特開 2024-171566 基板処理装置、および基板処理方法

(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】P2024171566

(43)【公開日】2024-12-12

(54)【発明の名称】基板処理装置、および基板処理方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/31 20060101AFI20241205BHJP

   C23C 16/455 20060101ALI20241205BHJP

【ＦＩ】

H01L21/31 C

C23C16/455

【審査請求】未請求

【請求項の数】12

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023088639

(22)【出願日】2023-05-30

(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】加藤 寿

(72)【発明者】

【氏名】和村 有

(72)【発明者】

【氏名】長谷部 一秀

(72)【発明者】

【氏名】両角 友一朗

【テーマコード（参考）】

4K030

5F045

【Ｆターム（参考）】

4K030AA06

4K030AA14

4K030AA18

4K030BA44

4K030EA05

4K030EA06

4K030EA11

4K030GA06

4K030KA02

5F045AA08

5F045AA15

5F045AB32

5F045AB33

5F045AC00

5F045AC01

5F045AC11

5F045AC12

5F045AC15

5F045AC16

5F045AD05

5F045AD06

5F045AD07

5F045AD08

5F045AD09

5F045AD10

5F045AD11

5F045AD12

5F045AE21

5F045AE23

5F045BB02

5F045DP15

5F045DP28

5F045DQ10

5F045DQ12

5F045EE17

5F045EF02

5F045EF08

5F045EF15

5F045EH04

5F045EH11

5F045EH18

5F045EK07

(57)【要約】

【課題】基板処理の均一性を促すことが可能となり、かつ生産性を向上させることができる技術を提供する。
【解決手段】基板処理装置は、処理容器と、前記処理容器の内部に回転可能に設けられる回転テーブルと、回転テーブルの回転中心から離れた位置で基板を載置し、回転テーブルに対して相対的に回転可能な複数の載置台と、を備える。また、基板処理装置は、回転テーブルの回転に伴って複数の載置台の中心が通過する位置に配置される複数のノズルを有する。複数のノズルは、回転テーブルの回転に伴って移動する複数の載置台の基板に対して、当該基板の半径よりも短い径方向範囲に処理ガスを吐出する処理ガス吐出部と、処理ガス吐出部よりも外側においてガスを吸引するガス吸引部と、を含む。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

処理容器と、
前記処理容器の内部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れた位置で基板を載置し、前記回転テーブルに対して相対的に回転可能な複数の載置台と、
前記回転テーブルの回転に伴って前記複数の載置台の中心が通過する位置に配置される複数のノズルと、を備え、
前記複数のノズルは、
前記回転テーブルの回転に伴って移動する前記複数の載置台の前記基板に対して、当該基板の半径よりも短い径方向範囲に処理ガスを吐出する処理ガス吐出部と、
前記処理ガス吐出部よりも外側においてガスを吸引するガス吸引部と、を有する、
基板処理装置。

【請求項2】

前記複数のノズルは、
前記処理ガスとして前記基板に吸着させる吸着ガスを前記処理ガス吐出部から吐出する第１ノズルと、
前記基板に付着した前記吸着ガスと反応する反応ガスを前記処理ガス吐出部から吐出する第２ノズルと、を含む、
請求項１に記載の基板処理装置。

【請求項3】

前記第１ノズルが前記吸着ガスを吐出する期間と、前記第２ノズルが前記反応ガスを吐出する期間とは、相互に異なる、
請求項２に記載の基板処理装置。

【請求項4】

前記処理容器は、周方向に沿って複数の前記第１ノズルを等間隔に備えると共に、周方向に沿って複数の前記第２ノズルを等間隔に備える、
請求項２に記載の基板処理装置。

【請求項5】

前記処理容器は、前記処理容器の中心から前記処理容器の側壁に向かって延在し、前記第１ノズルおよび前記第２ノズルを固定する隔壁部材を有する、
請求項４に記載の基板処理装置。

【請求項6】

前記第１ノズルは、前記隔壁部材における前記回転テーブルの第１回転方向の側面に固定され、
前記第２ノズルは、前記隔壁部材における前記回転テーブルの前記第１回転方向と反対方向である第２回転方向の側面に固定される、
請求項５に記載の基板処理装置。

【請求項7】

前記複数のノズルは、前記処理ガス吐出部と前記ガス吸引部との間に、パージガスを吐出するパージガス吐出部を有する、
請求項１乃至６のいずれか１項に記載の基板処理装置。

【請求項8】

前記複数のノズルのうち少なくとも１つは、前記処理ガス吐出部の内部においてプラズマを生成するアンテナを備える、
請求項１乃至６のいずれか１項に記載の基板処理装置。

【請求項9】

前記ノズルに前記処理ガスを供給するガス供給部と、
前記ノズルから前記ガスを吸引するガス排出部と、
前記ガス供給部、前記ガス排出部、前記回転テーブルおよび前記複数の載置台の回転を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記複数の載置台を回転させると共に、前記ガス供給部による前記処理ガスの供給および前記ガス排出部による前記ガスの吸引を行った状態で、前記回転テーブルを回転させる、
請求項１乃至６のいずれか１項に記載の基板処理装置。

【請求項10】

前記制御部は、前記複数のノズルと相対的に前記回転テーブルを往復させる、
請求項９に記載の基板処理装置。

【請求項11】

前記制御部は、前記基板の外縁に対向する位置よりも前記基板の中心に対向する位置において、前記回転テーブルの速度を速くする、
請求項９に記載の基板処理装置。

【請求項12】

処理容器と、
前記処理容器の内部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れた位置で基板を載置し、前記回転テーブルに対して相対的に回転可能な複数の載置台と、
前記回転テーブルの回転に伴って前記複数の載置台の中心が通過する位置に配置される複数のノズルと、を備える基板処理装置の基板処理方法であって、
前記複数のノズルの処理ガス吐出部により、前記複数の載置台に載置される前記基板の半径よりも短い径方向範囲に処理ガスを吐出し、かつ前記複数のノズルのガス吸引部により、前記処理ガス吐出部よりも外側においてガスを吸引する工程と、
前記複数の載置台を前記回転テーブルと相対的に回転させ、かつ前記回転テーブルの回転により前記複数の載置台を移動させ、前記複数のノズルに対向させる工程と、を有する、
基板処理方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、基板処理装置、および基板処理方法に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、半導体デバイスの微細化や高性能化に伴い、基板処理装置は、成膜処理等の基板処理において膜厚分布の均一性を促進する等の対応が求められている。その一方で、基板処理装置は、基板処理の生産性を向上させることも要望されている。

【0003】

特許文献１には、真空容器内に複数の基板を収容して、基板処理を各基板に施す基板処理装置が開示されている。この基板処理装置は、複数の載置台を有する回転テーブルを公転させながら、この回転テーブルと相対的に各載置台を自転させ、さらに真空容器内に処理ガスを供給することで、各載置台に載置された各基板に対して成膜処理を行う。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【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】

【0005】

本開示は、基板処理の均一性を促すことが可能となり、かつ生産性を向上させることができる技術を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の一態様によれば、処理容器と、前記処理容器の内部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れた位置で基板を載置し、前記回転テーブルに対して相対的に回転可能な複数の載置台と、前記回転テーブルの回転に伴って前記複数の載置台の中心が通過する位置に配置される複数のノズルと、を備え、前記複数のノズルは、前記回転テーブルの回転に伴って移動する前記複数の載置台の前記基板に対して、当該基板の半径よりも短い径方向範囲に処理ガスを吐出する処理ガス吐出部と、前記処理ガス吐出部よりも外側においてガスを吸引するガス吸引部と、を有する、基板処理装置が提供される。

【発明の効果】

【0007】

一態様によれば、基板処理の均一性を促すことが可能となり、かつ生産性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】実施形態に係る基板処理装置を示す平面図である。

【図2】図１の基板処理装置のＩＩ‐ＩＩ線の模式的な断面図である。

【図3】基板保持部の構成を抜き出して示す斜視図である。

【図4】図４（Ａ）は、第１ノズルを示す側面断面図である。図４（Ｂ）は、第１ノズルを基板側から見た平面図である。

【図5】図５（Ａ）は、第２ノズルを示す側面断面図である。図５（Ｂ）は、第２ノズルを基板側から見た平面図である。

【図6】基板処理方法の処理フローを示すフローチャートである。

【図7】図７（Ａ）～図７（Ｄ）は、吸着ステップの回転テーブルの動作を示す平面図である。

【図8】図８（Ａ）は、第１ノズルに対する基板の軌道を示す平面図である。図８（Ｂ）～図８（Ｄ）は、回転テーブルの速度を変更する例を示す説明図である。

【図9】図８（Ａ）～図８（Ｄ）は、酸化ステップの回転テーブルの動作を示す平面図である。

【図10】第１変形例に係る基板処理方法の処理フローを示すフローチャートである。

【図11】第２変形例に係る基板処理装置を示す平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、図面を参照して本開示を実施するための形態について説明する。各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。

【0010】

実施形態に係る基板処理装置１は、図１に示すように、複数（４つ）の基板Ｗを同時に処理可能な装置に構成される。具体的には、基板処理装置１は、処理容器１０と、基板保持部２０と、ガス供給部３０と、ガス排出部４０と、ノズル構造部５０と、を備える。また、基板処理装置１は、当該基板処理装置１の各構成の動作を制御する制御部９０を有する。なお、図１では、説明の便宜のために、処理容器１０の天板１２の図示を省略している。

【0011】

実施形態に係る基板処理装置１は、基板処理として、原子層堆積（ＡＬＤ：Atomic Layer Deposition）法または分子層堆積（ＭＬＤ：Molecular Layer Deposition）法による成膜処理を行う。なお、基板処理装置１は、基板処理として成膜処理を行う構成に限定されず、例えば、基板Ｗ上の膜をエッチングするエッチング処理、または基板Ｗ上のデポを除去するクリーニング処理等を行う装置であってもよい。

【0012】

基板処理が施される基板Ｗとしては、シリコン半導体、化合物半導体または酸化物半導体等の半導体ウエハがあげられる。基板Ｗは、トレンチ、ビア等の窪みパターンを有するものでもよい。

【0013】

図１および図２に示すように、処理容器１０は、石英等により形成され、複数の基板Ｗを収容し、また減圧可能な内部空間を有する。処理容器１０は、平面視で正円形状を有し、水平方向の直径よりも短い鉛直方向長さを有する円筒形状に形成されている。なお、処理容器１０は、角筒形状（平面視で方形状）に形成されてもよい。具体的には、処理容器１０は、本体１１と、本体１１の天井を覆う天板１２と、本体１１の下側に連結される収容容器１３と、を有する（図２参照）。

【0014】

本体１１は、円盤形状の底壁１１１と、底壁１１１の外縁から鉛直方向に突出する側壁１１２と、を備える。底壁１１１と側壁１１２は、互いに一体に連なっており、その内側の凹空間を囲っている。また、本体１１は、底壁１１１を固定および支持する固定軸１１３を、底壁１１１の中心に有する。

【0015】

底壁１１１の上面には、基板保持部２０に保持される各基板Ｗを温調するための温調部１４が設置されている。温調部１４は、例えば、底壁１１１に設置されるヒータ１４１と、ヒータ１４１の上に配置されるカバー１４２と、を含む。ヒータ１４１は、例えば、電熱線を内部に備えた円板に形成され、図示しない温調ドライバ等を介して制御部９０に接続されている。これにより、ヒータ１４１は、制御部９０により温度が調整される。カバー１４２は、ヒータ１４１の略全体を覆うことで、ガス供給部３０により内部空間に供給されたガスがヒータ１４１に触れることを遮断する。なお、温調部１４は、ヒータ１４１に限定されず、熱交換器やチラー等により温調した温調媒体を、底壁１１１の内部や天板１２の内部に形成された流路（不図示）に循環させて、各基板Ｗを温調する構成等を適当してよい。

【0016】

固定軸１１３は、本体１１を支持すると共に、温調部１４に対する電力供給または温調媒体の流通を行うための図示しない空間を内部に有する。また例えば、固定軸１１３は、底壁１１１よりも鉛直方向上側に突出して天板１２を支持すると共に、基板保持部２０の回転テーブル２１の内側を軸支している。

【0017】

天板１２は、本体１１の凹空間を塞ぐように側壁１１２に固定されることで、本体１１と協働して処理容器１０の内部空間を形成する。側壁１１２と天板１２との接触部には、内部空間を気密に閉塞可能な図示しないシール部材が設けられている。

【0018】

また、処理容器１０は、固定軸１１３と天板１２との間を連結する中心固定部１２１を、天板１２の中心に備える。さらに、処理容器１０は、中心固定部１２１から本体１１の側壁１１２に向かって放射状に延在する複数（４つ）の隔壁部材１２２を有する（図１も参照）。

【0019】

各隔壁部材１２２は、天板１２の下面に連結されると共に、後記のノズル構造部５０の第１ノズル６０および第２ノズル７０を保持している。各隔壁部材１２２は、天板１２から突出して、第１ノズル６０や第２ノズル７０よりも基板保持部２０の回転テーブル２１の上面に近接する位置に下端を配置している。各隔壁部材１２２は、処理容器１０の回転テーブル２１よりも上側の空間を区画している。４つの隔壁部材１２２によって、処理容器１０の回転テーブル２１よりも上側は、内部空間を９０°毎に４分割した区画が形成される（以下、４分割した区画を第１象限Ｑ１～第４象限Ｑ４という場合もある）。ただし、内部空間は、完全に隔てられるものではなく、隔壁部材１２２よりも下側では相互に連通している。なお、隔壁部材１２２は、図示しない流路を内部に有すると共に、下面（回転テーブル２１の対向面）に設けられ流路に連通する１以上の吐出口（不図示）からパージガスを吐出する構成でもよい。このパージガスの吐出によって、第１象限Ｑ１～第４象限Ｑ４にそれぞれ供給するガス同士を分離できる。

【0020】

処理容器１０は、本体１１の側壁１１２の適宜の位置（４分割した領域の１つの領域の周方向中間位置）に側口１１２ａを備える。側口１１２ａには、基板Ｗを搬送する搬送装置２が進入および後退する。基板処理装置１および搬送装置２を有する基板処理システムは、この側口１１２ａを介して各基板Ｗの搬入出を行う。側壁１１２には、側口１１２ａを開閉するためのゲートバルブ１５が設けられている。

【0021】

図１および図２に示すように、基板処理装置１の基板保持部２０は、処理容器１０に収容される４つの基板Ｗを公転可能かつ自転可能に保持する。このため、基板保持部２０は、回転テーブル２１と、回転テーブル２１の外周部の上面において各基板Ｗをそれぞれ支持する複数（４つ）の載置台２２と、を有する。また、基板保持部２０は、各載置台２２を公転させる構成として、回転テーブル２１を支持する支持体２３と、支持体２３を回転可能に支持する回転軸２４と、回転軸２４を回転させる公転駆動部２５と、を含む。さらに、基板保持部２０は、各載置台２２を自転させる構成として、支持体２３内に設けられる自転駆動部２６と、自転駆動部２６から突出する自転軸２７と、を含む。

【0022】

回転テーブル２１は、処理容器１０の内部空間において、固定軸１１３周りに回転可能となっている。回転テーブル２１は、石英等により形成され、円環板形状を呈している。回転テーブル２１の中心には、磁性流体等の軸受部２１１を介して固定軸１１３に軸支される軸支孔２１ｈが設けられている。図３に示すように、回転テーブル２１の下面は、支持体２３から突出する複数の支柱部２８に固定されている。各支柱部２８は、処理容器１０の底壁１１１および温調部１４を厚み方向に貫通するように設けられた通路１６を介して、本体１１の内側と外側との間を延在している。これにより、支持体２３が回転すると各支柱部２８が通路１６内を周回して、その回転力を回転テーブル２１に伝達できる。

【0023】

４つの載置台２２は、回転テーブル２１の中心から同じ距離（径方向位置）に設けられ、また周方向に沿って等間隔（すなわち、９０°間隔毎）に配置されている。各載置台２２は、石英により形成され、基板Ｗよりも僅かに大きい正円形状を呈している。各載置台２２は、基板Ｗを載置する平坦状の載置面２２ｓを上面に有する。各載置台２２の下面には、自転軸２７がそれぞれ連結されている。

【0024】

自転駆動部２６は、各載置台２２の鉛直方向下側にそれぞれ設けられ、自転軸２７を回転可能に支持している。自転駆動部２６は、サーボモータ等のモータおよび回転伝達機構を有し（共に不図示）、また制御部９０に接続されている。自転駆動部２６は、制御部９０の制御下に回転することで、自転軸２７を介して鉛直方向に対向する載置台２２を適宜の速度で回転させる。

【0025】

各自転軸２７は、支持体２３の上部、本体１１の底壁１１１および温調部１４の通路１６を通過し、また回転テーブル２１の孔部を貫通している。自転軸２７は、載置台２２の中心に連結され、載置台２２をその中心回りに回転させる。各自転軸２７および各支柱部２８は、支持体２３の上方において同じ周方向上に配置され、共に通路１６内を周回することができる。

【0026】

支持体２３は、本体１１の鉛直方向下側において設置され、その中心部において回転軸２４に連結されている。支持体２３は、回転軸２４の回転に連れて固定軸１１３周りに回転する。また、支持体２３は、処理容器１０の本体１１に連結される収容容器１３に収容され、収容容器１３と相対的に回転可能となっている。

【0027】

回転軸２４は、鉛直方向に延在して、収容容器１３の貫通孔１３ｈを貫通している。回転軸２４と収容容器１３の貫通孔１３ｈの間には、磁性流体シール等のシール部材２９が設けられる。

【0028】

回転軸２４の下部には、公転駆動部２５が連結されている。公転駆動部２５は、サーボモータ等のモータおよび回転伝達機構を有し（共に不図示）、また制御部９０に接続されている。公転駆動部２５は、制御部９０の制御下に回転することで、回転軸２４を回転させて、これに連れて回転テーブル２１および支持体２３を一体に回転させる。

【0029】

また、実施形態に係る公転駆動部２５は、回転テーブル２１を周方向に往復動作させる。例えば、公転駆動部２５は、回転テーブル２１を図１の時計回りに９０°回転させた後、回転テーブル２１を図１の反時計回りに９０°回転させる動作を行う。この回転テーブル２１の動作については、後に詳述する。

【0030】

図１および図２に示すように、ガス供給部３０は、処理容器１０の外部において処理ガス（吸着ガス、反応ガス）、パージガス等のガスを流通させる複数の供給経路３１を有し、各供給経路３１を介して処理容器１０内に当該ガスを供給する。

【0031】

処理容器１０に供給される処理ガスは、基板Ｗに成膜する膜の種類に応じて、適宜のガスが選択される。例えば、酸化シリコン膜（ＳｉＯ_２膜）を成膜する場合、吸着ガスとしては、シラン系ガス等のシリコン含有ガスを適用することができる。また、反応ガスとしては、酸素（Ｏ_２）ガス、オゾン（Ｏ_３）ガス等の酸素含有ガスを適用することができる。さらに、パージガスとしては、窒素（Ｎ_２）ガス、アルゴン（Ａｒ）ガス等の不活性ガスを適用することができる。

【0032】

図２に示すように、複数の供給経路３１は、吸着ガスを流通させる吸着ガス用供給経路３１Ａ、反応ガスを流通させる反応ガス用供給経路３１Ｂ、およびパージガスを流通させるパージガス用供給経路３１Ｃを含む。吸着ガス用供給経路３１Ａは、ノズル構造部５０の第１ノズル６０に接続されている。反応ガス用供給経路３１Ｂは、ノズル構造部５０の第２ノズル７０に接続されている。パージガス用供給経路３１Ｃは、第１ノズル６０および第２ノズル７０の両方に接続されている。なお、パージガス用供給経路３１Ｃは、上記した隔壁部材１２２の流路に接続され、パージガスを供給する構成でもよい。

【0033】

上記したように第１ノズル６０および第２ノズル７０は、それぞれ４つ設けられており、吸着ガス用供給経路３１Ａ、反応ガス用供給経路３１Ｂおよびパージガス用供給経路３１Ｃは、適宜の位置で分岐して各第１ノズル６０や各第２ノズル７０に接続される。

【0034】

各供給経路３１は、ガスを貯留する複数のタンク３２と、各供給経路３１をそれぞれ開閉する複数の開閉バルブ３３と、各供給経路３１の流路を流れるガスの流量を調整する複数の流量調整器３４と、を備える。複数のタンク３２としては、吸着ガスを貯留する吸着ガス用タンク３２Ａ、反応ガスを貯留する反応ガス用タンク３２Ｂ、パージガスを貯留するパージガス用タンク３２Ｃがあげられる。各開閉バルブ３３および各流量調整器３４は、制御部９０にそれぞれ接続されている。制御部９０は、基板処理の適宜のタイミングで、各供給経路３１の開閉バルブ３３を開放して、流量調整器３４によりガスの流量を調整することで、目的のガスを処理容器１０に供給する。

【0035】

一方、ガス排出部４０は、処理容器１０の外部においてガス（反応済みのガス、未反応のガス、パージガス等）を流通させる複数の排出経路４１を有し、各排出経路４１を介して処理容器１０内に供給されたガスを排出する。本実施形態では、複数の排出経路４１は、後記のノズル構造部５０の第１ノズル６０、第２ノズル７０に応じて、２系統に分けている。

【0036】

第１排出経路４２は、第１ノズル６０およびその近傍位置に接続され、第１ノズル６０から吐出されるガスを主に排出する。第１排出経路４２は、複数（２つ）に分岐した分岐排出経路４２１と、各分岐排出経路４２１が合流してガスをまとめて排気する合流排出経路４２２と、を有する。一方の分岐排出経路４２１Ａは、第１ノズル６０に直接連結され、この第１ノズル６０のガスを排出する。分岐排出経路４２１Ａには、第１ノズル６０において吸引するガス圧を調整するための圧力調整バルブ４２３Ａが設けられている。

【0037】

他方の分岐排出経路４２１Ｂは、処理容器１０の底壁１１１に接続され、回転テーブル２１の周辺において内部空間のガスを排気する。底壁１１１には、環状に周回する排出溝１７が設けられている（図１も参照）。分岐排出経路４２１Ｂは、この排出溝１７の底部に連通している。なお、排出溝１７の上側の開口には、周方向においてガスの排出時のコンダクタンスを均一にするために、排気網１８が設けられていることが好ましい。

【0038】

合流排出経路４２２には、第１排出経路４２全体のガスを吸引するために、吸引機構４２４（例えば、ターボ分子ポンプ、真空ポンプ）が接続されている。さらに、合流排出経路４２２には、第１系統全体において吸引するガス圧を調整するための圧力調整バルブ４２３Ｂが設けられている。

【0039】

第２排出経路４３は、第２ノズル７０およびその近傍位置に接続され、第２ノズル７０のガスを主に排出する。第２排出経路４３も、第１排出経路４２と同様に、複数（２つ）に分岐した分岐排出経路４３１と、各分岐排出経路４３１が合流してガスをまとめて排気する合流排出経路４３２と、を有する。一方の分岐排出経路４３１Ａは、第２ノズル７０に接続され、この第２ノズル７０のガスを排出する。分岐排出経路４３１Ａには、第２ノズル７０において吸引するガス圧を調整するための圧力調整バルブ４３３Ａが設けられている。他方の分岐排出経路４３１Ｂは、処理容器１０の底壁１１１（排出溝１７の底部）に接続され、回転テーブル２１の周辺において内部空間のガスを排気する。

【0040】

合流排出経路４３２には、第２排出経路４３全体のガスを吸引するために、吸引機構４３４（例えば、ターボ分子ポンプ、真空ポンプ）が設けられている。さらに、合流排出経路４３２には、第２系統全体において吸引するガス圧を調整するための圧力調整バルブ４３３Ｂが設けられている。

【0041】

そして、ノズル構造部５０は、処理容器１０内の適宜の位置において、各基板Ｗの上面（表面）に処理ガスおよびパージガスを吐出する共に、基板Ｗの上方のガスを吸引する。ノズル構造部５０は、処理容器１０の天板１２にガスを供給する複数のノズル５１を備える。複数のノズル５１は、処理ガスおよびパージガスを吐出する第１ノズル６０、および反応ガスおよびパージガスを吐出する第２ノズル７０を含む。第１ノズル６０および第２ノズル７０は、処理容器１０にそれぞれ４つ設けられる。換言すればノズル構造部５０は、合計８つのノズル５１を備える。

【0042】

第１ノズル６０および第２ノズル７０は、４つの隔壁部材１２２の各々に固定される。例えば、各隔壁部材１２２は、図１中の反時計回り側の側面において第１ノズル６０を保持している一方で、図１中の時計回り側の側面において第２ノズル７０を保持している。換言すれば、各隔壁部材１２２で区画された第１象限Ｑ１～第４象限Ｑ４の各々に、第１ノズル６０、第２ノズル７０が１つずつ配置されている。４つの隔壁部材１２２が周方向に等間隔（９０°毎）に設けられることで、４つの第１ノズル６０同士も等間隔（９０°毎）に配置され、かつ４つの第２ノズル７０同士も等間隔（９０°毎）に配置される。

【0043】

第１ノズル６０および第２ノズル７０の各々は、図２に示すように、処理容器１０の天板１２を貫通するように設けられ、処理容器１０の外側において、ガス供給部３０およびガス排出部４０に接続されている。そして、処理容器１０に内側の第１ノズル６０および第２ノズル７０は、鉛直方向下側に対してガスの吐出および吸引を行う。これにより、第１ノズル６０の鉛直方向下側には、第１処理点領域ＰＲ１（図４（Ａ）参照）が形成される。また、第２ノズル７０の鉛直方向下側には、第２処理点領域（図５（Ａ）参照）が形成される。

【0044】

図４（Ａ）および図４（Ｂ）に示すように、第１ノズル６０は、円筒形状のヘッド６１と、ヘッド６１の上部に連設される突出部６２とを有する。ヘッド６１には、ガス排出部４０の第１排出経路４２（分岐排出経路４２１Ａ）が接続されている。突出部６２には、ガス供給部３０の吸着ガス用供給経路３１Ａおよびパージガス用供給経路３１Ｃが接続されている。これにより、第１ノズル６０は、基板処理時に、吸着ガスおよびパージガスを基板Ｗに吐出すると共に、吐出した吸着ガスおよびパージガスを吸引する第１処理点領域ＰＲ１を形成する。

【0045】

具体的には、第１ノズル６０は、ヘッド６１の中央および突出部６２の中央に、吸着ガスを吐出する処理ガス吐出部６３を有する。処理ガス吐出部６３は、基板Ｗの半径よりも短い径方向範囲に吸着ガス（処理ガス）を吐出する。例えば、処理ガス吐出部６３の径方向範囲としては、基板Ｗの半径の１／２～１／１０程度に設定されるとよい。

【0046】

処理ガス吐出部６３は、ヘッド６１および突出部６２にわたって延在する内壁と、ヘッド６１の基板Ｗに対向する底壁とで囲われた部位である。底壁は、例えば、ヘッド６１に固定される吐出用プレート６６により構成される。処理ガス吐出部６３は、吐出路６３ａを内部に有すると共に、底壁において吐出路６３ａに連通する複数の吐出孔６３ｂを有する。この吐出路６３ａに連通するように、吸着ガス用供給経路３１Ａが突出部６２に接続されている。なお、処理ガス吐出部６３は、吸着ガスを加熱するヒータ６７を吐出路６３ａ内に備えてもよい。

【0047】

処理ガス吐出部６３の各吐出孔６３ｂは、ヘッド６１の底面の中心において、マトリックス状に配置されている。これにより、処理ガス吐出部６３は、第１処理点領域ＰＲ１の中心に略円形状の吸着ガスの吐出領域ＰＲ１１を形成する。吐出領域ＰＲ１１は、基板Ｗ全体の面積に対して充分に狭いサイズとなる。

【0048】

さらに、第１ノズル６０は、処理ガス吐出部６３の周囲に、パージガスを吐出するパージガス吐出部６４を有する。パージガス吐出部６４は、突出部６２の内壁および外壁の間と、ヘッド６１の内壁および隔壁の間と、底壁とで囲われた部位である。パージガス吐出部６４は、吐出路６４ａを内部に有すると共に、底壁において吐出路６４ａに連通する複数の吐出孔６４ｂを有する。この吐出路６４ａに連通するように、パージガス用供給経路３１Ｃが突出部６２に接続されている。

【0049】

パージガス吐出部６４の各吐出孔６４ｂは、処理ガス吐出部６３の各吐出孔６３ｂを周回する環状を呈している。これにより、パージガス吐出部６４は、吸着ガスの吐出領域ＰＲ１１の外側に環状のパージガスの吐出領域ＰＲ１２を形成する。パージガス吐出部６４は、基板処理時にパージガスの吐出によって、処理ガス吐出部６３が吐出した吸着ガスが外側に広がることを抑えることができる。

【0050】

また、第１ノズル６０は、パージガス吐出部６４の周囲に、ガスを吸引するガス吸引部６５を有する。ガス吸引部６５は、ヘッド６１の隔壁および外壁で囲われた部位である。ガス吸引部６５は、吸引路６５ａを内部に有すると共に、吸引路６５ａに連通する一連の開口６５ｂとを有する。この吸引路６５ａに連通するように、第１排出経路４２が連結されている。例えば、第１排出経路４２内の流路は、吸着ガス用供給経路３１Ａの流路やパージガス用供給経路３１Ｃの流路よりも大きな流路断面積を有している。

【0051】

開口６５ｂは、ヘッド６１の底壁の外周部を周回する環状に形成されている。すなわち、ガス吸引部６５は、パージガスの吐出領域の外側に環状の吸引領域ＰＲ１３を形成する。これにより、ガス吸引部６５は、基板処理時にパージガスの周囲において、基板Ｗ上に吐出された吸着ガスやパージガスをスムーズに吸引できる。

【0052】

図５（Ａ）および図５（Ｂ）に示すように、第２ノズル７０も、基本的には第１ノズル６０と同様に形成され、円筒形状のヘッド７１と、ヘッド７１の上部に連設される突出部７２とを有する。ヘッド７１には、ガス排出部４０の第２排出経路４３（分岐排出経路４３１Ａ）が接続されている。突出部６２には、ガス供給部３０の反応ガス用供給経路３１Ｂおよびパージガス用供給経路３１Ｃが接続されている。これにより、第２ノズル７０は、基板処理時に、反応ガスおよびパージガスを基板Ｗに吐出すると共に、吐出した反応ガスおよびパージガスを吸引する第２処理点領域ＰＲ２を形成する。

【0053】

具体的には、第２ノズル７０は、ヘッド７１の中央および突出部７２の中央に、反応ガスを吐出する処理ガス吐出部７３を有する。この処理ガス吐出部７３は、基板Ｗの半径よりも短い径方向範囲に反応ガス（処理ガス）を吐出する。例えば、処理ガス吐出部７３の径方向範囲としては、基板Ｗの半径の１／２～１／１０程度に設定されるとよい。

【0054】

処理ガス吐出部７３は、ヘッド７１および突出部７２にわたって延在する内壁と、ヘッド７１の基板Ｗに対向する底壁（吐出用プレート７６）とで囲われた部位である。処理ガス吐出部７３は、吐出路７３ａを内部に有すると共に、底壁において吐出路７３ａに連通する吐出口７３ｂを有する。この吐出路７３ａに連通するように、反応ガス用供給経路３１Ｂが突出部７２に接続されている。なお、吐出口７３ｂは、吐出路７３ａに一連に連通する正円形状であるが、第２ノズル７０は、この吐出口７３ｂに限定されず、第１ノズル６０と同様に複数の吐出孔を備えた構成でもよい。処理ガス吐出部７３は、反応ガスを加熱するヒータ７７を吐出路７３ａ内に備えてもよい。

【0055】

さらに処理ガス吐出部７３は、基板処理に応じて、反応ガスをそのまま（または加熱して）吐出してもよく、反応ガスをプラズマ化（ラジカル化）して吐出する構成でもよい。以下では、処理ガス吐出部７３が反応ガスをプラズマ化して吐出する構成について詳述していく。処理ガス吐出部７３は、突出部７２の内壁の外周面を周回するプラズマ用のアンテナ７８を有する。アンテナ７８は、図示しない配線を介して処理容器１０の外部に設けられた高周波電力供給部（不図示）に接続されている。基板処理時には、高周波電力供給部から配線を介してアンテナ７８に高周波電力が供給され、吐出路７３ａ内を流通する反応ガスにプラズマを生成させる。

【0056】

反応ガスをプラズマ化する場合、反応ガスは、例えば、Ｏ_２、Ｈ_２、ＮＨ_３、Ａｒ、Ｎ_２等を適宜混合した混合ガスを使用すればよい。また、高品質の酸化膜を成膜するために、プラズマの生成におけるパージガスは、Ｏ_３を含むパージガスを供給するとよい。これにより、処理ガス吐出部７３は、反応ガスの吐出時に、第２処理点領域ＰＲ２の中心にプラズマ化した略円形状の反応ガスの吐出領域ＰＲ２１を形成する。吐出領域ＰＲ２１は、基板Ｗ全体の面積に対して充分に狭いサイズとなる。

【0057】

さらに、第２ノズル７０は、処理ガス吐出部７３の周囲に、パージガスを吐出するパージガス吐出部７４を有する。パージガス吐出部７４は、突出部７２の内壁および外壁の間と、ヘッド７１の内壁および隔壁の間と、底壁とで囲われた部位である。パージガス吐出部７４は、吐出路７４ａを内部に有すると共に、底壁において吐出路７４ａに連通する複数の吐出孔７４ｂを有する。この吐出路７４ａに連通するように、パージガス用供給経路３１Ｃが突出部７２に接続されている。

【0058】

パージガス吐出部７４の各吐出孔７４ｂは、処理ガス吐出部７３の各吐出口７３ｂを周回する環状を呈している。これにより、パージガス吐出部７４は、反応ガスの吐出領域ＰＲ２１の外側に環状のパージガスの吐出領域ＰＲ２２を形成する。パージガス吐出部７４は、基板処理時にパージガスの吐出によって、処理ガス吐出部７３が吐出した反応ガスが外側に広がることを抑えることができる。

【0059】

また、第２ノズル７０は、パージガス吐出部７４の周囲に、ガスを吸引するガス吸引部７５を有する。ガス吸引部７５は、ヘッド７１の隔壁および外壁で囲われた部位である。ガス吸引部７５は、吸引路７５ａを内部に有すると共に、吸引路７５ａに連通する一連の開口７５ｂとを有する。この吸引路７５ａに連通するように、第２排出経路４３が連結されている。例えば、第２排出経路４３内の流路は、反応ガス用供給経路３１Ｂの流路やパージガス用供給経路３１Ｃの流路よりも大きな流路断面積を有している。

【0060】

開口７５ｂは、ヘッド７１の底壁の外周部を周回する環状に形成されている。すなわち、ガス吸引部７５は、パージガスの吐出領域ＰＲ２２の外側に環状の吸引領域ＰＲ２３を形成する。これにより、ガス吸引部７５は、基板処理時にパージガスの周囲において、基板Ｗ上に吐出された反応ガスやパージガスをスムーズに吸引できる。

【0061】

以上の第１ノズル６０の中心および第２ノズル７０の中心は、回転テーブル２１に設けられた各載置台２２の中心に対向するように設置される。これにより、第１ノズル６０および第２ノズル７０は、回転テーブル２１の回転に伴って、各載置台２２に載置された基板Ｗの鉛直方向上側で、かつその中心を通るようになる。そして、基板処理時には各載置台２２が自転しているため、第１ノズル６０および第２ノズル７０は、結果的に基板Ｗの全面に対向することが可能となる。

【0062】

図１に戻り、基板処理装置１を制御する制御部９０は、プロセッサ９１、メモリ９２、図示しない入出力インタフェース等を有するコンピュータを適用することができる。プロセッサ９１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、複数のディスクリート半導体からなる回路等のうち１つまたは複数を組み合わせたものである。メモリ９２は、揮発性メモリ、不揮発性メモリ（例えば、コンパクトディスク、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、ハードディスク、フラッシュメモリ等）を適宜組み合わせたものである。

【0063】

メモリ９２は、基板処理装置１を動作させるプログラムおよび基板処理のプロセス条件等のレシピを記憶している。プロセッサ９１は、メモリ９２のプログラムを読み出して実行することで、基板処理装置１の各構成を制御する。なお、制御部９０は、ネットワークを介して情報通信するホストコンピュータまたは複数のクライアントコンピュータにより構成されてもよい。

【0064】

実施形態に係る基板処理装置１は、基本的には以上のように構成され、以下その基板処理方法について、図６～図９（Ｄ）を参照しながら説明する。

【0065】

制御部９０は、基板処理装置１の各構成を制御して、図６のフローチャートに示すステップＳ１０１～Ｓ１０７を順に実行することで、処理容器１０内の各基板Ｗに対して成膜処理を行う。また以下の基板処理方法では、各載置台２２を回転（自転）させた状態で、回転テーブル２１を時計回りおよび反時計回りに往復させる動作について詳述していく。

【0066】

具体的には、制御部９０は、まず基板搬入ステップを行う（図６のステップＳ１０１）。基板搬入ステップでは、制御部９０は、図１に示すように、ゲートバルブ１５を開放すると共に搬送装置２により基板Ｗを搬送して、側口１１２ａを介して処理容器１０に基板Ｗを搬送する。また処理容器１０では、基板Ｗを１枚搬送する毎に回転テーブル２１を一定角度だけ回転させることで、各載置台２２に基板Ｗを載置していく。そして例えば、４つの載置台２２の全てに基板Ｗを載置すると、制御部９０は、基板搬入ステップを終了してゲートバルブ１５を閉塞する。

【0067】

次に、制御部９０は、成膜処理のための事前準備ステップを行う（図６のステップＳ１０２）。例えば、事前準備ステップでは、制御部９０は、ガス供給部３０およびガス排出部４０を動作させて、第１ノズル６０および第２ノズル７０からパージガスを供給しつつ処理容器１０のガスを排出することで、処理容器１０の内部空間を目標の圧力とする。目標の圧力は、基板処理の種類等に応じて適宜設定することが可能であり、例えば、１Ｔｏｒｒ～１０Ｔｏｒｒの範囲に設定できる。

【0068】

さらに、事前準備ステップにおいて、制御部９０は、温調部１４を動作させて基板保持部２０に保持された各基板Ｗを目標の温度に温調（加熱）する。目標の温度も、基板処理の種類等に応じて適宜設定することが可能であり、例えば、１００℃前後～８００℃の範囲に設定できる。

【0069】

事前準備ステップを行うと、制御部９０は、各自転駆動部２６を動作させて、各載置台２２の自転を開始する（図６のステップＳ１０３）。これにより、各載置台２２に載置された基板Ｗが、その中心を基点に回転（自転）する。各載置台２２の回転の速度（自転速度）は、後の回転テーブル２１の速度（公転速度）に応じて設定されることが好ましく、例えば、１０ｒｐｍ～１０００ｒｐｍの範囲で設定される。特に、載置台２２の自転速度は、回転テーブル２１の公転速度よりも速く設定されるとよい。そして、制御部９０は、成膜処理が終了するまで、設定した自転速度で各載置台２２の回転を継続する。

【0070】

次に、制御部９０は、成膜処理として吸着ステップを実行する（図６のステップＳ１０４）。具体的には、制御部９０は、ガス供給部３０を動作させて各第１ノズル６０から吸着ガスおよびパージガスの吐出を行いながら、ガス排出部４０を動作させて各第１ノズル６０によりガスの吸引を行う。またこの際、制御部９０は、各第２ノズル７０におけるガスの吐出や吸引について停止した状態とする。さらに、制御部９０は、各載置台２２の自転を維持したまま、回転テーブル２１を第１方向（例えば、時計回り）に回転させる。

【0071】

図７（Ａ）に示すように、各載置台２２に載置された各基板Ｗは、回転テーブル２１の時計回りの回転（公転）により、時計回りの前端側から第１ノズル６０の鉛直方向下側に進入していく。この際、各載置台２２は、回転テーブル２１の公転速度よりも速い自転速度で自転している。各載置台２２に載置された各基板Ｗの外縁側は、第１ノズル６０の鉛直方向下側において周方向に回転を継続することで、当該第１ノズル６０に対して周方向全周にわたって対向する。

【0072】

第１ノズル６０は、吸着ガス、パージガスの吐出と、ガスの吸引を行う第１処理点領域ＰＲ１を、鉛直方向下側に形成している（図４（Ａ）参照）。これにより、第１ノズル６０の鉛直方向下側を通過する基板Ｗの上面の外縁側に吸着ガスが吸着される。なお、図７（Ａ）～図７（Ｄ）では、ガスの吐出および吸引を行うノズル５１を黒丸で示している。そして、図７（Ｂ）に示すように、回転テーブル２１の時計回りの回転により、隔壁部材１２２の鉛直方向下側を通過していくことで、その近傍の第１ノズル６０により各基板Ｗの中心側にも吸着ガスが吸着される。

【0073】

図７（Ｃ）に示すように、回転テーブル２１の時計回りの回転により、各基板Ｗの時計回りの後端側が第１ノズル６０の鉛直方向下側を通過する。例えば、第１象限Ｑ１に位置していた基板Ｗは、第１ノズル６０および隔壁部材１２２を通過することで第２象限Ｑ２に移動する。そして、各基板Ｗは、以上の第１ノズル６０および隔壁部材１２２の鉛直方向下側を通過している間に、自転によって第１ノズル６０に複数回対向することになる。その結果、各基板Ｗの全面に吸着ガスが吸着されるようになる。

【0074】

詳細には図８（Ａ）に示すように、回転テーブル２１の時計回りの移動によって、基板Ｗは、回転テーブル２１の円弧軌道に沿って第１ノズル６０の鉛直方向下側を通過する。また第１ノズル６０と相対的に基板Ｗが時計回りの前端から後端に移動するまでの間に、第１ノズル６０は基板Ｗの半径を２回通過することになる。基板処理装置１は、第１処理点領域ＰＲ１の基板Ｗ上の径方向位置を変化させながら、基板Ｗの中心回りの自転によって、第１処理点領域ＰＲ１を基板Ｗ上の周方向全周に対向させることができる。例えば、制御部９０は、基板Ｗ（載置台２２）の自転速度を基板Ｗの径方向位置において第１処理点領域ＰＲ１が１回～１０回程度通過する速度に設定する。これにより、基板Ｗの全面に吸着ガスを良好に吸着させることが可能となる。

【0075】

さらに、第１ノズル６０は、吸着ガスの吐出領域ＰＲ１１の周囲においてパージガスの吐出領域ＰＲ１２を形成することで、吸着ガスの広がりを抑えて吸着ガスの吐出領域ＰＲ１１を容易に制御できる。そして、第１ノズル６０は、パージガスの吐出領域ＰＲ１２の外側の吸引領域ＰＲ１３でガスを吸引することで、基板Ｗの上面付近に吸着ガスが残存することを低減でき、基板Ｗの第１処理点領域ＰＲ１以外の箇所に吸着ガスが付着することを抑制できる。

【0076】

なお、制御部９０は、第１ノズル６０の鉛直方向下側を通過する際に、第１ノズル６０に対する回転テーブル２１および各載置台２２の相対的な速度を変動させる構成としてもよい。すなわち、基板処理がなされる基板Ｗの上面は、外縁側の表面積が広い一方で、中心側の表面積が狭くなる。この基板Ｗの上面の表面積に応じて、回転テーブル２１および各載置台２２の相対的な速度を変動させることにより、第１処理点領域ＰＲ１が対向する時間を、基板Ｗの径方向上において均一にすることが可能となる。

【0077】

例えば、図８（Ｂ）～図８（Ｄ）に示すように、基板処理装置１は、回転テーブル２１の公転速度について、基板Ｗの外縁側では遅い速度に設定し、基板Ｗの中心側では速い速度に設定する。言い換えれば、制御部９０は、基板Ｗの外縁に対向する位置よりも基板Ｗの中心に対向する位置において、回転テーブル２１の速度を速くする。なお、図８（Ｂ）～図８（Ｄ）では、基板Ｗの上面を低速領域ＳＰ１、中速領域ＳＰ２、高速領域ＳＰ３の３つに分けて、第１ノズル６０の外縁が、それぞれの領域の境界を越えることに基づき、速度変化させる例を示している。ただし、回転テーブル２１の公転速度は、段階的に変化させる構成に限定されず、基板Ｗの径方向上の移動に伴って徐々に（滑らかに）変化させてもよい。

【0078】

このように、基板処理装置１は、回転テーブル２１の公転速度を変えることで、自転する各基板Ｗに対して第１処理点領域ＰＲ１を均一に対向させることができる。したがって、基板処理装置１は、基板Ｗを成膜する場合に、基板Ｗの表面に成膜される膜の均一化をより促すことが可能となる。なお、上記では回転テーブル２１の公転速度を変える例を説明したが、基板処理装置１は、これに限らず、回転テーブル２１の公転速度を一定とする一方で、各載置台２２の自転速度を変える構成としてもよい。

【0079】

図７（Ｄ）に示すように、制御部９０は、回転テーブル２１の時計回りの回転を、回転開始位置から略９０°の範囲まで行うと、吸着ステップを一旦終了する。これにより、制御部９０は、吸着ステップにおいて、第２ノズル７０を一旦通過した位置まで、各基板Ｗ（各載置台２２）を移動させることができる。

【0080】

その後、制御部９０は、成膜処理として酸化ステップを実行する（図６のステップＳ１０５）。なお、吸着ステップと酸化ステップの間には、処理ガスの吐出を停止して、パージガスの吐出およびガスの吸引を行うインターバル期間を設定してもよい。

【0081】

酸化ステップにおいて、制御部９０は、ガス供給部３０を動作させて各第２ノズル７０から反応ガスおよびパージガスの吐出を行いながら、ガス排出部４０を動作させて各第２ノズル７０によりガスの吸引を行う。またこの際、制御部９０は、各第１ノズル６０におけるガスの吐出や吸引について停止した状態とする。そして、制御部９０は、各載置台２２の自転を維持したまま、回転テーブル２１を第２方向（例えば、反時計回り）に回転させる。

【0082】

図９（Ａ）に示すように、各載置台２２に載置された各基板Ｗは、回転テーブル２１の反時計回りの回転（公転）により、反時計回りの前端側から第２ノズル７０の鉛直方向下側に進入していく。この際、各載置台２２は、回転テーブル２１の公転速度よりも速い自転速度で回転している。各載置台２２に載置された各基板Ｗの外縁側は、第２ノズル７０の鉛直方向下側において周方向に回転を継続することで、当該第２ノズル７０に対して周方向全周にわたって対向する。

【0083】

第２ノズル７０は、反応ガス、パージガスの吐出と、ガスの吸引を行う第２処理点領域ＰＲ２を、鉛直方向下側に形成している（図５（Ａ）参照）。これにより、第２ノズル７０の鉛直方向下側を通過する基板Ｗの外縁側において、吸着ガスに反応ガスが供給され、吸着ガスと反応ガスとの反応を促すことができる。そして、図９（Ｂ）に示すように、回転テーブル２１の反時計回りの回転により、隔壁部材１２２および第２ノズル７０の鉛直方向下側を通過していくことで、各基板Ｗの中心側にも反応ガスを供給できる。

【0084】

図９（Ｃ）に示すように、回転テーブル２１の反時計回りの回転により、各基板Ｗの時計回りの後端側が第２ノズル７０の鉛直方向下側を通過する。吸着ステップと同様に、各基板Ｗは、第２ノズル７０を通過している間に、その自転により第２ノズル７０に対して複数回対向することになり、その全面に反応ガスが供給されるようになる。

【0085】

さらに、第２ノズル７０も、反応ガスの吐出領域ＰＲ１２の周囲においてパージガスの吐出領域ＰＲ２２を形成することで、反応ガスの広がりを抑えて反応ガスの吐出領域ＰＲ１２を容易に制御できる。そして、第２ノズル７０は、パージガスの吐出領域ＰＲ２２の外側の吸引領域ＰＲ２３でガスを吸引することで、基板Ｗの上面付近に反応ガスが残存することを低減でき、基板Ｗの第２処理点領域ＰＲ２以外の箇所に反応ガスが向かうことを抑制できる。

【0086】

なお、制御部９０は、酸化ステップでも、第２ノズル７０の鉛直方向下側を通過する際に、第２ノズル７０に対する回転テーブル２１および各載置台２２の相対的な速度を変動させる構成としてもよい。この回転テーブル２１および各載置台２２の相対的な速度を変動させることにより、第２処理点領域ＰＲ２が対向する時間を、基板Ｗの径方向上において均一にすることが可能となる。

【0087】

図９（Ｄ）に示すように、制御部９０は、回転テーブル２１の反時計回りの回転を、回転開始位置から略９０°の範囲まで行うと、酸化ステップを一旦終了する。これにより、制御部９０は、酸化ステップにおいて、第１ノズル６０を一旦通過した位置まで、各基板Ｗ（各載置台２２）を移動させることができる。

【0088】

そして、吸着ステップおよび酸化ステップをそれぞれ１度ずつ行うと、制御部９０は、基板処理を終了するか否かを判定する（図６のステップＳ１０６）。膜厚の判定は、例えば、吸着ステップおよび酸化ステップの実施回数または実施期間をカウントすることで推定してもよく、処理容器１０に設置した図示しない膜厚測定装置により基板Ｗの膜厚を実測してもよい。例えば、制御部９０は、基板Ｗ上に成膜される膜の膜厚が目標の膜厚に達した場合に、基板処理の終了を判定し（ステップＳ１０６：ＹＥＳ）、ステップＳ１０７に進む。逆に、制御部９０は、基板Ｗ上に成膜される膜の膜厚が目標の膜厚に達していない場合に、基板処理の継続を判定し（ステップＳ１０６：ＮＯ）、ステップＳ１０４に戻り、吸着ステップおよび酸化ステップを再び繰り返す。

【0089】

最後に、制御部９０は、処理容器１０内の各基板Ｗを搬出する基板搬出ステップを行う（図６のステップＳ１０７）。基板搬出ステップにおいて、制御部９０は、ゲートバルブ１５を開放し、側口１１２ａを介して進入した搬送装置２により処理後の各基板Ｗを搬出していく。

【0090】

以上のように、基板処理装置１および基板処理方法は、基板Ｗの中心が第１ノズル６０および第２ノズル７０を通るように、回転テーブル２１の公転（往復動作）および各載置台２２の自転を行うことで、基板Ｗの全面にガスを良好に供給できる。その結果、基板Ｗに対する基板処理の面内均一性を高めることができ、基板処理の品質を一層向上させることが可能となる。

【0091】

なお、本開示に係る基板処理装置１および基板処理方法は、上記の実施形態に限定されず、種々の変形例をとり得る。例えば、第１ノズル６０および第２ノズル７０は、パージガス吐出部６４、７４を備えずに、処理ガスの吐出とガスの吸引のみを行う構成としてもよい。

【0092】

また例えば、図１０に示すように、第１変形例に係る基板処理方法では、各基板Ｗの位置を、周方向の象限位置（第１象限Ｑ１～第４象限Ｑ４）にずらしていく構成としている。これにより、基板処理方法は、４つの第１ノズル６０および４つの第２ノズル７０の全てに対して、複数の基板Ｗの各々を対向させることが可能となる。以下、この基板処理方法について説明していく。

【0093】

図１０のステップＳ２０１～Ｓ２０９は、制御部９０の制御下に実行される。図１０のステップＳ２０１～Ｓ２０５までは、上記の実施形態（図６）のステップＳ１０１～Ｓ１０５と略同一であり、その詳細な説明を省略する。ステップＳ２０６において、制御部９０は、各基板Ｗにガスを吐出している第１象限Ｑ１～第４象限Ｑ４を変更するか否かを判定する。例えば、制御部９０は、吸着ステップと酸化ステップを繰り返した繰り返し回数をカウントし、繰り返し回数が予め設定した回数となった場合に象限位置の変更を判定する（ステップＳ２０６：ＹＥＳ）。一方、繰り返し回数が予め設定した回数未満の場合に、制御部９０は、象限位置の継続を判定して（ステップＳ２０６：ＮＯ）、ステップＳ２０４に戻る。

【0094】

象限位置の変更では、制御部９０は、例えば、回転テーブル２１を９０°回転させることで、現在の象限位置から隣接する象限位置に各基板Ｗを移動させる（ステップＳ２０７）。この際、第１ノズル６０および第２ノズル７０からのガスの吐出は停止している。例えば、第１象限Ｑ１にある基板Ｗは、回転テーブル２１の公転に伴い第２象限Ｑ２に移動する。これにより、各基板Ｗは、次の吸着ステップや酸化ステップにおいて隣接する第１ノズル６０および第２ノズル７０に対向可能な位置に配置される。以降のステップＳ２０８およびＳ２０９は、上記の実施形態（図６）のステップＳ１０６～Ｓ１０７と略同一であり、その詳細な説明を省略する。

【0095】

以上のように、第１変形例に係る基板処理方法は、吸着ステップおよび酸化ステップを複数回行う際に、各基板Ｗの象限位置を変更する。これにより、基板処理装置１および基板処理方法は、各第１ノズル６０の機差や各第２ノズル７０の機差をなくして、各基板Ｗ同士の間における基板処理の均一化（膜厚の均一化等）を促すことができ、基板処理の精度を一層高めることが可能となる。

【0096】

また、上記の実施形態に係る基板処理装置１および基板処理方法では、回転テーブル２１を往復させて、第１ノズル６０および第２ノズル７０によりガスの供給および排出を行う構成とした。しかしながら、基板処理装置１および基板処理方法は、回転テーブル２１を往復させずに、図１の時計回りまたは反時計回りのうち一方向に回転テーブル２１を回転させながら、第１ノズル６０および第２ノズル７０によりガスの供給および排出を行う構成でもよい。すなわち、吸着ステップでは、基板Ｗを時計回りに移動させて隣接する象限位置に基板Ｗを配置した後、酸化ステップでは、反時計回りにより元の象限位置に戻したが、酸化ステップで時計回りに移動させても第２ノズル７０による処理を行うことができる。

【0097】

したがって、基板処理装置１は、回転テーブル２１を一方向に回転させながら、第１ノズル６０によるガスの吐出および吸引のタイミングと、第２ノズル７０によるガスの吐出および吸引のタイミングとを切り替えることでも、上記と同様の効果を得ることができる。この際、基板処理装置１は、象限位置が切り替わる毎に回転テーブル２１を停止する間欠的な回転を行ってもよく、象限位置の切り替わりによらず回転テーブル２１を継続的に回転させてよい。あるいは、基板処理装置１は、回転テーブル２１の一方向の回転を複数回繰り返して第１ノズル６０および第２ノズル７０による処理を行った後、回転テーブル２１の逆方向の回転を複数回繰り返して第１ノズル６０および第２ノズル７０による処理を行ってもよい。

【0098】

図１１に示す第２変形例に係る基板処理装置１Ａは、処理容器１０内に６つの基板Ｗを収容して基板処理を行う構成とした点で、上記の実施形態に係る基板処理装置１と異なる。この場合、基板処理装置１Ａは、６つの載置台２２の数に対応して、隔壁部材１２２、第１ノズル６０および第２ノズル７０をそれぞれ６つずつ備えればよい。要するに、処理容器１０において処理する基板Ｗの数は、特に限定されず、第１ノズル６０および第２ノズル７０は、この基板Ｗの数に応じて適切な数だけ設置されればよい。

【0099】

また、基板処理装置１、１Ａは、ノズル構造部５０として１つ基板Ｗに対して第１ノズル６０および第２ノズル７０を適用せずに、吐出する処理ガス（吸着ガスと反応ガス）を切り替える１つのノズル５１を適用してもよい。あるいは、基板処理装置１は、ノズル構造部５０として１つの基板Ｗに対して３つ以上のノズルを設置して、種々の処理（例えば、吸着ステップ、酸化ステップ、エッチングステップ）を行う構成としてもよい。

【0100】

以上の実施形態で説明した本開示の技術的思想および効果について以下に記載する。

【0101】

本開示の第１の態様に係る基板処理装置１、１Ａは、処理容器１０と、処理容器１０の内部に回転可能に設けられる回転テーブル２１と、回転テーブル２１の回転中心から離れた位置で基板Ｗを載置し、回転テーブル２１に対して相対的に回転可能な複数の載置台２２と、回転テーブル２１の回転に伴って複数の載置台２２の中心が通過する位置に配置される複数のノズル５１と、を備え、複数のノズル５１は、回転テーブル２１の回転に伴って移動する複数の載置台２２の基板Ｗに対して、当該基板Ｗの半径よりも短い径方向範囲に処理ガスを吐出する処理ガス吐出部６３、７３と、処理ガス吐出部６３、７３よりも外側においてガスを吸引するガス吸引部６５、７５と、を有する。

【0102】

上記によれば、基板処理装置１、１Ａは、複数のノズル５１によって、回転テーブル２１および各載置台２２により回転する各基板Ｗの対向面の全面に対して、処理ガスを供給することができる。これにより、基板処理装置１、１Ａは、各基板Ｗの基板処理を精度よく行うことが可能となる。また、基板処理装置１、１Ａは、処理容器１０に収容した複数の基板Ｗを同時に基板処理することができるので、生産性を大幅に向上させることができる。

【0103】

また、複数のノズル５１は、処理ガスとして基板Ｗに吸着させる吸着ガスを処理ガス吐出部６３から吐出する第１ノズル６０と、基板Ｗに付着した吸着ガスと反応する反応ガスを処理ガス吐出部７３から吐出する第２ノズル７０と、を含む。これにより、基板処理装置１、１Ａは、ガス種によってノズル５１を使い分けることができ、各基板に対する基板処理を安定して行うことができる。

【0104】

また、第１ノズル６０が吸着ガスを吐出する期間と、第２ノズル７０が反応ガスを吐出する期間とは、相互に異なる。これにより、基板処理装置１は、吸着ガスを吐出するステップと、反応ガスを吐出するステップとを異なるタイミングで行うことができ、基板処理時のガスの分離を容易に行うことができる。

【0105】

また、処理容器１０は、周方向に沿って複数の第１ノズル６０を等間隔に備えると共に、周方向に沿って複数の第２ノズル７０を等間隔に備える。これにより、基板処理装置１は、各基板Ｗに対する基板処理を均等的に行うことができる。

【0106】

また、処理容器１０は、処理容器１０の中心から処理容器１０の側壁１１２に向かって延在し、第１ノズル６０および第２ノズル７０を固定する隔壁部材１２２を有する。これにより、基板処理装置１は、処理容器１０内において、第１ノズル６０および第２ノズル７０を強固に支持することができる。

【0107】

また、第１ノズル６０は、隔壁部材１２２における回転テーブル２１の第１回転方向の側面に固定され、第２ノズル７０は、隔壁部材１２２における回転テーブル２１の第１回転方向と反対方向である第２回転方向の側面に固定される。これにより、基板処理装置１は、隔壁部材１２２を間に挟んで第１ノズル６０の領域と第２ノズル７０の領域とを区分けすることができ、吸着ガスと反応ガスの混合を低減することが可能となる。

【0108】

また、複数のノズル５１は、処理ガス吐出部６３、７３とガス吸引部６５、７５との間に、パージガスを吐出するパージガス吐出部６４、７４を有する。これにより、基板処理装置１は、処理ガスの吐出方法をパージガスにより適切に制御することが可能となる。

【0109】

また、複数のノズル５１のうち少なくとも１つは、処理ガス吐出部６３、７３の内部においてプラズマを生成するアンテナ７８を備える。これにより基板処理装置１は、プラズマ化した処理ガスを基板Ｗに対して供給することができる。

【0110】

また、ノズル５１に処理ガスを供給するガス供給部３０と、ノズル５１からガスを吸引するガス排出部４０と、ガス供給部３０、ガス排出部４０、回転テーブル２１および複数の載置台２２の回転を制御する制御部９０と、を備え、制御部９０は、複数の載置台２２を回転させると共に、ガス供給部３０による処理ガスの供給およびガス排出部４０によるガスの吸引を行った状態で、回転テーブル２１を回転させる。これにより、基板処理装置１は、回転テーブル２１により移動してきた基板Ｗの狭い範囲に処理ガスを吹き付けると共に、ガスを吸引できる。そして、載置台２２により回転している基板Ｗの全面に対して基板処理を行うことができる。

【0111】

また、制御部９０は、複数のノズル５１と相対的に回転テーブル２１を往復させる。これにより、基板処理装置１は、各ノズル５１と各載置台２２とを安定して対向させて基板処理を行うことができる。

【0112】

また、制御部９０は、基板Ｗの外縁に対向する位置よりも基板の中心に対向する位置において、回転テーブル２１の速度を速くする。これにより、基板処理装置１は、基板Ｗに対する基板処理の面内均一性を一層高めることができる。

【0113】

また、本開示の第２の態様は、処理容器１０と、処理容器１０の内部に回転可能に設けられる回転テーブル２１と、回転テーブル２１の回転中心から離れた位置で基板Ｗを載置し、回転テーブル２１に対して相対的に回転可能な複数の載置台２２と、回転テーブル２１の回転に伴って複数の載置台２２の中心が通過する位置に配置される複数のノズル５１と、を備える基板処理装置１の基板処理方法であって、複数のノズル５１の処理ガス吐出部６３、７３により、複数の載置台２２に載置される基板Ｗの半径よりも短い径方向範囲に処理ガスを吐出し、かつ複数のノズル５１のガス吸引部６５、７５により、処理ガス吐出部６３、７３よりも外側においてガスを吸引する工程と、複数の載置台２２を回転テーブル２１と相対的に回転させ、かつ回転テーブル２１の回転により複数の載置台２２を移動させ、複数のノズル５１に対向させる工程と、を有する。この場合でも、基板処理方法は、基板処理の均一性を促すことが可能となり、かつ生産性を向上させることができる。

【0114】

今回開示された実施形態に係る基板処理装置１および基板処理方法は、すべての点において例示であって制限的なものではない。実施形態は、添付の請求の範囲およびその主旨を逸脱することなく、様々な形態で変形および改良が可能である。上記複数の実施形態に記載された事項は、矛盾しない範囲で他の構成も取り得ることができ、また、矛盾しない範囲で組み合わせることができる。

【符号の説明】

【0115】

１、１Ａ 基板処理装置
１０ 処理容器
２１ 回転テーブル
２２ 載置台
５１ ノズル
６３、７３ 処理ガス吐出部
６５、７５ ガス吸引部
Ｗ 基板

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】