(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水平姿勢で保持された基板を収納して処理する処理容器と、
前記処理容器の第１の側部の周縁に設けられ、基板の側方から前記処理容器内にガスを導入するガス導入口と、
前記第１の側部とは反対側の前記処理容器の第２の側部に設けられ、基板の側方から前記処理容器内のガスを排気するガス排気口と、
前記ガス導入口と前記ガス排気口との間の前記処理容器内に設けられ前記処理容器内に導入されたガスの流路を誘導する傾斜部と、を備え、
前記ガス導入口と前記ガス排気口とは、基板を挟んで対向する位置にそれぞれ配置されており、
前記傾斜部により誘導されるガスの流路の一部が、前記ガス導入口から前記ガス排気口へ向かう方向とは異なる方向に傾斜しており、前記ガス導入口から供給されたガスが基板に達するまでの流路長が、前記ガス導入口と基板とを直線で結んだ距離よりも長くなり、基板を通過したガスが前記ガス排気口に達するまでの流路長が、基板と前記ガス排気口とを直線で結んだ距離よりも長くなるように構成されている基板処理装置。
【請求項２】
水平姿勢で保持された基板を収納して処理する処理容器と、
前記処理容器の第１の側部の周縁に設けられ、基板の側方から前記処理容器内にガスを導入するガス導入口と、
前記第１の側部とは反対側の前記処理容器の第２の側部に設けられ、基板の側方から前記処理容器内のガスを排気するガス排気口と、
前記ガス導入口と前記ガス排気口との間の前記処理容器内に設けられ前記処理容器内に導入されたガスの流路を誘導する傾斜部と、を備え、
前記ガス導入口と前記ガス排気口とは、基板を挟んで対向する位置にそれぞれ配置されており、
前記傾斜部により誘導されるガスの流路の一部が、前記ガス導入口から前記ガス排気口へ向かう方向とは異なる方向に傾斜しており、前記ガス導入口から供給されたガスが前記ガス排気口に達するまでの流路がＺ形状となり、その流路長が前記ガス導入口と前記ガス排気口とを直線で結んだ距離よりも長くなるように構成されている基板処理装置。
【請求項３】
水平姿勢で保持された基板を収納して処理する処理容器と、
前記処理容器の第１の側部の周縁に設けられ、基板の側方から前記処理容器内にガスを導入するガス導入口と、
前記第１の側部とは反対側の前記処理容器の第２の側部に設けられ、基板の側方から前記処理容器内のガスを排気するガス排気口と、
前記ガス導入口と前記ガス排気口との間の前記処理容器内に設けられ前記処理容器内に導入されたガスの流路を誘導する傾斜部と、を備え、
前記ガス導入口と前記ガス排気口とは、基板を挟んで対向する位置にそれぞれ配置され、
前記ガス導入口付近における前記傾斜部の側壁と、前記ガス排気口付近における前記傾斜部の側壁とが平行になるように構成されており、
前記傾斜部により誘導されるガスの流路の一部が、前記ガス導入口から前記ガス排気口へ向かう方向とは異なる方向に傾斜しており、前記ガス導入口から供給されたガスが基板に達するまでの流路長が、前記ガス導入口と基板とを直線で結んだ距離よりも長くなるように構成されている基板処理装置。
【請求項４】
前記ガス導入口付近における前記傾斜部の側壁と、前記ガス排気口付近における前記傾斜部の側壁とが平行になるように構成されている請求項１または２のいずれかに記載の基板処理装置。
【請求項５】
前記処理容器内には、複数枚の基板が水平姿勢で積層されて収容されるように構成されている請求項１から４のいずれかに記載の基板処理装置。
【請求項６】
前記処理容器は円筒形状に形成されている請求項１から５のいずれかに記載の基板処理装置。
【請求項７】
処理容器内に基板を搬入して水平姿勢で保持する工程と、
前記処理容器の第１の側部の周縁に設けられたガス導入口により基板の側方から前記処理容器内にガスを導入し、前記第１の側部とは反対側の前記処理容器の第２の側部の周縁であって基板を挟んで前記ガス導入口と対向する位置に設けられたガス排気口により基板の側方から前記処理容器内のガスを排気して基板を処理する工程と、
処理済みの基板を前記処理容器内から搬出する工程と、を有し、
前記基板を処理する工程では、
前記ガス導入口と前記ガス排気口との間の前記処理容器内に設けられた傾斜部により前記ガスを誘導し、
前記傾斜部により誘導されるガスの流路の一部を、前記ガス導入口から前記ガス排気口へ向かう方向とは異なる方向に傾斜させ、前記ガス導入口から供給されたガスが基板に達するまでの流路長を、前記ガス導入口と基板とを直線で結んだ距離よりも長くさせ、基板を通過したガスが前記ガス排気口に達するまでの流路長を、基板と前記ガス排気口とを直線で結んだ距離よりも長くさせる半導体装置の製造方法。
【請求項８】
処理容器内に基板を搬入して水平姿勢で保持する工程と、
前記処理容器の第１の側部の周縁に設けられたガス導入口により基板の側方から前記処理容器内にガスを導入し、前記第１の側部とは反対側の前記処理容器の第２の側部の周縁であって基板を挟んで前記ガス導入口と対向する位置に設けられたガス排気口により基板の側方から前記処理容器内のガスを排気して基板を処理する工程と、
処理済みの基板を前記処理容器内から搬出する工程と、を有し、
前記基板を処理する工程では、
前記ガス導入口と前記ガス排気口との間の前記処理容器内に設けられた傾斜部により前記ガスを誘導し、
前記傾斜部により誘導されるガスの流路の一部を、前記ガス導入口から前記ガス排気口
へ向かう方向とは異なる方向に傾斜させ、前記ガス導入口から供給されたガスが前記ガス排気口に達するまでの流路をＺ形状とし、その流路長を前記ガス導入口と前記ガス排気口とを直線で結んだ距離よりも長くさせる半導体装置の製造方法。
【請求項９】
処理容器内に基板を搬入して水平姿勢で保持する工程と、
前記処理容器の第１の側部の周縁に設けられたガス導入口により基板の側方から前記処理容器内にガスを導入し、前記第１の側部とは反対側の前記処理容器の第２の側部の周縁であって基板を挟んで前記ガス導入口と対向する位置に設けられたガス排気口により基板の側方から前記処理容器内のガスを排気して基板を処理する工程と、
処理済みの基板を前記処理容器内から搬出する工程と、を有し、
前記基板を処理する工程では、
前記ガス導入口と前記ガス排気口との間の前記処理容器内に設けられた傾斜部であって、前記ガス導入口付近における前記傾斜部の側壁と、前記ガス排気口付近における前記傾斜部の側壁とが平行になるように構成された前記傾斜部により前記ガスを誘導し、
前記傾斜部により誘導されるガスの流路の一部を、前記ガス導入口から前記ガス排気口へ向かう方向とは異なる方向に傾斜させ、前記ガス導入口から供給されたガスが基板に達するまでの流路長を、前記ガス導入口と基板とを直線で結んだ距離よりも長くさせる半導体装置の製造方法。
【請求項１０】
水平姿勢で保持された基板を収納して処理する処理容器であって、
前記処理容器の第１の側部の周縁には、基板の側方から前記処理容器内にガスを導入するガス導入口が設けられ、
前記第１の側部とは反対側の前記処理容器の第２の側部には、基板の側方から前記処理容器内のガスを排気するガス排気口が設けられ、
前記ガス導入口と前記ガス排気口との間の前記処理容器内には、前記処理容器内に導入されたガスの流路を誘導する傾斜部が設けられ、
前記ガス導入口と前記ガス排気口とは、基板を挟んで対向する位置にそれぞれ配置されており、
前記傾斜部により誘導されるガスの流路の一部が、前記ガス導入口から前記ガス排気口へ向かう方向とは異なる方向に傾斜しており、前記ガス導入口から供給されたガスが基板に達するまでの流路長が、前記ガス導入口と基板とを直線で結んだ距離よりも長くなり、基板を通過したガスが前記ガス排気口に達するまでの流路長が、基板と前記ガス排気口とを直線で結んだ距離よりも長くなるように構成されている処理容器。
【請求項１１】
水平姿勢で保持された基板を収納して処理する処理容器であって、
前記処理容器の第１の側部の周縁には、基板の側方から前記処理容器内にガスを導入するガス導入口が設けられ、
前記第１の側部とは反対側の前記処理容器の第２の側部には、基板の側方から前記処理容器内のガスを排気するガス排気口が設けられ、
前記ガス導入口と前記ガス排気口との間の前記処理容器内には、前記処理容器内に導入されたガスの流路を誘導する傾斜部が設けられ、
前記ガス導入口と前記ガス排気口とは、基板を挟んで対向する位置にそれぞれ配置されており、
前記傾斜部により誘導されるガスの流路の一部が、前記ガス導入口から前記ガス排気口へ向かう方向とは異なる方向に傾斜しており、前記ガス導入口から供給されたガスが前記ガス排気口に達するまでの流路がＺ形状となり、その流路長が前記ガス導入口と前記ガス排気口とを直線で結んだ距離よりも長くなるように構成されている処理容器。
【請求項１２】
水平姿勢で保持された基板を収納して処理する処理容器であって、
前記処理容器の第１の側部の周縁には、基板の側方から前記処理容器内にガスを導入す
るガス導入口が設けられ、
前記第１の側部とは反対側の前記処理容器の第２の側部には、基板の側方から前記処理容器内のガスを排気するガス排気口が設けられ、
前記ガス導入口と前記ガス排気口との間の前記処理容器内には、前記処理容器内に導入されたガスの流路を誘導する傾斜部が設けられ、
前記ガス導入口と前記ガス排気口とは、基板を挟んで対向する位置にそれぞれ配置され、
前記ガス導入口付近における前記傾斜部の側壁と、前記ガス排気口付近における前記傾斜部の側壁とが平行になるように構成されており、
前記傾斜部により誘導されるガスの流路の一部が、前記ガス導入口から前記ガス排気口へ向かう方向とは異なる方向に傾斜しており、前記ガス導入口から供給されたガスが基板に達するまでの流路長が、前記ガス導入口と基板とを直線で結んだ距離よりも長くなるように構成されている処理容器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板を処理する基板処理装置及び半導体装置の製造方法、並びに処理管に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＤＲＡＭ等の半導体装置の製造工程の一工程として、基板を搬入した処理容器内にガスを供給して基板を処理する基板処理工程が実施されていた。かかる基板処理工程においては、複数の基板を水平姿勢で垂直方向に多段に保持した基板保持具を処理容器内に搬入し、前記処理容器の下方からガスを供給しつつ上方からガスを排気することにより、各基板の表面にガスを供給していた（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００５−２４３７３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述の基板処理工程においては、各基板の中心付近までガスが流れにくく、各基板の外周付近と中心付近とではガスの供給流量に差異が生じてしまい、基板の面内に亘って基板処理が不均一になってしまう場合があった。また、基板保持具内の基板の保持位置（高さ位置）に応じて各基板に対するガスの供給量に差異が生じてしまい、基板間に亘って基板処理が不均一になってしまうローディングエフェクトが生じてしまう場合があった。
【０００４】
本発明は、各基板の中心付近へのガス供給を促進し、ローディングエフェクトを抑制することが可能な基板処理装置及び半導体装置の製造方法、並びに処理管を提供すること目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一態様によれば、水平姿勢で保持された基板を収納して処理する処理容器と、前記処理容器の第１の側部の周縁に設けられ、基板の側方から前記処理容器内にガスを導入するガス導入口と、前記第１の側部とは反対側の前記処理容器の第２の側部に設けられ、基板の側方から前記処理容器内のガスを排気するガス排気口と、前記ガス導入口と前記ガス排気口との間の前記処理容器内に設けられ前記処理容器内に導入されたガスの流路を誘導する傾斜部と、を備える基板処理装置が提供される。
【０００６】
本発明の他の態様によれば、処理容器内に基板を搬入して水平姿勢で保持する工程と、前記処理容器の第１の側部の周縁に設けられたガス導入口により基板の側方から前記処理容器内にガスを導入し、前記ガス導入口と、前記第１の側壁とは反対側の前記処理容器の第２の側部の周縁に設けられたガス排気口との間の前記処理容器内に設けられた傾斜部により前記ガスを誘導して前記基板に供給し、前記ガス排気口により前記基板の側方から前記処理容器内のガスを排気して基板を処理する工程と、処理済みの基板を前記処理容器内から搬出する工程と、を有する半導体装置の製造方法が提供される。
【０００７】
本発明の他の態様によれば、円筒形状に形成され、端部に第１の開口部を有し、前記第１の開口部に第１のフランジが形成されるとともに、前記第１の開口部の周縁部には前記処理管内にガスを導入するガス導入口が設けられ、前記ガス導入口側のフランジ幅が、該ガス導入口が設けられた側とは反対側のフランジ幅に比べて広く形成されている処理管が提供される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明にかかる基板処理装置及び半導体装置の製造方法、並びに処理管によれば、各基板の中心付近へのガス供給を促進し、ローディングエフェクトを抑制することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
上述したとおり、従来の基板処理工程においては、複数の基板を水平姿勢で垂直方向に多段に保持した基板保持具を処理容器内に搬入し、前記処理容器の下方からガスを供給しつつ上方からガスを排気することにより、各基板の表面にガスを供給していた。しかしながら、上述の基板処理工程においては、各基板の中心付近までガスが流れにくく、各基板の外周付近と中心付近とではガスの供給流量に差異が生じてしまう場合があった。また、基板保持具内の基板の保持位置（高さ位置）に応じて各基板に対するガスの供給量に差異が生じてしまう場合があった。
【００１０】
発明者等は、各基板の中心付近へのガス供給を促進し、ローディングエフェクトを抑制す方法について鋭意研究を行った。その結果、水平姿勢で保持された基板を収納した処理室内に基板の側方から（基板の主面と平行方向に）ガスを流通させることが有効であるとの知見を得た。さらに、処理容器内にガスの流路を誘導する傾斜部が設けることにより、基板に供給されるガスが十分に予熱され、基板処置の面内均一性を向上させることが可能であるとの知見を得た。本発明は、発明者等が得たかかる知見を基になされたものである。
【００１１】
＜本発明の第１の実施形態＞
以下に、本発明の第１の実施形態について説明する。
【００１２】
（１）基板処理装置の構成
まず、本実施形態にかかる基板処理装置の構成について、図面を参照しながら説明する。図１（ａ）は、本発明の第１の実施形態にかかる基板処理装置の平面断面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）のガス導入口側からの側面図である。図２は、本発明の第１の実施形態にかかる基板処理装置の側面図であり、蓋体によって開口部（搬送口）が開放される様子を示す。図４は、本発明の第１の実施形態にかかる基板処理装置の処理容器内外に、ウエハを保持したボートを搬送する様子を示す概略図である。図８は、本発明の第１の実施形態にかかる基板処理装置の処理容器内に、ウエハを保持したボートが搬入された様子を示す垂直断面図である。図９は、本発明の第１の実施形態にかかる基板処理装置の処理容器と加熱装置の垂直断面図である。
【００１３】
（処理容器）
図１、図２に示すように、本実施形態にかかる基板処理装置は、例えば円筒状に形成された処理容器１００を有している。処理容器１００は、両端部（天部及び底部である両側部）に第１の開口部２ａおよび第２の開口部２ｂを有し円筒状に形成された処理管２と、処理管２の第１の開口部２ａに設けられる第１のマニホールド６ａと、処理管２の第２の開口部に設けられる第２のマニホールド６ｂと、を有している。なお、処理容器１００の形状は必ずしも円筒形状に限定されず、断面が多角形である多角形柱管として構成されていてもよい。ただし、処理容器１００を円筒形状とすることにより、処理容器１００の強度を高めることができる。
【００１４】
第１のマニホールド６ａは、処理容器１００の第１の側部の周縁を形成するように構成されている。なお、図３に示すように、第１のマニホールド６ａにおける処理管２と接合する側とは反対側の開口部（搬送口）６ｃは、蓋部７ａにより開閉自在に構成されている。蓋部７ａには、蓋部７ａを移動させるアーム部７ｃが設けられている。アーム部７ｃに
は、駆動制御部２０ｄが接続されている。駆動制御部２０ｄは、所望のタイミングにて開口部（搬送口）６ｃを開閉させるように、アーム部７ｃの動作を制御するように構成されている。また、第２のマニホールド６ｂは、処理容器１００の第２の側部の周縁を形成するように構成されている。第２のマニホールド６ｂにおける処理管２と接合する側とは反対側の開口部は、蓋部７ｂにより気密に封止されるように構成されている。
【００１５】
処理容器１００内には、水平姿勢で保持された基板としてのウエハ１を収納して処理する処理室１０が形成されている。具体的には、処理容器１００内には、ウエハ１を垂直方向に水平姿勢で多段に保持する基板保持具としてのボート４が収納されるように構成されている。なお、処理容器１００内の無駄な空間を減少させるため、ボート４の幅（ウエハ１の径方向のボート４の幅）と、ボート４の高さ（ウエハ１の積載方向のボート４の高さ）とが、実質的に同一に構成されていることが好ましい。
【００１６】
なお、処理管２、ボート４は、例えば石英（ＳｉＯ２）や炭化珪素（ＳｉＣ）等の耐熱性を有する非金属材料により構成されている。また、第１のマニホールド６ａ、第２のマニホールド６ｂ、蓋部７ａ、蓋部７ｂは、例えばＳＵＳ等の金属材料により構成されている。
【００１７】
（ガス導入口）
処理容器１００の第１の側部の周縁、すなわち、第１のマニホールド６ａの側壁には、ウエハ１の側方から処理容器１００内にガスを導入するガス導入口１１ｄ，１２ｄ，１３ｄが設けられている。ガス導入口１１ｄ，１２ｄ，１３ｄには、ガスを供給するガス導入管１１，１２，１３がそれぞれ接続されている。ガス導入管１１，１２には、上流付近から順に、例えば成膜ガスとしてジクロルシラン（ＳｉＨ２Ｃｌ２）ガス、二酸化窒素（Ｎ２Ｏ）ガス、窒化ガス等の各種処理ガスを供給する処理ガス供給源１１ａ，１２ａと、流量制御器としてのマスフローコントローラ１１ｂ，１２ｂと、開閉バルブ１１ｃ，１２ｃと、がそれぞれ設けられている。また、ガス導入管１３には、上流付近から順に、例えばＮ２ガスやＡｒガス等の不活性ガスを供給する不活性ガス供給源１３ａと、流量制御器としてのマスフローコントローラ１３ｂと、開閉バルブ１３ｃと、が設けられている。ガス導入口の個数は、基板処理の内容に応じて３個未満としてもよく、４個以上としてもよい。また、第１のマニホールド６ａの側部に沿ったガス導入口間の間隔も、例えば処理容器１００の形状、ウエハ１の大きさ、基板処理の内容等に応じて適宜調整することが可能である。好ましくはボート４内の高さ位置の異なる各ウエハ１のそれぞれに対してジクロルシランガスと二酸化窒素ガスとを同量ずつ供給しやすくするように、また、高さ位置の異なる各ウエハ１のそれぞれに対して不活性ガスを供給しやすくするように、ガス導入口１１ｄ，１２ｄ，１３ｄを実質的に同じ高さにそれぞれ並列して配列すると良い。また、成膜ガスとしては上記に限らず、シラン（ＳｉＨ４）ガスを用いてもよいし、ジクロルシランガスとアンモニア(ＮＨ３）ガスとを用いても良い。さらに、成膜ガスのみならず、ド
ーピングガスや酸化ガスやアニールガスを用いても良い。なお、開閉バルブ１１ｃ，１２ｃ，１３ｃ、マスフローコントローラ１１ｂ，１２ｂ，１３ｂはガス流量制御部２０ｂに電気的に接続されている。ガス流量制御部２０ｂは、処理容器１００内に供給されるガスの流量が所定のタイミングで所定の流量になるように、開閉バルブ１１ｃ，１２ｃ，１３ｃ、マスフローコントローラ１１ｂ，１２ｂ，１３ｂの動作を制御するように構成されている。
【００１８】
（ガス排気口）
処理容器１００の第２の側部の周縁、すなわち、第２のマニホールド６ｂの側壁には、ウエハ１の側方から処理容器１００内のガスを排気するガス排気口９ｄが設けられている。ガス排気口９ｄには排気管９が接続されている。排気管９には、上流付近から順に、処理容器１００内の圧力を調整する圧力調節器としてのＡＰＣ（Ａｕｔｏ  Ｐｒｅｓｓｕｒ
ｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）バルブ９ｂと、真空排気装置９ａとが設けられている。なお、排気管９のＡＰＣバルブ９ｂよりも上流付近には、圧力計９ｃが設けられている。真空排気装置９ａ、ＡＰＣバルブ９ｂ、及び圧力計９ｃは、圧力制御部２０ｃに電気的に接続されている。圧力制御部２０ｃは、処理容器１００内の圧力が所定のタイミングで所定の圧力になるように、圧力計９ｃにより検出された圧力値に基づいてＡＰＣバルブ９ｂの開度を調整するように構成されている。
【００１９】
なお、図１（ａ）に示すように、ガス導入口１１ｄ，１２ｄ，１３ｄとガス排気口９ｄとは、処理容器１００内に保持されたウエハ１を挟んで対向する位置（処理容器１００の対角の位置）にそれぞれ配置している。例えば、ガス導入口１１ｄ，１２ｄ，１３ｄとガス排気口９ｄとを結ぶ直線が、処理容器１００内に保持されたウエハ１の中心付近を通るように構成されている。
【００２０】
上述のように構成された結果、処理容器１００内に供給されたガスは、垂直方向に積層されたウエハ１間の隙間を流通した後、ガス排気口９ｄから処理容器１００外に排気される。その際、ウエハ１の表面にガスが接触して、例えば成膜、酸化、窒化等の所望の処理がなされる。本実施形態においては、水平姿勢で保持されたウエハ１の側方からガスが導入され、ガス導入口１１ｄ，１２ｄ，１３ｄとは反対側のウエハ１の側方から排気されるため、ウエハ１の積層方向ではなく、ウエハ１の主面と平行方向にガスが流れる。そのため、積層されたウエハ１面内の中心付近までガスが流れ易くなり、各ウエハ１の外周付近と中心付近とではガスの供給流量に差異が生じにくくなる。また、上流付近にてガスが消費されてしまい、下流付近に供給されるガスの量が少なくなってしまうことが抑制でき、ボート４内のウエハ１の保持位置（高さ位置）によらず各ウエハ１に対するガスの供給量をより均一化できる。
【００２１】
（傾斜部）
ガス導入口１１ｄ，１２ｄ，１３ｄとガス排気口９ｄとの間の処理容器１００内には、処理容器１００内に導入されたガスの流路を誘導する傾斜部３１，３２が設けられている。傾斜部３１，３２は、例えば石英（ＳｉＯ２）や炭化珪素（ＳｉＣ）等により構成されている。
【００２２】
具体的には、ガス導入口１１ｄ，１２ｄ，１３ｄとガス排気口９ｄとの間のガス導入口１１ｄ，１２ｄ，１３ｄが設けられている側の処理容器１００内（すなわち処理管２内）には、処理容器１００内に導入されたガスの流路を誘導する傾斜部３１が設けられている。また、ガス導入口１１ｄ，１２ｄ，１３ｄとガス排気口９ｄとの間のガス排気口９ｄが設けられている側の処理容器１００内（すなわち処理管２内）には、処理容器１００内に導入されたガスの流路を誘導する傾斜部３２が設けられている。なお、本発明は、傾斜部３１と傾斜部３２との両方を備えている場合の方がより好ましいが、必ずしも傾斜部３１と傾斜部３２との両方を備えている場合に限定されず、傾斜部３１と傾斜部３２のうちいずれか一方のみを備えていてもよい。
【００２３】
なお、傾斜部３１は、少なくともガス導入口１１ｄ，１２ｄ，１３ｄ近傍から処理容器１００内におけるウエハ１の載置領域に達するように設けられていることが好ましい。また、傾斜部３２は、少なくとも処理容器１００内におけるウエハ１の載置領域からガス排気口９ｄに達するように設けられていることが好ましい。本実施形態にかかる傾斜部３１及び傾斜部３２は、それぞれ処理管２の第１の開口部２ａから第２の開口部２ｂに達するようにそれぞれ設けられている。
【００２４】
傾斜部３１，３２により誘導されるガスの流路の一部は、処理容器１００内におけるガスの流路長がガス導入口１１ｄ，１２ｄ，１３ｄとガス排気口９ｄとを直線で結んだ距離
よりも長くなるように、ガス導入口１１ｄ，１２ｄ，１３ｄからガス排気口９ｄへ向かう方向とは異なる方向に傾斜している。
【００２５】
具体的には、図１（ａ）に示すように、処理容器１００内のガス流の中流付近（ウエハ１付近）において、ガス導入口１１ｄ，１２ｄ，１３ｄ側に設けられた傾斜部３１の壁面の一部３１ａと、ガス排気口９ｄ側に設けられた傾斜部３２の壁面の一部３２ａとが、ウエハ１の径方向に沿ってウエハ１を平行に挟み、ガス導入口１１ｄ，１２ｄ，１３ｄからガス排気口９ｄへ向かう方向とはそれぞれ異なる方向（例えばガス導入口１１ｄ，１２ｄ，１３ｄが設けられている側とは反対側の第１のマニホールド６ａと、ガス排気口９ｄが設けられている側とは反対側の第２のマニホールド６ｂと、を結ぶ方向）に傾斜するように構成されている。
【００２６】
なお、処理容器１００内のガス流の上流付近（ガス導入口１１ｄ，１２ｄ，１３ｄ付近）において、ガス導入口１１ｄ，１２ｄ，１３ｄ側に設けられた傾斜部３１の壁面３１ｂと、処理容器１００の第１の側部の内壁面（蓋部７ａにより形成される処理室１０の内壁面）とが平行になるように構成されている。すなわち、処理管２の第１の開口部２ａには、処理管２と傾斜部３１とにより第１のフランジ２ｃが形成され、ガス導入口１１ｄ，１２ｄ，１３ｄ側のフランジ幅が、ガス導入口１１ｄ，１２ｄ，１３ｄが設けられた側とは反対側のフランジ幅に比べて広く形成されている。
【００２７】
また、処理容器１００内のガス流の下流付近（ガス排気口９ｄ付近）において、ガス排気口９ｄ側に設けられた傾斜部３２の壁面３２ｂと、処理容器１００の第２の側部の内壁面（蓋部７ｂにより形成される処理室１０の内壁面）とが平行になるように構成されている。すなわち、処理管２の第２の開口部２ｂには、処理管２と傾斜部３２とにより第２のフランジ２ｄが形成され、ガス排気口９ｄ側のフランジ幅が、ガス排気口９ｄが設けられた側とは反対側のフランジ幅に比べて広く形成されている。
【００２８】
傾斜部３１，３２を上述のように形成することにより、傾斜部３１，３２により誘導される処理容器１００内のガスの流路は、図１（ａ）にて矢印で示すように例えばＺ形に屈曲することになる。すなわち、上流付近（ガス導入口１１ｄ，１２ｄ，１３ｄ付近）のガス流と処理容器１００の第１の側部の内壁面（蓋部７ａにより形成される処理室１０の内壁面）とが平行となり、中流付近（ウエハ１付近）のガス流がガス導入口１１ｄ，１２ｄ，１３ｄからガス排気口９ｄへ向かう方向とは異なる方向に傾斜し、下流付近（ガス排気口９ｄ付近）のガス流と処理容器１００の第１の側部の内壁面（蓋部７ａにより形成される処理室１０の内壁面）とが平行となる。その結果、傾斜部３１，３２により誘導される処理容器１００内のガスの流路長は、ガス導入口１１ｄ，１２ｄ，１３ｄとガス排気口９ｄとを直線で結んだ距離よりも長くなる。すなわち、処理容器１００内に導入されたガスがウエハ１に達するまでの助走距離が延長され、ウエハ１表面に供給されるガスを十分に予熱することが可能となる。なお、図１（ｂ）に示すように、好ましくは、開口部６ｃ側からボート４を見たときに、傾斜部３１によりボート４の一部が隠れるように傾斜部３１が処理室１０内に突出していると、助走距離がいっそう延長されて良い。同様に、好ましくは、開口部６ｃ側からボート４を見たときに、傾斜部３２の一部がボート４により隠れるように傾斜部３２が処理室１０内に突出していると、助走距離がよりいっそう延長されて良い。
【００２９】
なお、圧力差による傾斜部３１，３２の破損を抑制するため、傾斜部３１と処理容器１００との間の空間、傾斜部３２と処理容器１００との間の空間、及び処理室１０とは互いに連通していることが好ましい。例えば、傾斜部３１，３２の一部側壁に貫通孔等を設けることが好ましい。
【００３０】
（加熱装置）
図１（ａ）及び図９に示すとおり、処理容器１００（処理管２）の外周を覆うように、処理容器１００内のウエハ１を加熱する加熱装置５が設けられている。加熱装置５は、例えば通電加熱ヒータとして構成されている。また、処理容器１００内のウエハ１の近傍であってウエハ１へ到達するガス流を撹乱しにくい位置（例えば、ウエハ１よりも下流側、傾斜部３１の壁面の一部３１ａとウエハ１との間、傾斜部３２の壁面の一部３２ａとウエハ１との間等）には、ウエハ１の温度を検出する図示しないウエハ温度センサが設けられている。加熱装置５及びウエハ温度センサには、温度制御部２０ａが接続されている。温度制御部２０ａは、処理容器１００内のウエハ１表面が所定のタイミングで所定の温度となるように、ウエハ温度センサの検出温度に基づいて加熱装置５への通電量を制御するように構成されている。
【００３１】
なお、図１（ａ）に想像線で示すように、処理容器１００の外周であって加熱装置５が設けられている領域よりも第１の側部側の領域（第１のマニホールド６ａの側壁や蓋部７ａの側壁等）を囲うように、処理容器１００内に供給されたガスをウエハ１に到達する迄に予め加熱（予熱）する予熱装置５ｂを設けてもよい。また、ウエハ１より上流側であってウエハ１へ到達するガス流を撹乱しにくい位置（例えば、蓋部７ａの側壁近傍、傾斜部３１の壁面の一部３１ａの近傍、傾斜部３２の壁面の一部３２ａの近傍等）には、ウエハ１に供給されるガスの温度を測定する図示しないガス温度センサを設けてもよい。この場合、予熱装置及びガス温度センサには、温度制御部２０ａが接続されている。温度制御部２０ａは、ウエハ１に供給されるガスの温度が所定の温度となるように、ガス温度センサの検出温度に基づいて予熱装置への通電量を制御するように構成されている。
【００３２】
（搬送装置）
本実施形態にかかる基板処理装置は、傾斜部３１，３２が誘導するガスの中流付近の流路に沿って、処理容器１００内外にウエハ１を搬送する図示しない搬送装置を備えている。具体的には、搬送装置は、図４に示すように、蓋部７ａを開けることにより開口された第１のマニホールド６ａの開口部（搬送口）６ｃを介して、ウエハ１を保持したボート４を処理容器１００内外に搬送するように構成されている。搬送装置には駆動制御部２０ｄが接続されている。駆動制御部２０ｄは、所望のタイミングにてボート４を搬送するように、搬送装置の動作を制御するように構成されている。なお、本発明はかかる実施形態に限定されない。例えば図３に示すように、搬送装置は、蓋部７ａを開けることにより開口された第１のマニホールド６ａの開口部（搬送口）６ｃを介して、処理容器１００内に予め搬入されたボート４にウエハ１を装填あるいは脱装するように構成されていてもよい。
【００３３】
（コントローラ）
温度制御部２０ａ、ガス流量制御部２０ｂ、圧力制御部２０ｃ、駆動制御部２０ｄは、操作部、入出力部をも構成し、基板処理装置全体を制御する図示しない主制御部に電気的に接続されている。これら温度制御部２０ａ、ガス流量制御部２０ｂ、圧力制御部２０ｃ、駆動制御部２０ｄ、及び主制御部８９は、コントローラ２０として構成されている。  
【００３４】
（２）基板処理装置の動作
続いて、本実施形態にかかる基板処理装置により実施される基板処理工程について説明する。本実施形態にかかる基板処理工程は、例えば半導体装置の製造工程の一工程として実施される。また、下記の説明において、基板処理装置を構成する各部の動作は、コントローラ２０により制御される。
【００３５】
（基板を搬入する工程）
処理対象のウエハ１をボート４に装填する。そして、蓋部７ａを移動させて処理容器１００の開口部（搬送口）６ｃを開口させる。そして、図示しない搬送装置によりボート４
を処理容器１００内に搬入した後、搬送装置を処理容器１００外へ退避させ、蓋部７ａを戻して処理容器１００内を気密に封止する。その結果、処理容器１００内には、複数のウエハ１が水平姿勢で多段に保持された状態となる。
【００３６】
次いで、開閉バルブ１１ｃ，１２ｃを閉じたまま、真空排気装置９ａを作動させ、ＡＰＣバルブ９ｂを開けることにより、処理容器１００内が所望の圧力となるように真空排気する。この際、マスフローコントローラ１３ｂにより流量制御しつつ、開閉バルブ１３ｃを開けて、処理容器１００内に不活性ガスを供給し続けるようにしてもよい。
【００３７】
また、加熱装置５により、処理容器１００内のウエハ１表面が所望の温度となるように加熱する。また、予熱装置を設けた場合には、該予熱装置により、ウエハ１に供給されるガスの温度が所定の温度となるように加熱する。
【００３８】
（基板を処理する工程）
次いで、処理容器１００の第１の側部の周縁に設けられたガス導入口１１ｄ，１２ｄによりウエハ１の側方から処理容器１００内にガスを導入しつつ、第１の側部とは反対側の処理容器１００の第２の側部の周縁に設けられたガス排気口９ｄによりウエハ１の側方から処理容器１００内のガスを排気してウエハ１にガスを供給する。具体的には、真空排気装置９ａによる処理容器１００内の真空排気を継続しながら、開閉バルブ１１ｃ，１２ｃを開けて処理容器１００内に所定の処理ガスを供給する。この際、マスフローコントローラ１１ｂ，１２ｂにより処理容器１００内に供給するガスの流量を制御する。
【００３９】
処理容器１００内に供給されたガスは、垂直方向に積層されたウエハ１間の隙間を流通した後、ガス排気口９ｄから処理容器１００外に排気される。その際、ウエハ１の表面にガスが接触して例えば成膜、酸化、窒化等の所望の処理がなされる。なお、本実施形態においては、水平姿勢で保持されたウエハ１の側方からガスが導入され、ガス導入口１１ｄ，１２ｄとは反対側のウエハ１の側方から排気されるため、ウエハ１の中心付近までガスが流れ易くなり、各ウエハ１の外周付近と中心付近とではガスの供給流量に差異が生じにくくなり、また、ボート４内のウエハ１の保持位置（高さ位置）に応じて各ウエハ１に対するガスの供給量に差異が生じにくくなる。
【００４０】
また、処理容器１００内に供給されたガスは、傾斜部３１，３２によって誘導され、図１（ａ）にて矢印Ｚで示すようにＺ形に流通する。すなわち、上流付近（ガス導入口１１ｄ，１２ｄ付近）のガス流と処理容器１００の第１の側部の内壁面（蓋部７ａにより形成される処理室１０の内壁面）とが平行となり、中流付近（ウエハ１付近）のガス流がガス導入口１１ｄ，１２ｄ，１３ｄからガス排気口９ｄへ向かう方向とは異なる方向に傾斜し、下流付近（ガス排気口９ｄ付近）のガス流と処理容器１００の第１の側部の内壁面（蓋部７ａにより形成される処理室１０の内壁面）とが平行となる。その結果、傾斜部３１，３２により誘導される処理容器１００内のガスの流路長は、ガス導入口１１ｄ，１２ｄ，１３ｄとガス排気口９ｄとを直線で結んだ距離よりも長くなる。すなわち、処理容器１００内に導入されたガスがウエハ１に達するまでの助走距離が延長され、ウエハ１表面に供給するガスが十分に予熱される。例えばウエハ１にシリコン酸化膜を成膜する場合、ジクロルシランガスを２００ｓｃｃｍ、二酸化窒素ガスを４００ｓｃｃｍずつ流し、処理室１０を５０〜１００Ｐａに保持して７００〜８００℃で加熱維持して行う。
【００４１】
ウエハ１に所定の処理がなされたら、ＡＰＣバルブ９ｂを開けたまま、開閉バルブ１１ｃ，１２ｃを閉めて、処理容器１００内に残留している処理ガスを排気する。なお、開閉バルブ１３ｃを開けたままとすることで、処理容器１００内に残留している処理ガスの排気が促され、処理容器１００内が不活性ガスでパージされる。
【００４２】
（基板を搬出する工程）
その後、ＡＰＣバルブ９ｂの開度を調整して、開閉バルブ１３ｃを開けて不活性ガスを供給し処理容器１００内を大気圧まで昇圧する。そして、蓋部７ａを移動させて処理容器１００の開口部（搬送口）６ｃを開口させる。そして処理済みのウエハ１を保持したボート４を、図示しない搬送装置により搬出して基板処理工程を終了する。
【００４３】
（３）本実施形態にかかる効果
本実施形態によれば、以下のうち１つまたはそれ以上の効果を奏する。
【００４４】
本実施形態によれば、水平姿勢で保持されたウエハ１の側方からガスを導入しつつ、ガス導入口１１ｄ，１２ｄ，１３ｄとは反対側のウエハ１の側方から排気するため、ウエハ１の積層方向ではなく、ウエハ１の主面と平行方向にガスが流れる。そのため、積層されたウエハ１面内の中心付近までガスが流れ易くなり、各ウエハ１の外周付近と中心付近とではガスの供給流量に差異が生じにくくなり、ウエハ１の面内に亘ってより均一に基板処理を行うことが可能となる。また、上流付近にてガスが消費されてしまい、下流付近に供給されるガスの量が少なくなってしまうことが抑制でき、ボート４内のウエハ１の保持位置（高さ位置）によらず各ウエハ１に対するガスの供給量をより均一化できる。そして、このようにローディングエフェクトが抑制されることにより、ボート４の上部あるいは下部にダミーウエハを装填する必要がなくなり、一括処理できるウエハ１の枚数を増やし、基板処理の生産性を向上させることが可能となる。
【００４５】
また、本実施形態によれば、傾斜部３１を上述のように形成することにより、傾斜部３１により誘導される処理容器１００内のガスの流路は、図１（ａ）にて矢印Ｙで示すようにウエハ１に至る前に屈曲することになる。その結果、処理容器１００内に導入されたガスがウエハ１に達するまでの助走距離が延長され、ウエハ１表面に供給するガスを十分に予熱することが可能となる。その結果、ウエハ１への基板処理速度を向上させることが可能となり、基板処理工程の生産性を向上させることが可能となる。また、ウエハ１の表面温度とウエハ１に供給されるガスの温度とを近づけることで、ウエハ１の表面温度をより均一にすることが可能となり、上下方向の複数のウエハ１間に亘ってより均一に、また、ウエハ１の面内に亘ってより均一に基板処理を行うことが可能となる。また、処理容器１００内部にてガスの助走距離を稼ぐことができるため、処理容器１００外部に設けるガスの助走区間を短くすることができ、基板処理装置の寸法を短縮させることが可能となる。
【００４６】
また、本実施形態によれば、傾斜部３２を上述のように形成することにより、傾斜部３２により誘導される処理容器１００内のガスの流路は、図１（ａ）にて矢印Ｚで示すようにウエハ１とガス排気口９ｄとの間で屈曲することになる。その結果、ウエハ１を通ったガスがガス排気口９ｄに至るまでの距離が延在され、処理容器１００内を均等に排気することが可能となる。すなわち、ウエハ１とガス排気口９ｄとが近すぎると、ガス排気口９ｄ近傍のみの流速が速くなってしまい、処理容器１００内の排気バランスが崩れ、上下方向の複数のウエハ１間の圧力条件、ガス濃度分布が異なることになってしまうが、傾斜部３２によりガスが誘導されることで処理容器１００内を均等に排気することができ、上下方向の複数のウエハ１間に亘ってより均一に基板処理を行うことが可能となる。また、処理容器１００内部にてガスの排気距離を稼ぐことができるため、基板処理装置の寸法を短縮させることが可能となる。
【００４７】
また、本実施形態によれば、傾斜部３１，３２を上述のように形成することにより、傾斜部３１，３２により処理容器１００内のガスの流路は、図１（ａ）にて矢印Ｚで示すようにＺ形に屈曲することになる。その結果、傾斜部３１，３２により、処理容器１００内のガスの流路長は、ガス導入口１１ｄ，１２ｄ，１３ｄとガス排気口９とを直線で結んだ距離より長くなる。その上、傾斜部３１，３２により、ガスをウエハ１へ向かって集約さ
せることができるのに加えて、処理室１０内の無駄なスペースを少なくすることができる。その結果、上下方向の複数のウエハ１間に亘ってより均一に、また、ウエハ１の面間に亘ってより均一に基板処理を行うことが可能となる。
【００４８】
また、本実施形態によれば、処理容器１００の外周であって加熱装置５が設けられている領域よりも第１の側部側の領域（第１のマニホールド６ａの側壁や蓋部７ａの側壁等）を囲うように予熱装置を設けてもよい。これにより、処理容器１００内に導入されたガスを、ウエハ１に到達する迄に十分に加熱（予熱）することができる。
【００４９】
また、本実施形態によれば、ウエハ１を保持したボート４を、傾斜部３１，３２が誘導するガスの中流付近の流路に沿って搬送可能なように構成されている。そして、蓋部７ａを開けることにより開口された第１のマニホールド６ａの開口部（搬送口）６ｃを介して、処理容器１００内外にボート４を搬送可能なように構成されている。すなわち、処理容器１００内外にウエハ１を搬送する際にボート４を昇降させる必要がない。そのため、ウエハ１間に亘って、各ウエハ１に対する熱履歴（熱投入量）をより均一化することが可能となり、基板処理をより均一に行うことが可能となる。また、基板処理工程のタクトタイムを短縮させることが可能となる。また、昇降させることなくボート４を処理容器１００内外に搬送させることができるため、基板処理装置の上下方向の寸法を短縮させることが可能となる。
【００５０】
また、本実施形態によれば、処理容器１００を円筒形状とすることにより、処理容器１００の強度を高めることができる。
【００５１】
また、本実施形態によれば、図１（ａ）に示すように、ガス導入口１１ｄ，１２ｄ，１３ｄは第１のマニホールド６ａの側部に設けられており、ガス排気口９ｄは第２のマニホールド６ｂの側部に設けられている。ガス導入口１１ｄ，１２ｄ，１３ｄ及びガス排気口９ｄをこのような方向に設けることにより、基板処理装置の寸法を短縮させることが可能となる。
【００５２】
＜本発明の第２の実施形態＞
続いて、本発明の第２の実施形態について図面を参照しながら説明する。図５は、本発明の第２の実施形態にかかる基板処理装置の平面断面図である。
【００５３】
第１の実施形態においては、処理容器１００の第１の側部の周縁（すなわち第１のマニホールド６ａの側部）にのみガス導入口１１ｄ，１２ｄ，１３ｄを有し、処理容器１００の第２の側部の周縁（すなわち第２のマニホールド６ｂの側部）にのみガス排気口９ｄを有していた。これに対し、本実施形態においては、処理容器１００の第２の側部の周縁（第２のマニホールド６ｂの側部）に、ガス導入口１１ｄ，１２ｄ，１３ｄと実質的に同じ高さにそれぞれ配置されるガス導入口２１ｄ，２２ｄ，２３ｄをさらに有するとともに、処理容器１００の第１の側部の周縁（第１のマニホールド６ａの側部）にガス排気口１９ｄをさらに有する点が上述の実施形態とは異なる。その他の構成は、第１の実施形態に記載の構成とほぼ同じである。
【００５４】
なお、図５に示すように、ガス導入口２１ｄ，２２ｄ，２３ｄとガス排気口１９ｄとは、処理容器１００内に保持されたウエハ１を挟んで対向する位置（処理容器１００の対角の位置）にそれぞれ配置している。例えば、ガス導入口２１ｄ，２２ｄ，２３ｄとガス排気口１９ｄとを結ぶ直線が、処理容器１００内に保持されたウエハ１の中心付近を通るように構成されている。
【００５５】
ガス導入口２１ｄ，２２ｄ，２３ｄには、ガスを供給するガス導入管２１，２２，２３
が接続されている。ガス導入管２１，２２には、上流付近から順に、処理ガスを供給する処理ガス供給源２１ａ，２２ｂと、流量制御器としてのマスフローコントローラ２１ｂ，２２ｂと、開閉バルブ２１ｃ，２２ｃと、がそれぞれ設けられている。また、ガス導入管２３には、上流付近から順に、不活性ガスを供給する不活性ガス供給源２３ａと、流量制御器としてのマスフローコントローラ２３ｂと、開閉バルブ２３ｃとが設けられている。ガス導入口の個数は、基板処理の内容に応じて３個未満としてもよく、４個以上としてもよい。また、第２のマニホールド６ｂの側部に沿ったガス導入口間の間隔も、例えば処理容器１００の形状、ウエハ１の大きさ、基板処理の内容に応じて適宜調整することが可能である。好ましくは、ボート４内の高さ位置の異なる各ウエハ１のそれぞれに対して不活性ガスを供給しやすくするように、ガス導入口２１ｄ，２２ｄとガス導入口２３ｄとを実質的に同じ高さにそれぞれ配置しても良い。なお、開閉バルブ２１ｃ，２２ｃ，２３ｃ、マスフローコントローラ２１ｂ，２２ｂ，２３ｂにはガス流量制御部２０ｂが接続されている。ガス流量制御部２０ｂは、処理容器１００内に供給されるガスの流量が所定のタイミングで所定の流量になるように、開閉バルブ２１ｃ，２２ｃ，２３ｃ、マスフローコントローラ２１ｂ，２２ｂ，２３ｂの動作を制御するように構成されている。
【００５６】
ガス排気口１９ｄには、排気管１９が接続されている。排気管１９には、上流付近から順に、処理容器１００内の圧力を調整する圧力調節器としてのＡＰＣ（Ａｕｔｏ  Ｐｒｅｓｓｕｒｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）バルブ１９ｂと、真空排気装置１９ａとが設けられている。排気管１９のＡＰＣバルブ１９ｂよりも上流付近には、圧力計１９ｃが設けられている。真空排気装置１９ａ、ＡＰＣバルブ１９ｂ、及び圧力計１９ｃは、圧力制御部２０ｃに接続されている。圧力制御部２０ｃは、処理容器１００内の圧力が所定のタイミングで所定の圧力になるように、圧力計１９ｃにより検出された圧力値に基づいてＡＰＣバルブ１９ｂの開度を調整するように構成されている。
【００５７】
また、本実施形態にかかる基板処理工程は、以下に示すとおり、「基板にガスを供給する工程」が第１の実施形態とは異なる。その他は、第１の実施形態とほぼ同じである。
【００５８】
本実施形態にかかる「基板にガスを供給する工程」では、まず、第１の実施形態と同様に、処理容器１００の第１の側部の周縁に設けられたガス導入口１１ｄ，１２ｄ，１３ｄによりウエハ１の側方から処理容器１００内にガスを導入しつつ、第１の側部とは反対側の処理容器１００の第２の側部の周縁に設けられたガス排気口９ｄによりウエハ１の側方から処理容器１００内のガスを排気してウエハ１にガスを供給する。
【００５９】
ガス導入口１１ｄ，１２ｄ，１３ｄからのガス供給を所定時間実施した後、ガス導入口１１ｄ，１２ｄ，１３ｄからのガス供給とガス排気口９ｄからの排気とをともに停止する。すなわち、開閉バルブ１１ｃ，１２ｃ，１３ｃを閉めるとともに、ＡＰＣバルブ９ｂを閉める。
【００６０】
そして、処理容器１００の第２の側部の周縁に設けられたガス導入口２１ｄ，２２ｄ，２３ｄによりウエハ１の側方から処理容器１００内にガスを導入しつつ、第２の側部とは反対側の処理容器１００の第１の側部の周縁に設けられたガス排気口１９ｄによりウエハ１の側方から処理容器１００内のガスを排気してウエハ１にガスを供給する。
【００６１】
ガス導入口２１ｄ，２２ｄ，２３ｄからのガス供給を所定時間実施した後、ガス導入口２１ｄ，２２ｄ，２３ｄからのガス供給とガス排気口１９ｄからの排気とをともに停止する。すなわち、開閉バルブ２１ｃ，２２ｃ，２３ｃを閉めるとともに、ＡＰＣバルブ１９ｂを閉める。その後、必要に応じて、ガス導入口１１ｄ，１２ｄ，１３ｄからのガス供給とガス導入口２１ｄからのガス供給とを１サイクルとして複数回数繰り返して、ウエハ１に所定の処理を実施する。
【００６２】
ウエハ１に所定の処理がなされたら、ＡＰＣバルブ９ｂ，１９ｂを開けたまま開閉バルブ１１ｃ，１２ｃ，１３ｃ，２１ｃ，２２ｃ，２３ｃを閉め、処理容器１００内に残留している処理ガスを排気して「基板にガスを供給する工程」を終了する。なお、この際、開閉バルブ１３ｃを開けたままとし、処理容器１００内に残留している処理ガスの排気を促すとともに、処理容器１００内を不活性ガスでパージしてもよい。
【００６３】
第１の実施形態においては、ガス導入口１１ｄ，１２ｄ，１３ｄから導入されてガス排気口９ｄから排気されるガスの流路はほぼ同じであり、予熱時間もそれぞれほぼ同じであった。しかしながら、基板処理の内容（種類）によっては、予熱の時間が短くてよいガスが用いられたり、予熱の必要がないガスが用いられたり、予熱をすることが好ましくないガスが用いられたりする場合がある。これに対し、本実施形態においては、処理容器１００内に導入されたガスのガス種に応じて流路を変更し、予熱時間を調整することが可能となる。すなわち、ガス導入口２１ｄから導入されてガス排気口１９ｄから排気されるガスの流路を、ガス導入口１１ｄ，１２ｄ，１３ｄから導入されてガス排気口９ｄから排気されるガスの流路よりも短くすることができる。そして、ガス導入口２１ｄから導入されてガス排気口１９ｄから排気されるガスの予熱時間を、ガス導入口１１ｄ，１２ｄ，１３ｄから導入されてガス排気口９ｄから排気されるガスの予熱時間よりも短くすることができる。例えば、ガス導入口１１ｄ，１２ｄから供給する処理ガスとしてジクロルシランガスよりも分解し始める温度の高い二酸化窒素ガスを供給し、ガス導入口２１ｄ，２２ｄから供給する処理ガスとして、二酸化窒素ガスよりも分解し始める温度の低いジクロルシランガスを供給するようにして、ウエハ１にＳｉＯ２膜を形成するようにすると良い。
【００６４】
また、本実施形態においては、ガス排気口９ｄとガス排気口１９ｄとの両方を用いて処理容器１００内の排気を行うことが可能になる。これにより、処理容器１００内の圧力調整をより迅速に行うことが可能となり、基板処理工程のタクトタイムを短縮させ、生産性を向上させることが可能となる。
【００６５】
＜本発明の第３の実施形態＞
続いて、本発明の第３の実施形態について図面を参照しながら説明する。図６は、本発明の第３の実施形態にかかる処理容器を構成する処理管の側面図である。図７は、本発明の第３の実施形態にかかる処理容器を構成する処理管の側面図であり、処理管内にボートが搬入された様子を示す。
【００６６】
第１の実施形態にかかる処理容器１００は、両端部（天部及び底部である両側部）に第１の開口部２ａおよび第２の開口部２ｂを有し円筒状に形成された処理管２と、処理管２の第１の開口部２ａに設けられる金属製の第１のマニホールド６ａと、処理管２の第２の開口部に設けられる金属製の第２のマニホールド６ｂと、を有していた。そして、上述のガス導入口１１ｄ，１２ｄ，１３ｄ及びガス排気口９ｄは、第１のマニホールド６ａ及び第２のマニホールド６ｂにそれぞれ設けられていた。
【００６７】
これに対し、本実施形態にかかる処理容器１００は、図６及び図７に示すとおり、第１のマニホールド６ａ及び第２のマニホールド６ｂを有さない点が第１の実施形態とは異なる。本実施形態においては、石英（ＳｉＯ２）や炭化珪素（ＳｉＣ）等により構成された処理管２の第１の開口部２ａの周縁にガス導入口１１ｄ，１２ｄ，１３ｄが設けられるとともに、処理管２の第２の開口部２ｂの周縁にガス排気口９ｄが設けられる。なお、処理管２の第１の開口部２ａは石英（ＳｉＯ２）や炭化珪素（ＳｉＣ）で内壁側が覆われた蓋部７ａにより開閉自在に構成され、処理管２の第２の開口部２ｂは石英（ＳｉＯ２）や炭化珪素（ＳｉＣ）で内壁側が覆われた蓋部７ｂにより気密に封止されるように構成されている。また、処理管２内には上述の傾斜部３１，３２が形成され、処理管２内に導入され
たガスの流路が、第１の実施形態と同様に、例えばＺ形に屈曲するように構成されている。その他の構成は第１の実施形態とほぼ同じである。
【００６８】
本実施形態によれば、処理容器１００の内壁には金属部材が露出していない。従って、処理容器１００内および処理容器１００内に搬入されたウエハ１等の部材における金属汚染の発生を抑制させることが可能となる。
【００６９】
なお、本実施形態において、処理管２と蓋部７ｂとは一体形成されていてもよい。また、ガス排気口９ｄは、処理管２の第１の開口部２ａの周縁ではなく蓋部７ｂに設けられていてもよい。また、蓋部７ａ、蓋部７ｂの内壁側が石英や炭化珪素で覆われていなくとも、少なくとも金属製のマニホールドを有しない点で上述の金属汚染の発生を抑制させることが可能となる。
【００７０】
＜本発明の第４の実施形態＞
続いて、本発明の第４の実施形態について図面を参照しながら説明する。図１０及び図１１は、本発明の第４の実施形態にかかる処理容器の垂直断面図である。なお、図１０は処理容器１００の円筒軸方向に沿った垂直断面図であり、図１１は図１０とは直交する異なる方向から見た垂直断面図である。
【００７１】
本実施形態にかかる基板処理装置は、処理容器１００内にてウエハ１を保持するボート４が回転するように構成されている点が、上述の実施形態とは異なる。その他は上述の実施形態とほぼ同じである。
【００７２】
具体的には、図１０及び図１１に示すように、処理容器１００の下端には、処理管２の筒部を貫通する貫通孔２ｅが設けられている。貫通孔２ｅには回転軸１５ａが貫通している。回転軸１５ａの上端部は、処理容器１００内に搬入されたボート４を下方から支持している。回転軸１５ａの下端部は回転機構１５により支持されている。回転機構１５により回転軸１５ａを回転させることにより、処理容器１００内にてボート４及びウエハ１を回転させることが可能なように構成されている。回転機構１５には、駆動制御部２０ｄが接続されている。駆動制御部２０ｄは、所望のタイミングにてボート４及びウエハ１を回転させるように、回転機構１５の動作を制御するように構成されている。
【００７３】
また、本実施形態にかかる基板処理工程では、基板にガスを供給する工程において、回転機構１５を作動させてボート４及びウエハ１を回転させる点が上述の実施形態と異なる。ウエハ１を回転させることで、ウエハ１の表面温度がより均一になり、ウエハ１へのガス供給量がウエハ１面内に亘ってより均一になり、基板処理をウエハ１の面内に亘ってより均一に行うことが可能となる。
【００７４】
＜本発明の第５の実施形態＞
続いて、本発明の第５の実施形態について図面を参照しながら説明する。図１２及び図１３は、本発明の第５の実施形態にかかる処理容器の垂直断面図である。なお、図１２は処理容器１００の円筒軸方向に沿った垂直断面図であり、図１３は図１２とは直交する異なる方向から見た垂直断面図である。なお、貫通孔２ｅは、処理容器１００の下端における実質的に中央の位置に配置すると、処理容器１００内の空間を効率良く使用することができる。
【００７５】
本実施形態においては、図１２及び図１３に示すように、処理容器１００の下方にボート搬送口２ｆを設ける点が第４の実施形態とは異なる。その他は、第４の実施形態とほぼ同じである。ボート搬送口２ｆの開口径は、ボート４の径（水平方向の径）よりも大きく構成されている。そして、図示しない昇降機構により、ボート４を回転軸１５ａ上に載置
した回転機構１５を昇降させ、処理容器１００内外にボート４を搬送可能なように構成されている。そして、処理容器１００内にボート４を搬入した際には、回転軸１５ａ下端部に水平姿勢で設けられたシールキャップ１５ｂにより、ボート搬送口２ｆが気密に封止されるように構成されている。このように構成することで、ボート４や回転軸１５ａをメンテナンスする際にこれらを容易に処理容器１００外に出し入れすることができるので、基板処理装置のメンテナンス性を向上させることが可能となる。
【００７６】
＜本発明の第６の実施形態＞
続いて、本発明の第６の実施形態について図面を参照しながら説明する。図１４及び図１５は、本発明の第６の実施形態にかかる処理容器の垂直断面図である。なお、図１４は処理容器１００の円筒軸方向に沿った垂直断面図であり、図１５は図１４とは直交する異なる方向から見た垂直断面図である。
【００７７】
本実施形態にかかる基板処理装置では、図１４及び図１５に示すように、傾斜部３１，３２に加え、処理室１０内の天井部に天井壁１０ａを備えるとともに、処理室１０内の下端部に下端壁１０ｂを備えている。なお、少なくとも処理容器１００内に搬入されたボート４の上端部と処理室１０内壁（天井壁１０ａ）との間隔、ボート４の下端部と処理室１０内壁（下端壁１０ｂ）との間隔がそれぞれ狭くなるように構成されていれば良い。このように構成することにより、処理容器１００内に導入されたガスがボート４周縁部と処理室１０内壁との隙間に逃げてしまうことを抑制でき、ボート４に保持されたウエハ１間へのガス供給を促進させることができる。その結果、ガスの使用効率が向上してガスの浪費が抑制されるとともに、基板処理速度を向上させることが可能となる。
【００７８】
＜本発明の第７の実施形態＞
続いて、本発明の第７の実施形態について図面を参照しながら説明する。図１６及び図１７は、本発明の第７の実施形態にかかる処理容器の垂直断面図である。なお、図１６は処理容器１００の円筒軸方向に沿った垂直断面図であり、図１７は図１６とは直交する異なる方向から見た垂直断面図である。
【００７９】
本実施形態にかかる基板処理装置では、図１６に示すように、処理管２の内壁によって傾斜部３１，３２が構成されている。また、図１７に示すように、第１の開口部２ａ以外の処理管２の断面が楕円形状とされ、かつ、第１の開口部２ａ以外の処理管２内の側壁は、ウエハ１の積層方向に沿って垂直平面に構成されている。そして、加熱装置５は、処理管２の側壁に沿うように垂直方向に設けられるとともに、処理容器１００内のガス流の中流付近の流路に沿うように設けられている。
【００８０】
その結果、ボート４に保持されたウエハ１周縁部と加熱装置５との距離が、ボート４内のウエハ１の保持位置（高さ位置）によらずほぼ一定になる。そのため、ウエハ１間に亘って熱条件を均一にすることが可能となり、ウエハ１間に亘ってより均一に基板処理を行うことが可能となる。また、ボート４に保持されたウエハ１周縁部と加熱装置５とを近づけることができ、加熱効率を高めるとともに、温度制御の反応性を高めることが可能となる。
【００８１】
＜本発明の好ましい態様＞
以下に、本発明の好ましい態様について付記する。
【００８２】
本発明の一態様によれば、水平姿勢で保持された基板を収納して処理する処理容器と、
前記処理容器の第１の側部の周縁に設けられ、基板の側方から前記処理容器内にガスを導入するガス導入口と、
前記第１の側部とは反対側の前記処理容器の第２の側部に設けられ、基板の側方から前
記処理容器内のガスを排気するガス排気口と、
前記ガス導入口と前記ガス排気口との間の前記処理容器内に設けられ前記処理容器内に導入されたガスの流路を誘導する傾斜部と、
を備える基板処理装置が提供される。
【００８３】
好ましくは、前記ガス導入口と前記ガス排気口とは、基板を挟んで対向する位置にそれぞれ配置しており、
前記ガス導入口と前記ガス排気口との間の少なくとも前記ガス導入口が設けられている側の前記処理容器内には、前記処理容器内に導入されたガスの流路を誘導する傾斜部が設けられている。
【００８４】
好ましくは、前記傾斜部は、少なくとも前記ガス導入口近傍から前記処理容器内における基板の載置領域に達するように設けられている。
【００８５】
好ましくは、前記ガス導入口と前記ガス排気口とは、基板を挟んで対向する位置にそれぞれ配置しており、
前記ガス導入口と前記ガス排気口との間の少なくとも前記ガス排気口が設けられている側の前記処理容器内には、前記処理容器内に導入されたガスの流路を誘導する傾斜部が設けられている。
【００８６】
好ましくは、前記傾斜部は、少なくとも前記処理容器内における基板の載置領域から前記ガス排気口に達するように設けられている。
【００８７】
好ましくは、前記処理容器の外周を囲うように、前記処理容器内の基板を加熱する前記加熱装置が設けられている。
【００８８】
好ましくは、前記処理容器の外周であって前記加熱装置が設けられている領域よりも前記第１の側部側の領域を囲うように、前記処理容器内に供給されたガスを予熱する予熱装置が設けられている。
【００８９】
好ましくは、前記処理容器は円筒形状に設けられ、前記傾斜部は前記処理容器における筒部内に設けられている。
【００９０】
好ましくは、前記処理容器は処理管を備えており、前記傾斜部は前記処理管内に設けられている。
【００９１】
好ましくは、前記処理容器は、端部に第１の開口部を有する処理管と、該処理管の第１の開口部に設けられる第１のマニホールドと、を備え、
前記第１のマニホールドには前記ガス導入口が設けられ、
前記ガス導入口にはガスを供給するガス導入管が接続され、
前記傾斜部は前記処理管内に設けられている。
【００９２】
好ましくは、前記処理管の第１の開口部には第１のフランジが形成され、前記ガス導入口側のフランジ幅が、該ガス導入口が設けられた側とは反対側のフランジ幅に比べて広く形成されている。
【００９３】
好ましくは、前記処理容器は、端部に第２の開口部を有する処理管と、該処理管の第２の開口部に設けられる第２のマニホールドと、を備え、
前記第２のマニホールドには前記ガス排気口が設けられ、
前記ガス排気口には前記処理容器内のガスを排気するガス排気管が接続され、
前記傾斜部は前記処理管内に設けられている。
【００９４】
好ましくは、前記処理管の第２の開口部には第２のフランジが形成され、前記ガス排気口側のフランジ幅が、該ガス排気口が設けられた側とは反対側のフランジ幅に比べて広く形成されている。
【００９５】
好ましくは、前記処理容器内にて基板を垂直方向に水平姿勢で多段に保持する基板保持具と、該処理容器の下端を貫通する貫通孔と、該貫通孔を貫通するとともに前記基板保持具を下方から支持して回転させる回転軸と、を備えている。
【００９６】
前記処理容器の第１の側部に設けられ基板を取り出し可能な開口部と、
該開口部を開閉する蓋体と、を備えている。
【００９７】
好ましくは、前記ガス導入口と前記ガス排気口とは、基板を挟んで対向する位置にそれぞれ配置されており、
前記傾斜部により誘導されるガスの流路の一部は、前記ガスの流路長が前記ガス導入口と前記ガス排気口とを直線で結んだ距離よりも長くなるように、前記ガス導入口から前記ガス排気口へ向かう方向とは異なる方向に傾斜している。
【００９８】
好ましくは、前記ガス導入口側に設けられた前記傾斜部の壁面の一部と、前記ガス排気口側に設けられた前記傾斜部の壁面の一部とが、基板の径方向に沿って基板を平行に挟み、前記ガス導入口から前記ガス排気口へ向かう方向とはそれぞれ異なる方向に傾斜している。
【００９９】
好ましくは、前記処理容器内のガス流の中流付近において、前記傾斜部により誘導されるガスの流路は前記ガス導入口から前記ガス排気口へ向かう方向とは異なる方向に傾斜している。
【０１００】
好ましくは、前記処理容器内のガス流の中流付近において、前記ガス導入口側に設けられた前記傾斜部の壁面と、前記ガス排気口側に設けられた前記傾斜部の壁面とが、基板の径方向に沿って基板を平行に挟み、前記ガス導入口から前記ガス排気口へ向かう方向とはそれぞれ異なる方向に傾斜している。
【０１０１】
好ましくは、前記傾斜部が誘導するガスの中流付近の流路に沿って前記処理容器内外に基板を搬送する搬送装置を備えている。
【０１０２】
好ましくは、前記処理室内にて基板を垂直方向に水平姿勢で多段に保持する基板保持具を備えており、該基板保持具の基板の径方向の幅と、該基板保持具の基板の積載方向の高さとが実質的に同一に構成されている。
【０１０３】
好ましくは、前記ガス導入口と前記ガス排気口とは、基板を挟んで対向する位置にそれぞれ配置されており、
前記ガス導入口付近における前記傾斜部の側壁と、前記ガス排気口付近における前記傾斜部の側壁とが平行になるように構成されている請求項１に記載の基板処理装置。
【０１０４】
好ましくは、前記傾斜部により誘導される前記ガス導入口付近のガス流と、前記処理容器の第１の側部の内壁面とが平行である。
【０１０５】
好ましくは、前記処理容器内のガス流の上流付近において、前記ガス導入口側に設けられた前記傾斜部の壁面と、前記処理容器の第１の側部の内壁面と、が平行である。
【０１０６】
好ましくは、前記傾斜部により誘導される前記ガス排気口付近のガス流と、前記処理容器の第２の側部の内壁面と、が平行である。
【０１０７】
好ましくは、前記処理容器内のガス流の下流付近において、前記ガス排気口側に設けられた前記傾斜部の壁面と、前記処理容器の第２の側部の内壁面と、が平行である。
【０１０８】
好ましくは、前記処理容器内のガス流の上流付近において、前記ガス導入口側に設けられた前記傾斜部の壁面と前記処理容器の第１の側部の内壁面とが平行であり、
前記処理容器内のガス流の中流付近において、前記ガス導入口側に設けられた前記傾斜部の壁面と、前記ガス排気口側に設けられた前記傾斜部の壁面とが、基板の径方向に沿って基板を平行に挟み、前記ガス導入口から前記ガス排気口へ向かう方向とはそれぞれ異なる方向に傾斜しており、
前記処理容器内のガス流の下流付近において、前記ガス排気口側に設けられた前記傾斜部の壁面と、前記処理容器の第２の側部の内壁面と、が平行である。
【０１０９】
好ましくは、前記ガス導入口側に設けられた前記傾斜部により誘導される前記ガス導入口付近のガス流と、前記ガス排気口側に設けられた前記傾斜部により誘導される前記ガス排気口付近のガス流と、が平行である。
【０１１０】
好ましくは、前記処理容器内のガス流の上流付近における前記ガス導入口側に設けられた前記傾斜部の壁面と、前記処理容器の第１の側部の内壁面と、前記処理容器内のガス流の下流付近における前記ガス排気口側に設けられた前記傾斜部の壁面と、前記処理容器の第２の側部の内壁面と、が互いに平行である。
【０１１１】
本発明の他の態様によれば、処理容器内に基板を搬入して水平姿勢で保持する工程と、
前記処理容器の第１の側部の周縁に設けられたガス導入口により基板の側方から前記処理容器内にガスを導入し、前記ガス導入口と、前記第１の側壁とは反対側の前記処理容器の第２の側部の周縁に設けられたガス排気口との間の前記処理容器内に設けられた傾斜部により前記ガスを誘導して前記基板に供給し、前記ガス排気口により前記基板の側方から前記処理容器内のガスを排気して基板を処理する工程と、
処理済みの基板を前記処理容器内から搬出する工程と、
を有する半導体装置の製造方法が提供される。
【０１１２】
好ましくは、前記基板にガスを供給する工程では、前記処理容器の外周を囲うように設けられた加熱装置により前記処理容器内に導入されたガスを加熱する。
【０１１３】
本発明の他の態様によれば、円筒形状に形成され、端部に第１の開口部を有し、
前記第１の開口部に第１のフランジが形成されるとともに、前記第１の開口部の周縁部には前記処理管内にガスを導入するガス導入口が設けられ、
前記ガス導入口側のフランジ幅が、該ガス導入口が設けられた側とは反対側のフランジ幅に比べて広く形成されている処理管が提供される。
【０１１４】
好ましくは、好ましくは、第１の開口部とは反対側の端部に第２の開口部を有し、
前記第２の開口部には第２のフランジが形成されるとともに、前記第２の開口部の周縁部には前記処理管内のガスを排気するガス排気口が設けられ、
前記ガス排気口側のフランジ幅が、該ガス排気口が設けられた側とは反対側のフランジ幅に比べて広く形成されている。
【図面の簡単な説明】
【０１１５】
【図１】（ａ）は本発明の第１の実施形態にかかる基板処理装置の平面断面図であり、（ｂ）は図１（ａ）のガス導入口側からの側面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態にかかる基板処理装置の側面図であり、蓋体によって開口部（搬送口）が開放される様子を示す。
【図３】本発明の他の実施形態にかかる基板処理装置の処理容器内外に、ウエハを水平姿勢で搬送する様子を示す概略図である。
【図４】本発明の第１の実施形態にかかる基板処理装置の処理容器内外に、ウエハを保持したボートを搬送する様子を示す概略図である。
【図５】本発明の第２の実施形態にかかる基板処理装置の平面断面図である。
【図６】本発明の第３の実施形態にかかる処理容器を構成する処理管の側面図である。
【図７】本発明の第３の実施形態にかかる処理容器を構成する処理管の側面図であり、処理管内にボートが搬入された様子を示す。
【図８】本発明の第１の実施形態にかかる基板処理装置の処理容器内に、ウエハを保持したボートが搬入された様子を示す垂直断面図である。
【図９】本発明の第１の実施形態にかかる基板処理装置の処理容器と加熱装置の垂直断面図である。
【図１０】本発明の第４の実施形態にかかる処理容器の垂直断面図である。
【図１１】本発明の第４の実施形態にかかる処理容器の垂直断面図である。
【図１２】本発明の第５の実施形態にかかる処理容器の垂直断面図である。
【図１３】本発明の第５の実施形態にかかる処理容器の垂直断面図である。
【図１４】本発明の第６の実施形態にかかる処理容器の平面断面図である。
【図１５】本発明の第６の実施形態にかかる処理容器の垂直断面図である。
【図１６】本発明の第７の実施形態にかかる処理容器の平面断面図である。
【図１７】本発明の第７の実施形態にかかる処理容器の垂直断面図である。
【符号の説明】
【０１１６】
１      ウエハ（基板）
２      処理管
９ｄ    ガス排気口
１１ｄ、１２ｄ、１３ｄ  ガス導入口
１９ｄ  ガス排気口
３１    傾斜部
３２    傾斜部
１００  処理容器
【図１】
0005060324.tif 000002
【図２】
0005060324.tif 000003
【図３】
0005060324.tif 000004
【図４】
0005060324.tif 000005
【図５】
0005060324.tif 000006
【図６】
0005060324.tif 000007
【図７】
0005060324.tif 000008
【図８】
0005060324.tif 000009
【図９】
0005060324.tif 000010
【図１０】
0005060324.tif 000011
【図１１】
0005060324.tif 000012
【図１２】
0005060324.tif 000013
【図１３】
0005060324.tif 000014
【図１４】
0005060324.tif 000015
【図１５】
0005060324.tif 000016
【図１６】
0005060324.tif 000017
【図１７】
0005060324.tif 000018