JP5257328B2 - 基板処理装置、基板処理方法及び記憶媒体 - Google Patents

Description

本発明は、真空雰囲気にて基板に対して処理ガスにより処理を行う基板処理装置、基板処理方法及び記憶媒体に関する。

半導体製造プロセスにおいて、半導体ウエハ（以下「ウエハ」という）等の基板に対して成膜処理やエッチング処理などの真空処理を行うにあたり、複数の排気ラインから真空容器内の雰囲気を夫々排気しながら処理を行う場合がある。この場合には、例えば各々の排気ラインに真空ポンプなどを夫々接続すると共に、真空容器と各々の真空ポンプとの間にバタフライバルブなどの圧力調整弁を介設して、各排気ラインの各々における排気流量を調整することになる。

上記のように真空容器に複数の排気ラインを設けて基板処理を行う装置の一例としては、真空容器の周方向に沿ってウエハの載置台を設けると共に、載置台の上方側に複数の処理ガス供給部を設け、載置台側あるいは処理ガス供給部側を周方向に回転させて真空処理を行ういわばミニバッチタイプの成膜装置が知られている。このような装置は、第１の反応ガス及び第２の反応ガスを交互にウエハに供給して原子層あるいは分子層を積層していく例えばＡＬＤ（Atomic Layer Deposition）やＭＬＤ（Molecular Layer Deposition）などと呼ばれる手法を行う場合に好適な成膜手法である。このような装置としては、例えば特許文献１〜４に記載の装置が知られており、これらの装置では、反応ガスがウエハ上で混合しないように処理領域が区画されている。そして、この装置に排気ラインを複数設けて、これらの排気ラインから複数の処理ガスを夫々個別に排気する場合には、処理ガスが互いに混じり合わないのでパーティクルの発生が抑えられ、また真空容器内におけるガス流が安定化するので、面内及び面間において高い均一性で処理を行うことができると考えられる。

ところで、上記のように各々の処理ガスを複数の排気ラインから個別に排気するにあたり、ハード構成上、各々の排気ラインを通流するガス流量を直接測定するのは非常に困難である。そのため、各々の排気ラインの排気流量を調整するために、例えば排気ライン毎に圧力計を設けて、これらの圧力計による測定値がほぼ同じ圧力値となるように各々の排気ラインの圧力調整弁の開度を調整したとすると、処理ガス同士が混ざり合ってしまう場合がある。つまり、例えば複数の真空ポンプのうち１つが故障などにより動いていない時あるいは排気能力が低い時であっても、上記のように真空雰囲気で処理を行う場合には、各々の圧力計の測定値はほぼ同じ値となってしまう。また、排気ライン内に例えば堆積物が堆積して排気流量に経時変化が起こり、各々の排気ラインの排気能力のバランスが崩れてしまった場合であっても、圧力計ではそのような状態を把握できない。

従って、各々の排気ラインの圧力値を測定しても、真空容器内において処理ガスが実際にどのように通流しているのか確認することができない。そのため、処理ガスが混ざり合ったり真空容器内におけるガス流が乱れたりすると、パーティクルが発生したり、面内及び面間の処理の均一性が悪くなったりしてしまう。また、複数の処理ガスのうち例えば１種類の処理ガスの流量が他の処理ガスの流量に比べて極めて多い場合には、より一層処理ガス同士が混ざり合ってしまうおそれが大きくなる。

また、１つの真空容器に対して複数の排気ラインを接続する例としては、例えば１辺が数ｍ程度の大型のＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）基板やＦＰＤ（Ｆｌａｔ Ｐａｎｅｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）基板に対して例えばエッチング処理などを行う場合が挙げられる。この場合には、真空容器内において、例えばＬＣＤ基板の４辺に沿って複数箇所に形成された排気口から処理ガスを排気することになるが、上記の例と同様に各々の排気口から均等の排気流量で排気されない場合には、面内に亘って均一な処理が行われなくなってしまうおそれがある。
上記の各特許文献には、このような課題を解決する技術については記載されていない。

米国特許公報７，１５３，５４２号：図６（ａ）、（ｂ） 特許３１４４６６４号公報：図１、図２、請求項１ 米国特許公報６，８６９，６４１号：図１ 特開２００７−２４７０６６号

本発明はこのような事情に基づいて行われたものであり、その目的は、複数の排気路から真空容器内の雰囲気を各々真空排気して基板に対して真空処理を行うにあたり、前記複数の排気路の各々の排気流量を調整することのできる基板処理装置、基板処理方法及びこの方法を実施するプログラムを格納した記憶媒体を提供することにある。

本発明の基板処理装置は、
真空容器内の載置台上に基板を載置し、前記基板に対して処理ガス供給部から処理ガスを供給して真空雰囲気下で処理を行う基板処理装置において、
前記真空容器内を各々真空排気するための第１の排気路及び第２の排気路と、
前記第１の排気路及び前記第２の排気路に夫々介設された第１の圧力調整弁及び第２の圧力調整弁と、
前記第２の排気路における前記第２の圧力調整弁の１次側に設けられ、当該第２の排気路のコンダクタンスを調整するためのコンダクタンス調整部と、
前記真空容器内の圧力を測定するための第１の圧力測定手段と、
前記コンダクタンス調整部の１次側と２次側とにおける差圧を測定する差圧測定手段と、
前記真空容器内の圧力値、前記コンダクタンス調整部の調整値、前記第２の排気路の排気流量及び前記差圧の関係を規定したデータを記憶する記憶部と、
この記憶部に記憶されたデータから、前記第２の排気路の排気流量の設定値に対応する前記真空容器内の圧力値、前記コンダクタンス調整部の調整値及び前記差圧を読み出し、前記圧力値となるように前記第１の圧力調整弁を調整すると共に前記調整値となるように前記コンダクタンス調整部により前記第２の排気路のコンダクタンスを調整し、次いで前記差圧となるように前記第２の圧力調整弁を調整するように制御信号を出力する制御部と、を備えたことを特徴とする。

前記コンダクタンス調整部はバタフライバルブであり、コンダクタンスの調整値はバタフライバルブの開度であることが好ましい。
前記処理は、互いに反応する少なくとも２種類の反応ガスを順番に基板の表面に供給しかつこの供給サイクルを実行することにより反応生成物の層を多数積層して薄膜を形成する成膜処理であり、
前記真空容器の周方向に互いに離れて設けられ、前記載置台上の基板に夫々第１の反応ガス及び第２の反応ガスを供給するための第１の反応ガス供給手段及び第２の反応ガス供給手段と、
前記第１の反応ガスが供給される第１の処理領域と前記第２の反応ガスが供給される第２の処理領域との雰囲気を分離するために、前記周方向においてこれら処理領域の間に設けられ、分離ガス供給手段から分離ガスを供給するための分離領域と、
前記基板が前記第１の処理領域と前記第２の処理領域とをこの順番で前記分離領域を介して位置するように、前記第１の反応ガス供給手段、前記第２の反応ガス供給手段及び前記分離領域と前記載置台とを相対的に前記周方向に回転させる回転機構と、を備え、
前記第１の排気路の排気口は第１の反応ガス及び分離ガスを排気するために設けられ、前記第２の排気路の排気口は第２の反応ガス及び分離ガスを排気するために設けられていることが好ましい。

前記記憶部内のデータは、
（ａ）基板に対して処理を行う前に、前記第１の圧力調整弁を閉じて前記第２の圧力調整弁を開放し、
（ｂ）流量調整用ガスを前記真空容器内に供給すると共に、前記真空容器内の圧力が所定の圧力となるように前記コンダクタンス調整部により前記第２の排気路のコンダクタンスを調整して、この時の前記コンダクタンス調整部の調整値と前記差圧とを求め、
（ｃ）このような試行を流量調整用ガスの供給流量と真空容器内の圧力との組み合わせを種々変更して
得られたものであることが好ましい。

本発明の基板処理方法は、
真空容器内の載置台上に基板を載置し、前記基板に対して処理ガスを供給する工程と、
第１の圧力調整弁が介設された第１の排気路と、第２の圧力調整弁が介設された第２の排気路と、から前記真空容器内を各々真空排気する工程と、
記憶部からデータを読み出す工程と、
次いで、前記真空容器内の圧力が前記データに記憶された圧力値となるように前記第１の圧力調整弁を調整すると共に、前記第２の排気路における前記第２の圧力調整弁の１次側に設けられたコンダクタンス調整部の調整値が前記データに記憶された調整値となるように当該コンダクタンス調整部により前記第２の排気路のコンダクタンスを調整する工程と、
続いて、前記コンダクタンス調整部の１次側と２次側とにおける差圧が前記データに記憶された差圧となるように前記第２の圧力調整弁を調整する工程と、を含み、
前記読み出す工程は、前記第２の排気路の排気流量の設定値に対応する前記真空容器内の圧力値、前記コンダクタンス調整部の調整値及び前記差圧を前記データから読み出す工程であることを特徴とする。

前記処理は、互いに反応する少なくとも２種類の反応ガスを順番に基板の表面に供給しかつこの供給サイクルを実行することにより反応生成物の層を多数積層して薄膜を形成する成膜処理であり、
前記処理ガスを供給する工程は、前記真空容器の周方向に互いに離れて設けられた第１の反応ガス供給手段及び第２の反応ガス供給手段から、前記載置台上の基板に夫々第１の反応ガス及び第２の反応ガスを供給する工程であり、
前記コンダクタンスを調整する工程の前に、前記第１の反応ガスが供給される第１の処理領域と前記第２の反応ガスが供給される第２の処理領域との雰囲気を分離するために、前記周方向においてこれら処理領域の間に設けられた分離領域に分離ガス供給手段から分離ガスを供給すると共に、前記基板が前記第１の処理領域と前記第２の処理領域とをこの順番で前記分離領域を介して位置するように、前記第１の反応ガス供給手段、前記第２の反応ガス供給手段及び前記分離領域と前記載置台とを相対的に前記周方向に回転させる工程を行い、
前記真空排気する工程は、第１の反応ガス及び分離ガスを排気するために設けられた前記第１の排気路の排気口と、は第２の反応ガス及び分離ガスを排気するために設けられた前記第２の排気路の排気口と、から前記真空容器内を各々真空排気する工程であることが好ましい。

本発明の記憶媒体は、
真空容器内の載置台上に基板を載置して、前記基板に対して処理ガスを供給して真空雰囲気下で処理を行う基板処理装置に用いられるプログラムを格納する記憶媒体であって、
前記プログラムは、上記記載の基板処理方法を実施するようにステップ群が組まれていることを特徴とする。

本発明は、真空容器内を第１の排気路及び第２の排気路により排気するにあたって、第１の排気路に設けた第１の圧力調整弁により真空容器内の圧力を設定値に調整すると共に、第２の排気路に設けたコンダクタンス調整部を所定の調整値に調整し、その上でコンダクタンス調整部の１次側（上流側）と２次側（下流側）との差圧を、当該コンダクタンス調整部の下流側に設けた第２の圧力調整弁により調整している。このような調整は、真空容器内の圧力値、コンダクタンス調整部の調整値、第２の排気路の排気流量及び前記差圧の関係を規定したデータを用いて行っており、こうして第１の排気路側で圧力調整を、また第２の排気路側で前記差圧を制御することで排気流量調整を夫々行っている。真空容器内に供給されるガスの流量は分かっていることから、本発明によれば第１の排気路及び第２の排気路の各排気流量を調整することができる。

本発明の実施の形態に係る基板処理装置の縦断面図である。 上記の基板処理装置の内部の概略構成を示す斜視図である。 上記の基板処理装置の横断平面図である。 上記の基板処理装置における処理領域及び分離領域を示す縦断面図である。 上記の基板処理装置の一部を示す縦断面図である。 上記の基板処理装置の一部破断斜視図である。 上記の基板処理装置における分離ガスあるいはパージガスの流れる様子を示す説明図である。 上記の基板処理装置の一部破断斜視図である。 上記の基板処理装置の制御部の一例を示す概略図である。 上記の基板処理装置においてテーブルを作成する時の真空容器内などの圧力を示す模式図である。 上記のテーブルの一例を示す概略図である。 上記のテーブルを作成する時の工程を示すフロー図である。 上記のフロー図に基づいて成膜処理を行う時のフロー図である。 上記の成膜処理における真空容器内のガス流を示す概略図である。 上記の他の実施の形態を示す平面図である。 上記の他の実施の形態を示す模式図である。 上記の他の実施の形態においてテーブルを作成する手順を示す概略図である。 分離領域に用いられる凸状部の寸法例を説明するための説明図である。 分離領域の他の例を示す縦断面図である。 本発明の他の実施の形態に係る成膜装置を示す横断平面図である。 本発明の他の実施の形態の基板処理装置の一例を示す側面図である。 上記の他の実施の形態を示す平面図である。

［第１の実施の形態］
本発明の第１の実施の形態の基板処理装置である成膜装置は、図１（図３のＩ−Ｉ’線に沿った断面図）〜図３に示すように、平面形状が概ね円形である扁平な真空容器（チャンバー）１と、この真空容器１内に設けられ、当該真空容器１の中心に回転中心を有する載置台である回転テーブル２と、を備えている。真空容器１は天板１１が容器本体１２から着脱できるように構成されている。この天板１１は、真空容器１内が減圧されることにより、容器本体１２の上面の周縁部にリング状に設けられたシール部材例えばＯリング１３を介して容器本体１２側に引きつけられて気密状態を維持しているが、容器本体１２から分離するときには図示しない駆動機構により上方に持ち上げられる。

回転テーブル２は、中心部にて円筒形状のコア部２１に固定され、このコア部２１は、鉛直方向に伸びる回転軸２２の上端に固定されている。回転軸２２は真空容器１の底面部１４を貫通し、その下端が当該回転軸２２を鉛直軸回りにこの例では時計回りに回転させる駆動部２３に取り付けられている。回転軸２２及び駆動部２３は、上面が開口した筒状のケース体２０内に収納されている。このケース体２０はその上面に設けられたフランジ部分が真空容器１の底面部１４の下面に気密に取り付けられており、ケース体２０の内部雰囲気と外部雰囲気との気密状態が維持されている。

回転テーブル２の表面部には、図２及び図３に示すように回転方向（周方向）に沿って複数枚例えば５枚の基板である半導体ウエハ（以下「ウエハ」という）Ｗを載置するための円形状の凹部２４が設けられている。なお図３には便宜上１個の凹部２４だけにウエハＷを描いてある。ここで図４は、回転テーブル２を同心円に沿って切断しかつ横に展開して示す展開図であり、凹部２４は、図４（ａ）に示すようにその直径がウエハＷの直径よりも僅かに例えば４ｍｍ大きく、またその深さはウエハＷの厚みと同等の大きさに設定されている。従ってウエハＷを凹部２４に落とし込むと、ウエハＷの表面と回転テーブル２の表面（ウエハＷが載置されない領域）とが揃うことになる。ウエハＷの表面と回転テーブル２の表面との間の高さの差が大きいとその段差部分で圧力変動が生じることから、ウエハＷの表面と回転テーブル２の表面との高さを揃えることが、膜厚の面内均一性を揃える観点から好ましい。ウエハＷの表面と回転テーブル２の表面との高さを揃えるとは、同じ高さであるかあるいは両面の差が５ｍｍ以内であることをいうが、加工精度などに応じてできるだけ両面の高さの差をゼロに近づけることが好ましい。凹部２４の底面には、ウエハＷの裏面を支えて当該ウエハＷを昇降させるための例えば後述する３本の昇降ピン１６（図８参照）が貫通する貫通孔（図示せず）が形成されている。

凹部２４はウエハＷを位置決めして回転テーブル２の回転に伴なう遠心力により飛び出さないようにするためのものであり、本発明の基板載置領域に相当する部位であるが、この基板載置領域（ウエハ載置領域）は、凹部に限らず例えば回転テーブル２の表面にウエハＷの周縁をガイドするガイド部材をウエハＷの周方向に沿って複数並べた構成であってもよく、あるいは回転テーブル２側に静電チャックなどのチャック機構を持たせてウエハＷを吸着する場合には、その吸着によりウエハＷが載置される領域が基板載置領域となる。

図２及び図３に示すように真空容器１には、回転テーブル２における凹部２４の通過領域と各々対向する上位置に、第１の反応ガスノズル３１及び第２の反応ガスノズル３２からなる処理ガス供給部と２本の分離ガスノズル４１、４２とが真空容器１の周方向（回転テーブル２の回転方向）に互いに間隔をおいて中心部から放射状に伸びている。この例では、後述の搬送口１５から見て時計回りに第２の反応ガスノズル３２、分離ガスノズル４１、第１の反応ガスノズル３１及び分離ガスノズル４２がこの順に配列されている。これら反応ガスノズル３１、３２及び分離ガスノズル４１、４２は、例えば真空容器１の側周壁に取り付けられており、その基端部であるガス導入ポート３１ａ、３２ａ、４１ａ、４２ａは当該側壁を貫通している。

ガスノズル３１、３２、４１、４２は図示の例では、真空容器１の周壁部から真空容器１内に導入されているが、後述する環状の突出部５から導入してもよい。この場合、突出部５の外周面と天板１１の外表面とに開口するＬ字型の導管を設け、真空容器１内でＬ字型の導管の一方の開口にガスノズル３１、（３２、４１、４２）を接続し、真空容器１の外部でＬ字型の導管の他方の開口にガス導入ポート３１ａ（３２ａ、４１ａ、４２ａ）を接続する構成を採用することができる。

図３に示すように、反応ガスノズル３１は、バルブ３６ａ及び流量調整部３７ａが介設されたガス供給管３１ｂにより、第１の反応ガス（処理ガス）であるＢＴＢＡＳ（ビスターシャルブチルアミノシラン）ガスが貯留された第１のガス供給源３８ａに接続されている。反応ガスノズル３２は、バルブ３６ｂ及び流量調整部３７ｂが介設されたガス供給管３２ｂにより、第２の反応ガス（処理ガス）であるＯ3（オゾン）ガスが貯留された第２のガス供給源３８ｂに接続されている。また、分離ガスノズル４１は、バルブ３６ｃ及び流量調整部３７ｃが介設されたガス供給管４１ｂにより、分離ガス（不活性ガス）であるＮ2（窒素）ガスが貯留されたＮ2ガス供給源３８ｃに接続されており、分離ガスノズル４２は、バルブ３６ｄ及び流量調整部３７ｄが介設されたガス供給管４２ｂにより、このＮ2ガス供給源３８ｃに接続されている。

反応ガスノズル３１とバルブ３６ａとの間におけるガス供給管３１ｂには、バルブ３６ｅ及び流量調整部３７ｅを介して既述のＮ2ガス供給源３８ｃが接続されており、同様に反応ガスノズル３２とバルブ３６ｂとの間におけるガス供給管３２ｂには、バルブ３６ｆ及び流量調整部３７ｆを介してＮ2ガス供給源３８ｃが接続されている。これらのバルブ３６ａ〜３６ｆ及び流量調整部３７ａ〜３７ｆによりガス供給系３９が構成される。

反応ガスノズル３１、３２には、下方側に反応ガスを吐出するための処理ガス供給口として例えば口径が０．５ｍｍの吐出孔３３０が真下を向いてノズルの長さ方向に例えば１０ｍｍの間隔を置いて配列されている。また分離ガスノズル４１、４２には、下方側に分離ガスを吐出するための例えば口径が０．５ｍｍの吐出孔４０が真下を向いて長さ方向に例えば１０ｍｍ程度の間隔を置いて穿設されている。反応ガスノズル３１、３２は夫々第１の反応ガス供給手段及び第２の反応ガス供給手段に相当し、分離ガスノズル４１、４２は分離ガス供給手段に相当する。また、反応ガスノズル３１、３２の下方領域は夫々ＢＴＢＡＳガスをウエハＷに吸着させるための第１の処理領域９１及びＯ3ガスをウエハＷに吸着させるための第２の処理領域９２となる。

分離ガスノズル４１、４２は、第１の処理領域９１と第２の処理領域９２とを分離するための分離領域Ｄを形成するためのものであり、この分離領域Ｄにおける真空容器１の天板１１には図２〜図４に示すように、回転テーブル２の回転中心を中心としかつ真空容器１の内周壁の近傍に沿って描かれる円を周方向に分割してなる、平面形状が扇型で下方に突出した凸状部４が設けられている。分離ガスノズル４１、４２は、この凸状部４における前記円の周方向中央にて当該円の半径方向に伸びるように形成された溝部４３内に収められている。即ち分離ガスノズル４１（４２）の中心軸から凸状部４である扇型の両縁（回転テーブル２の回転方向上流側の縁及び下流側の縁）までの距離は同じ長さに設定されている。
なお、溝部４３は、本実施形態では凸状部４を二等分するように形成されているが、他の実施形態においては、例えば溝部４３から見て凸状部４における回転テーブル２の回転方向上流側が前記回転方向下流側よりも広くなるように溝部４３を形成してもよい。

従って分離ガスノズル４１、４２における前記回転方向両側には、前記凸状部４の下面である例えば平坦な低い天井面４４（第１の天井面）が存在し、この天井面４４の前記回転方向両側には、当該天井面４４よりも高い天井面４５（第２の天井面）が存在することになる。この凸状部４の役割は、回転テーブル２との間に第１の反応ガス及び第２の反応ガスの侵入を阻止してこれら反応ガスの混合を阻止するための狭隘な空間である分離空間を形成することにある。
即ち、分離ガスノズル４１を例にとると、回転テーブル２の回転方向上流側からＯ3ガスが侵入することを阻止し、また回転方向下流側からＢＴＢＡＳガスが侵入することを阻止する。「ガスの侵入を阻止する」とは、分離ガスノズル４１から吐出した分離ガスであるＮ2ガスが第１の天井面４４と回転テーブル２の表面との間に拡散して、この例では当該第１の天井面４４に隣接する第２の天井面４５の下方側空間に吹き出し、これにより当該隣接空間からのガスが侵入できなくなることを意味する。そして「ガスが侵入できなくなる」とは、隣接空間から凸状部４の下方側空間に全く入り込むことができない場合のみを意味するのではなく、多少侵入はするが、両側から夫々侵入したＯ3ガス及びＢＴＢＡＳガスが凸状部４内で交じり合わない状態が確保される場合も意味し、このような作用が得られる限り、分離領域Ｄの役割である第１の処理領域９１の雰囲気と第２の処理領域９２の雰囲気との分離作用が発揮できる。従って狭隘な空間における狭隘の程度は、狭隘な空間（凸状部４の下方空間）と当該空間に隣接した領域（この例では第２の天井面４５の下方空間）との圧力差が「ガスが侵入できなくなる」作用を確保できる程度の大きさになるように設定され、その具体的な寸法は凸状部４の面積などにより異なるといえる。またウエハＷに吸着したガスについては当然に分離領域Ｄ内を通過することができ、ガスの侵入阻止は、気相中のガスを意味している。

この例では直径３００ｍｍのウエハＷを被処理基板としており、この場合凸状部４は、回転テーブル２の回転中心から１４０ｍｍ外周側に離れた部位（後述の突出部５との境界部位）においては、周方向の長さ（回転テーブル２と同心円の円弧の長さ）が例えば１４６ｍｍであり、ウエハＷの載置領域（凹部２４）の最も外側部位においては、周方向の長さが例えば５０２ｍｍである。なお図４（ａ）に示すように、当該外側部位において分離ガスノズル４１（４２）の両脇から夫々左右に位置する凸状部４の周方向の長さＬでみれば、長さＬは２４６ｍｍである。

また図４（ａ）に示すように凸状部４の下面即ち天井面４４における回転テーブル２の表面までの高さｈは、例えば０．５ｍｍから１０ｍｍであってもよく、約４ｍｍであると好適である。この場合、回転テーブル２の回転数は例えば１ｒｐｍ〜５００ｒｐｍに設定されている。そのため分離領域Ｄの分離機能を確保するためには、回転テーブル２の回転数の使用範囲などに応じて、凸状部４の大きさや凸状部４の下面（第１の天井面４４）と回転テーブル２の表面との高さｈを例えば実験などに基づいて設定することになる。なお分離ガスとしては、窒素（Ｎ2）ガスに限られずアルゴン（Ａｒ）ガスなどの不活性ガスなどを用いることができるが、このようなガスに限らず水素（Ｈ2）ガスなどであってもよく、成膜処理に影響を与えないガスであれば、ガスの種類に関しては特に限定されるものではない。また、後述の排気流量の調整に用いるガスとしては、上記のＮ2ガスなどの不活性ガスに限られず、同様に成膜処理に影響を与えないガスであれば良い。

天板１１の下面には、回転テーブル２におけるコア部２１よりも外周側の部位と対向するようにかつ当該コア部２１の外周に沿って突出部５が設けられている。この突出部５は凸状部４における回転テーブル２の回転中心側の部位と連続して形成されており、その下面が凸状部４の下面（天井面４４）と同じ高さに形成されている。図２及び図３は、前記天井面４５よりも低くかつ分離ガスノズル４１、４２よりも高い位置にて天板１１を水平に切断して示している。なお突出部５と凸状部４とは、必ずしも一体であることに限られるものではなく、別体であってもよい。
凸状部４及び分離ガスノズル４１（４２）の組み合わせ構造の作り方については、凸状部４をなす１枚の扇型プレートの中央に溝部４３を形成してこの溝部４３内に分離ガスノズル４１（４２）を配置する構造に限らず、２枚の扇型プレートを用い、分離ガスノズル４１（４２）の両側位置にて天板１１の下面にボルト締めなどにより固定する構成などであってもよい。

真空容器１の天板１１の下面、つまり回転テーブル２のウエハ載置領域（凹部２４）から見た天井面は既述のように第１の天井面４４とこの天井面４４よりも高い第２の天井面４５とが周方向に存在するが、図１では、高い天井面４５が設けられている領域についての縦断面を示しており、図５では、低い天井面４４が設けられている領域についての縦断面を示している。扇型の凸状部４の周縁部（真空容器１の外縁側の部位）は図２及び図５に示されているように回転テーブル２の外端面に対向するようにＬ字型に屈曲して屈曲部４６を形成している。扇型の凸状部４は天板１１側に設けられていて、容器本体１２から取り外せるようになっていることから、前記屈曲部４６の外周面と容器本体１２との間には僅かに隙間がある。この屈曲部４６も凸状部４と同様に両側から反応ガスが侵入することを防止して、両反応ガスの混合を防止する目的で設けられており、屈曲部４６の内周面と回転テーブル２の外端面との隙間、及び屈曲部４６の外周面と容器本体１２との隙間は、回転テーブル２の表面に対する天井面４４の高さｈと同様の寸法に設定されている。この例においては、回転テーブル２の表面側領域からは、屈曲部４６の内周面が真空容器１の内周壁を構成していると見ることができる。

容器本体１２の内周壁は、分離領域Ｄにおいては図５に示すように前記屈曲部４６の外周面と接近して垂直面に形成されているが、分離領域Ｄ以外の部位においては、図１に示すように例えば回転テーブル２の外端面と対向する部位から底面部１４に亘って縦断面形状が矩形に切り欠かれて外方側に窪んだ構造になっている。この窪んだ部位における既述の第１の処理領域９１及び第２の処理領域９２に連通する領域を夫々第１の排気領域Ｅ１及び第２の排気領域Ｅ２と呼ぶことにすると、これらの第１の排気領域Ｅ１及び第２の排気領域Ｅ２の底部には、図１及び図３に示すように、夫々第１の排気口６１及び第２の排気口６２が形成されている。

上記のように、排気口６１、６２は、分離領域Ｄの分離作用が働くように、平面で見たときに前記分離領域Ｄの前記回転方向両側に設けられている。詳しく言えば、回転テーブル２の回転中心から見て第１の処理領域９１とこの第１の処理領域９１に対して例えば回転方向下流側に隣接する分離領域Ｄとの間に第１の排気口６１が形成され、回転テーブル２の回転中心から見て第２の処理領域９２とこの第２の処理領域９２に対して例えば回転方向下流側に隣接する分離領域Ｄとの間に第２の排気口６２が形成されており、これらの排気口６１、６２は、夫々各反応ガス（ＢＴＢＡＳガス及びＯ3ガス）の排気を専用に（個別に）行うように配置されている。この例では一方の排気口６１は、第１の反応ガスノズル３１とこの反応ガスノズル３１に対して前記回転方向下流側に隣接する分離領域Ｄの第１の反応ガスノズル３１側の縁の延長線との間に設けられ、また他方の排気口６１は、第２の反応ガスノズル３２とこの反応ガスノズル３２に対して前記回転方向下流側に隣接する分離領域Ｄの第２の反応ガスノズル３２側の縁の延長線との間に設けられている。即ち、第１の排気口６１は、図３中に一点鎖線で示した回転テーブル２の中心と第１の処理領域９１とを通る直線Ｌ１と、回転テーブル２の中心と前記第１の処理領域９１の下流側に隣接する分離領域Ｄの上流側の縁を通る直線Ｌ２との間に設けられ、第２の排気口６２は、この図３に二点鎖線で示した回転テーブル２の中心と第２の処理領域９２とを通る直線Ｌ３と、回転テーブル２の中心と前記第２の処理領域９２の下流側に隣接する分離領域Ｄの上流側の縁を通る直線Ｌ４との間に位置している。

排気口６１、６２の設置数は２個に限られるものではなく、例えば分離ガスノズル４２を含む分離領域Ｄと当該分離領域Ｄに対して前記回転方向下流側に隣接する第２の反応ガスノズル３２との間に更に排気口を設置して３個としてもよいし、４個以上であってもよい。この例では排気口６１、６２は回転テーブル２よりも低い位置に設けることで真空容器１の内周壁と回転テーブル２の周縁との間の隙間から排気するようにしているが、真空容器１の底面部に設けることに限られず、真空容器１の側壁に設けてもよい。また排気口６１、６２は、真空容器１の側壁に設ける場合には、回転テーブル２よりも高い位置に設けるようにしてもよい。このように排気口６１、６２を設けることにより回転テーブル２上のガスは、回転テーブル２の外側に向けて流れるため、回転テーブル２に対向する天井面から排気する場合に比べてパーティクルの巻上げが抑えられるという観点において有利である。

第１の排気口６１から伸びる第１の排気路６３ａには、既述の図１に示すように、第１の圧力調整弁である第１のバルブ６５ａを介して、第１の真空排気手段である例えば真空ポンプ６４ａが接続されている。この第１のバルブ６５ａは、例えば当該第１のバルブ６５ａの開度を調整することにより、第１の排気路６３ａ内を通流するガス流量を調整できるように構成されている。この第１のバルブ６５ａと真空容器１との間における第１の排気路６３ａには、第１のバルブ６５ａの１次側（上流側）である真空容器１内の圧力を測定するために、圧力計などからなる圧力測定手段６６ａが設けられている。

また、既述の第２の排気口６２から伸びる第２の排気路６３ｂには、第１のバルブ６５ａと同様に構成された第２のバルブ６５ｂを介して、第２の真空排気手段である例えば真空ポンプ６４ｂが接続されている。この第２のバルブ６５ｂと真空容器１との間における第２の排気路６３ｂには、コンダクタンス調整部である例えばバタフライバルブ６７が介設されている。このバタフライバルブ６７は、開度を調整することにより第２の排気路６３ｂのコンダクタンスを調整し、これにより当該バタフライバルブ６７における排気流量を調整できるように構成されている。そのため、バタフライバルブ６７の開度を調整することによってバタフライバルブ６７の前後（真空容器１側である１次側及び第２のバルブ６５ｂ側である２次側）では圧力差が生じることから、この圧力差を測定するために、第２の排気路６３ｂには差圧測定手段として差圧計６８が設けられている。また、バタフライバルブ６７と真空容器１との間における第２の排気路６３ｂには、バタフライバルブ６７の上流側（真空容器１内）の圧力を測定するために、圧力計などからなる圧力測定手段６６ｂが設けられている。この例において、上記の圧力測定手段６６ａ、６６ｂは、第１の圧力測定手段をなす。尚、以下の例において、第１のバルブ６５ａをバルブＭ１、第２のバルブ６５ｂをバルブＭ２として説明する場合がある。

前記回転テーブル２と真空容器１の底面部１４との間の空間には、図１及び図６に示すように加熱手段であるヒータユニット７が設けられており、回転テーブル２を介して回転テーブル２上のウエハＷをプロセスレシピで決められた温度に加熱するように構成されている。前記回転テーブル２の周縁付近の下方側には、回転テーブル２の上方空間から排気領域Ｅに至るまでの雰囲気とヒータユニット７が置かれている雰囲気とを区画するために、ヒータユニット７を全周に亘って囲むようにカバー部材７１が設けられている。このカバー部材７１は上縁が外側に屈曲されてフランジ形状に形成され、その屈曲面と回転テーブル２の下面との間の隙間を小さくして、カバー部材７１内に外方からガスが侵入することを抑えている。

ヒータユニット７が配置されている空間よりも回転中心寄りの部位における底面部１４は、回転テーブル２の下面の中心部付近、コア部２１に接近してその間は狭い空間になっており、また当該底面部１４を貫通する回転軸２２の貫通穴についてもその内周面と回転軸２２との隙間が狭くなっていて、これら狭い空間は前記ケース体２０内に連通している。そして前記ケース体２０にはパージガスであるＮ2ガスを前記狭い空間内に供給してパージするためのパージガス供給管７２が設けられている。また真空容器１の底面部１４には、ヒータユニット７の下方側位置にて周方向の複数部位に、ヒータユニット７の配置空間をパージするためのパージガス供給管７３が設けられている。

このようにパージガス供給管７２、７３を設けることにより図７にパージガスの流れを矢印で示すように、ケース体２０内からヒータユニット７の配置空間に至るまでの空間がＮ2ガスでパージされ、このパージガスが回転テーブル２とカバー部材７１との間の隙間から排気領域Ｅを介して排気口６１、６２に排気される。これによって既述の第１の処理領域９１と第２の処理領域９２との一方から回転テーブル２の下方を介して他方にＢＴＢＡＳガスあるいはＯ3ガスの回り込みが防止されるため、このパージガスは分離ガスの役割も果たしている。

また真空容器１の天板１１の中心部には分離ガス供給管５１が接続されていて、天板１１とコア部２１との間の空間５２に分離ガスであるＮ2ガスを供給するように構成されている。この空間５２に供給された分離ガスは、前記突出部５と回転テーブル２との狭い隙間５０を介して回転テーブル２のウエハ載置領域側の表面に沿って周縁に向けて吐出されることになる。この突出部５で囲まれる空間には分離ガスが満たされているので、第１の処理領域９１と第２の処理領域９２との間で回転テーブル２の中心部を介して反応ガス（ＢＴＢＡＳガス及びＯ3ガス）が混合することを防止している。即ち、この成膜装置は、第１の処理領域９１と第２の処理領域９２との雰囲気を分離するために回転テーブル２の回転中心部と真空容器１とにより区画され、分離ガスがパージされると共に当該回転テーブル２の表面に分離ガスを吐出する吐出口が前記回転方向に沿って形成された中心部領域Ｃを備えているということができる。なおここでいう吐出口は前記突出部５と回転テーブル２との狭い隙間５０に相当する。

更に真空容器１の側壁には図２、図３及び図８に示すように外部の搬送アーム１０と回転テーブル２との間でウエハＷの受け渡しを行うための搬送口１５が形成されており、この搬送口１５は図示しないゲートバルブにより開閉されるようになっている。また回転テーブル２におけるウエハ載置領域である凹部２４はこの搬送口１５に臨む位置にて搬送アーム１０との間でウエハＷの受け渡しが行われることから、回転テーブル２の下方側において当該受け渡し位置に対応する部位に、凹部２４を貫通してウエハＷを裏面から持ち上げるための受け渡し用の昇降ピン１６の昇降機構（図示せず）が設けられる。

また、この成膜装置は、図９に示すように、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８０を備えており、制御部８０は、ＣＰＵ８１、記憶部であるメモリ８２、処理プログラム８３及びワークメモリ８４を備えている。このメモリ８２には、ウエハＷに対して行う処理の種別毎にレシピ（処理条件）が記憶された第１メモリ８２ａと、後述のテーブル８６が記憶された第２メモリ８２ｂと、が格納されている。第１メモリ８２ａのレシピには、成膜処理を行う時の真空容器１内の処理圧力Ｐ、各ガスノズル３１、３２から夫々供給する反応ガスの流量ｆａ、ｆｂ及び各排気路６３ａ、６３ｂから夫々排気する排気流量Ｆａ、Ｆｂなどの処理条件が夫々記憶されている。また、第２メモリ８２ｂのデータであるテーブル８６には、後述するように、第２の排気路６３ｂの排気流量（排気ガスの流量）Ｆｂの設定値と、バタフライバルブ６７の開度Ｖの調整値及び差圧計６８により測定された差圧ΔＰと、の相関関係が例えば処理圧力Ｐ毎に記憶されている。尚、図９では、このテーブル８６を簡略化して示している。

処理プログラム８３は、第１の排気路６３ａ及び第２の排気路６３ｂの各々の排気流量を算出するための排気流量用プログラム８３ａと、ウエハＷに対して成膜処理を行うための成膜処理用プログラム８３ｂと、を備えている。排気流量用プログラム８３ａを設けた理由について、以下に説明する。

上記のように共通の真空容器１内に互いに反応する反応ガス（ＢＴＢＡＳガス及びＯ3ガス）を供給する場合に、真空容器１内あるいは排気路６３内において反応ガス同士が互いに混じり合うことを抑えるためには、これらの反応ガスを夫々排気口６１、６２から個別に排気する必要がある。そのためには、例えば各反応ガスノズル３１、３２から真空容器１内に供給される各反応ガスの流量に応じて、各々の排気口６１、６２から排気される夫々の排気流量を調整する（割り振る）必要がある。例えば反応ガスノズル３１、３２の夫々から真空容器１内に供給される反応ガスの流量が夫々ｆａ、ｆｂの場合には、各排気口６１、６２から夫々流量ｆａ、ｆｂ（より詳しくはこれらの流量ｆａ、ｆｂに、分離領域Ｄなどから真空容器１内に供給されるＮ2ガスの総量を各々分担して個別に排気するガス量を各々足した流量であるＦａ、Ｆｂ）の流量で個別に排気することになる。

この時、ハード構成上、各々の排気路６３ａ、６３ｂ内を通流する排気流量を直接測定することは極めて困難である。ここで、圧力測定手段６６ａ、６６ｂを用いて排気流量を調整しようとすると、圧力測定手段６６ａ、６６ｂによる測定値がほぼ同じ値となるように、あるいは各反応ガスの供給流量に応じて圧力測定手段６６ａ、６６ｂの測定値が所定の比になるように、バルブ６５ａ、６５ｂの開度を調整することになる。一方、上記の成膜装置のように、高真空の下で処理を行う場合には、例えば一方の排気路６３のコンダクタンスが通常時よりも小さくなっていたりする時であっても、あるいは２つの真空ポンプ６４ａ、６４ｂの排気能力に差がある場合であっても、これらの圧力測定手段６６ａ、６６ｂの測定値がほぼ同じ値となってしまう。そのため、圧力計（圧力測定手段６６ａ、６６ｂ）だけに頼る手法では、各反応ガスの供給量に応じて各排気路６３ａ、６３ｂから夫々排気する排気流量を調整するのは実際には極めて困難である。

そこで、本発明では、例えば成膜処理を行う前、あるいは装置のメンテナンス時に、上記のプログラム８３ａにより排気路６３ａ、６３ｂの夫々の排気流量（より詳しくは排気路６３ｂの排気流量）を予め直接算出するようにしている。具体的には、第１のバルブ６５ａを閉じて、第２のバルブ６５ｂを開放（全開に）する。次いで、Ｎ2ガス供給ラインに介設された図示しない流量計の測定値が例えばＦｂとなるように流量調整部３７ｃ、３７ｄ、３７ｆを調整して、真空容器１内に流量Ｆｂで流量調整用のガスである不活性ガス例えばＮ2ガスを供給する。そして、真空容器１内の圧力（圧力測定手段６６ｂの測定値）が例えば設定圧力（処理圧力）Ｐで一定となるようにバタフライバルブ６７の開度を調整すると、第２の排気路６３ｂから流量ＦｂでＮ2ガスが排気されていくことになる。この時のバタフライバルブ６７の開度（設定開度）をＶとする。また、第２のバルブ６５ｂを開放し、バタフライバルブ６７の開度により真空容器１内の圧力を調整していることから、真空容器１内の圧力である第１の圧力測定値よりもバタフライバルブ６７と第２のバルブ６５ｂ（真空ポンプ６４ｂ）との間の圧力である第２の圧力測定値の方が低く（真空度が高く）なり、従ってバタフライバルブ６７の前後（差圧計６８の測定値）では、差圧（設定圧力差）ΔＰが生じることになる。

以上の過程を経ることにより、真空容器１内の圧力が処理圧力Ｐの時において、バタフライバルブ６７の開度がＶ、バタフライバルブ６７の前後の差圧（差圧計６８の測定値）がΔＰの場合には、第２の排気路６３ｂの排気流量がＦｂとなることが分かる。そのため、例えば流量Ｆ（Ｆ＝Ｆａ＋Ｆｂ）の反応ガス及びＮ2ガスを真空容器１に供給して２つの排気路６３ａ、６３ｂから夫々排気する場合であっても、真空容器１内の圧力、バタフライバルブ６７の開度及び差圧計６８の測定値を夫々Ｐ、Ｖ及びΔＰに設定すると、第２の排気路６３ｂの排気流量がＦｂとなるので、第１の排気路６３ａの排気流量は残りの流量Ｆａ（Ｆａ＝Ｆ−Ｆｂ）となる。従って、排気路６３ａ、６３ｂの夫々の排気流量を調整できることが分かる。

そこで、真空容器１内に流量Ｆで反応ガス及びＮ2ガスを供給して２つの排気路６３ａ、６３ｂから各々排気する時には、先ずバタフライバルブ６７の開度をＶに設定しておく。次いで図１０に示すように、第１のバルブ６５ａの開度を調整して真空容器１の圧力（圧力測定手段６６ａの測定値）を処理圧力Ｐに保ちながら、差圧計６８の測定値が差圧ΔＰとなるように第２のバルブ６５ｂの開度を調整する。従って、流量Ｆｂのガスが第２の排気路６３ｂから排気され、残りの流量Ｆａのガスが第１の排気路６３ａから排気されることになる。

排気流量用プログラム８３ａは、上記のように排気路６３ａ、６３ｂの各々における排気流量を調整するために、既述のテーブル８６を作成するようにステップ群が組まれており、このテーブル８６の具体的な作成手法については後述の作用説明の箇所で詳述する。成膜処理用プログラム８３ｂは、ウエハＷに対して成膜処理を行う時に、第１メモリ８２ａから処理の種別に応じたレシピを読み出すと共に、このレシピに記載された処理圧力Ｐに対応するテーブル８６を第２メモリ８２ｂから選択する。そして、このテーブル８６から、第２の排気路６３ｂの排気流量Ｆｂに対応するバタフライバルブ６７の開度Ｖ及び差圧計６８の差圧ΔＰを読み出し、こうして読み出したパラメータの値に基づいてバタフライバルブ６７、第１のバルブ６５ａ及び第２のバルブ６５ｂのアクチュエータに制御信号を送り、後述の各ステップを進行させることでウエハＷに対して成膜処理を行う。
上記の処理プログラム８３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８５から制御部８０内にインストールされる。

次に、上述の第１の実施の形態の作用について、図１２〜図１４を参照して説明する。先ず、既述の排気流量用プログラム８３ａにより行われる処理の概略について説明すると、このプログラム８３ａは、例えば装置の立ち上げ時（成膜処理を行う前）、あるいは装置のメンテナンス時に、例えばＮ2ガスなどの不活性ガスを用いて、設定圧力Ｐと第２の排気路６３ｂから排気されるガスの流量Ｆｂとを種々変更し、各条件に対応するバタフライバルブ６７の開度Ｖ及び差圧計６８の差圧ΔＰを夫々測定して、テーブル８６として既述の第２メモリ８２ｂに記憶する。図１１には、例えば設定圧力Ｐが１．０７ｋＰａ（８Ｔｏｒｒ）の場合において測定される上記のテーブル８６の一例を示している。尚、この図１１のテーブル８６には、一部についてバタフライバルブ６７の開度Ｖなどの記載を省略しているが、これらの値についても同様に求められる。

具体的には、図１２に示すように、テーブル８６を作成するにあたり、処理圧力Ｐと、第２の排気路６３ｂ側から排気する排気流量Ｆｂと、を設定する（ステップＳ１１）。次いで、バルブ６５ａ、６５ｂ及びバタフライバルブ６７を全開にして真空容器１内を引き切りの状態にした後（ステップＳ１２）、第１のバルブ６５ａを閉じて、反応ガスノズル３２、２本の分離ガスノズル４２、分離ガス供給管５１及びパージガス供給管７２、７３から総ガス流量が上記の流量ＦｂとなるようにＮ2ガスを供給する。そして、真空容器１内の圧力が上記の処理圧力Ｐとなるように、バタフライバルブ６７の開度Ｖを調整する（ステップＳ１３）。また、この時にバタフライバルブ６７の前後で生じる差圧ΔＰを差圧計６８により読みとり、この差圧ΔＰとバタフライバルブ６７の開度Ｖとを、処理圧力Ｐ及び第２の排気路６３ｂから排気する排気流量Ｆｂに対応させてテーブル８６に記憶する（ステップＳ１４）。こうして処理圧力Ｐ及び流量Ｆｂの設定と、バタフライバルブ６７の開度Ｖ及び差圧ΔＰの取得と、をこれらの処理圧力Ｐ及び流量Ｆｂを様々に変えて行うことにより、テーブル８６が作成されることになる。

続いて、ウエハＷに対して成膜処理を行う場合には、図１３に示すように、先ず第１メモリ８２ａからレシピを読み出し（ステップＳ２１）、このレシピに記載された処理圧力Ｐと、第２の排気路６３ｂから排気する排気流量Ｆｂと、に対応するバタフライバルブ６７の開度Ｖ及び差圧ΔＰをテーブル８６から読み出す（ステップＳ２２）。また、図示しないゲートバルブを開き、外部から搬送アーム１０により搬送口１５を介してウエハＷを回転テーブル２の凹部２４内に受け渡す。この受け渡しは、凹部２４が搬送口１５に臨む位置に停止したときに図８に示すように凹部２４の底面の貫通孔を介して真空容器１の底部側から昇降ピン１６が昇降することにより行われる。このようなウエハＷの受け渡しを回転テーブル２を間欠的に回転させて行い、回転テーブル２の５つの凹部２４内に夫々ウエハＷを載置する。続いて、バルブ６５ａ、６５ｂ及びバタフライバルブ６７を全開にして真空容器１内を引き切りの状態にして（ステップＳ２３）、回転テーブル２を所定の回転数で時計回りに回転させると共に、ヒータユニット７によりウエハＷ（回転テーブル２）を例えば３００℃に加熱する。

そして、バタフライバルブ６７の開度Ｖをテーブル８６から読み出した値に設定する（ステップＳ２４）。また、第１の反応ガスノズル３１から流量ｆａ例えば１００ｓｃｃｍでＢＴＢＡＳガス供給すると共に、第２の反応ガスノズル３２から流量ｆｂ例えば１００００ｓｃｃｍでＯ3ガスを供給する。また、分離ガスノズル４１、４２からいずれも２００００ｓｃｃｍでＮ2ガスを供給して（ステップＳ２５）、分離ガス供給管５１及びパージガス供給管７２、７３からも所定の流量でＮ2ガスを真空容器１内に供給する。また、既述の図１０に示すように、真空容器１内の圧力が処理圧力Ｐとなるように第１のバルブ６５ａの開度を調整する（開度が小さくなる方向に調整する）と共に、差圧計６８の測定値が差圧ΔＰとなるように第２のバルブ６５ｂの開度を調整する（ステップＳ２６）。具体的には、初めは第２のバルブ６５ｂが全開状態となっていて差圧計６８の測定値が差圧ΔＰよりも大きくなっているので、開度が小さくなる（閉じる）方向に第２のバルブ６５ｂの開度を調整する。また、この第２のバルブ６５ｂの開度を調整することにより、真空容器１内の圧力が高くなろうとするので、当該圧力が処理圧力Ｐに維持されるように、第１のバルブ６５ａの開度を調整する（開度が大きくなるように調整する）。

こうして真空容器１内の圧力及び差圧計６８の測定値が夫々処理圧力Ｐ及び差圧ΔＰとなるようにバルブ６５ａ、６５ｂの開度を瞬時に例えば交互に調整していくことにより、図１４に示すように、第１の排気路６３ａからは流量Ｆａ（ＢＴＢＡＳガスの流量ｆａ及びＮ2ガスの総流量のうち所定の分量）のガスが排気され、第２の排気路６３ｂからは流量Ｆｂ（Ｏ3ガスの流量ｆｂ及びＮ2ガスの残りの量）のガスが排気されて、真空容器１内及び排気路６３ａ、６３ｂ内において反応ガス同士の混合が抑えられることになる。そのため、パーティクルの発生が抑えられることになる。尚、この図１４において、２つの排気路６３ａ、６３ｂについて記載を簡略化して描画している。

そして、回転テーブル２の回転により、ウエハＷが第１の処理領域９１と第２の処理領域９２とを分離領域Ｄを介して交互に通過するため、ウエハＷの表面には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、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からなる薄膜が成膜される。この時、排気路６３ａ、６３ｂの各々の排気流量を調整していることから、ウエハＷへのガス流の変動が抑えられると共に、ウエハＷの面内及び面間に亘ってガス流が安定化する。また、各々の排気路６３ａ、６３ｂの排気流量を調整することによって、排気流量を調整しない場合に比べて、回転テーブル２の回転により各処理領域９１、９２及び分離領域ＤにウエハＷが出入りする時に当該ウエハＷが感じる圧力差が小さくなるので、例えばこれらの領域９１、９２、ＤにウエハＷが出入りする時の当該ウエハＷの凹部２４からの飛び出しや位置ずれが抑えられることになる。

この時、分離領域ＤにおいてＮ2ガスを供給し、また中心部領域Ｃにおいても分離ガスであるＮ2ガスを供給しているので、ＢＴＢＡＳガスとＯ3ガスとが混合しないように各ガスが排気されることとなる。また、分離領域Ｄにおいては、屈曲部４６と回転テーブル２の外端面との間の隙間が既述のように狭くなっているので、ＢＴＢＡＳガスとＯ3ガスとは、回転テーブル２の外側を介しても混合しない。従って、第１の処理領域９１の雰囲気と第２の処理領域９２の雰囲気とが完全に分離され、ＢＴＢＡＳガスは排気口６１に、またＯ3ガスは排気口６２に夫々排気される。この結果、ＢＴＢＡＳガス及びＯ3ガスが雰囲気中においてもウエハＷ上においても混じり合うことがない。

また、回転テーブル２の下方側をＮ2ガスによりパージしているため、排気領域Ｅに流入したガスが回転テーブル２の下方側を潜り抜けて、例えばＢＴＢＡＳガスがＯ3ガスの供給領域に流れ込むといったおそれは全くない。こうして成膜処理が終了すると、ガスの供給を停止して真空容器１内を真空排気し、その後回転テーブル２の回転を停止して各ウエハＷを搬入時と逆の動作によって順次搬送アーム１０により搬出する。
ここで処理パラメータの一例について記載しておくと、回転テーブル２の回転数は、３００ｍｍ径のウエハＷを被処理基板とする場合は例えば１ｒｐｍ〜５００ｒｐｍ、真空容器１の中心部の分離ガス供給管５１からのＮ2ガスの流量は例えば５０００ｓｃｃｍである。また１枚のウエハＷに対する反応ガス供給のサイクル数、即ちウエハＷが処理領域９１、９２の各々を通過する回数は目標膜厚に応じて変わるが、多数回例えば６００回である。

上述の実施の形態によれば、真空容器１内の回転テーブル２上にウエハＷを載置して、このウエハＷに対して処理ガスを供給して真空雰囲気下において処理を行うにあたり、第１のバルブ６５ａが介設された第１の排気路６３ａと、第２のバルブ６５ｂが介設された第２の排気路６３ｂと、から真空容器１内の雰囲気を夫々真空排気できるようにして、真空容器１内の圧力が処理圧力Ｐとなるように第１のバルブ６５ａの開度を調整すると共に、第１の排気路６３ａの排気流量と第２の排気路６３ｂの排気流量とをレシピに応じた設定値にするために、バタフライバルブ６７の開度Ｖをテーブル８６に記載された値に設定し、次いで差圧計６８の測定値がテーブル８６に記載された差圧ΔＰとなるように第２のバルブ６５ｂの開度を調整している。そのため、排気路６３ａ、６３ｂの各々の排気流量を調整できるので、分離領域Ｄの両側において適切な気流を安定して形成することができる。従って、ウエハＷの表面における反応ガス（ＢＡＴＡＳガス、Ｏ3ガス）の気流が一定化することから、ＢＴＢＡＳガスの吸着の状態が安定化すると共にＯ3ガスによる吸着分子の酸化反応も安定化し、結果としてウエハＷの面内及び面間において膜厚が均一で膜質が均質且つ良好な薄膜を得ることができる。また、分離領域Ｄの両側における排気の偏りを防止できるので、分離領域Ｄを通り抜けてＢＴＢＡＳガスとＯ3ガスとが混合することを避けることができ、これによりウエハＷの表面以外における反応生成物の生成が抑えられ、そのためパーティクルの発生を抑えることができる。

また、成膜処理を行う前に、排気路６３ｂの排気流量Ｆｂ及び処理圧力Ｐに対応するバタフライバルブ６７の開度Ｖ及び差圧ΔＰを算出しているので、真空ポンプ６４ａ、６４ｂの排気能力に個体差がある場合であっても排気流量を調整できる。また、バタフライバルブ６７の開度Ｖ及び差圧ΔＰを算出するにあたり、ＢＴＢＡＳガスやＯ3ガスではなくＮ2ガスを用いているので、真空容器１内の部材などへの悪影響（付着物の付着やパーティクルの発生など）を防止することができる。
このように、本発明では、圧力計（圧力測定手段６６ａ、６６ｂ）では直接測定することのできない排気流量について、排気側（排気路６３）において測定するのではなく、供給側から供給するガス流量に対応する排気側の各設定値（バタフライバルブ６７の開度Ｖ、差圧ΔＰ）を予め算出し、この算出結果（テーブル８６）に基づいて各排気路６３を通流する排気流量を調整して、いわば排気流量をガスの供給側において調整している。そのため、従来の圧力計に頼って排気流量を調整しようとしていた手法に比べて、排気流量を正確に調整することができ、従って既述のように反応ガス同士の混合を抑えると共に面内及び面間において均一な成膜処理を行うことができる。

上記の例では、テーブル８６を作成する例として装置の立ち上げ時について説明したが、例えば装置のメンテナンス時に定期的にテーブル８６を作成しても良い。その場合には、例えば排気路６３ａ、６３ｂや真空ポンプ６４ａ、６４ｂの内部に反応生成物が付着したり、真空ポンプ６４ａ、６４ｂの排気能力が経時的に変化したりしていても排気流量を算出できる。

更にまた、上記のように回転テーブル２の回転方向に複数のウエハＷを配置し、回転テーブル２を回転させて第１の処理領域９１と第２の処理領域９２とを順番に通過させていわゆるＡＬＤ（あるいはＭＬＤ）を行うようにしているため、高いスループットで成膜処理を行うことができる。そして、前記回転方向において第１の処理領域９１と第２の処理領域９２との間に低い天井面を備えた分離領域Ｄを設けると共に、回転テーブル２の回転中心部と真空容器１とにより区画した中心部領域Ｃから回転テーブル２の周縁に向けて分離ガスを吐出し、前記分離領域Ｄの両側に拡散する分離ガス及び前記中心部領域Ｃから吐出する分離ガスと共に前記反応ガスが回転テーブル２の周縁と真空容器の内周壁との隙間を介して排気されるようにしているため、両反応ガスの混合を防止することができ、この結果良好な成膜処理を行うことができるし、回転テーブル２上において反応生成物が生じることが全くないか極力抑えられ、パーティクルの発生が抑えられる。尚、本発明は、回転テーブル２に１個のウエハＷを載置する場合にも適用できる。

上記の第１の反応ガスとしては、上述の例の他に、ＤＣＳ[ジクロロシラン]、ＨＣＤ[ヘキサクロロジシラン]、ＴＭＡ[トリメチルアルミニウム]、３ＤＭＡＳ[トリスジメチルアミノシラン]、ＴＥＭＡＺ[テトラキスエチルメチルアミノジルコニウム]、ＴＥＭＨＦ[テトラキスエチルメチルアミノハフニウム]、Ｓｒ(ＴＨＤ)２ [ストロンチウムビステトラメチルヘプタンジオナト]、Ｔｉ(ＭＰＤ)(ＴＨＤ)[チタニウムメチルペンタンジオナトビステトラメチルヘプタンジオナト]、モノアミノシランなどを挙げることができる。

［第２の実施の形態］
上記の第１の実施の形態においては、２本の排気路６３ａ、６３ｂが設けられている装置について説明したが、排気路６３は複数本例えば３本設けられていても良い。このような装置について、第２の実施の形態として図１５及び図１６を参照して説明する。尚、この実施の形態において、上記の第１の実施の形態で説明した部位については同じ符号を付して説明を省略する。

この装置には、３本の反応ガスノズル３１、３２、３３と、これらの反応ガスノズル３１、３２、３３から夫々反応ガスが供給される処理領域９１、９２、９３間に夫々配置された分離領域Ｄに対して分離ガスを供給するための分離ガス供給ノズル４１、４２、３００と、が設けられている。これらのノズル３１〜３３、４１、４２、３００は、搬送口１５から時計回りに見て分離ガス供給ノズル４１、反応ガスノズル３１、分離ガスノズル４２、反応ガスノズル３３、分離ガスノズル３００及び反応ガスノズル３２がこの順に配置されている。

反応ガスノズル３１には、例えばＳｒ（ＴＨＤ）_２（ストロンチウムビステトラメチルヘプタンジオナト）やＳｒ（Ｍｅ_５Ｃｐ）_２（ビスペンタメチルシクロペンタジエニエルストロンチウム）等のＳｒ原料が貯留された第１のガス供給源３８ａが接続されている。反応ガスノズル３２には、既述のＯ3ガスが貯留された第２のガス供給源３８ｂが接続されている。また、反応ガスノズル３３には、例えばＴｉ（ＯｉＰｒ）_２（ＴＨＤ）_２（チタニウムビスイソプロポキサイドビステトラメチルヘプタンジオナト）やＴｉ（ＯｉＰｒ）（チタニウムテトライソプロポキサイド）等のＴｉ原料が貯留された第３のガス供給源３８ｄが接続されている。この反応ガスノズル３３には、既述の反応ガスノズル３２と同様に、Ｎ2供給源３８ｃからＮ2ガスが供給されるように構成されている。尚、図１５中３３ｂはガス供給路、３６はバルブ、３７は流量調整部、３０１はガス導入ポートである。

各々の処理領域９１〜９３と、各処理領域９１〜９３における回転テーブル２の回転方向下流側に隣接する分離領域Ｄと、の間には、夫々排気口６１、６２ｂ、６２ｃが形成されている。排気口６２ｂから伸びる第２の排気路６３ｂには、図１６に示すように、バタフライバルブ６７ｂ、差圧計６８ｂ及び第２のバルブ６５ｂや真空ポンプ６４ｂが設けられている。排気口６２ｃから伸びる第３の排気路６３ｃには、第２の排気路６３ｂと同様に、圧力測定手段６６ｃ、バタフライバルブ６７ｃ、差圧計６８ｃ、第３のバルブ６５ｃ及び真空ポンプ６４ｃが接続されている。尚、図１６では、成膜装置を簡略化して描画している。

この実施の形態において既述のテーブル８６を作成する場合には、先ず図１７（ａ）に示すように、第１のバルブ６５ａと、第２のバルブ６５ｂ及び第３のバルブ６５ｃのいずれか一方この例では第３のバルブ６５ｃとを閉じる。次いで、既述のように、真空容器１内に流量ＦｂでＮ2ガスを供給すると共に、真空容器１内の圧力が処理圧力Ｐとなり、また第２の排気路６３ｂの排気流量がＦｂとなるようにバタフライバルブ６７ｂの開度Ｖを調整する。そして、この時の当該開度Ｖと差圧計６８ｂの測定値（差圧ΔＰ）とをテーブル８６に記憶する。続いて、図１７（ｂ）に示すように、第１のバルブ６５ａを閉じたまま、第２のバルブ６５ｂを閉じると共に、第３のバルブ６５ｃを開放する。そして、真空容器１内に流量ＦｃでＮ2ガスを供給すると共に、真空容器１内の圧力が処理圧力Ｐとなるように、また第３の排気路６３ｃの排気流量がＦｃとなるように、バタフライバルブ６７ｃの開度Ｖを調整し、この時の当該開度Ｖと差圧計６８ｃの測定値（差圧ΔＰ）とをテーブル８６に記憶する。尚、図１７では、各バルブ６５ａ、６５ｂ、６５ｃについて、開放した状態を白色、閉じた状態を黒色で示している。また、上記のＮ2ガスは、実際には各ノズル３２、３３以外の分離ガスノズル４１、４２、３００などからも真空容器１内に供給しているが、図１７では便宜上ノズル３２、３３から供給しているように描画している。

その後、ウエハＷに対して成膜処理を行う時には、レシピと共に、このレシピに対応するバルブ６５ｂ、６５ｃの開度Ｖ及び差圧計６８ｂ、６８ｃの差圧ΔＰをテーブル８６から読み出す。次いで、バタフライバルブ６７ｂ、６７ｃの開度Ｖをテーブル８６から読み出した値に夫々設定すると共に、各反応ガスノズル３１、３２、３３から夫々既述の反応ガスを真空容器１内に夫々流量ｆａ、ｆｂ、ｆｃで供給し、またノズル４１、４２、３００及び供給管５１、７２、７３からも所定の流量でＮ2ガスを供給する。そして、第１のバルブ６５ａにより真空容器１内の圧力が処理圧力Ｐとなるように調整しながら、差圧計６８ｂ、６８ｃにおける夫々の差圧ΔＰがテーブル８６から読み出した値となるように第２のバルブ６５ｂの開度及び第３のバルブ６５ｃの開度を夫々調整すると、図１７（ｃ）に示すように、第２の排気路６３ｂの排気流量がＦｂ（流量ｆｂ及びＮ2ガスの総流量のうち所定の分量）となり、第３の排気路６３ｃの排気流量がＦｃ（流量ｆｃ及びＮ2ガスの総流量のうち所定の分量）となる。従って、第１の排気路６３ａの排気流量は、真空容器１内に供給される反応ガス及びＮ2ガスの合計の流量Ｆのうち、流量Ｆｂ、Ｆｃを除いた流量Ｆａ、つまり流量ｆａ及びＮ2ガスの残りの量となる。そのため、各反応ガスは、真空容器１内及び各排気路６３内において互いに混じり合わずに個別に排気されていくことになる。

こうして回転テーブル２の回転により、ウエハＷ上にはＳｒを含む反応ガスの吸着と、Ｔｉを含む反応ガスの吸着と、これら反応ガスの酸化と、が複数回に亘ってこの順番で繰り返されて、ＳｒとＴｉとを含む酸化膜であるＳＴＯ膜からなる薄膜が積層されることになる。
この第２の実施の形態においても、既述の第１の実施の形態と同様の効果が得られる。尚、上記の反応ガスの流量ｆａ、ｆｂ、ｆｃは、例えば５０００ｓｃｃｍ、５０００ｓｃｃｍ、５０００ｓｃｃｍに夫々設定される。また、排気路６３ｂ、６３ｃの各々の排気流量が同じで且つ真空ポンプ６４ｂ、６４ｃの排気能力が同じである場合には、排気路６３ｂ、６３ｃのいずれか一方についてテーブル８６の作成を行い、この時に得られたテーブル８６を他方の排気路６３ｂ、６３ｃにおいて成膜処理を行う時に読み出すテーブル８６として用いても良い。更に、この実施の形態では、真空容器１内に３種類の反応ガスを供給する例について説明したが、複数種類例えば４種類以上の反応ガスを供給する場合に本発明を適用しても良い。その場合においても、上記の実施の形態と同様に、夫々の処理領域に排気口が連通する排気路の夫々について、個別にテーブル８６が作成されることになる。

また前記分離領域Ｄの天井面４４において、前記分離ガスノズル４１（４２、３００）に対して回転テーブル２の回転方向の上流側部位は、外縁に位置する部位ほど前記回転方向の幅が大きいことが好ましい。その理由は回転テーブル２の回転によって上流側から分離領域Ｄに向かうガスの流れが外縁に寄るほど速いためである。この観点からすれば、上述のように凸状部４を扇型に構成することは得策である。

そして前記分離ガスノズル４１（４２、３００）の両側に各々位置する狭隘な空間を形成する前記第１の天井面４４は、図１８（ａ）、（ｂ）に前記分離ガスノズル４１を代表して示すように例えば３００ｍｍ径のウエハＷを被処理基板とする場合、ウエハＷの中心ＷＯが通過する部位において回転テーブル２の回転方向に沿った幅寸法Ｌが５０ｍｍ以上であることが好ましい。凸状部４の両側から当該凸状部４の下方（狭隘な空間）に反応ガスが侵入することを有効に阻止するためには、前記幅寸法Ｌが短い場合にはそれに応じて第１の天井面４４と回転テーブル２との間の距離ｈも小さくする必要がある。更に第１の天井面４４と回転テーブル２との間の距離ｈをある寸法に設定したとすると、回転テーブル２の回転中心から離れる程、回転テーブル２の速度が速くなってくるので、反応ガスの侵入阻止効果を得るために要求される幅寸法Ｌは回転中心から離れる程長くなってくる。このような観点から考察すると、ウエハＷの中心ＷＯが通過する部位における前記幅寸法Ｌが５０ｍｍよりも小さいと、第１の天井面４４と回転テーブル２との距離ｈをかなり小さくする必要があるため、回転テーブル２を回転したときに回転テーブル２あるいはウエハＷと天井面４４との衝突を防止するために、回転テーブル２の振れを極力抑える工夫が要求される。更にまた回転テーブル２の回転数が高い程、凸状部４の上流側から当該凸状部４の下方側に反応ガスが侵入しやすくなるので、前記幅寸法Ｌを５０ｍｍよりも小さくすると、回転テーブル２の回転数を低くしなければならず、スループットの点で得策ではない。従って幅寸法Ｌが５０ｍｍ以上であることが好ましいが、５０ｍｍ以下であっても本発明の効果が得られないというものではない。即ち、前記幅寸法ＬがウエハＷの直径の１／１０〜１／１であることが好ましく、約１／６以上であることがより好ましい。

また本発明では分離ガス供給手段における回転方向両側に低い天井面４４が位置することが必要であるが、分離ガスノズル４１、４２、３００の両側に凸状部４が配置されている上述の構成に限らず、凸状部４の内部に分離ガスの通流室４７を回転テーブル２の直径方向に伸びるように形成し、この通流室４７の底部に長さ方向に沿って多数のガス吐出孔４０が穿設される構成を採用してもよい。

分離領域Ｄは、扇型の凸状部４を周方向に２つに分割し、その間に分離ガスノズル４１（４２、３００）を設ける構成であってもよいことを既に述べたが、図１９は、既述の第１の実施の形態の成膜装置を例にこのような構成を示す平面図である。この場合、扇型の凸状部４と分離ガスノズル４１（４２、３００）との距離や扇型の凸状部４の大きさなどは、分離ガスの吐出流量や反応ガスの吐出流量などを考慮して分離領域Ｄが有効な分離作用が発揮できるように設定される。

上述の実施の形態では、各処理領域９１、９２、９３は、その天井面が前記分離領域Ｄの天井面よりも高い領域に相当するものであったが、本発明は、処理領域９１、９２、９３の少なくとも一つは、分離領域Ｄと同様に反応ガス供給手段の前記回転方向両側にて前記回転テーブル２に対向して設けられ、当該回転テーブル２との間にガスの侵入を阻止するための空間を形成するようにかつ前記分離領域Ｄの前記回転方向両側の天井面（第２の天井面４５）よりも低い天井面例えば分離領域Ｄにおける第１の天井面４４と同じ高さの天井面を備えている構成としてもよい。

本発明は、分離ガスノズル４１（４２、３００）の両側に狭隘な空間を形成するために低い天井面（第１の天井面）４４を設けることが必要であるが、反応ガスノズル３１（３２、３３）の両側にも同様の低い天井面を設け、これら天井面を連続させる構成、つまり分離ガスノズル４１（４２、３００）及び反応ガスノズル３１（３２、３３）が設けられる箇所以外は、回転テーブル２に対向する領域全面に凸状部４を設ける構成としても同様の効果が得られる。この構成は別の見方をすれば、分離ガスノズル４１（４２、３００）の両側の第１の天井面４４が反応ガスノズル３１（３２、３３）にまで広がった例である。この場合には、分離ガスノズル４１（４２、３００）の両側に分離ガスが拡散し、反応ガスノズル３１（３２、３３）の両側に反応ガスが拡散し、両ガスが凸状部４の下方側（狭隘な空間）にて合流するが、これらのガスは排気口６１（６２、６３）から排気されることになる。

以上の実施の形態では、回転テーブル２の回転軸２２が真空容器１の中心部に位置し、回転テーブル２の中心部と真空容器１の上面部との間の空間に分離ガスをパージしているが、本発明は図２０に示すように構成してもよい。このような構成について、既述の第１の実施の形態の成膜装置を例に挙げて説明すると、図２０の成膜装置においては、真空容器１の中央領域の底面部１４が下方側に突出していて駆動部の収容空間１００を形成していると共に、真空容器１の中央領域の上面に凹部１００ａが形成され、真空容器１の中心部において収容空間１００の底部と真空容器１の前記凹部１００ａの上面との間に支柱１０１を介在させて、第１の反応ガスノズル３１からのＢＴＢＡＳガスと第２の反応ガスノズル３２からのＯ_３ガスとが前記中心部を介して混ざり合うことを防止している。

回転テーブル２を回転させる機構については、支柱１０１を囲むように回転スリーブ１０２を設けてこの回転スリーブ１０２に沿ってリング状の回転テーブル２を設けている。そして前記収容空間１００にモータ１０３により駆動される駆動ギヤ部１０４を設け、この駆動ギヤ部１０４により、回転スリーブ１０２の下部の外周に形成されたギヤ部１０５を介して当該回転スリーブ１０２を回転させるようにしている。１０６、１０７及び１０８は軸受け部である。また前記収容空間１００の底部にパージガス供給管７４を接続すると共に、前記凹部１００ａの側面と回転スリーブ１０２の上端部との間の空間にパージガスを供給するためのパージガス供給管７５を真空容器１の上部に接続している。図２０では、前記凹部１００ａの側面と回転スリーブ１０２の上端部との間の空間にパージガスを供給するための開口部は左右２箇所に記載してあるが、回転スリーブ１０２の近傍領域を介してＢＴＢＡＳガスとＯ_３ガスとが混じり合わないようにするために、開口部（パージガス供給口）の配列数を設計することが好ましい。
図２０の実施の形態では、回転テーブル２側から見ると、前記凹部１００ａの側面と回転スリーブ１０２の上端部との間の空間は分離ガス吐出孔に相当し、そしてこの分離ガス吐出孔、回転スリーブ１０２及び支柱１０１により、真空容器１の中心部に位置する中心部領域が構成される。
また、上記の各例においては、ガス供給系（ノズル３１、３２、３３、４１、４２、３００）に対して回転テーブル２を回転させるようにしたが、回転テーブル２に対してガス供給系を周方向に回転させる構成としても良い。

［第３の実施の形態］
上記の各実施の形態では、共通の真空容器１内に互いに反応する複数種類の反応ガスを供給して成膜処理を行う例について説明したが、例えば真空容器内に１種類の処理ガス例えばエッチングガスを供給して基板処理例えばエッチング処理を行う場合に本発明を適用しても良い。このエッチング処理を行う基板処理装置の例について、第３の実施の形態として図２１及び図２２を参照して説明する。

図２１中２０１は真空容器、２０２は例えば１辺が数ｍ程度の角型のガラスなどからなるＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）基板やＦＰＤ（Ｆｌａｔ Ｐａｎｅｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）基板などの基板Ｓを載置するための下部電極をなす載置台であり、真空容器２０１の上方には、載置台２０２上の基板Ｓに対して処理ガスであるエッチングガス例えば塩素ガスなどのハロゲン系の負性ガスを供給するための処理ガス供給部であるガスシャワーヘッド２０３が設けられている。ガスシャワーヘッド２０３には、当該ガスシャワーヘッド２０３の内部領域にエッチングガスを供給するための処理ガス供給路２２０と、流量調整用ガス例えばＮ2ガスを供給するためのＮ2ガス供給路２２１と、が図示しないバルブや流量調整部を介して夫々接続されている。また、この図２１中、２０４、２０５、２０６、２０７、２０８は、夫々ガスシャワーヘッド２０３の下面に形成された処理ガス供給口をなすガス吐出口、真空容器２０１に対して基板Ｓの搬入出を行う搬送口、載置台２０２に対してプラズマ発生用の高周波を供給するための高周波電源、インピーダンス調整機構、絶縁体である。

また、図２２にも示すように、載置台２０２の周囲における真空容器２０１の床面には、当該載置台２０２の四辺に沿うように、複数箇所例えば８箇所に例えば等間隔に排気口２０９が形成されている。これらの排気口２０９の各々から伸びる排気路２１０のうちの一つを第１の排気路２１１と呼び、残りの７つの排気路２１０を第２の排気路２１２と呼ぶことにすると、第１の排気路２１１には第１のバルブ６５ａが介設された真空ポンプ６４ａが接続されている。また、第２の排気路２１２には、バタフライバルブ６７、差圧計６８及び第２のバルブ６５ｂが介設された真空ポンプ６４ｂが接続されている。これらのバルブ６５、真空ポンプ６４には、第１の実施の形態に対応して符号を付しており、第１の実施の形態と同符号のものは、第１の実施の形態における機器と同様の役割を持っている。

この基板処理装置においても、既述のテーブル８６を作成するときは、既述の第２の実施の形態で説明した手法と同様に処理が行われる。具体的には、第１の排気路２１１の第１のバルブ６５ａと、第２の排気路２１２のうち一の排気路２１２以外の第２のバルブ６５ｂと、を閉じる。即ち、第２のバルブ６５ｂに関しては、当該一の排気路２１２における第２のバルブ６５ｂだけを開くことになる。そして、真空容器２０１内に流量ＦｂでＮ2ガスを供給し、真空容器２０１内の圧力が処理圧力Ｐとなるように当該一の排気路２１２のバタフライバルブ６７の開度Ｖを調整し、この時の開度Ｖと差圧ΔＰとをテーブル８６に記憶する。このような操作を、第２の排気路２１２の各々において、当該一の排気路２１２以外の他の６つの排気路２１２に対しても順次行い、６つの排気路２１２の全てについて順次開度Ｖと差圧ΔＰとのデータを取得してテーブル８６を作成する。

そして、この基板処理装置においてエッチング処理を行う時には、レシピ及びレシピに対応するテーブル８６を読み出し、搬送口２０５を介して基板Ｓを真空容器２０１内に搬入して載置台２０２に載置して、各バルブ６５ａ、６５ｂを全開にして真空容器２０１内を引き切りの状態にする。次いで、各バタフライバルブ６７の開度をテーブル８６に記載された値に設定して、処理ガス供給路２２０から既述のエッチングガスをガスシャワーヘッド２０３に供給すると、このエッチングガスはガス吐出孔２０４から基板Ｓに向かって下降していく。続いて、真空容器２０１内の圧力が処理圧力Ｐとなるように第１のバルブ６５ａの開度を調整しながら、各差圧計６８の測定値が夫々の差圧ΔＰとなるように、各第２のバルブ６５ｂの開度を調整する。また、高周波電源２０６から載置台２０２に対して所定の周波数の高周波を所定の電力で供給すると、エッチングガスがプラズマ化され、基板Ｓ上に形成された例えばアルミニウムからなる薄膜がエッチングされていくことになる。この時、上記のように各排気口２０９の排気流量をテーブル８６に基づいて調整していることから、各々の排気路２１０の排気流量が夫々所定の量この例では同じ流量に調整される。従って、基板Ｓへのプラズマの供給と、エッチングにより生成する副生成物の排出と、が基板Ｓの面内に亘って安定化して、均一なエッチング処理が行われることになる。この第３の実施の形態においても、上記の各例と同様の効果が得られる。

ここで、上記の各実施の形態において、既述の圧力測定手段６６ａ、６６ｂ、６６ｃにて測定される圧力はほとんど同じであることから、テーブル８６を作成する時や真空容器内の圧力が処理圧力Ｐとなるように第１のバルブ６５ａの開度を調整する時に用いる真空容器内の圧力としては、これらの圧力測定手段６６ａ、６６ｂ、６６ｃのいずれか一つの圧力検出値を用いても良いし、真空容器１内に別途設けた圧力測定手段の圧力検出値を用いても良い。更に、バタフライバルブ６７の前後における差圧ΔＰを測定するために差圧計６８を設けたが、バタフライバルブ６７とこのバタフライバルブ６７の下流側の第２のバルブ６５ｂとの間における排気路６３ｂの圧力を測定するための圧力計を設けて、この圧力計の測定値と真空容器１内の圧力（圧力測定手段６６ａ、６６ｂ、６６ｃのいずれか一つの圧力検出値あるいは真空容器１内に別途設けた図示しない圧力測定手段の圧力検出値）とにより差圧ΔＰを算出しても良い。この場合には、前記圧力計、第１の圧力測定手段及びこれらの圧力計と第１の圧力測定手段とにより各々測定された圧力値からバタフライバルブ６７の前後の圧力差を測定する演算部により、既述の差圧測定手段が構成されることになる。

更にまた、テーブル８６を作成するにあたり、既述の図１１に示すように、処理圧力Ｐと、差圧計６８により測定されるバタフライバルブ６７の真空容器１側の圧力と、がほぼ等しいことから、テーブル８６には差圧ΔＰに代えて、バタフライバルブ６７と第２のバルブ６５ｂとの間の圧力値を記憶し、テーブル８６とレシピとに基づいて各排気路６３の流量を調整する時には、バタフライバルブ６７と第２のバルブ６５との間における圧力値がテーブル８６に記憶された圧力値となるように第２のバルブ６５ｂの開度を調整しても良い。

また、第２の排気路６３ｂ（２１２）の排気流量についてテーブル８６を作成したが、「第１」及び「第２」の用語は夫々の排気路６３（２１０）を区別するために付したものであり、従って複数の排気路６３（２１０）のうち、一の排気路６３（２１０）を第１の排気路６３ａ（２１１）に設定し、他の排気路６３（２１０）を第２の排気路６３ｂ（２１２）として設定すると共にバタフライバルブ６７及び差圧計６８を設けて、第２の排気路６３ｂ（２１２）の夫々についてテーブル８６を作成すれば良い。更に、複数の排気路６３（２１０）において、真空ポンプ６４を共通化して用いても良い。更にまた、既述の図２１及び図２２のように真空容器２０１内に載置台２０２を固定して設ける例においても、排気路２１０は例示の個数に限らず例えば２つであっても良い。

また、上記の第３の実施の形態では、基板Ｓに対してエッチング処理を行う例について説明したが、本発明はこのようなエッチング処理や既述の成膜処理以外の処理に適用しても良い。例えば、真空容器内において載置台上の基板を加熱すると共に、不活性ガスを真空容器内に供給しながら真空容器内を複数の排気路から真空排気して熱処理を行う場合に本発明を適用しても良い。この場合においても、予めテーブルを作成しておくことにより、不活性ガスが基板の面内に亘って均等に供給されるので、熱処理により基板から生成するガスなどが当該基板の表面から均等に排出されていくため、均一な熱処理を行うことができる。

Ｄ 分離領域
Ｅ 排気領域
ｆ、Ｆ 流量
Ｐ 処理圧力
ΔＰ 差圧
Ｖ 開度
１ 真空容器
Ｗ ウエハ
３１、３２ 反応ガスノズル
４１、４２ 分離ガスノズル
６１、６２ 排気口
６３ 排気路
６４ 真空ポンプ
６５ バルブ
６６ 圧力測定手段
６７ バタフライバルブ
６８ 差圧計
８２ メモリ
８３ プログラム
９１、９２ 処理領域

Claims (7)

1. 真空容器内の載置台上に基板を載置し、前記基板に対して処理ガス供給部から処理ガスを供給して真空雰囲気下で処理を行う基板処理装置において、
   前記真空容器内を各々真空排気するための第１の排気路及び第２の排気路と、
   前記第１の排気路及び前記第２の排気路に夫々介設された第１の圧力調整弁及び第２の圧力調整弁と、
   前記第２の排気路における前記第２の圧力調整弁の１次側に設けられ、当該第２の排気路のコンダクタンスを調整するためのコンダクタンス調整部と、
   前記真空容器内の圧力を測定するための第１の圧力測定手段と、
   前記コンダクタンス調整部の１次側と２次側とにおける差圧を測定する差圧測定手段と、
   前記真空容器内の圧力値、前記コンダクタンス調整部の調整値、前記第２の排気路の排気流量及び前記差圧の関係を規定したデータを記憶する記憶部と、
   この記憶部に記憶されたデータから、前記第２の排気路の排気流量の設定値に対応する前記真空容器内の圧力値、前記コンダクタンス調整部の調整値及び前記差圧を読み出し、前記圧力値となるように前記第１の圧力調整弁を調整すると共に前記調整値となるように前記コンダクタンス調整部により前記第２の排気路のコンダクタンスを調整し、次いで前記差圧となるように前記第２の圧力調整弁を調整するように制御信号を出力する制御部と、を備えたことを特徴とする基板処理装置。
2. 前記コンダクタンス調整部はバタフライバルブであり、コンダクタンスの調整値はバタフライバルブの開度であることを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。
3. 前記処理は、互いに反応する少なくとも２種類の反応ガスを順番に基板の表面に供給しかつこの供給サイクルを実行することにより反応生成物の層を多数積層して薄膜を形成する成膜処理であり、
   前記真空容器の周方向に互いに離れて設けられ、前記載置台上の基板に夫々第１の反応ガス及び第２の反応ガスを供給するための第１の反応ガス供給手段及び第２の反応ガス供給手段と、
   前記第１の反応ガスが供給される第１の処理領域と前記第２の反応ガスが供給される第２の処理領域との雰囲気を分離するために、前記周方向においてこれら処理領域の間に設けられ、分離ガス供給手段から分離ガスを供給するための分離領域と、
   前記基板が前記第１の処理領域と前記第２の処理領域とをこの順番で前記分離領域を介して位置するように、前記第１の反応ガス供給手段、前記第２の反応ガス供給手段及び前記分離領域と前記載置台とを相対的に前記周方向に回転させる回転機構と、を備え、
   前記第１の排気路の排気口は第１の反応ガス及び分離ガスを排気するために設けられ、前記第２の排気路の排気口は第２の反応ガス及び分離ガスを排気するために設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の基板処理装置。
4. 前記記憶部内のデータは、
   （ａ）基板に対して処理を行う前に、前記第１の圧力調整弁を閉じて前記第２の圧力調整弁を開放し、
   （ｂ）流量調整用ガスを前記真空容器内に供給すると共に、前記真空容器内の圧力が所定の圧力となるように前記コンダクタンス調整部により前記第２の排気路のコンダクタンスを調整して、この時の前記コンダクタンス調整部の調整値と前記差圧とを求め、
   （ｃ）このような試行を流量調整用ガスの供給流量と真空容器内の圧力との組み合わせを種々変更して
   得られたものであることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一つに記載の基板処理装置。
5. 真空容器内の載置台上に基板を載置し、前記基板に対して処理ガスを供給する工程と、
   第１の圧力調整弁が介設された第１の排気路と、第２の圧力調整弁が介設された第２の排気路と、から前記真空容器内を各々真空排気する工程と、
   記憶部からデータを読み出す工程と、
   次いで、前記真空容器内の圧力が前記データに記憶された圧力値となるように前記第１の圧力調整弁を調整すると共に、前記第２の排気路における前記第２の圧力調整弁の１次側に設けられたコンダクタンス調整部の調整値が前記データに記憶された調整値となるように当該コンダクタンス調整部により前記第２の排気路のコンダクタンスを調整する工程と、
   続いて、前記コンダクタンス調整部の１次側と２次側とにおける差圧が前記データに記憶された差圧となるように前記第２の圧力調整弁を調整する工程と、を含み、
   前記読み出す工程は、前記第２の排気路の排気流量の設定値に対応する前記真空容器内の圧力値、前記コンダクタンス調整部の調整値及び前記差圧を前記データから読み出す工程であることを特徴とする基板処理方法。
6. 前記処理は、互いに反応する少なくとも２種類の反応ガスを順番に基板の表面に供給しかつこの供給サイクルを実行することにより反応生成物の層を多数積層して薄膜を形成する成膜処理であり、
   前記処理ガスを供給する工程は、前記真空容器の周方向に互いに離れて設けられた第１の反応ガス供給手段及び第２の反応ガス供給手段から、前記載置台上の基板に夫々第１の反応ガス及び第２の反応ガスを供給する工程であり、
   前記コンダクタンスを調整する工程の前に、前記第１の反応ガスが供給される第１の処理領域と前記第２の反応ガスが供給される第２の処理領域との雰囲気を分離するために、前記周方向においてこれら処理領域の間に設けられた分離領域に分離ガス供給手段から分離ガスを供給すると共に、前記基板が前記第１の処理領域と前記第２の処理領域とをこの順番で前記分離領域を介して位置するように、前記第１の反応ガス供給手段、前記第２の反応ガス供給手段及び前記分離領域と前記載置台とを相対的に前記周方向に回転させる工程を行い、
   前記真空排気する工程は、第１の反応ガス及び分離ガスを排気するために設けられた前記第１の排気路の排気口と、は第２の反応ガス及び分離ガスを排気するために設けられた前記第２の排気路の排気口と、から前記真空容器内を各々真空排気する工程であることを特徴とする請求項５に記載の基板処理方法。
7. 真空容器内の載置台上に基板を載置して、前記基板に対して処理ガスを供給して真空雰囲気下で処理を行う基板処理装置に用いられるプログラムを格納する記憶媒体であって、
   前記プログラムは、請求項５または６に記載の基板処理方法を実施するようにステップ群が組まれていることを特徴とする記憶媒体。

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