特開 2024-171712 基板処理方法、および基板処理装置

(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】P2024171712

(43)【公開日】2024-12-12

(54)【発明の名称】基板処理方法、および基板処理装置

(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】11

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023088868

(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

【テーマコード（参考）】

4K030

5F045

【Ｆターム（参考）】

4K030AA06

4K030AA13

4K030AA14

4K030AA16

4K030AA17

4K030AA18

4K030BA44

4K030CA04

4K030CA12

4K030EA04

4K030EA05

4K030EA06

4K030FA01

4K030FA10

4K030GA06

4K030HA01

4K030KA41

4K030LA02

4K030LA15

5F045AA08

5F045AA15

5F045AB32

5F045AB33

5F045AC00

5F045AC01

5F045AC11

5F045AC12

5F045AC15

5F045AC16

5F045AD05

5F045AD06

5F045AD07

5F045AD08

5F045AD09

5F045AD10

5F045AD11

5F045AD12

5F045AE21

5F045AE23

5F045AF12

5F045BB02

5F045DP03

5F045DP28

5F045DQ10

5F045EE17

5F045EE20

5F045EF02

5F045EF08

5F045EF10

5F045EF15

5F045EH04

5F045EH11

5F045EH18

5F045EK07

(57)【要約】

【課題】基板の表面に対して精度よく基板処理を行うことができる技術を提供する。
【解決手段】基板処理方法は、（Ａ）処理容器の内部において基板保持部により基板を保持して、当該基板を回転させる工程と、（Ｂ）（Ａ）の工程により回転している基板に向けてノズル機構部の吐出口からガスを吐出する工程と、（Ｃ）基板保持部に保持された基板の表面と平行な方向、かつ吐出口が基板の中心を通過するように、ノズル機構部と基板とを相対移動させる工程と、を有する。（Ｂ）の工程では、（Ｃ）の工程で相対移動するノズル機構部の吐出口が対向する箇所の基板の表面積に基づいて、吐出口から吐出するガスの流量を変化させる。
【選択図】図１０

【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板を処理する基板処理方法であって、
（Ａ）処理容器の内部において基板保持部により前記基板を保持して、当該基板を回転させる工程と、
（Ｂ）前記（Ａ）の工程により回転している前記基板に向けてノズル機構部の吐出口からガスを吐出する工程と、
（Ｃ）前記基板保持部に保持された前記基板の表面と平行な方向、かつ前記吐出口が前記基板の中心を通過するように、前記ノズル機構部と前記基板とを相対移動させる工程と、を有し、
前記（Ｂ）の工程では、前記（Ｃ）の工程で相対移動する前記ノズル機構部の前記吐出口が対向する箇所の前記基板の表面積に基づいて、前記吐出口から吐出する前記ガスの流量を変化させる、
基板処理方法。

【請求項2】

前記（Ｃ）の工程では、前記吐出口が対向する箇所の前記基板の表面積に基づいて、前記相対移動の速度を変化させる、
請求項１に記載の基板処理方法。

【請求項3】

前記（Ｃ）の工程では、前記基板の中心側における前記相対移動の速度よりも前記基板の外縁側における前記相対移動を遅くする、
請求項２に記載の基板処理方法。

【請求項4】

前記（Ｂ）の工程では、前記吐出口が対向する箇所の前記基板の表面積が大きい程、前記ガスの流量を多くする、
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の基板処理方法。

【請求項5】

前記（Ｂ）の工程では、前記基板の中心側における前記ガスの流量よりも前記基板の外縁側における前記ガスの流量を多くする、
請求項４に記載の基板処理方法。

【請求項6】

前記（Ｂ）の工程では、前記基板の表面に形成されたパターンを含む当該基板の表面積に基づき、前記ガスの流量を設定する、
請求項４に記載の基板処理方法。

【請求項7】

前記（Ｂ）の工程では、前記基板の表面を複数の区間に分割し、前記複数の区間毎に前記ガスの流量を設定する、
請求項４に記載の基板処理方法。

【請求項8】

前記（Ｂ）の工程では、前記基板の表面に形成する膜の目標形状に基づき、前記ガスの流量を設定する、
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の基板処理方法。

【請求項9】

前記（Ｂ）の工程において、前記ノズル機構部は、前記ガスとして処理ガスを前記吐出口から吐出し、かつ前記処理ガスの周囲においてパージガスを吐出すると共に、前記パージガスの周囲において前記ガスを吸引する、
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の基板処理方法。

【請求項10】

前記ノズル機構部は、前記処理ガスである吸着ガスを前記吐出口から吐出する第１ノズル機構、および前記処理ガスである反応ガスを前記吐出口から吐出する第２ノズル機構を含み、
前記（Ａ）の工程により前記基板を回転させた状態で、前記（Ｃ）の工程により前記第１ノズル機構および前記第２ノズル機構の各々を相互に独立してスイングさせて、前記（Ｂ）の工程を行う、
請求項９に記載の基板処理方法。

【請求項11】

基板を処理する基板処理装置であって、
前記基板を内部に収容可能な処理容器と、
処理容器の内部において前記基板を保持して、当該基板を回転させる基板保持部と、
前記基板保持部により回転している前記基板に向けてガスを吐出する吐出口を有すると共に、前記基板保持部に保持された前記基板の表面と平行な方向かつ前記吐出口が前記基板の中心を通過するように相対移動可能なノズル機構部と、
前記ノズル機構部を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記ノズル機構部を相対移動させ、当該ノズル機構部の前記吐出口が対向する箇所の前記基板の表面積に基づいて、前記吐出口から吐出する前記ガスの流量を変化させる、
基板処理装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、基板処理方法、および基板処理装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、サセプタに保持した複数枚のウエハ（基板）を公転させつつ、その上方から複数種類の処理ガスを供給して、基板の表面に所望の膜を成膜する基板処理装置が知られている。近年、半導体デバイスの微細化や高性能化に伴って、薄膜で膜厚の面内均一性に優れた膜を成膜する基板処理方法が要望されている。

【0003】

例えば、特許文献１には、処理容器内で水平方向に２枚並べた基板の上方の各々にガス供給部を配置して、２枚の基板間の軸部を中心に各ガス供給部を回転させながら、個々の基板にガスを吐出して膜を成膜する基板処理装置が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１８－６２７０３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、基板の表面に対して精度よく基板処理を行う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、基板を処理する基板処理方法であって、（Ａ）処理容器の内部において基板保持部により前記基板を保持して、当該基板を回転させる工程と、（Ｂ）前記（Ａ）の工程により回転している前記基板に向けてノズル機構部の吐出口からガスを吐出する工程と、（Ｃ）前記基板保持部に保持された前記基板の表面と平行な方向、かつ前記吐出口が前記基板の中心を通過するように、前記ノズル機構部と前記基板とを相対移動させる工程と、を有し、前記（Ｂ）の工程では、前記（Ｃ）の工程で相対移動する前記ノズル機構部の前記吐出口が対向する箇所の前記基板の表面積に基づいて、前記吐出口から吐出する前記ガスの流量を変化させる、基板処理方法が提供される。

【発明の効果】

【0007】

一態様によれば、基板の表面に対して精度よく基板処理を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】第１実施形態に係る基板処理装置を示す概略平面図である。

【図2】図１の基板処理装置において処理容器の対角線に沿って切断した概略断面図である。

【図3】図３（Ａ）は、第１ノズル機構の先端側を示す概略断面図である。図３（Ｂ）は、第１ヘッドの吐出部分を示す概略平面図である。

【図4】図４（Ａ）は、第２ノズル機構の先端側を示す概略断面図である。図４（Ｂ）は、第２ヘッドの吐出部分を示す概略平面図である。

【図5】基板処理方法の一例を示すフローチャートである。

【図6】図６（Ａ）は、基板処理時の第１ノズル機構および第２ノズル機構の動作を示す第１説明図である。図６（Ｂ）は、基板処理時の第１ノズル機構および第２ノズル機構の動作を示す第２説明図である。

【図7】図７（Ａ）は、基板処理時の第１ノズル機構および第２ノズル機構の動作を示す第３説明図である。図７（Ｂ）は、基板処理時の第１ノズル機構および第２ノズル機構の動作を示す第４説明図である。

【図8】図８（Ａ）は、基板処理時の第１ノズル機構および第２ノズル機構の動作を示す第５説明図である。図８（Ｂ）は、基板処理時の第１ノズル機構および第２ノズル機構の動作を示す第６説明図である。

【図9】図９（Ａ）は、基板のパターンが少ない場合における第１流量の吸着ガスの供給を示す図である。図９（Ｂ）は、基板のパターンが多い場合における第１流量の吸着ガスの供給を示す図である。図９（Ｃ）は、基板のパターンが多い場合における第２流量の吸着ガスの供給を示す図である。

【図10】第１ノズル機構のスイング速度および吸着ガスの流量を説明するための概略平面図である。

【図11】基板の第１領域および第３領域の吸着ガスの動作を示す図である。

【図12】図１２（Ａ）～図１２（Ｉ）は、基板に成膜される膜の目標形状を示す図である。

【図13】スイング速度および処理ガスの流量の制御において制御部に構築される機能部を示すブロック図である。

【図14】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、基板Ｗを１枚毎に処理する枚葉式の基板処理装置１に構成されている。この基板処理装置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。

【0011】

成膜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、ビア等のパターンを有するものでもよい。なお、本開示の基板処理装置１は、基板処理として成膜処理を行う構成に限定されず、基板Ｗ上の膜をエッチングするエッチング処理、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に適用してもよい。

【0012】

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、ノズル機構部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。

【0013】

処理容器１０は、基板Ｗを収容可能な内部空間ＩＳを有する直方形状の箱型の容器である。処理容器１０の大きさは、処理予定の基板Ｗの大きさに応じて設定されることが好ましく、例えば、基板Ｗの直径が３００ｍｍである場合に、処理容器１０の各辺の長さは、４００ｍｍ～５００ｍｍ程度の大きさに形成される。

【0014】

処理容器１０の側辺には、内部空間ＩＳを開放および閉塞可能なゲートバルブ１３が設けられる。基板処理装置１は、成膜処理前にゲートバルブ１３を開放して、図示しない基板処理システム内に設けられた搬送装置２により、処理容器１０の外部から内部空間ＩＳに基板Ｗを搬入する。搬入後に、基板処理装置１は、ゲートバルブ１３を閉塞して成膜処理を行う。成膜処理後に、基板処理装置１は、ゲートバルブ１３を開放して内部空間ＩＳに搬送装置２を再び進入させ、処理容器１０の外部に基板Ｗを搬出する。なお、図１中では、複数（３つ）のゲートバルブ１３を備え、どのゲートバルブ１３からでも基板Ｗを搬入出可能な基板処理装置１を図示しているが、ゲートバルブ１３は、処理容器１０に少なくとも１つ備えていればよい。

【0015】

図２に示すように、処理容器１０は、上側が開放された下側凹容器１１と、下側が開放されて下側凹容器１１上に被せられる上側凹容器１２と、を有する。下側凹容器１１および上側凹容器１２は、相互の開口を塞ぐように固定されることで、処理容器１０の内部空間ＩＳを形成する。なお、図１では、説明の便宜のため、上側凹容器１２を取り外した基板処理装置１を示している。

【0016】

下側凹容器１１は、平面視で略正方形状に形成された底壁１１１と、底壁１１１の４方の外縁から鉛直方向上側に短く突出した外縁突部１１２と、を有する。この下側凹容器１１は、基板保持部２０を内側に備える。底壁１１１の中心には、後記の基板保持部２０の軸部２２が挿通する貫通孔１１１ａが形成されている。底壁１１１の中心を含む中心領域は、隣接する環状領域に対して下方に窪んだ窪み部１１１ｂとなっている。また、底壁１１１の環状領域よりも外側かつ外縁突部１１２との間には、環状領域よりも上方に突出した周辺台部１１１ｃが形成されている。

【0017】

窪み部１１１ｂには、基板保持部２０に保持された基板Ｗを温調する温調部１４が設置されている。温調部１４は、特に限定されず、電熱線等のヒータを適用した構成でもよく、熱交換器等により温調した温調媒体を適宜の流路に沿って循環させる構成でもよい。温調部１４は、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、制御部９０の制御下に温度が調整される。

【0018】

一方、上側凹容器１２は、平面視で略正方形状（底壁１１１と同形状）に形成された天井壁１２１と、天井壁１２１の４方の外縁から鉛直方向下側に短く突出した側壁１２２と、を有する。処理容器１０は、側壁１２２の下端と外縁突部１１２の上端とが相互に対向した状態で固定される。側壁１２２の下端と外縁突部１１２の上端との間に図示しないシール部材が設けられることで、内部空間ＩＳは気密に閉塞される。上記のゲートバルブ１３は、例えば、側壁１２２に形成された側口１２２ａを開放および閉塞する（図１参照）。

【0019】

また、処理容器１０に設けられる基板保持部２０は、基板Ｗを回転可能に保持する。この基板保持部２０は、基板Ｗを直接保持するサセプタ２１と、サセプタ２１を支持する軸部２２と、処理容器１０の外側で軸部２２に接続される基板回転動作部２３と、を含む。

【0020】

サセプタ２１は、平面視で基板Ｗよりも一回り大きなサイズの正円形状に形成され、処理容器１０内で水平に延在する載置面２１ａを有する。載置面２１ａの周囲は、載置された基板Ｗの厚みと一致または基板Ｗの厚みよりも長く突出する縁部が形成されている。また、基板保持部２０は、搬送装置２との間で基板Ｗの受け取りおよび受け渡しを行う複数のリフトピン昇降機構（不図示）を備える。なお、サセプタ２１は、載置面２１ａに対する基板Ｗの載置時に、適宜の保持手段（機械的なロック、吸着、静電チャック等）により基板Ｗを固定する構成でもよい。

【0021】

軸部２２は、サセプタ２１の下面かつ中心に連結され、処理容器１０の軸方向（鉛直方向）に沿って延在している。軸部２２は、基板回転動作部２３により軸回りに回転することで、サセプタ２１を回転させる。軸部２２の外周面と処理容器１０の底壁１１１の貫通孔１１１ａとの間には、軸部２２を回転自在にシールする磁性流体シール部２４が設けられている。

【0022】

基板回転動作部２３は、モータ、および当該モータと軸部２２の間を接続する駆動伝達部を有する（共に不図示）。基板回転動作部２３のモータは、ドライバ（不図示）を介して制御部９０に接続されている。基板回転動作部２３は、制御部９０の指令に基づきドライバにて調整された電力がモータに給電されることで、適宜の回転速度で軸部２２を回転させる。

【0023】

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内にガスを供給する。

【0024】

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。

【0025】

複数の供給経路３１としては、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があげられる。また、パージガス用供給経路３１Ｃは、ノズル機構部５０および処理容器１０内の各々にパージガスを供給するために、複数の経路で設けられている。

【0026】

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。また各開閉バルブ３３および各流量調整器３４は、適宜のドライバを介して制御部９０に接続されている。制御部９０は、基板処理の適宜のタイミングで、所定のガスの各供給経路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、所定のガスを処理容器１０に供給する。

【0027】

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。複数の排出経路４１は、後記のノズル機構部５０の２つの機構（第１ノズル機構６０、第２ノズル機構７０）に応じて、２系統に分けている。

【0028】

第１排出経路４２は、第１ノズル機構６０およびその近傍位置に接続され、第１ノズル機構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ノズル機構６０に直接連結され、この第１ノズル機構６０のガスを排出する。分岐排出経路４２１Ａには、第１ノズル機構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。

【0029】

他方の分岐排出経路４２１Ｂは、処理容器１０の底壁１１１の環状領域に接続され、サセプタ２１の周辺において内部空間ＩＳのガスを排気する。底壁１１１には、温調部１４の側方において環状に周回する排出溝１５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１５の底部に連通している。なお、排出溝１５の上側の開口には、ガスの排出時のコンダクタンスを周方向に均一にするために、排気網１６が設けられることが好ましい。

【0030】

合流排出経路４２２の一端には、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。

【0031】

第２排出経路４３は、第２ノズル機構７０およびその近傍位置に接続され、第２ノズル機構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ノズル機構７０に接続され、この第２ノズル機構７０のガスを排出する。分岐排出経路４３１Ａの途中位置には、第２ノズル機構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の環状領域（排出溝１５の底部）に接続され、サセプタ２１の周辺において内部空間ＩＳのガスを排気する。

【0032】

合流排出経路４３２の一端には、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）が接続されている。さらに、合流排出経路４３２の途中位置には、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。

【0033】

そして、ノズル機構部５０は、処理容器１０内でサセプタ２１に保持された基板Ｗの上面（表面）に処理ガスおよびパージガスを吐出すると共に、基板Ｗの上方のガスを吸引する機能を有する。このノズル機構部５０は、基板Ｗに供給する処理ガスの種類（吸着ガス、反応ガス）に応じて、第１ノズル機構６０および第２ノズル機構７０を備える。そして、基板処理装置１は、処理容器１０内で第１ノズル機構６０および第２ノズル機構７０の各々を、基板保持部２０と相対的にスイングさせる。これにより、第１ノズル機構６０においてガスの吐出および吸引がなされる第１処理点領域ＰＲ１（図３（Ａ）参照）と、第２ノズル機構７０においてガスの吐出および吸引がなされる第２処理点領域（図４（Ａ）参照）とが相互に独立して移動するようになる。

【0034】

第１ノズル機構６０は、処理容器１０（下側凹容器１１）の４つの角部のうち１つの角部（図１中では左下の角部）に設置される。第１ノズル機構６０は、吸着ガスおよびパージガスを吐出しつつ、吐出されたガスを吸引する。具体的には、第１ノズル機構６０は、第１ノズル６１と、第１ノズル６１の基端に設けられる第１ノズル動作部６２と、第１ノズル６１の突出端（先端）に設けられる第１ヘッド６３と、を備える。

【0035】

第１ノズル６１は、底壁１１１の周辺台部１１１ｃに設置されており、サセプタ２１に載置された基板Ｗよりも高い位置でサセプタ２１の載置面２１ａと平行（水平方向）に延在している。第１ノズル６１は、処理容器１０内の第１ノズル動作部６２から処理容器１０の中心まで延在可能な長さに形成されている。処理容器１０の中心はサセプタ２１（基板Ｗ）の中心に一致しており、第１ノズル６１は、このサセプタ２１の中心まで延在していることになる。すなわち、第１ノズル６１の延在長さは、処理容器１０の対角線の半分よりも若干短い一方で、サセプタ２１の半径よりも長く設定されている。

【0036】

第１ノズル６１は、例えば、断面視で長方形状の角筒に形成され、ガスを流通可能な流路６１１を内部に有する。また、処理容器１０内で第１ノズル６１の外周面の適宜の位置（例えば、上面）には、複数の配管６１２、６１４が設けられている。複数の配管６１２、６１４は、第１ノズル６１の基端から第１ノズル６１の第１ヘッド６３までの間を、第１ノズル６１の延在方向と平行に延在している。

【0037】

配管６１２は、軸方向に沿って延在する流路６１２ａを内部に有し、その基端が処理容器１０に設けられた接続管６１３に接続されている。接続管６１３は、第１ノズル６１の回動に追従して配管６１２が移動できるように、適度な可撓性を有している。接続管６１３は、処理容器１０に設けられたコネクタを介して、処理容器１０の外部の吸着ガス用供給経路３１Ａに接続されている。これにより、配管６１２は、流路６１２ａに沿って基端から第１ヘッド６３まで吸着ガスを流通できる。

【0038】

配管６１４は、軸方向に沿って延在する流路６１４ａを内部に有し、その基端が処理容器１０に設けられた接続管６１５に接続されている。接続管６１５も、第１ノズル６１の回動に追従して配管６１４が移動できるように、適度な可撓性を有している。接続管６１５は、処理容器１０に設けられたコネクタを介して、処理容器１０の外部のパージガス用供給経路３１Ｃに接続されている。これにより、配管６１４は、流路６１４ａに沿って基端から第１ヘッド６３まで吸着ガスを流通できる。

【0039】

第１ノズル６１の流路６１１は、配管６１２の流路６１２ａおよび配管６１４の流路６１４ａよりも大きな流路断面積を有している。この流路６１１は、第１ヘッド６３の外周部にて吸引したガスを流通させ、支持軸６２１を介して分岐排出経路４２１Ａにガスを排出させる。第１ノズル６１の基端は、第１ノズル動作部６２の支持軸６２１に連結されている。第１ノズル６１は、支持軸６２１の動作に伴い当該支持軸６２１を基点として、第１ノズル６１および第１ヘッド６３を円弧形状にスイング（往復移動）させる。

【0040】

第１ノズル動作部６２は、第１ノズル６１の流路６１１におけるガスの流通を確保しつつ、支持軸６２１を回動させる。このため、第１ノズル動作部６２は、支持軸６２１の他に、カバー６２２、磁性流体シール部６２３、駆動本体６２４を備える。

【0041】

支持軸６２１は、鉛直方向に延在し、流路６２１ａを内部に有する硬質な円管に形成されている。支持軸６２１の上端は、適宜の固定部材を用いて、水平方向に延在する第１ノズル６１を強固に固定している。また、支持軸６２１の下端は、処理容器１０に設けられたコネクタ（不図示）を介して、処理容器１０の外部の分岐排出経路４２１Ａに接続されている。これにより、第１ノズル６１は、分岐排出経路４２１Ａ、流路６２１ａ、流路６１１の順に、第１ノズル６１の先端に設けられた第１ヘッド６３に吸引力（陰圧）を付与して、ガスを吸引することができる。

【0042】

磁性流体シール部６２３は、底壁１１１と支持軸６２１との間を気密にシールすることで、処理容器１０内から第１ノズル動作部６２を介したガスの漏出を規制する。また、駆動本体６２４は、図示しない回転モータおよび駆動伝達機構を備え、回転モータの回転駆動に基づき、設定した角度範囲にわたって支持軸６２１を回動させる。この支持軸６２１の回動に連れて、第１ノズル６１は、支持軸６２１と連結する基端を基点にスイングする。駆動本体６２４は、駆動ドライバ（不図示）を介して制御部９０に接続されており、制御部９０の制御下に、回転モータの回転速度、回転方向等が制御される。

【0043】

第１ノズル動作部６２は、略９０°の範囲にわたって図１の時計回りの回動および図１の反時計回りの回動を繰り返すように制御される。この第１ノズル動作部６２の動作により、第１ノズル６１は、処理容器１０の一辺付近に設定された第１ノズル移動一端Ｎ１１と、処理容器１０の一辺に直交して連なる他辺付近に設定された第１ノズル移動他端Ｎ１２との間をスイングする。第１ノズル移動一端Ｎ１１および第１ノズル移動他端Ｎ１２は、サセプタ２１から水平方向に向かって適宜の間隔を開けた位置（鉛直方向にサセプタ２１と重ならない位置）である。

【0044】

図３（Ａ）および図３（Ｂ）に示すように、第１ノズル６１の先端に設けられる第１ヘッド６３は、平面視で、第１ノズル６１の延在方向と直交する方向に長い長方形状に形成されている。第１ヘッド６３は、基板処理時に、吸着ガスを基板Ｗに吐出すると共に、吸着ガスの周囲でパージガスを基板Ｗに吐出し、さらに吸着ガスおよびパージガスの吐出部分の外側においてガスを吸引する第１処理点領域ＰＲ１を形成する。第１ヘッド６３は、第１ノズル６１の第１ノズル移動一端Ｎ１１と第１ノズル移動他端Ｎ１２のスイングに応じて第１円弧経路を往復移動し、この移動時に基板Ｗに対向する（図１も参照）。

【0045】

詳細には、第１ヘッド６３は、第１円弧経路の接線方向に長い長方形状のヘッド本体６３１と、ヘッド本体６３１の上面から突出する突出部６３２と、を有する。ヘッド本体６３１には、第１ノズル６１が直接連結されており、突出部６３２には、上記した配管６１２および配管６１４が接続されている。そして、第１ヘッド６３は、ヘッド本体６３１の中央および突出部６３２の中央に、吸着ガスを吐出する処理ガス吐出部６３３を有する。

【0046】

処理ガス吐出部６３３は、ヘッド本体６３１および突出部６３２にわたって延在する内壁と、ヘッド本体６３１の基板Ｗに対向する底壁（吐出プレート６３７）とで囲われた部位である。処理ガス吐出部６３３は、吐出路６３３ａを内部に有すると共に、底壁において吐出路６３３ａに連通する複数の吐出口６３３ｂを有する。この吐出路６３３ａと流路６１２ａとが連通するように、配管６１２が突出部６３２に接続されている。なお、処理ガス吐出部６３３は、流路６１２ａから供給された吸着ガスを加熱するヒータ６３６を、吐出路６３３ａ内に備えてもよい。

【0047】

処理ガス吐出部６３３の各吐出口６３３ｂは、マトリックス状に配置され、全体として第１円弧経路の接線方向に長い長方形状を呈している。これにより、処理ガス吐出部６３３は、第１処理点領域ＰＲ１の中心に長方形状の吸着ガスの吐出領域ＰＲ１１を形成する。つまり、処理ガス吐出部６３３は、基板処理時に、基板Ｗ全体の面積に対して充分に狭い範囲に、吸着ガスを吹きつけることができる。

【0048】

さらに、第１ヘッド６３は、処理ガス吐出部６３３の周囲に、パージガスを吐出するパージガス吐出部６３４を有する。パージガス吐出部６３４は、突出部６３２の内壁および外壁の間と、ヘッド本体６３１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６３４は、吐出路６３４ａを内部に有すると共に、底壁において吐出路６３４ａに連通する複数の吐出口６３４ｂを有する。この吐出路６３４ａと流路６１３ａとが連通するように、配管６１４が突出部６３２に接続されている。

【0049】

パージガス吐出部６３４の各吐出口６３４ｂは、各吐出口６３３ｂと同様に、マトリックス状に配置され、処理ガス吐出部６３３の各吐出口６３３ｂを周回する方形環状を呈している。これにより、パージガス吐出部６３４は、吸着ガスの吐出領域の外側に方形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６３４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６３３が吐出した吸着ガスが外側に広がることを抑える。

【0050】

また、第１ヘッド６３は、パージガス吐出部６３４の周囲に、ガスを吸引するガス吸引部６３５を有する。ガス吸引部６３５は、ヘッド本体６３１の隔壁および外壁で囲われた部位である。ガス吸引部６３５は、吸引路６３５ａを内部に有すると共に、吸引路６３５ａに連通する一連の開口６３５ｂとを有する。この吸引路６３５ａと流路６１１とが連通するように、第１ノズル６１とヘッド本体６３１とが連結されている。

【0051】

開口６３５ｂは、ヘッド本体６３１の底壁の外周部を周回する方形環状に形成されている。これにより、ガス吸引部６３５は、パージガスの吐出領域の外側に方形環状の吸引領域ＰＲ１３を形成する。ガス吸引部６３５は、基板処理時に吐出領域ＰＲ１２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１および図２に戻り、第２ノズル機構７０は、処理容器１０の４つの角部のうち第１ノズル機構６０の対角に位置する他の角部（図１中では右上の角部）に設置される。第２ノズル機構７０は、反応ガスおよびパージガスを吐出しつつ、吐出されたガスを吸引する。具体的には、第２ノズル機構７０は、第２ノズル７１と、第２ノズル７１の基端に設けられる第２ノズル動作部７２と、第２ノズル７１の突出端（先端）に設けられる第２ヘッド７３と、を備える。

【0053】

第２ノズル７１は、第１ノズル６１と基本的に同形状に形成される。すなわち、第２ノズル７１の内部には、流路７１１が設けられている。また第２ノズル７１の外周面の適宜の位置（例えば、上面）には、複数の配管７１２、７１４が設けられている。配管７１２は、流路７１２ａを内部に有し、その基端が処理容器１０に設けられた接続管７１３に接続されている。接続管７１３は、処理容器１０の外部に設けられた反応ガス用供給経路３１Ｂに接続されている。配管７１４は、流路７１４ａを内部に有し、その基端が処理容器１０に設けられた接続管７１５に接続されている。接続管７１５は、処理容器１０の外部に設けられたパージガス用供給経路３１Ｃに接続されている。

【0054】

第２ノズル動作部７２も、第１ノズル動作部６２と同様に形成される。すなわち、第２ノズル動作部７２は、支持軸７２１、カバー７２２、磁性流体シール部７２３、駆動本体７２４を備える。支持軸７２１は、流路７２１ａを内部に有する硬質な円管に形成されている。支持軸７２１は、上端において第２ノズル７１を支持し、下端において、処理容器１０の外部に設けられた分岐排出経路４３１Ａに接続されている。また、駆動本体７２４は、図示しない回転モータおよび駆動伝達機構を備え、回転モータの回転駆動に基づき、設定した角度範囲にわたって支持軸７２１を回動させる。駆動本体７２４は、図示しない駆動ドライバを介して制御部９０に接続されており、制御部９０の制御下に、回転モータの回転速度、回転方向等が制御される。

【0055】

第２ノズル動作部７２も、略９０°の範囲にわたって支持軸７２１の時計回りおよび反時計回りの回動を繰り返すように制御される。このため、第２ノズル７１は、第２ノズル動作部７２の動作により、処理容器１０の一辺付近に設定された第２ノズル移動一端Ｎ２１と、処理容器１０の一辺に直交して連なる他辺付近に設定された第２ノズル移動他端Ｎ２２との間をスイングする。第２ノズル移動一端Ｎ２１および第２ノズル移動他端Ｎ２２は、サセプタ２１から水平方向に向かって適宜の間隔を開けた位置（鉛直方向にサセプタ２１と重ならない位置）である。

【0056】

図４（Ａ）および図４（Ｂ）に示すように、第２ヘッド７３も、基本的には第１ヘッド６３と同様に形成される。この第２ヘッド７３は、基板処理時に、反応ガスを基板Ｗに吐出すると共に反応ガスの周囲でパージガスを基板Ｗに吐出し、さらに反応ガスおよびパージガスの吐出部分の外側においてガスを吸引する第２処理点領域ＰＲ２を形成する。第２ヘッド７３は、第２ノズル７１の第２ノズル移動一端Ｎ２１と第２ノズル移動他端Ｎ２２のスイングに応じて第２円弧経路を往復移動し、この移動時に基板Ｗに対向する。

【0057】

詳細には、第２ヘッド７３は、第２円弧経路の接線方向に長い長方形状のヘッド本体７３１と、ヘッド本体７３１の上面から突出する突出部７３２を有し、この突出部７３２には、配管７１２および配管７１４が接続されている。そして、第２ヘッド７３は、ヘッド本体７３１の中央および突出部７３２の中央に、反応ガスを吐出する処理ガス吐出部７３３を有する。

【0058】

処理ガス吐出部７３３は、ヘッド本体７３１および突出部７３２にわたって延在する内壁と、ヘッド本体７３１の基板Ｗに対向する底壁（吐出プレート７３８）とで囲われた部位である。処理ガス吐出部７３３は、吐出路７３３ａを内部に有すると共に、吐出路７３３ａに連通する吐出口７３３ｂを有する。この吐出路７３３ａと流路７１２ａとが連通するように、配管７１２が突出部７３２に接続されている。なお、実施形態において、吐出口７３３ｂは長手方向に連通する方形状であるが、これに限定されず、第２ヘッド７３は第１ヘッド６３と同様に複数の吐出口を備える構成でもよい。また、処理ガス吐出部７３３は、流路７１２ａから供給された反応ガスを加熱するヒータ７３６を、吐出路７３３ａ内に備えてもよい。

【0059】

さらに処理ガス吐出部７３３は、基板処理の要求に応じて、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して吐出する構成でもよい。以下では、処理ガス吐出部７３３が反応ガスをプラズマ化して吐出する構成について具体的に説明していく。処理ガス吐出部７３３は、突出部７３２の内壁の外周面を周回するプラズマ用のアンテナ７３７を有する。アンテナ７３７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。配線は、例えば、第２ノズル７１の外周面に沿って延在している。このため、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７３７に高周波電力が供給され、吐出路７３３ａ内を流通する反応ガスにプラズマを生成させる。

【0060】

反応ガスをプラズマ化する場合、反応ガスは、例えば、Ｏ２、Ｈ２、ＮＨ３、Ａｒ、Ｎ２等を適宜混合した混合ガスを使用すればよい。また、高品質な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、Ｏ３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７３３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反応ガスの吐出領域ＰＲ２１を形成することができる。

【0061】

さらに、第２ヘッド７３は、処理ガス吐出部７３３の周囲に、パージガスを吐出するパージガス吐出部７３４を有する。パージガス吐出部７３４は、第１ヘッド６３のパージガス吐出部６３４と同様の構成をとることができ、吐出路７３４ａおよび複数の吐出口７３４ｂを有し、パージガスの吐出領域ＰＲ２２を形成する。また、第２ヘッド７３は、パージガス吐出部７３４の周囲に、ガスを吸引するガス吸引部７３５を有する。ガス吸引部７３５も、第１ヘッド６３のガス吸引部７３５と同様の構成をとることができ、吸引路７３５ａおよび開口７３５ｂを有し、ガスの吸引領域ＰＲ２３を形成する。

【0062】

図２に戻り、基板処理装置１は、さらに処理容器１０の上部（ノズル機構部５０よりも上方）から下側の内部空間ＩＳにパージガスを供給する機構を有している。例えば、上側凹容器１２の天井壁１２１は、パージガスを導入するガス導入ポート１７を備える。このガス導入ポート１７は、開閉バルブ３３および流量調整器３４を有するパージガス用供給経路３１Ｃを介してパージガスを貯留したパージガス用タンク３２Ｃに接続されている。

【0063】

また、上側凹容器１２内には、ガス導入ポート１７から導入されたパージガスを水平方向に拡散するために、シャワーヘッド１８が設けられてもよい。シャワーヘッド１８は、複数のガス孔１８ａを有する平板状に形成され、シャワーヘッド１８と天井壁１２１との間の空間に供給されたパージガスを、シャワーヘッド１８よりも下側の空間（基板Ｗおよびノズル機構部５０がある空間）に均一に吐出する。

【0064】

上記の基板処理装置１を制御する制御部９０は、図１に示すように、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。

【0065】

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。

【0066】

第１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るものであり、以下、この基板処理装置１による基板処理方法について説明する。

【0067】

制御部９０は、基板処理装置１の各構成を制御して、基板保持部２０に保持された基板Ｗに基板処理である成膜処理を行う。この際、制御部９０は、基板保持部２０により基板Ｗを回転させた状態で、第１ノズル６１と第２ノズル７１とを相互に独立して動作（スイング）させる。

【0068】

具体的には、制御部９０は、基板保持部２０のサセプタ２１に基板Ｗを載置した後に、ゲートバルブ１３を閉塞して基板処理を開始する。図５に示すように、制御部９０は、まずガス供給部３０およびガス排出部４０を動作させ、処理容器１０内の上部からパージガスを供給しつつ内部のガスを排出することで、設定された目標圧力となるように処理容器１０の内圧を調整する（ステップＳ１）。この処理容器１０の内圧は、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。処理容器１０は、上方全体からパージガスが継続的に供給されることで、後の処理ガスの吐出時において処理ガスがノズル機構部５０よりも上方の空間に移動することを抑制できる。

【0069】

また、制御部９０は、処理容器１０内の温調部１４を動作させて、サセプタ２１に載置された基板Ｗの温度を調整する（ステップＳ２）。この基板Ｗ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。

【0070】

さらに、制御部９０は、基板保持部２０の基板回転動作部２３を動作させて、サセプタ２１を適宜の速度で回転させる（ステップＳ３：（Ａ）の工程）。例えば、制御部９０は、１０ｒｐｍ～１０００ｒｐｍの範囲の回転速度でサセプタ２１を回転させる。これにより、サセプタ２１に保持された基板Ｗも、その中心を基点に回転（自転）する。

【0071】

そして、制御部９０は、基板Ｗの回転速度、基板Ｗの温度等が安定になった状態で、第１ノズル機構６０および第２ノズル機構７０の動作を開始する（ステップＳ４：（Ｃ）の工程）。すなわち、制御部９０は、第１ノズル動作部６２の動作を制御して、基板Ｗの表面と平行な方向に第１ノズル６１をスイングさせると共に、第２ノズル動作部７２の動作を制御して、基板Ｗの表面と平行な方向に第２ノズル７１をスイングさせる。

【0072】

上記したように、第１ヘッド６３は、第１ノズル６１のスイングに基づいて、第１円弧軌道を往復移動する。第２ヘッド７３は、第２ノズルのスイングに基づいて、第２円弧軌道を往復移動する。第１円弧軌道と第２円弧軌道は、サセプタ２１（基板Ｗ）の中心で交わっている。例えば、制御部９０は、第１ノズル６１のスイング速度と、第２ノズル７１のスイング速度とを同じにする一方で、第１ノズル６１のスイングの開始タイミングと、第２ノズル７１のスイングの開始タイミングとをずらして制御する。これにより、第１ヘッド６３と第２ヘッド７３との干渉を回避することができる。

【0073】

一例として、図６（Ａ）に示すように、制御部９０は、第１ノズル移動一端Ｎ１１からの第１ノズル６１の往動を開始し、この開始タイミングから開始遅延期間を経過したタイミングで、第２ノズル移動一端Ｎ２１からの第２ノズル７１の往動を開始する。これにより図６（Ｂ）に示すように、第１ヘッド６３の吐出口６３３ｂは、基板Ｗの中心の上方に先に到達して、当該基板Ｗの中心を通過する。その後に、第２ヘッド７３の吐出口７３３ｂは、基板Ｗの中心の上方に到達して、当該基板Ｗの中心を通過する。

【0074】

そして、図７（Ａ）に示すように、第１ノズル６１は、先に第１ノズル移動他端Ｎ１２に到達し、この第１ノズル移動他端Ｎ１２から第１ノズル移動一端Ｎ１１への復動を開始する。一方、図７（Ｂ）に示すように、第２ノズル７１は、第１ヘッド６３の到達よりも後に第２ノズル移動他端Ｎ２２に到達し、この第２ノズル移動他端Ｎ２２から第２ノズル移動一端Ｎ２１への復動を第１ノズル６１よりも遅いタイミングで開始する。第１ノズル６１の復動時には、第２ノズル７１が既に基板Ｗの中心付近を通過しているので、第１ノズル６１と第２ノズル７１の接触をなくすことができる。

【0075】

復動時でも、図８（Ａ）に示すように、第１ヘッド６３は、基板Ｗの中心の上方に先に到達して、当該基板Ｗの中心を通過し、第１ノズル移動一端Ｎ１１に至る。図８（Ｂ）に示すように、第２ヘッド７３は、第１ヘッド６３よりも後に基板Ｗの中心の上方に到達して、当該基板Ｗの中心を通過し、第２ノズル移動一端Ｎ２１に至る。

【0076】

基板処理装置１は、以上の動作によって、基板Ｗの中心を吐出口６３３ｂが通過する第１ヘッド６３の往復移動と、基板Ｗの中心を吐出口７３３ｂが通過する第２ヘッド７３の往復移動とを安定的に繰り返すことができる。なお、第１ノズル６１と第２ノズル７１の動作は、上記に限定されるものではない。例えば、基板処理装置１は、第１ノズル６１と第２ノズル７１とを交互に動作させる構成でもよい。一例として、制御部９０は、第２ノズル７１を待機した状態で第１ノズル６１を往動させ、この後に第１ノズル６１を待機した状態として第２ノズル７１を往動させる構成をとり得る。この場合、第２ノズル７１の往動後に、さらに制御部９０は、第２ノズル７１を待機した状態として第１ノズル６１を復動させ、この後に第１ノズル６１を待機した状態として第２ノズル７１を復動させる。

【0077】

図５に戻り、制御部９０は、ノズル機構部５０の動作と共に、ガス供給部３０およびガス排出部４０を動作させて、ノズル機構部５０を用いた処理ガス（吸着ガス、反応ガス）の供給、およびガスの吸引を開始する（ステップＳ５：（Ｂ）の工程）。なお、ガス供給部３０およびガス排出部４０の動作タイミングは、特に限定されず、第１ノズル６１や第２ノズル７１の往復移動の前でもよく、往復移動の後でもよい。

【0078】

第１ヘッド６３の吐出口６３３ｂは、第１円弧軌道を移動しながら、図３（Ａ）に示すように鉛直方向下側に吸着ガスの吐出領域ＰＲ１１を形成し、回転している基板Ｗに吸着ガスを吸着させる。さらに、第１ヘッド６３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ヘッド６３は、吐出領域ＰＲ１２の外側の吸引領域ＰＲ１３でガスを吸引することにより、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。

【0079】

一方、第２ヘッド７３の吐出口７３３ｂは、第２円弧軌道を移動しながら、図４（Ａ）に示すように鉛直方向下側に反応ガスの吐出領域ＰＲ２１を形成し、回転している基板Ｗにプラズマ化した反応ガスを吐出する。さらに、第２ヘッド７３は、反応ガスの吐出領域ＰＲ２１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ＰＲ２１を容易に制御できる。そして、第２ヘッド７３は、吐出領域ＰＲ２２の外側の吸引領域ＰＲ２３でガスを吸引することにより、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以外の箇所で反応ガスが反応することを抑制できる。

【0080】

図５に戻り、制御部９０は、基板処理方法のステップＳ６において基板処理の終了を判定する。例えば、制御部９０は、レシピ等において設定された目標時間（または目標膜厚等に応じて設定された処理時間）と、ノズル機構部５０の実動作時間とを監視する。制御部９０は、実動作時間が目標時間に達した場合に、基板処理の終了を判定する。なお、基板処理装置１は、膜厚を測定する膜厚測定装置（不図示）を処理容器１０内に備え、測定した膜厚が目標膜厚に達したことに基づき基板処理の終了を判定してもよい。

【0081】

そして、基板処理装置１は、上記のステップＳ４およびステップＳ５の実行中に、基板Ｗの表面積に基づいて、ノズル機構部５０の処理ガス（第１ノズル機構６０の吸着ガス、第２ノズル機構７０の反応ガス）の流量を変化させる。処理ガスの流量の調整において、制御部９０は、吸着ガス用供給経路３１Ａの流量調整器３４により吸着ガスの流量を調整し、反応ガス用供給経路３１Ｂの流量調整器３４により反応ガスの流量を調整する。

【0082】

次に、基板処理において処理ガスの流量を調整する意義について、図９（Ａ）～図９（Ｃ）を参照しながら詳述していく。なお、以下では第１ノズル機構６０の制御について代表的に説明し、同様の制御を行う第２ノズル機構７０については説明を省略する。また、図９（Ａ）～図９（Ｃ）では、吸着ガスの流量の違いを矢印の太さで表しており、矢印が太い程、流量が大きいことを示している。

【0083】

図９（Ａ）に示すように、基板Ｗの表面には、半導体デバイスを構成するために、複数のパターンＰＴ（トレンチ、ビア等の凹凸）が形成されている。基板Ｗの表面において各パターンＰＴの数が少ない場合には、基板Ｗの表面積は小さくなる。あるいは、各パターンＰＴの深さが浅い場合も、基板Ｗの表面積は小さくなる。なお、基板Ｗの表面は、パターンＰＴがないフラットな面であってもよく、この場合の基板Ｗの表面積は最も小さくなる。

【0084】

ここで、第１ノズル機構６０が第１流量の吸着ガスを吐出口６３３ｂから吐出する場合について説明する。吐出口６３３ｂから吐出された吸着ガスは、基板Ｗの表面の各パターンＰＴに入り込み、パターンＰＴの側壁や底壁に吸着して膜を形成する。各パターンＰＴの数が少ない場合または各パターンＰＴが浅い場合には、吸着ガスが各パターンＰＴ内に充分に入り込む。言い換えれば、第１ノズル機構６０は、基板Ｗの表面の単位面積当たりに供給する吸着ガスの濃度を濃くでき、膜を安定して形成することが可能となる。

【0085】

ただし、基板Ｗの各パターンＰＴは、製造予定の半導体デバイス等に応じて形状がそれぞれ異なる。特に、近年は微細化や高性能化（緻密化）に伴って、基板Ｗの各パターンＰＴの数が多くなる傾向にある。図９（Ｂ）に示すように、基板Ｗの表面において各パターンＰＴの数が多い場合には、基板Ｗの表面積は大きくなる。あるいは、各パターンＰＴの深さが深い場合も、基板Ｗの表面積は大きくなる。

【0086】

第１ノズル機構６０が、図９（Ａ）と同様に第１流量の吸着ガスを吐出口６３３ｂから吐出した場合、第１流量の吸着ガスは、基板Ｗの表面の各パターンＰＴに入り込むが、基板Ｗの多数のパターンＰＴに応じて分散されることになる。したがって、吸着ガスの流量を第１流量に維持したままだと、基板Ｗの表面の単位面積当たりに供給する吸着ガスの濃度が薄くなり、膜の形成が不充分になる。

【0087】

そのため、基板Ｗの各パターンＰＴの数が多いまたは各パターンＰＴの深さが深い等の場合、第１ノズル機構６０は、図９（Ｃ）に示すように吸着ガスの流量について、図９（Ａ）や図９（Ｂ）の第１流量よりも多い第２流量に変化させる。第１ノズル機構６０から吐出する吸着ガスの流量が多くなることで、各パターンＰＴに吸着ガスが分散したとしても、各パターンＰＴ内に入り込む吸着ガスの量がそれぞれ増加することになる。言い換えれば、第１ノズル機構６０は、基板Ｗの表面の単位面積当たりに供給する吸着ガスの濃度を濃くでき、膜を安定して形成することが可能となる。

【0088】

また、第１ノズル機構６０は、吸着ガスを多量に吐出することで、吸着ガスの吐出圧を高めることができる。これにより、第１ノズル機構６０は、各パターンＰＴの奥部（底壁）まで吸着ガスを安定して導くことが可能となり、各パターンＰＴの奥部を良好に成膜することが可能となる。

【0089】

以上のように、基板処理装置１は、第１ノズル機構６０が対向する基板Ｗの表面積に基づいて、吸着ガス（処理ガス）の流量を変化させることで、基板処理を適切に行うことができる。例えば、各パターンＰＴの数または深さに応じて表面積が小さい場合には処理ガスの流量を少なくすることで、無駄になる処理ガスを低減でき、コストを抑えることができる。逆に、各パターンＰＴの数または深さに応じて表面積が大きくなる程、処理ガスの流量を多くすることで、適宜の膜厚の膜を各パターンＰＴに形成できる。

【0090】

ただし既述したように、第１ノズル機構６０は、基板処理において、回転している基板Ｗの上方で、この基板Ｗの中心を通るように第１ヘッド６３を往復しながら、基板Ｗの周方向にわたって第１ヘッド６３から吸着ガスを供給する。この基板処理では、基板の周方向の表面積の影響も受けることになる。具体的には、基板Ｗの表面積は、基板Ｗの中心側が小さく、外縁側が大きくなる。

【0091】

したがって、実施形態に係る基板処理装置１は、第１ノズル機構６０の相対移動の速度（スイング速度）を変更する制御と、各吐出口６３３ｂから吐出する吸着ガスの流量を増加させる制御と、を連動して行う。例えば、基板処理装置１は、サセプタ２１に保持される基板Ｗの表面について、図１０に示すように、中心から径方向外側に向かって半径の間隔を複数の区間に等分し、各区間に応じてスイング速度および吸着ガスの流量を変化させる。図１０では、基板Ｗの表面を３つの区間に分割している（以下では、分割した区間について基板Ｗの中心から外縁に向かって順に、第１区間Ｒ１～第３区間Ｒ３ともいう）。第１区間Ｒ１～第３区間Ｒ３の幅は、基板Ｗの直径に基づき設定することが好ましく、例えば、基板Ｗの直径が３００ｍｍの場合に、第１区間Ｒ１～第３区間Ｒ３の幅は６０ｍｍにするとよい。また、各区間の幅は、第１ヘッド６３や第２ヘッド７３の長手方向長さに略一致している。なお、分割する区間の数は、３つに限定されず、２つでもよく、４つ以上でもよい。

【0092】

第１区間Ｒ１は、基板Ｗの中心において正円形状を呈している。第２区間Ｒ２は、第１区間Ｒ１の外側に隣接し、その周囲を周回する円環形状を呈している。また、第３区間Ｒ３も、第２区間Ｒ２の外側に隣接し、その周囲を周回する円環形状を呈している。この場合、各区間の表面積の関係は、第１区間Ｒ１＜第２区間Ｒ２＜第３区間Ｒ３となる。

【0093】

成膜処理では、通常、基板Ｗに成膜される膜の膜厚を一定にする（面内均一性を高める）ことが求められる。このため、制御部９０は、第１ノズル機構６０のスイング速度について、第１区間Ｒ１（中心側）から第３区間Ｒ３（外縁側）に向かって順に遅い設定とする。第１ノズル機構６０のスイング速度が速い場合には、回転している基板Ｗの表面の周方向に対して、第１ヘッド６３の吐出口６３３ｂが短い時間にわたって対向することになる。よって、第１ヘッド６３は基板Ｗの表面の単位面積当たりに供給する処理ガスを少なくできる。逆に、第１ノズル機構６０のスイング速度が遅い場合には、回転している基板Ｗの表面の周方向に対して、第１ヘッド６３の吐出口６３３ｂが長い時間にわたって対向することになる。よって、第１ヘッド６３は、基板Ｗの表面の単位面積当たりに供給する処理ガスを多くできる。

【0094】

このことから、制御部９０は、第１ノズル機構６０のスイング速度について、第１区間Ｒ１の速度ｖｒ１＞第２区間Ｒ２の速度ｖｒ２＞第３区間Ｒ３の速度ｖｒ３とする。言い換えれば、吐出口６３３ｂが対向する箇所の基板Ｗの表面積が大きい程、スイング速度（相対移動の速度）を遅くする。例えば、制御部９０は、第１ノズル動作部６２の図示しないエンコーダの信号に基づき第１ノズル６１の回転角度を監視し、第１ヘッド６３の回転方向の前端が各区間の境界に重なった場合に、スイング速度を切り替えるとよい。図１０の例では、各区間の境界は、第１ノズル６１の回転基点を基準として略１６°単位で切り替わる。このため、制御部９０は、第１ノズルの回転角度の１６°毎にスイング速度を切り替えるとよい。

【0095】

また、制御部９０は、基板Ｗの各パターンＰＴが多い場合に、第１ノズル機構６０の吸着ガスの流量について、第１区間Ｒ１の流量Ｑ１＜第２区間Ｒ２の流量Ｑ２＜第３区間Ｒ３の流量Ｑ３とする。言い換えれば、吐出口６３３ｂが対向する箇所の基板Ｗの表面積が大きい程、吸着ガスの流量を多くする。例えば、制御部９０は、第１ノズル動作部６２の図示しないエンコーダの信号に基づき第１ノズル６１の回転角度を監視し、第１ヘッド６３の回転方向の前端が各区間の境界に重なった場合に、流量を切り替えるとよい。

【0096】

これにより、図１１に示すように、第３区間Ｒ３では、第１ノズル機構６０が対向する箇所の基板Ｗの各パターンＰＴに、他の区間よりも多い流量Ｑ３の吸着ガスが供給される。第３区間Ｒ３では、基板Ｗの表面の単位面積当たりに供給される吸着ガスの濃度が濃くなり、各パターンＰＴに対して多くの吸着ガスが吸着する。しかも、制御部９０は、第１ノズル機構６０のスイング速度について他の区間よりも遅い速度ｖｒ３に設定している。このため、基板処理装置１は、第３区間Ｒ３の周方向全周にわたって大きな流量Ｑ３の処理ガスを供給して、目標の膜厚を良好に形成できる。

【0097】

一方、第１区間Ｒ１では、第１ノズル機構６０が対向する箇所の基板Ｗの各パターンＰＴに、他の区間よりも少ない流量Ｑ１の吸着ガスが供給される。第１区間Ｒ１では、基板Ｗの表面の単位面積当たりに供給される吸着ガスの濃度が薄くなり、各パターンＰＴに対して少ない吸着ガスが吸着する。ただし、第１区間Ｒ１の周方向の表面積が小さいことで、回転している基板Ｗ自体が第１ノズル機構６０に対して長い期間にわたって対向することになる。このため、基板処理装置１は、他の区間と同様に、第１区間Ｒ１でも目標の膜厚を良好に形成することが可能となる。

【0098】

また、第２区間Ｒ２について図示は省略しているが、基板処理装置１は、第１区間Ｒ１の流量Ｑ１と第３区間Ｒ３の流量Ｑ３の間の流量Ｑ２で吸着ガスを吐出する。また、基板処理装置１は、第１区間Ｒ１の速度ｖｒ１と第３区間Ｒ３の速度ｖｒ３の間の速度ｖｒ２で第１ノズル機構６０をスイングさせる。このため、基板処理装置１は、第２区間Ｒ２でも他の区間と同様に、目標の膜厚を形成できる。つまり、基板処理装置１は、基板Ｗの表面の全面に略同じ膜厚を有する膜を精度よく形成することが可能となる。

【0099】

なお、第１ノズル機構６０は、吸着ガスの流量を多くする場合に、パージガス吐出部６３４から吐出するパージガスの流量を多くしてもよく、またはパージガスの流量については一定のままとしてもよい。パージガスの流量が増えることで、流量が増えた吸着ガスの吐出範囲を適切に制御することができる。その一方で、パージガスの流量を一定とすることで、流量が増えた吸着ガスの吐出範囲を広げることが可能となる。さらに、第１ノズル機構６０は、吸着ガスの流量を多くする場合に、ガス吸引部６３５によるガスの吸引力（負圧）を大きくするとよい。ガス吸引部６３５は、多く吐出されたガス（吸着ガス、パージガス）を吸引することができ、第１処理点領域ＰＲ１の外側にガスが広がることを抑制できる。

【0100】

また、実施形態に係る基板処理装置１は、第１ノズル機構６０と同様に第２ノズル機構７０についても、基板Ｗの表面積に基づきスイング速度を変化させると共に、吸着ガスの流量を変化させる。第２ノズル機構７０も、基板Ｗの表面積が大きい程、スイング速度を遅くし、また処理ガスの流量を多くする。これにより、表面積が大きい箇所に多くの反応ガスを供給できるので、基板Ｗに吸着した吸着ガスとの反応を促進できる。なお、基板処理装置１は、第２ノズル機構７０から各区間に吐出する反応ガスの流量の変化率について、第１ノズル機構６０から各区間に吐出する吸着ガスの流量の変化率と同じでもよく、異なってもよい。反応ガスの流量の変化率を吸着ガスの流量の変化率と異ならせることで、例えば、膜の酸化を抑える箇所において反応ガスの流量を少なく一方で、膜の酸化を促す箇所において反応ガスの流量を多くする等、膜に応じて適切な制御を行うことが可能となる。また、各区間に供給する反応ガスの流量は、吸着ガスとの反応のし易さ等を勘案して適宜設定するとよい。

【0101】

なお、第２ノズル機構７０も、反応ガスの流量を多くする場合に、パージガス吐出部７３４から吐出するパージガスの流量を多くしてもよく、またはパージガスの流量については一定のままとしてもよい。さらに、第２ノズル機構７０は、吸着ガスの流量を多くする場合に、ガス吸引部７３５によるガスの吸引力（負圧）を大きくするとよい。ガス吸引部７３５は、多く吐出されたガス（反応ガス、パージガス）を吸引することができ、第２処理点領域ＰＲ２の外側にガスが広がることを抑制できる。

【0102】

ここで、基板Ｗは、微細化により表面全体の表面積が大きい場合、第１区間Ｒ１の表面積と第３区間Ｒ３の表面積との面積比が数倍（例えば、第１区間Ｒ１の表面積に対し第３区間Ｒ３の表面積が５倍）になることがある。この表面積の面積比は、微細化が進む程、さらに増えることになる。このため、基板処理装置１は、ノズル機構部５０のスイング速度のみを変化させて、回転している基板Ｗの膜の面内均一性を図ろうとすると、基板Ｗの外縁側にノズル機構部５０を長く滞在させることになり、基板処理全体として処理効率が低下することになる。

【0103】

これに対して、実施形態に係る基板処理装置１は、基板Ｗの表面積に基づきのノズル機構部５０のスイング速度を変化させると共に、基板Ｗの表面積に基づき吸着ガスの流量を変化させる。このため、パターンＰＴの数が多い場合でも、吸着ガスの流量を適切に増やして、区間同士の面積比の変化を補償することが可能となる。その結果、基板処理装置１は、基板Ｗの表面積が増加する程、基板処理の速度が低下する現象（ローディング効果：面積依存性）を低減またはなくすことが可能となり、基板処理の精度および効率を両方とも高めることができる。

【0104】

また、上記の基板処理方法では、図１２（Ａ）に示すように、基板Ｗの面方向に沿って成膜する膜Ｂの膜厚が同じになるように、スイング速度および処理ガスの流量を制御する例を説明した。しかしながら、基板処理方法は、膜厚を一定にする基板処理を行うことに限定されない。図１２（Ｂ）や図１２（Ｃ）に示すように、基板処理方法は、レシピに応じて基板Ｗの面方向に沿って異なる膜厚の膜Ｂ１、Ｂ２を成膜するように、スイング速度および処理ガスの流量を制御してもよい。なお、図１２（Ｂ）および図１２（Ｃ）の平面図では、黒色度が大きくなる程、膜の膜厚が厚いこと示している。また図１２（Ｄ）～図１２（Ｆ）に示すように、基板処理方法は、レシピに応じて基板Ｗの表面における一部の径方向位置にのみ膜を形成するように処理ガスを供給する構成としてもよい。さらに図１２（Ｇ）～図１２（Ｉ）に示すように、基板処理方法は、処理ガスの流量を調整することで、基板ＷのパターンＰＴに対する膜の断面形状を変化させる構成としてもよい。

【0105】

具体的には、図１２（Ｂ）に示すように、基板処理方法では、基板Ｗの中心側の膜厚が厚い一方で、基板Ｗの外縁側の膜厚が薄い山形状の膜Ｂ１を成膜することができる。一例として、制御部９０は、ノズル機構部５０のスイング速度について、中心側を低速にする一方で、外縁側を高速にする。また、制御部９０は、処理ガスの流量について、中心側を多くする一方で、外縁側を少なくする。これにより、基板処理方法は、目標の形状の膜Ｂ１を精度よく形成することが可能となる。

【0106】

図１２（Ｃ）に示すように、基板処理方法では、基板Ｗの中心側の膜厚が薄い一方で、基板Ｗの外縁側の膜厚が厚い凹形状（椀形状）の膜Ｂ２を成膜することができる。一例として、制御部９０は、ノズル機構部５０のスイング速度について、中心側を高速にする一方で、外縁側を低速にする。また、制御部９０は、処理ガスの流量について、中心側を少なくする一方で、外縁側を多くする。これにより、基板処理方法は、目標の形状の膜Ｂ２を精度よく形成することが可能となる。

【0107】

図１２（Ｄ）に示すように、基板処理方法では、例えば、基板Ｗの中心側の膜が薄い場合に、ノズル機構部５０を基板Ｗの中心側に配置して処理ガスを供給することで、基板Ｗの中心側に円形状の膜Ｂ３を成膜できる。一例として、制御部９０は、第１ノズル機構６０の第１ヘッド６３を基板Ｗの中心側に配置して、基板Ｗを回転させながら吸着ガスを吐出し、さらに第２ノズル機構７０の第２ヘッド７３に代えて、基板Ｗを回転させながら反応ガスを吐出する動作を繰り返す。またこの際、制御部９０は、基板Ｗの各パターンＰＴを加味した表面積に基づき、処理ガスの流量を調整する。これにより、膜の品質を高めることができると共に、処理の効率化を図ることができる。

【0108】

同様に、図１２（Ｅ）に示すように、基板処理方法では、例えば、基板Ｗの半径の中間位置の膜が薄い場合に、ノズル機構部５０をその箇所に配置して、基板Ｗを回転させながら、表面積に応じた処理ガスを吐出する。これにより、基板Ｗの半径の中間位置を環状に周回する膜Ｂ４を成膜できる。あるいは、図１２（Ｆ）に示すように、基板処理方法では、例えば、基板Ｗの外縁側の膜が薄い場合に、ノズル機構部５０を基板Ｗの外縁側に配置して、基板Ｗを回転させながら、表面積に応じた処理ガスを吐出する。これにより、基板Ｗの外縁を環状に周回する膜Ｂ５を成膜できる。

【0109】

また、基板処理方法では、基本的には図１２（Ｈ）に示すように、膜厚が一定のコンフォーマルな膜Ｂ７を、各パターンＰＴの内壁や底壁に成膜する。ただし、基板処理方法は、コンフォーマルな膜Ｂ７を形成することに限定されない。例えば図１２（Ｇ）に示すように、基板処理方法は、各パターンＰＴの開口側の膜厚が厚くなるオーバハングの膜Ｂ６を成膜してもよい。一例として、制御部９０は、ノズル機構部５０が吐出する処理ガス（吸着ガス、反応ガス）の流量を少なくする。これにより、処理ガスの圧力が低くなり各パターンＰＴの開口付近に膜Ｂ６を形成することができる。また例えば図１２（Ｉ）に示すように、基板処理方法は、各パターンＰＴの底壁付近（奥部）の膜厚が厚くなるボトムアップの膜Ｂ８を成膜してもよい。一例として、制御部９０は、ノズル機構部５０が吐出する処理ガス（吸着ガス、反応ガス）の流量をより多くする。これにより、供給される処理ガスの圧力が高くなり、各パターンＰＴの底壁付近に膜Ｂ８を形成することができる。

【0110】

以上のノズル機構部５０のスイング速度、および処理ガスの流量を制御するため、制御部９０の内部には、例えば図１３に示すように、表面積推定部９５、膜形状設定部９６、ノズル動作設定部９７および動作制御部９８が構築される。

【0111】

表面積推定部９５は、基板Ｗについて複数に分割した区間の表面積をそれぞれ推定する。各区間の表面積は、上記したように、基板Ｗに形成されるパターンの数や深さ等を加味した各区間の周方向全周の表面積である。表面積推定部９５は、設定されたレシピや区間の分割数に基づき、各区間の表面積を精度よく推定できる。そして、表面積推定部９５は、推定した表面積をノズル動作設定部９７に出力する。

【0112】

膜形状設定部９６は、図１２（Ａ）～図１２（Ｉ）に示すような成膜する膜の目標形状を設定する機能部である。例えば、膜形状設定部９６は、基板処理装置１のユーザによる選択操作や入力操作によって、成膜する膜の目標形状を設定可能とし、ユーザにより膜の目標形状が設定されると、その情報をノズル動作設定部９７に出力する。

【0113】

ノズル動作設定部９７は、受信した基板Ｗの各区間の表面積および膜の目標形状に基づき、ノズル機構部５０のスイング速度、処理ガスの流量を区間毎に算出する。なお、ノズル動作設定部９７は、基板Ｗの表面積に基づき、各区間におけるスイング速度を一定とし、処理ガスの流量のみを変化させる構成としてもよい。例えば、図１２（Ｃ）の膜Ｂ３を成膜する場合には、スイング速度を一定とし、処理ガスの流量を変更することでも、目標形状とすることができる。逆に、ノズル動作設定部９７は、基板Ｗの表面積に基づき、処理ガスの流量を一定とし、各区間のスイング速度のみを変化させる構成としてもよい。例えば、図１２（Ｂ）の膜Ｂ２を成膜する場合には、処理ガスの流量を一定とし、スイング速度を変化させることでも、目標形状とすることができる。すなわち、ノズル動作設定部９７は、基板Ｗの表面積および膜の目標形状に基づき、スイング速度の変化と処理ガスの流量の変化とを適切な配分に設定することにより、目標形状の膜を精度よく成膜できる。

【0114】

動作制御部９８は、算出された第１ノズル機構６０のスイング速度および吸着ガスの流量に基づき第１ノズル機構６０の動作を制御すると共に、算出された第２ノズル機構７０のスイング速度および反応ガスの流量に基づき第２ノズル機構７０の動作を制御する。

【0115】

以上のように、実施形態に係る基板処理方法、および基板処理装置１は、基板Ｗの表面積に基づいて処理ガスの流量を調整する。これにより例えば、基板処理方法は、基板Ｗの膜の膜厚を一定とする（面内均一性を向上させる）ことが可能となり、膜の高品質化を図ることができる。また、基板処理にかかる時間を短縮して、処理の効率化を図ることができる。

【0116】

なお、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。一例として、基板処理装置１のノズル機構部５０は、第１ノズル機構６０および第２ノズル機構７０のみを有する構成に限定されず、３つ以上のノズル機構を備えてもよい。３つ以上のノズル機構を有する場合でも、各ノズル機構の処理ガスの流量について、基板Ｗの複数の区間毎の表面積に応じて設定できる。

【0117】

また、制御部９０は、基板Ｗの複数の区間毎に処理ガスの流量を段階的に変化する構成に限定されず、基板Ｗの径方向に沿って処理ガスの流量を滑らかに変化させてもよい。例えば、制御部９０は、設定した流量変化情報に基づき、基板Ｗの外縁から中心に向かって徐々に処理ガスの流量を少なくしていき、基板Ｗの中心に達した後は基板Ｗの外縁に向かって徐々に処理ガスの流量を多くしていく制御を行う。

【0118】

さらに、第１ノズル機構６０または第２ノズル機構７０の往復の範囲（角度）は、特に限定されず、第１ヘッド６３や第２ヘッド７３が基板Ｗの中心と外縁の間を少なくとも移動できればよい。基板Ｗの中心と外縁の間を往復する場合には、外縁側の処理ガスの流量を一層多くするように制御すればよい。

【0119】

またさらに、図１４に示す変形例のように、基板処理装置１Ａは、方形状の処理容器１０に代えて円筒形状の処理容器１０Ａを有してもよい。なお、基板処理装置１Ａの基板保持部２０、ガス供給部３０、ガス排出部４０およびノズル機構部５０の構成は、基板処理装置１と略同じである。円筒形状の処理容器１０Ａを適用することで、基板処理装置１Ａは、処理容器１０Ａ内におけるガスの滞留等を抑制して、ガスの流れをより均一にすることが可能となり、基板処理の均一性を一層高めることができる。

【0120】

また、基板処理装置１、１Ａのノズル機構部５０は、パージガス吐出部６３４、７３４を備えない構成としてもよく、あるいはガス吸引部６３５、７３５を備えない構成としてもよい。

【0121】

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。

【0122】

本開示の第１の態様は、基板を処理する基板処理方法であって、（Ａ）処理容器１０の内部において基板保持部２０により基板Ｗを保持して、当該基板Ｗを回転させる工程と、（Ｂ）（Ａ）の工程により回転している基板Ｗに向けてノズル機構部５０の吐出口６３３ｂ、７３３ｂからガスを吐出する工程と、（Ｃ）基板保持部２０に保持された基板Ｗの表面と平行な方向、かつ吐出口６３３ｂ、７３３ｂが基板Ｗの中心を通過するように、ノズル機構部５０と基板Ｗとを相対移動させる工程と、を有し、（Ｂ）の工程では、（Ｃ）の工程で相対移動するノズル機構部５０の吐出口６３３ｂ、７３３ｂが対向する箇所の基板Ｗの表面積に基づいて、吐出口６３３ｂ、７３３ｂから吐出するガスの流量を変化させる。

【0123】

上記によれば、基板処理方法は、基板Ｗの表面積に基づいてノズル機構部５０から吐出するガスの流量を変化させることで、基板Ｗの表面に対して精度よく基板処理を行うことができる。すなわち、基板処理方法では、ノズル機構部５０のガスの流量が変化することで、基板Ｗの表面積に応じた処理ガスを、回転している基板Ｗの表面に供給することができる。例えば、基板Ｗの複数のパターンＰＴによって表面積が大きい場合でも、基板処理方法は、ガスを適切に配分することが可能となり、基板処理の品質を高めることができる。

【0124】

また、（Ｃ）の工程では、吐出口６３３ｂ、７３３ｂが対向する箇所の基板Ｗの表面積に基づいて、相対移動の速度を変化させる。このように、基板Ｗの表面積に基づいて相対移動の速度が変化することで、基板処理方法は、回転している基板Ｗの表面に対して吐出口６３３ｂ、７３３ｂを適切な期間にわたって対向させて、目標の量のガスを精度よく供給することが可能となる。

【0125】

また、（Ｃ）の工程では、基板Ｗの中心側における相対移動の速度よりも基板Ｗの外縁側における相対移動を遅くする。これにより、基板処理方法は、表面積が大きい箇所にもガスを安定的に供給することが可能となる。

【0126】

また、（Ｂ）の工程では、吐出口６３３ｂ、７３３ｂが対向する箇所の基板Ｗの表面積が大きい程、ガスの流量を多くする。これにより、基板処理方法は、表面積が大きい箇所でも単位面積当たりのガスの濃度を高めて、基板処理を行うことができる。

【0127】

また、（Ｂ）の工程では、基板Ｗの中心側におけるガスの流量よりも基板Ｗの外縁側におけるガスの流量を多くする。これにより、基板処理方法は、膜が薄くなり易い（基板処理が弱まり易い）基板Ｗの外縁側でも基板処理を安定して行うことができる。

【0128】

また、（Ｂ）の工程では、基板Ｗの表面に形成されたパターンＰＴを含む当該基板Ｗの表面積に基づき、ガスの流量を設定する。基板処理方法は、基板Ｗの表面積に関してパターンＰＴを加味することで、基板ＷのパターンＰＴに対する基板処理にも安定的にガスを供給することが可能となる。

【0129】

また、（Ｂ）の工程では、基板Ｗの表面を複数の区間に分割し、複数の区間毎に処理ガスの流量を設定する。これにより、基板処理方法は、各区間に応じてノズル機構部５０のガスの流量を容易に調整できる。

【0130】

また、（Ｂ）の工程では、基板Ｗの表面に形成する膜の目標形状に基づき、ガスの流量を設定する。これにより、基板処理方法は、目標形状の膜を基板Ｗの表面に容易に形成することができる。

【0131】

また、（Ｂ）の工程において、ノズル機構部５０は、ガスとして処理ガスを吐出口６３３ｂ、７３３ｂから吐出し、かつ処理ガスの周囲においてパージガスを吐出すると共に、パージガスの周囲においてガスを吸引する。これにより、基板処理方法は、処理ガスの吐出領域を適切に調整しながら、吐出したガスを直ちに回収することができる。

【0132】

また、ノズル機構部５０は、処理ガスである吸着ガスを吐出口６３３ｂから吐出する第１ノズル機構６０、および処理ガスである反応ガスを吐出口７３３ｂから吐出する第２ノズル機構７０を含み、（Ａ）の工程により基板Ｗを回転させた状態で、（Ｃ）の工程により第１ノズル機構６０および第２ノズル機構７０の各々を相互に独立してスイングさせて、（Ｂ）の工程を行う。これにより、基板処理方法は、基板Ｗの表面に対して吸着ガスと反応ガスを交互に供給することができ、基板処理の精度を一層高めることが可能となる。

【0133】

また、本開示の第２の態様は、基板Ｗを処理する基板処理装置１、１Ａであって、基板Ｗを内部に収容可能な処理容器１０と、処理容器１０の内部において基板Ｗを保持して、当該基板Ｗを回転させる基板保持部２０と、基板保持部２０により回転している基板Ｗに向けてガスを吐出する吐出口６３３ｂ、７３３ｂを有すると共に、基板保持部２０に保持された基板Ｗの表面と平行な方向かつ吐出口６３３ｂ、７３３ｂが基板Ｗの中心を通過するように相対移動可能なノズル機構部５０と、ノズル機構部５０を制御する制御部９０と、を備え、制御部９０は、ノズル機構部５０を相対移動させ、当該ノズル機構部５０の吐出口６３３ｂ、７３３ｂが対向する箇所の基板Ｗの表面積に基づいて、吐出口６３３ｂ、７３３ｂから吐出するガスの流量を変化させる。この場合でも、基板処理装置１、１Ａは、基板Ｗの表面に対して精度よく基板処理を行うことができる。

【0134】

今回開示された実施形態に係る基板処理方法、および基板処理装置１、１Ａ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】

【0135】

１、１Ａ 基板処理装置
１０ 処理容器
２０ 基板保持部
５０ ノズル機構部
６３３ｂ、７３３ｂ 吐出口
９０ 制御部
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】

【図12】

【図13】

【図14】