(57)【要約】      （修正有）【課題】基板の裏面への成膜を抑制しつつ複数枚の基板の表面に所望の膜を一括で形成する。【解決手段】内部で基板２００を処理する反応容器２０２と、上面を露出させた水平な状態で基板２００を凹部に収納する導電性材料であって板状に形成された支持体２１８と、少なくとも前記支持体２１８を複数段、水平に保持する支持体保持体２１７と、前記反応容器内で少なくとも前記支持体保持体２１７に保持された前記支持体２１８を誘導加熱する誘導加熱装置２０６と、を有する。これにより、基板２００の裏面への成膜を抑制しつつ複数枚の基板２００の表面に所望の膜を一括で形成する。【選択図】図２
2010153467.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部で基板を処理する反応容器と、
上面を露出させた水平な状態で基板を凹部に収納する導電性材料であって板状に形成された支持体と、
少なくとも前記支持体を複数段、水平に保持する支持体保持体と、
前記反応容器内で少なくとも前記支持体保持体に保持された前記支持体を誘導加熱する誘導加熱装置と、を有する基板処理装置。
【請求項２】
前記支持体は円板状に形成され、前記凹部は該支持体の外周と同心円状に形成され、前記支持体の周縁部における前記支持体の直径と前記凹部の直径との差の値は、前記支持体保持体に保持された隣接する前記支持体間の距離より大きい請求項１の基板処理装置。
【請求項３】
前記凹部の溝深さは、前記基板の厚みと同等に形成されている請求項１の基板処理装置。
【請求項４】
さらに前記支持体の側方から該支持体の凹部に収納された基板にガスを供給するガス供給部を有し、
前記支持体は、該支持体の上面及び側面間が、鈍角で形成されているか若しくは丸く形成されている請求項１の基板処理装置。
【請求項５】
前記支持体は、さらに、該支持体の下面及び側面間が、鈍角で形成されているか若しくは丸く形成されている請求項４の基板処理装置。
【請求項６】
前記支持体保持体は、前記支持体を保持する保持部を有し、該保持部の少なくとも前記支持体と接触する面に熱伝導緩和物質が設けられている請求項１の基板処理装置。
【請求項７】
内部で基板を処理する反応容器と、  
第一基板及び第二基板それぞれの裏面を重ね合わせた状態で水平に支持する第一支持部と該第一支持部が設けられ該第一支持部に支持された前記第二基板と第一間隙を形成する第一プレートとを有する導電性材料で形成された第一支持体と、
該第一支持体の上方に隣接する導電性材料で形成された第二支持体と、
少なくとも前記第一支持体及び前記第二支持体間に第二間隙を形成しつつそれぞれを第一支持体保持部及び第二支持体保持部で水平に複数段保持する支持体保持体であって、
前記第一間隙における前記第一支持体と前記第二基板との第一距離が、前記第二支持体と前記第二間隙における第二支持体と前記第一基板との第二距離と同等であるか若しくは第二距離より大きい距離となるように前記第一支持体保持部と前記第二支持体保持部とが配置されている支持体保持体と、
前記反応容器内で少なくとも前記支持体保持体の前記第一支持体保持部及び前記第二支持体保持部にそれぞれ保持された前記第一支持体及び前記第二支持体を誘導加熱する誘導加熱装置と、を有する基板処理装置。
【請求項８】
前記第一支持部は、少なくとも前記第二基板の厚みよりも大きい溝深さの部位を有する請求項７の基板処理装置。
【請求項９】
前記反応容器内には、さらに複数のガス供給口を有するガス供給部が設けられており、
該ガス供給部は、前記ガス供給口が、前記第一の間隙に向けてガスを供給する第一ガス供給口と、
前記第二の間隙に向けてガスを供給する第二ガス供給口と、を少なくとも有することを特徴とする請求項８の基板処理装置。
【請求項１０】
前記第一ガス供給口の開口面積は、前記第二ガス供給口の開口面積より大きい請求項９の基板処理装置。
【請求項１１】
前記第一支持部の少なくとも第二基板と接触する部位に、熱伝導率の低い熱伝導緩和物質を設けている請求項７の基板処理装置。
【請求項１２】
内部で基板を処理する反応容器と、  
第一基板及び第二基板それぞれの裏面を重ね合わせた状態で水平に支持する第一支持部と該第一支持部が設けられ該第一支持部に支持された前記第二基板と第一間隙を形成する第一プレートとを有する導電性材料で形成された第一支持体と、
該第一支持体の上方に隣接する導電性材料で形成された第二支持体と、
基板を水平に支持する導電性材料で形成された第二支持体と、
少なくとも前記第一支持体及び前記第二支持体間に第二間隙を形成しつつそれぞれを第一支持体保持部及び第二支持体保持部で水平に複数段保持する支持体保持体と、
前記反応容器内で少なくとも前記支持体保持体の前記第一支持体保持部及び前記第二支持体保持部にそれぞれ保持された前記第一支持体及び前記第二支持体を誘導加熱する誘導加熱装置と、を有する基板処理装置。
【請求項１３】
基板を処理する半導体装置の製造方法であって、
基板を該基板の上面を露出させた水平な状態で凹部に収納した導電性材料であって板状に形成された支持体を該複数段それぞれ水平に保持した支持体保持体を反応容器内に搬入する工程と、
誘導加熱装置にて前記支持体を誘導加熱して前記基板を処理する工程とを有する半導体装置の製造方法。
【請求項１４】
前記支持体は、該支持体の上面及び側面間が、鈍角で形成されているか若しくは丸く形成されており、
前記基板処理工程では、前記支持体の側方から前記支持体の凹部に収納された基板にガスが供給される請求項１３の半導体装置の製造方法。
【請求項１５】
第一支持部と該第一支持部が設けられる第一プレートとを有する導電性材料で形成された第一支持体の前記第一支持体に第一基板及び第二基板それぞれの裏面を重ね合わせた状態で前記第二基板と前記第一プレートとの間に第一間隙を形成して水平に支持する工程と、
第二支持部と該第二支持部が設けられる第二プレートとを有する導電性材料で形成された第二支持体の前記第二支持体に第三基板及び第四基板それぞれの裏面を重ね合わせた状態で前記第四基板と前記第二プレートとの間に第二間隙を形成して水平に支持する工程と、
前記第一基板及び第二基板が支持された前記第一支持体と前記第三基板及び前記第四基板が支持された前記第二支持体とを搬送し、前記第一間隙における前記第一支持体と前記第二基板との第一距離が、前記第二支持体と前記第一基板との第二距離と同等であるか若しくは該第二距離より大きい距離で前記第一支持体及び前記第二支持体を支持体保持体で保持する工程と、
前記第一基板及び前記第二基板が支持された前記第一支持体と前記第三基板及び前記第四基板が支持された前記第二支持体とをそれぞれ保持した前記支持体保持体を反応容器内に搬送後、誘導加熱装置にて前記第一支持体及び前記第二支持体を誘導加熱して前記第一基板及び前記第二基板、前記第三基板及び前記第四基板を処理する工程とを有する半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板処理装置および半導体装置の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、バッチ式の基板処理装置としては、ホットウォール型のCVD装置が主に使用されている。反応炉は石英部材で構成されており、反応炉を加熱は抵抗加熱方式を採用している。反応炉を加熱する場合は反応炉全体の加熱を行い、炉内の温度を制御部により制御している。原料ガスは供給用ノズル等で供給することで、基板に膜を形成する。
（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開2008-277785  号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来のホットウォールCVD装置を用いて一般的な手法にて基板に膜を形成する場合、基板表面のみならず、基板裏面にも成膜されてしまう。そのため、基板裏面に付着した付着物を後に取り除く工程が必要となる等の問題点があった。
【０００４】
本発明は上述した問題点を解決するためになされたものであり、基板の裏面への成膜を抑制しつつ複数枚の基板の表面に所望の膜を一括で形成することができる基板処理装置および半導体装置の製造方法、を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上述した課題を解決するため、本発明に係る基板処理装置は、内部で基板を処理する反応容器と、上面を露出させた水平な状態で基板を凹部に収納する導電性材料であって板状に形成された支持体と、少なくとも前記支持体を複数段、水平に保持する支持体保持体と、前記反応容器内で少なくとも前記支持体保持体に保持された前記支持体を誘導加熱する誘導加熱装置と、を有する基板処理装置である。
又、本発明に係る半導体装置の製造方法は、基板を処理する半導体装置の製造方法であって、基板を該基板の上面を露出させた水平な状態で凹部に収納した導電性材料であって板状に形成された支持体を該複数段それぞれ水平に保持した支持体保持体を反応容器内に搬入する工程と、誘導加熱装置にて前記支持体を誘導加熱して前記基板を処理する工程とを有する半導体装置の製造方法である。
【発明の効果】
【０００６】
以上に詳述したように本発明によれば、基板の裏面への成膜を抑制しつつ複数枚の基板の表面に所望の膜を一括で形成することができる基板処理装置および半導体装置の製造方法、を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
【０００８】
（第一の実施形態）
本発明を実施するための最良の形態において、基板処理装置は、一例として、半導体装置（ＩＣ等）の製造方法における処理工程を実施する半導体製造装置として構成されている。なお、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処理などを行なう縦型の装置（以下、単に処理装置という）を適用した場合について述べる。
【０００９】
次に、図面を参照して、本発明の好ましい実施例について詳細に説明する。
【００１０】
図１に示されているように、シリコン等からなるウエハ（基板）２００を収納したウエハキャリアとしてのカセット１１０が使用されている本発明の処理装置１０１は、筐体１１１を備えている。筐体１１１の正面壁１１１ａの下方にはメンテナンス可能なように設けられた開口部としての正面メンテナンス口１０３が開設され、この正面メンテナンス口１０３を開閉する正面メンテナンス扉１０４が建て付けられている。メンテナンス扉１０４には、カセット搬入搬出口（基板収容器搬入搬出口）１１２が筐体１１１内外を連通するように開設されており、カセット搬入搬出口１１２はフロントシャッタ（基板収容器搬入搬出口開閉機構）１１３によって開閉されるようになっている。カセット搬入搬出口１１２の筐体１１１内側にはカセットステージ（基板収容器受渡し台）１１４が設置されている。カセット１１０はカセットステージ１１４上に工程内搬送装置（図示せず）によって搬入され、かつまた、カセットステージ１１４上から搬出されるようになっている。カセットステージ１１４は、工程内搬送装置によって、カセット１１０内のウエハ２００が垂直姿勢となり、カセット１１０のウエハ出し入れ口が上方向を向くように載置されるように構成されている。
【００１１】
筐体１１１内の前後方向の略中央下部には、カセット棚（基板収容器載置棚）１０５が設置されており、カセット棚１０５は複数段複数列にて複数個のカセット１１０を保管し、カセット１１０内のウエハ２００を出し入れする可能となるように配置されている。カセット棚１０５はスライドステージ（水平移動機構）１０６上に横行可能に設置されている。また、カセット棚１０５の上方にはバッファ棚（基板収容器保管棚）１０７が設置されており、カセット１１０を保管するように構成されている。
【００１２】
カセットステージ１１４とカセット棚１０５との間には、カセット搬送装置（基板収容器搬送装置）１１８が設置されている。カセット搬送装置１１８は、カセット１１０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）１１８ａと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）１１８ｂとで構成されており、カセットエレベータ１１８ａとカセット搬送機構１１８ｂとの連続動作により、カセットステージ１１４、カセット棚１０５、バッファ棚１０７との間で、カセット１１０を搬送するように構成されている。
【００１３】
カセット棚１０５の後方には、ウエハ移載機構（基板移載機構）１２５が設置されており、ウエハ移載機構１２５は、ウエハ２００を水平方向に回転ないし直動可能なウエハ移載装置（基板移載装置）１２５ａおよびウエハ移載装置１２５ａを昇降させるためのウエハ移載装置エレベータ（基板移載装置昇降機構）１２５ｂとで構成されている。図１に模式的に示されているように、ウエハ移載装置エレベータ１２５ｂは、筐体１１１左側端部に設置されている。これら、ウエハ移載装置エレベータ１２５ｂおよびウエハ移載装置１２５ａの連続動作により、ウエハ移載装置１２５ａのツイーザ（基板保持体）１２５ｃをウエハ２００の載置部として、図示しないサセプタ保持機構にあるサセプタ２１８に対して、ウエハ２００を装填（チャージング）および脱装（ディスチャージング）するように構成されている。
サセプタ２１８には、３箇所にピン孔２１８７が設けられている。サセプタ保持機構では、図４乃至図６に示すように、サセプタ２１８のピン孔２１８７に突き上げピン２１８５が挿入されて３箇所設けられている。
ウエハ２００の突き上げピン２１８５及び突き上げピン２１８５を昇降させる突き上げピン昇降機構２１８６が設けられており、ツイーザ１２５ｃとサセプタ２１８との間でウエハ２００を装填及び脱装するように構成されている。尚、好ましくは、突き上げた際にウエハ２００にダメージを与えることなく、かつ、ピン孔２１８７からの放熱を抑制するために、突き上げピン２１８５の先端は、フランジ状に形成されているほうが良い。
図示しないサセプタ移動機構は、サセプタ保持機構とボート２１７（基板保持具）との間でサセプタ２１８を装填（チャージング）および脱装（ディスチャージング）するように構成されている。
【００１４】
図１に示されているように、バッファ棚１０７の後方には、清浄化した雰囲気であるクリーンエアを供給するよう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１３４ａが設けられておりクリーンエアを筐体１１１の内部に流通させるように構成されている。また、ウエハ移載装置エレベータ１２５ｂ側と反対側である右側端部には、クリーンエアを供給するよう供給フアンおよび防塵フィルタで構成された図示しないクリーンユニットが設置されており、クリーンユニットから吹き出されたクリーンエアは、ウエハ移載装置１２５ａを流通した後に、図示しない排気装置に吸い込まれて、筐体１１１の外部に排気されるようになっている。
【００１５】
ウエハ移載装置（基板移載装置）１２５ａの後側には、大気圧未満の圧力（以下、負圧という。）を維持可能な機密性能を有する筐体（以下、耐圧筐体という。）１４０が設置されており、この耐圧筐体１４０によりボート２１７を収容可能な容積を有するロードロック方式の待機室であるロードロック室１４１が形成されている。
【００１６】
耐圧筐体１４０の正面壁１４０ａにはウエハ搬入搬出口（基板搬入搬出口）１４２が開設されており、ウエハ搬入搬出口１４２はゲートバルブ（基板搬入搬出口開閉機構）１４３によって開閉されるようになっている。耐圧筐体１４０の一対の側壁にはロードロック室１４１へ窒素ガス等の不活性ガスを給気するためのガス供給管１４４と、ロードロック室１４１を負圧に排気するための図示しない排気管とがそれぞれ接続されている。
【００１７】
ロードロック室１４１上方には、処理炉２０２が設けられている。処理炉２０２の下端部は炉口ゲートバルブ（炉口開閉機構）１４７により開閉されるように構成されている。
【００１８】
図１に模式的に示されているように、ロードロック室１４１にはボート２１７を昇降させるためのボートエレベータ（支持体保持体昇降機構）１１５が設置されている。ボートエレベータ１１５に連結された連結具としての図示しないアームには蓋体としてのシールキャップ２１９が水平に据え付けられており、シールキャップ２１９はボート２１７を垂直に支持し、処理炉２０２の下端部を閉塞可能なように構成されている。
【００１９】
支持体保持体としてのボート２１７は複数本の保持部材を備えており、複数枚（例えば、５０枚〜１００枚程度）のサセプタ２１８をその中心を揃えて垂直方向に整列させた状態で、それぞれ水平に保持するように構成されている。
【００２０】
次に、本発明の好ましい実施例の処理装置の動作について説明する。
図１に示されているように、カセット１１０がカセットステージ１１４に供給されるに先立って、カセット搬入搬出口１１２がフロントシャッタ１１３によって開放される。その後、カセット１１０はカセット搬入搬出口１１２から搬入され、カセットステージ１１４の上にウエハ２００が垂直姿勢であって、カセット１１０のウエハ出し入れ口が上方向を向くように載置される。
【００２１】
次に、カセット１１０は、カセット搬送装置１１８によって、カセットステージ１１４から救い上げられるとともに、カセット１１０内のウエハ２００が水平姿勢となり、カセット１１０のウエハ出し入れ口が筐体後方を向けるように、筐体後方に右周り縦方向９０°回転させられる。引き続いて、カセット１１０は、カセット搬送装置１１８によって、カセット棚１０５ないしバッファ棚１０７の指定された棚位置へ自動的に搬送されて受け渡され、一時的に保管された後、カセット搬送装置１１８によってカセット棚１０５に移載されるか、もしくは直接カセット棚１０５に搬送される。
【００２２】
スライドステージ１０６はカセット棚１０５を水平移動させ、移載の対象となるカセット１１０をウエハ移載装置１２５ａに対峙する様に位置決めする。
【００２３】
ウエハ２００はカセット１１０からウエハ移載装置１２５ａのツイーザ１２５ｃによってウエハ出し入れ口を通じてピックアップされる。サセプタ保持機構では、突き上げピン昇降機構２１８６により突き上げピン２１８５が上昇される。続いてウエハ移載装置１２５ａにより、突き上げピン２１８５上にウエハ２００を載置される。
続いて突き上げピン昇降機構２１８６により、ウエハ２００が載置された突き上げピン２１８５を下降させ、ウエハ２００がサセプタ２１８上に載置される。
【００２４】
予め内部が大気圧状態とされていたロードロック室１４１のウエハ搬入搬出口１４２がゲートバルブ１４３の動作により開放されると、サセプタ移動機構により、サセプタ保持機構からサセプタ２１８を脱装し、ウエハ搬入搬出口１４２を通じてロードロック室１４１に搬入され、ボート２１８へサセプタ２１８が装填される。
ウエハ移載装置１２５ａはカセット１１０に戻り、次のウエハ２００をサセプタ保持機構に装填する。サセプタ移動機構は、サセプタ保持機構に戻り、次のウエハ２００が載置されたサセプタ２１８をボート２１７に装填する。
【００２５】
予め指定された枚数のサセプタ２１８がボート２１７に装填されると、ウエハ搬入搬出口１４２がゲートバルブ１４３によって閉じられ、ロードロック室１４１は排気管から真空引きされることにより、減圧される。ロードロック室１４１が処理炉２０２内の圧力と同圧に減圧されると、処理炉２０２の下端部が炉口ゲートバルブ１４７によって開放される。続いて、シールキャップ２１９がボートエレベータ１１５によって上昇されて、シールキャップ２１９に支持されたボート２１７が処理炉２０２内へ搬入（ローディング）されて行く。
【００２６】
ローディング後は、処理炉２０２にてウエハ２００に任意の処理が実施される。処理後は、ボートエレベータ１１５によりボート２１７が引き出され更に、ロードロック室１４０内部を大気圧に復圧させた後にゲートバルブ１４３が開かれる。その後は、概上述の逆の手順で、ウエハ２００およびカセット１１０は筐体１１１の外部へ払出される。
【００２７】
次に、本発明の好ましい実施例の基板処理装置の処理炉２０２について説明する。
図２は本発明の実施の形態で好適に用いられる基板処理装置の処理炉２０２及び処理炉周辺の概略構成図であり、縦断面図として示されている。また、図３は本発明の実施の形態で好適に用いられる基板処理装置の処理炉２０２の概略構成図であり、平面断面図として示されている。
【００２８】
図２及び図３に示されるように、処理炉２０２は高周波電流を印加可能に構成されている誘導加熱装置２０６を有する。
誘導加熱装置２０６は円筒状に形成されており、誘導加熱部としてのＲＦコイル２０６１と壁体２０６２と冷却壁２０６３とで構成されている。ＲＦコイル２０６１は図示しない高周波電源に接続されている。
壁体２０６２は、ステンレス材等の金属製であって、円筒形状であり、内壁側にＲＦコイル２０６１が設けられている。ＲＦコイル２０６１は、図示しないコイル支持部にて支持される。コイル支持部は、ＲＦコイル２０６１と壁体２０６２との間に半径方向において所定の隙間を持って、壁体２０６２に支持される。
壁体２０６２の外壁側には、該壁体２０６２と同心円状に冷却壁２０６３が設けられている。壁体２０６２の上端には、その中央に開口部２０６６が形成されている。開口部２０６６の下流側には、ダクトが接続されており、該ダクトの下流側には冷却装置としてのラジエータ２０６４、排気装置としてのブロア２０６５が接続されている。
冷却壁２０６３には、内部に冷却媒体として、例えば、冷却水が流通可能なように冷却壁２０６３のほぼ全域に冷却媒体流路が形成されている。冷却壁２０６３には、図示しない冷却媒体を供給する冷却媒体供給部と冷却媒体を排気する冷却媒体排気部とが接続されている。冷却媒体供給部から冷却媒体流路に冷却媒体を供給し、冷却媒体排気部から排気することで冷却壁２０６３が冷却され、熱伝導により、壁体２０６２及び壁体２０６２の内部が冷却される。
【００２９】
ＲＦコイル２０６１の内側には、誘導加熱装置２０６と同心円状に反応容器を構成する反応管としてのアウターチューブ２０５が設けられている。アウターチューブ２０５は、耐熱材料としての石英（ＳｉＯ２）材で構成されており、上端が閉塞し下端が開口した外形が円筒状に形成されている。アウターチューブ２０５の内側には、処理室２０１が形成されている。処理室２０１には、基板としてのウエハ２００をボート２１７及び導電材料としてのサセプタ２１８によって、水平姿勢で垂直方向に多段に整列した状態で収納可能に構成されている。 
【００３０】
アウターチューブ２０５の下方には、アウターチューブ２０５と同心円状にマニホールド２０９が配設されている。マニホールド２０９は、例えば、石英（ＳｉＯ２）若しくはステンレス等からなり、上端及び下端が開口した円筒形状に形成されている。このマニホールド２０９はアウターチューブ２０５を支持するように設けられている。なお、マニホールド２０９とアウターチューブ２０５との間には、シール部材としてのＯリング３０９が設けられている。このマニホールド２０９が図示しない保持体に支持されることにより、アウターチューブ２０５は垂直に据え付けられた状態となっている。このようにアウターチューブ２０５とマニホールド２０９により反応容器が形成される。
尚、マニホールド２０９は、特にアウターチューブ２０５と別体で設ける場合に限らず、アウターチューブ２０５と一体として、個別にマニホールド２０９を設けないようにしても良い。
【００３１】
アウターチューブ２０５の側内壁には、処理室２０１内のそれぞれのウエハ２００に側方からガスを供給する石英（ＳｉＯ２）材で形成されたガス供給室２３２１と、処理室２０１内のそれぞれのウエハ２００を通過したガスを側方から排気する石英（ＳｉＯ２）材で形成されたガス排気室２３１１とが形成されている。
【００３２】
ガス供給室２３２１は、アウターチューブ２０５の側内壁に溶着して設けられており、上端が閉塞し、側壁に多数のガス供給口２３２２が設けられている。
ガス排気部２３１１は、アウターチューブ２０５の側内壁に溶着して設けられており、上端が閉塞し、側壁に多数のガス排出口２３１２が設けられている。
好ましくは、ガス供給室２３２１は、ボート２１７に載置される複数のウエハ２００それぞれに均一にガスを供給可能なように、複数個所に設けると良い。さらに好ましくは、複数設けられたガス供給室２３２１それぞれのガス供給口２３２２からのガス供給方向を平行となるように設けると良い。
また、好ましくは、ガス供給室２３２１をウエハ２００の中心に対して線対称の位置に複数設けると良い。
好ましくは、ガス排気室２３１１は、ボート２１７に載置される複数のウエハ２００それぞれに均一にガスを排出可能なように、複数個所に設けると良い。さらに好ましくは、複数設けられたガス排気室２３１１それぞれのガス排出口２３１２からのガス排気方向を平行となるように設けると良い。また、好ましくは、ガス排気室２３１１をウエハ２００の中心に対して線対称の位置に複数設けると良い。
好ましくは、ガス供給口２３２２は、ボート２１７に載置される複数のウエハ２００それぞれに均一にガスを供給可能なように、それぞれのウエハ２００上にある間隙にウエハ２００の上面の高さから所定の高さの位置にそれぞれ設けると良い。
好ましくは、ガス排出口２３1２は、ボート２１７に載置される複数のウエハ２００それぞれに均一にガスを排出可能なように、それぞれのウエハ２００上にある間隙にウエハ２００の上面の高さから所定の高さの位置にそれぞれ設けると良い。
好ましくは、ウエハ２００の中央部をガスが流通しやすくするため、ガス供給口２３２２とガス排出口２３１２とは、ボート２１７を挟んで対向する位置にそれぞれ設けるほうが良い。
【００３３】
アウターチューブ２０５の下方の外側壁には、ガス排気室２３11と連通するガス排気管２３１と、ガス供給室２３２２と連通するガス供給管２３２とが設けられている。
尚、ガス排気管２３１はアウターチューブ２０５の下方の外側壁でなくても、例えば、マニホールド２０９の側壁に設けても良い。また、ガス供給部２３１ａとガス供給管２３２の連通部はアウターチューブ２０５の下方の側壁でなくても、例えば、マニホールド２０９の側壁に設けても良い。
ガス供給管２３２は、上流側で３つに分かれており、バルブ１７７、１７８、１７９とガス流量制御装置としてのＭＦＣ１８３、１８４、１８５を介して第１のガス供給源１８０、第２のガス供給源１８１、第３のガス供給源１８２にそれぞれ接続されている。ＭＦＣ１８３、１８４、１８５及びバルブ１７７、１７８、１７９には、ガス流量制御部２３５が電気的に接続されており、供給するガスの流量が所望の流量となるよう所望のタイミングにて制御するように構成されている。
ガス排気管２３１の下流側には、図示しない圧力検出器としての圧力センサ及び圧力調整器としてのＡＰＣバルブ２４２を介して真空ポンプ等の真空排気装置２４６が接続されている。
圧力センサ及びＡＰＣバルブ２４２には、圧力制御部２３６が電気的に接続されており、圧力制御部２３６は、圧力センサにより検出された圧力に基づいてＡＰＣバルブ２４２の開度を調節することにより、処理室２０１内の圧力が所望の圧力となるよう所望のタイミングにて制御するよう構成されている。
【００３４】
マニホールド２０９の下方には、マニホールド２０９の下端開口を気密に閉塞するための炉口蓋体として前記シールキャップ２１９が設けられている。シールキャップ２１９は、例えばステンレス等の金属で構成されており、円盤状に形成されている。シールキャップ２１９の上面には、マニホールド２０９の下端と当接するシール部材としてのＯリング３０１が設けられている。
シールキャップ２１９には、回転機構２５４が設けられている。
回転機構２５４の回転軸２５５はシールキャップ２１９を貫通して前記ボート２１７に接続されており、ボート２１７を回転させることでウエハ２００を回転させるように構成されている。
シールキャップ２１９は、処理炉２０２の外側に設けられた昇降機構としての後述する昇降モータ２４８によって垂直方向に昇降されるように構成されており、これによりボート２１７を処理室２０１に対し搬入搬出することが可能となっている。
回転機構２５４及び昇降モータ２４８には、駆動制御部２３７が電気的に接続されており、所望の動作をするよう所望のタイミングにて制御するよう構成されている。
【００３５】
誘導加熱装置２０６には、螺旋状に形成されたＲＦコイル２０６１が上下複数の領域（ゾーン）に分割されて設けられている。例えば、図２に示されているように下方側のゾーンから、ＲＦコイル２０６１Ｌ、ＲＦコイル２０６１ＣＬ、ＲＦコイル２０６１Ｃ、ＲＦコイル２０６１ＣＵ、ＲＦコイル２０６１Ｕというように５つのゾーンに区分けして設けられている。それぞれのＲＦコイル２０６１は独立して制御可能に構成されている。
【００３６】
誘導加熱装置２０６近傍には、処理室２０１内の温度を検出する温度検出体としての放射温度計２６３が４箇所に設置されている。尚、放射温度計２６３は、少なくとも一つ設置されれば良いが、好ましくは、複数設置することで温度制御性を向上させることができる。
【００３７】
誘導加熱装置２０６及び放射温度計２６３には、電気的に温度制御部２３８が接続されており、放射温度計２６３により検出された温度情報に基づき誘導加熱装置２０６への通電具合を調節することにより処理室２０１内の温度が所望の温度分布となるよう所望のタイミングにて制御するように構成されている。
【００３８】
ブロア２０６５には、温度制御部２３８が電気的に接続されている。
温度制御部２３８は、予め設定された操作レシピに従って、ブロア２０６５の動作を制御するように構成されている。ブロア２０６５が動作することにより、壁体２０６２とアウターチューブ２０５との間隙にある雰囲気を開口部２０６６から排出する。開口部２０６６から排出後、ラジエータ２０６４を通して冷却し、ブロア２０６５の下流側で図示しない設備に排出される。すなわち、ブロア２０６５が動作することにより、誘導加熱装置２０６、アウターチューブ２０５を冷却することができる。
【００３９】
冷却壁２０６３に接続されている冷却媒体供給部と冷却媒体排気部は、冷却壁２０６３への冷却媒体の流量を所望の冷却具合となるように所定のタイミングにてコントローラ２４０にて制御されるように構成されている。尚、冷却壁２０６３を設けたほうが、処理炉２０２外部への放熱を抑制しやすくなり、アウターチューブ２０５がより一層冷却しやすくなるため、より好ましいが、ブロア２０６５の冷却による冷却具合が、所望の冷却具合として制御可能であれば、冷却壁２０６３は設けなくても良い。
【００４０】
壁体２０６２の上端には、開口部２０６６とは別に、爆発放散口と、この爆発放散口を開閉する爆発放散口開閉装置２０６７とが設けられている。
壁体２０６２内で水素ガスと酸素ガスとが混合、発火し、爆発が生じた際、壁体２０６２に所定の圧力が加わることになるため、比較的強度の弱い箇所、例えば、壁体２０６２を形成するボルトやネジ、パネル等が破壊、飛散することになり、被害が増大してしまう。この被害を最小限に留めるべく、爆発放散口開閉装置２０６７は、壁体２０６２内で爆発が生じた際の所定の圧力以上で、爆発放散口を開き、該圧力を放散するように構成されている。
【００４１】
支持体保持体としてのボート２１７は、円板状の底板、円板状の天板、底板と天板とを連結する石英製の３本乃至４本の支柱を備えている。図７及び図８に示すように、支柱２１７１それぞれには、基板を支持する支持体としてのサセプタ２１８を支持する保持部２１７１ａが支柱２１７１それぞれからボート２１７の中心軸側に向けて突き出されて形成されている。
【００４２】
図７及び図８に示すように、支持体としてのサセプタ２１８は、ウエハ２００より大径の円板状に形成されており、円板の主面に凹部２１８ａが形成されている。凹部２１８ａは、ウエハ２００の直径より若干大きい直径で形成されている。凹部２１８ａは、ウエハ２００の裏面の少なくとも周縁部が密着可能なように形成されている。ウエハ２００は、凹部２１８ａに収納されることにより、サセプタ２１８をボート２１７に複数段保持した際に、上下隣接するサセプタ２１８間の距離を小さくすることができる。
【００４３】
特にアウターチューブ２０５とボート２１７との間の低温領域の熱影響により、前記上下隣接するサセプタ２１８間の間隙における温度が、サセプタ２１８から遠ざかるに従って下がってしまうが、凹部２１８ａに収納されるように構成することで、前記上下隣接するサセプタ２１８間の距離を小さくすることができ、前記上下隣接するサセプタ２１８間に流通するガスを実質的に均一に効率良く加熱することができ、ウエハ２００上に生成される膜厚・膜質の均一性を向上させることができる。
【００４４】
好ましくは、図９に示すように、サセプタ２１８は、円板状に形成し、凹部２１８ａは、サセプタ２１８と同心円状に形成し、サセプタ２１８の周縁部２１８ｂにおけるサセプタ２１８の直径と凹部２１８ａの直径との差の値（ｔ１）を、ボート２１７に保持された上下隣接するサセプタ２１８間の距離（ｔ２）より大きくなるように構成すると良い。これにより、前記サセプタ２１８に流通するガスをより実質的に均一に効率良く加熱することができ、ガスを無駄に排気することなく、ウエハ２００上に生成される膜厚の均一性を向上させることができる。尚、ウエハ２００上に均一なガスを供給すべく、ボート２１７、サセプタ２１８を回転させる際には、ボート２１７に保持された上下隣接するサセプタ２１８間の放熱の度合いが激しいため、サセプタ２１８は円板状に形成し、凹部２１８ａは、サセプタ２１８と同心円状に形成し、サセプタ２１８の周縁部２１８ｂにおけるサセプタ２１８の直径と凹部２１８ａの直径との差の値は、ボート２１７に保持された上下隣接するサセプタ２１８間の距離より大きくなるように構成するのが、特に有効である。
【００４５】
さらに好ましくは、サセプタ２１８は円板状に形成し、凹部２１８ａは、サセプタ２１８と同心円状に形成し、サセプタ２１８の周縁部２１８ｂにおけるサセプタ２１８の直径と凹部２１８ａの直径との差の値は、ボート２１７に保持された上下隣接するサセプタ２１８間の距離より２倍以上１０倍以下の大きさとなるように構成すると良い。これにより、前記サセプタ２１８に流通するガスをより一層均一に効率良く加熱することができ、ガスを無駄に排気することなく、より一層ウエハ２００上に生成される膜厚の均一性を向上させることができる。
また、さらに好ましくは、サセプタ２１８は円板状に形成し、凹部２１８ａは、サセプタ２１８と同心円状に形成し、サセプタ２１８の周縁部２１８ｂにおけるサセプタ２１８の直径と凹部２１８ａの直径との差の値は、ボート２１７に保持された上下隣接するサセプタ２１８間の距離より３倍以上５倍以下の大きさとなるように構成すると良い。これにより、前記サセプタ２１８に流通するガスをより一層均一に効率良く加熱することができ、また、ボート２１７の支柱２１７１が前記サセプタ２１８間へのガスの流通を妨げたとしても、ウエハ２００上へのガスの供給量をウエハ２００全域で悪化させることなく、ガスを無駄に排気することなく、より一層ウエハ２００上に生成される膜厚・膜質の均一性を向上させることができる。
【００４６】
尚、サセプタ２１８の周縁部２１８ｂにおけるサセプタ２１８の直径と凹部２１８ａの直径との差の値は、ボート２１７に保持された上下隣接するサセプタ２１８間の距離より１０倍以上大きくなるように構成すると、処理炉２０２が大きくなりすぎるため、デッドスペースが増えてしまう。また、ガスがサセプタ２１８の周縁部で消費されてしまうため、かえって非効率な処理となってしまう。
【００４７】
また、好ましくは、凹部２１８ａの凹み深さは、ウエハ２００の厚みと同等深さ、凹ませると良い。すなわち、凹部２１８ａの凹み深さは、ウエハ２００が載置されると、サセプタ２１８の周縁部２１８ｂとウエハ２００の上面とが水平方向にフラットとなるように形成する。これにより、サセプタ２１８より側方から流入するガスが周縁部２１８ｂを通り、乱流、澱みの発生を抑制しつつスムースにウエハ２００の表面に到達することが出来る。また、ウエハ２００が高温で処理されると、熱変形等の影響により、ウエハ２００が位置ずれを起こしやすいが凹部２１８ａにウエハ２００が保持されているので確実にウエハ２００の位置ずれを抑制することができる。また、凹部２１８ａにウエハ２００の裏面の少なくとも周縁部が密着し、さらにサセプタ２１８の周縁部２１８ｂとウエハ２００の上面とが水平方向にフラットとなるように形成されているため、ガスがウエハ２００の裏面に回りこみにくく、ウエハ２００の裏面での膜の堆積を抑制することができる。尚、サセプタ２１８は、ウエハ２００を周方向において均一に加熱しやすいため、円板状で形成されたほうがより好ましいが、主面が楕円で形成された板状であっても主面が多角形で形成された板状であっても、本実施形態に適用可能である。
【００４８】
サセプタ２１８は、支柱２１７１それぞれの保持部２１７１ａに保持されることで、それぞれが水平に保持されている。
サセプタ２１８は、支柱２１７１とは独立して設けられており、取り付け、取り外しが可能となっている。サセプタ２１８の材質は、炭化ケイ素（ＳｉＣ）で表面が被覆された導電性材料（カーボンやカーボングラファイト）から作製されている。
【００４９】
ボート２１７の下部には、例えば耐熱性材料としての石英（ＳｉＯ２）で構成される円筒形状をした断熱部材としての断熱筒２１６が配置されており、誘導加熱装置２０６からの熱がマニホールド２０９側に伝わりにくくなるよう構成されている。尚、断熱筒２１６は、ボート２１７と別体として設けずに、ボート２１７と一体として設けても良いし、断熱筒２１６に代えて、ボート２１７における下方に複数枚の断熱板を設けるようにしても良い。
【００５０】
さらに、ボート２１７について、詳述する。
ボート２１７は、処理室２０１内でのウエハ２００上への成膜処理時における膜中への不純物の混入を抑制するために、高純度で汚染物を放出しない材料であることが好ましい。また、熱伝導率の高い材料を用いた場合、ボート２１７下部にある石英製の断熱筒２１６を熱劣化させてしまうため、熱伝導率の低い材料であることが好ましい。さらに、サセプタ２１８に載置されるウエハ２００へのボート２１７からの熱影響は抑制したほうがいいので、誘導加熱装置２０６により誘導加熱されない材料であることが好ましい。これらの条件を満足する石英材を選定することが考えられる。しかし、単に石英材を用いる場合、サセプタ２１８の温度を１1００℃〜１２００℃に維持してウエハ２００に処理を行うプロセスを実施する際には、ボート２１７、特に保持部２１７１ａが直接サセプタ２１８からの熱伝導を受け、熱劣化してしまうという問題がある。そこで、石英製のボート２１７とする場合、好ましくは、図１０に示すように保持部２１７１ａに熱伝導性の低い熱伝導緩和物質２１７１Ｚを設けると良い。熱伝導緩和物質としては、窒化珪素質焼結体等が考えられる。また、好ましくは、熱伝導緩和物資を少なくともサセプタ２１８との接触面に設けると良い。
【００５１】
また、さほどウエハ２００上への成膜処理時における膜中への不純物の混入が問題とならない場合には、好ましくは、サセプタ２１８より熱伝導率の低い熱伝導緩和物質として、ボート２１８にアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）材を用いると良い。アルミナ材の熱伝導率は、石英材よりは大きいがＳｉＣ材に比べ遥かに小さい。また、熱劣化も生じにくいし、誘導加熱されることもない。
また、石英製の断熱筒２１６等の熱劣化が問題とならない場合には、好ましくは、サセプタ２１８より熱伝導率の低い熱伝導緩和物質として、炭化ケイ素（ＳｉＣ）製であって、誘導加熱されないために、誘導加熱されるサセプタ２１８の抵抗値より高い抵抗値の材料で形成すると良い。例えば、誘導加熱されるサセプタ２１８の抵抗値０．１Ωｃｍ〜０．１５Ωｃｍより高い抵抗値２Ωｃｍ以上の材料で形成すると良い。
尚、保持部２１７１ａが、支柱２１７１それぞれからボート２１７の中心軸側に向けて突き出されて形成されることにより、支柱２１７１をサセプタ２１８から遠ざけることができるため、サセプタ２１８から支柱２１７１への熱的影響が緩和されるし、支柱２１７１によるガスの流通の妨げによるウエハ２００へ成膜される膜厚への悪影響も緩和される。
【００５２】
しかし、保持部２１７１ａは、支柱２１７１から突き出されて形成される形態に限らず、例えば、図１１に示すように、支柱４７それぞれに溝を形成することで、保持部２１７１ａを形成しても良い。この形態で、石英製のボート２１７とする場合には、サセプタ２１８が溝に収納されるため、サセプタ２１８との接触面のみならず、溝における側壁や底壁においてもサセプタ２１８と近接することになる。そのため、好ましくは、溝のサセプタ２１８との接触面は基より、接触面以外の側壁や底壁部分にも熱伝導緩和物質を設けると良い。
【００５３】
また、好ましくは、図１２に示されるように、保持部２１７１ａは、強度を保ちつつサセプタ２１８との接触面積を小さくするため、天辺の長さが底辺の長さより短い台形状の断面で形成された角柱や円柱の部位を設けると良い。これにより、サセプタ２１８から保持部２１７１ａへの直接の熱伝導を抑制することができ、保持部の変形および破損を防ぐことができる。この場合に、ウエハ２００処理温度より低い材料でボート２１７を形成する場合には、上述したように少なくともサセプタ２１８との接触部に熱伝導緩和物質を設けると良い。
尚、ボート２１７は、保持部２１７１ａそれぞれにサセプタ２１８を一つずつ設置し、サセプタ２１８にウエハ２００を一つずつ設置することにより、５０枚〜１００枚のサセプタ２１８、ウエハ２００を装填できるようになっている。
【００５４】
この処理炉２０２の構成において、第１の処理ガスは、第１のガス供給源１８０から供給され、ＭＦＣ１８３でその流量が調節された後、バルブ１７７を介して、ガス供給管２３２を経て、ガス供給室２３２１、ガス供給口２３２２により処理室２０１内に導入される。第２の処理ガスは、第２のガス供給源１８１から供給され、ＭＦＣ１８４でその流量が調節された後、バルブ１７８を介して、ガス供給管２３２を経て、ガス供給室２３２１、ガス供給口２３２２により処理室２０１内に導入される。第３の処理ガスは、第３のガス供給源１８２から供給され、ＭＦＣ１８５でその流量が調節された後、バルブ１７９を介して、ガス供給管２３２を経て、ガス供給室２３２１、ガス供給口２３２２により処理室２０１内に導入される。処理室２０１内のガスは、ガス排出口２３１２からガス排気室２３１１、ガス排気管２３１を経て、真空ポンプ２４６に至り、排気される。
【００５５】
次に、本発明で用いる基板処理装置の処理炉周辺の構成について説明する。
【００５６】
予備室としてのロードロック室１４０の外面に下基板２４５が設けられる。下基板２４５には昇降台２４９と嵌合するガイドシャフト２６４及び昇降台２４９と螺合するボール螺子２４４が設けられる。下基板２４５に立設したガイドシャフト２６４及びボール螺子２４４の上端に上基板２４７が設けられる。ボール螺子２４４は上基板２４７に設けられた昇降モータ２４８により回転される。ボール螺子２４４が回転することにより昇降台２４９が昇降するように構成されている。
【００５７】
昇降台２４９には中空の昇降シャフト２５０が垂設され、昇降台２４９と昇降シャフト２５０の連結部は気密となっている。昇降シャフト２５０は昇降台２４９と共に昇降するようになっている。昇降シャフト２５０はロードロック室１４０の天板２５１を遊貫する。昇降シャフト２５０が貫通する天板２５１の貫通穴は昇降シャフト２５０に対して接触することがない様充分な余裕がある。ロードロック室１４０と昇降台２４９との間には昇降シャフト２５０の周囲を覆うように伸縮性を有する中空伸縮体としてのベローズ２６５がロードロック室１４０を気密に保つために設けられる。ベローズ２６５は昇降台２４９の昇降量に対応できる充分な伸縮量を有し、ベローズ２６５の内径は昇降シャフト２５０の外形に比べ充分に大きくベローズ２６５の伸縮で接触することがないように構成されている。
【００５８】
昇降シャフト２５０の下端には昇降基板２５２が水平に固着される。昇降基板２５２の下面にはＯリング等のシール部材を介して駆動部カバー２５３が気密に取付けられる。昇降基板２５２と駆動部カバー２５３とで駆動部収納ケース２５６が構成されている。この構成により、駆動部収納ケース２５６内部はロードロック室１４０内の雰囲気と隔離される。
【００５９】
また、駆動部収納ケース２５６の内部にはボート２１７の回転機構２５４が設けられ、回転機構２５４の周辺は、冷却機構２５７により、冷却される。
【００６０】
電力供給ケーブル２５８が昇降シャフト２５０の上端から昇降シャフト２５０の中空部を通って回転機構２５４に導かれて接続されている。又、冷却機構２５７、シールキャップ２１９には冷却流路２５９が形成されており、冷却流路２５９には冷却水を供給する冷却水配管２６０が接続され、昇降シャフト２５０の上端から昇降シャフト２５０の中空部を通っている。
【００６１】
昇降モータ２４８が駆動され、ボール螺子２４４が回転することで昇降台２４９及び昇降シャフト２５０を介して駆動部収納ケース２５６を昇降させる。
【００６２】
駆動部収納ケース２５６が上昇することにより、昇降基板２５２に気密に設けられるシールキャップ２１９が処理炉２０２の開口部である炉口１６１を閉塞し、ウエハ処理が可能な状態となる。駆動部収納ケース２５６が下降することにより、シールキャップ２１９とともにボート２１７が降下され、ウエハ２００を外部に搬出できる状態となる。
【００６３】
ガス流量制御部２３５、圧力制御部２３６、駆動制御部２３７、温度制御部２３８は、操作部、入出力部をも構成し、基板処理装置全体を制御する主制御部２３９に電気的に接続されている。これら、ガス流量制御部２３５、圧力制御部２３６、駆動制御部２３７、温度制御部２３８、主制御部２３９は、コントローラ２４０として構成されている。
【００６４】
次に、上記構成に係る処理炉２０２を用いて、基板の製造工程の一工程として、ウエハ２００などの基板上に、CVD反応によりSi等の半導体膜を形成する方法について説明する。尚、以下の説明において、基板処理装置を構成する各部の動作は、コントローラ２４０により制御される。
【００６５】
ウエハ２００が載置された複数枚のサセプタ２１８がボート２１７に装填されると、図２に示されるように、複数枚のサセプタ２１８を保持したボート２１７は、昇降モータ２４８による昇降台２４９及び昇降シャフト２５０の昇降動作により処理室２０１内に搬入（ボートローディング）される。この状態で、シールキャップ２１９はＯリングを介してマニホールド２０９の下端をシールした状態となる。
【００６６】
処理室２０１内が所望の圧力となるように真空排気装置２４６によって排気される。この際、処理室２０１内の圧力は、圧力センサで測定され、この測定された圧力に基づき圧力調節器２４２がフィードバック制御される。例えば、１３３００Ｐａから０．１ＭＰａ付近までの圧力のうちの所定の圧力が選択される。
ブロア２０６５が動作され、誘導加熱装置２０６とアウターチューブ２０５との間でガス若しくはエアが流通し、アウターチューブ２０５の側壁、ガス供給室２３２１、ガス供給口２３２２、ガス排気室２３１１、ガス排出口２３１２が冷却される。ラジエータ２０６４、冷却壁２０６３には、冷却媒体として冷却水が流通し壁体2062を介して、誘導加熱装置２０６内が冷却される。
また、ウエハ２００が所望の温度となるように誘導加熱装置２０６に高周波電流を印加し、サセプタ２１８に誘導電流を生じさせる。
【００６７】
この際、処理室２０１内が所望の温度分布となるように放射温度計２６３が検出した温度情報に基づき誘導加熱装置２０６への通電具合がフィードバック制御される。尚、この際、ブロア２０６５は、アウターチューブ２０５の側壁、ガス供給室２３２１、ガス供給口２３２２、ガス排気室２３１１、ガス排出口２３１２の温度がウエハ２００上で膜成長させる温度より遥かに低い例えば６００℃以下に冷却されるように予め設定された制御量にて制御される。尚、ウエハ２００は、例えば１１００℃に加熱される。尚、ウエハ２００は、７００℃〜１２００℃内で選択される処理温度のうち、一定の温度で加熱されるが、その際、いずれの処理温度においても、ブロア２０６５は、アウターチューブ２０５の側壁、ガス供給室２３２１、ガス供給口２３２２、ガス排気室２３１１、ガス排出口２３１２の温度がウエハ２００上で膜成長させる温度より遥かに低い例えば６００℃以下に冷却されるように予め設定された制御量にて制御される。
続いて、回転機構２５４により、ボート２１７が回転されることで、サセプタ２１８、該サセプタ２１８に載置されているウエハ２００が回転される。
【００６８】
第１のガス供給源１８０、第２のガス供給源１８１、第３のガス供給源１８２には、処理ガスとして、シリコン含有ガスであって例えばトリクロロシラン（ＳｉＨＣｌ３）ガスと、ドーパントガスとして、ボロン含有ガスであって例えば、ジボラン（Ｂ２Ｈ６）ガスと、キャリアガスとして、水素（Ｈ２）がそれぞれ封入されている。ウエハ２００の温度が安定したところで、  第１のガス供給源１８０、第２のガス供給源１８１、第３のガス供給源１８２からそれぞれの処理ガスが供給される。所望の流量となるようにＭＦＣ１８３、１８４、１８５の開度が調節された後、バルブ１７７、１７８、１７９が開かれ、それぞれの処理ガスがガス供給管２３２を流通して、ガス供給室２３２１に流入される。ガス供給室２３２１の流路断面積は、複数あるガス供給口２３２２の開口面積に比べて十分に大きいため、処理室２０１より大きい圧力となり、それぞれのガス供給口２３２２から噴出されるガスが均一な流量、流速で処理室２０１に供給される。処理室２０１に供給されたガスは、処理室２０１内を通り、ガス排出口２３１２からガス排気室２３１１に排出され、その後、ガス排気室２３１１からガス排気管２３１へ排気される。処理ガスは、サセプタ２１８間の間隙を通過する際に上下に隣接するそれぞれのサセプタ２１８から加熱されるとともに、加熱されたウエハ２００と接触し、ウエハ２００の表面上にCVD反応によりSi等の半導体膜が形成される。
【００６９】
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、処理室２０１内が不活性ガスで置換されると共に、処理室２０１内の圧力が常圧に復帰される。
【００７０】
その後、昇降モータ２４８によりシールキャップ２１９が下降して、マニホールド２０９の下端が開口されると共に、処理済ウエハ２００がボート２１７に保持された状態でマニホールド２０９の下端からアウターチューブ２０５の外部に搬出（ボートアンローディング）される。その後、処理済のウエハ２００は、ボート２１７より取出される（ウエハディスチャージ）。
【００７１】
本実施形態によれば、以下に示す効果のうち一つ又は複数の効果を奏する。
（ａ）サセプタ２１８の凹部２１８ａにウエハ２００を収納しつつウエハ２００上へ膜成長させることができるため、面内膜厚均一性を向上させつつウエハ２００の裏面へ成膜ガスがまわり込みにくくなり、ウエハ２００の裏面への膜成長を抑制することができ、例えば、後にウエハ２００裏面に付着した付着物を取り除く工程を省略することができる。
（ｂ）凹部２１８ａにウエハ２００を収納した状態のサセプタ２１８をボート２１７保持しつつ膜成長させることができるため、ボート２１７に保持された際のサセプタ２１８間の距離（ピッチ）を短くすることができる。そのため、サセプタ２１８の設置数を増大させることができ、１度に処理するウエハ２００間での膜厚・膜質均一性（面間膜厚均一性・面間膜質均一性）を向上させつつ、一度に処理可能なウエハ２００の枚数を増大させることができる。
（ｃ）凹部２１８ａにウエハ２００を収納したサセプタ２１８をボート２１７の保持部２１７１に複数段設置にすることにより、サセプタ２１８間の間隙を小さくすることができるため、該間隙を隣接する２つのサセプタ２１８にて均一に加熱することができ、該間隙に流通するガスを均一に加熱することができるため、効率的に面内膜厚均一性・面内膜質均一性を向上させることができる。
（ｄ）サセプタ２１８がボート２１７とは別体として設けられて、ボート２１７から取り付け、取り外し可能に構成されているため、サセプタ２１８のトータルの枚数を変更することも容易であるし、サセプタ２１８間のピッチ幅を変更できるとともに、ウエハ間のピッチ幅も変更でき、プロセスのウインドウを広げることができる。
（ｅ）アウターチューブ２０５の温度上昇を抑制しつつウエハ２００を加熱することができるため、アウターチューブ２０５内壁への膜成長・堆積を抑制しつつウエハ２００上へは、所望の膜を成長させることができる。特に、数μｍ以上の厚い膜をウエハ２００に成膜処理する場合、成長速度０．０１μｍ／ｍｉｎ〜２μｍ／ｍｉｎが必要となるため、ウエハ温度が７００℃〜１２００℃以上として成膜処理をする必要があるが、アウターチューブ２０５の温度上昇を抑制しているため、内壁への膜成長・堆積を抑制することができ、セルフクリーニングやウェットクリーニング等のメンテナンスの頻度を抑制でき、また、累積膜が厚くなりすぎることで膜応力を増大させ、石英部材の破損を引き起こすことがあるがこのような現象の発生を抑制することができる。
（ｆ）耐真空容器として使用する場合、安全性を考慮すると温度上限が９５０℃程度であるが、ウエハ２００を１２００℃で処理した際にも、ブロア２０６５により、アウターチューブ２０５の温度を６００℃以下とすることができるため、アウターチューブ２０５の破損、破損に伴う内部のガスのリークの問題を抑制することができる。
（ｇ）ガス供給室２３２１、ガス供給口２３２２の温度上昇を抑制できるため、ガス供給室２３２１でのガス消費が抑制でき、また、ガス供給室２３２１、ガス供給口２３２２の閉塞を抑制できるため、処理ガスをウエハ２００に十分に供給することができる。
（ｈ）ジボラン（Ｂ２Ｈ６）ガス、三塩化ホウ素（ＢＣｌ３）ガス、三フッ化ホウ素（ＢＦ３）ガスなどのボロン含有ガス等のドーパントガスを用いる場合、Ｂ２Ｈ６、ＢＣｌ３、ＢＦ３は所定の加熱温度以上で分解・反応が速くなってしまうため、ガス供給室２３２１で所定の加熱温度以上に加熱された場合にウエハ２００にドーパントガスが到達する前に消費されて、ウエハ２００へのドーピング量を制御するのが難しい。しかし、本発明では、サセプタ２１８、ウエハ２００のみの加熱になるため、ドーパントガスの消費をほぼウエハ２００周辺のみとすることができ、膜中ドーピング制御性を向上させることができる。
（ｉ）ウエハ２００の側方にあるガス供給口２３２２から供給したガスが、ウエハ２００上に接触後、ウエハ２００の側方にあるガス排出口２３１２から排出することができるため、ウエハ２００上に成長させる膜の膜厚均一性を向上させることができる。
（ｊ）サセプタ２１８の凹部２１８ａにウエハ２００を収納することにより１０００℃以上でもスリップの発生を抑制することができる。
【００７２】
（第二の実施形態）
図１３は、本発明の第二の実施形態における、ダミーサセプタをボートにおける上端側に設置した状態を示す側面断面図である。尚、説明の便宜上、ボート２１７の図は省略している。
図１３に基づき、第二の実施形態について説明する。第二の実施形態で、第一の実施形態と異なる点は、ダミーサセプタ２１８ｚを設けた点であり、その他については第一の実施形態と同様である。
ボート２１７における下端側及び上端側には、熱逃げの問題があり、ボート２１７における製品用ウエハ２００を処理する領域である該下端側と上端側との間の領域としての中央部とは温度特性が異なってしまう。そこで、本実施形態では、ボート２１７における下端側と上端側も前記中央部と同じ熱履歴としてウエハ加熱領域の均一性を向上させるために、ボート２１７における下端側及び上端側に、製品ウエハを載置しないダミーサセプタ２１８ｚを設ける。
【００７３】
さらに好ましくは、それぞれの抵抗値を異ならせる。すなわち、熱が逃げやすい上部、下部のダミーサセプタは、発熱量を多くし、中央部は発熱量を抑える。これによりさらに処理室２０１内での上下方向における均熱領域を広げることができ、より多数のウエハ２００を一括で処理することが可能となる。例えば、図１３に示すようにダミーサセプタの厚み（ｂ）を製品用ウエハ２００用のサセプタの厚み（ａ）より大きくすることで、抵抗値を異ならせても良い。さらに、ダミーサセプタ２１８ｚには、ウエハ２００を収納する必要がないため、凹部２１８ａを設けずに凹部２１８ａ部分の厚み分、ウエハ２００を収納するサセプタ２１８より、厚くすることで、抵抗値を大きくしても良い。
【００７４】
（第三の実施形態）
図１４は、本発明の第一の実施形態におけるウエハを凹部に収納した複数のサセプタをボートで保持した状態を示す側面断面図である。また、図１５は、本発明の第三の実施形態におけるサセプタの周縁部における上面及び側面間を鈍角で形成する例を示す側面断面図である。尚、説明の便宜上、ボート２１７の図は省略している。
図１４、図１５に基づき、第三の実施形態について説明する。第三の実施形態で、第一の実施形態と異なる点は、サセプタの周縁部の形状であり、その他については第一の実施形態と同様である。
ウエハ２００上に厚膜を形成するためには、真空（１〜１００Ｐａ）程度では、時間がかかりすぎるという問題があり、減圧（１３３００Ｐａ以上）〜大気圧でのウエハ２００上への成膜処理を行う必要がある。このような圧力下で原料ガスをウエハ２００へ供給する場合、ガスの乱流が生じやすく、ウエハ２００への成膜に悪影響を及ぼす。特にウエハ２００近傍、かつ上流側での乱流の発生は、直接的に大きく影響を及ぼし、面内膜厚均一性を悪化させてしまうという問題がある。サセプタ２１８はウエハ２００近傍、かつ上流側に存在することになるが、このサセプタ２１８の側面と上面との間の角部により、図１４の矢印はガスの流れを示しているが、この矢印で示されるようにガスの乱流の発生が懸念される。
【００７５】
そこで、本実施形態では、好ましくは、図１５に示すようにサセプタ２１８周縁部２１８ｂにおける上面及び側面間を、鈍角で形成するか若しくは丸く形成する。これにより図１５の矢印で示されるように、ウエハ２００へ供給するガスの上流側となるサセプタ２１８周縁での原料ガスの乱流の発生を抑制することができる。
また、スループットを向上させるためには、上下に複数段設けられるサセプタ２１８間の距離（ピッチ）を可能な限り小さくすべきである。ところが、上下に複数段設けられるサセプタ２１８間の距離（ピッチ）を小さくすると、一つのサセプタ２１８に支持されたウエハ２００に対し、直ぐ上に隣接し設けられる他のサセプタ２１８からの熱影響や該他のサセプタ２１８の周縁の角部に起因したガスの乱流の影響も受けてしまう。
そこで、好ましくは、図１６に示すようにサセプタ２１８の周縁部２１８ｂにおける上面及び側面間に加えて、下面及び側面間をも、鈍角で形成するか若しくは丸く形成する。これにより図１６の矢印で示されるように、ウエハ２００へ供給するガスの上流側となるサセプタ２１８周縁での原料ガスの乱流の発生を抑制することができる。
尚、好ましくは、図１７に示すようにサセプタ２１８の周縁部２１８ｂにおける側面全域を丸く形成すると、より一層サセプタ２１８周縁での原料ガスの乱流の発生を抑制することができる。
【００７６】
（第四の実施形態）
図１８は、本発明の第四の実施形態における処理炉の平面断面図である。
図１８に基づき、第四の実施形態について説明する。第四の実施形態で、第一の実施形態と異なる点は、主にガス供給室２３２１、ガス排出室２３１１をアウターチューブ２０５の外壁側に設けた点であり、その他については第一の実施形態と同様である。
サセプタ２１８が誘導加熱された際に、サセプタ２１８からの熱放射、熱伝導等により、アウターチューブ２０５やガス供給室２３２１、ガス排気室２３１１が少なからず加熱されてしまう。そこでブロア２０６５を制御することでアウターチューブ２０５やガス供給室２３２１、ガス排気室２３１１を冷却することができる。しかし、サセプタ２１８からの距離が近くなればなるほど、温度が高くなりやすくなるため、アウターチューブ２０５の内壁側にガス供給室２３２１やガス排気室２３１１が設けられることで、ガス供給室２３２１やガス排気室２３１１の温度が高くなりがちになってしまう。
特にガス供給室２３１の温度上昇は、ガス供給室２３２１でのガス消費されることで、ウエハ２００への処理ガスの供給量を制御しにくく、膜厚の制御性を悪化させてしまう。さらに、ガス供給室２３２１に堆積した付着物が剥がれ、これがウエハ２００上に付着してしまう恐れがあり、また、挙句にはガス供給室２３２１やガス供給口２３２２が閉塞してしまう恐れがある。
【００７７】
そこで、本実施形態では、ガス供給室２３２１をアウターチューブ２０５の側外壁側に設けるように構成している。これにより、サセプタ２１８とガス供給室２３２１、ガス供給口２３２２との距離を長くすることができ、ガス供給室２３２１、ガス供給口２３２２の温度上昇を抑制することができる。また、好ましくは、アウターチューブ２０５の側外壁側に溶着して設けると良い。これにより、冷却されたアウターチューブ２０５間との熱伝導によりガス供給室２３２１、ガス供給口２３２２をより一層冷却することができる。
また、さらに好ましくは、ガス供給室２３２１は複数設けると良い。これにより、ウエハ２００に成膜ガスをより一層均一に供給することができる。さらに好ましくは、複数設けられたガス供給室２３２１それぞれのガス供給口２３２２からのガス供給方向を平行となるように設けると良い。これにより、より一層ウエハ２００へ付着する膜の膜厚均一性を向上させることができる。
【００７８】
また、好ましくは、ガス供給室２３２１をウエハ２００の中心に対して線対称の位置に複数設けると良い。これにより、ウエハ２００全体に均一に供給することが可能となる。
また、好ましくはガス排気室２３１１をアウターチューブ２０５の側外壁側に設ける。これにより、ガス排気室２３１１、ガス排出口２３１２との距離を長くすることができ、ガス排気室２３１１、ガス排出口２３１２の温度上昇を抑制することができる。また、好ましくは、アウターチューブ２０５の側外壁側に溶着して設けると良い。これにより、冷却されたアウターチューブ２０５間との熱伝導によりガス排気室２３１１、ガス排出口２３１２をより一層冷却することができる。
【００７９】
また、さらに好ましくは、ガス排気室２３１１は複数設けると良い。これにより、ウエハ２００に成膜ガスをより一層均一に排気することができる。さらに好ましくは、複数設けられたガス排気室２３１１それぞれのガス排出口２３１２からのガス排気方向を平行となるように設けると良い。これにより、より一層ウエハ２００へ付着する膜の膜厚・膜質均一性を向上させることができる。
また、好ましくは、ガス排気室２３１１をウエハ２００の中心に対して線対称の位置に複数設けると良い。これにより、処理室２００１全体から均一に排気することが可能となる。
【００８０】
（第五の実施形態）
図１９は、本発明の第五の実施形態における、ボートに保持されたサセプタを示す平面断面図である。図２０は、本発明の第五の実施形態における、ボートに保持されたサセプタを示す側面断面図である。
図１９及び図２０に基づき、第五の実施形態について説明する。第五の実施形態で、第一の実施形態と異なる点は、サセプタの形状と一つのサセプタに載置されるウエハ２００の枚数を複数枚とし、該複数枚のウエハ２００の裏面を重ね合わせた点であり、その他については第一の実施形態と同様である。
まず、サセプタ２１８８の形状について説明する。サセプタ２１８８は、支持プレートとしての円板状の底板２１８８ａと、２枚のウエハ２００を支持する支持部２１８８ｂとから構成されている。支持部２１８８ｂは、底板２１８８ａに少なくとも３箇所、形成されている。好ましくは、３個の支持部２１８ａの間隔はサセプタ２１８の円周方向において、等間隔に形成されていると良い。また、好ましくは、３個でなく、４個の支持部としても良いし、それ以上の個数としても良い。ウエハ２００が、サセプタ２１８それぞれの支持部２１８ａに保持されることで、底板２１８８ａと２枚ウエハ２００のうちの下側のウエハ２００との間に第一間隙２００１を形成しつつ、ウエハ２００それぞれが水平に保持されている。
【００８１】
支持部２１８８ｂは、ウエハ２００を上面で支持する部位２１８８ｃとウエハ２００の水平方向の位置ずれを抑制する部位２１８８ｄで形成されている。部位２１８８ｄは、部位２１８８ｃから、少なくともウエハ２００一枚の厚さより大きい高さで形成されている。これにより、部位２１８８ｃの上面に載置された、それぞれの裏面が重ね合わされた２枚のウエハ２００の位置ずれを抑制することができる。好ましくは、部位２１８８ｄの部位２１８８ｃからの高さは、少なくともウエハ２００の２枚分の厚さと同等の高さで形成すると良い。これにより、部位２１８８ｄの上面と、部位２１８８ｃに載置された２枚のウエハ２００のうち上側のウエハ２００の上面とが水平方向においてフラットとなり、２枚のウエハ２００の位置ずれを確実に抑制することができるとともに、上側のウエハ２００の上面へガスの流れをスムースすることができる。
【００８２】
２枚のウエハ２００の裏面を重ね合わせた状態で、それぞれのサセプタ２１８８に支持される。２枚のウエハ２００を収納したサセプタ２１８８を複数段ボート２１７で保持される。ボート２１７に支持されることで、サセプタ２１８８に収納された２枚のウエハ２００のうち、上側のウエハ２００と、隣接する上側のサセプタ２１８８の下面との間に第二間隙２００２が形成される。
【００８３】
また、このように構成することによって、サセプタ２１８８に収納された２枚のウエハ２００のうち、上側のウエハ２００の上面、すなわち上側のウエハ２００の表面においては、第二間隙２００２が成膜ガスの流路となり、上側のウエハ２００の上面に所望の膜を成膜することができる。また、サセプタ２１８８に収納された２枚のウエハ２００のうち、下側のウエハ２００の下面、すなわち下側のウエハ２００の表面においては、第一間隙２００１が成膜ガスの流路となり、下側のウエハ２００の下面に所望の膜を成膜することができる。この際、２枚のウエハ２００の裏面には、重ね合わせられているため、成膜するのを抑制することができる。また、２１８８ｄの部位２１８８ｃにより、位置ずれが抑制されているため、より一層２枚のウエハ２００の裏面に成膜するのを抑制することができる。
【００８４】
好ましくは、図２１に示すように、第二間隙２００２に流通するガス及び上側のウエハ２００と、第一間隙２００１に流通するガス及び下側のウエハ２００とをサセプタ２１８８にて均一に加熱し、上下ウエハ２００を同等の膜厚・膜質にて成膜するために、第二間隙２００２における上側のサセプタ２１８８と、下側のサセプタ２１８８に支持される上側のウエハ２００との距離（ｆ１）を、第一間隙２００１における下側のサセプタ２１８８に支持される下側のウエハ２００と下側のサセプタ２１８８との距離（ｅ１）と同等となるように、ボート２１７のそれぞれの保持部２１７１ａを配置すると良い。
【００８５】
また、好ましくは、図２２に示すように、第二間隙２００２、第一間隙２００１それぞれへ、より一層均一なガス量を供給するように、ガス供給室２３２1におけるガス供給口２３２２をそれぞれに対向して設けて、それぞれのガス供給口、すなわち第一のガス供給口が第一間隙２００１に向けてガスを供給し、第二のガス供給口が第二間隙２００２に向けてガスを供給するように構成すると良い。
尚、サセプタ２１８８の支持部２１８８ｂにおける部位２１８８ｃと下側ウエハ２００とは直接接触する面積が大きいため、下側ウエハ２００が均一に加熱されないことがある。そのような場合には、好ましくは、図２３に示すように、部位２１８８ｃの少なくとも下側ウエハ２００と接触する部分にサセプタ２１８８より熱伝導性の低い熱伝導緩和物質２１８８ｘを設けると良い。熱伝導緩和物質としては、窒化珪素質焼結体等が考えられる。
【００８６】
また、好ましくは、図２４に示すように、保持部２１７１ａは、強度を保ちつつ部位２１８８ｃとの接触面積を小さくするため、部位２１８８ｃを天辺の長さが底辺の長さより短い台形状の断面で形成された角柱や円柱で形成すると良い。この場合に、ウエハ２００処理温度より低い材料でボート２１７を形成する場合には、上述したように少なくともサセプタ２１８との接触部に熱伝導緩和物質を設けると良い。
【００８７】
また、好ましくは、図２５に示すように部位２１８８ｃの上面及び外側面間を、鈍角で形成するか若しくは丸く形成する。
さらに、好ましくは、部位２１８８ｃの上面及び外側面間に加えて、底板２１８８ａにおける上面及び外側面間を、鈍角で形成するか若しくは丸く形成すると良い。また、さらに、好ましくは、部位２１８８ｃの上面及び外側面間に加えて、底板２１８８ａにおける上面及び外側面間、下面及び外側面間を、鈍角で形成するか若しくは丸く形成すると良い。尚、好ましくは、底板２１８８ａにおける外側面全域を丸く形成すると、より一層良い。
尚、ボート２１７は、保持部２１７１ａそれぞれにサセプタ２１８を一つずつ設置し、サセプタ２１８にウエハ２００を２枚ずつ、裏面を重ね合わせた状態で収納することにより、５０枚〜１００枚のサセプタ２１８、ウエハ２００を装填できるようになっている。
【００８８】
（第六の実施形態）
図２６は、本発明の第六の実施形態における、ボートに保持された第一サセプタに支持される２枚のウエハのうち、下側のウエハと該第一サセプタとの距離を、隣接する第二サセプタと上側ウエハとの距離より大きくした状態を示す側面断面図である。
図２６に基づき、第六の実施形態について説明する。第六の実施形態で、第五の実施形態と異なる点は、上下に隣設されるサセプタ２１８８間の距離を変更した点であり、その他については第五の実施形態と同様である。上述の第五の実施形態においては、サセプタ２１８８の保持部２１８ａの存在が少なからず第一間隙２００１へのガスの流通を妨げ、これが下側のサセプタ２１８８に収納された２枚のウエハ２００のうち上側のウエハ２００に比べ、下側ウエハ２００の膜厚を小さくする恐れがある。
そこで、本実施形態では、第一間隙２００１における下側のサセプタ２１８８に支持される下側のウエハ２００と下側のサセプタ２１８８との距離（ｅ１）を、第二間隙２００２における上側のサセプタ２１８８と、下側のサセプタ２１８８に支持される上側のウエハ２００との距離（ｆ１）より大きくなるように、ボート２１７のそれぞれの保持部２１７１ａを配置する。これにより、さらに上下ウエハ２００を同等の膜厚・膜質にて成膜することができる。
【００８９】
また、好ましくは、第二間隙２００２より第一間隙２００１へ、多くのガス量で供給するように、図２７に示すように、ガス供給室２３２1におけるガス供給口２３２２をそれぞれに対向して設けて、第一間隙２００１に向けてガスを供給する第三ガス供給口２３２２ｍの開口面積を、第二間隙２００２に向けてガスを供給する第四のガス供給口２３２２ｎの開口面積より、大きく構成すると良い。
【００９０】
[その他の実施形態]  
以上、本発明を、発明の実施の形態に基づき説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。発明の実施の形態にて説明した半導体膜の形成条件は一例に過ぎず、適宜変更することができる。例えば、シリコン単結晶薄膜から成るエピタキシャル層を形成する場合、原料ガスとして、Ｓｉ系およびＳｉＧｅ系として、ＳｉＨ４、Ｓｉ２Ｈ６、ＳｉＨ２Ｃｌ２、ＳｉＨＣｌ３、ＳｉＣｌ４等を用いることができるし、ＧａＡｓ等の基板の上に各種の化合物半導体層から成るエピタキシャル層を形成することもできる。また、ドーピングガスとしては、Ｂ２Ｈ６、ＢＣl３、ＰＨ３等も用いることができる。
【００９１】
原料ガスの供給方式は、ガス供給室、ガス排気室をアウターチューブに設ける場合を例に説明したが、これらの例におけるアウターチューブとガス供給室、ガス排気室との熱伝導等の効果をさほど必要としない場合には、ガス供給室に代えて、アウターチューブとは、別体として独立した複数のガス供給ノズルをアウターチューブ内に立設するようにしても良い。また、ガス供給ノズルの側壁に多数のガス供給孔を設けるようにしても良い。また、ガス排気室に代えて、アウターチューブとは、別体として独立した複数のガス排気ノズルをアウターチューブ内に立設するようにしても良い。また、ガス排気ノズルの側壁に多数のガス排出孔を設けるようにしても良い。さらに、ガス排気室を設けずにガス排気管から直接処理室内を排気するようにしても良い。
【００９２】
待機室には、上述の形態では真空置換可能なロードロック室を適用した例にて説明したが、基板への自然酸化膜の付着等がさほど問題とならない処理を行う場合には、真空置換可能なロードロック室に代えて、窒素ガス雰囲気やクリーンエア雰囲気で構成される真空置換しないで清浄化するように構成しても良い。また、その場合、耐圧筐体とせずに単に筐体としても良い。
【００９３】
サセプタ保持機構においては、図４乃至図６のようにサセプタ２１８にピン孔を設け、該ピン孔に挿入される突き上げピン及び突き上げピン昇降機構を設けるように説明したが、これに限らず、例えば、ピン孔や突き上げピン、突き上げピン昇降機構を設けることなく、ツイーザにより、ウエハ２００上面におけるウエハの表面上に成膜特性に問題のない領域を吸着しても保持しサセプタとツイーザとの間でウエハ２００を装填及び脱装しても良い。
【００９４】
また、ＣＶＤ装置を例示して説明したが、エピタキシャル成長、ＡＬＤ、酸化、拡散、アニール装置等その他の基板処理装置においても適用可能である。
【００９５】
第二の実施形態を第三〜第六の実施形態に適用しても良いし、第三の実施形態を第四の実施形態に適用しても良い。また、第四の実施形態を第五、第六の実施形態に適用しても良い。
【００９６】
尚、本実施形態において、基板処理後に基板裏面に付着した付着物を取り除く工程を省略するができることを言及したが、基板裏面に微量付着した付着物を基板処理後に取り除く工程を設けることを否定しているわけではない。また、該基板処理後に別の工程にて基板裏面に付着した付着物を取り除く工程を設けることを否定しているわけではない。
【００９７】
本発明は少なくとも以下の実施形態を含む。
[付記１]
内部で基板を処理する反応容器と、
上面を露出させた水平な状態で基板を凹部に収納する導電性材料であって板状に形成された支持体と、
少なくとも前記支持体を複数段、水平に保持する支持体保持体と、
前記反応容器内で少なくとも前記支持体保持体に保持された前記支持体を誘導加熱する誘導加熱装置と、を有する基板処理装置。
[付記２]
前記支持体は円板状に形成され、前記凹部は該支持体の外周と同心円状に形成され、前記支持体の周縁部における前記支持体の直径と前記凹部の直径との差の値は、前記支持体保持体に保持された隣接する前記支持体間の距離より大きい付記１の基板処理装置。
[付記３]
前記凹部の溝深さは、前記基板の厚みと同等に形成されている付記１の基板処理装置。
[付記４]
さらに前記支持体の側方から該支持体の凹部に収納された基板にガスを供給するガス供給部を有し、
前記支持体は、該支持体の上面及び側面間が、鈍角で形成されているか若しくは丸く形成されている付記１の基板処理装置。
[付記５]
前記支持体は、さらに、該支持体の下面及び側面間が、鈍角で形成されているか若しくは丸く形成されている付記４の基板処理装置。
[付記６]
前記支持体保持体は、前記支持体を保持する保持部を有し、該保持部の少なくとも前記支持体と接触する面に熱伝導緩和物質が設けられている付記１の基板処理装置。
[付記７]
前記支持体保持体は、前記支持体より熱伝導率が低い材料で形成されている付記１の基板処理装置。
[付記８]
前記支持体保持体は、前記支持体より抵抗値が高い材料で形成されている付記１の基板処理装置。
[付記９]
内部で基板を処理する反応容器と、  
第一基板及び第二基板それぞれの裏面を重ね合わせた状態で水平に支持する第一支持部と該第一支持部が設けられ該第一支持部に支持された前記第二基板と第一間隙を形成する第一プレートとを有する導電性材料で形成された第一支持体と、
該第一支持体の上方に隣接する導電性材料で形成された第二支持体と、
少なくとも前記第一支持体及び前記第二支持体間に第二間隙を形成しつつそれぞれを第一支持体保持部及び第二支持体保持部で水平に複数段保持する支持体保持体であって、
前記第一間隙における前記第一支持体と前記第二基板との第一距離が、前記第二支持体と前記第二間隙における第二支持体と前記第一基板との第二距離と同等であるか若しくは第二距離より大きい距離となるように前記第一支持体保持部と前記第二支持体保持部とが配置されている支持体保持体と、
前記反応容器内で少なくとも前記支持体保持体の前記第一支持体保持部及び前記第二支持体保持部にそれぞれ保持された前記第一支持体及び前記第二支持体を誘導加熱する誘導加熱装置と、を有する基板処理装置。
[付記１０]
前記第一支持部は、少なくとも前記第二基板の厚みよりも大きい溝深さの部位を有する請求項７の基板処理装置。
[付記１１]
前記反応容器内には、さらに複数のガス供給口を有するガス供給部が設けられており、
該ガス供給部は、前記ガス供給口が、前記第一の間隙に向けてガスを供給する第一ガス供給口と、
前記第二の間隙に向けてガスを供給する第二ガス供給口と、を少なくとも有する付記９の基板処理装置。
[付記１２]
前記第一ガス供給口の開口面積は、前記第二ガス供給口の開口面積より大きい付記１１の基板処理装置。
[付記１３]
前記第一支持部の少なくとも第二基板と接触する部位に、熱伝導率の低い熱伝導緩和物質を設けている付記９の基板処理装置。
[付記１４]
内部で基板を処理する反応容器と、  
第一基板及び第二基板それぞれの裏面を重ね合わせた状態で水平に支持する第一支持部と該第一支持部が設けられ該第一支持部に支持された前記第二基板と第一間隙を形成する第一プレートとを有する導電性材料で形成された第一支持体と、
該第一支持体の上方に隣接する導電性材料で形成された第二支持体と、
基板を水平に支持する導電性材料で形成された第二支持体と、
少なくとも前記第一支持体及び前記第二支持体間に第二間隙を形成しつつそれぞれを第一支持体保持部及び第二支持体保持部で水平に複数段保持する支持体保持体と、
前記反応容器内で少なくとも前記支持体保持体の前記第一支持体保持部及び前記第二支持体保持部にそれぞれ保持された前記第一支持体及び前記第二支持体を誘導加熱する誘導加熱装置と、を有する基板処理装置。
[付記１５]
基板を処理する半導体装置の製造方法であって、
基板を該基板の上面を露出させた水平な状態で凹部に収納した導電性材料であって板状に形成された支持体を該複数段それぞれ水平に保持した支持体保持体を反応容器内に搬入する工程と、
誘導加熱装置にて前記支持体を誘導加熱して前記基板を処理する工程とを有する半導体装置の製造方法。
[付記１６]
前記支持体は、該支持体の上面及び側面間が、鈍角で形成されているか若しくは丸く形成されており、
前記基板処理工程では、前記支持体の側方から前記支持体の凹部に収納された基板にガスが供給される付記１５の半導体装置の製造方法。
[付記１７]
第一支持部と該第一支持部が設けられる第一プレートとを有する導電性材料で形成された第一支持体の前記第一支持体に第一基板及び第二基板それぞれの裏面を重ね合わせた状態で前記第二基板と前記第一プレートとの間に第一間隙を形成して水平に支持する工程と、
第二支持部と該第二支持部が設けられる第二プレートとを有する導電性材料で形成された第二支持体の前記第二支持体に第三基板及び第四基板それぞれの裏面を重ね合わせた状態で前記第四基板と前記第二プレートとの間に第二間隙を形成して水平に支持する工程と、
前記第一基板及び第二基板が支持された前記第一支持体と前記第三基板及び前記第四基板が支持された前記第二支持体とを搬送し、前記第一間隙における前記第一支持体と前記第二基板との第一距離が、前記第二支持体と前記第一基板との第二距離と同等であるか若しくは該第二距離より大きい距離で前記第一支持体及び前記第二支持体を支持体保持体で保持する工程と、
前記第一基板及び前記第二基板が支持された前記第一支持体と前記第三基板及び前記第四基板が支持された前記第二支持体とをそれぞれ保持した前記支持体保持体を反応容器内に搬送後、誘導加熱装置にて前記第一支持体及び前記第二支持体を誘導加熱して前記第一基板及び前記第二基板、前記第三基板及び前記第四基板を処理する工程とを有する半導体装置の製造方法。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】本発明の第一の実施形態における基板処理装置の概略図である。
【図２】本発明の第一の実施形態における処理炉の概略図である。
【図３】本発明の第一の実施形態における処理炉の概略平面断面図である。
【図４】本発明の第一の実施形態におけるサセプタの凹部にウエハが収納されている状態を示す側面断面図である。
【図５】本発明の第一の実施形態におけるサセプタの平面図である。
【図６】本発明の第一の実施形態における、突き上げピンがサセプタ上でウエハを突き上げている状態を示す側面断面図である。
【図７】本発明の第一の実施形態における、ウエハを凹部に収納したサセプタを複数、ボートの保持部で保持した状態を示す側面断面図である。
【図８】本発明の第一の実施形態における、ウエハを凹部に収納したサセプタをボートの保持部で保持した状態を示す平面断面図である。
【図９】本発明の第一の実施形態における、サセプタ間の距離をサセプタ周縁部の幅より小さくした例を示す側面断面図である。
【図１０】本発明の第一の実施形態におけるボートの保持部に熱伝導緩和物質を設けた例を示す側面断面図である。
【図１１】本発明の第一の実施形態におけるボートの支柱に溝を設けて該溝を保持部とし、該保持部に熱伝導緩和物質を設けた例を示す側面断面図である。
【図１２】本発明の第一の実施形態におけるボートの保持部に天辺の長さが底辺の長さより短い台形状の断面で形成された角柱や円柱の部位を設けた例を示す側面断面図である。
【図１３】本発明の第二の実施形態における、ダミーサセプタをボートにおける上端側に設置した状態を示す側面断面図である。
【図１４】本発明の第一の実施形態におけるウエハを凹部に収納した複数のサセプタをボートで保持した状態を示す側面断面図である。
【図１５】本発明の第三の実施形態におけるサセプタの周縁部における上面及び側面間を鈍角で形成する例を示す側面断面図である。
【図１６】本発明の第三の実施形態におけるサセプタの周縁部における上面及び側面間、下面及び側面間を鈍角で形成する例を示す側面断面図である。
【図１７】本発明の第三の実施形態におけるサセプタの周縁部における側面全域を丸く形成する例を示す側面断面図である。
【図１８】本発明の第四の実施形態における処理炉の平面断面図である。
【図１９】本発明の第五の実施形態における、ボートに保持されたサセプタを示す平面断面図である。
【図２０】本発明の第五の実施形態における、ボートに保持されたサセプタを示す側面断面図である。
【図２１】本発明の第五の実施形態における、ボートに保持された第一サセプタに支持される２枚のウエハのうち、下側のウエハと該第一サセプタとの距離と、隣接する第二サセプタと上側ウエハとの距離とを同等とした状態を示す側面断面図である。
【図２２】本発明の第五の実施形態における、第一の間隙及び第二の間隙それぞれに対向するガス供給口を設けた例を示す側面断面図である。
【図２３】本発明の第五の実施形態におけるボートの保持部に熱伝導緩和物質を設け、さらにサセプタの支持部に熱伝導緩和物質を設けた例を示す側面断面図である。
【図２４】本発明の第五の実施形態におけるボートの保持部に天辺の長さが底辺の長さより短い台形状の断面で形成された角柱や円柱の部位を設け、さらにサセプタの支持部に天辺の長さが底辺の長さより短い台形状の断面で形成された角柱や円柱の部位を設けた例を示す側面断面図である。
【図２５】本発明の第五の実施形態におけるサセプタの支持部における上面及び側面間を鈍角で形成する例を示す側面断面図である。
【図２６】本発明の第六の実施形態における、ボートに保持された第一サセプタに支持される２枚のウエハのうち、下側のウエハと該第一サセプタとの距離を、隣接する第二サセプタと上側ウエハとの距離より大きくした状態を示す側面断面図である。
【図２７】本発明の第六の実施形態における、第一の間隙より第二の間隙に供給するガス供給口の開口面積を大きくした例を示す側面断面図である。
【符号の説明】
【００９９】
２００  ウエハ、２０５  アウターチューブ、２０６  誘導加熱装置、２１７  ボート、２１８  サセプタ、２１８ａ  凹部
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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