JP2017054881A - 基板処理装置及び基板処理方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】基板を回転テーブルによって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する基板処理装置において、基板の周方向に均一性高い処理を行うと共に、回転テーブルが受ける負荷を抑えることができる技術を提供すること。
【解決手段】処理容器内に設けられた回転テーブルと、前記回転テーブルを回転させるための回転機構と、前記回転テーブルの下方側にて前記回転テーブルの回転軸に設けられた支持部と、基板の載置位置に対応して前記回転テーブルに形成された開口部と、前記開口部を通じて前記支持部に自転自在に支持され、基板の上面の高さ位置が前記回転テーブルの上面の高さ位置に揃うように基板を載置するための載置部と、前記載置部を自転させるための自転機構と、を備えるように装置を構成する。それによって、回転テーブルへ加わる重量の負荷を抑える。
【選択図】図１

Description

本発明は、基板を公転させながら処理ガスを基板に供給することにより処理を行う技術分野に関する。
半導体装置の製造工程においては、エッチングマスクなどを形成するための各種の膜を基板である半導体ウエハ（以下、ウエハと記載する）に成膜するために、例えばＡＬＤ（Atomic Layer Deposition）が行われる。半導体装置の生産性を高くするために上記のＡＬＤは、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当該ウエハを公転させ、当該回転テーブルの径方向に沿うように配置される処理ガスの供給領域（処理領域）を繰り返し通過させる装置によって行われる場合がある。
半導体装置を構成する配線の微細化に伴い、例えばウエハの面内各部の膜厚について、目標値からのずれが１％以下に収まるような、均一性高い成膜処理が行われることが要求される場合がある。また、上記の配線の微細化によってエッチング時におけるウエハの面内でのローディング効果が比較的大きいことから、例えばウエハの中心部の膜厚が周縁部の膜厚よりも大きい同心円状の膜厚分布とすることが求められる場合がある。つまり、ウエハの周方向については、均一性高く成膜を行うことが求められている。
しかし、上記のウエハを公転させる成膜装置においては、回転テーブルの径方向に沿って処理ガスが供給されることから、ウエハに形成される膜厚分布は、回転テーブルの中心側から周縁側に向かうに従って膜厚が変移する膜厚分布となる傾向があり、上記したウエハの周方向に均一性高い膜厚分布を形成することが困難であるという問題があった。特許文献１には、ウエハの面内に所定の温度分布を形成してＣＶＤ(Chemical Vapor Deposition)を行うことで、上記の同心円状の膜厚分布を形成する成膜装置が示されているが、この成膜装置においては成膜処理中にウエハは公転しない。従って、特許文献１は上記の問題を解決できるものではない。
特開２００９−１７０８２２号公報
上記の回転テーブルを備える成膜装置について、ウエハを載置する載置台を当該ウエハの周方向に回転（自転）させる回転機構を当該回転テーブルに設けることでウエハの周方向における膜厚の均一性を高くすることが検討されている。しかし、そのように成膜装置を構成すると、回転テーブルには載置台の回転による遠心力の他に回転機構による荷重が加わることになるため、破損を防ぐために回転テーブルを比較的強固な材質、例えばＡｌ（アルミニウム）などの金属により構成しなければならなくなると考えられる。そして、そのように金属により回転テーブルを構成すると、熱による変形を防ぐために比較的低温例えば２００℃以下の温度でウエハに処理を行う必要があり、所望の種類の膜や、所望の膜質を有する膜を形成できなくなってしまうという懸念がある。
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、基板を回転テーブルによって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する基板処理装置において、基板の周方向に均一性高い処理を行うと共に、回転テーブルが受ける負荷を抑えることができる技術を提供することにある。
本発明の基板処理装置は、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する基板処理装置において、
処理容器内に設けられた回転テーブルと、
前記回転テーブルを回転させるための回転機構と、
前記回転テーブルの下方側にて前記回転テーブルの回転軸に設けられた支持部と、
基板の載置位置に対応して前記回転テーブルに形成された開口部と、
前記開口部を通じて前記支持部に自転自在に支持され、基板の上面の高さ位置が前記回転テーブルの上面の高さ位置に揃うように基板を載置するための載置部と、
前記載置部を自転させるための自転機構と、
を備えたことを特徴とする。
また、本発明の基板処理方法は、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する基板処理方法において、
処理容器内に設けられた回転テーブルを回転機構により回転させる工程と、
基板の載置位置に対応して前記回転テーブルに形成された開口部を通じて載置部を前記回転テーブルの下方側にて前記回転テーブルの回転軸に設けられた支持部に自転自在に支持する工程と、
基板の上面の高さ位置が前記回転テーブルの上面の高さ位置に揃うように基板を載置部に載置する工程と、
前記載置部を自転機構により自転させる工程と、
を備えたことを特徴とする。
本発明は、回転テーブルの下方側にて当該回転テーブルの回転軸に支持部が設けられ、回転テーブルに形成された開口部を通じて当該支持部に、基板の載置部が自転自在に支持されている。このような装置構成によれば、基板の周方向における処理の均一性を高くし、載置部及び自転機構が回転テーブルに与える負荷を軽減させることができる。また、そのように回転テーブルの負荷が軽減される結果として、回転テーブルに用いることができる材料の自由度を高くすることができる。
本発明の基板処理装置の実施形態に係る成膜装置の縦断側面図である。 前記成膜装置の横断平面図である。 前記成膜装置の縦断斜視図である。 前記成膜装置に設けられる回転テーブル及びリング板の下面側斜視図である。 前記成膜装置に設けられる自転用駆動ユニット、公転用駆動ユニット及び磁気ギアの平面図である。 前記公転用駆動ユニット及び自転用駆動ユニットを構成するプレートの上面図である。 前記プレートの斜視図である。 前記駆動ユニットを構成する電源部の回路図である。 前記電源部とプレートに巻回されるコイルとの接続を示す説明図である。 前記電源部とプレートに巻回されるコイルとの接続を示す説明図である。 前記電源部とプレートに巻回されるコイルとの接続を示す説明図である。 前記リング板に設けられる磁極が前進する様子を示す説明図である。 前記リング板に設けられる磁極が前進する様子を示す説明図である。 前記リング板に設けられる磁極が前進する様子を示す説明図である。 前記リング板に設けられる磁極が前進する様子を示す説明図である。 三相交流と前記プレートの磁極の変化とを示すグラフ図である。 三相交流と前記プレートの磁極の変化とを示すグラフ図である。 前記磁気ギアの動作を示す作用図である。 前記磁気ギアの動作を示す作用図である。 前記磁気ギアの動作を示す作用図である。 ウエハに成膜が行われる様子を示す作用図である。 ウエハに成膜が行われる様子を示す作用図である。 ウエハに成膜が行われる様子を示す作用図である。 ウエハに成膜が行われる様子を示す作用図である。 前記真空容器内に供給される各ガスの流れを示す説明図である。
本発明の基板処理装置の一実施形態であり、基板であるウエハＷにＡＬＤを行う成膜装置１について説明する。この成膜装置１は、ウエハＷにＳｉ（シリコン）を含む処理ガスである原料ガスとしてＢＴＢＡＳ（ビスターシャルブチルアミノシラン）ガスを吸着させ、吸着されたＢＴＢＡＳガスを酸化する酸化ガスであるオゾン（Ｏ３）ガスを供給してＳｉＯ２（酸化シリコン）の分子層を形成し、この分子層を改質するためにプラズマ発生用ガスから発生したプラズマに曝す。この一連の処理が複数回繰り返し行われ、ＳｉＯ２膜が形成される。
図１、図２、図３は成膜装置１の縦断側面図、横断平面図、縦断斜視図である。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（サセプタ）３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。
回転テーブル３は、比較的高い温度に加熱されても変形が抑えられるように、例えば石英により構成されており、後述するように平面視時計回りに周方向に回転する。容器本体１３の側壁は、当該回転テーブル３の裏面側へ向けて突出し、平面視リング状の上段側突出部１４を構成している。上段側突出部１４の上面には、当該上段側突出部１４の周に沿って凹部１５が形成されており、凹部１５内には回転テーブル３の周縁部を加熱するためのリング状のヒーター１６が、回転テーブル３の周に沿って設けられている。図中１５Ａは、凹部１５を上側から塞ぐ蓋である。図中１６Ａは、ヒーター１６に電力を供給するための給電ラインであり、ヒーター１６から真空容器１１の側壁を貫通して当該真空容器１１の外部へ引き出され、電源部１７に接続されている。
図中１４Ａは、凹部１５の外側において上段側突出部１４から上方に突出する凸部であり、回転テーブル３の回転軸を中心として同心円状に複数設けられており、回転テーブル３の裏面の周縁部に、当該回転テーブル３の回転方向に沿って同心円状に形成された複数の溝部１４Ｂに進入するように形成されている。これら凸部１４Ａ及び溝部１４Ｂは、回転テーブル３の表面側に供給された処理ガスが当該回転テーブル３の裏面側へ回りこむことを防ぐために形成されている。
容器本体１３の底部の中央部には起立した円筒部１８が設けられており、円筒部１８の上端は外方へ広がり、フランジ１８Ａを構成している。フランジ１８Ａの周縁部は上方へ突出し、凹部１８Ｂが形成されている。凹部１８Ｂ内には回転テーブル３の中心部を加熱する例えば円板形状のヒーター１９が設けられている。図中１８Ｃは、凹部１８Ｂを上側から塞ぐ蓋である。図中１９Ａは、ヒーター１９に電力を供給するための給電ラインであり、ヒーター１９から円筒部１８内を通過するように下方へと延び、真空容器１１の底部を貫通して当該真空容器１１の外側へと引出されて上記の電源部１７に接続されている。ヒーター１６、１９の輻射熱により、回転テーブル３全体が加熱される。つまり成膜装置１においては、回転テーブル３を加熱するためのヒーターが、回転テーブル３の中心部側と、周縁部側とに分割されて設けられていることになる。
上記のフランジ１８Ａと上段側突出部１４との間は、リング状のスリット１４Ｃとして構成されており、フランジ１８Ａ及び上段側突出部１４の下方には、円筒部１８を囲む水平な円形のリング板２１が設けられている。支持部であるリング板２１の下面には、内側突起２１Ａ及び外側突起２１Ｂがリング板２１の中心を中心として同心円状に形成されている。そして、容器本体１３の底部には、リング板２１の周に沿って形成された突起１３Ａが内側突起２１Ａの外側に設けられており、内側突起２１Ａと突起１３Ａとの間にはベアリング２０が設けられている。このベアリング２０によって、リング板２１は周方向に回転自在に容器本体１３に支持されている。リング板２１が回転することで回転テーブル３も回転するため、上記の内側突起２１Ａは回転テーブル３の回転軸を構成しているということができ、リング板２１の水平板をなす部分は、当該回転テーブル３の回転軸に設けられているということができる。
図４はリング板２１及び回転テーブル３の裏面側斜視図であり、この図４も参照しながら説明を続ける。ただし図４では便宜上、内側突起２１Ａ及び後述の溝２３Ａ、２３Ｂの表示を省略している。上記の外側突起２１Ｂの下端部は内方へと延出されてフランジ２１Ｃを形成しており、このフランジ２１Ｃには例えば２つの磁石２２が周方向に間隔をおいて設けられている。磁石２２は永久磁石であり、当該磁石２２を構成するＮ極である磁極２２Ａ及びＳ極である２２Ｂは、フランジ２１Ｃの周方向、即ちリング板２１の回転方向に配設されている。
リング板２１の下面側において、内側突起２１Ａよりも内側の内周縁部、外側突起２１Ｂよりも外側の外周縁部には、複数の溝２３Ａ、複数の溝２３Ｂが夫々リング板２１の周に沿って同心円状に形成されている。そして、上記の上段側突出部１４の下方側において、容器本体１３の側壁は、若干内方側に突出する平面視リング状の下段側突出部２４を形成している。この下段側突出部２４の上面には、溝２３Ｂに進入する複数の突起２４Ａがリング板２１の周に沿って同心円状に設けられている。
また、容器本体１３の底部には起立した円筒状の外筒部２５が、円筒部１８の外側を囲むように設けられている。外筒部２５の上端部は外方へと若干拡径され、当該上端部の上面には、上記の溝２３Ａに進入する複数の突起２５Ａがリング板２１の周に沿って同心円状に設けられている。また、図中１３Ｂは、円筒状の突起であり、突起１３Ｂは、外筒部２５及び内側突起２１Ａに近接するように、容器本体１３の底部においてこれら外筒部２５と内側突起２１Ａとの間に設けられている。
容器本体１３の底部において、突起１３Ａの外側には、凹部２６、２７がリング板２１の回転軸まわりに同心円状に形成されている。凹部２６はスリット１４Ｃの下方に位置し、凹部２７はリング板２１の磁石２２の移動路の下方に位置している。図中１３Ｃは、凹部２６、２７を上側から塞ぐ蓋である。上記の溝２３Ａ、２３Ｂ及び突起２４Ａ、２５Ａ、２５Ｂは、処理ガスの流れを規制し、ベアリング２０、後述する凹部２６、２７内に設けられるプレート及び磁石２２へ処理ガスが付着することを防ぐために設けられている。
リング板２１の上面からは支柱３１がスリット２３の上方へと垂直に延出され、回転テーブル３の下面は当該支柱３１に支持されている。支柱３１は、リング板２１の周方向に間隔をおいて複数設けられている。このように支柱３１によってリング板２１と回転テーブル３とが互いに接続されることで、後述するようにリング板２１が公転用駆動ユニット５によって周方向に回転すると、回転テーブル３も周方向に回転する。
回転テーブル３の表面側（一面側）には、当該回転テーブル３の回転方向に沿って５つの円形の凹部が形成されており、各凹部には、円形のウエハホルダ３２が設けられている。ウエハホルダ３２の表面には凹部３２Ａが形成されており、凹部３２Ａ内にウエハＷが水平に収納される。従って、ウエハホルダ３２はウエハＷの載置部をなす。ウエハホルダ３２に載置されたウエハＷの表面の高さ位置は、ウエハＷの面内及びウエハＷ間で均一性高い成膜処理を行うために、回転テーブル３の表面の高さ位置に揃っている。ウエハホルダ３２の下方中心部からはウエハホルダ３２と共に回転するウエハＷの自転用の回転軸３３が、回転テーブルの凹部の底面に形成された開口部３２Ｂを介して鉛直下方へ延出されており、回転軸３３の下端部は、上記のリング板２１に設けられる軸受けユニット３４を貫通して磁気ギア３５に接続されている。磁気ギア３５は回転軸３３を囲む水平なリング状に構成された磁石であり、周方向にＳ極とＮ極とが例えば４つずつ交互に配置されて構成されている。
上記の軸受けユニット３４はベアリング３６を備え、当該ベアリング３６により回転軸３３が軸周りに回転自在に構成されると共にリング板２１に支持されている。図中３７Ａ、３７Ｂは、回転軸３３の上下に間隔をおいて設けられるフランジであり、フランジ３７Ａの下側、フランジ３７Ｂの上側には夫々回転軸３３の回転方向に複数の溝３３Ａ、３３Ｂが同心円状に形成されている。軸受けユニット３４の上部には、溝３３Ａに対応するように同心円状に形成されたリング状の突起３４Ａが当該溝３３Ａに進入するように設けられ、軸受けユニット３４の下部には、溝３３Ｂに対応するように同心円状に形成されたリング状の突起３４Ｂが当該溝３３Ｂに進入するように設けられている。このように溝３３Ａ，３３Ｂに突起３４Ａ、３４Ｂが夫々進入した構成とすることで、軸受けユニット３４内への処理ガスの進入を防いでいる。
真空容器１１の天板１２の下面には、回転テーブル３の中心部に対向するように突出する平面視円形の中心領域形成部Ｃと、中心領域形成部Ｃから回転テーブル３の外側に向かって広がるように形成された平面視扇状の突出部２８、２８と、が形成されている（図２参照）。つまり、これら中心領域形成部Ｃ及び突出部２８、２８は、その外側領域に比べて低い天井面を構成している。中心領域形成部Ｃと回転テーブル３との中心部との隙間はＮ２（窒素）ガスの流路２９を構成している。
ウエハＷの処理中において、天板１２に接続されるガス供給管からＮ２ガスが流路２９に供給され、この流路２９から回転テーブル３の外側全周に向かって吐出される。このＮ２ガスは、原料ガス及び酸化ガスが回転テーブル３の中心部上で接触することを防ぐ。また、容器本体１３の底面において平面視回転テーブル３の外側には、真空容器１１内を排気する排気口３８、３９が開口している。排気口３８、３９には、真空ポンプなどにより構成される図示しない排気機構が接続されている。
続いて、自転用駆動ユニット４及び公転用駆動ユニット５について説明する。図５、図６は自転用駆動ユニット４及び公転用駆動ユニット５の平面図であり、図７は自転用駆動ユニット４及び公転用駆動ユニット５の斜視図である。図５中のＰ１は、回転テーブル３及びリング板２１の回転の中心軸を示しており、回転テーブル３及びリング板２１が回転することで、上記の磁気ギア３５は中心軸Ｐ１周りを周回するように公転する。この周回軌道において、各磁気ギア３５は互いに等間隔に配列されている。自転機構である自転用駆動ユニット４は、起立したプレート４１を例えば２４０枚備えている。各プレート４１は、上記の凹部２６内、即ち磁気ギア３５の周回軌道の下方に当該周回軌道に沿って配置されている。また、各プレート４１の長さ方向が回転テーブル３の径に沿うように、当該各プレート４１が設けられている。
プレート４１は側面視概ね凹状に形成されている。そのように凹状に構成されていることで、１つのプレート４１は２つの立て板４２Ａ、４２Ｂを備えている。中心軸Ｐ１寄りの立て板を４２Ａ、中心軸Ｐ１側とは反対側の立て板を４２Ｂとして夫々示している。立て板４２Ａ、４２Ｂは夫々個別の電磁石として構成される。各立て板４２Ａ、４２Ｂの上側は、電磁石の磁極４３Ａ、４３Ｂとして構成されており、磁極４３Ａ、４３Ｂは、立て板４２Ａ、４２Ｂ上から夫々プレート４１の長さ方向の中心へ向けて水平方向に若干、延出されるように形成されている。各プレート４１の磁極４３Ａは内側磁極群を、磁極４３Ｂは外側磁極群を夫々構成する。
立て板４２Ａ、４２Ｂには、夫々コイル４４Ａ、４４Ｂが巻回されている。後述するようにコイル４４Ａ、４４Ｂには、磁極４３Ａ、４３Ｂの極性が夫々時間の経過によって切り替わるように電流が供給される。それによって磁気ギア３５が周方向に、当該磁気ギア３５の中心軸周りに回転可能に構成されている。この磁気ギア３５の回転によって、当該磁気ギア３５に接続されたウエハホルダ３２が回転し、当該ウエハホルダ３２に載置されたウエハＷがその中心周りに水平方向に回転する。このようなウエハＷの回転及び磁気ギア３５の回転について、上記の公転と区別するために自転と記載する場合がある。
自転用駆動ユニット４は、電源ユニット（電源部）４５Ａ、４５Ｂを夫々備えている。各コイル４４Ａには電源ユニット４５Ａから電流が供給され、各コイル４４Ｂには電源ユニット４５Ｂから電流が供給される。電源ユニット４５Ａ、４５Ｂについては互いに同様に構成されており、ここでは代表して電源ユニット４５Ａについて説明する。この電源ユニット４５Ａは三相交流電源であり、その回路構成としては例えば図８に示す、いわゆるΔ結線を備え、位相が互いに１２０°ずれた電流を供給することができる。各電流の相については夫々Ｒ相、Ｓ相、Ｔ相と記載することにする。また、図８中、上記Δ結線から各相の電流を取り出すための各端子を４６、４７、４８として示している。
図９〜図１１においては、各プレート４１のコイル４４Ａ、４４Ｂと、電源ユニット４５Ａ、４５Ｂの端子４６〜４８との接続を示している。各プレート４１のコイル４４Ａ、４４Ｂは、図９〜図１１のうちのいずれかの図で表されるように電源ユニット４５Ａ、４５Ｂに接続される。図９、図１０、図１１で夫々示すようにコイル４４Ａ、４４Ｂが接続されるプレート４１を４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｃと記載する場合が有る。図１０のプレート４１Ａのコイル４４Ａの両端には電源ユニット４５Ａの端子４６、４７が接続されており、プレート４１Ａのコイル４４Ｂの両端には電源ユニット４５Ｂの端子４６、４７が接続されている。このように接続されることで、プレート４１Ａのコイル４４Ａ、４４ＢにはＲ相の電流が供給される。
図１１のプレート４１Ｂのコイル４４Ａの両端には電源ユニット４５Ａの端子４７、４８が接続されており、プレート４１Ｂのコイル４４Ｂの両端には電源ユニット４５Ｂの端子４７、４８が接続されている。このように接続されることで、プレート４１Ｂのコイル４４Ａ、４４ＢにはＳ相の電流が供給される。図１２のプレート４１Ｃのコイル４４Ａの両端には電源ユニット４５Ａの端子４８、４６が接続されており、プレート４１Ｃのコイル４４Ｂの両端には電源ユニット４５Ｂの端子４８、４６が接続されている。このように接続されることで、プレート４１Ｃのコイル４４Ａ、４４ＢにはＴ相の電流が供給される。このように、プレート４１Ａ〜４１Ｃのコイル４４Ａ及びコイル４４Ｂに交流が夫々供給されることで、磁極４３Ａ、４３Ｂの各極性が、Ｓ極とＮ極との間で切り替えられる。この例では、プレート４１の配列方向に見ると、３つのプレート４１Ａと、３つのプレート４１Ｂと、３つのプレート４１Ｃが、この順に繰り返し配置されている。
回転機構である公転用駆動ユニット５は、プレートが配置される位置を除いて自転用駆動ユニット４と同様に構成されている。便宜上、プレート４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｃに相当するプレートを、５１Ａ、５１Ｂ、５１Ｃとして示している。従って、プレート５１Ａ、５１Ｂ、５１Ｃの各コイル４４Ａ及び４４ＢにはＲ相、Ｓ相、Ｔ相の電流が夫々供給される。プレート５１Ａ〜５１Ｃは長さ方向が回転テーブル３の径方向に揃うように、凹部２７内にて当該凹部２７の周方向に間隔をおいて配置されており、例えば３つのプレート５１Ｂ、３つのプレート５１Ｃ、３つのプレート５１Ａがこの順番で繰り返し配列されている。なお図５ではプレート５１群については一部のみ示しているが、プレート４１群と同様に中心軸Ｐ１周りに多数設けられている。各図中で、プレート４１の立て板４２Ａ、４２Ｂに相当するプレートの立て板を５２Ａ、５２Ｂで夫々示し、磁極４３Ａ、４３Ｂに相当するプレート５１の磁極を５３Ａ、５３Ｂで示し、コイル４４Ａ、４４Ｂに相当するコイルを５４Ａ、５４Ｂで示している。さらに、電源ユニット４５Ａ、４５Ｂに相当する電源ユニットを５５Ａ、５５Ｂとして示している（図１参照）。上記の、自転用駆動ユニット４のプレート４１及び公転用駆動ユニット５のプレート５１は、回転テーブル３及びリング板２１の回転によって回転しない。即ち、プレート４１、５１は、回転テーブル３及びリング板２１に対して独立して設けられている。
図１〜図３を参照して、自転用駆動ユニット４及び公転用駆動ユニット５以外の各部の構成を説明する。容器本体１３の側壁にはウエハＷの搬送口１１Ａと、当該搬送口１１Ａを開閉するゲートバルブ１１Ｂとが設けられ（図２参照）、搬送口１１Ａを介して真空容器１１内に進入した搬送機構と凹部３２Ａとの間でウエハＷの受け渡しが行われる。具体的には凹部３２Ａの底面、容器本体１３の底部及び回転テーブル３において、夫々互いに対応する位置に貫通孔が形成されており、各貫通孔を介してピンの先端が凹部３２Ａ上と容器本体１３の下方との間で昇降するように構成される。このピンを介して、ウエハＷの受け渡しが行われる。このピン及び当該ピンが貫通する各部の貫通孔の図示は省略している。
また、図２に示すように回転テーブル３上には、原料ガスノズル６１、分離ガスノズル６２、酸化ガスノズル６３、プラズマ発生用ガスノズル６４、分離ガスノズル６５がこの順に、回転テーブル３の回転方向に間隔をおいて配設されている。各ガスノズル６１〜６５は真空容器１１の側壁から中心部に向かって、回転テーブル３の径に沿って水平に伸びる棒状に形成され、当該径に沿って形成された多数の吐出口６６から、ガスを下方に吐出する。
処理ガス供給機構をなす原料ガスノズル６１は、上記のＢＴＢＡＳ（ビスターシャルブチルアミノシラン）ガスを吐出する。図中６７は原料ガスノズル６１を覆うノズルカバーであり、原料ガスノズル６１から回転テーブル３の回転方向上流側及び下流側に向けて夫々広がる扇状に形成されている。ノズルカバー６７は、その下方におけるＢＴＢＡＳガスの濃度を高めて、ウエハＷへのＢＴＢＡＳガスの吸着性を高くする役割を有する。また、酸化ガスノズル６３は、上記のオゾンガスを吐出する。分離ガスノズル６２、６５はＮ２ガスを吐出するガスノズルであり、上記の天板１２の扇状の突出部２８、２８を夫々周方向に分割するように配置されている。
プラズマ発生用ガスノズル６４は、例えばアルゴン（Ａｒ）ガスと酸素（Ｏ２）ガスとの混合ガスからなるプラズマ発生用ガスを吐出する。前記天板１２には回転テーブル３の回転方向に沿った扇状の開口部が設けられており、この開口部を塞ぐように当該開口部の形状に対応した、石英などの誘電体からなるカップ状のプラズマ形成部７１が設けられている。このプラズマ形成部７１は、回転テーブル３の回転方向に見て、酸化ガスノズル６３と突出部２８との間に設けられている。図２ではプラズマ形成部７１が設けられる位置を鎖線で示している。
図１に示すように、プラズマ形成部７１の下面には、当該プラズマ形成部７１の周縁部に沿って突条部７２が設けられており、上記のプラズマ発生用ガスノズル６４の先端部は、この突条部７２に囲まれる領域にガスを吐出できるように、回転テーブル３の外周側から当該突条部７２を貫通している。突条部７２は、プラズマ形成部７１の下方へのＮ２ガス、オゾンガス及びＢＴＢＡＳガスの進入を抑え、プラズマ発生用ガスの濃度の低下を抑える役割を有する。
プラズマ形成部７１の上方側に形成される窪みには上方側に開口する箱型のファラデーシールド７３が配置されている。ファラデーシールド７３の底面上には、絶縁用の板部材７４を介して、金属線を鉛直軸周りにコイル状に巻回したアンテナ７５が設けられており、アンテナ７５には高周波電源７６が接続されている。上記のファラデーシールド７３の底面には、アンテナ７５への高周波印加時に当該アンテナ７５において発生する電磁界のうち電界成分が下方に向かうことを阻止すると共に、磁界成分を下方に向かわせるためのスリット７７が形成されている。このスリット７７は、アンテナ７５の巻回方向に対して直交（交差）する方向に伸び、アンテナ７５の巻回方向に沿って多数形成されている。このように各部が構成されることで、高周波電源７６をオンにしてアンテナ７５に高周波が印加されると、プラズマ形成部７１の下方に供給されたプラズマ発生用ガスをプラズマ化することができる。
そして、図２に示すように回転テーブル３上において、原料ガスノズル６１のノズルカバー６７の下方領域を、原料ガスであるＢＴＢＡＳガスの吸着が行われる吸着領域Ｒ１とし、酸化ガスノズル６３の下方領域を、オゾンガスによるＢＴＢＡＳガスの酸化が行われる酸化領域Ｒ２とする。また、プラズマ形成部７１の下方領域を、プラズマによるＳｉＯ２膜の改質が行われるプラズマ形成領域Ｒ３とする。突出部２８、２８の下方領域は、分離ガスノズル６２、６５から吐出されるＮ２ガスにより、吸着領域Ｒ１と酸化領域Ｒ２とを互いに分離して、原料ガスと酸化ガスとの混合を防ぐための分離領域Ｄ、Ｄを夫々構成する。
上記の排気口３９は吸着領域Ｒ１と、当該吸着領域Ｒ１に対して前記回転方向下流側に隣接する分離領域Ｄとの間の外側に開口しており、余剰のＢＴＢＡＳガスを排気する。排気口３８は、プラズマ形成領域Ｒ３と、当該プラズマ形成領域Ｒ３に対して前記回転方向下流側に隣接する分離領域Ｄとの境界付近の外側に開口しており、余剰のＯ３ガス及びプラズマ発生用ガスを排気する。各排気口３８、３９からは、各分離領域Ｄ及び回転テーブル３の中心領域形成部Ｃから夫々供給されるＮ２ガスも排気される。
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１００が設けられている（図１参照）。この制御部１００には、後述のように成膜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、各ガスノズル６１〜６５からの各ガスの供給流量、ヒーター１６、１９によるウエハＷの温度、中心領域形成部ＣからのＮ２ガスの供給流量、公転用駆動ユニット５による回転テーブル３の回転速度（公転速度）、及び自転用駆動ユニット４によるウエハホルダ３２の回転速度（自転速度）などが制御信号に従って制御される。上記のプログラムにおいてはこれらの制御を行い、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１００内にインストールされる。
続いて、公転用駆動ユニット５の動作について図１２〜図１５を参照しながら説明する。この公転用駆動ユニット５において、同じプレート５１の磁極５３Ａ、５３Ｂについては、互いに極性が同じになるように電流の供給が制御される。図１２の例ではプレート５１Ａの磁極５３Ａ、５３ＢがＳ極、プレート５１Ｂの磁極５３Ａ、５３ＢがＳ極、プレート５１Ｃの磁極５３Ａ、５３ＢがＮ極となっており、リング板２１に設けられるＮ極である磁極２２Ａがプレート５１Ａ及び５１Ｃ上に、Ｓ極である磁極２２Ｂがプレート５１Ｃ及び５１Ｂ上に位置している。
時計回りの方向を前方とすると、磁極２２Ａ、磁極２２Ｂから夫々見てすぐ前方には磁極２２Ａ、２２Ｂの極性とは反対の極性となっているプレート５１Ａ、５１Ｃが位置し、磁力によって磁極２２Ａ、２２Ｂがこれらプレート５１Ａ、５１Ｃに夫々引き寄せられる。また、磁極２２Ａ、２２Ｂから夫々見てすぐ後方には磁極２２Ａ、２２Ｂと同極となっているプレート５１Ｃ、５１Ｂが位置しており、磁力によって、磁極２２Ａ、２２Ｂがこれらプレート５１Ａ、５１Ｃに夫々反発する。この吸引と反発とにより、磁極２２Ａ、２２Ｂが前進する。即ち、リング板２１及び回転テーブル３が時計回りに回転し、磁気ギア３５及び回転テーブル３に載置されたウエハＷが公転する。
そして、磁極２２Ａがプレート５１Ｂ及び５１Ａ上に、磁極２２Ｂがプレート５１Ａ及び５１Ｃ上に位置すると共に、プレート５１Ａの磁極５３Ａ、５３ＢがＳ極からＮ極に、プレート５１Ｂの磁極５３Ａ、５３ＢがＮ極からＳ極に夫々切り替わる（図１３）。磁極２２Ａ、磁極２２Ｂから夫々見てすぐ前方には磁極２２Ａ、２２Ｂの極性とは反対の極性となっているプレート５１Ｂ、５１Ａが位置し、磁力によって磁極２２Ａ、２２Ｂがこれらプレート５１Ｂ、５１Ａに夫々引き寄せられる。また、磁極２２Ａ、２２Ｂから夫々見てすぐ後方には磁極２２Ａ、２２Ｂと同極となっているプレート５１Ａ、５１Ｃが位置しており、磁力によって磁極２２Ａ、２２Ｂがこれらプレート５１Ａ、５１Ｃに夫々反発する。この吸引と反発とにより、磁極２２Ａ、２２Ｂがさらに前進し、磁気ギア３５及びウエハＷの公転が続けられる。
その後、磁極２２Ａがプレート５１Ｃ及び５１Ｂ上に、磁極２２Ｂがプレート５１Ｂ及び５１Ａ上に位置すると共に、プレート５１Ａの磁極がＮ極からＳ極に、プレート５１Ｂの磁極５３Ａ、５３ＢがＳ極からＮ極に夫々切り替わる（図１４）。磁極２２Ａ、磁極２２Ｂから夫々見てすぐ前方には磁極２２Ａ、２２Ｂの極性とは反対の極性となっているプレート５１Ｃ、５１Ｂが位置し、磁力によって磁極２２Ａ、２２Ｂがこれらプレート５１Ｃ、５１Ｂに夫々引き寄せられる。また、磁極２２Ａ、２２Ｂから夫々見てすぐ後方には磁極２２Ａ、２２Ｂと同極となっているプレート５１Ｂ、５１Ａが位置しており、磁力によって、磁極２２Ａ、２２Ｂがこれらプレート５１Ｂ、５１Ａに夫々反発する。この吸引と反発とにより、磁極２２Ａ、２２Ｂがさらに前進して、磁気ギア３５及びウエハＷの公転が継続する。
然る後、磁極２２Ａがプレート５１Ａ及び５１Ｃ上に、磁極２２Ｂがプレート５１Ｃ及び５１Ｂ上に位置すると共に、プレート５１Ｂの磁極５３Ａ、５３ＢがＮ極からＳ極に、プレート５１Ｃの磁極５３Ａ、５３ＢがＮ極からＳ極に夫々切り替わる（図１５）。磁極２２Ａ、磁極２２Ｂから夫々見て前方側には磁極２２Ａ、２２Ｂとは反対の極となっているプレート５１Ａ、５１Ｃが位置し、磁力によって磁極２２Ａ、２２Ｂがこれらプレート５１Ａ、５１Ｃに夫々引き寄せられる。また、磁極２２Ａ、２２Ｂから夫々見て後方側には磁極２２Ａ、２２Ｂと同極となっているプレート５１Ｃ、５１Ｂが位置しており、磁力によって、磁極２２Ａ、２２Ｂがこれらプレート５１Ｃ、５１Ｂに夫々反発する。この吸引と反発とにより、磁極２２Ａ、２２Ｂがさらに前進する。
以降も、同様にプレート５１Ａ〜５１Ｃの磁極５３Ａ、５３Ｂの極性が切り替えられ、当該プレート５１Ａ〜５１Ｃの磁極５３Ａ、５３Ｂと磁極２２Ａ、２２Ｂとの間の磁力の作用によりリング板２１及び回転テーブル３の回転が続けられる。その後、各プレート５１Ａ〜５１Ｃのコイル５４Ａ、５４Ｂへの電流の供給が停止されることで、リング板２１及び回転テーブル３の回転が停止される。コイル５４Ａ、５４Ｂに供給される電流の周期を調整することで、リング板２１及び回転テーブル３の回転速度が任意の速度になるように調整することができる。
続いて図１６〜図２０により、プレート４１Ａ〜４１Ｃへの電流の供給と、磁気ギア３５の動作とについて説明する。図１６、図１７のグラフ８１、８２において、プレート４１Ａ〜４１Ｃの各コイル４４Ａ、４４Ｂに供給されるＲ相、Ｓ相、Ｔ相の電流の波形を示している。より詳しく説明すると、グラフ８１はプレート４１Ａ〜４１Ｃのコイル４４Ａに供給される各相の電流を示しており、グラフ８２はプレート４１Ａ〜４１Ｃのコイル４４Ｂに供給される各相の電流を示している。グラフ８１、８２中、Ｒ相の電流を実線で、Ｓ相の電流を点線で、Ｔ相の電流を鎖線で夫々示している。
グラフ８１、８２の横軸は時間を示している。グラフ８１、８２の縦軸は電流の大きさ及び電流の正負を表しており、当該電流の変化に応じてプレート４１Ａ〜４５Ｃの磁極４３Ａ、４７ＢのＮ極とＳ極とが切り替わる。この例では、電流が＋の場合は磁極４３Ａ、４３ＢがＳ極に、電流が−の場合は磁極４３Ａ、４７ＢがＮ極となる。図示及び説明の便宜上、各グラフ８１、８２の横軸においては、所定の時間刻みで点線の目盛を付しており、１周期の間に付された目盛りには、横軸の左側から右側に向かって１〜１２の番号を丸付き数字として付して示している。以下の磁気ギア３５の動作の説明において、グラフ中の時刻を、この番号で表す場合がある。
（磁気ギア３５が公転せずに自転する場合）
図１８では、磁気ギア３５が公転せずに自転する場合の動作について、磁気ギア３５の様子をグラフ８１、８２と対応させて示している。図１８ではカラムＡ１〜Ａ１２内にて、磁気ギア３５と磁気ギア３５の下方に位置するプレート４１Ａ〜４１Ｃとを示している。このカラムＡ１〜Ａ１２については、Ａの後に付した番号が大きいものほど、時間的に後の状態であることを示す。そして、各カラムにおいて磁極４３Ａ側に丸付き数字として付した番号は、上記のグラフ８１の時刻の番号に対応し、当該時刻の番号で示すように各相の電流が供給されていることを示す。また、各カラム内にて磁極４３Ｂ側に丸付き数字として付した番号は、上記のグラフ８２の時刻の番号に対応し、当該時刻の番号で示すように各相の電流が供給されていることを示す。さらに磁極４３Ａ及び磁極４３Ｂの極性について、磁極４３Ａ及び磁極４３Ｂ上に表した仮想の○の中に円、×印を夫々付すことで、Ｓ極、Ｎ極となっていることを夫々表している。
また、説明の便宜上、各カラム内の磁気ギア３５について磁極を３５Ａ〜３５Ｈで周方向に順番に示している。磁極３５Ａ、３５Ｃ、３５Ｅ、３５ＧはＮ極、磁極３５Ｂ、３５Ｄ、３５Ｆ、３５ＨはＳ極である。また、磁気ギア３５の中心には、当該磁気ギア３５の向きを示すために、磁極３５Ｅの方向を向く矢印を表示している。なお、図の煩雑化を防ぐために、プレート４１は直線状に配列されているように示している。
回転テーブル３の回転が停止した状態で、グラフ８１、８２の横軸を右側に向かうように、各相の電流が変化する。コイル４４Ａに供給される電流の周期と、コイル４４Ｂに供給される電流の周期とは互いに等しくなるように制御される。図１８のカラムＡ１では、磁極４３Ａ、４３Ｂについて、夫々グラフ８１、グラフ８２の時刻１で示す状態となっている。つまり、Ｒ相の電流が＋の極大値となっており、Ｓ相及びＴ相の電流が−であり、且つ互いに同じ値となっている。従って、プレート４１Ａの磁極４３Ａ、４３ＢがＳ極、プレート４１Ｂの磁極４３Ａ、４３Ｂ及びプレート４１Ｃの磁極４３Ａ、４３ＢがＮ極となっている。
そして、これらの磁極４３Ａ群、４３Ｂ群の磁力によって吸引されることにより、磁気ギア３５の磁極３５Ｂ、３５Ａ、３５Ｈ、３５Ｄ、３５Ｅ、３５Ｆが、プレート４１Ｃの磁極４３Ａ、プレート４１Ａの磁極４３Ａ、プレート４１Ｂの磁極４３Ａ、プレート４１Ｃの磁極４３Ｂ、プレート４１Ａの磁極４３Ｂ、プレート４１Ｂの磁極４３Ｂ上に、夫々位置している。
カラムＡ１で示す状態から、磁極４３Ａ群についてはＲ相及びＴ相の電流が低下すると共にＳ相の電流が増加し、磁極４３Ｂ群についてはＲ相及びＴ相の電流が低下すると共にＳ相の電流が増加する。それによって、プレート４１Ｃの磁極４３Ａ及びプレート４１Ｂの磁極４３Ｂは無極性となり（カラムＡ２、グラフ８１、８２の時刻２）、その後、Ｓ極となる。それによって、磁気ギア３５のＮ極である磁極３５Ｅがプレート４１Ｂの磁極４３Ｂに、磁気ギア３５のＮ極である磁極３５Ａがプレート４１Ｃの磁極４３Ａに夫々引き寄せられ、磁気ギア３５が平面視時計回りに自転する（カラムＡ３、グラフ８１、８２の時刻３）。
然る後、磁極４３Ａ群については、Ｒ相の電流が下降を続け、Ｓ相の電流は極小値から増加し、Ｔ相の電流は増加を続ける。磁極４３Ｂ群については、Ｒ相の電流が下降を続け、Ｓ相の電流は上昇を続け、Ｔ相の電流は極小値から上昇する。それによって、プレート４１Ａの磁極４３Ａ及び磁極４３Ｂが無極性となり（カラムＡ４、グラフ８１、８２の時刻４）、然る後、Ｎ極となる。それによって磁気ギア３５のＳ極である磁極３５Ｈがプレート４１Ａの磁極４３Ａに、磁気ギア３５のＳ極である磁極３５Ｄがプレート４１Ａの磁極４３Ｂに夫々引き寄せられ、磁気ギア３５がさらに平面視時計回りに自転する（カラムＡ５、グラフ８１、８２の時刻５）。
その後、磁極４３Ａ群についてはＲ相の電流が下降を続け、Ｓ相の電流が増加を続け、Ｔ相の電流が極大値から下降する。磁極４３Ｂ群については、Ｒ相の電流が下降を続け、Ｓ相の電流が極大値から下降し、Ｔ相の電流が増加を続ける。それによって、プレート４１Ｂの磁極４３Ａ及びプレート４１Ｃの磁極４３Ｂが無極性となった後（カラムＡ６、グラフ８１、８２の時刻６）、Ｓ極となる。それによって磁気ギア３５のＮ極である磁極３５Ｇがプレート４１Ｂの磁極４３Ａに、磁気ギア３５のＮ極である磁極３５Ｃがプレート４１Ｃの磁極４３Ｂに夫々引き寄せられ、磁気ギア３５が、さらに平面視時計回りに回転する（カラムＡ７、グラフ８１、８２の時刻７）。
これ以降も３相交流の電流の変化によって、プレートの４５Ａ〜４５Ｃの磁極４３Ａ、４７Ｂの極性が変化し、極性が変化した磁極４３Ａ、４３Ｂの磁力により、当該極性が変化した磁極４３Ａ、４３Ｂの付近に位置する磁気ギア３５の磁極が引き寄せられることで、磁気ギア３５の平面視時計回りの回転が続けられる。カラムＡ８〜Ａ１２の動作を簡単に説明すると、プレート４１Ｃの磁極４３Ａ及びプレート４１Ｂの磁極４３Ｂが無極性となった後（カラムＡ８、グラフ８１、８２の時刻８）、これらの磁極４３Ａ、４３ＢがＮ極となり、磁気ギア３５のＳ極である磁極３５Ｄ、３５Ｈが引き寄せられる（カラムＡ９、グラフ８１、８２の時刻９）。
続いて、プレート４１Ａの磁極４３Ａ及び磁極４３Ｂが無極性となった後（カラムＡ１０、グラフ８１、８２の時刻１０）、これらの磁極４３Ａ、４３ＢがＳ極となり、磁気ギア３５のＮ極である磁極３５Ｃ、２８Ｇが引き寄せられる（カラムＡ１１、グラフ８１、８２の時刻１１）。然る後、プレート４１Ｂの磁極４３Ａ及びプレート４１Ｃの磁極４３Ｂが無極性となる（カラムＡ１２、グラフ８１、８２の時刻１２）。磁極４３Ａ群及び磁極４３Ｂ群の極性については、このカラムＡ１２の状態の後、カラムＡ１で示す状態に戻り、以降、カラムＡ１〜Ａ１２で説明した極性の変化が繰り返される。それによって、磁気ギア３５の自転が続けられる。そして、磁極４３Ａ群及び磁極４３Ｂ群への給電が停止すると、磁気ギア３５の自転が停止する。各相の電流の周期が制御されることで、この図１８で示す磁気ギア３５の自転速度が制御される。
（磁気ギア３５が自転せずに公転する場合）
図１９では、磁気ギア３５が自転せずに公転する場合の動作について、図１８と同様に磁気ギア３５の様子をグラフ８１、８２に対応させてカラムＢ１〜Ｂ９に示している。この場合、プレート４１のコイル４４Ａについては、グラフ８１の横軸を右側から左側に向かうように各電流値が制御され、プレート４１のコイル４４Ｂについては、グラフ８２の横軸を左側から右側に向かうように各電流値が制御される。そして、コイル４４Ａに供給される電流の周期と、コイル４４Ｂに供給される電流の周期とは互いに等しい。
先ず、カラムＢ１では磁極４３Ａ群及び磁極４３Ｂ群について、図１８のカラムＡ１で説明したように、夫々グラフ８１、グラフ８２の時刻１で示すように電流が供給されている。つまり、プレート４１Ａの磁極４３Ａ、４３ＢがＳ極、プレート４１Ｂの磁極４３Ａ、４３Ｂ及びプレート４１Ｃの磁極４３Ａ、４３ＢがＮ極となっている。そして、磁極３５Ａ〜３５Ｈのうち、磁極３５Ａが回転テーブル３の最も中心軸寄り、磁極３５Ｅが回転テーブル３の最も周縁寄りに位置しており、これらの磁極３５Ａ、磁極３５Ｅがプレート４１Ａの磁極４３Ａ、４３Ｂ上に夫々位置している。
上記のカラムＢ１の状態から、自転用駆動ユニット４により磁気ギア３５が公転し、磁極４３Ａ群及び４３Ｂ群の上方を平面視時計回りに移動すると共に、磁極４３Ａ群及び４７Ｂ群について、Ｒ相及びＴ相の電流が下降すると共にＳ相の電流が増加する。それによって、磁極３５Ａ、３５Ｅの進行路の下方におけるプレート４１Ｂの磁極４３Ａ、４３Ｂの極性がＮ極から無極性となり（カラムＢ２、グラフ８１の時刻１２、８２の時刻２）、次いでＳ極になると共に磁極３５Ａ、３５Ｅがこのプレート４１Ｂの磁極４３Ａ、４３Ｂの上方に位置する（カラムＢ３、グラフ８１の時刻１１、８２の時刻３）。そして、磁極３５Ａ、３５Ｅが、このように極性が変化した磁極４３Ａ、４３Ｂに吸引されることで、磁気ギア３５の向きが保持される、即ち磁気ギア３５の自転が起こらない。
その後、磁極４３Ａ群及び４３Ｂ群について、Ｒ相の電流の下降及びＳ相の電流の上昇が続けられると共にＴ相の電流が極小値から増加し、プレート４１Ａの磁極４３Ａ、４３Ｂの極性がＳ極から無極性となった後（カラムＢ４、グラフ８１の時刻１０、８２の時刻４）、Ｎ極となる（カラムＢ５、グラフ８１の時刻９、８２の時刻５）。然る後、磁極４３Ａ群及び４３Ｂ群について、Ｒ相の電流が低下を続け、Ｓ相の電流が極大値から下降し、Ｔ相の電流が増加を続ける。それによって、磁極３５Ａ、３５Ｂの進行路の下方におけるプレート４１Ｃの磁極４３Ａ、４３Ｂの極性がＮ極から無極性となり（カラムＢ６、グラフ８１の時刻８、８２の時刻６）、次いでＳ極になると共に磁極３５Ａ、３５Ｅがこのプレート４１Ａの磁極４３Ａ、４３Ｂの上方に位置する（カラムＢ７、グラフ８１の時刻７、８２の時刻７）。そして、磁極３５Ａ、３５Ｅが、このように極性が変化した磁極４３Ａ、４３Ｂに吸引されることで、磁気ギア３５の向きが保持される。
以降は、磁極４３Ａ群及び４３Ｂ群について、Ｒ相の電流が極小値から増加し、Ｓ相の電流が下降を続け、Ｔ相の電流が上昇を続け、プレート４１Ｂの磁極４３Ａ、４３Ｂの極性がＳ極から無極性となり（カラムＢ８、グラフ８１の時刻８、８２の時刻６）、その後Ｎ極に変化する（カラムＢ９、グラフ８１の時刻７、８２の時刻７）。
カラムＢ９に示した状態の後、磁極４３Ａ群及び４３Ｂ群に供給される電流の変化により、磁極３５Ａ、３５Ｅの進行路の下方におけるプレート４１Ａの磁極４３Ａ、４３Ｂの極性がＮ極から無極性となり、磁極３５Ａ、３５Ｅが当該プレート４１Ａの磁極４３Ａ、４３Ｂ上に位置するときにはＳ極とされる。それによって、磁気ギア３５の向きが保持され、磁気ギア３５は自転せずに公転を続ける。その後、回転テーブル３の回転が停止すると共に磁極４３Ａ群及び４３Ｂ群への給電が停止することで、自転しない磁気ギア３５の公転が終了する。
ところで、説明の便宜上、磁極４３Ａ群及び４３Ｂ群において、磁極３５Ａ、３５Ｅの下方の磁極の極性を中心に説明してきたが、上記のように磁気ギア３５の公転中の磁極４３Ａ群及び４３Ｂ群に供給される電流が制御されることで、回転テーブル３の中心軸側に位置するＳ極である磁極３５Ｂ、３５Ｈ、回転テーブル３の周端側に位置するＳ極である磁極３５Ｄ、３５Ｆの下方に位置する磁極４３Ａ及び４３ＢについてはＮ極とされる。つまり、磁極４３Ａ群及び４３Ｂ群のうち、磁極３５Ａ、３５Ｅの下方に位置する磁極はＳ極、磁極３５Ｂ、３５Ｈ、３５Ｄ、３５Ｆの下方に位置する磁極はＮ極となるように各磁極の極性が制御されることで、磁気ギア３５は自転せずに公転を続けることができる。このように磁気ギア３５が自転せずに公転する場合、磁気ギア３５の公転速度に応じて、電流の周期が制御されることになる。
（磁気ギア３５が自転しながら公転する場合）
図２０では、磁気ギア３５が自転しながら公転する場合の動作について、図１８と同様に、磁気ギア３５の様子をグラフ８１、８２に対応させてカラムＣ１〜Ｃ９に示している。この場合、プレート４１のコイル４４Ａについてはグラフ８１の横軸を右側から左側に向かうように各電流値が制御され、プレート４１のコイル４４Ｂについては、グラフ８２の横軸を左側から右側に向かうように各電流値が制御される。そして、コイル４４Ａに供給される電流の周期と、コイル４４Ｂに供給される電流の周期とは互いに異なり、コイル４４Ｂに供給される電流の周期の方が短い。
先ず、カラムＣ１に示す状態では、磁極４３Ａ群及び磁極４３Ｂ群について、図１８のカラムＡ１で説明したように、夫々グラフ８１、グラフ８２の時刻１で示すように電流が供給されている。つまり、プレート４１Ａの磁極４３Ａ、４３ＢがＳ極、プレート４１Ｂの磁極４３Ａ、４３Ｂ及びプレート４１Ｃの磁極４３Ａ、４３ＢがＮ極となっている。そして、磁極３５Ａ、磁極３５Ｅがプレート４１Ａの磁極４３Ａ、４３Ｂ上に夫々位置している。
上記のカラムＣ１の状態から、磁気ギア３５が公転し、磁極４３Ａ群及び４３Ｂ群の上方を平面視時計回りに移動すると共に、磁極４３Ａ群、４３Ｂ群について、Ｒ相及びＴ相の電流が下降すると共にＳ相の電流が増加する。それによって、プレート４１Ｂの磁極４３Ａの極性がＮ極から無極性となると共に、プレート４１Ｂの磁極４３Ｂの極性がＮ極から無極性になった後、Ｓ極となる（カラムＣ２、グラフ８１の時刻１２、８２の時刻２−３間）。磁気ギア３５のＮ極である磁極３５Ｅから見てすぐ前方側に位置するプレート４１Ｂの磁極４３Ｂの極性がＳ極となったこと、及び磁気ギア３５のＮ極である磁極３５Ａから見て後方へと向かうプレート４１Ａの磁極４３Ａが依然としてＳ極となっていることで、公転する磁気ギア３５は平面視時計回りに自転する。
然る後、磁極４３Ａ群については、引き続きＲ相及びＴ相の電流が下降すると共にＳ相の電流が増加する。磁極４３Ｂ群については、Ｒ相の電流が下降を続け、Ｓ相の電流が増加を続け、Ｔ相の電流が下降して極小値となった後に上昇する。それによって、プレート４１Ａの磁極４３ＢについてはＳ極からＮ極に変移する（カラムＣ３、グラフ８１の時刻１１、８２の時刻４−５間）。このプレート４１Ａの磁極４３Ｂが、磁気ギア３５において当該磁極４３Ｂ付近に位置しているＳ極である磁極３５Ｄを引き寄せ、さらに磁気ギア３５の自転が進行する。
その後、磁極４３Ａ群については、Ｒ相の電流が下降を続け、Ｓ相の電流が上昇を続け、Ｔ相の電流が極小値から増加する。磁極４３Ｂ群については、Ｒ相の電流が下降を続け、Ｓ相の電流が極大値になった後に下降し、Ｔ相の電流が上昇する。それによって、プレート４１Ａの磁極４３Ａ及びプレート４１Ｃの磁極４３Ｂについては無極性となる（カラムＣ４、グラフ８１の時刻１０、８２の時刻６）。続いて、磁極４３Ａ群については、Ｒ相の電流が下降を続け、Ｓ相の電流が上昇を続け、Ｔ相の電流が上昇を続ける。磁極４３Ｂ群については、Ｒ相の電流が極小値となった後で上昇し、Ｓ相の電流が下降を続け、Ｔ相の電流が上昇を続ける。それによって、プレート４１Ａの磁極４３ＡはＮ極となり、プレート４１Ｃの磁極４３ＢについてはＳ極となる。磁気ギア３５のＮ極である磁極３５Ｅから見てすぐ前方側に位置するプレート４１Ｃの磁極４３Ｂの極性がＳ極となったこと、及び磁気ギア３５のＮ極である磁極３５Ａから見て後方へと向かうプレート４１Ｂの磁極４３Ａが依然としてＳ極となっていることで、公転する磁気ギア３５はさらに自転する（カラムＣ５、グラフ８１の時刻９、８２の時刻７−８間）。
その後、磁極４３Ａ群については、Ｒ相の電流が下降を続け、Ｓ相の電流が極大値から下降し、Ｔ相の電流が増加を続ける。磁極４３Ｂ群については、Ｒ相の電流が上昇を続け、Ｓ相の電流が下降を続け、Ｔ相の電流が極大値になった後に下降する。それによって、プレート４１Ｃの磁極４３Ａについては無極性となり、プレート４１Ｂの磁極４３ＢについてはＮ極となる（カラムＣ６、グラフ８１の時刻８、８２の時刻９-１０間）。そして、磁極４３Ａ群については、Ｒ相及びＳ相の電流が下降を続け、Ｔ相の電流が増加を続ける。磁極４３Ｂ群については、Ｒ相の電流が上昇を続け、Ｓ相の電流が下降を続けて極小値となり、Ｔ相の電流が下降を続ける。それによって、プレート４１Ｃの磁極４３ＡについてはＳ極となり、プレート４１Ａの磁極４３ＢについてはＳ極となる。磁気ギア３５のＮ極である磁極３５Ｅから見てすぐ前方側に位置するプレート４１Ａの磁極４３Ｂの極性がＳ極となったこと、及び磁気ギア３５のＮ極である磁極３５Ａから見て後方へと向かうプレート４１Ｂの磁極４３Ａが依然としてＳ極となっていることで、公転する磁気ギア３５はさらに自転し、Ｓ極である磁極３５Ｄが回転テーブル３の周端部寄りへ、Ｓ極である磁極３５Ｈが回転テーブル３の中心軸寄りへと移動する（カラムＣ７、グラフ８１の時刻７、８２の時刻１１）。
その後、磁極４３Ａ群については、Ｒ相の電流が極小値から増加し、Ｓ相の電流が下降を続け、Ｔ相の電流が増加を続ける。磁極４３Ｂ群については、Ｒ相の電流が上昇を続け、Ｓ相の電流が極小値から増加し、Ｔ相の電流が下降を続ける。それによって、プレート４１Ｂの磁極４３Ａについては無極性となり、プレート４１Ｃの磁極４３ＢについてはＮ極となる（カラムＣ８、グラフ８１の時刻６、８２の時刻１２-１間）。そして磁極４３Ａ群については、Ｒ相の電流が増加を続け、Ｓ相の電流が下降を続け、Ｔ相の電流が増加を続けて極大値となる。磁極４３Ｂ群については、Ｒ相の電流が極大値となった後に下降し、Ｓ相の電流が増加を続け、Ｔ相の電流が下降を続ける。それによって、プレート４１Ｂの磁極４３ＡについてはＮ極となり、プレート４１Ｂの磁極４３ＢについてはＳ極となる。
このとき、磁気ギア３５のＮ極である磁極３５Ｅ、Ｓ極である磁極３５Ｄから見て、夫々すぐ前方側に位置するプレート４１Ａの磁極４３Ｂの極性がＳ極、Ｎ極となっている。また、磁気ギア３５のＮ極である磁極３５Ａから見て後方へと向かうプレート４１Ｃの磁極４３ＡがＳ極、磁気ギア３５のＳ極である磁極３５Ｈから見て後方へと向かうプレート４１Ａの磁極４３ＡがＮ極となっている。それによって、公転する磁気ギア３５はさらに自転する（カラムＣ９、グラフ８１の時刻５、８２の時刻２−３間）。以降も同様にグラフ８１、８２に示す電流の変化に従って磁極４３Ａ群、磁極４３Ｂ群の磁極が変化し、公転する磁気ギア３５が磁極４３Ａ群、磁極４３Ｂ群の磁力を受けて、磁気ギア３５の自転が続けられる。その後、回転テーブル３の回転が停止すると共に磁極４３Ａ群及び４７Ｂ群への給電が停止することで、自転しない磁気ギア３５の公転が終了する。なお、この図２０で説明した磁気ギア３５が回転する様子は一例であり、電流の周期及び公転の速度を調整することで、公転速度に対する磁気ギア３５の自転速度を調整することができる。以上、図１８〜図２０で示したように、磁気ギア３５については自転と公転とを互いに独立して行うことができる。
続いて、成膜装置１によって行われる成膜処理の一例について説明する。以下に示す例では、図２０で説明したように磁気ギア３５の公転と自転とが並行して行われ、それによってウエハＷが自転及び公転して成膜処理が行われる。この成膜処理では、回転テーブル３の回転とウエハホルダ３２の回転とは同期しない。より具体的には、真空容器１１内の所定の位置に第１の向きを向いた状態から回転テーブル３が１回転し、再度所定の位置に位置したときに、ウエハＷが第１の向きとは異なる第２の向きに向けられるような回転速度（自転速度）でウエハＷが自転する。
先ず図示しない搬送機構によりウエハＷが、各ウエハホルダ３２に載置される（図２１）。以降、回転テーブル３に載置されたウエハＷを模式的に示した図２１〜図２４を適宜参照して説明する。図２１〜図２４では、図示の便宜上、各ウエハＷをＷ１〜Ｗ５として示している。また、成膜処理中に変位するウエハＷの向きを示すために、成膜処理前のこれらウエハＷ１〜Ｗ５の直径について、回転テーブル３の直径と一致する領域に回転テーブル３の中心へ向かう矢印Ａ１〜Ａ５を付して示している。
上記のウエハＷ１〜Ｗ５の載置後にゲートバルブ１１Ｂが閉じられ、排気口３８、３９からの排気により真空容器１１内が所定の圧力の真空雰囲気となり、分離ガスノズル６２、６５からＮ２ガスが回転テーブル３に供給される。また、回転テーブル３の中心領域形成部Ｃ及び回転テーブル３の下方側のガス供給管１５からパージガスとしてＮ２ガスが供給され、回転テーブル３の中心部側から周縁部側へ流れる。さらに、ヒーター１６、１９の温度が上昇し、ヒーター１６，１９からの輻射熱により回転テーブル３及びウエハホルダ３２が加熱され、ウエハホルダ３２からの伝熱によって各ウエハＷ１〜Ｗ５が所定の温度、例えば６００℃以上の温度に加熱される。
然る後、図１２〜図１５及び図２０で説明した回転テーブル３の磁気ギア３５の自転及び公転、即ちウエハホルダ３２に載置されたウエハＷの公転と自転とが開始される。例えばこれら公転及び自転の開始と同時に、原料ガスノズル６１、酸化ガスノズル６３、プラズマ発生用ガスノズル６４からの各ガスの供給と、高周波電源７６からアンテナ７５への高周波の印加によるプラズマの形成と、が開始される。図２２は、そのように成膜が開始されてから時間が経過し、回転テーブル３が成膜開始から１８０°回転し、前記自転によってウエハＷの向きが変わった状態を示している。
図２５は、真空容器１１内の各ガスの流れを矢印で示している。吸着領域Ｒ１と酸化領域Ｒ２との間にＮ２ガスが供給される分離領域Ｄを設けているので、吸着領域Ｒ１に供給される原料ガス、酸化領域Ｒ２に供給される酸化ガスは、回転テーブル３上で互いに混合されずに前記Ｎ２ガスと共に夫々排気口３９、３８から排気される。また、吸着領域Ｒ１とプラズマ形成領域Ｒ３との間にもＮ２ガスが供給される分離領域Ｄを設けているので、原料ガスと、プラズマ形成領域Ｒ３に供給されるプラズマ発生用ガス及びプラズマ形成領域Ｒ３の回転方向上流側から当該分離領域Ｄに向かう酸化ガスとは、回転テーブル３上で互いに混合されずに、前記Ｎ２ガスと共に排気口３９から排気される。上記の中心領域形成部Ｃから供給されたＮ２ガスも、排気口３８、３９から除去される。
上記のように各ガスの供給と排気とが行われた状態で、ウエハＷ１〜Ｗ５は、自転しながら原料ガスノズル６１のノズルカバー６７の下方の吸着領域Ｒ１、酸化ガスノズル６３の下方の酸化領域Ｒ２、プラズマ形成部７１の下方のプラズマ形成領域Ｒ３を、順番に繰り返し移動する。吸着領域Ｒ１では原料ガスノズル６１から吐出されたＢＴＢＡＳガスがウエハＷに吸着され、酸化領域Ｒ２では吸着されたＢＴＢＡＳガスが、酸化ガスノズル６３から供給されたＯ３ガスにより酸化されて、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。プラズマ形成領域Ｒ３では、前記酸化シリコンの分子層がプラズマに曝されて改質される。
上記のようにウエハホルダ３２は回転テーブル３の回転と同期せずに回転し、各ウエハＷ１〜Ｗ５は、吸着領域Ｒ１の所定の位置に位置する度に、異なる向きに向けられる。図２３は成膜処理開始から回転テーブル３が１回転した状態を示している。そして、図２４は、図２３に示す状態からさらに回転テーブル３の回転が続けられ、一例としてウエハＷ１〜Ｗ５の向きが成膜処理開始時の向きから１８０°回転した向きに向けられた状態を示している。このようにウエハＷ１〜Ｗ５の向きが変化することで、ウエハＷの周方向における各部が、吸着領域Ｒ１内の互いに異なる各位置を通過する。従って、吸着領域Ｒ１内の前記各位置で原料ガスの濃度分布にばらつきが生じていても、成膜処理開始から成膜処理終了までにウエハＷに吸着される原料ガスの量をウエハＷの周方向における各部で揃えることができる。結果として、前記ウエハＷの周方向における各部で、ウエハＷに形成されるＳｉＯ２膜の膜厚の偏りを抑えることができる。
このように回転テーブル３の回転が続けられて酸化シリコンの分子層が順次積層され、酸化シリコン膜が形成されると共にその膜厚が次第に大きくなる。そして、設定された目標膜厚が得られるように成膜処理が行われると、回転テーブル３の回転とウエハホルダ３２の回転とが停止し、成膜処理が終了する。例えばこの成膜処理終了時には、ウエハＷ１〜Ｗ５は成膜処理開始時と同じ位置に位置し、各ウエハＷ１〜Ｗ５の向きは、成膜処理開始時と同じ向きに向けられる。従って、ウエハＷ１〜Ｗ５は、図２１で示した位置、向きに置かれ、成膜処理開始から終了までに各々整数回自転している。また、この成膜処理終了時には、ガスノズル６１〜ガスノズル６５からの各ガスの供給及びプラズマの形成についても停止される。然る後、ウエハＷ１〜Ｗ５が搬送機構により真空容器１１内から搬出される。
上記の成膜装置１においては、回転テーブル３の回転軸を構成する内側突起２１Ａを備えるリング板２１に、ウエハホルダ３２、回転軸３３及び軸受けユニット３４が支持されている。そして、自転用駆動ユニット４により磁力で回転軸３３が回転することでウエハＷが自転し、公転用駆動ユニット５により磁力でリング板２１を回転させることで回転テーブル３が回転する。このような構成とすることで、ウエハＷの周方向に均一性高い成膜処理を行うことができる。また、上記のようにリング板２１に各部が支持されていることで、ウエハホルダ３２、回転軸３３及び軸受けユニット３４の重さが回転テーブル３に加わることを防ぐことができるので、回転テーブル３として使用できる材料の自由度が高くなる。そして、そのように材料の自由度が高いため、上記のように回転テーブル３を石英により構成することができるので、比較的高い温度でウエハＷに加熱処理を行うことができる。その結果、所望の膜質を有するＳｉＯ２膜をウエハＷに成膜することができる。
ところで、成膜処理としては図２１〜図２４で示したように行うことに限られない。例えば、図２５で説明したように真空容器１１内に各ガスを供給した状態で、図１９で説明したように磁気ギア３５が自転しないように回転テーブル３をｍ回転させて成膜を行う（ステップＳ１）。ｍは任意の数字である。その後、例えば一旦原料ガスの供給、酸化ガスの供給及びプラズマの形成を停止し、図１８で説明したように、回転テーブル３の回転が停止した状態でウエハＷの向きが例えば９０°変更されるように、当該ウエハＷを自転させる（ステップＳ２）。
その後、原料ガスの供給、酸化ガスの供給及びプラズマの形成を再開すると共に磁気ギア３５が自転しないように回転テーブル３をｍ回転させて成膜を行う。つまりステップＳ１を再度行う。このようにステップＳ１、Ｓ２を４回繰り返し行う。ステップＳ１、Ｓ２を４回繰り返し行った後、さらにステップＳ１、Ｓ２を４回繰り返し行ってもよい。このような成膜処理を行う場合でもウエハＷについて、領域Ｒ１〜Ｒ３を通過するときの向きが変更されることで、ウエハＷの周方向において均一性高い膜厚の膜を成膜することができる。
なお、ステップＳ２でウエハＷの向きを変える角度は９０°に限られず、この角度が小さいほどウエハＷの面内全体に均一性高い処理を行うことができる。ただし、ウエハＷの周方向に均一性高い処理を行うために、（３６０°／ウエハＷの向きを変える角度）の倍数だけ、ステップＳ１の回転テーブル３をｍ回転させる成膜処理を行う。つまり上記の９０°向きを変える場合は、３６０°／９０°＝４であるので、４×Ａ（Ａは整数）回ステップＳ１を行う。
ところで、上記の成膜装置１ではｎ相交流（ｎは整数）として３相交流をプレート４１に供給しているが、ｎ相交流は２相交流であってもよいし、あるいは５相交流などであってもよい。また、磁極４３Ａ群、磁極４３Ｂ群は、磁気ギア３５の側面と対向するように配置されてもよい。つまり、磁気ギア３５と磁極４３Ａ群及び磁極４３Ｂ群との位置関係は図３などで示した例には限られない。さらにリング板２１の側周に磁石２２を配置し、リング板２１を囲むようにプレート５１群をリング板２１の外側に配置することで、リング板２１を回転できるようにしてもよい。つまり、磁石２２とプレート５１群との位置関係についても、図３などで示した例に限られない。
ところで、本発明の基板処理装置は、回転テーブル３に載置されたウエハＷにガス処理を行う装置に適用することができる。従って、ＡＬＤを行う成膜装置に適用されることに限られず、ＣＶＤを行う成膜装置に適用されてもよい。また、成膜装置に適用されることにも限られない。例えば本発明は、上記の成膜装置１でガスノズル６１、６３による原料ガス及び酸化ガスの供給が行われず、プラズマ形成部７１によるウエハＷ表面の改質処理のみが行われる改質装置として構成されてもよい。
また、上記の例ではリング板２１に、磁性体として磁石２２を設けているが、磁性体として磁石ではない鉄などの金属などを設けてもよい。その場合、例えばプレート５１毎に電流が供給された状態と、電流の供給が停止された状態とを切り替えられるように構成しておく。そして、磁性体の前方側に近接して位置するプレート５１にだけ電流を供給して磁石とし、他のプレート５１には電流を供給しない。つまり磁性体の位置に対応したプレート５１にのみ電流を供給することで、磁力により磁性体を前方に引き寄せてリング板２１を回転させることができる。
本発明は上記のような回転テーブル３の周方向に配置された電磁石群により当該回転テーブル３を回転させる構成には限られず、図１の回転軸をなす内側突起２１Ａの下方にモーターを含んだ駆動機構を設け、当該駆動機構によりリング板２１を回転させるものであっても良い。また、軸受けユニット３４は回転軸３３を回転させるためのモーターを含んだものであってもよい。つまり、電磁石であるプレート４１及び磁気ギア３５を設けて、回転軸３３を回転させる構成とすることには限られない。ただし、上記のように電磁石を用い、この電磁石に対して非接触で磁気ギア３５及びリング板２１を回転させた方が、パーティクルの発生が抑えられるため有利である。
また、上記の例では回転テーブル３の凹部に形成された開口部３２Ｂ内を回転軸３３が下方に延びているが、回転テーブル３にウエハホルダ３２と同じ径の貫通孔即ち開口部を設け、当該貫通孔内にウエハホルダ３２を設け、回転軸３３の上端は、貫通孔の下方外側に設けられてウエハホルダ３２を支持する構成であってもよい。この場合も開口部を通じて載置部（ウエハホルダ３２）が支持部（リング板２１）に支持されていることに含まれる。
ところで、成膜装置１についてはウエハＷの自転と公転とを独立して行うことができるので、ウエハＷの自転の回転数を比較的低く設定することができる。このように設定すると、ウエハＷの自転の遠心力によって当該ウエハＷが回転テーブル３から飛び出すことを防ぐことができる利点がある。さらに、比較的高速でウエハＷを公転させる場合には、既述したようにウエハＷの自転を停止させておき、公転が停止しているときにウエハＷの向きを変更する運用を行うことができるため、この運用ができる点からもウエハＷの回転テーブル３からの飛び出しを防ぐことができる。さらに、ウエハＷの自転の開始するときの向きが予め設定された向きから何かの要因でずれたとしても、ウエハＷを公転させずに補正することができる。従って、この向きの補正を行うために真空容器１１を開放する必要が無く、当該補正が容易であるという利点がある。
また、成膜装置１では電磁石であるプレート４１に印加する電圧によって、回転テーブル３の周方向に設けられた５つの磁気ギア３５のトルクを制御し、各磁気ギア３５を同時に回転させることができる。そのように磁気ギア３５が同時に回転することで、回転テーブル３において一方向に大きな力が加わることを防ぐことができるので、回転テーブル３の回転をスムーズに行うことができる。なお、上記の各図による説明では、電流によって磁気ギア３５の自転を制御している旨を記載したが、プレート４１に供給される電圧についても電流と同様に制御されるので、電圧によって磁気ギア３５の自転を制御しているとも言える。
ところで、永久磁石からなる磁気ギア３５は回転中に、回転テーブル３の中心側、周縁側から磁力で夫々引っ張られることになるため、回転軸３３が傾くことが抑えられる。従って、ウエハＷの公転時に回転軸３３が他の部材に接触することが抑えられるため、回転軸３３と周囲の部材との間隔を大きく離す必要が無くなり、装置の設計の自由度が高くなるという利点がある。
また、成膜装置１について、周方向に分割された複数、例えば５つのエリアを設定する。そして、プレート４１群についてエリア毎に独立して電圧が供給されるように構成し、公転移動するウエハＷの自転速度がエリア毎に制御されるようにしてもよい。そのようにすることで、例えばウエハＷが公転によって第１のエリア、第２のエリア、第３のエリア、第４のエリア、第５のエリアを夫々通過中に、互いに異なる第１の自転速度、第２の自転速度、第３の自転速度、第４の自転速度、第５の自転速度となるような運用が可能である。これら第１〜第５の自転速度のうちのいずれかの速度については０、即ち公転中、所定の領域においてのみ自転が停止されるような運用としてもよい。また、原料ガスの吸着領域Ｒ１、酸化領域Ｒ２、プラズマ形成領域Ｒ３が互いに異なるエリアに属し、原料ガスの吸着、酸化、プラズマによる改質時にウエハＷが夫々異なる速度で自転するようにしてもよい。さらに、このようにエリア毎に電圧が個別に供給される場合、５つの磁気ギア３５について、互いに並行して回転させ、上記の各磁気ギア３５の向きの補正を行うことができる。
Ｗ ウエハ
１ 成膜装置
１１ 真空容器
２１ リング板
２２ 磁石
３ 回転テーブル
３２ ウエハホルダ
３３ 回転軸
３５ 磁気ギア
５ 公転用駆動ユニット
５１ プレート
５３Ａ、５３Ｂ 磁極
５４Ａ、５４Ｂ コイル
５５Ａ、５５Ｂ 電源ユニット
６１ 原料ガスノズル
６３ 酸化ガスノズル
１００ 制御部

Claims (7)

  1. 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する基板処理装置において、
    処理容器内に設けられた回転テーブルと、
    前記回転テーブルを回転させるための回転機構と、
    前記回転テーブルの下方側にて前記回転テーブルの回転軸に設けられた支持部と、
    基板の載置位置に対応して前記回転テーブルに形成された開口部と、
    前記開口部を通じて前記支持部に自転自在に支持され、基板の上面の高さ位置が前記回転テーブルの上面の高さ位置に揃うように基板を載置するための載置部と、
    前記載置部を自転させるための自転機構と、
    を備えたことを特徴とする基板処理装置。
  2. 前記載置部の下方には、前記自転機構によって前記載置台と共に回転する自転用の回転軸が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. 前記自転用の回転軸は、周方向に沿って配置された複数の磁極を備え、
    前記自転機構は、
    前記回転テーブルに対して独立して設けられ、当該回転テーブルの周方向に沿って複数の磁極が配列された回転体駆動用の磁極群を形成する第１の電磁石群と、
    前記回転体に配置された磁極と前記回転体駆動用の磁極群の各磁極との間の磁力により前記回転体が自転するように前記第１の電磁石群のコイルに電流を供給するための第１の電源部と、
    を備えたことを特徴とする請求項２記載の基板処理装置。
  4. 前記回転テーブルの回転による前記自転用の回転軸の移動路の内側、外側に夫々前記基板を加熱するための互いに分割された第１のヒーター、第２のヒーターが設けられていることを特徴とする請求項２または３記載の基板処理装置。
  5. 前記回転機構は、
    前記支持部に設けられた磁性体と
    前記回転テーブルに対して独立して設けられ、当該回転テーブルの周方向に沿って配列された前記回転テーブル駆動用の複数の磁極を備える第２の電磁石群と、
    前記第２の電磁石群の各磁極の前記磁性体に対する磁力の作用により前記支持部が回転するように、前記第２の電磁石群のコイルに電流を供給するための第２の電源部と、
    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１つに記載の基板処理装置。
  6. 前記磁性体は、前記支持部の回転方向に設けられた複数の磁極であることを特徴とする請求項５記載の基板処理装置。
  7. 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する基板処理方法において、
    処理容器内に設けられた回転テーブルを回転機構により回転させる工程と、
    基板の載置位置に対応して前記回転テーブルに形成された開口部を通じて、載置部を前記回転テーブルの下方側にて前記回転テーブルの回転軸に設けられた支持部に自転自在に支持する工程と、
    基板の上面の高さ位置が前記回転テーブルの上面の高さ位置に揃うように基板を載置部に載置する工程と、
    前記載置部を自転機構により自転させる工程と、
    を備えたことを特徴とする基板処理方法。
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