(57)【要約】      （修正有）【課題】電極保護管は、反応管内に反応管の外部から内部へ壁を貫通して設けられ、前記電極保護管の一端は、反応管から突出した状態で設けられ、他端は閉塞されている。この様に反応管から突出した管は、ウェット洗浄時に開口端部から薬液が侵入したり、又、反応管の保管時や搬送時に前記突起部が破損したり、又、反応管の保管時や搬送時に前記開口端部から異物が侵入したりする虞があった。【解決手段】基板を収容し処理する空間を形成する反応管２０３と、前記反応管２０３内に前記反応管２０３の外部から内部へ前記反応管２０３を構成する壁を貫通して延在する管２７５と、を有する基板処理装置であって、前記反応管２０３を前記基板処理装置から取り外して洗浄する場合、又は保管する場合は、前記管２７５の開口端部３００をキャップ３０２にて蓋した状態で洗浄、又は保管する様にした。【選択図】図１
2005150586.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を収容し処理する空間を形成する反応管と、
前記反応管内に前記反応管の外部から内部へ前記反応管を構成する壁を貫通して延在する
管と、
を有する基板処理装置であって、
前記反応管を前記基板処理装置から取り外して洗浄する場合、又は保管する場合は、前記
管の開口端部をキャップにて蓋した状態で洗浄、又は保管する様にしたこと
を特徴とする基板処理装置
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板に所望の処理を行う装置、例えばシリコンウェーハ等の半導体基板に薄膜
の生成、不純物の拡散、エッチング等所要の処理を行い半導体デバイスを製造する半導体
製造装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図６に示すように、反応管内に配置された基板に所望の処理を行う装置の１つに、反応管
内に挿入した電極２７による放電を利用して、原料ガスのプラズマを生成し、前記プラズ
マで基板処理を行う基板処理装置がある。
【０００３】
このような基板処理装置では、反応管内に設けられた電極２７を反応ガスなどから保護
するために、前記電極２７は電極保護管３４に挿入された状態で、反応管の外部から内部
へ前記反応管を構成する壁を貫通して設置される。また、前記電極保護管３４の一端（反
応管の外部側）は、反応管から突出した状態（突起部３０１と呼ぶ）で設けられている（
特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−２８０３７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
基板処理を行うと基板に膜が形成されるだけでなく、原料ガスが接触する反応管内壁や前
記電極保護管３４の表面等にも膜が形成され（副生成物が付着する）、膜厚の増加と共に
剥がれ落ちパーティクルの原因となる。従って、定期的に副生成物を除去する必要がある
。反応管内壁などに付着した副生成物を除去する方法の１つに、副生成物の付着した部品
を基板処理装置から取り外し、薬液を充たした洗浄槽に浸けて副生成物を除去する手法（
ウェット洗浄）がある。
【０００５】
しかしながら、図６に示すように電極２７を保護する電極保護管３４は、一端（反応管の
外部側）が開口され、他端（反応管内部側）が閉口された管であるため、反応管をウエッ
ト洗浄するとき、前記電極保護管３４の開口端部３００に薬液が入り込むと、容易に乾燥
させることができず、結果として反応管の洗浄時間の増加、ひいては装置メンテナンス時
間の増加を引き起こしていた。
【０００６】
また、電極保護管３４内に設けられた電極２７は、一旦、電極保護管３４内に挿入される
と取り出すことが困難なため、反応管のウェット洗浄時は、電極２７を取り付けた状態で
行うことがある。この場合、薬液により電極２７の金属成分が薬液中に流れ出す可能性が
あり、洗浄槽が金属により汚染されるという虞があった。従って、反応管は反応管専用の
洗浄槽にてウェット洗浄を行う必要があった。
【０００７】
また、反応管を基板処理装置から取り外し、倉庫などで保管する場合や搬送する場合、前
記電極保護管３４の一端が反応管から突出した状態で設けられているため、電極保護管３
４の突起部３０１が他の部品などと接触して破損したり、又、電極保護管３４の開口端部
３００から異物が侵入し、反応管の汚染（ひいてはウエハ汚染）を引き起こしたり、パー
ティクルの汚染源になったりするという問題もあった。
【０００８】
本発明は斯かる実情に鑑み、ウェット洗浄時に反応管に設けられた管の開口端部３００か
ら薬液が侵入するのを防止し、又、反応管の保管時や搬送時に突起部の破損を防止し、又
、反応管の保管時や搬送時に前記開口端部３００から異物が侵入するのを防止することの
できる基板処理装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、基板を収容し処理する空間を形成する反応管と、前記反応管内に前記反応管の
外部から内部へ前記反応管を構成する壁を貫通して延在する管と、を有する基板処理装置
であって、前記反応管を前記基板処理装置から取り外して洗浄する場合、又は保管する場
合は、前記管の開口端部をキャップにて蓋した状態で洗浄、又は保管する様にしたことを
特徴とする基板処理装置に係るものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、基板を収容し処理する空間を形成する反応管と、前記反応管内に前記反
応管の外部から内部へ前記反応管を構成する壁を貫通して延在する管と、を有する基板処
理装置であって、前記反応管を前記基板処理装置から取り外して洗浄する場合、又は保管
する場合は、前記管の開口端部をキャップにて蓋した状態で洗浄、又は保管する様にした
ので、ウェット洗浄時に反応管に設けられた管の開口端部３００から薬液が侵入するのを
防止し、又、反応管の保管時に前記突起部の破損を防止し、又、反応管の保管時に前記開
口端部３００から異物が侵入するのを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図３において本発明が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。
【００１２】
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
、該カセットステージ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、該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。前記カセットエレベータ１１５の後側には、前記カセット１００の載置
手段としてのカセット棚１０９が設けられ、該カセット棚１０９はスライドステージ１２
２上に横行可能に設けられている。又、前記カセット棚の上方には前記カセット１００の
載置手段としてのバッファカセット棚１１０が設けられている。更に、前記バッファカセ
ット棚１１０の後側にはクリーンユニット１１８が設けられ、クリーンエアを前記筐体１
０１の内部を流通させるように構成されている。
【００１３】
前記筐体１０１の後部上方には、処理炉２０２が設けられ該処理炉２０２の下側には、
半円筒形状の気密室としてのロードロック室１０２が仕切弁としてのゲートバルブ２４４
により連接され、該ロードロック室１０２の前面には前記カセット棚１０９と対向する位
置に仕切手段としてのロードロックドア１２３が設けられている。前記ロードロック室１
０２内には、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、前記処理炉２０２に昇降させる昇降手段としてのボートエレベータ１
２１が内設され、該ボートエレベータ１２１には蓋体としてのシールキャップ２１９が取
りつけられ該ボート２１７を垂直に支持している。前記ロードロック室１０２と前記カセ
ット棚１０９との間には図示しない昇降手段としての移載エレベータが設けられ、該移載
エレベータ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。
【００１４】
以下、基板処理装置における一連の動作を説明する。図示しない外部搬送装置から搬送
された前記カセット１００は、前記カセットステージ１０５に載置され、該カセットステ
ージ１０５で該カセット１００の姿勢を９０°変換され、更に、前記カセットエレベータ
１１５の昇降動作、横行動作及び、前記カセット移載機１１４の進退動作の協働により前
記カセット棚１０９又は、前記バッファカセット棚１１０に搬送される。
【００１５】
前記ウエハ移載機１１２により前記カセット棚１０９から前記ボート２１７へ前記ウエ
ハ２００が移載される。前記ウエハ２００を移載する準備として、前記ボート２１７が前
記ボートエレベータ１２１により降下され、前記ゲートバルブ２４４により前記処理炉２
０２が閉塞され、更に前記ロードロック室１０２の内部に前記パージノズル２３４から窒
素ガス等のパージガスが導入される。前記ロードロック室１０２が大気圧に復圧された後
、前記ロードロックドア１２３が開かれる。
【００１６】
前記水平スライド機構１２２は前記カセット棚１０９を水平移動させ、移載の対象とな
る前記カセット１００を前記ウェハ移載機１１２に対峙する様に位置決めする。前記ウェ
ハ移載機は昇降動作、回転動作の協働により前記ウェハ２００を前記カセット１００より
前記ボート２１７へと移載する。前記ウェハ２００の移載はいくつかの前記カセット１０
０に対して行われ、前記ボート２１７へ所定枚数ウェハの移載が完了した後、前記ロード
ロックドア１２３が閉じられ、前記ロードロック室１０２が真空引きされる。
【００１７】
真空引きが完了後に前記ガスパージノズル２３４よりガスが導入され、前記ロードロッ
ク室１０２内部が大気圧に復圧されると前記ゲートバルブ２４４が開かれ、前記ボートエ
レベータ１２１により前記ボート２１７が前記処理炉２０２内に装入され、該ゲートバル
ブ２４４が閉じられる。尚、真空引き完了後に前記ロードロック１０２内部を大気圧に復
圧させず大気圧未満の状態で前記ボート２１７を前記処理炉２０２内に装入しても良い。
前記処理炉２０２内で前記ウェハ２００に所定の処理が為された後、前記ゲートバルブ２
４４が開かれ、前記ボートエレベータ１２１により前記ボート２１７が引き出され更に、
前記ロードロック室１０２内部を大気圧に復圧させた後に前記ロードロックドア１２３が
開かれる。
【００１８】
処理後の前記ウェハ２００は上記した作動の逆の手順により前記ボート２１７から前記
カセット棚１０９を経て前記カセットステージ１０５に移載され、図示しない外部搬送装
置により搬出される。
【００１９】
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。
【００２０】
次に、本発明の実施の形態にて行った、ウエハ等の基板へのプロセス処理例としてＣＶ
Ｄ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。
【００２１】
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。
【００２２】
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ＤＣ
Ｓ（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、ガス供給は、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。）
【００２３】
以下に本発明の実施の形態を説明する。
【００２４】
図４は、本実施の形態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５は本実施の形態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。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、及びシールキャップ２１９により処理
炉２０２を形成している。シールキャップ２１９にはキャップ２１８を介して基板保持手
段であるボート２１７が立設され、前記キャップ２１８はボート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。前記ヒータ２０
７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。
【００２５】
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内に形成されたバッファ室２３７を
介して処理炉２０２に反応ガスが供給され、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２４３ｂ、
ガス溜め２４７、及び開閉弁である第３のバルブ２４３ｃを介し、更に後述するガス供給
部２４９を介して処理炉２０２に反応ガスが供給されている。
【００２６】
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２４
３ｄ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。
【００２７】
処理炉２０２を構成している反応管２０３の内壁とウエハ２００との間における円弧状
の空間には、反応管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２
００と隣接する壁の端部にはガスを供給する供給孔である第１のガス供給孔２４８ａが設
けられている。この第１のガス供給孔２４８ａは反応管２０３の中心へ向けて開口してい
る。この第１のガス供給孔２４８ａは、下部から上部にわたって同じ圧力のガスを供給で
きるよう前記ガス供給口２４８ａに面積差が設けられており、また、それぞれの開口ピッ
チは同一とされている。
【００２８】
そしてバッファ室２３７の第１のガス供給孔２４８ａが設けられた端部と反対側の端部
には、ノズル２３３が、やはり反応管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
る第２のガス供給孔２４８ｂが設けられている。この第２のガス供給孔２４８ｂの開口面
積は、バッファ室２３７と処理炉２０２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。
【００２９】
本発明において、第２のガス供給孔２４８ｂの開口面積や開口ピッチを上流側から下流
にかけて調節することで、まず、第２の各ガス供給孔２４８ｂよりガスの流速の差はある
が、流量はほぼ同量であるガスを噴出させる。そしてこの各第２のガス供給孔２４８ｂか
ら噴出するガスをバッファ室２３７に噴出させて一旦導入し、前記ガスの流速差の均一化
を行うこととした。
【００３０】
すなわち、バッファ室２３７において、各第２のガス供給孔２４８ｂより噴出したガス
はバッファ室２３７で各ガスの粒子速度が緩和された後、第１のガス供給孔２４８ａより
処理炉２０２に噴出する。この間に、各第２のガス供給孔２４８ｂより噴出したガスは、
各第１のガス供給孔２４８ａより噴出する際には、均一な流量と流速とを有するガスとす
ることができた。
【００３１】
さらに、バッファ室２３７に、細長い構造を有する第１の電極である第１の棒状電極２
６９及び第２の電極である第２の棒状電極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に保護されて配設され、この第１の棒状電極２６９又は
第２の棒状電極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、第１の棒状電極２６９及
び第２の棒状電極２７０間のプラズマ生成領域２２４にプラズマが生成される。
【００３２】
この電極保護管２７５は、第１の棒状電極２６９及び第２の棒状電極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。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第１の棒状電極２６９及び第２の棒状電極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第１の棒状電極２６９又は第
２の棒状電極２７０の酸化を防止するための不活性ガスパージ機構が設けられる。
【００３３】
さらに、第１のガス供給孔２４８ａの位置より、反応管２０３の内周を１２０°程度回
った内壁に、ガス供給部２４９が設けられている。このガス供給部２４９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。
【００３４】
このガス供給部２４９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第３のガス供給孔２４８ｃを有し、下部では第２のガス供
給管２３２ｂが接続されている。
【００３５】
第３のガス供給孔２４８ｃの開口面積はバッファ室２３７と処理炉２０２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。
【００３６】
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２
１７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、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。
【００３７】
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、２４３ｂ、２４３ｃ、２４３ｄ、ヒータ２０
７、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、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、２４３ｂ、２４３ｃ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温度調節、真空ポンプ２４
６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
、高周波電源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
。
【００３８】
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。
【００３９】
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３つのステップを順次実行する。
【００４０】
［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ＤＣ
Ｓガスとを併行して流す。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ＮＨ３ガスを
ノズル２３３の第２のガス供給孔２４８ｂからバッファ室２３７へ噴出し、第１の棒状電
極２６９及び第２の棒状電極２７０間に高周波電源２７３から整合器２７２を介して高周
波電力を印加してＮＨ３をプラズマ：励起し、活性種として処理炉２０２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、第４のバルブ２４３ｄを適正に調整して処理炉２０２内圧力を１０〜１００Ｐ
ａとする。第１のマスフローコントローラ２４１ａで制御するＮＨ３の供給流量は１００
０〜１００００ｓｃｃｍ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２〜１２０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は反応温度が高いため、上記ウエハ
温度では反応しないので、プラズマ励起することにより活性種としてから流すようにして
おり、このためウエハ温度は設定した低い温度範囲のままで行える。
【００４１】
このＮＨ３をプラズマ励起することにより活性種として供給しているとき、第２のガス
供給管２３２ｂの上流側の第２のバルブ２４３ｂを開け、下流側の第３のバルブ２４３ｃ
を閉めて、ＤＣＳも流すようにする。これにより第２、第３のバルブ２４３ｂ、２４３ｃ
間に設けたガス溜め２４７にＤＣＳを溜める。このとき、処理炉２０２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。
【００４２】
［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、ＮＨ３
の供給を止めるが、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第２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ＮＨ３を処理
炉２０２から排除する。また、この時にはＮ２等の不活性ガスを処理炉２０２に供給する
と、更に残留ＮＨ３を排除する効果が高まる。ガス溜め２４７内には、圧力が２００００
Ｐａ以上になるようにＤＣＳを溜める。また、ガス溜め２４７と処理炉２０２との間のコ
ンダクタンスが１．５×１０−３ｍ３／ｓ以上になるように装置を構成する。また、反応
管２０３容積とこれに対する必要なガス溜め２４７の容積との比として考えると、反応管
２０３容積１００ｌ（リットル）の場合においては、１００〜３００ｃｃであることが好
ましく、容積比としてはガス溜め２４７は反応室容積の１／１０００〜３／１０００倍と
することが好ましい。
【００４３】
［ステップ３］
ステップ３では、処理炉２０２の排気が終わったらガス排気管２３１の第４のバルブ２
４３ｄを閉じて排気を止める。第２のガス供給管２３２ｂの下流側の第３のバルブ２４３
ｃを開く。これによりガス溜め２４７に溜められたＤＣＳが処理炉２０２に一気に供給さ
れる。このときガス排気管２３１の第４のバルブ２４３ｄが閉じられているので、処理炉
２０２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、下地膜上のＮＨ３とＤＣＳとが表面反応して、
ウエハ２００上にＳｉＮ膜が成膜される。成膜後、第３のバルブ２４３ｃ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炉２０２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炉２０２から排除する効果が高まる
。また第２のバルブ２４３ｂを開いてガス溜め２４７へのＤＣＳの供給を開始する。
【００４４】
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
ハ上に所定膜厚のＳｉＮ膜を成膜する。
【００４５】
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、本実施の形態では、第
４のバルブ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、処理炉２０２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。
【００４６】
また、本実施の形態では、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
炉２０２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、処理炉２０２内を排気してＮＨ３ガスを除去しているから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に吸着し
ているＮＨ３とのみ有効に反応させることができる。
【００４７】
次に、本発明が適用される管の一例として、棒状電極２６９、２７０を反応管内で保護す
る電極保護管２７５について、図１を用いて説明する。図１に示されるように、電極保護
管２７５は、反応管内に反応管の外部から内部へ前記反応管を構成する壁を貫通して設け
られ、前記電極保護管２７５の一端（反応管の外部側）は、反応管から突出した状態（突
起部３０１と呼ぶ）で設けられ、他端（反応管内部側）は閉塞されている。上述したよう
に、この様に反応管から突出した管は、ウェット洗浄時にその開口端部３００から薬液が
侵入したり、又、反応管の保管時や搬送時に前記突起部が破損したり、又、反応管の保管
時や搬送時に前記突起部の開口端部３００から異物が侵入したりする虞があった。
【００４８】
従って、本発明では、図１、２に示すように、反応管をウェット洗浄する時や反応管の保
管・搬送時に、反応管から突出した管の先端の開口端部３００にキャップ３０２を設けて
、反応管を洗浄・保管・搬送するようにする。前記キャップ３０２は図２に示すように、
一端が閉塞され、他端が開口された筒状の形状をしており、その内部にシール材としてＯ
リング３０３が２つ配されている。前記キャップ３０２、Ｏリング３０３は、薬液に対し
て耐腐食性を有する素材、例えばフッ素樹脂で形成される。そして、前記キャップ３０２
を反応管から突出した管（本発明の実施例では電極保護管２７５）の先端の開口端部３０
０に挿入する。前述したようにキャップ３０２の内側にはＯリング３０３が配されている
ので、電極保護管２７５の開口端部３００を気密に閉塞することができる。これにより、
ウェット洗浄時、電極保護管２７５の開口端部３００からの薬液の侵入を防止できるので
、反応管の乾燥時間の短縮を図れると共に、薬液により電極の金属成分が薬液中に流れ出
すことがなくなり、洗浄槽の金属による汚染も防止できる（洗浄槽を１つで済ませること
ができる）。また、反応管の保管・搬送時に電極保護管の突起部が他の部品と接触しても
、キャップにより保護されているので簡単に破損することがなくなると共に、電極保護管
の開口端部３００はキャップにより蓋されているので前記開口端部３００から異物が侵入
し、反応管の汚染、パーティクルの発生を引き起こすことはない。
【００４９】
尚、本発明の実施例においては、キャップを取り付ける対象として、電極を保護するため
の電極保護管を例に説明したが、本発明はこれに限定されない。すなわち、キャップを取
り付ける対象として、反応管内に設けられた熱電対を保護するために反応管外から反応管
内に貫通するように設けられた保護管の突出部でも良いし、ガスや冷却水を流す管でも良
いのは云うまでもない。
【００５０】
また、キャップを設ける管は、反応管外から反応管内に貫通するように設けられたもので
なくとも良い。即ち、反応管の外壁を沿うような管であって、少なくともその一端が反応
管から突出し、反応管の保管・搬送時に他の部品と接触するような形状になっていれば良
い。また、本発明の実施例では、ロードロック室１０２を有する基板処理装置を例にして
説明したが、これに限定されない。即ち、ロードロック室１０２を有しない基板処理装置
に対しても本発明は適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の実施の形態を示す概略斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態を示す拡大概略図である。
【図３】本発明が適用される半導体製造装置の概略図
【図４】本発明が適用される反応炉の断面を示す図（縦断面図）
【図５】本発明が適用される反応炉の断面を示す図（横断面図）
【図６】基板処理装置の１実施例
【符号の説明】
【００５２】
１００    カセット
１０１    筐体
１０２    ロードロック室
２００    ウエハ
２０２    処理炉
２１７    ボート
２０３    反応管
２０７    ヒータ
２３１    ガス排気管
２３２ａ    第１のガス供給管
２３２ｂ    第２のガス供給管
２３３    ノズル
２３７    バッファ室
２６９    第１の棒状電極
２７０    第２の棒状電極
２７５    電極保護管
３００    保護管の開口端部
３０１    突起部
３０２    キャップ
３０３    Ｏリング
【図１】
2005150586.tif 000003
【図２】
2005150586.tif 000004
【図３】
2005150586.tif 000005
【図４】
2005150586.tif 000006
【図５】
2005150586.tif 000007
【図６】
2005150586.tif 000008