特許 6475135 半導体装置の製造方法、ガス供給方法及び基板処理装置並びに基板保持具

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6475135

(24)【登録日】2019年2月8日

(45)【発行日】2019年2月27日

(54)【発明の名称】半導体装置の製造方法、ガス供給方法及び基板処理装置並びに基板保持具

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/31 20060101AFI20190218BHJP

   H01L 21/683 20060101ALI20190218BHJP

   C23C 16/455 20060101ALI20190218BHJP

   C23C 16/44 20060101ALI20190218BHJP

【ＦＩ】

   H01L21/31 B

   H01L21/68 N

   C23C16/455

   C23C16/44 J

【請求項の数】11

【全頁数】19

(21)【出願番号】特願2015-191516(P2015-191516)

(22)【出願日】2015年9月29日

(65)【公開番号】特開2017-69330(P2017-69330A)

(43)【公開日】2017年4月6日

【審査請求日】2017年11月30日

(73)【特許権者】

【識別番号】318009126

【氏名又は名称】株式会社ＫＯＫＵＳＡＩ ＥＬＥＣＴＲＩＣ

(74)【代理人】

【識別番号】100083563

【弁理士】

【氏名又は名称】三好 祥二

(72)【発明者】

【氏名】柴田 剛吏

(72)【発明者】

【氏名】梅川 純史

【審査官】 長谷川 直也

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０７−１７６４９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−２３６２８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−２３３４４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０１−３０２８１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−１０８３４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００７−５０３１２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０１５４７６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ２１／０２、２１／２０５、２１／３１−２１／３２、

２１／３６５、２１／４６９−２１／４７５、

２１／６７−２１／６８３、２１／８６、

Ｃ２３Ｃ １６／００−１６／５６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の基板が保持される基板保持具と、該基板保持具が搬入及び搬出される処理室と、該処理室の下側を開閉するシールキャップと、前記処理室と前記シールキャップとの間を連結する炉口部と、前記基板保持具に設けられたガス孔からガスを前記基板に供給する様構成されるガス供給機構と、前記基板保持具を回転させる回転機構と、該回転機構の下側に設けられ、前記ガス孔にガスを供給するガスポートと、前記ガス供給機構、前記回転機構とをそれぞれ制御する制御部を備えた基板処理装置に於いて、複数の基板を保持した状態で前記基板保持具を前記処理室に搬入する工程と、該処理室の前記基板を処理する工程と、前記基板を処理した後前記基板保持具を前記処理室から搬出する工程とを有する半導体装置の製造方法であって、
前記ガスポートにガス導入管の先端を接続し、該ガス導入管の基端を前記シールキャップの上面に開口する様上向きに設け、前記炉口部側にガス供給管を設け、該ガス供給管の先端開口を、前記シールキャップが前記炉口部に接続された際に前記ガス導入管の基端開口と気密に連通する位置に下向きに設ける様構成し、前記基板を処理する工程に於いて、前記基板保持具を回転させながら前記基板保持具に設けられた前記ガス孔から反応ガスを前記基板に供給する半導体装置の製造方法。

【請求項2】

複数の基板が保持される基板保持具と、該基板保持具が搬入及び搬出される処理室と、該処理室の下側を開閉するシールキャップと、前記処理室と前記シールキャップとの間を連結する炉口部と、前記基板保持具に設けられたガス孔からガスを前記基板に供給する様構成されるガス供給機構と、前記基板保持具を回転させる回転機構と、該回転機構の下側に設けられ、前記ガス孔にガスを供給するガスポートと、前記ガス供給機構、前記回転機構とをそれぞれ制御する制御部を備えた基板処理装置に於いて、複数の基板を保持した状態で前記基板保持具を前記処理室に搬入して、前記基板を処理する工程に於いて、
前記ガスポートにガス導入管の先端を接続し、該ガス導入管の基端を前記シールキャップの上面に開口する様上向きに設け、前記炉口部側にガス供給管を設け、該ガス供給管の先端開口を、前記シールキャップが前記炉口部に接続された際に前記ガス導入管の基端開口と気密に連通する位置に下向きに設ける様構成し、前記基板保持具を回転させながら前記基板保持具に設けられた前記ガス孔から反応ガスを前記基板に供給するガス供給方法。

【請求項3】

複数の基板が保持される基板保持具と、該基板保持具が搬入及び搬出される処理室と、該処理室の下側を開閉するシールキャップと、前記処理室と前記シールキャップとの間を連結する炉口部と、前記基板保持具に設けられたガス孔からガスを前記基板に供給する様構成されるガス供給機構と、前記基板保持具を回転させる回転機構と、該回転機構の下側に設けられ、前記ガス孔にガスを供給するガスポートと、前記ガス供給機構、前記回転機構をそれぞれ制御し、前記基板を処理する工程に於いて、前記基板保持具を回転させながら前記基板保持具に設けられた前記ガス孔から反応ガスを前記基板に供給する様制御する制御部とを備え、
前記ガスポートにガス導入管の先端を接続し、該ガス導入管の基端を前記シールキャップの上面に開口する様上向きに設け、前記炉口部側にガス供給管を設け、該ガス供給管の先端開口を、前記シールキャップが前記炉口部に接続された際に前記ガス導入管の基端開口と気密に連通する位置に下向きに設ける様構成した基板処理装置。

【請求項4】

前記基板を処理する工程に於いて、回転しながら前記ガス孔から反応ガスを前記基板に供給する様構成された請求項３に記載の基板処理装置に於ける基板保持具。

【請求項5】

前記ガス孔は、前記基板が処理される基板処理領域に対向する位置に複数設けられている請求項３に記載の基板処理装置。

【請求項6】

前記ガス孔は、支柱毎に高さが異なる位置に設けられている請求項３に記載の基板処理装置。

【請求項7】

前記回転機構は、前記基板保持具に前記反応ガス又は不活性ガスのうちどちらかのガスを供給する為に固定されている固定軸と、前記基板保持具を回転させる回転軸とを有する様に構成される請求項３に記載の基板処理装置。

【請求項8】

前記ガスポートから供給される前記ガスは、前記固定軸内の空間を介して前記ガス孔に供給される様に構成されている請求項７に記載の基板処理装置。

【請求項9】

前記ガス導入管は、前記シールキャップへ向う配管と他のガス供給管に分岐されており、それぞれの管に開閉弁が設けられている請求項３に記載の基板処理装置。

【請求項10】

前記シールキャップが前記炉口部に接続した時、前記シールキャップへ向う配管内の開閉弁が開けられ、前記他のガス供給管内の開閉弁が閉じられ、前記ガス供給管、前記ガス導入管、前記ガスポート迄連通される様構成されている請求項９に記載の基板処理装置。

【請求項11】

前記他のガス供給管から供給されるガスは不活性ガスであり、前記ガス供給管から供給されるガスは反応ガスである請求項１０に記載の基板処理装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、基板上に膜の形成等の処理を行い、半導体装置を製造する半導体装置の製造方法、ガス供給方法及び基板処理装置並びに基板保持具に関するものである。

【背景技術】

【0002】

基板処理装置に於ける基板処理工程に於いて、複数の基板が保持された基板保持具を所定温度に加熱された反応炉に所定速度で搬入する搬入工程と、反応炉内で基板に所定の処理を施す処理工程と、処理後の基板を反応炉から搬出する搬出工程を有する。

【0003】

基板を基板保持具に移載する領域を少なくとも含む基板搬送エリアは大気雰囲気である為、搬入工程では基板に数Å〜数十Åの厚さの酸化膜が自然に形成される。この基板表面に形成される酸化膜の成長は、界面に予期せぬ不純物の混入やボイドの原因となり、電気特性の低下を引き起こすことから、最終的な製品デバイスの信頼性低下に繋がってしまう。それゆえ、酸化膜自身も製品デバイスからみれば不純物であるとも言える。

【0004】

従来、基板に対する酸化膜等の不純物の付着を抑制する為、基板搬送エリアの雰囲気を不活性ガスで置換している。又、更には、該基板搬送エリア内を低酸素濃度に維持する場合もあった。然し乍ら、上述の様に、僅かではあるが酸化膜等の不純物が基板に付着したり、形成したりしてしまう。

【0005】

又、搬出工程では、搬入工程と同様、基板搬送エリアは大気雰囲気である為、基板の表面に酸化膜等の不純物が基板に付着したり、形成したりしてしまう。

【0006】

よって、近年のデバイスの微細化や性能向上を目的とした新材料開発に伴い、酸化膜等の不純物が基板に付着したり、形成したりするのを抑制することが急務となっている。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本発明は、基板保持具の搬入及び搬出時の基板への不純物の付着を抑制する技術を提供するものである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明は、複数の基板を保持した状態で基板保持具を処理室内に搬入する工程と、該処理室内の前記基板を処理する工程と、前記基板を処理した後前記基板保持具を前記処理室内から搬出する工程とを有し、前記搬入する工程と前記搬出する工程の少なくともどちらか一方に於いて、前記基板保持具を回転させながら前記基板保持具に設けられたガス孔から不活性ガスを前記基板に供給する技術に係るものである。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、基板保持具の搬入及び搬出時に基板に不純物が付着するのを抑制することができるという優れた効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の実施形態で好適に用いられる基板処理装置を示す斜視図である。

【図2】本発明の実施形態で好適に用いられる基板処理装置の反応炉を示す概略立断面図である。

【図3】本発明の実施形態で好適に用いられる基板処理装置のコントローラを示すブロック図である。

【図4】本発明の実施形態で好適に用いられる基板処理装置の反応炉の炉口部が閉塞された状態を示す要部拡大図である。

【図5】本発明の実施形態で好適に用いられる基板処理装置の反応炉の炉口部が開放された状態を示す要部拡大図である。

【図6】本発明の実施形態で好適に用いられる基板処理工程を説明するシーケンス図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、図面を参照しつつ本発明の実施例を説明する。

【0012】

先ず、図１、図２に於いて、本発明の実施例に係る基板処理装置１及び反応炉２について説明する。尚、本発明に於ける基板処理装置１は、半導体装置の製造に使用される半導体製造装置の一例として構成されるものである。

【0013】

図１に示す様に、筐体３内部の前面側には、図示しない外部搬送装置との間で基板収納容器としてのカセット４の授受を行う基板収納容器授受部材としてのカセットステージ５が設けられている。該カセットステージ５の後側には昇降手段としてのカセットエレベータ６が設けられ、該カセットエレベータ６には搬送手段としてのカセット移載機７が取付けられている。カセットエレベータ６の後側には、カセット４の載置手段としてのカセット棚８が設けられ、該カセット棚８はスライドステージ９上に横行可能に設けられている。

【0014】

又、カセット棚８の上方にはカセット４の載置手段としてのバッファカセット棚１１が設けられている。更に、該バッファカセット棚１１の後側にはクリーンユニット１２が設けられ、該クリーンユニット１２はクリーンエアを筐体３の内部に流通させる様に構成されている。

【0015】

該筐体３の後部上方には、反応炉２が設けられている。該反応炉２内には、基板としてのウェーハ１３に所定の処理を行う処理室１４が形成されている。反応炉２の下側には、気密室（搬送エリア）としてのロードロック室１５が仕切弁としてのゲートバルブ１６により連設されている。ロードロック室１５の前面には、カセット棚８と対向する位置に仕切手段としてのロードロックドア１７が設けられている。又、ロードロック室１５には、該ロードロック室１５内に窒素ガス等のパージガスを導入する為のパージノズル１８が設けられている。

【0016】

ロードロック室１５内には、複数のウェーハ１３を水平姿勢で多段に保持する基板保持具としてのボート１９を、処理室１４とロードロック室１５との間で昇降させる昇降機構としてのボートエレベータ２１が内設されている。該ボートエレベータ２１には、蓋体としてのシールキャップ２２が取付けられ、該シールキャップ２２は、ボート１９を垂直に支持している。ロードロック室１５とカセット棚８との間には、図示しない昇降手段としての移載エレベータが設けられ、該移載エレベータには搬送手段としてウェーハ移載機２３が取付けられている。

【0017】

尚、カセット移載機７等の搬送動作は、搬送制御手段２４により制御される。

【0018】

次に、図２に於いて、反応炉２の詳細について説明する。

【0019】

反応炉２は、アウタチューブ２５からなる反応管と、ガス排気管２６及びガス供給管２７が接続されたマニホールド２８と、該マニホールド２８の下端に設けられた炉口部２９を閉塞し処理室１４を密閉するシールキャップ２２と、図示しないヒータ素線と断熱部材とを有し、ウェーハ１３を加熱するヒータ３２等から構成される。

【0020】

アウタチューブ２５、マニホールド２８及びシールキャップ２２等により、処理室１４が構成される。

【0021】

ガス供給管２７は、マニホールド２８を側方から貫通し、アウタチューブ２５内で上部迄延在して設けられている。ガス供給管２７には、処理室１４内に供給される処理ガスの流量を調整するメインバルブ３３が設けられ、ガス供給管２７はメインバルブ３３の上流側で３股に分岐している。

【0022】

ガス供給管２７ａには、上流側から第１処理ガスを供給する第１のガス供給源３４、ガス流量制御手段として第１ＭＦＣ（マスフローコントローラ）３５、第１バルブ３６が設けられている。ガス供給管２７ｂには、上流側から第２処理ガスを供給する第２のガス供給源３７、第２ＭＦＣ３８、第２バルブ３９が設けられている。ガス供給管２７ｃには、上流側から第３処理ガスを供給する第３のガス供給源４１、第３ＭＦＣ４２、第３バルブ４３が設けられている。

【0023】

第１のガス供給源３４から供給される第１の処理ガスとしての原料ガスは、例えばヘキサクロロジシラン（Ｓｉ2 Ｃｌ6 、略称：ＨＣＤＳ）ガスであり、第２のガス供給源３７から供給される第２の処理ガスとしての反応ガスは、例えばＮＨ3 （アンモニア）ガスであり、第３のガス供給源４１から供給される第３の処理ガスとしてのパージガスは、例えばＮ2 （窒素）ガスである。

【0024】

反応炉２に於いては、各処理ガスは、第１のガス供給源３４、第２のガス供給源３７、第３のガス供給源４１から供給され、第１ＭＦＣ３５、第２ＭＦＣ３８、第３ＭＦＣ４２で流量調整され、第１バルブ３６、第２バルブ３９、第３バルブ４３を介してガス供給管２７内で混合された後、メインバルブ３３を介してガス供給管２７より処理室１４の上部から導入される様になっている。

【0025】

主に、ガス供給管２７ａ、第１のガス供給源３４、第１ＭＦＣ３５、第１バルブ３６により第１処理ガス供給系が構成される。又、主に、ガス供給管２７ｂ、第２のガス供給源３７、第２ＭＦＣ３８、第２バルブ３９により第２処理ガス供給系が構成される。又、主に、ガス供給管２７ｃ、第３のガス供給源４１、第３ＭＦＣ４２、第３バルブ４３により第３処理ガス供給系が構成される。

【0026】

尚、本明細書に於いて、処理ガスという言葉を用いた場合は、第１の処理ガスのみを含む場合、第２の処理ガスのみを含む場合、第３の処理ガスのみを含む場合、若しくはそれら全てを含む場合がある。又、処理ガス供給系という言葉を用いた場合は、第１の処理ガス供給系のみを含む場合、第２の処理ガス供給系のみを含む場合、第３の処理ガス供給系のみを含む場合、若しくはそれら全てを含む場合がある。

【0027】

マニホールド２８には、ガス排気管２６が連通して設けられている。該ガス排気管２６には、処理室１４内の圧力を検出する圧力検出器（圧力検出部）としての圧力センサ４４、及び圧力調整器（圧力調整部）としてのＡＰＣ（Ａｕｔｏ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）バルブ４５を介して真空排気装置としての真空ポンプ４６が接続されており、処理室１４内の圧力が所定の圧力（真空度）となる様真空排気し得る様に構成されている。

【0028】

真空ポンプ４６の下流側のガス排気管２６は、廃ガス処理装置（図示せず）等に接続されている。尚、ＡＰＣバルブ４５は、弁を開閉して処理室１４内の真空排気・真空排気停止ができ、更に弁開度を調節してコンダクタンスを調整して処理室１４内の圧力調整をできる様になっている開閉弁である。主に、ガス排気管２６、圧力センサ４４、ＡＰＣバルブ４５により排気系が構成される。尚、真空ポンプ４６も排気系に含めてもよい。

【0029】

又、ボート１９の回転軸４７及びボート回転機構３１の下端には、後述するボート内流路と連通するガスポート４８（図４、図５参照）が形成され、該ガスポート４８にガス導入管４９の先端（下流端）が接続されている。該ガス導入管４９の基端（上流端は、シールキャップ２２に下方から接続され、ガス導入管４９の基端はシールキャップ２２の上面に開口している。又、ガス導入管４９には、開閉弁である第１ガスバルブ５１が設けられている。

【0030】

マニホールド２８の下面及び炉口部２９には、第１ガス供給管５２が上方から貫通して設けられている。該第１ガス供給管５２の基端側（上流側）には、ＮＨ3 ガス等の反応ガスを供給する反応ガス供給源（図示せず）が接続され、該反応ガス供給源より反応ガスが供給される様になっている。又、第１ガス供給管５２の先端（下流端）は炉口部２９の下面に開口し、Ｏリング等の気密部材５３を介してシールキャップ２２により炉口部２９が閉塞された際には、ガス導入管４９と第１ガス供給管５２とガスポート４８とが気密に連通する様になっている。

【0031】

又、ガス導入管４９の第１ガスバルブ５１よりも下流側には、他のガス供給管である第２ガス供給管５４が接続されている。該第２ガス供給管５４には、開閉弁である第２ガスバルブ５５が設けられ、該第２ガスバルブ５５よりも基端側（上流側）でパージガス供給源（図示せず）と接続されている。該パージガス供給源からは、例えばＮ2 ガス等の不活性ガスが冷却用のパージガスとして供給される様になっている。

【0032】

即ち、ガス導入管４９は２股に分岐し、分岐箇所よりも上流側にそれぞれ第１ガスバルブ５１と第２ガスバルブ５５が設けられている。第１ガスバルブ５１と第２ガスバルブ５５を介して、第１ガス供給管５２からの反応ガスと第２ガス供給管５４からのパージガスのいずれか一方がガスポート４８に供給される様になっている。

【0033】

又、アウタチューブ２５内には、後述する温度検出器としての温度センサ５７（図３参照）が設置されており、該温度センサ５７により検出された温度情報に基づきヒータ３２への供給電力を調整することで、処理室１４内の温度が所望の温度分布となる様に構成されている。

【0034】

尚、図２中、５８は制御部としてのコントローラであり、ヒータ３２、ボート回転機構３１、第１ＭＦＣ３５、第２ＭＦＣ３８、第３ＭＦＣ４２、メインバルブ３３、第１バルブ３６、第２バルブ３９、第３バルブ４３、第１ガスバルブ５１、第２ガスバルブ５５、ＡＰＣバルブ４５、真空ポンプ４６、ボートエレベータ２１等の駆動を制御する様になっている。

【0035】

次に、図３に於いて、コントローラ５８の詳細について説明する。

【0036】

図３に示される様に、制御部（制御手段）であるコントローラ５８は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）５９、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）６１、記憶装置６２、Ｉ／Ｏポート６３を備えたコンピュータとして構成されている。ＲＡＭ６１、記憶装置６２、Ｉ／Ｏポート６３は、内部バス６４を介して、ＣＰＵ５９とデータ交換可能な様に構成されている。コントローラ５８には、例えばタッチパネル等として構成された入出力装置６５が接続されている。

【0037】

記憶装置６２は、例えばＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリ、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）等で構成されている。記憶装置６２内には、基板処理装置の動作を制御する制御プログラムや、後述する基板処理の手順や条件等が記載されたプロセスレシピ等が、読出し可能に格納されている。プロセスレシピは、後述する基板処理工程に於ける各手順をコントローラ５８に実行させ、所定の結果を得ることが出来る様に組合わされたものであり、プログラムとして機能する。以下、このプロセスレシピや制御プログラム等を総称して、単に、プログラムともいう。本明細書に於いてプログラムという言葉を用いた場合は、プロセスレシピ単体のみを含む場合、制御プログラム単体のみを含む場合、又は、その両方を含む場合がある。ＲＡＭ６１は、ＣＰＵ５９によって読出されたプログラムやデータ等が一時的に保持されるメモリ領域（ワークエリア）として構成されている。

【0038】

Ｉ／Ｏポート６３は、上述の第１ＭＦＣ〜第３ＭＦＣ３５，３８，４２、メインバルブ３３及び第１バルブ〜第３バルブ３６，３９，４３、圧力センサ４４、ＡＰＣバルブ４５、真空ポンプ４６、ヒータ３２、温度センサ５７、ボート回転機構３１、ボートエレベータ２１、第１、第２ガスバルブ５１，５５等に接続されている。

【0039】

ＣＰＵ５９はコントローラ５８の中枢を構成し、記憶装置６２から制御プログラムを読出して実行すると共に、入出力装置６５からの操作コマンドの入力等に応じて記憶装置６２からプロセスレシピを読出す様に構成されている。ＣＰＵ５９は、読出したプロセスレシピの内容に沿う様に、第１ＭＦＣ〜第３ＭＦＣ３５，３８，４２による各種ガスの流量調整動作、メインバルブ３３、第１バルブ〜第３バルブ３６，３９，４３、第１、第２ガスバルブ５１，５５の開閉動作、ＡＰＣバルブ４５の開閉動作及び圧力センサ４４に基づくＡＰＣバルブ４５による圧力調整動作、真空ポンプ４６の起動及び停止、温度センサ５７に基づくヒータ３２の温度調整動作、ボート回転機構３１によるボート１９の回転及び回転速度調節動作、ボートエレベータ２１によるボート１９の昇降動作等を制御する様に構成されている。

【0040】

コントローラ５８は、外部記憶装置（例えば、磁気テープ、フレキシブルディスクやハードディスク等の磁気ディスク、ＣＤやＤＶＤ等の光ディスク、ＭＯ等の光磁気ディスク、ＵＳＢメモリやメモリカード等の半導体メモリ）６６に格納された上述のプログラムを、コンピュータにインストールすることにより、構成することができる。記憶装置６２や外部記憶装置６６は、コンピュータ読取り可能な記録媒体として構成される。以下、これらを総称して、単に、記録媒体ともいう。本明細書に於いて記録媒体という言葉を用いた場合は、記憶装置６２単体のみを含む場合、外部記憶装置６６単体のみを含む場合、又は、その両方を含む場合がある。

【0041】

尚、コンピュータにプログラムを供給する為の手段は、外部記憶装置６６を介して供給する場合に限らない。例えば、通信回線、通信ネットワーク、通信システム等により、外部記憶装置６６を介さずにプログラムを供給する様にしてもよい。

【0042】

次に、図４、図５に於いて、ボート１９の下部及びその周辺部の詳細について説明する。

【0043】

ボート回転機構３１は、ボートエレベータ２１に固定された支持部６７と、２重管構造の回転軸４７を有している。該回転軸４７は、回転しない様固定構造となった中心軸６９と、軸受７１，７２を介して支持部６７と中心軸６９の間で回転可能な構造となった外輪軸７３とを有している。該外輪軸７３の上端はボート１９の底板７４に固着され、図示しないモータにより駆動されるウォームギア７５を介して外輪軸７３とボート１９とが一体に回転する様になっている。

【0044】

中心軸６９には、該中心軸６９を軸心方向に貫通する軸内流路７６が形成され、該軸内流路７６の下端はガスポート４８と連通している。又、中心軸６９の上端は、底板７４の中心部下面に形成された孔（図示せず）に挿通されており、軸内流路７６は、底板７４内で該底板７４に形成された底板内流路７７と連通している。又、ボート１９に設けられた複数の支柱７８内にそれぞれ支柱内流路７９が軸心方向に形成され、該支柱内流路７９は底板内流路７７と連通している。

【0045】

更に、支柱７８には、高さ方向に所定ピッチでガス孔８１が設けられ、該ガス孔８１を介して支柱内流路７９と外部とが連通する様になっている。尚、ガス孔８１は、ボート１９に保持されるウェーハ１３の処理領域に対向する位置に設けられている。又、図４又は図５に示す様に、支柱内流路７９は、支柱７８毎に流路長が異なり、ガス孔８１は、支柱７８毎に設けられる高さが異なっている。但し、これらガス孔８１、支柱内流路７９の構成は、それぞれ図４又は図５に示す実施形態に限定されない。例えば、支柱内流路７９は、支柱７８毎に同じ構成でもよく、ガス孔８１は、同様に、支柱７８毎に同じ高さに設けられてもよい。要するに、ガス孔８１の配置、支柱内流路７９の構成は、それぞれ任意に決定される。又、ガス孔８１の孔径も任意に決定されるのは言う迄もなく、例えば、同じ支柱７８内のガス孔８１についても同じ孔径である必要はなく、縦方向で異ならせてもよい。

【0046】

第１ガス供給管５２、或は第２ガス供給管５４よりガス導入管４９に導入されたガスは、軸内流路７６、底板内流路７７、支柱内流路７９内を流通し、ガス孔８１を介してウェーハ１３の表面に供給される様になっている。従って、軸内流路７６、底板内流路７７、支柱内流路７９、ガス孔８１を含むボート１９からウェーハ１３表面に直接ガスを供給できるので、例えば、不活性ガスを供給する様にすれば、酸化膜形成を抑制することができる。又、ガスを直接供給することができるので、パーティクルの巻き上げを抑制することができる。更に、処理後の基板の冷却の際に効率よく不活性ガスをウェーハ１３に吹き付けることで、冷却効率を向上する。

【0047】

尚、外輪軸７３と支持部６７との間、中心軸６９と外輪軸７３との間には、それぞれ磁性流体シール８２，８３が設けられ、該磁性流体シール８２，８３により、外輪軸７３と支持部６７との間、中心軸６９と外輪軸７３との間が気密にシールされる。又、中心軸６９と底板７４についても流体シール（図示せず）が形成され、中心軸６９と底板７４との間が気密にシールされる。これにより、軸内流路７６、底板内流路７７、支柱内流路７９、ガス孔８１を含むボート１９から該ボート１９を回転させながらウェーハ１３にガスを供給する様構成されている。よって、ウェーハ１３表面全体に万遍なくガスを供給することができる。

【0048】

尚、ガスポート４８、ガス導入管４９、第１ガス供給管５２、第２ガス供給管５４、第１ガスバルブ５１、第２ガスバルブ５５等によりガス供給機構が構成される。尚、ガス供給機構は、ボート１９を含む構成としてもよい。

【0049】

次に、図６のシーケンス図を参照し、基板処理装置１を用い、半導体装置（デバイス）の製造工程の一工程として、基板上に膜を形成する処理（以下、成膜処理ともいう）のシーケンス例について説明する。ここでは、基板としてのウェーハ１３に対して、第１の処理ガス（原料ガス）と第２の処理ガス（反応ガス）とを交互に供給することで、ウェーハ１３上に膜を形成する例について説明する。

【0050】

以下、原料ガスとしてヘキサクロロジシラン（Ｓｉ2 Ｃｌ6 、略称：ＨＣＤＳ）ガスを用い、反応ガスとしてアンモニア（ＮＨ3 ）ガスを用い、ウェーハ１３上にシリコン窒化膜（Ｓｉ3 Ｎ4 膜、以下ＳｉＮ膜ともいう）を形成する例について説明する。尚、以下の説明に於いて、基板処理装置１を構成する各部の動作は、コントローラ５８により制御される。

【0051】

本実施例に於ける成膜処理では、処理室１４内のウェーハ１３に対してＨＣＤＳガスを供給する工程と、処理室１４内からＨＣＤＳガス（残留ガス）を除去する工程と、該処理室１４内のウェーハ１３に対してＮＨ3 ガスを供給する工程と、処理室１４内からＮＨ3 ガス（残留ガス）を除去する工程と、をそれぞれ個別に行うサイクルを所定回数（１回以上）行うことで、ウェーハ１３上にＳｉＮ膜を形成する。

【0052】

尚、本明細書では、上記した成膜シーケンスを、便宜上以下の様に示すこともある。又、以下の変形例や他の実施例の説明に於いても、同様の表記を用いることとする。

【0053】

（ＨＣＤＳ→ＮＨ3 ）×ｎ→ＳｉＮ

【0054】

本明細書に於いて、「ウェーハ」という言葉を用いた場合は、「ウェーハそのもの」を意味する場合や、「ウェーハとその表面に形成された所定の層や膜等との積層体（集合体）」を意味する場合、即ち、表面に形成された所定の層や膜等を含めてウェーハと称する場合がある。又、本明細書に於いて、「ウェーハの表面」という言葉を用いた場合は、「ウェーハそのものの表面（露出面）」を意味する場合や、「ウェーハ上に形成された所定の層や膜等の表面、即ち積層体としてのウェーハの最表面」を意味する場合がある。

【0055】

従って、本明細書に於いて、「ウェーハに対して所定のガスを供給する」と記載した場合は、「ウェーハそのものの表面（露出面）に対して所定のガスを供給する」ことを意味する場合や、「ウェーハ上に形成されている層や膜等に対して、即ち積層体としてのウェーハの最表面に対して所定のガスを供給する」ことを意味する場合がある。又、本明細書に於いて、「ウェーハ上に所定の層（又は膜）を形成する」と記載した場合は、「ウェーハそのものの表面（露出面）上に所定の層（又は膜）を形成する」ことを意味する場合や、「ウェーハ上に形成されている層や膜等の上、即ち積層体としてウェーハの最表面の上に所定の層（又は膜）を形成する」ことを意味する場合がある。

【0056】

又、本明細書に於いて、「基板」という言葉を用いた場合も、「ウェーハ」という言葉を用いた場合と同義である。

【0057】

（ウェーハチャージ及びボートロード）
ウェーハチャージ工程では、複数枚のウェーハ１３がボート１９に装填（ウェーハチャージ）される。この時、第２ガスバルブ５５が開放され、第２ガス供給管５４よりＮ2 ガス（パージガス）が、ガス孔８１より直接ウェーハ１３の保持される領域に供給される様にしてもよい。

【0058】

又、ボートロード工程では、ボート１９がボートエレベータ２１により上昇され、ロードロック室１５から処理室１４内に搬入（ボートロード）される。シールキャップ２２は、気密部材５３を介して炉口部２９を気密に閉塞（シール）した状態となり、ガス導入管４９と第１ガス供給管５２とが連通される。この時ボート１９が上昇されてから、炉口部２９がシールキャップ２２に閉塞される迄の間第２ガスバルブ５５が開放され、第２ガス供給管５４よりＮ2 ガス（パージガス）が、軸内流路７６、底板内流路７７、支柱内流路７９を通ってガス孔８１よりウェーハ１３に直接供給されている。

【0059】

又、ボートロード工程では、ボート回転機構３１によるボート１９及びウェーハ１３の回転を開始する。即ち、ボート１９及びウェーハ１３が回転されながら上昇され、処理室１４内に搬入される。この時、外輪軸７３のみがボート１９と一体に回転し、中心軸６９が回転することはない。ボート回転機構３１によるボート１９及びウェーハ１３の回転は、少なくとも該ウェーハ１３に対する処理が終了する迄の間は継続して行われる。

【0060】

（圧力調整及び温度調整）
ボート１９の処理室１４内への搬入が完了すると、第２ガスバルブ５５を閉塞し、処理室１４内、即ちウェーハ１３が存在する空間が所定の圧力（真空度）となる様に、真空ポンプ４６によって真空排気（減圧排気）される。この際、処理室１４内の圧力は、圧力センサ４４で測定され、測定された圧力情報に基づきＡＰＣバルブ４５がフィードバック制御される。真空ポンプ４６は、少なくともウェーハ１３に対する処理が完了する迄の間は常時作動された状態を維持する。

【0061】

又、処理室１４内のウェーハ１３が所定の温度となる様に、ヒータ３２によって加熱される。この際、処理室１４内が所定の温度分布となる様に、温度センサ５７が検出した温度情報に基づきヒータ３２への通電具合がフィードバック制御される。該ヒータ３２による処理室１４内の加熱は、少なくともウェーハ１３に対する処理が終了する迄の間は継続して行われる。

【0062】

（成膜処理）
処理室１４内の温度が予め設定された処理温度に安定すると、次の２つのステップ、即ちステップ１〜ステップ２を順次実行する。

【0063】

［ステップ１］
このステップでは、処理室１４内のウェーハ１３に対し、ＨＣＤＳガスを供給する。

【0064】

先ず、第１バルブ３６及びメインバルブ３３を開放し、ガス供給管２７内にＨＣＤＳガスを供給する。ＨＣＤＳガスは、第１ＭＦＣ３５により流量調整され、ガス供給管２７より処理室１４内に供給され、ガス排気管２６から排気される。

【0065】

この時、第１バルブ３６と同時に第３バルブ４３を開き、ガス供給管２７内へＮ2 ガスを流す。Ｎ2 ガスは、第３ＭＦＣ４２により流量調整され、ＨＣＤＳガスと共に処理室１４内へと供給され、ガス排気管２６から排気される。ウェーハ１３に対してＨＣＤＳガスを供給することにより、ウェーハ１３の最表面に、第１の層として、例えば１原子層未満から数原子層の厚さのシリコン（Ｓｉ）含有層が形成される。

【0066】

又、第１ガスバルブ５１及び第２ガスバルブ５５は閉塞されており、ガス孔８１からのガスの供給は停止されている。尚、ＨＣＤＳガスがガス孔８１を介して支柱７８に侵入するのを防止する為に、第２ガスバルブ５５を開き、Ｎ2 ガスを供給することは可能である。

【0067】

第１の層が形成された後、第１バルブ３６を閉じ、ＨＣＤＳガスの供給を停止する。この時、ＡＰＣバルブ４５は開いたままとし、真空ポンプ４６により処理室１４内を真空排気し、該処理室１４内に残留する未反応若しくは第１の層の形成に寄与した後のＨＣＤＳガスを処理室１４内から排気する。又この時、第２ガスバルブ５５を開放すると共に第３バルブ４３を開いたままとし、Ｎ2 ガスの処理室１４内への供給を維持する。不活性ガスであるＮ2 ガスはパージガスとして作用し、これにより、処理室１４内に残留するガスを該処理室１４内から排出する効果を高めることができる。特に、ウェーハ１３表面のＨＣＤＳガス（残留ガス）を除去する効果が期待できる。

【0068】

この時、処理室１４内に残留するガスを完全に排出しなくてもよく、該処理室１４内を完全にパージしなくてもよい。該処理室１４内に残留するガスが微量であれば、その後に行われるステップ２に於いて悪影響が生じることはない。更に、処理室１４内へ供給するＮ2 ガスの流量も大流量とする必要はなく、例えば、アウタチューブ２５（処理室１４）の容積と同程度のＮ2 ガスを供給することで、ステップ２に於いて悪影響が生じない程度のパージを行うことができる。この様に、処理室１４内を完全にパージしないことで、パージ時間を短縮し、スループットを向上させることができ、Ｎ2 ガスの消費も必要最小限に抑えることが可能となる。

【0069】

［ステップ２］
ステップ１が終了した後、処理室１４内のウェーハ１３、即ち該ウェーハ１３上に形成された第１の層に対してＮＨ3 ガスを供給する。ＮＨ3 ガスは、熱で活性化されてウェーハ１３に対して供給されることとなる。

【0070】

このステップでは、第２バルブ３９を開放し、第２ＭＦＣ３８により流量調整しつつガス供給管２７内にＮＨ3 ガスを供給すると共に、第２ガスバルブ５５を閉塞し、第１ガスバルブ５１を開放してガス導入管４９内にＮＨ3 ガスを供給する。ＮＨ3 ガスが、ガス供給管２７、及びガス孔８１を介して処理室１４内へと供給され、ガス排気管２６から排気される過程で、ウェーハ１３に対してＮＨ3 ガスが供給されることとなる。尚、本実施の形態に於いて、各支柱７８に設けられたガス孔８１の位置をそれぞれ異ならせることで、各ウェーハ１３間のＮＨ3 ガスを均等に供給することを可能としている。

【0071】

該ウェーハ１３に対して供給されたＮＨ3 ガスは、ステップ１でウェーハ１３上に形成された第１の層、即ちＳｉ含有層の少なくとも一部と反応する。これにより、第１の層はノンプラズマで熱的に窒化され、Ｓｉ及びＮを含む第２の層、即ちシリコン窒化層（ＳｉＮ）層へと変化させられる（改質される）。尚、この時、プラズマ励起させたＮＨ3 ガスをウェーハ１３に対して供給し、第１の層をプラズマ窒化することで、第１の層を第２の層（ＳｉＮ層）へと変化させる様にしてもよい。

【0072】

第２の層が形成された後、第２バルブ３９及び第１ガスバルブ５１を閉じ、ＮＨ3 ガスの供給を停止する。その後、第３バルブ４３及び第２ガスバルブ５５を開放し、ステップ１と同様の処理手順により、処理室１４内に残留する未反応若しくは第２の層の形成に寄与した後のＮＨ3 ガスや反応副生成物を処理室１４内から排出する。この時、該処理室１４内に残留するガス等を完全に排出しなくてもよい点は、ステップ１と同様である。

【0073】

（所定回数実施）
上述した２つのステップを非同時に、即ち同期させることなく行うサイクルを所定回数（ｎ回）行うことにより、ウェーハ１３上に所定組成及び所定膜厚のＳｉＮ膜を形成することができる。尚、上述したサイクルは複数回繰返すのが好ましい。即ち、上述のサイクルを１回行なう際に形成される第２の層（ＳｉＮ層）の厚さを所定の膜厚よりも小さくし、第２の層（ＳｉＮ層）を積層することで形成されるＳｉＮ膜の膜厚が所定の膜厚になる迄上述のサイクルを複数回繰返すのが好ましい。

【0074】

成膜処理を行なう際の処理条件としては、例えば、
処理温度（ウェーハ温度）：２５０℃〜７００℃、
処理圧力（処理室内圧力）：１Ｐａ〜４０００Ｐａ、
ＨＣＤＳガス供給流量：１ｓｃｃｍ〜２０００ｓｃｃｍ、
ＮＨ3 ガス供給流量：１００ｓｃｃｍ〜１００００ｓｃｃｍ、
Ｎ2 ガス供給流量：１００ｓｃｃｍ〜１００００ｓｃｃｍ、
が例示される。それぞれの処理条件を、それぞれの範囲内にある値に設定することで、成膜処理を適正に進行させることが可能となる。

【0075】

（パージ及び大気圧復帰）
成膜処理が完了した後、第３バルブ４３を開放し、ガス供給管２７からＮ2 ガスを処理室１４内へ供給すると共に、第２ガスバルブ５５を開放し、ガス孔８１よりＮ2 ガスを処理室１４内へ供給し、ガス排気管２６から排気する。Ｎ2 ガスはパージガスとして作用する。これにより、処理室１４内がパージされ、該処理室１４内に残留するガスや反応副生成物が該処理室１４内から除去される（パージ）。その後、該処理室１４内の雰囲気が不活性ガスに置換され（不活性ガス置換）、該処理室１４内の圧力が常圧に復帰される（大気圧復帰）。

【0076】

（ボートアンロード及びクーリング、ウェーハディスチャージ）
ボートアンロード工程では、該処理室１４の大気圧復帰後、ボートエレベータ２１によりシールキャップ２２が降下され、炉口部２９が開口される。この時、第２ガスバルブ５５が開放され、ガス孔８１よりＮ2 ガスが供給されている。そして、処理済みのウェーハ１３がボート１９に支持された状態で、炉口部２９よりアウタチューブ２５の外部（ロードロック室１５）へと搬出される。

【0077】

又この時、ボート１９及びウェーハ１３は、ボート回転機構３１により継続して回転されている。即ち、ウェーハ１３の表面全体に直接Ｎ2 ガスが供給された状態で、ボート１９が回転されながら降下される。従って、ウェーハ１３の表面に大気が極力触れることがなく、該ウェーハ１３の表面に対する酸化膜の生成が抑制される。

【0078】

該ウェーハ１３を搬送可能な温度迄冷却させるクーリング工程では、ボート回転機構３１によるボート１９の回転、及びガス孔８１からウェーハ１３の表面へのＮ2 ガスの供給が継続して行われており、冷却時間が短縮されると共にウェーハ１３表面に酸化膜が生成されるのを抑制することができる。クーリング工程が終了すると、即ちウェーハ１３の温度が搬送可能な温度迄冷却されると、ボート１９の回転が停止される。

【0079】

最後に、ウェーハディスチャージ工程に於いて、処理済みのウェーハ１３がボート１９より取出された後、第２ガスバルブ５５が閉塞されてガス孔８１からのＮ2 ガスの供給が停止され、ウェーハ１３の成膜処理が終了する。尚、ウェーハディスチャージ工程前に、第２ガスバルブ５５を閉塞し、ガス孔８１からのＮ2 ガスの供給を停止する様にしても構わない。

【0080】

上述の様に、本実施例では、回転軸４７、底板７４、支柱７８にそれぞれ軸内流路７６、底板内流路７７、支柱内流路７９を形成し、軸内流路７６、底板内流路７７、支柱内流路７９を流通したガス（例えば、Ｎ2 ガス）を、支柱７８に形成されたガス孔８１を介してウェーハ１３に直接噴射させる構成としている。

【0081】

従って、ボートロード工程、ボートアンロード工程、即ちボート１９の搬入及び搬出時に於いて、ウェーハ１３の表面に大気が触れることがなく、該ウェーハ１３の表面に酸化膜が形成されるのを抑制することができる。

【0082】

(本実施形態による効果)
本実施形態によれば、以下に示す１つ又は複数の効果が得られる。

【0083】

(ａ)ボート１９の周囲が大気雰囲気であったとしても、ロードロック室１５内の雰囲気を不活性ガスで置換し、低酸素濃度雰囲気とする際に、不活性ガスの使用量を低減できると共に、置換時間を短縮させることができ、ウェーハ１３に不純物が付着するのを防止できる。更に、ウェーハ１３の表面に酸化膜が形成されるのを抑制することができる。

【0084】

(ｂ)不活性ガスがウェーハ１３に直接噴射される様構成することで、不活性ガスの噴出口とウェーハ１３との距離が近くなる。従って、クーリング工程に於いて、冷却効率を向上させ、ウェーハ１３の冷却時間を短縮させることができる。又、不活性ガスをウェーハ１３に直接噴射させる様にすることで、不活性ガスの流量を低減させることができ、パーティクルの巻上げを防止することができる。更に、ウェーハ１３に微量の付着物が付着していても吹き飛ばすことができ、又、ウェーハ１３の付着物防止にもなる。

【0085】

(ｃ)回転軸４７を中心軸６９と外輪軸７３の２重管構造とし、固定的に設けられた中心軸６９に対して、外輪軸７３を回転可能としているので、支柱７８のガス孔８１からガスを供給しつつ、ボート１９を回転させることが可能となり、ウェーハ１３表面に供給されるガスを均等に調整することができるのでウェーハ１３に生成される膜の品質向上を図ることができる。

【0086】

(ｄ)ガス孔８１が形成される高さ位置を、支柱７８毎に異ならせているので、各ウェーハ１３に対して均一なガスの供給が可能となり、各ウェーハ１３に生成される膜の品質を均等にすることができる。

【0087】

(ｅ)上述の効果は、原料ガスとしてＨＣＤＳガス以外のガスを用いる場合や、反応ガスとしてＮＨ3 ガス以外のガスを用いる場合や、パージガスとしてＮ2 ガス以外の不活性ガスを用いる場合にも、同様に得ることができる。

【0088】

(他の実施形態)
尚、本実施形態では、ガス孔８１を介してウェーハ１３に各種ガスを供給する構成としているが、ガス孔８１を介して処理室１４内の雰囲気を排気する様にしてもよい。この場合、第１ガスバルブ５１、第２ガスバルブ５５の下流側で、ガス導入管４９に排気管を接続し、第１ガスバルブ５１、第２ガスバルブ５５を閉塞した状態で、排気管に設けられた排気機構を作動させればよい。よって、ウェーハ１３の残留ガス影響が効率よく除かれることが期待されるので、ウェーハ１３の膜の品質向上が期待でき、更に、スループット向上が期待される。

【0089】

本実施形態では、ガス供給管２７からの各種ガスの供給と、ガス孔８１からの各種ガスの供給とを並行して行っているが、更に、第１ガス供給管５２から原料ガスを供給する様に構成してもよい。この場合、ガス供給管２７と第１ガス供給管５２の両方からＨＣＤＳガス、ＮＨ3 ガス、Ｎ2 ガスを選択的に供給できるので、ウェーハ１３に形成される膜の品質向上が期待できる。一方、ガス孔８１からのみ各種ガスを供給する様にしてもよい。この場合、第１ガス供給管５２を上流側で分岐させ、該第１ガス供給管５２からＨＣＤＳガス、ＮＨ3 ガス、Ｎ2 ガスを選択的に供給できる様にすればよい。この場合には、ガス供給管２７等を省略することができ、装置構成の簡略化を図ることができる。

【0090】

更に、ガス孔８１からのみ各種ガスを供給可能とすると共に、該ガス孔８１から処理室１４内の雰囲気を排気可能な構成とすることで、ガス排気管２６等も省略可能となり、装置構成をより簡略化させることができる。

【0091】

以上、本発明の実施例を具体的に説明した。然し乍ら、本発明は上述した実施例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。例えば、基板としてのウェーハ１３に対して、原料ガスと反応ガスとを同時に供給して、ウェーハ１３上に膜を形成してもよいのは言う迄もない。

【0092】

例えば、上述の実施例では、原料ガスとしてＨＣＤＳガスを用いる例について説明したが、本発明はこの様な態様に限定されるものではない。例えば、原料ガスとしては、ＨＣＤＳガスの他、モノクロロシラン（ＳｉＨ3 ＨＣｌ、略称：ＭＣＳ）ガス、ジクロロシラン（ＳｉＨ2 Ｃｌ2 、略称：ＤＣＳ）ガス、トリクロロシラン（ＳｉＨＣｌ3 、略称：ＴＣＳ）ガス、テトラクロロシラン即ちシリコンテトラクロライド（ＳｉＣｌ4 、略称：ＳＴＣ）ガス、オクタクロロトリシラン（Ｓｉ3 Ｃｌ8 、略称：ＯＣＴＳ）ガス等の無機系ハロシラン原料ガスや、トリスジメチルアミノシラン（Ｓｉ［Ｎ（ＣＨ3 ）2 ］3 Ｈ、略称：３ＤＭＡＳ）ガス、テトラキスジメチルアミノシラン（Ｓｉ［Ｎ（ＣＨ3 ）2 ］4 、略称：４ＤＭＡＳ）ガス、ビスジエチルアミノシラン（Ｓｉ［Ｎ（Ｃ2 Ｈ5 ）2 ］2 Ｈ2 、略称：ＢＤＥＡＳ）ガス、ビスターシャリブチルアミノシラン（ＳｉＨ2 ［ＮＨ（Ｃ4 Ｈ9 ）］2 、略称：ＢＴＢＡＳ）ガス等のハロゲン基非含有のアミノ系（アミン系）シラン原料ガスを用いることができる。又、原料ガスとしては、モノシラン（ＳｉＨ4 、略称：ＭＳ）ガス、ジシラン（Ｓｉ2 Ｈ6 、略称：ＤＳ）ガス、トリシラン（Ｓｉ3 Ｈ8 、略称：ＴＳ）ガス等のハロゲン基非含有の無機系シラン原料ガスを用いることができる。

【0093】

又、例えば、上述の実施例では、反応ガスとしてＮＨ3 ガスを用いる例について説明したが、本発明に於ける反応ガスはＮＨ3 ガスに限られるものではない。例えば、反応ガスとしては、ＮＨ3 ガスの他、ジアゼン（Ｎ2 Ｈ2 ）ガス、ヒドラジン（Ｎ2 Ｈ4 ）ガス、Ｎ3 Ｈ8 ガス等の窒化水素系ガスや、これらの化合物を含むガス等を用いることができる。又、反応ガスとしては、トリエチルアミン（（Ｃ2 Ｈ5 ）3 Ｎ、略称：ＴＥＡ）ガス、ジエチルアミン（（Ｃ2 Ｈ5 ）2 ＮＨ、略称：ＤＥＡ）ガス、モノエチルアミン（Ｃ2 Ｈ5 ＮＨ2 、略称：ＭＥＡ）ガス等のエチルアミン系ガスや、トリメチルアミン（（ＣＨ3 ）3 Ｎ、略称：ＴＭＡ）ガス、ジメチルアミン（（ＣＨ3 ）2 ＮＨ、略称：ＤＭＡ）ガス、モノメチルアミン（ＣＨ3 ＮＨ2 、略称：ＭＭＡ）ガス等のメチルアミン系ガスを用いることができる。又、反応ガスとしては、トリメチルヒドラジン（（ＣＨ3 ）2 Ｎ2 （ＣＨ3 ）Ｈ、略称：ＴＭＨ）ガス等の有機ヒドラジン系ガス等を用いることができる。

【0094】

又、例えば、上述の実施例では、原料ガスとしてＨＣＤＳガスを用い、反応ガスとしてＮＨ3 ガスの様な窒素（Ｎ）含有ガス（窒化ガス）を用い、ＳｉＮ膜を形成する例について説明したが、本発明はこの様な態様に限定されるものではない。例えば、これらの他、若しくはこれらに加え、酸素（Ｏ2 ）ガス等の酸素（Ｏ）含有ガス（酸化ガス）、プロピレン（Ｃ3 Ｈ6 ）ガス等の炭素（Ｃ）含有ガス、三塩化硼素（ＢＣｌ3 ）ガス等の硼素（Ｂ）含有ガス等を用い、ＳｉＯ膜、ＳｉＯＮ膜、ＳｉＯＣＮ膜、ＳｉＯＣ膜、ＳｉＣＮ膜、ＳｉＢＮ膜、ＳｉＢＣＮ膜等を形成することができる。尚、各ガスを流す順番は適宜変更することができる。

【0095】

尚、本実施例に於ける基板処理装置１は、半導体製造装置だけではなく、ＬＣＤ装置の様なガラス基板を処理する装置でも適用可能である。

【0096】

又、上述の実施例では、ウェーハ１３上に膜を堆積させる例について説明したが、本発明はこの様な態様に限定されるものではない。例えば、ウェーハ１３や該ウェーハ１３上に形成された膜等に対し、酸化処理、拡散処理、アニール処理、エッチング処理等の処理を行う場合にも、本実施例の基板処理装置１を好適に適用可能であるのは言う迄もない。

【0097】

（本発明の好ましい態様）
以下、本発明の好ましい態様について付記する。

【0098】

（付記１）
本発明の一態様によれば、
複数の基板が保持される基板保持具と、該基板保持具が搬入及び搬出される処理室と、前記基板保持具に設けられたガス孔から不活性ガスを前記基板に供給する様構成されるガス供給機構と、前記基板保持具を回転させる回転機構と、前記ガス供給機構、前記回転機構をそれぞれ制御し、前記基板保持具の搬入及び搬出のうち少なくともどちらか一方に於いて、前記基板保持具を回転させながら前記基板保持具に設けられた前記ガス孔から不活性ガスを前記基板に供給する様制御する制御部とを備えた基板処理装置が提供される。

【0099】

（付記２）
付記１に記載の基板処理装置に於いて、好ましくは、
前記ガス孔は、前記基板が処理される基板処理領域に対向する位置に複数設けられている。

【0100】

（付記３）
付記２に記載の基板処理装置に於いて、好ましくは、
前記ガス孔は、前記支柱毎に高さが異なる位置に設けられている。

【0101】

（付記４）
付記１に記載の基板処理装置に於いて、好ましくは、
前記基板保持具を昇降させる昇降機構を有し、該昇降機構により前記基板保持具と共に昇降し、前記反応炉の下側を開閉するシールキャップを更に設け、該シールキャップの下側に設けられる前記回転機構は、前記不活性ガスを前記基板保持具に供給する為に固定されている固定軸と、前記基板保持具を回転させる回転軸とを有する様に構成される。

【0102】

（付記５）
付記４に記載の基板処理装置に於いて、好ましくは、
前記回転機構の下側にガスポートを更に備え、該ガスポートから供給されるガスは、前記固定軸内の空間を介して前記基板保持具の支柱に設けられたガス孔に供給される様に構成されている。

【0103】

（付記６）
付記５に記載の基板処理装置に於いて、好ましくは、
前記処理室と前記シールキャップとの間を連結する炉口部を更に有し、前記ガスポートにガス導入管の先端を接続し、該ガス導入管の基端を前記シールキャップの上面に開口する様上向きに設け、前記炉口部側にガス供給管を設け、該ガス供給管の先端開口を、前記シールキャップが前記炉口部に接続された際に前記ガス導入管の基端開口と気密に連通する位置に下向きに設ける様構成されている。

【0104】

（付記７）
付記６に記載の基板処理装置に於いて、好ましくは、
前記ガス導入管は、前記シールキャップへ向う配管と他のガス供給管に分岐されており、それぞれの管に開閉弁が設けられている。

【0105】

（付記８）
付記７に記載の基板処理装置に於いて、好ましくは、
前記シールキャップが前記炉口部に接続した時、前記シールキャップへ向う配管内の開閉弁が開けられ、前記他のガス供給管内の開閉弁が閉じられ、前記ガス供給管、前記ガス導入管、前記ガスポート迄連通される様構成されている。

【0106】

（付記９）
付記７に記載の基板処理装置に於いて、好ましくは、
前記基板保持具が昇降機構により前記処理室から搬出及び該処理室へ搬入している間、前記シールキャップへ向う配管内の開閉弁が閉じられ、前記他のガス供給管内の開閉弁が開けられ、該他のガス供給管、前記ガス導入管、前記ガスポート迄連通される様構成されている。

【0107】

（付記１０）
付記８又は付記９に記載の基板処理装置に於いて、好ましくは、
前記他のガス供給管から供給されるガスは不活性ガスであり、前記ガス供給管から供給されるガスは反応ガスである。

【0108】

（付記１１）
付記１に記載の基板処理装置に於いて、好ましくは、
前記制御部は、複数の基板を保持した状態で基板保持具が処理室内に搬入された状態で、前記基板保持具を回転させながら前記基板保持具に設けられたガス孔から反応ガスを前記基板に供給する様構成されている。

【0109】

（付記１２）
本発明の他の態様によれば、
支柱に刻設された溝に複数の基板が保持された状態で、処理室に搬入及び該処理室から搬出される基板保持具であって、前記処理室への搬入及び前記処理室からの搬出のうち少なくともどちらか一方に於いて、前記支柱に設けられたガス孔から所定のガスを前記基板に供給する様構成された基板保持具が提供される。

【0110】

（付記１３）
本発明の更に他の態様によれば、
複数の基板を保持した状態で基板保持具を処理室内に搬入する工程と、該処理室内の前記基板を処理する工程と、前記基板を処理した後前記基板保持具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であって、前記搬入する工程と前記搬出する工程の少なくともどちらか一方に於いて、前記基板保持具を回転させながら前記基板保持具に設けられたガス孔から不活性ガスを前記基板に供給する半導体装置の製造方法が提供される。

【0111】

（付記１４）
付記１３に記載の半導体装置の製造方法に於いて、好ましくは、
基板を処理する工程では、前記基板保持具を回転させながら前記基板保持具に設けられたガス孔から反応ガスを前記基板に供給する。

【0112】

（付記１５）
本発明の更に他の態様によれば、コンピュータに、
複数の基板を保持した状態で基板保持具を処理室内に搬入する手順と、該処理室内の前記基板を処理する手順と、前記基板を処理した後前記基板保持具を前記処理室内から搬出する手順とを実行させるプログラムであって、前記搬入する手順と前記搬出する手順の少なくともどちらか一方に於いて、前記基板保持具を回転させながら前記基板保持具に設けられたガス孔から不活性ガスを前記基板に供給させるプログラムが提供される。

【0113】

（付記１６）
本発明の更に他の態様によれば、コンピュータに、
複数の基板を保持した状態で基板保持具を処理室内に搬入する手順と、該処理室内の前記基板を処理する手順と、前記基板を処理した後前記基板保持具を前記処理室内から搬出する手順とを実行させるプログラムが記録されたコンピュータ読取可能な記録媒体であって、前記搬入する手順と前記搬出する手順の少なくともどちらか一方に於いて、前記基板保持具を回転させながら前記基板保持具に設けられたガス孔から不活性ガスを前記基板に供給させるプログラムを格納するコンピュータ読取可能な記憶媒体が提供される。

【0114】

（付記１７）
本発明の更に他の態様によれば、
複数の基板を保持した状態で基板保持具を処理室内に搬入する工程と、前記基板を処理した後前記基板保持具を前記処理室内から搬出する工程の少なくともどちらか一方に於いて、前記基板保持具を回転させながら前記基板保持具に設けられたガス孔から不活性ガスを前記基板に供給するガス供給方法が提供される。

【符号の説明】

【0115】

１ 基板処理装置
２ 反応炉
１３ ウェーハ
１４ 処理室
１９ ボート
３１ ボート回転機構
５８ コントローラ
７８ 支柱
８１ ガス孔

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】