JP5068780B2 - 成膜装置、成膜方法、プログラム、およびコンピュータ可読記憶媒体 - Google Patents

Description

本発明は、成膜装置、成膜方法、プログラム、およびコンピュータ可読記憶媒体に関し、特に膜厚均一性に優れる成膜装置および成膜方法、並びにこの成膜装置において当該成膜方法を実施するためのプログラムおよびこれを記憶したコンピュータ可読記憶媒体に関する。

半導体集積回路の製造においては、種々の薄膜を基板上に堆積する種々の堆積工程が行われる。高集積化のため回路パターンの微細化や薄膜の薄層化が更に進むにつれて、堆積工程における基板面内の膜厚均一性と膜厚制御性の更なる改善が求められている。このような要求に対応するため、原子層堆積法（分子層堆積法とも言う）が注目されている（例えば、特許文献１）。この堆積法では、真空容器に配置された基板の表面に、一の原料化合物の分子を一分子層に相当する量だけ吸着させ、一の原料化合物の供給を停止するとともに真空容器内をパージし、他の原料化合物の分子を一分子層に相当する量だけ吸着させ、他の原料化合物の供給を停止するとともに真空容器内をパージするといった工程が繰り返される。

原子層堆積法に好適な薄膜堆積装置のなかには、２枚から６枚程度のウエハが平置きされるサセプタを利用するものがある。このような薄膜堆積装置には、一般に、回転可能なサセプタと、サセプタの上方においてサセプタの半径方向に延在する、一の原料化合物ガス用のガス供給ノズル、パージガス用のガス供給ノズル、他の原料ガス用のガス供給ノズル、およびパージガス用のガス供給ノズルと、が設けられている。これらのガス供給部はこの順に配置されており、これらのガス供給部から対応するガスを供給しつつ、サセプタを回転すると、サセプタ上に載置される基板に対して、一の原料化合物ガスの分子の吸着、一の原料化合物ガスのパージ、他の原料化合物ガスの分子の吸着、および他の原料化合物ガスのパージがこの順に行われ、よって、原子層堆積が実現される。これによれば、原料化合物ガスの停止や真空容器内のパージが不要となるため、スループットを向上することができる。

米国特許公報６，６４６，２３５号明細書（図２，図３） 特開平５−１５２２３８号公報

しかし、真空容器内のガスの流れのパターン、サセプタの回転速度、原料ガスの供給量、サセプタの（僅かな）温度分布などによって、特に大面積基板においては、基板の全面に亘って厳密に一分子層の分子を吸着させることができなくなり、部分的には複数分子層の分子が吸着されてしまう場合がある。このため、その部分においては、膜厚が厚くなり、基板面内の均一性が悪化してしまうという問題がある。

本発明は、上記に照らしてなされ、均一性をより向上することが可能な成膜装置、成膜方法、プログラム、およびコンピュータ可読記憶媒体を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するため、本発明の第１の態様は、容器内にて、互いに反応する少なくとも２種類の反応ガスを順番に基板に供給するサイクルを実行して反応生成物の層を当該基板上に生成することにより膜を堆積する成膜装置を提供する。この成膜装置は、 前記容器内に回転可能に設けられ、一の面に画定されて前記基板が載置される載置領域を有するサセプタ；前記載置領域に載置される前記基板を回転する基板回転機構；前記一の面に第１の反応ガスを供給するよう構成される第１の反応ガス供給部；前記サセプタの回転方向に沿って前記第１の反応ガス供給部から離れた、前記一の面に第２の反応ガスを供給するよう構成される第２の反応ガス供給部；前記回転方向に沿って、前記第１の反応ガスが供給される第１の処理領域と前記第２の反応ガスが供給される第２の処理領域との間に位置し、前記第１の処理領域と前記第２の処理領域とを分離する分離領域；前記第１の処理領域と前記第２の処理領域とを分離するために、前記容器の中央部に位置し、前記一の面に沿って第１の分離ガスを吐出する吐出孔を有する中央領域；および前記容器内を排気するために前記容器に設けられた排気口；を備えている。前記分離領域が、第２の分離ガスを供給する分離ガス供給部と、前記第２の分離ガスが前記回転方向に対し前記分離領域から前記処理領域側へ流れることができる狭隘な空間を、前記サセプタの前記一の面に対して形成する天井面と、を含み、前記サセプタが、底部に貫通孔を有する凹部と、前記載置領域を有し前記凹部に離脱可能に収容されるサセプタトレイとを含み、前記基板回転機構が、前記貫通孔を通して前記サセプタトレイを押し上げて、当該サセプタトレイを回転する昇降回転部を含んでいる。

本発明の第２の態様は、容器内にて、互いに反応する少なくとも２種類の反応ガスを順番に基板に供給するサイクルを実行して反応生成物の層を当該基板上に生成することにより膜を堆積する成膜装置であって、前記容器内に回転可能に設けられ、一の面に画定されて前記基板が載置される載置領域を有するサセプタ；前記載置領域に載置される前記基板を回転する基板回転機構；前記一の面に第１の反応ガスを供給するよう構成される第１の反応ガス供給部；前記サセプタの回転方向に沿って前記第１の反応ガス供給部から離れた、前記一の面に第２の反応ガスを供給するよう構成される第２の反応ガス供給部；前記回転方向に沿って、前記第１の反応ガスが供給される第１の処理領域と前記第２の反応ガスが供給される第２の処理領域との間に位置し、前記第１の処理領域と前記第２の処理領域とを分離する分離領域；前記第１の処理領域と前記第２の処理領域とを分離するために、前記容器の中央部に位置し、前記一の面に沿って第１の分離ガスを吐出する吐出孔を有する中央領域；および前記容器内を排気するために前記容器に設けられた排気口；を備えている。前記分離領域が、第２の分離ガスを供給する分離ガス供給部と、前記第２の分離ガスが前記回転方向に対し前記分離領域から前記処理領域側へ流れることができる狭隘な空間を、前記サセプタの前記一の面に対して形成する天井面と、を含み、前記サセプタが、上面が前記載置領域の一部を構成し上方へ突出可能な突出部を含み、前記基板回転機構が、前記突出部を押し上げて回転することにより前記基板を回転するように構成される成膜装置を提供する。

本発明の第３の態様は、容器内にて、互いに反応する少なくとも２種類の反応ガスを順番に基板に供給するサイクルを実行して反応生成物の層を当該基板上に生成することにより膜を堆積する成膜装置であって、前記容器内に回転可能に設けられ、一の面に画定されて前記基板が載置される載置領域を有するサセプタ；前記載置領域に載置される前記基板を回転する基板回転機構；前記一の面に第１の反応ガスを供給するよう構成される第１の反応ガス供給部；前記サセプタの回転方向に沿って前記第１の反応ガス供給部から離れた、前記一の面に第２の反応ガスを供給するよう構成される第２の反応ガス供給部；前記回転方向に沿って、前記第１の反応ガスが供給される第１の処理領域と前記第２の反応ガスが供給される第２の処理領域との間に位置し、前記第１の処理領域と前記第２の処理領域とを分離する分離領域；前記第１の処理領域と前記第２の処理領域とを分離するために、前記容器の中央部に位置し、前記一の面に沿って第１の分離ガスを吐出する吐出孔を有する中央領域；および前記容器内を排気するために前記容器に設けられた排気口；を備えている。前記分離領域が、第２の分離ガスを供給する分離ガス供給部と、前記第２の分離ガスが前記回転方向に対し前記分離領域から前記処理領域側へ流れることができる狭隘な空間を、前記サセプタの前記一の面に対して形成する天井面と、を含み、前記基板回転機構が、前記基板の裏面周縁部を支持可能な爪部を先端に有する複数のアームと、当該複数のアームを上下方向に、互いに近づく方向に、および円弧状に移動可能な駆動部と、を備え、前記サセプタが、前記載置領域の周縁部に、前記爪部が進入して前記基板の裏面周縁部に達するのを許容する凹部を更に含む成膜装置を提供する。

本発明の第４の態様は、第１の態様の成膜装置であって、前記サセプタを上下に移動可能な駆動部を更に有し、前記昇降回転部が、前記駆動部による前記サセプタの下降により、前記サセプタトレイを前記サセプタから離脱させ、当該サセプタトレイを回転する成膜装置を提供する。

本発明の第５の態様は、容器内にて、互いに反応する少なくとも２種類の反応ガスを順番に基板に供給するサイクルを実行して反応生成物の層を当該基板上に生成することにより膜を堆積する成膜装置であって、前記容器内に回転可能に設けられ、一の面に画定されて前記基板が載置される載置領域を有するサセプタ；前記載置領域に載置される前記基板を回転する基板回転機構；前記一の面に第１の反応ガスを供給するよう構成される第１の反応ガス供給部；前記サセプタの回転方向に沿って前記第１の反応ガス供給部から離れた、前記一の面に第２の反応ガスを供給するよう構成される第２の反応ガス供給部；前記回転方向に沿って、前記第１の反応ガスが供給される第１の処理領域と前記第２の反応ガスが供給される第２の処理領域との間に位置し、前記第１の処理領域と前記第２の処理領域とを分離する分離領域；前記第１の処理領域と前記第２の処理領域とを分離するために、前記容器の中央部に位置し、前記一の面に沿って第１の分離ガスを吐出する吐出孔を有する中央領域；および前記容器内を排気するために前記容器に設けられた排気口；を備えている。前記分離領域が、第２の分離ガスを供給する分離ガス供給部と、前記第２の分離ガスが前記回転方向に対し前記分離領域から前記処理領域側へ流れることができる狭隘な空間を、前記サセプタの前記一の面に対して形成する天井面と、を含み、前記容器に仕切弁を介して接続される搬送モジュールと、前記搬送モジュールに仕切弁を介して接続され、前記基板を載置可能な回転ステージを内部に有する基板回転ユニットとを更に含む成膜装置を提供する。

本発明の第６の態様は、容器内にて、互いに反応する少なくとも２種類の反応ガスを順番に基板に供給するサイクルを実行して反応生成物の層を当該基板上に生成することにより膜を堆積する成膜方法を提供する。この成膜方法は、前記容器内に回転可能に設けられサセプタであって、一の面に画定され前記基板が載置される載置領域に前記基板を載置するステップ；前記基板が載置されたサセプタを回転するステップ；第１の反応ガス供給部から前記サセプタへ第１の反応ガスを供給し、前記サセプタの回転方向に沿って前記第１の反応ガス供給部から離れた第２の反応ガス供給部から前記サセプタへ第２の反応ガスを供給し、前記第１の反応ガス供給部から前記第１の反応ガスが供給される第１の処理領域と前記第２の反応ガス供給部から前記第２の反応ガスが供給される第２の処理領域との間に位置する分離領域に設けられた分離ガス供給部から、第１の分離ガスを供給し、前記分離領域の天井面と前記サセプタとの間に形成される狭隘な空間において前記回転方向に対し前記分離領域から前記処理領域側に前記第１の分離ガスを流し、前記容器の中央部に位置する中央部領域に形成される吐出孔から第２の分離ガスを供給することにより、成膜を行うステップ；前記容器を排気するステップ；前記第１の反応ガス、前記第２の反応ガス、前記第１の分離ガス、および前記第２の分離ガスの供給と、前記サセプタの回転とを停止するステップ；回転を停止した前記サセプタ上の基板を回転するステップ；前記サセプタを回転するステップ；および前記成膜を行うステップを含んでいる。

本発明の第７の態様は、第６の態様の成膜方法であって、前記基板を回転するステップにおいて、前記サセプタの底部に貫通孔を有する凹部に離脱可能に収容され前記基板が載置されたサセプタトレイが、押し上げられ、当該サセプタトレイが回転される成膜方法を提供する。

本発明の第８の態様は、第６の態様の成膜方法であって、前記基板を回転するステップにおいて、上面が前記載置領域の一部を構成するように前記サセプタに設けられ上方へ突出可能な突出部が、押し上げられ回転されて前記基板が回転される成膜方法を提供する。

本発明の第９の態様は、第６の態様の成膜方法であって、前記基板を回転するステップにおいて、前記基板の裏面周縁部が支持されて当該基板が持ち上げられ回転される成膜方法を提供する。

本発明の第１０の態様は、第７の態様の成膜方法であって、前記基板を回転するステップにおいて、前記サセプタの下降により、前記サセプタトレイが前記サセプタから離脱され、当該サセプタトレイが回転される成膜方法を提供する。

本発明の第１１の態様は、第６の態様の成膜方法であって、前記基板を回転するステップが、前記基板を前記容器から搬出し、前記容器に搬送モジュールを介して接続される基板回転ユニットに設けられる、前記基板を載置可能な回転ステージに載置するステップと、当該基板を前記回転ステージにより回転するステップと、前記回転された基板を前記容器に搬入し、前記載置領域に載置するステップとを含む成膜方法を提供する。

本発明の第１２の態様は、第６から第１１のいずれかの態様の成膜方法であって、前記基板を回転するステップにおける前記基板の回転角度が、０°より大きく３６０°より小さい成膜方法を提供する。

本発明の第１３の態様は、第６から第１１のいずれかの態様の成膜方法であって、前記基板を回転するステップにおける前記基板の回転角度が、４５°以上９０°以下である成膜方法を提供する。

本発明の第１４の態様は、第６から第１３のいずれかの態様の成膜方法であって、前記停止するステップ、前記基板を回転するステップ、前記サセプタを回転するステップ、および前記成膜を行うステップがこの順に複数回繰り返され、前記膜の膜厚が目標膜厚に達するまでの間に、前記基板を回転するステップにおいて回転された前記基板の合計回転角度が３６０°以上である成膜方法を提供する。

本発明の第１５の態様は、第１から第５のいずれかの態様の成膜装置に第６から第１４のいずれかの態様の成膜方法を実行させるプログラムを提供する。

本発明の第１６の態様は、第１５の態様のプログラムを格納したコンピュータ可読記憶媒体を提供する。

本発明の実施形態によれば、均一性をより向上することが可能な成膜装置、成膜方法、プログラム、およびコンピュータ可読記憶媒体が提供される。

本発明の実施形態による成膜装置を示す模式図 図１の成膜装置の容器本体の内部を示す斜視図 図１の成膜装置の容器本体の内部を示す上面図 （ａ）は図１の成膜装置で用いられるサセプタの一部と、一のサセプタトレイとを示す斜視図、（ｂ）は（ａ）のI−I線に沿った断面図 図１の成膜装置のガス供給ノズル、サセプタ、及び凸状部との位置関係を示す図 図１の成膜装置の一部断面図 図１の成膜装置の破断斜視図 図１の成膜装置におけるパージガスの流れを示す一部断面図 図１の成膜装置の容器本体内へアクセスする搬送アームを示す斜視図 図１の成膜装置においてウエハを回転（自転）する動作を説明する図 図１の成膜装置において成膜中にウエハを回転（自転）するタイミングを説明する図 図１の成膜装置の容器本体内を流れるガスのフローパターンを示す上面図 図１の成膜装置におけるウエハ回転（自転）の効果を説明する図 図１の成膜装置内の突出部の形状を説明する図 図１の成膜装置のガス供給ノズルの変形例を示す図 図１の成膜装置内の突出部の変形例を示す図 図１の成膜装置内の突出部とガス供給ノズルの変形例を示す図 図１の成膜装置内の突出部の他の変形例を示す図 図１の成膜装置におけるガス供給ノズルの配置位置の変形例を示す図 図１の成膜装置内の突出部のまた別の変形例を示す図 図１の成膜装置内において、反応ガス供給ノズルに対して突出部を設けた例を示す図 図１の成膜装置内の突出部の更に別の変形例を示す図 本発明の他の実施形態による成膜装置を示す模式図 図１または図２２の成膜装置を含む基板処理装置を示す模式図 本発明の実施形態による成膜装置のウエハ回転（自転）機構の他の例を示す図 本発明の実施形態による成膜装置のウエハ回転（自転）機構としてのウエハリフタを示す概略断面図 本発明の別の実施形態による成膜装置を示す模式図 図２７のII−II線に沿った断面図

以下、本発明の実施形態による成膜装置について、添付図面を参照しながら説明する。

本発明の実施形態による成膜装置３００は、図１（図３のＢ−Ｂ線に沿った断面図）に示すように、平面形状が概ね円形である扁平な真空容器１と、この真空容器１内に設けられ、当該真空容器１の中心に回転中心を有するサセプタ２と、を備えている。真空容器１は天板１１が容器本体１２から分離できるように構成されている。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、これにより真空容器１が気密に密閉される。一方、天板１１を容器本体１２から分離する必要があるときは、図示しない駆動機構により上方に持ち上げられる。

サセプタ２は、本実施形態においては約２０ｍｍの厚さを有するカーボン板で作製され、約９６０ｍｍの直径を有する円板形状に形成されている。また、サセプタ２の上面、裏面および側面をＳｉＣでコーティングしても良い。ただし、サセプタ２は、他の実施形態においては、石英などの他の材料で形成しても良い。図１を参照すると、サセプタ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（例えば図２に示すように回転方向ＲＤ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、サセプタ２はその中心を軸に回転することができる。なお、回転軸２２および駆動部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２０ａを介して真空容器１の底面部１４の下面に気密に取り付けられており、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。

図２および図３を参照すると、サセプタ２の上面には、円形の上面形状を有する複数（図示の例では５つ）のサセプタトレイ２０１が設けられている。図示の例では、サセプタトレイ２０１は、サセプタ２において、約７２°の角度間隔で配置されている。サセプタトレイ２０１の外径は、例えば、ウエハＷの直径よりも約１０ｍｍから約１００ｍｍ大きくて良い。各サセプタトレイ２０１には、ウエハＷが載置される円形凹部状の載置部２４が形成されている。図３では、図示の便宜上、１つのサセプタトレイ２０１にのみウエハＷが描かれている。

図４（ａ）は、真空容器１の容器本体１２の側壁に設けられ、ウエハＷの搬入出に利用される搬送口１５（図２および図３参照）と、これに整列したサセプタトレイ２０１とを示している。図４（ｂ）は、図４（ａ）のＩ−Ｉ線に沿った断面図である。

図４（ｂ）を参照すると、サセプタ２には凹部２０２が設けられ、サセプタトレイ２０１がこの凹部２０２に着脱可能に収容されている。凹部２０２のほぼ中央部には貫通孔２ａが設けられている。また、サセプタトレイ２０１の下方であって真空容器１の外部に、駆動装置２０３が配置され、駆動装置２０３の上部には昇降ロッド２０４が取り付けられている。昇降ロッド２０４は、ベローズ２０４ａおよび磁気シール（図示せず）を介して真空容器１の底部に気密に取り付けられている。駆動装置２０３は、例えば圧空シリンダとステップモータを含み、昇降ロッド２０４を昇降し、回転することができる。このため、駆動装置２０３によって昇降ロッド２０４が上方に移動すると、昇降ロッド２０４は、サセプタ２の凹部２０２の貫通孔２ａを通してサセプタトレイ２０１の裏面に接し、サセプタトレイ２０１を上方へ押し上げる。サセプタトレイ２０１がサセプタ２から離れているとき、昇降ロッド２０４はサセプタトレイ２０１を回転することができる。また、昇降ロッド２０４が下方へ移動すると、サセプタトレイ２０１も下方へ移動してサセプタ２の凹部２０２に収容される。

なお、昇降ロッド２０４は、サセプタ２の下方に配置されるヒータユニット７に衝突しないように設けられることは勿論である。例えば図４（ｂ）に示すように、ヒータユニット７が複数の環状ヒータエレメントにより構成される場合、昇降ロッド２０４は、２つの隣接する環状ヒータエレメントの間を通ってサセプタトレイ２０１の裏面に達することができる。

また、図４（ｂ）に示すように、サセプタトレイ２０１が凹部２０２に収まっているとき、サセプタトレイ２０１の上面２０１ａは、サセプタ２の上面と同一の平面を形成している。サセプタ２とサセプタトレイ２０１との間に段差が生じると、サセプタ２およびサセプタトレイ２０１の上方を流れるガスのフローパターンが乱れ、ウエハＷ上での膜厚均一性が影響を受ける場合がある。この影響を低減するため、サセプタトレイ２０１の上面２０１ａと、サセプタ２の上面とを同一の高さとし、フローパターンの乱れを防いでいる。

また、図４（ｂ）に示すとおり、サセプタトレイ２０１の載置部２４は、ウエハＷの直径よりも僅かに大きい、例えば４ｍｍ程度大きい直径と、ウエハＷの厚さにほぼ等しい深さとを有している。このため、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、サセプタ２の上面およびサセプタトレイ２０１の上面２０１ａと同じ高さにある。仮に、その領域とウエハＷ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。このため、２つの表面が同じ高さにある。「同じ高さ」は、ここでは高さの差が約５ｍｍ以下であることを意味するが、その差は、加工精度が許す範囲でできるだけゼロに近くすべきである。また、サセプタ２の表面とサセプタトレイ２０１の上面２０１ａの「同じ高さ」についても同様である。

再び図３を参照すると、搬送口１５に臨む搬送アーム１０が図示されている。搬送アーム１０は、搬送口１５を通してウエハＷを真空容器１の中へ（図９参照）、又は真空容器１から外へと搬送する。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。サセプタトレイ２０１のウエハ収容領域である凹部２４が搬送口１５に整列し、ゲートバルブが開くと、ウエハＷは搬送アーム１０により真空容器１内へ搬送され、搬送アーム１０から凹部２４に置かれる。ウエハＷを搬送アーム１０から凹部２４へ降ろすため、また、凹部２４から持ち上げるために、各サセプタトレイ２０１とサセプタ２の凹部２０２の底部とに３つの貫通孔が形成され、この貫通孔を通して上下動可能な昇降ピン１６（図８）が設けられている。昇降ピンは昇降機構（図示せず）によって、サセプタトレイの凹部２４に形成された貫通孔を通して昇降される。

また、図２および図３に示すように、サセプタ２の上方に第１の反応ガス供給ノズル３１、第２の反応ガス供給ノズル３２、及び分離ガス供給ノズル４１，４２が設けられ、これらは、所定の角度間隔で半径方向に延在している。この構成により、載置部２４は、ノズル３１，３２，４１，及び４２の下を通過することができる。図示の例では、第２の反応ガス供給ノズル３２、分離ガス供給ノズル４１、第１の反応ガス供給ノズル３１、及び分離ガス供給ノズル４２がこの順に時計回りに配置されている。これらのガスノズル３１，３２，４１，４２は、容器本体１２の周壁部を貫通し、ガス導入ポート３１ａ，３２ａ，４１ａ，４２ａである端部を壁の外周壁に取り付けることにより、支持されている。ガスノズル３１，３２，４１，４２は、図示の例では、真空容器１の周壁部から真空容器１内へ導入されているが、環状の突出部５（後述）から導入しても良い。この場合、突出部５の外周面と天板１１の外表面とに開口するＬ字型の導管を設け、真空容器１内でＬ字型の導管の一方の開口にガスノズル３１（３２，４１，４２）を接続し、真空容器１の外部でＬ字型の導管の他方の開口にガス導入ポート３１ａ（３２ａ、４１ａ、４２ａ）を接続することができる。

図示していないが、反応ガス供給ノズル３１は、第１の反応ガスであるビスターシャルブチルアモノシラン（ＢＴＢＡＳ）のガス供給源に接続され、反応ガス供給ノズル３２は、第２の反応ガスであるオゾン（Ｏ_３）のガス供給源に接続されている。

反応ガス供給ノズル３１、３２には、下方側に反応ガスを吐出するための吐出孔３３がノズルの長さ方向に間隔を置いて配列されている。本実施形態においては、吐出孔３３は、約０．５ｍｍの口径を有し、反応ガス供給ノズル３１、３２の長さ方向に沿って約１０ｍｍの間隔で配列されている。また、反応ガス供給ノズル３１の下方領域はＢＴＢＡＳガスをウエハに吸着させるための第１の処理領域Ｐ１であり、反応ガス供給ノズル３２の下方領域はＯ_３ガスをウエハに吸着させるための第２の処理領域Ｐ２である。

一方、分離ガス供給ノズル４１，４２は、チッ素ガス（Ｎ_２）のガス供給源（図示せず）に接続されている。分離ガス供給ノズル４１、４２は、下方側に分離ガスを吐出するための吐出孔４０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、分離ガス供給ノズル４１、４２の長さ方向に沿って約１０ｍｍの間隔で配列されている。

分離ガス供給ノズル４１、４２は、第１の処理領域Ｐ１と第２の処理領域Ｐ２とを分離するよう構成される分離領域Ｄに設けられている。各分離領域Ｄにおいては、真空容器１の天板１１に、図２、図３、図５（ａ）および図５（ｂ）に示すように、凸状部４が設けられている。凸状部４は、扇形の上面形状を有しており、その頂部は真空容器１の中心に位置し、円弧は容器本体１２の内周壁の近傍に沿って位置している。また、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を有している。溝部４３には分離ガス供給ノズル４１（４２）が収容されている。分離ガス供給ノズル４１（４２）の中心軸と扇形の凸状部４の一方の辺との間の距離は、分離ガス供給ノズル４１（４２）の中心軸と扇形の凸状部４の他方の辺との間の距離とほぼ等しい。なお、溝部４３は、本実施形態では、凸状部４を二等分するように形成されるが、他の実施形態においては、例えば、凸状部４におけるサセプタ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。

上記の構成によれば、図５（ａ）に示すように、分離ガス供給ノズル４１（４２）の両側には平坦な低い天井面４４（第１の天井面）があり、低い天井面４４の両側方には高い天井面４５（第２の天井面）がある。凸状部４（天井面４４）は、第１及び第２の反応ガスが凸状部４とサセプタ２との間に侵入するのを阻止して混合するのを阻止するための狭隘な空間である分離空間を形成する。

図５（ｂ）を参照すると、サセプタ２の回転方向に沿って反応ガス供給ノズル３２から凸状部４に向かって流れるＯ_３ガスが当該空間へ侵入するのが阻止され、またサセプタ２の回転方向と反対方向に沿って反応ガス供給ノズル３１から凸状部４に向かって流れるＢＴＢＡＳガスが当該空間へ侵入するのが阻止される。「ガスが侵入するのが阻止される」とは、分離ガス供給ノズル４１から吐出した分離ガスであるＮ_２ガスが第１の天井面４４とサセプタ２の表面との間に拡散して、この例では当該第１の天井面４４に隣接する第２の天井面４５の下方側の空間に吹き出し、これにより第２の天井面４５の下方側空間からのガスが侵入できなくなることを意味する。そして「ガスが侵入できなくなる」とは、第２の天井面４５の下方側空間から凸状部４の下方側空間に全く入り込むことができない場合のみを意味するのではなく、反応ガスの一部が侵入しても、その反応ガスが分離ガス供給ノズル４１に向かって更に進むことができず、よって、混ざり合うことができないことも意味する。すなわち、このような作用が得られる限り、分離領域Ｄは、第１の処理領域Ｐ１と第２の処理領域Ｐ２とを分離することとなる。また、ウエハに吸着したガスについては当然に分離領域Ｄ内を通過することができる。したがって、ガスの侵入阻止は、気相中のガスを意味している。

図１、図２、及び図３を参照すると、天板１１の下面には、内周縁がコア部２１の外周面に面するように配置された環状の突出部５が設けられている。突出部５は、コア部２１よりも外側の領域においてサセプタ２と対向している。また、突出部５は、凸状部４と一体に形成され、凸状部４の下面と突出部５の下面とは一の平面を形成している。すなわち、突出部５の下面のサセプタ２からの高さは、凸状部４の下面（天井面４４）と高さと等しい。この高さは、後に高さｈと言及される。ただし、突出部５と凸状部４は、必ずしも一体でなくても良く、別体であっても良い。なお、図２及び図３は、凸状部４を真空容器１内に残したまま天板１１を取り外した真空容器１の内部構成を示している。

本実施形態においては、分離領域Ｄは、凸状部４となるべき扇形プレートに溝部４３を形成して、分離ガス供給ノズル４１（４２）を溝部４３に配置することにより形成される。しかし、２つの扇形プレートが分離ガス供給ノズル４１（４２）の両側に配置されるように、これら２つの扇形プレートを天板１１の下面にネジで取り付けるようにしても良い。

本実施形態において、約３００ｍｍの直径を有するウエハＷが真空容器１内で処理されることとなる場合、凸状部４は、サセプタの回転中心から１４０ｍｍ離れた内側の円弧ｌｉ（図３）に沿った例えば１４０ｍｍの周方向長さと、サセプタ２の載置部２４の最外部に対応する外側の円弧ｌｏ（図３）に沿った例えば５０２ｍｍの周方向長さとを有する。また、外側の円弧ｌｏに沿った、凸状部４の一側壁から溝部４３の直近の側壁までの周方向長さは、約２４６ｍｍである。

また、凸状部４の下面、即ち、天井面４４の、サセプタ２の表面から測った高さｈ（図５（ａ））は、例えば約０．５ｍｍから約１０ｍｍであって良く、約４ｍｍであると好適である。また、サセプタ２の回転数は例えは１ｒｐｍ〜５００ｒｐｍに設定されている。分離領域Ｄの分離機能を確保するためには、処理真空容器１内の圧力やサセプタ２の回転数などに応じて、凸状部４の大きさや凸状部４の下面（第１の天井面４４）とサセプタ２の表面との高さｈを例えば実験などを通して設定してよい。なお分離ガスとしては、本実施形態ではＮ_２ガスだが、分離ガスが酸化シリコンの成膜に影響を与えない限りにおいて、ＨｅやＡｒガスなどの不活性ガスや水素ガスなどであってもよい。

図６は、図３のＡ−Ａ線に沿った断面図の半分を示し、ここには凸状部４と、凸状部４と一体に形成された突出部５が図示されている。図６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。凸状部４は天板１１に取り付けられ天板１１とともに容器本体１２から分離され得るため、屈曲部４６とサセプタ２との間及び屈曲部４６と容器本体１２との間に僅かな隙間があるが、屈曲部４６は、サセプタ２と容器本体１２との間の空間を概ね埋めており、反応ガス供給ノズル３１ａからの第１の反応ガス（ＢＴＢＡＳ）と反応ガス供給ノズル３２ａからの第２の反応ガス（オゾン）とがこの隙間を通して混合するのを防止する。屈曲部４６と容器本体１２との間の隙間、及び屈曲部４６とサセプタ２との間に僅かな隙間は、上述のサセプタから凸状部４の天井面４４までの高さｈとほぼ同一の寸法とされている。図示の例において、屈曲部４６のサセプタ２の外周面に面する側壁が、分離領域Ｄの内周壁を構成している。

図３に示すＢ−Ｂ線に沿った断面図である図１を再び参照すると、容器本体１２は、サセプタ２の外周面に対向する容器本体１２の内周部に凹み部を有している。これ以降、この凹み部を排気領域６と称する。排気領域６の下方には、排気口６１（他の排気口６２については図３参照）が設けられ、これらには他の排気口６２についても使用され得る排気管６３を介して真空ポンプ６４に接続されている。また、排気管６３には圧力調整器６５が設けられている。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。

図３を再び参照すると、排気口６１は、上方から見て、第１の反応ガス供給ノズル３１と、第１の反応ガス供給ノズル３１に対してサセプタ２の時計回転方向の下流に位置する凸状部４との間に配置されている。この構成により、排気口６１は、実質的に、第１の反応ガス供給ノズル３１からのＢＴＢＡＳガスを専ら排気することができる。一方、排気口６２は、上方から見て、第２の反応ガス供給ノズル３２と、第２の反応ガス供給ノズル３２に対してサセプタ２の時計回転方向の下流に位置する凸状部４との間に配置されている。この構成により、排気口６２は、実質的に、第２の反応ガス供給ノズル３２からのＯ_３ガスを専ら排気することができる。したがって、このように構成される排気口６１、６２は、分離領域ＤがＢＴＢＡＳガスとＯ_３ガスとが混合するのを防止するのを補助することができる。

本実施形態では、２つの排気口が容器本体１２に設けられているが、他の実施形態では、３つの排気口が設けられてもよい。例えば、第２の反応ガス供給ノズル３２と、第２の反応ガス供給ノズル３２に対してサセプタ２の時計回転方向の上流に位置する分離領域Ｄとの間に追加の排気口を設けてもよい。また、更に追加の排気口をどこかに設けてもよい。図示の例では、排気口６１、６２はサセプタ２よりも低い位置に設けることで真空容器１の内周壁とサセプタ２の周縁との間の隙間から排気するようにしているが、容器本体１２の側壁に設けてもよい。また、排気口６１，６２を容器本体１２の側壁に設ける場合、排気口６１，６２はサセプタ２よりも高く位置して良い。この場合、ガスはサセプタ２の表面に沿って流れ、サセプタ２の表面より高く位置する排気口６１，６２へ流れ込む。したがって、真空容器１内のパーティクルが吹き上げられないという点で、排気口が例えば天板１１に設けられた場合に比べて、有利である。

図１、図２及び図７に示すように、サセプタ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エレメントから構成されるヒータユニット７が設けられ、これにより、サセプタ２上のウエハＷがサセプタ２を介してプロセスレシピで決められた温度に加熱される。また、カバー部材７１が、サセプタ２の下方においてサセプタ２の外周の近くに、ヒータユニット７を取り囲むように設けられ、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。カバー部材７１は上端にフランジ部７１ａを有し、フランジ部７１ａは、カバー部材７１内にガスが流入することを防止するため、サセプタ２の下面とフランジ部との間に僅かな間隙が維持されるように配置される。

再び図１を参照すると、底部１４は、環状のヒータユニット７の内側に隆起部を有している。隆起部の上面は、サセプタ２と隆起部との間及び隆起部とコア部２１とに接近しており、隆起部の上面とサセプタ２との間、及び隆起部の上面とコア部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。また、ヒータユニット７が収容される領域をパージするため、複数のパージガス供給管７３が所定の角度間隔でヒータユニット７の下方の領域に接続されている。

このような構成により、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の隆起部との間の隙間、及び底部１４の隆起部とサセプタ２の裏面との間の隙間を通して、パージガス供給管７２からヒータユニット空間へＮ_２パージガスが流れる。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パージガスは、カバー部材７１のフランジ部７１ａとサセプタ２の裏面との間の隙間を通して排気口６１へ流れ込む。Ｎ_２パージガスのこのような流れは、図８に矢印で示してある。Ｎ_２パージガスは、第１（第２）の反応ガスがサセプタ２の下方の空間を回流して第２（第１）の反応ガスと混合するのを防止する分離ガスとして働く。

図８を参照すると、真空容器１の天板１１の中心部には分離ガス供給管５１が接続され、これにより、天板１１とコア部２１との間の空間５２に分離ガスであるＮ_２ガスが供給される。この空間５２に供給された分離ガスは、突出部５とサセプタ２との狭い隙間５０を通して、サセプタ２の表面に沿って流れ、排気領域６に到達する。この空間５３と隙間５０は分離ガスが満たされているので、サセプタ２の中心部を介して反応ガス（ＢＴＢＡＳ、Ｏ_３）が混合することがない。即ち、本実施形態の成膜装置３００は、第１の処理領域Ｐ１と第２の処理領域Ｐ２とを分離するためにサセプタ２の回転中心部と真空容器１とにより画成され、分離ガスをサセプタ２の上面に向けて吐出する吐出口を有するように構成される中心領域Ｃが設けられている。なお、図示の例では、吐出口は突出部５とサセプタ２との狭い隙間５０に相当する。

また、この実施形態による成膜装置３００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３００の動作状況を表示するディスプレイや、成膜装置３００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は、例えば後述する動作を行わせるためのステップ群を有している。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。

次に、本実施形態の成膜装置３００の動作（成膜方法）について説明する。
（ウエハ搬入工程）
始めに、ウエハＷがサセプタ２上に載置される工程について、主として図１０と図１１を参照しながら説明する。まず、サセプタ２を回転して載置部２４を搬送口１５に整列させ、ゲートバルブ（図示せず）を開く。次に、図９に示すように、ウエハＷが搬送アーム１０によって搬送口１５を通して真空容器１内に搬入され、載置部２４の上方に保持される（図９参照）。次いで、昇降ピン１６が上昇して搬送アーム１０からウエハＷを受け取り、搬送アーム１０が真空容器１から退出し、ゲートバルブ（図示せず）が閉まり、昇降ピン１６が下降してウエハＷをサセプタトレイ２０１の載置部２４に載置する。
この一連の動作が、一ランで処理されるウエハの枚数に等しい回数繰り返されると、ウエハ搬入が終了する。

（成膜工程）
ウエハ搬入後、真空ポンプ６４（図１）により真空容器１内が予め設定した圧力にまで排気される。次に、サセプタ２が上から見て時計回りに回転（公転）を開始する。サセプタ２およびサセプタトレイ２０１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、ウエハＷは、載置部２４に載置されることにより加熱される。ウエハＷが加熱され、所定の温度に維持されたことが温度センサ（図示せず）により確認された後、第１の反応ガス（ＢＴＢＡＳ）が第１の反応ガス供給ノズル３１を通して第１の処理領域へ供給され、第２の反応ガス（Ｏ_３）が第２の反応ガス供給ノズル３２を通して第２の処理領域Ｐ２へ供給される。加えて、分離ガス供給ノズル４１、４２から分離ガス（Ｎ_２）が供給される。

ウエハＷが第１の反応ガス供給ノズル３１の下方の第１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、第２の反応ガス供給ノズル３２の下方の第２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、サセプタ２の回転により、ウエハＷが領域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が形成される。

サセプタ２の回転によってウエハＷが領域Ｐ１、Ｐ２を交互に所定の回数通過した後、ウエハＷの自転工程が行われる。具体的には、まず、ＢＴＢＡＳガスとＯ_３ガスの供給を停止し、サセプタ２の回転を停止する。このとき、サセプタ２上の５つのサセプタトレイ２０１のいずれか一つが、真空容器１の搬送口１５に整列するようにサセプタ２が停止する。または、サセプタ２を停止した後に、一のサセプタトレイ２０１が搬送口１５に整列するように角度調整が行われても良い。これにより、図４を参照しつつ説明したように、当該サセプタトレイ２０１が昇降ロッド２０４および昇降機構２０３の上方に位置する。すなわち、昇降ロッド２０４がサセプタ２の凹部２０２の中央の貫通孔２０１ａを通過することができる位置に、サセプタ２が停止する。

次に、図１０（ａ）に示すように昇降ロッド２０４が上方に移動し、貫通孔２ａを通ってサセプタトレイ２０１を上方へ押し上げる（図１０（ｂ））。次いで、図１０（ｃ）に示すように、サセプタトレイ２０１は、サセプタ２から押し上げられたまま、昇降ロッド２０４により例えば４５°回転される。これにより、このサセプタトレイ２０１の載置部２４に載置されているウエハＷも４５°自転することとなる。この後、昇降ロッド２０４が下降し、サセプタトレイ２０１がサセプタ２の凹部２０２に収容される（図１０（ｄ））。

続けて、サセプタ２が回転し、昇降ロッド２０４により回転されたサセプタトレイ２０１の隣のサセプタトレイ２０１が搬送口１５に整列される。この後、図１０（ａ）から図１０（ｄ）に示した自転工程が繰り返され、当該サセプタトレイ２０１の自転が終了する。引き続いて、これらの動作が、サセプタ２上のウエハＷの枚数に等しい回数繰り返されて、ウエハＷの自転工程が終了する。

この自転工程は、これに限定されないが例えば、ウエハＷ（サセプタトレイ２０１）の１回当たりの自転角度をθ°とし、堆積する膜の目標膜厚をＴｎｍとすると、成膜開始から終了までの間に３６０°／θ°回行うと好ましく、しかも、膜厚がＴ×（３６０°／θ°）ｎｍ増加する毎に行うと好ましい。具体的には、膜厚８０ｎｍのＳｉＯ_２膜を成膜する場合において、ウエハＷの自転角度を４５°とすると、ウエハＷ上へのＳｉＯ_２膜の成膜の工程の間に、ウエハＷの自転は少なくとも８（＝３６０／４５）回行われると好ましい。これによれば、ＳｉＯ_２膜の膜厚が約１０ｎｍ（＝８０／８）増える毎に、１回の自転工程が行われることとなる。より具体的には、図１１に示すように、ステップ１においてＳｉＯ_２膜を成膜し、膜厚が約１０ｎｍとなった時点で、成膜を中断し、上述の自転工程を行ってすべてのウエハＷを４５°回転する（ステップ２）。次いで、成膜を再開し（ステップ３）、ＳｉＯ_２膜の膜厚が更に１０ｎｍ増加した時点で、成膜を中断し、ウエハＷを再び（同じ向きに）４５°回転する（ステップ４）。以下、これらの動作を繰り返すことにより、８０ｎｍのＳｉＯ_２膜が成膜される間に、ウエハＷの４５°の自転が８回繰り返されて、結局、ウエハＷが少なくとも１回転することとなる。これにより、ウエハＷ面内に生じ得るＳｉＯ_２膜の厚い部分の膜厚と薄い部分の膜厚とが効果的に相殺され、ウエハＷ面内の膜厚均一性を向上することができる。均一化の具体的な効果については、後に説明する。

また、サセプタトレイ２０１が自転するときには、裏面がサセプタ２の上面よりも僅かに高くなる程度に押し上げられれば十分である。すなわち、自転時にサセプタトレイ２０１がサセプタ２に接触しない程度の高さであって良く、具体的には、サセプタトレイ２０１の裏面とサセプタ２の上面との差は、約１ｍｍから約１０ｍｍ程度であって良い。

所定の膜厚を有するＳｉＯ_２膜が堆積された後、ＢＴＢＡＳガスとオゾンガスを停止し、サセプタ２の回転を停止し、成膜工程が終了する。

（ウエハ搬出工程）
成膜工程終了後、真空容器１内をパージする。次いで、ウエハＷが、搬入動作と逆の動作により搬送アーム１０により真空容器１から順次搬出される。すなわち、載置部２４が搬送口１５に整列し、ゲートバルブが開いた後、昇降ピン１６が上昇してウエハＷをサセプタトレイ２０１の上方に保持する。次に、搬送アーム１０がウエハＷの下方にまで進入し、昇降ピン１６が下降して、搬送アーム１０によりウエハＷが受け取られる。この後、搬送アーム１０が真空容器１から退出し、ウエハＷを真空容器１から搬出する。これにより、一のウエハＷの搬出が終了する。続けて、上記の動作が繰り返されて、サセプタ２上のすべてのウエハＷが搬出される。

以下、本発明の実施形態による成膜装置を用いた成膜工程の利点について説明する。
図１２は、ガスノズル３１，３２，４１，４２から真空容器１内へ供給されたガスのフローパターンを模式的に示す図である。図示のとおり、第２の反応ガス供給ノズル３２から吐出されたＯ_３ガスの一部は、サセプタ２の表面（及びウエハＷの表面）に当たって、その表面に沿ってサセプタ２の回転方向と逆の方向に流れる。次いで、このＯ_３ガスは、サセプタ２の回転方向の上流側から流れてきたＮ_２ガスに押し戻され、サセプタ２の周縁と真空容器１の内周壁の方へ向きを変える。最後に、Ｏ_３ガスは、排気領域６に流れ込み、排気口６２を通して真空容器１から排気される。

第２の反応ガス供給ノズル３２から吐出されたＯ_３ガスの他の部分は、サセプタ２の表面（及びウエハＷの表面）に当たって、その表面に沿ってサセプタ２の回転方向と同じ方向に流れる。この部分のＯ_３ガスは、主に、中心領域Ｃから流れるＮ_２ガスと排気口６２を通した吸引力によって、排気領域６に向かって流れる。一方、この部分のＯ_３ガスの少量部分が、第２の反応ガス供給ノズル３２に対してサセプタ２の回転方向の下流側に位置する分離領域Ｄに向かって流れ、天井面４４とサセプタ２との間の隙間に入る可能性がある。しかし、その隙間の高さｈが意図した成膜条件下で当該隙間への流入を阻止する程度の高さに設定されているため、Ｏ_３ガスはその隙間に入るのが阻止される。喩え、少量のＯ_３ガスがその隙間に流れ込んだとしても、そのＯ_３ガスは、分離領域Ｄの奥まで流れることができない。隙間に流れ込んだ少量のＯ_３ガスは、分離ガス供給ノズル４１から吐出された分離ガスによって押し戻される。したがって、図１２に示すように、サセプタ２の上面を回転方向に沿って流れる実質的にすべてのＯ_３ガスが、排気領域６へ流れ排気口６２によって排気される。

同様に、第１の反応ガス供給ノズル３１から吐出され、サセプタ２の回転方向と反対の方向にサセプタ２の表面に沿って流れる一部のＢＴＢＡＳガスは、第１の反応ガス供給ノズル３１に対して回転方向上流側に位置する凸状部４の天井面４４とサセプタ２との間の隙間に流れ込むことが防止される。喩え少量のＢＴＢＡＳガスが流れ込んだとしても、分離ガス供給ノズル４１から吐出されるＮ_２ガスによって押し戻される。押し戻されたＢＴＢＡＳガスは、分離ガス供給ノズル４１からのＮ_２ガスと中心領域Ｃから吐出されているＮ_２ガスと共に、サセプタ２の外周縁と真空容器１の内周壁とに向かって流れ、排気領域６を介して排気口６１を通して排気される。

第１の反応ガス供給ノズル３１から下方側に吐出され、サセプタ２の回転方向と同じ方向にサセプタ２の表面（及びウエハＷの表面）に沿って流れる他の部分のＢＴＢＡＳガスは、第１の反応ガス供給ノズル３１に対して回転方向下流側に位置する凸状部４の天井面４４とサセプタ２との間に流れ込むことができない。喩え少量のＢＴＢＡＳガスが流れ込んだとしても、分離ガス供給ノズル４２から吐出されるＮ_２ガスによって押し戻される。押し戻されたＢＴＢＡＳガスは、分離領域Ｄの分離ガス供給ノズル４２からのＮ_２ガスと中心領域Ｃから吐出されているＮ_２ガスと共に、排気領域６に向かって流れ、排気口６１により排気される。

上述のように、分離領域Ｄは、ＢＴＢＡＳガスやＯ_３ガスが分離領域Ｄへ流れ込むのを防止するか、分離領域Ｄへ流れ込むＢＴＢＡＳガスやＯ_３ガスの量を十分に低減するか、または、ＢＴＢＡＳガスやＯ_３ガスを押し戻すことができる。ウエハＷに吸着したＢＴＢＡＳ分子とＯ_３分子は、分離領域Ｄを通り抜けるのを許され、膜の堆積に寄与する。

また、図８及び図１２に示すように、中心領域Ｃからは分離ガスがサセプタ２の外周縁に向けて吐出されているので、第１の処理領域Ｐ１のＢＴＢＡＳガス（第２の処理領域Ｐ２のＯ_３ガス）は、中心領域Ｃへ流入することができない。喩え、第１の処理領域Ｐ１の少量のＢＴＢＡＳ（第２処理領域Ｐ２のＯ_３ガス）が中心領域Ｃへ流入したとしても、そのＢＴＢＡＳガス（Ｏ_３ガス）はＮ_２ガスにより押し戻され、第１の処理領域Ｐ１のＢＴＢＡＳガス（第２の処理領域Ｐ２のＯ_３ガス）が、中心領域Ｃを通って第２の処理領域Ｐ２（第１の処理領域Ｐ１）に流入することが阻止される。

また、第１の処理領域Ｐ１のＢＴＢＡＳガス（第２の処理領域Ｐ２のＯ_３ガス）は、サセプタ２と容器本体１２の内周壁との間の空間を通して第２の処理領域Ｐ２（第１の処理領域Ｐ１）に流入することも阻止される。これは、屈曲部４６が凸状部４から下向きに形成され、屈曲部４６とサセプタ２との隙間、及び屈曲部４６と容器本体１２の内周壁との間の隙間が、凸状部４の天井面４４のサセプタ２からの高さｈと同じくらい小さいため、２つの処理領域の間の連通を実質的に回避しているからである。したがって、ＢＴＢＡＳガスは、排気口６１から排気され、Ｏ_３ガスは排気口６２から排気されて、これら２つの反応ガスが混合することはない。また、サセプタ２の下方の空間は、パージガス供給管７２，７３から供給されるＮ_２ガスによりパージされている。したがって、ＢＴＢＡＳガスは、サセプタ２の下方を通してプロセス領域Ｐ２へと流れ込むことはできない。

なお、上記の成膜工程中、離ガス供給管５１からも分離ガスであるＮ_２ガスが供給され、これにより中心領域Ｃから、即ち、突出部５とサセプタ２との間の隙間５０からサセプタ２の表面に沿ってＮ_２ガスが吐出される。この実施形態では、第２の天井面４５の下の空間であって反応ガス供給ノズル３１（３２）が配置されている空間は、中心領域Ｃ、及び第１の天井面４４とサセプタ２との間の狭隘な空間よりも低い圧力を有している。これは、天井面４５の下の空間に隣接して排気領域６が設けられ、その空間は排気領域６を通して直接に排気されるからである。また、狭隘な空間が、反応ガス供給ノズル３１（３２）が配置されている空間、または第１（第２）の処理領域Ｐ１（Ｐ２）と狭隘な空間との間の圧力差が高さｈによって維持され得るように形成されているためでもある。

上述のように、本実施形態による成膜装置３００においては、真空容器１内で２つの原料ガス（ＢＴＢＡＳガス、オゾンガス）が混合してしまうのを極力抑えることができるため、理想的に近い原子層堆積を実現され、優れた膜厚均一性および膜厚制御性を提供することができる。これに加えて、本実施形態による成膜装置３００では、成膜を中断してウエハＷを自転することができるため、膜厚の均一性が更に向上される。ウエハＷの自転の効果を以下に説明する。

図１３は、ウエハＷ上に成膜した膜の膜厚の面内分布の検討結果を示す。「回転なし」の欄には、ウエハＷ（８インチ）の自転を行わずにサセプタ２の回転（ウエハＷの公転）のみを行って成膜したＳｉＯ_２膜の膜厚をエリプソメトリにより面内４９点において測定し、その結果に基づいて計算（補間）して得た膜厚分布が示されている。図１３（ａ）に示す「回転なし」の場合で膜厚分布を説明すると、符号Ｔｎで示す色の濃い領域において膜厚が薄く、この領域から離れる従って膜厚が厚くなり、符号Ｔｋで示す領域に向かって膜厚が更に厚くなることが示されている。また、図１３（ａ）は、成膜工程においてサセプタ２を１２０回転毎分（ｒｐｍ）で回転した場合の膜厚分布を示し、図１３（ｂ）は、成膜工程においてサセプタ２を２４０ｒｐｍで回転した場合の膜厚分布を示す。目標とした膜厚は、いずれも約１５５ｎｍである。また、１２０ｒｐｍと２４０ｒｐｍとの場合において、原料ガス（ＢＴＢＡＳ、Ｏ_３）の供給量は同一としている。

図１３（ａ）の「回転なし」の欄の膜厚分布を参照すると、ウエハＷのほぼ直径に沿った部分において膜厚が薄くなり、ウエハＷのエッジの一方で厚くなっていることが分かる。この場合、ウエハ面内の膜厚均一性（（４９測定点のうちの最大膜厚−最小膜厚）÷（４９点の平均膜厚））は３．２７％であった。

この膜厚分布は、仮に、成膜中に、サセプタ２の半径方向に沿った直径を軸に中心としてウエハＷを軸対称に反転することができたとすれば、例えば、図１３（ａ）の「左右反転」の欄に示すように均一性を改善することができる。また、ウエハＷをその中心に対して１８０°回転した場合は、図１３（ａ）の「１８０度回転」の欄に示すように均一性を更に改善することができる。しかし、「左右反転」と「１８０°回転」の場合には、膜厚の厚い部分と薄い部分とが相殺されないため、膜厚均一性の大幅な改善にはならない。特に「１８０度回転」においては、膜厚の薄い領域がむしろ拡大しているように思われる。

しかし、約１５５ｎｍの膜厚のＳｉＯ_２膜の成膜中に、ウエハＷを９０°ずつ４回自転（合計１回転）すると、図１３（ａ）の「９０度」の欄に示すように、膜厚均一性は１．４４％にまで改善される。さらに、４５°ずつ８回自転（合計１回転）すると、図１３（ａ）の「４５度」の欄に示すように、膜厚均一性は１．１８％にまで改善されることが分かる。このような膜厚均一性の改善は、ウエハＷの自転により、「回転なし」では膜厚が厚くなっていた部分が、膜厚が薄くなり易い位置へ移動することができ、膜厚が薄くなっていた部分が、膜厚が厚くなり易い位置へ移動することができるため、膜厚が平均化される結果によると考えることができる。なお、合計の回転角度は、３６０°（１回転）より大きくても良く、一回当たりの回転角度も４５°や９０°に限らず、０°より大きく３６０°以下で良く、４５°以上９０°以下であると好適である。

ウエハＷの公転速度が２４０ｒｐｍの場合にも、図１３（ｂ）に示すように、概ね同一の結果が得られる。特に、２４０ｒｐｍの場合、図１３（ｂ）の「４５度」の欄に示すように、膜厚均一性は０．８３％と１％を下回るほど良好な膜厚均一性が得られることが示唆される。これらの結果から、本発明の実施形態による効果が理解される。

また、成膜中にサセプタ２の回転とサセプタトレイ２０１の回転とを同時に行う、いわゆる自公転の場合には、サセプタトレイ２０１とサセプタ２とが擦れてパーティクルが発生する可能性がある。しかし、上記の成膜方法によれば、サセプタトレイ２０１がサセプタ２から離れて回転するため、サセプタトレイ２０１とサセプタ２との擦れを最小限に抑えることができ、よって、擦れに起因するパーティクルの発生を低減できるという効果が奏される。

なお、ウエハを所定の角度ずつ回転しながらイオン注入を行う例が知られているが（特許文献２参照）、これは、ウエハを傾けてイオン注入することにより電界効果トランジスタのソース領域とドレイン領域とを形成する場合において、ソース領域とドレイン領域を対称に形成するために行われるものであって、成膜に適用できるものではない。

次に、本実施形態による成膜装置３００において、ＢＴＢＡＳとＯ_３とを用いてＳｉＯ_２膜を成膜する場合の好適なプロセスパラメータを以下に掲げる。
・サセプタ２の回転速度： １−５００ｒｐｍ（ウエハＷの直径が３００ｍｍの場合）
・真空容器１の圧力： １０６７ Ｐａ（８ Ｔｏｒｒ）
・ウエハ温度： ３５０℃
・ＢＴＢＡＳガスの流量： １００ ｓｃｃｍ
・Ｏ_３ガスの流量： １００００ ｓｃｃｍ
・分離ガス供給ノズル４１，４２からのＮ_２ガスの流量： ２００００ ｓｃｃｍ
・分離ガス供給管５１からのＮ_２ガスの流量： ５０００ ｓｃｃｍ
・サセプタ２の回転数： ６００回転（必要な膜厚による）
この実施形態による成膜装置３００によれば、成膜装置３００が、ＢＴＢＡＳガスが供給される第１の処理領域と、Ｏ_３ガスが供給される第２の処理領域との間に、低い天井面４４を含む分離領域Ｄを有しているため、ＢＴＢＡＳガス（Ｏ_３ガス）が第２の処理領域Ｐ２（第１の処理領域Ｐ１）へ流れ込むのが防止され、Ｏ_３ガス（ＢＴＢＡＳガス）と混合されるのが防止される。したがって、ウエハＷが載置されたサセプタ２を回転させて、ウエハＷを第１の処理領域Ｐ１、分離領域Ｄ、第２の処理領域Ｐ２、及び分離領域Ｄを通過させることにより、酸化シリコン膜の分子層成膜が確実に実施される。また、ＢＴＢＡＳガス（Ｏ_３ガス）が第２の処理領域Ｐ２（第１の処理領域Ｐ１）へ流れ込みＯ_３ガス（ＢＴＢＡＳガス）と混合するのを更に確実に防止するため、分離領域Ｄは、Ｎ_２ガスを吐出する分離ガス供給ノズル４１，４２を更に含む。さらに、この実施形態による成膜装置３００の真空容器１は、Ｎ_２ガスが吐出される吐出孔を有する中心領域Ｃを有しているため、中心領域Ｃを通ってＢＴＢＡＳガス（Ｏ_３ガス）が第２の処理領域Ｐ２（第１の処理領域Ｐ１）へ流れ込みＯ_３ガス（ＢＴＢＡＳガス）と混合されるのを防止することができる。さらにまた、ＢＴＢＡＳガスとＯ_３ガスが混合されないため、サセプタ２への酸化シリコンの堆積が殆ど生じず、よって、パーティクルの問題を低減することができる。

なお、本実施形態による成膜装置３００においては、サセプタ２は５つの載置部２４を有し、対応する５つの載置部２４に載置された５枚のウエハＷを一回のランで処理することができるが、５つの載置部２４のうちの一つに１枚のウエハＷを載置しても良いし、サセプタ２に載置部２４を一つのみ形成しても良い。

さらに、酸化シリコン膜の分子層成膜に限定されず、成膜装置３００によって窒化シリコン膜の分子層成膜を行うこともできる。窒化シリコン膜の分子層成膜のための窒化ガスとしては、アンモニア（ＮＨ_３）やヒドラジン（Ｎ_２Ｈ_２）などを利用することができる。

また、酸化シリコン膜や窒化シリコン膜の分子層成膜のための原料ガスとしては、ＢＴＢＡＳに限らず、ジクロロシラン（ＤＣＳ）、ヘキサクロロジシラン（ＨＣＤ）、トリスジメチルアミノシラン（３ＤＭＡＳ）、テトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）などを利用することができる。

さらにまた、本発明の実施形態による成膜装置及び成膜方法においては、酸化シリコン膜や窒化シリコン膜に限らず、窒化シリコン（ＮＨ_３）の分子層成膜、トリメチルアルミニウム（ＴＭＡ）とＯ_３又は酸素プラズマとを用いた酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）の分子層成膜、テトラキスエチルメチルアミノジルコニウム（ＴＥＭＡＺ）とＯ_３又は酸素プラズマとを用いた酸化ジルコニウム（ＺｒＯ_２）の分子層成膜、テトラキスエチルメチルアミノハフニウム（ＴＥＭＡＨｆ）とＯ_３又は酸素プラズマとを用いた酸化ハフニウム（ＨｆＯ_２）の分子層成膜、ストロンチウムビステトラメチルヘプタンジオナト（Ｓｒ（ＴＨＤ）_２）とＯ_３又は酸素プラズマとを用いた酸化ストロンチウム（ＳｒＯ）の分子層成膜、チタニウムメチルペンタンジオナトビステトラメチルヘプタンジオナト（Ｔｉ（ＭＰＤ）（ＴＨＤ））とＯ_３又は酸素プラズマとを用いた酸化チタニウム（ＴｉＯ）の分子層成膜などを行うことができる。

サセプタ２の外周縁に近いほど大きい遠心力が働くため、例えば、ＢＴＢＡＳガスは、サセプタ２の外周縁に近い部分において、大きい速度で分離領域Ｄへ向かう。したがって、サセプタ２の外周縁に近い部分では天井面４４とサセプタ２との間の隙間にＢＴＢＡＳガスが流入する可能性が高い。そこで、凸状部４の幅（回転方向に沿った長さ）を外周縁に向うほど広くすれば、ＢＴＢＡＳガスがその隙間に入りにくくすることができる。この観点からは、本実施形態において上述したように、凸状部４が扇形の上面形状を有すると好ましい。

以下に、凸状部４（又は天井面４４）のサイズを再び例示する。図１４（ａ）及び図１４（ｂ）を参照すると、分離ガス供給ノズル４１（４２）の両側に狭隘な空間を形成する天井面４４は、ウエハ中心ＷＯが通る経路に対応する円弧の長さＬとしてウエハＷの直径の約１／１０〜約１／１の長さであって良く、約１／６以上であると好ましい。具体的には、ウエハＷが３００ｍｍの直径を有している場合、この長さＬは、約５０ｍｍ以上が好ましい。この長さＬが短い場合、天井面４４とサセプタ２との間の狭隘な空間の高さｈは、反応ガスが狭隘な空間へ流れ込むのを効果的に防止するため、低くしなければならない。しかし、長さＬが短くなり過ぎて、高さｈが極端に低くなると、サセプタ２が天井面４４に衝突し、パーティクルが発生してウエハの汚染が生じたり、ウエハが破損したりする可能性がある。したがって、サセプタ２の天井面４４に衝突するのを避けるため、サセプタ２の振動を抑える、又はサセプタ２を安定して回転させるための方策が必要となる。一方、長さＬを短くしたまま狭隘な空間の高さｈを比較的大きく維持する場合には、天井面４４とサセプタ２との間の狭隘な空間に反応ガスが流れ込むのを防止するため、サセプタ２の回転速度を低くしなければならず、製造スループットの点でむしろ不利になる。これらの考察から、ウエハ中心ＷＯの経路に対応する円弧に沿った、天井面４４の長さＬは、約５０ｍｍ以上が好ましい。しかし、凸状部４又は天井面４４のサイズは、上記のサイズに限定されることなく、使用されるプロセスパラメータやウエハサイズに従って調整して良い。また、狭隘な空間が、分離領域Ｄから処理領域Ｐ１（Ｐ２）への分離ガスの流れが形成される程度の高さを有している限りにおいて、上述の説明から明らかなように、狭隘な空間の高さｈもまた、使用されるプロセスパラメータやウエハサイズに加えて、たとえば天井面４４の面積に応じて調整して良い。

また、上記の実施形態においては、凸状部４に設けられた溝部４３に分離ガス供給ノズル４１（４２）が配置され、分離ガス供給ノズル４１（４２）の両側に低い天井面４４が配置されている。しかし、他の実施形態においては、分離ガス供給ノズル４１の代わりに、図１５に示すように凸状部４の内部においてサセプタ２の直径方向に伸びる流路４７を形成し、この流路４７の長さ方向に沿って複数のガス吐出孔４０を形成し、これらのガス吐出孔４０から分離ガス（Ｎ_２ガス）を吐出するようにしてもよい。

分離領域Ｄの天井面４４は平坦面に限られるものではなく、図１６（ａ）に示すように凹面状に湾曲してよいし、図１６（ｂ）に示すように凸面形状にしてもよく、また図１６（ｃ）に示すように波型状に構成してもよい。

また、凸状部４は中空であって良く、中空内に分離ガスを導入するように構成しても良い。この場合、複数のガス吐出孔３３を、図１７（ａ）から図１７（ｃ）に示すように配列してもよい。

図１７（ａ）を参照すると、複数のガス吐出孔３３は、それぞれ傾斜したスリットの形状を有している。これらの傾斜スリット（複数のガス吐出孔３３）は、サセプタ２の半径方向に沿って隣接するスリットと部分的にオーバーラップしている。図１７（ｂ）では、複数のガス吐出孔３３は、それぞれ円形である。これらの円形の孔（複数のガス吐出孔３３）は、全体としてサセプタ２の半径方向に沿って伸びる曲がりくねった線に沿って配置されている。図１７（ｃ）では、複数のガス吐出孔３３は、それぞれ円弧状のスリットの形状を有している。これらの円弧状スリット（複数のガス吐出孔３３）は、サセプタ２の半径方向に所定の間隔で配置されている。

また、本実施形態では凸状部４はほぼ扇形の上面形状を有するが、他の実施形態では、図１８（ａ）に示す長方形、又は正方形の上面形状を有して良い。また、凸状部４は、図１８（ｂ）に示すように、上面は全体として扇形であり、凹状に湾曲した側面４Ｓｃを有していても良い。加えて、凸状部４は、図１８（ｃ）に示すように、上面は全体として扇形であり、凸状に湾曲した側面４Ｓｖを有していても良い。さらにまた、図１８（ｄ）に示すとおり、凸状部４における、サセプタ２（図１）の回転方向の上流側の部分が凹状の側面４Ｓｃを有し、凸状部４における、サセプタ２（図１）の回転方向の下流側の部分が平面状の側面４Ｓｆを有していても構わない。なお、図１８（ａ）から図１８（ｄ）において、点線は凸状部４に形成された溝部４３（図５（ａ）、図５（ｂ））を示している。これらの場合、溝部４３に収容される分離ガス供給ノズル４１（４２）（図２）は真空容器１の中央部、例えば突出部５（図１）から伸びる。

ウエハを加熱するためのヒータユニット７は、抵抗発熱体の代わりに、加熱ランプを有して構成されてもよい。また、ヒータユニット７は、サセプタ２の下方側に設ける代わりにサセプタ２の上方側に設けてもよいし、上下両方に設けてもよい。

処理領域Ｐ１，Ｐ２及び分離領域Ｄは、他の実施形態においては図１９に示すように配置されても良い。図１９を参照すると、第２の反応ガス（例えば、Ｏ_３ガス）を供給する第２の反応ガス供給ノズル３２が、搬送口１５よりもサセプタ２の回転方向上流側であって、搬送口１５と分離ガス供給ノズル４２との間に設置されている。このような配置であっても、各ノズル及び中心領域Ｃから吐出されるガスは、概ね、同図において矢印で示すように流れて、両反応ガスの混合が防止される。したがって、このような配置であっても、適切な分子層成膜を実現することができる。

また、既に述べたように、２枚の扇形プレートが分離ガス供給ノズル４１（４２）の両側に位置されるように、天板１１の下面にネジで取り付けることにより、分離領域Ｄを構成してよい。図２０は、このような構成示す平面図である。この場合、凸状部４と分離ガス供給ノズル４１（４２）との間の距離や、凸状部４のサイズは、分離領域Ｄの分離作用を効率よく発揮するため、分離ガスや反応ガスの吐出レートを考慮して決定して良い。

上述の実施の形態では、第１の処理領域Ｐ１及び第２の処理領域Ｐ２は、分離領域Ｄの天井面４４よりも高い天井面４５を有する領域に相当している。しかし、第１の処理領域Ｐ１及び第２の処理領域Ｐ２の少なくとも一方は、反応ガス供給ノズル３１（３２）の両側でサセプタ２に対向し、天井面４５よりも低い他の天井面を有してもよい。当該天井面とサセプタ２との間の隙間にガスが流れ込むのを防止するためである。この天井面は、天井面４５よりも低く、分離領域Ｄの天井面４４と同じくらい低くてもよい。図２１は、そのような構成の一例を示している。図示のとおり、扇状の凸状部３０は、Ｏ_３ガスが供給される第２の処理領域Ｐ２に配置され、反応ガス供給ノズル３２が凸状部３０に形成された溝部（図示せず）に配置されている。言い換えると、この第２の処理領域Ｐ２は、ガスノズルが反応ガスを供給するために使用されるが、分離領域Ｄと同様に構成されている。なお、凸状部３０は、図１７（ａ）から図１７（ｃ）に一例を示す中空の凸状部と同様に構成されても良い。

また、分離ガス供給ノズル４１（４２）の両側に狭隘な空間を形成するために低い天井面（第１の天井面）４４が設けられる限りにおいて、他の実施形態では、上述の天井面、つまり、天井面４５より低く、分離領域Ｄの天井面４４と同じくらい低い天井面が、反応ガス供給ノズル３１，３２の両方に設けられ、天井面４４に到達するまで延びていても良い。換言すると、凸状部４の代わりに、他の凸状部４００が天板１１の下面に取り付けられていて良い。図２２を参照すると、凸状部４００は、ほぼ円盤状の形状を有し、サセプタ２の上面のほぼ全体と対向し、ガスノズル３１，３２，４１，４２がそれぞれ収容され半径方向に延びる４つのスロット４００ａを有し、かつ、凸状部４００の下に、サセプタ２にする狭隘な空間を残している。その狭隘な空間の高さは、上述の高さｈと同程度であって良い。凸状部４００を使用すると、反応ガス供給ノズル３１（３２）から吐出された反応ガスは、凸状部４００の下で（又は狭隘な空間において）反応ガス供給ノズル３１（３２）の両側に拡散し、分離ガス供給ノズル４１（４２）から吐出された分離ガスは、凸状部４００の下で（又は狭隘な空間において）分離ガス供給ノズル４１（４２）の両側に拡散する。この反応ガスと分離ガスは狭隘な空間において合流し、排気口６１（６２）を通して排気される。この場合であっても、反応ガス供給ノズル３１から吐出された反応ガスは、反応ガス供給ノズル３２から吐出された反応ガスと混合することはなく、適切な分子層成膜を実現できる。なお、この場合、昇降ロッド２０４と駆動装置２０３（図４（ｂ））は、サセプタトレイ２０１を昇降および回転できる限りにおいて、どの位置に設けても良く、また、昇降ロッド２０４がサセプタトレイ２０１を押し上げたときの高さは、サセプタトレイ２０１およびその上のウエハＷが凸状部４００の下面に接しない範囲であって、サセプタトレイ２０１がサセプタ２に接することなく回転できる程度に設定される。

なお、凸状部４００を、図１７（ａ）から図１７（ｃ）のいずれかに示す中空の凸状部４を組み合わせることにより構成し、ガスノズル３１，３２，３３，３４及びスリット４００ａを用いずに、反応ガス及び分離ガスを、対応する中空凸状部４の吐出孔３３からそれぞれガスを吐出するようにしても良い。

上記の実施形態では、サセプタ２を回転する回転シャフト２２は、真空容器１の中央部に位置している。また、コア部２１と天板１１との間の空間５２は、反応ガスが中央部を通して混合するのを防止するため、分離ガスでパージされている。しかし、真空容器１は、他の実施形態において図２３のように構成されても良い。図２３を参照すると、容器本体１２の底部１４は、中央開口を有し、ここには収容ケース８０が気密に取り付けられている。また、天板１１は、中央凹部８０ａを有している。支柱８１が収容ケース８０の底面に載置され、支柱８１の状端部は中央凹部８０ａの底面にまで到達している。支柱８１は、第１の反応ガス供給ノズル３１から吐出される第１の反応ガス（ＢＴＢＡＳ）と第２の反応ガス供給ノズル３２から吐出される第２の反応ガス（Ｏ_３）とが真空容器１の中央部を通して互いに混合するのを防止する。

また、図示を省略するが、この成膜装置のサセプタ２には、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、サセプタトレイ２０１が着脱可能に収容される凹部２０２が設けられている。凹部２０２のほぼ中央部には貫通孔２ａが設けられ、貫通孔２ａを通して昇降し回転する昇降ロッド２０４によって、サセプタトレイ２０１は上方へ押し上げられ、回転することができる。また、昇降ロッド２０４が下方へ移動すると、サセプタトレイ２０１も下方へ移動してサセプタ２の凹部２０２に収容される。サセプタトレイ２０１および凹部２０２等のサイズは、先に説明したとおりである。このような構成により、図２３の成膜装置においても、成膜を中断し、サセプタトレイ２０１およびこれの上に載置されるウエハＷを所定の角度だけ回転することが可能となり、膜厚均一性を向上することができる。

また、回転スリーブ８２が、支柱８１を同軸状に囲むように設けられている。回転スリーブ８２は、支柱８１の外面に取り付けられた軸受け８６，８８と、収容ケース８０の内側面に取り付けられた軸受け８７とにより支持されている。さらに、回転スリーブ８２は、その外面にギヤ部８５が取り付けられている。また、環状のサセプタ２の内周面が回転スリーブ８２の外面に取り付けられている。駆動部８３が収容ケース８０に収容されており、駆動部８３から延びるシャフトにギヤ８４が取り付けられている。ギヤ８４はギヤ部８５と噛み合う。このような構成により、回転スリーブ８２ひいてはサセプタ２が駆動部８３により回転される。

パージガス供給管７４が収容ケース８０の底に接続され、収容ケース８０へパージガスが供給される。これにより、反応ガスが収容ケース８０内へ流れ込むのを防止するために、収容ケース８０の内部空間を真空容器１の内部空間よりも高い圧力に維持することができる。したがって、収容ケース８０内での成膜が起こらず、メンテナンスの頻度を低減できる。また、パージガス供給管７５が、真空容器１の上外面から凹部８０ａの内壁まで至る導管７５ａにそれぞれ接続され、回転スリーブ８２の上端部に向けてパージガスが供給される。このパージガスのため、ＢＴＢＡＳガスとＯ_３ガスは、凹部８０ａの内壁と回転スリーブ８２の外面との間の空間を通して混合することができない。図２３には、２つのパージガス供給管７５と導管７５ａが図示されているが、供給管７５と導管７５ａの数は、ＢＴＢＡＳガスとＯ_３ガスとの混合が凹部８０ａの内壁と回転スリーブ８２の外面との間の空間近傍において確実に防止されるように決定されて良い。

図２３の実施の形態では、凹部８０ａの側面と回転スリーブ８２の上端部との間の空間は、分離ガスを吐出する吐出孔に相当し、そしてこの分離ガス吐出孔、回転スリーブ８２及び支柱８１により、真空容器１の中心部に位置する中心領域が構成される。

本発明の実施形態による成膜装置３００（図２３に示す成膜装置を含む。以下同じ。）においては、２種類の反応ガスを用いることに限られず、３種類以上の反応ガスを順番に基板上に供給しても良い。その場合には、例えば第１の反応ガス供給ノズル、分離ガス供給ノズル、第２の反応ガス供給ノズル、分離ガス供給ノズル、第３の反応ガス供給ノズル及び分離ガス供給ノズルの順番で真空容器１の周方向に各ガスノズルを配置し、各分離ガス供給ノズルを含む分離領域を既述の実施の形態のように構成すればよい。

本発明の実施形態による成膜装置３００は、基板処理装置に組み込むことができ、その一例が図２４に模式的に示されている。基板処理装置は、搬送アーム１０３が設けられた大気搬送室１０２と、雰囲気を真空と大気圧との間で切り替え可能なロードロック室（準備室）１０５と、２つの搬送アーム１０７ａ、１０７ｂが設けられた搬送室１０６と、本発明の実施形態にかかる成膜装置１０８，１０９とを含む。また、この処理装置は、たとえばＦＯＵＰなどのウエハカセット１０１が載置されるカセットステージ（図示せず）を含んでいる。ウエハカセット１０１は、カセットステージの一つに運ばれ、カセットステージと大気搬送室１０２との間の搬入出ポートに接続される。次いで、開閉機構（図示せず）によりウエハカセット（ＦＯＵＰ）１０１の蓋が開けられて、搬送アーム１０３からウエハカセット１０１からウエハが取り出される。次に、ウエハはロードロック室１０４（１０５）へ搬送される。ロードロック室１０４（１０５）が排気された後、ロードロック室１０４（１０５）内のウエハは、搬送アーム１０７ａ（１０７ｂ）により、真空搬送室１０６を通して成膜装置１０８，１０９へ搬送される。成膜装置１０８，１０９では、上述の方法でウエハ上に膜が堆積される。基板処理装置は、同時に５枚のウエハを主要可能な２つの成膜装置１０８，１０９を有しているため、高いスループットで分子層成膜を行うことができる。

また、上記の実施形態のいずれにおいても、サセプタトレイ２０１の変形例として下記のサセプタプラグを用いても良い。
図２５は、このような構成を示した概略断面図である。これらの断面図は、図４（ｂ）に対応している。図２５（ａ）を参照すると、サセプタ２にウエハが載置される載置部２４が形成され、載置部２４のほぼ中央部に、載置部２４を貫通する段状の開口２ａが形成されている。開口２ａは載置部２４と同心円状に形成され、上部の大径部における直径は、例えば、ウエハＷの直径よりも約４ｍｍから約１０ｍｍ小さくて良い。この開口２ａには、開口２ａの形状を反映したサセプタプラグ２１０が隙間無く、離脱可能に嵌め込まれている。すなわち、サセプタプラグ２１０は、円形の上面形状と略Ｔ字状の断面形状とを有している。

また、サセプタプラグ２１０の下方には、図４（ｂ）に示す駆動装置２０３と同様の駆動装置（図示せず）が配置され、この駆動装置の上部には昇降ロッド２０４が取り付けられている。駆動装置によって昇降ロッド２０４が上方に移動すると、サセプタプラグ２１０は昇降ロッド２０４により上方へ押し上げられ、駆動装置によって昇降ロッド２０４が回転すると、サセプタプラグ２１０と、サセプタプラグ２１０に押し上げられたウエハＷとが回転し、昇降ロッド２０４が下方へ移動すると、サセプタプラグ２１０も下方へ移動してサセプタ２の段状の開口２ａに収容される。このような構成により、上述のサセプタプレート２０１と同じ効果が奏される。

なお、サセプタプラグ２１０が開口２ａに収まっているとき、サセプタプラグ２１０の上面は、載置部２４の上面（サセプタプラグ２１０の部分を除く）と同一の平面を形成している。このため、ウエハＷの裏面の全体が載置部２４（サセプタプラグ２１０を含む）に接することとなり、ウエハＷの温度の面内均一性が良好に保たれる。

また、サセプタプラグ２１０は、図２５（ｂ）に示すように変形することも可能である。すなわち、図示のとおり、サセプタ２の載置部２４のほぼ中央部に、載置部２４とほぼ同心円状の円柱状の開口２ａが形成され、開口２ａに円柱状のサセプタプラグ２１０が隙間無く、離脱可能に嵌め込まれている。このようにしても、昇降ロッド２０４と駆動装置（図示せず）とにより、サセプタプラグ２１０を介してウエハＷをサセプタ２から押し上げ、回転することが可能となる。したがって、上述のサセプタプレート２０１と同じ効果が奏される。

また、５つの昇降ロッド２０４と、対応する５つの駆動装置２０３とを５つのサセプタトレイ２０１に対応するように等間隔で設けるとともに（図４に示す構成を５つのサセプタトレイ２０１に対応して設けるとともに）、サセプタ２を回転するための駆動部２３を、サセプタ２を昇降可能に構成しても良い。この構成によれば、５つのサセプタトレイ２０１を対応する昇降ロッド２０４の位置に合わせ、昇降ロッド２０４を駆動装置２０３によりサセプタトレイ２０１の裏面に接するまで上昇させた後、駆動部２３によってサセプタ２を下げることにより、サセプタトレイ２０１をサセプタ２から相対的に押し上げることができる。サセプタトレイ２０１がサセプタ２から離れているときに、駆動装置２０３によりサセプタトレイ２０１を回転させることにより、一度に全てのウエハＷを回転することが可能となり、スループットを向上することができる。また、サセプタ２を下げることにより、図２５に示すサセプタプラグ２１０をサセプタ２から相対的に押し上げても良い。

また、上記の構成において、駆動部２３によりサセプタ２を下げる代わりに、凸状部４の下面（第１の天井面４４）のサセプタ２の表面からの高さｈが許せば、５つの昇降ロッド２０４を対応する駆動装置２０３によりサセプタ２から押し上げても良いことは明らかである。

また、サセプタ２の凹部２０２の中央部に形成された貫通孔２ａの代わりに、凹部２０２の中央部を中心とした円に沿った少なくとも３つの円弧状のスリットを設けても良い。そして、昇降ロッド２０４の代わりに、所定の駆動機構によって各々のスリットを貫通して上下に移動することができ、スリットに沿って円弧状に移動することができるピンを設ければ、成膜の中断中に、これらのピンがスリットを通して上方に移動してサセプタトレイ２０１を押し上げ、スリットに沿って移動することにより、サセプタトレイ２０１を回転することができる。このとき、円弧状のスリットの見込み角（凹部２０２の中心とスリットの両端とをそれぞれ結ぶ線分のなす角）は、ウエハＷの回転角度に等しくて良いし、例えば１１０°程度で形成しておき、回転角度を０°より大きく１１０°以下の角度に調整するようにしても良い。

さらに、上記のピンの代わりに、昇降ピン１６を利用してウエハＷを回転することも可能である。この場合、サセプタ２は凹部２０２とこれに離脱可能に収容されるサセプタトレイ２０１とを有することはなく、サセプタ２に基板が載置される載置部２４が形成されると好ましい。そして、載置部２４の底部に、少なくとも３つの円弧状のスリットを設け、３つの昇降ピン１６が対応するスリットを通して上下に移動することができ、スリットに沿って円弧状に移動することができるように構成すると好ましい。これによれば、成膜の中断中に、昇降ピン１６がスリットを通して上方に移動してウエハＷを押し上げ、スリットに沿って移動することにより、ウエハＷを回転することができる。このとき、円弧状のスリットの見込み角については、上記と同様である。

さらに、ウエハＷを下から押し上げて回転するのではなく、上から掴み挙げるように持ち上げて回転しても良い。図２６に、ウエハＷを持ち上げて回転するウエハリフタの概略断面を示す。図示のとおり、ウエハリフタ２６０は、真空容器１（図１等）内のサセプタ２と天板１１との間において、ガイド２６２から吊り下げられ、先端にエンドエフェクタ１０１ｃを有する少なくとも３つのアーム１０１ａ、１０１ｂ（他の一つのアームの図示を省略する）と、ガイド２６２の下面に取り付けられ、アーム１０１ａに一の端部で結合されたロッド２６１ａを介してアーム１０１ａ、１０１ｂを互いに近づき又は遠ざかるように駆動するソレノイド２６１と、天板１１に設けられた貫通孔を貫通してガイド２６２の上面中央部と結合し、磁気シール２６４により気密に密閉され、かつ上下動と回転が可能に構成されるシャフト２６３と、シャフト２６３を上下動し、回転するモータ２６５とを含む。また、サセプタトレイ２０１には、ウエハリフタ２６０のアーム１０１ａ、１０１ｂの先端のエンドエフェクタ１０１ｃが、サセプタトレイ２０１の載置部２４に載置されるウエハＷの裏面に接触するのを許容するエンドエフェクタ用凹部（図示せず）が形成されている。

このような構成によれば、以下のようにウエハＷの自転工程を行うことができる。まず、成膜の中断中に、モータ２６５によってガイド２６２およびアーム１０１ａ、１０１ｂを下げることにより、エンドエフェクタ１０１ｃをサセプタトレイ２０１に設けられた凹部に収める。次に、ソレノイド２６１によりアーム１０１ａ、１０１ｂを互いに近づくように（ウエハＷの中心に向かう方向に）移動させると、エンドエフェクタ１０１ｃは、ウエハＷの裏面周縁部の下に進入することができる。次いで、モータ２６５によってガイド２６２およびアーム１０１ａ、１０１ｂを上昇させると、ウエハＷの裏面周縁部に接して、ウエハＷを持ち上げることができる（図２６参照）。そして、モータ２６５によって、シャフト２６３を回転すると、ウエハＷを回転することができる。回転角度は、これに限定されないが例えば４５°であって良い。その後、搬送アーム１０１ａ、１０１ｂを下げて、ウエハＷをサセプタプレート２０１上に載置し、搬送アーム１０１ａ、１０１ｂを互いに遠ざけるように移動させ、モータ２６５によってガイド２６２およびアーム１０１ａ、１０１ｂを上昇させる。このような動作により、ウエハＷの自転工程を行うことができる。したがって、上述した効果と同じ効果が奏される。

なお、この場合、サセプタプレート２０１を用いることなく、載置部２４とエンドエフェクタ用とをサセプタ２に形成しても良い。さらに、アーム１０１ａ、１０１ｂが、２つのサブアームに分岐し、分岐したサブアームの先端のそれぞれにエンドエフェクタ１０１ｃを有してもよい。これによれば、４つのエンドエフェクタ１０１ｃにより、ウエハＷを支持することが可能となり、ガイド２６２に懸下されるアームは２つで済む。しかも、ソレノイド２６１の構成を単純化することができる。また、アーム１０１ａ、１０１ｂのいずれか一方が、２つのサブアームに分岐し、分岐したサブアームの先端のそれぞれにエンドエフェクタ１０１ｃを設けても良い。これによれば、３つのエンドエフェクタ１０１ｃでウエハＷを支持することが可能となる。

また、上述のように、本発明の実施形態による成膜装置においては、原料ガスの真空容器１内での混合が著しく低減されるため、ウエハＷおよびサセプタ２等の上にのみ成膜することとなり、ウエハリフタ２６０には膜が殆ど堆積しない。このため、ウエハリフタ２６０に膜が堆積し、これが剥離することにより生じるパーティクルの心配はない。

以上の説明では、ウエハＷは真空容器１の内部において回転（自転）されているが、成膜を中断し、ウエハＷを真空容器１から取り出して回転しても良い。以下、これを可能とする成膜装置の一例を図２７および図２８を参照しながら説明する。

図２７は、本発明の他の実施形態による成膜装置７００の概略上面図である。図示のとおり、成膜装置７００は、真空容器１１１と、真空装置１１１の側壁の搬送口に取り付けられた搬送路２７０ａと、搬送路２７０ａに取り付けられたゲートバルブ２７０Ｇと、ゲートバルブ２７０Ｇにより連通可能に設けられる搬送モジュール２７０と、搬送モジュール２７０にゲートバルブ２７４Ｇを介して接続されるウエハ回転ユニット２７４と、搬送モジュール２７０にそれぞれゲートバルブ２７２Ｇを介して接続されるロードロック室２７２ａ、２７２ｂとを有している。

この真空容器１１１は、サセプタトレイ２０１、サセプタプラグ２１０、およびウエハリフタ２６０のいずれも有していない点で、上述した真空容器１と異なり、他の構成の点で同一である。

搬送モジュール２７０は、内部に２つの搬送アーム１０ａ、１０ｂを有している。これらの搬送アーム１０ａ、１０ｂは、伸縮自在であり、基部を中心に回動可能である。これにより、図２７に示す搬送アーム１０ａのように、ゲートバルブ２７０Ｇが開いたときに、ウエハＷを真空容器１１１内へ搬入し、真空容器１１１から搬出することができる。また、ゲートバルブ２７４Ｇが開いたときに、ウエハＷをウエハ回転ユニット２７４へ搬入し、ウエハ回転ユニット２７４から搬出することができる。同様に、ゲートバルブ２７２Ｇが開いたときに、ウエハＷをロードロック室２７２ａ、２７２ｂに対し搬入出することができる。

ウエハ回転ユニット２７４は、円形の上面形状を有する回転可能なステージ２７４ａと、このステージ２７４ａを回転する回転機構（図示せず）とを有している。また、ステージ２７４ａには、先に説明した昇降ピン１６と同様のピン（図示せず）が設けられ、これにより、搬送アーム１０ａ、１０ｂからウエハＷを受け取ってステージ２７４ａに載置し、ステージ２７４ａ上のウエハＷを搬送アーム１０ａ、１０ｂへ受け渡すことができる。このような構成によれば、搬送アーム１０ａ、１０ｂにより搬送されたウエハＷをステージ２７４ａによって所定の角度回転することができる。

ロードロック室２７２ｂ（２７２ａ）は、図２７のII−II線に沿った断面図である図２８に示すように、図示しない駆動部により昇降可能な例えば５段のウエハ載置部２７２ｃを有しており、各ウエハ載置部２７２ｃにウエハＷが載置される。また、ロードロック室２７２ａ、２７２ｂの一方は、ウエハＷを一時的に格納するバッファ室として機能して良く、他方は、外部（成膜工程に先んじた工程）からウエハＷを成膜装置７００へ搬入するためのインターフェイス室として機能して良い。

なお、搬送モジュール２７０、ウエハ回転ユニット２７４、およびロードロック室２７２ａ、２７２ｂには、それぞれ図示しない真空系が接続されている。これらの真空系は、例えばロータリーポンプと必要に応じてターボ分子ポンプとを含んで良い。

以上の構成によれば、真空容器１１１内での成膜を中断し、ウエハＷを真空容器１１１へ搬送したときと逆の手順で搬送アーム１０ａによりウエハＷを真空容器１１１から搬出する。そのウエハＷをウエハ回転ユニット２７４へ搬入し、ステージ２７４ｂに載置する。ステージ２７２ｂが所定の角度回転した後、搬送アーム１０ａはステージ２７４ａからウエハＷを受け取り、バッファ室としてのロードロック室２７２ｂのウエハ載置部２７２ｃのいずれかにウエハＷを載置する。この間、搬送アーム１０ｂは、真空容器１１１内の他のウエハＷを搬出する。ロードロック室２７２ｂから戻る搬送アーム１０ａと、ウエハ回転ユニット２７４へ向かう搬送アーム１０ｂとは、搬送モジュール２７０内ですれ違い、搬送アーム１０ａは更に別のウエハＷを搬出するために再び真空容器１１１内へ進入し、搬送アーム１０ｂはウエハ回転ユニット２７４へウエハＷを搬入する。このようにして真空容器１１１内のすべてのウエハＷ（図示の例では５枚のウエハＷ）をウエハ回転ユニット２７４へ搬送し、回転し、バッファ室としてのロードロック室２７２ｂへ一時的に格納する。すべてのウエハＷがロードロック室２７２ｂへ格納された後、搬送アーム１０ａ、１０ｂは、ウエハＷをロードロック室２７２ｂから真空容器１１１内の各載置部２４へ再搬入する。再搬入されたウエハＷは、ウエハ回転ユニット２７４において所定の角度回転されたため、搬出前に比べて、各載置部２４において同じ角度だけ回転されている。再搬入後、成膜が再開され、所定の膜厚だけ増加した後、再び成膜が中断されて、上記の手順が行われる。

以上のような自転工程を含む成膜方法によっても、上記の膜厚均一性の改善効果が発揮され、均一性に一層優れた薄膜を提供することができる。

なお、成膜装置７００に２つ以上のウエハ回転ユニット２７４を設けても良い。また、例えば、一ロットに１０枚のウエハＷがある場合には、５枚のウエハＷがバッファ室としてのロードロック室２７２ｂへ一時的に格納された後、インターフェイス室としてのロードロック室２７２ａに格納されていた５枚のウエハＷを真空容器１１１内へ搬送し、これらの５枚のウエハＷに成膜しても良い。そして、これらの５枚のウエハＷに所定の膜厚まで成膜した後に、成膜を中断し、真空容器１１１からウエハＷを搬出するとともに、ロードロック室２７２ｂ内に先に格納されていた５枚のウエハＷをから真空容器１１１へ搬入し、成膜を再開しても良い。

３００・・・成膜装置、２・・・サセプタ、２０１・・・サセプタトレイ、２１０・・・サセプタプラグ、２０２・・・凹部、２０３・・・駆動装置、２０４・・・昇降ロッド、２６０・・・ウエハリフタ、２４・・・載置部、１０ａ，１０ｂ・・・搬送アーム、４・・・凸状部、５・・・突出部、３１，３２・・・反応ガス供給ノズル、４１，４２・・・分離ガス供給ノズル、２０１・・・サセプタトレイ、Ｗ・・・ウエハ。

Claims (16)

1. 容器内にて、互いに反応する少なくとも２種類の反応ガスを順番に基板に供給するサイクルを実行して反応生成物の層を当該基板上に生成することにより膜を堆積する成膜装置であって、
   前記容器内に回転可能に設けられ、一の面に画定されて前記基板が載置される載置領域を有するサセプタ；
   前記載置領域に載置される前記基板を回転する基板回転機構；
   前記一の面に第１の反応ガスを供給するよう構成される第１の反応ガス供給部；
   前記サセプタの回転方向に沿って前記第１の反応ガス供給部から離れた、前記一の面に第２の反応ガスを供給するよう構成される第２の反応ガス供給部；
   前記回転方向に沿って、前記第１の反応ガスが供給される第１の処理領域と前記第２の反応ガスが供給される第２の処理領域との間に位置し、前記第１の処理領域と前記第２の処理領域とを分離する分離領域；
   前記第１の処理領域と前記第２の処理領域とを分離するために、前記容器の中央部に位置し、前記一の面に沿って第１の分離ガスを吐出する吐出孔を有する中央領域；および
   前記容器内を排気するために前記容器に設けられた排気口；
   を備え、
   前記分離領域が、第２の分離ガスを供給する分離ガス供給部と、前記第２の分離ガスが前記回転方向に対し前記分離領域から前記処理領域側へ流れることができる狭隘な空間を、前記サセプタの前記一の面に対して形成する天井面と、を含み、
   前記サセプタが、底部に貫通孔を有する凹部と、前記載置領域を有し前記凹部に離脱可能に収容されるサセプタトレイとを含み、
   前記基板回転機構が、前記貫通孔を通して前記サセプタトレイを押し上げて、当該サセプタトレイを回転する昇降回転部を含む、成膜装置。
2. 容器内にて、互いに反応する少なくとも２種類の反応ガスを順番に基板に供給するサイクルを実行して反応生成物の層を当該基板上に生成することにより膜を堆積する成膜装置であって、
   前記容器内に回転可能に設けられ、一の面に画定されて前記基板が載置される載置領域を有するサセプタ；
   前記載置領域に載置される前記基板を回転する基板回転機構；
   前記一の面に第１の反応ガスを供給するよう構成される第１の反応ガス供給部；
   前記サセプタの回転方向に沿って前記第１の反応ガス供給部から離れた、前記一の面に第２の反応ガスを供給するよう構成される第２の反応ガス供給部；
   前記回転方向に沿って、前記第１の反応ガスが供給される第１の処理領域と前記第２の反応ガスが供給される第２の処理領域との間に位置し、前記第１の処理領域と前記第２の処理領域とを分離する分離領域；
   前記第１の処理領域と前記第２の処理領域とを分離するために、前記容器の中央部に位置し、前記一の面に沿って第１の分離ガスを吐出する吐出孔を有する中央領域；および
   前記容器内を排気するために前記容器に設けられた排気口；
   を備え、
   前記分離領域が、第２の分離ガスを供給する分離ガス供給部と、前記第２の分離ガスが前記回転方向に対し前記分離領域から前記処理領域側へ流れることができる狭隘な空間を、前記サセプタの前記一の面に対して形成する天井面と、を含み、
   前記サセプタが、上面が前記載置領域の一部を構成し上方へ突出可能な突出部を含み、
   前記基板回転機構が、前記突出部を押し上げて回転することにより前記基板を回転するように構成される、成膜装置。
3. 容器内にて、互いに反応する少なくとも２種類の反応ガスを順番に基板に供給するサイクルを実行して反応生成物の層を当該基板上に生成することにより膜を堆積する成膜装置であって、
   前記容器内に回転可能に設けられ、一の面に画定されて前記基板が載置される載置領域を有するサセプタ；
   前記載置領域に載置される前記基板を回転する基板回転機構；
   前記一の面に第１の反応ガスを供給するよう構成される第１の反応ガス供給部；
   前記サセプタの回転方向に沿って前記第１の反応ガス供給部から離れた、前記一の面に第２の反応ガスを供給するよう構成される第２の反応ガス供給部；
   前記回転方向に沿って、前記第１の反応ガスが供給される第１の処理領域と前記第２の反応ガスが供給される第２の処理領域との間に位置し、前記第１の処理領域と前記第２の処理領域とを分離する分離領域；
   前記第１の処理領域と前記第２の処理領域とを分離するために、前記容器の中央部に位置し、前記一の面に沿って第１の分離ガスを吐出する吐出孔を有する中央領域；および
   前記容器内を排気するために前記容器に設けられた排気口；
   を備え、
   前記分離領域が、第２の分離ガスを供給する分離ガス供給部と、前記第２の分離ガスが前記回転方向に対し前記分離領域から前記処理領域側へ流れることができる狭隘な空間を、前記サセプタの前記一の面に対して形成する天井面と、を含み、
   前記基板回転機構が、前記基板の裏面周縁部を支持可能な爪部を先端に有する複数のアームと、当該複数のアームを上下方向に、互いに近づく方向に、および円弧状に移動可能な駆動部と、を備え、
   前記サセプタが、前記載置領域の周縁部に、前記爪部が進入して前記基板の裏面周縁部に達するのを許容する凹部を更に含む、成膜装置。
4. 前記サセプタを上下に移動可能な駆動部を更に有し、
   前記昇降回転部が、前記駆動部による前記サセプタの下降により、前記サセプタトレイを前記サセプタから離脱させ、当該サセプタトレイを回転する、請求項１に記載の成膜装置。
5. 容器内にて、互いに反応する少なくとも２種類の反応ガスを順番に基板に供給するサイクルを実行して反応生成物の層を当該基板上に生成することにより膜を堆積する成膜装置であって、
   前記容器内に回転可能に設けられ、一の面に画定されて前記基板が載置される載置領域を有するサセプタ；
   前記一の面に第１の反応ガスを供給するよう構成される第１の反応ガス供給部；
   前記サセプタの回転方向に沿って前記第１の反応ガス供給部から離れた、前記一の面に第２の反応ガスを供給するよう構成される第２の反応ガス供給部；
   前記回転方向に沿って、前記第１の反応ガスが供給される第１の処理領域と前記第２の反応ガスが供給される第２の処理領域との間に位置し、前記第１の処理領域と前記第２の処理領域とを分離する分離領域；
   前記第１の処理領域と前記第２の処理領域とを分離するために、前記容器の中央部に位置し、前記一の面に沿って第１の分離ガスを吐出する吐出孔を有する中央領域；および
   前記容器内を排気するために前記容器に設けられた排気口；
   前記容器に開閉可能な仕切弁を介して接続される搬送モジュール；
   前記搬送モジュールに開閉可能な仕切弁を介して接続され、前記基板を載置可能な回転ステージを内部に有する基板回転ユニット；
   を備え、
   前記分離領域が、第２の分離ガスを供給する分離ガス供給部と、前記第２の分離ガスが前記回転方向に対し前記分離領域から前記処理領域側へ流れることができる狭隘な空間を、前記サセプタの前記一の面に対して形成する天井面と、を含む成膜装置。
6. 容器内にて、互いに反応する少なくとも２種類の反応ガスを順番に基板に供給するサイクルを実行して反応生成物の層を当該基板上に生成することにより膜を堆積する成膜方法であって、
   前記容器内に回転可能に設けられサセプタであって、一の面に画定され前記基板が載置される載置領域に前記基板を載置するステップ；
   前記基板が載置されたサセプタを回転するステップ；
   第１の反応ガス供給部から前記サセプタへ第１の反応ガスを供給し、
   前記サセプタの回転方向に沿って前記第１の反応ガス供給部から離れた第２の反応ガス供給部から前記サセプタへ第２の反応ガスを供給し、
   前記第１の反応ガス供給部から前記第１の反応ガスが供給される第１の処理領域と前記第２の反応ガス供給部から前記第２の反応ガスが供給される第２の処理領域との間に位置する分離領域に設けられた分離ガス供給部から、第１の分離ガスを供給し、前記分離領域の天井面と前記サセプタとの間に形成される狭隘な空間において前記回転方向に対し前記分離領域から前記処理領域側に前記第１の分離ガスを流し、
   前記容器の中央部に位置する中央部領域に形成される吐出孔から第２の分離ガスを供給することにより、成膜を行うステップ；
   前記容器を排気するステップ；
   前記第１の反応ガス、前記第２の反応ガス、前記第１の分離ガス、および前記第２の分離ガスの供給と、前記サセプタの回転とを停止するステップ；
   回転を停止した前記サセプタ上の基板を回転するステップ；
   前記サセプタを回転するステップ；および
   前記成膜を行うステップ
   を含む、成膜方法。
7. 前記基板を回転するステップが、
   前記サセプタに設けられ底部に貫通孔を有する凹部に対して離脱可能に収容され前記基板が載置されたサセプタトレイ押し上げるステップと、
   当該サセプタトレイを回転するステップと
   を含む、請求項６に記載の成膜方法。
8. 前記基板を回転するステップが、
   上面が前記載置領域の一部を構成するように前記サセプタに設けられ上方へ突出可能な突出部を押し上げるステップと、
   前記突出部を回転するステップと
   を含む、請求項６に記載の成膜方法。
9. 前記基板を回転するステップが、
   前記基板の裏面周縁部を支持して当該基板を持ち上げるステップと、
   前記持ち上げられた基板を回転するステップと
   を含む、請求項６に記載の成膜方法。
10. 前記基板を回転するステップが、
    前記サセプタトレイを裏から支持するステップと、
    前記サセプタを下降して、前記サセプタトレイを前記サセプタから離脱させるステップと、
    前記サセプタトレイを回転するステップと
    を含む、請求項７に記載の成膜方法。
11. 前記基板回転するステップが、
    前記基板を前記容器から搬出し、前記容器に搬送モジュールを介して接続される基板回転ユニットに設けられる、前記基板を載置可能な回転ステージに載置するステップと、
    当該基板を前記回転ステージにより回転するステップと、
    前記回転された基板を前記容器に搬入し、前記載置領域に載置するステップと
    を含む、請求項６に記載の成膜方法。
12. 前記基板を回転するステップにおける前記基板の回転角度が、０°より大きく３６０°より小さい、請求項６から１１のいずれか一項に記載の成膜方法。
13. 前記基板を回転するステップにおける前記基板の回転角度が、４５°以上９０°以下である、請求項６から１１のいずれか一項に記載の成膜方法。
14. 前記停止するステップ、前記基板を回転するステップ、前記サセプタを回転するステップ、および前記成膜を行うステップがこの順に複数回繰り返され、
    前記膜の膜厚が目標膜厚に達するまでの間に、前記基板を回転するステップにおいて回転された前記基板の合計回転角度が３６０°以上である、請求項６から１３までのいずれか一項に記載の成膜方法。
15. 請求項１から５のいずれか一項に記載の成膜装置に請求項６から１４のいずれか一項に記載の成膜方法を実行させるプログラム。
16. 請求項１５に記載のプログラムを格納したコンピュータ可読記憶媒体。