(57)【要約】      （修正有）【課題】ガスノズルの水平部とガス排気口を同一面方向に設けた場合でも、基板に対する処理ガスの接触時間を増加させ、基板に成膜される膜厚の均一性を向上させる基板処理装置を提供する。【解決手段】複数の基板１５を所定の間隔で収容する処理室８と、該処理室内に基板を処理するガスを供給するガス供給手段と、前記処理室内のガスを排気するガス排気手段とを具備し、前記ガス供給手段はガスノズル１１を有し、該ガスノズルは水平部と円弧状部と垂直部から構成され、前記水平部は前記ガス排気手段に隣接した箇所から前記処理室内に貫通され、前記円弧状部は前記ガス排気手段から遠ざかる様に前記処理室の内壁に沿って水平面内に円弧状に延在され、前記垂直部は前記処理室の内壁に沿って垂直に設けた。【選択図】図２
2010147174.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の基板を所定の間隔で収容する処理室と、該処理室内に基板を処理するガスを供給するガス供給手段と、前記処理室内のガスを排気するガス排気手段とを具備し、前記ガス供給手段はガスノズルを有し、該ガスノズルは水平部と円弧状部と垂直部から構成され、前記水平部は前記ガス排気手段に隣接した箇所から前記処理室内に貫通され、前記円弧状部は前記ガス排気手段から遠ざかる様に前記処理室の内壁に沿って水平面内に円弧状に延在され、前記垂直部は前記処理室の内壁に沿って垂直に設けられたことを特徴とする基板処理装置。
【請求項２】
前記円弧状部を支持する支持部材を少なくとも１つ以上設けた請求項１の基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリコンウェーハ等の基板に薄膜の生成、酸化、不純物の拡散、アニール処理、エッチング等の処理を行う基板処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
基板処理装置として、基板を１枚ずつ処理する枚葉式の基板処理装置と、所要枚数の基板を一度に処理するバッチ式の基板処理装置とがある。
【０００３】
バッチ式の基板処理装置では、縦型炉を有し、該縦型炉の処理室に所要枚数の基板を収納し、処理している。
【０００４】
前記縦型炉の処理室を画成する反応管は有天筒形状をしており、該反応管を囲繞する様に配設された加熱装置を具備している。前記処理室では、基板（ウェーハ）が基板保持具（ボート）により水平姿勢で多段に支持され、前記処理室が所定の処理圧に減圧され、所定温度に加熱され、更に処理ガスが導入されつつ排気されることで、基板表面に所要の処理がなされる様になっている。
【０００５】
前記処理室に処理ガスを導入するガスノズルが反応管の壁面に沿って立設され、又前記処理室の温度を検出する為の温度検出器が前記反応管の壁面に沿って立設されている。
【０００６】
従来より、前記ガスノズル、前記温度検出器は前記処理室の下部を水平方向から貫通し、上方に垂直に屈曲され、前記反応管壁面に沿う様に設けられている。
【０００７】
図６、図７に於いて、従来の基板処理装置の構造について説明する。
【０００８】
反応管１は短円筒状のインレットフランジ２に同心に立設され、該インレットフランジ２と前記反応管１との間にはシール部材、例えばＯリング３が介設され、前記反応管１と前記インレットフランジ２との接合部は気密にシールされている。前記インレットフランジ２はロードロック室（図示せず）の天板等の構造部材４によって支持され、該構造部材４と前記インレットフランジ２との間にはＯリング５が介設され、前記インレットフランジ２と前記構造部材４とは気密に接合している。
【０００９】
前記インレットフランジ２の下端開口部は炉口部６を形成し、該炉口部６からボート７がボートエレベータ（図示せず）によって処理室８に装脱される様になっている。又、前記ボート７が前記処理室８に挿入された状態では、前記炉口部６はシールキャップ９によって気密に閉塞され、処理されるウェーハ１５は前記ボート７に水平姿勢で多段に装填される。
【００１０】
図６、図７中、１１はガス供給手段としてのガスノズルを示し、１２は温度検出器を示している。
【００１１】
該温度検出器１２は、石英管等の保護管内に複数の熱電対が挿入され、該複数の熱電対は保護管の内部で高さ方向の位置が異なる様に支持されている。又、前記ガスノズル１１は石英管等によって構成されている。
【００１２】
前記ガスノズル１１、前記温度検出器１２のいずれについても、細管支持部材１３，１３によって支持され、該細管支持部材１３，１３が前記ガスノズル１１と前記温度検出器１２の前記インレットフランジ２貫通部での垂直荷重を負担する様になっている。又、前記細管支持部材１３，１３は、内部フランジ１０，１０と前記ガスノズル１１、前記温度検出器１２と当接しており、前記内部フランジ１０は、前記インレットフランジ２の下部の内周面から中心に向って水平方向に突設されている。
【００１３】
前記ガスノズル１１と前記温度検出器１２は前記インレットフランジ２を貫通し、又前記反応管１の内壁に沿って立設されている。前記ガスノズル１１は前記インレットフランジ２の外側でガス供給管１４と接続されており、又、前記温度検出器１２は前記インレットフランジ２の外側でケーブル配管１７と接続され、該ケーブル配管１７はケーブル等を内包している。
【００１４】
基板処理を行う際には、ガス供給源（図示せず）より処理ガスが供給され、供給された処理ガスは前記ガス供給管１４内を通り、前記ガスノズル１１によって、処理ガスが前記処理室８の上部に導入される。
【００１５】
前記ガスノズル１１によって前記処理室８内に導入された処理ガスは、前記インレットフランジ２に設けられたガス排気手段としての排気口１６と、該排気口１６と接続されたガス排気管（図示せず）を通り、図示しない真空ポンプ等の真空排気装置によって前記処理室８外に排気される。導入された処理ガスが前記排気口１６から排出される過程で、処理ガスがウェーハ１５に接触し、該ウェーハ１５に対して各種処理が行われる。
【００１６】
ウェーハ１５に対する各種処理を効率よく実行する為には、処理ガスの供給から排気迄の間にできるだけ長くウェーハ１５に対して処理ガスを接触させる必要がある。
【００１７】
従来のバッチ式の縦型拡散／ＣＶＤ装置は、該装置の設置スペースを縮小させる為、サイドメンテナンスフリーの構造となっており、前記処理室８を構成する石英又はＳｉＣ部品のメンテナンスは装置後背面より行われる。従って、前記インレットフランジ２の前記排気口１６と、前記ガス供給管１４に接続された前記ガスノズル１１は、共に装置後背面に集約して設けられており、脱着作業の効率化を図っている。
【００１８】
然し乍ら、前記ガスノズル１１と前記排気口１６を同一方向に設けた場合、前記ガスノズル１１と前記排気口１６の位置が接近し、処理ガスの流通経路が短くなり、ウェーハ１５に対する処理ガスの接触時間が減少する為、ウェーハ１５面への均一な処理ガスの供給ができず、ウェーハ１５面の膜厚に斑が生じるという問題があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
本発明は斯かる実情に鑑み、ガスノズルの水平部とガス排気口を同一面方向に設けた場合でも、基板に対する処理ガスの接触時間を増加させ、基板に成膜される膜厚の均一性を向上させる基板処理装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明は、複数の基板を所定の間隔で収容する処理室と、該処理室内に基板を処理するガスを供給するガス供給手段と、前記処理室内のガスを排気するガス排気手段とを具備し、前記ガス供給手段はガスノズルを有し、該ガスノズルは水平部と円弧状部と垂直部から構成され、前記水平部は前記ガス排気手段に隣接した箇所から前記処理室内に貫通され、前記円弧状部は前記ガス排気手段から遠ざかる様に前記処理室の内壁に沿って水平面内に円弧状に延在され、前記垂直部は前記処理室の内壁に沿って垂直に設けられた基板処理装置に係るものである。
【００２１】
又本発明は、前記円弧状部を支持する支持部材を少なくとも１つ以上設けた基板処理装置に係るものである。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、ガス供給手段はガスノズルを有し、該ガスノズルは水平部と円弧状部と垂直部から構成され、前記水平部は前記ガス排気手段に隣接した箇所から前記処理室内に貫通され、前記円弧状部は前記ガス排気手段から遠ざかる様に前記処理室の内壁に沿って水平面内に円弧状に延在され、前記垂直部は前記処理室の内壁に沿って垂直に設けられているので、前記ガスノズルと前記ガス排気手段が隣接していた場合でも、前記ガス排気手段から離れた位置より処理ガスを供給でき、前記基板に対して処理ガスを均一に供給することで前記基板に成膜される膜厚の均一性を向上させることができる。これにより、歩留りも向上することができる。
【００２３】
又本発明によれば、前記円弧状部を支持する支持部材を少なくとも１つ以上設けたので、前記ガスノズルの垂直荷重の負担を軽減し、特に該ガスノズルの水平部の前記処理室内への貫通箇所の損傷を防ぐことができるという優れた効果を発揮する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、図面を参照しつつ本発明を実施する為の最良の形態を説明する。
【００２５】
先ず、図１に於いて、本発明が実施される基板処理装置の一例について説明する。
【００２６】
尚、以下の説明では、基板処理装置として基板に酸化、拡散処理やＣＶＤ処理等を行う縦型の基板処理装置を適用した場合について述べる。又、図１中、図６、図７中で示したものと同等のものには同符号を付してある。
【００２７】
本発明に於ける基板処理装置１８では、シリコン等から成るウェーハ１５の搬送は、基板収容器としてのカセット１９にウェーハ１５を装填した状態で行われる。
【００２８】
図中、２０は筐体であり、該筐体２０の正面には、カセット搬入搬出口２１が前記筐体２０内外を連通する様に開設されており、前記カセット搬入搬出口２１はフロントシャッタ（図示せず）によって開閉される様になっている。
【００２９】
前記カセット搬入搬出口２１と隣接してカセットステージ（基板収容器受渡し台）２２が設置されている。前記カセット１９は前記カセットステージ２２上に工程内搬送装置（図示せず）によって搬入され、又、前記カセットステージ２２上から搬出される様になっている。
【００３０】
該カセットステージ２２は、工程内搬送装置によって、カセット１９内のウェーハ１５が垂直姿勢となり、カセット１９のウェーハ出入れ口が上方向を向く様に載置される。前記カセットステージ２２は、カセット１９を筐体後方に右回り縦９０°回転し、カセット１９内のウェーハ１５が水平姿勢となり、カセット１９のウェーハ出入れ口が筐体後方を向く様に動作可能となる様構成されている。
【００３１】
前記筐体２０内の前後方向の略中央部には、カセット棚（基板収容器載置棚）２３が設置されており、該カセット棚２３は複数段複数列に、複数個のカセット１９を保管する様に構成されている。前記カセット棚２３にはウェーハ移載機構（基板移載機構）２４の搬送対象となるカセット１９が収納される移載棚２５が設けられている。
【００３２】
又、前記カセットステージ２２の上方には予備カセット棚２６が設けられ、予備的にカセット１９を保管する様に構成されている。
【００３３】
前記カセットステージ２２と前記カセット棚２３との間には、カセット搬送装置（基板収容器搬送装置）２７が設置されている。該カセット搬送装置２７は、カセット１９を保持したまま昇降可能なカセットエレベータ（基板収容器昇降機構）２８と水平搬送機構としてのカセット搬送機構（基板収容器搬送機構）２９とで構成されており、前記カセットエレベータ２８と前記カセット搬送機構２９との協働により、前記カセットステージ２２、前記カセット棚２３、前記予備カセット棚２６との間で、カセット１９を搬送する様構成されている。
【００３４】
前記カセット棚２３の後方には、前記ウェーハ移載機構２４が設置されており、該ウェーハ移載機構２４は、ウェーハ１５を水平方向に回転可能及び直動可能なウェーハ移載装置（基板移載装置）３０及び該ウェーハ移載装置３０を昇降させる為のウェーハ移載装置エレベータ（基板移載装置昇降機構）３１とで構成されている。該ウェーハ移載装置エレベータ３１及び前記ウェーハ移載装置３０の協働により、ボート７に対してウェーハ１５を装填及び払出しする様に構成されている。
【００３５】
前記筐体２０内部の後部には気密な耐圧容器であるロードロック室３２（図２参照）が設けられ、該ロードロック室３２の上方には処理炉３３が設けられている。該処理炉３３の下端は開口され、開口は炉口を形成し、該炉口は炉口シャッタ（炉口開閉機構）３４により開閉される様に構成されている。
【００３６】
前記ロードロック室３２の内部には、前記ボート７を昇降して前記処理炉３３に装脱される昇降機構としてのボートエレベータ（基板保持具昇降機構）３５が設けられ、該ボートエレベータ３５からはボートアーム３６が水平方向に延出し、該ボートアーム３６には前記炉口を気密に閉塞するシールキャップ９が設けられ、該シールキャップ９には前記ボート７が垂直に載置される。
【００３７】
該ボート７は、石英等のウェーハ１５を汚染しない材質で構成され、ウェーハ１５を水平姿勢で多段に保持する様になっている。
【００３８】
前記カセット棚２３の上方には、清浄化した雰囲気であるクリーンエアを供給する様供給ファン及び防塵フィルタで構成されたクリーンユニット３７が設けられており、クリーンエアを前記筐体２０の内部に流通させる様に構成されている。
【００３９】
又、前記ウェーハ移載装置エレベータ３１に対向し、該ウェーハ移載装置エレベータ３１に向ってクリーンエアを供給する様、供給ファン及び防塵フィルタで構成されたクリーンユニット３８が設置されており、該クリーンユニット３８から吹出されたクリーンエアは、前記ウェーハ移載装置３０、前記ボート７を流通した後に、図示しない排気装置に吸込まれて、前記筐体２０の外部に排気される様になっている。
【００４０】
次に、本発明の基板処理装置１８の動作について説明する。
【００４１】
前記カセット搬入搬出口２１がフロントシャッタ（図示せず）によって開放され、その後、カセット１９は前記カセット搬入搬出口２１から搬入され、前記カセットステージ２２の上にウェーハ１５が垂直姿勢であって、カセット１９のウェーハ出入れ口が上方向を向く様に載置される。前記カセットステージ２２は、カセット１９内のウェーハ１５が水平姿勢となり、カセット１９のウェーハ出入れ口が筐体後方を向く様に、カセット１９を載置する。
【００４２】
前記カセット搬送装置２７は、カセット１９を、前記カセット棚２３又は前記予備カセット棚２６の指定された棚位置へ搬送する。カセット１９は、前記カセット棚２３又は前記予備カセット棚２６に一時的に保管された後、前記カセット棚２３又は前記予備カセット棚２６から前記カセット搬送装置２７によって前記移載棚２５に移載されるか、或は前記カセットステージ２２から直接移載棚２５に搬送される。
【００４３】
カセット１９が前記移載棚２５に移載されると、ウェーハ１５はカセット１９から前記ウェーハ移載装置３０によって降下状態の前記ボート７に装填（チャージング）される。該ボート７にウェーハ１５を移載すると、前記ウェーハ移載装置３０はカセット１９に戻り、次のウェーハ１５を前記ボート７に装填する。
【００４４】
予め指定された枚数のウェーハ１５が前記ボート７に装填されると、前記炉口シャッタ３４が炉口を開放する。続いて、ウェーハ１５群を保持した前記ボート７は前記シールキャップ９が前記ボートエレベータ３５によって上昇されることにより、前記処理炉３３内へ装入されていく。
【００４５】
装入後は、前記処理炉３３にてウェーハ１５に任意の処理が実施される。
【００４６】
処理後は、上述と逆の手順で、ウェーハ１５及びカセット１９は前記筐体２０の外部へ払出される。
【００４７】
次に、上記基板処理装置１８に用いられる処理炉３３の一例について、図２、図３により説明する。
【００４８】
該処理炉３３は加熱手段としてのヒータ３９を有する。該ヒータ３９は円筒形状であり、ヒータ素線とその周囲に設けられた断熱部材により構成され、図示しない保持体に支持されることにより垂直に据付けられている。
【００４９】
前記ヒータ３９の内側には、該ヒータ３９と同心に反応管１が配設されている。該反応管１は、石英（ＳｉＯ2 ）又は炭化シリコン（ＳｉＣ）等の耐熱性材料から成り、上端が閉塞し下端が開口した円筒形状に形成されている。
【００５０】
前記反応管１の内側に、処理室８が画成され、該処理室８には前記ボート７が収納される。
【００５１】
前記反応管１の下方には、同一中心線上にインレットフランジ２が配設されている。該インレットフランジ２は、例えばステンレス等から成り、上端及び下端が開口した円筒形状に形成されている。
【００５２】
該インレットフランジ２は後述するロードロック室３２の天板に設けられ、前記インレットフランジ２に前記反応管１が立設される。尚、前記インレットフランジ２と前記反応管１との間には、シール部材としてＯリング３が設けられている。これにより前記反応管１と前記インレットフランジ２により反応容器が形成される。
【００５３】
前記インレットフランジ２には、排気口１６が穿設され、該排気口１６とガス排気管４１が接続されると共に、ガス供給管１４が設けられ、該ガス供給管１４にはガスノズル１１が接続されている。尚、図示では便宜上、前記ガス排気管４１を前記ガスノズル１１と対向した位置に示している。該ガスノズル１１は前記反応管１の内壁面に沿って垂直に延出する垂直部と、前記インレットフランジ２を水平に貫通する水平部とを具備している。前記ガスノズル１１の下端部は前記インレットフランジ２に取付けられたガスノズル支持部材８７（後述）によって支持されている。
【００５４】
又、前記処理室８の温度を測定する温度検出器１２は前記インレットフランジ２を水平に貫通し、又前記反応管１の内壁面に沿って垂直に延出する様に設けられている。
【００５５】
前記ガス供給管１４は、上流で３つに分かれており、バルブ４４、バルブ４５、バルブ４６とガス流量制御装置としてのＭＦＣ４７、ＭＦＣ４８、ＭＦＣ４９を介して第１ガス供給源５１、第２ガス供給源５２、第３ガス供給源５３にそれぞれ接続されている。
【００５６】
前記ＭＦＣ４７、前記ＭＦＣ４８、前記ＭＦＣ４９及び前記バルブ４４、前記バルブ４５、前記バルブ４６には、ガス流量制御部５４が電気的に接続されており、供給するガスの流量が所望の流量となる様所望のタイミングにて制御する様構成されている。
【００５７】
前記ガス排気管４１の下流側には、図示しない圧力センサ、圧力調整器としてのＡＰＣバルブ５５を介して真空ポンプ等の真空排気装置５６が接続されている。前記圧力センサ及び前記ＡＰＣバルブ５５には、圧力制御部５７が電気的に接続されており、該圧力制御部５７は、前記圧力センサにより検出された圧力に基づいて前記ＡＰＣバルブ５５の開度を調節することにより、前記処理室８の圧力が所望の圧力となる様所望のタイミングにて制御する様構成されている。
【００５８】
前記インレットフランジ２は前記ロードロック室３２外側の上面に気密に連接され、該ロードロック室３２の天板には前記インレットフランジ２と連通する開口が穿設され、該開口と前記インレットフランジ２下端の開口とで炉口５８を形成する。
【００５９】
該炉口５８は、シールキャップ９により気密に開閉される。該シールキャップ９は、例えばステンレス等の金属製であり、円盤状に形成されている。前記シールキャップ９の上面には、前記炉口５８の下面と当接するシール部材としてＯリングが設けられている。
【００６０】
前記シールキャップ９には、回転機構５９が設けられている。該回転機構５９の回転軸６１は前記シールキャップ９を貫通して前記ボート７に接続されており、該ボート７を回転させることでウェーハ１５を回転させる様に構成されている。
【００６１】
前記シールキャップ９は、前記処理炉３３の外側に設けられた昇降機構として前記ボートエレベータ３５によって垂直方向に昇降される様に構成されており、これにより前記ボート７を前記処理室８に対し装脱することが可能となっている。前記回転機構５９及び前記ボートエレベータ３５には、駆動制御部６２が電気的に接続されており、所望の動作をする様所望のタイミングにて制御される様構成されている。
【００６２】
前記ボート７は、例えば石英（ＳｉＯ2 ）や炭化シリコン（ＳｉＣ）等の耐熱性材料から成り、複数枚のウェーハ１５を水平姿勢で且つ互いに中心を揃えた状態で整列させて多段に保持する様に構成されている。尚、前記ボート７の下部には、例えば石英や炭化珪素等の耐熱性材料から成る円盤形状をした断熱部材としての断熱板６３が水平姿勢で多段に複数枚配置されており、前記ヒータ３９からの熱が前記インレットフランジ２側に伝わり難くなる様構成されている。
【００６３】
前記ヒータ３９及び前記温度検出器１２には、温度制御部６４が電気的に接続されており、前記温度検出器１２により検出された温度情報に基づき前記ヒータ３９への通電具合を調節することにより前記処理室８の温度が所望の温度分布となる様所望のタイミングにて制御する様に構成されている。
【００６４】
上記した処理炉３３の構成に於いて、第１の処理ガスは、前記第１ガス供給源５１から供給され、前記ＭＦＣ４７でその流量が調節された後、前記バルブ４４を介して、前記ガス供給管１４、前記ガスノズル１１により前記処理室８に導入される。第２の処理ガスは、前記第２ガス供給源５２から供給され、前記ＭＦＣ４８でその流量が調節された後、前記バルブ４５を介して前記ガス供給管１４、前記ガスノズル１１により前記処理室８に導入される。第３の処理ガスは、前記第３ガス供給源５３から供給され、前記ＭＦＣ４９でその流量が調節された後、前記バルブ４６を介して前記ガス供給管１４、前記ガスノズル１１により前記処理室８に導入される。又、該処理室８のガスは、前記ガス排気管４１により接続された排気装置としての前記真空排気装置５６により、前記処理室８から排気される。
【００６５】
次に、本発明で用いられる基板処理装置の処理炉周辺の構成について説明する。
【００６６】
予備室としての前記ロードロック室３２の外面に下基板６５が設けられる。該下基板６５にはガイドシャフト６６、ボール螺子６７が立設され、前記ガイドシャフト６６、前記ボール螺子６７の上端には上基板６８が固着される。
【００６７】
昇降台６９は前記ガイドシャフト６６に摺動自在に嵌合すると共に、前記ボール螺子６７に螺合する。該ボール螺子６７は前記上基板６８に設けられた昇降モータ７１に連結され、該昇降モータ７１によって前記ボール螺子６７が回転されることにより前記昇降台６９が昇降する様に構成されている。
【００６８】
該昇降台６９には中空の昇降シャフト７２が気密に垂設され、該昇降シャフト７２は前記昇降台６９と共に昇降する様になっている。前記昇降シャフト７２は前記ロードロック室３２の天板７３を遊貫し、前記昇降シャフト７２が貫通する前記天板７３の貫通穴は前記昇降シャフト７２に対して接触することがない様充分な余裕がある。
【００６９】
前記ロードロック室３２と前記昇降台６９との間には前記昇降シャフト７２の周囲を覆う様に伸縮性を有する中空伸縮体としてのベローズ７４が前記ロードロック室３２を気密に保つ為に設けられる。前記ベローズ７４は前記昇降台６９の昇降量に対応できる充分な伸縮性を有し、前記ベローズ７４の内径は前記昇降シャフト７２の外径に比べ充分に大きく前記ベローズ７４の伸縮で接触することがない様に構成されている。
【００７０】
前記昇降シャフト７２の下端には前記ボートアーム３６が水平に設けられる。
【００７１】
該ボートアーム３６は中空構造となっており、上面には前記昇降シャフト７２の下端が固着された昇降基板７５が設けられる。
【００７２】
該昇降基板７５の下面にはＯリング等のシール部材７６を介して駆動部カバー７７が気密に取付けられる。該駆動部カバー７７と前記昇降基板７５とで前記ボートアーム３６が構成されている。この構成により、該ボートアーム３６内部は前記ロードロック室３２内の雰囲気と隔離される。
【００７３】
又、前記ボートアーム３６の内部には前記ボート７の前記回転機構５９が設けられ、該回転機構５９の周辺は、冷却機構７８により冷却される。
【００７４】
電力供給ケーブル７９が前記昇降シャフト７２の上端から中空部を通って前記回転機構５９に導かれて接続されている。又、前記冷却機構７８、前記シールキャップ９には冷却流路８１が形成されており、該冷却流路８１には冷却水を供給する冷却水配管８２が接続され、前記昇降シャフト７２の上端から該昇降シャフト７２の中空部を通っている。
【００７５】
前記昇降モータ７１が駆動され、前記ボール螺子６７が回転することで前記昇降台６９及び前記昇降シャフト７２を介して前記ボートアーム３６を昇降させる。
【００７６】
該ボートアーム３６が上昇することにより、前記炉口５８を通して前記ボート７が前記処理室８に装入され、前記シールキャップ９が前記炉口５８を気密に閉塞し、ウェーハ処理が可能な状態となる。又前記ボートアーム３６が降下することにより、前記ボート７が降下される。該ボート７の降下位置は、前記ロードロック室３２の側面に設けられたゲートバルブ８３が開放されることで、前記ウェーハ移載機構２４により、ウェーハ１５の装填、払出しが可能となる（図１参照）。
【００７７】
前記ガス流量制御部５４、前記圧力制御部５７、前記駆動制御部６２、前記温度制御部６４は、操作部、入出力部をも構成し、基板処理装置全体を制御する主制御部８４に電気的に接続されている。これら、前記ガス流量制御部５４、前記圧力制御部５７、前記駆動制御部６２、前記温度制御部６４、前記主制御部８４は、コントローラ８５として構成されている。
【００７８】
次に、前記処理炉３３を用いて、半導体デバイスの製造工程の一工程として、ウェーハ１５等の基板上に、Ｅｐｉ−ＳｉＧｅ膜を形成する方法について説明する。尚、以下の説明に於いて、基板処理装置１８を構成する各部の動作は、前記コントローラ８５により制御される。
【００７９】
所定枚数のウェーハ１５が前記ボート７に装填されると、前記昇降モータ７１により前記ボール螺子６７の回転で前記昇降台６９及び前記昇降シャフト７２を介して前記ボートアーム３６が上昇され、前記ボート７が、前記処理室８に装入される。この状態で、前記シールキャップ９はＯリングを介して前記炉口５８を気密に閉塞する。
【００８０】
前記処理室８が所望の圧力（真空度）となる様に前記真空排気装置５６によって真空排気される。この際、前記処理室８の圧力は前記圧力センサで測定され、該測定された圧力に基づき前記ＡＰＣバルブ５５がフィードバック制御される。又、前記処理室８が所望の温度となる様に前記ヒータ３９により加熱される。この際、前記処理室８が所望の温度分布となる様に温度検出器が検出した温度情報に基づき前記ヒータ３９への通電具合がフィードバック制御される。続いて、前記回転機構５９により、前記ボート７が回転されることでウェーハ１５が回転する。
【００８１】
前記第１ガス供給源５１、前記第２ガス供給源５２、前記第３ガス供給源５３には、処理ガスとして、それぞれ例えばＳｉＨ4 又はＳｉ2 Ｈ6 、ＧｅＨ4 、Ｈ2 が封入されており、次いで、これら処理ガス供給源からそれぞれの処理ガスが供給される。所望の流量となる様に前記ＭＦＣ４７、前記ＭＦＣ４８、前記ＭＦＣ４９の開度が調節された後、前記バルブ４４、前記バルブ４５、前記バルブ４６が開かれ、それぞれの処理ガスが前記ガス供給管１４を流通して、前記処理室８の上部から該処理室８に導入される。導入されたガスは、該処理室８を通り、前記ガス排気管４１から排気される。処理ガスは前記処理室８を通過する際にウェーハ１５と接触し、ウェーハ１５の表面上にＥｐｉ−ＳｉＧｅ膜が堆積される。
【００８２】
予め設定された時間が経過すると、図示しない不活性ガス供給源から不活性ガスが供給され、前記処理室８が不活性ガスで置換されると共に、該処理室８の圧力が常圧に復帰される。
【００８３】
その後、前記昇降モータ７１により前記シールキャップ９が降下されて、前記炉口５８が開口されると共に、処理済ウェーハ１５が前記ボート７に保持された状態で前記処理室８の外部に引出される。その後、前記ゲートバルブ８３が開放され、処理済のウェーハ１５は、前記ウェーハ移載機構２４によって前記ボート７から払出される。
【００８４】
以下、図３〜図５を参照にして、本発明に於けるガスノズル１１について説明する。
【００８５】
該ガスノズル１１は石英製の管であり、前記ガス供給管１４に接続され、前記インレットフランジ２を水平に貫通する水平部１１ａと、前記反応管１の内壁に沿って水平面内で円弧を描く円弧状部１１ｂと、前記反応管１の内壁に沿って垂直方向に延出する垂直部１１ｃを有しており、前記水平部１１ａ、円弧状部１１ｂ、垂直部１１ｃは溶接によって接続され、連通している。
【００８６】
又、該垂直部１１ｃには、前記処理室８内に処理ガスを導入する為のガス導入孔８６が、垂直方向に所定の間隔で複数穿設されている。
【００８７】
前記水平部１１ａは前記インレットフランジ２を水平に貫通し、前記ガス供給管１４に接続される。又、前記水平部１１ａと、前記排気口１６とは前記インレットフランジ２の同一側面又は略同一側面に設けられている。これにより、メンテナンス等で前記排気口１６と前記ガスノズル１１を同時に脱着することができ、作業性が向上する。前記円弧状部１１ｂは、前記インレットフランジ２の内壁に沿って前記排気口１６から遠ざかる方向へ延出しており、前記垂直部１１ｃは、前記排気口１６よりもできるだけ離れた位置、即ち該排気口１６と対向、或は略対向する位置に立設されている。尚、前記ガスノズル１１と前記インレットフランジ２のクライアンスをなるべく小さくすることにより、前記ボート７との接触を防ぐことができる。
【００８８】
又、前記ガスノズル１１は少なくとも１箇所、例えば前記水平部１１ａと前記円弧状部１１ｂの接続部、又は該円弧状部１１ｂと前記垂直部１１ｃの接続部でそれぞれガスノズル支持部材８７に支持されており、前記ガスノズル１１の垂直荷重を負担し、前記内部フランジ１０に伝達している。
【００８９】
前記ガスノズル支持部材８７は、調整ボルト８８、ロックナット８９、ノズル受けフランジ９１によって構成されており、前記インレットフランジ２の下部の内周面から中心に向って突設された前記内部フランジ１０に垂直に前記調整ボルト８８が螺通し、該調整ボルト８８は前記ロックナット８９によって固定される。前記調整ボルト８８の上端には、例えば楕円板形状、或は矩形板形状の前記ノズル受けフランジ９１が設けられ、該ノズル受けフランジ９１は、前記水平部１１ａと前記円弧状部１１ｂの接続部、及び該円弧状部１１ｂと前記垂直部１１ｃの接続部に対して下側から当接し、支持する様になっている。
【００９０】
又、前記水平部１１ａには可撓性の封止リング（図示せず）が嵌着され、ナット等の固着具により、前記封止リングが前記水平部１１ａに圧着されることで、前記インレットフランジ２の貫通箇所が気密に封止され、又圧着力で前記水平部１１ａが前記インレットフランジ２に固定される。
【００９１】
尚、本発明では前記水平部１１ａと前記円弧状部１１ｂの接続部、又は該円弧状部１１ｂと前記垂直部１１ｃの２箇所を前記ガスノズル支持部材８７で支持しているが、更に前記円弧状部１１ｂに前記ガスノズル支持部材８７を１個、或は複数個設けることで、前記ガスノズル１１をより安定に支持できることは言う迄もない。
【００９２】
又、前記温度検出器１２は下端部がＬ字状に屈曲され、下端部が前記インレットフランジ２を貫通する様に設けられている。前記温度検出器１２は温度検出器支持部材９２によって支持され、前記温度検出器１２の垂直荷重を負担し、前記内部フランジ１０に伝達している。
【００９３】
前記温度検出器支持部材９２の構造は、前記ガスノズル支持部材８７と略同一である。前記温度検出器支持部材９２は調整ボルト８８、ロックナット８９、ノズル受けフランジ９３によって構成されており、該ノズル受けフランジ９３は円板形状となっている。
【００９４】
尚、前記ガスノズル支持部材８７は、前記内フランジ１０をより前記処理室８の内側迄突設させることで、前記温度検出器支持部材９２と同一の構造とすることができる。
【００９５】
上記構成を用いて基板処理を行った場合には、各種ガス供給源から処理ガスが供給され、所望の流量となる様にＭＦＣ開度が調節された後、バルブが開かれ、処理ガスが前記ガス供給管１４を介して前記ガスノズル１１の前記水平部１１ａを流通する。
【００９６】
又、処理ガスは該水平部１１ａから更に、前記円弧状部１１ｂを通って前記垂直部１１ｃに至り、該垂直部１１ｃから前記ガス導入孔８６を介して前記処理室８内に導入される。導入された処理ガスは、前記処理室８内で拡散し、ウェーハ１５と接触して成膜し、前記排気口１６を介して前記ガス排気管４１から前記処理室８外に排気される。
【００９７】
上述した様に、本発明は前記ガスノズル１１に、前記排気口１６から遠ざかる様に延出する前記円弧状部１１ｂを設けたことにより、前記水平部１１ａと前記排気口１６が同一側面に設けられた場合であっても該排気口１６と対向する位置から処理ガスを導入することができる。従って、前記ガス導入孔８６を前記排気口１６から離した位置に設けることで、処理ガス導入位置から排出位置迄の流通経路が長くなり、処理ガスのウェーハ１５に対する接触時間を増加させることができる。
【００９８】
又、前記ガス導入孔８６を前記垂直部１１ｃに複数設けたことによって、ウェーハ１５の装填位置に拘らず、処理ガスを均一にウェーハ１５に接触することができる。従って、ウェーハ１５に成膜される膜厚の均一性を向上させることができる。
【００９９】
（付記）
又、本発明は以下の実施の態様を含む。
【０１００】
（付記１）複数の基板を所定の間隔で収容する処理室と、該処理室内に基板を処理するガスを供給するガス供給手段と、前記処理室内のガスを排気するガス排気手段とを具備し、前記ガス供給手段はガスノズルを有し、該ガスノズルは水平部と円弧状部と垂直部から構成され、前記水平部は前記ガス排気手段に隣接した箇所から前記処理室内に貫通され、前記円弧状部は前記ガス排気手段から遠ざかる様に前記処理室の内壁に沿って水平面内に円弧状に延在され、前記垂直部は前記処理室の内壁に沿って垂直に設けられたことを特徴とする基板処理装置。
【０１０１】
（付記２）前記処理室内でエピタキシャル成長を行う付記１の基板処理装置。
【０１０２】
（付記３）前記処理室内で選択的にエピタキシャル成長を行う付記１の基板処理装置。
【０１０３】
（付記４）前記ガスノズルを垂直に延出させる位置は前記処理室内に設けられた前記ガス排気手段に対向する位置である付記１の基板処理装置。
【０１０４】
（付記５）前記ガスノズルには垂直方向に所定の間隔で複数孔が穿設されている付記１の基板処理装置。
【図面の簡単な説明】
【０１０５】
【図１】本発明の実施の形態に係る基板処理装置の斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る基板処理装置に於ける処理炉の概略断面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る基板処理装置に於ける処理炉の平断面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ矢視図である。
【図５】図３のＢ−Ｂ矢視図である。
【図６】従来の処理炉を示す概略断面図である。
【図７】従来の処理炉を示す平断面図である。
【符号の説明】
【０１０６】
１              反応管
２              インレットフランジ
８              処理室
１１            ガスノズル
１３            細管支持部材
１４            ガス供給管
１５            ウェーハ
１６            排気口
１７            ケーブル配管
１８            基板処理装置
３３            処理炉
４１            ガス排気管
８６            ガス導入孔
８７            ガスノズル支持部材
９２            温度検出器支持部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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