(57)【要約】【課題】基板載置部上における処理ガスの残留を抑制できる技術を提供する。【解決手段】基板処理装置は、基板を処理する処理室と、処理室内に設けられる基板載置台と、基板載置台を回転させる回転駆動部と、基板載置台の上面に設けられ、基板載置台の回転中心に対してその周囲に配置される基板が載置される凹部と、の底面と基板の裏面との間の凹部内に設けられ、凹部に載置される基板を支持して、凹部の底面と基板の裏面との間に空間を形成する基板支持部と、処理室内に処理ガスを導入する処理ガス導入部と、凹部の底部に設けられ、凹部の底面と基板の裏面との間の空間内の雰囲気を排気する第１の排気口と、を有する。【選択図】図３
2017183341.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を処理する処理室と、
前記処理室内に設けられる基板載置台と、
前記基板載置台を回転させる回転駆動部と、
前記基板載置台の上面に設けられ、前記基板載置台の回転中心に対してその周囲に配置される前記基板が載置される凹部と、
前記凹部内に設けられ、前記凹部に載置される前記基板を支持して、前記凹部の底面と前記基板の裏面との間に空間を形成する基板支持部と、
前記処理室内に処理ガスを導入する処理ガス導入部と、
前記凹部の底部に設けられ、前記凹部の底面と前記基板の裏面との間の空間内の雰囲気を排気する第１の排気口と、
を有する基板処理装置。
【請求項２】
基板を処理する処理室と、
前記処理室内に設けられる基板載置台と、
前記基板載置台を回転させる回転駆動部と、
前記基板載置台の上面に設けられ、前記基板載置台の回転中心に対してその周囲に配置される前記基板が載置される凹部と、
前記凹部内に設けられ、前記凹部に載置される前記基板を支持して、前記凹部の底面と前記基板の裏面との間に空間を形成する基板支持部と、
前記凹部の底部に設けられる第１の排気口と、を有する基板処理装置を準備する工程と、
前記基板支持部上に前記基板を載置する工程と、
前記基板載置台を回転させる工程と、
前記処理室内に処理ガスを供給する工程と、を有し、
前記処理ガスを供給する工程では、前記第１の排気口から前記凹部の底面と前記基板の裏面との間の空間内の雰囲気を排気する、
半導体装置の製造方法。
【請求項３】
基板を処理する処理室と、
前記処理室内に設けられる基板載置台と、
前記基板載置台を回転させる回転駆動部と、
前記基板載置台の上面に設けられ、前記基板載置台の回転中心に対してその周囲に配置される前記基板が載置される凹部と、
前記凹部内に設けられ、前記凹部に載置される前記基板を支持して、前記凹部の底面と前記基板の裏面との間に空間を形成する基板支持部と、
前記凹部の底部に設けられる第１の排気口と、を有する基板処理装置を準備する手順と、
前記基板支持部上に前記基板を載置する手順と、
前記基板載置台を回転させる手順と、
前記処理室内に処理ガスを供給する手順と、
を有し、
前記処理ガスを供給する手順では、前記第１の排気口から前記凹部の底面と前記基板の裏面との間の空間内の雰囲気を排気する手順を
コンピュータにより基板処理装置に実行させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板処理装置、半導体装置の製造方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばフラッシュメモリ等の半導体装置の製造工程の一工程として、基板上に薄膜を形成する基板処理工程が実施されることがある。係る工程を実施する基板処理装置として、サセプタ上に複数の区画された処理領域を設け、各処理領域に処理ガスを供給し、基板に対する処理を各処理領域において順次行うことにより、基板上に薄膜を形成するものが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特願２０１５−１０７５４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような装置においては、ある処理領域において供給された処理ガスが別の処理領域において供給された他の処理ガスと完全に分離されずに気相反応してしまい、形成される薄膜の均一性を悪化させたり、不要な副生成物が生成されたりすることがある。特に、サセプタと基板の間に処理ガスが残留することにより、この残留した処理ガスが他の処理領域における他の処理ガスと反応してしまうことがある。従って、このようなガスの残留を抑制することが必要となる。
【０００５】
本発明は、上記課題を解決して、基板とサセプタの間における処理ガスの残留を抑制できる技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様によれば、基板を処理する処理室と、前記処理室内に設けられる基板載置台と、前記基板載置台を回転させる回転駆動部と、前記基板載置台の上面に設けられ、前記基板載置台の回転中心に対してその周囲に配置される前記基板が載置される凹部と、前記凹部内に設けられ、前記凹部に載置される前記基板を支持して、前記凹部の底面と前記基板の裏面との間に空間を形成する基板支持部と、前記処理室内に処理ガスを導入する処理ガス導入部と、前記凹部の底部に設けられ、前記凹部の底面と前記基板の裏面との間の空間内の雰囲気を排気する第１の排気口と、を有する構成が提供される。
【発明の効果】
【０００７】
上記の構成によれば、基板とサセプタの間において処理ガスが残留することを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の第１実施形態に係る基板処理装置の概略上面図。
【図２】本発明の第１実施形態に係る処理室の概略横断面図。
【図３】本発明の第１実施形態に係る図２に示す処理室のＡ−Ａ線断面図。
【図４】本発明の第１実施形態に係る基板処理装置のコントローラの概略構成図。
【図５】本発明の第１実施形態に係る処理室のガス導入部および排気口についての説明図（上面図）。
【図６】本発明の第１実施形態に係る基板処理工程を説明するフローチャート。
【図７】本発明の第１実施形態に係る成膜工程を説明するフローチャート。
【図８】本発明の第１実施形態に係る処理室の一部を拡大した概略縦断面図。
【図９】本発明の第２実施形態に係る処理室の一部を拡大した概略縦断面図。
【図１０】本発明の第３実施形態に係る処理室の一部を拡大した概略縦断面図。
【図１１】本発明の更に別の実施形態に係る排気口の説明図（上面図）。
【図１２】本発明の第１実施形態に係る基板支持部の説明図（上面図）。
【図１３】本発明の第１実施形態に係る基板支持部の変形例の説明図（上面図）。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
＜第１実施形態＞
（１）基板処理装置の構成
本発明の第１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。
【００１０】
なお、第１実施形態に係る基板処理装置においては、製品としての処理基板２００などの基板を搬送するキャリヤとしては、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。
【００１１】
基板処理装置は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を備えている。第一の搬送室１０３には基板２００を移載する第一の基板移載機１１２が設置されている。
【００１２】
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（ロードロック室）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いる。
【００１３】
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。第二の搬送室１２１にはノッチまたはオリフラ合わせ装置１０６が設けられている。
【００１４】
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と反対側にはロードポート１０５が設置されている。
【００１５】
第一の搬送室筐体１０１には、基板に所望の処理を行う第一の処理室２０２ａと、第二の処理室２０２ｂ、第三の処理室２０２ｃ、第四の処理室２０２ｄがゲートバルブ１５０〜１５３を介してそれぞれ隣接して連結されている。なお、本明細書において、第一の処理室２０２ａ、第二の処理室２０２ｂ、第三の処理室２０２ｃ、第四の処理室２０２ｄをまとめて処理室２０２と称することもある。
【００１６】
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。以下の制御は制御部としてのコントローラ３００によって制御される。
【００１７】
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がポッドオープナ１０８により開放された後、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、基板２００を予備室１２２に搬入し、基板２００を基板支持台１４０に移載する。移載が完了すると、ゲートバルブ１２８が閉じられ、予備室１２２内が負圧に排気される。
【００１８】
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と第二の処理室２０２ｂとが連通される。ゲートバルブ１５１が閉じられた後、第二の処理室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。
【００１９】
以上の動作は第二の処理室２０２ｂ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、第一の処理室２０２ａおよび第三の処理室２０２ｃ、第四の処理室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。
【００２０】
（２）処理室の構成
続いて、第１実施形態に係る処理室２０２の構成について、主に図２、図３、図８を用いて説明する。この処理室２０２は、例えば上述した第一の処理室２０２ｂである。図８は本実施形態に係る処理室２０２の特定領域（後述の第１の処理領域２０１ａ）に対応する部分を拡大した概略縦断面図であり、特に排気に係る構造を説明するものである。
【００２１】
（反応容器）
図２、図３に示すように、反応容器２０３は、蓋部としての反応容器天井２０３ａと、筒状の容器である処理容器としての反応容器本体２０３ｂとにより構成されている。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、処理室内を複数の領域に分割し、中心部から放射状に延びる分割構造体２０，２２が反応容器天井２０３ａに取り付けられている。設けられている。分割構造体２０，２２は、例えば９０度の間隔で交互に２組（４つ）設けられている。分割構造体２０，２２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に仕切って区画す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２１７の回転方向（図２の矢印Ｒ）に沿って、この順番に配列するように構成されている。分割構造体２０，２２は、例えばアルミニウムや石英等の材料で形成される。
【００２２】
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、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。
【００２３】
なお、第１実施形態では、分割構造体２０，２２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を形成する分割構造体２０，２２間の角度を大きくしたりする等、適宜変更してもよい。
【００２４】
また、第１実施形態では、２組の分割構造体２０，２２により４つの領域に区画したが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、３組以上の分割構造体を用いて複数の領域に区画してもよく、１組の分割構造体により２つの領域に区画してもよい。
【００２５】
（サセプタ）
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載置台としてのサセプタ２１７が設けられている。サセプタ２１７は例えば、カーボン、窒化アルミニウム、セラミックス、石英等の非金属材料で形成されている。金属汚染を考慮しない基板処理である場合は、アルミニウムで形成しても良い。
【００２６】
サセプタ２１７は、反応容器２０３内にて、複数枚（第１実施形態では例えば５枚）の基板２００を同一面上に、かつ同一円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２及び図３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。このように、サセプタ２１７は、複数の基板２００を同一円に沿うように並べて載置する載置面を有し、該載置面が反応容器２０３の反応容器天井２０３ａと対向するように構成されている。
【００２７】
サセプタ２１７表面における基板２００の支持位置には、基板載置部２１７ｂを、処理する基板２００の枚数に対応して設けることが好ましい。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（凹部）としてもよい。基板載置部２１７ｂは、サセプタ２１７の上面に設けられ、前記サセプタ２１７の回転中心に対してその周囲に配置され、前記基板が載置される凹部として設けられている。基板載置部２１７ｂ内には後述する基板支持部２４０ａや基板支持部２４０ｂが設けられ、これらの基板支持部２４０ａまたは２４０ｂ上に基板２００が載置される。凹形状に形成された基板載置部２１７ｂ内に基板２００が載置されることにより、基板２００の位置決めを容易に行うことができる。更には、サセプタ２１７の回転に伴う遠心力により基板２００が基板載置部２１７ｂから飛び出してしまうことを防止することができる。
【００２８】
サセプタ２１７には、サセプタ２１７を昇降させる昇降駆動部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。さらに、図３および図８に示すように、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の裏面を基板支持部２４０ａにより支持する基板支持部２４０ａを有する基板突き上げピン２６６が複数設けられている。基板突き上げピン２６６は、基板載置部２１７ｂ内部に設けられ、基板２００を昇降させるリフトピンとして機能する。また、図８に示すように、基板支持部２４０ａは、基板２００が基板載置部２１７ｂ内に載置される際に、基板載置部２１７ｂの底面と基板２００の裏面との間で基板２００を支持して、基板載置部２１７ｂの底面と基板２００の裏面との間に空間を形成するように設けられている。基板載置部２１７ｂと基板支持部２４０ａは、基板載置部２１７ｂの底部と基板２００の裏面との間の空間が基板２００の上面側の空間と連通するように（すなわち、ガスが両空間の間を流通するように）、構成されている。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が上昇した時、又は昇降駆動部２６８によりサセプタ２１７が下降した時に、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。
【００２９】
基板載置部２１７ｂ内部には、サセプタ２１７の上面よりも低い凸部である基板支持部２４０ｂが設けられている。第１実施形態では、この基板支持部２４０ｂの高さ（厚さ）は、基板支持部２４０ａの高さよりも低く（薄く）構成されており、基板支持部２４０ａにより支持された基板２００は、基板支持部２４０ｂに接触しないように構成されている。また、第１実施形態では、図１２に示すように、基板支持部２４０ｂは基板載置部２１７ｂの内縁の全周に亘って設けられている。図１２において、一点鎖線は基板載置部２１７ｂ内に載置された基板２００の外縁を示しており、灰色でハッチングされた領域が基板支持部２４０ｂを示している。
【００３０】
更に第１実施形態では、サセプタ２１７表面における基板載置部２１７ｂの底部に、基板載置部２１７ｂの底面と基板２００の裏面との間の空間内の雰囲気を排気する第１の排気口２３が設けられている。第１実施形態では、一つの基板載置部２１７ｂの中心部に第１の排気口２３を１個設ける構成としているが、これを一つの基板載置部２１７ｂ内に複数設ける構成としてもよい。また、サセプタ２１７を貫通し基板突き上げピン２６６が収容される貫通孔２１７ａが、この第１の排気口２３の機能を代用、あるいは、第１の排気口２３と共に排気口の機能を共用してもよい。
【００３１】
なお、本実施形態では、基板支持部２４０ｂの高さは基板支持部２４０ａの高さよりも低く構成されているが、基板支持部２４０ｂの高さを基板支持部２４０ａの高さよりも高くして（もしくは基板支持部２４０ａを設けないで）、基板支持部２４０ｂにより基板２００を支持するように構成してもよい。この場合、第１の排気口２３からのガスの排気は制限されるが、一方で、基板２００の上面側から裏面側へのガスの流入を制限してガス溜りの発生を抑制することができる。
【００３２】
また、第１実施形態とは異なる他の実施形態として、図１３に示すように、基板支持部２４０ｂは、基板載置部２１７ｂの内縁の一部の区間に設けられていてもよい。当該他の実施形態の場合、基板２００を基板支持部２４０ｂにより支持するようにし、基板支持部２４０ａでは支持しないように構成する。基板支持部２４０ｂが設けられていない区間は、基板載置部２１７ｂの底部と基板２００の裏面との間の空間と、基板２００の上面側の空間とを連通させるガス流路を形成する。また、本実施形態において基板支持部２４０ａを設けて基板２００を基板支持部２４０ａで支持する場合、図１２に示す実施形態に比べて、両空間の間をよりガスが流れ易く（すなわち、コンダクタンスを大きく）することができる。
【００３３】
また、基板支持部２４０ｂは、図１３のように基板載置部２１７ｂの内縁に設ける場合に限らず、基板２００の裏面のガスの流れを阻害しない限りにおいて、基板載置部２１７ｂの面内に適宜配置することができる。例えば、基板載置部２１７ｂ内において、後述する第１の排気口２３を中心として放射状に複数の凸部を設け、これを基板支持部２４０ｂとして基板２００を支持するようにしてもよい。また、第１の排気口２３を中心として複数の円弧状の凸部を設けてもよい。サセプタ２１７内のヒータ２１８からの熱を基板２００に伝達することや、基板２００と基板支持部２１７ｂとの摩擦力を確保することを重視する場合、基板支持部２４０ｂの面積をより大きくすることが望ましい。
【００３４】
昇降駆動部２６８には、サセプタ２１７を回転させる回転駆動部２６７が設けられている。回転駆動部２６７の回転軸は、サセプタ２１７に接続されている。回転駆動部２６７を作動させることで、サセプタ２１７は、サセプタ２１７の載置面と平行な方向に回転するように構成されている。回転駆動部２６７には、後述するコントローラ３００が、カップリング部２６７ａを介して接続されている。
【００３５】
（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いる。ヒータ２１８に電力が供給されると、基板載置部２１７ｂに載置された基板２００を加熱する。例えば、基板２００の表面が所定温度（例えば室温〜１０００℃程度）にまで加熱される。
【００３６】
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。
【００３７】
また、処理室２０２を構成する処理室壁２０２ｅの内部には、加熱部としてのヒータ２１９が一体的に埋め込まれており、処理室２０２内を例えば１５０℃〜２００℃程度にまで加熱するよう構成されている。
【００３８】
（サセプタの周辺構造）
処理室壁２０２ｅには、第一の搬送室筐体１０１がゲートバルブ１５０から１５３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、処理室２０２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の基板載置部２１７ｂとの間で基板２００を搬送する。
【００３９】
（ガス導入部）
図２及び図５を用いて、ガス導入部について説明する。反応容器天井２０３ａの中央部には、例えば筒状に形成されたガス導入部２５０が設けられている。
【００４０】
ガス導入部２５０の筒状内部は、第２処理ガス導入部２５２、不活性ガス導入部２５３及びクリーニングガス導入部２５８に区画されている。ガス導入部２５０内の第２処理領域２０１ｂ側には、第２処理ガス導入部２５２が設けられている。また、ガス導入部２５０内の第１処理領域２０１ａ側、第一のパージ領域２０４ａ側及び第二のパージ領域２０４ｂ側には、不活性ガス導入部２５３が設けられている。
【００４１】
第２処理ガス導入部２５２の第２処理領域２０１ｂ側の側壁には、第２処理領域２０１ｂに開口する第２処理ガス噴出口２５５が設けられている。
【００４２】
不活性ガス導入部２５３の第１処理領域２０１ａ側の側壁には、第１処理領域２０１ａに開口する不活性ガス噴出口２５４が設けられている。また、不活性ガス導入部２５３の第一のパージ領域２０４ａ側の側壁には、第一のパージ領域２０４ａに開口する不活性ガス噴出口２５６が設けられている。さらに、不活性ガス導入部２５３の第二のパージ領域２０４ｂの側の側壁には、第二のパージ領域２０４ｂに開口する不活性ガス噴出口２５７が設けられている。これらの各不活性ガス噴出口２５４，２５６，２５７は、いずれも後述するライン状ガス供給部２８１ａ，２８１ｂ，２８１ｃに対応して設けられたものである。
【００４３】
ガス導入部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。
【００４４】
なお、第１実施形態では、後述する各ライン状ガス供給部２８１ａ，２８１ｂ，２８１ｃ及びプラズマ生成部２０６のそれぞれにもガス供給がされるようにガス導入部が設けられている。
【００４５】
反応容器２０３の第一の処理領域２０１ａにおける天井部には、ライン状ガス供給部２８１ａへのガス供給を行うための第１処理ガス導入部２８２が設けられている。第１処理ガス導入部２８２の下端側は、ライン状ガス供給部２８１ａの上部に接続されている。
【００４６】
反応容器２０３の第一のパージ領域２０４ａにおける天井部には、ライン状ガス供給部２８１ｂへのガス供給を行うための第１不活性ガス導入部（ただし不図示）が設けられている。また、反応容器２０３の第二のパージ領域２０４ｂにおける天井部には、ライン状ガス供給部２８１ｃへのガス供給を行うための第２不活性ガス導入部（ただし不図示）が設けられている。これらの不活性ガス導入部の下端側は、ライン状ガス供給部２８１ｂ又はライン状ガス供給部２８１ｃの上部に接続されている。
【００４７】
反応容器２０３の第二の処理領域２０１ｂにおける天井部には、プラズマ生成部２０６へのガス供給を行うためのプラズマ生成部側ガス導入部２６０が設けられている。プラズマ生成部側ガス導入部２６０の下端側は、プラズマ生成部２０６の上部に接続されている。
【００４８】
なお、ガス導入部２５０の筒状内部に設けられた各種のガス導入部や、それら各種のガス導入部に対応して設けられた各噴出口については、少なくとも何れかを設けなくてもよく、また全てを設けないように構成することもできる。その場合、ライン状ガス供給部２８１ａ、２８１ｂ、２８１ｃ等の、他の位置に設けられたガス供給部からガスを導入する。
【００４９】
（第１処理ガス供給系）
第１処理ガス導入部２８２の上端には、第１処理ガス供給管２３２ａの下流端が接続されている。第１処理ガス供給管２３２ａには、上流方向から順に、第１処理ガス供給源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。
【００５０】
第１処理ガス供給管２３２ａからは、第１元素を含有するガスである第１処理ガスが、第一の処理領域２０１ａ内に対して供給される。
【００５１】
第１実施形態においては、第１処理ガスを原料ガスとして用いる。ここでいう「原料ガス」とは、処理ガスの一つであり、薄膜形成の際の原料になるガスである。原料ガスは、薄膜を構成する第１元素として、例えばシリコン、チタン、タンタル、ハフニウム、ジルコニウム、ルテニウム、ニッケル、およびタングステンの少なくともいずれか一つを含む。具体的には、第１実施形態において、原料ガスは、例えばジクロロシラン（略称：ＤＣＳ）ガスである。
【００５２】
（第２処理ガス供給系）
第２処理ガス導入部２５２の上端には、第２処理ガス供給管２３３ａの下流端が接続されている。第２処理ガス供給管２３３ａには、上流方向から順に、第２処理ガス供給源２３３ｂ、ＭＦＣ２３３ｃ、及び開閉弁であるバルブ２３３ｄが設けられている。
【００５３】
また、第２処理ガス供給管２３３ａのバルブ２３３ｄよりも下流側には、第２処理ガス分岐管２３３ｅの上流端が接続されている。第２処理ガス分岐管２３３ｅの下流端は、プラズマ生成部側ガス導入部２６０の上端に接続されている。第２処理ガス分岐管２３３ｅには、開閉弁であるバルブ２３３ｆが設けられている。
【００５４】
第２処理ガス供給管２３３ａからは、第２元素を含有するガスである第２処理ガスが第二の処理領域２０１ｂ内に対して供給される。このとき、第２処理ガスは、プラズマ生成部２０６によりプラズマ状態とされる。
【００５５】
第１実施形態においては、第２処理ガスを反応ガスとして用いる。ここでいう「反応ガス」とは、処理ガスの一つであり、後述するようにプラズマ状態となって、原料ガスによって基板２００上に形成された第１元素含有層と反応するガスである。反応ガスは、原料ガスが含有する第１元素とは異なる第２元素を含有する。第２元素としては、例えば、窒素、酸素、炭素、水素のいずれか一つ、もしくはその組み合わせが挙げられる。第１実施形態において、反応ガスは、例えば窒素含有ガスであるアンモニア（ＮＨ3）ガスが用いられる。
【００５６】
（不活性ガス供給系）
第１不活性ガス導入部と第２不活性ガス導入部にはそれぞれ、第１不活性ガス供給管２３４ａの下流端が接続されている。第１不活性ガス供給管２３４ａには、上流方向から順に、不活性ガス供給源２３４ｂ、ＭＦＣ２３４ｃ、及び開閉弁であるバルブ２３４ｄが設けられている。第１不活性ガス供給管２３４ａからは、不活性ガスが、第一のパージ領域２０４ａ内及び第二のパージ領域２０４ｂ内のそれぞれに対して、パージガスとして供給される。
【００５７】
また、第１不活性ガス供給管２３４ａのバルブ２３４ｄよりも下流側には、第１不活性ガス分岐管２３４ｅの上流端が接続されている。第１不活性ガス分岐管２３４ｅの下流端は、ガス導入部２５０における不活性ガス導入部２５３の上端に接続されている。第１不活性ガス分岐管２３４ｅには、開閉弁であるバルブ２３４ｆが設けられている。
【００５８】
第１不活性ガス分岐管２３４ｅからは、不活性ガスが、第一の処理領域２０１ａ内、第一のパージ領域２０４ａ内及び第二のパージ領域２０４ｂ内のそれぞれに対して供給される。各不活性ガス噴出口２５４，２５６，２５７から噴出する不活性ガスは、分割構造体２０，２２に沿ったガス流を形成することになる。
【００５９】
第１実施形態においては、不活性ガスとして、例えば窒素（Ｎ2）ガスを用いる。なお、不活性ガスとしては、Ｎ2ガスのほか、例えばヘリウムガス、ネオンガス、アルゴンガス等の希ガスを用いることができる。
【００６０】
また、第１処理ガス供給管２３２ａのバルブ２３２ｄよりも下流側には、第２不活性ガス供給管２３５ａの下流端が接続されている。第２不活性ガス供給管２３５ａには、上流方向から順に、不活性ガス供給源２３５ｂ、ＭＦＣ２３５ｃ、及び開閉弁であるバルブ２３５ｄが設けられている。
【００６１】
第２不活性ガス供給管２３５ａからは、不活性ガスがライン状ガス供給部２８１ａを介して、第一の処理領域２０１ａ内に対して供給される。ライン状ガス供給部２８１ａから第一の処理領域２０１ａ内に供給される不活性ガスは、キャリアガス又は希釈ガスとして作用する。
【００６２】
また、第２処理ガス供給管２３３ａのバルブ２３３ｄよりも下流側には、第３不活性ガス供給管２３６ａの下流端が接続されている。第３不活性ガス供給管２３６ａには、上流方向から順に、不活性ガス供給源２３６ｂ、ＭＦＣ２３６ｃ、及び開閉弁であるバルブ２３６ｄが設けられている。
【００６３】
第３不活性ガス供給管２３６ａからは、不活性ガスが第２処理ガス噴出口２５５を介して、又はプラズマ生成部２０６内のガス導入路及びガス噴出口を介して、第二の処理領域２０１ｂ内に対して供給される。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、キャリアガス又は希釈ガスとして作用する。
【００６４】
（プラズマ生成部）
第二の処理領域２０１ｂ内の上方には、プラズマ生成部２０６の少なくとも一部が設けられている。プラズマ生成部２０６は、第二の処理領域２０１ｂ内に反応ガスのプラズマを生成するよう構成されている。
【００６５】
第二の処理領域２０１ｂ内には、例えば互いに水平方向に並んだ一対の棒状の電極２７１が設けられている。一対の電極２７１は、例えば石英製のカバー２０６ａで覆われている。プラズマ生成部２０６のカバー２０６ａ内には、反応ガスの導入路が設けられている。
【００６６】
一対の電極２７１には、インピーダンスを整合する整合器２７２を介して、高周波電源２７３が接続されている。高周波電源２７３から電極２７１に高周波電力が印加されることにより、一対の電極２７１の周辺にプラズマが生成される。主に一対の電極２７１の直下にプラズマが生成される。
【００６７】
プラズマ生成部２０６の一対の電極２７１は、平面視で反応容器２０３の中心から外側に向かう径方向に沿って設けられ、また基板２００の上面と平行に設けられている。一対の電極２７１は、基板２００が通過する経路上に配置されている。
【００６８】
（ライン状ガス供給部）
図８は、第１実施形態においてライン状ガス供給部２８１ａが設けられた第一の処理領域２０１ａ内の縦断面概略図である。第一の処理領域２０１ａ内には、反応容器２０３内の天井面からサセプタ２１７上の基板２００の側に向けて突出するように、ライン状ガス供給部２８１ａが設けられている。ライン状ガス供給部２８１ａは、その下面側に、サセプタ２１７の回転径方向に延びるライン状に形成された開口部２８３を有しており、その開口部２８３からガスを噴出することで第一の処理領域２０１ａ内へのガス供給を行うように構成されている。ここで、「ライン状」とは、線のような細長い形を意味する。すなわち、開口部２８３は、平面視したときに長尺帯状に連続する開口によって形成されている。
【００６９】
開口部２８３の内周側（サセプタ２１７の回転中心側）の端縁は、サセプタ２１７の回転時に基板２００の内周側端縁が通過する位置よりもさらにサセプタ２１７の回転中心側に位置している。開口部２８３の外周側の端縁は、サセプタ２１７の回転時に基板２００の外周側端縁が通過する位置よりもさらにサセプタ２１７の外周側に位置している。
【００７０】
なお、第１実施形態において、第一の処理領域２０１ａ、第一のパージ領域２０４ａ及び第二のパージ領域２０４ｂの各領域内は、それぞれが略同様に構成されているため、第一のパージ領域２０４ａ内及び第二のパージ領域２０４ｂ内については説明を省略する。以下の説明においては、第一の処理領域２０１ａにおけるライン状ガス供給部２８１ａ、第一のパージ領域２０４ａにおけるライン状ガス供給部２８１ｂ、第二のパージ領域２０４ｂにおけるライン状ガス供給部２８１ｃを、総称して「ライン状ガス供給部２８１」とする。
【００７１】
（排気部）
図３および図５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、排気ダクト２４および排気ダクト２６を介して排気する排気管２３１が設けられている。また、反応容器２０３の底面であってサセプタ２１７の下部に設けられ、第１の排気口２３から排気されたガスを排気する第３の排気口２５が設けられている。第１実施形態では、第３の排気口２５は、処理領域２０１ａ，２０１ｂ、パージ領域２０４ａ，２０４ｂのそれぞれに設けられている。ただし、後述する他の実施形態の様に、特定の１以上の処理領域又はパージ領域にのみ設けてもよい。
【００７２】
第３の排気口２５には排気管２３０が接続されており、特に基板載置部２１７ｂ内の雰囲気を第１の排気口２３および第３の排気口２５を介して反応容器２０３外に排気する。排気管２３０と排気管２３１は、反応容器２０３の下方で合流している。排気管２３０，２３１には、圧力調整器（圧力調整部）としてのＡＰＣ（Ａｕｔｏ  Ｐｒｅｓｓｕｒｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）２４４、２４５、及びバルブ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、バルブ２４３、ＡＰＣ２４４、２４５はコントローラ３００により制御され、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するよう構成されている。
【００７３】
なお、第１の排気口２３は、サセプタ２１７の裏面へ貫通せずに、サセプタ２１７の内部において昇降駆動部２６８へ向かって形成された排気路を介し、昇降駆動部２６８内を経由して処理室２０２外へ連通するように構成されてもよい。また、図４においては、第２の排気口２４ａに接続される排気管２３１と、第３の排気口２５に接続される排気管２３０は1つの排気管に接続され、１つの排気管には１つの真空ポンプ２４６が接続されているが、第２の排気口２４ａに接続される排気管と、第３の排気口２５に接続される排気管は、それぞれ異なる排気ポンプに接続されていてもよい。異なる排気ポンプを用いることにより、各排気管からの排気量の調整がより容易になる。
【００７４】
第１実施形態では、図５に示すように、第一の処理領域２０１ａと第二の処理領域２０１ｂのそれぞれに、第３の排気口２５と、第２の排気口２４ａが設けられている。第３の排気口２５および第１の排気管２３０によって、第１の排気部が構成され、第１の排気ダクト２４と第２排気管２３１によって、第２の排気部が構成されている。
【００７５】
第１の排気ダクト２４は、第一の処理領域２０１ａ及び第二の処理領域２０１ｂにおいて、サセプタ２１７の外周部に円弧状に設けられる。ここで、周方向とは、サセプタ２１７の外周に沿った方向であり、サセプタ２１７の回転方向である。径方向とは、サセプタ２１７の中心から外周へ向かう方向である。
【００７６】
第１の排気ダクト２４は、例えば中空円弧形状の排気ダクトであって、サセプタ２１７の外周部に設けられる。第１の排気ダクト２４は、配管容器２４ｃと、この配管容器２４ｃの上面を閉じる配管蓋２４ｄとで構成され、配管蓋２４ｄのサセプタ２１７の載置面と同じ向きの上面（つまり第１の排気ダクト２４の上面）に、複数の第２の排気口２４ａが形成されている。第２の排気口２４ａは、主に処理室２０２内の雰囲気を排気するものである。第１実施形態における第１の排気ダクト２４は、４つの排気孔２４ａを有するが、４つ以外の数（１つを含む）とすることも可能である。また、配管容器２４ｃの下面には、排気管２３１と連通するための排気口としての排気穴２４ｂが形成されている。
【００７７】
また、第２の排気口２４ａは、基板処理時において、サセプタ２１７の基板載置面よりも下方（図８のＺ2方向）に配置される。つまり、第２の排気口２４ａは、サセプタ２１７の基板載置面への基板載置方向（図８のＺ2方向）に、基板載置面から所定の距離を有するよう配置される。こうすることにより、基板載置面へ載置された基板表面に、十分な処理ガスを供給することが容易になる。
【００７８】
図８に示すように、第一の処理ガスは、ガス供給部２８１の開口部２８３より供給され、第一の処理領域２０１ａから、基板２００の表面を流れ、第２の排気口２４ａを介して第２の排気管２３１内へ流れる。また、第一の処理ガスは、基板２００の表面だけでなく基板２００と基板支持部２４０ｂの間等から基板２００の裏面を流れ、第1の排気口２３と、第一の処理領域２０１ａに設けられた第３の排気口２５を介して排気管２３０へ流れ、排気管２３１から反応容器２０３外へ排出される。
【００７９】
なお、第二の処理領域２０１ｂにおいても、第一の処理領域２０１ａの場合と同様であり、第二の処理領域２０１ｂに供給された第二の処理ガスは、基板２００の表面を流れ、第２の排気口２４ａを介して第２の排気管２３１内へ流れる。また、第二の処理ガスも、基板２００の表面だけでなく基板２００と基板支持部２４０ｂの間等から基板２００の裏面を流れ、第1の排気口２３と、第二の処理領域２０１ｂに設けられた第３の排気口２５を介して排気管２３０へ流れ、排気管２３１から反応容器２０３外へ排出される。
【００８０】
また、第一のパージ領域２０４ａと第二のパージ領域２０４ｂのサセプタ２１７の外周部には、それぞれ、中空円弧形状の第３の排気部としての第２の排気ダクト２６が設置されている。第２の排気ダクト２６は、第１の排気ダクト２４と同様の構造であって、第２の排気口２４ａと同方向の、複数の第４の排気口２６ａを有する。また、第２の排気ダクト２６は、第１の排気ダクト２４と同様に、その下面に、排気管２３１と連通するための排気穴２６ｂを有する。第２の排気ダクト２６は、サセプタ２１７の外周部に、第１の排気ダクト２４と同様の位置（高さ方向の位置を含む）に配置される。高さ方向とは、図８のＺ方向である。また、図８に示すように、第１実施形態では、第一の処理領域２０１ａおよび第二の処理領域２０１ｂと同様に、第一のパージ領域２０４ａおよび第二のパージ領域２０４ｂにもそれぞれ、第３の排気口２５およびそれに接続される第１の排気管２３０が設けられている。
【００８１】
第一のパージ領域２０４ａと第二のパージ領域２０４ｂへ供給された不活性ガスは、それぞれ排気口２６ａを介して第２の排気ダクト２６内へ流れる。そして、第２の排気ダクト２６から排気管２３１へ流れ、排気管２３１から反応容器２０３外へ排出される。また、第一のパージ領域２０４ａと第二のパージ領域２０４ｂへ供給された不活性ガスは、基板２００の表面だけでなく、基板２００と基板支持部２４０ｂの間等から基板２００の裏面を流れ、第1の排気口２３と、各領域に設けられた第３の排気口２５を介して排気管２３０へ流れ、排気管２３１から反応容器２０３外へ排出される。こうして、第一、第二の処理ガスが反応容器２０３内で互いに混ざることを効果的に抑制できる。
【００８２】
（制御部）
次に、図４を用い、第１実施形態の制御部（制御手段）であるコントローラ３００について説明する。図４は、第１実施形態で好適に用いられる基板処理装置１０のコントローラの概略構成図である。
【００８３】
制御部（制御手段）であるコントローラ３００は、ＣＰＵ３０１ａ、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）３０１ｂ、記憶装置３０１ｃ、Ｉ／Ｏポート３０１ｄを備えたコンピュータとして構成されている。ＲＡＭ３０１ｂ、記憶装置３０１ｃ、Ｉ／Ｏポート３０１ｄは、内部バス３０１ｅを介して、ＣＰＵ３０１ａとデータ交換可能なように構成されている。コントローラ３００には、例えばタッチパネル等として構成された入出力装置３０２が接続されている。
【００８４】
記憶装置３０１ｃは、例えばフラッシュメモリ、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）等で構成されている。記憶装置３０１ｃ内には、基板処理装置１０の動作を制御する制御プログラムや、後述する成膜処理等の基板処理の手順や条件などが記載されたプロセスレシピが、読み出し可能に格納されている。以下、このプロセスレシピや制御プログラム等を総称して、単にプログラムともいう。また、ＲＡＭ３０１ｂは、ＣＰＵ３０１ａによって読み出されたプログラムやデータ等が一時的に保持されるメモリ領域として構成されている。
【００８５】
Ｉ／Ｏポート３０１ｄは、上述のＭＦＣ２３２ｃ〜２３７ｃ、バルブ２３２ｄ〜２３７ｄ，２４３、圧力センサ２４８、ＡＰＣ２４４，２４５、真空ポンプ２４６、ヒータ２１８，２１９、温度センサ２７４、整合器２７２、高周波電源２７３、回転機構２６７、昇降機構２６８等に接続されている。
【００８６】
ＣＰＵ３０１ａは、記憶装置３０１ｃから制御プログラムを読み出して実行するとともに、入出力装置３０２からの操作コマンドの入力等に応じて記憶装置３０１ｃからプロセスレシピを読み出すように構成されている。そして、ＣＰＵ３０１ａは、読み出したプロセスレシピの内容に沿うように、ＭＦＣ２３２ｃ〜２３７ｃによる各種ガスの流量調整動作、バルブ２３２ｄ〜２３７ｄ，２４３の開閉動作、ＡＰＣ２４４，２４５の開閉動作及び圧力センサ２４８に基づくＡＰＣ２４４，２４５による圧力調整動作、温度センサ２７４に基づくヒータ２１８の温度調整動作、真空ポンプ２４６の起動及び停止、回転機構２６７によるサセプタ２１７の回転及び回転速度調節動作、昇降機構２６８によるサセプタ２１７の昇降動作、高周波電源２７３による電力供給及び停止、整合器２７２によるインピーダンス調整動作等を制御するように構成されている。
【００８７】
コントローラ３００は、外部記憶装置（例えば、磁気ディスク、光ディスク、半導体メモリ）３０３に格納された上述のプログラムをコンピュータにインストールすることにより構成することができる。記憶装置３０１ｃや外部記憶装置３０３は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体として構成されている。以下、これらを総称して、単に記録媒体ともいう。本明細書において、記録媒体という言葉を用いた場合は、記憶装置３０１ｃ単体のみを含む場合、外部記憶装置３０３単体のみを含む場合、または、その両方を含む場合が有る。なお、コンピュータへのプログラムの提供は、外部記憶装置３０３を用いず、インターネットや専用回線等の通信手段を用いて行ってもよい。
【００８８】
（３）基板処理工程
続いて、第１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を備える処理室２０２ｂを用いて実施される基板処理工程について、図６及び図７を用いて説明する。なお、以下の説明において、基板処理装置１０の構成各部の動作は、コントローラ３００により制御される。
【００８９】
ここでは、第一の処理ガスとして、シリコン含有ガスであるＤＣＳを用い、第二の処理ガスとして、窒素含有ガスであるＮＨ3ガスを用い、基板２００上に絶縁膜として窒化シリコン膜（ＳｉＮ膜）を形成する例について説明する。
【００９０】
（基板搬入・載置工程（Ｓ１０１））
基板２００を反応容器２０３内へ搬入し、基板載置部２１７ｂ内に載置する基板搬入・載置工程について説明する。まず、昇降駆動部２６８により基板２００の搬送位置までサセプタ２１７を下降させることにより、基板突き上げピン２６６の上部に設けられた基板支持部２４０ａ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ようにする。続いて、ゲートバルブ１５１を開き、第一の基板移載機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を搬入し、各基板２００を基板支持部２４０ａ上に載置する。
【００９１】
反応容器２０３内に基板２００を搬入したら、第一の基板移載機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、昇降駆動部２６８によりサセプタ２１７を上昇させる。これにより、基板載置部２１７ｂ内の基板支持部２４０ａ上に支持された状態で基板２００が載置される。なお、他の実施形態においては、基板支持部２４０ａ上に限らず、基板支持部２４０ｂ上に基板２００を載置するようにしてもよい。
【００９２】
真空ポンプ２４６は、少なくとも基板搬入・載置工程（Ｓ１０１）から後述する基板搬出工程（Ｓ１０９）が終了するまでの間は、常に作動させた状態とする。
【００９３】
（サセプタの回転開始（Ｓ１０２））
基板２００を基板載置部２１７ｂ上に載置した後、回転駆動部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の回転速度はコントローラ３００によって、所定の速度に制御される。所定の速度は、例えば１回転／秒である。
【００９４】
（ガス供給・圧力調整工程（Ｓ１０３））
サセプタ２１７が所定の回転速度に到達した後、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ＤＣＳガスを供給し、バルブ２３３ｄを開けて第二の処理領域２０１ｂ内にＮＨ3ガスを供給する。さらにバルブ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。
【００９５】
第一の処理領域２０１ａに供給されるＤＣＳガスは、第一の処理領域２０１ａ内のガスを第１の排気口２３、第３の排気口２５、および第２の排気口２４ａを介して、排気管２３０，２３１から排気する。ＤＣＳ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、キャリアガス或いは希釈ガスとしての不活性ガスを第一の処理領域２０１ａ内に供給することが好ましい。
【００９６】
また、第二の処理領域２０１ｂに供給されるＮＨ3ガスは、第二の処理領域２０１ｂ内の第１の排気口２３、第３の排気口２７、および第２の排気口２４ａを介して、排気管２３１から排気する。ＮＨ3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、キャリアガス或いは希釈ガスとしての不活性ガスを第二の処理領域２０１ｂ内に供給することが好ましい。
【００９７】
また、第一のパージ領域２０４ａ及び第二のパージ領域２０４ｂにそれぞれ供給されるパージガスとしての不活性ガスであるＮ2ガスは、各パージ領域内の第１の排気口２３、第３の排気口２７、および第４の排気口２６ａを介して、排気管２３１から排気する。
【００９８】
また、ガス供給と並行して、反応容器２０３内が所望の圧力（例えば２００Ｐａ）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内の圧力は圧力センサ２４８で測定され、この測定された圧力情報に基づきＡＰＣ２４４，２４５の開度をフィードバック制御する。
【００９９】
（プラズマ生成開始（Ｓ１０４））
次に、サセプタ２１７が回転中に、プラズマ生成部２０６を構成する電極に、高周波電源２７３から電力の供給を開始することにより、第二の処理領域２０１ｂにプラズマを生成する。
【０１００】
（成膜工程（Ｓ１０５））
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ＮＨ3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等により、第二の処理領域２０１ｂ内に回転して運ばれてくる基板２００をプラズマ処理する。
【０１０１】
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、基板２００には、ＤＣＳガスの供給、Ｎ2ガスの供給（パージ）、プラズマ状態とされたＮＨ3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、成膜工程（Ｓ１０５）の詳細について、図７を用いて説明する。
【０１０２】
（第一の処理ガス領域通過（Ｓ２０１））
まず、第一の処理領域２０１ａを通過した基板２００表面にＤＣＳ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。
【０１０３】
（第一のパージ領域通過（Ｓ２０２））
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２０４ａを通過する基板２００に対して不活性ガスであるＮ2ガスが供給されることにより、基板２００の表面や裏面側の空間がパージされる。該供給されたガスは、第一のパージ領域２０４ａ内の第１の排気口２３、第３の排気口２５、および第４の排気口２６ａを介して排気される。本実施形態では、基板載置部２１７ｂ内に滞留したガス（例えばＤＣＳガス）が、第１の排気口２３を介して効率的にパージされる。
【０１０４】
（第二の処理ガス領域通過（Ｓ２０３））
次に、第二の処理領域２０１ｂを通過する基板２００表面にプラズマ状態となったＮＨ3ガスが供給される。このとき、プラズマ状態となったＮＨ3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少なくとも一部と反応する。これにより、シリコン含有層は窒化されて、シリコン及び窒素を含むＳｉＮ層へと改質される。
【０１０５】
（第二のパージ領域通過（Ｓ２０４））
そして、第二の処理領域２０１ｂでＳｉＮ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２０４ｂを通過する基板２００に対して不活性ガスであるＮ2ガスが供給されることにより、基板２００の表面や裏面側の空間がパージされる。該供給されたガスは、第二のパージ領域２０４ｂ内の第１の排気口２３、第３の排気口２５、および第４の排気口２６ａを介して排気される。また第１実施形態では、基板載置部２１７ｂ内に滞留したガス（例えばＮＨ3ガス）も、第１の排気口２３を介して効率的にパージされる。
【０１０６】
（サイクル数の確認（Ｓ２０５））
このように、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ＳｉＮ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、成膜処理を終了し、サイクルを所定の回数実施しなかった場合、Ｓ２０１に戻りサイクル処理を継続する。
【０１０７】
（プラズマ生成等の停止（Ｓ１０６〜Ｓ１０８））
Ｓ２０５にて基板２００上に所望の膜厚のＳｉＮ膜が形成されたと判断した後、プラズマ生成部２０６におけるプラズマ生成を停止する（Ｓ１０６）。このとき、ＤＣＳガス及びＮＨ3ガスの第一の処理領域２０１ａ及び第二の処理領域２０１ｂへの供給も停止する（Ｓ１０７）その後、サセプタ２１７の回転を停止する（Ｓ１０８）。
【０１０８】
（基板搬出工程（Ｓ１０９））
上記プラズマ生成等の停止（Ｓ１０６〜Ｓ１０８）が終了した後、基板を搬出する。まず、昇降駆動部２６８により基板２００の搬送位置までサセプタ２１７を下降させることにより、基板支持部２４０ａに載置された基板２００を、サセプタ２１７表面よりも所定の高さ分だけ高い位置で支持させる。そして、ゲートバルブ１５１を開き、第一の基板移載機１１２を用いて、反応容器２０３内の基板２００を、反応容器２０３の外へ搬出する。そして、所定枚数単位の多枚葉処理を所定回数実施した場合は（Ｓ１１０でＹｅｓ）、本実施形態に係る基板処理工程を終了し、所定回数実施していない場合は（Ｓ１１０でＮｏ）、Ｓ１０１に戻る。
【０１０９】
（４）第１実施形態に係る効果
第１実施形態によれば、少なくとも以下に示す効果を奏する。
（ａ）基板載置部２１７ｂの底面と基板２００の裏面との間の空間内のガス（雰囲気）を排気するための第１の排気口２３を設けることにより、当該空間内に滞留するガスを排気することができる。従って、処理領域内において供給された処理ガスが当該空間に滞留したまま他の処理領域内に移動し、当該他の処理領域内に供給された他の処理ガスとの間で意図しない気相反応が起きてしまうことを防止することができる。
特に、１つの基板載置部２１７ｂが複数の処理領域にまたがってしまう程度にまで、反応容器内で区画された各処理領域の幅（角度）が狭く構成されている場合、基板載置部２１７ｂ内に滞留したガスを処理領域間のパージ領域のみでパージするのは困難であり、本実施形態の適用は好適である。
（ｂ）基板載置部２１７ｂと基板支持部２４０ａは、基板載置部２１７ｂの底部と基板２００の裏面との間の空間が基板２００の上面側の空間と連通するように構成されているため、当該空間内のガスを効率的に排気することができる。（ｃ）基板２００の上面側から供給された処理ガスが基板２００の外縁に向かって流れ、基板２００の裏面側に回り込むようなガスの流路を形成することができる。従って、特に、第１の排気口２３の位置、数、大きさの少なくとも何れかを、基板２００の上面への処理ガスの供給が均等となるように設定することにより、基板２００の処理に関する面内均一性を向上させることができる。
（ｄ）  第１の排気口２３から排気されたガスを排気する第３の排気口２５を設けることにより、基板載置部２１７ｂの底部と基板２００の裏面との間の空間のガスを、第３の排気口２５からより効率的に排気することができる。
【０１１０】
＜本発明の他の実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
図９は、第２実施形態に係る基板処理装置１０における第一の処理領域２０１ａ内の縦断面概略図である。
第２実施形態は、第１実施形態における処理室２０３の下面に設けられていた、第３の排気口２５を設けていない点で第１実施形態と構成が異なる。
【０１１１】
本実施形態では、基板２００の表面に供給されたガスは、第２の排気口２４ａを介して、排気管２３１より排出される。同時に、基板が載置される凹部である基板載置部２１７ｂの底面と基板２００の裏面との間の空間内に回り込んだガス（雰囲気）は、基板載置部２１７ｂ下面に設けられた第１の排気口２３を通り、第２の排気口２４ａを介して、排気管２３１より排出される。この時、基板載置部２１７ｂの底面と基板２００の裏面との間の空間内に回り込んだガスは、第１の排気口２３と共に、貫通口２１７ａを通過して、更に第２の排気口２４ａを介して、排気管２３１より排出してもよい。これにより、第１の実施形態よりも簡単な構成で、基板２００の裏面に残留する可能性のあるガスを処理領域外に排出することが可能となる。
【０１１２】
次に、本発明の第３実施形態について説明する。
図１０は、第３実施形態に係る基板処理装置１０における第一の処理領域２０１ａ内の縦断面概略図である。
第３実施形態は、第１実施形態における第２の排気口２４ａ及び第１の排気ダクト２４を設けていない点で第１実施形態と構成が異なる。
【０１１３】
本実施形態では、基板２００の表面に供給されたガスは、基板２００と基板支持部２４０ｂとの間の空間を経由して、第１の排気口２３、第３の排気口２５、排気管２０を通り、排気管２３１より処理室２０３外に排出される。この時、基板載置部２１７ｂの底面と基板２００の裏面との間の空間内に回り込んだガスは、第１の排気口２３と共に、貫通口２１７ａからも、第３の排気口２５を介して排気管２３１より排出されるようにしてもよい。これにより、第１の実施形態よりも簡単な構成で、基板２００の裏面に残留する可能性のあるガスを処理領域外に排出することが可能となる。なお、本実施形態の場合、第３の排気口２５を特定の処理領域のみに設けると、第３の排気口２５が設けられた領域内と設けられていない領域内との間で大きな圧力差が生じる場合がある。そのため、本実施形態の場合は、第３の排気口２５を全ての処理領域内のそれぞれに設けることが望ましい。
【０１１４】
また、反応容器２０３内に供給されたガスがサセプタ２１７の外周を経由して第３の排気口２５へ排気される排気流路は比較的制限されているため、第２の排気口２４ａ（第１の排気ダクト２４）を設けない本構成の場合には、サセプタ２１７の上面側に供給されたガスは、第１の排気口２３を経由して排気されるように構成することが望ましい。すなわち、第１の排気口２３からの排気量を確保するため、基板２００の外縁から第１の排気口２３までの間にはガス流路が形成されることが望ましい。具体的には、基板２００を基板支持部２４０ａで支持したり、図１３に示すように、基板２００の外縁におけるガス流路を確保できるように基板支持部２４０ｂを構成することが望ましい。
【０１１５】
次に、本発明の第４実施形態について説明する。
図１１は、第４実施形態に係る基板処理装置１０における反応容器２０３の排気構造を示す上面図である。本実施形態では第一のパージ領域２０４ａ、第二のパージ領域２０４ｂの下部にのみ第３の排気口２５を設けている。これにより、第１の実施形態よりも簡単な構成で、基板２００の裏面に残留する可能性のあるガスを処理領域外に排出することが可能となる。
また、本実施形態では全ての処理領域に排気ダクト５００（第１の排気ダクト２４又は第２の排気ダクト２６）を設けているため、特定領域のみに第３の排気口２５を設けるように構成しても、各領域間で大きな圧力差を生じるのを防ぐことができる。
【０１１６】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上述の一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。
【符号の説明】
【０１１７】
１０・・・・・・・・基板処理装置
２３・・・・・・・・第１の排気口
２４・・・・・・・・第１の排気ダクト
２５・・・・・・・・第３の排気口
２００・・・・・・・基板
２１７・・・・・・・サセプタ（基板載置台）
２４０ａ・・・・・・基板支持部
２４０ｂ・・・・・・基板支持部
【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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