(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の基板を上下方向に積層した状態で収容する処理室と、
前記処理室内に処理ガスを供給するガス供給系と、
前記処理室内の雰囲気を排気する排気系と、
前記処理ガスを活性な状態とするため、前記基板の積層方向に延在された可撓性の部材から構成される少なくとも一対の電極と、
前記電極を収容する保護管と、
を有し、
前記保護管は最上端の基板位置よりも上側領域において屈曲部が設けられ、前記電極の先端が前記屈曲部を越えて前記保護管の先端側に位置している基板処理装置。
【請求項２】
前記保護管の屈曲部は１つの曲率部から成り、前記電極は前記曲率部に沿って前記保護管の先端側まで延在している、請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項３】
前記保護管の屈曲部は複数の曲率部から成り、前記電極は前記複数の曲率部に沿って前記保護管の先端側まで延在している、請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項４】
前記保護管の屈曲部は２つの曲率部から成り、前記電極は前記２つの曲率部に沿って前記保護管の先端側まで延在している、請求項３に記載の基板処理装置。
【請求項５】
前記保護管は先端部と下端部とを有し、前記先端部は閉塞端であって、前記下端部は前記電極が挿入される端部である、請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項６】
前記電極は、網組電極の内部に芯を組み込んだ構造を有する、請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項７】
処理管と、
前記処理管内で複数の基板を上下方向に積層した状態で支持する支持部と、
前記処理管内に処理ガスを供給するガス供給系と、
前記処理管内の雰囲気を排気する排気系と、
前記基板の積層方向に延在された可撓性の部材から構成される少なくとも一対の電極と、
前記処理管の内側に配置され、前記電極を収容する保護管と、
を有し、
前記保護管は前記支持部に支持される最上端の基板位置よりも上側領域において屈曲部が設けられ、前記電極の先端が前記屈曲部に沿って前記保護管の先端側まで延在している基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板処理装置に関し、特に、プラズマにより励起された処理ガスを利用して半導体ウエハに成膜を行う基板処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１０は、従来の基板処理装置の縦型の基板処理炉を説明するための概略横断面図であり、図１０のＣＣ線縦断面は、図２の縦断面図に相当した図である。図１１は、図１０のＣＣ線部分拡大縦断面図である。【０００３】
プラズマにより励起された処理ガスを利用して半導体ウエハに成膜を行う基板処理装置には、処理ガスとの反応を防止するために、プラズマを発生させる電極２６９、２７０を電極保護管２７５内に収容する構造のものがある。【０００４】
電極保護管２７５は途中で屈曲しており、下端の斜め部は、処理管２０３の側壁から外部に突き出している。【０００５】
電極２６９及び電極２７０として、可撓性のある部材、例えば、編組構造（編込み構造）のものを使用することにより、電極保護管２７５内に、電極保護管２７５の下端の斜め部から電極２６９、２７０を挿入すると共に、電極２６９、２７０を電極保護管２７５の上端部まで達するようにすることができる（特許文献１参照）。
【特許文献１】特願２００４−５５４４６号
【０００６】
しかしながら、可撓性のある電極２６９および電極２７０として、編組構造のものを使用する場合、図１２に示すように、熱の影響や長期使用で、弾性の低下もしくは自重により初期長より短くなる場合がある。
また、図１３に示すように、編組構造の場合伸縮が可能で、引張りによって伸縮し長さに固体ばらつきが発生するので、長さの規定が困難である。
また、図１４に示すように、電極保護管２７５との摩擦で全長が縮むことがある。【０００７】
電極２６９、２７０の上部端は、最上部のウエハ２００よりも上側に位置している。しかしながら、電極２６９、２７０に縮みが発生した結果、炉内上部のプラズマ状態（密度など）が、他の部分のプラズマ状態と異なり、その結果、炉内上部に位置したウエハ２００に成膜される膜の膜厚が低下し、ウエハ間の均一性が悪化し、成膜結果に悪影響を及ぼす。【０００８】
従って、本発明の主な目的は、上下方向に積層された基板の積層方向に延在する可撓性の部材から構成される電極を備える基板処理装置であって、電極の上下方向の変形を抑制できる基板処理装置を提供することにある。
【発明の開示】
【０００９】
本発明の一態様によれば、
複数の基板を上下方向に積層した状態で収容する処理室と、
前記処理室内に処理ガスを供給するガス供給系と、
前記処理室内の雰囲気を排気する排気系と、
前記処理ガスを活性な状態とするため、前記基板の積層方向に延在された可撓性の部材から構成される少なくとも一対の電極と、
前記電極を収容する保護管と、
を有し、
前記保護管は最上端の基板位置よりも上側領域において屈曲部が設けられ、前記電極の先端が前記屈曲部を越えて前記保護管の先端側に位置している基板処理装置が提供される。
【００１０】
本発明の他の態様によれば、
処理管と、
前記処理管内で複数の基板を上下方向に積層した状態で支持する支持部と、
前記処理管内に処理ガスを供給するガス供給系と、
前記処理管内の雰囲気を排気する排気系と、
前記基板の積層方向に延在された可撓性の部材から構成される少なくとも一対の電極と、
前記処理管の内側に配置され、前記電極を収容する保護管と、
を有し、
前記保護管は前記支持部に支持される最上端の基板位置よりも上側領域において屈曲部が設けられ、前記電極の先端が前記屈曲部に沿って前記保護管の先端側まで延在している基板処理装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の好ましい実施例に係る基板処理装置の縦型の基板処理炉を説明するための概略横断面図である。
【図２】図１のＡＡ線縦断面図である。
【図３】図２の部分拡大縦断面図である。
【図４】図１のＢＢ線部分拡大縦断面図である。
【図５】本発明の好ましい実施例に係る基板処理装置に使用するプラズマ発生用電極および電極保護管を説明するための概略縦断面図である。
【図６】本発明の好ましい実施例に係る基板処理装置に使用するプラズマ発生用電極および電極保護管を説明するための概略縦断面図である。
【図７】本発明の好ましい実施例に係る基板処理装置に使用するプラズマ発生用電極を説明するための概略図である。
【図８】本発明の好ましい実施例に係る基板処理装置を説明するための概略斜視図である。
【図９】本発明の好ましい実施例に係る基板処理装置を説明するための概略縦断面図である。
【図１０】従来の基板処理装置の縦型の基板処理炉を説明するための概略横断面図である。
【図１１】図１０のＣＣ線部分拡大縦断面図である。
【図１２】従来のプラズマ発生用電極を説明するための概略縦断面図である。
【図１３】従来のプラズマ発生用電極を説明するための概略縦断面図である。
【図１４】従来のプラズマ発生用電極を説明するための概略縦断面図である。
【発明を実施するための好ましい形態】
【００１２】
次に、本発明の好ましい実施例を説明する。
本発明の好ましい実施例においては、バッチ式の縦型半導体製造装置にて、処理管内壁に溶接された保護管の中に収納された編組式の電極を使ってプラズマを生成しウエハ上に成膜する。この保護管に屈曲部を少なくとも１つ以上持たせ、保護管内壁と電極との間の摩擦により電極の形状変化を防止している。
【００１３】
次に、図面を参照して本発明の好ましい実施例をより詳細に説明する。
【００１４】
本実施例として、ウエハ等の基板へのプロセス処理例としてＡＬＤ（Ａｔｏｍｉｃ  Ｌａｙｅｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法を用いた成膜処理について、簡単に説明する。
【００１５】
ＡＬＤ法は、ある成膜条件（温度、時間等）の下で、成膜に用いる２種類（またはそれ以上）の原料となるガスを１種類ずつ交互に基板上に供給し、１原子層単位で吸着させ、表面反応を利用して成膜を行う手法である。
【００１６】
即ち、利用する化学反応は、例えばＳｉＮ（窒化珪素）膜形成の場合ＡＬＤ法ではＤＣＳ（ＳｉＨ２Ｃｌ２、ジクロルシラン）とＮＨ３（アンモニア）を用いて３００〜６００℃の低温で高品質の成膜が可能である。また、成膜に必要な原料ガスは、複数種類の反応性ガスを１種類ずつ交互に供給する。そして、膜厚制御は、反応性ガス供給のサイクル数で制御する。（例えば、成膜速度が１Å／サイクルとすると、２０Åの膜を形成する場合、処理を２０サイクル行う。）
【００１７】
図１は本発明の好ましい実施例に係る基板処理装置の縦型の基板処理炉を説明するための概略横断面図である。図２は図１のＡＡ線縦断面図である。図３は図２の部分拡大縦断面図である。図４は図１のＢＢ線部分拡大縦断面図である。図５、図６は、本発明の好ましい実施例に係る基板処理装置に使用するプラズマ発生用電極および電極保護管を説明するための概略縦断面図である。
【００１８】
加熱手段であるヒータ２０７の内側に、基板であるウエハ２００を処理する反応容器として処理管２０３が設けられ、この処理管２０３の下端開口は蓋体であるシールキャップ２１９により気密部材であるＯリング（図示せず）を介して気密に閉塞されている。処理管２０３およびヒータ２０７の外側には断熱部材２０８が設けられている。断熱部材２０８は処理管２０３の上方をも覆うように設けられている。少なくとも、ヒータ２０７、断熱部材２０８、処理管２０３、及びシールキャップ２１９により処理炉２０２を形成している。また、処理管２０３、シールキャップ２１９および後述する処理管２０３内に形成されたバッファ室２３７により処理室２０１を形成している。シールキャップ２１９にはボート台２１８および回転軸２２０を介して基板保持手段であるボート２１７が立設され、ボート台２１８はボート２１７を保持する保持体となっている。そして、ボート２１７は処理炉２０２に挿入される。ボート２１７にはバッチ処理される複数のウエハ２００が水平姿勢で管軸方向に多段に垂直方向に積載される。ヒータ２０７は処理炉２０２に挿入されたウエハ２００を所定の温度に加熱する。
【００１９】
処理管２０３内の中央部には複数枚のウエハ２００を多段に同一間隔で鉛直方向に載置するボート２１７が設けられており、このボート２１７は図中省略のボートエレベータ機構により処理管２０３に出入りできるようになっている。また処理の均一性を向上するためにボート２１７を回転するための回転手段であるボート回転機構２６７が設けてあり、ボート回転機構２６７を回転することにより、ボート台２１８に保持されたボート２１７を回転するようになっている。
【００２０】
そして、処理炉２０２へは複数種類、ここでは２種類のガスを供給する供給管としての２本のガス供給管２３２ａ、２３２ｂが設けられる。ここではガス供給管２３２ａからは流量制御手段であるマスフローコントローラ２４１ａ及び開閉弁であるバルブ２４３ａを介し、更に後述する処理管２０３内に形成されたバッファ室２３７を介して処理室２０１に反応ガスが供給され、ガス供給管２３２ｂからは流量制御手段であるマスフローコントローラ２４１ｂ、開閉弁であるバルブ２４３ｂ、ガス溜め２４７、及び開閉弁であるバルブ２４３ｃを介し、ガス供給部（図示せず）を介して処理室２０１に反応ガスが供給されている。
【００２１】
処理室２０１は、ガスを排気する排気管であるガス排気管２３１によりバルブ２４３ｄを介して排気手段である真空ポンプ２４６に接続され、真空排気されるようになっている。尚、このバルブ２４３ｄは弁を開閉して処理室２０１の真空排気・真空排気停止ができ、更に弁開度を調節して圧力調整可能になっている開閉弁である。
【００２２】
処理室２０１を構成している処理管２０３の内壁とウエハ２００との間における円弧状の空間には、処理管２０３の下部より上部の内壁にウエハ２００の積載方向に沿って、ガス分散空間であるバッファ室２３７が設けられており、そのバッファ室２３７のウエハ２００と隣接する内側の壁２３８の中央部には処理管２０３の内部に向けてガスを供給する供給孔であるガス供給孔２４８ａが設けられている。このガス供給孔２４８ａは処理管２０３の中心へ向けて開口している。このガス供給孔２４８ａは、ウエハ２００の積載方向に沿って下部から上部に所定の長さにわたってそれぞれ同一の開口面積を有し、更に同じ開口ピッチで設けられている。
【００２３】
バッファ室２３７のガス供給孔２４８ａが設けられた側と反対側の処理管２０３の側壁には、ガス供給管２３２ａが接続されている。
【００２４】
さらに、バッファ室２３７に、細長い構造を有する電極２６９及び電極２７０が上部より下部にわたって電極を保護する保護管である電極保護管２７５にそれぞれ保護されて配設され、この電極２６９又は電極２７０のいずれか一方は整合器２７２を介して高周波電源２７３に接続され、他方は基準電位であるアースに接続されている。この結果、電極２６９及び電極２７０間のプラズマ生成領域２２４にプラズマが生成される。
【００２５】
２本並べて配置した細長い電極２６９、２７０間に高周波電力を印加して発生させたプラズマで生成される活性種が他のガス粒子と共にガス供給孔２４８ａを通過してウエハ２００に供給される。この時プラズマで生成された荷電粒子がガス供給孔２４８ａから吹き出る量を抑制するために、バッファ２３７の構造とガス供給孔２４８ａの大きさ、数、位置などを処理の目的によって最適化する。本実施例ではガス供給孔２４８ａの位置をウエハ２００の中間になるようにしている。プラズマを発生させるバッファ室２３７にプラズマ生成空間を限定することで、プラズマからの荷電粒子の拡散を抑制することができ、ウエハ２００へのイオン等によるダメージを低減できる。
【００２６】
電極保護管２７５は、電極２６９及び電極２７０のそれぞれをバッファ室２３７の雰囲気と隔離した状態でバッファ室２３７に挿入できる構造となっている。
【００２７】
ここで、電極保護管２７５の内部は外気（大気）と同一雰囲気であると、電極保護管２７５にそれぞれ挿入された電極２６９及び電極２７０はヒータ２０７の加熱で酸化されてしまう。そこで、電極保護管２７５の内部は窒素などの不活性ガスを充填あるいはパージし、酸素濃度を充分低く抑えて電極２６９又は電極２７０の酸化を防止するための不活性ガスパージ機構（図示せず）が設けられる。
【００２８】
電極保護管２７５には、ボート天井部２１６に搭載された最上端のウエハ２００の位置よりも上側領域において屈曲部２７５ａが設けられ、電極２６９、２７０の先端２６９ａ、２７０ａが屈曲部２７５ａを越えて電極保護管２７５の先端側の先端部２７５ｂに位置している。
【００２９】
このように、電極２６７、２７０を最上端のウェハ２００より高い位置まで延在させることにより、複数のウェハ２００が存在する領域でプラズマが未発生な部分や不均一な部分ができるのを防止することができ、ウエハ２００の処理をウエハ間で均一に行うことができるようになる。
【００３０】
電極保護管２７５の好ましい例を、図５、図６に示す。上側領域において屈曲部２７５ａを設けるにつき、１つ以上の曲率を持たせている。図５は、上部に１つの曲率を持たせた実施例で、図６は２つ持たせた実施例である。曲率を持たせることにより電極２６９、２７０と電極保護管２７５内壁との摩擦により、特に自重による経時変化（上下方向の変形）を有効に防止することができる。
【００３１】
電極保護管２７５の下側も途中で屈曲した構造となっている。電極保護管２７５は、バッファ室２３７内を最下端のウエハ２００よりも下側からボート天板２１６に搭載された最上端のウエハ２００よりも上部まで直線上に延在する垂直部２７５ｄと、その上の屈曲部２７５ａおよび先端部２７５ｂならびに垂直部２７５ｄより下の斜め部２７５ｃとから構成されている。斜め部２７５ｃの下端は処理管２０３の側壁から外部に突き出している。斜め部２７５ｃの下端は処理管２０３の側壁に溶接されている。垂直部２７５ｄを最下端のウエハ２００よりも下側からボート天板２１６に搭載された最上端のウエハ２００よりも上部まで延在する構造とすることにより、複数のウェハ２００が存在する領域でプラズマを均一に発生させることができ、ウエハ２００の処理をウエハ間で均一に行うことができる。
【００３２】
電極２６９及び電極２７０として、可撓性のある部材を使用することにより、電極保護管２７５内に、電極保護管２７５の斜め部２７５ｃの下端から電極２６９、２７０を挿入すると共に、電極２６９、２７０を電極保護管２７５の上端の先端部２７５ｂまで達するようにすることができる。なお、電極２６９、２７０の上部の先端部２７５ｂは閉塞端となっている。
【００３３】
図７を参照すれば、プラズマ放電電極２６９、２７０は、編組電極２６９ｃ、２７０ｃの内部に、芯２６９ｂ、２７０ｂを１本組み込んだ構造とした電極である。芯２６９ｂ、２７０ｂは編組電極２６９ｃ、２７０ｃと同材質のもので構成する。本実施例では、材質は耐熱を考慮しＮｉを主成分とした合金を使用している。
【００３４】
芯２６９ｂ、２７０ｂは、プラズマ放電電極２６９、２７０を電極保護管２７５に装填する際に、適当な湾曲が可能な剛性とそれに見合った太さのものを選択する。編組電極２６９ｃ、２７０ｃを採用することにより、プラズマ放電電極２６９、２７０を曲げが可能な構造としている。内部に芯２６９ｂ、２７０ｂを組み込むことにより、プラズマ放電電極２６９、２７０の伸縮を防止でき、上下方向の電極の変形を更に抑制することができる。また、曲げの機能を維持し経時間変化を防ぐことができる。
【００３５】
ガス供給孔２４８ａの位置より、１２０°程度回った処理管２０３の内側にノズル２３３が設けられている。このノズル２３３は、ＡＬＤ法による成膜においてウエハ２００へ、複数種類のガスを１種類ずつ交互に供給する際に、バッファ室２３７とガス供給種を分担する供給部である。
【００３６】
このノズル２３３もバッファ室２３７と同様にウエハと隣接する位置に同一ピッチでガスを供給する供給孔であるガス供給孔２４８ｃを有し、下部ではガス供給管２３２ｂが接続されている。
【００３７】
ガス供給孔２４８ｃの開口面積はノズル２３３内と処理室２０１の差圧が小さい場合には、上流側から下流側まで同一の開口面積で同一の開口ピッチとすると良いが、差圧が大きい場合には上流側から下流側に向かって開口面積を大きくするか開口ピッチを小さくすると良い。
【００３８】
制御手段であるコントローラ３２１は、マスフローコントローラ２４１ａ、２４１ｂ、バルブ２４３ａ、２４３ｂ、２４３ｃ、２４３ｄ、ヒータ２０７、真空ポンプ２４６、ボート回転機構２６７、図中省略のボート昇降機構、高周波電源２７３、整合器２７２に接続されており、マスフローコントローラ２４１ａ、２４１ｂの流量調整、バルブ２４３ａ、２４３ｂ、２４３ｃの開閉動作、バルブ２４３ｄの開閉及び圧力調整動作、ヒータ２０７温度調節、真空ポンプ２４６の起動・停止、ボート回転機構２６７の回転速度調節、ボート昇降機構の昇降動作制御、高周波電極２７３の電力供給制御、整合器２７２によるインピーダンス制御が行われる。
【００３９】
次にＡＬＤ法による成膜例について、ＤＣＳ及びＮＨ３ガスを用いてＳｉＮ膜を成膜する例で説明する。
【００４０】
まず成膜しようとするウエハ２００をボート２１７に装填し、処理炉２０２に搬入する。搬入後、次の４つのステップを順次実行する。
【００４１】
［ステップ１］
ステップ１では、プラズマ励起の必要なＮＨ３ガスと、プラズマ励起の必要のないＤＣＳガスとを併行して流す。まずガス供給管２３２ａに設けたバルブ２４３ａ、及びガス排気管２３１に設けたバルブ２４３ｄを共に開けて、ガス供給管２３２ａからマスフローコントローラ２４１ａにより流量調整されたＮＨ３ガスをバッファ室２３７へ噴出し、電極２６９及び電極２７０間に高周波電源２７３から整合器２７２を介して高周波電力を０．１〜０．６ｋＷ印加してＮＨ３をプラズマ励起し、活性種として処理室２０１に供給しつつガス排気管２３１から排気する。ＮＨ３ガスをプラズマ励起することにより活性種として流すときは、バルブ２４３ｄを適正に調整して処理室２０１内圧力を１０〜１００Ｐａとする。マスフローコントローラ２４１ａで制御するＮＨ３の供給流量は１０００〜１００００ｓｃｃｍである。ＮＨ３をプラズマ励起することにより得られた活性種にウエハ２００を晒す時間は１〜１２０秒間である。このときのヒータ２０７温度はウエハが３００〜６００℃になるよう設定してある。ＮＨ３ガスをプラズマで活性化する事によりウエハ表面を低温で処理することができる。
【００４２】
このＮＨ３をプラズマで励起して活性種として供給しているとき、ガス供給管２３２ｂの上流側のバルブ２４３ｂを開け、下流側のバルブ２４３ｃを閉めて、ＤＣＳも流すようにする。これによりバルブ２４３ｂ、２４３ｃ間に設けたガス溜め２４７にＤＣＳを溜める。このとき、処理室２０１内に流しているガスはＮＨ３をプラズマ励起することにより得られた活性種であり、ＤＣＳは存在しない。したがって、ＮＨ３は気相反応を起こすことはなく、プラズマにより励起され活性種となったＮＨ３はウエハ２００上の下地膜と表面反応する。
【００４３】
［ステップ２］
ステップ２では、ガス供給管２３２ａのバルブ２４３ａを閉めて、ＮＨ３の供給を止めた後、Ｎ２の不活性ガスで処理管２０３内をパージするが、その間も引続きガス溜め２４７へ供給を継続する。ガス溜め２４７に所定圧、所定量のＤＣＳが溜まったら上流側のバルブ２４３ｂも閉めて、ガス溜め２４７にＤＣＳを閉じ込めておく。また、ガス排気管２３１のバルブ２４３ｄは開いたままにし真空ポンプ２４６により、処理室２０１を十分に排気し、残留ＮＨ３を処理室２０１から排除する。
【００４４】
［ステップ３］
ステップ３では、処理室２０１の排気が終わったらガス排気管２３１のバルブ２４３ｄを閉じて排気を止める。ガス供給管２３２ｂの下流側のバルブ２４３ｃを開く。これによりガス溜め２４７に溜められたＤＣＳが処理室２０１に一気に供給される。このときガス排気管２３１のバルブ２４３ｄが閉じられているので、処理室２０１内の圧力は急激に上昇して約９３１Ｐａ（７Ｔｏｒｒ）まで昇圧される。ＤＣＳを供給するための時間は２〜４秒に設定し、その後上昇した圧力雰囲気中に晒す時間を２〜４秒に設定し、合計６秒とした。このときのウエハ温度はＮＨ３の供給時と同じく、３００〜６００℃である。ＤＣＳの供給により、ＤＣＳが表面反応しＮ−Ｈ結合のＨがＳｉと置換されて、ウエハ２００上にＳｉＮ膜が成膜される。
【００４５】
［ステップ４］
ステップ３では、成膜後、バルブ２４３ｃを閉じ、バルブ２４３ｄを開けて処理室２０１を真空排気し、残留するＤＣＳの成膜に寄与した後のガスを排除する。また、この時にはＮ２等の不活性ガスを処理室２０１に供給すると、更に残留するＤＣＳの成膜に寄与した後のガスを処理室２０１から排除する効果が高まる。またバルブ２４３ｂを開いてガス溜め２４７へのＤＣＳの供給を開始する。
【００４６】
上記ステップ１〜４を１サイクルとし、このサイクルを複数回繰り返すことによりウエハ上に所定膜厚のＳｉＮ膜を成膜する。
【００４７】
なお、ＡＬＤ装置では、ガスは下地膜表面に吸着する。このガスの吸着量は、ガスの圧力、及びガスの暴露時間に比例する。よって、希望する一定量のガスを、短時間で吸着させるためには、ガスの圧力を短時間で大きくする必要がある。この点で、本実施例では、バルブ２４３ｄを閉めたうえで、ガス溜め２４７内に溜めたＤＣＳを瞬間的に供給しているので、処理室２０１内のＤＣＳの圧力を急激に上げることができ、希望する一定量のガスを瞬間的に吸着させることができる。
【００４８】
また、本実施例では、ガス溜め２４７にＤＣＳを溜めている間に、ＡＬＤ法で必要なステップであるＮＨ３ガスをプラズマ励起することにより活性種として供給、及び処理室２０１の排気をしているので、ＤＣＳを溜めるための特別なステップを必要としない。また、処理室２０１内を排気してＮＨ３ガスを除去してからＤＣＳを流すので、両者はウエハ２００に向かう途中で反応しない。供給されたＤＣＳは、ウエハ２００表面のみで有効に反応させることができる。
【００４９】
次に、図８、図９を参照して本発明が好適に適用される基板処理装置の一例である半導体製造装置についての概略を説明する。
【００５０】
筐体１０１内部の前面側には、図示しない外部搬送装置との間で基板収納容器としてのカセット１００の授受を行う保持具授受部材としてのカセットステージ１０５が設けられ、カセットステージ１０５の後側には昇降手段としてのカセットエレベータ１１５が設けられ、カセットエレベータ１１５には搬送手段としてのカセット移載機１１４が取りつけられている。又、カセットエレベータ１１５の後側には、カセット１００の載置手段としてのカセット棚１０９が設けられると共にカセットステージ１０５の上方にも予備カセット棚１１０が設けられている。予備カセット棚１１０の上方にはクリーンユニット１１８が設けられクリーンエアを筐体１０１の内部を流通させるように構成されている。
【００５１】
筐体１０１の後部上方には、処理炉２０２が設けられ、処理炉２０２の下方には基板としてのウエハ２００を水平姿勢で多段に保持する基板保持手段としてのボート２１７を処理炉２０２に昇降させる昇降手段としてのボートエレベータ１２１が設けられ、ボートエレベータ１２１に取りつけられた昇降部材１２２の先端部には蓋体としてのシールキャップ２１９が取りつけられボート２１７を垂直に支持している。ボートエレベータ１２１とカセット棚１０９との間には昇降手段としての移載エレベータ１１３が設けられ、移載エレベータ１１３には搬送手段としてのウエハ移載機１１２が取りつけられている。又、ボートエレベータ１２１の横には、開閉機構を持ち処理炉２０２の下面を塞ぐ遮蔽部材としての炉口シャッタ１１６が設けられている。
【００５２】
ウエハ２００が装填されたカセット１００は、図示しない外部搬送装置からカセットステージ１０５にウエハ２００が上向き姿勢で搬入され、ウエハ２００が水平姿勢となるようカセットステージ１０５で９０°回転させられる。更に、カセット１００は、カセットエレベータ１１５の昇降動作、横行動作及びカセット移載機１１４の進退動作、回転動作の協働によりカセットステージ１０５からカセット棚１０９又は予備カセット棚１１０に搬送される。
【００５３】
カセット棚１０９にはウエハ移載機１１２の搬送対象となるカセット１００が収納される移載棚１２３があり、ウエハ２００が移載に供されるカセット１００はカセットエレベータ１１５、カセット移載機１１４により移載棚１２３に移載される。
【００５４】
カセット１００が移載棚１２３に移載されると、ウエハ移載機１１２の進退動作、回転動作及び移載エレベータ１１３の昇降動作の協働により移載棚１２３から降下状態のボート２１７にウエハ２００を移載する。
【００５５】
ボート２１７に所定枚数のウエハ２００が移載されるとボートエレベータ１２１によりボート２１７が処理炉２０２に挿入され、シールキャップ２１９により処理炉２０２が気密に閉塞される。気密に閉塞された処理炉２０２内ではウエハ２００が加熱されると共に処理ガスが処理炉２０２内に供給され、ウエハ２００に処理がなされる。
【００５６】
ウエハ２００への処理が完了すると、ウエハ２００は上記した作動の逆の手順により、ボート２１７から移載棚１２３のカセット１００に移載され、カセット１００はカセット移載機１１４により移載棚１２３からカセットステージ１０５に移載され、図示しない外部搬送装置により筐体１０１の外部に搬出される。尚、炉口シャッタ１１６は、ボート２１７が降下状態の際に処理炉２０２の下面を塞ぎ、外気が処理炉２０２内に巻き込まれるのを防止している。
【００５７】
カセット移載機１１４等の搬送動作は、搬送制御手段１２４により制御される。
【００５８】
以上、本発明の好ましい実施例を説明したが、本発明の好ましい実施の形態によれば、
複数の基板を上下方向に積層した状態で収容する処理室と、
前記処理室内に処理ガスを供給するガス供給系と、
前記処理室内の雰囲気を排気する排気系と、
前記処理ガスを活性な状態とするため、前記基板の積層方向に延在された可撓性の部材から構成される少なくとも一対の電極と、
前記電極を収容する保護管と、
を有し、
前記保護管は最上端の基板位置よりも上側領域において屈曲部が設けられ、前記電極の先端が前記屈曲部を越えて前記保護管の先端側に位置している基板処理装置が提供される。
【００５９】
本発明の好ましい実施の形態によれば、上下方向に積層された基板の積層方向に延在する可撓性の部材から構成される電極を備える基板処理装置であって、電極の上下方向の変形を抑制できる基板処理装置が提供される。
【００６０】
好ましくは、前記保護管の屈曲部は１つの曲率部から成り、前記電極は前記曲率部に沿って前記保護管の先端側まで延在している。
【００６１】
また、好ましくは、前記保護管の屈曲部は複数の曲率部から成り、前記電極は前記複数の曲率部に沿って前記保護管の先端側まで延在しており、例えば、前記保護管の屈曲部は２つの曲率部から成り、前記電極は前記２つの曲率部に沿って前記保護管の先端側まで延在している。
【００６２】
また、好ましくは、前記保護管は先端部と下端部とを有し、前記先端部は閉塞端であって、前記下端部は前記電極が挿入される端部である。
【００６３】
また、好ましくは、前記電極は、網組電極の内部に芯を組み込んだ構造を有する。
【００６４】
本発明の他の好ましい実施の形態によれば、
処理管と、
前記処理管内で複数の基板を上下方向に積層した状態で支持する支持部と、
前記処理管内に処理ガスを供給するガス供給系と、
前記処理管内の雰囲気を排気する排気系と、
前記基板の積層方向に延在された可撓性の部材から構成される少なくとも一対の電極と、
前記処理管の内側に配置され、前記電極を収容する保護管と、
を有し、
前記保護管は前記支持部に支持される最上端の基板位置よりも上側領域において屈曲部が設けられ、前記電極の先端が前記屈曲部に沿って前記保護管の先端側まで延在している基板処理装置が提供される。
【００６５】
なお、明細書、特許請求の範囲、図面および要約書を含む２００６年５月１日提出の日本国特許出願２００６−１２７８６９号の開示内容全体は、本国際出願で指定した指定国、又は選択した選択国の国内法令の許す限り、そのまま引用してここに組み込まれる。
【００６６】
種々の典型的な実施の形態を示しかつ説明してきたが、本発明はそれらの実施の形態に限定されない。従って、本発明の範囲は、次の請求の範囲によってのみ限定されるものである。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
以上説明したように、本発明の好ましい実施の形態によれば、上下方向に積層された基板の積層方向に延在する可撓性の部材から構成される電極を備える基板処理装置においてその電極の上下方向の変形を抑制することができる。
その結果、本発明は、プラズマにより励起された処理ガスを利用して半導体ウエハに成膜を行う基板処理装置に特に好適に利用できる。
【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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