特許 6550029 基板処理装置、ノズル基部および半導体装置の製造方法

(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】6550029

(24)【登録日】2019年7月5日

(45)【発行日】2019年7月24日

(54)【発明の名称】基板処理装置、ノズル基部および半導体装置の製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/31 20060101AFI20190711BHJP

   H01L 21/302 20060101ALI20190711BHJP

   C23C 16/44 20060101ALI20190711BHJP

   H01L 21/324 20060101ALI20190711BHJP

   H01L 21/22 20060101ALI20190711BHJP

【ＦＩ】

   H01L21/31 B

   H01L21/31 E

   H01L21/302 201Z

   C23C16/44 J

   H01L21/324 R

   H01L21/22 511S

【請求項の数】11

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2016-189639(P2016-189639)

(22)【出願日】2016年9月28日

(65)【公開番号】特開2018-56280(P2018-56280A)

(43)【公開日】2018年4月5日

【審査請求日】2018年9月7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】110000350

【氏名又は名称】ポレール特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】吉田 秀成

【審査官】 宇多川 勉

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１４−１５２８３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−１８５５７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０６９８４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１９９１６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−２５８５８０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ２１／３１

Ｃ２３Ｃ １６／４４

Ｈ０１Ｌ ２１／２２

Ｈ０１Ｌ ２１／３０２

Ｈ０１Ｌ ２１／３２４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

反応管と前記反応管を下方から支持するマニホールドとにより構成され、内部で基板を処理する処理容器と、
前記基板に対して処理ガスを供給するノズルと、
前記ノズルを前記処理容器内に立設させる接続部と、を有し、
前記接続部は、
前記マニホールドに設けられた導入部に挿入される筒部と前記筒部の端部に形成される板部とで構成される固定部と、
前記板部と係合する係合部と前記ノズルが設置される設置部とで構成され、前記固定部に取り付けられる取付け部と、を有し、
前記係合部には切欠きが形成されており、前記板部と前記切欠きが当接されるように構成される基板処理装置。

【請求項2】

前記板部は、第一面と、前記第一面に垂直に交わる第二面とを備え、
前記切欠きの二側面が前記第一面および前記第二面と当接することにより、前記ノズルの位置が決定される請求項１に記載の基板処理装置。

【請求項3】

前記取付け部の下方に設置され、前記ノズルの傾きを調整する調整部が設置される台座部をさらに有する請求項２に記載の基板処理装置。

【請求項4】

前記調整部は、前記取付け部の下側から前記取付け部を押し上げることにより、前記ノズルの傾きを調整するよう構成される請求項３に記載の基板処理装置。

【請求項5】

前記板部の幅は、前記切欠きの深さよりも広く形成される請求項４に記載の基板処理装置。

【請求項6】

前記板部および前記切欠きは長方形状に形成され、前記切欠きの長辺は、前記板部の長辺よりも長く形成される請求項５に記載の基板処理装置。

【請求項7】

前記板部の短辺は、前記切欠きの短辺よりも長く形成される請求項６に記載の基板処理装置。

【請求項8】

前記設置部は、内管と外管とを備え、前記内管と前記外管との間に形成された円環状の空間に前記ノズルを挿入するよう構成される請求項７に記載の基板処理装置。

【請求項9】

前記切欠きは、前記切欠きの長辺の中心位置が、前記内管の中心位置よりも外方にずれるように形成される請求項８に記載の基板処理装置。

【請求項10】

基板に対して処理ガスを供給するノズルを、前記基板を処理する反応管と前記反応管を下方から支持するマニホールドとにより構成される処理容器内に立設させるためのノズル基部であって、
前記ノズル基部は、
前記マニホールドに形成される導入部に挿入される筒部と、前記筒部の端部に形成される板部とを備える固定部と、
前記板部と係合する係合部と前記ノズルが設置される設置部とで構成され、前記固定部に取り付けられる取付け部と、を有し、
前記係合部には切欠きが形成されており、前記板部と前記切欠きが当接されるように構成されるノズル基部。

【請求項11】

反応管と、前記反応管を下方から支持するマニホールドとにより構成され、基板を処理する処理容器内に前記基板を搬入する工程と、
前記処理容器内の前記基板に対し、接続部によって前記処理容器内に立設されるノズルから処理ガスを供給し、前記基板を処理する工程と、
前記処理容器から前記基板を搬出する工程と、を有する半導体装置の製造方法であって、
前記接続部は、
前記マニホールドに設けられた導入部に挿入される筒部と前記筒部の端部に形成される板部とで構成される固定部と、
前記板部と係合する係合部と前記ノズルが設置される設置部とで構成され、前記固定部に取り付けられる取付け部と、を有し、
前記係合部には切欠きが形成されており、前記板部と前記切欠きが当接されるように構成される半導体装置の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、基板処理装置、ノズル基部および半導体装置の製造方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

半導体装置（デバイス）の製造工程における基板処理では、例えば、複数枚の基板を一括して処理する縦型基板処理装置が使用されている。縦型基板処理装置では処理ガスを供給するノズルは、インレットに設けられたガス導入ポートに接続され固定されることで反応管内に設置される。ノズルのメンテナンスは反応管外から行われる場合が多く、メンテナンス作業に時間がかかってしまうことがあった。そのため、反応管内からメンテナンスが可能なように、反応管内からノズルを取外しできるよう、ノズルの下部構造の工夫が行われてきた（特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１５−１８５５７８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、ノズルの下部構造を工夫する場合、製作に費用がかかってしまったり、ノズル設置時にぐらつきが生じてしまったりする場合がある。本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ノズル脱着時のメンテナンス性を向上させることが可能な技術を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明の一態様によれば、
反応管と前記反応管を下方から支持するマニホールドとにより構成され、内部で基板を処理する処理容器と、
前記基板に対して処理ガスを供給するノズルと、
前記ノズルを前記処理容器内に立設させる接続部と、を有し、
前記接続部は、
前記マニホールドに設けられた導入部に挿入される筒部と前記筒部の端部に形成される板部とで構成される固定部と、
前記板部と係合する係合部と前記ノズルが設置される設置部とで構成され、前記固定部に取り付けられる取付け部と、を有し、
前記係合部には切欠きが形成されており、前記板部と前記切欠きが当接されるように構成される技術が提供される。

【発明の効果】

【0006】

本発明によれば、ノズル脱着時のメンテナンス性を向上させることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【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の一例を概略的に示す縦断面図である。

【図2】本発明の実施形態で好適に用いられる処理容器下部の一例を概略的に示す斜視図である。

【図3】本発明の実施形態で好適に用いられる処理容器下部の縦断面図である。

【図4】本発明の実施形態で好適に用いられる固定部の斜視図である。

【図5】本発明の実施形態で好適に用いられる固定部の正面図である。

【図6】本発明の実施形態で好適に用いられる取付け部の斜視図である。

【図7】本発明の実施形態で好適に用いられる取付け部の背面図である。

【図8】本発明の実施形態で好適に用いられる取付け部の上面図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、図面を参照しながら、本発明の限定的でない例示の実施形態について説明する。全図面中、同一または対応する構成については、同一または対応する参照符号を付し、重複する説明を省略する。処理容器の中心へ向かう方向を前側（正面側）、処理容器の中心から外方へ向かう方向を後ろ側（背面側）とする。また、処理容器の上方へ向かう方向を上側、処理容器の下方へ向かう方向を下側とする。

【0009】

本実施形態において、基板処理装置は、半導体装置（デバイス）の製造方法における製造工程の一工程として熱処理等の基板処理工程を実施する縦型基板処理装置（以下、処理装置と称する）２として構成されている。図１に示すように、処理装置２は、円筒形状の反応管１０と、反応管１０の外周に設置された加熱手段（加熱機構）としてのヒータ１２とを備える。反応管は、例えば石英やＳｉＣにより形成される。

【0010】

図１に示すように、反応管１０には、円筒部の外方に突出するように、供給バッファ室１０Ａと排気バッファ室１０Ｂが対面して形成されている。供給バッファ室１０Ａの内部は、隔壁１０Ｃによって複数の空間（ノズル室）に区画されている。供給バッファ室１０Ａの各空間には、後述するノズル４４ａ、４４ｂがそれぞれ設置される。供給バッファ室１０Ａに面する内壁（処理室１４側）には、複数のスリット１０Ｄがそれぞれ複数の空間に対応するように縦方向に多段に形成されている。反応管１０には、温度検出器としての温度検出部が、反応管１０の外壁に沿って設置されている。

【0011】

反応管１０の下端開口部には、反応管１０を支持する支持部としての円筒形状のマニホールド１８が、Ｏリング等のシール部材（密閉部材）２０を介して連結され、反応管１０の下端を支持している。マニホールド１８の内径は、バッファ室１０Ａの外径と略同じ径で形成され、例えばステンレス等の金属により形成される。マニホールド１８には、後述するガス供給管３６ａ、３０ｂがそれぞれ接続されるガス導入部としてのガス導入ポート５６ａ、５６ｂ（以下、ポートと称する）が形成される。反応管１０およびマニホールド１８によって処理容器１１が形成され、処理容器１１の内部には、基板としてのウエハＷを処理する処理室１４が形成される。

【0012】

マニホールド１８の下端開口部は円盤状の蓋部２２によって開閉される。蓋部２２は、例えば金属により形成される。蓋部２２の上面にはＯリング等のシール部材２０が設置されており、これにより、処理容器１１内と外気とが気密にシールされる。蓋部２２上には、断熱部２４が載置される。

【0013】

処理室１４は、複数枚、例えば２５〜１５０枚のウエハＷを垂直に棚状に支持する基板保持具としてのボート２６を内部に収納する。ボート２６は、蓋部２２および断熱部２４の孔を貫通する回転軸２８により、断熱部２４の上方に支持される。回転軸２８は反応管１０の内部を気密にシールした状態で回転可能に構成される。蓋部２２は昇降機構としてのボートエレベータ３２により上下方向に駆動される。これにより、ボート２６および蓋部２２が一体的に昇降され、反応管１０に対してボート２６が搬入出される。

【0014】

処理装置１０は、基板処理に使用されるガスを処理室１４内に供給するガス供給機構３４を備えている。ガス供給機構３４が供給するガスは、成膜される膜の種類に応じて換えられる。ここでは、ガス供給機構３４は、原料ガス供給部、反応ガス供給部および不活性ガス供給部を含む。

【0015】

反応ガス供給部は、ガス供給管３６ａを備え、ガス供給管３６ａには、上流方向から順に、流量制御器（流量制御部）であるマスフローコントローラ（ＭＦＣ）３８ａおよび開閉弁であるバルブ４０ａが設けられている。ガス供給管３６ａはポート５６ａ、後述する接続部６０ａを介してノズル４４ａに接続される。ノズル４４ａは、供給バッファ室１０Ａ内のノズル室に上下方向に沿ってボート２６の最上段のウエハＷの高さ位置まで立設される。ノズル４４ａには、ボート２６に保持されるウエハＷに向かって開口する複数のガス噴出孔（供給孔）が形成されている。ノズル４４ａの供給孔を通して供給バッファ室１０Ａ内に反応ガスが拡散され、供給バッファ室１０Ａのスリット１０Ｄを介してウエハＷに対して反応ガスが供給される。

【0016】

以下、同様の構成で、原料ガス供給部には、供給管３６ｂ、ＭＦＣ３８ｂ、バルブ４０ｂ、ノズル４４ｂが設けられている。不活性ガス供給部には、供給管３６ｃ、３６ｄ、ＭＦＣ３８ｃ、３８ｄ、バルブ４０ｃ、４０ｄ、ノズル４４ａ、４４ｂおよびスリット１０Ｄが設けられている。

【0017】

反応管１０には、排気バッファ室１０Ｂに連通するように、排気管４６が取り付けられている。排気管４６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４８および圧力調整器（圧力調整部）としてのＡＰＣ（Ａｕｔｏ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）バルブ４０を介して、真空排気装置としての真空ポンプ５２が接続されている。このような構成により、処理室１４内の圧力を処理に応じた処理圧力とすることができる。

【0018】

図２に示すように、供給バッファ室１０Ａ側の反応管１０の内壁の下端には開口部１０Ｅが形成されている。開口部１０Ｅを形成することにより、ノズル交換等のメンテナンスの際、反応管１０の内側（処理室１４側）からノズルを脱着することが可能となるため、反応管１０を取り外す等の作業を省略することができ、メンテナンス時間を短縮させることができる。

【0019】

図２、３に示すように、開口部１０Ｅ下方のマニホールド１８には、ガス導入部としてのポート５６ａ、５６ｂが各ノズル室に対応するように設置されている。以下、ノズル４４と称する場合は、少なくともノズル４４ａおよび４４ｂのうちいずれか一方を示すことを意味する。ガス供給管３６、ポート５６、接続部６０についても同様である。図３に示すように、ポート５６は、マニホールド１８内外を連通するように形成され、マニホールド１８外方に向けて延出している。ノズル４４は、開口部１０Ｅからそれぞれ各ノズル室内に挿入され、ノズル基部としての接続部６０によって処理容器１１内に設置される。接続部６０の構成については後述する。ポート５６下方には台座部９２が形成される。

【0020】

図１に示すように、回転機構３０、ボートエレベータ３２、ガス供給機構３４のＭＦＣ３８ａ〜３８ｄおよびバルブ４０ａ〜４０ｄ、ＡＰＣバルブ５０には、これらを制御するコントローラ１００が接続される。コントローラ１００は、例えば、ＣＰＵを備えたマイクロプロセッサ（コンピュータ）からなり、処理装置２の動作を制御するよう構成される。コントローラ１００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１０２が接続されている。

【0021】

コントローラ１００には記憶媒体としての記憶部１０４が接続されている。記憶部１０４には、処理装置１０の動作を制御する制御プログラムや、処理条件に応じて処理装置２の各構成部に処理を実行させるためのプログラム（レシピとも言う）が、読み出し可能に格納される。

【0022】

記憶部１０４は、コントローラ１００に内蔵された記憶装置（ハードディスクやフラッシュメモリ）であってもよいし、可搬性の外部記録装置（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）であってもよい。また、コンピュータへのプログラムの提供は、インターネットや専用回線等の通信手段を用いて行ってもよい。プログラムは、必要に応じて、入出力装置１０２からの指示等にて記憶部１０４から読み出され、読み出されたレシピに従った処理をコントローラ１００が実行することで、処理装置２は、コントローラ１００の制御のもと、所望の処理を実行する。

【0023】

次に、接続部６０の構成について説明する。

【0024】

図３に示すように、接続部６０はポート５６に固定される固定部７０と、固定部７０に取り付けられる取付け部８０とで構成される。
図４に示すように、固定部７０は、筒部７２と板部７４とで構成される。筒部７２は中空の円筒形状に形成され、ポート５６に挿入され固定される。筒部７２の外径はポート５６の直径以下であって、ガス供給管３６の外径と略同じ寸法に形成される。また、筒部７２の内径は、ガス供給管３６の内径と略同じ寸法に形成される。板部７４は、筒部７２の端部に多角形の板状に形成される。ここでは、長方形状に形成されており、上下方向の第一面Ｓ１と、第一面Ｓ１に垂直に交わる水平方向（左右方向）の第二面Ｓ２を有する。板部７４の表面積は、筒部７２の外径の断面積よりも大きく形成される。図４に示すように、固定部７０は、板部７４が処理容器１１の内側に位置するように、好ましくは、板部７４がマニホールド１８の内壁面に接するように構成される。筒部７２はポート５６に挿入されると、その端部がガス供給管３６と密閉部材を介してシールされる。

【0025】

図５に示すように、板部７４の略中央には、筒部７２の中空部と連通する連通孔７４Ａが形成される。連通孔７４Ａは、筒部７２の中心と連通孔７４Ａの中心とが同一直線上となるように形成されている。図３に示すように、連通孔７４Ａの直径は、筒部７２の内径よりも小さく形成されている。このような構成により、ガス流路を部分的に狭めることができる。

【0026】

図３、図４に示すように、板部７４の角は斜めに除去されており、面取り加工が施されている。また、板部７４のうち、マニホールド１８に接する面（背面側の面）の角部のほうが、マニホールド１８に接しない面、すなわち、取付け部８０に接する面（正面側の面）の角部よりも深く面取り加工されている。このような構成により、マニホールド１８と板部７４および、板部７４と取付け部８０とを精度よく固定することができる。

【0027】

連通孔７４Ａの外側には、左右に１つずつねじ穴としての孔部７４Ｂが形成されている。孔部７４Ｂの中心は、連通孔７４Ａの中心と同一の直線Ｌ１上になるように形成され、かつ、連通孔７４Ａの中心を境界として左右対称の位置に形成されている。このような構成により、取付け部８０を設置した際、板部７４に対する荷重の偏りを抑制することができ、固定部７０の破損を抑制し、ノズル４４を安定して設置することができる。

【0028】

図６に示すように、取付け部８０は、係合部８２と設置部８４とで構成される。係合部８２は多角形のブロック形状であり、背面側（マニホールド１８側）で固定部７０に係合されるよう構成される。設置部８４は円筒形状であり、係合部８２の上面から立ち上がるように形成され、ノズル４４が設置される。なお、係合部８２と設置部８４とは一体に形成される。

【0029】

図８に示すように、設置部８４は外管８４Ａと内管８４Ｂを備える二重管構造であり、外管８４Ａと内管８４Ｂとの間の円環状の空間にノズル４４が挿入され固定される。図７に示すように、外管８４Ａの上端は、背面側の部分が一段高くなるように形成されており、外管８４Ａの上端と内管８４Ｂの上端は略同じ高さとなるように形成されている。また、図３、図６に示すように、外管８４Ａの上方であって、正面側（処理室１４側）には、ノズル４４を設置部８４に固定するピン９０を設置するための窓部８４Ｃが形成されている。内管８４Ｂは後述する係合部８２の中空部に接続される。

【0030】

図３に示すように、係合部８２には、係合部８２の上面と背面とを連通するように、内部に中空の空間が形成されている。図８に示すように、係合部８２の角部はＲ面（曲面）取り加工が施され、丸みを帯びた形状となっている。Ｒ面取りは、上面視において、内管と同心円となるように円状に加工される。図６に示すように、係合部８２の下面は、左右が一部切欠かれた形状であり、下端の前側の角部は面取り加工が施されている。係合部８２の下面の左右を一部切欠くことにより、開口部１０Ｅにカバーを設置する際、カバーの固定部材と係合部８２とが干渉することを防ぐことができる。

【0031】

係合部８２の背面側の側面（固定部７０に対向する面）には、切欠き８２Ａが形成されおり、切欠き８２Ａに板部７４が係合するよう構成されている。切欠き８２Ａには、板部７４の連通孔７４Ａと同一形状の連通孔８２Ｂおよび孔部７４Ｂと同一寸法の孔部８２Ｃがそれぞれ形成されている。孔部８２Ｃは、係合部８２の正面側から背面側へ貫通するように形成されている。図２に示すように、係合部８２の孔部８２Ｃに固定部材としてのボルト６４を挿通し、板部７４部の孔部７４Ｂにねじ止めすることにより、固定部７０と取付け部８０とが固定される。

【0032】

図７に示すように、切欠き８２Ａは、長方形状であり、一側方および下方が開放されるように形成されている。言い換えれば、切欠き８２Ａは、係合部８２の背面に上下方向の第一面Ｓ３と、第一面に垂直に交わる水平方向の第二面Ｓ４とを形成するように構成される。すなわち、背面視において、切欠き８２Ａ以外の部分がＬ字状となるように、切欠き８２Ａは二側面のみを備えるように構成される。孔部８２Ｃの中心は、連通孔８２Ａの中心を通る直線Ｌ２上に位置するように形成され、また、直線Ｌ２は、切欠き８２Ａの短辺の中心線Ｃ１より下方を通るように形成されている。さらに、切欠き８２Ａの短辺の長さは、板部７４の短辺の長さよりも短く形成されている。このような構成により、取付け部８０下方に、ノズル４４の傾き（水平）を調整するためのバッファ空間を設けることができる。また、固定部７０に取付け部８０を取り付けた際、板部７４が切欠き８４Ａよりも下方に延出した状態となるため、前後方向および左右方向のぐらつきを抑制することができる。

【0033】

切欠き８２Ａの連通孔８２Ｂの中心は、係合部８２（内管８４Ｂ）の中心を通る直線Ｌ３上に位置するように構成される。切欠き８２Ａの長辺の長さは板部７４の長辺の長さよりも長く形成されており、直線Ｌ３を境として、切欠き８２Ａの長辺の長さが左右非対称となるように形成されている。より具体的には、図７に向かって左側（直線Ｌ３から第一面Ｓ３方向）の長さよりも、右側（直線Ｌ３から第一面Ｓ３の反対方向）の長さの方が長く形成されている。すなわち、直線Ｌ３は、切欠き８２Ａの長辺の中心線Ｃ２より左方を通るように形成されている。このような構成により、固定部７０に取付け部８０を取り付けた際、切欠き８２Ａが板部７４よりも一側方に延出した状態となるため、水平方向のぐらつきを抑制することができる。

【0034】

図３に示すように、切欠き８２Ａの深さ（第１面Ｓ３および第２面Ｓ４の幅）は、板部７４の幅（第１面Ｓ１および第２面Ｓ２の幅）よりも狭く形成されている。このような構成により、固定部７０に取付け部８０を取り付けた際、反応管１０とノズルとの間に所定の間隔を形成することができ、接触によるノズル破損を抑制することができる。

【0035】

少なくとも取付け部８０および板部７４の表面には電解研磨が施されており、かつ、表面が平坦となるように滑らかに形成されている。このような構成により、係合部８２と板部７４との接触面が密に接合されるため、Ｏリング等の密閉部材を使用せずに当接部分をシールすることが可能となる。すなわち、切欠き８２Ａと板部７４とが面接触することにより、当接部分がシールされる。また、大気圧よりも低い圧力の減圧下における基板処理工程で本構成を用いることにより、さらにシール性を向上させることが可能となる。よりシール性を向上させたい場合は、Ｏリング等の密閉部材を併用しても良い。

【0036】

係合部８２の下方には台座部９２が設置されている。台座部９２は、板部７４の下端が接するような位置に設置されていても良い。台座部９２には調整部９４が設置されており、台座部９２下方から調整部９４を挿通することで、取付け部８０の下面に調整部９４を接触させ、取付け部８０を押し上げることができる。ノズル４４が前後方向に傾いて設置された際、調整部９４によって取付け部８０を押し上げることにより、ノズル４４が垂直に立設されるようにノズル４４の傾きを調整することができる。

【0037】

次に、ノズルの取付け方法について説明する。
ノズル４４を処理容器１１内へ取り付ける際、まず、台座部９２をマニホールド１８から取り外す。次に、取付け部８０の円筒部７４に予め挿入され固定されたノズル４４の先端を、供給バッファ室１４Ａ内へ搬入し、取付け部８０をマニホールド１８に平行に上方向に移動させる。切欠き８２Ａが板部７４と同じか少し高い位置まで到達したら、取付け部８０を固定部７０へ押し当てるように、板部７４に切欠き８２Ａを当接させ、板部７４に係合部８２を載置する。言い換えれば、板部７４の第一面Ｓ１と切欠き８２Ａの第一面Ｓ３および板部７４の第二面Ｓ２と切欠き８２Ａの第二面Ｓ４とをそれぞれ当接させる。すなわち、板部７４の第一面Ｓ１および第二面Ｓ２と切欠き８２Ａの二側面とを当接させる。これにより、ノズル４４が処理容器１１内で位置決めされる。ノズル４４が位置決めされると、ボルト６４を取り付け、取付け部８０と固定部７０とを固定する。その後、台座部９２を取り付ける。ノズル４４が前後方向に傾いている場合、台座部９２の下方より調節部９４によって取付け部８０を押し上げることにより、傾きを調節する。

【0038】

次に、上述の処理装置２を用い、基板上に膜を形成する処理（成膜処理）について説明する。ここでは、ウエハＷに対して、原料ガスとしてシリコン含有ガスであるＤＣＳ（ＳｉＨ₂ Ｃｌ₂ ：ジクロロシラン）ガスと、反応ガスとして酸素含有ガスであるＯ₂ （酸素）ガスとを供給することで、ウエハＷ上にシリコン酸化（ＳｉＯ₂）膜を形成する例について説明する。なお、以下の説明において、処理装置２を構成する各部の動作はコントローラ１００により制御される。

【0039】

複数枚のウエハＷがボート２６に装填（ウエハチャージ）されると、ボート２６は、ボートエレベータ３２によって処理室１４内に搬入（ボートロード）され、反応管１０の下部開口は蓋部２２によって気密に閉塞（シール）された状態となる。

【0040】

処理室１４内が所定の圧力および所定の温度に安定すると、成膜処理を実施する。
［原料ガス供給工程］
先ず、処理室１４内のウエハＷに対してＤＣＳガスを供給する。

【0041】

［原料ガス排気工程］
次に、ＤＣＳガスの供給を停止し、真空ポンプ５２により処理室１４内を真空排気する。この時、不活性ガス供給部から不活性ガスとしてＮ_２ガスを処理室１４内に供給しても良い（不活性ガスパージ）。

【0042】

［反応ガス供給工程］
次に、処理室１４内のウエハＷに対してＯ₂ガスを供給する。

【0043】

［反応ガス排気工程］
次に、Ｏ₂ガスの供給を停止し、真空ポンプ５２により処理室１４内を真空排気する。この時、不活性ガス供給部からＮ_２ガスを処理室１４内に供給しても良い。

【0044】

上述した４つの工程を行うサイクルを所定回数（１回以上）行うことにより、ウエハＷ上に、所定組成および所定膜厚のＳｉＯ₂膜を形成することができる。

【0045】

（ボートアンロードおよびウエハディスチャージ）
所定膜厚の膜を形成した後、不活性ガス供給部からＮ_２ガスが供給され、処理室１４内がＮ_２ガスに置換されると共に、処理室１４の圧力が常圧に復帰される。その後、ボートエレベータ３２により蓋部２２が降下されて、ボート２６が反応管１０から搬出（ボートアンロード）される。その後、処理済ウエハＷはボート２６より取出される（ウエハディスチャージ）。

【0046】

ウエハＷにＳｉＯ₂膜を形成する際の処理条件としては、例えば、下記が例示される。
処理温度（ウエハ温度）：３００℃〜７００℃、
処理圧力（処理室内圧力）１Ｐａ〜４０００Ｐａ、
ＤＣＳガス：１００ｓｃｃｍ〜１００００ｓｃｃｍ、
Ｏ₂ガス：１００ｓｃｃｍ〜１００００ｓｃｃｍ、
Ｎ₂ガス：１００ｓｃｃｍ〜１００００ｓｃｃｍ、
それぞれの処理条件を、それぞれの範囲内の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。

【0047】

＜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。

【0048】

（１）処理容器内側からガスノズルの設置ができるため、メンテナンス作業の時間を短縮することができる。従来はノズルの水平部分をマニホールドに固定していたため、ノズルメンテナンスの際に処理容器下部周辺を分解することがあった。これに対し本発明は、固定部をマニホールドに固定させた状態で、取付け部を脱着可能な構成としたことにより、ノズルメンテナンスの際に、取付け部のみを取り外しすればよく、処理容器下部周辺を分解する必要がないため、メンテナンス時間を短縮することができ、生産性を向上させることができる。また、処理容器下部周辺を分解する必要がないため、メンテナンス前後でプロセスの再現性を確保できる。

【0049】

（２）取付け部を下方向から移動させて固定部に設置できるため、垂直を保ったままノズルを供給バッファ室内に搬入することができる。これにより、ノズルを供給バッファ室内に斜めに搬入することがないため、ノズルが供給バッファ室の側壁に接触してノズルや反応管が傷ついたり破損したりすることを抑制することができる。また、ノズルを供給バッファ室内に垂直に搬入することができるため、供給バッファ室の容積を小さくすることができる。これにより、ガスの制御性を向上させることができるため、成膜品質を向上させることができる。

【0050】

（３）取付け部を前後方向に移動させて固定部に設置できるため、ノズルが供給バッファ室の天井に接触してノズルや反応管が傷ついたり破損したりすることを抑制することができる。従来は、一度ノズルを上方向に大きく持ち上げて設置するため、ノズルと供給バッファ室の天井との接触を避けるように、供給バッファ室内の上方にメンテナンス用の空間を形成することがあった。これに対し本発明によれば、ノズルを上方向に大きく持ち上げることなく、取付け部を前方向から設置することができるため、供給バッファ室上方にメンテナンス用の空間を形成する必要がない。そのため、供給バッファ室の天井を低くすることができ、供給バッファ室内でのガスの拡散を均一にすることができ、膜の均一性を向上させることができる。

【0051】

（４）取付け部の二側面と固定部の二側面をそれぞれ当接させることで、上下左右方向のノズルの位置決めを行うことができ、ノズルの設置を容易にすることができる。すなわち、二側面のみでノズルの位置決めをすることができるため、二側面以外の他の側面を開放させることができ、固定部周辺での取付け部の移動範囲を小さくすることができる。

【0052】

(５)取付け部と固定部の接触部分を面シールとすることにより、Ｏリングを用いずともシール性を維持することができるため、基板処理のプロセスの幅を広げることが可能となる。特に、減圧処理を行う場合は、より効果的にシール可能である。取付け部と固定部の接触部分は処理容器内のため、仮に、接触部分からごく微量の漏出があったとしても、処理容器外や、プロセスに悪影響を及ぼすことがない。また、面シールにより、Ｏリングの耐熱性能を考慮する必要がないため、高温の基板処理を行うことができる。

【0053】

以上、本発明の実施形態を具体的に説明した。しかしながら、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。

【0054】

例えば、原料ガスとしてＤＣＳガスを用いる例について説明したが、ＤＣＳガスの他、ＨＣＤ（Ｓｉ２Ｃｌ６：ヘキサクロロジシラン）ガス、ＭＣＳ（ＳｉＨ３Ｃｌ：モノクロロシラン）ガス、ＴＣＳ（ＳｉＨＣｌ３：トリクロロシラン）ガス等のシラン原料ガスを用いても良い。また、３ＤＭＡＳ（Ｓｉ［Ｎ（ＣＨ３）２］３Ｈ：トリスジメチルアミノシラン）ガス、ＢＴＢＡＳ（ＳｉＨ２［ＮＨ（Ｃ４Ｈ９）］２：ビスターシャリブチルアミノシラン）ガス等のアミン系シラン原料ガスや、ＭＳ（ＳｉＨ４：モノシラン）ガス、ＤＳ（Ｓｉ２Ｈ６：ジシラン）ガス等の無機系シラン原料ガスを用いることもできる。

【0055】

また例えば、上述の実施形態では、ＳｉＯ₂膜を形成する例について説明した。しかしながら、本発明は、このような態様に限定されない。例えば、アンモニア（ＮＨ_３）ガス等の窒素（Ｎ）含有ガス（窒化ガス）、プロピレン（Ｃ_３Ｈ_６）ガス等の炭素（Ｃ）含有ガス、三塩化硼素（ＢＣｌ_３）ガス等の硼素（Ｂ）含有ガス等を用い、ＳｉＮ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。これらの成膜を行う場合においても、上述の実施形態と同様な処理条件にて成膜を行うことができ、上述の実施形態と同様の効果が得られる。

【0056】

また例えば、本発明は、ウエハＷ上に、チタン（Ｔｉ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ハフニウム（Ｈｆ）、タンタル（Ｔａ）、ニオブ（Ｎｂ）、アルミニウム（Ａｌ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）等の金属元素を含む膜、すなわち、金属系膜を形成する場合においても、好適に適用可能である。

【0057】

上述の実施形態では、ウエハＷ上に膜を堆積させる例について説明したが、本発明は、このような態様に限定されない。例えば、ウエハＷやウエハＷ上に形成された膜等に対して、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、好適に適用可能である。

【0058】

また、上述の実施形態や変形例は、適宜組み合わせて用いることができる。このときの処理条件は、例えば上述の実施形態や変形例と同様な処理条件とすることができる。

【符号の説明】

【0059】

２・・・基板処理装置
１１・・・処理容器
６０・・・接続部
７０・・・固定部
８０・・・取付け部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】