(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空容器内に設けられた回転テーブルの一面側に基板を載置し、前記回転テーブルを回転させることにより基板を公転させながら当該基板に対して処理ガスを供給して成膜処理する成膜処理装置において、
前記真空容器内の基板の熱処理領域全体を加熱する第１の加熱部と、
前記回転テーブルに載置された基板に対応して当該回転テーブルに対向して設けられ、基板を同心形状の面内温度分布で加熱するための第２の加熱部と、
前記回転テーブルの一面側に処理ガスを供給する処理ガス供給部と、
前記回転テーブル上の基板が前記第２の加熱部に対応する位置に置かれるように当該回転テーブルの回転位置を設定し、前記基板を前記第２の加熱部により加熱して当該基板に同心形状の面内温度分布を形成する第１のステップと、次いで前記基板が第２の加熱部から受ける加熱エネルギーを、前記第１のステップよりも小さくした状態で、前記回転テーブルを回転させながら前記処理ガスを供給して基板に対して成膜処理を行う第２のステップと、を実行するように制御信号を出力する制御部と、を備えたことを特徴とする成膜処理装置。
【請求項２】
前記回転テーブルを前記第２の加熱部に対して相対的に接近、離隔させるための接離機構を備え、
前記回転テーブルと前記第２の加熱部との間の離間距離は、前記第１のステップよりも第２のステップの方が大きいことを特徴とする請求項１記載の成膜処理装置。
【請求項３】
前記第２の加熱部の発熱量は、前記第１のステップよりも第２のステップの方が小さいことを特徴とする請求項１または２記載の成膜処理装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記第１のステップ及び第２のステップを繰り返し行うように制御信号を出力することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載の成膜処理装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記成膜処理後の基板を真空容器から搬出する前に、前記回転テーブル上の基板全体を、前記第１のステップ時において同心形状の面内温度分布を形成したときの基板面内における最高温度以上の温度に前記第２の加熱部により加熱するステップを実行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１ないし３のいずれか一項に記載の成膜処理装置。
【請求項６】
真空容器内に設けられた回転テーブルの一面側に基板を載置し、前記回転テーブルを回転させることにより基板を公転させながら当該基板に対して処理ガスを供給して成膜処理する方法において、
第１の加熱部と、前記回転テーブルに載置された基板に対応して当該回転テーブルに対向して設けられた第２の加熱部と、を用い、
前記真空容器内の基板の熱処理領域全体を第１の加熱部により加熱する工程と、
前記回転テーブル上の基板が前記第２の加熱部に対応する位置に置かれるように当該回転テーブルの回転位置を設定し、前記基板を前記第２の加熱部により加熱して当該基板に同心形状の面内温度分布を形成する第１の工程と、
次いで前記基板が第２の加熱部から受ける加熱エネルギーを、前記第１の工程よりも小さくした状態で、前記回転テーブルを回転させながら基板に対して処理ガスを供給して成膜処理を行う第２の工程と、を含むことを特徴とする成膜処理方法。
【請求項７】
真空容器内に設けられた回転テーブルの一面側に基板を載置し、前記回転テーブルを回転させることにより基板を公転させながら当該基板に対して処理ガスを供給して成膜処理する成膜処理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６記載の成膜処理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、基板を公転させながら処理ガスを基板に供給することにより成膜処理を行う技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の製造工程においては、エッチングマスクなどを形成するための各種の膜を基板である半導体ウエハ（以下、ウエハと記載する）に成膜するために、例えばＡＬＤ（Atomic Layer Deposition）が行われる。半導体装置の生産性を高くするために上記のＡＬＤは、複数のウエハを載置した回転テーブルを回転させることで当該ウエハを公転させ、当該回転テーブルの径方向に沿うように配置される処理ガスの供給領域（処理領域）を繰り返し通過させる装置によって行われる場合がある。また、上記の各膜の成膜を行うためにはＣＶＤ(Chemical Vapor Deposition)が行われる場合があるが、このＣＶＤによる成膜も上記のＡＬＤと同様に、ウエハを公転させることで行うことが考えられる。
【０００３】
ところで、成膜後のウエハをエッチングするエッチング装置においては、ウエハの径方向に沿った各部のエッチングレートが互いに異なるようにエッチングが行われる場合がある。そのためウエハの膜厚分布については、同心円状になるように成膜が行われることを要求される場合がある。この同心円状の膜厚分布とは、より具体的には、ウエハの中心から等距離である当該ウエハの周方向に沿った各位置にて膜厚が同じないしは概ね同じであると共に、ウエハの径方向に沿った各位置では互いに異なる膜厚となる膜厚分布である。
【０００４】
しかし、上記のウエハを公転させる成膜装置においては、上記のように回転テーブルの径方向に沿って処理ガスが供給されることから、ウエハに形成される膜厚分布は、回転テーブルの中心側から周縁側に向かうに従って膜厚が変移する膜厚分布となる傾向があり、上記の同心円状の膜厚分布とすることが困難であるという問題があった。特許文献１には、ウエハの面内に所定の温度分布を形成してＣＶＤを行うことで、上記の同心円状の膜厚分布を形成する成膜装置が示されているが、この成膜装置においては成膜処理中にウエハは公転しない。従って、特許文献１は上記の問題を解決できるものではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−１７０８２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明はこのような事情の下になされたものであり、回転テーブルにより基板を公転させて成膜処理を行う装置において、同心形状の膜厚分布となるように基板に成膜を行うことができる技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の成膜処理装置は、
真空容器内に設けられた回転テーブルの一面側に基板を載置し、前記回転テーブルを回転させることにより基板を公転させながら当該基板に対して処理ガスを供給して成膜処理する成膜処理装置において、
前記真空容器内の基板の熱処理領域全体を加熱する第１の加熱部と、
前記回転テーブルに載置された基板に対応して当該回転テーブルに対向して設けられ、基板を同心形状の面内温度分布で加熱するための第２の加熱部と、
前記回転テーブルの一面側に処理ガスを供給する処理ガス供給部と、
前記回転テーブル上の基板が前記第２の加熱部に対応する位置に置かれるように当該回転テーブルの回転位置を設定し、前記基板を前記第２の加熱部により加熱して当該基板に同心形状の面内温度分布を形成する第１のステップと、次いで前記基板が第２の加熱部から受ける加熱エネルギーを、前記第１のステップよりも小さくした状態で、前記回転テーブルを回転させながら前記処理ガスを供給して基板に対して成膜処理を行う第２のステップと、を実行するように制御信号を出力する制御部と、を備えたことを特徴とする。
【０００８】
本発明の成膜処理方法は、真空容器内に設けられた回転テーブルの一面側に基板を載置し、前記回転テーブルを回転させることにより基板を公転させながら当該基板に対して処理ガスを供給して成膜処理する方法において、
第１の加熱部と、前記回転テーブルに載置された基板に対応して当該回転テーブルに対向して設けられた第２の加熱部と、を用い、
前記真空容器内の基板の熱処理領域全体を第１の加熱部により加熱する工程と、
前記回転テーブル上の基板が前記第２の加熱部に対応する位置に置かれるように当該回転テーブルの回転位置を設定し、前記基板を前記第２の加熱部により加熱して当該基板に同心形状の面内温度分布を形成する第１の工程と、
次いで前記基板が第２の加熱部から受ける加熱エネルギーを、前記第１の工程よりも小さくした状態で、前記回転テーブルを回転させながら基板に対して処理ガスを供給して成膜処理を行う第２の工程と、を含むことを特徴とする。
【０００９】
本発明の記憶媒体は、真空容器内に設けられた回転テーブルの一面側に基板を載置し、前記回転テーブルを回転させることにより基板を公転させながら当該基板に対して処理ガスを供給して成膜処理する成膜処理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、上記の成膜処理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。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、回転テーブルを回転させることにより基板を公転させながら当該基板に対して処理ガスを供給して成膜処理するにあたって、成膜処理の前に加熱部により基板に同心形状の面内温度分布を形成するように加熱し、次いで当該加熱部から基板が受ける加熱エネルギーを小さくした状態で基板を回転させて成膜処理を行っている。従って基板を公転させた状態で成膜処理を行う装置を用いながら、基板に同心形状の面内膜厚分布を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の成膜装置の縦断側面図である。
【図２】前記成膜装置の概略横断斜視図である。
【図３】前記成膜装置の横断平面図である。
【図４】前記成膜装置に設けられる回転テーブル及び処理容器の天井の周方向に沿った縦断側面図である。
【図５】前記成膜装置の回転テーブルの下方側における横断平面図である。
【図６】前記成膜装置の動作を説明するための概略縦断側面図である。
【図７】前記成膜装置の動作を説明するための概略縦断側面図である。
【図８】前記成膜装置の動作を説明するための概略縦断側面図である。
【図９】成膜処理されるウエハの状態を示すための模式図である。
【図１０】成膜処理されるウエハの状態を示すための模式図である。
【図１１】成膜処理されるウエハの状態を示すための模式図である。
【図１２】成膜処理されるウエハの状態を示すための模式図である。
【図１３】成膜処理されるウエハの状態を示すための模式図である。
【図１４】前記成膜装置に設けられるガスの流れを示すための概略横断平面図である。
【図１５】成膜処理されるウエハの状態を示すための模式図である。
【図１６】回転テーブルの他の構成例を示す斜視図である。
【図１７】評価試験の結果を示すグラフ図である。
【図１８】評価試験の結果を示すグラフ図である。
【図１９】評価試験の結果を示すグラフ図である。
【図２０】評価試験の結果を示すグラフ図である。
【図２１】評価試験の結果を示すグラフ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の一実施形態であり、基板であるウエハＷにＡＬＤを行い、ＴｉＯ２（酸化チタン）膜を形成する成膜処理装置１について図１〜図３を参照しながら説明する。この成膜処理装置１においては、円形の基板であるウエハＷの面内に同心円状の膜厚分布を形成するために、当該ウエハＷの面内に同心円状の温度分布を形成し、そのように温度分布が形成された状態で処理ガスを供給して成膜処理を行う。同心円状の温度分布とは、より具体的にはウエハＷの中心から等距離である当該ウエハＷの周方向に沿った各位置では同じないしは概ね同じ温度であり、ウエハＷの径方向に沿った各位置では互いに異なる温度となる温度分布である。
【００１３】
図１は成膜処理装置１の縦断側面図であり、図２は成膜処理装置１の内部を示す概略斜視図であり、図３は成膜処理装置１の横断平面図である。成膜処理装置１は、概ね円形状の扁平な真空容器（処理容器）１１と、真空容器１１内に設けられた円板状の水平な回転テーブル２と、を備えている。真空容器１１は、天板１２と真空容器１１の側壁及び底部をなす容器本体１３とにより構成されている。図１中１４は、容器本体１３の下側中央部を塞ぐカバーである。図１中７１はガス供給管であり、成膜処理中にカバー１４内へパージガスであるＮ２（窒素）ガスを供給し、それによって回転テーブル２の下面側をパージする。
【００１４】
上記の回転テーブル２の下面側中心部には垂直な支持軸２１の上端が接続され、支持軸２１の下端は、カバー１４内に設けられる接離機構である駆動機構２２に接続されている。回転テーブル２は駆動機構２２によって、図１中に実線で示す上昇位置と二点鎖線で示す下降位置との間で昇降し、且つ当該回転テーブル２の周方向に回転できるように構成されている。回転テーブル２の表面側（一面側）には、当該回転テーブル２の回転方向に沿って５つの円形の凹部２３が互いに間隔をおいて形成されており、この凹部２３の底面２４上にウエハＷが水平に載置され、載置されたウエハＷは回転テーブル２の回転によって公転する。凹部２３の側壁は、底面２４上に載置されたウエハＷの位置を規制する。底面２４上に載置されるウエハＷに対して、後述のヒーター４３により同心円状の温度分布を形成するために、回転テーブル２は熱伝導率が比較的高い材質、例えば石英により構成することが好ましいが、例えばアルミニウムなどの金属によって構成してもよい。
【００１５】
図３中２５で示す孔は、成膜処理装置１に対してウエハＷの搬入出を行うウエハ搬送機構２６と、凹部２３との間でウエハＷを移載するための３本の昇降ピン２７（図１〜図３では非表示）の昇降路をなし、回転テーブル２を上下方向に穿設されて各底面２４に３つずつ開口している。また、真空容器１１の側壁には、ウエハＷの搬送口１５が開口しており、ゲートバルブ１６により開閉自在に構成されている。搬送口１５を介して、上記のウエハ搬送機構２６が、真空容器１１の外部と真空容器１１内との間で移動し、昇降ピン２７を介して搬送口１５に臨む位置における凹部２３との間でウエハＷの受け渡しが行われる。
【００１６】
回転テーブル２の上方には、夫々回転テーブル２の外周から中心へ向かって伸びる棒状の原料ガスノズル３１、分離ガスノズル３２、酸化ガスノズル３３及び分離ガスノズル３４が、この順で回転テーブル２の周方向に沿って間隔をおいて配設されている。これらのガスノズル３１〜３４はその下方に、長さ方向に沿って多数の開口部３５を備え、回転テーブル２の径に沿って夫々ガスを供給する。処理ガス供給部である原料ガスノズル３１は、成膜を行うための処理ガスとして、原料ガスである例えばチタニウムメチルペンタンジオナトビステトラメチルヘプタンジオナト（Ｔｉ（ＭＰＤ）（ＴＨＤ）））ガスなどのＴｉ（チタン）含有ガスを吐出する。酸化ガスノズル３３はＴｉ含有ガスを酸化するための酸化ガスとして、例えばＯ3（オゾン）ガスを吐出する。分離ガスノズル３２、３４は例えばＮ2（窒素）ガスを吐出する。
【００１７】
図４は、回転テーブル２及び前記真空容器１１の天板１２の周に沿った縦断側面を示している。この図４も参照しながら説明すると、天板１２は下方に突出し、回転テーブル２の周方向に沿って形成された扇状の２つの突状部３６、３６を備え、突状部３６、３６は当該周方向に互いに間隔をおいて形成されている。前記分離ガスノズル３２、３４は、突状部３６を周方向に分割するように当該突状部３６にめり込むように設けられている。上記の原料ガスノズル３１及び酸化ガスノズル３３は、各突状部３６から離れて設けられている。
【００１８】
図４においては、上昇位置、下降位置における回転テーブル２を実線、二点鎖線で夫々表示している。回転テーブル２が上昇位置に位置しているときに、回転テーブル２が回転すると共に、各ガスノズル３１〜３４からガスが供給される。原料ガスノズル３１の下方のガス供給領域を第１の処理領域Ｐ１、酸化ガスノズル３３の下方のガス供給領域を第２の処理領域Ｐ２とする。また、突状部３６、３６は上昇位置に位置する回転テーブル２に近接する。そのように近接すると共に、分離ガスノズル３２、３４からＮ２ガス（分離ガス）が供給されることによって、回転テーブル２と突状部３６との間は、処理領域Ｐ１、Ｐ２の雰囲気を互いに分離する分離領域Ｄ、Ｄとして構成される。
【００１９】
真空容器１１の底面において、回転テーブル２の径方向外側には排気口３７が２つ開口している。図１に示すように、各排気口３７には排気管３８の一端が接続されている。各排気管３８の他端は合流し、バルブを含む排気量調整部３９を介して真空ポンプにより構成される排気機構３０に接続される。排気量調整部３９により各排気口３７からの排気量が調整され、それによって真空容器１１内の圧力が調整される。
【００２０】
回転テーブル２の中心部領域Ｃ上の空間には、Ｎ2ガスが供給されるように構成されている。当該Ｎ2ガスは天板１２の中央部下方にリング状に突出したリング状突出部２８の下方の流路を介して、回転テーブル２の径方向外側にパージガスとして流れる。リング状突出部２８の下面は、分離領域Ｄを形成する突状部３６の下面に連続するように構成されている。
【００２１】
図１に示すように、容器本体１３の底部には、当該回転テーブル２の回転方向に沿ってヒーター収納空間４１を構成する円形リング状の凹部が形成されている。図５は、このヒーター収納空間４１を示す平面図である。このヒーター収納空間４１には、熱処理領域である真空容器１１内全体を加熱するための第１の加熱部であるヒーター４２と、真空容器１１内を加熱し、且つウエハＷへ同心円状の温度分布を形成するための第２の加熱部であるヒーター４３とが、回転テーブル２に対向するように設けられている。図中での確認を容易にするために、図５ではヒーター４２、４３に多数のドットを付して示している。ヒーター４２、４３は互いに重ならず、横方向に間隔をおいて配置されている。
【００２２】
ヒーター４３は、上記の下降位置に位置すると共に回転が停止した状態の回転テーブル２に載置された各ウエハＷを加熱し、当該各ウエハＷの面内に上記の同心円状の温度分布を形成できるように５つ設けられており、１つのヒーター４３は、ヒーター素子４３Ａ〜４３Ｅにより構成されている。ヒーター素子４３Ａは例えば円板状に構成されている。ヒーター素子４３Ｂ〜４３Ｅは互いにその径が異なる円形リング状に形成され、ヒーター素子４３Ａの中心を中心とする同心円状に配置されている。４３Ｅ＞４３Ｄ＞４３Ｃ＞４３Ｂの順にリングの径は大きい。ヒーター素子４３Ａ〜４３Ｅの出力は個別に制御可能に構成され、この例では４３Ｂ及び４３Ｃについては互いに同じ温度となり、４３Ｄ及び４３Ｅについては互いに同じ温度となるように制御される。
【００２３】
図５では、上記の温度分布を形成するために加熱を行うときのウエハＷとヒーター素子４３Ａ〜４３Ｅとの位置関係を示している。ウエハＷの中心部と周縁部との間のリング状の領域を中間部とすると、そのようにウエハＷに温度分布を形成する際には、ヒーター素子４３Ａ、４３Ｂ及び４３Ｃ、４３Ｄ及び４３Ｅは、夫々中心部、中間部、周縁部の下方に位置し、ヒーター素子４３Ａ、４３Ｂ及び４２Ｃ、４２Ｄ及び４２Ｅは互いに異なる温度となる。それによって、ウエハＷの中心部、中間部、周縁部が互いに異なる温度に加熱され、当該ウエハＷに同心円状の温度分布を形成することができる。図１にＨ１で示す、このようにウエハＷの温度分布が形成されるときの下降位置における回転テーブル２の下面と各ヒーター素子４３Ａ〜４３Ｅとの離間距離は、例えば３ｍｍ〜４ｍｍである。また、図１にＨ２で示す、上昇位置における回転テーブル２の下面とヒーター素子４３Ａ〜４３Ｅとの離間距離は、例えば１０ｍｍ〜１５ｍｍである。
【００２４】
図５に戻って、ヒーター４２について説明する。ヒーター４２は、上記のヒーター素子４３Ｅが設けられる領域の外側を、回転テーブル２の回転中心を中心とする同心円に沿って配置される曲線状の多数のヒーター素子により構成されている。ヒーター４２は真空容器１１内全体を加熱できるように、例えばヒーター４２を構成するヒーター素子のうち、ヒーター収納空間４１の最も外側に配置されたヒーター素子（最外ヒーター素子とする）は、回転テーブル２の周縁部下方に位置し、ヒーター収納空間４１を最も内側に配置されたヒーター素子（最内ヒーター素子とする）は、上記のヒーター素子４３Ｅの最も回転テーブル２の回転中心に近い位置よりも内側に位置している。そして、ヒーター収納空間４１を径方向に沿って見て、最内ヒーター素子と、最外ヒーター素子との間には、ヒーター４２を構成する他のヒーター素子が複数配置されている。なお、既述の昇降ピン２７は、昇降中にヒーター４２、４３に干渉しないように配置されている。
【００２５】
また、ヒーター収納空間４１を形成する凹部を上側から塞ぐようにプレート４４が設けられており（図１参照）、当該プレート４４によって当該ヒーター収納空間４１が、原料ガス及び酸化ガスが供給される雰囲気から区画されている。図示は省略しているが、ウエハＷの処理中にヒーター収納空間４１にパージガスを供給し、当該収納空間４１に処理ガスの侵入を防ぐためのガス供給管が、容器本体１３の下部に接続されている。
【００２６】
この成膜処理装置１には、装置全体の動作のコントロールを行うためのコンピュータからなる制御部１０が設けられている。この制御部１０には、後述のように成膜処理を実行するためのプログラムが格納されている。前記プログラムは、成膜処理装置１の各部に制御信号を送信して各部の動作を制御する。具体的には、図示しないガス供給源から各ガスノズル３１〜３４及び中心部領域Ｃなどに対する各ガスの給断、駆動機構２２による回転テーブル２の昇降及び回転テーブル２の回転速度の制御、排気量調整部３９による各真空排気口３７、３７からの排気量の調整、ヒーター４２、４３への電力供給によるウエハＷの各部及び真空容器１１内の温度制御などの各動作が制御される。
【００２７】
上記のプログラムにおいては、これらの動作を制御して、後述の各処理が実行されるようにステップ群が組まれている。また、当該プログラムは、ハードディスク、コンパクトディスク、光磁気ディスク、メモリカード、フレキシブルディスクなどの記憶媒体から制御部１０内にインストールされる。
【００２８】
続いて、成膜処理装置１により行われる動作について図６〜図８の概略縦断側面図を参照しながら説明する。また、成膜処理装置１の動作中のウエハＷの状態を示す説明図である図９〜図１３についても適宜参照しながら説明する。図９〜図１３のうち図１２を除いた各図では、便宜上、ウエハＷの中心部、中間部、周縁部をＷ１、Ｗ２、Ｗ３として夫々示す。また、図９〜図１１、図１３では、これらＷ１〜Ｗ３の温度、あるいはヒーター素子の温度を３段階で概略的に表すように大、中、小の文字を付すことで、Ｗ１〜Ｗ３間での温度の分布、あるいは各ヒーター素子４３Ａ〜４３Ｅ間での温度の分布について示している。この図６〜図１３で説明する成膜処理では、ウエハＷの中心側の膜厚が周縁側の膜厚よりも大きい同心円状の膜厚分布となるように、ヒーター４３の温度が制御される。
【００２９】
先ず、回転テーブル２が下降位置に位置する状態で、ヒーター素子４３Ａ〜４３Ｅの温度が上昇し、その温度について４３Ａ＜４３Ｂ＝４３Ｃ＜４３Ｄ＝４３Ｅとなる。またヒーター４２も温度が上昇し、これらヒーター４２、４３によって、真空容器１１内全体が加熱される。そして、ゲートバルブ１６が開放された状態で、昇降ピン２７の昇降と回転テーブル２の断続的な回転との協働により、ウエハＷを保持した搬送機構２６が真空容器１１内への進入する度に、当該ウエハＷが凹部２３内へと移載される（図６）。そして、５つの凹部２３にウエハＷが収納され、搬送機構２６が真空容器１１から退避すると、ゲートバルブ１６が閉じられる。
【００３０】
その後、各ウエハＷが各ヒーター４３上に位置するように回転テーブル２が回転した後、当該回転テーブル２の回転が停止する（図７）。つまり、図５で説明した位置でウエハＷが静止する。排気口３７から排気されることで真空容器１１内が所定の圧力の真空雰囲気になるように調整される。この圧力調整に並行して、ヒーター４３により回転テーブル２の凹部２３の底面２４が加熱され、それによってウエハＷが加熱される。回転テーブル２が下降位置にあり、回転テーブル２とヒーター素子４３Ａ〜４３Ｅとの距離が比較的近いため、ウエハＷは回転テーブル２を介してヒーター素子４３Ａ〜４３Ｅから比較的大きな加熱エネルギーを受ける。そして、上記のようにヒーター素子４３Ａ〜４３Ｅ間で温度分布が形成されているため、ウエハＷの面内には、周縁側の温度が中心側の温度よりも高い同心円状の温度分布が形成される（図９）。例えば中心部Ｗ１が１７０℃、周縁部Ｗ３が１７７℃、中間部Ｗ２が１７０℃より大きく１７７℃より小さい温度になるように、ウエハＷが加熱される。
【００３１】
このようにウエハＷに同心円状の温度分布が形成された状態で回転テーブル２が上昇位置へと移動し、然る後、平面視時計回りに回転する（図８）。この回転テーブル２の上昇によって、ウエハＷがヒーター素子４３Ａ〜４３Ｅから受ける加熱エネルギーが減少する。例えばヒーター素子４３Ａ〜４３Ｅの温度は、回転テーブル２の上昇位置への移動後も下降位置にあるときと同じ温度に維持されるが、回転テーブル２とヒーター４３との距離が大きくなったことにより、ヒーター素子４３Ａ〜４３Ｅの温度の影響を回転テーブル２ひいてはウエハＷが受け難くなり、上記のようにウエハＷの面内に形成された温度分布が維持される（図１０）。そして、分離ガスノズル３２、３４及び中心部領域Ｃから所定の流量でＮ2ガスが供給され、原料ガスノズル３１、酸化ガスノズル３３から例えばＴｉ含有ガス、Ｏ３ガスが夫々供給される。
【００３２】
そして、温度分布が形成されているウエハＷは、反応ガスノズル３１の下方の第１の処理領域Ｐ１と酸化ガスノズル３３の下方の第２の処理領域Ｐ２とを交互に繰り返し通過する（図１１）。それによって、ウエハＷへのＴｉ含有ガスの吸着と、Ｏ３ガスによる吸着されたＴｉ含有ガスの酸化によるＴｉＯ２の分子層の形成とからなるサイクルが繰り返し行われ、この分子層が積層される。このＡＬＤのサイクルが行われている間、ウエハＷの面内には上記の温度分布が形成されていることにより、ウエハＷの中心側では周縁側に比べてＴｉ含有ガスの吸着量が多くなり、１サイクルで形成されるＴｉＯ２の分子層の厚さが大きい。そのような分子層が上記のように積層されることで、中心側の膜厚が周縁側の膜厚よりも大きい同心円状のＴｉＯ２膜２０が形成される（図１２）。
【００３３】
図１４では上記のＴｉ含有ガスの吸着と酸化とのサイクルが行われているときの真空容器１１内の各ガスの流れを矢印で示している。分離ガスノズル３２、３４から前記分離領域Ｄに供給された分離ガスであるＮ２ガスが、当該分離領域Ｄを周方向に広がり、回転テーブル２上でＴｉ含有ガスとＯ3ガスとが混合されることを防ぐ。また、中心部領域Ｃに供給されたＮ2ガスが回転テーブル２の径方向外側に供給され、前記中心部領域ＣでのＴｉ含有ガスとＯ3ガスとの混合を防ぐことが出来る。また、このサイクルが行われるときには、既述したようにヒーター収納空間４１及び回転テーブル２の裏面側にもＮ2ガスが供給され、原料ガス及び酸化ガスがパージされる。
【００３４】
上記のサイクルが行われている間、ウエハＷの面内における熱の移動によって、ウエハＷの面内各部の温度は次第に均一化する。そこで、例えば回転テーブル２の上昇位置への移動から所定の時間経過後にＴｉ含有ガス及びＯ３ガスの供給が停止し、回転テーブル２が下降位置へ移動して、各ヒーター４３上に各ウエハＷが位置するように回転テーブル２の回転が停止する。つまり、ウエハＷは再度上記の図５、図７で示した位置で静止し、ヒーター４３によってウエハＷの面内に既述した同心円状の温度分布が形成される。
【００３５】
然る後、回転テーブル２が再度、図８で示したように上昇位置へ移動し、時計回りに回転する。そしてガスノズル３１、３３からＴｉ含有ガス、Ｏ3ガスの供給が夫々再開されて、ウエハＷにＴｉＯ２の分子層が積層され、ウエハＷの面内各部でＴｉＯ２膜の膜厚が上昇する。ここでもウエハＷには上記のように温度分布が形成されているため、積層される分子層の厚さはウエハＷの周縁側よりも中心側の方が大きくなるので、同心円状の膜厚分布とされつつ、ウエハＷの面内各部でＴｉＯ２膜２０の膜厚が上昇する。
【００３６】
回転テーブル２の再度の上昇位置への移動から所定の時間が経過し、ウエハＷの面内各部が所望の膜厚になると、分離ガスノズル３２、３４及び中心部領域ＣへのＮ2ガスの供給量が低下して所定の流量となり、ガスノズル３１、３３から処理ガスの供給が停止する。回転テーブル２が下降位置へ移動すると共に、各ヒーター素子４３Ａ〜４３Ｅの温度が、上記のウエハＷに温度分布を形成したときにヒーター素子４３Ａ〜４３Ｅの中で最高温度とされたヒーター素子４３Ｄ、４３Ｅの温度とされる。そして、各ヒーター４３上に各ウエハＷが位置するように回転テーブル２が回転した後で停止する。つまり、既述の温度分布が形成された図５、図７の位置でウエハＷが静止する。
【００３７】
ヒーター４３の温度が上記のように調整されていることで、ウエハＷの面内全体が、温度分布形成時のウエハＷの面内の最高温度とされる。上記のように温度分布形成時にはＷ１〜Ｗ３のうち周縁部Ｗ３が１７７℃と、最も高い温度とされたので、ここではウエハＷ全体が１７７℃に加熱される（図１３）。このようにウエハＷ面内全体が加熱されることで、温度分布を形成して成膜したことにより、中心部Ｗ１と中間部Ｗ２と周縁部Ｗ３との間でＴｉＯ２膜２０の膜質に差があったとしても、この差が緩和ないしは解消される。そして、回転テーブル２の回転停止から所定の時間経過後、ゲートバルブ１６が開放されて昇降ピン２７の昇降と回転テーブル２の間欠的な回転との協働により、真空容器１１内に進入した搬送機構２６に順次各ウエハＷが受け渡されて、真空容器１１から搬出される。なお、上記のＷ１〜Ｗ３間の膜質差を緩和するための加熱時には、温度分布形成時のウエハＷの面内の最高温度である１７７℃よりもウエハＷの面内全体が高い温度となるように、各ヒーター素子４３Ａ〜４３Ｅの温度を制御してもよい。
【００３８】
この成膜処理装置１によれば、回転テーブル２を回転させることによりウエハＷを公転させながら当該ウエハＷに対して原料ガス及び酸化ガスを供給して成膜処理を行うにあたり、原料ガス及び酸化ガスを供給する前にヒーター４３により下降位置における回転テーブル２上のウエハＷに同心円状の面内温度分布が形成されるようにウエハＷを加熱するステップが行われる。次いで回転テーブル２を上昇位置に移動させ、ウエハＷが受ける加熱エネルギーを小さくした状態で、当該ウエハＷを公転させると共に上記の原料ガス及び酸化ガスを当該ウエハＷに供給して成膜するステップが行われる。それによって、同心円状の膜厚分布となるようにウエハＷに成膜を行うことができる。
【００３９】
上記の例では、ウエハＷの中心部の方が周縁部よりも小さい同心円状の膜厚分布となるようにＴｉＯ２膜２０を形成する例を示したが、図１５に示すようにウエハＷの周縁側の膜厚の方が中心側の膜厚よりも小さい同心円状の膜厚分布となるようにＴｉＯ２膜２０を成膜することもできる。その場合は、上記の成膜処理において、ウエハＷの面内に同心円状の温度分布を形成する際に、ウエハＷの中心から周縁に向かうに従って温度が高くなるようにウエハＷに温度分布を形成する代わりに、ウエハＷの中心から周縁に向かうに従って温度が低くなるようにウエハＷに温度分布を形成する。具体的には例えば、ヒーター素子４３Ａ〜４３Ｅの温度について４３Ａ＞４３Ｂ＝４３Ｃ＞４３Ｄ＝４３Ｅとなるように制御する。それによって、一例としては、ウエハＷの中心部Ｗ１を１７０℃、周縁部Ｗ３を１６３℃、中間部Ｗ２を１７０℃より小さく１６３℃より高い温度にする。
【００４０】
上記の成膜処理では、ヒーター４３によりウエハＷに同心円状の温度分布を形成する工程と、ヒーター４３からウエハＷが受けるエネルギーを温度分布形成時よりも小さくした状態で回転テーブル２を回転させて各ガスによりＴｉＯ２膜を形成する工程と、を２回繰り返して行っているが、３回以上繰り返し行ってもよい。また、所望の膜厚を得ることができるように、十分な時間ウエハＷの温度分布が維持できれば、そのような温度分布の形成工程とＴｉＯ２膜を形成する工程とを繰り返し複数回行わず、各工程を１回のみ行うようにしてもよい。
【００４１】
ところで、ウエハＷに同心円状の温度分布が形成された後、当該温度分布が形成された状態が保たれるようにウエハＷがヒーター４３から受ける加熱エネルギーを小さくするためには、真空容器１１内で回転テーブル２の高さが固定された構成としてもよい。その場合は、例えばヒーター４３の高さが昇降機構により変更されることで、ヒーター４３とウエハＷとの離間距離が変更されるように装置が構成される。
【００４２】
また、このウエハＷへの同心円状の温度分布形成後、当該ウエハＷがヒーター４３から受ける加熱エネルギーを小さくするためには、上記の回転テーブル２とヒーター４３との離隔距離を変更することには限られない。例えばウエハＷに温度分布を形成した後、ヒーター４３の各ヒーター素子４３Ａ〜４３Ｅの各温度を、当該温度分布形成時の各ヒーター素子４３Ａ〜４３Ｅの各温度よりも低下させる、即ち発熱量を低下させることで、ウエハＷへ供給する加熱エネルギーを低下させるようにしてもよい。そのように温度を低下させた各ヒーター素子４３Ａ〜４３Ｅについては、互いに同じ温度であってもよいし、ウエハＷの温度分布形成時と同様にヒーター素子間の温度に差があってもよい。そのようにウエハＷの温度分布形成後にヒーター素子４３Ａ〜４３Ｅの温度を低下させるために、ヒーター素子４３Ａ〜４３Ｅへの電力供給を停止し、上記のＡＬＤのサイクルの実行中は、ヒーター４２のみによって真空容器１１内を加熱するようにしてもよい。
【００４３】
また、ウエハＷに同心円状の温度分布を形成するためには、ヒーター素子４３Ａ〜４３Ｅ間に温度分布を形成することには限られない。例えば、図１６は回転テーブル２の凹部２３の底面２４は、ウエハＷの中心部Ｗ１が載置される載置部５１、中間部Ｗ２が載置される載置部５２、周縁部Ｗ３が載置される載置部５３により構成されており、これら載置部５１〜５３は、熱容量が互いに異なる材質により構成されている。このように載置部５１〜５３を設けた場合、ウエハＷに同心円状の温度分布を形成する際には、例えば既述のように回転テーブル２が下降位置に位置すると共にウエハＷがヒーター素子４３Ａ〜４３Ｅ上に位置したとき、ヒーター素子４３Ａ〜４３Ｅは例えば同じ温度になるように制御される。
【００４４】
そのようにヒーター素子４３Ａ〜４３Ｅが同じ温度であっても載置部５１〜５３間の放射率が異なることで、載置部５１〜５３は互いに異なる温度に加熱される。それによってウエハＷの中心部Ｗ１、中間部Ｗ２、周縁部Ｗ３が互いに異なる温度に加熱されて、載置部５１〜５３上のウエハＷに同心円状の温度分布が形成される。例えば、図１３で示した中心側の膜厚が大きいＴｉＯ２膜２０を成膜するとした場合、載置部５１を構成する材質としてはＡｌ（アルミニウム）：０．０４（３８℃）−０．０８（５３８℃）、載置部５２を構成する材質としてはＳＵＳ（ステンレス鋼）：０．４４（２１６℃）−０．３６（４９０℃）、載置部５３を構成する材質としては石英：０．９２（２６０℃）−０．４２（８１６℃）が用いられる。なお、上記のＡｌ、ＳＵＳ、石英について、夫々「：」の後には、これらの各材質が持ち得る放射率の範囲を記載している。また、括弧内には放射率が括弧の直前に記載された数値となるときの各材質の温度を記載している。
【００４５】
また、回転テーブル２の下方からウエハＷを加熱して上記の同心円状の温度分布を形成することには限られない。例えば天板１２に回転テーブル２に対向するようにランプヒーターを設け、下方に向けて光を照射することでウエハＷを加熱し、温度分布を形成してもよい。例えばこのランプヒーターによる温度分布形成時には回転テーブル２は上昇位置に位置した状態で回転停止し、温度分布形成後は回転テーブル２が上昇位置に位置したまま回転すると共にランプヒーターの出力が低下し、ウエハＷへの熱エネルギーの供給量が低下して、既述のようにＡＬＤのサイクルが行われる。
【００４６】
一例として、ＴｉＯ２膜２０の形成について説明したが、ウエハＷに形成する膜としてはＴｉＯ２に限られない。例えば、原料ガスとして上記のＴｉ含有ガスの代わりにＢＴＢＡＳ（ビスタ−シャルブチルアミノシラン）などのＳｉ（シリコン）含有ガスを用いてＳｉＯ２（酸化シリコン）膜を形成してもよい。また、本発明は基板の面内の温度によって当該基板への処理ガスの吸着量を調整できるものに適用することができる。従って、本発明はＡＬＤにより成膜を行う成膜装置に適用することには限られず、ＣＶＤにより成膜を行う装置にも適用することができる。
【００４７】
上記の例では、ウエハＷの面内の３つの領域を夫々異なる温度に加熱しているが、より多くの領域を異なる温度に加熱して温度分布を形成してもよい。例えば、ヒーター素子４３Ａ〜４３Ｅの全てが互いに異なる温度になるように制御し、ヒーター素子４３Ａ〜４３Ｅに夫々対応するウエハＷの各部が互いに異なる温度になるように加熱してもよい。また、ウエハＷの中心部加熱用のヒーター素子と、周縁部加熱用のヒーター素子との２つのみを設けて、ウエハＷに同心円状の温度分布を形成してもよい。
【００４８】
ところで、本発明は角型の基板を処理する場合にも適用することができる。その場合は、例えばヒーター４３の各ヒーター素子４３Ｂ〜４３Ｅを円形リング状とする代わりに、角型基板の周に沿った角形リング状とすればよい。つまり、本発明は、基板に同心形状の面内温度分布を形成し、それによって同心形状の膜厚分布を形成することができる。この同心形状の面内温度分布には、幾何学的に同心形状であることに限られず、基板の周方向に概ね同じ温度の領域が形成され、このような領域が基板の径方向で見たときに複数存在する場合についても含まれる。
【００４９】
また、既述した装置の各構成例は互いに組み合わせることができる。具体的には、例えば既述のように互いに材質が異なる載置部５１〜５３を設けた上で、ヒーター素子４３Ａ〜４３Ｅ間で温度分布を形成し、ウエハＷに同心円状の温度分布を形成してもよい。また、ウエハＷに供給されるヒーター４３の加熱エネルギーを減少させるために、ヒーター４３の出力を低下させると共に回転テーブル２を上昇位置に移動させてもよい。
【００５０】
（評価試験）
評価試験１
評価試験１−１として、既述した成膜処理装置１の成膜処理と略同様の成膜処理によってウエハＷにＴｉＯ２膜を形成した。この評価試験１−１の成膜処理では、上記の成膜処理との差異点として、既述のＡＬＤのサイクル実施時に、ウエハＷに同心円状の温度分布は形成していない。また、この評価試験１−１の成膜処理では処理を行うたびに、上記のサイクル実施中のウエハＷの温度を１５０℃〜１８０℃の範囲内で変更した。各成膜処理後のウエハＷについては、ＴｉＯ２膜の膜厚を測定し、測定された膜厚を成膜を行った時間で除したデポレート（単位：ｎｍ／分）を算出した。
【００５１】
また、評価試験１−２として、ＴｉＯ２膜の代わりにＳｉＯ２膜を形成したこと、及び成膜処理毎にウエハＷの温度を５０℃〜７０℃の範囲内で変更したことを除いては、評価試験１−１と同様に試験を行った。さらに、評価試験１−３として、ＴｉＯ２膜の代わりにＳｉＯ２膜を形成したこと、及び成膜処理毎にウエハＷの温度を５９０℃〜６３７℃の範囲内で変更したことを除いては、評価試験１−１と同様に試験を行った。
【００５２】
評価試験１−１で、各ウエハＷから算出されたデポレートは５．９０５ｎｍ／分〜５．４０６ｎｍ／分の範囲内の値となり、温度が大きくなるほどデポレートが小さくなった。取得されたデポレートのうちの一部を示すと、ウエハＷの温度１５０℃、１６０℃、１７０℃、１８０℃であるときに、夫々デポレートは５．９０５ｎｍ／分、５．７２６ｎｍ／分、５．５６０ｎｍ／分、５．４０６ｎｍ／分であった。
【００５３】
評価試験１−２で、各ウエハＷから算出されたデポレートは３３．４０１ｎｍ／分〜２９．５３４ｎｍ／分の範囲内の値となった。図１７の片対数グラフは、この評価試験１−２の結果から得られたグラフであり、縦軸はデポレート、横軸は１０００／（ウエハＷの温度（単位：Ｋ））である。縦軸の値をＹ、横軸の値をＸとしたときに測定結果から得られる近似式はＹ＝４．７４１ｅ0.6817Ｘであり、温度が大きくなるほどデポレートが小さくなる傾向が示された。
【００５４】
評価試験１−３で、各ウエハＷから算出されたデポレートは８．１８７ｎｍ／分〜８．６５７ｎｍ／分の範囲内の値となった。図１８の片対数グラフは、この評価試験１−３の結果を、図１７の片対数グラフと同様に示したものである。グラフの縦軸の値をＹ、横軸の値をＸとして、測定結果から得られる近似式はＹ＝２４．２０２ｅ―0.932Ｘであり、この近似式の決定係数Ｒ２は０．９２０９である。グラフに示されるように、この評価試験１−３では温度が大きくなるほど、デポレートが大きくなる傾向が示された。このように評価試験１−１〜１−３の結果から、デポレートはウエハＷの温度に対して依存性が有ることが示されている。従って、図６〜図１３で説明したように、ウエハＷの面内に温度分布を制御することで、ウエハＷの面内各部の膜厚を制御することができることが推定される。
【００５５】
評価試験２
評価試験２−１〜２−３として、図１で示した成膜処理装置１と略同様に構成された成膜処理装置の回転テーブル２にウエハＷを載置してヒーターで加熱した後に、昇降ピン２７によってヒーターとウエハＷとの距離を変更し、然る後にヒーターへの電力供給を停止させた。このように昇降ピン２７及びヒーターの動作を制御する一方で、ウエハＷの各部に設けられた熱電対を用いて当該ウエハＷの各部の温度の推移を調べた。この評価試験２の成膜処理装置では、ヒーター４３が設けられず、ヒーター４２を回転テーブル２の周方向に沿って同心円状に形成し、上記のウエハＷの加熱を行った。
【００５６】
評価試験２−１、２−２、２−３において、ヒーター４２の動作中、回転テーブル２に載置されているときのウエハＷの中心部の温度が夫々２００℃、４００℃、５５０℃になるように当該ヒーター４２の出力が設定された。また、ウエハＷの温度の測定は、ウエハＷの中心部、ウエハＷにおける回転テーブル２の中心側の端部（一端部とする）、ウエハＷにおける回転テーブル２の周縁側の端部（他端部とする）の３箇所について行い、温度の測定中、回転テーブル２は静止させた。ヒーター４２の動作中にウエハＷが回転テーブル２に載置されているときに、ウエハＷの一端部の温度はウエハＷの中心部の温度よりも高く、ウエハＷの他端部の温度はウエハＷの中心部の温度よりも低くなるように、ヒーター４２の出力を制御した。
【００５７】
この評価試験２で用いた成膜処理装置について、ヒーターの構成以外の成膜処理装置１との差異点を挙げると、ガスノズル３１からＴｉ含有ガスの代わりに原料ガスであるＳｉＨ２Ｃｌ２ガスを供給すること、回転テーブル２の周方向に間隔をおいてガスノズル３３が２本設けられていること、各ガスノズル３３からＯ３ガスの代わりに原料ガスを窒化するためのＮ２ガスを供給すること、及び各ガスノズル３３によりＮ２ガスが供給される領域にプラズマを形成するプラズマ形成部が設けられることが挙げられる。ただし、ウエハの温度の測定中に上記のプラズマは形成していない。また２つのガスノズル３３は、一の分離領域Ｄから回転テーブル２の周方向に沿って見て他の分離領域Ｄに至るまでの間に設けられている。
【００５８】
上記の温度測定中、真空容器１１内の圧力は１．８Ｔｏｒｒ（２４０Ｐａ）になるように設定され、真空容器１１の壁部に設けられる図示しない流路には冷媒を供給して、当該壁部が８５℃になるように冷却した。温度測定中において成膜処理装置の各部に供給したガスの流量を説明すると、各ガスノズル３３には５０００ｓｃｃｍのＮ２ガスを供給し、中心部領域Ｃには１０００ｓｃｃｍのＮ２ガスを供給し、ガスノズル３２、３４には１０００ｓｃｃｍのＮ２ガスを夫々供給した。さらに、固体のＳｉＨ２Ｃｌ２が貯留されたタンクにＮ２ガスを１０００ｓｃｃｍで供給してＳｉＨ２Ｃｌ２を気化させて生成したＳｉＨ２Ｃｌ２ガスを、そのようにＳｉＨ２Ｃｌ２を気化させるために用いたＮ２ガスと共にガスノズル３１に供給した。
【００５９】
図１９、図２０、図２１は、評価試験２−１、２−２、２−３の結果を夫々示すグラフである。各グラフについて、縦軸は測定されたウエハＷの温度（単位：℃）を示し、横軸は温度の測定が開始されてからの経過時間（単位：秒）を示している。グラフ中一点鎖線、実線、点線で、ウエハＷの一端部、中心部、他端部の温度を夫々示している。グラフ中、時刻ｔ１は昇降ピン２７が上昇した時刻である。この昇降ピン２７の上昇によって、ウエハＷが回転テーブル２から浮き上がり、ウエハＷとヒーター４２との距離が大きくなる。時刻ｔ１の後の時刻ｔ２は、昇降ピン２７が下降した時刻である。この昇降ピン２７の下降によって、ウエハＷは再度回転テーブル２に載置される。時刻ｔ２の後の時刻ｔ３は、ヒーター４２への電力供給を停止させた時刻である。
【００６０】
評価試験２−１〜２−３において、時刻ｔ１から時刻ｔ２に至るまでと、時刻ｔ３以降とにおいては、グラフに示すように、ウエハＷの中心部、一端部、他端部との間の温度差が次第に小さくなると共に、これら中心部、一端部、他端部の温度が次第に低下する。評価試験２−１では時刻ｔ１におけるウエハＷの一端部と中心部との温度差（Ａ１とする）は２６．３℃、ウエハＷの他端部と中心部との温度差（Ａ２とする）は２０．２℃であった。そして、ウエハＷの中心部と一端部とについて、時刻ｔ１における温度差よりも２℃小さくなる時刻ｔ１からの経過時間（Ｂ１とする）は、５秒であった。また、ウエハＷの周縁部と中心部とについて、時刻ｔ１における温度差よりも２℃小さくなる時刻ｔ１からの経過時間（Ｂ２とする）は、９秒であった。
【００６１】
また、評価試験２−１では時刻ｔ３において、ウエハＷの一端部と中心部との温度差（Ａ３とする）は２７．３℃、ウエハＷの他端部と中心部との温度差（Ａ４とする）は１９．７℃であった。そして、ウエハＷの中心部と一端部とについて、時刻ｔ３における温度差よりも２℃小さくなる時刻ｔ３からの経過時間（Ｂ３とする）は、１１０３秒であった。また、ウエハＷの周縁部と中心部とについて、時刻ｔ３における温度差よりも２℃小さくなる時刻ｔ３からの経過時間（Ｂ４とする）は、１４０９秒であった。評価試験２−２では、温度差Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４は、夫々１０．５℃、３６．０℃、１２．７℃、３２．８℃であり、経過時間Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４は、夫々３秒、６秒、４４秒、１６０秒であった。評価試験２−３では、温度差Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４は、夫々１７．１℃、１０２．１℃、１８．８℃、９８．３℃であり、経過時間Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４は、夫々４秒、１８秒、３秒、８秒であった。
【００６２】
また、時刻ｔ１からウエハＷの一端部の温度が２℃下がるまでの経過時間をＣ１とし、そのように２℃下がったときのウエハの一端部とウエハＷの中心部との温度差をＤ１、ウエハの他端部とウエハＷの中心部との温度差をＤ２とする。また、時刻ｔ３からウエハＷの一端部の温度が２℃下がるまでの経過時間をＣ２とし、そのように２℃下がったときのウエハの一端部とウエハＷの中心部との温度差をＤ３、ウエハの他端部とウエハＷの中心部との温度差をＤ４とする。評価試験２−１では、Ｃ１、Ｃ２、Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４は、夫々５秒、１６８秒、２４．７℃、１８．２℃、２７．３℃、１９．９℃であった。評価試験２−２では、Ｃ１、Ｃ２、Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４は、夫々３秒、１３０秒、８．５℃、３４．１℃、９．１℃、３４．０℃であった。評価試験２−３では、Ｃ１、Ｃ２、Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４は、夫々４秒、３秒、１５．１℃、１００．４℃、１６．８℃、９８．０℃であった。
【００６３】
このように時刻ｔ１、ｔ３の後、しばらくの間はウエハＷの各部の温度及びウエハＷの各部の温度差は維持される。特に評価試験２−１、２−２において時刻ｔ３の後、ウエハＷの各部の温度は比較的長い時間下がり難く、且つウエハＷの各部の温度差が比較的長い時間維持されていることが分かる。これは、ヒーターによって加熱されているときのウエハＷの温度が比較的低いことで、既述のように冷却されている真空容器１１の側壁の影響を受け難かったためである。この評価試験２の結果から、発明の実施の形態で説明したように、ウエハＷに温度分布を形成し、当該温度分布が維持された状態で成膜を行うことが可能であることが分かる。
【符号の説明】
【００６４】
Ｗ          ウエハ
１          成膜処理装置
１０        制御部
１１        真空容器
２          回転テーブル
２２        駆動機構
２３        凹部
３１        原料ガスノズル
４２、４３        ヒーター
４３Ａ〜４３Ｅ      ヒーター素子
【図１】
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【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】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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