WO2017056149A1 - 基板処理装置、半導体装置の製造方法およびプログラム - Google Patents
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- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/324—Thermal treatment for modifying the properties of semiconductor bodies, e.g. annealing, sintering
Definitions
- the present invention relates to a substrate processing apparatus, a semiconductor device manufacturing method, and a program.
- a substrate in a processing chamber is heated using a heating device to change a composition or a crystal structure in a thin film formed on the surface of the substrate.
- an annealing process is required for a high-density substrate on which a pattern having a high aspect ratio is formed.
- the substrate cannot be heated uniformly, and the target film cannot be uniformly processed.
- An object of the present invention is to provide a technique capable of performing uniform substrate processing.
- a reaction tube formed in a cylindrical shape with the upper and lower ends in the vertical direction open, A closing member for closing one end of the reaction tube; A closing assistance structure that is provided outside the closing member and assists the closing member closing the reaction tube; A heating device that heats a substrate housed in the processing chamber by oscillating electromagnetic waves in a processing chamber formed by contacting the reaction tube and the blocking member; A technique is provided.
- the substrate processing apparatus 100 is configured as a single wafer heat treatment apparatus that performs various heat treatments on a wafer.
- a substrate processing apparatus 100 includes a case 102 as a cavity made of a material that reflects electromagnetic waves such as metal, and an upper and lower ends in a vertical direction that are accommodated in the case 102. It has a cylindrical reaction tube 103 whose part is open.
- the reaction tube 103 is made of a material that transmits electromagnetic waves, such as quartz.
- a cap flange (blocking plate) 104 made of a metal material is brought into contact with the upper end of the reaction tube 103 via an O-ring 220 as a sealing member (seal member) to be described later, so that the reaction tube Close the top of the.
- a processing container for processing a substrate such as a silicon wafer is mainly constituted by the case 102, the reaction tube 103, and the cap flange 104.
- an inner space in a state where the reaction tube 103 and the cap flange 104 are in contact with each other is formed in the processing chamber 201. It is configured as.
- a mounting table 210 is provided below the reaction tube 103, and a boat 217 serving as a substrate holder for holding the wafers 200 is mounted on the upper surface of the mounting table 210.
- the boat 217 holds the wafer 200 as a processing target and quartz plates 101a and 101b in the vertical direction of the wafer 200 so as to sandwich the wafer 200 at a predetermined interval.
- a not-shown protruding portion that protrudes in the radial direction of the mounting table 210 is provided on the bottom surface side of the mounting table 210.
- the atmosphere in the processing chamber 201 moves into the transfer space 203 or the transfer space 203.
- the atmosphere inside is prevented from moving into the processing chamber 201.
- the case 102 as an upper container has a circular cross section, for example, and is configured as a flat sealed container.
- the transport container 202 as a lower container is made of, for example, a metal material such as aluminum (Al) or stainless steel (SUS), quartz, or the like.
- a transfer space 203 for transferring a wafer 200 such as a silicon wafer as a substrate is formed below the processing container.
- the reaction tube 103 may be fixed to the upper surface of the transfer container 202, and a flange provided at the lower end of the reaction tube 103 is fixed so as to sandwich the case 102 and the transfer container 202.
- 202 may be screwed with a bolt or the like.
- the space surrounded by the case 102 or the space surrounded by the reaction tube 103 and above the partition plate 204 is referred to as a processing chamber 201 or a reaction area 201 and is surrounded by the transfer container 202.
- a space that is lower than the partition plate may be referred to as a transport area 203.
- a substrate loading / unloading port 206 adjacent to the gate valve 205 is provided on the side surface of the transfer container 202, and the wafer 2 moves between a substrate transfer chamber (not shown) via the substrate loading / unloading port 206.
- An electromagnetic wave introduction port 653 is formed on the side surface of the case 102.
- One end of a waveguide 654 for supplying a microwave into the processing chamber 201 is connected to the electromagnetic wave introduction port 653.
- a microwave oscillator (electromagnetic wave source) 655 is connected to the other end of the waveguide 654 as a heating source for supplying and heating an electromagnetic wave into the processing chamber 201.
- the aperture of the electromagnetic wave introduction port 653 is preferably configured to be equal to the height from the partition plate 204 to the ceiling wall of the case 102, that is, the height of the processing chamber 201. With this configuration, it is possible to supply microwaves to the wafer surface more efficiently. Further, the space volume of the processing chamber 201 can be reduced, and the exhaust time in the processing chamber 201 can be shortened.
- the mounting table 210 is supported by a shaft 255 as a rotating shaft.
- the shaft 255 passes through the bottom of the transport container 202 and is connected to a drive mechanism 267 that rotates and moves up and down outside the transport container 202.
- a drive mechanism 267 that rotates and moves up and down outside the transport container 202.
- the periphery of the lower end of the shaft 255 is covered with a bellows 212, and the processing space 201 and the conveyance space 203 are kept airtight.
- the mounting table 210 When the wafer 200 is transferred, the mounting table 210 is lowered so that the upper surface of the mounting table is positioned at the substrate loading / unloading port 206 (wafer transfer position). When the wafer 200 is processed, as shown in FIG. It moves up to a processing position (wafer processing position) in 201.
- Cap flange auxiliary structure 130 is disposed above the cap flange 104 as a reaction tube closing auxiliary structure (sealing auxiliary structure) by the cap flange.
- the cap flange 104 is pressed against the upper end of the reaction tube 103 via an O-ring 220 fitted in a groove provided on the lower surface of the cap flange 104, and the upper end of the reaction tube 103 is closed.
- the cap flange auxiliary structure 130 is provided so as to cover the cap flange 104, and has a cylindrical (concave) cap flange fixing portion 105 having an upper end closed and a lower end open, a cap flange fixing portion 105, and a case 102.
- a bolt 106 that is screwed together, a bolt 107 that passes through the cap flange fixing portion 105 and is joined to the cap flange 104, and an elasticity that connects the cap flange 104 and the cap flange fixing portion 105 so as to be concentric with the bolt 107. It is comprised by the spring part 108 as a body (connection member).
- the number of bolts 107 and spring portions 108 is preferably not limited to two as shown in FIG. More preferably, it is preferable that the bolts 107 and the spring portions 108 provided in a plurality are provided at equal intervals in the circumferential direction.
- the pressing force applied to the cap flange 104 can be made uniform, the airtightness of the processing chamber 201 can be improved, and the pressing force to the reaction tube 103 can be concentrated. It is possible to suppress the breakage of the reaction tube 103.
- the cap flange 104 has a force that crushes the O-ring 220 (hereinafter referred to as the force of the self-weight of the cap flange 104, the force applied by the cap flange auxiliary structure 130 (pressing force by the spring portion 108), and the pressure in the processing chamber 201). , Expressed as occlusion force).
- This closing force is preferably a magnitude of a force that causes a crushing amount of 8% or more in a crushing allowance for crushing the O-ring 220.
- the upper end of the reaction tube 103 can be reliably closed. That is, when the closing force when the crushing margin of the O-ring 220 is 8% is F1, the closing force necessary for the cap flange 104 to reliably close the upper end of the reaction tube 103 is expressed by the following equation. Can do.
- Equation 1 k is the elastic modulus of the spring portion 108 that is an elastic body, L is the amount of displacement of the spring portion 108, n is the number of spring portions, m is the weight of the cap flange 104, and d is the inner diameter of the inner wall of the reaction tube.
- P is the pressure in the processing chamber 201.
- An exhaust unit that exhausts the atmosphere of the processing chamber 201 is provided below the processing chamber 201 and on the outer peripheral side of the mounting table 210. As shown in FIG. 1, an exhaust port 221 is provided in the exhaust part.
- a decompression system exhaust pipe 231a and an atmospheric pressure system exhaust pipe 231b are connected to the exhaust port 221, and the decompression system exhaust pipe 231a includes an APC valve or the like that controls the valve opening degree according to the pressure in the processing chamber 201.
- a pressure regulator 244a and a vacuum pump 246 are connected in series in this order.
- a pressure regulator 244b is connected to the atmospheric pressure exhaust pipe 231b.
- the pressure regulators 244a and 244b are not limited to APC valves as long as they can receive pressure information in the processing chamber 201 (feedback signal from a pressure sensor 245 described later) and adjust the exhaust amount.
- a normal opening / closing valve and a pressure regulating valve may be used in combination.
- the exhaust port 221, the decompression system exhaust pipe 231a, and the pressure regulator 244a mainly constitute a decompression exhaust system (decompression exhaust line).
- the exhaust port 221, the atmospheric pressure exhaust pipe 231b, and the pressure regulator 244b constitute an atmospheric pressure exhaust system (atmospheric pressure exhaust line).
- These vacuum exhaust systems and atmospheric exhaust systems constitute an exhaust section. Note that an exhaust path may be provided so as to surround the processing chamber 201 so that gas can be exhausted from the entire periphery of the wafer 200. Moreover, you may make it add the vacuum pump 246 to the structure of an exhaust_gas
- a gas supply pipe 232 for supplying a processing gas for processing various substrates such as an inert gas, a raw material gas, and a reactive gas into the processing chamber 201 passes through the cap flange fixing portion 105.
- a mass flow controller (MFC) 241 that is a flow rate controller (flow rate control unit) and a valve 243 that is an on-off valve are provided in order from the upstream side.
- MFC mass flow controller
- N 2 nitrogen
- a gas provided with an MFC as a flow controller and a valve as an on-off valve in order from the upstream side downstream from the valve 243 of the gas supply pipe 232 A supply pipe may be connected.
- an inert gas supply system is mainly configured by the gas supply pipe 232, the MFC 241, and the valve 243.
- the inert gas for example, a rare gas such as Ar gas, He gas, Ne gas, or Xe gas can be used in addition to N 2 gas.
- the cap flange 104 is provided with a temperature sensor 263 as a non-contact type temperature detector.
- a temperature sensor 263 By adjusting the output of a microwave oscillator 655, which will be described later, based on the temperature information detected by the temperature sensor 263, the substrate is heated, and the substrate temperature has a desired temperature distribution.
- the temperature sensor 263 is configured by a radiation thermometer such as an IR (Infrared Radiation) sensor.
- An electromagnetic wave introduction port 653 is installed on the side wall of the case 102.
- One end of a waveguide 654 for supplying electromagnetic waves into the processing chamber 201 is connected to the electromagnetic wave introduction port 653.
- a microwave oscillator (electromagnetic wave source) 655 is connected to the other end of the waveguide 654 as a heating source for supplying and heating an electromagnetic wave into the processing chamber 201.
- the microwave oscillator 655 supplies an electromagnetic wave such as a microwave to the waveguide 654.
- a magnetron, a klystron, or the like is used.
- the frequency of the electromagnetic wave generated by the microwave oscillator 655 is preferably controlled to be in a frequency range of 13.56 MHz to 24.125 GHz. More preferably, the frequency is preferably controlled to be 2.45 GHz or 5.8 GHz.
- a controller 121 described later is connected to the microwave oscillator 655.
- a temperature sensor 263 for measuring the temperature of the quartz plate 101 a or 101 b accommodated in the processing chamber 201 or the wafer 200 is connected to the controller 121.
- the temperature sensor 263 measures the temperature of the quartz plate 101a or 101b or the wafer 200 and transmits it to the controller 121.
- the controller 121 controls the output of the microwave oscillator 655 and controls the heating of the wafer 200.
- the method for measuring the temperature of the substrate is not limited to a radiation thermometer, and a thermocouple may be used for temperature measurement, or a thermocouple and a non-contact thermometer may be used in combination for temperature measurement. Good.
- thermocouple when temperature measurement is performed using a thermocouple, the thermocouple itself is heated by the microwave supplied from the microwave oscillator. Therefore, it is preferable to use a non-contact type thermometer as the temperature sensor 263.
- a heating device is mainly configured by the microwave oscillator 655, the waveguide 654, and the electromagnetic wave introduction port 653.
- the controller 121 which is a control unit (control means), is configured as a computer including a CPU (Central Processing Unit) 121a, a RAM (Random Access Memory) 121b, a storage device 121c, and an I / O port 121d.
- the RAM 121b, the storage device 121c, and the I / O port 121d are configured to exchange data with the CPU 121a via the internal bus 121e.
- an input / output device 122 configured as a touch panel or the like is connected to the controller 121.
- the storage device 121c includes, for example, a flash memory, an HDD (Hard Disk Drive), and the like.
- a control program for controlling the operation of the substrate processing apparatus, and an etching recipe and a process recipe that describe the later-described nozzle etching process and film forming process procedures and conditions are stored in a readable manner.
- the etching recipe and the process recipe are combined so that a predetermined result can be obtained by causing the controller 121 to execute each procedure in the substrate processing process described later, and functions as a program.
- the process recipe, the control program, and the like are collectively referred to simply as a program.
- An etching recipe or a process recipe is also simply called a recipe.
- the RAM 121b is configured as a memory area (work area) in which programs, data, and the like read by the CPU 121a are temporarily stored.
- the I / O port 121d is connected to the above-described MFCs 241a to 241d, valves 243a to 243d, pressure sensor 245, APC valve 244, vacuum pump 246, temperature sensor 263, drive mechanism 267, microwave oscillator 655, and the like.
- the CPU 121a is configured to read and execute a control program from the storage device 121c and to read a recipe from the storage device 121c in response to an operation command input from the input / output device 122 or the like.
- the CPU 121a adjusts the flow rate of various gases by the MFCs 241a to 241d, the opening / closing operation of the valves 243a to 243d, the opening / closing operation of the APC valve 244, and the pressure adjustment by the APC valve 244 based on the pressure sensor 245 so as to follow the contents of the read recipe.
- Control of operation, start and stop of vacuum pump 246, output adjustment operation of microwave oscillator based on temperature sensor 263, rotation and rotation speed adjustment operation of mounting table 210 (or boat 217) by driving mechanism 267, or raising / lowering operation, etc. Is configured to do.
- the controller 121 is stored in an external storage device 123 (for example, a magnetic tape, a magnetic disk such as a flexible disk or a hard disk, an optical disk such as a CD or a DVD, a magneto-optical disk such as an MO, or a semiconductor memory such as a USB memory or a memory card).
- the above-mentioned program can be configured by installing it in a computer.
- the storage device 121c and the external storage device 123 are configured as computer-readable recording media. Hereinafter, these are collectively referred to simply as a recording medium.
- recording medium When the term “recording medium” is used in this specification, it may include only the storage device 121c alone, may include only the external storage device 123 alone, or may include both.
- the program may be provided to the computer using a communication means such as the Internet or a dedicated line without using the external storage device 123.
- wafer when the term “wafer” is used in this specification, it means “wafer itself” or “a laminated body (aggregate) of a wafer and a predetermined layer or film formed on the surface thereof”. ) ", That is, a predetermined layer or film formed on the surface may be referred to as a wafer.
- wafer surface when the term “wafer surface” is used in this specification, it means “the surface of the wafer itself (exposed surface)” or “the surface of a predetermined layer or film formed on the wafer”. That is, it may mean “the outermost surface of the wafer as a laminated body”.
- the phrase “supplying a predetermined gas to the wafer” means “supplying a predetermined gas to the surface (exposed surface) of the wafer itself”, It may mean that “a predetermined gas is supplied to a layer, a film, or the like formed on the wafer, that is, to the outermost surface of the wafer as a laminated body”. Further, in this specification, when “describe a predetermined layer (or film) on the wafer” is described, “determine a predetermined layer (or film) on the surface (exposed surface) of the wafer itself”. , Or “to form a predetermined layer (or film) on the layer or film formed on the wafer, that is, on the outermost surface of the wafer as a laminate” There is.
- substrate is also synonymous with the term “wafer”.
- the drive mechanism 267 rotates the wafer 200 via the boat 217. At this time, an inert gas such as nitrogen gas is supplied from the nozzle 249 via the gas supply pipe 232 (S406).
- the pressure in the processing chamber 201 is a predetermined value from 0 Pa to 200,000 Pa, and is adjusted to, for example, 0 Pa to 300 Pa (G).
- the microwave oscillator 655 raises the temperature of the wafer 200 to a temperature range of 100 to 900 ° C., for example, 400 ° C. That is, the microwave oscillator 655 supplies microwaves from the electromagnetic wave introduction port 653 to the processing chamber 201 through the waveguide 654. Since the microwave supplied into the processing chamber 201 enters the wafer 200 and is efficiently absorbed, the temperature of the wafer 200 is extremely effectively increased. Thus, by raising the temperature of the wafer 200, the amorphous silicon film formed on the surface of the wafer 200 is modified (crystallized) into a polysilicon film.
- the temperature sensor 263 measures one or a plurality of temperatures of the quartz plate 101 a or 101 b or the wafer 200, and transmits the measured temperature to the controller 121.
- the controller 121 feedback-controls the microwave oscillator 655 based on the temperature measured by the temperature sensor 263, whereby the wafer 200 is heated or maintained at a predetermined substrate processing temperature and the process proceeds.
- the preset processing time has elapsed, the rotation of the boat 217, gas supply, microwave supply, and exhaust pipe exhaust stop (S408).
- cap flange auxiliary structure 130 that is a closing auxiliary structure for closing the reaction tube 103 outside the processing chamber 201, the cap flange auxiliary structure 130 is affected by heating or deterioration due to the supply of microwaves. Can be suppressed.
- the substrate processing apparatus in the present embodiment is not limited to the above-described aspect, and can be changed as in the following modification.
- Modification 1 of the first embodiment will be described with reference to FIG.
- the lower surface of the cap flange 104, where the upper end of the reaction tube 103 comes into contact with the seal cap 104 via the O-ring 220 is larger than the upper end width of the reaction tube 103.
- a groove 109 having a wide width is formed, and choke structures 110 a and 110 b as microwave leakage suppression structures are formed on both side wall surfaces of the groove 109.
- the choke structures 110a and 110b are grooves formed in accordance with the wavelength of the microwave supplied by the microwave oscillator 655.
- the longitudinal direction of the groove (groove depth) is 1 / wavelength of the microwave.
- the groove has a length of 4, more preferably, the sum of the cross-sectional lengths other than the groove opening shown in FIG. 5 is 1 ⁇ 4 of the wavelength of the supplied microwave. Any groove may be used.
- the choke structure which is a microwave leakage suppression structure, has been described as being provided on both the radially outer side and the inner side of the reaction tube 103 as shown in FIG. Good.
- the microwave leakage suppression structure that is, the choke structures 110 a and 110 b are described as being provided on the upper end side of the reaction tube 103, but the present invention is not limited thereto, and the mounting table 210 on the lower end side of the reaction tube 103 is provided. You may make it provide.
- the choke structures 110a and 110b are preferably provided on the outer side in the radial direction of the mounting table 210 so as to be in the vicinity of the partition plate 204.
- the microwave leakage suppression structure is not limited to the choke structure as described above, and a buffer metal mesh or the like may be used.
- the microwave leakage suppression structure is preferably provided in the vicinity of a member that deteriorates due to microwaves, and is particularly preferably provided between the microwave generation unit and the deterioration member. That is, in this invention, it is good to install so that it may be provided between the O-rings provided in the upper and lower ends of the reaction tube 103.
- the reflected wave generated by the choke structures 110a and 110b and the microwave irradiated to the O-ring 220 interfere with each other, the microwave irradiated to the O-ring 220 is attenuated, and the O-ring 220 is It is possible to suppress deterioration due to irradiation with microwaves. Furthermore, leakage of the microwave to the outside of the case 102 and the reaction tube 103 can be suppressed by attenuation of the microwave.
- Modification 2 Next, Modification 2 will be described with reference to FIG.
- a cap flange 104 is installed on the upper portion of the case 102, and the reaction tube 103 is in contact with the inner wall surface of the cap flange 104.
- the cap flange 104 is screwed onto the upper surface of the case 102 with a bolt 107. With this configuration, the cap flange 104 can be fixed with a simple structure without providing the cap flange fixing member inside the processing chamber 201.
- cap flange 104 and the reaction tube 103 are in contact with the cap flange 104 and the inner wall, it is possible to suppress the O-ring 220 as a sealing member from being irradiated with microwaves, and the O-ring 220 is deteriorated. Can be suppressed.
- Modification 3 Next, Modification 3 will be described with reference to FIG.
- a plurality of waveguides 654 connected to one microwave oscillator 655 are branched and connected to the case 102, whereby a plurality of electromagnetic wave supply ports 653-1.
- To 653-3 are provided in the case.
- the microwaves supplied from each of the plurality of electromagnetic wave supply ports 653-1 to 653-3 are evenly applied to the wafer 200, and the wafer 200 can be heated uniformly.
- the substrate processing apparatus is configured as a batch type vertical heat treatment apparatus that performs various heat treatments on the wafer.
- the first embodiment only one microwave oscillator 655 is provided.
- the second embodiment is different from the first embodiment in that a plurality of microwave oscillators 655 are provided.
- components having the same functions as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
- the processing chamber 201 is configured to be able to accommodate wafers 200 as substrates in a state where they are aligned in multiple stages in a vertical posture in a horizontal posture by a boat 217 described later.
- each is incorporated so as to penetrate a lower side wall of a nozzle 249 reaction tube 203 as a gas supply nozzle described later.
- the nozzle 249 is made of quartz.
- a gas supply pipe 232 is connected to the nozzle 249.
- the reaction tube 103 is provided with the nozzle 249 and the gas supply pipe 232, so that at least one kind of processing gas can be supplied into the processing chamber 201.
- the processing chamber 201 of the present embodiment is not limited to the above-described form.
- a metal manifold that supports the reaction tube 103 may be provided below the reaction tube 103, and each nozzle may be provided so as to penetrate the side wall of the manifold.
- an exhaust pipe 231 may be further provided in the manifold. Even in this case, the exhaust pipe 231 may be provided below the reaction tube 103 instead of the manifold.
- the furnace port of the processing chamber 201 may be made of metal, and a nozzle or the like may be attached to the metal furnace port. Moreover, you may make it attach a some nozzle for every kind of process gas.
- the gas supply pipe 232 is provided with a mass flow controller (MFC) 241 as a flow rate controller (flow rate control unit) and a valve 243 as an on-off valve in order from the upstream direction.
- MFC mass flow controller
- a nozzle 249 is connected to the tip of the gas supply pipe 232.
- the nozzles 249 are respectively provided in the annular space between the inner wall of the reaction tube 103 and the wafer 200 so as to rise upward in the arrangement direction of the wafers 200 from the lower portion to the upper portion of the inner wall of the reaction tube 103. ing. That is, the nozzles 249 are respectively provided along the wafer arrangement area in the area horizontally surrounding the wafer arrangement area on the side of the wafer arrangement area where the wafers 200 are arranged.
- the nozzle 249 is provided perpendicular to the surface (flat surface) of the wafer 200 on the side of the end (periphery) of the wafer 200 carried into the processing chamber 201.
- the nozzle 249 is configured as an L-shaped long nozzle, the horizontal portion of the nozzle 249 is provided so as to penetrate the lower side wall of the reaction tube 103, and each vertical portion thereof is at least one end of the wafer arrangement region. It is provided so as to rise from the side toward the other end side.
- a plurality of gas supply holes 250 for supplying gas are provided on the side surface of the nozzle 249.
- the gas supply holes 250 are opened so as to face the center of the reaction tube 103, and gas can be supplied toward the wafer 200.
- a plurality of gas supply holes 250 are provided from the lower part to the upper part of the reaction tube 103, each having the same opening area, and further provided at the same opening pitch.
- an annular vertically long space defined by the inner wall of the side wall of the reaction tube 103 and the end portions (peripheral edge portions) of the plurality of stacked wafers 200 that is, a cylinder.
- Gas is conveyed via a nozzle 249 arranged in a rectangular space. Then, gas is first ejected from the gas supply hole 250 opened in the nozzle 249 into the reaction tube 103 in the vicinity of the wafer 200.
- the main flow of gas in the reaction tube 103 is a direction parallel to the surface of the wafer 200, that is, a horizontal direction.
- an inert gas as a cooling gas or a purge gas can be uniformly supplied to each wafer 200, and the film thickness uniformity of the thin film formed on each wafer 200 can be improved.
- the gas flowing on the surface of the wafer 200 that is, the residual gas after the reaction, flows toward the exhaust port, that is, the direction of the exhaust pipe 231 described later.
- the direction of the remaining gas flow is appropriately specified depending on the position of the exhaust port, and is not limited to the vertical direction.
- nitrogen (N 2 ) gas as an inert gas is supplied into the processing chamber 201 through the MFC 241, the valve 243, the gas supply pipe 232, and the nozzle 249.
- An inert gas supply system is mainly configured by the gas supply pipe 232, the MFC 241, and the valve 243.
- the inert gas supply system can also be referred to as a purge gas supply system or a cooling gas supply system.
- the inert gas for example, a rare gas such as Ar gas, He gas, Ne gas, or Xe gas can be used in addition to N 2 gas.
- a rare gas such as Ar gas, He gas, Ne gas, or Xe gas can be used in addition to N 2 gas.
- an exhaust pipe 231a that is a vacuum exhaust system and a pressure regulator 244a such as an APC valve are provided as an exhaust part.
- a vacuum pump 246 may be included in the exhaust part, or an atmospheric pressure exhaust system may be provided.
- a plurality of electromagnetic wave introduction ports 653-1 to 653-3 are installed in the vertical direction.
- One ends of waveguides 654-1 to 654-3 are connected to the electromagnetic wave introduction ports 653-1 to 653-3, respectively.
- Microwave oscillators 655-1 to 655-3 are connected to the other ends of the waveguides 654-1 to 654-3, respectively.
- a seal cap 219 is provided as a furnace port lid capable of airtightly closing the lower end opening of the reaction tube 103.
- the seal cap 219 is configured to come into contact with the lower end of the reaction tube 103 from the lower side in the vertical direction.
- the seal cap 219 is made of a metal such as SUS and is formed in a disk shape.
- an O-ring is provided on the upper surface of the seal cap 219.
- a rotation mechanism 268 for rotating a boat 217 described later is installed on the opposite side of the seal cap 219 from the processing chamber 201.
- the shaft 255 of the rotation mechanism 268 passes through the seal cap 219 and is connected to the boat 217.
- the rotation mechanism 268 is configured to rotate the wafer 200 by rotating the boat 217.
- the seal cap 219 is configured to be lifted and lowered in the vertical direction by a boat elevator 115 as a lifting mechanism vertically installed outside the reaction tube 103.
- the boat elevator 115 is configured so that the boat 217 can be carried in and out of the processing chamber 201 by moving the seal cap 219 up and down. That is, the boat elevator 115 is configured as a transfer device (transfer mechanism) that transfers the boat 217, that is, the wafers 200 into and out of the processing chamber 201.
- the boat 217 as a substrate holder is configured to support a plurality of wafers 200, for example, 25 to 200 wafers 200 in a horizontal posture and in a multi-stage by aligning them in the vertical direction with their centers aligned. It is configured to arrange at intervals.
- a quartz plate 101 a is held above the uppermost wafer 200 held by the boat 217, and a quartz plate 101 b is held below the lowermost wafer 200.
- the boat 217 is made of a heat-resistant material such as quartz or SiC.
- a heat insulating plate 218 made of a heat-resistant material such as quartz or SiC may be supported in a multi-stage at a lower portion of the boat 217, for example, without providing the heat insulating plate 218 at the lower portion of the boat 217.
- the substrate processing step as one step of the semiconductor device (device) manufacturing process using the substrate processing apparatus in the second embodiment described above is the same as the substrate processing step in the first embodiment. is there. That is, the substrate processing is performed in the order of the carry-in process S402, the pressure adjustment process S404, the inert gas supply process S406, the reforming process S408, the atmospheric pressure return process S410, and the carry-out process S412.
- the process of crystallizing an amorphous silicon film into a polysilicon film as a film containing silicon as a main component has been described.
- the present invention is not limited thereto, and oxygen (O), nitrogen (N), A film formed on the surface of the wafer 200 may be processed by supplying a gas containing at least one of carbon (C) and hydrogen (H).
- hafnium oxide film As a high dielectric film is formed on the wafer 200, by supplying a microwave and heating while supplying a gas containing oxygen, the hafnium oxide film The non-crystallized portion in the hafnium oxide film is replenished with oxygen and improved in characteristics of the high dielectric film, or heated by supplying a microwave while supplying nitrogen gas (N 2 gas). And the characteristics of the high dielectric film can be improved.
- the present invention is not limited to this, but aluminum (Al), titanium (Ti), zirconium (Zr), tantalum (Ta), niobium (Nb), lanthanum (La), cerium ( An oxide film containing a metal element containing at least one of Ce), yttrium (Y), barium (Ba), strontium (Sr), calcium (Ca), lead (Pb), molybdenum (Mo), tungsten (W), etc. That is, the present invention can be suitably applied to the case where a metal-based oxide film is formed.
- the film formation sequence described above is performed on the wafer 200 on the TiOCN film, the TiOC film, the TiON film, the TiO film, the ZrOCN film, the ZrOC film, the ZrON film, the ZrO film, the HfOCN film, the HfOC film, the HfON film, the HfO film, TaOCN film, TaOC film, TaON film, TaO film, NbOCN film, NbOC film, NbON film, NbO film, AlOCN film, AlOC film, AlON film, AlO film, MoOCN film, MoOC film, MoON film, MoO film, WOCN film
- the present invention can also be suitably applied when forming a WOC film, a WON film, or a WO film.
- a film mainly composed of silicon doped with impurities may be heated.
- a film mainly composed of silicon a silicon nitride film (SiN film), a silicon oxide film (SiO film), a silicon oxycarbide film (SiOC film), a silicon oxycarbonitride film (SiOCN film), a silicon oxynitride film (SiON) Si-based oxide film such as a film), an epitaxial silicon film (Epi-Si film), an epitaxial silicon germanium film (Epi-SiGe film), and the like.
- the impurity examples include at least one of bromine (B), carbon (C), nitrogen (N), aluminum (Al), phosphorus (P), gallium (Ga), arsenic (As), and the like.
- an epitaxial germanium film (Epi-Ge film) or a film formed using a Group 3-5 element may be heated in addition to the above-described film containing silicon as a main component or a metal oxide film.
- a resist film based on at least one of methyl methacrylate resin (PMMA), epoxy resin, novolac resin, polyvinyl phenyl resin, and the like may be used.
- the present invention is not limited to this. Patterning process in the liquid crystal panel manufacturing process, patterning process in the solar cell manufacturing process, and patterning process in the power device manufacturing process.
- the present invention can also be applied to a technique for processing a substrate.
- the present invention can provide a technique that enables uniform substrate processing.
- a reaction tube formed in a cylindrical shape with the upper and lower ends in the vertical direction open, A closing member for closing one end of the reaction tube; A closing assistance structure that is provided outside the closing member and assists the closing member closing the reaction tube; A heating device for heating a substrate housed in the processing chamber by oscillating electromagnetic waves in the processing chamber formed by contacting the reaction tube and the blocking member; A substrate processing apparatus is provided.
- the closing auxiliary structure includes a fixing portion that fixes the closing member so as to be disposed at a predetermined position,
- Appendix 3 A case provided outside the reaction tube and the closing member; The substrate processing apparatus according to appendix 1 or 2 provided on the side wall surface of the case.
- Appendix 4 The substrate processing apparatus according to any one of appendices 1 to 3, wherein an electromagnetic wave leakage suppression structure that suppresses leakage of the electromagnetic waves is formed on a lower surface of the blocking member.
- Appendix 5 The substrate processing apparatus according to appendix 4, wherein the electromagnetic wave leakage suppression structure is provided in the vicinity of a location where the blocking member contacts the reaction tube.
- the electromagnetic wave leakage suppression structure is a portion where the reaction tube abuts, and is a choke structure provided on one or both of the radially outer side and the radially inner side of the reaction tube.
- a substrate processing apparatus is provided.
- Appendix 7 The substrate processing apparatus according to any one of appendices 4 to 6, wherein the electromagnetic wave leakage suppression structure is a groove formed according to a wavelength of the electromagnetic wave.
- appendix 9 The substrate according to appendix 1, wherein the closing member is disposed on an upper part of a case to which electromagnetic waves from the heating device are supplied, and the reaction tube is brought into contact with an inner wall surface of the closing member to close the upper surface of the reaction tube.
- a processing device is provided.
- the reaction tube is formed in a cylindrical shape, a closing member that closes one end of the reaction tube, and provided on the outside of the closing member, and the closing member closes the reaction tube
- a substrate having a closing auxiliary structure for assisting the heating, and a heating device for heating the substrate accommodated in the processing chamber by oscillating electromagnetic waves in the processing chamber formed by contacting the reaction tube and the blocking member.
- Appendix 11 The method according to appendix 9, wherein an electromagnetic wave leakage suppressing structure for suppressing leakage of the electromagnetic wave is formed on a lower surface of the blocking member.
- Appendix 12 The method according to appendix 10, wherein the electromagnetic wave leakage suppression structure is a choke structure provided at a position where the reaction tube abuts, either on a radially outer side or a radially inner side of the reaction tube, or both. Is provided.
- the reaction tube is formed in a cylindrical shape, a closing member that closes one end of the reaction tube, and provided on the outside of the closing member, and the closing member closes the reaction tube
- a substrate having a closing auxiliary structure for assisting the heating, and a heating device for heating the substrate accommodated in the processing chamber by oscillating electromagnetic waves in the processing chamber formed by contacting the reaction tube and the blocking member.
- Appendix 15 A program to be executed by a computer according to appendix 13, or a recording medium capable of storing the program, wherein an electromagnetic wave leakage suppression structure for suppressing leakage of the electromagnetic wave is formed on a lower surface of the blocking member.
- Appendix 16 15. The computer according to appendix 14, wherein the electromagnetic wave leakage suppression structure is a portion where the reaction tube contacts, and is a choke structure provided on one or both of the radially outer side and the radially inner side of the reaction tube.
- a program to be executed or a recording medium capable of storing the program is provided.
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Abstract
均一な基板処理を行うことが可能となる技術を提供する。垂直方向上下端部が開放され、筒状に形成された反応管と、前記反応管の一端を閉塞する閉塞部材と、前記閉塞部材の外側に設けられ、前記閉塞部材が前記反応管を閉塞することを補助する閉塞補助構造と、前記反応管と前記閉塞部材が当接されて形成された処理室内に電磁波を発振することで処理室内に収容された基板を加熱する加熱装置と、を有する技術を提供することができる。
Description
本発明は、基板処理装置、半導体装置の製造方法およびプログラムに関するものである。
半導体装置の製造工程の一工程として、例えば、加熱装置を用いて処理室内の基板を加熱し、基板の表面に成膜された薄膜中の組成や結晶構造を変化させるアニール処理がある。最近の半導体デバイスにおいては、微細化に伴い、高いアスペクト比を有するパターンが形成された高密度の基板へのアニール処理が求められている。
従来のアニール処理では、基板を均一に加熱することができず、対象膜の均一な処理ができなかった。
本発明の目的は、均一な基板処理を行うことが可能となる技術を提供することにある。
本発明の一態様によれば、
垂直方向上下端部が開放され、筒状に形成された反応管と、
前記反応管の一端を閉塞する閉塞部材と、
前記閉塞部材の外側に設けられ、前記閉塞部材が前記反応管を閉塞することを補助する閉塞補助構造と、
前記反応管と前記閉塞部材が当接されて形成された処理室内に電磁波を発振することで前記処理室内に収容された基板を加熱する加熱装置と、
を有する技術が提供される。
垂直方向上下端部が開放され、筒状に形成された反応管と、
前記反応管の一端を閉塞する閉塞部材と、
前記閉塞部材の外側に設けられ、前記閉塞部材が前記反応管を閉塞することを補助する閉塞補助構造と、
前記反応管と前記閉塞部材が当接されて形成された処理室内に電磁波を発振することで前記処理室内に収容された基板を加熱する加熱装置と、
を有する技術が提供される。
本発明によれば、均一な基板処理を行うことが可能となる技術を提供することができる。
＜本発明の第一の実施形態＞
以下に本発明の第一の実施形態を図面に基づいて説明する。
以下に本発明の第一の実施形態を図面に基づいて説明する。
（１）基板処理装置の構成
本実施の形態において、本発明に係る基板処理装置１００は、ウエハに各種の熱処理を施す枚葉式熱処理装置として構成されている。
本実施の形態において、本発明に係る基板処理装置１００は、ウエハに各種の熱処理を施す枚葉式熱処理装置として構成されている。
（処理室）
図１に示すように、本実施形態に係る基板処理装置１００は、金属などの電磁波を反射する材料で構成されるキャビティとしてのケース１０２と、ケース１０２の内部に収容され、垂直方向の上下端部が開放された円筒形状の反応管１０３を有している。反応管１０３は、石英などの電磁波を透過する材料で構成される。また、金属材料で構成された閉塞部材としてのキャップフランジ（閉塞板）１０４が、後述する封止部材（シール部材）としてのＯリング２２０を介して反応管１０３の上端と当接されて反応管の上端を閉塞する。主にケース１０２と反応管１０３、および、キャップフランジ１０４によってシリコンウエハ等の基板を処理する処理容器を構成し、特に反応管１０３とキャップフランジ１０４が当接された状態の内側空間を処理室２０１として構成している。
図１に示すように、本実施形態に係る基板処理装置１００は、金属などの電磁波を反射する材料で構成されるキャビティとしてのケース１０２と、ケース１０２の内部に収容され、垂直方向の上下端部が開放された円筒形状の反応管１０３を有している。反応管１０３は、石英などの電磁波を透過する材料で構成される。また、金属材料で構成された閉塞部材としてのキャップフランジ（閉塞板）１０４が、後述する封止部材（シール部材）としてのＯリング２２０を介して反応管１０３の上端と当接されて反応管の上端を閉塞する。主にケース１０２と反応管１０３、および、キャップフランジ１０４によってシリコンウエハ等の基板を処理する処理容器を構成し、特に反応管１０３とキャップフランジ１０４が当接された状態の内側空間を処理室２０１として構成している。
反応管１０３の下方には載置台２１０が設けられており、載置台２１０の上面には、ウエハ２００を保持する基板保持具としてのボート２１７が載置されている。ボート２１７には、処理対象としてウエハ２００と、ウエハ２００を挟み込むようにウエハ２００の上下方向に石英プレート１０１ａ、１０１ｂが所定の間隔で保持されている。また、載置台２１０の側壁には、載置台２１０の径方向に向かって突出した図示しない突出部が載置台２１０の底面側に設けられる。この突出部が、後述する処理室２０１と搬送空間２０３との間に設けられるしきり板２０４と接近または接触することで処理室２０１内の雰囲気が搬送空間２０３内へ移動することや、搬送空間２０３内の雰囲気が処理室２０１内へ移動することを抑制させる。
上部容器としてのケース１０２は、例えば横断面が円形であり、平らな密閉容器として構成されている。また、下部容器としての搬送容器２０２は、例えばアルミニウム（Ａｌ）やステンレス（ＳＵＳ）などの金属材料または、石英などにより構成されている。処理容器の下方には、基板としてのシリコンウエハ等のウエハ２００を搬送する搬送空間２０３が形成されている。ここで、反応管１０３は搬送容器２０２の上面と固定されていても良く、反応管１０３の下端部に設けられたフランジをケース１０２と搬送容器２０２を挟み込むように固定し、ケース１０２と搬送容器２０２をボルト等によって螺合するようにしてもよい。
なお、ケース１０２に囲まれた空間、または、反応管１０３に囲まれた空間であって、仕切り板２０４よりも上方の空間を処理室２０１又は反応エリア２０１と称し、搬送容器２０２に囲まれた空間であって、仕切り板よりも下方の空間を搬送エリア２０３と称する場合もある。
なお、ケース１０２に囲まれた空間、または、反応管１０３に囲まれた空間であって、仕切り板２０４よりも上方の空間を処理室２０１又は反応エリア２０１と称し、搬送容器２０２に囲まれた空間であって、仕切り板よりも下方の空間を搬送エリア２０３と称する場合もある。
搬送容器２０２の側面には、ゲートバルブ２０５に隣接した基板搬入出口２０６が設けられており、ウエハ２は基板搬入出口２０６を介して図示しない基板搬送室との間を移動する。
ケース１０２の側面には、電磁波導入ポート６５３が穿設されている。電磁波導入ポート６５３には処理室２０１内にマイクロ波を供給するための導波管６５４の一端が接続されている。導波管６５４の他端には処理室２０１内に電磁波を供給して加熱する加熱源としてのマイクロ波発振器（電磁波源）６５５が接続されている。なお、電磁波導入ポート６５３の口径は、仕切り板２０４からケース１０２の天井壁までの高さ、すなわち処理室２０１の高さと同等となるように構成されることが好ましい。このように構成することによって、より効率よくウエハ表面にマイクロ波を供給することが可能となる。また、処理室２０１の空間容積を小さくすることができ、処理室２０１内の排気時間を短縮することができる。
載置台２１０は回転軸としてのシャフト２５５によって支持される。シャフト２５５は、搬送容器２０２の底部を貫通しており、更には搬送容器２０２の外部で回転、昇降動作を行う駆動機構２６７に接続されている。駆動機構２６７を作動させてシャフト２５５及び載置台２１０を回転、昇降させることにより、ボート２１７上に載置されるウエハ２００を回転または昇降させることが可能となっている。なお、シャフト２５５下端部の周囲はベローズ２１２により覆われており、処理空間２０１および搬送空間２０３内は気密に保持されている。
載置台２１０は、ウエハ２００の搬送時には、載置台上面が基板搬入出口２０６の位置（ウエハ搬送位置）となるよう下降し、ウエハ２００の処理時には図１で示されるように、ウエハ２００が処理室２０１内の処理位置（ウエハ処理位置）まで上昇する。
（キャップフランジ補助構造）
図１および図２に示すように、キャップフランジ１０４の上方には、キャップフランジによる反応管の閉塞補助構造（封止補助構造）としてのキャップフランジ補助構造１３０が配置され、キャップフランジ補助構造１３０によってキャップフランジ１０４がキャップフランジ１０４の下面に設けられた溝に嵌合されるＯリング２２０を介して反応管１０３の上端に押し付けられ、反応管１０３の上端が閉塞される。
キャップフランジ補助構造１３０は、キャップフランジ１０４を覆うように設けられて、上端が閉塞し下端が開放された円筒形状（凹形状）のキャップフランジ固定部１０５と、キャップフランジ固定部１０５とケース１０２とを螺合するボルト１０６と、キャップフランジ固定部１０５を貫通し、キャップフランジ１０４と接合されるボルト１０７と、ボルト１０７と同心円になるようにキャップフランジ１０４とキャップフランジ固定部１０５とを連結する弾性体（連結部材）としてのバネ部１０８によって構成されている。
図１および図２に示すように、キャップフランジ１０４の上方には、キャップフランジによる反応管の閉塞補助構造（封止補助構造）としてのキャップフランジ補助構造１３０が配置され、キャップフランジ補助構造１３０によってキャップフランジ１０４がキャップフランジ１０４の下面に設けられた溝に嵌合されるＯリング２２０を介して反応管１０３の上端に押し付けられ、反応管１０３の上端が閉塞される。
キャップフランジ補助構造１３０は、キャップフランジ１０４を覆うように設けられて、上端が閉塞し下端が開放された円筒形状（凹形状）のキャップフランジ固定部１０５と、キャップフランジ固定部１０５とケース１０２とを螺合するボルト１０６と、キャップフランジ固定部１０５を貫通し、キャップフランジ１０４と接合されるボルト１０７と、ボルト１０７と同心円になるようにキャップフランジ１０４とキャップフランジ固定部１０５とを連結する弾性体（連結部材）としてのバネ部１０８によって構成されている。
キャップフランジ１０４とキャップフランジ固定部１０５とをバネ部によって連結することによって、キャップフランジ１０４がＯリング２２０を介して反応管１０３と当接されたときにバネ部１０８に弾性力が生じ、この弾性力がキャップフランジ１０４の反応管１０３への押付け力となって反応管１０３の上端が閉塞されることとなる。このとき、好ましくは、ボルト１０７とバネ部１０８は、図１に示すように２つ設けられることに限らず、３つ以上設けられることが好ましい。さらに好ましくは、複数設けられた場合のボルト１０７とバネ部１０８は、円周方向に等間隔に設けられるようにすることが好ましい。このように構成することで、キャップフランジ１０４にかかる押付け力を均等にすることが可能となり、処理室２０１の気密性の向上が可能となるとともに、反応管１０３への押付け力が集中することを抑制し、反応管１０３の破損を抑制することが可能となる。
ここで、キャップフランジ１０４には、キャップフランジ１０４の自重とキャップフランジ補助構造１３０によって掛かる力（バネ部１０８による押付け力）と処理室２０１内の圧力との合力によってＯリング２２０を潰す力（以下、閉塞力と表現する）が形成される。この閉塞力は、好ましくはＯリング２２０が潰れる潰し代のうち、８％以上の潰し量となる力の大きさとなることが好ましい。このように構成することによって、反応管１０３の上端を確実に閉塞することが可能となる。すなわち、Ｏリング２２０の潰し代が８％となる場合の閉塞力をＦ１とした場合、キャップフランジ１０４が確実に反応管１０３の上端を閉塞するのに必要な閉塞力は以下の式によって表すことができる。
Ｆ１≦（（ｋ×Ｌ×ｎ）＋ｍ）－（（π×ｄ＾２）／４）×Ｐ・・・（式１）
（式１）において、ｋは弾性体であるバネ部１０８の弾性率、Ｌはバネ部１０８の変位量、ｎはバネ部の数量、ｍはキャップフランジ１０４の自重、ｄは反応管内壁の内径、Ｐは処理室２０１内の圧力である。
このように構成することによって、反応管１０３の上端を閉塞するための構造、または部材が処理室２０１内に配置されることを回避できるため、キャップフランジ補助構造１３０がマイクロ波によって加熱されたり劣化したりすることを抑制するとともに、反応管１０３の上端を確実に閉塞し、処理室２０１内の雰囲気が漏洩することの抑制が可能となる。
このように構成することによって、反応管１０３の上端を閉塞するための構造、または部材が処理室２０１内に配置されることを回避できるため、キャップフランジ補助構造１３０がマイクロ波によって加熱されたり劣化したりすることを抑制するとともに、反応管１０３の上端を確実に閉塞し、処理室２０１内の雰囲気が漏洩することの抑制が可能となる。
（排気部）
処理室２０１の下方であって、載置台２１０の外周側には、処理室２０１の雰囲気を排気する排気部が設けられている。図１に示すように、排気部には排気口２２１が設けられている。排気口２２１には減圧系排気管２３１ａと大気圧系排気管２３１ｂが接続されており、減圧系排気管２３１ａには、処理室２０１内の圧力に応じて弁開度を制御するＡＰＣバルブなどの圧力調整器２４４ａ、真空ポンプ２４６が順に直列に接続されている。また、大気圧系排気管２３１ｂには、圧力調整器２４４ｂが接続されている。
ここで、圧力調整器２４４ａ、２４４ｂは、処理室２０１内の圧力情報（後述する圧力センサ２４５からのフィードバック信号）を受信して排気量を調整することができるものであればＡＰＣバルブに限らず、通常の開閉バルブと圧力調整弁を併用するように構成されていてもよい。
処理室２０１の下方であって、載置台２１０の外周側には、処理室２０１の雰囲気を排気する排気部が設けられている。図１に示すように、排気部には排気口２２１が設けられている。排気口２２１には減圧系排気管２３１ａと大気圧系排気管２３１ｂが接続されており、減圧系排気管２３１ａには、処理室２０１内の圧力に応じて弁開度を制御するＡＰＣバルブなどの圧力調整器２４４ａ、真空ポンプ２４６が順に直列に接続されている。また、大気圧系排気管２３１ｂには、圧力調整器２４４ｂが接続されている。
ここで、圧力調整器２４４ａ、２４４ｂは、処理室２０１内の圧力情報（後述する圧力センサ２４５からのフィードバック信号）を受信して排気量を調整することができるものであればＡＰＣバルブに限らず、通常の開閉バルブと圧力調整弁を併用するように構成されていてもよい。
主に、排気口２２１、減圧系排気管２３１ａ、圧力調整器２４４ａにより減圧排気系（減圧排気ライン）が構成される。また、排気口２２１、大気圧系排気管２３１ｂ、圧力調整器２４４ｂにより大気圧排気系（大気圧排気ライン）が構成される。これらの減圧排気系、大気圧排気系から排気部が構成される。
なお、処理室２０１を囲むように排気路を設け、ウエハ２００の全周からガスを排気可能に構成してもよい。また、排気部の構成に、真空ポンプ２４６を加えるようにしてもよい。
なお、処理室２０１を囲むように排気路を設け、ウエハ２００の全周からガスを排気可能に構成してもよい。また、排気部の構成に、真空ポンプ２４６を加えるようにしてもよい。
（ガス供給部）
キャップフランジ１０４には、不活性ガス、原料ガス、反応ガスなどの各種基板処理のための処理ガスを処理室２０１内に供給するためのガス供給管２３２が、キャップフランジ固定部１０５を貫通して設けられている。
ガス供給管２３２には、上流から順に、流量制御器（流量制御部）であるマスフローコントローラ（ＭＦＣ）２４１、および、開閉弁であるバルブ２４３が設けられている。ガス供給管２３２の上流側には、例えば不活性ガスである窒素（Ｎ２）ガス源が接続され、ＭＦＣ２４１、バルブ２４３を介して処理室２０１内へ供給される。基板処理の際に複数種類のガスを使用する場合には、ガス供給管２３２のバルブ２４３よりも下流側に上流方向から順に、流量制御器であるＭＦＣおよび開閉弁であるバルブが設けられたガス供給管が接続されていてもよい。
キャップフランジ１０４には、不活性ガス、原料ガス、反応ガスなどの各種基板処理のための処理ガスを処理室２０１内に供給するためのガス供給管２３２が、キャップフランジ固定部１０５を貫通して設けられている。
ガス供給管２３２には、上流から順に、流量制御器（流量制御部）であるマスフローコントローラ（ＭＦＣ）２４１、および、開閉弁であるバルブ２４３が設けられている。ガス供給管２３２の上流側には、例えば不活性ガスである窒素（Ｎ２）ガス源が接続され、ＭＦＣ２４１、バルブ２４３を介して処理室２０１内へ供給される。基板処理の際に複数種類のガスを使用する場合には、ガス供給管２３２のバルブ２４３よりも下流側に上流方向から順に、流量制御器であるＭＦＣおよび開閉弁であるバルブが設けられたガス供給管が接続されていてもよい。
ガス供給管２３２から不活性ガスを供給する場合、主に、ガス供給管２３２、ＭＦＣ２４１、バルブ２４３により不活性ガス供給系が構成される。
不活性ガスとしては、Ｎ２ガスの他、例えば、Ａｒガス、Ｈｅガス、Ｎｅガス、Ｘｅガス等の希ガスを用いることができる。
不活性ガスとしては、Ｎ２ガスの他、例えば、Ａｒガス、Ｈｅガス、Ｎｅガス、Ｘｅガス等の希ガスを用いることができる。
（温度センサ）
キャップフランジ１０４には、非接触式の温度検出器として温度センサ２６３が設置されている。温度センサ２６３により検出された温度情報に基づき後述するマイクロ波発振器６５５の出力を調整することで、基板を加熱し、基板温度が所望の温度分布となる。温度センサ２６３は、例えばＩＲ（Ｉｎｆｒａｒｅｄ Ｒａｄｉａｔｉｏｎ）センサなどの放射温度計で構成されている。
キャップフランジ１０４には、非接触式の温度検出器として温度センサ２６３が設置されている。温度センサ２６３により検出された温度情報に基づき後述するマイクロ波発振器６５５の出力を調整することで、基板を加熱し、基板温度が所望の温度分布となる。温度センサ２６３は、例えばＩＲ（Ｉｎｆｒａｒｅｄ Ｒａｄｉａｔｉｏｎ）センサなどの放射温度計で構成されている。
（マイクロ波発振器）
ケース１０２の側壁には電磁波導入ポート６５３が設置されている。電磁波導入ポート６５３には処理室２０１内に電磁波を供給するための導波管６５４の一端が接続されている。導波管６５４の他端には処理室２０１内に電磁波を供給して加熱する加熱源としてのマイクロ波発振器（電磁波源）６５５が接続されている。マイクロ波発振器６５５はマイクロ波などの電磁波を導波管６５４に供給する。また、マイクロ波発振器６５５は、マグネトロンやクライストロンなどが用いられる。
ここで、マイクロ波発振器６５５によって生じる電磁波の周波数は、好ましくは１３．５６ＭＨｚ以上２４．１２５ＧＨｚ以下の周波数範囲となるように制御される。さらに好適には、２．４５ＧＨｚまたは５．８ＧＨｚの周波数となるように制御されることが好ましい。
ケース１０２の側壁には電磁波導入ポート６５３が設置されている。電磁波導入ポート６５３には処理室２０１内に電磁波を供給するための導波管６５４の一端が接続されている。導波管６５４の他端には処理室２０１内に電磁波を供給して加熱する加熱源としてのマイクロ波発振器（電磁波源）６５５が接続されている。マイクロ波発振器６５５はマイクロ波などの電磁波を導波管６５４に供給する。また、マイクロ波発振器６５５は、マグネトロンやクライストロンなどが用いられる。
ここで、マイクロ波発振器６５５によって生じる電磁波の周波数は、好ましくは１３．５６ＭＨｚ以上２４．１２５ＧＨｚ以下の周波数範囲となるように制御される。さらに好適には、２．４５ＧＨｚまたは５．８ＧＨｚの周波数となるように制御されることが好ましい。
マイクロ波発振器６５５には後述するコントローラ１２１が接続されている。コントローラ１２１には処理室２０１内に収容される石英プレート１０１ａまたは１０１ｂ、若しくはウエハ２００の温度を測定する温度センサ２６３が接続されている。温度センサ２６３は、石英プレート１０１ａまたは１０１ｂ、若しくはウエハ２００の温度を測定してコントローラ１２１に送信し、コントローラ１２１によってマイクロ波発振器６５５の出力を制御し、ウエハ２００の加熱を制御する。
なお、基板の温度を測定する方法として、放射温度計に限らず、熱電対を用いて温度測定を行ってもよいし、熱電対と非接触型温度計を併用して温度測定を行ってもよい。ただし、熱電対を用いて温度測定を行った場合、マイクロ波発振器から供給されたマイクロ波によって熱電対自体が加熱されてしまうため、非接触型温度計を温度センサ２６３として用いることが好ましい。
ここで、主に、マイクロ波発振器６５５、導波管６５４および電磁波導入ポート６５３によって加熱装置が構成される。
なお、基板の温度を測定する方法として、放射温度計に限らず、熱電対を用いて温度測定を行ってもよいし、熱電対と非接触型温度計を併用して温度測定を行ってもよい。ただし、熱電対を用いて温度測定を行った場合、マイクロ波発振器から供給されたマイクロ波によって熱電対自体が加熱されてしまうため、非接触型温度計を温度センサ２６３として用いることが好ましい。
ここで、主に、マイクロ波発振器６５５、導波管６５４および電磁波導入ポート６５３によって加熱装置が構成される。
（制御装置）
図３に示すように、制御部（制御手段）であるコントローラ１２１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１２１ａ、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）１２１ｂ、記憶装置１２１ｃ、Ｉ／Ｏポート１２１ｄを備えたコンピュータとして構成されている。ＲＡＭ１２１ｂ、記憶装置１２１ｃ、Ｉ／Ｏポート１２１ｄは、内部バス１２１ｅを介して、ＣＰＵ１２１ａとデータ交換可能なように構成されている。コントローラ１２１には、例えばタッチパネル等として構成された入出力装置１２２が接続されている。
図３に示すように、制御部（制御手段）であるコントローラ１２１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１２１ａ、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）１２１ｂ、記憶装置１２１ｃ、Ｉ／Ｏポート１２１ｄを備えたコンピュータとして構成されている。ＲＡＭ１２１ｂ、記憶装置１２１ｃ、Ｉ／Ｏポート１２１ｄは、内部バス１２１ｅを介して、ＣＰＵ１２１ａとデータ交換可能なように構成されている。コントローラ１２１には、例えばタッチパネル等として構成された入出力装置１２２が接続されている。
記憶装置１２１ｃは、例えばフラッシュメモリ、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）等で構成されている。記憶装置１２１ｃ内には、基板処理装置の動作を制御する制御プログラムや、後述するノズルのエッチング処理や成膜処理の手順や条件等が記載されたエッチングレシピやプロセスレシピ等が、読み出し可能に格納されている。エッチングレシピやプロセスレシピは、後述する基板処理工程における各手順をコントローラ１２１に実行させ、所定の結果を得ることが出来るように組み合わされたものであり、プログラムとして機能する。以下、このプロセスレシピや制御プログラム等を総称して、単に、プログラムともいう。また、エッチングレシピやプロセスレシピを、単にレシピともいう。本明細書においてプログラムという言葉を用いた場合は、レシピ単体のみを含む場合、制御プログラム単体のみを含む場合、または、その両方を含む場合がある。ＲＡＭ１２１ｂは、ＣＰＵ１２１ａによって読み出されたプログラムやデータ等が一時的に保持されるメモリ領域（ワークエリア）として構成されている。
Ｉ／Ｏポート１２１ｄは、上述のＭＦＣ２４１ａ～２４１ｄ、バルブ２４３ａ～２４３ｄ、圧力センサ２４５、ＡＰＣバルブ２４４、真空ポンプ２４６、温度センサ２６３、駆動機構２６７、マイクロ波発振器６５５等に接続されている。
ＣＰＵ１２１ａは、記憶装置１２１ｃから制御プログラムを読み出して実行すると共に、入出力装置１２２からの操作コマンドの入力等に応じて記憶装置１２１ｃからレシピを読み出すように構成されている。ＣＰＵ１２１ａは、読み出したレシピの内容に沿うように、ＭＦＣ２４１ａ～２４１ｄによる各種ガスの流量調整動作、バルブ２４３ａ～２４３ｄの開閉動作、ＡＰＣバルブ２４４の開閉動作および圧力センサ２４５に基づくＡＰＣバルブ２４４による圧力調整動作、真空ポンプ２４６の起動および停止、温度センサ２６３に基づくマイクロ波発振器の出力調整動作、駆動機構２６７による載置台２１０（またはボート２１７）の回転および回転速度調節動作、または、昇降動作等を制御するように構成されている。
コントローラ１２１は、外部記憶装置（例えば、磁気テープ、フレキシブルディスクやハードディスク等の磁気ディスク、ＣＤやＤＶＤ等の光ディスク、ＭＯ等の光磁気ディスク、ＵＳＢメモリやメモリカード等の半導体メモリ）１２３に格納された上述のプログラムを、コンピュータにインストールすることにより構成することができる。記憶装置１２１ｃや外部記憶装置１２３は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体として構成されている。以下、これらを総称して、単に、記録媒体ともいう。本明細書において記録媒体という言葉を用いた場合は、記憶装置１２１ｃ単体のみを含む場合、外部記憶装置１２３単体のみを含む場合、または、その両方を含む場合がある。なお、コンピュータへのプログラムの提供は、外部記憶装置１２３を用いず、インターネットや専用回線等の通信手段を用いて行ってもよい。
（２）基板処理工程
次に、上述の基板処理装置１００の処理炉を用いて、半導体装置（デバイス）の製造工程の一工程として、例えば、基板上に形成されたシリコン含有膜としてのアモルファスシリコン膜の改質（結晶化）方法の一例について図４に示した処理フローに沿って説明する。以下の説明において、基板処理装置１００を構成する各部の動作はコントローラ１２１により制御される。
次に、上述の基板処理装置１００の処理炉を用いて、半導体装置（デバイス）の製造工程の一工程として、例えば、基板上に形成されたシリコン含有膜としてのアモルファスシリコン膜の改質（結晶化）方法の一例について図４に示した処理フローに沿って説明する。以下の説明において、基板処理装置１００を構成する各部の動作はコントローラ１２１により制御される。
ここで、本明細書において「ウエハ」という言葉を用いた場合は、「ウエハそのもの」を意味する場合や、「ウエハとその表面に形成された所定の層や膜等との積層体（集合体）」を意味する場合、すなわち、表面に形成された所定の層や膜等を含めてウエハと称する場合がある。また、本明細書において「ウエハの表面」という言葉を用いた場合は、「ウエハそのものの表面（露出面）」を意味する場合や、「ウエハ上に形成された所定の層や膜等の表面、すなわち、積層体としてのウエハの最表面」を意味する場合がある。
従って、本明細書において「ウエハに対して所定のガスを供給する」と記載した場合は、「ウエハそのものの表面（露出面）に対して所定のガスを供給する」ことを意味する場合や、「ウエハ上に形成されている層や膜等に対して、すなわち、積層体としてのウエハの最表面に対して所定のガスを供給する」ことを意味する場合がある。また、本明細書において「ウエハ上に所定の層（または膜）を形成する」と記載した場合は、「ウエハそのものの表面（露出面）上に所定の層（または膜）を形成する」ことを意味する場合や、「ウエハ上に形成されている層や膜等の上、すなわち、積層体としてのウエハの最表面の上に所定の層（または膜）を形成する」ことを意味する場合がある。
また、本明細書において「基板」という言葉を用いた場合も、「ウエハ」という言葉を用いた場合と同義である。
（搬入工程（Ｓ４０２））
図１および図５に示されているように、所定枚数のウエハ２００がボート２１７に移載されると、ボートエレベータ１１５はボート２１７を上昇させ、図５に示されているように、反応管１０３内側の処理室２０１に搬入（ボートローディング）する（Ｓ４０２）。
図１および図５に示されているように、所定枚数のウエハ２００がボート２１７に移載されると、ボートエレベータ１１５はボート２１７を上昇させ、図５に示されているように、反応管１０３内側の処理室２０１に搬入（ボートローディング）する（Ｓ４０２）。
（圧力調整工程（Ｓ４０４））
処理室２０１内へのボート２１７の搬入が完了したら、処理室２０１内が所定の圧力（例えば１０～１００Ｐａ）となるよう処理室２０１内の雰囲気を排気する。具体的には、真空ポンプ２４６により排気しつつ、圧力センサ２６３により検出された圧力情報に基づいて圧力調整器２４４ａまたは２４４ｂの弁開度をフィードバック制御し、処理室２０１内を所定の圧力とする（Ｓ４０４）。
処理室２０１内へのボート２１７の搬入が完了したら、処理室２０１内が所定の圧力（例えば１０～１００Ｐａ）となるよう処理室２０１内の雰囲気を排気する。具体的には、真空ポンプ２４６により排気しつつ、圧力センサ２６３により検出された圧力情報に基づいて圧力調整器２４４ａまたは２４４ｂの弁開度をフィードバック制御し、処理室２０１内を所定の圧力とする（Ｓ４０４）。
（不活性ガス供給工程（Ｓ４０６））
駆動機構２６７は、ボート２１７を介してウエハ２００を回転させる。このとき、窒素ガス等の不活性ガスがガス供給管２３２を介してノズル２４９から供給される（Ｓ４０６）。処理室２０１内の圧力は０Ｐａ～２００，０００Ｐａの中の所定の値であって、例えば０Ｐａ～３００Ｐａ（Ｇ）に調整される。
駆動機構２６７は、ボート２１７を介してウエハ２００を回転させる。このとき、窒素ガス等の不活性ガスがガス供給管２３２を介してノズル２４９から供給される（Ｓ４０６）。処理室２０１内の圧力は０Ｐａ～２００，０００Ｐａの中の所定の値であって、例えば０Ｐａ～３００Ｐａ（Ｇ）に調整される。
（改質工程（Ｓ４０８））
マイクロ波発振器６５５はウエハ２００を１００～９００℃の温度帯、例えば４００℃に昇温させる。すなわち、マイクロ波発振器６５５は、導波管６５４を介して電磁波導入ポート６５３からマイクロ波を処理室２０１内に供給する。処理室２０１内に供給されたマイクロ波はウエハ２００に入射して効率的に吸収されるために、ウエハ２００を極めて効果的に昇温させる。このようにウエハ２００を昇温させることによってウエハ２００表面上に形成されているアモルファスシリコン膜がポリシリコン膜へと改質（結晶化）されることとなる。
マイクロ波発振器６５５はウエハ２００を１００～９００℃の温度帯、例えば４００℃に昇温させる。すなわち、マイクロ波発振器６５５は、導波管６５４を介して電磁波導入ポート６５３からマイクロ波を処理室２０１内に供給する。処理室２０１内に供給されたマイクロ波はウエハ２００に入射して効率的に吸収されるために、ウエハ２００を極めて効果的に昇温させる。このようにウエハ２００を昇温させることによってウエハ２００表面上に形成されているアモルファスシリコン膜がポリシリコン膜へと改質（結晶化）されることとなる。
この際に、温度センサ２６３は石英プレート１０１ａまたは１０１ｂ、若しくはウエハ２００のうちいずれか１つ、または複数の温度を計測し、計測温度をコントローラ１２１に送信する。コントローラ１２１は温度センサ２６３の測定温度に基づいてマイクロ波発振器６５５をフィードバック制御することにより、ウエハ２００を所定の基板処理温度に昇温または維持されて処理が進行する。予め設定された処理時間が経過すると、ボート２１７の回転、ガスの供給、マイクロ波の供給および排気管の排気が停止する（Ｓ４０８）。
（大気圧復帰（Ｓ４１０））
改質工程の終了後、Ｎ２ガスなどの不活性ガスを供給し、処理室２０１内の圧力を大気圧に復帰する（Ｓ４１０）。
改質工程の終了後、Ｎ２ガスなどの不活性ガスを供給し、処理室２０１内の圧力を大気圧に復帰する（Ｓ４１０）。
（搬出工程（Ｓ４１２））
処理室２０１内の圧力を大気圧復帰させた後に、駆動機構２６７は載置台２１０を下降させることにより、炉口を開口するとともに、ボート２１７を搬送空間２０３に搬出（ボートアンローディング）する。その後ボートに載置されているウエハ２００を搬送空間２３の外部に位置する搬送室に搬出する（Ｓ４１２）。
以上の動作が繰り返されることにより、ウエハ２００が処理されることとなる。
処理室２０１内の圧力を大気圧復帰させた後に、駆動機構２６７は載置台２１０を下降させることにより、炉口を開口するとともに、ボート２１７を搬送空間２０３に搬出（ボートアンローディング）する。その後ボートに載置されているウエハ２００を搬送空間２３の外部に位置する搬送室に搬出する（Ｓ４１２）。
以上の動作が繰り返されることにより、ウエハ２００が処理されることとなる。
（３）本実施形態による効果
本実施形態によれば以下に示す１つまたは複数の効果を奏する。
本実施形態によれば以下に示す１つまたは複数の効果を奏する。
（ａ）処理室２０１の外側に反応管１０３を閉塞する閉塞補助構造であるキャップフランジ補助構造１３０を設けることで、キャップフランジ補助構造１３０がマイクロ波の供給による加熱や劣化などの影響を受けることを抑制することが可能となる。
（ｂ）キャップフランジ補助構造１３０がマイクロ波の供給による影響を受けることを抑制することで、処理室２０１内に配置された基板の加熱に対する影響を低減することが可能となり、基板を均一に加熱することが可能となる。また、基板処理の効率も向上させることが可能となる。
（ｃ）キャップフランジ１０４とキャップフランジ固定部１０５を弾性体としてのバネ部１０８で連結することで、処理室２０１内の圧力が変化した場合でも確実に反応管１０３の上端を閉塞することが可能となり、処理室２０１内からのガスやマイクロ波等の漏洩を抑制することが可能となる。
（ｄ）排気部を大気圧排気系と減圧排気系の２系統設けることで、大気圧下または減圧下でのプロセスの両方に対応することが可能となる。
（４）第一の実施形態の変形例
本実施形態における基板処理装置は、上述の態様に限定されず、以下に示す変形例のように変更することができる。
本実施形態における基板処理装置は、上述の態様に限定されず、以下に示す変形例のように変更することができる。
（変形例１）
次に図５を用いて第一の実施形態の変形例１を説明する。
図５に示すように、変形例１では、キャップフランジ１０４の下面であって、反応管１０３の上端がシールキャップ１０４とＯリング２２０を介して当接する箇所に、反応管１０３の上端幅よりも広い幅を有する溝１０９が形成されており、当該溝１０９の両側側壁面にはマイクロ波漏洩抑制構造としてのチョーク構造１１０ａ、１１０ｂが形成されている。チョーク構造１１０ａ、１１０ｂは、マイクロ波発振器６５５によって供給されるマイクロ波の波長に合わせて形成される溝であり、好ましくは、溝の長手方向（溝の深さ）がマイクロ波の波長の１／４の長さを有する溝であればよく、さらに好ましくは、図５に示す溝の開口部以外の断面の長さの和が供給されるマイクロ波の波長の１／４の長さになるように構成された溝であればよい。
なお、マイクロ波漏洩抑制構造であるチョーク構造は、図５に示すように反応管１０３の径方向外側と内側の両方に設けるように記載したが、これに限らず、どちらか一方であってもよい。
また、図５では、マイクロ波漏洩抑制構造、すなわちチョーク構造１１０ａ、１１０ｂを反応管１０３の上端側に設けるように記載したが、これに限らず、反応管１０３の下端側である載置台２１０に設けるようにしてもよい。この場合、チョーク構造構１１０ａ、１１０ｂは仕切り板２０４の近傍となるように、載置台２１０の径方向外側に設けられることが好ましい。
さらにマイクロ波漏洩抑制構造は、上述のようなチョーク構造に限らず、緩衝金属メッシュ等を用いてもよい。また、マイクロ波漏洩抑制構造は、マイクロ波によって劣化する部材の近傍に設けられることが好ましく、特にはマイクロ波発生部と劣化部材との間に設置されることが好ましい。すなわち、本発明においては、反応管１０３の上下端に設けられているＯリングとの間に設けられるように設置するとよい。
次に図５を用いて第一の実施形態の変形例１を説明する。
図５に示すように、変形例１では、キャップフランジ１０４の下面であって、反応管１０３の上端がシールキャップ１０４とＯリング２２０を介して当接する箇所に、反応管１０３の上端幅よりも広い幅を有する溝１０９が形成されており、当該溝１０９の両側側壁面にはマイクロ波漏洩抑制構造としてのチョーク構造１１０ａ、１１０ｂが形成されている。チョーク構造１１０ａ、１１０ｂは、マイクロ波発振器６５５によって供給されるマイクロ波の波長に合わせて形成される溝であり、好ましくは、溝の長手方向（溝の深さ）がマイクロ波の波長の１／４の長さを有する溝であればよく、さらに好ましくは、図５に示す溝の開口部以外の断面の長さの和が供給されるマイクロ波の波長の１／４の長さになるように構成された溝であればよい。
なお、マイクロ波漏洩抑制構造であるチョーク構造は、図５に示すように反応管１０３の径方向外側と内側の両方に設けるように記載したが、これに限らず、どちらか一方であってもよい。
また、図５では、マイクロ波漏洩抑制構造、すなわちチョーク構造１１０ａ、１１０ｂを反応管１０３の上端側に設けるように記載したが、これに限らず、反応管１０３の下端側である載置台２１０に設けるようにしてもよい。この場合、チョーク構造構１１０ａ、１１０ｂは仕切り板２０４の近傍となるように、載置台２１０の径方向外側に設けられることが好ましい。
さらにマイクロ波漏洩抑制構造は、上述のようなチョーク構造に限らず、緩衝金属メッシュ等を用いてもよい。また、マイクロ波漏洩抑制構造は、マイクロ波によって劣化する部材の近傍に設けられることが好ましく、特にはマイクロ波発生部と劣化部材との間に設置されることが好ましい。すなわち、本発明においては、反応管１０３の上下端に設けられているＯリングとの間に設けられるように設置するとよい。
このように構成することによって、チョーク構造１１０ａ、１１０ｂによって生じる反射波とＯリング２２０に照射されるマイクロ波が互いに干渉し合い、Ｏリング２２０に照射されるマイクロ波が減衰し、Ｏリング２２０がマイクロ波に照射されることにより劣化してしまうことを抑制することが可能となる。さらには、マイクロ波が減衰されることによって、ケース１０２や反応管１０３の外部に漏洩することを抑制することが可能となる。
（変形例２）
次に図６を用いて変形例２を説明する。
図６に示すように、変形例２では、ケース１０２の上部にキャップフランジ１０４を設置しキャップフランジ１０４の内壁面に反応管１０３が当接するように構成される。また、キャップフランジ１０４はケース１０２の上面にボルト１０７によって螺合される。このように構成することによって、キャップフランジ固定部材を処理室２０１の内部に設けることなく、簡易な構造でキャップフランジ１０４を固定することが可能となる。また、キャップフランジ１０４と反応管１０３とをキャップフランジ１０４と内壁で当接することによって、封止部材としてのＯリング２２０がマイクロ波に照射されることを抑制可能となり、Ｏリング２２０が劣化することを抑制することができる。
次に図６を用いて変形例２を説明する。
図６に示すように、変形例２では、ケース１０２の上部にキャップフランジ１０４を設置しキャップフランジ１０４の内壁面に反応管１０３が当接するように構成される。また、キャップフランジ１０４はケース１０２の上面にボルト１０７によって螺合される。このように構成することによって、キャップフランジ固定部材を処理室２０１の内部に設けることなく、簡易な構造でキャップフランジ１０４を固定することが可能となる。また、キャップフランジ１０４と反応管１０３とをキャップフランジ１０４と内壁で当接することによって、封止部材としてのＯリング２２０がマイクロ波に照射されることを抑制可能となり、Ｏリング２２０が劣化することを抑制することができる。
（変形例３）
次に図７を用いて変形例３を説明する。
図７に示すように、変形例３では、１つのマイクロ波発振器６５５に対して接続された導波管６５４が分岐してケース１０２に複数接続されることで、複数の電磁波供給ポート６５３－１～６５３－３をケース１０２に設ける。このように構成することによって、複数の電磁波供給ポート６５３－１～６５３－３のそれぞれから供給されたマイクロ波がウエハ２００に均等に照射され、ウエハ２００を均一に加熱することが可能となる。
次に図７を用いて変形例３を説明する。
図７に示すように、変形例３では、１つのマイクロ波発振器６５５に対して接続された導波管６５４が分岐してケース１０２に複数接続されることで、複数の電磁波供給ポート６５３－１～６５３－３をケース１０２に設ける。このように構成することによって、複数の電磁波供給ポート６５３－１～６５３－３のそれぞれから供給されたマイクロ波がウエハ２００に均等に照射され、ウエハ２００を均一に加熱することが可能となる。
＜本発明の第二の実施形態＞
次に本発明の第二の実施形態を図８を用いて説明する。
次に本発明の第二の実施形態を図８を用いて説明する。
（５）基板処理装置の構成
第二の実施形態において、本発明に係る基板処理装置は、ウエハに各種の熱処理を施すバッチ式縦型熱処理装置として構成されている。また、第一の実施形態ではマイクロ波発振器６５５は１つのみ設けられていたが、第二の実施形態では複数設けられている点も第一の実施形態と異なる。なお、本実施形態において、第一の実施形態と同一の機能を有する構成要素には、同一の参照番号を付し、説明を省略する。
第二の実施形態において、本発明に係る基板処理装置は、ウエハに各種の熱処理を施すバッチ式縦型熱処理装置として構成されている。また、第一の実施形態ではマイクロ波発振器６５５は１つのみ設けられていたが、第二の実施形態では複数設けられている点も第一の実施形態と異なる。なお、本実施形態において、第一の実施形態と同一の機能を有する構成要素には、同一の参照番号を付し、説明を省略する。
（処理室）
図８に示すように、処理室２０１は、基板としてのウエハ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。
図８に示すように、処理室２０１は、基板としてのウエハ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。
（ガス供給部）
処理室２０１内には、後述するガス供給ノズルとしてのノズル２４９反応管２０３の下部側壁を貫通するようにそれぞれ組み込まれている。ノズル２４９は石英により構成されている。ノズル２４９には、ガス供給管２３２が接続されている。このように、反応管１０３には、ノズル２４９と、ガス供給管２３２とが設けられており、処理室２０１内へ少なくとも１種類の処理ガスを供給することが可能となっている。
処理室２０１内には、後述するガス供給ノズルとしてのノズル２４９反応管２０３の下部側壁を貫通するようにそれぞれ組み込まれている。ノズル２４９は石英により構成されている。ノズル２４９には、ガス供給管２３２が接続されている。このように、反応管１０３には、ノズル２４９と、ガス供給管２３２とが設けられており、処理室２０１内へ少なくとも１種類の処理ガスを供給することが可能となっている。
但し、本実施形態の処理室２０１は上述の形態に限定されない。例えば、反応管１０３の下方に、反応管１０３を支持する金属製のマニホールドを設け、各ノズルを、マニホールドの側壁を貫通するように設けてもよい。この場合、マニホールドに、排気管２３１をさらに設けてもよい。この場合であっても、排気管２３１を、マニホールドではなく、反応管１０３の下部に設けてもよい。このように、処理室２０１の炉口部を金属製とし、この金属製の炉口部にノズル等を取り付けてもよい。また、処理ガスの種類ごとに複数のノズルを取り付けるようにしてもよい。
第一の実施形態同様、ガス供給管２３２には、上流方向から順に、流量制御器（流量制御部）であるマスフローコントローラ（ＭＦＣ）２４１および開閉弁であるバルブ２４３が設けられている。ガス供給管２３２の先端部にはノズル２４９が接続されている。ノズル２４９は、反応管１０３の内壁とウエハ２００との間における円環状の空間に、反応管１０３の内壁の下部より上部に沿って、ウエハ２００の配列方向上方に向かって立ち上がるようにそれぞれ設けられている。すなわち、ノズル２４９は、ウエハ２００が配列されるウエハ配列領域の側方の、ウエハ配列領域を水平に取り囲む領域に、ウエハ配列領域に沿うようにそれぞれ設けられている。すなわち、ノズル２４９は、処理室２０１内へ搬入されたウエハ２００の端部（周縁部）の側方にウエハ２００の表面（平坦面）と垂直に設けられている。ノズル２４９は、Ｌ字型のロングノズルとして構成されており、ノズル２４９の水平部は反応管１０３の下部側壁を貫通するように設けられており、それらの各垂直部は少なくともウエハ配列領域の一端側から他端側に向かって立ち上がるように設けられている。ノズル２４９の側面には、ガスを供給するガス供給孔２５０が複数設けられている。ガス供給孔２５０は、反応管１０３の中心を向くようにそれぞれ開口しており、ウエハ２００に向けてガスを供給することが可能となっている。ガス供給孔２５０は、反応管１０３の下部から上部にわたって複数設けられ、それぞれが同一の開口面積を有し、更に同じ開口ピッチで設けられている。
このように、本実施形態では、反応管１０３の側壁の内壁と、積層された複数枚のウエハ２００の端部（周縁部）と、で定義される円環状の縦長の空間内、すなわち、円筒状の空間内に配置したノズル２４９を経由してガスを搬送している。そして、ノズル２４９に開口されたガス供給孔２５０から、ウエハ２００の近傍で初めて反応管１０３内にガスを噴出させている。そして、反応管１０３内におけるガスの主たる流れを、ウエハ２００の表面と平行な方向、すなわち、水平方向としている。このような構成とすることで、冷却ガスまたはパージガスとしての不活性ガスを各ウエハ２００に均一にガスを供給でき、各ウエハ２００に形成される薄膜の膜厚均一性を向上させることが可能となる。ウエハ２００の表面上を流れたガス、すなわち、反応後の残ガスは、排気口、すなわち、後述する排気管２３１の方向に向かって流れる。但し、この残ガスの流れの方向は、排気口の位置によって適宜特定され、垂直方向に限ったものではない。
ガス供給管２３２からは、例えば、不活性ガスとして窒素（Ｎ２）ガスがＭＦＣ２４１、バルブ２４３、ガス供給管２３２、ノズル２４９を介して処理室２０１内へ供給される。主に、ガス供給管２３２、ＭＦＣ２４１、バルブ２４３、により不活性ガス供給系が構成される。不活性ガス供給系をパージガス供給系、冷却ガス供給系と称することもできる。
不活性ガスとしては、Ｎ２ガスの他、例えば、Ａｒガス、Ｈｅガス、Ｎｅガス、Ｘｅガス等の希ガスを用いることができる。
（排気部）
反応管１０３の側壁には、排気部として減圧排気系である排気管２３１ａ、ＡＰＣバルブなどの圧力調整器２４４ａ、が設けられている。第一の実施形態と同様、排気部に真空ポンプ２４６を含めてもよいし、大気圧排気系を設けてもよい。
反応管１０３の側壁には、排気部として減圧排気系である排気管２３１ａ、ＡＰＣバルブなどの圧力調整器２４４ａ、が設けられている。第一の実施形態と同様、排気部に真空ポンプ２４６を含めてもよいし、大気圧排気系を設けてもよい。
（マイクロ波発振器）
ケース１０２の側壁には複数の電磁波導入ポート６５３－１～６５３－３がそれぞれ垂直方向に設置されている。電磁波導入ポート６５３－１～６５３－３には、それぞれ導波管６５４－１～６５４－３の一端が接続されている。導波管６５４－１～６５４－３のそれぞれの他端には、マイクロ波発振器６５５－１～６５５－３が接続されている。このように構成することによって、垂直方向に複数多段に保持されたウエハ２００間において、均一に加熱することが可能となり、ウエハ２００の面間均一性を向上させることが可能となる。
ケース１０２の側壁には複数の電磁波導入ポート６５３－１～６５３－３がそれぞれ垂直方向に設置されている。電磁波導入ポート６５３－１～６５３－３には、それぞれ導波管６５４－１～６５４－３の一端が接続されている。導波管６５４－１～６５４－３のそれぞれの他端には、マイクロ波発振器６５５－１～６５５－３が接続されている。このように構成することによって、垂直方向に複数多段に保持されたウエハ２００間において、均一に加熱することが可能となり、ウエハ２００の面間均一性を向上させることが可能となる。
（周辺機構）
反応管１０３の下方には、反応管１０３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、反応管１０３の下端に垂直方向下側から当接されるように構成されている。シールキャップ２１９は、例えばＳＵＳ等の金属からなり、円盤状に形成されている。シールキャップ２１９の上面には、反応管１０３の下端と当接するシール部材としてのＯリングが設けられている。シールキャップ２１９の処理室２０１と反対側には、後述するボート２１７を回転させる回転機構２６８が設置されている。回転機構２６８のシャフト２５５は、シールキャップ２１９を貫通してボート２１７に接続されている。回転機構２６８は、ボート２１７を回転させることでウエハ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、反応管１０３の外部に垂直に設置された昇降機構としてのボートエレベータ１１５によって垂直方向に昇降されるように構成されている。ボートエレベータ１１５は、シールキャップ２１９を昇降させることで、ボート２１７を処理室２０１内外に搬入および搬出することが可能なように構成されている。すなわち、ボートエレベータ１１５は、ボート２１７すなわちウエハ２００を、処理室２０１内外に搬送する搬送装置（搬送機構）として構成されている。
反応管１０３の下方には、反応管１０３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、反応管１０３の下端に垂直方向下側から当接されるように構成されている。シールキャップ２１９は、例えばＳＵＳ等の金属からなり、円盤状に形成されている。シールキャップ２１９の上面には、反応管１０３の下端と当接するシール部材としてのＯリングが設けられている。シールキャップ２１９の処理室２０１と反対側には、後述するボート２１７を回転させる回転機構２６８が設置されている。回転機構２６８のシャフト２５５は、シールキャップ２１９を貫通してボート２１７に接続されている。回転機構２６８は、ボート２１７を回転させることでウエハ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、反応管１０３の外部に垂直に設置された昇降機構としてのボートエレベータ１１５によって垂直方向に昇降されるように構成されている。ボートエレベータ１１５は、シールキャップ２１９を昇降させることで、ボート２１７を処理室２０１内外に搬入および搬出することが可能なように構成されている。すなわち、ボートエレベータ１１５は、ボート２１７すなわちウエハ２００を、処理室２０１内外に搬送する搬送装置（搬送機構）として構成されている。
（基板保持具）
基板保持具としてのボート２１７は、複数枚、例えば２５～２００枚のウエハ２００を、水平姿勢で、かつ、互いに中心を揃えた状態で垂直方向に整列させて多段に支持するように、すなわち、間隔を空けて配列させるように構成されている。また、ボート２１７に保持された最上位のウエハ２００の上方には、石英プレート１０１ａが保持されており、最下位のウエハ２００の下方には石英プレート１０１ｂが保持されている。ボート２１７は、例えば石英やＳｉＣ等の耐熱性材料からなる。ボート２１７の下部には、例えば石英やＳｉＣ等の耐熱性材料からなる断熱板２１８が水平姿勢で多段に支持されていてもよく、ボート２１７の下部に断熱板２１８を設けずに、石英やＳｉＣ等の耐熱性材料からなる筒状の部材として構成された断熱筒を設けてもよい。このように構成することにより、基板２００や石英サセプタ１０１ｂからの熱が炉口側に伝わりにくくなっている。
基板保持具としてのボート２１７は、複数枚、例えば２５～２００枚のウエハ２００を、水平姿勢で、かつ、互いに中心を揃えた状態で垂直方向に整列させて多段に支持するように、すなわち、間隔を空けて配列させるように構成されている。また、ボート２１７に保持された最上位のウエハ２００の上方には、石英プレート１０１ａが保持されており、最下位のウエハ２００の下方には石英プレート１０１ｂが保持されている。ボート２１７は、例えば石英やＳｉＣ等の耐熱性材料からなる。ボート２１７の下部には、例えば石英やＳｉＣ等の耐熱性材料からなる断熱板２１８が水平姿勢で多段に支持されていてもよく、ボート２１７の下部に断熱板２１８を設けずに、石英やＳｉＣ等の耐熱性材料からなる筒状の部材として構成された断熱筒を設けてもよい。このように構成することにより、基板２００や石英サセプタ１０１ｂからの熱が炉口側に伝わりにくくなっている。
（７）基板処理工程
上述した第二の実施形態における基板処理装置を用いた半導体装置（デバイス）の製造工程の一工程としての基板処理工程は、第一の実施形態における基板処理工程と同一である。すなわち、搬入工程Ｓ４０２、圧力調整工程Ｓ４０４、不活性ガス供給工程Ｓ４０６、改質工程Ｓ４０８、大気圧復帰工程Ｓ４１０、搬出工程Ｓ４１２の順番で基板処理を行う。
上述した第二の実施形態における基板処理装置を用いた半導体装置（デバイス）の製造工程の一工程としての基板処理工程は、第一の実施形態における基板処理工程と同一である。すなわち、搬入工程Ｓ４０２、圧力調整工程Ｓ４０４、不活性ガス供給工程Ｓ４０６、改質工程Ｓ４０８、大気圧復帰工程Ｓ４１０、搬出工程Ｓ４１２の順番で基板処理を行う。
（８）本実施形態による効果
本実施形態によれば、第一の実施形態と同様の効果を得られるだけでなく、以下に示す１つまたは複数の効果を奏する。
本実施形態によれば、第一の実施形態と同様の効果を得られるだけでなく、以下に示す１つまたは複数の効果を奏する。
（ｅ）縦型バッチ基板装置によって処理することによって、一度の処理プロセスで複数枚のウエハ２００を一括処理することが可能となる。
（ｆ）高さ方向に対して複数のマイクロ波発振器を設けることによって、複数多段に保持されたウエハ２００の面間均一性を向上させることが可能となる。
以上、本発明を実施形態に沿って説明してきたが、上述の各実施形態や各変形例等は、適宜組み合わせて用いることができ、その効果も得ることができる。
例えば、上述の各実施形態では、シリコンを主成分とする膜として、アモルファスシリコン膜をポリシリコン膜に結晶化する処理について記載したが、これに限らず、酸素（Ｏ）、窒素（Ｎ）、炭素（Ｃ）、水素（Ｈ）のうち、少なくとも１つ以上を含むガスを供給させて、ウエハ２００の表面に形成された膜を処理してもよい。例えば、ウエハ２００に、高誘電体膜としてのハフニウム酸化膜（ＨｆｘＯｙ膜）が形成されている場合に、酸素を含むガスを供給しながらマイクロ波を供給して加熱させることによって、ハフニウム酸化膜中の欠損した酸素を補充し、高誘電体膜の特性を向上させたり、窒素ガス（Ｎ２ガス）を供給しながらマイクロ波を供給して加熱させることによって、ハフニウム酸化膜中の未結晶化部分を結晶化し、高誘電体膜の特性を向上させたりすることができる。
なお、ここでは、ハフニウム酸化膜について示したが、これに限らず、アルミニウム（Ａｌ）、チタニウム（Ｔｉ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、タンタル（Ｔａ）、ニオブ（Ｎｂ）、ランタン（Ｌａ）、セリウム（Ｃｅ）、イットリウム（Ｙ）、バリウム（Ｂａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、カルシウム（Ｃａ）、鉛（Ｐｂ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）等の少なくともいずれかを含む金属元素を含む酸化膜、すなわち、金属系酸化膜を形成する場合においても、好適に適用可能である。すなわち、上述の成膜シーケンスは、ウエハ２００上に、ＴｉＯＣＮ膜、ＴｉＯＣ膜、ＴｉＯＮ膜、ＴｉＯ膜、ＺｒＯＣＮ膜、ＺｒＯＣ膜、ＺｒＯＮ膜、ＺｒＯ膜、ＨｆＯＣＮ膜、ＨｆＯＣ膜、ＨｆＯＮ膜、ＨｆＯ膜、ＴａＯＣＮ膜、ＴａＯＣ膜、ＴａＯＮ膜、ＴａＯ膜、ＮｂＯＣＮ膜、ＮｂＯＣ膜、ＮｂＯＮ膜、ＮｂＯ膜、ＡｌＯＣＮ膜、ＡｌＯＣ膜、ＡｌＯＮ膜、ＡｌＯ膜、ＭｏＯＣＮ膜、ＭｏＯＣ膜、ＭｏＯＮ膜、ＭｏＯ膜、ＷＯＣＮ膜、ＷＯＣ膜、ＷＯＮ膜、ＷＯ膜を形成する場合にも、好適に適用することが可能となる。
なお、ここでは、ハフニウム酸化膜について示したが、これに限らず、アルミニウム（Ａｌ）、チタニウム（Ｔｉ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、タンタル（Ｔａ）、ニオブ（Ｎｂ）、ランタン（Ｌａ）、セリウム（Ｃｅ）、イットリウム（Ｙ）、バリウム（Ｂａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、カルシウム（Ｃａ）、鉛（Ｐｂ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）等の少なくともいずれかを含む金属元素を含む酸化膜、すなわち、金属系酸化膜を形成する場合においても、好適に適用可能である。すなわち、上述の成膜シーケンスは、ウエハ２００上に、ＴｉＯＣＮ膜、ＴｉＯＣ膜、ＴｉＯＮ膜、ＴｉＯ膜、ＺｒＯＣＮ膜、ＺｒＯＣ膜、ＺｒＯＮ膜、ＺｒＯ膜、ＨｆＯＣＮ膜、ＨｆＯＣ膜、ＨｆＯＮ膜、ＨｆＯ膜、ＴａＯＣＮ膜、ＴａＯＣ膜、ＴａＯＮ膜、ＴａＯ膜、ＮｂＯＣＮ膜、ＮｂＯＣ膜、ＮｂＯＮ膜、ＮｂＯ膜、ＡｌＯＣＮ膜、ＡｌＯＣ膜、ＡｌＯＮ膜、ＡｌＯ膜、ＭｏＯＣＮ膜、ＭｏＯＣ膜、ＭｏＯＮ膜、ＭｏＯ膜、ＷＯＣＮ膜、ＷＯＣ膜、ＷＯＮ膜、ＷＯ膜を形成する場合にも、好適に適用することが可能となる。
また、高誘電体膜に限らず、不純物がドーピングされたシリコンを主成分とする膜を加熱させるようにしてもよい。シリコンを主成分とする膜としては、シリコン窒化膜（ＳｉＮ膜）、シリコン酸化膜（ＳｉＯ膜）シリコン酸炭化膜（ＳｉＯＣ膜）、シリコン酸炭窒化膜（ＳｉＯＣＮ膜）、シリコン酸窒化膜（ＳｉＯＮ膜）等のＳｉ系酸化膜、エピタキシャルシリコン膜（Ｅｐｉ－Ｓｉ膜）、エピタキシャルシリコンゲルマニウム膜（Ｅｐｉ－ＳｉＧｅ膜）等がある。不純物としては、例えば、臭素（Ｂ）、炭素（Ｃ）、窒素（Ｎ）、アルミニウム（Ａｌ）、リン（Ｐ）、ガリウム（Ｇａ）、砒素（Ａｓ）などの少なくとも１つ以上を含む。なお、上述したシリコンを主成分とする膜や金属酸化膜の他、エピタキシャルゲルマニウム膜（Ｅｐｉ－Ｇｅ膜）や、３－５族元素を用いて形成する膜を加熱するようにしてもよい。
また、メタクリル酸メチル樹脂（Ｐｏｌｙｍｅｔｈｙｌ ｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ：ＰＭＭＡ）、エポキシ樹脂、ノボラック樹脂、ポリビニルフェニール樹脂などの少なくともいずれかをベースとするレジスト膜であってもよい。
また、上述では、半導体装置の製造工程の一工程について記したが、これに限らず、液晶パネルの製造工程のパターニング処理、太陽電池の製造工程のパターニング処理や、パワーデバイスの製造工程のパターニング処理などの、基板を処理する技術にも適用可能である。
以上述べたように、本発明は、均一な基板処理を行うことが可能となる技術を提供することができる。
＜本発明の好ましい態様＞
以下、本発明の好ましい態様について付記する。
以下、本発明の好ましい態様について付記する。
（付記１）
本発明の一態様によれば、
垂直方向上下端部が開放され、筒状に形成された反応管と、
前記反応管の一端を閉塞する閉塞部材と、
前記閉塞部材の外側に設けられ、前記閉塞部材が前記反応管を閉塞することを補助する閉塞補助構造と、
前記反応管と前記閉塞部材が当接されて形成された処理室内に電磁波を発振することで処理室内に収容された基板を加熱する加熱装置と、
を有する基板処理装置が提供される。
本発明の一態様によれば、
垂直方向上下端部が開放され、筒状に形成された反応管と、
前記反応管の一端を閉塞する閉塞部材と、
前記閉塞部材の外側に設けられ、前記閉塞部材が前記反応管を閉塞することを補助する閉塞補助構造と、
前記反応管と前記閉塞部材が当接されて形成された処理室内に電磁波を発振することで処理室内に収容された基板を加熱する加熱装置と、
を有する基板処理装置が提供される。
（付記２）
前記閉塞補助構造は、前記閉塞部材が所定の位置に配置されるように固定する固定部と、
前記固定部と前記閉塞部材に連結される連結部材と、を有する付記１に記載の基板処理装置が提供される。
前記閉塞補助構造は、前記閉塞部材が所定の位置に配置されるように固定する固定部と、
前記固定部と前記閉塞部材に連結される連結部材と、を有する付記１に記載の基板処理装置が提供される。
（付記３）
前記反応管と前記閉塞部材の外側に設けられたケースをさらに有し、
前記加熱装置は、前記ケースの側壁面に設けられる付記１または２に記載の基板処理装置が提供される。
前記反応管と前記閉塞部材の外側に設けられたケースをさらに有し、
前記加熱装置は、前記ケースの側壁面に設けられる付記１または２に記載の基板処理装置が提供される。
（付記４）
前記閉塞部材の下面には、前記電磁波の漏洩を抑制する電磁波漏洩抑制構造が形成されている付記１から３のいずれか１つに記載の基板処理装置が提供される。
前記閉塞部材の下面には、前記電磁波の漏洩を抑制する電磁波漏洩抑制構造が形成されている付記１から３のいずれか１つに記載の基板処理装置が提供される。
（付記５）
前記電磁波漏洩抑制構造は、前記閉塞部材が前記反応管と当接する箇所の近傍に設けられる付記４に記載の基板処理装置が提供される。
前記電磁波漏洩抑制構造は、前記閉塞部材が前記反応管と当接する箇所の近傍に設けられる付記４に記載の基板処理装置が提供される。
（付記６）
前記電磁波漏洩抑制構造は、前記反応管が当接する箇所であって、前記反応管の径方向外側または径方向内側のどちらか一方、または両方に設けられたチョーク構造である付記４または５に記載の基板処理装置が提供される。
前記電磁波漏洩抑制構造は、前記反応管が当接する箇所であって、前記反応管の径方向外側または径方向内側のどちらか一方、または両方に設けられたチョーク構造である付記４または５に記載の基板処理装置が提供される。
（付記７）
前記電磁波漏洩抑制構造は、前記電磁波の波長に応じて形成された溝である付記４から６のいずれか１つに記載の基板処理装置が提供される。
前記電磁波漏洩抑制構造は、前記電磁波の波長に応じて形成された溝である付記４から６のいずれか１つに記載の基板処理装置が提供される。
（付記８）
前記電磁波漏洩抑制構造は、前記電磁波の波長の１／４波長の長さを有した溝である付記４から６のいずれか１つに記載の基板処理装置が提供される。
前記電磁波漏洩抑制構造は、前記電磁波の波長の１／４波長の長さを有した溝である付記４から６のいずれか１つに記載の基板処理装置が提供される。
（付記９）
前記閉塞部材は前記加熱装置からの電磁波を供給されるケース上部に配置され、前記閉塞部材の内壁面に前記反応管が当接されることで前記反応管上面を閉塞する付記１に記載の基板処理装置が提供される。
前記閉塞部材は前記加熱装置からの電磁波を供給されるケース上部に配置され、前記閉塞部材の内壁面に前記反応管が当接されることで前記反応管上面を閉塞する付記１に記載の基板処理装置が提供される。
（付記１０）
本発明の他の態様によれば、
垂直方向上下端部が開放され、筒状に形成された反応管と、前記反応管の一端を閉塞する閉塞部材と、前記閉塞部材の外側に設けられ、前記閉塞部材が前記反応管を閉塞することを補助する閉塞補助構造と、前記反応管と前記閉塞部材が当接されて形成された処理室内に電磁波を発振することで処理室内に収容された基板を加熱する加熱装置と、を有する基板処理装置の前記反応管内に基板を準備する工程と、
前記反応管内に前記電磁波を供給することで前記基板を処理する工程と、
を有する半導体装置の製造方法、および、基板処理方法が提供される。
本発明の他の態様によれば、
垂直方向上下端部が開放され、筒状に形成された反応管と、前記反応管の一端を閉塞する閉塞部材と、前記閉塞部材の外側に設けられ、前記閉塞部材が前記反応管を閉塞することを補助する閉塞補助構造と、前記反応管と前記閉塞部材が当接されて形成された処理室内に電磁波を発振することで処理室内に収容された基板を加熱する加熱装置と、を有する基板処理装置の前記反応管内に基板を準備する工程と、
前記反応管内に前記電磁波を供給することで前記基板を処理する工程と、
を有する半導体装置の製造方法、および、基板処理方法が提供される。
（付記１１）
前記閉塞部材の下面には、前記電磁波の漏洩を抑制する電磁波漏洩抑制構造が形成されている付記９に記載の方法が提供される。
前記閉塞部材の下面には、前記電磁波の漏洩を抑制する電磁波漏洩抑制構造が形成されている付記９に記載の方法が提供される。
（付記１２）
前記電磁波漏洩抑制構造は、前記反応管が当接する箇所であって、前記反応管の径方向外側または径方向内側のどちらか一方、または両方に設けられたチョーク構造である付記１０に記載の方法が提供される。
前記電磁波漏洩抑制構造は、前記反応管が当接する箇所であって、前記反応管の径方向外側または径方向内側のどちらか一方、または両方に設けられたチョーク構造である付記１０に記載の方法が提供される。
（付記１３）
前記電磁波漏洩抑制構造は、前記電磁波の波長の１／４波長の長さを有した溝である付記１０または１１に記載の方法が提供される。
前記電磁波漏洩抑制構造は、前記電磁波の波長の１／４波長の長さを有した溝である付記１０または１１に記載の方法が提供される。
（付記１４）
本発明の他の態様によれば、
垂直方向上下端部が開放され、筒状に形成された反応管と、前記反応管の一端を閉塞する閉塞部材と、前記閉塞部材の外側に設けられ、前記閉塞部材が前記反応管を閉塞することを補助する閉塞補助構造と、前記反応管と前記閉塞部材が当接されて形成された処理室内に電磁波を発振することで処理室内に収容された基板を加熱する加熱装置と、を有する基板処理装置の前記反応管内に基板を準備する手順と、
前記反応管内に前記電磁波を供給することで前記基板を処理する手順と、
をコンピュータに実行させるプログラム、または、該プログラムを記憶可能な記録媒体が提供される。
本発明の他の態様によれば、
垂直方向上下端部が開放され、筒状に形成された反応管と、前記反応管の一端を閉塞する閉塞部材と、前記閉塞部材の外側に設けられ、前記閉塞部材が前記反応管を閉塞することを補助する閉塞補助構造と、前記反応管と前記閉塞部材が当接されて形成された処理室内に電磁波を発振することで処理室内に収容された基板を加熱する加熱装置と、を有する基板処理装置の前記反応管内に基板を準備する手順と、
前記反応管内に前記電磁波を供給することで前記基板を処理する手順と、
をコンピュータに実行させるプログラム、または、該プログラムを記憶可能な記録媒体が提供される。
（付記１５）
前記閉塞部材の下面には、前記電磁波の漏洩を抑制する電磁波漏洩抑制構造が形成されている付記１３に記載のコンピュータに実行させるプログラム、または、該プログラムを記憶可能な記録媒体が提供される。
前記閉塞部材の下面には、前記電磁波の漏洩を抑制する電磁波漏洩抑制構造が形成されている付記１３に記載のコンピュータに実行させるプログラム、または、該プログラムを記憶可能な記録媒体が提供される。
（付記１６）
前記電磁波漏洩抑制構造は、前記反応管が当接する箇所であって、前記反応管の径方向外側または径方向内側のどちらか一方、または両方に設けられたチョーク構造である付記１４に記載のコンピュータに実行させるプログラム、または、該プログラムを記憶可能な記録媒体が提供される。
前記電磁波漏洩抑制構造は、前記反応管が当接する箇所であって、前記反応管の径方向外側または径方向内側のどちらか一方、または両方に設けられたチョーク構造である付記１４に記載のコンピュータに実行させるプログラム、または、該プログラムを記憶可能な記録媒体が提供される。
１０２・・・ケース（キャビティ）、
１０３・・・反応管、
１０４・・・キャップフランジ（閉塞板）、
１２１・・・コントローラ（制御部）、
１３０・・・キャップフランジ補助構造（閉塞補助構造）、
２００・・・ウエハ（基板）、
２０１・・・処理室、
２１０・・・載置台、
２１７・・・基板保持具、
６５５・・・マイクロ波発振器（加熱装置）。
１０３・・・反応管、
１０４・・・キャップフランジ（閉塞板）、
１２１・・・コントローラ（制御部）、
１３０・・・キャップフランジ補助構造（閉塞補助構造）、
２００・・・ウエハ（基板）、
２０１・・・処理室、
２１０・・・載置台、
２１７・・・基板保持具、
６５５・・・マイクロ波発振器（加熱装置）。
Claims (14)
- 垂直方向上下端部が開放され、筒状に形成された反応管と、
前記反応管の一端を閉塞する閉塞部材と、
前記閉塞部材の外側に設けられ、前記閉塞部材が前記反応管を閉塞することを補助する閉塞補助構造と、
前記反応管と前記閉塞部材が当接されて形成された処理室内に電磁波を発振することで処理室内に収容された基板を加熱する加熱装置と、
を有する基板処理装置。 - 前記閉塞補助構造は、前記閉塞部材が所定の位置に配置されるように固定する固定部と、
前記固定部と前記閉塞部材に連結される連結部材と、を有する請求項１に記載の基板処理装置。 - 前記反応管と前記閉塞部材の外側に設けられたケースをさらに有し、
前記加熱装置は、前記ケースの側壁面に設けられる請求項１に記載の基板処理装置。 - 前記閉塞部材の下面には、前記電磁波の漏洩を抑制する電磁波漏洩抑制構造が形成されている請求項１に記載の基板処理装置
- 前記電磁波漏洩抑制構造は、前記閉塞部材が前記反応管と当接する箇所の近傍に設けられる請求項４に記載の基板処理装置。
- 前記電磁波漏洩抑制構造は、前記反応管が当接する箇所に前記反応管を径方向外側または径方向内側のどちらか一方、または両方に設けられたチョーク構造である請求項４に記載の基板処理装置。
- 前記電磁波漏洩抑制構造は、前記電磁波の波長に応じて形成された溝である請求項４に記載の基板処理装置。
- 前記電磁波漏洩抑制構造は、前記電磁波の波長の１／４波長の長さを有した溝である請求項４に記載の基板処理装置。
- 前記閉塞板は前記加熱装置からの電磁波を供給されるケース上部に配置され、前記閉塞板の内壁面に前記反応管が当接されることで前記反応管上面を閉塞する請求項１に記載の基板処理装置。
- 垂直方向上下端部が開放され、筒状に形成された反応管と、前記反応管の一端を閉塞する閉塞部材と、前記閉塞部材の外側に設けられ、前記閉塞部材が前記反応管を閉塞することを補助する閉塞補助構造と、前記反応管と前記閉塞部材が当接されて形成された処理室内に電磁波を発振することで処理室内に収容された基板を加熱する加熱装置と、を有する基板処理装置の前記反応管内に基板を準備する工程と、
前記反応管内に前記電磁波を供給することで前記基板を処理する工程と、
を有する半導体装置の製造方法。 - 前記閉塞板の下面には、前記電磁波の漏洩を抑制する電磁波漏洩抑制構造が形成されている請求項１０に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記電磁波漏洩抑制構造は、前記反応管が当接する箇所に前記反応管を径方向外側または径方向内側のどちらか一方、または両方に設けられたチョーク構造である請求項１１に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記電磁波漏洩抑制構造は、前記電磁波の波長の１／４波長の長さを有した溝である請求項１１に記載の半導体装置の製造方法。
- 垂直方向上下端部が開放され、筒状に形成された反応管と、前記反応管の一端を閉塞する閉塞部材と、前記閉塞部材の外側に設けられ、前記閉塞部材が前記反応管を閉塞することを補助する閉塞補助構造と、前記反応管と前記閉塞部材が当接されて形成された処理室内に電磁波を発振することで処理室内に収容された基板を加熱する加熱装置と、を有する基板処理装置の前記反応管内に基板を準備する手順と、
前記反応管内に前記電磁波を供給することで前記基板を処理する手順と、
をコンピュータに実行させるプログラム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/JP2015/077309 WO2017056149A1 (ja) | 2015-09-28 | 2015-09-28 | 基板処理装置、半導体装置の製造方法およびプログラム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/JP2015/077309 WO2017056149A1 (ja) | 2015-09-28 | 2015-09-28 | 基板処理装置、半導体装置の製造方法およびプログラム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2017056149A1 true WO2017056149A1 (ja) | 2017-04-06 |
Family
ID=58422807
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/JP2015/077309 WO2017056149A1 (ja) | 2015-09-28 | 2015-09-28 | 基板処理装置、半導体装置の製造方法およびプログラム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| WO (1) | WO2017056149A1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP4156236A1 (en) * | 2021-09-24 | 2023-03-29 | Kokusai Electric Corp. | Substrate processing apparatus, cleaning method, and method of manufacturing semiconductor device |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011176262A (ja) * | 2010-01-27 | 2011-09-08 | Hitachi Kokusai Electric Inc | 基板処理装置 |
| WO2014038667A1 (ja) * | 2012-09-06 | 2014-03-13 | 株式会社日立国際電気 | 基板処理装置、半導体装置の製造方法及び記録媒体 |
| JP2014170634A (ja) * | 2013-03-01 | 2014-09-18 | Hitachi Kokusai Electric Inc | プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法 |
-
2015
- 2015-09-28 WO PCT/JP2015/077309 patent/WO2017056149A1/ja active Application Filing
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|---|---|---|---|---|
| JP2011176262A (ja) * | 2010-01-27 | 2011-09-08 | Hitachi Kokusai Electric Inc | 基板処理装置 |
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