(57)【要約】      （修正有）【課題】サセプタ回転装置からのパーティクルの発生や回転動作の不良、それに伴う基板処理特性の低下を抑制することができる基板処理装置を提供する。【解決手段】複数の基板を同一円周状に配置する基板載置面と、内部に設けられたヒータと、を有する基板載置部と、前記ヒータに電力を供給するための配線を配設する空間を形成し、前記基板載置面の中心を軸として前記基板載置部を支持するする第一の筒状体と、前記筒状体の外周に設けられた第一の回転ギア４０６と、を有する載置部用回転軸である第一の軸４０４と、回転用モータ４００に接続される第二の筒状体と、前記筒状体の外周に設けられ、モータ４００の回転力を第一の軸４０４に伝える第二の回転ギア４０２と、を有するモータ用軸である第二の軸４０７と、第二の軸４０７を固定する固定部と、を有する。【選択図】図５
2015185757.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を処理するための処理室であって、複数の領域を有する処理室と、
前記処理室内に設けられ、複数の基板を円周上に配置する基板載置面を有する基板載置台及び前記基板載置台を前記基板載置面の中心軸で支持するシャフトを有する基板支持部と、
前記シャフトに設けられた従動軸と、
前記従動軸に設けられた第一の伝達部と、
前記従動軸を介して前記シャフトを回転させる駆動源と、
前記駆動源に固定される駆動軸と、
前記駆動軸に設けられ、前記第一の伝達部と噛合わされる第二の伝達部と、
前記第二の伝達部の振動を抑制する振動抑制部と
を有する基板処理装置。
【請求項２】
前記振動抑制部は、前記駆動軸の上端を固定する固定部を有する請求項１記載の基板処理装置。
【請求項３】
前記振動抑制部は、更に前記駆動軸の側面を固定する固定部を有する請求項２記載の基板処理装置。
【請求項４】
前記第一の伝達部の径は前記第二の伝達部の径よりも大きくなるよう構成される請求項１から３の内、いずれか１項に記載の基板処理装置
【請求項５】
複数の基板を、複数の領域を有する処理室に搬入する工程と、
前記処理室内に設けられ、複数の基板を円周上に配置する基板載置面を有する基板載置台及び前記基板載置台を前記基板載置面の中心軸で支持するシャフトを有する基板支持部に、前記複数の基板を載置する工程と、
前記処理室にガスを供給すると共に、前記シャフトに設けられた従動軸と、前記従動軸に設けられた第一の伝達部と、前記従動軸を介して前記シャフトを回転させる駆動源と、前記駆動源に固定される駆動軸と、前記駆動軸に設けられ、前記第一の伝達部と噛合わされる第二の伝達部と、前記第二の伝達部の振動を抑制する振動抑制部とを作動させ、前記基板支持部を回転させる工程と、
を有する半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板を処理する工程を有する基板処理装置及び半導体装置の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＩＣ(Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ)の製造方法において成膜やアニール、酸化膜成長および拡散等の各種の処理を施す基板処理装置として、複数のウエハを円周状に保持する回転式サセプタを備えている薄膜蒸着装置が知られている（例えば特許文献１参照）。そして、この装置のサセプタ回転装置においては、ギア機構を介してモータによって回転駆動されることが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２００８−５２４８４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記した基板処理装置においては、サセプタ回転装置のギアやベアリングからパーティクルが発生するという問題点や、ベアリングを固定するための締め加減によって回転動作に不具合が発生して振動や異音が発生するという問題点がある。更には、その振動が同一円周状に配置された基板に伝わり、基板処理特性が低下することが懸念される。
【０００５】
本発明の目的は、サセプタ回転装置からのパーティクルの発生や回転動作の不良、それに伴う基板処理特性の低下を抑制することができる基板処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、
基板を処理するための処理室であって、複数の領域を有する処理室と、
前記処理室内に設けられ、複数の基板を円周上に配置する基板載置面を有する基板載置台及び前記基板載置台を前記基板載置面の中心軸で支持するシャフトを有する基板支持部と、
前記シャフトに設けられた従動軸と、
前記従動軸に設けられた第一の伝達部と、
前記従動軸を介して前記シャフトを回転させる駆動源と、
前記駆動源に固定される駆動軸と、
前記駆動軸に設けられ、前記第一の伝達部と噛合わされる第二の伝達部と、
前記第二の伝達部の振動を抑制する振動抑制部と
を有する基板処理装置を提供するものである。
【０００７】
また、上記課題を解決するために、
複数の基板を、複数の領域を有する処理室に搬入する工程と、
前記処理室内に設けられ、複数の基板を円周上に配置する基板載置面を有する基板載置台及び前記基板載置台を前記基板載置面の中心軸で支持するシャフトを有する基板支持部に、前記複数の基板を載置する工程と、
前記処理室にガスを供給すると共に、前記シャフトに設けられた従動軸と、前記従動軸に設けられた第一の伝達部と、前記従動軸を介して前記シャフトを回転させる駆動源と、前記駆動源に固定される駆動軸と、前記駆動軸に設けられ、前記第一の伝達部と噛合わされる第二の伝達部と、前記第二の伝達部の振動を抑制する振動抑制部とを作動させ、前記基板支持部を回転させる工程と、  を有する半導体装置の製造方法を提供するものである。
【発明の効果】
【０００８】
上記の構成によれば、サセプタ回転装置からのパーティクルの発生や回転動作の不良、それに伴う基板処理特性の低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態に係る基板処理装置の概略上面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る基板処理装置の概略側面図である。
【図３】本発明の一本実施形態に係る処理炉の横断面概略図である。
【図４】本発明の一本実施形態に係る処理炉の縦断面概略図であり、図３に示す処理炉のＡ−Ａ’線断面図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る回転機構部の縦断面図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る回転機構部の横断面図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る基板処理工程を示すフロー図である。
【図８】本発明の一実施形態に係る基板処理工程における成膜工程での基板への処理を示すフロー図である。
【図９】本発明の比較例の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（１）基板処理装置の構成
まずは、本実施形態に係る基板処理装置の構成について、図１を参照しながら説明する。図１は、本実施形態に係る多枚葉式の基板処理装置１０の概略構成図である。  
【００１１】
図１および図２を用いて、本発明が適用される基板処理装置の概要を説明する。
【００１２】
なお、本発明が適用される基板処理装置においては、製品としての処理基板２００やダミー基板２８０などの基板を搬送するキャリヤとしてＦＯＵＰ（Ｆｒｏｎｔ Ｏｐｅｎｉｎｇ Ｕｎｉｆｉｅｄ Ｐｏｄ 。以下、ポッドという。）が使用されている。また、以下の説明において、前後左右は図１を基準とする。すなわち、図１に示されているＸ１の方向を右、Ｘ２方向を左、Ｙ１方向を前、Ｙ２方向を後ろとする。また、本装置は処理基板２００を搬送、処理し、更にはダミー基板２８０を搬送する装置であるが、以下の説明では処理基板２００を主として説明する。
【００１３】
図１および図２に示されているように、基板処理装置は真空状態などの大気圧未満の圧力（負圧）に耐え得るロードロックチャンバ構造に構成された第一の搬送室１０３を備えており、第一の搬送室１０３の筐体１０１は平面視が五角形で上下両端が閉塞した箱形状に形成されている。第一の搬送室１０３には負圧下で二枚の基板２００を同時に移載出来る第一の基板移載機１１２が設置されている。ここで、第一の基板移載器１１２は、一枚の基板２００を移載出来る物でも良い。第一の基板移載機１１２は、第一の基板移載機エレベータ１１５によって、第一の搬送室１０３の気密性を維持しつつ昇降できるように構成されている。
【００１４】
筐体１０１の五枚の側壁のうち前側に位置する二枚の側壁には、搬入用の予備室と搬出用の予備室とを併用可能な予備室１２２と１２３がそれぞれゲートバルブ１２６，１２７を介して連結されており、それぞれ負圧に耐え得る構造で構成されている。さらに、予備室（ロードロック室）１２２，１２３には基板支持台１４０により２枚の基板２００を積み重ねるように置くことが可能である。
【００１５】
予備室１２２，１２３には、基板の間に隔壁板（中間プレート）１４１が設置される。複数枚の処理済基板が予備室１２２または１２３に入る場合、先に入った処理済の冷却途中の基板が、次に入った処理済基板の熱影響で温度の下がり具合が遅くなるような熱干渉を、隔壁板１４１があることで防止できる。
【００１６】
ここで、一般的な冷却効率を上げるための手法を説明する。予備室１２２および１２３、隔壁板１４１には冷却水やチラーなどを流し、壁面温度を低く抑え、どのスロットに入った処理済基板であっても冷却効率を上げることができる。負圧においては、基板と隔壁板の距離が離れすぎていると熱交換による冷却効率が低下するため、冷却効率を向上させる手法として、基板支持台（ピン）に置いたあと、基板支持台を上下させ、予備室壁面に近づけるための駆動機構を設ける場合もある。
【００１７】
予備室１２２および予備室１２３の前側には、略大気圧下で用いられる第二の搬送室１２１がゲートバルブ１２８、１２９を介して連結されている。第二の搬送室１２１には基板２００を移載する第二の基板移載機１２４が設置されている。第二の基板移載機１２４は第二の搬送室１２１に設置された第二の基板移載機エレベータ１３１によって昇降されるように構成されているとともに、リニアアクチュエータ１３２によって左右方向に往復移動されるように構成されている。
【００１８】
図１に示されているように、第二の搬送室１２１の左側にはノッチまたはオリフラ合わせ装置１０６を設置させることも出来る。また、図２に示されているように、第二の搬送室１２１の上部にはクリーンエアを供給するクリーンユニット１１８が設置されている。
【００１９】
図１および図２に示されているように、第二の搬送室１２１の筐体１２５の前側には、基板２００を第二の搬送室１２１に対して搬入搬出するための基板搬入搬出口１３４と、ポッドオープナ１０８が設置されている。基板搬入搬出口１３４を挟んでポッドオープナ１０８と反対側、すなわち筐体１２５の外側にはロードポート（ＩＯステージ）１０５が設置されている。ポッドオープナ１０８は、ポッド１００のキャップ１００ａを開閉すると共に基板搬入搬出口１３４を閉塞可能なクロージャ１４２と、クロージャ１４２を駆動する駆動機構１３６とを備えており、ロードポート１０５に載置されたポッド１００のキャップ１００ａを開閉することにより、ポッド１００に対する基板２００の出し入れを可能にする。また、ポッド１００は図示しない工程内搬送装置（ＯＨＴなど）によって、ロードポート１０５に対して、供給および排出されるようになっている。
【００２０】
図１に示されているように、第一の搬送室筐体１０１の五枚の側壁のうち後ろ側（背面側）に位置する四枚の側壁には、基板に所望の処理を行う第一の処理炉２０２ａと、第二の処理炉２０２ｂ、第三の処理炉２０２ｃ、第四の処理炉２０２ｄがゲートバルブ１５０、１５１、１５２、１５３を介してそれぞれ隣接して連結されている。
【００２１】
以下、前記構成を有する基板処理装置を使用した処理工程を説明する。以下の制御は、図１および図２に示されているように、制御部３００によって制御される。制御部３００は、前記構成において、装置全体を制御している。
【００２２】
基板２００は最大２５枚がポッド１００に収納された状態で、処理工程を実施する基板処理装置へ工程内搬送装置によって搬送されて来る。図１および図２に示されているように、搬送されて来たポッド１００はロードポート１０５の上に工程内搬送装置から受け渡されて載置される。ポッド１００のキャップ１００ａがポッドオープナ１０８によって取り外され、ポッド１００の基板出し入れ口が開放される。
【００２３】
ポッド１００がポッドオープナ１０８により開放されると、第二の搬送室１２１に設置された第二の基板移載機１２４は、ポッド１００から基板２００をピックアップして予備室１２２に搬入し、基板２００を基板支持台１４０に移載する。この移載作業中には、予備室１２２の第一の搬送室１０３側のゲートバルブ１２６は閉じられており、第一の搬送室１０３内の負圧は維持されている。ポッド１００に収納されていた基板２００を基板支持台１４０への移載が完了すると、ゲートバルブ１２８が閉じられ、予備室１２２内が排気装置（図示せず）によって負圧に排気される。
【００２４】
予備室１２２内が予め設定された圧力値となると、ゲートバルブ１２６が開かれ、予備室１２２と第一の搬送室１０３とが連通される。続いて、第一の搬送室１０３の第一の基板移載機１１２は基板支持台１４０から基板２００を第一の搬送室１０３に搬入する。ゲートバルブ１２６が閉じられた後、ゲートバルブ１５１が開かれ、第一の搬送室１０３と第二の処理炉２０２ｂとが連通される。ゲートバルブ１５１が閉じられた後、第二の処理炉２０２ｂ内に処理ガスが供給され、基板２００に対して所望の処理が施される。
【００２５】
第二の処理炉２０２ｂで基板２００に対する処理が完了すると、ゲートバルブ１５１が開かれ、基板２００は第一の基板移載機１１２によって第一の搬送室１０３に搬出される。搬出後、ゲートバルブ１５１は閉じられる。
【００２６】
続いて、ゲートバルブ１２６が開かれ、第一の基板移載機１１２は第二の処理炉２０２ｂから搬出した基板２００を予備室１２３の基板支持台１４０へ搬送し、処理済みの基板２００は冷却される。
【００２７】
予備室１２３に処理済み基板２００を搬送し、予め設定された冷却時間が経過すると、予備室１２３が不活性ガスにより略大気圧に戻される。予備室１２３内が略大気圧に戻されると、ゲートバルブ１２８が開かれ、ロードポート１０５に載置された空のポッド１００のキャップ１００ａがポッドオープナ１０８によって開かれる。
【００２８】
続いて、第二の搬送室１２１の第二の基板移載機１２４は基板支持台１４０から基板２００を第二の搬送室１２１に搬出し、第二の搬送室１２１の基板搬入搬出口１３４を通してポッド１００に収納して行く。
【００２９】
ここで、ポッド１００のキャップ１００aは、最大２５枚の基板が戻されるまでずっと空け続けていても良く、空きのポッド１００に収納せずに基板を搬出してきたポッドに戻しても良い。
【００３０】
以上の動作が繰り返されることによって２５枚の処理済み基板２００がポッド１００への収納が完了すると、ポッド１００のキャップ１００ａがポッドオープナ１０８によって閉じられる。閉じられたポッド１００はロードポート１０５の上から次の工程へ工程内搬送装置によって搬送される。
【００３１】
以上の動作は第二の処理炉２０２ｂｂおよび予備室１２２、１２３が使用される場合を例にして説明したが、第一の処理炉２０２ａおよび第三の処理炉２０２ｃ、第四の処理炉２０２ｄが使用される場合についても同様の動作が実施される。
【００３２】
また、ここでは４つの処理室で説明したが、それに限らず、対応する基板や形成する膜の種類によって、処理室数を決定しても良い。
【００３３】
また、上述の基板処理装置では、予備室１２２を搬入用、予備室１２３を搬出用としたが、予備室１２３を搬入用、予備室１２２を搬出用としても良いし、予備室１２２または予備室１２３を搬入用と搬出用として併用しても良い。
【００３４】
また、予備室１２２または予備室１２３を搬入用と搬出用を専用とすることによって、クロスコンタミネーションを低減することができ、併用とすることによって基板の搬送効率を向上させることができる。
【００３５】
また、全ての処理炉で同じ処理を行っても良いし、各処理炉で別の処理を行っても良い。例えば、第一の処理炉２０２ａと第二の処理炉２０２ｂで別の処理を行う場合、第一の処理炉２０２ａで基板２００にある処理を行った後、続けて第二の処理炉２０２ｂで別の処理を行わせてもよい。第一の処理炉２０２ａで基板２００にある処理を行った後、第二の処理炉２０２ｂで別の処理を行わせる場合、予備室１２２または予備室１２３を経由するようにしてもよい。
【００３６】
また、処理炉は少なくとも、処理炉２０２ａから２０２ｄのいずれか1箇所の連結が成されていれば良く、処理炉２０２ｃと処理炉２０２ｄの2箇所など、処理炉２０２ａから２０２ｄの最大４箇所の範囲において可能な組合せであればいくつ連結しても良い。
【００３７】
また、装置で処理する基板の枚数は、一枚でも良く、複数枚でも良い。同様に予備室１２２または１２３において、クーリング（冷却）する基板についても一枚でも良く、複数枚でも良い。処理済基板をクーリング出来る枚数は、予備室１２２および１２３のスロットに投入可能な最大４枚の範囲内であれば、どのような組合せでも良い。
【００３８】
また、予備室１２２内で処理済みの基板を搬入して冷却を行っている途中で予備室１２２のゲートバルブを開閉し処理炉に基板を搬入し、基板の処理を行っても良い。同様に、予備室１２３内で処理済みの基板を搬入して冷却を行っている途中で予備室１２３のゲートバルブを開閉し処理炉に基板を搬入し、基板の処理を行っても良い。
【００３９】
ここで、十分な冷却時間を経ずに大気側のゲートバルブを開くと、基板２００の輻射熱によって予備室１２２または１２３または予備室の周りに接続されている電気部品に損害を与える可能性がある。そのため、高温な基板をクーリングする場合は、予備室１２２内に処理済みの大きな輻射熱を持つ基板を搬入して冷却を行っている途中で、予備室１２３のゲートバルブを開閉し処理炉に基板を搬入し、基板の処理を行うことが出来る。同様に、予備室１２３内に処理済みの基板を搬入して冷却を行っている途中で、予備室１２２のゲートバルブを開閉し処理炉に基板を搬入し、基板の処理を行うことも出来る。
【００４０】
（２）プロセスチャンバの構成
続いて、本実施形態に係る処理炉としてのプロセスチャンバ２０２の構成について、主に図３から図４を用いて説明する。図３は、本実施形態に係る処理炉の横断面概略図である。図４は、本実施形態に係る処理炉の縦断面概略図であり、図３に示す処理炉のＡ−Ａ’線断面図である。
【００４１】
（反応容器）
図３から図４に示すように、処理炉としてのプロセスチャンバ２０２は、円筒状の気密容器である反応容器２０３を備えている。反応容器２０３内には、基板２００の処理空間２０７が形成されている。反応容器２０３内の処理空間２０７の上側には、中心部から放射状に延びる４枚の仕切板２０５が設けられている。４枚の仕切板２０５は、処理空間２０７を、第一の処理領域２０１ａ、第一のパージ領域２０４ａ、第二の処理領域２０１ｂ、第二のパージ領域２０４ｂに仕切るように構成されている。なお、第一の処理領域２０１ａ、第一のパージ領域２０４ａ、第二の処理領域２０１ｂ、第二のパージ領域２０４ｂは、後述するサセプタ（基板載置台）２１７の回転方向に沿って、この順番に配列するように構成されている。
【００４２】
後述するように、サセプタ２１７を回転させることで、サセプタ２１７上に載置された基板２００は、第一の処理領域２０１ａ、第一のパージ領域２０４ａ、第二の処理領域２０１ｂ、第二のパージ領域２０４ｂの順に移動することとなる。また、後述するように、第一の処理領域２０１ａ内には第一のガスとしての第一の処理ガスが供給され、第二の処理領域２０１ｂ内には第二のガスとしての第二の処理ガスが供給され、第一のパージ領域２０４ａ内及び第二のパージ領域２０４ｂ内には、不活性ガスが供給されるように構成されている。そのため、サセプタ２１７を回転させることで、基板２００上には、第一の処理ガス、不活性ガス、第二の処理ガス、不活性ガスが、この順に供給されることとなる。サセプタ２１７及びガス供給系の構成については後述する。
【００４３】
仕切板２０５の端部と反応容器２０３の側壁との間には、所定の幅の隙間が設けられており、この隙間をガスが通過できるように構成されている。この隙間を介し、第一のパージ領域２０４ａ内及び第二のパージ領域２０４ｂ内から第一の処理領域２０１ａ内及び第二の処理領域２０１ｂ内に向けて不活性ガスを噴出させるようにすることで、第一のパージ領域２０４ａ内及び第二のパージ領域２０４ｂ内への処理ガスの侵入を抑制することができ、処理ガスの反応を防止することができるように構成されている。
【００４４】
なお、本実施形態では、各仕切板２０５の間の角度をそれぞれ９０度としたが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、基板２００への各種ガスの供給時間等を考慮して、例えば第二の処理領域２０１ｂを形成する２枚の仕切板２０５の間の角度を大きくしたりする等、適宜変更してもよい。
【００４５】
また、各処理領域を仕切板２０５で仕切ったが、それに限るものではなく、処理領域２０１ａと２０１ｂそれぞれに供給されるガスを混合させないようにできる構成であればよい。
【００４６】
（サセプタ）
図３から図４に示すように、仕切板２０５の下側、すなわち反応容器２０３内の底側中央には、反応容器２０３の中心に回転軸の中心を有し、回転自在に構成された基板支持部としてのサセプタ２１７が設けられている。サセプタ２１７は、基板２００の金属汚染を低減することができるように、例えば、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、セラミックス、石英、グラファイト等で形成されている。また、サセプタ２１７の材質の摩擦係数が、成膜工程で成膜される膜の摩擦係数より低い場合もある。なお、サセプタ２１７は、反応容器２０３とは電気的に絶縁されている。
【００４７】
サセプタ２１７は、反応容器２０３内にて、複数枚（本実施形態では例えば５枚）の基板２００を同一面上に、かつ回転軸を中心として同一円周上に並べて支持するように構成されている。ここで、同一面上とは、完全な同一面に限られるものではなく、サセプタ２１７を上面から見たときに、図３及び図４に示すように、複数枚の基板２００が互いに重ならないように並べられていればよい。
【００４８】
なお、サセプタ２１７の表面（基板載置面）における基板２００の支持位置には、基板載置部２１７ｂが、処理する基板２００の枚数に対応して設けられている。基板載置部２１７ｂは、例えば上面から見て円形状であり、側面から見て凹形状としてもよい。この場合、基板載置部２１７ｂの直径は基板２００の直径よりもわずかに大きくなるように構成することが好ましい。この基板載置部２１７ｂ内に基板２００を載置することにより、基板２００の位置決めを容易に行うことができ、また、サセプタ２１７の回転に伴う遠心力により基板２００がサセプタ２１７から飛び出してしまう場合等で発生する位置ズレを防止できるようになる。
【００４９】
サセプタ２１７の表面中央であって、後述するクリーニングガス供給孔２５９と対向する位置に、耐プラズマ性材質であるカバー２１９が設けられる。カバー２１９は、後述するプラズマ状態のクリーニングガスによってサセプタがエッチングされることを防ぐ。カバー２１９については、後述する。
【００５０】
図４に示すように、サセプタ２１７には、サセプタ２１７を昇降させる昇降機構２６８が設けられている。サセプタ２１７には、貫通孔２１７ａが複数設けられている。上述の反応容器２０３の底面には、反応容器２０３内への基板２００の搬入・搬出時に、基板２００を突き上げて、基板２００の裏面を支持する基板突き上げピン２６６が複数設けられている。貫通孔２１７ａ及び基板突き上げピン２６６は、基板突き上げピン２６６が上昇させられた時、又は昇降機構２６８によりサセプタ２１７が下降させられた時に、基板突き上げピン２６６がサセプタ２１７とは非接触な状態で貫通孔２１７ａを突き抜けるように、互いに配置されている。
【００５１】
本実施形態においては、サセプタ２１７表面、基板載置部２１７ｂを主構成とする台をサセプタ２１７の基板載置台２１７ｃと呼ぶ。
【００５２】
更に、サセプタ２１７は、基板支持台２１７ｃの中心軸を下方から支持する第一の筒状体としてのシャフト２１７ｄを有する。
【００５３】
昇降機構２６８には、サセプタ２１７を回転させる回転機構２６７が設けられている。後述するように、回転機構２６７の回転軸は、筒状体であるサセプタ２１７のシャフト２１７ｄに接続されており、回転機構２６７を作動させることでサセプタ２１７を回転させることができるように構成されている。回転機構２６７には、後述する制御部３００が、カップリング部２６７ａを介して接続されている。カップリング部２６７ａは、回転側と固定側との間を金属ブラシ等により電気的に接続するスリップリング機構として構成されている。これにより、サセプタ２１７の回転が妨げられないようになっている。制御部３００は、サセプタ２１７を所定の速度で所定時間回転させるように、回転機構２６７への通電具合を制御するように構成されている。上述したように、サセプタ２１７を回転させることにより、サセプタ２１７上に載置された基板２００は、第一の処理領域２０１ａ、第一のパージ領域２０４ａ、第二の処理領域２０１ｂ及び第二のパージ領域２０４ｂをこの順番に移動することとなる。なお、この回転機構２６７については、後述する。
【００５４】
（加熱部）
サセプタ２１７の内部には、加熱部としてのヒータ２１８が一体的に埋め込まれており、基板２００を加熱できるように構成されている。ヒータ２１８に電力が供給されると、基板２００表面が所定温度（例えば室温から１０００℃程度）にまで加熱されるようになっている。なお、ヒータ２１８は、サセプタ２１７に載置されたそれぞれの基板２００を個別に加熱するように、同一面上に複数（例えば５つ）設けてもよい。
【００５５】
サセプタ２１７には温度センサ２７４が設けられている。ヒータ２１８及び温度センサ２７４には、電力供給線２２２を介して、温度調整器２２３、電力調整器２２４及びヒータ電源２２５が電気的に接続されている。温度センサ２７４により検出された温度情報に基づいて、ヒータ２１８への通電具合が制御されるように構成されている。
【００５６】
（ガス供給部）
反応容器２０３の上側には、第一の処理ガス導入部２５１と、第二の処理ガス導入部２５２と、不活性ガス導入部２５３、クリーニングガス導入部２５８と、を備えるガス供給部２５０が設けられている。ガス供給部２５０は、反応容器２０３の上側に開設された開口に気密に設けられている。第一の処理ガス導入部２５１には、第一のガス噴出口２５４がサセプタの中心からサセプタ外周方向に向けて設けられている。第二の処理ガス導入部２５２には、第二のガス噴出口２５５がサセプタの中心からサセプタ外周方向に向けて設けられている。ガス供給部２５０の底には、クリーニングガス導入部２５８の端部であるクリーニングガス供給孔２５９が設けられている。
【００５７】
ガス供給部２５０は、第一の処理ガス導入部２５１から第一の処理領域２０１ａ内に第一の処理ガスを供給し、第二の処理ガス導入部２５２から第二の処理領域２０１ｂ内に第二の処理ガスを供給し、不活性ガス導入部２５３から第一のパージ領域２０４ａ内及び第二のパージ領域２０４ｂ内に不活性ガスを供給するように構成されている。ガス供給部２５０は、各処理ガス及び不活性ガスを混合させずに個別に各領域に供給することができ、また、各処理ガス及び不活性ガスを併行して各領域に供給することができるように構成されている。
【００５８】
（処理ガス供給系）
第一の処理ガス導入部２５１の上流側には、第一のガス供給管２３２ａが接続されている。第一のガス供給管２３２ａの上流側には、上流方向から順に、原料ガス供給源２３２ｂ、流量制御器（流量制御部）であるマスフローコントローラ（ＭＦＣ）２３２ｃ、及び開閉弁であるバルブ２３２ｄが設けられている。
【００５９】
第一のガス供給管２３２ａからは、第一のガス（第一の処理ガス）として、例えば、シリコン含有ガスが、マスフローコントローラ２３２ｃ、バルブ２３２ｄ、第一のガス導入部２５１及び第一のガス噴出口２５４を介して、第一の処理領域２０１ａ内に供給される。シリコン含有ガスとしては、例えばプリカーサーとして、トリシリルアミン（（ＳｉＨ３）３Ｎ、略称：ＴＳＡ）ガスを用いることができる。なお、第一の処理ガスは、常温常圧で固体、液体、及び気体のいずれであっても良いが、ここでは気体として説明する。第一の処理ガスが常温常圧で液体の場合は、原料ガス供給源２３２ｂとマスフローコントローラ２３２ｃとの間に、図示しない気化器を設ければよい。
【００６０】
なお、シリコン含有ガスとしては、ＴＳＡの他に、例えば有機シリコン材料であるヘキサメチルジシラザン（Ｃ６Ｈ１９ＮＳｉ２、略称：ＨＭＤＳ）等を用いることができる。
これら、第一のガスは、後述する第二のガスより粘着度の高い材料が用いられる。
【００６１】
第二の処理ガス導入部２５２の上流側には、第二のガス供給管２３３ａが接続されている。第二のガス供給管２３３ａの上流側には、上流方向から順に、原料ガス供給源２３３ｂ、流量制御器（流量制御部）であるマスフローコントローラ（ＭＦＣ）２３３ｃ、及び開閉弁であるバルブ２３３ｄが設けられている。
【００６２】
第二のガス供給管２３３ａからは、第二のガス（第二の処理ガス、反応ガス）として、例えば酸素含有ガスである酸素（Ｏ２）ガスが、マスフローコントローラ２３３ｃ、バルブ２３３ｄ、第二のガス導入部２５２及び第二のガス噴出口２５５を介して、第二の処理領域２０１ｂ内に供給される。第二の処理ガスである酸素ガスは、プラズマ生成部２０６によりプラズマ状態とされ、基板２００上に晒される。なお、第二の処理ガスである酸素ガスは、ヒータ２１８の温度及び反応容器２０３内の圧力を所定の範囲に調整し、熱で活性化させてもよい。なお、酸素含有ガスとしては、オゾン（Ｏ３）ガスや水蒸気（Ｈ２Ｏ）を用いてもよい。
これら第二のガスは、第一のガスより粘着度の低い材料が用いられる。
【００６３】
主に、第一のガス供給管２３２ａ、マスフローコントローラ２３２ｃ及びバルブ２３２ｄにより、第一の処理ガス供給系（シリコン含有ガス供給系ともいう）２３２が構成される。なお、原料ガス供給源２３２ｂ、第一の処理ガス導入部２５１及び第一のガス噴出口２５４を、第一の処理ガス供給系に含めて考えてもよい。また、主に、第二のガス供給管２３３ａ、マスフローコントローラ２３３ｃ及びバルブ２３３ｄにより、第二の処理ガス供給系（酸素含有ガス供給系ともいう）２３３が構成される。なお、原料ガス供給源２３３ｂ、第二のガス導入部２５２及び第二のガス噴出口２５５を、第二の処理ガス供給系に含めて考えてもよい。そして、主に、第一のガス供給系及び第二のガス供給系により、処理ガス供給系が構成される。
【００６４】
（不活性ガス供給系）
不活性ガス導入部２５３の上流側には、第一の不活性ガス供給管２３４ａが接続されている。第一の不活性ガス供給管２３４ａの上流側には、上流方向から順に、不活性ガス供給源２３４ｂ、流量制御器（流量制御部）であるマスフローコントローラ（ＭＦＣ）２３４ｃ、及び開閉弁であるバルブ２３４ｄが設けられている。
【００６５】
第一の不活性ガス供給管２３４ａからは、例えば窒素（Ｎ２）ガスで構成される不活性ガスが、マスフローコントローラ２３４ｃ、バルブ２３４ｄ、不活性ガス導入部２５３、第一の不活性ガス噴出口２５６及び第二の不活性ガス噴出口２５７を介して、第一のパージ領域２０４ａ内及び第二のパージ領域２０４ｂ内にそれぞれ供給される。第一のパージ領域２０４ａ内及び第二のパージ領域２０４ｂ内に供給される不活性ガスは、後述する成膜工程（Ｓ１０６）ではパージガスとして作用する。なお、不活性ガスとして、Ｎ２ガスのほか、例えばヘリウム（Ｈｅ）ガス、ネオン（Ｎｅ）ガス、アルゴン（Ａｒ）ガス等の希ガスを用いることができる。
【００６６】
第一のガス供給管２３２ａのバルブ２３２ｄよりも下流側には、第二の不活性ガス供給管２３５ａの下流端が接続されている。上流方向から順に、不活性ガス供給源２３５ｂ、流量制御器（流量制御部）であるマスフローコントローラ（ＭＦＣ）２３５ｃ、及び開閉弁であるバルブ２３５ｄが設けられている。
【００６７】
第二の不活性ガス供給管２３５ａからは、不活性ガスとして、例えばＮ２ガスが、マスフローコントローラ２３５ｃ、バルブ２３５ｄ、第一のガス供給管２３２ａ、第一のガス導入部２５１及び第一のガス噴出口２５４を介して、第一の処理領域２０１ａ内に供給される。第一の処理領域２０１ａ内に供給される不活性ガスは、成膜工程（Ｓ１０６）ではキャリアガス或いは希釈ガスとして作用する。
【００６８】
また、第二のガス供給管２３３ａのバルブ２３３ｄよりも下流側には、第三の不活性ガス供給管２３６ａの下流端が接続されている。上流方向から順に、不活性ガス供給源２３６ｂ、流量制御器（流量制御部）であるマスフローコントローラ（ＭＦＣ）２３６ｃ、及び開閉弁であるバルブ２３６ｄが設けられている。
【００６９】
第三の不活性ガス供給管２３６ａからは、不活性ガスとして、例えばＮ２ガスが、マスフローコントローラ２３６ｃ、バルブ２３６ｄ、第二のガス供給管２３３ａ、第二のガス導入部２５２及び第二のガス噴出口２５５を介して、第二の処理領域２０１ｂ内に供給される。第二の処理領域２０１ｂ内に供給される不活性ガスは、第一の処理領域２０１ａ内に供給される不活性ガスと同様に、成膜工程（Ｓ１０６）ではキャリアガス或いは希釈ガスとして作用する。
【００７０】
主に、第一の不活性ガス供給管２３４ａ、不活性ガス供給源２３４ｂ、マスフローコントローラ２３４ｃ及びバルブ２３４ｄにより第一の不活性ガス供給系２３４が構成される。なお、不活性ガス導入部２５３、第一の不活性ガス噴出口２５６及び第二の不活性ガス噴出口２５７を、第一の不活性ガス供給系に含めて考えてもよい。
【００７１】
また、主に、第二の不活性ガス供給管２３５ａ、不活性ガス供給源２３５ｂ、マスフローコントローラ２３５ｃ及びバルブ２３５ｄにより第二の不活性ガス供給系２３５が構成される。なお、不活性ガス供給源２３５ｂ、マスフローコントローラ２３５ｃ、第一のガス供給管２３２ａ、第一のガス導入部及び第一のガス噴出口を、第二の不活性ガスに含めて考えてもよい。
【００７２】
また、主に、第三の不活性ガス供給管２３６ａ、不活性ガス供給源２３６ｂ、マスフローコントローラ２３６ｃ及びバルブ２３６ｄにより第三の不活性ガス供給系２３６が構成される。なお、不活性ガス供給源２３６ａ、マスフローコントローラ２３６ｃ、第二のガス供給管２３３ａ、第二のガス導入部２５２及び第二のガス噴出口２５５を、第三の不活性ガス供給系に含めて考えてもよい。そして、主に、第一から第三の不活性ガス供給系により、不活性ガス供給系が構成される。
【００７３】
（クリーニングガス供給系）
クリーニングガス導入部２５８の上流側には、クリーニングガス供給管２３７ａが接続されている。クリーニングガス２３７ａの上流側には、上流方向から順に、クリーニングガス供給源２３７ｂ、流量制御器（流量制御部）であるマスフローコントローラ（ＭＦＣ）２３７ｃ、及び開閉弁であるバルブ２３７ｄ、プラズマ生成ユニット２３７ｅが設けられている。
【００７４】
第一のガス供給管２３２ａからは、クリーニングガスとして、例えば三フッ化窒素（ＮＦ３）ガスが供給される。クリーニングガスは、マスフローコントローラ２３７ｃ、バルブ２３７ｄ、リモートプラズマ生成ユニット２３７ｅ、クリーニングガス導入部２３８、クリーニングガス供給孔２５９を介して反応容器２０３に供給される。クリーニングガスは、リモートプラズマ生成ユニット２３７ｅによってプラズマ状態とされる。
【００７５】
クリーニングガス導入部２５８は、図３に記載のように、不活性ガス導入部２５３の中央であって、第一の処理ガス導入部２５１と第二の処理ガス導入部２５２の間に配置される。
【００７６】
（カバー）
サセプタ中央であって、後述するクリーニングガス供給孔２５９と対向する位置に、耐プラズマ性材質であるカバー２１９が設けられる。
【００７７】
本装置で基板２００を処理する際、サセプタ２１７や処理室壁の内ガスが接触する部分に、ガスが液化や固体化したことによる固着物や、ガスの反応によって生成される副生成物などが付着してしまう。
【００７８】
クリーニングガス供給孔２５９と対向する位置は、図４に記載のように、第一のガスや第二のガスが供給されない位置にあるため、クリーニング対象物はそれほど付着しない。
そこで、クリーニングガス供給孔２５９と対向する位置に耐プラズマ性材質であるカバー２１９を設ける。このような構成とすることで、クリーニングガス供給孔と対向する位置でも、過度のエッチングを防ぐことが可能となる。
【００７９】
カバー２１９は、サセプタ２１７中央に設けたザグリに嵌合することで固定される。このようにすることで、サセプタ２１７の回転によるずれを防ぐと共に、カバー２１９の交換を容易とする。
【００８０】
カバー２１９はクリーニングガス供給孔２５９から見て円形で構成されることが望ましい。その端部は、第一及び第二のガスが接しない箇所であって、第一のガス噴出口２５４と第二のガス噴出口２５５よりサセプタ２１７の径方向中心方向に設定される。このような構成とすることで、クリーニング対象物が付着しない箇所を耐プラズマ性材質とすることができる。なお、このカバー２１９は無くても構わない。
【００８１】
（排気系）
図４に示すように、反応容器２０３には、処理領域２０１ａ，２０１ｂ内及びパージ領域２０４ａ，２０４ｂ内の雰囲気を排気する排気管２３１が設けられている。排気管２３１には、ガス流量を制御する流量制御器（流量制御部）としての流量制御バルブ２４５、及び圧力調整器（圧力調整部）としてのＡＰＣ（Ａｕｔｏ  Ｐｒｅｓｓｕｒｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）バルブ２４３を介して、真空排気装置としての真空ポンプ２４６が接続されており、反応容器２０３内の圧力が所定の圧力（真空度）となるよう真空排気し得るように構成されている。なお、ＡＰＣバルブ２４３は、弁を開閉して反応容器２０３内の真空排気や真空排気停止ができ、更に弁開度を調節して圧力調整可能となっている開閉弁である。主に、排気管２３１、ＡＰＣバルブ２４３及び流量制御バルブ２４５により排気系が構成される。なお、排気系には、真空ポンプ２４６を含めても良い。
【００８２】
（制御部）
制御部（制御手段）である制御部３００は、以上説明した各構成の制御を行うものである。
【００８３】
次に、図４を用いてサセプタ２１７の周辺構造、及びサセプタ２１７の動作を説明する。
【００８４】
反応容器２０３には、第一の搬送室筐体１０１がゲートバルブ１５０から１５４のいずれかを介して隣接するように設けられている。例えば、ゲートバルブ１５１が開かれることで、反応容器２０３内と第一の搬送室筐体１０１とが連通するようになっている。第一の基板移載機１１２はポッドから第二の基板移載機１２４を介して、サセプタ２１７の載置部２１７ｂとの間で、基板２００を搬送する。
【００８５】
次に本発明の特徴でもあるサセプタ２１７の回転機構２６７の詳細について、図５、図６を用いて説明する。図５は、本発明の一実施形態に係る回転機構部の縦断面図である。図６は、本発明の一実施形態に係る回転機構部の横断面図である。サセプタ２１７には、発熱のためのヒータ２１８が内蔵されており、ヒータ２１８の配線を回転機構２６７の外部へ導出するために回転機構２６７の回転軸４０４は中空部を有している。
【００８６】
中空部を有している回転軸４０４（第一の軸）へ動力を伝達するための手段としては、中空タイプＤＤ（ダイレクトドライブ）モータによる直接駆動もしくは歯車、ベルトを介在する動力伝達が考えられるが、本発明では図５の様にバックラッシレスを目的として歯車を使用した動力伝達方式を用いている。
【００８７】
ここで、駆動部(本発明の場合の回転軸４０４に相当)の構造が強固であれば基板載置台２１７は安定して回転するものであり、基板２００への影響は無いと考えられていた。そのため後述する比較例では、駆動部側の歯車をモータにそのまま接続しているのみであった。この形態は片持ち梁構造であり、モータ対面側は軸が無い状態(自由端)となっていた。動力伝達の観点では、比較例の構造はモータ出力を滑り等の損失無く基板載置台へ伝える機能を果たしているため、特に問題とされることは無かった。
【００８８】
ところで、近年においては、高スループット化やパーティクル等の異物発生の抑制がより高い要求で求められている。前述の要求に応えるために、本実施形態にかかる装置においては、基板載置台の高回転化やそれに伴う異物発生抑制が求められている。
【００８９】
発明者は従来の構造で高回転化を実現しようと試みたが、サセプタ２１７の基板載置台２１７ｃの表面で微小振動が発生することがわかった。この微小振動が基板２００に不要な振動を与え、異物の発生の原因となっている。発明者による鋭意研究の結果、この振動は、従動部歯車と駆動部歯車との歯車の歯当り及び駆動部側のシャフトが水平方向、上下方向に振動するためと判明した。
【００９０】
シャフト４０７が振動する原因として、バックラッシレスを達成させるため、従動部歯車（第一の伝達部）４０６と駆動部歯車（第二の伝達部）４０２との歯車同士の接触に自由度が無く、従動部歯車４０６の固有振動数領域での運転における共振や高速回転による駆動部歯車４０２への反力が挙げられる。
【００９１】
特に本実施形態の様な大型の基板載置台（サセプタ２１７）にて、基板載置台２１７の中心軸を中心として円周状に、且つ回転軸から離れた位置に基板が配置される構成では、より各基板においてより顕著に微小振動の影響を受けると考えられる。
【００９２】
そこで、本発明においては、駆動部歯車(本例ではローラピニオンを使用)４０２を組み込んだ駆動部４０１の駆動軸４０７を軸受４０８にて保持する構造とした。
【００９３】
以下に、図５、図６を用いて具体的に説明する。
４０４は被駆動部（従動部とも呼ぶ）としての回転軸（第一の回転軸もしくは従動軸とも呼ぶ。）である。前述のように、回転軸４０４はシャフト２１７ｄに接続され、回転軸４０４を回転させることでシャフト２１７ｄを回転させる。なお、シャフト２１７と回転軸４０４は別部品でも良いが、連続した同部品でも良い。
【００９４】
回転軸４０４は、水平方向で位置決めするためのブロック４０５によって回転可能な状態で位置決めされている。ブロック４０５の下方には、第一の回転ギアであるギア（伝達部）が回転軸４０４に固定され、ギア４０６を回転させることで回転軸４０４を回転させる。
【００９５】
ブロック４０５は、回転軸４０４の他に、第二の軸である駆動軸４０７が回転可能な状態で固定されている。駆動軸４０７は、下端が駆動源であるモータ４００に固定されており、モータ４００が駆動軸４０７を回転させる。駆動軸４０７には、駆動軸支持部４０１が設けられ、後述する駆動軸取り付けブロック４０３に固定される。駆動軸４０７には、例えばフランジ４０７ａが設けられており、駆動軸支持部４０１とフランジ４０７ａとで駆動部歯車４０２を挟み込むことにより、駆動部歯車４０２の上下動を抑えている。駆動軸４０７の上端は先端が軸中央に比べ細くなるよう構成されており、先端部において段差構造を有する。
【００９６】
前記駆動軸４０７の側面を固定する駆動軸取り付けブロック４０３は駆動軸支持部４０１に固定されると共に、ブロック４０５に固定される。ブロック４０５には、ブロック４０５の側方からねじ４０９によって固定され、駆動軸４０７の水平方向の動きを抑制している。駆動軸４０７の上端には軸受４０８が設けられている。軸受４０８は円周状の板で構成されている。軸受４０８の中央には、駆動軸４０７の先端が挿入される程度の径である孔が設けられており、駆動軸の先端は下方からその孔に挿入される。先端部の段差構造は軸受４０８と接触する。軸受４０８はブロック４０５の上方からねじ４１０によって駆動軸４０７の先端に固定される。このように固定することで、駆動軸の上下動を更に抑制することができる。これら軸受４０８と駆動部取り付けブロック４０３を振動制御部とも言う。
【００９７】
このような構造とすることで、比較例で発生する駆動軸の振動を抑制できる。従って、回転軸中心と基板中心が離れている多枚葉装置形態においても、各基板においてシャフトの振動が増幅されるという問題を抑制することができる。従って、振動に起因した基板の位置ずれによるゴミの発生、基板の飛び出し、予期せぬ基板の自転による膜質の再現性低下が防ぐことができる。
【００９８】
更に、駆動部と従動部それぞれをブロック化し、駆動部取付ブロック４０３、従動部取付ブロック４０５を設け、歯車同士が並列に噛み合う一方向にのみ微調整可能な調整機構４０９を設けた。分割形態は組立性、メンテナンス性向上に優れる。
これにより、駆動部と従動部を取り付ける駆動部取付ブロック４０３、従動部取付ブロック４０５には十分な強度を持たせ、変形により機能の損失が生じない形態とした。
【００９９】
また、前記第一の回転ギアの径は前記第二の回転ギアの径よりも大きくなるよう構成しても良い。このような構成とすることで、サセプタ側回転軸に設けられた第一の回転ギアの方が第二の回転ギアの径より大きいために、モータ側回転軸からサセプタ側回転軸に力が働き、その結果モータ側回転軸が傾いてしまうが、そのモータ側回転軸を保持（固定）することで傾きを防ぐことが可能となる。
【０１００】
（３）基板処理工程
続いて、本実施形態にかかる半導体製造工程の一工程として、上述した反応容器２０３を備えるプロセスチャンバ２０２ａを用いて実施される基板処理工程について、図７及び図８を用いて説明する。図７は、本実施形態に係る基板処理工程を示すフロー図であり、図８は、本実施形態に係る基板処理工程における成膜工程での基板への処理を示すフロー図である。なお、以下の説明において、基板処理装置１０のプロセスチャンバ２０２の構成各部の動作は、制御部３００により制御される。
【０１０１】
ここでは、第一のガスとして、シリコン含有ガスであるトリシリルアミン（ＴＳＡ）を用い、第二の処理ガスとして、酸素含有ガスである酸素ガスを用い、基板２００上に絶縁膜としてＳｉＯ膜を形成する例について説明する。
【０１０２】
（基板搬入・載置工程（Ｓ１０２））
まず、基板２００の搬送位置まで基板突き上げピン２６６を上昇させ、サセプタ２１７の貫通孔２１７ａに基板突き上げピン２６６を貫通させる。その結果、基板突き上げピン２６６が、サセプタ２１７表面よりも所定の高さ分だけ突出した状態となる。続いて、ゲートバルブ１５１を開き、真空搬送ロボット１１２を用いて、反応容器２０３内に所定枚数（例えば５枚）の基板２００（処理基板）を搬入する。そして、サセプタ２１７の図示しない回転軸を中心として、各基板２００が重ならないように、サセプタ２１７の同一面上に載置する。これにより、基板２００は、サセプタ２１７の表面から突出した基板突き上げピン２６６上に水平姿勢で支持される。
【０１０３】
反応容器２０３内に基板２００を搬入したら、真空搬送ロボット１１２を反応容器２０３外へ退避させ、ゲートバルブ１５１を閉じて反応容器２０３内を密閉する。その後、基板突き上げピン２６６を下降させて、第一の処理領域２０１ａ、第一のパージ領域２０４ａ、第二の処理領域２０１ｂ、第二のパージ領域２０４ｂの各底面のサセプタ２１７に設けられた載置部２１７ｂ上に基板２００を載置する。
【０１０４】
なお、基板２００を反応容器２０３内に搬入する際には、排気部により反応容器２０３内を排気しつつ、不活性ガス供給系から反応容器２０３内にパージガスとしてのＮ２ガスを供給することが好ましい。すなわち、真空ポンプ２４６を作動させ、ＡＰＣバルブ２４３を開けることにより、反応容器２０３内を排気しつつ、少なくとも第一の不活性ガス供給系のバルブ２３４ｄを開けることにより、反応容器２０３内にＮ２ガスを供給することが好ましい。これにより、処理領域２０１内へのパーティクルの侵入や、基板２００上へのパーティクルの付着を抑制することが可能となる。ここで、さらに第二の不活性ガス供給系及び第三の不活性ガス供給系から不活性ガスを供給してもよい。なお、真空ポンプ２４６は、少なくとも基板搬入・載置工程（Ｓ１０２）から後述する基板搬出工程（Ｓ１１２）が終了するまでの間は、常に作動させた状態とする。
【０１０５】
（昇温・圧力調整工程（Ｓ１０４））
続いて、サセプタ２１７の内部に埋め込まれたヒータ２１８に電力を供給し、基板２００の表面が所定の温度（例えば２００℃以上であって４００℃以下）となるように加熱する。この際、ヒータ２１８の温度は、温度センサ２７４により検出された温度情報に基づいてヒータ２１８への通電具合を制御することによって調整される。
【０１０６】
なお、シリコンで構成される基板２００の加熱処理では、表面温度を７５０℃以上にまで加熱すると、基板２００の表面に形成されたソース領域やドレイン領域等に不純物の拡散が生じ、回路特性が劣化し、半導体デバイスの性能が低下してしまう場合がある。基板２００の温度を上述のように制限することにより、基板２００の表面に形成されたソース領域やドレイン領域における不純物の拡散、回路特性の劣化、半導体デバイスの性能の低下を抑制できる。
【０１０７】
また、反応容器２０３内が所望の圧力（例えば０．１Ｐａ〜３００Ｐａ、好ましくは２０Ｐａ〜４０Ｐａ）となるように、反応容器２０３内を真空ポンプ２４６によって真空排気する。この際、反応容器２０３内の圧力は図中省略の圧力センサで測定され、この測定された圧力情報に基づきＡＰＣバルブ２４３の開度をフィードバック制御する。
【０１０８】
また、基板２００を加熱しつつ、回転機構２６７を作動して、サセプタ２１７の回転を開始させる。具体的には、モータ４００を作動させて駆動軸４０７を回転させ、駆動軸４０７の回転に駆動部歯車４０２、従動部歯車４０６、回転軸４０４が連動し、サセプタ２１７を回転させる。この際、サセプタ２１７の回転速度は制御部３００によって制御される。サセプタ２１７の回転速度は例えば１回転／秒である。サセプタ２１７を回転させることにより、基板２００は、第一の処理領域２０１ａ、第一のパージ領域２０４ａ、第二の処理領域２０１ｂ、第二のパージ領域２０４ｂの順に移動を開始し、各領域を基板２００が通過する。
【０１０９】
（成膜工程（Ｓ１０６））
次に、第一の処理領域２０１ａ内に第一の処理ガスとしてのＴＳＡガスを供給し、第二の処理領域２０１ｂ内に第二の処理ガスとしての酸素ガスを供給して基板２００上にＳｉＯ膜を成膜する工程を例に成膜工程を説明する。なお、以下の説明では、ＴＳＡガスの供給、酸素ガスの供給、不活性ガスを併行してそれぞれの領域に供給する。
【０１１０】
基板２００を加熱して所望とする温度に達し、サセプタ２１７が所望とする回転速度に到達したら、少なくともバルブ２３２ｄ，２３３ｄ及び２３４ｄを同時に開け、処理ガス及び不活性ガスの処理領域２０１及びパージ領域２０４への供給を開始する。すなわち、バルブ２３２ｄを開けて第一の処理領域２０１ａ内にＴＳＡガスを供給開始すると同時に、バルブ２３３ｄを開けて第二の処理領域２０１ｂ内に酸素ガスを供給し、さらに同時にバルブ２３４ｄを開けて第一のパージ領域２０４ａ及び第二のパージ領域２０４ｂ内に不活性ガスであるＮ２ガスを供給する。このとき、ＡＰＣバルブ２４３を適正に調整して反応容器２０３内の圧力を、例えば１０Ｐａ〜１０００Ｐａの範囲内の圧力とする。このときヒータ２１８の温度は、基板２００の温度が、例えば２００℃〜４００℃の範囲内の温度となるような温度に設定する。
【０１１１】
すなわち、バルブ２３２ｄを開け、第一のガス供給管２３２ａから第一のガス導入部２５１及び第一のガス噴出口２５４を介して第一の処理領域２０１ａにＴＳＡガスを供給しつつ、排気管２３１から排気する。このとき、ＴＳＡガスの流量が所定の流量となるように、マスフローコントローラ２３２ｃを調整する。なお、マスフローコントローラ２３２ｃで制御するＴＳＡガスの供給流量は、例えば１００ｓｃｃｍ〜５０００ｓｃｃｍの範囲内の流量とする。
【０１１２】
ＴＳＡガスを第一の処理領域２０１ａ内に供給する際には、バルブ２３５ｄを開け、第二の不活性ガス供給管２３５ａからキャリアガス或いは希釈ガスとしてのＮ２ガスを第一の処理領域２０１ａ内に供給することが好ましい。これにより、第一の処理領域２０１ａ内へのＴＳＡガスの供給を促進させることができる。
【０１１３】
また、バルブ２３２ｄと同時にバルブ２３３ｄを開け、第二のガス供給管２３３ａから第二のガス導入部２５２及び第二のガス噴出口２５５を介して第二の処理領域２０１ｂに酸素ガスを供給しつつ、排気管２３１から排気する。このとき、酸素ガスの流量が所定の流量となるように、マスフローコントローラ２３３ｃを調整する。なお、マスフローコントローラ２３３ｃで制御する酸素ガスの供給流量は、例えば１０００ｓｃｃｍ〜１００００ｓｃｃｍの範囲内の流量とする。
【０１１４】
酸素ガスを第二の処理領域２０１ｂ内に供給する際には、バルブ２３６ｄを開け、第三の不活性ガス供給管２３６ａからキャリアガス或いは希釈ガスとしてのＮ２ガスを第二の処理領域２０１ｂ内に供給することが好ましい。これにより、第二の処理領域２０１ｂ内への酸素ガスの供給を促進することができる。
【０１１５】
また、バルブ２３２ｄ及びバルブ２３３ｄを開けると同時に、さらにバルブ２３４ｄを同時に開け、パージガスとしての不活性ガスであるＮ２ガスを、第一の不活性ガス供給管２３４ｃから不活性ガス導入部２５３、第一の不活性ガス噴出口２５６及び第二の不活性ガス噴出口２５７を介して第一のパージ領域２０４ａ及び第二のパージ領域２０４ｂにそれぞれ供給しつつ排気する。このとき、Ｎ２ガスの流量が所定の流量となるように、マスフローコントローラ２３４ｃを調整する。なお、仕切板２０５の端部と反応容器２０３の側壁との隙間を介し、第一のパージ領域２０４ａ内及び第二のパージ領域２０４ｂ内から第一の処理領域２０１ａ内及び第二の処理領域２０１ｂ内に向けて不活性ガスを噴出させることで、第一のパージ領域２０４ａ内及び第二のパージ領域２０４ｂ内への処理ガスの侵入を抑制することができる。
【０１１６】
ガスの供給開始と共に、第二の処理領域２０１ｂの上方に設けられたプラズマ生成部２０６に図示しない高周波電源から高周波電力を供給する。第二の処理領域２０１ｂ内に供給され、プラズマ生成部２０６の下方を通過した酸素ガスは、第二の処理領域２０１ｂ内でプラズマ状態となり、これに含まれる活性種が基板２００に供給される。
【０１１７】
酸素ガスは反応温度が高く、上述のような基板２００の処理温度、反応容器２０３内の圧力では反応しづらいが、本実施形態のように酸素ガスをプラズマ状態とし、これに含まれる活性種を供給するようにすると、例えば４００℃以下の温度帯でも成膜処理を行うことができる。なお、第一の処理ガスと第二の処理ガスとで要求する処理温度が異なる場合、処理温度が低い方の処理ガスの温度に合わせてヒータ２１８を制御し、処理温度を高くする必要のある他方の処理ガスを、プラズマ状態として供給するとよい。このようにプラズマを利用することにより基板２００を低温で処理することができ、例えばアルミニウム等の熱に弱い配線等を有する基板２００に対する熱ダメージを抑制することが可能となる。また、処理ガスの不完全反応による生成物等の異物の発生を抑制することができ、基板２００上に形成する薄膜の均質性や耐電圧特性等を向上させることができる。また、プラズマ状態とした酸素ガスの高い酸化力によって、酸化処理時間を短縮することができる等、基板処理の生産性を向上させることができる。
【０１１８】
上述したように、サセプタ２１７を回転させることにより、基板２００は、第一の処理領域２０１ａ、第一のパージ領域２０４ａ、第二の処理領域２０１ｂ、第二のパージ領域２０４ｂの順に移動を繰り返す。そのため、図８に示すように、基板２００には、ＴＳＡガスの供給、Ｎ２ガスの供給（パージ）、プラズマ状態とされた酸素ガスの供給、Ｎ２ガスの供給（パージ）が交互に所定回数実施されることになる。ここで、成膜処理シーケンスの詳細について、図８を用いて説明する。
【０１１９】
（第一の処理ガス領域通過（Ｓ２０２））
まず、第一の処理領域２０１ａを通過した基板２００表面及びサセプタ２１７の基板が載置されていない部分にＴＳＡガスが供給され、基板２００上にシリコン含有層が形成される。
【０１２０】
（第一のパージ領域通過（Ｓ２０４））
次に、シリコン含有層が形成された基板２００が第一のパージ領域２０４ａを通過する。このとき、第一のパージ領域に不活性ガスであるＮ２ガスが供給される。
【０１２１】
（第二の処理ガス領域通過（Ｓ２０６））
次に、第二の処理領域２０１ｂを通過した基板２００及びサセプタ２１７の基板が載置されていない部分に酸素ガスが供給される。基板２００上にはシリコン酸化層（ＳｉＯ層）が形成される。すなわち、酸素ガスは、第一の処理領域２０１ａで基板２００上に形成されたシリコン含有層の一部と反応する。これにより、シリコン含有層は酸化されて、シリコン及び酸素を含むＳｉＯ層へと改質される。
【０１２２】
（第一のパージ領域通過（Ｓ２０８））
そして、第二の処理領域２０１ｂでＳｉＯ層が形成された基板２００が第二のパージ領域２０４ｂを通過する。このとき、第二のパージ領域に不活性ガスであるＮ２ガスが供給される。
【０１２３】
（サイクル数の確認（Ｓ２１０））
このように、サセプタ２１７の１回転を１サイクルとし、すなわち第一の処理領域２０１ａ、第一のパージ領域２０４ａ、第二の処理領域２０１ｂ及び第二のパージ領域２０４ｂの基板２００の通過を１サイクルとし、このサイクルを少なくとも１回以上行うことにより、基板２００上に所定膜厚のＳｉＯ膜を成膜することができる。
ここでは、前述のサイクルを所定回数実施したか否かを確認する。
サイクルを所定の回数実施した場合、所望の膜厚に到達できたと判断し、成膜処理を終了する。サイクルを所定の回数実施しなかった場合、所望の膜圧に到達できなかったと判断し、Ｓ２０２に戻りサイクル処理を継続する。
【０１２４】
Ｓ２１０にて、前述のサイクルを所定回数実施し、基板２００上に所望の膜厚のＳｉＯ膜が形成されたと判断した後、少なくともバルブ２３４ａ及びバルブ２３３ｄを閉じ、ＴＳＡガス及び酸素ガスの第一の処理領域２０１ａ及び第二の処理領域２０１ｂへの供給を停止する。このとき、プラズマ生成部２０６への電力供給も停止する。さらに、ヒータ２１８の通電量を制御して温度を低くするか、あるいはヒータ２１８への通電を停止する。更に、サセプタ２１７の回転を停止する。
【０１２５】
（基板搬出工程（Ｓ１０８））
成膜工程１０６が終了したら、次のように基板を搬出する。
まず、基板突き上げピン２６６を上昇させ、サセプタ２１７の表面から突出させた基板突き上げピン２６６上に基板２００を支持させる。そして、ゲートバルブ２４４ａを開き、真空搬送ロボット１１２を用いて基板２００を反応容器２０３の外へ搬出し、本実施形態に係る基板処理工程を終了する。なお、上記において、基板２００の温度、反応容器２０３内の圧力、各ガスの流量、プラズマ生成部２０６に印加する電力、処理時間等の条件等は、改質対象の膜の材料や膜厚等によって任意に調整する。
【０１２６】
（処理回数の確認（Ｓ１１０））
Ｓ１１０では、基板搬入・載置工程（Ｓ１０２）から基板搬出工程（Ｓ１０８）のサイクルを所定回数実施したか否かを確認する。ここで、所定の回数とは、成膜処理を継続して、クリーニングが必要な状態になる回数を言う。
この回数は、予めシミュレーション等でクリーニングが必要な処理回数を導き出し、設定する。
【０１２７】
（クリーニング工程（Ｓ１１２））
基板搬入・載置工程（Ｓ１０２）から基板搬出工程（Ｓ１０８）のサイクルを所定回数実施した後、つまり基板載置台に処理基板２００が載置されていない状態で、プロセスチャンバ２０２のクリーニングを行う。
具体的には次の処理を行う。
【０１２８】
（ダミー基板搬入・載置工程）
サセプタ２１７の載置部２１７ｂに、処理基板を載置する際と同様の手順でダミー基板を載置する。
【０１２９】
（昇温・圧力調整工程）
続いて、サセプタ２１７の内部に埋め込まれたヒータ２１８に電力を供給し、基板２００の表面が所定の温度となるように加熱する。
【０１３０】
また、反応容器２０３内が所望の圧力（例えば０．１Ｐａ〜３００Ｐａ、好ましくは２０Ｐａ〜４０Ｐａ）となるように、反応容器２０３内を真空ポンプ２４６によって真空排気する。この際、反応容器２０３内の圧力は図中省略の圧力センサで測定され、この測定された圧力情報に基づきＡＰＣバルブ２４３の開度をフィードバック制御する。
【０１３１】
また、ダミー基板２００を加熱しつつ、回転機構２６７を作動して、サセプタ２１７の回転を開始させる。この際、サセプタ２１７の回転速度は制御部３００によって制御される。サセプタ２１７の回転速度は例えば１回転／秒である。サセプタ２１７を回転させることにより、基板２００は、第一の処理領域２０１ａ、第一のパージ領域２０４ａ、第二の処理領域２０１ｂ、第二のパージ領域２０４ｂの順に移動を開始し、各領域を基板２００が通過することになる。
【０１３２】
（ガス供給工程）
次に、反応容器２０３にクリーニングガスを供給する。それと併行して、各処理領域にパージガスを供給する。
【０１３３】
具体的には次の通りである。
基板２００を加熱して所望とする温度に達し、サセプタ２１７が所望とする回転速度に到達したら、少なくともバルブ２３４ｄ、２３５ｄ、２３６ｄ、２３７ｄを同時に開け、処理領域２０１及びパージ領域２０４への供給を開始する。すなわち、バルブ２３２ｄを閉じ、バルブ２３５ｄを開けた状態として、第一の処理領域２０１ａ内にパージガスの供給を開始する。バルブ２３３ｄを閉じ、バルブ２３６ｄを開けた状態として、第二の処理領域２０１ｂ内にパージガスを供給する。同時にバルブ２３４ｄを開けて第一のパージ領域２０４ａ及び第二のパージ領域２０４ｂ内に不活性ガスであるＮ２ガスを供給する。次に、プラズマ生成ユニット２３７ｅに電力を印加し、更にはバルブ２３７ｄを開けた状態として、反応容器２０３にプラズマ状態のクリーニングガスを供給する。
【０１３４】
このとき、ＡＰＣバルブ２４３を適正に調整して反応容器２０３内の圧力を、例えば１０Ｐａ〜１０００Ｐａの範囲内の圧力とする。このときヒータ２１８の温度は、基板２００の温度が、例えば２００℃〜４００℃の範囲内の温度となるような温度に設定する。
【０１３５】
前述のように、処理領域に応じてクリーニング対象物の量が異なることがわかっている。
第一の処理領域２０１ａでは、供給された第一ガスは主に有機シリコン材料を用いるため、プロセスチャンバの壁や仕切りに付着しやすいことがわかっている。
【０１３６】
第二の処理領域２０１ｂでは、基板２００及びサセプタに吸着、もしくは堆積された第一ガスと第二のガスが反応する際に生成される副生成物がプロセスチャンバの壁や仕切りに付着する。ただし、第一の処理領域２０１ａよりクリーニング対象物が少ないことがわかっている。
【０１３７】
第一、第二のパージ領域は、第一のガス及び第二のガスと反応するものではなく、またパージガスそのものも処理室壁等に付着する材質でないことから、各処理領域よりクリーニング対象物が少ないことがわかっている。
【０１３８】
即ち、各領域のクリーニング対象物の量を比較すると、次のようになる。
第一領域＞第二領域＞パージ領域。
【０１３９】
クリーニング処理を低温で行うため、プラズマ状態のクリーニングガスを使用するが、クリーニングガスの量やクリーニングガスのエネルギーは、最もクリーニング対象物の量が多い領域に合わせて供給している。即ち、第一領域に合わせてクリーニングガスのエネルギーを調整している。そのため、クリーニング対象物の少ない領域においては、プラズマ状態のクリーニングガスにより、処理チャンバ壁などをエッチングしてしまうことが考えられる。
【０１４０】
そこで、本発明においては、クリーニング対象物の多い領域に優先的にクリーニングガスを供給し、クリーニングガス対象物の少ない領域には、クリーニングガスの供給が少なくなるようにする。
【０１４１】
具体的には、パージガスを各領域に供給する際、マスフローコントローラによって、各領域に供給するパージガスの量を制御するものである。
パージ領域２０４においては、パージ領域２０４にクリーニングガスを過度に供給させないために、処理領域２０１より多くのパージガスを供給するようマスフローコントローラ２３４ｃを制御し、パージガスの流量を処理領域２０１より多くする。
【０１４２】
処理領域２０１ａにおいては、クリーニングガスが処理領域２０１ａに満遍なく供給されるよう、マスフローコントローラ２３５ｃを制御する。具体的には、パージガス領域２０１に供給するパージガスの流量より少ない流量のパージガスを供給するよう制御する。
【０１４３】
処理領域２０１ｂにおいては、クリーニングガスがパージ領域２０４に供給される量より多く、処理領域２０１ａより少なくなるよう、マスフローコントローラ２３６ｃを制御する。即ち、パージガスの流量を処理領域２０１ａより多く、パージ領域２０４より少なくなるよう、マスフローコントローラ２３６ｃを制御する。
【０１４４】
各領域へ供給するパージガスの量は、事前に実験したデータに基づき設定し、その量となるよう制御部２２１が各マスフローコントローラを制御し、調整される。
【０１４５】
以上のようにすることで、クリーニング対象物の少ない領域においても、過度にエッチングされること抑制することができる。
【０１４６】
（基板搬出工程（Ｓ３０８））
所定の時間クリーニング処理をした後、ダミー基板搬入工程とは逆の方法でダミー基板を搬出する。
【０１４７】
（効果）
上述の実施形態によれば、以下に示す１つまたは複数の効果を奏する。
【０１４８】
（ａ）モータ軸の振動を抑制できるため、パーティクルの発生を抑えることが可能となる。
【０１４９】
（ｂ）モータ側の回転軸の傾きを抑制することが出来る。
【０１５０】
（ｃ）サセプタの回転動作の安定が図れる。
【０１５１】
（比較例の説明）
以下に本発明に係る実施形態との比較例を、図９を用いて説明する。
図９において第一の実施形態と同様の番号は同様の機能を有するので説明を省略する。
【０１５２】
回転軸４０４は、水平方向で位置決めするためのブロック７０５によって固定されている。ブロック７０５の下方には、第一の回転ギアであるギア４０６が回転可能な状態で回転軸４０４に固定され、ギア４０６を回転させることで回転軸４０４を回転させる。
【０１５３】
ブロック７０５は、回転軸４０４の他に、第二の軸である駆動軸７０７が回転可能な状態で固定されている。駆動軸７０７は、下端がモータ４００に固定されており、モータ４００が駆動軸７０７を回転させる。駆動軸７０７の外周には、駆動軸固定部７０１が設けられ、後述する駆動軸取り付けブロック７０３に固定される。
【０１５４】
このように、比較例における駆動軸７０７は、下端がモータ４００に固定され、上端が固定されない。このような構造の場合、前述のように、高速回転化を実現しようとすると、従動部歯車４０６と駆動部歯車４０２との歯車の歯当り及び駆動部側のシャフト７０７が水平方向、上下方向に振動してしまう。従って、サセプタ２１７の基板載置台２１７ｃの表面で微小振動が発生し、それが基板２００に不要な振動を与え、異物の発生の原因となってしまう。
【０１５５】
具体的には、比較例では回転軸４０４が回転すると駆動軸７０７に傾きが生じるという問題がある。その傾きによって駆動軸から振動が発生する。発生した振動は、基板載置面上に伝わるが、多枚葉装置はシャフトの回転軸中心と基板中心が離れているため、各基板においてシャフトの振動が増幅されるという問題が生じる。その振動によって、基板載置部回転時に発生する遠心力の影響がより増幅されるため、振動の無い場合と比べて、基板２００の位置ずれが大きくなる。その位置ずれにより、基板移動によるゴミの発生、基板の飛び出し、予期せぬ基板の自転による膜質の再現性低下が起きてしまう。
【０１５６】
＜本発明の他の実施形態＞
以上、本発明の実施形態を具体的に説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。
以下に、付記として本発明を記す。
【０１５７】
＜付記１＞
基板を処理するための処理室であって、複数の領域を有する処理室と、
前記処理室内に設けられ、複数の基板を円周上に配置する基板載置面を有する基板載置台及び前記基板載置台を前記基板載置面の中心軸で支持するシャフトを有する基板支持部と、
前記シャフトに設けられた従動軸と、
前記従動軸に設けられた第一の伝達部と、
前記従動軸を介して前記シャフトを回転させる駆動源と、
前記駆動源に固定される駆動軸と、
前記駆動軸に設けられ、前記第一の伝達部と噛合わされる第二の伝達部と、
前記第二の伝達部の振動を抑制する振動抑制部と
を有する基板処理装置。
【０１５８】
＜付記２＞
前記振動抑制部は、前記駆動軸の上端を固定する固定部を有する付記１記載の基板処理装置。
【０１５９】
＜付記３＞
前記振動抑制部は、更に前記駆動軸の側面を固定する固定部を有する付記２記載の基板処理装置。
【０１６０】
＜付記４＞
前記第一の伝達部の径は前記第二の伝達部の径よりも大きくなるよう構成される付記１から３の内、いずれかに記載の基板処理装置。
【０１６１】
＜付記５＞
複数の基板を、複数の領域を有する処理室に搬入する工程と、
前記処理室内に設けられ、複数の基板を円周上に配置する基板載置面を有する基板載置台及び前記基板載置台を前記基板載置面の中心軸で支持するシャフトを有する基板支持部に、前記複数の基板を載置する工程と、
前記処理室にガスを供給すると共に、前記シャフトに設けられた従動軸と、前記従動軸に設けられた第一の伝達部と、前記従動軸を介して前記シャフトを回転させる駆動源と、前記駆動源に固定される駆動軸と、前記駆動軸に設けられ、前記第一の伝達部と噛合わされる第二の伝達部と、前記第二の伝達部の振動を抑制する振動抑制部とを作動させ、前記基板支持部を回転させる工程と、
を有する半導体装置の製造方法。
【０１６２】
＜付記６＞
枚葉式半導体製造装置に搭載される無限回転を行う基板載置台を回転させる回転機構において、その駆動伝達に歯車を具備し、前記歯車の駆動軸を両端固定することにより、歯車同士の歯当りについて均等に等距離且つ平行を維持させることにより不要な振動を抑制し、極低速から高速までバックラッシレスによる安定した追随動作及び高い停止位置再現性精度を可能としたこと、また低負荷による長寿命化を実現したことを特徴とする駆動方式。
【符号の説明】
【０１６３】
２００    基板
４００    モータ
４０１    駆動部回転軸
４０２    駆動部歯車（第二の伝達部）
４０３    駆動部取付ブロック
４０４    回転軸（第一の軸）
４０５    従動部取付ブロック
４０６    シャフト部従動部歯車（第一の伝達部）
４０７    シャフト４０７（第二の軸）
４０８    軸受
４０９    調整機構
４１０    シャフト延長部
【図１】
2015185757.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】
2015185757.tif 000009
【図８】
2015185757.tif 000010
【図９】
2015185757.tif 000011