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JP3960987B2 - Reaction vessel - Google Patents

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JP3960987B2
JP3960987B2 JP2004127686A JP2004127686A JP3960987B2 JP 3960987 B2 JP3960987 B2 JP 3960987B2 JP 2004127686 A JP2004127686 A JP 2004127686A JP 2004127686 A JP2004127686 A JP 2004127686A JP 3960987 B2 JP3960987 B2 JP 3960987B2
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忠司 紺谷
一行 豊田
武敏 佐藤
徹 加賀谷
信人 嶋
信雄 石丸
正憲 境
和幸 奥田
泰志 八木
誠治 渡辺
泰夫 国井
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Hitachi Kokusai Electric Inc
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Description

発明の詳細な説明Detailed Description of the Invention

発明の属する技術分野TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION

本発明は、半導体デバイスの製造工程の一工程で用いられる反応室内で基板を処理する基板処理装置に係り、特に基板にガスを供給するガス導入部を改善したものに関する。   The present invention relates to a substrate processing apparatus for processing a substrate in a reaction chamber used in one step of a semiconductor device manufacturing process, and more particularly to an improved gas introduction unit for supplying a gas to a substrate.

従来の技術Conventional technology

CVD(Chemical Vapor Deposition)法、またはその中の1つであるALD(Atomic Layer Deposition)法により反応室内で基板を処理する際の従来の技術について縦型の基板処理装置を例とし、図10を参照しながら簡単に説明する。
図10は、従来の技術にかかる縦型の基板処理装置における反応室である反応管内部の模式的な断面図である。
反応管106内部には、処理対象の基板としてウェーハ107を多段に重ねた状態で載置したボート108が挿入され、また反応管106内のウェーハ107をプロセス処理するためのガス導入部としてガスノズル101が設けてある。
ガスノズル101に複数のガスノズル孔103(図10では、5個の例を示した。)を設けることにより、処理用のガスはガス導入口105よりガスノズル101内を進行し各ガスノズル孔103から各ウェーハ107へ供給される。
各ウェーハ107へ供給されたガスは、各ウェーハ107上に所望の膜を成膜する等のプロセス処理の後、排気口118から反応管106外へ排気される構造となっている。
FIG. 10 shows a vertical substrate processing apparatus as an example of a conventional technique for processing a substrate in a reaction chamber by CVD (Chemical Vapor Deposition) or one of them, ALD (Atomic Layer Deposition). A brief description will be given with reference.
FIG. 10 is a schematic cross-sectional view of the inside of a reaction tube which is a reaction chamber in a vertical substrate processing apparatus according to a conventional technique.
Inside the reaction tube 106, a boat 108 on which wafers 107 are stacked in multiple stages is inserted as a substrate to be processed, and a gas nozzle 101 is used as a gas introduction part for processing the wafer 107 in the reaction tube 106. Is provided.
By providing a plurality of gas nozzle holes 103 (five examples are shown in FIG. 10) in the gas nozzle 101, a processing gas travels in the gas nozzle 101 from the gas introduction port 105 and passes through each gas nozzle hole 103 to each wafer. 107.
The gas supplied to each wafer 107 is structured to be exhausted from the exhaust port 118 to the outside of the reaction tube 106 after processing such as forming a desired film on each wafer 107.

しかし、ガスノズル101に設けられた各ガスノズル孔103の開口面積が全て同一の場合、各ガスノズル孔103から各ウェーハ107へ供給されるガス流量や流速は、ガスの導入口105に近い上流側から、遠い下流側に向かって減少するという問題が見出された。
すなわち、図10に示す、複数枚のウェーハ107を一括してプロセス処理する装置において、ウェーハ1枚1枚に対しガスを供給する観点より検討すると、ガスノズル101は見かけ上、1枚1枚の各ウェーハ107へ均一にガスを供給しているようにみえるが、実際にはガス流量や流速に差が発生しており、全てのウェーハ107に同条件で供給されてはいないのである。
例えば、ガスノズル101に設けられた5箇所のガスノズル孔103を、ガスノズル101の導入口105に近い上流から、遠い下流へ向かって1番目、2番目…5番目とし、各々のガスノズル孔103より供給されるガス流量を、q1、q2…q5としたとき、q1>q2>…>q5となっている。
さらにガスの流速においても、1番目のガスノズル孔103からのガスが最も速く、以降、2番目、3番目と次第に遅くなってゆく。
この結果、各ウェーハ107に供給されるガスの流量や流速に不均一が生じてしまうのである。
これでは、ガスの供給量に大きく左右されるウェーハのプロセス処理において、積載された各ウェーハ107間の成膜に不均一が生じてしまう。
However, when the opening areas of the gas nozzle holes 103 provided in the gas nozzle 101 are all the same, the gas flow rate and flow velocity supplied from the gas nozzle holes 103 to the wafers 107 are from the upstream side near the gas inlet 105. The problem of decreasing towards the far downstream was found.
That is, in the apparatus for collectively processing a plurality of wafers 107 shown in FIG. 10, when considering from the viewpoint of supplying gas to each wafer, the gas nozzle 101 appears to be each one of each wafer. Although it seems that the gas is uniformly supplied to the wafer 107, in reality, there is a difference in gas flow rate and flow velocity, and not all the wafers 107 are supplied under the same conditions.
For example, the five gas nozzle holes 103 provided in the gas nozzle 101 are designated as the first, second,..., Fifth from the upstream near the inlet 105 of the gas nozzle 101 to the far downstream, and are supplied from each gas nozzle hole 103. Q1>q2>...> Q5 where q1, q2,.
Further, also in the gas flow rate, the gas from the first gas nozzle hole 103 is the fastest, and then gradually slows down to the second and third.
As a result, non-uniformity occurs in the flow rate and flow rate of the gas supplied to each wafer 107.
In this case, non-uniformity occurs in the film formation between the stacked wafers 107 in the process processing of the wafer, which greatly depends on the gas supply amount.

再び図10に戻り、このガスの供給量における不均一の原因を考察する。
ウェーハ107へガスを供給している状態のガスノズル101内において、導入口105と1番目のガスノズル孔103との間におけるガスの流量をq00、ガスの圧力をp0とする。次に1番目と2番目のガスノズル孔103との間におけるガスの流量をq01、ガスの圧力をp1とする。以下同様にして、n−1番目とn番目のガスノズル孔103との間におけるガスの流量をq0(n-1)、ガスの圧力をpn-1とする。
一方、n番目のガスノズル孔103より噴出するガスの流量をqnとする。
Returning to FIG. 10 again, the cause of the non-uniformity in the gas supply amount will be considered.
In the gas nozzle 101 in a state where gas is supplied to the wafer 107, the gas flow rate between the inlet 105 and the first gas nozzle hole 103 is q00, and the gas pressure is p0. Next, the gas flow rate between the first and second gas nozzle holes 103 is q01, and the gas pressure is p1. Similarly, the flow rate of gas between the (n-1) th and nth gas nozzle holes 103 is q0 (n-1), and the gas pressure is pn-1.
On the other hand, the flow rate of the gas ejected from the nth gas nozzle hole 103 is defined as qn.

このとき、ガスノズル101の上流から下流にわたって設けた開口面積が同一の複数のガスノズル孔103から噴出するガス流量qn(n=1、2、…)は、式(1)に示すように、
q1>q2>…>qn-1>qn (1)
上流のガスノズル孔から下流のガスノズル孔にかけて減少していく。
これは、ガスノズル101内を上流から下流側に向かって流れるガスは、そのガス流量q0(n-1)が、ガスノズル孔103を通過するとき、当該ガスノズル孔103から噴出するガス流量qn分だけ減って次のガスノズル孔に向かうことになるためで、当該ガスノズル孔103を通過した後のガスのガス流量q0nは、式(2)のように
q0n=q0(n-1)−qn (2)
上流側から下流側にいくにしたがって減少する。
At this time, the gas flow rate qn (n = 1, 2,...) Ejected from the plurality of gas nozzle holes 103 having the same opening area provided from the upstream side to the downstream side of the gas nozzle 101 is expressed by the following equation (1):
q1>q2>...>qn-1> qn (1)
It decreases from the upstream gas nozzle hole to the downstream gas nozzle hole.
This is because the gas flowing from the upstream side to the downstream side in the gas nozzle 101 has its gas flow rate q0 (n-1) reduced by the gas flow rate qn ejected from the gas nozzle hole 103 when passing through the gas nozzle hole 103. Therefore, the gas flow rate q0n of the gas after passing through the gas nozzle hole 103 is expressed by q0n = q0 (n-1) -qn (2)
It decreases as it goes from the upstream side to the downstream side.

このとき、ガスノズル101内の流体のガス密度は、上流から下流に向かってガス孔から噴出するガス流量分だけ減少していく。ガス密度とガス圧力は相関があるから、ガスノズル孔103に対応するガスノズル101内の部位のガス圧力pnは、式(3)のように上流から下流にかけて低くなっていく。
p1>p2>…>pn-1>pn (3)
このため、各ガスノズル孔103から噴出するガス流量qnは等しくならない。また、ガスノズル孔103の開口面積をSとすると、ガスノズル孔から噴出するガス流速Vは、
V=qn/S (4)
と表せる。各ガスノズル孔103から噴射されるガス流量qnは等しくないから、ノズル孔の開口面積が同一であると、各ガスノズル孔103から噴射されるガスの流速も異なる。従って、上述した従来のガスノズル101では、各ガスノズル孔103から噴射されるガスのガス流量もガス流速も異なるから、積載された各ウェーハへ、均一にガスを供給することができないと考えられる。
At this time, the gas density of the fluid in the gas nozzle 101 decreases by the amount of gas flow ejected from the gas hole from upstream to downstream. Since there is a correlation between the gas density and the gas pressure, the gas pressure pn at the portion in the gas nozzle 101 corresponding to the gas nozzle hole 103 decreases from the upstream to the downstream as shown in Equation (3).
p1>p2>...>pn-1> pn (3)
For this reason, the gas flow rate qn ejected from each gas nozzle hole 103 is not equal. Further, when the opening area of the gas nozzle hole 103 is S, the gas flow velocity V ejected from the gas nozzle hole is
V = qn / S (4)
It can be expressed. Since the gas flow rate qn injected from each gas nozzle hole 103 is not equal, the flow velocity of the gas injected from each gas nozzle hole 103 is different if the opening area of the nozzle hole is the same. Therefore, in the conventional gas nozzle 101 described above, the gas flow rate and the gas flow rate of the gas injected from each gas nozzle hole 103 are different, so that it is considered that the gas cannot be uniformly supplied to each loaded wafer.

上述した問題点に対し、2つの前駆的な解決策が考えられた。
第1の解決策は、ガスノズル孔103の開口面積を上流から下流にかけて大きくしてやり、下流側にいくにしたがって減少するガス流量を開口面積の増大で稼ぐことが考えられる。しかし、開口面積の大きさによってガス流量を等しくしようとしても、式(4)から、開口面積の大きさに応じてガス流速が異なってしまう。したがって、各ガスノズル孔103から噴出するガスは、依然としてガス流速の不均一が解消されない。
Two precursor solutions have been considered for the above-mentioned problems.
A first solution is to increase the opening area of the gas nozzle hole 103 from upstream to downstream, and to increase the opening area to increase the gas flow rate that decreases as it goes downstream. However, even if an attempt is made to equalize the gas flow rate depending on the size of the opening area, the gas flow rate varies depending on the size of the opening area from Equation (4). Therefore, the gas ejected from each gas nozzle hole 103 still does not eliminate the nonuniformity of the gas flow rate.

第2の解決策は、上流から下流側にかけて各ガスノズル孔103からガスが噴出していっても、各ガスノズル孔に対応する部位のガスノズル101内のガス圧力が変化しないように、ガスノズル自体を、噴出量を無視できるような大量のガスを溜めることが可能な大容量ガスノズルで構成して、各ガスノズル孔103から噴出するガス流量を等しくすることも考えられる。しかし、ガスノズル101内のガス圧力がガス噴出量の影響を受けないような大きさに、ガスノズル自体の容量を大きくすることは、ガスノズルを格納する反応室のスペースに制約があるため実用的でない。
尚、上述の問題はウェーハに限定されず、広く基板に共通する。
The second solution is to set the gas nozzle itself so that the gas pressure in the gas nozzle 101 at the site corresponding to each gas nozzle hole does not change even if gas is ejected from each gas nozzle hole 103 from upstream to downstream. It is also conceivable that the gas flow rate of gas ejected from each gas nozzle hole 103 is made equal by configuring with a large-capacity gas nozzle capable of storing a large amount of gas that can be ignored. However, it is impractical to increase the capacity of the gas nozzle itself so that the gas pressure in the gas nozzle 101 is not affected by the amount of gas ejection because the space in the reaction chamber in which the gas nozzle is stored is limited.
The above-mentioned problems are not limited to wafers but are widely common to substrates.

そこで本発明の目的は、上述の構造とは異なる観点より、ガスを均一に供給することで、基板間の処理の均一性を達成できる基板処理装置を提供することである。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a substrate processing apparatus that can achieve processing uniformity between substrates by uniformly supplying a gas from a viewpoint different from the above-described structure.

上述の課題を解決するための第1の手段は、
積層配置された基板を収納する反応室と、
前記反応室に基板の積層配置方向に沿って設けられた、基板処理用のガスを導入するためのガス導入部と、
基板の積層配置方向に沿って設けられた複数のガス供給口を有し、前記ガス導入部から導入される処理用ガスを前記複数のガス供給口から供給するようにしたバッファ室とを備えたことを特徴とする基板処埋装置である。
The first means for solving the above-mentioned problem is
A reaction chamber for storing stacked substrates;
A gas introduction part for introducing a substrate processing gas provided in the reaction chamber in the direction in which the substrates are stacked;
A buffer chamber having a plurality of gas supply ports provided along the direction in which the substrates are stacked and configured to supply a processing gas introduced from the gas introduction unit from the plurality of gas supply ports; This is a substrate processing apparatus.

この構成を備えることにより、本発明にかかる基板処埋装置は、前記ガス導入部より供給される流速が不均一状態なガスを、前記バッファ室内において流速を均一化することができ、基板に対しガスを均一に供給することができる。   By providing this configuration, the substrate processing apparatus according to the present invention can equalize the flow rate of the gas supplied from the gas introduction unit in the buffer chamber with a non-uniform flow rate. Gas can be supplied uniformly.

第2の手段は、第1の手段に記載の基板処埋装置であって、
前記バッファ室に設けられた複数のガス供給口の開口面積がほぼ等しいことを特徴とする基板処埋装置である。
The second means is the substrate processing apparatus according to the first means,
In the substrate processing apparatus, opening areas of a plurality of gas supply ports provided in the buffer chamber are substantially equal.

第1の手段に加え、同じ開口面積を持つガス供給口を設けることで、基板へのガス供給をさらに均一化できる。   In addition to the first means, by providing a gas supply port having the same opening area, the gas supply to the substrate can be made more uniform.

第3の手段は、第1または第2の手段に記載の基板処理装置であって、
前記バッファ室の中にプラズマ発生用の電極を設けたことを特徴とする基板処埋装置である。
The third means is the substrate processing apparatus according to the first or second means,
The substrate processing apparatus is characterized in that an electrode for plasma generation is provided in the buffer chamber.

バッファ室の中にプラズマ発生用の電極を設ける構成を用いることにより、基板に近接した位置で、且つ均一化された圧力の状態でプラズマにより活性種を生成し、均一でより多くの活性種を基板へ供給できる。
(発明の実施の形態)
By using a configuration in which an electrode for plasma generation is provided in the buffer chamber, active species are generated by plasma at a position close to the substrate and at a uniform pressure, and more active species can be generated uniformly. Can be supplied to the substrate.
(Embodiment of the Invention)

まず、本発明の実施の形態にておこなった、基板へのプロセス処理例としてCVD法と、その中の1つであるALD法を用いた成膜処理について、両者を比較しながら簡単に説明する。   First, a film forming process using a CVD method and an ALD method, which is one of them, will be briefly described as an example of a process process for a substrate performed in the embodiment of the present invention. .

CVD法は、ある成膜条件(温度、時間等)の下で、成膜に用いる1種類(またはそれ以上の種類)の原料となるガスを混合して基板上に供給し、気相反応と表面反応、あるいは表面反応のみを用いて基板上に吸着、反応させて成膜を行う手法である。
ALD法は、ある成膜条件(温度、時間等)の下で、成膜に用いる2種類(またはそれ以上)の原料となるガスを1種類ずつ交互に基板上に供給し、1原子層単位で吸着させ、表面反応を利用して成膜を行う手法である。
In the CVD method, under a certain film forming condition (temperature, time, etc.), one kind (or more kinds) of raw material gas used for film formation is mixed and supplied onto a substrate, and a gas phase reaction is performed. This is a technique for performing film formation by adsorption and reaction on a substrate using only surface reaction or surface reaction.
In the ALD method, under one film formation condition (temperature, time, etc.), two kinds (or more) of raw material gases used for film formation are alternately supplied onto the substrate one by one, and one atomic layer unit. In this method, the film is adsorbed by using a surface reaction to form a film.

すなわち、利用する化学反応は、例えばSiN(窒化ケイ素)膜形成の場合ALDではDCS(ジクロルシラン)とNH3(アンモニア)を用いて300〜600℃の低温で高品質の成膜が可能である。これに対して通常のCVDの場合は、成膜温度は600〜800℃と比較的高温である。また、ガス供給は、ALDでは複数種類の反応性ガスを1種類ずつ交互に供給する(同時に供給しない)のに対し、通常のCVDでは複数種類のガスを同時に供給する。そして、膜厚制御は、ALDでは反応性ガス供給のサイクル数で制御する。(例えば、成膜速度が1Å/サイクルとすると、20Åの膜を形成する場合、処理を20サイクル行う。)のに対して、CVDでは時間で制御する点で異なる。   In other words, for example, in the case of forming a SiN (silicon nitride) film, high-quality film formation is possible at a low temperature of 300 to 600 ° C. using DCS (dichlorosilane) and NH 3 (ammonia) in ALD. On the other hand, in the case of normal CVD, the film forming temperature is relatively high at 600 to 800 ° C. As for gas supply, a plurality of types of reactive gases are alternately supplied (not supplied simultaneously) in ALD, while a plurality of types of gases are supplied simultaneously in normal CVD. The film thickness is controlled by the number of cycles of the reactive gas supply in ALD. (For example, if the film formation rate is 1 mm / cycle, when a film of 20 mm is formed, the process is performed for 20 cycles.) In contrast, CVD is different in that it is controlled by time.

ここで、図1〜図9を用いて本発明の実施の形態について説明する。
尚、図1〜図9において共通する箇所には同一の符号を付して示した。
Here, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
In addition, the same code | symbol was attached | subjected and shown to the common location in FIGS.

まず図4を用いて本発明に係る縦型の基板処理装置の機構概要について簡単に説明する。
図4は、複数枚の被処理用の基板である直径200mmのウェーハを、反応室である石英製の反応管内に積載し、プロセス処理としてCVD法あるいはその中の1つであるALD法による成膜処理をおこなう縦型の基板処理装置例の外観を示した図である。
縦型の基板処理装置は、本体60および本体へ電力等を供給するユーティリティ部61を有している。
First, the outline of the mechanism of the vertical substrate processing apparatus according to the present invention will be briefly described with reference to FIG.
FIG. 4 shows a case in which a plurality of substrates to be processed having a diameter of 200 mm are loaded in a reaction tube made of quartz as a reaction chamber, and a CVD process or one of them, an ALD process, is used as a process process. It is the figure which showed the external appearance of the example of the vertical type substrate processing apparatus which performs a film process.
The vertical substrate processing apparatus includes a main body 60 and a utility unit 61 that supplies power and the like to the main body.

本体60の内部には、ウェーハにプロセス処理を施す縦型の反応室として反応管6、その反応管6を適宜に加熱するヒータ16が設けられている。そして、反応管6の下方には、反応管6中へウェーハを出し入れするボート8およびボート8を上下させるボートエレベータ36が設置されている。
また、反応管6にてプラズマを生成する必要がある際は、反応管6内に電極52を設け、この電極52へRFマッチングユニット53を介して高周波電源51より高周波電力が加えられる。
Inside the main body 60, there are provided a reaction tube 6 as a vertical reaction chamber for performing a process on the wafer, and a heater 16 for appropriately heating the reaction tube 6. Below the reaction tube 6, a boat 8 for taking wafers into and out of the reaction tube 6 and a boat elevator 36 for moving the boat 8 up and down are installed.
When it is necessary to generate plasma in the reaction tube 6, an electrode 52 is provided in the reaction tube 6, and high-frequency power is applied to the electrode 52 from the high-frequency power source 51 via the RF matching unit 53.

さらに本体60の内部には、前記ボート8へ供給されるウェーハが収納されたカセットを一時保管するカセット棚34と、このカセット棚34よりボート8へ被処理前ウェーハを供給し、被処理後ウェーハを搬出するウェーハ移載機38が設けられている。
そしてカセット棚34と、ウェーハのカセット32を外界と受け渡しをするI/Oステージ33との間では、カセットローダー35がウェーハのカセット32を運搬する。
I/Oステージ33は、装置前面に設置されており装置外部との間でウェーハが収納されたカセット32の授受を行なう。
Further, inside the main body 60, a cassette shelf 34 for temporarily storing a cassette in which wafers to be supplied to the boat 8 are stored, and wafers to be processed are supplied from the cassette shelf 34 to the boat 8 to be processed wafers. Is provided.
The cassette loader 35 carries the wafer cassette 32 between the cassette shelf 34 and the I / O stage 33 that delivers the wafer cassette 32 to the outside world.
The I / O stage 33 is installed on the front side of the apparatus, and exchanges the cassette 32 in which wafers are stored with the outside of the apparatus.

ここで、上述した縦型の基板処理装置の動作について簡単に説明する。
I/Oステージ33に、ウェーハが収納されたカセット32をセットする。
I/Oステージ33にセットされたカセット32はカセットローダ35によって順次カセット棚34に連ばれる。
Here, the operation of the above-described vertical substrate processing apparatus will be briefly described.
A cassette 32 in which wafers are stored is set on the I / O stage 33.
The cassettes 32 set on the I / O stage 33 are sequentially connected to a cassette shelf 34 by a cassette loader 35.

本実施の形態の場合、カセット32には25枚のウェーハが収納されている。
ウェーハ移載機38は力セット棚34からウェーハを搬出し、石英のボート8に搬送する。ボート8には100枚のウェーハが装填できるため、上記ウェーハ移載機38による搬送動作が何度か繰り返される。
ボート8へのウェーハの搬送が終了したら、ボ一ト8は、ボートエレベータ36により上昇して反応管6のなかに挿入され、この後、反応管6内部は気密に保持される。
In the present embodiment, 25 wafers are stored in the cassette 32.
The wafer transfer device 38 unloads the wafer from the force set shelf 34 and transfers it to the quartz boat 8. Since 100 boats can be loaded with the boat 8, the transfer operation by the wafer transfer device 38 is repeated several times.
When the transfer of the wafer to the boat 8 is completed, the boat 8 is raised by the boat elevator 36 and inserted into the reaction tube 6, and then the inside of the reaction tube 6 is kept airtight.

反応管6内のガスは、図示していない排気口からポンプで排気し、所定の圧力に到達したら、ボート8を図示していない回転機構により回転させ、反応管6内部に一定流量の成膜処理用のガスを供給する。供給される処理用ガスは、図示しない圧力調整機構よって一定の圧力に保たれている。このとき反応管6内部のウェーハは、ヒータ16によって所定の温度に保持されている。   The gas in the reaction tube 6 is exhausted by a pump from an exhaust port (not shown), and when a predetermined pressure is reached, the boat 8 is rotated by a rotating mechanism (not shown) to form a film with a constant flow rate inside the reaction tube 6. Supply processing gas. The supplied processing gas is maintained at a constant pressure by a pressure adjusting mechanism (not shown). At this time, the wafer inside the reaction tube 6 is held at a predetermined temperature by the heater 16.

このようにして、ウェーハ上に成膜処理をおこなうプロセスが進行するがその内容については後述する。
またこのとき、プラズマCVD法あるいはその中の1つであるALD法により成膜処理をおこなう場合は、電極52に高周波電源51よりRFマッチングユニット53を介して高周波電力を加え、前記成膜用ガス中でプラズマを生成し、この成膜用ガスを活性化する操作もおこなわれるがその内容についても後述する。
成膜処理のプロセスが完了すると、ウェーハボート8は、ボートエレベータ36により反応管6より降ろされ、ウェーハ移載機38、カセット棚34、カセットローダ35を経由してI/Oステージ33に運ばれ、装置外部へ搬出される。
In this way, the process of forming a film on the wafer proceeds, the details of which will be described later.
At this time, when the film formation process is performed by the plasma CVD method or the ALD method which is one of them, a high frequency power is applied to the electrode 52 from the high frequency power source 51 through the RF matching unit 53, and the film forming gas is added. An operation for generating plasma and activating the film-forming gas is also performed, and the details will be described later.
When the film forming process is completed, the wafer boat 8 is lowered from the reaction tube 6 by the boat elevator 36 and is carried to the I / O stage 33 via the wafer transfer device 38, the cassette shelf 34, and the cassette loader 35. Is carried out of the apparatus.

次に、上述した縦型の基板処理装置を用い、以下、1)成膜処理プロセスにCVD法を用いた実施の形態、2)成膜処理プロセスにALD法を用いた実施の形態、3)成膜処理プロセスにALD法を用いた異なる実施の形態について説明する。   Next, using the above-described vertical substrate processing apparatus, hereinafter, 1) an embodiment using the CVD method for the film forming process, 2) an embodiment using the ALD method for the film forming process, 3) Different embodiments using the ALD method for the film forming process will be described.

1)成膜処理プロセスにCVD法を用いた実施の形態
図2(a)は、本実施の形態にかかる縦型の基板処理装置における反応管の模式的な横断面図であり、(b)は、(a)のa−a’縦断面図である。
図2(a)において、縦型の反応室である反応管6の外周にはヒータ16が設けられ、内側には複数枚の被処理対象の基板としてウェーハ7が積層して載置されている。さらに反応管6の内壁とウェーハ7との間における円弧状の空間には、反応管6の下部より上部の内壁にウェーハ7の積載方向に沿って、バッファ室17が設けられ、そのバッファ室17のウェーハ7と隣接する壁の端部にはガス供給口としてのバッファ室孔3が設けられている。このバッファ室孔3は反応管6の中心へ向けて開口している。
そしてバッファ室17内のバッファ室孔3が設けられた端部と反対側の端部には、ガス導入部に設けられたガスノズル2が、やはり反応管6の下部より上部にわたりウェーハ7の積載方向に沿って配設されている。そしてガスノズル2には複数のガスノズル孔4が設けられている。
1) Embodiment using CVD method for film forming process FIG. 2A is a schematic cross-sectional view of a reaction tube in a vertical substrate processing apparatus according to this embodiment, and FIG. These are the aa 'longitudinal cross-sectional views of (a).
In FIG. 2A, a heater 16 is provided on the outer periphery of a reaction tube 6 which is a vertical reaction chamber, and a plurality of wafers 7 are stacked and placed as substrates to be processed on the inner side. . Further, in the arc-shaped space between the inner wall of the reaction tube 6 and the wafer 7, a buffer chamber 17 is provided on the inner wall above the lower portion of the reaction tube 6 along the loading direction of the wafer 7. A buffer chamber hole 3 as a gas supply port is provided at the end of the wall adjacent to the wafer 7. The buffer chamber hole 3 opens toward the center of the reaction tube 6.
The gas nozzle 2 provided in the gas introduction portion is provided at the end opposite to the end provided with the buffer chamber hole 3 in the buffer chamber 17. It is arranged along. The gas nozzle 2 is provided with a plurality of gas nozzle holes 4.

一方、図2(b)に示すように、反応管6は、その外周をヒータ16で覆われている。そして反応管6は、炉口フランジ25の上に支持され、炉口フランジ25の炉口は炉口キャップ27により密閉される。   On the other hand, as shown in FIG. 2B, the outer periphery of the reaction tube 6 is covered with a heater 16. The reaction tube 6 is supported on the furnace port flange 25, and the furnace port of the furnace port flange 25 is sealed with a furnace port cap 27.

反応管6内の中央部には複数枚のウェーハ7を多段に同一間隔で載置するボート8が設けられており、このボート8は上述したボートエレベータ機構により反応管6に出入りできるようになっている。また処理の均一性を向上する為にボート8の下部にはボート8を回転するための回転機構15が設けてある。   A boat 8 on which a plurality of wafers 7 are placed in multiple stages at the same interval is provided in the center of the reaction tube 6. The boat 8 can enter and exit the reaction tube 6 by the boat elevator mechanism described above. ing. In addition, a rotating mechanism 15 for rotating the boat 8 is provided below the boat 8 in order to improve the uniformity of processing.

ボート8が反応管6内に入り、ウェーハ7に成膜処理がおこなわれる際、多段に載置された状態の各ウェーハ7は、バッファ室17と等距離をもって載置された状態となる。   When the boat 8 enters the reaction tube 6 and the film formation process is performed on the wafers 7, the wafers 7 placed in multiple stages are placed at an equal distance from the buffer chamber 17.

反応管6の内壁に沿ってバッファ室17が設けられ、バッファ室17の内部にはガスノズル2が反応管6側面の下部より上部にわたって配設されており、下部ではガス導入口5となる。   A buffer chamber 17 is provided along the inner wall of the reaction tube 6, and the gas nozzle 2 is disposed inside the buffer chamber 17 from the lower side to the upper side of the side surface of the reaction tube 6.

ガスノズル2とバッファ室17には、上述したガスノズル孔とバッファ室孔とが設けられているが、この孔の開口状態の例を図3により説明する。
図3(a)は、図2に示されたガスノズルの斜視図であり、(b)は、同じく図2に示されたバッファ室の斜視図である。
図3(a)に示すガスノズル2は、断面が円形のパイプでその側面には、そのガスノズル2のほぼ最上部より、バッファ室17の底部に至る位置にまでガスノズル孔4が、ガス流の上流側より下流側へ向けて直線的に並んで設けられ、且つその開口面積は、前記ガス導入口から見て上流側(図3においては下方)より下流側(図3においては上方)に向かって大きくなっている。
図3(b)に示すバッファ室17は、断面が円弧状を有するパイプで、その内側の曲面の端部には、同じ開口面積を有するバッファ室孔3が、ウェーハ7の積載方向に沿って直線的に並んで設けられている。
The gas nozzle 2 and the buffer chamber 17 are provided with the gas nozzle hole and the buffer chamber hole described above. An example of the opening state of these holes will be described with reference to FIG.
FIG. 3A is a perspective view of the gas nozzle shown in FIG. 2, and FIG. 3B is a perspective view of the buffer chamber shown in FIG.
The gas nozzle 2 shown in FIG. 3A is a pipe having a circular cross section, and a gas nozzle hole 4 is provided on the side of the pipe from the almost uppermost part of the gas nozzle 2 to the bottom of the buffer chamber 17. The openings are arranged in a straight line from the side toward the downstream side, and the opening area is from the upstream side (downward in FIG. 3) to the downstream side (upward in FIG. 3) when viewed from the gas inlet. It is getting bigger.
The buffer chamber 17 shown in FIG. 3B is a pipe having a circular arc cross section, and the buffer chamber hole 3 having the same opening area is formed along the stacking direction of the wafer 7 at the end of the curved surface inside. They are arranged in a straight line.

ここで再び、図2(b)に戻る。
反応管6下部の側面には、図示していない排気ポンプに連なる排気口18が設けられている。
Here, it returns to FIG.2 (b) again.
An exhaust port 18 connected to an exhaust pump (not shown) is provided on the side surface of the lower portion of the reaction tube 6.

ここで、反応管6内における、ウェーハ7へのCVD法による成膜プロセスについて図2(a)(b)を参照しながら説明する。   Here, a film forming process on the wafer 7 by the CVD method in the reaction tube 6 will be described with reference to FIGS.

成膜の原料となる処理用のガスは、ガス導入口5よりガスノズル2へ供給される。ガスノズル2には、上述した複数のガスノズル孔4が設けられ、バッファ室17内にガスを噴出する。しかし前駆的な解決策として説明したように、ガスノズル孔4の開口面積の制御のみでは、複数のガスノズル孔4より噴出するガスの流量と流速とを同一にすることは困難である。   A processing gas which is a raw material for film formation is supplied to the gas nozzle 2 from the gas inlet 5. The gas nozzle 2 is provided with the plurality of gas nozzle holes 4 described above, and jets gas into the buffer chamber 17. However, as described as a preliminary solution, it is difficult to make the flow rate and flow velocity of the gas ejected from the plurality of gas nozzle holes 4 the same only by controlling the opening area of the gas nozzle holes 4.

そこで、本発明においては、ガスノズル孔4の開口面積を下流から上流にかけて大きくすることで、まず、各ガスノズル孔4よりガスの流速の差はあるが、流量はほぼ同量であるガスを噴出させる。そしてこの各ガスノズル孔4から噴出するガスを反応管6内に噴出するのではなく、バッファ室17内に噴出させて一旦導入し、前記ガスの流速差の均一化をおこなうこととした。
すなわち、バッファ室17内において、各ガスノズル孔4より噴出したガスはバッファ室17の内部で各ガスの粒子速度が緩和された後、バッファ室孔3より反応管6内に噴出する。この間に、各ガスノズル孔4よりより噴出したガスは、互いの運動エネルギーを交換するので、各バッファ室孔3より噴出する際には、均一な流量と流速とを有するガスとすることができた。
Therefore, in the present invention, by increasing the opening area of the gas nozzle hole 4 from the downstream side to the upstream side, first, the gas having the same flow rate is ejected from each gas nozzle hole 4 although there is a difference in the gas flow velocity. . Then, the gas ejected from each gas nozzle hole 4 is not ejected into the reaction tube 6 but is ejected into the buffer chamber 17 and introduced once, and the flow velocity difference of the gas is made uniform.
That is, in the buffer chamber 17, the gas ejected from each gas nozzle hole 4 is ejected from the buffer chamber hole 3 into the reaction tube 6 after the particle velocity of each gas is reduced inside the buffer chamber 17. During this time, the gas ejected from each gas nozzle hole 4 exchanges the kinetic energy of each other, so when ejected from each buffer chamber hole 3, it was possible to obtain a gas having a uniform flow rate and flow velocity. .

上述したバッファ室17における、ガス供給量の均一化に関し、図1を用いてさらに説明する。
図1は、本発明にかかる縦型の基板処理装置の反応管内部における、ガスノズルと、バッファ室と、ウェーハとの関係を示した模式的な断面図である。
図1において、反応管6内には、バッファ室17が設けられ、バッファ室17の内部にはガスノズル2が配設され、さらに反応管6内のガスを室外に排気する排気口18が設けられている。
さらに反応管6内には、バッファ室17に隣接して、ウェーハ7を載置した(図1においては、5枚載置している。)ボート8が設けられている。
ガスノズル2とバッファ室17には、ガスノズル孔4とバッファ室孔3とが設けられており(図1においては、各々5個設けられている。)、ガスノズル孔4の開口面積は、各ガスノズル孔4からのガスの噴出量が同量となるように、ガス導入口5から見て上流側が小さく、下流側に向かって大きくなっている。
The uniform gas supply amount in the buffer chamber 17 will be further described with reference to FIG.
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing the relationship among a gas nozzle, a buffer chamber, and a wafer inside a reaction tube of a vertical substrate processing apparatus according to the present invention.
In FIG. 1, a buffer chamber 17 is provided in the reaction tube 6, the gas nozzle 2 is provided inside the buffer chamber 17, and an exhaust port 18 for exhausting the gas in the reaction tube 6 to the outside of the chamber is provided. ing.
Further, in the reaction tube 6, a boat 8 on which wafers 7 are mounted (in FIG. 1, 5 sheets are mounted) is provided adjacent to the buffer chamber 17.
The gas nozzle 2 and the buffer chamber 17 are provided with a gas nozzle hole 4 and a buffer chamber hole 3 (five each in FIG. 1), and the opening area of the gas nozzle hole 4 is set to each gas nozzle hole. 4, the upstream side is small as viewed from the gas introduction port 5 and is increasing toward the downstream side so that the amount of gas jetted from 4 is the same.

この構成により、ガスノズル2において導入口5に近い上流から、遠い下流へ向かって1番目、2番目…5番目とし、各々のガスノズル孔4より供給されるガス流量を、Q1、Q2…Q5としたとき、Q1=Q2=…=Q5とすることができる。
しかし、前駆的な解決策にて説明したようにガスの流速においては、1番目のガスノズル孔4からのガスが最も速く、以降、2番目、3番目と次第に遅くなってゆく。
流量は同量だが流速は異なるQ1〜Q5のガス流は、バッファ室17内に一旦導入される。この間にQ1〜Q5のガス流は、運動のエネルギーの交換による流速差の均一化がおこなわれ、バッファ室17内の圧力はほぼ均一になる。
With this configuration, the first, second,..., Fifth from the upstream near the inlet 5 in the gas nozzle 2 toward the far downstream, the gas flow rates supplied from the gas nozzle holes 4 are Q1, Q2,. When, Q1 = Q2 = ... = Q5.
However, as explained in the precursor solution, the gas flow rate from the first gas nozzle hole 4 is the fastest, and thereafter, the gas flow rate is gradually slowed down to the second and third.
The gas flows Q1 to Q5 having the same flow rate but different flow rates are once introduced into the buffer chamber 17. During this period, the gas flow of Q1 to Q5 is made uniform in flow rate difference by exchanging kinetic energy, and the pressure in the buffer chamber 17 becomes substantially uniform.

この結果、各バッファ室孔3から噴出するガス流の流量をR1、R2…R5としたとき、各バッファ室孔3が同一の開口面積であっても、バッファ室17内の圧力は均一であるため、R1=R2=…=R5であるとともに、その流速も等しくなる。
さらに、バッファ室孔3の各開口位置を、それぞれ隣接するウェーハ7と同ピッチとし、さらに載置された各ウェーハ7間の間隔の部分にガスを供給するように設けることで、流速および流量が均一化されたガスを効率よくウェーハ7へ供給でき好ましい。
流速および流量が均一化されたガスが効率よくウェーハ7へ供給されることで、各ウェーハ7間の成膜状態は均一なものとなることに加え、ウェーハ7のプロセス処理の速度を大幅に向上できる。
As a result, when the flow rate of the gas flow ejected from each buffer chamber hole 3 is R1, R2,... R5, the pressure in the buffer chamber 17 is uniform even if each buffer chamber hole 3 has the same opening area. Therefore, R1 = R2 =... = R5 and the flow speeds thereof are also equal.
Furthermore, each opening position of the buffer chamber hole 3 is set to have the same pitch as that of the adjacent wafers 7 and is further provided so as to supply gas to the space between the mounted wafers 7. This is preferable because the uniformized gas can be efficiently supplied to the wafer 7.
The gas with uniform flow velocity and flow rate is efficiently supplied to the wafer 7, so that the film formation state between the wafers 7 becomes uniform, and the process processing speed of the wafer 7 is greatly improved. it can.

尚、上述の説明において、ガスノズルと、バッファ室との構成についてCVD法を例として記載したが、これはALD法においても同様に適用できる構成である。   In the above description, the CVD method is described as an example of the configuration of the gas nozzle and the buffer chamber. However, this configuration can be similarly applied to the ALD method.

2)成膜処理プロセスにALD法を用いた実施の形態
成膜をALD法でおこなう実施の形態について、CVD法の場合より、さらに具体的に説明する。
2) Embodiment using ALD method for film formation process An embodiment in which film formation is performed by ALD method will be described more specifically than the case of CVD method.

ALD法によりウェーハ7へ成膜する際も、上述した縦型の基板処理装置を用いることができる。但し、ALD法の場合、処理用のガスをプラズマ等により活性化することが求められる場合は、この過程に必要な装置および操作が加わることとなる。
以下、図5、図6を用いて、成膜がALD法でおこなわれる場合について説明する。
Also when the film is formed on the wafer 7 by the ALD method, the above-described vertical substrate processing apparatus can be used. However, in the case of the ALD method, when it is required to activate the processing gas with plasma or the like, necessary equipment and operations are added to this process.
Hereinafter, the case where film formation is performed by the ALD method will be described with reference to FIGS.

図5(a)(b)(c)は、ALD法による成膜の際に用いられる、本発明にかかる縦型の基板処理装置における反応室である反応管の外観および内部を異なる側面より示した図であり、図6は、そのA−A横断面図である。
尚、図5(a)(b)(c)において、(a)は反応室の外観を示し、(b)(c)は反応室の縦断面を示し、ヒータ、ウェーハ、ボート、反応管と炉口フランジとの接合部、ボート回転機構は省略してある。
5A, 5B, and 5C show, from different sides, the appearance and the inside of a reaction tube that is a reaction chamber in a vertical substrate processing apparatus according to the present invention, which is used in film formation by the ALD method. FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line AA.
5A, 5B, and 5C, (a) shows the appearance of the reaction chamber, (b) and (c) show the longitudinal section of the reaction chamber, and the heater, wafer, boat, reaction tube, The joint with the furnace port flange and the boat rotation mechanism are omitted.

図6において、反応管6の外周には、ヒータ16が設けられ、内側には、複数枚の処理対象の基板としてウェーハ7が積層して載置されている。さらに反応管6の内壁とウェーハ7との間における円弧状の空間には、反応管6の内壁へウェーハ7の積載方向に沿って、バッファ室17が設けられ、そのウェーハと隣接する壁の端部にはバッファ室孔3が設けられている。
また、反応管6の下部には排気口18が設けられている。
In FIG. 6, a heater 16 is provided on the outer periphery of the reaction tube 6, and a wafer 7 is stacked and placed on the inside as a plurality of substrates to be processed. Further, in the arc-shaped space between the inner wall of the reaction tube 6 and the wafer 7, a buffer chamber 17 is provided along the stacking direction of the wafer 7 on the inner wall of the reaction tube 6, and the end of the wall adjacent to the wafer is provided. The part is provided with a buffer chamber hole 3.
In addition, an exhaust port 18 is provided at the bottom of the reaction tube 6.

ここで、図2(a)において説明した反応管においては、バッファ室内のバッファ室孔が設けられた端部と反対側の端部にはガスノズルが配設されていたが、本実施の形態にかかる反応管においては、ガスノズルの替わりにガス供給室43がガス導入部として配設され、その下部にはガス導入口5が設けられている。
そして、ガス供給室43とバッファ室17との隔壁には、上述したガスノズルに設けられていたガスノズル孔と同様の構成を有するガス供給室孔47が設けられており、バッファ室17に設けられた各バッファ室孔3の開口位置を、それぞれ隣接するウェーハ7と同ピッチにて設置している。
この結果、「1)成膜処理プロセスにCVD法を用いた実施の形態」にて説明したのと同様に、ガス導入部からガスが一旦導入されて、積載された各ウェーハ7へガスを均一に供給することができる。
Here, in the reaction tube described in FIG. 2 (a), the gas nozzle is disposed at the end opposite to the end provided with the buffer chamber hole in the buffer chamber. In such a reaction tube, a gas supply chamber 43 is provided as a gas introduction part instead of the gas nozzle, and a gas introduction port 5 is provided at the lower part thereof.
The partition between the gas supply chamber 43 and the buffer chamber 17 is provided with a gas supply chamber hole 47 having the same configuration as the gas nozzle hole provided in the gas nozzle described above, and is provided in the buffer chamber 17. The opening positions of the buffer chamber holes 3 are set at the same pitch as the adjacent wafers 7.
As a result, in the same manner as described in “1) Embodiment Using CVD Method for Film Forming Process”, the gas is once introduced from the gas introduction unit, and the gas is uniformly distributed to each loaded wafer 7. Can be supplied to.

さらに本実施の形態においては、バッファ室17内に、電極52が上部より下部にわたって電極保護管50に保護されて配設され、この電極52はRFマッチングユニット53を介して高周波電源51に接続されている。この結果、電極52はバッファ室17内において、プラズマ14を発生させることができる。   Further, in the present embodiment, the electrode 52 is disposed in the buffer chamber 17 so as to be protected from the upper part to the lower part by the electrode protection tube 50, and this electrode 52 is connected to the high frequency power supply 51 through the RF matching unit 53. ing. As a result, the electrode 52 can generate the plasma 14 in the buffer chamber 17.

さらに加えて、本実施の形態においては、バッファ室孔3の開口位置より、反応管6の内周を120°程度回った内壁に反応ガスバッファ室42が設けられている。この反応ガスバッファ室42は、ALD法による成膜においてウェーハ7へ、複数種類のガスを1種類ずつ交互に供給する際に、バッファ室17とガス供給種を分担するものである。
この反応ガスバッファ室42も、バッファ室17と同様にウェーハと隣接する位置に同一ピッチで反応ガスバッファ室孔48を有し、下部には反応ガス導入口45を有している。しかし、バッファ室17と異なりガス供給室43と電極52を有さず、さらに反応ガスバッファ室孔48は、開口面積が上流側から下流に向かうに従って大きくなる構成を有している。
In addition, in the present embodiment, the reaction gas buffer chamber 42 is provided on the inner wall of the reaction tube 6 that is rotated about 120 ° from the opening position of the buffer chamber hole 3. The reaction gas buffer chamber 42 shares the gas supply species with the buffer chamber 17 when a plurality of types of gases are alternately supplied to the wafer 7 one by one in the film formation by the ALD method.
Similarly to the buffer chamber 17, the reaction gas buffer chamber 42 also has reaction gas buffer chamber holes 48 at the same pitch at positions adjacent to the wafer, and a reaction gas inlet 45 at the bottom. However, unlike the buffer chamber 17, the gas supply chamber 43 and the electrode 52 are not provided, and the reaction gas buffer chamber hole 48 has a configuration in which the opening area increases from the upstream side toward the downstream side.

反応管6の下部には排気口18が設けられているが、上述したALD法による成膜において、ウェーハ7へ、複数種類のガスを1種類ずつ交互に供給する際、この排気口18は、反応管6より内部の気体を排気できる構造となっている。   An exhaust port 18 is provided in the lower part of the reaction tube 6, but when supplying a plurality of types of gases one by one to the wafer 7 in the above-described film formation by the ALD method, The internal gas can be exhausted from the reaction tube 6.

図5(a)は、バッファ室17が正面となる方向より見た場合における、反応管6の外観および内部(破線で示している。)である。
反応管6内には、上部より下部にわたってバッファ室17が設けられ、バッファ室17に隣接してガス供給室43が設けられている。そしてバッファ室17内には、上部より下部にわたって電極保護管50に覆われた電極52が配設され、ガス供給室43の下部にはガス導入口5が設けられている。
FIG. 5A shows the appearance and the inside (indicated by a broken line) of the reaction tube 6 when the buffer chamber 17 is viewed from the front direction.
In the reaction tube 6, a buffer chamber 17 is provided from the top to the bottom, and a gas supply chamber 43 is provided adjacent to the buffer chamber 17. In the buffer chamber 17, an electrode 52 covered with the electrode protection tube 50 is disposed from the upper part to the lower part, and the gas inlet 5 is provided in the lower part of the gas supply chamber 43.

この電極保護管50は、細長い構造を有する電極52をバッファ室17の雰囲気と隔離した状態で、バッファ室17内へ挿入できる構造となっている。ここで電極保護管50の内部は外気(大気)と同一雰囲気であるため、電極保護管50に挿入された電極52は、図示していないヒータの加熱で酸化される。このため電極保護管50の内部は窒素などの不活性ガスを充填あるいはパージし、酸素濃度を充分低く抑えるための、不活性ガスパージ機構が設けてある。   The electrode protection tube 50 has a structure in which an electrode 52 having an elongated structure can be inserted into the buffer chamber 17 while being isolated from the atmosphere of the buffer chamber 17. Here, since the inside of the electrode protection tube 50 has the same atmosphere as the outside air (atmosphere), the electrode 52 inserted into the electrode protection tube 50 is oxidized by heating of a heater (not shown). Therefore, the inside of the electrode protection tube 50 is provided with an inert gas purge mechanism for filling or purging with an inert gas such as nitrogen to keep the oxygen concentration sufficiently low.

このバッファ室17より、反応管6の内壁を回ったところに、同じく上部より下部にわたって反応ガスバッファ室42が設けられ、その下部には反応ガス導入口45が設けられている。
またバッファ室17より、反応ガスバッファ室42と反対の方向へ反応管6の内壁を回ったところの下部に排気口18が設けられている。
A reaction gas buffer chamber 42 is provided from the buffer chamber 17 around the inner wall of the reaction tube 6 from the upper portion to the lower portion, and a reaction gas inlet 45 is provided at the lower portion thereof.
In addition, an exhaust port 18 is provided at a lower portion of the buffer chamber 17 where the inner wall of the reaction tube 6 is turned in a direction opposite to the reaction gas buffer chamber 42.

図5(b)は、バッファ室孔3および反応ガスバッファ室孔48が正面となる方向より見た場合における、反応管6の内部である。
反応管6内には、上部より下部にわたってバッファ室17と、それに隣接するガス供給室43が設けられており、バッファ室17内には、上部より下部にわたって、図示していないウェーハと隣接する位置に、同一の開口面積を有するバッファ室孔3が同ピッチで設けられている。尚、バッファ室孔3は、同一の厚みのバッファ室17の壁に同一の開口面積を有している。
FIG. 5B shows the inside of the reaction tube 6 when the buffer chamber hole 3 and the reaction gas buffer chamber hole 48 are viewed from the front side.
In the reaction tube 6, a buffer chamber 17 and a gas supply chamber 43 adjacent to the buffer chamber 17 are provided from the upper part to the lower part. In the buffer chamber 17, a position adjacent to a wafer (not shown) is provided from the upper part to the lower part. The buffer chamber holes 3 having the same opening area are provided at the same pitch. The buffer chamber hole 3 has the same opening area on the wall of the buffer chamber 17 having the same thickness.

このバッファ室17より、反応管6の内壁を回ったところに、同じく上部より下部にわたって反応ガスバッファ室42が設けられている。そして反応ガスバッファ室42内には、上部より下部にわたって、図示していないウェーハと隣接する位置に同一ピッチで反応ガスバッファ室孔48が設けられている。尚、反応ガスバッファ室孔48の開口面積は、上流側より下流側、図5では下から上に向かうに従って大きくなる構成を有している。   A reaction gas buffer chamber 42 is provided from the buffer chamber 17 around the inner wall of the reaction tube 6 from the upper portion to the lower portion. In the reaction gas buffer chamber 42, reaction gas buffer chamber holes 48 are provided at the same pitch at positions adjacent to the wafer (not shown) from the upper part to the lower part. Note that the opening area of the reaction gas buffer chamber hole 48 is configured to increase from the upstream side to the downstream side, and from bottom to top in FIG.

図5(c)は、ガス供給室43に設けられたガス供給室孔47が、正面に現れるよう反応管6を縦断した縦断面である。
反応管6内には、上部より下部にわたって、バッファ室17に隣接してガス供給室43が設けられている。そしてバッファ室17とガス供給室43との隔壁には、上部より、図示していないウェーハと隣接する位置よりもさらに下部にわたってガス供給室孔47が設けられている。ガス供給室孔47がバッファ室17の最下端まで開口してある理由は、バッファ室17の中にガスの淀み部を生じさせないためである。
尚、ガス供給室孔47の開口面積は、図3(a)にて説明したガスノズルに設けられたガスノズル孔と同様に、ガス流の上流側より下流に向かうに従って大きくなる構成を有している。
FIG. 5C is a longitudinal cross section of the reaction tube 6 that is vertically cut so that a gas supply chamber hole 47 provided in the gas supply chamber 43 appears on the front surface.
In the reaction tube 6, a gas supply chamber 43 is provided adjacent to the buffer chamber 17 from the upper part to the lower part. The partition wall between the buffer chamber 17 and the gas supply chamber 43 is provided with a gas supply chamber hole 47 extending from the upper part to the lower part than the position adjacent to the wafer (not shown). The reason why the gas supply chamber hole 47 is opened to the lowermost end of the buffer chamber 17 is to prevent a gas stagnation portion from being generated in the buffer chamber 17.
In addition, the opening area of the gas supply chamber hole 47 has a configuration that becomes larger from the upstream side to the downstream side of the gas flow, similarly to the gas nozzle hole provided in the gas nozzle described in FIG. .

ここで、反応管6内におけるウェーハ7へのALD法による成膜について図5、図6を参照しながら説明する。
尚、本成膜例においては、処理用のガスとしてアンモニア(NH3)の活性種とジクロルシラン(SiH2Cl2)とを交互に供給し、原子層成膜法によつてSiNx膜(窒化シリコン膜)を形成する方法について説明する。
Here, film formation by the ALD method on the wafer 7 in the reaction tube 6 will be described with reference to FIGS.
In this film formation example, active species of ammonia (NH3) and dichlorosilane (SiH2Cl2) are alternately supplied as processing gases, and an SiNx film (silicon nitride film) is formed by atomic layer film formation. How to do will be described.

反応管6に100枚のウェーハ7を装填し、反応管6内部を気密状態として保持する。反応管6内部を排気管18を介して、図示しないポンプで排気し、ヒータ16の温度調節により、300〜600℃の範囲で一定の温度に保持する。   100 wafers 7 are loaded into the reaction tube 6 and the inside of the reaction tube 6 is held in an airtight state. The inside of the reaction tube 6 is evacuated by a pump (not shown) through the exhaust tube 18 and is kept at a constant temperature in the range of 300 to 600 ° C. by adjusting the temperature of the heater 16.

アンモニアをガス導入口5からガス供給室43へ供給開始する。
ガス供給室43に設けられたガス供給室孔47は、ここからバッファ室17に噴出するアンモニアの流量が同量となるように、ガス流の上流側より下流側に向かって開口面積が徐々に大きくなるように設けられている。
従って、ガス供給室孔47を通過してバッファ室17に噴出するアンモニアは、流速において、上流側で速く下流側で遅くなるが、流量においては、全てのガス供給室孔47において同一となる。
このバッファ室17に噴出したアンモニアは、ここに一旦導入され、互いの運動エネルギーの交換により流速の差が均一化され、バッファ室17の内部の圧力は均一になる。
The supply of ammonia from the gas inlet 5 to the gas supply chamber 43 is started.
The gas supply chamber hole 47 provided in the gas supply chamber 43 has an opening area gradually from the upstream side to the downstream side of the gas flow so that the flow rate of ammonia ejected from here into the buffer chamber 17 becomes the same amount. It is provided to be larger.
Therefore, the ammonia that passes through the gas supply chamber hole 47 and is ejected into the buffer chamber 17 is fast in the upstream side and slow in the downstream side, but the flow rate is the same in all the gas supply chamber holes 47.
The ammonia ejected into the buffer chamber 17 is once introduced here, the difference in flow velocity is made uniform by exchanging kinetic energy with each other, and the pressure inside the buffer chamber 17 becomes uniform.

アンモニアがバッファ室17に導入され、1対の電極保護管の間の空間の圧力が均一になった状態で、バッファ室17内に設けられた2本の電極保護管50に挿入された棒状の電極52へ、高周波電源51からの高周波電力を、RFマッチクグユニット53を介して供給すると、電極保護管50の間にプラズマ14が生成される。
そしてバッファ室17内において、アンモニアをプラズマ化することによりアンモニアの活性種が生成される。またこの時、バッファ室17内の圧力が均一な状態でプラズマが生成されるため、活性種の生成に影響のあるプラズマの電子温度やプラズマ密度の分布も均一になるため、より均一な状態の活性種が生成できる。
プラズマ等の作用で生成された活性種には寿命があり、プラズマ生成部とウェーハ7との距離が離れていると、ウェーハ7に供給される前に失活し、ウェーハ7上で反応に寄与する活性種の量が著しく減少してしまうため、プラズマの生成はウェーハ7の近傍でおこなうのが望ましい。
この構成によれば、バッファ室17内というウェーハ7の近傍でアンモニアの活性種を生成するので、生成したアンモニアの大量の活性種を効率よくウェーハ7へ供給することができる。
尚、2本の電極保護管50の間隔は、プラズマ14の生成がバッファ室17の内部に限定されるように、適切な距離に設定することが好ましく好適には20mm程度である。またプラズマ14の生成はバッファ室17のどこでも良いが、バッファ室17に導入されたガスがプラズマ中を通過していくことが望ましく、好適にはバッファ室孔3とガス供給室孔47の中間に位置するように設けると良い。
Ammonia is introduced into the buffer chamber 17 so that the pressure in the space between the pair of electrode protection tubes is uniform, and the rod-like shape inserted into the two electrode protection tubes 50 provided in the buffer chamber 17. When high-frequency power from the high-frequency power source 51 is supplied to the electrode 52 via the RF match Kugu unit 53, plasma 14 is generated between the electrode protection tubes 50.
In the buffer chamber 17, ammonia is converted into plasma to generate active species of ammonia. At this time, since the plasma is generated in a state where the pressure in the buffer chamber 17 is uniform, the distribution of the electron temperature and the plasma density of the plasma that affects the generation of the active species is also uniform. Active species can be generated.
Active species generated by the action of plasma and the like have a lifetime, and if the distance between the plasma generation unit and the wafer 7 is long, it is deactivated before being supplied to the wafer 7 and contributes to the reaction on the wafer 7. Since the amount of active species to be reduced is remarkably reduced, it is desirable to generate plasma in the vicinity of the wafer 7.
According to this configuration, active species of ammonia are generated in the vicinity of the wafer 7 in the buffer chamber 17, so that a large amount of the generated active species of ammonia can be efficiently supplied to the wafer 7.
The interval between the two electrode protection tubes 50 is preferably set to an appropriate distance so that the generation of the plasma 14 is limited to the inside of the buffer chamber 17, and is preferably about 20 mm. The plasma 14 may be generated anywhere in the buffer chamber 17, but it is desirable that the gas introduced into the buffer chamber 17 passes through the plasma, preferably between the buffer chamber hole 3 and the gas supply chamber hole 47. It may be provided so as to be positioned.

さらに、バッファ室17内部に生成されたプラズマ14が拡散してバッファ室17の室外に漏れることのないよう、電極保護管50とバッファ室孔3との距離は適切な間隔に調整してある。
この結果、バッファ室孔3からウェーハ7に供給されるのは電気的に中性なアンモニアの活性種のみとなり、ウェーハ7のチャージアップによるダメージを回避できる。
Further, the distance between the electrode protection tube 50 and the buffer chamber hole 3 is adjusted to an appropriate interval so that the plasma 14 generated in the buffer chamber 17 does not diffuse and leak outside the buffer chamber 17.
As a result, only the electrically neutral ammonia active species is supplied from the buffer chamber hole 3 to the wafer 7, and damage due to the charge-up of the wafer 7 can be avoided.

上述したようにバッファ室17に設けられたバッファ室孔3は、全て同一開口面積であるため、ウェーハ7ヘ供給されるアンモニアの活性種は、均一な流量、且つ均一な流速で供給されるため、各ウェーハ7に対して均一な成膜処理が行われる。
さらに、バッファ室孔3は、多段に載置されたウェーハ7の間隔の中間に位置するよう設けてあるので、処理用のガスは、積載された各ウェーハ7へ充分に供給される。
As described above, since the buffer chamber holes 3 provided in the buffer chamber 17 all have the same opening area, the active species of ammonia supplied to the wafer 7 is supplied at a uniform flow rate and a uniform flow rate. A uniform film forming process is performed on each wafer 7.
Further, since the buffer chamber hole 3 is provided in the middle of the interval between the wafers 7 placed in multiple stages, the processing gas is sufficiently supplied to each of the loaded wafers 7.

尚、異なる種類の処理用ガスを交互に供給して極薄膜を1層ずつ形成するALD法においては、反応管6内部の圧力や温度を適宜に設定することで、このアンモニアの活性種の供給によるN原子を含んだ極薄膜が1層分形成されるとリミットがかかり、それ以上、膜厚は増加しない。   In the ALD method in which different types of processing gases are alternately supplied to form an ultrathin film one layer at a time, the supply of the active species of ammonia can be achieved by appropriately setting the pressure and temperature inside the reaction tube 6. When an ultrathin film containing N atoms is formed for one layer, a limit is applied, and the film thickness does not increase any more.

ウェーハ7の全面にN原子を含んだ極薄膜が形成されたら、電極52に印加していたRF電力を切り、アンモニアの供給も停止する。   When an ultrathin film containing N atoms is formed on the entire surface of the wafer 7, the RF power applied to the electrode 52 is turned off, and the supply of ammonia is also stopped.

次に、N2やArなどの不活性ガスにより反応管6内部をパージしながら、これらのガスを排気口18より排気する。そして、反応管6内におけるアンモニアの活性種の濃度が充分下がった時点で、前記不活性ガスの供給を停止し、反応ガス導入口45から反応ガスバッファ室42へジクロルシランを導入する。   Next, these gases are exhausted from the exhaust port 18 while purging the inside of the reaction tube 6 with an inert gas such as N2 or Ar. Then, when the concentration of the active species of ammonia in the reaction tube 6 is sufficiently lowered, the supply of the inert gas is stopped, and dichlorosilane is introduced into the reaction gas buffer chamber 42 from the reaction gas inlet 45.

反応ガスバッファ室42には、反応ガス導入口45の上流より下流に向かって開口面積が徐々に大きくなる反応ガスバッファ室孔48が反応管6の中心に向けて設けられている。この結果、反応ガスバッファ室孔48よりウェーハに供給されるジクロルシランは、流速は異なるが、流量は同一の流れとなって、反応管6内へ噴出する。   In the reaction gas buffer chamber 42, a reaction gas buffer chamber hole 48 whose opening area gradually increases from upstream to downstream of the reaction gas inlet 45 is provided toward the center of the reaction tube 6. As a result, the dichlorosilane supplied to the wafer from the reaction gas buffer chamber hole 48 has the same flow rate but is ejected into the reaction tube 6 although the flow velocity is different.

もちろん、ジクロルシランの供給も反応ガスバッファ室42の替わりに、アンモニアの供給に用いたのと同様のガス供給室43とこれに隣接したしたバッファ室17を、もう一組、反応管6内に設置し、ここに設けられたバッファ室孔3よりジクロルシランを供給することとすれば、流量も流速も均一にすることができ好ましい。
しかし、本実施の形態において、ジクロルシランの供給は、ガス供給室43とバッファ室17の組合わせよりも簡易的な、反応ガスバッファ室42を用いて、ガス流量を等しくすれば、ウェーハ7において充分均一な成膜処理が可能である。
Of course, in the supply of dichlorosilane, instead of the reaction gas buffer chamber 42, another set of gas supply chamber 43 similar to that used for ammonia supply and the buffer chamber 17 adjacent thereto is installed in the reaction tube 6. It is preferable to supply dichlorosilane from the buffer chamber hole 3 provided here, since both the flow rate and the flow rate can be made uniform.
However, in this embodiment, the supply of dichlorosilane is sufficient in the wafer 7 if the reaction gas buffer chamber 42 is used, which is simpler than the combination of the gas supply chamber 43 and the buffer chamber 17, and the gas flow rate is made equal. A uniform film forming process is possible.

ウェーハ7表面にSiを含んだ粒子が極薄膜状に吸着したら、ジクロルシランの供給を停止する。そして、N2やArなどの不活性ガスで反応管6内部をパージした後、これらのガスを排気口18より排気し、反応管6内のジクロルシランの濃度が充分に下がった時点で、不活性ガスの供給を停止する。   When particles containing Si are adsorbed on the surface of the wafer 7 in the form of an extremely thin film, the supply of dichlorosilane is stopped. Then, after purging the inside of the reaction tube 6 with an inert gas such as N2 or Ar, these gases are exhausted from the exhaust port 18 and when the concentration of dichlorosilane in the reaction tube 6 is sufficiently lowered, the inert gas is exhausted. Stop supplying.

この一連のプロセスにより、約1ÅのSiNx膜が形成できる。そこで例えば、ウェーハ7上に500ÅのSiNx膜を形成する場合は、上記プロセスを約500回繰り返す。   By this series of processes, a SiNx film of about 1 mm can be formed. Therefore, for example, when forming a 500-inch SiNx film on the wafer 7, the above process is repeated about 500 times.

尚、ウェーハ7を載置した図示していないボートを、一定速度で回転させることで、ウェーハ7の一方の横部よりガスを供給しても、ウェーハ7の全面にわたって、より均一な成膜処理が実現される。本実施の形態例において、この回転速度は1〜10rpmあれば十分である。
因みに、ボートを回転させない場合、ウェーハ7の膜厚の均一性は±5%程度であるが、ボートを回転した場合は<±1%となった。
Note that a boat (not shown) on which the wafer 7 is placed is rotated at a constant speed, so that even when gas is supplied from one side of the wafer 7, a more uniform film formation process over the entire surface of the wafer 7. Is realized. In this embodiment, it is sufficient that the rotational speed is 1 to 10 rpm.
Incidentally, when the boat is not rotated, the film thickness uniformity of the wafer 7 is about ± 5%, but when the boat is rotated, it is <± 1%.

3)成膜処理プロセスにALD法を用いた異なる実施の形態
図7は、本発明の異なる実施の形態例に係る縦型の基板処理装置の反応管の横断面図である。
図7に示す反応管6は、図6に示す反応管6と同様の構造を有しているが、図6においては、バッファ室17内にプラズマ発生用電極を配設していたのに対し、図7においては、ガスを活性化するための紫外線ランプ54と、紫外線がバッファ室17の外に照射されるのを防ぐための反射板58を組み合わせて設けてある。
ランプ54の光のエネルギーにより反応性ガスを活性化する。
以上の構成を有するバッファ室17内で活性種化された処理用のガスは、バッファ室孔3よりウェーハ7へ向かって噴出し、上述したALD法によりウェーハ7上に成膜がおこなわれる。
3) Different Embodiments Using ALD Method for Film Forming Process FIG. 7 is a cross-sectional view of a reaction tube of a vertical substrate processing apparatus according to another embodiment of the present invention.
The reaction tube 6 shown in FIG. 7 has the same structure as the reaction tube 6 shown in FIG. 6, but in FIG. 6, the plasma generating electrode is disposed in the buffer chamber 17. 7, an ultraviolet lamp 54 for activating the gas and a reflection plate 58 for preventing the ultraviolet light from being irradiated outside the buffer chamber 17 are provided in combination.
The reactive gas is activated by the energy of light from the lamp 54.
The processing gas activated and activated in the buffer chamber 17 having the above configuration is ejected from the buffer chamber hole 3 toward the wafer 7, and film formation is performed on the wafer 7 by the ALD method described above.

図8も、本発明の異なる実施の形態例に係る縦型の基板処理装置の反応管の横断面図である。
図8に示す反応管6は、図7に示す反応管6と同様の構造を有しているが、図7においては、反応性ガスを光のエネルギーで活性化するが、本実施では適宜な電気抵抗値を有する発熱線(以下、ホットワイヤーと記載する。)55を電源57で1600℃以上に加熱し、該ホットワイヤーに触れたガスを活性化するものである。
この適宜な電気抵抗値を有し活性種を発生するホットワイヤー55としては、0.5mm程度のW(タングステン)のワイヤー等が好個に適用できる。
このホットワイヤー55を、電源57の電力により1600℃以上に加熱し、これと接触した処理用ガスの熱エネルギーで活性化するものである。
以上の構成を有するバッファ室17内で活性化された処理用のガスは、バッファ室孔3よりウェーハ7へ向かって噴出し、上述したALD法によりウェーハ7上に成膜がおこなわれる。
FIG. 8 is also a cross-sectional view of a reaction tube of a vertical substrate processing apparatus according to another embodiment of the present invention.
The reaction tube 6 shown in FIG. 8 has the same structure as that of the reaction tube 6 shown in FIG. 7, but in FIG. 7, the reactive gas is activated by the energy of light. A heating wire (hereinafter referred to as a hot wire) 55 having an electric resistance value is heated to 1600 ° C. or higher by a power source 57 to activate a gas that has touched the hot wire.
As the hot wire 55 having an appropriate electrical resistance value and generating active species, a W (tungsten) wire of about 0.5 mm can be suitably applied.
The hot wire 55 is heated to 1600 ° C. or higher by the power of the power source 57 and is activated by the heat energy of the processing gas in contact with the hot wire 55.
The processing gas activated in the buffer chamber 17 having the above configuration is ejected from the buffer chamber hole 3 toward the wafer 7, and film formation is performed on the wafer 7 by the ALD method described above.

図9も、本発明の異なる実施の形態例に係る縦型の基板処理装置の反応管の横断面図である。
図9に示す反応管6は、図6に示す反応管6と同様の構造を有しているが、図6においては、バッファ室17内にプラズマ発生用電極を配設していたのに対し、図9においては、処理用のガスが反応管6内に導入されるガス導入口5のさらに上流側のガス流路にリモートプラズマユニット56を配設し、ここを通過するガスにプラズマを生成する構成としたものである。
FIG. 9 is also a cross-sectional view of a reaction tube of a vertical substrate processing apparatus according to another embodiment of the present invention.
The reaction tube 6 shown in FIG. 9 has the same structure as the reaction tube 6 shown in FIG. 6, but in FIG. 6, the plasma generating electrode is disposed in the buffer chamber 17. In FIG. 9, a remote plasma unit 56 is arranged in the gas flow path further upstream of the gas inlet 5 through which the processing gas is introduced into the reaction tube 6, and plasma is generated in the gas passing therethrough. It is set as the structure which carries out.

リモートプラズマユニット56を通過する処理用のガスは、ここでプラズマと反応して活性種化し、この活性種化したガスをガス導入口5より反応管6内へ入りガス供給室43を経由してバッファ室17へ供給され、さらに、このバッファ室17に設けられたバッファ室孔3より均一なガスとしてウェーハ7へ供給される。そして上述したALD法によりウェーハ7上に成膜がおこなわれる。
ここでリモートプラズマユニット56として、ICPコイル等が好個に用いられる。
この構成によれば、図6の装置と比べて、ウェーハに供給される活性種の量が減り処理効率が落ちるが、処理効率が落ちても構わない場合に用いられる.
The processing gas that passes through the remote plasma unit 56 reacts with the plasma to become active species, enters the activated species gas into the reaction tube 6 through the gas inlet 5 and passes through the gas supply chamber 43. It is supplied to the buffer chamber 17 and further supplied to the wafer 7 as a uniform gas from the buffer chamber hole 3 provided in the buffer chamber 17. Then, film formation is performed on the wafer 7 by the ALD method described above.
Here, an ICP coil or the like is preferably used as the remote plasma unit 56.
According to this configuration, compared to the apparatus of FIG. 6, the amount of active species supplied to the wafer is reduced and the processing efficiency is lowered, but it is used when the processing efficiency may be lowered.

積層された基板へ処理用のガスを供給してこれを処理する際、ガス導入部から導入される処理用のガスを複数のガス供給口から供給するようにしたバッファ室を設けたことでガスの流速を均一化し、前記積層された基板に対してガスを均一に供給することができる。   Gas is provided by providing a buffer chamber in which a processing gas introduced from a gas introduction unit is supplied from a plurality of gas supply ports when processing gas is supplied to the laminated substrate and processed. And the gas can be uniformly supplied to the stacked substrates.

本発明にかかる基板処理装置の反応管内部の模式的な断面図である。It is typical sectional drawing inside the reaction tube of the substrate processing apparatus concerning this invention. 本発明にかかる基板処理装置の反応管の模式的な横断面図である。It is a typical cross-sectional view of the reaction tube of the substrate processing apparatus concerning this invention. 本発明にかかるガスノズルとバッファ室との斜視図である。It is a perspective view of the gas nozzle and buffer chamber concerning this invention. 本発明にかかる縦型の基板処理装置の機構概要図である。It is a mechanism schematic diagram of a vertical substrate processing apparatus according to the present invention. 本発明にかかる基板処理装置の反応管の外観および内部を示す図である。It is a figure which shows the external appearance and the inside of the reaction tube of the substrate processing apparatus concerning this invention. 図5のA−A横断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 5. 異なる実施の形態例に係る基板処理装置の反応管の横断面図である。It is a cross-sectional view of the reaction tube of the substrate processing apparatus which concerns on a different embodiment. 同 上Same as above 同 上Same as above 従来の技術にかかる基板処理装置の反応管内部の模式的な断面図である。It is typical sectional drawing inside the reaction tube of the substrate processing apparatus concerning the prior art.

符号の説明Explanation of symbols

2.ガスノズル
3.バッファ室孔
4.ガスノズル孔
5.ガス導入口
6.反応管
7.ウェーハ
8.ボート
18.排気口
Q1〜4.ガスノズル孔より噴出するガスの流量
R1〜4.バッファ室孔より噴出するガスの流量
2. 2. Gas nozzle 3. Buffer chamber hole 4. Gas nozzle hole 5. Gas inlet 6. Reaction tube Wafer 8. Boat 18. Exhaust port Q1 ~ 4. Flow rate of gas ejected from the gas nozzle hole R1-4. Flow rate of gas ejected from the buffer chamber hole

Claims (4)

複数の基板を収納可能な反応室を形成し、Form a reaction chamber that can accommodate multiple substrates,
ガス導入部と、A gas introduction part;
バッファ室と、を備えた細長形状の反応容器であって、An elongated reaction vessel comprising a buffer chamber,
前記ガス導入部は、処理ガスを前記バッファ室に導入可能であって、反応容器の長手方向に沿って設けられ、The gas introduction unit can introduce a processing gas into the buffer chamber, and is provided along the longitudinal direction of the reaction vessel.
前記バッファ室は、反応容器の内部に設けられ、反応容器の長手方向に沿って設けられた複数のガス供給口を有し、前記ガス導入部から導入される前記処理ガスを前記複数のガス供給口から前記反応室に供給可能であって、前記バッファ室がプラズマ発生用の電極を収容する空間を形成することを特徴とする反応容器。The buffer chamber is provided inside the reaction vessel, has a plurality of gas supply ports provided along the longitudinal direction of the reaction vessel, and supplies the processing gas introduced from the gas introduction unit to the plurality of gas supplies. A reaction container which can be supplied to the reaction chamber from a mouth, and wherein the buffer chamber forms a space for accommodating an electrode for generating plasma.
複数の基板を収納可能な反応室を形成し、Form a reaction chamber that can accommodate multiple substrates,
複数のバッファ室と、Multiple buffer chambers;
処理ガスを前記複数のバッファ室にそれぞれ導入可能な複数のガス導入部と、を備えた細長形状の反応容器であって、A plurality of gas introduction portions capable of introducing process gas into the plurality of buffer chambers, respectively,
前記複数のバッファ室は、それぞれ反応容器の内部に設けられ、反応容器の長手方向に沿って設けられた複数のガス供給口をそれぞれ有し、前記複数のガス導入部からそれぞれ導入される前記処理ガスを前記複数のガス供給口から前記反応室にそれぞれ供給可能であって、前記バッファ室の少なくとも一つがプラズマ発生用の電極を収容する空間を形成することを特徴とする反応容器。The plurality of buffer chambers are provided inside the reaction vessel, respectively, have a plurality of gas supply ports provided along the longitudinal direction of the reaction vessel, and are respectively introduced from the plurality of gas introduction units. A reaction container capable of supplying gas to the reaction chamber from the plurality of gas supply ports, wherein at least one of the buffer chambers forms a space for accommodating an electrode for generating plasma.
前記複数のガス導入部の少なくとも一つは、反応容器の長手方向に沿って設けられていることを特徴とする請求項2記載の反応容器。The reaction container according to claim 2, wherein at least one of the plurality of gas introducing portions is provided along a longitudinal direction of the reaction container. 複数の基板を収納可能な反応室を形成し、Form a reaction chamber that can accommodate multiple substrates,
ガス導入部と、A gas introduction part;
バッファ室と、を備えた細長形状の反応容器であって、An elongated reaction vessel comprising a buffer chamber,
前記ガス導入部は、処理ガスを前記バッファ室に導入するように設けられ、The gas introduction unit is provided to introduce a processing gas into the buffer chamber,
前記バッファ室は、反応容器の内部に設けられ、反応容器の長手方向に沿って設けられた複数のガス供給口を有し、前記ガス導入部から導入される前記処理ガスを前記複数のガス供給口から前記反応室に供給可能であって、前記バッファ室がプラズマ発生用の電極を収容する空間を形成することを特徴とする反応容器。The buffer chamber is provided inside the reaction vessel, has a plurality of gas supply ports provided along the longitudinal direction of the reaction vessel, and supplies the processing gas introduced from the gas introduction unit to the plurality of gas supplies. A reaction container which can be supplied to the reaction chamber from a mouth, and wherein the buffer chamber forms a space for accommodating an electrode for generating plasma.

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