KR102241665B1 - 반응관, 기판 처리 장치 및 반도체 장치의 제조 방법 - Google Patents

반응관, 기판 처리 장치 및 반도체 장치의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

처리 영역에 악영향을 주지 않고 단열 영역을 퍼지할 수 있는 기술을 제공한다. 기판을 처리하는 처리 영역과 상기 처리 영역의 하방에 위치하는 단열 영역을 포함하는 처리실을 내부에 갖고, 처리 영역의 분위기를 배기하는 제1 배기부와, 단열 영역과 높이 방향에 있어서 중첩되는 위치에 형성되어, 단열 영역의 분위기를 배기하는 제2 배기부를 갖는다.

Description

반응관, 기판 처리 장치 및 반도체 장치의 제조 방법{REACTION TUBE, SUBSTRATE PROCESSING DEVICE AND SEMICONDUCTOR DEVICE MANUFACTURING METHOD}
본 발명은 반응관, 기판 처리 장치 및 반도체 장치의 제조 방법에 관한 것이다.
반도체 장치(디바이스)의 제조 공정에 있어서의 기판의 열처리에서는, 예를 들어 종형 기판 처리 장치가 사용되고 있다. 종형 기판 처리 장치에서는 소정 매수의 기판을 수직 방향으로 배열하여 기판 유지구에 보유 지지하고, 기판 유지구를 처리실 내에 장입하고, 처리실 밖에 설치된 측부 히터에 의하여 기판을 가열한 상태에서 처리실 내에 처리 가스를 도입하여, 기판에 대하여 박막 형성 처리 등이 행해진다.
상술한 바와 같이 종형 기판 처리 장치에 있어서는, 단열 영역을 퍼지하는 퍼지 가스가 기판을 처리하는 처리 영역에 흘러 버려 처리 가스가 희석되어, 성막의 균일성에 악영향을 미쳐 버리는 경우가 있다.
본 발명은, 처리 영역에 악영향을 주지 않고 단열 영역을 퍼지할 수 있는 기술을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 형태에 의하면,
기판을 처리하는 처리 영역과 상기 처리 영역의 하방에 위치하는 단열 영역을 포함하는 처리실을 내부에 갖고,
상기 처리 영역의 분위기를 배기하는 제1 배기부와,
상기 단열 영역과 높이 방향에 있어서 중첩되는 위치에 형성되어, 상기 단열 영역의 분위기를 배기하는 제2 배기부를 갖는 기술이 제공된다.
본 발명에 의하면, 처리 영역에 악영향을 주지 않고 단열 영역을 퍼지할 수 있는 기술이 제공된다.
도 1은 본 발명의 실시 형태에서 적합하게 사용되는 기판 처리 장치의 종형 처리로의 개략 구성도이며, 처리로 부분을 종단면도로 도시하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 형태에서 적합하게 사용되는 기판 처리 장치의 제어부의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시 형태에서 적합하게 사용되는 기판 처리 장치의 종형 처리로의 개략 구성도이며, 처리로 부분을 종단면도로 도시하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 제3 실시 형태에서 적합하게 사용되는 기판 처리 장치의 종형 처리로의 개략 구성도이며, 처리로 부분을 종단면도로 도시하는 도면이다.
도 5는 본 발명의 제3 실시 형태에서 적합하게 사용되는 기판 처리 장치의 종형 처리로의 단열부를 사시도로 도시하는 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시 형태에서 적합하게 사용되는 기판 처리 장치의 종형 처리로의 배기부(배기구)를 사시도로 도시하는 도면이다.
도 7은 본 발명의 제3 실시 형태에 따른 기판 처리 장치의 종형 처리로와 비교예에 있어서의 처리로 내의 처리 가스의 몰분율을 나타내는 설명도이다.
도 8은 본 발명의 제4 실시 형태에서 적합하게 사용되는 기판 처리 장치의 종형 처리로의 단열부 주변을 종단면도로 도시하는 도면이다.
이하, 본 발명의 일 실시 형태에 대하여 도 1을 이용하여 설명한다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태에 있어서, 기판 처리 장치는 IC의 제조 방법에 있어서의 열처리 공정을 실시하는 종형 열처리 장치(뱃치식 종형 열처리 장치)(10)로서 구성되어 있다.
처리로(12)는 제1 가열 수단(가열 기구)으로서의 히터 유닛(이하, 히터라 칭함)인 히터(14)를 갖는다. 히터(14)는 원통 형상이며, 보유 지지판으로서의 히터 베이스(16)에 지지됨으로써 수직으로 설치되어 있다. 히터(14)는 후술하는 바와 같이 가스를 열로 활성화(여기)시키는 활성화 기구(여기부)로서도 기능한다.
히터(14)의 내측에는, 반응 용기(처리 용기)를 구성하는 반응관(18)이 배치되어 있다. 반응관(18)은, 예를 들어 석영(SiO2) 또는 탄화실리콘(SiC) 등의 내열성 재료를 포함하며, 상단부가 폐색되고 하단부가 개구된 원통 형상으로 형성되어 있다. 반응관(18)은 히터(14)와 동심원 형상으로 배치되어 있다. 반응관(18)의 외벽에는, 공급 버퍼실로서의 가스 공급 공간(24A)과 배기 버퍼실로서의 가스 배기 공간(24B)이 대면하도록 구비되어 있으며, 반응관(18)의 외측으로 돌출되도록 형성되어 있다. 가스 공급 공간(24A)은 반응관(18)의 외벽과 구획부(18A)에 의하여 구성된다. 가스 배기 공간(24B)은 반응관(18)의 외벽과 구획부(18B)에 의하여 구성된다. 구획부(18A) 및 구획부(18B)는 반응관(18)의 측벽(내벽)의 일부로서 구성된다. 구획부(18B)의 하단부에는, 외주측으로 돌출된 플랜지부(18C)가 형성되어 있다. 반응관(18)은, 하단부가 금속제의 매니폴드(22)에 의하여 지지되어 있다.
반응관(18)의 통 중공부에는 처리실(24)이 형성되어 있다. 처리실(24)은, 기판으로서의 웨이퍼 W를 후술하는 보트(26)에 의하여 수평 자세로 수직 방향으로 다단으로 정렬한 상태에서 수용 가능하도록 구성되어 있다. 처리실(24)은 후술하는 처리 영역 A와 단열 영역 B를 포함한다.
가스 공급 공간(24A) 내에는 노즐(28)이 설치되어 있다. 노즐(28)은, 예를 들어 석영 또는 SiC 등의 내열성 재료를 포함한다. 노즐(28)에는 가스 공급관(30a)이 접속되어 있다. 가스 공급관(30a)에는 상류 방향으로부터 순서대로 유량 제어기(유량 제어부)인 매스 플로우 컨트롤러(MFC)(32a) 및 개폐 밸브인 밸브(34a)가 설치되어 있다. 가스 공급관(30a)의 밸브(34a)보다도 하류측에는, 불활성 가스를 공급하는 가스 공급관(30b)이 접속되어 있다. 가스 공급관(30b)에는 상류 방향으로부터 순서대로 MFC(32b) 및 밸브(34b)가 설치되어 있다. 주로 가스 공급관(30a), MFC(32a), 밸브(34a)에 의하여 처리 가스 공급계인 처리 가스 공급부가 구성된다. 또한 가스 공급관(30b), MFC(32b), 밸브(34b)에 의하여 불활성 가스 공급계인 불활성 가스 공급부가 구성된다. 또한 가스 공급관(30b), MFC(32b), 밸브(34b)를 처리 가스 공급부(처리 가스 공급계)에 포함시켜 생각해도 된다.
노즐(28)은 가스 공급 공간(24A)에, 반응관(18)의 하부로부터 상부를 따라, 웨이퍼 W의 배열 방향 상방을 향하여 상승하도록 설치되어 있다. 즉, 노즐(28)은, 웨이퍼 W가 배열되는 웨이퍼 배열 영역의 측방의, 웨이퍼 배열 영역을 수평으로 둘러싸는 영역에, 웨이퍼 배열 영역을 따르도록 설치되어 있다. 노즐(28)은 L자형의 롱 노즐로서 구성되어 있으며, 그 수평부는 매니폴드(22)의 측벽을 관통하도록 설치되어 있다. 또한 그 수직부는 적어도 웨이퍼 배열 영역의 일 단부측으로부터 타 단부측을 향하여 상승하도록 설치되어 있다. 노즐(28)의 측면에는, 가스를 공급하는 가스 공급 구멍(28A)이 형성되어 있다. 가스 공급 구멍(28A)은, 반응관(18)의 중심을 향하도록 각각 개구되어 있으며, 웨이퍼 W를 향하여 가스를 공급하는 것이 가능하게 되어 있다. 가스 공급 구멍(28A)은, 반응관(18)의 하부로부터 상부에 걸쳐 기판을 처리하는 영역(보트(26)의 웨이퍼 W 적재 영역, 이하, 처리 영역 A라 기재함)에 복수 형성되어 있다. 가스 공급 구멍(28A)은, 각각이 동일한 개구 면적을 갖고, 또한 동일한 개구 피치로 설치되어 있다.
구획부(18A)에는, 가스 공급 구멍(28A)에 대응하도록 가로로 긴 슬릿 형상의 가스 공급 슬릿(36A)이 구획부(18A)의 처리 영역 A의 하부로부터 상부에 걸쳐 복수 형성되어 있다.
도 6에 도시한 바와 같이 구획부(18B)에는, 제1 배기부(제1 배기구)로서의 가로로 긴 슬릿 형상의 가스 배기 슬릿(36B)이 구획부(18B)의 처리 영역 A의 하부로부터 상부에 걸쳐 복수 형성되어 있다. 가스 배기 슬릿(36B)은 가스 배기 공간(24B)과 거의 동일한 폭의 복수 열의 개구로 구성되며, 처리 영역 A에 높이 방향으로 중첩되는 위치에 형성되어 있다. 또한 가스 배기 슬릿(36B)은 가스 공급 슬릿(36A)에 대응하는 위치(처리 영역 A에 대향하는 위치, 즉, 처리 영역 A에 대면하는 위치)에 설치되어 있다. 가스 배기 슬릿(36B)은 처리실(24)과 가스 배기 공간(24B)을 연통하도록 형성되어, 처리실(24) 내의 처리 영역 A의 분위기를 배기한다.
구획부(18B)의 가스 배기 슬릿(36B)의 하방에는 제2 배기부(제2 배기구)로서의 배기구(62)가 형성되어 있다. 배기구(62)는, 처리 영역 A의 하방의 영역(단열부(54)를 포함하는 영역, 이하, 단열 영역 B라 기재함)과 높이 방향에 있어서 중첩되는 위치에 형성되어 있다. 달리 말하면, 배기구(62)는 단열 영역 B에 대응하는 위치, 즉, 단열 영역 B에 대면하는 위치에 형성된다. 즉, 배기구(62)는 단열 영역 B에 대향하는 위치에 형성되어 있다고도 할 수 있다. 배기구(62)는 직사각형으로 형성되며, 그 개구 면적은 가스 배기 슬릿(36B)의 하나의 개구 면적보다도 크고, 가스 배기 슬릿(36B)의 개구 총면적보다도 작다. 또한 배기구(62)의 직사각형의 긴 변의 폭은 가스 배기 공간(24B)의 폭 이하로 형성되어 있다. 이러한 구성으로 함으로써, 특히 처리 영역 A와 단열 영역 B의 경계 부분에 있어서, 퍼지 가스가 가스 배기 슬릿(36B)으로부터 배기되는 것을 억제할 수 있어, 퍼지 가스가 성막 영역인 처리 영역 A에 도달하는 것에 의한 성막 균일성의 악화를 억제할 수 있다. 배기구(62)는 처리실(24)과 가스 배기 공간(24B)을 연통하도록 형성되어, 처리실(24) 내의 단열 영역 B의 분위기를 배기한다. 즉, 단열 영역 B에 배기구(62)를 형성함으로써, 단열부(54)의 주위를 흐른 퍼지 가스가 처리 영역 A에 확산되는 것이 억제되어, 처리 영역 A의 처리 가스가 희석되는 것에 의한 성막 균일성의 악화가 억제된다.
반응관(18)의 하단부에는, 가스 배기 공간(24B)에 연통하는 배기 포트(19)가 설치되어 있다. 이 배기 포트(19)에 처리실(24) 내의 분위기를 배기하는 배기관(38)이 접속된다. 또한 배기관(38)에는, 처리실(24) 내의 압력을 검출하는 압력 검출기(압력 검출부)로서의 압력 센서(40) 및 압력 조정기(압력 조정부)로서의 APC(Auto Pressure Controller) 밸브(42)를 개재하여, 진공 배기 장치로서의 진공 펌프(44)가 접속되어 있다. APC 밸브(42)는, 진공 펌프(44)를 작동시킨 상태에서 밸브를 개폐함으로써 처리실(24) 내의 진공 배기 및 진공 배기 정지를 행할 수 있고, 또한 진공 펌프(44)를 작동시킨 상태에서, 압력 센서(40)에 의하여 검출된 압력 정보에 기초하여 밸브 개방도를 조절함으로써, 처리실(24) 내의 압력을 조정할 수 있도록 구성되어 있는 밸브이다. 주로 배기관(38), APC 밸브(42), 압력 센서(40)에 의하여 배기계가 구성된다. 진공 펌프(44)를 배기계에 포함시켜 생각해도 된다.
배기구(62)의 위치는, 바람직하게는 단열부(54)와 높이 방향으로 중첩되는 위치에 형성된다. 또한 바람직하게는, 수평 방향에 있어서, 배기구(62)의 개구 영역이, 배기 포트(19)(배기관(38))의 개구 영역에 적어도 일부가 중첩되는 위치에 형성된다. 이와 같이 구성됨으로써 보다 효율적으로 퍼지 가스를 배기할 수 있다. 또한 가스 배기 공간(24B) 내에 처리 가스나 퍼지 가스의 정체나 체류를 발생시키지 않고 처리 가스 및 퍼지 가스를 원활하게 배기할 수 있다.
매니폴드(22)의 하방에는, 매니폴드(22)의 하단부 개구를 기밀하게 폐색 가능한 노구 덮개체로서의 시일 캡(46)이 설치되어 있다. 시일 캡(46)은, 예를 들어 스테인리스나 Ni 합금 등의 금속을 포함하며, 원반 형상으로 형성되어 있다. 시일 캡(46)의 상면에는, 매니폴드(22)의 하단부와 맞닿는 시일 부재로서의 O링(48)이 설치되어 있다. 또한 시일 캡(46)의 상면 중, O링(48)보다 내측 영역에는 시일 캡(46)을 보호하는 시일 캡 플레이트(50)가 설치되어 있다. 시일 캡 플레이트(50)는, 예를 들어 석영 또는 SiC 등의 내열성 재료를 포함하며, 원반 형상으로 형성되어 있다.
시일 캡(46)은, 매니폴드(22)의 하단부에 수직 방향 하측으로부터 맞닿도록 구성되어 있으며, 반응관(18)의 외부에 수직으로 설비된 승강 기구로서의 보트 엘리베이터(52)에 의하여 수직 방향으로 승강되도록 구성되어 있다. 즉, 보트 엘리베이터(52)는, 시일 캡(46)을 승강시킴으로써 보트(26)를 처리실(24) 내외로 반입 및 반출하는 것이 가능하도록 구성되어 있다. 달리 말하면, 보트 엘리베이터(52)는 보트(26), 즉, 웨이퍼 W를, 처리실(24) 내외로 반송하는 반송 장치(반송 기구)로서 구성되어 있다.
기판 유지구로서의 보트(26)는 복수 매, 예를 들어 25 내지 200매의 웨이퍼 W를, 수평 자세로, 또한 서로 중심을 정렬시킨 상태에서 수직 방향으로 정렬시켜 다단으로 지지하도록, 즉, 간격을 띄우고 배열시키도록 구성되어 있다. 보트(26)는, 예를 들어 석영이나 SiC 등의 내열성 재료를 포함한다.
보트(26)의 하부에는 단열부(54)가 배치되어 있다. 단열부(54)는, 예를 들어 원통 형상으로 형성된 석영 캡이다. 석영 캡에 한하지 않고, 원판 형상으로 형성된 단열판이 수평 자세로 다단으로 복수 매 지지된 것이어도 된다.
반응관(18)의 외벽을 따라 온도 검출기로서의 온도 검출부(56)가 설치되어 있다. 온도 검출부(56)에 의하여 검출된 온도 정보에 기초하여 히터(14)에 대한 통전 상태를 조정함으로써, 처리실(24) 내의 온도가 원하는 온도 분포로 되도록 구성되어 있다.
단열부(54)의 하부에는, 보트(26)를 회전시키는 회전축(60)이 고정되어 있다. 회전축(60)의 하부이며, 시일 캡(46)의 처리실(24)과 반대측에는, 보트(26)를 회전시키는 회전 기구(58)가 설치되어 있다.
회전 기구(58)는, 상단부가 개구되고 하단부가 폐색된 대략 원통 형상으로 형성된 하우징(58A)을 구비하고 있다. 하우징(58A)에는 가스 공급관(30c)이 접속되어 있다. 가스 공급관(30c)에는 상류 방향으로부터 순서대로 MFC(32c) 및 밸브(34c)가 설치되어 있다. 주로 가스 공급관(30c), MFC(32c), 밸브(34c)에 의하여, 단열 영역 B에 퍼지 가스를 공급하는 퍼지 가스 공급계인 퍼지 가스 공급부가 구성된다. 퍼지 가스 공급부는 단열 영역 B의 하방 위치로부터 상방을 향하여 퍼지 가스를 공급하도록 구성된다. 퍼지 가스는 가스 공급관(30c)으로부터 하우징(58A) 내, 회전축(60)의 주위를 통하여 단열 영역 B의 하방 위치로부터 상방을 향하여 공급된다.
도 2에 도시한 바와 같이 제어부(제어 수단)인 컨트롤러(200)는, CPU(Central Processing Unit)(212), RAM(Random Access Memory)(214), 기억 장치(216), I/O 포트(218)를 구비한 컴퓨터로서 구성되어 있다. RAM(214), 기억 장치(216), I/O 포트(218)는 내부 버스(220)를 통하여 CPU(212)와 데이터 교환 가능하도록 구성되어 있다. 컨트롤러(200)에는, 예를 들어 터치 패널 등으로서 구성된 입출력 장치(222)가 접속되어 있다.
기억 장치(216)는, 예를 들어 플래시 메모리, HDD(Hard Disk Drive) 등으로 구성되어 있다. 기억 장치(216) 내에는, 기판 처리 장치의 동작을 제어하는 제어 프로그램이나, 후술하는 기판 처리의 수순이나 조건 등이 기재된 프로세스 레시피 등이, 판독 가능하게 저장되어 있다. 프로세스 레시피는, 후술하는 기판 처리 공정에서의 각 수순을 컨트롤러(200)에 실행시켜 소정의 결과를 얻을 수 있도록 조합된 것이며, 프로그램으로서 기능한다. 이하, 이 프로세스 레시피나 제어 프로그램 등을 총칭하여 간단히 프로그램이라고도 한다. 본 명세서에 있어서 프로그램이라는 말을 사용한 경우에는, 프로세스 레시피 단체만을 포함하는 경우, 제어 프로그램 단체만을 포함하는 경우, 또는 그 양쪽을 포함하는 경우가 있다. RAM(214)은, CPU(212)에 의하여 판독된 프로그램이나 데이터 등이 일시적으로 유지되는 메모리 영역(워크 에어리어)으로서 구성되어 있다.
I/O 포트(218)는 상술한 MFC(32a, 32b, 32c), 밸브(34a, 34b, 34c), 압력 센서(40), APC 밸브(42), 진공 펌프(44), 히터(14), 온도 검출부(56), 회전 기구(58), 보트 엘리베이터(52) 등에 접속되어 있다.
CPU(212)는, 기억 장치(216)로부터 제어 프로그램을 판독하여 실행함과 함께, 입출력 장치(222)로부터의 조작 커맨드의 입력 등에 따라 기억 장치(216)로부터 프로세스 레시피를 판독하도록 구성되어 있다. CPU(212)는, 판독한 프로세스 레시피의 내용을 따르도록, MFC(32a, 32b, 32c)에 의한 각종 가스의 유량 조정 동작, 밸브(34a, 34b, 34c)의 개폐 동작, APC 밸브(42)의 개폐 동작 및 압력 센서(40)에 기초하는 APC 밸브(42)에 의한 압력 조정 동작, 진공 펌프(44)의 기동 및 정지, 온도 검출부(56)에 기초하는 히터(14)의 온도 조정 동작, 회전 기구(58)에 의한 보트(26)의 회전 및 회전 속도 조절 동작, 보트 엘리베이터(52)에 의한 보트(26)의 승강 동작 등을 제어하도록 구성되어 있다.
컨트롤러(200)는, 외부 기억 장치(예를 들어 자기 테이프, 플렉시블 디스크나 하드 디스크 등의 자기 디스크, CD나 DVD 등의 광 디스크, MO 등의 광 자기 디스크, USB 메모리나 메모리 카드 등의 반도체 메모리)(224)에 저장된 상술한 프로그램을 컴퓨터에 인스톨함으로써 구성할 수 있다. 기억 장치(216)나 외부 기억 장치(224)는 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체로서 구성되어 있다. 이하, 이들을 총칭하여 간단히 기록 매체라고도 한다. 본 명세서에 있어서 기록 매체라는 말을 사용한 경우에는, 기억 장치(216) 단체만을 포함하는 경우, 외부 기억 장치(224) 단체만을 포함하는 경우, 또는 그 양쪽을 포함하는 경우가 있다. 또한 컴퓨터에 대한 프로그램의 제공은, 외부 기억 장치(224)를 사용하지 않고 인터넷이나 전용 회선 등의 통신 수단을 사용하여 행해도 된다.
다음으로, 상술한 기판 처리 장치(10)를 사용하여, 반도체 장치(디바이스)의 제조 공정의 일 공정으로서 기판 상에 막을 형성하는 처리(이하, 성막 처리라고도 함)의 시퀀스예에 대하여 설명한다. 여기서는, 기판으로서의 웨이퍼 W에 대하여 제1 처리 가스(원료 가스)와 제2 처리 가스(반응 가스)를 교대로 공급함으로써, 웨이퍼 W 상에 막을 형성하는 예에 대하여 설명한다.
이하, 원료 가스로서 헥사클로로디실란(Si2Cl6, 약칭: HCDS) 가스를 사용하고 반응 가스로서 암모니아(NH3) 가스를 사용하여 웨이퍼 W 상에 실리콘 질화막(Si3N4막, 이하, SiN막이라고도 함)을 형성하는 예에 대하여 설명한다. 또한 이하의 설명에 있어서, 기판 처리 장치(10)를 구성하는 각 부의 동작은 컨트롤러(200)에 의하여 제어된다.
본 실시 형태에 있어서의 성막 처리에서는, 처리실(24) 내의 웨이퍼 W에 대하여 HCDS 가스를 공급하는 공정과, 처리실(24) 내로부터 HCDS 가스(잔류 가스)를 제거하는 공정과, 처리실(24) 내의 웨이퍼 W에 대하여 NH3 가스를 공급하는 공정과, 처리실(24) 내로부터 NH3 가스(잔류 가스)를 제거하는 공정을 비동시에 행하는 사이클을 소정 횟수(1회 이상) 행함으로써, 웨이퍼 W 상에 SiN막을 형성한다.
본 명세서에서는, 이 성막 시퀀스를 편의상 이하와 같이 나타내는 경우도 있다. 또한 이하의 변형예나 다른 실시 형태의 설명에 있어서도 마찬가지의 표기를 사용하기로 한다.
(HCDS→NH3)×n ⇒ SiN
본 명세서에 있어서 「웨이퍼」라는 말을 사용한 경우에는, 「웨이퍼 그 자체」를 의미하는 경우나, 「웨이퍼와 그 표면에 형성된 소정의 층이나 막 등과의 적층체(집합체)」를 의미하는 경우, 즉, 표면에 형성된 소정의 층이나 막 등을 포함시켜 웨이퍼라 칭하는 경우가 있다. 또한 본 명세서에 있어서 「웨이퍼의 표면」이라는 말을 사용한 경우에는, 「웨이퍼 그 자체의 표면(노출면)」을 의미하는 경우나, 「웨이퍼 상에 형성된 소정의 층이나 막 등의 표면, 즉, 적층체로서의 웨이퍼의 최표면」을 의미하는 경우가 있다.
따라서 본 명세서에 있어서 「웨이퍼에 대하여 소정의 가스를 공급한다」고 기재한 경우에는, 「웨이퍼 그 자체의 표면(노출면)에 대하여 소정의 가스를 공급한다」는 것을 의미하는 경우나, 「웨이퍼 상에 형성되어 있는 층이나 막 등에 대하여, 즉, 적층체로서의 웨이퍼의 최표면에 대하여 소정의 가스를 공급한다」는 것을 의미하는 경우가 있다. 또한 본 명세서에 있어서 「웨이퍼 상에 소정의 층(또는 막)을 형성한다」고 기재한 경우에는, 「웨이퍼 그 자체의 표면(노출면) 상에 소정의 층(또는 막)을 형성한다」는 것을 의미하는 경우나, 「웨이퍼 상에 형성되어 있는 층이나 막 등의 상, 즉, 적층체로서의 웨이퍼의 최표면 상에 소정의 층(또는 막)을 형성한다」는 것을 의미하는 경우가 있다.
또한 본 명세서에 있어서 「기판」이라는 말을 사용한 경우도 「웨이퍼」라는 말을 사용한 경우와 동의이다.
(웨이퍼 차지 및 보트 로드)
복수 매의 웨이퍼 W가 보트(26)에 장전(웨이퍼 차지)되면, 보트(26)는 보트 엘리베이터(52)에 의하여 처리실(24) 내로 반입(보트 로드)된다. 이때, 시일 캡(46)은 O링(48)을 개재하여 매니폴드(22)의 하단부를 기밀하게 폐색(시일)한 상태로 된다. 매니폴드(22)의 하단부가 기밀하게 폐색되면, 밸브(34c)를 개방하여 단열 영역 B에 대한 퍼지 가스의 공급을 개시한다. 단열 영역 B의 하방 위치로부터 상방을 향하여 공급된 퍼지 가스는, 단열부(54) 및 단열부(54)의 주위를 포함하는 단열 영역 B를 퍼지하고, 배기구(62)로부터 배기된다. 퍼지 가스의 단열 영역 B의 하방으로부터 상방을 향한 공급을 유지하고, 단열 영역 B에 면하는 측방에 형성된 배기구(62)로부터 배기함으로써, 단열 영역 B에 공급된 퍼지 가스가 성막 영역에 확산되는 것이 억제된다. 또한 웨이퍼 차지하기 전의 스탠바이 상태로부터 밸브(34c)를 개방으로 하여, 단열부(54)에 대한 퍼지 가스의 공급을 개시해도 된다. 이 경우, 웨이퍼 차지 중에 외부로부터 말려드는 파티클이 제어부(54)에 부착되는 것을 방지할 수 있다.
(압력 조정 및 온도 조정)
처리실(24) 내가 소정의 압력(진공도)으로 되도록 진공 펌프(44)에 의하여 진공 배기(감압 배기)된다. 이때, 처리실(24) 내의 압력은 압력 센서(40)에서 측정되고, 이 측정된 압력 정보에 기초하여 APC 밸브(42)가 피드백 제어된다. 진공 펌프(44)는, 적어도 웨이퍼 W에 대한 처리가 종료되기까지의 동안에는 상시 작동시킨 상태를 유지한다.
또한 처리실(24) 내의 웨이퍼 W가 소정의 온도로 되도록 히터(14)에 의하여 처리실(24) 내가 가열된다. 이때, 처리실(24) 내가 소정의 온도 분포로 되도록, 온도 검출부(56)가 검출한 온도 정보에 기초하여 히터(14)에 대한 통전 상태가 피드백 제어된다. 히터(14)에 의한 처리실(24) 내의 가열은, 적어도 웨이퍼 W에 대한 처리가 종료되기까지의 동안에는 계속해서 행해진다.
또한 회전 기구(58)에 의한 보트(26) 및 웨이퍼 W의 회전을 개시한다. 회전 기구(58)에 의하여 회전축(60)을 통하여 보트(26)가 회전됨으로써, 웨이퍼 W가 회전된다. 회전 기구(58)에 의한 보트(26) 및 웨이퍼 W의 회전은, 적어도 웨이퍼 W에 대한 처리가 종료되기까지의 동안에는 계속해서 행해진다.
(성막 처리)
처리실(24) 내의 온도가 미리 설정된 처리 온도로 안정되면, 다음 2개의 스텝, 즉, 스텝 1 내지 2를 순차 실행한다.
[스텝 1]
이 스텝에서는, 처리실(24) 내의 웨이퍼 W에 대하여 HCDS 가스를 공급한다.
밸브(34a)를 개방하여 가스 공급관(30a) 내에 HCDS 가스를 흐르게 한다. HCDS 가스는 MFC(32a)에 의하여 유량 조정되어, 노즐(28)의 가스 공급 구멍(28A), 가스 공급 공간(24A), 가스 공급 슬릿(36A)을 통하여 처리실(24) 내의 처리 영역 A에 공급되고, 가스 배기 슬릿(36B), 가스 배기 공간(24B)을 통하여 배기관(38)으로부터 배기된다. 이때, 웨이퍼 W에 대하여 HCDS 가스가 공급되게 된다. 이때, 동시에 밸브(34b)를 개방하여 가스 공급관(30b)내에 N2 가스를 흐르게 한다. N2 가스는 MFC(32b)에 의하여 유량 조정되어, 노즐(28)의 가스 공급 구멍(28A), 가스 공급 공간(24A), 가스 공급 슬릿(36A)을 통하여 HCDS 가스와 함께 처리실(24) 내의 처리 영역 A에 공급되고, 가스 배기 슬릿(36B), 가스 배기 공간(24B)을 통하여 배기관(38)으로부터 배기된다. 웨이퍼 W에 대하여 HCDS 가스를 공급함으로써, 웨이퍼 W의 최표면 상에 제1 층으로서, 예를 들어 1원자층 미만 내지 수 원자층 두께의 실리콘(Si) 함유층이 형성된다.
제1 층이 형성된 후, 밸브(34a)를 폐쇄하여 HCDS 가스의 공급을 정지한다. 이때, APC 밸브(42)는 개방한 채로 하고, 진공 펌프(44)에 의하여 처리실(24) 내를 진공 배기하여, 처리실(24) 내에 잔류하는 미반응 또는 제1 층의 형성에 기여한 후의 HCDS 가스를 처리실(24) 내로부터 배출한다. 이때, 밸브(34b)를 개방한 채로 하여, N2 가스의 처리실(24) 내에 대한 공급을 유지한다. N2 가스는 퍼지 가스로서 작용하며, 이것에 의하여, 처리실(24) 내에 잔류하는 가스를 처리실(24) 내로부터 배출하는 효과를 높일 수 있다.
이때, 처리실(24) 내에 잔류하는 가스를 완전히 배출하지 않아도 되고, 처리실(24) 내를 완전히 퍼지하지 않아도 된다. 처리실(24) 내에 잔류하는 가스가 미량이면, 그 후에 행해지는 스텝 2에 있어서 악영향이 발생하는 일은 없다. 처리실(24) 내에 공급하는 N2 가스의 유량도 대유량으로 할 필요는 없으며, 예를 들어 반응관(18)(처리실(24))의 용적과 같은 정도의 양의 N2 가스를 공급함으로써, 스텝 2에 있어서 악영향이 발생하지 않을 정도의 퍼지를 행할 수 있다. 이와 같이, 처리실(24) 내를 완전히 퍼지하지 않음으로써, 퍼지 시간을 단축하여 스루풋을 향상시킬 수 있다. N2 가스의 소비도 필요 최소한으로 억제하는 것이 가능해진다.
[스텝 2]
스텝 1이 종료된 후, 처리실(24) 내의 웨이퍼 W, 즉, 웨이퍼 W 상에 형성된 제1 층에 대하여 NH3 가스를 공급한다. NH3 가스는 열로 활성화되어 웨이퍼 W에 대하여 공급되게 된다.
이 스텝에서는, 밸브(34a, 34b)의 개폐 제어를 스텝 1에 있어서의 밸브(34a, 34b)의 개폐 제어와 마찬가지의 수순으로 행한다. NH3 가스는 MFC(32a)에 의하여 유량 조정되어, 노즐(28)의 가스 공급 구멍(28A), 가스 공급 공간(24A), 가스 공급 슬릿(36A)을 통하여 처리실(24) 내의 처리 영역 A에 공급되고, 가스 배기 슬릿(36B), 가스 배기 공간(24B)을 통하여 배기관(38)으로부터 배기된다. 이때, 웨이퍼 W에 대하여 NH3 가스가 공급되게 된다. 웨이퍼 W에 대하여 공급된 NH3 가스는, 스텝 1에서 웨이퍼 W 상에 형성된 제1 층, 즉, Si 함유층의 적어도 일부와 반응한다. 이것에 의하여 제1 층은 논 플라스마로 열적으로 질화되어, Si 및 N을 포함하는 제2 층, 즉, 실리콘 질화층(SiN층)으로 변화된다(개질된다). 또한 이때, 플라스마 여기시킨 NH3 가스를 웨이퍼 W에 대하여 공급하여 제1 층을 플라스마 질화시킴으로써, 제1 층을 제2 층(SiN층)으로 변화시키도록 해도 된다.
제2 층이 형성된 후, 밸브(30a)를 폐쇄하여 NH3 가스의 공급을 정지한다. 이때, APC 밸브(42)는 개방한 채로 하고, 진공 펌프(44)에 의하여 처리실(24) 내를 진공 배기하여, 처리실(24) 내에 잔류하는 미반응 또는 제2 층의 형성에 기여한 후의 NH3 가스를 처리실(24) 내로부터 배출한다. 이때, 밸브(34b)를 개방한 채로 하여, N2 가스의 처리실(24) 내에 대한 공급을 유지한다. N2 가스는 퍼지 가스로서 작용하며, 이것에 의하여, 처리실(24) 내에 잔류하는 가스를 처리실(24) 내로부터 배출하는 효과를 높일 수 있다. 이때, 처리실(24) 내에 잔류하는 가스 등을 완전히 배출하지 않아도 되는 점은 스텝 1과 마찬가지이다.
(소정 횟수 실시)
상술한 2개의 스텝을 비동시에, 즉, 동기시키지 않고 행하는 사이클을 소정 횟수(n회) 행함으로써, 웨이퍼 W 상에 소정 조성 및 소정 막 두께의 SiN막을 형성할 수 있다. 또한 상술한 사이클은 복수 회 반복하는 것이 바람직하다. 즉, 상술한 사이클을 1회 행할 때 형성되는 제2 층(SiN층)의 두께를 소정의 막 두께보다도 작게 하고, 제2 층(SiN층)을 적층함으로써 형성되는 SiN막의 막 두께가 소정의 막 두께로 되기까지 상술한 사이클을 복수 회 반복하는 것이 바람직하다.
성막 처리를 행할 때의 처리 조건으로서는, 예를 들어
처리 온도(웨이퍼 온도): 250 내지 700℃,
처리 압력(처리실 내 압력): 1 내지 4000㎩,
HCDS 가스 공급 유량: 100 내지 200sccm,
NH3 가스 공급 유량: 1000 내지 20000sccm,
N2 가스(단열 영역 B를 퍼지하는 퍼지 가스) 공급 유량: 0 내지 500sccm,
N2 가스(처리 영역 A를 퍼지하는 퍼지 가스) 공급 유량: 0 내지 1000sccm
이 예시된다. 각각의 처리 조건을 각각의 범위 내의 어느 값으로 설정함으로써, 성막 처리를 적정하게 진행시키는 것이 가능해진다. 바람직하게는, 단열 영역 B를 퍼지하는 퍼지 가스의 공급 유량은 처리 가스의 공급 유량 이하로 설정된다.
(퍼지 및 대기압 복귀)
성막 처리가 완료된 후, 밸브(34b)를 개방하여 가스 공급관(30b)으로부터 N2 가스를 처리실(24) 내의 처리 영역 A에 공급하고, 가스 배기 슬릿(36B)을 통하여 배기관(38)으로부터 배기함으로써, 처리실(24) 내에 잔류하는 가스나 반응 부생성물이 처리실(24) 내로부터 제거된다(퍼지). 그 후, 처리실(24) 내의 분위기가 불활성 가스로 치환되고(불활성 가스 치환), 처리실(24) 내의 압력이 상압으로 복귀된다(대기압 복귀).
(보트 언로드 및 웨이퍼 디스차지)
보트 엘리베이터(52)에 의하여 시일 캡(46)이 하강되어 매니폴드(22)의 하단부가 개구된다. 그리고 처리 완료된 웨이퍼 W가, 보트(26)에 지지된 상태에서 매니폴드(22)의 하단부로부터 반응관(18)의 외부로 반출된다(보트 언로드). 처리 완료된 웨이퍼 W는 보트(26)로부터 취출된다(웨이퍼 디스차지).
다음으로, 제2 실시 형태에 대하여 설명한다. 제2 실시 형태에서는, 반응관(18)의 하단부의 플랜지부(18C)에, 단열 영역 B의 분위기를 배기하는 제3 배기부(제3 배기구)를 더 갖는 점이 상술한 실시 형태와 상이하다. 이하, 도 1에서 설명한 요소와 실질적으로 동일한 요소에는 동일한 부호를 붙여, 그 설명을 생략한다.
도 3에 도시한 바와 같이, 배기구(62)의 하방의 반응관(18)의 플랜지부(18C)에 제3 배기부(제3 배기구)로서의 배기구(64)를 형성한다. 배기구(64)는, 처리실(24)의 하방이 가스 배기 공간(24B)에 연통하도록 형성된다. 가스 공급관(30c)으로부터 공급된 퍼지 가스는 배기구(62) 및 배기구(64)로부터 배기되어, 단열 영역 B의 분위기를 배기한다. 즉, 단열부(54)의 주위에 공급된 퍼지 가스가 성막 영역에 확산되는 것을 억제할 수 있어, 성막 영역의 처리 가스가 희석되는 것에 의한 성막 균일성의 악화를 억제할 수 있다. 또한 단열 영역 B의, 특히 매니폴드(22) 주변의 영역인 노구부 둘레를 직접적으로 배기할 수 있기 때문에, 해당 영역에서 퍼지 가스의 체류나 정체의 발생을 방지할 수 있다.
배기구(64)의 개구 면적은, 바람직하게는 배기구(62)의 개구 면적보다도 작게 형성된다. 또한 바람직하게는, 배기구(64)의 가로 폭은 배기구(62)의 가로 폭보다도 좁게 형성된다. 이와 같이 구성됨으로써, 배기구(64)의 배기량보다도 배기구(62)의 배기량 쪽을 크게 할 수 있어, 단열부(54) 및 단열부(54)의 주위에 퍼지 가스가 도달하기 전에 배기구(64)로부터 다량의 퍼지 가스가 배기되는 것을 방지할 수 있어, 단열부(54)를 적정하게 퍼지할 수 있다.
다음으로, 제3 실시 형태에 대하여 설명한다. 제3 실시 형태에서는, 상술한 제1 실시 형태와 단열부의 구성이 상이하며, 상하로 분할된 단열부(66)를 사용한다.
도 4 및 도 5에 도시되어 있는 바와 같이, 단열부(66)는 원통 형상의 상부 단열체(66A)와 원통 형상의 하부 단열체(66B)로 분할되어 있다. 하부 단열체(66B)의 상면 주위에, 예를 들어 4개의 원통 형상의 지지부(68)가 등간격으로 설치되고, 상부 단열체(66A)는 하부 단열체(66B)와 소정의 간격 S를 띄우고 지지부(68)에 지지되어 있다.
배기구(62)는, 상부 단열체(66A)와 하부 단열체(66B)의 간격 S와 높이 위치의 일부가 중첩되는 위치에 형성되어 있다. 이것에 의하여, 단열부(66)의 주위에 공급된 퍼지 가스가 상부 단열체(66A)와 하부 단열체(66B)의 간격 S를 통하여 배기구(62)에 배기된다. 즉, 단열부(66)와 배기구(62)와 반대측의 배기관(18)의 내벽의 좁은 간극을 흐르는 퍼지 가스는, 배기구(62)가 근방에 없기 때문에 배기되기 어려워 처리 영역 A에 확산되기 쉬운 경우가 있지만, 간격 S를 형성함으로써 간격 S 쪽으로 흐르도록 되기 때문에, 퍼지 가스를 처리 영역 A에 도달시키지 않고 보다 효율적으로 배기할 수 있다. 바람직하게는, 배기구(62)의 개구의 적어도 일부와 간격 S의 적어도 일부가 높이 방향에 있어서 중첩되는 위치에 배기구(62)를 형성한다. 이와 같이 구성함으로써, 간격 S를 통과하는 퍼지 가스를 직선적으로 배기구(62)로부터 배기할 수 있어, 정체가 없는 배기의 흐름을 형성할 수 있다.
도 7에는, 제3 실시 형태에 따른 배기구(62) 및 중간 배기가 있는 단열부(66)(간격 S를 갖는 구조)를 사용한 반응관(18)과, 비교예에 따른 배기구(62) 및 중간 배기가 없는 단열부를 사용한 반응관(18)에 있어서의, 반응관 내의 처리 영역 A 및 단열 영역 B의 처리 가스의 몰분율이 나타나 있다. 도 7에 나타나 있는 바와 같이, 비교예에 있어서의 반응관(18) 내의 처리 영역 A에서는, 단열부를 퍼지한 퍼지 가스가 처리 영역 A에 확산되어 처리 가스가 희석되어 버려 있다. 특히 단열 영역 B 중, 반응관(18)의 노구부 부근에서 처리 가스의 몰분율이 작아져 있다. 이에 반해, 중간 배기가 있는 단열부(66)에서는, 단열부(66)의 간격 S를 통과한 퍼지 가스가 배기구(62)로부터 배기되기 때문에, 퍼지 가스가 처리 영역 A에 확산되는 것이 억제되어, 처리 영역 A는 전체 영역에 있어서 거의 동일한 몰분율로 되어 있다. 즉, 단열부(66)를 분할하여 간격 S를 형성하고, 간격 S를 통하여 배기구(62)로부터 퍼지 가스를 배기함으로써, 단열 영역 B를 통과한 퍼지 가스가 처리 영역 A에 확산되는 것이 억제되어, 처리 영역 A의 처리 가스가 희석되는 것에 의한 성막 균일성의 악화가 억제된다.
또한 제3 실시 형태에서는, 원통 형상의 상부 단열체(66A)와 원통 형상의 하부 단열체(66B)를 사용하는 구성에 대하여 설명했지만 이에 한정되지 않으며, 단열체를 복수의 단열판이 적층된 구성으로 하고, 단열판의 적층 사이에 배기구(62)와 높이 위치가 일부 중첩되는 간격 S를 갖는 구성으로 해도 된다. 또한 배기구(62)뿐만 아니라, 제2 실시 형태에서 상세히 설명한 제3 배기부(제3 배기구)인 배기구(64)를 더 형성한 구성에도 적용된다.
다음으로, 제4 실시 형태에 대하여 설명한다. 제4 실시 형태에서는, 상술한 제2 실시 형태와 단열부와 회전축의 구성이 상이하며, 회전축(72)의 내부에 퍼지 가스 공급부가 설치되어 있다.
도 8에 도시하고 있는 바와 같이 단열부(70)는, 원반 형상의 받침부(78)와, 적층된 단열체(74)를 보유 지지하는 보유 지지부(80)와, 적층된 단열체(74)를 덮는 원통부(82)를 갖고 있다. 받침부(78)의 상면에 보유 지지부(80)와 원통부(82)가 고정되어 있다.
받침부(78)는, 예를 들어 스테인리스 등의 금속으로 형성되어 있다. 받침부(78)에는, 중심에 관통 구멍이 형성되어 있다. 또한 받침부(78)에는, 원통부(82) 내를 배기하는 배기 구멍(78A)이 소정의 간격으로 형성되어 있다. 배기 구멍(78A)은, 예를 들어 받침부(78)의 동심원 상을 따라 등간격으로 복수 형성되어 있다.
보유 지지부(80)는, 원통 형상이고, 상하 단부가 개구된 관통 구멍을 갖고 있다. 이 보유 지지부(80)의 관통 구멍에는, 제2 가열 수단(가열 기구)으로서의 히터 유닛(이하, 서브 히터라 칭함)인 서브 히터(76)가 수직으로 삽입 관통되어 있다. 서브 히터(76)는, 수직으로 연신되는 지주부(76A)와, 지주부(76A)에 대하여 수평으로 접속된 발열부(76B)를 구비하고 있다. 발열부(76B)는 지지부(76A)의 상단부와 원통부(82)의 내벽 사이의 영역에 설치되어 있다. 이것에 의하여, 서브 히터(76)의 복사열이 처리 영역 A 밖으로 빠져나가는 것을 억제할 수 있어, 승온 시간을 단축할 수 있다. 또한 발열부(76B)는, 웨이퍼 W의 외경보다도 소직경의 대략 환상으로 형성되어 있으며, 웨이퍼 W와 평행으로 되도록 지주부(76A)에 의하여 접속 지지되어 있다. 발열부(76B)의 내부에는, 코일 형상의 발열체인 저항 발열선인 히터 소선이 봉입되어 있다. 서브 히터(76)는 보트(26)와 단열체(74) 사이에 배치되어 웨이퍼 W(처리 영역 A)를 하방으로부터 가열한다.
보유 지지부(80)에는 단열체(74)로서 반사판(74A)과 단열판(74B)이 설치되어 있다. 반사판(74A)은 보유 지지부(80)의 상부에, 예를 들어 용접됨으로써 고정적으로 보유 지지되어 있다. 단열판(74B)은 보유 지지부(80)의 중간부에, 예를 들어 용접됨으로써 고정적으로 보유 지지되어 있다.
반사판(74A)은, 웨이퍼 W의 직경보다도 작은 직경의 원판 형상이며, 예를 들어 불투명 석영으로 형성되어 있다. 단열판(74B)은, 웨이퍼 W의 외경보다도 작은 외경의 원판 형상이며, 열용량이 작은 재료에 의하여 형성되고, 예를 들어 석영, 실리콘(Si), SiC 등에 의하여 형성된다.
회전축(72)에는 관통 구멍이 형성되며, 이 관통 구멍 내에 서브 히터(76)의 지지부(76A)가 삽입 관통되어 있다. 또한 회전축(72)의 상단부에는 받침부(78)가 고정되어 있다.
즉, 회전축(72), 받침부(78), 보유 지지부(80)의 관통 구멍 내에 서브 히터(76)의 지지부(76A)가 삽입 관통되어 있다.
회전축(72), 받침부(78), 보유 지지부(80)의 관통 구멍의 내경은 서브 히터(76)의 지지부(76A)의 외경보다도 크게 구성되어 있어, 회전축(72), 받침부(78), 보유 지지부(80)의 내벽과 지지부(76A)의 외벽 사이에는 원환 형상의 공간이 형성되어 있다. 이 회전축(72), 받침부(78), 보유 지지부(80)의 내벽과 지지부(76A)의 외벽 사이의 원환 형상의 공간(지지부(76A)의 주위)에, 퍼지 가스를 공급하는 퍼지 가스 공급로로서의 제1 유로가 형성된다.
이 원환 형상의 공간에는 가스 공급관(30c)이 접속되어 있다. 가스 공급관(30c)에는 상류 방향으로부터 순서대로 MFC(32c) 및 밸브(34c)가 설치되어 있다. 보유 지지부(80)의 상단부가 공급구(80A)로서 구성되어 있다. 공급구(80A)는 원환 형상의 개구이며, 공급구(80A)로부터 원통부(82)의 내측 상방을 향하여 퍼지 가스가 공급된다. 공급구(80A)를 원환 형상의 개구로 함으로써, 원통부(82)의 상단부 및 원환 형상의 평면 직경 방향의 전주 방향에 걸쳐 균일하게 퍼지 가스를 공급할 수 있다.
원통부(82)는, 서브 히터(76)를 내부에 수납하도록 상단부가 폐색된 원통 형상으로 형성되어 있다.
원통부(82) 내의 상단부는 볼록 형상으로 형성되어 있다. 이러한 구성으로 함으로써 원통부(82)의 천장부의 두께를 얇게 할 수 있어, 서브 히터(76)에 의한 처리 영역 A 하방의 가열 효율을 향상시키는 것이 가능해진다. 또한 원통부(82) 내의 가스 흐름을 좋게 할 수 있어, 볼록 형상의 부분에서 가스가 체류하는 것을 방지할 수 있다. 또한 공급구(80A)로부터 공급된 퍼지 가스는 원통부(82) 상면의 내벽에 부딪혀 원주 방향으로 흐른 후, 원통부(82) 내의 측벽을 따라 상방으로부터 하방으로 흐르기 때문에, 원통부(82) 내에서 퍼지 가스의 다운 플로우를 형성하기 쉽게 할 수 있다. 즉, 제2 유로에 있어서 다운 플로우를 형성할 수 있다.
이와 같이, 원통부(82) 내의, 특히 서브 히터(76)의 발열부(76B)가 설치되는 상단부(천장부) 부근을 퍼지 가스로 적극적으로 퍼지함으로써, 발열부(76B)에 처리 가스가 접촉하는 것을 방지할 수 있다. 공급구(80A)로부터 공급된 퍼지 가스는, 보유 지지부(80)와 원통부(82)의 내벽 사이의 공간인 제2 유로를 경유하여 배기 구멍(78A), 배기구(64)를 통하여 배기되어, 단열부(70) 내의 분위기를 배기한다. 이것에 의하여, 단열부(70) 내를 통과한 퍼지 가스가 처리 영역 A에 확산되는 것이 억제되어, 처리 영역 A의 처리 가스가 희석되는 것에 의한 성막 균일성의 악화가 억제된다.
상술에 있어서는, 편의상 단열부(70)에 원통부(82)를 포함시켰지만, 주로 단열을 행하고 있는 것은 서브 히터(76) 이하의 영역, 즉, 단열체(74)의 영역인 점에서 단열체(74)의 영역을 단열부라 칭할 수도 있다. 이 경우, 서브 히터(76)는 보트(26)와 단열부 사이에 설치되어 있다고 생각할 수도 있다.
이상, 본 발명의 실시 형태를 구체적으로 설명하였다. 그러나 본 발명은 상술한 실시 형태에 한정되는 것은 아니며, 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 다양하게 변경 가능하다.
예를 들어 상술한 실시 형태에서는, 원료 가스로서 HCDS 가스를 사용하는 예에 대하여 설명하였다. 그러나 본 발명은 이러한 형태에 한정되지 않는다. 예를 들어 원료 가스로서는 HCDS 가스 외에, 모노클로로실란(SiH3Cl, 약칭: MCS) 가스, 디클로로실란(SiH2Cl2, 약칭: DCS) 가스, 트리클로로실란(SiHCl3, 약칭: TCS) 가스, 테트라클로로실란, 즉, 실리콘테트라클로라이드(SiCl4, 약칭: STC) 가스, 옥타클로로트리실란(Si3Cl8, 약칭: OCTS) 가스 등의 무기계 할로실란 원료 가스나, 트리스디메틸아미노실란(Si[N(CH3)2]3H, 약칭: 3DMAS) 가스, 테트라키스디메틸아미노실란(Si[N(CH3)2]4, 약칭: 4DMAS) 가스, 비스디에틸아미노실란(Si[N(C2H5)2]2H2, 약칭: BDEAS) 가스, 비스tert-부틸아미노실란(SiH2[NH(C4H9)]2, 약칭: BTBAS) 가스 등의 할로겐기 비함유의 아미노계(아민계) 실란 원료 가스를 사용할 수 있다. 또한 원료 가스로서는, 모노실란(SiH4, 약칭: MS) 가스, 디실란(Si2H6, 약칭: DS) 가스, 트리실란(Si3H8, 약칭: TS) 가스 등의 할로겐기 비함유의 무기계 실란 원료 가스를 사용할 수 있다.
또한 예를 들어 상술한 실시 형태에서는, 반응 가스로서 NH3 가스를 사용하는 예에 대하여 설명하였다. 그러나 본 발명은 이러한 형태에 한정되지 않는다. 예를 들어 반응 가스로서는 NH3 가스 외에, 디아젠(N2H2) 가스, 히드라진(N2H4) 가스, N3H8 가스 등의 질화수소계 가스나, 이들의 화합물을 포함하는 가스 등을 사용할 수 있다. 또한 반응 가스로서는, 트리에틸아민((C2H5)3N, 약칭: TEA) 가스, 디에틸아민((C2H5)2NH, 약칭: DEA) 가스, 모노에틸아민(C2H5NH2, 약칭: MEA) 가스 등의 에틸아민계 가스나, 트리메틸아민((CH3)3N, 약칭: TMA) 가스, 디메틸아민((CH3)2NH, 약칭: DMA) 가스, 모노메틸아민(CH3NH2, 약칭: MMA) 가스 등의 메틸아민계 가스 등을 사용할 수 있다. 또한 반응 가스로서는, 트리메틸히드라진((CH3)2N2(CH3)H, 약칭: TMH) 가스 등의 유기 히드라진계 가스 등을 사용할 수 있다.
또한 예를 들어 상술한 실시 형태에서는, 원료 가스로서 HCDS 가스를 사용하고 반응 가스로서 NH3 가스와 같은 질소(N) 함유 가스(질화 가스)를 사용하여 SiN막을 형성하는 예에 대하여 설명하였다. 그러나 본 발명은 이러한 형태에 한정되지 않는다. 예를 들어 이들 외에, 또는 이들에 추가하여, 산소(O2) 가스 등의 산소(O) 함유 가스(산화 가스), 프로필렌(C3H6) 가스 등의 탄소(C) 함유 가스, 3염화붕소(BCl3) 가스 등의 붕소(B) 함유 가스 등을 사용하여, 예를 들어 이하에 나타내는 성막 시퀀스에 의하여 SiO막, SiON막, SiOCN막, SiOC막, SiCN막, SiBN막, SiBCN막 등을 형성할 수 있다. 또한 각 가스를 흐르게 하는 순서는 적절히 변경할 수 있다. 이들의 성막을 행하는 경우에 있어서도, 상술한 실시 형태와 마찬가지의 처리 조건에서 성막을 행할 수 있으며, 상술한 실시 형태와 마찬가지의 효과가 얻어진다.
(3DMAS→O3)×n ⇒ SiO
(HCDS→NH3→O2)×n ⇒ SiON
(HCDS→C3H6→O2→NH3)×n ⇒ SiOCN
(HCDS→TEA→O2)×n ⇒ SiOC
(HCDS→C3H6→NH3)×n ⇒ SiCN
(HCDS→BCl3→NH3)×n ⇒ SiBN
(HCDS→C3H6→BCl3→NH3)×n ⇒ SiBCN
또한 예를 들어 상술한 실시 형태에서는, SiN막 등의 실리콘계 절연막을 형성하는 예에 대하여 설명하였다. 그러나 본 발명은 이러한 형태에 한정되지 않는다. 예를 들어 본 발명은 웨이퍼 W 상에, 티타늄(Ti), 지르코늄(Zr), 하프늄(Hf), 탄탈륨(Ta), 니오븀(Nb), 알루미늄(Al), 몰리브덴(Mo), 텅스텐(W) 등의 금속 원소를 포함하는 막, 즉, 금속계 막을 형성하는 경우에 있어서도 적합하게 적용 가능하다.
예를 들어 본 발명은 웨이퍼 W 상에 TiN막, TiO막, TiON막, TiOCN막, TiOC막, TiCN막, TiBN막, TiBCN막, ZrN막, ZrO막, ZrON막, ZrOCN막, ZrOC막, ZrCN막, ZrBN막, ZrBCN막, HfN막, HfO막, HfON막, HfOCN막, HfOC막, HfCN막, HfBN막, HfBCN막, TaN막, TaO막, TaON막, TaOCN막, TaOC막, TaCN막, TaBN막, TaBCN막, NbN막, NbO막, NbON막, NbOCN막, NbOC막, NbCN막, NbBN막, NbBCN막, AlN막, AlO막, AlON막, AlOCN막, AlOC막, AlCN막, AlBN막, AlBCN막, MoN막, MoO막, MoON막, MoOCN막, MoOC막, MoCN막, MoBN막, MoBCN막, WN막, WO막, WON막, WOCN막, WOC막, WCN막, WBN막, WBCN막 등을 형성하는 경우에도 적합하게 적용 가능하다. 또한 이들 외에, 이들 중 어느 것에 다른 원소를 도프(첨가)한 막, 예를 들어 TiAlN막, TaAlN막, TiAlC막, TaAlC막, TiSiN, TiSiC막 등을 형성하는 경우에도 적합하게 적용 가능하다.
금속계 막을 형성하는 경우, 원료 가스로서, 예를 들어 티타늄테트라클로라이드(TiCl4) 가스, 티타늄테트라플루오라이드(TiF4) 가스, 지르코늄테트라클로라이드(ZrCl4) 가스, 지르코늄테트라플루오라이드(ZrF4) 가스, 하프늄테트라클로라이드(HfCl4) 가스, 하프늄테트라플루오라이드(HfF4) 가스, 탄탈륨펜타클로라이드(TaCl5) 가스, 탄탈륨펜타플루오라이드(TaF5) 가스, 니오븀펜타클로라이드(NbCl5) 가스, 니오븀펜타플루오라이드(NbF5) 가스, 알루미늄트리클로라이드(AlCl3) 가스, 알루미늄트리플루오라이드(AlF3) 가스, 몰리브덴펜타클로라이드(MoCl5) 가스, 몰리브덴펜타플루오라이드(MoF5) 가스, 텅스텐헥사클로라이드(WCl6) 가스, 텅스텐헥사플루오라이드(WF6) 가스 등의, 금속 원소 및 할로겐 원소를 포함하는 무기 금속 원료 가스를 사용할 수 있다. 또한 원료 가스로서, 예를 들어 트리메틸알루미늄(Al(CH3)3, 약칭: TMA) 가스 등의, 금속 원소 및 탄소를 포함하는 유기 금속 원료 가스를 사용할 수도 있다. 반응 가스로서는, 상술한 실시 형태와 마찬가지의 가스를 사용할 수 있다.
예를 들어 이하에 나타내는 성막 시퀀스에 의하여 웨이퍼 W 상에 TiN막, TiO막, TiON막, TiCN막, TiAlC막, TiAlN, TiSiN막 등을 형성할 수 있다.
(TiCl4→NH3)×n ⇒ TiN
(TiCl4→O2)×n ⇒ TiO
(TiCl4→NH3→O2)×n ⇒ TiON
(TiCl4→C3H6→NH3)×n ⇒ TiCN
(TiCl4→TMA)×n ⇒ TiAlC
(TiCl4→TMA→NH3)×n ⇒ TiAlN
(TiCl4→HCDS→NH3)×n ⇒ TiSiN
또한 각 가스를 흐르게 하는 순서는 적절히 변경할 수 있다. 이들의 성막을 행하는 경우에 있어서도, 상술한 실시 형태와 마찬가지의 처리 조건에서 성막을 행할 수 있으며, 상술한 실시 형태와 마찬가지의 효과가 얻어진다.
즉, 본 발명은, 반도체 원소나 금속 원소 등의 소정 원소를 포함하는 막을 형성하는 경우에 적합하게 적용할 수 있다.
또한 상술한 실시 형태에서는, 웨이퍼 W 상에 막을 퇴적시키는 예에 대하여 설명하였다. 그러나 본 발명은 이러한 형태에 한정되지 않는다. 예를 들어 웨이퍼 W나 웨이퍼 W 상에 형성된 막 등에 대하여 산화 처리, 확산 처리, 어닐 처리, 에칭 처리 등의 처리를 행하는 경우에도 적합하게 적용 가능하다.
이상, 본 발명의 실시 형태를 구체적으로 설명했지만, 본 발명은 상술한 실시 형태에 한정되는 것은 아니며, 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 다양한 변경 가능이다.
<본 발명의 바람직한 형태>
이하에, 부기로서 본 발명의 형태를 기재한다.
(부기 1)
본 발명의 일 형태에 의하면,
기판을 처리하는 처리 영역과 상기 처리 영역의 하방에 위치하는 단열 영역을 내부에 갖는 반응관과,
상기 처리 영역의 상기 기판에 대하여 처리 가스를 공급하는 처리 가스 공급부와,
상기 반응관에 형성되어, 상기 처리 영역의 분위기를 배기하는 제1 배기부와,
상기 단열 영역에 퍼지 가스를 공급하는 퍼지 가스 공급부와,
상기 반응관에 형성되어, 상기 단열 영역의 분위기를 배기하는 제2 배기부를 구비하고,
상기 제2 배기부는 상기 제1 배기부보다도 하방에 형성되는 기판 처리 장치가 제공된다.
(부기 2)
부기 1에 기재된 장치이며, 바람직하게는
상기 제1 배기부 및 상기 제2 배기부에 연통하는 배기 버퍼실을 더 갖는다.
(부기 3)
부기 1 또는 2에 기재된 장치이며, 바람직하게는
상기 반응관 내를 복수의 공간으로 구획하는 제1 구획부를 갖고,
상기 제1 배기부는 복수의 가로로 긴 슬릿 형상의 개구로 구성된다.
(부기 4)
부기 3에 기재된 장치이며, 바람직하게는
상기 제1 배기부의 개구 총면적은 상기 제2 배기부의 개구 면적보다 크다.
(부기 5)
부기 1 내지 4 중 어느 하나에 기재된 장치이며, 바람직하게는
상기 반응관의 하단부에 형성된 플랜지부에, 상기 단열 영역의 분위기를 배기하는 제3 배기부를 더 갖는다.
(부기 6)
부기 5에 기재된 장치이며, 바람직하게는
상기 제2 배기부의 가로 폭은 상기 제3 배기부의 가로 폭보다도 넓다.
(부기 7)
부기 5 또는 6에 기재된 장치이며, 바람직하게는
상기 배기 버퍼실에 연통하고, 상기 플랜지부 상에 형성된 배기 포트를 갖고,
상기 제3 배기부와 상기 배기 포트는 연통한다.
(부기 8)
부기 7에 기재된 장치이며, 바람직하게는
상기 제2 배기부는, 상기 배기 포트의 개구 영역에 적어도 상기 제2 배기부의 개구의 일부가 중첩되는 높이 위치에 형성된다.
(부기 9)
부기 2 내지 8 중 어느 하나에 기재된 장치이며, 바람직하게는
상기 퍼지 가스 공급부를 수용하는 공급 버퍼실을 더 구비한다.
(부기 10)
본 발명의 다른 형태에 의하면,
기판을 처리하는 처리 영역과 상기 처리 영역의 하방에 위치하는 단열 영역을 포함하는 처리실을 내부에 갖고,
상기 처리 영역의 분위기를 배기하는 제1 배기부와,
상기 단열 영역과 높이 방향에 있어서 중첩되는 위치에 형성되어, 상기 단열 영역의 분위기를 배기하는 제2 배기부를 갖는 반응관이 제공된다.
(부기 11)
본 발명의 또 다른 형태에 의하면,
반응관 내의 기판을 처리하는 처리 영역에 상기 기판을 반입하는 공정과,
상기 처리 영역의 상기 기판에 대하여 처리 가스를 공급하고, 반응관에 형성된 제1 배기부로부터 상기 처리 영역의 분위기를 배기하여, 상기 기판을 처리하는 공정과,
상기 반응관 내의 상기 처리 영역의 하방에 위치하는 단열 영역에 퍼지 가스를 공급하고, 상기 제1 배기부보다도 하방에 형성된 제2 배기부로부터 상기 단열 영역의 분위기를 배기하여, 상기 단열 영역을 퍼지하는 공정을 갖는 반도체 장치의 제조 방법, 또는 기판 처리 방법이 제공된다.
(부기 12)
본 발명의 또 다른 형태에 의하면,
반응관 내의 기판을 처리하는 처리 영역에 상기 기판을 반입하는 수순과,
상기 처리 영역의 상기 기판에 대하여 처리 가스를 공급하고, 반응관에 형성된 제1 배기부로부터 상기 처리 영역의 분위기를 배기하여, 상기 기판을 처리하는 수순과,
상기 반응관 내의 상기 처리 영역의 하방에 위치하는 단열 영역에 퍼지 가스를 공급하고, 상기 제1 배기부보다도 하방에 형성된 제2 배기부로부터 상기 단열 영역의 분위기를 배기하여, 상기 단열 영역을 퍼지하는 수순을 컴퓨터에 실행시키는 프로그램, 또는 해당 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체가 제공된다.
(부기 13)
본 발명의 또 다른 형태에 의하면,
반응관 내의 기판을 처리하는 처리 영역에 상기 기판을 반입하는 수순과,
상기 처리 영역의 상기 기판에 대하여 처리 가스를 공급하고, 반응관의 측벽에 형성된 제1 배기부로부터 상기 처리 영역의 분위기를 배기하여, 상기 기판을 처리하는 수순과,
상기 반응관 내의 상기 처리 영역의 하방에 위치하는 단열 영역에 퍼지 가스를 공급하고, 상기 반응관의 측벽이며 상기 단열 영역과 높이 방향에 있어서 중첩되는 위치에 형성된 제2 배기부로부터 상기 단열 영역의 분위기를 배기하여, 상기 단열 영역을 퍼지하는 수순을 컴퓨터에 실행시키는 프로그램, 또는 해당 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체가 제공된다.
10: 기판 처리 장치
12: 처리로
14: 히터
18: 반응관
18A, 18B: 구획부
19: 배기 포트
24: 처리실
24A: 가스 공급 공간(공급 버퍼실)
24B: 가스 공급 공간(배기 버퍼실)
38: 배기관
54, 66, 70: 단열부
200: 컨트롤러

Claims (23)

  1. 복수 매의 기판을 수직 방향으로 소정 간격으로 배열하여 보유 지지하는 보트와,
    상기 보트의 하방에 배치되는 단열부와,
    상단부가 폐색되고 하단부가 개구된 중공부를 갖고, 상기 보트가 배치되는 처리 영역과 상기 단열부가 배치되는 단열 영역을 포함하는 처리실을 상기 중공부의 내부에 형성하는 반응관과,
    상기 반응관의 상기 처리 영역에 처리 가스를 공급하는 노즐을 구비하고,
    상기 반응관은,
    상기 하단부에 형성되는 플랜지와,
    상기 중공부의 측벽의 외측으로 돌출되어, 하단부가 상기 플랜지까지 도달하도록 수직 방향으로 형성된 가스 배기 공간과,
    상기 처리실과 상기 가스 배기 공간을 구획함과 함께 상기 중공부의 측벽의 일부를 구성하는 배기 구획부와,
    상기 배기 구획부에 형성되고, 상기 처리 영역의 분위기를 상기 가스 배기 공간에 배기하는 제1 배기구와,
    상기 배기 구획부의, 상기 단열 영역과 대응하는 위치에 형성되고, 상기 단열 영역의 분위기를 상기 가스 배기 공간에 배기하는 제2 배기구와,
    상기 가스 배기 공간에 연통하는 배기 포트를 갖는, 기판 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    통 형상을 갖고, 내부에 상기 반응관이 배치되는 히터를 더 구비하고, 상기 히터의 하단부는, 단열 영역의 하단부와 상단부의 사이에 위치하는, 기판 처리 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제2 배기구는, 직사각형 형상으로 형성되는, 기판 처리 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제2 배기구의 적어도 일부가 상기 배기 포트에 중첩되는, 기판 처리 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 배기구는, 처리 영역의 상부로부터 하부에 걸쳐 복수 매의 상기 기판에 대응하여 배치된 가로로 긴 배기 슬릿을 복수 갖는, 기판 처리 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 배기 슬릿의 적어도 하나는, 상기 가스 배기 공간의 폭과 동일한 폭을 갖는, 기판 처리 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 제2 배기구는, 상기 제1 배기구의 적어도 하나의 상기 배기 슬릿의 폭보다도 좁은, 기판 처리 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 노즐은, 상기 반응관의 중심을 향해 상기 노즐의 측면에 개구하는 가스 공급구를 갖고, 상기 처리 영역에 복수의 종류의 처리 가스 및 불활성 가스를 공급하는, 기판 처리 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 노즐과 상기 가스 배기 공간은, 대면하도록 배치되는, 기판 처리 장치.
  10. 복수 매의 기판을 수직 방향으로 소정 간격으로 배열하여 보유 지지하는 보트와,
    상기 보트의 하방에 배치되는 단열부와,
    상단부가 폐색되고 하단부가 개구된 중공부를 갖고, 상기 보트가 배치되는 처리 영역과 상기 단열부가 배치되는 단열 영역을 포함하는 처리실을 상기 중공부의 내부에 형성하는 반응관과,
    상기 반응관의 상기 처리 영역에 처리 가스를 공급하는 노즐을 구비하고,
    상기 반응관은,
    상기 중공부의 측벽의 외측으로 돌출되어 수직 방향으로 형성된 가스 배기 공간과,
    상기 처리실과 상기 가스 배기 공간을 구획함과 함께 상기 중공부의 측벽의 일부를 구성하는 배기 구획부와,
    상기 배기 구획부에 형성되고, 상기 처리 영역의 분위기를 상기 가스 배기 공간에 배기하는 제1 배기구와,
    상기 배기 구획부의, 상기 제1 배기구보다 하방으로서 상기 단열 영역과 대응하는 위치에 형성되고, 상기 단열 영역의 분위기를 상기 가스 배기 공간에 배기하는 제2 배기구와,
    상기 가스 배기 공간에 연통하는 배기 포트를 갖고,
    상기 제1 배기구는, 복수 매의 상기 기판에 대응하여 형성되는 가로로 긴 배기 슬릿을 포함하는, 기판 처리 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 배기 포트에는, 처리실의 분위기를 배기하는 배기관이 접속되고, 상기 제2 배기구는, 상기 배기관 측으로부터 볼 때 상기 배기 포트의 연장선 상에서 개구하는, 기판 처리 장치.
  12. 복수 매의 기판을 수직 방향으로 소정 간격으로 배열하여 보유 지지하는 보트와,
    상기 보트의 하방에 배치되는 단열부와,
    상단부가 폐색되고 하단부가 개구된 중공부를 갖고, 상기 보트가 배치되는 처리 영역과 상기 단열부가 배치되는 단열 영역을 포함하는 처리실을 상기 중공부의 내부에 형성하는 반응관과,
    상기 반응관의 상기 처리 영역에 처리 가스를 공급하는 노즐을 구비하고,
    상기 반응관은,
    상기 중공부의 측벽의 외측으로 돌출되어 수직 방향으로 형성된 가스 배기 공간과,
    상기 처리실과 상기 가스 배기 공간을 구획함과 함께 상기 중공부의 측벽의 일부를 구성하는 배기 구획부와,
    상기 배기 구획부에 형성되고, 상기 처리 영역의 분위기를 상기 가스 배기 공간에 배기하는 제1 배기구와,
    상기 배기 구획부의, 상기 단열 영역과 대응하는 위치에 형성되고, 상기 단열 영역의 분위기를 상기 가스 배기 공간에 배기하는 제2 배기구와,
    상기 가스 배기 공간에 연통하는 배기 포트와,
    상기 중공부의 측벽을 외측으로 돌출시켜 수직 방향으로 형성되고, 상기 노즐이 배치되는 가스 공급 공간과,
    상기 처리실과 상기 가스 공급 공간을 구획함과 함께 상기 중공부의 측벽의 일부를 구성하는 공급 구획부에, 처리 영역의 하부로부터 상부까지 형성되는 복수의 가로로 긴 공급 슬릿을 더 구비하고,
    상기 공급 슬릿은, 상기 처리 영역에 상기 처리 가스를 공급하도록 구성되는, 기판 처리 장치.
  13. 제1항에 있어서,
    하단부에 개구를 갖고, 상기 플랜지를 지지하는 매니폴드와,
    상기 매니폴드의 개구를 기밀하게 폐색 가능한 원반 형상의 노구 덮개체와,
    상기 노구 덮개체의 상기 처리실과 반대측에 설치되고, 상기 보트를 회전시키는 회전 기구를 더 구비하는, 기판 처리 장치.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 제1 배기구는, 처리 영역의 하부로부터 상부까지 형성되는 복수의 가로로 긴 배기 슬릿을 갖는, 기판 처리 장치.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 노즐은, 상기 처리 영역에 복수의 종류의 처리 가스 및 불활성 가스를 공급하고, 상기 노즐은, 상기 반응관의 중심을 향해 상기 노즐의 측면에, 상기 복수의 공급 슬릿에 대응하는 위치에서 개구하는 가스 공급구를 갖는, 기판 처리 장치.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 단열부는,
    복수의 단열판과,
    상기 노구 덮개체의 중앙의 위에 배치되고, 상기 복수의 단열판을 보유 지지하는 보유 지지부
    를 갖는, 기판 처리 장치.
  17. 제12항에 있어서,
    상기 제1 배기구는, 상기 복수의 공급 슬릿에 대응하여 형성된 복수의 배기 슬릿을 갖고, 상기 처리 영역은, 상기 복수의 배기 슬릿에 의해서만 상기 가스 배기 공간과 연통하고,
    상기 제2 배기구는, 상기 복수의 배기 슬릿 중 하나의 개구 면적보다도 넓고, 또한, 상기 복수의 배기 슬릿의 합계의 개구 면적보다도 작은 개구 면적을 갖는, 기판 처리 장치.
  18. 보트에 의해 복수의 기판을, 수직 방향으로 소정 간격으로 배열하여 보유 지지하는 공정,
    상단부가 폐색되고 하단부가 개구된 중공부에 의해 형성되는 처리실의 처리 영역에 상기 보트를 배치함과 함께, 상기 처리실의 처리 영역 아래의 단열 영역에 단열부를 배치하는 공정,
    상기 처리 영역에 노즐로부터 처리 가스를 공급하는 공정,
    상기 처리실 내의 분위기를, 상기 중공부의 측벽의 외측으로 돌출되어 수직 방향으로 형성된 가스 배기 공간을 통하여 배기하는 공정 - 상기 중공부의 측벽의 일부를 구성하는 배기 구획부가, 상기 처리실과 상기 가스 배기 공간을 구획하고, 상기 배기 구획부에 형성된 제1 배기구가, 상기 처리 영역의 분위기를 상기 가스 배기 공간에 배기하고, 상기 배기 구획부의 상기 단열 영역과 대응하는 위치에 형성된 제2 배기구가, 상기 단열 영역의 분위기를 배기 공간에 배기함 -, 및
    상기 가스 배기 공간에 연통하는 배기 포트로부터 상기 분위기를 배기하는 공정 - 상기 가스 배기 공간의 하단부는, 상기 처리실을 상기 중공부의 내부에 형성하는 반응관의 하단부에 형성된 플랜지까지 도달함 -
    을 갖는, 반도체 장치의 제조 방법.
  19. 보트에 의해 복수의 기판을, 수직 방향으로 소정 간격으로 배열하여 보유 지지하는 수순,
    상단부가 폐색되고 하단부가 개구된 중공부에 의해 형성되는 처리실의 처리 영역에 상기 보트를 배치함과 함께, 상기 처리실의 처리 영역 아래의 단열 영역에 단열부를 배치하는 수순,
    상기 처리 영역에 노즐로부터 처리 가스를 공급하는 수순,
    상기 처리실 내의 분위기를, 상기 중공부의 측벽의 외측으로 돌출되어 수직 방향으로 형성된 가스 배기 공간을 통하여 배기하는 수순 - 상기 중공부의 측벽의 일부를 구성하는 배기 구획부가, 상기 처리실과 상기 가스 배기 공간을 구획하고, 상기 배기 구획부에 형성된 제1 배기구가, 상기 처리 영역의 분위기를 상기 가스 배기 공간에 배기하고, 상기 배기 구획부의 상기 단열 영역과 대응하는 위치에 형성된 제2 배기구가, 상기 단열 영역의 분위기를 배기 공간에 배기함 -, 및
    상기 가스 배기 공간에 연통하는 배기 포트로부터 상기 분위기를 배기하는 수순 - 상기 가스 배기 공간의 하단부는, 상기 처리실을 상기 중공부의 내부에 형성하는 반응관의 하단부에 형성된 플랜지까지 도달함 -
    을 컴퓨터에 의해 기판 처리 장치에 실행시키는, 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록된 컴퓨터 프로그램.
  20. 상단부가 폐색되고 하단부가 개구되며, 복수 매의 기판을 수직 방향으로 소정 간격으로 배열하여 보유 지지하는 보트가 배치되는 처리 영역과, 상기 보트의 하방이며 단열부가 배치되는 단열 영역을 포함하는 처리실을 내부에 구성하는 중공부와,
    상기 하단부에 형성된 플랜지와,
    상기 중공부의 측벽의 외측으로 돌출되어, 하단부가 상기 플랜지까지 도달하도록 수직 방향으로 형성된 가스 배기 공간과,
    상기 처리실과 상기 가스 배기 공간을 구획함과 함께 상기 중공부의 측벽의 일부를 구성하는 배기 구획부와,
    상기 배기 구획부에 형성되고, 상기 처리 영역의 분위기를 상기 가스 배기 공간에 배기하는 제1 배기구와,
    상기 배기 구획부의, 상기 단열 영역과 대응하는 위치에 형성되고, 상기 단열 영역의 분위기를 상기 가스 배기 공간에 배기하는 제2 배기구와,
    상기 가스 배기 공간에 연통하는 배기 포트
    를 구비하고,
    상기 처리 영역에 처리 가스를 공급하는 노즐을 내부에 배치 가능하게 구성된, 반응관.
  21. 보트에 의해 복수의 기판을, 수직 방향으로 소정 간격으로 배열하여 보유 지지하는 공정,
    상단부가 폐색되고 하단부가 개구된 중공부에 의해 형성되는 처리실의 처리 영역에 상기 보트를 배치함과 함께, 상기 처리실의 처리 영역 아래의 단열 영역에 단열부를 배치하는 공정,
    상기 중공부의 측벽을 외측으로 돌출시켜 수직 방향으로 형성된 가스 공급 공간에 배치되는 노즐로부터 공급되는 처리 가스를, 상기 처리실과 상기 가스 공급 공간을 구획함과 함께 상기 중공부의 측벽의 일부를 구성하는 공급 구획부에 구비되고 처리 영역의 하부로부터 상부까지 형성되는 복수의 가로로 긴 공급 슬릿을 통하여, 상기 처리 영역에 공급하는 공정,
    상기 처리실 내의 분위기를, 상기 중공부의 측벽의 외측으로 돌출되어 수직 방향으로 형성된 가스 배기 공간을 통하여 배기하는 공정 - 상기 중공부의 측벽의 일부를 구성하는 배기 구획부가, 상기 처리실과 상기 가스 배기 공간을 구획하고, 상기 배기 구획부에 형성된 제1 배기구가, 상기 처리 영역의 분위기를 상기 가스 배기 공간에 배기하고, 상기 배기 구획부의 상기 단열 영역과 대응하는 위치에 형성된 제2 배기구가, 상기 단열 영역의 분위기를 배기 공간에 배기함 -, 및
    상기 가스 배기 공간에 연통하는 배기 포트로부터 상기 분위기를 배기하는 공정
    을 갖는, 반도체 장치의 제조 방법.
  22. 보트에 의해 복수의 기판을, 수직 방향으로 소정 간격으로 배열하여 보유 지지하는 수순,
    상단부가 폐색되고 하단부가 개구된 중공부에 의해 형성되는 처리실의 처리 영역에 상기 보트를 배치함과 함께, 상기 처리실의 처리 영역 아래의 단열 영역에 단열부를 배치하는 수순,
    상기 중공부의 측벽을 외측으로 돌출시켜 수직 방향으로 형성된 가스 공급 공간에 배치되는 노즐로부터 공급되는 처리 가스를, 상기 처리실과 상기 가스 공급 공간을 구획함과 함께 상기 중공부의 측벽의 일부를 구성하는 공급 구획부에 구비되고 처리 영역의 하부로부터 상부까지 형성되는 복수의 가로로 긴 공급 슬릿을 통하여, 상기 처리 영역에 공급하는 수순,
    상기 처리실 내의 분위기를, 상기 중공부의 측벽의 외측으로 돌출되어 수직 방향으로 형성된 가스 배기 공간을 통하여 배기하는 수순 - 상기 중공부의 측벽의 일부를 구성하는 배기 구획부가, 상기 처리실과 상기 가스 배기 공간을 구획하고, 상기 배기 구획부에 형성된 제1 배기구가, 상기 처리 영역의 분위기를 상기 가스 배기 공간에 배기하고, 상기 배기 구획부의 상기 단열 영역과 대응하는 위치에 형성된 제2 배기구가, 상기 단열 영역의 분위기를 배기 공간에 배기함 -, 및
    상기 가스 배기 공간에 연통하는 배기 포트로부터 상기 분위기를 배기하는 수순
    을 컴퓨터에 의해 기판 처리 장치에 실행시키는, 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록된 컴퓨터 프로그램.
  23. 상단부가 폐색되고 하단부가 개구되며, 복수 매의 기판을 수직 방향으로 소정 간격으로 배열하여 보유 지지하는 보트가 배치되는 처리 영역과, 상기 보트의 하방이며 단열부가 배치되는 단열 영역을 포함하는 처리실을 내부에 구성하는 중공부와,
    상기 중공부의 측벽의 외측으로 돌출되어 수직 방향으로 형성된 가스 배기 공간과,
    상기 처리실과 상기 가스 배기 공간을 구획함과 함께 상기 중공부의 측벽의 일부를 구성하는 배기 구획부와,
    상기 배기 구획부에 형성되고, 상기 처리 영역의 분위기를 상기 가스 배기 공간에 배기하는 제1 배기구와,
    상기 배기 구획부의, 상기 단열 영역과 대응하는 위치에 형성되고, 상기 단열 영역의 분위기를 상기 가스 배기 공간에 배기하는 제2 배기구와,
    상기 가스 배기 공간에 연통하는 배기 포트
    를 구비하고,
    상기 중공부의 측벽을 외측으로 돌출시켜 수직 방향으로 형성된 가스 공급 공간에 배치되는 노즐로부터 공급되는 처리 가스를, 상기 처리실과 상기 가스 공급 공간을 구획함과 함께 상기 중공부의 측벽의 일부를 구성하는 공급 구획부에 구비되고 처리 영역의 하부로부터 상부까지 형성되는 복수의 가로로 긴 공급 슬릿을 통하여, 상기 처리 영역에 공급하도록 구성되는, 반응관.
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