基板処理装置及び半導体装置の製造方法
【課題】 多段に積層された基板の中心付近への処理ガスの供給を促進させる。
【解決手段】 積層された複数の基板を収容して処理する処理室と、処理室内に処理ガスを供給する処理ガス供給系と、を備え、処理ガス供給系は、基板の積層方向に沿って延在し、内部を処理ガスが流れるノズル軸と、上流端がノズル軸の長手方向に沿って配列するようにノズル軸の胴部にそれぞれ接続され、下流側にノズル軸内を流れた処理ガスを分散させて供給するガス供給口がそれぞれ設けられ、上流端と前記ガス供給口との間の距離が、ノズル軸と基板の外縁との間の距離よりもそれぞれ長く構成されている複数のノズルと、を備える。
【解決手段】 積層された複数の基板を収容して処理する処理室と、処理室内に処理ガスを供給する処理ガス供給系と、を備え、処理ガス供給系は、基板の積層方向に沿って延在し、内部を処理ガスが流れるノズル軸と、上流端がノズル軸の長手方向に沿って配列するようにノズル軸の胴部にそれぞれ接続され、下流側にノズル軸内を流れた処理ガスを分散させて供給するガス供給口がそれぞれ設けられ、上流端と前記ガス供給口との間の距離が、ノズル軸と基板の外縁との間の距離よりもそれぞれ長く構成されている複数のノズルと、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板が収納された処理室内に処理ガスを供給して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に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばＤＲＡＭ等の半導体装置の製造工程の一工程として、基板上に薄膜を形成する基板処理工程が実施される。かかる工程は、水平姿勢で多段に積層された基板を収納して処理する処理室と、基板の外縁と処理室内壁との間に配設され、処理室内に処理ガスを供給するガス供給ノズルと、を有する基板処理装置により実施される。水平姿勢で多段に積層された基板を処理室内に搬入し、ガス供給ノズルから処理室内に処理ガスを供給することで、基板間の空間に処理ガスが供給されて基板上に薄膜が形成される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述の基板処理装置を用いた場合には、各基板の中心付近まで処理ガスが流れ難く、基板処理の速度が低下し、生産性が悪化してしまうことがあった。また、基板の外縁付近と中心付近とで処理ガスの供給量に差異が生じてしまい、基板処理の面内均一性が低下してしまう場合があった。例えば、基板の外縁付近に形成される薄膜が、基板の中心付近に形成される薄膜に比べて厚くなってしまうことがあった。
【０００４】
本発明は、多段に積層された基板の中心付近への処理ガスの供給を促進させ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を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一態様によれば、
積層された複数の基板を収容して処理する処理室と、
前記処理室内に処理ガスを供給する処理ガス供給系と、を備え、
前記処理ガス供給系は、
前記基板の積層方向に沿って延在し、内部を前記処理ガスが流れるノズル軸と、
上流端が前記ノズル軸の長手方向に沿って配列するように前記ノズル軸の胴部にそれぞれ接続され、下流側に前記ノズル軸内を流れた前記処理ガスを分散させて供給するガス供給口がそれぞれ設けられ、前記上流端と前記ガス供給口との間の距離が、前記ノズル軸と前記基板の外縁との間の距離よりもそれぞれ長く構成されている複数のノズルと、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、
基板を処理する処理室と、
前記処理室内で複数の前記基板を積層して支持する基板支持部材を備え、
前記基板支持部材は、
前記基板の積層方向に沿って延在し、内部を処理ガスが流れる中空の支柱と、
上流端が前記支柱の長手方向に沿って配列するように前記支柱の胴部にそれぞれ接続され、下流側に前記支柱内を流れた前記処理ガスを分散させて供給するガス供給口がそれぞれ設けられ、前記上流端と前記ガス供給口との間の距離が、前記支柱と前記基板の外縁との間の距離よりもそれぞれ長く構成され、前記基板を下方から支持する複数のノズルと、を備える基板処理装置が提供される。
【０００７】
本発明の更に他の態様によれば、
積層された複数の基板を処理室内に搬入する工程と、
前記基板の外縁より内側に開口したガス供給口を有する複数のノズルから、前記基板の表面に処理ガスを供給して前記基板を処理する工程と、
処理後の複数の前記基板を前記処理室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。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る基板処理装置及び半導体装置の製造方法によれば、多段に積層された基板の中心付近への処理ガスの供給を促進できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１の実施形態にかかる基板処理装置が備える処理炉の縦断面図である。
【図２】図１に示す処理炉のＡ−Ａ’線断面図である。
【図３】図１に示す処理炉が備える回転機構部周辺の断面拡大図である。
【図４】図１に示す処理炉が備える処理ガス供給系及び排気系の概略構成図である。
【図５】図１に示す処理炉が備えるノズル軸及び可動ノズルの回転動作を示す図であり、（ａ）は可動ノズルをウエハ間の空間内に挿入した状態を、（ｂ）は可動ノズルをウエハ間の空間内から退避させた状態をそれぞれ示している。
【図６】図１に示す処理炉が備える処理室内外にボートを搬送する様子を示す概略図である。
【図７】本発明の第２の実施形態にかかる基板処理装置が備える処理炉の縦断面図である。
【図８】図７に示す処理炉のＡ−Ａ’線断面図である。
【図９】図７に示す処理炉が備える処理室内外にボートを搬送する様子を示す概略図である。
【図１０】従来の処理炉の縦断面図である。
【図１１】図１０に示す処理炉のＡ−Ａ’線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
＜本発明の第１の実施形態＞
以下に、本発明の第１の実施形態に係る基板処理装置及び半導体装置の製造方法を、図面に基づいて説明する。なお、本実施形態に係る基板処理装置は、一例として、ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）等の半導体装置（半導体デバイス）の製造工程の一工程として、基板上に薄膜を形成する基板処理工程を実施する装置として構成されている。
【００１１】
本実施形態に係る基板処理装置は、積層された複数の基板を収容して処理する処理室と、前記処理室内に処理ガスを供給する処理ガス供給系と、を備え、前記処理ガス供給系は、前記基板の積層方向に沿って延在し、内部を前記処理ガスが流れるノズル軸と、上流端が前記ノズル軸の長手方向に沿って配列するように前記ノズル軸の胴部にそれぞれ接続され、下流側に前記ノズル軸内を流れた前記処理ガスを分散させて供給するガス供給口がそれぞれ設けられ、前記上流端と前記ガス供給口との間の距離が、前記ノズル軸と前記基板の外縁との間の距離よりもそれぞれ長く構成されている複数のノズルと、を備えている。
【００１２】
図１は、本実施形態にかかる基板処理装置が備える処理炉２０２の縦断面図である。図２は、図１に示す処理炉２０２のＡ−Ａ’線断面図である。図３は、図１に示す処理炉２０２が備える回転機構部２６０ａ，２６０ｂ周辺の断面拡大図である。図４は、図１に示す処理炉２０２が備える処理ガス供給系及び排気系の概略構成図である。図５は、図１に示す処理炉２０２が備えるノズル軸２７０ａ，２７０ｂ及び可動ノズル２７１ａ，２７１
ｂの回転動作を示す図であり、（ａ）は可動ノズル２７１ａをウエハ２００間の空間内に挿入した状態を、（ｂ）は可動ノズル２７１ａ，２７１ｂをウエハ２００間の空間から退避させた状態をそれぞれ示している。図６は、図１に示す処理炉２０２が備える処理室２０１内外にボート２１７を搬送する様子を示す概略図である。
【００１３】
（１）処理炉の構成
まず、本実施形態にかかる基板処理装置が備える処理炉２０２の構成について説明する。
【００１４】
（反応容器）
図１に示すように、本実施形態に係る処理炉２０２は、加熱部（加熱機構）としてのヒータ２０７を有している。ヒータ２０７は円筒形状であり、支持板としての図示しないヒータベースに支持されることにより垂直に据え付けられている。
【００１５】
ヒータ２０７の内側には、ヒータ２０７と同心円状に、反応管としてのプロセスチューブ２０３が配設されている。プロセスチューブ２０３は、例えば石英（ＳｉＯ２）や炭化シリコン（ＳｉＣ）等の耐熱性材料からなり、上端が閉塞し下端が開口した円筒形状に形成されている。プロセスチューブ２０３の筒中空部には処理室２０１が形成されている。処理室２０１内には、基板としてのウエハ２００を、基板支持部材としての後述するボート２１７によって水平姿勢で垂直方向に多段に積層させた状態で収容可能に構成されている。
【００１６】
プロセスチューブ２０３の下方には、プロセスチューブ２０３と同心円状に、インレットフランジ（マニホールド）２０９が配設されている。インレットフランジ２０９は、例えばステンレス等からなり、上端及び下端が開口した円筒形状に形成されている。インレットフランジ２０９の上端開口は、プロセスチューブ２０３の下端開口に気密に当接しており、プロセスチューブ２０３を下方から支持するように構成されている。なお、インレットフランジ２０９とプロセスチューブ２０３との間には、シール部材としての図示しないＯリングが設けられている。インレットフランジ２０９がヒータベースに支持されることにより、プロセスチューブ２０３は垂直に据え付けられた状態となっている。主に、プロセスチューブ２０３とインレットフランジ２０９とにより反応容器が形成される。なお、プロセスチューブ２０３内には、温度検出器としての図示しない温度センサが配設されている。温度センサにより検出された温度情報に基づいてヒータ２０７への通電具合を調整することにより、処理室２０１内の温度が所定の温度分布となるように構成されている。
【００１７】
インレットフランジ２０９の下端開口には、例えばステンレス等の金属からなるリング状の炉口フランジ２１０が気密に設けられている。インレットフランジ２０９と炉口フランジ２１０との間には、シール部材としてのＯリング２２０ｂが設けられている（図３参照）。炉口フランジ２１０の下方には、炉口フランジ２１０の下端開口（炉口）を気密に閉塞可能な真空気密板（炉口蓋体）としてのシールキャップ２１９が設けられている。シールキャップ２１９は、炉口フランジ２１０の下端に垂直方向下側から当接されるようになっている。シールキャップ２１９は、例えばステンレス等の金属からなり、円盤状に形成されている。シールキャップ２１９の上面には、炉口フランジ２１０の下端と当接するシール部材としてのＯリング２２０ｃ，２２０ｄ，２２０ｅが設けられている（図３参照）。シールキャップ２１９の処理室２０１と反対側（下方）には、後述するボート２１７を回転させるボート回転機構２５５が設置されている。ボート回転機構２５５の回転軸は、シールキャップ２１９を鉛直方向に貫通して円盤状のボート台２５６に接続されている。ボート回転機構２５５を作動させることで、ボート台２５６上に立設されたボート２１７を回転させることができるように構成されている。ボート回転機構２５５の回転軸とシ
ールキャップ２１９との間は、磁気シール２５５ａにより気密に封止されている。なお、シールキャップ２１９は、プロセスチューブ２０３の外部に配置された図示しない昇降機構によって垂直方向に昇降されるように構成されている。シールキャップ２１９を昇降させることで、ボート台２５６上に立設されたボート２１７を処理室２０１内外に搬送可能なように構成されている。
【００１８】
（ボート）
基板支持部材としてのボート２１７は、複数枚のウエハ２００を水平姿勢でかつ互いに中心を揃えた状態で整列させて多段に支持するように構成されている。ボート２１７は、複数本（本実施形態では例えば４本）の支柱２１７ａと、支柱２１７ａを立設させる底板２１７ｄと、支柱２１７ａを上部から支持する天板２１７ｃと、を備えている。支柱２１７ａには、ウエハ２００を下方から支持する支持部材２１７ｂが、ウエハ２００の積層方向に沿って所定の間隔で配列するように複数設けられている。支柱２１７ａ、底板２１７ｄ、天板２１７ｃ、支持部材２１７ｂは、例えば石英や炭化珪素等の耐熱材料から構成されている。これらは一体成型されていてもよい。なお、ボート２１７の下部には、例えば石英や炭化珪素等の耐熱材料からなる断熱板２１８が設けられており、ヒータ２０７からの熱をシールキャップ２１９側に伝え難くするように構成されている。
【００１９】
（処理ガス供給系）
図１及び図２に示すように、処理室２０１内にはノズル軸２７０ａ，２７０ｂが立設されている。ノズル軸２７０ａ，２７０ｂは、処理室２０１内壁とウエハ２００外縁との間の空間に、ウエハ２００の積層方向に沿うように延在されている。ノズル軸２７０ａ，２７０ｂは、その内部を処理ガスが下方から上方に向けて流れるようにそれぞれ中空筒状に形成されている。なお、ノズル軸２７０ａ，２７０ｂは、例えば石英などの誘電体材料（耐熱絶縁材料）により構成されている。
【００２０】
ノズル軸２７０ａ，２７０ｂには、ノズルとしての可動ノズル２７１ａ，２７１ｂが、それぞれ水平姿勢で複数設けられている。可動ノズル２７１ａ，２７１ｂは、それぞれ中空筒状に形成されている。可動ノズル２７１ａ，２７１ｂの上流端は、ノズル軸２７０ａ，２７０ｂの長手方向に沿って所定の間隔で配列するように、すなわちウエハ２００間の空間にそれぞれ対応するように、ノズル軸２７０ａ，２７０ｂの胴部にそれぞれ気密に接続されている。ノズル軸２７０ａ，２７０ｂ内の空間と可動ノズル２７１ａ，２７１ｂ内の空間とは連通しており、ノズル軸２７０ａ，２７０ｂ内を流れた処理ガスは、可動ノズル２７１ａ，２７１ｂ内に分散して供給されるように構成されている（図２参照）。可動ノズル２７１ａ，２７１ｂの下流側（本実施形態では先端）には、可動ノズル２７１ａ，２７１ｂ内に供給された処理ガスを噴射するガス供給口が開設されている。なお、可動ノズル２７１ａ，２７１ｂの上流端とガス供給口との間の距離は、ノズル軸２７０ａ，２７０ｂとウエハ２００外縁との間の距離よりもそれぞれ長く構成されている。また、可動ノズル２７１ａ，２７１ｂは、例えばウエハ２００外縁と同じ曲率半径を有するように、ウエハ２００外縁に沿ってそれぞれ湾曲して構成されている。
【００２１】
図１及び図３に示すように、ノズル軸２７０ａ，２７０ｂは、シールキャップ２１９に設けられた回転機構部２６０ａ，２６０ｂによってそれぞれ立設されている。回転機構部２６０ａ，２６０ｂは、シールキャップ２１９を貫通するように設けられている。回転機構部２６０ａ，２６０ｂは、シールキャップ２１９の貫通孔の下端外周を囲うように設けられた円筒状の回転機構ベース２６２ａ，２６２ｂと、回転機構ベース２６２ａ，２６２ｂ内に挿入されてシールキャップ２１９を貫通するカップ状の回転軸２６１ａ，２６１ｂと、回転軸２６１ａ，２６１ｂを下方から支持すると共に、回転軸２６１ａ，２６１ｂを回転可能に構成されたノズル駆動用モータ２６３ａ，２６３ｂと、を備えている。なお、シールキャップ２１９下面と回転機構ベース２６２ａ，２６２ｂ上端開口との間は、シー
ル部材としてのＯリング２２０ａにより気密に封止されている。また、回転機構ベース２６２ａ，２６２ｂ内壁と回転軸２６１ａ，２６１ｂ側壁との間は、磁気シール２６５ａ，２６５ｂにより上下がそれぞれ気密に封止されている。回転軸２６１ａ，２６１ｂの上端開口にはノズル軸２７０ａ，２７０ｂの下端開口が気密に設けられており、回転軸２６１ａ，２６１ｂ内の空間とノズル軸２７０ａ，２７０ｂ内の空間とはそれぞれ連通している。ノズル駆動用モータ２６３ａ，２６３ｂを作動させることで、回転軸２６１ａ，２６１ｂに支持されたノズル軸２７０ａ，２７０ｂを回転させることができるように構成されている。
【００２２】
図３に示すように、回転軸２６１ａ，２６１ｂ内には、炉口フランジ２１０を貫通するように設けられたガス導入路２１０ａ，２１０ｂ、シールキャップ２１９を貫通するように設けられたガス導入路２１９ａ，２１９ｂ、及びガス導入管２３３ａ，２３３ｂより構成されるガス流路がそれぞれ連通している。炉口フランジ２１０のガス導入路２１０ａ，２１０ｂの上端開口には、所定の処理ガスを供給する第１処理ガス供給管２３２ａ、第２処理ガス供給管２３２ｂの下流端が接続されており、ガス導入路２１０ａ，２１０ｂ、ガス導入路２１９ａ，２１９ｂ、ガス導入管２３３ａ，２３３ｂにより構成されるガス流路を介して、回転軸２６１ａ，２６１ｂ内にそれぞれ処理ガスが供給されるように構成されている。回転軸２６１ａ，２６１ｂ内に供給された処理ガスは、ノズル軸２７０ａ，２７０ｂ内を下方から上方に向かって流れ、可動ノズル２７１ａ，２７１ｂ内に分散するように流れた後、可動ノズル２７１ａ，２７１ｂに設けられたガス供給口から処理室２０１内にそれぞれ供給されるように構成されている（図２、図３の矢印参照）。
【００２３】
図４に示すように、第１処理ガス供給管２３２ａには、上流側から順に、気化器２３５ａ、バルブ２４３ａが設けられている。気化器２３５ａには、有機金属液体原料として、例えば金属元素としてのジルコニウム（Ｚｒ）を含有するＴＥＭＡＺ（Ｔｅｔｒａｋｉｓ−Ｅｔｈｙｌ−Ｍｅｔｈｙｌ−Ａｍｉｎｏ−Ｚｉｒｃｏｎｉｕｍ：Ｚｒ［Ｎ（ＣＨ３）２（Ｃ２Ｈ５）２］４）等を供給する液体原料供給管２３４ａの下流端が接続されている。液体原料供給管２３４ａには液体流量コントローラ２４１ａが設けられている。第１処理ガス供給管２３２ａにおけるバルブ２４３ａの上流側には、ベント管２３２ｅの上流端が接続されている。ベント管２３２ｅの下流端は、後述する排気管２３１におけるＡＰＣバルブ２４４の下流側に接続されている。ベント管２３２ｅにはバルブ２４３ｅが設けられている。第１処理ガス供給管２３２ａにおけるバルブ２４３ａの下流側には、第１不活性ガス供給管２３２ｃの下流端が接続されている。第１不活性ガス供給管２３２ｃには、上流側から順に、不活性ガスとしての例えば窒素（Ｎ２）ガスを供給する図示しない不活性ガス供給源、流量コントローラ２４１ｃ、バルブ２４３ｃが設けられている。不活性ガスとしては、窒素ガスの他、Ａｒガス、Ｈｅガス、Ｎｅガス、Ｘｅガス等の希ガスを用いてもよい。
【００２４】
液体流量コントローラ２４１ａにより流量調整させつつ、液体原料供給管２３４ａから気化器２３５ａ内に液状のＴＥＭＡＺを供給して気化させることで、第１の処理ガス（原料ガス）としてのＴＥＭＡＺガスを生成することが可能なように構成されている。この状態で、バルブ２４３ｅを閉じてバルブ２４３ａを開くことにより、第１処理ガス供給管２３２ａ、回転機構部２６０ａの回転軸２６１ａ、ノズル軸２７０ａ及び可動ノズル２７１ａを介して、処理室２０１内にＴＥＭＡＺガスを供給することが可能なように構成されている。このとき、バルブ２４３ｃを更に開くことで、流量コントローラ２４１ｃにより流量調整された窒素ガスにより、処理室２０１内へのＴＥＭＡＺガスの拡散を促したり、処理室２０１内に供給されたＴＥＭＡＺガスを希釈したりすることが可能なように構成されている。また、バルブ２４３ｅを開いてバルブ２４３ａを閉じることにより、気化器２３５ａによるＴＥＭＡＺガスの供給を停止することなく、処理室２０１内へのＴＥＭＡＺガスの供給を停止することが可能なように構成されている。また、バルブ２４３ａを閉じた
状態でバルブ２４３ｃを開くことで、パージガスとしての窒素ガスを処理室２０１内に供給することが可能なように構成されている。
【００２５】
また、第２処理ガス供給管２３２ｂには、上流側から順に、第２の処理ガス（反応ガス）としての酸素含有ガス（酸化剤）であるオゾン（Ｏ３）ガスを供給する図示しない酸素含有ガス供給源、流量コントローラ２４１ｂ、バルブ２４３ｂが設けられている。第２処理ガス供給管２３２ｂにおけるバルブ２４３ｂの下流側には、第２不活性ガス供給管２３２ｄの下流端が接続されている。第２不活性ガス供給管２３２ｄには、上流側から順に、不活性ガスとしての例えば窒素（Ｎ２）ガスを供給する図示しない不活性ガス供給源、流量コントローラ２４１ｄ、バルブ２４３ｄが設けられている。酸素含有ガスとしては、オゾンガスの他、酸素（Ｏ２）ガスや水蒸気（Ｈ２Ｏ）等を用いてもよい。不活性ガスとしては、窒素ガスの他、Ａｒガス、Ｈｅガス、Ｎｅガス、Ｘｅガス等の希ガスを用いてもよい。
【００２６】
流量コントローラ２４１ｂにより流量調整させつつ、バルブ２４３ｂを開くことにより、第２処理ガス供給管２３２ｂ、回転機構部２６０ｂの回転軸２６１ｂ、ノズル軸２７０ｂ及び可動ノズル２７１ｂを介して、処理室２０１内に第２の処理ガスとしてのオゾンガスを供給することが可能なように構成されている。このとき、バルブ２４３ｄを更に開くことで、流量コントローラ２４１ｄにより流量調整された窒素ガスにより、処理室２０１内へのオゾンガスの拡散を促したり、処理室２０１内に供給されたオゾンガスを希釈したりすることが可能なように構成されている。また、バルブ２４３ｂを閉じた状態でバルブ２４３ｄを開くことで、パージガスとしての窒素ガスを処理室２０１内に供給することが可能なように構成されている。
【００２７】
主に、第１処理ガス供給管２３２ａ、バルブ２４３ａ、回転機構部２６０ａ、ノズル軸２７０ａ及び可動ノズル２７１ａにより、ＴＥＭＡＺガス供給系が構成される。また、主に、第２処理ガス供給管２３２ｂ、流量コントローラ２４１ｂ、バルブ２４３ｂ、回転機構部２６０ｂ、ノズル軸２７０ｂ及び可動ノズル２７１ｂにより、オゾンガス供給系が構成される。そして、主に、ＴＥＭＡＺガス供給系及びオゾンガス供給系により、本実施形態に係る処理ガス供給系が構成される。なお、ＴＥＭＡＺガス供給系及びオゾンガス供給系をそれぞれ独立した処理ガス供給系と考えてもよい。また、液体原料供給管２３４ａ、液体流量コントローラ２４１ａ、気化器２３５ａ、図示しない酸素含有ガス供給源、第１不活性ガス供給管２３２ｃ、第２不活性ガス供給管２３２ｄ、流量コントローラ２４１ｃ，２４１ｄ、バルブ２４３ｃ，２４３ｄ、図示しない不活性ガス供給源を、処理ガス供給系に含めて考えてもよい。
【００２８】
（可動ノズルの回転動作）
続いて、回転機構部２６０ａ，２６０ｂによるノズル軸２７０ａ，２７０ｂ及び可動ノズル２７１ａ，２７１ｂの回転動作について説明する。
【００２９】
処理室２０１内外へのウエハ２００（すなわちボート２１７）の搬送時には、回転機構部２６０ａ，２６０ｂを作動させてノズル軸２７０ａ，２７０ｂを回転させ、可動ノズル２７１ａ，２７１ｂを処理室２０１内壁とウエハ２００外縁との間の空間にそれぞれ退避させる。可動ノズル２７１ａ，２７１ｂをこのように退避させることで、ウエハ２００を搬送する際に、可動ノズル２７１ａ，２７１ｂとウエハ２００（すなわちボート２１７）との干渉を防ぐことができる。なお、上述したように、可動ノズル２７１ａ，２７１ｂは、ウエハ２００外縁と同じ曲率半径を有するようにウエハ２００外縁に沿って湾曲して構成されている。そのため、可動ノズル２７１ａ，２７１ｂを上述のように退避させることで、可動ノズル２７１ａ，２７１ｂとウエハ２００（すなわちボート２１７）との干渉をより確実に回避することが可能である。
【００３０】
ウエハ２００表面に処理ガスを供給する時には、回転機構部２６０ａ，２６０ｂを作動させてノズル軸２７０ａ，２７０ｂを回転させ、可動ノズル２７１ａ，２７１ｂの下流端（ガス供給口）をウエハ２００間の空間内にそれぞれ挿入する。上述したように、可動ノズル２７１ａ，２７１ｂは、ノズル軸２７０ａ，２７０ｂとウエハ２００外縁との間の距離よりもそれぞれ長く構成されている。そのため、可動ノズル２７１ａ，２７１ｂを例えば６０°程度回転移動させることで、可動ノズル２７１ａ，２７１ｂの下流端（ガス供給口）をウエハ２００の中心付近に容易に移動させることが可能となる。その結果、ウエハ２００間の空間内に処理ガスを効率的に供給することが可能となる。なお、積層されたウエハ２００間の間隔は、ウエハ２００外縁と処理室２０１内壁との間隔よりも狭く構成されている。すなわち、積層されたウエハ２００間のコンダクタンスは、ウエハ２００外縁と処理室２０１内壁との間のコンダクタンスよりも小さくなっている。そのため、仮にウエハ２００外縁と処理室２０１内壁との間に設けたノズルから処理ガスを供給するようにすると、処理ガスは、ウエハ２００間には少量しか流れず、ウエハ２００外縁と処理室２０１内壁との間の空間を通って大部分の処理ガスが排気されてしまう。これに対し、上述のように可動ノズル２７１ａ，２７１ｂの下流端（ガス供給口）をウエハ２００間の空間内にそれぞれ挿入して処理ガスを供給することで、ウエハ２００間の空間内に処理ガスを効率的に供給することが可能となる。特に、従来の基板処理装置では供給が困難であったウエハ２００の中心付近への処理ガスの供給を容易に行えるようになる。
【００３１】
複数種の処理ガスをウエハ２００表面へ交互に供給する時には、回転機構部２６０ａ，２６０ｂを交互に作動させてノズル軸２７０ａ，２７０ｂを交互に回転させ、所定の処理ガスを供給する可動ノズルをウエハ２００間の空間内に挿入すると共に、他の処理ガスを供給する他の可動ノズル（処理ガスを供給しない他の可動ノズル）を処理室２０１内壁とウエハ２００外縁との間の空間に退避させる。例えば、可動ノズル２７１ａによりＴＥＭＡＺガスをウエハ２００表面に供給する際には、可動ノズル２７１ａをウエハ２００間の空間内に挿入すると共に、オゾンガスを供給するための可動ノズル２７１ｂを処理室２０１内壁とウエハ２００外縁との間の空間に退避させる。また同様に、可動ノズル２７１ｂによりオゾンガスをウエハ２００表面に供給する際には、可動ノズル２７１ｂをウエハ２００間の空間内に挿入すると共に、ＴＥＭＡＺガスを供給するための可動ノズル２７１ａを処理室２０１内壁とウエハ２００外縁との間の空間に退避させる。このように、一方の処理ガスを供給する際に、他方の処理ガスを供給する可動ノズルをウエハ２００間の空間から退避させることで、可動ノズルによる処理ガスの無用な乱れを抑制させることができ、ウエハ２００表面に対して処理ガスをより均一に供給できるようになる。更には、可動ノズル表面への処理ガスの無用な吸着や、処理ガスが衝突することによる可動ノズルのダメージ等を抑制できるようになる。
【００３２】
（排気系）
図１に示すように、インレットフランジ２０９の側方には、処理室２０１内の雰囲気を排気する排気口２３１ａが設けられている。排気口２３１ａには、図４に示す排気管２３１の上流端が接続されている。排気管２３１には、上流側から順に、図示しない圧力センサ、圧力調整器としてのＡＰＣ（Ａｕｔｏ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）バルブ２４４、真空排気装置としての真空ポンプ２４６が設けられている。圧力センサにより検出された圧力情報に基づきＡＰＣバルブ２４４の開度を調整することで、処理室２０１内の圧力が所定の圧力（真空度）となるよう真空排気し得るように構成されている。なお、ＡＰＣバルブ２４４は、弁を開閉することで処理室２０１内の真空排気を開始或いは停止させることができ、更に弁開度を調整することで処理室２０１内の圧力を調整することができるよう構成された開閉弁である。
【００３３】
（コントローラ）
制御部（制御手段）であるコントローラ２８０は、液体流量コントローラ２４１ａ、流量コントローラ２４１ｂ，２４１ｃ，２４１ｄ、バルブ２４３ａ，２４３ｂ，２４３ｃ，２４３ｄ，２４３ｅ、気化器２３５ａ、圧力センサ（図示せず）、ＡＰＣバルブ２４４、真空ポンプ２４６、ノズル駆動用モータ２６３ａ，２６３ｂ、ヒータ２０７、温度センサ（図示せず）、ボート回転機構２５５、昇降機構（図示せず）にそれぞれ接続されている。コントローラ２８０は、液体流量コントローラ２４１ａ、流量コントローラ２４１ｂ，２４１ｃ，２４１ｄによる流量調整動作、バルブ２４３ａ，２４３ｂ，２４３ｃ，２４３ｄ，２４３ｅ及びＡＰＣバルブ２４４の開閉動作、真空ポンプ２４６の排気動作、ノズル駆動用モータ２６３ａ，２６３ｂの回転動作、ヒータ２０７の加熱動作、ボート回転機構２５５の回転動作、昇降機構の昇降動作をそれぞれ制御するように構成されている。
【００３４】
（２）基板処理工程
次に、上述の基板処理装置の処理炉２０２を用い、半導体装置（半導体デバイス）の製造工程の一工程として、ウエハ２００上に薄膜を成膜するシーケンス例について説明する。なお、以下の説明において、基板処理装置を構成する各部の動作はコントローラ２８０により制御される。
【００３５】
従来のＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法やＡＬＤ（Ａｔｏｍｉｃ Ｌａｙｅｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法では、例えば、ＣＶＤ法の場合、形成する薄膜を構成する元素を含む複数種類の処理ガスを同時に供給し、また、ＡＬＤ法の場合、形成する薄膜を構成する元素を含む複数種類の処理ガスを交互に供給する。そして、ガス供給時のガス供給流量、ガス供給時間等の供給条件を制御することにより、例えばシリコン窒化膜（ＳｉＮ膜）やシリコン酸化膜（ＳｉＯ膜）を形成する。これらの技術では、例えばＳｉＮ膜を形成する場合、膜の組成比が化学量論組成であるＮ／Ｓｉ≒１．３３となるように、また例えばＳｉＯ膜を形成する場合、膜の組成比が化学量論組成であるＯ／Ｓｉ≒２となるようにすることを目的として、供給条件を制御する。
【００３６】
一方、形成する膜の組成比が化学量論組成とは異なる所定の組成比となるようにすることを目的として、供給条件を制御することも可能である。すなわち、形成する薄膜を構成する元素のうち少なくとも一つの元素が他の元素よりも化学量論組成に対し過剰となるようにすることを目的として、供給条件を制御することも可能である。このように、形成する薄膜を構成する元素の比率、すなわち、薄膜の組成比を制御しつつ成膜を行うことも可能である。
【００３７】
以下では、種類の異なる処理ガスを交互に供給して化学両論組成を有する絶縁膜を形成するシーケンス例について説明する。ここでは、第１の処理ガス（原料ガス）として、有機液体金属原料であるＴＥＭＡＺを気化させたＴＥＭＡＺガスを、第２の処理ガス（反応ガス）として、酸素（Ｏ）含有ガス（酸化剤）であるオゾンガスを用い、絶縁膜であるジルコニウム酸化膜（ＺｒＯ２膜。以下、単にＺｒＯ膜という）をウエハ２００上に形成する。
【００３８】
（ウエハ搬入工程（Ｓ１０））
まず、複数枚のウエハ２００をボート２１７に装填（ウエハチャージ）する。そして、図１に示すように、複数枚のウエハ２００を支持したボート２１７を、図示しない昇降機構によって上昇させて処理室２０１内に搬入（ボートロード）する。この状態で、シールキャップ２１９はＯリング２２０ｃ，２２０ｄ，２２０ｅを介して炉口フランジ２１０の下端をシールした状態となる。なお、処理室２０１内にボート２１７を搬入する時には、回転機構部２６０ａ，２６０ｂを作動させてノズル軸２７０ａ，２７０ｂを回転させ、可動ノズル２７１ａ，２７１ｂを処理室２０１内壁とウエハ２００外縁との間の空間にそれぞれ退避させておく。
【００３９】
（圧力及び温度調整工程（Ｓ２０））
処理室２０１内が所望の圧力（真空度）となるように真空ポンプ２４６によって真空排気する。この際、処理室２０１内の圧力は排気管２３１に設けられた図示しない圧力センサで測定され、この測定された圧力情報に基づき、ＡＰＣバルブ２４４の開度がフィードバック制御される（圧力調整）。また、処理室２０１内が所望の温度となるようにヒータ２０７によって加熱される。この際、処理室２０１内が所望の温度分布となるように、図示しない温度センサが検出した温度情報に基づき、ヒータ２０７への通電具合がフィードバック制御される（温度調整）。続いて、ボート回転機構２５５を作動させ、ウエハ２００の回転を開始させる。なお、圧力調整、温度調整及びウエハ２００の回転は、少なくとも後述する成膜工程（Ｓ３０）が完了するまで継続する。
【００４０】
また、工程Ｓ１０〜Ｓ２０と並行して、有機液体金属原料（Ｚｒ原料）であるＴＥＭＡＺを気化させて第１の処理ガスとしてのＴＥＭＡＺガスを生成（予備気化）させておく。すなわち、液体流量コントローラ２４１ａにより流量調整させつつ、液体原料供給管２３４ａから気化器２３５ａ内にＴＥＭＡＺを供給して気化させることで、ＴＥＭＡＺガスを生成させておく。この予備気化工程では、真空ポンプ２４６を作動させつつ、バルブ２４３ａを閉じたまま、バルブ２４３ｅを開くことにより、ＴＥＭＡＺガスを処理室２０１内に供給することなく処理室２０１をバイパスして排気しておく。気化器２３５ａにてＴＥＭＡＺガスを安定した状態で生成させるには所定の時間を要するが、本実施形態では、ＴＥＭＡＺガスを予め生成させて安定供給可能な状態としておき、バルブ２４３ａ，２４３ｅの切替によりＴＥＭＡＺガスの安定した供給を迅速に開始或いは停止できるようにしている。
【００４１】
（成膜工程（Ｓ３０））
続いて、以下の工程Ｓ３１〜Ｓ３４を１サイクルとしてこのサイクルを所定回数行うことにより、ＡＬＤ法により、絶縁膜であるＺｒＯ膜をウエハ２００上に形成する。以下に、各工程について説明する。
【００４２】
＜ＴＥＭＡＺガス供給工程（Ｓ３１）＞
まず、回転機構部２６０ａを作動させてノズル軸２７０ａを回転させ、可動ノズル２７１ａの下流端（ガス供給口）を、ウエハ２００間の空間内にそれぞれ挿入する。可動ノズル２７１ａは、ノズル軸２７０ａとウエハ２００外縁との間の距離よりもそれぞれ長く構成されているため、可動ノズル２７１ａを例えば６０°程度回転させることで、可動ノズル２７１ａの下流端（ガス供給口）を、例えばウエハ２００の中心付近に移動させることができる。
【００４３】
可動ノズル２７１ａの移動が完了したら、バルブ２４３ｅを閉じると共にバルブ２４３ａを開き、第１処理ガス供給管２３２ａ、回転機構部２６０ａの回転軸２６１ａ、ノズル軸２７０ａ及び可動ノズル２７１ａを介して処理室２０１内へＴＥＭＡＺガスを供給する。このとき、バルブ２４３ｃを更に開くことで、流量コントローラ２４１ｃにより流量調整された窒素ガスにより、処理室２０１内へのＴＥＭＡＺガスの拡散を促したり、処理室２０１内へ供給するＴＥＭＡＺガスを希釈したりしてもよい。
【００４４】
処理室２０１内に供給されたＴＥＭＡＺガス及び窒素ガスは、処理室２０１内を拡散し、ウエハ２００間の空間を流れた後、排気管２３１から排気される。なお、上述したように、処理室２０１内に供給されたＴＥＭＡＺガスは、コンダクタンスの関係から、ウエハ２００間には流れ難く、ウエハ２００外縁と処理室２０１内壁との間の空間を通って排気され易くなっている。これに対し本実施形態では、可動ノズル２７１ａの下流端（ガス供給口）をウエハ２００間の空間内にそれぞれ挿入し、例えばウエハ２００の中心付近から
ＴＥＭＡＺガスを供給するようにしている。これにより、ウエハ２００間へのＴＥＭＡＺガスの供給を促進させることができ、例えばウエハ２００の外縁付近と中心付近とでＴＥＭＡＺガスの供給量を均一化させることができる。
【００４５】
ＴＥＭＡＺガスの供給により、ウエハ２００表面の下地膜上に、ジルコニウムを含む層が形成される。すなわち、ウエハ２００上（下地膜上）に、１原子層未満から数原子層のジルコニウム含有層としてのジルコニウム層（Ｚｒ層）が形成される。ジルコニウム含有層はＴＥＭＡＺの化学吸着（表面吸着）層であってもよい。なお、ジルコニウムは、それ単独で固体となる元素である。ここでジルコニウム層とはジルコニウムにより構成される連続的な層の他、不連続な層やこれらが重なってできる薄膜をも含む。なお、ジルコニウムにより構成される連続的な層を薄膜という場合もある。また、ＴＥＭＡＺの化学吸着層とはＴＥＭＡＺ分子の連続的な化学吸着層の他、不連続な化学吸着層をも含む。なお、ウエハ２００上に形成されるジルコニウム含有層の厚さが数原子層を超えると、後述するオゾンガス供給工程（Ｓ３３）での酸化の作用がジルコニウム含有層の全体に届かなくなる。また、ウエハ２００上に形成可能なジルコニウム含有層の最小値は１原子層未満である。よって、ジルコニウム含有層の厚さは１原子層未満から数原子層とするのが好ましい。なお、ウエハ温度及び処理室２０１内の圧力等の条件を調整することにより、ＴＥＭＡＺガスが自己分解する条件下では、ウエハ２００上にジルコニウムが堆積することでジルコニウム層が形成され、ＴＥＭＡＺガスが自己分解しない条件下では、ウエハ２００上にＴＥＭＡＺが化学吸着することでＴＥＭＡＺガスの化学吸着層が形成されるよう、形成される層を調整することができる。なお、ウエハ２００上にＴＥＭＡＺの化学吸着層を形成する場合と比較して、ウエハ２００上にジルコニウム層を形成する方が、成膜レートを高くすることができる。また、ウエハ２００上にジルコニウム層を形成する方が、ウエハ２００上にＴＥＭＡＺの化学吸着層を形成する場合と比較して、より緻密な層を形成することができる。
【００４６】
ＴＥＭＡＺガスを供給する際には、ＡＰＣバルブ２４４を適正に調整して、処理室２０１内の圧力を例えば５０〜４００Ｐａの範囲内の圧力とする。液体流量コントローラ２４１ａで制御するＴＥＭＡＺガスの供給流量は、例えば０．１〜０．５ｇ／分の範囲内の流量とする。ＴＥＭＡＺガスをウエハ２００に晒す時間、すなわちガス供給時間（照射時間）は、例えば３０〜２４０秒間の範囲内の時間とする。このときヒータ２０７の温度は、ウエハ２００の温度が、例えば１５０〜２５０℃の範囲内の温度となるような温度に設定する。
【００４７】
なお、ＴＥＭＡＺガスを供給する際には、オゾンガスを供給するための可動ノズル２７１ｂを、ウエハ２００間の空間内に挿入せずに、処理室２０１内壁とウエハ２００外縁との間の空間に退避させておく。これにより、可動ノズル２７１ｂによるＴＥＭＡＺガスの無用な乱れの発生を抑制させることができ、ウエハ２００表面に対してＴＥＭＡＺガスをより均一に供給できるようになる。更には、可動ノズル２７１ａ表面へのＴＥＭＡＺガスの無用な吸着、すなわちＴＥＭＡＺガスの浪費を抑制できるようになる。なお、ＴＥＭＡＺガスを供給する際には、可動ノズル２７１ｂ内へのＴＥＭＡＺガスの侵入を抑制するため、バルブ２４３ｄを開いて、可動ノズル２７１ｂ内を窒素ガスでパージするとよい。
【００４８】
＜パージ工程（Ｓ３２）＞
ウエハ２００上にジルコニウム含有層が形成された後、バルブ２４３ａを閉じると共にバルブ２４３ｅを開いて、処理室２０１内へのＴＥＭＡＺガスの供給を停止し、ＴＥＭＡＺガスをベント管２３２ｅへと流す。このとき、排気管２３１のＡＰＣバルブ２４４は開いたままとして、真空ポンプ２４６により処理室２０１内を真空排気し、処理室２０１内に残留する未反応もしくはジルコニウム含有層形成に寄与した後のＴＥＭＡＺガスを処理室２０１内から排除する。なお、このとき、バルブ２４３ｃ，２４３ｃは開いたままとし
て、窒素ガスの処理室２０１内への供給を維持する。これにより、処理室２０１内に残留する未反応もしくはジルコニウム含有層形成に寄与した後のＴＥＭＡＺガスを処理室２０１内から排除する効果を高めることができる。
【００４９】
＜オゾンガス供給工程（Ｓ３３）＞
処理室２０１内のパージが完了したら、回転機構部２６０ｂを作動させてノズル軸２７０ｂを回転させ、可動ノズル２７１ｂの下流端（ガス供給口）を、ウエハ２００間の空間内にそれぞれ挿入する。可動ノズル２７１ｂは、ノズル軸２７０ｂとウエハ２００外縁との間の距離よりもそれぞれ長く構成されているため、可動ノズル２７１ｂを例えば６０°程度回転させることで、可動ノズル２７１ｂの下流端（ガス供給口）を例えばウエハ２００の中心付近に移動させることができる。なお、可動ノズル２７１ｂの回転移動は、上述のパージ工程Ｓ３２と並行して行うようにしてもよい。
【００５０】
可動ノズル２７１ｂの移動が完了したら、バルブ２４３ｂを開き、流量コントローラ２４１ｂにより流量調整されたオゾンガスを、第２処理ガス供給管２３２ｂ、回転機構部２６０ｂの回転軸２６１ｂ、ノズル軸２７０ｂ及び可動ノズル２７１ｂを介して処理室２０１内へ供給する。このとき、バルブ２４３ｄを更に開く（或いは開いたままとする）ことで、流量コントローラ２４１ｄにより流量調整された窒素ガスにより、処理室２０１内へのオゾンガスの拡散を促したり、処理室２０１内へ供給するオゾンガスを希釈したりしてもよい。
【００５１】
処理室２０１内に供給されたオゾンガス及び窒素ガスは、処理室２０１内を拡散し、ウエハ２００間の空間を流れた後、排気管２３１から排気される。なお、上述したように、処理室２０１内に供給されたオゾンガスは、コンダクタンスの関係から、ウエハ２００間には流れ難く、ウエハ２００外縁と処理室２０１内壁との間の空間を通って排気され易くなっている。これに対し本実施形態では、可動ノズル２７１ｂの下流端（ガス供給口）をウエハ２００間の空間内にそれぞれ挿入し、例えばウエハ２００の中心付近からオゾンガスを供給するようにしている。これにより、ウエハ２００間へのオゾンガスの供給を促進させることができ、例えばウエハ２００の外縁付近と中心付近とでオゾンガスの供給量を均一化させることができる。
【００５２】
オゾンガスの供給により、ＴＥＭＡＺガス供給工程（Ｓ３１）でウエハ２００上に形成されたジルコニウム含有層は酸化され、ジルコニウム及び酸素を含む層、すなわち、ジルコニウム酸化層（ＺｒＯ層）へと改質される。なお、このとき、処理室２０１内に流しているガスはオゾンガスであり、処理室２０１内にはＴＥＭＡＺガスは流していない。従って、オゾンガスは気相反応を起こすことはなく、ウエハ２００上に形成されたジルコニウム含有層の一部と反応する。
【００５３】
オゾンガスを供給する際には、ＡＰＣバルブ２４４を適正に調整して、処理室２０１内の圧力を例えば５０〜４００Ｐａの範囲内の圧力とする。流量コントローラ２４１ｂで制御するオゾンガスの供給流量は、例えば１０〜２０ｓｌｍの範囲内の流量とする。オゾンガスにウエハ２００を晒す時間、すなわちガス供給時間（照射時間）は、例えば６０〜３００秒間の範囲内の時間とする。このときのヒータ２０７の温度は、ＴＥＭＡＺガス供給工程（Ｓ３１）と同様、ウエハ２００の温度が１５０〜２５０℃の範囲内の温度となるような温度に設定する。
【００５４】
なお、オゾンガスを供給する際には、ＴＥＭＡＺガスを供給するための可動ノズル２７１ａを、ウエハ２００間の空間内に挿入せずに、処理室２０１内壁とウエハ２００外縁との間の空間に退避させておく。これにより、可動ノズル２７１ａによるオゾンガスの無用な乱れの発生を抑制させることができ、ウエハ２００表面に対してオゾンガスをより均一
に供給できるようになる。更には、オゾンガスが衝突することによる可動ノズル２７１ａのダメージを抑制することができる。可動ノズル２７１ａの退避動作は、上述のパージ工程Ｓ３２と並行して行うようにしてもよい。なお、オゾンガスを供給する際には、可動ノズル２７１ｂ内へのオゾンガスの侵入を抑制するため、バルブ２４３ｃを開いて、可動ノズル２７１ａを窒素ガスでパージするとよい。
【００５５】
＜パージ工程（Ｓ３４）＞
ウエハ２００上に形成されたジルコニウム含有層の酸化が完了した後、バルブ２４３ｂを閉じ、処理室２０１内へのオゾンガスの供給を停止する。このとき、排気管２３１のＡＰＣバルブ２４４は開いたままとして、真空ポンプ２４６により処理室２０１内を真空排気し、処理室２０１内に残留する未反応もしくは酸化に寄与した後のオゾンガスを処理室２０１内から排除する。なお、このとき、バルブ２４３ｃ，２４３ｃは開いたままとして、窒素ガスの処理室２０１内への供給を維持する。これにより、処理室２０１内に残留する未反応もしくは酸化に寄与した後のオゾンガスを処理室２０１内から排除する効果を高めることができる。なお、パージ工程（Ｓ３４）と並行して、可動ノズル２７１ａをウエハ２００間の空間内に挿入すると共に、可動ノズル２７１ｂを処理室２０１内壁とウエハ２００外縁との間の空間に退避させてもよい。
【００５６】
＜所定回数実施工程（Ｓ３５）＞
上述した工程Ｓ３１〜工程３４を１サイクルとして、このサイクルを所定回数行うことにより、ウエハ２００上に所定膜厚のジルコニウムおよび酸素を含む絶縁膜、すなわち、ＺｒＯ膜を成膜することができる。なお、上述のサイクルは、複数回繰り返すのが好ましい。
【００５７】
（降温及び大気圧復帰工程（Ｓ４０））
成膜工程（Ｓ３０）が終了したら、ヒータ２０７への通電を停止したり通電量を低減したりすることで、処理室２０１内を所定の温度まで降温させる。このとき、バルブ２４３ｃ及びバルブ２４３ｄは開いたままとして、窒素ガスの処理室２０１内への供給を維持し、処理室２０１内を窒素ガスでパージする。その後、ＡＰＣバルブ２４４の開度を調整することで、処理室２０１内の圧力を例えば大気圧に復帰させる。
【００５８】
（ウエハ搬出工程（Ｓ５０））
その後、図示しない昇降機構によりシールキャップ２１９を下降させて、炉口フランジ２１０の下端を開口させるとともに、処理済のウエハ２００を支持したボート２１７を処理室２０１内から搬出（ボートアンロード）する。その後、処理済みのウエハ２００をボート２１７より取り出す（ウエハディスチャージ）。なお、処理室２０１内からボート２１７を搬出する時には、回転機構部２６０ａ，２６０ｂを作動させてノズル軸２７０ａ，２７０ｂを回転させ、可動ノズル２７１ａ，２７１ｂを処理室２０１内壁とウエハ２００外縁との間の空間にそれぞれ退避させておく。
【００５９】
（３）本実施形態に係る効果
本実施形態によれば、以下に示す１つまたは複数の効果を奏する。
【００６０】
（ａ）本実施形態によれば、ウエハ２００表面に処理ガス（ＴＥＭＡＺガスやオゾンガス）を供給する時に、回転機構部２６０ａ，２６０ｂを作動させてノズル軸２７０ａ，２７０ｂを回転させ、可動ノズル２７１ａ，２７１ｂの下流端（ガス供給口）をウエハ２００間の空間内にそれぞれ挿入する。可動ノズル２７１ａ，２７１ｂは、ノズル軸２７０ａ，２７０ｂとウエハ２００外縁との間の距離よりもそれぞれ長く構成されているため、可動ノズル２７１ａ，２７１ｂを例えば６０°程度回転移動させることで、可動ノズル２７１ａ，２７１ｂの下流端（ガス供給口）をウエハ２００の中心付近に容易に移動させること
ができる。これにより、ウエハ２００間へ処理ガスを効率的に供給させることができ、基板処理の生産性を向上させることができる。また、従来の基板処理装置では供給が困難であったウエハ２００の中心付近への処理ガスの供給を容易に行えるようになり、基板処理の面内均一性を向上させることができる。
【００６１】
以下、参考までに、従来の基板処理装置が備える処理炉の構成について、図１０、図１１を用いて説明する。従来の基板処理装置では、処理室２０１内への処理ガスの供給を、ウエハ２００外縁と処理室２０１内壁との間に設けたノズル２７３ａ’，２７３ｂ’から行うようにしていた。上述したように、積層されたウエハ２００間の間隔は、ウエハ２００外縁と処理室２０１内壁との間隔よりも狭く構成されている。すなわち、積層されたウエハ２００間のコンダクタンスは、ウエハ２００外縁と処理室２０１内壁との間のコンダクタンスよりも小さくなっている。そのため、ウエハ２００外縁と処理室２０１内壁との間に設けたノズル２７３ａ’，２７３ｂ’から処理ガスを供給すると、処理ガスは、ウエハ２００間には流れ難くなり、ウエハ２００外縁と処理室２０１内壁との間の空間を通って排気され易くなる。そして、基板処理の速度が低下して生産性が悪化したり、ウエハ２００の外縁付近と中心付近とで処理ガスの供給量に差異が生じて基板処理の面内均一性が低下したりし易くなる。係る様子を図１１に示す。
【００６２】
（ｂ）本実施形態によれば、可動ノズル２７１ａによりＴＥＭＡＺガスをウエハ２００表面に供給する際に、可動ノズル２７１ａをウエハ２００間の空間内に挿入すると共に、オゾンガスを供給するための可動ノズル２７１ｂを処理室２０１内壁とウエハ２００外縁との間の空間に退避させる。また同様に、可動ノズル２７１ｂによりオゾンガスをウエハ２００表面に供給する際に、可動ノズル２７１ｂをウエハ２００間の空間内に挿入すると共に、ＴＥＭＡＺガスを供給するための可動ノズル２７１ａを処理室２０１内壁とウエハ２００外縁との間の空間に退避させる。このように、一方の処理ガスを供給する際に、他方の処理ガスを供給する可動ノズルをウエハ２００間の空間から退避させることで、可動ノズルによる処理ガスの無用な乱れを抑制させることができ、ウエハ２００表面に対して処理ガスをより均一に供給できるようになる。また、可動ノズル２７１ｂ表面への処理ガスの無用な吸着や、オゾンガスが衝突することによる可動ノズル２７１ａのダメージを抑制できるようになる。
【００６３】
（ｃ）本実施形態によれば、処理室２０１内外へのウエハ２００の搬送時には、回転機構部２６０ａ，２６０ｂを作動させてノズル軸２７０ａ，２７０ｂを回転させ、可動ノズル２７１ａ，２７１ｂを、処理室２０１内壁とウエハ２００外縁との間の空間にそれぞれ退避させる。これにより、ウエハ２００を搬送する際に、可動ノズル２７１ａ，２７１ｂとウエハ２００とが干渉してしまうことを防ぐことができる。なお、可動ノズル２７１ａ，２７１ｂは、ウエハ２００外縁と同じ曲率半径を有するようにウエハ２００外縁に沿って湾曲して構成されているため、可動ノズル２７１ａ，２７１ｂとウエハ２００との干渉をより確実に回避することが可能である。
【００６４】
＜本発明の第２の実施形態＞
以下に、本発明の第２の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、本実施形態に係る基板処理装置も、一例として、ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）等の半導体装置（半導体デバイス）の製造工程の一工程として、基板上に薄膜を形成する基板処理工程を実施する装置として構成されている。
【００６５】
本実施形態に係る基板処理装置は、基板を処理する処理室と、前記処理室内で複数の前記基板を積層して支持する基板支持部材を備え、前記基板支持部材は、前記基板の積層方向に沿って延在し、内部を処理ガスが流れる中空の支柱と、上流端が前記支柱の長手方向に沿って配列するように前記支柱の胴部にそれぞれ接続され、下流側に前記支柱内を流れ
た前記処理ガスを分散させて供給するガス供給口がそれぞれ設けられ、前記上流端と前記ガス供給口との間の距離が、前記支柱と前記基板の外縁との間の距離よりもそれぞれ長く構成され、前記基板を下方から支持する複数のノズルと、を備えている。
【００６６】
図７は、本実施形態にかかる基板処理装置が備える処理炉３０２の縦断面図である。図８は、図７に示す処理炉３０２のＡ−Ａ’線断面図である。図９は、図７に示す処理炉３０２内外にボート３１７を搬送する様子を示す概略図である。
【００６７】
本実施形態に係る処理炉３０２は、ノズル軸２７０ａ，２７０ｂ、可動ノズル２７１ａ，２７１ｂ、回転機構部２６０ａ，２６０ｂが設けられていない点が上述の実施形態と異なるが、基板支持部材としてのボート３１７の構成部材がこれらと同様の機能を実現するよう構成されている。なお、以下の説明では、上述の実施形態と異なる点を主に説明することとし、重複する構成は同じ符号をつけて説明を省略する。
【００６８】
本実施形態に係る処理炉３０２が備える基板支持部材としてのボート３１７は、ウエハ２００を挟んで対向する１対の支柱を２組以上備えている。すなわち、ボート３１７は、ウエハ２００を挟んで対向する１対の支柱３１７ａと、同様に構成された１対の支柱３１７ｂと、の４本の支柱を備えている。これらの４本の（２組の）支柱３１７ａ，３１７ｂは、それぞれ、上述の実施形態におけるノズル軸２７０ａ，２７０ｂと同様の機能を実現するよう構成されている。具体的には、支柱３１７ａ，３１７ｂは、ウエハ２００の積層方向に沿ってそれぞれ延在されている。そして、中空の支柱３１７ａ，３１７ｂは、その内部を処理ガスが下方から上方に向けて流れるようにそれぞれ中空筒状に形成されている。なお、中空の支柱３１７ａ，３１７ｂは、例えば石英などの誘電体材料（耐熱絶縁材料）により構成されている。なお、中空の支柱３１７ａ，３１７ｂは、ボート３１７の底板３１７ｄにより立設されており、上端を天板３１７ｃにより保持されている。
【００６９】
中空の支柱３１７ａ，３１７ｂには、ノズル３７１ａ，３７１ｂが、それぞれ水平姿勢で複数設けられている。ノズル３７１ａ，３７１ｂは、それぞれ上述の実施形態における可動ノズル２７１ａ，２７１ｂと同様に機能するよう構成されている。すなわち、ノズル３７１ａ，３７１ｂは、それぞれ中空筒状に形成されている。ノズル３７１ａ，３７１ｂの上流端は、中空の支柱３１７ａ，３１７ｂの長手方向に沿って配列するように、すなわちウエハ２００間の空間にそれぞれ対応するように、中空の支柱３１７ａ，３１７ｂの胴部にそれぞれ気密に接続されている。中空の支柱３１７ａ，３１７ｂ内の空間とノズル３７１ａ，３７１ｂ内の空間とは連通しており、支柱３１７ａ，３１７ｂ内を流れた処理ガスは、ノズル３７１ａ，３７１ｂ内に分散して供給されるように構成されている。ノズル３７１ａ，３７１ｂの下流側（本実施形態では先端）には、ノズル３７１ａ，３７１ｂ内に供給された処理ガスをウエハ２００の中心に向けて噴射するガス供給口が開設されている。なお、ノズル３７１ａ，３７１ｂの上流端とガス供給口との間の距離は、中空の支柱３１７ａ，３１７ｂとウエハ２００外縁との間の距離よりもそれぞれ長く構成されている。また、ノズル３７１ａ，３７１ｂは、それぞれウエハ２００の中心付近に向けてそれぞれ延在されている。従って、ノズル３７１ａ，３７１ｂは、ウエハ２００間の空間内にそれぞれ挿入されると共に、ウエハ２００をそれぞれ下方から支持するように構成されている。なお、ノズル３７１ａ，３７１ｂは、例えば石英などの誘電体材料（耐熱絶縁材料）により構成されている。中空の支柱３１７ａ，３１７ｂとノズル３７１ａ，３７１ｂとは、一体成型されていてもよい。
【００７０】
１対の中空の支柱３１７ａの各下端には、それぞれ、上述の実施形態と同様に構成された第１処理ガス供給管２３２ａの分岐した下流端が、シールキャップ３１９及びボート３１７の底板３１７ｄを介して接続されている。すなわち、液体流量コントローラ２４１ａにより流量調整させつつ、液体原料供給管２３４ａから気化器２３５ａ内に液状のＴＥＭ
ＡＺを供給して気化させることで、第１の処理ガス（原料ガス）としてのＴＥＭＡＺガスを生成させつつ、バルブ２４３ｅを閉じてバルブ２４３ａを開くことにより、第１処理ガス供給管２３２ａ、中空の支柱３１７ａ及びノズル３７１ａを介して、処理室２０１内（すなわちウエハ２００間の空間内）にＴＥＭＡＺガスを供給することが可能なように構成されている。ＴＥＭＡＺガスは、ウエハ２００を挟んで対向する１対のノズル３７１ａの各先端から、同時かつウエハ面内対称に供給されるように構成されている。係る様子を図８に示す。
【００７１】
また、１対の中空の支柱３１７ｂの各下端には、それぞれ、上述の実施形態と同様に構成された第２処理ガス供給管２３２ｂの分岐した下流端が、シールキャップ３１９及びボート３１７の底板３１７ｄを介して接続されている。すなわち、流量コントローラ２４１ｂにより流量調整させつつ、バルブ２４３ｂを開くことにより、第２処理ガス供給管２３２ｂ、中空の支柱３１７ｂ及びノズル３７１ｂを介して、処理室２０１内（すなわちウエハ２００間の空間内）にオゾンガスを供給することが可能なように構成されている。なお、オゾンガスは、ウエハ２００を挟んで対向する１対のノズル３７１ｂの各先端から、同時かつウエハ面内対称に供給されるように構成されている。
【００７２】
主に、第１処理ガス供給管２３２ａ、バルブ２４３ａ、中空の支柱３１７ａ、ノズル３７１ａにより、ＴＥＭＡＺガス供給系が構成される。また、主に、第２処理ガス供給管２３２ｂ、バルブ２４３ｂ、中空の支柱３１７ｂ、ノズル３７１ｂにより、オゾンガス供給系が構成される。そして、主に、ＴＥＭＡＺガス供給系及びオゾンガス供給系により、本実施形態に係る処理ガス供給系が構成されると考えることもできる。なお、ＴＥＭＡＺガス供給系及びオゾンガス供給系をそれぞれ独立した処理ガス供給系と考えてもよい。また、上述の実施形態と同様に、液体原料供給管２３４ａ、液体流量コントローラ２４１ａ、気化器２３５ａ、図示しない酸素含有ガス供給源、第１不活性ガス供給管２３２ｃ、第２不活性ガス供給管２３２ｄ、流量コントローラ２４１ｃ，２４１ｄ、バルブ２４３ｃ，２４３ｄ、図示しない不活性ガス供給源を処理ガス供給系に含めて考えてもよい。
【００７３】
このように、本実施形態においては、ボート３１７の構成部材である中空の支柱３１７ａ，３１７ｂ、ノズル３７１ａ，３７１ｂが、上述の実施形態におけるノズル軸２７０ａ，２７０ｂ、可動ノズル２７１ａ，２７１ｂ、回転機構部２６０ａ，２６０ｂと同様の機能を実現し、上述の実施形態と同様の効果を奏することができる。すなわち、ノズル３７１ａ，３７１ｂの先端がウエハ２００間の空間内にそれぞれ挿入されていると共に、ノズル３７１ａ，３７１ｂの先端からウエハ２００の中心に向けてそれぞれ処理ガスを供給するように構成されているため、ウエハ２００間へ処理ガスを効率的に供給させることができ、基板処理の生産性を向上させることができる。また、従来の基板処理装置では供給が困難であったウエハ２００の中心付近への処理ガスの供給を容易に行えるようになり、基板処理の面内均一性を向上させることができる。
【００７４】
なお、本実施形態によれば、回転機構部２６０ａ，２６０ｂが設けられておらず、一方の処理ガスを供給する際に、処理ガスをしない他のノズルをウエハ２００間の空間から退避させるようには構成されていない。しかしながら、ウエハ２００を挟んで対向するよう設けられた１対のノズルから同一種の処理ガスを同時に供給するように構成されていることから、上述の実施形態と同様に、ウエハ２００表面に処理ガスをより均一に供給することが可能となる。すなわち、ＴＥＭＡＺガスは、ウエハ２００を挟んで対向するよう設けられた１対のノズル３７１ａから同時かつ面内対称に供給されるため、仮に、オゾンガスを供給するためのノズル３７１ｂによってＴＥＭＡＺガスの供給が一部遮られたり乱されたりしたとしても、係る影響を受けることなく、ウエハ２００表面により均一にＴＥＭＡＺガスを供給することが可能となる。また、同様に、オゾンガスは、ウエハ２００を挟んで対向するよう設けられた１対のノズル３７１ｂから同時かつ面内対称に供給されるため
、仮に、ＴＥＭＡＺガスを供給するためのノズル３７１ｂによってオゾンガスの供給が一部遮られたり乱されたりしたとしても、係る影響を受けることなく、ウエハ２００表面により均一にオゾンガスを供給することが可能となる。
【００７５】
＜本発明の他の実施形態＞
以上、本発明の実施形態を具体的に説明したが、本発明は上述の実施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。
【００７６】
例えば、上述の実施形態では、高誘電率絶縁膜としてＺｒＯ２膜を形成する場合について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されない。すなわち、高誘電率絶縁膜として、酸化ハフニウム膜（ＨｆＯ２膜）、酸化チタン膜（ＴｉＯ２膜）、酸化ニオブ膜（Ｎｂ２Ｏ５膜）、酸化タンタル膜（Ｔａ２Ｏ５膜）、チタン酸ストロンチウム膜（ＳｒＴｉＯ膜）、チタン酸バリウムストロンチウム膜（ＢａＳｒＴｉＯ膜）、チタン酸ジルコン酸鉛膜（ＰＺＴ膜）、もしくは、それらの膜に他の元素を添加した膜を形成する場合にも、本発明は好適に適用可能である。さらには、絶縁膜以外に、金属膜、窒化膜、炭化膜等の他の薄膜を形成する場合にも好適に適用可能である。
【００７７】
また、上述の実施形態では、酸化剤としてオゾン（Ｏ３）ガスを用いる場合について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されない。例えば、プラズマで活性化した酸素含有物質や、Ｈ２Ｏガスを酸化剤として用いてもよい。また、不活性ガスとしては、窒素（Ｎ２）ガスの他、Ａｒガス、Ｈｅガス、Ｎｅガス、Ｘｅガス等の希ガスを用いてもよい。
【００７８】
また、上述の実施形態では、処理ガスを交互に供給するＡＬＤ法により薄膜を形成する場合について説明したが、本発明は係る形態に限定されず、複数種の処理ガスを同時に供給するＣＶＤ法により薄膜を形成する場合にも好適に適用可能である。この場合、第１の実施形態に係る基板処理装置では、回転機構部２６０ａ，２６０ｂを作動させてノズル軸２７０ａ，２７０ｂを回転させ、可動ノズル２７１ａ，２７１ｂの下流端（ガス供給口）をウエハ２００間の空間内にそれぞれ同時に挿入し、可動ノズル２７１ａ，２７１ｂのそれぞれから同時に処理ガスを供給するとよい。また、第２の実施形態に係る基板処理装置では、ウエハ２００を挟んで対向する１対のノズル３７１ａと、ウエハ２００を挟んで対向する２対のノズル３７１ｂと、のそれぞれから同時に処理ガスを供給するとよい。
【００７９】
また、上述の実施形態では、基板上に薄膜を形成する処理を一例として説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されない。すなわち、積層された基板間に処理ガスを供給する処理であれば、成膜処理以外に、酸化処理、窒化処理、炭化処理、エッチング処理、アニール処理等の他の基板処理についても好適に適用可能である。
【００８０】
＜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。
【００８１】
本発明の一態様によれば、
積層された複数の基板を収容して処理する処理室と、
前記処理室内に処理ガスを供給する処理ガス供給系と、を備え、
前記処理ガス供給系は、
前記基板の積層方向に沿って延在し、内部を前記処理ガスが流れるノズル軸と、
上流端が前記ノズル軸の長手方向に沿って配列するように前記ノズル軸の胴部にそれぞれ接続され、下流側に前記ノズル軸内を流れた前記処理ガスを分散させて供給するガス供給口がそれぞれ設けられ、前記上流端と前記ガス供給口との間の距離が、前記ノズル軸と前記基板の外縁との間の距離よりもそれぞれ長く構成されている複数のノズルと、を備え
る基板処理装置が提供される。
【００８２】
本発明の他の態様によれば、
積層された複数の基板を収容して処理する処理室と、
前記処理室内に処理ガスを供給する処理ガス供給系と、を備え、
前記処理ガス供給系は、
前記基板の積層方向に沿って延在し、内部を前記処理ガスが流れるノズル軸と、
上流端が前記ノズル軸の長手方向に沿って配列するように前記ノズル軸の胴部にそれぞれ接続され、下流側に前記ノズル軸内を流れた前記処理ガスを分散させて供給するガス供給口がそれぞれ設けられ、前記ガス供給口が前記基板間の空間内にそれぞれ挿入可能に構成されている複数のノズルと、を備える基板処理装置が提供される。
【００８３】
好ましくは、
前記ノズル軸には回転機構部が設けられ、
前記回転機構部により前記ノズル軸を回転させることで、前記ノズルの下流側に設けられた前記ガス供給口を前記基板間の空間内にそれぞれ挿入可能に構成されている。
【００８４】
また好ましくは、
前記処理室内外への前記基板の搬送時には前記ノズルを前記処理室内壁と前記基板の外縁との間の空間に退避させ、
前記処理ガスの前記基板表面への供給時には前記ノズルを前記基板間の空間内に挿入するよう前記回転機構部を制御する制御部を備える。
【００８５】
また好ましくは、
前記処理ガス供給系は、前記ノズル軸、前記ノズル及び前記回転機構部の組を複数有し、複数種の処理ガスを前記処理室内に供給可能に構成されている。
【００８６】
また好ましくは、
複数種の処理ガスを前記基板上に交互に供給する時には、
所定の処理ガスを供給するノズルを前記基板間の空間内に挿入すると共に、他の処理ガスを供給するノズルを前記処理室内壁と前記基板の外縁との間の空間に退避させるよう前記回転機構部を制御する制御部を備える。
【００８７】
また好ましくは、
前記ノズル軸には、少なくとも前記処理室内に積層可能な基板の枚数と同じ数のノズルが設けられている。
【００８８】
また好ましくは、
前記処理ガスは、前記回転機構の内部を通って前記ノズル軸内に供給され、前記ノズルを介して前記処理室内に供給される。
【００８９】
また好ましくは、
前記ノズルは、前記基板の外縁と同じ曲率半径を有するよう湾曲して構成されている。
【００９０】
本発明の更に他の態様によれば、
基板を処理する処理室と、
前記処理室内で複数の前記基板を積層して支持する基板支持部材を備え、
前記基板支持部材は、
前記基板の積層方向に沿って延在し、内部を処理ガスが流れる中空の支柱と、
上流端が前記支柱の長手方向に沿って配列するように前記支柱の胴部にそれぞれ接続さ
れ、下流側に前記支柱内を流れた前記処理ガスを分散させて供給するガス供給口がそれぞれ設けられ、前記上流端と前記ガス供給口との間の距離が、前記支柱と前記基板の外縁との間の距離よりもそれぞれ長く構成され、前記基板を下方から支持する複数のノズルと、を備える基板処理装置が提供される。
【００９１】
好ましくは、
前記基板支持部材は、前記基板を挟んで対向する１対の前記支柱を２組以上備える。
【００９２】
また好ましくは、
前記基板支持部材は、前記基板を挟んで対向する１対の前記ノズルを前記基板毎に２組以上備え、
前記基板を挟んで対向するよう設けられた１対の前記ノズルの各先端から同一種の前記処理ガスを同時に供給するように構成されている。
【００９３】
また好ましくは、
前記支柱及び前記ノズルは、誘電体材料により一体成型されている。
【００９４】
また好ましくは、
前記支柱には、少なくとも前記基板支持部材が積層可能な基板の枚数と同じ数の前記ノズルが設けられている。
【００９５】
本発明の更に他の態様によれば、
積層された複数の基板を処理室内に搬入する工程と、
前記基板の外縁より内側に開口したガス供給口を有する複数のノズルから、前記基板の表面に処理ガスを供給して前記基板を処理する工程と、
処理後の複数の前記基板を前記処理室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。
【００９６】
本発明の更に他の態様によれば、
積層された複数の基板を処理室内に搬入する工程と、
前記基板の積層方向に沿って延在し、内部を処理ガスが流れるノズル軸と、上流端が前記ノズル軸の長手方向に沿って配列するように前記ノズル軸の胴部にそれぞれ接続され、下流側に前記ノズル軸内を流れた前記処理ガスを分散させて供給するガス供給口がそれぞれ設けられ、前記上流端と前記ガス供給口との間の距離が、前記ノズル軸と前記基板の外縁との間の距離よりもそれぞれ長く構成されている複数のノズルと、を備える処理ガス供給系から、前記基板の表面に前記処理ガスを供給して前記基板を処理する工程と、
処理後の複数の前記基板を前記処理室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。
【００９７】
本発明の更に他の態様によれば、
複数の基板を積層して支持し、前記基板の積層方向に沿って延在し、内部を処理ガスが流れる中空の支柱と、上流端が前記支柱の長手方向に沿って配列するように前記支柱の胴部にそれぞれ接続され、下流側に前記支柱内を流れた前記処理ガスを分散させて供給するガス供給口がそれぞれ設けられ、前記上流端と前記ガス供給口との間の距離が、前記支柱と前記基板の外縁との間の距離よりもそれぞれ長く構成され、前記基板を下方から支持する複数のノズルと、を備える基板支持部材を処理室内に搬入する工程と、
前記ノズルから前記基板の表面に前記処理ガスを供給して前記基板を処理する工程と、
処理後の複数の前記基板を支持した前記基板支持部材を前記処理室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。
【００９８】
本発明の更に他の態様によれば、
基板を多段に等間隔に積層した状態で処理室内に収容して加熱しながら処理する基板処理装置であって、
積層された前記基板間の空間内に挿入されたノズルから前記基板の表面に処理ガスを供給するよう構成された基板処理装置が提供される。
【００９９】
好ましくは、
複数の前記ノズルは中空の支柱に前記基板の積層間隔と同一の間隔で設けられ、
前記中空の柱を回転させることで前記ノズルの先端部が前記基板の中央付近に挿入するように構成されている。
【０１００】
本発明の更に他の態様によれば、
基板を多段に等間隔に積層した状態で処理室内に収容して加熱しながら処理する基板処理装置であって、
前記基板を水平姿勢で支持する支持部の先端から前記基板の表面に処理ガスを供給するよう構成された基板処理装置が提供される。
【０１０１】
好ましくは、
前記基板を水平姿勢で支持する支持部が前記基板毎に４つ以上設けられ、
前記基板を挟んで互いに対向するように設けられた１対の支持部の先端から、同一種の処理ガスが、同時に供給されるように構成されている。
【０１０２】
また好ましくは、
前記基板を水平姿勢で支持する複数の前記支持部と、前記支持部が設けられる中空の支柱と、前記支柱を立設する底板とが、誘電体材料により一体成型され、前記基板を多段に等間隔に積層した状態で支持する基板支持部材を構成している。
【０１０３】
また好ましくは、
前記処理ガスが、前記処理室外から、前記処理室下側に設けられた真空気密板、前記底板、前記支柱及び前記支持部を介して前記基板の表面に供給されるよう構成されている。
【符号の説明】
【０１０４】
２００ ウエハ（基板）
２０１ 処理室
２０２ 処理炉
２１７ ボート（基板支持部材）
２３２ａ 第１処理ガス供給管
２３２ｂ 第２処理ガス供給管
２３２ｃ 第１不活性ガス供給管
２３２ｄ 第２不活性ガス供給管
２３２ｅ ベント管
２３４ａ 液体原料供給管
２６０ａ 回転機構部
２６０ｂ 回転機構部
２７０ａ ノズル軸
２７０ｂ ノズル軸
２７１ａ 可動ノズル（ノズル）
２７１ｂ 可動ノズル（ノズル）
２８０ コントローラ（制御部）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板が収納された処理室内に処理ガスを供給して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に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばＤＲＡＭ等の半導体装置の製造工程の一工程として、基板上に薄膜を形成する基板処理工程が実施される。かかる工程は、水平姿勢で多段に積層された基板を収納して処理する処理室と、基板の外縁と処理室内壁との間に配設され、処理室内に処理ガスを供給するガス供給ノズルと、を有する基板処理装置により実施される。水平姿勢で多段に積層された基板を処理室内に搬入し、ガス供給ノズルから処理室内に処理ガスを供給することで、基板間の空間に処理ガスが供給されて基板上に薄膜が形成される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述の基板処理装置を用いた場合には、各基板の中心付近まで処理ガスが流れ難く、基板処理の速度が低下し、生産性が悪化してしまうことがあった。また、基板の外縁付近と中心付近とで処理ガスの供給量に差異が生じてしまい、基板処理の面内均一性が低下してしまう場合があった。例えば、基板の外縁付近に形成される薄膜が、基板の中心付近に形成される薄膜に比べて厚くなってしまうことがあった。
【０００４】
本発明は、多段に積層された基板の中心付近への処理ガスの供給を促進させ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を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一態様によれば、
積層された複数の基板を収容して処理する処理室と、
前記処理室内に処理ガスを供給する処理ガス供給系と、を備え、
前記処理ガス供給系は、
前記基板の積層方向に沿って延在し、内部を前記処理ガスが流れるノズル軸と、
上流端が前記ノズル軸の長手方向に沿って配列するように前記ノズル軸の胴部にそれぞれ接続され、下流側に前記ノズル軸内を流れた前記処理ガスを分散させて供給するガス供給口がそれぞれ設けられ、前記上流端と前記ガス供給口との間の距離が、前記ノズル軸と前記基板の外縁との間の距離よりもそれぞれ長く構成されている複数のノズルと、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、
基板を処理する処理室と、
前記処理室内で複数の前記基板を積層して支持する基板支持部材を備え、
前記基板支持部材は、
前記基板の積層方向に沿って延在し、内部を処理ガスが流れる中空の支柱と、
上流端が前記支柱の長手方向に沿って配列するように前記支柱の胴部にそれぞれ接続され、下流側に前記支柱内を流れた前記処理ガスを分散させて供給するガス供給口がそれぞれ設けられ、前記上流端と前記ガス供給口との間の距離が、前記支柱と前記基板の外縁との間の距離よりもそれぞれ長く構成され、前記基板を下方から支持する複数のノズルと、を備える基板処理装置が提供される。
【０００７】
本発明の更に他の態様によれば、
積層された複数の基板を処理室内に搬入する工程と、
前記基板の外縁より内側に開口したガス供給口を有する複数のノズルから、前記基板の表面に処理ガスを供給して前記基板を処理する工程と、
処理後の複数の前記基板を前記処理室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。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る基板処理装置及び半導体装置の製造方法によれば、多段に積層された基板の中心付近への処理ガスの供給を促進できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１の実施形態にかかる基板処理装置が備える処理炉の縦断面図である。
【図２】図１に示す処理炉のＡ−Ａ’線断面図である。
【図３】図１に示す処理炉が備える回転機構部周辺の断面拡大図である。
【図４】図１に示す処理炉が備える処理ガス供給系及び排気系の概略構成図である。
【図５】図１に示す処理炉が備えるノズル軸及び可動ノズルの回転動作を示す図であり、（ａ）は可動ノズルをウエハ間の空間内に挿入した状態を、（ｂ）は可動ノズルをウエハ間の空間内から退避させた状態をそれぞれ示している。
【図６】図１に示す処理炉が備える処理室内外にボートを搬送する様子を示す概略図である。
【図７】本発明の第２の実施形態にかかる基板処理装置が備える処理炉の縦断面図である。
【図８】図７に示す処理炉のＡ−Ａ’線断面図である。
【図９】図７に示す処理炉が備える処理室内外にボートを搬送する様子を示す概略図である。
【図１０】従来の処理炉の縦断面図である。
【図１１】図１０に示す処理炉のＡ−Ａ’線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
＜本発明の第１の実施形態＞
以下に、本発明の第１の実施形態に係る基板処理装置及び半導体装置の製造方法を、図面に基づいて説明する。なお、本実施形態に係る基板処理装置は、一例として、ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）等の半導体装置（半導体デバイス）の製造工程の一工程として、基板上に薄膜を形成する基板処理工程を実施する装置として構成されている。
【００１１】
本実施形態に係る基板処理装置は、積層された複数の基板を収容して処理する処理室と、前記処理室内に処理ガスを供給する処理ガス供給系と、を備え、前記処理ガス供給系は、前記基板の積層方向に沿って延在し、内部を前記処理ガスが流れるノズル軸と、上流端が前記ノズル軸の長手方向に沿って配列するように前記ノズル軸の胴部にそれぞれ接続され、下流側に前記ノズル軸内を流れた前記処理ガスを分散させて供給するガス供給口がそれぞれ設けられ、前記上流端と前記ガス供給口との間の距離が、前記ノズル軸と前記基板の外縁との間の距離よりもそれぞれ長く構成されている複数のノズルと、を備えている。
【００１２】
図１は、本実施形態にかかる基板処理装置が備える処理炉２０２の縦断面図である。図２は、図１に示す処理炉２０２のＡ−Ａ’線断面図である。図３は、図１に示す処理炉２０２が備える回転機構部２６０ａ，２６０ｂ周辺の断面拡大図である。図４は、図１に示す処理炉２０２が備える処理ガス供給系及び排気系の概略構成図である。図５は、図１に示す処理炉２０２が備えるノズル軸２７０ａ，２７０ｂ及び可動ノズル２７１ａ，２７１
ｂの回転動作を示す図であり、（ａ）は可動ノズル２７１ａをウエハ２００間の空間内に挿入した状態を、（ｂ）は可動ノズル２７１ａ，２７１ｂをウエハ２００間の空間から退避させた状態をそれぞれ示している。図６は、図１に示す処理炉２０２が備える処理室２０１内外にボート２１７を搬送する様子を示す概略図である。
【００１３】
（１）処理炉の構成
まず、本実施形態にかかる基板処理装置が備える処理炉２０２の構成について説明する。
【００１４】
（反応容器）
図１に示すように、本実施形態に係る処理炉２０２は、加熱部（加熱機構）としてのヒータ２０７を有している。ヒータ２０７は円筒形状であり、支持板としての図示しないヒータベースに支持されることにより垂直に据え付けられている。
【００１５】
ヒータ２０７の内側には、ヒータ２０７と同心円状に、反応管としてのプロセスチューブ２０３が配設されている。プロセスチューブ２０３は、例えば石英（ＳｉＯ２）や炭化シリコン（ＳｉＣ）等の耐熱性材料からなり、上端が閉塞し下端が開口した円筒形状に形成されている。プロセスチューブ２０３の筒中空部には処理室２０１が形成されている。処理室２０１内には、基板としてのウエハ２００を、基板支持部材としての後述するボート２１７によって水平姿勢で垂直方向に多段に積層させた状態で収容可能に構成されている。
【００１６】
プロセスチューブ２０３の下方には、プロセスチューブ２０３と同心円状に、インレットフランジ（マニホールド）２０９が配設されている。インレットフランジ２０９は、例えばステンレス等からなり、上端及び下端が開口した円筒形状に形成されている。インレットフランジ２０９の上端開口は、プロセスチューブ２０３の下端開口に気密に当接しており、プロセスチューブ２０３を下方から支持するように構成されている。なお、インレットフランジ２０９とプロセスチューブ２０３との間には、シール部材としての図示しないＯリングが設けられている。インレットフランジ２０９がヒータベースに支持されることにより、プロセスチューブ２０３は垂直に据え付けられた状態となっている。主に、プロセスチューブ２０３とインレットフランジ２０９とにより反応容器が形成される。なお、プロセスチューブ２０３内には、温度検出器としての図示しない温度センサが配設されている。温度センサにより検出された温度情報に基づいてヒータ２０７への通電具合を調整することにより、処理室２０１内の温度が所定の温度分布となるように構成されている。
【００１７】
インレットフランジ２０９の下端開口には、例えばステンレス等の金属からなるリング状の炉口フランジ２１０が気密に設けられている。インレットフランジ２０９と炉口フランジ２１０との間には、シール部材としてのＯリング２２０ｂが設けられている（図３参照）。炉口フランジ２１０の下方には、炉口フランジ２１０の下端開口（炉口）を気密に閉塞可能な真空気密板（炉口蓋体）としてのシールキャップ２１９が設けられている。シールキャップ２１９は、炉口フランジ２１０の下端に垂直方向下側から当接されるようになっている。シールキャップ２１９は、例えばステンレス等の金属からなり、円盤状に形成されている。シールキャップ２１９の上面には、炉口フランジ２１０の下端と当接するシール部材としてのＯリング２２０ｃ，２２０ｄ，２２０ｅが設けられている（図３参照）。シールキャップ２１９の処理室２０１と反対側（下方）には、後述するボート２１７を回転させるボート回転機構２５５が設置されている。ボート回転機構２５５の回転軸は、シールキャップ２１９を鉛直方向に貫通して円盤状のボート台２５６に接続されている。ボート回転機構２５５を作動させることで、ボート台２５６上に立設されたボート２１７を回転させることができるように構成されている。ボート回転機構２５５の回転軸とシ
ールキャップ２１９との間は、磁気シール２５５ａにより気密に封止されている。なお、シールキャップ２１９は、プロセスチューブ２０３の外部に配置された図示しない昇降機構によって垂直方向に昇降されるように構成されている。シールキャップ２１９を昇降させることで、ボート台２５６上に立設されたボート２１７を処理室２０１内外に搬送可能なように構成されている。
【００１８】
（ボート）
基板支持部材としてのボート２１７は、複数枚のウエハ２００を水平姿勢でかつ互いに中心を揃えた状態で整列させて多段に支持するように構成されている。ボート２１７は、複数本（本実施形態では例えば４本）の支柱２１７ａと、支柱２１７ａを立設させる底板２１７ｄと、支柱２１７ａを上部から支持する天板２１７ｃと、を備えている。支柱２１７ａには、ウエハ２００を下方から支持する支持部材２１７ｂが、ウエハ２００の積層方向に沿って所定の間隔で配列するように複数設けられている。支柱２１７ａ、底板２１７ｄ、天板２１７ｃ、支持部材２１７ｂは、例えば石英や炭化珪素等の耐熱材料から構成されている。これらは一体成型されていてもよい。なお、ボート２１７の下部には、例えば石英や炭化珪素等の耐熱材料からなる断熱板２１８が設けられており、ヒータ２０７からの熱をシールキャップ２１９側に伝え難くするように構成されている。
【００１９】
（処理ガス供給系）
図１及び図２に示すように、処理室２０１内にはノズル軸２７０ａ，２７０ｂが立設されている。ノズル軸２７０ａ，２７０ｂは、処理室２０１内壁とウエハ２００外縁との間の空間に、ウエハ２００の積層方向に沿うように延在されている。ノズル軸２７０ａ，２７０ｂは、その内部を処理ガスが下方から上方に向けて流れるようにそれぞれ中空筒状に形成されている。なお、ノズル軸２７０ａ，２７０ｂは、例えば石英などの誘電体材料（耐熱絶縁材料）により構成されている。
【００２０】
ノズル軸２７０ａ，２７０ｂには、ノズルとしての可動ノズル２７１ａ，２７１ｂが、それぞれ水平姿勢で複数設けられている。可動ノズル２７１ａ，２７１ｂは、それぞれ中空筒状に形成されている。可動ノズル２７１ａ，２７１ｂの上流端は、ノズル軸２７０ａ，２７０ｂの長手方向に沿って所定の間隔で配列するように、すなわちウエハ２００間の空間にそれぞれ対応するように、ノズル軸２７０ａ，２７０ｂの胴部にそれぞれ気密に接続されている。ノズル軸２７０ａ，２７０ｂ内の空間と可動ノズル２７１ａ，２７１ｂ内の空間とは連通しており、ノズル軸２７０ａ，２７０ｂ内を流れた処理ガスは、可動ノズル２７１ａ，２７１ｂ内に分散して供給されるように構成されている（図２参照）。可動ノズル２７１ａ，２７１ｂの下流側（本実施形態では先端）には、可動ノズル２７１ａ，２７１ｂ内に供給された処理ガスを噴射するガス供給口が開設されている。なお、可動ノズル２７１ａ，２７１ｂの上流端とガス供給口との間の距離は、ノズル軸２７０ａ，２７０ｂとウエハ２００外縁との間の距離よりもそれぞれ長く構成されている。また、可動ノズル２７１ａ，２７１ｂは、例えばウエハ２００外縁と同じ曲率半径を有するように、ウエハ２００外縁に沿ってそれぞれ湾曲して構成されている。
【００２１】
図１及び図３に示すように、ノズル軸２７０ａ，２７０ｂは、シールキャップ２１９に設けられた回転機構部２６０ａ，２６０ｂによってそれぞれ立設されている。回転機構部２６０ａ，２６０ｂは、シールキャップ２１９を貫通するように設けられている。回転機構部２６０ａ，２６０ｂは、シールキャップ２１９の貫通孔の下端外周を囲うように設けられた円筒状の回転機構ベース２６２ａ，２６２ｂと、回転機構ベース２６２ａ，２６２ｂ内に挿入されてシールキャップ２１９を貫通するカップ状の回転軸２６１ａ，２６１ｂと、回転軸２６１ａ，２６１ｂを下方から支持すると共に、回転軸２６１ａ，２６１ｂを回転可能に構成されたノズル駆動用モータ２６３ａ，２６３ｂと、を備えている。なお、シールキャップ２１９下面と回転機構ベース２６２ａ，２６２ｂ上端開口との間は、シー
ル部材としてのＯリング２２０ａにより気密に封止されている。また、回転機構ベース２６２ａ，２６２ｂ内壁と回転軸２６１ａ，２６１ｂ側壁との間は、磁気シール２６５ａ，２６５ｂにより上下がそれぞれ気密に封止されている。回転軸２６１ａ，２６１ｂの上端開口にはノズル軸２７０ａ，２７０ｂの下端開口が気密に設けられており、回転軸２６１ａ，２６１ｂ内の空間とノズル軸２７０ａ，２７０ｂ内の空間とはそれぞれ連通している。ノズル駆動用モータ２６３ａ，２６３ｂを作動させることで、回転軸２６１ａ，２６１ｂに支持されたノズル軸２７０ａ，２７０ｂを回転させることができるように構成されている。
【００２２】
図３に示すように、回転軸２６１ａ，２６１ｂ内には、炉口フランジ２１０を貫通するように設けられたガス導入路２１０ａ，２１０ｂ、シールキャップ２１９を貫通するように設けられたガス導入路２１９ａ，２１９ｂ、及びガス導入管２３３ａ，２３３ｂより構成されるガス流路がそれぞれ連通している。炉口フランジ２１０のガス導入路２１０ａ，２１０ｂの上端開口には、所定の処理ガスを供給する第１処理ガス供給管２３２ａ、第２処理ガス供給管２３２ｂの下流端が接続されており、ガス導入路２１０ａ，２１０ｂ、ガス導入路２１９ａ，２１９ｂ、ガス導入管２３３ａ，２３３ｂにより構成されるガス流路を介して、回転軸２６１ａ，２６１ｂ内にそれぞれ処理ガスが供給されるように構成されている。回転軸２６１ａ，２６１ｂ内に供給された処理ガスは、ノズル軸２７０ａ，２７０ｂ内を下方から上方に向かって流れ、可動ノズル２７１ａ，２７１ｂ内に分散するように流れた後、可動ノズル２７１ａ，２７１ｂに設けられたガス供給口から処理室２０１内にそれぞれ供給されるように構成されている（図２、図３の矢印参照）。
【００２３】
図４に示すように、第１処理ガス供給管２３２ａには、上流側から順に、気化器２３５ａ、バルブ２４３ａが設けられている。気化器２３５ａには、有機金属液体原料として、例えば金属元素としてのジルコニウム（Ｚｒ）を含有するＴＥＭＡＺ（Ｔｅｔｒａｋｉｓ−Ｅｔｈｙｌ−Ｍｅｔｈｙｌ−Ａｍｉｎｏ−Ｚｉｒｃｏｎｉｕｍ：Ｚｒ［Ｎ（ＣＨ３）２（Ｃ２Ｈ５）２］４）等を供給する液体原料供給管２３４ａの下流端が接続されている。液体原料供給管２３４ａには液体流量コントローラ２４１ａが設けられている。第１処理ガス供給管２３２ａにおけるバルブ２４３ａの上流側には、ベント管２３２ｅの上流端が接続されている。ベント管２３２ｅの下流端は、後述する排気管２３１におけるＡＰＣバルブ２４４の下流側に接続されている。ベント管２３２ｅにはバルブ２４３ｅが設けられている。第１処理ガス供給管２３２ａにおけるバルブ２４３ａの下流側には、第１不活性ガス供給管２３２ｃの下流端が接続されている。第１不活性ガス供給管２３２ｃには、上流側から順に、不活性ガスとしての例えば窒素（Ｎ２）ガスを供給する図示しない不活性ガス供給源、流量コントローラ２４１ｃ、バルブ２４３ｃが設けられている。不活性ガスとしては、窒素ガスの他、Ａｒガス、Ｈｅガス、Ｎｅガス、Ｘｅガス等の希ガスを用いてもよい。
【００２４】
液体流量コントローラ２４１ａにより流量調整させつつ、液体原料供給管２３４ａから気化器２３５ａ内に液状のＴＥＭＡＺを供給して気化させることで、第１の処理ガス（原料ガス）としてのＴＥＭＡＺガスを生成することが可能なように構成されている。この状態で、バルブ２４３ｅを閉じてバルブ２４３ａを開くことにより、第１処理ガス供給管２３２ａ、回転機構部２６０ａの回転軸２６１ａ、ノズル軸２７０ａ及び可動ノズル２７１ａを介して、処理室２０１内にＴＥＭＡＺガスを供給することが可能なように構成されている。このとき、バルブ２４３ｃを更に開くことで、流量コントローラ２４１ｃにより流量調整された窒素ガスにより、処理室２０１内へのＴＥＭＡＺガスの拡散を促したり、処理室２０１内に供給されたＴＥＭＡＺガスを希釈したりすることが可能なように構成されている。また、バルブ２４３ｅを開いてバルブ２４３ａを閉じることにより、気化器２３５ａによるＴＥＭＡＺガスの供給を停止することなく、処理室２０１内へのＴＥＭＡＺガスの供給を停止することが可能なように構成されている。また、バルブ２４３ａを閉じた
状態でバルブ２４３ｃを開くことで、パージガスとしての窒素ガスを処理室２０１内に供給することが可能なように構成されている。
【００２５】
また、第２処理ガス供給管２３２ｂには、上流側から順に、第２の処理ガス（反応ガス）としての酸素含有ガス（酸化剤）であるオゾン（Ｏ３）ガスを供給する図示しない酸素含有ガス供給源、流量コントローラ２４１ｂ、バルブ２４３ｂが設けられている。第２処理ガス供給管２３２ｂにおけるバルブ２４３ｂの下流側には、第２不活性ガス供給管２３２ｄの下流端が接続されている。第２不活性ガス供給管２３２ｄには、上流側から順に、不活性ガスとしての例えば窒素（Ｎ２）ガスを供給する図示しない不活性ガス供給源、流量コントローラ２４１ｄ、バルブ２４３ｄが設けられている。酸素含有ガスとしては、オゾンガスの他、酸素（Ｏ２）ガスや水蒸気（Ｈ２Ｏ）等を用いてもよい。不活性ガスとしては、窒素ガスの他、Ａｒガス、Ｈｅガス、Ｎｅガス、Ｘｅガス等の希ガスを用いてもよい。
【００２６】
流量コントローラ２４１ｂにより流量調整させつつ、バルブ２４３ｂを開くことにより、第２処理ガス供給管２３２ｂ、回転機構部２６０ｂの回転軸２６１ｂ、ノズル軸２７０ｂ及び可動ノズル２７１ｂを介して、処理室２０１内に第２の処理ガスとしてのオゾンガスを供給することが可能なように構成されている。このとき、バルブ２４３ｄを更に開くことで、流量コントローラ２４１ｄにより流量調整された窒素ガスにより、処理室２０１内へのオゾンガスの拡散を促したり、処理室２０１内に供給されたオゾンガスを希釈したりすることが可能なように構成されている。また、バルブ２４３ｂを閉じた状態でバルブ２４３ｄを開くことで、パージガスとしての窒素ガスを処理室２０１内に供給することが可能なように構成されている。
【００２７】
主に、第１処理ガス供給管２３２ａ、バルブ２４３ａ、回転機構部２６０ａ、ノズル軸２７０ａ及び可動ノズル２７１ａにより、ＴＥＭＡＺガス供給系が構成される。また、主に、第２処理ガス供給管２３２ｂ、流量コントローラ２４１ｂ、バルブ２４３ｂ、回転機構部２６０ｂ、ノズル軸２７０ｂ及び可動ノズル２７１ｂにより、オゾンガス供給系が構成される。そして、主に、ＴＥＭＡＺガス供給系及びオゾンガス供給系により、本実施形態に係る処理ガス供給系が構成される。なお、ＴＥＭＡＺガス供給系及びオゾンガス供給系をそれぞれ独立した処理ガス供給系と考えてもよい。また、液体原料供給管２３４ａ、液体流量コントローラ２４１ａ、気化器２３５ａ、図示しない酸素含有ガス供給源、第１不活性ガス供給管２３２ｃ、第２不活性ガス供給管２３２ｄ、流量コントローラ２４１ｃ，２４１ｄ、バルブ２４３ｃ，２４３ｄ、図示しない不活性ガス供給源を、処理ガス供給系に含めて考えてもよい。
【００２８】
（可動ノズルの回転動作）
続いて、回転機構部２６０ａ，２６０ｂによるノズル軸２７０ａ，２７０ｂ及び可動ノズル２７１ａ，２７１ｂの回転動作について説明する。
【００２９】
処理室２０１内外へのウエハ２００（すなわちボート２１７）の搬送時には、回転機構部２６０ａ，２６０ｂを作動させてノズル軸２７０ａ，２７０ｂを回転させ、可動ノズル２７１ａ，２７１ｂを処理室２０１内壁とウエハ２００外縁との間の空間にそれぞれ退避させる。可動ノズル２７１ａ，２７１ｂをこのように退避させることで、ウエハ２００を搬送する際に、可動ノズル２７１ａ，２７１ｂとウエハ２００（すなわちボート２１７）との干渉を防ぐことができる。なお、上述したように、可動ノズル２７１ａ，２７１ｂは、ウエハ２００外縁と同じ曲率半径を有するようにウエハ２００外縁に沿って湾曲して構成されている。そのため、可動ノズル２７１ａ，２７１ｂを上述のように退避させることで、可動ノズル２７１ａ，２７１ｂとウエハ２００（すなわちボート２１７）との干渉をより確実に回避することが可能である。
【００３０】
ウエハ２００表面に処理ガスを供給する時には、回転機構部２６０ａ，２６０ｂを作動させてノズル軸２７０ａ，２７０ｂを回転させ、可動ノズル２７１ａ，２７１ｂの下流端（ガス供給口）をウエハ２００間の空間内にそれぞれ挿入する。上述したように、可動ノズル２７１ａ，２７１ｂは、ノズル軸２７０ａ，２７０ｂとウエハ２００外縁との間の距離よりもそれぞれ長く構成されている。そのため、可動ノズル２７１ａ，２７１ｂを例えば６０°程度回転移動させることで、可動ノズル２７１ａ，２７１ｂの下流端（ガス供給口）をウエハ２００の中心付近に容易に移動させることが可能となる。その結果、ウエハ２００間の空間内に処理ガスを効率的に供給することが可能となる。なお、積層されたウエハ２００間の間隔は、ウエハ２００外縁と処理室２０１内壁との間隔よりも狭く構成されている。すなわち、積層されたウエハ２００間のコンダクタンスは、ウエハ２００外縁と処理室２０１内壁との間のコンダクタンスよりも小さくなっている。そのため、仮にウエハ２００外縁と処理室２０１内壁との間に設けたノズルから処理ガスを供給するようにすると、処理ガスは、ウエハ２００間には少量しか流れず、ウエハ２００外縁と処理室２０１内壁との間の空間を通って大部分の処理ガスが排気されてしまう。これに対し、上述のように可動ノズル２７１ａ，２７１ｂの下流端（ガス供給口）をウエハ２００間の空間内にそれぞれ挿入して処理ガスを供給することで、ウエハ２００間の空間内に処理ガスを効率的に供給することが可能となる。特に、従来の基板処理装置では供給が困難であったウエハ２００の中心付近への処理ガスの供給を容易に行えるようになる。
【００３１】
複数種の処理ガスをウエハ２００表面へ交互に供給する時には、回転機構部２６０ａ，２６０ｂを交互に作動させてノズル軸２７０ａ，２７０ｂを交互に回転させ、所定の処理ガスを供給する可動ノズルをウエハ２００間の空間内に挿入すると共に、他の処理ガスを供給する他の可動ノズル（処理ガスを供給しない他の可動ノズル）を処理室２０１内壁とウエハ２００外縁との間の空間に退避させる。例えば、可動ノズル２７１ａによりＴＥＭＡＺガスをウエハ２００表面に供給する際には、可動ノズル２７１ａをウエハ２００間の空間内に挿入すると共に、オゾンガスを供給するための可動ノズル２７１ｂを処理室２０１内壁とウエハ２００外縁との間の空間に退避させる。また同様に、可動ノズル２７１ｂによりオゾンガスをウエハ２００表面に供給する際には、可動ノズル２７１ｂをウエハ２００間の空間内に挿入すると共に、ＴＥＭＡＺガスを供給するための可動ノズル２７１ａを処理室２０１内壁とウエハ２００外縁との間の空間に退避させる。このように、一方の処理ガスを供給する際に、他方の処理ガスを供給する可動ノズルをウエハ２００間の空間から退避させることで、可動ノズルによる処理ガスの無用な乱れを抑制させることができ、ウエハ２００表面に対して処理ガスをより均一に供給できるようになる。更には、可動ノズル表面への処理ガスの無用な吸着や、処理ガスが衝突することによる可動ノズルのダメージ等を抑制できるようになる。
【００３２】
（排気系）
図１に示すように、インレットフランジ２０９の側方には、処理室２０１内の雰囲気を排気する排気口２３１ａが設けられている。排気口２３１ａには、図４に示す排気管２３１の上流端が接続されている。排気管２３１には、上流側から順に、図示しない圧力センサ、圧力調整器としてのＡＰＣ（Ａｕｔｏ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）バルブ２４４、真空排気装置としての真空ポンプ２４６が設けられている。圧力センサにより検出された圧力情報に基づきＡＰＣバルブ２４４の開度を調整することで、処理室２０１内の圧力が所定の圧力（真空度）となるよう真空排気し得るように構成されている。なお、ＡＰＣバルブ２４４は、弁を開閉することで処理室２０１内の真空排気を開始或いは停止させることができ、更に弁開度を調整することで処理室２０１内の圧力を調整することができるよう構成された開閉弁である。
【００３３】
（コントローラ）
制御部（制御手段）であるコントローラ２８０は、液体流量コントローラ２４１ａ、流量コントローラ２４１ｂ，２４１ｃ，２４１ｄ、バルブ２４３ａ，２４３ｂ，２４３ｃ，２４３ｄ，２４３ｅ、気化器２３５ａ、圧力センサ（図示せず）、ＡＰＣバルブ２４４、真空ポンプ２４６、ノズル駆動用モータ２６３ａ，２６３ｂ、ヒータ２０７、温度センサ（図示せず）、ボート回転機構２５５、昇降機構（図示せず）にそれぞれ接続されている。コントローラ２８０は、液体流量コントローラ２４１ａ、流量コントローラ２４１ｂ，２４１ｃ，２４１ｄによる流量調整動作、バルブ２４３ａ，２４３ｂ，２４３ｃ，２４３ｄ，２４３ｅ及びＡＰＣバルブ２４４の開閉動作、真空ポンプ２４６の排気動作、ノズル駆動用モータ２６３ａ，２６３ｂの回転動作、ヒータ２０７の加熱動作、ボート回転機構２５５の回転動作、昇降機構の昇降動作をそれぞれ制御するように構成されている。
【００３４】
（２）基板処理工程
次に、上述の基板処理装置の処理炉２０２を用い、半導体装置（半導体デバイス）の製造工程の一工程として、ウエハ２００上に薄膜を成膜するシーケンス例について説明する。なお、以下の説明において、基板処理装置を構成する各部の動作はコントローラ２８０により制御される。
【００３５】
従来のＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法やＡＬＤ（Ａｔｏｍｉｃ Ｌａｙｅｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法では、例えば、ＣＶＤ法の場合、形成する薄膜を構成する元素を含む複数種類の処理ガスを同時に供給し、また、ＡＬＤ法の場合、形成する薄膜を構成する元素を含む複数種類の処理ガスを交互に供給する。そして、ガス供給時のガス供給流量、ガス供給時間等の供給条件を制御することにより、例えばシリコン窒化膜（ＳｉＮ膜）やシリコン酸化膜（ＳｉＯ膜）を形成する。これらの技術では、例えばＳｉＮ膜を形成する場合、膜の組成比が化学量論組成であるＮ／Ｓｉ≒１．３３となるように、また例えばＳｉＯ膜を形成する場合、膜の組成比が化学量論組成であるＯ／Ｓｉ≒２となるようにすることを目的として、供給条件を制御する。
【００３６】
一方、形成する膜の組成比が化学量論組成とは異なる所定の組成比となるようにすることを目的として、供給条件を制御することも可能である。すなわち、形成する薄膜を構成する元素のうち少なくとも一つの元素が他の元素よりも化学量論組成に対し過剰となるようにすることを目的として、供給条件を制御することも可能である。このように、形成する薄膜を構成する元素の比率、すなわち、薄膜の組成比を制御しつつ成膜を行うことも可能である。
【００３７】
以下では、種類の異なる処理ガスを交互に供給して化学両論組成を有する絶縁膜を形成するシーケンス例について説明する。ここでは、第１の処理ガス（原料ガス）として、有機液体金属原料であるＴＥＭＡＺを気化させたＴＥＭＡＺガスを、第２の処理ガス（反応ガス）として、酸素（Ｏ）含有ガス（酸化剤）であるオゾンガスを用い、絶縁膜であるジルコニウム酸化膜（ＺｒＯ２膜。以下、単にＺｒＯ膜という）をウエハ２００上に形成する。
【００３８】
（ウエハ搬入工程（Ｓ１０））
まず、複数枚のウエハ２００をボート２１７に装填（ウエハチャージ）する。そして、図１に示すように、複数枚のウエハ２００を支持したボート２１７を、図示しない昇降機構によって上昇させて処理室２０１内に搬入（ボートロード）する。この状態で、シールキャップ２１９はＯリング２２０ｃ，２２０ｄ，２２０ｅを介して炉口フランジ２１０の下端をシールした状態となる。なお、処理室２０１内にボート２１７を搬入する時には、回転機構部２６０ａ，２６０ｂを作動させてノズル軸２７０ａ，２７０ｂを回転させ、可動ノズル２７１ａ，２７１ｂを処理室２０１内壁とウエハ２００外縁との間の空間にそれぞれ退避させておく。
【００３９】
（圧力及び温度調整工程（Ｓ２０））
処理室２０１内が所望の圧力（真空度）となるように真空ポンプ２４６によって真空排気する。この際、処理室２０１内の圧力は排気管２３１に設けられた図示しない圧力センサで測定され、この測定された圧力情報に基づき、ＡＰＣバルブ２４４の開度がフィードバック制御される（圧力調整）。また、処理室２０１内が所望の温度となるようにヒータ２０７によって加熱される。この際、処理室２０１内が所望の温度分布となるように、図示しない温度センサが検出した温度情報に基づき、ヒータ２０７への通電具合がフィードバック制御される（温度調整）。続いて、ボート回転機構２５５を作動させ、ウエハ２００の回転を開始させる。なお、圧力調整、温度調整及びウエハ２００の回転は、少なくとも後述する成膜工程（Ｓ３０）が完了するまで継続する。
【００４０】
また、工程Ｓ１０〜Ｓ２０と並行して、有機液体金属原料（Ｚｒ原料）であるＴＥＭＡＺを気化させて第１の処理ガスとしてのＴＥＭＡＺガスを生成（予備気化）させておく。すなわち、液体流量コントローラ２４１ａにより流量調整させつつ、液体原料供給管２３４ａから気化器２３５ａ内にＴＥＭＡＺを供給して気化させることで、ＴＥＭＡＺガスを生成させておく。この予備気化工程では、真空ポンプ２４６を作動させつつ、バルブ２４３ａを閉じたまま、バルブ２４３ｅを開くことにより、ＴＥＭＡＺガスを処理室２０１内に供給することなく処理室２０１をバイパスして排気しておく。気化器２３５ａにてＴＥＭＡＺガスを安定した状態で生成させるには所定の時間を要するが、本実施形態では、ＴＥＭＡＺガスを予め生成させて安定供給可能な状態としておき、バルブ２４３ａ，２４３ｅの切替によりＴＥＭＡＺガスの安定した供給を迅速に開始或いは停止できるようにしている。
【００４１】
（成膜工程（Ｓ３０））
続いて、以下の工程Ｓ３１〜Ｓ３４を１サイクルとしてこのサイクルを所定回数行うことにより、ＡＬＤ法により、絶縁膜であるＺｒＯ膜をウエハ２００上に形成する。以下に、各工程について説明する。
【００４２】
＜ＴＥＭＡＺガス供給工程（Ｓ３１）＞
まず、回転機構部２６０ａを作動させてノズル軸２７０ａを回転させ、可動ノズル２７１ａの下流端（ガス供給口）を、ウエハ２００間の空間内にそれぞれ挿入する。可動ノズル２７１ａは、ノズル軸２７０ａとウエハ２００外縁との間の距離よりもそれぞれ長く構成されているため、可動ノズル２７１ａを例えば６０°程度回転させることで、可動ノズル２７１ａの下流端（ガス供給口）を、例えばウエハ２００の中心付近に移動させることができる。
【００４３】
可動ノズル２７１ａの移動が完了したら、バルブ２４３ｅを閉じると共にバルブ２４３ａを開き、第１処理ガス供給管２３２ａ、回転機構部２６０ａの回転軸２６１ａ、ノズル軸２７０ａ及び可動ノズル２７１ａを介して処理室２０１内へＴＥＭＡＺガスを供給する。このとき、バルブ２４３ｃを更に開くことで、流量コントローラ２４１ｃにより流量調整された窒素ガスにより、処理室２０１内へのＴＥＭＡＺガスの拡散を促したり、処理室２０１内へ供給するＴＥＭＡＺガスを希釈したりしてもよい。
【００４４】
処理室２０１内に供給されたＴＥＭＡＺガス及び窒素ガスは、処理室２０１内を拡散し、ウエハ２００間の空間を流れた後、排気管２３１から排気される。なお、上述したように、処理室２０１内に供給されたＴＥＭＡＺガスは、コンダクタンスの関係から、ウエハ２００間には流れ難く、ウエハ２００外縁と処理室２０１内壁との間の空間を通って排気され易くなっている。これに対し本実施形態では、可動ノズル２７１ａの下流端（ガス供給口）をウエハ２００間の空間内にそれぞれ挿入し、例えばウエハ２００の中心付近から
ＴＥＭＡＺガスを供給するようにしている。これにより、ウエハ２００間へのＴＥＭＡＺガスの供給を促進させることができ、例えばウエハ２００の外縁付近と中心付近とでＴＥＭＡＺガスの供給量を均一化させることができる。
【００４５】
ＴＥＭＡＺガスの供給により、ウエハ２００表面の下地膜上に、ジルコニウムを含む層が形成される。すなわち、ウエハ２００上（下地膜上）に、１原子層未満から数原子層のジルコニウム含有層としてのジルコニウム層（Ｚｒ層）が形成される。ジルコニウム含有層はＴＥＭＡＺの化学吸着（表面吸着）層であってもよい。なお、ジルコニウムは、それ単独で固体となる元素である。ここでジルコニウム層とはジルコニウムにより構成される連続的な層の他、不連続な層やこれらが重なってできる薄膜をも含む。なお、ジルコニウムにより構成される連続的な層を薄膜という場合もある。また、ＴＥＭＡＺの化学吸着層とはＴＥＭＡＺ分子の連続的な化学吸着層の他、不連続な化学吸着層をも含む。なお、ウエハ２００上に形成されるジルコニウム含有層の厚さが数原子層を超えると、後述するオゾンガス供給工程（Ｓ３３）での酸化の作用がジルコニウム含有層の全体に届かなくなる。また、ウエハ２００上に形成可能なジルコニウム含有層の最小値は１原子層未満である。よって、ジルコニウム含有層の厚さは１原子層未満から数原子層とするのが好ましい。なお、ウエハ温度及び処理室２０１内の圧力等の条件を調整することにより、ＴＥＭＡＺガスが自己分解する条件下では、ウエハ２００上にジルコニウムが堆積することでジルコニウム層が形成され、ＴＥＭＡＺガスが自己分解しない条件下では、ウエハ２００上にＴＥＭＡＺが化学吸着することでＴＥＭＡＺガスの化学吸着層が形成されるよう、形成される層を調整することができる。なお、ウエハ２００上にＴＥＭＡＺの化学吸着層を形成する場合と比較して、ウエハ２００上にジルコニウム層を形成する方が、成膜レートを高くすることができる。また、ウエハ２００上にジルコニウム層を形成する方が、ウエハ２００上にＴＥＭＡＺの化学吸着層を形成する場合と比較して、より緻密な層を形成することができる。
【００４６】
ＴＥＭＡＺガスを供給する際には、ＡＰＣバルブ２４４を適正に調整して、処理室２０１内の圧力を例えば５０〜４００Ｐａの範囲内の圧力とする。液体流量コントローラ２４１ａで制御するＴＥＭＡＺガスの供給流量は、例えば０．１〜０．５ｇ／分の範囲内の流量とする。ＴＥＭＡＺガスをウエハ２００に晒す時間、すなわちガス供給時間（照射時間）は、例えば３０〜２４０秒間の範囲内の時間とする。このときヒータ２０７の温度は、ウエハ２００の温度が、例えば１５０〜２５０℃の範囲内の温度となるような温度に設定する。
【００４７】
なお、ＴＥＭＡＺガスを供給する際には、オゾンガスを供給するための可動ノズル２７１ｂを、ウエハ２００間の空間内に挿入せずに、処理室２０１内壁とウエハ２００外縁との間の空間に退避させておく。これにより、可動ノズル２７１ｂによるＴＥＭＡＺガスの無用な乱れの発生を抑制させることができ、ウエハ２００表面に対してＴＥＭＡＺガスをより均一に供給できるようになる。更には、可動ノズル２７１ａ表面へのＴＥＭＡＺガスの無用な吸着、すなわちＴＥＭＡＺガスの浪費を抑制できるようになる。なお、ＴＥＭＡＺガスを供給する際には、可動ノズル２７１ｂ内へのＴＥＭＡＺガスの侵入を抑制するため、バルブ２４３ｄを開いて、可動ノズル２７１ｂ内を窒素ガスでパージするとよい。
【００４８】
＜パージ工程（Ｓ３２）＞
ウエハ２００上にジルコニウム含有層が形成された後、バルブ２４３ａを閉じると共にバルブ２４３ｅを開いて、処理室２０１内へのＴＥＭＡＺガスの供給を停止し、ＴＥＭＡＺガスをベント管２３２ｅへと流す。このとき、排気管２３１のＡＰＣバルブ２４４は開いたままとして、真空ポンプ２４６により処理室２０１内を真空排気し、処理室２０１内に残留する未反応もしくはジルコニウム含有層形成に寄与した後のＴＥＭＡＺガスを処理室２０１内から排除する。なお、このとき、バルブ２４３ｃ，２４３ｃは開いたままとし
て、窒素ガスの処理室２０１内への供給を維持する。これにより、処理室２０１内に残留する未反応もしくはジルコニウム含有層形成に寄与した後のＴＥＭＡＺガスを処理室２０１内から排除する効果を高めることができる。
【００４９】
＜オゾンガス供給工程（Ｓ３３）＞
処理室２０１内のパージが完了したら、回転機構部２６０ｂを作動させてノズル軸２７０ｂを回転させ、可動ノズル２７１ｂの下流端（ガス供給口）を、ウエハ２００間の空間内にそれぞれ挿入する。可動ノズル２７１ｂは、ノズル軸２７０ｂとウエハ２００外縁との間の距離よりもそれぞれ長く構成されているため、可動ノズル２７１ｂを例えば６０°程度回転させることで、可動ノズル２７１ｂの下流端（ガス供給口）を例えばウエハ２００の中心付近に移動させることができる。なお、可動ノズル２７１ｂの回転移動は、上述のパージ工程Ｓ３２と並行して行うようにしてもよい。
【００５０】
可動ノズル２７１ｂの移動が完了したら、バルブ２４３ｂを開き、流量コントローラ２４１ｂにより流量調整されたオゾンガスを、第２処理ガス供給管２３２ｂ、回転機構部２６０ｂの回転軸２６１ｂ、ノズル軸２７０ｂ及び可動ノズル２７１ｂを介して処理室２０１内へ供給する。このとき、バルブ２４３ｄを更に開く（或いは開いたままとする）ことで、流量コントローラ２４１ｄにより流量調整された窒素ガスにより、処理室２０１内へのオゾンガスの拡散を促したり、処理室２０１内へ供給するオゾンガスを希釈したりしてもよい。
【００５１】
処理室２０１内に供給されたオゾンガス及び窒素ガスは、処理室２０１内を拡散し、ウエハ２００間の空間を流れた後、排気管２３１から排気される。なお、上述したように、処理室２０１内に供給されたオゾンガスは、コンダクタンスの関係から、ウエハ２００間には流れ難く、ウエハ２００外縁と処理室２０１内壁との間の空間を通って排気され易くなっている。これに対し本実施形態では、可動ノズル２７１ｂの下流端（ガス供給口）をウエハ２００間の空間内にそれぞれ挿入し、例えばウエハ２００の中心付近からオゾンガスを供給するようにしている。これにより、ウエハ２００間へのオゾンガスの供給を促進させることができ、例えばウエハ２００の外縁付近と中心付近とでオゾンガスの供給量を均一化させることができる。
【００５２】
オゾンガスの供給により、ＴＥＭＡＺガス供給工程（Ｓ３１）でウエハ２００上に形成されたジルコニウム含有層は酸化され、ジルコニウム及び酸素を含む層、すなわち、ジルコニウム酸化層（ＺｒＯ層）へと改質される。なお、このとき、処理室２０１内に流しているガスはオゾンガスであり、処理室２０１内にはＴＥＭＡＺガスは流していない。従って、オゾンガスは気相反応を起こすことはなく、ウエハ２００上に形成されたジルコニウム含有層の一部と反応する。
【００５３】
オゾンガスを供給する際には、ＡＰＣバルブ２４４を適正に調整して、処理室２０１内の圧力を例えば５０〜４００Ｐａの範囲内の圧力とする。流量コントローラ２４１ｂで制御するオゾンガスの供給流量は、例えば１０〜２０ｓｌｍの範囲内の流量とする。オゾンガスにウエハ２００を晒す時間、すなわちガス供給時間（照射時間）は、例えば６０〜３００秒間の範囲内の時間とする。このときのヒータ２０７の温度は、ＴＥＭＡＺガス供給工程（Ｓ３１）と同様、ウエハ２００の温度が１５０〜２５０℃の範囲内の温度となるような温度に設定する。
【００５４】
なお、オゾンガスを供給する際には、ＴＥＭＡＺガスを供給するための可動ノズル２７１ａを、ウエハ２００間の空間内に挿入せずに、処理室２０１内壁とウエハ２００外縁との間の空間に退避させておく。これにより、可動ノズル２７１ａによるオゾンガスの無用な乱れの発生を抑制させることができ、ウエハ２００表面に対してオゾンガスをより均一
に供給できるようになる。更には、オゾンガスが衝突することによる可動ノズル２７１ａのダメージを抑制することができる。可動ノズル２７１ａの退避動作は、上述のパージ工程Ｓ３２と並行して行うようにしてもよい。なお、オゾンガスを供給する際には、可動ノズル２７１ｂ内へのオゾンガスの侵入を抑制するため、バルブ２４３ｃを開いて、可動ノズル２７１ａを窒素ガスでパージするとよい。
【００５５】
＜パージ工程（Ｓ３４）＞
ウエハ２００上に形成されたジルコニウム含有層の酸化が完了した後、バルブ２４３ｂを閉じ、処理室２０１内へのオゾンガスの供給を停止する。このとき、排気管２３１のＡＰＣバルブ２４４は開いたままとして、真空ポンプ２４６により処理室２０１内を真空排気し、処理室２０１内に残留する未反応もしくは酸化に寄与した後のオゾンガスを処理室２０１内から排除する。なお、このとき、バルブ２４３ｃ，２４３ｃは開いたままとして、窒素ガスの処理室２０１内への供給を維持する。これにより、処理室２０１内に残留する未反応もしくは酸化に寄与した後のオゾンガスを処理室２０１内から排除する効果を高めることができる。なお、パージ工程（Ｓ３４）と並行して、可動ノズル２７１ａをウエハ２００間の空間内に挿入すると共に、可動ノズル２７１ｂを処理室２０１内壁とウエハ２００外縁との間の空間に退避させてもよい。
【００５６】
＜所定回数実施工程（Ｓ３５）＞
上述した工程Ｓ３１〜工程３４を１サイクルとして、このサイクルを所定回数行うことにより、ウエハ２００上に所定膜厚のジルコニウムおよび酸素を含む絶縁膜、すなわち、ＺｒＯ膜を成膜することができる。なお、上述のサイクルは、複数回繰り返すのが好ましい。
【００５７】
（降温及び大気圧復帰工程（Ｓ４０））
成膜工程（Ｓ３０）が終了したら、ヒータ２０７への通電を停止したり通電量を低減したりすることで、処理室２０１内を所定の温度まで降温させる。このとき、バルブ２４３ｃ及びバルブ２４３ｄは開いたままとして、窒素ガスの処理室２０１内への供給を維持し、処理室２０１内を窒素ガスでパージする。その後、ＡＰＣバルブ２４４の開度を調整することで、処理室２０１内の圧力を例えば大気圧に復帰させる。
【００５８】
（ウエハ搬出工程（Ｓ５０））
その後、図示しない昇降機構によりシールキャップ２１９を下降させて、炉口フランジ２１０の下端を開口させるとともに、処理済のウエハ２００を支持したボート２１７を処理室２０１内から搬出（ボートアンロード）する。その後、処理済みのウエハ２００をボート２１７より取り出す（ウエハディスチャージ）。なお、処理室２０１内からボート２１７を搬出する時には、回転機構部２６０ａ，２６０ｂを作動させてノズル軸２７０ａ，２７０ｂを回転させ、可動ノズル２７１ａ，２７１ｂを処理室２０１内壁とウエハ２００外縁との間の空間にそれぞれ退避させておく。
【００５９】
（３）本実施形態に係る効果
本実施形態によれば、以下に示す１つまたは複数の効果を奏する。
【００６０】
（ａ）本実施形態によれば、ウエハ２００表面に処理ガス（ＴＥＭＡＺガスやオゾンガス）を供給する時に、回転機構部２６０ａ，２６０ｂを作動させてノズル軸２７０ａ，２７０ｂを回転させ、可動ノズル２７１ａ，２７１ｂの下流端（ガス供給口）をウエハ２００間の空間内にそれぞれ挿入する。可動ノズル２７１ａ，２７１ｂは、ノズル軸２７０ａ，２７０ｂとウエハ２００外縁との間の距離よりもそれぞれ長く構成されているため、可動ノズル２７１ａ，２７１ｂを例えば６０°程度回転移動させることで、可動ノズル２７１ａ，２７１ｂの下流端（ガス供給口）をウエハ２００の中心付近に容易に移動させること
ができる。これにより、ウエハ２００間へ処理ガスを効率的に供給させることができ、基板処理の生産性を向上させることができる。また、従来の基板処理装置では供給が困難であったウエハ２００の中心付近への処理ガスの供給を容易に行えるようになり、基板処理の面内均一性を向上させることができる。
【００６１】
以下、参考までに、従来の基板処理装置が備える処理炉の構成について、図１０、図１１を用いて説明する。従来の基板処理装置では、処理室２０１内への処理ガスの供給を、ウエハ２００外縁と処理室２０１内壁との間に設けたノズル２７３ａ’，２７３ｂ’から行うようにしていた。上述したように、積層されたウエハ２００間の間隔は、ウエハ２００外縁と処理室２０１内壁との間隔よりも狭く構成されている。すなわち、積層されたウエハ２００間のコンダクタンスは、ウエハ２００外縁と処理室２０１内壁との間のコンダクタンスよりも小さくなっている。そのため、ウエハ２００外縁と処理室２０１内壁との間に設けたノズル２７３ａ’，２７３ｂ’から処理ガスを供給すると、処理ガスは、ウエハ２００間には流れ難くなり、ウエハ２００外縁と処理室２０１内壁との間の空間を通って排気され易くなる。そして、基板処理の速度が低下して生産性が悪化したり、ウエハ２００の外縁付近と中心付近とで処理ガスの供給量に差異が生じて基板処理の面内均一性が低下したりし易くなる。係る様子を図１１に示す。
【００６２】
（ｂ）本実施形態によれば、可動ノズル２７１ａによりＴＥＭＡＺガスをウエハ２００表面に供給する際に、可動ノズル２７１ａをウエハ２００間の空間内に挿入すると共に、オゾンガスを供給するための可動ノズル２７１ｂを処理室２０１内壁とウエハ２００外縁との間の空間に退避させる。また同様に、可動ノズル２７１ｂによりオゾンガスをウエハ２００表面に供給する際に、可動ノズル２７１ｂをウエハ２００間の空間内に挿入すると共に、ＴＥＭＡＺガスを供給するための可動ノズル２７１ａを処理室２０１内壁とウエハ２００外縁との間の空間に退避させる。このように、一方の処理ガスを供給する際に、他方の処理ガスを供給する可動ノズルをウエハ２００間の空間から退避させることで、可動ノズルによる処理ガスの無用な乱れを抑制させることができ、ウエハ２００表面に対して処理ガスをより均一に供給できるようになる。また、可動ノズル２７１ｂ表面への処理ガスの無用な吸着や、オゾンガスが衝突することによる可動ノズル２７１ａのダメージを抑制できるようになる。
【００６３】
（ｃ）本実施形態によれば、処理室２０１内外へのウエハ２００の搬送時には、回転機構部２６０ａ，２６０ｂを作動させてノズル軸２７０ａ，２７０ｂを回転させ、可動ノズル２７１ａ，２７１ｂを、処理室２０１内壁とウエハ２００外縁との間の空間にそれぞれ退避させる。これにより、ウエハ２００を搬送する際に、可動ノズル２７１ａ，２７１ｂとウエハ２００とが干渉してしまうことを防ぐことができる。なお、可動ノズル２７１ａ，２７１ｂは、ウエハ２００外縁と同じ曲率半径を有するようにウエハ２００外縁に沿って湾曲して構成されているため、可動ノズル２７１ａ，２７１ｂとウエハ２００との干渉をより確実に回避することが可能である。
【００６４】
＜本発明の第２の実施形態＞
以下に、本発明の第２の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、本実施形態に係る基板処理装置も、一例として、ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）等の半導体装置（半導体デバイス）の製造工程の一工程として、基板上に薄膜を形成する基板処理工程を実施する装置として構成されている。
【００６５】
本実施形態に係る基板処理装置は、基板を処理する処理室と、前記処理室内で複数の前記基板を積層して支持する基板支持部材を備え、前記基板支持部材は、前記基板の積層方向に沿って延在し、内部を処理ガスが流れる中空の支柱と、上流端が前記支柱の長手方向に沿って配列するように前記支柱の胴部にそれぞれ接続され、下流側に前記支柱内を流れ
た前記処理ガスを分散させて供給するガス供給口がそれぞれ設けられ、前記上流端と前記ガス供給口との間の距離が、前記支柱と前記基板の外縁との間の距離よりもそれぞれ長く構成され、前記基板を下方から支持する複数のノズルと、を備えている。
【００６６】
図７は、本実施形態にかかる基板処理装置が備える処理炉３０２の縦断面図である。図８は、図７に示す処理炉３０２のＡ−Ａ’線断面図である。図９は、図７に示す処理炉３０２内外にボート３１７を搬送する様子を示す概略図である。
【００６７】
本実施形態に係る処理炉３０２は、ノズル軸２７０ａ，２７０ｂ、可動ノズル２７１ａ，２７１ｂ、回転機構部２６０ａ，２６０ｂが設けられていない点が上述の実施形態と異なるが、基板支持部材としてのボート３１７の構成部材がこれらと同様の機能を実現するよう構成されている。なお、以下の説明では、上述の実施形態と異なる点を主に説明することとし、重複する構成は同じ符号をつけて説明を省略する。
【００６８】
本実施形態に係る処理炉３０２が備える基板支持部材としてのボート３１７は、ウエハ２００を挟んで対向する１対の支柱を２組以上備えている。すなわち、ボート３１７は、ウエハ２００を挟んで対向する１対の支柱３１７ａと、同様に構成された１対の支柱３１７ｂと、の４本の支柱を備えている。これらの４本の（２組の）支柱３１７ａ，３１７ｂは、それぞれ、上述の実施形態におけるノズル軸２７０ａ，２７０ｂと同様の機能を実現するよう構成されている。具体的には、支柱３１７ａ，３１７ｂは、ウエハ２００の積層方向に沿ってそれぞれ延在されている。そして、中空の支柱３１７ａ，３１７ｂは、その内部を処理ガスが下方から上方に向けて流れるようにそれぞれ中空筒状に形成されている。なお、中空の支柱３１７ａ，３１７ｂは、例えば石英などの誘電体材料（耐熱絶縁材料）により構成されている。なお、中空の支柱３１７ａ，３１７ｂは、ボート３１７の底板３１７ｄにより立設されており、上端を天板３１７ｃにより保持されている。
【００６９】
中空の支柱３１７ａ，３１７ｂには、ノズル３７１ａ，３７１ｂが、それぞれ水平姿勢で複数設けられている。ノズル３７１ａ，３７１ｂは、それぞれ上述の実施形態における可動ノズル２７１ａ，２７１ｂと同様に機能するよう構成されている。すなわち、ノズル３７１ａ，３７１ｂは、それぞれ中空筒状に形成されている。ノズル３７１ａ，３７１ｂの上流端は、中空の支柱３１７ａ，３１７ｂの長手方向に沿って配列するように、すなわちウエハ２００間の空間にそれぞれ対応するように、中空の支柱３１７ａ，３１７ｂの胴部にそれぞれ気密に接続されている。中空の支柱３１７ａ，３１７ｂ内の空間とノズル３７１ａ，３７１ｂ内の空間とは連通しており、支柱３１７ａ，３１７ｂ内を流れた処理ガスは、ノズル３７１ａ，３７１ｂ内に分散して供給されるように構成されている。ノズル３７１ａ，３７１ｂの下流側（本実施形態では先端）には、ノズル３７１ａ，３７１ｂ内に供給された処理ガスをウエハ２００の中心に向けて噴射するガス供給口が開設されている。なお、ノズル３７１ａ，３７１ｂの上流端とガス供給口との間の距離は、中空の支柱３１７ａ，３１７ｂとウエハ２００外縁との間の距離よりもそれぞれ長く構成されている。また、ノズル３７１ａ，３７１ｂは、それぞれウエハ２００の中心付近に向けてそれぞれ延在されている。従って、ノズル３７１ａ，３７１ｂは、ウエハ２００間の空間内にそれぞれ挿入されると共に、ウエハ２００をそれぞれ下方から支持するように構成されている。なお、ノズル３７１ａ，３７１ｂは、例えば石英などの誘電体材料（耐熱絶縁材料）により構成されている。中空の支柱３１７ａ，３１７ｂとノズル３７１ａ，３７１ｂとは、一体成型されていてもよい。
【００７０】
１対の中空の支柱３１７ａの各下端には、それぞれ、上述の実施形態と同様に構成された第１処理ガス供給管２３２ａの分岐した下流端が、シールキャップ３１９及びボート３１７の底板３１７ｄを介して接続されている。すなわち、液体流量コントローラ２４１ａにより流量調整させつつ、液体原料供給管２３４ａから気化器２３５ａ内に液状のＴＥＭ
ＡＺを供給して気化させることで、第１の処理ガス（原料ガス）としてのＴＥＭＡＺガスを生成させつつ、バルブ２４３ｅを閉じてバルブ２４３ａを開くことにより、第１処理ガス供給管２３２ａ、中空の支柱３１７ａ及びノズル３７１ａを介して、処理室２０１内（すなわちウエハ２００間の空間内）にＴＥＭＡＺガスを供給することが可能なように構成されている。ＴＥＭＡＺガスは、ウエハ２００を挟んで対向する１対のノズル３７１ａの各先端から、同時かつウエハ面内対称に供給されるように構成されている。係る様子を図８に示す。
【００７１】
また、１対の中空の支柱３１７ｂの各下端には、それぞれ、上述の実施形態と同様に構成された第２処理ガス供給管２３２ｂの分岐した下流端が、シールキャップ３１９及びボート３１７の底板３１７ｄを介して接続されている。すなわち、流量コントローラ２４１ｂにより流量調整させつつ、バルブ２４３ｂを開くことにより、第２処理ガス供給管２３２ｂ、中空の支柱３１７ｂ及びノズル３７１ｂを介して、処理室２０１内（すなわちウエハ２００間の空間内）にオゾンガスを供給することが可能なように構成されている。なお、オゾンガスは、ウエハ２００を挟んで対向する１対のノズル３７１ｂの各先端から、同時かつウエハ面内対称に供給されるように構成されている。
【００７２】
主に、第１処理ガス供給管２３２ａ、バルブ２４３ａ、中空の支柱３１７ａ、ノズル３７１ａにより、ＴＥＭＡＺガス供給系が構成される。また、主に、第２処理ガス供給管２３２ｂ、バルブ２４３ｂ、中空の支柱３１７ｂ、ノズル３７１ｂにより、オゾンガス供給系が構成される。そして、主に、ＴＥＭＡＺガス供給系及びオゾンガス供給系により、本実施形態に係る処理ガス供給系が構成されると考えることもできる。なお、ＴＥＭＡＺガス供給系及びオゾンガス供給系をそれぞれ独立した処理ガス供給系と考えてもよい。また、上述の実施形態と同様に、液体原料供給管２３４ａ、液体流量コントローラ２４１ａ、気化器２３５ａ、図示しない酸素含有ガス供給源、第１不活性ガス供給管２３２ｃ、第２不活性ガス供給管２３２ｄ、流量コントローラ２４１ｃ，２４１ｄ、バルブ２４３ｃ，２４３ｄ、図示しない不活性ガス供給源を処理ガス供給系に含めて考えてもよい。
【００７３】
このように、本実施形態においては、ボート３１７の構成部材である中空の支柱３１７ａ，３１７ｂ、ノズル３７１ａ，３７１ｂが、上述の実施形態におけるノズル軸２７０ａ，２７０ｂ、可動ノズル２７１ａ，２７１ｂ、回転機構部２６０ａ，２６０ｂと同様の機能を実現し、上述の実施形態と同様の効果を奏することができる。すなわち、ノズル３７１ａ，３７１ｂの先端がウエハ２００間の空間内にそれぞれ挿入されていると共に、ノズル３７１ａ，３７１ｂの先端からウエハ２００の中心に向けてそれぞれ処理ガスを供給するように構成されているため、ウエハ２００間へ処理ガスを効率的に供給させることができ、基板処理の生産性を向上させることができる。また、従来の基板処理装置では供給が困難であったウエハ２００の中心付近への処理ガスの供給を容易に行えるようになり、基板処理の面内均一性を向上させることができる。
【００７４】
なお、本実施形態によれば、回転機構部２６０ａ，２６０ｂが設けられておらず、一方の処理ガスを供給する際に、処理ガスをしない他のノズルをウエハ２００間の空間から退避させるようには構成されていない。しかしながら、ウエハ２００を挟んで対向するよう設けられた１対のノズルから同一種の処理ガスを同時に供給するように構成されていることから、上述の実施形態と同様に、ウエハ２００表面に処理ガスをより均一に供給することが可能となる。すなわち、ＴＥＭＡＺガスは、ウエハ２００を挟んで対向するよう設けられた１対のノズル３７１ａから同時かつ面内対称に供給されるため、仮に、オゾンガスを供給するためのノズル３７１ｂによってＴＥＭＡＺガスの供給が一部遮られたり乱されたりしたとしても、係る影響を受けることなく、ウエハ２００表面により均一にＴＥＭＡＺガスを供給することが可能となる。また、同様に、オゾンガスは、ウエハ２００を挟んで対向するよう設けられた１対のノズル３７１ｂから同時かつ面内対称に供給されるため
、仮に、ＴＥＭＡＺガスを供給するためのノズル３７１ｂによってオゾンガスの供給が一部遮られたり乱されたりしたとしても、係る影響を受けることなく、ウエハ２００表面により均一にオゾンガスを供給することが可能となる。
【００７５】
＜本発明の他の実施形態＞
以上、本発明の実施形態を具体的に説明したが、本発明は上述の実施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。
【００７６】
例えば、上述の実施形態では、高誘電率絶縁膜としてＺｒＯ２膜を形成する場合について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されない。すなわち、高誘電率絶縁膜として、酸化ハフニウム膜（ＨｆＯ２膜）、酸化チタン膜（ＴｉＯ２膜）、酸化ニオブ膜（Ｎｂ２Ｏ５膜）、酸化タンタル膜（Ｔａ２Ｏ５膜）、チタン酸ストロンチウム膜（ＳｒＴｉＯ膜）、チタン酸バリウムストロンチウム膜（ＢａＳｒＴｉＯ膜）、チタン酸ジルコン酸鉛膜（ＰＺＴ膜）、もしくは、それらの膜に他の元素を添加した膜を形成する場合にも、本発明は好適に適用可能である。さらには、絶縁膜以外に、金属膜、窒化膜、炭化膜等の他の薄膜を形成する場合にも好適に適用可能である。
【００７７】
また、上述の実施形態では、酸化剤としてオゾン（Ｏ３）ガスを用いる場合について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されない。例えば、プラズマで活性化した酸素含有物質や、Ｈ２Ｏガスを酸化剤として用いてもよい。また、不活性ガスとしては、窒素（Ｎ２）ガスの他、Ａｒガス、Ｈｅガス、Ｎｅガス、Ｘｅガス等の希ガスを用いてもよい。
【００７８】
また、上述の実施形態では、処理ガスを交互に供給するＡＬＤ法により薄膜を形成する場合について説明したが、本発明は係る形態に限定されず、複数種の処理ガスを同時に供給するＣＶＤ法により薄膜を形成する場合にも好適に適用可能である。この場合、第１の実施形態に係る基板処理装置では、回転機構部２６０ａ，２６０ｂを作動させてノズル軸２７０ａ，２７０ｂを回転させ、可動ノズル２７１ａ，２７１ｂの下流端（ガス供給口）をウエハ２００間の空間内にそれぞれ同時に挿入し、可動ノズル２７１ａ，２７１ｂのそれぞれから同時に処理ガスを供給するとよい。また、第２の実施形態に係る基板処理装置では、ウエハ２００を挟んで対向する１対のノズル３７１ａと、ウエハ２００を挟んで対向する２対のノズル３７１ｂと、のそれぞれから同時に処理ガスを供給するとよい。
【００７９】
また、上述の実施形態では、基板上に薄膜を形成する処理を一例として説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されない。すなわち、積層された基板間に処理ガスを供給する処理であれば、成膜処理以外に、酸化処理、窒化処理、炭化処理、エッチング処理、アニール処理等の他の基板処理についても好適に適用可能である。
【００８０】
＜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。
【００８１】
本発明の一態様によれば、
積層された複数の基板を収容して処理する処理室と、
前記処理室内に処理ガスを供給する処理ガス供給系と、を備え、
前記処理ガス供給系は、
前記基板の積層方向に沿って延在し、内部を前記処理ガスが流れるノズル軸と、
上流端が前記ノズル軸の長手方向に沿って配列するように前記ノズル軸の胴部にそれぞれ接続され、下流側に前記ノズル軸内を流れた前記処理ガスを分散させて供給するガス供給口がそれぞれ設けられ、前記上流端と前記ガス供給口との間の距離が、前記ノズル軸と前記基板の外縁との間の距離よりもそれぞれ長く構成されている複数のノズルと、を備え
る基板処理装置が提供される。
【００８２】
本発明の他の態様によれば、
積層された複数の基板を収容して処理する処理室と、
前記処理室内に処理ガスを供給する処理ガス供給系と、を備え、
前記処理ガス供給系は、
前記基板の積層方向に沿って延在し、内部を前記処理ガスが流れるノズル軸と、
上流端が前記ノズル軸の長手方向に沿って配列するように前記ノズル軸の胴部にそれぞれ接続され、下流側に前記ノズル軸内を流れた前記処理ガスを分散させて供給するガス供給口がそれぞれ設けられ、前記ガス供給口が前記基板間の空間内にそれぞれ挿入可能に構成されている複数のノズルと、を備える基板処理装置が提供される。
【００８３】
好ましくは、
前記ノズル軸には回転機構部が設けられ、
前記回転機構部により前記ノズル軸を回転させることで、前記ノズルの下流側に設けられた前記ガス供給口を前記基板間の空間内にそれぞれ挿入可能に構成されている。
【００８４】
また好ましくは、
前記処理室内外への前記基板の搬送時には前記ノズルを前記処理室内壁と前記基板の外縁との間の空間に退避させ、
前記処理ガスの前記基板表面への供給時には前記ノズルを前記基板間の空間内に挿入するよう前記回転機構部を制御する制御部を備える。
【００８５】
また好ましくは、
前記処理ガス供給系は、前記ノズル軸、前記ノズル及び前記回転機構部の組を複数有し、複数種の処理ガスを前記処理室内に供給可能に構成されている。
【００８６】
また好ましくは、
複数種の処理ガスを前記基板上に交互に供給する時には、
所定の処理ガスを供給するノズルを前記基板間の空間内に挿入すると共に、他の処理ガスを供給するノズルを前記処理室内壁と前記基板の外縁との間の空間に退避させるよう前記回転機構部を制御する制御部を備える。
【００８７】
また好ましくは、
前記ノズル軸には、少なくとも前記処理室内に積層可能な基板の枚数と同じ数のノズルが設けられている。
【００８８】
また好ましくは、
前記処理ガスは、前記回転機構の内部を通って前記ノズル軸内に供給され、前記ノズルを介して前記処理室内に供給される。
【００８９】
また好ましくは、
前記ノズルは、前記基板の外縁と同じ曲率半径を有するよう湾曲して構成されている。
【００９０】
本発明の更に他の態様によれば、
基板を処理する処理室と、
前記処理室内で複数の前記基板を積層して支持する基板支持部材を備え、
前記基板支持部材は、
前記基板の積層方向に沿って延在し、内部を処理ガスが流れる中空の支柱と、
上流端が前記支柱の長手方向に沿って配列するように前記支柱の胴部にそれぞれ接続さ
れ、下流側に前記支柱内を流れた前記処理ガスを分散させて供給するガス供給口がそれぞれ設けられ、前記上流端と前記ガス供給口との間の距離が、前記支柱と前記基板の外縁との間の距離よりもそれぞれ長く構成され、前記基板を下方から支持する複数のノズルと、を備える基板処理装置が提供される。
【００９１】
好ましくは、
前記基板支持部材は、前記基板を挟んで対向する１対の前記支柱を２組以上備える。
【００９２】
また好ましくは、
前記基板支持部材は、前記基板を挟んで対向する１対の前記ノズルを前記基板毎に２組以上備え、
前記基板を挟んで対向するよう設けられた１対の前記ノズルの各先端から同一種の前記処理ガスを同時に供給するように構成されている。
【００９３】
また好ましくは、
前記支柱及び前記ノズルは、誘電体材料により一体成型されている。
【００９４】
また好ましくは、
前記支柱には、少なくとも前記基板支持部材が積層可能な基板の枚数と同じ数の前記ノズルが設けられている。
【００９５】
本発明の更に他の態様によれば、
積層された複数の基板を処理室内に搬入する工程と、
前記基板の外縁より内側に開口したガス供給口を有する複数のノズルから、前記基板の表面に処理ガスを供給して前記基板を処理する工程と、
処理後の複数の前記基板を前記処理室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。
【００９６】
本発明の更に他の態様によれば、
積層された複数の基板を処理室内に搬入する工程と、
前記基板の積層方向に沿って延在し、内部を処理ガスが流れるノズル軸と、上流端が前記ノズル軸の長手方向に沿って配列するように前記ノズル軸の胴部にそれぞれ接続され、下流側に前記ノズル軸内を流れた前記処理ガスを分散させて供給するガス供給口がそれぞれ設けられ、前記上流端と前記ガス供給口との間の距離が、前記ノズル軸と前記基板の外縁との間の距離よりもそれぞれ長く構成されている複数のノズルと、を備える処理ガス供給系から、前記基板の表面に前記処理ガスを供給して前記基板を処理する工程と、
処理後の複数の前記基板を前記処理室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。
【００９７】
本発明の更に他の態様によれば、
複数の基板を積層して支持し、前記基板の積層方向に沿って延在し、内部を処理ガスが流れる中空の支柱と、上流端が前記支柱の長手方向に沿って配列するように前記支柱の胴部にそれぞれ接続され、下流側に前記支柱内を流れた前記処理ガスを分散させて供給するガス供給口がそれぞれ設けられ、前記上流端と前記ガス供給口との間の距離が、前記支柱と前記基板の外縁との間の距離よりもそれぞれ長く構成され、前記基板を下方から支持する複数のノズルと、を備える基板支持部材を処理室内に搬入する工程と、
前記ノズルから前記基板の表面に前記処理ガスを供給して前記基板を処理する工程と、
処理後の複数の前記基板を支持した前記基板支持部材を前記処理室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。
【００９８】
本発明の更に他の態様によれば、
基板を多段に等間隔に積層した状態で処理室内に収容して加熱しながら処理する基板処理装置であって、
積層された前記基板間の空間内に挿入されたノズルから前記基板の表面に処理ガスを供給するよう構成された基板処理装置が提供される。
【００９９】
好ましくは、
複数の前記ノズルは中空の支柱に前記基板の積層間隔と同一の間隔で設けられ、
前記中空の柱を回転させることで前記ノズルの先端部が前記基板の中央付近に挿入するように構成されている。
【０１００】
本発明の更に他の態様によれば、
基板を多段に等間隔に積層した状態で処理室内に収容して加熱しながら処理する基板処理装置であって、
前記基板を水平姿勢で支持する支持部の先端から前記基板の表面に処理ガスを供給するよう構成された基板処理装置が提供される。
【０１０１】
好ましくは、
前記基板を水平姿勢で支持する支持部が前記基板毎に４つ以上設けられ、
前記基板を挟んで互いに対向するように設けられた１対の支持部の先端から、同一種の処理ガスが、同時に供給されるように構成されている。
【０１０２】
また好ましくは、
前記基板を水平姿勢で支持する複数の前記支持部と、前記支持部が設けられる中空の支柱と、前記支柱を立設する底板とが、誘電体材料により一体成型され、前記基板を多段に等間隔に積層した状態で支持する基板支持部材を構成している。
【０１０３】
また好ましくは、
前記処理ガスが、前記処理室外から、前記処理室下側に設けられた真空気密板、前記底板、前記支柱及び前記支持部を介して前記基板の表面に供給されるよう構成されている。
【符号の説明】
【０１０４】
２００ ウエハ（基板）
２０１ 処理室
２０２ 処理炉
２１７ ボート（基板支持部材）
２３２ａ 第１処理ガス供給管
２３２ｂ 第２処理ガス供給管
２３２ｃ 第１不活性ガス供給管
２３２ｄ 第２不活性ガス供給管
２３２ｅ ベント管
２３４ａ 液体原料供給管
２６０ａ 回転機構部
２６０ｂ 回転機構部
２７０ａ ノズル軸
２７０ｂ ノズル軸
２７１ａ 可動ノズル（ノズル）
２７１ｂ 可動ノズル（ノズル）
２８０ コントローラ（制御部）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
積層された複数の基板を収容して処理する処理室と、
前記処理室内に処理ガスを供給する処理ガス供給系と、を備え、
前記処理ガス供給系は、
前記基板の積層方向に沿って延在し、内部を前記処理ガスが流れるノズル軸と、
上流端が前記ノズル軸の長手方向に沿って配列するように前記ノズル軸の胴部にそれぞれ接続され、下流側に前記ノズル軸内を流れた前記処理ガスを分散させて供給するガス供給口がそれぞれ設けられ、前記上流端と前記ガス供給口との間の距離が、前記ノズル軸と前記基板の外縁との間の距離よりもそれぞれ長く構成されている複数のノズルと、を備える
ことを特徴とする基板処理装置。
【請求項２】
基板を処理する処理室と、
前記処理室内で複数の前記基板を積層して支持する基板支持部材を備え、
前記基板支持部材は、
前記基板の積層方向に沿って延在し、内部を処理ガスが流れる中空の支柱と、
上流端が前記支柱の長手方向に沿って配列するように前記支柱の胴部にそれぞれ接続され、下流側に前記支柱内を流れた前記処理ガスを分散させて供給するガス供給口がそれぞれ設けられ、前記上流端と前記ガス供給口との間の距離が、前記支柱と前記基板の外縁との間の距離よりもそれぞれ長く構成され、前記基板を下方から支持する複数のノズルと、を備える
ことを特徴とする基板処理装置。
【請求項３】
積層された複数の基板を処理室内に搬入する工程と、
前記基板の外縁より内側に開口したガス供給口を有する複数のノズルから、前記基板の表面に処理ガスを供給して前記基板を処理する工程と、
処理後の複数の前記基板を前記処理室内から搬出する工程と、を有する
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１】
積層された複数の基板を収容して処理する処理室と、
前記処理室内に処理ガスを供給する処理ガス供給系と、を備え、
前記処理ガス供給系は、
前記基板の積層方向に沿って延在し、内部を前記処理ガスが流れるノズル軸と、
上流端が前記ノズル軸の長手方向に沿って配列するように前記ノズル軸の胴部にそれぞれ接続され、下流側に前記ノズル軸内を流れた前記処理ガスを分散させて供給するガス供給口がそれぞれ設けられ、前記上流端と前記ガス供給口との間の距離が、前記ノズル軸と前記基板の外縁との間の距離よりもそれぞれ長く構成されている複数のノズルと、を備える
ことを特徴とする基板処理装置。
【請求項２】
基板を処理する処理室と、
前記処理室内で複数の前記基板を積層して支持する基板支持部材を備え、
前記基板支持部材は、
前記基板の積層方向に沿って延在し、内部を処理ガスが流れる中空の支柱と、
上流端が前記支柱の長手方向に沿って配列するように前記支柱の胴部にそれぞれ接続され、下流側に前記支柱内を流れた前記処理ガスを分散させて供給するガス供給口がそれぞれ設けられ、前記上流端と前記ガス供給口との間の距離が、前記支柱と前記基板の外縁との間の距離よりもそれぞれ長く構成され、前記基板を下方から支持する複数のノズルと、を備える
ことを特徴とする基板処理装置。
【請求項３】
積層された複数の基板を処理室内に搬入する工程と、
前記基板の外縁より内側に開口したガス供給口を有する複数のノズルから、前記基板の表面に処理ガスを供給して前記基板を処理する工程と、
処理後の複数の前記基板を前記処理室内から搬出する工程と、を有する
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１３−８９８１８（Ｐ２０１３−８９８１８Ａ）
【公開日】平成２５年５月１３日（２０１３．５．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２３００５５（Ｐ２０１１−２３００５５）
【出願日】平成２３年１０月１９日（２０１１．１０．１９）
【出願人】（０００００１１２２）株式会社日立国際電気 (5,007)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月１３日（２０１３．５．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月１９日（２０１１．１０．１９）
【出願人】（０００００１１２２）株式会社日立国際電気 (5,007)
【Ｆターム（参考）】
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