JP2015159248A - 基板処理装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】基板処理装置において、回転テーブルに受け渡された基板が反ることを防ぎ、それによって装置のスループットを高くすることができる技術を提供すること。【解決手段】前記基板を収納するために前記回転テーブルの一面側に形成された凹部と、前記基板を６００℃以上に加熱して処理するために、前記回転テーブルを加熱する加熱部と、前記凹部の底面において正三角形の頂点に各々位置し、基板の中心から当該基板の半径の２／３離れた箇所を各々支持して、前記基板を、当該凹部の底面から浮いた状態で支持するために設けられた３つの支持ピンと、を備えるように装置を構成する。支持ピンは、基板の自重による変形が抑えられるように当該基板を支持することになる。【選択図】図４

Description

本発明は、真空容器内に設けられた回転テーブル上の基板にガスを供給して処理を行う基板処理装置に関する。
半導体ウエハなどの基板（以下「ウエハ」と言う）にシリコン酸化膜（ＳｉＯ2）などの薄膜を成膜する手法として、ＡＬＤ（Atomic Layer Deposition）を行う成膜装置が知られている。この成膜装置では、その内部が排気されて真空雰囲気とされる処理容器内に水平な回転テーブルが設けられ、当該回転テーブルにはその周方向に、ウエハが収納される凹部が複数設けられている。回転テーブルの間欠的な回転と、前記凹部の底面上を昇降する昇降ピンの動作とによって、順番に凹部にウエハが受け渡される。
ウエハの受け渡し後は、前記回転テーブルが回転しながら、当該回転テーブルに対向する複数のガスノズルからガスが供給される。前記ガスノズルとしては、例えば前記シリコン酸化膜を形成するために処理ガスを供給して処理雰囲気を形成するものと、回転テーブル上で各処理雰囲気を分離する分離ガスを供給するものと、が交互に配置される。このような成膜装置は、例えば特許文献１に記載されている。
特開２０１１−１５１３８７
ウエハの膜質を向上させるために、上記の成膜装置による処理時のウエハの温度を従来の温度よりも高く、アニールが行われる６００℃以上にすることが検討されている。このように処理を行う場合、上記の凹部へのウエハの受け渡し後、速やかに成膜処理を開始するために、ウエハの受け渡し時における回転テーブルの温度も例えば６００℃以上にされる。
しかし、そのような高温にされた前記凹部の底面上にウエハが載置されると、当該ウエハに反りが発生することが確認された。これは、前記底面上に載置してから所定の時間内においてウエハ全体の面積に対して当該ウエハへ流れる熱量が大きい、即ちウエハへの熱流束が大きいことにより、ウエハの面内の各部の温度が、比較的大きな差を持った状態で上昇することによるものと発明者は考えている。反りの発生後、さらにウエハの温度が上昇すると、前記凹部の底面と前記ウエハとが熱平衡状態となり、ウエハの面内の熱伝導により当該面内の温度勾配（温度差）が緩和され、ウエハの反りが解消される。
上記のようにウエハが反った状態では、当該ウエハが前記凹部の側壁の上端よりも上方に突出した状態となる場合がある。この状態で回転テーブルを回転させると、当該ウエハが後述の分離領域を構成する真空容器の天井部に干渉してしまうおそれがある。また、反りによってウエハの周縁部が凹部の側壁上に突出した状態で、前記回転テーブルが回転すると、遠心力によって当該周縁部が前記側壁上に乗り上げ、ウエハが前記凹部から脱離してしまうおそれがある。また、ウエハの下面が下方に突出するようにウエハが反ることによって、当該ウエハの下面と前記凹部の底面との接触面積が小さくなると、前記回転テーブルの回転時に発生する遠心力及び慣性力によって凹部内のウエハの位置が回転方向にずれてしまうことも懸念される。このようなウエハの反りは、ウエハへの熱流束が大きいこと以外にも、前記回転テーブルを加熱するヒーターの特性に起因して、ウエハの受け渡し時に前記凹部の底面内にて温度分布が形成される結果、ウエハの面内に温度勾配が形成されることによっても生じるおそれがある。
このような事情から、一の凹部へウエハを受け渡した後、ウエハの反りが緩和されるまで前記回転テーブルの回転を行うことができないため、成膜装置の生産性の向上を図ることが難しかった。前記特許文献１には、前記凹部の底面に基板を支持する突起を設けることについて記載されているが、上記のようにウエハを高温で処理することについて生じる問題については検討されていない。
本発明はこのような事情の下になされたものであり、その目的は、真空雰囲気を形成して基板にガスを供給して処理を行う基板処理装置において、回転テーブルに受け渡された基板が反ることを防ぎ、それによって装置のスループットを高くすることができる技術を提供することである。
本発明の基板処理装置は、真空容器内にて回転テーブル上に載置した円形の基板を公転させながら、当該基板に対して処理ガスを供給して処理を行う基板処理装置において、
前記基板を収納するために前記回転テーブルの一面側に形成された凹部と、
前記基板を６００℃以上に加熱して処理するために、前記回転テーブルを加熱する加熱部と、
前記底面において正三角形の頂点に各々位置し、基板の中心から当該基板の半径の２／３離れた箇所を各々支持して、前記基板を、前記凹部の底面から浮いた状態で支持するために設けられた３つの支持ピンと、
を備えたことを特徴とする。
本発明の他の基板処理装置は、真空容器内にて回転テーブル上に載置した基板を公転させながら基板に対して処理ガスを供給して処理を行う基板処理装置において、
前記基板を収納するために前記回転テーブルの一面側に形成された凹部と、
前記基板を６００℃以上に加熱して処理するために、前記回転テーブルを加熱する加熱部と、
前記回転テーブルにおいて前記基板が載置される凹部の底面を構成する底面形成部と、
前記回転テーブルにおいて前記底面の外側を構成するテーブル本体と、
を備え、
前記底面内での温度の均一性を高くして、基板の面内における温度差を抑えるために、前記底面形成部は前記テーブル本体よりも熱の伝導性が高い材質を主成分として構成されることを特徴とする。
本発明のさらに他の基板処理装置は、真空容器内にて回転テーブル上に載置した円形の基板を公転させながら、当該基板に対して処理ガスを供給して処理を行う基板処理装置において、
前記基板を収納するために前記回転テーブルの一面側に形成された凹部と、
前記基板を６００℃以上に加熱して処理するために、前記回転テーブルを加熱する加熱部と、
前記凹部の底面から浮いた状態で基板を支持するために、当該底面に設けられる複数の支持ピンと、を備え、
凹部の底面から基板への伝熱速度を抑えるために、前記支持ピンに支持される前記基板の一面の全体の面積に対して、当該一面における前記支持ピンに接触する面積の割合は、８％〜１２％であるように構成されることを特徴とする。
本発明によれば、３つの支持ピンにより基板が凹部の底面から浮いた状態で支持され、このときに支持ピンの配置によって、基板の自重による変形が抑えられる。これによって基板への伝熱速度が抑えられると共に、凹部の底面と、基板との距離が、基板の面内でばらつくことが抑えられる。結果として、基板がその面内で均一性高く加熱される。また、本発明の他の発明によれば、回転テーブルにおいて基板が載置される凹部の底面を構成する底面形成部は、当該底面の外側を構成するテーブル本体よりも熱の伝導性が高い材質を主成分として構成される。それによって、前記底面内での温度の均一性が高くなり、基板がその面内で均一性高く加熱される。また、本発明のさらに他の発明によれば、回転テーブルの凹部の底面から基板への伝熱速度が抑えられるように、基板の一面全体の面積に対して基板を支持する支持ピンが当該一面に接触する面積が規定される。これらの本発明の構成によって、基板の面内に温度差が形成されて反りが生じることを抑え、基板が凹部２１上へ突出することを抑えることができる。従って、一つの凹部へ基板受け渡し後、速やかに次の凹部に後続の基板を移載したり、速やかに基板に処理を開始することができるため、装置のスループットを向上させることができる。
本発明の第１の実施形態に係る成膜装置の縦断面側図である。 上記の成膜装置の内部の概略構成を示す斜視図である。 前記成膜装置の横断平面図である。 前記成膜装置の回転テーブルの凹部の平面図である。 前記回転テーブルの縦断側面図である。 比較例の回転テーブルの縦断側面図である。 比較例の回転テーブルの縦断側面図である。 前記回転テーブルの縦断側面図である。 前記回転テーブルの縦断側面図である。 前記回転テーブルの縦断側面図である。 前記成膜装置の真空容器の周方向に沿った縦断側面図である。 前記成膜装置の真空容器の周方向に沿った縦断側面図である。 前記成膜装置の真空容器の周方向に沿った縦断側面図である。 成膜処理中のガスの流れを示す説明図である。 前記回転テーブルの縦断側面図である。 前記回転テーブルの縦断側面図である。 比較例の回転テーブルの縦断側面図である。 比較例の回転テーブルの縦断側面図である。 第２の実施形態に係る回転テーブルの凹部の平面図である。 前記回転テーブルの縦断側面図である。 前記回転テーブルの縦断側面図である。 第２の実施形態の変形例に係る回転テーブルの縦断側面図である。 第３の実施形態に係る回転テーブルの凹部の平面図である。 前記回転テーブルの縦断側面図である。 前記回転テーブルの縦断側面図である。 第３の実施形態の変形例に係る回転テーブルの凹部の平面図である。 第１の実施形態の第１の変形例に係る前記凹部の平面図である。 第１の実施形態の第２の変形例に係る前記凹部の平面図である。 第１の実施形態の第３の変形例に係る前記凹部の平面図である。 第１の実施形態の第４の変形例に係る前記凹部の平面図である。
（第１の実施形態）
本発明の基板処理装置の一実施形態であり、例えばシリコンからなる基板であるウエハＷにＡＬＤを行う成膜装置１について図１〜図３を参照しながら説明する。図１は成膜装置１の縦断側面図であり、図２は成膜装置１の内部を示す概略斜視図であり、図３は成膜装置１の横断平面図である。成膜装置１は、概ね円形状の扁平な真空容器（処理容器）１１と、真空容器１１内に設けられた円板状の水平な回転テーブル２と、を備えている。真空容器１１は、天板１２と、真空容器１１の側壁及び底部をなす容器本体１３とにより構成されている。図１中１４は、容器本体１３の下側中央部を塞ぐカバーである。
回転テーブル２は石英により構成されており、回転駆動機構１５に接続され、当該回転駆動機構１５により、その中心軸周りに周方向に回転する。回転テーブル２の表面側（一面側）には、前記回転方向に沿って５つの円形の凹部２１が形成されている。この凹部２１内にウエハＷが収納される。ウエハＷはその直径が３００ｍｍの円形に構成される。凹部２１の径は、前記ウエハＷの径よりも若干大きく形成され、凹部２１の側壁は、ウエハＷの外形に沿って形成されている。回転テーブル２の回転により凹部２１内のウエハＷが前記回転テーブル２の中心軸周りに公転する。凹部２１の構成については、後に詳述する。
真空容器１１の側壁には、ウエハＷの搬送口１６が開口しており、ゲートバルブ１７により開閉自在に構成されている。搬送口１６を介して成膜装置１の外部のウエハ搬送機構１８が、真空容器１１内に進入することができる。ウエハ搬送機構１８は、搬送口１６に臨む凹部２１にウエハＷを受け渡す。
回転テーブル２上には、夫々回転テーブル２の外周から中心へ向かって伸びる棒状の第１の反応ガスノズル３１、分離ガスノズル３２、第２の反応ガスノズル３３及び分離ガスノズル３４が、この順で周方向に配設されている。これらのガスノズル３１〜３４は下方に開口部３５を備え、回転テーブル２の径に沿って夫々ガスを供給する。第１の反応ガスノズル３１はＢＴＢＡＳ（ビスターシャルブチルアミノシラン）ガスを、第２の反応ガスノズル３３はＯ3（オゾン）ガスを夫々吐出する。分離ガスノズル３２、３４はＮ2（窒素）ガスを吐出する。
前記真空容器１１の天板１２は、下方に突出する扇状の２つの突状部４１を備え、突状部４１は周方向に間隔をおいて形成されている。前記分離ガスノズル３２、３４は、夫々突状部４１にめり込むと共に、当該突状部４１を周方向に分割するように設けられている。前記第１の反応ガスノズル３１及び第２の反応ガスノズル３３は、各突状部４１から離れて設けられている。第１の反応ガスノズル３１の下方のガス供給領域を第１の処理領域Ｐ１、第２の反応ガスノズル３３の下方のガス供給領域を第２の処理領域Ｐ２とする。突状部４１、４１の下方は、分離ガスノズル３２、３４からのＮ2（窒素）ガスが供給される分離領域Ｄ、Ｄとして構成されている。
真空容器１１の底面において、回転テーブル２の径方向外側にはリングプレート３６が設けられ、このリングプレート３６には、回転テーブル２の回転方向に間隔をおいて、排気口３７、３７が開口している。各排気口３７には、排気管３８の一端が接続され、各排気管３８の他端は合流し、排気量調整機構３９を介して真空ポンプにより構成される排気機構３０に接続される。排気量調整機構３９により各排気口３７からの排気量が調整され、それによって真空容器１１内の圧力が調整される。
回転テーブル２の中心部領域Ｃ上の空間には、ガス供給管４３によりＮ2ガスが供給されるように構成されている。当該Ｎ2ガスは、天板１２の中央部下方にリング状に突出したリング状突出部４２の下方の流路を介して、回転テーブル２の径方向外側にパージガスとして流れる。リング状突出部４２の下面は、前記分離領域Ｄを形成する突状部４１の下面に連続するように構成されている。
図１中４４は、成膜処理中に回転テーブル２の下方へパージガスとしてＮ2ガスを供給するための供給管である。また、真空容器１１の底部にはリング状に空間４５が形成され、当該空間には、回転テーブル２の回転方向に沿って平面視同心円状に複数のヒーター４６が設けられている。図１中４７は、空間４５の上側を塞ぐプレートであり、後述の昇降ピン５３が通過する貫通孔４８が設けられている。ヒーター４６の輻射熱でプレート４７が加熱され、さらにそのプレート４７からの輻射熱で回転テーブル２が加熱されることにより、ウエハＷが加熱される。図１中４９は、成膜処理中に前記空間４５にＮ2ガスをパージガスとして供給するための供給管である。
真空容器１１の容器本体１３の底部には、前記プレート４７の貫通孔４８に重なるように、当該底部を上下方向に貫通する３つの貫通孔５１が穿設されている（便宜上、図１では２つのみ表示）。容器本体１３の下方側から貫通孔５１を塞ぐように、有底の筒状体５２が設けられており、当該筒状体５２内には、３本の昇降ピン５３が設けられている。これらの昇降ピン５３は各々前記貫通孔５１に進入するように設けられると共に、筒状体５２の外側に設けられる駆動機構５４に接続され、当該駆動機構５４により昇降自在に構成されている。
続いて、回転テーブル２の凹部２１の構成について、その平面図である図４も参照しながら説明する。凹部２１の底面２２には３つの貫通孔２３が設けられており、前記昇降ピン５３は、この貫通孔２３を介して回転テーブル２の上方を昇降することができる。凹部２１の底面２２の周縁部には、リング状に溝２４が形成されている。溝２４は、ウエハＷの周端部がウエハＷの中央部よりも下方に向かうように当該ウエハＷが反ったときに、前記周端部と凹部２１の底面２２とが擦れることを防ぐ役割を有するが、当該溝２４を設けずに凹部２１を構成してもよい。
底面２２には、３つの支持ピン２５が設けられている。支持ピン２５は円柱形に構成され、例えば石英により構成されている。図４に示す支持ピン２５の径Ｌ１は例えば１０ｍｍである。また、図１に示す支持ピン２５の高さＨ１は、例えば０．６ｍｍである。図４中、点Ｐは底面２２の中心であり、ウエハＷの中心は当該点Ｐに重なるように底面２２上に受け渡される。図中Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３は、各支持ピン２５の上面の中心点を示している。これら点Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３は、前記点Ｐを中心とする円（図４中２点鎖線で表示）の円周上に、この順で位置しており、当該２点鎖線の円の直径Ｌ２は２００ｍｍである。また、線分ＰＱ１と線分ＰＱ２とのなす角θ１、線分ＰＱ２と線分ＰＱ３とのなす角θ２、及び線分ＰＱ２と線分ＰＱ３とのなす角θ３は、互いに１２０°である。このように、ウエハＷが支持ピン２５により支持される各位置は、ウエハＷの中心からウエハＷの半径の２／３離れており、また、図４に示すように各支持ピン２５は正三角形の頂点に位置するように設けられている。
ところで、本発明は直径が４５０ｍｍであるウエハＷ（以降、４５０ｍｍウエハＷと記載）にも適用することができる。この４５０ｍｍウエハＷを支持する場合にも、その中心からウエハＷの半径の２／３離れた点、即ちウエハＷの中心から１５０ｍｍ離れた点を支持することができるように、支持ピン２５が配置される。そして、直径が３００ｍｍのウエハＷ（以降、３００ｍｍウエハＷと記載）を支持する場合と同様、底面２２において正三角形の頂点に位置するように各支持ピン２５が配置される。
ただし、装置の製造誤差や、基板の直径の誤差などが発生することが避けられないので、既述の凹部２１の底面２２において正三角形の頂点となり、且つ基板の中心から当該基板の半径の２／３離れた箇所を各々支持する位置から、支持ピン２５の位置が、１ｍｍずれていても本発明の権利範囲に含まれる。具体的に例えば、３００ｍｍウエハＷを支持する場合、３００ｍｍウエハＷの径方向に見た場合、上記の説明では支持ピン２５は、ウエハＷの中心から１００ｍｍ離れた位置を支持するものとして説明したが、ウエハＷの中心から９９〜１０１ｍｍ離れた位置を支持するように設けた場合にも本発明の権利範囲に含まれる。径方向だけではなく、ウエハＷの周方向における支持位置が１ｍｍずれた場合も本発明の権利範囲であるので上記のθ１〜θ３も正確に１２０°であることには限られない。
図５に示すように、これらの支持ピン２５により、ウエハＷは底面２２から浮いて支持され、それによって当該底面２２からウエハＷへの伝熱速度、即ち熱流束が抑えられる。詳しく説明すると、ウエハＷの受け渡し時に回転テーブル２はヒーター４６により加熱されている。支持ピン２５が設けられないとした場合、凹部２１の底面２２にウエハＷが直接接触する。つまり、ウエハＷの下面の全体ないしは略全体が回転テーブル２に接触するので、ウエハＷと回転テーブル２との接触面積は比較的大きい。従って、回転テーブル２からウエハＷの伝熱速度が大きい。そして、このように底面２２に載置されたウエハＷは、例えば当該底面２２内に形成されている温度分布の影響を受けて、その面内の各部に温度差が形成された状態で急速に伝熱される。結果として、ウエハＷの面内の各部間での前記温度差が緩和されないまま、ウエハＷが急速に温度上昇し、背景技術の項目で説明したようにウエハＷに反りが発生する。
しかし、前記支持ピン２５を設けることでウエハＷの下面の回転テーブル２との接触面積は、３つの支持ピン２５の上面の面積の合計となるので小さく抑えられ、それによって回転テーブル２からウエハＷへの伝熱速度が抑えられる。支持ピン２５からウエハＷへの伝熱された熱は、ウエハＷの面内に拡散する。回転テーブル２からのウエハＷへの伝熱速度が抑えられているので、ウエハＷの面内に十分に熱が拡散され、ウエハＷの面内の各部における温度勾配が緩和されながら、当該ウエハＷの面内における各部の温度が上昇していく。このように、ウエハＷの面内で温度勾配が形成されることが抑えられながら、ウエハＷが加熱されるので、ウエハＷにおける反りの発生、または反りが大きくなることが抑えられる。
ところで、各支持ピン２５を既述の位置に配置するのは、ウエハＷが支持ピン２５に受け渡されたときに、当該ウエハＷの自重による撓みを抑え、平板ないしは略平板となるように当該ウエハＷを底面２２上に載置することを目的とする。説明の便宜上、比較例として図６、図７を示す。図６では各支持ピン２５を、図４、図５に示した位置よりも凹部２１の中心Ｐから離れた位置に配置し、そのように配置された支持ピン２５に、ウエハＷが支持された状態を示している。当該ウエハＷは自重により、その中央部が周縁部よりも低くなるように、撓んだ状態で支持されている。図７では、各支持ピン２５を、図４に示した位置よりも凹部２１の中心Ｐに近い位置に配置し、そのように配置された支持ピン２５にウエハＷが支持された状態を示している。当該ウエハＷは自重により、その中央部が周縁部よりも高くなるように、撓んだ状態で支持されている。
図６、図７の支持ピン２５の配置ではウエハＷの撓みが大きく、ウエハＷの面内の各部と前記底面２２との距離の均一性が低い。それによってウエハＷの面内の各部が前記底面２２から受ける輻射熱の熱量の均一性が低く、ウエハＷの面内に温度差が形成されやすい。また、図６、図７に示した状態よりも撓みが大きくなるようにウエハＷが支持され、ウエハＷの一部が底面２２に接触すると、当該箇所は熱伝導により急速に温度が上昇するため、ウエハＷの面内の各部における温度差がさらに大きくなってしまう。
しかし図４、図５の支持ピン２５の配置では、図６、図７の支持ピン２５の配置に比べて前記撓みを抑えて載置することでき、それによって、ウエハＷの面内で底面２２から受ける輻射熱の均一性が高く、また、底面２２へのウエハＷの接触も防ぐことができる。従って、ウエハＷの面内の各部における温度差を抑えることができ、ウエハＷが反る、あるいは反りが大きくなることを防ぐことができる。また、図４、図５のように撓みを抑えて支持すれば、ウエハＷが反った場合においても、ウエハＷの凹部２１の上方へ突出する高さを抑えることができるが、この点については後述する。
支持ピン２５の高さＨ１（図１参照）は、上記の値に限られず、底面２２からの輻射熱により効率良くウエハＷを加熱し、且つ凹部２１からのウエハＷの突出を防ぐために、例えば０．０１ｍｍ〜１ｍｍに設定される。また、支持ピン２５の径Ｌ１（図４参照）についても上記の値に限られず、回転テーブル２の回転中にウエハＷが凹部２１から脱離しないようにウエハＷとの間に十分な摩擦力が得られ、且つウエハＷへの伝熱を有効に抑えることができる範囲で設定することができ、具体的には例えば５〜２０ｍｍとされる。
図２、図３に戻って、成膜装置１の他の各部について説明する。図中５５はクリーニングガスノズルであり、このクリーニングガスノズル５５は、その先端から回転テーブル２上に、例えばＣｌＦ3（三フッ化塩素）などのフッ素系ガスであるクリーニングガスを吐出する。フッ素系ガスは、フッ素またはフッ素化合物を主成分として含むガスである。吐出されたクリーニングガスは、回転テーブル２の周縁部から中心部へ向けて供給され、回転テーブル２に成膜された酸化シリコンを除去する。
図１に示すように、この成膜装置１には、装置全体の動作のコントロールを行うためのコンピュータからなる制御部１０が設けられている。この制御部１０には、後述のように、搬送機構１８と回転テーブル２との間でのウエハＷの受け渡し、ウエハＷへの成膜処理及びクリーニング処理を実行するプログラムが格納されている。前記プログラムは、成膜装置１の各部に制御信号を送信して、各部の動作を制御する。
具体的には、図示しないガス供給源から各ガスノズル３１〜３４、ガスノズル５５、中心部領域Ｃなどへの各ガスの給断、回転駆動機構１５による回転テーブル２の回転速度の制御、排気量調整機構３９による各排気口３７、３７からの排気量の調整、駆動機構５４による昇降ピン５３の昇降、ヒーター４６への電力供給などの各動作が制御される。前記プログラムにおいては、これらの動作を制御して、後述の各処理が実行されるようにステップ群が組まれている。当該プログラムは、ハードディスク、コンパクトディスク、光磁気ディスク、メモリカード、フレキシブルディスクなどの記憶媒体から制御部１０内にインストールされる。
続いて、ウエハ搬送機構１８から回転テーブル２へのウエハＷの受け渡しについて、図８〜図１３を参照しながら説明する。図８〜図１０は回転テーブル２の径方向における縦断側面を示し、図１１〜図１３は回転テーブル２の周方向に沿った真空容器１１の縦断側面を示している。先ず、真空容器１１内は、排気口３７、３７により排気され、所定の圧力の真空雰囲気とされる。中心部領域Ｃ及び分離ガスノズル３２、３４からは、真空容器１１内の雰囲気がこれら中心部領域Ｃ、ガスノズル３２、３４に流入することを防ぐために、ごく少量のＮ２ガスが供給されている。
前記真空雰囲気下で、ヒーター４６により回転テーブル２が６００℃以上、例えば７２０℃に加熱されており、回転テーブル２の一の凹部２１が、その貫通孔２３と、回転テーブル２の下方のプレート４７の貫通孔４８とが重なるように位置している。当該凹部２１の位置を搬送口１６に臨む位置と表記する。このような状態でゲートバルブ１７が開放され、ウエハＷ（１枚目のウエハＷ）を保持したウエハ搬送機構１８が搬送口１６から真空容器１１内に進入し、前記凹部２１上に位置する（図８）。
昇降ピン５３が上昇してウエハＷの下面を搬送機構１８から突き上げると（図９）、ウエハ搬送機構１８は、次に真空容器１１内に搬送するウエハＷ（２枚目のウエハＷ）を受け取るために真空容器１１から退避する。昇降ピン５３が下降し、ウエハＷは昇降ピン５３上にてその自重により撓んだ状態で支持されながら、凹部２１の底面２２へ向けて下降し、図４で説明したようにウエハＷの中心点と、凹部２１の中心Ｐとが重なるように支持ピン２５に受け渡される（図１０）。昇降ピン５３はさらに下降して、ウエハＷの下面から離れ、プレート４７の下方で静止する。ウエハＷは、支持ピン２５により、図５で説明したように自重による撓みが抑えられ、平板となった状態で支持される。図１１においても、このように支持ピン２５に支持されたウエハＷを示している。
支持されたウエハＷは、支持ピン２５からの熱伝導及び凹部２１の底面２２からの輻射熱により加熱される。既述のように、支持ピン２５とウエハＷとの接触面積が小さいため、ウエハＷへの熱流束が抑えられ、ウエハＷの面内に温度勾配、つまり温度差が形成されることが抑えられる。それによって、ウエハＷに反りが発生することが抑えられながら、当該ウエハＷが昇温される。
前記昇降ピン５３の静止後、回転テーブル２が回転し、前記１枚目のウエハＷが受け渡された凹部２１の隣の凹部２１が、搬送口１６に臨む位置に向けて移動する。この回転テーブル２の回転中、前記１枚目のウエハＷは反りの発生が抑えられているため、凹部２１内に収まっている。即ち、当該ウエハＷの凹部２１の上方への突出が抑えられている。従って、当該１枚目のウエハＷは、回転テーブル２の上面に形成されている排気流の圧力を受け難い。そのため、回転テーブル２の回転による遠心力が作用しても、この１枚目のウエハＷに加わる力は小さく抑えられ、当該１枚目のウエハＷの凹部２１内での位置ずれや、凹部２１からの脱離が防がれる。
前記隣の凹部２１が搬送口１６に臨む位置に位置すると、回転テーブル２の回転が停止し、２枚目のウエハＷが１枚目のウエハＷと同じくこの凹部２１に受け渡されて、加熱される（図１２）。続いて、３枚目のウエハＷの受け渡しを行うために、回転テーブル２が回転し、２枚目のウエハＷが搬送された凹部２１の隣の凹部２１が、前記搬送口１６に臨む位置に移動する。この回転中も、反りが抑えられているため、１枚目のウエハＷ及び２枚目のウエハＷの位置ずれや凹部２１からの脱離が防がれる。また、この回転中において、昇温中の１枚目のウエハＷは、分離領域Ｄを形成する突状部４１及び分離ガスノズル３４の下方を通過する（図１１）。上記のように反りが抑えられ、凹部２１の上方へと突出していないため、当該１枚目のウエハＷは、突状部４１及び分離ガスノズル３４に干渉することなく、移動することができる。
３枚目のウエハＷも１枚目、２枚目のウエハＷと同様に凹部２１に受け渡されて、加熱される。その後も回転テーブル２の回転及び停止が繰り返し行われ、４枚目、５枚目のウエハＷが凹部２１に受け渡される。そして、この受け渡し動作中、回転テーブル２が回転するときに各凹部２１に受け渡されたウエハＷは、各々反りが抑えられているため、各突状部４１、分離ガスノズル３２、３４及び反応ガスノズル３１、３３へ干渉すること無く、移動しながら加熱される。また、凹部２１内での位置ずれ、凹部２１からの脱離も抑えられる。
５枚目のウエハＷの凹部２１への受け渡し後、ゲートバルブ１７が閉じられる。然る後、停止していた回転テーブル２が回転し、全てのウエハＷの温度が回転テーブル２の温度、例えば７２０℃になるように上昇する。そして、５枚目のウエハＷの受け渡しから所定の時間が経過すると、分離ガスノズル３２、３４及び中心部領域ＣへのＮ2ガスの供給量が上昇し、これら各部からのＮ2ガスの吐出量が上昇する。また、このＮ2ガスの吐出量の増大に並行して、第１の反応ガスノズル３１、第２の反応ガスノズル３３から夫々反応ガスが供給され、成膜処理が開始される。
ウエハＷは第１の反応ガスノズル３１の下方の第１の処理領域Ｐ１と第２の反応ガスノズル３３の下方の第２の処理領域Ｐ２とを交互に通過し、ウエハＷにＢＴＢＡＳガスが吸着し、次いでＯ３ガスが吸着してＢＴＢＡＳ分子が酸化されて酸化シリコンの分子層が１層あるいは複数層形成される。こうして酸化シリコンの分子層が順次積層されて、所定の膜厚のシリコン酸化膜が成膜される。また、酸化シリコン膜は、このように形成されながら６００℃以上に加熱されていることによりアニールされ、酸化シリコンの分子配列の歪みが解消される。
図１４では矢印で真空容器１１内のガスの流れを示している。分離ガスノズル３２、３４から前記分離領域Ｄに供給されたＮ2ガスが、当該分離領域Ｄを周方向に広がり、回転テーブル２上でＢＴＢＡＳガスとＯ3ガスとが混合されることを防ぐ。また、中心部領域Ｃに供給されたＮ2ガスが回転テーブル２の径方向外側に供給され、前記中心部領域ＣでのＢＴＢＡＳガスとＯ3ガスとの混合が防がれる。また、この成膜処理中には、ガス供給管４４、４９（図１参照）により、ヒーター収納空間４５及び回転テーブル２の裏面側にもＮ2ガスが供給され、反応ガスがパージされる。
所定の回数、回転テーブル２が回転して所定の膜厚のシリコン酸化膜が形成されると、各ガスノズル３１〜３４からの各ガスの供給、中心部領域ＣへのＮ2ガスの供給流量が低下する。回転テーブル２の回転が停止し、ゲートバルブ１７が開放される。ゲートバルブ１７が開放され、回転テーブル２の間欠的な回転と昇降ピンの昇降動作とにより、ウエハＷが順次搬送機構１８に受け渡されて真空容器１１の外に搬出される。全てのウエハＷが搬出されると、ゲートバルブ１７が閉じられる。
然る後、回転テーブル２が再度連続的に回転し、クリーニングガスノズル５５から回転テーブル２上にクリーニングガスが供給されてクリーニング処理が開始される。回転テーブル２に供給されたクリーニングガスは、回転テーブル２に成膜された酸化シリコンを分解し、この分解物と共に排気口３７へと吸引され、所定の回数、回転テーブル２が回転したら、クリーニングガスの供給が停止すると共に、回転テーブル２の回転が停止して、クリーニング処理が終了する。その後は再び真空容器１１内にウエハＷが搬送され、成膜処理が行われる。
ところで、既述した各図では、支持ピン２５上に受け渡されたときにウエハＷに反りが発生していないように示したが、若干の反りが発生する場合もある。図１５では、上記のように支持ピン２５にウエハＷが受け渡されたときに、ウエハＷの周縁部の高さが、中央部の高さよりも高くなるように当該ウエハＷが反った例を示している。このようにウエハＷが反っても、ウエハＷの昇温中にウエハＷの面内での伝熱が進行して当該面内での温度勾配が緩和されると、次第に反りが解消され、図５で示したように当該ウエハＷが平板状に戻る。
図１６では、支持ピン２５へ受け渡されたときにウエハＷが、図１５で示したように反る代わりに、その中央部の高さが、周縁部の高さよりも高くなるように反った例を示している。このようにウエハＷが反っても、上記のように温度勾配が緩和されると、図５で示したように当該ウエハＷが平板状に戻る。
ところで、比較例として挙げた図６の支持ピン２５により支持されたウエハＷが、前記図１５のウエハＷと同様に反った例を図１７に示している。上記のように図６のウエハＷは、支持ピン２５が凹部２１の中心Ｐから比較的大きく離れていることにより、周縁部の高さが高くなるように撓んで支持されているため、図１５のウエハＷと同様の反り量で反ったとしても、回転テーブル２の表面からウエハＷの上端までの高さが、より大きくなってしまう。つまり、図１５、図１７中に夫々示す前記ウエハＷの上端までの高さＨ１１、Ｈ１３については、Ｈ１１＜Ｈ１３となる。
また、比較例として挙げた図７の支持ピン２５により支持されたウエハＷが、前記図１６のウエハＷと同様に反った例を図１８に示している。上記のように図７のウエハＷは、支持ピン２５と凹部２１の中心Ｐとの距離が比較的近いことにより、中央部の高さが高くなるように撓んで支持されているため、図１６のウエハＷと同様の反り量で反っても、図１８に示すように回転テーブル２の表面からウエハＷの上端までの高さが大きくなってしまう。つまり、図１６、図１８中に夫々示す前記ウエハＷの上端までの高さＨ１２、Ｈ１４については、Ｈ１２＜Ｈ１４となる。
このように支持ピン２５を図４で説明したように配置することで、ウエハＷに反りが発生しても、凹部２１の側壁の上端からのウエハＷの突出量を抑えることができる。ウエハＷに反りが形成されていても、この突出量が抑えられていれば、回転テーブル２の回転中、気流の影響を受けにくいので、ウエハＷの位置ずれが起こり難く、またウエハＷが分離領域Ｄの突状部４１や各ノズル３１〜３４に干渉することも無い。つまり、ウエハＷに反りが発生していても、上記のウエハＷの移載や成膜処理を行うための回転テーブル２の回転を行うことができる。
この成膜装置１によれば、回転テーブル２の凹部２１の底面２２上に設けられた、支持ピン２５によってウエハＷが、その自重による撓みが抑えられた状態で支持されて加熱される。それによって、底面２２からウエハＷへの伝熱速度が抑えられると共に、ウエハＷの面内各部において底面２２から受ける輻射熱のばらつきが抑えられることにより、ウエハＷに反りが発生することが抑えられる。また、撓みが抑えられて支持されることで、反りが発生した場合の凹部２１上へのウエハＷの突出が抑えられる。従って、一の凹部２１にウエハＷが受け渡された後、次の凹部２１にウエハＷを受け渡すために早いタイミングで回転テーブル２を回転させることができるので、成膜装置１の各凹部２１に速やかにウエハＷを載置することができる。また、回転テーブル２を回転させた状態で最後に回転テーブル２に受け渡される５枚目のウエハＷが設定温度に達するのを待つことができ、設定温度に達した後は、公転する各ウエハＷに速やかに反応ガスを供給して成膜処理を行うことができる。つまり、設定温度に達して５枚目のウエハＷの反りが解消されてから回転テーブル２の回転を開始するよりも、反応ガスを吐出して成膜処理を開始するタイミングを早くすることができる。このようにウエハＷの載置に要する時間を短縮化すると共に、成膜処理の開始のタイミングの早期化を図ることができるため、成膜装置１のスループットを高くすることができる。また、ウエハＷの下面（裏面）と支持ピン２５との接触面積は比較的小さいので、当該下面が擦られることが抑えられため、パーティクルの発生の低減化を図ることができる。
ウエハＷの面内の温度分布を調整したり、ウエハＷの下面と凹部２１に対する摩擦力を高めて、より確実にウエハＷの脱離を防ぐために、支持ピン２５に加えて、当該支持ピン２５と同様に構成された支持ピン（便宜上、補助用支持ピンとする）を、凹部２１の底面２２に配置してもよい。つまり、３つの支持ピン２５と、前記補助用支持ピンとによりウエハＷが底面２２上に支持されるようにしてもよい。補助用支持ピンは１つであってもよいし、複数であってもよい。また、支持ピン２５としては、ウエハＷへの伝熱速度とウエハＷの撓みとが抑えられる構成であればよいため、その形状としては円柱形であることには限られず、例えば角柱形であってもよい。
（第２の実施形態）
続いて、第２の実施形態について説明する。第２の実施形態は、回転テーブル２の構成について、第１の実施形態と異なっている。第２の実施形態の回転テーブル２は、テーブル本体６１と、底面形成部６２とにより構成される。この第２の実施形態の回転テーブル２の上面、縦断側面を、図１９、図２０に夫々示している。テーブル本体６１の上面に設けられる凹部の底部上に、扁平な円形に構成された前記底面形成部６２が設けられることで、上記のウエハＷの載置領域をなす凹部２１が構成されている。つまり、底面形成部６２の上面が凹部２１の底面２２を形成し、底面形成部６２の外周が凹部２１の溝２４を構成している。
テーブル本体６１は、石英により構成されている。底面形成部６２は、炭化シリコン（ＳｉＣ）を主成分として構成される本体部６３と、本体部６３の表面を覆う酸化イットリウム（Ｙ２Ｏ３）の被膜６４により構成されている。被膜６４は、前記クリーニング時に本体部６３がクリーニングガスによりエッチングされることを防ぐために設けられている。前記底面形成部６２がＳｉＣを主成分として構成されるため、凹部２１の底面２２は、テーブル本体６１よりも熱の伝導性が高く、その面内において温度勾配の形成が抑えられる。
この第２の実施形態においては、図２０に示すように第１の実施形態と同様に昇降ピン５３によってウエハＷが凹部２１に向けて搬送され、図２１に示すように直接凹部２１の底面２２にウエハＷの下面全体が接触するように載置される。このようにウエハＷが載置されるので第１の実施形態に比べてウエハＷへの伝熱速度は大きいが、前記底面２２内での温度勾配が小さいので、ウエハＷの面内の各部において温度勾配が大きくなることが防がれながら、当該ウエハＷの面内の各部の温度が上昇する。つまり、ウエハＷの各部毎の熱流束の均一性が高く保たれた状態で、ウエハＷが加熱される。このようにウエハＷの加熱が進行することによって、第１の実施形態と同様に、ウエハＷの反りが抑えられる効果が得られる。従って、ウエハＷの凹部２１上への突出が抑えられるので、第１の実施形態と同じくウエハＷの凹部２１への受け渡しを速やかに行えると共に、成膜処理の開始のタイミングを早くすることができるという効果がある。
底面２２における熱伝導性が、当該底面２２の外側を構成すると共に石英からなるテーブル本体６１の熱伝導性よりも高ければよく、底面形成部６２の材質としては上記の例に限られない。例えば前記本体部６３を、ＳｉＣを主成分とする代わりに炭素を主成分として構成し、前記被膜６４により被覆された構成としてもよい。また、本体部６３を、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）を主成分として構成することもできる。前記クリーニングガスは、上記のようにフッ素あるいはフッ素化合物を含んでいるが、ＡｌＮは当該クリーニングガスによって腐食されにくいため、本体部６３をＡｌＮにより構成する場合、前記被膜６４を設けなくてもよい。
上記の第１の実施形態に、この第２の実施形態を組み合わせてもよい。つまり、図２２に示すように底面形成部６２上に、上記の支持ピン２５を設けてもよい。この場合も凹部２１の底面２２内における温度勾配が抑えられるため、当該底面２２各部からのウエハＷに供給される輻射熱の熱量のばらつきが抑えられる。従って、より確実にウエハＷの面内における温度勾配の形成を抑えることができるので、ウエハＷに反りが発生すること及び反りが大きくなることを抑えることができる。
（第３の実施形態）
図２３、図２４には、第３の実施形態の凹部２１の平面図、縦断側面図を夫々示している。第１の実施形態との差異点として、第３の実施形態の凹部２１の底面２２上には、支持ピン２５に代わり、多数の支持ピン７１が設けられており、支持ピン７１は平面視マトリクス状に配列されている。各支持ピン７１は円柱形状に構成され、第１の実施形態の支持ピン２５と同様、その上面にウエハＷを支持する。図２５は、支持ピン７１上にウエハＷが支持された状態を示している。このようにウエハＷを支持することで、支持ピン７１は支持ピン２５と同様に、ウエハＷの下面を凹部２１の底面２２から浮かせて、ウエハＷへの伝熱速度を低減させる。
そのようにウエハＷへの伝熱速度を制限するために、支持ピン７１とウエハＷとの接触面積の合計／ウエハＷの下面の面積×１００（単位：％）を、ウエハＷの支持ピンに対する接触率とすると、この接触率が８％〜１２％になるように支持ピン７１が設けられている。図２３中の支持ピン７１の径Ｌ３は、例えば５ｍｍである。図２４中の支持ピン７１の高さＨ１５は、例えば０．０１ｍｍ〜１ｍｍであり、この図２４の例では０．０５ｍｍである。第１の実施形態の支持ピン２５の高さＨ１と同様に、この支持ピン７１の高さＨ１５は、底面２２からの輻射熱により効率良くウエハＷを加熱し、且つ凹部２１からのウエハＷの突出を防ぐことができるように設定される。
この第３の実施形態においても第１の実施形態と同様に凹部２１に受け渡されたウエハＷの反りを抑えることができ、それによって第１の実施形態と同じくウエハＷの凹部２１への受け渡しを速やかに行うと共に、成膜処理の開始のタイミングを早くして、成膜装置１のスループットを向上させることができる。ところで多数の支持ピン７１のうち３つが、図４で説明した支持ピン２５と同じ位置に配置されるように構成してもよいし、そのように配置しなくてもよい。支持ピン７１のうち３つを、図４の支持ピン２５と同じ位置に配置した場合は、第１の実施形態と同様に、ウエハＷに反りが発生した場合においても、凹部２１上への当該ウエハＷの突出を、より確実に抑えることができる。
図２６は、第３の実施形態の変形例であり、図２３で示した例に比べると、支持ピン７１の本数が少ない。図２３に示すように支持ピン７１を配置して、ウエハＷの受け渡し後、底面２２内においてパーティクルの発生が見られる場合、ウエハＷが反ることによって支持ピン７１と擦れていることが考えられるので、パーティクルが発生した箇所の周辺の支持ピン７１を間引くことが有効である。図２６は、そのように支持ピン７１を間引いた構成の一例を示している。このように支持ピン７１の配置のレイアウトとしては、任意に設定することができる。支持ピン７１も、第１の実施形態の支持ピン２５と同じく円柱形にすることに限られず、任意の形状とすることができる。この第３の実施形態にも第２の実施形態を組み合わせて、凹部２１の底面を上記の底面形成部６２を用いて構成することができる。
本発明は、成膜装置の他に、処理ガスをプラズマ化して当該プラズマによってウエハＷの膜を改質したり、エッチングを行う装置などにも適用することができる。また形成する膜も酸化シリコン膜に限られない。例えばＡＬＤで窒化シリコン膜や窒化アルミニウム膜などを形成する場合にも、上記の成膜装置を適用することができる。
（第１の実施形態の変形例）
続いて、第１の実施形態の変形例の凹部２１について説明する。図２７に示した第１の変形例では、図４で説明した第１の実施形態と異なり、凹部２１に支持ピン２５が６つ設けられている。図２７及び後述の各変形例を示す図中の点線及び２点鎖線は、各支持ピン２５の位置関係を明確にするために示す、仮想の線である。また、この第１の変形例を含む各変形例では、凹部２１の底面２２の溝２４を示していないが、第１の実施形態と同様、この溝２４は設けてもよいし、設けなくてもよい。
前記６つの支持ピン２５のうちの３つを第１グループとすると、この第１グループの支持ピン２５は、図４で説明した位置と同じ位置に設けられており、各支持ピン２５の上面の中心点を、図４と同じくＱ１〜Ｑ３として示している。他の３つの支持ピン２５を第２グループとすると、第２グループの支持ピン２５の上面の中心点はＱ４〜Ｑ６として示している。点Ｑ４〜Ｑ６は、点Ｑ１〜Ｑ３と同じく、上記の点Ｐを中心とする円周上に位置し、点Ｑ４〜Ｑ６は正三角形の頂点に位置する。そして、点Ｐから凹部２１の底面２２を周方向に見ると、Ｑ４〜Ｑ６を頂点とする三角形の頂点と、Ｑ１〜Ｑ３を頂点とする三角形の頂点とが交互に設けられている。前記周方向に隣り合う点Ｑは、点Ｐから見てθａ＝６０°離れている。つまり点Ｑ１〜Ｑ６は、正六角形をなす。
このように、ウエハＷが支持ピン２５により支持される各位置は、ウエハＷの中心からウエハＷの半径の２／３離れており、且つウエハＷの中心を重心とする正六角形の頂点である。この第１の変形例においては、図４の第１の実施形態で説明した位置関係を持つ支持ピン２５が２グループ、底面２２に分散して設けられることで、より確実に撓みを抑えてウエハＷを水平形状に支持することができ、ウエハＷの底面２２への接触をより確実に防ぐことができる。それによって、ウエハＷの温度分布の均一性をより高くし、反りを抑えることができる。この第１の変形例についても、第１の実施形態で説明した支持ピン２５と同様に、上記した位置からウエハＷを支持する位置が１ｍｍずれた場合においても本発明の権利範囲である。つまり、支持ピン２５が厳密に正六角形の頂点に配置されていない場合も権利範囲に含まれる。以下、特に説明が無い限り、後述の他の支持ピンについても同様に誤差が許容される。
図２８には、第１の実施形態の第２の変形例の凹部２１を示している。この第２の変形例では、第１の変形例で説明した６つの支持ピン２５に加えて、当該支持ピン２５よりも上記の凹部２１の底面の中心点Ｐ寄りに、３つの支持ピンが設けられている。説明の便宜上、この３つの支持ピンを内側補助用支持ピン２６として説明する。内側補助用支持ピン２６は、配置される位置の違いを除いて、支持ピン２５と同様に構成されている。
この内側補助用支持ピン（第２の補助用支持ピン）２６の上面の中心を点Ｑ１１、Ｑ１２、Ｑ１３として示している。点Ｑ１１、Ｑ１２、Ｑ１３は、点Ｐを中心とし、ウエハＷの半径の１／３の大きさの半径を有する円の円周上に位置する。また、Ｑ１、Ｑ１２、Ｑ１３は正三角形の頂点に位置する。内側補助用支持ピン２６は貫通孔２３に干渉しないように設けられている。この例では点Ｐから周方向に見て隣り合う２つの支持ピン２５の点Ｑに対して、当該２つの支持ピン２５の間に位置する内側補助用支持ピン２６の点Ｑは、前記点Ｐまわりに各々θｂ＝３０°ずれるように、各内側補助用支持ピン２６が位置している。この第２の変形例については、第１の変形例で説明した２グループの支持ピン２５に加え、さらに補助用支持ピン２６によりウエハＷを支持するので、より確実にウエハＷの撓みを抑えて支持することができる。
図２９には、第３の変形例の凹部２１を示している。この第３の変形例では、第１の変形例で説明した６つの支持ピン２５に加えて、当該支持ピン２５よりも凹部２１の底面２２の周縁部側に６つの支持ピンが設けられている。説明の便宜上、この６つの支持ピンを外側補助用支持ピン２７として説明する。外側補助用支持ピン２７は、配置される位置の違いを除いて支持ピン２５と同様に構成されている。
この外側補助用支持ピン（第１の補助用支持ピン）２７の上面の中心を点Ｑ２１〜Ｑ２６として示している。点Ｑ２１〜Ｑ２６は、ウエハＷの周端よりも３ｍｍウエハＷの中心寄りの位置を支持するように設けられる。ここでいうウエハＷは、上記の３００ｍｍウエハＷの場合もあるし、４５０ｍｍウエハＷの場合もある。このようにＱ２１〜Ｑ２６を配置することで、外側補助用支持ピン２７は、ウエハＷの周端に接触しないようにウエハＷを支持する。また、前記点Ｑ２１〜２６は、支持ピン２５と同様に正六角形の頂点に位置する。この点Ｑ２１〜Ｑ２６を頂点とする正六角形の重心（中心）は、支持ピン２５の点Ｑ１〜Ｑ６を頂点とする正六角形の重心に一致する。点Ｐから周方向に見て、交互に支持ピン２５と外側補助用支持ピン２７とが設けられている。そして、前記周方向に隣り合う支持ピン２５及び外側補助用支持ピン２７について、当該支持ピン２５の点Ｑと前記点Ｐとがなす線分と、当該外側補助用支持ピン２７の点Ｑと前記点Ｐとがなす線分とがなす角をθｃとすると、θｃ＝３０°である。
この第３の変形例についても第２の変形例と同様に、撓みがより確実に抑えられるようにウエハＷを支持することができる。また、図１７などに示したように、ウエハＷがその中心部が低く周縁部が高くなるように反った場合、ウエハＷの中心寄りを支持ピンにより支持していると、凹部２１から突出する高さが大きくなってしまうおそれがあるため、前記内側補助用支持ピン２６を設けるよりも、当該外側補助用支持ピン２７を設けた方が、前記ウエハＷの突出する高さを抑えられるため好ましい。
ところで、上記のように外側補助用支持ピン２７を設ける理由としては、支持ピン２５よりも点Ｐから離れた位置でウエハＷを支持することで、ウエハＷを安定に支持することを目的とする。支持ピン２５に対して凹部２１の底面２２の径方向に外側補助用支持ピン２７の位置が離れるほど、ウエハＷの周縁部における撓みが抑えられる。しかし、ウエハＷの周端に支持ピンが接触してしまうと、パーティクルが発生しやすくなるため、既述のようにウエハＷの周端に接触しないように外側補助用支持ピン２７を設けている。
つまり、外側補助用支持ピン２７としては、上記の点Ｑ２１〜Ｑ２６がウエハＷの周端より３ｍｍ内側を支持するように設けることには限られない。具体的には、外側補助用支持ピン２７は、支持ピン２５に支持される位置よりも外側を、点Ｐを中心とする円周に沿って間隔をおいて支持するように設けられ、且つその上面がウエハＷの周端に接触しなければよい。従って、例えば点Ｑ２１〜Ｑ２６がウエハＷの周端より５ｍｍ内側を支持するように構成してもよい。ただし、上記したようにウエハＷを水平上に安定して載置するためには、支持ピン２５から離れた位置を支持した方がよく、且つ支持ピン２７がウエハＷの周端と接触するリスクを避けることとの兼ね合いから、上記の例では点Ｑ２１〜Ｑ２６はウエハＷの周端の３ｍｍ内側を支持するように構成している。なお、外側補助用支持ピン２７についても、支持ピン２５と同様に誤差が許容されるので、ウエハＷを支持する位置が厳密に正六角形になることに限られない。
図３０には、第１の実施形態の第４の変形例の凹部２１を示している。この第４の変形例においては、第１の変形例で示した６つの支持ピン２５に加えて、第２の変形例で示した内側補助用支持ピン２６及び第３の変形例で示した外側補助用支持ピン２７が設けられている。このように凹部２１を形成しても、撓みが抑えられるようにウエハＷを支持することができる。これら第１の実施形態の各変形例も、第２及び第３の実施形態に組み合わせることができる。
Ｗ ウエハ
Ｄ 分離領域
Ｐ１、Ｐ２ 処理領域
１ 成膜装置
１１ 真空容器
２ 回転テーブル
２１ 凹部
２２ 底面
２５、７１ 支持ピン
３１、３３ 反応ガスノズル
３２、３４ 分離ガスノズル
３７ 排気口
４１ 突状部

Claims (12)

  1. 真空容器内にて回転テーブル上に載置した円形の基板を公転させながら、当該基板に対して処理ガスを供給して処理を行う基板処理装置において、
    前記基板を収納するために前記回転テーブルの一面側に形成された凹部と、
    前記基板を６００℃以上に加熱して処理するために、前記回転テーブルを加熱する加熱部と、
    前記凹部の底面において正三角形の頂点に各々位置し、基板の中心から当該基板の半径の２／３離れた箇所を各々支持して、前記基板を、当該凹部の底面から浮いた状態で支持するために設けられた３つの支持ピンと、
    を備えたことを特徴とする基板処理装置。
  2. 前記支持ピンは正六角形の頂点に各々位置するように６つ設けられることを特徴とする請求項１記載の基板処理装置。
  3. 前記支持ピンにより支持される基板の位置よりも当該基板の外側、且つ前記基板の周端から当該基板の中心側に離れた位置を支持するために、前記凹部の底面に複数設けられた第１の補助用支持ピンを備えたことを特徴とする請求項１または２記載の基板処理装置。
  4. 前記第１の補助用支持ピンは、前記凹部の底面において６つ、正六角形の頂点に各々位置するように設けられ、
    当該第１の補助用支持ピンによる正六角形の重心は、前記支持ピンによる正六角形の重心と一致することを特徴とする請求項３記載の基板処理装置。
  5. 前記支持ピンにより支持される基板の位置よりも当該基板の内側を支持するために、前記凹部の底面に複数設けられた第２の補助用支持ピンを備えたことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一つに記載の基板処理装置。
  6. 前記基板は、直径３００ｍｍサイズのシリコンウエハであることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一つに記載の基板処理装置。
  7. 前記回転テーブルは、前記凹部の底面を構成する底面形成部と、前記底面の外側を構成するテーブル本体と、により構成され、
    前記底面内での温度の均一性を高くして、基板の面内における温度差を抑えるために、前記底面形成部は前記テーブル本体よりも熱伝導性が高い材質を主成分として構成されることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか一つに記載の基板処理装置。
  8. 真空容器内にて回転テーブル上に載置した基板を公転させながら基板に対して処理ガスを供給して処理を行う基板処理装置において、
    前記基板を収納するために前記回転テーブルの一面側に形成された凹部と、
    前記基板を６００℃以上に加熱して処理するために、前記回転テーブルを加熱する加熱部と、
    前記回転テーブルにおいて前記基板が載置される凹部の底面を構成する底面形成部と、
    前記回転テーブルにおいて前記底面の外側を構成するテーブル本体と、
    を備え、
    前記底面内での温度の均一性を高くして、基板の面内における温度差を抑えるために、前記底面形成部は前記テーブル本体よりも熱伝導性が高い材質を主成分として構成されることを特徴とする基板処理装置。
  9. 前記底面形成部は、炭化シリコン、炭素あるいは窒化アルミニウムを主成分として構成されることを特徴とする請求項７または８記載の基板処理装置。
  10. 前記底面形成部は、表面に酸化イットリウムがコーティングされていることを特徴とする請求項７ないし９のいずれか一つに記載の基板処理装置。
  11. 真空容器内にて回転テーブル上に載置した円形の基板を公転させながら、当該基板に対して処理ガスを供給して処理を行う基板処理装置において、
    前記基板を収納するために前記回転テーブルの一面側に形成された凹部と、
    前記基板を６００℃以上に加熱して処理するために、前記回転テーブルを加熱する加熱部と、
    前記凹部の底面から浮いた状態で基板を支持するために、当該底面に設けられる複数の支持ピンと、を備え、
    凹部の底面から基板への伝熱速度を抑えるために、前記支持ピンに支持される前記基板の一面の全体の面積に対して、当該一面における前記支持ピンに接触する面積の割合は、８％〜１２％であるように構成されることを特徴とする基板処理装置。
  12. 前記支持ピンの高さは、０．０１ｍｍ〜１ｍｍであることを特徴とする請求項１１記載の基板処理装置。
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