特許 6971344 ノズル設置治具およびそれを用いたノズル取付方法

(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】6971344

(24)【登録日】2021年11月4日

(45)【発行日】2021年11月24日

(54)【発明の名称】ノズル設置治具およびそれを用いたノズル取付方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/31 20060101AFI20211111BHJP

   C23C 16/44 20060101ALI20211111BHJP

【ＦＩ】

   H01L21/31 B

   C23C16/44 B

【請求項の数】5

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2020-23868(P2020-23868)

(22)【出願日】2020年2月14日

(65)【公開番号】特開2021-129060(P2021-129060A)

(43)【公開日】2021年9月2日

【審査請求日】2020年9月8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】阿部 賢卓

(72)【発明者】

【氏名】嶋 信人

(72)【発明者】

【氏名】岡田 裕巳

(72)【発明者】

【氏名】森田 慎也

(72)【発明者】

【氏名】大石 護

【審査官】 加藤 芳健

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−１５１３８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１７−１５７５９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１８−５６２８０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ２１／３１

Ｃ２３Ｃ １６／４４

Ｈ０１Ｌ ２１／３０６５

Ｈ０１Ｌ ２１／２２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ノズルが内部に配置される処理容器の下端開口の周辺部に当接する基準面を有する下プレートと、
前記下プレートに固定され、前記基準面に対して上方に伸びるフレーム部と、
前記フレーム部に固定され、前記処理容器内の前記ノズルの位置を検出するセンサ部を有する上プレートと、
前記上プレートに固定され、前記センサ部の検出した結果に応じて作業者への通知を行う通知器と、
を備えたノズル設置治具。

【請求項2】

前記センサ部は、前記下プレートが前記処理容器の下端開口の周辺部の下端に当接し前記上プレートが前記処理容器の内面に接触している状態で、前記処理容器の半径方向における前記ノズルの位置を検出する、請求項１のノズル設置治具。

【請求項3】

前記センサ部は接触式センサであり、
前記通知器は、前記ノズルが所定の適正位置よりも前記半径方向における内側に傾斜しているときに前記センサ部に接触すると、点灯する請求項２のノズル設置治具。

【請求項4】

前記センサ部と前記通知器は複数組設けられ、前記センサ部は、前記処理容器内に隣接して配置された複数のノズルの位置をそれぞれ検出し、前記通知器は異なる色で点灯する請求項１のノズル設置治具。

【請求項5】

請求項１のノズル設置治具を用いたノズル取付方法であって、
前記処理容器内に前記ノズルを配置するステップと、
前記処理容器に前記ノズル設置治具を装着するステップと、
前記通知器の通知が、前記処理容器の半径方向における前記ノズルの位置が適正であることを示すようになるまで、前記ノズルの傾きを調整するステップと、
を有するノズル取付方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、ノズル設置治具およびそれを用いたノズル取付方法に関する。

【背景技術】

【0002】

半導体集積回路装置（以下、ＩＣという）の製造方法において、ＩＣが作り込まれる半導体ウエハ（以下、ウエハという）に成膜するのに使用される基板処理装置として、例えば、特許文献１に示されたものがある。この種の基板処理装置においては、ウエハを積載したボートをボートエレベータによって処理室に搬入した後に、ガス供給管からノズルを介して処理室内にガスが供給されるように、構成されている。

【0003】

ノズルは、例えば石英が使用されて垂直部と水平部とがＬ形状に接合されて形成されており、石英製ノズルの水平部の端部がステンレス鋼等の金属からなるマニホールドに挿通され、金属からなる継手に挿通部周辺がねじ等によって固定されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１９−１４５６５５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、ノズル上部の状況確認が困難であり、ノズルとボートが接触しないようにセッティングするのに時間を要する。

【0006】

本開示の目的は、ノズルを反応管に適正に取り付けることができる技術を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本開示によれば、
ノズルが内部に配置される処理容器の下端開口の周辺部に当接する基準面を有する下プレートと、前記下プレートに固定され、前記基準面に対して上方に伸びるフレーム部と、前記フレーム部に固定され、前記処理容器内の前記ノズルの位置を検出するセンサを有する上プレートと、前記上プレートに固定され、前記センサの検出した結果に応じて作業者への通知を行う通知器と、を備えた技術が提供される。

【発明の効果】

【0008】

本開示によれば、ノズルを反応管に適正に取り付けることができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本実施形態で好適に用いられる基板処理装置の縦型処理炉の概略構成図であり、処理炉部分を縦断面で示す図である。

【図2】本実施形態で好適に用いられる基板処理装置の縦型処理炉の概略構成図であり、処理炉部分を図１のＡ−Ａ’線断面図で示す図である。

【図3】本実施形態に係る継手部とその周辺を説明する説明図である。

【図4】本実施形態で好適に用いられるノズル設置治具を示しており、（ａ）は側面図、（ｂ）は（ａ）の破線円内の拡大図である。

【図5】本実施形態にかかるノズル設置治具を反応管内に設置した状態を示す縦断面図である。

【図6】（ａ）はノズル位置が適切である状態を示す側面図であり、（ｂ）はノズル位置が適切でない状態を示す側面図である。

【図7】他の実施形態にかかるノズル設置を反応管内に設置した状態を示す縦断面図である。

【図8】図７の破線円内の拡大図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本開示の一実施形態を図面に即して説明する。

【0011】

なお、本開示は本実施形態にかかる基板処理装置に限らず、枚葉式、Ｈｏｔ Ｗａｌｌ型、Ｃｏｌｄ Ｗａｌｌ型の処理炉を有する基板処理装置にも好適に適用できる。

【0012】

図１に示されているように、基板処理装置に使用される処理炉２０２は加熱手段（加熱機構）としてのヒータ２０７を有する。ヒータ２０７は円筒形状であり、後述するヒータベース４１３（図３参照）に支持されることにより垂直に据え付けられている。

【0013】

ヒータ２０７の内側には、ヒータ２０７と同心円状に反応管２０３が配設されている。反応管２０３は、例えば石英（ＳｉＯ_２）または炭化シリコン（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。反応管２０３の筒中空部には処理室２０１が形成されており、基板としてのウエハ２００を後述するボート２１７によって水平姿勢で垂直方向に多段に整列した状態で収容可能に構成されている。

【0014】

反応管２０３の下方には、反応管２０３と同心円状にマニホールド２０９が配設されている。マニホールド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。マニホールド２０９は、反応管２０３に係合しており、反応管２０３を支持するように設けられている。なお、マニホールド２０９と反応管２０３との間にはシール部材としてのＯリング２２０ａが設けられている。マニホールド２０９が図示しない釣支具によってヒータベース４１３に吊着されることにより、反応管２０３は垂直に据え付けられた状態となっている。反応管２０３とマニホールド２０９とにより反応容器（処理容器）が形成される。

【0015】

マニホールド２０９には、第１ガス導入部としての第１ノズル２３３ａと、第２ガス導入部としての第２ノズル２３３ｂと、第３ガス導入部としての第３ノズル２３３ｃとが、マニホールド２０９の側壁を貫通するように設けられており、第１ノズル２３３ａ、第２ノズル２３３ｂ、第３ノズル２３３ｃには、それぞれ第１ガス供給管２３２ａ、第２ガス供給管２３２ｂ、第３ガス供給管２３２ｃが接続されている。このように、処理室２０１内へは複数種類、ここでは３種類の処理ガスを供給するガス供給路として、３本のガス供給管が設けられている。

【0016】

第１ガス供給管２３２ａには、上流方向から順に、流量制御器（流量制御手段）であるマスフローコントローラ２４１ａ、及び開閉弁であるバルブ２４３ａが設けられている。また、第１ガス供給管２３２ａのバルブ２４３ａよりも下流側には、不活性ガスを供給する第１不活性ガス供給管２３４ａが接続されている。この第１不活性ガス供給管２３４ａには、上流方向から順に、流量制御器（流量制御手段）であるマスフローコントローラ２４１ｃ、及び開閉弁であるバルブ２４３ｃが設けられている。また、第１ガス供給管２３２ａの先端部には、上述の第１ノズル２３３ａが接続されている。第１ノズル２３３ａは、処理室２０１を構成している反応管２０３の内壁とウエハ２００との間における円弧状の空間に、反応管２０３の内壁の下部より上部に沿って、ウエハ２００の積載方向上方に向かって立ち上がるように設けられている。第１ノズル２３３ａの側面にはガスを供給する供給孔であるガス供給孔２４８ａが設けられている。このガス供給孔２４８ａは、下部から上部にわたってそれぞれ同一の開口面積を有し、更に同じ開口ピッチで設けられている。主に、第１ガス供給管２３２ａ、マスフローコントローラ２４１ａ、バルブ２４３ａ、第１ノズル２３３ａにより第１ガス供給系が構成される。また主に、第１不活性ガス供給管２３４ａ、マスフローコントローラ２４１ｃ、バルブ２４３ｃにより、第１不活性ガス供給系が構成される。

【0017】

第２ガス供給管２３２ｂには、上流方向から順に、流量制御器（流量制御手段）であるマスフローコントローラ２４１ｂ、及び開閉弁であるバルブ２４３ｂが設けられている。また、第２ガス供給管２３２ｂのバルブ２４３ｂよりも下流側には、不活性ガスを供給する第２不活性ガス供給管２３４ｂが接続されている。この第２不活性ガス供給管２３４ｂには、上流方向から順に、流量制御器（流量制御手段）であるマスフローコントローラ２４１ｄ、及び開閉弁であるバルブ２４３ｄが設けられている。また、第２ガス供給管２３２ｂの先端部には、上述の第２ノズル２３３ｂが接続されている。第２ノズル２３３ｂは、処理室２０１を構成している反応管２０３の内壁とウエハ２００との間における円弧状の空間に、反応管２０３の内壁に沿って、ウエハ２００の積載方向上方に向かって立ち上がるように設けられている。第２ノズル２３３ｂの側面にはガスを供給する供給孔であるガス供給孔２４８ｂが設けられている。このガス供給孔２４８ｂは、下部から上部にわたってそれぞれ同一の開口面積を有し、更に同じ開口ピッチで設けられている。主に、第２ガス供給管２３２ｂ、マスフローコントローラ２４１ｂ、バルブ２４３ｂ、第２ノズル２３３ｂにより第２ガス供給系が構成される。また主に、第２不活性ガス供給管２３４ｂ、マスフローコントローラ２４１ｄ、バルブ２４３ｄにより第２不活性ガス供給系が構成される。

【0018】

第３ガス供給管２３２ｃには、上流方向から順に、流量制御器（流量制御手段）であるマスフローコントローラ２４１ｅ、及び開閉弁であるバルブ２４３ｅが設けられている。また、第３ガス供給管２３２ｃのバルブ２４３ｅよりも下流側には、不活性ガスを供給する第３不活性ガス供給管２３４ｃが接続されている。この第３不活性ガス供給管２３４ｃには、上流方向から順に、流量制御器（流量制御手段）であるマスフローコントローラ２４１ｆ、及び開閉弁であるバルブ２４３ｆが設けられている。また、第３ガス供給管２３２ｃの先端部には、上述の第３ノズル２３３ｃが接続されている。第３ノズル２３３ｃは、処理室２０１を構成している反応管２０３の内壁とウエハ２００との間における円弧状の空間に、反応管２０３の内壁に沿って、ウエハ２００の積載方向上方に向かって立ち上がるように設けられている。第３ノズル２３３ｃの側面にはガスを供給する供給孔であるガス供給孔２４８ｃが設けられている。このガス供給孔２４８ｃは、下部から上部にわたってそれぞれ同一の開口面積を有し、更に同じ開口ピッチで設けられている。主に、第３ガス供給管２３２ｃ、マスフローコントローラ２４１ｅ、バルブ２４３ｅ、第３ノズル２３３ｃにより第３ガス供給系が構成される。また主に、第３不活性ガス供給管２３４ｃ、マスフローコントローラ２４１ｆ、バルブ２４３ｆにより第３不活性ガス供給系が構成される。

【0019】

第１ガス供給管２３２ａには、酸素原子を含むガス（酸素含有ガス）として、例えば酸素（Ｏ_２）ガスの供給源（ボンベ）が接続されうる。

【0020】

また、第２ガス供給管２３２ｂには、水素原子を含むガス（水素含有ガス）として、例えば水素（Ｈ_２）ガスの供給源（ボンベ）が、接続されうる。

【0021】

また、第３ガス供給管２３２ｃには、原料ガス、すなわち、シリコンを含む原料ガス（シリコン含有ガス）として、例えばヘキサクロロジシラン（Ｓｉ_２Ｃｌ_６、略称：ＨＣＤ）ガスの供給源（ボンベ）が、接続されうる。

【0022】

なお、反応管２０３は、その側壁の一部を外側に膨らませて形成した１つ以上のノズル室を有してもよい。その場合、第１ノズル２３３ａ、第２ノズル２３３ａ及び第３ノズル２３３ｃは、それぞれノズル室内に配置されうる。

【0023】

マニホールド２０９には、処理室２０１内の雰囲気を排気する排気管２３１が設けられている。排気管２３１には、圧力検出器としての圧力センサ２４５及び圧力調整器（圧力調整部）としてのＡＰＣ（Ａｕｔｏ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）バルブ２４２を介して、真空排気装置としての真空ポンプ２４６が接続されている。なお、ＡＰＣバルブ２４２は、弁を開閉して処理室２０１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圧力調整可能なように構成されている開閉弁である。真空ポンプ２４６を作動させつつ、圧力センサ２４５により検出された圧力に基づいてＡＰＣバルブ２４２の弁の開度を調節することにより、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。主に、排気管２３１、圧力センサ２４５、ＡＰＣバルブ２４２、真空ポンプ２４６により排気系が構成される。

【0024】

マニホールド２０９の下方には、マニホールド２０９の下端開口を気密に閉塞可能な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、マニホールド２０９の下端に垂直方向下側から当接されるように構成されている。シールキャップ２１９は、例えばステンレス鋼等の金属からなり、円盤状に形成されている。シールキャップ２１９の上面には、マニホールド２０９の下端と当接するシール部材としてＯリング２２０ｂが設けられている。シールキャップ２１９の処理室２０１と反対側には、後述する基板保持具としてのボート２１７を回転させる回転機構２６７が設置されている。回転機構２６７の回転軸２５５は、シールキャップ２１９を貫通してボート２１７に接続されている。ウエハ２００は、その中心が回転軸２５５と同心になるように、ボート２１７に積載され、回転機構２６７は、ボート２１７を回転させることでウエハ２００を自転させるように構成されている。シールキャップ２１９は、反応管２０３の外部に垂直に設置された昇降機構としてのボートエレベータ１１５によって垂直方向に昇降されるように構成されている。ボートエレベータ１１５は、シールキャップ２１９を昇降させることで、ボート２１７を処理室２０１内に対して搬入・搬出することが可能なように構成されている。

【0025】

基板保持具としてのボート２１７は、例えば石英や炭化珪素等の耐熱性材料からなり、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保持するように構成されている。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性材料からなる断熱部材２１８が設けられており、ヒータ２０７からの熱がシールキャップ２１９側に伝わりにくくなるように構成されている。なお、断熱部材２１８は、石英や炭化シリコン等の耐熱性材料からなる複数枚の断熱板と、これら断熱板を水平姿勢で多段に支持する断熱板ホルダとにより構成してもよい。反応管２０３内には、温度検出器としての温度センサ２６３が設置されており、温度センサ２６３により検出された温度情報に基づきヒータ２０７への通電具合を調整することにより、処理室２０１内の温度が所望の温度分布となるように構成されている。温度センサ２６３は、第１ノズル２３３ａ等と同様に、反応管２０３の内壁に沿って設けられている。

【0026】

制御部（制御手段）であるコントローラ２８０は、マスフローコントローラ２４１ａ、２４１ｂ、２４１ｃ、２４１ｄ、２４１ｅ、２４１ｆ、バルブ２４３ａ、２４３ｂ、２４３ｃ、２４３ｄ、２４３ｅ、２４３ｆ、圧力センサ２４５、ＡＰＣバルブ２４２、ヒータ２０７、温度センサ２６３、真空ポンプ２４６、回転機構２６７、ボートエレベータ１１５等に接続されている。コントローラ２８０により、マスフローコントローラ２４１ａ、２４１ｂ、２４１ｃ、２４１ｄ、２４１ｅ、２４１ｆによるガス流量調整、バルブ２４３ａ、２４３ｂ、２４３ｃ、２４３ｄ、２４３ｅ、２４３ｆの開閉動作、ＡＰＣバルブ２４２の開閉及び圧力センサ２４５に基づく圧力調整動作、温度センサ２６３に基づくヒータ２０７の温度調整、真空ポンプ２４６の起動・停止、回転機構２６７の回転速度調節、ボートエレベータ１１５によるボート２１７の昇降動作等の制御が行われる。

【0027】

続いて、図３を用いて、炉口ボックス４１２、第１ノズル２３３ａ、第１ガス供給管２３２ａとの関係性について説明する。

【0028】

第１ノズル２３３ａは、第１ガス供給管２３２ａと接続される上流側（基部）がＬ形状に形成され、その水平部は、マニホールド２０９の側壁を水平姿勢で貫通する。第１ノズル２３３ａの水平部とマニホールド２０９の側壁との間にはＯリング４１６が設けられており、処理室２０１内の気密が確保される。ここでは、マニホールド２０９の側壁から半径方向に延び、第１ノズル２３３ａの水平部の外径よりもわずかに大きい内径を有する筒状のノズルポート２１０が成形され、ノズルポート２１０に第１ガス供給管２３２ａが挿通され、第１ガス供給管２３２ａと第１ノズル２３３ａの間にＯリング４１６が設けられる。

【0029】

第１ノズル２３３ａの上流側はマニホールド２０９の側壁外側に突出しており、第１ガス供給管２３２ａの下流端に設けられた継手部４１５と気密に結合している。第１ノズル２３３ａの下流端は、反応管２０３内にて垂直上方に向けて屈曲している。

【0030】

第１ノズル２３３ａはヒータ２０７によって加熱されるので、例えば石英や炭化シリコン等の耐熱性を有する非金属材料で構成される。なお上流側（基部）は、ニッケル合金等の金属で構成されてもよい。

【0031】

また、第１ノズル２３３ａの屈曲部の下方には、マニホールド２０９内壁に設けられた台座（ブラケット）４２１と、台座４２１に設けられたネジ孔を鉛直方向に貫通する傾き調整ネジ４２２と、を備えたノズル傾き調整機構（ノズルサポート）４２５が設けられている。傾き調整ネジ４２２の高さを調整してその上端を第１ノズル２３３ａの屈曲部に下方から当接させることで、第１ノズル２３３ａの傾き或いは第１ノズル２３３ａのガス供給孔とウエハ２００との距離を調整可能なように構成されている。

【0032】

マニホールド２０９側壁の外周であって、ヒータ２０７の下方には、炉口ボックス（スカベンジャー）４１２が設けられる。炉口ボックス４１２は、主にヒータベース４１３と協働して、マニホールド２０９の外側を囲む壁である炉口ボックス壁４２３と、炉口ボックス４１２内を排気する排気口４２４を備える。炉口ボックス壁４２３には、第１ガス供給管２３２ａ等を貫通させる孔もしくは明示的な吸気口が形成される。炉口ボックス壁４２３と第１ガス供給管２３２ａは、気密に固定される必要は無く、第１ガス供給管２３２ａは、その上流側が撓むことによって、ノズルポート２１０の軸方向に移動可能に設けられている。

【0033】

炉口ボックス４１２は、継手部４１５等で発生するガス漏れを局所的に捕獲する。漏洩ガスは吸気口等から吸入された空気と共に、排気口４２４から吸引され、装置外に設けられた除害設備で処理される。なお、炉口ボックス４１２は内部の雰囲気を隔離して排気できればよく、反応管２０３のように真空レベルにしたり、雰囲気をパージしたりすることもない。したがって、炉口ボックスは大気雰囲気である。

【0034】

炉口ボックス４１２内には継手部４１５が内包されている。継手部４１５は図示のように、第１ノズル２３３ａの上流端と第１ガス供給管２３２ａの下流端とを覆うように設けられている。継手部４１５は金属で構成され、各管が連通するように固定する。本例の継手部４１５は第１ガス供給管２３２ａ側に設けられ、相手側の第１ノズル２３３ａ又はノズルポート２１０の係合部２１１と対応する形状を有して着脱可能に構成される。固定する際は、図示しないネジ等が用いられる。

【0035】

尚、図３においては、説明の便宜上、一組の第１ノズル２３３ａと第１ガス供給管２３２ａを記載しているが、第２ノズル２３３ｂと第２ガス供給管２３２ｂ、第３ノズル２３３ｃと第３ガス供給管２３２ｃの組み合わせそれぞれも図示の構成とすることができる。それに限るものではなく、いずれか一つの組み合わせのみ図示のような構成としてもよい。

【0036】

続いて継手部４１５とその周辺の構造について説明する。
第１ノズル２３３ａは、Ｏリング４１６を介してノズルポート２１０に装着される。第１ノズル２３３ａの上流端には第１ガス供給管２３２ａの下流端が向かい合って配置される。第１ガス供給管２３２ａは、搬送するガスに対する耐腐食性等を考慮して材質が選択され、例えばステンレス鋼等で構成される。

【0037】

第１ノズル２３３ａと第１ガス供給管２３２ａは隙間を介して隣接される。ここではその隙間を有する空間を隣接部４１９と呼ぶ。隙間は、第１ノズル２３３ａと第１ガス供給管２３２ａとが接触して、パーティクルが発生するのを防ぐのに役立つ。また部材の熱膨張の違いを緩和する役割もある。

【0038】

第１ガス供給管２３２ａは金属で構成されるため、同じく金属製の継手部４１５と、溶接等の接合によって、容易に気密の連結を実現できる。継手部４１５は、その内周面と第１ノズル２３３ａの外周面とを、Ｏリング４１７及び４１８を介して気密に接続する。Ｏリング４１６、４１７及び４１８は、耐熱性や耐腐食性に優れたフッ素系ゴム等のシール材で構成される。

【0039】

継手部４１５とノズルポート２１０との間の機械的な固定は、図示しないフランジ、ユニオンナット（袋ナット）等の周知の締結部材によって実現される。このような締結部材は、第１ノズル２３３ａと第１ガス供給管２３２ａのそれぞれの中心軸を一致させて、継手部４１５とノズルポート２１０の係合部２１１とを拘止する。継手部４１５とノズルポート２１０が固定されると、図示しないフェルール等によってＯリング４１７や４１８が圧接されるので、第１ノズル２３３ａも締着される。

【0040】

Ｏリング４１８は、フランジ４１５ａと第１ノズル２３３ａとの間で、Ｏリング４１７よりもノズルポート２１０側に設けられ、大気に接しうる。Ｏリング４１７とＯリング４１８には、圧力調整空間４２０が形成される。ここで、圧力調整空間４２０は、主に第１ノズル２３３ａの外壁、フランジ４１５ａ、Ｏリング４１７、Ｏリング４１８で囲まれる空間である。

【0041】

圧力調整空間４２０は隣接部４１９や処理室２０１と隔離されるため、基板処理工程における処理室２０１における圧力変動の影響が少ない。つまり圧力変動及びそれによって惹き起こされる影響を、複数のＯリング４１７、４１８に分散させて低減することができる。或いは、好ましくない所定のガス（例えば酸素）に着目した場合、酸素濃度差（勾配）を複数のＯリング４１７、４１８に分散させて、酸素透過量を低減することができる。なお圧力調整空間４２０は密封されるものに限らず、所定のガスを含まないガス（例えば純窒素）でパージされてもよい。ある応用例では、圧力調整空間４２０は炉口ボックス４１２の空間４１２ａと同程度の圧力に維持されうる。圧力調整空間４２０と空間４１２ａとが同程度の圧力なので、空間４１２ａから圧力調整空間４２０に向かう大気成分の流れが抑制される。圧力調整空間４２０の空間に酸素成分が流れないので、隣接部４１９への大気成分の侵入が抑制される。

【0042】

以下、本実施形態にかかる基板処理装置のノズル取付方法を、図４〜図６を参照しつつ説明する。

【0043】

本実施形態にかかるノズル取付方法においては、図４に示されたノズル設置治具１０が使用される。ノズル設置治具１０は第１ノズル２３３ａ、第２ノズル２３３ｂ、第３ノズル２３３ｃにそれぞれ使用されるが、その構成および作用は原理的に同様であるので、便宜上、第１ノズル２３３ａに使用されるものとして説明する。

【0044】

図４に示されているように、ノズル設置治具１０は、棒状のフレーム部１１と、フレーム部１１の下端に設けられる下プレート１２と、フレーム部１１の上端に設けられる上プレート１３と、上プレート１３の上に固定されるセンサ部１４と、センサ部１４が感知すると表示を変化させる発光ダイオード（ＬＥＤ）等で構成される通知器としての点灯部１５と、点灯部１５を点灯させるための電池を収納した電池ボックス１６と、で構成される。フレーム部１１と下プレート１２、上プレート１３は、接合部品であるボルトおよびピンで固定されている。

【0045】

下プレート１２はマニホールド２０９の下端面２０９ｂに当接する基準面１２ａを上面に有する。本例の基準面１２ａは、金属と擦れてもパーティクル等の発生が少ない低発塵性の材料（例えばポリテトラフルオロエチレン等のフッ素系樹脂）で構成される。基準面１２ａは、下端面２０９ｂのみに当接し、マニホールド２０９の内周面には当接しない。基準面１２ａは、マニホールド２０９の下端面２０９ｂを基準にして、下プレート１２の上下方向の位置を定めることができれば十分であり、必ずしも平面を要せず、１つの点でもよいが、ノズル設置治具１０の振れを防ぐうえでは、少なくとも２点を定めるものが好ましい。

【0046】

フレーム部１１は下プレート１２に固定され、基準面１２ａに対して垂直に上方に伸びている。本例のフレーム部１１はアルミ製の角管又は円管であり、後述する電気ケーブルが挿通される。

【0047】

上プレート１３はフレーム部１１に固定され、反応管２０３の内面に接触する接触面１３ａを有する。本例の接触面１３ａは、低発塵性の材料で構成される。接触面１３ａは、反応管２０３の内面とセンサ部１４との、反応管の半径方向における距離を一定に定めることができれば十分であり、必ずしも平面を要せず、１つの点でもよいが、センサ部１４の両側の略等距離の位置の２点を定めるものが好ましい。このとき、センサ部１４と、接触面１３ａの２点は、２等辺三角形を形成する。ノズルがノズル室内に配置される場合、接触面１３ａの２点は、ノズル室の幅よりも広く離間させ、反応管２０３の円筒部分に当接するようにする。

【0048】

センサ部１４は、第１ノズル２３３ａの位置を検出する接触式センサであり、例えばリミットスイッチで構成され、検出部（レバー）１７が反応管の外側を向くように、上プレートに固定される。本例のセンサ部１４は、検出対象が検出部１７に所定より接近或いは接触したときに回路を閉じる、メイク接点を有する。点灯部１５はセンサ部１４の現在の検出状態もしくはその変化を、作業者に通知するものであり、視覚的な表示に限らず、音による通知が用いられうる。点灯部１５がＬＥＤで構成される場合、作業者に明滅状態を確認しやすくするため、ＬＥＤは下向きに設けられうる。なお、メイク接点に代えてブレイク接点を用いれば、点灯部１５は照明を兼ねることができる。照明用として常時点灯のＬＥＤを併設してもよい。

【0049】

電池ボックス１６は、下プレート１２の下面に取り付けられ、内部に設けられた密封型電池が、点灯部１５に電力を供給する。すなわち、電池と、点灯部１５と、センサ部１４が、電気ケーブルによって直列に接続された回路が形成されている。電池ボックス１６を下プレート１２に設けたことで、ノズル設置治具１０は、上側が下側より軽くなり倒れにくく、作業者による扱いが容易になる。

【0050】

マニホールド２０９に第１ノズル２３３ａを取り付けるに際しては、第１ノズル２３３ａの水平部がマニホールド２０９のノズルポート２１０に処理室２０１側から挿入される。ここで、第１ノズル２３３ａは水平部と垂直部を有するＬ字形をしており、垂直部は水平部よりも極端に長く構成されているため、垂直部と水平部が交わる屈曲部が下がり、反応管２０３の半径方向における内側に傾きやすい。適切に設置された第１ノズル２３３ａの垂直部は、反応管２０３の内壁と数ｍｍ程度離間している。

【0051】

ノズル設置治具１０は、図５に示されるように、シールキャップ２１９を下げた状態で、反応管２０３内部に装着される。その際、作業者は下プレート又はフレーム部１１を持ち、下プレート１２の上面の基準面１２ａを押し上げ、第１ノズル２３３ａの直下のマニホールド２０９の下面に接触させた状態で保持する。このとき、上プレート１３の側面の接触面１３ａと反応管２０３の内面とを接触を試行する。接触面１３ａと反応管２０３の内面とを接触は、通常、感触又は音によって知覚される。この状態で、操作者は、ＬＥＤ部１５の明滅を確認する。

【0052】

図６（ａ）に示されるように、第１ノズル２３３ａが所定の適正位置よりも反応管２０３半径方向における外側に傾斜していると、第１ノズル２３３ａと検出部１７が接触せず、ＬＥＤ点灯部１５は消灯する。また、図６（ｂ）に示されるように、第１ノズル２３３ａが所定の適正位置よりも反応管２０３半径方向における内側に傾斜しているときに、第１ノズル２３３ａと検出部１７が接触して点灯部１５が点灯する。従って、点灯部１５が点灯する場合は、第１ノズル２３３ａの位置が適切ではないため、操作者は一旦ノズル設置治具１０を取り外し、ノズルの内側への傾斜が軽減するようにノズルサポート４２５の調整を行う。そして、再度ノズル設置治具１０を装着して、点灯部１５の明滅を確認する。この作業が、点灯部１５が消灯するまで繰り返される。一方、もし最初の試行で点灯部１５は消灯していた場合、第１ノズル２３３ａが外側に傾斜している可能性がある。この時は、点灯部１５の点灯が確認されるまで、ノズルが内側へ傾斜するようにノズルサポート４２５の調整を繰り返す。その後、ノズルが外側へ傾斜するようにノズルサポート４２５を1回調整し、点灯部１５の消灯が確認されれば、作業は完了する。

【0053】

なおノズル設置治具１０は、ノズルサポート４２５の調整時に必ずしも取り外す必要は無く、マニホールド２０９のフランジにクランプ等で一時的に固定してもよい。その場合、下プレート１２は、ノズルサポート４２５の固定具へのアクセスを妨げないような形状に形成される。たとえば、ノズルサポート４２５がノズルの底をネジで押して反応管２０３の半径方向の傾きを補正する傾き調整ネジ４２２を締緩するドライバーを差し込むための孔が下プレート１２に設けられる。

【0054】

第１ノズル２３３ａがノズル設置治具１０によって位置決めされた状態で、第１ノズル２３３ａの水平部は、取付口２１０に設置された継手部４１５に固定される。この固定により、第１ノズル２３３ａは処理室２０１の内周面とのクリアランスおよび平行を保持された状態で、マニホールド２０９に固定的に取り付けられる。

【0055】

本実施形態によれば、以下に示す一つ又は複数の効果が得られる。

【0056】

（１）ノズル設置治具を使用して、ノズルの水平部をマニホールドの取付口に挿入して固定することにより、ノズルの反応管の半径方向における内側への傾斜を抑制しマニホールドに固定することができるので、反応管に適正に取り付けることができる。

【0057】

（２）ノズルを反応管に適正に取り付けることができるので、ノズルの反応管やボートやウエハとの干渉を防止することができ、ノズルや反応管やボートやウエハの破損を防止することができる。

【0058】

（３）ノズルを反応管に適正に取り付けることができるので、ノズルの取付具合に依存する成膜安定性を一定に維持することができる。

【0059】

（４）ノズルではなく反応管に装着されるノズル設置治具を使用することにより、ノズルの先端付近まで手が届かないような長いノズルであっても、先端付近における反応管内壁との距離を容易に把握ことができるので、狭い空間内の一人作業でもノズルを反応管に適正に取り付けることができる。

【0060】

（５）ノズルではなく反応管に装着されるノズル設置治具を使用することにより、ノズルとノズル設置治具との接触が最小限となり、強い接触や擦れに起因するパーティクルや傷の発生を抑えることができる。

【0061】

以上、本開示の実施形態について具体的に説明した。しかしながら、本開示は上述の実施の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に変更が可能であることはいうまでもない。

【0062】

例えば、上述の実施形態では、ノズル設置治具１０の上プレート１３にセンサ部１４とＬＥＤ部１５を設置する例を説明したが、図８に示すように、ノズル設置治具１０の上プレート１３に複数のセンサ部１４ａ，１４ｂと複数のＬＥＤ部１５ａ，１５ｂを設置するようにしてもよい。

【0063】

上述の実施形態と同様に、ノズル設置治具１０は、図７に示されるように、シールキャップ２１９を下げた状態で、反応管２０３内部に設置する。その際、フレーム部１１を持ち、下プレート１２の上面の基準面（不図示）とマニホールド２０９の下面とを接触させ、上プレート１３の側面の接触面１３ａと反応管２０３の内面とを接触させて設置する。この状態で、センサ部１４ａ，１４ｂは、それぞれ反応管２０３の半径方向における第１ノズル２３３ａ、第２ノズル２３３ｂの位置を並行して検出する。各センサ部１４ａ，１４ｂと点灯部１５ａ，１５ｂはノズルごとに独立しているため、各ノズルの位置が適切であるかどうかを判断することが可能である。複数の点灯部１５ａ，１５ｂはそれぞれ異なる色で点灯するのが好ましい。

【0064】

或いは、センサ部１４ａ，１４ｂは、１つの第１ノズル２３３ａの位置をそれぞれ検出してもよい。例えば、センサ部１４ａ，１４ｂを互いに直交させて配置することで、半径方向の位置と、円周方向の位置をそれぞれ検出し、通知することができる。センサ部１４ａ，１４ｂは接触式に限らず、例えば光学式（非接触）の距離センサのような周知の検出器が利用できる。

【符号の説明】

【0065】

１０：ノズル設置治具
１１：フレーム部
１２：下プレート
１３：上プレート
１４：センサ部
１５：点灯部（通知器）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】