０：第３のガス供給口、３９０：第２のガス排気口。

Claims (5)

  1. 　複数の基板を処理する反応室と、
    　前記反応室を囲むように設けられる加熱部と、
    　前記複数の基板を保持した状態で前記反応室内に載置されるボートと、
    　前記反応室内に設置される第１ガス供給ノズルと、
    　前記反応室内に前記第１ガス供給ノズルを挟むように設置される第２及び第３ガス供給ノズルと、
    　前記反応室内に前記第１ガス供給ノズルと前記第２ガス供給ノズルを挟むように設置される第４ガス供給ノズルと、
    　前記反応室内に前記第１ガス供給ノズルと前記第３ガス供給ノズルを挟むように設置される第５ガス供給ノズルと、
    　前記第１ガス供給ノズルに設けられ、前記複数の基板に向けて第１成膜ガスを含む第１ガスを供給する複数の第１ガス供給口と、
    　前記第２ガス供給ノズルに設けれ、前記複数の基板に向けて前記第１成膜ガスとは異なる第２成膜ガスを含む第２ガスを供給する複数の第２ガス供給口と、
    　前記第３ガス供給ノズルに設けれ、前記複数の基板に向けて前記第２成膜ガスを含む第３ガスを供給する複数の第３ガス供給口と、
    　前記第４ガス供給ノズルに設けられ、前記複数の基板に向けて前記第１成膜ガスを含む第４ガスを供給する複数の第４ガス供給口と、
    　前記第５ガス供給ノズルに設けられ、前記複数の基板に向けて前記第１成膜ガスを含む第５ガスを供給する複数の第５ガス供給口と、を具備し、
    　前記複数の第２ガス供給口の向いている方向と前記複数の第３ガス供給口の向いている方向とが交差する点は、前記複数の第４ガス供給口の向いている方向と前記複数の第５ガス供給口の向いている方向とが交差する点より、前記第１ガス供給ノズルに対し遠くなる基板処理装置。
  2. 　請求項１において、
    　前記第１ガス、前記第４ガス、及び、前記第５ガスの流速は、前記第２ガス、及び、前記第３ガスの流速より速くなるように構成される基板処理装置。
  3. 　請求項１又は２において、
    前記第１乃至第５ガス供給ノズルの夫々は、対応するガスの噴出する部分が曲面状となっている基板処理装置。
  4. 　請求項３において、
    　前記第２ガス供給ノズルは、前記複数の第２ガス供給口から前記第２ガスの噴出方向に延びた壁を有し、
    　前記第３ガス供給ノズルは、前記複数の第３ガス供給口から前記第３ガスの噴出方向に延びた壁を有し、
    　前記第１ガス供給ノズルの前記噴出する部分の曲面は、前記第１ガスの噴出方向に向かって直線状に設けられた前記複数の第１ガス供給口の端から徐々に広がるように設けられ、
    　前記第４ガス供給ノズルの前記噴出する部分の曲面は、前記第４ガスの噴出方向に向かって直線状に設けられた前記複数の第４ガス供給口の端から徐々に広がるように設けられ、
    　前記第５ガス供給ノズルの前記噴出する部分の曲面は、前記第５ガスの噴出方向に向かって直線状に設けられた前記複数の第５ガス供給口の端から徐々に広がるように設けられ、
    　前記第１、第４、及び、第５ガス供給ノズルの対応するガス供給口の端から対応する曲面の端までの距離は、前記第２、及び、第３ガス供給ノズルの対応するガス供給口の端から対応する壁の端までの距離より短い基板処理装置。
  5. 　複数の基板をボートに保持した状態で反応室内に搬入するボートローディング工程と、
    　前記複数の基板に対し、少なくとも２本の第１ガス供給ノズルから互いに交差するような方向に第１成膜ガスが供給され、少なくとも２本の第２ガス供給ノズルから互いに交差するような方向に第２成膜ガスが供給され、前記第１成膜ガスと前記第２成膜ガスとが混合することによりに前記複数の基板に所定の膜を形成する成膜工程と、
    　前記成膜工程において成膜された前記複数の基板を前記反応室から搬出するボートアンローディング工程と、を有し、
    　前記第１成膜ガスは、前記第１成膜ガスが供給される方向が互いに交差する点が前記第２成膜ガスが供給される方向が互いに交差する点より遠くなるような方向に供給される基板の製造方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10364498B2 (en) 2014-03-31 2019-07-30 Kabushiki Kaisha Toshiba Gas supply pipe, and gas treatment equipment
CN114207183A (zh) * 2019-08-20 2022-03-18 株式会社国际电气 基板处理装置、半导体器件的制造方法、程序以及记录介质

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102542626B1 (ko) 2016-01-05 2023-06-15 삼성전자주식회사 전자 빔 노광 방법
JP6778318B2 (ja) * 2017-03-06 2020-10-28 株式会社Ｋｏｋｕｓａｉ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ 半導体装置の製造方法、基板処理装置およびプログラム
JP6245416B1 (ja) * 2017-04-04 2017-12-13 三菱電機株式会社 炭化珪素エピタキシャルウエハの製造方法及び炭化珪素半導体装置の製造方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6481311A (en) * 1987-09-24 1989-03-27 Nec Corp Vapor phase growth device
JPH03255619A (ja) * 1990-03-05 1991-11-14 Fujitsu Ltd 縦型ｃｖｄ装置
JPH05251359A (ja) * 1992-02-28 1993-09-28 Nec Corp 気相シリコンエピタキシャル成長装置
JP2011029603A (ja) * 2009-06-30 2011-02-10 Hitachi Kokusai Electric Inc 基板処理装置及び半導体装置の製造方法及び基板製造方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6481311A (en) * 1987-09-24 1989-03-27 Nec Corp Vapor phase growth device
JPH03255619A (ja) * 1990-03-05 1991-11-14 Fujitsu Ltd 縦型ｃｖｄ装置
JPH05251359A (ja) * 1992-02-28 1993-09-28 Nec Corp 気相シリコンエピタキシャル成長装置
JP2011029603A (ja) * 2009-06-30 2011-02-10 Hitachi Kokusai Electric Inc 基板処理装置及び半導体装置の製造方法及び基板製造方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10364498B2 (en) 2014-03-31 2019-07-30 Kabushiki Kaisha Toshiba Gas supply pipe, and gas treatment equipment
CN114207183A (zh) * 2019-08-20 2022-03-18 株式会社国际电气 基板处理装置、半导体器件的制造方法、程序以及记录介质

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