特許 7345019 基板処理装置、基板処理方法、プログラム及び半導体装置の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-09-06

(45)【発行日】2023-09-14

(54)【発明の名称】基板処理装置、基板処理方法、プログラム及び半導体装置の製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/31 20060101AFI20230907BHJP

   C23C 16/44 20060101ALI20230907BHJP

   H01L 21/318 20060101ALN20230907BHJP

【ＦＩ】

H01L21/31 B

C23C16/44 J

H01L21/318 B

【請求項の数】 11

(21)【出願番号】P 2022104996

(22)【出願日】2022-06-29

(62)【分割の表示】P 2020054334の分割

【原出願日】2020-03-25

(65)【公開番号】P2022132676

(43)【公開日】2022-09-09

【審査請求日】2022-06-29

(73)【特許権者】

【識別番号】318009126

【氏名又は名称】株式会社ＫＯＫＵＳＡＩ ＥＬＥＣＴＲＩＣ

(74)【代理人】

【識別番号】110001519

【氏名又は名称】弁理士法人太陽国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】大橋 直史

(72)【発明者】

【氏名】稲田 哲明

【審査官】船越 亮

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１５－２０９５５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１５３７００（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２１／２０５

Ｈ０１Ｌ ２１／３１

Ｈ０１Ｌ ２１／３１２－２１／３２

Ｈ０１Ｌ ２１／３６５

Ｈ０１Ｌ ２１／４６９－２１／４７５

Ｈ０１Ｌ ２１／８６

Ｃ２３Ｃ １６／００－１６／５６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板を処理する処理容器と、
前記処理容器内に設けられ、前記基板が載置される載置部を複数有する基板支持部と、を備え、
前記処理容器は、前記基板に処理ガスを供給する処理領域と、前記基板をパージするパージ領域と、を有し、
前記パージ領域は、前記処理領域の天井よりも低い天井を有し、
当該天井に設けられ、第１の圧力でパージする第１パージ領域と、
当該天井に設けられ、第２の圧力でパージする第２パージ領域と、を有し、
前記第１パージ領域における天井の高さは、前記第２パージ領域における天井の高さよりも低く構成される
基板処理装置。

【請求項2】

前記パージ領域には、前記天井と連続して形成され、前記第１パージ領域と前記第２パージ領域とを仕切る仕切部が設けられる請求項１に記載の基板処理装置。

【請求項3】

前記第１パージ領域に接続される排気配管の径は、前記第２パージ領域に接続される排気配管の径よりも大きく構成される請求項1又は２に記載の基板処理装置。

【請求項4】

前記処理容器の天板の下面により前記天井が構成され、
前記第１パージ領域の天板の上面の高さは、前記第２パージ領域の天板の上面の高さよりも低く構成される請求項１又は２に記載の基板処理装置。

【請求項5】

前記第２パージ領域における圧力は、前記処理領域における圧力よりも低く構成される請求項１から４のいずれか一項に記載の基板処理装置。

【請求項6】

前記第１パージ領域における前記基板の移動距離は、前記第２パージ領域における前記基板の移動距離よりも長くなるよう構成される請求項１から５のいずれか一項に記載の基板処理装置。

【請求項7】

前記パージ領域は、第３の圧力でパージする第３パージ領域をさらに有し、
前記第２パージ領域と前記第３パージ領域に、パージガスを供給するパージガス供給部と、
前記第３パージ領域における圧力が、前記処理領域における圧力よりも低く、前記第２パージ領域における圧力よりも高くなるように、前記第２パージ領域と前記第３パージ領域における排気量と、前記パージガス供給部によるパージガスの供給流量のいずれか又は両方を制御することが可能なよう構成される制御部と、
を有する請求項１から６のいずれか一項に記載の基板処理装置。

【請求項8】

前記第１パージ領域と前記第２パージ領域は、連続して設けられる請求項１から７のいずれか一項に記載の基板処理装置。

【請求項9】

基板を処理する処理容器と、
前記処理容器内に設けられ、前記基板が載置される載置部を複数有する基板支持部と、を備え、
前記処理容器は、前記基板に処理ガスを供給する処理領域と、前記基板をパージするパージ領域と、を有し、
前記パージ領域は、前記処理領域の天井よりも低い天井を有し、
当該天井に設けられ、第１の圧力でパージする第１パージ領域と、
当該天井に設けられ、第２の圧力でパージする第２パージ領域と、を有し、
前記第１パージ領域における天井の高さは、前記第２パージ領域における天井の高さよりも低く構成される
基板処理装置において、
前記基板に対して、前記処理ガスを供給する工程と、
前記基板に対して、前記第１の圧力でパージする工程と、
前記基板に対して、前記第１の圧力の少なくとも前または後に、前記第２の圧力でパージする工程と、
を有する基板処理方法。

【請求項10】

基板を処理する処理容器と、
前記処理容器内に設けられ、前記基板が載置される載置部を複数有する基板支持部と、を備え、
前記処理容器は、前記基板に処理ガスを供給する処理領域と、前記基板をパージするパージ領域と、を有し、
前記パージ領域は、前記処理領域の天井よりも低い天井を有し、
当該天井に設けられ、第１の圧力でパージする第１パージ領域と、
当該天井に設けられ、第２の圧力でパージする第２パージ領域と、を有し、
前記第１パージ領域における天井の高さは、前記第２パージ領域における天井の高さよりも低く構成される
基板処理装置において、
前記基板に対して、前記処理ガスを供給する手順と、
前記基板に対して、前記第１の圧力でパージする手順と、
前記基板に対して、前記第１の圧力の少なくとも前または後に、前記第２の圧力でパージする手順と、
をコンピュータにより前記基板処理装置に実行させるプログラム。

【請求項11】

基板を処理する処理容器と、
前記処理容器内に設けられ、前記基板が載置される載置部を複数有する基板支持部と、を備え、
前記処理容器は、前記基板に処理ガスを供給する処理領域と、前記基板をパージするパージ領域と、を有し、
前記パージ領域は、前記処理領域の天井よりも低い天井を有し、
当該天井に設けられ、第１の圧力でパージする第１パージ領域と、
当該天井に設けられ、第２の圧力でパージする第２パージ領域と、を有し、
前記第１パージ領域における天井の高さは、前記第２パージ領域における天井の高さよりも低く構成される
基板処理装置において、
前記基板に対して、前記処理ガスを供給する工程と、
前記基板に対して、前記第１の圧力でパージする工程と、
前記基板に対して、前記第１の圧力の少なくとも前または後に、前記第２の圧力でパージする工程と、
を有する半導体装置の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、基板処理装置、基板処理方法、プログラム及び半導体装置の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

半導体基板を処理する装置として、複数の基板を基板載置台上に周方向に配置し、その基板載置台を回転させて複数の基板に複数種類のガスを供給する回転型装置（特許文献１参照）が知られている。また、複数の基板が積載された状態で、基板の積載方向に延在する原料ガスノズルを用いて複数の基板に原料ガスを供給する縦型装置（特許文献２参照）が知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１７－３４０１３号公報

【文献】特開２０１７－１４７２６２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

半導体デバイスの３次元構造化に伴い、高いアスペクト比の溝内にカバレッジよく成膜処理を行うことが求められている。回転型装置では、処理室が複数の処理領域に仕切られて、各処理領域で各処理が為される。そのため、成膜ガスにより生成された副生成物を溝内から除去する必要がある。

【0005】

本開示は、上記課題を解決するものであり、高いアスペクト比の溝内の副生成物を除去してパーティクルの発生を抑制する技術を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の一態様によれば、
基板を処理する処理容器と、
前記処理容器内に設けられ、前記基板が載置される載置部を複数有する基板支持部と、を備え、
前記処理容器は、前記基板に処理ガスを供給する処理領域と、前記基板をパージするパージ領域と、を有し、
前記パージ領域は、前記処理領域の天井よりも低い天井を有し、
当該天井に設けられ、第１の圧力でパージする第１パージ領域と、
当該天井に設けられ、第２の圧力でパージする第２パージ領域と、を有し、
前記第１パージ領域における天井の高さは、前記第２パージ領域における天井の高さよりも低く構成される
技術を提供する。

【発明の効果】

【0007】

本開示によれば、副生成物を除去してパーティクルの発生を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本開示の一実施形態に係る基板処理装置が備えるリアクタの横断面概略図である。

【図2】本開示の一実施形態に係る基板処理装置が備えるリアクタの縦断面概略図であり、図１に示すリアクタのＡ－Ａ’線断面図である。

【図3】本開示の第１の実施形態に係る基板支持機構を説明する説明図である。

【図4】図４（Ａ）は、本開示の一実施形態に係る原料ガス供給部を説明する説明図である。図４（Ｂ）は、本開示の一実施形態に係る反応ガス供給部を説明する説明図である。図４（Ｃ）は、本開示の一実施形態に係る不活性ガス供給部を説明する説明図である。

【図5】本開示の一実施形態に係る基板処理装置が備えるリアクタの縦断面概略図であり、図１に示すリアクタのＢ－Ｂ’線断面図である。

【図6】本開示の一実施形態に係るコントローラを説明する説明図である。

【図7】本開示の一実施形態に係る基板処理工程を説明するフロー図である。

【図8】本開示の一実施形態に係る成膜工程を説明するフロー図である。

【図9】本開示の一実施形態に係る基板処理装置が備えるリアクタの縦断面概略図であり、図１に示すリアクタのＢ－Ｂ’線断面図の変形例である。

【図10】本開示の一実施形態に係る基板処理装置が備えるリアクタの縦断面概略図であり、図１に示すリアクタのＢ－Ｂ’線断面図の変形例である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

（１）基板処理装置の構成
図１および図２に示されているように、リアクタ２００は、円筒状の気密容器である処理容器２０３を備えている。処理容器２０３は、例えばステンレス（ＳＵＳ）やアルミ合金等で構成されている。処理容器２０３内には、基板Ｓを処理する処理室２０１が構成されている。処理容器２０３にはゲートバルブ２０５が接続されており、ゲートバルブ２０５を介して基板Ｓが搬入出される。

【0010】

処理室２０１は、処理ガスを供給する処理領域２０６と領域内をパージするパージ領域２０７を有する。すなわち、処理室２０１は、基板Ｓに処理ガスを供給する処理領域２０６と、基板Ｓをパージするパージ領域２０７と、を有する。ここでは処理領域２０６とパージ領域２０７は、円周状に交互に配される。例えば、第１処理領域２０６ａ、パージ領域２０７ａ、第２処理領域２０６ｂおよびパージ領域２０７ｂの順に配される。後述するように、第１処理領域２０６ａ内には原料ガスが供給され、第２処理領域２０６ｂ内には反応ガスが供給される。これにより、第１処理領域２０６ａと第２処理領域２０６ｂ内に供給されるガスに応じて、基板Ｓに対して所定の処理が施される。

【0011】

パージ領域２０７ａとパージ領域２０７ｂは、それぞれ第１処理領域２０６ａと第２処理領域２０６ｂとを空間的に切り分ける領域である。パージ領域２０７ａ，２０７ｂの天井２０８は、詳細には後述するが、天板２０９の下面である処理領域２０６の天井よりも低くなるよう構成されている。パージ領域２０７ａ，２０７ｂには、基板支持部としての回転テーブル２１７と対向する位置にそれぞれ天井２０８ａ，２０８ｂが設けられている。この空間をパージすることで、基板Ｓ上の余分なガスを除去している。また、この空間をパージすることで、隣り合う処理領域２０６を区画している。

【0012】

処理容器２０３の中央には、例えば処理容器２０３の中心に回転軸を有し、回転自在に構成される回転テーブル２１７が設けられている。回転テーブル２１７は、基板Ｓへの金属汚染の影響が無いように、例えば、石英、カーボンまたはＳｉＣ等の材料で形成されている。

【0013】

回転テーブル２１７は、処理容器２０３内に、複数枚（例えば５枚）の基板Ｓを同一面上に、且つ回転方向に沿って同一円周上に並べて支持するよう構成される。ここでいう「同一面」とは、完全な同一面に限られるものではなく、回転テーブル２１７を上面から見たときに、複数枚の基板Ｓが互いに重ならないように並べられていればよい。

【0014】

回転テーブル２１７表面における基板Ｓの支持位置には、基板Ｓが載置される載置部としての凹部２１７ｂが複数設けられている。処理する基板Ｓの枚数と同数の凹部２１７ｂが回転テーブル２１７の中心から同心円上の位置に互いに等間隔（例えば７２°の間隔）で配置されている。なお、図１においては、説明の便宜上図示を省略している。

【0015】

それぞれの凹部２１７ｂは、例えば回転テーブル２１７の上面から見て円形状であり、側面から見て凹形状である。凹部２１７ｂの直径は基板Ｓの直径よりもわずかに大きくなるように構成することが好ましい。この凹部２１７ｂの底には基板載置面が設けられており、凹部内に基板Ｓを載置することにより、基板Ｓを基板載置面に載置できる。各凹部２１７ｂには、後述するピン２１９が貫通する貫通孔２１７ａが複数設けられている。

【0016】

処理容器２０３のうち、回転テーブル２１７下方であってゲートバルブ２０５と向かい合う箇所には、図３に記載の基板保持機構２１８が設けられている。基板保持機構２１８は、基板Ｓの搬入・搬出時に、基板Ｓを突き上げて、基板Ｓの裏面を支持するピン２１９を複数有する。ピン２１９は延伸可能な構成であって、例えば基板保持機構２１８本体に収納可能である。基板Ｓを移載する際には、ピン２１９が延伸され貫通孔２１７ａを貫通すると共に、基板Ｓを保持する。その後、ピン２１９の先端が下方に移動することで、基板Ｓは凹部２１７ｂに載置される。基板保持機構２１８は、例えば処理容器２０３に固定する。基板保持機構２１８は、基板載置時にピン２１９を孔２１７ａに挿入可能な構成であればよく、後述する内周凸部２８２や外周凸部２８３に固定してもよい。

【0017】

回転テーブル２１７はコア部２２１に固定される。コア部２２１は回転テーブル２１７の中心に設けられ、回転テーブル２１７を固定する役割を有する。回転テーブル２１７を支持する構造であることから、重量に耐えられるよう金属が用いられる。コア部２２１の下方にはシャフト２２２が配される。シャフト２２２はコア部２２１を支持する。

【0018】

シャフト２２２の下方は、処理容器２０３の底部に設けられた孔２２３を貫通し、処理容器２０３外で気密可能な容器２０４で覆われている。また、シャフト２２２の下端は回転部２２４に接続される。回転部２２４は回転軸やモータ等を搭載し、後述するコントローラ３００の指示によって回転テーブル２１７を回転可能に構成される。すなわち、コントローラ３００が、基板Ｓ外のある点であるコア部２２１を中心として、回転部２２４が回転テーブル２１７を回転させることにより第１処理領域２０６ａ、パージ領域２０７ａ、第２処理領域２０６ｂおよびパージ領域２０７ｂの順に基板Ｓを順次通過させる。

【0019】

コア部２２１を覆うように石英カバー２２５が設けられる。すなわち、石英カバー２２５はコア部２２１と処理室２０１との間に設けられている。石英カバー２２５は、空間を介してコア部２２１を覆うよう構成される。石英カバー２２５は基板Ｓへの金属汚染の影響が無いように、例えば、石英やＳｉＣ等の材料で形成されている。コア部２２１、シャフト２２２、回転部２２４、石英カバー２２５をまとめて支持部と呼ぶ。

【0020】

回転テーブル２１７の下方には、加熱部としてのヒータ２８０を内包するヒータユニット２８１が配される。ヒータ２８０は、回転テーブル２１７に載置した各基板Ｓを加熱する。ヒータ２８０は、処理容器２０３の形状に沿って円周状に構成される。

【0021】

ヒータユニット２８１は、処理容器２０３の底部上であって、処理容器２０３の中心側に設けられた内周凸部２８２と、ヒータ２８０よりも外周側に配される外周凸部２８３と、ヒータ２８０とで主に構成される。内周凸部２８２、ヒータ２８０、外周凸部２８３は、同心円状に配される。内周凸部２８２と外周凸部２８３の間には空間２８４が形成される。ヒータ２８０は空間２８４に配される。内周凸部２８２、外周凸部２８３は処理容器２０３に固定されるものでもあるので、処理容器２０３の一部として考えてもよい。

【0022】

ここでは円周状のヒータ２８０と説明したが、基板Ｓを加熱できればそれに限るものではなく、複数分割した構造としてもよい。また、回転テーブル２１７内に、ヒータ２８０を内包した構造としてもよい。

【0023】

内周凸部２８２の上部であってヒータ２８０側にはフランジ２８２ａが形成される。窓２８５はフランジ２８２ａと外周凸部２８３の上面で支持される。窓２８５はヒータ２８０から発生する熱を透過する材質であり、例えば石英で構成される。窓２８５は後述する排気構造２８６の上部２８６ａと内周凸部２８２によって挟まれることで固定される。

【0024】

ヒータ２８０には、ヒータ温度制御部２８７が接続される。ヒータ２８０は後述するコントローラ３００に電気的に接続され、コントローラ３００の指示によってヒータ２８０への電力供給を制御し、温度制御を行う。

【0025】

処理容器２０３の底部には、空間２８４と連通する不活性ガス供給管２７５が設けられる。不活性ガス供給管２７５は後述する不活性ガス供給部２７０に接続される。不活性ガス供給部２７０から供給された不活性ガスは、不活性ガス供給管２７５を介して空間２８４に供給される。空間２８４を不活性ガス雰囲気とすることで、処理ガスが窓２８５付近の隙間等から侵入することを防ぐ。

【0026】

外周凸部２８３の外周面と処理容器２０３の内周面との間には、金属製の排気構造２８６が配される。排気構造２８６は、排気溝２８８と排気バッファ空間２８９を有する。排気溝２８８、排気バッファ空間２８９は、処理容器２０３の形状に沿って円周状に構成される。

【0027】

排気構造２８６のうち外周凸部２８３と接触しない箇所を上部２８６ａと呼ぶ。前述のように、上部２８６ａは、内周凸部２８２と共に窓２８５を固定する。

【0028】

本実施形態のような回転型基板処理装置においては、基板Ｓの高さと排気口とを同じ高さにするか、あるいは高さを近づけることが望ましい。仮に排気口の高さが低い場合、回転テーブル２１７の端部でガスの乱流が発生する恐れがある。これに対して、同じ高さとするか、あるいは高さを近づけることで、排気口側の基板エッジにおいても乱流が発生しないようにする。

【0029】

本実施形態においては排気構造２８６の上端を回転テーブル２１７と同じ高さとしている。この場合、図２のように上部２８６ａが窓２８５からはみ出す部分が発生するため、パーティクル拡散防止の観点から、その部分には石英カバー２９０を設ける。仮に石英カバー２９０が無い場合、上部２８６ａにガスが接触して上部２８６ａが腐食し、処理室２０１内にパーティクルを発生させる恐れがある。石英カバー２９０と上部２８６ａとの間には空間２９９を設ける。

【0030】

排気構造２８６の底には、第１の排気部としての排気口２９１、排気口２９２が設けられる。排気口２９１は第１処理領域２０６ａに供給される原料ガスを主に排気する。排気口２９２は処理空間２０６ｂに供給される反応ガスを主に排気する。各ガスは排気溝２８８、排気バッファ空間２８９を介して排気口２９１、排気口２９２から排気される。

【0031】

続いて図１及び図４（Ａ）を用いて原料ガス供給部２４０を説明する。図１に記載のように、処理容器２０３の側方には処理容器２０３の中心方向に向かって延在するノズル２４５が挿入される。ノズル２４５は、第１処理領域２０６ａに配される。ノズル２４５には、ガス供給管２４１の下流端が接続される。

【0032】

ガス供給管２４１には、上流方向から順に、原料ガス供給源２４２、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）２４３、及び開閉弁であるバルブ２４４が設けられている。

【0033】

原料ガスは、ＭＦＣ２４３、バルブ２４４、ガス供給管２４１を介して、ノズル２４５から第１処理領域２０６ａ内に供給される。

【0034】

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、薄膜を構成する元素として、例えばシリコン（Ｓｉ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、ハフニウム（Ｈｆ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ルテニウム（Ｒｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、およびタングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）の少なくともいずれか一つを含む。

【0035】

具体的には、本実施形態では、原料ガスは、例えば、ジクロロシラン（Ｓｉ_２Ｈ_２Ｃｌ_２）ガスである。原料ガスの原料が常温で気体である場合、ＭＦＣ２４３は気体用のマスフローコントローラである。

【0036】

主に、ガス供給管２４１、ＭＦＣ２４３、バルブ２４４、ノズル２４５により、原料ガス供給部（第１ガス供給系、もしくは原料ガス供給部と呼んでもよい。）２４０が構成される。なお、原料ガス供給源２４２を原料ガス供給部２４０に含めて考えてもよい。

【0037】

続いて図１及び図４（Ｂ）を用いて反応ガス供給部２５０を説明する。図１に記載のように、処理容器２０３の側方には処理容器２０３の中心方向に向かって延在するノズル２５５が挿入される。ノズル２５５は第２処理領域２０６ｂに配される。

【0038】

ノズル２５５には、ガス供給管２５１が接続されている。ガス供給管２５１には、上流方向から順に、反応ガス供給源２５２、ＭＦＣ２５３、及びバルブ２５４が設けられている。

【0039】

反応ガスは、ＭＦＣ２５３、バルブ２５４、ガス供給管２５１を介して、ノズル２５５から第２処理領域２０６ｂ内に供給される。

【0040】

ここでいう「反応ガス」とは、処理ガスの一つであり、基板Ｓ上に原料ガスによって形成された第１層と反応するガスである。反応ガスは、例えばアンモニア（ＮＨ_３）ガス、窒素（Ｎ_２）ガス、水素（Ｈ_２）ガス、および酸素（Ｏ_２）ガスの少なくともいずれか一つである。ここでは、反応ガスは、例えばＮＨ_３ガスである。

【0041】

主に、ガス供給管２５１、ＭＦＣ２５３、バルブ２５４、ノズル２５５により反応ガス供給部（第２ガス供給部）２５０が構成される。なお、反応ガス供給源２５２を反応ガス供給部２５０に含めて考えてもよい。

【0042】

続いて図２及び図４（Ｃ）を用いて不活性ガス供給部２７０を説明する。不活性ガス供給管２７５には、不活性ガス供給管２７１の下流端が接続されている。不活性ガス供給管２７１には、上流方向から順に、不活性ガス供給源２７２、ＭＦＣ２７３、及びバルブ２７４が設けられている。不活性ガスは、ＭＦＣ２７３、バルブ２７４、不活性ガス供給管２７１を介して、不活性ガス供給管２７５から空間２８４、容器２０４に供給される。

【0043】

容器２０４に供給された不活性ガスは、回転テーブル２１７と窓２８５の間の空間を介して、排気溝２８８から排気される。このような構造とすることで、原料ガスや反応ガスが回転テーブル２１７と窓２８５の間の空間に回り込むことを防ぐ。

【0044】

主に、不活性ガス供給管２７１、ＭＦＣ２７３、バルブ２７４、不活性ガス供給管２７５により不活性ガス供給部２７０が構成される。なお、不活性ガス供給源２７２を不活性ガス供給部２７０に含めて考えてもよい。

【0045】

ここで「不活性ガス」は、例えば、窒素（Ｎ_２）ガス、ヘリウム（Ｈｅ）ガス、ネオン（Ｎｅ）ガス、アルゴン（Ａｒ）ガス等の希ガスの少なくともいずれか一つである。ここでは、不活性ガスは、例えばＮ_２ガスである。

【0046】

図１及び図２に示されているように、処理容器２０３には排気口２９１と、排気口２９２が設けられている。

【0047】

排気口２９１は、第１処理領域２０６ａの回転方向Ｒの下流側の回転テーブル２１７よりも外側に設けられる。これにより、熱分解されて基板Ｓに供給された原料ガスを第１処理領域２０６ａから排出し、熱分解された原料ガスによる基板への影響を抑制することができる。主に原料ガスを排気する。排気口２９１と連通するよう、排気部２３４の一部である排気管２３４ａが設けられる。排気管２３４ａには、開閉弁としてのバルブ２３４ｄ、圧力調整器（圧力調整部）としてのＡＰＣ（Ａｕｔｏ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）バルブ２３４ｃを介して、真空排気装置としての真空ポンプ２３４ｂが接続されており、処理室２０１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。

【0048】

排気管２３４ａ、バルブ２３４ｄ、ＡＰＣバルブ２３４ｃをまとめて排気部２３４と呼ぶ。なお、真空ポンプ２３４ｂを排気部２３４に含めてもよい。

【0049】

また、図１及び図２に示されているように、排気口２９２と連通するよう、排気部２３５が設けられる。排気口２９２は、第２処理領域２０６ｂの回転方向Ｒの下流側の回転テーブル２１７よりも外側に設けられる。主に反応ガスを排気する。

【0050】

排気口２９２と連通するよう、排気部２３５の一部である排気管２３５ａが設けられる。排気管２３５ａには、バルブ２３５ｄ、ＡＰＣバルブ２３５ｃを介して、真空ポンプ２３５ｂが接続されており、処理室２０１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。

【0051】

排気管２３５ａ、バルブ２３５ｄ、ＡＰＣバルブ２３５ｃをまとめて排気部２３５と呼ぶ。なお、真空ポンプ２３５ｂを排気部２３５に含めてもよい。

【0052】

次に、パージ領域２０７ａ，２０７ｂの詳細を図１と図５を用いて説明する。なお、パージ領域２０７ｂは、パージ領域２０７ａと同様の構成であるため、説明を省略する。図５は、図１に示すリアクタのＢ－Ｂ’線断面図であって、図２のＣ方向から見た断面図である。

【0053】

パージ領域２０７ａは、回転テーブル２１７の回転方向であるＲ方向（基板Ｓの搬送方向ともいう）上流側から第１領域２０７ａ－１と、第２領域２０７ａ－２と、第３領域２０７ａ－３の順に３つの領域に区画されている。なお、第２領域２０７ａ－２は、第１の圧力でパージする第１パージ領域として用いられる。また、第１領域２０７ａ－１、第３領域２０７ａ－３は、第１の圧力よりも高い第２の圧力でパージする第２パージ領域として用いられる。

【0054】

パージ領域２０７ａには、回転テーブル２１７と対向して天井２０８ａが設けられている。第１領域２０７ａ－１、第２領域２０７ａ－２、第３領域２０７ａ－３の天井２０８ａは、それぞれ高さが異なるよう構成されている。天井２０８ａは、処理室２０１を構成する処理容器２０３の天板２０９の下面に接続されて構成されている。

【0055】

第１処理領域２０６ａと第１領域２０７ａ－１の間には、第１処理領域２０６ａと第１領域２０７ａ－１とを仕切る仕切部４０２が形成されている。また、第１領域２０７ａ－１と第２領域２０７ａ－２の間には、第１領域２０７ａ－１と第２領域２０７ａ－２とを仕切る仕切部４０３が形成されている。また、第２領域２０７ａ－２と第３領域２０７ａ－３の間には、第２領域２０７ａ－２と第３領域２０７ａ－３とを仕切る仕切部４０４が形成されている。また、第３領域２０７ａ―３と第２処理領域２０６ｂの間には、第３領域２０７ａ－３と第２処理領域２０６ｂとを仕切る仕切部４０５が形成されている。仕切部４０２～４０５は、それぞれ天井２０８ａの一部であり、天井２０８ａと連続して形成されている。仕切部４０２～４０５の高さ（回転テーブル２１７の上面から各仕切部の下端までの距離）は、凹部２１７ｂに載置された基板Ｓが通過可能な高さであって、例えば３ｍｍ～５ｍｍである。

【0056】

第１領域２０７ａ―１の天井２０８ａの高さ（回転テーブル２１７の上面から天井２０８ａの下面までの距離）は、第１処理領域２０６ａの天井の高さ（回転テーブル２１７の上面から天板２０９の下面までの距離）よりも低くなるよう構成されている。また、第２領域２０７ａ―２の天井２０８ａの高さは、第１領域２０７ａ―１の天井２０８ａの高さよりも低く、仕切部４０３の下端位置以上の高さになるよう構成されている。また、第２領域２０７ａ―２の天井２０８ａの高さは、第３領域２０７ａ―３の天井２０８ａの高さよりも低く、仕切部４０４の下端位置以上の高さになるよう構成されている。また、第３領域２０７ａ－３の天井２０８ａの高さは、第２処理領域２０６ｂの天井の高さよりも低くなるよう構成されている。ここでは、第１領域２０７ａ―１の天井２０８ａの高さと第３領域２０７ａ―３の天井２０８ａの高さを同等とする。

【0057】

天井２０８ａと天板２０９には、第１領域２０７ａ－１、第２領域２０７ａ―２及び第３領域２０７ａ－３にそれぞれ連通する排気路４０１ａ－１，４０１ａ－２，４０１ａ－３が形成されている。排気路４０１ａ－１，４０１ａ－２，４０１ａ－３は、それぞれ排気配管２３６ａ，２３６ｂ，２３６ｃに接続されている。排気配管２３６ａ，２３６ｂ，２３６ｃは、それぞれバルブ２３６ｅ，２３６ｆ，２３６ｇを介して排気配管２３６ｄに接続されている。排気配管２３６ｄは、真空装置としての真空ポンプ２３６ｊに接続されている。また、排気配管２３６ｂのバルブ２３６ｆの上流側には、分岐路２３６ｈが接続されている。分岐路２３６ｈは、バルブ２３６ｉ、補助ポンプ２３６ｋ、排気配管２３６ｄを介して真空ポンプ２３６ｊに接続されている。バルブ２３６ｅ，２３６ｆ，２３６ｇ，２３６ｉとして、例えばエアバルブやＡＰＣバルブ、またはそれら両方を用いることができる。第１領域２０７ａ－１、第２領域２０７ａ－２、第３領域２０７ａ－３内の圧力がそれぞれ所定の圧力（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。

【0058】

また、第２領域２０７ａ－２の排気路４０１ａ－２に接続される排気配管２３６ｂの内径は、第１領域２０７ａ－１、第３領域２０７ａ－３の、排気路４０１ａ－1，４０１ａ－３にそれぞれ接続される排気配管２３６ａ，２３６ｃの内径よりも大きく構成される。

【0059】

すなわち、第１領域２０７ａ－１、第２領域２０７ａ－２、第３領域２０７ａ－３内のガスを、各領域の上方から真空排気するよう構成されている。また、第２領域２０７ａ－２においては、さらに補助ポンプ２３６ｋを使用して、他の領域よりさらに減圧し、真空度を高めて第２領域２０７ａ－２内のガスを真空排気するよう構成されている。

【0060】

排気配管２３６ａ～２３６ｄ、バルブ２３６ｅ～２３６ｇ、分岐路２３６ｈ、バルブ２３６ｉをまとめて排気部２３６と呼ぶ。なお、真空ポンプ２３６ｊと補助ポンプ２３６ｋを排気部２３６に含めてもよい。

【0061】

同様に、パージ領域２０７ｂにおける各領域に接続される排気配管２３７ａ～２３７ｄ、バルブ２３７ｅ～２３７ｇ、分岐路２３７ｈ、バルブ２３７ｉをまとめて排気部２３７と呼ぶ。なお、真空ポンプ２３７ｊと補助ポンプ２３７ｋを排気部２３７に含めてもよい。

【0062】

本実施形態では、第１領域２０７ａ－１の天井２０８ａの高さを、第１処理領域２０６ａの天井の高さよりも低くすることにより、第１領域２０７ａ－１における圧力を、第１処理領域２０６ａにおける圧力よりも低くしている。また、第２領域２０７ａ－２の天井２０８ａの高さを、第１領域２０７ａ－１の天井２０８ａの高さよりも低くすることにより、第１領域２０７ａ－１における圧力よりも第２領域２０７ａ－２における圧力を低くしている。また、第３領域２０７ａ－３の天井２０８ａの高さを、第２領域２０７ａ－２の天井２０８ａの高さよりも高くすることにより、第２領域２０７ａ－２における圧力よりも第３領域２０７ａ－３における圧力を高くしている。また、第２処理領域２０７ｂの天井の高さを、第３領域２０７ａ－３の天井２０８ａの高さよりも高くすることにより、第３領域２０７ａ－３における圧力を、第２処理領域２０６ｂにおける圧力よりも低くしている。

【0063】

以上のように、パージ領域２０７ａ内を、第１処理領域２０６ａにおける圧力よりも第１領域２０７ａ－１における圧力を低くし、第１領域２０７ａ－１における圧力よりも第２領域２０７ａ－２における圧力を低くして（高真空にして）、第２領域２０７ａ－２における圧力よりも第３領域２０７ａ－３における圧力を高くするように構成し、第１領域２０７ａ－１、第２領域２０７ａ－２及び第３領域２０７ａ－３をパージして真空引きすることで、パージ領域２０７ａ内を搬送される基板Ｓに対して圧力差を交互につけながら真空排気（パージ）する。これにより、基板Ｓ上の未反応のガスや副生成物を除去することができる。

【0064】

また、第２領域２０７ａ－２における基板Ｓの移動距離Ｌ２は、第１、第３領域２０７ａ－１，２０７ａ－３における基板Ｓの移動距離Ｌ１、Ｌ３よりも長くなるよう構成される。低圧で高真空の第２領域２０７ａ－２における移動距離を長くすることにより、基板Ｓ上の未反応のガスや副生成物をより効果的に除去することができる。

【0065】

なお、第１領域２０７ａ－１、第３領域２０７ａ－３内にＮ_２ガス等のパージガスを供給するパージガス供給部を設けて、第１領域２０７ａ－１、第３領域２０７ａ－３内にパージガスを供給しながら真空排気するようにしてもよい。

【0066】

また、上述した第１領域２０７ａ－１はなくてもよく、パージ領域２０７ａを、回転テーブル２１７の回転方向であるＲ方向（基板Ｓの搬送方向ともいう）上流側から第１の圧力でパージする第２領域２０７ａ－２と、第１の圧力よりも高い第２の圧力でパージする第３領域２０７ａ－３の順に２つの領域に区画するようにしてもよい。

【0067】

リアクタ２００は、各部の動作を制御するコントローラ３００を有している。コントローラ３００は、図６に記載のように、演算部（ＣＰＵ）３０１、一時記憶部としてのＲＡＭ３０２、記憶部３０３、送受信部３０４を少なくとも有する。コントローラ３００は、送受信部３０４を介して基板処理装置１０の各構成に接続され、上位コントローラや使用者の指示に応じて記憶部３０３からプログラムやレシピを呼び出し、その内容に応じて各構成の動作を制御する。なお、コントローラ３００は、専用のコンピュータとして構成してもよいし、汎用のコンピュータとして構成してもよい。例えば、上述のプログラムを格納した外部記憶装置（例えば、磁気テープ、フレキシブルディスクやハードディスク等の磁気ディスク、ＣＤやＤＶＤ等の光ディスク、ＭＯ等の光磁気ディスク、ＵＳＢメモリ（ＵＳＢ Ｆｌａｓｈ Ｄｒｉｖｅ）やメモリカード等の半導体メモリ）３１２を用意し、外部記憶装置３１２を用いて汎用のコンピュータにプログラムをインストールすることにより、本実施形態に係るコントローラ３００を構成できる。また、コンピュータにプログラムを供給するための手段は、外部記憶装置３１２を介して供給する場合に限らない。例えば、インターネットや専用回線等の通信手段を用いても良いし、上位装置３２０から送受信部３１１を介して情報を受信し、外部記憶装置３１２を介さずにプログラムを供給するようにしてもよい。また、キーボードやタッチパネル等の入出力装置３１３を用いて、コントローラ３００に指示をしても良い。

【0068】

なお、記憶部３０３や外部記憶装置３１２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る。以下、これらを総称して、単に記録媒体ともいう。なお、本明細書において記録媒体という言葉を用いた場合は、記憶部３０３単体のみを含む場合、外部記憶装置３１２単体のみを含む場合、または、その両方を含む場合がある。

【0069】

ＣＰＵ３０１は、記憶部３０３から制御プログラムを読み出して実行すると共に、入出力装置３１３からの操作コマンドの入力等に応じて記憶部３０３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、ＣＰＵ３０１は、読み出したプロセスレシピの内容に沿うように、各部品を制御するように構成されている。

【0070】

（２）基板処理工程
次に、図７および図８を用い、本開示の一実施形態に係る基板処理工程について説明する。図７は、本実施形態に係る基板処理工程を示すフロー図である。図８は、本実施形態に係る成膜工程を示すフロー図である。以下の説明において、基板処理装置１０のリアクタ２００の構成各部の動作は、コントローラ３００により制御される。

【0071】

ここでは、原料ガスとしてＳｉ_２Ｈ_２Ｃｌ_２ガスを用い、反応ガスとしてＮＨ_３ガスを用い、基板Ｓ上に薄膜としてシリコン窒化（ＳｉＮ）膜を形成する例について説明する。

【0072】

基板搬入・載置工程Ｓ１１０を説明する。リアクタ２００では、ピン２１９を上昇させて、回転テーブル２１７の貫通孔２１７ａにピン２１９を貫通させる。その結果、ピン２１９が、回転テーブル２１７表面よりも所定の高さ分だけ突出した状態となる。続いて、ゲートバルブ２０５を開き、図示しない基板移載機を用いて、図３のようにピン２１９上に基板Ｓを載置する。載置後、ピン２１９を下降させ、凹部２１７ｂ上に基板Ｓを載置する。

【0073】

そして、基板Ｓが載置されていない凹部２１７ｂがゲートバルブ２０５と向かい合うよう、回転テーブル２１７を回転させる。その後、同様に凹部２１７ｂに基板Ｓを載置する。すべての凹部２１７ｂに基板Ｓが載置されるまで繰り返す。

【0074】

凹部２１７ｂに基板Ｓを搬入したら、基板移載機をリアクタ２００の外へ退避させ、ゲートバルブ２０５を閉じて処理容器２０３内を密閉する。

【0075】

なお、基板Ｓを処理室２０１内に搬入する際には、排気部２３４，２３５により処理室２０１内を排気しつつ、パージ領域２０７ａ、２０７ｂをパージすることが好ましい。これにより、処理室２０１内へのパーティクルの侵入や、基板Ｓ上へのパーティクルの付着を抑制することが可能となる。真空ポンプ２３４ｂ，２３５ｂ，２３６ｊ，２３７ｊ及び補助ポンプ２３６ｋ，２３７ｋは、少なくとも基板搬入・載置工程（Ｓ１１０）から後述する基板搬出工程（Ｓ１７０）が終了するまでの間は、常に作動させた状態とする。

【0076】

基板Ｓを回転テーブル２１７に載置する際は、予めヒータ２８０に電力を供給し、基板Ｓの表面が所定の温度となるよう制御される。基板Ｓの温度は、例えば室温以上６５０℃以下であり、好ましくは、室温以上であって４００℃以下である。ヒータ２８０は、少なくとも基板搬入・載置工程（Ｓ１１０）から後述する基板搬出工程（Ｓ１７０）が終了するまでの間は、常に通電させた状態とする。

【0077】

それと並行して、不活性ガス供給部２７０から処理容器２０３、ヒータユニット２８１に不活性ガスが供給される。不活性ガスは、少なくとも基板搬入・載置工程（Ｓ１１０）から後述する基板搬出工程（Ｓ１７０）が終了するまでの間供給する。

【0078】

回転テーブル回転開始工程Ｓ１２０を説明する。基板Ｓが各凹部２１７ｂに載置されたら、回転部２２４は回転テーブル２１７をＲ方向に回転するよう制御される。回転テーブル２１７を回転させることにより、基板Ｓは、第１処理領域２０６ａ、パージ領域２０７ａ、第２処理領域２０６ｂ、パージ領域２０７ｂの順に移動する。

【0079】

ガス供給開始工程Ｓ１３０を説明する。基板Ｓを加熱して所望とする温度に達し、回転テーブル２１７が所望とする回転速度に到達したら、バルブ２４４を開けて第１処理領域２０６ａ内にＳｉ_２Ｈ_２Ｃｌ_２ガスの供給を開始する。それと併行して、バルブ２５４を開けて第２処理領域２０６ｂ内にＮＨ_３ガスを供給する。

【0080】

このとき、Ｓｉ_２Ｈ_２Ｃｌ_２ガスの流量が所定の流量となるように、ＭＦＣ２４３を調整する。なお、Ｓｉ_２Ｈ_２Ｃｌ_２ガスの供給流量は、例えば５０ｓｃｃｍ以上５００ｓｃｃｍ以下である。

【0081】

また、ＮＨ_３ガスの流量が所定の流量となるように、ＭＦＣ２５３を調整する。なお、ＮＨ_３ガスの供給流量は、例えば１００ｓｃｃｍ以上５０００ｓｃｃｍ以下である。

【0082】

なお、基板搬入・載置工程Ｓ１１０後、継続して、排気部２３４、２３５により処理室２０１内が排気されるとともに、パージ領域２０７ａ内およびパージ領域２０７ｂ内がパージされている。また、ＡＰＣバルブ２３４ｃ、ＡＰＣバルブ２３５ｃの弁開度を適正に調整することにより、処理室２０１内の圧力を所定の圧力とする。

【0083】

成膜工程Ｓ１４０を説明する。ここでは成膜工程Ｓ１４０の基本的な流れについて説明し、詳細は後述する。成膜工程Ｓ１４０では、各基板Ｓは、第１処理領域２０６ａにてシリコン含有層が形成され、更に回転後の第２処理領域２０６ｂにて、シリコン含有層とＮＨ_３ガスとが反応し、基板Ｓ上にＳｉＮ膜を形成する。所望の膜厚となるよう、回転テーブル２１７を所定回数回転させる。

【0084】

ガス供給停止工程Ｓ１５０を説明する。所定回数回転させた後、バルブ２４４，２５４を閉じ、第１処理領域２０６ａへのＳｉ_２Ｈ_２Ｃｌ_２ガスの供給、第２処理領域２０６ｂへのＮＨ_３ガスの供給を停止する。

【0085】

回転テーブル回転停止工程Ｓ１６０を説明する。ガス供給停止工程Ｓ１５０の後、回転テーブル２１７の回転を停止する。

【0086】

基板搬出工程Ｓ１７０を説明する。ゲートバルブ２０５と対向する位置に基板Ｓを移動するよう回転テーブル２１７を回転させる。その後、基板搬入時と同様にピン２１９上に基板Ｓを支持させる。支持後ゲートバルブ２０５を開き、図示しない基板移載機を用いて基板Ｓを処理容器２０３の外へ搬出する。これを処理した基板Ｓの枚数分繰り返し、すべての基板Ｓを搬出する。搬出後、不活性ガス供給部２７０による不活性ガスの供給を停止する。

【0087】

続いて、図８を用いて成膜工程Ｓ１４０の詳細を説明する。尚、第１処理領域通過工程Ｓ２１０から第２パージ領域通過工程Ｓ２４０までは、回転テーブル２１７上に載置された複数の基板Ｓの内、一枚の基板Ｓを主として説明する。

【0088】

図８に示されているように、成膜工程Ｓ１４０では、回転テーブル２１７の回転によって、複数の基板Ｓを、第１処理領域２０６ａ、パージ領域２０７ａ、第２処理領域２０６ｂ、およびパージ領域２０７ｂを順次通過させる。

【0089】

第１処理領域通過工程Ｓ２１０を説明する。基板Ｓが第１処理領域２０６ａを通過する際に、Ｓｉ_２Ｈ_２Ｃｌ_２ガスが基板Ｓに供給される。このとき、第１処理領域２０６ａ内には反応ガスが無いため、Ｓｉ_２Ｈ_２Ｃｌ_２ガスは反応ガスと反応することなく、直接基板Ｓの表面に接触（付着）する。これにより、基板Ｓの表面には、第１層が形成される。

【0090】

次に、パージ領域通過工程Ｓ２２０を説明する。基板Ｓは、第１処理領域２０６ａを通過した後に、パージ領域２０７ａの第１領域２０７ａ－１に移動する。第１領域２０７ａ－１では、第１処理領域２０６ａよりも低い圧力で真空引きされ、第１処理領域２０６ａにおいて基板Ｓ上で強固な結合を形成できなかったＳｉ_２Ｈ_２Ｃｌ_２の成分が、基板Ｓ上から除去される。

【0091】

そして、基板Ｓは、第１領域２０７ａ－１を通過した後に、第２領域２０７ａ－２に移動する。第２領域２０７ａ－２では、第１領域２０７ａ－１よりも低い圧力で真空引きされ、第１領域２０７ａ－１において除去しきれなかった基板Ｓ上に付着した副生成物が、基板Ｓ上から除去される。

【0092】

そして、基板Ｓは、第２領域２０７ａ－２を通過した後に、第３領域２０７ａ－３に移動する。第３領域２０７ａ－３では、第２領域２０７ａ－２よりも高い圧力で真空引きされ、第２領域２０７ａ－２において基板上から浮かび上がって除去しきれなかった副生成物が、基板Ｓ上から除去される。

【0093】

すなわち、パージ領域２０７ａにおいて、基板Ｓを、圧力差のある（真空度の異なる）複数の領域を通過させることにより、高いアスペクト比の溝内の副生成物を除去し、パーティクルの発生を抑制することが可能となる。

【0094】

次に、第２処理領域通過工程Ｓ２３０を説明する。基板Ｓは、パージ領域２０７ａを通過した後に第２処理領域２０６ｂに移動する。基板Ｓが第２処理領域２０６ｂを通過するときに、第２処理領域２０６ｂでは、第１層が反応ガスとしてのＮＨ_３ガスと反応する。これにより、基板Ｓの上には、少なくともＳｉおよびＮを含む第２層が形成される。

【0095】

次に、パージ領域通過工程Ｓ２４０を説明する。基板Ｓは、第２処理領域２０６ｂを通過した後に、上述したパージ領域通過工程Ｓ２２０と同様に、パージ領域２０７ｂの第１領域、第２領域及び第３領域を通過する。すなわち、パージ領域２０７ｂにおいて、基板Ｓを、圧力差のある（真空度の異なる）複数の領域を通過させる。基板Ｓがパージ領域２０７ｂの各領域を通過するときに、第２処理領域２０６ｂにおいて基板Ｓ上の第２層から脱離したＨＣｌや、余剰となったＨ_２ガス等が、基板Ｓ上から除去される。

【0096】

このようにして、基板Ｓに対して、互いに反応する少なくとも２つのガスを順番に供給する。以上の第１処理領域通過工程Ｓ２１０、パージ領域通過工程Ｓ２２０、第２処理領域通過工程Ｓ２３０、およびパージ領域通過工程Ｓ２４０を１サイクルとする。

【0097】

判定Ｓ２５０を説明する。コントローラ３００は、上記１サイクルを所定回数実施したか否かを判定する。具体的には、コントローラ３００は、回転テーブル２１７の回転数をカウントする。

【0098】

上記１サイクルを所定回数実施していないとき（Ｓ２５０でＮｏの場合）、さらに回転テーブル２１７の回転を継続させて、第１処理領域通過工程Ｓ２１０、パージ領域通過工程Ｓ２２０、第２処理領域通過工程Ｓ２３０、パージ領域通過工程Ｓ２４０を有するサイクルを繰り返す。このように積層することにより薄膜を形成する。

【0099】

上記１サイクルを所定回数実施したとき（Ｓ２５０でＹｅｓの場合）、成膜工程Ｓ１４０を終了する。このように、上記１サイクルを所定回数回実施することにより、積層した所定膜厚の薄膜が形成される。

【0100】

（３）本実施形態による効果
上述の実施形態によれば、以下に示す１つまたは複数の効果が得られる。

【0101】

（ａ）基板上の副生成物を除去してパーティクルの発生を抑制することが可能となる。
（ｂ）パージ領域において、基板Ｓを、圧力差のある（真空度の異なる）複数の領域を通過させることにより、高いアスペクト比の溝内の副生成物を除去し、パーティクルの発生を抑制することが可能となる。
（ｃ）パージ領域において、圧力の低い（高真空の）領域における移動距離を長くすることにより、基板Ｓ上の副生成物をより効果的に除去することができる。
（ｄ）パージ領域において、圧力の低い（高真空の）領域に連通される排気路に接続される排気配管の内径を、他の領域に連通される排気路に接続される排気配管の内径よりも大きくすることにより、真空引きしやすくして、基板Ｓ上の副生成物を排出させやすくすることができる。
（ｅ）パージ領域において、圧力の低い（高真空の）領域に連通される排気路に連通される排気配管に補助ポンプを設けることにより、真空ポンプのみ設けた場合と比較して、真空引きしやすくして、基板Ｓ上の副生成物を排出させやすくすることができる。

【0102】

（４）変形例
パージ領域２０７ａ，２０７ｂを構成する天井の形状等は、上述した実施形態に示す態様に限定されない。例えば、以下に示す実施形態のように変更することも可能である。以下では、主に、上述した実施形態と異なる箇所について記載する。以下の実施形態によっても、上述の実施形態に示す態様と同様の効果が得られる。

【0103】

（変形例１）
図９は、上述した図１に示すリアクタ２００のＢ－Ｂ’線断面図の変形例である。本変形例では、パージ領域２０７ａ，２０７ｂにおける第２領域が異なる。ここでは、パージ領域２０７ａを用いて説明する。

【0104】

本変形例では、上述した実施形態における第１領域２０７ａ－１と第２領域２０７ａ－２を仕切る仕切部４０３と、第２領域２０７ａ－２と第３領域２０７ａ－３を仕切る仕切部４０４が設けられていない。言い換えれば、本変形例は、第２領域２０７ａ－２の天井２０８ａの高さが、上述した実施形態における仕切部４０３、４０４の下端位置である例を示している。さらに、本変形例では、第２領域２０７ａ－２の天板２０９の上面の高さ（回転テーブル２１７の上面から天板２０９の上面までの距離）が、第１領域２０７ａ－１、第３領域２０７ａ－３の天板２０９の上面の高さ（回転テーブル２１７の上面から天板２０９の上面までの距離）よりも低くするように構成されている。

【0105】

このように、第２領域２０７ａ―２の天板２０９の上面の高さを他の領域の天板２０９の上面の高さと比較して低くすることにより、第２領域２０７ａ－２に連通する排気路４０１ａ－２の長さを短くして、真空排気しやすくすることができる。すなわち、パージ領域において、圧力の低い（高真空の）領域に連通される排気路の長さを短くすることにより、真空引きしやすくして、基板Ｓ上の副生成物を排出させやすくすることができる。

【0106】

（変形例２）
図１０は、上述した図１に示すリアクタ２００のＢ－Ｂ’線断面図の変形例である。本変形例では、パージ領域２０７ａ，２０７ｂが、それぞれ４つの領域に区画されている。ここでは、パージ領域２０７ａを用いて説明する。

【0107】

本変形例では、パージ領域２０７ａは、回転テーブル２１７の回転方向であるＲ方向（基板Ｓの搬送方向ともいう）上流側から第１領域４０７ａ－１と、第２領域４０７ａ－２と、第３領域４０７ａ－３と、第４領域４０７ａ－４の順に４つの領域に区画されている。なお、本変形例では、第３領域４０７ａ－３が、第１の圧力でパージする第１パージ領域として用いられる。また、第２領域４０７ａ－２、第４領域４０７ａ－４が、第１の圧力よりも高い第２の圧力でパージする第２パージ領域として用いられる。また、第１領域４０７ａ－１が、第３の圧力でパージする第３パージ領域として用いられる。

【0108】

第１処理領域２０６ａと第１領域４０７ａ－１の間には、第１処理領域２０６ａと第１領域４０７ａ－１とを仕切る仕切部５０２が形成されている。また、第１領域４０７ａ－１と第２領域４０７ａ－２の間には、第１領域４０７ａ－１と第２領域４０７ａ－２とを仕切る仕切部５０３が形成されている。また、第２領域４０７ａ－２と第３領域４０７ａ－３の間には、第２領域４０７ａ－２と第３領域４０７ａ－３とを仕切る仕切部５０４が形成されている。また、第３領域４０７ａ―３と第４領域４０７ａ－４の間には、第３領域４０７ａ－３と第４領域４０７ａ－４とを仕切る仕切部５０５が形成されている。また、第４領域４０７ａ－４と第２処理領域２０６ｂの間には、第４領域４０７ａ－４と第２処理領域２０６ｂとを仕切る仕切部５０６が形成されている。仕切部５０２～５０６は、それぞれ天井２０８ａの一部であり、連続して形成されている。

【0109】

天井２０８ａと天板２０９には、第１領域４０７ａ－１、第２領域４０７ａ―２、第３領域４０７ａ－３、第４領域４０７ａ－４にそれぞれ連通する排気路５０７ａ－１，５０７ａ－２，５０７ａ－３，５０７ａ－４が形成されている。排気路５０７ａ－１，５０７ａ－２，５０７ａ－３，５０７ａ－４は、それぞれ排気配管を介して真空ポンプに接続され、第１領域４０７ａ－１、第２領域４０７ａ－２、第３領域４０７ａ－３及び第４領域４０７ａ－４内の圧力がそれぞれ所定の圧力（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。

【0110】

また、天井２０８ａと天板２０９には、第１領域４０７ａ－１、第２領域４０７ａ－２、第４領域４０７ａ－４にそれぞれ連通する供給路５０１ａ－１，５０１ａ－２，５０１ａ－３が形成されている。供給路５０１ａ－１，５０１ａ－２，５０１ａ－３には、それぞれ不図示のバルブを介してパージガスを供給するパージガス供給部が接続されている。パージガス供給部は、例えば天井２０９に固定される。なお、ここでは、パージガスとしてＮ_２ガス等の不活性ガスが用いられる。

【0111】

本変形例では、圧力の低い（高真空の）第３領域４０７ａ－３の基板Ｓの搬送方向上流側に第３領域４０７ａ－３よりも圧力の高い第２領域４０７ａ－２と、第２領域４０７ａ－２よりも圧力の高い第１領域４０７ａ－１の２つの領域を設けている。第１領域４０７ａ－１の天井２０８ａの高さと、第２領域４０７ａ－２の天井２０８ａの高さは、同等であるが、第１領域４０７ａ－１は、第１処理領域２０６ａと隣接しているため、第１領域４０７ａ－１における圧力よりも第２領域４０７ａ－２における圧力の方が低くなる。すなわち、第１領域４０７ａ－１における圧力は、第１処理領域２０６ａにおける圧力よりも低く、第２領域４０７ａ－２における圧力よりも高くなる。

【0112】

また、本変形例では、第１領域４０７ａ－１、第２領域４０７ａ－２及び第４領域４０７ａ－４内にパージガスを供給しながら各領域を真空排気するため、仕切部５０３と回転テーブル２１７との間の空間をＮ_２ガスが高速で流れる。すなわち、圧力の高い領域と圧力の低い領域の仕切りにより流速の高い領域が形成される。そして、仕切部５０３下方のＮ_２ガスの高速の流れにより基板上の、高いアスペクト比の溝内のガス分子を排出することができる。

【0113】

そして、ＣＰＵ３００が、第１領域４０７ａ－１における圧力が、第１処理領域２０６ａにおける圧力よりも低く、第２領域４０７ａ－２における圧力よりも高くなるように、第２領域４０７ａ－２と第１領域４０７ａ－１における排気量と、パージガス供給部によるパージガスの供給流量のいずれか又は両方を制御する。これにより、仕切部５０３の下方にＮ_２ガスの高速の流れを形成し、基板上の、特に高いアスペクト比の溝内のガス分子を排出することができる。すなわち、パージ領域２０７ａ，２０７ｂにおいて、基板Ｓを、圧力差のある（真空度の異なる）複数の領域をパージガスを供給しながら通過させることにより、高いアスペクト比の溝内の副生成物を効率的に除去することができる。

【0114】

以上、本開示の実施形態を具体的に説明したが、本開示は上述の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。

【0115】

なお、上述では、半導体装置の製造工程の一工程として成膜工程について記したが、他の処理にも適用することができる。例えば、基板に対して、サイクル毎に熱処理、プラズマ処理を行う工程であっても良い。溝内で生成される副生成物や、既に基板に形成されている膜中から脱離するガス（分子）を効率的に除去することが可能となる。また、これらの処理に限らず、基板に形成された膜を原子層（分子層）毎にエッチングする処理にも適用することができる。エッチングガスを上述の様にパージすることにより、エッチングにより生成される溝内の副生成物や、溝内に存在するエッチングガス等を効率的に除去することが可能となる。

【0116】

（本開示の好ましい態様）
以下に、本開示の好ましい態様について付記する。
（付記１）
基板を処理する処理室と、
前記処理室内に設けられ、前記基板が載置される載置部を複数有する基板支持部と、を備え、
前記処理室は、前記基板に処理ガスを供給する処理領域と、前記基板をパージするパージ領域と、を有し、
前記パージ領域は、第１の圧力でパージする第１パージ領域と、前記第１の圧力よりも高い第２の圧力でパージする第２パージ領域と、
を有する基板処理装置。
（付記２）
付記１記載の基板処理装置であって、
前記パージ領域には、前記基板支持部と対向して設けられた天井と、前記天井と連続して形成され、前記第１パージ領域と前記第２パージ領域とを仕切る仕切部と、が設けられ、
前記第１パージ領域の天井の高さは、前記第２パージ領域の天井の高さよりも低く、前記仕切部の下端位置以上の高さに構成される。
（付記３）
付記１又は付記２に記載の基板処理装置であって、
前記第１パージ領域に接続される排気配管の径は、前記第２パージ領域に接続される排気配管の径よりも大きく構成される。
（付記４）
付記２記載の基板処理装置であって、
前記処理室を構成する処理容器の天板の下面により前記天井が構成され、
前記第１パージ領域の天板の上面の高さは、前記第２パージ領域の天板の上面の高さよりも低く構成される。
（付記５）
付記１から付記４のいずれか記載の基板処理装置であって、
前記第２パージ領域における圧力は、前記処理領域における圧力よりも低く構成される。
（付記６）
付記１から付記５のいずれか記載の基板処理装置であって、
前記第１パージ領域における前記基板の移動距離は、前記第２パージ領域における前記基板の移動距離よりも長くなるよう構成される。
（付記７）
付記１から付記６のいずれか記載の基板処理装置であって、
前記パージ領域は、第３の圧力でパージする第３パージ領域をさらに有し、
前記第２パージ領域と前記第３パージ領域に、パージガスを供給するパージガス供給部と、
前記第３パージ領域における圧力が、前記処理領域における圧力よりも低く、前記第２パージ領域における圧力よりも高くなるように、前記第２パージ領域と前記第３パージ領域における排気量と、前記パージガス供給部によるパージガスの供給流量のいずれか又は両方を制御するよう構成される制御部と、
を有する。
（付記８）
基板が載置される載置部を複数有する基板支持部を備え、処理ガスを供給する処理領域と、第１の圧力でパージする第１パージ領域と、前記第１の圧力よりも高い第２の圧力でパージする第２パージ領域と、を備える処理室内で、
前記基板に対して、前記処理ガスを供給する工程と、
前記基板に対して、前記第１の圧力でパージする工程と、
前記基板に対して、前記第１の圧力の少なくとも前または後に、前記第２の圧力でパージする工程と、を有する
半導体装置の製造方法。
（付記９）
基板が載置される載置部を複数有する基板支持部を備え、処理ガスを供給する処理領域と、第１の圧力でパージする第１パージ領域と、前記第１の圧力よりも高い第２の圧力でパージする第２パージ領域と、を備える基板処理装置の処理室内で、
前記基板に対して、前記処理ガスを供給する手順と、
前記基板に対して、前記第１の圧力でパージする手順と、
前記基板に対して、前記第１の圧力の少なくとも前または後に、前記第２の圧力でパージする手順と、
をコンピュータにより前記基板処理装置に実行させるプログラム。

【符号の説明】

【0117】

Ｓ 基板
２００ リアクタ
２０１ 処理室
２０３ 処理容器
２０６ａ 第１処理領域、
２０６ｂ 第２処理領域、
２０７ａ，２０７ｂ パージ領域
２１７ 回転テーブル（基板支持部）
２１７ｂ 凹部（載置部）
３００ コントローラ（制御部）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】