(57)【要約】      （修正有）【課題】成膜ガス供給ノズル内壁におけるＳｉ薄膜の形成を抑制する。【解決手段】処理室２０１内に設けられたコーティングガス供給ノズル２８０ｂによりコーティングガスを供給して処理室内の石英部材をコーティングし、処理室内に設けられた成膜ガス供給ノズル２８０ａにより成膜ガスを供給して基板上にエピタキシャル膜を形成する。【選択図】図３
2010239115.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を処理する処理室と、
前記基板を加熱する加熱手段と、
前記処理室内にコーティングガスを供給するコーティングガス供給ノズルを含むコーティングガス供給手段と、
前記処理室内に成膜ガスを供給する成膜ガス供給ノズルを含む成膜ガス供給手段と、
前記加熱手段、前記コーティングガス供給手段、及び前記成膜ガス供給手段を制御する制御部と、を有し、
前記制御部は、前記コーティングガス供給ノズルによりコーティングガスを供給して前記処理室内の石英部材をコーティングし、前記成膜ガス供給ノズルにより成膜ガスを供給して前記基板上にエピタキシャル膜を形成するように制御する
ことを特徴とする基板処理装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記成膜ガス供給ノズル内にパージガスを供給しつつ、前記処理室内の石英部材をコーティングする
ことを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板を処理する基板処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＤＲＡＭ等の半導体装置の製造工程の一工程として、複数の基板を所定の間隔で積層状に保持して処理室内に搬入する工程と、処理室内に設けられた成膜ガス供給ノズルにより成膜ガスを供給して基板上に薄膜を形成する工程と、複数の基板を処理室内より搬出する工程と、を有する基板処理工程が実施されてきた。係る基板処理工程は、基板を処理する処理室と、基板を加熱する加熱手段と、処理室内に成膜ガスを供給する成膜ガス供給ノズルを含む成膜ガス供給手段と、を有する基板処理装置により実施されてきた。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述の基板処理工程においては、処理室内に設けられた石英部材に起因する基板の汚染を抑制させ、或いは処理室内における熱伝導効率を向上させるため、基板上に薄膜を形成する工程の前に、処理室内の石英部材をＳｉ薄膜によりコーティングする工程が行われる場合があった。係る工程では、処理室内を加熱しつつ、成膜ガス供給ノズルによりシリコン（Ｓｉ）を含むコーティングガスを供給し、石英部材の表面にＳｉ薄膜を形成していた。
【０００４】
しかしながら、処理室内を加熱すると成膜ガス供給ノズル内も同様に加熱されるため、成膜ガス供給ノズルによりＳｉを含むコーティングガスを供給すると、成膜ガス供給ノズル内壁にもＳｉ薄膜が形成されてしまう場合があった。そして、係る状態で成膜ガス供給ノズル内に成膜ガスを供給すると、形成されたＳｉ薄膜を下地として更に薄膜が形成されてしまい、成膜ガス供給ノズルが閉塞したり破損したりしてしまう場合があった。また、成膜ガス供給ノズル内にて成膜ガスが消費されることから、基板に供給される成膜ガスの流量制御が困難となってしまう場合があった。
【０００５】
本発明は、成膜ガス供給ノズル内壁におけるＳｉ薄膜の形成を抑制することが可能な基板処理装置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】
【０００６】
本発明の一態様によれば、基板を処理する処理室と、前記基板を加熱する加熱手段と、前記処理室内にコーティングガスを供給するコーティングガス供給ノズルを含むコーティングガス供給手段と、前記処理室内に成膜ガスを供給する成膜ガス供給ノズルを含む成膜ガス供給手段と、前記加熱手段、前記コーティングガス供給手段、及び前記成膜ガス供給手段を制御する制御部と、を有し、前記制御部は、前記コーティングガス供給ノズルによりコーティングガスを供給して前記処理室内の石英部材をコーティングし、前記成膜ガス供給ノズルにより成膜ガスを供給して前記基板上にエピタキシャル膜を形成するように制御する基板処理装置が提供される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係る基板処理装置によれば、成膜ガス供給ノズル内壁におけるＳｉ薄膜の形成を抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の第１の実施形態にかかる基板処理装置の平面透視図である。
【図２】本発明の第１の実施形態にかかる基板処理装置の側面透視図である。
【図３】本発明の第１の実施形態にかかる基板処理装置の処理炉、及び処理炉周辺の概略構成図である。
【図４】本発明の第１の実施形態にかかる基板処理装置の処理炉内のガス流を例示する模式図である。
【図５】本発明の第１の実施形態に係る基板処理工程を例示するフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
＜本発明の第１の実施形態＞
以下に、本発明の第１の実施形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の第１の実施形態にかかる基板処理装置の平面透視図であり、図２は、本発明の第１の実施形態にかかる基板処理装置の側面透視図（図１のＸ−Ｘ断面図）であり、図３は、本発明の第１の実施形態にかかる基板処理装置の処理炉、及び処理炉周辺の概略構成図（図１のＹ−Ｙ断面図）である。
【００１０】
（１）基板処理装置の構成
図１、図２に示すように、本実施形態にかかる基板処理装置１００は、筐体１１１を備えている。筐体１１１の正面壁１１１ａの正面前方部（図１の下側）には、開口部としての正面メンテナンス口１０３が設けられている。また、正面メンテナンス口１０３には、正面メンテナンス口１０３を開閉する２枚の正面メンテナンス扉１０４ａ，１０４ｂが設けられている。
【００１１】
基板としてのウエハ２００を筐体１１１内外へ搬送するには、基板収容容器（ウエハキャリアともいう）としてのポッド１１０が使用される。ポッド１１０内には、複数枚のウエハ２００が格納されるように構成されている。筐体１１１の正面壁１１１ａには、ポッド１１０を筐体１１１内外へ搬送するポッド搬入搬出口１１２が、筐体１１１の内外を連通するように設けられている。ポッド搬入搬出口１１２は、開閉機構としてのフロントシャッタ１１３によって開閉されるようになっている。
【００１２】
ポッド搬入搬出口１１２の正面前方側には、基板収容器受渡し台としてのロードポート１１４が設けられている。ロードポート１１４上にはポッド１１０が載置され、ロードポート１１４上にてポッド１１０の位置合わせをすることが可能なように構成されている。ポッド１１０は、図示しない工程内搬送装置によってロードポート１１４上に載置され、また、ロードポート１１４上から搬出されるように構成されている。
【００１３】
筐体１１１内の前後方向の略中央部（図２に示す筐体１１１内の略中央部）における上部空間には、基板収容器載置棚としての回転式ポッド棚１０５が設けられている。回転式ポッド棚１０５は、垂直方向に設けられて水平面内で間欠回転する支柱１１６と、基板収容器載置台としての複数枚の棚板１１７と、を備えている。複数枚の棚板１１７は、支柱１１６における上下４段の各位置において、水平姿勢で放射状に固定されるようにそれぞれ構成されている。なお、各棚板１１７には、複数個のポッド１１０がそれぞれ載置されるように構成されている。
【００１４】
筐体１１１内におけるロードポート１１４と回転式ポッド棚１０５との間には、基板収容器搬送装置としてのポッド搬送装置１１８が設けられている。ポッド搬送装置１１８は、ポッド１１０を保持したまま昇降移動する基板収容器昇降機構としてのポッドエレベータ１１８ａと、ポッド１１０を保持したまま水平移動する基板収容器搬送機構としてのポッド搬送機構１１８ｂと、を備えている。ポッド搬送装置１１８は、ポッドエレベータ１１８ａとポッド搬送機構１１８ｂとの協調動作により、ロードポート１１４、回転式ポッド棚１０５、及び後述する載置台１２２との間で、ポッド１１０を搬送するように構成さ
れている。
【００１５】
筐体１１１内の下部空間には、筐体１１１内の略中央部から後端部にわたって、サブ筐体１１９が設けられている。サブ筐体１１９の正面壁１１９ａ（筐体１１１内の中央部側）には、ウエハ２００をサブ筐体１１９内外に搬送する基板搬入搬出口としての一対のウエハ搬入搬出口１２０が、上下段に設けられている。上下段のウエハ搬入搬出口１２０には、ポッドオープナ１２１がそれぞれ設けられている。ポッドオープナ１２１は、ポッド１１０を載置する載置台１２２と、ポッド１１０の蓋体であるキャップを着脱する蓋体着脱機構としてのキャップ着脱機構１２３と、をそれぞれ備えている。ポッドオープナ１２１は、載置台１２２上に載置されたポッド１１０のキャップをキャップ着脱機構１２３によって着脱することによって、ポッド１１０のウエハ出し入れ口を開閉するように構成されている。
【００１６】
サブ筐体１１９内には、移載室１２４が形成されている。移載室１２４は、ポッド搬送装置１１８や回転式ポッド棚１０５等が設けられた筐体１１１内の他の空間から気密に隔離されるように構成されている。移載室１２４内の前側領域（筐体１１１内の中央部側）には、基板移載機構としてのウエハ移載機構１２５が設けられている。ウエハ移載機構１２５は、基板保持体としてのツイーザ１２５ｃ上にウエハ２００を載置して水平方向に移動させる基板移載装置としてのウエハ移載装置１２５ａと、ウエハ移載装置１２５ａを昇降移動させる基板移載装置昇降機構としてのウエハ移載装置エレベータ１２５ｂと、を備えている。これら、ウエハ移載装置１２５ａとウエハ移載装置エレベータ１２５ｂとの協調動作により、基板保持具としての後述するボート２１７にウエハ２００を装填（チャージング）し、また、ボート２１７からウエハ２００を取り出す（ディスチャージング）ことが可能なように構成されている。
【００１７】
また、図１に示すように、移載室１２４内の側壁部には、クリーンユニット１３４が設けられている。クリーンユニット１３４は、供給ファンおよび防塵フィルタを備えており、清浄化したガスもしくは不活性ガスであるクリーンエア１３３を移載室１２４内に供給するように構成されている。また、図１に示すように、ウエハ移載装置１２５ａとクリーンユニット１３４との間には、ウエハ２００の周方向の位置を整合させる基板整合装置としてのノッチ合わせ装置１３５が設けられている。クリーンユニット１３４から移載室１２４内に供給されたクリーンエア１３３は、ノッチ合わせ装置１３５、ウエハ移載装置１２５ａ、ロードロック室１４１にあるボート２１７の周囲を通過した後に、図示しないダクトにより吸引される。そして、ダクトにより吸引されたガスは、筐体１１１の外部へと排気されるか、もしくは、クリーンユニット１３４の吸い込み側である一次側にまで循環されて清浄化された後、再び移載室１２４内に供給されるように構成されている。
【００１８】
移載室１２４内の後側領域（筐体１１１内の後端部側）には、内部を大気圧未満の圧力（負圧）に維持可能な気密機能を有する耐圧筐体１４０が設置されている。耐圧筐体１４０の内部には、ボート２１７を収容可能なロードロック方式の待機室としてのロードロック室１４１が形成されている。耐圧筐体１４０の正面壁１４０ａには、ウエハ搬入搬出開口（基板搬入搬出開口）１４２が設けられている。ウエハ搬入搬出開口１４２に設けられたゲートバルブ１４３を開けることにより、ロードロック室１４１と移載室１２４とが連通するように構成されている。図１に示すように、耐圧筐体１４０の他の側壁には、ロードロック室１４１内へ窒素ガスを供給するガス供給管１４４と、ロードロック室１４１内を負圧に排気するための排気管１４５と、がそれぞれ設けられている。ロードロック室１４１の上方には、ウエハ２００を処理する処理炉２０２が設けられている。処理炉２０２の下端部には、処理炉２０２内と移載室１２４内とが連通するように開口が設けられている。処理炉２０２に設けられた開口は、炉口開閉機構としての炉口ゲートバルブ１４７により開閉されるように構成されている。耐圧筐体１４０の正面壁１４０ａの上端部には、
炉口ゲートバルブカバー１４９が取り付けられている。
【００１９】
図１に示すように、筐体１１１内には、ボート２１７を昇降移動させるボートエレベータ（基板保持具昇降機構）１１５が設けられている。ボートエレベータ１１５の下端部には連結具としてのアーム１２８が設けられており、アーム１２８上には蓋体としてのシールキャップ２１９が水平姿勢で設けられている。シールキャップ２１９は、ボート２１７を下方から垂直に支持するとともに、ボートエレベータ１１５が上昇した時に処理炉２０２に設けられた開口を閉塞するように構成されている。ボート２１７の構成については後述する。
【００２０】
（２）基板処理装置の動作
次に、本発明の第１の実施形態にかかる基板処理装置１００の動作について説明する。
【００２１】
図１および図２に示すように、ポッド１１０がロードポート１１４上に載置されると、フロントシャッタ１１３が移動してポッド搬入搬出口１１２が開放される。そして、ポッド搬送装置１１８により、ロードポート１１４上のポッド１１０が、ポッド搬入搬出口１１２を介して筐体１１１内へと搬入される。筐体１１１内へ搬入されたポッド１１０は、直接に、もしくは、回転式ポッド棚１０５の棚板１１７上に載置されて一時的に保管された後に、上下４段のうちいずれか一の載置台１２２上へと移載される。
【００２２】
この際、ポッドオープナ１２１のウエハ搬入搬出口１２０は、キャップ着脱機構１２３によって閉じられている。また、ボートエレベータ１１５は降下した状態となっており、処理炉２０２の下端部の開口は炉口ゲートバルブ１４７により閉塞された状態となっている。また、移載室１２４内には、クリーンユニット１３４によりクリーンエア１３３が供給されている。例えば、クリーンエア１３３として窒素ガスを移載室１２４内に供給して充満させることにより、移載室１２４内の酸素濃度は、例えば２０ｐｐｍ以下と、筐体１１１内の他の領域よりも遥かに低くなっている。
【００２３】
載置台１２２上に載置されたポッド１１０は、そのキャップがウエハ搬入搬出口１２０の開口縁辺部に押し付けられる。そして、キャップ着脱機構１２３によってキャップが取り外され、ポッド１１０のウエハ出し入れ口が開放される。そして、あらかじめ内部が大気圧状態とされていたロードロック室１４１のウエハ搬入搬出開口１４２が、ゲートバルブ１４３の動作により開放される。そして、ポッド１１０内のウエハ２００は、ウエハ移載装置１２５ａのツイーザ１２５ｃによってピックアップされ、ウエハ出し入れ口を介して移載室１２４内に搬入され、ノッチ合わせ装置１３５によって周方向の向きが整合され、移載室１２４内の後方にあるロードロック室１４１内へ搬送され、ボート２１７内に装填（チャージング）される。その後、同様の動作が繰り返され、ポッド１１０内に残っているウエハ２００がボート２１７内に装填される。
【００２４】
なお、上述の作業中には、他方の載置台１２２上には、回転式ポッド棚１０５から別のポッド１１０が移載される。そして、キャップ着脱機構１２３によってキャップが取り外され、ポッド１１０のウエハ出し入れ口が開放される。
【００２５】
予め指定された枚数のウエハ２００がボート２１７内に装填（チャージング）されると、ウエハ搬入搬出開口１４２がゲートバルブ１４３によって閉じられる。そして、ロードロック室１４１内は排気管１４５により排気され、処理炉２０２内の圧力と同じ圧力まで減圧される。ロードロック室１４１内が処理炉２０２内の圧力まで減圧されたら、炉口ゲートバルブ１４７が水平移動して処理炉２０２の下端部の開口が開放される。続いて、ボートエレベータ１１５が上昇して、複数のウエハ２００を保持したボート２１７が処理炉２０２内へ搬入（ロード）され、処理炉２０２の下端部の開口がシールキャップ２１９に
よって気密に閉塞される。
【００２６】
ボート２１７が処理炉２０２内へ搬入（ロード）された後は、処理炉２０２内にてウエハ２００に任意の処理が実施される。かかる処理については後述する。その後、ノッチ合わせ装置１３５によるウエハ２００の周方向の向きの整合工程を除き、上述の手順とはほぼ逆の手順により、処理後のウエハ２００を格納したポッド１１０が筐体１１１の外部へと搬出される。
【００２７】
（３）処理炉の構成
続いて、本実施形態にかかる基板処理装置１００が備える処理炉２０２及びその周辺の構成について、図３を参照しながら説明する。
【００２８】
図３に示すように、本実施形態にかかる処理炉２０２は、反応管としてのアウターチューブ２０５を有している。アウターチューブ２０５は、石英（ＳｉＯ２）または炭化シリコン（ＳｉＣ）等の耐熱材料からなり、上端が閉塞し下端が開口した円筒形状に形成されている。アウターチューブ２０５の内側の筒中空部には、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。処理室２０１は、ウエハ２００を、後述するボート２１７によって水平姿勢で垂直方向に多段に整列した状態で収容可能に構成されている。
【００２９】
アウターチューブ２０５の外側には、アウターチューブ２０５と同心円状にヒータ２０６が設けられている。ヒータ２０６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とにより構成され、図示しない保持体に支持されることにより垂直に据え付けられている。なお、ヒータ２０６の近傍には、処理室２０１内の温度を検出する温度検出体としての温度センサ（図示せず）が設けられている。ヒータ２０６及び温度センサには、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、温度センサにより検出された温度情報に基づきヒータ２０６への通電具合を調節し、処理室２０１内の温度が所望のタイミングにて所望の温度分布となるよう制御する。主に、ヒータ２０６、温度センサ（図示せず）により、ウエハ２００を加熱する加熱手段が構成される。
【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、ステンレス等の金属材料からなり、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リングが設けられている。また、マニホールド２０９の下方には、待機室としてのロードロック室１４１が設けられている。ロードロック室１４１を構成する耐圧筐体１４０の天板１４０ｂとマニホールド２０９との間には、シール部材としてのＯリングが設けられている。このマニホールド２０９が天板１４０ｂにより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。このアウターチューブ２０５とマニホールド２０９とにより反応容器が形成される。なお、天板１４０ｂには、処理炉２０２の開口部である炉口１６１が設けられている。
【００３１】
マニホールド２０９の側壁には、処理室２０１内に成膜ガス供給ノズル２８０ａと、処理室２０１内にコーティングガス供給ノズル２８０ｂと、がそれぞれ貫通するように接続されている。成膜ガス供給ノズル２８０ａ及びコーティングガス供給ノズル２８０ｂの下流側は、処理室２０１の内壁に沿って例えば鉛直方向に配設されている。成膜ガス供給ノズル２８０ａ及びコーティングガス供給ノズル２８０ｂの下流端（上端）には、ガス噴出口が設けられている。すなわち、本実施形態では、インナーチューブが設けられておらず、成膜ガス供給ノズル２８０ａ及びコーティングガス供給ノズル２８０ｂを用いて処理室
２０１内の上部から各種ガスの供給を行うように構成されている。成膜ガス供給ノズル２８０ａ及びコーティングガス供給ノズル２８０ｂの上流側は、マニホールド２０９の側壁を水平方向に貫通して、マニホールド２０９外周側に突出している。成膜ガス供給ノズル２８０ａ及びコーティングガス供給ノズル２８０ｂは石英（ＳｉＯ２）や炭化シリコン（ＳｉＣ）等により構成されている。
【００３２】
成膜ガス供給ノズル２８０ａの上流端には、成膜ガス供給管２３２ａが接続されている。成膜ガス供給管２３２ａは上流側で４本に分岐している。４つに分岐した成膜ガス供給管２３２ａは、バルブ１７１〜１７４、ガス流量制御装置としてのＭＦＣ１８１〜１８４を介して、第１ガス供給源１９１、第２ガス供給源１９２、第３ガス供給源１９３，第４ガス供給源１９４にそれぞれ接続されている。第１ガス供給源１９１は例えばシラン（ＳｉＨ４）、ジシラン（Ｓｉ２Ｈ６）、ジクロロシラン（ＳｉＨ２Ｃｌ２）等のＳｉ元素含有ガスを供給するように構成されている。第２ガス供給源１９２は例えばゲルマン（ＧｅＨ４）等のＧｅ元素含有ガスを供給するように構成されている。第３ガス供給源１９３はＨ２ガスを供給するように構成されている。第４ガス供給源１９４はパージガスとして例えばＮ２ガスを供給するように構成されている。バルブ１７１〜１７３を開けることにより、成膜ガスとしてのＳｉ元素含有ガスとＧｅ元素含有ガスとＨ２ガスとの混合ガスが、処理室２０１内に供給される。成膜ガスの組成や流量は、ＭＦＣ１８１〜１８３により調整することが可能である。また、バルブ１７１〜１７３を閉め、バルブ１７４を開けることにより、成膜ガス供給ノズル２８０ａ内がパージガスとしてのＮ２ガスによりパージされる。パージガスの流量はＭＦＣ１８４により調整することが可能である。主に、成膜ガス供給ノズル２８０ａ、成膜ガス供給管２３２ａ、バルブ１７１〜１７４、ＭＦＣ１８１〜１８４、第１ガス供給源１９１、第２ガス供給源１９２、第３ガス供給源１９３，第４ガス供給源１９４により、成膜ガス供給手段が構成される。
【００３３】
コーティングガス供給ノズル２８０ｂの上流端には、コーティングガス供給管２３２ｂが接続されている。コーティングガス供給管２３２ｂは上流側で２本に分岐している。２つに分岐したコーティングガス供給管２３２ｂは、バルブ１７５，１７６、ガス流量制御装置としてのＭＦＣ１８５，１８６を介して、第５ガス供給源１９５、第６ガス供給源１９６にそれぞれ接続されている。第５ガス供給源１９５は例えばシラン（ＳｉＨ４）、ジシラン（Ｓｉ２Ｈ６）、ジクロロシラン（ＳｉＨ２Ｃｌ２）等のＳｉ元素含有ガスを供給するように構成されている。第６ガス供給源１９６はＨ２ガスを供給するように構成されている。バルブ１７５，１７６を開けることにより、コーティングガスとしてのＳｉ元素含有ガスとＨ２ガスとの混合ガスが、処理室２０１内に供給されるように構成されている。コーティングガスの組成や流量は、ＭＦＣ１８５，１８６により調整することが可能である。主にコーティングガス供給ノズル２８０ｂ、コーティングガス供給管２３２ｂ、バルブ１７５，１７６、ＭＦＣ１８５，１８６、第５ガス供給源１９５、第６ガス供給源１９６により、コーティングガス供給手段が構成される。
【００３４】
ＭＦＣ１８１〜１８６、バルブ１７１〜１７６には、ガス流量制御部２３５が電気的に接続されている。ガス流量制御部２３５は、成膜ガス供給手段及びコーティングガス供給手段から処理室２０１内に所望のタイミングで所望の組成、所望の流量のガスを供給するようにＭＦＣ１８１〜１８６、バルブ１７１〜１７６をそれぞれ制御する。
【００３５】
また、マニホールド２０９の側壁にはガス排気管２３１が接続されている。ガス排気管２３１の下流側には、ＡＰＣ（Ａｕｔｏ  Ｐｒｅｓｓｕｒｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）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。ＡＰＣバルブ２４２は、その開度により処理室２０１内の圧力を調整する圧力調整器として構成されている。なお、ＡＰＣバルブ２４２の上流側におけるガス排気管２３１内には、図示しないが、処理室２０１内の圧力を検知する圧力検知手段としての圧力センサが設けられてい
る。なお、圧力センサは、ガス排気管２３１内に限らず、処理室２０１内に設けられていてもよい。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いる。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の開度を調節し、処理室２０１内の圧力が所望のタイミングにて所望の圧力となるように制御する。主に、ガス排気管２３１、ＡＰＣバルブ２４２、真空排気装置２４６、圧力センサ（図示せず）により、処理室２０１内の雰囲気を排気する排気手段が構成される。
【００３６】
また、上述したように、ロードロック室１４１を構成する耐圧筐体１４０の外面には、ボートエレベータ１１５が設けられている。ボートエレベータ１１５は、下基材２４５、ガイドシャフト２６４、ボール螺子２４４、上基材２４７、昇降モータ２４８、昇降基材２５２、及びベローズ２６５を備えている。下基材２４５は、ロードロック室１４１を構成する側壁の外面に水平姿勢で固定されている。下基材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がそれぞれ鉛直姿勢で設けられている。ガイドシャフト２６４及びボール螺子２４４の上端には、上基材２４７が水平姿勢で固定されている。ボール螺子２４４は、上基材２４７に設けられた昇降モータ２４８により回転させられるように構成されている。また、ガイドシャフト２６４は、昇降台２４９の上下動を許容しつつ水平方向の回転を抑制するように構成されている。そして、ボール螺子２４４を回転させることにより、昇降台２４９が昇降するように構成されている。
【００３７】
昇降台２４９には、中空の昇降シャフト２５０が垂直姿勢で固定されている。昇降台２４９と昇降シャフト２５０との連結部は、気密に構成されている。昇降シャフト２５０は、昇降台２４９と共に昇降するように構成されている。昇降シャフト２５０の下方側端部は、ロードロック室１４１を構成する天板１４０ｂを貫通している。天板１４０ｂに設けられる貫通穴の内径は、昇降シャフト２５０と天板１４０ｂとが接触することのない様に、昇降シャフト２５０の外径よりも大きく構成されている。ロードロック室１４１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が設けられている。昇降台２４９とベローズ２６５との連結部、及び天板１４０ｂとベローズ２６５との連結部はそれぞれ気密に構成されており、ロードロック室１４１内の気密が保持されるように構成されている。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ている。ベローズ２６５の内径は、昇降シャフト２５０とベローズ２６５とが接触することのない様に、昇降シャフト２５０の外径よりも充分に大きく構成されている。
【００３８】
ロードロック室１４１内に突出した昇降シャフト２５０の下端には、昇降基材２５２が水平姿勢で固定されている。昇降シャフト２５０と昇降基材２５２との連結部は、気密に構成されている。昇降基材２５２の上面には、Ｏリング等のシール部材を介してシールキャップ２１９が気密に取付けられている。シールキャップ２１９は、例えばステンレス等の金属より構成され、円盤状に形成されている。昇降モータ２４８を駆動してボール螺子２４４を回転させ、昇降台２４９、昇降シャフト２５０、昇降基材２５２、及びシールキャップ２１９を上昇させることにより、処理炉２０２内にボート２１７が搬入（ボートロード）されると共に、処理炉２０２の開口部である炉口１６１がシールキャップ２１９により閉塞されるよう構成されている。また、昇降モータ２４８を駆動してボール螺子２４４を回転させ、昇降台２４９、昇降シャフト２５０、昇降基材２５２、及びシールキャップ２１９を下降させることにより、処理室２０１内からボート２１７が搬出（ボートアンロード）されるよう構成されている。昇降モータ２４８には、駆動制御部２３７が電気的に接続されている。駆動制御部２３７は、ボートエレベータ１１５が所望のタイミングにて所望の動作をするよう制御する。
【００３９】
昇降基材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ている。昇降基材２５２と駆動部カバー２５３とにより駆動部収納ケース２５６が構成されている。駆動部収納ケース２５６の内部は、ロードロック室１４１内の雰囲気と隔離されている。駆動部収納ケース２５６の内部には、回転機構２５４が設けられている。回転機構２５４には電力供給ケーブル２５８が接続されている。電力供給ケーブル２５８は、昇降シャフト２５０の上端から昇降シャフト２５０内を通って回転機構２５４まで導かれており、回転機構２５４に電力を供給するように構成されている。回転機構２５４が備える回転軸２５５の上端部は、シールキャップ２１９を貫通して、基板保持具としてのボート２１７を下方から支持するように構成されている。回転機構２５４を作動させることにより、ボート２１７に保持されたウエハ２００を処理室２０１内で回転させることが可能なように構成されている。回転機構２５４には、駆動制御部２３７が電気的に接続されている。駆動制御部２３７は、回転機構２５４が所望のタイミングにて所望の動作をするよう制御する。
【００４０】
また、駆動部収納ケース２５６の内部であって回転機構２５４の周囲には、冷却機構２５７が設けられている。冷却機構２５７及びシールキャップ２１９には冷却流路２５９が形成されている。冷却流路２５９には冷却水を供給する冷却水配管２６０が接続されている。冷却水配管２６０は、昇降シャフト２５０の上端から昇降シャフト２５０内を通って冷却流路２５９まで導かれ、冷却流路２５９にそれぞれ冷却水を供給するように構成されている。
【００４１】
基板保持具としてのボート２１７は、例えば石英（ＳｉＯ２）や炭化シリコン（ＳｉＣ）等の耐熱性材料から構成され、複数枚のウエハ２００を水平姿勢でかつ互いに中心を揃えた状態で整列させて多段に保持するように構成されている。なお、ボート２１７の下部には、例えば石英や炭化シリコン等の耐熱性材料からなる円板形状をした断熱部材としての断熱板２１６が、水平姿勢で多段に複数枚配置されている。断熱板２１６は、ヒータ２０６からの熱をマニホールド２０９側に伝えにくくするように機能する。
【００４２】
また、本実施形態にかかる基板処理装置１００は、制御手段としてのコントローラ２４０を有している。コントローラ２４０は、ＣＰＵ、メモリ、ＨＤＤなどの記憶装置、操作部、入出力部を備えた主制御部２３９を備えている。主制御部２３９は、上述のガス流量制御部２３５、圧力制御部２３６、駆動制御部２３７、温度制御部２３８、ボートエレベータ１１５の昇降モータ２４８、及び回転機構２５４に電気的に接続されており、基板処理装置１００全体を制御するように構成されている。そして、コントローラ２４０は、複数のウエハ２００を所定の間隔で積層状に保持して処理室２０１内に搬入する工程と、コーティングガス供給ノズル２８０ｂによりコーティングガスを供給して処理室２０１内の石英部材をコーティングする工程と、成膜ガス供給ノズル２８０ａにより成膜ガスを供給してウエハ２００上に薄膜を形成する工程と、複数のウエハ２００を処理室２０１内より搬出する工程と、を有するように制御する。かかる動作については後述する。
【００４３】
（４）基板処理工程
続いて、半導体装置の製造工程の一工程として、ウエハ２００上の一部表面にＳｉＧｅエピタキシャル膜を選択的に成長させる基板処理工程について、図５を参照しながら説明する。図５は、本発明の第１の実施形態に係る基板処理工程を例示するフロー図である。本基板処理工程は、上述の基板処理装置１００により実施される。また、以下の説明において、基板処理装置１００を構成する各部の動作は、コントローラ２４０により制御される。
【００４４】
（クリーニング工程（Ｓ１０））
まず、処理室２０１内壁やボート２１７表面をクリーニングする。具体的には、空のボ
ート２１７（ウエハ２００を装填していないボート２１７）を処理室２０１内に搬入（ボートロード）し、真空排気装置２４６を作動させて処理室２０１内の雰囲気を排気する。そして、図示しないエッチングガス供給手段を用いて、処理室２０１内に例えばＣｌＦ３ガスやＦ２ガス等のエッチングガスを供給し、処理室２０１内壁やボート２１７表面に付着した堆積物や異物等をエッチングして除去する。所定時間経過後、処理室２０１内へのエッチングガスの供給を停止し、処理室２０１内に残留しているエッチングガスやエッチング生成物を排気する。このとき、バルブ１７１〜１７３を閉めたままバルブ１７４を開け、成膜ガス供給ノズル２８０ａから処理室２０１内へパージガスとしてのＮ２ガスを供給することで、処理室２０１内からのエッチングガスやエッチング生成物等の排出を促すことが出来る。その後、ＡＰＣバルブ２４２の開度をフィードバック制御し、処理室２０１内とロードロック室１４１内とを同程度の圧力とし、昇降モータ２４８を駆動してボート２１７を処理室２０１内から搬出（アンロード）し、ボート２１７を降下状態とする。
【００４５】
（初回判定工程（Ｓ１１））
続いて、次回行う成膜処理が、クリーニング直後に行われる初回の成膜処理であるか否かを判定する。ここでは、次回行う成膜処理が初回の成膜処理であることから、成膜処理に先立ち処理室２０１内の石英部材をＳｉによりコーティングする必要があると判断し、後述する工程Ｓ１２から実行する（図５の工程Ｓ１１において「Ｙｅｓ」に分岐する）。
【００４６】
（空のボートのロード工程（Ｓ１２））
昇降モータ２４８を駆動して、空のボート２１７（ウエハ２００を装填していないボート２１７）を処理室２０１内に搬入（ボートロード）すると共に、処理炉２０２の開口部である炉口１６１をシールキャップ２１９により閉塞する。そして、回転機構２５４により、ボート２１７を回転させる。
【００４７】
（コーティング工程（Ｓ１３））
続いて、ＡＰＣバルブ２４２の開度をフィードバック制御し、処理室２０１内を所定の圧力（コーティング処理圧力）とする。そして、温度センサ（図示せず）により検出した温度情報に基づき、ヒータ２０６への通電具合をフィードバック制御し、処理室２０１内を所望の温度分布とする。具体的には、処理室２０１内壁やボート２１７表面の温度が例えば６５０℃〜６８０℃の範囲内の温度となるようにする。そして、バルブ１７５，１７６を開け、コーティングガスとしてのＳｉ元素含有ガスとＨ２ガスとの混合ガスを処理室２０１内に供給する。このとき、コーティングガスの組成や流量は、ＭＦＣ１８５，１８６により調整する。処理室２０１内に導入されたコーティングガスは、図４に破線で矢示するように、処理室２０１上方から下方へと流れ、ガス排気管２３１から排気される。コーティングガスは、処理室２０１内を通過する際に処理室２０１内壁やボート２１７表面と接触する。そして、処理室２０１内壁やボート２１７表面に多結晶Ｓｉ（Ｐｏｌｙ−Ｓｉ）等からなるＳｉ薄膜が形成される。所定時間経過後、バルブ１７５，１７６を閉めて処理室２０１内へのコーティングガスの供給を停止し、処理室２０１内に残留しているコーティングガス等を排気する。以上により、処理室２０１内壁やボート２１７表面が例えば３０ｎｍから１μｍ程度の膜厚のＳｉ薄膜により覆われる（コーティングされる）こととなる。
【００４８】
これにより、次回のＳｉＧｅエピタキシャル膜成長において、処理室２０１内に設けられた石英部材表面（アウターチューブ２０３内壁やボート２１７表面等）に起因するウエハ２００の汚染を抑制することができる。また、処理室２０１（アウターチューブ２０３）内壁がＳｉ薄膜によりコーティングされることで、アウターチューブ２０３の熱伝導効率が向上され、基板処理の品質や生産性を向上させることができる。
【００４９】
このように、本実施形態では、処理室２０１内へのコーティングガスの供給を、成膜ガ
ス供給手段とは独立して設けられたコーティングガス供給手段により行うこととしている。すなわち、本実施形態では、コーティングガスを、成膜ガス供給ノズル２８０ａを介さずにコーティングガス供給ノズル２８０ｂを介して供給することとしている。そのため、成膜ガス供給ノズル２８０ａの内壁にＳｉ薄膜が形成されてしまうことが抑制される。すなわち、成膜ガス供給ノズル２８０ａの内壁面には、主に石英（ＳｉＯ２）や炭化シリコン（ＳｉＣ）のみが露出しており、エピタキシャル成長の下地となるＳｉ膜がほとんど存在しない状態が保持される。そして、後述の工程Ｓ２２を繰り返し実施したとしても（成膜ガス供給ノズル２８０ａ内への成膜ガスの供給を繰り返したとしても）、成膜ガス供給ノズル２８０ａの内壁面へのＳｉＧｅエピタキシャル膜の成長が抑制される。その結果、成膜ガス供給ノズル２８０ａの閉塞や破損を抑制することができる。また、成膜ガス供給ノズル２８０ａ内にて成膜ガスが消費されてしまうことを抑制でき、ウエハ２００に供給される成膜ガスの流量制御を容易に行うことが可能となり、成膜ガスを安定に供給して基板処理の品質を向上させることができる。
【００５０】
なお、本実施形態では、バルブ１７５，１７６を開けて処理室２０１内にコーティングガスを供給している間、或いは処理室２０１内にコーティングガスが残留している間は、バルブ１７４を開け、成膜ガス供給ノズル２８０ａ内をパージガスとしてのＮ２ガスによりパージしてもよい。これにより、成膜ガス供給ノズル２８０ａ内へのコーティングガスの侵入を効果的に抑制でき、成膜ガス供給ノズル２８０ａ内壁におけるＳｉ薄膜の形成を更に抑制できる。また、処理室２０１内に残留しているコーティングガス等を排気する際に処理室２０１内にパージガスを供給することで、処理室２０１内から成膜ガス供給ノズル２８０ａへのコーティングガスの排気を促すことが出来る。なお、パージガスの流量は、ＭＦＣ１８４により調整する。
【００５１】
（ボートのアンロード工程（Ｓ１４））
ＡＰＣバルブ２４２の開度をフィードバック制御し、処理室２０１内とロードロック室１４１内とを同程度の圧力とし、昇降モータ２４８を駆動してボート２１７を処理室２０１内から搬出（アンロード）し、降下状態とする。
【００５２】
（ダミーウエハの装填工程（Ｓ１５））
次に、コーティング工程を終えたボート２１７にダミーウエハを装填する。ダミーウエハは、ＳｉＧｅ膜を成膜する処理対象ウエハ２００を装填する領域の上下に任意の枚数、例えば上下に１０枚ずつ、計２０枚を装填する。このダミーウエハを装填することによって、ガス供給ノズル２８０ｂからガスを導入する際に成膜ガスが十分活性な状態でウエハに到達することが可能となる。また、ダミーウエハを装填することによって排気系から発生する汚染からの保護や、パーティクルを吸着する為、成膜ウエハへの付着抑制などの効果が期待できる。
【００５３】
（ダミーウエハ装填ボートのロード工程（Ｓ１６））
空のボートのロード工程（Ｓ１２）と同様にして、ダミーウエハを装填したボート２１７を処理室ロード２０１内に搬入（ボートロード）すると共に、処理炉２０２の開口部である炉口１６１をシールキャップ２１９により閉塞する。そして、回転機構２５４により、ボート２１７を回転させる。
【００５４】
（ダミーウエハのＳｉコーティング工程（Ｓ１７））
コーティング工程（Ｓ１３）と同様に、ダミーウエハを装填したボート２１７に対してＳｉコーティングを行う。その際に、装填されたダミーウエハがＳｉコーティングされることになり、ダミーウエハ起因による成膜不良の抑制効果が期待できる。
【００５５】
（ダミーウエハ装填ボートのアンロード工程（Ｓ１８））
ボートのアンロード工程（Ｓ１４）と同様にして、Ｓｉコーティングをされたダミーウエハを装填したボートをアンロードする。
【００５６】
（ウエハの装填工程（Ｓ１９））
ウエハ移載機構１２５により、降下状態のボート２１７に複数枚の処理対象のウエハ２００を装填する。複数のウエハ２００は、ボート２１７により互いに所定の間隔で積層状に保持される。なお、ウエハ２００の表面上には、少なくともＳｉ面と絶縁膜面とが露出しているものとする。具体的には、シリコンウエハとして構成されたウエハ２００の表面の少なくとも一部に、例えばＳｉＯ２あるいはＳｉＮ等からなる絶縁膜が形成されており、Ｓｉ面及び絶縁膜面がそれぞれ露出しているように構成されている。なお、ウエハ２００表面に露出しているＳｉ面は、後述するＳｉＧｅエピタキシャル膜が成長する下地となる。
【００５７】
（ボートのロード工程（Ｓ２０））
ボート２１７へのウエハ２００の装填が完了したら、昇降モータ２４８を駆動して、図３に示すように、所定枚数のウエハ２００を保持したボート２１７を処理室２０１内に搬入（ボートロード）すると共に、処理炉２０２の開口部である炉口１６１をシールキャップ２１９により閉塞する。その後、回転機構２５４により、ボート２１７を回転させる。
【００５８】
（プレクリーニング工程（Ｓ２１））
続いて、成膜前にウエハ表面に残る残渣成分、例えば、酸化膜や有機物などを取り除くためのウエハ・プレクリーニング工程を行う。プレクリーニングの一つである水素ベークの場合には、ＡＰＣバルブ２４２の開度をフィードバック制御し、処理室２０１内を所定の圧力（Ｈ２ベーク処理圧力）とする。そして、温度センサ（図示せず）により検出した温度情報に基づき、ヒータ２０６への通電具合をフィードバック制御し、処理室２０１内を所望の温度分布とする。具体的には、ウエハ２００の表面温度が例えば７００℃〜１０００℃、好ましくは８００℃以上の温度となるようにする。そして、バルブ１７３を開け、還元ガスとしてのＨ２ガスを処理室２０１内に供給する。このとき、Ｈ２ガスの流量が例えば５ｓｌｍ程度、好ましくは、２０ｓｌｍ以上になるようにＭＦＣ１８３を制御する。処理室２０１内に導入されたＨ２ガスは、図４に実線で矢示するように、処理室２０１上方から下方へと流れ、ガス排気管２３１から排気される。Ｈ２ガスは、処理室２０１内を通過する際にウエハ２００表面と接触し、ウエハ２００表面の酸素（Ｏ）を還元する。例えば３０分程度の時間が経過した後、バルブ１７３を閉めて処理室２０１内へのＨ２ガスの供給を停止し、処理室２０１内に残留しているＨ２ガスや反応生成物等を排気する。このとき、バルブ１７４を開け、処理室２０１内にパージガスとしてのＮ２ガスを供給すれば、処理室２０１内からの成膜ガスや反応生成物等の排気が促される。以上により、ウエハ２００表面の酸素（Ｏ）濃度が例えば１０１７（ａｔｏｍｓ／ｃｍ３）程度にまで低下する。
【００５９】
（ＳｉＧｅエピタキシャル膜の選択成膜（Ｓ２２））
続いて、ＡＰＣバルブ２４２の開度をフィードバック制御し、処理室２０１内を所定の圧力（成膜処理圧力）とする。そして、温度センサ（図示せず）により検出した温度情報に基づき、ヒータ２０６への通電具合をフィードバック制御し、処理室２０１内を所望の温度分布とする。具体的には、ウエハ２００の表面温度が例えば４５０℃〜６００℃の範囲内の温度となるようにする。そして、バルブ１７１〜１７３を開け、成膜ガスとしてのＳｉ元素含有ガスとＧｅ元素含有ガスとＨ２ガスとの混合ガスを、処理室２０１内に供給する。成膜ガスの組成や流量は、ＭＦＣ１８１〜１８３により調整することができる。処理室２０１内に導入された成膜ガスは、図４に実線で矢示するように、処理室２０１上方から下方へと流れつつウエハ２００表面へ供給され、ガス排気管２３１から排気される。成膜ガスは処理室２０１内を通過する際にウエハ２００表面と接触する。そして、ウエハ
２００表面のＳｉ面を下地としてＳｉＧｅエピタキシャル膜が選択的に成長する。
【００６０】
本実施形態のようなエピタキシャル成長法を用いた成膜工程においては、形成される膜の品質、すなわち膜のモフォロジーや、膜質・膜厚の均一性等は、成膜ガスの流れる道筋、移動速度、組成比等によって大きく左右される。本実施形態では、成膜ガス供給ノズル２８０ａが下流端（上端）に設けられたガス噴出口から成膜ガスを噴出させることで、処理室２０１上方から下方への成膜ガスの流れを作り、成膜ガスの上記挙動を制御することが可能である。
【００６１】
所定時間の経過後、バルブ１７１〜１７３を閉めて処理室２０１内への成膜ガスの供給を停止し、処理室２０１内に残留している成膜ガスや反応生成物等を排気する。このとき、バルブ１７４を開け、処理室２０１内にパージガスとしてのＮ２ガスを供給するようにすれば、処理室２０１内からの成膜ガスや反応生成物等の排気が促される。
【００６２】
（ボートのアンロード工程（Ｓ２３））
続いて、ＡＰＣバルブ２４２の開度をフィードバック制御し、処理室２０１内とロードロック室１４１内とを同程度の圧力とし、昇降モータ２４８を駆動してボート２１７を処理室２０１内から搬出（アンロード）し、ボート２１７を降下状態とする。
【００６３】
（ウエハの脱装工程（Ｓ２４））
続いて、ウエハ移載機構１２５により、降下状態のボート２１７から処理済みウエハ２００を脱装（ウエハディスチャージ）し、ポッド１１０内に収納する。
【００６４】
（メンテナンス膜厚判定工程（Ｓ２５））
続いて、直前に行った成膜処理までのボート２１７上の累積膜厚がメンテナンス膜厚に到達したのか否かを判定する。直前に行った成膜処理により累積膜厚がメンテナンス膜厚に到達していない場合（Ｎｏの場合）には、上述のダミーウエハの装填工程（Ｓ１５）以降を再度実施する。
【００６５】
ＳｉＧｅエピタキシャル膜成膜工程後に、上述のダミーウエハのＳｉコーティング（工程Ｓ１５〜Ｓ１８）を行うことによって、例えば、前回のＳｉＧｅエピタキシャル膜の成膜処理により、処理室２０１内壁やボート２１７表面等にＧｅＯ等の反応生成物や異物が吸着することがある。本実施形態によれば、処理室２０１内壁やボート２１７表面等をＳｉ薄膜によりコーティングすることで、これらの反応生成物や異物が処理室２０１内壁やボート２１７表面等から脱落し、処理室２０１内で飛散することを防止でき、ウエハ２００の汚染を抑制することが可能となる。
【００６６】
メンテナンス膜厚に到達していた場合（Ｙｅｓの場合）には、初回工程であるクリーニング工程（Ｓ１０）から行うことになる。
【００６７】
（５）本実施形態にかかる効果
本実施形態によれば、以下に示す１つまたはそれ以上の効果を奏する。
【００６８】
本実施形態によれば、処理室２０１内へのコーティングガスの供給を、成膜ガス供給手段とは独立して設けられたコーティングガス供給手段により行うこととしている。すなわち、本実施形態では、コーティングガスを、成膜ガス供給ノズル２８０ａを介さずにコーティングガス供給ノズル２８０ｂを介して供給することとしている。そのため、成膜ガス供給ノズル２８０ａの内壁にＳｉ薄膜が形成されてしまうことを抑制できる。すなわち、成膜ガス供給ノズル２８０ａの内壁面には、主に石英（ＳｉＯ２）や炭化シリコン（ＳｉＣ）のみが露出しており、エピタキシャル成長の下地となるＳｉ膜がほとんど存在しない
状態が保持される。そして、上述の工程Ｓ２２を繰り返し実施したとしても（成膜ガス供給ノズル２８０ａ内への成膜ガスの供給を繰り返したとしても）、成膜ガス供給ノズル２８０ａの内壁面へのＳｉＧｅエピタキシャル膜の成長が抑制される。その結果、成膜ガス供給ノズル２８０ａの閉塞や破損を抑制することができる。また、成膜ガス供給ノズル２８０ａ内にて成膜ガスが消費されてしまうことを抑制でき、ウエハ２００に供給される成膜ガスの流量制御を容易に行うことが可能となり、成膜ガスを安定に供給して基板処理の品質を向上させることができる。
【００６９】
また本実施形態によれば、成膜ガス供給ノズル２８０ａにより成膜ガスを供給して前記基板上にエピタキシャル膜を形成することとしている。このように、主に石英（ＳｉＯ２）や炭化シリコン（ＳｉＣ）のみが露出した成膜ガス供給ノズル２８０ａにより成膜ガスを供給することで、成膜ガスの流量・組成比を正確に制御することができるので、形成されるエピタキシャル膜の品質が向上する。
【００７０】
また、本実施形態では、バルブ１７５，１７６を開けて処理室２０１内にコーティングガスを供給している間、或いは処理室２０１内にコーティングガスが残留している間は、バルブ１７４を開け、成膜ガス供給ノズル２８０ａ内をパージガスとしてのＮ２ガスによりパージする。これにより、成膜ガス供給ノズル２８０ａ内へのコーティングガスの侵入を効果的に抑制でき、成膜ガス供給ノズル２８０ａ内壁におけるＳｉ薄膜の形成を更に抑制できる。そのため、成膜ガス供給ノズル２８０ａ内壁のＳｉ薄膜をクリーニングするメンテナンス周期を長くすることも出来る。
【００７１】
また、本実施形態によれば、上述のコーティング工程（Ｓ１３）を実施することで、処理室２０１内壁やボート２１７表面等を例えば３０ｎｍから１μｍ程度の膜厚のＳｉ薄膜により覆う（コーティングする）。これにより、次回のＳｉＧｅエピタキシャル膜成長において、処理室２０１内に設けられた石英部材表面（アウターチューブ２０３内壁やボート２１７表面等）に起因するウエハ２００の汚染を抑制することができる。また例えば、前回のＳｉＧｅエピタキシャル膜の成膜処理により、処理室２０１内壁やボート２１７表面等に吸着したＧｅＯ等の反応生成物や異物が次回のＳｉＧｅエピタキシャル膜成長時に残っている場合がある。本実施形態によれば、処理室２０１内壁やボート２１７表面をＳｉ薄膜によりコーティングすることで、これらの反応生成物や異物が処理室２０１内壁やボート２１７表面から脱落し、処理室２０１内で飛散することを防止でき、ウエハ２００の汚染を抑制することが可能となる。また、処理室２０１（アウターチューブ２０３）内壁がＳｉ薄膜によりコーティングされることで、アウターチューブ２０３の熱伝導効率が向上され、基板処理の品質や生産性を向上させることができる。
【００７２】
また、本実施形態のクリーニング工程（Ｓ１０）、プレクリーニング工程（Ｓ２１）、ＳｉＧｅエピタキシャル膜の選択成膜（Ｓ２２）、空のボートのＳｉコーティング工程（Ｓ１３）、ダミーウエハとボートのＳｉコーティング工程（Ｓ１７）において、バルブ１７４を開け、処理室２０１内にパージガスとしてのＮ２ガスを供給することで、処理室２０１内からの残留ガス等の排気を促すことができる。そして、基板処理の生産性を向上させることができる。
【００７３】
また、本実施形態によれば、初回判定工程（Ｓ１１）において、次回行う成膜処理が、初回の成膜処理であるか否かを判定している。そして、次回行う成膜処理が初回の成膜処理でない場合には、成膜処理に先立ち処理室２０１内の石英部材をコーティングする必要はないものと判断し、上述の工程Ｓ１２〜Ｓ１４を実行することなく、工程Ｓ１５以降の実行を開始することとしている。これにより、基板処理の生産性を向上させることが可能となる。
【００７４】
また、本実施形態によれば、インナーチューブが設けられておらず、成膜ガス供給ノズル２８０ａ及びコーティングガス供給ノズル２８０ｂを用いて処理室２０１内の上部から成膜各種ガスを供給している。このため、処理室２０１内の下方に残留している汚染物質の拡散を抑制できる。その結果、ウエハ２００表面などへの異物の吸着が抑制され、基板処理の品質を向上させることができる。
【００７５】
＜本発明の第２の実施形態＞
次に、本発明の第２の実施形態にかかる基板処理装置について説明する。本実施形態にかかる基板処理装置においては、コーティングガス供給手段に関わる構成が第１の実施形態と異なっている。したがって、それ以外の構成については第１の実施形態にかかる説明および図３を参照するものとし、詳細な説明は省略する。
【００７６】
本実施形態において、コーティングガス供給ノズル２８０ｂの直径は、成膜ガス供給ノズル２８０ａの直径より大きくなっている。あるいは、コーティングガス供給ノズル２８０ｂの、鉛直方向に延びる下流側の直径のみを、成膜ガス供給ノズル２８０ａの下流側の直径より大きくしてもよい。また、コーティングガス供給ノズル２８０ｂの直径に応じて、コーティングガスの最適な流速、流量が得られるよう、コーティングガス供給ノズル２８０ｂの下流端（上端）に設けられたガス噴出口の口径を最適化してもよい。
【００７７】
本実施形態によれば、以下に示す１つまたはそれ以上の効果を奏する。
【００７８】
本実施形態においても、上述の実施形態と同様の効果を奏する。さらに本実施形態によれば、コーティングガス供給ノズル２８０ｂの直径は、前記成膜ガス供給ノズル２８０ａの直径よりも大きい構成となっている。これにより、メンテナンス時期を延ばすことができる。コーティングガス供給時、コーティングガス供給ノズル２８０ｂの内壁には徐々にＳｉ薄膜が形成される。このためＳｉ薄膜がある厚さ以上に達した場合は、コーティングガス供給ノズル２８０ｂの閉塞や破損を回避するために、Ｓｉ薄膜の除去やコーティングガス供給ノズル２８０ｂの交換といった、メンテナンスが必要となる。コーティングガス供給ノズル２８０ｂを太く構成することで、このメンテナンス時期を延ばし、メンテナンス頻度を抑えることができる。
【００７９】
＜本発明の他の実施形態＞
上述の実施形態では、ウエハ２００の表面上に、少なくともＳｉ面と絶縁膜面とが露出しており、Ｓｉ面上に選択的にエピタキシャル膜を堆積する場合について説明したが、本発明は上述の形態に限定されない。すなわち、選択的にエピタキシャル膜を堆積する場合に限らず、ウエハ２００の表面全域にエピタキシャル膜を成長させる場合にも好適に適用可能である。また、選択エピタキシャル成長に限らず、選択多結晶成長（Ｐｏｌｙ成長）その他選択成長にも好適に適用可能である。
【００８０】
上述の実施形態では、成膜ガスとしてＳｉ元素含有ガスとＧｅ元素含有ガスとＨ２ガスとの混合ガスを用い、ウエハ２００上にＳｉＧｅエピタキシャル膜を成長させる場合について説明したが、本発明は係る形態に限定されない。例えば、成膜ガスとしてＳｉ元素含有ガスとＨ２ガスとの混合ガスを用い、ウエハ２００上にＳｉエピタキシャル膜を成長させる場合等にも本発明は好適に適用可能である。そして、本発明は、上述の実施形態のように成膜ガス供給管２３２ａが４つに分岐する形態に限定されず、供給するガスの種別に応じて３つ以下に分岐していてもよく、５つ以上に分岐していてもよい。
【００８１】
上述の実施形態では、コーティングガスとしてＳｉ元素含有ガスとＨ２ガスとの混合ガスを用い、処理室２０１内に設けられた石英部材表面（アウターチューブ２０３内壁やボート２１７表面等）に例えば多結晶Ｓｉ（Ｐｏｌｙ−Ｓｉ）等からなるＳｉ薄膜を成長さ
せる場合について説明したが、本発明は係る形態に限定されない。そして、本発明は、上述の実施形態のようにコーティングガス供給管２３２ｂが２つに分岐する形態に限定されず、供給するガスの種別に応じて分岐していなくてもよく、３つ以上に分岐していてもよい。
【００８２】
上述の実施形態では、基板処理装置１００が縦型ＣＶＤ装置として構成されている場合について説明したが、本発明は係る形態に限定されない。例えば、横型ＣＶＤ、枚葉型ＣＶＤ装置など、減圧下でウエハ等の基板を処理する処理室を備える基板処理装置にも本発明は好適に適用可能である。
【００８３】
以上、本発明の実施の形態を具体的に説明したが、本発明は上述の実施形態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。
【００８４】
＜本発明の好ましい態様＞
以下に、本発明の好ましい態様について付記する。
【００８５】
本発明の一態様によれば、基板を処理する処理室と、前記基板を加熱する加熱手段と、前記処理室内にコーティングガスを供給するコーティングガス供給ノズルを含むコーティングガス供給手段と、前記処理室内に成膜ガスを供給する成膜ガス供給ノズルを含む成膜ガス供給手段と、前記加熱手段、前記コーティングガス供給手段、及び前記成膜ガス供給手段を制御する制御部と、を有し、前記制御部は、前記コーティングガス供給ノズルによりコーティングガスを供給して前記処理室内の石英部材をコーティングし、前記成膜ガス供給ノズルにより成膜ガスを供給して前記基板上にエピタキシャル膜を形成するように制御する基板処理装置が提供される。
【００８６】
好ましくは、前記制御部は、前記成膜ガス供給ノズル内にパージガスを供給しつつ、前記処理室内の石英部材をコーティングする。
【００８７】
また好ましくは、前記コーティングガス供給ノズルの直径は、前記成膜ガス供給ノズルの直径よりも大きい。
【００８８】
本発明の他の態様によれば、複数の基板を所定の間隔で積層状に保持して処理室内に搬入する工程と、前記処理室内に設けられたコーティングガス供給ノズルによりコーティングガスを供給して前記処理室内の石英部材をコーティングする工程と、前記処理室内に設けられた成膜ガス供給ノズルにより成膜ガスを供給してエピタキシャル膜を形成する工程と、前記基板を前記処理室内より搬出する工程と、を有する半導体装置の製造方法が提供される。
【００８９】
本発明の一態様によれば、基板を処理する処理室と、前記基板を加熱する加熱手段と、前記処理室内にコーティングガスを供給するコーティングガス供給ノズルを含むコーティングガス供給手段と、前記処理室内に成膜ガスを供給する成膜ガス供給ノズルを含む成膜ガス供給手段と、前記加熱手段、前記コーティングガス供給手段、及び前記成膜ガス供給手段を制御する制御部と、を有し、前記制御部は、前記コーティングガス供給ノズルによりコーティングガスを供給して前記処理室内の石英部材をコーティングする工程と、前記成膜ガス供給ノズルにより成膜ガスを供給して前記基板上に薄膜を形成する工程と、を有するように制御する基板処理装置が提供される。
【００９０】
好ましくは、前記処理室内の石英部材をコーティングする工程では、前記成膜ガス供給ノズル内にパージガスを供給する。
【００９１】
また好ましくは、前記コーティングガスはＳｉ含有ガスである。
【００９２】
本発明の他の態様によれば、複数の基板を所定の間隔で積層状に保持して処理室内に搬入する工程と、前記処理室内に設けられたコーティングガス供給ノズルによりコーティングガスを供給して前記処理室内の石英部材をコーティングする工程と、前記処理室内に設けられた成膜ガス供給ノズルにより成膜ガスを供給して薄膜を形成する工程と、前記基板を前記処理室内より搬出する工程と、を有する半導体装置の製造方法が提供される。
【符号の説明】
【００９３】
２００    ウエハ（基板）
２０１    処理室
２０６    ヒータ
２８０ａ  成膜ガス供給ノズル
２８０ｂ  コーティングガス供給ノズル
２４０    コントローラ（制御手段）
【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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