JP7126425B2 - 基板処理装置、基板の搬入方法及び基板処理方法 - Google Patents

基板処理装置、基板の搬入方法及び基板処理方法 Download PDF

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Description

本開示は、基板処理装置、基板の搬入方法及び基板処理方法に関する。
従来から、複数枚の基板を収容する内管と、内管を取り囲む外管と、内管の内部又は内管と外管との間に移動可能に設けられた可動壁と、基板に処理ガスを供給するインジェクタと、基板に供給される処理ガスを排気する排気手段と、を有し、内管の側壁には、第１の開口部が形成されており、可動壁には、第２の開口部が形成されており、排気手段は、第１の開口部及び第２の開口部を介して基板に供給される処理ガスを排気する基板処理装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２０１８－４６１１４号公報
本開示は、内管と基板との距離を接近させることが可能な基板処理装置、基板の搬入方法及び基板処理方法を提供する。
上記目的を達成するため、本発明の一態様に係る基板処理装置は、下端に開口を有する円筒形状の反応管と、
該反応管の前記開口を開閉可能な蓋体と、
該蓋体に載置可能であり、複数枚の基板を縦方向に間隔を空けて多段に保持可能な基板保持具と、
前記蓋体に載置可能であり、前記基板保持具を覆うインナーチューブと、を有し、
前記インナーチューブの側面は、基板を前記基板保持具に移載可能とするための第１の開口と、前記反応管内で排気口となる第２の開口を有する。
本発明によれば、インナーチューブと基板保持具との距離を接近させることができる。
第１の実施形態に係る基板処理装置の概略図である。 図１の基板処理装置の反応管を説明するための横断面図である。 インナーチューブの一例を示す斜視図である。 センターチューブの一例を示した斜視図である。 回転テーブルの回転機構の一例を説明するための縦断面図である。 第１の実施形態に係る基板搬送方法を説明するための図である。 基板の搬入動作を説明するための平面図である。 インナーチューブとセンターチューブのより詳細な関係を示した斜視図である。 本開示の第２の実施形態に係る基板処理装置の一例を示した横断面図である。 本開示の第３の実施形態に係る基板処理装置の一例を示した図である。
以下、図面を参照して、本発明を実施するための形態の説明を行う。
［第１の実施形態］
本開示の第１の実施形態に係る基板処理装置について説明する。図１は、第１の実施形態に係る基板処理装置の概略図である。
図１に示されるように、基板処理装置１は、基板である半導体ウエハ（以下「ウエハＷ」という。）を収容する反応管４６と、反応管４６の下端の開口部側を気密に塞ぐ蓋体３６と、複数枚のウエハＷを所定の間隔で保持して反応管４６内へ挿脱される基板保持具としてのウエハボート３８と、反応管４６内へ所定のガスを導入するインジェクタ４０と、反応管４６内のガスを排気する排気装置４１と、ウエハＷを加熱するヒータ４２とを有している。
反応管４６は、下端部が開放された有天井の円筒形状のインナーチューブ４３と、下端部が開放されてインナーチューブ４３の外側を覆う有天井の円筒形状のセンターチューブ４４と、更にセンターチューブ４４の外側を覆う有天井の円筒形状のアウターチューブ４５を有する。インナーチューブ４３、センターチューブ４４及びアウターチューブ４５は、石英等の耐熱性材料により形成されており、同軸状に配置されて三重管構造となっている。
インナーチューブ４３の天井部は、例えば平坦になっている。インナーチューブ４３のインジェクタ４０と対向する領域には、供給開口４３Ａが設けられている。インナーチューブ４３は、インジェクタ４０を収容するのではなく、インジェクタ４０よりも内側に設けられる。そして、インジェクタ４０が供給する処理ガスは、供給開口４３Ａを介してインナーチューブ４３内に供給される。
インジェクタ４０は、インナーチューブ４３に沿って縦方向に延びて設けられる。インジェクタ４０は、インナーチューブ４３の外部に設けられるが、インナーチューブ４３及びインジェクタ４０を囲むセンターチューブ４４が設けられ、処理ガスの拡散を防いでいる。
図２は、図１の基板処理装置の反応管を説明するための横断面図である。図２に示されるように、インナーチューブ４３は、インジェクタ４０と対向する領域に、広い供給開口４３Ａが設けられている。また、供給開口４３Ａの反対側には、供給開口４３Ａよりも幅の狭い排気開口４３Ｂが設けられている。インナーチューブ４３は、ウエハＷの外形付近に近接して設けられている。
センターチューブ４４には、その長手方向（上下方向）に沿ってインジェクタ４０を収容するノズル収容部４８が形成されている。第１の実施形態では、図２に示されるように、センターチューブ４４の側壁の一部を外側へ向けて突出させて凸部５０を形成し、凸部５０内をノズル収容部４８として形成している。
図３は、インナーチューブ４３の一例を示す斜視図である。図３に示されるように、インナーチューブ４３は、幅Ｌ１の供給開口４３Ａと、幅Ｌ２の排気開口４３Ｂとを有する。供給開口４３Ａが大きく開いているのは、供給開口４３Ａを介してインナーチューブ４３内に設けられたウエハボート３８内にウエハＷを移載する用途があるからである。即ち、インナーチューブ４３の供給開口４３Ａは、インジェクタ４０から供給される処理ガスをインナーチューブ４３内に導入する導入口としての役割のみならず、ウエハＷの搬入・搬出口としての役割も有する。よって、供給開口４３Ａは、ウエハＷの移載の際、ウエハＷとインナーチューブ４３との接触を避けるため、ウエハＷの直径よりも大きな幅Ｌ１を有する必要があり、そのため幅の広い開口とされている。
なお、供給開口４３Ａの縦方向の長さは、インジェクタ４０から供給される処理ガスが直接的にウエハＷに供給されるように、ウエハボート３８のウエハＷが多段に載置された範囲をカバーするように設定されていることが好ましい。即ち、供給開口４３Ａの上端は、ウエハボート３８の最も上段に載置されたウエハＷのよりも高い位置に設定され、下端は、ウエハボート３８の最も下段に載置されたウエハＷよりも低い位置に設定されることが好ましい。
インナーチューブ４３は、供給開口４３Ａの反対側に排気開口４３Ｂを有する。反応管４６内で基板処理を行う場合、インジェクタ４０から供給される処理ガスは、略水平なウエハＷの表面と平行な層流を形成して流れることが好ましい。これにより、ウエハＷのインジェクタ４０付近の位置だけでなく、ウエハＷのインジェクタ４０と反対側の位置にも処理ガスを行き渡らせることができ、基板処理の面内均一性を高めることができる。そのような層流を形成するためには、インジェクタ４０の反対側で排気を行い、略水平な平行流の流れを形成するような構成とすることが好ましい。よって、図１に示されるように、基板処理装置１は、インジェクタ４０の反対側に排気開口４３Ｂが設けられた構成となっている。これに対応し、排気開口４３Ｂの反対側であって、供給開口４３Ａと接近した位置にガス出口８２が設けられている。ガス出口８２を排気開口４３Ｂから遠ざけることにより、ウエハボートの下方領域で強く排気される傾向を緩和することができ、より均一な層流を形成することできる。また、排気開口４３Ｂの縦方向の長さも、供給開口４３Ａと同様に、ウエハボート３８に載置されているウエハＷの上段から下段をカバーできる長さに設定し、更に、供給開口４３Ａと同じ高さ設定とすることが好ましい。これにより、処理ガスの供給側と排気側を対応させることができ、層流を形成し易くなるからである。
インナーチューブ４３の内面は、ウエハボート３８に可能な限り接近した構成とすることが好ましい。インナーチューブ４３は、インジェクタ４０から供給された処理ガスが拡散してしまうことを防止し、ウエハＷ上及びウエハＷの周辺に留めておく役割を果たす。これにより、効率的に処理ガスをウエハＷの表面に吸着させることができる。インナーチューブ４３とウエハボート３８との距離が離れていると、処理ガスが拡散し易くなり、ウエハＷへの吸着量が減少してしまう。元々、インナーチューブ４３は、そのような処理ガスの拡散を防止するために設けられているが、インナーチューブ４３とウエハＷの距離が近い程、処理ガスの拡散を防止し、処理ガスのウエハＷの表面への吸着を促進する効果は大きい。よって、インナーチューブ４３の内面形状は、ウエハボート３８の外形に沿う形状とすることが好ましく、そのクリアランスも、９ｍｍ以下、好ましくは７ｍｍ以下、更に好ましくは６ｍｍ以下に設定することが好ましく、本実施形態に係る基板処理装置では、５ｍｍの設定とすることが可能である。
これは、インナーチューブ４３及びウエハボート３８が、ともに蓋体３６上に最初から設けられているからである。即ち、従来の基板処理装置では、インナーチューブ４３が反応管４６内に設けられていた。そうすると、ウエハボート３８とインナーチューブ４３との間隔は、反応管４６側の組み付け誤差と蓋体３６側の組み付け誤差の双方を考慮する必要があり、その間隔にも限界があった。
しかしながら、本実施形態に係る基板処理装置１においては、ウエハボート３８及びインナーチューブ４３の双方が、蓋体３６側を基準とする組み付け誤差のみを考慮すればよい。即ち、図１に示される通り、蓋体３６の回転軸６６と同軸で回転軸１０４が設けられ、回転テーブル６５上にインナーチューブ２３が載置された構成となっている。そして、ウエハボート３８は、回転軸６６上の回転プレート７０上に保温台７２を介して支持されている。つまり、ウエハボート３８及びインナーチューブ４３の双方とも、回転軸６６を基点とし、ここからの組み付け誤差のみを考慮すればよいので、組み付け誤差は非常に小さくなり、小さなクリアランスでウエハボート３８とインナーチューブ４３とを配置することが可能となる。
また、本実施形態に係る基板処理装置では、最初からインナーチューブ４３内にウエハボート３８が設けられている、又は最初からウエハボート３８がインナーチューブ４３に覆われている状態なので、静止した状態でクリアランスの設定を行うことができる。よって、クリアランスの設定を可能な限り小さくすることが可能である。従来は、インナーチューブ４３内にウエハボート３８を挿入するような移動が必要であるため、挿入移動可能なクリアランスを考慮する必要があり、クリアランスの縮小には限界があった。一方、本実施形態では、クリアランスは最初に設定可能であり、その後の相対移動は同軸で行われるので、相対移動による誤差を極めて小さくすることができる。
インナーチューブ４３は、側面の供給開口４３Ａの両側端部に、突出面４３Ｃを備える。これは、インジェクタ４０の両側を覆うように設けられており、インジェクタ４０から供給された処理ガスの左右方向への拡散を防止するために設けられた邪魔板である。供給開口４３Ａの両側に突出面４３Ｃを設けることは必須ではないが、処理ガスの拡散防止の観点から、なるべく設けることが好ましい。図３に示される通り、突出面４３Ｃは、縦方向においては、供給開口４３Ａの上端から下端まで総ての範囲に設けることが好ましい。
なお、インナーチューブ４３は、処理ガスの拡散防止の観点から、上面４３Ｄも備えることが好ましい。
このように、ウエハボート３８及びインナーチューブ４３の組み付けを同軸の回転軸６６を基準として行い、ウエハボート３８及びウエハＷの外形に沿うように接近させてインナーチューブ４３を設けることにより、処理ガスの拡散を効果的に防止することができる。
図４は、センターチューブ４４の一例を示した斜視図である。インナーチューブ４３と同様に、センターチューブ４４のノズル収容部４８の反対側の側壁には、図４に示されるように、その長手方向（上下方向）に沿って幅Ｌ３の矩形状の排気開口部５２が形成されている。
排気開口部５２は、インナーチューブ４３内の処理ガスを排気できるように形成されたガス排気口である。排気開口部５２の長さは、ウエハボート３８の長さと同じであるか、又は、ウエハボート３８の長さよりも長く上下方向へそれぞれ延びるようにして形成されている。即ち、排気開口部５２の上端は、ウエハボート３８の上端に対応する位置以上の高さに延びて位置され、排気開口部５２の下端は、ウエハボート３８の下端に対応する位置以下の高さに延びて位置されている。この点は、インナーチューブ４３の排気開口４３Ｂと同様である。具体的には、図１に示されるように、ウエハボート３８の上端と排気開口部５２の上端との間の高さ方向の幅Ｌ３は０ｍｍ～５ｍｍ程度の範囲内である。また、ウエハボート３８の下端と排気開口部５２の下端との間の高さ方向の幅Ｌ４は０ｍｍ～３５０ｍｍ程度の範囲内である。また、排気開口部５２の幅Ｌ５は、１０ｍｍ～４００ｍｍ程度の範囲内、好ましくは４０ｍｍ～２００ｍｍ程度の範囲内である。
反応管４６の下端は、例えばステンレス鋼により形成される円筒形状のマニホールド５４によって支持されている。マニホールド５４の上端部にはフランジ部５６が形成されており、フランジ部５６上にアウターチューブ４５の下端部を設置して支持するようになっている。フランジ部５６とアウターチューブ４５との下端部との間にはＯリング等のシール部材５８を介在させてアウターチューブ４５内を気密状態にしている。
マニホールド５４の上部の内壁には、リング状の支持部６０が設けられており、支持部６０上にセンターチューブ４４の下端部を設置してこれを支持するようになっている。マニホールド５４の下端の開口部には、蓋体３６がＯリング等のシール部材６２を介して気密に取り付けられており、反応管４６の下端の開口部側、即ち、マニホールド５４の開口部を気密に塞ぐようになっている。蓋体３６は、例えばステンレス鋼により形成される。
蓋体３６の中央部には、回転軸６６が貫通させて設けられている。蓋体３６の下部は、ボートエレベータよりなる昇降手段６８のアーム６８Ａに支持されており、昇降手段６８によってマニホールド５４の開口を開閉するよう構成されている。また、回転軸６６は、モータ６９（図５参照）によって回転されるようになっている。
回転軸６６の上端には回転プレート７０が設けられており、回転プレート７０上に石英製の保温台７２を介してウエハＷを保持するウエハボート３８が載置されるようになっている。従って、昇降手段６８を昇降させることによって蓋体３６とウエハボート３８とは一体的に上下動し、ウエハボート３８を反応管４６内に対して挿脱できるようになっている。
インジェクタ４０は、マニホールド５４に設けられており、インナーチューブ４３内へ処理ガス、パージガス等のガスを導入する。インジェクタ４０は、石英製のガスノズルとして構成され、複数本（例えば３本）設けられてもよい。各インジェクタ４０は、インナーチューブ４３内にその長手方向に沿って設けられると共に、その基端部がＬ字状に屈曲されてマニホールド５４を貫通するようにして支持されている。
インジェクタ４０は、図２に示されるように、センターチューブ４４のノズル収容部４８内に周方向に沿って一列になるように設置されている。各インジェクタ４０には、その長手方向に沿って所定の間隔で複数のガス孔４０Ａが形成されており、各ガス孔４０Ａより水平方向に向けて各ガスを放出できるようになっている。所定の間隔は、例えばウエハボート３８に支持されるウエハＷの間隔と同じになるように設定される。また、高さ方向の位置は、各ガス孔４０Ａが上下方向に隣り合うウエハＷ間の中間に位置するように設定されており、各ガスをウエハＷ間の空間部に効率的に供給できるようになっている。
ガスの種類としては、原料ガス、酸化ガス及びパージガスが用いられ、各ガスを流量制御しながら必要に応じて各インジェクタ４０を介して供給できるようになっている。原料ガスとしてシリコン含有ガスを用い、酸化ガスとしてオゾン（Ｏ３）ガスを用い、パージガスとして窒素（Ｎ２）ガスを用い、原子層堆積（ＡＬＤ：Atomic Layer Deposition）法によりシリコン酸化膜を形成できるようになっている。尚、用いるガスの種類は成膜する膜の種類に応じて適宜選択することができる。
また、マニホールド５４の上部の側壁であって、支持部６０の上方には、ガス出口８２が形成されており、センターチューブ４４とアウターチューブ４５との間の空間部８４を介して排気開口４３Ｂ及び排気開口部５２より排出されるインナーチューブ４３内のガスを排気できるようになっている。ガス出口８２には、排気装置４１が設けられる。排気装置４１は、ガス出口８２に接続された排気通路８６を有しており、排気通路８６には、圧力調整弁８８及び真空ポンプ９０が順次介設されて、反応管４６内を真空引きできるようになっている。排気開口４３Ｂ及び排気開口部５２の幅Ｌ２、Ｌ５は１０ｍｍ～４００ｍｍの範囲内の大きさに設定されており、効率的にインナーチューブ４３内のガスを排気できるようになっている。
アウターチューブ４５の外周側には、アウターチューブ４５を覆うように円筒形状のヒータ４２が設けられており、ウエハＷを加熱するようになっている。
また、インナーチューブ４３の下方には、インナーチューブ４３を支持する回転テーブル６５が設けられている。回転テーブル６５は、図１に示されるように、円盤形状を有し、上面にインナーチューブ４３を載置可能に構成されている。
回転テーブル６５の下方には、回転軸１０４が蓋体を貫通させて設けられている。回転軸１０４は、モータ１０６（図５参照）によって回転軸６６から独立して移動可能（回転可能）に構成されている。回転軸６６を回転させて回転プレート７０を回転させることにより、ウエハボート３８の位置を変化させることができる。これにより、ウエハボート３８を回転させながら基板処理を行うことができる。
図５は、回転テーブル６５の回転機構の一例を説明するための縦断面図である。図５に示されるように、回転プレート７０及び回転テーブル６５は、蓋体３６に設置された２重軸の回転軸６６、１０４によって独立して回転可能に構成されている。具体的には、回転プレート７０は、回転軸６６を介してモータ６９と接続されており、モータ６９によって回転軸６６の回転速度及び回転角度が調整されることにより、所定の回転速度で所定の回転角度だけ回転する。回転テーブル６５は、回転軸１０４を介してモータ１０６と接続されており、モータ１０６によって回転軸１０４の回転角度及び回転速度が調整されることにより、所定の回転速度で所定の回転角度だけ回転する。回転テーブル６５は、ウエハボート３８が反応管４６の下方位置でウエハが移載されるときにインジェクタ４０と反対側にある移載装置の方を向き、移載が終了したらインジェクタ４０の方を向くだけであるから、１８０度回転するだけでよく、確実に１８０度回転可能であれば、回転速度等への細かい要求は無く、確実に動作可能な回転速度に設定することができる。
また、回転軸６６と回転軸１０４との隙間、及び、回転軸６６と蓋体３６との隙間には、パージガス流路１０８が設けられており、Ｎ２ガス等のパージガスが供給可能となっている。これにより、処理ガスが回転軸６６，１０４の隙間に侵入して回転軸を腐食することを防止することができる。また、回転軸６６と回転軸１０４の間および、回転軸６６と回転軸６６を蓋体３６に固定するハウジング６１との間には、ボールベアリングを有する軸受け部６３と磁性流体シール部６４が設けられている。磁性流体シール部６４を有することにより、反応管４６の内部に大気や塵が侵入することを防止することができる。
図１に戻って、このように形成された基板処理装置１の全体の動作は、例えばコンピュータ等よりなる制御部１１０により制御されるようになっており、この動作を行うコンピュータのプログラムは、記憶媒体１１２に記憶されている。記憶媒体１１２は、例えばフレキシブルディスク、コンパクトディスク、ハードディスク、フラッシュメモリ、ＤＶＤ等よりなる。
次に、第１の実施形態に係る基板処理装置を用いた基板搬送方法について説明する。
図６は、第１の実施形態に係る基板搬送方法を説明するための図である。図６において、ＦＩＭＳポート８と、基板保管器２と、載置台８ａと、隔壁１８と、扉機構１９と、移載機構１６が基板搬送領域１０に設けられている。
図６に示されるように、基板保管器２が載置台８ａに載置された後、基板保管器２を隔壁１８に密着させた状態で扉機構１９を開き、ウエハＷを移載機構１６を用いて取り出し、反対側にあるインナーチューブ４３内のウエハボート３８に移載する。よって、インナーチューブ４３は、供給開口４３Ａを移載機構１６の方に向けてウエハＷを受け入れる。
ウエハＷをウエハボート３８に移載させたら、回転テーブル６５を回転させ、供給開口４３Ａがインジェクタ４０の方を向くようにする。
この状態で蓋体３６を上昇させれば、インジェクタ４０と干渉することなくインナーチューブ４３を反応管４６内に挿入することができる。そして、インナーチューブ４３は回転を停止させた状態で、ウエハボート３８を回転させながらインジェクタ４０から処理ガスを供給すれば、基板処理が適切に行われる。その際、ウエハＷとインナーチューブ４３の距離が接近しているので、効率の良く処理ガスがウエハＷに供給され、デポレート及び面内均一性を向上させることができる。
図７は、基板の搬入動作を説明するための平面図である。図７（ａ）は、ウエハ移載時の状態を示した図である。図７（ａ）に示されるように、ウエハＷの移載時には、図６で説明したように移載機構１６の方に供給開口４３Ａを向ける必要があるため、移載機構１６側に供給開口４３Ａを向け、供給開口４３Ａを介してウエハボート３８にウエハＷを移載する。
図７（ｂ）は、ウエハ移載後、ウエハボート３８及びインナーチューブ４３をセンターチューブ４４内に挿入した状態を示した図である。総てのウエハＷをウエハボート３８に移載したら、回転テーブル６５を回転させ、インナーチューブ４３の供給開口４３Ａがインジェクタ４０側を向くようにする。その後、蓋体３６を上昇させ、反応管４６内のセンターチューブ４４内にインナーチューブ４３を挿入する。そうすると、インナーチューブ４３はウエハボート３８の外形に沿って接近して配置されるとともに、供給開口４３Ａがインジェクタ４０の正面を向いた状態となる。突出面４３Ｃは、インジェクタ４０の両側を左右から覆う状態となり、インジェクタ４０から供給された処理ガスが左右に拡散することを抑制する。また、センターチューブ４４は、インナーチューブ４３の供給開口４３Ａを連続した壁面で覆い、処理ガスの拡散を防止する。
このような動作は、制御部１１０が、蓋体３６に設けられた回転軸１０４の動作を制御することにより行う。そして、基板処理中のウエハボート３８の回転動作は、回転軸６６の動作であるから、制御部１１０が回転軸６６の動作を制御することにより基板処理を行う。
排気開口４３Ｂ及び排気開口部５２は、インジェクタ４０の反対側となり、インジェクタ４０から供給された処理ガスが直進して排気開口４３Ｂ及び排気開口部５２を通過して排気されるような流路を形成し、処理ガスが層流状態となることを促進する。
なお、インジェクタ４０は、基板処理の種類に応じて、必要な本数設けるようにしてよい。例えば、シリコン酸化膜の成膜であれば、シリコン含有ガス、オゾン等の酸化ガス、パージを行う窒素ガス等が必要であり、最低３本のインジェクタ４０が必要となる。このように、用途に応じてインジェクタ４０の本数を定めることができる。
図８は、インナーチューブ４３とセンターチューブ４４のより詳細な関係を示した斜視図である。図８に示されるように、インナーチューブ４３の周囲をセンターチューブ４４が取り囲んでいる。インナーチューブ４３の突出面４３Ｃが処理ガスの横方向への拡散を防ぎ、センターチューブ４４が供給開口４３Ａの大きな開口からのガス拡散を防止する構成となっている。
このように、第１の実施形態に係る基板処理装置及び基板処理方法によれば、センターチューブ４４で処理ガスの拡散を防止することができ、効率的にウエハＷに処理ガスを供給することができる。
［第２の実施形態］
図９は、本開示の第２の実施形態に係る基板処理装置の一例を示した横断面図である。図９に示されるように、第２の実施形態に係る基板処理装置では、インナーチューブ４３の構成は第１の実施形態に係る基板処理装置と同様であるが、センターチューブ４４が設けられていない点で、第１の実施形態と異なっている。
第２の実施形態に係る基板処理装置では、センターチューブ４４が設けられていないが、アウターチューブ１４５の内周壁面から、インナーチューブ４３の突出面４３Ｃの外側に、突出面４３Ｃと対向するように突出壁１４５Ａが設けられている。突出壁１４５Ａは、突出面４３Ｃと反対側から出ており、両者でラビリンスシールを構成する形状となっている。かかるラビリンスシールを構成することにより、処理ガスのインナーチューブ４３内からの流出を抑制することができる。
このように、ラビリンスシールを構成することにより、アウターチューブ４５とインナーチューブ４３のみでガスの拡散を抑制することも可能である。
第２の実施形態に係る基板処理装置によれば、簡素な構成を有しながらも、インナーチューブ４３からの処理ガスの流出を防止することができる。
なお、基板の搬入方法及び基板処理方法については、第１の実施形態と同様であるので、その説明を省略する。
［第３の実施形態］
図１０は、本開示の第３の実施形態に係る基板処理装置の一例を示した図である。第３の実施形態に係る基板処理装置においては、ガス抜け防止部材４７がインナーチューブ４３の下部に設けられた構成を有する。ガス抜け防止部材４７は、処理ガスが下方に抜けるのを防止するための部材であり、下方への流路のコンダクタンスを低下させるべく、複数の突起４７ａが表面に設けられ、処理ガスの流路を狭め、ガスの通過を妨げる。すなわち、複数の突起４７ａは、各インジェクタ４０の間の空間をカバーするように設けられる。ガス抜け防止部材４７は、例えば、インナーチューブ４３の供給開口４３Ａの下方に設けてもよい。これにより、供給開口４３Ａの下方における処理ガスの流出を抑制することができる。
ガス抜け防止部材４７は、図１０に示されているように、インナーチューブ４３とは別部材として構成し、インナーチューブ４３の内周面に設けてもよいし、インナーチューブ４３の外周面に溶接等により直接設けてもよい。また、インナーチューブ４３の供給開口４３Ａの下部において、インナーチューブ４３の壁面に直接突起４７ａのみを溶接等で固定してもよい。
なお、インナーチューブ４３が石英で構成されている場合、ガス抜け防止部材４７も同一材料の石英で構成することが好ましい。
また、第３の実施形態に係る基板処理装置は、第１及び第２の実施形態の双方と組み合わせて構成することができる。
以上、本開示の好ましい実施形態について詳説したが、本開示は、上述した実施形態に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施形態に種々の変形及び置換を加えることができる。
１ 基板処理装置
３８ ウエハボート
４０ インジェクタ
４３ インナーチューブ
４３Ａ 供給開口
４３Ｂ 排気開口
４３Ｃ 突出面
４４ センターチューブ
４５ アウターチューブ
４６ 反応管
４７ ガス抜け防止部材
４７ａ 突起
５２ 排気開口部
６４ 磁性流体シール部
６５ 回転テーブル
６６ 回転軸

Claims (16)

  1. 下端に開口を有する円筒形状の反応管と、
    該反応管の前記開口を開閉可能な蓋体と、
    該蓋体に載置可能であり、複数枚の基板を縦方向に間隔を空けて多段に保持可能な基板保持具と、
    前記蓋体に載置可能であり、前記基板保持具を覆うインナーチューブと、を有し、
    前記インナーチューブの側面は、基板を前記基板保持具に移載可能とするための第１の開口と、前記反応管内で排気口となる第２の開口を有する基板処理装置。
  2. 前記第１及び第２の開口は、縦長の長方形の形状を有する請求項１に記載の基板処理装置。
  3. 前記第２の開口は、前記第１の開口よりも小さい請求項１又は２に記載の基板処理装置。
  4. 前記インナーチューブの内面は、前記基板保持具の外形に沿った形状を有する請求項１乃至３のいずれか一項に記載の基板処理装置。
  5. 前記蓋体は、前記基板保持具を回転させる第１の回転軸と、前記インナーチューブを回転させる第２の回転軸とを有し、
    前記第１の回転軸及び前記第２の回転軸は、回転中心が一致するように設けられている請求項１乃至４のいずれか一項に記載の基板処理装置。
  6. 前記基板保持具を回転させる前記第１の回転軸を囲むように前記第２の回転軸が設けられ、前記第２の回転軸は、前記インナーチューブを載置可能な回転テーブルを有する請求項５に記載の基板処理装置。
  7. 前記第１及び第２の回転軸は、磁性流体シールを介して独立して回転可能に構成されている請求項６に記載の基板処理装置。
  8. 前記反応管内の所定領域には、前記反応管の側面の内周面に沿って鉛直に延びる処理ガスを供給するためのインジェクタが設けられ、
    前記インナーチューブは、前記第１の開口が前記インジェクタと対向するように前記反応管内に配置される請求項７に記載の基板処理装置。
  9. 前記蓋体と、前記第１及び第２の回転軸の動作を制御する制御部と、
    基板を前記基板保持具に移載する移載装置と、を更に有し、
    前記制御部は、前記基板保持具を前記蓋体上の前記回転テーブル上に載置された前記インナーチューブ内に移載する際には、前記第１の開口が前記移載装置の方に向くように前記回転テーブルを回転させ、
    前記基板が前記インナーチューブ内の前記基板保持具に移載されたら、前記インナーチューブの前記第１の開口が前記インジェクタが配置された方向を向くように前記回転テーブルを回転させ、前記第１の開口が前記インジェクタが配置された方向を向いた状態で前記蓋体を上昇させて前記開口を塞ぐ制御を行う請求項８に記載の基板処理装置。
  10. 前記第２の回転軸を停止させて前記インナーチューブを固定した状態とし、前記第１の回転軸を回転させて前記基板保持具を回転させながら前記インジェクタから処理ガスを供給し、前記基板を処理する請求項９に記載の基板処理装置。
  11. 前記インナーチューブの前記第１の開口の縦に延びる左右の端部には、前記インジェクタを左右から囲むように突出して縦に延びた突出面が設けられた請求項９又は１０に記載の基板処理装置。
  12. 前記反応管の内周には、前記突出面の外側に延び、前記突出面とでラビリンス構造を形成する突出壁が設けられている請求項１１に記載の基板処理装置。
  13. 前記反応管内の前記インナーチューブと前記反応管との間には、前記第１の開口を外側から覆うとともに、前記第２の開口を包含する位置に開口が設けられているセンターチューブが設けられている請求項８乃至１２のいずれか一項に記載の基板処理装置。
  14. 前記第１の開口の下方には、前記処理ガスの下方への流出を妨げるガス抜け防止部材が設けられた請求項８乃至１３のいずれか一項に記載の基板処理装置。
  15. 下端に第１の開口を有する円筒形状の反応管の下方に配置された蓋体上に設けられた回転テーブル上に載置されたインナーチューブ内に設けられ、複数枚の基板を縦方向に間隔を有して多段に保持可能な基板保持具内に、前記インナーチューブの側面に設けられた第２の開口を介して基板を移載する工程と、
    前記第２の開口が、前記反応管内に設けられたインジェクタに対向する平面位置となるように前記回転テーブルを回転させる工程と、
    前記蓋体を上昇させ、前記第２の開口が前記インジェクタに対向するように前記蓋体で前記第１の開口を塞ぐ工程と、を有する基板の搬入方法。
  16. 請求項１５に記載の基板の搬入方法により前記反応管内に前記基板保持具及び前記インナーチューブを搬入する工程と、
    前記回転テーブルを回転させる第１の回転軸と軸心が一致する第２の回転軸により前記基板保持具を回転させながら、前記インジェクタから処理ガスを供給して前記複数枚の基板を処理する基板処理方法。
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