(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を処理する炭化珪素製の反応管と、
前記反応管を支持する石英製のアダプタと、
前記反応管内に処理ガスを供給するノズルと、
前記反応管内を加熱するヒータと、
を有し、
前記ノズルは、
前記反応管内部における前記アダプタの上面に接続される第１の部分と、
この第１の部分に接続される第２の部分と、
を有し、
前記第１の部分は石英にて構成され、前記第２の部分は炭化珪素にて構成される熱処理装置。
【請求項２】
請求項１記載の熱処理装置において、前記ノズルの第１の部分は前記アダプタの上面において前記アダプタと嵌合接続される熱処理装置。
【請求項３】
請求項１記載の熱処理装置において、前記ノズルの第１の部分と前記ノズルの第２の部分は嵌合接続され、前記第１の部分の一部が前記第２の部分の内側に嵌め込まれるように構成される熱処理装置。
【請求項４】
請求項１記載の熱処理装置において、前記ノズルの第１の部分はガスを垂直方向とは異なる方向に流すように構成され、前記ノズルの第２の部分はガスを垂直方向に流すように構成される熱処理装置。
【請求項５】
請求項１記載の熱処理装置において、さらに前記反応管内で複数枚の基板を支持する支持具を有し、前記ノズルの第１の部分は前記反応管内壁の周方向に沿うように構成され、前記ノズルの第２の部分は基板配列方向に延びるように構成される熱処理装置。
【請求項６】
請求項１記載の熱処理装置において、前記ノズルの第１の部分の流路断面積が、前記ノズルの第２の部分の流路断面積よりも大きい熱処理装置。
【請求項７】
請求項１記載の熱処理装置において、前記ノズルの第１の部分または第２の部分は、ガスが前記第１の部分を流通する際の方が前記第２の部分を流通する際よりもガス流速が遅くなるように構成される熱処理装置。
【請求項８】
請求項１記載の熱処理装置において、前記ノズルの第２の部分は少なくとも２つ以上設けられる熱処理装置。
【請求項９】
請求項１記載の熱処理装置において、前記ノズルの第１の部分は、前記ヒータよりも下方の前記ヒータと対向しない領域に配置されている熱処理装置。
【請求項１０】
請求項１記載の熱処理装置において、前記ノズルの第１の部分と前記ノズルの第２の部分との接続部は、前記ヒータよりも下方の前記ヒータと対向しない領域に配置されている熱処理装置。
【請求項１１】
基板を処理する炭化珪素製の反応管と、
前記反応管を支持する石英製のアダプタと、
前記反応管内に処理ガスを供給するノズルと、
前記反応管内を加熱するヒータと、
前記反応管内で複数枚の基板を支持する支持具と、
を有し、
前記ノズルは、
前記反応管内部における前記アダプタの上面に接続される第１の部分と、
この第１の部分に接続される第２の部分と、
を有し、
前記第１の部分は石英製であり前記反応管内壁の周方向に沿うように構成され、前記ノズルの第２の部分は炭化珪素製であり基板配列方向に延びるように構成される熱処理装置。
【請求項１２】
基板を処理する炭化珪素製の反応管と、
前記反応管を支持する石英製のアダプタと、
前記反応管内に処理ガスを供給するノズルと、
前記反応管内を加熱するヒータと、
を有し、
前記ノズルは、
前記反応管内部における前記アダプタの上面に接続される第１の部分と、
この第１の部分に接続される第２の部分と、
を有し、
前記第１の部分は石英にて構成され、前記第２の部分は炭化珪素にて構成され、前記第１の部分の流路断面積が、前記第２の部分の流路断面積よりも大きい熱処理装置。
【請求項１３】
炭化珪素製の反応管と、前記反応管を支持する石英製のアダプタと、前記反応管内を加熱するヒータとを有する反応炉内に基板を搬入する工程と、
前記反応管内部における前記アダプタの上面に接続される第１の部分と、この第１の部分に接続される第２の部分とを有し、前記第１の部分は石英にて構成され、前記第２の部分は炭化珪素にて構成されるノズルにより前記反応炉内に処理ガスを供給して基板を処理する工程と、
処理後の基板を前記反応炉から搬出する工程と、
を有する基板の製造方法。
【請求項１４】
炭化珪素製の反応管と、前記反応管を支持する石英製のアダプタと、前記反応管内を加熱するヒータとを有する反応炉内に基板を搬入する工程と、
前記反応管内部における前記アダプタの上面に接続される第１の部分と、この第１の部分に接続される第２の部分とを有し、前記第１の部分は石英にて構成され、前記第２の部分は炭化珪素にて構成されるノズルにより前記反応炉内に処理ガスを供給して基板を処理する工程と、
処理後の基板を前記反応炉から搬出する工程と、
を有する基板処理方法。
【請求項１５】
炭化珪素製の反応管と、前記反応管を支持する石英製のアダプタと、前記反応管内を加熱するヒータとを有する反応炉内に基板を搬入する工程と、
前記反応管内部における前記アダプタの上面に接続される第１の部分と、この第１の部分に接続される第２の部分とを有し、前記第１の部分は石英にて構成され、前記第２の部分は炭化珪素にて構成されるノズルにより前記反応炉内に処理ガスを供給して基板を処理する工程と、
処理後の基板を前記反応炉から搬出する工程と、
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、半導体ウエハやガラス基板等を熱処理するための熱処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の熱処理装置は、反応管と、この反応管を支持するアダプタと、反応管内に処理ガスを供給するノズルと、反応管の外部に設けられ反応管内を加熱するヒータとを有し、このヒータにより反応管内を高温にして基板を処理するようになっている。例えば１２００℃より高温のプロセスでは、反応管やノズルに石英を使用することができない。そのため、ＳｉＣ（炭化珪素）を使用することとなる。しかしながら、ＳｉＣ反応管構造とすると、温度差でＳｉＣ反応管が破損してしまうため、炉口部までＳｉＣで構成することはできない。そのため、反応管はＳｉＣ製、アダプタは石英製とすることが考えられている（特許文献１明細書段落０００５参照）。【０００３】
【特許文献１】特開平９−９７７６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
例えば縦型熱処理装置においては、前述したノズルは、内径１０ｍｍ程度、長さ１０００ｍｍ以上のパイプから構成される。このようなノズルを精度良くＳｉＣから構成するのは困難である。ノズルの精度が悪いと、傾きや偏心があり、反応管内に装填されるボート（基板支持体）あるいはボートに載置される基板との間のクリアランスを大きくしなければノズルがボート又は基板に干渉してしまう。また、ＳｉＣ製のノズルを石英製のアダプタに直接取り付けると、ノズルの熱膨張のためにノズルが破損するおそれがある。【０００５】
本発明の目的は、ノズルを精度良くアダプタに設けてノズルが他の部品と干渉するのを防止すると共に、ノズルの熱膨張による破損のおそれを少なくすることができる熱処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に係る本発明は、基板を処理する炭化珪素製の反応管と、前記反応管を支持する石英製のアダプタと、前記反応管内に処理ガスを供給するノズルと、前記反応管内を加熱するヒータと、を有し、前記ノズルは、前記反応管内部における前記アダプタの上面に接続される第１の部分と、この第１の部分に接続される第２の部分と、を有し、前記第１の部分は石英にて構成され、前記第２の部分は炭化珪素にて構成される熱処理装置である。
【０００７】
請求項２に係る本発明は、請求項１記載の熱処理装置において、前記ノズルの第１の部分は前記アダプタの上面において前記アダプタと嵌合接続される熱処理装置である。
請求項３に係る本発明は、請求項１記載の熱処理装置において、前記ノズルの第１の部分と前記ノズルの第２の部分は嵌合接続され、前記第１の部分の一部が前記第２の部分の内側に嵌め込まれるように構成される熱処理装置である。
請求項４に係る本発明は、請求項１記載の熱処理装置において、前記ノズルの第１の部分はガスを垂直方向とは異なる方向に流すように構成され、前記ノズルの第２の部分はガスを垂直方向に流すように構成される熱処理装置である。
請求項５に係る本発明は、請求項１記載の熱処理装置において、さらに前記反応管内で複数枚の基板を支持する支持具を有し、前記ノズルの第１の部分は前記反応管内壁の周方向に沿うように構成され、前記ノズルの第２の部分は基板配列方向に延びるように構成される熱処理装置である。
請求項６に係る本発明は、請求項１記載の熱処理装置において、前記ノズルの第１の部分の流路断面積が、前記ノズルの第２の部分の流路断面積よりも大きい熱処理装置である。
請求項７に係る本発明は、請求項１記載の熱処理装置において、前記ノズルの第１の部分または第２の部分は、ガスが前記第１の部分を流通する際の方が前記第２の部分を流通する際よりもガス流速が遅くなるように構成される熱処理装置である。
請求項８に係る本発明は、請求項１記載の熱処理装置において、前記ノズルの第２の部分は少なくとも２つ以上設けられる熱処理装置である。
請求項９に係る本発明は、請求項１記載の熱処理装置において、前記ノズルの第１の部分は、前記ヒータよりも下方の前記ヒータと対向しない領域に配置されている熱処理装置である。
請求項１０に係る本発明は、請求項１記載の熱処理装置において、前記ノズルの第１の部分と前記ノズルの第２の部分との接続部は、前記ヒータよりも下方の前記ヒータと対向しない領域に配置されている熱処理装置である。
【０００８】
請求項１１に係る本発明は、基板を処理する炭化珪素製の反応管と、前記反応管を支持する石英製のアダプタと、前記反応管内に処理ガスを供給するノズルと、前記反応管内を加熱するヒータと、前記反応管内で複数枚の基板を支持する支持具と、を有し、前記ノズルは、前記反応管内部における前記アダプタの上面に接続される第１の部分と、この第１の部分に接続される第２の部分と、を有し、前記第１の部分は石英製であり前記反応管内壁の周方向に沿うように構成され、前記ノズルの第２の部分は炭化珪素製であり基板配列方向に延びるように構成される熱処理装置である。
【０００９】
請求項１２に係る本発明は、基板を処理する炭化珪素製の反応管と、前記反応管を支持する石英製のアダプタと、前記反応管内に処理ガスを供給するノズルと、前記反応管内を加熱するヒータと、を有し、前記ノズルは、前記反応管内部における前記アダプタの上面に接続される第１の部分と、この第１の部分に接続される第２の部分と、を有し、前記第１の部分は石英にて構成され、前記第２の部分は炭化珪素にて構成され、前記第１の部分の流路断面積が、前記第２の部分の流路断面積よりも大きい熱処理装置である。
【００１０】
請求項１３に係る本発明は、炭化珪素製の反応管と、前記反応管を支持する石英製のアダプタと、前記反応管内を加熱するヒータとを有する反応炉内に基板を搬入する工程と、前記反応管内部における前記アダプタの上面に接続される第１の部分と、この第１の部分に接続される第２の部分とを有し、前記第１の部分は石英にて構成され、前記第２の部分は炭化珪素にて構成されるノズルにより前記反応炉内に処理ガスを供給して基板を処理する工程と、処理後の基板を前記反応炉から搬出する工程と、を有する基板の製造方法である。
【００１１】
請求項１４に係る本発明は、炭化珪素製の反応管と、前記反応管を支持する石英製のアダプタと、前記反応管内を加熱するヒータとを有する反応炉内に基板を搬入する工程と、
前記反応管内部における前記アダプタの上面に接続される第１の部分と、この第１の部分に接続される第２の部分とを有し、前記第１の部分は石英にて構成され、前記第２の部分は炭化珪素にて構成されるノズルにより前記反応炉内に処理ガスを供給して基板を処理する工程と、処理後の基板を前記反応炉から搬出する工程と、を有する基板処理方法である。
【００１２】
請求項１５に係る本発明は、炭化珪素製の反応管と、前記反応管を支持する石英製のアダプタと、前記反応管内を加熱するヒータとを有する反応炉内に基板を搬入する工程と、
前記反応管内部における前記アダプタの上面に接続される第１の部分と、この第１の部分に接続される第２の部分とを有し、前記第１の部分は石英にて構成され、前記第２の部分は炭化珪素にて構成されるノズルにより前記反応炉内に処理ガスを供給して基板を処理する工程と、処理後の基板を前記反応炉から搬出する工程と、を有する半導体装置の製造方法である。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施形態に係る熱処理装置を示す概略の斜視図である。
【図２】本発明の実施形態に係る熱処理装置に用いた反応炉を示す断面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る熱処理装置に用いたノズル部分を示す図であって、（ａ）はノズル部の断面図を示し、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】本発明の実施形態に係る熱処理装置に用いたノズル部分を示す断面図と分解図である。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る熱処理装置に用いたノズル部分を示す図であって、（ａ）はノズル部の断面図を示し、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。
【図６】本発明の第２の実施形態に係る熱処理装置に用いたノズル部分を示す拡大斜視図である。
【図７】本発明の第２の実施形態に係る熱処理装置に用いたノズル部分の第１の変形例を示す図であって、（ａ）はノズル部の断面図を示し、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ線断面図を示し、（ｃ）はノズル部を支持するノズル固定爪を側面から見た断面図である。
【図８】本発明の第２の実施形態に係る熱処理装置に用いたノズル部分の第２の変形例を示す図であって、（ａ）はノズル部の断面図を示し、（ｂ）は（ａ）のＤ−Ｄ線断面図である。
【図９】本発明の第２の実施形態に係る熱処理装置に用いたノズル部分の第３の変形例を示す拡大斜視図である。
【図１０】本発明の第２の実施形態に係る熱処理装置に用いたノズル部分の第４の変形例を示す拡大斜視図である。
【図１１】本発明の第２の実施形態に係る熱処理装置に用いたノズル部分の第５の変形例を示す拡大斜視図である。
【図１２】本発明の第２の実施形態に係る熱処理装置に用いたノズル部分の第６の変形例を示す拡大斜視図である。
【符号の説明】
【００１９】
１０    熱処理装置
２６    基板移載機
３０    基板支持体
４０    反応炉
４２    反応管
４４    アダプタ
４６    ヒータ
４８    炉口シールキャップ
５４    基板
５６    ガス導入口
６０    ガス導入管
６６    ノズル
６６ａ  第１の部分
６６ｂ  第２の部分
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
次に本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１には、本発明の実施形態に係る熱処理装置１０の一例が示されている。この熱処理装置１０は、例えば縦型であり、主要部が配置された筺体１２を有する。この筺体１２には、ポッドステージ１４が接続されており、このポッドステージ１４にポッド１６が搬送される。ポッド１６には、例えば２５枚の基板（ウエハ）が収納され、図示しない蓋が閉じられた状態でポッドステージ１４にセットされる。【００２１】
筺体１２内の正面側であって、ポッドステージ１４に対向する位置には、ポッド搬送装置１８が配置されている。また、このポッド搬送装置１８の近傍には、ポッド棚２０、ポッドオープナ２２及び基板枚数検知器２４が配置されている。ポッド棚２０はポッドオープナ２２の上方に配置され、基板枚数検知器２４はポッドオープナ２２に隣接して配置される。ポッド搬送装置１８は、ポッドステージ１４とポッド棚２０とポッドオープナ２２との間でポッド１６を搬送する。ポッドオープナ２２は、ポッド１６の蓋を開けるものであり、この蓋が開けられたポッド１６内の基板枚数が基板枚数検知器２４により検知される。【００２２】
さらに、筺体１２内には、基板移載機２６、ノッチアライナ２８及び複数枚の基板を支持する支持具として用いられる基板支持体（ボート）３０が配置されている。基板移載機２６は、例えば５枚の基板を取り出すことができるアーム（ツィーザ）３２を有し、このアーム３２を動かすことにより、ポッドオープナ２２の位置に置かれたポッド、ノッチアライナ２８及び基板支持体３０間で基板を搬送する。ノッチアライナ２８は、基板に形成されたノッチまたはオリフラを検出して基板のノッチまたはオリフラを一定の位置に揃えるものである。さらに筐体１２内の背面側上部には反応炉４０が配置されている。この反応炉４０内に複数枚の基板を装填した基板支持体３０が搬入され熱処理が行われる。【００２３】
図２において、反応炉４０の一例が示されている。この反応炉４０は、基板を処理する反応管として用いられるＳｉＣ製の反応管４２を有する。この反応管４２は、上端部が閉塞され、下端部が開放された円筒状に形成され、開放された下端部がフランジ状に形成されている。この反応管４２の下方には石英製のアダプタ４４が配置され、このアダプタ４４により反応管４２が支持されている。アダプタ４４は、上端部と下端部が開放された円筒形状をしており、開放された上端部と下端部はフランジ状に形成されている。アダプタ４４の上端部フランジの上面に反応管４２の下端部フランジの下面が当接している。反応管４２とアダプタ４４とにより反応容器４３が形成される。また、反応容器４３のうち、アダプタ４４を除いた反応管４２の周囲には、反応管４２内を加熱するヒータ４６が配置されている。反応管４２とアダプタ４４により形成される反応容器４３の下部は、基板支持体３０を挿入するために開放され、この開放部分（炉口部）は炉口シールキャップ４８がＯリングを挟んでアダプタ４４の下端部フランジの下面に当接することにより密閉されるようにしてある。炉口シールキャップ４８は基板支持体３０を支持し、基板支持体３０と共に昇降可能に設けられている。炉口シールキャップ４８と基板支持体３０との間には、石英製の第１の断熱部材５０と、この第１の断熱部材５０の上部に配置されたＳｉＣ製の第２の断熱部材５２とが介在されている。基板支持体３０は、多数枚の、例えば２５〜１００枚の基板５４を略水平状態で隙間をもって多数段に支持し、反応管４２内に装填される。【００２４】
１２００℃以上の高温での処理を可能とするため、反応管４２はＳｉＣ製としてある。このＳｉＣ製の反応管４２を炉口部まで延ばし、このＳｉＣ製の炉口部をＯリングを介して炉口シールキャップ４８でシールする構造とすると、ＳｉＣ製の反応管を介して伝達された熱によりシール部まで高温となり、シール材料であるＯリングを溶かしてしまうおそれがある。Ｏリングを溶かさないようＳｉＣ製の反応管４２のシール部を冷却すると、ＳｉＣ製の反応管４２が温度差による熱膨張差により破損してしまう。そこで、反応容器４３のうちヒータ４６による加熱領域をＳｉＣ製の反応管４２で構成し、ヒータ４６による加熱領域から外れた部分を石英製のアダプタ４４で構成することで、ＳｉＣ製の反応管４２からの熱の伝達を和らげ、Ｏリングを溶かすことなく、また反応管４２を破損することなく、炉口部のシールをすることが可能となる。また、ＳｉＣ製の反応管４２と石英製のアダプタ４４とのシールは、双方の面精度を良くすれば、ＳｉＣ製の反応管４２はヒータ４６の加熱領域に配置されているため温度差が発生せず、等方的に熱膨張する。よって、ＳｉＣ製の反応管４２の下端部のフランジ部分は平面を保つことができ、アダプタ４４との間に隙間ができないので、ＳｉＣ製の反応管４２を石英製のアダプタ４４に載せるだけでシール性を確保することができる。【００２５】
アダプタ４４には、該アダプタ４４と一体にガス供給口５６とガス排気口５８とが形成されている。ガス供給口５６にはガス導入管６０が、ガス排気口５８には排気管６２がそれぞれ接続されている。【００２６】
図３（ａ）（ｂ）に示すように、アダプタ４４の側壁の厚さは、反応管４２の側壁の厚さよりも厚く、また、後述するノズル６６の幅（外径）よりも厚い。また、アダプタ４４の内壁は反応管４２の内壁よりも内側にあり（突出しており）、アダプタ４４の側壁部（肉厚部）には、ガス供給口５６と連通し、垂直方向に向かうガス導入経路６４が設けられ、その上部にはノズル取付孔６４ａが上方に開口するように形成されている。すなわち、このノズル取付孔６４ａは、反応管４２内部におけるアダプタ４４の上端部フランジ側の上面に開口しており、ガス供給口５６とガス導入経路６４とに連通している。また、このノズル取付孔６４ａには、反応管４２内に処理ガスを供給するノズル６６が挿入固定されている。すなわち、反応管４２内部におけるアダプタ４４の反応管４２の内壁よりも内側に突出した部分の上面にノズル６６が接続され、このアダプタ４４の上面によりノズル６６が支持されることとなる。ところで、上記特許文献１ではアダプタ４４の側壁を貫通するように設けられた水平方向に伸びる細いガス導入ポートの上面にノズルが接続されている。これに対して、この実施形態では、側壁が分厚く構成されたアダプタ４４の上面において、ノズル６６がアダプタ４４に接続されている。すなわち、アダプタ４４に設けられた周囲に十分な肉厚を有するノズル取付穴６４ａにノズル６６が取り付けられる。この構成により、ノズル６６を接続する部分の剛性を特許文献１に示された接続方法より高くすることができるので、この接続する部分を熱で変形しにくく、また破損されにくくすることができる。また、ノズル６６を精度よく安定した状態で保持することができ、ノズル６６が傾くのを防止することができる。また、ノズル６６とアダプタ４４の組立て、解体が容易になるというメリットもある。ガス導入管６０からガス供給口５６に導入された処理ガスは、アダプタ４４の側壁部に設けられたガス導入経路６４，ノズル６６を介して反応管４２内に供給される。【００２７】
ノズル６６は、ノズル取付孔６４ａの位置から反応管４２の内壁に沿って基板配列領域の上端よりも上方（基板支持体３０の上端よりも上方）まで垂直に延びるように構成される。このノズル６６は、円筒形状であり、例えば内径が１０ｍｍ、長さが１０００ｍｍである。【００２８】
図４に示すように、ノズル６６は、反応管４２の内部におけるアダプタ４４の上面に接続される第1の部分６６ａと、この第1の部分６６ａに接続される第２の部分６６ｂとの２つの部分からなる。第１の部分６６ａは石英製であり、円筒状に形成されている。石英製の第１の部分６６ａは、アダプタ４４に隣接し、両端外縁部分に他の部分よりも外径が小さい凹部（小径部）６８が形成されている。この第１の部分６６ａの一方の凹部６８は、アダプタ４４のノズル取付孔６４ａに嵌め込まれ、他方の凹部６８は第２の部分６６ｂの下端部の内側に嵌め込まれている。すなわち、ノズル６６の第１の部分６６ａはアダプタ４４の上面においてアダプタ４４と嵌合接続され、また、ノズル６６の第１の部分６６ａとノズル６６の第２の部分６６ｂは嵌合接続され、第１の部分６６ａの一部が第２の部分６６ｂの内側に嵌め込まれるように構成されている。また、この第１の部分６６ａは、その上端部がヒータ４６の下端部よりも下方にあり、ヒータ４６と対向しない領域に配置されている。第２の部分６６ｂはＳｉＣ製で、円筒状に形成されている。この第２の部分６６ｂの先端部（上端部）は上方、すなわち反応管４２の天井部に向かって開口しており、この開口部によりガス噴出口が形成されている。ＳｉＣ製の第２の部分６６ｂは例えばＣＶＤにて形成することができる。なお、第１の部分６６ａは１２００℃の高温には達しない比較的低温となる領域に、第２の部分６６ｂは比較的高温となる領域に配置される。
このように、ノズル６６は、２つの部分６６ａ，６６ｂが嵌合接続されて構成され、いわゆる印ろう構造をなしている。
なお、この実施形態においては、ノズル６６は１本であるが、これに限定されるものではなく、複数本設けるようにしてもよく、少なくも１本あればよい。【００２９】
次に上述したように構成された熱処理装置１０の作用について説明する。
まず、ポッドステージ１４に複数枚の基板を収容したポッド１６がセットされると、ポッド搬送装置１８によりポッド１６をポッドステージ１４からポッド棚２０へ搬送し、このポッド棚２０にストックする。次に、ポッド搬送装置１８により、このポッド棚２０にストックされたポッド１６をポッドオープナ２２に搬送してセットし、このポッドオープナ２２によりポッド１６の蓋を開き、基板枚数検知器２４によりポッド１６に収容されている基板の枚数を検知する。【００３０】
次に、基板移載機２６により、ポッドオープナ２２の位置にあるポッド１６から基板を取り出し、ノッチアライナ２８に移載する。このノッチアライナ２８においては、基板を回転させながら、ノッチを検出し、検出した情報に基づいて複数枚の基板のノッチを同じ位置に整列させる。次に、基板移載機２６により、ノッチアライナ２８から基板を取り出し、基板支持体３０に移載する。【００３１】
このようにして、１バッチ分の基板を基板支持体３０に移載すると、例えば６００℃程度の温度に設定された反応炉４０内（反応容器４３内）に複数枚の基板５４を装填した基板支持体３０を装入し、炉口シールキャップ４８により反応管４２内を密閉する。次に、炉内温度を熱処理温度まで昇温させて、ガス導入管６０からガス導入口５６、アダプタ４４側壁部に設けたガス導入経路６４、及びノズル６６を介して反応管４２内に処理ガスを導入する。処理ガスには、窒素（Ｎ２）、アルゴン（Ａｒ）、水素（Ｈ２）、酸素（Ｏ２）等が含まれる。基板５４を熱処理する際、基板５４は例えば１２００℃程度以上の温度に加熱される。【００３２】
基板５４の熱処理が終了すると、例えば炉内温度を６００℃程度の温度に降温した後、熱処理後の基板５４を支持した基板支持体３０を反応炉４０からアンロードし、基板支持体３０に支持された全ての基板５４が冷えるまで、基板支持体３０を所定位置で待機させる。次に、待機させた基板支持体３０の基板５４が所定温度まで冷却されると、基板移載機２６により、基板支持体３０から基板５４を取り出し、ポッドオープナ２２にセットされている空のポッド１６に搬送して収容する。次に、ポッド搬送装置１８により、基板５４が収容されたポッド１６をポッド棚２０に搬送し、さらにポッドステージ１４に搬送して一連の処理が完了する。【００３３】
前述したように、反応管４２がＳｉＣ製であり、且つノズル６６の比較的高温となる部分がＳｉＣ製であるから、反応管４２内が１２００℃以上の高温になっても、それらが溶ける等の問題は生じない。また、アダプタ４４及びこのアダプタ４４に隣接するノズル６６の第１の部分６６ａが石英製であることから、これらの加工、取り付け、取り外しが容易である。また、アダプタ４４及びこのアダプタ４４に隣接するノズル６６の第１の部分６６ａが共に石英製であることから、ノズル６６の第1の部分６６ａはアダプタ４４と熱膨張率が同等の材料にて構成されることとなる。よって、アダプタ４４のノズル取付孔６４ａに第1の部分６６ａの一部が嵌め込まれた状態で、アダプタ４４と第1の部分６６ａとの双方が熱膨張しても、熱膨張に起因する両部材の破損等を防止することができる。なお、ノズル６６の第１の部分６６ａは石英製であるが、１２００℃には達しない比較的低温となる領域に配置されているので、溶ける等の問題は生じない。また、石英製の第１の部分６６ａとこの第１の小ノズル６６ａに接続されたＳｉＣ製の第２の部分６６ｂとは、第１の部分６６ａの一部が第２の部分６６ｂの内側に嵌めこまれているので、この接続部分での破損等も防止することができる。即ち、石英はＳｉＣと比較して熱膨張率が小さく、ノズル６６の第1の部分６６ａはノズル６６の第２の部分６６ｂよりも熱膨張率が低い材料にて構成されることとなるため、石英製の第１の部分の一部をＳｉＣ製の第２の部分の内側に嵌め込むことにより、双方が熱膨張しても破損する恐れが少ない。なお、ノズル６６の第１の部分６６ａをＳｉＣ製とした場合、ＳｉＣは石英と比較して熱膨張率が大きいため、第１の部分６６ａは石英製のアダプタ４４に比べて熱膨張率が大きくなる。この場合、アダプタ４４のノズル取付孔６４ａに第1の部分６６ａの一部が嵌め込まれた状態で、アダプタ４４と第1の部分６６ａとの双方が熱膨張すると、アダプタ４４又は第1の部分６６ａの少なくとも一方が破損する恐れがある。さらに、ＳｉＣ製の部分６６ｂはＣＶＤにより精度良く形成されているので、ノズル６６の径の精度、真直度及び偏心の問題を解決することができる。【００３４】
なお、上記実施形態及び実施例の説明にあっては、熱処理装置として、複数の基板を熱処理するバッチ式のものを用いたが、これに限定するものではなく、枚葉式のものであってもよい。【００３５】
次に、本発明に係る第２の実施形態を図５及び図６に基づいて説明する。【００３６】
なお、第１の実施形態で説明した部材には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。【００３７】
図５及び図６に示すように、ノズル６６は、２つの部分６６ａ，６６ｂからなる。第１の部分６６ａは石英製であり、反応管４２内部におけるアダプタ４４の上端部フランジ側の上面に載置され、両端外縁部分に他の部分よりも外径が小さい凹部（小径部）６８が形成されている。この第１の部分６６ａの一方の凹部６８は、アダプタ４４のノズル取付孔６４ａに嵌め込まれ、他方の凹部６８は第２の部分６６ｂの下端部の内側に嵌め込まれている。【００３８】
図５（ａ）（ｂ）に示すように、第１の部分６６ａは、曲線部と直線部からなり、曲線部はアダプタ４４の上面に隣接しつつ反応管４２の内壁周方向に沿うように円弧状に形成される。即ち、第１の部分６６ａの曲線部は、反応管４２内部におけるアダプタ４４の上面の反応管４２内壁とアダプタ４４の内周縁との間に載置され、反応管４２の内壁周方向に沿うように反応管４２と同心円状に設けられている。なお、本実施形態においては、ノズル６６の第１の部分６６ａの曲線部は、アダプタ４４における反応管４２の内壁よりも内側に出っ張った部分の上面と接触しており、この上面により第１の部分６６ａの曲線部が支持されている。また、ノズル６６（第１の部分６６ａ，第２の部分６６ｂ）は、反応管４２と接触しないように（ノズル６６と反応管４２との間にすきまが形成されるように）配置されている。ここで、アダプタ４４の上面に第１の部分６６ａの曲線部が配置されている範囲を、円弧状に形成される曲線部の中心角、すなわち曲線部の両端部（ノズル取付孔６４ａの位置、第１の部分６６ａの直線部が配置される位置）と曲線部の中心点Ｏとを結ぶ２本の直線（半径）のなす角度θで表すと、θ＝９０〜３６０°となっている。この第１の部分６６ａの曲線部には、反応管４２内に供給するガスを予備加熱する予備加熱部としての役割がある。
図６にも示すように、第１の部分６６ａには上述した曲線部が形成され、さらにこの曲線部の終端から垂直方向に立ち上がるように直線部が形成されている。また、この直線部の先端には上述した凹部６８が形成され、第２の部分６６ｂの内側に嵌め込まれている。【００３９】
第２の部分６６ｂは、反応管４２の内壁に沿って基板配列領域よりも上方（基板支持体３０頂部よりも上方）まで垂直に、基板支持体３０に支持される基板５４の配列方向に延びるように構成される（図２参照）。この第２の部分６６ｂはＳｉＣ製で、円筒状に形成されている。第２の部分６６ｂの先端部（上端部）は上方、すなわち反応管４２の天井部に向かって開口しており、この開口部によりガス噴出口が形成されている。ＳｉＣ製の第２の部分６６ｂは例えばＣＶＤにて形成することができる。なお、第１の部分６６ａは１２００℃の高温には達しない比較的低温となる領域に、第２の部分６６ｂは比較的高温となる領域に配置される。
このように、ノズル６６は、２つの部分６６ａ，６６ｂが嵌合接続されて構成され、いわゆる印ろう構造をなすとともに、第1の部分６６ａはガスを垂直方向とは異なる方向（水平方向）に流すように構成され、第2の部分６６ｂはガスを垂直方向に流すように構成されている。
なお、この実施形態においては、ノズル６６は１本であるが、これに限定されるものではなく、複数本設けるようにしてもよく、少なくも１本あればよい。【００４０】
このように、石英製のアダプタ４４の上部においてノズル６６の第１の部分６６ａを反応管４２の内壁周方向に沿わせることで、ノズル６６の第１の部分６６ａ内においてガスが十分に予備加熱され、ノズル６６内のガス温度が上昇する。これにより、ガスが第２の部分６６ｂ内を通るとき、更には第２の部分６６ｂ先端のガス噴出口より反応室内に噴出されるときには、ガスは十分に加熱された状態となるので、反応室内、特に基板配列領域における部分的な温度低下を防ぐことができる。すなわち、反応管４２内におけるノズル６６の第２の部分６６ｂ近傍および第２の部分６６ｂ先端のガス噴出口近傍の温度低下を防ぐことができ、反応室内の温度分布、すなわち基板配列方向（垂直方向）の温度分布と、ウエハ面に対して水平方向の温度分布とを一様とすることができ、ひいては、ウエハ面間および面内にわたり均一な処理を行うことができる。【００４１】
次に、第２の実施形態における第１の部分６６ａの第１の変形例について説明する。
図７において、第１の部分６６ａの第１の変形例が示されている。
第１の部分６６ａは石英製であり、両端外縁部分に他の部分よりも外径が小さい凹部（小径部）６８が形成されている。この第１の部分６６ａの一方の凹部６８は、石英製のアダプタ４４のノズル取付孔６４ａに嵌め込まれ、他方の凹部６８はＳｉＣ製の第２の部分６６ｂの内側に嵌め込まれている。【００４２】
図７（ａ）（ｂ）に示すように、第１の部分６６ａは、曲線部と２つの直線部とからな
る。第１の直線部の先端には、上述した凹部６８が形成され、ノズル取付孔６４ａに嵌め込まれている。この第１の直線部は、ノズル取付孔６４ａから反応管４２の内壁に沿って垂直方向に延びるように形成されている。曲線部は、垂直方向に延びている第１の直線部の終端から水平方向に屈曲し、反応管４２の内壁周方向に沿うように円弧状に形成されている。即ち、アダプタ４４の上端部フランジ側の上面から一定の距離を隔てて（保ちつつ）反応管４２の内壁周方向に沿うようにアダプタ４４又は反応管４２と同心円状に設けられている。また、ノズル６６（第１の部分６６ａ，第２の部分６６ｂ）は、反応管４２と接触しないように（ノズル６６と反応管４２との間にすきまが形成されるように）配置されている。上述した曲線部の終端からさらに垂直方向に立ち上がるように第２の直線部が形成されている。この第２の直線部の先端には上述した凹部６８が形成され、ノズル６６の第２の部分６６ｂの内側に嵌め込まれている。
また、ノズル６６はノズル固定爪７０により支えられる。図７（ｃ）は、ノズル固定爪７０をＢ方向から見たものである。例えば、ノズル固定爪７０は石英製でありアダプタ４４に設けられ、ノズル６６の第１の部分６６ａの曲線部の終端部分、すなわち、第２の直線部の立ち上がり部分に配置され、第１の部分６６ａの曲線部の終端部分を接触支持する。【００４３】
このように、石英製のアダプタ４４の上面から一定の距離を保ちつつ、ノズル６６の第１の部分６６ａを反応管４２の内壁周方向に沿わせることで、第１の部分６６ａを反応管４２内のより高温の領域に配置することができ、ノズル６６の第１の部分６６ａ内におけるガスがより十分に予備加熱され、ガスが第２の部分６６ｂ内を通るとき、更には第２の部分６６ｂ先端のガス噴出口より反応室内に噴出されるときには、ガスはより十分に加熱された状態となる。これにより、反応室内、特に基板配列領域における部分的な温度低下をより一層防ぐことが可能となり、反応室内の温度分布をより一様とすることができ、ひいては、ウエハ面間および面内にわたりより均一な処理を行うことができる。【００４４】
次に、第２の実施形態における第１の部分６６ａの第２の変形例について説明する。
図８において、第１の部分６６ａの第２の変形例が示されている。
第１の部分６６ａは石英製であり、反応管４２内部におけるアダプタ４４の上面に載置され、両端外縁部分に他の部分よりも外径が小さい凹部（小径部）６８が形成されている。この第１の部分６６ａの一方の凹部６８は、石英製のアダプタ４４のノズル取付孔６４ａに嵌め込まれ、他方の凹部６８はＳｉＣ製の第２の部分６６ｂの内側に嵌め込まれている。【００４５】
図８（ａ）（ｂ）に示すように、第１の部分６６ａは、曲線部と直線部からなる。曲線部は、アダプタ４４の上面に隣接しつつ反応管４２の内壁周方向に沿うように形成されている。即ち、第１の部分６６ａの曲線部は、反応管４２内部におけるアダプタ４４の上面の反応管４２内壁とアダプタ４４の内周縁との間に載置され、反応管４２の内壁周方向に沿うようにアダプタ４４又は反応管４２と同心円状に設けられている。なお、本実施形態においては、ノズル６６の第１の部分６６ａの曲線部は、アダプタ４４における反応管４２の内壁よりも内側に出っ張った部分の上面と接触しており、この上面により第１の部分６６ａの曲線部が支持されている。また、ノズル６６（第１の部分６６ａ，第２の部分６６ｂ）は、反応管４２と接触しないように（ノズル６６と反応管４２との間にすきまが形成されるように）配置されている。ここで、アダプタ４４の上面に第１の部分６６ａの曲線部が配置されている範囲を、曲線部の中心角、すなわち曲線部の両端部（ノズル取付孔６４ａの位置、第１の部分６６ａの直線部が配置される位置）と曲線部の中心点Ｏとを結ぶ２本の直線（半径）のなす角度θで表すと、θ＝３６０°以上となっている。従って、図８の（ａ）に示すように、第１の部分６６ａの曲線部は、垂直方向に層を重ねるように螺旋状に巻かれる。この曲線部が上述した所定の角度範囲で形成され、この曲線部の終端からさらに垂直方向に立ち上がるように直線部が形成される。この第２の直線部の先端には上述した凹部６８が形成され、ノズル６６の第２の部分６６ｂの内側に嵌め込まれる。【００４６】
このように、石英製のアダプタ４４の上面から垂直方向に層を重ねるように、ノズル６６の第１の部分６６ａを反応管４２の内壁周方向に沿わせることで、ノズル６６の第１の部分６６ａの距離が長く形成される。したがって、ガスが、ノズル６６の第１の部分６６ａ内に注入されてから第２の部分６６ｂ内を通るまでの、更には反応管４２内に出るまでのノズル６６内に滞在する時間がより長くなることにより、ノズル６６の第１の部分６６ａ内においてガスがより十分に予備加熱され、ガスが第２の部分６６ｂ内を通るとき、更には第２の部分６６ｂ先端のガス噴出口より反応室内に噴出されるときには、ガスはより十分に加熱された状態となる。これにより、反応室内、特に基板配列領域における部分的な温度低下をより一層防ぐことが可能となり、反応室内の温度分布をより一様とすることができ、ひいては、ウエハ面間および面内にわたりより均一な処理を行うことができる。【００４７】
次に、第２の実施形態における第１の部分６６ａの第３の変形例について説明する。
図９において、第１の部分６６ａの第３の変形例が示されている。【００４８】
図９に示すように、石英製である第１の部分６６ａは、曲線部と直線部からなり、反応管４２内部におけるアダプタ４４の上端面に載置されている。この第１の部分６６ａの反応管４２内壁周方向に沿う部分（曲線部）のガス流路断面積を、基板配列方向に延びる部分（直線部）のガス流路断面積よりも大きくなるように形成してある。すなわち、ノズル６６における第１の部分６６ａの曲線部のガス流路断面積は、ノズル６６の第１の部分６６ａの直線部およびノズル６６のＳｉＣ製である第２の部分６６ｂのガス流路断面積よりも大きく形成されている。換言すると、本例におけるノズル６６の第１の部分６６ａの曲線部は、上述した第２の実施形態におけるノズル６６の第１の部分６６ａの曲線部と比較してガス流路断面積、すなわちガス流路容積が大きくなっている。
また、本例におけるノズル６６の第１の部分６６ａの曲線部（反応管４２周方向に沿う部分）の流路断面形状は、例えば非円形状である楕円形となっている。【００４９】
このように、ノズル６６の反応管４２内壁周方向に沿う部分（ノズル６６の第１の部分６６ａの曲線部）のガス流路断面積を、基板配列方向に延びる部分（第１の部分６６ａの直線部および第２の部分６６ｂ）のガス流路断面積よりも大きくなるように形成する。これにより、ノズル６６は、ガスが第1の部分６６ａを通過する際の方が第２の部分６６ｂを通過する際よりもガス流速が遅くなるように構成され、ノズル６６の第１の部分６６ａ内におけるガス流速を低下させることができ、この第１の部分６６ａ内におけるガスの予備加熱をより十分に行うことができる（予備加熱の効率を向上させることができる）。したがって、ガスが第２の部分６６ｂ内を通るとき、更には第２の部分６６ｂ先端のガス噴出口より反応室内に噴出されるときには、ガスはより十分に加熱された状態となる。これにより、反応室内、特に基板配列領域における部分的な温度低下をより一層防ぐことが可能となり、反応室内の温度分布をより一様とすることができ、ひいては、ウエハ面間および面内にわたりより均一な処理を行うことができる。【００５０】
また、ノズル６６の反応管４２内壁周方向に沿う部分（ノズル６６の第１の部分６６ａの曲線部）の流路断面形状を縦方向に長い（垂直方向に延びる）楕円形とする（長軸を垂直方向に短軸を水平方向に配置する）ことにより、限られたスペース（反応管４２内部におけるアダプタ４４の上面の反応管４２内壁とアダプタ４４の内周縁との間）においてもノズル６６の第１の部分６６ａの曲線部の断面積を大きくすることができ、予備加熱部分の容積を有効に稼ぐことができる。【００５１】
次に、第２の実施形態における第１の部分６６ａの第４の変形例について説明する。
図１０において、第１の部分６６ａの第４の変形例が示されている。【００５２】
本例は、上述した第３の変形例と比較して、第１の部分６６ａの曲線部の流路断面形状のみを異にしている。具体的には、ノズル６６の第１の部分６６ａの曲線部（反応管４２内壁周方向に沿う部分）の流路断面形状は、例えば非円形状である矩形となっている。【００５３】
したがって、第３の変形例と同様な効果を得ることができる。また、ノズル６６の反応管４２内壁周方向に沿う部分（ノズル６６の第１の部分６６ａの曲線部）の流路断面形状を縦方向に長い矩形とする（長辺を垂直方向に短辺を水平方向に配置する）ことにより、限られたスペース（反応管４２内部におけるアダプタ４４の上面の反応管４２内壁とアダプタ４４の内周縁との間）においてもノズル６６の第１の部分６６ａの曲線部の断面積を大きくすることができ、予備加熱部分の容積を有効に稼ぐことができる。【００５４】
また、ノズル６６の反応管４２内壁周方向に沿う部分（ノズル６６の第１の部分６６ａの曲線部）の流路断面形状を矩形とすることにより、このノズル６６の第１の部分６６ａの曲線部とアダプタ４４の上面との接触面積が大きくなり、ノズル６６の安定した設置を実現することができる。【００５５】
なお、ノズル６６の第１の部分６６ａの曲線部の流路断面形状（反応管４２内壁周方向に沿う部分の流路断面形状）は、上述した楕円形、矩形に限定されるものではなく、これら以外の非円形（ひしゃげた円形、三角形など）、円形等どのような形状でもよい。【００５６】
次に、第２の実施形態における第１の部分６６ａの第５の変形例について説明する。
図１１において、第１の部分６６ａの第５の変形例が示されている。【００５７】
図１１に示すように、ノズル６６は、２つの部分（第１の部分６６ａ，第２の部分６６ｂ）からなり、石英からなる第１の部分６６ａは、アダプタ４４の上端部フランジ側の上面に上下方向に蛇行して隣接（所定の間隔おきに接触）しつつ、反応管４２の内壁周方向に沿うように形成される。具体的には、第１の部分６６ａは、反応管４２内部におけるアダプタ４４の上面の反応管４２内壁とアダプタ４４の内周縁との間に載置され、反応管４２の内壁周方向に沿うようにアダプタ４４又は反応管４２と同心円状に設けられ、かつ鉛直方向（上下方向）に波打った形状に形成されている。【００５８】
また、第１の部分６６ａの終端部分には基板配列方向（垂直方向）に立ち上がるように直線部が形成されている。この直線部の先端（終端）には上述した凹部（小径部）６８が形成され、ＳｉＣからなる第２の部分６６ｂの内側に嵌め込まれている。したがって、この第１の部分６６ａの直線部及び第２の部分６６ｂは基板配列方向に延びるように形成されている。また、ノズル６６（第１の部分６６ａ，第２の部分６６ｂ）は、反応管４２と接触しないように（ノズル６６と反応管４２との間にすきまが形成されるように）配置されている。【００５９】
このように、ノズル６６の第１部分６６ａを反応管４２の内壁周方向に沿うように、かつ鉛直方向（上下方向）に波打った形状とすることにより、限られたスペース（反応管４２内部におけるアダプタ４４の上面の反応管４２内壁とアダプタ４４の内周縁との間）においてもノズル６６の第１部分６６ａ（予備加熱部）の長さをより長く形成することができる。また、所定の間隔にて、第１の部分６６ａを反応管４２内のより高温の領域に配置することができる。したがって、ノズル６６の第１の部分６６ａ内においてガスが十分に予備加熱され、ガスが第２の部分６６ｂ内を通るとき、更には第２の部分６６ｂ先端のガス噴出口より反応室内に噴出されるときには、ガスはより十分に加熱された状態となる。これにより、反応室内、特に基板配列領域における部分的な温度低下をより一層防ぐことが可能となり、反応室内の温度分布をより一様とすることができ、ひいては、ウエハ面間および面内にわたりより均一な処理を行うことができる。【００６０】
次に、第２の実施形態における第１の部分６６ａの第６の変形例について説明する。
図１２において、第１の部分６６ａの第６の変形例が示されている。【００６１】
図１２に示すように、ノズル６６は、２つの部分（第１の部分６６ａ，第２の部分６６ｂ、６６ｂ）からなり、石英からなる第１の部分６６ａは、曲線部と直線部からなる。この第１の部分６６ａの曲線部はアダプタ４４の上端部フランジ側の上面に隣接しつつ、ノズル取付孔６４ａを分岐点として二又に（二つに）分かれて反応管４２の内壁周方向に沿うように円弧状に形成される。即ち、第１の部分６６ａの二又に分かれた双方の曲線部は、反応管４２内部におけるアダプタ４４の上面の反応管４２内壁とアダプタ４４の内周縁との間に載置され、反応管４２の内壁周方向に沿うようにアダプタ４４又は反応管４２と同心円状に設けられている。また、ノズル６６（第１の部分６６ａ，第２の部分６６ｂ、６６ｂ）は、反応管４２と接触しないように（ノズル６６と反応管４２との間にすきまが形成されるように）配置されている。【００６２】
第１の部分６６ａにおける二又に分かれた双方の曲線部のそれぞれの終端には、基板配列方向（垂直方向）に立ち上がるように直線部が形成されている。また、これら２つの直線部の終端（先端）には上述した凹部（小径部）６８、６８が形成され、ＳｉＣからなる２つの第２の部分６６ｂ、６６ｂの内側に嵌め込まれている。したがって、この第１の部分６６ａの２つの直線部及び２つの第２の部分６６ｂ、６６ｂは基板配列方向に延びるように構成されている。
このように、ノズル６６は、二又に分かれた曲線部（反応管４２内壁周方向に沿う部分）と２つの直線部とからなる第１の部分６６ａと、２つの第２の部分６６ｂ、６６ｂ（２本のＳｉＣ製ノズル）とを有する。【００６３】
ここで、アダプタ４４の上面に二又に分かれたうちの一方の第１の部分６６ａの曲線部が配置されている範囲を円弧状に形成されるこの曲線部の中心角、すなわちこの曲線部の両端部（ノズル取付孔６４ａの位置、一方の第１の部分６６ａの直線部が配置される位置）と曲線部の中心点Ｏとを結ぶ２本の直線（半径）のなす角度θ１で表すと、θ１＝４５°〜１８０°となっている。また、アダプタ４４の上面に二又に分かれたうちの他方の第１の部分６６ａの曲線部が配置されている範囲を、円弧状に形成されるこの曲線部の中心角、すなわちこの曲線部の両端部（ノズル取付孔６４ａの位置、他方の第１の部分６６ａの直線部が配置される位置）と曲線部の中心点Ｏとを結ぶ２本の直線（半径）のなす角度θ２で表すと、θ２＝４５°〜１８０°となっている。なお、第１の部分６６ａにおける二又に分かれた双方の曲線部が干渉しない範囲であれば、一方の第１の部分６６ａの直線部が配置される位置までの範囲（角度）を１８０°以上としてもよい。【００６４】
このように、ノズル６６の反応管４２内壁周方向に沿う部分（ノズル６６の曲線部）が二又に形成され、２つの第２の部分６６ｂ、６６ｂ（２本のＳｉＣ製ノズル）を有することにより、このノズル６６の第１の部分６６ａ内におけるガスの流速を低下させることができる。さらに、２つの第２の部分６６ｂ、６６ｂ内のガスの流速を低下させることができる。すなわち、ノズル本数を増大させ、１本あたりの流量を減少させることでノズル６６内のガスの流速を低速化させることができる。これにより、ノズル６６の第１の部分６６ａ内におけるガスの予備加熱をより十分に行うことができる（予備加熱の効率を向上させることができる）。したがって、ガスが第２の部分６６ｂ内を通るとき、更には第２の部分６６ｂ先端のガス噴出口より反応室内に噴出されるときには、ガスはより十分に加熱された状態となる。これにより、反応室内、特に基板配列領域における部分的な温度低下をより一層防ぐことが可能となり、反応室内の温度分布をより一様とすることができ、ひいては、ウエハ面間および面内にわたりより均一な処理を行うことができる。【００６５】
なお、本例において、ノズル６６における第１の部分６６ａの曲線部の形状が二又に分かれた形状で、第２の部分６６ｂを２つ有する熱処理装置１０を説明したが、これに限定されるものではなく、ノズル６６の第２の部分６６ｂは少なくとも２つ以上設けられれば良く、第１の部分６６ａを三又以上の複数に分かれた形状とし、第２の部分６６ａを３つ以上設けてもよい。また、ノズル６６の曲線部の流路断面形状は、非円形（矩形、楕円形、ひしゃげた円形など）、円形等どのような形状でもよい。【００６６】
また、上記実施形態や変形例は、適宜、組み合わせて用いることも可能である。例えば図１２に示される第２の実施形態における第６の変形例に、図１０に示される同実施形態における第４の変形例を適用して、第６の変形例の第１の部分６６ａの曲線部の流路断面形状を、非円形である矩形としても良い。【００６７】
本発明の熱処理装置は、基板の製造工程にも適用することができる。【００６８】
ＳＯＩ（Silicon On Insulator）ウエハの一種であるＳＩＭＯＸ（Separation by Implanted Oxygen）ウエハの製造工程の一工程に本発明の熱処理装置を適用する例について説明する。【００６９】
まずイオン注入装置等により単結晶シリコンウエハ内へ酸素イオンをイオン注入する。その後、酸素イオンが注入されたウエハを上記実施形態の熱処理装置を用いて、例えばＡｒ、Ｏ２雰囲気のもと、１３００℃〜１４００℃、例えば１３５０℃以上の高温でアニールする。これらの処理により、ウエハ内部にＳｉＯ２層が形成された（ＳｉＯ２層が埋め込まれた）ＳＩＭＯＸウエハが作製される。【００７０】
また、ＳＩＭＯＸウエハの他，水素アニールウエハやＡｒアニールウエハの製造工程の一工程に本発明の熱処理装置を適用することも可能である。この場合、ウエハを本発明の熱処理装置を用いて、水素雰囲気中もしくはＡｒ雰囲気中で１２００℃程度以上の高温でアニールすることとなる。これによりＩＣ（集積回路）が作られるウエハ表面層の結晶欠陥を低減することができ、結晶の完全性を高めることができる。【００７１】
また、この他、エピタキシャルウエハの製造工程の一工程に本発明の熱処理装置を適用することも可能である。【００７２】
以上のような基板の製造工程の一工程として行う高温アニール処理を行う場合であっても、本発明の熱処理装置を用いることにより、ノズルの破損等を防止することができる。【００７３】
本発明の熱処理装置は、半導体装置の製造工程にも適用することも可能である。
特に、比較的高い温度で行う熱処理工程、例えば、ウェット酸化、ドライ酸化、水素燃焼酸化（パイロジェニック酸化）、ＨＣｌ酸化等の熱酸化工程や、硼素（Ｂ）、リン（Ｐ
）、砒素（Ａｓ）、アンチモン（Ｓｂ）等の不純物（ドーパント）を半導体薄膜に拡散する熱拡散工程等に適用するのが好ましい。
このような半導体デバイスの製造工程の一工程としての熱処理工程を行う場合においても、本発明の熱処理装置を用いることにより、ノズルの破損等を防止することができる。【００７４】
以上のように、本発明は、特許請求の範囲に記載した事項を特徴とするが、さらに次のような実施形態が含まれる。
（１）反応管と、この反応管を支持する石英製のアダプタと、このアダプタに接続され前記反応管内に処理ガスを供給するノズルと、前記反応管の外部に設けられ前記反応管内を加熱するヒータとを有する反応炉内に基板を搬入する工程と、前記反応管内部におけるアダプタの上面に接続され、少なくともアダプタと接続される部分は石英製であり、その他の部分は炭化珪素であるノズルにより反応炉内に処理ガスを供給して基板を処理する工程と、処理後の基板を反応炉から搬出する工程と、を有することを特徴とする基板の製造方法、基板処理方法又は半導体装置の製造方法。
（２）反応管と、この反応管を支持するアダプタと、このアダプタに接続され前記反応管内を加熱するヒータとを有する反応炉内に基板を搬入する工程と、前記反応管内部におけるアダプタの上面に接続され、アダプタ又は反応管内壁周方向に沿う部分と、基板配列方向に延びる部分とを有するノズルにより反応炉内に処理ガスを供給して基板を処理する工程と、処理後の基板を反応炉から搬出する工程と、を有することを特徴とする基板の製造方法、基板処理方法又は半導体装置の製造方法。
【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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