(57)【要約】【課題】半導体ウエハに対して例えば原料ガス及び反応ガスを交互に供給して反応生成物を順次積層して成膜処理を行うにあたり、生産性の高い技術を提供すること。【解決手段】処理容器５内の回転テーブル１に周方向に等間隔に自転可能な載置台２を配置する。回転テーブル１の上方領域は、周方向に等間隔に設けられた分離部４により４個の処理領域Ｓ１〜Ｓ４に区画され、一つ置きに配置された処理領域Ｓ１、Ｓ３には原料ガスを供給する。また処理領域Ｓ２、Ｓ４には、反応ガスを供給すると共にプラズマを発生させる。各載置台２にウエハＷを載置し、各処理領域Ｓ１〜Ｓ４に順次停止するように回転テーブル１を間欠的に回転させると共に、ウエハＷが処理領域Ｓ１〜Ｓ４に位置しているときには載置台２を自転させ、各ウエハＷに対して同時にいわゆるＡＬＤ処理を行う。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空雰囲気を形成する処理容器内にて、基板に処理ガスである第１のガスと第２のガスとを交互に供給するサイクルを複数回行って、基板上に薄膜を成膜する成膜装置において、
前記処理容器の周方向に沿って間隔をおいて設けられ、第１のガスを供給して基板を処理するためのｎ（ｎは２以上の整数）個の第１の処理領域と、
前記周方向に沿って第１の処理領域の間に設けられ、第２のガスを供給して基板を処理するためのｎ個の第２の処理領域と、
前記第１の処理領域と第２の処理領域との間を分離するための分離部と、
前記周方向に沿って公転可能に構成されると共に前記周方向に沿って複数配置され、各々基板を載置するための載置部と、
前記基板が第１の処理領域及び第２の処理領域に公転を停止した状態で交互に位置するように前記載置部を間欠的に公転させる制御部と、を備え、
前記載置部は、当該載置部の公転の停止時に、ｎ個の第１の処理領域及びｎ個の第２の処理領域の各々に同じ枚数の基板が位置するように配置されたことを特徴とする成膜装置。
【請求項２】
前記第１のガスは、基板に吸着させる薄膜の原料である原料ガスであり、前記第２のガスは当該原料ガスと反応して反応生成物を生成する反応ガスであることを特徴とする請求項１記載の成膜装置。
【請求項３】
第１の処理領域及び第２の処理領域における必要なガスの供給時間が互に異なり、回転テーブルは、必要なガスの供給時間が長い方の時間に合わせて停止していることを特徴とする請求項１または２記載の成膜装置。
【請求項４】
必要なガスの供給時間が短い方の処理領域におけるガスの供給時間は、必要なガスの供給時間が長い方の処理領域におけるガスの供給時間よりも短く設定されていることを特徴とする請求項３に記載の成膜装置。
【請求項５】
前記載置部を自転させる自転機構を備え、少なくとも基板に対して処理ガスが供給されているときには当該基板が載置されている載置部が自転することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一項に記載の成膜装置。
【請求項６】
前記処理容器の周方向に自転する回転テーブルを備え、
前記複数の載置部は、前記回転テーブルの上面側に配置されていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一項に記載の成膜装置。
【請求項７】
前記基板が第１の処理領域及び第２の処理領域にて交互に静止した状態で位置するように前記載置部を間欠的に公転させる運転モードを間欠回転モード呼ぶとすると、
前記制御部は、前記基板が第１の処理領域及び第２の処理領域を連続して通過するように前記載置部を連続的に公転させる連続回転モードと、前記間欠回転モードと、の一方を選択できるように構成されていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか一項に記載の成膜装置。
【請求項８】
ｎ個の第１の処理領域及びｎ個の第２の処理領域の各々に同じ枚数の基板が位置するときに、前記分離部にも基板の載置部が位置するように載置部の数が設定され、
前記連続回転モードが選択されたときには、全ての載置部に基板が載置されることを特徴とする請求項７記載の成膜装置。
【請求項９】
前記載置部には、外部の基板搬送機構との間で基板の受け渡しを行うための昇降ピンが昇降するための貫通孔が形成され、
前記制御部は、前記間欠回転モードが選択されたときには、ｎ個の第１の処理領域及びｎ個の第２の処理領域の各々に同じ枚数の基板が位置するときに前記分離部に位置する載置部には、当該載置部の前記貫通孔を塞ぐためにダミーの基板を載置するように制御信号を出力することを特徴とする請求項８記載の成膜装置。
【請求項１０】
真空雰囲気を形成する処理容器内にて、基板に処理ガスである第１のガスと第２のガスとを交互に供給するサイクルを複数回行って、基板上に薄膜を成膜する成膜方法において、
前記処理容器内に当該処理容器の周方向に沿って間隔をおいてｎ（ｎは２以上の整数）個の第１の処理領域を設けると共に、前記周方向に沿って第１の処理領域の間に分離領域を挟んでｎ個の第２の処理領域を設け、
前記周方向に沿って公転可能に構成されると共に前記周方向に沿って２ｎ×ｍ個（ｍは１以上の整数）配置され、各々基板を載置するための載置部を設け、
（１）各載置部に基板を載置する工程と、
（２）前記ｎ個の第１の処理領域及びｎ個の第２の処理領域の各領域に基板が位置するように各載置部の公転を停止した状態で、第１の処理領域及び第２の処理領域に夫々第１のガス及び第２のガスを供給する工程と、
次いで前記載置部を公転させて、前記第１の処理領域及び第２の処理領域の各領域に置かれていた基板を隣の処理領域に位置させる工程と、
その後、前記載置部の公転を停止した状態で、第１の処理領域及び第２の処理領域に夫々第１のガス及び第２のガスを供給する工程と、
を含むサイクルを複数回繰り返す工程と、
を含むことを特徴とする成膜方法。
【請求項１１】
前記第１のガスは、基板に吸着させる薄膜の原料である原料ガスであり、前記第２のガスは当該原料ガスと反応して反応生成物を生成する反応ガスであることを特徴とする請求項１０記載の成膜方法。
【請求項１２】
少なくとも基板に対して処理ガスが供給されているときには当該基板が載置されている載置部が自転することを特徴とする請求項１０または１１に記載の成膜方法。
【請求項１３】
前記基板が第１の処理領域及び第２の処理領域にて交互に静止した状態で位置するように前記載置部を間欠的に公転させる運転モードを間欠回転モード呼ぶとすると、
前記基板が第１の処理領域及び第２の処理領域を連続して通過するように前記載置部を連続的に公転させる連続回転モードと、前記間欠回転モードと、のうち一方を選択して基板の成膜処理を行った後、後続の基板に対して連続回転モードと前記間欠回転モードとのうち他方を選択して成膜処理を行うことを特徴とする成膜方法。
【請求項１４】
真空雰囲気を形成する処理容器内にて、基板に処理ガスである第１のガスと第２のガスとを交互に供給するサイクルを複数回行って、基板上に薄膜を成膜する成膜装置に用いられるコンピュータプログラムを記憶した記憶媒体であって、
前記コンピュータプログラムは、請求項１０ないし１３のいずれか一項に記載の成膜方法を実行するようにステップ群が組まれていることを特徴とする記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板に対して処理ガスである第１のガス及び第２のガスを交互に供給して成膜処理を行う技術分野に関する
【背景技術】
【０００２】
半導体ウエハ（以下「ウエハ」と言う）に対して例えばシリコン窒化膜などの薄膜の成膜を行う手法の一つとして、薄膜の原料ガスと、この原料ガスと反応する反応ガスと、をウエハの表面に順番に供給して反応生成物を積層するいわゆるＡＬＤ（Ａｔｏｍｉｃ  Ｌａｙｅｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法が知られている。このＡＬＤ法を用いて成膜処理を行う成膜装置としては、例えば特許文献１に記載されているように、複数枚のウエハを周方向に並べて公転させるための回転テーブルを真空容器内に設けると共に、この回転テーブルに対向するように複数のガス供給ノズルを設けた構成が挙げられる。この装置では、処理ガスが夫々供給される処理領域同士の間には、処理ガス同士が互いに混じり合わないように、分離ガスの供給される分離領域が設けられている。またプラズマを用いて反応ガスを活性化する領域及びプラズマを用いて薄膜を改質する領域が周方向に離間して設けられている。
【０００３】
上記の成膜装置は、回転テーブルに複数枚の基板を載置して処理が行われる、いわゆるセミバッチ方式であり、面内均一性が良好であって、スループットの向上を図れる利点があるが、業界においてはこのような方式の装置において更になる生産性の向上が望まれている。
特許文献２には、４枚の半導体ターゲットが載置され、回転可能なテーブルの上方領域を隔壁で４つに分離する装置が記載され、「ＡＬＤ等の自己飽和反応についても効果的である」という記載があるが、運用手法が不明であり、本発明を示唆するものではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−１６１８７４号公報
【特許文献２】特開２００７−２４７０６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明はこのような事情の下になされたものであり、その目的は、基板に対して第１のガス及び第２のガスを交互に供給して成膜処理を行うにあたり、生産性の高い技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、真空雰囲気を形成する処理容器内にて、基板に処理ガスである第１のガスと第２のガスとを交互に供給するサイクルを複数回行って、基板上に薄膜を成膜する成膜装置において、
前記処理容器の周方向に沿って間隔をおいて設けられ、第１のガスを供給して基板を処理するためのｎ（ｎは２以上の整数）個の第１の処理領域と、
前記周方向に沿って第１の処理領域の間に設けられ、第２のガスを供給して基板を処理するためのｎ個の第２の処理領域と、
前記第１の処理領域と第２の処理領域との間を分離するための分離部と、
前記周方向に沿って公転可能に構成されると共に前記周方向に沿って複数配置され、各々基板を載置するための載置部と、
前記基板が第１の処理領域及び第２の処理領域に公転を停止した状態で交互に位置するように前記載置部を間欠的に公転させる制御部と、を備え、
前記載置部は、当該載置部の公転の停止時に、ｎ個の第１の処理領域及びｎ個の第２の処理領域の各々に同じ枚数の基板が位置するように配置されたことを特徴とする。
他の発明は、真空雰囲気を形成する処理容器内にて、基板に処理ガスである第１のガスと第２のガスとを交互に供給するサイクルを複数回行って、基板上に薄膜を成膜する成膜方法において、
前記処理容器内に当該処理容器の周方向に沿って間隔をおいてｎ（ｎは２以上の整数）個の第１の処理領域を設けると共に、前記周方向に沿って第１の処理領域の間に分離領域を挟んでｎ個の第２の処理領域を設け、
前記周方向に沿って公転可能に構成されると共に前記周方向に沿って２ｎ×ｍ個（ｍは１以上の整数）配置され、各々基板を載置するための載置部を設け、
（１）各載置部に基板を載置する工程と、
（２）前記ｎ個の第１の処理領域及びｎ個の第２の処理領域の各領域に基板が位置するように各載置部の公転を停止した状態で、第１の処理領域及び第２の処理領域に夫々第１のガス及び第２のガスを供給する工程と、
次いで前記載置部を公転させて、前記第１の処理領域及び第２の処理領域の各領域に置かれていた基板を隣の処理領域に位置させる工程と、
その後、前記載置部の公転を停止した状態で、第１の処理領域及び第２の処理領域に夫々第１のガス及び第２のガスを供給する工程と、
を含むサイクルを複数回繰り返す工程と、
を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
処理容器内に配置された載置部に基板を載置し、処理ガスである第１のガス及び第２のガスを交互に供給して成膜処理を行うにあたり、処理容器の周方向に沿って第１の処理領域と第２の処理領域とを分離部を介して設けると共に第１の処理領域と第２の処理領域との組を複数としている。そして載置部の停止時に、第１の処理領域及び第２の処理領域の各領域に同じ枚数の基板が位置するように載置部を設定し、基板が第１の処理領域及び第２の処理領域に公転を停止した状態で交互に位置するように前記載置部を間欠的に公転させて成膜処理を行っている。このため載置部の公転の停止時に、第１のガス及び第２のガスにより処理を同時に複数個所で行うことができるので、生産性が高い。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る成膜装置の主要部の概要構造を示す斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る成膜装置の縦断面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る成膜装置の横断面図である。
【図４】図３においてプラズマ発生部を重ねて示す横断面図である。
【図５】上記成膜装置に用いられる回転テーブルの径方向の一部に沿った縦断面図である。
【図６】上記成膜装置の作用を示す説明図である。
【図７】上記成膜装置の作用を示す説明図である。
【図８】上記成膜装置の作用を示す説明図である。
【図９】上記成膜装置の作用を示す説明図である。
【図１０】上記成膜装置の作用を示す説明図である。
【図１１】上記成膜装置の作用を示す説明図である。
【図１２】上記成膜装置の作用を示す説明図である。
【図１３】上記成膜装置の作用を示す説明図である。
【図１４】上記成膜装置の作用を示す説明図である。
【図１５】本発明の第１の実施形態の変形例を示す平面図である。
【図１６】本発明の第２の実施形態に用いられる自転機構を略解的に示す斜視図である。
【図１７】上記自転機構の磁極の配列を示す説明図である。
【図１８】本発明の第２の実施形態に係る成膜装置の縦断面図である。
【図１９】本発明の第３の実施形態にて用いられる連続回転モードを選択した時のウエハの配列を示す平面図である。
【図２０】本発明の第３の実施形態にて用いられる間欠回転モードを選択した時のウエハの配列を示す平面図である。
【図２１】本発明の第３の実施形態の成膜装置を用いた基板処理システムを示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
［本発明の実施形態の概要］
本発明の実施形態の概要について述べる。この実施形態で用いられる成膜装置は、真空容器である処理容器内に例えば石英製の回転テーブルを備えており、図１は、回転テーブル１及びその周辺部位を略解的に示している。回転テーブル１の上面側には周方向に等間隔に４個の円形状の凹部１１が形成されており、各凹部１１内には、基板であるウエハを載置する載置部をなす載置台２が配置されている。回転テーブル１の下方側には、外形が回転テーブル１と同心の円形をなす回転支持体１２が設けられ、回転テーブル１はこの回転支持体１２に、図１では見えない支持部材を介して支持されている。回転支持体１２は図１では見えない回転軸により回転できるようになっており、回転テーブル１は回転支持体１２の回転と共に例えば時計周りに回転する。
【００１０】
載置台２は自転軸２１の上端に取り付けられており、自転軸２１は、凹部１１の中央部を貫通し、回転支持体１２に回転自在に支持されている。自転軸２１の下端部には、磁石からなる従動ギア部３１が設けられると共に、処理容器側には従動ギア部３１を非接触で回転させるための磁石からなる駆動ギア部３２が回転テーブル１の停止位置に対応して設けられ、駆動ギア部３２の回転により従動ギア部３１を介して自転軸２１が回転し、これにより載置台２が自転する。
【００１１】
処理容器の天井部には、回転テーブル１の上方領域を周方向に４個の処理領域に等分するように４個の分離部４が各々回転テーブル１の径方向に伸びるように設けられている。回転テーブル１は、間欠的に回転し、４個の載置台２が夫々４個の処理領域に停止するように制御される。このため各載置台２にウエハを載置して平面的に見ると、後述の例えば図６に示される状態になる。  
【００１２】
いわゆるＡＬＤは、薄膜の原料ガス（吸着ガス）と、この原料ガスと反応する反応ガスと、をウエハの表面に順番に供給して反応生成物を積層する処理であり、原料ガス、反応ガスの順に供給するサイクルを複数サイクル繰り返す手法である。本実施形態では、例えば時計周りで見て４個の処理領域に、夫々原料ガスを供給する領域、反応ガスを供給する領域、原料ガスを供給する領域、反応ガスを供給する領域を割り当てている。従って、回転テーブル１を、ウエハが各処理領域に位置している状態で停止するように間欠的に回転させることで、回転テーブル１を１回転させる間に２サイクルを行うことができる。
またウエハに対して成膜処理をするために回転テーブル１が停止する停止位置においては、駆動ギア部３２の回転により既述のようにして自転軸２１が自転するので、ウエハが自転する。即ち、ウエハは自転されながら成膜処理されることになる。
【００１３】
［本発明の実施形態の詳細］
（第１の実施形態）
次に本発明の第１の実施形態に用いられる成膜装置の構造の詳細、動作について説明する。図２は、原料ガスを供給する領域に相当する部位の断面を右側に、反応ガスを供給する領域に相当する部位の断面を左側に、夫々位置させた成膜装置の縦断面図である。成膜装置は扁平な処理容器５を備えており、処理容器５の底部は、中央部分５１と当該中央部分５１を囲む環状部分５２とに径方向に分割されている。中央部分５１は処理容器５の天井部の中央に上方から突入して設けられた支柱５３に支持されており、環状部分５２は処理容器５の側壁に固定されている。
【００１４】
中央部分５１及び環状部分５２の上面側には、基板であるウエハＷを加熱するための加熱部５４を備えており、加熱部５４は例えば石英製の容器内に発熱線を設けて構成されている。中央部分５１における加熱部５４の給電線５５は支柱５３内を通って外部に引き出される。環状部分５２における加熱部５４の給電線は図示していないが、処理容器５内を通って外部に引き出される。
【００１５】
処理容器５の下方側には、処理容器５の中央部に対応する位置に設けられた回転軸１３により水平回転できるように既述の回転支持体１２が配置されている。回転軸１３は、ケース体１４内に収納された図では見えない駆動部により回転駆動される。  
処理容器５内には回転テーブル１が設けられ、回転テーブル１は、回転支持体１２に棒状の支持部材１５を介して支持されている。支持部材１５は、処理容器５の底部である中央部分５１と環状部分５２との間の環状の隙間５６を通って配置されており、周方向に沿って複数個設けられている。なお、図２における回転テーブル２の右側部位は、載置台２が設けられていない領域を、左側部位は、載置台２が設けられている部位を夫々見せている。
【００１６】
回転テーブル１の上面側には、既述のように周方向に等間隔に４個の円形状の凹部１１が形成されており、ウエハＷを載置する載置台２が各凹部１１内に収まるように自転軸２１に支持されている。載置台２は、ウエハＷが載置されたときに当該ウエハＷの上面が回転テーブル１の上面の高さと一致するように設定されている。なお、図３及び図４では、載置台２の周囲に位置する凹部１１については図示を省略している。各自転軸２１は環状の隙間５６を通って軸受部２２により回転支持体１２に自転自在に支持されている。  
従って載置台２は、公転可能かつ自転可能に構成されているということができる。各自転軸２１は軸受部２２の下方まで伸びており、下端部には既述の従動ギア部３１が設けられている。処理容器５の底部の下方側には、回転支持体１２などを大気雰囲気から区画するためのカバー体６が設けられている。カバー体６は、扁平な円筒体の周縁寄りの部位を窪ませて環状の窪み部位６１を形成した形状に成形されており、窪み部位６１の外周側の内壁面には、平面で見て等間隔の４か所に駆動ギア部３２が設けられている。
【００１７】
駆動ギア部３２は、カバー体６の窪み部位６１の側壁を貫通する水平な回転軸３３の先端に取り付けられており、回転軸３３の基端側には、当該回転軸３３を回転させると共に軸方向に移動させるための駆動部３４が設けられている。従動ギア部３１の側周面には、Ｎ極及びＳ極が交互に周方向に着磁されており、駆動ギア部３２の一面側には、Ｎ極及びＳ極が交互に周方向に着磁されている。従動ギア部３１及び駆動ギア部３２は、従動ギア部３１の通過領域が駆動ギア部３２の一面側の中央よりも上方寄りの部位に対向するように位置設定されている。
【００１８】
駆動ギア部３２は、回転テーブル１の停止位置に対応した位置に、即ち既述の４つの処理領域の各々における周方向の中央部にウエハＷが位置したときに従動ギア部３１との間で磁気ギアが構成される位置に設置されている。駆動ギア部３２は、従動ギア部３１が当該駆動ギア部３２と対向する位置に停止した時に当該従動ギア部３１に接近して磁気ギアを構成するように回転軸３３により前進する（処理容器５の径方向中央側に移動する）。そして駆動ギア部３２を例えば回転軸３３側から見て反時計方向に回転させることにより、従動ギア部３１が時計方向に回転し、これにより載置台２が自転する。またカバー体６の窪み部位６１の内周側の壁面において、駆動ギア部３２に対して従動ギア部３１の通過領域を挟んで対向する位置には、例えば磁石体からなるブレーキ部材３５が設けられている。このブレーキ部材３５は、回転テーブル１を回転させる際に駆動ギア部３２を後退させて従動ギア部３１から引き離した後、従動ギア部３１の回転を止める役割を果たすものである。
【００１９】
既述の４つの処理領域のうち、原料ガスを供給してウエハＷに吸着させるための領域を第１の処理領域、反応ガスを供給してウエハＷ上の原料ガスと反応させるための領域を第２の処理領域と呼ぶことにする。実施形態の概要の項目で説明したように、第１の処理領域、第２の処理領域は、処理容器５の周方向に沿って交互に設けられている。
図２における処理容器５の中央よりも右側に位置する第１の処理領域には、原料ガスを供給するための原料ガス供給部である原料ガスノズル７１が後述の搬送機構ＣＡの進入路よりも高い位置にて、処理容器５の側壁を貫通して回転テーブル１と平行に配置されている。原料ガスノズル７１は、図３に示すように処理容器５の側壁を貫通する部位と回転テーブル１の中心とを結ぶラインに対して横方向に傾いたラインに沿って伸びている。また原料ガスノズル７１は、下面側にガス吐出孔７２が長さ方向に間隔をおいて形成され、ガス吐出孔７２の配置領域は、ウエハＷの直径をカバーする長さに設定されている。
【００２０】
原料ガスノズル７１の基端側は、原料ガス供給源、ガス供給制御機器群などを含む原料ガスの供給系７３に接続されている。一例としてウエハＷに対して行われる成膜処理がシリコン窒化膜であるとすれば、原料ガスとしては例えばＤＣＳ（ジクロロシラン）ガスが用いられる。  
図２における処理容器５の中央よりも左側に位置する第２の処理領域の上方には、処理容器５の天井部の一部を構成する誘電体部材８１を介してプラズマ発生機構８が設けられている。誘電体部材８１は、処理容器５の天井部に形成された開口部に嵌合される形状に成形されており、図４に示すように平面形状が扇型であって、周縁部が起立されて外方に屈曲するフランジ部として形成されている。
【００２１】
プラズマ発生機構８は、コイル状に巻かれたアンテナ８２を備え、アンテナ８２の両端には高周波電源８３が接続されている。またアンテナ８２及び誘電体部材８１の間には、アンテナ８２において発生する電界及び磁界のうち電界成分がウエハＷに向かうことを阻止するためにスリットが形成された導電性の板であるファラデーシールド８４が介在している。８４ａは誘電体板である。
図３は、処理容器５の天井部よりも下方側の部位を示しているが、第２の処理領域において便宜上アンテナ８２の位置を点線で示している。
【００２２】
また第２の処理領域には、図３に示すように回転テーブル１の回転方向において、誘電体部材８１よりも上流側に反応ガス供給部である反応ガスノズル８５が処理容器５の側壁を貫通して回転テーブル１と平行に配置されている。反応ガスノズル８５は、回転テーブル１の径方向に伸びると共に、下面側にガス吐出孔が長さ方向に間隔をおいて形成され、回転テーブル１の径方向に沿って見たとき、ウエハＷの通過領域全体に反応ガスが供給されるようにガス吐出孔の配置領域が設定されている。  
反応ガスノズル８５の基端側は、反応ガス供給源、ガス供給制御機器群などを含む反応ガスの供給系８６に接続されている。成膜処理がシリコン窒化膜であるとすれば、反応ガスとしては例えばアンモニアガスが用いられる。また反応ガスノズル８５から反応ガスに加えてプラズマ着火用のアルゴンガスなどの希ガスを供給するようにしてもよい。
【００２３】
処理容器５の底部の周縁部には、回転テーブル１を囲むように排気用の溝部６２が形成されており、この溝部６２には、回転テーブル１の回転方向で見て各処理領域の下流端部に対応する位置に排気口６３が形成されている。各排気口６３には、排気管６４（図２参照）の一端側が接続されており、排気管６４の他端側には、真空排気機構６５である例えば真空ポンプが接続されている。また図３に示すように２つの第１の処理領域のうちの一方の処理領域に臨む処理容器５の側壁には、図示しないゲートバルブにより開閉される、ウエハＷの搬入出口５０が形成されており、この搬入出口５０を介して外部の搬送機構ＣＡにより各載置台２との間でウエハＷの受け渡しが行われる。
【００２４】
ウエハＷの受け渡しは、回転テーブル１を静止させた状態で、載置台２の下方側から昇降ピン(図示せず)を上昇させ、搬送機構ＣＡ上のウエハＷを持ち上げて受け取り、搬送機構ＣＡが後退した後、昇降ピンを下降させることにより行われる。このため各載置台２には、例えば周方向の３か所に昇降ピンの通過孔が形成されると共に、前記通過孔の配列に対応して回転テーブル１、及びウエハＷの搬入出口５０に臨む処理領域における処理容器５の底部に貫通孔が形成され、貫通孔及び前記通過孔に亘って昇降ピンが昇降できるようになっている。昇降ピンの昇降機構は例えばカバー体６内に設けられている。
【００２５】
ここで分離部４に関して述べておく。分離部４は、図５に示すように処理容器５の中央側から外周側に向かうにつれて幅方向の寸法が徐々に大きくなるように形成された、平面形状が扇型の分離用プレート４１を備えている。分離用プレート４１は外端側が下方側にカギ型に屈曲し、回転テーブル１の外周よりも下方側まで伸びていて、処理領域間のガスの分離機能を確保している。また分離用プレート４１は、内端側が支柱５３に固定されると共に上面が処理容器５の天井部に固定され、下面側は幅方向に互いに離間して突出部が形成されている。言い換えれば分離用プレート４１の下面側は、幅方向の中央部に溝部４２が形成されている。
【００２６】
この溝部４２には、分離ガスノズル４３が処理容器５の側壁を貫通して回転テーブル１と平行にかつ径方向に伸びるように配置されている。分離ガスノズル４３は、下面側にガス吐出孔４４が長さ方向に間隔をおいて形成され、回転テーブル１の径方向に沿って見たとき、ウエハＷの通過領域全体に分離ガスが供給されるようにガス吐出孔４４の配置領域が設定されている。分離ガスノズル４３の基端側は、図示していないが、分離ガス供給源、ガス供給制御機器群などを含む分離ガスの供給系に接続されている。分離ガスとしては例えば不活性ガスである窒素ガスなどが用いられる。  
【００２７】
成膜装置は図２に示すように制御部１００を備えており、制御部１００は、後述する成膜装置の動作を制御するためのプログラムを備えている。このプログラムは、処理手順や処理パラメータが書きこまれた処理レシピなども含む意味である。プログラムは、ハードディスク、コンパクトディスク、光ディスク、ＵＳＢメモリ、メモリカードなどの記憶媒体に格納されていて、制御部１００にダウンロードされる。
【００２８】
次に上述の成膜装置を用いた成膜処理について、ウエハＷ上にシリコン窒化膜(シリコンナイトライド膜)を成膜する処理を例にとって説明する。処理容器５に隣接している真空搬送室内の搬送機構ＣＡにより、図６に示すように搬入出口５０を介して４枚のウエハＷを順次載置台２に搬送する。各ウエハＷの受け渡しは既述したように、図示しない昇降ピンを介して行われ、１枚のウエハＷが載置台２に搬送された後、回転テーブル１を例えば時計回りに回転させて、当該載置台２に隣接する載置台２に対して後続のウエハＷを受け渡す。以降の説明においては、最初に載置台２に受け渡されたウエハＷから順番に各ウエハＷに対してＷ１〜Ｗ４の符号を割り当てる。４枚のウエハについて個別的な説明をするときには、割り当てた符号を用い、総括的な説明をするときには「Ｗ」を用いるものとする。
【００２９】
また説明の便宜上、４個の処理領域を、搬入出口５０に臨む領域から時計回りに順番に処理領域Ｓ１、処理領域Ｓ２、処理領域Ｓ３、処理領域Ｓ４として符号を割り当てることとすると、処理領域Ｓ１、Ｓ３は、第１の処理領域（原料ガスが供給される領域）であり、処理領域Ｓ２、Ｓ４は、第２の処理領域（反応ガスが供給される領域）である。
図６に戻って、各載置台２にウエハＷ１〜Ｗ４を載置した後、図示しないゲートバルブにより搬入出口５０を閉じ、処理容器５内を所定のプロセス圧力例えば１００Ｐａに調整すると共に、図７に示すように各載置台２を自転させる（ウエハＷ１〜Ｗ４を自転させる）。このときまでに加熱部５４により処理容器５内が所定の温度例えば４００℃まで加熱されている。
【００３０】
そして第１の処理領域Ｓ１、Ｓ３においては、原料ガスであるＤＣＳガスを原料ガスノズル７１（図２〜図４参照）から例えば９００ｓｃｃｍの流量で吐出する。また第２の処理領域Ｓ２、Ｓ４においては、反応ガスであるアンモニアガスとプラズマ着火用のガスである例えばアルゴンガスとの混合ガスを反応ガスノズル８５（図２、図３参照）から吐出する。流量の一例としては、アンモニアガスが３００ｓｃｃｍ、アルゴンガスが２０００ｓｃｃｍである。更に第２の処理領域Ｓ２、Ｓ４においては、アンテナ８２に高周波電力を供給することによりアルゴンガス及びアンモニアガスがプラズマ化される。
【００３１】
更にまた分離部４においては、図５に示す分離ガスノズル４３から分離ガスである窒素ガスが所定の流量で吐出され、これにより、互いに隣接する処理領域のガス同士が混合することが抑えられる。即ち、各処理領域が雰囲気について分離されている。更にまた各処理領域毎に回転テーブル１の回転方向で見て処理領域の下流端に排気口６３が設けられていることから、各処理領域に供給されたガスは当該処理領域を下流側に流れて、分離部４から流出する分離ガスと共に排気される。
【００３２】
第１の処理領域Ｓ１、Ｓ３に夫々位置しているウエハＷ４、Ｗ２の表面にはＤＣＳガスが吸着する。このとき既述の磁気ギア機構によりウエハＷ１〜Ｗ４の各々が自転するため、ウエハＷ４、Ｗ２には、周方向に良好な均一性をもってＤＣＳガスが吸着する。
第２の処理領域Ｓ２、Ｓ４に夫々位置しているウエハＷ３、Ｗ１の表面にはアンモニアのプラズマ化により生成された活性種が供給されるが、この時点では未だＤＣＳガスの吸着が行われていないので、反応生成物は生成されない。なお、第２の処理領域Ｓ２、Ｓ４におけるガスの供給およびプラズマの発生は、回転テーブル１の次の回転（間欠回転）の後、即ち既にＤＣＳガスが吸着されたウエハＷ４、Ｗ２が第２の処理領域Ｓ２、Ｓ４に位置した後から行ってもよい。
【００３３】
第１の処理領域Ｓ１、Ｓ３にて原料ガスノズル７１（図３参照）からＤＣＳガスの吐出が例えば１０秒間行われた後、回転テーブル１を時計回りに９０度回転させ（図８参照）、各ウエハＷ１〜Ｗ４を、それまで位置していた処理領域に対して隣接する（詳しくは回転テーブル１の回転方向で見て時計回りに隣接する）処理領域に移動させる（公転させる）。図９に示したウエハＷ１〜Ｗ４の並びは、回転テーブル１の回転後の状態であり、処理領域Ｓ１〜Ｓ４に夫々ウエハＷ１、Ｗ４、Ｗ３、Ｗ２が位置している。
【００３４】
そして各ウエハＷ１、Ｗ４、Ｗ３、Ｗ２は自転しながら各処理領域Ｓ１〜Ｓ４において処理が行われる。ウエハＷ４、Ｗ２は、既に原料ガスであるＤＣＳガスが吸着されているので、第２の処理領域Ｓ２、Ｓ４にて、反応ガスであるアンモニアガスの活性種がウエハＷ４、Ｗ２上のＤＣＳガスと反応して反応生成物であるシリコン窒化層が形成される。
第１の処理領域Ｓ１、Ｓ３においては、原料ガスノズル７１からＤＣＳガスが吐出され、当該第１の処理領域Ｓ１、Ｓ３に夫々位置しているウエハＷ１、Ｗ３にＤＣＳガスが吸着する。
【００３５】
第２の処理領域Ｓ２、Ｓ４においては、アンモニアガスの活性種をウエハＷ上に供給してＤＣＳと反応させて反応生成物を生成するために必要な時間は、例えば２０秒である。必要な時間とは、ＤＣＳと十分反応させて（ウエハＷの表面を十分窒化して）、スペックに見合う膜質を得るために必要な時間という意味である。一方、ＤＣＳガスをウエハＷの表面に吸着させるために必要な時間は、例えば１０秒であり、アンモニアガスの活性種による反応に必要な時間よりも短い。従って、第１の処理領域Ｓ１、Ｓ３に夫々ウエハＷ１、Ｗ３が位置し、原料ガスノズル７１からＤＣＳガスを必要な時間吐出した後は、ＤＣＳガスの吐出を停止させ、ウエハＷ１、Ｗ３は、夫々第２の処理領域Ｓ２、Ｓ４における処理の終了まで第１の処理領域Ｓ１、Ｓ３にて待機している。
【００３６】
一方、第２の処理領域Ｓ２、Ｓ４における反応は、プロセスの進行の律速になっていることから、例えばアンモニアガスの供給およびプラズマの発生は、４枚のウエハＷ１〜Ｗ４に対して一連の成膜処理が終了するまで、継続される。
第２の処理領域Ｓ２、Ｓ４にて夫々ウエハＷ４、Ｗ２に対する処理がすると、即ち反応に必要な時間に応じて事前に設定された設定時間が経過すると、図１０に示すように回転テーブル１が時計回りに９０度回転し、各ウエハＷ４、Ｗ３、Ｗ２、Ｗ１が夫々一つ下流側の処理領域Ｓ３、Ｓ４、Ｓ１、Ｓ２に移動する。図１１は、移動後の状態を示している。そして同様に各ウエハＷ４、Ｗ３、Ｗ２、Ｗ１が自転しながら、第１の処理領域Ｓ１、Ｓ３においては、夫々ウエハＷ２、Ｗ４に対してＤＣＳガスの吸着が行われ、第２の処理領域Ｓ２、Ｓ４においては、夫々ウエハＷ１、Ｗ３に対してアンモニアガスの活性種による反応処理が行われる。
【００３７】
その後、図１２及び図１３に示すように回転テーブル１が時計回りに９０度回転する。ウエハＷ４、Ｗ２は、自転しながら夫々第２の処理領域Ｓ４、Ｓ２にてアンモニアの活性種が供給され、既に第１の処理領域Ｓ３、Ｓ１にて吸着されているＤＣＳガスと反応してシリコン窒化層が積層される。またウエハＷ１、Ｗ３は、夫々第１の処理領域Ｓ１、Ｓ３にて、既に形成されているシリコン窒化層の上にＤＣＳガスが吸着される。そして設定時間が経過すると、図１４に示すように回転テーブル１が回転し、図６の状態に戻る。
【００３８】
その後は同様にして回転テーブル１が設定時間だけ順次停止し、時計回りに９０度ずつ間欠的に回転する動作が設定回数だけ繰り返される。なお、最後の回転テーブル１の停止位置が図６の状態であるとすると、第２の処理領域Ｓ２、Ｓ４にて処理が行われているときには、原料ガスの無駄な消費をなくすために、第１の処理領域Ｓ１、Ｓ３においては、原料ガスの吐出は行われない。こうして一連の成膜処理が終了して、各ウエハＷにＡＬＤによるシリコン窒化膜が成膜されると、既述のウエハＷの搬入の手順と逆の手順で搬送機構ＣＡにより各ウエハＷが処理容器５から搬出される。
【００３９】
上述の実施形態によれば、処理容器５内を回転テーブル１の周方向に沿って等間隔に第１の処理領域及び第２の処理領域を分離部４を介して等間隔に各々２個ずつ交互に設けている。そして各処理領域に１枚ずつウエハＷが位置するように載置台２を配置し、回転テーブル１を間欠的に回転させて各ウエハＷを第１の処理領域及び第２の処理領域に交互に位置させて、ＡＬＤによりシリコン窒化膜を成膜するようにしている。従って、回転テーブル１が１回転する間に、原料ガスであるＤＣＳガスの吸着、反応ガスであるアンモニアガスの活性種による反応のサイクルを２回行うことができるので、生産性が高いという効果がある。
【００４０】
また第１の処理領域及び第２の処理領域の各々においては、ウエハＷを自転させながら処理を行っていることから、ウエハＷの周方向の膜厚、膜質に関する均一性が良好である。更にまたＤＣＳガスの吸着に必要な時間よりも長い時間を要するアンモニアガスの活性種による反応に必要な時間に合わせて回転テーブル１を間欠的に回転させているため、窒化処理を十分に行うことができ、品質の高い膜を得ることができる。そしてＤＣＳガスの吐出を必要な時間だけ行った後、アンモニアガスによる処理が終了するまで待機している間は、ＤＣＳガスの吐出を停止しているため、ＤＣＳガスの消費量の削減に寄与する。
【００４１】
（第１の実施形態の変形例）
上述の実施形態では、４個の処理領域に各々１枚のウエハＷが位置するように構成しているが、図１５に示すように載置台２を８個設けて、４個の処理領域に各々２枚ずつのウエハＷが位置するように構成してもよい。図１５中、５０ａ、５０ｂは搬入口である。更に回転テーブル１の停止時に各処理領域に置かれるウエハＷの数は、３枚であってもよいし、４枚以上あってもよい。
また第１の処理領域及び第２の処理領域の各々の数は２個に限られるものではなく、３個以上であってもよい。
【００４２】
上述の実施形態では、アンモニアガスをプラズマ化しているが、プラズマ化することなくアンモニアガスをウエハＷに供給してもよい。
上述の実施形態では、ＤＣＳガスを設定時間だけ吐出した後、アンモニアガスによる反応が終了するまで吐出を停止しているが、ウエハＷが第１の処理領域に位置し、所定時間経過した後、ＤＣＳガスを必要な時間だけ吐出させ、例えばＤＣＳガスの吸着とアンモニアガスによる反応とを同じタイミングに終了するようにしても、原料ガスの消費を抑えることができる。なお、ウエハＷに対して一連の成膜処理が終了するまで、ＤＣＳガスを流しっぱなしにする場合であっても、本発明の範囲に含まれる。
【００４３】
成膜処理としては、シリコン窒化膜の成膜に限らず、例えばシリコン原料ガスとして例えばビスターシャルブチルアミノシランガスと反応ガスである酸素ガスあるいはオゾンガスとを用いてシリコン酸化膜を成膜する処理であってもよい。また原料ガスとして四塩化チタンガスを用いると共に反応ガスとしてアンモニアガスを用い、チタン窒化膜（チタンナイトライド膜）を成膜する処理であってもよい。
【００４４】
自転機構である従動ギア部３１、駆動ギア部３２の一方は着磁されていない磁性体で作られていてもよい。また従動ギア部３１を水平回転するように構成し、従動ギア部３１の下方側に当該従動ギア部３１と対向するように駆動ギア部３２を配置してもよい。更にまた自転機構は、磁気を利用したものに限らず、機械的な歯車として従動ギア部と駆動ギア部とを設け、駆動ギア部が従動ギア部の移動路に対して進退する構成であってもよい。あるいは自転機構は、各自転軸２１毎に回転機構が設けられた構成であってもよい。
【００４５】
（第２の実施形態）
載置台２を自転させるための自転機構の他の例を使用した成膜装置について、図１６〜図１８を参照しながら本発明の第２の実施形態として説明する。第１の実施形態では、駆動ギア部３２は、回転テーブル１の周方向に沿った４か所の位置に配置されているが、第２の実施形態では、駆動ギア部は、回転テーブル１の公転軌道に沿って全周に亘って設けられている。即ち、駆動ギア部９０は、従動ギア部３６の公転軌道に臨むように設けられると共に、その中央部に円形の開口部９１ａを備えた円環状の板状体９１を備え、開口部９１ａの中心が回転テーブル１の回転中心と揃うように配置されている。駆動ギア部９０の上面には、従動ギア部３６の公転軌道に沿って全周に亘って、永久磁石よりなる磁極部であるＮ極部（斜線で示している）９２及びＳ極部９３が交互に配置されている。
【００４６】
従動ギア部３６の下面には、自転方向に沿って、永久磁石よりなる磁極部である短冊形状のＮ極部３７（斜線で示している）及びＳ極部３８が当該従動ギア部３６の周方向に沿って交互に配列されている。駆動ギア部９０のＮ極部９２及びＳ極部９３は、従動ギア部３６の下面と対向する面に配列されている。図１７は、一つの従動ギア部３６の磁極部と、その下方の駆動ギア部９０の磁極部とを対応させて描いた図である。
【００４７】
図１８に示すように、従動ギア部３６はカバー体６の内側（真空雰囲気側）に配置され、駆動ギア部９０はカバー体６の外側（大気側）に配置されている。即ち、従動ギア部３６と駆動ギア部９０との間は、カバー体６、例えば磁力線が通る材料であるアルミニウムまたはＳＵＳからなるカバー体６により仕切られている。駆動ギア部９０は、回転支持体１２の回転軸１３を囲むように設けられた、保持台９５上の環状のダイレクトドライブモータ（ＤＤモータ）９４により回転できるように構成されている。図１８において１３ａは軸受部である。
【００４８】
このような自転機構においては、従動ギア部３６は、従動ギア部３６の磁極部と駆動ギア部９０の磁極部との間の吸引力及び反発力の総合作用により決定される位置において停止する。従って従動ギア部３６の公転速度（回転テーブル１の回転数（ｒｐｍ））と駆動ギア部９０の回転数とが同じであるときには、従動ギア部３６は自転しないが、両者の回転数に差が生じたときには、従動ギア部３６が自転し、その自転速度は前記回転数の差に応じて決まってくる。なお、駆動ギア部９０の回転数が回転テーブル１の回転数よりも大きいときには、図１６において従動ギア部３６は時計回りに回転する。
【００４９】
更に第１の実施形態においては、ウエハＷの搬入出を行うときに用いる昇降ピンについては図示していなかったが、図１８では昇降ピンを図示している。昇降ピン９６は、昇降機構９７により軸受部２２の移動路と干渉しないように例えば３本設けられ、先端部がカバー体６内に待機している。外部の搬送機構ＣＡとの間でウエハＷの受け渡しを行うときには、昇降ピン９６は、処理容器５の底板部、加熱部５４、回転テーブル１及び各載置台２に穿設された孔部を貫通してウエハＷを保持する。昇降ピン９６とカバー体６との間は、例えばべローズにより気密が維持されている。図１６には、載置台２に穿設された孔部（貫通孔）を９６ａの符号で示している。
【００５０】
（第３の実施形態）
上述の実施形態では、回転テーブル１を間欠的に回転させて各ウエハＷを第１の処理領域及び第２の処理領域に交互に位置させている。この運転モードを間欠回転モードと呼ぶことにすると、本発明の第３の実施形態は、間欠回転モードに加えて、回転テーブル１を連続的に回転させて成膜処理を行う連続回転モードを用意し、両モードを選択できるように構成したものである。
【００５１】
図１９は、連続回転モードを選択したときのウエハＷの配列を示している。第１の実施形態においては、図３、図６に示しているように、第１の処理領域Ｓ１、Ｓ３及び第２の処理領域Ｓ２、Ｓ４の各々に１枚ずつウエハＷが位置するように載置台２を配置している。また図１５の例では、各処理領域Ｓ１〜Ｓ４の各々に２枚ずつウエハＷが位置するように載置台２を配置している。
これに対して第３の実施形態では、各処理領域Ｓ１〜Ｓ４の各々に例えば１枚ずつ、あるいは２枚ずつ（図１９参照）ウエハＷが位置している状態において、各処理領域Ｓ１〜Ｓ４の間、即ち４つの分離部４の各々にもウエハＷが位置するように載置台２を配置している。従って各処理領域Ｓ１〜Ｓ４の各々に２枚ずつウエハＷを位置させる場合には、載置台２は１２個配置される。
【００５２】
図１９は、連続回転モードによりウエハＷを処理しているときであって、各処理領域Ｓ１〜Ｓ４の各々に２枚づつウエハＷが位置しているときの瞬間のウエハＷの位置を示している。連続回転モードにおいては、１２個の載置台２のすべてに処理すべき被処理ウエハである製品ウエハＷが載置される。この例では搬入出口５０は、２枚のウエハＷが一括して通過できるように構成されており、外部の図示しない搬送機構に２枚のウエハＷが横並びに保持されて、互いに隣接する２個の載置台２に同時に受け渡される。既述の昇降ピン９６の組は、２個の載置台２の停止位置に対応する位置に設けられると共に搬送機構の先端部のウエハ保持部材は、昇降ピン９６と平面的に干渉しない形状に構成されている。従って搬送機構と昇降ピン９６との協働作用により、搬送機構と載置台２との間でウエハＷの受け渡しが行われる。
【００５３】
連続回転モードにおいては、載置台２のすべてに被処理ウエハＷが載置され、搬入出口５０が閉じられた後、回転テーブル１を回転させて載置台２を回転（公転）させると共に載置台２を自転させ、プロセス条件を確立させる。即ち、第１の実施形態にて既述したように、処理容器５内を所定の圧力に設定し、ウエハＷを所定の温度まで加熱すると共に、第１の処理領域Ｓ１、Ｓ３においては、原料ガスであるＤＣＳガスを供給し、また第２の処理領域Ｓ２、Ｓ４においては、既述の混合ガスを供給してプラズマ化する。更にまた分離部４においては分離ガスを供給する。
【００５４】
各ウエハＷは、第１の処理領域Ｓ１（Ｓ３）と第２の処理領域Ｓ２（Ｓ４）とを交互に連続的に通過し、ＤＣＳガスの吸着と、吸着されたＤＣＳガスとアンモニアガスの活性種との反応による反応生成物であるシリコン窒化層の形成とが繰り返され、シリコン窒化層が積層される。連続回転モードは、１２個の載置台２のすべてに被処理ウエハＷを載置すること、各載置台２を連続的に回転させること、において間欠回転モードとは異なる。
【００５５】
次に間欠回転モードを選択したときには、図２０に示すように第１の処理領域Ｓ１、Ｓ３及び第２の処理領域Ｓ２、Ｓ４の各々に２枚ずつ被処理ウエハＷが位置するように、被処理ウエハＷを載置台２に載置している。この場合、分離部４に位置する載置台２には、被処理ウエハＷは載置されないが、空にせずにダミーウエハＤＷ（図２０にて斜線で示すウエハ）を載置している。その理由は次のとおりである。回転テーブル１と加熱部５４との間には、図示していないがパージガスが供給されており、載置台２の上にウエハＷが載置されないときには、このままにしておくと、載置台２に形成された昇降ピン９６が通過する孔部９６ａを介してパージガスが処理雰囲気に流入する。このため、載置台２の上にダミーウエハＤＷを載置している。
【００５６】
間欠回転モードでは、ウエハＷを各処理領域Ｓ１〜Ｓ４にて静止した状態で処理しており、連続回転モードではウエハＷを各処理領域Ｓ１〜Ｓ４にて移動させながら処理していることから、シリコン窒化膜の膜質は、連続回転モードよりも間欠回転モードにより成膜したものの方が良好である。これに対して連続回転モードでは、間欠回転モードの場合に比べてウエハＷの搭載枚数が４枚多く、しかも連続回転により処理を行うことから、同じ膜厚を得るにあたって、間欠回転モードよりも処理容器５内に滞在する時間が短くて済む。従って、連続回転モードは、間欠回転モードよりも高いスループットが得られる。このため、高品質な膜を優先する場合には間欠回転モードを選択し、スループットを優先する場合には連続回転モードを選択するなど、ウエハのロットに応じて両モードの一方を設定することができる利点がある。
【００５７】
ここで上述の成膜装置を２台備えた基板処理システムを図２１に示しておく。図２１において、３０１はキャリア載置台、３０２は大気搬送室、３００は第１のウエハ搬送機構、３０３、３０４はロードロック室、３０５は真空搬送室、３０６は第２のウエハ搬送機構である。また大気搬送室３０２に臨む例えば右側の位置には、ダミーウエハＤＷを複数枚、少なくとも４枚収納した保持棚３０７が設けられている。
【００５８】
例えば複数枚のウエハＷを収納したＦＯＵＰであるキャリアＣがキャリア載置台３０１に搬入されると、キャリアＣの前面の蓋が外されて第１のウエハ搬送機構３００によりウエハＷが取り出され、ロードロック室３０３または３０４、第２のウエハ搬送機構３０６を介して処理容器５内にウエハＷが搬入される。第２のウエハ搬送機構３０６は例えば２枚のウエハＷを横並びに保持して一括して処理容器５、ロードロック室３０３あるいは３０４に対して受け渡しができるように構成されている。
【００５９】
２００は、制御部であり、間欠回転モードまたは連続回転モードを選択する運転モード選択部２０１を備えている。間欠回転モードを選択したときには、第１のウエハ搬送機構３００がダミーウエハＤＷを取り出し、既述の経路により処理容器５内に搬入されて、図２０に示した位置に載置される。
【００６０】
以上の実施形態において使用された回転テーブル１は、加熱部５４の熱をウエハＷに伝熱させる役割を有し、載置台２を公転させるための支持体１２により支持されるように構成されているが、回転テーブル１は固定されていてもよい。この場合回転テーブル１に相当する板状体は、伝熱板として機能するが、中心部を支柱により支持することが好ましい。この場合には、載置台２を公転させる回転機構は、前記支柱の周囲を囲むようにダイレクトドライブモータ（ＤＤモータ）が使用される。また支柱に固定された伝熱板の周方向に載置台２の自転軸２１が移動するための空隙が形成されることになり、従って伝熱板は中央部分と外側のリング状部分とに分離される構成となる。従って本発明は、回転テーブルを必ずしも要件とするものではない。
【００６１】
本発明は、ＡＬＤによる成膜処理に限られるものでなく、第１の処理領域に第１のガスを供給してＣＶＤ処理による第１の膜を成膜し、次いで第２の処理領域に第２のガスを供給してＣＶＤ処理による第２の膜を成膜する場合に適用してもよい。この場合には第１の膜と第２の膜とが交互に複数積層され、例えば３次元ＮＡＮＤ回路の製造に利用することができる。この場合、第１のガスとして２種類あるいは３種類以上のガスを使う場合には、それらのガスが第１のガスに相当し、第２のガスとして２種類あるいは３種類以上のガスを使う場合には、それらのガスが第２のガスに相当する。
なお回転テーブル１の回転は、一方向に間欠的に回転させることに限らず、時計周りの回転、反時計周りの回転を交互に行うようにしてもよい。
【符号の説明】
【００６２】
１        回転テーブル
１２      回転支持体
１３      回転軸
２        載置台
２１      自転軸
３１      従動ギア部
３２      駆動ギア部
４        分離部
５        処理容器
５３      加熱部
５４      隙間
６        カバー体
６３      排気口
７１      原料ガスノズル
８        プラズマ発生機構
８１      誘電体部材
８２      アンテナ
８５      反応ガスノズル
Ｗ        半導体ウエハ
Ｓ１、Ｓ３  第１の処理領域
Ｓ２、Ｓ４  第２の処理領域
【図１】
2018026528.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
2018026528.tif 000020
【図１９】
2018026528.tif 000021
【図２０】
2018026528.tif 000022
【図２１】
2018026528.tif 000023
【手続補正書】
【提出日】平成29年7月21日(2017.7.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空雰囲気を形成する処理容器内にて、基板に処理ガスである第１のガスと第２のガスとを交互に供給するサイクルを複数回行って、基板上に薄膜を成膜する成膜装置において、
前記処理容器の周方向に沿って間隔をおいて設けられ、第１のガスを供給して基板を処理するためのｎ（ｎは２以上の整数）個の第１の処理領域と、
前記周方向に沿って第１の処理領域の間に設けられ、第２のガスを供給して基板を処理するためのｎ個の第２の処理領域と、
前記第１の処理領域と第２の処理領域との間を分離するための分離部と、
前記周方向に沿って公転可能に構成されると共に前記周方向に沿って複数配置され、各々基板を載置するための載置部と、
前記基板が第１の処理領域及び第２の処理領域に公転を停止した状態で交互に位置するように前記載置部を間欠的に公転させる制御部と、を備え、
前記載置部は、当該載置部の公転の停止時に、ｎ個の第１の処理領域及びｎ個の第２の処理領域の各々に同じ枚数の基板が位置するように配置されたことを特徴とする成膜装置。
【請求項２】
前記第１のガスは、基板に吸着させる薄膜の原料である原料ガスであり、前記第２のガスは当該原料ガスと反応して反応生成物を生成する反応ガスであることを特徴とする請求項１記載の成膜装置。
【請求項３】
第１の処理領域及び第２の処理領域における必要なガスの供給時間が互に異なり、前記載置部は、必要なガスの供給時間が長い方の時間に合わせて停止していることを特徴とする請求項１または２記載の成膜装置。
【請求項４】
必要なガスの供給時間が短い方の処理領域におけるガスの供給時間は、必要なガスの供給時間が長い方の処理領域におけるガスの供給時間よりも短く設定されていることを特徴とする請求項３に記載の成膜装置。
【請求項５】
前記載置部を自転させる自転機構を備え、少なくとも基板に対して処理ガスが供給されているときには当該基板が載置されている載置部が自転することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一項に記載の成膜装置。
【請求項６】
前記処理容器の周方向に自転する回転テーブルを備え、
前記複数の載置部は、前記回転テーブルの上面側に配置されていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一項に記載の成膜装置。
【請求項７】
前記基板が第１の処理領域及び第２の処理領域にて交互に静止した状態で位置するように前記載置部を間欠的に公転させる運転モードを間欠回転モード呼ぶとすると、
前記制御部は、前記基板が第１の処理領域及び第２の処理領域を連続して通過するように前記載置部を連続的に公転させる連続回転モードと、前記間欠回転モードと、の一方を選択できるように構成されていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか一項に記載の成膜装置。
【請求項８】
ｎ個の第１の処理領域及びｎ個の第２の処理領域の各々に同じ枚数の基板が位置するときに、前記分離部にも基板の載置部が位置するように載置部の数が設定され、
前記連続回転モードが選択されたときには、全ての載置部に基板が載置されることを特徴とする請求項７記載の成膜装置。
【請求項９】
前記載置部には、外部の基板搬送機構との間で基板の受け渡しを行うための昇降ピンが昇降するための貫通孔が形成され、
前記制御部は、前記間欠回転モードが選択されたときには、ｎ個の第１の処理領域及びｎ個の第２の処理領域の各々に同じ枚数の基板が位置するときに前記分離部に位置する載置部には、当該載置部の前記貫通孔を塞ぐためにダミーの基板を載置するように制御信号を出力することを特徴とする請求項８記載の成膜装置。
【請求項１０】
真空雰囲気を形成する処理容器内にて、基板に処理ガスである第１のガスと第２のガスとを交互に供給するサイクルを複数回行って、基板上に薄膜を成膜する成膜方法において、
前記処理容器内に当該処理容器の周方向に沿って間隔をおいてｎ（ｎは２以上の整数）個の第１の処理領域を設けると共に、前記周方向に沿って第１の処理領域の間に分離領域を挟んでｎ個の第２の処理領域を設け、
前記周方向に沿って公転可能に構成されると共に前記周方向に沿って２ｎ×ｍ個（ｍは１以上の整数）配置され、各々基板を載置するための載置部を設け、
（１）各載置部に基板を載置する工程と、
（２）前記ｎ個の第１の処理領域及びｎ個の第２の処理領域の各領域に基板が位置するように各載置部の公転を停止した状態で、第１の処理領域及び第２の処理領域に夫々第１のガス及び第２のガスを供給する工程と、
次いで前記載置部を公転させて、前記第１の処理領域及び第２の処理領域の各領域に置かれていた基板を隣の処理領域に位置させる工程と、
その後、前記載置部の公転を停止した状態で、第１の処理領域及び第２の処理領域に夫々第１のガス及び第２のガスを供給する工程と、
を含むサイクルを複数回繰り返す工程と、
を含むことを特徴とする成膜方法。
【請求項１１】
前記第１のガスは、基板に吸着させる薄膜の原料である原料ガスであり、前記第２のガスは当該原料ガスと反応して反応生成物を生成する反応ガスであることを特徴とする請求項１０記載の成膜方法。
【請求項１２】
少なくとも基板に対して処理ガスが供給されているときには当該基板が載置されている載置部が自転することを特徴とする請求項１０または１１に記載の成膜方法。
【請求項１３】
前記基板が第１の処理領域及び第２の処理領域にて交互に静止した状態で位置するように前記載置部を間欠的に公転させる運転モードを間欠回転モード呼ぶとすると、
前記基板が第１の処理領域及び第２の処理領域を連続して通過するように前記載置部を連続的に公転させる連続回転モードと、前記間欠回転モードと、のうち一方を選択して基板の成膜処理を行った後、後続の基板に対して連続回転モードと前記間欠回転モードとのうち他方を選択して成膜処理を行うことを特徴とする請求項１０ないし１２のいずれか一項に記載の成膜方法。
【請求項１４】
真空雰囲気を形成する処理容器内にて、基板に処理ガスである第１のガスと第２のガスとを交互に供給するサイクルを複数回行って、基板上に薄膜を成膜する成膜装置に用いられるコンピュータプログラムを記憶した記憶媒体であって、
前記コンピュータプログラムは、請求項１０ないし１３のいずれか一項に記載の成膜方法を実行するようにステップ群が組まれていることを特徴とする記憶媒体。