JP6494495B2 - Substrate processing method and substrate processing apparatus - Google Patents

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Description

本発明は、基板処理方法及び基板処理装置に関する。   The present invention relates to a substrate processing method and a substrate processing apparatus.

従来から、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方法において、真空容器内の回転テーブル上に基板を載置し、回転テーブルを回転させる工程と、回転方向に互いに離れて真空容器に設けられた第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、回転テーブルにおける基板の載置領域側の面に夫々第1の反応ガス及び第2の反応ガスを供給する工程と、回転方向において第1の反応ガス供給手段及び第2の反応ガス供給手段の間に位置する分離領域に設けられた分離ガス供給手段から分離ガスを供給し、この分離ガス供給手段の回転方向両側にて真空容器の天井面と回転テーブルとの間の狭い空間に前記分離ガスを拡散させる工程と、を有する成膜方法が知られている(例えば、特許文献1参照)。   Conventionally, in a film forming method in which at least two kinds of reactive gases that react with each other are sequentially supplied to the surface of a substrate and a plurality of reaction product layers are formed by executing this supply cycle, a thin film is formed. From the step of placing the substrate on the turntable in the container and rotating the turntable, and the first reaction gas supply means and the second reaction gas supply means provided in the vacuum vessel apart from each other in the rotation direction, A step of supplying the first reaction gas and the second reaction gas to the surface of the substrate on the substrate mounting region side of the turntable, and between the first reaction gas supply means and the second reaction gas supply means in the rotation direction. The separation gas is supplied from the separation gas supply means provided in the separation region located at the front, and the separation gas supply means is provided in front of a narrow space between the ceiling surface of the vacuum vessel and the rotary table on both sides in the rotation direction. Film formation method having the steps of diffusing the separation gas is known (e.g., see Patent Document 1).

かかる成膜方法では、回転テーブルの回転中心から見て第1の処理領域とこの第1の処理領域に対して回転方向下流側に隣接する分離領域との間に開口した第1の排気路の排気口、及び回転テーブルの回転中心から見て第2の処理領域とこの第2の処理領域に対して回転方向下流側に隣接する分離領域との間に開口した第2の排気路の排気口から、分離領域の両側に拡散する分離ガスと共に反応ガスを排気するにあたり、第1の処理領域及び第2の処理領域からこれらのガスを互いに独立して排気する工程と、第1の排気路内及び第2の排気路内を夫々第1の真空排気手段及び第2の真空排気手段により互いに独立して排気する工程と、を含み、第1の処理領域及び第2の処理領域から、第1の反応ガス及び第2の反応ガスを各々独立して排気している。また、回転テーブルの下方に存在する隙間空間も、極めて狭く構成されているため、第1の処理領域に供給される第1の反応ガスと、第2の処理領域に供給される第2の反応ガスは、回転テーブルの下方を連通することも無く、第1の排気口及び第2の排気口から互いに独立して排気される。   In such a film forming method, the first exhaust path opened between the first processing region as viewed from the rotation center of the turntable and the separation region adjacent to the first processing region on the downstream side in the rotation direction. An exhaust port and an exhaust port of a second exhaust path that opens between the second processing region as viewed from the rotation center of the rotary table and a separation region adjacent to the second processing region downstream in the rotational direction. From the first processing region and the second processing region, when exhausting the reaction gas together with the separation gas diffusing on both sides of the separation region, a step of exhausting these gases independently from each other, and in the first exhaust path And evacuating the inside of the second exhaust path independently from each other by the first vacuum exhaust means and the second vacuum exhaust means, respectively, from the first processing region and the second processing region, The reactive gas and the second reactive gas are independently discharged. It is. In addition, since the gap space below the rotary table is also extremely narrow, the first reaction gas supplied to the first processing region and the second reaction supplied to the second processing region. The gas is exhausted independently from each other from the first exhaust port and the second exhaust port without communicating below the rotary table.

特開2008−222728号公報JP 2008-222728 A

しかしながら、近年のプロセスの多様化により、回転テーブルの下方に隙間が形成された状態でプロセスを行うことを要求される場合がある。具体的には、高温のプロセスでは、ウェハを真空容器に搬入し、回転テーブル上に載置した際、ウェハが大きく反り、反りが収まるまでプロセスを開始できないため、少しでもプロセスの開始を早めるべく、回転テーブルを昇降可能に構成し、ウェハ載置時には回転テーブルを下降させて空間を大きくし、反りが収まったら回転テーブルを上昇させてプロセスを実行する場合がある。   However, due to the diversification of processes in recent years, it may be required to perform the process in a state where a gap is formed below the rotary table. Specifically, in a high-temperature process, when a wafer is carried into a vacuum vessel and placed on a rotary table, the wafer is greatly warped, and the process cannot be started until the warpage is settled. In some cases, the rotary table is configured to be movable up and down, and when the wafer is placed, the rotary table is lowered to increase the space, and when the warp is settled, the rotary table is raised to execute the process.

かかるプロセスにおいては、回転テーブルが上昇した状態でプロセスが行われるため、回転テーブルの下方に隙間が発生し、この隙間を通じて第1の反応ガスと第2の反応ガスが混ざり合い、独立した排気ができなくなる場合がある。第1の反応ガスと第2の反応ガスは互いに反応して反応生成物を生成し得るため、第1の排気口付近又は第2の排気口付近で第1の反応ガスと第2の反応ガスが反応すると、不要な反応生成物が第1の排気口又は第2の排気口に生成されてしまい、真空容器内部が汚染されてしまうという問題が生じる。   In such a process, since the process is performed with the rotary table raised, a gap is generated below the rotary table, and the first reaction gas and the second reaction gas are mixed through this gap, and independent exhaust is generated. It may not be possible. Since the first reaction gas and the second reaction gas can react with each other to generate a reaction product, the first reaction gas and the second reaction gas are near the first exhaust port or the second exhaust port. When the reaction occurs, an unnecessary reaction product is generated at the first exhaust port or the second exhaust port, and the inside of the vacuum vessel is contaminated.

そこで、本発明は、かかる回転テーブルの下方に隙間が生じるプロセスであっても、第1及び第2の排気口で各々独立した排気を行うことができる基板処理方法及び基板処理装置を提供することを目的とする。   Accordingly, the present invention provides a substrate processing method and a substrate processing apparatus that can perform independent exhaust at the first and second exhaust ports even in a process in which a gap is formed below the rotary table. With the goal.

上記目的を達成するため、本発明の一態様に係る基板処理方法は、第1の処理ガス供給領域と、該第1の処理ガス供給領域に供給される第1の処理ガスを排気するために設けられた第1の排気口と、第2の処理ガス供給領域と、該第2の処理ガス供給領域に供給される第2の処理ガスを排気するために設けられた第2の排気口と、前記第1の排気口と前記第2の排気口とを連通する連通空間と、を有する処理室を用いた基板処理方法であって、
前記連通空間は、基板を上面に載置可能な回転テーブルの下方の空間であり、
前記第1及び第2の排気口は前記連通空間よりも下方に設けられ、
前記第1の処理ガス供給領域と前記第2の処理ガス供給領域は、前記回転テーブルの上方では、前記処理室の天井面から下方に突出した分離領域により分離されており、前記第1の処理ガス供給領域への前記第2の処理ガスの混入及び前記第2の処理ガス供給領域への前記第1の処理ガスの混入が生じないように構成され、
前記第1の排気口及び前記第2の排気口からの排気、前記第1の処理ガス供給領域への前記第1の処理ガスの供給、及び前記第2の処理ガス供給領域への前記第2の処理ガスの供給を実施しながら前記回転テーブルを回転させ、
前記第1の排気口の排気圧力を前記第2の排気口の排気圧力よりも所定圧力範囲内において所定圧力高くし、前記第1の排気口への前記第2の処理ガスの混入を防止して基板処理を行う。
In order to achieve the above object, a substrate processing method according to an aspect of the present invention is provided to exhaust a first processing gas supply region and a first processing gas supplied to the first processing gas supply region. A first exhaust port provided; a second process gas supply region; a second exhaust port provided for exhausting the second process gas supplied to the second process gas supply region; A substrate processing method using a processing chamber having a communication space that communicates the first exhaust port and the second exhaust port,
The communication space is a space below the turntable on which the substrate can be placed on the upper surface,
The first and second exhaust ports are provided below the communication space,
The first processing gas supply region and the second processing gas supply region are separated above the rotary table by a separation region protruding downward from the ceiling surface of the processing chamber. The second processing gas is mixed into the gas supply region and the first processing gas is not mixed into the second processing gas supply region.
The exhaust from the first exhaust port and the second exhaust port, the supply of the first process gas to the first process gas supply region, and the second to the second process gas supply region Rotating the rotary table while supplying the processing gas of
The exhaust pressure at the first exhaust port is set higher than the exhaust pressure at the second exhaust port by a predetermined pressure within a predetermined pressure range, thereby preventing the second processing gas from being mixed into the first exhaust port. Substrate processing.

本発明の他の態様に係る基板処理装置は、処理室と、
該処理室内に設けられ、表面上に基板を載置可能であるとともに、昇降可能な回転テーブルと、
該回転テーブルの周方向に沿って該回転テーブルより上方に互いに離間して設けられる第1及び第2の処理ガス供給領域と、
該第1及び第2の処理ガス供給領域に各々対応して前記回転テーブルよりも下方に設けられる第1及び第の2排気口と、
該第1及び第2の排気口の排気圧力を調整するための第1及び第2の圧力調整弁と、
前記処理室の天井面から下方に向かって突出し、前記回転テーブルの上方で前記第1の処理ガス供給領域と前記第2の処理ガス領域を分離するように前記第1の処理ガス供給領域と前記第2の処理ガス供給領域との間に設けられた分離領域と、
前記回転テーブル上に前記基板を載置するときには前記回転テーブルを下降させ、前記回転テーブルを回転させて基板処理を行うときには前記回転テーブルを上昇させる制御を行うとともに、前記回転テーブルの上昇により生じた前記第1の排気口と前記第2の排気口が連通する連通空間を通じて、前記第2の処理ガスが前記第1の排気口から排気されることを防ぐべく、前記第1の排気口の排気圧力が前記第2の排気圧力よりも所定圧力高くなるように前記第1及び第2の圧力調整弁を制御する制御手段と、を有する。
A substrate processing apparatus according to another aspect of the present invention includes a processing chamber,
A rotary table provided in the processing chamber and capable of placing a substrate on the surface and capable of moving up and down;
First and second process gas supply regions provided apart from each other above the turntable along the circumferential direction of the turntable;
First and second exhaust ports provided below the turntable corresponding to the first and second process gas supply regions, respectively.
First and second pressure regulating valves for regulating the exhaust pressure of the first and second exhaust ports;
The first processing gas supply region and the first processing gas supply region project downward from the ceiling surface of the processing chamber and separate the first processing gas supply region and the second processing gas region above the turntable. A separation region provided between the second processing gas supply region;
When the substrate is placed on the turntable, the turntable is lowered, and when the substrate processing is performed by rotating the turntable, the turntable is raised and the turntable is raised. In order to prevent the second processing gas from being exhausted from the first exhaust port through a communication space where the first exhaust port and the second exhaust port communicate with each other, the exhaust of the first exhaust port Control means for controlling the first and second pressure regulating valves such that the pressure becomes a predetermined pressure higher than the second exhaust pressure.

本発明の他の態様に係る基板処理方法は、基板を上面に載置可能な回転テーブルと、
該回転テーブルの上方に回転方向に沿って互いに離間して配置された、前記基板に原料ガスを供給する第1の原料ガス供給領域と、該原料ガスと反応して反応生成物を生成可能な反応ガスを供給する第1の反応ガス供給領域と、前記原料ガスを供給する第2の原料ガス供給領域と、前記反応ガスを供給する第2の反応領域と、
前記第1の原料ガス供給領域に供給される前記ガスを排気するために設けられた第1の排気口と、前記第1の反応ガス供給領域に供給される前記反応ガスを排気するために設けられた第2の排気口と、前記第2の原料ガス供給領域に供給される前記ガスを排気するために設けられた第3の排気口と、前記第2の反応ガス供給領域に供給される前記反応ガスを排気するために設けられた第4の排気口と、
前記第1乃至第4の排気口同士を連通する連通空間と、を有する処理室を用いた基板処理方法であって、
前記第1の排気口の排気圧力を前記第2乃至第4の排気口の排気圧力よりも所定圧力高くし、前記第1の排気口への前記反応ガスの混入を防止して基板処理を行う。
A substrate processing method according to another aspect of the present invention includes a turntable capable of placing a substrate on an upper surface,
A first source gas supply region for supplying source gas to the substrate, which is disposed above the turntable and spaced apart from each other in the rotation direction, and can react with the source gas to generate a reaction product. A first reaction gas supply region for supplying a reaction gas; a second source gas supply region for supplying the source gas; a second reaction region for supplying the reaction gas;
A first exhaust port provided for exhausting the gas supplied to the first source gas supply region; and an exhaust port provided for exhausting the reaction gas supplied to the first reaction gas supply region. A second exhaust port provided, a third exhaust port provided for exhausting the gas supplied to the second source gas supply region, and a second reaction gas supply region. A fourth exhaust port provided for exhausting the reaction gas;
A substrate processing method using a processing chamber having a communication space that communicates the first to fourth exhaust ports,
Substrate processing is performed by setting the exhaust pressure of the first exhaust port to a predetermined pressure higher than the exhaust pressure of the second to fourth exhaust ports to prevent the reaction gas from being mixed into the first exhaust port. .

本発明の他の態様に係る基板処理装置は、処理室と、
該処理室内に設けられ、表面上に基板を載置可能であるとともに、昇降可能な回転テーブルと、
該回転テーブルの回転方向に沿って該回転テーブルより上方に互いに離間して設けられる第1の原料ガス供給領域、第1の反応ガス供給領域、第2の原料ガス供給領域及び第2の反応ガス供給領域と、
該第1の原料ガス供給領域、該第1の反応ガス供給領域、該第2の原料ガス供給領域及び該第2の反応ガス供給領域に各々対応して前記回転テーブルよりも下方に設けられる第1乃至第4の排気口と、
該第1乃至第4の排気口の排気圧力を調整するための第1乃至第4の圧力調整弁と、
前記処理室の天井面から下方に向かって突出し、前記回転テーブルの上方で前記第1の原料ガス供給領域、前記第1の反応ガス供給領域、前記第2の原料ガス供給領域及び前記第2の反応ガス供給領域同士を分離するように、前記第1の原料ガス供給領域、前記第1の反応ガス供給領域、前記第2の原料ガス供給領域及び前記第2の反応ガス供給領域同士の間に設けられた分離領域と、
前記回転テーブル上に前記基板を載置するときには前記回転テーブルを下降させ、前記回転テーブルを回転させて基板処理を行うときには前記回転テーブルを上昇させる制御を行うとともに、前記回転テーブルの上昇により生じた前記第1乃至第4の排気口同士が連通する連通空間を通じて、前記反応ガスが前記第1の排気口から排気されることを防ぐべく、前記第1の排気口の排気圧力が前記第2乃至第4の排気口の排気圧力よりも所定圧力高くなるように前記第1乃至第4の圧力調整弁を制御する制御手段と、を有する。
A substrate processing apparatus according to another aspect of the present invention includes a processing chamber,
A rotary table provided in the processing chamber and capable of placing a substrate on the surface and capable of moving up and down;
A first source gas supply region, a first reaction gas supply region, a second source gas supply region, and a second reaction gas that are spaced apart from each other above the turn table along the rotation direction of the turn table A supply area;
The first source gas supply region, the first reaction gas supply region, the second source gas supply region, and the second reaction gas supply region are respectively provided below the turntable so as to correspond to the first source gas supply region, the first reaction gas supply region, the second source gas supply region, and the second reaction gas supply region. 1 to 4 exhaust ports;
First to fourth pressure regulating valves for regulating the exhaust pressure of the first to fourth exhaust ports;
Projecting downward from the ceiling surface of the processing chamber, the first source gas supply region, the first reaction gas supply region, the second source gas supply region, and the second source above the turntable Between the first source gas supply region, the first reaction gas supply region, the second source gas supply region, and the second reaction gas supply region so as to separate the reaction gas supply regions. A separation region provided; and
When the substrate is placed on the turntable, the turntable is lowered, and when the substrate processing is performed by rotating the turntable, the turntable is raised and the turntable is raised. In order to prevent the reaction gas from being exhausted from the first exhaust port through the communication space where the first to fourth exhaust ports communicate with each other, the exhaust pressure of the first exhaust port is set to the second to And control means for controlling the first to fourth pressure regulating valves so as to be higher than the exhaust pressure at the fourth exhaust port by a predetermined pressure.

本発明によれば、回転テーブルの下方に連通空間が存在しても、複数の排気口で独立した排気を行うことができる。   According to the present invention, independent exhaust can be performed at a plurality of exhaust ports even if a communication space exists below the rotary table.

本発明の実施形態による基板処理装置を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the substrate processing apparatus by embodiment of this invention. 図1の基板処理装置の真空容器内の構成を示す概略斜視図である。It is a schematic perspective view which shows the structure in the vacuum vessel of the substrate processing apparatus of FIG. 図1の基板処理装置の真空容器内の構成を示す概略平面図である。It is a schematic plan view which shows the structure in the vacuum vessel of the substrate processing apparatus of FIG. 図1の基板処理装置の真空容器内に回転可能に設けられる回転テーブルの同心円に沿った、当該真空容器に概略断面図である。It is a schematic sectional drawing in the said vacuum vessel along the concentric circle of the turntable provided rotatably in the vacuum vessel of the substrate processing apparatus of FIG. 図1の基板処理装置の別の概略断面図である。It is another schematic sectional drawing of the substrate processing apparatus of FIG. 回転テーブルが下降した状態の一例を示した図である。It is the figure which showed an example of the state which the rotary table fell. 回転テーブルが上昇した状態の一例を示した図である。It is the figure which showed an example of the state which the rotary table raised. 図9以降で示すシミュレーション結果の容器本体の配置状態を含めた基本的処理条件を示すための図である。It is a figure for showing the basic processing conditions including the arrangement state of the container main body of the simulation result shown in Drawing 9 and after. 第1のシミュレーション結果を示した図である。図9(a)は、回転テーブル上の酸素濃度のシミュレーション結果を示した図である。図9(b)は、回転テーブルの下方の酸素濃度のシミュレーション結果を示した図である。図9(c)は、回転テーブル上のジイソプロピルアミノシラン濃度のシミュレーション結果を示した図である。図9(d)は、回転テーブルの下方のジイソプロピルアミノシラン濃度のシミュレーション結果を示した図である。It is the figure which showed the 1st simulation result. FIG. 9A is a diagram showing a simulation result of the oxygen concentration on the rotary table. FIG. 9B is a diagram showing a simulation result of the oxygen concentration below the rotary table. FIG.9 (c) is the figure which showed the simulation result of the diisopropylaminosilane density | concentration on a rotary table. FIG. 9D is a diagram showing a simulation result of the diisopropylaminosilane concentration below the rotary table. 第2のシミュレーション結果を示した図である。図10(a)は、回転テーブル上の酸素濃度のシミュレーション結果を示した図である。図10(b)は、回転テーブルの下方の酸素濃度のシミュレーション結果を示した図である。図10(c)は、回転テーブル上のジイソプロピルアミノシラン濃度のシミュレーション結果を示した図である。図10(d)は、回転テーブルの下方のジイソプロピルアミノシラン濃度のシミュレーション結果を示した図である。It is the figure which showed the 2nd simulation result. FIG. 10A is a diagram showing a simulation result of the oxygen concentration on the rotary table. FIG. 10B is a diagram showing a simulation result of the oxygen concentration below the rotary table. FIG.10 (c) is the figure which showed the simulation result of the diisopropylaminosilane density | concentration on a rotary table. FIG. 10D is a diagram showing a simulation result of the diisopropylaminosilane concentration below the rotary table. 第3のシミュレーション結果を示した図である。図11(a)は、回転テーブル上の酸素濃度のシミュレーション結果を示した図である。図11(b)は、回転テーブルの下方の酸素濃度のシミュレーション結果を示した図である。図11(c)は、回転テーブル上のジイソプロピルアミノシラン濃度のシミュレーション結果を示した図である。図11(d)は、回転テーブルの下方のジイソプロピルアミノシラン濃度のシミュレーション結果を示した図である。It is the figure which showed the 3rd simulation result. FIG. 11A is a diagram showing a simulation result of the oxygen concentration on the rotary table. FIG.11 (b) is the figure which showed the simulation result of the oxygen concentration below the turntable. FIG.11 (c) is the figure which showed the simulation result of the diisopropylaminosilane density | concentration on a rotary table. FIG. 11D is a diagram showing a simulation result of the diisopropylaminosilane concentration below the rotary table. 第4のシミュレーション結果を示した図である。図12(a)は、回転テーブル上の酸素濃度のシミュレーション結果を示した図である。図12(b)は、回転テーブルの下方の酸素濃度のシミュレーション結果を示した図である。図12(c)は、回転テーブル上のジイソプロピルアミノシラン濃度のシミュレーション結果を示した図である。図12(d)は、回転テーブルの下方のジイソプロピルアミノシラン濃度のシミュレーション結果を示した図である。It is the figure which showed the 4th simulation result. FIG. 12A is a diagram showing a simulation result of the oxygen concentration on the rotary table. FIG. 12B is a diagram showing a simulation result of the oxygen concentration below the rotary table. FIG.12 (c) is the figure which showed the simulation result of the diisopropylaminosilane density | concentration on a rotary table. FIG. 12D is a diagram showing a simulation result of the diisopropylaminosilane concentration below the rotary table. 本発明の実施例を説明するための図である。図13(a)は、ウェハWの配置位置を示す図である。図13(b)は、膜厚測定ポイントを示す図である。It is a figure for demonstrating the Example of this invention. FIG. 13A is a diagram illustrating an arrangement position of the wafer W. FIG. FIG. 13B is a diagram illustrating film thickness measurement points. 図13で示した実施例の結果を示した図である。It is the figure which showed the result of the Example shown in FIG. 第5のシミュレーション結果を示した図である。図15(a)は、回転テーブル上の酸素濃度のシミュレーション結果を示した図である。図15(b)は、回転テーブルの下方の酸素濃度のシミュレーション結果を示した図である。図15(c)は、回転テーブル上のジイソプロピルアミノシラン濃度のシミュレーション結果を示した図である。図15(d)は、回転テーブルの下方のジイソプロピルアミノシラン濃度のシミュレーション結果を示した図である。It is the figure which showed the 5th simulation result. FIG. 15A is a diagram showing a simulation result of the oxygen concentration on the rotary table. FIG. 15B is a diagram showing a simulation result of the oxygen concentration below the rotary table. FIG. 15C is a diagram showing a simulation result of the diisopropylaminosilane concentration on the rotary table. FIG. 15D is a diagram showing a simulation result of the diisopropylaminosilane concentration below the rotary table. 第6のシミュレーション結果を示した図である。図16(a)は、回転テーブル上の酸素濃度のシミュレーション結果を示した図である。図16(b)は、回転テーブルの下方の酸素濃度のシミュレーション結果を示した図である。図16(c)は、回転テーブル上のジイソプロピルアミノシラン濃度のシミュレーション結果を示した図である。図16(d)は、回転テーブルの下方のジイソプロピルアミノシラン濃度のシミュレーション結果を示した図である。It is the figure which showed the 6th simulation result. FIG. 16A is a diagram showing a simulation result of the oxygen concentration on the rotary table. FIG. 16B is a diagram showing a simulation result of the oxygen concentration below the rotary table. FIG. 16C is a diagram showing a simulation result of the diisopropylaminosilane concentration on the rotary table. FIG. 16D is a diagram showing a simulation result of the diisopropylaminosilane concentration below the rotary table. 第7のシミュレーション結果を示した図である。図17(a)は、回転テーブル上の酸素濃度のシミュレーション結果を示した図である。図17(b)は、回転テーブルの下方の酸素濃度のシミュレーション結果を示した図である。図17(c)は、回転テーブル上のジイソプロピルアミノシラン濃度のシミュレーション結果を示した図である。図17(d)は、回転テーブルの下方のジイソプロピルアミノシラン濃度のシミュレーション結果を示した図である。It is the figure which showed the 7th simulation result. FIG. 17A is a diagram showing a simulation result of the oxygen concentration on the rotary table. FIG. 17B is a diagram showing a simulation result of the oxygen concentration below the rotary table. FIG. 17C is a diagram showing a simulation result of the diisopropylaminosilane concentration on the rotary table. FIG. 17D is a diagram showing a simulation result of the diisopropylaminosilane concentration below the rotary table. 第8のシミュレーション結果を示した図である。図18(a)は、回転テーブル上の酸素濃度のシミュレーション結果を示した図である。図18(b)は、回転テーブルの下方の酸素濃度のシミュレーション結果を示した図である。図18(c)は、回転テーブル上のジイソプロピルアミノシラン濃度のシミュレーション結果を示した図である。図18(d)は、回転テーブルの下方のジイソプロピルアミノシラン濃度のシミュレーション結果を示した図である。It is the figure which showed the 8th simulation result. FIG. 18A is a diagram showing a simulation result of the oxygen concentration on the rotary table. FIG. 18B is a diagram showing a simulation result of the oxygen concentration below the rotary table. FIG. 18C is a diagram showing a simulation result of the diisopropylaminosilane concentration on the rotary table. FIG. 18D is a diagram showing a simulation result of the diisopropylaminosilane concentration below the rotary table. 本発明の第2の実施形態に係る基板処理装置の一例を示した図である。It is the figure which showed an example of the substrate processing apparatus which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施形態に係る基板処理方法の第1のシミュレーション実験の結果を示した図である。図20(a)は、回転テーブルの上方のDCS濃度分布のシミュレーション結果を示した図である。図20(b)は、回転テーブルの上方のNHプラズマの濃度分布のシミュレーション結果を示した図である。図20(c)は、回転テーブルの下方のDCS濃度分布のシミュレーション結果を示した図である。図20(d)は、回転テーブルの下方のNHプラズマの濃度分布のシミュレーション結果を示した図である。図20(e)は、NHプラズマの濃度を最大値の10%に設定したときの回転テーブルの下方のNHプラズマの濃度分布のシミュレーション結果を示した図である。It is the figure which showed the result of the 1st simulation experiment of the substrate processing method which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. FIG. 20A is a diagram showing a simulation result of the DCS concentration distribution above the rotary table. FIG. 20B is a diagram showing a simulation result of the concentration distribution of NH 3 plasma above the rotary table. FIG. 20C is a diagram showing a simulation result of the DCS concentration distribution below the rotary table. FIG. 20D is a diagram showing a simulation result of the concentration distribution of NH 3 plasma below the rotary table. Figure 20 (e) is a diagram showing an NH 3 simulation result of plasma density distribution in the lower turntable at the time of setting the concentration of the NH 3 plasma to 10% of the maximum value. 本発明の第2の実施形態に係る基板処理方法の第2のシミュレーション実験の結果を示した図である。図21(a)は、回転テーブルの上方のDCS濃度分布のシミュレーション結果を示した図である。図21(b)は、回転テーブルの上方のNHプラズマの濃度分布のシミュレーション結果を示した図である。図21(c)は、回転テーブルの下方のDCS濃度分布のシミュレーション結果を示した図である。図21(d)は、回転テーブル2の下方のNHプラズマの濃度分布のシミュレーション結果を示した図である。図21(e)は、NHプラズマの濃度を最大値の10%に設定したときの回転テーブルの下方のNHプラズマの濃度分布のシミュレーション結果を示した図である。It is the figure which showed the result of the 2nd simulation experiment of the substrate processing method which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. FIG. 21A is a diagram showing a simulation result of the DCS concentration distribution above the rotary table. FIG. 21B is a diagram showing a simulation result of the concentration distribution of NH 3 plasma above the rotary table. FIG. 21C is a diagram showing a simulation result of the DCS concentration distribution below the rotary table. FIG. 21 (d) is a diagram showing a simulation result of the concentration distribution of NH 3 plasma below the rotary table 2. Figure 21 (e) is a diagram showing simulation results of the NH 3 plasma density distribution of the lower rotary table at the time of setting the concentration of the NH 3 plasma to 10% of the maximum value. 本発明の第2の実施形態に係る基板処理方法の第3のシミュレーション実験の結果を示した図である。図22(a)は、回転テーブルの上方のDCS濃度分布のシミュレーション結果を示した図である。図22(b)は、回転テーブルの上方のNHプラズマの濃度分布のシミュレーション結果を示した図である。図22(c)は、回転テーブルの下方のDCS濃度分布のシミュレーション結果を示した図である。図22(d)は、回転テーブルの下方のNHプラズマの濃度分布のシミュレーション結果を示した図である。図22(e)は、NHプラズマの濃度を最大値の10%に設定したときの回転テーブルの下方のNHプラズマの濃度分布のシミュレーション結果を示した図である。It is the figure which showed the result of the 3rd simulation experiment of the substrate processing method which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. FIG. 22A is a diagram showing a simulation result of the DCS concentration distribution above the rotary table. FIG. 22B is a diagram showing a simulation result of the concentration distribution of NH 3 plasma above the rotary table. FIG. 22C is a diagram showing a simulation result of the DCS concentration distribution below the rotary table. FIG. 22D is a diagram showing a simulation result of the concentration distribution of NH 3 plasma below the rotary table. Figure 22 (e) is a diagram showing simulation results of the NH 3 plasma density distribution of the lower rotary table at the time of setting the concentration of the NH 3 plasma to 10% of the maximum value. 本発明の第2の実施形態に係る基板処理方法の第4のシミュレーション実験の結果を示した図である。図23(a)は、回転テーブルの上方のDCS濃度分布のシミュレーション結果を示した図である。図23(b)は、回転テーブルの上方のNHプラズマの濃度分布のシミュレーション結果を示した図である。図23(c)は、回転テーブルの下方のDCS濃度分布のシミュレーション結果を示した図である。図23(d)は、回転テーブルの下方のNHプラズマの濃度分布のシミュレーション結果を示した図である。図23(e)は、NHプラズマの濃度を最大値の10%に設定したときの回転テーブルの下方のNHプラズマの濃度分布のシミュレーション結果を示した図である。It is the figure which showed the result of the 4th simulation experiment of the substrate processing method which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. FIG. 23A is a diagram illustrating a simulation result of the DCS concentration distribution above the rotary table. FIG. 23B is a diagram showing a simulation result of the concentration distribution of NH 3 plasma above the rotary table. FIG. 23C is a diagram showing a simulation result of the DCS concentration distribution below the rotary table. FIG. 23D is a diagram showing a simulation result of the concentration distribution of NH 3 plasma below the rotary table. Figure 23 (e) is a diagram showing simulation results of the NH 3 plasma density distribution of the lower rotary table at the time of setting the concentration of the NH 3 plasma to 10% of the maximum value. 本発明の第2の実施形態に係る基板処理方法の第5のシミュレーション実験の結果を示した図である。図24(a)は、回転テーブルの上方のDCS濃度分布のシミュレーション結果を示した図である。図24(b)は、回転テーブルの上方のNHプラズマの濃度分布のシミュレーション結果を示した図である。図24(c)は、回転テーブルの下方のDCS濃度分布のシミュレーション結果を示した図である。図24(d)は、回転テーブルの下方のNHプラズマの濃度分布のシミュレーション結果を示した図である。図24(e)は、NHプラズマの濃度を最大値の10%に設定したときの回転テーブルの下方のNHプラズマの濃度分布のシミュレーション結果を示した図である。It is the figure which showed the result of the 5th simulation experiment of the substrate processing method which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. FIG. 24A is a diagram showing a simulation result of the DCS concentration distribution above the rotary table. FIG. 24B is a diagram showing a simulation result of the concentration distribution of NH 3 plasma above the rotary table. FIG. 24C is a diagram showing a simulation result of the DCS concentration distribution below the rotary table. FIG. 24D is a diagram showing a simulation result of the concentration distribution of NH 3 plasma below the rotary table. Figure 24 (e) is a diagram showing an NH 3 simulation result of plasma density distribution in the lower turntable at the time of setting the concentration of the NH 3 plasma to 10% of the maximum value. 本発明の第2の実施形態に係る基板処理方法の第6のシミュレーション実験の結果を示した図である。図25(a)は、回転テーブルの上方のDCS濃度分布のシミュレーション結果を示した図である。図25(b)は、回転テーブルの上方のNHプラズマの濃度分布のシミュレーション結果を示した図である。図25(c)は、回転テーブルの下方のDCS濃度分布のシミュレーション結果を示した図である。図25(d)は、回転テーブルの下方のNHプラズマの濃度分布のシミュレーション結果を示した図である。図25(e)は、NHプラズマの濃度を最大値の10%に設定したときの回転テーブルの下方のNHプラズマの濃度分布のシミュレーション結果を示した図である。It is the figure which showed the result of the 6th simulation experiment of the substrate processing method which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. FIG. 25A is a diagram showing a simulation result of the DCS concentration distribution above the rotary table. FIG. 25B is a diagram showing a simulation result of the concentration distribution of NH 3 plasma above the rotary table. FIG. 25C is a diagram showing a simulation result of the DCS concentration distribution below the rotary table. FIG. 25D is a diagram showing a simulation result of the concentration distribution of NH 3 plasma below the rotary table. Figure 25 (e) is a diagram showing an NH 3 simulation result of plasma density distribution in the lower turntable at the time of setting the concentration of the NH 3 plasma to 10% of the maximum value. 本発明の第2の実施形態に係る基板処理方法の第7のシミュレーション実験の結果を示した図である。図26(a)は、回転テーブルの上方のDCS濃度分布のシミュレーション結果を示した図である。図26(b)は、回転テーブルの上方のNHプラズマの濃度分布のシミュレーション結果を示した図である。図26(c)は、回転テーブルの下方のDCS濃度分布のシミュレーション結果を示した図である。図26(d)は、回転テーブルの下方のNHプラズマの濃度分布のシミュレーション結果を示した図である。図26(e)は、NHプラズマの濃度を最大値の10%に設定したときの回転テーブルの下方のNHプラズマの濃度分布のシミュレーション結果を示した図である。It is the figure which showed the result of the 7th simulation experiment of the substrate processing method which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. FIG. 26A is a diagram showing a simulation result of the DCS concentration distribution above the rotary table. FIG. 26B is a diagram showing a simulation result of the concentration distribution of NH 3 plasma above the rotary table. FIG. 26C is a diagram showing a simulation result of the DCS concentration distribution below the rotary table. FIG. 26D is a diagram showing a simulation result of the concentration distribution of NH 3 plasma below the rotary table. Figure 26 (e) is a diagram showing simulation results of the NH 3 plasma density distribution of the lower rotary table at the time of setting the concentration of the NH 3 plasma to 10% of the maximum value.

以下、図面を参照して、本発明を実施するための形態の説明を行う。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.

[第1の実施形態]
図1から図3までを参照すると、本発明の第1の実施形態に係る基板処理装置は、ほぼ円形の平面形状を有する扁平な真空容器1と、この真空容器1内に設けられ、真空容器1の中心に回転中心を有する回転テーブル2と、を備えている。真空容器1は、内部にウェハWを収容して基板処理を行うための処理室である。真空容器1は、有底の円筒形状を有する容器本体12と、容器本体12の上面に対して、例えばOリングなどのシール部材13(図1)を介して気密に着脱可能に配置される天板11とを有している。
[First Embodiment]
1 to 3, a substrate processing apparatus according to a first embodiment of the present invention includes a flat vacuum vessel 1 having a substantially circular planar shape, and a vacuum vessel provided in the vacuum vessel 1. And a turntable 2 having a rotation center at the center of 1. The vacuum container 1 is a processing chamber for accommodating a wafer W therein and performing substrate processing. The vacuum vessel 1 is a container body 12 having a bottomed cylindrical shape, and a ceiling that is detachably attached to the upper surface of the container body 12 through a seal member 13 (FIG. 1) such as an O-ring, for example. And a plate 11.

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の底部14を貫通し、その下端が回転軸22(図1)を鉛直軸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。   The rotary table 2 is fixed to a cylindrical core portion 21 at the center, and the core portion 21 is fixed to the upper end of a rotary shaft 22 extending in the vertical direction. The rotating shaft 22 passes through the bottom portion 14 of the vacuum vessel 1, and a lower end thereof is attached to a driving unit 23 that rotates the rotating shaft 22 (FIG. 1) around a vertical axis. The rotating shaft 22 and the drive unit 23 are accommodated in a cylindrical case body 20 whose upper surface is open. The case body 20 has a flange portion provided on the upper surface thereof airtightly attached to the lower surface of the bottom portion 14 of the vacuum vessel 1, and the airtight state between the internal atmosphere and the external atmosphere of the case body 20 is maintained.

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(図示の例では5枚)の基板である半導体ウェハ(以下「ウェハ」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だけにウェハWを示す。この凹部24は、ウェハWの直径よりも僅かに例えば4mm大きい内径と、ウェハWの厚さにほぼ等しい深さとを有している。したがって、ウェハWが凹部24に収容されると、ウェハWの表面と回転テーブル2の表面(ウェハWが載置されない領域)とが同じ高さになる。凹部24の底面には、ウェハWの裏面を支えてウェハWを昇降させるための例えば3本の昇降ピンが貫通する貫通孔(いずれも図示せず)が形成されている。   As shown in FIGS. 2 and 3, a semiconductor wafer (hereinafter referred to as “wafer”) W that is a plurality of (five in the illustrated example) substrates along the rotation direction (circumferential direction) is provided on the surface of the turntable 2. Is provided with a circular recess 24 for mounting the. Note that FIG. 3 shows the wafer W in only one recess 24 for convenience. The recess 24 has an inner diameter slightly larger than the diameter of the wafer W, for example, 4 mm, and a depth substantially equal to the thickness of the wafer W. Therefore, when the wafer W is accommodated in the recess 24, the surface of the wafer W and the surface of the turntable 2 (area where the wafer W is not placed) have the same height. On the bottom surface of the recess 24, a through hole (not shown) through which, for example, three elevating pins for supporting the back surface of the wafer W to raise and lower the wafer W passes is formed.

図2及び図3は、真空容器1内の構造を説明する図であり、説明の便宜上、天板11の図示を省略している。図2及び図3に示すように、回転テーブル2の上方には、各々例えば石英からなる処理ガスノズル31、処理ガスノズル32、分離ガスノズル41,42、及びプラズマガスノズル92が真空容器1の周方向(回転テーブル2の回転方向(図3の矢印A))に互いに間隔をおいて配置されている。図示の例では、後述の搬送口15から時計回り(回転テーブル2の回転方向)に、プラズマガスノズル92、分離ガスノズル41、処理ガスノズル31、分離ガスノズル42、及び処理ガスノズル32がこの順番で配列されている。これらのノズル92、31、32、41、42は、各ノズル92、31、32、41、42の基端部であるガス導入ポート92a、31a、32a、41a、42a(図3)を容器本体12の外周壁に固定することにより、真空容器1の外周壁から真空容器1内に導入され、容器本体12の半径方向に沿って回転テーブル2に対して水平に伸びるように取り付けられている。   2 and 3 are diagrams for explaining the structure inside the vacuum vessel 1, and the top plate 11 is not shown for convenience of explanation. As shown in FIGS. 2 and 3, a processing gas nozzle 31, a processing gas nozzle 32, separation gas nozzles 41 and 42, and a plasma gas nozzle 92 each made of, for example, quartz are disposed above the turntable 2 in the circumferential direction (rotation) of the vacuum vessel 1. They are arranged at intervals in the rotation direction of the table 2 (arrow A in FIG. 3). In the illustrated example, a plasma gas nozzle 92, a separation gas nozzle 41, a processing gas nozzle 31, a separation gas nozzle 42, and a processing gas nozzle 32 are arranged in this order in a clockwise direction (rotation direction of the turntable 2) from a transfer port 15 described later. Yes. These nozzles 92, 31, 32, 41, 42 are provided with gas introduction ports 92 a, 31 a, 32 a, 41 a, 42 a (FIG. 3) that are the base ends of the nozzles 92, 31, 32, 41, 42 (FIG. 3). By being fixed to the outer peripheral wall of 12, the vacuum vessel 1 is introduced into the vacuum container 1 from the outer peripheral wall, and is attached so as to extend horizontally with respect to the rotary table 2 along the radial direction of the container main body 12.

なお、プラズマガスノズル92の上方には、図3において、破線にて簡略化して示すようにプラズマ発生器80が設けられている。プラズマ発生器80は、必要に応じて設けられてよく、必須ではない。よって、本実施形態では、簡略化して示すものとする。   In addition, a plasma generator 80 is provided above the plasma gas nozzle 92 as shown by a broken line in FIG. The plasma generator 80 may be provided as necessary and is not essential. Therefore, in this embodiment, it will simplify and show.

処理ガスノズル31は、不図示の配管及び流量調整器などを介して、第1の処理ガスとしてのSi(シリコン)含有ガスの供給源(図示せず)に接続されている。処理ガスノズル32は、不図示の配管及び流量調整器などを介して、第2の処理ガスとしての酸化ガスの供給源(図示せず)に接続されている。分離ガスノズル41、42は、いずれも不図示の配管及び流量調整バルブなどを介して、分離ガスとしての窒素(N)ガスの供給源(図示せず)に接続されている。 The processing gas nozzle 31 is connected to a supply source (not shown) of a Si (silicon) -containing gas as a first processing gas via a pipe and a flow rate controller (not shown). The processing gas nozzle 32 is connected to a supply source (not shown) of an oxidizing gas as a second processing gas via a pipe and a flow rate regulator (not shown). The separation gas nozzles 41 and 42 are both connected to a supply source (not shown) of nitrogen (N 2 ) gas as a separation gas through a pipe and a flow rate adjustment valve (not shown).

Si含有ガスとしては、例えば、ジイソプロピルアミノシラン等の有機アミノシランガスを用いることができ、酸化ガスとしては、例えばO(オゾン)ガス若しくはO(酸素)ガス又はこれらの混合ガスを用いることができる。 As the Si-containing gas, for example, an organic aminosilane gas such as diisopropylaminosilane can be used, and as the oxidizing gas, for example, O 3 (ozone) gas, O 2 (oxygen) gas, or a mixed gas thereof can be used. .

処理ガスノズル31、32には、回転テーブル2に向かって開口する複数のガス吐出孔33が、処理ガスノズル31、32の長さ方向に沿って、例えば10mmの間隔で配列されている。処理ガスノズル31の下方領域は、Si含有ガスをウェハWに吸着させるための第1の処理領域P1となる。処理ガスノズル32の下方領域は、第1の処理領域P1においてウェハWに吸着されたSi含有ガスを酸化させる第2の処理領域P2となる。なお、第1の処理領域P1及び第2の処理領域P2は、第1の処理ガス及び第2の処理ガスを各々供給する領域であるので、第1の処理ガス供給領域P1及び第2の処理ガス供給領域P2と呼んでもよい。   In the processing gas nozzles 31 and 32, a plurality of gas discharge holes 33 opening toward the turntable 2 are arranged along the length direction of the processing gas nozzles 31 and 32, for example, at an interval of 10 mm. A lower region of the processing gas nozzle 31 is a first processing region P1 for adsorbing the Si-containing gas to the wafer W. The area below the process gas nozzle 32 is a second process area P2 that oxidizes the Si-containing gas adsorbed on the wafer W in the first process area P1. Since the first processing region P1 and the second processing region P2 are regions for supplying the first processing gas and the second processing gas, respectively, the first processing gas supply region P1 and the second processing gas are supplied. You may call it gas supply area P2.

図2及び図3を参照すると、真空容器1内には2つの凸状部4が設けられている。凸状部4は、分離ガスノズル41、42とともに分離領域Dを構成するため、後述のとおり、回転テーブル2に向かって突出するように天板11の裏面に取り付けられている。また、凸状部4は、頂部が円弧状に切断された扇型の平面形状を有し、本実施形態においては、内円弧が突出部5(後述)に連結し、外円弧が、真空容器1の容器本体12の内周面に沿うように配置されている。   Referring to FIGS. 2 and 3, two convex portions 4 are provided in the vacuum vessel 1. Since the convex portion 4 constitutes the separation region D together with the separation gas nozzles 41 and 42, the convex portion 4 is attached to the back surface of the top plate 11 so as to protrude toward the turntable 2 as described later. The convex portion 4 has a fan-like planar shape with the top portion cut into an arc shape. In the present embodiment, the inner arc is connected to the protruding portion 5 (described later), and the outer arc is a vacuum vessel. It arrange | positions so that the inner peripheral surface of one container main body 12 may be met.

図4は、処理ガスノズル31から処理ガスノズル32まで回転テーブル2の同心円に沿った真空容器1の断面を示している。図示のとおり、天板11の裏面に凸状部4が取り付けられているため、真空容器1内には、凸状部4の下面である平坦な低い天井面44(第1の天井面)と、この天井面44の周方向両側に位置する、天井面44よりも高い天井面45(第2の天井面)とが存在する。天井面44は、頂部が円弧状に切断された扇型の平面形状を有している。また、図示のとおり、凸状部4には周方向中央において、半径方向に伸びるように形成された溝部43が形成され、分離ガスノズル42が溝部43内に収容されている。もう一つの凸状部4にも同様に溝部43が形成され、ここに分離ガスノズル41が収容されている。また、高い天井面45の下方の空間481、482に処理ガスノズル31、32がそれぞれ設けられている。これらの処理ガスノズル31、32は、天井面45から離間してウェハWの近傍に設けられている。   FIG. 4 shows a cross section of the vacuum vessel 1 along the concentric circles of the turntable 2 from the processing gas nozzle 31 to the processing gas nozzle 32. As shown in the figure, since the convex portion 4 is attached to the back surface of the top plate 11, a flat low ceiling surface 44 (first ceiling surface) which is the lower surface of the convex portion 4 is provided in the vacuum vessel 1. There are ceiling surfaces 45 (second ceiling surfaces) located on both sides in the circumferential direction of the ceiling surface 44 and higher than the ceiling surface 44. The ceiling surface 44 has a fan-shaped planar shape with a top portion cut into an arc shape. Further, as shown in the figure, the convex portion 4 is formed with a groove 43 formed so as to extend in the radial direction at the center in the circumferential direction, and the separation gas nozzle 42 is accommodated in the groove 43. A groove 43 is similarly formed in the other convex portion 4, and a separation gas nozzle 41 is accommodated therein. Further, process gas nozzles 31 and 32 are provided in spaces 481 and 482 below the high ceiling surface 45, respectively. These processing gas nozzles 31 and 32 are provided in the vicinity of the wafer W so as to be separated from the ceiling surface 45.

また、凸状部4の溝部43に収容される分離ガスノズル41、42には、回転テーブル2に向かって開口する複数のガス吐出孔42h(図4参照)が、分離ガスノズル41、42の長さ方向に沿って、例えば10mmの間隔で配列されている。   Further, the separation gas nozzles 41 and 42 accommodated in the groove portion 43 of the convex portion 4 have a plurality of gas discharge holes 42 h (see FIG. 4) opened toward the rotary table 2, and the lengths of the separation gas nozzles 41 and 42. Along the direction, for example, they are arranged at intervals of 10 mm.

天井面44は、狭い空間である分離空間Hを回転テーブル2に対して形成している。分離ガスノズル42の吐出孔42hからNガスが供給されると、このNガスは、分離空間Hを通して空間481及び空間482へ向かって流れる。このとき、分離空間Hの容積は空間481及び482の容積よりも小さいため、Nガスにより分離空間Hの圧力を空間481及び482の圧力に比べて高くすることができる。すなわち、空間481及び482の間に圧力の高い分離空間Hが形成される。また、分離空間Hから空間481及び482へ流れ出るNガスが、第1の領域P1からのSi含有ガスと、第2の領域P2からの酸化ガスとに対するカウンターフローとして働く。したがって、第1の領域P1からのSi含有ガスと、第2の領域P2からの酸化ガスとが分離空間Hにより分離される。よって、真空容器1内においてSi含有ガスと酸化ガスとが混合し、反応することが抑制される。 The ceiling surface 44 forms a separation space H that is a narrow space with respect to the turntable 2. When N 2 gas is supplied from the discharge hole 42 h of the separation gas nozzle 42, the N 2 gas flows toward the space 481 and the space 482 through the separation space H. At this time, since the volume of the separation space H is smaller than the volume of the spaces 481 and 482, the pressure of the separation space H can be made higher than the pressure of the spaces 481 and 482 by N 2 gas. That is, a separation space H having a high pressure is formed between the spaces 481 and 482. Further, the N 2 gas flowing out from the separation space H to the spaces 481 and 482 serves as a counter flow for the Si-containing gas from the first region P1 and the oxidizing gas from the second region P2. Therefore, the Si-containing gas from the first region P1 and the oxidizing gas from the second region P2 are separated by the separation space H. Therefore, mixing and reaction of the Si-containing gas and the oxidizing gas in the vacuum container 1 are suppressed.

なお、回転テーブル2の上面に対する天井面44の高さh1は、成膜時の真空容器1内の圧力、回転テーブル2の回転速度、供給する分離ガス(Nガス)の供給量などを考慮し、分離空間Hの圧力を空間481、482の圧力に比べて高くするのに適した高さに設定することが好ましい。 The height h1 of the ceiling surface 44 with respect to the upper surface of the turntable 2 takes into account the pressure in the vacuum vessel 1 during film formation, the rotation speed of the turntable 2, the supply amount of separation gas (N 2 gas) to be supplied, and the like. In addition, it is preferable to set the pressure in the separation space H to a height suitable for increasing the pressure in the spaces 481 and 482.

一方、天板11の下面には、回転テーブル2を固定するコア部21の外周を囲む突出部5(図1乃至図3)が設けられている。この突出部5は、本実施形態においては、凸状部4における回転中心側の部位と連続しており、その下面が天井面44と同じ高さに形成されている。   On the other hand, a protrusion 5 (FIGS. 1 to 3) surrounding the outer periphery of the core portion 21 that fixes the rotary table 2 is provided on the lower surface of the top plate 11. In this embodiment, the protruding portion 5 is continuous with a portion on the rotation center side of the convex portion 4, and the lower surface thereof is formed at the same height as the ceiling surface 44.

先に参照した図1は、図3のI−I'線に沿った断面図であり、天井面45が設けられている領域を示している。一方、図5は、天井面44が設けられている領域を示す断面図である。図5に示すように、扇型の凸状部4の周縁部(真空容器1の外縁側の部位)には、回転テーブル2の外端面に対向するようにL字型に屈曲する屈曲部46が形成されている。この屈曲部46は、凸状部4と同様に、分離領域Dの両側から処理ガスが侵入することを抑制して、両処理ガスの混合を抑制する。扇型の凸状部4は天板11に設けられ、天板11が容器本体12から取り外せるようになっていることから、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。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、例えば回転テーブル2の上面に対する天井面44の高さと同様の寸法に設定されている。   FIG. 1 referred to above is a cross-sectional view taken along the line II ′ of FIG. 3 and shows a region where the ceiling surface 45 is provided. On the other hand, FIG. 5 is a cross-sectional view showing a region where the ceiling surface 44 is provided. As shown in FIG. 5, a bent portion 46 that bends in an L shape so as to be opposed to the outer end surface of the rotary table 2 at the peripheral portion of the fan-shaped convex portion 4 (a portion on the outer edge side of the vacuum vessel 1). Is formed. Similar to the convex portion 4, the bent portion 46 prevents the processing gas from entering from both sides of the separation region D and suppresses the mixing of both processing gases. The fan-shaped convex portion 4 is provided on the top plate 11 so that the top plate 11 can be removed from the container body 12, so that there is a slight gap between the outer peripheral surface of the bent portion 46 and the container body 12. There is. The gap between the inner peripheral surface of the bent portion 46 and the outer end surface of the turntable 2 and the gap between the outer peripheral surface of the bent portion 46 and the container body 12 are, for example, the same dimensions as the height of the ceiling surface 44 with respect to the upper surface of the turntable 2. Is set to

容器本体12の内周壁は、分離領域Dにおいては図4に示すように屈曲部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部14に亘って外方側に窪んでいる。以下、説明の便宜上、概ね矩形の断面形状を有する窪んだ部分を排気領域と記す。具体的には、第1の処理領域P1に連通する排気領域を第1の排気領域E1と記し、第2の処理領域P2に連通する領域を第2の排気領域E2と記す。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から図3に示すように、それぞれ、第1の排気口610及び第2の排気口620が形成されている。第1の排気口610及び第2の排気口620は、図1及び図3に示すように各々排気管630、631を介して真空排気手段である例えば真空ポンプ640、641に接続されている。また、第1の排気口610と真空ポンプ640との間の排気管630には圧力調整手段である自動圧力制御機器(APC、Auto Pressure Controller)650が設けられている。同様に、第2の排気口620と真空ポンプ641との間の排気管631には圧力調整手段である自動圧力制御器651が設けられ、第1の排気口610及び第2の排気口620の排気圧力が、各々独立して制御可能に構成されている。   As shown in FIG. 4, the inner peripheral wall of the container main body 12 is formed in a vertical plane close to the outer peripheral surface of the bent portion 46 as shown in FIG. 4. As shown, for example, it is recessed outward from the portion facing the outer end surface of the turntable 2 to the bottom 14. Hereinafter, for convenience of explanation, a recessed portion having a substantially rectangular cross-sectional shape is referred to as an exhaust region. Specifically, an exhaust region communicating with the first processing region P1 is referred to as a first exhaust region E1, and a region communicating with the second processing region P2 is referred to as a second exhaust region E2. As shown in FIGS. 1 to 3, a first exhaust port 610 and a second exhaust port 620 are formed at the bottoms of the first exhaust region E1 and the second exhaust region E2, respectively. . As shown in FIGS. 1 and 3, the first exhaust port 610 and the second exhaust port 620 are connected to, for example, vacuum pumps 640 and 641, which are vacuum exhaust means, through exhaust pipes 630 and 631, respectively. The exhaust pipe 630 between the first exhaust port 610 and the vacuum pump 640 is provided with an automatic pressure control device (APC, Auto Pressure Controller) 650 as pressure adjusting means. Similarly, the exhaust pipe 631 between the second exhaust port 620 and the vacuum pump 641 is provided with an automatic pressure controller 651 as pressure adjusting means, and the first exhaust port 610 and the second exhaust port 620 are connected to each other. The exhaust pressure is configured to be independently controllable.

回転テーブル2と真空容器1の底部14との間の空間には、図1及び図5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、回転テーブル2を介して回転テーブル2上のウェハWが、プロセスレシピで決められた温度(例えば450℃)に加熱される。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E1、E2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して回転テーブル2の下方領域へのガスの侵入を抑えるために、リング状のカバー部材71が設けられている(図5)。このカバー部材71は、回転テーブル2の外縁部及び外縁部よりも外周側を下方側から臨むように設けられた内側部材71aと、この内側部材71aと真空容器1の内壁面との間に設けられた外側部材71bと、を備えている。外側部材71bは、分離領域Dにおいて凸状部4の外縁部に形成された屈曲部46の下方にて、屈曲部46と近接して設けられ、内側部材71aは、回転テーブル2の外縁部下方(及び外縁部よりも僅かに外側の部分の下方)において、ヒータユニット7を全周に亘って取り囲んでいる。   As shown in FIGS. 1 and 5, a heater unit 7 serving as a heating unit is provided in the space between the turntable 2 and the bottom 14 of the vacuum vessel 1, and the wafer on the turntable 2 is interposed via the turntable 2. W is heated to a temperature determined in the process recipe (for example, 450 ° C.). On the lower side near the periphery of the turntable 2, the lower area of the turntable 2 is partitioned by dividing the atmosphere from the upper space of the turntable 2 to the exhaust areas E1 and E2 and the atmosphere in which the heater unit 7 is placed. A ring-shaped cover member 71 is provided to suppress gas intrusion into the substrate (FIG. 5). This cover member 71 is provided between the outer edge of the turntable 2 and an inner member 71 a provided so that the outer peripheral side faces the lower side from the outer edge, and between the inner member 71 a and the inner wall surface of the vacuum vessel 1. An outer member 71b. The outer member 71b is provided close to the bent portion 46 below the bent portion 46 formed at the outer edge portion of the convex portion 4 in the separation region D, and the inner member 71a is provided below the outer edge portion of the turntable 2. The heater unit 7 is surrounded over the entire circumference (and below the portion slightly outside the outer edge).

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部14は、回転テーブル2の下面の中心部付近におけるコア部21に接近するように上方側に突出して突出部12aをなしている。この突出部12aとコア部21との間は狭い空間になっており、また底部14を貫通する回転軸22の貫通穴の内周面と回転軸22との隙間が狭くなっていて、これら狭い空間はケース体20に連通している。そしてケース体20にはパージガスであるNガスを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の底部14には、ヒータユニット7の下方において周方向に所定の角度間隔で、ヒータユニット7の配置空間をパージするための複数のパージガス供給管73が設けられている(図5には一つのパージガス供給管73を示す)。また、ヒータユニット7と回転テーブル2との間には、ヒータユニット7が設けられた領域へのガスの侵入を抑えるために、外側部材71bの内周壁(内側部材71aの上面)から突出部12aの上端部との間を周方向に亘って覆う蓋部材7aが設けられている。蓋部材7aは例えば石英で作製することができる。 The bottom portion 14 at a portion closer to the rotation center than the space where the heater unit 7 is disposed protrudes upward so as to approach the core portion 21 near the center portion of the lower surface of the turntable 2 to form a protrusion 12a. Yes. The space between the projecting portion 12a and the core portion 21 is a narrow space, and the gap between the inner peripheral surface of the through hole of the rotary shaft 22 penetrating the bottom portion 14 and the rotary shaft 22 is narrow, and these narrow spaces are formed. The space communicates with the case body 20. The case body 20 is provided with a purge gas supply pipe 72 for supplying N 2 gas as a purge gas into a narrow space for purging. A plurality of purge gas supply pipes 73 for purging the arrangement space of the heater unit 7 are provided at the bottom 14 of the vacuum vessel 1 at predetermined angular intervals in the circumferential direction below the heater unit 7 (FIG. 5). Shows one purge gas supply pipe 73). In addition, between the heater unit 7 and the turntable 2, in order to suppress gas intrusion into the region where the heater unit 7 is provided, the protruding portion 12a from the inner peripheral wall of the outer member 71b (the upper surface of the inner member 71a). A lid member 7a is provided to cover the space between the upper end portion of the cover member and the upper end portion in the circumferential direction. The lid member 7a can be made of quartz, for example.

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N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、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のウェハ載置領域側の表面に沿って周縁に向けて吐出される。空間50は分離ガスにより空間481及び空間482よりも高い圧力に維持され得る。したがって、空間50により、第1の処理領域P1に供給されるSi含有ガスと第2の処理領域P2に供給される酸化ガスとが、中心領域Cを通って混合することが抑制される。すなわち、空間50(又は中心領域C)は分離空間H(又は分離領域D)と同様に機能することができる。 Further, a separation gas supply pipe 51 is connected to the central portion of the top plate 11 of the vacuum vessel 1 so that N 2 gas as separation gas is supplied to the space 52 between the top plate 11 and the core portion 21. It is configured. The separation gas supplied to the space 52 is discharged toward the periphery along the surface of the turntable 2 on the wafer mounting region side through a narrow gap 50 between the protrusion 5 and the turntable 2. The space 50 can be maintained at a higher pressure than the spaces 481 and 482 by the separation gas. Therefore, the space 50 prevents the Si-containing gas supplied to the first processing region P1 and the oxidizing gas supplied to the second processing region P2 from mixing through the central region C. That is, the space 50 (or the center region C) can function in the same manner as the separation space H (or the separation region D).

さらに、真空容器1の側壁には、図3に示すように、外部の搬送アーム10と回転テーブル2との間で基板であるウェハWの受け渡しを行うための搬送口15が形成されている。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。また回転テーブル2におけるウェ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との間でウェハWの受け渡しが行われることから、回転テーブル2の下方側において受け渡し位置に対応する部位に、凹部24を貫通してウェハWを裏面から持ち上げるための受け渡し用の昇降ピン及びその昇降機構(いずれも図示せず)が設けられている。   Further, as shown in FIG. 3, a transfer port 15 for transferring a wafer W as a substrate between the external transfer arm 10 and the rotary table 2 is formed on the side wall of the vacuum vessel 1. The transport port 15 is opened and closed by a gate valve (not shown). Further, since the wafer 24 is transferred to and from the transfer arm 10 at the position facing the transfer port 15 in the recess 24 which is a wafer mounting area in the rotary table 2, the transfer position is set on the lower side of the rotary table 2. In the corresponding part, there are provided transfer raising / lowering pins for penetrating the recess 24 and lifting the wafer W from the back surface and its raising / lowering mechanism (both not shown).

また、本実施形態による基板処理装置には、図1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100が設けられており、この制御部100のメモリ内には、制御部100の制御の下に、後述する基板処理方法を基板処理装置に実施させるプログラムが格納されている。このプログラムは後述の基板処理方法を実行するようにステップ群が組まれており、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録媒体102に記憶されており、所定の読み取り装置により記憶部101へ読み込まれ、制御部100内にインストールされる。   Further, as shown in FIG. 1, the substrate processing apparatus according to the present embodiment is provided with a control unit 100 composed of a computer for controlling the operation of the entire apparatus. A program for causing the substrate processing apparatus to execute a substrate processing method to be described later is stored under the control of the control unit 100. This program has a set of steps so as to execute a substrate processing method to be described later, and is stored in a recording medium 102 such as a hard disk, a compact disk, a magneto-optical disk, a memory card, a flexible disk, etc. Is read into the storage unit 101 and installed in the control unit 100.

さらに、図1に示すように、回転軸22の周囲の容器本体12の底部14とケース体20との間には、ベローズ16が設けられている。また、ベローズ16の外側には、回転テーブル2を昇降させ、回転テーブル2の高さを変更可能な昇降機構17が設けられている。かかる昇降機構17により、回転テーブル2を昇降させ、回転テーブル2の昇降に対応して、ベローズ16を伸縮させることで、天井面45とウェハWとの間の距離を変更可能に構成される。回転テーブル2の回転軸を構成する構成要素の一部にベローズ16及び昇降機構17を設けることで、ウェハWの処理面を平行に保ったまま、天井面45とウェハWとの間の距離を変更することができる。なお、昇降機構17は、回転テーブル2を昇降可能であれば、種々の構成により実現されてよいが、例えば、ギア等により、回転軸22の長さを伸縮させる構造であってもよい。   Further, as shown in FIG. 1, a bellows 16 is provided between the bottom 14 of the container body 12 around the rotation shaft 22 and the case body 20. Further, on the outside of the bellows 16, an elevating mechanism 17 that can raise and lower the rotary table 2 and change the height of the rotary table 2 is provided. By such an elevating mechanism 17, the rotary table 2 is raised and lowered, and the bellows 16 is expanded and contracted in response to the raising and lowering of the rotary table 2, so that the distance between the ceiling surface 45 and the wafer W can be changed. By providing the bellows 16 and the elevating mechanism 17 as a part of the components constituting the rotation shaft of the turntable 2, the distance between the ceiling surface 45 and the wafer W can be increased while keeping the processing surface of the wafer W parallel. Can be changed. The elevating mechanism 17 may be realized by various configurations as long as the rotary table 2 can be raised and lowered. For example, the elevating mechanism 17 may have a structure in which the length of the rotary shaft 22 is expanded and contracted by a gear or the like.

かかる昇降機構17を設けたのは、真空容器1内が400℃以上の高温に保たれて基板処理が行われた場合、ウェハWの搬出及び搬入のためにヒータユニット7を停止したとしても、真空容器1内はなお高温に保たれ、真空容器1内にウェハWを搬入して回転テーブル2上に載置する際、ウェハWが大きく反ってしまうという現象が発生するからである。   The elevating mechanism 17 is provided because, when the substrate processing is performed while the inside of the vacuum vessel 1 is kept at a high temperature of 400 ° C. or higher, even if the heater unit 7 is stopped for carrying out and carrying in the wafer W, This is because the inside of the vacuum vessel 1 is still kept at a high temperature, and when the wafer W is loaded into the vacuum vessel 1 and placed on the rotary table 2, a phenomenon occurs that the wafer W is greatly warped.

図6は、回転テーブル2が下降した状態の一例を示した部分拡大図である。図5及び図6に示されるように、ウェハWを回転テーブル2上に載置する際には、回転テーブル2を下降させておき、ウェハWが反ったとしても、天井面44に接触しないだけの距離d1を有する空間を保つようにする(天井面44と突出部5の下面は同じ高さ)。一方、総てのウェハWの反りが収まり、回転テーブル2を回転させてウェハWに成膜処理を施す際には、ウェハWと天井面44とのクリアランスを狭く保つ必要があるため、回転テーブル2を上昇させた状態で成膜処理を行う。このような回転テーブル2の昇降機構17を設けることにより、反ったウェハWの天井面44、45との接触によるウェハWの損傷を防止できる。また、回転テーブル2上に載置されたウェハWが未だ反った状態であっても、反りが収まるのを待つことなく回転テーブル2を間欠的に回転移動させ、複数の凹部24に順次ウェハWを載置することができ、生産性を向上させることができる。つまり、回転テーブル2と天井面44、45との間に余裕があるので、回転テーブル2の凹部24上に1枚のウェハWを載置した後、載置したウェハWの反りが収まる前に次のウェハWを次の凹部24上に載置することができる。これにより、複数枚のウェハWを回転テーブル2上に載置する全体時間を短縮でき、生産性を向上させることができる。なお、回転テーブル2と天井面44との空間の距離d1は、8〜18mmの範囲、好ましくは10〜15mmの範囲に設定され、具体的には例えば、13mmに設定されてもよい。   FIG. 6 is a partially enlarged view showing an example of a state where the rotary table 2 is lowered. As shown in FIGS. 5 and 6, when the wafer W is placed on the turntable 2, the turntable 2 is lowered, and even if the wafer W is warped, it does not contact the ceiling surface 44. The space having the distance d1 is maintained (the ceiling surface 44 and the lower surface of the protrusion 5 are the same height). On the other hand, since the warpage of all the wafers W is settled and when the film formation process is performed on the wafer W by rotating the turntable 2, it is necessary to keep the clearance between the wafer W and the ceiling surface 44 narrow. The film forming process is performed with 2 raised. By providing such an elevating mechanism 17 for the rotary table 2, damage to the wafer W due to contact of the warped wafer W with the ceiling surfaces 44 and 45 can be prevented. Further, even if the wafer W placed on the turntable 2 is still warped, the turntable 2 is intermittently rotated without waiting for the warpage to be settled, and the wafers W are sequentially moved to the plurality of recesses 24. Can be mounted, and productivity can be improved. That is, since there is a margin between the turntable 2 and the ceiling surfaces 44 and 45, after placing one wafer W on the recess 24 of the turntable 2, before the warpage of the placed wafer W is settled. The next wafer W can be placed on the next recess 24. As a result, the overall time for placing a plurality of wafers W on the turntable 2 can be shortened, and productivity can be improved. In addition, the distance d1 of the space between the rotary table 2 and the ceiling surface 44 is set in a range of 8 to 18 mm, preferably in a range of 10 to 15 mm, and specifically may be set to 13 mm, for example.

図5及び図6に示されるように、回転テーブル2が下降しているときには、回転テーブル2の上方に天井面44との距離d1の空間が形成されるとともに、回転テーブル2の下面と蓋部材7aとの間の間隔の距離d2は非常に狭くなり、例えば、3mm程度である。この状態では、処理ガスが回転テーブル2の下方を通過することは殆ど無く、第2の処理領域P2に供給された第2の処理ガスが、回転テーブル2の下面を通過して第1の処理領域P1に到達し、第1の排気口610から排気されることは殆ど無い。   As shown in FIGS. 5 and 6, when the turntable 2 is lowered, a space having a distance d1 from the ceiling surface 44 is formed above the turntable 2, and the lower surface of the turntable 2 and the lid member The distance d2 between the gaps 7a is very narrow, for example, about 3 mm. In this state, the processing gas hardly passes below the turntable 2, and the second processing gas supplied to the second processing region P2 passes through the lower surface of the turntable 2 and performs the first processing. The air reaches the region P1 and is hardly exhausted from the first exhaust port 610.

図7は、回転テーブル2が上昇した状態の一例を示した図である。図7に示されるように、回転テーブル2が上昇すると、回転テーブル2と処理ガスノズル31、32との間隔の距離d1は非常に狭くなり、例えば3mm程度となるが、回転テーブル2と蓋部材7aとの間隔の距離d2は大きくなり、処理ガスが連通可能な空間となる。上述のように、最初に回転テーブル2の下面が3mmのクリアランス(距離d2)で、上昇後に天井面44と3mmのクリアランス(距離d1)となれば、回転テーブル2の下面の蓋部材7aとの間隔の距離d2は、やはり8〜18mm程度、例えば13mmとなる。このような状態でウェハWに成膜等の処理を行うと、処理ガスが回転テーブル2の下に形成された連通空間を連通し、第2の処理ガスが第1の処理領域P1に到達し、第1の排気口610から排気されるという現象が発生する。そうすると、第1の処理ガスと第2の処理ガスとがCVD(Chemical Vapor Deposition)反応し、シリコン酸化膜等の不要な反応生成物が第1の排気口610に堆積してしまう。   FIG. 7 is a view showing an example of a state in which the rotary table 2 is raised. As shown in FIG. 7, when the turntable 2 is raised, the distance d1 between the turntable 2 and the process gas nozzles 31 and 32 becomes very small, for example, about 3 mm, but the turntable 2 and the lid member 7a. The distance d2 between the two is increased, and a space through which the processing gas can communicate is obtained. As described above, if the lower surface of the turntable 2 has a clearance of 3 mm (distance d2) first and the ceiling surface 44 and the clearance of 3 mm (distance d1) after ascending, the bottom surface of the turntable 2 and the lid member 7a The distance d2 is also about 8 to 18 mm, for example, 13 mm. When processing such as film formation is performed on the wafer W in such a state, the processing gas communicates with the communication space formed under the turntable 2, and the second processing gas reaches the first processing region P1. A phenomenon occurs in which the air is exhausted from the first exhaust port 610. Then, the first processing gas and the second processing gas react with each other by CVD (Chemical Vapor Deposition), and unnecessary reaction products such as a silicon oxide film are deposited on the first exhaust port 610.

かかる現象を防止すべく、本発明の実施形態に係る基板処理方法及び基板処理装置では、第1の排気口610及び第2の排気口620の排気圧力を調整することにより、第1の排気口610から第2の処理ガスが排気されず、第2の処理ガスは第2の排気口620から排気されるような制御を行う。以下、その具体的な内容について、シミュレーション結果を用いて説明する。   In order to prevent such a phenomenon, in the substrate processing method and the substrate processing apparatus according to the embodiment of the present invention, the first exhaust port is adjusted by adjusting the exhaust pressure of the first exhaust port 610 and the second exhaust port 620. Control is performed such that the second processing gas is not exhausted from 610 and the second processing gas is exhausted from the second exhaust port 620. The specific contents will be described below using simulation results.

図8は、図9以降で示すシミュレーション結果の容器本体12の配置状態を含めた基本的処理条件を示すための図である。図8に示されるように、搬送口15が紙面の下側に配置され、第1の排気口610が右上、第2の排気口620が左上に配置されるように容器本体12を配置した状態で、以後のシミュレーション結果を示す。また、処理ガスノズル31からは、Si含有ガスの一種であるジイソプロピルアミノシランガスが300sccm(0.3slm)の流量で、キャリアガスであるArガスとともに供給される(Arガスは1000sccm(1slm)の流量)。また、処理ガスノズル32からは、オゾンガスが6slmの流量で供給される。更に、プラズマガスノズル92からは、Arガスが15slm、酸素ガスが75sccmの流量で混合ガスとして供給される。また、真空容器1内の圧力は2Torrであり、ウェハWの温度は400℃に設定される。また、回転軸22の上方の分離ガス供給管51からはArガスが3slm、パージガス供給管72からはArガスが10slmで供給される。分離ガスノズル41、42からは、Arガスが5slmで供給される。   FIG. 8 is a diagram for illustrating basic processing conditions including the arrangement state of the container main body 12 in the simulation results shown in FIG. 9 and subsequent figures. As shown in FIG. 8, the container body 12 is disposed such that the transport port 15 is disposed on the lower side of the sheet, the first exhaust port 610 is disposed on the upper right side, and the second exhaust port 620 is disposed on the upper left side. The following simulation results are shown. Further, from the processing gas nozzle 31, diisopropylaminosilane gas, which is a kind of Si-containing gas, is supplied at a flow rate of 300 sccm (0.3 slm) together with Ar gas as a carrier gas (Ar gas has a flow rate of 1000 sccm (1 slm)). . Further, ozone gas is supplied from the processing gas nozzle 32 at a flow rate of 6 slm. Further, from the plasma gas nozzle 92, Ar gas is supplied as a mixed gas at a flow rate of 15 slm and oxygen gas is 75 sccm. The pressure in the vacuum vessel 1 is 2 Torr, and the temperature of the wafer W is set to 400 ° C. Ar gas is supplied at 3 slm from the separation gas supply pipe 51 above the rotary shaft 22, and Ar gas is supplied from the purge gas supply pipe 72 at 10 slm. Ar gas is supplied at 5 slm from the separation gas nozzles 41 and 42.

またここで、処理ガスノズル31は第1の処理領域P1内にあり、処理ガスノズル32は第2の処理領域P2内にあるが、第2の処理領域P2は第1の処理領域P2の3倍以上の広さを有する。例えば、第1の処理領域P1の開き角は30〜60度程度であるのに対し、第2の処理領域P2の開き角は120〜270度程度であり、典型的には、第1の処理領域P1が75度、第2の処理領域P2が165度程度に設定される。そして、第1及び第2の排気口610、620はともに第1及び第2の処理領域P1、P2内の回転テーブル2の回転方向の下流端にあり、処理ガスノズル32は第2の処理領域の上流端にあるため、処理ガスノズル32と第1の排気口610との距離が、処理ガスノズル32と第2の排気口との距離よりも小さくなっている。   Further, here, the processing gas nozzle 31 is in the first processing region P1 and the processing gas nozzle 32 is in the second processing region P2, but the second processing region P2 is more than three times the first processing region P2. It has a width of For example, the opening angle of the first processing region P1 is about 30 to 60 degrees, whereas the opening angle of the second processing region P2 is about 120 to 270 degrees. The area P1 is set to 75 degrees, and the second processing area P2 is set to about 165 degrees. The first and second exhaust ports 610 and 620 are both at the downstream end in the rotation direction of the turntable 2 in the first and second processing regions P1 and P2, and the processing gas nozzle 32 is disposed in the second processing region. Since it is at the upstream end, the distance between the processing gas nozzle 32 and the first exhaust port 610 is smaller than the distance between the processing gas nozzle 32 and the second exhaust port.

かかる基本条件から、第1及び第2の排気口の排気圧力を含めた条件をいくつか変化させ、処理ガスノズル32から供給されるオゾンガス及び処理ガスノズル31から供給されるジイソプロピルアミノシランガスの流量分布をシミュレートした。   From these basic conditions, several conditions including the exhaust pressures of the first and second exhaust ports are changed to simulate the flow distribution of ozone gas supplied from the process gas nozzle 32 and diisopropylaminosilane gas supplied from the process gas nozzle 31. I did.

図9は、第1及び第2の排気口610、620の排気圧力とともに2Torrとし、中心軸22の下方のパージガス供給管720からのArガスの供給量を1.8slmに低下させた状態のシミュレーション結果を示した図である。図9(a)は、回転テーブル2上の酸素濃度のシミュレーション結果を示した図であり、図9(b)は、回転テーブル2の下方の酸素濃度のシミュレーション結果を示した図である。なお、酸素濃度が濃く検出された領域をレベルA、酸素濃度があまり検出されなかった領域をレベルB、酸素濃度が殆ど検出されなかった領域をレベルCとして示す。   FIG. 9 shows a simulation of a state in which the Ar gas supply amount from the purge gas supply pipe 720 below the central shaft 22 is reduced to 1.8 slm with the exhaust pressure of the first and second exhaust ports 610 and 620 being 2 Torr. It is the figure which showed the result. FIG. 9A is a diagram showing a simulation result of the oxygen concentration on the turntable 2, and FIG. 9B is a diagram showing a simulation result of the oxygen concentration below the turntable 2. A region where the oxygen concentration is detected to be high is shown as level A, a region where the oxygen concentration is not detected so much is shown as level B, and a region where the oxygen concentration is hardly detected is shown as level C.

図9(a)に示される通り、回転テーブル2上では、第1の排気口610で酸素濃度が60%検出されており、オゾンガスの第1の排気口610への混入が少量認められた。   As shown in FIG. 9A, on the turntable 2, 60% oxygen concentration was detected at the first exhaust port 610, and a small amount of ozone gas was mixed into the first exhaust port 610.

一方、図9(b)に示される通り、回転テーブル2の下方では、オゾンガスが、第2の排気口620にも到達しているが、同時に第1の排気口610にも到達していることが分かる。即ち、本来的には総てのオゾンガスが第2の排気口620から排気されるべきであるが、相当量が第1の排気口610から排気される状態となってしまっている。   On the other hand, as shown in FIG. 9B, below the turntable 2, the ozone gas reaches the second exhaust port 620, but also reaches the first exhaust port 610 at the same time. I understand. In other words, all ozone gas should be exhausted from the second exhaust port 620 originally, but a considerable amount is exhausted from the first exhaust port 610.

図9(c)は、回転テーブル2上のジイソプロピルアミノシラン濃度のシミュレーション結果を示した図であり、図9(d)は、回転テーブル2の下方のジイソプロピルアミノシラン濃度のシミュレーション結果を示した図である。なお、ジイソプロピルアミノシラン濃度が濃く検出された領域をレベルA、ジイソプロピルアミノシラン濃度があまり検出されなかった領域をレベルB、ジイソプロピルアミノシラン濃度が殆ど検出されなかった領域をレベルCとして示す。   FIG. 9C is a diagram showing a simulation result of the diisopropylaminosilane concentration on the turntable 2, and FIG. 9D is a diagram showing a simulation result of the diisopropylaminosilane concentration below the turntable 2. . A region where the diisopropylaminosilane concentration is detected to be high is indicated as level A, a region where the diisopropylaminosilane concentration is not detected so much as level B, and a region where the diisopropylaminosilane concentration is hardly detected as level C.

図9(c)に示されるように、回転テーブル2上では、ジイソプロピルアミノシランガスは、第1の処理領域P1に供給され、第1の排気口610から適切に排気されていることが分かる。   As shown in FIG. 9C, it can be seen that on the turntable 2, the diisopropylaminosilane gas is supplied to the first processing region P1 and is appropriately exhausted from the first exhaust port 610.

また、図9(d)に示されるように、回転テーブル2の下方でも、第1の排気口610のジイソプロピルアミノシランガスの濃度は、レベルBであるので、問題無いレベルであることが分かる。   Further, as shown in FIG. 9D, it can be seen that the concentration of the diisopropylaminosilane gas at the first exhaust port 610 is level B even below the turntable 2 and is at a level with no problem.

このように、第1の排気口610と第2の排気口620の排気圧力を等しく2Torrとした場合、回転テーブル2の下方において、オゾンガスが第1の排気口610に混入してしまうことが分かる。   As described above, it is understood that when the exhaust pressures of the first exhaust port 610 and the second exhaust port 620 are equal to 2 Torr, ozone gas is mixed into the first exhaust port 610 below the turntable 2. .

図10は、第1及び第2の排気口610、620の排気圧力とともに2Torrとし、中心軸22の下方のパージガス供給管72からのArガスの供給量を10slmに増加させた状態のシミュレーション結果を示した図である。図10(a)は、回転テーブル2上の酸素濃度のシミュレーション結果を示した図であり、図10(b)は、回転テーブル2の下方の酸素濃度のシミュレーション結果を示した図である。なお、図9(a)、(b)と同様、酸素濃度が濃く検出された領域をレベルA、酸素濃度があまり検出されなかった領域をレベルB、酸素濃度が殆ど検出されなかった領域をレベルCとして示す。   FIG. 10 shows a simulation result in a state where the pressure of the exhaust gas at the first and second exhaust ports 610 and 620 is 2 Torr and the amount of Ar gas supplied from the purge gas supply pipe 72 below the center shaft 22 is increased to 10 slm. FIG. 10A is a diagram showing a simulation result of the oxygen concentration on the turntable 2, and FIG. 10B is a diagram showing a simulation result of the oxygen concentration below the turntable 2. As shown in FIG. Similarly to FIGS. 9A and 9B, the region where the oxygen concentration is detected to be high is level A, the region where the oxygen concentration is not detected so much is level B, and the region where the oxygen concentration is hardly detected is level. Shown as C.

図10(a)に示される通り、回転テーブル2上では、第1の排気口610で酸素濃度が40%検出された。中心軸22の下方からのArガスの流量を増加させることにより、図9(a)の場合よりも、オゾンガスの第1の排気口610への混入を若干減少させることができることが分かる。しかしながら、なお第1の排気口610への混入が少量存在する。   As shown in FIG. 10A, on the turntable 2, an oxygen concentration of 40% was detected at the first exhaust port 610. It can be seen that by increasing the flow rate of Ar gas from the lower side of the central shaft 22, the mixing of ozone gas into the first exhaust port 610 can be slightly reduced as compared with the case of FIG. However, there is still a small amount of contamination in the first exhaust port 610.

また、図10(b)に示される通り、回転テーブル2の下方では、図9(b)の場合よりも、酸素濃度の分散は減少しているが、やはりオゾンガスが、第1及び第2の排気口610、620の双方に到達していることが分かる。即ち、本来的には総てのオゾンガスが第2の排気口620から排気されるべきであるが、やはり図9(b)の場合と同様に、相当量が第1の排気口610から排気される状態となってしまっている。   Further, as shown in FIG. 10 (b), the oxygen concentration dispersion is lower below the turntable 2 than in the case of FIG. 9 (b), but ozone gas is still in the first and second regions. It can be seen that both exhaust ports 610 and 620 are reached. That is, all ozone gas should be exhausted from the second exhaust port 620 originally, but a considerable amount is exhausted from the first exhaust port 610 as in the case of FIG. 9B. It has become a state.

図10(c)は、回転テーブル2上のジイソプロピルアミノシラン濃度のシミュレーション結果を示した図であり、図10(d)は、回転テーブル2の下方のジイソプロピルアミノシラン濃度のシミュレーション結果を示した図である。なお、図9(c)、(d)と同様、ジイソプロピルアミノシラン濃度が濃く検出された領域をレベルA、ジイソプロピルアミノシラン濃度があまり検出されなかった領域をレベルB、ジイソプロピルアミノシラン濃度が殆ど検出されなかった領域をレベルCとして示す。   FIG. 10C is a diagram showing a simulation result of the diisopropylaminosilane concentration on the turntable 2, and FIG. 10D is a diagram showing a simulation result of the diisopropylaminosilane concentration below the turntable 2. . As in FIGS. 9C and 9D, the region where the diisopropylaminosilane concentration was detected to be high was level A, the region where the diisopropylaminosilane concentration was not detected so much was level B, and the diisopropylaminosilane concentration was hardly detected. The region is shown as level C.

図10(c)に示されるように、回転テーブル2上では、ジイソプロピルアミノシランガスは、第1の処理領域P1に供給され、第1の排気口610から適切に排気されていることが分かる。   As shown in FIG. 10C, it can be seen that on the turntable 2, the diisopropylaminosilane gas is supplied to the first processing region P <b> 1 and is appropriately exhausted from the first exhaust port 610.

また、図10(d)に示されるように、回転テーブル2の下方でも、第1の排気口610のジイソプロピルアミノシランガスの濃度は、レベルBであるので、問題無いレベルであることが分かる。   Further, as shown in FIG. 10 (d), even under the turntable 2, the concentration of the diisopropylaminosilane gas in the first exhaust port 610 is level B, so that it can be seen that there is no problem.

このように、第1の排気口610と第2の排気口620の排気圧力を等しく2Torrとした場合、回転軸22の下方から供給するパージガスの量を増加させたとしても、回転テーブル2の下方において、オゾンガスが第1の排気口610に混入してしまうことが分かる。   Thus, when the exhaust pressures of the first exhaust port 610 and the second exhaust port 620 are equally 2 Torr, even if the amount of purge gas supplied from the lower side of the rotary shaft 22 is increased, the lower side of the rotary table 2 It can be seen that ozone gas is mixed into the first exhaust port 610.

図11は、第1の排気口610の排気圧力を2.1Torr、第2の排気口620の排気圧力を2Torrとし、0.1Torrの差圧を設けた状態のシミュレーション結果を示した図である。図11(a)は、回転テーブル2上の酸素濃度のシミュレーション結果を示した図であり、図11(b)は、回転テーブル2の下方の酸素濃度のシミュレーション結果を示した図である。なお、図9(a)、(b)及び図10(a)、(b)と同様、酸素濃度が濃く検出された領域をレベルA、酸素濃度があまり検出されなかった領域をレベルB、酸素濃度が殆ど検出されなかった領域をレベルCとして示す。   FIG. 11 is a diagram showing a simulation result in a state where the exhaust pressure of the first exhaust port 610 is 2.1 Torr, the exhaust pressure of the second exhaust port 620 is 2 Torr, and a differential pressure of 0.1 Torr is provided. . FIG. 11A is a diagram showing a simulation result of the oxygen concentration on the turntable 2, and FIG. 11B is a diagram showing a simulation result of the oxygen concentration below the turntable 2. 9A, 9B, 10A, and 10B, the region where the oxygen concentration is detected to be high is level A, and the region where the oxygen concentration is not detected so much is level B, oxygen. An area where the density is hardly detected is shown as level C.

図11(a)に示される通り、回転テーブル2上では、第1の排気口610で酸素濃度はレベルBの程度しか検出されておらず、あまり混入は見られない状態であることが分かる。   As shown in FIG. 11A, it can be seen that on the turntable 2, the oxygen concentration is detected only at the level B at the first exhaust port 610, and no mixing is observed.

また、図11(b)に示される通り、回転テーブル2の下方では、図10(b)の場合よりも、酸素濃度の分散は減少しているが、オゾンガスが、第1の排気口610にも少量だけ到達していることが分かる。即ち、本来的には総てのオゾンガスが第2の排気口620から排気されるべきであるが、少量が第1の排気口610から排気される状態となっている。   Further, as shown in FIG. 11B, below the turntable 2, although the oxygen concentration dispersion is smaller than in the case of FIG. 10B, the ozone gas enters the first exhaust port 610. It can be seen that only a small amount has been reached. In other words, all ozone gas should be exhausted from the second exhaust port 620 originally, but a small amount is exhausted from the first exhaust port 610.

図11(c)は、回転テーブル2上のジイソプロピルアミノシラン濃度のシミュレーション結果を示した図であり、図11(d)は、回転テーブル2の下方のジイソプロピルアミノシラン濃度のシミュレーション結果を示した図である。なお、図9(c)、(d)及び図10(c)、(d)と同様、ジイソプロピルアミノシラン濃度が濃く検出された領域をレベルA、ジイソプロピルアミノシラン濃度があまり検出されなかった領域をレベルB、ジイソプロピルアミノシラン濃度が殆ど検出されなかった領域をレベルCとして示す。   FIG. 11C is a diagram showing a simulation result of the diisopropylaminosilane concentration on the turntable 2, and FIG. 11D is a diagram showing a simulation result of the diisopropylaminosilane concentration below the turntable 2. . 9C, 9D, 10C, and 10D, the region in which the diisopropylaminosilane concentration is detected to be high is level A, and the region in which the diisopropylaminosilane concentration is not detected is level B. A region where almost no diisopropylaminosilane concentration was detected is shown as level C.

図11(c)に示されるように、回転テーブル2上では、ジイソプロピルアミノシランガスは、第1の処理領域P1に供給され、第1の排気口610から適切に排気されていることが分かる。   As shown in FIG. 11C, it can be seen that on the turntable 2, the diisopropylaminosilane gas is supplied to the first processing region P <b> 1 and is appropriately exhausted from the first exhaust port 610.

また、図11(d)に示されるように、回転テーブル2の下方でも、第1の排気口610のジイソプロピルアミノシランガスの濃度は、レベルBであるので、問題無いレベルであることが分かる。   Further, as shown in FIG. 11 (d), the concentration of the diisopropylaminosilane gas in the first exhaust port 610 is level B even below the turntable 2, so that it can be seen that there is no problem.

このように、第1の排気口610の排気圧力を2.1Torr、第2の排気口620の排気圧力を2Torrとし、0.1Torrの差圧を設けた場合、改善は見られるものの、回転テーブル2の下方において、少量のオゾンガスが第1の排気口610に混入してしまうことが分かる。   Thus, when the exhaust pressure of the first exhaust port 610 is 2.1 Torr, the exhaust pressure of the second exhaust port 620 is 2 Torr, and a differential pressure of 0.1 Torr is provided, although an improvement is seen, the rotary table Under 2, it can be seen that a small amount of ozone gas is mixed into the first exhaust port 610.

図12は、第1の排気口610の排気圧力を2.2Torr、第2の排気口620の排気圧力を2Torrとし、0.2Torrの差圧を設けた状態のシミュレーション結果を示した図である。図12(a)は、回転テーブル2上の酸素濃度のシミュレーション結果を示した図であり、図12(b)は、回転テーブル2の下方の酸素濃度のシミュレーション結果を示した図である。なお、図9(a)、(b)乃至図11(a)、(b)と同様、酸素濃度が濃く検出された領域をレベルA、酸素濃度があまり検出されなかった領域をレベルB、酸素濃度が殆ど検出されなかった領域をレベルCとして示す。   FIG. 12 is a diagram showing a simulation result in a state where the exhaust pressure of the first exhaust port 610 is 2.2 Torr, the exhaust pressure of the second exhaust port 620 is 2 Torr, and a differential pressure of 0.2 Torr is provided. . FIG. 12A is a diagram showing a simulation result of the oxygen concentration on the turntable 2, and FIG. 12B is a diagram showing a simulation result of the oxygen concentration below the turntable 2. As in FIGS. 9A, 9B to 11A, 11B, the region where the oxygen concentration is detected is level A, the region where the oxygen concentration is not detected so much is level B, oxygen An area where the density is hardly detected is shown as level C.

図12(a)に示される通り、回転テーブル2上では、第1の排気口610で酸素濃度はレベルCの量しか検出されておらず、殆ど混入は見られない状態であることが分かる。   As shown in FIG. 12A, it can be seen that on the turntable 2, only the level C amount is detected at the first exhaust port 610, and almost no contamination is observed.

また、図12(b)に示される通り、回転テーブル2の下方でも、オゾンガスは、第1の排気口610には到達しておらず、第2の排気口620にのみ到達している。このように、第2の処理ガスであるオゾンガスが第2の排気口620のみから排気され、本来あるべき状態が達成できていることが分かる。   Also, as shown in FIG. 12B, ozone gas does not reach the first exhaust port 610 but reaches only the second exhaust port 620 even below the turntable 2. Thus, it can be seen that the ozone gas, which is the second processing gas, is exhausted only from the second exhaust port 620, and the desired state can be achieved.

図12(c)は、回転テーブル2上のジイソプロピルアミノシラン濃度のシミュレーション結果を示した図であり、図12(d)は、回転テーブル2の下方のジイソプロピルアミノシラン濃度のシミュレーション結果を示した図である。なお、図9(c)、(d)乃至図11(c)、(d)と同様、ジイソプロピルアミノシラン濃度が濃く検出された領域をレベルA、ジイソプロピルアミノシラン濃度があまり検出されなかった領域をレベルB、ジイソプロピルアミノシラン濃度が殆ど検出されなかった領域をレベルCとして示す。   FIG. 12C is a diagram showing a simulation result of the diisopropylaminosilane concentration on the turntable 2, and FIG. 12D is a diagram showing a simulation result of the diisopropylaminosilane concentration below the turntable 2. . 9 (c), (d) to FIG. 11 (c), (d), the region where the diisopropylaminosilane concentration is detected to be high is level A, and the region where the diisopropylaminosilane concentration is not detected so much is level B. A region where almost no diisopropylaminosilane concentration was detected is shown as level C.

図12(c)に示されるように、回転テーブル2上では、ジイソプロピルアミノシランガスは、第1の処理領域P1に供給され、第1の排気口610から適切に排気されていることが分かる。   As shown in FIG. 12C, it can be seen that on the turntable 2, the diisopropylaminosilane gas is supplied to the first processing region P <b> 1 and is appropriately exhausted from the first exhaust port 610.

また、図12(d)に示されるように、回転テーブル2の下方でも、第1の排気口610のジイソプロピルアミノシランガスの濃度は、レベルBであるので、問題無いレベルであることが分かる。   Further, as shown in FIG. 12 (d), the concentration of the diisopropylaminosilane gas in the first exhaust port 610 is level B even below the turntable 2, so that it can be seen that there is no problem.

このように、第1の排気口610の排気圧力を2.2Torr、第2の排気口620の排気圧力を2Torrとし、0.2Torrの差圧を設けた場合、回転テーブル2の下方におけるオゾンガスの第1の排気口610への混入を防止できることが示された。   Thus, when the exhaust pressure of the first exhaust port 610 is 2.2 Torr, the exhaust pressure of the second exhaust port 620 is 2 Torr, and a differential pressure of 0.2 Torr is provided, the ozone gas below the turntable 2 It has been shown that mixing into the first exhaust port 610 can be prevented.

図13は、回転テーブル2を回転させない状態で、回転テーブル2上に6枚のウェハWを載置し、第1及び第2の排気口610、620の排気圧力条件を変えて成膜処理を行った場合の実施例を説明するための図である。図13(a)は、ウェハWの配置位置を示す図であり、図13(b)は、膜厚測定ポイントを示す図である。   In FIG. 13, six wafers W are placed on the rotary table 2 without rotating the rotary table 2, and the film forming process is performed by changing the exhaust pressure conditions of the first and second exhaust ports 610 and 620. It is a figure for demonstrating the Example at the time of performing. FIG. 13A is a diagram illustrating the arrangement position of the wafer W, and FIG. 13B is a diagram illustrating film thickness measurement points.

図13(a)に示されるように、下側に排気口15、右上に第1の排気口610、左上に第2の排気口620、右上に処理ガスノズル31、右下に処理ガスノズル32が配置された状態でシミュレーションを行った。   As shown in FIG. 13A, the exhaust port 15 is disposed on the lower side, the first exhaust port 610 is disposed on the upper right side, the second exhaust port 620 is disposed on the upper left side, the processing gas nozzle 31 is disposed on the upper right side, and the processing gas nozzle 32 is disposed on the lower right side. The simulation was performed under the condition.

また、図13(b)に示されるように、P1〜P49の49個の膜厚測定ポイントを設定した。半径方向に3列で、各々の列上において、360度ほぼ万遍なく膜厚測定ポイントを配置した。なお、図13(a)に示される通り、第1の排気口610は、膜厚測定ポイントP44付近である。   In addition, as shown in FIG. 13B, 49 film thickness measurement points P1 to P49 were set. The film thickness measurement points were arranged in three rows in the radial direction and almost uniformly over 360 ° on each row. As shown in FIG. 13A, the first exhaust port 610 is near the film thickness measurement point P44.

図14は、図13で示した実施例の結果を示した図である。図14に示されるように、第1の排気口610と第2の排気口620の排気圧力を等しく1.8Torrに設定したときには、膜厚測定ポイントP42〜P46付近で膜厚が増加した。これは、第1の排気口610の付近であるので、第1の排気口610付近でCVD反応が発生したことを意味する。   FIG. 14 is a diagram showing the results of the example shown in FIG. As shown in FIG. 14, when the exhaust pressures of the first exhaust port 610 and the second exhaust port 620 were equally set to 1.8 Torr, the film thickness increased in the vicinity of the film thickness measurement points P42 to P46. This means that a CVD reaction has occurred in the vicinity of the first exhaust port 610 since it is in the vicinity of the first exhaust port 610.

一方、第1の排気口610の排気圧力を2.0Torr、第2の排気口620の排気圧力を1.8Torrに設定した場合、膜厚測定ポイントP42〜P46付近でも膜厚は増加せず、何ら成膜が発生していなかった。これは、第2の処理ガスが第1の排気口610に混入していないということを意味する。   On the other hand, when the exhaust pressure of the first exhaust port 610 is set to 2.0 Torr and the exhaust pressure of the second exhaust port 620 is set to 1.8 Torr, the film thickness does not increase in the vicinity of the film thickness measurement points P42 to P46. No film formation occurred. This means that the second processing gas is not mixed in the first exhaust port 610.

このように、本実施例から、第1の排気口610の排気圧力と第2の排気口620の排気圧力を2.0Torr付近に設定した場合、10%の0.2Torrの差圧を設けて第1の排気口610の排気圧力を第2の排気口620の排気圧力よりも高くすることにより、第2の処理ガスの第1の排気口610からの混合排気を防止できることが示された。   Thus, according to this embodiment, when the exhaust pressure at the first exhaust port 610 and the exhaust pressure at the second exhaust port 620 are set in the vicinity of 2.0 Torr, a 10% 0.2 Torr differential pressure is provided. It was shown that the mixed exhaust of the second processing gas from the first exhaust port 610 can be prevented by making the exhaust pressure of the first exhaust port 610 higher than the exhaust pressure of the second exhaust port 620.

図15は、第1及び第2の排気口610、620の排気圧力をともに4Torrとし、差圧を設けていない場合のシミュレーション結果を示した図である。図15(a)は、回転テーブル2上の酸素濃度のシミュレーション結果を示した図であり、図15(b)は、回転テーブル2の下方の酸素濃度のシミュレーション結果を示した図である。なお、図9(a)、(b)乃至図12(a)、(b)と同様、酸素濃度が濃く検出された領域をレベルA、酸素濃度があまり検出されなかった領域をレベルB、酸素濃度が殆ど検出されなかった領域をレベルCとして示す。   FIG. 15 is a diagram showing a simulation result when the exhaust pressures of the first and second exhaust ports 610 and 620 are both 4 Torr and no differential pressure is provided. FIG. 15A is a diagram showing a simulation result of the oxygen concentration on the turntable 2, and FIG. 15B is a diagram showing a simulation result of the oxygen concentration below the turntable 2. 9A, 9B, 12A, and 12B, the region where the oxygen concentration is detected to be high is level A, and the region where the oxygen concentration is not detected so much is level B, oxygen. An area where the density is hardly detected is shown as level C.

図15(a)に示される通り、回転テーブル2上では、第1の排気口610で酸素濃度はレベルBの程度しか検出されておらず、あまり混入は見られない状態であることが分かる。   As shown in FIG. 15 (a), it can be seen that on the turntable 2, the oxygen concentration is detected only at the level B at the first exhaust port 610, and there is little mixing.

一方、図15(b)に示される通り、回転テーブル2の下方では、オゾンガスが、第2の排気口620にも到達しているが、同時に第1の排気口610付近にも到達していることが分かる。即ち、本来的には総てのオゾンガスが第2の排気口620から排気されるべきであるが、第1の排気口610からも排気され得る状態となってしまっている。   On the other hand, as shown in FIG. 15B, below the turntable 2, the ozone gas reaches the second exhaust port 620, but also reaches the vicinity of the first exhaust port 610 at the same time. I understand that. In other words, all ozone gas should be exhausted from the second exhaust port 620 originally, but the ozone gas can be exhausted from the first exhaust port 610.

図15(c)は、回転テーブル2上のジイソプロピルアミノシラン濃度のシミュレーション結果を示した図であり、図15(d)は、回転テーブル2の下方のジイソプロピルアミノシラン濃度のシミュレーション結果を示した図である。なお、図9(c)、(d)乃至図12(c)、(d)と同様、ジイソプロピルアミノシラン濃度が濃く検出された領域をレベルA、ジイソプロピルアミノシラン濃度があまり検出されなかった領域をレベルB、ジイソプロピルアミノシラン濃度が殆ど検出されなかった領域をレベルCとして示す。   FIG. 15C is a diagram showing a simulation result of the diisopropylaminosilane concentration on the turntable 2, and FIG. 15D is a diagram showing a simulation result of the diisopropylaminosilane concentration below the turntable 2. . 9 (c), (d) to FIG. 12 (c), (d), the region where the diisopropylaminosilane concentration is detected to be high is level A, and the region where the diisopropylaminosilane concentration is not detected so much is level B. A region where almost no diisopropylaminosilane concentration was detected is shown as level C.

図15(c)に示されるように、回転テーブル2上では、ジイソプロピルアミノシランガスは、第1の処理領域P1に供給され、第1の排気口610から適切に排気されていることが分かる。   As shown in FIG. 15 (c), it can be seen that on the turntable 2, the diisopropylaminosilane gas is supplied to the first processing region P <b> 1 and is appropriately exhausted from the first exhaust port 610.

また、図15(d)に示されるように、回転テーブル2の下方でも、第1の排気口610のジイソプロピルアミノシランガスの濃度は、レベルBであるので、問題無いレベルであることが分かる。   Further, as shown in FIG. 15 (d), the concentration of diisopropylaminosilane gas in the first exhaust port 610 is level B even below the turntable 2, and it can be seen that there is no problem.

このように、第1及び第2の排気口610、620の排気圧力を等しく4Torrとし、差圧を設けない場合、回転テーブル2上では問題無いが、回転テーブル2の下方において、第2の処理ガスであるオゾンガスが第1の排気口610に混入するおそれがあることが分かる。   As described above, when the exhaust pressures of the first and second exhaust ports 610 and 620 are equally 4 Torr and no differential pressure is provided, there is no problem on the rotary table 2, but the second process is performed below the rotary table 2. It can be seen that ozone gas, which is a gas, may be mixed into the first exhaust port 610.

図16は、第1の排気口610の排気圧力を4.075Torr、第2の排気口620の排気圧力を4Torrとし、0.75Torrの差圧を設けた状態のシミュレーション結果を示した図である。図16(a)は、回転テーブル2上の酸素濃度のシミュレーション結果を示した図であり、図16(b)は、回転テーブル2の下方の酸素濃度のシミュレーション結果を示した図である。なお、図9(a)、(b)乃至図12(a)、(b)と同様、酸素濃度が濃く検出された領域をレベルA、酸素濃度があまり検出されなかった領域をレベルB、酸素濃度が殆ど検出されなかった領域をレベルCとして示す。   FIG. 16 is a diagram showing a simulation result in a state where the exhaust pressure of the first exhaust port 610 is 4.075 Torr, the exhaust pressure of the second exhaust port 620 is 4 Torr, and a differential pressure of 0.75 Torr is provided. . FIG. 16A is a diagram showing a simulation result of the oxygen concentration on the turntable 2, and FIG. 16B is a diagram showing a simulation result of the oxygen concentration below the turntable 2. 9A, 9B, 12A, and 12B, the region where the oxygen concentration is detected to be high is level A, and the region where the oxygen concentration is not detected so much is level B, oxygen. An area where the density is hardly detected is shown as level C.

図16(a)に示される通り、回転テーブル2上では、第1の排気口610で酸素濃度はレベルCの量しか検出されておらず、殆ど混入は見られない状態であることが分かる。   As shown in FIG. 16A, it can be seen that on the turntable 2, only the level C amount is detected at the first exhaust port 610, and almost no mixing is observed.

また、図16(b)に示される通り、回転テーブル2の下方でも、オゾンガスは、第1の排気口610には到達しておらず、第2の排気口620にのみ到達している。このように、第2の処理ガスであるオゾンガスが第2の排気口620のみから排気され、本来あるべき状態が達成できていることが分かる。   Further, as shown in FIG. 16B, ozone gas does not reach the first exhaust port 610 but only reaches the second exhaust port 620 even below the turntable 2. Thus, it can be seen that the ozone gas, which is the second processing gas, is exhausted only from the second exhaust port 620, and the desired state can be achieved.

図16(c)は、回転テーブル2上のジイソプロピルアミノシラン濃度のシミュレーション結果を示した図であり、図16(d)は、回転テーブル2の下方のジイソプロピルアミノシラン濃度のシミュレーション結果を示した図である。なお、図9(c)、(d)乃至図12(c)、(d)と同様、ジイソプロピルアミノシラン濃度が濃く検出された領域をレベルA、ジイソプロピルアミノシラン濃度があまり検出されなかった領域をレベルB、ジイソプロピルアミノシラン濃度が殆ど検出されなかった領域をレベルCとして示す。   FIG. 16C is a diagram showing a simulation result of the diisopropylaminosilane concentration on the turntable 2, and FIG. 16D is a diagram showing a simulation result of the diisopropylaminosilane concentration below the turntable 2. . 9 (c), (d) to FIG. 12 (c), (d), the region where the diisopropylaminosilane concentration is detected to be high is level A, and the region where the diisopropylaminosilane concentration is not detected so much is level B. A region where almost no diisopropylaminosilane concentration was detected is shown as level C.

図16(c)に示されるように、回転テーブル2上では、ジイソプロピルアミノシランガスは、第1の処理領域P1に供給され、第1の排気口610から適切に排気されていることが分かる。   As shown in FIG. 16C, it can be seen that on the turntable 2, the diisopropylaminosilane gas is supplied to the first processing region P <b> 1 and is appropriately exhausted from the first exhaust port 610.

また、図16(d)に示されるように、回転テーブル2の下方でも、第1の排気口610のジイソプロピルアミノシランガスの濃度は、レベルBであるので、問題無いレベルであることが分かる。   Further, as shown in FIG. 16D, it can be seen that the concentration of the diisopropylaminosilane gas at the first exhaust port 610 is level B even below the turntable 2, so that there is no problem.

このように、第1の排気口610の排気圧力を4.075Torr、第2の排気口620の排気圧力を4Torrとし、約4Torrの排気圧力の条件下で、0.75Torrの差圧を設けた場合、回転テーブル2の下方におけるオゾンガスの第1の排気口610への混入を防止できることが示された。   In this way, the exhaust pressure of the first exhaust port 610 is 4.075 Torr, the exhaust pressure of the second exhaust port 620 is 4 Torr, and a differential pressure of 0.75 Torr is provided under the condition of an exhaust pressure of about 4 Torr. In this case, it was shown that mixing of ozone gas below the turntable 2 into the first exhaust port 610 can be prevented.

図17は、第1及び第2の排気口610、620の排気圧力をともに7Torrとし、差圧を設けていない場合のシミュレーション結果を示した図である。他の成膜条件として、パージガス供給管72からのArガスの供給量を6slmに減少させ、分離ガスノズル41、42からのArガスの供給量を8slmに増加させた。図17(a)は、回転テーブル2上の酸素濃度のシミュレーション結果を示した図であり、図17(b)は、回転テーブル2の下方の酸素濃度のシミュレーション結果を示した図である。なお、図9(a)、(b)乃至図12(a)、(b)と同様、酸素濃度が濃く検出された領域をレベルA、酸素濃度があまり検出されなかった領域をレベルB、酸素濃度が殆ど検出されなかった領域をレベルCとして示す。   FIG. 17 is a diagram showing a simulation result when the exhaust pressures of the first and second exhaust ports 610 and 620 are both 7 Torr and no differential pressure is provided. As other film forming conditions, the supply amount of Ar gas from the purge gas supply pipe 72 was reduced to 6 slm, and the supply amount of Ar gas from the separation gas nozzles 41 and 42 was increased to 8 slm. FIG. 17A is a diagram illustrating a simulation result of the oxygen concentration on the turntable 2, and FIG. 17B is a diagram illustrating a simulation result of the oxygen concentration below the turntable 2. 9A, 9B, 12A, and 12B, the region where the oxygen concentration is detected to be high is level A, and the region where the oxygen concentration is not detected so much is level B, oxygen. An area where the density is hardly detected is shown as level C.

図17(a)に示される通り、回転テーブル2上では、第1の排気口610で酸素濃度はレベルCしか検出されておらず、殆ど混入は見られない状態であることが分かる。   As shown in FIG. 17A, it can be seen that on the turntable 2, only the level C is detected at the first exhaust port 610, and almost no contamination is observed.

一方、図17(b)に示される通り、回転テーブル2の下方では、オゾンガスが、第2の排気口620にも到達しているが、同時に第1の排気口610付近にも到達していることが分かる。即ち、本来的には総てのオゾンガスが第2の排気口620から排気されるべきであるが、第1の排気口610からも排気され得る状態となってしまっている。   On the other hand, as shown in FIG. 17B, below the turntable 2, the ozone gas reaches the second exhaust port 620, but also reaches the vicinity of the first exhaust port 610 at the same time. I understand that. In other words, all ozone gas should be exhausted from the second exhaust port 620 originally, but the ozone gas can be exhausted from the first exhaust port 610.

図17(c)は、回転テーブル2上のジイソプロピルアミノシラン濃度のシミュレーション結果を示した図であり、図17(d)は、回転テーブル2の下方のジイソプロピルアミノシラン濃度のシミュレーション結果を示した図である。なお、図9(c)、(d)乃至図12(c)、(d)と同様、ジイソプロピルアミノシラン濃度が濃く検出された領域をレベルA、ジイソプロピルアミノシラン濃度があまり検出されなかった領域をレベルB、ジイソプロピルアミノシラン濃度が殆ど検出されなかった領域をレベルCとして示す。   FIG. 17C is a diagram showing a simulation result of the diisopropylaminosilane concentration on the turntable 2, and FIG. 17D is a diagram showing a simulation result of the diisopropylaminosilane concentration below the turntable 2. . 9 (c), (d) to FIG. 12 (c), (d), the region where the diisopropylaminosilane concentration is detected to be high is level A, and the region where the diisopropylaminosilane concentration is not detected so much is level B. A region where almost no diisopropylaminosilane concentration was detected is shown as level C.

図17(c)に示されるように、回転テーブル2上では、ジイソプロピルアミノシランガスは、第1の処理領域P1に供給され、第1の排気口610から適切に排気されていることが分かる。   As shown in FIG. 17C, it can be seen that on the turntable 2, the diisopropylaminosilane gas is supplied to the first processing region P <b> 1 and is appropriately exhausted from the first exhaust port 610.

また、図17(d)に示されるように、回転テーブル2の下方でも、第1の排気口610のジイソプロピルアミノシランガスの濃度は、レベルBであるので、問題無いレベルであることが分かる。   Further, as shown in FIG. 17 (d), it can be seen that the concentration of the diisopropylaminosilane gas at the first exhaust port 610 is level B even under the turntable 2, so that there is no problem.

このように、第1及び第2の排気口610、620の排気圧力を等しく7Torrとし、差圧を設けない場合、回転テーブル2上では問題無いが、回転テーブル2の下方において、第2の処理ガスであるオゾンガスが第1の排気口610に混入するおそれがあることが分かる。   As described above, when the exhaust pressures of the first and second exhaust ports 610 and 620 are equal to 7 Torr and no differential pressure is provided, there is no problem on the rotary table 2, but the second process is performed below the rotary table 2. It can be seen that ozone gas, which is a gas, may be mixed into the first exhaust port 610.

図18は、第1の排気口610の排気圧力を7.02Torr、第2の排気口620の排気圧力を7Torrとし、0.02Torrの差圧を設けた状態のシミュレーション結果を示した図である。他の成膜条件として、パージガス供給管72からのArガスの供給量を6slmに減少させ、分離ガスノズル41、42からのArガスの供給量を8slmに増加させた。図18(a)は、回転テーブル2上の酸素濃度のシミュレーション結果を示した図であり、図18(b)は、回転テーブル2の下方の酸素濃度のシミュレーション結果を示した図である。なお、図9(a)、(b)乃至図12(a)、(b)と同様、酸素濃度が濃く検出された領域をレベルA、酸素濃度があまり検出されなかった領域をレベルB、酸素濃度が殆ど検出されなかった領域をレベルCとして示す。   FIG. 18 is a diagram showing a simulation result in a state where the exhaust pressure of the first exhaust port 610 is 7.02 Torr, the exhaust pressure of the second exhaust port 620 is 7 Torr, and a differential pressure of 0.02 Torr is provided. . As other film forming conditions, the supply amount of Ar gas from the purge gas supply pipe 72 was reduced to 6 slm, and the supply amount of Ar gas from the separation gas nozzles 41 and 42 was increased to 8 slm. FIG. 18A is a diagram showing a simulation result of the oxygen concentration on the turntable 2, and FIG. 18B is a diagram showing a simulation result of the oxygen concentration below the turntable 2. 9A, 9B, 12A, and 12B, the region where the oxygen concentration is detected to be high is level A, and the region where the oxygen concentration is not detected so much is level B, oxygen. An area where the density is hardly detected is shown as level C.

図18(a)に示される通り、回転テーブル2上では、第1の排気口610で酸素濃度はレベルCの量しか検出されておらず、殆ど混入は見られない状態であることが分かる。   As shown in FIG. 18A, it can be seen that on the turntable 2, the oxygen concentration is detected only at the level C at the first exhaust port 610, and almost no mixing is observed.

また、図18(b)に示される通り、回転テーブル2の下方でも、オゾンガスは、第1の排気口610には到達しておらず、第2の排気口620にのみ到達している。このように、第2の処理ガスであるオゾンガスが第2の排気口620のみから排気され、本来あるべき状態が達成できていることが分かる。   Further, as shown in FIG. 18B, the ozone gas does not reach the first exhaust port 610 but reaches only the second exhaust port 620 even below the turntable 2. Thus, it can be seen that the ozone gas, which is the second processing gas, is exhausted only from the second exhaust port 620, and the desired state can be achieved.

図18(c)は、回転テーブル2上のジイソプロピルアミノシラン濃度のシミュレーション結果を示した図であり、図18(d)は、回転テーブル2の下方のジイソプロピルアミノシラン濃度のシミュレーション結果を示した図である。なお、図9(c)、(d)乃至図12(c)、(d)と同様、ジイソプロピルアミノシラン濃度が濃く検出された領域をレベルA、ジイソプロピルアミノシラン濃度があまり検出されなかった領域をレベルB、ジイソプロピルアミノシラン濃度が殆ど検出されなかった領域をレベルCとして示す。   18C is a diagram showing a simulation result of the diisopropylaminosilane concentration on the turntable 2, and FIG. 18D is a diagram showing a simulation result of the diisopropylaminosilane concentration below the turntable 2. As shown in FIG. . 9 (c), (d) to FIG. 12 (c), (d), the region where the diisopropylaminosilane concentration is detected to be high is level A, and the region where the diisopropylaminosilane concentration is not detected so much is level B. A region where almost no diisopropylaminosilane concentration was detected is shown as level C.

図18(c)に示されるように、回転テーブル2上では、ジイソプロピルアミノシランガスは、第1の処理領域P1に供給され、第1の排気口610から適切に排気されていることが分かる。   As shown in FIG. 18C, it can be seen that on the turntable 2, the diisopropylaminosilane gas is supplied to the first processing region P <b> 1 and is appropriately exhausted from the first exhaust port 610.

また、図18(d)に示されるように、回転テーブル2の下方でも、第1の排気口610のジイソプロピルアミノシランガスの濃度は、レベルBであるので、問題無いレベルであることが分かる。   Further, as shown in FIG. 18 (d), the concentration of diisopropylaminosilane gas in the first exhaust port 610 is level B even below the turntable 2, so that it can be seen that there is no problem.

このように、第1の排気口610の排気圧力を7.02Torr、第2の排気口620の排気圧力を7Torrとし、約7Torrの排気圧力の条件下で、0.02Torrの差圧を設けた場合、回転テーブル2の下方におけるオゾンガスの第1の排気口610への混入を防止できることが示された。   In this way, the exhaust pressure of the first exhaust port 610 is 7.02 Torr, the exhaust pressure of the second exhaust port 620 is 7 Torr, and a differential pressure of 0.02 Torr is provided under the condition of an exhaust pressure of about 7 Torr. In this case, it was shown that mixing of ozone gas below the turntable 2 into the first exhaust port 610 can be prevented.

このように、図12〜図14、図16及び図18で説明したように、第1及び第2の排気口610、620の排気圧力が高くなる程、第1の排気口610の排気圧力と第2の排気口620の排気圧力の差圧は小さくても十分な処理ガスの独立排気の効果が得られるようになる。   As described above with reference to FIGS. 12 to 14, 16, and 18, the exhaust pressure at the first exhaust port 610 increases as the exhaust pressure at the first and second exhaust ports 610, 620 increases. Even if the differential pressure of the exhaust pressure at the second exhaust port 620 is small, a sufficient effect of independent exhaust of the processing gas can be obtained.

これらの圧力は、シミュレーション試験から、真空容器1内の圧力と相関があることが示されている。具体的には、真空容器1の圧力依存条件としては、真空容器1内の圧力が1〜3Torrにおいて、第1の排気口610の排気圧力が第2の排気口620の排気圧力よりも0.1〜0.3Torr高い圧力範囲に設定し、真空容器1内の圧力が3〜5Torrにおいて、第1の排気口610の排気圧力が第2の排気口620の排気圧力よりも0.05〜0.1Torr高い圧力範囲に設定し、真空容器1内の圧力が5〜10Torrにおいて、第1の排気口610の排気圧力が第2の排気口620の排気圧力よりも0.01〜0.05Torr高い圧力範囲に設定することが好ましい。   These pressures are shown to have a correlation with the pressure in the vacuum vessel 1 from the simulation test. Specifically, the pressure-dependent condition of the vacuum vessel 1 is that when the pressure in the vacuum vessel 1 is 1 to 3 Torr, the exhaust pressure of the first exhaust port 610 is less than the exhaust pressure of the second exhaust port 620. The pressure range is set to be higher by 1 to 0.3 Torr, and when the pressure in the vacuum vessel 1 is 3 to 5 Torr, the exhaust pressure of the first exhaust port 610 is 0.05 to 0 than the exhaust pressure of the second exhaust port 620. When the pressure range is set to 1 Torr higher and the pressure in the vacuum chamber 1 is 5 to 10 Torr, the exhaust pressure of the first exhaust port 610 is 0.01 to 0.05 Torr higher than the exhaust pressure of the second exhaust port 620. It is preferable to set the pressure range.

なお、第1及び第2の排気口610、620の排気圧力の設定は、制御部100が、自動圧力制御器651、652の圧力設定値を制御することにより行ってよい。制御部100は、真空容器1内の圧力、温度も制御することができる。また、制御部100は、回転テーブル2の昇降動作も制御することができるので、本発明の実施形態に係る基板処理方法は、制御部100による制御により実行することができる。また、制御部100の動作は、レシピにより規定され、レシピは、コンピュータプログラムとして記録媒体102等に記録された状態で供給され、記憶部101にインストールされてよい。   The exhaust pressures at the first and second exhaust ports 610 and 620 may be set by the control unit 100 controlling the pressure set values of the automatic pressure controllers 651 and 652. The control unit 100 can also control the pressure and temperature in the vacuum vessel 1. Moreover, since the control part 100 can also control the raising / lowering operation | movement of the turntable 2, the substrate processing method which concerns on embodiment of this invention can be performed by control by the control part 100. FIG. The operation of the control unit 100 may be defined by a recipe, and the recipe may be supplied as a computer program recorded in the recording medium 102 and installed in the storage unit 101.

次に、本発明の第1の実施形態に係る基板処理方法について、上述の基板処理装置を用いて実施される場合を例に挙げ説明する。このため、これまでに参照した図面を適宜参照する。   Next, the substrate processing method according to the first embodiment of the present invention will be described by taking as an example the case where the substrate processing method is used. For this reason, the drawings referred to so far are referred to as appropriate.

先ず、回転テーブル2を下降済みの状態で、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(図3)を介してウェハWを回転テーブル2の凹部24内に受け渡す。回転テーブル2の下降は、制御部100が、昇降機構17を制御することにより行ってよい。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の底部側から不図示の昇降ピンが昇降することにより行われる。このようなウェハ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内に夫々ウェハWを載置する。その際、ウェハWに反りが生じ得るが、回転テーブル2が下降しており、上方に空間が形成されているため、ウェハWの反りが収束するのを待つ前に、次々と回転テーブル2を間欠的に回転させ、凹部24上に複数枚のウェハWを載置する。ウェハWの載置が終了し、ウェハWの反りが十分に低減したら、制御部100は、昇降機構17を制御して回転テーブル2を上昇させ、基板処理を行うのに適切な位置で停止させる。   First, a gate valve (not shown) is opened with the turntable 2 lowered, and the wafer W is transferred from the outside into the recess 24 of the turntable 2 via the transfer port 15 (FIG. 3). The lowering of the rotary table 2 may be performed by the control unit 100 controlling the lifting mechanism 17. This delivery is performed by raising and lowering a lifting pin (not shown) from the bottom side of the vacuum vessel 1 through the through hole on the bottom surface of the recess 24 when the recess 24 stops at a position facing the transport port 15. Such delivery of the wafer W is performed by intermittently rotating the turntable 2, and the wafer W is placed in each of the five recesses 24 of the turntable 2. At that time, the wafer W may be warped. However, since the turntable 2 is lowered and a space is formed above, the turntable 2 is moved one after another before waiting for the warpage of the wafer W to converge. A plurality of wafers W are placed on the recess 24 by intermittently rotating. When the placement of the wafer W is completed and the warpage of the wafer W is sufficiently reduced, the control unit 100 controls the elevating mechanism 17 to raise the rotary table 2 and stop it at an appropriate position for performing substrate processing. .

続いてゲートバルブを閉じ、真空ポンプ640により真空容器1を最低到達真空度まで排気した後、分離ガスノズル41、42から分離ガスであるArガス又はNガスを所定の流量で吐出し、分離ガス供給管51及びパージガス供給管72、73からもArガス又はNガスを所定の流量で吐出する。これに伴い、自動圧力制御器650、651により真空容器1内を予め設定した処理圧力に調整するとともに、第1の排気口610と第2の排気口620とが適切な差圧となるように排気圧力を設定する。上述のように、真空容器1内の設定圧力に応じて、適切な圧力差を設定する。 Subsequently, after closing the gate valve and evacuating the vacuum vessel 1 to the lowest ultimate vacuum by the vacuum pump 640, the separation gas nozzles 41 and 42 discharge Ar gas or N 2 gas as separation gas at a predetermined flow rate to separate the separation gas. Ar gas or N 2 gas is also discharged from the supply pipe 51 and the purge gas supply pipes 72 and 73 at a predetermined flow rate. Accordingly, the automatic pressure controllers 650 and 651 adjust the inside of the vacuum vessel 1 to a processing pressure set in advance, so that the first exhaust port 610 and the second exhaust port 620 have an appropriate differential pressure. Set the exhaust pressure. As described above, an appropriate pressure difference is set according to the set pressure in the vacuum vessel 1.

なお、処理ガスノズル31から吸着性の原料ガスが供給され、処理ガスノズル32から酸化ガスや窒化ガス等の原料ガスと反応する反応ガスが供給される場合には、処理ガスノズル31に対応して設けられた第1の排気口610の排気圧力が、第2の排気口620の排気圧力よりも高くなるように設定する。Si含有ガス、Ti含有ガス等の原料ガスは、質量も重い吸着性のガスであるため、これが第2の排気口620まで到達することはあまり無く、酸化ガスや窒化ガス等の反応ガスは、質量も軽く拡散性を有するため、第1の排気口610に十分到達し得るからである。なお、処理ガスノズル31から反応ガスが供給され、処理ガスノズル32から原料ガスが供給される場合には、第1の排気口610と第2の排気口620の圧力関係が逆となることは言うまでもない。なお、圧力依存条件は、上述の通りである。   In the case where an adsorptive raw material gas is supplied from the processing gas nozzle 31 and a reactive gas that reacts with a raw material gas such as an oxidizing gas or a nitriding gas is supplied from the processing gas nozzle 32, it is provided corresponding to the processing gas nozzle 31. The exhaust pressure at the first exhaust port 610 is set to be higher than the exhaust pressure at the second exhaust port 620. Since the raw material gas such as Si-containing gas and Ti-containing gas is an adsorptive gas having a heavy mass, it rarely reaches the second exhaust port 620, and the reaction gas such as oxidizing gas or nitriding gas is This is because the mass is light and diffusible, so that the first exhaust port 610 can be sufficiently reached. Needless to say, when the reaction gas is supplied from the processing gas nozzle 31 and the source gas is supplied from the processing gas nozzle 32, the pressure relationship between the first exhaust port 610 and the second exhaust port 620 is reversed. . The pressure dependence conditions are as described above.

次いで、回転テーブル2を時計回りに例えば20rpmの回転速度で回転させながらヒータユニット7によりウェハWを例えば400℃に加熱する。   Next, the wafer W is heated to, for example, 400 ° C. by the heater unit 7 while rotating the turntable 2 clockwise, for example, at a rotation speed of 20 rpm.

この後、反応ガスノズル31、32から夫々Si含有ガス及びOガスを吐出する。また、必要に応じて、プラズマガスノズル92から、所定の流量比で混合されたArガス、Oガス、及びHガスの混合ガスを真空容器1内に供給し、高周波電源からプラズマ発生器80のアンテナに高周波電力を例えば700Wの電力で供給する。これにより、プラズマが生成され、成膜された膜の改質が行われる。 Thereafter, the Si-containing gas and the O 3 gas are discharged from the reaction gas nozzles 31 and 32, respectively. Further, if necessary, a mixed gas of Ar gas, O 2 gas, and H 2 gas mixed at a predetermined flow rate ratio is supplied from the plasma gas nozzle 92 into the vacuum vessel 1, and the plasma generator 80 is supplied from a high frequency power source. For example, high-frequency power is supplied to the antenna at 700 W. As a result, plasma is generated and the formed film is modified.

ここで、回転テーブル2が一回転する間、以下のようにしてウェハWにシリコン酸化膜が成膜される。すなわち、ウェハWが、先ず、反応ガスノズル31の下方の第1の処理領域P1を通過する際、ウェハWの表面にはSi含有ガスが吸着する。Si含有ガスは、例えば、有機アミノシランガスであってもよく、具体的には、例えば、ジイソプロピルアミノシランであってもよい。次に、ウェハWが、反応ガスノズル32の下方の第2の処理領域P2を通過する際、反応ガスノズル32からのOガスによりウェハW上のSi含有ガスが酸化され、酸化シリコンの一分子層(又は数分子層)が形成される。次いで、ウェハWが、プラズマ発生器80の下方を通過する場合には、ウェハW上の酸化シリコン層は活性酸素種及び活性水素種に晒される。酸素ラジカルなどの活性酸素種は、例えばSi含有ガスに含まれ酸化シリコン層中に残留した有機物を酸化することによって酸化シリコン層から離脱させるように働く。これにより、酸化シリコン層を高純度化することができる。 Here, while the turntable 2 rotates once, a silicon oxide film is formed on the wafer W as follows. That is, when the wafer W first passes through the first processing region P <b> 1 below the reaction gas nozzle 31, the Si-containing gas is adsorbed on the surface of the wafer W. The Si-containing gas may be, for example, an organic aminosilane gas, and specifically, for example, diisopropylaminosilane. Next, when the wafer W passes through the second processing region P <b> 2 below the reaction gas nozzle 32, the Si-containing gas on the wafer W is oxidized by the O 3 gas from the reaction gas nozzle 32, and a monomolecular layer of silicon oxide. (Or several molecular layers) are formed. Next, when the wafer W passes under the plasma generator 80, the silicon oxide layer on the wafer W is exposed to active oxygen species and active hydrogen species. Active oxygen species such as oxygen radicals act to detach from the silicon oxide layer by oxidizing, for example, organic substances contained in the Si-containing gas and remaining in the silicon oxide layer. Thereby, the silicon oxide layer can be highly purified.

ここで、回転テーブル2の下方には、Oガスが第1の排気口610に到達し得る連通空間が形成されているが、第1の排気口610の排気圧力が、第2の排気口620の排気圧力よりも所定圧力高く設定されているため、Oガスは、第1の排気口610に到達せず、第2の排気口620からArガス等とともに排気される。これにより、第1の排気口610に不要なシリコン酸化膜が生成するのを防止することができる。 Here, a communication space in which O 3 gas can reach the first exhaust port 610 is formed below the turntable 2, but the exhaust pressure of the first exhaust port 610 is changed to the second exhaust port. Since the predetermined pressure is set higher than the exhaust pressure of 620, the O 3 gas does not reach the first exhaust port 610 but is exhausted from the second exhaust port 620 together with Ar gas or the like. Thereby, an unnecessary silicon oxide film can be prevented from being generated at the first exhaust port 610.

なお、第1の排気口610を高くし過ぎると、今度は、Si含有ガスが第2の排気口620に到達するという現象が発生するおそれがあるので、第1の排気口610と第2の排気口620との差圧は、適切な範囲に設定する。   Note that if the first exhaust port 610 is too high, a phenomenon that the Si-containing gas reaches the second exhaust port 620 may occur, and therefore the first exhaust port 610 and the second exhaust port 610 may be generated. The differential pressure with the exhaust port 620 is set to an appropriate range.

上述のシミュレーション結果で、真空容器1内の圧力が1〜3Torrにおいて、第1の排気口610の排気圧力が第2の排気口620の排気圧力よりも0.1〜0.3Torr高い圧力範囲に設定し、真空容器1内の圧力が3〜5Torrにおいて、第1の排気口610の排気圧力が第2の排気口620の排気圧力よりも0.05〜0.1Torr高い圧力範囲に設定し、真空容器1内の圧力が5〜10Torrにおいて、第1の排気口610の排気圧力が第2の排気口620の排気圧力よりも0.01〜0.05Torr高い圧力範囲に設定することが好ましいことを説明した。   As a result of the above simulation, when the pressure in the vacuum vessel 1 is 1 to 3 Torr, the exhaust pressure of the first exhaust port 610 is in a pressure range higher by 0.1 to 0.3 Torr than the exhaust pressure of the second exhaust port 620. And the pressure in the vacuum vessel 1 is set to a pressure range in which the exhaust pressure of the first exhaust port 610 is 0.05 to 0.1 Torr higher than the exhaust pressure of the second exhaust port 620 when the pressure in the vacuum vessel 1 is 3 to 5 Torr. When the pressure in the vacuum vessel 1 is 5 to 10 Torr, it is preferable that the exhaust pressure of the first exhaust port 610 is set to a pressure range 0.01 to 0.05 Torr higher than the exhaust pressure of the second exhaust port 620. Explained.

また、排気圧力が2Torr前後の場合には、0.2Torr程度の差圧、排気圧力が4Torr前後の場合には、0.75Torr程度の差圧、排気圧力が7Torr前後の場合には、0.03Torr程度の差圧が適切であることも説明した。   Further, when the exhaust pressure is around 2 Torr, a differential pressure of about 0.2 Torr, when the exhaust pressure is around 4 Torr, a differential pressure of about 0.75 Torr, and when the exhaust pressure is around 7 Torr, 0. It was also explained that a differential pressure of about 03 Torr is appropriate.

このような適切な差圧を設定することにより、回転テーブル2の下方に10mm以上の連通空間が存在したとしても、第1の排気口610と第2の排気口620との間で各々独立した排気を行うことができる。   By setting such an appropriate differential pressure, even if there is a communication space of 10 mm or more below the rotary table 2, the first exhaust port 610 and the second exhaust port 620 are independent from each other. Exhaust can be performed.

以下、所望の膜厚を有する酸化シリコン膜が形成される回数だけ回転テーブル2を回転した後、Si含有ガスと、Oガスと、必要に応じて供給するArガス、Oガス、及びNHガスの混合ガスとの供給を停止することにより基板処理方法を終了する。続けて、分離ガスノズル41、42、分離ガス供給管51、及びパージガス供給管72、73からのArガス又はNガスの供給も停止し、回転テーブル2の回転を停止する。この後、真空容器1内にウェハWを搬入したときの手順と逆の手順により、真空容器1内からウェハWが搬出される。 Hereinafter, after rotating the turntable 2 as many times as a silicon oxide film having a desired film thickness is formed, a Si-containing gas, an O 3 gas, and Ar gas, O 2 gas, and NH supplied as necessary The substrate processing method is terminated by stopping the supply of the mixed gas of the three gases. Subsequently, the supply of Ar gas or N 2 gas from the separation gas nozzles 41 and 42, the separation gas supply pipe 51, and the purge gas supply pipes 72 and 73 is also stopped, and the rotation of the turntable 2 is stopped. Thereafter, the wafer W is unloaded from the vacuum container 1 by a procedure reverse to the procedure performed when the wafer W is loaded into the vacuum container 1.

このように、本発明の第1の実施形態に係る基板処理方法及び基板処理装置によれば、原料ガス用の排気口である第1の排気口610に、反応ガスである酸化ガスが混入することを防止することができる。   As described above, according to the substrate processing method and the substrate processing apparatus according to the first embodiment of the present invention, the oxidizing gas that is the reaction gas is mixed into the first exhaust port 610 that is the exhaust port for the source gas. This can be prevented.

[第2の実施形態]
次に、本発明の第2の実施形態に係る基板処理方法及び基板処理装置について説明する。
[Second Embodiment]
Next, a substrate processing method and a substrate processing apparatus according to the second embodiment of the present invention will be described.

図19は、本発明の第2の実施形態に係る基板処理装置の一例を示した図である。第2の実施形態に係る基板処理装置は、第1の処理領域P1及び第2の処理領域P2に加えて、第3の処理領域P3及び第4の処理領域P4を備えている点で、第1の実施形態に係る基板処理装置と異なっている。また、第2の実施形態に係る基板処理装置は、第3及び第4の処理領域P3、P4が追加されたことに伴い、第1の排気口610及び第2の排気口620に加えて、第3の排気口611及び第4の排気口621が追加された点で、第1の実施形態に係る基板処理装置と異なっている。   FIG. 19 is a diagram showing an example of a substrate processing apparatus according to the second embodiment of the present invention. The substrate processing apparatus according to the second embodiment includes a third processing region P3 and a fourth processing region P4 in addition to the first processing region P1 and the second processing region P2. This is different from the substrate processing apparatus according to the first embodiment. In addition to the addition of the first exhaust port 610 and the second exhaust port 620, the substrate processing apparatus according to the second embodiment adds the third and fourth processing regions P3 and P4. It differs from the substrate processing apparatus according to the first embodiment in that a third exhaust port 611 and a fourth exhaust port 621 are added.

第3の処理領域P3は、第1の処理領域P1と同様に、シリコン含有ガス等の原料ガスをウェハWに供給する領域である。また、第4の処理領域P4は、第2の処理領域P2と同様に、原料ガスと反応して反応生成物を生成可能な反応ガスをウェハWに供給する反応ガス供給領域である。そして、第3の処理領域P3及び第4の処理領域P4は、回転テーブル2の回転方向に沿って、上流側から互いに離間して配置され、第1の処理領域P1と第2の処理領域P2と同様の関係を有している。また、第2の処理領域P2と第3の処理領域P3との間、第3の処理領域P3と第4の処理領域P4との間、及び第4の処理領域P4と第1の処理領域P1との間には、各々分離領域Dが配置されている。   The third processing region P3 is a region for supplying a raw material gas such as a silicon-containing gas to the wafer W, similarly to the first processing region P1. The fourth processing region P4 is a reactive gas supply region that supplies a reactive gas that can react with the source gas and generate a reaction product to the wafer W, similarly to the second processing region P2. The third processing region P3 and the fourth processing region P4 are arranged apart from each other from the upstream side along the rotation direction of the turntable 2, and the first processing region P1 and the second processing region P2 are arranged. Have the same relationship. Further, between the second processing region P2 and the third processing region P3, between the third processing region P3 and the fourth processing region P4, and between the fourth processing region P4 and the first processing region P1. The separation regions D are arranged between the two.

なお、図19には示されるように、第3の処理領域P3には、ウェハWに原料ガスを供給するための第3の処理ガスノズル310が設けられ、第4の処理領域P4には、ウェハWに反応ガスを供給するための第4の処理ガスノズル320が設けられる。また、新たに設けられた分離領域Dの各々にも、分離ガスノズル41、42と同様に分離ガスノズル410、420が設けられている。   As shown in FIG. 19, the third processing region P3 is provided with a third processing gas nozzle 310 for supplying a source gas to the wafer W, and the fourth processing region P4 has a wafer. A fourth process gas nozzle 320 for supplying a reaction gas to W is provided. Further, similarly to the separation gas nozzles 41 and 42, separation gas nozzles 410 and 420 are also provided in each newly provided separation region D.

かかる構成により、第1の処理領域P1でウェハW上に吸着した原料ガスは、第2の処理領域P2で反応ガスと反応して反応生成物を生成し、その後、第3の処理領域P3で原料ガスがウェハW上(又は反応生成物による膜上)に吸着し、第4の処理領域P4で反応ガスと反応し、反応生成物を生成する。そして、また第1の処理領域P1からのプロセスを繰り返す。このように、第2の実施形態に係る基板処理装置では、回転テーブル2が1回転する間に、ウェハW上に2回のALDプロセスが行われることになり、基板処理速度を向上させることができる。例えば、成膜処理であれば、デポレートを向上させることができる。   With this configuration, the source gas adsorbed on the wafer W in the first processing region P1 reacts with the reaction gas in the second processing region P2 to generate a reaction product, and then in the third processing region P3. The source gas is adsorbed on the wafer W (or on the film made of the reaction product) and reacts with the reaction gas in the fourth processing region P4 to generate a reaction product. Then, the process from the first processing area P1 is repeated. As described above, in the substrate processing apparatus according to the second embodiment, the ALD process is performed twice on the wafer W while the turntable 2 rotates once, so that the substrate processing speed can be improved. it can. For example, the deposition rate can be improved by a film forming process.

なお、このような4つの処理領域P1〜P4を回転テーブル2の周方向に沿って形成するためには、4つの処理領域P1〜P4を適切な大きさ(角度)で配置する必要がある。例えば、第1の実施形態に係る基板処理装置において、搬送口15を含む搬送部を72°、分離領域Dを60°×2、第1の処理領域(原料ガス供給領域)P1を60°、第2の処理領域P2を67.5°に設定していたとする。第2の実施形態に係る基板処理装置では、各領域を狭める必要があることから、例えば、搬送口15を含む搬送部は第1の実施形態と同様に72°を確保するが、分離領域Dを20°×4、第1及び第3の処理領域(原料ガス供給領域)P1、P3を52°×2、第2及び第4の処理領域(反応ガス供給領域)P2、P4を52°×2、というような個々の領域を少し狭めた設定とする必要がある。   In order to form such four processing areas P1 to P4 along the circumferential direction of the turntable 2, it is necessary to arrange the four processing areas P1 to P4 with appropriate sizes (angles). For example, in the substrate processing apparatus according to the first embodiment, the transfer unit including the transfer port 15 is 72 °, the separation region D is 60 ° × 2, the first processing region (source gas supply region) P1 is 60 °, Assume that the second processing region P2 is set to 67.5 °. In the substrate processing apparatus according to the second embodiment, since each region needs to be narrowed, for example, the transport unit including the transport port 15 secures 72 ° as in the first embodiment, but the separation region D 20 ° × 4, the first and third processing regions (source gas supply regions) P1, P3 are 52 ° × 2, the second and fourth processing regions (reaction gas supply regions) P2, P4 are 52 ° × It is necessary to set the individual areas such as 2 slightly narrowed.

なお、第1及び第3の処理領域P1、P3は、ともに原料ガスをウェハWに供給する領域であるから、第1の処理領域P1を第1の原料ガス供給領域P1、第3の処理領域P3を第2の原料ガス供給領域P3と呼んでもよい。同様に、第2及び第4の処理領域P2、P4は、ともに反応ガスをウェハWに供給する領域であるから、第2の処理領域P2を第1の反応ガス供給領域P2、第4の処理領域P4を第2の反応ガス供給領域P4と呼んでもよい。更に、第2及び第4の処理領域P2、P4で、プラズマ処理を行いつつ反応ガスを供給する場合には、第2及び第4の処理領域P2、P4を、第1及び第2のプラズマ処理領域P2、P4と呼んでもよい。   Since both the first and third processing regions P1 and P3 are regions for supplying the source gas to the wafer W, the first processing region P1 is changed to the first source gas supply region P1 and the third processing region. P3 may be referred to as a second source gas supply region P3. Similarly, since both the second and fourth processing regions P2 and P4 are regions for supplying reaction gas to the wafer W, the second processing region P2 is used as the first reaction gas supply region P2 and the fourth processing. The region P4 may be referred to as a second reactive gas supply region P4. Further, when the reactive gas is supplied while performing plasma processing in the second and fourth processing regions P2, P4, the first and second plasma processing are performed in the second and fourth processing regions P2, P4. They may be referred to as areas P2 and P4.

排気口610、611、620、621は、各々第1及び第2の原料ガス供給領域P1、P3、第1及び第2の反応ガス供給領域P2、P4に対応して設けられ、排気口610では第1の処理領域P1で供給される原料ガス、排気口620では第2の処理領域P2で供給される反応ガス、排気口611では第3の処理領域P3で供給される原料ガス、排気口621では第4の処理領域P4で供給される反応ガスを個別に排気するよう構成されている点は、第1の実施形態に係る基板処理装置と同様である。   The exhaust ports 610, 611, 620, 621 are provided corresponding to the first and second source gas supply regions P 1, P 3, and the first and second reaction gas supply regions P 2, P 4, respectively. The source gas supplied in the first processing region P1, the reactive gas supplied in the second processing region P2 at the exhaust port 620, the source gas supplied in the third processing region P3 at the exhaust port 611, and the exhaust port 621 Then, the point which is comprised so that the reactive gas supplied by the 4th process area | region P4 may be exhausted separately is the same as that of the substrate processing apparatus which concerns on 1st Embodiment.

しかしながら、第2の基板処理装置においても、回転テーブル2は上下動可能に構成され、ウェハWが処理室1内に搬入される際には回転テーブル2は下降した状態とされ、ウェハWの反りが収まり、基板処理を開始する段階で上昇する動作を行う。よって、基板処理を行う際には、回転テーブル2の下方には隙間が生じ、第1乃至第4の排気口610、611、620、621同士が連通し、例えば、第2の排気口620で排気されるべき反応ガスが、原料ガスを排気すべき第1の排気口610に混入する、というような事態が発生し得る構成となっている。   However, also in the second substrate processing apparatus, the turntable 2 is configured to be movable up and down. When the wafer W is loaded into the processing chamber 1, the turntable 2 is lowered, and the warp of the wafer W is caused. And the rising operation is performed at the stage of starting the substrate processing. Therefore, when the substrate processing is performed, a gap is formed below the rotary table 2, and the first to fourth exhaust ports 610, 611, 620, and 621 communicate with each other, for example, at the second exhaust port 620. The reaction gas to be exhausted may be mixed into the first exhaust port 610 from which the source gas is to be exhausted.

第2の実施形態に係る基板処理方法及び基板処理装置においても、第1乃至第4の排気口610、611、620、621の圧力を調整することにより、このような混入を発生させない基板処理を行う。以下、シミュレーション実験の結果を用いて、第2の実施形態に係る基板処理方法及び基板処理装置の説明を行う。   Also in the substrate processing method and the substrate processing apparatus according to the second embodiment, by adjusting the pressures of the first to fourth exhaust ports 610, 611, 620, and 621, substrate processing that does not cause such mixing is performed. Do. Hereinafter, the substrate processing method and the substrate processing apparatus according to the second embodiment will be described using the results of simulation experiments.

図20は、本発明の第2の実施形態に係る基板処理方法の第1のシミュレーション実験の結果を示した図である。第1のシミュレーション実験では、第1乃至第4の排気口610、611、620、621の圧力を、総て2Torrに設定した。また、他のプロセス条件として、ウェハWの温度を400℃、回転テーブル2の回転速度を20rpmに設定した。原料ガスにはDCS(ジクロロシラン、SiCl)を用い、反応ガスにはNHを用い、SiNを成膜するプロセスとした。また、第2及び第4の処理領域P2、P4では、プラズマ処理を行うプロセスとした。回転軸の上方の分離ガス供給管51からはArガスを3slm、分離ガスノズル41、42(総ての分離領域Dに設けられているので4本)からは5slm×4のArガスを供給した。また、原料ガスであるDCSの流量は0.5slm×2、反応ガスであるNHの流量は5slm×2とした。 FIG. 20 is a diagram showing a result of the first simulation experiment of the substrate processing method according to the second embodiment of the present invention. In the first simulation experiment, the pressures of the first to fourth exhaust ports 610, 611, 620, and 621 were all set to 2 Torr. Further, as other process conditions, the temperature of the wafer W was set to 400 ° C., and the rotation speed of the turntable 2 was set to 20 rpm. DCS (dichlorosilane, Si 2 Cl 2 ) was used as the source gas, NH 3 was used as the reaction gas, and a SiN film was formed. In the second and fourth processing regions P2 and P4, the plasma processing is performed. Ar gas was supplied at 3 slm from the separation gas supply pipe 51 above the rotating shaft, and 5 slm × 4 Ar gas was supplied from the separation gas nozzles 41 and 42 (four because they are provided in all the separation regions D). The flow rate of DCS, which is a raw material gas, was 0.5 slm × 2, and the flow rate of NH 3 , which is a reactive gas, was 5 slm × 2.

図20(a)は、回転テーブル2の上方のDCS濃度分布のシミュレーション結果を示した図である。濃度レベルは、第1の実施形態と同様、最も高い濃度レベルをレベルA、中程度の濃度レベルをレベルB、最も低く無視できるレベルの濃度をレベルCとした。また、真空容器1内の処理領域P1〜P4の配置は、図19で示した配置と同様である。以後のシミュレーション結果においても、この点は同様であり、これ以降、この説明は繰り返さない。   FIG. 20A is a diagram showing a simulation result of the DCS concentration distribution above the turntable 2. As in the first embodiment, the highest density level is level A, the middle density level is level B, and the lowest negligible level is level C, as in the first embodiment. Further, the arrangement of the processing regions P1 to P4 in the vacuum vessel 1 is the same as the arrangement shown in FIG. This also applies to the subsequent simulation results, and this description will not be repeated thereafter.

図20(a)に示されるように、原料ガスであるDCSのレベルA、Bの範囲は、回転テーブル2の上方では、第1及び第3の処理領域P1、P3内に収まっており、原料ガスの分離が適切に行われていることが示されている。   As shown in FIG. 20A, the range of DCS levels A and B, which are the source gas, is within the first and third processing regions P1 and P3 above the turntable 2, and the source gas It has been shown that the gas separation is done properly.

図20(b)は、回転テーブル2の上方のNHプラズマの濃度分布のシミュレーション結果を示した図である。図20(b)に示されるように、レベルA、Bの範囲は、第2及び第4の処理領域P2、P4内に収まっており、回転テーブル2の上方では、適切に反応ガスの分離が行われていることが示されている。 FIG. 20B is a diagram showing a simulation result of the concentration distribution of NH 3 plasma above the turntable 2. As shown in FIG. 20 (b), the range of levels A and B is within the second and fourth processing regions P2 and P4, and the reaction gas is appropriately separated above the turntable 2. It is shown that it is done.

図20(c)は、回転テーブル2の下方のDCS濃度分布のシミュレーション結果を示した図である。図20(c)に示されるように、DCSの濃度レベルA、Bの領域は、第1及び第3の処理領域P1、P3内に収まっており、回転テーブル2の下方においても、原料ガスの分離は適切に行われていることが示されている。   FIG. 20C is a diagram showing a simulation result of the DCS concentration distribution below the turntable 2. As shown in FIG. 20 (c), the regions of DCS concentration levels A and B are contained in the first and third processing regions P1 and P3. Separation has been shown to be done properly.

図20(d)は、回転テーブル2の下方のNHプラズマの濃度分布のシミュレーション結果を示した図である。図20(d)に示されるように、レベルBの範囲が第1の処理領域P1の第1の排気口610付近まで到達している。これは、反応ガスの影響が原料ガス供給領域P1の排気口610まで及んでいることを示しており、反応ガスの分離が十分に行われず、反応ガスの混入が発生していることが分かる。 FIG. 20 (d) is a diagram showing a simulation result of the concentration distribution of NH 3 plasma below the rotary table 2. As shown in FIG. 20D, the range of level B reaches the vicinity of the first exhaust port 610 in the first processing region P1. This indicates that the influence of the reaction gas reaches the exhaust port 610 of the raw material gas supply region P1, and it can be seen that the reaction gas is not sufficiently separated and the reaction gas is mixed.

図20(e)は、NHプラズマの濃度を最大値の10%に設定したときの回転テーブル2の下方のNHプラズマの濃度分布のシミュレーション結果を示した図である。図20(e)に示されるように、レベルAの範囲が第1の処理領域P1の第1の排気口610まで到達しており、反応ガスの第1の排気口610への明らかな混入が示されている。 Figure 20 (e) is a diagram showing simulation results of the NH 3 plasma density distribution of the lower rotary table 2 at the time of setting the concentration of the NH 3 plasma to 10% of the maximum value. As shown in FIG. 20 (e), the level A range reaches the first exhaust port 610 of the first processing region P1, and the reaction gas is clearly mixed into the first exhaust port 610. It is shown.

このように、第1乃至第4の排気口610、611、620、621の圧力を総て等しく2Torrとした場合には、回転テーブル2の下方で反応ガスの第1の排気口610への混入が発生し、かかる基板処理方法は採用できないことが示された。   As described above, when the pressures of the first to fourth exhaust ports 610, 611, 620, and 621 are all equal to 2 Torr, the reaction gas is mixed into the first exhaust port 610 below the rotary table 2. It has been shown that such a substrate processing method cannot be adopted.

図21は、本発明の第2の実施形態に係る基板処理方法の第2のシミュレーション実験の結果を示した図である。第2のシミュレーション実験では、第1の排気口610の圧力を2.027Torrに設定し、第2乃至第4の排気口611、620、621の圧力は総て2Torrに設定した。その他の条件は、第1のシミュレーション実験と同一の条件とした。   FIG. 21 is a diagram showing a result of a second simulation experiment of the substrate processing method according to the second embodiment of the present invention. In the second simulation experiment, the pressure of the first exhaust port 610 was set to 2.027 Torr, and the pressures of the second to fourth exhaust ports 611, 620, and 621 were all set to 2 Torr. Other conditions were the same as those in the first simulation experiment.

図21(a)は、回転テーブル2の上方のDCS濃度分布のシミュレーション結果を示した図である。図21(a)に示されるように、原料ガスであるDCSの濃度レベルA、Bの範囲は、回転テーブル2の上方では、第1及び第3の処理領域P1、P3内に収まっており、原料ガスの分離が適切に行われていることが示されている。   FIG. 21A is a diagram showing a simulation result of the DCS concentration distribution above the turntable 2. As shown in FIG. 21 (a), the range of the concentration levels A and B of the DCS that is the source gas is within the first and third processing regions P1 and P3 above the turntable 2, It is shown that the separation of the raw material gas is properly performed.

図21(b)は、回転テーブル2の上方のNHプラズマの濃度分布のシミュレーション結果を示した図である。図21(b)に示されるように、濃度レベルA、Bの範囲は、第2及び第4の処理領域P2、P4内に収まっており、回転テーブル2の上方では、反応ガスの分離が適切に行われていることが示されている。 FIG. 21B is a diagram showing a simulation result of the concentration distribution of NH 3 plasma above the turntable 2. As shown in FIG. 21B, the concentration levels A and B are within the second and fourth processing regions P2 and P4, and the reaction gas is appropriately separated above the turntable 2. It is shown that it is done.

図21(c)は、回転テーブル2の下方のDCS濃度分布のシミュレーション結果を示した図である。図21(c)に示されるように、DCSの濃度レベルA、Bの領域は、第1及び第3の処理領域P1、P3内に収まっており、回転テーブル2の下方においても、原料ガスの分離は適切に行われていることが示されている。   FIG. 21C is a diagram showing a simulation result of the DCS concentration distribution below the turntable 2. As shown in FIG. 21 (c), the regions of DCS concentration levels A and B are contained in the first and third processing regions P 1 and P 3. Separation has been shown to be done properly.

図21(d)は、回転テーブル2の下方のNHプラズマの濃度分布のシミュレーション結果を示した図である。図21(d)に示されるように、濃度レベルBの範囲は、第2及び第4の処理領域P2、P4の範囲内に収まっており、第2の処理領域P2の反応ガスも、第1の処理領域P1の第1の排気口610までは到達していない。これは、回転テーブル2の下方においても、反応ガスの分離が適切に行われていることを示している。 FIG. 21 (d) is a diagram showing a simulation result of the concentration distribution of NH 3 plasma below the rotary table 2. As shown in FIG. 21D, the range of the concentration level B is within the range of the second and fourth processing regions P2 and P4, and the reaction gas in the second processing region P2 is also the first. The first exhaust port 610 of the processing region P1 is not reached. This indicates that the reaction gas is properly separated even below the rotary table 2.

図21(e)は、NHプラズマの濃度を最大値の10%に設定したときの回転テーブル2の下方のNHプラズマの濃度分布のシミュレーション結果を示した図である。図21(e)に示されるように、プラズマの濃度を最大値の10%としても、第2の処理領域P2内の濃度レベルA、Bの範囲は第1の処理領域P1の第1の排気口610までは到達していない。このように、第2のシミュレーション実験の条件、つまり、第1の排気口610の圧力を他の第2乃至第4の排気口611、620、621よりも僅かに高く設定することにより、反応ガスの第1の排気口610への混入を確実に防止できることが示されている。 Figure 21 (e) is a diagram showing an NH 3 simulation of the plasma density distribution of the results of the lower rotary table 2 at the time of setting the concentration of the NH 3 plasma to 10% of the maximum value. As shown in FIG. 21 (e), even if the plasma concentration is set to 10% of the maximum value, the concentration levels A and B in the second processing region P2 are within the range of the first exhaust in the first processing region P1. The mouth 610 has not been reached. Thus, by setting the conditions of the second simulation experiment, that is, the pressure of the first exhaust port 610 slightly higher than the other second to fourth exhaust ports 611, 620, 621, the reaction gas It has been shown that mixing into the first exhaust port 610 can be reliably prevented.

図22は、本発明の第2の実施形態に係る基板処理方法の第3のシミュレーション実験の結果を示した図である。第3のシミュレーション実験では、第1乃至第4の排気口610、611、620、621の圧力を総て4Torrに設定した。また、真空容器1内の圧力は4Torrに設定した。排気口の圧力及び真空容器1内の圧力以外の条件は、第1及び第2のシミュレーション実験と同一の条件とした。   FIG. 22 is a diagram showing a result of a third simulation experiment of the substrate processing method according to the second embodiment of the present invention. In the third simulation experiment, the pressures of the first to fourth exhaust ports 610, 611, 620, and 621 were all set to 4 Torr. The pressure in the vacuum vessel 1 was set to 4 Torr. Conditions other than the pressure at the exhaust port and the pressure in the vacuum vessel 1 were the same as those in the first and second simulation experiments.

図22(a)は、回転テーブル2の上方のDCS濃度分布のシミュレーション結果を示した図である。図22(a)に示されるように、原料ガスであるDCSの濃度レベルA、Bの範囲は、回転テーブル2の上方では、第1及び第3の処理領域P1、P3内に収まっており、原料ガスの分離が適切に行われていることが示されている。   FIG. 22A is a diagram showing a simulation result of the DCS concentration distribution above the turntable 2. As shown in FIG. 22 (a), the range of the concentration levels A and B of the DCS that is the source gas is within the first and third processing regions P1 and P3 above the turntable 2, It is shown that the separation of the raw material gas is properly performed.

図22(b)は、回転テーブル2の上方のNHプラズマの濃度分布のシミュレーション結果を示した図である。図22(b)に示されるように、濃度レベルA、Bの範囲は、第2及び第4の処理領域P2、P4内に収まっており、回転テーブル2の上方では、反応ガスの分離が適切に行われていることが示されている。 FIG. 22B is a diagram showing a simulation result of the concentration distribution of NH 3 plasma above the rotary table 2. As shown in FIG. 22B, the concentration levels A and B are within the second and fourth processing regions P2 and P4, and the reaction gas is appropriately separated above the turntable 2. It is shown that it is done.

図22(c)は、回転テーブル2の下方のDCS濃度分布のシミュレーション結果を示した図である。図22(c)に示されるように、DCSの濃度レベルA、Bの領域は、第1及び第3の処理領域P1、P3内に収まっており、回転テーブル2の下方においても、原料ガスの分離は適切に行われていることが示されている。   FIG. 22C is a diagram showing a simulation result of the DCS concentration distribution below the turntable 2. As shown in FIG. 22 (c), the regions of DCS concentration levels A and B are contained in the first and third processing regions P1 and P3. Separation has been shown to be done properly.

図22(d)は、回転テーブル2の下方のNHプラズマの濃度分布のシミュレーション結果を示した図である。図22(d)に示されるように、レベルBの範囲が第1の処理領域P1の第1の排気口610付近まで到達している。これは、反応ガスの影響が原料ガス供給領域P1の排気口610付近まで及んでいることを示しており、反応ガスの分離が十分に行われず、反応ガスの混入が発生するおそれがあることが分かる。 FIG. 22 (d) is a diagram showing a simulation result of the concentration distribution of NH 3 plasma below the rotary table 2. As shown in FIG. 22D, the range of level B reaches the vicinity of the first exhaust port 610 in the first processing region P1. This indicates that the influence of the reaction gas extends to the vicinity of the exhaust port 610 of the raw material gas supply region P1, and the reaction gas may not be sufficiently separated, and there is a possibility that the reaction gas may be mixed. I understand.

図22(e)は、NHプラズマの濃度を最大値の10%に設定したときの回転テーブル2の下方のNHプラズマの濃度分布のシミュレーション結果を示した図である。図22(e)に示されるように、レベルAの範囲が第1の処理領域P1の第1の排気口610まで到達しており、反応ガスの第1の排気口610への混入が示されている。 Figure 22 (e) is a diagram showing simulation results of the NH 3 plasma density distribution of the lower rotary table 2 at the time of setting the concentration of the NH 3 plasma to 10% of the maximum value. As shown in FIG. 22E, the level A range reaches the first exhaust port 610 of the first processing region P1, and mixing of the reaction gas into the first exhaust port 610 is indicated. ing.

このように、第1乃至第4の排気口610、611、620、621の圧力を総て等しく4Torrとした場合には、プラズマ濃度を最大とすると、回転テーブル2の下方で反応ガスの第1の排気口610への混入が発生してしまい、かかる基板処理方法は採用できないことが分かる。   As described above, when the pressures of the first to fourth exhaust ports 610, 611, 620, and 621 are all equal to 4 Torr, the first concentration of the reaction gas below the turntable 2 is maximized when the plasma concentration is maximized. It can be seen that the substrate processing method cannot be adopted because of the mixing of the gas into the exhaust port 610.

図23は、本発明の第2の実施形態に係る基板処理方法の第4のシミュレーション実験の結果を示した図である。第4のシミュレーション実験では、第1の排気口610の圧力を4.01Torrに設定し、第2乃至第4の排気口611、620、621の圧力は総て4Torrに設定した。排気口の圧力以外の条件は、第3のシミュレーション実験と同一の条件とした。   FIG. 23 is a diagram showing a result of the fourth simulation experiment of the substrate processing method according to the second embodiment of the present invention. In the fourth simulation experiment, the pressure of the first exhaust port 610 was set to 4.01 Torr, and the pressures of the second to fourth exhaust ports 611, 620, and 621 were all set to 4 Torr. The conditions other than the pressure at the exhaust port were the same as those in the third simulation experiment.

図23(a)は、回転テーブル2の上方のDCS濃度分布のシミュレーション結果を示した図である。図23(a)に示されるように、原料ガスであるDCSの濃度レベルA、Bの範囲は、回転テーブル2の上方では、第1及び第3の処理領域P1、P3内に収まっており、原料ガスの分離が適切に行われていることが示されている。   FIG. 23A is a diagram showing a simulation result of the DCS concentration distribution above the turntable 2. As shown in FIG. 23 (a), the range of the concentration levels A and B of the DCS that is the source gas is within the first and third processing regions P1 and P3 above the turntable 2, It is shown that the separation of the raw material gas is properly performed.

図23(b)は、回転テーブル2の上方のNHプラズマの濃度分布のシミュレーション結果を示した図である。図23(b)に示されるように、濃度レベルA、Bの範囲は、第2及び第4の処理領域P2、P4内に収まっており、回転テーブル2の上方では、反応ガスの分離が適切に行われていることが示されている。 FIG. 23B is a diagram showing a simulation result of the concentration distribution of the NH 3 plasma above the turntable 2. As shown in FIG. 23B, the concentration levels A and B are within the second and fourth processing regions P2 and P4, and the reaction gas is appropriately separated above the turntable 2. It is shown that it is done.

図23(c)は、回転テーブル2の下方のDCS濃度分布のシミュレーション結果を示した図である。図23(c)に示されるように、DCSの濃度レベルA、Bの領域は、第1及び第3の処理領域P1、P3内に収まっており、回転テーブル2の下方においても、原料ガスの分離は適切に行われていることが示されている。   FIG. 23C is a diagram showing a simulation result of the DCS concentration distribution below the turntable 2. As shown in FIG. 23 (c), the regions of DCS concentration levels A and B are contained in the first and third processing regions P1 and P3. Separation has been shown to be done properly.

図23(d)は、回転テーブル2の下方のNHプラズマの濃度分布のシミュレーション結果を示した図である。図23(d)に示されるように、濃度レベルA、Bの範囲は、第2及び第4の処理領域P2、P4の範囲内に収まっており、第2の処理領域P2の反応ガスも、第1の処理領域P1の第1の排気口610までは到達していない。これは、回転テーブル2の下方においても、反応ガスの分離が適切に行われていることを示している。 FIG. 23 (d) is a diagram showing a simulation result of the concentration distribution of NH 3 plasma below the rotary table 2. As shown in FIG. 23 (d), the range of the concentration levels A and B is within the range of the second and fourth processing regions P2 and P4, and the reaction gas in the second processing region P2 is also It does not reach the first exhaust port 610 in the first processing region P1. This indicates that the reaction gas is properly separated even below the rotary table 2.

図23(e)は、NHプラズマの濃度を最大値の10%に設定したときの回転テーブル2の下方のNHプラズマの濃度分布のシミュレーション結果を示した図である。図23(e)に示されるように、プラズマの濃度を最大値の10%としても、第2の処理領域P2内の濃度レベルA、Bの範囲は第1の処理領域P1の第1の排気口610までは到達していない。このように、第2のシミュレーション実験の条件、つまり、第1の排気口610の圧力を他の第2乃至第4の排気口611、620、621よりも僅かに高く設定することにより、反応ガスの第1の排気口610への混入を確実に防止できることが示されている。 Figure 23 (e) is a diagram showing simulation results of the NH 3 plasma density distribution of the lower rotary table 2 at the time of setting the concentration of the NH 3 plasma to 10% of the maximum value. As shown in FIG. 23 (e), even if the plasma concentration is 10% of the maximum value, the concentration levels A and B in the second processing region P2 are within the first exhaust region of the first processing region P1. The mouth 610 has not been reached. Thus, by setting the conditions of the second simulation experiment, that is, the pressure of the first exhaust port 610 slightly higher than the other second to fourth exhaust ports 611, 620, 621, the reaction gas It has been shown that mixing into the first exhaust port 610 can be reliably prevented.

図24は、本発明の第2の実施形態に係る基板処理方法の第5のシミュレーション実験の結果を示した図である。第5のシミュレーション実験では、第1の排気口610の圧力を4.015Torrに設定し、第2乃至第4の排気口611、620、621の圧力は総て4Torrに設定した。第1の排気口610の圧力以外の条件は、第4のシミュレーション実験と同一の条件とした。   FIG. 24 is a diagram showing a result of a fifth simulation experiment of the substrate processing method according to the second embodiment of the present invention. In the fifth simulation experiment, the pressure of the first exhaust port 610 was set to 4.015 Torr, and the pressures of the second to fourth exhaust ports 611, 620, and 621 were all set to 4 Torr. The conditions other than the pressure at the first exhaust port 610 were the same as those in the fourth simulation experiment.

図24(a)は、回転テーブル2の上方のDCS濃度分布のシミュレーション結果を示した図である。図24(a)に示されるように、原料ガスであるDCSの濃度レベルA、Bの範囲は、回転テーブル2の上方では、第1及び第3の処理領域P1、P3内に収まっており、原料ガスの分離が適切に行われていることが示されている。   FIG. 24A is a diagram showing a simulation result of the DCS concentration distribution above the turntable 2. As shown in FIG. 24 (a), the range of the concentration levels A and B of the DCS that is the source gas is within the first and third processing regions P1 and P3 above the turntable 2, It is shown that the separation of the raw material gas is properly performed.

図24(b)は、回転テーブル2の上方のNHプラズマの濃度分布のシミュレーション結果を示した図である。図24(b)に示されるように、濃度レベルA、Bの範囲は、第2及び第4の処理領域P2、P4内に収まっており、回転テーブル2の上方では、反応ガスの分離が適切に行われていることが示されている。 FIG. 24B is a diagram showing a simulation result of the concentration distribution of NH 3 plasma above the turntable 2. As shown in FIG. 24B, the range of the concentration levels A and B is within the second and fourth processing regions P2 and P4, and the reaction gas is appropriately separated above the turntable 2. It is shown that it is done.

図24(c)は、回転テーブル2の下方のDCS濃度分布のシミュレーション結果を示した図である。図24(c)に示されるように、DCSの濃度レベルA、Bの領域は、第1及び第3の処理領域P1、P3内に収まっており、回転テーブル2の下方においても、原料ガスの分離は適切に行われていることが示されている。   FIG. 24C is a diagram showing a simulation result of the DCS concentration distribution below the turntable 2. As shown in FIG. 24C, the regions of the DCS concentration levels A and B are contained in the first and third processing regions P1 and P3. Separation has been shown to be done properly.

図24(d)は、回転テーブル2の下方のNHプラズマの濃度分布のシミュレーション結果を示した図である。図24(d)に示されるように、濃度レベルA、Bの範囲は、第2及び第4の処理領域P2、P4の範囲内に収まっており、第2の処理領域P2の反応ガスも、第1の処理領域P1の第1の排気口610までは到達していない。これは、回転テーブル2の下方においても、反応ガスの分離が適切に行われていることを示している。 FIG. 24 (d) is a diagram showing a simulation result of the concentration distribution of NH 3 plasma below the rotary table 2. As shown in FIG. 24D, the concentration levels A and B are within the second and fourth processing regions P2 and P4, and the reaction gas in the second processing region P2 is also It does not reach the first exhaust port 610 in the first processing region P1. This indicates that the reaction gas is properly separated even below the rotary table 2.

図24(e)は、NHプラズマの濃度を最大値の10%に設定したときの回転テーブル2の下方のNHプラズマの濃度分布のシミュレーション結果を示した図である。図24(e)に示されるように、プラズマの濃度を最大値の10%としても、第2の処理領域P2内の濃度レベルA、Bの範囲は第1の処理領域P1の第1の排気口610までは到達していない。しかも、濃度レベルA、Bの範囲の広がりは、第4のシミュレーション実験の結果よりも更に小さくなっており、第1の排気口610からより遠ざかっている。よって、第5のシミュレーション実験、つまり、第1の排気口610の圧力を、4.01Torrよりも僅かに0.005Torr高い4.015Torrとしたときには、より確実に反応ガスの第1の排気口610への混入を防止できることが示された。このように、第1の排気口610の圧力を微妙に変化させることにより、反応ガスの第1の排気口610への混入を防止するためのより最適な条件を見出すことが可能となる。 Figure 24 (e) is a diagram showing simulation results of the NH 3 plasma density distribution of the lower rotary table 2 at the time of setting the concentration of the NH 3 plasma to 10% of the maximum value. As shown in FIG. 24 (e), even if the plasma concentration is set to 10% of the maximum value, the concentration levels A and B in the second processing region P2 are within the range of the first exhaust in the first processing region P1. The mouth 610 has not been reached. In addition, the range of the concentration levels A and B is further smaller than the result of the fourth simulation experiment, and is further away from the first exhaust port 610. Therefore, in the fifth simulation experiment, that is, when the pressure of the first exhaust port 610 is set to 4.015 Torr that is slightly 0.005 Torr higher than 4.01 Torr, the first exhaust port 610 of the reaction gas is more surely obtained. It was shown that it can prevent contamination. Thus, by changing the pressure of the first exhaust port 610 slightly, it is possible to find a more optimal condition for preventing the reaction gas from being mixed into the first exhaust port 610.

図25は、本発明の第2の実施形態に係る基板処理方法の第6のシミュレーション実験の結果を示した図である。第6のシミュレーション実験では、第1乃至第4の排気口610、611、620、621の圧力を総て6Torrに設定した。また、真空容器1内の圧力は、6Torrに設定した。排気口の圧力及び真空容器1内の圧力以外の条件は、第1乃至第5のシミュレーション実験と同一の条件とした。   FIG. 25 is a diagram showing a result of a sixth simulation experiment of the substrate processing method according to the second embodiment of the present invention. In the sixth simulation experiment, the pressures of the first to fourth exhaust ports 610, 611, 620, and 621 were all set to 6 Torr. Moreover, the pressure in the vacuum vessel 1 was set to 6 Torr. Conditions other than the pressure at the exhaust port and the pressure in the vacuum vessel 1 were the same as those in the first to fifth simulation experiments.

図25(a)は、回転テーブル2の上方のDCS濃度分布のシミュレーション結果を示した図である。図25(a)に示されるように、原料ガスであるDCSの濃度レベルA、Bの範囲は、回転テーブル2の上方では、第1及び第3の処理領域P1、P3内に収まっており、原料ガスの分離が適切に行われていることが示されている。   FIG. 25A is a diagram showing a simulation result of the DCS concentration distribution above the rotary table 2. As shown in FIG. 25A, the range of the concentration levels A and B of the DCS that is the source gas is within the first and third processing regions P1 and P3 above the turntable 2, It is shown that the separation of the raw material gas is properly performed.

図25(b)は、回転テーブル2の上方のNHプラズマの濃度分布のシミュレーション結果を示した図である。図25(b)に示されるように、濃度レベルA、Bの範囲は、第2及び第4の処理領域P2、P4内に収まっており、回転テーブル2の上方では、反応ガスの分離が適切に行われていることが示されている。 FIG. 25B is a diagram showing a simulation result of the concentration distribution of NH 3 plasma above the turntable 2. As shown in FIG. 25B, the concentration levels A and B are within the second and fourth processing regions P2 and P4, and the reaction gas is appropriately separated above the turntable 2. It is shown that it is done.

図25(c)は、回転テーブル2の下方のDCS濃度分布のシミュレーション結果を示した図である。図25(c)に示されるように、DCSの濃度レベルA、Bの領域は、第1及び第3の処理領域P1、P3内に収まっており、回転テーブル2の下方においても、原料ガスの分離は適切に行われていることが示されている。   FIG. 25C is a diagram showing a simulation result of the DCS concentration distribution below the turntable 2. As shown in FIG. 25 (c), the regions of DCS concentration levels A and B are contained in the first and third processing regions P 1 and P 3. Separation has been shown to be done properly.

図25(d)は、回転テーブル2の下方のNHプラズマの濃度分布のシミュレーション結果を示した図である。図25(d)に示されるように、レベルBの範囲が第1の処理領域P1の第1の排気口610に向かって延びているものの、第1の排気口610付近までは到達していない。回転テーブル2の下方においても、反応ガスの分離は満足できるレベルまで行われていることが示されている。 FIG. 25 (d) is a diagram showing a simulation result of the concentration distribution of NH 3 plasma below the rotary table 2. As shown in FIG. 25D, the level B range extends toward the first exhaust port 610 in the first processing region P1, but does not reach the vicinity of the first exhaust port 610. . It is shown that the reaction gas is separated to a satisfactory level even below the rotary table 2.

図25(e)は、NHプラズマの濃度を最大値の10%に設定したときの回転テーブル2の下方のNHプラズマの濃度分布のシミュレーション結果を示した図である。図25(e)に示されるように、レベルBの範囲が第1の処理領域P1の第1の排気口610まで到達しており、反応ガスの第1の排気口610への混入が示されている。 Figure 25 (e) is a diagram showing simulation results of the NH 3 plasma density distribution of the lower rotary table 2 at the time of setting the concentration of the NH 3 plasma to 10% of the maximum value. As shown in FIG. 25 (e), the range of level B reaches the first exhaust port 610 of the first processing region P1, and the mixing of the reaction gas into the first exhaust port 610 is indicated. ing.

このように、第1乃至第4の排気口610、611、620、621の圧力を総て等しく6Torrとした場合には、プラズマ濃度を最大とすると、回転テーブル2の下方で反応ガスの第1の排気口610への混入が発生してしまい、かかる基板処理方法は採用できないことが分かる。   As described above, when the pressures of the first to fourth exhaust ports 610, 611, 620, and 621 are all set equal to 6 Torr, the first concentration of the reaction gas below the turntable 2 is maximized when the plasma concentration is maximized. It can be seen that the substrate processing method cannot be adopted because of the mixing of the gas into the exhaust port 610.

図26は、本発明の第2の実施形態に係る基板処理方法の第7のシミュレーション実験の結果を示した図である。第7のシミュレーション実験では、第1の排気口610の圧力を6.01Torrに設定し、第2乃至第4の排気口611、620、621の圧力は総て6Torrに設定した。第1の排気口610の圧力以外の条件は、第6のシミュレーション実験と同一の条件とした。   FIG. 26 is a diagram showing a result of a seventh simulation experiment of the substrate processing method according to the second embodiment of the present invention. In the seventh simulation experiment, the pressure of the first exhaust port 610 was set to 6.01 Torr, and the pressures of the second to fourth exhaust ports 611, 620, and 621 were all set to 6 Torr. The conditions other than the pressure at the first exhaust port 610 were the same as those in the sixth simulation experiment.

図26(a)は、回転テーブル2の上方のDCS濃度分布のシミュレーション結果を示した図である。図26(a)に示されるように、原料ガスであるDCSの濃度レベルA、Bの範囲は、回転テーブル2の上方では、第1及び第3の処理領域P1、P3内に収まっており、原料ガスの分離が適切に行われていることが示されている。   FIG. 26A is a diagram showing a simulation result of the DCS concentration distribution above the turntable 2. As shown in FIG. 26 (a), the range of the concentration levels A and B of the DCS that is the raw material gas is within the first and third processing regions P1 and P3 above the turntable 2, It is shown that the separation of the raw material gas is properly performed.

図26(b)は、回転テーブル2の上方のNHプラズマの濃度分布のシミュレーション結果を示した図である。図26(b)に示されるように、濃度レベルA、Bの範囲は、第2及び第4の処理領域P2、P4内に収まっており、回転テーブル2の上方では、反応ガスの分離が適切に行われていることが示されている。 FIG. 26B is a diagram showing a simulation result of the concentration distribution of NH 3 plasma above the turntable 2. As shown in FIG. 26B, the concentration levels A and B are within the second and fourth processing regions P2 and P4, and the reaction gas is appropriately separated above the turntable 2. It is shown that it is done.

図26(c)は、回転テーブル2の下方のDCS濃度分布のシミュレーション結果を示した図である。図26(c)に示されるように、DCSの濃度レベルA、Bの領域は、第1及び第3の処理領域P1、P3内に収まっており、回転テーブル2の下方においても、原料ガスの分離は適切に行われていることが示されている。   FIG. 26 (c) is a diagram showing a simulation result of the DCS concentration distribution below the turntable 2. As shown in FIG. 26 (c), the regions of DCS concentration levels A and B are contained in the first and third processing regions P1 and P3. Separation has been shown to be done properly.

図26(d)は、回転テーブル2の下方のNHプラズマの濃度分布のシミュレーション結果を示した図である。図26(d)に示されるように、濃度レベルA、Bの範囲は、第2及び第4の処理領域P2、P4の範囲内に収まっており、第2の処理領域P2の反応ガスも、第1の処理領域P1の第1の排気口610までは到達していない。これは、回転テーブル2の下方においても、反応ガスの分離が適切に行われていることを示している。 FIG. 26 (d) is a diagram showing a simulation result of the concentration distribution of NH 3 plasma below the rotary table 2. As shown in FIG. 26 (d), the range of the concentration levels A and B is within the range of the second and fourth processing regions P2 and P4, and the reaction gas in the second processing region P2 is also It does not reach the first exhaust port 610 in the first processing region P1. This indicates that the reaction gas is properly separated even below the rotary table 2.

図26(e)は、NHプラズマの濃度を最大値の10%に設定したときの回転テーブル2の下方のNHプラズマの濃度分布のシミュレーション結果を示した図である。図26(e)に示されるように、プラズマの濃度を最大値の10%としても、第2の処理領域P2内の濃度レベルA、Bの範囲は第1の処理領域P1の第1の排気口610までは到達していない。しかも、濃度レベルA、Bの範囲の広がりは、第5のシミュレーション実験の結果と同レベルに小さくなっている。このように、第2のシミュレーション実験の条件、つまり、第1の排気口610の圧力を他の第2乃至第4の排気口611、620、621よりも僅かに高く設定することにより、反応ガスの第1の排気口610への混入を確実に防止できることが示されている。 FIG. 26E is a diagram showing a simulation result of the NH 3 plasma concentration distribution below the turntable 2 when the NH 3 plasma concentration is set to 10% of the maximum value. As shown in FIG. 26 (e), even if the plasma concentration is 10% of the maximum value, the concentration levels A and B in the second processing region P2 are in the first exhaust region of the first processing region P1. The mouth 610 has not been reached. In addition, the range of the density levels A and B is reduced to the same level as the result of the fifth simulation experiment. Thus, by setting the conditions of the second simulation experiment, that is, the pressure of the first exhaust port 610 slightly higher than the other second to fourth exhaust ports 611, 620, 621, the reaction gas It has been shown that mixing into the first exhaust port 610 can be reliably prevented.

なお、真空容器1内の圧力と、第2の処理領域P2に隣接する第1の排気口610の圧力の条件は、以下の通りであることが好ましい。   In addition, it is preferable that the conditions of the pressure in the vacuum vessel 1 and the pressure of the 1st exhaust port 610 adjacent to the 2nd process area | region P2 are as follows.

真空容器1内の圧力が1〜3Torrの場合には、第1の処理領域P1に対応する第1の排気口610の排気圧力は、他の第2乃至第4の排気口611、620、621の排気圧力よりも0.015〜0.06Torr高い圧力とするか、又は同等圧力となるバラストを流すことが好ましい。   When the pressure in the vacuum vessel 1 is 1 to 3 Torr, the exhaust pressure of the first exhaust port 610 corresponding to the first processing region P1 is the other second to fourth exhaust ports 611, 620, 621. It is preferable to set the pressure higher by 0.015 to 0.06 Torr than the exhaust pressure or to flow a ballast having an equivalent pressure.

また、真空容器1内の圧力が3〜5Torrの場合には、第1の処理領域P1に対応する第1の排気口610の排気圧力は、他の第2乃至第4の排気口611、620、621の排気圧力よりも0.01〜0.03Torr高い圧力とするか、又は同等圧力となるバラストを流すことが好ましい。   When the pressure in the vacuum vessel 1 is 3 to 5 Torr, the exhaust pressure of the first exhaust port 610 corresponding to the first processing region P1 is the other second to fourth exhaust ports 611 and 620. It is preferable that the pressure be 0.01 to 0.03 Torr higher than the exhaust pressure of 621, or a ballast that is equivalent pressure to flow.

更に、真空容器1内の圧力が5〜10Torrの場合には、第1の処理領域P1に対応する第1の排気口610の排気圧力は、他の第2乃至第4の排気口611、620、621の排気圧力よりも0.005〜0.015Torr高い圧力とするか、又は同等圧力となるバラストを流すことが好ましい。   Furthermore, when the pressure in the vacuum vessel 1 is 5 to 10 Torr, the exhaust pressure of the first exhaust port 610 corresponding to the first processing region P1 is the other second to fourth exhaust ports 611 and 620. It is preferable that the pressure be 0.005 to 0.015 Torr higher than the exhaust pressure of 621, or a ballast having an equivalent pressure to flow.

なお、かかる条件は、第1乃至第7のシミュレーション実験の結果とも合致している。   Such conditions are consistent with the results of the first to seventh simulation experiments.

以上説明したように、処理領域P1〜P4の数が4つに増加した場合であっても、第1の排気口610の排気圧力を他の第2乃至第4の排気口611、620、621の排気圧力よりも僅かに高く設定することにより、反応ガスの第1の排気口610への混入を防止することができる。なお、第3及び第4の排気口611、621は、第3の処理領域P3及び第4の処理領域P4が比較的狭く、他の処理領域P1、P2の排気口からは離れており、処理領域P3、P4内の排気口611、621が処理領域P3、P4にとって最も近い排気口611、612となる。このような場合には、特に問題は生じないので、第3及び第4の排気口611、621の排気圧力までも変化させた複雑な設定は必要無く、第2の反応ガスノズル32が対応する第2の排気口620よりも近くなった第1の排気口610についてのみ差圧制御を行えば十分である。   As described above, even when the number of the processing regions P1 to P4 increases to four, the exhaust pressure of the first exhaust port 610 is changed to the other second to fourth exhaust ports 611, 620, 621. By setting the pressure slightly higher than the exhaust pressure, it is possible to prevent the reaction gas from being mixed into the first exhaust port 610. Note that the third and fourth exhaust ports 611 and 621 are relatively narrow in the third processing region P3 and the fourth processing region P4 and are separated from the exhaust ports of the other processing regions P1 and P2, so that The exhaust ports 611 and 621 in the regions P3 and P4 become the exhaust ports 611 and 612 closest to the processing regions P3 and P4. In such a case, there is no particular problem. Therefore, there is no need to make complicated settings in which the exhaust pressures of the third and fourth exhaust ports 611 and 621 are changed, and the second reaction gas nozzle 32 corresponds to the second reaction gas nozzle 32. It is sufficient to perform the differential pressure control only on the first exhaust port 610 that is closer to the second exhaust port 620.

第2の実施形態では、処理領域を4つに増加させた例を説明したが、処理領域更に増加させて6個、8個等にした場合であっても、処理領域内の排気口よりも、隣接する処理領域の排気口が近くなっている箇所にのみ、上述の差圧制御を適用すれば、十分に反応ガスの他の処理領域の排気口への混入を防ぐことができる。   In the second embodiment, the example in which the processing area is increased to four has been described. However, even when the processing area is further increased to six, eight, etc., it is more than the exhaust port in the processing area. If the above-mentioned differential pressure control is applied only to the location where the exhaust port of the adjacent processing region is close, it is possible to sufficiently prevent the reaction gas from being mixed into the exhaust port of the other processing region.

なお、本実施形態においては、原料ガスとしてシリコン含有ガス、反応ガスとして酸化ガスを用いた例を挙げて説明したが、原料ガスと反応ガスの組み合わせは、種々の組み合わせとすることができる。例えば、原料ガスとしてシリコン含有ガス、反応ガスとしてアンモニア等の窒化ガスを用い、シリコン窒化膜を成膜するようにしてもよい。また、原料ガスをチタン含有ガス、反応ガスを窒化ガスとし、窒化チタン膜を成膜してもよい。このように、原料ガスは有機金属ガス等の種々のガスから選択可能であるし、反応ガスも、酸化ガス、窒化ガス等の原料ガスと反応して反応生成物を生成可能な種々の反応ガスを用いることができる。   In the present embodiment, an example in which a silicon-containing gas is used as the source gas and an oxidizing gas is used as the reaction gas has been described. However, the source gas and the reaction gas may be combined in various combinations. For example, a silicon-containing film may be formed using a silicon-containing gas as a source gas and a nitriding gas such as ammonia as a reaction gas. Alternatively, a titanium nitride film may be formed by using a source gas as a titanium-containing gas and a reactive gas as a nitriding gas. As described above, the source gas can be selected from various gases such as an organometallic gas, and the reaction gas can also react with the source gas such as an oxidizing gas and a nitriding gas to generate a reaction product. Can be used.

また、本実施形態において、基板処理として、成膜処理を行った例を挙げて説明したが、複数の排気口を有し、各処理領域に対応した処理ガスを各々独立して排気する基板処理装置であれば、成膜装置以外の基板処理装置にも適用可能である。   Further, in the present embodiment, the example of performing the film forming process has been described as the substrate processing, but the substrate processing has a plurality of exhaust ports and independently exhausts the processing gas corresponding to each processing region. Any apparatus can be applied to a substrate processing apparatus other than the film forming apparatus.

以上、本発明の好ましい実施形態及び実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施形態及び実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施形態及び実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。   The preferred embodiments and examples of the present invention have been described in detail above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments and examples, and the above-described embodiments and examples can be made without departing from the scope of the present invention. Various modifications and substitutions can be made to the embodiments.

1 真空容器
2 回転テーブル
11 天板
12 容器本体
15 搬送口
16 ベローズ
17 昇降機構
22 回転軸
24 凹部
31、32、310、320 処理ガスノズル
41、42、410、420 分離ガスノズル
44、45 天井面
80 プラズマ発生器
610、611、620、621 排気口
630、631 排気管
640、641 真空ポンプ
650、651 自動圧力制御器
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vacuum container 2 Rotary table 11 Top plate 12 Container body 15 Transfer port 16 Bellows 17 Lifting mechanism 22 Rotating shaft 24 Recess 31, 32, 310, 320 Process gas nozzle 41, 42, 410, 420 Separation gas nozzle 44, 45 Ceiling surface 80 Plasma Generator 610, 611, 620, 621 Exhaust port 630, 631 Exhaust pipe 640, 641 Vacuum pump 650, 651 Automatic pressure controller

Claims (18)

第1の処理ガス供給領域と、該第1の処理ガス供給領域に供給される第1の処理ガスを排気するために設けられた第1の排気口と、第2の処理ガス供給領域と、該第2の処理ガス供給領域に供給される第2の処理ガスを排気するために設けられた第2の排気口と、前記第1の排気口と前記第2の排気口とを連通する連通空間と、を有する処理室を用いた基板処理方法であって、
前記連通空間は、基板を上面に載置可能な回転テーブルの下方の空間であり、
前記第1及び第2の排気口は前記連通空間よりも下方に設けられ、
前記第1の処理ガス供給領域と前記第2の処理ガス供給領域は、前記回転テーブルの上方では、前記処理室の天井面から下方に突出した分離領域により分離されており、前記第1の処理ガス供給領域への前記第2の処理ガスの混入及び前記第2の処理ガス供給領域への前記第1の処理ガスの混入が生じないように構成され、
前記第1の排気口及び前記第2の排気口からの排気、前記第1の処理ガス供給領域への前記第1の処理ガスの供給、及び前記第2の処理ガス供給領域への前記第2の処理ガスの供給を実施しながら前記回転テーブルを回転させ、
前記第1の排気口の排気圧力を前記第2の排気口の排気圧力よりも所定圧力範囲内において所定圧力高くし、前記第1の排気口への前記第2の処理ガスの混入を防止して基板処理を行う基板処理方法。
A first processing gas supply region, a first exhaust port provided for exhausting the first processing gas supplied to the first processing gas supply region, a second processing gas supply region, Communication that connects the second exhaust port provided to exhaust the second process gas supplied to the second process gas supply region, and the first exhaust port and the second exhaust port. A substrate processing method using a processing chamber having a space,
The communication space is a space below the turntable on which the substrate can be placed on the upper surface,
The first and second exhaust ports are provided below the communication space,
The first processing gas supply region and the second processing gas supply region are separated above the rotary table by a separation region protruding downward from the ceiling surface of the processing chamber. The second processing gas is mixed into the gas supply region and the first processing gas is not mixed into the second processing gas supply region.
The exhaust from the first exhaust port and the second exhaust port, the supply of the first process gas to the first process gas supply region, and the second to the second process gas supply region Rotating the rotary table while supplying the processing gas of
The exhaust pressure at the first exhaust port is set higher than the exhaust pressure at the second exhaust port by a predetermined pressure within a predetermined pressure range, thereby preventing the second processing gas from being mixed into the first exhaust port. A substrate processing method for performing substrate processing.
前記所定圧力範囲は、前記第2の排気口への前記第1の処理ガスの混入を発生させない圧力範囲である請求項に記載の基板処理方法。 The substrate processing method according to claim 1 , wherein the predetermined pressure range is a pressure range that does not cause the first processing gas to be mixed into the second exhaust port. 前記分離領域からはパージガスが供給され、前記第1の排気口からは前記第1の処理ガス及び前記パージガスのみが排気され、前記第2の排気口からは前記第2の処理ガス及び前記パージガスのみが排気される請求項1又は2に記載の基板処理方法。 A purge gas is supplied from the separation region, only the first processing gas and the purge gas are exhausted from the first exhaust port, and only the second processing gas and the purge gas are exhausted from the second exhaust port. The substrate processing method according to claim 1, wherein the substrate is exhausted. 前記第1の排気口は前記第1の処理ガス供給領域の前記回転テーブルの回転方向の下流端、前記第2の排気口は前記第2の処理ガス供給領域の前記回転テーブルの前記回転方向の下流端にそれぞれ設けられ、前記第2の処理ガス供給領域は前記第1の処理ガス供給領域よりも前記回転方向において長く、前記第2の処理ガスを前記第2の処理ガス供給領域に供給する第2の処理ガス供給ノズルは、前記第2の排気口よりも前記第1の排気口に近い請求項1乃至3のいずれか一項に記載の基板処理方法。 The first exhaust port is a downstream end of the first processing gas supply region in the rotation direction of the rotary table, and the second exhaust port is a rotation end of the rotation table of the second processing gas supply region in the rotation direction. The second processing gas supply region is provided at each downstream end, and the second processing gas supply region is longer in the rotation direction than the first processing gas supply region, and supplies the second processing gas to the second processing gas supply region. second processing gas supply nozzle, a substrate processing method according to any one of claims 1 to 3 close to the first exhaust port than the second outlet. 前記基板処理は、ALD成膜処理である請求項に記載の基板処理方法。 The substrate processing method according to claim 4 , wherein the substrate processing is an ALD film forming processing. 前記第1の処理ガスは原料ガスであり、
前記第2の処理ガスは該原料ガスと反応して反応生成物を生成可能な反応ガスである請求項に記載の基板処理方法。
The first process gas is a source gas;
The substrate processing method according to claim 5 , wherein the second processing gas is a reaction gas capable of generating a reaction product by reacting with the source gas.
前記所定圧力範囲は、前記処理室内の圧力に応じて異なる請求項に記載の基板処理方法。 The substrate processing method according to claim 6 , wherein the predetermined pressure range is different depending on a pressure in the processing chamber. 前記所定圧力範囲は、前記処理室内の圧力が高い程、小さい圧力範囲に設定される請求項に記載の基板処理方法。 The substrate processing method according to claim 7 , wherein the predetermined pressure range is set to a smaller pressure range as the pressure in the processing chamber is higher. 前記処理室内の圧力が1〜3Torrのとき、前記所定圧力範囲は0.1〜0.3Torrに設定され、
前記処理室内の圧力が3〜5Torrのとき、前記所定圧力範囲は0.05〜0.1Torrに設定され、
前記処理室内の圧力が5〜10Torrのとき、前記所定圧力範囲は0.01〜0.05Torrに設定される請求項に記載の基板処理方法。
When the pressure in the processing chamber is 1 to 3 Torr, the predetermined pressure range is set to 0.1 to 0.3 Torr,
When the pressure in the processing chamber is 3 to 5 Torr, the predetermined pressure range is set to 0.05 to 0.1 Torr,
The substrate processing method according to claim 8 , wherein when the pressure in the processing chamber is 5 to 10 Torr, the predetermined pressure range is set to 0.01 to 0.05 Torr.
前記回転テーブルは昇降可能であり、前記回転テーブルを下降させた状態で前記基板が載置され、前記回転テーブルを上昇させた状態で前記基板処理が行われる請求項乃至のいずれか一項に記載の基板処理方法。 The rotary table is vertically movable, wherein the substrate in a state where the rotary table is lowered is mounted, any one of claims 1 to 9 wherein the substrate processing is performed in a state in which raised the turntable The substrate processing method as described in 2. above. 前記処理室内の温度は、400℃以上に設定される請求項1乃至10のいずれか一項に記載の基板処理方法。 The temperature in the treatment chamber, the substrate processing method according to any one of claims 1 to 10 is set to at least 400 ° C.. 処理室と、
該処理室内に設けられ、表面上に基板を載置可能であるとともに、昇降可能な回転テーブルと、
該回転テーブルの周方向に沿って該回転テーブルより上方に互いに離間して設けられる第1及び第2の処理ガス供給領域と、
該第1及び第2の処理ガス供給領域に各々対応して前記回転テーブルよりも下方に設けられる第1及び第2の排気口と、
該第1及び第2の排気口の排気圧力を調整するための第1及び第2の圧力調整弁と、
前記処理室の天井面から下方に向かって突出し、前記回転テーブルの上方で前記第1の処理ガス供給領域と前記第2の処理ガス供給領域を分離するように前記第1の処理ガス供給領域と前記第2の処理ガス供給領域との間に設けられた分離領域と、
前記回転テーブル上に前記基板を載置するときには前記回転テーブルを下降させ、前記回転テーブルを回転させて基板処理を行うときには前記回転テーブルを上昇させる制御を行うとともに、前記回転テーブルの上昇により生じた前記第1の排気口と前記第2の排気口が連通する連通空間を通じて、前記第2の処理ガスが前記第1の排気口から排気されることを防ぐべく、前記第1の排気口の排気圧力が前記第2の排気口の排気圧力よりも所定圧力高くなるように前記第1及び第2の圧力調整弁を制御する制御手段と、を有する基板処理装置。
A processing chamber;
A rotary table provided in the processing chamber and capable of placing a substrate on the surface and capable of moving up and down;
First and second process gas supply regions provided apart from each other above the turntable along the circumferential direction of the turntable;
First and second exhaust ports provided below the rotary table corresponding to the first and second processing gas supply regions, respectively.
First and second pressure regulating valves for regulating the exhaust pressure of the first and second exhaust ports;
The first processing gas supply region protrudes downward from the ceiling surface of the processing chamber and separates the first processing gas supply region and the second processing gas supply region above the turntable. A separation region provided between the second processing gas supply region;
When the substrate is placed on the turntable, the turntable is lowered, and when the substrate processing is performed by rotating the turntable, the turntable is raised and the turntable is raised. In order to prevent the second processing gas from being exhausted from the first exhaust port through a communication space where the first exhaust port and the second exhaust port communicate with each other, the exhaust of the first exhaust port And a control means for controlling the first and second pressure regulating valves so that the pressure becomes a predetermined pressure higher than the exhaust pressure at the second exhaust port.
前記制御手段は、前記処理室の圧力も制御し、
前記処理室の圧力に応じて、前記所定圧力を変化させる請求項12に記載の基板処理装置。
The control means also controls the pressure in the processing chamber,
The substrate processing apparatus according to claim 12 , wherein the predetermined pressure is changed according to a pressure in the processing chamber.
基板を上面に載置可能な回転テーブルと、
該回転テーブルの上方に回転方向に沿って互いに離間して配置された、前記基板に原料ガスを供給する第1の原料ガス供給領域と、該原料ガスと反応して反応生成物を生成可能な反応ガスを供給する第1の反応ガス供給領域と、前記原料ガスを供給する第2の原料ガス供給領域と、前記反応ガスを供給する第2の反応ガス供給領域と、
前記第1の原料ガス供給領域に供給される前記原料ガスを排気するために設けられた第1の排気口と、前記第1の反応ガス供給領域に供給される前記反応ガスを排気するために設けられた第2の排気口と、前記第2の原料ガス供給領域に供給される前記原料ガスを排気するために設けられた第3の排気口と、前記第2の反応ガス供給領域に供給される前記反応ガスを排気するために設けられた第4の排気口と、
前記第1乃至第4の排気口同士を連通する連通空間と、を有する処理室を用いた基板処理方法であって、
前記第1の排気口の排気圧力を前記第2乃至第4の排気口の排気圧力よりも所定圧力高くし、前記第1の排気口への前記反応ガスの混入を防止して基板処理を行う基板処理方法。
A turntable capable of placing a substrate on the top surface;
A first source gas supply region for supplying source gas to the substrate, which is disposed above the turntable and spaced apart from each other in the rotation direction, and can react with the source gas to generate a reaction product. A first reaction gas supply region for supplying a reaction gas; a second source gas supply region for supplying the source gas; a second reaction gas supply region for supplying the reaction gas;
A first exhaust port provided for exhausting the source gas supplied to the first source gas supply region; and exhausting the reaction gas supplied to the first reaction gas supply region. A second exhaust port provided, a third exhaust port provided for exhausting the source gas supplied to the second source gas supply region, and a supply to the second reaction gas supply region A fourth exhaust port provided for exhausting the reaction gas to be exhausted;
A substrate processing method using a processing chamber having a communication space that communicates the first to fourth exhaust ports,
Substrate processing is performed by setting the exhaust pressure of the first exhaust port to a predetermined pressure higher than the exhaust pressure of the second to fourth exhaust ports to prevent the reaction gas from being mixed into the first exhaust port. Substrate processing method.
前記連通空間は、前記回転テーブルの下方の空間であり、
前記第1乃至第4の排気口は前記連通空間よりも下方に設けられ、
前記第1の原料ガス供給領域、前記第1の反応ガス供給領域、前記第2の原料ガス供給領域及び前記第2の反応ガス供給領域同士は、前記回転テーブルの上方では、前記処理室の天井面から下方に突出した分離領域により分離されており、前記第1及び第2の原料ガス供給領域への前記反応ガスの混入及び前記第1及び第2の反応ガス供給領域への前記原料ガスの混入が生じないように構成され、
前記第1乃至第4の排気口からの排気、前記第1及び第2の原料ガス供給領域への前記原料ガスの供給、及び前記第1及び第2の反応ガス供給領域への前記反応ガスの供給を実施しながら前記回転テーブルを回転させ、前記基板処理を行う請求項14に記載の基板処理方法。
The communication space is a space below the rotary table,
The first to fourth exhaust ports are provided below the communication space,
The first raw material gas supply region, the first reactive gas supply region, the second raw material gas supply region, and the second reactive gas supply region are above the turntable, and are above the ceiling of the processing chamber. The reaction gas is separated by a separation region protruding downward from the surface, and the reaction gas is mixed into the first and second source gas supply regions and the source gas is introduced into the first and second reaction gas supply regions. Constructed to prevent contamination,
Exhaust from the first to fourth exhaust ports, supply of the source gas to the first and second source gas supply regions, and supply of the reaction gas to the first and second reaction gas supply regions The substrate processing method according to claim 14 , wherein the substrate processing is performed by rotating the turntable while supplying.
前記所定圧力は、所定圧力範囲内にある請求項14又は15に記載の基板処理方法。 Wherein the predetermined pressure is a substrate processing method according to claim 14 or 15 is within a predetermined pressure range. 前記処理室内の圧力が1〜3Torrのとき、前記所定圧力範囲は0.015〜0.06Torrに設定され、
前記処理室内の圧力が3〜5Torrのとき、前記所定圧力範囲は0.01〜0.03Torrに設定され、
前記処理室内の圧力が5〜10Torrのとき、前記所定圧力範囲は0.005〜0.015Torrに設定される請求項16に記載の基板処理方法。
When the pressure in the processing chamber is 1 to 3 Torr, the predetermined pressure range is set to 0.015 to 0.06 Torr,
When the pressure in the processing chamber is 3 to 5 Torr, the predetermined pressure range is set to 0.01 to 0.03 Torr,
The substrate processing method according to claim 16 , wherein when the pressure in the processing chamber is 5 to 10 Torr, the predetermined pressure range is set to 0.005 to 0.015 Torr.
処理室と、
該処理室内に設けられ、表面上に基板を載置可能であるとともに、昇降可能な回転テーブルと、
該回転テーブルの回転方向に沿って該回転テーブルより上方に互いに離間して設けられ、該回転テーブルに原料ガスを供給する第1の原料ガス供給領域と、前記原料ガスと反応して反応生成物を生成可能な反応ガスを供給する第1の反応ガス供給領域と、前記原料ガスを供給する第2の原料ガス供給領域と、前記反応ガスを供給する第2の反応ガス供給領域と、
該第1の原料ガス供給領域、該第1の反応ガス供給領域、該第2の原料ガス供給領域及び該第2の反応ガス供給領域に各々対応して前記回転テーブルよりも下方に設けられる第1乃至第4の排気口と、
該第1乃至第4の排気口の排気圧力を調整するための第1乃至第4の圧力調整弁と、
前記処理室の天井面から下方に向かって突出し、前記回転テーブルの上方で前記第1の原料ガス供給領域、前記第1の反応ガス供給領域、前記第2の原料ガス供給領域及び前記第2の反応ガス供給領域同士を分離するように、前記第1の原料ガス供給領域、前記第1の反応ガス供給領域、前記第2の原料ガス供給領域及び前記第2の反応ガス供給領域同士の間に設けられた分離領域と、
前記回転テーブル上に前記基板を載置するときには前記回転テーブルを下降させ、前記回転テーブルを回転させて基板処理を行うときには前記回転テーブルを上昇させる制御を行うとともに、前記回転テーブルの上昇により生じた前記第1乃至第4の排気口同士が連通する連通空間を通じて、前記反応ガスが前記第1の排気口から排気されることを防ぐべく、前記第1の排気口の排気圧力が前記第2乃至第4の排気口の排気圧力よりも所定圧力高くなるように前記第1乃至第4の圧力調整弁を制御する制御手段と、を有する基板処理装置。
A processing chamber;
A rotary table provided in the processing chamber and capable of placing a substrate on the surface and capable of moving up and down;
A first raw material gas supply region for supplying a raw material gas to the turntable and spaced from each other above the turntable along the rotation direction of the turntable, and a reaction product that reacts with the raw material gas A first reaction gas supply region for supplying a reaction gas capable of generating a reaction gas; a second source gas supply region for supplying the source gas; a second reaction gas supply region for supplying the reaction gas;
The first source gas supply region, the first reaction gas supply region, the second source gas supply region, and the second reaction gas supply region are respectively provided below the turntable so as to correspond to the first source gas supply region, the first reaction gas supply region, the second source gas supply region, and the second reaction gas supply region. 1 to 4 exhaust ports;
First to fourth pressure regulating valves for regulating the exhaust pressure of the first to fourth exhaust ports;
Projecting downward from the ceiling surface of the processing chamber, the first source gas supply region, the first reaction gas supply region, the second source gas supply region, and the second source above the turntable Between the first source gas supply region, the first reaction gas supply region, the second source gas supply region, and the second reaction gas supply region so as to separate the reaction gas supply regions. A separation region provided; and
When the substrate is placed on the turntable, the turntable is lowered, and when the substrate processing is performed by rotating the turntable, the turntable is raised and the turntable is raised. In order to prevent the reaction gas from being exhausted from the first exhaust port through the communication space where the first to fourth exhaust ports communicate with each other, the exhaust pressure of the first exhaust port is set to the second to And a control means for controlling the first to fourth pressure regulating valves so as to be higher than the exhaust pressure at the fourth exhaust port by a predetermined pressure.
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