CN116978814A - 气体供给系统、基板处理装置以及半导体装置的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供气体供给系统、基板处理装置以及半导体装置的制造方法，使原料气体不发生相变化地供给至处理室。该技术具备：第一阀组，其用于开闭向处理室供给参与基板的处理的流体的流路；对多个上述第一阀进行加热的多个加热区域；均热部，其设置于上述多个加热区域；以及设置于上述加热区域间，且调整上述均热部之间的热传导的部件。

Description

气体供给系统、基板处理装置以及半导体装置的制造方法

技术领域

本公开涉及一种气体供给系统、基板处理装置以及半导体装置的制造方法。

背景技术

作为使处理用气体供给至基板(下称为“晶圆”)并在预定的处理条件下进行处理的基板处理装置的一例，已知有制造半导体装置的半导体制造装置。近年来，在该装置中，如专利文献1或专利文献2所示，有时使用在常温下为液体或固体的原料气体等各种处理用气体。在该情况下，为了将原料气体保持为气体状态，有时不仅气体供给配管，设置于该气体供给配管的阀等也被加热。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2020－038904号公报

专利文献2：国际公开2017－130850号公报

发明内容

发明所要解决的课题

本公开提供一种将原料气体不进行相变化地供给至处理室的技术。

用于解决课题的方案

根据本公开的一方案，提供一种技术，其具有：第一阀，其开闭向处理室供给参与基板的处理的流体的流路；多个加热区域，其对多个上述第一阀进行加热；均热部，其设置于上述多个加热区域；以及设于上述加热区域之间，且调整上述均热部之间的传导热的部件。

发明效果

根据本公开，能够不发生相变化地将原料气体供给至处理室。

附图说明

图1是概略性地表示适用于实施方式的基板处理装置的一例的俯视图。

图2是概略性地表示适用于实施方式的基板处理装置的一例的纵剖视图。

图3是概略性地表示适用于实施方式的基板处理装置的一例的纵剖视图。

图4是概略性地表示适用于实施方式的气体供给系统的一例的纵剖视图。

图5是概略性地表示适用于实施方式的最终阀设置部的一例的俯视图。

图6是概略性地表示适用于实施方式的最终阀的一例的纵剖视图，是图5的A纵剖视图。

图7中，(A)表示设置于适用于实施方式的加热区域的夹缝的部件的一例的图，(B)是表示设于(A)的加热区域的夹缝的部材的热传导的一例。

图8是实施方式的基板处理工序的流程图的一例。

图9是概略性地表示适用于实施方式的最终阀设置部的变形例的俯视图。

图10是概略性地表示适用于实施方式的最终阀的一例的纵剖视图，是图5的B纵剖视图。

图11中(A)是概略性地表示适用于实施方式的最终阀设置部的变形例的俯视图，(B)是概略性地表示适用于实施方式的最终阀设置部的变形例的俯视图，是没有(去除了)调整部之间的最终阀的结构。

图中：

75—最终阀设置部，100—控制部(控制器)。

具体实施方式

此外，以下的说明中使用的图均是示意性的图，图中所示的各要素的尺寸的关系、各要素的比率等与实际情况均未必一致。另外，在多个图彼此之间，各要素的尺寸的关系、各要素的比率等也未必一致。

全部图中，对相同或对应的结构标注相同或对应的参照符号，并省略重复的说明。另外，将后述的收纳室9侧设为正面侧(前侧)，将后述的输送室6A、6B侧设为背面侧(后侧)。另外，将朝向后述的处理模块3A、3B的边界线(相邻面)的侧设为内侧，将远离边界线的侧设为外侧。此外，在本实施方式中，基板处理装置2构成为实施作为半导体装置(设备)的制造方法中的制造工序的一工序的热处理等基板处理工序的立式基板处理装置(以下称为处理装置)2。

如图1、图2所示，处理装置2具备相邻的两个处理模块3A、3B。处理模块3A由处理炉4A和输送室6A构成。处理模块3B由处理炉4B和输送室6B构成。在处理炉4A、4B的下方分别配置有输送室6A、6B。与输送室6A、6B的正面侧相邻地配置有具备移载晶圆W的移载机7的移载室8。在移载室8的正面侧连结有收纳晶圆盒(前开式晶圆传送盒)5收纳的收纳室9，该晶圆盒5收纳多张晶圆W。在收纳室9的前表面设置有I/O端口22，晶圆盒5经由I/O端口22向处理装置2内外被搬入、搬出。

在输送室6A、6B与移载室8的边界壁(相邻面)分别设置有闸阀90A、90B。在移载室8及输送室6A、6B分别设置有压力探测器，移载室8的压力设定为比输送室6A、6B的压力低。另外，在移载室8及输送室6A、6B分别设置有氧浓度探测器，移载室8A及输送室6A、6B的氧浓度维持为比大气中的氧浓度低。

在移载室8的顶部设置有向移载室8供给清洁空气的清洁单元，构成为例如使非活性气体作为清洁空气在移载室8循环。通过利用非活性气体对移载室8进行循环净化，能够使移载室8为清洁的气氛。通过这种构成，能够抑制输送室6A、6B的微粒等混入移载室8，能够抑制在移载室8及输送室6A、6B中在晶圆W上形成自然氧化膜。

处理模块3A及处理模块3B具备相同的结构，因此，以下仅以处理模块3A为代表进行说明。

如图2所示，处理炉4A具备圆筒形状的反应管10A和设置于反应管10A的外周的作为加热装置(加热机构)的加热器12A。反应管10A例如由石英或SiC形成。在反应管10A的内部形成有对作为基板的晶圆W进行处理的处理室14A。在反应管10A设置有作为温度检测器的温度检测部16A。温度检测部16A沿着反应管10A的内壁竖立设置。

用于基板处理的气体通过作为气体供给系或气体供给系统的气体供给机构34被供给到处理室14A。气体供给机构34供给的气体根据形成的膜的种类而更换。在此，气体供给机构34包括原料气体供给部、反应气体供给部以及非活性气体供给部。气体供给机构34收纳于后述的供给箱72。此外，供给箱72对于处理模块3A、3B通过地设置，因此被视作共通供给箱。

作为第一气体供给部的原料气体供给部具备气体供给管36a，在气体供给管36a，自上游方向起依次设置有作为流量控制器(流量控制部)的质量流量控制器(MFC)38a及作为开闭阀的阀41a、40a。气体供给管36a与贯通歧管18的侧壁的喷嘴44a连接。喷嘴44a在反应管10A内沿上下方向竖立设置，且形成有朝向保持于晶舟26的晶圆W开口的多个供给孔。通过喷嘴44a的供给孔，对晶圆W供给原料气体。

以下，通过同样的结构，从作为第二气体供给部的反应气体供给部经由气体供给管36b、MFC38b、阀41b、阀40b以及喷嘴44b对晶圆W供给反应气体。从非活性气体供给部经由供给管36c、36d、MFC38c、38d、阀41c、41d、阀40c、40d以及喷嘴44a、44b对晶圆W供给非活性气体。喷嘴44b在反应管10A内沿上下方向竖立设置，且形成有朝向保持于晶舟26的晶圆W开口的多个供给孔。通过喷嘴44b的供给孔，对晶圆W供给反应气体。此外，作为反应气体，例如将含氮气体或含氧气体供给至晶圆W。

另外，在气体供给机构34，为了对晶圆W供给参与基板处理的反应气体、原料气体、或者不参与基板处理的非活性气体及清洁气体，还设置有第三气体供给部。从第三气体供给部经由气体供给管36e、MFC38e、阀41e、阀40e以及喷嘴44c对晶圆W供给反应气体。从非活性气体供给部经由供给管36f、MFC38f、阀41f、阀40f以及喷嘴44c对晶圆W供给非活性气体或清洁气体。喷嘴44c在反应管10A内沿上下方向竖立设置，且形成有朝向保持于晶舟26的晶圆W开口的多个供给孔。通过喷嘴44c的供给孔对晶圆W供给原料气体。此外，作为对上述晶圆W供给清洁气体的例子，包含使用清洁气体作为蚀刻气体供给至晶圆W、或者对不是产品的假片(疑似基板)供给清洁气体等。

在反应管10A内设置有三个喷嘴44a、44b、44c，且构成为能够按预定顺序和/或预定的周期向反应管10A内供给三种原料气体。与反应管10A内的喷嘴44a、44b、44c连接的阀40a、40b、40c、40d、40e、40f为被称为最终阀的供给阀，设置于后述的最终阀设置部75A。以后，有时将设置于最终阀设置部75A的各阀40称为第一阀。同样，在反应管10B内设置有三个喷嘴44a、44b、44c，且构成为能够按预定的顺序和/或预定的周期向反应管10B内供给三种原料气体。与反应管10B内的喷嘴44a、44b、44c连接的阀40a、40b、40c、40d、40e、40f为供给阀，设置于后述的最终阀设置部75B。以后，有时将设置于最终阀设置部75B的各阀40称为第二阀。此外，上述阀40为表示阀40a～40f的总称的表达，对于其它要素，以后有时也进行同样的表达。

阀41a～41f的输出侧的多个气体管35在阀41a～41f与阀40a～40f之间分支为与反应管10A的阀40a、40b、40c、40d、40e、40f分别连接的多个气体分配管35A和与反应管10B的阀40a、40b、40c、40d、40e、40f分别连接的多个气体分配管35B。多个气体管35能够视为对于反应管10A、10B的共通的气体管。

在歧管18A安装有排气管46A。在排气管46A经由作为检测处理室14A的压力的压力检测器(压力检测部)的压力传感器48A及作为压力调整器(压力调整部)的APC(AutoPressure Controller)阀50A连接有作为真空排气装置的真空泵52A。通过这种结构，能够使处理室14A的压力为与处理相应的处理压力。主要由排气管46A、APC阀50A、压力传感器48A构成了排气系统A。排气系统A收纳于后述的排气箱74A。也可以对处理模块3A和3B共通地设置一个真空泵52A。

处理室14A在内部收纳作为将多张、例如25～150张晶圆W垂直地以搁板状支撑的基板保持件的晶舟26A。晶舟26A由贯通盖部22A及隔热部24A的旋转轴28A支撑于隔热部24A的上方。旋转轴28A与设于盖部22A的下方的旋转机构30A连接，旋转轴28A构成为能够在将反应管10A的内部气密地密封的状态下旋转。盖部22A被作为升降机构的晶舟升降器32A在上下方向上驱动。由此，晶舟26A及盖部22A一体地升降，相对于反应管10A搬入、搬出晶舟26A。

晶圆W向晶舟26A的移载在输送室6A进行。如图1所示，在输送室6A内的一侧面(输送室6A的外侧侧面、与面向输送室6B的侧面相反的侧的侧面)设置有清洁单元60A，且构成为使清洁空气(例如非活性气体)在输送室6A内循环。供给到输送室6A内的非活性气体被隔着晶舟26A设置于面向清洁单元60A的侧面(面向输送室6B的侧面)的排气部62A从输送室6A内排出，且从清洁单元60A再供给至输送室6A内(循环净化)。输送室6A内的压力设定为比移载室8内的压力低。另外，输送室6A内的氧浓度设定为比大气中的氧浓度低。通过这种结构，能够抑制在晶圆W的输送作业中在晶圆W上形成自然氧化膜。

在旋转机构30A、晶舟升降器32A、气体供给机构34的MFC38a～f、阀41a～f、40a～f、以及APC阀50A连接有控制它们的控制器100。控制器100例如由具备CPU的微处理器(计算机)构成，且构成为控制处理装置2的动作。在控制器100连接有构成为例如触摸面板等的输入输出装置102。控制器100可以在处理模块3A和处理模块3B分别各设置一个，也可以共通地设置一个。

接着，对处理装置2的背面结构进行说明。

如图1所示，在输送室6A、6B的背面侧分别形成有维护口78A、78B。维护口78A形成于输送室6A的输送室6B侧，维护口78B形成于输送室6B的输送室6A侧。维护口78A、78B通过维护门80A、80B开闭。维护门80A、80B构成为能够以铰链82A、82B为基轴转动。铰链82A设置于输送室6A的输送室6B侧，铰链82B设置于输送室6B的输送室6A侧。维护区域形成于处理模块3A背面的处理模块3B侧和处理模块3B背面的处理模块3A侧。

如假想线所示，维护门80A、80B以铰链82A、82B为中心向输送室6A、6B的背面侧后方水平地转动，由此背面维护口78A、78B被打开。维护门80A构成为能够朝向输送室6A向左开地放开至180°。维护门80B构成为能够朝向输送室6B右开地开放至180°。另外，维护门80A、80B也可以构成为能够卸下，在卸下后进行维护。

在输送室6A、6B的背面附近设置有实用系统70。实用系统70配置于维护区域A、B之间。实用系统70包含作为阀组件的供给阀箱即最终阀设置部75A、75B、排气箱74A、74B、供给箱72、控制器箱76A、76B。实用系统70从箱体侧(输送室6A、6B侧)起，依次由排气箱74A、74B、供给箱72、控制器箱76A、76B构成。

最终阀设置部75A、75B设置于排气箱74A、74B的上方。实用系统70的各箱的维护口分别形成于维护区域A、B侧。供给箱72配置于排气箱74A的与相邻于输送室6A的侧相反的侧，供给箱72B与排气箱74B的相邻于输送室6B的侧相邻地配置。

例如，在处理模块3A中，设置有气体供给机构34的第一阀(位于气体供给系统的最下游的阀40a、40b、40c)的最终阀设置部75A配置于排气箱74A的上方。当这样构成时，能够缩短从第一阀到处理室的配管长度，因此，能够提高成膜的品质。另外，虽未图示，但除了阀40a、40b、40c，阀40d、40e、40f也配置于最终阀设置部75A。虽然省略说明，但在处理模块3B中也是相同的结构。

使用图4，对供给作为非活性气体的氮(N₂)气体、反应气体、原料气体、以及清洁气体(GCL)的气体供给系统34进行说明。此外，最终阀设置部75A的结构和最终阀设置部75B的结构相同，最终阀设置部75B的结构的记载省略。

原料气体能够经由阀42a、MFC38a、阀41a、设置于处理室14A、14B的附近的最终阀设置部75A、75B的阀40a供给至反应管10A、10B的喷嘴44a。

反应气体能够经由阀42b、MFC38b、阀41b、设置于处理室14A、14B附近的最终阀设置部75A、75B的阀40b供给至反应管10A、10B的喷嘴44b。反应气体还能够经由阀41b2、最终阀设置部75A、75B的阀40f供给到反应管10A、10B的喷嘴44c。

作为非活性气体的N₂气体能够经由阀42d、MFC38c、阀41c、设置于处理室14A、14B的附近的最终阀设置部75A、75B的阀40c供给至反应管10A、10B的喷嘴44a。另外，N₂气体还能够经由阀42d、MFC38d、阀41d、最终阀设置部75A、75B的阀40d供给至反应管10A、10B的喷嘴44b。另外，N₂气体还能够经由阀42d、MFC38f、阀41f、最终阀设置部75A、75B的阀40f供给至反应管10A、10B的喷嘴44c。

清洁气体GCL能够经由阀42g、MFC38g、阀41g、最终阀设置部75A、75B的阀40g、40g2、40g3供给至反应管10A、10B的全部喷嘴44a、40b、40c。

另外，MFC38a的下游的阀41a2、MFC38b的下游的41b3、MFC38g的下游的阀41g2连接至排气系统ES。

如图4所示，作为气体供给系统34的下游侧的分配配管的多个气体管35分支成连接到最终阀设置部75A的多个气体分配管35A和连接到最终阀设置部75B的多个气体分配管35B。分支后的多个气体分配管35A和多个气体分配管35B彼此具有相等的长度。在多个气体管35适当地设置有加热器、过滤器、单向阀(止回阀)、缓冲罐等。

作为处理模块3A的第一阀组的阀40a～40d、40f、40g、40g2、40g3设置于处理模块3A的反应管10A所具有的三根喷嘴(也称为喷射器)44a、44b、44c的近前，能够通过控制器100直接操作对喷射器的气体供给。图4的第一阀组(阀40a～40d、40f、40g、40g2、40g3)能够对一个喷射器(44a、44b、44c)同时(也就是混合地)供给多个气体。另外，构成为，来自一个分配配管的清洁气体GCL能够供给至全部的喷射器(44a、44b、44c)。作为处理模块3B的第一阀组的阀40a～40d、40f、40g、40g2、40g3具有与处理模块3A的第一阀组(阀40a～40d、40f、40g、40g2、40g3)相同的结构。

如图4所示，构成为，参与晶圆W的处理的流体和不参与晶圆W的处理的流体全部通过该最终阀设置部75A(75B)供给到处理室14A(14B)。在此，参与晶圆W的处理的流体具有包括原料气体、反应气体、改性气体、蚀刻气体等的处理气体、或者它们组合而成的混合气体、或者处理气体与非活性气体的混合气体。另外，不参与晶圆W的处理的流体为非活性气体。而且，在本实施方式中，作为不参与晶圆W的处理的流体，还包括清洁气体。

接着，使用图5，对本公开的一实施方式的配置有最终阀40的最终阀设置部75进行说明。此外，与图4结构不同，图5是用于说明的图，无需是与图4相同的结构。最终阀设置部75B为与最终阀设置部75A相同的结构，因此，在此省略说明，以下与最终阀设置部75A关联地进行说明。

图5是最终阀设置部75的俯视图的示例(一例)，假想线(虚线)的细长的长方形(四边形)表示作为加热部(或加热单元)的加热器HT，实线的圆表示加热区域H。对于加热器HT1～HT3和作为未图示的温度传感器的热电偶TC1～TC3，分别设置有加热区域H1～H3，在各加热区域H的夹缝配置有作为用于调整热传导的部件的连结片。每个作为加热单元的加热器HT1～HT3形成加热区域H1～H3。此外，图5中，连结片在加热区域H之间用实线示出。加热器HT从外观看不见，但为了便于加热区域H的说明，用假想线(虚线)图示出。在此，加热区域H为加热区域H1～H3的总称，在称为加热区域H的情况下，表示加热区域H1～H3的整体、或者加热区域H1～H3中的任一个。

通过利用各加热器HT进行加热，最终阀设置部75A被进行温度控制，以成为预定的温度以上。特别是，在使用常温下为液体或固体的原料时，进行温度控制，以成为这些原料的气化温度(或升华温度)以上。另外，各加热器HT构成为能够单独地进行控制。在此，由于具有作为均热部的均热板，因此，加热区域H内能够均等地加热，即使如此，在存在多个加热区域H时，加热区域H之间(均热板之间)成为空气层而容易散热，有可能容易产生温度不均。但是，在图5中，在加热区域H之间配置了作为在均热部之间调整传导热的部件的连结片，因此，能够抑制温度不均。详细情况后述。

接着，使用图6及图10，对作为本公开的一个实施方式中的第一阀组的第一阀40组的结构及动作进行说明。最终阀设置部75A(75B)内的第一(第二)阀40是设置于与处理室14A(14B)连通的配管的阀中的、设置于最接近处理室14A(14B)的部位(下游侧)的阀。在此，最终阀设置部75A(75B)包括作为第一阀组的最终阀组即多个阀40，且构成为，在上下方向上，自最下侧起，依次至少包括基台部、作为均热部的均热板、含有供参与晶圆W的处理的流体、不参与晶圆W的处理的流体分别流通的流路的块部、使未图示的阀驱动(上下)而将流路开闭的阀部、以及设置于块部与阀部之间的凸缘部。另外，作为第一阀的第一阀40为包括上述的凸缘部和上述的阀部的结构。在均热板的夹缝设置有调整后述的均热部之间的传导热的部件(以后，有时称为连结片)。均热板的材质为合金，后面叙述。此外，图6及图10中记载的流路为一例。图6及图10中，第一阀40之间的配管及块部内的流路的详情省略，但通过该块部的多种形状的组合，在内部构成各种流路。在块部内设置有流体流动的开口。通过气体在该块部的开口流动，形成分支、合流等流路。此外，图5中，分成两列和三列的原因在于，由于在有限的空间收纳最终阀设置部75A，因此考虑空间效率而进行第一阀40的配置。

基台部与图6所示的第一阀40共通地设置。当进行通用阀的组合时，通过接头将阀连接，因此所需空间变大，但通过使用该基台部，实现了省空间的阀集成构造。具体而言，能够在基台部上相邻地配置均热部及块部，能够构成图5中的第一阀组40。而且，能够经由块部将第一阀40和相邻的另一第一阀40组合，能够在各块部内形成各种流路。

均热部被分割成每个加热区域H，如图6所示，在内部设有作为盒式加热器的加热部HT。均热部由通过铝合金构成的铝块构成，形成有用于在内部设置加热部HT的孔。此时，对铝进行通孔加工，因此在某种程度上，大小有限。因此，当最终阀设置部75A变大上，设置多个加热部HT，形成加热区域H。由此，均热部被分割成每个加热区域H。在此，在各加热区域H之间(加热区域H1与加热区域H2的边界)插入有连结片，抑制加热区域的边界的热逃散，由此抑制加热区域H之间的冷点的产生。

如图10所示，温度传感器设置于与形成于块部或凸缘部内的气体流路相邻的泄漏口。由此，能够最接近流路地配置温度传感器，因此能够检测接近实际的气体温度的温度。此外，泄漏口是为了装配用于检测气体的泄漏(漏出)的检查用的夹具的端口。另外，凸缘部内的气体流路和块部内的气体流路连结的部分的周围通过密封部被密闭，以将流路与外部切断，并且凸缘部和块部被固定。此外，作为一例，凸缘部及块部为SUS(Stainless UsedSteel)。另外，虽未图示，但在本实施方式中，多个温度传感器和热敏开关(过温开关)被成组地设置。

在图6及图10中，构成为，使设置于未图示的阀部的阀(例如膜片阀)动作而将气体流路开闭，由此能够进行气体的供给及停止。而且，如图10所示，构成为，块部的输入侧或输出侧能够与未图示的其它第一阀40(的凸缘部)连接。此外，块部的输入端及输出端的流路变大是因为在通过密封部与凸缘部连接时设置于凸缘部的泄漏口和密封部连通。通过这样的结构，能够检查从该密封部的泄漏。

如图6所示，根据第一阀组40的结构，能够将最终阀设置部75A以预定的温度均等地加热，其中，就该最终阀设置部75A而言，随着近年来的设备的微细化、复杂化，多种多样的原料被使用，并且气体供给系统34的构造也变复杂，与之相随地，最终阀设置部75A成为了阀集成化的构造。由此，能够不进行再液化等相变地将参与晶圆W的处理的流体稳定地供给至处理室14A。此外，关于连结片的结构，后面叙述。

存储部104可以是内置于控制器100的存储装置(硬盘或闪存)，也可以是便携式的外部记录装置(磁带、软盘或硬盘等磁盘、CD或DVD等光盘、MO等磁光盘、USB存储器或存储卡等半导体存储器)。另外，向计算机提供程序也可以使用因特网或专用线路等通信装置进行。程序根据需要通过来自输入输出装置102的指示等从存储部104被读出，控制器100按照读出的配方执行处理，从而处理装置2基于控制器100的控制执行期望的处理。控制器100收纳于控制器箱76(76A、76B)。在控制器100在处理模块3A和处理模块3B分别各设置一个的情况下，在控制器箱76A设置控制处理模块3A的控制器100(A)，在控制器箱76B设置控制处理模块3B的控制器100(B)。

接下来，使用图8对使用上述的处理装置2在基板上形成膜的处理(成膜处理)进行说明。在此，说明通过对晶圆W供给作为原料气体的第一处理气体和作为反应气体的第二处理气体，在晶圆W上形成膜的例子。此外，在以下的说明中，构成处理装置2的各部的动作由控制器100控制。

在本实施方式中的成膜处理中，将对处理室14A的晶圆W供给原料气体的工序、从处理室14A除去原料气体(残留气体)的工序、对处理室14A的晶圆W供给反应气体的工序、以及从处理室14A除去反应气体(残留气体)的工序反复进行预定次数(一次以上)，从而在晶圆W上形成膜。

(基板搬入S1(晶圆装载及晶舟载入))

将闸阀90A打开，对晶舟26A搬送晶圆W。当将多张晶圆W装填(晶圆装载)于晶舟26A时，关闭闸阀90A。晶舟26A通过晶舟升降器32A被搬入(晶舟载入)处理室14，反应管10A的下部开口成为被盖部22A气密地封闭(密封)的状态。

(压力调整及温度调整S2)

通过真空泵52A进行真空排气(减压排气)，以使处理室14A成为预定的压力(真空度)。处理室14A的压力由压力传感器48A测定，基于该测定到的压力信息，反馈控制APC阀50A。另外，通过加热器12A进行加热，以使处理室14A的晶圆W成为预定的温度。此时，基于温度检测部16A检测到的温度信息，反馈控制对加热器12A的通电情况，以使处理室14A成为预定的温度分布。另外，开始旋转机构30A对晶舟26A及晶圆W的旋转。

(成膜处理)

[原料气体供给工序S3]

当处理室14A的温度稳定为预先设定的处理温度时，对处理室14A的晶圆W供给原料气体。原料气体通过MFC38a被控制成期望的流量，经由气体供给管36a、阀41a、40a以及喷嘴44a供给至处理室14A。

[原料气体排出工序S4]

接着，停止原料气体的供给，通过真空泵52A对处理室14A进行真空排气。此时，也可以从非活性气体供给部将N₂气体作为非活性气体向处理室14A供给(非活性气体净化)。

[反应气体供给工序S5]

接着，对处理室14A的晶圆W供给反应气体。反应气体通过MFC38b被控制成期望的流量，经由气体供给管36b、阀41b、40b以及喷嘴44b供给至处理室14A。

[反应气体排气工序S6]

接着，停止反应气体的供给，通过真空泵52A对处理室14A进行真空排气。此时，也可以从非活性气体供给部将N₂气体向处理室14A供给(非活性气体净化)。通过将进行上述的四个工序的循环进行预定次数(一次以上)，能够在晶圆W上形成期望的膜。

在形成膜后，从非活性气体供给部供给N₂气体，将处理室14A内置换成N₂气体，并且将处理室14A的压力恢复到常压(大气压恢复S7)。然后，通过晶舟升降器32A使盖部22A下降，从反应管10A搬出晶舟26A(晶舟导出S8)。然后，将处理完毕的晶圆W从晶舟26A取出(晶圆卸载S9)。

然后，将晶圆W收纳于晶圆盒5，可以搬出到处理装置2外，也可以输送到处理炉4B，例如连续地进行退火等基板处理。在处理炉4A处的晶圆的处理后连续地在处理炉4B进行晶圆W的处理的情况下，将闸阀90A及90B打开，从晶舟26A向晶舟26B直接搬送晶圆W。之后的向处理炉4B内的晶圆W的搬入、搬出按照与上述的利用处理炉4A进行的基板处理相同的顺序进行。另外，在处理炉4B内的基板处理例如按照与上述的利用处理炉4A进行的基板处理同样的顺序进行。

接着，使用图7(A)及图7(B)，对例如设置于加热区域H1与加热区域H2的边界(边界部)的部件进行说明。作为图7(A)所示的部件的连结片为片状，但不需要限定于该形态。另外，作为材质，只要热传导率比均热板(铝合金)的热传导率小且比空气的热传导率高即可，例如，优选由氧化铝、SUS等构成。

另外，如图7(A)所示，构成为，在连结片的上侧设置大孔，在下侧设置小孔，从而对上下的热传导率设置差。通过该连结片的上下热传导差，具有以下作用：以均热板的下侧被积极地升温，且在取得下侧的均热后，缓慢向上侧传递热的方式帮助均热板的均热化。

具体而言，如图7(B)所示，相距温度传感器较远的一方(均热板的下部)通过连结片使加热区域H1与加热区域H2的接触面积增大，由此促进热传导(箭头显示)，促进加热区域H间的夹缝的加热。相距温度传感器较近的一方(上部)通过连结片使加热区域H1与加热区域H2的接触面积减小，由此能够抑制热传导(箭头显示)，降低热干涉造成的影响。

此外，如图7(B)所示，使用本实施方式中的连结片，在均热部间的上部和下部的上下方向上使热传导度不同，但不限定于该形态。例如，也可以在上部、中部、下部这三个阶段使上下方向的热传导度不同。另外，也可以将使热传导度在上下方向上逐渐不同的连结片设置于加热区域H1与加热区域H2之间。

此外，只有在均热部间的上下方向上使热传导度不同即可，因此当然也能够仅在连结片的上侧设置孔。另外，连结片的形状不限定于孔(圆形)，也可以为多边形(三角形以上)、星形、菱形、扇形。另外，不仅图形，也可以是文字、数字、或它们的组合。可以在均热部间的上侧和下侧改变形状，也可以是图形与文字或数字的组合。

另外，只要在均热部之间的上下方向上使热传导度不同即可，因此也可以在连结片的上侧和下侧改变材质。只有使上侧的材质的传导率比下侧的热传导率低即可。不需要为相同的材料，也可以将上侧由热传导率低的SUS构成，将下侧由比SUS热传导率高的氧化铝构成。

这样，使用本实施方式中的连结片，在均热部间的上下方向上使热传导度不同，由此能够提高最终阀设置部75A的均热性，得到防止流通于块部或凸缘部内的流路或配管的流体(例如气体)的再液化(或再固化)的效果。

至此，对在各加热区域H加热成相同的温度的情况进行了说明，但是在图5中，例如，有时设定温度在加热区域H1和加热区域H2不同。因此，加热部HT构成为能够以成为对每个加热区域H设定的温度的方式进行加热。另外，加热部HT构成为能够根据在设置于上述加热区域H内的流路流通的预定的气体，以成为预先设定的温度的方式进行加热。具体而言，有时根据流通于加热区域H的气体种类，使设定温度在最终阀设置部75A的每个加热区域H不同。例如，有时根据参与成膜的流体的气化温度，在每个加热区域中被控制成不同的温度。

例如，在图5中，在气化温度A℃的原料气体A流通于加热区域H1，气化温度B℃(B＜A)的原料气体B流通于加热区域H2的情况下，考虑将各加热区域H均等地加热成气化温度较高的原料气体A的气化温度A℃以上。但是，根据气体种类，如果气化温度过高，则会过剩地反应，有可能配管等的腐蚀风险提高。因此，不应过度地成为高温，优选进行温度控制，以几乎成为气化温度附近(蒸气压曲线的附近)。通常，在气化温度为A℃的情况下，以比气化温度略高(通常为10％以下)的温度设置过温开关(热敏开关)，监视是否被控制成气化温度附近的适当的温度。

另外，使温度在加热区域H1(设定温度A℃)和加热区域H2(设定温度B℃)不同，由此，多少存在在加热区域H1与加热区域H2的夹缝产生冷点的担忧，但在本实施方式中，通过在加热区域H1与加热区域H2的边界设置连结片，能够抑制冷点的产生，通过在均热部间的上下方向上使热传导度不同，能够在各加热区域H加热到设定温度以上，因此，得到防止原料气体A、原料气体B的每一个的再液化的效果。

另外，在该情况下，不言而喻，也可以构成为在每个加热区域H使最终阀设置部75分离。

(变形例1)

使用图9，对变形例1进行说明。图9与图5的不同点在于没有加热部。即，图9所示的最终阀设置部75C除了作为第三阀组的最终阀组(多个第三阀40的集合体)未被加热，为与图5相同的结构。本变形例构成为，设置最终阀设置部75A(或75B)和最终阀设置部75C这两个，常温下为液体或固体的原料为了维持气化状态或升华状态而需要加热到气化温度(或升华温度)以上，因此，经由最终阀设置部75A(或75B)形成气体供给至处理室14A，常温下为气体的流体(气体)经由最终阀设置部75C供给至处理室14A。

根据这种结构，与如图5那样使向处理室14A供给的全部气体通过最终阀设置部75A(或75B)，对不需要加热的气体也进行加热的情况比较，能够将最终阀设置部75A简化。另外，除了省空间化，还能够降低为了以预定的温度均等地加热而消耗的电力。

进一步地，常温下为气体的流体(气体)经由最终阀设置部75C供给至处理室14A，因此，能够将最终阀设置部75A紧凑化，抑制使用的加热器的个数(合计热电偶的个数)。另外，根据使用的原料气体，能够抑制加热器的多余的输出。

例如，也可以将使参与基板的处理的气体、例如原料气体、反应气体、改性气体等或它们与非活性气体的混合气体通过的最终阀设置部75、使不参与基板的处理的非活性气体通过的最终阀设置部、以及使不参与基板的处理的清洁气体或该清洁气体与非活性气体的混合气体通过的最终阀设置部分别单独地设置。通过这样分散，能够将各个最终阀设置部紧凑化，抑制使用的加热器的个数(合计热电偶的个数)。另外，根据使用的原料气体，能够抑制加热器多余的输出。使不参与基板的处理的非活性气体通过的最终阀、以及使不参与基板的处理的清洁气体或该清洁气体与非活性气体的混合气体通过的最终阀能够称为第二阀或第二阀组。

此外，作为图9所示的本变形例的一例，不言而喻，包括即使具有加热部也不进行加热的方式。另外，在监视最终阀设置部75的温度的方面，优选配置热电偶等。

(变形例2)

接着，基于图11，对本公开的变形例中的配置有第一阀组40的最终阀设置部75进行说明。关于第一阀40的结构及构成第一阀组40的各部，由于是与配置于图5所示的最终阀设置部75内的各第一阀组40相同的结构，因此，在此省略说明，主要对与图5的最终阀设置部75的结构不同的点进行说明。

图11(A)构成为，最终阀设置部75A内的第一阀40的数量相同，使用加热器HT4代替加热器HT2，去除了加热器HT1。在此，加热器HT3、加热器HT4构成为分别形成加热区域H3、加热区域H4，加热区域H3和加热区域H4的范围相同。实际上，对于对加热器HT施加的电力的不同不能一概而论，但是，以下，在加热器HT3、加热器HT4具有相同的加热能力的前提下进行说明。图11(B)中，加热器HT3、加热器HT4同样，但省略了各自的加热区域H。与图5相比，图11中仅有两个加热器HT，能够期待节能效果。

另一方面，在图5中，能够通过加热器HT对设置于最终阀设置部75A内的第一阀40进行加热，但图11中，通过加热器HT对处于两个连结片之间的第一阀40不能充分加热的可能性高。因此，图11(B)中，考虑在两个连结片之间不设置第一阀40的结构。

如图11(B)所示，构成为在两个连结片之间至少不配置第一阀40的主体部(阀部和凸缘部)，由此构成为使流体不流动。由此，能够将加热区域H3和加热区域H4分离。

另外，能够成为不设置连结片的结构，但如果未加热的部分与加热的部分的温度差过大，则存在向两个连结片之间的热逃散变大的担忧，因此，更优选设置连结片。此外，此时的连结片起到隔热材料的作用，因此更优选没有图7那样的切缝、切口等。

(实施例)

接着，基于图4、图5、图11，对最终阀设置部75A的第一阀40组的结构及流通于第一阀内的流体进行说明。此外，虽然在此未说明，但最终阀设置部75B也同样。

(实施例1)

接着，在图5中，使通过各加热器HT的加热形成的各加热区域H的电力比率相同。例如，将HT1：HT2：HT3以1：3：3的电力进行加热。图5中，如作为加热区域H2、H3所示出地，HT2、HT3构成为分别能够对六个第一阀40的量的块进行加热，HT1构成为对阀40组(两个第一阀40)的量的块进行加热。而且，在各个加热区域的夹缝(各个块的夹缝)设置有连结片。由此，能够将最终阀设置部75A的处理气体加热到预定温度以上。因此，例如，能够加热到流通于各第一阀40内的气体的气化温度(或升华温度)以上。

图5中，也可以构成为使流通于由加热器HT2、HT3分别形成的加热区域H2、H3的每一个的流体的种类不同。例如，也可以构成为，在构成加热区域H2的第一阀40组以流通原料气体的方式组合未图示的块部，在加热区域H3以流通清洁气体的方式组合未图示的块部。例如，通过加热区域H2调整为原料气体的气化温度(或升华温度)A，加热区域H3调整为清洁气体的气化温度(或升华温度)B，能够加热到流通于最终阀设置部75A内的各第一阀40内的处理气体的气化温度(或升华温度)以上。

另外，在图5中，配置有连结片的加热区域H间的夹缝为远离加热器HT且难以进行温度控制的部位。因此，也可以在沿着配置于加热区域H2与加热区域H3之间的连结片配置的第一阀40内以流通常温下作为气体存在的气体、例如反应气体或非活性气体的方式组合未图示的块部。在设置于该加热区域H间的夹缝的第一阀40内流通的流体为在第一阀40内无需通过加热器HT加热的流体，因此，只要进行控制，以使沿着该连结片配置的第一阀40以外的第一阀40组成为处理气体的气化温度(或升华温度)以上即可。因此，能够期待对流通于最终阀设置部75A内的处理气体的温度控制性的提高。另外，也可以是，在沿着配置于加热区域H2与加热区域H3之间的连结片的部分不设置第一阀40，以无法流通流体。即使在该情况下，也同样地能够期待对流通于最终阀设置部75A内的处理气体提高温度控制性。

另外，图5中，也可以使配置于加热区域H1与加热区域H2之间的连结片的热传导率和配置于加热区域H2与加热区域H3之间的连结片的热传导率不同。例如，可以根据与加热器HT的位置关系，使热传导率不同，也可以根据向加热器HT供给的电力，使热传导率不同。由此，能够将在设置于各加热区域H内的第一阀40内流通的流体控制为预定的温度以上。

(实施例2)

接着，在图11中也相同地使通过各加热器HT的加热形成的各加热区域H的电力比率相同。例如，将HT3：HT4以1：1的电力进行加热。而且，将各加热器HT的加热区域H分别表示为H3、H4，以下在将各加热器HT能够适当地加热的加热区域H设为配置于最终阀设置部75A的第一阀40的六个的量的前提下进行说明。

如图11(A)所示，被两个连结片夹着的区域为远离加热区域H3及加热区域H4的区域，因此，如果在配置于该区域的第一阀40流通作为处理气体的原料，则温度控制不顺利，产生再固化(或再液化)的可能性高。因此，在该区域流，只要是不需要进行温度控制(或温度加热)的流体(常温下为气体状的流体)即可，例如，流通作为处理气体的反应物气体、或非活性气体。

这样，在加热区域H3、加热区域H4分别流通处理气体，在配置于被两个连结片夹着的区域的第一阀40例如流通作为处理气体的反应物气体、或非活性气体，因此，加热区域H3和加热区域H4被分离，因此能够进行向加热区域H3供给原料气体作为处理气体，向加热区域H4供给清洁气体作为处理气体这样的气体种类的分开使用。另外，也可以构成为能够供给即使为相同的原料气体但升华温度(气化温度)不同的两种原料气体。

另外，如图7所示，也可以构成为，在被两个连结片夹着的区域不配置第一阀40。由此，能够在被温度不稳定的可能性高的两个连结片夹着的区域流通流体，而在加热区域H3和加热区域H4流通流体，因此，能够进行流通于加热区域H3或加热区域H4的流体的温度控制，例如，能够使流体的温度成为预定温度以上，因此能够供给使固体原料升华后的处理气体或使液体原料气化后的处理气体作为流体。另外，即使这种结构，加热区域H3和加热区域H4被分离，因此能够进行在配置于加热区域H3的第一阀40和配置于加热区域H4的第一阀40分别流通的处理气体的气体种类的分来使用。另外，也可以构成为能够供给即使为相同的原料气体但升华温度(气化温度)不同的两种原料气体。

(其它实施方式)

以上对本公开的实施方式具体地进行了说明，但本公开不限定于上述的各实施方式，在不脱离其主旨的范围内能够进行各种变更。

例如，也可以根据气体种类将最终阀设置部分散设置。具体而言，也可以针对原料气体、反应气体、改性气体等参与基板的处理的气体使最终阀设置部分散地设置。而且，也可以控制为分别不同的温度。另一方面，如果与气体种类无关，气化温度(升华温度)几乎为相同的温度，则也可以将参与基板的处理的气体及不参与基板的处理的气体经由相同的最终阀设置部供给至处理室。

例如，虽然在每个加热区域设置有均热板(均热部)，但也可以构成为，在加热区域设置共有的均热板(均热部)，使加热区域间的边界部具有切口，减小传热面积。但是，在该情况下，存在最终阀设置部的强度的问题，需要在边界部的切口的部分放入加强材料等处置。此外，加强材料优选为隔热部件。

另外，在上述的实施方式中对使用N₂气体作为非活性气体的例子进行了说明，但不限定于此，也能够使用Ar气体、He气体、Ne气体、Xe气体等稀有气体，能够使用这些稀有气体中的一个以上。但是，在该情况下，需要准备稀有气体源。

作为含氮气体，能够使用氧化亚氮(N₂O)气体、一氧化氮(NO)气体、二氧化氮(NO₂)气体、氨(NH₃)气体等中的一个以上。作为含氧气体，能够使用氧(O₂)气体、臭氧(O₃)气体等中的一个以上。

另外，作为反应气体所含的反应物，不限于含氮气体及含氧气体，也可以使用与源极反应进行膜处理的气体形成其它种类的薄膜。进一步地，还可以使用三种以上的反应气体进行成膜处理。

另外，例如，在上述各实施方式中列举了半导体装置中的成膜处理作为基板处理装置进行的处理，但本公开不限定于此。即，除了成膜处理，也可以为形成氧化膜、氮化膜的处理、形成包含金属的膜的处理。另外，基板处理的具体的内容不限，不仅适用于成膜处理，也能够适用于退火处理、氧化处理、氮化处理、扩散处理、光刻处理等其它的基板处理。

另外，本公开也能够适用于其它基板处理装置、例如退火处理装置、氧化处理装置、氮化处理装置、曝光装置、涂布装置、干燥装置、加热装置、利用了等离子的处理装置等其它基板处理装置。另外，本公开也可以混合存在这些装置。

另外，在本实施方式中对半导体制造工艺进行了说明，但本公开不限定于此。例如，对于液晶设备的制造工序、太阳能电池的制造工序、发光设备的制造工序、玻璃基板的处理工序、陶瓷基板的处理工序、导电性基板的处理工序等的基板处理，也能够应用本公开。

另外，能够将某实施方式的结构的一部分置换成其它实施方式的结构，另外，也能够对某实施方式的结构添加其它实施方式的结构。另外，对于各实施方式的结构的一部分，也可以进行其它结构的追加、删除、置换。

Claims (17)

1.一种气体供给系统，其特征在于，具有：

第一阀，其开闭向处理室供给参与基板的处理的流体的流路；

对多个所述第一阀进行加热的多个加热区域；

均热部，其设置于所述多个加热区域；以及

设置于所述加热区域间，且调整所述均热部之间的热传导的部件。

2.根据权利要求1所述的气体供给系统，其特征在于，

所述部件构成为在所述均热部的上下方向上使热传导率不同。

3.根据权利要求1所述的气体供给系统，其特征在于，

所述均热部设置于每个加热区域。

4.根据权利要求1所述的气体供给系统，其特征在于，

所述第一阀设置于所述处理室的附近。

5.根据权利要求4所述的气体供给系统，其特征在于，

所述第一阀设置于与所述处理室连通的配管的最接近所述处理室的部位。

6.根据权利要求1所述的气体供给系统，其特征在于，

还具有多个对所述多个第一阀进行加热的加热单元，

在每个所述加热单元形成有所述加热区域。

7.根据权利要求6所述的气体供给系统，其特征在于，

所述加热单元构成为能够对所述加热区域个别地进行加热。

8.根据权利要求6所述的气体供给系统，其特征在于，

所述加热单元构成为能够以使每个加热区域成为所设定的温度的方式加热。

9.根据权利要求6所述的气体供给系统，其特征在于，

所述加热单元构成为能够根据流通于设于所述加热区域内的流路的气体种类以成为设定的温度的方式加热。

10.根据权利要求9所述的气体供给系统，其特征在于，

根据流通于设于所述加热区域内的流路的气体种类而设定的温度不同。

11.根据权利要求1所述的气体供给系统，其特征在于，

参与所述基板的处理的流体具有包括原料气体、反应气体、改性气体等的处理气体、或者它们组合而成的混合气体、或者处理气体与非活性气体的混合气体。

12.根据权利要求1所述的气体供给系统，其特征在于，

还设置有块部，该块部设置有所述流体流通的流路，

所述均热部设置于所述块部的下方。

13.根据权利要求12所述的气体供给系统，其特征在于，

还设置有主体部，该主体部设置有开闭所述流体流通的流路的阀部，

在所述主体部内设置有连通设于所述块部内的所述流路和所述阀部的流路。

14.根据权利要求1所述的气体供给系统，其特征在于，

还具有用于供给不参与基板的处理的流体的第二阀组。

15.根据权利要求14所述的气体供给系统，其特征在于，

不参与所述基板的处理的流体为非活性气体。

16.一种基板处理装置，其特征在于，具备气体供给系统，

所述气体供给系统具有：

第一阀，其开闭向处理室供给参与基板的处理的流体的流路；

对多个所述第一阀进行加热的多个加热区域；

均热部，其设置于所述多个加热区域；以及

设置于所述加热区域间，且调整所述均热部之间的热传导的部件。

17.一种半导体装置的制造方法，其特征在于，

具有从气体供给系统向基板供给流体的工序，

所述气体供给系统具有：

第一阀，其开闭向处理室供给参与所述基板的处理的所述流体的流路；

对多个所述第一阀进行加热的多个加热区域；

均热部，其设置于所述多个加热区域；以及

设置于所述加热区域间，且调整所述均热部之间的热传导的部件。