(57)【要約】【課題】基板保持部を高温に加熱して基板の被処理面に沿ってガスの流れを形成する際に，ガスの供給による基板保持部の上流側の温度低下を抑えて基板保持部の温度の均一性を向上させる。【解決手段】一端側から他端側にガスの流れが形成される処理容器１０２と，そのガス流路の途中に設けられ，ウエハを保持する基板保持部１０８と，基板保持部を加熱してウエハを加熱する基板保持部加熱部１４０と，基板保持部よりも上流側に設けられた処理ガス供給ノズル２０６と，それよりもさらに上流側に設けられたキャリアガス供給ノズル２２６と，処理ガス供給ノズルよりも上流側において，ガス流路に供給されるキャリアガスを加熱するキャリアガス加熱部２４０とを設けた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の被処理面に沿って処理ガスの流れを形成することによって，前記基板に対して所定の処理を施す基板処理装置であって，
筒状に形成されその内部に一端側から他端側に向かうガス流路を形成する処理容器と，
前記ガス流路の途中に設けられ，前記基板を保持する基板保持部と，
前記基板保持部を加熱して前記基板を加熱する基板保持部加熱部と，
前記ガス流路の前記基板保持部よりも上流側に設けられた処理ガス供給ノズルから前記処理ガスを前記ガス流路に供給する処理ガス供給部と，
前記ガス流路の前記処理ガス供給ノズルよりも上流側に設けられたキャリアガス供給ノズルから前記処理ガスを移送するキャリアガスを前記ガス流路に供給するキャリアガス供給部と，
前記ガス流路の前記処理ガス供給ノズルよりも上流側において，前記ガス流路に供給される前記キャリアガスを加熱するキャリアガス加熱部と，
を備えたことを特徴とする基板処理装置。
【請求項２】
前記処理ガス供給ノズルは，前記ガス流路の幅方向に配列され前記基板保持部に向けて開口した複数の処理ガス噴出口を有し，
前記キャリアガス供給ノズルは，前記ガス流路の幅方向に配列され前記基板保持部に向けて開口した複数のキャリアガス噴出口を有することを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項３】
前記キャリアガス加熱部は，前記キャリアガス供給ノズルと前記処理ガス供給ノズルとの間に設け，前記各キャリアガス噴出口から噴出されたキャリアガスを加熱するように構成したことを特徴とする請求項２に記載の基板処理装置。
【請求項４】
前記キャリアガス加熱部は，前記各キャリアガス噴出口の配列方向に沿って延びるように配設された長尺状のヒータエレメントにより前記キャリアガスを加熱することを特徴とする請求項３に記載の基板処理装置。
【請求項５】
前記ヒータエレメントは，棒状部材で構成したことを特徴とする請求項４に記載の基板処理装置。
【請求項６】
前記ヒータエレメントは，複数の棒状部材で構成し，これらをそれぞれ前記ガス流路に沿って並設したことを特徴とする請求項４に記載の基板処理装置。
【請求項７】
前記ヒータエレメントは，板状部材で構成したことを特徴とする請求項４に記載の基板処理装置。
【請求項８】
前記ヒータエレメントは，前記処理容器の内壁に形成された溝部に収容されていることを特徴とする請求項５〜７のいずれかに記載の基板処理装置。
【請求項９】
前記キャリアガス加熱部は，前記処理容器の内壁に前記ガス流路を囲むように形成された溝部に収容されたコイル状のヒータエレメントにより前記キャリアガスを加熱することを特徴とする請求項３に記載の基板処理装置。
【請求項１０】
前記キャリアガス加熱部は，前記キャリアガス供給ノズル内において前記各キャリアガス噴出口までの流路に設けられたヒータエレメントにより，前記各キャリアガス噴出口から噴出するキャリアガスを加熱するように構成したことを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項１１】
前記ヒータエレメントは，前記各キャリアガス供給ノズルの流路を構成する内壁に形成された溝部に収容されることを特徴とする請求項１０に記載の基板処理装置。
【請求項１２】
さらに，前記基板保持部の上流側の温度を検出する上流側温度センサと，
前記基板保持部の下流側の温度を検出する下流側温度センサと，
前記上流側温度センサと前記下流側温度センサにより検出された各温度に基づいて前記キャリアガス加熱部の出力を制御する制御部と，
を備えたことを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項１３】
基板の被処理面に沿って所定のガスの流れを形成することによって，前記基板に対して所定の処理を施す基板処理装置の基板処理方法であって，
前記基板処理装置は，筒状に形成されその内部に一端側から他端側に向かうガス流路を形成する処理容器と，前記ガス流路の途中に設けられ，前記基板を保持する基板保持部と，前記基板保持部を加熱して前記基板を加熱する基板保持部加熱部と，前記ガス流路の前記基板保持部よりも上流側に設けられた前記処理ガス供給ノズルから前記処理ガスを前記ガス流路に供給する処理ガス供給部と，前記ガス流路の前記処理ガス供給ノズルよりも上流側に設けられキャリアガス供給ノズルから前記処理ガスを移送するキャリアガスを前記ガス流路に供給するキャリアガス供給部と，前記ガス流路の前記処理ガス供給ノズルよりも上流側において，前記ガス流路に供給される前記キャリアガスを加熱するキャリアガス加熱部と，を備え，
前記基板保持部加熱部により前記基板保持部を加熱して前記基板を加熱する工程と，
前記キャリアガス加熱部により加熱しつつ，前記キャリアガス供給ノズルからキャリアガスを供給する工程と，
前記処理ガス供給ノズルから処理ガスを供給する工程と，
を有することを特徴とする基板処理方法。
【請求項１４】
前記基板処理装置は，前記基板保持部の上流側の温度を検出する上流側温度センサと，前記基板保持部の下流側の温度を検出する下流側温度センサとを設け，
前記上流側温度センサと前記下流側温度センサにより検出された各温度に基づいて前記キャリアガス加熱部の出力を制御する工程を有することを特徴とする請求項１３に記載の基板処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，基板に所定の処理を施す基板処理装置および基板処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば半導体ウエハなどの基板における被処理面の結晶上に結晶方位が揃った単結晶の薄膜を成長させる，所謂エピタキシャル成長による成膜処理などでは，一般に基板を高温（例えば１０００℃以上）に加熱して処理が行われる（特許文献１，２参照）。このような処理を行う基板処理装置としては，略筒状の処理容器内に設けられた基板保持部（サセプタ）で基板を保持して処理容器内を減圧雰囲気にし，所定のガス（成膜ガスなど）を一方向から基板の被処理面に沿って供給するものが知られている。これにより，基板の被処理面上で処理ガスが熱分解してその被処理面上に結晶性の優れた薄膜が成長する。
【０００３】
このような基板処理装置では，基板温度の面内温度分布が基板の被処理面上に形成される薄膜の結晶性や膜厚，膜中のキャリア密度などの面内均一性に影響を与えるので，従来より基板の被処理面全体が均一に加熱されるように様々な工夫がなされている。例えば基板保持部の周囲に抵抗加熱ヒータを設けてヒータ加熱により基板保持部全体を高温に加熱することにより基板を加熱するものや，基板保持部の周囲に巻回されたコイルによる誘導加熱を利用して基板保持部全体を高温に加熱することにより基板を加熱するものがある。
【０００４】
【特許文献２】特開平９−２３２２７５号公報
【特許文献３】特開２００４−３２３９００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら，たとえ基板保持部全体を均一に加熱したとしても，例えば１０００℃以上の高温に加熱された基板保持部には，それよりも低い温度例えば数十〜数百℃程度のキャリアガスと処理ガスが基板の被処理面に沿うように基板保持部の上流側から下流側に向けて流れるので，基板保持部の上流側の温度は下流側の温度に比して低下してしまう。このため，基板保持部に保持された基板の被処理面においても，その上流側の温度が下流側の温度に比して低下してしまい，基板温度の面内均一性が低下してしまう。
【０００６】
このように，基板温度の面内均一性が低下し，基板の被処理面の上流側に所望する温度よりも低い温度領域ができてしまうと，その温度領域では良好な処理結果が得られなくなる虞がある。例えば上述したように基板の被処理面にエピタキシャル成長による単結晶膜を形成する場合には，基板の被処理面のうち温度が低い領域では不所望の多結晶膜が成長してしまったり，結晶中に欠陥が生じたりする虞がある。これでは，基板の被処理面全域にわたって良質な単結晶膜を形成することができなくなり，結果として基板の歩留まりが低下してしまう。
【０００７】
本発明はこのような問題に鑑みてなされたもので，その目的とするところは，基板保持部を加熱して基板を加熱し，その基板の被処理面に沿って所定のガスの流れを形成する際に，基板保持部の上流側温度の低下を抑えて基板保持部の温度の均一性を向上させることができ，ひいては基板温度の面内均一性を向上させることができる基板処理装置および基板処理方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために，本発明のある観点によれば，基板の被処理面に沿って処理ガスの流れを形成することによって，前記基板に対して所定の処理を施す基板処理装置であって，筒状に形成されその内部に一端側から他端側に向かうガス流路を形成する処理容器と，前記ガス流路の途中に設けられ，前記基板を保持する基板保持部と，前記基板保持部を加熱して前記基板を加熱する基板保持部加熱部と，前記ガス流路の前記基板保持部よりも上流側に設けられた処理ガス供給ノズルから前記処理ガスを前記ガス流路に供給する処理ガス供給部と，前記ガス流路の前記処理ガス供給ノズルよりも上流側に設けられたキャリアガス供給ノズルから前記処理ガスを移送するキャリアガスを前記ガス流路に供給するキャリアガス供給部と，前記ガス流路の前記処理ガス供給ノズルよりも上流側において，前記ガス流路に供給される前記キャリアガスを加熱するキャリアガス加熱部とを備えたことを特徴とする基板処理装置が提供される。
【０００９】
このような発明によれば，基板保持部を加熱してキャリアガスと処理ガスを供給する際に，キャリアガス供給ノズルから供給されるキャリアガスは，基板保持部よりも上流側で，すなわち基板保持部の上流側に達する前に加熱されるので，基板保持部の上流側温度の低下を極力抑えることができる。これにより，基板保持部の温度の均一性を向上させることができ，ひいては基板温度の面内均一性を向上させることができる。また，キャリアガス加熱部によってキャリアガスの加熱温度を制御することで，基板保持部の上流側と下流側の温度差を制御できるので，これにより基板温度の面内分布を制御できる。
【００１０】
また，キャリアガス供給ノズルと処理ガス供給ノズルとを分けるとともに，処理ガス供給ノズルよりも上流側でキャリアガス加熱部によりキャリアガスを加熱するので，処理ガスを加熱することなく，キャリアガスのみを加熱することができる。これにより，処理ガスが基板保持部に達する前に熱分解してパーティクルが発生することを防止できる。
【００１１】
また，上記処理ガス供給ノズルは，前記ガス流路の幅方向に配列され前記基板保持部に向けて開口した複数の処理ガス噴出口を有するように構成し，前記キャリアガス供給ノズルは，前記ガス流路の幅方向に配列され前記基板保持部に向けて開口した複数のキャリアガス噴出口を有するように構成してもよい。これにより，ガス流路の幅方向に一様なガスの流れ（層流）を形成できるので，基板の被処理面における上流側と下流側のみならず，幅方向の温度もより均一化することができる。これにより，基板温度の面内均一性をより向上させることができる。
【００１２】
また，上記キャリアガス加熱部は，例えば前記キャリアガス供給ノズルと前記処理ガス供給ノズルとの間に設け，前記各キャリアガス噴出口から噴出されたキャリアガスを加熱するように構成する。このように，キャリアガス加熱部をキャリアガス供給ノズルと処理ガス供給ノズルとの間に設けることにより，下流側から供給される処理ガスを加熱することなく，その上流側から供給されるキャリアガスのみを加熱できる。これにより，処理ガスが基板保持部に達する前に熱分解してパーティクルが発生することを防止できる。また，キャリアガス加熱部を処理ガス供給ノズルよりも上流側に配置することにより，処理ガス供給ノズルから供給される処理ガスがキャリアガス加熱部に触れることもない。このため，処理ガスがキャリアガス加熱部の表面と反応してキャリアガス加熱部にパーティクルが付着することを防止できる。
【００１３】
また，前記キャリアガス加熱部は，例えば前記各キャリアガス噴出口の配列方向に沿って延びるように配設された長尺状のヒータエレメントにより前記キャリアガスを加熱するように構成される。この場合，長尺状のヒータエレメントは例えば棒状部材で構成される。これによれば，各キャリアガス噴出口から噴出されたキャリアガスを満遍なく加熱することができるため，基板温度の面内均一性をより向上させることができる。
【００１４】
また，上記ヒータエレメントは，複数の棒状部材で構成し，これらをそれぞれ前記ガス流路に沿って並設してもよく，また，板状部材で構成してもよい。このようにガス流路に沿った方向に広い範囲でヒータエレメントを設けることにより，各キャリアガス噴出口から噴出されたキャリアガスに，より広い範囲から熱を与えることができるので，キャリアガスの加熱効率を向上させることができる。なお，上記ヒータエレメントは，ガスの流れの妨げにならないように，前記処理容器の内壁に形成された溝部に収容されていることが好ましい。
【００１５】
また，上記キャリアガス加熱部は，前記処理容器の内壁に前記ガス流路を囲むように形成された溝部に収容されたコイル状のヒータエレメントにより前記キャリアガスを加熱するようにしてもよい。このように構成すれば，各キャリアガス噴出口から噴出されたキャリアガスに四方から熱を与えることができ，キャリアガスの加熱効率をより向上させることができる。
【００１６】
また，上記キャリアガス加熱部は，前記キャリアガス供給ノズル内において前記各キャリアガス噴出口までの流路に設けられたヒータエレメントにより，前記各キャリアガス噴出口から噴出するキャリアガスを加熱するように構成してもよい。この場合，前記ヒータエレメントは，前記各キャリアガス供給ノズルの流路の途中に設けられた溝部に収容されることが好ましい。
【００１７】
これによれば，キャリアガス加熱部によって処理ガスを加熱することなくキャリアガスのみを加熱して各キャリアガス噴出口から噴出させることができる。また，キャリアガス供給ノズル内でキャリアガスを加熱するので，加熱効率をより一層向上させることができる。
【００１８】
上記基板処理装置は，さらに，前記基板保持部の上流側の温度を検出する上流側温度センサと，前記基板保持部の下流側の温度を検出する下流側温度センサと，前記上流側温度センサと前記下流側温度センサにより検出された各温度に基づいて前記キャリアガス加熱部の出力を制御することにより前記基板保持部の上流側と下流側の温度を制御する制御部とを備えるようにしてもよい。これによれば，基板保持部の上流側と下流側の温度を自動的に制御して，基板温度の面内均一性を向上させることができる。また，例えば基板の処理の種類に応じて基板保持部の上流側と下流側の温度差を調整して，基板温度の面内分布を制御することもできる。
【００１９】
上記課題を解決するために，本発明の別の観点によれば，基板の被処理面に沿って所定のガスの流れを形成することによって，前記基板に対して所定の処理を施す基板処理装置の基板処理方法であって，前記基板処理装置は，筒状に形成されその内部に一端側から他端側に向かうガス流路を形成する処理容器と，前記ガス流路の途中に設けられ，前記基板を保持する基板保持部と，前記基板保持部を加熱して前記基板を加熱する基板保持部加熱部と，前記ガス流路の前記基板保持部よりも上流側に設けられた前記処理ガス供給ノズルから前記処理ガスを前記ガス流路に供給する処理ガス供給部と，前記ガス流路の前記処理ガス供給ノズルよりも上流側に設けられキャリアガス供給ノズルから前記処理ガスを移送するキャリアガスを前記ガス流路に供給するキャリアガス供給部と，前記ガス流路の前記処理ガス供給ノズルよりも上流側において，前記ガス流路に供給される前記キャリアガスを加熱するキャリアガス加熱部とを備え，前記基板保持部加熱部により前記基板保持部を加熱して前記基板を加熱する工程と，前記キャリアガス加熱部により加熱しつつ，前記キャリアガス供給ノズルからキャリアガスを供給する工程と，前記処理ガス供給ノズルから処理ガスを供給する工程とを有することを特徴とする基板処理方法が提供される。
【００２０】
このような本発明によれば，基板保持部を加熱し，キャリアガスを加熱して供給するとともに，その流れに乗せて処理ガスを供給するので，基板保持部の上流側温度の低下を抑えることができ，これにより基板保持部の温度の均一性を向上させることができる。
【００２１】
この場合，上記基板処理装置は，前記基板保持部の上流側の温度を検出する上流側温度センサと，前記基板保持部の下流側の温度を検出する下流側温度センサとを設け，前記上流側温度センサと前記下流側温度センサにより検出された各温度に基づいて前記キャリアガス加熱部の出力を制御することにより前記基板保持部の上流側と下流側の温度を制御する工程を有するようにしてもよい。これにより，常に基板保持部の上流側と下流側の温度を均一にすることができ，また基板保持部の上流側と下流側の温度を所望の面内分布になるように調整することもできる。なお，本明細書中１ｓｃｃｍは（１０−６／６０）ｍ３／ｓｅｃとする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば，加熱されたキャリアガスの流れに乗って処理ガスが基板保持部の上流側から下流側に向けて基板の被処理面に沿って流れるので，基板保持部の上流側の温度低下を抑えることができ，基板保持部の温度の均一性を向上させることができる。これにより，基板温度の面内均一性を向上させることができる。また，キャリアガスの加熱温度を制御することで，基板保持部の上流側と下流側の温度差を制御できるので，これにより基板温度の面内分布を制御できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下に添付図面を参照しながら，本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお，本明細書および図面において，実質的に同一の機能構成を有する構成要素については，同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００２４】
（基板処理装置の構成例）
まず，本発明の実施形態にかか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は本発明の実施形態にかかる基板処理装置１００の概略構成を示す縦断面図であり，図２は基板処理装置１００内の一部の概略構成を示す斜視図である。ここでは，半導体ウエハ（以下，単に「ウエハ」という）に対してエピタキシャル成長による成膜処理を行う基板処理装置１００を例に挙げて説明する。
【００２５】
図１に示すように，基板処理装置１００は，筒状に形成されその内部に一端側から他端側に向かうガス流路を形成する処理容器１０２と，ガス流路の途中に設けられ，ウエハＷを保持する基板保持部１０８と，基板保持部１０８を加熱してウエハＷを加熱する基板保持部加熱部１４０と，ガス流路の基板保持部１０８よりも上流側に設けられた処理ガス供給ノズル２０６から処理ガスをガス流路に供給する処理ガス供給部２００と，ガス流路の処理ガス供給ノズル２０６よりも上流側に設けられたキャリアガス供給ノズル２２６から処理ガスを移送するキャリアガスをガス流路に供給するキャリアガス供給部２２０と，ガス流路の処理ガス供給ノズル２０６よりも上流側において，ガス流路に供給されるキャリアガスを加熱するキャリアガス加熱部２４０とを備える。
【００２６】
以下，基板処理装置１００の各部について具体的に説明する。処理容器１０２は，耐熱性および耐食性の高い材料，例えばアルミニウム，ステンレス鋼，石英ガラスなどで構成される。処理容器１０２は，主として例えば両端が開口された角筒状に形成された容器本体１０３からなる。容器本体１０３の上流側の開口端部はウエハＷの搬出入口が形成される上流側フランジ１０４Ａに閉塞され，容器本体１０３の下流側の開口端部は排気口が形成される下流側フランジ１０４Ｂにより閉塞されている。
【００２７】
下流側フランジ１０４Ｂの排気口には処理容器１０２内を排気する排気部１３０が接続されている。排気部１３０は，例えば真空ポンプなどを含む排気装置１３２を備える。排気装置１３２は下流側フランジ１０４Ｂの排気口と排気管１３４を介して接続されている。排気管１３４にはコンダクタンス可変バルブ１３６が設けられている。また，処理容器１０２内には，処理容器１０２内の圧力を測定する圧力センサ１３８が設けられている。ここれら圧力センサ１３８，コンダクタンス可変バルブ１３６は制御部１５０に接続されている。制御部１５０は，圧力センサ１３８によって検出された圧力値に基づいてコンダクタンス可変バルブ１３６の開度を制御して処理容器１０２内からの排気量を増減させ，処理容器１０２内を所定の真空圧力に減圧できるようになっている。
【００２８】
このような処理容器１０２内において，上記キャリアガス供給ノズル２２６からのキャリアガスと，上記処理ガス供給ノズル２０６からの処理ガスは，基板保持部１０８を構成する後述のホットウォール管１１２内のウエハＷに向けて供給される。こうして，処理容器１０２内の上流側フランジ１０４Ａ側寄りから処理ガス及びキャリアガスが供給され，下流側フランジ１０４Ｂの排気口から外部に排気されることで，処理容器１０２内に一定のガスの流れが形成される。このように，処理容器１０２内には，一端側から他端側に向けてガス流路（ここでは，処理ガス及びキャリアガスの流路）が形成される。すなわち，ここでのガス流路は容器本体１０３の内壁及び基板保持部１０８を構成するホットウォール管１１２の内壁によって形成される。
【００２９】
なお，上流側フランジ１０４ＡのウエハＷの搬出入口には，この搬出入口を開閉するゲートバルブ１０６が設けられている。例えば図示しない搬送アームなどによってゲートバルブ１０６を介して処理容器１０２内にウエハＷを搬出入するようになっている。
【００３０】
上記基板保持部１０８は，大別してウエハＷが載置される載置台１１０と，この載置台１１０の周囲に形成されるホットウォール管（被加熱構造体）１１２からなる。基板保持部１０８（載置台１１０及びホットウォール管１１２）は，後述する基板保持部加熱部１４０により高温に加熱されるようになっている。このように高温に加熱されるホットウォール管１１２の外壁と容器本体１０３の内壁との間には断熱部材１１４を介在させている。これにより，ホットウォール管１１２からの熱が容器本体１０３に逃げないようにしている，
【００３１】
載置台１１０は，例えば略円板状に形成され，ホットウォール管１１２の内側底面に固定されている。ウエハＷは，搬送アームなどの搬送機構（図示せず）によって処理容器１０２内に搬入され，載置台１１０上の基板載置面に載置される。なお，例えば基板載置面にはウエハＷの外周よりもやや大きめの図示しない凹部が形成されており，搬送アームなどでウエハＷを搬入する際には，基板載置面の凹部にウエハＷが入るように載置台１１０に載置される。こうして，ウエハＷの表面に沿ってキャリアガスや処理ガスの流れが生じてもウエハＷがずれないようになっている。
【００３２】
ホットウォール管１１２は，処理容器１０２の内壁よりも若干小さく，例えば両端が開口した角筒状に形成され，処理容器１０２の長手方向に沿って配設されている。これにより，処理ガス及びキャリアガスは，ホットウォール管１１２内の一端から他端に向けて流れ，ウエハＷの被処理面に沿って流れる。ホットウォール管１１２は，誘導加熱によって温度が上昇しやすい材料，例えば高密度のカーボン材料で構成される。
【００３３】
断熱部材１１４は例えば，低密度のカーボン材料で構成される。断熱部材１１４を構成するカーボン材料は，ホットウォール管１１２を構成するカーボン材料に対して，その空隙率が著しく大きいことが好ましい。これによって，誘導加熱によって高温になったホットウォール管１１２の熱が処理容器１０２の容器本体１０３に伝わらないようにして，処理容器１０２の熱破損やアウトガスなどを防止することができる。
【００３４】
処理容器１０２には，基板保持部１０８を高温に加熱する基板保持部加熱部１４０が設けられている。基板保持部加熱部１４０は，例えば図１に示すように処理容器１０２の外側に巻回したコイル１４１を有し，このコイル１４１に高周波電力を印加することにより高周波電磁誘導を利用して基板保持部１０８を誘導加熱するように構成される。コイル１４１は，処理容器１０２の外側に基板保持部１０８が配設されている範囲に巻回される。コイル１４１には高周波電源１４２が接続されている。
【００３５】
なお，載置台１１０やホットウォール管１１２の形状，断熱部材１１４の配置は，ウエハＷの温度の面内均一性を高めるように最適化し，それに合わせてコイル１４１の位置や巻数も調整することが好ましい。
【００３６】
このような基板保持部加熱部１４０によれば，高周波電源１４２からコイル１４１に高周波電力が印加されると，載置台１１０およびホットウォール管１１２が誘導加熱される。したがって，ウエハＷには載置台１１０から熱が伝えられ，さらに体積の大きいホットウォール管１１２からも熱が伝えられるため，ウエハＷをより効率的に加熱することができる。また，ホットウォール管１１２は，ウエハＷを囲むように形成されているため，ウエハＷの全体を輻射熱によって加熱することができる。これによって，ウエハＷをより均一に加熱することができる。ウエハＷは，例えば１６００℃に加熱される。
【００３７】
なお，基板保持部１０８には上流側と下流側の温度をそれぞれ検出する温度センサを設けるようにしてもよい。具体的には例えば図１に示すように，載置台１１０の上流側（例えばホットウォール管１１２の上流側の開口部に近い部位）に温度センサ１１６Ａを内蔵し，載置台１１０の下流側（例えばホットウォール管１１２の下流側の開口部に近い部位）に温度センサ１１６Ｂを配置する。温度センサ１１６Ａ，１１６Ｂは，例えば熱電対で構成される。各温度センサ１１６Ａ，１１６Ｂは，制御部１５０に接続されている。これにより，制御部１５０は，例えば各温度センサ１１６Ａ，１１６Ｂから検出された載置台１１０の上流側と下流側の温度に基づいて後述するキャリアガス加熱部の出力を制御する。なお，温度センサの数は上記に限られるものではなく，３つ以上設けるようにしてもよい。
【００３８】
ここで，上記処理ガス供給部２００とキャリアガス供給部２２０の構成例について図１，図２を参照しながら説明する。先ず，処理ガス供給部２００について説明する。図１に示すように，処理ガス供給部２００は処理ガス供給源２０２を備える。処理ガス供給源２０２には，処理ガス供給ノズル２０６が処理ガス供給管２０８を介して接続されている。処理ガス供給管２０８には，処理ガスの流量を制御するマスフローコントローラ２１０，処理ガス供給管２０８を開閉するバルブ２１２が設けられている。マスフローコントローラ２１０およびバルブ２１２は制御部１５０に接続されている。
【００３９】
処理ガス供給ノズル２０６は，キャリアガス供給ノズル２２６よりも下流側に離間して設けられている。処理ガス供給ノズル２０６は，処理容器１０２内のガス流路の幅方向に配置される。具体的には処理ガス供給ノズル２０６は，例えばホットウォール管１１２の上流側の開口幅に合わせて長尺状に形成され，処理容器１０２の内壁底部に起立して設けられている。
【００４０】
処理ガス供給ノズル２０６の先端はホットウォール管１１２に向けて屈曲しており，複数の処理ガス噴出口２０４が形成されている。具体的にはこれら処理ガス噴出口２０４は，処理容器１０２内のガス流路に垂直に配列され基板保持部１０８に向かって開口している。これら処理ガス噴出口２０４は処理ガス供給ノズル２０６内の流路を介して処理ガス供給管２０８に連通している。
【００４１】
処理ガス供給源２０２からは，処理ガスとして例えばＳｉＨ４ガス，Ｃ３Ｈ８ガスなどの成膜ガスが供給される。処理ガスとしては，成膜ガスの他に，Ｎ２などのドーパントガス，成膜ガスの希釈ガスなどを必要に応じて成膜ガスとともに供給するようにしてもよい。   例えばＳｉＣからなるウエハＷの被処理面にＳｉＣ膜の薄膜をエピタキシャル成長させる成膜処理を行う場合には，例えば成膜ガスとしてＳｉＨ４ガス，Ｃ３Ｈ８ガスを供給する。この場合，処理ガスにトリメチルアルミニウム（ＴＭＡ）ガスやＮ２ガスを添加して，ウエハＷ上に成長するＳｉＣ膜の電気的特性を調整するようにしてもよい。
【００４２】
なお，処理ガス噴出口２０４に連通する処理ガス供給ノズル２０６内の流路は一系統であってもよく，複数系統であってもよい。例えば処理ガス供給ノズル２０６から複数種類の処理ガス例えばＳｉＨ４ガスとＣ３Ｈ８ガスを供給する場合には，各処理ガス噴出口２０４はＳｉＨ４ガスを噴出するものとＣ３Ｈ８ガスを噴出するものとを交互に配置し，これらに連通する処理ガス供給ノズル２０６の流路を別系統に構成してもよい。この場合，処理ガス供給源２０２も，ＳｉＨ４ガスを供給するものとＣ３Ｈ８ガスを供給するものとの２系統に分けて，各処理ガスを供給する処理ガス噴出口２０４に連通する流路にそれぞれ供給するようにしてもよい。これにより，各処理ガス噴出口２０４から噴出されたＳｉＨ４ガスとＣ３Ｈ８ガスをバランスよく混合して載置台１１０に載置されているウエハＷの被処理面に供給することができる。
【００４３】
次に，キャリアガス供給部２２０について説明する。図１に示すように，キャリガスガス供給部２２０はキャリアガス供給源２２２を備える。キャリアガス供給源２２２には，キャリアガス供給ノズル２２６がキャリガス供給管２２８を介して接続されている。キャリアガス供給管２２８には，キャリアガスの流量を制御するマスフローコントローラ２３０，キャリアガス供給管２２８を開閉するバルブ２３２が設けられている。マスフローコントローラ２３０およびバルブ２３２は制御部１５０に接続されている。
【００４４】
キャリアガス供給ノズル２２６は，処理ガス供給ノズル２０６とほぼ同様に構成され，処理ガス供給ノズル２０６よりも上流側に並設される。キャリアガス供給ノズル２２６は，少なくとも処理ガス供給ノズル２０６の幅と同様又はそれ以上の長尺状に形成され，処理容器１０２の内壁底部に起立して設けられている。
【００４５】
キャリアガス供給ノズル２２６の先端はホットウォール管１１２に向けて屈曲しており，複数のキャリアガス噴出口２２４が形成されている。具体的にはこれらキャリアガス噴出口２２４は，処理容器１０２内のガス流路に垂直に配列され基板保持部１０８に向かって開口している。これらキャリアガス噴出口２２４はキャリアガス供給ノズル２２６内の流路を介してキャリアガス供給管２２８に連通している。キャリアガス供給源２２２からは，例えばＨ２ガスなどが供給される。なお，キャリアガスは処理ガスよりも大流量で，例えば処理ガスの流量の１０００倍以上の流量で供給される。
【００４６】
処理容器１０２内における処理ガス供給ノズル２０６，キャリアガス供給ノズル２２６，および基板保持部１０８の位置関係については，処理ガス供給ノズル２０６は，基板保持部１０８から見て処理容器１０２の一端側すなわち上流側フランジ１０４Ａ側に設けられており，キャリアガス供給ノズル２２６は，処理ガス供給ノズル２０６よりも更に上流側フランジ１０４Ａ寄りに設けられている。したがって，処理容器１０２内では，上流側フランジ１０４Ａからガス流路の方向に，キャリアガス供給ノズル２２６，処理ガス供給ノズル２０６，および基板保持部１０８が順に並ぶことになる。これによって，各処理ガス噴出口２０４から噴出された処理ガスは，各キャリアガス噴出口２２４から噴出されたキャリアガスの流れに乗って，ホットウォール管１１２の上流側からその内部に導かれる。また，各処理ガス噴出口２０４と各キャリアガス噴出口２２４は，処理容器１０２内の幅方向にガス流路に垂直に配列するので，ガス流路の幅方向に一様なガスの流れ（層流）を形成できる。
【００４７】
上記キャリアガス加熱部２４０は，例えば図１に示すように，キャリアガス供給ノズル２２６と処理ガス供給ノズル２０６の間に設けられる。これにより，キャリアガス加熱部２４０によって処理ガスを加熱することなくキャリアガスのみを加熱できる。これにより，処理ガスが基板保持部１０８に達する前に熱分解してパーティクルが発生することを防止できる。
【００４８】
キャリアガス加熱部２４０は，長尺状のヒータエレメントにより構成される。ヒータエレメント２４２は，例えばＷ，Ｍｏ，Ｔａなどの高融点金属材料で構成される。ヒータエレメント２４２はヒータ電源２４４に接続され，ヒータ電源２４４から供給される電力の大きさに応じてヒータエレメント２４２の出力（温度）を変えることができるようになっている。具体的には例えばヒータ電源２４４は制御部１５０に接続されており，制御部１５０は，予め設定されたヒータエレメント２４２の設定温度に基づいてヒータエレメント２４２に印加する電力量を制御して，ヒータエレメント２４２の温度を調整できる。
【００４９】
ヒータエレメント２４２は，処理ガス供給ノズル２０６とキャリアガス供給ノズル２２６との間に，複数のキャリアガス噴出口２２４の配列方向に沿って延びるように配設されている。ヒータエレメント２４２は，処理容器１０２の内壁の底部に形成された溝部１６０に収容されている。これにより，処理容器１０２内を流れるガスの流れを乱すことなく，ヒータエレメント２４２を処理容器１０２内に設けることができる。なお，ヒータエレメント２４２の具体的構成例については後述する。
【００５０】
このように構成された基板処理装置１００の各部は，上述した制御部１５０によって制御される。例えば制御部１５０は，上述した高周波電源１４２の出力制御，圧力センサ１３８によって検出された圧力値に基づくマスフローコントローラ２１０，２３０，バルブ２１２，２３２，コンダクタンス可変バルブ１３６の制御を行う。その他，温度センサ１１６Ａ，１１６Ｂによって検出された温度に基づくヒータ電源２４４の出力制御，ゲートバルブ１０６の開閉制御などウエハＷの処理に必要な制御を行うようになっている。
【００５１】
このような基板処理装置１００においては，ウエハＷ上にエピタキシャル成長によりＳｉＣ膜を形成する処理を行う場合には，コイル１４１による誘導加熱によって基板保持部１０８を加熱してウエハＷを加熱し，キャリアガス供給ノズル２２６からキャリアガスとして例えばＨ２ガスを供給するとともに，処理ガス供給ノズル２０６から処理ガスとして例えばＳｉＨ４ガス，Ｃ３Ｈ８ガス，Ｎ２を供給し，処理容器１０２内を排気することによって処理容器１０２内を所定の真空圧に減圧する。すると，基板保持部１０８に向けてウエハＷの被処理面に沿ったキャリアガスと処理ガスの流れが形成される。すると，ウエハＷの被処理面で処理ガスが加熱されて化学反応を起こし，ウエハＷ上に例えばＳｉとＣを主成分とするＳｉＣ膜（単結晶膜）がエピタキシャル成長する。
【００５２】
ところで，この場合，もしキャリアガスを加熱しないで基板保持部１０８に向けて供給すれば，高温に加熱された基板保持部１０８にはそれよりも遙かに低温のキャリアガスが吹き付けられるので，基板保持部１０８の上流側の温度は下流側の温度に比して低下してしまう。このため，基板保持部１０８に保持されたウエハＷの被処理面においても，その上流側の温度が下流側の温度に比して低下してしまい，基板温度の面内均一性が低下してしまう。これでは，例えばウエハＷの低温領域に不所望の多結晶膜が成長してしまったり，結晶中に欠陥が生じたりして，ウエハＷの被処理面全域にわたって良質なＳｉＣ単結晶膜を形成することができなくなる。
【００５３】
そこで，本実施形態では，キャリアガス加熱部２４０によりキャリアガスを加熱して基板保持部１０８に向けて供給することにより，基板保持部１０８の上流側温度の低下を抑制することができる。これにより，基板温度の面内均一性を向上させることができる。
【００５４】
（キャリアガス加熱部の構成例）
ここで，上述したようなキャリアガス加熱部２４０の具体的構成例について図面を参照しながら詳細に説明する。ここでは，キャリアガス加熱部２４０のヒータエレメント２４２を例えば高融点金属からなる棒状部材で構成した場合を例に挙げる。図３は，キャリアガス加熱部の部分縦断面図である。図３に示すように，ヒータエレメント２４２は，処理容器１０２の内壁の底部に形成された溝部１６０内に収容されている。また，ヒータエレメント２４２は，キャリアガス供給ノズル２２６と処理ガス供給ノズル２０６との間に配置され，複数のキャリアガス噴出口２２４の配列方向に沿って延びるように配置される。これにより，ヒータエレメント２４２は，複数のキャリアガス噴出口２２４から噴出されるキャリアガスを直接加熱することができる。
【００５５】
溝部１６０の内側表面は断熱部材１６２で覆われており，さらにこの断熱部材１６２の表面はＳｉＣで構成されたカバー部材１６４で覆われている。断熱部材１６２は，例えば低密度のカーボン材料で構成される。このような溝部１６０の内部にヒータエレメント２４２を収容することによって，ヒータエレメント２４２は，上記のように処理ガス供給ノズル２０６とキャリアガス供給ノズル２２６との間に，複数のキャリアガス噴出口２２４の配列方向に沿って延びるように配設されることになる。
【００５６】
ヒータエレメント２４２は，ヒータ電源２４４から印加される電力に応じて例えば１０００〜２０００℃に発熱するようになっている。このとき，各キャリアガス噴出口２２４からキャリアガス（図３中にて白抜き矢印で示す）が噴出されると，その噴出直後のキャリアガスに対して，高温に発熱しているヒータエレメント２４２から対流などによって熱（図３中にて破線矢印で示す）が伝達して，キャリアガスが加熱される。
【００５７】
キャリアガスの加熱温度については，ヒータ電源２４４からヒータエレメント２４２に印加する電力を制御することによって調整できる。ヒータエレメント２４２に印加する電力は，例えば制御部１５０により予め設定されたヒータエレメント２４２の設定温度に応じて制御される。キャリアガスを効率よく加熱するためにはヒータエレメント２４２の設定温度が高い方が好ましいが，温度が高すぎると，下流側で混合される処理ガスがホットウォール管１１２に到達する前に熱分解してパーティクルが発生する虞もある。従って，基板保持部１０８の温度などに応じて最適な設定温度を決定することが好ましい。例えばヒータエレメント２４２の設定温度を４００℃以上にしたり，１０００℃以上にしてキャリアガスを加熱する。なお，ここではヒータエレメント２４２の設定温度を例えば１０００〜２０００℃に設定する場合を例に挙げている。
【００５８】
また，溝部１６０に断熱部材１６２およびカバー部材１６４を介してヒータエレメント２４２を収容することによって，そのヒータエレメント２４２に電力が印加されて高温になっても，溝部１６０およびその周辺の部材の温度上昇を抑制して，コンタミネーションの発生を防止することができる。
【００５９】
また，溝部１６０にヒータエレメント２４２がすべて埋設するように収容することによって，処理容器１０２内において，キャリアガスの流れがヒータエレメント２４２によって乱されることを防止できる。したがって，安定的なキャリアガスの流れに乗せて処理ガスをホットウォール管１１２内に供給することができる。
【００６０】
また，本実施形態においては，キャリアガス供給ノズル２２６と処理ガス供給ノズル２０６は，ガス流路の方向に順に並んで配置されており，ヒータエレメント２４２はこれらの間に配設されている。このように各部材を配置することによって，各キャリアガス噴出口２２４から噴出されたキャリアガスにヒータエレメント２４２が発した熱を的確に伝えることができる一方で，各処理ガス噴出口２０４から噴出された処理ガスにはその熱が直接伝わらないようにすることができる。したがって，ヒータエレメント２４２が発した熱によって処理ガスが熱分解してパーティクルが発生することを防止でき，良質な処理ガスをホットウォール管１１２内に供給することができる。
【００６１】
（基板処理の具体例）
以上のように構成された本実施形態にかかる基板処理装置１００を用いた基板処理の一例について図面を参照しながら詳細に説明する。ここでは基板処理装置１００において，ＳｉＣからなるウエハＷ上にそれと同じ結晶構造を有するＳｉＣ膜をエピタキシャル成長させる成膜処理を行う場合に即して本実施形態の説明を行う。図４は，本実施形態にかかる成膜処理の具体例を示すフローチャートである。制御部１５０はフローチャートに基づいて基板処理装置１００の各部を制御することによって成膜処理を行う。成膜処理を行うウエハＷは，図示しない搬送アームによって処理容器１０２内の載置台１１０に載置される。ゲートバルブ１０６が閉じた状態で排気部１３０により処理容器１０２内は所定の真空圧に減圧され，以下の成膜処理が行われる。
【００６２】
成膜処理では，まずステップＳ１１０にて，高周波電源１４２を制御してコイル１４１に高周波電力を印加し，載置台１１０およびホットウォール管１１２を誘導加熱する。その際，例えば温度センサ１１６Ａ，１１６Ｂを用いて載置台１１０の温度を測定して，載置台１１０の温度が所定の温度例えば１６００℃になるように，コイル１４１に印加する高周波電力を調整する。
【００６３】
載置台１１０が所定の温度に調整されると，ウエハＷは載置台１１０とほぼ同じ温度になる。このとき，ホットウォール管１１２も誘導加熱されているため，これに囲まれているウエハＷ全体が均一に加熱される。
【００６４】
続いてステップＳ１２０にて，キャリアガス供給部２２０を制御して処理容器１０２内にキャリアガスを供給する。このとき，マスフローコントローラ２３０を制御することによって，キャリアガスの流量を例えば５０〜２００ｓｌｍ（ｓｔａｎｄａｒｄ  ｌｉｔｅｒ／ｍｉｎ）に調整する。
【００６５】
キャリアガス供給ノズル２２６の複数のキャリアガス噴出口２２４から噴出されたキャリアガスは，ホットウォール管１１２の上流側からその内部に導入される。このとき，処理容器１０２内は真空排気されているため，キャリアガスは載置台１１０に載置されたウエハＷの被処理面に流れ，処理容器１０２の外部へ排気される。こうして，ウエハＷの被処理面に沿ってキャリアガスの流れが形成される。
【００６６】
この場合，処理容器１０２内に処理ガスに比して大流量のキャリアガスが基板保持部１０８に向けて供給されると，上記ステップＳ１１０にて所定の温度に加熱されたウエハＷの温度の面内均一性が低下する虞がある。例えば載置台１１０全体の温度を１６００℃にした場合，ホットウォール管１１２内に大流量のキャリアガスを導入すると，基板保持部１０８の下流側ではあまり温度が低下せずに１６００℃を維持するのに対して，上流側では例えば１４００℃にまで大きく温度が低下する可能性がある。
【００６７】
このため，ステップＳ１２０では，キャリアガスを加熱しつつ供給する。具体的には，例えばヒータ電源２４４を制御してヒータエレメント２４２に電力を印加してヒータエレメント２４２を例えば１０００〜２０００℃に発熱させる。これによって，複数のキャリアガス噴出口２２４から噴出されたキャリアガスは，その直後にヒータエレメント２４２からの熱を受けて加熱される。
【００６８】
なお，このとき温度センサ１１６Ａ，１１６Ｂから得た測定結果に基づいて，ウエハＷの被処理面全域の温度が均一であるか否かを判断するようにしてもよい。本実施形態においては，温度センサ１１６Ａと温度センサ１１６Ｂの測定値が等しくなるように，またはその差が最小になるようにヒータエレメント２４２に印加する電力を調節する。
【００６９】
次いで，ステップＳ１３０にて，処理ガス供給部２００を制御して処理容器１０２内に処理ガスを供給する。このときマスフローコントローラ２１０を制御することによって，処理ガスの流量を例えば５０〜５００ｓｃｃｍに調整する。
【００７０】
処理ガス供給ノズル２０６の複数の処理ガス噴出口２０４から噴出された処理ガスは，キャリアガス供給ノズル２２６の複数のキャリアガス噴出口２２４から噴出されたキャリアガスの流れに乗って，ホットウォール管１１２の上流側からその内部に導入される。このとき，処理容器１０２内は真空排気されているため，キャリアガスと処理ガスは載置台１１０に載置されたウエハＷの被処理面に流れ，処理容器１０２の外部へ排気される。こうして，ウエハＷの被処理面に沿ってキャリアガスと処理ガスの流れが形成される。
【００７１】
これにより，ウエハＷの被処理面において，処理ガス例えばＳｉＨ４ガスとＣ３Ｈ８ガスが加熱され熱分解し，例えばＳｉＣ単結晶膜がエピタキシャル成長する。このとき，ウエハＷの被処理面全域の温度が均一になっているため，ウエハＷの被処理面全域にわたり良好なＳｉＣ単結晶膜を形成することができる。
【００７２】
なお，上記ステップＳ１３０においても継続して温度センサ１１６Ａ，１１６Ｂを用いて載置台１１０の温度監視を行うようにしてもよい。このステップＳ１３０にてホットウォール管１１２内に供給される処理ガスの流量や温度などによっては，ウエハＷの温度の面内均一性が低下し得るからである。ステップＳ１３０にて，温度センサ１１６Ａと温度センサ１１６Ｂの測定値の差が大きくなったときには，その差がなくなるように，またはその差が最小になるようにヒータエレメント２４２に印加する電力を再調節する。これによって，ウエハＷの温度の面内均一性を高く維持したまま，ウエハＷに対する所定の処理（ここでは成膜処理）を施すことができる。
【００７３】
このようなウエハに対する処理は，ウエハＷ上のＳｉＣ単結晶膜が所定の膜厚に達したところ，例えば所定時間の経過などで終了する。このようなウエハＷに対する処理が終了すると，ステップＳ１４０にてコイル１４１に対する高周波電力の印加およびヒータエレメント２４２に対する電力の印加を停止する。また，処理容器１０２への処理ガスおよびキャリアガスの供給を停止して，一連の成膜処理を終了する。
【００７４】
以上のように本実施形態によれば，基板保持部１０８を加熱してキャリアガスと処理ガスを供給する際に，キャリアガス供給ノズル２２６から供給されるキャリアガスは，基板保持部１０８よりも上流側で，すなわち基板保持部１０８の上流側に達する前に加熱されるので，基板保持部１０８の上流側温度の低下を極力抑えることができる。これにより，基板保持部１０８の温度の均一性を向上させることができ，ひいては基板温度の面内均一性を向上させることができる。例えばエピタキシャル成長により成膜処理を行う場合には，ウエハＷの被処理面全域に均質な単結晶膜を形成することができる。
【００７５】
また，キャリアガス加熱部２４０によってキャリアガスの加熱温度を制御することで，基板保持部１０８の上流側と下流側の温度差を制御できるので，これによりウエハ温度の面内分布を制御できる。例えば処理容器１０２内のクリーニング処理を行う場合に，基板保持部１０８の上流側と下流側とで温度を変えることにより，所望の部位を集中してクリーニングすることができる。
【００７６】
また，キャリアガス供給ノズル２２６と処理ガス供給ノズル２０６とを分けるとともに，処理ガス供給ノズル２０６よりも上流側でキャリアガス加熱部２４０によりキャリアガスを加熱するので，処理ガスを加熱することなく，キャリアガスのみを加熱することができる。これにより，処理ガスが基板保持部１０８に達する前に熱分解してパーティクルが発生することを防止できる。
【００７７】
また，本実施形態においては，処理ガスの流量に対して１００倍以上の大流量で供給されるキャリアガスのみを加熱するので，ガス全体の加熱効率は高く，またたとえキャリアガスより温度が低い処理ガスが供給されてもガス全体の温度の低下を抑制することができる。
【００７８】
なお，ステップＳ１１０〜Ｓ１３０の開始のタイミングは，図４のフローチャートに限定されない。例えば，各ステップＳ１１０〜Ｓ１３０の開始のタイミングを入れ替えてもよく，同時に開始するようにしてもよい。
【００７９】
（キャリアガス加熱部の他の構成例）
次に，キャリアガス加熱部２４０の他の構成例について図面を参照しながら詳細に説明する。ここでは，キャリアガス加熱部２４０をコイル状のヒータエレメントにより構成した場合を例に挙げる。図５は，キャリアガス加熱部２５０の他の構成例を示す斜視図である。
【００８０】
図５に示すヒータエレメント２５２は，処理ガス供給ノズル２０６とキャリアガス供給ノズル２２６との間で，上記ガス流路をその外側から囲むように配設されている。このようなキャリアガス加熱部２５０を備えることによって，キャリアガスに対して四方から熱を伝えることができ，キャリアガスをより効率よく加熱することができる。ヒータエレメント２５２はヒータ電源２４４からの電力によって加熱される。
【００８１】
また，ヒータエレメント２５２は，処理容器１０２の内壁の底部，側部，天井部に連続して形成された溝部１７０に収容されている。このようにすれば，処理容器１０２内において，キャリアガスの流れがヒータエレメント２５２によって乱されなくなる。したがって，安定的なキャリアガスの流れに乗せて処理ガスを基板保持部１０８に向けて供給できる。
【００８２】
なお，図２に示すキャリアガス加熱部２４０は，１本の棒状のヒータエレメント２４２で構成した場合について説明したが，これに限定されるものではなく，複数本の棒状のヒータエレメント２４２で構成してもよい。例えば図６に示すように複数本（例えば３本）の棒状のヒータエレメント２４２Ａ〜２４２Ｃを処理容器１０２の内壁にガス流路に沿って並設してもよい。この場合，溝部１８０は，例えば各ヒータエレメント２４２Ａ〜２４２Ｃを収容可能な大きさにする。この溝部１８０は，上記溝部１６０と同様に，内側表面が断熱部材１８２で覆われており，さらにこの断熱部材１８２の表面はＳｉＣで構成されたカバー部材１８４で覆われている。断熱部材１８２は，例えば低密度のカーボン材料で構成される。
【００８３】
このように，３本のヒータエレメント２４２Ａ〜２４２Ｃを収容することによって，３本のヒータエレメント２４２Ａ〜２４２Ｃは，処理ガス供給ノズル２０６とキャリアガス供給ノズル２２６との間に，かつ，複数のキャリアガス噴出口２２４の配列方向に沿って延びるように配設される。
【００８４】
このようにヒータエレメントの本数を増やすことによって，各キャリアガス噴出口から噴出されたキャリアガスに，より広い範囲から熱を与えることができるので，キャリアガスの加熱効率を向上させることができる。なお，３本のヒータエレメント２４２Ａ〜２４２Ｃに代えて，１本のヒータエレメントをつづら折り状にして溝部１８０に収容するようにしてもよい。
【００８５】
また，図６に示す３本のヒータエレメント２４２Ａ〜２４２Ｃに代えて，図７に示すような板状のヒータエレメント２４６を溝部１８０に収容するようにしてもよい。このヒータエレメント２４６を用いても，より広い範囲からキャリアガスに熱を伝達して，短時間のうちにキャリアガスを加熱することができるようになる。
【００８６】
なお，上記実施形態では，キャリアガス加熱部２４０を各キャリアガス噴出口２２４から噴出されたキャリアガスを加熱する場合について説明したが，これに限られるものではなく，キャリアガス噴出口２２４から噴出される前に加熱するようにしてもよい。例えば図８に示すように，キャリアガス供給ノズル２２６内において前記各キャリアガス噴出口２２４までの流路２２６ａに棒状のヒータエレメント２４２を設け，各キャリアガス噴出口２２４から噴出するキャリアガスを加熱するように構成してもよい。
【００８７】
図８に示すヒータエレメント２４２は，キャリアガス供給ノズル２２６において，複数のキャリアガス噴出口２２４までの流路２２６ａの内壁に形成された溝部２６０に収容されている。この溝部２６０は，例えば複数の流路２２６ａに連通するように形成されている。
【００８８】
また，溝部２６０は，上記溝部１６０と同様に，内側表面が断熱部材２６２で覆われており，さらにこの断熱部材２６２の表面はＳｉＣで構成されたカバー部材２６４で覆われている。断熱部材２６２は，例えば低密度のカーボン材料で構成される。
【００８９】
このような溝部２６０に棒状のヒータエレメント２４２を収容することによって，各流路２２６ａ内を流れるキャリアガスをヒータエレメント２４２の表面に接触させることができる。ヒータエレメント２４２は，ヒータ電源２４４から電力により例えば１０００〜２０００℃に発熱する。これによって，各キャリアガス噴出口２２４から高温のキャリアガスを噴出させることができる。
【００９０】
このようにヒータエレメント２４２をキャリアガス供給ノズル２２６内に設けることによって，ヒータエレメント２４２からキャリアガスに熱を伝達させ易くなるため，キャリアガスの加熱効率をより向上させることができる。また，処理容器１０２内のガス流路のガスの流れを乱すこともない。
【００９１】
また，ヒータエレメント２４２をキャリアガス供給ノズル２２６内に設けることによって，ヒータエレメント２４２からの熱がキャリアガス以外のガスや処理容器１０２内に配置されている各種部材に伝わることを防止できる。このため，処理ガスの熱分解に起因するパーティクルの発生を防止できるとともに，処理容器１０２内の各種部材の熱破損やアウトガスなどを防止することができる。
【００９２】
なお，上記実施形態において，ウエハＷに対して所定の処理を施すと載置台およびその周辺に不所望の物質が堆積する場合がある。本発明は，このようなデポジット（堆積物）をドライエッチングによって除去するクリーニング処理にも適用することができる。具体的には，クリーニング処理を行う際には，例えばデポジットが多い部位の温度をその他の部位の温度よりも意図的に高めることが好ましい。このような場合でも本発明によれば，クリーニングに用いるガスがホットウォール管１１２内に導入される前にそのガスを加熱することができるため，クリーニングを行おうとしている部位を選択的に高温にしてその部位におけるエッチングレートが高くなるようにできる。この結果，クリーニングに用いるガスの流量および消費電力を抑えることができるとともに，クリーニングにかかる時間を短縮することができる。
【００９３】
以上，添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが，本発明は係る例に限定されない。当業者であれば，特許請求の範囲に記載された範疇内において，各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり，それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００９４】
例えば本発明は，ウエハに単結晶膜を成長させるエピタキシャル成長装置だけでなく，ウエハなどの基板に所定の膜を成膜する成膜装置，基板に対してドライエッチング処理を行うエッチング処理装置など，各種基板処理装置に適用可能である。
【００９５】
また，上記実施形態においては，処理容器１０２とホットウォール管１１２はともに角筒状であるが，円筒状であってもよい。さらに，基板保持部１０８においてホットウォール管１１２と断熱部材１１４が省略され，基板保持部１０８が載置台１１０だけで構成されたタイプの基板処理装置についても本発明の適用は可能である。
【産業上の利用可能性】
【００９６】
本発明は，基板に所定の処理を施す基板処理装置および基板処理方法に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９７】
【図１】本発明の実施形態にかかる基板処理装置の概略構成を示す縦断面図である。
【図２】同実施形態にかかる基板処理装置の内部の概略構成を示す斜視図である。
【図３】図１に示す処理容器の一部を示す縦断面図である。
【図４】同実施形態にかかる基板処理装置を用いて行われる成膜処理の具体例を示すフローチャートである。
【図５】同実施形態におけるキャリアガス加熱部の他の構成例を示す斜視図である。
【図６】同実施形態におけるキャリアガス加熱部の他の構成例を示す図であって，３本の棒状のヒータエレメントを備えた場合の処理容器の一部を示す縦断面図である。
【図７】同実施形態におけるキャリアガス加熱部の他の構成例を示す図であって，長尺板状のヒータエレメントを備えた場合の処理容器の一部を示す縦断面図である。
【図８】同実施形態におけるキャリアガス加熱部の他の構成例を示す図であって，キャリアガス供給ノズル内にヒータエレメントを備えた場合の構成例を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００９８】
１００      基板処理装置
１０２      処理容器
１０４Ａ    上流側フランジ
１０４Ｂ    下流側フランジ
１０６      ゲートバルブ
１０８      基板保持部
１１０      載置台
１１２      ホットウォール管
１１４      断熱部材
１１６Ａ，１１６Ｂ      温度センサ
１３０      排気部
１３２      排気装置
１３４      排気管
１３６      コンダクタンス可変バルブ
１３８      圧力センサ
１４０      基板保持加熱部
１４１      コイル
１４２      高周波電源
１５０      制御部
１６０      溝部
１６２      断熱部材
１６４      カバー部材
１７０      溝部
１８０      溝部
１８２      断熱部材
１８４      カバー部材
２００      処理ガス供給部
２０２      処理ガス供給源
２０４      処理ガス噴出口
２０６      処理ガス供給ノズル
２０８      処理ガス供給管
２１０      マスフローコントローラ（ＭＦＣ）
２１２      バルブ
２２０      キャリアガス供給部
２２２      キャリアガス供給源
２２４      キャリアガス噴出口
２２６      キャリアガス供給ノズル
２２６ａ    流路
２２８      キャリアガス供給管
２３０      マスフローコントローラ（ＭＦＣ）
２３２      バルブ
２４０      キャリアガス加熱部
２４２      ヒータエレメント
２４４      ヒータ電源
２４６      ヒータエレメント
２５０      キャリアガス加熱部
２５２      ヒータエレメント
２６０      溝部
２６２      断熱部材
２６４      カバー部材
Ｗ        ウエハ
【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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