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JP6820816B2 - 基板処理装置、反応管、半導体装置の製造方法、及びプログラム - Google Patents

基板処理装置、反応管、半導体装置の製造方法、及びプログラム Download PDF

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Description

本発明は、基板処理装置、反応管、半導体装置の製造方法、及びプログラムに関する。
基板処理装置の一例として、半導体製造装置があり、半導体製造装置の一例としては、縦型装置が知られている。
この種の基板処理装置は、ウェハを多段に保持した状態で反応管に内に収容する基板保持部材としてのボートを有しており、ボートに保持したウェハを反応管内の処理室で処理するように構成されている。
特許文献１には、バッチ処理される複数のウェハをボートで保持する構成が示されており、ウェハが挿入された反応管に二種類以上の原料ガスを同時に供給することで、ウェハ上に膜を形成する。
また、特許文献２には、キャップヒータを石英筒の中に設置しウェハ下方から熱エネルギーを補完することで、昇温時間を短縮しかつパージガスがウェハ領域に影響を与えないようにしている。
国際公開第２０１５／０４１３７６号 米国特許出願公開第２０１７／００３７５１２号
反応管を二重構造とした基板処理装置にあっては、反応管を構成する外管と内管との間隙にガスが滞留しやすい。この間隙にガスが滞留すると、副生成物が堆積しパーティクルの原因となる。
本発明は、反応管を構成する外管と内管との間隙に生じ得る副生成物の発生を抑制する技術を提供することを目的とする。
本発明の第一態様によれば、筒状の内管、及び該内管を囲むように設けられた筒状の外管を有する反応管と、前記内管に収容され、上下に複数の基板を保持する基板保持具と、前記外管及び前記内管の間の間隙に上下方向に沿って設けられ、前記内管に開設された流入口へ上下に複数形成された供給孔からガスを噴射して前記基板にガスを供給するガスノズルと、前記内管に形成され、該内管に供給されたガスを流出する流出口と、前記外管に形成され、前記流出口から流出したガスを前記反応管の外側へ排出する排出口と、前記ガスノズルから原料ガスを供給して前記基板を処理し、前記排出口から前記反応管内の雰囲気を排気しながら前記ガスノズルから不活性ガスを供給し、前記間隙に滞留しているガスを前記排出口から排出するよう制御する制御部と、を備え、前記ガスノズルは、不活性ガスを前記内管内へ供給する第１のガスノズルと、原料ガスを前記内管内へ供給する第２のガスノズルとを有し、前記第１のガスノズルと前記第２のガスノズルは、それぞれ仕切で囲まれ、前記第１のガスノズルを囲む仕切には、前記間隙と連通する開口が形成されている。
本発明によれば、反応管を構成する外管と内管との間隙に生じ得る副生成物の発生を抑制する技術を提供することができる。
第一実施形態に係る基板処理装置の概略構成図である。 第一実施形態に係る基板処理装置を示す縦型処理炉の横断面図である。 第一実施形態に係る基板処理装置の縦型処理炉の斜視断面図である。 第一実施形態に係る基板処理装置の縦型処理炉の縦断面図である。 第一実施形態に係る基板処理装置の縦型処理炉の上部を拡大した断面図である。 第一実施形態に係る基板処理装置を示すブロック図である。 比較例における縦型処理炉の縦断面図である。 第一実施形態に係る基板処理装置の反応管内でのシリコンソースガスの濃度分布を示す解析結果である。 第二実施形態に係る基板処理装置の縦型処理炉の斜視断面図である。 図９の要部を示す拡大図である。 第三実施形態に係る基板処理装置を示す縦型処理炉の横断面図である。 第四実施形態に係る基板処理装置を示す縦型処理炉の横断面図である。 第五実施形態に係る基板処理装置を示す縦型処理炉の横断面図である。 第六実施形態に係る基板処理装置の縦型処理炉の斜視断面図である。 第七実施形態に係る基板処理装置の縦型処理炉の要部の斜視断面図である。
（第一実施形態）
以下、本発明の第一実施形態を図面に従って説明する。
図１は、本実施形態に係る基板処理装置１０を示す図であり、基板処理装置１０は、半導体装置の製造に使用される。
この基板処理装置１０は、処理炉２０２を備え、処理炉２０２は、加熱手段であるヒータ２０７を有する。ヒータ２０７は円筒形状であり、図示しないヒータベースに支持されることにより垂直に据え付けられている。ヒータ２０７は、処理ガスを熱で活性化させる活性化機構としても機能する。
ヒータ２０７の内側には、ヒータ２０７と同心円状に反応容器を構成する反応管２０３が配設されている。反応管２０３は、例えば石英（ＳｉＯ２）または炭化シリコン（ＳｉＣ）等の耐熱性材料により構成されている。
反応管２０３は、図２にも示すように、円筒状の内管１２と、内管１２を囲むように設けられた円筒状の外管１４を有している。内管１２は、外管１４と同心円状に配設され、内管１２と外管１４との間には、間隙Ｓが形成されている。
内管１２は、図１に示したように、下端が開放され、上端が平坦状の壁体で閉塞された有天井形状で形成されている。また、外管１４も、下端が開放され、上端が平坦状の壁体で閉塞された有天井形状で形成されている。
内管１２と外管１４との間に形成された間隙Ｓには、図２に示したように、ノズル配置室２２２が設けられており、内管１２の周壁には、流入口の一例であるガス供給スリット２３５ａ、２３５ｂ、２３５ｃが開設されている。
こられのガス供給スリット２３５ａ、２３５ｂ、２３５ｃに対向する内管１２の周壁の部位には、図３にも示すように、流出口の一例である第１ガス排気口２３６が開設されている。また、第１ガス排気口２３６の下部には、第１ガス排気口２３６より開口面積が小さい流出口の一例である第２ガス排気口２３７が開設されている。
この内管１２の内部は、図１に示したように、処理室２０１を構成する。処理室２０１は、基板としてのウェハ２００を処理する。
この処理室２０１は、ウェハ２００を水平姿勢で垂直方向に多段に整列した状態で保持可能な基板保持具の一例であるボート２１７を収容可能とし、内管１２は、収容されたウェハ２００を包囲する。
反応管２０３の下端は、円筒体状のマニホールド２２６によって支持されている。マニホールド２２６は、例えばニッケル合金やステンレス等の金属で構成されるか、若しくは石英またはＳｉＣ等の耐熱性材料で構成されている。マニホールド２２６の上端部にはフランジが形成されており、このフランジ上に外管１４の下端部を設置して支持する。
このフランジと外管１４の下端部との間には、Ｏリング等の気密部材２２０を介在しており、反応管２０３内を気密状態にしている。
マニホールド２２６の下端の開口部には、シールキャップ２１９がＯリング等の気密部材２２０を介して気密に取り付けられており、反応管２０３の下端の開口部側、すなわちマニホールド２２６の開口部を気密に塞ぐ。シールキャップ２１９は、例えばニッケル合金やステンレス等の金属で構成され、円盤状に形成されている。シールキャップ２１９は、石英（ＳｉＯ２）または炭化シリコン（ＳｉＣ）等の耐熱性材料でその外側を覆うように構成してもよい。
シールキャップ２１９上にはボート２１７を支持するボート支持台２１８が設けられている。ボート支持台２１８は、例えば石英やＳｉＣ等の耐熱性材料で構成され断熱部として機能する。
ボート２１７は、ボート支持台２１８上に立設されている。ボート２１７は例えば石英やＳｉＣ等の耐熱性材料で構成されている。ボート２１７はボート支持台２１８に固定された図示しない底板とその上方に配置された天板とを有しており、底板と天板との間に複数本の支柱２１７ａ（図９及び図１０参照）が架設されている。
ボート２１７には、内管１２内の処理室２０１で処理される複数枚のウェハ２００が保持されている。複数枚のウェハ２００は、互いに一定の間隔をあけながら水平姿勢を保持しかつ互いに中心を揃えた状態でボート２１７の支柱２１７ａ（図９及び図１０参照）に支持されており、積載方向が反応管２０３の管軸方向となる。
シールキャップ２１９の下側には、ボートを回転させるボート回転機構２６７が設けられている。ボート回転機構２６７の回転軸２６５は、シールキャップを貫通してボート支持台２１８に接続されており、ボート回転機構２６７によって、ボート支持台２１８を介してボート２１７を回転させることでウェハ２００を回転させる。
シールキャップ２１９は、反応管２０３の外部に設けら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、ボート２１７を処理室２０１に対して搬入及び搬出することができる。
マニホールド２２６には、処理室２０１内にガスを供給するガスノズル３４０ａ〜３４０ｅを支持するノズル支持部３５０ａ〜３５０ｃが（図４参照）、マニホールド２２６を貫通するようにして設置されている（ガスノズル３４０ａ、ノズル支持部３５０ａのみ図示）。
ここで、本実施形態では、５本のノズル支持部３５０ａ〜３５０ｃ（図４参照）が設置されている。ノズル支持部３５０ａ〜３５０ｃは、例えばニッケル合金やステンレス等の材料により構成されている。
ノズル支持部３５０ａ〜３５０ｃ（図４参照）の一端には、処理室２０１内へガスを供給するガス供給管３１０ａ〜３１０ｃがそれぞれ接続されている。また、ガスノズル３４０ｄ、３４０ｅが接続されるノズル支持部は、図示しない二股管によって統一され、ガス供給管３１０ｄに接続されている。
ノズル支持部３５０ａ〜３５０ｃ（図４参照）の他端には、ガスノズル３４０ａ〜３４０ｄがそれぞれ接続されている（ノズル支持部３５０ａ、ガスノズル３４０ａのみ図示）。ガスノズル３４０ａ〜３４０ｅは、例えば石英またはＳｉＣ等の耐熱性材料により構成されている。
ガス供給管３１０ａには、上流方向から順に、原料ガスを供給する原料ガス供給源３６０ａ、流量制御器であるマスフローコントローラ（ＭＦＣ）３２０ａおよび開閉弁であるバルブ３３０ａがそれぞれ設けられている。ガス供給管３１０ｂには、上流方向から順に、原料ガスを供給する原料ガス供給源３６０ｂ、ＭＦＣ３２０ｂおよびバルブ３３０ｂがそれぞれ設けられている。
ガス供給管３１０ｃには、上流方向から順に、不活性ガスを供給する不活性ガス供給源３６０ｃ、ＭＦＣ３２０ｃおよびバルブ３３０ｃがそれぞれ設けられている。また、ガス供給管３１０ｄには、上流方向から順に、不活性ガスを供給する不活性ガス供給源３６０ｄ、ＭＦＣ３２０ｄおよびバルブ３３０ｄがそれぞれ設けられている。
ガス供給管３１０ａのバルブ３３０ａよりも下流側には、不活性ガスを供給するガス供給管３１０ｅが接続されている。ガス供給管３１０ｅには、上流方向から順に、不活性ガス供給源３６０ｅ、ＭＦＣ３２０ｅおよびバルブ３３０ｅがそれぞれ設けられている。ガス供給管３１０ｂのバルブ３３０ｂよりも下流側には、不活性ガスを供給するガス供給管３１０ｆが接続されている。ガス供給管３１０ｆには、上流方向から順に、不活性ガス供給源３６０ｆ、ＭＦＣ３２０ｆおよびバルブ３３０ｆがそれぞれ設けられている。なお、不活性ガスを供給する不活性ガス供給源３６０ｃ〜３６０ｅは、共通の供給元に接続されている。
ガス供給管３１０ａから供給する原料ガスとしては、アンモニア（ＮＨ３）ガスが挙げられる。また、ガス供給管３１０ｂから供給する原料ガスとしては、シリコン（Ｓｉ）ソースガスが挙げられる。そして、各ガス供給管３１０ｃ〜３１０ｆから供給する不活性ガスとしては、窒素（Ｎ２）ガスが挙げられる。
反応管２０３の外管１４には、排気口２３０が開設されている。排気口２３０は、第２ガス排気口２３７よりも下方に形成され、排気管２３１に接続されている。
排気管２３１には、処理室２０１内の圧力を検出する圧力検出器としての圧力センサ２４５および圧力調整器としてのＡＰＣ（Ａｕｔｏ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）バルブ２４４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。真空ポンプ２４６の下流側の排気管２３１は、図示しない廃ガス処理装置等に接続されている。これにより、真空ポンプ２４６の出力及びバルブ２４４の開度を制御することで、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できるように構成されている。
なお、ＡＰＣバルブ２４４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コンダクタンスを調整して処理室２０１内の圧力調整を行う開閉弁である。
反応管２０３内には、温度検出器としての図示しない温度センサが設置されており、温度センサにより検出された温度情報に基づいて、ヒータ２０７への供給電力を調整することで、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。
以上の処理炉２０２では、バッチ処理される複数枚のウェハ２００を多段に積載するボート２１７がボート支持台２１８によって処理室２０１に挿入される。そして、処理室２０１に挿入されたウェハ２００を、ヒータ２０７によって所定の温度に加熱する。
次に、反応管２０３の構成について、図２〜図５を参照して説明する。なお、図３においては、ガスノズル３４０ａ〜３４０ｅ、ボート２１７等の記載を省略している。
図２及び図３に示すように、内管１２には、処理室２０１内にガスを供給するためのガス供給スリット２３５ａ〜２３５ｃが複数形成されている。ガス供給スリット２３５ａ〜２３５ｃは、ノズル配置室２２２と処理室２０１とを連通している。
ノズル配置室２２２は、内管１２の外周面１２ｃと外管１４の内周面１４ａとの間にリング状に形成された間隙Ｓに形成されている。ノズル配置室２２２は、第一室２２２ａと、第二室２２２ｂと、第三室２２２ｃとを備えており、各室２２２ａ〜２２２ｃは、リング状に形成された間隙Ｓの周方向に並設されている。
第一室２２２ａは、内管１２の外周面１２ｃから外管１４へ向けて延出した第一仕切１８ａ及び第二仕切１８ｂ間に形成されている。第一室２２２ａは、反応管２０３中心側の前壁が内管１２の周壁で構成されるとともに、周方向の側壁が第一仕切１８ａ及び第二仕切１８ｂで構成されており、外管１４側が開放されている。
第一仕切１８ａ及び第二仕切１８ｂは、外管１４側の縁が外管１４の周壁に達しておらず、各仕切１８ａ、１８ｂは、外管１４側を開口している。これにより、第一仕切１８ａには、第一開口部２２２ｄが形成されており、この第一開口部２２２ｄを介して第一室２２２ａは、排気口２３０側の間隙Ｓに連通している。
第二室２２２ｂは、内管１２の外周面１２ｃから外管１４へ向けて延出した前述の第二仕切１８ｂ及び第三仕切１８ｃ間に形成されている。第二室２２２ｂは、反応管２０３中心側の前壁が内管１２の周壁で構成されており、周方向の側壁が第二仕切１８ｂ及び第三仕切１８ｃで構成されている。
また、第二室２２２ｂは、外管１４側の後壁が第二仕切１８ｂの縁と第三仕切１８ｃの縁とを連設する連設壁１８ｅによって形成されており、連設壁１８ｅと、内管１２の周壁と、第二仕切１８ｂと、第三仕切１８ｃとで包囲されている。
第三仕切１８ｃは、外管１４側の縁が外管１４の周壁に達しておらず、各仕切１８ｂ、１８ｃを連設する連設壁１８ｅと外管１４の周壁との間には、第一室２２２ａと第三室２２２ｃとを連通する連通路２２２ｅが形成されている。
第三室２２２ｃは、内管１２の外周面１２ｃから外管１４へ向けて延出した前述の第三仕切１８ｃ及び第四仕切１８ｄ間に形成されている。第三室２２２ｃは、反応管２０３中心側の前壁が内管１２の周壁で構成されるとともに、周方向の側壁が第三仕切１８ｃ及び第四仕切１８ｄで構成されており、外管１４側が開放されている。
第四仕切１８ｄは、外管１４側の縁が外管１４の周壁に達しておらず、各仕切１８ｃ、１８ｄは、外管１４側が開口している。これにより、第一仕切１８ｄには、第二開口部２２２ｆが形成されており、この第二開口部２２２ｆを介して第三室２２２ｃは、排気口２３０側の間隙Ｓに連通している。
ここで、第一開口部２２２ｄ及び第二開口部２２２ｆの開口面積を大きくすると、ガスノズル３４０ａ、３４０ｃから内嵌１２内のウェハ２００に供給するガスが減少してしまう。このため、第一仕切１８ａの縁から外管１４の周壁までの離間距離Ｒ、及び第二仕切１８ｂの縁から外管１４の周壁までの離間距離は、１ｍｍ〜５ｍｍの範囲内とすることが好ましく、２ｍｍ〜５ｍｍとすることが望ましい。
各仕切１８ａ〜１８ｄ及び連設壁１８ｅは、内管１２の上端から下端にわたって形成されている。これにより、各室２２２ａ〜２２２ｃは、下端部が開放されるとともに上端が内管１２の天面を構成する壁体で閉塞された有天井の形状とされている。
このノズル配置室２２２の各室２２２ａ〜２２２ｃには、図２に示したように、上下方向に延在するガスノズル３４０ａ〜３４０ｃがそれぞれ設置されている。
隣接するガスノズル３４０ａ〜３４０ｃ同士は、各仕切１８ｂ、１８ｃで区画されており、各ガスノズル３４０ａ〜３４０ｃから供給されるガスがノズル配置室２２２内で混ざり合うことを抑制することができる。
また、ガスノズル３４０ｂは、内管１２の周壁と、第二仕切１８ｂと、第三仕切１８ｃと、連設壁１８ｅとで包囲された第二室２２２ｂに配置されている。これにより、ウェハ２００表面に流出するガスの割合を高くすることができる。
内管１２の周壁には、内周面１２ａが外側へ円弧状に後退した後退部１２ｂが第１ガス排気口２３６の両側のそれぞれ二か所に上下方向に延設されており、ノズル配置室２２２側の後退部１２ｂには、ガスノズル３４０ｄ、３４０ｅが配置されている。
各ガスノズル３４０ａ〜３４０ｃは、ノズル配置室２２２内の下部より上部に亙って設けられており、ガスノズル３４０ｄ、３４０ｅは、後退部１２ｂ内の下部より上部に亙って設けられている。
ガスノズル３４０ａ〜３４０ｅは、Ｉ字型のロングノズルとしてそれぞれ構成されている。ガスノズル３４０ａ〜３４０ｅの側面には、ガスを供給するガス供給孔２３４ａ〜２３４ｅがそれぞれ設けられている。ガス供給孔２３４ａ〜２３４ｅは、それぞれ反応管２０３の中心を向くように開口しており、各ガス供給孔２３４ａ〜２３４ｅからのガスを反応管２０３の中心部へ向けて供給する。
第１のガスノズルの一例であるガスノズル３４０ａ、３４０ｃは、対応する流入口の一例であるガス供給スリット２３５ａ、２３５ｃを向いて開口する第１の供給孔の一例であるガス供給孔２３４ａ、２３４ｃから不活性ガスを噴射する。前述した第１のガスノズルと異なる第２のガスノズルの一例であるガスノズル３４０ｂは、当該ガスノズル３４０ｂに対応した各仕切１８ｂ、１８ｃの間の空間である第二室２２２ｂ内で原料ガスを放出する。このガスノズル３４０ｂの第２の供給孔の一例であるガス供給孔２３４ｂでの圧力損失は、ガスノズル３４０ａ、３４０ｃの第１の供給孔の一例であるガス供給孔２３４ａ、２３４ｃでの圧力損失よりも小さい。
その具体的構成の一例としては、第２の供給孔の一例であるガスノズル３４０ｂのガス供給孔２３４ｂの開口面積を、ガス供給孔２３４ａ、２３４ｃのガス供給孔２３４ａ、２３４ｃの開口面積より大きくする。これにより、ガスノズル３４０ｂのガス供給孔２３４ｂでの圧力損失をガス供給孔２３４ａ、２３４ｃのガス供給孔２３４ａ、２３４ｃでの圧力損失より小さくすることができる。
そして、各ガスノズル３４０ａ〜３４０ｃに対応する各仕切１８ａ〜１８ｄのうち第１ガス排気口２３６側に配置された第一仕切１８ａ及び第四仕切１８ｄは、第一室２２２ａ及び第三室２２２ｃの側壁を構成する。
第一仕切１８ａには、対応した第１のガスノズルの一例であるガスノズル３４０ａから供給される不活性ガスを流出するための第一開口部２２２ｄが開口している。また、第四仕切１８ｄには、対応した第１のガスノズルの一例であるガスノズル３４０ｃから供給される不活性ガスを流出するための第二開口部２２２ｆが開口している。
このため、ガスノズル３４０ａからの不活性ガスを、第一開口部２２２ｄを介して、排気口２３０側の間隙Ｓにパージガスとして供給し、間隙Ｓにおけるガスノズル３４０ａ側を排気口２３０側に対して正圧とする。これにより、間隙Ｓに滞留したガスを排出口２３０から排出させる排出手段が構成されている。また、ガスノズル３４０ｃからの不活性ガスを、第二開口部２２２ｆを介して、排気口２３０側の間隙Ｓにパージガスとして供給し、間隙Ｓにおけるガスノズル３４０ｃ側を排気口２３０側に対して正圧とする。これにより、間隙Ｓに滞留したガスを排出口２３０から排出させる排出手段が構成されている。
このような構成により、内管１２と外管１４との間隙Ｓを効率的にパージすることができ、間隙Ｓでのガスの滞留を抑制でき、パージ時間を短縮することができる。さらに、間隙Ｓでのガスの滞留が抑制されることにより、パーティクルの発生を低減することができる。また、内管１２の外側からパージガスを供給することにより、高圧プロセス時の処理室２０１内の昇圧をアシストすることができる。
内管１２のノズル配置室２２２が形成された部位に対向する周壁の部位には、第１ガス排気口２３６が開設されている。第１ガス排気口２３６は、ノズル配置室２２２との間に処理室２０１のウェハ２００が収容される領域を挟むように配置されている。第１ガス排気口２３６は、処理室２０１のウェハ２００が収容される下端側から上端側に至るまでの領域（ウェハ領域）に形成されている。
内管１２の第１ガス排気口２３６の下方の周壁の部位には、第２ガス排気口２３７が形成されている。第１ガス排気口２３６は、処理室２０１と間隙Ｓとを連通するように形成され、第２ガス排気口２３７は、処理室２０１下方の雰囲気を排気するよう形成されている。
すなわち、第１ガス排気口２３６は、処理室２０１内の雰囲気を間隙Ｓに排気するガス排気口であり、第１ガス排気口２３６から排気されたガスは、内管１２の外側の間隙Ｓ及び排気口２３０を介して、排気管２３１から反応管２０３外へ排気される。また、第２ガス排気口２３７から排気されたガスは、間隙Ｓの下側及び排気口２３０を介して、排気管２３１から反応管２０３外へ排気される。
このような構成により、ウェハ通過後のガスが筒部外側を経由して排気することにより、真空ポンプ２４６等の排気部の圧力とウェハ領域の圧力との差を小さくして圧力損失を最小限とすることができる。そして、圧力損失を最小限とすることにより、ウェハ領域の圧力を下げることができ、ウェハ領域の流速を上げ、ローディング効果を緩和することができる。
これにより、内管１２内の雰囲気を、図１に示したように、ガス供給スリット２３５ａ〜２３５ｃに対向する壁面に開設された流出口の一例である第１ガス排気口２３６、間隙Ｓ、外管１４に開設された排気口２３０を介して排気する主排気経路２０が形成される。
また、内管１２内の雰囲気を、内管１２のガス供給スリット２３５ａ〜２３５ｃに対向する壁面に開設された流出口の他のである第２ガス排気口２３７、間隙Ｓ、及び外管１４に開設された排気口２３０を介して外部へ排気する副排気経路２２が形成される。
図４は、ガス供給スリット２３５ａ〜２３５ｃの構成を示す図であって、ボート２１７等の記載は省略している。
内管１２の周壁には、ノズル配置室２２２の第一室２２２ａに連通する横長のスリット状のガス供給スリット２３５ａが上下方向に複数形成されている。ガス供給スリット２３５ａの側部には、第二室２２２ｂに連通する横長のスリット状のガス供給スリット２３５ｂが上下方向に複数形成されている。ガス供給スリット２３５ｂの側部には、第三室２２２ｃに連通する横長のスリット状のガス供給スリット２３５ｃが上下方向に複数形成されている。
これにより、ガス供給スリット２３５ａ〜２３５ｃは、上下左右方向に複数段、複数列のマトリクス状に形成されている。
ガス供給スリット２３５ａ〜２３５ｃの内管１２周方向の長さは、ノズル配置室２２２内の各室２２２ａ〜２２２ｃの周方向の長さと同じにするとガス供給効率が向上するので良い。また、ガス供給スリット２３５ａ〜２３５ｃは、各仕切１８ａ〜１８ｄと内管１２の周壁との連結部分を除いて横長に、縦複数段に形成するとガス供給効率が向上するので良い。
ガス供給スリット２３５ａ〜２３５ｃは、四隅としてのエッジ部が曲面を描くように滑らかに形成されている。エッジ部にＲがけ等を行い、曲面状にすることにより、エッジ部周縁のガスのよどみを抑制することができ、エッジ部の膜の形成を抑制することができ、さらに、エッジ部に形成される膜の膜剥がれを抑制することができる。
また、内管１２のノズル配置室２２２側の内周面１２ａの下端には、ガスノズル３４０ａ〜３４０ｃをノズル配置室２２２の対応する各室２２２ａ〜２２２ｃ内に設置するための開口部２５６が形成されている。
ガスノズル３４０ａ〜３４０ｃを設置する際は、開口部２５６から対応する各室２２２ａ〜２２２ｃにガスノズル３４０ａ〜３４０ｃを挿入し、ガスノズル３４０ａ〜３４０ｃの下端をノズル支持部３５０ａ〜３５０ｃの上端より一旦高く持ち上げる。そして、ガスノズル３４０ａ〜３４０ｃの下端がノズル支持部３５０ａ〜３５０ｃの上端よりも低くなるようにすることで、ガスノズル３４０ａ〜３４０ｃの下端をノズル支持部３５０ａ〜３５０ｃに差し込む。
これにより、図２に示したように、各ガスノズル３４０ａ〜３４０ｃは、ノズル配置室２２２の対応する各室２２２ａ〜２２２ｃに収容される。また、各ガスノズル３４０ａ〜３４０ｃからガスは、各室２２２ａ〜２２２ｃの前壁を構成する内管１２に開設された流入口の一例であるガス供給スリット２３５ａ〜３５０ｃを介して内管１２内に供給される。このとき、ガスノズル３４０ａ〜３４０ｃからガスは、内管１２の外周面１２ｃに沿った流れが各仕切１８ａ〜１８ｄによって抑制される。
ノズル配置室２２２の各仕切１８ａ〜１８ｄは、ノズル配置室２２２の天井部から反応管２０３の下端部上部まで形成されている。具体的に、各仕切１８ｂ、１８ｃの下端は、図４に示したように、開口部２５６の上縁よりも下側まで形成される。各仕切１８ｂ、１８ｃの下端は、反応管２０３の下端部よりも上側であって、ノズル支持部３５０ａ〜３５０ｃの上端部よりも下側まで形成されている。
ガス供給スリット２３５ａ〜３５０ｃは、図５に示すように、処理室２０１に収容された状態のボート２１７に複数段載置された隣り合うウェハ２００とウェハ２００との間にそれぞれ配置されるように形成されている（ガス供給スリット２３５ａのみ図示）。図５では、ボート２１７を省略して説明する。
ガス供給スリット２３５ａ〜３５０ｃは、ボート２１７に載置可能な最下段のウェハ２００とボート２１７の底板の間から最上段のウェハ２００とボート２１７の天板の間に至るまで、各ウェハ２００、底板、及び天板の間に位置するよう形成することが望ましい。
ガスノズル３４０ａ〜３４０ｃのガス供給孔２３４ａ〜２３４ｃは各ガス供給スリット２３５に対し１個ずつ対応するように、各ガス供給スリット２３５ａ〜２３５ｃの縦幅の中央部分に形成すると良い。
例えば、ガス供給スリット２３５ａ〜２３５ｃが２５個形成されている場合、それぞれ２５個のガス供給孔２３４ａ〜２３４ｃが形成されると良い。すなわち、ガス供給スリット２３５ａ〜２３５ｃとガス供給孔２３４ａ〜２３４ｃは、載置されるウェハ２００の枚数＋１個形成されると良い。このようなスリット構成とすることにより、ウェハ２００上にウェハ２００に平行な処理ガスの流れを形成することができる（図５矢印参照）。
第１ガス排気口２３６は、図１に示したように、内管１２のウェハ領域に形成され、処理室２０１と間隙Ｓが連通している。第２ガス排気口２３７は、排気口２３０の上端よりも高い位置から排気口２３０の下端よりも高い位置まで形成されている。
図６は、基板処理装置１０を示すブロック図であり、基板処理装置１０の制御部（制御手段）であるコントローラ２８０は、コンピュータとして構成されている。このコンピュータは、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１２１ａ、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）１２１ｂ、記憶装置１２１ｃ、Ｉ／Ｏポート１２１ｄを備えている。
ＲＡＭ１２１ｂ、記憶装置１２１ｃ、Ｉ／Ｏポート１２１ｄは、内部バス１２１ｅを介して、ＣＰＵ１２１ａとデータ交換可能なように構成されている。コントローラ２８０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１２２が接続されている。
記憶装置１２１ｃは、例えばフラッシュメモリ、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）等で構成されている。記憶装置１２１ｃ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、読み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おける各手順をコントローラ２８０に実行させ、所定の結果を得ることが出来るように組み合わされたものであり、プログラムとして機能する。以下、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。
本明細書にお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、または、それらの両方を含む場合がある。ＲＡＭ１２１ｂは、ＣＰＵ１２１ａによって読み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。
Ｉ／Ｏポート１２１ｄは、上述のＭＦＣ３２０ａ〜３２０ｆ、バルブ３３０ａ〜３３０ｆ、圧力センサ２４５、ＡＰＣバルブ２４４、真空ポンプ２４６、ヒータ２０７、温度センサ、ボート回転機構２６７、ボートエレベータ１１５等に接続されている。
ＣＰＵ１２１ａは、記憶装置１２１ｃから制御プログラムを読み出して実行すると共に、入出力装置１２２からの操作コマンドの入力等に応じて記憶装置１２１ｃからプロセスレシピを読み出すように構成されている。
ＣＰＵ１２１ａは、読み出したプロセスレシピの内容に沿うように、ＭＦＣ３２０ａ〜３２０ｆによる各種ガスの流量調整動作、バルブ３３０ａ〜３３０ｆの開閉動作、ＡＰＣバルブ２４４の開閉動作を制御するように構成されている。また、ＣＰＵ１２１ａは、圧力センサ２４５に基づくＡＰＣバルブ２４４による圧力調整動作、真空ポンプ２４６の起動および停止、温度センサに基づくヒータ２０７の温度調整動作を制御するように構成されている。さらに、ＣＰＵ１２１ａは、ボート回転機構２６７によるボート２１７の回転および回転速度調節動作、ボートエレベータ１１５によるボート２１７の昇降動作等を制御するように構成されている。
コントローラ２８０は、専用のコンピュータとして構成されている場合に限らず、汎用のコンピュータとして構成されていてもよい。例えば、上述のプログラムを格納した外部記憶装置１２３を用意し、この外部記憶装置１２３を用いて汎用のコンピュータにプログラムをインストールすること等により、本実施形態のコントローラ２８０を構成することができる。外部記憶装置としては、例えば、ハードディスク等の磁気ディスク、ＣＤ等の光ディスク、ＭＯ等の光磁気ディスク、ＵＳＢメモリ等の半導体メモリ等が挙げられる。
但し、コンピュータにプログラムを供給するための手段は、外部記憶装置１２３を介して供給する場合に限らない。例えば、インターネットや専用回線等の通信手段を用い、外部記憶装置１２３を介さずにプログラムを供給するようにしてもよい。記憶装置１２１ｃや外部記憶装置１２３は、コンピュータ読み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。本明細書において記録媒体という言葉を用いた場合は、記憶装置１２１ｃ単体のみを含む場合、外部記憶装置１２３単体のみを含む場合、または、それらの両方を含む場合がある。
次に、本発明に関わる基板処理装置の動作概要を、コントローラ２８０が行う制御手順に従って説明する。なお、反応管２０３には、予め所定枚数のウェハ２００が載置されたボート２１７を挿入し、シールキャップ２１９によって反応管２０３を気密に閉塞しておく。
コントローラ２８０による制御が開始されると、コントローラ２８０は、真空ポンプ２４６及びＡＰＣバルブ２４４を作動して排気口２３０から反応管２０３内の雰囲気を排気する（排気手順）。
例えば所定時間経過する等した排気処理完了後にコントローラ２８０は、バルブ３３０ｂ、３３０ｆを開作動して、第２のガスノズルの一例であるガスノズル３４０ｂから原料ガスとしてシリコン（Ｓｉ）ソースガスをキャリアとしての窒素ガスと共に供給する。これと同時に、コントローラ２８０は、バルブ３３０ａを閉鎖するとともにバルブ３３０ｃ〜３３０ｆを開作動してガスノズル３４０ａ、３４０ｃ〜３４０ｆから不活性ガスとして窒素（Ｎ２）ガスを供給してウェハ２００に処理を施して層を形成する（第１の処理手順）。
このとき、コントローラ２８０は、圧力センサ２４５から得られる圧力が一定になるように真空ポンプ２４６及びＡＰＣバルブ２４４を作動して反応管２０３内の雰囲気を排気口２３０から排出し、反応管２０３内に負圧を供給する。
これにより、原料ガスは、ウェハ２００上を平行に流れた後、第１ガス排気口２３６及び第２ガス排気口２３７を通って間隙Ｓの上部から下部へ流れ、排気口２３０を介して排気管２３１から排気される。
この処理手順において、ガスノズル３４０ａ、３４０ｃ〜３４０ｅからは、ウェハ２００中心へ向けて不活性ガスが供給される。このとき、各ガスノズル３４０ａ、３４０ｃ〜３４０ｅからの不活性ガスの供給量をコントローラ２８０で制御することで、ウェハ２００中心部の不活性ガス濃度が外周部の不活性ガス濃度よりも低くなるように調整する。これにより、ウェハ２００中心部への原料ガスの供給量を制御することができるので、原料ガスでウェハ２００に形成される層の面内厚さ分布を、中央凹分布からフラット分布へ近づけたり、中央凸分布へ近づけたりすることが可能となる。
このとき、排気口２３０側に配置された一方の仕切１８ａには、対応するガスノズル３４０ａから供給される不活性ガスを流出するための第一開口部２２２ｄが開口している。このため、ガスノズル３４０ａからの不活性ガスの一部を、ノズル配置室２２２を境とした一方側に（図２中の平面視で反時計回りＣＣＷ側）流出させ、間隙Ｓにおけるノズル配置室２２２側を排気口２３０側に対して正圧とすることができる。これにより、内管１２と外管１４との間の間隙Ｓに滞留したガスを排気口２３０からパージアウトすることができる。
また、排気口２３０側に配置された他方の第四仕切１８ｄには、対応するガスノズル３４０ｃから供給される不活性ガスを流出するための第二開口部２２２ｆが開口している。このため、ガスノズル３４０ｃからの不活性ガスの一部を、ノズル配置室２２２を境とした他方側に（図２中の平面視で時計回りＣＷ側）流出させ、間隙Ｓにおけるノズル配置室２２２側を排気口２３０側に対して正圧とすることができる。これにより、内管１２と外管１４との間の間隙Ｓに滞留したガスを排気口２３０からパージアウトすることができる。
そして、所定時間経過する等して処理が完了し際には、コントローラ２８０は、バルブ３３０ｂを閉作動して、ガスノズル３４０ｂからの原料ガスの供給を停止するとともに、バルブ３３０ｆを開作動してガスノズル３４０ｂからの不活性ガスを供給する。また、真空ポンプ２４６及びＡＰＣバルブ２４４を制御し反応管２０３内に供給する負圧を大きくする等して、反応管２０３内の雰囲気を排気口２３０から排気する。これと同時に、バルブ３３０ａ、３３０ｃを開作動して第１のガスノズルの一例であるガスノズル３４０ａ、３４０ｃから不活性ガスを供給し、内管１２と外管１４との間の間隙Ｓに滞留しているガスを排気口２３０からパージアウトする（排出手順）。
次に、所定時間経過する等したパージアウト完了後にコントローラ２８０は、バルブ３３０ａ、３３０ｅを開作動して、ガスノズル３４０ａから原料ガスとしてアンモニア（ＮＨ３）ガスをキャリアとしての窒素（Ｎ２）ガスと共に供給する。これと同時に、コントローラ２８０は、バルブ３３０ｂを閉鎖するとともにバルブ３３０ｃ、３３０ｄ、３３０ｆを開作動してガスノズル３４０ａ、３４０ｃ、３４０ｄ、３４０ｆから不活性ガスとして窒素（Ｎ２）ガスを供給してウェハ２００に処理を施す（第２の処理手順）。
このとき、コントローラ２８０は、圧力センサ２４５から得られる圧力が一定になるように真空ポンプ２４６及びＡＰＣバルブ２４４を作動して反応管２０３内の雰囲気を排気口２３０から排出し、反応管２０３内に負圧を供給する。
これにより、原料ガスは、ウェハ２００上を平行に流れた後、第１ガス排気口２３６及び第２ガス排気口２３７を通って間隙Ｓの上部から下部へ流れ、排気口２３０を介して排気管２３１から排気される。
そして、所定時間経過する等して処理が完了し際には、コントローラ２８０は、バルブ３３０ａを閉作動して、ガスノズル３４０ａからの原料ガスの供給を停止する。また、真空ポンプ２４６及びＡＰＣバルブ２４４を制御し反応管２０３内に供給する負圧を大きくする等して、反応管２０３内の雰囲気を排気口２３０から排気する。これと同時に、バルブ３３０ａ、３３０ｃを開作動してガスノズル３４０ａ、３４０ｃから不活性ガスを供給し、内管１２と外管１４との間の間隙Ｓに滞留しているガスを排気口２３０からパージアウトする（排出手順）。このとき、バルブ３３０ｂを開作動してガスノズル３４０ｂからも不活性ガスを供給するものとする。
第１の処理手順、排出手順、第２の処理手順、排出手順のサイクルを所定回数繰り返してウェハ２００の処理が完了すると、上記した動作の逆の手順により、ボート２１７が反応管２０３内から搬出される。ウェハ２００は、図示しないウェハ移載機により、ボート２１７から移載棚のポッドに移載され、ポッドは、ポッド搬送機により、移載棚からポッドステージに移載され、外部搬送装置により、筐体の外部に搬出される。
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。
（ａ）内管１２と外管１４との間の間隙Ｓにおいて、ノズル配置室２２２側を排気口２３０側に対して正圧とすることができる。これにより、内管１２と外管１４との間の間隙Ｓに滞留したガスを排気口２３０からパージアウトすることができる。また、間隙Ｓ内でのガス滞留を抑制することができるので、反応管２０３内側での副生成物の付着及び発生を抑制し、パーティクルの発生を低減することができる。
（ｂ）二重管構造の内管１２と外管１４との間の間隙Ｓに対し、パージガスの循環効率を向上することができる。
（ｃ）排気口２３０側の第一仕切１８ａ及び第四仕切１８ｄにガスノズル３４０ａ、３４０ｃからの不活性ガスを流出させる第一開口部２２２ｄ及び第二２２２ｆを設けることで、間隙Ｓのノズル配置室２２２側を排気口２３０側に対して正圧とすることができる。このため、正圧付与用の配管を別途設ける場合と比較して、構成を簡素化することができる。
（ｄ）原料ガスを放出するガスノズル３４０ｂのガス供給孔２３４ｂでの圧力損失は、不活性ガスを噴射するガスノズル３４０ａ、３４０ｃのガス供給孔２３４ａ、２３４ｅでの圧力損失よりも小さい。このため、ガスノズル３４０ｂのガス供給孔２３４ｂからの原料ガスの放出をスムーズに行うことができ、ウェハ２００への原料ガスの供給量を高めることができる。また、原料ガスを放出するガスノズル３４０ｂが設けられた第二室２２２ｂへの不活性ガスの浸入を抑制することができる。
＜比較例＞
図７は、比較例を示す図であり、本実施形態と比較して、各仕切１８ａ、１８ｄにおける各開口部２２２ｄ、２２２ｆが廃止されており、各室２２２ａ〜２２２ｃが閉断面形状とされている。
この比較例の反応管２０３では、間隙Ｓで圧力差が生じず、間隙Ｓ内で原料ガスＧの滞留が生じし得る。この場合、間隙Ｓ内で副生成物が発生し易く、パーティクルの発生要因となり得る。
これに対して、本実施形態では、間隙Ｓにおけるノズル配置室２２２側を排気口２３０側に対して正圧とすることで、間隙Ｓに滞留したガスを排気口２３０からパージアウトすることができる。これにより、間隙Ｓ内でのガス滞留を抑制して副生成物の発生を抑制し、パーティクルの発生を低減することができる。
＜解析結果＞
図８は、反応管２０３内でのシリコンソースガスの濃度分布を示す解析結果である。
この解析結果より、ガスノズル３４０ａ、３４０ｃからの不活性ガスが間隙Ｓに流入し、間隙Ｓに滞留したガスを排気口２３０からパージアウトすることを確認できる。
（第二実施形態）
図９及び図１０は、第二実施形態を示す図であり、第一実施形態と同一又は同等部分には同符号を付して説明を割愛するとともに、異なる部分についてのみ説明する。なお、図９及び図１０においては、第一実施形態におけるガスノズル３４０ｅ、３４０ｅ等の記載を省略している。
すなわち、本実施形態に係る基板処理装置１０は、原料ガスを供給するガスノズル３４０ｂ、及び不活性ガスを供給するガスノズル３４０ａ、３４０ｃは、上端側に折り返したＵ字状に形成されている。
原料ガスを供給するガスノズル３４０ｂのガス供給孔２３４ｂは、ガスノズル３４０ｂの長さ方向に延在する長穴で構成されており、第一実施形態のガス供給孔２３４ｂと比較して、開口面積が大きい。これにより、原料ガスを供給するガスノズル３４０ｂのガス供給孔２３４ｂでの圧力損失は、不活性ガスを供給するガスノズル３４０ａ、３４０ｃのガス供給孔２３４ａ、２３４ｃでの圧力損失よりも小さくなるように構成されている。
また、ガスノズル３４０ｂからの原料ガスを内管１２内に供給する流入口２３５ｄは、内管１２に形成された切欠きで構成されており、流入口２３５ｄは、例えばガスノズル３４０ｂに設けられたガス供給孔２３４ｂが対向する範囲に形成されている。これにより、ガスノズル３４０ｂを収容したノズル配置室２２２の第二室２２２ｂは、内管１２側が開口する。
以上の構成にかかる本実施形態においても、第一実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
（第三実施形態）
図１１は、第三実施形態を示す図であり、第一実施形態と同一又は同等部分には同符号を付して説明を割愛するとともに、異なる部分についてのみ説明する。
すなわち、本実施形態に係る基板処理装置１０の反応管２０３にあっては、第一実施形態と比較して、ノズル配置室２２２の第二仕切１８ｂの縁と第三仕切１８ｃの縁とを連設する連設壁１８ｅが廃止されている。これにより、原料ガスを供給するガスノズル３４０ｂを収容したノズル配置室２２２の第二室２２２ｂの後部が開放されている。
このような構成であっても、第一実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
（第四実施形態）
図１２は、第四実施形態を示す図であり、第一実施形態と同一又は同等部分には同符号を付して説明を割愛するとともに、異なる部分についてのみ説明する。
すなわち、本実施形態に係る基板処理装置１０の反応管２０３にあっては、第一実施形態と比較して、ノズル配置室２２２の第二仕切１８ｂと第三仕切１８ｃとを連設する連設壁１８ｅが第一仕切１８ａ及び第四仕切１８ｄまで延出している。これにより、ノズル配置室２２２において、不活性ガスを供給するガスノズル３４０ａ、３４０ｃの各室２２２ａ、２２２ｃは、外管１４側が連設壁１８ｅで閉鎖されており、連設壁１８ｅと外管１４との間には、連通路２２２ｅが形成されている。
このノズル配置室２２２を境とした一方側（図１２中の平面視で反時計回りＣＣＷ側）には、不活性ガスを供給するガスノズル３４０ｆが設けられており、ガスノズル３４０ｆには、ガスノズル３４０ｆの長さ方向に長いガス供給孔２３４ｆが長さ方向に間隔をおいて複数開設されている。
ガスノズル３４０ｆのガス供給孔２３４ｆは、反応管２０３の周方向における排気口２３０側へ向けて開口している。このガスノズル３４０ｆのガス供給孔２３４ｆから不活性ガスが供給することで、間隙Ｓにおけるガスノズル３４０ａ〜３４０ｃ側を排気口２３０側に対して正圧とするように構成されている。
これにより、ノズル配置室２２２を境とした一方側（図１２中の平面視で反時計回りＣＣＷ側）に滞留したガスを排気口２３０からパージアウトできるように構成されている。
また、ノズル配置室２２２を境とした他方側（図１２中の平面視で時計回りＣＷ側）には、不活性ガスを供給するガスノズル３４０ｇが設けられており、ガスノズル３４０ｇには、ガスノズル３４０ｇの長さ方向に長いガス供給孔２３４ｇが長さ方向に間隔をおいて複数開設されている。
ガスノズル３４０ｇのガス供給孔２３４ｇは、反応管２０３の周方向における排気口２３０側へ向けて開口している。このガスノズル３４０ｇのガス供給孔２３４ｇから不活性ガスを供給することで、間隙Ｓにおけるガスノズル３４０ａ〜３４０ｃ側を排気口２３０側に対して正圧とするように構成されている。
これにより、ノズル配置室２２２を境とした他方側（図１２中の平面視で時計回りＣＷ側）に滞留したガスを排気口２３０からパージアウトできるように構成されている。
このような構成であっても、第一実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
また、仕切１８ａ、１８ｄに第一開口部２２２ｄ及び第二２２２ｆを形成することが困難な場合であっても、間隙Ｓ内の滞留ガスを排気口２３０からパージアウトすることができる。
（第五実施形態）
図１３は、第五実施形態を示す図である。第五実施形態は、第四実施形態の変形例であり、第四実施形態と同一又は同等部分には同符号を付して説明を割愛するとともに、異なる部分についてのみ説明する。
すなわち、本実施形態に係る基板処理装置１０は、第四実施形態と比較して、ノズル配置室２２２の一方側及び他方側に配置されたガスノズル３４０ｆ、３４０ｇが廃止されている。
一方、ノズル配置室２２２の一方側（図１３中の平面視で反時計回りＣＣＷ側）の第一仕切１８ａには、開口部１８ａ１が設けられており、ガスノズル３４０ａからの不活性ガスを、開口部１８ａ１を介して一方側の間隙Ｓに供給する。これにより、間隙Ｓにおけるガスノズル３４０ａ〜３４０ｃ側を排気口２３０側に対して正圧とし、ガスノズル３４０ａからの不活性ガスで、ノズル配置室２２２を境とした一方側（図１３中の平面視で反時計回りＣＣＷ側）の滞留ガスをパージアウトする。
また、ノズル配置室２２２の他方側（図１３中の平面視で時計回りＣＷ側）の第四仕切１８ｄには、開口部１８ｄ１が設けられており、ガスノズル３４０ｃからの不活性ガスを、開口部１８ｄ１を介して他方側の間隙Ｓに供給する。これにより、間隙Ｓにおけるガスノズル３４０ａ〜３４０ｃ側を排気口２３０側に対して正圧とし、ガスノズル３４０ｃからの不活性ガスで、ノズル配置室２２２を境とした他方側（図１３中の平面視で時計回りＣＷ側）の滞留ガスをパージアウトする。
本実施形態においても、第四実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
また、ガスノズル３４０ｆ、３４０ｇを廃止することで、低コスト化を図ることができる。
（第六実施形態）
図１４は、第六実施形態を示す図である。第六実施形態は、第四実施形態の変形例であり、第四実施形態と同一又は同等部分には同符号を付して説明を割愛するとともに、異なる部分についてのみ説明する。
すなわち、本実施形態に係る基板処理装置１０は、原料ガスを供給するガスノズル３４０ｂ、及び不活性ガスを供給するガスノズル３４０ａ、３４０ｃが上端部で折り返されたＵ字状に形成されている。また、内管１２に形成された各後退部１２ｂには、ガスノズル３４０ｄ、３４０ｅが設けられている。
このような構成であっても、第四実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
（第七実施形態）
図１５は、第七実施形態を示す図である。第七実施形態は、第六実施形態の変形例であり、第六実施形態と同一又は同等部分には同符号を付して説明を割愛するとともに、異なる部分についてのみ説明する。
すなわち、本実施形態に係る基板処理装置１０は、第六実施形態と比較して、ノズル配置室２２２を境とする他方側（図１５中の平面視で時計回りＣＷ側）に設けられたガスノズル３４０ｇが廃止されている。
一方、ノズル配置室２２２を境とする一方側（図１５中の平面視で反時計回りＣＣＷ側）に設けられたガスノズル３４０ｆは、ガス供給孔２３４ｆが反応管２０３の周方向において、ノズル配置室２２２側及び排気口２３０側へ向けて開口している。
また、ノズル配置室２２２の第二仕切１８ｂと第三仕切１８ｃとを連設する連設壁１８ｅが第一仕切１８ａ及び第四仕切１８ｄまで延出している。これにより、ノズル配置室２２２において、不活性ガスを供給するガスノズル３４０ａ、３４０ｃの各室２２２ａ、２２２ｃは、外管１４側が連設壁１８ｅで閉鎖されており、連設壁１８ｅと外管１４との間には、連通路２２２ｅが形成されている。
このような構成であっても、第六実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
そして、ガスノズル３４０ｆからの不活性ガスによって、間隙Ｓにおける排気口２３０側より正圧とされたガスノズル３４０ａ〜３４０ｃ側には、ノズル配置室２２２の一方側と他方側とを連通する連通路２２２ｅが形成されている。
このため、ガスノズル３４０ｆからの不活性ガスで、ノズル配置室２２２を境とした一方側（図１５中の平面視で反時計回りＣＣＷ側）及び他方側（図１５中の平面視で時計回りＣＷ側）に滞留したガスを排気口２３０からパージアウトすることができる。
よって、ノズル配置室２２２を境とした一方側及び他方側にガスノズル３４０ｆ、３４０ｇを設ける場合と比較して、低コスト化を図ることができる。
１０ 基板処理装置
１２ 内管
１４ 外管
１８ａ 第一仕切
１８ａ１ 開口部
１８ｂ 第二仕切
１８ｃ 第三仕切
１８ｄ 第四仕切
１８ｄ１ 開口部
２０ 主排気経路
２２ 副排気経路
１２１ｃ 記憶装置
１２３ 外部記憶装置
２００ ウェハ
２０１ 処理室
２０３ 反応管
２１７ ボート
２２２ ノズル配置室
２２２ｄ 第一開口部
２２２ｆ 第二開口部
２３０ 排気口
２３４ａ ガス供給孔
２３４ｂ ガス供給孔
２３４ｃ ガス供給孔
２３５ａ ガス供給スリット
２３５ｂ ガス供給スリット
２３５ｃ ガス供給スリット
２３５ｄ 流入口
２８０ コントローラ
３４０ａ ガスノズル
３４０ｂ ガスノズル
３４０ｃ ガスノズル

Claims (6)

  1. 筒状の内管、及び該内管を囲むように設けられた筒状の外管を有する反応管と、
    前記内管に収容され、上下に複数の基板を保持する基板保持具と、
    前記外管及び前記内管の間の間隙に上下方向に沿って設けられ、前記内管に開設された流入口へ上下に複数形成された供給孔からガスを噴射して前記基板にガスを供給するガスノズルと、
    前記内管に形成され、該内管に供給されたガスを流出する流出口と、
    前記外管に形成され、前記流出口から流出したガスを前記反応管の外側へ排出する排出口と、
    前記ガスノズルから原料ガスを供給して前記基板を処理し、前記排出口から前記反応管内の雰囲気を排気しながら前記ガスノズルから不活性ガスを供給し、前記間隙に滞留しているガスを前記排出口から排出するよう制御する制御部と、
    を備え、
    前記ガスノズルは、不活性ガスを前記内管内へ供給する第１のガスノズルと、原料ガスを前記内管内へ供給する第２のガスノズルとを有し、前記第１のガスノズルと前記第２のガスノズルは、それぞれ仕切で囲まれ、前記第１のガスノズルを囲む仕切には、前記間隙と連通する開口が形成されている基板処理装置。
  2. 前記流出口及び前記排出口は、前記基板を挟んで前記流入口と反対側に設けられる請求項１に記載の基板処理装置。
  3. 前記第２のガスノズルに形成された第２の供給孔での圧力損失は、前記第１のガスノズルに形成された第１の供給孔での圧力損失より小さい請求項２に記載の基板処理装置。
  4. 基板処理装置で用いられる反応管であって、
    一端が閉塞した筒状の内管及び外管を備え、
    前記外管は、前記内管及び前記外管の間の間隙に連通し内部の雰囲気を外部へ排気する排気口を有し、
    前記内管は、前記間隙に並設された複数のガスノズルからのガスをそれぞれ内部へ導く複数の流入口と、各ガスノズルのそれぞれを囲繞しもしくは互いに仕切る囲いと、前記流入口に対向する位置で開口し内部の雰囲気を前記間隙に導く流出口とを有し、
    前記複数のガスノズルのうちの一部のガスノズルに対応する前記囲いは、前記一部のガスノズルから供給される不活性ガスを前記間隙に流入させる開口を有する反応管。
  5. 筒状の内管、及び該内管を囲むように設けられた筒状の外管を有する反応管に、上下に複数の基板を保持する基板保持具を収容する工程と、
    前記外管及び前記内管の間の間隙に設けた仕切内に上下方向に沿って設けられ、前記内管に開設された流入口へ上下に複数形成された供給孔を有するガスノズルから、原料ガスを供給して前記基板を処理する工程と、
    前記外管に形成された排出口から前記反応管内の雰囲気を排気しながら前記ガスノズルから不活性ガスを前記内管内へ供給し、前記間隙に滞留しているガスを排出する工程と、
    を有し、
    前記排出する工程では、前記ガスノズルを構成する第１のガスノズルが供給する不活性ガスが、第１のガスノズルを囲む仕切に形成された前記間隙と連通する開口から、前記間隙へ供給され、
    前記処理する工程では、前記ガスノズルを構成し前記第１のガスノズルとは別個に仕切で囲まれた第２のガスノズルが、前記原料ガスを前記内管内へ供給する半導体装置の製造方法。
  6. 前記排出口から前記反応管内の雰囲気を排気する手順と、
    前記第２のガスノズルから原料ガスを供給すると共に前記第１のガスノズルから不活性ガスを供給して前記基板に膜を形成する手順と、
    前記排出口から前記反応管内の雰囲気を排気しながら前記第１のガスノズルから不活性ガスを供給し、前記間隙に滞留しているガスを排出する手順と、
    をコンピュータによって請求項１又は請求項３に記載の基板処理装置に実行させるプログラム。
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