KR20100028497A

KR20100028497A - 성막 장치, 기판 처리 장치, 성막 방법 및 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체

Info

Publication number: KR20100028497A
Application number: KR1020090082870A
Authority: KR
Inventors: 히또시 가또오; 마나부 혼마; 도모끼 하네이시; 가쯔요시 아이까와
Original assignee: 도쿄엘렉트론가부시키가이샤
Priority date: 2008-09-04
Filing date: 2009-09-03
Publication date: 2010-03-12
Also published as: TW201028496A; JP2010087467A; US20100055312A1

Abstract

진공 용기(1) 내에서 제1 및 제2 반응 가스를 공급하여 박막을 성막하는 성막 장치이며, 회전 테이블과, 회전 테이블의 주연으로부터 회전 중심을 향해 설치되는 제1 반응 가스 공급부 및 제2 반응 가스 공급부와, 그 사이에 설치되는 제1 분리 가스 공급부와, 제1 반응 가스 공급부를 포함하고 제1 높이를 갖는 제1 공간과, 제2 반응 가스 공급부를 포함하고 제2 높이를 갖는 제2 공간과, 제1 분리 가스 공급부를 포함하고 제1 높이 및 제2 높이보다 낮은 높이를 갖는 제3 공간과, 회전 테이블의 회전 위치를 검지하는 위치 검지 수단과, 회전 테이블의 주연에 설치되고, 위치 검지 수단에 의해 검지되는 피검지부를 구비한다.

진공 용기, 회전 테이블, 반응 가스, 분리 가스, 위치 검지 수단

Description

성막 장치, 기판 처리 장치, 성막 방법 및 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체{FILM FORMATION APPARATUS, SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS, FILM FORMATION METHOD AND COMPUTER-READABLE RECORDING MEDIUM}

본 발명은, 성막 장치, 기판 처리 장치, 성막 방법 및 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 관한 것으로, 특히 적어도 2종류의 원료 가스를 교대로 공급하여 박막을 성막하는 성막 장치, 기판 처리 장치, 성막 방법 및 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 관한 것이다.

반도체 제조 프로세스에 있어서의 성막 방법으로서, 기판인 반도체 웨이퍼(이하, 「웨이퍼」라고 함) 등의 표면에 진공 분위기 하에서 제1 반응 가스를 흡착시킨 후, 공급하는 가스를 제2 반응 가스로 절환하고, 양쪽 가스의 반응에 의해 1층 혹은 복수 층의 원자층이나 분자층을 형성하고, 이 사이클을 다수 회 행함으로써 이들 층을 적층하여 기판상에의 성막을 행하는 프로세스가 알려져 있다. 이 프로세스는, 예를 들어 ALD(Atomic Layer Deposition)이나 MLD(Molecular Layer Deposition) 등으로 불리고 있으며, 사이클 수에 따라서 막 두께를 고정밀도로 컨트롤할 수 있는 동시에, 막질의 면내 균일성도 양호하여, 반도체 디바이스의 박막 화에 대응할 수 있는 유효한 방법이다.

이러한 성막 방법이 적합한 예로는, 예를 들어 게이트 산화막에 사용되는 고유전체막의 성막을 들 수 있다. 일례를 들면, 실리콘 산화막(SiO₂막)을 성막할 경우에는, 제1 반응 가스(원료 가스)로서, 예를 들어 비스터셜부틸아미노실란(이하 ,「BTBAS」라고 함) 가스 등이 사용되고, 제2 반응 가스(산화 가스)로서 오존 가스 등이 사용된다.

이러한 성막 방법을 실시하는 장치로서는, 진공 용기의 상부 중앙에 가스 샤워 헤드를 구비한 낱장의 성막 장치를 사용하여, 기판의 중앙부 상방측으로부터 반응 가스를 공급하고, 미반응의 반응 가스 및 반응 부생성물을 처리 용기의 저부로부터 배기하는 방법이 검토되어 있다. 상기의 성막 방법은, 퍼지 가스에 의한 가스 치환에 긴 시간이 걸리고, 또한 사이클 수도 예를 들어 수백 회나 되기 때문에, 처리 시간이 길다는 문제가 있어, 고 처리량에서 처리할 수 있는 성막 장치, 성막 방법이 요망되고 있다.

이러한 배경으로부터, 복수 장의 기판을 진공 용기 내의 회전 테이블에 회전 방향으로 배치해서 성막 처리를 행하는 장치가 이하와 같이 이미 알려져 있다.

특허 문헌 1에는, 평편한 원통 형상의 진공 용기를 좌우로 분리하고, 좌측 영역 및 우측 영역에 반원의 윤곽을 따라서 형성된 배기구가 상향으로 배기하도록 설치되는 동시에, 좌측 반원의 윤곽과 우측 반원의 윤곽 사이, 즉 진공 용기의 직경 영역에는 분리 가스의 토출 구멍이 형성된 분리 영역을 갖는 성막 장치의 예가 개시되어 있다. 우측 반원 영역 및 좌측 반원 영역에는 서로 다른 원료 가스의 공급 영역이 형성되고, 진공 용기 내의 회전 테이블이 회전함으로써 워크 피스가 우측 반원 영역, 분리 영역 및 좌측 반원 영역을 통과하는 동시에, 양쪽 원료 가스는 배기구로부터 배기된다. 그리고, 분리 가스가 공급되는 분리 영역의 천장은 원료 가스의 공급 영역보다도 낮아져 있다.

특허 문헌 2에는, 웨이퍼 지지 부재(회전 테이블) 상에 회전 방향을 따라서 4장의 웨이퍼를 등거리에 배치하는 한편, 웨이퍼 지지 부재와 대향하도록 제1 반응 가스 토출 노즐 및 제2 반응 가스 토출 노즐을 회전 방향을 따라서 등거리에 배치하고, 또한 이들 노즐 사이에 퍼지 노즐을 배치하고, 웨이퍼 지지 부재를 수평 회전시키는 구성을 갖는 성막 장치의 예가 개시되어 있다. 각 웨이퍼는 웨이퍼 지지 부재에 의해 지지되고, 웨이퍼의 표면은 웨이퍼 지지 부재의 상면으로부터 웨이퍼의 두께만큼 상방에 위치하고 있다. 또한, 각 노즐은 웨이퍼 지지 부재의 직경 방향으로 신장하도록 설치되고, 웨이퍼와 노즐과의 거리는 O.1mm 이상으로 기재되어 있다. 진공 배기는 웨이퍼 지지 부재의 외연과 처리 용기의 내벽 사이에서부터 행하여진다. 이러한 장치에 의하면, 퍼지 가스 노즐의 하방이 말하자면 에어 커튼의 역할을 다함으로써 제1 반응 가스와 제2 반응 가스의 혼합을 방지하고 있다.

특허 문헌 3에는, 진공 용기 내를 격벽에 의해 둘레 방향으로 복수의 처리실에 분할하는 동시에, 격벽의 하단부에 대하여 미세 간극을 통해서 회전 가능한 원형의 적재대를 설치하고, 이 적재대 상에 웨이퍼를 복수 배치하는 구성을 갖는 성막 장치의 예가 개시되어 있다.

특허 문헌 4에는, 원형의 가스 공급판을 둘레 방향에 8개로 구획하고, AsH₃ 가스의 공급구, H₂ 가스의 공급구, TMG 가스의 공급구 및 H₂ 가스의 공급구를 90도씩 어긋나게 해서 배치하고, 또한 이들 가스 공급구의 사이에 배기구를 설치하고, 이 가스 공급판과 대향시켜서 웨이퍼를 지지한 서셉터를 회전시키는 성막 방법의 예가 개시되어 있다.

또한, 특허 문헌 5에는, 회전 테이블의 상방 영역을 십자로 4개의 수직벽으로 구획하고, 이렇게 해서 구획된 4개의 적재 영역에 웨이퍼를 적재하는 동시에, 소스 가스 인젝터, 반응 가스 인젝터, 퍼지 가스 인젝터를 회전 방향에 교대로 배치해서 십자의 인젝터 유닛을 구성하고, 이들 인젝터를 상기 4개의 적재 영역에 순서대로 위치시키도록 인젝터 유닛을 수평 회전시키고 또한 회전 테이블의 주변으로부터 진공 배기하는 구성을 갖는 성막 장치의 예가 개시되어 있다.

또한, 특허 문헌 1 내지 5에 개시된 성막 장치를 사용해서 성막을 행할 경우에, 회전 테이블의 회전 위치를 검출하기 위해서 일반적으로 사용되는 방법은, 회전축에 설치된 키커가 회전하는 것을 포토 센서로 검출하는 방법이다. 도 42에 종래의 성막 장치에 있어서의 회전 테이블의 회전 위치의 검출 방법의 구성을 모식적으로 나타낸다. 회전 테이블(121)의 아래쪽에 설치된 회전축(122)으로부터 이격되어 고정된 장소인 진공 용기의 내벽(126)에, 회전축(122)에 평행한 광을 각각 발광 및 수광하는 것이 가능한 한 쌍의 적색 LED(123) 및 포토 다이오드(124)을 설치하고, 적색 LED(123)의 빛을 가리는 것이 가능한 키커(125)를 회전축(122)의 측 주위 면에 설치한다. 이 구성에 의하면, 회전축(122)이 1회전 했을 때 1회 그 광의 광축을 가로막을 수 있어, 회전 위치를 검출하는 것이 가능하다.

또한, 특허 문헌 6(특허 문헌 7, 8)에는, 타깃(웨이퍼에 상당함)에 복수의 가스를 교대로 흡착시키는 원자층 CVD 방법을 실시함에 있어서, 웨이퍼를 적재하는 서셉터를 회전시키고, 서셉터의 상방으로부터 소스 가스와 퍼지 가스를 공급하는 장치가 기재되어 있다. 단락 0023부터 0025에는, 챔버의 중심으로부터 방사상으로 격벽이 뻗어 있고, 격벽 밑에 반응 가스 또는 퍼지 가스를 서셉터에 공급하는 가스유출 구멍이 설치되어 있는 것, 격벽으로부터의 가스유출 구멍으로부터 불활성 가스를 유출시킴으로써 가스 커튼을 형성하는 것이 기재되어 있다. 배기에 대해서는 단락 0058에 처음으로 기재되고, 이 기재에 의하면, 소스 가스와 퍼지 가스를 각각 배기 채널(30a, 30b)로부터 따로따로 배기하도록 되어 있다.

<선행 기술 문헌>

[특허 문헌 1] 미국 특허 공보 제7,153,542호

[특허 문헌 2] 일본 특허 출원 공개 제2001-254181호 공보

[특허 문헌 3] 일본 특허 제3144664호 공보

[특허 문헌 4] 일본 특허 출원 공개 평4-287912호 공보

[특허 문헌 5] 미국 특허 공보 제6,634,314호

[특허 문헌 6] 일본 특허 출원 공개 제2007-247066호 공보

[특허 문헌 7] 미국 특허 공개 공보 제2007-218701호

[특허 문헌 8] 미국 특허 공개 공보 제2007-218702호

그러나, 상기의 특허 문헌에 개시되어 있는 성막 장치 및 성막 방법을 사용하여, 복수 장의 기판을 진공 용기 내의 회전 테이블에 회전 방향으로 배치하여 성막 처리를 행할 경우, 다음과 같은 문제가 있었다.

특허 문헌 1에 개시된 성막 장치 및 성막 방법을 사용할 경우, 분리 가스의 토출 구멍과 반응 가스의 공급 영역의 사이에 상향의 배기구를 설치하고, 반응 가스를 이 배기구로부터 분리 가스와 함께 배기하는 방법을 채용하고 있기 때문에, 워크 피스에 토출된 반응 가스가 상향류로 되어서 배기구로부터 흡입되고, 파티클의 감아 올림을 수반하여, 웨이퍼에 대한 파티클 오염을 야기하기 쉽다는 문제가 있었다.

특허 문헌 2에 개시된 성막 장치 및 성막 방법을 사용할 경우, 웨이퍼 지지 부재가 회전하고 있는 경우도 있어서, 퍼지 가스 노즐로부터의 에어 커튼 작용 만으로는 그 양측의 반응 가스가 통과하고, 특히 회전 방향 상류측으로부터 에어 커튼 속을 확산시켜버리는 것은 피할 수 없다는 문제가 있었다. 또한, 제1 반응 가스 토출 노즐로부터 토출된 제1 반응 가스는, 회전 테이블에 상당하는 웨이퍼 지지 부재의 중심부를 통해서 용이하게 제2 반응 가스 토출 노즐로부터의 제2 반응 가스 확산 영역에 도달한다는 문제가 있었다. 이렇게 제1 반응 가스와 제2 반응 가스가 웨이퍼 상에서 혼합되어버리면, 웨이퍼 표면에 반응 생성물이 부착되어 양호한 ALD(또는 MLD) 처리를 할 수 없게 된다는 문제가 있었다.

특허 문헌 3에 개시된 성막 장치 및 성막 방법을 사용할 경우, 격벽과 적재대 혹은 웨이퍼 사이의 간극으로부터 프로세스 가스가 이웃하는 처리실에 확산되고, 또한 복수의 처리실 사이에 배기실을 설치하고 있으므로, 웨이퍼가 이 배기 실을 통과할 때 상류측 및 하류측의 처리실로부터의 가스가 당해 배기실에서 혼합되어버린다. 따라서, ALD 방식의 성막 방법에는 적용할 수 없다는 문제가 있었다.

특허 문헌 4에 개시된 성막 장치 및 성막 방법을 사용할 경우, 2개의 반응 가스의 분리에 대하여 현실적인 수단이 전혀 개시되고 있지 않고, 서셉터의 중심 부근에 있어서는 물론, 실제로는 중심 부근 이외에 있어서도 H₂ 가스의 공급구의 배열 영역을 통해서 2개의 반응 가스가 혼합되어버린다는 문제가 있었다. 또한, 웨이퍼의 통과 영역과 대향하는 면에 배기구를 설치하면, 서셉터 표면으로부터의 파티클의 감아 올림 등에 의해 웨이퍼의 파티클 오염이 일어나기 쉽다는 치명적인 문제도 있었다.

특허 문헌 5에 개시된 성막 장치 및 성막 방법을 사용할 경우, 각 적재 영역에 소스 가스 혹은 반응 가스를 공급한 후, 퍼지 가스 노즐에 의해 당해 적재 영역의 분위기를 퍼지 가스로 치환하기 위해서 긴 시간이 걸리고, 또한, 하나의 적재 영역으로부터 수직벽을 넘어서 인접하는 적재 영역에 소스 가스 혹은 반응 가스가 확산되고, 양쪽 가스가 적재 영역에서 반응할 우려가 크다는 문제가 있었다.

특허 문헌 6(특허 문헌 7, 8)에 개시된 성막 장치 및 성막 방법을 사용할 경우, 퍼지 가스 컴파트먼트에 있어서 양측의 소스 가스 컴파트먼트에 있어서의 소스 가스의 혼합을 피할 수 없어, 반응 생성물이 발생해서 웨이퍼에 대한 파티클 오염이 발생한다는 문제가 있었다.

또한, 도 42에 나타낸 바와 같은 종래의 성막 장치 및 성막 방법을 사용할 경우, 회전 테이블(121)은, 예를 들어 4장 내지 6장의 복수 장의 웨이퍼를 원 형상으로 나란히 적재하기 위해서 큰 직경을 갖기 때문에, 종래 방식의 회전축에 설치된 키커와 회전축과 이격되어 고정된 포토 센서로 검출하려고 하면, 주연에서의 회전 위치의 오차가 커진다는 문제가 있었다. 예를 들어 회전 테이블(121)의 직경이 960mmΦ인 경우, 예를 들어 80mmΦ인 회전축에 설치된 높이 8mm의 키커 선단의 회전 이동 위치의 오차가 ±0.1mm라고 해도, 회전 테이블(121)의 주연에서의 회전 위치의 위치 정밀도는 ±1mm가 된다. 위치 정밀도가 ±1mm인 경우, 예를 들어 직경 304mm인 오목부에 직경 300mm인 웨이퍼를 적재할 경우에, 오목부에 웨이퍼를 위치 정밀도 좋게 적재할 수 없어, 웨이퍼를 회전 테이블로부터 확실하게 취출할 수도 없다는 문제가 있었다. 특히, 회전 테이블을 고속으로 회전시키면서 ALD의 성막을 행하는 고속 ALD 장치에 있어서는, 회전 테이블 및 회전축이 진공 용기 내에 존재하기 때문에 키커 및 센서를 설치하는 것이 어렵다는 문제가 있었다.

본 발명은 상기의 점을 감안해서 이루어진 것으로, 기판의 표면에 서로 반응하는 복수의 반응 가스를 순서대로 공급하여 반응 생성물의 층을 다수 적층해서 박막을 형성함에 있어서, 높은 처리량을 얻을 수 있고, 기판상에서 복수의 반응 가스가 혼합되는 것을 방지하여 양호한 처리를 행할 수 있고, 또한, 고속으로 회전하는 회전 테이블의 회전 위치를 위치 정밀도 좋게 검지 및 보정할 수 있고, 진공 용기 의 외부와의 사이에서 기판의 반입출을 확실하게 행할 수 있는 성막 장치, 성막 방법 및 이 방법을 실시하는 프로그램을 저장한 기록 매체를 제공하는 것에 있다.

상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 성막 장치는, 진공 용기 내에서 제1 반응 가스 및 제2 반응 가스를 포함하는 적어도 2종류의 원료 가스를 순서대로 공급하고 또한 상기 적어도 2종류의 상기 원료 가스를 순서대로 공급하는 공급 사이클을 실행함으로써 박막을 성막하는 성막 장치이며, 상기 진공 용기 내에 회전 가능하게 설치되고, 기판을 적재하는 기판 적재부를 구비하는 회전 테이블과, 상기 제1 반응 가스 및 상기 제2 반응 가스를 공급하기 위해서, 상기 회전 테이블의 주연의 서로 다른 위치로부터 회전 중심을 향해서 각각 설치되는 제1 반응 가스 공급부 및 제2 반응 가스 공급부와, 상기 제1 반응 가스와 상기 제2 반응 가스를 분리하는 제1 분리 가스를 공급하기 위해서, 상기 제1 반응 가스 공급부와 상기 제2 반응 가스 공급부 사이의 상기 회전 테이블의 주연의 위치로부터 회전 중심을 향해서 설치되는 제1 분리 가스 공급부와, 상기 제1 반응 가스 공급부를 포함하는 상기 진공 용기의 천장판의 하면이며, 상기 회전 테이블로부터 제1 높이에 설치되는 제1 하면 영역과, 상기 제1 하면 영역과 상기 회전 테이블 사이에 형성되는 제1 공간과, 상기 제2 반응 가스 공급부를 포함하는 상기 천장판의 하면으로, 상기 제1 하면 영역과 이격된 위치에 상기 회전 테이블로부터 제2 높이에 설치되는 제2 하면 영역과, 상기 제2 하면 영역과 상기 회전 테이블 사이에 형성되는 제2 공간과, 상기 제1 분리 가스 공급부를 포함하고 상기 회전 테이블의 회전 방향을 따라서 상기 제1 분리 가스 공급부의 양측에 위치하는 상기 천장판의 하면이며, 상기 회전 테이블로부터 상기 제1 높이 및 상기 제2 높이보다 낮은 제3 높이에 설치되는 제3 하면 영역과, 상기 제3 하면 영역과 상기 회전 테이블 사이에 형성되고, 상기 제1 분리 가스 공급부로부터 공급된 상기 제1 분리 가스가 상기 제1 공간 및 상기 제2 공간에 흐르기 위한 상기 제3 높이를 갖는 협애한 제3 공간과, 상기 회전 테이블의 회전 위치를 검지하는 위치 검지 수단과, 상기 회전 테이블의 주연에 설치되고, 상기 위치 검지 수단에 의해 검지되는 피검지부와, 상기 천장판의 하면으로, 상기 회전 테이블의 회전 중심의 상기 기판 적재부측에 상기 제1 반응 가스와 상기 제2 반응 가스를 분리하는 제2 분리 가스를 공급하는 제2 분리 가스 공급부가 설치되는 중심부 영역과, 상기 제3 공간의 양측에 토출되는 상기 제1 분리 가스 및 상기 중심부 영역으로부터 토출되는 상기 제2 분리 가스와 함께 상기 제1 반응 가스 및 상기 제2 반응 가스를 배기하기 위한 배기구를 구비하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기의 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 성막 방법은, 진공 용기에 있어서 제1 반응 가스 및 제2 반응 가스를 포함하는 적어도 2종류의 원료 가스를 순서대로 공급하고 또한 상기 적어도 2종류의 상기 원료 가스를 순서대로 공급하는 공급 사이클을 실행함으로써 기판상에 박막을 성막할 때, 상기 기판이 적재되는 회전 테이블 상측의 상기 제1 반응 가스와 상기 제2 반응 가스를 분리하기 위한 제1 분리 가스를 공급하는 영역에 있어서의 상기 회전 테이블 상면으로부터 상기 진공 용기의 천장판까지의 높이를, 상기 제1 반응 가스 및 상기 제2 반응 가스를 공급하는 영역에 있어서의 상기 회전 테이블 상면으로부터 상기 천장판까지의 높이에 비 해 낮게 함으로써, 상기 회전 테이블 상면과 상기 천장판 사이에 형성되는 협애한 공간에 상기 제1 분리 가스를 공급하고, 상기 천장판의 하면이며 상기 회전 테이블의 회전 중심 상측의 중심부 영역에 상기 제1 반응 가스 및 상기 제2 반응 가스를 분리하는 제2 분리 가스를 공급하고, 상기 제1 분리 가스 및 상기 제2 분리 가스와 함께 상기 제1 반응 가스 및 상기 제2 반응 가스를 배기함으로써, 상기 제1 반응 가스 및 상기 제2 반응 가스를 분리하여 공급하면서 박막을 성막하는 성막 방법이며, 상기 회전 테이블의 회전 위치를 보정하는 위치 보정 공정과, 회전 위치가 보정된 상기 회전 테이블에 기판을 적재하는 적재 공정과, 상기 회전 테이블을 회전시키는 회전 공정과, 상기 회전 테이블을 하측으로부터 가열하고, 상기 회전 테이블의 서로 다른 위치에 설치되는 제1 반응 가스 공급부 및 제2 반응 가스 공급부의 각각으로부터 상기 제1 반응 가스 및 상기 제2 반응 가스를 공급하고, 상기 제1 반응 가스 공급부와 상기 제2 반응 가스 공급부 사이에 설치되는 제1 분리 가스 공급부로부터 상기 제1 분리 가스를 공급하고, 상기 회전 테이블의 회전에 수반하여 상기 기판을 이동시키고, 상기 기판의 표면으로의 상기 제1 반응 가스의 공급, 상기 제1 반응 가스의 정지, 상기 제2 반응 가스의 공급 및 상기 제2 반응 가스의 정지를 반복해서 박막을 성막하는 성막 공정과, 회전 위치가 보정된 상기 회전 테이블로부터 상기 기판을 반출하는 반출 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 높은 처리량을 얻을 수 있고, 기판상에서 복수의 반응 가스가 혼합되는 것을 방지해서 양호한 처리를 행할 수 있고, 고속으로 회전하는 회 전 테이블의 회전 위치를 위치 정밀도 좋게 검지 및 보정할 수 있어, 진공 용기의 외부와의 사이에서 기판의 반입출을 확실하게 행할 수 있다.

다음으로, 본 발명을 실시하기 위한 형태에 대해서 도면과 함께 설명한다.

도 1 내지 도 14를 참조하여, 본 발명의 제1 실시 형태에 관련된 성막 장치 및 성막 방법을 설명한다.

우선, 도 1 내지 도 12를 참조하여, 본 실시 형태에 관련된 성막 장치의 구성을 설명한다.

도 1 내지 도 3에 나타낸 바와 같이, 본 실시 형태에 관련된 성막 장치는, 진공 용기(1), 회전 테이블(2), 제1 반응 가스 공급부(31), 제2 반응 가스 공급부(32), 제1 분리 가스 공급부(41, 42), 레이저 센서(8)(본 발명의 위치 검지 수단에 해당함)를 갖는다.

진공 용기(1)는, 도 1 내지 도 3에 나타낸 바와 같이, 평면 형상이 대략 원형으로 평편한 형상을 갖는다. 진공 용기(1)는, 천장판(11), 용기 본체(12), O링(13), 저면부(14)를 갖는다.

천장판(11)은, 용기 본체(12)로부터 분리가능하게 구비된다. 천장판(11)은, 내부의 감압 상태에 의해, 밀봉 부재 예를 들어 O링(13)을 통해서 용기 본체(12)측에 압박되어 기밀 상태를 유지한다. 또한, 천장판(11)이 용기 본체(12)로부터 분리될 경우, 도시하지 않은 구동 기구에 의해 상방으로 들어올릴 수 있다.

다음으로, 진공 용기(1) 및 진공 용기(1)에 수용되는 각 부분 중, 천장 판(11), 회전 테이블(2), 천장판(11)보다 하측이며 회전 테이블(2)보다 상측에 설치되는 부분 및 관련된 부분을 설명한다. 즉, 회전 테이블(2), 제1 반응 가스 공급부(31), 제2 반응 가스 공급부(32), 제1 분리 가스 공급부(41, 42), 천장판(11), 제2 분리 가스 공급부(51)에 대해서 설명한다.

회전 테이블(2)은, 도 1에 나타낸 바와 같이, 진공 용기(1)의 중심에 회전 중심을 갖도록 설치된다. 회전 테이블(2)은, 케이스체(20, 20a), 코어부(21), 회전축(22), 구동체(23), 오목부(24), 피검지부(25)를 구비한다.

회전 테이블(2)은, 중심부에서 원통 형상의 코어부(21)에 고정되고, 코어부(21)는, 연직 방향으로 신장되는 회전축(22)의 상단부에 고정된다. 회전축(22)은 진공 용기(1)의 저면부(14)를 관통하고, 그 하단부가 회전축(22)을 연직축 주위에 시계 방향으로 회전시키는 구동부(23)에 설치된다. 회전축(22) 및 구동부(23)는, 상면이 개방된 원통 형상의 케이스체(20)에 수납된다. 케이스체(20, 20a)는, 케이스체(20, 20a)의 상면에 설치된 플랜지 부분이 진공 용기(1)의 저면부(14)의 하면에 기밀하게 설치되어, 케이스체(20, 20a)의 내부 분위기와 외부 분위기와의 기밀 상태가 유지된다.

오목부(24)는, 도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 회전 방향(둘레 방향)을 따라 복수 장 예를 들어 5장의 기판인 웨이퍼를 적재하기 위해서 회전 테이블(2)의 표면부에 설치된다. 오목부(24)는, 원형상의 형상을 갖는다. 오목부(24)는, 웨이퍼를 위치 결정해서 회전 테이블(2)의 회전에 수반하는 원심력에 의해 튀어나오지 않도록 하기 위한 것으로, 본 발명의 기판 적재부에 상당한다. 편의상, 도 3에는 1개의 오목부(24)에만 웨이퍼(W)를 도시한다.

오목부(24)는, 도 4에 나타낸 바와 같이, 오목부(24)의 직경이 웨이퍼의 직경보다도 약간, 예를 들어 4mm 크고, 또한 그 깊이는 웨이퍼의 두께와 동등한 크기로 설정된다. 따라서, 웨이퍼를 오목부(24)에 떨어뜨려 넣으면, 웨이퍼의 표면과 회전 테이블(2)의 표면(웨이퍼가 적재되지 않는 영역)의 높이가 같아진다. 웨이퍼의 표면과 회전 테이블(2)의 표면 사이의 높이의 차가 크면, 그 단차 부분에서 압력 변동이 발생하므로, 막 두께의 면내 균일성을 이루기 위해서는, 웨이퍼의 표면과 회전 테이블(2)의 표면의 높이를 맞추는 것이 필요하다. 웨이퍼의 표면과 회전 테이블(2)의 표면의 높이를 맞추는 것은, 오목부(24)(기판 적재부)에 적재된 웨이퍼(기판)의 표면이 회전 테이블(2)의 표면과 같은 높이이거나, 회전 테이블(2)의 표면보다 웨이퍼(기판)의 표면이 낮은 위치인 것을 의미하는데, 가공 정밀도 등에 따라서 가능한 한 양면의 높이의 차를 제로에 근접시키는 것이 좋고, 양면의 높이는 5mm 이내가 좋다. 오목부(24)의 저면에는, 웨이퍼의 이면을 지지하여 웨이퍼를 승강시키기 위해서, 예를 들어 도 11을 사용해서 후술하는 3개의 승강 핀이 관통하는 관통 구멍이 형성된다.

또한, 기판 적재부는, 오목부에 한하지 않고, 예를 들어 회전 테이블(2)의 표면에 웨이퍼의 주연을 가이드하는 가이드 부재를 웨이퍼의 둘레 방향을 따라 복수 배열한 구성이어도 좋고, 혹은 회전 테이블(2)측에 정전 척 등의 척 기구를 설치한 구성이어도 좋다. 회전 테이블(2)측에 척 기구를 설치해서 웨이퍼를 흡착시키는 경우에는, 흡착에 의해 웨이퍼가 적재되는 영역이 기판 적재부가 된다.

피검지부(25)는, 도 1 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 회전 테이블(2)의 상면의 주연에 설치된다. 피검지부(25)는, 회전 테이블(2)을 회전시키고, 레이저 센서(8)(위치 검지 수단)에 의해 피검지부(25)를 검지했을 때의 회전 위치를 기준으로 하여, 회전 테이블(2)의 위치 보정을 행하기 위한 것이다. 피검지부(25)의 형상은, 레이저 센서(8)에 의해 검지될 수 있는 것이라면 특별히 한정되는 것이 아니며, 회전 테이블(2)의 표면의 높이보다 높은 부위, 낮은 부위 등에 의해 구성할 수 있다. 본 실시 형태에서는, 회전 테이블(2)의 주연의 1개소로부터 회전 테이블(2)의 반경 방향으로 형성된 금매김 선이다.

피검지부(25)는 회전 테이블(2)의 주연으로부터 반경 방향에 형성된 금매김 선이기 때문에, 피검지부(25)의 회전 테이블(2)의 반경 방향에 수직한 단면에 있어서의 형상은, 도 5a에 나타낸 바와 같이 단면 삼각 형상의 홈이다.

또한, 피검지부(25)는 회전 테이블(2)의 회전 위치를 고정밀도로 검지하기 위해서 회전 테이블(2)의 주연에 설치되는 것이라면, 회전 테이블(2)의 상면에 한정되는 것이 아니고, 회전 테이블(2)의 측 주위면 및 하면에 설치할 수도 있다.

레이저 센서(8)는, 회전 테이블(2)의 피검지부(25)를 검지하기 위해서, 도 4, 도 5a 및 도 5b에 나타낸 바와 같이, 회전 테이블(2)의 상면의 주연으로부터 상측의 위치에 설치된다. 레이저 센서(8)는, 레이저 광을 발광하는 발광 소자(81) 및 레이저 광을 수광하는 수광 소자(82)를 구비하고, 회전 테이블(2)의 회전에 수반하는 회전 테이블(2)의 상면에 설치된 피검지부(25)의 통과의 검지를 행하기 위한 것이다. 레이저 센서(8)는, 진공 용기(1)의 내부에 설치되지 않아도 좋은 것으 로, 본 실시 형태에서는, 레이저 센서(8)는 도 1에 나타낸 바와 같이, 진공 용기(1)의 천장판(11)의 상측에 설치된다. 이때, 진공 용기(1)의 천장판(11)에 있어서, 회전 테이블(2)의 회전축에 평행하게 레이저 센서(8)를 투영한 위치에, 입사 창(17)이 설치된다. 입사 창(17)은, 레이저 센서(8)의 발광 소자(81)로부터 발광된 레이저 광이 회전 테이블(2)의 상면에 입사되는 동시에, 회전 테이블(2)의 상면에서 반사된 레이저 광이 레이저 센서(8)의 수광 소자(82)에 입사되기 위한 것이다.

또한, 레이저 센서(8)는, 회전 테이블(2)의 피검지부를 검지할 수 있는 것이라면, 진공 용기(1)의 외부에 설치되는 것에 한정되는 것이 아니고, 진공 용기(1)의 내부에 설치될 수도 있다.

이 경우, 진공 용기(1)의 천장판(11)에 설치되는 레이저 센서(8)로부터 회전 테이블(2)에의 입사광의 도입 및 반사광의 도출을 행하기 위한 입사 창(17)을 설치하는 것을 생략할 수 있다.

여기서, 도 5a 및 도 5b를 사용해서 본 실시 형태에 관련된 성막 장치에 있어서의 레이저 센서(8) 및 피검지부(25)를 사용한 회전 테이블(2)의 회전 위치의 위치 검지 작용에 대해서 설명한다.

도 5a 및 도 5b는, 본 실시 형태에 관련된 성막 장치를 설명하기 위한 도이며, 레이저 센서(8)가 피검지부(25)를 검지하는 작용을 모식적으로 도시하는 도이다.

도 5a에 나타낸 바와 같이, 레이저 센서(8)는, 발광 소자(81)로부터 입사된 레이저 광이 회전 테이블(2)의 피검지부(25)가 형성되지 않은 장소에 입사되었을 경우, 반사광의 대부분이 입사 창(17)으로부터 도출되어 수광 소자(82)에 입사되도록 입사 창(17)과의 상대 위치 및 상대 각도가 조정된다. 또한, 이 경우의 수광 소자(82)에서의 수광량을 E1이라고 한다.

한편, 도 5b에 나타낸 바와 같이, 회전 테이블(2)이 회전되고, 발광 소자(81)로부터 입사된 레이저 광이 회전 테이블(2)에 입사되는 위치에 피검지부(25)가 이동되면, 피검지부(25)는, 단면 삼각 형상을 갖는 금매김 선이기 때문에, 레이저 센서(8)로부터 입사된 레이저 광의 반사 방향이 변화되고, 레이저 센서(8)의 수광 소자(82)에 입사되는 광량은 감소한다. 즉, 이 경우의 수광 소자(82)에서의 수광량을 E2라고 하면, E2<E1이 된다.

따라서, 수광량 E2와 E1의 차를 검지함으로써, 회전 테이블(2)의 상면에 형성된 피검지부(25)가 레이저 센서(8) 및 입사 창(17)의 하측을 통과한 것을 검지할 수 있다. 또한, 피검지부(25)의 통과를 레이저 센서(8)에 의해 검지했을 때의 회전 위치를 기준으로 함으로써, 회전 테이블(2)의 회전 위치를 고정밀도로 보정할 수 있다. 구체적으로는, 예를 들어 회전 테이블(2)의 직경이 960mmΦ인 경우, 회전 테이블(2)의 상면의 주연에 있어서, 예를 들어 회전 방향의 폭이 1mm, 반경 방향의 길이가 5mm, 깊이가 2mm인 금매김 선을 형성함으로써, ±0.3mm의 정밀도로 회전 위치를 검지 및 보정할 수 있다.

제1 반응 가스 공급부(31), 제2 반응 가스 공급부(32) 및 2개의 제1 분리 가스 공급부(41, 42)는, 도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 제1 반응 가스 및 제2 반 응 가스를 공급하기 위해서, 회전 테이블(2)에 있어서의 오목부(24)의 기판 적재부와 각각 대향하는 위치에, 진공 용기(1)의 주연(회전 테이블(2)의 주연)의 서로 다른 위치로부터 회전 중심을 향해서 각각 설치된다. 제1 반응 가스 공급부(31), 제2 반응 가스 공급부(32) 및 2개의 제1 분리 가스 공급부(41, 42)는, 하방측에 반응 가스를 토출하기 위한 토출 구멍이 길이 방향으로 간격을 두고 천공 형성되는 노즐이다.

제1 반응 가스 공급부(31), 제2 반응 가스 공급부(32) 및 2개의 제1 분리 가스 공급부(41, 42)는, 예를 들어 진공 용기(1)의 측벽에 설치되고, 그 기단부인 가스 도입 포트(31a, 32a, 41a, 42a)는 측벽을 관통한다. 본 실시 형태에서는, 일부 도 8에 나타낸 바와 같이, 가스 도입 포트(31a, 32a, 41a, 42a)는 진공 용기(1)의 측벽으로부터 도입되어 있는데, 환상의 돌출부(53)(후술)로부터 도입해도 좋다. 이 경우, 돌출부(53)의 외주면과 천장판(11)의 외표면에 개구하는 L자형의 도관을 설치하고, 진공 용기(1) 내에서 L자형의 도관 한쪽의 개구에 제1 반응 가스 공급부(31), 제2 반응 가스 공급부(32) 및 2개의 제1 분리 가스 공급부(41, 42)를 접속하고, 진공 용기(1)의 외부에서 L자형의 도관의 다른 쪽의 개구에 가스 도입 포트(31a, 32a, 41a, 42a)를 접속할 수 있다.

제1 반응 가스 공급부(31) 및 제2 반응 가스 공급부(32)에는, 도 6a 및 도 6b에 나타낸 바와 같이, 하방측에 반응 가스를 토출하기 위한 토출 구멍(33)이 노즐의 길이 방향에 간격을 두고 천공 형성된다. 본 실시 형태에서는, 예를 들어, 제1 반응 가스 공급부(31), 제2 반응 가스 공급부(32)를 구성하는 가스 노즐의 길 이 방향을 따라, 바로 아래를 향한, 예를 들어 구경이 0.5mm인 토출 구멍이 10mm의 간격으로 천공 형성된다.

제1 분리 가스 공급부(41, 42)에는, 도 6a 및 도 6b에 나타낸 바와 같이, 하방측에 분리 가스를 토출하기 위한 토출 구멍(40)이 길이 방향으로 간격을 두고 천공 형성된다. 본 실시 형태에서는, 예를 들어, 제1 분리 가스 공급부(41, 42)를 구성하는 가스 노즐의 길이 방향을 따라, 바로 아래를 향한, 예를 들어 구경이 0.5mm인 토출 구멍이 1Omm의 간격으로 천공 형성된다.

제1 반응 가스 공급부(31), 제2 반응 가스 공급부(32)는, 진공 용기(1)의 외부에 배치되는 제1 반응 가스의 가스 공급원 및 제2 반응 가스의 가스 공급원에 접속되고, 제1 분리 가스 공급부(41, 42)는, 진공 용기(1)의 외부에 배치되는 제1 분리 가스의 가스 공급원에 접속된다. 본 실시 형태에서는, 제2 반응 가스 공급부(32), 제1 분리 가스 공급부(41), 제1 반응 가스 공급부(31) 및 제1 분리 가스 공급부(42)가 이 순서대로 시계 방향으로 배치된다.

본 실시 형태에서는, 제1 반응 가스로서, 예를 들어 BTBAS(비스터셜 부틸아미노실란) 가스를 사용할 수 있다. 또한, 제2 반응 가스로서, 예를 들어 O₃(오존) 가스를 사용할 수 있다. 또한, 제1 분리 가스로서, 예를 들어 N₂(질소) 가스를 사용할 수 있다. 또한, 제1 분리 가스는 N₂ 가스에 한정되지 않고 Ar 등의 불활성 가스를 사용할 수 있는데, 불활성 가스에 한하지 않고 수소 가스 등이어도 좋고, 성막 처리에 영향을 주지 않는 가스라면, 가스의 종류에 관해서는 특별히 한정되지 않는다.

천장판(11)의 하면은, 도 1 내지 도 3 및 도 6a에 나타낸 바와 같이, 회전 테이블(2)의 상면과 거리(H1)만큼 이격된 면인 제1 하면부(45)(제1 하면 영역), 회전 테이블(2)의 상면과 거리(H2)만큼 이격된 면인 제2 하면부(45a)(제2 하면 영역), 및 제1 하면부(45)와 제2 하면부(45a)의 사이에 형성되고, 회전 테이블(2)의 상면과 거리(H3)만큼 이격된 면인 제3 하면부(44)(제3의 하면 영역)의 3개의 영역과, 제1 하면부(45) 및 제2 하면부(45a)에 있어서, 각각의 영역의 회전 중심측에 인접하는 돌출부(53), 코어부(21)에 대응하는 회전 중심 측부(5)를 더 갖는다.

제1 하면부(45), 제2 하면부(45a) 및 제3 하면부(44)는, 각각 제1 반응 가스 공급부(31), 제2 반응 가스 공급부(32) 및 제1 분리 가스 공급부(41)를 포함하는 천장판(11)의 하면 영역이다. 또한, 제3 하면부(44)는, 제1 분리 가스 공급부(41)에 의해 이분되어 있다.

또한, 천장판(11)의 하면인 제1 하면부(45), 제2 하면부(45a) 및 2개의 제3 하면부(44)의 4개의 영역의 각각은, 도 1, 도 2, 도 3 및 도 6a에 나타낸 바와 같이, 회전 테이블(2)과의 사이에 제1 공간(P1), 제2 공간(P2) 및 2개의 제3 공간(D)을 형성한다.

천장판(11)의 제1 하면부(45)는, 도 6a 및 도 6b에 나타낸 바와 같이, 제1 반응 가스 공급부(31)를 포함하는 천장판(11)의 하면 영역이다. 제2 하면부(45a)는, 도 6a 및 도 6b에 나타낸 바와 같이, 제2 반응 가스 공급부(32)를 포함하는 천장판(11)의 하면 영역이다. 제3 하면부(44)는, 도 6a 및 도 6b에 나타낸 바와 같 이, 제1 분리 가스 공급부(41, 42)를 포함하는 천장판(11)의 하면 영역이다. 또한, 제1 분리 가스 공급부(41, 42)의 중심축으로부터 부채형의 형상을 갖는 제3 하면부(44)의 회전 테이블(2)의 순회전 방향 및 역회전 방향에 있어서의 양쪽 테두리까지의 거리는 동일한 길이로 설정된다.

이때, 천장판(11)의 제3 하면부(44)는, 각각 제1 분리 가스 공급부(41, 42)에 대한 회전 테이블(2)의 회전 방향 상류측에 있어서, 회전 테이블(2)의 주연에 위치하는 부위일수록 폭을 크게 할 수 있다. 회전 테이블(2)이 회전함으로써, 회전 테이블(2)의 주연에 가까운 부위일수록, 회전 방향 상류측으로부터 제3 하면부(44)를 향하는 가스의 흐름이 빠르기 때문이다. 본 실시 형태에서는, 직경 300mm인 웨이퍼(W)를 피처리 기판으로 하고 있고, 제3 하면부(44)의 둘레 방향의 길이[회전 테이블(2)과 동심원인 원호의 길이]는, 회전 중심으로부터 140mm 이격된 돌출부(53)에 가까운 부위에 있어서 예를 들어 146mm이며, 오목부(24)(기판 적재부)의 가장 외측의 위치에 있어서 예를 들어 502mm이다. 또한, 도 6a에 나타낸 바와 같이, 이 가장 외측의 위치에 있어서 제1 분리 가스 공급부[41(42)]의 양단부로부터 각각 좌우에 위치하는 천장판(11)의 제3 하면부(44)의 둘레 방향의 길이(L)로 보면, 길이(L)는 246mm이다.

제1 반응 가스 공급부(31)를 포함하는 천장판(11)의 제1 하면부(45)는, 도 1, 도 2, 도 3 및 도 6a에 나타낸 바와 같이, 회전 테이블(2)로부터 제1 높이(H1)에 설치된다. 제2 반응 가스 공급부(32)를 포함하는 제2 하면부(45a)는, 도 1 및 도 6a에 나타낸 바와 같이, 회전 테이블(2)로부터 제2 높이(H2)에 설치된다. 제1 분리 가스 공급부(41)를 포함하는 제3 하면부(44)는, 도 6a에 나타낸 바와 같이, 회전 테이블(2)로부터 제3 높이(H3)에 설치된다. 제3 높이(H3)는, 제1 높이(H1) 및 제2 높이(H2)보다도 낮다. 또한, 제1 높이(H1)와 제2 높이(H2)의 대소 관계는, 특별히 한정되는 것이 아니지만, 예를 들어 H1=H2이라고 할 수 있다. 따라서, 본 실시 형태에서는, H3<H1=H2라고 할 수 있다.

즉, 도 6a에 나타낸 바와 같이, 제1 분리 가스 공급부(41)에 있어서의 회전 방향 양측에는, 회전 테이블(2)로부터 제3의 높이(H3)에 설치되는 천장판(11)의 하면인 제3 하면부(44)가 존재하고, 제3 하면부(44)의 회전 방향 양측에는, 제3 하면부(44)보다 높은 제1 하면부(45) 및 제2 하면부(45a)가 존재한다. 바꾸어 말하면, 제1 분리 가스 공급부(41)에 있어서의 회전 방향 양측에는, 제3 공간(D)이 존재하고, 제3 공간(D)의 회전 방향 양측에는, 제1 공간(P1) 및 제2 공간(P2)이 존재한다. 마찬가지로, 제1 공간(P1)의 반대측 및 제2 공간(P2)의 반대측 사이에는, 제3 공간(D)이 존재한다.

제3 공간(D)에 대응하는 천장판(11)의 주연부[진공 용기(1)의 외연측의 부위]는, 도 9에 나타낸 바와 같이, 회전 테이블(2)의 외측 단부면에 대향하도록 L자형으로 굴곡해서 굴곡부(46)를 형성한다. 천장판(11)은 용기 본체(12)로부터 뗄 수 있게 되어 있기 때문에, 굴곡부(46)의 외주면과 용기 본체(12)의 사이에는 약간 간극이 있다. 이 굴곡부(46)도 제3 하면부(44)와 마찬가지로, 제1 반응 가스 및 제2 반응 가스가 침입함으로써 혼합하는 것을 방지할 목적으로 설치되어 있고, 굴곡부(46)의 내주면과 회전 테이블(2)의 외측 단부면과의 간극, 및 굴곡부(46)의 외 주면과 용기 본체(12)와의 간극은, 회전 테이블(2)의 표면에 대한 제3 하면부(44)의 높이(H3)와 동일한 치수로 설정된다. 즉, 회전 테이블(2)의 표면측 영역에 있어서 는, 굴곡부(46)의 내주면이 진공 용기(1)의 내주벽과 동일한 기능을 갖는다.

또한, 도 2 및 도 3은, 제1 하면부(45) 및 제2 하면부(45a)보다도 낮고, 제1 분리 가스 공급부(41, 42)보다도 높은 위치에서, 진공 용기(1)의 천장판(11)을 수평으로 절단하여 나타내고 있다.

여기서, 제3 공간(D)의 역할인 제1 공간(P1)의 분위기와 제2 공간(P2)의 분위기의 분리 작용에 대해서 설명한다.

제3 하면부(44)는, 제1 분리 가스 공급부(41)와 조합시킴으로써, 제3 공간(D)에 제1 반응 가스 및 제2 반응 가스의 침입을 저지하고, 제1 반응 가스와 제2 반응 가스와의 혼합을 저지하기 위한 것이다. 즉, 제3 공간(D)에 있어서는, 회전 테이블(2)의 역회전 방향측으로부터의 제2 반응 가스의 침입이 저지되고, 회전 테이블(2)의 순회전 방향측으로부터의 제1 반응 가스의 침입도 저지된다. 「가스의 침입이 저지된다」라는 것은, 제1 분리 가스 공급부(41)로부터 토출한 제1 분리 가스가 제3 공간(D)에 확산하여, 인접하는 제2 하면부(45a)의 하방측 공간인 제2 공간(P2)에 분출하고, 이에 의해 인접하는 제1 공간(P1) 및 제2 공간(P2)으로부터의 가스가 침입할 수 없는 것을 의미한다. 그리고, 「가스가 침입할 수 없다」라는 것은, 인접하는 제1 공간(P1) 및 제2 공간(P2)으로부터 제3 공간(D)에 가스가 전혀 들어갈 수 없는 상태만을 의미하는 것이 아니라, 다소 침입은 하지만, 양측으로부터 각각 침입한 제1 반응 가스 및 제2 반응 가스가 제3 공간(D)에서 혼합되지 않는 상태도 의미한다. 이들의 상태가 얻어지는 한, 제3 공간(D)의 역할인 제1 공간(P1)의 분위기와 제2 공간(P2)의 분위기의 분리 작용이 확보된다. 또한, 웨이퍼에 흡착한 가스는 제3 공간(D) 내를 통과할 수 있기 때문에, 「가스의 침입」에 있어서의 가스란, 기상(氣相) 중의 가스를 의미한다.

또한, 도 6a에 나타낸 바와 같이, 천장판(11)의 제3 하면부(44)의 회전 테이블(2)로부터의 높이(H3)는, 예를 들어 약 0.5mm부터 약 10mm이면 좋고, 약 4mm이면 적합하다. 이 경우, 회전 테이블(2)의 회전수는, 예를 들어 1rpm 내지 500rpm으로 설정된다. 제3 하면부(44)의 분리 기능을 확보하기 위해서는, 회전 테이블(2)의 회전수의 사용 범위 등에 따라, 제3 하면부(44)의 크기나 제3 하면부(44)의 회전 테이블(2)로부터의 높이(H3)를, 예를 들어 실험 등에 기초해서 설정하게 된다. 또한 제1 분리 가스로는 N₂ 가스에 한정되지 않고, Ar 가스 등의 불활성 가스를 사용할 수 있는데, 불활성 가스에 한하지 않고 수소 가스이어도 좋고, 성막 처리에 영향을 주지 않는 가스라면, 가스의 종류에 관해서는 특별히 한정되는 것이 아니다.

그리고, 제1 분리 가스 공급부[41(42)]의 양측에 각각 위치하는 협애한 공간을 형성하는 제3 하면부(44)는, 도 7a 및 도 7b에 제1 분리 가스 공급부(41)를 대표해서 나타낸 바와 같이, 예를 들어 300mm 직경의 웨이퍼(W)를 피처리 기판으로 할 경우, 웨이퍼(W)의 중심(WO)이 통과하는 부분의 회전 테이블(2)의 회전 방향을 따른 폭 치수(L)가 50mm 이상인 것이 바람직하다. 제3 하면부(44)의 양측으로부터 제3 하면부(44)의 하방인 제3 공간(D)[제1 높이(H1) 및 제2 높이(H2)보다도 낮은 제3 높이(H3)를 갖는 협애한 공간]에 반응 가스가 침입하는 것을 유효하게 저지하기 위해서는, 폭 치수(L)가 짧을 경우에는 거기에 따라서 제3 하면부(44)와 회전 테이블(2) 사이의 거리인 제3 높이(H3)도 작게 할 필요가 있다. 또한, 제3 하면부(44)와 회전 테이블(2)의 사이의 거리인 제3 높이(H3)를 임의의 치수로 설정했다고 하면, 회전 테이블(2)의 회전 중심으로부터 이격될수록, 회전 테이블(2)의 속도가 빨라져 오므로, 반응 가스의 침입 저지 효과를 얻기 위해서 요구되는 폭 치수(L)는, 회전 중심으로부터 이격될수록 길어진다. 이러한 관점에서 고찰하면, 웨이퍼(W)의 중심(W0)이 통과하는 부분에 있어서의 폭 치수(L)가 50mm보다도 작으면, 제3 하면부(44)와 회전 테이블(2)의 거리인 제3 높이(H3)를 상당히 작게 할 필요가 있기 때문에, 회전 테이블(2)을 회전했을 때에 회전 테이블(2) 혹은 웨이퍼(W)와 제3 하면부(44)의 충돌을 방지하기 위해서, 회전 테이블(2)의 요동을 최대한 억제하는 고안이 요구된다. 또한, 회전 테이블(2)의 회전수가 높을수록, 제3 하면부(44)의 상류측으로부터 제3 하면부(44)의 하방측에 반응 가스가 침입하기 쉬워지므로, 폭 치수(L)를 50mm보다도 작게 하면, 회전 테이블(2)의 회전수를 낮게 해야 해서 처리량 면에서 득책이 아니다. 따라서, 폭 치수(L)가 50mm 이상인 것이 바람직하다. 그러나, 제3 하면부(44)의 사이즈는, 상기의 사이즈에 한정될 필요 없이, 사용되는 프로세스 파라미터나 웨이퍼 사이즈에 따라서 조정해도 좋다. 또한, 협애한 공간인 제3 공간(D)이, 제3 공간(D)으로부터 제1(제2) 공간[P1(P2)]에 대한 분리 가스의 흐름이 형성되는 정도의 높이를 갖고 있는 한, 상술한 설명으로부터 명백한 바와 같이, 협애한 공간(제3 공간(D))의 높이(H3)(제3 높이)를, 사용되는 프로세스 파라미터나 웨이퍼 사이즈에 더해 제3 하면부(44)의 면적에 따라서 조정하는 것이 가능하다.

천장판(11)의 돌출부(53)는, 제1 하면부(45) 및 제2 하면부(45a)에 있어서, 도 1에 나타낸 바와 같이, 각각의 영역의 회전 중심측과, 코어부(21)의 외주측 사이에 있으며, 회전 테이블(2)과 대향하는 영역이다. 또한, 천장판(11)의 돌출부(53)는, 2개의 제3 하면부(44)에 있어서, 도 9에 나타낸 바와 같이, 각각의 영역의 회전 중심측과 연속해서 일체로 형성되고, 그 하면은 제3 하면부(44)와 동일한 높이에 형성된다. 단, 천장판(11)의 돌출부(53)와 제3 하면부(44)는, 반드시 일체가 아니어도 되고, 별체이어도 좋다.

천장판(11)의 회전 중심 측부(5)는, 돌출부(53)의 회전 중심측에 위치하는 영역이다. 본 실시 형태에 있어서, 회전 중심 측부(5)와 돌출부(53)의 경계는, 예를 들어 회전 중심으로부터 140mm의 반경을 갖는 원주 상에 설치할 수 있다.

제2 분리 가스 공급부(51)는, 도 1 및 도 9에 나타낸 바와 같이, 진공 용기(1)의 천장판(11)을 관통하여 진공 용기(1)의 중심부에 접속된다. 제2 분리 가스 공급부(51)는, 천장판(11)과 코어부(21) 사이의 공간인 중심부 영역(C)에 제2 분리 가스를 공급하기 위한 것이다. 제2 분리 가스로서 특별히 한정되는 것은 없지만, 예를 들어 N₂ 가스가 사용된다.

중심부 영역(C)에 공급된 제2 분리 가스는, 돌출부(53)와 회전 테이블(2)의 좁은 간극(50)을 통해서 회전 테이블(2)의 기판 적재부측의 표면을 따라 주연을 향해서 토출된다. 돌출부(53)로 둘러싸이는 공간에는 제2 분리 가스가 채워지므로, 제1 공간(P1)과 제2 공간(P2)의 사이에서 회전 테이블(2)의 중심부를 통해서 제1 반응 가스와 제2 반응 가스가 혼합하는 것을 저지한다. 즉, 성막 장치는, 제1 공간(P1)과 제2 공간(P2)의 분위기를 분리하기 위해서 회전 테이블(2)의 회전 중심부와 진공 용기(1)에 의해 구획되고, 제2 분리 가스가 공급되는 동시에 회전 테이블(2)의 표면에 분리 가스를 토출하는 토출 구멍이 회전 방향을 따라서 형성된 중심부 영역(C)을 구비한다. 또한, 토출 구멍은 돌출부(53)와 회전 테이블(2)의 좁은 간극(50)에 상당한다.

다음으로, 진공 용기(1)에 수용되는 각 부분 중, 회전 테이블(2)의 외주면측 및 회전 테이블(2)의 하측이며 저면부(14)보다도 상측에 있는 부재에 대해서 설명한다. 즉, 용기 본체(12), 배기 공간(6)에 대해서 설명한다.

용기 본체(12)의 내주벽은, 제3 공간(D)에 있어서, 도 9에 나타낸 바와 같이, 굴곡부(46)의 외주면과 접근해서 수직면에 형성된다. 한편, 제3 공간(D) 이외의 부위에 있어서는, 도 1에 나타낸 바와 같이, 예를 들어 회전 테이블(2)의 외측 단부면과 대향하는 부위로부터 저면부(14)에 걸쳐서 종단면 형상이 직사각형으로 절결되어 외측으로 푹 패인 구조를 갖는다. 이 푹 패인 부분이 배기 공간(6)이다.

배기 공간(6)의 저부에는, 도 1 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 예를 들어 2개의 배기구(61, 62)가 설치된다. 배기구(61, 62)는 각각 배기관(63)을 통해서 진공 배기 수단인 예를 들어 공통인 진공 펌프(64)에 접속된다. 또한, 배기구(61)와 진 공 펌프(64)의 사이에 있어서 압력 조정 수단(65)이 배기관(63)에 설치된다. 압력 조정 수단(65)은, 배기구(61, 62)마다 설치해도 좋고 공통화되어도 좋다. 배기구(61, 62)는, 제3 공간(D)의 분리 작용이 확실하게 작용하도록, 평면에서 봤을 때 제3 공간(D)의 회전 방향 양측에 설치되고, 제1 반응 가스 및 제2 반응 가스의 배기를 전용으로 행한다. 본 실시 형태에 있어서, 한쪽의 배기구(61)는, 제1 반응 가스 공급부(31)와, 제1 반응 가스 공급부(31)에 대하여 회전 방향 하류측에 인접하는 제3 공간(D)의 사이에 설치되고, 다른 쪽의 배기구(62)는, 제2 반응 가스 공급부(32)와, 제2 반응 가스 공급부(32)에 대하여 회전 방향 하류측에 인접하는 제3 공간(D)의 사이에 설치된다.

배기구의 설치 수는 2개에 한정되는 것이 아니고, 예를 들어 제1 분리 가스 공급부(42)를 포함하는 제3 공간(D)과 제3 공간(D)에 대하여 회전 방향 하류측에 인접하는 제2 반응 가스 공급부(32)의 사이에 배기구를 더 설치해서 3개로 해도 되고, 4개 이상이어도 좋다. 이 예에서는 배기구(61, 62)는, 진공 용기(1)의 저면부(14)이며 회전 테이블(2)보다도 낮은 위치에 설치함으로써 진공 용기(1)의 내주벽과 회전 테이블(2)의 주연 사이의 간극으로부터 배기하도록 하고 있는데, 진공 용기(1)의 저면부(14)에 설치하는 것에 한정되지는 않고, 진공 용기(1)의 측벽에 설치해도 좋다. 또한, 배기구(61, 62)는, 진공 용기의 측벽에 설치하는 경우에는 회전 테이블(2)보다도 높은 위치에 설치하도록 해도 좋다. 이렇게 배기구(61, 62)를 설치함으로써, 회전 테이블(2) 상의 가스는, 회전 테이블(2)의 외측을 향해서 흐르기 때문에, 회전 테이블(2)에 대향하는 천장면으로부터 배기하는 경우에 비해 파티클의 감아 올림이 억제된다는 관점에서 유리하다.

다음으로, 진공 용기(1)에 수용되는 각 부분 중, 회전 테이블(2)보다 하측이며 진공 용기(1)의 저면부(14)까지의 부분을 설명한다. 즉, 히터 유닛(7)(가열부), 커버 부재(71), 저면부(14), 제3 분리 가스 공급부(72), 제4 분리 가스 공급부(73)를 설명한다.

히터 유닛(7)은, 도 1 및 도 8에 나타낸 바와 같이, 회전 테이블(2)과 진공 용기(1)의 저면부(14)의 사이의 공간에 설치된다. 히터 유닛(7)은, 회전 테이블(2)을 통해서 회전 테이블(2) 상의 웨이퍼를 프로세스 레시피에서 결정된 온도로 가열하기 위한 것이다. 히터 유닛(7)은, 회전 테이블(2)의 하방측에 설치하는 대신에, 회전 테이블(2)의 상방측에 형성해도 되고, 상하 양측에 설치해도 좋다. 또한, 히터 유닛(7)은, 저항 발열체를 사용하는 것에 한정되지 않으며, 적외선 램프를 사용하는 것이라도 좋다. 또한, 히터 유닛(7)의 하반부의 부분에는, 히터 유닛(7)으로부터 발생한 열 중, 하측을 향해서 발생된 열을 상측에 반사해서 열 효율을 향상시키기 위한 리플렉터(반사판)가 설치되어도 좋다.

히터 유닛(7)에 의해 가열되는 회전 테이블(2)의 온도는, 진공 용기(1)의 저면부(14)에 매립되는 열전대에 의해 측정된다. 열전대에 의해 측정된 온도의 값은 제어부(100)에 전달되고, 히터 유닛(7)에 회전 테이블(2)의 온도를 소정의 온도로 보유 지지하도록 제어부(100)로부터 제어가 행하여진다.

커버 부재(71)는, 회전 테이블(2)의 주연측 또한 하방측에 있어서, 회전 테이블(2)의 하방 공간과 배기 공간(6)을 구획하기 위해서 설치된다. 커버 부재(71) 는, 히터 유닛(7)을 전체 둘레에 걸쳐서 둘러싸도록 형성된다. 커버 부재(71)는, 상부 테두리가 외측으로 굴곡되어 플랜지 형상으로 형성되고, 굴곡면과 회전 테이블(2)의 하면 사이의 간극을 작게 하여, 커버 부재(71)의 내주측에 제1 반응 가스 및 제2 반응 가스가 침입하고 혼합되는 것을 방지한다.

저면부(14)는, 히터 유닛(7)이 배치되는 공간보다 회전 중심측 부위에 있어서, 회전 테이블(2)의 하면의 중심부 부근 및 코어부(21)에 좁은 간극을 갖고 접근한다. 저면부(14)는, 저면부(14)를 관통하는 회전축(22)의 관통 구멍에 있어서도, 관통 구멍의 내주면과 회전축(22)과의 간극은 좁다. 또한, 관통 구멍은 케이스체(20)에 연통한다.

제3 분리 가스 공급부(72)는 케이스체(20)에 설치된다. 제3 분리 가스 공급부(72)는 제3 분리 가스를 좁은 공간 내에 공급하기 위한 것이다. 제3 분리 가스로서 특별히 한정되는 것이 아니지만, 예를 들어 N₂ 가스가 사용된다.

제4 분리 가스 공급부(73)는, 진공 용기(1)의 저면부(14)에 있어서 히터 유닛(7)의 하방측의 위치이며 회전 방향의 복수 개소에 설치된다. 제4 분리 가스 공급부(73)는, 히터 유닛(7)이 배치되는 공간에 제4 분리 가스를 공급하기 위한 것이다. 제4 분리 가스로서 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들어 N₂ 가스가 사용된다.

도 10에 제3 분리 가스 내지 제4 분리 가스의 흐름을 화살표로 나타낸 바와 같이, 제3 분리 가스 공급부(72), 제4 분리 가스 공급부(73)를 설치함으로써, 케이 스체(20) 내로부터 히터 유닛(7)의 배치 공간에 이르기까지의 공간에 예를 들어 N₂ 가스가 공급되고, N₂ 가스가 회전 테이블(2)과 커버 부재(71)의 간극으로부터 배기 공간(6)을 통해서 배기구(61, 62)에 배기된다. 이로써, 제1 공간(P1) 및 제2 공간(P2)의 한쪽으로부터 회전 테이블(2)의 하방을 통해서 다른 쪽에 제1 반응 가스 및 제2 반응 가스가 돌아 들어가는 것이 저지되기 때문에, 제3 분리 가스는 분리 가스로서의 작용을 갖는다. 또한, 제1 공간(P1) 및 제2 공간(P2)으로부터 회전 테이블(2)의 하방에 있는 히터 유닛(7)이 배치된 공간에 제1 반응 가스 및 제2 반응 가스가 침입하는 것을 저지할 수 있으므로, 제4 분리 가스는, 제1 반응 가스 및 제2 반응 가스가 히터 유닛(7)에 흡착되는 것을 막는 작용도 갖는다.

다음으로, 진공 용기(1)의 외부에 설치되는 부분 및 외부에 설치되는 부분과의 반송을 위한 부분에 대해서 설명한다.

진공 용기(1)의 측벽에는, 도 2, 도 3 및 도 11에 나타낸 바와 같이, 외부의 반송 아암(10)과 회전 테이블(2)의 사이에서 웨이퍼의 전달을 행하기 위한 반송구(15)가 형성되고, 반송구(15)는 도시하지 않는 게이트 밸브에 의해 개폐된다. 회전 테이블(2)에 있어서의 기판 적재부인 오목부(24)는, 반송구(15)의 위치에서 반송 아암(10)과의 사이에서 웨이퍼(W)의 전달이 행하여지기 때문에, 회전 테이블(2)의 하방측에 있어서 전달 위치에 대응하는 부위에, 오목부(24)를 관통해서 웨이퍼를 이면으로부터 들어올리기 위한 전달용 승강 핀(16)의 승강 기구가 설치된다.

또한, 본 실시 형태에 관련된 성막 장치는, 도 1 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 장치 전체의 동작의 컨트롤을 행하기 위한 컴퓨터로 이루어진 제어부(100)가 설치된다. 제어부(100)에는, 도 12에 나타낸 바와 같이, CPU를 구비해 성막 장치의 각 부를 제어하는 프로세스 컨트롤러(1OOa)와, 사용자 인터페이스부(1OOb)와, 기억부(1OOc)가 설치된다.

사용자 인터페이스부(10Ob)는, 공정관리자가 성막 장치를 관리하기 때문에 커맨드의 입력 조작을 행하는 키보드나, 성막 장치의 가동 상황을 가시화해서 표시하는 디스플레이 등으로 구성된다.

기억부(1OOc)에는, 성막 장치로 실행되는 각종 처리를 프로세스 컨트롤러(1OOa)의 제어로 실현하기 위한 제어 프로그램(소프트웨어)이나 처리 조건 데이터 등이 기억된 레시피가 저장된다. 그리고, 필요에 따라, 사용자 인터페이스부(10Ob)로부터의 지시 등에 의해 임의의 레시피를 기억부(10Oc)로부터 불러내어 프로세스 컨트롤러(1OOa)에 실행시킴으로써, 프로세스 컨트롤러(1OOa)의 제어하에서 성막 장치에서의 원하는 처리가 행하여진다. 또한, 제어 프로그램이나 처리 조건 데이터 등의 레시피는, 컴퓨터로 판독해 가능한 프로그램 기록 매체(예를 들어, 하드 디스크, 콤팩트 디스크, 광자기 디스크, 메모리 카드, 플로피디스크 등)에 저장된 상태의 것을 프로세스 컨트롤러(1OOa)에 인스톨해서 이용하거나, 혹은, 다른 장치로부터, 예를 들어 전용 회선을 통해서 수시로 전송시켜 온라인에서 이용하는 것도 가능하다.

다음으로, 도 11, 도 13 및 도 14를 사용해서 본 실시 형태에 관련된 성막 장치를 사용한 성막 방법에 대해서 설명한다.

도 13은, 본 실시 형태에 관련된 성막 장치를 사용한 성막 방법의 수순을 설명하기 위한 공정도이다. 또한, 도 14는, 본 실시 형태에 관련된 성막 장치를 사용한 성막 방법을 설명하기 위한 도이며, 제1 반응 가스, 제2 반응 가스 및 제1 분리 가스가 흐르는 모습을 도시하는 도이다. 도 14는, 도 3과 마찬가지로, 제1 하면부(45) 및 제2 하면부(45a)보다도 낮고, 제1 분리 가스 공급부(41, 42)보다도 높은 위치에서, 진공 용기(1)의 천장판(11)을 수평으로 절단해서 나타내고 있다.

본 실시 형태에 있어서의 성막 방법은, 도 13의 스텝 S11 내지 스텝 S21에 나타낸 바와 같이, 회전 테이블의 회전 위치를 보정하는 제1 위치 보정 공정과, 회전 테이블에 기판을 적재하는 적재 공정과, 회전 테이블을 회전시키는 회전 공정과, 회전 테이블을 하측으로부터 가열하고, 제1 반응 가스 공급부 및 제2 반응 가스 공급부의 각각으로부터 제1 반응 가스 및 제2 반응 가스를 공급하고, 제1 분리 가스 공급부로부터 가열된 제1 분리 가스를 공급하고, 회전 테이블(2)의 회전에 따라 기판을 이동시키고, 기판의 표면에 대한 제1 반응 가스의 공급, 제1 반응 가스의 정지, 제2 반응 가스의 공급 및 제2 반응 가스의 정지를 반복해서 박막을 성막하는 성막 공정과, 제1 반응 가스 공급부 및 제2 반응 가스 공급부로부터의 제1 반응 가스 및 제2 반응 가스의 공급을 정지하고, 기판의 가열을 정지하고, 각 분리 가스의 공급을 정지하고, 회전 테이블의 회전을 정지하는 성막 정지 공정과, 회전 테이블의 회전 위치를 보정하는 제2 위치 보정 공정과, 기판을 반송 아암에 의해 반출하는 반출 공정을 포함한다.

제일 먼저 스텝 S11로 되는 제1 위치 보정 공정을 행한다. 스텝 S11은, 진공 용기의 외측에 설치된 위치 검지 수단을 사용하여, 회전 테이블의 피검지부를 검지했을 때의 회전 위치를 기준으로 해서 회전 테이블의 위치 보정을 행하는 공정이다.

구체적으로는, 회전 테이블(2)을 통상의 성막 공정에 있어서의 회전 테이블(2)의 회전 속도보다 작은 회전 속도로 회전하고, 레이저 센서(8)의 수광량 E1의 변화를 측정하여, 수광량이 E1보다 작은 값 E2로 변화된 회전 위치를 새로운 기준 위치(원점)로 해서 회전 테이블의 위치 보정을 행한다. 또한, 회전 위치 보정 공정에 있어서의 회전 테이블(2)의 회전 속도는, 통상의 성막 공정에 있어서의 회전 속도보다도 작기 때문에, 예를 들어 1rpm 이하로 할 수 있다.

다음으로, 스텝 S12로 되는 적재 공정을 행한다. 스텝 S12는, 반송 아암을 사용하여, 회전 위치가 보정된 회전 테이블에 반송구를 통해 기판을 적재하는 공정이다.

구체적으로는, 도 11에 나타낸 바와 같이, 게이트 밸브를 개방하고, 외부로부터 반송 아암(10)에 의해 반송구(15)를 통해서 웨이퍼(W)를 회전 테이블(2)의 오목부(24)에 전달한다. 이 전달은, 도 11에 나타낸 바와 같이, 오목부(24)가 반송구(15)에 면하는 위치에 정지했을 때, 오목부(24)의 저면의 관통 구멍을 통해서 진공 용기의 저부측으로부터 승강 핀(16)이 승강함으로써 행하여진다. 이러한 웨이퍼(W)의 전달을 회전 테이블(2)을 간헐적으로 회전시키면서 행하여, 회전 테이블(2)의 5개의 오목부(24) 내에 각각 웨이퍼(W)를 적재한다.

다음으로, 스텝 S13으로 되는 회전 공정을 행한다. 스텝 S13은, 회전 테이블(2)을 회전시키는 공정이다.

다음으로, 스텝 S14 내지 스텝 S17을 포함하는 성막 공정을 행한다. 스텝 S14는, 제1 분리 가스 공급부, 제2 분리 가스 공급부, 제3 분리 가스 공급부 및 제4 분리 가스 공급부의 각각으로부터 제1 분리 가스, 제2 분리 가스, 제3 분리 가스 및 제4 분리 가스를 공급하는 공정이다.

스텝 S15는, 히터 유닛에 의해 회전 테이블을 하측으로부터 가열하는 공정이다. 스텝 S16은, 제1 반응 가스 공급부(31) 및 제2 반응 가스 공급부(32)의 각각으로부터 제1 반응 가스 및 제2 반응 가스를 공급하는 공정이다. 스텝 S17은, 회전 테이블(2)의 회전에 수반하여 기판을 이동시키고, 기판의 표면에 대한 제1 반응 가스의 공급, 제1 반응 가스의 정지, 제2 반응 가스의 공급 및 제2 반응 가스의 정지를 반복해서 박막을 성막하는 공정이다.

우선, 스텝 S14를 행한다. 진공 펌프(64)에 의해 진공 용기(1) 내를 미리 설정한 압력으로 진공화하는 동시에, 제1 분리 가스 공급부(41, 42), 제2 분리 가스 공급부(51), 제3 분리 가스 공급부(72) 및 제4 분리 가스 공급부(73)의 각각으로부터 제2 분리 가스, 제3 분리 가스 및 제4 분리 가스를 공급한다.

다음으로, 스텝 S15를 행한다. 히터 유닛(7)에 의해 기판(W)을 가열한다. 이 공정에서는, 웨이퍼(W)가 회전 테이블(2)에 적재된 후, 히터 유닛(7)에 의해 예를 들어 300℃로 가열된다. 한편, 회전 테이블(2)이, 히터 유닛(7)에 의해 미리 예를 들어 300℃로 가열되어 있고, 웨이퍼(W)가 이 회전 테이블(2)에 적재됨으로써 가열되는 공정을 행할 수도 있다.

다음으로, 스텝 S16을 행한다. 제1 반응 가스 공급부(31) 및 제2 반응 가스 공급부(32)의 각각으로부터 제1 반응 가스 및 제2 반응 가스를 공급한다. 제1 반응 가스 공급부(31) 및 제2 반응 가스 공급부(32)로부터 각각 BTBAS 가스 및 O₃ 가스를 토출시킨다. 이때, 기판(W)의 온도가 설정 온도에서 안정되어 있는 것을 온도 센서로 계측하면서 행한다. 또한, 회전 테이블(2)의 하측으로부터 방사 온도계로 계측하면서 행할 수도 있다.

또한, 스텝 S14, 스텝 S15, 스텝 S16은, 순서대로 행하는 방법에 한정되는 것이 아니라, 순서를 바꾸어 개시하는 것도 가능하고, 동시에 개시하는 것도 가능하다. 예를 들어, 제1 반응 가스 공급부(31) 및 제2 반응 가스 공급부(32)로부터 각각 BTBAS 가스 및 O₃ 가스를 토출시키는 동시에, 제1 분리 가스 공급부(41, 42)로부터 제1 분리 가스인 N₂ 가스를 토출하는 수순으로 행하는 것도 가능하다.

이와 같이 하여, 스텝 S14 내지 스텝 S16의 공정을 행함으로써, 스텝 S17의 공정을 행할 수 있다. 즉, 회전 테이블(2)의 회전에 수반하여 기판을 이동시켜, 기판의 표면으로의 제1 반응 가스의 공급, 제1 반응 가스의 정지, 제2 반응 가스의 공급 및 제2 반응 가스의 정지를 반복하여 박막을 성막한다.

웨이퍼(W)는 회전 테이블(2)의 회전에 의해, 제1 반응 가스 공급부(31)가 설치되는 제1의 공간(P1)과 제2 반응 가스 공급부(32)가 설치되는 제2 공간(P2)을 교대로 통과하기 때문에, BTBAS 가스가 흡착되고, 계속해서 O₃ 가스가 흡착되고, BTBAS 분자가 산화되어 산화 실리콘의 분자층이 1층 혹은 복수 층 형성되고, 이렇게 해서 산화 실리콘의 분자층이 순차적으로 적층되어서 소정의 막 두께의 실리콘 산화막이 성막된다.

이때 제2 분리 가스 공급부(51)로부터도 분리 가스인 N₂ 가스를 공급하고, 이에 의해 중심부 영역(C)으로부터, 즉 돌출부(53)와 회전 테이블(2)의 중심부의 사이에서 회전 테이블(2)의 표면을 따라 N₂ 가스가 토출한다. 이 예에서는 제1 반응 가스 공급부(31) 및 제2 반응 가스 공급부(32)가 배치되는 제1 하면부(45) 및 제2 하면부(45a)의 하방측의 공간에 따른 진공 용기(1)의 내주벽에 있어서는, 전술한 바와 같이 내주벽이 절결되어 넓어져 있고, 이 넓은 공간의 하방에는 배기구(61, 62)가 위치하고 있으므로, 제3 하면부(44)의 하방측의 좁은 공간 및 상기 중심부 영역(C)의 각 압력보다도 제1 하면부(45) 및 제2 하면부(45a)의 하방측의 공간의 압력이 낮아진다. 이 제3 하면부(44)의 하방측의 공간 및 중심부 영역(C)의 각 압력보다도 제1 하면부(45) 및 제2 하면부(45a)의 하방측의 공간의 압력이 낮아지는 것은, 제3 하면부(44)의 하방측의 좁은 공간이, 제1(제2) 반응 가스 공급부[31(32)]가 배치되어 있는 공간 또는 제1(제2) 공간[P1(P2)]과 좁은 공간의 사이의 압력차가 제3 높이(H3)에 의해 유지될 수 있도록 형성되어 있기 때문이기도 하다.

가스를 각 부위로부터 토출했을 때의 가스의 흐름의 상태를 모식적으로 도 14에 나타낸다. 제2 반응 가스 공급부(32)로부터 하방측에 토출되고, 회전 테이 블(2)의 표면[오목부(24)에 적재된 웨이퍼(W)의 표면, 웨이퍼(W)가 적재되지 않는 오목부(24) 및 오목부(24) 이외의 표면]에 있어서, 회전 테이블(2)의 표면을 따라 회전 방향 상류측을 향하는 O₃ 가스는, 회전 방향 상류측으로부터 흘러 온 N₂ 가스에 밀려 되돌려지면서, 회전 테이블(2)의 주연과 진공 용기(1)의 내주벽 사이의 간극을 통해 배기 공간(6)에 흘러들어, 배기구(62)에 의해 배기된다.

또한, 제2 반응 가스 공급부(32)로부터 하방측에 토출되고, 회전 테이블(2)의 표면에 있어서, 회전 테이블(2)의 표면을 따라 회전 방향 하류측을 향하는 O₃ 가스는, 중심부 영역(C)으로부터 토출되는 N₂ 가스의 흐름과 배기구(62)의 흡인 작용에 의해 당해 배기구(62)를 향하려고 하는데, 일부는 하류측에 인접하는 제3 공간(D)을 향하여, 부채형의 제3 하면부(44)의 하방측에 유입하려고 한다. 그런데 이 제3 하면부(44)의 높이 및 회전 방향의 길이는, 각 가스의 유량 등을 포함하는 운전시의 프로세스 파라미터에 있어서 제3 하면부(44)의 하방측에 대한 가스의 침입을 방지할 수 있는 치수로 설정되어 있기 때문에, 도 6b에 나타낸 바와 같이, O₃ 가스는 부채형 제3 하면부(44)의 하방측에 대부분 유입할 수 없거나 혹은 조금 유입했다고 해도 제1 분리 가스 공급부(41) 부근까지는 도달할 수 있는 것이 아니고, 제1 분리 가스 공급부(41)로부터 토출한 N₂ 가스에 의해 회전 방향 상류측, 즉 제2 공간(P2)측에 밀려 되돌려져, 중심부 영역(C)으로부터 토출되어 있는 N₂ 가스와 함께, 회전 테이블(2)의 주연과 진공 용기(1)의 내주벽 사이의 간극을 통해서 배기 공간(6)에 흘러들어 와서 배기구(62)에 의해 배기된다.

또한, 제1 반응 가스 공급부(31)로부터 하방측에 토출되고, 회전 테이블(2)의 표면을 따라 회전 방향 상류측 및 하류측을 각각 향하는 BTBAS 가스는, 그 회전 방향 상류측 및 하류측에 인접하는 부채형의 제3 하면부(44)의 하방측에 전혀 침입할 수 없거나 혹은 침입했다고 해도 제1 공간(P1)측에 밀려 되돌려져, 중심부 영역(C)으로부터 토출되어 있는 N₂ 가스와 함께, 배기 공간(6)을 통해서 배기구(61)에 배기된다. 즉, 제각기 제3 공간(D)에 있어서는, 분위기 중을 흐르는 반응 가스인 BTBAS 가스 혹은 O₃ 가스의 침입을 저지하지만, 웨이퍼에 흡착되어 있는 가스 분자는 그대로 분리 영역 즉 부채형의 제3 하면부(44)의 하방을 통과하여 성막에 기여하게 된다.

또한, 제1 공간(P1)의 BTBAS 가스 및 제2 공간(P2)의 O₃ 가스는, 중심부 영역(C) 내에 침입하려고 하지만, 도 10 및 도 14에 나타낸 바와 같이, 중심부 영역(C)으로부터는 제2 분리 가스가 회전 테이블(2)의 주연을 향해서 토출되어 있으므로, 제2 분리 가스에 의해 침입이 저지되고, 혹은 다소 침입했다고 해도 밀려 되돌려져, 이 중심부 영역(C)을 통해서 제1 공간(P1) 및 제2 공간(P2)에 유입하는 것이 저지된다.

그리고, 제3 공간(D)에 있어서는, 천장판(11)의 부채형의 주연부가 아래쪽으로 굴곡되고, 굴곡부(46)와 회전 테이블(2)의 외측 단부면의 사이의 간극이 기술한 바와 같이 좁아져 있어서 가스의 통과를 실질적으로 저지하고 있으므로, 제1 공 간(P1)의 BTBAS 가스[제2 공간(P2)의 O₃ 가스]는, 회전 테이블(2)의 외측을 통해서 제2 공간(P2)[제1 공간(P1)]에 유입하는 것도 저지된다. 따라서, 2개의 제3 공간(D)에 의해 제1 공간(P1)의 분위기와 제2 공간(P2)의 분위기가 완전하게 분리되어, BTBAS 가스는 배기구(61)에, 또한 O₃ 가스는 배기구(62)에 각각 배기된다. 이 결과, 제1 반응 가스인 BTBAS 가스 및 제2 반응 가스 O₃ 가스는, 분위기 중에 있어서도 웨이퍼상에 있어서도 서로 섞일 일이 없다. 또한, 이 예에서는, 제2 분리 가스인 N₂ 가스가, 회전 테이블(2)의 하방측에 공급되기 때문에, 배기 공간(6)에 유입한 가스가 회전 테이블(2)의 하방측을 빠져나가고, 예를 들어 제2 반응 가스인 BTBAS 가스가 제2 반응 가스인 O₃ 가스의 공급 영역에 흘러들어 올 우려도 전혀 없다.

성막 처리 후, 스텝 S18 및 S19를 포함하는 성막 정지 공정을 행한다. 스텝 S18은, 제1 반응 가스 공급부(31) 및 제2 반응 가스 공급부(32)의 각각으로부터의 제1 반응 가스 및 제2 반응 가스의 공급을 정지하는 공정이다. 스텝 S19는, 히터 유닛(7)에 의한 회전 테이블 및 기판의 가열을 정지하고, 제1 분리 가스, 제2 분리 가스, 제3 분리 가스 및 제4 분리 가스의 공급을 정지하고, 회전 테이블(2)의 회전을 정지하는 공정이다.

다음으로, 스텝 S20으로 되는 제2 위치 보정 공정을 행한다. 스텝 S20은, 진공 용기의 외측에 설치된 위치 검지 수단을 사용하여, 회전 테이블의 피검지부를 검지했을 때의 회전 위치를 기준으로 해서 회전 테이블의 위치 보정을 행하는 공정이며, 스텝 S11의 제1 위치 보정 공정과 동일한 공정이다.

제2 위치 보정 공정 후, 스텝 S21로 되는 반출 공정을 행한다. 스텝 S21은, 반송 아암(10)을 사용하여, 회전 위치가 보정된 회전 테이블로부터 기판을 반송구(15)를 통하여 반출하는 공정이다.

여기서 처리 파라미터의 일례에 대해서 기재해 두면, 회전 테이블(2)의 회전수는, 300mm 직경의 웨이퍼(W)를 피처리 기판으로 할 경우, 예를 들어 1rpm 내지 500rpm, 프로세스 압력은 예를 들어 1067Pa(8Torr), 웨이퍼(W)의 가열 온도는 예를 들어 350℃, BTBAS 가스 및 O₃ 가스의 유량은 예를 들어 각각 10Osccm 및 1000Osccm, 분리 가스 노즐(41, 42)로부터의 N₂ 가스의 유량은 예를 들어 20000sccm, 진공 용기(1)의 중심부의 제2 분리 가스 공급부(51)로부터의 N₂ 가스의 유량은 예를 들어 5000sccm이다. 또한, 1장의 웨이퍼에 대한 반응 가스 공급의 사이클 수, 즉 웨이퍼가 제1 공간(P1) 및 제2 공간(P2)의 각각을 통과하는 횟수는 목표 막 두께에 따라서 바뀌지만, 다수 회 예를 들어 600회이다.

본 실시 형태에 의하면, 회전 테이블(2)의 회전 방향에 복수의 웨이퍼(W)를 배치하고, 회전 테이블(2)을 회전시켜서 제1 공간(P1)과 제2 공간(P2)을 순서대로 통과시켜서 소위 ALD(또는 MLD)를 행하도록 하고 있기 때문에, 높은 처리량으로 성막 처리를 행할 수 있다. 그리고, 회전 방향에 있어서 제1 공간(P1)과 제2 공간(P2)의 사이에 낮은 천장면을 구비한 제3 공간(D)을 설치하는 동시에, 회전 테이 블(2)의 회전 중심부와 진공 용기(1)에 의해 구획한 중심부 영역(C)으로부터 회전 테이블(2)의 주연을 향해서 분리 가스를 토출하고, 제3 공간(D)의 양측에 확산하는 분리 가스 및 중심부 영역(C)으로부터 토출하는 분리 가스와 함께 반응 가스가 회전 테이블(2)의 주연과 진공 용기(1)의 내주벽과의 간극을 통해서 배기되기 때문에, 양쪽 반응 가스의 혼합을 방지할 수 있고, 이 결과 양호한 성막 처리를 행할 수 있고, 회전 테이블(2) 상에 있어서 반응 생성물이 생기는 경우가 전혀 없거나 최대한 억제되어, 파티클의 발생이 억제된다. 또한 본 발명은, 회전 테이블(2)에 1개의 웨이퍼(W)를 적재할 경우에도 적용할 수 있다.

본 발명에서 적용되는 처리 가스로는, 상술한 예 이외에, DCS(디클로로실란), HCD(헥사클로로디실란), TMA(트리메틸알루미늄), 3DMAS(트리디메틸아민실란), TEMAZ(테트라키스에틸메틸아미노지르코늄), TEMAH(테트라키스에틸메틸아미노하프늄), Sr(THD)₂(스트론튬비스테트라메틸헵탄디오나토), Ti(MPD)(THD)₂(티타늄메틸펜탄디오나토비스테트라메틸헵탄디오나토), 모노아미노실란 등을 들 수 있다.

이상, 본 실시 형태에 관련된 성막 장치에 의하면, 높은 처리량을 얻을 수 있고, 기판상에서 복수의 반응 가스가 혼합되는 것을 방지해서 양호한 처리를 행할 수 있고, 회전 테이블의 주연에 설치된 피검지부 및 피검지부를 검지하기 위한 위치 검지 수단을 구비함으로써, 회전 테이블의 회전 위치를 위치 정밀도 좋게 검지 및 보정할 수 있어, 진공 용기의 외부와의 사이에서 기판의 반입출을 확실하게 행할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에 관련된 성막 장치에 있어서, 2종류의 반응 가스를 사용하는 예를 나타내지만, 본 발명은, 2종류의 반응 가스를 사용하는 것에 한정되지 않고, 3 종류 이상의 반응 가스를 순서대로 기판 상에 공급할 경우에도 적용할 수 있다. 예를 들어 제1 반응 가스, 제2 반응 가스 및 제3 반응 가스의 3 종류의 가스를 반응 가스로서 사용할 경우, 제1 반응 가스 공급부, 제1 분리 가스 공급부, 제2 반응 가스 공급부, 제1 분리 가스 공급부, 제3 반응 가스 공급부 및 제1 분리 가스 공급부의 순서가 되도록 진공 용기(1)의 둘레 방향에 각 가스 공급부를 배치하고, 각 가스 공급부를 포함하는 진공 용기(1)의 천장판(11)의 하면 영역이 형성되도록 배치할 수 있다.

다음으로, 도 15 및 도 16을 참조하여, 본 발명의 제1 실시 형태의 제1 변형예에 관련된 성막 장치를 설명한다.

도 15는, 본 변형예에 관련된 성막 장치의 구성을 모식적으로 도시하는 종단면도이다. 도 16은, 본 변형예에 관련된 성막 장치를 설명하기 위한 도이며, 위치 검지 수단 및 피검지부의 배치 관계를 설명하기 위한 사시도이다. 단, 이하의 글에서는, 먼저 설명한 부분에는 동일한 번호를 부여하고 설명을 생략하는 경우가 있다(이하의 변형예, 실시 형태에 대해서도 같음).

본 변형예에 관련된 성막 장치는, 피검지부가 회전 테이블의 측 주위면에 형성되는 점에서, 제1 실시 형태에 관련된 성막 장치와 상이하다.

도 15 및 도 16을 참조하면, 제1 실시 형태에 있어서 피검지부가 회전 테이블의 상면의 주연에 형성되는 것과 상이하며, 본 변형예에 있어서는, 피검지 부(25a)가 회전 테이블(2a)의 측 주위면에 형성되고, 레이저 센서(8)가 진공 용기(1)의 용기 본체(12)의 측 주위면의 외측에 배치된다.

피검지부(25a)는, 도 15 및 도 16에 나타낸 바와 같이, 회전 테이블(2a)의 측 주위면에 설치된다. 피검지부(25a)의 형상은, 레이저 센서(8)에 의해 검지될 수 있는 것이라면 특별히 한정되는 것이 아니고, 본 변형예에서는, 예를 들어, 회전 테이블(2a)의 측 주위면의 1개소에 회전 테이블(2a)의 회전축 방향에 형성된 금매김 선이다.

피검지부(25a)는 회전 테이블(2a)의 측 주위면에 회전 테이블(2a)의 회전축 방향에 형성된 금매김 선이기 때문에, 피검지부(25a)의 회전 테이블(2a)의 회전축에 수직한 단면에 있어서의 형상은, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 단면 삼각 형상의 홈이다.

레이저 센서(8)는, 회전 테이블(2a)의 피검지부(25a)를 검지할 수 있도록, 도 15 및 도 16에 나타낸 바와 같이, 회전 테이블(2a)의 측 주위면으로부터 반경 방향 외측의 위치에 설치된다. 레이저 센서(8)가, 발광 소자(81) 및 수광 소자(82)를 구비하는 것은 제1 실시 형태와 같다. 또한, 레이저 센서(8)가, 진공 용기(1)의 내부에 설치되지 않아도 좋은 것은 제1의 실시 형태와 같으며, 본 변형예에서는, 레이저 센서(8)는, 도 15 및 도 16에 나타낸 바와 같이, 진공 용기(1)의 용기 본체(12)의 측 주위면의 외측에 설치된다. 이때, 진공 용기(1)의 용기 본체(12)의 측 주위면에 있어서, 회전 테이블(2a)의 회전 중심을 향해 레이저 센서(8)를 투영한 위치에 입사 창(17a)이 설치된다. 입사 창(17a)은, 레이저 센 서(8)의 발광 소자(81)로부터 발광된 레이저 광이 회전 테이블(2a)의 측 주위면에 입사되는 동시에, 회전 테이블(2a)의 측 주위면에서 반사된 레이저 광이 레이저 센서(8)의 수광 소자(82)에 입사되기 위한 것이다.

또한, 레이저 센서(8)가, 진공 용기(1)의 내부에 설치되어도 좋고, 그 경우 입사 창(17a)이 생략 가능한 것은 제1 실시 형태와 같다.

또한, 본 변형예에 있어서, 레이저 센서(8) 및 피검지부(25a)를 사용한 회전 테이블(2a)의 회전 위치의 위치 검지의 작용은, 제1 실시 형태와 같으며, 예를 들어 회전 테이블(2a)의 직경이 960mmΦ인 경우, 회전 테이블(2a)의 측 주위면에 있어서, 예를 들어 회전 방향의 폭이 1mm, 회전축 방향의 길이가 5mm, 깊이가 2mm인 금매김 선을 설치함으로써, ±0.3mm의 정밀도로 회전 위치를 검지 및 보정할 수 있다. 따라서, 피검지부(25a)를 회전 테이블(2a)의 측 주위면에 설치했을 경우에도 제1 실시 형태와 마찬가지의 효과가 얻어진다.

다음으로, 도 17 및 도 18을 참조하여 본 발명의 제1 실시 형태의 제2 변형예에 관련된 성막 장치를 설명한다.

도 17은, 본 변형예에 관련된 성막 장치의 구성을 모식적으로 도시하는 종단면도이다. 도 18은, 본 변형예에 관련된 성막 장치를 설명하기 위한 도이며, 위치 검지 수단 및 피검지부의 배치 관계를 설명하기 위한 사시도이다.

본 변형예에 관련된 성막 장치는, 피검지부가 회전 테이블의 하면에 형성되는 점에서 제1 실시 형태에 관련된 성막 장치와 상이하다.

도 17 및 도 18을 참조하면, 제1 실시 형태에 있어서, 피검지부가 회전 테이 블의 상면의 주연에 형성되는 것과 상이하며, 본 변형예에 있어서는, 피검지부(25b)가 회전 테이블(2b)의 하면에 형성되고, 레이저 센서(8)가 진공 용기(1)의 저면부(14)의 하측에 배치된다.

피검지부(25b)는, 도 17 및 도 18에 나타낸 바와 같이, 회전 테이블(2b)의 하면에 설치된다. 피검지부(25b)의 형상은, 레이저 센서(8)에 의해 검지될 수 있는 것이라면 특별히 한정되는 것이 아니고, 본 변형예에서는, 예를 들어, 회전 테이블(2b)의 하면의 주연의 1개소에 회전 테이블(2b)의 반경 방향에 형성된 금매김 선이다.

피검지부(25b)는 회전 테이블(2b)의 하면에 회전 테이블(2b)의 회전축 방향에 형성된 금매김 선이기 때문에, 피검지부(25b)의 회전 테이블(2b)의 반경 방향에 수직한 단면에 있어서의 형상은, 제1 실시 형태와 마찬가지로 단면 삼각 형상의 홈이다.

레이저 센서(8)는, 회전 테이블(2b)의 피검지부(25b)를 검지할 수 있도록, 도 17 및 도 18에 나타낸 바와 같이, 회전 테이블(2b)의 하면의 주연으로부터 하측의 위치에 설치된다. 레이저 센서(8)가, 발광 소자(81) 및 수광 소자(82)를 구비하는 것은 제1 실시 형태와 같다. 또한, 레이저 센서(8)가, 진공 용기(1)의 내부에 설치되지 않아도 좋은 것도 제1 실시 형태와 같으며, 본 변형예에서는, 레이저 센서(8)는, 도 17 및 도 18에 나타낸 바와 같이, 진공 용기(1)의 저면부(14)의 하측에 설치된다. 이때, 진공 용기(1)의 저면부(14)에 있어서, 회전 테이블(2b)의 회전축에 평행하게 레이저 센서(8)를 투영한 위치에 입사 창(17b)이 설치된다. 입 사 창(17b)은, 레이저 센서(8)의 발광 소자(81)로부터 발광된 레이저 광이 회전 테이블(2b)의 하면에 입사되는 동시에, 회전 테이블(2b)의 하면에서 반사된 레이저 광이 레이저 센서(8)의 수광 소자(82)에 입사되기 위한 것이다.

또한, 레이저 센서(8)가 진공 용기(1)의 내부에 설치되어도 좋고, 그 경우 입사 창(17b)이 생략 가능한 것은 제1 실시 형태와 같다.

또한, 본 변형예에 있어서, 레이저 센서(8) 및 피검지부(25b)를 사용한 회전 테이블(2b)의 회전 위치의 위치 검지의 작용은 제1 실시 형태와 같으며, 예를 들어 회전 테이블(2b)의 직경이 960mmΦ인 경우, 회전 테이블(2b)의 하면의 주연에 있어서, 예를 들어 회전 방향의 폭이 1mm, 반경 방향의 길이가 5mm, 깊이가 2mm의 금매김 선을 설치함으로써, ±0.3mm의 정밀도로 회전 위치를 검지 및 보정할 수 있다. 따라서, 피검지부(25b)를 회전 테이블(2b)의 하면에 설치했을 경우에도, 제1 실시 형태와 마찬가지의 효과가 얻어진다.

다음으로, 도 19 내지 도 21b를 참조하여 본 발명의 제1 실시 형태의 제3 변형예에 관련된 성막 장치를 설명한다.

도 19는, 본 변형예에 관련된 성막 장치의 구성을 모식적으로 도시하는 종단면도이다. 도 20은, 본 변형예에 관련된 성막 장치를 설명하기 위한 도이며, 위치 검지 수단 및 피검지부의 배치 관계를 설명하기 위한 사시도이다. 도 21a 및 도 21b는, 본 변형예에 관련된 성막 장치에 있어서 위치 검지 수단의 동작을 모식적으로 도시하는 단면도이다. 도 21a는 피검지부를 검지하지 않는 상태를 나타내고, 도 21b는 피검지부를 검지하는 상태를 나타낸다.

본 변형예에 관련된 성막 장치는, 피검지부가 관통 구멍인 점에서 제1 실시 형태에 관련된 성막 장치와 상이하다.

도 19 내지 도 21b를 참조하면, 제1 실시 형태에있어서 피검지부가 회전 테이블의 반경 방향의 금매김 선인 것과 상이하며, 본 변형예에 있어서는, 피검지부(25c)가 관통 구멍이다.

피검지부(25c)는, 도 19 및 도 20에 나타낸 바와 같이, 회전 테이블(2c)의 상면의 주연에 설치된다. 피검지부(25c)는 상면과 하면을 관통하는 관통 구멍이며, 원통 형상의 형상을 갖는다.

피검지부(25c)는 회전 테이블(2c)의 상면의 주연에 설치된 관통 구멍이기 때문에, 피검지부(25c)의 회전 테이블(2c)의 반경 방향에 수직한 단면에 있어서의 형상은, 도 21a 및 도 21b에 나타낸 바와 같이, 직사각형 형상으로 절결된 공간을 갖는다.

도 19에 나타낸 바와 같이, 레이저 센서(8)가 진공 용기(1)의 천장판(11)의 상측에 설치되는 것, 및 입사 창(17)이 천장판(11)에 있어서 회전 테이블(2c)의 회전축에 평행하게 레이저 센서(8)를 투영한 위치에 설치되는 것은, 제1 실시 형태와 같다.

여기서, 도 21a 및 도 21b를 이용해서 본 변형예에 관련된 성막 장치에 있어서의 레이저 센서(8) 및 피검지부(25c)를 사용한 회전 테이블(2c)의 회전 위치의 위치 검지의 작용에 대해서 설명한다.

도 21a에 나타낸 바와 같이, 레이저 센서(8)는, 레이저 광이 피검지부(25c) 가 아닌 장소에 입사되었을 경우, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 반사광의 대부분이 수광 소자(82)에 반사되도록 위치가 조정된다. 이 경우의 수광 소자(82)에서의 수광량을 E3라고 한다.

한편, 도 21b에 나타낸 바와 같이, 회전 테이블(2c)이 회전 이동하고, 레이저 광이 피검지부(25c)에 입사되면, 피검지부(25c)가 관통 구멍이기 때문에, 레이저 센서(8)로부터 입사된 레이저 광은 반사되지 않게 되고, 레이저 센서(8)의 수광 소자(82)에 입사되는 광량은 감소한다. 이 경우의 수광 소자(82)에서의 수광량을 E4이라고 하면, E4<E3이 된다.

따라서, 수광량 E4과 E3의 차를 검지함으로써, 회전 테이블(2c)의 상면에 형성된 피검지부(25c)가 통과한 것을 검지할 수 있다. 또한, 피검지부(25c)의 통과를 레이저 센서(8)에 의해 검지했을 때의 회전 위치를 기준으로 함으로써, 회전 테이블(2c)의 회전 위치를 고정밀도로 보정할 수 있다. 구체적으로는, 예를 들어 회전 테이블(2c)의 직경이 960mmΦ인 경우, 회전 테이블(2c)의 상면의 주연에 있어서, 직경 2mm의 관통 구멍을 설치함으로써, ±0.3mm의 정밀도로 회전 위치를 검지 및 보정할 수 있다. 따라서, 회전 테이블(2c)의 상면의 주연에 피검지부(25c)로서 관통 구멍을 설치한 경우에도, 제1 실시 형태와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.

또한, 피검지부(25c)는, 피검지부(25c)가 형성되지 않는 회전 테이블(2c)의 상면의 부분에 비해, 피검지부(25c)가 형성된 회전 테이블(2c)의 상면의 부분에서 반사하는 반사광의 양을 감소시킬 수 있는 것이라면, 반드시 관통할 필요는 없고, 예를 들어 직경 2mmΦ, 깊이 1 내지 2mm의 관통하지 않는 구멍을 형성하여 피검지 부(25c)로 하는 것도 가능하다.

다음으로, 도 22를 참조하여 본 발명의 제1 실시 형태의 제4 변형예에 관련된 성막 장치를 설명한다.

도 22는, 본 변형예에 관련된 성막 장치의 구성을 모식적으로 도시하는 종단면도이다.

본 변형예에 관련된 성막 장치는, 위치 검지 수단이 카메라인 점에서, 제1 실시 형태에 관련된 성막 장치와 상이하다.

도 22를 참조하면, 제1 실시 형태에 있어서 위치 검지 수단이 레이저 센서인 것과 상이하며, 본 변형예에 있어서는, 위치 검지 수단이 카메라(8a)이다.

피검지부(25)가, 회전 테이블(2)의 상면의 주연에 설치된 반경 방향의 금매김 선인 것은 제1 실시 형태와 같다.

그러나, 제1 실시 형태와 달리, 위치 검지 수단으로서 카메라(8a)가 사용된다. 카메라로서 공지의 것이 사용될 수 있고, 예를 들어 CCD(Charge Coupled Device) 카메라, CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor) 카메라가 사용된다.

카메라(8a)는, 회전 테이블(2)의 피검지부(25)를 관찰할 수 있도록, 도 22에 나타낸 바와 같이, 회전 테이블(2)의 상면의 주연으로부터 상측의 위치에 설치된다. 또한, 진공 용기(1)의 천장판(11)에 있어서, 카메라(8a)로부터 회전 테이블(2)의 피검지부(25)를 관찰할 수 있는 위치에 관찰 창(17d)이 설치된다.

여기서, 본 변형예에 관련된 성막 장치에 있어서의 카메라(8a) 및 피검지 부(25)를 사용한 회전 테이블(2)의 회전 위치의 검지 작용에 대해서 설명한다.

예를 들어, 피검지부(25)가 카메라(8a)의 관찰 위치를 통과할 때에 카메라(8a)가 수광하는 수광량이 변화되는 것을 이용하여 회전 위치의 검지를 행할 수 있다. 또한, 피검지부(25)가 형성된 회전 테이블(2)의 상면의 부분의 촬영 화상과, 피검지부(25) 이외의 회전 테이블(2)의 상면의 부분의 촬영 화상을 미리 기록해 두고, 회전 테이블(2)이 회전할 때의 카메라의 촬영 화상을 기록한 화상과 비교함으로써 회전 위치의 검지를 행할 수도 있다.

또한, 카메라(8a)에 의해 화상으로서 인식할 수 있는 것이라면, 피검지부(25)의 구성은 특별히 한정되는 것이 아니고, 다른 회전 테이블(2)의 부분과 다른 형상을 갖는 구성이어도 좋고, 다른 회전 테이블(2)의 부분과 다른 색채를 갖는 구성이어도 좋다.

구체적으로는, 100만 화소의 CCD 카메라를 사용했을 경우, 회전 테이블(2)의 상면의 주연에 있어서, 예를 들어 회전 방향의 폭이 1mm, 회전축 방향의 길이가 5mm, 깊이가 2mm인 금매김 선을 설치함으로써, ±O.1mm 의 정밀도로 회전 위치를 검지 및 보정할 수 있다.

이상, 위치 검지 수단을 카메라로 함으로써, 제1 실시 형태보다 더 위치 검지의 정밀도가 높아지는 효과를 얻을 수 있다.

다음으로, 도 13, 도 23 내지 도 27c를 참조하여 본 발명의 제1 실시 형태의 제5 변형예에 관련된 성막 장치를 설명한다.

먼저, 도 23 내지 도 25b를 참조하여 본 변형예에 관련된 성막 장치에 대해 서 설명한다. 도 23은 본 변형예에 관련된 성막 장치의 구성을 모식적으로 도시하는 종단면도이다. 도 24는, 본 변형예에 관련된 성막 장치를 설명하기 위한 도이며, 위치 검지 수단 및 피검지부의 배치 관계를 설명하기 위한 사시도이다. 도 25a 및 도 25b는, 본 변형예에 관련된 성막 장치의 회전 테이블의 피검지부 부근의 확대도이다. 도 25a는 평면도이며, 도 25b는 회전 테이블의 회전 방향에 따른 단면도이다.

본 변형예에 관련된 성막 장치는, 위치 검지 수단인 레이저 센서가, 레이저 센서와 회전 테이블의 표면 사이의 거리의 변화에 의해 피검지부를 검지하는 점에서, 제1 실시 형태에 관련된 성막 장치와 상이하다.

도 23 및 도 24를 참조하면, 제1 실시 형태에 있어서, 레이저 센서의 발광 소자로부터의 레이저 광이 회전 테이블에서 반사되어 레이저 센서의 수광 소자에 입사되는 수광량을 측정하고, 수광량의 변화에 의해 피검지부를 검지하는 것과 상이하며, 본 변형예에 있어서는, 레이저 센서(8b)와 회전 테이블(2d)의 표면 사이의 거리를 계측하여, 거리의 변화에 의해 피검지부(25d)를 검지한다.

본 변형예에 관련된 성막 장치는, 위치 검지 수단 및 피검지부 이외의 구성은 제1 실시에 형태에 관련된 성막 장치와 같다. 즉, 도 23 및 도 24에 나타낸 바와 같이, 본 변형예에 관련된 성막 장치에 있어서, 진공 용기(1), 제1 반응 가스 공급부(31), 제2 반응 가스 공급부(32), 제1 분리 가스 공급부(41, 42), 그 밖의 회전 테이블(2d), 레이저 센서(8b) 이외의 부분은 제1 실시 형태와 같아서 설명을 생략한다. 한편, 본 변형예에 관련된 성막 장치에 있어서, 회전 테이블(2d), 레이 저 센서(8b)는 제1 실시 형태와 상이하다.

회전 테이블(2d)에 대해서는, 진공 용기(1)의 중심에 회전 중심을 갖도록 설치되고, 케이스체(20, 20a), 코어부(21), 회전축(22), 구동체(23), 오목부(24)를 구비하는 것은 제1 실시 형태와 같다.

한편, 피검지부(25d)는, 회전 테이블(2d)의 상면의 주연에 설치되는 것 이외에 대해서는 제1 실시 형태와 상이하다. 피검지부(25d)는, 후술하는 바와 같이, 레이저 센서(8b)와 회전 테이블(2d)의 거리를 측정하기 위한 부분이다. 따라서, 피검지부(25d)는, 제1의 실시 형태와 같은 금매김 선이 아니라, 도 25a 및 도 25b에 나타낸 바와 같이, 회전 테이블(2d)의 표면으로부터 서로 다른 단차를 갖는 제1 및 제2 단차부(25e, 25f)를 구비한다. 본 변형예에서는, 제1 및 제2 단차부(25e, 25f)는, 도 25a 및 도 25b에 나타낸 바와 같이, 회전 테이블(2d)의 상면으로부터 각각 소정의 단차 T1, T2로 형성된 평평한 저면을 갖는 오목부다.

또한, 제1 및 제2 단차부(25e, 25f)는, 회전 테이블(2d)의 회전 방향을 따라 서로 전후로 접해서 설치된다. 또한, 제2 단차부(25f)가, 회전 테이블(2d)의 회전 방향을 따라서 제1 단차부(25e)의 후방에 접해서 설치될 경우, 제2 단차부(25f)의 회전 테이블(2d)의 상면으로부터의 단차 T2가, 제1 단차부(25e)의 회전 테이블(2d)의 상면으로부터의 단차 T1보다 커지도록, 즉 T2>T1이 되도록 설치할 수 있다. 단차 T1, T2의 값은 특별히 한정되는 것이 아니지만, 일례로서, 각각 3mm 정도, 6mm 정도로 할 수 있다.

또한, 제1 및 제2 단차부(25e, 25f)는, 회전 테이블(2d)의 회전 방향을 따라 서로 전후에 가까운 장소에 설치되어도 좋다. 또한, 제1 및 제2 단차부(25e, 25f)는, 회전 테이블(2d)의 상면으로부터 단차 T1, T2에서 상방으로 돌출한 볼록부이어도 좋다. 또한, 제1 및 제2 단차부(25e, 25f)가 오목부, 볼록부 중 어느 하나에 의하지 않고, 단차 T1, T2의 사이에 대소 관계가 있으면 되고, T2<T1로 하는 것도 가능하다.

레이저 센서(8b)가, 회전 테이블(2d)의 피검지부(25d)를 검지할 수 있도록, 도 23 및 도 24에 나타낸 바와 같이, 회전 테이블(2d)의 상면의 주연으로부터 상측의 위치에 설치되는 것은 제1 실시 형태와 같다. 제1 실시 형태와 마찬가지로, 레이저 센서(8b)는, 도 23 및 도 24에 나타낸 바와 같이, 진공 용기(1)의 천장판(11)의 상측에 설치되고, 진공 용기(1)의 천장판(11)에 있어서, 회전 테이블(2d)의 회전축에 평행하게 레이저 센서(8b)를 투영한 위치에 입사 창(17)이 설치된다. 또한, 레이저 센서(8b)는, 진공 용기(1)의 외부에 설치되는 것에 한정되는 것이 아니고, 진공 용기(1)의 내부에 설치될 수도 있다.

또한, 레이저 센서(8b)는, 도시하지 않은 레이저 광을 발광하는 발광 소자 및 도시하지 않은 레이저 광을 수광하는 수광 소자를 내장하는데, 제1 실시 형태와 상이하여, 피측정물과의 거리를 측정하는 기능을 갖는 것이다. 레이저 센서(8b)의 거리를 측정하는 방식에 대해서는 특별히 한정되는 것이 아니고, 예를 들어, 입사광과 반사광의 위상차를 측정함으로써 거리를 측정하는 방식 등을 사용할 수 있다. 그 밖에, 거리를 측정할 수 있는 것이면, 레이저 센서(8b)로서 어떠한 방식의 것을 사용해도 된다.

다음으로, 도 13, 도 26 내지 도 27c를 참조하여 본 변형예에 관련된 성막 장치를 사용한 성막 방법에 대해서 설명한다. 도 26은, 본 변형예에 관련된 성막 장치의 위치 보정 공정의 수순을 설명하는 공정도다. 도 27a 내지 도 27c는, 본 변형예에 관련된 성막 장치의 위치 보정 공정에 있어서의 레이저 센서 및 회전 테이블의 상태를 모식적으로 도시하는 단면도이다.

본 변형예에 관련된 성막 장치를 사용한 성막 방법 중, 위치 보정 공정 이외의 공정은, 제1 실시 형태에 관련된 성막 장치와 같으며, 도 13에 나타내는 성막 방법과 동일한 수순으로 행할 수 있다. 즉, 도 13의 스텝 S11 내지 스텝 S21에 나타내는 공정 중, 스텝 S12 내지 스텝 S19 및 스텝 S21에 대해서는, 제1 실시 형태와 마찬가지로 하여 행할 수 있다. 스텝 S12는, 회전 테이블(2d)에 기판을 적재하는 적재 공정이다. 스텝 S13은, 회전 테이블(2d)을 회전시키는 회전 공정이다. 스텝 S14 내지 스텝 S17은, 회전 테이블(2d)을 하측으로부터 가열하고, 제1 반응 가스 공급부(31) 및 제2 반응 가스 공급부(32)의 각각으로부터 제1 반응 가스 및 제2 반응 가스를 공급하고, 제1 분리 가스 공급부(41, 42)로부터 가열된 제1 분리 가스를 공급하고, 회전 테이블(2d)의 회전에 수반하여 기판을 이동시키고, 기판의 표면에 대한 제1 반응 가스의 공급, 제1 반응 가스의 정지, 제2 반응 가스의 공급 및 제2 반응 가스의 정지를 반복해서 박막을 성막하는 성막 공정이다. 스텝 S18 및 스텝 S19는, 제1 반응 가스 공급부(31) 및 제2 반응 가스 공급부(32)로부터의 제1 반응 가스 및 제2 반응 가스의 공급을 정지하고, 기판의 가열을 정지하고, 각 분리 가스의 공급을 정지하고, 회전 테이블(2d)의 회전을 정지하는 성막 정지 공정 이다. 스텝 S21은, 기판을 반송 아암에 의해 반출하는 반출 공정이다.

한편, 본 변형예에 있어서, 도 13의 스텝 S11 및 스텝 S20인 제1 및 제2 위치 보정 공정에 대해서는, 제1 실시 형태에 있어서의 위치 보정 공정과 방법이 상이하다. 즉, 본 변형예에 있어서의 위치 보정 공정은, 도 26에 나타낸 바와 같이, 스텝 S31 내지 스텝 S36의 공정을 갖는다. 또한, 본 변형예에 있어서의 위치 보정 공정은, 회전 테이블(2d)을 고속으로 회전시킨 상태에서 제1 단차부(25e)를 이용해서 회전 위치를 대충 결정하고, 다음으로 회전 테이블(2d)을 저속으로 회전시킨 상태에서 제2 단차부(25f)를 이용하여 회전 위치를 정밀하게 결정하는 것이다.

먼저, 스텝 S31을 행한다. 스텝 S31은, 소정의 회전 속도(V)로 회전 테이블(2d)을 회전시키는 공정이다. 스텝 S31에 있어서의 회전 테이블(2d)의 회전 속도(V)를 제1 회전 속도(V1)이라고 한다. V1의 값으로는 특별히 한정되는 것이 아니지만, 예를 들어 1rpm 정도로 할 수 있다. 그리고, V1의 값을 1rpm 정도로 할 경우, 제1 단차부(25e)의 회전 방향의 길이는, 예를 들어 30mm 정도로 할 수 있다.

다음으로, 스텝 S32를 행한다. 스텝 S32는, 레이저 센서(8b)에 의해 회전 테이블(2d)의 제1 단차부(25e)를 검지했는지의 여부의 판정을 행하는 공정이다. 구체적으로는, 레이저 센서(8b)에 의해 레이저 센서(8b)와 회전 테이블(2d)의 표면과의 거리를 측정하고, 측정한 거리가 회전 테이블(2d)의 상면에 있어서의 소정의 값으로부터, 단차 T1에 대응해서 미리 설정한 임계값을 초과해서 변화하고 있는지의 여부를 판정한다. 판정의 결과, 회전 테이블(2d)의 제1 단차부(25e)를 검지하지 않았으면, 다시 레이저 센서(8b)에 의한 레이저 센서(8b)와 회전 테이블(2d)의 표면과의 거리의 측정 및 판정을 반복한다.

도 27a는, 회전 테이블(2d)이 회전 속도 V=V1로 회전하고 있고, 레이저 센서(8b)로부터의 입사광이 제1 단차부(25e) 앞의 회전 테이블(2d)의 상면에 입사되고 있어, 스텝 S32의 판정의 결과, 회전 테이블(2d)의 제1 단차부(25e)를 검지했다고 판정하지 않은 상태를 나타낸다.

스텝 S32의 판정의 결과, 회전 테이블(2d)의 제1 단차부(25e)를 검지했다고 판정했을 경우, 스텝 S33으로 진행한다. 스텝 S33은, 회전 테이블(2d)을 제1 회전 속도(V1)로부터 감속하는 공정이다. 감속한 후의 회전 속도를 제2 회전 속도(V2)라고 하면, 스텝 S33은, 제1 회전 속도(V1)보다도 느린 제2 회전 속도(V2)로 회전 테이블(2d)을 회전시키는 공정이다. 즉, V2<V1이다. V2의 값으로는, 특별히 한정되는 것이 아니지만, 예를 들어 0.1rpm 정도로 할 수 있다. 그리고, V2의 값을 0.1rpm 정도로 할 경우, 제2 단차부(25f)의 회전 방향의 길이는, 예를 들어 10mm 정도로 할 수 있다.

다음으로, 스텝 S34를 행한다. 스텝 S34는, 레이저 센서(8b)에 의해 회전 테이블(2d)의 제2 단차부(25f)를 검지했는지의 여부의 판정을 행하는 공정이다. 구체적으로는, 레이저 센서(8b)에 의해 레이저 센서(8b)와 회전 테이블(2d)의 표면과의 거리를 측정하고, 측정한 거리가, 회전 테이블(2d)의 상면에 있어서의 소정의 값으로부터, 단차 T2에 대응하여 미리 설정한 임계값을 초과해서 변화하고 있는지의 여부를 판정한다. 혹은, 측정한 거리가 제1 단차부(25e)를 검지했을 때의 값으로부터, 단차 T2-T1에 대응하여 미리 설정한 임계값을 초과해서 변화하고 있는지의 여부를 판정해도 좋다. 판정의 결과, 회전 테이블(2d)의 제2 단차부(25f)를 검지하지 않았으면, 다시 레이저 센서(8b)에 의한 레이저 센서(8b)와 회전 테이블(2d)의 표면과의 거리의 측정 및 판정을 반복한다.

도 27b는, 회전 테이블(2d)이 회전 속도 V=V2로 회전하고 있고, 레이저 센서(8b)로부터의 입사광이 제2 단차부(25f) 앞의 제1 단차부(25e)에 입사되고 있어, 스텝 S34의 판정의 결과, 회전 테이블(2d)의 제2 단차부(25f)를 검지했다고 판정하지 않은 상태를 나타낸다.

스텝 S34의 판정의 결과, 회전 테이블(2d)의 제2 단차부(25f)를 검지했다고 판정했을 경우, 스텝S35로 진행한다. 스텝 S35는, 회전 테이블(2d)을 정지시키는 공정이다. 회전 테이블(2d)의 회전 속도(V)는, V=0이 된다.

도 27c는, 회전 테이블(2d)이 정지(V=0)하고 있어, 레이저 센서(8b)로부터의 입사광이 제2 단차부(25f)에 입사되어 있는 상태를 나타낸다.

다음으로, 스텝 S36을 행한다. 스텝 S36은, 정지했을 때의 회전 위치를 기준으로 해서 회전 테이블(2d)의 위치 보정을 행하는 공정이다. 스텝 S31부터 스텝S35를 행함으로써, 회전 테이블(2d)은 재현성이 좋게 소정의 위치에서 정지한다. 따라서, 예를 들어 이 각도 위치를 0도로 함으로써, 회전 테이블(2d)의 회전각을 재현성 좋게 보정할 수 있다.

또한, 스텝 S34의 판정의 결과, 회전 테이블(2d)의 제2 단차부(25f)를 검지했다고 판정하는 것과 거의 동시에 스텝 S36의 위치 보정을 할 수 있는 것이라면, 스텝 S35에 있어서, 회전 테이블(2d)의 회전을 정지시키지 않아도 좋다.

본 변형예에 관련된 성막 장치에 의하면, 진공 용기 내의 상태에 관계없이, 외부로부터 회전 각도를 감시하여 위치 결정을 행할 수 있다. 또한, 고속(V=V1)으로 회전시키면서 제1 단차부를 이용해서 회전 테이블의 회전 위치를 대충 정한 후, 저속(V=V2<V1)으로 회전시키면서 제2 단차부를 이용해서 회전 테이블의 회전 위치를 정밀하게 위치 결정할 수 있다. 따라서, 위치 보정 공정에 필요한 시간을 단축하는 동시에, 위치 결정을 정밀하게 행할 수 있다.

또한, 피검지부인 제1 및 제2 단차부는, 제1 실시 형태의 제1 변형예와 마찬가지로, 회전 테이블의 측 주위면에 설치되어도 좋다. 이 경우, 레이저 센서는, 진공 용기의 용기 본체의 측 주위면의 외측에 설치할 수 있다. 또한, 진공 용기의 용기 본체의 측 주위면에 있어서, 회전 테이블의 회전 중심을 향해서 레이저 센서를 투영한 위치에 입사 창을 설치할 수 있다. 입사 창의 위치는, 예를 들어, 제1 실시 형태의 제1 변형예에 있어서 도 15 및 도 16을 이용하여 설명한 바와 같은 위치로 할 수 있다.

또한, 피검지부인 제1 및 제2 단차부는, 제1 실시 형태의 제2 변형예와 마찬가지로, 회전 테이블의 하면에 설치되어도 좋다. 이 경우, 레이저 센서는, 진공 용기의 저면부의 하측에 설치할 수 있다. 또한, 진공 용기의 저면부에 있어서, 회전 테이블의 회전축에 평행하게 레이저 센서를 투영한 위치에 입사 창을 설치할 수 있다. 입사 창의 위치는, 예를 들어, 제1 실시 형태의 제2 변형예에 있어서 도 17 및 도 18을 이용하여 설명한 바와 같은 위치로 할 수 있다.

또한, 제1 및 제2 단차부를 구비한 상태에서, 다음 제1 실시 형태의 제6 변 형예에서 설명하는 바와 같은, 회전 테이블의 회전축의 회전을 검출하는 키커와 포토 센서를 더 설치해도 좋다. 이때, 키커와 포토 센서는, 레이저 센서가 제1 단차부를 검지하기 전에 미리 검지할 수 있도록 설치할 수 있다. 미리 키커와 포토 센서를 병용함으로써, 위치 보정 공정에 있어서, 제일 먼저 제1 회전 속도(V1)보다 빠른 회전 속도인 예비 회전 속도(V0)로 회전시킬 수 있다. 이로써, 위치 보정 공정에 필요한 시간을 더 단축할 수 있다.

(제1 실시 형태의 제6 변형예)

다음으로, 도 13, 도 28 내지 도 32c를 참조하여 본 발명의 제1 실시 형태의 제6 변형예에 관련된 성막 장치를 설명한다.

우선, 도 28 내지 도 30b를 참조하여 본 변형예에 관련된 성막 장치에 대해서 설명한다. 도 28은, 본 변형예에 관련된 성막 장치의 구성을 모식적으로 도시하는 종단면도이다. 도 29는, 본 변형예에 관련된 성막 장치를 설명하기 위한 도이며, 위치 검지 수단 및 피검지부의 배치 관계를 설명하기 위한 사시도이다. 도 30a 및 도 30b는, 본 변형예에 관련된 성막 장치의 회전 테이블의 피검지부 부근의 확대도이다. 도 30a는 평면도이며, 도 30b는 회전 테이블의 회전 방향에 따른 단면도이다.

본 변형예에 관련된 성막 장치는, 회전 테이블의 주연에 설치된 피검지부와 피검지부에 대응해서 설치된 위치 검지 수단 이외에, 회전 테이블의 회전축에 설치된 키커와, 키커에 대응해서 진공 용기 내에 설치된 포토 센서를 갖는 점에서, 제1 실시 형태의 제5 변형예에 관련된 성막 장치와 상이하다.

도 28을 참조하면, 제1 실시 형태의 제5 변형예에 있어서 회전 테이블의 주연부에 설치된 2개의 피검지부와 피검지부에 대응해서 설치된 위치 검지 수단을 구비하는 것과 상이하며, 본 변형예에 있어서는, 회전 테이블(2e)의 주연에 1개의 피검지부로서 단차부(25g)가 설치되고, 회전 테이블(2e)의 회전축(22)에 이미 1개의 피검지부로서 키커(25h)가 설치되고, 키커(25h)에 대응하여 진공 용기(1) 내에 포토 센서(8c)가 설치된다.

본 변형예에 관련된 성막 장치는, 도 28 및 도 29에 나타낸 바와 같이, 피검지부 및 위치 검지 수단 이외의 구성은, 제1 실시 형태의 제5 변형예에 관련된 성막 장치와 같다. 한편, 본 변형예에 관련된 성막 장치에 있어서, 피검지부 및 위치 검지 수단의 구성은, 제1 실시 형태의 제5 변형예와 상이하다.

회전 테이블(2e)에 대해서는, 진공 용기(1)의 중심에 회전 중심을 갖도록 설치되고, 케이스체(20, 20a), 코어부(21), 회전축(22), 구동체(23), 오목부(24)를 구비하는 것은, 제1 실시 형태의 제5 변형예와 같다.

한편, 피검지부에 대해서는, 제1 실시 형태의 제5 변형예에 있어서 회전 테이블이 서로 다른 단차를 갖는 2개의 단차부를 구비하는 것과 상이하고, 본 변형예에서는, 회전 테이블(2e)의 주연에는 1개의 단차부(25g)만을 구비한다. 또한, 제1 실시 형태의 제5 변형예에서 회전 테이블의 주연에 설치되어 있던 또 하나의 단차부 대신에, 본 변형예에서는, 도 28에 나타낸 바와 같이, 회전 테이블(2e)의 회전축(22)에 키커(25h)가 설치되고, 키커(25h)에 대응하여 포토 센서(8c)가 설치된다.

단차부(25g)는, 제1 실시 형태의 제5 변형예와 마찬가지로, 레이저 센서(8b) 와 회전 테이블(2e)의 거리를 측정하기 위한 부분이다. 따라서, 단차부(25g)는, 도 30a 및 도 30b에 나타낸 바와 같이, 회전 테이블(2e)의 상면으로부터 소정의 단차 T3으로 형성된 평평한 저면을 갖는 오목부이다.

레이저 센서(8b)가, 회전 테이블(2e)의 피검지부(25e)를 검지할 수 있도록, 도 28 및 도 29에 나타낸 바와 같이, 회전 테이블(2e)의 상면의 주연으로부터 상측의 위치에 설치되는 것은, 제1 실시 형태의 제5 변형예와 같다. 또한, 레이저 센서(8b)가, 피측정물과의 거리를 측정하는 기능을 갖는 것도, 제1 실시 형태의 제5 변형예와 같다.

한편, 키커(25h)와 포토 센서(8c)는, 이하와 같이 설치된다. 회전 테이블(2e)의 아래쪽에 설치된 회전축(22)으로부터 이격되어 고정된 장소인 진공 용기(1)의 용기 본체(12) 내벽에, 회전축(22)에 평행한 광을 각각 발광 및 수광하는 것이 가능한 한 쌍의 LED(81a) 및 포토 다이오드(82a)를 설치하고, 포토 센서(8c)로 한다. 또한, 회전축(22)이 1회전 하는 동안에, LED(81a)로부터 발광된 광이 포토 다이오드(82a)에 수광되는 것을 1회 차단하는 것이 가능하도록, 키커(25h)를 회전축(22)의 측 주위면에 설치한다. 또한, 키커(25h)는, 회전 테이블(2e)의 회전 방향을 따라, 포토 센서(8c)가 키커(25h)를 검지한 후에 레이저 센서(8b)가 단차부(25g)를 검지하도록 설치할 수 있다.

또한, LED(81a), 포토 다이오드(82a) 및 키커(25h)의 각각은, 본 발명에 있어서의 발광 소자, 수광 소자 및 차광부의 각각에 상당한다.

다음으로, 도 13, 도 31 내지 도 32c를 참조하여 본 변형예에 관련된 성막 장치를 사용한 성막 방법에 대하여 설명한다. 도 31은, 본 변형예에 관련된 성막 장치의 위치 보정 공정의 수순을 설명하는 공정도이다. 또한, 도 32a 내지 도 32c는, 본 변형예에 관련된 성막 장치의 위치 보정 공정에 있어서의 위치 검지 수단 및 피검지부의 상태를 모식적으로 나타내는 일부 단면을 포함하는 도이다. 도 32a 내지 도 32c에 있어서, 좌측이 레이저 센서(8b) 및 회전 테이블(2e)의 상태를 나타내고, 우측이 키커(25h) 및 포토 센서(8c)의 상태를 나타낸다.

본 변형예에 관련된 성막 장치를 사용한 성막 방법 중, 위치 보정 공정 이외의 공정은, 제1 실시 형태에 관련된 성막 장치와 같고, 도 13에 나타내는 성막 방법과 동일한 수순으로 행할 수 있다.

한편, 본 변형예에 있어서, 도 13의 스텝 S11 및 스텝 S20인 제1 및 제2 위치 보정 공정에 대해서는, 제1 실시 형태에 있어서의 위치 보정 공정과 방법이 상이하다. 즉, 본 변형예에 있어서의 위치 보정 공정은, 도 31에 나타낸 바와 같이, 스텝 S41 내지 스텝 S46의 공정을 갖는다. 또한, 본 변형예에 있어서의 위치 보정 공정은, 회전 테이블(2e)을 고속으로 회전시킨 상태에서 키커(25h) 및 포토 센서(8c)를 사용해서 회전 위치를 대충 결정하고, 다음으로, 회전 테이블(2e)을 저속으로 회전시킨 상태에서 단차부(25g) 및 레이저 센서(8b)를 사용해서 회전 위치를 정밀하게 결정하는 것이다.

먼저, 스텝 S41을 행한다. 스텝 S41은, 소정의 회전 속도(V)로 회전 테이블(2e)을 회전시키는 공정이다. 스텝 S41에 있어서의 회전 테이블(2e)의 회전 속도(V)를 제1 회전 속도(V1)라고 한다. V1의 값으로는 특별히 한정되는 것이 아니 지만, 예를 들어 1rpm 정도로 할 수 있다.

다음으로, 스텝 S42를 행한다. 스텝 S42는, 포토 센서(8c)에 의해 키커(25h)를 검지했는지의 여부의 판정을 행하는 공정이다. 구체적으로는, 포토 센서(8c)의 포토 다이오드(82a)의 수광량을 측정하고, LED(81a)와 포토 다이오드(82a) 사이가 키커(25h)로 차단되지 않은 상태에서의 포토 센서(8c)의 수광량의 값으로부터, LED(81a)와 포토 다이오드(82a) 사이가 키커(25h)로 차단되어 있는 상태에 대응하여 미리 설정한 임계값을 초과해서 수광량이 변화하고 있는지의 여부를 판정한다.

판정의 결과, 키커(25h)를 포토 센서(8c)에 의해 검지하지 않았으면, 다시 포토 센서(8c)의 포토 다이오드(82a)의 수광량의 측정 및 판정을 반복한다.

도 32a는, 회전 테이블(2e)이 회전 속도 V=V1로 회전하고 있는 상태를 나타낸다. 레이저 센서(8b)로부터의 입사광이 단차부(25g) 앞의 회전 테이블(2e)의 상면에 입사되어 있다. 키커(25h)는 포토 센서(8c)의 LED(81a)와 포토 다이오드(82a)의 사이를 차단하지 않고 있다. 스텝 S42의 판정에 있어서, 포토 센서(8c)에 의해 키커(25h)를 아직 검지하지 않고 있다.

스텝 S42의 판정의 결과, 키커(25h)를 포토 센서(8c)에 의해 검지했다고 판정했을 경우, 스텝 S43으로 진행한다. 스텝 S43은, 회전 테이블(2e)을 제1 회전 속도(V1)로부터 제2 회전 속도(V2)(<V1)로 감속하는 공정이다.

다음으로, 스텝 S44를 행한다. 스텝 S44는, 레이저 센서(8b)에 의해 회전 테이블(2e)의 단차부(25g)를 검지했는지의 여부의 판정을 행하는 공정이다. 구체 적으로는, 레이저 센서(8b)에 의해 레이저 센서(8b)와 회전 테이블(2e)의 표면과의 거리를 측정한다. 측정한 거리가, 소정의 회전 테이블(2e)의 상면에 있어서의 소정의 값으로부터, 단차 T3에 대응해서 미리 설정한 임계값을 초과해서 변화하고 있는지의 여부를 판정한다. 판정의 결과, 회전 테이블(2e)의 단차부(25g)를 검지하지 않았으면, 다시 레이저 센서(8b)에 의한 레이저 센서(8b)와 회전 테이블(2e)의 표면과의 거리의 측정 및 판정을 반복한다.

도 32b는, 회전 테이블(2e)이 회전 속도 V=V2로 회전하고 있는 상태를 나타낸다. 레이저 센서(8b)로부터의 입사광이 단차부(25g) 앞의 회전 테이블(2e)의 상면에 입사되어 있다. 키커(25h)가 포토 센서(8c)의 LED(81a)와 포토 다이오드(82a)의 사이를 차단하고 있다. 스텝 S44의 판정에 있어서, 회전 테이블(2e)의 단차부(25g)를 아직 검지하지 않고 있다.

스텝 S44의 판정의 결과, 회전 테이블(2e)의 단차부(25g)를 검지했다고 판정했을 경우, 스텝 S45로 진행한다. 스텝 S45는, 회전 테이블(2e)을 정지시키는 공정이다. 회전 테이블(2e)의 회전 속도(V)는, V=0이 된다.

도 32c는, 회전 테이블(2e)이 정지(V=0)하고 있는 상태를 나타낸다. 레이저 센서(8b)로부터의 입사광이 단차부(25g)에 입사되어 있다. 키커(25h)가 포토 센서(8c)의 LED(81a)와 포토 다이오드(82a)의 사이를 차단하고 있다.

다음으로, 스텝 S46을 행한다. 스텝 S46은, 정지했을 때의 회전 위치를 기준으로 해서 회전 테이블(2e)의 위치 보정을 행하는 공정이다. 스텝 S41부터 스텝 S45를 행함으로써, 회전 테이블(2e)은 재현성 좋게 소정의 위치에서 정지한다. 예 를 들어 이 각도 위치를 0도로 함으로써, 회전 테이블(2e)의 회전각을 재현성 좋게 보정할 수 있다.

또한, 스텝 S44의 판정의 결과, 회전 테이블(2e)의 단차부(25g)를 검지했다고 판정함과 동시에 스텝 S46의 위치 보정을 행할 수 있을 경우, 스텝 S45에 있어서, 회전 테이블(2e)의 회전을 정지시키지 않아도 좋다.

본 변형예에 관련된 성막 장치에 의하면, 고속(V=V1)으로 회전시키면서 회전 테이블의 회전축에 설치된 키커 및 포토 센서를 사용해서 회전 테이블의 회전 위치를 조정한 후, 저속(V=V2<V1)으로 회전시키면서 단차부 및 레이저 센서를 사용해서 회전 테이블의 회전 위치를 정밀하게 위치 결정할 수 있다. 따라서, 위치 보정 공정에 필요한 시간을 단축하는 동시에, 위치 결정을 정밀하게 행할 수 있다.

또한, 피검지부인 단차부는, 제1 실시 형태의 제5 변형예에서 설명한 바와 마찬가지로, 회전 테이블의 측 주위면 또는 하면에 설치되어도 좋다. 이 경우, 레이저 센서는, 진공 용기의 용기 본체의 측 주위면의 외측 또는 저면부의 하측에 설치할 수 있다. 또한, 진공 용기의 용기 본체의 측 주위면 또는 저면부에 있어서, 입사 창을 설치할 수 있다.

또한, 본 변형예에서는, 키커 및 포토 센서는 진공 용기(1)의 용기 본체(12)와 연통하는 케이스체(20, 20a) 내에 설치되어 있다. 그러나, 회전축(22)의 하방측을 수용하는 케이스체(20, 20a)가 진공 용기(1)의 용기 본체(12)와 기밀하게 연통되어 있지 않아도 좋고, 키커 및 포토 센서가 진공 용기(1)의 용기 본체(12)와 기밀하게 연통되어 있지 않은 케이스체(20, 20a) 내에 설치되어 있어도 된다. 혹 은, 회전축(22)이 케이스체(20, 20a)의 더 하방측이며 진공 용기(1)의 외측에 연장되어, 키커 및 포토 센서가 회전축(22)의 진공 용기(1)의 외측에 연장된 부분에 설치되어서 있어도 된다.

다음으로, 도 33을 참조하여 본 발명의 제1 실시 형태의 제7 변형예에 관련된 성막 장치를 설명한다.

도 33은, 본 변형예에 관련된 성막 장치를 설명하기 위한 도이며, 제3 하면부에 있어서의 천장판의 형상의 다른 예를 도시하는 종단면도다.

본 변형예에 관련된 성막 장치는, 제3 공간(D)에 있어서의 천장판(11)의 내부에 제1 분리 가스의 통류실(47)이 회전 테이블(2)의 반경 방향에 형성되는 점에서, 제1 실시 형태에 관련된 성막 장치와 상이하다.

도 33을 참조하면, 제1 실시 형태에 있어서, 제1 분리 가스 공급부의 양측에 제3 하면부가 배치되도록, 제1 분리 가스 공급부에 대응한 부분에 홈이 형성되는 것과 상이하며, 본 변형예에 있어서는, 제3 공간(D)에 있어서의 진공 용기(1)의 천장판(11)의 내부에 제1 분리 가스의 통류실(47)이 회전 테이블(2)의 반경 방향으로 형성되어, 통류실(47)의 저부에 길이 방향을 따라서 다수의 가스 토출 구멍(40)이 뚫려 형성된다.

따라서, 통류실(47) 이외에, 제1 분리 가스 공급부를 새롭게 설치할 필요가 없고, 제1 실시 형태와 동일한 효과를 얻을 수 있는 동시에 부품 개수를 줄일 수 있다.

다음으로, 도 34a 내지 도 34c를 참조하여 본 발명의 제1 실시 형태의 제8 변형예에 관련된 성막 장치를 설명한다.

도 34a 내지 도 34c는, 본 변형예에 관련된 성막 장치를 설명하기 위한 도이며, 제3 하면부에 있어서의 천장판의 하면의 형상의 다른 예를 도시하는 종단면도이다.

본 변형예에 관련된 성막 장치는, 제3 공간(D)에 있어서의 제3 하면부가 곡면인 점에서, 제1 실시 형태에 관련된 성막 장치와 상이하다.

도 34a 내지 도 34c를 참조하면, 제1 실시 형태에 있어서, 제1 분리 가스 공급의 양측에 있어서의 제3 하면부는 평면인 것과 상이하며, 본 변형예에 있어서는, 제1 분리 가스 공급부[41(42)]의 양측에 있어서의 제3 하면부(44)는 곡면이다.

제3 하면부(44)는, 제1 반응 가스 및 제2 반응 가스를 분리할 수 있는 것이라면, 제1 실시 형태와 같이 평면으로 하는 형상에만 한정되지 않는다. 제3 하면부(44)는, 도 34a에 나타낸 바와 같이 오목면이어도 좋고, 도 34b에 나타낸 바와 같이 볼록면이어도 좋고, 도 34c에 나타낸 바와 같이 파형 형상이어도 좋다. 예를 들어, 도 34a에 나타낸 바와 같이 오목면으로 할 경우, 제3 하면부(44)가 제1 하면부(45) 또는 제2 하면부(45a)와 인접하는 단부에 있어서, 회전 테이블(2)로부터 제3 하면부(44)까지의 높이를 낮게 할 수 있다. 이로 인해, 제3 하면부(44)에 대한 제1 반응 가스 및 제2 반응 가스의 침입을 보다 효율적으로 저지할 수 있다. 또한, 도 34b에 나타낸 바와 같이 볼록면으로 할 경우, 볼록면의 정점에 대응하는 제3 하면부(44)에 있어서, 회전 테이블(2)로부터 제3 하면부(44)까지의 높이를 낮게 할 수 있다. 이로 인해, 제3 하면부(44)에 대한 제1 반응 가스 및 제2 반응 가스 의 침입을 보다 효율적으로 저지할 수 있다. 또한, 도 34c에 나타낸 바와 같이 파형 형상으로 할 경우, 도 34b에 나타낸 바와 같은 볼록면의 정점을 복수 설치할 수 있다. 이로 인해, 제3 하면부(44)에 대한 제1 반응 가스 및 제2 반응 가스의 침입을 보다 효율적으로 저지할 수 있다.

또한, 제3 하면부(44)는, 천장판(11)의 하면에 형성된다. 그러나, 천장판(11)과는 별도의 부재의 하면을 제3 하면부(44)와 동일한 형상으로 하여, 그 별도의 부재를 천장판(11)에 설치하는 구성을 갖는 것도 가능하다.

다음으로, 도 35a 내지 도 35c를 참조하여 본 발명의 제1 실시 형태의 제9 변형예에 관련된 성막 장치를 설명한다.

도 35a 내지 도 35c는, 본 변형예에 관련된 성막 장치를 설명하기 위한 도이며, 제1 반응 가스 공급부의 가스 토출 구멍의 형상의 다른 예를 나타내는 저면도이다. 또한, 도 35d 내지 도 35g는, 본 변형예에 관련된 성막 장치를 설명하기 위한 도이며, 제3 하면부의 형상의 다른 예를 나타내는 저면도이다. 또한, 도 35a 내지 도 35c에 있어서는, 제3 하면부(44) 및 토출 구멍(33)의 배치 위치가 도시된다.

본 변형예에 관련된 성막 장치는, 제1 분리 가스 공급부에 형성되는 토출 구멍이, 회전 테이블(2)의 주연으로부터 회전 중심에 직선 형상으로 배열되지 않는 점에서, 제1 실시 형태에 관련된 성막 장치와 상이하다.

도 35a 내지 도 35c를 참조하면, 본 변형예에 있어서는, 제1 분리 가스 공급부에 형성되는 토출 구멍(33)을, 회전 테이블(2)의 주연으로부터 회전 중심에 직선 형상으로 늘어서도록 배치하는 구성과는 다른 구성을 하고 있다. 토출 구멍(33)은, 기판에 대하여 제1 분리 가스를 균일하게 공급할 수 있는 것이라면, 제1 실시 형태와 같이 회전 테이블(2)의 주연으로부터 회전 중심으로 직선 형상으로 늘어서도록 배치되는 구성에만 한정되지 않는다. 토출 구멍(33)을, 이하와 같이 배치하는 구성으로 할 수 있다.

도 35a에 나타내는 구성에서는, 회전 테이블(2)의 직경에 대하여 경사진 직사각형 형상을 갖는 다수의 슬릿으로 이루어진 토출 구멍(33)이, 회전 테이블(2)의 직경 방향에 소정의 간격을 두고 배치된다. 또한, 도 35b에 나타내는 구성에서는, 원형 형상을 갖는 다수의 토출 구멍(33)이 사행되도록 배치된다. 또한, 도 35c에 나타내는 구성에서는, 원호 형상을 갖는 다수의 슬릿으로 이루어진 토출 구멍(33)이 회전 테이블(2)의 회전 중심에 대하여 동심에 배치된다.

제3 하면부(44)는 중공이어도 좋고, 중공 내에 제1 분리 가스를 도입하도록 구성해도 좋다. 이 구성의 경우에 있어서도, 복수의 토출 구멍(33)을 도 35a 내지 도 35c에 나타낸 바와 같이 배치할 수 있다.

또한, 본 변형예에서는, 제3 하면부(44)는 거의 부채형의 상면 형상을 갖는다. 그러나, 도 35d에 나타낸 바와 같이, 직사각형 또는 정사각형의 상면 형상을 갖는 구성으로 할 수도 있다. 또한, 제3 하면부(44)는, 도 35e에 나타낸 바와 같이, 상면은 전체적으로 부채형이며, 오목 형상으로 구부러진 측면(44Sc)을 갖는 구성으로 할 수도 있다. 또한, 제3 하면부(44)는, 도 35f에 나타낸 바와 같이, 상면은 전체적으로 부채형이며, 볼록 형상으로 구부러진 측면(44Sv)을 갖는 구성으로 할 수도 있다. 또한, 도 35g에 나타낸 바와 같이, 제3 하면부(44)의 회전 테이블(2)(도 1)의 회전 방향의 상류측 부분이 오목 형상의 측면(44Sc)을 갖고, 제3 하면부(44)의 회전 테이블(2)(도 1)의 회전 방향의 하류측 부분이 평면 형상의 측면(44Sf)을 갖는 구성으로 할 수도 있다. 또한, 도 35d 내지 도 35g에 있어서, 점선은 제3 하면부(44)에 형성된 홈부(43)를 나타내고 있다. 이들의 구성에 있어서, 홈부(43)에 수용되는 제1 분리 가스 공급부(41, 42)(도 2)는 진공 용기(1)의 중앙부, 예를 들어 돌출부(53)(도 1)로부터 신장되어 있다.

이렇게 토출 구멍(33)이 배치됨으로써, 제3 하면부(44)에 있어서 제1 분리 가스가 보다 균일하게 공급되기 위해서, 제3 하면부(44)에 대한 제1 반응 가스 및 제2 반응 가스의 침입을 보다 효율적으로 저지할 수 있다.

다음으로, 도 36을 참조하여 본 발명의 제1 실시 형태의 제10 변형예에 관련된 성막 장치를 설명한다.

도 36은, 본 변형예에 관련된 성막 장치의 구성을 모식적으로 나타내는 횡단 평면도이다. 또한, 도 36은, 진공 용기(1)의 천장판(11)이 분리된 상태에 있어서의 평면도이다.

본 변형예에 관련된 성막 장치는, 제2 반응 가스 공급부가 반송구보다도 회전 테이블의 회전 방향 상류측에 설치되는 점에서, 제1 실시 형태에 관련된 성막 장치와 상이하다.

도 36을 참조하면, 제1 실시 형태에 있어서, 제2 반응 가스 공급부가 반송구보다도 회전 테이블의 회전 방향 하류측에 설치되는 것과 상이하며, 본 변형예에 있어서는, 제2 반응 가스 공급부(32)가 반송구(15)보다도 회전 테이블(2)의 회전 방향 상류측에 설치된다.

이러한 레이아웃이여도, 제1 반응 가스와 제2 반응 가스를 보다 효율적으로 분리할 수 있는 동시에, 제1 분리 가스의 제1 하면부(45) 및 제2 하면부(45a)로의 침입을 저지할 수 있기 때문에, 제1 하면부(45) 및 제2 하면부(45a)에 있어서, 각각 제1 반응 가스 및 제2 반응 가스를 보다 효율적으로 웨이퍼에 공급할 수 있는다.

다음으로, 도 37을 참조하여 본 발명의 제1 실시 형태의 제11 변형예에 관련된 성막 장치를 설명한다.

도 37은, 본 변형예에 관련된 성막 장치의 구성을 모식적으로 나타내는 횡단 평면도이다. 도 37은, 제1 하면부(45) 및 제2 하면부(45a)보다도 낮고, 제1 분리 가스 공급부(41, 42)보다도 높은 위치에서, 진공 용기(1)의 천장판(11)을 수평하게 절단해서 나타내고 있다.

본 변형예에 관련된 성막 장치는, 제3 하면부가 둘레 방향으로 2개로 분할되고, 그동안에 제1 분리 가스 공급부가 설치되는 점에서, 제1 실시 형태에 관련된 성막 장치와 상이하다.

도 37을 참조하면, 제1 실시 형태에 있어서, 제3 하면부의 모든 부분에서 회전 테이블로부터 천장판의 하면까지의 높이가 동일한 것과 상이하며, 본 변형예에 있어서는, 제1 분리 가스 공급부(41, 42)를 포함하고, 회전 테이블(2)로부터 제3 높이(H3)보다 높게 설치되는 제3 하면부(44a)와, 제3 하면부(44a)에 인접하고, 회 전 테이블로부터 제3 높이(H3)에 설치되는 제3 하면부(44b)를 구비한다.

이러한 영역을 설치함으로써, 제1 반응 가스와 제2 반응 가스를 보다 효율적으로 분리할 수 있는 동시에, 제1 분리 가스의 제1 하면부(45) 및 제2 하면부(45a)에 대한 침입을 저지할 수 있기 때문에, 제1 하면부(45) 및 제2 하면부(45a)에 있어서, 각각 제1 반응 가스 및 제2 반응 가스를 보다 효율적으로 웨이퍼에 공급할 수 있다.

또한, 제3 하면부(44b)와 제1 분리 가스 공급부(41, 42)의 거리나, 제3 하면부(44b)의 형상 및 크기는, 제1 반응 가스, 제2 반응 가스 및 제1 분리 가스의 토출 유량 등을 고려해서 최적으로 설계할 수 있다.

다음으로, 도 38을 참조하여 본 발명의 제1 실시 형태의 제12 변형예에 관련된 성막 장치를 설명한다.

도 38은, 본 변형예에 관련된 성막 장치를 모식적으로 도시하는 사시도이다.

본 변형예에 관련된 성막 장치는, 제2 하면부 대신에, 제6 하면부와 제7 하면부를 구비하는 점에서, 제1 실시 형태에 관련된 성막 장치와 상이하다.

도 38을 참조하면, 제1 실시 형태에 있어서, 제2 하면부의 모든 부분에서 회전 테이블로부터 진공 용기의 천장판의 하면까지의 높이가 동일한 것과 상이하며, 본 변형예에 있어서는, 제2 하면부를 대신하여, 제2 반응 가스 공급부(32)를 포함하고, 회전 테이블(2)로부터 제2 높이(H2)보다 낮게 설치되는 제6 하면부(45b)와, 제6 하면부(45b)에 인접하고, 회전 테이블(2)로부터 제2 높이(H2)에 설치되는 제7 하면부(45a)를 구비한다.

따라서, 제6 하면부(45b)는, 제1 분리 가스 공급부(41 또는 42) 대신에 제2 반응 가스 공급부(32)를 설치한 것 이외는, 제3 하면부(44)와 완전히 동일하다.

이와 같이, 제6 하면부(45b)를 설치함으로써, 제1 반응 가스와 제2 반응 가스를 보다 효율적으로 분리할 수 있는 동시에, 제1 분리 가스 및 제1 반응 가스의 제6 하면부(45b)에 대한 침입을 저지할 수 있기 때문에, 제6 하면부(45b)에 있어서, 제2 반응 가스를 보다 효율적으로 웨이퍼에 공급할 수 있다.

또한, 제6 하면부(45b)는, 도 35a 내지 도 35c에 나타내는 바와 같은 중공의 제3 하면부(44)와 마찬가지로 구성되어도 좋다.

또한, 본 변형예에서는, 제2 하면부 대신에, 제6 하면부와 제7 하면부를 구비하지만, 제1 하면부 대신에, 제1 반응 가스 공급부를 포함하고, 회전 테이블로부터 제1 높이(H1)보다 낮게 설치되는 제4 하면부와, 제4 하면부에 인접하고, 회전테이블로부터 제1 높이(H1)에 설치되는 제5 하면부를 구비할 수도 있다. 제4 하면부를 설치함으로써도, 제1 반응 가스와 제2 반응 가스를 보다 효율적으로 분리할 수 있는 동시에, 제1 분리 가스 및 제1 반응 가스의 제4 하면부에 대한 침입을 저지할 수 있기 때문에, 제4 하면부에 있어서, 제1 반응 가스를 보다 효율적으로 웨이퍼에 공급할 수 있다.

다음으로, 도 39를 참조하여 본 발명의 제1 실시 형태의 제13 변형예에 관련된 성막 장치를 설명한다.

도 39는, 본 변형예에 관련된 성막 장치의 구성을 모식적으로 나타내는 횡단 평면도이다. 또한, 도 39는 진공 용기의 천장판이 분리된 상태에 있어서의 평면도 이다.

본 변형예에 관련된 성막 장치는, 제1 반응 가스 공급부 및 제2 반응 가스 공급부의 양측에도 낮은 천장이 설치되는 점에서, 제1 실시 형태에 관련된 성막 장치와 상이하다.

도 39를 참조하면, 제1 실시 형태에 있어서, 제1 분리 가스 공급부의 양측에 협애한 공간을 형성하기 위해서 제1 하면부 및 제2 하면부보다 낮은 천장면인 제3 하면부가 설치되는 것과 상이하며, 본 변형예에 있어서는, 제1 반응 가스 공급부(31) 및 제2 반응 가스 공급부(32)의 양측에도 제3 하면부와 마찬가지로 낮은 천장면인 제3 하면부(44c 내지 44f)가 설치되고, 이들 제3 하면부(44c 내지 44f)가 연속하는 구성을 갖는다.

도 39에 나타낸 바와 같이, 제1 분리 가스 공급부[41(42)], 제1 반응 가스 공급부(31) 및 제2 반응 가스 공급부(32)가 설치되는 영역 이외는, 회전 테이블(2)에 대향하는 영역 전면에 있어서, 제3 하면부가 설치되는 구성을 갖는다. 이 구성은, 다른 견해로 보면, 제1 분리 가스 공급부[41(42)]의 양측의 제3 하면부(44)가 제1 및 제2 반응 가스 공급부(31, 32)까지 넓혀진 예다. 이 경우에는, 제1 분리 가스 공급부[41(42)]의 양측에 제1 분리 가스가 확산하고, 제1 반응 가스 공급부(31) 및 제2 반응 가스 공급부(32)의 양측에 제1 반응 가스 및 제2 반응 가스가 확산하고, 양쪽 가스가 제3 하면부(44c 내지 44f)의 하방측이며 제3 하면부(44c 내지 44f)와 회전 테이블(2) 사이의 공간(협애한 공간)에서 합류하는데, 이들 가스는 제1(제2) 반응 가스 공급부[31(32)]와 제1 분리 가스 공급부[42(41)] 사이에 위치 하는 배기구[61(62)]로부터 배기된다. 이와 같이, 본 변형예에 있어서도, 제1 실시 형태와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.

또한, 제3 하면부(44c 내지 44f)는, 도 35a 내지 도 35c에 나타내는 것 같은 중공의 하면부를 조합함으로써 구성하고, 제1 반응 가스 공급부(31), 제2 반응 가스(32), 제1 분리 가스 공급부(41, 42)를 사용하지 않고, 제1 반응 가스, 제2 반응 가스 및 분리 가스를, 대응하는 중공의 제3 하면부(44c 내지 44f)의 토출 구멍(33)으로부터 각각 가스를 토출하도록 해도 좋다.

다음으로, 도 40을 참조하여 본 발명의 제1 실시 형태의 제14 변형예에 관련된 성막 장치를 설명한다.

도 40은, 본 변형예에 관련된 성막 장치의 구성을 모식적으로 도시하는 종단면도이다.

본 변형예에 관련된 성막 장치는, 진공 용기의 중심부에 있어서 진공 용기의 저면부와 천장판 사이에 지지 기둥을 개재시켜서 반응 가스의 혼합을 방지하는 점에서, 제1 실시 형태에 관련된 성막 장치와 상이하다.

도 40을 참조하면, 제1 실시 형태에 있어서, 회전 테이블의 회전축은 진공 용기의 중심부에 설치되고, 회전 테이블의 중심부와 천장판 사이의 공간에 분리 가스가 퍼지되는 것과 상이하며, 본 변형예에 있어서는, 진공 용기(1)의 중앙 영역의 상면에 오목부(80a)가 형성되고, 진공 용기(1)의 중심부에 있어서 수용 공간(80)의 저부와 오목부(80a)의 상면 사이에 지지 기둥(81b)이 설치된다.

도 40에 나타낸 바와 같이, 진공 용기(1)의 중앙 영역의 저면부(14)가 하방 측으로 돌출되고, 구동부의 수용 공간(80)이 형성되는 동시에, 진공 용기(1)의 중앙 영역의 상면에 오목부(80a)가 형성되고, 진공 용기(1)의 중심부에 있어서 수용 공간(80)의 저부와 오목부(80a)의 상면 사이에 지지 기둥(81b)을 개재시킴으로써 제1 반응 가스 공급부(31)로부터의 BTBAS 가스와 제2 반응 가스 공급부(32)로부터의 O₃ 가스가 중심부를 통해서 혼합되는 것을 방지하고 있다.

회전 테이블(2)을 회전시키는 기구에 대해서는, 지지 기둥(81b)을 둘러싸도록 회전 슬리브(82b)를 설치하고, 이 회전 슬리브(82b)를 따라 링 형상의 회전 테이블(2)을 설치하고 있다. 그리고, 수용 공간(80)에 모터(83)에 의해 구동되는 구동 기어부(84, 85)를 설치하고, 이 구동 기어부(84, 85)에 의해 회전 슬리브(82b)를 회전시키도록 하고 있다. 86, 87 및 88은 베어링부이다. 또한, 수용 공간(80)의 저부에 제3 분리 가스를 공급하는 제3 분리 가스 공급부(72)를 접속하는 동시에, 오목부(80a)의 측면과 회전 슬리브(82b)의 상단부 사이의 공간에 제2 분리 가스를 공급하기 위한 제2 분리 가스 공급부(51)를 진공 용기(1)의 상부에 접속하고 있다. 도 40에서는, 오목부(80a)의 측면과 회전 슬리브(82b)의 상단부 사이의 공간에 제2 분리 가스를 공급하기 위한 개구부(51a)는, 좌우 2곳에 기재하고 있지만, 회전 슬리브(82b)의 근방 영역을 통해서 BTBAS 가스와 O₃ 가스가 서로 섞이지 않도록 하기 위해서, 개구부(51a)[제2 분리 가스 공급부(51)]의 배열수를 설계하는 것이 바람직하다.

또한, 도 40의 변형예에서는, 회전 테이블(2)측에서 보면, 오목부(80a)의 측 면과 회전 슬리브(82b)의 상단부 사이의 공간은 분리 가스 토출 구멍에 상당하고, 그리고 이 분리 가스 토출 구멍, 회전 슬리브(82b) 및 지지 기둥(81b)에 의해, 진공 용기(1)의 중심부에 위치하는 중심부 영역(C)이 구성된다.

다음으로, 도 41을 참조하여 본 발명의 제2 실시 형태에 관련된 기판 처리 장치를 설명한다.

도 41은 본 실시 형태에 관련된 기판 처리 장치의 구성을 모식적으로 도시하는 평면도이다.

도 41에 나타낸 바와 같이, 본 실시 형태에 관련된 기판 처리 장치는, 반송 용기(101), 대기 반송실(102), 반송 아암(103), 로드 로크실(104, 105)(본 발명에 있어서의 예비 진공실에 해당함), 진공 반송실(106), 반송 아암(107), 성막 장치(108, 109)를 구비한다.

반송 용기(101)는, 예를 들어 25장의 웨이퍼를 수납하는 후프라고 불리는 밀폐형의 반송 용기이다. 대기 반송실(102)은, 반송 아암(103)이 배치되는 대기 반송실이다. 로드 로크실(104, 105)은, 대기 분위기와 진공 분위기 사이에서 분위기가 절환 가능하다. 진공 반송실(106)은, 2기의 반송 아암(107)이 배치된 진공 반송실이다. 성막 장치(108, 109)는, 본 발명의 제1 실시 형태에 관련된 성막 장치이다.

반송 용기(101)는, 도시하지 않은 적재대를 구비한 반입 반출 포트에 외부로부터 반송되어 설치된다. 반송 용기(101)가 설치된 후, 도시하지 않은 개폐 기구에 의해 대기 반송실(102)의 덮개가 열리고, 반송 아암(103)에 의해 반송 용 기(101) 내로부터 웨이퍼가 취출된다. 반송 용기(101) 내로부터 취출된 웨이퍼는, 로드 로크실(104 또는 105) 내로 반입된다. 다음으로, 로드 로크실(104 또는 105)의 내부가 대기 분위기로부터 진공 분위기로 절환된다. 다음으로, 반송 아암(107)에 의해 웨이퍼가 로드 로크실(104 또는 105)로부터 취출되어, 성막 장치(108 또는 109)에 반입된다. 그 후, 성막 장치(108 또는 109)에 있어서, 앞서 서술한 성막 방법을 행함으로써 성막 처리가 실시된다.

본 실시 형태에서는, 본 발명의 제1 실시 형태에 관련된, 예를 들어 5장 처리용의 성막 장치를 복수 개 예를 들어 2개 구비함으로써, ALD 또는 MLD의 성막 처리를 높은 처리량으로 실시하는 것이 가능하다.

또한, 본 실시 형태에서는, 본 발명의 제1 실시 형태에 관련된 성막 장치(108, 109)를 사용하기 때문에, 성막 장치에 있어서, 회전 테이블의 주연에 설치된 피검지부 및 피검지부를 검지하기 위한 위치 검지 수단을 구비함으로써, 회전 테이블의 회전 위치를 위치 정밀도 좋게 검지 및 보정할 수 있고, 진공 용기의 외부와의 사이에서 기판의 반입출을 확실하게 행할 수 있다.

이상, 본 발명의 바람직한 실시 형태에 대해서 기술했지만, 본 발명은 이러한 특정한 실시 형태에 한정되는 것이 아니고, 특허청구의 범위 내에 기재된 본 발명의 요지의 범위 내에 있어서 다양한 변형·변경이 가능하다.

도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 관련된 성막 장치의 구성을 모식적으로 도시하는 종단면도.

도 2는 본 발명의 제1 실시 형태에 관련된 성막 장치의 구성을 모식적으로 도시하는 사시도.

도 3은 본 발명의 제1 실시 형태에 관련된 성막 장치의 구성을 모식적으로 나타내는 횡단 평면도.

도 4는 본 발명의 제1의 실시 형태에 관련된 성막 장치에 있어서의 위치 검지 수단 및 피검지부의 배치 관계를 설명하기 위한 사시도.

도 5a 및 도 5b는 본 발명의 제1 실시 형태에 관련된 성막 장치에 있어서의 위치 검지 수단의 동작을 모식적으로 도시하는 단면도.

도 6a 및 도 6b는 본 발명의 제1 실시 형태에 관련된 성막 장치에 있어서의 제1 내지 제3 공간을 도시하는 단면도.

도 7a 및 도 7b는 본 발명의 제1 실시 형태에 관련된 성막 장치에 있어서의 제3 하면부의 치수예를 설명하기 위한 횡단면도 및 종단면도.

도 8은 본 발명의 제1 실시 형태에 관련된 성막 장치에 있어서의 제1 반응 가스 공급부를 도시하는 사시도.

도 9는 본 발명의 제1 실시 형태에 관련된 성막 장치의 일부를 설명하기 위한 도이며, 도 3에 있어서의 A-A선에 따른 종단면도.

도 10은 본 발명의 제1의 실시 형태에 관련된 성막 장치의 일부를 제2 분리 가스, 제3 분리 가스 및 제4 분리 가스가 흐르는 모습을 설명하기 위한 도이며, 도 3에 있어서의 B-B선에 따른 종단면도.

도 11은 본 발명의 제1 실시 형태에 관련된 성막 장치의 일부를 도시하는 파단 사시도.

도 12는 본 발명의 제1 실시 형태에 관련된 성막 장치의 제어부의 구성을 모식적으로 도시하는 도면.

도 13은 본 발명의 제1 실시 형태에 관련된 성막 장치를 사용한 성막 방법의 수순을 설명하기 위한 공정도.

도 14는 본 발명의 제1 실시 형태에 관련된 성막 장치를 사용한 성막 방법을 설명하기 위한 도이며, 제1 반응 가스, 제2 반응 가스 및 제1 분리 가스가 흐르는 모습을 도시하는 도면.

도 15는 본 발명의 제1 실시 형태의 제1 변형예에 관련된 성막 장치의 구성을 모식적으로 도시하는 종단면도.

도 16은 본 발명의 제1 실시 형태의 제1 변형예에 관련된 성막 장치를 설명하기 위한 도이며, 위치 검지 수단 및 피검지부의 배치 관계를 설명하기 위한 사시도.

도 17은 본 발명의 제1 실시 형태의 제2 변형예에 관련된 성막 장치의 구성을 모식적으로 도시하는 종단면도.

도 18은 본 발명의 제1 실시 형태의 제2 변형예에 관련된 성막 장치를 설명하기 위한 도이며, 위치 검지 수단 및 피검지부의 배치 관계를 설명하기 위한 사시 도.

도 19는 본 발명의 제1 실시 형태의 제3 변형예에 관련된 성막 장치의 구성을 모식적으로 도시하는 종단면도.

도 20은 본 발명의 제1 실시 형태의 제3 변형예에 관련된 성막 장치를 설명하기 위한 도이며, 위치 검지 수단 및 피검지부의 배치 관계를 설명하기 위한 사시도.

도 21a 및 도 21b는 본 발명의 제1 실시 형태의 제3 변형예에 관련된 성막 장치에 있어서, 위치 검지 수단의 동작을 모식적으로 도시하는 단면도.

도 22 본 발명의 제1의 실시 형태의 제4 변형예에 관련된 성막 장치의 구성을 모식적으로 도시하는 종단면도.

도 23은 본 발명의 제1 실시 형태의 제5 변형예에 관련된 성막 장치의 구성을 모식적으로 도시하는 종단면도.

도 24는 본 발명의 제1 실시 형태의 제5 변형예에 관련된 성막 장치를 설명하기 위한 도이며, 위치 검지 수단 및 피검지부의 배치 관계를 설명하기 위한 사시도.

도 25a 및 도 25b는 본 발명의 제1 실시 형태의 제5 변형예에 관련된 성막 장치의 회전 테이블의 피검지부 부근의 확대도.

도 26은 본 발명의 제1 실시 형태의 제5 변형예에 관련된 성막 장치의 위치 보정 공정의 수순을 설명하는 공정도

도 27a 내지 도 27c는 본 발명의 제1 실시 형태의 제5 변형예에 관련된 성막 장치의 위치 보정 공정에 있어서의 레이저 센서 및 회전 테이블의 상태를 모식적으로 도시하는 단면도.

도 28은 본 발명의 제1 실시 형태의 제6 변형예에 관련된 성막 장치의 구성을 모식적으로 도시하는 종단면도.

도 29는 본 발명의 제1 실시 형태의 제6 변형예에 관련된 성막 장치를 설명하기 위한 도이며, 위치 검지 수단 및 피검지부의 배치 관계를 설명하기 위한 사시도.

도 30a 및 도 30b는 본 발명의 제1 실시 형태의 제6 변형예에 관련된 성막 장치의 회전 테이블의 피검지부 부근의 확대도.

도 31은 본 발명의 제1 실시 형태의 제6 변형예에 관련된 성막 장치의 위치 보정 공정의 수순을 설명하는 공정도.

도 32a 내지 도 32c는 본 발명의 제1 실시 형태의 제6 변형예에 관련된 성막 장치의 위치 보정 공정에 있어서의 위치 검지 수단 및 피검지부의 상태를 모식적으로 나타내는 일부 단면을 포함하는 도면.

도 33은 본 발명의 제1 실시 형태의 제7 변형예에 관련된 성막 장치를 설명하기 위한 도이며, 제3 하면부에 있어서의 천장판의 형상의 다른 예를 도시하는 종단면도.

도 34a 내지 도 34c는 본 발명의 제1 실시 형태의 제8 변형예에 관련된 성막 장치를 설명하기 위한 도이며, 제3 하면부에 있어서의 천장판의 하면의 형상의 다른 예를 도시하는 종단면도.

도 35a 내지 도 35c는 본 발명의 제1 실시 형태의 제9 변형예에 관련된 성막 장치를 설명하기 위한 도이며, 제1 반응 가스 공급부의 가스 토출 구멍의 형상의 다른 예를 나타내는 저면도.

도 35d 내지 도 35g는 본 발명의 제1 실시 형태의 제9 변형예에 관련된 성막 장치를 설명하기 위한 도이며, 제3 하면부의 형상의 다른 예를 나타내는 저면도.

도 36은 본 발명의 제1 실시 형태의 제10 변형예에 관련된 성막 장치의 구성을 모식적으로 나타내는 횡단 평면도.

도 37은 본 발명의 제1 실시 형태의 제11 변형예에 관련된 성막 장치의 구성을 모식적으로 나타내는 횡단 평면도.

도 38은 본 발명의 제1 실시 형태의 제12 변형예에 관련된 성막 장치의 구성을 모식적으로 도시하는 사시도.

도 39는 본 발명의 제1 실시 형태의 제13 변형예에 관련된 성막 장치의 구성을 모식적으로 나타내는 횡단 평면도.

도 40은 본 발명의 제1 실시 형태의 제14 변형예에 관련된 성막 장치의 구성을 모식적으로 도시하는 종단면도.

도 41은 본 발명의 제2 실시 형태에 관련된 기판 처리 장치의 구성을 모식적으로 도시하는 평면도.

도 42는 종래의 성막 장치에 있어서의 회전 테이블의 회전 위치의 검출 방법의 구성을 모식적으로 도시하는 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1: 진공 용기

2: 회전 테이블

11: 천장판

12: 용기 본체

13: O링

14: 저면부

25: 피검지부

Claims

진공 용기 내에서 제1 반응 가스 및 제2 반응 가스를 포함하는 적어도 2종류의 원료 가스를 순서대로 공급하고 또한 상기 적어도 2종류의 상기 원료 가스를 순서대로 공급하는 공급 사이클을 실행함으로써 박막을 성막하는 성막 장치에 있어서,

상기 진공 용기 내에 회전 가능하게 설치되고, 기판을 적재하는 기판 적재부를 구비하는 회전 테이블과,

상기 제1 반응 가스 및 상기 제2 반응 가스를 공급하기 위해서, 상기 회전 테이블의 주연의 서로 다른 위치로부터 회전 중심을 향해서 각각 설치되는 제1 반응 가스 공급부 및 제2 반응 가스 공급부와,

상기 제1 반응 가스와 상기 제2 반응 가스를 분리하는 제1 분리 가스를 공급하기 위해서, 상기 제1 반응 가스 공급부와 상기 제2 반응 가스 공급부 사이의 상기 회전 테이블의 주연의 위치로부터 회전 중심을 향해서 설치되는 제1 분리 가스 공급부와,

상기 제1 반응 가스 공급부를 포함하는 상기 진공 용기의 천장판의 하면이며, 상기 회전 테이블로부터 제1 높이에 설치되는 제1 하면 영역과,

상기 제1 하면 영역과 상기 회전 테이블 사이에 형성되는 제1 공간과,

상기 제2 반응 가스 공급부를 포함하는 상기 천장판의 하면이며, 상기 제1 하면 영역과 이격된 위치에 상기 회전 테이블로부터 제2 높이에 설치되는 제2 하면 영역과,

상기 제2 하면 영역과 상기 회전 테이블 사이에 형성되는 제2 공간과,

상기 제1 분리 가스 공급부를 포함하고 상기 회전 테이블의 회전 방향을 따라서 상기 제1 분리 가스 공급부의 양측에 위치하는 상기 천장판의 하면이며, 상기 회전 테이블로부터 상기 제1 높이 및 상기 제2 높이보다 낮은 제3 높이에 설치되는 제3 하면 영역과,

상기 제3 하면 영역과 상기 회전 테이블 사이에 형성되고, 상기 제1 분리 가스 공급부로부터 공급된 상기 제1 분리 가스가 상기 제1 공간 및 상기 제2 공간에 흐르기 위한 상기 제3 높이를 갖는 협애한 제3 공간과,

상기 회전 테이블의 회전 위치를 검지하는 위치 검지 수단과,

상기 회전 테이블의 주연에 설치되고, 상기 위치 검지 수단에 의해 검지되는 피검지부와,

상기 천장판의 하면이며, 상기 회전 테이블의 회전 중심의 상기 기판 적재부측에 상기 제1 반응 가스와 상기 제2 반응 가스를 분리하는 제2 분리 가스를 공급하는 제2 분리 가스 공급부가 설치되는 중심부 영역과,

상기 제3 공간의 양측에 토출되는 상기 제1 분리 가스 및 상기 중심부 영역으로부터 토출되는 상기 제2 분리 가스와 함께 상기 제1 반응 가스 및 상기 제2 반응 가스를 배기하기 위한 배기구를 구비하는 것을 특징으로 하는, 성막 장치.
제1항에 있어서, 상기 위치 검지 수단은 레이저 센서인 것을 특징으로 하는, 성막 장치.
제2항에 있어서, 상기 레이저 센서는, 상기 레이저 센서와 상기 회전 테이블의 표면 사이의 거리의 변화에 의해 상기 피검지부를 검지하는 것을 특징으로 하는, 성막 장치.
제3항에 있어서, 상기 피검지부는, 상기 회전 테이블의 표면에 설치되고, 상기 표면으로부터 서로 다른 단차를 갖는 제1 및 제2 단차부를 구비하고,

상기 제2 단차부는, 상기 회전 테이블의 상기 회전 방향을 따라서 상기 제1 단차부의 후방에 접해서 설치되는 것을 특징으로 하는, 성막 장치.
제3항에 있어서, 상기 위치 검지 수단은 또한,

발광 소자 및 수광 소자를 갖고, 상기 회전 테이블의 회전축의 회전 위치를 검지하는 포토 센서와,

상기 회전축의 측 주위면에 설치되고, 상기 발광 소자와 상기 수광 소자 사이를 차광함으로써 상기 포토 센서에 검지되는 차광부를 구비하는 것을 특징으로 하는, 성막 장치.
제5항에 있어서, 상기 피검지부는, 상기 회전 테이블의 표면에 설치되고, 상기 표면으로부터 단차를 갖는 단차부를 구비하는 것을 특징으로 하는, 성막 장치.
제1항에 있어서, 상기 피검지부는 상기 회전 테이블의 상면의 주연측에 설치된 반경 방향의 금매김 선인 것을 특징으로 하는, 성막 장치.
제1항에 있어서, 상기 회전 테이블의 회전 중심의 하측에 상기 제1 반응 가스와 상기 제2 반응 가스를 분리하는 제3 분리 가스를 공급하는 제3 분리 가스 공급부를 구비하는 것을 특징으로 하는, 성막 장치.
제1항에 있어서, 상기 진공 용기의 저면과 상기 회전 테이블 사이에 상기 제1 반응 가스와 상기 제2 반응 가스를 분리하는 제4 분리 가스를 공급하는 제4 분리 가스 공급부를 구비하는 것을 특징으로 하는, 성막 장치.
제1항에 있어서, 상기 제1 하면 영역 대신에,

상기 제1 반응 가스 공급부를 포함하고, 상기 회전 테이블로부터 상기 제1 높이보다 낮게 설치되는 제4 하면 영역과,

상기 제4 하면 영역에 인접하고, 상기 회전 테이블로부터 상기 제1 높이에 설치되는 제5 하면 영역을 구비하는 것을 특징으로 하는, 성막 장치.
제1항에 있어서, 상기 제2 하면 영역 대신에,

상기 제2 반응 가스 공급부를 포함하고, 상기 회전 테이블로부터 상기 제2 높이보다 낮게 설치되는 제6 하면 영역과,

상기 제6 하면 영역에 인접하고, 상기 회전 테이블로부터 상기 제2 높이에 설치되는 제7 하면 영역을 구비하는 것을 특징으로 하는, 성막 장치.
제1항에 있어서, 상기 기판 적재부에 적재된 상기 기판의 표면은 상기 회전 테이블의 표면과 동일한 높이이거나, 상기 회전 테이블의 상기 표면보다 상기 기판의 상기 표면이 낮은 위치인 것을 특징으로 하는, 성막 장치.
제1항에 있어서, 상기 제1 반응 가스 공급부, 상기 제2 반응 가스 공급부 및 상기 제1 분리 가스 공급부에 가스를 각각 도입하기 위한 가스 도입 포트는, 상기 회전 테이블의 회전 중심측 또는 주연측에 설치되는 것을 특징으로 하는, 성막 장치.
제1항에 있어서, 상기 제1 분리 가스 공급부에는, 상기 회전 테이블의 회전 중심측으로부터 주연측을 향해서 토출 구멍이 배열되는 것을 특징으로 하는, 성막 장치.
제14항에 있어서, 상기 제3 하면 영역이며, 상기 제3 하면 영역에 포함되는 상기 제1 분리 가스 공급부의 상기 토출 구멍에 의해 이분되는 2개의 영역은,

상기 기판 적재부에 적재되는 상기 기판의 중심이 통과하는 부분의 상기 회 전 테이블의 회전 방향을 따른 폭 치수의 각각이 50mm 이상인 것을 특징으로 하는, 성막 장치.
제1항에 있어서, 상기 제3 하면 영역에 있어서의 상기 천장판의 하면은 평면 또는 곡면인 것을 특징으로 하는, 성막 장치.
제1항에 있어서, 상기 진공 용기의 저면의 주연이며, 상기 제1 공간 및 상기 제2 공간의 가까이에 각각 설치된 제1 배기구 및 제2 배기구를 구비하는 것을 특징으로 하는, 성막 장치.
제1항에 기재된 성막 장치와,

상기 성막 장치에 기밀하게 접속되고, 내부에 기판 반송부가 설치된 진공 반송실과,

상기 진공 반송실에 기밀하게 접속되고, 진공 분위기와 대기 분위기 사이에서 분위기가 절환 가능한 예비 진공실을 구비하는 것을 특징으로 하는, 기판 처리 장치.
진공 용기에 있어서 제1 반응 가스 및 제2 반응 가스를 포함하는 적어도 2종류의 원료 가스를 순서대로 공급하고 또한 상기 적어도 2종류의 상기 원료 가스를 순서대로 공급하는 공급 사이클을 실행함으로써 기판 상에 박막을 성막할 때에, 상 기 기판이 적재되는 회전 테이블 상측의 상기 제1 반응 가스와 상기 제2 반응 가스를 분리하기 위한 제1 분리 가스를 공급하는 영역에 있어서의 상기 회전 테이블 상면으로부터 상기 진공 용기의 천장판까지의 높이를, 상기 제1 반응 가스 및 상기 제2 반응 가스를 공급하는 영역에 있어서의 상기 회전 테이블 상면으로부터 상기 천장판까지의 높이에 비해 낮게 함으로써, 상기 회전 테이블 상면과 상기 천장판 사이에 형성되는 협애한 공간에 상기 제1 분리 가스를 공급하고, 상기 천장판의 하면이며 상기 회전 테이블의 회전 중심 상측의 중심부 영역에 상기 제1 반응 가스 및 상기 제2 반응 가스를 분리하는 제2 분리 가스를 공급하고, 상기 제1 분리 가스 및 상기 제2 분리 가스와 함께 상기 제1 반응 가스 및 상기 제2 반응 가스를 배기 함으로써, 상기 제1 반응 가스 및 상기 제2 반응 가스를 분리하여 공급하면서 박막을 성막하는 성막 방법이며,

상기 회전 테이블의 회전 위치를 보정하는 위치 보정 공정과,

회전 위치가 보정된 상기 회전 테이블에 기판을 적재하는 적재 공정과,

상기 회전 테이블을 회전시키는 회전 공정과,

상기 회전 테이블을 하측으로부터 가열하고, 상기 회전 테이블의 서로 다른 위치에 설치되는 제1 반응 가스 공급부 및 제2 반응 가스 공급부의 각각으로부터 상기 제1 반응 가스 및 상기 제2 반응 가스를 공급하고, 상기 제1 반응 가스 공급부와 상기 제2 반응 가스 공급부 사이에 설치되는 제1 분리 가스 공급부로부터 상기 제1 분리 가스를 공급하고, 상기 회전 테이블의 회전에 수반하여 상기 기판을 이동시키고, 상기 기판의 표면으로의 상기 제1 반응 가스의 공급, 상기 제1 반응 가스의 정지, 상기 제2 반응 가스의 공급 및 상기 제2 반응 가스의 정지를 반복하여 박막을 성막하는 성막 공정과,

회전 위치가 보정된 상기 회전 테이블로부터 상기 기판을 반출하는 반출 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는, 성막 방법.
컴퓨터에 제19항에 기재된 성막 방법을 실행시키기 위한 프로그램을 기록한, 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.