(57)【要約】【課題】反応容器を大型化すること無く、ノズルでのガスの加熱効率を向上させる。【解決手段】ガス供給ノズル３００は、ウェハ２００の周方向に延在する第一延在部３２１，第三延在部３２３および第五延在部３２５と、ウェハ２００の積載方向に延在する第一延在部３２１，第二延在部３２２，第四延在部３２４および第六延在部３２６とを備える。従前のように処理炉を大型化すること無く、アウターチューブとインナーチューブとの間の間隙に、ガス供給ノズル３００を省スペースで配置できる。ガス供給ノズル３００のガスが流通する経路を長くして、各サセプタ２１８の輻射熱によりガス供給ノズル３００内のガスを充分に加熱できるので、ガスの加熱効率を向上させて各ウェハ２００上でのスリップの発生やヘイズの発生等を抑制できる。【選択図】図１１
2012069723.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板保持体に複数積載された基板を処理する反応容器と、
前記反応容器内を加熱する加熱体と、
前記反応容器内に設けられ、前記基板の周方向に延在する第一管と、前記基板の積載方向に延在して一端が前記第一管の一端に接続され、前記反応容器外から供給されるガスを前記基板保持体に積載された複数の前記基板に対して水平方向から供給するガス供給口を備える第二管と、を少なくとも有するガスノズルと、
が備えられる基板処理装置。
【請求項２】
前記ガスノズルには、一端が前記第一管の他端に接続され、前記基板の積載方向に延在する第三管と、一端が前記第三管の他端に接続され、前記基板の周方向に延在する第四管と、が備えられる請求項１記載の基板処理装置。
【請求項３】
前記第一管および前記第二管は、前記加熱体が前記反応容器内を均熱に加熱可能な領域内に設けられる請求項１記載の基板処理装置。
【請求項４】
基端部と、
前記基端部の上端と他端とが接続され前記基端部に対し垂直方向若しくは斜め方向に延在する第一延在部と、
前記第一延在部の一端と他端とが接続され前記基端部に対し平行方向へ延在する第二延在部と、
前記第二延在部の一端と他端とが接続され前記基端部に対し垂直方向に延在する第三延在部と、
前記第三延在部の一端と他端とが接続され前記基端部に対し平行方向へ延在する第四延在部と、
前記第四延在部の一端と他端とが接続され前記第三延在部より管長が短く設定され、前記基端部に対し垂直方向に延在する第五延在部と、
前記第五延在部の一端と一端とが接続され前記基端部に対し平行方向へ延在し、ガスを供給するガス供給口が設けられた第六延在部と、
を有するガスノズル。
【請求項５】
基板保持体に複数積載された基板を反応容器内に搬送する工程と、
前記反応容器内に設けられ、前記基板の周方向に延在する第一管と、前記基板の積載方向に延在して一端が前記第一管の一端に接続され、前記反応容器外から供給されるガスを前記基板保持体に積載された複数の前記基板に対して水平方向から供給するガス供給口を備える第二管と、を少なくとも有するガスノズルの前記ガス供給口から前記基板に対してガスを供給し、前記反応容器内を加熱する加熱体により、前記第一管，前記第二管，前記ガスおよび前記基板を加熱しつつ、前記基板を処理する工程と、
を有する基板の処理方法。
【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ガスノズルならびに基板の処理方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体あるいは太陽電池用のＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）による基板処理装置として、例えば、特許文献１ないし特許文献３に記載された技術が知られている。
【０００３】
特許文献１には、反応ガスとしてモノシランと三塩化ホウ素とを使用し、反応炉内においてＣＶＤ法により基板上にボロンドープシリコン膜を成膜する半導体デバイスの製造技術が記載されている。反応炉内のボートに向けて反応ガスを供給するノズル（ガスノズル）として、ボートの底部と頂部との間で往復するようＵ字型に折り返されたリターンノズルを用い、当該リターンノズルから三塩化ホウ素を供給するようにしている。リターンノズルを用いて反応炉内での三塩化ホウ素の加熱時間を延ばし、ひいては三塩化ホウ素の分解を促進させて成膜精度を向上させている。
【０００４】
特許文献２には、反応管内のボートに向けて酸化用ガス（Ｈ２，Ｏ２等）を供給する酸化用ガスラインと、反応管内のボートに向けてゲッタリング用ガス（ＨＣｌ，ＤＣＥ等）を供給するゲッタリング用ガスラインとを分離し、ゲッタリング用ガス導入ノズル（ガスノズル）をリターンノズルとした技術が記載されている。ゲッタリング用ガス導入ノズルをリターンノズルとすることで、ウェハ（基板）へのガス導入時にゲッタリング用ガスの温度を充分に昇温させ、これによりウェハ間の膜厚均一性を改善させている。
【０００５】
特許文献３には、基板を加熱するヒータと、反応管内にガスを供給するガス導入ノズル（ガスノズル）とを備え、ガス導入ノズルの少なくともヒータと対向する部分の流路断面（流路面積）をガス導入ノズルの他の部分よりも大きくし、当該部分においてガスの温度を昇温させる技術が記載されている。ガス導入ノズルのヒータと対向する部分の流路断面を大きくすることで、当該部分に成膜反応が生じたとしてもガス導入ノズルの詰まりが抑制され、保守作業の軽減化等を図るようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−１７８９９２号公報
【特許文献２】特開２００５−２７７２８６号公報
【特許文献３】国際公開第２００５／０１５６１９号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述の特許文献１および特許文献２に記載された技術によれば、リターンノズルの折り返し方向をボート（ウェハ）の径方向に沿わせているため、リターンノズルのボートの径方向に沿う寸法が大きくなり、反応炉（反応容器）の大型化を招くことになる。また、リターンノズル内でガスの温度をより昇温させるには、リターンノズルの折り返し回数を増やす等する必要があり、この場合にはリターンノズルのボートの径方向に沿う寸法がより大きくなり、これに対応してより大型の反応炉が必要となる。また、上述の特許文献３に記載の基板処理装置においては、ストレート形状のガス導入ノズルを用いてガス噴出口の間際でガスの温度を昇温させるため、ガスの温度を充分に昇温させるにはヒータの出力を大きくする必要がある等、ガスの加熱効率が良くなかった。
【０００８】
本発明の目的は、反応容器を大型化すること無く、ノズルでのガスの加熱効率を向上させることが可能な基板処理装置およびガスノズルならびに基板の処理方法を提供することにある。
【０００９】
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】
【００１０】
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。
【００１１】
すなわち、本発明に係る基板処理装置は、基板保持体に複数積載された基板を処理する反応容器と、前記反応容器内を加熱する加熱体と、前記反応容器内に設けられ、前記基板の周方向に延在する第一管と、前記基板の積載方向に延在して一端が前記第一管の一端に接続され、前記反応容器外から供給されるガスを前記基板保持体に積載された複数の前記基板に対して水平方向から供給するガス供給口を備える第二管と、を少なくとも有するガスノズルとが備えられる。
【発明の効果】
【００１２】
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通りである。
【００１３】
すなわち、反応容器を大型化すること無く、ノズルでのガスの加熱効率を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係る基板処理装置の概要を示す斜視図である。
【図２】ウェハを保持したサセプタを示す上面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【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】ボートの全体構造を示す側面図である。
【図６】ウェハを保持したサセプタをボートに装填した状態を示す上面図である。
【図７】図６のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図８】第１実施の形態に係る基板処理装置の処理炉内と処理炉周辺の概略を示す断面図である。
【図９】図８の処理炉における横方向の断面を示す横断面図である。
【図１０】図９の破線円Ｃ部分の拡大断面図である。
【図１１】第１実施の形態に係るガス供給ノズルとウェハとの位置関係を示す斜視図である。
【図１２】図１１のガス供給ノズルの詳細構造を示す側面図である。
【図１３】図１２のガス供給ノズルの各部分における管長を説明する説明図である。
【図１４】基板処理装置の処理シーケンスを示すタイミングチャート図である。
【図１５】第２実施の形態に係る基板処理装置の処理炉における横方向の断面を示す横断面図である。
【図１６】第３実施の形態に係る基板処理装置におけるインナーチューブの構造を示す斜視図である。
【図１７】第４実施の形態に係る基板処理装置の処理炉における横方向の断面を示す横断面図である。
【図１８】第５実施の形態に係る基板処理装置の処理炉における横方向の断面を示す横断面図である。
【図１９】第５実施の形態に係るガス供給ノズルとウェハとの位置関係を示す斜視図である。
【図２０】図１９のガス供給ノズルの詳細構造を示す側面図である。
【図２１】図２０のガス供給ノズルの各部分における管長を説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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、図面をわかり易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。
【００２０】
［第１実施の形態］
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法による成膜処理，あるいは酸化処理や拡散処理等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。
【００２１】
＜基板処理装置の構成＞
まず、第１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は本発明に係る基板処理装置の概要を示す斜視図を、図２はウェハを保持したサセプタを示す上面図を、図３は図２のＡ−Ａ線に沿う断面図を、図４はウェハをサセプタから分離する様子を示す断面図を、図５はボートの全体構造を示す側面図を、図６はウェハを保持したサセプタをボートに装填した状態を示す上面図を、図７は図６のＢ−Ｂ線に沿う断面図をそれぞれ表している。
【００２２】
以下、基板処理装置１０１を構成する各部材について説明するが、筐体１１１の側面のうち、カセット１１０が搬入搬出される側を正面として説明する。また、筐体１１１内における各部材の位置について、正面に向かう方向を前方、正面から遠ざかる方向を後方として説明する。
【００２３】
図１に示すように、基板処理装置１０１は、ウェハキャリアとしてのカセット１１０を備え、カセット１１０にはシリコン等からなる半導体基板としての複数のウェハ（基板）２００が収納されている。基板処理装置１０１の外郭を形成する筐体１１１は、例えば略直方体形状を成し、その内部にはカセット１１０が搬入搬出されるようになっている。筐体１１１の正面壁１１１ａの下方には、基板処理装置１０１をメンテナンスするための開口部として、正面メンテナンス口１０３が開設され、正面メンテナンス口１０３は、筐体１１１の正面壁１１１ａに設けられた正面メンテナンス扉１０４により開閉可能となっている。
【００２４】
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により開閉可能となっている。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には、工程内搬送装置により、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、カセット１１０が載置されるようになっている。
【００２５】
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を出し入れ可能に配置されている。カセット棚１０５は、スライドステージ（水平移動機構）１０６上に横方向に移動可能に設置されている。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、バッファ棚１０７にもカセット１１０が保管されるようになっている。
【００２６】
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を保持した状態で昇降可能な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とを備えている。カセットエレベータ１１８ａおよびカセット搬送機構１１８ｂ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の間で、カセット１１０を搬送できるようになっている。
【００２７】
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。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の前方に向かう右側部分に設置されている。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に設けたツイーザ（基板保持具）１２５ｃが、基板処理装置１０１のサセプタ保持機構（図示せず）にあるサセプタ２１８（図２参照）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。
【００２８】
図２および図３に示すように、サセプタ２１８は円盤形状に形成され、環状の周縁部２１８ａと円形状の中央部２１８ｂとを備えている。周縁部２１８ａの厚み寸法は、中央部２１８ｂの厚み寸法に比して略２倍の厚み寸法に設定され、周縁部２１８ａと中央部２１８ｂとの間には段差部２１８ｃが形成されている。つまりサセプタ２１８は、中央部２１８ｂが窪んだ形状となっている。中央部２１８ｂには、ウェハ移載機構１２５のツイーザ１２５ｃの動作によって、中央部２１８ｂの軸心に合わせて円盤形状のウェハ２００が保持されている。ウェハ２００の外周側と周縁部２１８ａの内周側との間には環状隙間が形成され、つまりウェハ２００の直径寸法は中央部２１８ｂの直径寸法よりも小さい直径寸法となっている。また、ウェハ２００の厚み寸法は、中央部２１８ｂの厚み寸法と略同じ厚み寸法に設定され、これによりウェハ２００は、サセプタ２１８を側面から見た際に、周縁部２１８ａによって略隠れるようになっている。
【００２９】
サセプタ２１８の中央部２１８ｂには、断面が略Ｔ字形状（フランジ状）に形成された３つのピン孔ＰＨが設けられ、各ピン孔ＰＨは中央部２１８ｂの周方向に沿って６０°間隔（等間隔）で設けられている。ただし、ピン孔ＰＨの数は３つに限らず、４つ以上設けても良い。各ピン孔ＰＨには、ウェハ２００をサセプタ２１８から分離する際にウェハ２００を支持する支持部材ＭＴが装着されており、各支持部材ＭＴは、各ピン孔ＰＨと同様に断面が略Ｔ字形状に形成され、各ピン孔ＰＨに対して図３中上方側に着脱自在となっている。ここで、各支持部材ＭＴおよび各ピン孔ＰＨをフランジ状とすることで、各支持部材ＭＴの図３中下方側への脱落を防止している。
【００３０】
サセプタ２１８は、ウェハ２００およびその周辺雰囲気（処理炉２０２内）を加熱するために用いるもので、本発明における加熱体を構成している。サセプタ２１８は、炭化シリコン（ＳｉＣ）等で表面が被覆された導電性材料（カーボンやカーボングラファイト等）により形成され、表面を被覆することによりサセプタ２１８の母材となる導電性材料からの不純物の放出を抑制している。ここで、サセプタ２１８は、円盤形状のウェハ２００をその全域に亘って均一に加熱するために、円盤形状に形成する方が望ましいが、サセプタ２１８を楕円形状に形成したり、多角形形状（例えば正六角形形状等）に形成したりすることもできる。また、サセプタ２１８の周縁部２１８ａの外周側を、図３に示すように略直角の角部を有するよう形成したが、これに限らず、断面が略円弧形状となるように形成したり、断面が鋭角状となるよう尖らせたりしても良い。この場合、サセプタ２１８の水平方向から供給されるガスを、ウェハ２００に導入し易くできる等のメリットが得られる。
【００３１】
基板処理装置１０１のサセプタ保持機構には、図４に示すように突き上げピン昇降機構ＵＤＵが設けられ、この突き上げピン昇降機構ＵＤＵには３つの突き上げピンＰＮ（図示では２つ）が備えられている。各突き上げピンＰＮは、ウェハ２００をサセプタ２１８から分離させるためのもので、突き上げピン昇降機構ＵＤＵにより昇降駆動される。突き上げピン昇降機構ＵＤＵの具体的な動作は、まず、各突き上げピンＰＮをサセプタ２１８の各ピン孔ＰＨに装着された各支持部材ＭＴにそれぞれ接触するよう位置決めし、その後、突き上げピン昇降機構ＵＤＵを上昇駆動させる。すると、図４に示すように、各突き上げピンＰＮと各支持部材ＭＴとが一体となり、各ピン孔ＰＨから各支持部材ＭＴが外れて、各支持部材ＭＴおよびウェハ２００が上昇する。これによりウェハ２００はサセプタ２１８から分離され、ウェハ２００をサセプタ２１８から脱装することができる。
【００３２】
ここで、ウェハ２００をサセプタ２１８から分離する際に、ウェハ２００に与えるダメージを低減させるため、図３および図４に示すように各支持部材ＭＴをフランジ状とし、ウェハ２００との接触部分を大きくしている。また、ウェハ２００をサセプタ２１８に保持させた状態（図３参照）のもとで、各ピン孔ＰＨからの放熱を抑制するために、各支持部材ＭＴは各ピン孔ＰＨに対して略隙間無く装着されるようにしている。
【００３３】
基板処理装置１０１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。サセプタ移動機構は、サセプタ保持機構とボート２１７（基板保持体）との間において、ウェハ２００を保持したサセプタ２１８をボート２１７に複数積載するように、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。
【００３４】
図５ないし図７に示すように、ボート２１７は、複数枚（例えば５０枚〜１００枚程度）のウェハ２００を保持したサセプタ２１８を、その中心を揃えて長手方向（垂直方向）に複数段整列させた状態で、それぞれ水平に積載保持できるよう構成されている。つまり、ウェハ２００は、サセプタ２１８を介してボート２１７に複数積載されるようになっている。
【００３５】
ボート２１７は、各サセプタ２１８を保持する保持体として機能するもので、円盤状の底板２１７ａと、円盤状の天板２１７ｂと、底板２１７ａと天板２１７ｂとを連結する３本の支柱ＰＲとから構成されている。また、各支柱ＰＲのサセプタ２１８（ウェハ２００）側、つまりボート２１７の中心軸側には、複数の保持部ＨＵが突出して形成され、各保持部ＨＵにはサセプタ２１８がそれぞれ載置されるようになっている。各保持部ＨＵは、各支柱ＰＲの軸方向に沿って等間隔で複数設けられ、各保持部ＨＵの各支柱ＰＲの軸方向に沿う間隔は、サセプタ２１８の厚み寸法よりも長い距離となるよう設定され、これによりウェハ２００の一側面（図７中上側面）の全域にガスが行き渡るようにしている。なお、各支柱ＰＲ，各保持部ＨＵ，底板２１７ａおよび天板２１７ｂは、それぞれ耐熱材料としての石英（ＳｉＯ２）材により形成されている。また、各支柱ＰＲを３本設けたものを例示したが、サセプタ２１８をボート２１７の横方向からセット可能であれば、４本以上の支柱ＰＲを設けることもできる。
【００３６】
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、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構成されている。また、ウェハ移載装置エレベータ１２５ｂ側とは反対側、つまり筐体１１１の前方に向かう左側部分には、ウェハ２００を保持したサセプタ２１８等に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２００を保持したサセプタ２１８等を通過した後に、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。
【００３７】
ウェハ移載装置（基板移載装置）１２５ａの後方には、大気圧未満の圧力（以下、負圧という）を維持可能な気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（移載室）１４１が形成されている。
【００３８】
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ガス排気管（図示せず）とがそれぞれ接続されている。
【００３９】
ロードロック室１４１の上方には、反応容器としての筒状に形成された処理炉（反応炉）２０２が設けられている。処理炉２０２の下端部は炉口シャッタ（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。
【００４０】
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。
【００４１】
基板処理装置１０１を構成する各駆動部、つまりアクチュエータ等の電気部品は、図１に示すようにコントローラ２４０と電気的に接続され、コントローラ２４０は、基板処理装置１０１を構成する各駆動部の動作を、所定の制御ロジックに基づき制御するようになっている。
【００４２】
＜基板処理装置の動作＞
基板処理装置１０１は、概ね上述のように構成され、以下、基板処理装置１０１の動作、特にウェハ２００の処理炉２０２への搬入搬出動作について説明する。
【００４３】
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から筐体１１１内に搬入され、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は垂直姿勢となっており、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。
【００４４】
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の後方に向けて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、受け渡される。つまり、カセット１１０は、バッファ棚１０７に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。
【００４５】
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、ウェハ移載装置１２５ａのツイーザ１２５ｃによって、カセット１１０から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ＵＤＵが上昇駆動され、各突き上げピンＰＮが上昇される（図４参照）。続いて、各突き上げピンＰＮと一体となった各支持部材ＭＴ上に、ウェハ移載装置１２５ａの駆動によりウェハ２００が載置される。そして、突き上げピン昇降機構ＵＤＵが下降駆動され、ウェハ２００を載置した突き上げピンＰＮが下降して、図３に示すようにウェハ２００がサセプタ２１８上に保持される。その後、ウェハ移載装置１２５ａはカセット１１０に戻り、次のウェハ２００をサセプタ保持機構に装填する。
【００４６】
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、サセプタ移動機構の駆動により、サセプタ保持機構からウェハ２００を保持したサセプタ２１８（図３参照）が脱装される。その後、サセプタ移動機構の駆動により、サセプタ保持機構から脱装したサセプタ２１８を、ウェハ搬入搬出口１４２を通じてロードロック室１４１内に搬入し、ボート２１７に装填する。その後、サセプタ移動機構はサセプタ保持機構に戻り、ウェハ２００を保持した次のサセプタ２１８をピックアップする。そして、サセプタ移動機構は、当該動作を繰り返すことで次々とウェハ２００を保持したサセプタ２１８をボート２１７に装填していく。これにより、図７に示すように、ウェハ２００を保持した各サセプタ２１８は、ボート２１７の各保持部ＨＵにそれぞれ保持されて水平状態となる。
【００４７】
次に、予め指定された枚数のサセプタ２１８（ウェハ２００）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によって閉じられる。その後、処理炉２０２の下端部が炉口シャッタ１４７によって開放される。続いて、各サセプタ２１８が装填されたボート２１７およびシールキャップ２１９が、ボートエレベータ１１５の駆動により上昇し、ボート２１７が処理炉２０２内へ搬入（ローディング）されるとともに、シールキャップ２１９により処理炉２０２の下端部が閉塞される。
【００４８】
ボート２１７のローディング後は、処理炉２０２内において各ウェハ２００に任意の処理が実施される。各ウェハ２００の処理後は、ボートエレベータ１１５の駆動により、シールキャップ２１９が下降して処理炉２０２の下端部が開放されるとともに、ボート２１７が処理炉２０２から引き出される。その後は、概ね上述した動作と逆の動作を辿って、処理済みの各ウェハ２００を収納したカセット１１０が、筐体１１１の外部に取り出される。
【００４９】
＜処理炉の構成＞
次に、基板処理装置１０１を形成する処理炉２０２について、図面を参照しながら説明する。図８は第１実施の形態に係る基板処理装置の処理炉内と処理炉周辺の概略を示す断面図を、図９は図８の処理炉における横方向の断面を示す横断面図をそれぞれ表している。
【００５０】
図８に示すように、処理炉２０２の周囲には、当該処理炉２０２を覆うよう略円筒形状の誘導加熱装置２０６が設けられている。誘導加熱装置２０６は、高周波電流を印加することにより各ウェハ２００を輻射熱により加熱するもので、誘導加熱部としてのＲＦコイル２０６１，壁体２０６２，冷却壁２０６３を備えている。ＲＦコイル２０６１は高周波電源（図示せず）に接続され、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。
【００５１】
壁体２０６２は、ステンレス材等の金属から円筒形状に形成され、その内壁側にはＲＦコイル２０６１が設けられている。ＲＦコイル２０６１は、壁体２０６２の内壁に支持されたコイル支持部（図示せず）により壁体２０６２に支持され、コイル支持部は、ＲＦコイル２０６１と壁体２０６２との間に、壁体２０６２の半径方向に所定の隙間（図示せず）を形成するようになっている。
【００５２】
壁体２０６２の外壁側には、壁体２０６２と同心円状に、冷却壁２０６３が設けられている。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の略全域に冷却媒体流路（図示せず）が形成されている。冷却壁２０６３には、冷却媒体を供給する冷却媒体供給部と、冷却媒体を排出する冷却媒体排出部（何れも図示せず）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、冷却媒体排出部から冷却媒体を排出することにより、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。
【００５３】
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（図示せず）が接続されており、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とが接続されている。
【００５４】
ＲＦコイル２０６１の内側には、誘導加熱装置２０６と同心円状に処理炉２０２を形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）材で形成されており、上端が閉塞し下端が開口した有底円筒形状を成している。
【００５５】
アウターチューブ２０５の下方には、アウターチューブ２０５と同心円状に処理炉２０２を形成するマニホールド２０９が設けられている。マニホールド２０９は、例えば、石英（ＳｉＯ２）材若しくはステンレス材等から成り、上端および下端が開口した円筒形状を成している。マニホールド２０９は、シール部材としてのＯリング２６７を介してアウターチューブ２０５を支持しており、マニホールド２０９とアウターチューブ２０５との間は気密に保持されている。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。なお、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、個別にマニホールド２０９を設けないようにすることもできる。
【００５６】
図９に示すように、アウターチューブ２０５の内側にはインナーチューブ２３０が設けられ、インナーチューブ２３０は耐熱材料としての石英（ＳｉＯ２）材で形成され、アウターチューブ２０５と同様に有底円筒形状を成している。インナーチューブ２３０は、アウターチューブ２０５と同心円状に設けられ、インナーチューブ２３０とアウターチューブ２０５との間には環状の間隙ＳＰが形成されている。インナーチューブ２３０の内側には処理室２０１が形成され、当該処理室２０１にはボート２１７が収容されている。
【００５７】
インナーチューブ２３０は側壁２３０ａを備え、当該側壁２３０ａには、インナーチューブ２３０内の処理室２０１とインナーチューブ２３０外の間隙ＳＰとを連通する開口部ＦＨが形成されている。開口部ＦＨは、インナーチューブ２３０の軸方向に延びるようスリット状に形成され、基板の処理工程で用いるガスを間隙ＳＰ側から処理室２０１内側に流通させるガス流通孔となっている。また、図８に示すように、インナーチューブ２３０の下端側は、アウターチューブ２０５の内壁と密着して接合されている。インナーチューブ２３０の下端側は、ガス排気口２３１１の上方においてアウターチューブ２０５の内壁に接合されており、これにより間隙ＳＰと処理室２０１との間は、開口部ＦＨを除く他の領域で隔離（密閉）されている。
【００５８】
インナーチューブ２３０内の処理室２０１にはボート２１７が収容され、インナーチューブ２３０の中心軸およびボート２１７の中心軸は一致した状態となっている。ボート２１７には、ウェハ２００を保持した複数のサセプタ２１８が載置され、各ウェハ２００は、水平姿勢で垂直方向にインナーチューブ２３０の長手方向に沿って多段に整列した状態となっている。
【００５９】
アウターチューブ２０５のマニホールド２０９側には、ガス排気口２３１１と連通する排気部としてのガス排気管２３１と、ガス供給ノズル３００と連通するガス供給管２３２とが接続されている。ガス排気管２３１およびガス供給管２３２は、ウェハ２００の中心を挟んで互いに対向する位置に設けられ、いずれも耐熱材料である石英（ＳｉＯ２）材で形成されるとともに、アウターチューブ２０５の外壁側に溶着等によって接続されている。なお、ガス排気管２３１およびガス排気口２３１１は、アウターチューブ２０５でなくても、例えばマニホールド２０９に設けても良い。ただし、加熱された高温のガスが回転機構２５４等に曝されるのを回避するためには、本実施の形態のように回転機構２５４等から遠いアウターチューブ２０５に設けるのが望ましい。また、ガス供給ノズル３００とガス供給管２３２との連通部は、アウターチューブ２０５でなくても、例えばマニホールド２０９に設けても良い。
【００６０】
ガス供給管２３２は、上流側で３つに分岐しており、各バルブ１７７，１７８，１７９およびガス流量制御装置としての各ＭＦＣ（Mass Flow Controller）１８３，１８４，１８５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。各ＭＦＣ１８３，１８４，１８５および各バルブ１７７，１７８，１７９には、コントローラ２４０のガス流量制御部２３５が電気的に接続されており、当該ガス流量制御部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。また、ガス供給管２３２は上流側でさらに分岐され、バルブと不活性ガス流量制御装置としてのＭＦＣを介して、不活性ガス供給源（何れも図示せず）に接続されている。
【００６１】
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（Automatic Pressure Control）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、コントローラ２４０の圧力制御部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。
【００６２】
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材料により略円盤状に形成されている。シールキャップ２１９と天板２５１との間には、シール部材としてのＯリング２６６が設けられている。シールキャップ２１９には、回転機構２５４の回転軸２５５が貫通しており、回転軸２５５の軸方向一端側（図中上側）は、ボート２１７に一体回転可能に設けられた断熱筒２１６に接続されている。これにより、回転機構２５４を回転駆動することで回転軸２５５および断熱筒２１６を介してボート２１７が回転し、ひいては各ウェハ２００を処理室２０１内で回転させることができる。
【００６３】
シールキャップ２１９は、処理炉２０２の外部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。
【００６４】
ボート２１７の下部には、例えば、耐熱性材料としての石英（ＳｉＯ２）材により略円筒形状に形成された断熱筒２１６が配置され、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回転機構２５４側に伝わり難くなるように構成されている。ただし、断熱筒２１６は、ボート２１７と別体として設けずに、ボート２１７の下部に一体に設けても良い。また、断熱筒２１６に代えて、あるいは、断熱筒２１６に加えて、ボート２１７の下部、あるいは断熱筒２１６の下部に複数枚の断熱板を設けるように構成しても良い。
【００６５】
ここで、ボート２１７は、ウェハ２００の成膜処理時における膜中への不純物の混入を抑制するために、高純度で汚染物を放出しない材料で形成するのが好ましい。また、ボート２１７の材料としては、断熱筒２１６の熱劣化を抑制すべく、熱伝導率の低い材料であることが好ましい。さらに、ボート２１７は、ウェハ２００への熱影響を極力抑制するために、誘導加熱装置２０６により誘導加熱されない材料で形成するのが好ましい。そこで、これらの条件を満足するように、本実施の形態においてはボート２１７を石英（ＳｉＯ２）材により形成している。
【００６６】
回転機構２５４および昇降モータ２４８には、コントローラ２４０の駆動制御部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。
【００６７】
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８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Ｌ，ＲＦコイルＣＬ，ＲＦコイルＣ，ＲＦコイルＣＵ，ＲＦコイルＵは、それぞれ独立して制御されるようになっている。
【００６８】
誘導加熱装置２０６を形成するＲＦコイル２０６１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。放射温度計２６３は、少なくとも一つ設置すれば良いが、複数個の放射温度計２６３を設置することにより温度制御性を向上させることができる。
【００６９】
誘導加熱装置２０６および各放射温度計２６３には、コントローラ２４０の温度制御部２３８が電気的に接続されており、温度制御部２３８は、各放射温度計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。
【００７０】
ブロア２０６５には、コントローラ２４０の温度制御部２３８が電気的に接続されている。温度制御部２３８は、予め設定された制御ロジックに従って、ブロア２０６５の動作を制御するようになっている。具体的には、ブロア２０６５を動作させることで、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する。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。
【００７１】
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、処理炉２０２の外部への放熱性を向上させてアウターチューブ２０５をより一層冷却し易くするために、冷却壁２０６３を設けるのが好ましいが、ブロア２０６５の動作によって所望の冷却具合が得られるのであれば、冷却壁２０６３は設けなくても良い。
【００７２】
壁体２０６２の上端には、開口部２０６６とは別に、非常時用の圧力開放口（図示せず）と、当該圧力開放口を開閉する圧力開放口開閉装置２０６７が設けられている。何らかの原因、例えば、壁体２０６２内において水素ガスと酸素ガスとが混合し、これにより壁体２０６２内が異常に高圧となった場合（非常時）には、その高圧が壁体２０６２に作用することになる。そして、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，パネル等が変形したり破損したりする。このように、壁体２０６２に高圧が作用して基板処理装置１０１が損傷するのを最小限に抑えるために、圧力開放口開閉装置２０６７は、壁体２０６２内が所定圧力以上となった際に圧力開放口を開き、壁体２０６２の内部圧力を外部に開放するになっている。
【００７３】
＜処理炉周辺の構成＞
続いて、処理炉２０２の周辺の構成について、図８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の外面には、下基板２４５が設けられている。下基板２４５には、昇降台２４９に摺接して昇降台２４９を移動自在に支持するガイドシャフト２６４と、昇降台２４９と螺合するボール螺子２４４とが設けられている。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の上端には、上基板２４７が設けられている。ボール螺子２４４は上基板２４７に設けられた昇降モータ２４８により回転駆動され、ボール螺子２４４が回転することにより昇降台２４９は昇降するようになっている。
【００７４】
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ととも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を形成する天板２５１を貫通している。昇降シャフト２５０が貫通する天板２５１の貫通穴の大きさは、天板２５１と昇降シャフト２５０とが接触しないよう充分な大きさに設定されている。ロードロック室１４１を形成する天板２５１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してベローズ２６５が設けられている。ベローズ２６５は、伸縮性を有する中空伸縮体（例えば、耐熱ゴム等の弾性体）により形成され、ロードロック室１４１を気密に保持するようになっている。ベローズ２６５は、昇降台２４９の昇降量に対応し得る充分な伸縮量を有し、かつベローズ２６５の内径は昇降シャフト２５０の外径に比べて充分に大きくなっている。これにより、ベローズ２６５の伸縮により、当該ベローズ２６５が昇降シャフト２５０に接触することは無い。
【００７５】
昇降シャフト２５０の下端には昇降基板２５２が水平に固着されている。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を形成し、これにより駆動部収納ケース２５６の内部とロードロック室１４１内の雰囲気とは隔離されている。
【００７６】
駆動部収納ケース２５６の内部には、ボート２１７を処理炉２０２内で回転させるための回転機構２５４が設けられ、回転機構２５４の周辺部は、冷却機構２５７により冷却されるようになっている。また、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、それぞれ冷却流路２５９が形成され、各冷却流路２５９には、冷却水（図示せず）を供給する冷却水配管２６０がそれぞれ接続されている。各冷却水配管２６０は、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。
【００７７】
コントローラ２４０により昇降モータ２４８を回転駆動することでボール螺子２４４が回転し、これにより昇降台２４９および昇降シャフト２５０を介して駆動部収納ケース２５６は昇降するようになっている。駆動部収納ケース２５６を上昇させることにより、昇降基板２５２に気密に設けたシールキャップ２１９が処理炉２０２の開口部である炉口１６１を閉塞し、各ウェハ２００の成膜処理が可能な状態となる。一方、駆動部収納ケース２５６を下降させることにより、シールキャップ２１９とともにボート２１７が降下されて、各ウェハ２００を外部に搬出できる状態となる。
【００７８】
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、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。
【００７９】
＜ガス供給ノズルの構成＞
次に、基板処理装置１０１を形成するガス供給ノズル３００について、図面を参照しながら説明する。図１０は図９の破線円Ｃ部分の拡大断面図を、図１１は第１実施の形態に係るガス供給ノズルとウェハとの位置関係を示す斜視図を、図１２は図１１のガス供給ノズルの詳細構造を示す側面図を、図１３は図１２のガス供給ノズルの各部分における管長を説明する説明図をそれぞれ表している。
【００８０】
図８ないし図１０に示すように、ガス供給ノズル（ガスノズル）３００は、処理炉２０２内でアウターチューブ２０５とインナーチューブ２３０の間の間隙ＳＰに設けられ、アウターチューブ２０５およびインナーチューブ２３０に対して非接触の状態で、処理炉２０２の軸方向に沿うよう延在している。ガス供給ノズル３００の先端側はアウターチューブ２０５の閉塞側に臨んでおり、ガス供給ノズル３００の基端側はアウターチューブ２０５の開口側に臨んでいる。そして、ガス供給ノズル３００の基端側は、アウターチューブ２０５の外壁側に接続されたガス供給管２３２に接続され、これによりガス供給管２３２とガス供給ノズル３００とが連通されて、ガス供給管２３２にガスを供給することでガス供給ノズル３００内にガスが供給される。ここで、ガス供給ノズル３００は、処理室２０１内の各ウェハ２００の側方に向けて、インナーチューブ２３０の開口部ＦＨからインナーチューブ２３０内にガスを供給するもので、耐熱材料である石英（ＳｉＯ２）材により中空の円筒状に形成されている。
【００８１】
図１１に示すように、ガス供給ノズル３００は、基端側を形成するＬ字状パイプ部３１０と、先端側を形成するトグロ状パイプ部３２０とを備えている。Ｌ字状パイプ部３１０は、処理炉２０２内で、かつボート２１７の下部に設けた断熱筒２１６（図８参照）とその径方向から対向する箇所、つまり処理炉２０２の各サセプタ２１８により加熱され難い高さ寸法ｈ１の「断熱領域」に配置されている。換言すれば、Ｌ字状パイプ部３１０は、処理炉２０２の下端からボート２１７の基板保持領域の下方まで延在されている。
【００８２】
一方、トグロ状パイプ部３２０は、処理炉２０２内で、かつボート２１７とその径方向から対向する箇所、つまり処理炉２０２の各サセプタ２１８により均熱に加熱可能な高さ寸法ｈ２の「加熱領域」に配置されている。換言すれば、トグロ状パイプ部３２０は、ボート２１７の下端からボート２１７の上端まで延在されている。
【００８３】
Ｌ字状パイプ部３１０は、処理炉２０２の径方向に延在して一端がガス供給管２３２に接続される接続部３１１と、当該接続部３１１の他端に下端が接続されて処理炉２０２の軸方向、つまりウェハ２００の積載方向に延在する基端部（第七管）３１２とを備えている。基端部３１２の管長（長さ寸法）は、図１３に示すようにＬ７に設定され、この管長Ｌ７は処理炉２０２内の断熱領域（図１１参照）の高さ寸法ｈ１と略同じ寸法となっている。
【００８４】
基端部３１２の長手方向に沿う略中間部分には、図１１および図１２に示すように、基端部３１２の下端から上端に向けて、徐々に管内の流路面積を増大させる第１流路面積調整部３１３が設けられている。第１流路面積調整部３１３は、図１２中網掛け部分に示すように基端部３１２の流路面積をＳ１からＳ２に増大させ（Ｓ１＜Ｓ２）、これによりトグロ状パイプ部３２０に向かうガスの流速を低下させて、トグロ状パイプ部３２０でのガスの加熱効率を向上、つまりガスを加熱し易くしている。ここで、第１流路面積調整部３１３を、断面がテーパ形状となるよう段付きに形成しているので、仮に第１流路面積調整部３１３を利用してガス供給ノズル３００を処理炉２０２に固定する場合には、第１流路面積調整部３１３を位置決め部として機能させることもできる。このようにすることで、処理炉２０２へのガス供給ノズル３００の取り付け位置精度を向上させることが可能となる。
【００８５】
図１２および図１３に示すように、トグロ状パイプ部３２０は、Ｌ字状パイプ部３１０の基端部３１２側から、第一延在部（第六管）３２１，第二延在部（第五管）３２２，第三延在部（第四管）３２３，第四延在部（第三管）３２４，第五延在部（第一管）３２５および第六延在部（第二管）３２６を備えている。
【００８６】
第一延在部３２１は、基端部３１２に対して図中右方でかつ図中上方（斜め方向）に向けて延在、つまりウェハ２００の周方向および軸方向に沿って延在している。第一延在部３２１の他端（図中下端）は基端部３１２の上端に接続され、第一延在部３２１の管長はＬ６（Ｌ６＜Ｌ７）に設定されている。なお、第一延在部３２１は、斜め方向に向けて延在させなくとも、基端部３１２に対して垂直方向となるウェハ２００の周方向に沿って延在させても良く、この場合、第二延在部３２２の管長Ｌ５を長目に設定し、第一延在部３２１と第五延在部３２５とを干渉しないようにする。
【００８７】
第二延在部３２２は、第一延在部３２１から図中上方に延在、つまり基端部３１２に対して平行方向となるウェハ２００の積載方向に沿って延在している。第二延在部３２２の他端（図中下端）は第一延在部３２１の一端（図中上端）に接続され、第二延在部３２２の管長はＬ５（Ｌ５＞Ｌ６）に設定されている。
【００８８】
第三延在部３２３は、第二延在部３２２から図中左方に延在、つまり基端部３１２に対して垂直方向となるウェハ２００の周方向に沿って延在している。第三延在部３２３の他端（図中右端）は第二延在部３２２の一端（図中上端）に接続され、第三延在部３２３の管長はＬ４（Ｌ４＜Ｌ５）に設定されている。
【００８９】
第四延在部３２４は、第三延在部３２３から図中下方に延在、つまり基端部３１２に対して平行方向となるウェハ２００の積載方向に沿って延在している。第四延在部３２４の他端（図中上端）は第三延在部３２３の一端（図中左端）に接続され、第四延在部３２４の管長はＬ３（Ｌ３＞Ｌ４）に設定されている。また、第四延在部３２４の管長Ｌ３は、第二延在部３２２の管長Ｌ５よりも若干短い寸法に設定され（Ｌ３＜Ｌ５）、第四延在部３２４および第二延在部３２２は、ウェハ２００の周方向において略重なる位置関係で配置されている。
【００９０】
第五延在部３２５は、第四延在部３２４から図中右方に延在、つまり基端部３１２に対して垂直方向となるウェハ２００の周方向に沿って延在している。第五延在部３２５の他端（図中左端）は第四延在部３２４の一端（図中下端）に接続され、第五延在部３２５の管長はＬ１（Ｌ１＜Ｌ３）に設定されている。また、第五延在部３２５の管長Ｌ１は、第三延在部３２３の管長Ｌ４よりも短い寸法に設定され（Ｌ１＜Ｌ４）、第五延在部３２５および第三延在部３２３は、ウェハ２００の積載方向において、少なくとも一部が重なる位置関係で配置されている。このように、第五延在部３２５はボート２１７の下端側に、第三延在部３２３はボート２１７の上端側にそれぞれ位置し、よって第五延在部３２５および第三延在部３２３は、ウェハ２００の積載方向の一端側と他端側とにそれぞれ設けられることになる。
【００９１】
第六延在部３２６は、第五延在部３２５から図中上方に延在、つまり基端部３１２に対して平行方向となるウェハ２００の積載方向に沿って延在している。第六延在部３２６の一端（図中下端）は第五延在部３２５の一端（図中右端）に接続され、第六延在部３２６の他端（図中上端）は第三延在部３２３に臨んでいる。第六延在部３２６の管長はＬ２（Ｌ２＞Ｌ１）に設定され、第六延在部３２６の管長Ｌ２は、第四延在部３２４の管長Ｌ３よりも短い寸法となっている（Ｌ２＜Ｌ３）。第六延在部３２６および第四延在部３２４は、ウェハ２００の周方向において、少なくとも一部が重なる位置関係で配置されている。
【００９２】
ここで、第六延在部３２６の管軸は、基端部３１２の管軸と同軸上に設けられ、これにより接続部３１１をガス供給管２３２に接続した際に、基端部３１２によりガス供給ノズル３００を安定的に支持、つまりガス供給ノズル３００を傾斜させるようなこと無く真っ直ぐに支持可能とし、ひいては振動等によるガス供給ノズル３００の位置ズレや、ガス供給位置の不安定化を抑制できるようにしている。
【００９３】
第六延在部３２６の一端側（図中下端側）には、図１２に示すように、第六延在部３２６の下端から上端に向けて、徐々に管内の流路面積を増大させる第２流路面積調整部３２７が設けられている。第２流路面積調整部３２７は、図中網掛け部分に示すように第六延在部３２６の流路面積をＳ２からＳ３に増大させ（Ｓ１＜Ｓ２＜Ｓ３）、これにより第六延在部３２６内のガス圧を均圧化し易くして、第六延在部３２６に設けられる複数のガス供給口３２８からウェハ２００に向けて供給（噴出）されるガスの流速を均一化している。つまり、各サセプタ２１８に保持された各ウェハ２００のそれぞれに均等にガスを供給できるようにし、ひいてはウェハ２００の膜厚均一性を向上させるようにしている。なお、第一延在部３２１，第二延在部３２２，第三延在部３２３，第四延在部３２４，第五延在部３２５の流路面積は、略同じ流路面積Ｓ２に設定されている。
【００９４】
第六延在部３２６の他端側（図中上端側）は閉塞され、第六延在部３２６の流路面積がＳ３に設定された部分には、第六延在部３２６の軸方向に並ぶようにして複数のガス供給口３２８が形成されている。各ガス供給口３２８は、処理炉２０２外から供給されるガスを、ボート２１７に積載された各ウェハ２００に対して水平方向から供給するもので、それぞれ円形に形成されている。図１０に示すように、各ガス供給口３２８の直径寸法Ｗ１は、インナーチューブ２３０の側壁２３０ａに設けた開口部ＦＨの幅寸法、つまり開口部ＦＨのインナーチューブ２３０の周方向に沿う幅寸法Ｗ２よりも小さい寸法に設定（Ｗ１＜Ｗ２）されている。これにより、各ガス供給口３２８のそれぞれを開口部ＦＨに確実に対向させて、図９および図１１の破線矢印に示すように、各ガス供給口３２８から供給されるガスを各ウェハ２００に確実に供給できるようにしている。
【００９５】
各ガス供給口３２８は、各ウェハ２００の中心に向けて開口するとともに、各サセプタ２１８間（各ウェハ２００間）と対向している。これにより各ウェハ２００の表面上にガスをムラ無く供給できるようにしている。ここで、ガス供給ノズル３００は、各ウェハ２００の表面全域により均一にガスを供給できるように、間隙ＳＰにその周方向に沿って所定間隔で複数設ける方が望ましい。例えば、ガス供給ノズル３００を２つ設ける場合には、ウェハ２００の中心を挟んでウェハ２００の径方向で対向するよう配置することで、各ウェハ２００の表面全域により均一にガスを供給できるようになる。ただし、この場合には、インナーチューブ２３０にその径方向で対向するよう開口部ＦＨをもう一つ設けるために、インナーチューブ２３０をその径方向で対向するよう２つに分割する必要がある。
【００９６】
また、開口部ＦＨの幅寸法Ｗ２は、第六延在部３２６の外径寸法Ｗ３よりも小さい寸法に設定されており、つまり「ガス供給口の直径寸法Ｗ１＜開口部ＦＨの幅寸法Ｗ２＜第六延在部３２６の外径寸法Ｗ３」の大小関係とすることで、インナーチューブ２３０内に供給されたガスを、インナーチューブ２３０外に漏れ難くしている。これにより、ガスが無駄に消費されるのを抑制している。
【００９７】
ただし、開口部ＦＨの幅寸法Ｗ２は任意に設定することができ、例えば、ガス供給ノズル３００をより加熱し易くするために、インナーチューブ２３０の側壁２３０ａが、インナーチューブ２３０の径方向に向けて、例えば第四延在部３２４の少なくとも一部を覆うような開口部の幅寸法とすることもできる（図１０の破線部ｆｈ参照）。これにより開口部の幅寸法を大きくして、ガス供給ノズル３００のより多くの部分を、インナーチューブ２３０を介さずに各サセプタ２１８に直接対向させることができ、ガス供給ノズル３００内を流通するガスの加熱効率をより向上させることが可能となる。
【００９８】
＜基板の処理工程＞
次に、基板処理装置１０１を使用した基板の製造方法における、基板の処理工程について、図８および図１４を参照しながら説明する。本実施の形態では、基板の処理工程の一工程として、ウェハ等の基板上に、エピタキシャル成長法を使用してシリコン（Ｓｉ）等の半導体膜を形成する方法（半導体装置の製造方法）について説明する。なお、本実施の形態では、半導体装置の製造方法を例に説明するが、本実施の形態で開示される基板の製造方法は、半導体装置の製造方法に限定されるものではない。例えば、第１導電型（例えばｐ型）の半導体基板であるウェハ等の基板上に、第１導電型とは反対導電型の第２導電型（例えばｎ型）のエピタキシャル成長法を使用してシリコン（Ｓｉ）等の半導体膜を成膜し、ｐｎ接合を形成する太陽電池の製造方法に適用することもできる。
【００９９】
図１４は基板処理装置の処理シーケンスを示すタイミングチャート図を表しており、図１４の破線は処理室２０１内の温度（℃）を示し、図１４の実線は処理室２０１内の圧力（Torr）を示している。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。
【０１００】
まず、図８に示す処理室２０１内にボート２１７を搬入する前段階として、処理室２０１はスタンバイ状態となっている（図１４のスタンバイ工程）。スタンバイ状態とは、ボート２１７が処理室２０１の真下にあるロードロック室１４１に配置され、ウェハ２００を保持した各サセプタ２１８をボート２１７に装填した状態を指している。
【０１０１】
ウェハ２００を保持した各サセプタ２１８がボート２１７に装填されると、スタンバイ工程に続いて、昇降モータ２４８の上昇方向への回転駆動（正転駆動）により昇降台２４９および昇降シャフト２５０が上昇動作する。これにより、図８に示すようにボート２１７は上昇して処理室２０１内に搬入、つまりインナーチューブ２３０内に搬送（ボートローディング）される（図１４のボートロード工程）。その後、シールキャップ２１９はＯリング２６６を介して天板２５１をシールした状態となる。このとき、処理室２０１内の内部圧力は、例えば、760Torr（＝760×133.3Pa）となっている。ここで、ボートロード工程は、本発明における「基板を反応容器内に搬送する工程」を構成している。
【０１０２】
ボートロード工程に続いて、処理室２０１内に不活性ガスとして、例えば、Ｎ２（窒素）ガスが供給され、処理炉２０２内の処理室２０１を不活性ガスに置換する（図１４のパージ１工程）。なお、不活性ガスは、ガス供給管２３２に接続される不活性ガス供給源（図示せず）から、ガス供給ノズル３００の各ガス供給口３２８を介して供給される。
【０１０３】
パージ１工程に続いて、処理室２０１内を不活性ガスで満たし、かつ所望の圧力となるように真空排気装置２４６によって排気（真空引き）し、処理室２０１内を減圧する（図１４の真空排気１工程）。
【０１０４】
真空排気１工程に続いて、処理室２０１内の圧力を圧力センサで測定し、測定した圧力に基づきＡＰＣバルブ（圧力調節器）２４２がフィードバック制御される（図１４の圧力制御工程）。この時、ガス供給管２３２に接続された不活性ガス供給源（図示せず）からは、不活性ガスとして、例えばＮ２ガスが、ガス供給ノズル３００の各ガス供給口３２８を介して供給される。この圧力制御工程によって、処理室２０１内の圧力は、16000Pa〜93310Paの範囲から選択される処理圧力のうち、一定の処理圧力に調整される。例えば、200Torr〜700Torr（200×133.3Pa〜700×133.3Pa）となる。なお、処理室２０１内の圧力制御は、この圧力制御工程以降、図１４に示す真空排気２工程まで一定の処理圧力を維持するように制御する。
【０１０５】
そして、ブロア２０６５を動作させることで、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を流通させ、アウターチューブ２０５の側壁，ガス供給ノズル３００，各ガス供給口３２８，およびガス排気口２３１１を冷却する。ラジエータ２０６４および冷却壁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、各ウェハ２００を所望の温度とするように誘導加熱装置２０６には高周波電流が印加され、各サセプタ２１８に誘導電流（渦電流）を生じさせる。
【０１０６】
具体的には、誘導加熱装置２０６により処理炉２０２内の少なくとも各サセプタ２１８を誘導加熱し、各サセプタ２１８に保持された各ウェハ２００を輻射熱で加熱する（図１４の昇温工程）。つまり、誘導加熱装置２０６に高周波電流を流すと、処理炉２０２内に高周波電磁界が発生し、当該高周波電磁界により被誘導体である各サセプタ２１８に渦電流が発生する。各サセプタ２１８は、渦電流によって誘導加熱が起こり昇温され、その後、各サセプタ２１８からの輻射熱により、各ウェハ２００が加熱される。ここで、サセプタ２１８では、その周縁部２１８ａから中央部２１８ｂに熱伝導により熱が伝達し、これによりサセプタ２１８全体が加熱されるようになっている。また、昇温工程は、本発明における「基板を処理する工程」を構成している。
【０１０７】
このように、基板処理装置１０１では、誘導加熱により各ウェハ２００を加熱するコールドウォール方式を採用している。ここで、誘導加熱装置２０６に高周波電流を流して発生する高周波電磁界により、各ウェハ２００を直接誘導加熱しても加熱量が足りないため、コールドウォール方式である基板処理装置１０１においては、各ウェハ２００を誘導加熱で効率的に加熱できるよう、被誘導体である各サセプタ２１８にウェハ２００をそれぞれ保持させるようにしている。つまり、サセプタ２１８は、ウェハ２００を保持する機能に加え、高周波電磁界によって誘導加熱されてウェハ２００を加熱する加熱源としての重要な機能も備えている。
【０１０８】
各サセプタ２１８を誘導加熱する際、温度制御部２３８は、処理炉２０２（処理室２０１）内が所望の温度分布となるように各放射温度計２６３により検出した温度情報を監視し、当該温度情報に基づいて誘導加熱装置２０６への通電具合をフィードバック制御するようにしている。処理炉２０２内を昇温する際には、処理炉２０２内の昇温に伴ってガス供給ノズル３００も加熱される。よって、ガス供給ノズル３００内を流通するガスが加熱されて、各ガス供給口３２８から各ウェハ２００に供給されるガスの温度を、成膜に最適な温度に昇温させることができる。
【０１０９】
ここで、ガス供給ノズル３００は、ガスが流通する経路を長くしたトグロ状パイプ部３２０を備え、かつトグロ状パイプ部３２０を形成する第一延在部３２１ないし第六延在部３２６を、加熱源である各サセプタ２１８からの距離が略等しくなるよう配置している。そのため、従前のように処理炉を大型化すること無く、アウターチューブ２０５とインナーチューブ２３０との間の間隙ＳＰに、ガス供給ノズル３００を省スペースで配置可能としている。また、トグロ状パイプ部３２０を形成する第一延在部３２１ないし第六延在部３２６を、各サセプタ２１８からの距離が略等しくなるよう配置することで、トグロ状パイプ部３２０の略全域を同じ程度で昇温できるようにし、これによりガス供給ノズル３００内でのガスの加熱効率を向上させている。さらには、間隙ＳＰに省スペースでガス供給ノズル３００を配置することで、処理炉２０２を大型化すること無く各ガス供給口３２８と各ウェハ２００との距離を長くして、これにより、各ガス供給口３２８から各ウェハ２００に到達する前に、ガスを各サセプタ２１８によりさらに効果的に加熱可能としている。
【０１１０】
なお、ガス供給ノズル３００のトグロ状パイプ部３２０を、上述のように第三延在部３２３および第五延在部３２５の２箇所で折り返してトグロ状にしなくても、処理炉２０２（間隙ＳＰ）の形状等によっては、さらに延在部を増加させて、例えば、４箇所で折り返すようにしてトグロ状としても良い。さらに、ガス供給ノズル３００は石英（ＳｉＯ２）材で形成するに限らず、各サセプタ２１８の輻射熱でより加熱され易い材料、例えば、炭化シリコン（ＳｉＣ）等で形成しても良い。ただし、カーボンやカーボングラファイト等に比して誘導加熱による発熱量が少ない材料で形成するのが好ましい。
【０１１１】
次いで、昇温工程においてはブロア２０６５が駆動され、具体的にはブロア２０６５は、アウターチューブ２０５の外壁の温度が各ウェハ２００上で膜成長させる温度よりも遥かに低い、例えば600℃以下に冷却されるよう予め設定された制御量で制御される。各ウェハ２００は、700℃〜1200℃の範囲から選択される処理温度のうち、一定の温度で加熱される。例えば、各ウェハ２００は、1100℃〜1200℃に加熱される。
【０１１２】
また、例えば、原料ガスとしてＳｉＨＣｌ３（トリクロロシラン）、キャリアガスとして水素（Ｈ２）を用いる場合には、各サセプタ２１８を1150℃以上となるように誘導加熱する。さらに、各ウェハ２００は、700℃〜1200℃の範囲から選択される処理温度のうち、一定の温度で加熱されるが、いずれの処理温度を選択した場合であっても、ブロア２０６５は、アウターチューブ２０５の外壁の温度が各ウェハ２００上で膜成長させる温度よりも遥かに低い、例えば600℃以下に冷却されるよう予め設定された制御量で制御される。
【０１１３】
昇温工程に続いて、回転機構２５４を回転駆動してボート２１７を回転させ、各ウェハ２００を処理炉２０２内で回転させる。その後、各ウェハ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からそれぞれガスを供給する。そして、各ガス供給原１８１，１８２，１８３からのガスが所望の流量となるよう各ＭＦＣ１８３，１８４，１８５の開度が調節された後、各バルブ１７７，１７８，１７９が開かれる。これにより、それぞれのガスがガス供給管２３２を通って混合されて、ガス供給ノズル３００に流入する。ここで、ガス供給ノズル３００を流通するガスにより、当該ガス供給ノズル３００内での成膜を抑制するために、ガス供給ノズル３００の温度は1000℃以下となるよう温度調整される。
【０１１４】
ガス供給ノズル３００に流すガスの流量は、１回の成膜処理で処理するウェハ２００の枚数によって異なるが、例えば、26.25slm〜262.5slmとしている。なお、流量の単位として［slm］を用いているが、この［slm］は標準状態（大気圧：101325Pa，0℃）で１分間当たりの流量をリットルで表したものである。したがって、標準状態のガスに換算すると、1slmは、1.67×10−６m３/secとして表すことができる。以下、ガスの流量について説明する場合には、この［slm］を用いて説明する。
【０１１５】
ここで、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には、Ｓｉ系およびＳｉＧｅ（シリコンゲルマニウム）系の原料ガスとしてＳｉＨ２Ｃｌ２（ジクロロシラン），ＳｉＨＣｌ３（トリクロロシラン），ＳｉＣｌ４（四塩化ケイ素）等，ドーピングガスとしてＢ２Ｈ６（ジボラン），ＢＣl３（三塩化ホウ素），ＰＨ３（ホスフィン）等，キャリアガスとして水素（Ｈ２）がそれぞれ封入されている。
【０１１６】
ガス供給ノズル３００を形成する第六延在部３２６の流路断面積Ｓ３（図１２参照）は、各ガス供給口３２８の開口面積に比して十分大きいので、第六延在部３２６内の圧力は、処理室２０１内の圧力よりも大きい圧力となる。よって、各ガス供給口３２８から噴出するガスは、各ガス供給口３２８において略均一な流量／流速で処理室２０１内に供給される。例えば、本実施の形態では、ガス供給口３２８は開口径をφ1.5mmとし、第六延在部３２６の流路径をφ35mmとしている。これにより、第六延在部３２６内を流れるガスの圧力損失を抑えて、各ガス供給口３２８から噴出するガスの流量／流速を略均一化している。
【０１１７】
処理室２０１内に供給されたガスは、各ウェハ２００間を通過して各ウェハ２００の表面上に行き渡った後、ガス排気口２３１１に到達し、ガス排気口２３１１からガス排気管２３１に排気される。このとき、ガスは各ウェハ２００間を通過する際に各サセプタ２１８によって加熱されるとともに、加熱された各ウェハ２００と接触する。これにより、各ウェハ２００の表面上にエピタシャル成長によりシリコン（Ｓｉ）などの半導体膜が形成される（図１４の成膜工程）。
【０１１８】
成膜工程後、予め設定された時間が経過すると、誘導加熱装置２０６への高周波電流の印加を停止させる等して、処理室２０１内の温度を低下させる（図１４の降温工程）。そして、処理室２０１内を所望の圧力とすべく真空排気装置２４６を作動させて、処理室２０１内の雰囲気を外部に排気（真空引き）しつつ、処理室２０１内を減圧する（図１４の真空排気２工程）。続いて、不活性ガス供給源（図示せず）から不活性ガスとして、例えば、Ｎ２ガスを処理室２０１内に供給して処理室２０１内を不活性ガスに置換し、処理室２０１内の圧力を常圧に復帰させる（図１４のパージ２工程）。
【０１１９】
パージ２工程に続いて、昇降モータ２４８を下降方向に回転駆動（逆転駆動）させることにより、シールキャップ２１９を下降させる。すると、マニホールド２０９の下端側が開口されるとともに、処理済の各ウェハ２００がボート２１７に保持された状態で、マニホールド２０９の下端側から処理炉２０２の外部、つまりロードロック室１４１に向けて搬出（ボートアンローディング）される（図１４のボートアンロード工程）。そして、処理済の各ウェハ２００をボート２１７から取り出せる状態となる（ウェハディスチャージ）。その後、基板処理装置１０１はスタンバイ状態に復帰する。以上のようにして、各ウェハ２００の表面上に半導体膜を形成することができる。
【０１２０】
＜第１実施の形態の代表的効果＞
以上、第１実施の形態で説明した技術的思想によれば、少なくとも、以下に記載する複数の効果のうち、１つ以上の効果を奏する。
【０１２１】
（１）第１実施の形態によれば、ガス供給ノズル３００は、少なくともウェハ２００の周方向に延在する第５延在部３２５と第６延在部３２６とを備え、さらには、ウェハ２００の周方向に延在する第一延在部３２１，第三延在部３２３および第五延在部３２５と、ウェハ２００の積載方向に延在する第一延在部３２１，第二延在部３２２，第四延在部３２４および第六延在部３２６とを備えるので、ガスが流通する経路を長くすることができる。したがって、各サセプタ２１８の輻射熱によりガス供給ノズル３００内のガスを充分に加熱することができ、各ウェハ２００上でのスリップの発生やヘイズの発生等を抑制できる。
【０１２２】
（２）第１実施の形態によれば、ガス供給ノズル３００を形成する第一延在部３２１，第三延在部３２３および第五延在部３２５を、ウェハ２００の周方向に延在させたので、従前のように処理炉を大型化すること無く、アウターチューブ２０５とインナーチューブ２３０との間の間隙ＳＰに、ガス供給ノズル３００を省スペースで配置できる。つまり、処理炉２０２のデッドスペースを有効利用できるようになり、基板処理装置１０１を大型化させること無く性能アップさせることができる。
【０１２３】
（３）第１実施の形態によれば、ガス供給ノズル３００のウェハ２００の径方向に沿う寸法を小さくできるので、処理炉２０２を大型化すること無く、各ガス供給口３２８と各ウェハ２００との距離を長くできる。これにより、各ガス供給口３２８から各ウェハ２００に到達する前に、ガスを各サセプタ２１８によりさらに効果的に加熱することができ、各ウェハ２００上でのスリップの発生やヘイズの発生等を抑制できる。
【０１２４】
（４）第１実施の形態によれば、第一延在部３２１ないし第六延在部３２６を、サセプタ２１８を複数積載した領域内、つまり各サセプタ２１８により均熱に加熱可能な「加熱領域内」に配置したので、ガス供給ノズル３００内で加熱したガスの温度が低下するのを抑制して、ガス供給ノズル３００内でのガスの加熱効率を向上させることができる。
【０１２５】
（５）第１実施の形態によれば、第一延在部３２１ないし第六延在部３２６を、各サセプタ２１８からの距離が略等しくなるよう配置したので、第一延在部３２１ないし第六延在部３２６（トグロ状パイプ部３２０）の略全域を同じ程度で昇温することができる。これによりガス供給ノズル３００内でのガスの加熱効率を向上させることができる。
【０１２６】
（６）第１実施の形態によれば、基端部３１２の長手方向に沿う略中間部分に、当該基端部３１２の下端から上端に向けて、徐々に管内の流路面積を増大させる第１流路面積調整部３１３を設けたので、トグロ状パイプ部３２０に向かうガスの流速を低下させて、トグロ状パイプ部３２０でのガスの加熱効率を向上、つまりガスを加熱し易くすることができる。
【０１２７】
（７）第１実施の形態によれば、第六延在部３２６の一端側に、当該第六延在部３２６の下端から上端に向けて、徐々に管内の流路面積を増大させる第２流路面積調整部３２７が設けたので、第六延在部３２６内のガス圧を均圧化し易くして、第六延在部３２６に設けた各ガス供給口３２８からウェハ２００に向けて供給されるガスの流速を均一化することができる。これにより、各サセプタ２１８に保持された各ウェハ２００のそれぞれに均等にガスを供給することができ、各ウェハ２００の膜厚均一性を向上させることができる。
【０１２８】
（８）第１実施の形態によれば、第六延在部３２６の管軸と基端部３１２の管軸とを同軸上に設けたので、基端部３１２によりガス供給ノズル３００を安定的に支持、つまりガス供給ノズル３００を傾斜させるようなこと無く真っ直ぐに支持することができ、振動等によってガス供給ノズル３００が位置ズレを起こしたり、ガス供給位置が不安定になったりするのを抑制することができる。
【０１２９】
（９）第１実施の形態によれば、各ガス供給口３２８の直径寸法Ｗ１を、インナーチューブ２３０の側壁２３０ａに設けた開口部ＦＨの幅寸法Ｗ２よりも小さい寸法に設定（Ｗ１＜Ｗ２）したので、各ガス供給口３２８のそれぞれを開口部ＦＨに確実に対向させることができる。これにより、各ガス供給口３２８から供給されるガスを各ウェハ２００に確実に供給することができる。
【０１３０】
（１０）第１実施の形態によれば、開口部ＦＨの幅寸法Ｗ２を、第六延在部３２６の外径寸法Ｗ３よりも小さい寸法に設定し、「ガス供給口の直径寸法Ｗ１＜開口部ＦＨの幅寸法Ｗ２＜第六延在部３２６の外径寸法Ｗ３」の大小関係としたので、インナーチューブ２３０内に供給されたガスを、インナーチューブ２３０外に漏れ難くすることができる。これによりガスが無駄に消費されるのを抑制できる。
【０１３１】
（１１）第１実施の形態で説明した基板処理装置１０１を、基板の製造方法における基板の処理工程において用いることにより、基板の処理方法において、上述した複数の効果のうち、１つ以上の効果を奏する。
【０１３２】
（１２）第１実施の形態で説明した基板処理装置１０１を、半導体装置の製造方法における基板の処理工程において用いることにより、半導体装置の製造方法において、上述した複数の効果のうち、１つ以上の効果を奏する。
【０１３３】
（１３）第１実施の形態で説明した基板処理装置１０１を、太陽電池の製造方法における基板の処理工程において用いることにより、太陽電池の製造方法において、上述した複数の効果のうち、１つ以上の効果を奏する。
【０１３４】
［第２実施の形態］
次に、本発明の第２実施の形態に係る基板処理装置について、図面を用いて詳細に説明する。なお、上述した第１実施の形態と同様の機能を有する部分については同一の記号を付し、その詳細な説明を省略する。
【０１３５】
図１５は第２実施の形態に係る基板処理装置の処理炉における横方向の断面を示す横断面図を表している。
【０１３６】
図１５に示すように、第２実施の形態に係る基板処理装置４００は、上述した第１実施の形態に比して、インナーチューブ４０１の形状が異なっている。インナーチューブ４０１の側壁４０１ａには、インナーチューブ４０１内の処理室２０１とインナーチューブ４０１外の間隙ＳＰとを連通する開口部ＦＨ２が形成されている。開口部ＦＨ２は、インナーチューブ４０１の径方向外側に突出した一対の対向壁部４０２によって形成され、各対向壁部４０２の基端側（図中左側）は、側壁４０１ａに一体となるよう接続されている。各対向壁部４０２の先端側（図中右側）は、アウターチューブ２０５の内壁に臨んでおり、各対向壁部４０２の先端側とアウターチューブ２０５との間には、微小間隙ＳＰ２が形成されている。これにより、開口部ＦＨ２は、各微小間隙ＳＰ２を介して処理室２０１と間隙ＳＰとを連通するようになっている。
【０１３７】
ここで、各微小間隙ＳＰ２の合計の開口面積は、上述した第１実施の形態における開口部ＦＨの開口面積と略同等となるように設定されている。これにより第１実施の形態の基板処理装置１０１と同様に、インナーチューブ４０１内に供給されたガスを、インナーチューブ４０１外に漏れ難くして、ガスが無駄に消費されるのを抑制している。
【０１３８】
開口部ＦＨ２のウェハ２００の周方向に沿う幅寸法は、ガス供給ノズル３００のトグロ状パイプ部３２０のウェハ２００の周方向に沿う幅寸法よりも大きい寸法に設定されている。これによりガス供給ノズル３００は、開口部ＦＨ２の内側に各対向壁部４０２と非接触の状態で配置されている。なお、開口部ＦＨ２は、インナーチューブ４０１の軸方向に沿う全域に形成され、ガス供給ノズル３００のＬ字状パイプ部３１０（図１１および図１２参照）においても、開口部ＦＨ２の内側に各対向壁部４０２と非接触の状態で配置されている。
【０１３９】
＜本実施の形態２の代表的効果＞
以上、第２実施の形態で説明した技術的思想によれば、上述した第１実施の形態で説明した効果（１）〜（８）に加え、少なくとも、以下に記載する複数の効果のうち、１つ以上の効果を奏する。
【０１４０】
（１）第２実施の形態によれば、ガス供給ノズル３００を、処理室２０１内の各サセプタ２１８に対して、インナーチューブ４０１を介さずに直接対向させることができるので、ガス供給ノズル３００内を流通するガスの加熱効率をさらに向上させることが可能となる。したがって、例えば、ガス供給ノズル３００のガスが流通する経路を短くすることもでき、これによりガス供給ノズル３００の小型化を図り、ひいては基板処理装置４００の小型化を実現できる。
【０１４１】
（２）インナーチューブ４０１に各対向壁部４０２を設けたので、間隙ＳＰにインナーチューブ４０１内に供給されたガスが漏れ難くなるため、アウターチューブ２０５の内壁等に成膜されるのを抑制することができる。
【０１４２】
（３）第２実施の形態で説明した基板処理装置４００を、基板の製造方法における基板の処理工程において用いることにより、基板の処理方法において、上述した複数の効果のうち、１つ以上の効果を奏する。
【０１４３】
（４）第２実施の形態で説明した基板処理装置４００を、半導体装置の製造方法における基板の処理工程において用いることにより、半導体装置の製造方法において、上述した複数の効果のうち、１つ以上の効果を奏する。
【０１４４】
（５）第２実施の形態で説明した基板処理装置４００を、太陽電池の製造方法における基板の処理工程において用いることにより、太陽電池の製造方法において、上述した複数の効果のうち、１つ以上の効果を奏する。
【０１４５】
［第３実施の形態］
次に、本発明の第３実施の形態に係る基板処理装置について、図面を用いて詳細に説明する。なお、上述した第２実施の形態と同様の機能を有する部分については同一の記号を付し、その詳細な説明を省略する。
【０１４６】
図１６は第３実施の形態に係る基板処理装置におけるインナーチューブの構造を示す斜視図を表している。
【０１４７】
図１６に示すように、第３実施の形態に係る基板処理装置５００は、上述した第２実施の形態に比して、インナーチューブ５０１の軸方向下方側（図中下側）に、開口部ＦＨ３を閉塞する閉塞壁５０３を設けた点が異なっている。閉塞壁５０３は、断面が所定の曲率半径を有する断面円弧形状に形成され、アウターチューブ２０５（図示せず）との間の距離が一定となるよう設けられている。閉塞壁５０３は、インナーチューブ５０１の側壁５０１ａに一体に設けた各対向壁部５０２の先端側（図中手前側）に一体に設けられ、閉塞壁５０３のインナーチューブ５０１の軸方向に沿う長さ寸法は、ガス供給ノズル３００のＬ字状パイプ部３１０と径方向から対向し得る寸法に設定されている。つまり、閉塞壁５０３は、処理炉２０２（図示せず）の各サセプタ２１８により加熱され難い「断熱領域」（図１１参照）に設けられている。
【０１４８】
＜第３実施の形態の代表的効果＞
以上、第３実施の形態で説明した技術的思想によれば、上述した第１実施の形態で説明した効果（１）〜（８）および第２実施の形態で説明した効果（１）に加え、少なくとも、以下に記載する複数の効果のうち、１つ以上の効果を奏する。
【０１４９】
（１）第３実施の形態によれば、処理室２０１内に供給されたガスを、アウターチューブ２０５の下方側に接触させ難くすることができ、アウターチューブ２０５の下方側の内壁等に成膜されるのを抑制できる。これにより、アウターチューブ２０５のメンテナンス（膜の除去処理等）周期を遅らせることができ、基板処理装置５００の稼働時間を延ばすことができる。また、閉塞壁５０３は、インナーチューブ５０１内に供給されたガスを、インナーチューブ５０１外により漏れ難くするので、ガスが無駄に消費されるのをより抑制できる。
【０１５０】
（２）第３実施の形態で説明した基板処理装置５００を、基板の製造方法における基板の処理工程において用いることにより、基板の処理方法において、上述した複数の効果のうち、１つ以上の効果を奏する。
【０１５１】
（３）第３実施の形態で説明した基板処理装置５００を、半導体装置の製造方法における基板の処理工程において用いることにより、半導体装置の製造方法において、上述した複数の効果のうち、１つ以上の効果を奏する。
【０１５２】
（４）第３実施の形態で説明した基板処理装置５００を、太陽電池の製造方法における基板の処理工程において用いることにより、太陽電池の製造方法において、上述した複数の効果のうち、１つ以上の効果を奏する。
【０１５３】
［第４実施の形態］
次に、本発明の第４実施の形態に係る基板処理装置について、図面を用いて詳細に説明する。なお、上述した第３実施の形態と同様の機能を有する部分については同一の記号を付し、その詳細な説明を省略する。
【０１５４】
図１７は第４実施の形態に係る基板処理装置の処理炉における横方向の断面を示す横断面図を表している。
【０１５５】
図１７に示すように、第４実施の形態に係る基板処理装置６００は、上述した第２実施の形態に比して、インナーチューブ６０１の軸方向に沿う全域に、断面が円弧形状の閉塞壁６０３を設けて開口部を閉塞した点と、側壁６０１ａに設けた各対向壁部６０２のウェハ２００の周方向に沿う間隔（対向壁部間距離）を長くし、各対向壁部６０２の間に２つのガス供給ノズル３００を配置した点とが異なっている。各対向壁部６０２の間に配置される各ガス供給ノズル３００は、それぞれの各ガス供給口３２８がウェハ２００（サセプタ２１８）の中心を向くよう設けられている。各ガス供給ノズル３００からは、ウェハ２００に向けてそれぞれ種類の異なるガスが供給され、各ガス供給ノズル３００から供給されるそれぞれのガスは処理室２０１内で混合される。ここで、一方のガス供給ノズル３００に対応したガス供給管２３２ａからは、例えば原料ガスとしてＳｉＨＣｌ３（トリクロロシラン）が供給され、他方のガス供給ノズル３００に対応したガス供給管２３２ｂからは、例えばキャリアガスとして水素（Ｈ２）が供給される。
【０１５６】
＜第４実施の形態の代表的効果＞
以上、第４実施の形態で説明した技術的思想によれば、述した第１実施の形態で説明した効果（１）〜（８），第２実施の形態で説明した効果（１）および第３実施の形態で説明した効果（１）に加え、少なくとも、以下に記載する複数の効果のうち、１つ以上の効果を奏する。
【０１５７】
（１）第４実施の形態によれば、インナーチューブ６０１の軸方向全域に亘り閉塞壁６０３を設けたので、処理室２０１内に供給されたガスを、アウターチューブ２０５の内壁に接触させないようにできる。よって、アウターチューブ２０５の内壁等に成膜されるのを防止して、アウターチューブ２０５のメンテナンス周期をより遅らせて、基板処理装置６００の稼働時間をより延ばすことができる。また、閉塞壁６０３は、インナーチューブ６０１内に供給されたガスを、インナーチューブ６０１外に漏れさせないので、ガスが無駄に消費されるのをより抑制できる。
【０１５８】
（２）第４実施の形態によれば、ガス供給ノズル３００を２つ設け、異なるガスを処理室２０１内で混合させるようにしたので、各ガス供給ノズル３００内に成膜されるのを抑制できる。よって、各ガス供給ノズル３００内が詰まるようなことを抑制して、各ガス供給ノズル３００のメンテナンス周期を遅らせることができ、ひいては基板処理装置６００の稼働時間をさらに延ばすことができる。
【０１５９】
（３）第４実施の形態で説明した基板処理装置６００を、基板の製造方法における基板の処理工程において用いることにより、基板の処理方法において、上述した複数の効果のうち、１つ以上の効果を奏する。
【０１６０】
（４）第４実施の形態で説明した基板処理装置６００を、半導体装置の製造方法における基板の処理工程において用いることにより、半導体装置の製造方法において、上述した複数の効果のうち、１つ以上の効果を奏する。
【０１６１】
（５）第４実施の形態で説明した基板処理装置６００を、太陽電池の製造方法における基板の処理工程において用いることにより、太陽電池の製造方法において、上述した複数の効果のうち、１つ以上の効果を奏する。
【０１６２】
［第５実施の形態］
次に、本発明の第５実施の形態に係る基板処理装置について、図面を用いて詳細に説明する。なお、上述した第１実施の形態と同様の機能を有する部分については同一の記号を付し、その詳細な説明を省略する。
【０１６３】
図１８は第５実施の形態に係る基板処理装置の処理炉における横方向の断面を示す横断面図を、図１９は第５実施の形態に係るガス供給ノズルとウェハとの位置関係を示す斜視図を、図２０は図１９のガス供給ノズルの詳細構造を示す側面図を、図２１は図２０のガス供給ノズルの各部分における管長を説明する説明図をそれぞれ表している。
【０１６４】
図１８ないし図２１に示すように、第５実施の形態に係る基板処理装置７００は、上述した第１実施の形態に比して、ガス供給ノズル７０１の形状が異なっている。ガス供給ノズル７０１は、基端側を形成するＬ字状パイプ部７１０と、先端側を形成する蛇行状パイプ部７２０とを備えている。Ｌ字状パイプ部７１０は、第１実施の形態におけるＬ字状パイプ部３１０（図１１参照）と同様に、処理炉２０２の各サセプタ２１８により加熱され難い高さ寸法ｈ１の「断熱領域」に配置されている。また、蛇行状パイプ部７２０は、第１実施の形態におけるトグロ状パイプ部３２０（図１１参照）と同様に、処理炉２０２の各サセプタ２１８により均熱に加熱可能な高さ寸法ｈ２の「加熱領域」に配置されている。
【０１６５】
Ｌ字状パイプ部７１０は、処理炉２０２の径方向に延在して一端がガス供給管２３２に接続される接続部７１１と、当該接続部７１１の他端に下端が接続されて処理炉２０２の軸方向、つまりウェハ２００の積載方向に延在する基端部（第七管）７１２とを備えている。基端部７１２の管長（長さ寸法）は、図２１に示すようにＬ７’に設定され、この管長Ｌ７’は処理炉２０２内の断熱領域（図１９参照）の高さ寸法ｈ１と略同じ寸法となっている。
【０１６６】
基端部７１２の長手方向に沿う略中間部分には、図１９および図２０に示すように、基端部７１２の下端から上端に向けて、徐々に管内の流路面積を増大させる第１流路面積調整部７１３が設けられている。第１流路面積調整部７１３は、図２０中網掛け部分に示すように基端部７１２の流路面積をＳ１からＳ２に増大させ（Ｓ１＜Ｓ２）、これにより蛇行状パイプ部７２０に向かうガスの流速を低下させて、蛇行状パイプ部７２０でのガスの加熱効率を向上、つまりガスを加熱し易くしている。
【０１６７】
図２０および図２１に示すように、蛇行状パイプ部７２０は、Ｌ字状パイプ部７１０の基端部７１２側から、第一延在部（第六管）７２１，第二延在部（第五管）７２２，第三延在部（第四管）７２３，第四延在部（第三管）７２４，蛇行部ＣＰ，第五延在部（第一管）７２５および第六延在部（第二管）７２６を備えている。
【０１６８】
第一延在部７２１は、基端部３１２に対して図中左方に向けて延在、つまりウェハ２００の周方向に沿って延在している。第一延在部７２１の他端（図中右端）は基端部７１２の上端に接続され、第一延在部７２１の管長はＬ６’（Ｌ６’＜Ｌ７’）に設定されている。
【０１６９】
第二延在部７２２は、第一延在部７２１から図中上方に延在、つまり基端部７１２に対して平行方向となるウェハ２００の積載方向に沿って延在している。第二延在部７２２の他端（図中下端）は第一延在部７２１の一端（図中左端）に接続され、第二延在部７２２の管長はＬ５’（Ｌ５’＞Ｌ６’）に設定されている。
【０１７０】
第三延在部７２３は、第二延在部７２２から図中右方に延在、つまり基端部７１２に対して垂直方向となるウェハ２００の周方向に沿って延在している。第三延在部７２３の他端（図中左端）は第二延在部７２２の一端（図中上端）に接続され、第三延在部７２３の管長はＬ４’（Ｌ４’＜Ｌ５’）に設定されている。
【０１７１】
第四延在部７２４は、第三延在部７２３から図中下方に延在、つまり基端部７１２に対して平行方向となるウェハ２００の積載方向に沿って延在している。第四延在部７２４の他端（図中上端）は第三延在部７２３の一端（図中右端）に接続され、第四延在部７２４の管長はＬ３’（Ｌ３’＞Ｌ４’）に設定されている。また、第四延在部７２４の管長Ｌ３’は、第二延在部７２２の管長Ｌ５’よりも短い寸法に設定され（Ｌ３’＜Ｌ５’）、第四延在部７２４および第二延在部７２２は、ウェハ２００の周方向において、少なくとも一部が重なる位置関係で配置されている。これにより、第四延在部７２４と第一延在部７２１とが干渉するのを防止している。
【０１７２】
図２１の破線部分は蛇行部ＣＰを示しており、当該蛇行部ＣＰは、第三延在部７２３（管長Ｌ４’）と第四延在部７２４（管長Ｌ３’）とを交互に接続するようにして、複数回Ｕターンすることにより蛇行状に形成され、蛇行部ＣＰの他端（図中左端）は、第四延在部７２４の一端（図中下端）に接続されている。なお、蛇行部ＣＰのＵターンの回数は任意であって、例えば、インナーチューブ２３０とアウターチューブ２０５との間の間隙ＳＰの大きさ（図１８参照）や、ガス供給ノズル７０１内を流通するガスの昇温状態等に応じて決めれば良い。
【０１７３】
第五延在部７２５は、蛇行部ＣＰから図中右方に延在、つまり基端部７１２に対して垂直方向となるウェハ２００の周方向に沿って延在している。第五延在部７２５の他端（図中左端）は蛇行部ＣＰの一端（図中右端）に接続され、第五延在部７２５の管長はＬ１’（Ｌ１’＜Ｌ３’）に設定されている。また、第五延在部７２５の管長Ｌ１’は、第三延在部７２３の管長Ｌ４’と同等の寸法に設定され（Ｌ１’≒Ｌ４’）、第五延在部７２５および第三延在部７２３は、ウェハ２００の積載方向において、重ならない位置関係で配置されている。
【０１７４】
第六延在部７２６は、第五延在部７２５から図中上方に延在、つまり基端部７１２に対して平行方向となるウェハ２００の積載方向に沿って延在している。第六延在部７２６の一端（図中下端）は第五延在部７２５の一端（図中右端）に接続され、第六延在部７２６の管長はＬ２’（Ｌ２’＞Ｌ１’）に設定されている。また、第六延在部７２６の管長Ｌ２’は、第四延在部７２４の管長Ｌ３’よりも短い寸法となっている（Ｌ２’＜Ｌ３’）。第六延在部７２６および第四延在部７２４は、ウェハ２００の周方向において、少なくとも一部が重なる位置関係で配置されている。
【０１７５】
ここで、基端部７１２の管軸は、蛇行状パイプ部７２０のウェハ２００の周方向に沿う略中間部分に設けられ、これにより接続部７１１をガス供給管２３２に接続した際に、基端部７１２によりガス供給ノズル７０１を安定的に支持、つまりガス供給ノズル７０１を傾斜させるようなこと無く真っ直ぐに支持可能とし、ひいては振動等によるガス供給ノズル７０１の位置ズレや、ガス供給位置の不安定化を抑制できるようにしている。
【０１７６】
第六延在部７２６の一端側（図中下端側）には、図２０に示すように、第六延在部７２６の下端から上端に向けて、徐々に管内の流路面積を増大させる第２流路面積調整部７２７が設けられている。第２流路面積調整部７２７は、図中網掛け部分に示すように第六延在部７２６の流路面積をＳ２からＳ３に増大させ（Ｓ１＜Ｓ２＜Ｓ３）、これにより第六延在部７２６内のガス圧を均圧化し易くして、第六延在部７２６に設けられる複数のガス供給口７２８からウェハ２００に向けて供給されるガスの流速を均一化している。なお、第一延在部７２１，第二延在部７２２，第三延在部７２３，第四延在部７２４，蛇行部ＣＰ，第五延在部７２５の流路面積は、略同じ流路面積Ｓ２に設定されている。
【０１７７】
第六延在部７２６の他端側（図中上端側）は閉塞され、第六延在部７２６の流路面積がＳ３に設定された部分には、第六延在部７２６の軸方向に並ぶようにして複数のガス供給口７２８が形成されている。各ガス供給口７２８は、処理炉２０２外から供給されるガスを、ボート２１７に積載された各ウェハ２００に対して水平方向から供給するもので、それぞれ円形に形成されている。なお、各ガス供給口７２８の直径寸法，インナーチューブ２３０の側壁２３０ａに設けた開口部ＦＨ（図１８参照）の幅寸法および第六延在部７２６の外径寸法の大小関係、および、各ガス供給口７２８と各ウェハ２００（各サセプタ２１８）との位置関係は、第１実施の形態と同様である。ここで、ガス供給ノズル７０１は、図１５ないし図１７に示した第２実施の形態ないし第４実施の形態にも適用、つまりガス供給ノズル３００に代えてガス供給ノズル７０１を適用することもできる。
【０１７８】
＜第５実施の形態の代表的効果＞
以上、第５実施の形態で説明した技術的思想によれば、述した第１実施の形態で説明した効果（１）〜（１０）に加え、少なくとも、以下に記載する複数の効果のうち、１つ以上の効果を奏する。
【０１７９】
（１）第５実施の形態によれば、ウェハ２００の周方向に沿うよう蛇行状パイプ部７２０の蛇行部ＣＰを延在させることにより、第六延在部７２６の管長Ｌ２’を短くすること無く、ガス供給ノズル７０１のガスが流通する経路を長くすることができる。したがって、第１実施の形態のガス供給ノズル３００に比して、種々の基板処理装置に対応できるようになり、ガス供給ノズル７０１の汎用性を向上させることが可能となる。
【０１８０】
（２）第５実施の形態で説明した基板処理装置７００を、基板の製造方法における基板の処理工程において用いることにより、基板の処理方法において、上述した複数の効果のうち、１つ以上の効果を奏する。
【０１８１】
（３）第５実施の形態で説明した基板処理装置７００を、半導体装置の製造方法における基板の処理工程において用いることにより、半導体装置の製造方法において、上述した複数の効果のうち、１つ以上の効果を奏する。
【０１８２】
（４）第５実施の形態で説明した基板処理装置７００を、太陽電池の製造方法における基板の処理工程において用いることにより、太陽電池の製造方法において、上述した複数の効果のうち、１つ以上の効果を奏する。
【０１８３】
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上述した各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。例えば、上記各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，拡散装置，あるいはアニール装置等、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。
【０１８４】
また、上述した各実施の形態では、加熱体として、円盤形状のサセプタ２１８を用いる例として説明したが、これに変えて、例えばアウターチューブ２０５とインナーチューブ２３０，４０１，５０１，６０１との間に棒状のサセプタ（被誘導加熱体）を複数本設けるようにしても良いし、アウターチューブ２０５の外周側の誘導加熱装置２０６に変えて、抵抗加熱方式の加熱ヒータを設けるようにしても良い。
【０１８５】
本発明は少なくとも以下の実施の形態を含む。
【０１８６】
〔付記１〕
基板保持体に複数積載された基板を処理する反応容器と、
前記反応容器内を加熱する加熱体と、
前記反応容器内に設けられ、前記基板の周方向に延在する第一管と、前記基板の積載方向に延在して一端が前記第一管の一端に接続され、前記反応容器外から供給されるガスを前記基板保持体に積載された複数の前記基板に対して水平方向から供給するガス供給口を備える第二管と、を少なくとも有するガスノズルと、
が備えられる基板処理装置。
【０１８７】
〔付記２〕
前記ガスノズルには、一端が前記第一管の他端に接続され、前記基板の積載方向に延在する第三管と、一端が前記第三管の他端に接続され、前記基板の周方向に延在する第四管と、が備えられる付記１記載の基板処理装置。
【０１８８】
〔付記３〕
前記第一管と前記第四管とが前記基板の積載方向の一端側と他端側とにそれぞれ設けられる付記２記載の基板処理装置。
【０１８９】
〔付記４〕
前記加熱体は、前記基板を保持するとともに前記基板保持体に複数積載され、前記基板の積載方向において、前記ガスノズルの前記第一管および前記第二管が、前記加熱体が複数積載されている領域内に設けられる付記１記載の基板処理装置。
【０１９０】
〔付記５〕
前記第一管および前記第二管は、前記加熱体が前記反応容器内を均熱に加熱可能な領域内に設けられる付記１記載の基板処理装置。
【０１９１】
〔付記６〕
前記第一管のガス流路面積よりも、前記第二管のガス流路面積の方が大きく形成されている付記１記載の基板処理装置。
【０１９２】
〔付記７〕
前記第一管の管長よりも前記第四管の管長の方が長く設定され、前記第一管と前記第四管は、前記基板の積載方向において少なくともその一部が重なる位置に配置されている付記２記載の基板処理装置。
【０１９３】
〔付記８〕
前記第二管の管長よりも前記第三管の管長の方が長く設定され、前記第二管と前記第三管は、前記基板の周方向において少なくともその一部が重なる位置に配置されている付記２記載の基板処理装置。
【０１９４】
〔付記９〕
前記ガスノズルには、一端が前記第四管の他端に接続され、前記基板の積載方向に延在する第五管がさらに備えられ、前記第一管の管長よりも前記第四管の管長の方が長く、前記第二管の管長よりも前記第三管の管長の方が長く、かつ前記第三管の管長よりも前記第五管の管長の方が長く設定されている付記２記載の基板処理装置。
【０１９５】
〔付記１０〕
前記ガスノズルには、一端が前記第五管の他端に接続され、前記基板の周方向に延在する第六管と、一端が前記第六管の他端に接続され、前記基板の積載方向であって、前記第二管の管軸と同軸上に延在する第七管がさらに備えられる付記９記載の基板処理装置。
【０１９６】
〔付記１１〕
前記反応容器内にはインナーチューブが設けられ、前記インナーチューブには、前記ガスノズルの前記ガス供給口と対向するガス流通孔が形成され、前記ガス流通孔の前記基板の周方向に沿う幅寸法を、前記インナーチューブにより前記第三管の少なくとも一部を覆う幅寸法に設定される付記２記載の基板処理装置。
【０１９７】
〔付記１２〕
前記反応容器内にはインナーチューブが設けられ、前記インナーチューブには、前記ガスノズルの前記ガス供給口と対向するガス流通孔が形成され、前記ガス流通孔の前記基板の周方向に沿う幅寸法を、前記第二管の前記基板の周方向に沿う幅寸法よりも小さく、かつ前記ガス供給口の前記基板の周方向に沿う幅寸法よりも大きく設定される付記１記載の基板処理装置。
【０１９８】
〔付記１３〕
前記ガスノズルは、その一部が蛇行状に形成されている付記２記載の基板処理装置。
【０１９９】
〔付記１４〕
前記ガスノズルには、一端が前記第四管の他端に接続され、前記基板の積載方向に延在する第五管がさらに備えられ、前記第一管の管長と前記第四管の管長とは同等の長さに設定されるとともに前記基板の積載方向において重ならない位置に配置され、前記第二管の管長よりも前記第三管の管長の方が長く、かつ前記第三管の管長と前記第五管の管長とは同等の長さに設定されるとともに少なくともその一部が前記基板の周方向において重なる位置に配置されている付記２記載の基板処理装置。
【０２００】
〔付記１５〕
筒状に形成され、内部で、長手方向に複数段、基板保持体に積載保持された基板を処理する反応容器と、
前記反応容器内を加熱する加熱体と、
前記反応容器内に設けられ、前記反応容器の下端から前記基板保持体の基板保持領域の下方まで延在する基端部と、前記基端部の上端と他端とが接続され前記基板の周方向に延在する第一延在部と、前記第一延在部の一端と他端とが接続され前記基板の積載方向へ延在する第二延在部と、前記第二延在部の一端と他端とが接続され前記基板の周方向に延在する第三延在部と、前記第三延在部の一端と他端とが接続され前記基板の積載方向へ延在する第四延在部と、前記第四延在部の一端と他端とが接続され前記第三延在部より管長が短く設定され、前記基板の周方向に延在する第五延在部と、前記第五延在部の一端と一端とが接続され前記基板の積載方向に延在し、前記基板保持体に複数段、積載保持された前記基板に対して水平方向からガスを供給するガス供給口が設けられた第六延在部と、を有するガスノズルと、
を備える基板処理装置。
【０２０１】
〔付記１６〕
前記ガスノズルの前記基端部および前記第六延在部には、管内の流路面積を増大させる流路面積調整部が設けられる付記１５記載の基板処理装置。
【０２０２】
〔付記１７〕
基端部と、
前記基端部の上端と他端とが接続され前記基端部に対し垂直方向若しくは斜め方向に延在する第一延在部と、
前記第一延在部の一端と他端とが接続され前記基端部に対し平行方向へ延在する第二延在部と、
前記第二延在部の一端と他端とが接続され前記基端部に対し垂直方向に延在する第三延在部と、
前記第三延在部の一端と他端とが接続され前記基端部に対し平行方向へ延在する第四延在部と、
前記第四延在部の一端と他端とが接続され前記第三延在部より管長が短く設定され、前記基端部に対し垂直方向に延在する第五延在部と、
前記第五延在部の一端と一端とが接続され前記基端部に対し平行方向へ延在し、ガスを供給するガス供給口が設けられた第六延在部と、
を有するガスノズル。
【０２０３】
〔付記１８〕
前記ガスノズルの前記基端部および前記第六延在部には、管内の流路面積を増大させる流路面積調整部が設けられる付記１７記載のガスノズル。
【０２０４】
〔付記１９〕
基板保持体に複数積載された基板を反応容器内に搬送する工程と、
前記反応容器内に設けられ、前記基板の周方向に延在する第一管と、前記基板の積載方向に延在して一端が前記第一管の一端に接続され、前記反応容器外から供給されるガスを前記基板保持体に積載された複数の前記基板に対して水平方向から供給するガス供給口を備える第二管と、を少なくとも有するガスノズルの前記ガス供給口から前記基板に対してガスを供給し、前記反応容器内を加熱する加熱体により、前記第一管，前記第二管，前記ガスおよび前記基板を加熱しつつ、前記基板を処理する工程と、
を有する基板の処理方法。
【産業上の利用可能性】
【０２０５】
本発明は、半導体装置や太陽電池など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】
【０２０６】
１０１，４００，５００，６００，７００    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    炉口シャッタ
１６１    炉口
１７７，１７８，１７９    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
１８３，１８４，１８５    ＭＦＣ
２００    ウェハ（基板）
２０１    処理室
２０２    処理炉（反応容器）
２０５    アウターチューブ
２０６    誘導加熱装置
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    圧力開放口開閉装置
２０９    マニホールド
２１６    断熱筒
２１７    ボート（基板保持体）
２１７ａ    底板
２１７ｂ    天板
２１８    サセプタ（加熱体）
２１８ａ    周縁部
２１８ｂ    中央部
２１８ｃ    段差部
２１９    シールキャップ
２３０    インナーチューブ
２３０ａ    側壁
２３１    ガス排気管
２３１１    ガス排気口
２３２，２３２ａ，２３２ｂ    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
２６６，２６７    Ｏリング
３００    ガス供給ノズル
３１０    Ｌ字状パイプ部
３１１    接続部
３１２    基端部（第七管）
３１３    第１流路面積調整部
３２０    トグロ状パイプ部
３２１    第一延在部（第六管）
３２２    第二延在部（第五管）
３２３    第三延在部（第四管）
３２４    第四延在部（第三管）
３２５    第五延在部（第一管）
３２６    第六延在部（第二管）
３２７    第２流路面積調整部
３２８    ガス供給口
４０１    インナーチューブ
４０１ａ    側壁
４０２    対向壁部
５０１    インナーチューブ
５０１ａ    側壁
５０２    対向壁部
５０３    閉塞壁
６０１    インナーチューブ
６０１ａ    側壁
６０２    対向壁部
６０３    閉塞壁
７０１    ガス供給ノズル
７１０    Ｌ字状パイプ部
７１１    接続部
７１２    基端部（第七管）
７１３    第１流路面積調整部
７２０    蛇行状パイプ部
７２１    第一延在部（第六管）
７２２    第二延在部（第五管）
７２３    第三延在部（第四管）
７２４    第四延在部（第三管）
７２５    第五延在部（第一管）
７２６    第六延在部（第二管）
７２７    第２流路面積調整部
７２８    ガス供給口
ＣＰ    蛇行部
ＦＨ，ＦＨ２，ＦＨ３    開口部
ＨＵ    保持部
ＭＴ    支持部材
ＰＨ    ピン孔
ＰＮ    突き上げピン
ＰＲ    支柱
ＳＰ    間隙
ＳＰ２    微小間隙
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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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