(57)【要約】【課題】基板処理装置で一括して処理される複数枚の半導体基板上に形成する膜の品質ばらつきを低減することができる技術を提供する。【解決手段】加熱処理の前段階では、複数のガス供給孔２３２２のそれぞれの形成位置（高さ）が、高さ方向において、隣接するウェハ２００間の中央位置に近い位置からずれるように配置する。これにより、実際に加熱処理が実施された場合、ずらした高さが、加熱処理でのボート２１７とガス供給部２３２１の熱膨張率の相違に起因した伸び代の相違で吸収されて、加熱処理を実施する際には、各ウェハ２００の表面に効率よく、かつ、均一に処理ガスを供給することができる。【選択図】図１１
2011204945.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、
前記基板を支持しつつ加熱する被誘導体と、
複数枚の前記被誘導体を前記反応容器の延在方向に積層保持する被誘導体保持体と、
前記反応容器内の前記被誘導体保持体の側方で前記被誘導体の積層方向に延在し前記被誘導体に支持された複数枚の前記基板に対してガスを供給するガス供給部と、
前記反応容器内に前記被誘導体保持体に保持された複数枚の前記被誘導体を誘導加熱する誘導加熱装置と、
を有し、
前記ガス供給部は、前記被誘導体保持体とは熱膨張率の異なる材料で形成されており、前記誘導加熱装置が前記被誘導体を誘導加熱し、前記被誘導体に支持された前記基板を加熱処理する際に、熱膨張により、前記ガス供給部に設けられた複数のガス供給孔のそれぞれが、前記加熱処理をする前よりも、高さ方向において、隣接する前記基板間の中央位置に近い位置に配置されるように設定されている基板処理装置。
【請求項２】
基板を支持した状態の被誘導体が複数枚積層保持された被誘導体保持体を反応容器に搬送する工程と、
誘導加熱装置にて前記反応容器内の前記被誘導体保持体に保持された複数枚の前記被誘導体を誘導加熱するとともに、
前記反応容器内の前記被誘導体保持体の側方で前記被誘導体の積層方向に延在し前記被誘導体に支持された複数枚の前記基板に対してガスを供給するガス供給部であって、前記被誘導体保持体とは熱膨張率の異なる材料で形成された前記ガス供給部が熱膨張することによって、前記ガス供給部に設けられた複数のガス供給孔のそれぞれが、前記誘導加熱する前よりも、高さ方向において、隣接する前記基板間の中央位置に近い位置に配置され、この状態で前記複数のガス供給孔から前記基板に対してガスを供給しつつ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。
【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技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特開２００８−２７７７８５号公報（特許文献１）には、低温でのエピタキシャル成長可能な半導体装置の製造技術が記載されている。この技術では、エピタキシャル成長を行なう半導体製造装置として、誘導加熱方式の基板処理装置を使用することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２７７７８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特に厚膜を形成するための基板処理装置として、誘導加熱方式の基板処理装置の適用が進められている。この誘導加熱方式の基板処理装置は、反応炉（反応容器）の外周に高周波コイルを設置する。そして、この高周波コイルに高周波電力を印加することにより、反応炉の内部に配置された被誘導体に渦電流を発生させて被誘導体を加熱する。詳細には、高周波コイルに高周波電力を印加することにより効率的に渦電流を発生させることができる被誘導体を反応炉内に設置し、この被誘導体に半導体基板を配置する。これにより、まず、渦電流が発生した被誘導体が加熱され、この加熱された被誘導体に配置されている半導体基板が熱伝導によって加熱される。このようにして、半導体基板を加熱した状態で、ガス供給部から反応炉の内部へ処理ガスを供給すると、加熱された半導体基板上に膜が成膜される。
【０００５】
ここで、上述した基板処理装置と一例として、複数枚の半導体基板を一括して処理するものがある。この種の基板処理装置では、反応炉の延在方向に複数枚の被誘導体を積層保持する被誘導体保持体を使用する。つまり、被誘導体保持体に複数枚の被誘導体を保持し、被誘導体保持体に保持されている複数枚の被誘導体のそれぞれに半導体基板を搭載する。そして、誘導加熱装置によって、複数枚の被誘導体を誘導加熱することにより、複数枚の被誘導体のそれぞれに搭載されている半導体基板を加熱する。このとき、被誘導体は誘導加熱により高温になるため、この被誘導体を保持している被誘導体保持体は、誘導加熱された被誘導体からの熱伝導によって高温となる。このことから、被誘導体保持体は、高耐熱性材料から形成する必要がある。
【０００６】
このように基板処理装置の反応炉内には、複数枚の被誘導体を保持する被誘導体保持体が配置されるが、さらに、反応炉の内部には被誘導体に搭載された半導体基板の表面に処理ガスを導入するためのガス供給部も設けられている。このガス供給部は、反応炉の延在方向に延在し、ガスを射出する複数のガス供給孔を備えている。つまり、ガス供給部に設けられている複数のガス供給孔は反応炉の延在方向に並んで、被誘導体保持体に保持されている被誘導体上に配置されているそれぞれの半導体基板に処理ガスを供給するように構成されている。したがって、半導体基板上に効率よく膜を成膜するには、複数のガス供給孔のそれぞれの形成位置（高さ）が、高さ方向において、隣接する半導体基板間の中央位置に近い位置に配置することが望ましい。
【０００７】
ところが、ガス供給部は、直接誘導加熱装置によって誘導加熱されにくく、かつ、被誘導体保持体のように誘導加熱される被誘導体と直接接触していないことから、ガス供給部の温度はそれほど高温にならない。つまり、被誘導体保持体は、誘導加熱される被誘導体と直接接触していることから、高温となり高価な高耐熱性材料から形成する必要があるのに対し、ガス供給部は、被誘導体からの熱影響を受けにくいことから、高価な高耐熱性材料を使用する必要がない。すなわち、ガス供給部は、コスト低減の観点から、耐熱性の要求される被誘導体保持体とは異なる材料から構成される。
【０００８】
このように、上述した基板処理装置では、ガス供給部の構成材料と被誘導体保持体の構成材料が異なることになる。この場合、プロセス温度（高温）で半導体基板を処理することになるが、材質の相違および熱影響具合から、ガス供給部を構成する材料の熱膨張率と、被誘導体保持体を構成する材料の熱膨張率が異なることに起因して、処理ガスを供給するガス供給孔の位置と、被誘導体保持体に保持されている被誘導体上の半導体基板の位置がずれてしまう問題点が生じる。つまり、通常は、ガス供給部に設けられているガス供給孔の位置が、高さ方向において、隣接する半導体基板間の中央位置に近い位置にくるように、反応炉内に搬入される被誘導体保持体の位置が決定される。しかし、この場合、実際に処理を開始する高温状態になると、熱膨張率の相違から、ガス供給孔の位置と、被誘導体保持体に保持されている被誘導体上の半導体基板の位置がずれることになる。すると、被誘導体保持体に搭載されている複数の半導体基板のそれぞれにおいて、処理ガスの供給状態が微妙に変化するため、ぞれぞれの半導体基板上に形成される膜の膜厚や膜質が異なることになる。すなわち、一度に処理される複数枚の半導体基板において、その配置位置によって形成される膜の膜厚や膜質にばらつきが生じてしまう問題点が発生する。
【０００９】
本発明の目的は、基板処理装置で一括して処理される複数枚の半導体基板上に形成する膜の品質ばらつきを低減することができる技術を提供することにある。
【００１０】
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。
【００１２】
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、前記基板を支持しつつ加熱する被誘導体と、複数枚の前記被誘導体を前記反応容器の延在方向に積層保持する被誘導体保持体と、前記反応容器内の前記被誘導体保持体の側方で前記被誘導体の積層方向に延在し前記被誘導体に支持された複数枚の前記基板に対してガスを供給するガス供給部と、前記反応容器内に前記被誘導体保持体に保持された複数枚の前記被誘導体を誘導加熱する誘導加熱装置と、を有する。ここで、前記ガス供給部は、前記被誘導体保持体とは熱膨張率の異なる材料で形成されており、前記誘導加熱装置が前記被誘導体を誘導加熱し、前記被誘導体に支持された前記基板を加熱処理する際に、熱膨張により、前記ガス供給部に設けられた複数のガス供給孔のそれぞれが、前記加熱処理をする前よりも、高さ方向において、隣接する前記基板間の中央位置に近い位置に配置されるように設定されている。
【発明の効果】
【００１３】
本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下のとおりである。
【００１４】
基板処理装置で一括して処理される複数枚の半導体基板上に形成する膜の品質ばらつきを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態における基板処理装置の概略構成を示す図である。
【図２】ウェハをサセプタに装填している状態を示す上面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線で切断した断面図である。
【図４】ウェハをサセプタから分離する様子を示す断面図である。
【図５】実施の形態における基板処理装置の処理炉と、処理炉周辺の概略構成図である。
【図６】ボートにウェハが搭載されたサセプタを装填する様子を示す平面図である。
【図７】ウェハが搭載されたサセプタがボートに装填されている様子を示す断面図である。
【図８】ウェハが搭載されたサセプタを装填するボートの変形例を示す断面図である。
【図９】ウェハが搭載されたサセプタを装填するボートの変形例示す断面図である。
【図１０】従来技術の問題点を説明する図であって、（ａ）は、反応炉（処理室）内にボートを搬入した状態を示す部分拡大図であり、（ｂ）は加熱処理の際、ガス供給部に設けられたガス供給孔から処理ガスを供給する状態を示す部分拡大図である。
【図１１】本実施の形態における技術的思想を説明する図であって、（ａ）は、反応炉（処理室）内にボートを搬入した状態を示す部分拡大図であり、（ｂ）は加熱処理の際、ガス供給部に設けられたガス供給孔から処理ガスを供給する状態を示す部分拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下の実施の形態においては便宜上その必要があるときは、複数のセクションまたは実施の形態に分割して説明するが、特に明示した場合を除き、それらはお互いに無関係なものではなく、一方は他方の一部または全部の変形例、詳細、補足説明等の関係にある。
【００１７】
また、以下の実施の形態において、要素の数等（個数、数値、量、範囲等を含む）に言及する場合、特に明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でもよい。
【００１８】
さらに、以下の実施の形態において、その構成要素（要素ステップ等も含む）は、特に明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。
【００１９】
同様に、以下の実施の形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に明らかにそうではないと考えられる場合等を除き、実質的にその形状等に近似または類似するもの等を含むものとする。このことは、上記数値および範囲についても同様である。
【００２０】
また、実施の形態を説明するための全図において、同一の部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。なお、図面をわかりやすくするために平面図であってもハッチングを付す場合がある。
【００２１】
本発明を実施するための実施の形態において、基板処理装置は、一例として、半導体装置（ＩＣ等）の製造方法に含まれる様々な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。以下の説明では、半導体基板（半導体ウェハ）にエピタキシャル成長法による成膜処理、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法による成膜処理、あるいは、酸化処理や拡散処理などを行なう縦型の基板処理装置に本発明の技術的思想を適用した場合について述べる。特に、本実施の形態では、複数の基板を一度に処理するバッチ方式の基板処理装置を対象にして説明する。
【００２２】
まず、本実施の形態における基板処理装置について、図面を参照しながら説明する。図１は、本実施の形態における基板処理装置の概略構成を示す図である。図１に示すように、本実施の形態における基板処理装置１０１は、シリコン等からなる複数のウェハ（半導体基板）２００を収納したウェハキャリアとしてのカセット１１０を使用するように構成されており、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が筐体１１１の正面壁１１ａに設けられている。
【００２３】
正面メンテナンス扉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の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、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内のウェハ２００が垂直姿勢となり、かつ、カセット１１０のウェ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。
【００２４】
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は複数段および複数列で複数個のカセット１１０を保管し、カセット１１０内のウェハ２００を出し入れすることが可能なように配置されている。このカセット棚１０５は、スライドステージ（水平移動機構）１０６上に横行可能なように設置されている。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、このバッファ棚にもカセット１１０が保管されるようになっている。
【００２５】
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することができる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から構成されている。この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およびバッファ棚１０７との間で、カセット１１０を搬送することができるようになっている。
【００２６】
カセット棚１０５の後方には、ウェハ移載機構（基板移載機構）１２５が設置されている。このウェハ移載機構１２５は、ウェハ２００を水平方向に回転ないし直動可能なウェハ移載装置（基板移載装置）１２５ａおよびウェハ移載装置１２５ａを昇降させるためのウェハ移載装置エレベータ（基板移載装置昇降機構）１２５ｂを備えている。図１に模式的に示すように、ウェ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。これらのウェハ移載装置エレベータ１２５ｂおよびウェハ移載装置１２５ａの連続動作により、ウェハ移載装置１２５ａにあるツイーザ（基板保持体）１２５ｃが、ウェハ２００の載置部として機能するサセプタであって、かつ、図示しないサセプタ保持機構にあるサセプタに対して、ウェハ２００を装填（チャージング）および脱装（ディスチャージング）するようになっている。
【００２７】
以下に、サセプタ保持機構において、ウェハ２００をサセプタに装填している状態と脱装する状態とを示す。図２は、ウェハ２００をサセプタ２１８に装填している状態を示す上面図であり、図３は、図２のＡ−Ａ線で切断した断面図である。まず、図２に示すように、サセプタ２１８は、円盤形状をしており、同心円状の周縁部２１８ａと円形状の中央部２１８ｂとを有している。そして、サセプタ２１８の中央部２１８ｂに円盤状のウェハ２００が搭載されている。つまり、サセプタ２１８は、ウェハ２００よりも大きい円盤状になっており、サセプタ２１８の中央部２１８ｂ内にウェハ２００が内包されるようになっている。さらに、図３に示すように、サセプタ２１８の周縁部２１８ａは、サセプタ２１８の中央部２１８ｂよりも高さが高くなっており、サセプタ２１８には、周縁部２１８ａと中央部２１８ｂとの境界領域に段差部２１８ｃが形成されている。すなわち、サセプタ２１８は、周縁部２１８ａから中央部２１８ｂが窪んだ形状となっており、この窪んだ中央部２１８ｂ内にウェハ２００が搭載されている。言い換えれば、サセプタ２１８の周縁部２１８ａの厚みよりも、サセプタ２１８の中央部２１８ｂの厚みが小さく形成されているということもできる。また、図２および図３に示すように、サセプタ２１８の中央部２１８ｂには、複数のピン孔ＰＨが設けられており、このピン孔ＰＨに部材ＭＴが埋め込まれている。以上のようにして、ウェハ２００がサセプタ２１８に装填されることがわかる。
【００２８】
続いて、サセプタ保持機構において、ウェハ２００をサセプタ２１８から脱装する例について説明する。図４は、ウェハ２００をサセプタ２１８から分離する様子を示す断面図である。図４に示すように、サセプタ保持機構には、ウェハ２００を突き上げるための突き上げピンＰＮと、突き上げピンＰＮを昇降させる突き上げピン昇降機構ＵＤＵが設けられている。まず、サセプタ保持機構により、サセプタ２１８に形成されているピン孔ＰＨに埋め込まれた部材ＭＴに接触するように、突き上げピンＰＮの位置決めを行った後、突き上げピン昇降機構ＵＤＵによって、突き上げピンＰＮを上昇させる。すると、図４に示すように、ピン孔ＰＨに埋め込まれていた部材ＭＴとともにウェハ２００は、サセプタ２１８から分離する。このようにして、ウェハ２００がサセプタ２１８から脱装されることがわかる。このことから、ウェハ移載装置１２５ａにあるツイーザ（基板保持体）１２５ｃと、サセプタ２１８との間でウェハ２００を装填および脱装することができることがわかる。なお、ウェハ２００を突き上げた際に、ウェハ２００に対してダメージを与えることなく、かつ、ピン孔ＰＨからの放熱を抑制するために、突き上げピンＰＮの先端は、フランジ状に形成されていることが望ましい。
【００２９】
本実施の形態における基板処理装置１０１には、サセプタ保持機構の他に、サセプタ移動機構（図示せず）も備えている。この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。
【００３０】
次に、図１に示すように、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基板処理装置１０１内へ供給するために、供給ファンおよ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、このクリーンユニット１３４ａは、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、ウェ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に、供給ファンおよび防塵フィルタで構成されたクリーンユニット（図示せず）が設置されている。そして、このクリーンユニットから吹き出されたクリーンエアは、ウェハ移載装置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の外部へ排気されるようになっている。
【００３１】
ウェハ移載装置（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。）を維持することが可能な機密性能を有する耐圧筐体１４０が設置されている。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。
【００３２】
耐圧筐体１４０の正面壁１４０ａにはウェハ搬入搬出口（基板搬入搬出口）１４２が開設されており、ウェハ搬入搬出口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排気管（図示せず）とがそれぞれ接続されている。
【００３３】
ロードロック室１４１上方には、処理炉（反応炉）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。
【００３４】
図１に模式的に示すように、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アーム（図示せず）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。
【００３５】
ボート２１７は複数本の支柱（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ことができるように構成されている。基板処理装置１０１を構成する各部は、コントローラ２４０と電気的に接続されており、コントローラ２４０は、基板処理装置１０１を構成する各部の動作を制御するように構成されている。
【００３６】
本実施の形態における基板処理装置１０１は上記のように概略構成されており、以下にその動作について説明する。なお、以下の説明において、基板処理装置１０１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。
【００３７】
図１に示すように、カセット１１０がカセットステージ１１４に供給されるのに先立って、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上に載置される。このとき、カセットステージ１１４上に載置されるウェハ２００は垂直姿勢になっており、かつ、カセット１１０のウェハ出し入れ口が上方向を向くように載置される。
【００３８】
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から取り上げられるとともに、カセット１１０内のウェハ２００が水平姿勢となり、かつ、カセット１１０のウェハ出し入れ口が筐体１１１の後方を向くように、筐体１１１の後方に右周り縦方向へ９０°回転させられる。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あるいはバッファ棚１０７の指定された位置へ自動的に搬送される。そして、カセット１１０は、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、あるいは、直接カセット棚１０５に搬送される。
【００３９】
その後、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をウェハ移載装置１２５ａに対峙するように位置決めする。ウェハ２００は、カセット１１０からウェハ移載装置１２５ａのツイーザ１２５ｃによって、ウェハ出し入れ口を通じてピックアップされる。このとき、サセプタ保持機構では、突き上げピン昇降機構により突き上げピンが上昇される。続いて、ウェハ移載装置１２５ａにより、突き上げピン上にウェハ２００が載置される。そして、突き上げピン昇降機構により、ウェハ２００が載置された突き上げピンを下降させることにより、ウェハ２００がサセプタ上に搭載される。
【００４０】
次に、予め内部が大気圧状態とされていたロードロック室１４１のウェハ搬入搬出口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が脱装される。そして、サセプタ移動機構により、脱装されたサセプタは、ウェハ搬入搬出口１４２を通じてロードロック室１４１に搬入され、ボート２１７へサセプタが装填される。
【００４１】
ウェハ移載装置１２５ａはカセット１１０へ戻り、次のウェハ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、次のウェハ２００が載置されたサセプタをボート２１７に装填する。
【００４２】
予め指定された枚数のサセプタがボート２１７に装填されると、ウェハ搬入搬出口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によって上昇し、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。
【００４３】
ローディング後は、処理炉２０２においてウェハ２００に任意の処理が実施される。ウェハ２００の処理後、ボートエレベータ１１５によりボート２１７が引き出される。さらに、ロードロック室１４１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、概ね上述した動作と逆の動作により、処理済みのウェハ２００およびカセット１１０が筐体１１１の外部へ払い出される。以上のようにして、本実施の形態における基板処理装置１０１が動作する。
【００４４】
次に、本実施の形態における基板処理装置１０１の処理炉２０２について、図面を参照しながら説明する。図５は、本実施の形態における基板処理装置１０１の処理炉２０２と、処理炉２０２周辺の概略構成図であり、縦断面図として示されている。
【００４５】
図５に示すように、処理炉２０２は高周波電流を印加することにより加熱するための誘導加熱装置２０６を有する。この誘導加熱装置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により構成されている。ＲＦコイル２０６１は高周波電源（図示せず）に接続されており、この高周波電源により、ＲＦコイル２０６１には高周波電流が流れるようになっている。
【００４６】
壁体２０６２は、ステンレス材等の金属から構成されている。この壁体２０６２は、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、コイル支持部（図示せず）で支持される。コイル支持部は、ＲＦコイル２０６１と壁体２０６２との間において、半径方向に所定の隙間を持って、壁体２０６２に支持される。
【００４７】
壁体２０６２の外壁側には、この壁体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、このダクトの下流側には冷却装置としてのラジエータ２０６４と、排気装置としてのブロア２０６５が接続されている。
【００４８】
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、冷却媒体（図示せず）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により、冷却壁２０６３が冷却され、熱伝導により、壁体２０６２および壁体２０６２の内部が冷却される。
【００４９】
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円筒形状をしている。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、半導体基板としてのウェハ２００がボート２１７および被誘導体としてのサセプタ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されている。
【００５０】
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、上端および下端が開口した円筒形状をしている。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が保持体（図示せず）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。ここで、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定されず、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よい。
【００５１】
アウターチューブ２０５の側内壁には、処理室２０１内に配置されているそれぞれのウェハ２００に側方からガスを供給するために、シリコンカーバイド（ＳｉＣ）材で形成されたガス供給部２３２１と、処理室２０１内に配置されているそれぞれのウェハ２００を通過したガスを側方から排気するガス排気口２３１１が形成されている。
【００５２】
ガス供給部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孔２３２２が設けられている。このとき、ガス供給部２３２１は、ボート２１７に載置される複数のウェハ２００のそれぞれに均一にガスを供給することができるように、複数個所に設けることが望ましい。さらには、複数設けられたガス供給部２３２１のそれぞれのガス供給孔２３２２からのガス供給方向が平行となるように設けることが望ましい。また、ガス供給部２３２１をウェハ２００の中心に対して線対称の位置に複数設けるとよい。
【００５３】
アウターチューブ２０５の下方の外側壁には、ガス排気口２３１１と連通するガス排気管２３１と、ガス供給部２３２１と連通するガス供給管２３２とが設けられている。なお、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の側壁に設けてもよい。また、ガス供給部２３２１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の側壁に設けてもよい。
【００５４】
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およびバルブ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、このガス流量制御部２３５によって、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されるようになっている。
【００５５】
ガス排気管２３１の下流側には、圧力検出器としての圧力センサ（図示せず）およ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。圧力センサおよび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。
【００５６】
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、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、ロードロック室１４１の天板２５１の下面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。なお、ロードロック室１４１の天板２５１の炉口１６１の開口径を大きくして、シールキャップ２１９の上面とマニホールド２０９の下端とをＯリング３０１を介して直接、当接するように構成してもよい。
【００５７】
このシールキャップ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ェハ２００を回転させるように構成されている。
【００５８】
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。
【００５９】
回転機構２５４および昇降モータ２４８には、駆動制御部２３７が電気的に接続されており、駆動制御部２３７は、回転機構２５４および昇降モータ２４８が所望の動作をするように所望のタイミングにて制御するようになっている。
【００６０】
次に、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５に示すように、下方側のゾーンから、ＲＦコイルＬ、ＲＦコイルＣＬ、ＲＦコイルＣ、ＲＦコイルＣＵ、ＲＦコイルＵ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。これらの５つのゾーンに区分けされたＲＦコイルは独立して制御されるようになっている。
【００６１】
誘導加熱装置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放射温度計２６３が、例えば、４箇所に設置されている。この放射温度計２６３は、少なくとも一つ設置されていればよいが、複数個の放射温度計２６３を設置することで温度制御性を向上させることができる。
【００６２】
誘導加熱装置２０６および放射温度計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いて、誘導加熱装置２０６への通電状態を調節することができるようになっている。そして、温度制御部２３８によって、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されるようになっている。
【００６３】
さらに、ブロア２０６５にも、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から雰囲気を排出した後、ラジエータ２０６４を通して冷却し、ブロア２０６５の下流側で設備に排出される。すなわち、温度制御部２３８による制御に基づいて、ブロア２０６５が動作することにより、誘導加熱装置２０６およびアウターチューブ２０５を冷却することができる。
【００６４】
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。なお、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、より望ましいが、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は設けなくてもよい。
【００６５】
また、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して爆発が生じた際、壁体２０６２に所定の大きな圧力が加わることになる。このため、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、パネル等が破壊や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、内部圧力を放散するように構成されている。
【００６６】
続いて、本実施の形態における処理炉２０２周辺の構成について、図５を参照しながら説明する。予備室としてのロードロック室１４１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および昇降台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およびボール螺子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。
【００６７】
昇降台２４９には中空の昇降シャフト２５０が垂直方向に設置され、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１４１の天板２５１を貫通する。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ように充分な余裕がある。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がロードロック室１４１を気密に保つために設けられている。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、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。
【００６８】
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が気密状態で取付けられている。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の内部はロードロック室１４１内の雰囲気と隔離される。
【００６９】
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が設けられており、回転機構２５４の周辺部は、冷却機構２５７により冷却される。
【００７０】
さらに、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。そして、冷却機構２５７およびシールキャップ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。
【００７１】
昇降モータ２４８を駆動してボール螺子２４４が回転することにより、昇降台２４９および昇降シャフト２５０を介して駆動部収納ケース２５６が昇降する。
【００７２】
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、ウェ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が降下されて、ウェハ２００を外部に搬出できる状態となる。
【００７３】
ガス流量制御部２３５、圧力制御部２３６、駆動制御部２３７、および、温度制御部２３８は、操作部や入出力部を構成し、基板処理装置１０１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、および、主制御部２３９は、コントローラ２４０として構成されている。以上のようにして、本実施の形態における基板処理装置１０１の処理炉２０２と、処理炉２０２周辺の構造体が構成されている。
【００７４】
続いて、ボート２１７にウェハ２００が搭載されたサセプタ２１８を装填する構成について説明する。図６は、ボート２１７にウェハ２００が搭載されたサセプタ２１８を装填する様子を示す平面図である。まず、ボート２１７は、サセプタ２１８を保持する保持体として機能し、ボート２１７は、円盤状の底板２１７ａ（図５）と、円盤状の天板２１７ｂ（図５）と、底板と天板とを連結する石英からなる３本あるいは４本の支柱から構成されている。図６に示すように、複数の支柱ＰＲのそれぞれには、ウェハ２００を搭載する支持体としてのサセプタ２１８を保持する保持部ＨＵ１が形成されている。この保持部ＨＵ１は、支柱ＰＲのそれぞれからボート２１７の中心軸側に向けて突き出すように形成されている。
【００７５】
このように構成されているボート２１７に搭載されるサセプタ２１８は、図６に示すように、ウェハ２００よりも大径の円盤状に形成されており、円盤の主面に凹部が形成されている。すなわち、サセプタ２１８には、高さの異なる周縁部２１８ａと中央部２１８ｂが形成されており、周縁部２１８ａの厚みよりも中央部２１８ｂの厚みが小さくなるように形成されている。したがって、周縁部２１８ａと中央部２１８ｂの境界には段差部２１８ｃが形成されている。段差部２１８ｃの内側に形成されている中央部２１８ｂは、ウェハ２００の直径よりも若干大きい直径で形成されており、この中央部２１８ｂ内にウェハ２００が内包されるように搭載される。このように構成されているサセプタ２１８は、導電性材料（カーボンやカーボングラファイト）で形成されている。好適には、サセプタ２１８は、導電性材料の表面を炭化シリコン（ＳｉＣ）等のコーティング材で被覆してもよい。これにより、導電性材料から不純物が放出することを抑制することができる。
【００７６】
なお、サセプタ２１８は、ウェハ２００を周方向において均一に加熱しやすいため、円盤形状で形成されているほうが望ましいが、サセプタ２１８の主面が楕円で形成された板形状であっても、サセプタ２１８の主面が多角形で形成された板形状であってもよい。
【００７７】
次に、ウェハ２００が搭載されたサセプタ２１８をボート２１７に装填する側面方向から見た構成について説明する。図７は、ウェハ２００が搭載されたサセプタ２１８がボート２１７に装填されている様子を示す断面図である。図７に示すように、ボート２１７は、ボート２１７の延在方向（図７の上下方向）に延在する複数の支柱ＰＲと、複数の支柱ＰＲのそれぞれに対して、延在方向に等間隔で設けられた複数の保持部ＨＵ１を有している。そして、この保持部ＨＵ１は、複数の支柱ＰＲで互いに同じ高さに設けられており、互いに同じ高さに設けられた、例えば３つの保持部ＨＵ１でサセプタ２１８の両端を保持している。したがって、３つの保持部ＨＵ１で保持されたサセプタ２１８は、水平状態を維持するように配置される。具体的に、図７に示すように、ボート２１７には、延在方向に所定間隔で配置された保持部ＨＵ１のそれぞれにサセプタ２１８が搭載されている。したがって、ボート２１７には、複数のサセプタ２１８が、ボート２１７の延在方向に所定間隔を置いて積層配置されていることになる。このようにサセプタ２１８は、支柱ＰＲとは独立して設けられており、ボート２１７へのサセプタ２１８の装填、および、ボート２１７からのサセプタ２１８の脱装が可能なように構成されている。
【００７８】
ここで、サセプタ２１８を保持する保持部ＨＵ１は、支柱ＰＲから突き出ている形態に限らず、例えば、図８に示すように、支柱ＰＲのそれぞれに溝ＤＩＴを形成することにより、サセプタ２１８を保持するように構成してもよい。すなわち、支柱ＰＲの延在方向に等間隔で並ぶように複数の溝ＤＩＴを形成する。この溝ＤＩＴは、複数の支柱ＰＲで互いに同じ高さに設けられており、互いに同じ高さに設けられた、例えば３つの溝ＤＩＴでサセプタ２１８の両端を保持するように構成することができる。この場合、３つの溝ＤＩＴで保持されたサセプタ２１８は、水平状態を維持するように配置される。具体的に、図８に示すように、ボート２１７には、延在方向に所定間隔で配置された溝ＤＩＴのそれぞれにサセプタ２１８が搭載されている。したがって、支柱ＰＲに溝ＤＩＴを形成する場合も、複数のサセプタ２１８が、ボート２１７の延在方向に所定間隔を置いて積層配置されるようにボート２１７を構成することができる。
【００７９】
また、図９に示すように、強度を保ちつつサセプタ２１８との接触面積を小さくしてサセプタ２１８からボート２１７への熱伝導を抑制するために、保持部ＨＵ１上に、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からなる保持部ＨＵ２を設けるように構成することもできる。これにより、サセプタ２１８から保持部ＨＵ２への直接的な熱伝導を抑制することができ、保持部ＨＵ２および保持部ＨＵ１の変形および破損を防ぐことができる。
【００８０】
すなわち、支柱ＰＲの延在方向に等間隔で並ぶように複数の保持部ＨＵ１を形成し、複数の保持部ＨＵ１のそれぞれの上に保持部ＨＵ２を形成する。これらの保持部ＨＵ２は、複数の支柱ＰＲで互いに同じ高さに設けられており、互いに同じ高さに設けられた、例えば３つの保持部ＨＵ２でサセプタ２１８の両端を保持するように構成することができる。この場合、３つの保持部ＨＵ２で保持されたサセプタ２１８は、水平状態を維持するように配置される。具体的に、図９に示すように、ボート２１７には、延在方向に所定間隔で配置された保持部ＨＵ２のそれぞれにサセプタ２１８が搭載されている。したがって、支柱ＰＲに保持部ＨＵ１と保持部ＨＵ２を形成する場合も、複数のサセプタ２１８が、ボート２１７の延在方向に所定間隔を置いて積層配置されるようにボート２１７を構成することができる。
【００８１】
なお、図５に示すように、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の断熱筒２１６が配置されており、この断熱筒２１６により、誘導加熱装置２０６による誘導加熱で生じた熱がマニホールド２０９側に伝わりにくくなるように構成されている。この断熱筒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よい。また、断熱筒２１６に代えて、ボート２１７の下部に複数枚の断熱板を設けるように構成してもよい。
【００８２】
次に、本実施の形態における基板処理装置１０１を使用してウェハ２００上に膜を形成する成膜動作について、図５を参照しながら説明する。なお、以下の説明において、基板処理装置１０１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。まず、図５に示すように、処理炉２０２内にはボート２１７が搬入されているものとする。この状態で、誘導加熱装置２０６に高周波電流を流す。すると、処理炉２０２の内部に高周波電磁界が発生し、この高周波電磁界によって、被誘導体であるサセプタ２１８に渦電流が発生する。このサセプタ２１８では、渦電流によって誘導加熱が起こり、サセプタ２１８が加熱される。具体的に、渦電流は、被誘導体であるサセプタ２１８の周縁部で生じるため、誘導加熱装置２０６による誘導加熱では、主にサセプタ２１８の周縁部が加熱される。そして、周縁部が加熱されたサセプタ２１８では、熱伝導によってサセプタ２１８の周縁部からサセプタ２１８の中央部へ熱が流れ、サセプタ２１８の全体（周縁部と中央部）が加熱される。このようにしてサセプタ２１８が加熱されると、サセプタ２１８に搭載されているウェハ２００に熱伝導で熱が伝わり、ウェハ２００が加熱される。
【００８３】
このように本実施の形態における基板処理装置１０１では、誘導加熱方式でウェハ２００を加熱する方式を採用している。このとき、誘導加熱装置２０６に高周波電流を流すことによって発生する高周波電磁界によって、ウェハ２００を直接誘導加熱しても加熱量が足りないことが多い。したがって、本誘導加熱方式では、効率的に誘導加熱で加熱できるように被誘導体であるサセプタ２１８を使用している。つまり、誘導加熱方式の基板処理装置１０１では、効率的に誘導加熱によって加熱されるようにサセプタ２１８を使用している。そして、このサセプタ２１８を効率的に誘導加熱で加熱処理した後、加熱されたサセプタ２１８上のウェハ２００を、サセプタ２１８からの熱伝導によって加熱しているのである。このことから、サセプタ２１８は、ウェハ２００を搭載する機能を有しているとともに、その重要な機能として、高周波電磁界によって誘導加熱される性質を有していることがわかる。
【００８４】
このようにしてウェハ２００を加熱した後、処理炉２０２内に原料ガスを導入する。具体的に、図５に示すように、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る。その後、第１の処理ガスは、バルブ１７７を介して、ガス供給管２３２を経て、ガス供給部２３２１へ導入され、ガス供給孔２３２２から処理室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る。その後、第２の処理ガスは、バルブ１７８を介して、ガス供給管２３２を経て、ガス供給部２３２１へ導入され、ガス供給孔２３２２から処理室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る。その後、第３の処理ガスは、バルブ１７９を介して、ガス供給管２３２を経て、ガス供給部２３２１に導入され、ガス供給孔２３２２から処理室２０１内に導入される。
【００８５】
以上のようにして、処理室２０１に導入された第１の処理ガス、第２の処理ガス、および、第３の処理ガスは、ボート２１７に装填されたサセプタ２１８上に搭載されているウェハ２００の表面に供給され、加熱されているウェハ２００の表面で反応してウェハ２００上に膜が成膜される。その後、処理室２０１内のガスは、ガス排気口２３１１からガス排気管２３１を経て、真空排気装置２４６によって排気される。
【００８６】
図７は、ウェハ２００が搭載されたサセプタ２１８がボート２１７に装填されている様子を示す断面図である。図７に示すように、処理室２０１内に搬入されているボート２１７には、ウェハ２００を搭載したサセプタ２１８が支柱ＰＲの延在方向に積層して配置されている。このことから、本実施の形態における基板処理装置１０１では、複数のウェハ２００に対して一度に膜を成膜することができることがわかる。
【００８７】
ここで、図７に示すように、被誘導体であるサセプタ２１８においては、周縁部２１８ａと中央部２１８ｂの間に段差部２１８ｃが形成されており、凹んでいる中央部２１８ｂにウェハ２００が搭載されている。この利点について説明する。
【００８８】
例えば、サセプタの周縁部と中央部との間に段差部がなく、サセプタの周縁部と中央部に渡ってフラットであるサセプタ上にウェハを配置する場合を考える。この場合、サセプタのフラットな主面上に厚みのあるウェハが配置されることになることから、ウェハを配置した分だけサセプタの表面とウェハの表面との間に段差が形成されることになる。この場合、サセプタの側方から流入するガスがサセプタの表面とウェハの表面との間に形成されている段差にぶつかって乱流や澱みが発生しやすくなる。すると、ウェハの表面に対して均一にガスが供給されないこととなる結果、ウェハの表面全体に均一な膜を形成することが困難になるおそれがある。
【００８９】
また、ウェハが高温で処理される場合、ウェハ自体の熱変形などの影響や、ボート２１７が回転していることの影響などにより、サセプタ上に配置されているウェハの位置ずれが生じやすくなる。つまり、フラットなサセプタ上に配置されたウェハは固定されていないため、位置ずれを起こしやすくなる。位置ずれが生じると、複数のサセプタに搭載されたウェハごとに位置が多少ずれることになり、複数のウェハ間で成膜された膜の膜厚などにばらつきが生じるおそれがある。
【００９０】
さらに、サセプタの周縁部と中央部に渡ってフラットであるサセプタ上にウェハを配置すると、ウェハの裏面の端部にもガスが導入されやすくなり、ウェハの裏面側へ回り込むように膜が形成されやすくなる。
【００９１】
これに対し、図７に示すように、サセプタ２１８において、周縁部２１８ａと中央部２１８ｂの間に段差部２１８ｃを形成し、凹んでいる中央部２１８ｂにウェハ２００が搭載されるように構成する場合は上述した不都合を回避することができる。
【００９２】
好ましくは、サセプタ２１８の周縁部２１８ａと、サセプタ２１８の中央部２１８ｂの間に形成される段差部２１８ｃは、ウェハ２００が載置されると、サセプタ２１８の周縁部２１８ａとウェハ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とよい。これにより、サセプタ２１８の側方から流入するガスが周縁部２１８ａを通り、乱流や澱みの発生を抑制しつつ、スムースにウェハ２００の表面に到達させることができる。この結果、ウェハの表面に対して均一にガスが供給されることになり、ウェハの表面全体に均一な膜を形成することができる。
【００９３】
また、ウェハ２００が高温で処理されると、熱変形などの影響により、ウェハ２００が位置ずれを起こしやすいが、段差部２１８ｃにウェハ２００が保持されているので確実にウェハ２００の位置ずれを抑制することができる。したがって、複数のサセプタ２１８に搭載されたウェハ２００ごとに位置がずれることを抑制することができ、複数のウェハ間で成膜された膜の膜厚などにばらつきが生じることを防止できる。
【００９４】
さらに、サセプタ２１８の周縁部２１８ａの表面よりも低い中央部２１８ｂの表面にウェハ２００の裏面が密着し、かつ、サセプタ２１８の周縁部２１８ａとウェハ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場合には、特に、ガスがウェハ２００の裏面に回りこみにくくなる。このため、ウェハ２００の裏面での膜の堆積を抑制することができる。
【００９５】
以上のことから、被誘導体であるサセプタ２１８においては、周縁部２１８ａと中央部２１８ｂの間に段差部２１８ｃが形成されており、凹んでいる中央部２１８ｂにウェハ２００が搭載されるように構成されている。
【００９６】
次に、このように構成されている基板処理装置１０１ついて本発明者が検討した結果、現状の基板処理装置１０１では、以下に示すような問題点があることを本発明者は見出した。この問題点について以下に説明する。
【００９７】
図５に示すように、基板処理装置１０１の処理室２０１内には、複数枚の被誘導体であるサセプタ２１８を保持する被誘導体保持体であるボート２１７が配置されるが、さらに、処理室２０１の内部にはサセプタ２１８に搭載されたウェハ２００の表面に処理ガスを導入するためのガス供給部２３２１も設けられている。このガス供給部２３２１は、処理室２０１の延在方向に延在し、ガスを射出する複数のガス供給孔２３２２を備えている。つまり、ガス供給部２３２１に設けられている複数のガス供給孔２３２２は処理室２０１の延在方向に並んで、ボート２１７に保持されているサセプタ２１８上に配置されているそれぞれのウェハ２００に処理ガスを供給するように構成されている。したがって、ウェハ２００上に効率よく膜を成膜するには、複数のガス供給孔２３２２のそれぞれの形成位置（高さ）が、高さ方向において、隣接するウェハ２００間の中央位置に近い位置に配置することが望ましい。
【００９８】
ところが、ガス供給部２３２１は、直接誘導加熱装置によって誘導加熱されにくく、かつ、ボート２１７のように誘導加熱されるサセプタ２１８と直接接触していないことから、ガス供給部２３２１の温度はそれほど高温にならない。つまり、ボート２１７は、誘導加熱されるサセプタ２１８と直接接触していることから、高温となり高価な高耐熱性材料（例えば、シリコンカーバイド（ＳｉＣ））から形成する必要があるのに対し、ガス供給部２３２１は、サセプタ２１８からの熱影響を受けにくいことから、高価な高耐熱性材料を使用する必要がない。すなわち、ガス供給部２３２１は、コスト低減の観点から、耐熱性の要求されるボート２１７とは異なる安価な材料（例えば、石英（ＳｉＯ））から構成される。
【００９９】
このように、上述した基板処理装置１０１では、ガス供給部２３２１の構成材料とボート２１７の構成材料が異なることになる。この場合、プロセス温度（高温）でウェハ２００を処理することになるが、材質の相違および熱影響具合から、ガス供給部２３２１を構成する材料（例えば、石英（ＳｉＯ））の熱膨張率と、ボート２１７を構成する材料（例えば、シリコンカーバイド（ＳｉＣ））の熱膨張率が異なることに起因して、処理ガスを供給するガス供給孔２３２２の位置が、高さ方向において、隣接するウェハ２００間の中央位置に近い位置からずれてしまう。つまり、通常は、ガス供給部２３２１に設けられているガス供給孔２３２２の位置が、高さ方向において、隣接するウェハ２００間の中央位置に近い位置にくるように、処理室２０１内に搬入されるボート２１７の位置が決定される。しかし、この場合、実際に処理を開始する高温状態になると、ガス供給部２３２１とボート２１７との熱膨張率の相違から、ガス供給孔２３２２の位置と、ボート２１７に保持されているサセプタ２１８上のウェハ２００の位置がずれることになる。すると、ボート２１７に搭載されている複数のウェハ２００のそれぞれにおいて、処理ガスの供給状態が微妙に変化するため、ぞれぞれのウェハ２００上に形成される膜の膜厚や膜質が異なることになる。すなわち、一度に処理される複数枚のウェハ２００において、その配置位置によって形成される膜の膜厚や膜質にばらつきが生じてしまう。
【０１００】
具体的に、図１０を参照しながら、上述した問題点について詳述する。まず、図１０（ａ）は、従来例において、反応炉（処理室）内にボート２１７を搬入した状態を示す部分拡大図である。図１０（ａ）に示すように、ボート２１７は、支柱ＰＲと保持部ＨＵ１を備えており、保持部ＨＵ１にサセプタ２１８が搭載されている。このサセプタ２１８上にウェハ２００が配置されている。なお、ボート２１７には、例えば、３つの支柱ＰＲが存在するが、図１０（ａ）では、左側に支柱ＰＲと保持部ＨＵ１が存在する領域が図示されている一方、右側は支柱ＰＲおよび保持部ＨＵ１が存在しない領域が図示されている。そして、ボート２１７の支柱ＰＲや保持部ＨＵ１が存在しない右側（側方）には、ガス供給部２３２１が配置されている。すなわち、このガス供給部２３２１は、ボート２１７の延在方向と同じ方向に延在し、この延在方向に沿って、ガスを射出する複数のガス供給孔２３２２が備えられている。つまり、ガス供給部２３２１に設けられている複数のガス供給孔２３２２はボート２１７の延在方向に並んで、ボート２１７に保持されているサセプタ２１８上に配置されているそれぞれのウェハ２００に処理ガスを供給するように構成されている。このとき、図１０（ａ）に示すように、複数枚のウェハ２００上に効率よく、かつ均一に膜を成膜するため、複数のガス供給孔２３２２のそれぞれの形成位置（高さ）が、高さ方向において、隣接するウェハ２００間の中央位置に近い位置に配置されている。このような状態で、ボート２１７が処理室内に搬入されている。
【０１０１】
続いて、ウェハ２００上に成膜処理を実施するため、誘導加熱装置による誘導加熱によってサセプタ２１８を加熱する。このとき、誘導加熱されたサセプタ２１８からの熱伝導によってウェハ２００が加熱されるとともに、サセプタ２１８を保持している保持部ＨＵ１を介してサセプタ２１８からボート２１７へ熱が伝わり、ボート２１７も高温に加熱される。一方、ガス供給部２３２１は、それ自体誘導加熱されにくい材質から構成されているとともに、誘導加熱されるサセプタ２１８に直接接触していないことから、ガス供給部２３２１はボート２１７ほど高温にならない。さらに、ボート２１７は、例えば、シリコンカーバイド（ＳｉＣ）から構成され、ガス供給部２３２１は石英から構成されている。
【０１０２】
したがって、ボート２１７とガス供給部２３２１は、温度が相違するとともに、構成材料が相違するため、熱膨張率の差により、成膜処理時のボート２１７の伸び代と、ガス供給部２３２１の伸び代が異なることになる。このため、加熱処理前の段階では、図１０（ａ）に示すように、複数のガス供給孔２３２２のそれぞれの形成位置（高さ）が、高さ方向において、隣接するウェハ２００間の中央位置に近い位置に配置されていたが、加熱処理の際には、図１０（ｂ）に示すように、ボート２１７とガス供給部２３２１の熱膨張率の相違から、複数のガス供給孔２３２２のそれぞれの形成位置（高さ）が、図１０（ａ）に示す場合からずれることになる。この結果、図１０（ｂ）に示すように、複数のガス供給孔２３２２から射出された処理ガスが効率よくウェハ２００上に供給されないこととなり、複数のウェハ２００のそれぞれにおいて、処理ガスの供給状態が微妙に変化する。このため、ぞれぞれのウェハ２００上に形成される膜の膜厚や膜質が異なることになる。すなわち、一度に処理される複数枚のウェハ２００において、その配置位置によって形成される膜の膜厚や膜質にばらつきが生じてしまう問題点が発生する。
【０１０３】
そこで、本実施の形態では、一度に処理される複数枚のウェハ２００において、その配置位置によって形成される膜の膜厚や膜質にばらつきが生じてしまうことを抑制できる工夫を施している。以下に、この工夫を施した本実施の形態における技術的思想について図面を参照しながら説明する。
【０１０４】
図１１（ａ）は、本実施の形態において、反応炉（処理室）内にボート２１７を搬入した状態を示す部分拡大図である。図１１（ａ）に示すように、ボート２１７は、支柱ＰＲと保持部ＨＵ１を備えており、保持部ＨＵ１にサセプタ２１８が搭載されている。このサセプタ２１８上にウェハ２００が配置されている。なお、ボート２１７には、例えば、３つの支柱ＰＲが存在するが、図１１（ａ）では、左側に支柱ＰＲと保持部ＨＵ１が存在する領域が図示されている一方、右側は支柱ＰＲおよび保持部ＨＵ１が存在しない領域が図示されている。そして、ボート２１７の支柱ＰＲや保持部ＨＵ１が存在しない右側（側方）には、ガス供給部２３２１が配置されている。すなわち、このガス供給部２３２１は、ボート２１７の延在方向と同じ方向に延在し、この延在方向に沿って、ガスを射出する複数のガス供給孔２３２２が備えられている。つまり、ガス供給部２３２１に設けられている複数のガス供給孔２３２２はボート２１７の延在方向に並んで、ボート２１７に保持されているサセプタ２１８上に配置されているそれぞれのウェハ２００に処理ガスを供給するように構成されている。このとき、図１１（ａ）に示すように、予め複数のガス供給孔２３２２のそれぞれの形成位置（高さ）が、高さ方向において、隣接するウェハ２００間の中央位置に近い位置からずれるように配置されている。このような状態で、ボート２１７が処理室内に搬入されている。つまり、本実施の形態では、加熱処理を実施する前段階においては、予め複数のガス供給孔２３２２のそれぞれの形成位置（高さ）が、高さ方向において、隣接するウェハ２００間の中央位置に近い位置からずれている点に特徴がある。
【０１０５】
この状態で、次に、ウェハ２００上に成膜処理を実施するため、誘導加熱装置による誘導加熱によってサセプタ２１８を加熱する。このとき、誘導加熱されたサセプタ２１８からの熱伝導によってウェハ２００が加熱されるとともに、サセプタ２１８を保持している保持部ＨＵ１を介してサセプタ２１８からボート２１７へ熱が伝わり、ボート２１７も高温に加熱される。一方、ガス供給部２３２１は、それ自体誘導加熱されにくい材質から構成されているとともに、誘導加熱されるサセプタ２１８に直接接触していないことから、ガス供給部２３２１はボート２１７ほど高温にならない。さらに、ボート２１７は、例えば、シリコンカーバイド（ＳｉＣ）から構成され、ガス供給部２３２１は石英から構成されている。
【０１０６】
したがって、ボート２１７とガス供給部２３２１は、温度が相違するとともに、構成材料が相違するため、熱膨張率の差により、成膜処理時のボート２１７の伸び代と、ガス供給部２３２１の伸び代が異なることになる。このとき、本実施の形態では、図１１（ａ）に示すように、加熱処理を実施する前段階で、予め複数のガス供給孔２３２２のそれぞれの形成位置（高さ）が、高さ方向において、隣接するウェハ２００間の中央位置に近い位置からずれるように配置している。このことから、加熱処理が実施されると、ボート２１７の伸び代と、ガス供給部２３２１の伸び代が相違するため、本実施の形態では、図１１（ｂ）に示すように、加熱処理が実施される場合、前記加熱処理をする前よりも、複数のガス供給孔２３２２のそれぞれの形成位置（高さ）が、高さ方向において、隣接するウェハ２００間の中央位置に近い位置に配置されるように調整される。すなわち、本実施の形態では、加熱処理でのボート２１７の熱膨張率と、ガス供給部２３２１の熱膨張率が相違することを予め見越して、予め複数のガス供給孔２３２２のそれぞれの形成位置（高さ）が、高さ方向において、隣接するウェハ２００間の中央位置に近い位置からずれるように配置しているのである。このように構成することにより、加熱処理の際には、前記加熱処理をする前よりも、複数のガス供給孔２３２２のそれぞれの形成位置（高さ）が、高さ方向において、隣接するウェハ２００間の中央位置に近い位置に配置されるようになる。このことから、本実施の形態によれば、図１１（ｂ）に示すように、各ウェハ２００の表面に効率よく、かつ、均一に処理ガスを供給することができる。この結果、本実施の形態によれば、一度に処理される複数枚のウェハ２００において、その配置位置によって形成される膜の膜厚や膜質にばらつきが生じてしまうことを抑制できるという顕著な効果を得ることができるのである。
【０１０７】
以上のように、本実施の形態における特徴点は、加熱処理の前段階では、予め、加熱処理でのボート２１７とガス供給部２３２１の熱膨張率の相違に起因した伸び代の相違を吸収するように、複数のガス供給孔２３２２のそれぞれの形成位置（高さ）が、高さ方向において、隣接するウェハ２００間の中央位置に近い位置からずれるように配置する点にある。これにより、実際に加熱処理が実施された場合、ずらした高さが、加熱処理でのボート２１７とガス供給部２３２１の熱膨張率の相違に起因した伸び代の相違で相殺されて、加熱処理を実施する際には、図１１（ｂ）に示すように、各ウェハ２００の表面に効率よく、かつ、均一に処理ガスを供給することができる。
【０１０８】
具体的な一例を説明すると、加熱処理時にＳｉＣ製のボート２１７の温度が１０００℃、石英製のガス供給部２３２１の温度が９００℃となったと仮定する。この場合、１ｍの部材の室温からの熱膨張量を比較すると、ＳｉＣ製のボート２１７の熱膨張量は６．４ｍｍ（熱膨張係数６．６×１０−６／℃）であり、石英製のガス供給部２３２１（ノズル）の熱膨張量は０．５ｍｍ（熱膨張係数５．６×１０−７／℃）となる。この熱膨張量の相違を吸収するように、加熱処理前の段階で、複数のガス供給孔２３２２のそれぞれの形成位置（高さ）が、高さ方向において、隣接するウェハ２００間の中央位置に近い位置からずれるように配置する。これにより、実際に加熱処理が実施された場合、ずらした高さが、加熱処理でのボート２１７とガス供給部２３２１の熱膨張率の相違に起因した伸び代の相違で相殺されて、加熱処理を実施する際には、図１１（ｂ）に示すように、各ウェハ２００の表面に効率よく、かつ、均一に処理ガスを供給することができる。
【０１０９】
なお、本実施の形態では、１枚のウェハ２００に対して、ガス供給孔２３２２が１個の場合の例を示しているが、１枚のウェハ２００に対して、複数のガス供給孔２３２２が数個ある場合にも、本実施の形態における技術的思想を適用することができる。
【０１１０】
また、本実施の形態では、ボート２１７をＳｉＣ製とし、ガス供給部２３２１を石英製としている例について説明しているが、本実施の形態における技術的思想は、これに限らず、ボート２１７の構成材料と、ガス供給部２３２１の構成材料を熱膨張率の異なる材料から構成する場合に幅広く適用することができる。例えば、ボート２１７の熱膨張率がガス供給部２３２１の熱膨張率よりも大きい場合だけでなく、逆に、ボート２１７の熱膨張率がガス供給部２３２１の熱膨張率よりも小さい場合にも同様の問題が生じるので、この場合も本実施の形態における技術的思想を適用することができる。
【０１１１】
本実施の形態における基板処理装置は上記のように構成されており、次に、本実施の形態における基板処理装置を使用した基板の製造工程について説明する。具体的に、本実施の形態では、基板の製造工程の一工程として、ウェハ２００などの基板上に、エピタキシャル成長法を使用してシリコン（Ｓｉ）などの半導体膜を形成する方法について説明する。なお、以下の説明において、本実施の形態における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。
【０１１２】
ウェハ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５に示すように、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および昇降シャフト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。ここで、図１１（ａ）に示すように、予め複数のガス供給孔２３２２のそれぞれの形成位置（高さ）が、高さ方向において、隣接するウェハ２００間の中央位置に近い位置からずれるように配置されている。このような状態で、ボート２１７が処理室内に搬入されている。
【０１１３】
続いて、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ＡＰＣバルブ（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。そして、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、ガス供給部２３２１、ガス供給孔２３２２、および、ガス排気口２３１１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、ウェハ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（渦電流）を生じさせる。
【０１１４】
具体的に、誘導加熱装置２０６にて処理炉２０２内の少なくともボート２１７に保持された複数枚のサセプタ２１８を誘導加熱して、サセプタ２１８に収納されたウェハ２００を加熱する。このとき、本実施の形態では、図１１（ｂ）に示すように、加熱処理が実施される場合、前記加熱処理をする前よりも、複数のガス供給孔２３２２のそれぞれの形成位置（高さ）が、高さ方向において、隣接するウェハ２００間の中央位置に近い位置に配置されるように調整される。すなわち、本実施の形態では、加熱処理でのボート２１７の熱膨張率と、ガス供給部２３２１の熱膨張率が相違することを予め見越して、予め複数のガス供給孔２３２２のそれぞれの形成位置（高さ）が、高さ方向において、隣接するウェハ２００間の中央位置に近い位置からずれるように配置しているので、加熱処理の際には、前記加熱処理をする前よりも、複数のガス供給孔２３２２のそれぞれの形成位置（高さ）が、高さ方向において、隣接するウェハ２００間の中央位置に近い位置に配置されるようになる。
【０１１５】
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。なお、この際、ブロア２０６５は、アウターチューブ２０５の側壁、ガス供給部２３２１、ガス供給孔２３２２、ガス排気口２３１１の温度がウェハ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で制御される。ウェハ２００は、例えば１１００℃に加熱される。また、ウェハ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、ガス供給部２３２１、ガス供給孔２３２２、ガス排気口２３１１の温度がウェハ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。
【０１１６】
続いて、回転機構２５４により、ボート２１７が回転することで、サセプタ２１８、および、このサセプタ２１８に載置されているウェハ２００が回転する。
【０１１７】
次に、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、Ｓｉ系およびＳｉＧｅ（シリコンゲルマニウム）系の処理ガスとして、ＳｉＨ４（シラン）、Ｓｉ２Ｈ６（ジシラン）、ＳｉＨ２Ｃｌ２（ジクロロシラン）、ＳｉＨＣｌ３（トリクロロシラン）、ＳｉＣｌ４（テトラクロロシラン）等と、ドーピングガスとしては、Ｂ２Ｈ６（ジボラン）、ＢＣl３（三塩化ホウ素）、ＰＨ３（ホスフィン）等と、キャリアガスとして、水素（Ｈ２）がそれぞれ封入されている。ウェハ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。そして、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が開かれる。これにより、それぞれの処理ガスがガス供給管２３２を流通して、ガス供給部２３２１に流入される。そして、ガス供給部２３２１に設けられているガス供給孔２３２２から、図１１（ｂ）に示すように、各ウェハ２００の表面に効率よく、かつ、均一に処理ガスを供給することができる。
【０１１８】
ガス供給部２３２１の流路断面積は、複数あるガス供給孔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孔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、ガス排気口２３１１に排出され、その後、ガス排気口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、加熱されたウェハ２００と接触し、ウェハ２００の表面上にエピタシャル成長によってシリコン（Ｓｉ）などの半導体膜が形成される。このようにして、本実施の形態によれば、一度に処理される複数枚のウェハ２００において、その配置位置によって形成される膜の膜厚や膜質にばらつきが生じてしまうことを抑制できるという顕著な効果を得ることができる。
【０１１９】
予め設定された時間が経過すると、不活性ガス供給源（図示せず）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。
【０１２０】
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、処理済のウェハ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、処理済のウェハ２００は、ボート２１７より取出される（ウエハディスチャージ）。以上のようにして、ウェハ２００上に半導体膜を形成することができる。
【０１２１】
以上、本発明者によってなされた発明をその実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の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ことは言うまでもない。
【０１２２】
前記実施の形態で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、半導体膜をＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法で形成する場合、原料ガスとして、トリクロロシラン（ＳｉＨＣｌ３）などを用いることができるし、ドーパントガスとして、例えば、ボロン含有ガスであるジボラン（Ｂ２Ｈ６）ガスなどを用いることができる。さらに、キャリアガスとして、水素（Ｈ２）を使用することができる。
【０１２３】
また、前記実施の形態ではエピタキシャル装置を例示して説明したが、ＣＶＤ装置、ＡＬＤ装置、酸化装置などその他の基板処理装置においても本発明における技術的思想を適用することができる。
【０１２４】
本発明は少なくとも以下の実施の形態を含む。
【０１２５】
〔付記１〕
内部で基板を処理する反応容器と、
前記基板を支持しつつ加熱する被誘導体と、
複数枚の前記被誘導体を前記反応容器の延在方向に積層保持する被誘導体保持体と、
前記反応容器内の前記被誘導体保持体の側方で前記被誘導体の積層方向に延在し前記被誘導体に支持された複数枚の前記基板に対してガスを供給するガス供給部と、
前記反応容器内に前記被誘導体保持体に保持された複数枚の前記被誘導体を誘導加熱する誘導加熱装置と、
を有し、
前記ガス供給部は、前記被誘導体保持体とは熱膨張率の異なる材料で形成されており、前記誘導加熱装置が前記被誘導体を誘導加熱し、前記被誘導体に支持された前記基板を加熱処理する際に、熱膨張により、前記ガス供給部に設けられた複数のガス供給孔のそれぞれが、前記加熱処理をする前よりも、高さ方向において、隣接する前記基板間の中央位置に近い位置に配置されるように設定されている基板処理装置。
【０１２６】
〔付記２〕
基板を支持した状態の被誘導体が複数枚積層保持された被誘導体保持体を反応容器に搬送する工程と、
誘導加熱装置にて前記反応容器内の前記被誘導体保持体に保持された複数枚の前記被誘導体を誘導加熱するとともに、
前記反応容器内の前記被誘導体保持体の側方で前記被誘導体の積層方向に延在し前記被誘導体に支持された複数枚の前記基板に対してガスを供給するガス供給部であって、前記被誘導体保持体とは熱膨張率の異なる材料で形成された前記ガス供給部が熱膨張することによって、前記ガス供給部に設けられた複数のガス供給孔のそれぞれが、前記誘導加熱する前よりも、高さ方向において、隣接する前記基板間の中央位置に近い位置に配置され、この状態で前記複数のガス供給孔から前記基板に対してガスを供給しつつ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。
【０１２７】
〔付記３〕
前記被誘導体保持体は、炭化珪素で形成されており、前記ガス供給部は、石英製で形成されている付記１の基板処理装置。
【０１２８】
〔付記４〕
前記ガス供給部には、少なくとも前記誘導加熱装置が前記被誘導体を誘導加熱せずに、前記被誘導体に支持された前記基板を加熱処理しない際には、前記複数のガス供給孔のそれぞれが、前記加熱処理中よりも、高さ方向において、隣接する前記基板間の中央位置から遠い位置にずれて配置されている付記１の基板処理装置。
【産業上の利用可能性】
【０１２９】
本発明は、半導体装置を製造する製造業に幅広く利用することができる。
【符号の説明】
【０１３０】
１０１  基板処理装置
１０３  正面メンテナンス口
１０４  正面メンテナンス扉
１０５  カセット棚
１０６  スライドステージ
１０７  バッファ棚
１１０  カセット
１１１  筐体
１１１ａ  正面壁
１１２  カセット搬入搬出口
１１３  フロントシャッタ
１１４  カセットステージ
１１５  ボートエレベータ
１１８  カセット搬送装置
１１８ａ  カセットエレベータ
１１８ｂ  カセット搬送機構
１２５  ウェハ移載機構
１２５ａ  ウェハ移載装置
１２５ｂ  ウェハ移載装置エレベータ
１２５ｃ  ツイーザ
１３４ａ  クリーンユニット
１４０  耐圧筐体
１４０ａ  正面壁
１４１  ロードロック室
１４２  ウェハ搬入搬出口
１４３  ゲートバルブ
１４４  ガス供給管
１４７  炉口ゲートバルブ
１６１  炉口
１７７  バルブ
１７８  バルブ
１７９  バルブ
１８０  第１のガス供給源
１８１  第２のガス供給源
１８２  第３のガス供給源
１８３  ＭＦＣ
１８４  ＭＦＣ
１８５  ＭＦＣ
２００  ウェハ
２０１  処理室
２０２  処理炉
２０５  アウターチューブ
２０６  誘導加熱装置
２０９  マニホールド
２１６  断熱筒
２１７  ボート
２１７ａ  底板
２１７ｂ  天板
２１８  サセプタ
２１８ａ  周縁部
２１８ｂ  中央部
２１８ｃ  段差部
２１９  シールキャップ
２３１  ガス排気管
２３２  ガス供給管
２３５  ガス流量制御部
２３６  圧力制御部
２３７  駆動制御部
２３８  温度制御部
２３９  主制御部
２４０  コントローラ
２４２  ＡＰＣバルブ
２４４  ボール螺子
２４５  下基板
２４６  真空排気装置
２４７  上基板
２４８  昇降モータ
２４９  昇降台
２５０  昇降シャフト
２５１  天板
２５２  昇降基板
２５３  駆動部カバー
２５４  回転機構
２５５  回転軸
２５６  駆動部収納ケース
２５７  冷却機構
２５８  電力供給ケーブル
２５９  冷却流路
２６０  冷却水配管
２６３  放射温度計
２６４  ガイドシャフト
２６５  ベローズ
３０１  Ｏリング
３０９  Ｏリング
２０６１  ＲＦコイル
２０６２  壁体
２０６３  冷却壁
２０６４  ラジエータ
２０６５  ブロア
２０６６  開口部
２０６７  爆発放散口開閉装置
２３１１  ガス排気口
２３２１  ガス供給部
２３２２  ガス供給孔
Ｃ  ＲＦコイル
ＣＬ  ＲＦコイル
ＣＵ  ＲＦコイル
ＨＵ１  保持部
ＨＵ２  保持部
Ｌ  ＲＦコイル
ＭＴ  部材
ＰＨ  ピン孔
ＰＮ  突き上げピン
ＰＲ  支柱
Ｕ  ＲＦコイル
ＵＤＵ  突き上げピン昇降機構
【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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