(57)【要約】【課題】外側反応管の洗浄作業を無くすことが可能な半導体製造装置を提供する。【解決手段】この縦型ＣＶＤ装置１（半導体製造装置）は、半導体基板５０が内部に配置される内側反応管３と、内側反応管３の外側を覆うように配置され、真空フランジ６が底部５ａに取り付けられた外側反応管５と、内側反応管３と外側反応管５との間に配置され、内側反応管３の側方および上方を覆う内側反応管４とを備えている。【選択図】図１
2009059872.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板が内部に配置される第１内側反応管と、
前記第１内側反応管の外側を覆うように配置され、真空フランジが下部に取り付けられた外側反応管と、
前記第１内側反応管と前記外側反応管との間に配置され、前記第１内側反応管の側方および上方を覆う第２内側反応管とを備えることを特徴とする半導体製造装置。
【請求項２】
前記第１内側反応管の内部にプロセスガスを供給するとともに、前記外側反応管と前記第２内側反応管との間に不活性ガスを供給することを特徴とする請求項１に記載の半導体製造装置。
【請求項３】
前記第２内側反応管には、前記外側反応管と前記第２内側反応管との間の不活性ガスを、前記第２内側反応管の内部に流すための穴が設けられていることを特徴とする請求項２に記載の半導体製造装置。
【請求項４】
前記外側反応管と前記第２内側反応管との間の不活性ガスのガス圧は、前記第２内側反応管の内部のガス圧以上の大きさであることを特徴とする請求項３に記載の半導体製造装置。
【請求項５】
前記外側反応管と前記第２内側反応管との間の不活性ガスのガス圧を制御するための不活性ガス流量制御部をさらに備えることを特徴とする請求項４に記載の半導体製造装置。
【請求項６】
前記外側反応管と前記第２内側反応管との間に供給された不活性ガスと、前記第１内側反応管の内部に供給されたプロセスガスとは、前記第１内側反応管と前記第２内側反応管との間を通過して排出されることを特徴とする請求項３〜５のいずれか１項に記載の半導体製造装置。
【請求項７】
前記第１内側反応管は、上端が開口しており、
前記第２内側反応管の穴は、前記第１内側反応管の上端よりも下側の領域に設けられていることを特徴とする請求項３〜６のいずれか１項に記載の半導体製造装置。
【請求項８】
前記第１内側反応管の内部に供給されたプロセスガスは、前記第１内側反応管と前記第２内側反応管との間を、上側から下側に向かって通過して排出され、
前記第２内側反応管の穴は、前記第１内側反応管の上端から１００ｍｍ下側までの領域に設けられていることを特徴とする請求項７に記載の半導体製造装置。
【請求項９】
前記第１内側反応管および前記第２内側反応管は、前記外側反応管と前記真空フランジとを別々に分解することなく取り外し可能に構成されていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の半導体製造装置。
【請求項１０】
前記外側反応管と前記第２内側反応管との間と、前記第２内側反応管の内部とを同時に真空引きすることが可能に構成されていることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の半導体製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、半導体製造装置に関し、特に、内側反応管および外側反応管を備えた半導体製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、内側反応管および外側反応管を備えた半導体製造装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図７は、上記特許文献１の半導体製造装置の構造を示した断面図である。上記特許文献１の半導体製造装置１０１は、図７に示すように、複数の半導体基板１１０を保持する基板ボート１０２と、基板ボート１０２が内部に配置される内管（内側反応管）１０３と、内管１０３の外側を覆うように配置された外管（外側反応管）１０４と、内管１０３および外管１０４の間に配置され、内管１０３の下部の側面を覆う保護カバー１０５と、外管１０４の底部に取り付けられたマニホールド（真空フランジ）１０６と、外管１０４の側方に配置された環状のヒータ１０７とを備えている。
【０００４】
図７に示した従来の半導体製造装置１０１では、半導体基板１１０に成膜する場合、外管１０４の内部を真空引きする。そして、マニホールド１０６から内管１０３の内部にプロセスガスを供給することにより、半導体基板１１０に所定の膜を成膜するとともに、半導体基板１１０への成膜に用いられなかったプロセスガス（未反応ガス）を、内管１０３および外管１０４の間を通過させて外部に排出する。
【０００５】
このような半導体製造装置１０１では、半導体基板１１０への成膜に用いられなかったプロセスガス（未反応ガス）により、基板ボート１０２、内管１０３および外管１０４などに反応生成物が付着する。この反応生成物は成膜時に悪影響を及ぼすので、基板ボート１０２、内管１０３および外管１０４などを定期的に薬液などにより洗浄する必要がある。
【０００６】
上記特許文献１の半導体製造装置１０１では、内管１０３および外管１０４の間に、内管１０３の下部の側面を覆う保温カバー１０５を設けることによって、半導体基板１１０への成膜に用いられなかったプロセスガス（未反応ガス）が内管１０３および外管１０４の間を通過して外部に排出される際に、プロセスガス（未反応ガス）の温度が低下するのを抑制することが可能である。これにより、プロセスガス（未反応ガス）により内管１０３および外管１０４の下部に反応生成物が付着するのを、ある程度抑制することが可能である。
【特許文献１】特開平５−３６６０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記特許文献１の半導体製造装置１０１では、半導体基板１１０への成膜に用いられなかったプロセスガス（未反応ガス）は、外部に排出される際に内管１０３および外管１０４の間を通過するので、プロセスガス（未反応ガス）が内管１０３の外面および外管１０４の内面に接触してしまう。このため、外管１０４に反応生成物が付着するのを十分に抑制することが困難であるので、外管１０４を、定期的に薬液などにより洗浄する必要があるという問題点がある。
【０００８】
外管１０４を洗浄する場合、外管１０４とマニホールド１０６とを別々に分解する必要があるので、洗浄作業が煩雑になるという不都合がある。
【０００９】
また、薬液などにより洗浄を繰り返した場合、ケミカルアタックにより基板ボート１０２、内管１０３および外管１０４などの厚みが小さくなる。特に、外管１０４においては、内部を真空引きすると、外管１０４の内部と外部との圧力差（気圧差）が大きくなるので、外管１０４が強度不足で破損するという不都合がある。そして、外管１０４の破損に伴ってヒータ１０７や内管１０３などが破損する場合があるという不都合もある。このため、外管１０４を洗浄する場合、外管１０４の厚みを管理する必要があるという不都合がある。
【００１０】
また、薬液などにより洗浄を繰り返した場合、ケミカルアタックにより、外管１０４のマニホールド１０６とのシール面が荒れるので、外管１０４とマニホールド１０６とのシール性が低下して真空引きしにくくなるという不都合がある。
【００１１】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の目的は、外側反応管の洗浄作業を無くすことが可能な半導体製造装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために、この発明の一の局面による半導体製造装置は、半導体基板が内部に配置される第１内側反応管と、第１内側反応管の外側を覆うように配置され、真空フランジが下部に取り付けられた外側反応管と、第１内側反応管と外側反応管との間に配置され、第１内側反応管の側方および上方を覆う第２内側反応管とを備える。
【００１３】
この一の局面による半導体製造装置では、上記のように、第１内側反応管と外側反応管との間に、第１内側反応管の側方および上方を覆う第２内側反応管を設けることによって、第１内側反応管の内部に供給されたプロセスガスのうち半導体基板への成膜に用いられなかったプロセスガス（未反応ガス）が外側反応管に接触するのを抑制することができる。これにより、外側反応管に反応生成物が付着するのを抑制することができるので、外側反応管の洗浄作業を無くすことができる。
【００１４】
このため、外側反応管と真空フランジとを別々に分解する必要がないので、洗浄作業が煩雑になるのを抑制することができる。
【００１５】
また、洗浄により外側反応管の厚みが小さくなることがないので、外側反応管の内部を真空引きすることにより、外側反応管の内部と外部との圧力差（気圧差）が大きくなった場合にも、外側反応管が強度不足で破損したり、外側反応管の破損に伴って第１内側反応管および第２内側反応管などが破損することがない。これにより、外側反応管の厚みの管理を無くすことができるとともに、外側反応管を半永久的に使用することができる。
【００１６】
また、洗浄により外側反応管の真空フランジとのシール面が荒れることがないので、外側反応管と真空フランジとのシール性が低下して真空引きしにくくなるのを抑制することができる。
【００１７】
上記一の局面による半導体製造装置において、好ましくは、第１内側反応管の内部にプロセスガスを供給するとともに、外側反応管と第２内側反応管との間に不活性ガスを供給する。このように構成すれば、第１内側反応管の内部に供給されたプロセスガスが第１内側反応管と第２内側反応管との間に流れる場合にも、第２内側反応管の内部と外部との圧力差（気圧差）が大きくなるのを抑制することができる。これにより、洗浄により第２内側反応管の厚みが小さくなった場合にも、第２内側反応管が強度不足で破損するのを、容易に抑制することができる。
【００１８】
上記第１内側反応管の内部にプロセスガスを供給するとともに、外側反応管と第２内側反応管との間に不活性ガスを供給する半導体製造装置において、好ましくは、第２内側反応管には、外側反応管と第２内側反応管との間の不活性ガスを、第２内側反応管の内部に流すための穴が設けられている。このように構成すれば、第２内側反応管の内部と外部との圧力差（気圧差）が大きくなるのを、より抑制することができる。
【００１９】
上記第２内側反応管に穴が設けられている半導体製造装置において、好ましくは、外側反応管と第２内側反応管との間の不活性ガスのガス圧は、第２内側反応管の内部のガス圧以上の大きさである。このように構成すれば、半導体基板への成膜に用いられなかったプロセスガス（未反応ガス）が、第２内側反応管の穴を介して外側反応管と第２内側反応管との間に流れるのを抑制することができる。これにより、半導体基板への成膜に用いられなかったプロセスガス（未反応ガス）が外側反応管に接触するのを、容易に抑制することができるので、外側反応管に反応生成物が付着するのを、容易に抑制することができる。
【００２０】
この場合、好ましくは、外側反応管と第２内側反応管との間の不活性ガスのガス圧を制御するための不活性ガス流量制御部をさらに備える。このように構成すれば、外側反応管と第２内側反応管との間の不活性ガスのガス圧を、第２内側反応管の内部のガス圧以上の大きさに、容易に制御することができる。
【００２１】
上記第２内側反応管に穴が設けられている半導体製造装置において、好ましくは、外側反応管と第２内側反応管との間に供給された不活性ガスと、第１内側反応管の内部に供給されたプロセスガスとは、第１内側反応管と第２内側反応管との間を通過して排出される。このように構成すれば、不活性ガスにより、第１内側反応管と第２内側反応管との間を通過するプロセスガス（未反応ガス）の濃度を低くすることができるので、第１内側反応管および第２内側反応管に反応生成物が付着するのを抑制することができる。
【００２２】
上記第２内側反応管に穴が設けられている半導体製造装置において、好ましくは、第１内側反応管は、上端が開口しており、第２内側反応管の穴は、第１内側反応管の上端よりも下側の領域に設けられている。このように構成すれば、外側反応管と第２内側反応管との間から第２内側反応管の穴を介して第２内側反応管の内部に流れ込んだ不活性ガスが第１内側反応管の内部に流れるのを抑制することができる。これにより、第１内側反応管の内部のプロセスガスが乱れるのを抑制することができるので、半導体基板に不均一に成膜されるのを抑制することができる。
【００２３】
この場合、好ましくは、第１内側反応管の内部に供給されたプロセスガスは、第１内側反応管と第２内側反応管との間を、上側から下側に向かって通過して排出され、第２内側反応管の穴は、第１内側反応管の上端から１００ｍｍ下側までの領域に設けられている。このように構成すれば、プロセスガス（未反応ガス）を、不活性ガスにより濃度を低くした状態で、第１内側反応管と第２内側反応管との間を、上側から下側に向かって通過させることができる。これにより、第２内側反応管の穴が下側に設けられている場合に比べて、第１内側反応管および第２内側反応管に反応生成物が付着するのを、より抑制することができる。
【００２４】
上記一の局面による半導体製造装置において、好ましくは、第１内側反応管および第２内側反応管は、外側反応管と真空フランジとを別々に分解することなく取り外し可能に構成されている。このように構成すれば、第１内側反応管および第２内側反応管などを洗浄する際に、外側反応管と真空フランジとを別々に分解することなく第１内側反応管および第２内側反応管などを洗浄することができるので、洗浄作業が煩雑になるのを容易に抑制することができる。
【００２５】
上記一の局面による半導体製造装置において、好ましくは、外側反応管と第２内側反応管との間と、第２内側反応管の内部とを同時に真空引きすることが可能に構成されている。このように構成すれば、第２内側反応管の外部と内部との圧力差（気圧差）が大きくなるのを、容易に抑制することができる。これにより、洗浄により第２内側反応管の厚みが小さくなった場合にも、第２内側反応管が強度不足で破損するのを、容易に抑制することができる。
【発明の効果】
【００２６】
以上のように、本発明によれば、外側反応管の洗浄作業を無くすことが可能な半導体製造装置を容易に得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
図１は、本発明の一実施形態による縦型ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）装置の構造を示した断面図である。図２は、図１に示した縦型ＣＶＤ装置の内側反応管の構造を示した拡大断面図である。図３は、図１に示した縦型ＣＶＤ装置の真空フランジ周辺の構造を示した拡大断面図である。図４〜図６は、図１に示した縦型ＣＶＤ装置の真空フランジおよび台座部材の構造を示した底面図である。まず、図１〜図６を参照して、本発明の一実施形態による縦型ＣＶＤ装置１の構造について説明する。なお、縦型ＣＶＤ装置１は、本発明の「半導体製造装置」の一例である。
【００２８】
本発明の一実施形態による縦型ＣＶＤ装置１は、図１に示すように、複数の半導体基板５０を支持する基板ボート２と、石英からなる内側反応管３および４と、石英からなる外側反応管５と、真空フランジ６と、ボート載置台７と、環状のヒータ８とを備えている。なお、内側反応管３は、本発明の「第１内側反応管」の一例であり、内側反応管４は、本発明の「第２内側反応管」の一例でる。
【００２９】
基板ボート２は、複数の半導体基板５０を水平に保持するように構成されている。また、基板ボート２は、ボート載置台７の載置部７ａ上に配置されている。
【００３０】
内側反応管３は、上部および下部が開口した円筒形状を有しており、内部に基板ボート２が配置されるように構成されている。
【００３１】
内側反応管４は、上部が閉塞しているとともに、下部が開口した円筒形状を有している。
【００３２】
ここで、本実施形態では、内側反応管４は、内側反応管３と外側反応管５との間に、内側反応管３の側方および上方を覆うように配置されている。また、図２に示すように、内側反応管４の内側反応管３の上端から約１００ｍｍ下側までの領域Ａには、約１ｍｍ〜約３ｍｍの直径を有する複数の通気孔４ａが形成されている。なお、通気孔４ａは、本発明の「穴」の一例である。
【００３３】
また、本実施形態では、後述するように、内側反応管３および４は、外側反応管５と真空フランジ６とを別々に分解することなく着脱可能に構成されている。
【００３４】
外側反応管５は、図１に示すように、上部が閉塞しているとともに、下部が開口した円筒形状を有している。また、外側反応管５は、内側反応管４の側方および上方を覆うように配置されている。
【００３５】
真空フランジ６は、外側反応管５の底部５ａ（図３参照）に取り付けられている。具体的には、図３に示すように、押さえ部材９が、外側反応管５の底部５ａを挟み込んだ状態で、複数のねじ３０により真空フランジ６の上面６ａに固定されることによって、真空フランジ６が外側反応管５に取り付けられている。また、真空フランジ６の上面６ａには、環状の凹部６ｂが形成されており、この凹部６ｂには、Ｏリング４０が取り付けられている。これにより、真空フランジ６の上面６ａと外側反応管５の底部５ａの下面（シール面）との間をシールすることが可能である。
【００３６】
また、本実施形態では、真空フランジ６は、上部および下部が開口した円筒形状を有しており、内部には、内側に突出した台座受け部６ｃおよび６ｄが形成されている。この台座受け部６ｃは、内側反応管３を保持する台座部材１０を支持するように構成されている。また、台座受け部６ｄは、内側反応管４を保持する台座部材１１を支持するように構成されている。
【００３７】
また、本実施形態では、台座受け部６ｃには、図５に示すように、３つの凹部６ｅが形成されている。また、台座受け部６ｄは、図３に示すように、台座受け部６ｃと同じ形状に形成されており、台座受け部６ｄにも、３つの凹部６ｅと同じ位置に、３つの凹部６ｆが形成されている。また、台座受け部６ｃおよび６ｄは、同一の内径Ｄ１（図５参照）を有する。
【００３８】
また、台座部材１０には、図６に示すように、台座受け部６ｃの３つの凹部６ｅ（図５参照）、および、台座受け部６ｄの３つの凹部６ｆ（図３参照）に対応するように、３つの凸部１０ａが形成されている。また、台座部材１１には、図３に示すように、台座部材１０と同様、台座受け部６ｃの３つの凹部６ｅ、および、台座受け部６ｄの３つの凹部６ｆに対応するように、３つの凸部１１ａが形成されている。
【００３９】
また、本実施形態では、台座部材１０の内径Ｄ２（図６参照）は、内側反応管３の内径と同じ大きさであり、台座部材１１の内径は、内側反応管４の内径と同じ大きさである。また、台座部材１０の中心から凸部１０ａの外周までの距離Ｒ１（図６参照）は、台座部材１１の中心から凸部１１ａの外周までの距離と同じ大きさである。
【００４０】
また、図３および図４に示すように、台座部材１０の３つの凸部１０ａが、台座受け部６ｃの上面に配置されることにより、台座部材１０および内側反応管３（図３参照）が真空フランジ６に支持されている。また、図３に示すように、台座部材１０および内側反応管３と同様、台座部材１１の３つの凸部１１ａが、台座受け部６ｄの上面に配置されることにより、台座部材１１および内側反応管４が真空フランジ６に支持されている。
【００４１】
また、本実施形態では、真空フランジ６の台座受け部６ｄよりも上側の部分には、不活性ガスバルブ１２および不活性ガス流量制御部１３が取り付けられた不活性ガス通路部１４と、排気バルブ１５が取り付けられた排気通路部１６とが設けられている。
【００４２】
また、真空フランジ６の台座受け部６ｃおよび６ｄの間の部分には、図示しない排気装置に接続された排気通路部６ｇが形成されている。
【００４３】
また、本実施形態では、この排気通路部６ｇには、排気通路部１６が接続されている。これにより、排気バルブ１５が開いた状態では、内側反応管３と内側反応管４との間と、内側反応管４と外側反応管５との間との両方を、同時に真空引きすることが可能である。その一方、排気バルブ１５が閉じた状態では、内側反応管３と内側反応管４との間のみを真空引きすることが可能である。
【００４４】
また、真空フランジ６の台座受け部６ｃよりも下側の部分には、プロセスガスバルブ１７およびプロセスガス流量制御部１８が取り付けられたプロセスガス通路部１９が設けられている。
【００４５】
また、ボート載置台７の底部７ｂの上面には、環状の凹部７ｃが形成されており、この凹部７ｃには、Ｏリング４１が取り付けられている。そして、ボート載置台７の底部７ｂの上面が真空フランジ６の下面に当接されている。これにより、ボート載置台７の底部７ｂの上面と真空フランジ６の下面との間をシールすることが可能である。
【００４６】
ヒータ８は、図１に示すように、外側反応管５の側方に配置されており、外側反応管５を均一に加熱する機能を有する。
【００４７】
次に、図１〜図６を参照して、本発明の一実施形態による縦型ＣＶＤ装置１を用いた成膜プロセスについて説明する。
【００４８】
まず、図３に示すように、押さえ部材９および複数のねじ３０を用いて、真空フランジ６を外側反応管５の底部５ａに取り付ける。そして、図１に示すように、外側反応管５がヒータ８の内部に位置するように、真空フランジ６をセットする。その後、図３に示すように、台座部材１１上に配置した内側反応管４を、真空フランジ６の下側から外側反応管５の内部に挿入する。このとき、台座部材１１の３つの凸部１１ａを真空フランジ６の台座受け部６ｃの３つの凸部６ｅ、および、台座受け部６ｄの３つの凸部６ｆの位置に合わせた状態で、台座部材１１および内側反応管４を上側に移動させる。そして、台座部材１１を回転することにより、台座部材１１の３つの凸部１１ａを台座受け部６ｄの上面に配置する。
【００４９】
その後、台座部材１０上に配置した内側反応管３を、真空フランジ６の下側から内側反応管４および外側反応管５の内部に挿入する。このとき、台座部材１０の３つの凸部１０ａ（図３および図６参照）を真空フランジ６の台座受け部６ｃの３つの凸部６ｅ（図３および図５参照）の位置に合わせた状態で、台座部材１０および内側反応管３を上側に移動させる。そして、図４に示すように、台座部材１０を回転することにより、台座部材１０の３つの凸部１０ａを台座受け部６ｃの上面に配置する。
【００５０】
その後、図１に示すように、ボート載置台７の載置部７ａ上に配置された基板ボート２に複数の半導体基板５０を移載する。そして、半導体基板５０および基板ボート２を、真空フランジ６の下側から内側反応管３の内部に挿入する。このとき、図３に示すように、ボート載置台７の底部７ｂの上面を、真空フランジ６の下面に当接させる。これにより、ボート載置台７の底部７ｂの上面と真空フランジ６の下面との間がシールされる。
【００５１】
このとき、ヒータ８（図１参照）により、外側反応管５が所定の温度で均一に加熱されている。
【００５２】
そして、本実施形態では、排気バルブ１５を開いた状態で、排気装置（図示せず）を駆動することにより、内側反応管３と内側反応管４との間と、内側反応管４と外側反応管５との間との両方を、同時に真空引きする。
【００５３】
その後、排気バルブ１５を閉じ、排気装置（図示せず）を駆動し続けることにより、内側反応管３と内側反応管４との間のみを真空引きする。そして、不活性ガスバルブ１２を開くことにより、不活性ガス通路部１４から内側反応管４と外側反応管５との間にＮ2ガスからなる不活性ガスを供給するのと同時に、プロセスガスバルブ１７を開くことにより、プロセスガス通路部１９から内側反応管３内にプロセスガスを供給する。これにより、複数の半導体基板５０（図１参照）への所定の膜の成膜が開始される。
【００５４】
このとき、本実施形態では、内側反応管４と外側反応管５との間のガス圧が内側反応管３と内側反応管４との間のガス圧よりも少しだけ大きくなり、かつ、内側反応管３内のガス圧が所定の大きさになるように、不活性ガス流量制御部１３およびプロセスガス流量制御部１８を制御する。
【００５５】
この状態において、本実施形態では、図２に示すように、内側反応管３の内部に供給されたプロセスガスのうち半導体基板５０への成膜に用いられなかったプロセスガス（未反応ガス）は、内側反応管３の上端から内側反応管３の外周面と内側反応管４の内周面との間に流れるとともに、内側反応管３の外周面と内側反応管４の内周面との間を上側から下側に通過して排気通路部６ｇ（図３参照）から外部に排出される。また、内側反応管４と外側反応管５との間に供給された不活性ガスは、内側反応管４の複数の通気孔４ａから内側反応管３の外周面と内側反応管４の内周面との間に流れるとともに、内側反応管３の外周面と内側反応管４の内周面との間を上側から下側に通過して排気通路部６ｇ（図３参照）から外部に排出される。
【００５６】
そして、半導体基板５０（図１参照）への所定の膜の成膜が完了した場合、不活性ガスバルブ１２およびプロセスガスバルブ１７（図３参照）を閉じた後、排気装置（図示せず）を停止する。その後、外側反応管５内を大気圧に戻して、基板ボート２および半導体基板５０を取り出す。
【００５７】
以上のようにして、縦型ＣＶＤ装置１を用いた成膜プロセスが終了される。
【００５８】
本実施形態による縦型ＣＶＤ装置１を用いた成膜プロセスでは、半導体基板５０への成膜に用いられなかったプロセスガス（未反応ガス）により、基板ボート２、内側反応管３および４に反応生成物が付着する。このため、上記の成膜プロセスを数十回行う毎に、基板ボート２、内側反応管３および４の洗浄を行う必要がある。
【００５９】
内側反応管３を洗浄のために取り外す場合、内側反応管３が配置された台座部材１０を回転させることにより、台座部材１０の３つの凸部１０ａを真空フランジ６の台座受け部６ｃの３つの凹部６ｅの位置に合わせる。そして、台座部材１０および内側反応管３を下側に移動させることにより、台座部材１０および内側反応管３を取り外す。
【００６０】
また、内側反応管４を洗浄のために取り外す場合、内側反応管３を取り外す場合と同様、内側反応管４が配置された台座部材１１を回転させることにより、台座部材１０の３つの凸部１１ａを真空フランジ６の台座受け部６ｄの３つの凹部６ｆの位置に合わせる。そして、台座部材１１および内側反応管４を下側に移動させることにより、台座部材１１および内側反応管４を取り外す。
【００６１】
このように、本実施形態では、外側反応管５と真空フランジ６とを別々に分解することなく、内側反応管３および４を取り外すことが可能である。
【００６２】
本実施形態では、上記のように、内側反応管３と外側反応管５との間に、内側反応管３の側方および上方を覆う内側反応管４を設けることによって、内側反応管３の内部に供給されたプロセスガスのうち半導体基板５０への成膜に用いられなかったプロセスガス（未反応ガス）が外側反応管５に接触するのを抑制することができる。これにより、外側反応管５に反応生成物が付着するのを抑制することができるので、外側反応管５の洗浄作業を無くすことができる。
【００６３】
このため、外側反応管５と真空フランジ６とを別々に分解する必要がないので、洗浄作業が煩雑になるのを抑制することができる。
【００６４】
また、洗浄により外側反応管５の厚みが小さくなることがないので、外側反応管５の内部を真空引きすることにより、外側反応管５の内部と外部との圧力差（気圧差）が大きくなった場合にも、外側反応管５が強度不足で破損したり、外側反応管５の破損に伴って内側反応管３、４およびヒータ８などが破損することがない。これにより、外側反応管５の厚みの管理を無くすことができるとともに、外側反応管５を半永久的に使用することができる。
【００６５】
また、洗浄により外側反応管５の真空フランジ６とのシール面（底部５ａの下面）が荒れることがないので、外側反応管５と真空フランジ６とのシール性が低下して真空引きしにくくなるのを抑制することができる。
【００６６】
また、本実施形態では、半導体基板５０に成膜する際に、内側反応管３の内部にプロセスガスを供給するとともに、内側反応管４と外側反応管５との間に不活性ガスを供給することによって、内側反応管４の内部と外部との圧力差（気圧差）が大きくなるのを抑制することができる。これにより、洗浄により内側反応管４の厚みが小さくなった場合にも、内側反応管４が強度不足で破損するのを、容易に抑制することができる。
【００６７】
また、本実施形態では、内側反応管４に、内側反応管４と外側反応管５との間の不活性ガスを、内側反応管４の内部に流すための複数の通気孔４ａを設けることによって、内側反応管４の内部と外部との圧力差（気圧差）が大きくなるのを、より抑制することができる。
【００６８】
また、本実施形態では、内側反応管４と外側反応管５との間の不活性ガスのガス圧を、内側反応管４の内部のガス圧よりも少しだけ大きくすることによって、半導体基板５０への成膜に用いられなかったプロセスガス（未反応ガス）が、内側反応管４の通気孔４ａを介して内側反応管４と外側反応管５との間に流れるのを抑制することができる。これにより、半導体基板５０への成膜に用いられなかったプロセスガス（未反応ガス）が外側反応管５に接触するのを、容易に抑制することができるので、外側反応管５に反応生成物が付着するのを、容易に抑制することができる。
【００６９】
また、本実施形態では、内側反応管４と外側反応管５との間の不活性ガスのガス圧を制御するための不活性ガス流量制御部１３を設けることによって、内側反応管４と外側反応管５との間の不活性ガスのガス圧を、内側反応管４の内部のガス圧以上の大きさに、容易に制御することができる。
【００７０】
また、本実施形態では、内側反応管４と外側反応管５との間に供給された不活性ガスと、内側反応管３の内部に供給されたプロセスガスとを、内側反応管３と内側反応管４との間を通過させて排出することによって、不活性ガスにより、内側反応管３と内側反応管４との間を通過するプロセスガス（未反応ガス）の濃度を低くすることができるので、内側反応管３および内側反応管４に反応生成物が付着するのを抑制することができる。
【００７１】
また、本実施形態では、内側反応管４の通気孔４ａを、内側反応管３の上端よりも下側の領域Ａに設けることによって、内側反応管４の通気孔４ａを介して内側反応管４の内部に流れ込んだ不活性ガスが内側反応管３の内部に流れるのを抑制することができる。これにより、内側反応管３の内部のプロセスガスが乱れるのを抑制することができるので、半導体基板５０に不均一に成膜されるのを抑制することができる。
【００７２】
また、本実施形態では、内側反応管４の通気孔４ａを、内側反応管３の上端から１００ｍｍ下側までの領域Ａに設けることによって、プロセスガス（未反応ガス）を、不活性ガスにより濃度を低くした状態で、内側反応管３と内側反応管４との間を、上側から下側に向かって通過させることができる。これにより、内側反応管４の通気孔４ａが下側に設けられている場合に比べて、内側反応管３および内側反応管４に反応生成物が付着するのを、より抑制することができる。
【００７３】
また、本実施形態では、内側反応管３および内側反応管４を、外側反応管５と真空フランジ６とを別々に分解することなく着脱可能に構成することによって、内側反応管３および内側反応管４などを洗浄する際に、外側反応管５と真空フランジ６とを別々に分解することなく内側反応管３および内側反応管４などを洗浄することができるので、洗浄作業が煩雑になるのを容易に抑制することができる。
【００７４】
また、本実施形態では、内側反応管４と外側反応管５との間と、内側反応管４の内部とを同時に真空引きするできるように構成することによって、内側反応管４の外部と内部との圧力差（気圧差）が大きくなるのを、容易に抑制することができる。これにより、洗浄により内側反応管４の厚みが小さくなった場合にも、内側反応管４が強度不足で破損するのを、容易に抑制することができる。
【００７５】
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
【００７６】
たとえば、上記実施形態では、本発明を縦型ＣＶＤ装置に適用した例について示したが、本発明はこれに限らず、縦型ＣＶＤ装置以外の、例えば熱拡散装置などの半導体製造装置に適用してもよい。
【００７７】
また、上記実施形態では、内側反応管４に通気孔４ａを設けた例について示したが、本発明はこれに限らず、内側反応管４に通気孔４ａを設けなくてもよい。この場合、内側反応管４の内部と外部との圧力差（気圧差）が大きくなるのを抑制するために、不活性ガス流量制御部１３を用いて、内側反応管４と外側反応管５との間に供給する不活性ガスの流量を調節すればよい。
【００７８】
また、上記実施形態では、内側反応管４と外側反応管５との間のガス圧を、内側反応管３と内側反応管４との間のガス圧よりも少しだけ大きくなるように制御した例について示したが、本発明はこれに限らず、内側反応管４と外側反応管５との間のガス圧を、内側反応管３と内側反応管４との間のガス圧と同じ大きさになるように制御してもよい。
【００７９】
また、上記実施形態では、内側反応管４の通気孔４ａの直径を、約１ｍｍ〜約３ｍｍの大きさにした例について示したが、本発明はこれに限らず、内側反応管４の通気孔４ａの直径を、約１ｍｍよりも小さくしてもよいし、約３ｍｍよりも大きくしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】本発明の一実施形態による縦型ＣＶＤ装置の構造を示した断面図である。
【図２】図１に示した縦型ＣＶＤ装置の内側反応管の構造を示した拡大断面図である。
【図３】図１に示した縦型ＣＶＤ装置の真空フランジ周辺の構造を示した拡大断面図である。
【図４】図１に示した縦型ＣＶＤ装置の真空フランジへの台座部材の取付構造を示した底面図である。
【図５】図１に示した縦型ＣＶＤ装置の真空フランジの構造を示した底面図である。
【図６】図１に示した縦型ＣＶＤ装置の台座部材の構造を示した底面図である。
【図７】特許文献１の半導体製造装置の構造を示した断面図である。
【符号の説明】
【００８１】
１  縦型ＣＶＤ装置（半導体製造装置）
３  内側反応管（第１内側反応管）
４  内側反応管（第２内側反応管）
４ａ  通気孔（穴）
５  外側反応管
６  真空フランジ
１３  不活性ガス流量制御部
５０  半導体基板
【図１】
2009059872.tif 000003
【図２】
2009059872.tif 000004
【図３】
2009059872.tif 000005
【図４】
2009059872.tif 000006
【図５】
2009059872.tif 000007
【図６】
2009059872.tif 000008
【図７】
2009059872.tif 000009