特許 7382836 基板処理装置及び回転駆動方法

(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】2023-11-09

(45)【発行日】2023-11-17

(54)【発明の名称】基板処理装置及び回転駆動方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/683 20060101AFI20231110BHJP

   C23C 16/44 20060101ALI20231110BHJP

   H01L 21/31 20060101ALI20231110BHJP

【ＦＩ】

H01L21/68 N

C23C16/44 G

H01L21/31 B

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2020004496

(22)【出願日】2020-01-15

(65)【公開番号】P2021111758

(43)【公開日】2021-08-02

【審査請求日】2022-06-10

(73)【特許権者】

【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

【審査官】杢 哲次

(56)【参考文献】

【文献】特開２００４－４７６８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－９８２７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平４－３０２１３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平６－３１４６５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】韓国公開特許第１０－２０１２－００６５８４１（ＫＲ，Ａ）

【文献】中国実用新案第２０１９４２７９０（ＣＮ，Ｕ）

【文献】特開２０１９－１１０２８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１９５７３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２００３／０１４４１４（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２１／６８３

Ｃ２３Ｃ １６／４４

Ｈ０１Ｌ ２１／３１

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

真空容器と、
前記真空容器内に回転可能に設けられる回転テーブルと、
前記回転テーブルを前記真空容器に対して回転させる公転用モータと、
内部が前記真空容器内よりも高い圧力であり、前記真空容器内で前記回転テーブルと一体で回転する収容ボックスと、
前記回転テーブルの周方向に沿って設けられ、上面に基板を載置する複数の載置台と、
前記収容ボックス内に設けられ、前記複数の載置台の各々を前記回転テーブルに対して回転させる複数の自転用モータと、
を有する、基板処理装置。

【請求項2】

前記収容ボックス内の圧力は、大気圧である、
請求項１に記載の基板処理装置。

【請求項3】

前記収容ボックスは、前記回転テーブルの下方に設けられる、
請求項１又は２に記載の基板処理装置。

【請求項4】

前記回転テーブルの周方向に沿って設けられ、前記回転テーブルと前記収容ボックスとを接続する複数の接続部を更に有する、
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の基板処理装置。

【請求項5】

前記載置台と前記自転用モータとを接続し、前記自転用モータの動力を前記載置台に伝達する回転軸を更に有する、
請求項１乃至４のいずれか一項に記載の基板処理装置。

【請求項6】

前記収容ボックスは、断面視矩形状に形成され、前記回転テーブルの回転方向に沿ってリング状に形成される収容部を含む、
請求項１乃至５のいずれか一項に記載の基板処理装置。

【請求項7】

前記収容ボックスは、前記収容部に連通し、前記収容部に流体を導入するための連通部を含む、
請求項６に記載の基板処理装置。

【請求項8】

前記流体は、大気を含む、
請求項７に記載の基板処理装置。

【請求項9】

真空容器内で、回転テーブルと、内部が該真空容器内よりも高い圧力の収容ボックスと、を、公転用モータにより、前記真空容器に対して一体で回転させるステップと、
前記回転テーブルの周方向に沿って設けられ、上面に基板を載置する複数の載置台の各々を、前記収容ボックス内に配置される複数の自転用モータにより、前記回転テーブルに対して回転させるステップと、
を有する、
回転駆動方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、基板処理装置及び回転駆動方法に関する。

【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、回転テーブルの半径方向に沿うように配置される処理ガスの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性を高めている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１６－９６２２０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、パーティクルの発生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、真空容器と、前記真空容器内に回転可能に設けられる回転テーブルと、前記回転テーブルを前記真空容器に対して回転させる公転用モータと、内部が前記真空容器内よりも高い圧力であり、前記真空容器内で前記回転テーブルと一体で回転する収容ボックスと、前記回転テーブルの周方向に沿って設けられ、上面に基板を載置する複数の載置台と、前記収容ボックス内に設けられ、前記複数の載置台の各々を前記回転テーブルに対して回転させる複数の自転用モータと、を有する。

【発明の効果】

【0006】

本開示によれば、パーティクルの発生を抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】基板処理装置の構成例を示す概略図

【図2】成膜装置の構成例を示す断面図

【図3】図２の成膜装置の真空容器内の構成を示す平面図

【図4】図２の成膜装置の回転テーブルと収容ボックスとの位置関係を示す斜視図

【図5】図２の成膜装置の収容ボックス内の構成を示す断面図

【図6】回転駆動装置の動作の一例を示すフローチャート

【図7】回転駆動装置の動作の別の一例を示すフローチャート

【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を参照し、基板処理装置の構成例について説明する。図１は、基板処理装置の構成例を示す概略図である。

【0010】

基板処理装置１は、処理部１０、回転駆動装置２０及び制御部９０を備える。

【0011】

処理部１０は、基板に対して半導体製造プロセスを実行するように構成される。半導体製造プロセスは、例えば熱処理、成膜処理及びエッチング処理を含む。処理部１０は、真空容器１１、ガス導入口１２、ガス排気口１３及び搬送口１４を有する。

【0012】

真空容器１１は、内部を減圧可能な容器である。真空容器１１は、内部に複数の基板を収容可能に構成される。ただし、真空容器１１は、内部に一枚の基板を収容可能に構成されていてもよい。基板は、例えば半導体ウエハであってよい。

【0013】

ガス導入口１２は、真空容器１１に設けられる。ガス導入口１２は、例えばガスノズル、シャワーヘッドであってよい。真空容器１１内には、ガス導入口１２を介して、ガス供給装置１５から半導体製造プロセスを実行するためのガスが導入される。該ガスは、例えば成膜ガス、エッチングガス及びパージガスの少なくとも１つを含む。

【0014】

ガス排気口１３は、真空容器１１に設けられる。ガス排気口１３は、例えば真空容器１１の壁面に形成された開口であってよい。真空容器１１内に導入されるガスは、ガス排気口１３を介して、排気装置１６により排気される。

【0015】

搬送口１４は、真空容器１１に設けられる。搬送口１４は、真空容器１１内に基板を搬入する又は真空容器１１内から基板を搬出するための開口である。搬送口１４は、ゲートバルブ（図示せず）により開閉される。

【0016】

ガス供給装置１５は、ガス導入口１２を介して、真空容器１１内に半導体製造プロセスを実行するためのガスを導入する。ガス供給装置１５は、例えばガス供給源、ガス配管、バルブ及び流量制御器を含む。

【0017】

排気装置１６は、真空容器１１内に導入されたガスを排気し、真空容器１１内を減圧する。排気装置１６は、例えば排気配管、バルブ及び真空ポンプを含む。

【0018】

回転駆動装置２０は、回転テーブル２１、収容ボックス２２、回転軸２３及び公転用モータ２４を有する。

【0019】

回転テーブル２１は、真空容器１１内に設けられる。回転テーブル２１は、真空容器１１の中心を回転軸として回転可能に構成される。回転テーブル２１は、例えば円板形状を有する。回転テーブル２１の上面には、回転方向（周方向）に沿って複数の載置台２１１が設けられる。回転テーブル２１は、接続部２１２を介して収容ボックス２２に接続される。

【0020】

各載置台２１１には、基板（図示せず）が載置される。各載置台２１１は、自転軸２１３を介して自転用モータ２２１に接続され、回転テーブル２１に対して回転可能に構成される。

【0021】

接続部２１２は、例えば回転テーブル２１の下面と収容ボックス２２の上面とを接続する。接続部２１２は、例えば回転テーブル２１の周方向に沿って複数設けられる。接続部２１２には、収容ボックス２２内から回転テーブル２１の内部に温度センサ、各種プローブ等を導入するための貫通孔が設けられていてもよい。

【0022】

自転軸２１３は、載置台２１１の下面と、収容ボックス２２内に収容される自転用モータ２２１とを接続し、自転用モータ２２１の動力を載置台２１１に伝達する。自転軸２１３は、載置台２１１の中心を回転中心として回転可能に構成される。自転軸２１３は、収容ボックス２２の天井部及び回転テーブル２１を貫通して設けられる。収容ボックス２２の天井部の貫通孔には、シール部２１４が設けられ、収容ボックス２２内の気密状態が維持される。シール部２１４は、例えば磁性流体シールを含む。

【0023】

収容ボックス２２は、真空容器１１内に設けられる。収容ボックス２２は、接続部２１２を介して回転テーブル２１に接続されており、回転テーブル２１と一体で回転可能に構成される。収容ボックス２２の内部は、真空容器１１内から隔離されており、真空容器１１内よりも高い圧力、例えば大気圧に維持される。収容ボックス２２内には、自転用モータ２２１等のメカニカルパーツが収容される。

【0024】

自転用モータ２２１は、自転軸２１３の下端に接続され、自転軸２１３を介して載置台２１１を回転テーブル２１に対して回転させることで基板を自転させる駆動部として機能する。自転用モータ２２１は、例えばサーボモータであってよい。

【0025】

回転軸２３は、収容ボックス２２に固定される。ただし、回転軸２３は、回転テーブル２１に固定されてもよい。また、回転軸２３は、収容ボックス２２と一体になっていてもよく、別体になっていてもよい。回転軸２３は、真空容器１１の底部を貫通して設けられる。真空容器１１の底部の貫通孔には、シール部２３１が設けられ、真空容器１１内の気密状態が維持される。シール部２３１は、例えば磁性流体シールを含む。回転軸２３の内部には、収容ボックス２２内に流体を導入するための流体流路２３２が形成される。流体としては、例えば大気、冷却媒体が挙げられる。

【0026】

公転用モータ２４は、回転軸２３を介して、回転テーブル２１を真空容器１１に対して回転させることで基板を公転させる。回転軸２３が回転すると、回転テーブル２１と一体で収容ボックス２２が回転する。すなわち、回転テーブル２１、収容ボックス２２及び回転軸２３は、一体で回転する。

【0027】

制御部９０は、基板処理装置１の各部を制御する。制御部９０は、例えばコンピュータであってよい。また、基板処理装置１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。

【0028】

以上に説明したように、基板処理装置１は、真空容器１１と、真空容器１１内に回転可能に設けられる回転テーブル２１と、内部が真空容器１１よりも高い圧力であり、真空容器１１内で回転テーブル２１と一体で回転する収容ボックス２２と、を有する。これにより、真空容器１１内に回転テーブル２１に対して回転する載置台２１１を設ける際、載置台２１１を回転させる自転用モータ２２１を真空容器１１内から隔離された収容ボックス２２内に配置できる。そのため、自転用モータ２２１に含まれるベアリング等の機械的接触に起因する発塵（パーティクル）等を収容ボックス２２内に閉じ込めることができる。その結果、パーティクルがプロセスエリアに侵入することを防止できる。また、自転用モータ２２１が真空容器１１内に導入されるガスと接触しないため、該ガスによる腐食を防止できる。

【0029】

また、自転用モータ２２１を、真空容器１１内の減圧環境ではなく、基板処理装置１の設置場所、例えばクリーンルームと同じ環境に維持できる収容ボックス２２内に配置できるので、自転用モータ２２１の安定動作が可能となる。その結果、自転用モータ２２１により動作させる載置台３２１ａを精度よく回転させることができる。

【0030】

〔基板処理装置の具体的な構成例〕
図２～図５を参照し、基板処理装置１の具体的な構成として、基板に膜を形成する成膜装置３００を例示して説明する。

【0031】

図２は、成膜装置の構成例を示す断面図である。図３は、図２の成膜装置の真空容器内の構成を示す平面図である。図３においては、説明の便宜上、天板の図示を省略している。図４は、図２の成膜装置の回転テーブルと収容ボックスとの位置関係を示す斜視図である。図５は、図２の成膜装置の収容ボックス内の構成を示す断面図である。

【0032】

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

【0033】

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、真空容器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。

【0034】

真空容器３１１は、内部を減圧可能な容器である。真空容器３１１は、ほぼ円形の平面形状を有する扁平な形状を有し、内部に複数の基板を収容する。基板は、例えば半導体ウエハであってよい。真空容器３１１は、本体３１１ａ、天板３１１ｂ、側壁体３１１ｃ及び底板３１１ｄを含む（図２）。本体３１１ａは、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、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。

【0035】

ガス導入口３１２は、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を含む（図３）。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、真空容器３１１の周方向（図３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から時計回り（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３）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、真空容器３１１の外周壁から真空容器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。

【0036】

原料ガスノズル３１２ａは、配管及び流量制御器等（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。原料ガスとしては、例えばシリコン含有ガス、金属含有ガスを利用できる。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、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。

【0037】

反応ガスノズル３１２ｂは、配管及び流量制御器等（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。反応ガスとしては、例えば酸化ガス、窒化ガスを利用できる。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、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。

【0038】

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（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。分離ガスとしては、例えばアルゴン（Ａｒ）ガス、窒素（Ｎ_２）ガス等の不活性ガスを利用できる。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、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。

【0039】

また、図３に示されるように、真空容器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、外円弧が真空容器３１１の本体３１１ａの内周壁に沿うように配置される。

【0040】

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３）。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。

【0041】

搬送口３１４は、真空容器３１１の側壁に設けられる（図３）。搬送口３１４では、真空容器３１１内の回転テーブル３２１と真空容器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。

【0042】

加熱部３１５は、固定軸３１５ａ、ヒータ支持部３１５ｂ及びヒータ３１５ｃを含む（図２）。

【0043】

固定軸３１５ａは、真空容器３１１の中心を中心軸とする円筒形状を有する。固定軸３１５ａは、回転軸３２３の内側に、真空容器３１１の底板３１１ｄを貫通して設けられる。固定軸３１５ａの外周壁と回転軸３２３の内周壁との間には、シール部３１５ｄが設けられる。これにより、回転軸３２３は、真空容器３１１内の気密状態を維持しながら、固定軸３１５ａに対して回転する。シール部３１５ｄは、例えば磁性流体シールを含む。

【0044】

ヒータ支持部３１５ｂは、固定軸３１５ａの上部に固定され、円板形状を有する。ヒータ支持部３１５ｂは、ヒータ３１５ｃを支持する。

【0045】

ヒータ３１５ｃは、ヒータ支持部３１５ｂの上面に設けられる。ヒータ３１５ｃは、ヒータ支持部３１５ｂの上面に加え、本体３１１ａ、天板３１１ｂに設けられていてもよい。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。

【0046】

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３１６ａ１，３１６ａ２，３１６ａ３，３１６ａ４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、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）等のフッ素系流体を利用できる。

【0047】

回転駆動装置３２０は、回転テーブル３２１、収容ボックス３２２、回転軸３２３及び公転用モータ３２４を有する。

【0048】

回転テーブル３２１は、真空容器３１１内に設けられ、真空容器３１１の中心に回転中心を有する。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の上面には、回転方向（周方向）に沿って複数（例えば５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。

【0049】

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。基板Ｗは、例えば半導体ウエハであってよい。各載置台３２１ａは、自転軸３２１ｂを介して自転用モータ３２１ｃに接続され、回転テーブル３２１に対して回転可能に構成される。

【0050】

自転軸３２１ｂは、載置台３２１ａの下面と、収容ボックス３２２内に収容される自転用モータ３２１ｃとを接続し、自転用モータ３２１ｃの動力を載置台３２１ａに伝達する。自転軸３２１ｂは、載置台３２１ａの中心を回転中心として回転可能に構成される。自転軸３２１ｂは、収容ボックス３２２の天井部３２２ｂ及び回転テーブル３２１を貫通して設けられる。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。

【0051】

自転用モータ３２１ｃは、自転軸３２１ｂを介して載置台３２１ａを回転テーブル３２１に対して回転させることで基板を自転させる。自転用モータ３２１ｃは、例えばサーボモータであってよい。

【0052】

接続部３２１ｄは、例えば回転テーブル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、例えば回転テーブル３２１の周方向に沿って複数設けられる。

【0053】

収容ボックス３２２は、真空容器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）により真空容器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は、本体部３２２ａ及び天井部３２２ｂを有する。

【0054】

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。

【0055】

天井部３２２ｂは、本体部３２２ａの上面に、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、真空容器３１１内から隔離された収容部３２２ｃを形成する。

【0056】

収容部３２２ｃは、断面視矩形状に形成され、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、自転用モータ３２１ｃを収容する。本体部３２２ａには、収容部３２２ｃと成膜装置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に成膜装置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。

【0057】

回転軸３２３は、収容ボックス３２２の下部に固定される。回転軸３２３は、真空容器３１１の底板３１１ｄを貫通して設けられる。回転軸３２３は、公転用モータ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。真空容器３１１の底板３１１ｄの貫通孔には、シール部３１１ｆが設けられ、真空容器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。

【0058】

回転軸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内に自転用モータ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、例えば自転用モータ３２１ｃと同じ数だけ設けられる。

【0059】

制御部３９０は、成膜装置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、成膜装置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。

【0060】

〔回転駆動装置の動作〕
図６を参照し、回転駆動装置３２０の動作（回転駆動方法）の一例について説明する。図６は、回転駆動装置３２０の動作の一例を示すフローチャートである。

【0061】

以下、制御部３９０が成膜装置３００を制御して、回転テーブル３２１及び載置台３２１ａを回転させた状態で、載置台３２１ａ上の基板に原子層堆積（ＡＬＤ：Atomic Layer Deposition）による膜を形成する場合を例示して説明する。図６に示される回転駆動方法は、ステップＳ１１～Ｓ１３を含む。

【0062】

ステップＳ１１では、制御部３９０は、公転用モータ３２４を制御して、回転テーブル３２１を回転させる。これにより、回転テーブル３２１の周方向に沿って設けられた複数の載置台３２１ａ上の基板Ｗが公転する。回転テーブル３２１の回転速度は、例えば１～５００ｒｐｍであってよい。

【0063】

ステップＳ１２では、制御部３９０は、自転用モータ３２１ｃを制御して、回転テーブル３２１の周方向に沿って設けられた複数の載置台３２１ａのそれぞれを回転テーブル３２１に対して回転させる。これにより、各載置台３２１ａに載置された基板Ｗが自転する。載置台３２１ａの回転速度は、例えば１～３０ｒｐｍであってよい。

【0064】

ステップＳ１３では、制御部３９０は、処理部３１０を制御して、基板Ｗに対して成膜処理を実行する。制御部３９０は、例えば分離ガスノズル３１２ｃ，３１２ｄから分離領域Ｄに分離ガスを供給した状態で、原料ガスノズル３１２ａから原料ガス吸着領域Ｐ１に原料ガスを供給し、反応ガスノズル３１２ｂから反応ガス供給領域Ｐ２に反応ガスを供給する。これにより、回転テーブル３２１の載置台３２１ａに載置された基板Ｗが原料ガス吸着領域Ｐ１及び反応ガス供給領域Ｐ２を繰り返し通過した際に、基板Ｗの表面にＡＬＤによる膜が堆積する。

【0065】

以上の回転駆動方法によれば、各載置台３２１ａに載置された基板Ｗを自転させながら原料ガス吸着領域Ｐ１及び反応ガス供給領域Ｐ２を繰り返し通過させて基板Ｗの表面にＡＬＤによる膜を形成する。これにより、基板Ｗの周方向における膜の均一性が向上する。

【0066】

また、以上の回転駆動方法によれば、載置台３２１ａを回転させる自転用モータ３２１ｃが真空容器３１１内から隔離された収容ボックス３２２内に配置される。そのため、自転用モータ３２１ｃに含まれるベアリング等の機械的接触に起因するパーティクル等を収容ボックス３２２内に閉じ込めることができる。その結果、パーティクルがプロセスエリアに侵入することを防止できる。また、自転用モータ３２１ｃが真空容器３１１内に導入される原料ガス及び反応ガスと接触しないため、原料ガス及び反応ガスによる自転用モータ３２１ｃの腐食を防止できる。

【0067】

また、自転用モータ３２１ｃを、真空容器３１１内の減圧環境ではなく、成膜装置３００の設置場所、例えばクリーンルームと同じ環境に維持できる収容ボックス３２２内に配置できるので、自転用モータ３２１ｃの安定動作が可能となる。その結果、自転用モータ３２１ｃにより動作させる載置台３２１ａを精度よく回転させることができる。

【0068】

図７を参照して、回転駆動装置３２０の動作（回転駆動方法）の別の一例について説明する。図７は、回転駆動装置３２０の動作の別の一例を示すフローチャートである。

【0069】

以下では、制御部３９０が回転駆動装置３２０を制御して、回転テーブル３２１及び載置台３２１ａを回転させた後、回転テーブル３２１の載置台３２１ａに載置された基板Ｗを真空容器３１１外に搬出する動作を例に挙げて説明する。図７に示される回転駆動方法は、例えば複数の載置台３２１ａに載置された基板Ｗに対して成膜処理が終了した後に実行される。図７に示される回転駆動方法は、ステップＳ２１～Ｓ２４を含む。

【0070】

ステップＳ２１では、制御部３９０は、公転用モータ３２４を制御して、複数の載置台３２１ａのうちの一つが搬送口３１４に臨む位置まで移動するように、回転テーブル３２１を所定角度回転させる。

【0071】

ステップＳ２２では、制御部３９０は、自転用モータ３２１ｃを制御して、搬送口３１４に臨む位置に移動した載置台３２１ａを回転させて、載置台３２１ａに載置された基板Ｗを自転させることにより、基板Ｗの回転方向における位置決めを行う。

【0072】

ステップＳ２３では、制御部３９０は、ゲートバルブを開き、外部から搬送アーム３１４ａにより搬送口３１４を介して、搬送口３１４に臨む位置にある載置台３２１ａに載置された基板Ｗを搬出する。

【0073】

ステップＳ２４では、制御部３９０は、複数の載置台３２１ａに載置された全ての基板Ｗの搬出が完了したか否かを判定する。ステップＳ２４において、全ての基板Ｗの搬出が完了したと判定した場合、制御部３９０は、処理を終了させる。一方、ステップＳ２４において、全ての基板Ｗの搬出が完了していないと判定した場合、制御部３９０は、処理をステップＳ２１へ戻す。

【0074】

以上の回転駆動方法によれば、成膜処理が完了した基板Ｗを搬出する際に、回転テーブル３２１を公転させ且つ載置台３２１ａを自転させた後、回転テーブル３２１の載置台３２１ａに載置された基板Ｗを真空容器１１外に搬出する。これにより、回転方向において位置決めされた状態で基板Ｗを搬出できる。

【0075】

また、以上の回転駆動方法によれば、載置台３２１ａを回転させる自転用モータ３２１ｃが真空容器３１１内から隔離された収容ボックス３２２内に配置される。そのため、自転用モータ３２１ｃに含まれるベアリング等の機械的接触に起因するパーティクル等を収容ボックス３２２内に閉じ込めることができる。その結果、パーティクルがプロセスエリアに侵入することを防止できる。また、自転用モータ３２１ｃが真空容器３１１内に導入されるガスと接触しないため、該ガスによる腐食を防止できる。

【0076】

また、自転用モータ３２１ｃを、真空容器３１１内の減圧環境ではなく、成膜装置３００の設置場所、例えばクリーンルームと同じ環境に維持できる収容ボックス３２２内に配置できるので、自転用モータ３２１ｃの安定動作が可能となる。その結果、自転用モータ３２１ｃにより動作させる載置台３２１ａを精度よく回転させることができる。

【0077】

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。

【0078】

上記の実施形態では、回転テーブル３２１に５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、４つ以下であってもよく、６つ以上であってもよい。

【0079】

上記の実施形態では、処理部３１０が、真空容器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、更に真空容器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。

【0080】

上記の実施形態では、収容ボックス３２２が回転テーブル３２１の下方に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、収容ボックス３２２は、回転テーブル３２１の上方に設けられていてもよい。

【符号の説明】

【0081】

１ 基板処理装置
２１ 回転テーブル
２１１ 載置台
２１２ 接続部
２１３ 自転軸
２２ 収容ボックス
２２１ 自転用モータ
１１１ 真空容器
３００ 成膜装置
３１１ 真空容器
３２１ 回転テーブル
３２１ａ 載置台
３２１ｂ 自転軸
３２１ｃ 自転用モータ
３２１ｄ 接続部
３２２ 収容ボックス
３２２ｃ 収容部
３２２ｄ 連通部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】