(57)【要約】  原子層堆積(ALD)法を用いた薄膜堆積システム及び方法。当該堆積システムは処理チャンバ(16)を有する。前記処理チャンバ(16)には、周辺側壁(36)、間仕切り(68,70,72,74)、及び大きなプレート(50)が備えられている。前記間仕切り(68,70,72,74)は、前記処理チャンバ(16)内部の処理空間(38)を少なくとも2つの分室(76,78)に分割する。前記大きなプレート(50)は前記処理空間(38)内部で基板(15)を支持する。また前記大きなプレート(50)は、静止した前記周辺側壁(36)及び分室(76,78)に対して前記基板(15)を回転させる。一の分室(76)は、前記基板(15)の各々の上に層を堆積するのに用いられる処理材料を受け取る。他の分室(78)は、不活性ガスを含む。前記処理材料を注入する材料インジェクタ(100,100a,100b)は、前記周辺側壁(36)を介して前記分室(76,78)とやり取りを行う。
2010518259.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の基板を処理する堆積システムであって、
当該堆積システムは：
第1壁、該第1壁から間隔を空けて設けられている第2壁、並びに、前記第1壁及び第2壁と接続して処理空間を画定する周辺側壁を有する処理チャンバ；
前記第1壁と第2壁との間であって前記周辺側壁の半径方向内部に設けられていて、前記基板を支持するように備えられている基板支持体；
各々が前記回転軸から前記周辺側壁へ向かって延在していて、前記処理空間を、第1分室、及び、不活性雰囲気を有するように備えられている第2分室に分割する複数の間仕切り；
前記周辺側壁を介して前記第1分室とやり取りし、かつ前記第1分室へ第1処理材料を注入するように備えられている第1インジェクタ；
を有し、
前記基板支持体は、前記基板の各々を動かすことで、前記基板の各々の上側表面を、前記第1分室内において前記第1材料に、及び前記第2分室内において前記不活性雰囲気に、順次曝露する、
堆積システム。
【請求項２】
前記間仕切りは、前記処理空間が不活性雰囲気を含むように備えられた第3分室を有するように、前記処理空間をさらに分割し、
前記第1分室は、前記の第2分室内の不活性雰囲気と、前記の第3分室内の不活性雰囲気との間で隣り合っている、
請求項1に記載の堆積システム。
【請求項３】
前記基板支持体が前記回転軸の周りで回転するように備えられ、
それにより、前記基板の各々は順次、前記の第2分室内部の不活性雰囲気に曝露され、前記の第1分室内部の第1処理材料に曝露され、そして前記の第3分室内部の不活性雰囲気に曝露される、
請求項2に記載の堆積システム。
【請求項４】
前記間仕切りは、前記処理空間が第3分室を有するように、前記処理空間をさらに分割し、
前記第3分室は、前記第2分室が前記第1分室と第3分室との間で隣り合うように備えられている、堆積システムであって、
当該堆積システムは前記第3分室と前記周辺側壁を介してやり取りする第2インジェクタをさらに有し、
該第2インジェクタは、前記第3分室へ第2処理材料を注入するように備えられている、
請求項1に記載の堆積システム。
【請求項５】
前記基板支持体が前記回転軸の周りで回転するように備えられ、
それにより、前記基板の各々は順次、前記の第1分室内部の第1処理材料に曝露され、前記の第2分室内部の不活性雰囲気に曝露され、そして前記の第3分室内部の第2処理材料に曝露される、
請求項4に記載の堆積システム。
【請求項６】
前記間仕切りが前記転軸で交わり、
前記第1分室が、第1夾角だけ離れて隣接する間仕切りによって、前記回転軸の周りで画定され、かつ
前記第3分室が、前記第1夾角とは異なる第2夾角だけ離れて隣接する間仕切りによって、前記回転軸の周りで画定される、
請求項4に記載の堆積システム。
【請求項７】
前記間仕切りは、前記処理空間が第4分室を画定するように、前記処理空間をさらに分割し、
前記第4分室は、前記第2分室が前記第1分室と第3分室との間で隣り合うように備えられ、
前記第4分室は、前記回転軸に対して前記第2分室とは正反対で、かつ
前記第4分室は、不活性雰囲気を有するように備えられている、
請求項4に記載の堆積システム。
【請求項８】
前記基板支持体は円盤形状の大きなプレートを有し、
該大きなプレートは複数の凹部を有し、
該凹部の各々は前記基板のうちの少なくとも1つを保持するように備えられている、
請求項1に記載の堆積システム。
【請求項９】
前記処理チャンバ外部に設けられている駆動モーター；
前記大きなプレートと機械的に結合し、前記回転軸に沿って延在する駆動シャフト；及び
前記第2壁を貫通して前記駆動シャフトと前記駆動モーターとを結合させ、前記回転軸の周りで前記大きなプレートを回転させるため、前記駆動モーターから前記駆動シャフトへ回転運動を伝えるように備えられている、ロータリーフィードスルー；
をさらに有する、請求項8に記載の堆積システム。
【請求項１０】
前記駆動モーターと電気的に結合する制御装置をさらに有する堆積システムであって、前記制御装置は前記回転軸の周りで前記大きなプレートを回転させるように前記駆動モーターを操作する、
請求項9に記載の堆積システム。
【請求項１１】
前記凹部が、前記大きなプレート上であって、前記回転軸を中心とする均一の半径の周りに分配され、
前記凹部の隣接する対が前記回転軸の周りで等角度の間隔を有する、
請求項8に記載の堆積システム。
【請求項１２】
前記周辺側壁が方位軸の周りで延在し、
前記方位軸が前記回転軸と実質的に同軸である、
請求項1に記載の堆積システム。
【請求項１３】
前記第1インジェクタが、前記回転軸へ向かって、前記第1処理材料を前記第1分室へ注入するように備えられている、請求項1に記載の堆積システム。
【請求項１４】
前記第1インジェクタによって前記第1分室と結合する前記第1処理材料源をさらに有する、請求項1に記載の堆積システム。
【請求項１５】
前記第1処理材料が、イオン、ラジカル又はこれらの混合物を含むプラズマ生成物である堆積システムであって、
前記第1インジェクタによって前記第1分室と結合する前記プラズマ生成物の第1源をさらに有する、請求項1に記載の堆積システム。
【請求項１６】
前記第1インジェクタが、前記第1壁と前記基板支持体との間の位置に前記第1処理材料を注入するように位置設定されている堆積システムであって：
前記第1壁を介して前記第1及び第2分室とやり取りする真空ポート；並びに
該真空ポートと結合する真空ライン；
をさらに有する、請求項1に記載の堆積システム。
【請求項１７】
前記間仕切りが前記真空ポートを介して前記真空ラインへ突き出ている、請求項16に記載の堆積システム。
【請求項１８】
前記第1インジェクタが、前記第1壁と前記基板支持体との間の位置に前記第1処理材料を注入するように位置設定されている堆積システムであって、
前記第2壁を介して前記第1及び第2分室とやり取りする真空ポートをさらに有する、
請求項1に記載の堆積システム。
【請求項１９】
前記第1インジェクタが複数の注入ポートをさらに有し、
前記複数の注入ポートが、前記周辺側壁の周りであって前記第1壁と前記基板支持体との間に配置されている、
請求項1に記載の堆積システム。
【請求項２０】
前記第1インジェクタが、前記第1壁と前記基板支持体との間に設けられた第1面内に配置された第1複数の注入ポート、及び、前記第1壁と前記基板支持体との間に設けられた第2面内に配置された第2複数の注入ポートを有する、
請求項1に記載の堆積システム。
【請求項２１】
前記間仕切りが、前記第1分室を画定するように協働する第1間仕切り及び第2間仕切りを有し、かつ
前記第1複数の注入ポートが前記第1間仕切りに隣接する前記第1分室内の第1角の弧に沿って備えられ、かつ
前記第2複数の注入ポートが前記第2間仕切りに隣接する前記第1分室内の第2角の弧に沿って備えられている、
請求項20に記載の堆積システム。
【請求項２２】
前記第1面が前記基板支持体上方の第1高さに設けられ、かつ
前記第2面が前記基板支持体上方の前記第1高さとは異なる第2高さに設けられている、
請求項20に記載の堆積システム。
【請求項２３】
前記第1インジェクタが少なくとも1つの細長いスロットをさらに有し、
前記少なくとも1つの細長いスロットは前記周辺側壁の周りであって前記第1壁と前記基板支持体との間で延在する、
請求項1に記載の堆積システム。
【請求項２４】
前記第1インジェクタが、前記周辺側壁の周りであって前記第1壁と前記基板支持体との間の第1面内で延在する第1注入スロット、及び、前記周辺側壁の周りであって前記第1面と前記基板支持体との間の第2面内で延在する第2注入スロットを有する、
請求項1に記載の堆積システム。
【請求項２５】
前記間仕切りが、前記第1分室を画定するように協働する第1間仕切り及び第2間仕切りを有し、かつ
前記第1注入スロットが前記第1間仕切りに隣接する前記第1分室内の第1角の弧に沿って延在し、かつ
前記第2注入スロットが前記第2間仕切りに隣接する前記第1分室内の第2角の弧に沿って延在する、
請求項24に記載の堆積システム。
【請求項２６】
前記第1面が前記基板支持体上方の第1高さに設けられ、かつ
前記第2面が前記基板支持体上方の前記第1高さとは異なる第2高さに設けられている、
請求項24に記載の堆積システム。
【請求項２７】
前記処理チャンバ及び前記間仕切りが静止している、請求項1に記載の堆積システム。
【請求項２８】
前記間仕切りが前記周辺側壁に対して動くように備えられ、
それにより前記第1分室が前記第2分室と連続する、
請求項1に記載の堆積システム。
【請求項２９】
複数の基板の各々の上に層を堆積する方法であって：
前記基板を基板支持体上に配置する工程；
前記基板支持体を回転軸の周りで回転させる工程；
前記回転軸の周りで第1夾角をなす間仕切りによって画定された第1分室へ、前記回転軸に対する半径方向に第1処理材料を注入する工程；
一回転する間毎に、前記基板の各々の上側表面を、前記第1分室内部で前記第1処理材料に曝露することで前記第1処理材料分子と結合させる工程；及び
一回転する間毎に、前記基板の各々を、前記回転軸の周りで第2夾角をなす間仕切りによって画定された第2分室内部で不活性雰囲気に曝露する工程；
を有する方法。
【請求項３０】
前記回転軸の周りで第3夾角をなす間仕切りによって画定され、かつ前記第2分室によって前記第1分室から分離する第3分室へ第2処理材料を注入する工程；
前記基板の各々の上側表面を、前記第3分室内部で前記第2処理材料に曝露することで前記第2処理材料分子と前記第1処理材料分子とを反応させる工程；
をさらに有する、請求項29に記載の方法。
【請求項３１】
前記第1処理材料を注入する工程が、前記回転軸に対する半径方向に前記第2処理材料を注入する工程をさらに有する、請求項30に記載の方法。
【請求項３２】
前記基板の各々の上に前記層を徐々に堆積するため、前記第1、第2、及び第3分室を介するように前記基板を繰り返し回転させることによって、前記基板の各々の上側表面を前記第1及び第2処理材料に再度曝露する工程をさらに有する、請求項30に記載の方法。
【請求項３３】
前記の基板の各々の上側表面を前記第1及び第2処理材料に再度曝露する工程が、前記第1処理材料の注入が開始されるとき、及び前記第1処理材料の注入が中断されるときに、各異なる基板が前記第1処理材料に曝露されるように、前記基板支持体の回転を制御する工程をさらに有する、
請求項32に記載の方法。
【請求項３４】
前記第2夾角とは正反対で、前記第1分室と前記第3分室とを分離する第4夾角を画定する間仕切りによって画定される第4分室内部で前記基板の各々を不活性雰囲気に曝露する工程をさらに有する、請求項32に記載の方法。
【請求項３５】
前記基板の各々の上に前記層を徐々に堆積するため、前記第1、第2、第3、及び第4分室を介するように前記基板を繰り返し回転させることによって、前記基板の各々の上側表面を前記第1及び第2処理材料に再度曝露する工程をさらに有する、請求項34に記載の方法。
【請求項３６】
前記回転軸の周りで第3夾角を画定する間仕切りによって画定され、かつ前記第1分室によって前記第2分室から離されている第3分室内部で前記基板の各々を不活性雰囲気に曝露する工程をさらに有する、請求項30に記載の方法。
【請求項３７】
前記基板支持体及び前記基板を加熱する工程をさらに有する、請求項29に記載の方法。
【請求項３８】
前記第1処理材料が、前記第1分室内であって前記基板支持体の上方の位置へ注入される方法であって、前記基板支持体の上の位置から前記第1分室とやり取りする前方ラインを介して前記第1分室を排気する行程をさらに有する、
請求項29に記載の方法。
【請求項３９】
前記第1処理材料を前記第1分室へ注入する工程が：
前記第1分室内部において、前記第1処理材料の第1流を、前記第1角の弧の一の部分にわたって、前記基板の上方の第1高さで注入する工程；
前記第1分室内部において、前記第1処理材料の第2流を、前記第1角の弧の他の部分にわたって、前記基板の上方の第2高さで注入する工程；
をさらに有する、
請求項29に記載の方法。
【請求項４０】
前記基板支持体を回転させる工程が前記回転軸の周りで前記基板支持体を一定の角速度で回転させる工程をさらに有する、請求項29に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は原子層堆積(ALD)法を用いた薄膜の堆積システム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子機器の寸法が減少し、かつそのような電子機器のための材料への要求が増大することで、大きな基板面積全体にわたって均一な組成及び均一な厚さを有する半導体薄膜がますます望ましいものとなってきている。基板上への薄膜の堆積に用いられる一般的な方法は化学気相成長(CVD)法である。この方法は、複雑なデバイス構造全体にわたって相対的に均一に膜を堆積する。典型的なCVDプロセスでは、基板は2つ以上の揮発性先駆体に曝露される。この2つ以上の揮発性先駆体は、基板表面上で反応及び/又は分解して、所望の薄膜が生成される。
【０００３】
CVDがこれまでの堆積手法よりも改善されているとはいえ、CVDには複数の課題が存在する。たとえば、CVDは流束に依存するので、厚さが均一である所望の薄膜を生成するためには、堆積条件-たとえば基板温度、圧力、及びガス流速など-が正確かつ一貫して維持されなければならない。それに加えて、CVDは、意図しない反応生成物を堆積されるべき薄膜に混入させがちである。そのため薄膜の純度が低下する。
【０００４】
CVDの変化型を表す原子層堆積(ALD)法は、薄膜を堆積する最新の手法であって、高度に均一かつ等角的な膜の堆積を実現する可能性のある優れた方法として登場した。ALDは、従来のCVD処理が独立した複数の堆積工程に分割されることで、各堆積工程において1層の原子層を順次堆積することによって薄膜を構築する方法である。ALDの手法は、化学吸着によって反応性先駆体分子の飽和した分子層が生成されるという原理に基づいている。典型的なALD処理は、飽和した分子層が基板上に生成されるまでのある期間、第1先駆体を注入する工程で構成される。続いて第1先駆体は、不活性ガスを用いてチャンバからパージされる。これに続き、第2先駆体もある期間、チャンバへ注入されることで、第2先駆体と第1先駆体との反応から、ウエハ上に層が生成される。その後第2先駆体は、不活性ガスを用いてチャンバからパージされる。第1先駆体を導入する工程、処理チャンバをパージする工程、第2先駆体を導入する工程、及び処理チャンバをパージする工程からなるこの処理は、所望の厚さの層が実現されるまで何度も繰り返される。
【０００５】
ALD薄膜は、反応性ガス先駆体が処理チャンバへ水平に注入された状態である単一ウエハ用反応炉を用いて堆積されて良い。ガス先駆体の水平な注入は、そのガス先駆体を、静止した基板表面に対して平行な方向に案内する。反応性ガス先駆体が基板表面に対して平行な方向に流れる配置は望ましい。なぜならそのような配置によって堆積された薄膜は、基板表面に対して垂直な方向へ垂直に注入されるガス先駆体によって堆積される薄膜よりも、より均一となるからである。とはいえ単一ウエハ用反応炉の主な欠点は、相対的に処理能力が低いために、商業上の価値が大きく減少してしまうことである。他の欠点は、処理チャンバが、個々のガス先駆体が導入される前にパージされなければならないことである。
【０００６】
単一ウエハ用反応炉に係る商業上の問題を少なくとも部分的に解決するため、多数ウエハ用反応炉がALD処理に用いられて良い。このとき多数ウエハ用反応炉は、複数の処理用分室(compartment)に分割されている。基板は処理用分室に対して回転し、それにより各基板は、一の分室から他の分室へ順次搬送される。個々の処理用分室内では、各基板は、先駆体ガス又は不活性ガスのいずれかに曝露される。回転する基板は順次、各異なる先駆体ガス及び不活性ガスに曝露される。これら多数ウエハ用反応炉の一の固有な欠点は、基板表面に対して概ね垂直である軸対称な方向に先駆体ガスを注入するシャワーヘッドインジェクタを用いることである。その結果、たとえ処理時間を速くすることができても、多数ウエハ用処理チャンバは、膜厚均一性が損なわれた状態で薄膜を生成してしまう恐れがある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従って反応性ガス先駆体が、基板の上側表面に対して平行な方向に、各処理用分室へ注入される多数ウエハ用処理チャンバが必要となる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一の実施例は複数の基板を処理する堆積システムを供する。当該堆積システムは処理チャンバを有する。該処理チャンバは、第1壁、該第1壁から間隔を空けて設けられている第2壁、並びに、前記第1壁及び第2壁と接続して処理空間を画定する周辺側壁を有する。基板支持体は、前記第1壁と第2壁との間であって前記周辺側壁の半径方向内部で前記基板を支持するように備えられている。前記基板支持体は、前記基板を、前記周辺側壁に対して、回転軸の周りの閉経路に従って回転させるように備えられている。複数の間仕切りは、前記回転軸に関して、前記周辺側壁へ向かって延在する。前記間仕切りは、前記処理空間を、複数の分室に分割する。前記複数の分室には、第1分室、及び不活性雰囲気を有する第2分室が含まれる。第1材料インジェクタは、前記周辺側壁を介して前記第1分室とやり取りし、かつ前記第1分室へ第1処理材料を注入するように備えられている。前記基板の各々の上側表面は、前記回転軸について一回転する間毎に、前記第1分室内において前記第1材料に、そして前記第2分室内において前記不活性雰囲気に、順次曝露される。
【０００９】
本発明の他の実施例は複数の基板の各々の上に層を堆積する方法を供する。当該方法は、回転軸について同心円をなすように前記基板を配置する工程、及び前記回転軸の周りの閉経路に従って前記基板を回転させる工程を有する。当該方法は、前記回転軸の周りで第1夾角をなす間仕切りによって画定された第1分室へ、前記回転軸に対する半径方向に第1処理材料を注入する工程をさらに有する。一回転する間毎に、前記基板の各々の上側表面は、前記第1分室内部で前記第1処理材料に曝露されることで前記第1処理材料分子と結合し、しかも前記回転軸の周りで第2夾角をなす間仕切りによって画定された第2分室内部で不活性雰囲気に曝露される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施例による処理チャンバを有する堆積システムの概略的上面図である。
【図２】簡明を期すために上壁が省略された図1の処理チャンバの斜視図である。
【図２Ａ】図2の処理チャンバの上面図である。
【図３Ａ】図2の線3A-3Aに概ね沿ってとられた概略的断面図である。
【図３Ｂ】図2の線3B-3Bに概ね沿ってとられた概略的断面図である。
【図４】本発明の代替実施例による処理チャンバについての図2と同様な斜視図である。
【図５】本発明の代替実施例による処理チャンバについての図3Aと同様な概略的断面図である。
【図６】本発明の別な代替実施例による処理チャンバについての図2と同様な斜視図である。
【図７】本発明の実施例による、図1、図2、図2A、図3A、及び図3Bの処理チャンバ内部で処理空間を分室化する間仕切りの配置を示す概略図である。
【図８】本発明の実施例による、図1、図2、図2A、図3A、及び図3Bの処理チャンバ内部で処理空間を分室化する間仕切りの配置を示す概略図である。
【図９】本発明の実施例による、図1、図2、図2A、図3A、及び図3Bの処理チャンバ内部で処理空間を分室化する間仕切りの配置を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
明細書の一部を構成する添付図面は、上述した本発明の概略的説明及び後述する発明の詳細な説明と共に、本発明の実施例を例示して、本発明を説明する役割を果たす。
【００１２】
図1を参照すると、複数の基板15を処理する堆積システム10が、入出力ステーション12、ロードロックステーション14、処理チャンバ16、及び前記ロードロックステーション14と処理チャンバ16の間に設けられた搬送チャンバ18を有する。当該堆積システム10-単純化して図示されている-は、追加の構造を有しても良い。追加の構造とはたとえば、ロードロックステーション14と搬送チャンバ18を、及び処理チャンバ16と搬送チャンバ18を結合する追加の真空隔離壁である。これは当業者には明らかなことである。入出力ポート12-これは大気圧（たとえば760Torr）（付近）である-は、ウエハカセット20-たとえば密閉ウエハキャリア(FOUP)-の受け取るように備えられている。ウエハカセット20は、複数の基板-たとえば200又は300mm直径の半導体ウエハ-を保持するような寸法及び形状をとる。
【００１３】
ロードロックステーション14は、大気圧から真空圧力への排気、及び真空圧力から大気圧への大気開放を行うように備えられている。その一方で、処理チャンバ16及び搬送チャンバ18は、真空圧力下で連続的に隔離及び維持されている。ロードロックステーション14は、大気圧雰囲気の入出力ステーション14から導入される複数のウエハカセット20を保持する。ロードロックステーション14はプラットフォーム21、23を有する。プラットフォーム21、23はそれぞれ、ウエハカセット20のうちの1つを支持し、かつ処理チャンバ16に対するウエハの搬入出を促進するように、垂直にインデックスが付されて良い。
【００１４】
一のウエハ搬送機構22は、基板15を真空下で、ロードロックステーション14内のウエハカセット20のうちの1つから、搬送チャンバ18を介して処理チャンバ16へ搬送する。他のウエハ搬送機構24は、真空下である処理チャンバ16内で処理された基板15を、その処理チャンバ16から搬送チャンバ18を介してウエハカセット20へ搬送する。ウエハ搬送機構22、24-これらは互いに独立して堆積システム10の処理能力を向上させるように動作する-は、ピックアンドプレース動作用に広く用いられているスカラ型ロボットアーム(SCARA)であって良い。ウエハ搬送機構22、24は、搬送中に基板15を固定するように備えられているエンドエフェクタを有する。処理チャンバ16は、処理チャンバ16内部の処理空間38（図3A、図3B）へアクセスするためウエハ搬送機構22、24によって用いられる各独立した第1及び第2密閉可能ポート（図示されていない）を有して良い。堆積処理が処理チャンバ16内で行われているとき、アクセスポートは密閉されている。ウエハ搬送機構22は、図1において、未処理基板15を、ロードロックステーション14のプラットフォーム21上のウエハカセット20から処理チャンバ16へ搬送するものとして図示されている。ウエハ搬送機構24は、図1において、処理された基板15を、処理チャンバ16からロードロックステーション14のプラットフォーム23上のウエハカセット20へ搬送するものとして図示されている。
【００１５】
ウエハ搬送機構24はまた、処理チャンバ16から取り出された処理された基板15を、検査のために計測ステーション26へ搬送するか、又は基板15の後処理低圧冷却用の冷却ステーション28へ搬送されても良い。計測ステーション26内で行われる処理には、エリプソメトリのような膜の厚さ及び/又は膜の組成を計測する従来の手法、並びに汚染制御のための粒子計測手法が含まれて良いが、これらに限定されるわけではない。
【００１６】
堆積システム10には、その堆積システム10の動作を制御及び実行するようにプログラムされたシステム制御装置30が備えられている。システム制御装置30は典型的には中央処理装置(CPU)を有する。中央処理装置(CPU)は、様々なシステム機能、チャンバ処理、及びサポート用ハードウエア（たとえば検出器、ロボット、モーター、ガス源ハードウエア等）の制御、並びにシステム及びチャンバ処理（たとえばチャンバ温度、処理手順の処理能力、チャンバ処理時間、入出力信号等）の監視を行う。ソフトウエア命令及びデータは、CPUを指令するメモリ内部でコーディング及び格納されて良い。システム制御装置30による実行が可能なソフトウエアプログラムは、どの処理が基板15上で実行されるのかを決定する。その処理には、処理手順の監視及び実行、並びに様々なチャンバ処理レシピ工程に関する処理が含まれる。
【００１７】
続いて図2、図2A、図3A、及び図3Bを参照すると、処理チャンバ16は、第1壁32、第2壁34、及び周辺側壁36を有する。周辺側壁36は、第1壁32と第2壁34の間で延在して第1壁32と第2壁34と接続することで処理空間38の境界を画定する。第2壁34は、周辺側壁36の高さすなわち垂直方向の寸法dだけ第1壁32から離れていて、かつ概ね第1壁32に対して平行となるように配向されている。周辺側壁36は、対称方位軸40の周りで延在する。周辺側壁36の直径は垂直寸法dよりもはるかに大きい。それにより処理チャンバ16は平坦な「パンケーキ」状の幾何学形状を有する。
【００１８】
前方ライン（fore  line）42-直角に曲がったダクトすなわち柱状導管の形態を有する-が、処理チャンバ16の第1壁32を貫通するポート44と結合する。前方ライン42は、流体がやり取りできるように、処理空間38と真空システム46とを結合させる。真空システム46は、処理空間38のような密閉された容積からガスを排気するのに用いられる、ある種の従来型真空ポンプで構成される。前方ライン42が直角に曲がった状態で図示されているとはいえ、前方ラインが如何なる所望の角度をなすように曲がっていても良いし、又は全く曲がっていなくても良いことは、当業者には明らかなことである。全く曲がっていない構成は、排気コンダクタンスを最適化すると考えられる。
【００１９】
基板支持体48の形態を有するサセプタが処理チャンバ16内部に設けられている。基板支持体48は、円盤形状の大きなプレート50、及びその大きなプレート50の上側表面49内に画定された複数の環状ポケットすなわち凹部52を有する。大きなプレート50の上側表面49は第1壁32の方向を向き、それにより凹部52は第1壁32へ向かって開いている。
【００２０】
凹部52の各々は、半径方向において処理チャンバ16の周辺側壁36内部のある位置で基板15のうちの少なくとも1つを保持するように備えられている。個々の凹部52の数はたとえば2〜7の範囲であって良い。しかし基板支持体48が、基板の寸法及び基板支持体48の寸法に依存して、如何なる所望の数の凹部52を備えても良いことは、当業者には明らかなことである。たとえば環状の基板15を受けるような形状の凹部を3〜6個大きな円盤に備えることで、上側表面49の表面積のうちの利用可能な割合を最適化することが可能となる。それに加えて、たとえ本発明のこの実施例が円形すなわち環状の幾何学形状の凹部52を有するように図示されているとしても、凹部52が、適切な形状の基板を収容するために如何なる形状であっても良いことは、当業者には明らかなことである。
【００２１】
堆積システム10は、200mm基板、300mm基板、又はそれ以上の大きさの円形基板を処理するように備えられていて良い。ここで基板の寸法は凹部52の寸法に反映される。実際、当業者には明らかであるように、堆積システム10は、基板、ウエハ、又は液晶ディスプレイを、その寸法に関係なく処理するように備えられることも考えられる。従って本発明の態様が、半導体基板である基板15の処理に関連して記載されているとしても、本発明がそれに限定されるわけではない。
【００２２】
凹部52は、大きなプレート50上であって回転軸54を中心とする均一な半径の周りに配置される。凹部52は回転軸54に対してほぼ等角度の間隔を有する。回転軸54は方位軸40と実質的に同一直線上、すなわち共軸であるが、本発明はそれに限定されない。図2Aにおいて最良の態様が図示されているように、隣接する凹部52は、s-2wrに等しいギャップ間隔だけ隔てられていて良い。ここで、sは隣接する凹部52の中心間距離で、wrは隣接する凹部52の半径である。前方ライン42-処理空間38の雰囲気を排気する-が、大きなプレート50の上であって回転軸54に沿って設けられている。
【００２３】
続けて図2、図2A、図3A、及び図3Bを参照すると、基板支持体48の大きなプレート50は駆動シャフト58によって駆動モーター56と結合する。駆動モーター56は処理チャンバ16外部に設けられている。回転軸54に沿って延在する駆動シャフト58は、第2壁34の柱状体35内に設けられている。ロータリー真空フィードスルー60は、駆動シャフト58と駆動モーター56とを結合させる。ロータリー真空フィードスルー60は、回転軸54の周りで大きなプレート50を回転させるため、駆動モーター56から第2壁34を介して駆動シャフトへ回転運動を伝えるように備えられている。
【００２４】
駆動モーター62と電気的に結合する制御装置62は、回転軸54の周りで大きなプレート50と駆動シャフト58を回転させるように操作する。基板15が処理チャンバ16内で処理されるとき、大きなプレート50の回転は連続的であって良く、かつ回転軸54の周りを一定の角速度で回転して良い。あるいはその代わりに、角速度は、任意の参照点に対する大きなプレート50の角方向に依存して変化して良い。
【００２５】
大きなプレート50と第2壁34との間の処理空間38の一部は台64及びヒーター66を有する。ヒーター66は台64と結合する。それにより、ヒーター66は、大きなプレート50の底面51と台64の上面65の中間に位置する。電源が入れられるとき、ヒーター66は、複数の凹部52内部に保持された基板15を所望の処理温度に加熱するため、高エネルギーを大きなプレート50へ伝える。
【００２６】
間仕切り68、70、72、74は、処理チャンバ16の処理空間38を複数の分室76、78、80、82に分室化する。間仕切り68、70、72、74は、回転軸54に対して半径方向に周辺側壁36へ向かって延在する。間仕切り68、70、72、74は、大きなプレート50の上側表面49から上方の第1壁32へ向かって突き出している。間仕切り68、70、72、74の各々は高さすなわち垂直方向の寸法d1を有する。垂直方向の寸法d1は、大きなプレート50の上側表面49と第1壁32の対向する面との間の垂直方向の寸法d2にほぼ等しい。間仕切り68は、周辺側壁36付近の第1端部68aと回転軸近傍の第2端部68bとの間で延在する。間仕切り70、72、74は、それぞれ同様の第1及び第2端部70a,b、72a,b、及び74a,bを有する。
【００２７】
間仕切り68、70、72、74の各対応する端部68b、70b、72b、74bは、前方ライン42内部の回転軸54で交わる。これは、4つの分室76、78、80、82間でのガスの交換をさらに減少させることができる。交わる端部68b、70b、72b、74bは、上方に突き出している。それにより、前方ライン42内部での間仕切り68、70、72、74の垂直方向の寸法d3は、前方ライン42外部での間仕切り68、70、72、74の垂直方向の寸法d1よりも大きくなる。しかし本発明は上記に限定されるわけではない。なぜなら間仕切り68、70、72、74は長さ全体にわたって均一な垂直方向の寸法d1を有しても良いからである。
【００２８】
分室76は、第1間仕切り68、第2間仕切り70、第1壁32、第2壁34、及び周辺側壁36で囲まれている処理空間38の一部として定義される。分室78は、第2間仕切り70、第3間仕切り72、第1壁32、第2壁34、及び周辺側壁36で囲まれている処理空間38の一部として定義される。分室80は、第3間仕切り72、第4間仕切り74、第1壁32、第2壁34、及び周辺側壁36で囲まれている処理空間38の一部として定義される。分室82は、第1間仕切り68、第4間仕切り74、第1壁32、第2壁34、及び周辺側壁36で囲まれている処理空間38の一部として定義される。4つの間仕切り68、70、72、74が代表的に図示されているとはいえ、処理チャンバ16が、4つ以外の数の分室を形成するように適切な複数の間仕切りによってさらに分割されて良いことは、当業者には明らかなことである。
【００２９】
続けて図2、図2A、図3A、及び図3Bを参照すると、堆積システム10は、各対応するガスライン85、87によって結合しているパージガス供給システム84をさらに有する。ここで流入ポート86、88は周辺側壁36を突き抜ける。流入ポート86及びガスライン85は、分室78とパージガス供給システム84とを結合させる。流入ポート88及びガスライン87は、分室82とパージガス供給システム84とを結合させる。パージガス供給システム84は、パージガス流を分室78及び82へ流すように備えられている。分室78及び82へ導入されるパージガスは不活性ガスを有して良い。不活性ガスとはたとえば、希ガス（つまりヘリウム、ネオン、アルゴン、キセノン、クリプトン）、窒素、又は水素である。基板処理中、パージガスは連続的に分室78及び82へ導入されることで、分室76と80との間での第1及び第2処理材料の移送を防止、又は少なくとも大幅に制限する気体のカーテンが供される。パージガスはまた分室78、82内部に不活性雰囲気を供する。それにより基板15によって保持される如何なる処理材料層も、分室78、82を介して大きなプレート上に搬送されるときに、実質的に変化しない。分室76は分室78、82の間で隣り合うように並んでいて、分室80は分室78、82の間で隣り合うように並んでいる。それにより、分室78、82は、第1処理材料と第2処理材料を相互に隔離するため、分室76と80とを隔離する。
【００３０】
堆積システム10は、第1処理材料を分室76に導入するように備えられている第1処理材料供給システム90、及び第2処理材料を分室80に導入するように備えられている第2処理材料供給システム92をさらに有する。第1処理材料供給システム90及び第2処理材料供給システム92はそれぞれ、係る処理材料供給システムにおいて従来見つけられるように、1つ以上の材料源、1つ以上のヒーター、1つ以上の圧力制御装置、1つ以上のフロー制御装置、1つ以上のフィルタ、1つ以上のバルブ、又は1つ以上のフローセンサを有して良い。
【００３１】
第1処理材料はたとえば先駆体を有して良い。先駆体とはたとえば、基板15の各々の上に形成される膜内に見いだされる主要な原子又は分子種を有する組成物である。たとえば先駆体は、固相、液相、又は気相を起源として良い。また先駆体はガス状態すなわち気相で供給されて良いし、また供給される際には、キャリアガスの助けを借りても良いし、又はその助けを借りなくても良い。第2処理材料はたとえば、基板15上に形成される薄膜内に見いだされる原子又は分子種をも有する反応物を有する。たとえば反応物は、固相、液相、又は気相を起源として良い。また反応物は、ガス状態すなわち気相で供給されて良いし、また供給される際には、キャリアガスの助けを借りても良いし、又はその助けを借りなくても良い。
【００３２】
第1処理材料供給システム90によって処理チャンバ16へ供給される第1処理材料、及び第2処理材料供給システム92によって処理チャンバ16へ供給される第2処理材料は、基板上の薄膜として堆積される材料の組成及び特性に従って選ばれる。たとえば第1処理材料は有機金属先駆体-たとえばトリメチルアルミニウム(TMA)-を有して良く、第2処理材料は窒素(N2)又は酸素(O2)を有して良い。他の例では、第1処理材料は有機金属先駆体-たとえば五塩化タンタル(TaCl5)-を有して良く、第2処理材料は還元剤-たとえば水素(H2)ガス-を有して良い。第1及び第2処理材料の温度及び圧力もまた薄膜の成長を促進するように選ばれる。
【００３３】
第1組の注入ポート102及び第2組の注入ポート104が、分室76とやり取りするように周辺側壁36を介して延在している。注入ポート102、104-まとめて材料インジェクタ100と定義する-が、第1マニホールド94によって第1処理材料供給システム90と結合する。注入ポート102、104は第1処理材料を分室76へ注入する。第3組の注入ポート108及び第4組の注入ポート110は、分室80とやり取りするように、周辺側壁を貫通する。注入ポート108、110-まとめて材料インジェクタ106と定義する-が、第2マニホールド96によって第2処理材料供給システム92と結合する。注入ポート108、110は第2処理材料を分室80へ注入する。
【００３４】
材料インジェクタ100の注入ポート102は第1間仕切り68に隣接して設けられている。注入ポート102は、第1面114（図3A）内で周辺側壁36の周りを延在する第1角の弧112に従って位置合わせされている。第1面114は、第2組の注入ポート104の上方であって、大きなプレート50の上側表面49の上方、高さh1に位置している。第1面114は、上側表面49を含む面に対して実質的に平行である。材料インジェクタ100の注入ポート104は第2間仕切り70に隣接して設けられている。注入ポート104は、第2面118内で周辺側壁36の周りを延在する第2角の弧116に従って位置合わせされている。第2面118は、大きなプレート50の上側表面49の上方、高さh2に位置していて、上側表面49を含む面に対して実質的に平行である。
【００３５】
材料インジェクタ106の注入ポート108は、第3間仕切り72に隣接するように空間的に設けられている。注入ポート108は、第3面122内で周辺側壁36の周りを延在する第3角の弧120に従って位置合わせされている。第3面122は、第3組の注入ポート108の上方であって、大きなプレート50の上側表面49の上方、高さh3に位置している。第3面122は、上側表面49を含む面に対して実質的に平行である。注入ポート110は、第4間仕切り74に隣接するように空間的に設けられている。注入ポート110は、第4面126内で周辺側壁36の周りを延在する第4角の弧124に従って設けられている。第4面126は、大きなプレート50の上側表面49の上方、高さh4に位置している。角をなす弧112、116、120、124はそれぞれ周辺側壁36の周りで測定される。
【００３６】
本発明の一の実施例では、第1組の注入ポート102及び第2組の注入ポート108が実質的に同一平面上にあることで高さh1と高さh3は実質的に等しく、かつ、第2組の注入ポート104及び第4組の注入ポート110が実質的に同一平面上にあることで高さh2と高さh4は実質的に等しい。高さh1-h4は、面114、118、122、126が他の配置を有することができるように調節されて良い。これは当業者には明らかなことである。
【００３７】
本発明の一の具体的な実施例では、第1角の弧112及び第3角の弧120はそれぞれ、約44°の角度にまで広がっていて良い。第2角の弧116及び第4角の弧124はそれぞれ、約22°の角度にまで広がっていて良い。分室76、78、80、82の各々には、それぞれ所望の数の注入ポート102、104、108、110が独立して備えられて良く、かつ、各対応する角度をなす弧112、116、120、124はそれぞれ任意の所望の角にまで広がっていて良いということは、当業者には明らかなことである。注入ポート102、104、108、110の数及び角度をなす弧112、116、120、124の角は、基板15の各々の上に堆積される薄膜の少なくとも1つの特性及び/又は基板15の上側表面全体にわたる第1と第2処理材料の流れを最適化するために協働するように選ばれる。
【００３８】
材料インジェクタ100、106は、実質的に半径方向であって周辺側壁36から遠ざかって回転軸54へ向かう方向に、各対応する第1及び第2処理材料を、注入するように備えられて良い。この構成では、各材料インジェクタ100、106から処理材料を注入すると同時に前方ライン42を介して排気することで、基板15の各々の上側表面に対して実質的に平行な方向に、周辺側壁36から前方ライン42の中心位置へ向かって、基板15全体にわたって流れる、各対応する処理材料のガス流が生成される。その結果、新しい処理材料が分室76、80に満たされることで、余剰処理材料、及び基板15の上側表面で起こった反応から生じて堆積した副生成物が前方ライン42を介して除去される。
【００３９】
基板支持体48が回転軸48の周りで回転するとき、凹部52が大きなプレート50の周りを取り囲むように配置されることで、分室76、78、80、82の各々の内部での各異なる環境へ各基板15を順次曝露することが可能となる。例として、2πラジアン（360°）の閉経路を通るように基板支持体48を回転させる際に、基板15の各々は順次、第1分室76内部の環境中の第1処理材料に曝露され、続いて第2分室78内部の環境を含むパージガスに曝露され、続いて第3分室80内部の環境中の第2処理材料に曝露され、そして最終的には第4分室82内部の環境を含むパージガスに曝露される。凹部52の各々は、各対応する分室76、78、80、82の各々において所望の滞留時間を有する。その滞留時間は、薄膜を生成するのに十分となるように、基板15の各々の上に堆積された薄膜の特性によって割り当てられる。
【００４０】
第2壁34は底部パージ開口部130を有する。底部パージ開口部130は、パージガスシステム131からのパージガスを、基板支持体48の下の処理チャンバ16へ導入する。基板支持体48の下に存在するパージガスは、各対応する分室76、80外部への第1及び第2処理材料の移送を減少させるように機能しうる。
【００４１】
図1、図2、図2A、図3A、及び図3Bを参照すると、堆積システム10の処理チャンバ16は基板15の各々の上への層の堆積に用いられる。基板15は、大きなプレート50上の凹部52で受け取られ、かつ回転軸54の周りを取り囲むように互いに間隔をあけて配置されている。単頭矢印89（図1、図2、図2A）によって表されているように、基板15は、回転軸54の周り閉経路に従って連続的に回転する。角速度はたとえば約240回転/分であって良い。第1処理材料は、回転軸54についての半径方向に、第1分室76へ注入される。第1分室76は回転軸54の周りで第1角をなす弧112を画定する。連続的に回転する基板15の各々は、大きなプレート50が一回転する間、第1分室76内部で第1処理材料に曝露される。第1分室76内部において、第1処理材料は、第1角をなす弧112にわたって、基板15の上方の第1高さh1では第1流で注入され、かつ、第2角をなす弧116にわたって、基板15の上方の第2高さh2では第2流で注入される。
【００４２】
第1処理材料への曝露前後で、連続的に回転する基板の各々は、第2分室78及び第4分室82内の不活性雰囲気に曝露される。第2分室78及び第4分室82はそれぞれ、一回転する間毎に、回転軸54について第2角をなす弧116及び第4角をなす弧126を画定する。第2処理材料は、回転軸54に対する半径方向に、第3分室80へ注入される。第3分室80は、第2分室78及び第4分室82によって隔離されている。層は、第1及び第2処理材料の化学反応によって、連続的に回転する基板15の各々の上の一連の離散的薄膜層として徐々に形成される。限定ではない例示により、第1及び第2処理材料に曝露されている間、第1分室76及び第2分室78内での真空圧力は10Torrのオーダーであって良く、基板15は約400℃の処理温度にまで加熱されて良い。
【００４３】
堆積処理の形式は従来の堆積手法である。従来の堆積手法では、基板15上への薄膜（の一部）の各原子層の堆積は、自己抑制的に反応して薄膜を徐々に生成する適切な気相先駆体を交互にかつ順次導入することによって制御される。第1分室76内では、第1処理材料の分子が、基板15の各々の上側表面に（化学的、吸収により、吸着によるなどして）結合して、第1処理材料の分子層（の一部）が生成される。第3分室80内では、第2処理材料が、各連続する基板15上で、第1処理材料の分子と反応する。基板15が第1分室76及び第3分室80を通って回転するので、これらの工程は、第1及び第2処理材料へ順次連続的に曝露されるように繰り返される。第1分室76内の第1処理材料の環境及び第3分室80内の第2処理材料の環境はそれぞれ、第2分室78及び第4分室82内部の化学的に反応しないパージガス環境によって互いに分離されている。第1分室76及び第3分室80の環境は、第1及び第2処理材料への連続的な曝露を実現するため変化しない。
【００４４】
基板15は、堆積処理を促進するように処理温度にまで加熱されて良い。専ら熱によって推進されるCVD処理と比較すると、ALDは専ら化学的に推進される。従ってALDはCVDよりもはるかに低い基板温度で実行されて良い。
【００４５】
第1処理材料の注入が開始されるとき、及び第1処理材料の注入が中断されるときに、各異なる基板15が第1処理材料に曝露されるように、基板15の回転は制御されて良い。この種類の制御は、比較的薄い堆積層の均一性の制御にとって有効であると考えられる。分室76、78、80、82は、基板の上の位置から、第1分室とつながっている前方ライン42を介して排気されて良い。基板15は回転軸54の周りを一定の角速度で回転して良い。
【００４６】
本発明では、処理チャンバ16内でCVD処理によって層が堆積するため、処理空間38を分室化する間仕切り68、70、72、74を調節することで、分室76、78、80、82を1つの室に統合することが考えられる。具体的には、間仕切り68、70、72、74は、位置設定装置（図示されていない）によって、概ね回転軸54から延在している半径軸137の周りで、垂直配向（図1、図2、図2A、図3A、図3Bで図示されているような）から実質的に水平配向へ旋回されるように備えられていて良い。材料インジェクタ100、106を介して注入されたガスは、CVD堆積処理を行うために第1及び第2処理材料を供給するのに用いられて良い。CVD堆積処理は、基板支持体48を回転させながら、あるいはその代わりに基板支持体48を静止させた状態で、行われて良い。
【００４７】
図4を参照すると、図1、図2、図2A、図3A、図3Bと同様の参照番号は同様の部位を表す。本発明の代替実施例によると、処理チャンバ16aは、注入ポート102、104の組（図2、図2A、図3A、図3B）の対応するスロット型注入ポート136、138の代わりとなる材料インジェクタ100a、及び注入ポート108、110の組（図2、図2A、図3A、図3B）のスロット型注入ポート140、142の代わりとなる材料インジェクタ106aを有する。注入ポート102と同様に、注入スロット136は第1間仕切り68に隣接するように空間的に設置され、かつ第1角の弧112に沿って位置合わせされる。注入ポート104と同様に、注入スロット138は第2間仕切り70に隣接するように空間的に設置され、かつ第2角の弧116に沿って位置合わせされる。注入ポート108と同様に、注入スロット140は第3間仕切り72に隣接するように空間的に設置され、かつ第3角の弧120に沿って位置合わせされる。注入ポート110と同様に、注入スロット142は第4間仕切り74に隣接するように空間的に設置され、かつ第4角の弧124に沿って設けられる。後述するように、注入スロット136、138、140、142の特性は、注入ポート102、104、108、110の特性と実質的に同一である。
【００４８】
図5を参照すると、図1、図2、図2A、図3A、図3Bと同様の参照番号は同様の部位を表す。本発明の代替実施例によると、処理チャンバ16bは前方ライン42aを有し、前方ライン42aは直角に曲がるダクトすなわち柱状導管の形態を有し、かつ処理チャンバ16bの第2壁34を貫通するポート44aと結合する。この底部が排気される構成では、余剰の処理材料及び堆積した副生成物は、処理チャンバ16bからポート44aを介して除去される。この実施例では、第1角の弧112及び第2角の弧116が重なり、それにより注入ポート102のうちの少なくとも1つが注入ポート104のうちの少なくとも1つと空間的に重なるが、注入ポート102と注入ポート104は、それぞれ異なる面114及び面118に属する。同様にこの実施例では、第3角の弧120及び第4角の弧124が重なり、それにより注入ポート108のうちの少なくとも1つが注入ポート110のうちの少なくとも1つと空間的に重なるが、注入ポート108と注入ポート110は、それぞれ異なる面122及び面126に属する。
【００４９】
図6を参照すると、図1、図2、図2A、図3A、図3B、図4、及び図5と同様の参照番号は同様の部位を表す。本発明の代替実施例によると、処理チャンバ16cはプラズマ源144を有する。プラズマ源144は、第1処理材料を、イオン、ラジカル又はこれらの混合物を含むプラズマ生成物の形で、分室76へ供給する。導波路146a、bは、プラズマ源を、処理チャンバ16cの周辺側壁36内の注入ポート148、150と結合させる。注入ポート148は第1間仕切り68に隣接して設置されている。第2注入ポート150は第2間仕切り70に隣接して設置されている。処理チャンバ16cは材料インジェクタ106bをさらに有する。材料インジェクタ106bはプラズマ源152を有する。プラズマ源152は、第2処理材料を、イオン、ラジカル又はこれらの混合物を含むプラズマ生成物の形で、分室80へ供給する。導波路154a、bは、プラズマ源152を、処理チャンバ16cの周辺側壁36内の注入ポート156、158と結合させる。注入ポート156は第3間仕切り72に隣接して設置され、注入ポート158は第4間仕切り74に隣接して設置される。
【００５０】
処理チャンバ16cは、基板15上へのプラズマ支援原子層堆積に用いられて良い。本発明では、たとえ処理チャンバ16cが複数のプラズマ源144、152を有するとしても、第1処理材料又は第2処理材料のいずれかが、注入ポート102、104、108、110（図1、図2、図2A、図3A、図3B）を用いることによって、又は136、138、140、142（図4）を用いることによって、分室76、80へ供給されうることも考えられる。側壁36の周りの注入ポート148、150の位置は、基板15上に堆積される膜の均一性を調節するのに用いられて良い。
【００５１】
図7-9を参照すると、間仕切り68、70、72、74の角度位置が、分室76、78、80、82によって占められる角度部分の弧の長さを変更するように調節されても良い。
【００５２】
図7を詳しく参照すると、間仕切り68、70、72、74は、互いが直角をなして合同となるように配置されている。基板支持体48の大きなプレート（図2）が一定の角速度で回転することで、大きなプレート50によって保持される基板15は、ほぼ等しい滞留時間だけ各分室76、80へ順次曝露されることで、基板15の各々の上側表面に第1及び第2処理材料の層を繰り返し生成する。この間仕切り68、70、72、74の配置は、図1-6に図示された処理チャンバ16、16a、16b、16cを表す。
【００５３】
図8を詳しく参照すると、処理空間38が、間仕切り68a、70a、72a、74a-これらは間仕切り68、70、72、74と同様である-によって、分室76a、78a、80a、82a-これらは分室76、78、80、82と同様である-に分割される。第1間仕切り68aと第2間仕切り70aは、鈍角の夾角によって分離され、かつ分室76aを画定する。第3間仕切り72aと第4間仕切り74aは、鈍角の夾角によって分離され、かつ分室80aを画定する。第3間仕切り72aと第4間仕切り74aの間の鈍角の夾角は、第1間仕切り68aと第2間仕切り70aの間の鈍角の夾角と合同である。なぜならこれらの鈍角の夾角は対頂角を表すからである。第1間仕切り68aと第2間仕切り70aの間の鈍角の夾角、及び第3間仕切り72aと第4間仕切り74aの間の鈍角の夾角は必然的に、互いに等しい第2間仕切り70aと第3間仕切り72aの間の鋭角の夾角、及び第1間仕切り68aと第4間仕切り74aの間の鋭角の夾角を生成する。第2間仕切り70aと第3間仕切り72aの間の鋭角の夾角-分室78aを画定する-は、第1間仕切り68aと第4間仕切り74aの間の鋭角の夾角-分室82aを画定する-と合同である。これらの鋭角の夾角は対頂角を表すからである。第2間仕切り70aと第3間仕切り72aの間の鋭角の夾角と、第1間仕切り68aと第2間仕切り70aの間の鈍角の夾角又は第3間仕切り72aと第4間仕切り74aの間の鈍角の夾角は、補角である。第1間仕切り68aと第4間仕切り74aの間の鋭角の夾角と、第1間仕切り68aと第2間仕切り70aの間の鈍角の夾角又は第3間仕切り72aと第4間仕切り74aの間の鈍角の夾角もまた、補角である。
【００５４】
基板支持体48の大きなプレート50（図2）が一定の角速度で回転するので、大きなプレート50によって保持される基板15は、図7に図示された配置よりも長い滞留時間で、順次第1及び第2処理材料に曝露される。ただし角速度は一定と仮定する。第1分室76a及び第3分室80aでの滞留時間はほぼ等しい。間仕切り68a、70a、72a、74aの間の角度及び角速度は、分室76a、80aの各々での基板15の滞留時間を調節するために調節されて良い。滞留時間を長くすることによって、第1及び第2処理材料への曝露が増大することで、薄膜の成長速度を増大させるように操作することができる。
【００５５】
図9を参照すると、処理空間38が、間仕切り68b、70b、72b、74b-これらは間仕切り68、70、72、74と同様である-によって、分室76b、78b、80b、82b-これらは分室76、78、80、82と同様である-に分割される。第1間仕切り68bと第2間仕切り70bとの間の夾角α1は、第3間仕切り72bと第4間仕切り74bとの間の夾角α2よりも大きい。それに加えて、第2間仕切り70bと第3間仕切り72bとの間の夾角α3は、第1間仕切り68bと第4間仕切り74bとの間の夾角α4にほぼ等しい。基板支持体48の大きなプレート50（図2）が回転するので、大きなプレート50によって保持される基板15は順次、第1滞留時間だけ第1分室76b内で第1処理材料に曝露され、第2滞留時間-第1滞留時間よりも短い-だけ第2分室78b内でパージガスに曝露され、第3滞留時間-第2滞留時間よりも短い-だけ第3分室80b内で第2処理材料に曝露され、そして再度第2滞留時間と同じ時間だけ第4分室82b内でパージガスに曝露される。それにより、基板15の各々の上側表面に第1処理材料と第2処理材料との繰り返し層が形成される。基板支持体48の大きなプレート（図2）が一定の角速度で回転している場合、それぞれの滞留時間は角速度に対して独立である。
【００５６】
たとえ間仕切り68b、70b、72b、74bが、α1が約270°となって、かつα2が約30°となるように配置されているとしても、間仕切り68b、70b、72b、74bは、4つの分室76b、78b、80b、82b内で所望の滞留時間を供するように備えられて良いことは、当業者には明らかである。滞留時間はたとえば、それぞれ異なる反応速度を有する第1及び第2処理材料を補償するように調節されて良い。たとえば第1分室76b内で第1処理材料に曝露するための滞留時間は、第3分室80b内で第2処理材料に曝露するための滞留時間よりもはるかに長い。これは、速く起こる第2処理材料を補償するために第1処理材料への曝露を最大にしている。
【００５７】
本発明が1つ以上の実施例の記載によって説明されていて、その実施例はかなり詳細に記載されているが、これらは「特許請求の範囲」に記載された請求項の技術的範囲を如何なる意味においても限定するものと解されてはならない。他の利点及び修正型は当業者にとってはすぐに想到しうるものである。従って広い態様における本発明は具体的詳細に限定されるものではなければ、代表的な装置及び方法に限定されるわけでもなく、示された例を表すものである。従って本発明の一般的構想の範囲から逸脱することなく、上記詳細から逸脱することが可能である。
【図１】
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【図２】
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【図２Ａ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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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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【国際調査報告】
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