(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理容器の側壁の貫通孔に挿入されて前後方向に伸びるガスノズルから、当該ガスノズルに対して相対的に移動する基板載置部上の基板の表面に処理ガスを供給して処理を行う基板処理装置において、
前記貫通孔よりもガスノズルの先端側にて当該ガスノズルが貫通されてその内周面に載置され、外周面及び内周面の少なくとも一方の輪郭形状が渦巻き曲線または渦巻き曲線を直線で近似した多角形に設定されたリング部材と、
前記リング部材が周方向に互いに離れた左位置及び右位置にて載置される台座部と、を備え、
前記リング部材の回動により前記リング部材におけるガスノズルの支持位置の高さが調整されることを特徴とする基板処理装置。
【請求項２】
前記リング部材に対して、上下動及び回動できる状態で左右方向の位置を規制する規制部を備えたことを特徴とする請求項１記載の基板処理装置。
【請求項３】
前記リング部材の内周面の輪郭形状は、真円または正多角形であり、
前記リング部材の外周面の輪郭形状は、渦巻き曲線または渦巻き曲線を直線で近似した多角形に設定されていることを特徴とする請求項１または２記載の基板処理装置。
【請求項４】
前記リング部材の外周面の輪郭形状は、渦巻き曲線を直線で近似した多角形であり、一の辺から中心点までの距離と当該一の辺に隣接する他の辺から中心点までの距離との差がいずれの辺についても一定であることを特徴とする請求項３に記載の基板処理装置。
【請求項５】
前記台座部は、左右方向に移動自在に設けられてい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基板処理装置。
【請求項６】
前記多角形の中心点は、リング部材の内周面の輪郭形状の中心点に一致することを特徴とする請求項４に記載の基板処理装置。
【請求項７】
前記リング部材は、互に同一形状であって、互に連結されて一体的に回動するように前後方向に離間しかつ各々の内周面の輪郭形状同士が前後方向に見て一致している第１のリング部材及び第２のリング部材として構成され、
前記第１のリング部材及び第２のリング部材の一方の左寄りを支持する左側の台座部、及び前記第１のリング部材及び第２のリング部材の他方の右寄りを支持する右側の台座部と、
前記第１のリング部材及び第２のリング部材を回動したときに、第１のリング部材の載置位置と第２のリング部材の載置位置とが対応するように、第１のリング部材に対する第２のリング部材の回動位置が設定されていることを特徴とする請求項３または４に記載の基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、処理容器内にてガスノズルから基板の表面に処理ガスを供給して処理を行う基板処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体ウエハなどの基板（以下「ウエハ」という）にシリコン酸化膜などの薄膜を成膜する手法として、いわゆるＡＬＤ（Atomic Layer Deposition）法を行う成膜装置が知られている。このＡＬＤ法を実施する装置として、真空容器内の回転テーブル上に配置した複数のウエハを回転テーブルにより公転させ、原料ガスが供給される領域と、原料ガスと反応する反応ガスが供給される領域と、を順番に通過させる構成が知られている。この装置では、原料ガスは回転テーブルの径方向に伸びると共にその長さ方向に沿ってガス吐出孔が形成されたガスノズルにより供給される。原料ガスを高い面内均一性をもってウエハに吸着させ、成膜処理の面内均一性を高めるために、ガスノズルを例えばウエハと平行に設置することが要求される。
【０００３】
この種の基板処理装置におけるガスノズルの傾きを調整する傾き調整機構として、特許文献１には、ガスノズルを下方側から支持する支持部材の高さ位置を調整し、傾き調整ネジにより真空容器の側壁にネジ止めすることによってガスノズルの水平軸に対する傾きの調整を行う構造が記載されている。
この傾き調整機構は、支持部材にガスノズルを挟んで左右方向の２箇所の位置に設けられた傾き調整ネジにより微少な高さ調整を行うため、調整作業が煩雑である。
【０００４】
また高さ調整の精度を高めるためにネジ山を細かくする必要がある。このため支持部材と傾き調整ネジは金属により構成され、その表面を耐食性の被膜により被覆しているが、ネジを締め付けるときに被覆が剥がれ、パーティクルの発生原因となる懸念もある。このようなことから、ガスノズルの支持位置の高さを調整するにあたり、簡易な構成で、かつ調整作業が容易な技術が望まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１３５５１０号公報（図６、段落００３２〜００４１等）
【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、その目的は、処理容器の側壁の貫通孔に挿入されたガスノズルから、基板載置部上の基板の表面に処理ガスを供給して処理を行う基板処理装置において、ガスノズルの上下方向の向きの調整作業が容易な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】
このため本発明は、処理容器の側壁の貫通孔に挿入されて前後方向に伸びるガスノズルから、当該ガスノズルに対して相対的に移動する基板載置部上の基板の表面に処理ガスを供給して処理を行う基板処理装置において、
前記貫通孔よりもガスノズルの先端側にて当該ガスノズルが貫通されてその内周面に載置され、外周面及び内周面の少なくとも一方の輪郭形状が渦巻き曲線または渦巻き曲線を直線で近似した多角形に設定されたリング部材と、
前記リング部材が周方向に互いに離れた左位置及び右位置にて載置される台座部と、を備え、
前記リング部材の回動により前記リング部材におけるガスノズルの支持位置の高さが調整されることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、処理容器の側壁の貫通孔に挿入されたガスノズルの支持位置の高さを調整して、ガスノズルの上下方向の向きを調整するにあたり、ガスノズルをリング部材に貫通させてその内周面に載置している。リング部材は、外周面または内周面の少なくとも一方の輪郭形状が渦巻き曲線または渦巻き曲線を直線で近似した多角形に設定されると共に、周方向に互いに離れた左位置及び右位置にて台座部に載置される。リング部材を回動させて、台座部と接触する左位置及び右位置を変えることにより、台座部と接触する左位置及び右位置とガスノズルが載置されるリング部材の内周面の支持位置との距離が変化するので、ガスノズルの支持位置の高さを調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る基板処理装置をなす成膜装置の縦断側面図である。
【図２】成膜装置の概略横断斜視図である。
【図３】成膜装置の横断平面図である。
【図４】成膜装置の一部の縦断側面図である。
【図５】成膜装置に設けられるリング部材、台座部及び規制部を示す概略斜視図である。
【図６】リング部材及び台座部を示す正面図である。
【図７】リング部材の輪郭形状の一例を示す説明図である。
【図８】規制部の一例を示す正面図である。
【図９】リング部材及び台座部を示す正面図である。
【図１０】リング部材及び台座部を示す正面図である。
【図１１】ガスノズルの支持位置の調整例を示す縦断側面図である。
【図１２】ガスノズルの支持位置の調整例を示す縦断側面図である。
【図１３】本発明の第２の実施形態に係るリング部材を示す正面図である。
【図１４】本発明の第３の実施形態に係る成膜装置の一部を示す縦断側面図である。
【図１５】成膜装置に設けられるリング部材、台座部及び規制部を示す概略斜視図である。
【図１６】リング部材及び台座部を示す正面図である。
【図１７】リング部材及び台座部を示す正面図である。
【図１８】リング部材の他の例を示す正面図である。
【図１９】評価試験の結果を示す特性図である。
【図２０】評価試験の結果を示す特性図である。
【図２１】評価試験の結果を示す特性図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（第１の実施形態）
本発明の基板処理装置の第１の実施形態をなす成膜装置１について、図１〜図３を参照して説明する。図１、図２、図３は夫々成膜装置１の縦断側面図、概略断面斜視図、平面図であり、図１は図３のＲ―Ｒ´線に沿って切断した縦断側面図である。この成膜装置１は、原料ガスと、原料と反応する反応ガスとをウエハＷに順番に供給していわゆるＡＬＤ法によりシリコン酸化膜の薄膜を積層して形成するものである。
【００１１】
処理容器をなす真空容器１１は平面的に見て概ね円形に形成されており、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。真空容器１１の中央部には凸部１４が設けられ、この凸部１４は、真空容器１１の中心部にて回転テーブル２を支持する支持部２１と共にガス流路１５を備えた中央部領域Ｃを形成している。図１中１０は、ガス流路１５に分離ガスである窒素ガス（Ｎ２ガス）を供給する供給管である。
【００１２】
回転テーブル２は平面視円形に形成され、支持部２１下方の回転機構２２により、その中心軸周りに回転するように構成されている。回転テーブル２の表面側には、回転方向に沿って例えば５つの基板載置領域である凹部２３が形成されており、この凹部２３にウエハＷが載置される。真空容器１１の側壁にはゲートバルブ１８により開閉される搬送口１７が形成され、搬送機構２４と図示しない昇降ピンとの組み合わせにより、受け渡し領域Ｓ１において凹部２３に対してウエハＷが受け渡される。図３中２５は昇降ピン用の孔部である。
【００１３】
回転テーブル２の下方にはヒータ２７が設けられており、このヒータ２７の輻射熱により回転テーブル２が昇温して、載置されたウエハＷが加熱される。図１中２８は、ヒータ２７の配置空間を窒素ガスによりパージするためのパージガス供給管である。また真空容器１１の底部中央を覆うケース体２０には、窒素ガスをパージガスとして供給するパージガス供給部２９が設けられている。
【００１４】
回転テーブル２の凹部２３の通過領域と各々対向する位置には、４本のガスノズル３１、３２、４１、４２が真空容器１１の周方向に互いに間隔をおいて各々配置されている。これら各ガスノズル３１、３２、４１、４２は、真空容器１１の側壁から中央部領域Ｃに向かって水平に伸びるように、真空容器１１の側壁に各々設けられている。この例では原料ガスノズル３１、分離ガスノズル４１、反応ガスノズル３２及び分離ガスノズル４２が、この順で時計回りに配設されている。水平とは目視で見て概ね水平である場合を含む意味であり、以降も同様である。
【００１５】
各ガスノズル３１、３２、４１、４２は、図示しない以下の各ガス供給源に夫々接続されている。即ち原料ガスノズル３１は、シリコン（Ｓｉ）を含む原料ガス例えば３ＤＭＡＳ（Ｔｒｉｓ（ｄｉｍｅｔｈｙｌａｍｉｎｏ）ｓｉｌａｎｅ：ＳｉＨ［Ｎ（ＣＨ３ ）２ ］３ ）ガスの供給源に接続されている。反応ガスノズル３２は、反応ガス例えばオゾン（Ｏ３）ガスと酸素（Ｏ２）ガスとの混合ガスの供給源に接続されている。分離ガスノズル４１、４２は、分離ガスである窒素ガスの供給源に各々接続されている。ガスノズルの取り付け構造については後述する。
【００１６】
ガスノズル３１、３２、４１、４２の下面側には、ガス吐出孔３０が各ガスノズルの長さ方向に沿って多数形成されている。原料ガスノズル３１の下方領域は、ウエハＷに原料ガスを吸着させるための第１の処理領域Ｐ１、反応ガスノズル３２の下方領域は、ウエハＷに吸着された原料と当該反応ガスとを反応させるための第２の処理領域Ｐ２を夫々構成する。
真空容器１１の天板１２の下方には、扇状の２つの突状部４３が天板１２から下方に突出するように配置され、例えば分離ガスノズル４１、４２は各々突状部４３にめり込むように設けられている。突状部４３の下面４４の下方は、原料ガスと反応ガスとの混合を阻止するための分離領域Ｄ１、Ｄ２を構成する。
【００１７】
回転テーブル２の外周側の下方には、真空容器１１の周に沿って環状部材６１が配置され、この環状部材６１には排気口６２、６３が設けられている。排気口６２、６３は、各々排気管６４により圧力調整部６６を介して真空排気機構である真空ポンプ６５に接続されている。図３中の６７は環状部材６１に形成された、ガスの排気をガイドするための溝部である。
【００１８】
続いてガスノズル３１、３２、４１、４２の取り付け構造について図４〜図８を用いて説明するが、これらガスノズル３１、３２、４１、４２の取り付け構造は同じであるため、原料ガスノズル３１を例にして説明する。図４に示すように、真空容器１１における容器本体１３の側壁には、外側から、原料ガスノズル３１を当該側壁に取り付けるためのスリーブ３４が設けられている。このスリーブ３４はフランジ３６を備え、このフランジ３６が容器本体１３の外壁に位置調整用ネジ３７によりネジ止めして固定される。一方容器本体１３の側壁には、スリーブ３４を装着するための開口部１ａが形成されている。例えば開口部１ａの内径はスリーブ３４の外径よりも若干大きく設定され、位置調整用ネジ３７の孔部３７１を長孔形状にすることにより、スリーブ３４の取り付け位置が粗調整されるようになっている。
【００１９】
スリーブ３４における真空容器１１内に開口する部位３５には、原料ガスノズル３１の一端側が真空容器１１の内側から挿入されるようになっている。後述のように原料ガスノズル３１は真空容器１１内においてその基端側が下方側から支持され、この支持位置の高さが調整される。このため部位３５の内径は原料ガスノズル３１の外径よりも、原料ガスノズル３１が微調整により移動する範囲分若干大きく設定されている。スリーブ３４は、真空容器１１の側壁の貫通孔を形成するものであり、真空容器１１の内側を前側、その外側を後側とすると、原料ガスノズル３１は真空容器１１の側壁の貫通孔に挿入されて前後方向に伸びている。
【００２０】
スリーブ３４の内部には真空容器１１の外側から内スリーブ３８を介して接続部材３９が挿入されている。接続部材３９は、原料ガスノズル３１と、当該原料ガスノズル３１に原料ガスを供給するためのガス供給管３１ａとを接続するために設けられており、接続部材３９の一端側にはガス供給管３１ａが挿嵌される。またスリーブ３４内における内スリーブ３８の前後には夫々封止部材をなすＯリング３８１、３８２が設けられている。原料ガスノズル３１の基端側は、スリーブ３４内においてＯリング３８２よりも後方側まで挿入され、原料ガスノズル３１がその重力によりＯリング３８１、３８２を押圧し、真空容器１１内部の気密性を維持した状態でスリーブ３４に固定される。またフランジ３６と真空容器１１の側壁との間にもＯリング３８３が配設されている。
【００２１】
真空容器１１のスリーブ（貫通孔）３４よりも原料ガスノズル３１の先端側には、セラミックにより構成されたリング部材５が設けられている。リング部材５の内周面により形成される開口部５１には原料ガスノズル３１が貫通し、載置される。開口部５１の輪郭形状は真円又は正多角形であり、この例では原料ガスノズル３１よりも直径が大きい真円に形成されている。図６の正面図（原料ガスノズル３１の先端側から基端側を見たとき）に示すように、リング部材５の中心点Ｏは、開口部５１の輪郭形状の中心点と一致している。原料ガスノズル３１は真円（開口部５１）の下端により支持されるので、この下端が原料ガスノズル３１の支持位置Ｐとなる。
【００２２】
リング部材５の外周面の輪郭形状は、例えば渦巻き曲線を直線で近似した多角形に設定され、例えば一の辺から中心点Ｏまでの距離と当該一の辺に隣接する他の辺から中心点Ｏまでの距離との差がいずれの辺についても一定であるように構成される。
このようなリング部材５は例えばセラミックからなる台座部５２に載置されている。この台座部５２は、リング部材５の載置部５３を備えた板状体からなり、例えば真空容器１１の底部の一部をなす環状部材６１上に固定されている。載置部５３は例えば両端側から中央部から向けて夫々下がる傾斜部５４、５５を備えた略Ｖ字型に形成されている。載置部５３を構成する傾斜部５４、５５は例えば直線状に形成され、台座部５２の左右方向（Ｘ方向）の中心位置Ｑを通る直線５６に対して互いに対称に形成されている。
【００２３】
リング部材５は台座部５２の載置部５３において、その外周面が傾斜部５４、５５に夫々接触し、周方向に互いに離れた左位置ｔ１及び右位置ｔ２にて、台座部５２に載置される。リング部材５が傾斜部５４、５５に接する左位置ｔ１及び右位置ｔ２とリング部材５の中心点Ｏとを結ぶ直線（半径）を夫々Ａ１、Ａ２とする。この例におけるリング部材５の外周面の輪郭形状はリング部材５が回動して左位置ｔ１及び右位置ｔ２の座標位置が変化しても、その半径Ａ１、Ａ２の差分が一定になるように形成されている。またリング部材５と台座部５２とは、図６に示すように、リング部材５の中心点Ｏの左右方向の位置（Ｘ座標位置ｘＯ）が、台座部５２の中心位置ＱのＸ座標位置ｘＱから予め設定された量分、偏心するように設けられている。
【００２４】
リング部材５の外周面の輪郭形状の一例について図７を参照して説明するが、この図では輪郭形状と中心点Ｏのみを描いており、開口部５１については図示を省略している。図７には外周面の輪郭形状が渦巻き曲線を直線で近似した３２角形である場合を示している。この多角形体は、一の辺（例えばＤ１）と中心点Ｏとを結ぶ直線（例えばＬ１）と、当該一の辺に隣接する他の辺（例えばＤ２）と中心点Ｏとを結ぶ直線（例えばＬ２）とのなす角θがいずれの辺についても一定（１１．２５度）であるように構成されている。また例えば一の辺（例えばＤ１）から中心点Ｏまでの距離と当該一の辺に隣接する他の辺（例えばＤ２）から中心点Ｏまでの距離との差がいずれの辺についても一定（０．０１５ｍｍ）であるように構成されている。このようなリング部材５は、リング部材５が回動して傾斜部５４、５５に接触する外周面上の位置が変わったとしても、左位置ｔ１と右位置ｔ２の半径Ａ１、Ａ２の差分が一定になる。
【００２５】
リング部材５は、図５及び図８に示すように、規制部７により、上下動及び回動できる状態で、左右方向の位置が規制されている。なお図５は、図示の便宜上、リング部材５及び台座部５２と、規制部７と、スリーブ３４と、を前後方向に互いに離隔して描いている。規制部７は、リング部材５の後面において、開口部５１を囲むように設けられた筒状体７１と、板状の規制部材７２と、当該規制部材７２に形成された長穴状の開口部７３と、を備えており、規制部材７２は例えば真空容器１１の底部の一部をなす環状部材６１上に固定されている。図８は、リング部材５の筒状体７１から後方を見た図である。開口部７３の左右方向（Ｘ方向）の大きさは、筒状体７１がリング部材５の回動に伴って回動できる状態で左右方向の移動を規制するように設定される。また原料ガスノズル３１の支持位置Ｐの高さ調整の際に、筒状体７１がリング部材５と共に上下方向に移動できるように、開口部７３の上下方向の大きさが設定されている。
【００２６】
原料ガスノズル３１は、リング部材５の開口部５１及び規制部材７の開口部７３を介してスリーブ３４に遊嵌されるため、既述のように原料ガスノズル３１はリング部材５の開口部５１の下端の支持位置Ｐにより支持される。そしてこの支持位置Ｐの高さは、リング部材５を回動し、リング部材５と台座部５２との接触位置を変更することにより調整される。この調整について、リング部材５及び台座部５２を簡略化したモデルを用いて、図９及び図１０を参照して説明する。
【００２７】
図９及び図１０におけるリング部材５の外周面の輪郭形状は、例えば一の辺から中心点Ｏまでの距離と当該一の辺に隣接する他の辺から中心点Ｏまでの距離との差がいずれの辺についても一定である八角形により構成される。またリング部材５の中心点Ｏは、リング部材５の開口部（内周面）５１の輪郭形状の中心点に一致しており、リング部材５と台座部５２との接触位置（図９の例では左位置Ｂ４、右位置Ｂ６）の半径Ａ１、Ａ２の差分は、接触位置が変化しても一定になるように設定されている。さらにリング部材５と台座部５２とは、リング部材５の中心点Ｏの左右方向の位置（Ｘ座標位置ｘＯ）が、台座部５２の左右方向の中心位置Ｑ（Ｘ座標位置ｘＱ）から決められた量分偏心するように設定されている。
【００２８】
例えば図９に示す例では、リング部材５の頂点Ｂ４と頂点Ｂ６が台座部５２と接触しており、このときの支持位置Ｐの高さ位置をｙ１とする。また図１０に示す例では、リング部材５を回動して頂点Ｂ６と頂点Ｂ８が台座部５２に接触している。このときの支持位置Ｐの高さ位置ｙ２は、高さ位置ｙ１に比べて大きくなる。
リング部材５の輪郭形状は、頂点Ｂ１〜Ｂ８毎に中心点Ｏからの距離（半径）が変化するように構成されているので、リング部材５を回動させて台座部５２との接触位置（頂点）を変えると、接触位置と中心点Ｏまでの距離が変わり、支持位置Ｐの座標位置が変化する。こうして例えば図７に示す輪郭形状のリング部材５を用いた場合には、後述の実施例により明らかなように、例えば０．１ｍｍ弱から０．６ｍｍ弱の範囲で支持位置Ｐの高さ位置を調整することができる。ガスノズルが長い形状であるため、基端側の変化量に比べて先端側の変化量が大きく、この程度の高さの調整であっても、十分にガスノズルの上下方向の向きの調整を行うことができる。
【００２９】
またこの例では、リング部材５の中心点Ｏと開口部５１の輪郭形状の中心点とは一致しており、リング部材５と台座部５２との接触位置である左位置と右位置における半径の差分が一定に設定されている。さらに台座部５２の載置部５３を構成する傾斜部５４、５５は、台座部５２の左右方向の中心位置Ｑを通る直線５６に対して互いに対称に形成されている。このためリング部材５を回動しても、支持位置Ｐ１のＸ方向の座標位置は変化しない。つまり図９に示すように、左位置Ｂ４の半径Ａ１と右位置Ｂ６の半径Ａ２との差分をαとすると、左位置Ｂ４と支持位置ＰとのＸ方向の距離Ｃ１と、右位置Ｂ６と支持位置ＰとのＸ方向の距離Ｃ２との間には、αｓｉｎθの差分が存在する。α及びθは、リング部材５の接触位置に関わらず一定であるため、後述の実施例からも明らかなように、リング部材５を回動させて接触位置が変化しても、支持位置ＰのＸ方向の座標位置はｘＯであり、変化しないことになる。
【００３０】
このように台座部５２の傾斜部５４、５５が、台座部５２のＸ方向の中心位置Ｑを通る直線５６に対して互いに対称に形成されている場合に、リング部材５の中心点ＯのＸ方向の位置を、台座部５２のＸ方向の中心位置Ｑから設定量偏心するように設ける。これによりリング部材５を回動させたときに、支持位置Ｐの左右方向の位置を変えずに高さ位置のみを変化させることができる。またこの例では、リング部材５は規制部７により左右方向の位置が規制されるため、確実に支持位置Ｐの高さ位置のみを調整することができる。
【００３１】
こうして、原料ガスノズル３１におけるＯリング３８１、３８２により真空容器１１に固定される固定部位よりも真空容器１１の内側にて当該原料ガスノズル３１をリング部材５により支持し、この支持位置Ｐの高さを調整する。そして図１１に示すように、固定点より支持位置Ｐを高くするように高さ調整を行なえば、原料ガスノズル３１の基端側（支持点）が、スリーブ３４との隙間の範囲で水平よりも上方側に傾斜するように持ち上げられる。弾性体であるＯリング３８１、３８２の材質や、ガスノズルの材質、長さ等により、原料ガスノズル３１の先端が自重により垂れる場合や反る場合があり、先端が垂れる状態のときに支持位置Ｐを高くするように高さ調整を行う。これにより原料ガスノズル３１の先端が持ち上がるように上下方向の向きの調整（傾き調整）が行われる。こうして原料ガスノズル３１の先端側の垂れ下がりが抑えられて、原料ガスノズル３１がその長さ方向において水平に、つまり回転テーブル２表面と原料ガスノズル３１との距離がその長さ方向において揃えられる。
【００３２】
一方、図１２に示すように、固定点より支持位置Ｐを低くするように高さ調整を行えば、原料ガスノズル３１の基端側（支持点）が、スリーブ３４との隙間の範囲で水平よりも下方側に傾斜するように支持される。既述のように原料ガスノズル３１の先端が反る場合には、例えば支持位置Ｐを低くするように高さ調整を行うことにより、原料ガスノズル３１の先端が下がるように傾き調整を行う。これにより原料ガスノズル３１の先端側の反りが抑えられて、原料ガスノズル３１がその長さ方向において水平に保持される。
【００３３】
原料ガスノズル３１から回転テーブル２表面に向けて供給される原料ガスの供給量が原料ガスノズル３１の長さ方向において例えば均一な場合には、原料ガスノズル３１を水平にすることにより、ウエハ面内における原料ガスのガス濃度を揃えることができる。これによりウエハ面内における原料ガスの吸着量が揃えられ、面内均一性の高い成膜処理に寄与することができる。
また原料ガスノズル３１の傾きを調整した場合であっても、内スリーブ３８の前後に夫々Ｏリング３８１、３８２が設けられているため、これら２個のＯリング３８１、３８２の少なくとも一方が封止部材として作用し、真空容器１１内の気密性が維持される。
【００３４】
このように、本発明ではリング部材５を回動させて台座部５２との接触位置を変えることにより、原料ガスノズル３１の先端側を基端側よりも高くするように傾き調整を行ったり、原料ガスノズル３１の先端側を基端側よりも低くするように傾き調整を行うことができる。このためリング部材５を台座部５２に載置するときの初期位置（始点）は、例えば偏心量が最小のときの載置位置と最大のときの載置位置との中間位置に設定される。そして初期位置よりも偏心量が大きくなる方向や、小さくなる方向にリング部材５を回動することにより、原料ガスノズル３１の傾き調整を行う。但しリング部材５の形状は、装置構成やプロセスの種別に応じて適宜設定されるものであり、例えばリング部材５の初期位置を偏心量が最小のときの載置位置に設定してもよいし、偏心量が最大のときの載置位置に設定してもよい。
【００３５】
このような構成では、スリーブ３４のフランジ３６の取り付け位置を調整することにより、スリーブ３４の傾きを粗調整し、さらにリング部材５を回動させて原料ガスノズル３１の支持位置Ｐの高さ位置を調整する。こうして例えば原料ガスノズル３１と回転テーブル２の表面との距離が、原料ガスノズル３１の長さ方向に沿ってほぼ一定になるように、原料ガスノズル３１の上下方向の向きの調整が行われる。ここでは原料ガスノズル３１を例にしてその取り付け構造について説明したが、反応ガスノズル３２、分離ガスノズル４１、４２についても原料ガスノズル３１と同様の取り付け構造により、真空容器１１に取り付けられ、同様に支持位置の高さ調整が行われる。図１〜図３中３２ａ、４１ａ、４２ａは、ガスの供給管である。
【００３６】
この成膜装置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１００が設けられており、この制御部１００には後述のように成膜処理を実行するプログラムが格納されている。このプログラムは、装置１の各部に制御信号を送信して動作を制御するものであり、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。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１００内にインストールされる。
【００３７】
次に、上記の成膜装置１による成膜処理の手順について簡単に説明する。先ず、回転テーブル２を間欠的に回転させて、例えば直径が３００ｍｍのウエハＷを各凹部２３に載置する。次いで真空ポンプ６５により真空容器１１内を引き切りの状態にすると共に、ウエハＷを加熱し、原料ガスノズル３１、反応ガスノズル３２から原料ガス及び反応ガスを夫々吐出する。また分離ガスノズル４１、４２及び中央部領域Ｃから分離ガスを吐出すると共に、パージガス供給管２８及びパージガス供給部２９から夫々パージガスを吐出する。そして真空容器１１内を予め設定した処理圧力に調整し、成膜処理を開始する。ウエハＷは第１の処理領域Ｐ１と第２の処理領域Ｐ２とを交互に通過し、ウエハＷに３ＤＭＡＳガスが吸着し、次いでＯ３ガスが吸着して３ＤＭＡＳ分子が酸化されて酸化シリコンの分子層が１層あるいは複数層形成される。こうして酸化シリコンの分子層が順次積層されて、所定の膜厚のシリコン酸化膜が成膜される。
【００３８】
上述の実施形態によれば、原料ガスノズル３１、反応ガスノズル３２及び分離ガスノズル４１、４２の支持位置の高さを調整して、ガスノズルの上下方向の向きを調整するにあたり、原料ガスノズル３１等をリング部材５に貫通させてその内周面よりなる開口部５１に載置している。リング部材５は、その外周面の輪郭形状が渦巻き曲線を直線で近似した多角形に設定されると共に、周方向に互いに離れた左位置及び右位置にて台座部５２に載置される。リング部材５を回動させて、台座部５２と接触する左位置及び右位置を変えることにより、台座部５２と接触する左位置及び右位置と原料ガスノズル３１等が載置されるリング部材５の支持位置Ｐとの距離が変化するので、原料ガスノズル３１の支持位置Ｐの高さを調整することができる。こうして支持位置Ｐの高さを調整することにより、原料ガスノズル３１等において上下方向の向きを調整することができる。
【００３９】
またリング部材５の外周面の輪郭形状によって支持位置Ｐの高さ位置の変化量を自由に設定でき、例えば０．１ｍｍ単位の高さ位置の変更を、簡易かつ確実に精度よく行うことができる。
さらにリング部材５及び台座部５２は、いずれも簡単な構造であるので、耐食性の大きいセラミックにより形成することができる。さらにまたリング部材５及び台座部５２を金属を用いて形成し、表面を被膜により被覆するようにしてもよく、この場合であってもリング部材５を台座部５２に強い力で締め付ける必要はないので、被膜が剥離しにくい。従って耐食性が大きく、腐食によるパーティクルの発生を抑制できる。
【００４０】
さらにまた既述のように、リング部材５の回動により、支持位置Ｐの高さ位置のみが変化する。このためリング部材５の回動により、原料ガスノズル３１等が左右方向に移動することがなく、支持位置Ｐの高さ位置の調整を高精度で行うことができる。さらに規制部７を設けることにより、リング部材５の左右方向の移動が規制されるため、リング部材５の台座部５２上での位置ずれや、台座部５２からの落下等が抑えられ、原料ガスノズル３１を安定した状態で支持することができる。
【００４１】
本発明は、成膜処理の均一性を高めるために原料ガスノズル３１等の傾き調整を行うものであるが、装置構成やプロセスの種別により、回転テーブル２と原料ガスノズル３１等との適切な高さ方向の位置関係が異なってくる。このため既述のように原料ガスノズル３１を水平にする以外に、原料ガスノズル３１の先端側を基端側より高くしたり、低くしたりすることによって、回転テーブル２の径方向におけるガス濃度調整を行い、成膜の均一性を高めるようにしてもよい。
【００４２】
例えば回転テーブル２の回転速度や、分離領域Ｄ１、Ｄ２の形状、原料ガスや分離ガスの流量によって、ウエハＷにおける回転テーブル２の中央寄り部位の膜厚に比べて周縁寄り部位の膜厚が大きくなったり、小さくなることがある。このため、周縁寄りの膜厚が大きいときには、原料ガスノズル３１の先端側が基端側よりも下がるようにガスノズルの傾きを調整して、中央寄りの原料ガス量を多くするようにガス濃度の調整を行う。一方、周縁寄りの膜厚が小さいときには、原料ガスノズル３１の先端側が基端側よりも上がるようにガスノズルの傾きを調整して、周縁寄りの原料ガス量を多くするようにガス濃度の調整を行う。
【００４３】
本発明によれば、既述のようにガスノズルの上下方向の向き（傾き）を調整するにあたり、精度の高い調整を容易に行うことができる。このため作業者の熟練性を必要とせず、作業者によるガスノズルの傾き調整のばらつきの発生が抑えられるため、確実に高い成膜の均一性の確保に寄与することができる。
【００４４】
（第２の実施形態）
続いて本発明の第２の実施形態について図１３を参照して説明する。本実施形態が第１の実施形態と異なる点は、リング部材５７を回動させると、原料ガスノズル３１の支持位置Ｐの左右方向の位置と、高さ方向の位置の双方が変化する場合に、台座部５２を左右方向に移動自在に設けたことである。
台座部５２の形状は第１の実施形態と同様であるが、台座部５２は真空容器１１の底部の一部である環状部材６１に載置され、固定されていない状態である。またリング部材５７の外周面の輪郭形状は、渦巻き曲線を直線で近似した多角形に設定される。そして第１の実施形態と異なる点は、リング部材５７の中心点Ｏと開口部５７１の輪郭形状の中心点とが一致しているものの、リング部材５７と台座部５２との２つの接触位置（左位置、右位置）の半径の差分が一定ではないことである。その他の構成は第１の実施形態と同様であり、リング部材５７は規制部７により左右方向の位置が規制された状態で、上下動できるように構成されている。
【００４５】
図１３にリング部材５７の回動前を点線で、回動後を実線で併せて記載する。リング部材５７の回動に伴い、回動前の支持位置Ｐ１（ｘ１、ｙ１）は、回動後の支持位置Ｐ２（ｘ２、ｙ２）に対して、高さ位置のみならず左右方向の位置も変化する。図中Ｏ１は回動前の中心点、Ｏ２は回動後の中心点である。
但し、リング部材５７は筒状体７１を介して規制部材７２により左右方向の位置が規制される一方、台座部５２が真空容器１１内に固定されておらず、左右方向に移動自在に設けられている。このためリング部材５７を回動させると、リング部材５７側は左右方向に移動できないため、台座部５２側がリング部材５７の回動に追従して自動的に移動する。こうして結果的にリング部材５７の回動により、支持位置Ｐの高さ位置のみが変化し、左右位置は変化しない状態となる。
【００４６】
このように、この例においても、リング部材５７の回動という簡易な手法により、支持位置Ｐの高さを確実に精度よく調整することができ、ガスノズル３１、３２、４１、４２の上下方向の向きを調整することができる。またリング部材５７及び台座部５２はいずれも簡単な構造であるので、耐食性の大きいセラミックにより形成することができ、腐食によるパーティクルの発生を抑制できる。なおリング部材５７は、中心点と開口部５７１の輪郭形状の中心点とが一致せず、リング部材５７と台座部５２との２つの接触位置（左位置、右位置）における半径の差分が一定であるように構成してもよい。
【００４７】
（第３の実施形態）
続いて本発明の第３の実施形態について、図１４〜図１７を参照して説明する。本実施形態が第１の実施形態と異なる点は、リング部材として、第１のリング部材９１と第２のリング部材９２を連結したものを用い、第１のリング部材９１及び第２のリング部材９２の夫々に別個の台座部９３、９４を用意したことである。第１のリング部材９１及び第２のリング部材９２は、互いに同一形状であって、互いに連結されて一体的に回動するように前後方向に離間し、かつ各々の内周面をなす開口部９１１、９２１の輪郭形状同士が前後方向で見て一致するように構成されている。
【００４８】
第１のリング部材９１及び第２のリング部材９２の輪郭形状は、例えば渦巻き曲線を直線で近似した多角形に設定され、例えば一の辺から中心点Ｏまでの距離と当該一の辺に隣接する他の辺から中心点Ｏまでの距離との差がいずれの辺についても一定であるように構成される。また第１のリング部材９１及び第２のリング部材９２の開口部９１１、９２１は例えば真円であり、リング部材９１、９２の各々の中心点Ｏは、開口部９１１、９２１の各々の輪郭形状の中心点と一致している。原料ガスノズル３１は開口部９１１、９２１の下端により支持されるので、この下端が原料ガスノズル３１の支持位置Ｐとなる。
【００４９】
また第１のリング部材９１は、例えば右側台座部９３により右寄りを支持されており、第２のリング部材９２は、例えば左側台座部９４により左寄りを支持されている。これら右側台座部９３及び左側台座部９４は夫々真空容器１１の底部の一部をなす管状部材６１の表面に固定されている。右側台座部９３と左側台座部９４は夫々第１のリング部材９１及び第２のリング部材９２と接触する傾斜部９３１、９４１を備えている。
【００５０】
図１６及び図１７は、説明の便宜上リング部材９を簡略して示すものである。第１及び第２のリング部材９１、９２の各々の中心点Ｏは一致すると共に、中心点Ｏと支持位置Ｐとの左右方向の位置（Ｘ座標位置）は一致している。右側台座部９３、左側台座部９４の夫々の傾斜部９３１、９４１の形状は、中心点Ｏと支持位置Ｐとを結ぶ直線に対して、互いに対称に形成されている。
そして、第１のリング部材９１及び第２リング部材９２を回動したときに、第１のリング部材９１の載置位置と第２のリング部材９２の載置位置とが対応するように、第１のリング部材９１に対する第２のリング部材９２の回動位置が設定されている。つまりリング部材９を回動したときに、第１のリング部材９１が右側台座部９３に接触する右位置と中心点Ｏとの距離と、第２のリング部材９２が左側台座部９４に接触する左位置と中心点Ｏとの距離とが揃うように形成されている。
【００５１】
その他の構成は第１の実施形態と同様であり、同じ構成部材については同符号を付す。従ってリング部材９の後面、つまり第２のリング部材９２の後面には筒状部材７１が設けられると共に、規制部材７２が真空容器１１の底部をなす管状部材６１の上面に固定されている。こうしてリング部材９は、規制部７により左右方向の移動を規制された状態で、上下動できるように構成されている。
【００５２】
図１６及び図１７に示す例では、第１及び第２のリング部材９１、９２は８角形の渦巻き状に形成され、例えば頂点にて右側台座部９３及び左側台座部９４に夫々支持される。図１６では、第１のリング部材９１は頂点Ｅ４にて右側台座部９３に接触し、第２のリング部材９２は頂点Ｅ４にて左側台座部９４に接触する。このときの支持位置Ｐの座標位置を（ｘ３、ｙ３）とする。そして図１７のように、リング部材９を回動させると、第１のリング部材９１は頂点Ｅ６にて右側台座部９３に接触し、第２のリング部材９２は頂点Ｅ６にて左側台座部９４に接触する。このときの支持位置Ｐの座標位置を（ｘ４、ｙ４）とするが、図１７に示すようにｘ３とｘ４とは揃っている。
【００５３】
これらに示すように、リング部材９を回動させても、第１のリング部材９１が右側台座部９３に接触する右位置と中心点Ｏとの距離と、第２のリング部材９２が左側台座部９４に接触する左位置と中心点Ｏとの距離とが揃うので、支持位置Ｐの左右方向の位置は変わらずに、高さ位置のみが変化する。
従ってこの例においては、リング部材９の回動という簡易な手法により、支持位置Ｐの左右方向の位置を変えずに、高さ位置を確実に精度よく調整し、ガスノズル３１、３２、４１、４２の上下方向の向きを調整することができる。またリング部材９及び右側台座部９３、左側台座部９４は、いずれも簡単な構造であるので、耐食性の大きいセラミックにより形成することができ、腐食によるパーティクルの発生を抑制できる。なおこの実施形態においては、第１のリング部材の左寄りを左側の台座部により支持し、第２のリング部材の右寄りを右側の台座部により支持するようにしてもよい。
【００５４】
以上において、図１８に示すように、台座部９７により支持されるリング部材９５は、内周面９６１が渦巻き曲線または渦巻き曲線を直線で近似した多角形に設定され、外周面９６２が真円または正多角形状に形成されてもよい。Ｏはリング部材の中心点である。またリング部材の外周面はインボリュート曲線のような渦巻き曲線により構成してもよいし、リング部材の内周面は、真円に限らず正多角形であってもよい。これらの構成によっても、リング部材を回動させることにより、台座部とリング部材の外周面とが接触する左位置及び右位置と、ガスノズルの支持位置との距離が変化するため、支持位置の高さ位置を調整できるからである。
【００５５】
さらに台座部の傾斜部は直線であっても曲線であってもよいし、台座部の傾斜部は台座部の左右方向における中心位置を通る垂線に対して必ずしも対称に設ける必要はない。さらに第１の実施形態及び第３の実施形態では、リング部材を回動させたときに支持位置の左右方向の位置は変化しないため、リング部材の左右方向の移動を規制する規制部は必ずしも必要はない。また規制部を設ける代わりに、真空容器１１の側壁の貫通孔を、ガスノズルの上下方向の移動は許容するが、左右方向の移動は規制する形状に構成するようにしてもよい。
【実施例】
【００５６】
（評価試験１）
本発明に関連して行われた評価試験について説明する。評価試験１として、リング部材を回動させたときのリング部材の中心点の高さ方向（Ｙ方向）及び左右方向（Ｘ方向）の偏心量についてシミュレーションを行った。リング部材は、その内周面の輪郭形状が真円であり、その外周面の輪郭形状は、渦巻き曲線を直線で近似した多角形であるものを設定した。
【００５７】
実施例１のリング部材は、一の辺と中心点とを結ぶ直線と、当該一の辺に隣接する他の辺と中心点とを結ぶ直線とのなす角がいずれの辺についても１１．２５度、一の辺から中心点までの距離と当該一の辺に隣接する他の辺から中心点までの距離との差がいずれの辺についても０．０１５ｍｍの３２角形に設定した。
実施例２のリング部材は、一の辺と中心点とを結ぶ直線と、当該一の辺に隣接する他の辺と中心点とを結ぶ直線とのなす角がいずれの辺についても２２．５度、一の辺から中心点までの距離と当該一の辺に隣接する他の辺から中心点までの距離との差がいずれの辺についても０．０１５ｍｍの１６角形に設定した。
実施例３のリング部材は、実施例２と同様に１６角形であるが、一の辺から中心点までの距離と当該一の辺に隣接する他の辺から中心点までの距離との差がいずれの辺についても０．０１ｍｍに設定した。実施例１〜３のリング部材では、台座部とリング部材との接触位置である左位置と右位置において、中心点までの距離の差分がいずれの接触位置においても一定になる。
【００５８】
この結果について、高さ方向（Ｙ方向）の偏心量については図１９、左右方向（Ｘ方向）の偏心量については図２０に夫々示す。図１９及び図２０中、縦軸は偏心量であり、横軸はステップであるが、ステップとは台座部に接触している接触位置が存在する多角形の辺をいう。ここでは中心点までの距離が最も小さい辺をステップ１とし、中心までの距離が大きくなるに連れて、ステップ数を増やしている。リング部材における台座部との接触位置は左位置と右位置の２箇所であるので、小さい方のステップのデータが記載されている。例えば１６角形のリング部材の場合、台座部に接触するのはステップ７とステップ１１上の位置であり、そのときの中心点の偏心量はステップ７のデータとしている。
【００５９】
図１９及び図２０では、実施例１については実線、実施例２について一点鎖線、実施例３については点線で夫々の結果を示している。図１９に示すように、実施例１〜３のいずれについても、リング部材を回動して、台座部とリング部材との接触位置を変えることにより、中心点の高さ方向の偏心量が変化することが認められた。ここで偏心量が０とは隙間ゲージでガスノズルの水平度を測定し、ガスノズルが水平になったときのガスノズル先端の高さ位置であり、この高さ位置を基準にして、その差分を偏心量として示している。つまりこの実施例では、ガスノズルの基端側を上向きに調整することにより、自重により垂れ下がったガスノズル先端を持ち上げてガスノズルを水平に揃えることを想定している。
【００６０】
また図２０では、実施例１〜３のいずれにおいても、リング部材を回動して、台座部とリング部材との接触位置を変えても、左右方向の偏心量については変化なく、中心点は左右方向に移動しないことが認められた。この理由については、第１の実施形態にて説明したように、台座部とリング部材との接触位置である左位置と右位置において、中心点までの距離の差分がいずれの辺においても一定であるからである。従ってこのような形状のリング部材を回動させることにより、支持位置を、左右方向への変位を抑えて高さ方向のみに移動できることが理解される。
【００６１】
（評価試験２）
評価試験２として、実施例１のリング部材を用い、リング部材を回動させたときのガスノズルの先端部の変位量について実測した。ガスノズルの長さは４６１．７４ｍｍとし、リング部材による支持位置は基端部から３０．７４ｍｍの位置とした。そして基端部と先端部の各下端の高さ位置の差分を変位量とした。
この結果を図２１に示す。図中縦軸は変位量、横軸はステップであり、ステップについては図２０と同様である。また図２１には変位量の実測値を実線、予想値を点線で夫々示しており、マイナスの変位量は基端部よりも先端部の位置が下がっていること、プラスの変位量は基端部よりも先端部の位置が上がっていることを夫々示している。
【００６２】
この結果、リング部材を回動させて、台座部との接触位置を変えることにより、ガスノズルの先端部を基端部よりも下げること、又はガスノズルの先端部を基端部よりも上げることができ、予想値に沿った状態で先端部の高さ位置を変位できることが認められた。従ってリング部材を回動させて、台座との接触位置を変えるという簡易な手法により、ガスノズルの上下方向の向きを高い精度で調整できることが理解される。
【符号の説明】
【００６３】
１１        真空容器          
Ｗ          ウエハ
１２        天板
１３        容器本体
３１        原料ガスノズル
３２        反応ガスノズル
３４        スリーブ
４１、４２  分離ガスノズル
５          リング部材
５１        開口部（内周面）
５２        台座部
７          規制部
Ｏ          中心点
Ｐ          支持位置
【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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