WO2022049675A1 - 基板保持具、基板処理装置及び半導体装置の製造方法 - Google Patents

基板保持具、基板処理装置及び半導体装置の製造方法 Download PDF

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WO2022049675A1
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gas
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columns
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敦士 平野
寛哲 嶋田
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株式会社Kokusai Electric
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Definitions

  • the present disclosure relates to a method for manufacturing a substrate holder, a substrate processing apparatus, and a semiconductor apparatus.
  • Each patent document describes a substrate processing apparatus that forms a film on the surface of a substrate in a state where the substrate is held in multiple stages by a substrate holder in a processing furnace.
  • the substrate holders used in the substrate processing apparatus as described above include a plurality of columns, a plurality of substrate support portions provided in the longitudinal direction of the columns, and a plurality of substrate support portions alternately arranged in the longitudinal direction of the columns. It has a ring-shaped plate, and the support is engaged with the notch formed in the plate, and the plate and the support are directly welded and fixed.
  • the columns are concentrated in the semicircular portion of the plate, and the plate and the column are directly connected to each other. It is welded and fixed. For this reason, the plate hangs down to the side where the support column is not arranged, stress is concentrated at the fixed portion between the plate and the support column, and the substrate holder is easily damaged.
  • the present disclosure aims to improve the strength of the substrate holder.
  • a plurality of pillars having a width narrower than the width of the annular member, arranged along the outer edge of the annular member, and holding the plurality of annular members.
  • a plurality of support members extending from the plurality of pillars toward the inner circumference and placing a substrate between the upper annular member and the lower annular member.
  • a plurality of connecting members that are welded to at least one of the plurality of columns and the plurality of annular members, respectively, and connect the columns to the plurality of annular members.
  • the strength of the substrate holder can be improved.
  • FIG. 4A is a diagram for explaining the positional relationship between the substrate held by the substrate holder according to the embodiment of the present disclosure, the annular member, and the supply slit
  • FIG. 4B is a diagram. 4 (A) is an enlarged view showing a part of (A).
  • FIG. 5 (A) to 5 (D) are a perspective view, a side view, a top view, and a bottom view showing a substrate holder according to an embodiment of the present disclosure. It is a perspective view which shows the annular member which concerns on one Embodiment of this disclosure. It is sectional drawing which cut in the horizontal direction the substrate holder which concerns on one Embodiment of this disclosure.
  • FIG. 8A is a view of the periphery of the fixed portion of the annular member and the pillar from above
  • FIG. 8B is a view of the periphery of the fixed portion of the annular member and the pillar as viewed from the outer peripheral side of the pillar.
  • FIG. 8 (C) is a perspective view of the ring-shaped member and the periphery of the fixed portion of the pillar.
  • 9 (A) is a perspective view showing a state in which the substrate is held by the substrate holder according to the embodiment of the present disclosure
  • FIG. 9 (B) is an enlarged part of FIG. 9 (A).
  • It is a cross-sectional perspective view cut in the vertical direction
  • FIG. 9 (C) is an enlarged cross-sectional view of a part of FIG. 9 (A) cut in the vertical direction.
  • FIG. 12 (A) is a cross-sectional view of the substrate holder according to the comparative example cut in the horizontal direction
  • FIG. 12 (B) shows the periphery of the annular member and the fixing portion of the pillar in the region A of FIG. 12 (A). Is an enlarged view.
  • FIG. 13 (A) is a diagram showing the relationship between the wall thickness of the annular member, the stress applied to the fixed portion between the annular member and the column, and the amount of sagging of the annular member
  • FIG. 13 (B) is a diagram showing the relationship between the annular member and the sagging amount of the annular member.
  • FIG. 13C is a diagram showing the relationship between the wall thickness of the ring member and the gas inflow rate to the substrate
  • FIG. 13C is a diagram showing the relationship between the inner diameter of the annular member and the gas inflow rate to the substrate.
  • FIG. 14A is a diagram showing the relationship between the position of the pillar from the central axis of the substrate holder and the amount of sagging of the annular member
  • FIG. 14B is a diagram showing the relationship between the pillar from the central axis of the substrate holder and FIG. 14B. It is a figure which showed the relationship between the position of, and the stress applied to the fixed part of an annular member and a column.
  • FIG. 15A is a modified example of the substrate holder according to the embodiment of the present disclosure, and is a perspective view of the periphery of the annular member and the fixing portion of the pillar.
  • FIG. 15A is a modified example of the substrate holder according to the embodiment of the present disclosure, and is a perspective view of the periphery of the annular member and the fixing portion of the pillar.
  • FIG. 15B is a diagram showing a modified example of the substrate holder according to the embodiment of the present disclosure
  • FIG. 15C is a column around the annular member of FIG. 15B and the fixing portion of the column. It is a figure seen from the outer peripheral side of.
  • FIGS. 1 to 11 An example of the substrate processing apparatus according to the embodiment of the present disclosure will be described with reference to FIGS. 1 to 11.
  • the arrow H shown in the figure indicates the device vertical direction (vertical direction), the arrow W indicates the device width direction (horizontal direction), and the arrow D indicates the device depth direction (horizontal direction).
  • the substrate processing apparatus 10 includes a control unit 280 for controlling each unit and a processing furnace 202, and the processing furnace 202 has a heater 207 for heating the wafer 200.
  • the heater 207 has a cylindrical shape, is configured to surround the reaction tube 203, and is installed in the vertical direction of the device by being supported by a heater base (not shown).
  • the heater 207 also functions as an activation mechanism for activating the processing gas with heat.
  • the details of the control unit 280 will be described later.
  • the reaction tube 203 is arranged upright inside the heater 207, and constitutes a reaction vessel concentrically with the heater 207.
  • the reaction tube 203 is made of a heat-resistant material such as high-purity fused silica (SiO 2 ) or silicon carbide (SiC).
  • the substrate processing apparatus 10 is a so-called hot wall type.
  • the reaction tube 203 has a side surface and a ceiling formed by a cylindrical surface coaxial with the axis of rotation described later, and is separated from an inner tube 12 directly facing the wafer 200 and a wide gap (gap S) on the outside of the inner tube. It has a cylindrical outer tube 14 provided so as to surround the inner tube 12.
  • the inner pipe 12 is arranged concentrically with the outer pipe 14.
  • the inner pipe 12 is an example of a pipe member.
  • the outer tube 14 has pressure resistance.
  • the lower end of the inner pipe 12 is opened, and the upper end is closed by a flat ceiling. Further, the lower end of the outer pipe 14 is also opened, and the upper end is completely closed by a flat ceiling. Further, as shown in FIG. 2, a plurality of nozzle chambers 222 (three in this embodiment) are formed in the gap S formed between the inner pipe 12 and the outer pipe 14. The details of the nozzle chamber 222 will be described later.
  • a processing chamber 201 for processing the wafer 200 as a substrate is formed in the space surrounded by the side surface and the ceiling of the inner tube 12. Further, the processing chamber 201 can accommodate a boat 214, which is an example of a substrate holder capable of holding wafers 200 in a horizontal posture and vertically arranged in multiple stages, and an inner tube 12 accommodates the accommodated wafer 200. Siege. The details of the inner pipe 12 will be described later.
  • the lower end of the reaction tube 203 is supported by a cylindrical manifold 226.
  • the manifold 226 is made of a metal such as nickel alloy or stainless steel, or is made of a heat resistant corrosion resistant material such as quartz or SiC.
  • a flange is formed at the upper end of the manifold 226, and the lower end of the outer pipe 14 is installed on the flange.
  • An airtight member 220 such as an O-ring is arranged between the flange and the lower end of the outer tube 14 to keep the inside of the reaction tube 203 airtight.
  • a lid (seal cap) 219 is airtightly attached to the opening at the lower end of the manifold 226 via an airtight member 220 such as an O-ring, and the opening side of the lower end of the reaction tube 203, that is, the opening of the manifold 226. Is airtightly closed.
  • the lid 219 is made of a metal such as nickel alloy or stainless steel, and is formed in a disk shape.
  • the lid 219 may be configured to cover the outside with a heat-resistant material such as quartz (SiO 2 ) or silicon carbide (SiC).
  • a boat support 218 that supports the boat 214 is provided on the lid 219.
  • the boat support 218 is made of, for example, quartz or SiC and functions as a heat insulating portion.
  • the boat 214 is erected on the boat support 218.
  • the boat 214 is made of, for example, quartz, SiC, or the like.
  • the boat 214 has a bottom plate to be described later attached to the boat support 218 and a top plate arranged above the bottom plate, and a plurality of pillars 215a to 215e (see FIG. 2) are provided between the bottom plate and the top plate. Is erected.
  • the boat 214 holds a plurality of wafers 200 to be processed in the processing chamber 201 in the inner pipe 12.
  • the plurality of wafers 200 are supported in the boat 214 in a state where they maintain a horizontal posture while being spaced apart from each other and are centered on each other, and the loading direction is the axial direction of the reaction tube 203. That is, the center of the wafer 200 is aligned with the central axis of the boat 214, and the central axis of the boat 214 coincides with the central axis of the reaction tube 203.
  • the details of the boat 214 will be described later.
  • a rotation mechanism 267 that rotatably holds the boat is provided on the lower side of the lid 219.
  • the rotation shaft (shaft) 265 of the rotation mechanism 267 is connected to the boat support 218 through the lid 219, and the rotation mechanism 267 rotates the boat 214 via the boat support 218 to rotate the wafer 200. Rotate.
  • the lid 219 is vertically raised and lowered by an elevator 115 as an elevating mechanism provided outside the reaction tube 203, and the boat 214 can be carried in and out of the processing chamber 201.
  • Nozzle support portions 350a, 350b, 350c (see FIG. 3) that support gas nozzles (injectors) 340a, 340b, 340c that supply gas to the inside of the processing chamber 201 are installed on the inner surface of the manifold 226 (see FIG. 1). Then, only the gas nozzle 340a and the nozzle support portion 350a are shown).
  • the nozzle support portions 350a, 350b, 350c are made of a material such as nickel alloy or stainless steel.
  • Gas supply pipes 310a, 310b, 310c for supplying gas to the inside of the processing chamber 201 are connected to one end of each of the nozzle support portions 350a, 350b, 350c, and gas nozzles 340a, 340b, 340c are connected to the other end, respectively.
  • the gas nozzles 340a, 340b, and 340c are configured by forming a pipe such as quartz or SiC into a desired shape. The details of the gas nozzles 340a, 340b, 340c and the gas supply pipes 310a, 310b, 310c will be described later.
  • the outer tube 14 of the reaction tube 203 is formed with an exhaust port 230 that fluidly communicates with the gap S.
  • the exhaust port 230 is formed adjacent to the lower end of the outer pipe 14 and below the second exhaust port 237 described later.
  • the exhaust pipe 231 allows the exhaust port 230 and the vacuum pump 246 as a vacuum exhaust device to communicate with each other in a fluid manner.
  • a pressure sensor 245 for detecting the pressure inside the processing chamber 201 and an APC (Auto Pressure Controller) valve 244 as a pressure regulator are provided in the middle of the exhaust pipe 231.
  • the outlet of the vacuum pump 246 is connected to a waste gas treatment device (not shown) or the like.
  • the pressure inside the processing chamber 201 is configured to be a predetermined pressure (vacuum degree).
  • a temperature sensor (not shown) as a temperature detector is installed inside the reaction tube 203, and processing is performed by adjusting the power supply to the heater 207 based on the temperature information detected by the temperature sensor.
  • the temperature inside the chamber 201 is configured to have a desired temperature distribution.
  • the boat 214 for loading a plurality of wafers 200 to be batch processed in multiple stages is carried into the processing chamber 201 by the boat support 218. Then, the wafer 200 carried into the processing chamber 201 is heated to a predetermined temperature by the heater 207.
  • An appliance having such a processing furnace is called a vertical batch appliance.
  • the peripheral wall of the inner pipe 12 faces the supply slits 235a, 235b, 235c and the supply slits 235a, 235b, 235c as inflow ports for flowing the gas into the processing chamber 201.
  • a first exhaust port 236 is formed as an outlet for allowing the gas in the processing chamber 201 to flow out to the gap S.
  • a second exhaust port 237 which is an example of a discharge portion having an opening area smaller than that of the first exhaust port 236, is formed.
  • the supply slits 235a, 235b, 235c and the first exhaust port 236 and the second exhaust port 237 are formed at different positions in the circumferential direction of the inner pipe 12 and are formed at opposite positions.
  • the first exhaust port 236 formed in the inner pipe 12 faces each side of the wafer 200 as shown in FIGS. 1 and 4A, and is a region in which the wafer 200 of the processing chamber 201 is housed. It is formed in (hereinafter referred to as "wafer area"). Further, the first exhaust port 236 is formed in the same direction as the first exhaust port 236 when viewed from the central axis, over the wafer region in the central axis direction. Further, the first exhaust port 236 fluidly communicates with the vacuum pump 246 via the exhaust port 230, and exhausts the gas flowing on the surface of the wafer 200.
  • the second exhaust port 237 is formed from a position higher than the upper end of the exhaust port 230 to a position higher than the lower end of the exhaust port 230, and exhausts the atmosphere below the processing chamber 201.
  • the first exhaust port 236 is a gas exhaust port that exhausts the atmosphere inside the processing chamber 201 to the gap S, and the gas exhausted from the first exhaust port 236 flows roughly downward in the gap S. It is exhausted to the outside of the reaction tube 203 via the exhaust port 230. Similarly, the gas exhausted from the second exhaust port 237 is exhausted to the outside of the reaction tube 203 via the lower side of the gap S and the exhaust port 230.
  • the gas after flowing on the surface of the wafer 200 is exhausted in the shortest distance with the entire gap S as a flow path, thereby minimizing the pressure loss between the first exhaust port 236 and the exhaust port 230. be able to. Thereby, the pressure in the wafer region can be lowered or the flow velocity in the wafer region can be increased to alleviate the loading effect.
  • a plurality of supply slits 235a formed in the peripheral wall of the inner pipe 12 are formed in the vertical direction with horizontally long slit openings, and the first nozzle chamber 222a and the processing chamber 201 are formed. And communicate with.
  • a plurality of supply slits 235b are formed in the vertical direction with horizontally long slit openings, and are arranged on the side of the supply slits 235a. Further, the supply slit 235b communicates the second nozzle chamber 222b with the processing chamber 201.
  • a plurality of supply slits 235c are formed in the vertical direction with horizontally long slit openings, and are arranged on the opposite side of the supply slits 235a with the supply slits 235b interposed therebetween. Further, the supply slit 235c communicates the third nozzle chamber 222c with the processing chamber 201.
  • the supply slits 235a, 235b, 235c are opened at substantially the same height as the corresponding wafer 200.
  • the supply slits 235a, 235b, and 235c are mounted in a plurality of stages on the boat 214 in a state of being housed in the processing chamber 201 in the vertical direction. It is formed so as to be arranged between the adjacent wafers 200 and between the uppermost wafer 200 and the top plate 216 of the boat 214.
  • gas is supplied to the corresponding wafers 200 from the supply slits 235a to 235c corresponding to each of the wafers 200 held in the reaction tube 203, and a parallel gas flow is formed on the surface of the wafer 200. ..
  • the positions of the supply slits 235a, 235b, and 235c are set with the intention of maximizing the gas reaching the surface of the corresponding wafer 200 in cooperation with the separate ring 400 described later.
  • the supply slits 235a, 235b, and 235c are located at heights higher than the upper surface of the corresponding wafer 200, respectively, as shown in FIG. 4B, and are directly above the corresponding wafer 200. It has a lower end located at a height higher than the upper surface of the separate ring 400 and an upper end located at a height lower than the lower surface of the wafer 200 directly above the corresponding wafer 200. In this arrangement, much of the gas is between the corresponding wafer 200 and the separate ring 400 directly above it, and between the separate ring 400 directly above the corresponding wafer 200 and the bottom surface of the wafer 200 directly above the corresponding wafer 200.
  • the supply slits 235a, 235b, and 235c can also be formed at a position between the lowermost wafer 200 that can be placed on the boat 214 and the bottom plate of the boat 214.
  • the number of supply slits 235a and the like arranged in the vertical direction is one more than the number of wafers 200.
  • the gas supply efficiency is improved.
  • the supply slits 235a, 235b, and 235c are smoothly formed so that the edge portions as the four corners draw a curved surface.
  • R cliffs or the like By performing R cliffs or the like on the edge portion to form a curved surface, it is possible to suppress the stagnation of gas on the periphery of the edge portion, suppress the formation of a film on the edge portion, and further, the edge portion. It is possible to suppress the peeling of the film formed on the surface.
  • gas nozzles 340a, 340b, 340c are installed in the corresponding nozzle chambers 222a, 222b, 222c of the nozzle chamber 222 at the lower end of the inner peripheral surface 12a on the supply slits 235a, 235b, 235c side of the inner pipe 12.
  • the opening 256 is formed.
  • the nozzle chamber 222 is formed in the gap S between the outer peripheral surface 12c of the inner tube 12 and the inner peripheral surface 14a of the outer tube 14.
  • the nozzle chamber 222 includes a first nozzle chamber 222a, a second nozzle chamber 222b, and a third nozzle chamber 222c extending in the vertical direction. Further, the first nozzle chamber 222a, the second nozzle chamber 222b, and the third nozzle chamber 222c are formed side by side in this order in the circumferential direction of the processing chamber 201.
  • the first nozzle chamber 222a, the second nozzle chamber 222b, and the third nozzle chamber 222c are examples of supply chambers (supply buffers).
  • a nozzle chamber 222 is formed between the arc-shaped outer wall 20 connecting the tip of 18b and the inner pipe 12.
  • a third partition 18c extending from the outer peripheral surface 12c of the inner tube 12 toward the outer wall 20 side and a fourth partition 18d are formed, and the third partition 18c and the first partition are formed.
  • the four partitions 18d are arranged in this order from the first partition 18a to the second partition 18b.
  • the outer wall 20 is separated from the outer pipe 14. Further, the tip of the third partition 18c and the tip of the fourth partition 18d reach the outer wall 20.
  • the partitions 18a to 18d and the outer wall 20 are examples of partition members.
  • the partitions 18a to 18d and the outer wall 20 are formed from the ceiling portion of the nozzle chamber 222 to the lower end portion of the reaction tube 203. Specifically, the lower end of the third partition 18c and the lower end of the fourth partition 18d are formed below the upper edge of the opening 256 as shown in FIG.
  • the first nozzle chamber 222a is formed by being surrounded by the inner pipe 12, the first partition 18a, the third partition 18c, and the outer wall 20, and the second nozzle chamber 222b is formed. It is formed by being surrounded by an inner pipe 12, a third partition 18c, a fourth partition 18d, and an outer wall 20. Further, the third nozzle chamber 222c is formed by being surrounded by the inner pipe 12, the fourth partition 18d, the second partition 18b, and the outer wall 20.
  • each of the nozzle chambers 222a, 222b, 222c has a ceiling shape in which the lower end is opened and the upper end is closed by the wall body constituting the top surface of the inner pipe 12, and extends in the vertical direction.
  • the supply slits 235a communicating the first nozzle chamber 222a and the processing chamber 201 are formed on the peripheral wall of the inner pipe 12 side by side in the vertical direction as shown in FIG. Further, the supply slits 235b that communicate the second nozzle chamber 222b and the processing chamber 201 are arranged in the vertical direction and formed on the peripheral wall of the inner pipe 12, and the supply slits that communicate the third nozzle chamber 222c and the processing chamber 201. 235c are formed on the peripheral wall of the inner pipe 12 side by side in the vertical direction.
  • the gas nozzles 340a, 340b, and 340c extend in the vertical direction, and are installed in the nozzle chambers 222a, 222b, 222c, respectively, as shown in FIG. Specifically, the gas nozzle 340a communicating with the gas supply pipe 310a is arranged in the first nozzle chamber 222a. Further, the gas nozzle 340b communicating with the gas supply pipe 310b is arranged in the second nozzle chamber 222b. Further, the gas nozzle 340c communicating with the gas supply pipe 310c is arranged in the third nozzle chamber 222c.
  • the gas nozzle 340b is sandwiched between the gas nozzle 340a and the gas nozzle 340c in the circumferential direction of the processing chamber 201. Further, the gas nozzle 340a and the gas nozzle 340b are partitioned by a third partition 18c, and the gas nozzle 340b and the gas nozzle 340c are partitioned by a fourth partition 18d. As a result, it is possible to prevent the gas from being mixed between the nozzle chambers 222.
  • the gas nozzles 340a, 340b, and 340c are each configured as an I-shaped long nozzle. As shown in FIG. 3, injection holes 234a, 234b, and 234c for injecting gas are formed on the peripheral surfaces of the gas nozzles 340a, 340b, and 340c so as to face the supply slits 235a, 235b, and 235c, respectively. .. Specifically, the injection holes 234a, 234b, 234c of the gas nozzles 340a, 340b, 340c are formed in the central portion of the vertical width of each supply slit 235a, 235b, 235c so as to correspond to one for each supply slit 235. Then it is good.
  • a horizontal line passing through the center of the injection hole 234a or the like is formed between the upper surface of the corresponding wafer 200 and the lower surface of the wafer 200 directly above the corresponding wafer 200.
  • the height position is set so as to be located between the upper surface of the separate ring 400 directly above the corresponding wafer 200 and the lower surface of the wafer 200 directly above the corresponding wafer 200. ..
  • the injection holes 234a, 234b, and 234c are pinhole-shaped, and the size (diameter) in the vertical direction is smaller than the size in the height direction of the corresponding supply slit 235a.
  • the injection direction in which the gas is injected from the injection hole 234a of the gas nozzle 340a faces the center of the processing chamber 201 when viewed from above, and is as shown in FIG. 4A when viewed from the side. Between the wafers 200 and the wafer 200, it faces the upper portion of the upper surface of the uppermost wafer 200 or the lower portion of the lower surface of the lowermost wafer 200.
  • the range in which the injection holes 234a, 234b, and 234c are formed in the vertical direction covers the range in which the wafer 200 is arranged in the vertical direction. Further, the injection directions in which the gas is injected from the respective injection holes 234a, 234b, and 234c are set to be the same direction.
  • each gas nozzle 340a, 340b, 340c is supplied to the supply slit 235a formed in the inner pipe 12 forming the front wall of each nozzle chamber 222a, 222b, 222c. , 235b, 235c and are supplied to the processing chamber 201. Then, the gas supplied to the processing chamber 201 flows in parallel along the upper surface and the lower surface of each wafer 200.
  • Gas supply pipes 310a, 310b, 310c As shown in FIG. 1, the gas supply pipe 310a communicates with the gas nozzle 340a via the nozzle support portion 350a, and the gas supply pipe 310b communicates with the gas nozzle 340b via the nozzle support portion 350b. Further, the gas supply pipe 310c communicates with the gas nozzle 340c via the nozzle support portion 350c.
  • the gas supply pipe 310a has a raw material gas supply source 360a for supplying a first raw material gas (reaction gas) as a processing gas in order from the upstream side in the gas flow direction, and a mass flow controller (MFC) which is an example of a flow rate controller.
  • a 320a and a valve 330a, which is an on-off valve, are provided, respectively.
  • the gas supply pipe 310b is provided with a raw material gas supply source 360b, an MFC 320b, and a valve 330b, which supply a second raw material gas as a processing gas, in order from the upstream direction.
  • the gas supply pipe 310c is provided with an inert gas supply source 360c, an MFC 320c, and a valve 330c, which supply the inert gas as a processing gas, in order from the upstream direction.
  • a gas supply pipe 310d for supplying the inert gas is connected to the downstream side of the gas supply pipe 310a with respect to the valve 330a.
  • the gas supply pipe 310d is provided with an inert gas supply source 360d, an MFC 320d, and a valve 330d, which supply the inert gas as a processing gas, in order from the upstream direction.
  • a gas supply pipe 310e for supplying the inert gas is connected to the downstream side of the gas supply pipe 310b on the downstream side of the valve 330b.
  • the gas supply pipe 310e is provided with an inert gas supply source 360e, an MFC320e, and a valve 330e, which supply an inert gas as a processing gas, in order from the upstream direction.
  • the inert gas supply sources 360c, 360d, 360e for supplying the inert gas are connected to a common supply source.
  • ammonia (NH 3 ) gas can be mentioned.
  • a silicon (Si) source gas can be mentioned.
  • examples of the inert gas supplied from the gas supply pipes 310c, 310d, and 310e include nitrogen (N 2 ) gas.
  • Gas is supplied in parallel to the surface of the wafer 200 through gas supply pipes 310a, 310b, 310c, gas nozzles 340a, 340b, 340c, injection holes 234a, 234b, 234c, supply slits 235a, 235b, 235c, etc.
  • a gas supply mechanism is configured to discharge toward.
  • a gas exhaust mechanism for exhausting gas flowing on the surface of the wafer 200 is configured by a first exhaust port 236, a second exhaust port 237, an exhaust port 230, an exhaust pipe 231 and a vacuum pump 246.
  • the boat 214 has a disk-shaped bottom plate 217, a disk-shaped top plate 216, and a plurality of pillars 215a to 215e (five in this embodiment) in which the bottom plate 217 and the top plate 216 are vertically erected. ..
  • a plurality of separate rings 400 as annular members are provided between the bottom plate 217 and the top plate 216 of the plurality of columns 215a to 215e in a substantially horizontal and vertical direction.
  • a support pin 221 is provided between each of the separate rings 400 as a support member for holding the wafer 200 substantially horizontally.
  • the support pin 221 extends from each of the plurality of columns 215a, 215c, and 215e toward the inner circumference, and mounts the wafer 200 at a substantially central position between the upper separate ring 400 and the lower separate ring 400. ..
  • the bottom plate 217 is formed with a plurality of bolt mounting holes 217e (three in this embodiment) for fixing the boat 214 to the boat support base 218. Further, on the bottom surface of the bottom plate 217, a plurality of (three in this embodiment) square-shaped leg portions 217d for standing the boat 214 on the boat support base 218 are provided.
  • the separate ring 400 is a flat flat plate-shaped annular member. Further, the separate ring 400 is made of, for example, quartz. Further, on the outer peripheral surface of the separate ring 400, a plurality of notches 400a to 400e (five in this embodiment) having a shape avoiding the plurality of pillars 215a to 215e are formed. These notches 400a to 400e are in contact with the pillars 215a to 215e, respectively.
  • the separate ring 400 has a certain width and thickness except for the contact portion with the pillars 215a to 215e.
  • the inner diameter of the separate ring 400 is, for example, 296 mm, and is configured to be equal to or less than the outer diameter (for example, 300 mm) of the wafer 200 (see FIGS. 9B and 9C).
  • the outer diameter of the separate ring 400 is, for example, 315 mm, which is larger than the outer diameter of the wafer 200 (see FIGS. 9B and 9C).
  • the width of the separate ring 400 is the difference between the outer diameter of the separate ring 400 and the inner diameter of the separate ring 400.
  • the outer diameter of the separate ring is, for example, 280 to 300 mm.
  • the width of the separate ring 400 is, for example, 5 to 12 mm. Further, the thickness (thickness) of the separate ring 400 is a thickness that does not hinder the gas flow and has no problem in terms of strength, for example, 1 to 2 mm, and is, for example, 1.5 mm. ..
  • the notches 400a to 400e are formed on the outer peripheral side of the separate ring 400 in the same number as the columns 215a to 215e (five in this embodiment). Further, as shown in FIG. 7, the notches 400a to 400e are formed so as to extend from the front side in the transport direction of the wafer 200 (also referred to as the front side in the insertion direction of the separate ring 400) to the back side to form the separate ring 400. It can be inserted into the boat 214 almost horizontally.
  • the notch 400c on the back side in the insertion direction of the separate ring 400 has a shape in which the corresponding pillar 215c is projected in the insertion direction.
  • the notches 400b and 400d have a shape in which the pillars 215b and 215d corresponding to the front side in the insertion direction are projected in the insertion direction, respectively, and are formed so that the back side in the transfer direction of the wafer 200 extends in the wafer transfer direction.
  • the notches 400a and 400e on the front side in the insertion direction (front side in the wafer transfer direction) of the separate ring 400 have a shape in which the pillars 215a and 215e corresponding to the front side in the insertion direction are projected in the insertion direction, respectively, as shown in FIG. Therefore, the wafer 200 is formed so as to extend from the front side to the back side in the transport direction.
  • the notches 400a and 400e are formed substantially parallel to the wafer transfer direction when the wafer 200 is conveyed to the support pins 221.
  • the pillars 215a and 215e of the book are arranged respectively.
  • the columns 215a to 215e are rectangular polygonal columns that are long in the circumferential direction and short in the radial direction (width direction) of the separate ring 400, and the side surfaces at both ends in the narrow circumferential direction are substantially perpendicular to the circumferential direction (both sides). The normals of the surfaces are formed so as to face substantially the circumferential direction. Further, the cross sections of the columns 215a to 215e have an asymmetrical shape that is longer in the circumferential direction than the width direction of the separate ring 400. Further, the two pillars 215a and 215e on the front side in the wafer transfer direction are formed so that the inner peripheral surface faces substantially parallel to the transfer direction of the wafer 200.
  • support pins 221 are provided on at least three pillars 215a, 215c, and 215e among the plurality of pillars 215a to 215e between the separate rings 400, respectively.
  • the outer peripheral surface of the columns 215a to 215e has a shape that follows the outer peripheral surface of the plurality of separate rings 400.
  • the pillars 215a to 215e each have a width narrower than the width of the separate ring 400, and are arranged along the outer edge of the separate ring 400 as shown in FIG. 7, and a plurality of pillars 215a to 215e (the present implementation). In the form, it holds a plurality of separate rings 400 in 5).
  • the separate ring 400 is integrated with the boat 214 by contacting or bringing a plurality of notches 400a to 400e into contact with or close to the corresponding columns 215a to 215e and welding them to each other.
  • the columns 215b to 215d are spot welded to the notches 400b to 400d, respectively.
  • the separate rings 400 and the columns 215a and 215e which are on the front side in the insertion direction of the separate ring 400 and on the front side in the wafer transfer direction, are shown in FIGS. 8 (A) to 8 (A).
  • they are configured to be welded and fixed via rods 500a and 500b as connecting members, respectively.
  • rods 500a and 500b as connecting members, respectively.
  • one ends of the rods 500a and 500b are welded to the surfaces at both ends in the circumferential direction, and the other ends are welded to the separate ring 400, respectively. That is, two rods 500a and 500b are provided between one separate ring 400 and one pillar 215a and between one separate ring 400 and one pillar 215e, respectively, and two rods 500a and 500b are provided.
  • the separate ring 400 and the pillar 215a are connected via the two rods 500a and 500b, and similarly, the separate ring 400 and the pillar 215e are connected via the two rods 500a and 500b.
  • the pillars 215a and 215e on the front side in the wafer transport direction are welded to the notches 400a and 400e on the front side in the insertion direction of the separate ring 400 via the rods 500a and 500b, respectively. It is fixed. That is, the plurality of separate rings 400 and the plurality of pillars 215a and 215e are connected by the plurality of rods 500a and 500b, respectively.
  • the rods 500a and 500b are round bars having a diameter equal to or less than the wall thickness of the separate ring 400. Further, the rods 500a and 500b are made of the same material as the separate rings 400 and the columns 215a to 215e, and are made of, for example, quartz. Further, the rods 500a and 500b are provided in the gaps between the surface on which the notches 400a and 400e of the separate ring 400 are formed and the side surfaces of the columns 215a and 215e, respectively, and the separate ring 400 and the column on the front side in the wafer transfer direction are provided. It is welded to 215a and 215e, respectively.
  • the rod 500a is linear, and a surface substantially parallel to the width direction of the notch 400a (a surface substantially perpendicular to the wafer transfer direction) and one side surface of the pillar 215a are welded and fixed.
  • the rod 500b has a curved shape, and a surface substantially parallel to the wafer transport direction of the notch 400a and another side surface of the pillar 215a are welded and fixed.
  • the rods 500a and 500b are fixed by welding a surface substantially parallel to the width direction of the notch 400e and one side surface of the pillar 215e, and the rod 500b is substantially parallel to the wafer transport direction of the notch 400e.
  • the surface and the other side surface of the pillar 215e are welded and fixed.
  • the rods 500a and 500b can absorb the deformation in the direction orthogonal to the stretching direction as a bending moment. That is, by bending the rods 500a and 500b, it is possible to absorb deformations in the device vertical direction (vertical direction), the device width direction (horizontal direction), and the device depth direction (horizontal direction). That is, by using the rod 500b having one of them curved, the rods 500a and 500b absorb the deformation due to stress. Therefore, the stress is relaxed as compared with the case where the separate ring 400 and the columns 215a and 215e are directly welded, respectively, and damage due to the stress can be prevented.
  • the positions of the columns 215a and 215e for fixing the separate rings 400 on the front side in the insertion direction of the separate ring 400 and on the front side in the wafer transfer direction are the regions where the wafer 200 is conveyed (hereinafter,). It is located outside (referred to as a “wafer transfer region”) and 10% or more (for example, 32 mm) before the diameter of the wafer 200 from the central axis D of the boat 214.
  • the amount of sagging of the separate ring 400 can be reduced to suppress sagging, and the stress at the fixed portion between the separate ring 400 and the columns 215a to 215e can be reduced.
  • the two pillars 215a and 215e on the front side in the wafer transport direction are provided with pedestals 502 extending from the pillars 215a and 215e toward the front side in the wafer transport direction, respectively.
  • the base 502 is configured to support the separate ring 400 from below.
  • the amount of sag of the separate ring 400 can be further reduced to suppress the sag, and the fixing portion (welded portion) between the rods 500a and 500b and the separate ring 400 and the separate ring 400 can be suppressed.
  • the stress at the fixed portion (welded portion) between the rods 500a and 500b and the columns 215a and 215e can be reduced. If the amount of sagging, residual stress, etc. can be sufficiently reduced without providing the table 502, the table 502 is unnecessary.
  • each member Before integration, each member can be individually fire polished.
  • the separate ring 400 and the columns 215a to 215e are directly welded, residual stress and thermal stress due to welding exist due to thermal deformation of expansion and contraction in the welded portion.
  • the rods 500a and 500b which are round bars having a diameter equal to or less than the wall thickness of the separate ring 400, respectively, as compared with the case where the separate ring 400 is not welded via the rods 500a and 500b.
  • thermal deformation in the welded portion can be reduced, and residual stress and thermal stress associated with welding can be reduced.
  • the rods 500a and 500b may be formed of rods having an elliptical (elliptical) cross section, in which case the minor axis may be less than or equal to the wall thickness of the separate ring 400.
  • a plurality of separate rings 400 are arranged in the processing chamber 201 on a surface orthogonal to the rotation axis 265, concentrically with the rotation axis 265, and two or more of the columns 215a to 215e at predetermined intervals (pitch). It is fixed and arranged. That is, the center of the separate ring 400 is aligned with the central axis of the boat 214, and the central axis of the boat 214 coincides with the central axis of the reaction tube 203 and the rotation axis 265.
  • the plurality of separate rings 400 are supported by the pillars 215a to 215e of the boat 214 in a state where they maintain a horizontal posture while being spaced apart from each other and are centered on each other, and the loading direction is the reaction tube 203. It is in the axial direction.
  • the radius of the separate ring 400 and the maximum distance from the central axis of the columns 215a to 215e are the same, and when the notches 400a to 400e are brought into contact with the columns 215a to 215e, respectively, the separate ring 400
  • the outer surface and the outer surface of the pillars 215a to 215e are configured to be continuous. This makes it possible to substantially fill the gap between the wafer 200 and the inner surface of the reaction tube 203 without reducing the clearance between the boat 214 and the reaction tube 203.
  • the support pin 221 is provided so as to extend substantially horizontally toward the inner circumference from at least three pillars among the plurality of pillars 215a to 215e.
  • the support pins 221 are provided on, for example, the innermost pillar 215c in the insertion direction of the separate ring 400 and the two pillars 215a and 215e on the front side in the insertion direction of the separate ring 400.
  • the support pins 221 provided on the pillars 215a and 215e on the front side are obliquely projected in the direction in which the pillars 215a to 215e are not formed in order to support the center of gravity of the wafer 200.
  • the support pin 221 may be provided on the front side surface of the front pillars 215a and 215e. Further, the side surface thereof may be formed obliquely toward the extending direction of the support pin 221. Further, the support pins 221 are provided on each of at least three pillars (pillars 215a, 215c, 215e) at predetermined intervals (pitch). As a result, the support pin 221 mounts the wafer 200 at a predetermined pitch at a position substantially in the center between each of the separate rings 400.
  • the outer diameter of the support pin 221 is smaller than the maximum width of the columns 215a, 215c, 215e and can be larger than the wall thickness of the separate ring 400.
  • the three support pins 221 hold the wafer 200 substantially horizontally at a position between each of the separate rings 400, and hold a plurality of wafers 200 at a predetermined pitch between each of the separate rings 400.
  • the separate ring 400 is provided near the middle between the laminated wafer 200 and the lower ends of the supply slits 235a to 235c. As a result, a space for inserting an end effector on which the wafer 200 is placed and carried is secured below the wafer 200, and a space for scooping up and carrying the wafer 200 is secured above the wafer 200.
  • the separate ring 400 has an annular shape as described above, and the center is open. That is, it is configured so that the space is not completely separated between the upper and lower parts of the wafer 200. As a result, in the center of the wafer where the film thickness becomes thin, the height of the flow path extends to the wafer spacing, so that the decrease in the flow velocity can be prevented and the unreacted gas can be replenished from the central opening of the separate ring. .. That is, as shown in FIG. 4B, the gas flowing in from the supply slits 235a to 235c corresponding to a certain wafer 200 is divided into two flows flowing above and below the separate ring 400 directly above the wafer 200, and reaches the central opening. And join.
  • the processing gas supplied from the supply slits 235a, 235b, 235c increases the amount of gas flowing between the wafers 200, and the processing gas supplied from the supply slits 235a, 235b, 235c is the wafer 200.
  • the gas inflow rate which is the ratio flowing between them, can be increased.
  • FIG. 10 is a block diagram showing the substrate processing apparatus 10, and the control unit 280 (so-called controller) of the substrate processing apparatus 10 is configured as a computer.
  • This computer includes a CPU (Central Processing Unit) 121a, a RAM (Random Access Memory) 121b, a storage device 121c, and an I / O port 121d.
  • CPU Central Processing Unit
  • RAM Random Access Memory
  • the RAM 121b, the storage device 121c, and the I / O port 121d are configured so that data can be exchanged with the CPU 121a via the internal bus 121e.
  • An input / output device 122 configured as, for example, a touch panel or the like is connected to the control unit 280.
  • the storage device 121c is composed of, for example, a flash memory, an HDD (Hard Disk Drive), or the like.
  • a control program for controlling the operation of the board processing device, a process recipe in which the procedure and conditions for board processing described later are described, and the like are readablely stored.
  • the process recipe is a combination of the process recipes so that the control unit 280 can execute each procedure in the substrate processing process described later and obtain a predetermined result, and functions as a program.
  • process recipes, control programs, etc. are collectively referred to simply as programs.
  • 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 held.
  • the I / O port 121d is connected to the above-mentioned MFC 320a to 320e, valves 330a to 330e, pressure sensor 245, APC valve 244, vacuum pump 246, heater 207, temperature sensor, rotation mechanism 267, elevator 115, transfer machine 124 and the like. Has been done.
  • the CPU 121a is configured to read and execute a control program from the storage device 121c and read a process recipe from the storage device 121c in response to input of an operation command from the input / output device 122 or the like.
  • the CPU 121a is configured to control the flow rate adjusting operation of various gases by the MFC 320a to 320e, the opening / closing operation of the valves 330a to 330e, and the opening / closing operation of the APC valve 244 so as to be in line with the contents of the read process recipe. Further, the CPU 121a is configured to control the pressure adjusting operation by the APC valve 244 based on the pressure sensor 245, the start and stop of the vacuum pump 246, and the temperature adjusting operation of the heater 207 based on the temperature sensor.
  • the CPU 121a controls the rotation and rotation speed adjustment operation of the boat 214 by the rotation mechanism 267, the raising and lowering operation of the boat 214 by the elevator 115, the operation by the transfer machine 124 that transfers the wafer 200 to and from the boat 214, and the like. It is configured to do.
  • the control unit 280 is not limited to the case where it is configured as a dedicated computer, but may be configured as a general-purpose computer.
  • the control unit 280 of the present embodiment can be configured by preparing an external storage device 123 in which the above-mentioned program is stored and installing the program on a general-purpose computer using the external storage device 123.
  • the external storage device include a magnetic disk such as a hard disk, an optical disk such as a CD, a magneto-optical disk such as MO, and a semiconductor memory such as a USB memory.
  • control unit 280 operates the vacuum pump 246 and the APC valve 244 shown in FIG. 1 to exhaust the atmosphere inside the reaction tube 203 from the exhaust port 230. Further, the control unit 280 controls the rotation mechanism 267 and starts the rotation of the boat 214. It should be noted that this rotation is continuously performed at least until the processing for the wafer 200 is completed.
  • the first processing step, the first discharging step, the second processing step, and the second discharging step are set as one cycle, and this one cycle is repeated a predetermined number of times to form the wafer 200.
  • the membrane is complete.
  • the boat 214 is carried out from the inside of the reaction tube 203.
  • the wafer 200 is transferred from the boat 214 to the pod of the transfer shelf by the transfer machine 124, the pod is transferred from the transfer shelf to the pod stage by the pod transfer machine, and the pod is transferred to the pod stage by the external transfer device. It is carried out of the body.
  • the transfer machine 124 inserts the end effector into the boat 214 from the side, directly scoops up the wafer 200 placed on the support pin 221 of the boat 214, and transfers it onto the end effector.
  • the end effector has a thickness smaller than between the back surface of the wafer 200 mounted on the support pin 221 and the top surface of the separate ring 400 below the wafer 200 (eg 13.25 mm), eg 3 mm to 6 mm. be. That is, in the present embodiment, the end effector has a thickness smaller than that between the back surface of the wafer 200 and the upper surface of the separate ring 400 on the lower side of the wafer 200, and the separate ring 400 has a constant width and thickness.
  • the transfer can be performed as it is without interfering with the separate ring 400. That is, when inserting the end effector into the separate ring 400, it is not necessary to provide a notch in the separate ring 400 for passing the end effector. This improves the in-plane uniformity of the wafer processing.
  • FIG. 11 is a graph showing the gas supply amount (vertical axis) and the gas supply timing (horizontal axis) in the film forming sequence according to the present embodiment.
  • the valves 330a to 330e are closed.
  • the control unit 280 opens the valves 330b, 330c, 330d and operates from the injection hole 234b of the gas nozzle 340b.
  • a silicon (Si) source gas is injected as the second raw material gas.
  • the inert gas nitrogen gas
  • the control unit 280 ejects the processing gas from the injection hole 234b of the gas nozzle 340b arranged in the second nozzle chamber 222b.
  • control unit 280 opens the valves 330d and 330c to inject the inert gas (nitrogen gas) as the film thickness control gas from the injection holes 234a and 234c of the gas nozzles 340a and 340c.
  • the film thickness control gas is a gas capable of controlling in-plane uniformity (particularly, there is no difference in film thickness between the center and the edge of the substrate).
  • control unit 280 controls to supply the silicon source gas from the gas nozzle 340b and to supply the inert gas from the gas nozzles 340a and the gas nozzle 340c provided on both sides of the gas nozzle 340b.
  • the gas nozzle 340b supplies silicon source gas toward the central axis.
  • the gas nozzle 340a and the gas nozzle 340c supply the inert gas so as to flow along the edge of the wafer 200 to the first exhaust port 236 and the second exhaust port 237.
  • the gas nozzle 340b functions as a processing gas supply unit.
  • the pair of gas nozzles 340a and the gas nozzle 340c function as an inert gas supply unit.
  • control unit 280 operates the vacuum pump 246 and the APC valve 244 so that the pressure obtained from the pressure sensor 245 becomes constant, discharges the atmosphere inside the reaction tube 203 from the exhaust port 230, and discharges the atmosphere inside the reaction tube 203 from the reaction tube 203.
  • the pressure inside the is lower than the atmospheric pressure.
  • the control unit 280 closes the valve 330b and stops the supply of the second raw material gas from the gas nozzle 340b. Further, the control unit 280 opens the valve 330e and starts supplying the inert gas (nitrogen gas) from the gas nozzle 340b. While the valves 330c and 330d are left open, the flow rate of the MFC 320c and 320d is reduced to inject the inert gas (nitrogen gas) as the backflow prevention gas from the injection holes 234a of the gas nozzle 340a and the injection holes 234c of the gas nozzle 340c.
  • the backflow prevention gas is a gas for the purpose of preventing gas diffusion from the processing chamber 201 into the nozzle chamber 222, and may be directly supplied to the nozzle chamber 222 without passing through the nozzle.
  • control unit 280 controls the vacuum pump 246 and the APC valve 244, increases the degree of negative pressure inside the reaction tube 203, and exhausts the atmosphere inside the reaction tube 203 from the exhaust port 230.
  • an inert gas having a relatively large flow rate preferably the same flow rate as the silicon source gas in the first processing step
  • the control unit 280 opens the valve 330a to inject ammonia (NH 3 ) gas as the first raw material gas from the injection hole 234a of the gas nozzle 340a. During this time, the control unit 280 closes the valve 330d and stops the supply of the inert gas (nitrogen gas) as the backflow prevention gas from the gas nozzle 340a.
  • NH 3 ammonia
  • control unit 280 operates the vacuum pump 246 and the APC valve 244 so that the pressure obtained from the pressure sensor 245 becomes constant, discharges the atmosphere inside the reaction tube 203 from the exhaust port 230, and discharges the atmosphere inside the reaction tube 203 from the reaction tube 203.
  • the inside of is a negative pressure.
  • the control unit 280 closes the valve 330a and stops the supply of the first raw material gas from the gas nozzle 340a. Further, the control unit 280 opens the valve 330d to inject an inert gas (nitrogen gas) as a backflow prevention gas from the injection hole 234a of the gas nozzle 340a.
  • an inert gas nitrogen gas
  • control unit 280 controls the vacuum pump 246 and the APC valve 244, increases the degree of negative pressure inside the reaction tube 203, and exhausts the atmosphere inside the reaction tube 203 from the exhaust port 230.
  • an inert gas having a relatively large flow rate preferably the same flow rate as the ammonia gas in the second treatment step
  • the first processing step, the first discharging step, the second processing step, and the second discharging step are set as one cycle, and this is repeated a predetermined number of times to complete the processing of the wafer 200.
  • FIG. 12 (A) is a cross-sectional view of the boat 317 according to the comparative example cut in the horizontal direction
  • FIG. 12 (B) shows welding the separate ring 600 and the pillar 317c in the region A of FIG. 12 (A). It is a figure which enlarged and showed the periphery of the welded part 602.
  • the pillars 317a to 317e are concentrated in the semicircular portion (region B shown in FIG. 12A) of the separate ring 600.
  • Separate rings 600 are welded and fixed to the respective pillars 317a to 317e. That is, the separate ring 600 is centrally fixed to the pillars 317a to 317e in the B region, and is not fixed in the C region. Therefore, the separate ring 600 hangs down (descends) toward the C region where the columns 317a to 317e are not arranged, and stress is concentrated at the welded portion 602 which is the fixing portion between the separate ring 600 and the columns 317a to 317e. ..
  • the wafer 200 is inserted when the wafer 200 is placed on the boat 317, the risk of contact between the boat 317 and the wafer 200 increases, and the risk of damage to the boat 317 and the wafer 200 also increases.
  • the wall thickness of the separate ring 600 is increased as shown in FIG. 13 (A), the amount of sagging of the separate ring 600 becomes small, but the separate ring 600 and the columns 317a to 317e are welded. The stress applied to the portion 602 becomes large. Therefore, the wall thickness of the separate ring 600 can be increased only within the range where the required strength can be maintained. Further, if the wall thickness of the separate ring 600 is increased, the amount of heat required for welding to the columns 317a to 317e increases, and there is a risk that the surrounding parts will be distorted. That is, the wall thickness of the separate ring 600 is preferably in the range of 0.5 mm to 6 mm, preferably in the range of 1 mm or more and 4 mm or less.
  • the gas inflow rate to the wafer is the flow rate of gas passing through a plane substantially perpendicular to the line connecting the center of the exhaust pipe 231 and the center of the wafer 200, and the flow rate of gas supplied from the supply slits 235a, 235b, 235c. Calculated by dividing.
  • the wafer 200 used had a diameter of 300 mm.
  • FIG. 13B is a diagram showing the gas inflow rate to the wafer when the wall thickness of the separate ring is 3 mm (comparative example) and when the thickness of the separate ring is 1.5 mm (this embodiment), respectively.
  • the gas inflow rate is about 86.8% when a boat having a wall thickness of 3 mm for the separate ring according to the comparative example is used, and the wall thickness of the separate ring according to the present embodiment is about 86.8%.
  • the gas inflow rate when a 1.5 mm boat was used was about 87.5%. That is, when the separate ring 400 having a wall thickness of 1.5 mm is used in this embodiment, the gas inflow rate to the wafer is higher than when the separate ring having a wall thickness of 3.0 mm is used. It was confirmed that the gas inflow rate to the wafer changes depending on the wall thickness of the separate ring.
  • the method for calculating the gas inflow rate to the wafer was the same as described above.
  • the wafer 200 used had a diameter of 300 mm.
  • FIG. 13C shows the gas inflow rates to the wafer 200 when the inner diameter of the separate ring is 286 mm (Comparative Example 1), 291 mm (Comparative Example 2), and 296 mm (this Example), respectively. It is a figure.
  • the gas inflow rate is about 86.25%
  • the inner diameter of the separate ring according to Comparative Example 2 is 291 mm.
  • the gas inflow rate was about 87.3% when the boat was used, and the gas inflow rate was about 87.5% when the boat having an inner diameter of 296 mm for the separate ring according to this embodiment was used. That is, when the separate ring 400 having an inner diameter of 296 mm in this embodiment is used, the gas inflow rate to the wafer is higher than in the case where the separate rings of Comparative Examples 1 and 2 are used, and the separate ring is used. It was confirmed that the gas inflow rate to the wafer changes depending on the inner diameter of the wafer.
  • the inner diameter of the separate ring is, for example, 296 mm
  • the thickness (wall thickness) of the separate ring is a thickness that does not obstruct the gas flow and has no problem in strength, for example, 1 to 1. It was confirmed that it was 2 mm, for example, 1.5 mm was preferable.
  • the positions of the pillars 317a and 317e on the front side in the wafer transport direction are positioned 32 mm before the central axis D of the boat 317 (wafer shown in FIG. 12A).
  • the positions were changed from the positions of the columns 317a and 317e on the front side in the transport direction to the positions 35 mm before)
  • the amount of sagging of the separate ring 600 and the stress at the fixed portions of the separate ring 600 and the columns 317a to 317e became smaller.
  • the positions of the columns 317a and 317e for fixing the separate ring 600 are outside the wafer transfer region and are positions that do not interfere with the insertion of the end effector that conveys the wafer 200, and are from the central axis D of the boat 317. It was confirmed that the amount of sagging of the separate ring 600 and the stress at the fixed portion of the separate ring 600 and the columns 317a to 317e were reduced by setting the wafer to the front side in the wafer transport direction.
  • the positions of the two pillars 215a and 215e on the front side in the wafer transport direction of the boat 214 are moved to the front side as much as possible outside the wafer transport region.
  • the separate ring 400 and the pillars 215a and 215e are welded and fixed by two rods 500a and 500b, respectively.
  • two pillars 215a and 215e on the front side in the wafer transport direction of the boat 214 are provided with a table protruding from the columns 215a and 215e on the front side in the wafer transfer direction, and the separate ring 400 is placed on the table. do. This makes it possible to reduce the amount of sagging of the separate ring 400 and the stress at the fixed portions of the separate ring 400 and the columns 215a and 215e, respectively, as compared with the comparative example.
  • the separate ring 400 is placed on the side surface (narrow surface) parallel to the width direction of the pillars 215a and 215e so as to be substantially perpendicular to the pillars 215a and 215e.
  • Each may be welded and fixed.
  • the notches 400a and 400e can be formed in the shape of a notch in the circumferential direction so as to keep the welded portion away from the main portion of the separate ring 400.
  • the diameters of the rods 500a and 500b connecting the separate ring 400 and the columns 215a and 215e are increased, and the rods 500a and 500b of the separate ring 400 are welded, respectively.
  • the wall thickness of the portion to be connected (FIG. 15 (B) and FIG. 15 (C), the fixed portion 400 g of the rods 500a and 500b of the separate ring 400) is set to the other portion (FIG. 15 (B) and FIG. 15 (FIG. 15). It is configured to be thicker than the wall thickness of the ring portion 400f) of the separate ring 400 in C).
  • the amount of sagging (deflection) of the separate ring 400 is reduced, the stress at the welded portion between the separate ring 400 and the columns 215a to 215e and the periphery thereof is relaxed, and the stress of the boat 214 is relaxed.
  • the strength can be improved.
  • the two pillars 215a and 215e and the separate ring 400 on the front side in the wafer transport direction of the boat 214 are separated by two rods 500a and 500b between one separate ring 400 and one pillar 215a or pillar 215e. It is welded and fixed, and one rod 500b is bent (bent) into a curved shape. This relieves stress in and around the weld and improves the strength of the boat. That is, the rods 500a and 500b can absorb the deformation in the direction orthogonal to the stretching direction as a bending moment.
  • the amount of sagging of the separate ring 400 is reduced. This makes it possible to reduce the stress at the fixed portions of the separate ring 400 and the columns 215a to 215e.
  • the pillars 215a and 215e are provided with a base 502 extending from the pillars 215a and 215e toward the front side in the transport direction of the wafer 200 to support the separate ring 400 from below, thereby reducing the amount of sagging of the separate ring 400. This makes it possible to reduce the stress at the fixed portions of the separate ring 400 and the columns 215a to 215e.
  • the boat 214 provided with the separate ring 400 the inflow amount of the processing gas onto the wafer 200 can be increased and the in-plane uniformity can be improved. Further, the diffusion of the wafer 200 in the vertical direction is suppressed, and the inter-plane uniformity can be improved.
  • the columns 215a to 215e are polygonal columns, and the surfaces facing the inner circumference are formed substantially parallel to the wafer transport direction, and the surfaces on both sides of the columns 215a to 215e in the circumferential direction are substantially perpendicular to the circumferential direction. It is formed. That is, the cross sections of the columns 215a to 215e have an asymmetrical shape that is longer in the circumferential direction than the width direction of the separate ring 400, and the outer peripheral side surface of the columns 215a to 215e is shaped to follow the outer peripheral surface of the separate ring 400. Form.
  • notches 400a to 400e having a shape avoiding the columns 215a to 215e are formed on the outer peripheral surface of the separate ring 400, and the rods 500a and 500b are formed on the surface on which the notches 400a and 400e of the separate ring 400 are formed.
  • the outer surface of the separate ring 400 and the outer surface of the columns 215a to 215e of the boat 214 are configured to be continuous, and the gap between the wafer 200 and the inner peripheral surface of the reaction tube 203 that occurs in the radial direction when the wafers 200 are laminated is formed. It can be made smaller.
  • the configuration in which the two pillars 215a and 215e on the front side in the wafer transport direction of the boat 214 and the separate ring 400 are connected via the rods 500a and 500b, respectively, has been described, but the present invention is not limited to this.
  • the other pillars 215b to 215d and the separate ring 400 in the boat 214 may also be connected via rods 500a and 500b, respectively, and at least one of the pillars 215a to 215e and the separate ring 400 may be connected to each other. It may be connected via rods 500a and 500b.
  • the present invention is not limited to this, and the wafer 200 may be placed on the separate ring 400.
  • a halosilane-based gas for example, a chlorosilane-based gas containing Si and Cl can be used as the raw material gas. Further, the chlorosilane-based gas acts as a Si source. As the chlorosilane-based gas, for example, hexachlorodisilane (Si 2 Cl 6 , abbreviation: HCDS) gas can be used.
  • HCDS hexachlorodisilane
  • the raw material gas is not limited to those containing the elements constituting the membrane, and may include a reactor (also referred to as an active species, a reducing agent, etc.) or a catalyst that reacts with other raw material gases but does not provide the constituent elements.
  • a reactor also referred to as an active species, a reducing agent, etc.
  • a catalyst that reacts with other raw material gases but does not provide the constituent elements.
  • atomic hydrogen is used as the first raw material gas to form the Si film
  • disilane (Si 2 H 6 ) gas is used as the first raw material gas to form the W film
  • hexafluoride is used as the second raw material gas.
  • Tungsten (WF 6 ) gas can be used.
  • the reaction gas may be one that reacts with other raw material gases regardless of the presence or absence of the constituent elements provided.

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Abstract

基板保持具の強度を改善する。　所定の間隔で配列される複数の環状部材と、環状部材の幅よりも狭い幅を有し、環状部材の外縁に沿って配置され、複数の環状部材を保持する複数の柱と、複数の柱から、内周に向かって延び、上側の環状部材と下側の環状部材の間で基板を載置する複数の支持部材と、複数の柱の少なくとも１つと複数の環状部材とそれぞれ溶接され、柱と複数の環状部材とを接続する複数の接続部材と、を有する。

Description

基板保持具、基板処理装置及び半導体装置の製造方法
　本開示は、基板保持具、基板処理装置及び半導体装置の製造方法に関する。
　夫々の特許文献には、処理炉内で基板保持具に多段に基板を保持した状態で、基板の表面に膜を形成させる基板処理装置が記載されている。
特開２００７－２７１５９号公報 国際公開第２００５／０５３０１６号パンフレット
　上述のような基板処理装置において用いられる基板保持具は、複数本の支柱と、支柱の長手方向に複数設けられる基板支持部と、支柱の長手方向において基板支持部と交互に配置される複数のリング形状のプレートを有し、プレートに形成された切り欠きに支柱を係合させて、プレートと支柱を直接溶接して固定している。
　しかし、上述のような基板保持具では、それぞれの基板支持部に基板を搬送する基板搬送領域を確保するために、支柱がプレートの半円部分に集中して配置され、プレートと支柱とが直接溶接されて固定されている。このため、プレートが支柱が配置されていない側に垂れ、プレートと支柱の固定部分で応力が集中してしまい、基板保持具が破損されやすくなってしまう。
　本開示は、基板保持具の強度を改善することを目的とする。
　本開示の第一態様によれば、
　所定の間隔で配列される複数の環状部材と、
　前記環状部材の幅よりも狭い幅を有し、前記環状部材の外縁に沿って配置され、前記複数の環状部材を保持する複数の柱と、
　前記複数の柱から、内周に向かって延び、上側の前記環状部材と下側の前記環状部材の間で基板を載置する複数の支持部材と、
　前記複数の柱の少なくとも１つと前記複数の環状部材とそれぞれ溶接され、前記柱と前記複数の環状部材とを接続する複数の接続部材と、
を有する技術が提供される。
　本開示によれば、基板保持具の強度を改善することができる。
本開示の一実施形態に係る基板処理装置を示す概略構成図である。 本開示の一実施形態に係る基板処理装置を水平方向で切断した断面図である。 本開示の一実施形態に係る基板処理装置を垂直方向で切断した断面図である。 図４（Ａ）は、本開示の一実施形態に係る基板保持具に保持された基板と環状部材と供給スリットとの位置関係を説明するための図であり、図４（Ｂ）は、図４（Ａ）の一部を拡大して示した図である。 図５（Ａ）～図５（Ｄ）は、本開示の一実施形態に係る基板保持具を示す斜視図、横面図、上面図及び下面図である。 本開示の一実施形態に係る環状部材を示す斜視図である。 本開示の一実施形態に係る基板保持具を水平方向で切断した断面図である。 図８（Ａ）は、環状部材と柱の固定部周辺を上から見た図であり、図８（Ｂ）は、環状部材と柱の固定部周辺を柱の外周側から見た図であり、図８（Ｃ）は、環状部材と柱の固定部周辺の斜視図である。 図９（Ａ）は、本開示の一実施形態に係る基板保持具に基板が保持された状態を示す斜視図であり、図９（Ｂ）は、図９（Ａ）の一部を拡大して垂直方向で切断した断面斜視図であり、図９（Ｃ）は、図９（Ａ）の一部を拡大して垂直方向で切断した断面図である。 本開示の一実施形態に係る基板処理装置の制御部の制御系を示すブロック図である。 本開示の一実施形態に係る基板処理装置の成膜シーケンスを示した図である。 図１２（Ａ）は、比較例に係る基板保持具を水平方向で切断した断面図であり、図１２（Ｂ）は、図１２（Ａ）のＡ領域内の環状部材と柱の固定部周辺を拡大して示した図である。 図１３（Ａ）は、環状部材の肉厚と、環状部材と柱の固定部にかかる応力と、環状部材の垂れ量との関係を示した図であり、図１３（Ｂ）は、環状部材の肉厚と基板へのガス流入率との関係を示した図であり、図１３（Ｃ）は、環状部材の内径と基板へのガス流入率との関係を示した図である。 図１４（Ａ）は、基板保持具の中心軸からの柱の位置と環状部材の垂れ量との関係を示した図であり、図１４（Ｂ）は、基板保持具の中心軸からの柱の位置と環状部材と柱の固定部にかかる応力との関係を示した図である。 図１５（Ａ）は、本開示の一実施形態に係る基板保持具の変形例であって、環状部材と柱の固定部周辺の斜視図である。図１５（Ｂ）は、本開示の一実施形態に係る基板保持具の変形例を示す図であり、図１５（Ｃ）は、図１５（Ｂ）の環状部材と柱の固定部周辺を柱の外周側から見た図である。
　＜実施形態＞
　本開示の一実施形態に係る基板処理装置の一例について図１～図１１に従って説明する。なお、図中に示す矢印Ｈは装置上下方向（鉛直方向）を示し、矢印Ｗは装置幅方向（水平方向）を示し、矢印Ｄは装置奥行方向（水平方向）を示す。
　（基板処理装置１０の全体構成）
　基板処理装置１０は、図１に示されるように、各部を制御する制御部２８０及び処理炉２０２を備え、処理炉２０２は、ウエハ２００を加熱するヒータ２０７を有する。ヒータ２０７は円筒形状であり、反応管２０３を取り囲むよう構成され、図示しないヒータベースに支持されることにより装置上下方向に据え付けられている。ヒータ２０７は、処理ガスを熱で活性化させる活性化機構としても機能する。なお、制御部２８０については、詳細を後述する。
　反応管２０３は、ヒータ２０７の内側に立てて配置され、ヒータ２０７と同心円状に反応容器を構成する。反応管２０３は、例えば高純度溶融石英（ＳｉＯ２）または炭化シリコン（ＳｉＣ）等の耐熱性材料により形成されている。基板処理装置１０は、いわゆるホットウォール型である。
　反応管２０３は、後述する回転軸と同軸の円筒面によって構成された側面と天井を有し、ウエハ２００に直接面する内管１２と、内管の外側に広い隙間（間隙Ｓ）を隔てて内管１２を囲むように設けられた円筒状の外管１４とを有している。内管１２は、外管１４と同心円状に配置される。内管１２は、管部材の一例である。外管１４は、耐圧性を有する。
　内管１２は、下端が開放され、上端が平坦状の天井で閉塞される。また、外管１４も、下端が開放され、上端が平坦状の天井で完全に閉塞される。さらに、内管１２と外管１４との間に形成された間隙Ｓには、図２に示したように、複数（本実施形態では３個）のノズル室２２２が形成されている。なお、ノズル室２２２については、詳細を後述する。
　この内管１２の側面と天井に囲まれた空間には、図１及び図２に示したように、基板としてのウエハ２００を処理する処理室２０１が形成されている。また、この処理室２０１は、ウエハ２００を水平姿勢で垂直方向に多段に整列した状態で保持可能な基板保持具の一例であるボート２１４を収容可能とし、内管１２は、収容されたウエハ２００を包囲する。なお、内管１２については、詳細を後述する。
　反応管２０３の下端は、円筒体状のマニホールド２２６によって支持されている。マニホールド２２６は、例えばニッケル合金やステンレス等の金属で構成されるか、又は石英若しくはＳｉＣ等の耐熱耐蝕材料で構成されている。マニホールド２２６の上端部にはフランジが形成されており、このフランジ上に外管１４の下端部が設置されている。このフランジと外管１４の下端部との間には、Ｏリング等の気密部材２２０が配置されており、反応管２０３内を気密状態にしている。
　マニホールド２２６の下端の開口部には、蓋（シールキャップ）２１９がＯリング等の気密部材２２０を介して気密に取り付けられており、反応管２０３の下端の開口部側、すなわちマニホールド２２６の開口部が気密に塞がれている。蓋２１９は、例えばニッケル合金やステンレス等の金属で構成され、円盤状に形成されている。蓋２１９は、石英（ＳｉＯ２）または炭化シリコン（ＳｉＣ）等の耐熱性材料でその外側を覆うように構成してもよい。
　蓋２１９上にはボート２１４を支持するボート支持台２１８が設けられている。ボート支持台２１８は、例えば石英やＳｉＣ等で構成され断熱部として機能する。
　ボート２１４は、ボート支持台２１８上に立設されている。ボート２１４は、例えば石英やＳｉＣ等で構成されている。ボート２１４は、ボート支持台２１８に取り付けられる後述する底板とその上方に配置された天板とを有しており、底板と天板との間に複数本の柱２１５ａ～２１５ｅ（図２参照）が架設されている。
　ボート２１４には、内管１２内の処理室２０１で処理される複数枚のウエハ２００が保持されている。複数枚のウエハ２００は、互いに一定の間隔をあけながら水平姿勢を保持し、かつ互いに中心を揃えた状態でボート２１４内に支持されており、積載方向が反応管２０３の軸方向となる。つまり、ウエハ２００の中心がボート２１４の中心軸にあわせられ、ボート２１４の中心軸は反応管２０３の中心軸に一致する。なお、ボート２１４については、詳細を後述する。
　蓋２１９の下側には、ボートを回転可能に保持する回転機構２６７が設けられている。回転機構２６７の回転軸（シャフト）２６５は、蓋２１９を貫通してボート支持台２１８に接続されており、回転機構２６７によって、ボート支持台２１８を介してボート２１４を回転させることでウエハ２００を回転させる。
　蓋２１９は、反応管２０３の外部に設けられた昇降機構としてのエレベータ１１５によって垂直方向に昇降され、ボート２１４を処理室２０１に対して搬入、及び搬出することができる。
　マニホールド２２６の内面には、処理室２０１の内部にガスを供給するガスノズル（インジェクター）３４０ａ，３４０ｂ，３４０ｃを支持するノズル支持部３５０ａ，３５０ｂ，３５０ｃが（図３参照）設置されている（図１ではガスノズル３４０ａ、ノズル支持部３５０ａのみ図示）。ノズル支持部３５０ａ，３５０ｂ，３５０ｃは、例えばニッケル合金やステンレス等の材料により構成されている。
　ノズル支持部３５０ａ，３５０ｂ，３５０ｃの一端には、処理室２０１の内部へガスを供給するガス供給管３１０ａ，３１０ｂ，３１０ｃが夫々接続され、他端には、ガスノズル３４０ａ，３４０ｂ，３４０ｃが夫々接続されている。ガスノズル３４０ａ，３４０ｂ，３４０ｃは、例えば石英またはＳｉＣ等のパイプを所望の形状に形成して構成されている。なお、ガスノズル３４０ａ，３４０ｂ，３４０ｃ、及びガス供給管３１０ａ，３１０ｂ，３１０ｃについては、詳細を後述する。
　一方、反応管２０３の外管１４には、隙間Ｓと流体的に連通する排気ポート２３０が形成されている。排気ポート２３０は、外管１４の下端部に隣接して、後述する第二排気口２３７よりも下方に形成される。
　排気管２３１は、排気ポート２３０と真空排気装置としての真空ポンプ２４６とを、流体連通させる。排気管２３１の途中には、処理室２０１の内部の圧力を検出する圧力センサ２４５、及び圧力調整器としてのＡＰＣ（Ａｕｔｏ　Ｐｒｅｓｓｕｒｅ　Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）バルブ２４４が設けられる。真空ポンプ２４６の出口は、図示しない廃ガス処理装置等に接続されている。これにより、真空ポンプ２４６の出力及びＡＰＣバルブ２４４の開度を制御することで、処理室２０１の内部の圧力が所定の圧力（真空度）となるように構成されている。
　また、反応管２０３の内部には、温度検出器としての図示しない温度センサが設置されており、温度センサにより検出された温度情報に基づいて、ヒータ２０７への供給電力を調整することで、処理室２０１の内部の温度が所望の温度分布となるように構成されている。
　この構成において、処理炉２０２では、バッチ処理される複数枚のウエハ２００を多段に積載するボート２１４がボート支持台２１８によって処理室２０１の内部へ搬入される。そして、処理室２０１へ搬入されたウエハ２００を、ヒータ２０７によって所定の温度に加熱する。このような処理炉を有する装置は、縦型バッチ装置と呼ばれる。
　（要部構成）
　次に、内管１２、ノズル室２２２、ガス供給管３１０ａ，３１０ｂ，３１０ｃ、ガスノズル３４０ａ，３４０ｂ，３４０ｃ、ボート２１４及び制御部２８０について説明する。
　〔内管１２〕
　内管１２の周壁には、図２～図４に示されるように、ガスを処理室２０１内へ流入させる流入口としての供給スリット２３５ａ，２３５ｂ，２３５ｃと、供給スリット２３５ａ，２３５ｂ，２３５ｃと対向するように、処理室２０１内のガスを間隙Ｓへ流出させる流出口としての第一排気口２３６が形成されている。また、内管１２の周壁において第一排気口２３６の下方には、第一排気口２３６より開口面積が小さい排出部の一例である第二排気口２３７が形成されている。このように、供給スリット２３５ａ，２３５ｂ，２３５ｃと、第一排気口２３６、第二排気口２３７とは、内管１２の周方向において異なる位置に形成され、対向する位置に形成されている。
　内管１２に形成された第一排気口２３６は、図１、図４（Ａ）に示されるように、ウエハ２００のそれぞれの側方に面し、処理室２０１のウエハ２００が収容される領域（以下「ウエハ領域」と呼ぶ）に形成されている。また、第一排気口２３６は、中心軸からみて第一排気口２３６と同じ方向に、中心軸方向においてウエハ領域に亘って形成されている。また、第一排気口２３６は、排気ポート２３０を介して真空ポンプ２４６と流体的に連通し、ウエハ２００の表面を流れたガスを排気する。第二排気口２３７は、排気ポート２３０の上端よりも高い位置から排気ポート２３０の下端よりも高い位置まで形成され、処理室２０１の下方の雰囲気を排気する。
　すなわち、第一排気口２３６は、処理室２０１の内部の雰囲気を間隙Ｓに排気するガス排気口であり、第一排気口２３６から排気されたガスは、間隙Ｓ内を大よそ下向きに流れ、排気ポート２３０を介して、反応管２０３の外部へ排気される。同様に、第二排気口２３７から排気されたガスは、間隙Ｓの下側及び排気ポート２３０を介して、反応管２０３の外部へ排気される。
　この構成において、ウエハ２００の表面を流れた後のガスが間隙Ｓ全体を流路として最短距離で排気されることで、第一排気口２３６と排気ポート２３０の間の圧力損失を最小限とすることができる。これにより、ウエハ領域の圧力を下げ、或いはウエハ領域の流速を上げ、ローディング効果を緩和することができる。
　一方、内管１２の周壁に形成された供給スリット２３５ａは、図２及び図３に示されるように、横長のスリット開口で上下方向に複数形成されており、第一ノズル室２２２ａと処理室２０１とを連通している。
　また、供給スリット２３５ｂは、横長のスリット開口で上下方向に複数形成されており、供給スリット２３５ａの側方に配置されている。さらに、供給スリット２３５ｂは、第二ノズル室２２２ｂと処理室２０１とを連通している。
　また、供給スリット２３５ｃは、横長のスリット開口で上下方向に複数形成されており、供給スリット２３５ｂを挟んで供給スリット２３５ａの反対側に配置されている。さらに、供給スリット２３５ｃは、第三ノズル室２２２ｃと処理室２０１とを連通している。
　供給スリット２３５ａ，２３５ｂ，２３５ｃは、対応するウエハ２００と略同じ高さにおいて開口する。具体的には、図４（Ａ）及び図４（Ｂ）に示されるように、供給スリット２３５ａ，２３５ｂ，２３５ｃは、上下方向において、処理室２０１に収容された状態のボート２１４に複数段載置された隣り合うウエハ２００間、及び最上段のウエハ２００とボート２１４の天板２１６の間に夫々配置されるように形成されている。これにより、反応管２０３内で保持されたウエハ２００のそれぞれに対応する供給スリット２３５ａ～２３５ｃから対応するウエハ２００にガスがそれぞれ供給され、ウエハ２００の表面には、平行なガス流れが形成される。
　更に、供給スリット２３５ａ，２３５ｂ，２３５ｃは、後述するセパレートリング４００と協働して、対応するウエハ２００の表面へ届くガスを最大化することを意図して、その位置が設定される。具体的には、供給スリット２３５ａ，２３５ｂ，２３５ｃは、図４（Ｂ）に示されているように、それぞれ対応するウエハ２００の上面より高い高さに位置し、それぞれ対応するウエハ２００の直上のセパレートリング４００の上面より高い高さに位置する下端と、対応するウエハ２００の真上のウエハ２００の下面よりも低い高さに位置する上端を有する。この配置では、ガスの多くが対応するウエハ２００とその直上のセパレートリング４００の間と、対応するウエハ２００の真上のセパレートリング４００と対応するウエハ２００の真上のウエハ２００の下面との間を流れる。
　また、供給スリット２３５ａ，２３５ｂ，２３５ｃは、ボート２１４に載置可能な最下段のウエハ２００とボート２１４の底板の間の位置にも形成することができる。この場合、供給スリット２３５ａ等の縦方向に並ぶ数は、ウエハ２００の数より１多くなる。
　また、供給スリット２３５ａ，２３５ｂ，２３５ｃの内管１２の周方向の長さを、各ノズル室２２２ａ，２２２ｂ，２２２ｃの周方向の長さと同じにすると、ガス供給効率が向上するので良い。
　また、供給スリット２３５ａ，２３５ｂ，２３５ｃは、四隅としてのエッジ部が曲面を描くように滑らかに形成されている。エッジ部にＲがけ等を行い、曲面状にすることにより、エッジ部周縁のガスのよどみを抑制することができ、エッジ部に膜が形成されるのを抑制することができ、さらに、エッジ部に形成される膜の膜剥がれを抑制することができる。
　また、内管１２の供給スリット２３５ａ，２３５ｂ，２３５ｃ側の内周面１２ａの下端には、ガスノズル３４０ａ，３４０ｂ，３４０ｃをノズル室２２２の対応する各ノズル室２２２ａ，２２２ｂ，２２２ｃに設置するための開口部２５６が形成されている。
　〔ノズル室２２２〕
　ノズル室２２２は、図２に示されるように、内管１２の外周面１２ｃと外管１４の内周面１４ａとの間の間隙Ｓに形成されている。ノズル室２２２は、上下方向に延びている第一ノズル室２２２ａ、第二ノズル室２２２ｂ、及び第三ノズル室２２２ｃを備えている。また、第一ノズル室２２２ａと、第二ノズル室２２２ｂと、第三ノズル室２２２ｃとは、この順番で処理室２０１の周方向に並んで形成されている。第一ノズル室２２２ａ、第二ノズル室２２２ｂ、及び第三ノズル室２２２ｃは、供給室（供給バッファ）の一例である。
　具体的には、内管１２の外周面１２ｃから外管１４へ向けて平行に延出した第一仕切１８ａと第二仕切１８ｂとの間で、かつ、第一仕切１８ａの先端と第二仕切１８ｂの先端とを繋ぐ円弧状の外壁２０と内管１２との間に、ノズル室２２２が形成されている。
　さらに、ノズル室２２２の内部には、内管１２の外周面１２ｃから外壁２０側へ向けて延出した第三仕切１８ｃと、第四仕切１８ｄとが形成されており、第三仕切１８ｃと第四仕切１８ｄとは、この順番で第一仕切１８ａから第二仕切１８ｂ側へ並んでいる。また、外壁２０は、外管１４と離間している。さらに、第三仕切１８ｃの先端、及び第四仕切１８ｄの先端は、外壁２０に達している。各仕切１８ａ～１８ｄ、及び外壁２０は、区画部材の一例である。
　また、各仕切１８ａ～１８ｄ、及び外壁２０は、ノズル室２２２の天井部から反応管２０３の下端部まで形成されている。具体的に、第三仕切１８ｃの下端、及び第四仕切１８ｄの下端は、図３に示したように、開口部２５６の上縁よりも下側まで形成される。
　そして、第一ノズル室２２２ａは、図２に示されるように、内管１２、第一仕切１８ａ、第三仕切１８ｃ、及び外壁２０に囲まれて形成されており、第二ノズル室２２２ｂは、内管１２、第三仕切１８ｃ、第四仕切１８ｄ、及び外壁２０に囲まれて形成されている。さらに、第三ノズル室２２２ｃは、内管１２、第四仕切１８ｄ、第二仕切１８ｂ、及び外壁２０に囲まれて形成されている。これにより、各ノズル室２２２ａ，２２２ｂ，２２２ｃは、下端部が開放されると共に上端が内管１２の天面を構成する壁体で閉塞された有天井形状で、上下方向に延びている。
　そして、前述したように、第一ノズル室２２２ａと処理室２０１を連通する供給スリット２３５ａが、図３に示されるように、上下方向に並んで、内管１２の周壁に形成されている。また、第二ノズル室２２２ｂと処理室２０１を連通する供給スリット２３５ｂが、上下方向に並んで、内管１２の周壁に形成されており、第三ノズル室２２２ｃと処理室２０１を連通する供給スリット２３５ｃが、上下方向に並んで、内管１２の周壁に形成されている。
　〔ガスノズル３４０ａ，３４０ｂ，３４０ｃ〕
　ガスノズル３４０ａ，３４０ｂ，３４０ｃは、上下方向に延びており、図２に示したように、各ノズル室２２２ａ，２２２ｂ，２２２ｃに夫々設置されている。具体的には、ガス供給管３１０ａに連通するガスノズル３４０ａは、第一ノズル室２２２ａに配置されている。さらに、ガス供給管３１０ｂに連通するガスノズル３４０ｂは、第二ノズル室２２２ｂに配置されている。また、ガス供給管３１０ｃに連通するガスノズル３４０ｃは、第三ノズル室２２２ｃに配置されている。
　ここで、上方から見て、ガスノズル３４０ｂは、処理室２０１の周方向において、ガスノズル３４０ａとガスノズル３４０ｃとに挟まれている。また、ガスノズル３４０ａと、ガスノズル３４０ｂとは、第三仕切１８ｃによって仕切られており、ガスノズル３４０ｂと、ガスノズル３４０ｃとは、第四仕切１８ｄによって仕切られている。これにより、各ノズル室２２２間で、ガスが混ざり合うことを抑制することができる。
　ガスノズル３４０ａ，３４０ｂ，３４０ｃは、Ｉ字型のロングノズルとして夫々構成されている。ガスノズル３４０ａ，３４０ｂ，３４０ｃの周面には、図３に示されるように、供給スリット２３５ａ，２３５ｂ，２３５ｃと夫々対向するようにガスを噴射する噴射孔２３４ａ，２３４ｂ，２３４ｃが夫々形成されている。具体的には、ガスノズル３４０ａ，３４０ｂ，３４０ｃの噴射孔２３４ａ，２３４ｂ，２３４ｃは各供給スリット２３５に対し１個ずつ対応するように、各供給スリット２３５ａ，２３５ｂ，２３５ｃの縦幅の中央部分に形成すると良い。或いは、図４（Ａ）及び図４（Ｂ）に示すように、噴射孔２３４ａ等の中心を通る水平線が、対応するウエハ２００の上面と、対応するウエハ２００の直上のウエハ２００の下面との間であって、対応するウエハ２００の真上のセパレートリング４００の上面と、対応するウエハ２００の直上のウエハ２００の下面との間に位置するように、その高さ方向の位置が設定される。
　本実施形態では、噴射孔２３４ａ，２３４ｂ，２３４ｃは、ピンホール状とされ、縦方向のサイズ（直径）は、対応する供給スリット２３５ａの高さ方向のサイズより小さい。また、ガスノズル３４０ａの噴射孔２３４ａからガスが噴射される噴射方向は、上方から見て、処理室２０１の中心に向いており、側方から見て、図４（Ａ）に示されるように、ウエハ２００とウエハ２００との間、最上位のウエハ２００の上面の上側部分、又は最下位のウエハ２００の下面の下側部分を向いている。
　このように、噴射孔２３４ａ，２３４ｂ，２３４ｃが上下方向で形成されている範囲は、ウエハ２００が上下方向で配置されている範囲を覆っている。さらに、夫々の噴射孔２３４ａ，２３４ｂ，２３４ｃからガスが噴射される噴射方向は、同じ方向とされている。
　この構成において、各ガスノズル３４０ａ，３４０ｂ，３４０ｃの噴射孔２３４ａ，２３４ｂ，２３４ｃから噴射されたガスは、各ノズル室２２２ａ，２２２ｂ，２２２ｃの前壁を構成する内管１２に形成された供給スリット２３５ａ，２３５ｂ，２３５ｃを通って処理室２０１へ供給される。そして、処理室２０１へ供給されたガスは、夫々のウエハ２００の上面及び下面に沿って平行に流れる。
　〔ガス供給管３１０ａ，３１０ｂ，３１０ｃ〕
　ガス供給管３１０ａは、図１に示されるように、ノズル支持部３５０ａを介してガスノズル３４０ａと連通しており、ガス供給管３１０ｂは、ノズル支持部３５０ｂを介してガスノズル３４０ｂと連通している。また、ガス供給管３１０ｃは、ノズル支持部３５０ｃを介してガスノズル３４０ｃと連通している。
　ガス供給管３１０ａには、ガスの流れ方向において上流側から順に、処理ガスとしての第１原料ガス（反応ガス）を供給する原料ガス供給源３６０ａ、流量制御器の一例であるマスフローコントローラ（ＭＦＣ）３２０ａ、及び開閉弁であるバルブ３３０ａが夫々設けられている。
　ガス供給管３１０ｂには、上流方向から順に、処理ガスとしての第２原料ガスを供給する原料ガス供給源３６０ｂ、ＭＦＣ３２０ｂ、及びバルブ３３０ｂが夫々設けられている。
　ガス供給管３１０ｃには、上流方向から順に、処理ガスとしての不活性ガスを供給する不活性ガス供給源３６０ｃ、ＭＦＣ３２０ｃ、及びバルブ３３０ｃが夫々設けられている。
　ガス供給管３１０ａのバルブ３３０ａよりも下流側には、不活性ガスを供給するガス供給管３１０ｄが接続されている。ガス供給管３１０ｄには、上流方向から順に、処理ガスとしての不活性ガスを供給する不活性ガス供給源３６０ｄ、ＭＦＣ３２０ｄ、及びバルブ３３０ｄが夫々設けられている。
　また、ガス供給管３１０ｂのバルブ３３０ｂよりも下流側には、不活性ガスを供給するガス供給管３１０ｅが接続されている。ガス供給管３１０ｅには、上流方向から順に、処理ガスとしての不活性ガスを供給する不活性ガス供給源３６０ｅ、ＭＦＣ３２０ｅ、及びバルブ３３０ｅが夫々設けられている。なお、不活性ガスを供給する不活性ガス供給源３６０ｃ，３６０ｄ，３６０ｅは、共通の供給元に接続されている。
　また、ガス供給管３１０ａから供給する第１原料ガスとしては、アンモニア（ＮＨ３）ガスが挙げられる。また、ガス供給管３１０ｂから供給する第２原料ガスとしては、シリコン（Ｓｉ）ソースガスが挙げられる。さらに、各ガス供給管３１０ｃ，３１０ｄ，３１０ｅから供給する不活性ガスとしては、窒素（Ｎ２）ガスが挙げられる。
　ガス供給管３１０ａ，３１０ｂ，３１０ｃ、ガスノズル３４０ａ，３４０ｂ，３４０ｃ、噴射孔２３４ａ，２３４ｂ，２３４ｃ、供給スリット２３５ａ，２３５ｂ，２３５ｃ等により、ウエハ２００の表面に対して平行にガスを供給し、中心軸に向けて吐出するガス供給機構が構成される。また、第一排気口２３６、第二排気口２３７、排気ポート２３０、排気管２３１及び真空ポンプ２４６等により、ウエハ２００の表面を流れたガスを排気するガス排気機構が構成される。
　〔ボート２１４〕
　次に、ボート２１４について図５～図９を用いて詳述する。
　ボート２１４は、円板形状の底板２１７と、円板形状の天板２１６と、底板２１７と天板２１６とを垂直方向に架設する複数の柱２１５ａ～２１５ｅ（本実施形態では５つ）を有する。複数の柱２１５ａ～２１５ｅの、底板２１７と天板２１６の間には、環状部材としてのセパレートリング４００が、略水平に、垂直方向に複数設けられている。また、セパレートリング４００のそれぞれの間には、ウエハ２００を略水平に保持するための支持部材としての支持ピン２２１が設けられている。支持ピン２２１は、複数の柱２１５ａ，２１５ｃ，２１５ｅのそれぞれから、内周に向かって延び、上側のセパレートリング４００と下側のセパレートリング４００の間の略中央の位置でウエハ２００を載置する。
　底板２１７には、ボート２１４をボート支持台２１８に固定させるためのボルト装着孔２１７ｅが複数（本実施形態では３つ）形成されている。また、底板２１７の底面には、ボート２１４をボート支持台２１８上に立設させる四角形状の脚部２１７ｄが複数（本実施形態では３つ）設けられている。
　セパレートリング４００は、図６に示すように、平坦な平板状の円環形状の部材である。また、セパレートリング４００は、例えば石英等で構成されている。また、セパレートリング４００の外周面には、複数の柱２１５ａ～２１５ｅを避ける形状の複数の切欠き４００ａ～４００ｅ（本実施形態では５つ）が形成されている。これらの切欠き４００ａ～４００ｅが、それぞれ柱２１５ａ～２１５ｅに当接される。
　セパレートリング４００は、柱２１５ａ～２１５ｅとの当接部分を除き一定の幅および厚みを有する。セパレートリング４００の内径は、例えば２９６ｍｍであって、ウエハ２００の外径（例えば３００ｍｍ）以下に構成されている（図９（Ｂ）及び図９（Ｃ）参照）。また、セパレートリング４００の外径は、例えば３１５ｍｍであって、ウエハ２００の外径よりも大きく構成されている（図９（Ｂ）及び図９（Ｃ）参照）。ここで、セパレートリング４００の幅とは、セパレートリング４００の外径とセパレートリング４００の内径との差である。セパレートリングの外径は、例えば２８０～３００ｍｍである。また、セパレートリング４００の幅は、例えば５～１２ｍｍである。また、セパレートリング４００の厚さ（肉厚）は、ガス流れを阻害しない厚さであって、強度的にも問題のない厚さである例えば１～２ｍｍであって、例えば１．５ｍｍである。
　切欠き４００ａ～４００ｅは、例えば図６に示されるように、セパレートリング４００の外周側に、柱２１５ａ～２１５ｅと同じ数（本実施形態では５つ）形成されている。また、切り欠き４００ａ～４００ｅは、図７に示されるように、ウエハ２００の搬送方向手前側（セパレートリング４００の差し込み方向手前側ともいう）から奥側へ延びるよう形成されて、セパレートリング４００をボート２１４内に略水平に差し込み可能にする。
　具体的には、複数の切欠き４００ａ～４００ｅのうち、セパレートリング４００の差し込み方向奥側の切欠き４００ｃは、対応する柱２１５ｃを差し込み方向に投影した形状となっている。また、切欠き４００ｂ，４００ｄは、差し込み方向手前側が対応する柱２１５ｂ，２１５ｄをそれぞれ差し込み方向に投影した形状であって、ウエハ２００の搬送方向奥側がウエハ搬送方向に延びるよう形成されている。また、セパレートリング４００の差し込み方向手前側（ウエハ搬送方向手前側）の切欠き４００ａ，４００ｅは、図７に示すように、差し込み方向手前側が対応する柱２１５ａ，２１５ｅをそれぞれ差し込み方向に投影した形状であって、ウエハ２００の搬送方向手前側から奥側へ延びるよう形成されている。
　つまり、切欠き４００ａ，４００ｅは、図７に示すように、ウエハ２００を支持ピン２２１に搬送する際のウエハ搬送方向と略平行に形成され、これらの切欠き４００ａ，４００ｅに、手前側の２本の柱２１５ａ，２１５ｅがそれぞれ配置される。
　柱２１５ａ～２１５ｅは、セパレートリング４００の周方向に長く半径方向（幅方向）に短い矩形の多角柱であって、狭い周方向において両端にある側面が、周方向に対して略垂直に（両側面の法線がそれぞれ略円周方向を向くように）形成されている。また、柱２１５ａ～２１５ｅの断面は、セパレートリング４００の幅方向よりも周方向に長い非対称形状である。また、ウエハ搬送方向手前側の２つの柱２１５ａ，２１５ｅは、内周に向く面が、ウエハ２００の搬送方向と略平行に形成される。また、セパレートリング４００のそれぞれの間の複数の柱２１５ａ～２１５ｅのうち少なくとも３つの柱２１５ａ，２１５ｃ，２１５ｅには、それぞれ支持ピン２２１が設けられている。また、柱２１５ａ～２１５ｅの外周側の面は、複数のセパレートリング４００の外周側の面に倣った形状である。言い換えれば、柱２１５ａ～２１５ｅは、それぞれセパレートリング４００の幅よりも狭い幅を有し、図７に示すように、セパレートリング４００の外縁に沿って配置され、複数の柱２１５ａ～２１５ｅ（本実施形態では５つ）で複数のセパレートリング４００を保持している。
　セパレートリング４００は、図７に示すように、複数の切欠き４００ａ～４００ｅを対応する柱２１５ａ～２１５ｅにそれぞれ当接若しくは近接させて、互いに溶接されることで、ボート２１４と一体化される。例えば柱２１５ｂ～２１５ｄは、切欠き４００ｂ～４００ｄとそれぞれスポット溶接される。
　ここで、詳細には後述するが、図１３（Ａ）に示すように、セパレートリング４００の肉厚を厚くすれば、垂れが抑制されるが、セパレートリング４００と柱２１５ａ～２１５ｅの固定部における応力が大きくなることが確認されている。
　そこで、本開示の一実施形態におけるボート２１４は、セパレートリング４００の差し込み方向手前側であって、ウエハ搬送方向手前側のセパレートリング４００と柱２１５ａ，２１５ｅを、図８（Ａ）～図８（Ｃ）に示すように、それぞれ接続部材としてのロッド５００ａ，５００ｂを介して溶接して固定するように構成している。これにより、ロッド５００ａ，５００ｂの延伸方向に直交する方向の変形を曲げモーメントとして吸収することができる。すなわち、ロッド５００ａ，５００ｂが屈曲されることにより、セパレートリング４００と柱２１５ａ，２１５ｅの固定部及びその周辺の変形を吸収することができ、セパレートリング４００と柱２１５ａ，２１５ｅの固定部における応力を緩和することができる。つまり、セパレートリング４００と柱２１５ａ，２１５ｅを直接溶接するのではなく、細いロッド５００ａ，５００ｂを介して溶接することによりセパレートリング４００と柱２１５ａ，２１５ｅの固定部分に応力が集中しないようにして、応力に対する強度を高めている。
　具体的には、上述したように、柱２１５ａ，２１５ｅは、周方向の両端の面に、ロッド５００ａ，５００ｂの一端がそれぞれ溶接され、他端がセパレートリング４００にそれぞれ溶接される。すなわち、１つのセパレートリング４００と１つの柱２１５ａとの間と、１つのセパレートリング４００と１つの柱２１５ｅとの間に、それぞれ２つのロッド５００ａ，５００ｂが設けられ、２つのロッド５００ａ，５００ｂを介してセパレートリング４００と柱２１５ａが接続され、同様に、２つのロッド５００ａ，５００ｂを介してセパレートリング４００と柱２１５ｅが接続されている。
　例えば、セパレートリング４００の差し込み方向手前側であって、ウエハ搬送方向手前側の切欠き４００ａ，４００ｅに対して、ウエハ搬送方向手前側の柱２１５ａ，２１５ｅが、それぞれロッド５００ａ，５００ｂを介して溶接されて固定されている。つまり、複数のロッド５００ａ，５００ｂにより複数のセパレートリング４００と複数の柱２１５ａ，２１５ｅとがそれぞれ接続されている。
　ロッド５００ａ，５００ｂは、セパレートリング４００の肉厚以下の直径の丸棒である。また、ロッド５００ａ，５００ｂは、セパレートリング４００や柱２１５ａ～２１５ｅと同じ材料であって、例えば石英等で構成されている。また、ロッド５００ａ、５００ｂは、セパレートリング４００の切欠き４００ａ，４００ｅが形成された面と柱２１５ａ，２１５ｅの側面との間の間隙にそれぞれ設けられ、セパレートリング４００とウエハ搬送方向手前側の柱２１５ａ，２１５ｅとそれぞれ溶接される。
　ロッド５００ａは、直線状であって、切欠き４００ａの幅方向に略平行な面（ウエハ搬送方向に略垂直な面）と、柱２１５ａの一側面とを溶接して固定する。また、ロッド５００ｂは、湾曲した形状であって、切欠き４００ａのウエハ搬送方向と略平行な面と、柱２１５ａの他側面とを溶接して固定する。同様に、ロッド５００ａ，５００ｂは、切欠き４００ｅの幅方向に略平行な面と、柱２１５ｅの一側面とを溶接して固定し、ロッド５００ｂは、切欠き４００ｅのウエハ搬送方向と略平行な面と、柱２１５ｅの他側面とを溶接して固定する。ロッド５００ａ，５００ｂは、その延伸方向に直交する方向の変形を曲げモーメントとして吸収することができる。すなわち、ロッド５００ａ，５００ｂが屈曲されることにより、装置上下方向（鉛直方向）、装置幅方向（水平方向）、装置奥行方向（水平方向）の変形を吸収することができる。つまり、一方を湾曲させたロッド５００ｂを用いることで、応力による変形をロッド５００ａ，５００ｂが吸収する。このため、セパレートリング４００と柱２１５ａ，２１５ｅをそれぞれ直接溶接した場合よりも応力が緩和され、応力による損傷を防ぐことができる。
　また、セパレートリング４００の差し込み方向手前側であって、ウエハ搬送方向手前側のセパレートリング４００を固定する柱２１５ａ，２１５ｅの位置は、図７に示すように、ウエハ２００が搬送される領域（以下「ウエハ搬送領域」と呼ぶ）外であって、ボート２１４の中心軸Ｄから、ウエハ２００の直径の１０％以上（例えば３２ｍｍ）手前の位置に配置される。これにより、セパレートリング４００の垂れ量を小さくして垂れを抑制し、セパレートリング４００と柱２１５ａ～２１５ｅとの固定部における応力を小さくすることができる。
　また、複数の柱２１５ａ～２１５ｅのうちウエハ搬送方向手前側の２本の柱２１５ａ，２１５ｅには、柱２１５ａ，２１５ｅからそれぞれウエハ搬送方向手前側に向かって延びる台５０２がそれぞれ設けられている。台５０２は、セパレートリング４００を下から支えるよう構成されている。この台５０２の上にセパレートリング４００を載せることにより、セパレートリング４００の垂れ量を更に小さくして垂れを抑制することができ、ロッド５００ａ，５００ｂとセパレートリング４００との固定部（溶接部）及びロッド５００ａ，５００ｂと柱２１５ａ，２１５ｅとの固定部（溶接部）における応力を小さくすることができる。なお、台５０２を設けなくても垂れ量や残留応力等を十分小さくできる場合、台５０２は不要である。
　なお一体化の前に、それぞれの部材は個別にファイアポリッシュされうる。ここで、セパレートリング４００と柱２１５ａ～２１５ｅとを直接溶接した場合、溶接部分における膨張や収縮の熱変形により溶接に伴う残留応力や熱応力が存在する。セパレートリング４００と柱２１５ａ，２１５ｅとを、それぞれセパレートリング４００の肉厚以下の直径の丸棒であるロッド５００ａ，５００ｂを介して溶接することにより、ロッド５００ａ、５００ｂを介して溶接しない場合と比較して、溶接部分における熱変形を小さくし、溶接に伴う残留応力や熱応力を小さくすることができる。また、ボート２１４が処理室２０１内で温度変化を受ける際の熱応力も、同様に小さくすることができる。なお、ロッド５００ａ，５００ｂを楕円（長円）の断面を有する棒で構成してもよく、その場合は短径をセパレートリング４００の肉厚以下とすることができる。
　そして、複数のセパレートリング４００が、処理室２０１内において、回転軸２６５上と直交する面に、回転軸２６５と同心に、所定の間隔（ピッチ）で柱２１５ａ～２１５ｅの内の２つ以上と固定されて配列される。つまり、セパレートリング４００の中心がボート２１４の中心軸にあわせられ、ボート２１４の中心軸は反応管２０３の中心軸および回転軸２６５に一致する。すなわち、複数のセパレートリング４００は、互いに一定の間隔をあけながら水平姿勢を保持し、かつ互いに中心を揃えた状態でボート２１４の柱２１５ａ～２１５ｅに支持されており、積載方向が反応管２０３の軸方向となる。
　また、セパレートリング４００の半径と、柱２１５ａ～２１５ｅの中心軸からの最大距離は同じであって、切欠き４００ａ～４００ｅを、それぞれ柱２１５ａ～２１５ｅに当接させた際に、セパレートリング４００の外面と柱２１５ａ～２１５ｅの外面が連続するよう構成されている。これにより、ボート２１４と反応管２０３の間のクリアランスを減らすことなく、ウエハ２００と反応管２０３の内面との隙間を実質的に埋めることができる。
　支持ピン２２１は、図７に示されているように、複数の柱２１５ａ～２１５ｅのうちの少なくとも３本の柱から、内周に向かって略水平に伸びるように設けられている。支持ピン２２１は、例えばセパレートリング４００の差し込み方向における最も奥側の柱２１５ｃと、セパレートリング４００の差し込み方向手前側の２本の柱２１５ａと柱２１５ｅに設けられている。手前側の柱２１５ａ，２１５ｅに設けられた支持ピン２２１は、ウエハ２００の重心を支えるため、柱２１５ａ～２１５ｅの形成されていない方向に斜め出しされている。言い換えれば、ボート２１４にウエハ２００を搬送する方向における手前側（セパレートリング４００の差し込み方向手前側）に斜め出しされている。支持ピン２２１は、手前側の柱２１５ａ，２１５ｅの手前側の側面に設けられうる。またその側面は、支持ピン２２１の延出方向を向いて斜めに形成されうる。また、支持ピン２２１は、少なくとも３本の柱（柱２１５ａ，２１５ｃ，２１５ｅ）のそれぞれに、所定の間隔（ピッチ）で設けられている。これにより、支持ピン２２１は、セパレートリング４００のそれぞれの間の略中央の位置で、所定のピッチでウエハ２００を載置する。支持ピン２２１の外径は、柱２１５ａ，２１５ｃ，２１５ｅの最大幅よりも小さく、セパレートリング４００の肉厚よりも大きくすることができる。
　すなわち、３本の支持ピン２２１が、セパレートリング４００のそれぞれの間の位置で、ウエハ２００を略水平に保持し、複数のウエハ２００をセパレートリング４００のそれぞれの間で所定のピッチで保持する。セパレートリング４００は、積層されるウエハ２００と供給スリット２３５ａ～２３５ｃの下端との中間付近に設けられている。これにより、ウエハ２００の下方には、ウエハ２００を載せて運ぶエンドエフェクタを挿入するための空間が、ウエハ２００の上方には、ウエハ２００をすくい上げて搬送するための空間が、それぞれ確保される。
　なお、セパレートリング４００は、上述したように円環形状であって、中央が開口している。つまり、ウエハ２００の上下間で空間を完全には分離しないよう構成されている。これにより、膜厚が薄くなるウエハ中心部で、流路の高さがウエハ間隔にまで広がることで、流速の低下を防ぐことができるほか、未反応ガスがセパレートリングの中央開口から補給されうる。すなわち、図４（Ｂ）に示すように、あるウエハ２００に対応する供給スリット２３５ａ～２３５ｃから流入したガスは、ウエハ２００の直上のセパレートリング４００の上と下を流れる２つの流れに分かれ、中央開口にて合流する。このように構成することにより、供給スリット２３５ａ，２３５ｂ，２３５ｃから供給された処理ガスがウエハ２００間に流れるガスの量を増加させ、供給スリット２３５ａ，２３５ｂ，２３５ｃから供給された処理ガスがウエハ２００間に流れる割合であるガス流入率を高めることができる。
　〔制御部２８０〕
　図１０は、基板処理装置１０を示すブロック図であり、基板処理装置１０の制御部２８０（所謂コントローラ）は、コンピュータとして構成されている。このコンピュータは、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）１２１ａ、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）１２１ｂ、記憶装置１２１ｃ、及びＩ／Ｏポート１２１ｄを備えている。
　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。制御部２８０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、後述する基板処理の手順や条件等が記載されたプロセスレシピ等が、読み出し可能に格納されている。
　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制御部２８０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、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。
　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、プロセス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、それら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ＭＦＣ３２０ａ～３２０ｅ、バルブ３３０ａ～３３０ｅ、圧力センサ２４５、ＡＰＣバルブ２４４、真空ポンプ２４６、ヒータ２０７、温度センサ、回転機構２６７、エレベータ１１５、移載機１２４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からプロセスレシピを読み出すように構成されている。
　ＣＰＵ１２１ａは、読み出したプロセスレシピの内容に沿うように、ＭＦＣ３２０ａ～３２０ｅによる各種ガスの流量調整動作、バルブ３３０ａ～３３０ｅの開閉動作、ＡＰＣバルブ２４４の開閉動作を制御するように構成されている。また、ＣＰＵ１２１ａは、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の起動及び停止、温度センサに基づくヒータ２０７の温度調整動作を制御するように構成されている。さらに、ＣＰＵ１２１ａは、回転機構２６７によるボート２１４の回転及び回転速度調節動作、エレベータ１１５によるボート２１４の昇降動作、ボート２１４との間でウエハ２００の移載を行う移載機１２４による動作等を制御するように構成されている。
　制御部２８０は、専用のコンピュータとして構成されている場合に限らず、汎用のコンピュータとして構成されていてもよい。例えば、上述のプログラムを格納した外部記憶装置１２３を用意し、この外部記憶装置１２３を用いて汎用のコンピュータにプログラムをインストールすること等により、本実施形態の制御部２８０を構成することができる。外部記憶装置としては、例えば、ハードディスク等の磁気ディスク、ＣＤ等の光ディスク、ＭＯ等の光磁気ディスク、ＵＳＢメモリ等の半導体メモリ等が挙げられる。
　（作用）
　次に、本開示に関わる基板処理装置の動作概要を、図１１に示す窒化シリコン膜の成膜を例に用いて説明する。これらの動作は、制御部２８０によって制御される。先ず、反応管２０３には、予め所定枚数のウエハ２００が載置されたボート２１４によって、所定枚数のウエハ２００が収容され、蓋２１９によって反応管２０３が気密に閉塞される。
　そして、制御部２８０は、図１に示す真空ポンプ２４６及びＡＰＣバルブ２４４を作動して排気ポート２３０から反応管２０３の内部の雰囲気を排気する。さらに、制御部２８０は、回転機構２６７を制御し、ボート２１４の回転を開始する。なお、この回転については、少なくとも、ウエハ２００に対する処理が終了するまでの間は継続して行われる。
　図１１に示す成膜シーケンスでは、第１の処理工程、第１の排出工程、第２の処理工程、及び第２の排出工程を１サイクルとし、この１サイクルを所定回数繰り返してウエハ２００に対する成膜が完了する。そして、この成膜が完了すると、ボート２１４が反応管２０３の内部から搬出される。そして、ウエハ２００は、移載機１２４により、ボート２１４から移載棚のポッドに移載され、ポッドは、ポッド搬送機により、移載棚からポッドステージに移載され、外部搬送装置により、筐体の外部に搬出される。
　ここで、移載機１２４は、ボート２１４へ側方からエンドエフェクタを挿入し、ボート２１４の支持ピン２２１上に載置されたウエハ２００を直接すくい上げてエンドエフェクタ上に移載する。エンドエフェクタは、支持ピン２２１に載置されるウエハ２００の裏面とウエハ２００の下側のセパレートリング４００の上面との間（例えば１３．２５ｍｍ）よりも小さな厚みを有し、例えば３ｍｍ～６ｍｍである。すなわち、エンドエフェクタが、ウエハ２００の裏面とウエハ２００の下側のセパレートリング４００の上面との間よりも小さな厚みを有し、セパレートリング４００が一定の幅および厚みを有するため、本実施形態では、エンドエフェクタによるすくい上げの際にもセパレートリング４００に干渉せずにそのまま移載を行うことができる。すなわち、セパレートリング４００にエンドエフェクタを挿入する際にエンドエフェクタを通過させるための切り込みをセパレートリング４００に設けなくてもよい。これによりウエハ処理の面内均一性が向上する。
　以下、図１１に示す成膜シーケンスを詳述する。図１１には、本実施形態に係る成膜シーケンスにおけるガスの供給量（縦軸）と、ガス供給のタイミング（横軸）とがグラフで示されている。なお、成膜シーケンスが実行される前の状態では、バルブ３３０ａ～３３０ｅは、閉じられている。
　－第１の処理工程－
　制御部２８０による各部の制御によって、排気ポート２３０から反応管２０３の内部の雰囲気が排気されると、制御部２８０は、バルブ３３０ｂ，３３０ｃ，３３０ｄを開作動して、ガスノズル３４０ｂの噴射孔２３４ｂから第２原料ガスとしてシリコン（Ｓｉ）ソースガスを噴射させる。さらに、ガスノズル３４０ａの噴射孔２３４ａ、及びガスノズル３４０ｃの噴射孔２３４ｃから不活性ガス（窒素ガス）を噴射させる。つまり、制御部２８０は、第二ノズル室２２２ｂに配置されているガスノズル３４０ｂの噴射孔２３４ｂから処理ガスを噴出させる。
　また、制御部２８０は、バルブ３３０ｄ、３３０ｃを開作動して、ガスノズル３４０ａ、３４０ｃの噴射孔２３４ａ、２３４ｃから膜厚制御ガスとしての不活性ガス（窒素ガス）を噴射させる。膜厚制御ガスは、面内均一性（特に基板中央と端における膜厚に差が無いこと）を制御することが可能なガスである。
　つまり、制御部２８０は、ガスノズル３４０ｂからシリコンソースガスを供給し、ガスノズル３４０ｂの両側に設けられたガスノズル３４０ａとガスノズル３４０ｃから不活性ガスを供給するように制御する。ガスノズル３４０ｂは、シリコンソースガスを中心軸に向けて供給する。ガスノズル３４０ａとガスノズル３４０ｃは、不活性ガスが、ウエハ２００の縁に沿って第一排気口２３６、第二排気口２３７へ流れるように供給する。このとき、ガスノズル３４０ｂは、処理ガス供給部として機能する。また、一対のガスノズル３４０ａとガスノズル３４０ｃは、不活性ガス供給部として機能する。
　このとき、制御部２８０は、圧力センサ２４５から得られる圧力が一定になるように真空ポンプ２４６及びＡＰＣバルブ２４４を作動して反応管２０３の内部の雰囲気を排気ポート２３０から排出し、反応管２０３の内部を大気圧よりも低圧する。
　－第１の排出工程－
　所定時間経過して第１の処理工程が完了すると、制御部２８０は、バルブ３３０ｂを閉作動して、ガスノズル３４０ｂからの第２原料ガスの供給を停止する。さらに、制御部２８０は、バルブ３３０ｅを開作動して、ガスノズル３４０ｂから不活性ガス（窒素ガス）の供給を開始する。バルブ３３０ｃ，３３０ｄは開のまま、ＭＦＣ３２０ｃ，３２０ｄの流量を低下させて、ガスノズル３４０ａの噴射孔２３４ａとガスノズル３４０ｃの噴射孔２３４ｃから逆流防止ガスとしての不活性ガス（窒素ガス）を噴射させる。逆流防止ガスは、処理室２０１からノズル室２２２内へのガス拡散を防止することを目的としたガスであり、ノズルを介さずにノズル室２２２に直接供給してよい。
　また、制御部２８０は、真空ポンプ２４６及びＡＰＣバルブ２４４を制御し、反応管２０３の内部の負圧の度合を大きくする等して、反応管２０３の内部の雰囲気を排気ポート２３０から排気する。なお、バルブ３３０ｅを開いた直後は、比較的大流量（好ましくは第１の処理工程におけるシリコンソースガスと同じ流量）の不活性ガスが供給されうる。
　－第２の処理工程－
　所定時間経過して第１の排出工程が完了すると、制御部２８０は、バルブ３３０ａを開作動して、ガスノズル３４０ａの噴射孔２３４ａから第１原料ガスとしてアンモニア（ＮＨ３）ガスを噴射させる。この間、制御部２８０は、バルブ３３０ｄを閉作動して、ガスノズル３４０ａからの逆流防止ガスとしての不活性ガス（窒素ガス）の供給を停止する。
　このとき、制御部２８０は、圧力センサ２４５から得られる圧力が一定になるように真空ポンプ２４６及びＡＰＣバルブ２４４を作動して反応管２０３の内部の雰囲気を排気ポート２３０から排出し、反応管２０３の内部を負圧とする。
　－第２の排出工程－
　所定時間経過して第２の処理工程が完了すると、制御部２８０は、バルブ３３０ａを閉作動して、ガスノズル３４０ａからの第１原料ガスの供給を停止する。また、制御部２８０は、バルブ３３０ｄを開作動して、ガスノズル３４０ａの噴射孔２３４ａから逆流防止ガスとしての不活性ガス（窒素ガス）を噴射させる。
　さらに、制御部２８０は、真空ポンプ２４６及びＡＰＣバルブ２４４を制御し、反応管２０３の内部の負圧の度合を大きくして、反応管２０３の内部の雰囲気を排気ポート２３０から排気する。なお、バルブ３３０ｄを開いた直後は、比較的大流量（好ましくは第２の処理工程におけるアンモニアガスと同じ流量）の不活性ガスが供給されうる。
　前述したように、第１の処理工程、第１の排出工程、第２の処理工程、及び第２の排出工程を１サイクルとし、これを所定回数繰り返してウエハ２００の処理が完了する。
　以下、本開示の一実施形態を比較例との対比を通じて説明する。
　図１２（Ａ）は、比較例に係るボート３１７を水平方向で切断した断面図であり、図１２（Ｂ）は、図１２（Ａ）のＡ領域内のセパレートリング６００と柱３１７ｃとを溶接した溶接部６０２周辺を拡大して示した図である。
　図１２（Ａ）及び図１２（Ｂ）に示すように、比較例に係るボート３１７は、柱３１７ａ～３１７ｅがセパレートリング６００の半円部分（図１２（Ａ）に示すＢ領域）に集中して配置され、それぞれの柱３１７ａ～３１７ｅにセパレートリング６００が溶接されて固定されている。つまり、セパレートリング６００が柱３１７ａ～３１７ｅとＢ領域で集中して固定され、Ｃ領域で固定されていない。このため、セパレートリング６００が柱３１７ａ～３１７ｅが配置されていないＣ領域側に垂れて（下がって）、セパレートリング６００と柱３１７ａ～３１７ｅの固定部である溶接部６０２で応力が集中してしまう。この場合に、ウエハ２００をボート３１７に載置する際のウエハ２００挿入時に、ボート３１７とウエハ２００の接触リスクが高くなり、ボート３１７やウエハ２００の破損リスクも高くなる。
　この問題を解決するために、図１３（Ａ）に示すように、セパレートリング６００の肉厚を厚くすれば、セパレートリング６００の垂れ量は小さくなるが、セパレートリング６００と柱３１７ａ～３１７ｅの溶接部６０２にかかる応力は大きくなってしまう。よって、必要な強度を保てる範囲でしかセパレートリング６００の肉厚を厚くすることはできない。また、セパレートリング６００の肉厚を厚くすると柱３１７ａ～３１７ｅに溶接する際に必要な熱量が増え、周囲の部品が歪む危険がある。すなわち、セパレートリング６００の肉厚は、０．５ｍｍ～６ｍｍの範囲内の厚さであって、好ましくは１ｍｍ以上４ｍｍ以下の範囲内の厚さが好ましい。
　次に、セパレートリングの肉厚とウエハへのガス流入率の関係について図１３（Ｂ）を用いて詳述する。ここでウエハへのガス流入率は、排気管２３１の中心とウエハ２００中心を結ぶ線に対して略垂直な面を通るガスの流量を、供給スリット２３５ａ，２３５ｂ，２３５ｃから供給したガスの流量で除して算出した。なお、ウエハ２００は、直径３００ｍｍのものを用いた。
　図１３（Ｂ）は、セパレートリングの肉厚が３ｍｍの場合（比較例）と１．５ｍｍの場合（本実施例）のウエハへのガス流入率をそれぞれ示した図である。
　図１３（Ｂ）に示すように、比較例に係るセパレートリングの肉厚が３ｍｍのボートを用いた場合のガス流入率は８６．８％程度で、本実施例に係るセパレートリングの肉厚が１．５ｍｍのボートを用いた場合のガス流入率は８７．５％程度だった。つまり、本実施例の肉厚が１．５ｍｍのセパレートリング４００を用いた場合の方が、肉厚が３．０ｍｍのセパレートリングを用いた場合と比較して、ウエハへのガス流入率が高くなり、セパレートリングの肉厚によってウエハへのガス流入率が変化することが確認された。
　次に、セパレートリングの内径とウエハへのガス流入率との関係について図１３（Ｃ）を用いて詳述する。ウエハへのガス流入率の算出方法は上述と同様とした。なお、ウエハ２００は、直径３００ｍｍのものを用いた。
　図１３（Ｃ）は、セパレートリングの内径が２８６ｍｍの場合（比較例１）と２９１ｍｍの場合（比較例２）と２９６ｍｍの場合（本実施例）のウエハ２００へのガス流入率をそれぞれ示した図である。
　図１３（Ｃ）に示すように、比較例１に係るセパレートリングの内径が２８６ｍｍのボートを用いた場合のガス流入率は８６．２５％程度で、比較例２に係るセパレートリングの内径が２９１ｍｍのボートを用いた場合のガス流入率は８７．３％程度で、本実施例に係るセパレートリングの内径が２９６ｍｍのボートを用いた場合のガス流入率は８７．５％程度だった。つまり、本実施例の内径が２９６ｍｍのセパレートリング４００を用いた場合の方が、比較例１、２のセパレートリングを用いた場合と比較して、ウエハへのガス流入率が高くなり、セパレートリングの内径によってウエハへのガス流入率が変化することが確認された。
　すなわち、セパレートリングの内径は、例えば２９６ｍｍであって、セパレートリングの厚さ（肉厚）は、ガス流れを阻害しない厚さであって、強度的にも問題のない厚さである例えば１～２ｍｍであって、例えば１．５ｍｍが好ましいことが確認された。
　次に、ボート３１７の中心軸Ｄからのウエハ搬送方向手前側の柱３１７ａ，３１７ｅの位置とセパレートリング６００の垂れ量との関係と、ボート３１７の中心軸Ｄからのウエハ搬送方向手前側の柱３１７ａ，３１７ｅの位置とセパレートリング６００と柱３１７ａ～３１７ｅの固定部に生じる応力との関係について図１２（Ａ）、図１２（Ｂ）、図１４（Ａ）及び図１４（Ｂ）を用いて詳述する。
　図１４（Ａ）及び図１４（Ｂ）に示すように、ウエハ搬送方向手前側の柱３１７ａ、３１７ｅの位置を、ボート３１７の中心軸Ｄから３２ｍｍ手前の位置（図１２（Ａ）に示すウエハ搬送方向手前側の柱３１７ａ，３１７ｅの位置から３５ｍｍ手前の位置）へそれぞれ変更すると、セパレートリング６００の垂れ量も、セパレートリング６００と柱３１７ａ～３１７ｅの固定部での応力も小さくなった。すなわち、セパレートリング６００を固定する柱３１７ａ，３１７ｅの位置は、ウエハ搬送領域外であって、ウエハ２００を搬送するエンドエフェクタを挿入する際に干渉しない位置であって、ボート３１７の中心軸Ｄよりもウエハ搬送方向手前側とすることにより、セパレートリング６００の垂れ量も、セパレートリング６００と柱３１７ａ～３１７ｅの固定部での応力も小さくなることが確認された。
　すなわち、ボート３１７のウエハ搬送方向手前側の２本の柱３１７ａ，３１７ｅの位置を、上述した本実施形態に係るボート２１４の柱２１５ａ，２１５ｅのように手前側（図１２においてＣ領域）へ移動することにより、セパレートリングの垂れ量、セパレートリングと柱の固定部での応力も小さくすることができることが確認された。
　すなわち、本実施形態に係るボート２１４のように、ボート２１４のウエハ搬送方向手前側の２本の柱２１５ａ，２１５ｅの位置を、ウエハ搬送領域外であって、可能な限り手前側へ移動させる。そして、セパレートリング４００と柱２１５ａ，２１５ｅとをそれぞれ直接溶接して接続する代わりに、セパレートリング４００と柱２１５ａ，２１５ｅとをそれぞれ２つのロッド５００ａ，５００ｂで溶接して固定する。そして、一方のロッド５００ｂを湾曲した形状にすることにより、溶接箇所及びその周辺の応力が緩和され、ボートの強度が改善される。
　さらに、ボート２１４のウエハ搬送方向手前側の２本の柱２１５ａ，２１５ｅに、柱２１５ａ，２１５ｅからウエハ搬送方向手前側に突出する台をそれぞれ設け、その台の上にセパレートリング４００を載せるよう構成する。これにより、比較例と比べて、セパレートリング４００の垂れ量、セパレートリング４００と柱２１５ａ，２１５ｅの固定部における応力をそれぞれ小さくすることが可能となる。
＜他の態様＞
　以上、本開示の態様を具体的に説明した。但し、本開示は上述の態様に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。
　例えば、ロッド５００ａ，５００ｂを用いる代わりに、図１５（Ａ）に示すようにセパレートリング４００を柱２１５ａ，２１５ｅの幅方向に平行な側面（狭い面）に柱２１５ａ，２１５ｅに対して略垂直にそれぞれ溶接して固定するようにしてもよい。このようにして溶接面積を大きくことによりセパレートリング４００の固定部分に集中する応力を緩和することができる。このとき、切欠き４００ａ，４００ｅは、溶接部をセパレートリング４００の主部分から遠ざけるように、周方向の切れ込み状に形成されうる。
　また、図１５（Ｂ）及び図１５（Ｃ）に示すように、セパレートリング４００と柱２１５ａ，２１５ｅを接続するロッド５００ａ，５００ｂの径を大きくし、セパレートリング４００のロッド５００ａ，５００ｂがそれぞれ溶接されて接続される部分（図１５（Ｂ）及び図１５（Ｃ）におけるセパレートリング４００のロッド５００ａ，５００ｂの固定部４００ｇ）の肉厚を、他の部分（図１５（Ｂ）及び図１５（Ｃ）におけるセパレートリング４００のリング部４００ｆ）の肉厚よりも厚く構成する。これにより、溶接施工性が確保され、ロッド５００ａ，５００ｂとセパレートリング４００との溶接面積を増加させることが可能となり、セパレートリング４００と柱２１５ａ～２１５ｅの固定部分に集中する応力を緩和することができる。
　以上、本開示の種々の典型的な実施形態及び変形例を説明してきたが、本開示はそれらの実施形態に限定されず、適宜組み合わせて用いることもできる。
　（まとめ）
　以上説明したように、基板処理装置１０では、セパレートリング４００の垂れ量（撓み量）が低減され、セパレートリング４００と柱２１５ａ～２１５ｅとの溶接箇所及びその周辺の応力が緩和され、ボート２１４の強度を改善することができる。
　また、ボート２１４のウエハ搬送方向手前側の２本の柱２１５ａ，２１５ｅとセパレートリング４００とを、１つのセパレートリング４００と１つの柱２１５ａ又は柱２１５ｅとの間で、２つのロッド５００ａ，５００ｂで溶接して固定し、一方のロッド５００ｂを湾曲（屈曲）した形状にする。これにより、溶接箇所及びその周辺の応力が緩和され、ボートの強度が改善される。つまり、ロッド５００ａ，５００ｂが、その延伸方向に直交する方向の変形を曲げモーメントとして吸収することができる。すなわち、ロッド５００ａ，５００ｂが屈曲されることにより、装置上下方向（鉛直方向）、装置幅方向（水平方向）、装置奥行方向（水平方向）の変形を吸収することができ、溶接箇所及びその周辺の応力が緩和され、ボートの強度が改善される。
　また、ボート２１４のウエハ搬送方向手前側の２本の柱２１５ａ，２１５ｅの位置を、ウエハ搬送領域外であって、可能な限り手前側へ移動させることにより、セパレートリング４００の垂れ量を小さくすることが可能となり、セパレートリング４００と柱２１５ａ～２１５ｅの固定部における応力を小さくすることが可能となる。
　さらに、柱２１５ａ，２１５ｅに、柱２１５ａ，２１５ｅからウエハ２００の搬送方向手前側に向かって延びてセパレートリング４００を下から支える台５０２をそれぞれ設けることにより、セパレートリング４００の垂れ量を小さくすることが可能となり、セパレートリング４００と柱２１５ａ～２１５ｅの固定部における応力を小さくすることが可能となる。
　また、セパレートリング４００が設けられたボート２１４を用いることで、ウエハ２００上への処理ガスの流入量を増加させ、面内均一性を向上させることができる。また、ウエハ２００の上下方向の拡散が抑制されて、面間均一性を向上させることができる。
　柱２１５ａ～２１５ｅは、多角柱であり、内周に向く面が、ウエハの搬送方向と略平行に形成され、柱２１５ａ～２１５ｅの周方向における両側の面が、周方向に対して略垂直に形成される。すなわち、柱２１５ａ～２１５ｅの断面がセパレートリング４００の幅方向よりも周方向に長い非対称形状であり、柱２１５ａ～２１５ｅの外周側の面を、セパレートリング４００の外周側の面に倣った形状に形成する。そして、セパレートリング４００の外周面に、柱２１５ａ～２１５ｅをそれぞれ避ける形状の切欠き４００ａ～４００ｅが形成され、ロッド５００ａ，５００ｂを、セパレートリング４００の切欠き４００ａ，４００ｅが形成された面と、柱２１５ａ，２１５ｅの周方向に対して略垂直に形成された両側の面にそれぞれ溶接して、切欠き４００ａ，４００ｅと柱２１５ａ，２１５ｅの間の間隙にそれぞれ設ける。これにより、セパレートリング４００の外面とボート２１４の柱２１５ａ～２１５ｅの外面が連続するよう構成され、ウエハ２００を積層した際に半径方向に生じるウエハ２００と反応管２０３の内周面との隙間を小さくすることができる。
　なお、本開示を特定の実施形態について詳細に説明したが、本開示は係る実施形態に限定されるものではなく、本開示の範囲内にて他の種々の実施形態をとることが可能であることは当業者にとって明らかである。
　例えば、上述の実施形態では、ボート２１４のウエハ搬送方向手前側の２本の柱２１５ａ，２１５ｅとセパレートリング４００とをそれぞれロッド５００ａ，５００ｂを介して接続する構成について説明したが、これに限らず、ボート２１４における他の柱２１５ｂ～２１５ｄとセパレートリング４００についてもそれぞれロッド５００ａ，５００ｂを介して接続するようにしてもよく、柱２１５ａ～２１５ｅのうち少なくとも１本の柱とセパレートリング４００とをそれぞれロッド５００ａ，５００ｂを介して接続するようにしてもよい。
　また、上述の実施形態では、上下方向に積載されたウエハ間にセパレートリング４００が設ける構成について説明したが、これに限らず、セパレートリング４００上にウエハ２００を載置させてもよい。
　また、上述の実施形態では、特に説明しなかったが、原料ガスとして、ハロシラン系ガス、例えば、ＳｉおよびＣｌを含むクロロシラン系ガスを用いることができる。また、クロロシラン系ガスは、Ｓｉソースとして作用する。クロロシラン系ガスとしては、例えば、ヘキサクロロジシラン（Ｓｉ２Ｃｌ６、略称：ＨＣＤＳ）ガスを用いることができる。
　原料ガスは、膜を構成する元素を含むものに限られず、他の原料ガスと反応するが構成元素を提供しないリアクタント（活性種、還元剤等とも称される）や触媒を含みうる。例えば、Ｓｉ膜を形成するために第１原料ガスとして原子状水素を用いたり、Ｗ膜を形成するために第１原料ガスとしてジシラン（Ｓｉ２Ｈ６）ガス、第２原料ガスとして六フッ化タングステン（ＷＦ６）ガスを用いたりすることができる。または反応ガスは、構成元素の提供の有無に関わらず、他の原料ガスと反応するものであればよい。
　　１０　基板処理装置、
　　２００　ウエハ（基板の一例）
　　２０１　処理室
　　２１４　ボート（基板保持具の一例）
　　２１５ａ～２１５ｅ　柱
　　２２１　支持ピン（支持部材の一例）
　　２３５ａ～２３５ｃ　供給スリット（供給孔の一例）
　　４００　セパレートリング（環状部材の一例）
　　４００ａ～４００ｅ　切欠き
　　５００ａ、５００ｂ　ロッド（接続部材の一例）
　　５０２　台
 

Claims (14)

  1. 　所定の間隔で配列される複数の環状部材と、
    　前記環状部材の幅よりも狭い幅を有し、前記環状部材の外縁に沿って配置され、前記複数の環状部材を保持する複数の柱と、
    　前記複数の柱から、内周に向かって延び、上側の前記環状部材と下側の前記環状部材の間で基板を載置する複数の支持部材と、
    　前記複数の柱の少なくとも１つと前記複数の環状部材とそれぞれ溶接され、前記柱と前記複数の環状部材とを接続する複数の接続部材と、
    を有する基板保持具。
  2. 　１つの前記環状部材と１つの前記柱との間に２つの前記接続部材が設けられ、一方の前記接続部材は湾曲した形状により前記環状部材と前記柱とを接続している請求項１記載の基板保持具。
  3. 　前記環状部材には、前記複数の柱を避ける形状の切り欠きが形成され、前記接続部材は、前記環状部材の前記切り欠きが形成された面と前記柱の側面との間の間隙に設けられる請求項１記載の基板保持具。
  4. 　前記接続部材は、前記環状部材の肉厚以下の直径の丸棒である請求項１記載の基板保持具。
  5. 　前記柱の断面は、前記環状部材の幅方向よりも周方向に長い非対称形状である請求項１記載の基板保持具。
  6. 　前記柱の外周側の面は、前記複数の環状部材の外周側の面に倣った形状である請求項１記載の基板保持具。
  7. 　前記環状部材は、前記接続部材と溶接されて接続される部分の肉厚が他の部分の肉厚よりも厚くなるよう構成されている請求項１記載の基板保持具。
  8. 　前記複数の柱は、多角柱であり、周方向における両側の面が、周方向に対して略垂直に形成され、前記接続部材は、前記両側の面にそれぞれ溶接される請求項１記載の基板保持具。
  9. 　前記複数の柱は、多角柱であり、内周に向く面は、基板の搬送方向と略平行に形成される請求項１記載の基板保持具。
  10. 　前記切り欠きは、基板の搬送方向手前側から奥側へ延びるよう形成されている請求項３記載の基板保持具。
  11. 　前記複数の柱のうち基板の搬送方向手前側の２本の柱に、前記２本の柱からそれぞれ基板の搬送方向手前側に向かって延びて前記環状部材を下から支える複数の台を設けた請求項３記載の基板保持具。
  12. 　所定の間隔で配列される複数の環状部材と、
    　前記環状部材の幅よりも狭い幅を有し、前記環状部材の外縁に沿って配置され、前記複数の環状部材を保持する複数の柱と、
    　前記複数の柱から、内周に向かって延び、上側の前記環状部材と下側の前記環状部材の間で基板を載置する複数の支持部材と、
    　前記複数の柱の少なくとも１つと前記複数の環状部材とそれぞれ溶接され、前記柱と前記複数の環状部材とを接続する複数の接続部材と、を有する基板保持具と、
    　少なくとも一部が、回転軸と同軸の筒によって構成された側面と、天井とを有し、前記側面と前記天井に囲まれた空間に前記基板保持具を収容する反応管と、
    　前記反応管内の基板の表面に対してガスを供給するガス供給機構と、
    　前記基板の表面に供給されたガスを排気するガス排気機構と、
    を備えた基板処理装置。
  13. 　前記ガス供給機構は、対応する基板と同じ高さにおいて開口する複数の流入口を有し、前記流入口から対応する基板にガスを供給する請求項１２記載の基板処理装置。
  14. 　少なくとも一部が、回転軸と同軸の筒によって構成された側面と、天井とを有し、前記側面と前記天井に囲まれた空間を有する反応管内に、
    　所定の間隔で配列される複数の環状部材と、前記環状部材の幅よりも狭い幅を有し、前記環状部材の外縁に沿って配置され、前記複数の環状部材を保持する複数の柱と、前記複数の柱から、内周に向かって延び、上側の前記環状部材と下側の前記環状部材の間で基板を載置する複数の支持部材と、前記複数の柱の少なくとも１つと前記複数の環状部材とそれぞれ溶接され、前記柱と前記複数の環状部材とを接続する複数の接続部材と、を有する基板保持具によって、基板を収容する工程と、
    　前記反応管内の基板の表面に対してガスを供給する工程と、
    　前記基板の表面に供給されたガスを排気する工程と、
    を有する半導体装置の製造方法。
     
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