JP6339004B2

JP6339004B2 - パージ方法

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Publication number: JP6339004B2
Application number: JP2014262877A
Authority: JP
Inventors: 秀臣羽根; 梅原　隆人; 隆人梅原
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 2014-12-25
Filing date: 2014-12-25
Publication date: 2018-06-06
Anticipated expiration: 2034-12-25
Also published as: JP2016122778A

Description

本発明は、パージ方法に関する。

従来から、互いに異なる処理ガスを基板に順番に供給するサイクルを複数回繰り返して反応生成物の層を積層して薄膜を得る成膜装置であって、真空容器内に配置され、その上に基板を載置して公転させるための回転テーブルと、前記回転テーブルの回転方向に互いに離れて設けられ、第１の処理ガス及び第２の処理ガスを夫々基板に供給するための第１の処理ガス供給部及び第２の処理ガス供給部と、成膜処理を行うときの前記回転テーブルの回転方向において、前記第１の処理ガス供給部と第２の処理ガス供給部との間に、各処理ガスを分離するための分離ガスが供給される分離領域と、前記回転テーブルの回転方向に互いに離れて設けられ、第１の処理ガス及び第２の処理ガスを夫々専ら排気するための第１の真空排気口及び第２の真空排気口と、前記回転テーブルをクリーニングするためのクリーニングガスを供給するクリーニングガス供給部と、を備えた成膜装置を運転する方法において、前記第１の真空排気口の排気を止め、第２の真空排気口から真空排気を行いながら、前記クリーニングガス供給部から真空容器内にクリーニングガスを供給するクリーニング工程を含むことを特徴とする成膜装置の運転方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。

かかる特許文献１に記載の成膜装置の運転方法によれば、回転テーブルをクリーニングガスによりクリーニングするときに、クリーニングガスが第１の真空排気口側に吸引されることによりクリーニングガスが回転テーブルに接触する量が少なくなるという不具合を回避することができ、速やかにクリーニングを行うことができるとともに、クリーニングガスの低流量化を図ることができる。

特開２０１４−１７３２２号公報

しかしながら、クリーニングを行った後に成膜処理を行う場合、回転テーブルからの膜の剥がれによるパーティクルが発生する確率が高い。上述の特許文献１に記載の構成によれば、クリーニング時間の短縮化及びクリーニングガスの低流量化を図ることができるが、このようなクリーニング後の剥がれパーティクルの低減についての特別な対策は講じられていない。また、クリーニング後以外の通常の成膜処理であっても、成膜処理運転の運転間隔に実施可能なパーティクル低減のための処理が存在すれば、そのような処理を適宜行うことが好ましい。

そこで、本発明は、回転テーブルから発生する剥がれパーティクルを低減させることができるパージ方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の一態様に係るパージ方法は、処理室内に、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該回転テーブルの回転方向に沿って互いに離間して配置された第１及び第２の処理領域と、該第１及び第２の処理領域同士の間に配置された分離領域とが設けられ、該分離領域には前記処理室内の天井面側から下方に向かって突出し、所定の熱容量を有する凸状部が設けられて前記第１及び第２の処理領域よりも低い天井面が形成され、前記第１の処理領域で第１の反応ガス、前記第２の処理領域で第２の反応ガス、前記分離領域でパージガスが供給された状態で前記回転テーブルを回転させることにより、前記第１の反応ガスと前記第２の反応ガスとの反応生成物を基板上に成膜可能な成膜装置により成膜処理が所定回数行われ、前記回転テーブル上に前記反応生成物が所定膜厚成膜されたときに、次の成膜処理開始前に行われる前記回転テーブルからの剥がれパーティクルを低減させるためのパージ方法であって、
前記回転テーブルを静止した状態で前記分離領域から前記凸状部の前記所定の熱容量により高温となった前記パージガスを第１の所定期間連続して少なくとも１回供給し、前記分離領域の下方に位置する前記回転テーブルの第１の領域の前記反応生成物をパージすることにより、前記反応生成物を熱膨張させる工程と、
前記パージガスの供給を停止した状態で、前記第１の領域と異なる第２の領域が前記分離領域の下方に位置するとともに、前記第１の領域が前記第１の処理領域又は前記第２の処理領域の下方に移動するように前記回転テーブルを所定角度回転させ、前記第１の処理領域の前記反応生成物を熱収縮させる工程と、
前記回転テーブルを静止させた状態で前記分離領域から前記パージガスを第２の所定期間連続して少なくとも１回供給し、前記第２の領域をパージする工程と、を有する。

本発明によれば、成膜装置のドライクリーニング後に発生し易い剥がれパーティクルを低減させることができる。

本発明の実施形態に係るパージ方法を適用可能な成膜装置の断面図である。図１の成膜装置の内部の概略構成に示す斜視図である。図１の成膜装置の平面図である。図１の成膜装置における分離領域、第１の領域及び第２の領域の一例を示す断面図である。図１の成膜装置に設けられる、分離ガスが回転テーブルの中心から外周へ流れるのを抑制する屈曲部を示す説明図である。図１の成膜装置の他の断面図である。図１の成膜装置を示す一部破断斜視図である。本発明の第１の実施形態に係るパージ方法の一例を示すタイミングチャートである。図８（ａ）は、パージガスのパージ流量の一例を示すタイミングチャートである。図８（ｂ）は、回転テーブルの回転速度の一例を示すタイミングチャートである。図８（ｃ）は、回転テーブルの回転角度の一例を示すタイミングチャートである。本発明の第２の実施形態に係るパージ方法の一例を示すタイミングチャートである。図９（ａ）は、パージガスのパージ流量の一例を示すタイミングチャートである。図９（ｂ）は、回転テーブルの回転速度の一例を示すタイミングチャートである。図９（ｃ）は、回転テーブルの回転角度の一例を示すタイミングチャートである。本発明の第３の実施形態に係るパージ方法の一例を示すタイミングチャートである。図１０（ａ）は、パージガスのパージ流量の一例を示すタイミングチャートである。図１０（ｂ）は、回転テーブルの回転速度の一例を示すタイミングチャートである。図１０（ｃ）は、回転テーブルの回転角度の一例を示すタイミングチャートである。本発明の第４の実施形態に係るパージ方法の一例を示すタイミングチャートである。図１１（ａ）は、パージガスのパージ流量の一例を示すタイミングチャートである。図１１（ｂ）は、回転テーブルの回転速度の一例を示すタイミングチャートである。図１１（ｃ）は、回転テーブルの回転角度の一例を示すタイミングチャートである。本発明の実施例に係るパージ方法の実施結果を示した図である。本発明の実施例に係るパージ方法のパージ工程を実施した際の回転テーブルの表面の温度差を測定した結果を示した図である。

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。

〔成膜装置〕
まず、本発明の実施形態に係るパージ方法が適用され得る成膜装置の一例について説明する。

本発明の実施形態に係るパージ方法が適用され得る成膜装置は、図１（図３のＡ−Ａ線に沿った断面図）及び図２に示すように、概ね円形の平面形状を有する扁平な処理室１と、この処理室１内に設けられ、処理室１の中心に回転中心を有する回転テーブル２と、を備える。処理室１は、容器本体１２と、これから分離可能な天板１１とから構成されている。天板１１は、例えばＯリングなどの封止部材１３を介して容器本体１２に取り付けられ、これにより処理室１が気密に密閉される。天板１１及び容器本体１２は、例えばアルミニウム（Ａｌ）で作製することができる。

図１を参照すると、回転テーブル２は、中央に円形の開口部を有しており、開口部の周りで円筒形状のコア部２１により上下から挟まれて保持されている。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は容器本体１２の底面部１４を貫通し、その下端が当該回転軸２２を鉛直軸回りに回転させる駆動部２３に取り付けられている。この構成により、回転テーブル２はその中心軸を回転中心として回転することができる。なお、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を介して処理室１の底面部１４の下面に気密に取り付けられており、これにより、ケース体２０の内部雰囲気が外部雰囲気から隔離されている。なお、回転テーブル２は、サセプタ２と呼んでもよい。

図２及び図３に示すように、回転テーブル２の上面に、それぞれウエハＷが載置される複数（図示の例では５つ）の円形凹部状の載置部２４が等角度間隔で形成されている。ただし、図３ではウエハＷを１枚のみを示している。

図４（ａ）を参照すると、載置部２４と載置部２４に載置されたウエハＷとの断面が示されている。図示のとおり、載置部２４は、ウエハＷの直径よりも僅かに（例えば４ｍｍ）大きい直径と、ウエハＷの厚さに等しい深さとを有している。載置部２４の深さとウエハＷの厚さがほぼ等しいため、ウエハＷが載置部２４に載置されたとき、ウエハＷの表面は、回転テーブル２の載置部２４を除く領域の表面とほぼ同じ高さになる。仮に、ウエハＷとその領域との間に比較的大きい段差があると、その段差によりガスの流れに乱流が生じ、ウエハＷ上での膜厚均一性が影響を受ける。この影響を低減するため、２つの表面がほぼ同じ高さにある。「ほぼ同じ高さ」は、高さの差が約５ｍｍ以下であって良いが、加工精度が許す範囲でできるだけゼロに近いと好ましい。

図２から図４を参照すると、回転テーブル２の回転方向（例えば図３の矢印ＲＤ）に沿って互いに離間した２つの凸状部４が設けられている。図２及び図３では天板１１を省略しているが、凸状部４は、図４に示すように天板１１の下面に取り付けられている。また、図３から分かるように、凸状部４は、ほぼ扇形の上面形状を有しており、その頂部は処理室１のほぼ中心に位置し、円弧は容器本体１２の内周壁に沿って位置している。さらに、図４（ａ）に示すように、凸状部４は、その下面４４が回転テーブル２から高さｈ１（後述）に位置するように配置される。これにより、凸状部４と回転テーブル２との間には、空間Ｈが形成されている。

また、図４を参照すると、凸状部４は、凸状部４が二分割されるように半径方向に延びる溝部４３を有し、溝部４３にはパージガスノズル４１（４２）が収容されている。溝部４３は、本実施形態では、凸状部４を二等分するように形成されるが、他の実施形態においては、例えば、凸状部４における回転テーブル２の回転方向上流側が広くなるように溝部４３を形成しても良い。パージガスノズル４１（４２）は、図３に示すように、容器本体１２の周壁部から処理室１内へ導入され、その基端部であるガス導入ポート４１ａ（４２ａ）を容器本体１２の外周壁に取り付けることにより支持されている。

パージガスノズル４１（４２）は、パージガスのガス供給源（図示せず）に接続されている。パージガスはＮ_２ガスや不活性ガスであって良く、また、成膜に影響を与えないガスであれば、パージガスの種類は特に限定されない。本実施形態においては、パージガスとしてチッ素（Ｎ_２）ガスが利用される。また、パージガスノズル４１（４２）は、回転テーブル２の表面に向けてＮ_２ガスを吐出するための吐出孔４０（図４）を有している。吐出孔４０は、長さ方向に所定の間隔で配置されている。本実施形態においては、吐出孔４０は、約０．５ｍｍの口径を有し、パージガスノズル４１（４２）の長さ方向に沿って約１０ｍｍの間隔で配列されている。なお、パージガスノズル４１（４２）は、吐出孔４０に代わり、回転テーブル２に向かって開口し、パージガスノズル４１（４２）の長手方向に延びるスリットを有してもよい。

図１から図３を再び参照すると、上述の凸状部４は、コア部２１を取り囲むように天板１１の下面に取り付けられた環状の突出部５に結合されている。これにより、回転テーブル２の外縁端から中心を通って他の外縁端にまで広がり、処理室１内を第１の領域４８Ａ及び第２の領域４８Ｂ（図２及び図３参照）に分ける分離部材が構成されている。突出部５は回転テーブル２と対向し、これにより突出部５と回転テーブル２との間に上述の空間Ｈと連通する狭い空間５０が形成されている。本実施形態においては、空間５０の下面の回転テーブル２からの高さｈ１５（図５参照）は、空間Ｈの高さｈ１よりも僅かに低い。なお、他の実施形態においては、高さｈ１５とｈ１は等しくても良く、また、突出部５と凸状部４は一体に形成されても、別体として形成されて結合されても良い。なお、図２及び図３は、凸状部４を処理室１内に残したまま天板１１を取り外した処理室１の内部を示している。

図５は、図３のＢ−Ｂ線に沿った断面の約半分を示す図である。図示のとおり、コア部２１と処理室１の天板１１との間に空間５２が形成されている。空間５２は、上記の空間５０と連通しており、これにより、２つの凸状部４の下方の空間Ｈは空間５０及び５２を通して互いに連通している。また、天板１１の中心部には、分離ガス供給管５１が接続されており、これにより、天板１１とコア部２１との間の空間５２にＮ_２ガスが供給される。

再び図２及び図３を参照すると、第１の領域４８Ａにおいて容器本体１２の周壁部から回転テーブル２の半径方向に反応ガスノズル３１が導入され、第２の領域４８Ｂにおいて容器本体１２の周壁部から回転テーブル２の半径方向に反応ガスノズル３２が導入されている。これらの反応ガスノズル３１，３２は、パージガスノズル４１，４２と同様に、基端部であるガス導入ポート３１ａ，３２ａを容器本体１２の外周壁に取り付けることにより支持されている。なお、反応ガスノズル３１，３２は、半径方向に対して所定の角度をなすように導入されてもよい。第１の領域４８Ａ及び第２の領域４８Ｂは、図４に示すように、凸状部の下面（天井面４４）よりも高い天井面４５（天板１１の下面）を有している。

また、ノズルカバー３４の回転方向上流側、且つ第１の分離領域Ｄ１の回転方向下流側にはクリーニングガス供給部をなすクリーニングガスノズル３５が設けられる。クリーニングガス３５は、反応ガスノズル３１と同様に、第１の領域４８Ａにおいて容器本体１２の周壁部から導入されており、回転テーブル２の外周から周縁部に向かって延びる棒状に形成されている。クリーニングガスノズル３５は、クリーニング時にのみ使用されるガスノズルであり、成膜処理時には使用されない。クリーニングガスノズル３５は、処理室１内の全体にクリーニングガスを供給することを意図しているので、反応ガスノズル３１、３２及びパージガスノズル４１、４２よりも長さが短く、先端部に吐出孔が設けられる。例えばＣｌＦ_３などのフッ素系のクリーニングガスが、クリーニングガスノズル３５から供給され、クリーニングガスノズル３５の先端部から回転テーブル２の中心部側に向けて吐出される。クリーニングガスノズル３５は、反応ガスノズル３１，３２及びパージガスノズル４１，４２と同様に、基端部であるガス導入ポート３５ａを容器本体１２の外周壁に取り付けることにより支持されており、ガス導入ポート３５ａは、クリーニングガスの供給源（図示せず）に接続されている。

図示を省略するが、反応ガスノズル３１は、第１の反応ガスのガス供給源に接続され、反応ガスノズル３２は、第２の反応ガスのガス供給源に接続されている。第１の反応ガス及び第２の反応ガスとしては後に述べる組み合わせを始めとして種々のガスを使用できるが、本実施形態においては、第１の反応ガスとしてビスターシャルブチルアミノシラン（ＢＴＢＡＳ）ガスが利用され、第２の反応ガスとしてオゾン（Ｏ_３）ガスが利用される。なお、以下の説明において、反応ガスノズル３１の下方の領域を、ＢＴＢＡＳガスをウエハに吸着させるための処理領域Ｐ１といい、反応ガスノズル３２の下方の領域を、Ｏ_３ガスをウエハに吸着したＢＴＢＡＳガスと反応（酸化）させるための処理領域Ｐ２という場合がある。

また、反応ガスノズル３１，３２は、回転テーブル２の上面（ウエハの載置部２４がある面）に向けて反応ガスを吐出するための複数の吐出孔３３を有している（図４参照）。本実施形態においては、吐出孔３３は約０．５ｍｍの口径を有し、反応ガスノズル３１，３２の長さ方向に沿って約１０ｍｍの間隔で配列されている。反応ガスノズル３１（３２）は、吐出孔３３に代わり、回転テーブル２に向かって開口し、反応ガスノズル３１（３２）の長手方向に延びるスリットを有してもよい。また、反応ガスノズル３１にはノズルカバー３４が取り付けられている。ノズルカバー３４は、反応ガスノズル３１から吐出された反応ガスがパージガスにより希釈されることを防ぐための整流板であり、必要に応じて設けられてよい。

以上の構成において、パージガスノズル４１（４２）からＮ_２ガスが吐出されると、このＮ_２ガスは凸状部４と回転テーブル２との間の空間Ｈへ至り、空間Ｈの圧力を第１の領域４８Ａ及び第２の領域４８Ｂの圧力よりも高く維持することができる。これに加えて、パージガスノズル５１から空間５２へＮ_２ガスが供給されると、このＮ_２ガスは空間５２から突出部５と回転テーブル２との空間５０へ至り、空間５０の圧力を第１の領域４８Ａ及び第２の領域４８Ｂによりも高く維持することができる。このようにして、回転テーブル２及び突出部５の間の空間５０と、コア部２１及び天井板１１の間の空間５２と、これらによって連通する、２つの凸状部４及び回転テーブル２の間の２つの空間Ｈとからなり、高い圧力を有して第１の領域４８Ａと第２の領域４８Ｂとを分ける分離空間が提供される。以下、説明の便宜上、第１の領域４８Ａに対して回転テーブル２の回転方向上流側に位置する凸状部４に対応する領域を分離領域Ｄ１、第１の領域４８Ａに対して回転テーブル２の回転方向下流側に位置する凸状部４に対応する領域を分離領域Ｄ２、突出部５に対応する円形の領域を中心分離領域Ｃと呼ぶ（図２及び３等参照）。このように、パージガスノズル４１（４２）から供給されるパージガスは、第１の領域４８Ａと第２の領域４８Ｂとを分離するために供給されているので、パージガスを分離ガス、パージガスノズル４１（４２）を分離ガスノズル４１（４２）と呼んでもよい。

分離領域Ｄ１、Ｄ２を構成する凸状部４は、例えば、石英で構成されてもよい。石英は、耐熱性が高く、パーティクルの発生が少ないので、成膜装置等の半導体製造装置の処理室１内に設けられる部品や部材を構成する材料として適している。また、石英は、所定の熱容量を有しており、石英のバルクとして構成された凸状部４は、比較的高い熱容量を有する。本実施形態に係るパージ方法は、凸状部４の熱容量を利用して回転テーブル２の表面に成膜された膜を一旦加熱し、その後熱収縮させる工程を含むが、パージ方法の詳細については後述する。なお、凸状部４は、所定の熱容量を有し、処理室１内で使用可能な条件を満たせば、石英以外の材料から構成されてもよい。

再び図５を参照すると、凸状部４は、その外縁においてＬ字状に屈曲する屈曲部４６を有している。屈曲部４６は、回転テーブル２と容器本体１２との間の空間を概ね埋めている。屈曲部４６と容器本体１２との間の隙間、及び屈曲部４６と回転テーブル２との間の隙間は、例えば、回転テーブル２から凸状部４の天井面４４までの高さｈ１と同じかこれより小さくて良い。ただし、容器本体１２と回転テーブル２の間の間隔は、回転テーブル２の熱膨張を考慮し、回転テーブル２が後述のヒータユニットにより加熱された場合にｈ１程度となるように設定することが好ましい。このような構成により、第１の領域４８Ａにおいて反応ガスノズル３１から供給されたＢＴＢＡＳガスが、容器本体１２の内周面と回転テーブル２との間の空間を通して第２の領域４８Ｂへ流れるのが阻止され、逆にＯ_３ガスが第２の領域４８Ｂから当該空間を通して第１の領域４８Ａへ流れるのを阻止される。また、屈曲部４６があるため、分離ガスノズル４１，４２（図３等）からのＮ_２ガスは、回転テーブル２の外側に向かっては流れ難い。すなわち、屈曲部４６は、分離空間の圧力を第１の領域４８Ａ及び第２の領域４８Ｂの圧力より高く維持することに寄与している。なお、屈曲部４６の下方にブロック部材７１ｂを設ければ、分離ガスが回転テーブル２の下方まで流れるのを更に抑制することができるため、更に好ましい。

一方、第１の領域４８Ａ及び第２の領域４８Ｂにおいては、容器本体１２の内周壁は、図３、図６及び図７に示すように外方側に窪み、排気領域６が形成されている。この排気領域６の底部には、例えば排気口６１，６２が設けられている。これら排気口６１，６２は各々排気管６３を介して真空排気装置である例えば共通の真空ポンプ６４に接続されている。これにより、主として第１の領域４８Ａ及び第２の領域４８Ｂが排気される。すなわち、このような排気口６１，６２の配置により、分離空間の圧力を第１の領域４８Ａ及び第２の領域４８Ｂの圧力よりも高くし易くなる。

再び図１を参照すると、排気管６３には圧力調整器６５が設けられ、これにより処理室１内の圧力が調整される。複数の圧力調整器６５を、対応する排気口６１，６２に対して設けてもよい。また、排気口６１，６２は、排気領域６の底部（処理室１の底部１４）に限らず、真空容器の容器本体１２の周壁部に設けても良い。また、排気口６１，６２は、排気領域６における天板１１に設けても良い。ただし、天板１１に排気口６１，６２を設ける場合、処理室１内のガスが上方へ流れるため、処理室１内のパーティクルが巻き上げられて、ウエハＷが汚染されるおそれがある。このため、排気口６１，６２は、図示のように底部に設けるか、容器本体１２の周壁部に設けると好ましい。また、排気口６１，６２を底部に設ければ、排気管６３、圧力調整器６５、及び真空ポンプ６４を処理室１の下方に設置することができるため、成膜装置のフットプリントを縮小する点で有利である。

図１、図５及び図６等に示すように、回転テーブル２と容器本体１２の底部１４との間の空間には、加熱部としての環状のヒータユニット７が設けられ、これにより、回転テーブル２上のウエハＷが、回転テーブル２を介して所定の温度に加熱される。また、ブロック部材７１ａが、回転テーブル２の下方及び外周の近くに、ヒータユニット７を取り囲むように設けられるため、ヒータユニット７が置かれている空間がヒータユニット７の外側の領域から区画されている。ブロック部材７１ａより内側にガスが流入することを防止するため、ブロック部材７１ａの上面と回転テーブル２の下面との間に僅かな間隙が維持されるように配置される。ヒータユニット７が収容される領域には、この領域をパージするため、複数のパージガス供給管７３が、容器本体１２の底部を貫通するように所定の角度間隔をおいて接続されている。なお、ヒータユニット７の上方において、ヒータユニット７を保護する保護プレート７ａが、ブロック部材７１ａと、後述する***部Ｒとにより支持されており、これにより、ヒータユニット７が設けられる空間にＢＴＢＡＳガスやＯ_３ガスが仮に流入したとしても、ヒータユニット７を保護することができる。保護プレート７ａは、例えば石英から作製すると好ましい。

図６を参照すると、底部１４は、環状のヒータユニット７の内側に***部Ｒを有している。***部Ｒの上面は、回転テーブル２及びコア部２１に接近しており、***部の上面Ｒと回転テーブル２の裏面との間、及び***部の上面とコア部２１の裏面との間に僅かな隙間を残している。また、底部１４は、回転軸２２が通り抜ける中心孔を有している。この中心孔の内径は、回転軸２２の直径よりも僅かに大きく、フランジ部２０ａを通してケース体２０と連通する隙間を残している。パージガス供給管７２がフランジ部２０ａの上部に接続されている。

このような構成により、図６に矢印で示すように、回転軸２２と底部１４の中心孔との間の隙間、コア部２１と底部１４の***部Ｒとの間の隙間、及び底部１４の***部Ｒと回転テーブル２の裏面との間の隙間を通して、パージガス供給管７２から回転テーブル２の下の空間へＮ_２ガスが流れる。また、パージガス供給管７３からヒータユニット７の下の空間へＮ_２ガスが流れる。そして、これらのＮ_２ガスは、ブロック部材７１ａと回転テーブル２の裏面との間の隙間を通して排気口６１へ流れ込む。このように流れるＮ_２ガスは、ＢＴＢＡＳガス（Ｏ_３ガス）の反応ガスが回転テーブル２の下方の空間を回流してＯ_３ガス（ＢＴＢＡＳガス）と混合するのを防止する分離ガスとして働く。

なお、図６は、図３のＡ−Ａ線に沿った断面図である図１の左半分に相当し、第１の領域４８Ａを示しているため、凸状部４が無い。一方、突出部５は、図６においても図示されており、回転テーブル２の中央近傍において第１の領域４８Ａを区画している。この場合においても、突出部５と回転テーブル２との間の空間５０の圧力は、分離ガス供給管５１からのＮ_２ガスによって、第１の領域４８Ａの圧力よりも高く維持される。これにより、図６中に矢印で示すように空間５０から第１の領域４８Ａに向かって回転テーブル２の上面に沿ってＮ_２ガスが流出する。

図２、図３及び図７を参照すると、容器本体１２の周壁部には搬送口１５が形成されている。ウエハＷは、搬送口１５を通して搬送アーム１０により処理室１の中へ、又は処理室１から外へと搬送される。この搬送口１５にはゲートバルブ（図示せず）が設けられ、これにより搬送口１５が開閉される。また、凹部２４の底面には３つの貫通孔（図示せず）が形成されており、これらの貫通孔を通して３本の昇降ピン１６（図７参照）が上下動することができる。昇降ピン１６は、ウエハＷの裏面を支えて当該ウエハＷを昇降させ、ウエハＷの搬送アーム１０との間で受け渡しを行う。

再び図３を参照すると、この実施形態による成膜装置には、装置全体の動作のコントロールを行うための制御部１００が設けられている。この制御部１００は、例えばコンピュータで構成されるプロセスコントローラ１００ａと、ユーザインタフェース部１００ｂと、メモリ装置１００ｃとを有する。ユーザインタフェース部１００ｂは、成膜装置の動作状況を表示するディスプレイや、成膜装置の操作者がプロセスレシピを選択したり、プロセス管理者がプロセスレシピのパラメータを変更したりするためのキーボードやタッチパネル（図示せず）などを有する。

メモリ装置１００ｃは、プロセスコントローラ１００ａに種々のプロセスを実施させる制御プログラム、プロセスレシピ、及び各種プロセスにおけるパラメータなどを記憶している。また、これらのプログラムには、例えば後述するクリーニング方法を行わせるためのステップ群を有しているものがある。これらの制御プログラムやプロセスレシピは、ユーザインタフェース部１００ｂからの指示に従って、プロセスコントローラ１００ａにより読み出されて実行される。また、これらのプログラムは、コンピュータ可読記憶媒体１００ｄに格納され、これらに対応した入出力装置（図示せず）を通してメモリ装置１００ｃにインストールしてよい。コンピュータ可読記憶媒体１００ｄは、ハードディスク、ＣＤ、ＣＤ−Ｒ／ＲＷ、ＤＶＤ−Ｒ／ＲＷ、フレキシブルディスク、半導体メモリなどであってよい。また、プログラムは通信回線を通してメモリ装置１００ｃへダウンロードしてもよい。

〔成膜方法〕
次に、既出の図面を適宜参照しながら、成膜装置の成膜処理動作（成膜方法）について説明する。まず、載置部２４が搬送口１５（図７）に整列するように回転テーブル２が回転して、ゲートバルブ（図示せず）を開く。次に、搬送アーム１０により搬送口１５を介してウエハＷを処理室１内へ搬入される。ウエハＷは、昇降ピン１６により受け取られ、搬送アーム１０が容器１から引き抜かれた後に、昇降機構（図示せず）により駆動される昇降ピン１６によって載置部２４へと下げられる。上記一連の動作が５回繰り返されて、５枚のウエハＷが対応する凹部２４に載置される。

続いて、分離ガスノズル４１，４２からＮ_２ガスが供給され、分離ガス供給管５１及びパージガス供給管７２，７３からもＮ_２ガスが供給されるとともに、真空ポンプ６４及び圧力調整器６５（図１）により、処理室１内が予め設定した圧力に維持される。同時に又は引き続いて、回転テーブル２が上から見て時計回りに回転を開始する。回転テーブル２は、ヒータユニット７により前もって所定の温度（例えば３００℃）に加熱されており、これにより、この回転テーブル２に載置されるウエハＷが加熱される。ウエハＷが加熱され、所定の温度に維持された後、まず、Ｏ_３ガスが反応ガスノズル３２を通して処理領域Ｐ２へ供給され、次いで、ＢＴＢＡＳガスが反応ガスノズル３１を通して処理領域Ｐ１へ供給される。

ウエハＷが反応ガスノズル３１の下方の処理領域Ｐ１を通過するときに、ウエハＷの表面にＢＴＢＡＳ分子が吸着し、反応ガスノズル３２の下方の処理領域Ｐ２と通過するときに、ウエハＷの表面にＯ_３分子が吸着され、Ｏ_３によりＢＴＢＡＳ分子が酸化される。したがって、回転テーブル２の回転により、ウエハＷが処理領域Ｐ１、Ｐ２の両方を一回通過すると、ウエハＷの表面に酸化シリコンの一分子層（又は２以上の分子層）が形成される。次いで、ウエハＷが処理領域Ｐ１、Ｐ２を交互に複数回通過し、所定の膜厚を有する酸化シリコン膜がウエハＷの表面に堆積される。所定の膜厚を有する酸化シリコン膜が堆積された後、ＢＴＢＡＳガスとＯ_３ガスの供給を停止し、回転テーブル２の回転を停止する。そして、ウエハＷは搬入動作と逆の動作により順次搬送アーム１０により容器１から搬出され、成膜プロセスが終了する。

このように、成膜装置による成膜処理により、ウエハＷの表面上にＢＴＢＡＳガスとＯ_３ガスとの反応生成物である酸化シリコン膜を成膜することが可能であるが、かかる酸化シリコン膜は、成膜処理中、ウエハＷの表面上のみならず、回転テーブル２の表面上や、処理容器１の内壁上にも成膜される。成膜装置による成膜処理の運転は、５枚のウエハＷへの成膜が終了したら、次の５枚のウエハＷが処理室１内に搬入されて成膜を行い、終了したらまた新たな５枚のウエハＷに対して成膜、というように連続的に行われるが、成膜処理を継続してゆくと、回転テーブル２の表面上及び処理室１の内壁面上にも成膜が行われるとともに、ウエハＷ上に成膜された膜内に含まれるパーティクルの量が増加してくる。パーティクルの発生要因は種々考えられるが、例えば、回転テーブル２の表面上及び処理室１の内壁面上に成膜された反応生成物が剥がれてパーティクルとなる場合も一因として考えられる。そこで、パーティクルが所定量を超えたり、あるいは所定の連続運転期間を超えたりした場合には、処理室１内のクリーニングを行うのが一般的である。

〔クリーニング方法〕
続いて、クリーニング処理について説明する。この説明での回転方向上流側、下流側は、クリーニング処理時の回転方向上流側、下流側を夫々指す。クリーニングガスノズル３５を真空容器１１に取り付けておき、また、反応ガスノズル３１、３２は、各反応ガスの供給源（図示せず）との接続を遮断し、その代わりにＮ_２ガス供給源（図示せず）に接続しておく。第１の真空排気口６２からの排気を停止し、第２の真空排気口６２から所定の量で排気が行われると共に、回転駆動機構２２により回転テーブル２が例えば５ｒｐｍで反時計回りに回転されながらヒータ２７により当該回転テーブル２が例えば５５０℃に加熱される。そして、第１及び第２の分離ガスノズル４１、４２から分離ガスが吐出されると共に、ガスノズル３１〜３３、中心部領域Ｃ、分離ガス供給管５１及びパージガス供給管７２から夫々パージガスが吐出される。このとき第１のパージガスノズル４１から供給されるパージガスの流量は、例えば成膜処理時と同じ３〜１０Ｌ／分であり、第２のパージガスノズル４２から供給される分離ガスの流量もこの例では成膜処理時と同じ３Ｌ／分〜１０Ｌ／分である。これらの分離ガス及びパージガスの供給と共に、クリーニングガスノズル３５からクリーニングガスの吐出が行われる。

そして、回転テーブル２の回転が続けられ、ガスノズル３５からクリーニングガスが供給される領域が回転テーブル２の周方向にずれていき、回転テーブル２全体にクリーニングガスが供給され、回転テーブル２全体でＳｉＯ_２膜が除去される。クリーニングガスの供給開始後、所定の時間が経過すると、各ガスの供給を停止してクリーニング処理を停止する。

かかるクリーニング処理により、回転テーブル２の表面上及び処理室１の内壁面上に成膜されたＳｉＯ_２膜が除去されるが、クリーニング処理でＳｉＯ_２膜のエッチング処理が行われるため、残ったＳｉＯ_２膜の表面はエッチング処理により剥がれ易い状態となっている。よって、この後、ウエハＷを導入することなく成膜処理を行い、回転テーブル２の表面上及び処理室１の内壁面上にＳｉＯ_２膜の成膜を行い、粗くなったＳｉＯ_２膜の表面の粗さを低減させるコーティング処理を従来行っていたが、単にクリーニング後にコーティングを行うだけでは、ＳｉＯ_２膜の表面の粗さが十分に取れず、ウエハＷを導入して成膜処理を行った場合に、ＳｉＯ_２膜の剥がれによるパーティクルが増加してしまうという問題があった。

そこで、本発明の実施形態に係るパージ方法では、クリーニング処理後であって、かつ次の成膜処理の開始前に、ＳｉＯ_２膜の剥がれによるパーティクルを低減させるためのパージ工程を導入する。

なお、以下に説明する本発明の実施形態に係るパージ方法は、クリーニング処理後のみならず、通常の成膜処理を連続的に実施し、回転テーブル２上に所定膜厚のＳｉＯ_２膜が成膜されたときに、通常の成膜処理の運転間隔に行うことも可能である。なお、成膜処理の運転間隔とは、ウエハＷを成膜装置に搬入して成膜処理を行い、成膜されたウエハＷを成膜装置の外部に搬出するのを１運転又は１ランとしたときの１運転と１運転の間（「運転間」と呼んでもよい。）、又は１ランと１ランの間（「ラン間」と呼んでもよい。）を意味する。この場合においても、本発明の実施形態に係るパージ方法を実行することにより、回転テーブル２から発生する剥がれパーティクルを低減させることができる。

〔パージ方法〕
次に、本発明の実施形態に係るパージ方法について説明する。上述のように、本発明の実施形態に係るパージ方法は、処理室１内、より詳細には回転テーブル２のクリーニング処理が終了した後であって、かつ、次の成膜処理を行う前か、成膜処理を連続的に行うことにより回転テーブル２上の所定膜厚の反応生成物が成膜され、回転テーブル２からの剥がれパーティクルを低減させたいときに、次の成膜処理を行う前に実施される。本発明の実施形態に係るパージ方法において行われるパージ工程では、回転テーブル２を停止させた状態で、パージガスノズル４１、４２からパージガスが供給される。

図８は、本発明の第１の実施形態に係るパージ方法の一例を示すタイミングチャートである。図８（ａ）は、パージガスノズル４１、４２から供給されるパージガスのパージ流量の一例を示すタイミングチャートであり、図８（ｂ）は、回転テーブル２の回転数（回転速度）の一例を示すタイミングチャートである。また、図８（ｃ）は、回転テーブル２の回転角度の一例を示すタイミングチャートである。図８（ａ）〜（ｃ）は、総て同一の時間軸で記載されており、各時刻ｔにおいては、当該各時刻ｔにおけるパージ流量、回転速度及び回転角を各々示している。

図８（ａ）に示されるように、時刻ｔ１において、パージガスノズル４１、４２からパージガスが供給される。図８（ｂ）、（ｃ）に示されるように、時刻ｔ１では回転テーブル２の回転速度及び回転角はゼロであるので、回転テーブル２が静止した状態であることを意味している。つまり、時刻ｔ１では、回転テーブル２が停止した状態で、パージガスノズル４１、４２からパージガスが供給される。この、回転テーブル２が静止した状態でパージガスノズル４１、４２からパージガスの供給を開始したタイミングを、第１のパージ工程の開始タイミングとする。即ち、時刻ｔ１で第１のパージ工程が開始される。そして、パージガスの供給は、回転テーブル２が静止した状態を維持して時刻ｔ２まで継続される。

ここで、本実施形態に係るパージ方法は、例えば、次に行われる成膜処理時の設定温度と同一の設定温度で行われる。図１乃至７で説明した成膜装置は、急激に回転テーブル２の温度を変化させるのが困難であるので、生産効率を高めるためには、なるべく設定温度を同一として種々の処理を行うことが好ましい。よって、本実施形態に係るパージ方法では、成膜処理時と同一の温度に回転テーブル２（より正確にはヒータ７）の温度を設定する。ところで、パージガスノズル４１、４２は、図２〜４で説明したように、凸状部４が形成されている分離領域Ｄ１、Ｄ２に設けられており、より詳細には凸状部４の中心付近に形成された溝４３内に収容されて設けられている。ここで、凸状部４は、処理室１の天板１１側から下方に突出するようにバルク状の塊として形成されており、回転テーブル２に接近した位置で分離領域Ｄ１、Ｄ２の天井面を構成している。また、凸状部４は、石英で構成されている。よって、凸状部４は、当然に単なる空間よりも熱容量が高く、分離領域Ｄ１、Ｄ２は、石英の凸状部４が存在せず、天板１１が天井面となる処理領域Ｐ１、Ｐ２よりも高い熱容量を有している。よって、ヒータ７を所定の温度に設定して加熱した場合、分離領域Ｄ１、Ｄ２の熱容量は処理領域Ｐ１、Ｐ２の熱容量よりも高く、高温となる。そうすると、回転テーブル２の分離領域Ｄ１、Ｄ２の真下にある領域（以下、「第１の領域」と呼んでもよいこととする。）は、処理領域Ｐ１、Ｐ２の真下にある領域よりも高温となる。また、パージガスノズル４１、４２からパージガスが供給されるため、分離領域Ｄ１、Ｄ２では、高温のパージガスが回転テーブル２に供給される。これにより、回転テーブル２の表面上に成膜されているＳｉＯ_２膜は、熱膨張する。

時刻ｔ２〜ｔ３までパージガスの供給は停止するが、上述のように、分離領域Ｄ１、Ｄ２は高い温度に保たれているので、回転テーブル２の分離領域Ｄ１、Ｄ２の下方の第１の領域は、高温に保たれ、ＳｉＯ_２膜の熱膨張は進行する。一方、処理領域Ｐ１、Ｐ２は、分離領域Ｄよりも低温に保たれた状態であり、ＳｉＯ_２膜は熱膨張等せずに、通常の状態が保たれる。

時刻ｔ３〜ｔ４でパージガスノズル４１、４２から再びパージガスが供給され、時刻ｔ１〜ｔ２と同様のＳｉＯ_２膜の熱膨張処理が行われる。また、時刻ｔ４〜ｔ５でパージガスの供給が停止して時刻ｔ２〜ｔ３と同様の処理が繰り返され、時刻ｔ５〜ｔ６で再びパージガスが供給されて時刻ｔ１〜ｔ２及びｔ３〜ｔ４と同様の処理が繰り返される。

時刻ｔ６で一旦パージ工程が終了する。なお、パージガスを供給する期間ｔ１〜ｔ２、ｔ３〜ｔ４及びｔ５〜ｔ６は、同一の期間であってもよいし、異なる期間であってもよい。また、パージガス供給停止期間であるｔ２〜ｔ３及びｔ４〜ｔ５も同一期間であってもよいし、異なる期間であってもよい。更に、パージガス供給期間ｔ１〜ｔ２、ｔ３〜ｔ４及びｔ５〜ｔ６と、パージガス供給停止期間ｔ２〜ｔ３及びｔ４〜ｔ５とが同一期間であってもよいし、異なる期間であってもよい。但し、シーケンスの容易さの観点からすると、各パージガス供給期間ｔ１〜ｔ２、ｔ３〜ｔ４及びｔ５〜ｔ６及び各パージガス供給停止期間ｔ２〜ｔ３及びｔ４〜ｔ５は、総て同一期間であることが好ましい。また、図８（ａ）においては、パージガスを連続して供給する期間が３回である例が示されているが、もっと多く行ってもよいし、少なくてもよく、少なくとも１回パージガスを連続して供給する限り、用途に応じて種々の回数に設定することができる。

図８（ｂ）に示されるように、時刻ｔ７〜ｔ８では、回転テーブル２が回転する。更に、図８（ｃ）に示されるように、時刻ｔ７〜ｔ８において、回転テーブル２は１８０°回転している。これにより、回転テーブル２の分離領域Ｄ１、Ｄ２の下方にあった領域と、処理領域Ｐ１、Ｐ２にあった領域とが入れ替わることになる。これにより、時刻ｔ１〜ｔ７の期間、分離領域Ｄ１、Ｄ２の真下にあった領域は、凸状部４が存在しない処理領域Ｐ１、Ｐ２の下方に移動し、周囲温度が急激に低下する。急激な周囲温度の低下により、回転テーブル２の表面上に成膜されているＳｉＯ_２膜は熱収縮する。ＳｉＯ_２膜が熱収縮すると、剥がれ易い状態となっていたＳｉＯ_２膜の表面が収縮固化し、塊状態となって剥がれ難くなる。そうすると、パージ工程後に成膜処理を行う際、剥がれパーティクルの発生を抑制することができることになる。なお、時刻ｔ７〜ｔ８の工程を、回転工程、又は回転テーブル移動工程と呼んでもよいし、熱収縮開始工程と呼んでもよい。

図８（ａ）に示すように、時刻ｔ７〜ｔ８を含む時刻ｔ６〜ｔ９では、パージガスの供給は停止され、パージガスの供給を停止した状態で回転テーブル２を１８０°回転させたたが、時刻ｔ９から、新たに分離領域Ｄ１、Ｄ２の真下に移動した回転テーブル２の領域に対して、パージガスが供給される。時刻ｔ９〜ｔ１４における処理は、上述の時刻ｔ１〜ｔ６における処理と同様であるので、その説明を省略するが、時刻ｔ９〜ｔ１４で、時刻ｔ１〜ｔ６と異なる第２の領域に対し、熱膨張処理が行われることになる。なお、時刻ｔ９〜ｔ１４のパージ処理を、第２のパージ工程と呼んでもよい。また、時刻ｔ８〜ｔ１５の期間、回転テーブル２は停止した状態である。

図８（ｂ）、（ｃ）に示されるように、時刻ｔ１５〜ｔ１６において、回転テーブル２が１８０°回転し、時刻ｔ１〜ｔ７にあった元の位置に戻り、今まで熱膨張していた回転テーブル２の第２の領域にあるＳｉＯ_２膜は、周囲温度が低い処理領域Ｐ１、Ｐ２に曝され、熱収縮する。これにより、第２の領域にあるＳｉＯ_２膜も収縮固化し、剥がれパーティクルが発生し難い状態となる。

図２、３に示すように、分離領域Ｄ１、Ｄ２は回転テーブル２の略半分を覆っているので、これでパージ処理工程を終了してもよいし、各パージ工程で、分離第１の処理領域Ｐ１の下方にあった領域の熱膨張及び熱収縮が不十分とも考えられるので、この領域を分離領域Ｄ１、Ｄ２の真下に移動させてパージ工程及び熱収縮工程（回転テーブル移動工程）を繰り返してもよい。

また、図８（ｃ）では、回転テーブル２を１８０°回転させた例を挙げて説明したが、回転テーブル移動工程の回数等を考慮して、適宜適切な角度に定めてよい。

このように、第１の実施形態に係るパージ方法によれば、回転テーブル２上のＳｉＯ_２膜を熱膨張させてから熱収縮させることにより、ＳｉＯ_２膜を収縮固化させ、次に行われる成膜処理における剥がれパーティクルの発生を抑制することができる。また、従来、成膜処理開始時には、パーティクルの発生が所定レベルより低減させるまでコーティング工程を継続し、回転テーブル２の表面上及び処理室１の内周壁面上に余分な成膜が多く行われており、その分、ウエハＷ上への成膜処理のため成膜装置を連続運転する継続時間が短くなり、生産性を効率的に向上させることが困難であった。本実施形態に係るパージ方法によれば、コーティング時間を大幅に短縮することができ、最小限のコーティング処理を行った後、直ちに成膜処理を行うことができる。これにより、成膜処理のための成膜装置の連続運転時間を長くすることができ、スループットを向上させることができる。また、クリーニングの頻度も低減させることができるので、スループット向上とともに、クリーニングに費やす手間や労力も低減することができる。

また、通常の成膜処理の運転間では、コーティング処理は行われないが、継続的に行われる成膜処理の運転により、回転テーブル２の表面上に反応生成物が成膜されてゆく。そして、回転テーブル２上の反応生成物の膜厚が増加するにつれて、回転テーブル２からの剥がれパーティクルが増加してしまい、パーティクルの発生量（発生数）が所定量以上になると、品質維持の観点からそのまま成膜処理を継続することができない。このような状態となると、従来は上述のクリーニングを行って、反応生成物を除去するしか対応策が無かった。しかしながら、本発明の第１の実施形態に係るパージ方法では、回転テーブル２の表面上に成膜された反応生成物を熱収縮させるため、クリーニングを行うことなくパーティクルの発生を抑制することができる。よって、本発明の第１の実施形態に係るパージ方法は、ドライクリーニング後だけでなく、通常の成膜処理の運転間に実施することが可能である。本発明の第１の実施形態に係るパージ方法を成膜処理の運転間に実施することにより、成膜処理の連続運転時間を長くし、ドライクリーニングの頻度を減少させることができ、これによりスループットを向上させることができる。

このように、本発明の第１の実施形態に係るパージ方法を、ドライクリーニング後であって、かつコーティング前と、通常の成膜処理運転間に実施することにより、ドライクリーニングを行う間隔を長くして頻度を低下させ、スループットを大幅に向上させることができる。

図９は、本発明の第２の実施形態に係るパージ方法の一例を示すタイミングチャートである。図９（ａ）は、パージガスノズル４１、４２から供給されるパージガスのパージ流量の一例を示すタイミングチャートであり、図９（ｂ）は、回転テーブル２の回転数（回転速度）の一例を示すタイミングチャートである。また、図９（ｃ）は、回転テーブル２の回転角度の一例を示すタイミングチャートである。図９（ａ）〜（ｃ）は、総て同一の時間軸で記載されており、各時刻ｔにおいては、当該各時刻ｔにおけるパージ流量、回転速度及び回転角を各々示している。

第２の実施形態に係るパージ方法は、回転テーブル２が回転移動している時刻ｔ７〜ｔ８においても、パージガスの供給が停止されずれに継続されている点で、回転テーブル２が回転移動している時刻ｔ７〜ｔ８でパージガスの供給を停止した第１の実施形態に係るパージ方法と異なっている。

また、図９（ａ）に示されるように、第２の実施形態に係るパージ方法においては、パージガス供給期間ｔ１〜ｔ２、ｔ３〜ｔ４、…ｔ１５〜ｔ１６と、パージガス供給停止期間ｔ２〜ｔ３、ｔ４〜ｔ５、…ｔ１４〜ｔ１５が総て同一期間とされた点で、第１の実施形態に係るパージ方法と異なっている。

図９（ａ）〜（ｃ）に示すように、回転テーブル２を回転移動させる際には、パージガスの供給を停止させることは必須ではなく、パージガスを供給したまま回転テーブル２を回転させてもよい。

また、図９（ａ）に示されるような総てのパージ供給期間ｔ１〜ｔ２、ｔ３〜ｔ４、…ｔ１５〜ｔ１６とパージガス供給停止期間ｔ２〜ｔ３、ｔ４〜ｔ５、…ｔ１４〜ｔ１５とを同一期間とすることにより、パージ処理におけるシーケンスを非常に容易にすることができ、制御部１００の演算処理の負担を低減させることができる。

その他の処理内容、作用効果については、第１の実施形態に係るパージ方法と同様であるので、その説明を省略する。

図１０は、本発明の第３の実施形態に係るパージ方法の一例を示すタイミングチャートである。図１０（ａ）は、パージガスノズル４１、４２から供給されるパージガスのパージ流量の一例を示すタイミングチャートであり、図１０（ｂ）は、回転テーブル２の回転数（回転速度）の一例を示すタイミングチャートである。また、図１０（ｃ）は、回転テーブル２の回転角度の一例を示すタイミングチャートである。図１０（ａ）〜（ｃ）は、総て同一の時間軸で記載されており、各時刻ｔにおいては、当該各時刻ｔにおけるパージ流量、回転速度及び回転角を各々示している。

図１０（ａ）に示されるように、第３の実施形態に係るパージ方法では、第１のパージ工程及び第２のパージ工程の各パージ工程において、パージガスの供給を間欠的に複数回行うのではなく、長時間、１回のみ行う。即ち、第１のパージ工程では、時刻ｔ１〜ｔ２の１回のみパージガスを供給し、第２のパージ工程では、時刻ｔ５〜ｔ６の１回のみパージガスを供給している。しかしながら、１回だけの供給ではあるが、図１０（ａ）における時刻ｔ１〜ｔ２は、図８（ａ）における第１の実施形態に係るパージ方法の時刻ｔ１〜ｔ６の期間に相当し、図１０（ａ）の時刻ｔ５〜ｔ６は、図８（ａ）における第１の実施形態に係るパージ方法の時刻ｔ９〜ｔ１４の期間に相当する。このように、間欠的にパージガスを供給するのではなく、連続的にパージガスを供給してもよい。なお、第３の実施形態に係るパージ方法では、回転テーブル２を回転移動させる際には、パージガスの供給は停止させている。

第３の実施形態に係るパージ方法によれば、回転テーブル２の表面上のＳｉＯ_２膜に、より長期間高温のパージガスを供給できるので、確実にＳｉＯ_２膜を熱膨張させることができる。なお、その他の処理内容の詳細については、第１及び第２の実施形態に係るパージ方法と同様であるので、その説明を省略する。

図１１は、本発明の第４の実施形態に係るパージ方法の一例を示すタイミングチャートである。図１１（ａ）は、パージガスノズル４１、４２から供給されるパージガスのパージ流量の一例を示すタイミングチャートであり、図１１（ｂ）は、回転テーブル２の回転数（回転速度）の一例を示すタイミングチャートである。また、図１１（ｃ）は、回転テーブル２の回転角度の一例を示すタイミングチャートである。図１１（ａ）〜（ｃ）は、総て同一の時間軸で記載されており、各時刻ｔにおいては、当該各時刻ｔにおけるパージ流量、回転速度及び回転角を各々示している。

第４の実施形態に係るパージ方法では、第１のパージ工程、回転テーブル移動工程及び第２のパージ工程を通じて、パージガスの供給が連続的に行われている点で、第３の実施形態に係るパージ方法と異なっている。

図１１（ａ）に示されるように、時刻ｔ１〜ｔ６の期間、パージガスは連続的に供給されている。そして、図１１（ｂ）、（ｃ）に示されるように、パージガスの供給中に、時刻ｔ２〜ｔ３の期間において回転テーブル移動工程が行われ、回転テーブル２上の第１の領域と第２の領域とを入れ替えて移動させている。この場合、第１のパージ工程は時刻ｔ１で開始して時刻ｔ２で終了し、第２のパージ工程は時刻ｔ３で開始して時刻ｔ４で終了することになる。そして、全体としては連続的であるが、第１のパージ工程でパージガスが連続的に１回供給され、第２のパージ工程でもパージガスが継続的に１回供給されることになる。

第３の実施形態に係るパージ方法によれば、回転テーブル２の表面上のＳｉＯ_２膜に、より長期間高温のパージガスを供給できるので、確実にＳｉＯ_２膜を熱膨張させることができるとともに、パージガス供給の細かなタイミング設定が不要となるので、制御を容易にすることができる。なお、その他の処理内容の詳細については、第１乃至第３の実施形態に係るパージ方法と同様であるので、その説明を省略する。

〔実施例〕
図１２は、本発明の実施例に係るパージ方法の実施結果を示した図である。図１２に示す本発明の実施例に係るパージ方法では、第１の実施形態に係るパージ方法を実施し、発生したパーティクルの数をカウントした。

実施例において、第１回目のサイクルでは、本実施例に係るパージ方法は行わず、従来のコーティング処理を行い、第２回目及び第３回目のサイクルで、本実施例に係るパージ方法を実施した。図１２において、横軸がサイクルを示す時間軸、縦軸がウエハ１枚当たりのパーティクル数を示している。また、Ｓ１〜Ｓ６は、（Ｘ，Ｙ）座標で示されるウエハ上の測定位置を示している（図１２中、実際の詳細な座標は示していない）。

図１２に示すように、本実施例に係るパージ方法を実施した第２回目及び第３回目のサイクルでは、従来のコーティング処理を行った第１回目のサイクルよりも大幅にウエハ１枚当たりのパーティクル数を減少させることができた。各々同じ測定位置同士で比較すると、第１回目のサイクルよりも第２回目のサイクルの方がウエハ１枚当たりのパーティクル数が減少しており、更に第３回目のサイクルで第２回目のサイクルよりもウエハ１枚当たりのパーティクル数が減少している。Ｓ３、Ｓ４、Ｓ６の位置で特に減少幅が大きい。

このように、本発明の実施例に係るパージ方法によれば、パーティクル数を確実かつ大幅に従来よりも減少させることができた。

図１３は、本発明の実施例に係るパージ方法のパージ工程を実施した際の、回転テーブル２の表面の温度差を測定した結果を示した図である。図１３において、横軸は経過時間、縦軸はウエハ上の温度を示している。

前半の回転数０ｒｐｍのグラフは、本発明の実施例に係るパージ方法のパージ工程を実施した際の回転テーブル２の停止時の処理領域Ｐ２における表面温度を示しており、凸状部４に覆われていないため、熱容量が小さく、時間の経過により温度が低下していることが示されている。一方、後段のグラフは、回転テーブル２を１２０ｒｐｍで回転させた時の各位置Ｊ〜Ｏにおける温度を測定して示しており、回転開始時において、回転テーブル２内の各位置で６６０℃から５８０℃の範囲で温度差が生じていることが示されている。具体的には、回転停止時に分離領域Ｄ１、Ｄ２の下方に配置された位置Ｏ、Ｊ、Ｎでは、６５０℃以上の高い温度となり、分離領域Ｄ１、Ｄ２の下方に配置されなかった位置Ｍ、Ｌ、Ｋは６２０℃未満の温度となっている。特に、位置Ｋは５８０℃であり位置Ｏにおける最高温度６６０℃とは８０℃の温度差が生じている。これらの温度差は、回転テーブル２の回転を継続すると均一化されるが、回転テーブル２を停止させて回転テーブル２を６２０℃前後で加熱することにより、８０℃もの温度差を生じさせることが可能であることが分かる。即ち、本実施例によれば、かかる温度差により、ＳｉＯ_２膜の熱膨張から熱収縮のプロセスを確実に達成することができ、ＳｉＯ_２膜の表面を縮小固化させ、剥がれによるパーティクルの発生を確実に低減させることができる。

なお、各実施形態及び各実施例においては、成膜する膜がＳｉＯ_２膜の場合を例に挙げて説明したが、他の膜を成膜する場合にも、本発明の実施形態及び実施例に係るパージ方法を適用することが可能である。

また、ＳｉＯ_２膜を成膜する場合、第１の反応ガスはシリコン含有ガスであれば種々のガスを利用することができ、例えば、例えば３ＤＭＡＳ（トリスジメチルアミノシランＳｉ（Ｎ（ＣＨ_３）_２）_３Ｈ）、４ＤＭＡＳ（テトラキスジメチルアミノシランＳｉ（Ｎ（ＣＨ_３）_２））_４）等のアミノシラン系や、ＴＣＳ（テトラクロロシランＳｉＣｌ_４）、ＤＣＳ（ジクロロシランＳｉＨ_２Ｃｌ_２）、ＳｉＨ_４（モノシラン）、ＨＣＤ（ヘキサクロロジシランＳｉ_２Ｃｌ_６）等も用いることができる。

更に、第２の反応ガスは、種々の酸化ガスを用いることができ、Ｏ_３ガスの他、Ｏ_２ガス、Ｈ_２Ｏガス、Ｈ_２Ｏ_２ガス等を好適に用いることができる。

また、第１の反応ガスがシリコン含有ガス以外の場合や、第２の反応ガスが窒化ガスの場合にも、条件次第で本発明の実施形態及び実施例に係るパージ方法を適用することができる。

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、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。

Ｗ・・・ウエハ、１・・・真空容器、２・・・回転テーブル、２１・・・コア部、２４・・・凹部（基板載置領域）、３１，３２・・・反応ガスノズル、３４・・・ノズルカバー、３５・・・クリーニングガスノズル、Ｐ１・・・処理領域、Ｐ２・・・処理領域、Ｄ１，Ｄ２・・・分離領域、Ｃ・・・中心分離領域、４１，４２・・・分離ガスノズル、４・・・凸状部、５１・・・分離ガス供給管、６１，６２，６３・・・排気口、６３・・・排気管、６５・・・圧力調整器、７・・・ヒータユニット、７２，７３・・・パージガス供給管。

Claims

処理室内に、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該回転テーブルの回転方向に沿って互いに離間して配置された第１及び第２の処理領域と、該第１及び第２の処理領域同士の間に配置された分離領域とが設けられ、該分離領域には前記処理室内の天井面側から下方に向かって突出し、所定の熱容量を有する凸状部が設けられて前記第１及び第２の処理領域よりも低い天井面が形成され、前記第１の処理領域で第１の反応ガス、前記第２の処理領域で第２の反応ガス、前記分離領域でパージガスが供給された状態で前記回転テーブルを回転させることにより、前記第１の反応ガスと前記第２の反応ガスとの反応生成物を基板上に成膜可能な成膜装置により成膜処理が所定回数行われ、前記回転テーブル上に前記反応生成物が所定膜厚成膜されたときに、次の成膜処理開始前に行われる前記回転テーブルからの剥がれパーティクルを低減させるためのパージ方法であって、
前記回転テーブルを静止させた状態で前記分離領域から前記凸状部の前記所定の熱容量により高温となった前記パージガスを第１の所定期間連続して少なくとも１回供給し、前記分離領域の下方に位置する前記回転テーブルの第１の領域の前記反応生成物をパージすることにより、前記反応生成物を熱膨張させる工程と、
前記第１の領域と異なる第２の領域が前記分離領域の下方に位置するとともに、前記第１の領域が前記第１の処理領域又は前記第２の処理領域の下方に移動するように前記回転テーブルを所定角度回転させ、前記第１の処理領域の前記反応生成物を熱収縮させる工程と、
前記回転テーブルを静止させた状態で前記分離領域から前記パージガスを第２の所定期間連続して少なくとも１回供給し、前記第２の領域をパージする工程と、を有するパージ方法。
前記回転テーブルの下方に加熱手段が設けられ、該加熱手段の設定温度を前記成膜処理時と同じ設定温度として前記第１の領域をパージする工程、前記回転テーブルを所定角度回転させる工程及び前記第２の領域をパージする工程を行う請求項１に記載のパージ方法。
前記回転テーブルを所定角度回転させる工程は、前記分離領域からの前記パージガスの供給を停止した状態で行う請求項１又は２に記載のパージ方法。
前記回転テーブルを所定角度回転させる工程は、前記分離領域からの前記パージガスの供給を継続した状態で行う請求項１又は２に記載のパージ方法。
前記第１の領域をパージする工程、前記回転テーブルを所定角度回転させる工程及び前記第２の領域をパージする工程は、前記回転テーブルの略全域に対して行うまで繰り返される請求項１乃至４のいずれか一項に記載のパージ方法。
前記分離領域は、前記回転テーブルの略半分の領域を覆い、
前記第１の領域をパージする工程、前記回転テーブルを所定角度回転させる工程及び前記第２の領域をパージする工程は、各々１回ずつ行われる請求項５に記載のパージ方法。
前記第１の所定期間と前記第２の所定期間は、同一の所定期間である請求項１乃至６のいずれか一項に記載のパージ方法。
前記回転テーブルの第１の領域をパージする工程及び前記回転テーブルの第２の領域をパージする工程において、前記パージガスを前記所定期間間欠的に複数回供給する請求項７に記載のパージ方法。
前記反応生成物はシリコン酸化膜であり、
該シリコン酸化膜を前記基板上に成膜する成膜処理において前記第１の領域をパージする工程、前記回転テーブルを所定角度回転させる工程及び前記第２の領域をパージする工程を行う請求項１乃至８のいずれか一項に記載のパージ方法。
前記凸状部が石英からなる場合に前記第１の領域をパージする工程、前記回転テーブルを所定角度回転させる工程及び前記第２の領域をパージする工程を行う請求項１乃至９のいずれか一項に記載のパージ方法。
前記回転テーブル上に前記反応生成物が所定膜厚成膜された後、前記回転テーブル上の前記反応生成物を除去するためのドライクリーニングを行い、該ドライクリーニング後であって、かつ前記次の成膜処理開始前に前記第１の領域をパージする工程、前記回転テーブルを所定角度回転させる工程及び前記第２の領域をパージする工程を行う請求項１乃至１０のいずれか一項に記載のパージ方法。
前記ドライクリーニングは、フッ素系化合物からなるクリーニングガスを用いて行う請求項１１に記載のパージ方法。