(57)【要約】      （修正有）【課題】処理容器下方への副生成物の付着を抑制する。【解決手段】断熱部２４の上方に設置され、複数枚の基板を保持する基板保持具としてのボート２６と、基板を処理する処理室を内部に有する処理容器１３と、処理容器の下端開口を閉塞する蓋部２２と、断熱部と蓋部との間隙を介して処理容器下方にパージガスを供給するパージガス供給部と、を有し、断熱部と蓋部との間隙には、処理容器下方の一部分に対するパージガスの供給流量を、他の部分に対するパージガスの供給流量よりも多くするようにパージガスの流れを規制する規制部６２を設置する。【選択図】図１
2018018882.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
断熱部の上方に設置され、複数枚の基板を保持する基板保持具と、
前記基板を処理する処理室を内部に有する処理容器と、
前記処理容器の下端開口を閉塞する蓋部と、
前記断熱部と前記蓋部との間隙を介して前記処理容器下方にパージガスを供給するパージガス供給部と、を有し、
前記断熱部と前記蓋部との間隙には、前記処理容器下方の一部分に対する前記パージガスの供給流量を、他の部分に対する前記パージガスの供給流量よりも多くするように前記パージガスの流れを規制する規制部が設置される基板処理装置。
【請求項２】
前記蓋部を覆う蓋部カバーをさらに有し、
前記規制部は、前記蓋部カバーの上面に形成される請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項３】
断熱部の上方に設置され、複数枚の基板を保持する基板保持具と、前記基板を処理する処理室を内部に有する処理容器と、前記処理容器の下端開口を閉塞する蓋部と、前記断熱部と前記蓋部との間隙を介して前記処理容器下方にパージガスを供給するパージガス供給部と、を備える基板処理装置の蓋部カバーであって、
前記処理容器下方の一部分に対する前記パージガスの供給流量を、他の部分に対する前記パージガスの供給流量よりも多くするように前記パージガスの流れを規制する規制部を上面に備える蓋部カバー。
【請求項４】
断熱部の上方に設置され、複数枚の基板を保持する基板保持具を処理容器内に搬送する工程と、
前記処理容器下方から立設するガスノズルより処理ガスを前記処理容器内に供給し、前記基板を処理する工程と、を有し、
前記基板を処理する工程では、
前記断熱部と前記処理容器の下端開口を閉塞する蓋部との間隙を介して前記処理容器下方にパージガスを供給し、前記パージガスは、前記断熱部と前記蓋部との間隙に設置された規制部によって、前記処理容器下方の一部分に対する前記パージガスの供給流量を、他の部分に対する前記パージガスの供給流量よりも多くするようにその流れが規制され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、蓋部カバー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】
半導体装置（デバイス）の製造工程における基板処理では、例えば、複数枚の基板を一括して処理する縦型基板処理装置が使用されている。縦型基板処理装置では、処理容器下部に副生成物が付着することによるパーティクルが発生してしまうことがある（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１５８０８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
処理容器内にパーティクルが発生すると、成膜に悪影響を及ぼすことがある。本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、処理容器下方への副生成物の付着を抑制することができる技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一態様によれば、
断熱部の上方に設置され、複数枚の基板を保持する基板保持具と、
前記基板を処理する処理室を内部に有する処理容器と、
前記処理容器の下端開口を閉塞する蓋部と、
前記断熱部と前記蓋部との間隙を介して前記処理容器下方にパージガスを供給するパージガス供給部と、を有し、
前記断熱部と前記蓋部との間隙には、前記処理容器下方の一部分に対する前記パージガスの供給流量を、他の部分に対する前記パージガスの供給流量よりも多くするように前記パージガスの流れを規制する規制部が設置される技術が提供される。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、処理容器下方への副生成物の付着を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の実施形態で好適に用いられる基板処理装置の一例を概略的に示す縦断面図である。
【図２】本発明の実施形態で好適に用いられる基板処理装置の炉口部の横断面図である。
【図３】従来の構成における炉口部のガス濃度分布を示す図である。
【図４】従来の構成における炉口部のガス濃度とパージガス流量との関係を示す図である。
【図５】従来の構成におけるパージガス流量と面間均一性との関係を示す図である。
【図６】本発明の実施形態で好適に用いられるカバープレートの一例を概略的に示す斜視図である。
【図７】カバープレートの切欠きの大きさと炉口部のガス濃度との関係を示す図である。
【図８】本発明の構成における炉口部のガス濃度分布を示す図である。
【図９】本発明の構成と従来の構成における炉口部のガス濃度の幅を示す図である。
【図１０】本発明の実施形態の変形例１を示す図である。
【図１１】本発明の実施形態の変形例２を示す図である。
【図１２】本発明の実施形態の変形例４を示す図である。
【図１３】本発明の第２の実施形態で好適に用いられる基板処理装置の断熱部下面の横断面図である。
【図１４】本発明の第２の実施形態で好適に用いられる基板処理装置の断熱部の横断面図である。
【図１５】従来のカバープレートを示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図面を参照しながら、本発明の限定的でない例示の実施形態について説明する。全図面中、同一または対応する構成については、同一または対応する参照符号を付し、重複する説明を省略する。
【０００９】
本実施形態において、基板処理装置は、半導体装置（デバイス）の製造方法における製造工程の一工程として熱処理等の基板処理工程を実施する縦型基板処理装置（以下、処理装置と称する）２として構成されている。図１に示すように、処理装置２は、円筒形状の反応管１０と、反応管１０の外周に設置された加熱手段（加熱機構）としてのヒータ１２とを備える。反応管は、例えば石英やＳｉＣにより形成される。反応管１０には、温度検出器としての温度検出部１６が設置される。温度検出部１６は、反応管１０の内壁に沿って立設されている。
【００１０】
反応管１０の下端開口部には、円筒形のマニホールド１８が、Ｏリング等のシール部材２０を介して連結され、反応管１０の下端を支持している。マニホールド１８は、例えばステンレス等の金属により形成される。反応管１０とマニホールド１８とで処理容器１３が形成される。処理容器１３の内部には、基板としてのウエハＷを処理する処理室１４が形成される。マニホールド１８の下端開口部（処理容器１３の下端開口部）は円盤状の蓋部２２によって開閉される。蓋部２２は、例えば金属により形成される。蓋部２２の上面にはＯリング等のシール部材が設置されており、これにより、反応管１０内と外気とが気密にシールされる。蓋部２２の上面には、後述する蓋部カバーとしてのカバープレート６０が設置される。蓋部２２の中央には孔が形成されており、後述する回転軸２８が挿通される。
【００１１】
処理室１４は、複数枚、例えば２５〜１５０枚のウエハＷを垂直に棚状に支持する基板保持具としてのボート２６を内部に収納する。ボート２６は、例えば石英やＳｉＣより形成される。ボート２６は、断熱部２４の上方に支持される。ボート２６と断熱部２４とにより基板保持体が構成される。断熱部２４は蓋部２２を貫通する回転軸２８に支持され、回転軸２８は蓋部２２の下方に設置された回転機構３０に接続される。回転軸２８と蓋部２２の貫通部分には、例えば、磁性流体シールが設けられており、回転軸２８は反応管１０の内部を気密にシールした状態で回転可能に構成される。回転軸２８が回転されることにより、断熱部２４およびボート２６が回転される。蓋部２２は昇降機構としてのボートエレベータ３２により上下方向に駆動される。これにより、基板保持体および蓋部２２が一体的に昇降され、反応管１０に対してボート２６が搬入出される。
【００１２】
処理装置２は、基板処理に使用される処理ガスとして原料ガス、反応ガスや不活性ガスを処理室１４内に供給するガス供給機構３４を備えている。ガス供給機構３４が供給する処理ガスは、成膜される膜の種類に応じて換えられる。ここでは、ガス供給機構３４は、原料ガス供給部、反応ガス供給部、不活性ガス供給部および炉口部パージガス供給部を含む。
【００１３】
原料ガス供給部は、ガス供給管３６ａを備え、ガス供給管３６ａには、上流方向から順に、流量制御器（流量制御部）であるマスフローコントローラ（ＭＦＣ）３８ａおよび開閉弁であるバルブ４０ａが設けられている。ガス供給管３６ａはマニホールド１８の側壁を貫通するノズル４４ａに接続される。ノズル４４ａは、反応管１０内に上下方向に沿って立設し、ボート２６に保持されるウエハＷに向かって開口する複数の供給孔が形成されている。ノズル４４ａの供給孔を通してウエハＷに対して原料ガスが供給される。
【００１４】
以下、同様の構成にて、反応ガス供給部からは、供給管３６ｂ、ＭＦＣ３８ｂ、バルブ４０ｂおよびノズル４４ｂを介して反応ガスがウエハＷに対して供給される。不活性ガス供給部からは、供給管３６ｃ、３６ｄ、３６ｅ、ＭＦＣ３８ｃ、３８ｄ、３８ｅ、バルブ４０ｃ、４０ｄ、バルブ４０ｅおよびノズル４４ａ、４４ｂ、４４ｃを介してウエハＷに対して不活性ガスが供給される。
【００１５】
炉口部パージガス供給部は、ガス供給管３６ｆを備え、ガス供給管３６ｆには、上流方向から順にＭＦＣ３８ｆおよびバルブ４０ｆが設けられる。ガス供給管３６ｆは回転軸２８の周囲に形成された中空部３０Ａに接続される。中空部３０Ａからカバープレート６０上面まで連通した空間が形成されており、カバープレート６０Ａ上面のガス供給口６０Ｂ（図２参照）から断熱部２４と蓋部２２との間隙を介して、炉口部である処理容器１３下方に対してパージガスが供給される。パージガスは、原料ガスや反応ガスと反応しないガスであれば良い。
【００１６】
マニホールド１８の排気口１８Ａには、排気管４６が取り付けられている。排気管４６には、処理室１４内の圧力を検出する圧力検出器（圧力検出部）としての圧力センサ４８および圧力調整器（圧力調整部）としてのＡＰＣ（Ａｕｔｏ  Ｐｒｅｓｓｕｒｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）バルブ４０を介して、真空排気装置としての真空ポンプ５２が接続されている。このような構成により、処理室１４内の圧力を処理に応じた処理圧力とすることができる。排気管４６は、ガスノズル４４ａ〜４４ｃと対向する位置に設置される。
【００１７】
回転機構３０、ボートエレベータ３２、ガス供給機構３４のＭＦＣ３８ａ〜３８ｆおよびバルブ４０ａ〜４０ｆ、ＡＰＣバルブ５０には、これらを制御するコントローラ１００が接続される。コントローラ１００は、例えば、ＣＰＵを備えたマイクロプロセッサ（コンピュータ）からなり、処理装置２の動作を制御するよう構成される。コントローラ１００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１０２が接続されている。
【００１８】
コントローラ１００には記憶媒体としての記憶部１０４が接続されている。記憶部１０４には、処理装置２の動作を制御する制御プログラムや、処理条件に応じて処理装置２の各構成部に処理を実行させるためのプログラム（レシピとも言う）が、読み出し可能に格納される。
【００１９】
記憶部１０４は、コントローラ１００に内蔵された記憶装置（ハードディスクやフラッシュメモリ）であってもよいし、可搬性の外部記録装置（磁気テープ、フレキシブルディスクやハードディスク等の磁気ディスク、ＣＤやＤＶＤ等の光ディスク、ＭＯ等の光磁気ディスク、ＵＳＢメモリやメモリカード等の半導体メモリ）であってもよい。また、コンピュータへのプログラムの提供は、インターネットや専用回線等の通信手段を用いて行ってもよい。プログラムは、必要に応じて、入出力装置１０２からの指示等にて記憶部１０４から読み出され、読み出されたレシピに従った処理をコントローラ１００が実行することで、処理装置２は、コントローラ１００の制御のもと、所望の処理を実行する。
【００２０】
蓋部２２の上面には、カバープレート６０が設置されている。カバープレート６０は、例えば石英で形成され、金属製の蓋部２２を覆うことにより、蓋部２２への処理ガスの接触が抑制され、処理ガスによる蓋部２２の腐食や劣化が抑制される。
【００２１】
図２に示すように、カバープレート６０の中央部には円孔部としてのガス供給口６０Ｂが形成され、回転軸２８が挿通されている。円孔部は回転軸２８よりも大きな径で形成されており、蓋部２２の孔および中空部３０Ａと連通される。平面視において、ガス供給口６０Ｂは円環状に形成されており、パージガスは周方向に向けて供給されるよう構成される。カバープレート６０のノズル側には、ノズル基部との干渉を避けるように座繰り部６０Ｃが形成されている。
【００２２】
ガス供給口６０Ｂより供給されたパージガスは、蓋部２２と断熱部２４の最下面との間隙を全周方向に流れ、炉口部をパージする。炉口部は、処理容器１３内の下方領域である低温領域（ボート２６が位置するウエハ処理領域よりも下の領域）であって、少なくともガスノズル４４ａ〜４４ｃの基部（ガスノズル４４ａ〜４４ｃとマニホールド１８との接続部分）が位置する領域である。具体的には、処理容器１３下部（反応管１０下部とマニホールド１８とで構成される部分）とも言える。
【００２３】
次に、炉口部への副生成物の付着について説明する。図１５に従来の構成におけるカバープレートを示す。図３に示されるように、従来の構成の場合、炉口部においては、排気口１８Ａの反対側のノズル直下部分であるノズル基部の部分（ノズル側）でガス濃度（ガス分圧）が高くなることが判明した。また、当該部分において、副生成物の付着が顕著に見られることを確認した。この時のノズル側のガス濃度は１Ｐａ以上であった。さらに、ノズルの反対側（排気口１８Ａ側）ではガス濃度は低くなり、当該部分においては副生成物の付着が実質的に見られないことが判明した。この時の排気口１８Ａ側のガス濃度は、約１Ｐａより低かった。これらより、炉口部においてガス濃度を副生成物が発生しない規定値より低い値（例えば、１Ｐａより低い値）とすれば、炉口部への副生成物の付着を抑制することができると考えられる。
【００２４】
排気口１８Ａ側でガス濃度が低くなるのは、パージガスが排気口１８Ａに向けて流れやすいためと考えられる。一方で、パージガスが排気口１８Ａへ流れる分、ノズル側へは十分にパージガスが供給されにくいため、ノズル側ではガス濃度が高くなると考えられる。よって、ノズル側に対しても十分な流量のパージガスを供給し、ノズル側のガスを十分に希釈することで、ノズル側のガス濃度を副生成物が発生しない規定値よりも低い値とすることができると考えられる。
【００２５】
図４に示すように、パージガスの流量が多いほど炉口部のガス濃度は低下する。しかしながら、図５に示すように、パージガスの流量がある規定値以上の場合（例えば、５００ｃｃより大きい場合）には、ウエハ処理領域にまで炉口部のパージガスが到達してしまい、成膜処理（例えば、面間均一性）に悪影響を及ぼしてしまうことが分かった。成膜処理の品質を保つためには、パージガス流量は５００ｃｃ以下にするのが好ましいが、この場合、図４に示すように、炉口部のガス濃度が規定値（例えば、１Ｐａ）以上になってしまい、炉口部に副生成物が付着してしまうことがあることが分かった。
【００２６】
発明者らは鋭意検討の結果、ガス濃度が高く、副生成物が付着しやすい部分、例えば、炉口部の一部分であるノズル基部の周辺部分に対して供給するパージガス流量を、他の部分に対して供給するパージガスの流量より多くすることにより、すなわち、局所的にパージガスの流量を増やすことにより、成膜処理に悪影響を及ぼすことなく、炉口部全体の副生成物の付着を抑制できると考えた。また、パージガスの流れを規制する規制部をパージガス流路の途中（断熱部と蓋部との間隙）に設置することにより、局所的にパージガスの流量を増やすことができると考えた。
【００２７】
以下、パージガスの流量を局所的に増やすための規制部をカバープレート６０上に形成した場合について説明する。図６に示すように、カバープレートの上面には、所望のパージガスの流れとなるように、パージガスの流れを形成（規制）する形成部（規制部）６０Ａが形成されている。規制部６２は、断熱部２４と蓋部２２との間隙で形成されるパージガスの流路を部分的に狭めることにより、パージガスの流れを規制するよう構成される。平面視において、規制部６２は、円環の一部分を切欠いた形状（円弧状）であり、カバープレート６０の上面に突出して形成される。すなわち、規制部６２は、周囲よりも一段高くなるように、カバープレート６０の上面において堤防のように部分的に壁を立設して構成される。規制部６２は断熱部２４方面に向けて突出することにより、断熱部２４と蓋部２２との間隙を狭くすることができ、これにより、規制部６２が形成された部分においてパージガスの流れを少なくすることができる。ここでは、断熱部２４と蓋部２２との間隙は、断熱部２４とカバープレート６０との間隙と実質的に同じである。
【００２８】
規制部６２が形成されていない切欠き部６２Ａ（開口部）は、規制部６２が形成されている部分に比べて、断熱部２４とカバープレート６０との間隙が広くなっている。このような構成により、規制部６２にて径方向外側へ向かうガスの流れが制限され、規制部６２の内壁に沿って切欠き部６２Ａへ向かうガスの流れが形成される。規制部６２の内側に、切欠き部６２Ａへ向かうパージガスの主流が形成されるため、切欠き部６２Ａを通過するパージガスの供給流量を、規制部６２を通過するパージガスの供給流量よりも大きくすることができる。これにより、炉口部に対して、部分的に不活性ガスの供給流量を大きくすることができる。すなわち、炉口部を局所的にパージすることができる。言い換えれば、全周に対して同一の流量でパージガスを供給するのではなく、所望の方向に集中的にパージガスを流すことができる。
【００２９】
上述のように、パージガスを集中的に流したい部分の間隙は大きく、すなわち、パージガス流路を広くし、それ以外の部分の間隙は小さく、すなわち、パージガス流路を狭くすることにより、円周方向にコンダクタンスの差を生じさせることができ、間隙の大きな部分（切欠き部６２Ａ）には、より多くの流量のパージガスを流すことができる。カバープレート６０と断熱部２４との間隙は、例えば６ｍｍに形成され、規制部６２と断熱部２４との間隙は、例えば２．５ｍｍに形成されるのが好ましい。規制部６２と断熱部２４との間隙が２．５ｍｍ未満の場合、接触による破損の恐れがある。
【００３０】
平面視において、規制部６２の直径は、ガス供給口６０Ｂの直径よりも大きく、カバープレート６０の直径よりも小さく形成される。より好ましくは、断熱部２４の外径以下に形成される。規制部６２の直径が小さいほど、また、切欠き部６２Ａの面積（開口面積）が大きいほど、パージガスの集中的な流れを広範囲に形成することができる。規制部６２の径が大きいほど、また、切欠き部６２Ａの面積が小さいほど、より大きな流量でパージガスの集中的な流れを狭い範囲に形成することができる。
【００３１】
図２に示すように、規制部６２は、例えば、局所的にパージしたい部分であるガス濃度が高い領域の両端と蓋部２２の中心（カバープレート６０の中心）とをそれぞれ結ぶ線により形成される扇形領域Ｓ内が切欠き部６２Ａとなるように構成する。ガス濃度が高い領域は、少なくとも原料ガスを供給するガスノズル４４ａの基部を含む領域である。ここでは、扇形状の中心角αは、例えば６０°に形成される。中心角αは、０°より大きく、１２０°より小さい角度が好ましい。図７に示すように、中心角Ｂが１２０°以上の場合、ガス濃度が規定値を超える場合があり、処理容器内に副生成物が付着してしまう恐れがある。
【００３２】
規制部６２の角部は、テーパ状に加工されていても良いし、より滑らかになるように曲面状に加工されていても良い。このような構成により、パージガスの流れを規制しつつ、規制部６２周辺におけるガスの淀みの発生を抑制することができる。
【００３３】
次に、上述の処理装置２を用い、基板上に膜を形成する処理（成膜処理）について説明する。ここでは、ウエハＷに対して、原料ガスとしてＤＣＳ（ＳｉＨ2 Ｃｌ2 ：ジクロロシラン）ガスと、反応ガスとしてＯ2 （酸素）ガスとを供給することで、ウエハＷ上にシリコン酸化（ＳｉＯ2）膜を形成する例について説明する。なお、以下の説明において、処理装置２を構成する各部の動作はコントローラ１００により制御される。
【００３４】
（ウエハチャージおよびボートロード）
複数枚のウエハＷがボート２６に装填（ウエハチャージ）されると、ボート２６は、ボートエレベータ３２によって処理室１４内に搬入（ボートロード）され、反応管１０の下部開口は蓋部２２によって気密に閉塞（シール）された状態となる。この時、炉口部パージガス供給部からパージガスとしてＮ２ガスを蓋部２２と断熱部２４との間隙に供給する。炉口部パージガス供給部によるＮ２ガスの供給は、少なくとも成膜処理が完了するまで継続される。
【００３５】
（圧力調整および温度調整）
処理室１４内が所定の圧力（真空度）となるように、真空ポンプ５２によって真空排気（減圧排気）される。処理室１４内の圧力は、圧力センサ４８で測定され、この測定された圧力情報に基づきＡＰＣバルブ５０が、フィードバック制御される。また、処理室１４内のウエハＷが所定の温度となるように、ヒータ１２によって加熱される。この際、処理室１４が所定の温度分布となるように、温度検出部１６が検出した温度情報に基づきヒータ１２への通電具合がフィードバック制御される。また、回転機構３０によるボート２６およびウエハＷの回転を開始する。
【００３６】
（成膜処理）
［原料ガス供給工程］
処理室１４内の温度が予め設定された処理温度に安定すると、処理室１４内のウエハＷに対してＤＣＳガスを供給する。ＤＣＳガスは、ＭＦＣ３８ａにて所望の流量となるように制御され、ガス供給管３６ａおよびノズル４４ａを介して処理室１４内に供給される。この時、炉口部パージガス供給部から炉口部に対してＮ２ガスが供給されている。これにより、炉口部の一部分、特にノズル基部の周辺領域を局所的にパージすることができ、当該領域における原料ガスの濃度が希釈される。
【００３７】
［原料ガス排気工程］
次に、ＤＣＳガスの供給を停止し、真空ポンプ５２により処理室１４内を真空排気する。この時、不活性ガス供給部から不活性ガスとしてＮ２ガスを処理室１４内に供給しても良い（不活性ガスパージ）。
【００３８】
［反応ガス供給工程］
次に、処理室１４内のウエハＷに対してＯ2ガスを供給する。Ｏ2ガスは、ＭＦＣ３８ｂにて所望の流量となるように制御され、ガス供給管３６ｂおよびノズル４４ｂを介して処理室１４内に供給される。この時、炉口部パージガス供給部から炉口部に対してＮ２ガスが供給されている。これにより、炉口部の一部分、特にノズル基部の周辺領域を局所的にパージすることができ、当該領域における反応ガスの濃度が希釈される。
【００３９】
［反応ガス排気工程］
次に、Ｏ2ガスの供給を停止し、真空ポンプ５２により処理室１４内を真空排気する。この時、不活性ガス供給部からＮ２ガスを処理室１４内に供給しても良い（不活性ガスパージ）。
【００４０】
上述した４つの工程を行うサイクルを所定回数（１回以上）行うことにより、ウエハＷ上に、所定組成および所定膜厚のＳｉＯ2膜を形成することができる。
【００４１】
（ボートアンロードおよびウエハディスチャージ）
所定膜厚の膜を形成した後、不活性ガス供給部からＮ２ガスが供給され、処理室１４内がＮ２ガスに置換されると共に、処理室１４の圧力が常圧に復帰される。その後、ボートエレベータ３２により蓋部２２が降下されて、ボート２６が反応管１０から搬出（ボートアンロード）される。その後、処理済ウエハＷはボート２６より取出される（ウエハディスチャージ）。
【００４２】
ウエハＷにＳｉＯ2膜を形成する際の処理条件としては、例えば、下記が例示される。
処理温度（ウエハ温度）：３００℃〜７００℃、
処理圧力（処理室内圧力）１Ｐａ〜４０００Ｐａ、
ＤＣＳガス：１００ｓｃｃｍ〜１００００ｓｃｃｍ、
Ｏ2ガス：１００ｓｃｃｍ〜１００００ｓｃｃｍ、
Ｎ2ガス：１００ｓｃｃｍ〜１００００ｓｃｃｍ、
それぞれの処理条件を、それぞれの範囲内の値に設定することで、成膜処理を適正に進行させることが可能となる。
＜本実施形態による効果＞
本実施形態によれば、以下に示す１つ又は複数の効果が得られる。
【００４３】
（１）ガス濃度が高い部分に集中的にパージガスを供給することにより、ガス濃度を効率的に希釈することができ、副生成物の付着を抑制することができる。これによりパーティクルの発生を抑制することができるため、生産性を向上させることができる。
（２）断熱部と蓋部との間隙に規制部を設置することにより、炉口部をパージするパージガスの流れを規制することができ、炉口部に対して局所パージを行うことができる。また、パージガスの流量を必要以上に増やす必要がないため、パージガスによるウエハ処理への悪影響を抑制することができ、成膜品質を向上させることができる。
（３）カバープレート上に規制部を形成することにより、炉口部を局所的にパージするための新たに部品を設置する必要がないため、構成の複雑化やコスト増大を抑制することができる。
【００４４】
（比較例）
断熱部と蓋部との間隙に規制部を設置する場合と、断熱部と蓋部との間隙に規制部を設置しない場合とにおける炉口部のガス濃度の比較結果について説明する。ここでは、断熱部と蓋部との間隙に規制部を設置する場合として本発明のカバープレートを用いた場合（本発明の構成）、断熱部と蓋部との間隙に規制部を設置しない場合として従来形状の平坦なカバープレート（図１５参照）を用いた場合（従来の構成）で比較を行った。図３に示すように、従来の構成の場合、特に、ノズル側においてガス濃度が高くなっていることが分かる。これに比べて本発明の構成の場合、図８に示すように、ノズル側においてガス濃度が低く維持されていることが分かる。さらに、図９に示すように、従来の構成においては、炉口部で規定値以上のガス濃度になる部分がある一方で、本発明の構成によれば、炉口部全体において規定値より低いガス濃度になっていることが分かる。
【００４５】
以上、本発明の実施形態を具体的に説明した。しかしながら、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。
【００４６】
（変形例１）
図１０に示すように、切欠き部６２Ａは一カ所でなく、複数個所に形成されていても良い。すなわち、炉口部の淀み部分やガス濃度の高い部分を局所的にパージできるように、当該部分に向けてパージガスを供給するように複数の切欠き部６２Ａを備えていても良い。このような構成により、炉口部を万遍なくパージすることができるため、炉口部全体のガス濃度をより効率的に規定値以下とすることができ、副生成物の付着を抑制することができる。
【００４７】
（変形例２）
図１１に示すように、断熱部２４の下面の規制部６２に対応する位置に、規制部６２の幅より大きな幅の溝を形成し、規制部６２の先端が溝内部の空間に嵌まるような構成としても良い。また、規制部６２をカバープレート６０上ではなく断熱部２４の下面に、蓋部方向に向けて突出するように形成しても良い。また、規制部６２を断熱部２４の下面に形成するとともに、カバープレート６０上の規制部６２に対応する位置に溝を形成し、入れ子状にしても良い。このような構成により、パージガスの流れをより効率的に規制することができる。
【００４８】
（変形例３）
成膜処理の工程によってパージガスの供給流量を増減させても良い。供給流量を増やすことにより、局所的なパージを強めることができる。例えば、原料ガス供給工程における炉口部パージガスの供給流量を、反応ガス供給工程における炉口部パージガスの供給流量よりも大きくしても良い。このような構成により、パージしにくいガスであっても効率的にパージすることができる。
【００４９】
（変形例４）
図１２に示すように、ノズル基部に対して局所的にパージガスを供給する供給ノズル４４ｄを切欠き部６２Ａの位置に設置しても良い。すなわち、供給ノズル４４ｄをノズル基部に対向する位置に設置しても良い。供給ノズル４４ｄは、例えば、多数の孔を設けたパイプ状の部品で形成される。この時、多数の孔は、扇形領域Ｓ内に収まるように形成されるのが好ましい。さらに、規制部６２を設置しても良い。
【００５０】
次に、本発明にかかる第２の実施形態について説明する。第２の実施形態においては、パージガスが炉口部と断熱部２４内をパージする構成である点と、ガスノズルを供給バッファ室内に設置する点が第１の実施形態と異なる。
【００５１】
図１３に示すように、反応管１０には、外方に突出するように供給バッファ室１０Ａと排気バッファ室１０Ｂが対向して形成されている。供給バッファ室１０Ａ内および排気バッファ室１０Ｂ内は隔壁によって複数の空間に区画されている。供給バッファ室１０Ａの各区画には、ノズル４４ａ、４４ｂ、４４ｃがそれぞれ設置される。供給バッファ室１０Ａおよび排気バッファ室１０Ｂの内壁（処理室１４側）には、複数のスリットが形成されている。供給バッファ室１０Ａの内壁下方には、ノズル４４ａ〜４４ｃをメンテナンスするための開口部１０Ｅが形成されている。開口部１０Ｅは、供給バッファ室１０Ａと略同じ幅に形成されている。
【００５２】
断熱部２４はその内部に第２の加熱手段（加熱機構）としてのサブヒータ７０を有する。サブヒータ７０は回転機構３０の外軸３０Ｃの内側に挿通され、内軸３０Ｂに支持される。外軸３０Ｃは断熱部２４を支持し、回転させるよう構成される。断熱部２４内では、中空の断熱体支持柱２４Ａがサブヒータ７０の支柱部を取り囲むように設置されている。サブヒータ７０の支柱部と外軸３０Ｃとの間隙およびサブヒータ７０の支柱部と断熱体支持柱２４Ａとの間隙によって中空部３０Ａが形成され、中空部３０Ａには炉口部パージガス供給部が接続される。中空部３０Ａにパージガスが供給されることにより、断熱部２４内がパージされる。
【００５３】
中空部３０Ａを介して断熱部２４内に供給されたパージガスは、断熱部２４内をパージした後、断熱部２４の最下面に形成された供給口２４Ｂから断熱部２４とカバープレート６０との間隙に排出される。供給口２４Ｂは、断熱部２４内を排気するとともに、炉口部にパージガスを供給するよう構成される。図１４に示すように、供給口２４Ｂは、断熱部２４の最下面の外周に沿って複数形成され、例えば、断熱部２４の最下面の同心円上に等間隔に形成されている。
【００５４】
規制部６２の直径は、供給口２４Ｂの外径よりも大きく、カバープレート６０の直径よりも小さく形成される。より好ましくは、規制部６２の直径は、供給口２４Ｂの外径よりも大きく、断熱部２４の外径以下に形成される。規制部６２の直径が供給口２４Ｂの外径よりも小さい場合、規制部６２によって供給口２４Ｂから炉口部へ向かうパージガス流路を狭めることができず、パージガスが供給口２４Ｂから炉口部へ直接流れてしまうため、炉口部の局所的なパージができなくなってしまう場合がある。また、規制部６２の直径がカバープレート６０の直径と同じ大きさの場合、規制部６２によってパージガス流路を狭めることができないため、炉口部の局所的なパージができなくなってしまう。規制部６２の直径を断熱部２４の外径以下とすることにより、パージガス流路を狭めることができ、より効率的にパージガスの流れを形成することができる。
【００５５】
第１実施形態と同様に、規制部６２は、例えば、ガス濃度が高い領域の両端と蓋部２２の中心（カバープレート６０の中心）とをそれぞれ結ぶ線により形成される扇形領域Ｓ内が切欠き部６２Ａとなるように構成する。ここでは、ガス濃度が高い領域は、開口部１０Ｅである。すなわち、規制部６２は、開口部１０Ｅの両端とカバープレート６０の中心とをそれぞれ結ぶ線により形成される扇形領域内が切欠き部６２Ａとなるように構成される。本実施形態においては、供給バッファ室１０Ａ内にガスノズルを設置するため、供給バッファ室１０Ａ内のガス濃度が処理室内に比べて高くなりやすい。そのため、開口部１０Ｅにおいてガス濃度が高くなりやすいが、開口部１０Ｅを部分的に集中してパージすることによりガス濃度を希釈することができる。これにより、炉口部における副生成物の付着を抑制することができる。
【００５６】
例えば、上述の実施形態では、原料ガスとしてＤＣＳガスを用いる例について説明したが、本発明は、このような態様に限定されない。例えば、原料ガスとしては、ＤＣＳガスの他、ＨＣＤ（Ｓｉ２Ｃｌ６：ヘキサクロロジシラン）ガス、ＭＣＳ（ＳｉＨ３Ｃｌ：モノクロロシラン）ガス、ＴＣＳ（ＳｉＨＣｌ３：トリクロロシラン）ガス等の無機系ハロシラン原料ガスや、３ＤＭＡＳ（Ｓｉ［Ｎ（ＣＨ３）２］３Ｈ：トリスジメチルアミノシラン）ガス、ＢＴＢＡＳ（ＳｉＨ２［ＮＨ（Ｃ４Ｈ９）］２：ビスターシャリブチルアミノシラン）ガス等のハロゲン基非含有のアミノ系（アミン系）シラン原料ガスや、ＭＳ（ＳｉＨ４：モノシラン）ガス、ＤＳ（Ｓｉ２Ｈ６：ジシラン）ガス等のハロゲン基非含有の無機系シラン原料ガスを用いることができる。
【００５７】
例えば、上述の実施形態では、ＳｉＯ2膜を形成する例について説明した。しかしながら、本発明は、このような態様に限定されない。例えば、これらの他、もしくは、これらに加え、アンモニア（ＮＨ３）ガス等の窒素（Ｎ）含有ガス（窒化ガス）、プロピレン（Ｃ３Ｈ６）ガス等の炭素（Ｃ）含有ガス、三塩化硼素（ＢＣｌ３）ガス等の硼素（Ｂ）含有ガス等を用い、ＳｉＮ膜、ＳｉＯＮ膜、ＳｉＯＣＮ膜、ＳｉＯＣ膜、ＳｉＣＮ膜、ＳｉＢＮ膜、ＳｉＢＣＮ膜等を形成することができる。これらの成膜を行う場合においても、上述の実施形態と同様な処理条件にて成膜を行うことができ、上述の実施形態と同様の効果が得られる。
【００５８】
また例えば、本発明は、ウエハＷ上に、チタン（Ｔｉ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ハフニウム（Ｈｆ）、タンタル（Ｔａ）、ニオブ（Ｎｂ）、アルミニウム（Ａｌ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）等の金属元素を含む膜、すなわち、金属系膜を形成する場合においても、好適に適用可能である。
【００５９】
上述の実施形態では、ウエハＷ上に膜を堆積させる例について説明したが、本発明は、このような態様に限定されない。例えば、ウエハＷやウエハＷ上に形成された膜等に対して、酸化処理、拡散処理、アニール処理、エッチング処理等の処理を行う場合にも、好適に適用可能である。
【００６０】
また、上述の実施形態や変形例は、適宜組み合わせて用いることができる。このときの処理条件は、例えば上述の実施形態や変形例と同様な処理条件とすることができる。
【符号の説明】
【００６１】
処理容器    １３
ガスノズル  ４４ａ、４４ｂ、４４ｃ
カバープレート  ６０
規制部  ６２
【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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