特開 2023-42432 基板処理装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023042432

(43)【公開日】2023-03-27

(54)【発明の名称】基板処理装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/683 20060101AFI20230317BHJP

   H01L 21/31 20060101ALI20230317BHJP

   C23C 16/44 20060101ALI20230317BHJP

【ＦＩ】

H01L21/68 N

H01L21/31 B

C23C16/44 G

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021149725

(22)【出願日】2021-09-14

(71)【出願人】

【識別番号】000219967

【氏名又は名称】東京エレクトロン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(72)【発明者】

【氏名】田口 純之介

(72)【発明者】

【氏名】高橋 恒

【テーマコード（参考）】

4K030

5F045

5F131

【Ｆターム（参考）】

4K030AA18

4K030CA04

4K030CA12

4K030EA04

4K030FA10

4K030GA02

4K030GA05

4K030GA09

4K030KA10

4K030KA23

4K030KA26

4K030KA41

4K030KA46

4K030LA15

5F045AA06

5F045AA15

5F045AB31

5F045AC00

5F045AC15

5F045AC16

5F045AE01

5F045AF03

5F045BB15

5F045DP15

5F045DP28

5F045DQ10

5F045EE17

5F045EF03

5F045EF14

5F045EK07

5F045EM10

5F131AA02

5F131BA04

5F131CA17

5F131DA63

5F131EA04

5F131EA22

5F131EA24

5F131EB67

5F131EB81

5F131JA10

5F131JA20

(57)【要約】

【課題】基板を自公転させる基板処理装置において、基板を自転させるモータを収容する収容ボックス内への処理ガスの侵入を抑制できる技術を提供する。
【解決手段】本開示の一態様による基板処理装置は、処理容器と、前記処理容器内に回転可能に設けられる回転テーブルと、前記回転テーブルの回転中心から離間する位置において前記回転テーブルの周方向に沿って複数設けられる載置台であり、各々が前記基板を載置する載置台と、前記載置台を前記回転テーブルに対して相対的に回転可能に支持する回転軸と、複数の前記回転軸と同一の円周上に設けられ、複数の前記回転軸と一体で回転するブロック体と、を有する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

処理容器と、
前記処理容器内に回転可能に設けられる回転テーブルと、
前記回転テーブルの回転中心から離間する位置において前記回転テーブルの周方向に沿って複数設けられる載置台であり、各々が基板を載置する載置台と、
前記載置台を前記回転テーブルに対して相対的に回転可能に支持する回転軸と、
複数の前記回転軸と同一の円周上に設けられ、複数の前記回転軸と一体で回転するブロック体と、
を有する、基板処理装置。

【請求項2】

前記回転テーブルよりも下側に設けられ、前記回転テーブルと一体で回転可能な収容ボックスを更に有し、
前記収容ボックスは、前記回転軸を回転させるモータを収容し、
前記ブロック体は、前記回転テーブルと前記収容ボックスとの間に設けられる、
請求項１に記載の基板処理装置。

【請求項3】

前記ブロック体は、前記収容ボックス上に設置される、
請求項２に記載の基板処理装置。

【請求項4】

前記ブロック体は、
前記収容ボックス上に設置され、金属材料により形成される下部材と、
前記下部材上に設置され、前記金属材料よりも熱伝導率が低い断熱材料により形成される上部材と、
を含む、
請求項２又は３に記載の基板処理装置。

【請求項5】

前記下部材は、ステンレス鋼又はニッケル合金により形成され、
前記上部材は、石英又はセラミックスにより形成される、
請求項４に記載の基板処理装置。

【請求項6】

前記収容ボックスが設けられる領域にパージガスを導入するパージガス導入口を更に有する、
請求項２乃至５のいずれか一項に記載の基板処理装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、基板処理装置に関する。

【背景技術】

【0002】

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各ウエハを公転させ、回転テーブルの径方向に沿うように配置される複数の処理ガス供給領域を繰り返し通過させることで、ウエハに各種の膜を成膜する装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この装置においては、回転テーブルによりウエハが公転する間、ウエハが自転するようにウエハの載置台を回転させて、当該ウエハの周方向における膜の均一化を図っている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２１－１１１７５８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本開示は、基板を自公転させる基板処理装置において、基板を自転させるモータを収容する収容ボックス内への処理ガスの侵入を抑制できる技術を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本開示の一態様による基板処理装置は、処理容器と、前記処理容器内に回転可能に設けられる回転テーブルと、前記回転テーブルの回転中心から離間する位置において前記回転テーブルの周方向に沿って複数設けられる載置台であり、各々が前記基板を載置する載置台と、前記載置台を前記回転テーブルに対して相対的に回転可能に支持する回転軸と、複数の前記回転軸と同一の円周上に設けられ、複数の前記回転軸と一体で回転するブロック体と、を有する。

【発明の効果】

【0006】

本開示によれば、基板を自公転させる基板処理装置において、基板を自転させるモータを収容する収容ボックス内への処理ガスの侵入を抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】実施形態の基板処理装置の一例を示す断面図

【図2】実施形態の基板処理装置の内部構造の一例を示す平面図

【図3】実施形態の基板処理装置の内部構造の一例を示す断面斜視図

【図4】ブロック体の一例を示す斜視図

【図5】収容ボックスの一例を示す断面図

【図6】シミュレーション結果を示す図（１）

【図7】シミュレーション結果を示す図（２）

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、添付の図面を参照しながら、本開示の限定的でない例示の実施形態について説明する。添付の全図面中、同一又は対応する部材又は部品については、同一又は対応する参照符号を付し、重複する説明を省略する。

【0009】

〔基板処理装置〕
図１～図５を参照し、実施形態の基板処理装置の一例について説明する。図１は、実施形態の基板処理装置の一例を示す断面図である。図２は実施形態の基板処理装置の内部構造の一例を示す平面図であり、天板を取り除いた状態の基板処理装置を示す。図３は実施形態の基板処理装置の内部構造の一例を示す断面斜視図であり、天板及び回転テーブルを取り除いた状態の基板処理装置を示す。図４は、実施形態の基板処理装置のブロック体の一例を示す斜視図である。図５は、実施形態の基板処理装置の収容ボックスの一例を示す断面図である。

【0010】

基板処理装置３００は、処理部３１０、回転駆動装置３２０及び制御部３９０を備える。

【0011】

処理部３１０は、基板に膜を形成する成膜処理を実行するように構成される。処理部３１０は、処理容器３１１、ガス導入口３１２、ガス排気口３１３、搬送口３１４、加熱部３１５及び冷却部３１６を有する。

【0012】

処理容器３１１は、内部を減圧可能な真空容器である。処理容器３１１は、略円形の平面形状を有する扁平な形状を有する。処理容器３１１は、内部に複数の基板Ｗを収容する。基板Ｗは、例えば半導体ウエハであってよい。処理容器３１１は、本体３１１ａ、天板３１１ｂ、側壁体３１１ｃ及び底板３１１ｄを含む（図１）。本体３１１ａは、略円筒形状を有する。天板３１１ｂは、本体３１１ａの上面に対してシール部３１１ｅを介して気密に着脱可能に配置される。側壁体３１１ｃは、本体３１１ａの下面に接続され、略円筒形状を有する。底板３１１ｄは、側壁体３１１ｃの底面に対して気密に配置される。

【0013】

ガス導入口３１２は、原料ガスノズル３１２ａ、反応ガスノズル３１２ｂ、分離ガスノズル３１２ｃ，３１２ｄ及びパージガス導入口３１２ｅを含む（図１及び図２）。

【0014】

原料ガスノズル３１２ａ、反応ガスノズル３１２ｂ及び分離ガスノズル３１２ｃ，３１２ｄは、回転テーブル３２１の上方に、処理容器３１１の周方向（図２の矢印Ａで示される方向）に互いに間隔をおいて配置される。図示の例では、搬送口３１４から右回り（回転テーブル３２１の回転方向）に、分離ガスノズル３１２ｃ、原料ガスノズル３１２ａ、分離ガスノズル３１２ｄ及び反応ガスノズル３１２ｂがこの順に配列される。原料ガスノズル３１２ａ、反応ガスノズル３１２ｂ及び分離ガスノズル３１２ｃ，３１２ｄの基端部であるガス導入ポート３１２ａ１，３１２ｂ１，３１２ｃ１，３１２ｄ１（図２）は、本体３１１ａの外周壁に固定される。そして、原料ガスノズル３１２ａ、反応ガスノズル３１２ｂ及び分離ガスノズル３１２ｃ，３１２ｄは、処理容器３１１の外周壁から処理容器３１１内に導入され、本体３１１ａの半径方向に沿って回転テーブル３２１に対して水平に伸びるように取り付けられる。原料ガスノズル３１２ａ、反応ガスノズル３１２ｂ及び分離ガスノズル３１２ｃ，３１２ｄは、例えば石英により形成される。

【0015】

原料ガスノズル３１２ａは、配管及び流量制御器等（いずれも図示せず）を介して、原料ガスの供給源（図示せず）に接続される。原料ガスノズル３１２ａには、回転テーブル３２１に向かって開口する複数の吐出孔（図示せず）が設けられる。複数の吐出孔は、原料ガスノズル３１２ａの長さ方向に沿って間隔を有して配列される。原料ガスノズル３１２ａは、複数の吐出孔から回転テーブル３２１の上面に向けて原料ガスを吐出する。原料ガスノズル３１２ａの下方領域は、原料ガスを基板Ｗに吸着させるための原料ガス吸着領域Ｐ１となる。原料ガスとしては、例えばシリコン含有ガス、金属含有ガスが挙げられる。

【0016】

反応ガスノズル３１２ｂは、配管及び流量制御器等（いずれも図示せず）を介して、反応ガスの供給源（図示せず）に接続される。反応ガスノズル３１２ｂには、回転テーブル３２１に向かって開口する複数の吐出孔（図示せず）が設けられる。複数の吐出孔は、反応ガスノズル３１２ｂの長さ方向に沿って間隔を有して配列される。反応ガスノズル３１２ｂは、複数の吐出孔から回転テーブル３２１の上面に向けて反応ガスを吐出する。反応ガスノズル３１２ｂの下方領域は、原料ガス吸着領域Ｐ１において基板Ｗに吸着された原料ガスを酸化又は窒化させる反応ガス供給領域Ｐ２となる。反応ガスとしては、例えば酸化ガス、窒化ガスが挙げられる。

【0017】

分離ガスノズル３１２ｃ，３１２ｄは、いずれも配管及び流量制御バルブ等（いずれも図示せず）を介して、分離ガスの供給源（図示せず）に接続される。分離ガスノズル３１２ｃ，３１２ｄには、回転テーブル３２１に向かって開口する複数の吐出孔（図示せず）が設けられる。複数の吐出孔は、分離ガスノズル３１２ｃ，３１２ｄの長さ方向に沿って間隔を有して配列される。分離ガスノズル３１２ｃ，３１２ｄは、複数の吐出孔から回転テーブル３２１の上面に向けて分離ガスを吐出する。分離ガスとしては、例えばアルゴンＡｒガス、Ｎ_２ガス等の不活性ガスが挙げられる。

【0018】

また、図２に示されるように、処理容器３１１内には２つの凸状部３１７が設けられる。凸状部３１７は、分離ガスノズル３１２ｃ，３１２ｄと共に分離領域Ｄを構成するため、回転テーブル３２１に向かって突出するように天板３１１ｂの裏面に取り付けられる。また、凸状部３１７は、頂部が円弧状に切断された扇型の平面形状を有し、内円弧が突出部３１８に連結し、外円弧が処理容器３１１の本体３１１ａの内周壁に沿うように配置される。

【0019】

パージガス導入口３１２ｅは、本体３１１ａ、側壁体３１１ｃ、底板３１１ｄ、固定軸３１５ａ及びヒータ支持部３１５ｂにより囲まれる領域Ａ１にパージガスを導入する（図１）。パージガス導入口３１２ｅは、例えば底板３１１ｄの下方に設けられる。ただし、パージガス導入口３１２ｅは、例えば側壁体３１１ｃを貫通して設けられてもよく、底板３１１ｄを貫通して設けられてもよい。また、例えばパージガス導入口３１２ｅは、複数設けられてもよい。領域Ａ１にパージガスが導入されることにより、領域Ａ１がパージガス雰囲気に維持される。また、領域Ａ１に導入されるパージガスは、本体３１１ａとヒータ支持部３１５ｂとの隙間Ｇ１を通って、回転テーブル３２１の下面側に流れ込む。これにより、原料ガスノズル３１２ａ及び反応ガスノズル３１２ｂからそれぞれ吐出されて回転テーブル３２１の下面側に流れ込む原料ガス及び反応ガスが、隙間Ｇ１を通って領域Ａ１に流れ込むことを抑制できる。パージガスは、例えばＡｒガス、Ｎ_２ガス等の不活性ガスである。

【0020】

ガス排気口３１３は、第１の排気口３１３ａ及び第２の排気口３１３ｂを含む（図２）。第１の排気口３１３ａは、原料ガス吸着領域Ｐ１に連通する第１の排気領域Ｅ１の底部に形成される。第２の排気口３１３ｂは、反応ガス供給領域Ｐ２に連通する第２の排気領域Ｅ２の底部に形成される。第１の排気口３１３ａ及び第２の排気口３１３ｂは、排気配管（図示せず）を介して排気装置（図示せず）に接続される。

【0021】

搬送口３１４は、処理容器３１１の側壁に設けられる（図２）。搬送口３１４では、処理容器３１１内の回転テーブル３２１と処理容器３１１の外部の搬送アーム３１４ａとの間で基板Ｗの受け渡しが行われる。搬送口３１４は、ゲートバルブ（図示せず）により開閉される。

【0022】

加熱部３１５は、固定軸３１５ａ、ヒータ支持部３１５ｂ、ヒータ３１５ｃ、シール部３１５ｄ及び覆い部材３１５ｅ，３１５ｆを含む（図１及び図３）。

【0023】

固定軸３１５ａは、処理容器３１１の中心軸ＡＸを中心とする円筒形状を有する。固定軸３１５ａは、後述する公転軸３２３の内側に、処理容器３１１の底板３１１ｄを貫通して設けられる。

【0024】

ヒータ支持部３１５ｂは、固定軸３１５ａ上に設置される。ヒータ支持部３１５ｂは、円板形状を有し、ヒータ３１５ｃを支持する。ヒータ支持部３１５ｂは、本体３１１ａよりも処理容器３１１の中心軸ＡＸ側に、本体３１１ａとの間に隙間Ｇ１をあけて設けられる。隙間Ｇ１は、平面視で円環状であり、後述する自転軸３２１ｂ及び接続部３２１ｄが回転する公転軌道を形成する。隙間Ｇ１の幅は、自転軸３２１ｂ及び接続部３２１ｄが回転する際に自転軸３２１ｂ及び接続部３２１ｄが本体３１１ａ及びヒータ支持部３１５ｂと接触しないように設定される。

【0025】

ヒータ３１５ｃは、本体３１１ａ上及びヒータ支持部３１５ｂ上に設けられる。ヒータ３１５ｃは、電源（図示せず）から電力が供給されることにより発熱し、基板Ｗを加熱する。

【0026】

シール部３１５ｄは、固定軸３１５ａの外周壁と公転軸３２３の内周壁との間に設けられる。これにより、公転軸３２３は、処理容器３１１内の気密状態を維持しながら、固定軸３１５ａに対して相対的に回転する。シール部３１５ｄは、例えば磁性流体シールを含む。

【0027】

覆い部材３１５ｅは、側部３１５ｅ１及び蓋部３１５ｅ２を含む。側部３１５ｅ１は、ヒータ支持部３１５ｂの外縁部上に、該外縁部に沿って、原料ガス吸着領域Ｐ１、反応ガス供給領域Ｐ２及び分離領域Ｄを跨いで設置される。側部３１５ｅ１は、ヒータ支持部３１５ｂと略同じ外径の円筒形状を有する。蓋部３１５ｅ２は、側部３１５ｅ１上に設置される。蓋部３１５ｅ２は、側部３１５ｅ１の外径と略同じ外径の円板形状を有する。覆い部材３１５ｅは、側部３１５ｅ１及び蓋部３１５ｅ２によってヒータ支持部３１５ｂ上のヒータ３１５ｃを覆う。これにより、ヒータ支持部３１５ｂ上のヒータ３１５ｃが、原料ガスノズル３１２ａ及び反応ガスノズル３１２ｂからそれぞれ吐出されて回転テーブル３２１の下側に流れ込む原料ガス及び反応ガスに晒されることを防止できる。

【0028】

覆い部材３１５ｆは、内側部３１５ｆ１、外側部３１５ｆ２及び蓋部３１５ｆ３を含む。内側部３１５ｆ１は、本体３１１ａの内縁部上に、該内縁部に沿って、原料ガス吸着領域Ｐ１、反応ガス供給領域Ｐ２及び分離領域Ｄを跨いで設置される。内側部３１５ｆ１は、円筒形状を有する。外側部３１５ｆ２は、本体３１１ａ上の内側部３１５ｆ１が設置される位置よりも外側に、原料ガス吸着領域Ｐ１、反応ガス供給領域Ｐ２及び分離領域Ｄを跨いで設置される。外側部３１５ｆ２は、内側部３１５ｆ１の外径よりも大きい内径の円筒形状を有する。蓋部３１５ｆ３は、内側部３１５ｆ１及び外側部３１５ｆ２上に設置される。蓋部３１５ｆ３は、内側部３１５ｆ１の内径と略同じ内径を有し、外側部３１５ｆ２の内径よりも大きい外径を有する円環板状を有する。覆い部材３１５ｆは、内側部３１５ｆ１、外側部３１５ｆ２及び蓋部３１５ｆ３によって本体３１１ａ上のヒータ３１５ｃを覆う。これにより、本体３１１ａ上のヒータ３１５ｃが、原料ガスノズル３１２ａ及び反応ガスノズル３１２ｂからそれぞれ吐出されて回転テーブル３２１の下側に流れ込む原料ガス及び反応ガスに晒されることを防止できる。

【0029】

冷却部３１６は、流体流路３１６ａ１～３１６ａ４、チラーユニット３１６ｂ１～３１６ｂ４、入口配管３１６ｃ１～３１６ｃ４及び出口配管３１６ｄ１～３１６ｄ４を含む。流体流路３１６ａ１～３１６ａ４は、それぞれ本体３１１ａ、天板３１１ｂ、底板３１１ｄ及びヒータ支持部３１５ｂの内部に形成される。チラーユニット３１６ｂ１～３１６ｂ４は、温調流体を出力する。チラーユニット３１６ｂ１～３１６ｂ４から出力された温調流体は、入口配管３１６ｃ１～３１６ｃ４、流体流路３１６ａ１～３１６ａ４及び出口配管３１６ｄ１～３１６ｄ４をこの順に流れて循環する。これにより、本体３１１ａ、天板３１１ｂ、底板３１１ｄ及びヒータ支持部３１５ｂの温度が調整される。温調流体としては、例えば水や、ガルデン（登録商標）等のフッ素系流体が挙げられる。

【0030】

回転駆動装置３２０は、回転テーブル３２１、収容ボックス３２２、公転軸３２３、モータ３２４及びブロック体３２５を有する。

【0031】

回転テーブル３２１は、処理容器３１１内に設けられる。回転テーブル３２１は、処理容器３１１の中心軸ＡＸを回転軸として回転する。回転テーブル３２１は、例えば円板形状を有し、石英により形成される。回転テーブル３２１の上面側には、回転テーブル３２１の回転中心から離間する位置において、回転方向（周方向）に沿って複数（図示の例では６つ）の載置台３２１ａが設けられる。回転テーブル３２１は、接続部３２１ｄを介して収容ボックス３２２に接続される。

【0032】

各載置台３２１ａは、基板Ｗよりも僅かに大きい円板形状を有し、例えば石英により形成される。各載置台３２１ａには、基板Ｗが載置される。各載置台３２１ａは、自転軸３２１ｂ及び駆動伝達機構３２１ｅを介してモータ３２１ｃに接続される。

【0033】

自転軸３２１ｂは、収容ボックス３２２内から天井部３２２ｂを貫通して上方に延び、隙間Ｇ１を通って載置台３２１ａの下面まで延びる。自転軸３２１ｂは、上端が載置台３２１ａの下面に接続され、下端が駆動伝達機構３２１ｅを介してモータ３２１ｃに接続される。これにより、自転軸３２１ｂは、モータ３２１ｃの動力を載置台３２１ａに伝達する。モータ３２１ｃが回転すると、駆動伝達機構３２１ｅを介して自転軸３２１ｂが回転し、自転軸３２１ｂの回転を受けて載置台３２１ａが回転テーブル３２１に対して相対的に回転して基板Ｗを自転させる。このように載置台３２１ａが回転テーブル３２１に対して相対的に回転する場合、載置台３２１ａが回転する際に、回転テーブル３２１と載置台３２１ａとが接触してパーティクルが発生する場合がある。そのため、パーティクルの発生を抑制するために、回転テーブル３２１と載置台３２１ａとの間に隙間Ｇ２が設けられる。

【0034】

自転軸３２１ｂは、回転テーブル３２１の周方向に沿って、載置台３２１ａに対応して複数設けられる。各自転軸３２１ｂは、対応する載置台３２１ａを回転テーブル３２１に対して相対的に回転させる。複数の自転軸３２１ｂは、処理容器３１１の中心軸ＡＸを中心とする同一の円周上に配置される。収容ボックス３２２の天井部３２２ｂの貫通孔には、シール部３２６ｃが設けられ、収容ボックス３２２内の気密状態が維持される。シール部３２６ｃは、例えば磁性流体シールを含む。

【0035】

モータ３２１ｃは、自転軸３２１ｂを介して載置台３２１ａを回転テーブル３２１に対して相対的に回転させる。モータ３２１ｃは、例えばサーボモータであってよい。

【0036】

接続部３２１ｄは、回転テーブル３２１の下面と収容ボックス３２２の上面とを接続する。接続部３２１ｄは、回転テーブル３２１の周方向に沿って複数設けられる。例えば、接続部３２１ｄは、自転軸３２１ｂと同じ数（図示の例では６つ）設けられる。図示の例では、複数の自転軸３２１ｂと複数の接続部３２１ｄとは、処理容器３１１の中心軸ＡＸを中心とする同一の円周上に、交互に配置されている。

【0037】

駆動伝達機構３２１ｅは、モータ３２１ｃの動力を自転軸３２１ｂに伝達する。駆動伝達機構３２１ｅは、例えば複数のギヤを含む。

【0038】

収容ボックス３２２は、処理容器３１１内における回転テーブル３２１の下方に設けられる。収容ボックス３２２は、接続部３２１ｄを介して回転テーブル３２１に接続され、回転テーブル３２１と一体で回転可能に構成される。収容ボックス３２２は、昇降機構（図示せず）により処理容器３１１内で昇降可能に構成されていてもよい。収容ボックス３２２が昇降すると、収容ボックス３２２と一体で回転テーブル３２１及び載置台３２１ａが昇降する。これにより、載置台３２１ａに載置される基板Ｗと、原料ガスノズル３１２ａ及び反応ガスノズル３１２ｂとの間の距離が調整される。収容ボックス３２２は、本体部３２２ａ及び天井部３２２ｂを有する。

【0039】

本体部３２２ａは、断面視凹状に形成され、回転テーブル３２１の回転方向に沿ってリング状に形成される。

【0040】

天井部３２２ｂは、本体部３２２ａ上に、断面視凹状に形成された本体部３２２ａの開口を覆うように設けられる。これにより、本体部３２２ａ及び天井部３２２ｂは、処理容器３１１内から隔離された収容部３２２ｃを形成する。

【0041】

収容部３２２ｃは、縦断面視で矩形状に形成され、回転テーブル３２１の回転方向に沿ってリング状に形成される。収容部３２２ｃは、モータ３２１ｃ及び駆動伝達機構３２１ｅを収容する。本体部３２２ａには、収容部３２２ｃと基板処理装置３００の外部とを連通させる連通部３２２ｄが形成される。これにより、収容部３２２ｃに基板処理装置３００の外部から大気が導入され、収容部３２２ｃ内が冷却されると共に、大気圧に維持される。

【0042】

公転軸３２３は、収容ボックス３２２の下部に固定される。公転軸３２３は、処理容器３１１の底板３１１ｄを貫通して設けられる。公転軸３２３は、モータ３２４の動力を回転テーブル３２１及び収容ボックス３２２に伝達し、回転テーブル３２１及び収容ボックス３２２を一体で回転させる。処理容器３１１の底板３１１ｄの貫通孔には、シール部３１１ｆが設けられ、処理容器３１１内の気密状態が維持される。シール部３１１ｆは、例えば磁性流体シールを含む。

【0043】

公転軸３２３の内部には、貫通孔３２３ａが形成される。貫通孔３２３ａは、収容ボックス３２２の連通部３２２ｄと接続され、収容ボックス３２２内に大気を導入するための流体流路として機能する。また、貫通孔３２３ａは、収容ボックス３２２内にモータ３２１ｃを駆動させるための電力線及び信号線を導入するための配線ダクトとしても機能する。貫通孔３２３ａは、例えばモータ３２１ｃと同じ数だけ設けられる。

【0044】

モータ３２４は、公転軸３２３を介して回転テーブル３２１及び収容ボックス３２２を固定軸３１５ａに対して一体で回転させる。モータ３２４は、例えばサーボモータであってよい。

【0045】

ブロック体３２５は、複数の自転軸３２１ｂ及び複数の接続部３２１ｄと同一の円周上（自転軸３２１ｂの公転軌道上）に、回転テーブル３２１の周方向に沿って複数（図示の例では１２個）設けられている（図４）。言い換えると、ブロック体３２５は、隙間Ｇ１に沿って複数設けられている。図示の例では、ブロック体３２５は、自転軸３２１ｂの公転軌道上において、自転軸３２１ｂと接続部３２１ｄとの間に設けられている。各ブロック体３２５は、下部材３２５ａ及び上部材３２５ｂを含む。ただし、各ブロック体３２５は、１つの部材により形成されていてもよい。

【0046】

下部材３２５ａは、収容ボックス３２２の天井部３２２ｂ上に設置されている（図４）。下部材３２５ａは、例えば円筒体を周方向に分割して形成される分割円筒状を有する。下部材３２５ａの上面は、例えばヒータ支持部３１５ｂの下面よりも上方に位置する。下部材３２５ａの外周壁と本体３１１ａの内周壁との隙間、及び下部材３２５ａの内周壁とヒータ支持部３１５ｂの外周壁との隙間は、例えば３ｍｍ以下である。下部材３２５ａには締結孔（図示せず）が形成されており、下部材３２５ａは締結孔においてネジ等の締結部材（図示せず）により天井部３２２ｂに固定される。これにより、下部材３２５ａは、収容ボックス３２２と一体で回転する。下部材３２５ａは、耐熱性及び耐腐食性を有する金属材料により形成されることが好ましい。これにより、回転テーブル３２１の下面側に流れ込む原料ガスや反応ガスによって、下部材３２５ａが腐食することを抑制できる。また、熱衝撃、回転テーブル３２１の急停止等によるブロック体３２５の破損が抑制される。金属材料としては、例えばステンレス鋼、ニッケル合金が挙げられる。

【0047】

上部材３２５ｂは、下部材３２５ａ上に設置されている（図４）。上部材３２５ｂは、例えば下部材３２５ａと同様に、円筒体を周方向に分割して形成される分割円筒状を有する。上部材３２５ｂの上面は、例えば蓋部３１５ｅ２，３１５ｆ３の上面よりも上方に位置する。上部材３２５ｂの外周壁と内側部３１５ｆ１の内周壁との隙間、及び上部材３２５ｂの内周壁と側部３１５ｅ１の外周壁との隙間は、例えば３ｍｍ以下である。上部材３２５ｂには締結孔３２５ｂ１が形成されており、上部材３２５ｂは締結孔３２５ｂ１においてネジ等の締結部材（図示せず）により下部材３２５ａに固定される。これにより、上部材３２５ｂは下部材３２５ａと共に収容ボックス３２２と一体で回転する。上部材３２５ｂは、下部材３２５ａを構成する金属材料よりも熱伝導率が低い断熱材料により形成されることが好ましい。これにより、ヒータ３１５ｃの熱が熱伝導によりブロック体３２５を介して収容ボックス３２２に伝達することが抑制される。その結果、収容ボックス３２２内のモータ３２１ｃが高温に晒されることが抑制される。また、載置台３２１ａに載置された基板Ｗの熱がウエハ中心からブロック体３２５を介して放熱されることを抑制できるので、基板Ｗの面内での温度均一性が向上する。断熱材料としては、例えば石英、セラミックスが挙げられる。

【0048】

このようにブロック体３２５は、隙間Ｇ１に沿って設けられ、自転軸３２１ｂ及び接続部３２１ｄと一体で回転可能に構成される。これにより、自転軸３２１ｂ及び接続部３２１ｄの回転の有無によらずに、隙間Ｇ１の大部分がブロック体３２５によって塞がれる。そのため、原料ガスノズル３１２ａ及び反応ガスノズル３１２ｂからそれぞれ吐出されて回転テーブル３２１の下側に流れ込む原料ガス及び反応ガスが隙間Ｇ１を介して領域Ａ１に侵入することを抑制できる。また、隙間Ｇ１を狭隙空間とすることにより、パージガス導入口３１２ｅから導入されるパージガスによる圧力を隙間Ｇ１において高めることができる。その結果、領域Ａ１において原料ガスと反応ガスとが混ざり合うことが抑制され、領域Ａ１において原料ガスと反応ガスとの反応に起因するパーティクルの発生を抑制できる。これに対し、領域Ａ１に原料ガス及び反応ガスが侵入すると、領域Ａ１において原料ガスと反応ガスとが反応してパーティクルが生じ得る。

【0049】

制御部３９０は、基板処理装置３００の各部を制御する。制御部３９０は、例えばコンピュータであってよい。また、基板処理装置３００の各部の動作を行うコンピュータのプログラムは、記憶媒体に記憶されている。記憶媒体は、例えばフレキシブルディスク、コンパクトディスク、ハードディスク、フラッシュメモリ、ＤＶＤ等であってよい。

【0050】

〔評価結果〕
実施形態の基板処理装置３００において、隙間Ｇ１に沿って複数のブロック体３２５が位置する場合における、回転テーブル３２１の上面側及び下面側での原料ガス及び反応ガスの濃度分布をシミュレーションにより算出した。本評価では、原料ガスノズル３１２ａから原料ガスが供給され、分離ガスノズル３１２ｄから分離ガスが供給され、パージガス導入口３１２ｅからパージガスが供給された状態における原料ガスの濃度分布を算出した（以下「評価１」という。）。また、反応ガスノズル３１２ｂから反応ガスが供給され、分離ガスノズル３１２ｄから分離ガスが供給され、パージガス導入口３１２ｅからパージガスが供給された状態における反応ガスの濃度分布を算出した（以下「評価２」という。）。

【0051】

図６は評価１における解析結果を示す図であり、回転テーブル３２１を斜め下方から見たときの、原料ガス吸着領域Ｐ１、反応ガス供給領域Ｐ２及び分離領域Ｄを含む空間における原料ガスの濃度分布を示す。図６（ａ）はパージガス導入口３１２ｅから導入されるパージガスの流量が５Ｌ／ｍｉｎの場合の結果を示し、図６（ｂ）はパージガス導入口３１２ｅから導入されるパージガスの流量が１０Ｌ／ｍｉｎの場合の結果を示す。

【0052】

図６（ａ）及び図６（ｂ）に示されるように、パージガス導入口３１２ｅから導入されるパージガスの流量が５Ｌ／ｍｉｎ、１０Ｌ／ｍｉｎのいずれの場合においても、ブロック体３２５の下方まで原料ガスが侵入していないことが分かる。この結果から、隙間Ｇ１に沿って複数のブロック体３２５を設けることにより、原料ガスが隙間Ｇ１を介して領域Ａ１に侵入することを抑制できることが示された。

【0053】

図７は評価２における解析結果を示す図であり、回転テーブル３２１を斜め下方から見たときの、原料ガス吸着領域Ｐ１、反応ガス供給領域Ｐ２及び分離領域Ｄを含む空間における反応ガスの濃度分布を示す。図７（ａ）はパージガス導入口３１２ｅから導入されるパージガスの流量が５Ｌ／ｍｉｎの場合の結果を示し、図７（ｂ）はパージガス導入口３１２ｅから導入されるパージガスの流量が１０Ｌ／ｍｉｎの場合の結果を示す。

【0054】

図７（ａ）及び図７（ｂ）に示されるように、パージガス導入口３１２ｅから導入されるパージガスの流量が５Ｌ／ｍｉｎ、１０Ｌ／ｍｉｎのいずれの場合においても、ブロック体３２５の下方まで原料ガスが侵入していないことが分かる。この結果から、隙間Ｇ１に沿って複数のブロック体３２５を設けることにより、原料ガスが隙間Ｇ１を介して領域Ａ１に侵入することを抑制できることが示された。

【0055】

今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。上記の実施形態は、添付の請求の範囲及びその趣旨を逸脱することなく、様々な形態で省略、置換、変更されてもよい。

【0056】

上記の実施形態では、回転テーブル３２１に６つの載置台３２１ａが設けられる場合を説明したが、本開示はこれに限定されない。例えば、載置台３２１ａは、５つ以下であってもよく、７つ以上であってもよい。

【0057】

上記の実施形態では、処理部３１０が、処理容器３１１、ガス導入口３１２、ガス排気口３１３、搬送口３１４、加熱部３１５及び冷却部３１６を有する場合を説明したが、本開示はこれに限定されない。例えば、処理部３１０は、更に処理容器３１１内に供給される各種のガスを活性化するためのプラズマを生成するプラズマ生成部を有していてもよい。

【符号の説明】

【0058】

３００ 基板処理装置
３１１ 処理容器
３２１ 回転テーブル
３２１ａ 載置台
３２１ｂ 自転軸
３２５ ブロック体

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】