(57)【要約】【課題】Ａｌ２Ｏ３膜等を生成する際、副生成物であるノズル内のＡｌ膜等の成膜を抑えることができるようにする。【解決手段】反応管２０３と、シリコンウエハ２００を加熱するヒータ２０７とを有し、トリメチルアルミニウム（ＴＭＡ）とオゾン（Ｏ３）とを、反応管２０３内に交互に供給してウエハ２００の表面にＡｌ２Ｏ３膜を生成する基板処理装置であって、オゾンとＴＭＡとをそれぞれ流す供給管２３２ａ、２３２ｂと、反応管２０３内にガスを供給するノズル２３３と、を備え、２つの供給管２３２ａ、２３２ｂを、反応管２０３内のウエハ２００付近の温度よりも低い温度の領域で、ヒータ２０７の内側に配置されたノズル２３３に連結させて、オゾンとＴＭＡをノズル２３３を介して反応管２０３内にそれぞれ供給する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を収容する処理室と、該基板を加熱する加熱部材とを有し、互いに反応し合う少なくとも２つのガスを交互に前記処理室内に供給して前記基板の表面に所望の膜を生成する基板処理装置であって、
前記２つのガスが互いに独立してそれぞれ流れる２つの供給管と、
前記処理室内にガスを供給する単一のガス供給部材であって、前記２つのガスのうちの少なくとも１つのガスの分解温度以上の領域にその一部が延在している前記単一のガス供給部材と、を備え、
前記２つの供給管を、前記少なくとも１つのガスの分解温度未満の場所で、前記ガス供給部材に連結させて、前記２つのガスを前記ガス供給部材を介して前記処理室内にそれぞれ供給することを特徴とする基板処理装置。
【請求項２】
前記ガス供給部材が、多数のガス噴出口を有したノズルであることを特徴とする請求項１記載の基板処理装置。
【請求項３】
前記２つの供給管と前記ガス供給部材との連結個所は、前記処理室内であることを特徴とする請求項１記載の基板処理装置。
【請求項４】
基板を収容する処理室と、前記処理室の外側に配置され、前記基板を加熱する加熱部材とを有し、互いに反応し合う少なくとも２つのガスを交互に前記処理室内に供給して前記基板の表面に所望の膜を生成するホットウォール式の処理炉を備えた基板処理装置であって、
前記２つのガスが互いに独立してそれぞれ流れる２つの供給管と、
前記処理室内にガスを供給する単一のガス供給部材であって、その一部が前記加熱部材の内側に配置された前記単一のガス供給部材と、を備え、
前記２つの供給管を、前記処理室内の前記基板付近の温度よりも低い温度の領域で、前記ガス供給部材に連結させて、前記２つのガスを前記ガス供給部材を介して前記処理室内にそれぞれ供給することを特徴とする基板処理装置。
【請求項５】
基板を収容する処理室と、該基板を加熱する加熱部材とを有し、互いに反応し合う少なくとも２つのガスを交互に前記処理室内に供給して前記基板の表面に所望の膜を生成する基板処理装置であって、
前記２つのガスが互いに独立してそれぞれ流れる２つの供給管と、
前記処理室内にガスを供給する単一のガス供給部材であって、前記２つのガスのうちの少なくとも１つのガスの分解温度以上の領域にその一部が延在している前記単一のガス供給部材と、を備え、
前記２つの供給管を、前記少なくとも１つのガスの分解温度未満の場所で、前記ガス供給部材に連結させて、前記２つのガスを前記ガス供給部材を介して前記処理室内にそれぞれ供給する基板処理装置を用いて、
前記２つのガスを前記ガス供給部材を介して前記処理室内に交互に供給して、前記基板の表面に前記所望の膜を生成することを特徴とする半導体デバイスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板処理装置及び半導体デバイスの製造方法に関し、特に、Ｓｉ半導体デバイスを製造する際に用いられる、ＡＬＤ（Atomic layer Deposition）法による成膜を行う半導体製造装置およびＡＬＤ法による半導体デバイスの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
まず、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法の中の１つであるＡＬＤ法を用いた成膜処理について、簡単に説明する。
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。
即ち、例えばＡｌ２Ｏ３（酸化アルミニウム）膜を形成する場合には、ＡＬＤ法を用いて、ＴＭＡ（Ａｌ（ＣＨ３）３、トリメチルアルミニウム）とＯ３（オゾン）とを交互に供給することにより２５０〜４５０℃の低温で高品質の成膜が可能である。このように、ＡＬＤ法では、複数種類の反応性ガスを１種類ずつ交互に供給することによって成膜を行う。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、成膜処理を２０サイクル行う。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来、Ａｌ２Ｏ３膜を成膜するＡＬＤ装置は、１処理炉で同時に処理する基板枚数が１枚〜５枚の枚葉装置と呼ばれる形式のものであり、２５枚以上の基板を反応管の管軸方向に平行に並べたバッチ式装置と呼ばれる形式の装置としては実用化されていなかった。
【０００４】
ＴＭＡとＯ３を用いて、このような縦型バッチ式装置でＡｌ２Ｏ３膜を成膜する場合、ＴＭＡのノズルとＯ３のノズルとを別々に反応炉内に立ち上げた場合、ＴＭＡのガスノズル内でＴＭＡが分解しＡｌ（アルミニウム）が成膜され、厚くなると剥がれ落ちて異物発生源になる恐れがあった。
【０００５】
本発明の主な目的は、ノズル内でのＡｌ膜の生成を防ぐことにより、Ａｌ膜剥がれによる異物発生を抑えることができる基板処理装置及び半導体デバイスの製造方法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、
基板を収容する処理室と、該基板を加熱する加熱部材とを有し、互いに反応し合う少なくとも２つのガスを交互に前記処理室内に供給して前記基板の表面に所望の膜を生成する基板処理装置であって、
前記２つのガスが互いに独立してそれぞれ流れる２つの供給管と、
前記処理室内にガスを供給する単一のガス供給部材であって、前記２つのガスのうちの少なくとも１つのガスの分解温度以上の領域にその一部が延在している前記単一のガス供給部材と、を備え、
前記２つの供給管を、前記少なくとも１つのガスの分解温度未満の場所で、前記ガス供給部材に連結させて、前記２つのガスを前記ガス供給部材を介して前記処理室内にそれぞれ供給することを特徴とする基板処理装置が提供される。
【０００７】
好ましくは、前記ガス供給部材が、多数のガス噴出口を有したノズルである。
【０００８】
また、好ましくは、前記２つの供給管と前記ガス供給部材との連結個所は、前記処理室内である。
【０００９】
本発明の他の態様によれば、
基板を収容する処理室と、前記処理室の外側に配置され、前記基板を加熱する加熱部材とを有し、互いに反応し合う少なくとも２つのガスを交互に前記処理室内に供給して前記基板の表面に所望の膜を生成するホットウォール式の処理炉を備えた基板処理装置であって、
前記２つのガスが互いに独立してそれぞれ流れる２つの供給管と、
前記処理室内にガスを供給する単一のガス供給部材であって、その一部が前記加熱部材の内側に配置された前記単一のガス供給部材と、を備え、
前記２つの供給管を、前記処理室内の前記基板付近の温度よりも低い温度の領域で、前記ガス供給部材に連結させて、前記２つのガスを前記ガス供給部材を介して前記処理室内にそれぞれ供給することを特徴とする基板処理装置が提供される。
【００１０】
本発明のさらに他の態様によれば、
基板を収容する処理室と、該基板を加熱する加熱部材とを有し、互いに反応し合う少なくとも２つのガスを交互に前記処理室内に供給して前記基板の表面に所望の膜を生成する基板処理装置であって、
前記２つのガスが互いに独立してそれぞれ流れる２つの供給管と、
前記処理室内にガスを供給する単一のガス供給部材であって、前記２つのガスのうちの少なくとも１つのガスの分解温度以上の領域にその一部が延在している前記単一のガス供給部材と、を備え、
前記２つの供給管を、前記少なくとも１つのガスの分解温度未満の場所で、前記ガス供給部材に連結させて、前記２つのガスを前記ガス供給部材を介して前記処理室内にそれぞれ供給する基板処理装置を用いて、
前記２つのガスを前記ガス供給部材を介して前記処理室内に交互に供給して、前記基板の表面に前記所望の膜を生成することを特徴とする半導体デバイスの製造方法が提供される。
【発明の効果】
【００１１】
量産性に優れるバッチ式処理装置でＡＬＤ法によるＡｌ２Ｏ３膜等の成膜が可能となり、さらに副生成物であるノズル内のＡｌ膜等の成膜を抑えることができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の好ましい実施例のバッチ式処理装置においては、原料としてトリメチルアルミニムウム（化学式  Ａｌ（ＣＨ３）３、ＴＭＡ）と、オゾン（Ｏ３）とを用い、基板を複数枚保持可能な基板保持治具と、その基板保持治具が挿入され基板の処理を実施する反応管と、基板を加熱する加熱手段と、反応管内のガスを排気可能な真空排気装置と、基板に対し基板面方向と平行にガスを噴出する一本のガスノズルとを備え、そのノズルにつながるＴＭＡとＯ３のガス供給ラインが反応室内で合流しており、ＴＭＡとＯ３とを交互に基板上に供給することでアルミ酸化膜（Ａｌ２Ｏ３膜）を形成する。なお、基板上にはＴＭＡが吸着し、次に流されるＯ３ガスと吸着したＴＭＡが反応し、１原子層のＡｌ２Ｏ３膜が生成される。
【００１３】
ＴＭＡは、圧力、温度が共に高くなると、自己分解が起こり易くなり、Ａｌ膜が生成される。上記ガスノズルには、ガスを噴出するノズル孔が設けられているが、このノズル孔は小さいため、ノズル内圧力は炉内圧力に比べ高くなる。例えば、炉内圧力が０．５Ｔｏｒｒ（約６７Ｐａ）の時に、ノズル内圧力は１０Ｔｏｒｒ（約１３３０Ｐａ）になると予想される。そのため、特に高温領域にあるノズル内においてＴＭＡの自己分解が起こり易くなる。これに対して、炉内では温度は高いが、圧力がノズル内ほど高くならないので、ＴＭＡの自己分解は起こり辛い。そのために、ノズル内でのＡｌ膜生成問題が顕著となる。
【００１４】
なお、反応管内壁に付着したＡｌ２Ｏ３膜を除去するため、ＣｌＦ３ガスを流してクリーニングを行うが、このクリーニングガスをノズルから供給すれば、ノズル内のＡｌ２Ｏ３膜も同時に除去でき、クリーニングの容易化、効率化も可能となる。
【００１５】
また、本発明は、Ａｌ２Ｏ３膜の生成のみならず、ＨｆＯ２膜の生成にも好適に適用される。Ｈｆ原料もＴＭＡと同様な問題が生じるからである。なお、この場合、気化させたテトラキス（Ｎ−エチル−Ｎ−メチルアミノ）ハフニウム（常温で液体）のＨｆ原料ガスと、Ｏ３ガスとを交互に流してＨｆＯ２膜の成膜を行う。
さらに、本発明は以下の材料を用いたＳｉＯ２ 膜の生成にも好適に適用される。
（１）Ｏ３とＳｉ２ｃｌ６（ヘキサクロロジシラン）とを交互に流してＡＬＤ法によりＳｉＯ２ 膜の成膜を行う場合。
（２）Ｏ３とＨＳｉ（ＯＣ２Ｈ５）３（ＴＲＩＥＳ）とを交互に流してＡＬＤ法によりＳｉＯ２ 膜の成膜を行う場合。
（３）Ｏ３とＨＳｉ［Ｎ（ＣＨ３）２］３（ＴｒｉｓＤＭＡＳ）とを交互に流してＡＬＤ法によりＳｉＯ２ 膜の成膜を行う場合。
【実施例１】
【００１６】
図１は、本実施例にかかる縦型の基板処理炉の概略構成図であり、処理炉部分を縦断面で示し、図２は本実施例にかかる縦型の基板処理炉の概略構成図であり、処理炉部分を横断面で示す。図３は、本実施例の基板処理装置における縦型基板処理炉のノズル２３３を説明するための図であり、図３Ａは概略図であり、図３Ｂは図３ＡのＡ部の部分拡大図である。
【００１７】
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反応管２０３が設けられ、この反応管２０３の下端には、例えばステンレス等よりなるマニホールド２０９が係合され、さらにそ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２２０を介して気密に閉塞され、少なくとも、このヒータ２０７、反応管２０３、マニホールド２０９、及びシールキャップ２１９により処理炉２０２を形成している。このマニホールド２０９は保持手段（以下ヒータベース２５１）に固定される。
【００１８】
反応管２０３の下端部およびマニホールド２０９の上部開口端部には、それぞれ環状のフランジが設けられ、これらのフランジ間には気密部材（以下Ｏリング２２０）が配置され、両者の間は気密にシールされている。
【００１９】
シールキャップ２１９には石英キャップ２１８を介して基板保持手段であるボート２１７が立設され、石英キャップ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。
【００２０】
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が設けられている。ガス供給管２３２ａ、２３２ｂは、マニホールド２０９の下部を貫通して設けられており、ガス供給管２３２ｂは、処理炉２０２内でガス供給管２３２ａと合流して、２本のガス供給管２３２ａ、２３２ｂが一本の多孔ノズル２３３に連通している。ノズル２３３は、処理炉２０２内に設けられており、ガス供給管２３２ｂから供給されるＴＭＡの分解温度以上の領域にその上部が延在している。しかし、ガス供給管２３２ｂが、処理炉２０２内でガス供給管２３２ａと合流している箇所は、ＴＭＡの分解温度未満の領域であり、ウエハ２００およびウエハ２００付近の温度よりも低い温度の領域である。ここでは、第１のガス供給管２３２ａからは、流量制御手段である第１のマスフローコントローラ２４１ａ及び開閉弁である第１のバルブ２４３ａを介し、更に後述する処理炉２０２内に設置された多孔ノズル２３３を通して、処理炉２０２に反応ガス（Ｏ３）が供給され、第２のガス供給管２３２ｂからは、流量制御手段である第２のマスフローコントローラ２４１ｂ、開閉弁である第２のバルブ２５２、ＴＭＡ容器２６０、及び開閉弁である第３のバルブ２５０を介し、先に述べた多孔ノズル２３３を介して処理炉２０２に反応ガス（ＴＭＡ）が供給される。ＴＭＡ容器２６０からマニホールド２０９までのガス供給管２３２ｂには、ヒータ３００が設けられ、ガス供給管２３２ｂを５０〜６０℃に保っている。
【００２１】
ガス供給管２３２ｂには、不活性ガスのライン２３２ｃが開閉バルブ２５３を介して第３のバルブ２５０の下流側に接続されている。また、ガス供給管２３２ａには、不活性ガスのライン２３２ｄが開閉バルブ２５４を介して第１のバルブ２４３ａの下流側に接続されている。
【００２２】
処理炉２０２はガスを排気する排気管であるガス排気管２３１により第４のバルブ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、この第４のバルブ２４３ｄは弁を開閉して処理炉２０２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。
【００２３】
ノズル２３３が、反応管２０３の下部より上部にわたりウエハ２００の積載方向に沿って配設されている。そしてノズル２３３には複数のガスを供給する供給孔であるガス供給孔２４８ｂが設けられている。
【００２４】
反応管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反応管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為にボート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、石英キャップ２１８に保持されたボート２１７を回転するようになっている。
【００２５】
制御手段であるコントローラ１２１は、第１、第２のマスフローコントローラ２４１ａ、２４１ｂ、第１〜第４のバルブ２４３ａ、２５２、２５０、２４３ｄ、バルブ２５３、２５４、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に接続されており、第１、第２のマスフローコントローラ２４１ａ、２４１ｂの流量調整、第１〜第３のバルブ２４３ａ、２５２、２５０、バルブ２５３、２５４の開閉動作、第４のバルブ２４３ｄの開閉及び圧力調整動作、ヒータ２０７の温度調節、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が行われる。
【００２６】
次にＡＬＤ法による成膜例として、ＴＭＡ及びＯ３ガスを用いてＡｌ２Ｏ３膜を成膜する場合を説明する。
まず成膜しようとする半導体シリコンウエハ２００をボート２１７に装填し、処理炉２０２に搬入する。搬入後、次の３つのステップを順次実行する。
【００２７】
［ステップ１］
ステップ１では、Ｏ３ガスを流す。まず第１のガス供給管２３２ａに設けた第１のバルブ２４３ａ、及びガス排気管２３１に設けた第４のバルブ２４３ｄを共に開けて、第１のガス供給管２３２ａから第１のマスフローコントローラ２４３ａにより流量調整されたＯ３ガスをノズル２３３のガス供給孔２４８ｂから処理炉２０２に供給しつつガス排気管２３１から排気する。Ｏ３ガスを流すときは、第４のバルブ２４３ｄを適正に調節して処理炉２０２内圧力を１０〜１００Ｐａとする。第１のマスフローコントローラ２４１ａで制御するＯ３の供給流量は１０００〜１００００ｓｃｃｍである。Ｏ３にウエハ２００を晒す時間は２〜１２０秒間である。このときのヒータ２０７温度はウエハの温度が２５０〜４５０℃になるよう設定してある。
【００２８】
同時にガス供給管２３２ｂの途中につながっている不活性ガスのライン２３２ｃから開閉バルブ２５３を開けて不活性ガスを流すとＴＭＡ側にＯ３ガスが回り込むことを防ぐことができる。
【００２９】
このとき、処理炉２０２に内に流しているガスは、Ｏ３とＮ２、Ａｒ等の不活性ガスのみであり、ＴＭＡは存在しない。したがって、Ｏ３は気相反応を起こすことはなく、ウエハ２００上の下地膜と表面反応する。
【００３０】
［ステップ２］
ステップ２では、第１のガス供給管２３２ａの第１のバルブ２４３ａを閉めて、Ｏ３の供給を止める。また、ガス排気管２３１の第４のバルブ２４３ｄは開いたままにし真空ポンプ２４６により、処理炉２０２を２０Ｐａ以下に排気し、残留Ｏ３を処理炉２０２から排除する。また、この時には、Ｎ２等の不活性ガスを、Ｏ３供給ラインである第１のガス供給管２３２ａおよびＴＭＡ供給ラインである第２のガス供給管２３２ｂからそれぞれ処理炉２０２に供給すると、残留Ｏ３を排除する効果が更に高まる。
【００３１】
［ステップ３］
ステップ３では、ＴＭＡガスを流す。ＴＭＡは常温で液体であり、処理炉２０２に供給するには、加熱して気化させてから供給する方法、キャリアガスと呼ばれる窒素や希ガスなどの不活性ガスをＴＭＡ容器２６０の中に通し、気化している分をそのキャリアガスと共に処理炉へと供給する方法などがあるが、例として後者のケースで説明する。まずキャリアガス供給管２３２ｂに設けたバルブ２５２、ＴＭＡ容器２６０と処理炉２０２の間に設けられたバルブ２５０、及びガス排気管２３１に設けた第４のバルブ２４３ｄを共に開けて、キャリアガス供給管２３２ｂから第２のマスフローコントローラ２４１ｂにより流量調節されたキャリアガスがＴＭＡ容器２６０の中を通り、ＴＭＡとキャリアガスの混合ガスとして、ノズル２３３のガス供給孔２４８ｂから処理炉２０２に供給しつつガス排気管２３１から排気する。ＴＭＡガスを流すときは、第４のバルブ２４３ｄを適正に調整して処理炉２０２内圧力を１０〜９００Ｐａとする。第２のマスフローコントローラ２４１ａで制御するキャリアガスの供給流量は１００００ｓｃｃｍ以下である。ＴＭＡを供給するための時間は１〜４秒設定する。その後さらに吸着させるため上昇した圧力雰囲気中に晒す時間を０〜４秒に設定しても良い。このときのウエハ温度はＯ３の供給時と同じく、２５０〜４５０℃である。ＴＭＡの供給により、下地膜上のＯ３とＴＭＡとが表面反応して、ウエハ２００上にＡｌ２Ｏ３膜が成膜される。
【００３２】
同時にガス供給管２３２ａの途中につながっている不活性ガスのライン２３２ｄから開閉バルブ２５４を開けて不活性ガスを流すとＯ３側にＴＭＡガスが回り込むことを防ぐことができる。
【００３３】
成膜後、バルブ２５０を閉じ、第４のバルブ２４３ｄを開けて処理炉２０２を真空排気し、残留するＴＭＡ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、Ｏ３供給ラインである第１のガス供給管２３２ａおよびＴＭＡ供給ラインである第２のガス供給管２３２ｂからそれぞれ処理炉２０２に供給すると、さらに残留するＴＭＡの成膜に寄与した後のガスを処理炉２０２から排除する効果が高まる。
【００３４】
上記ステップ１〜３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２００上に所定膜厚のＡｌ２Ｏ３膜を成膜する。
【００３５】
処理炉２０２内を排気してＯ３ガスを除去しているからＴＭＡ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ＴＭＡは、ウエハ２００に吸着しているＯ３とのみ有効に反応させることができる。
【００３６】
また、Ｏ３供給ラインである第１のガス供給管２３２ａおよびＴＭＡ供給ラインである第２のガス供給管２３２ｂを処理炉２０２内で合流させることにより、ＴＭＡとＯ３をノズル２３３内でも交互に吸着、反応させて堆積膜をＡｌ２Ｏ３とすることができ、ＴＭＡとＯ３を別々のノズルで供給する場合にＴＭＡノズル内で異物発生源になる可能性があるＡｌ膜が生成するという問題をなくすることができる。Ａｌ２Ｏ３膜は、Ａｌ膜よりも密着性が良く、剥がれにくいので、異物発生源になりにくい。
【００３７】
次に、図４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。
【００３８】
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が取り付けられている。また、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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
前記カセット移載機１１４等の搬送動作は、搬送制御手段１２４により制御される。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の一実施例の基板処理装置における縦型基板処理炉の概略縦断面図である。
【図２】本発明の一実施例の基板処理装置における縦型基板処理炉の概略横断面図である。
【図３】本発明の一実施例の基板処理装置における縦型基板処理炉のノズル２３３を説明するための図であり、図３Ａは概略図であり、図３Ｂは図３ＡのＡ部の部分拡大図である。
【図４】本発明の一実施の形態の基板処理装置を説明するための概略斜示図である。
【符号の説明】
【００４６】
１２１…コントローラ
２００…ウエハ
２０２…処理炉
２０３…反応管
２０７…ヒータ
２０９…マニホールド
２１７…ボート
２１８…石英キャップ
２１９…シールキャップ
２２０…Ｏリング
２３１…ガス排気管
２３２ａ…第１のガス供給管
２３２ｂ…第２のガス供給管
２３２ｃ…不活性ガスライン
２３２ｄ…不活性ガスライン
２３３…ノズル
２４１ａ…第１のマスフローコントローラ
２４１ｂ…第２のマスフローコントローラ
２４３ａ…第１のバルブ
２４３ｄ…第４のバルブ
２４６…真空ポンプ
２４８ｂ…ガス供給孔
２５０…第３のバルブ
２５１…ヒータベース
２５２…第２のバルブ
２５３…バルブ
２５４…バルブ
２６０…ＴＭＡ容器
２６７…ボート回転機構
３００…ヒータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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