专利名称：成膜装置、成膜方法、转速的优化方法及存储介质的制作方法
技术领域：
本发明涉及通过反复进行向半导体晶圆等基板的表面供给至少I种反应气体的循环来形成反应生成物层叠而成的薄膜的成膜装置、成膜方法、转速的优化方法及存储介质。
背景技术：
作为半导体制造工艺中的成膜方法，公知有这样的工艺，S卩，在真空气氛下使第I反应气体吸附于作为基板的半导体晶圆(以下也简称作“晶圆”)等的表面之后，将供给的气体切换为第2反应气体，通过两气体的反应形成I层或者多层原子层、分子层，将该循环进行多次，从而层叠上述的层，在基板上成膜。该工艺例如被称作ALD (Atomic LayerDeposition :原子层沉积)、MLD (Molecular Layer Deposition :分子层沉积)等，是能够根据循环数高精度地控制膜厚，并且膜质的面内均匀性也良好，能够应对半导体器件的薄膜化的有效的方法。 作为该成膜方法适当的例子，例如能够列举出形成栅极绝缘膜所采用的高电介质膜。列举一例子，在形成氮化硅膜(SiN膜)的情况下，作为第I反应气体(原料气体)，例如采用SiH4气等，作为第2反应气体，采用NH3或者活性化的N2等。研究了这样的方法，S卩，作为实施该成膜方法的单片式的ALD装置，使用在反应容器的一端具有气体供给口的单片的成膜装置，从基板的一个方向侧供给反应气体，将未反应的反应气体和反应副生成物从处理容器的另一个方向排出。作为利用该ALD的成膜装置的现有文献，在专利文献I中公开有利用载气向基板表面反复以脉冲状供给反应种来成膜的技术。或者，作为实施该成膜方法的批量式的ALD装置，研究了使有助于成膜的多种反应气体交替流动来进行成膜的立式CVD装置。作为利用该ALD的成膜装置的现有文献，在专利文献2中公开有这样的立式CVD装置，即，通过将有助于成膜的两种工艺气体交替供给到反应室内并将其排出，使其吸附于配置在立式的反应室内的许多个基板上进行反应来成膜。在这种情况下，通过设置在气体供给配管中的质量流量控制器(MFC)的流量控制来控制反应气体供给量。另外，通过调整设置在排气配管中的排气阀的开度控制排气量，从而控制反应室内的压力。通常，在CVD装置中，为了减少由装置固有的相对于基板的非对称性所产生的影响，有时在反应容器内使基板旋转。为了消除例如相对于基板的真空排气口的位置的非对称性、气体供给方向依赖性等的影响，提高基板面内的膜厚均匀性，有时使基板旋转。在这种情况下，只要反应气体供给时间与旋转周期相比足够长，对于成膜时由相对于基板的气体供给方向依赖性弓I起的膜厚的不均匀性，就没有特别的问题。但是，如上所述，在ALD装置中，以重复顺序的循环的方式来执行。在ALD工艺中，第I反应物经由气体注入口或者歧管被导入到反应腔室内，在基板上形成堆积层。多余的反应物气体接着在排气工序(例如参照专利文献3)中自反应腔室被排出。根据需要，非活性吹扫气体经由气体注入口流动，排出残留反应物。在排气之后，第2反应物被导入到腔室内，与堆积反应物进行反应，形成期望的基板层。多余的反应物接着在另一个排气工序中被排出。通过在其间加入腔室的排气，并依次追加各种反应物气体，在基板表面追加层。此时的各反应气体的供给时间在长的情况下为几十秒，在短的情况下为十几秒。这样，与以往的CVD相比，ALD装置中的、反应气体的供给较短。另外，在之前说明的批量式的ALD装置的专利文献2的段落0020中公开有将作为第2供给气体的NH3供给5秒钟 120秒钟。另外，在段落0021中公开有使用处于配管中段的气体积存部瞬间供给作为第I供给气体的DSC (SiH2Cl2 :二氯硅烷)气。以往的CVD无论是常压CVD，还是减压CVD，都在向反应器中供给原料的同时，另一方面自反应器排出废气、未反应原料，并将压力始终保持恒定地进行成膜。在这种状况下，飞到基板表面的原料的流量(=每单位时间通过规定面积的原料总量)与位置无关地近似认为恒定，但在此对原料的附着概率时，(在此，附着概率是指在某一个面积中用实际成为膜的流量部分除以总流量而成的值)作为Si系薄膜材料的主原料的SiH4、SiH2Cl2 (二氯硅烷)原料附着概率较低，非Si系材料的原料的附着概率较高。随着附着概率升高，原料在 气体供给开口附近消耗(=成为膜)的率增大，在基板上到达远离气体供给开口的区域的原料流量降低的倾向急速增强。在膜厚减小之后，原料流量立即降低。结果，对于基板上的成膜，接近气体供给方向的区域进行成膜，远离气体供给方向的区域的成膜缓慢。在ALD反应中，附着概率也对原料蒸气的吸附速度和吸附的原料间的化学反应速度产生影响，在反应气体的供给时间较短时，基板内的成膜产生由气体供给方向依赖性弓I起的膜厚不均匀的问题。另外，鉴于气体供给喷嘴所对应的基板的处理面积增大的状况，近年来基板尺寸的大口径化也成为更显显著的问题。因此，在ALD装置中，为了减少由装置固有的相对于基板的非对称性所产生的影响，有时在反应容器内使基板旋转。
在使基板旋转时，在ALD装置的情况下，由于气体供给时间较短，根据基板的旋转周期与气体供给时机的组合，从基板看气体供给方向仅自偏倚的方向供给，或者基板的旋转周期与气体供给时机的组合完全同步，仅自同一个方向供给，导致基板的成膜不均匀。作为着眼于该问题的现有技术文献，在专利文献4中公开有使基板的旋转周期和气体供给时机在执行规定次数的期间里非同步的技术。另外，在专利文献5中公开有基于使基板的旋转周期与气体供给时机在执行规定次数的期间里非同步的数学式地进行控制的装置。在专利文献6中公开有与ALD的工艺循环数相应地使I个循环的时间和基板的旋转周期不同的装置。在专利文献7中公开有使ALD的工艺的某一个循环中供给有气体的基板周缘位置和下一个循环中供给有气体的基板周缘位置不同的装置。但是，在这些专利文献中，只是控制基板的旋转周期和气体供给时机，使相对于基板的气体供给位置在规定的ALD循环期间里非同步，在条件的组合中，也无法排除自同一个方向偏倚地供给气体的可能性。专利文献I :日本特表2003 - 508932号公报专利文献2 :日本特开2004 - 006801号公报
专利文献3 :美国专利5916365号专利文献4 W02005 / 088692专利文献5 日本特开2009 — 239304号公报专利文献6 日本特开2004 — 134466号公报专利文献7 日本特开2008 — 263224号公报通常，在旋转式ALD中，以下的关系式成立。如图15所示，在ALD中，交替地将A气体和B气体的反应气体反复供给多次，在基板上形成期望的膜。在这种情况下，供给I次A气体和B气体的反应气体在其间加入吹扫工序、真空抽取工序等，但将从供给A气体到供给下一个A气体为止称作ALD的I个循环。该ALD的I个循环也是从供给B气体到供给下一个B气体为止的时间。 现在，若基板的转速为每分钟旋转N周，则基板会每秒旋转(I / 60)· N。根据该关系，在ALD的I个循环的时间T (秒)的期间、即从供给A气体到供给下一个A气体为止的I个循环的时间T (秒)的期间里，基板会旋转(I / 60) · NXT0根据该关系式，在从供给A气体到供给下一个A气体为止的时间T (秒)中基板旋转的角度Θ (弧度)如下。Θ =(1 / 60) · NXTX2 31 (弧度)基于上述式的关系考察现有技术文献时，如下。即，在专利文献4的段落0014中公开有这一点通过将旋转周期P和气体供给周期T微调为满足以下的数学式，能够防止例如气体供给循环中的A气体的供给开始时机与基板的旋转位置同步，从而能够改善均匀性。I mP - nT I >关 O (n、m 是自然数)(>古0表示真正大于0，II表示绝对值。)但是，上述数学式只是在数学上记载理所当然的事情，在技术上意义不明确，无法由本领域技术人员实施。另外，在该文献的段落0019中公开有这样的内容，S卩，“另一方面，在晶圆的旋转周期P = 6. 6666sec，气体供给周期T = 21sec的情况下，直到经过1260sec为止DCS的吹出时机才初次与第一次的吹出同步。至此经过了 60个循环，DCS的吹出足够分散，如图3C所示，成为没有偏倚的同心圆状的膜厚分布。这样，在晶圆的旋转周期与气体供给时机直到相当多的循环为止都不同步的情况下，膜的面内均匀性被改善为3. 7% (参照图3C)。”。但是，在将上述条件应用于之前的数学式时，晶圆的旋转周期P = 6. 6666sec若换算成转速则为N= I / (6. 6666) X60 = 9 (rpm)，气体供给周期T = 21sec，在ALD的I个循环的期间里，若将晶圆旋转的角度设为Θ 1，则根据之前的数学式“ Θ =(1 /60) · NXTX2 31 (弧度)”，计算为 Θ I = (I / 60) X9X21 = 3 + 3 / 20 = 3. 15 周。S卩，会以20个循环旋转63周而返回到原来的位置。S卩，会同步。根据该状况，专利文献4所公开的唯一的具体的最优条件无法判断是若到60个循环为止为非同步，则DCS的吹出充分分散，还是若到20个循环为止为非同步，则DCS的吹出充分分散，因此，在由本领域技术人员实施的情况下，会迷失判断。另外，专利文献5是专利文献4的分案申请，完全记载了同样的内容。另外，在专利文献6的段落0050中公开有“优选对于基板的旋转微调转速、气体的供给时机，使得气体供给口不会每次都来到相同的位置，调整转速、气体的供给时机，从而每I个循环错开45度”，但既没有公开也没有暗示在哪个关系式中怎样调整转速、气体的供给时机，因此，在存在多种多样的这些参数的组合的半导体器件的生产现场，哪个组合为非同步并不明确，无法由本领域技术人员实施。专利文献7是专利文献6的分案申请，记载了完全相同的内容。
发明内容
本发明即是基于这样的情况而做成的。本发明的目的在于提供根据被处理体与气体供给方向的相对转速和气体供给的时机导出关系式、与各种参数相对应地在规定的循环期间里排除成膜对于被处理体的气体供给方向依赖性、能够抑制形成的膜的膜厚的面内均匀性降低的成膜装置、成膜方法、转速决定方法及存储介质。本发明是一种成膜装置，该成膜装置用于在被处理体上形成期望的膜，其特征在于，该成膜装置包括处理容器，其用于收容上述被处理体；气体供给部件，其具有用于向上述处理容器内喷射气体的气体喷射口 ；保持部件，其用于在上述处理容器内保持上述被 处理体；驱动机构，其用于使上述保持部件相对于上述气体喷射口相对地旋转或者周期性地移动；控制部件，其用于控制气体供给部件和驱动机构；控制部件控制气体供给部件，将由供给至少I种气体的供给期间和停止供给的供给停止期间构成的循环执行P次(P是2以上的自然数)时，控制部件将被处理体的周围分割成分割数K (K = P)个，使P次循环中的各循环的气体供给开始位置沿着周向依次移动该分割成的I份的量。本发明是一种成膜装置，该成膜装置用于在被处理体上形成期望的膜，其特征在于，该成膜装置包括处理容器，其用于收容上述被处理体；气体供给部件，其具有用于向上述处理容器内喷射气体的气体喷射口 ；保持部件，其用于在上述处理容器内保持上述被处理体；驱动机构，其用于使上述保持部件相对于上述气体喷射口相对地旋转或者周期性地移动；控制部件，其用于控制气体供给部件和驱动机构；控制部件控制气体供给部件，将由供给至少I种气体的供给期间和停止供给的供给停止期间构成的循环执行P次(P是2以上的自然数)时，控制部件与设定好的分割数K相应地将被处理体的周围分割成K (K ( P)个，控制使P次循环中的各循环的气体供给开始位置沿着周向依次移动该分割成的I / K的量。本发明是一种成膜装置，该成膜装置用于在被处理体上形成期望的膜，其特征在于，该成膜装置包括处理容器，其用于收容上述被处理体；气体供给部件，其具有用于向上述处理容器内喷射气体的气体喷射口 ；保持部件，其用于在上述处理容器内保持上述被处理体；驱动机构，其用于使上述保持部件相对于上述气体喷射口相对地旋转或者周期性地移动；控制部件，其用于控制气体供给部件和驱动机构；控制部件控制气体供给部件，将由供给至少I种气体的供给期间和停止供给的供给停止期间构成的循环执行P次(P是2以上的自然数)时，控制部件与设定好的分割数K相应地将被处理体的周围分割成K (K是自然数)个，在将循环的周期设为T、保持部件每分钟的相对旋转周数设为N时，以满足下述两式的方式控制相对的转速或者周期T，以使P次循环中的各循环的气体供给开始位置沿着周向依次移动该分割成的I/K的量。n±l / K = T · N / 60 (其中，η 是自然数)P 彡 K
本发明是一种成膜装置，该成膜装置用于在被处理体上形成期望的膜，其特征在于，该成膜装置包括处理容器，其用于收容上述被处理体；气体供给部件，其具有用于向上述处理容器内喷射气体的气体喷射口 ；保持部件，其用于在上述处理容器内保持上述被处理体；驱动机构，其用于使上述保持部件相对于上述气体喷射口相对地旋转或者周期性地移动；控制部件，其用于控制气体供给部件和驱动机构；控制部件控制气体供给部件，将由供给至少I种气体的供给期间和停止供给的供给停止期间构成的循环执行P次(P是2以上的自然数)时，控制部件与设定好的分割数K相应地将被处理体的周围分割成K (K是自然数)个，使P次循环中的各循环的气体供给开始位置沿着周向依次移动该分割成的I /K的量，并且，若将利用从流入一种气体到下一次流入该气体的时间规定的各循环中的气体供给周期设为TX、各循环中的基板每分钟的相对旋转周数设为Νχ，则在第K次的旋转角为2 31的整数倍时，各循环中的TxXNx的、移动角(I / 60 ·Τχ ·Νχ ·2π )的平均值为231 /K0本发明是一种成膜装置，该成膜装置用于在被处理体上形成期望的膜，其特征在于，该成膜装置包括处理容器，其用于收容上述被处理体；气体供给部件，其具有用于向上述处理容器内喷射气体的气体喷射口 ；保持部件，其用于在上述处理容器内保持上述被 处理体；驱动机构，其用于使上述保持部件相对于上述气体喷射口相对地旋转或者周期性地移动；控制部件，其用于控制气体供给部件和驱动机构；控制部件控制气体供给部件，将由供给至少I种气体的供给期间和停止供给的供给停止期间构成的循环执行P次(P是2以上的自然数)时，控制部件与设定好的分割数K相应地将被处理体的周围分割成K (K是2以上的自然数)个，对于上述多个循环中的任意循环，使I个循环前后的循环的各气体供给开始位置相对于上述任意的循环错开该分割成的I / K的量，以使P次循环中的各循环的气体供给开始位置沿着周向依次移动I/K的量。本发明是一种成膜装置，该成膜装置用于在被处理体上形成期望的膜，其特征在于，该成膜装置包括处理容器，其用于收容上述被处理体；气体供给部件，其具有用于向上述处理容器内喷射气体的气体喷射口 ；保持部件，其用于在上述处理容器内保持上述被处理体；驱动机构，其用于使上述保持部件相对于上述气体喷射口相对地旋转或者周期性地移动；控制部件，其用于控制气体供给部件和驱动机构；控制部件控制气体供给部件，将由供给至少I种气体的供给期间和停止供给的供给停止期间构成的循环执行P次(P是2以上的自然数)时，控制部件与设定好的分割数K相应地以等分配角度将被处理体的周围分割成K个，控制使P次循环中的各循环的气体供给开始位置沿着周向依次移动该分割成的I份的量，在将驱动机构的电动机的分辨率定义为旋转I周所需要的脉冲数Q时，该电动机的步进角= 360° / Q，该等分配角度是电动机的步进角的整数倍。本发明是一种成膜装置，该成膜装置用于在被处理体上形成期望的膜，其特征在于，该成膜装置包括处理容器，其用于收容上述被处理体；气体供给部件，其具有用于向上述处理容器内喷射气体的气体喷射口 ；保持部件，其用于在上述处理容器内保持上述被处理体；驱动机构，其用于使上述保持部件相对于上述气体喷射口相对地旋转或者周期性地移动；控制部件，其用于控制气体供给部件和驱动机构；控制部件控制气体供给部件，将由供给至少I种气体的供给期间和停止供给的供给停止期间构成的循环执行P次(P是2以上的自然数)时，在将被处理体的周围分割成分别具有固有的第I角度αI和第2角度α 2的至少两个角度带的情况下，控制部件使P次循环中的各循环的气体供给开始位置在第I角度带中沿着周向依次移动第I角度α 1，在第2角度带中沿着周向依次移动第2角度α2。本发明是一种成膜装置，该成膜装置用于在被处理体上形成期望的膜，其特征在于，该成膜装置包括处理容器，其用于收容上述被处理体；气体供给部件，其具有用于向上述处理容器内喷射气体的气体喷射口 ；保持部件，其用于在上述处理容器内保持上述被处理体；驱动机构，其用于使上述保持部件相对于上述气体喷射口相对地旋转或者周期性地移动；控制部件，其用于控制气体供给部件和驱动机构；控制部件控制气体供给部件，将由供给至少I种气体的供给期间和停止供给的供给停止期间构成的循环执行P次(P是2以上的自然数)时，在将被处理体的周围分割成分别具有分割数Ka、Kb、具有第I角度α I和第2角度α 2的至少两个角度带的情况下，控制部件使P次循环中的各循环的气体供给开始位置在第I角度带中沿着周向依次移动第I角度α 1，在第2角度带中沿着周向依次移动第2角度α 2，该成膜装置包括控制部件，若将合计的分割数设为Κ(2以上的自然数)，则在将第I角度带的中心角设为δ度、第2角度带的中心角设为Y度、第I角度带的分割数相对于角度的密度设为I时，控制部件为了将第2角度带的分割数相对于角度的密度控制为d倍，以满足下述(A)、(B)式的方式决定各角度带中的分割数Ka、Kb， Ka + Kb = K... (A)Ka/ δ = I / d · (Kb / Y ) ... (B)根据该角度带中的分割数Ka、Kb,以从流入A气体到下一次流入A气体的时间规定的各循环中的气体供给周期T和各循环中的基板每分钟的相对旋转周数N为n±l / Ka = T · N / 60 (其中，η 是自然数)n±l / Kb = T · N / 60 (其中，η 是自然数)在上述P次循环的期间里，使T -N或者Τ、Ν中的任一个数值变化来决定各角度带中的T和N的组合地进行控制。本发明是一种成膜方法，该成膜方法利用成膜装置在被处理体上形成期望的膜，该成膜装置包括处理容器，其用于收容上述被处理体；气体供给部件，其具有用于向上述处理容器内喷射气体的气体喷射口 ；保持部件，其用于在上述处理容器内保持上述被处理体；驱动机构，其用于使上述保持部件相对于上述气体喷射口相对地旋转或者周期性地移动；控制部件，其用于控制整个装置的动作；其特征在于，控制部件控制气体供给部件，将由供给至少I种气体的供给期间和停止供给的供给停止期间构成的循环执行P次(P是2以上的自然数)时，将被处理体的周围分割成K (K = P)个，使P次循环中的各循环的气体供给开始位置沿着周向依次移动该分割成的I份的量。本发明是一种成膜方法，该成膜方法利用成膜装置在被处理体上形成期望的膜，该成膜装置包括处理容器，其用于收容上述被处理体；气体供给部件，其具有用于向上述处理容器内喷射气体的气体喷射口 ；保持部件，其用于在上述处理容器内保持上述被处理体；驱动机构，其用于使上述保持部件相对于上述气体喷射口相对地旋转或者周期性地移动；控制部件，其用于控制整个装置的动作；其特征在于，控制部件控制气体供给部件，将由供给至少I种气体的供给期间和停止供给的供给停止期间构成的循环执行P次(P是2以上的自然数)时，与设定好的分割数K相应地将被处理体的周围分割成K (K是2以上的自然数)个，P次循环中的各循环的气体供给开始位置沿着周向依次移动该分割成的I / K的量。本发明是一种成膜方法，该成膜方法利用成膜装置在被处理体上形成期望的膜，该成膜装置包括处理容器，其用于收容上述被处理体；气体供给部件，其具有用于向上述处理容器内喷射气体的气体喷射口 ；保持部件，其用于在上述处理容器内保持上述被处理体；驱动机构，其用于使上述保持部件相对于上述气体喷射口相对地旋转或者周期性地移动；控制部件，其用于控制整个装置的动作；其特征在于，控制部件控制气体供给部件，将由供给至少I种气体的供给期间和停止供给的供给停止期间构成的循环执行P次(P是2以上的自然数)时，与设定好的分割数K相应地将被处理体的周围分割成K (K SP)个，P次循环中的各循环的气体供给开始位置沿着周向依次移动该分割成的I/K的量。本发明是一种成膜方法，该成膜方法利用成膜装置在被处理体上形成期望的膜，该成膜装置包括处理容器，其用于收容上述被处理体；气体供给部件，其具有用于向上述处理容器内喷射气体的气体喷射口 ；保持部件，其用于在上述处理容器内保持上述被处理体；驱动机构，其用于使上述保持部件相对于上述气体喷射口相对地旋转或者周期性地移动；控制部件，其用于控制整个装置的动作；其特征在于，控制部件控制气体供给部件，将 由供给至少I种气体的供给期间和停止供给的供给停止期间构成的循环执行P次(P是2以上的自然数)时，与设定好的分割数K相应地将被处理体的周围分割成K (K是自然数)个，在将循环的周期设为T、保持部件每分钟的相对旋转周数设为N时，以满足下述两式的方式控制相对的转速或者周期T，以使P次循环中的各循环的气体供给开始位置沿着周向依次移动该分割成的I / K的量。n±l / K = T · N / 60 (其中，η 是自然数)P 彡K本发明是一种成膜方法，该成膜方法利用成膜装置在被处理体上形成期望的膜，该成膜装置包括处理容器，其用于收容上述被处理体；气体供给部件，其具有用于向上述处理容器内喷射气体的气体喷射口 ；保持部件，其用于在上述处理容器内保持上述被处理体；驱动机构，其用于使上述保持部件相对于上述气体喷射口相对地旋转或者周期性地移动；控制部件，其用于控制整个装置的动作；其特征在于，控制部件控制气体供给部件，将由供给至少I种气体的供给期间和停止供给的供给停止期间构成的循环执行P次(P是2以上的自然数)时，与设定好的分割数K相应地将被处理体的周围分割成K (K是2以上的自然数)个，对于上述多个循环中的任意循环，使I个循环前后的循环的各气体供给开始位置相对于上述任意的循环错开该分割成的I / K的量，以使P次循环中的各循环的气体供给开始位置沿着周向依次移动I/K的量。本发明是一种成膜方法，该成膜方法利用成膜装置在被处理体上形成期望的膜，该成膜装置包括处理容器，其用于收容上述被处理体；气体供给部件，其具有用于向上述处理容器内喷射气体的气体喷射口 ；保持部件，其用于在上述处理容器内保持上述被处理体；驱动机构，其用于使上述保持部件相对于上述气体喷射口相对地旋转或者周期性地移动；控制部件，其用于控制整个装置的动作；其特征在于，控制部件控制气体供给部件，将由供给至少I种气体的供给期间和停止供给的供给停止期间构成的循环执行P次(P是2以上的自然数)时，将被处理体的周围分割成分别具有固有的第I角度αI和第2角度α 2的至少两个角度带，使P次循环中的各循环的气体供给开始位置在第I角度带中沿着周向依次移动第I角度α 1，在第2角度带中沿着周向依次移动第2角度α 2。本发明是一种成膜装置的转速的优化方法，该成膜装置包括处理容器，其用于收容被处理体；气体供给部件，其具有用于向上述处理容器内喷射气体的气体喷射口 ；保持部件，其用于在上述处理容器内保持上述被处理体；驱动机构，其用于使上述保持部件相对于上述气体喷射口相对地旋转或者周期性地移动；控制部件，其用于控制整个装置的动作；该成膜装置具有供给至少I种气体的I次循环，将上述循环重复多次而在上述被处理体上形成期望的膜，其特征在于，为了将上述循环时间固定而重新优化转速，将上述循环的规定的重复数设为P，以从流入A气体到下一次流入A气体的时间规定的气体供给周期设为固定值Tl，上述被处理体每分钟的初始转速设为NI，利用以下的工序决定新的转速N，从而从上述被处理体的中心观察，上述规定次数的循环期间里的、各循环的各气体供给开始位置以X等分配角度移动X点数。
(I) I / 60 · (Τ IXN I) = M±1 / X求出满足上式的自然数M的工序(2) I / 60 · (T I XN) = M±1 / X将M代入到上式中求出N，根据该结果决定气体供给开始位置和基板的新的相对转速N (rpm)的工序本发明是一种成膜装置的气体供给期间的优化方法，该成膜装置包括处理容器，其用于收容被处理体；气体供给部件，其具有用于向上述处理容器内喷射气体的气体喷射口 ；保持部件，其用于在上述处理容器内保持上述被处理体；驱动机构，其用于使上述保持部件相对于上述气体喷射口相对地旋转或者周期性地移动；控制部件，其用于控制整个装置的动作；该成膜装置具有供给至少I种气体的I次循环，将上述循环重复多次而在上述被处理体上形成期望的膜，其特征在于，为了将上述转速固定而重新优化上述循环时间，将上述循环的规定的重复数设为P，以从流入A气体到下一次流入A气体的时间规定的气体供给周期设为Tl，上述被处理体每分钟的转速设为固定值NI，利用以下的工序决定新的气体供给周期T，从而从上述被处理体的中心观察，上述规定次数的循环期间里的、各循环的各气体供给开始位置以X等分配角度移动X点数。(I) I / 60 · (TlXNl) = M±1 / X求出满足上式的自然数M的工序(2) I / 60 · (TXN I) = M±1 / X将M代入到上式中求出T，根据该结果决定新的气体供给周期T的工序采用本发明的成膜装置、成膜方法、转速的优化方法及存储介质，能够发挥如下的优良的作用效果。在通过向被处理体的表面依次供给气体层叠由反应生成物构成的层来形成薄膜的情况下，根据被处理体的转速与气体供给周期的关系，通过在规定的循环期间里，以从被处理体看自任意的多个点供给气体的方式积极地使其同步，能够排除对被处理体成膜的气体供给方向依赖性，抑制形成的膜的膜厚的面内均匀性降低。
图I是表示本发明的成膜装置的一例子的纵截面构造图。
图2是表示成膜装置(省略加热部件)的横截面构造图。图3是表示成膜装置在条件I下的各种气体的供给时机的时序图。图4是表示ALD的任意设定的重复数P与最优的气体供给开始位置(位置)的关系的图。图5是表示从基板看气体供给开始位置(位置)移动的状态的图。图6是表示各种气体在条件2下的供给时机的一例子的时序图。图7是表示使气体供给开始位置以3度刻度移动30个循环的量时的情形的图。图8是表示等分割供给法的相对于基板的气体供给开始位置的移动角与ALD的各循环中的旋转角Θ (弧度)的关系的图。 图9是表示使旋转角等变化时的气体供给方向上的移动角与ALD的各循环中的旋转角的关系的图。图10是将供给气体设为A气体和B气体地表示ALD的I个循环的周期中的供给时机的图。图11是表示分割数K与分辨率Q的比例R为2 / 3时的移动角α和步进角度β的关系的图。图12是说明将被处理体的I周在每个区域中都不均等地分割的第4实施例的说明图。图13是表示第5实施例的具体的数值例的图。图14是表示密度d、分割数Kb、移动角α 2的关系的坐标图。图15是表示ALD中的通常的气体供给时机的图。
具体实施例方式下面，根据附图详细说明本发明的成膜装置、成膜方法、转速的优化方法及存储介质的一实施例。图I是表示本发明的成膜装置的一例子的纵截面构造图，图2是表示成膜装置(省略加热部件)的横截面构造图，图3是表示成膜装置在条件I下的各种气体的供给时机的时序图。另外，以这样的情况为例进行说明作为第I气体的A气体的一例子，作为原料气体采用作为硅烷系气体的二氯硅烷(DCS)，作为第2气体的B气体的一例子，作为辅助气体，采用作为氮化气体之一的氨气(NH3),利用等离子体使该NH3气活性化而形成氮化硅膜(SiN)。如图所示，能够形成等离子体的该成膜装置2具有下端开口的有顶的圆筒状体的处理容器4。该处理容器4整体例如由石英形成，在该处理容器4内的顶部设有石英制的顶板6进行密封。另外，在该处理容器4的下端开口部，隔着O型密封圈等密封构件10连结有例如由不锈钢成形为圆筒体状而成的歧管8。上述处理容器4的下端由上述歧管8支承，多层地载置有多张作为被处理体的基板、即半导体晶圆W的作为保持部件的石英制的晶圆舟12自该歧管8的下方能够升降地插拔自由。在本实施例的情况下，该晶圆舟12包含多根、例如4根支柱12A，在该支柱12A上，能够将例如50张 100张左右的直径为300mm的晶圆W以大致等间距多层地支承。另外，通常这种装置所使用的晶圆舟12能够将晶圆W以水平状态从一个方向插拔。因而，上述4根支柱12A沿着晶圆W的半圆弧的外周部分的区域排列，从其另一个半圆弧的外周部分的区域侧插拔晶圆W。该晶圆舟12隔着保温筒14载置在平台16上，该平台16支承在旋转轴20上，该旋转轴20贯穿用于开闭歧管8的下端开口部的、例如不锈钢制的盖部18。而且，在该旋转轴20的贯穿部中例如设有磁性流体密封件22，其将该旋转轴20气密地密封并能够旋转地支承。另外，在盖部18的周边部和歧管8的下端部设有例如由O型密封圈等构成的密封构件24，其保持处理容器4内的密封性。上述旋转轴20安装在支承于例如舟升降机等升降机构(未图示)上的臂26的顶端，能够使晶圆舟12和盖部18等一体地升降而将其插入到处理容器4内或从处理容器4内拔出。在此，上述旋转轴20的下端部连结于设置在臂26的顶端的驱动机构21，其能够使上述晶圆舟12旋转。作为上述驱动机构21，可以使用能够进行计算的脉冲式电动机、例如步进电动机。在该歧管8上设有作为作为等离子化的辅助气体向处理容器4内供给例如氨·(NH3)气的辅助气体供给部件28、作为原料气体向处理容器4内供给例如硅烷系气体DCS(二氯硅烷)气的原料气体供给部件30、及作为吹扫气向处理容器4内供给非活性气体、例如N2气的吹扫气供给部件32。具体地讲，上述辅助气体供给部件28具有由向内侧贯穿上述歧管8的侧壁并向上方弯曲地延伸的石英管构成的辅助气体分散喷嘴34。在该辅助气体分散喷嘴34中，沿着其长度方向隔开规定间隔地形成有多个(许多个)气体喷射口 34A，能够自各气体喷射口 34A朝向水平方向大致均匀地喷射氨气。同样，上述原料气体供给部件30也具有由向内侧贯穿上述歧管8的侧壁并向上方弯曲地延伸的石英管构成的原料气体分散喷嘴36。在此，上述原料气体分散喷嘴36设有两根(参照图2)，在该原料气体分散喷嘴36中，沿着其长度方向隔开规定间隔地形成有多个(许多个)气体喷射口 36A，能够自各气体喷射口 36A朝向水平方向大致均匀地喷射作为硅烷系气体的DCS气。另外，该非等离子体气体分散喷嘴36也可以不是两根，而仅设置I根。同样，上述吹扫气供给部件32具有贯穿上述歧管8的侧壁地设置的气体喷嘴38。在上述各喷嘴34、36、38上连接有各自的气体通路42、44、46。而且，在各气体通路42、44、46中分别设有开闭阀42A、44A、46A和质量流量控制器这样的流量控制器42B、44B、46B，能够分别控制NH3气、DCS气和N2气的流量地进行供给。利用例如由微型计算机等构成的控制部件48进行这些各气体的供给、供给停止、气体流量的控制、晶圆舟12的转速控制、高频的开启·关闭控制等。而且，该控制部件48也能够控制该成膜装置2的整体动作。另外，该控制部件48具有存储介质49，该存储介质49存储用于控制上述各种气体的供给、供给停止的控制、晶圆舟12的转速控制、高频的开启 关闭控制及装置整体的动作的程序。作为该存储介质49，例如可以使用挠性磁盘、⑶(CompactDisc)、硬盘、闪存器或者DVD等。在此，控制部件48为了实现后述的各实施例的处理形态而进行控制。具体地讲，控制为在将进行I次供给至少I种气体的供给期间和停止供给的供给停止期间的循环重复多次时，从上述晶圆W的中心观察使每个各循环中的气体供给开始位置在晶圆的周向上依次移动。另外，在控制部件48上连接有能够输入该成膜装置2的处理条件(成膜制程程序、或者简称作制程程序)的处理条件输入部件48A。在该处理条件中包含装置的运转条件、上述循环的重复数及/或将晶圆的I周的量分割时的后述的分割数等。该循环的重复数、分割数如后所述分别表示为“Ρ”、“κ”。另外，控制部件48自身具有相对于装置外部的主计算机48Β收发上述处理条件的通信功能。而且，在上述处理容器4的侧壁的一部分，沿着其高度方向形成有用于产生等离子体而使辅助气体活性化的活性化部件50，并且，在与该活性化部件50相对的处理容器4的相反侧，为了将该内部气氛气体排成真空而设有通过将处理容器4的侧壁例如沿上下方向切削而形成的细长的排气口 52。具体地讲，上述活性化部件50通过这样的方式形成，即，通过将上述处理容器4的侧壁沿着上下方向以规定的宽度切削而形成上下细长的开口 54，从其外侧覆盖该开口 54地将做成截面凹部状的上下细长的例如石英制的等尚子体划分壁56气密地焊接接合于容器外壁。由此，通过使该处理容器4的侧壁的一部分以凹部状向外侧凹陷而一体地形成一侧向处理容器4内开口地连通的活性化部件50。该等离子体划分壁56的内部空间成为一体地连通于上述处理容器4内的状态。S卩，上述等离子体划分壁56构成为处理容器4的一部分，等离子体划分壁56的内部空间成为处理容器4内的一部分空间，上述开口 54在上下方向上形成得足够长，从而能够将保持在晶圆舟12上的所有晶圆W在高度方向上覆盖。 而且，在上述等离子体划分壁56的两侧壁的外侧面，沿着其长度方向(上下方向)互相相对地设有细长的一对等离子体电极58，并且，在该等离子体电极58上，通过供电线62连接有等离子体产生用的高频电源60，通过对上述等离子体电极58施加例如13. 56MHz的高频电压，能够产生等离子体。另外，该高频电压的频率并不限定于13. 56MHz，也可以使用其他的频率、例如400kHz等。而且，在上述处理容器4内向上方延伸的辅助气体分散喷嘴34在中段向处理容器4的半径方向外方弯曲，位于上述等离子体划分壁56内的最深处(距处理容器4的中心最远的部分)，沿着该最深处的部分朝向上方立起地设置。因而，在高频电源60开启时，自上述辅助气体分散喷嘴34的气体喷射口 34A喷射出的氨气在此活性化，朝向处理容器4的中心扩散地流动。而且,在上述等尚子体划分壁56的外侧，覆盖该等尚子体划分壁56地安装有例如由石英构成的绝缘保护罩64。另外，在该绝缘保护罩64的内侧部分设有未图示的制冷剂通路，通过使冷却后的氮气流动，能够将上述等离子体电极58冷却。而且，在上述等离子体划分壁56的开口 54的外侧附近、即开口 54的外侧(处理容器4内)的两侧立起地设有上述两根原料气体分散喷嘴36，能够自设置在该原料气体分散喷嘴36中的各气体喷射口 36A朝向处理容器4的中心方向喷射硅烷系气体。另一方面，在与上述开口 54相对地设置的排气口 52上，覆盖该排气口 52地通过焊接安装有由石英构成的、成形为截面2字形的排气口罩构件66。该排气口罩构件66沿着上述处理容器4的侧壁向上方延伸，利用设有未图示的真空泵等的真空排气系统从处理容器4上方的气体出口 68抽取成真空。而且，包围该处理容器4的外周地设有用于加热该处理容器4及其内部的晶圆W的筒体状的加热部件70。接着，也参照图3说明使用如上所述地构成的成膜装置进行的条件I下的各种气体的供给时机。在此，作为成膜处理，举例说明在低温下间歇地使用等离子体在晶圆表面形成氮化硅膜的情况。即，间歇地、即脉冲式地交替供给作为原料气体的DCS气和作为辅助气体的NH3气，并且，在供给NH3气时利用等离子体使其活性化。在此，在图3中，各气体供给的脉冲启动位置是气体供给开始位置。这一点在之后说明的气体供给的其他的图中也是同样的。首先，使载置有常温的多张、例如50张 100张300mm规格的晶圆W的状态的晶圆舟12从下方上升到预先被设为规定温度的处理容器4内地进行装载，通过由盖部18关闭歧管8的下端开口部来将容器内密闭。然后，通过将处理容器4抽取成真空并维持在规定的工艺压力，并且增大对加热部件70的供给电力，使晶圆温度上升并维持工艺温度，自原料气体供给部件30和辅助气体供给部件28分别交替地间歇供给各种处理气体，在支承于旋转晶圆舟12上的晶圆W的表面形成氮化硅膜。此时，在供给辅助气体时开启高频电源(RF电源)60而产生等离子体。具体地讲，NH3气自辅助气体分散喷嘴34的各气体喷射口 34A向水平方向喷射，DCS气自原料气体分散喷嘴36的各气体喷射口 36A向水平方向喷射，两气体发生反应形成氮化硅膜。在这种情况下，上述两气体并不连续地供给，而是如图3所示地互相错开时机，在其间夹着抽取成真空而排除残留在容器内的气体的间歇期间(吹扫期间)T3、T4地交替地 间歇反复供给，逐层地反复层叠氮化硅膜的薄膜。此时，上述NH3气在如图3 (B)所示地单独流入NH3气时，如图3 (C)所示，接通RF电源产生等离子体，使供给来的NH3气活性化制作活性种等，促进反应(分解)。另外，在间歇期间Τ3、Τ4中，既可以向处理容器4内供给作为非活性气体的N2气来排除残留气体，或者也可以通过在停止供给所有气体的状态下继续进行真空抽取(真空)来排除处理容器4内的残留气体，在图3中，流入DCS气的期间为Tl，流入NH3气的期间为Τ2，在停止供给DCS气之后到开始供给NH3气为止的间歇期间为Τ3，在停止供给NH3气之后到开始供给DCS气为止的间歇期间为Τ4。在此，说明上述成膜处理的工艺条件，DCS气的流量在IOOsccm 3000sccm的范围内，例如为IOOOsccm (lslm), NH3气的流量在IOOsccm 3000sccm的范围内，例如为lOOOsccm。另外，工艺温度是比CVD成膜处理低的温度，具体地讲是室温 600°C左右、例如550。。。另外，工艺压力在27Pa (O. 2Torr) 1330Pa (IOTorr)的范围内，例如在吸附工序中为ITorr,在使用等离子体的氮化工序中为0. 3Torr。在工艺压力小于27Pa的情况下，成膜率为实用水平以下，在工艺压力大于1330Pa的情况下，无法充分地产生等离子体。接着，也参照图4 图7说明本发明的成膜方法。本发明的第I实施例的特征如上所述在于，控制为在将进行I次供给至少I种气体的供给期间和停止供给的供给停止期间的循环重复多次时，从晶圆W的中心观察使上述每个各循环中的气体供给开始位置在晶圆的顺方向上依次移动。具体地讲，例如在第I实施例中，控制为在将进行I次供给至少I种气体的供给期间和停止供给的供给停止期间的循环重复多次时，将上述循环的重复数设为P (P是2以上的自然数)，从作为上述被处理体的晶圆W的中心观察，使上述P次循环中的各循环的气体供给开始位置向上述晶圆的周向依次移动将上述晶圆的I周的周围分割成分割数K (其中K = P)个而成的I个的量。在该第I实施例中，设定循环的重复数P与晶圆的I周的周围的分割数K相同的情况。另外，在其他的实施例中，也存在P古K。首先，说明关于本发明方法的第I实施例的基本思路。图4是表示ALD的任意设定的重复数P与最优的气体供给开始位置(位置)的关系的图，图5是表示从基板看气体供给开始位置(位置)移动的状态的图，图6是表示各种气体在条件2下的供给时机的一例子的时序图(省略RF的记载)，图7是表示使气体供给开始位置以3度刻度移动30个循环的量时的情形的图。首先，使用图4说明ALD中的气体供给时机与基板转速的关系。在此，表示对于基板的中心增加气体供给开始位置的数K (2以上的自然数)的情况，为了易于理解发明，作为将圆均等地分割成K个的方式来进行说明。如上所述，若将基板的转速设为N(rpm)，则在ALD的I个循环(从供给A气体到供给下一个A气体的时间)T (秒)中晶圆舟(基板)旋转的角度Θ (弧度)如下。Θ =(1 / 60) · NXTX2JI (弧度)…(I)式另一方面，在ALD工艺中的、ALD的重复数P (2以上的自然数，下同)的情况下考察基板与气体供给开始位置的关系时，为了提高膜厚的面内均匀性，相对于基板的中心将气体供给开始位置以在晶圆的周向上均等地分割的方式分散地设置较佳，若将该分割数设为K，则图4表示K为2、3、4的情况下的气体供给开始位置的最优例。在此，为了简化，设为 P = K，气体为I种，气体供给口在基板周缘部中为I处。在图4中，用1、2、3、4表示从基板(基板的中心)看到的气体供给开始位置的相对位置。在这种情况下，既可以是基板旋转，也可以是气体供给口(对应于气体喷射口)相对于基板旋转。即，也可以是晶圆舟12固定，分散喷嘴34、36侧旋转。由这种关系可明确，通常ALD的重复数P (2以上的自然数，下同)的工艺若从基板的中心观察将气体供给开始位置设定为多处、即K处，则在ALD的每I个循环中使气体供给开始位置移动I / P (= I / K)周的方式，在通过相对于基板使气体供给开始位置均等化来消除成膜时的气体供给方向依赖性这一点上较为理想。在此，上述K处表示将基板的I周的周围均等地分割成分割数K个时的位置。图5表不该关系，图5中的气体供给方向的移动是顺时针旋转方向,但可明确也可以是逆时针旋转方向。即，将基板的I周的周围均等地分割成P个，气体供给开始位置在每I个循环中向基板的周向依次移动分割成K个的I份的量。即，在将ALD的I个循环重复P次的工艺中，若将ALD的I个循环的周期T、基板与气体供给口(气体供给开始位置)的相对的转速设为N，假定在从供给A气体到供给下一个A气体的时间、即I个循环的周期T的期间里基板和气体供给口的相对旋转了(η +I / K)周、即η周加上I / K周或者(η— I / K)周，则基板旋转的角度Θ如下。θ =(η±1 / Κ)Χ2π (弧度)...(2)式在此，η是自然数(下同)，若η是2，则表示旋转两周并进而旋转I / K周。而且，根据与之前的(I)式的关系，以下的关系式成立。(n±l / K)=(l / 60) · NXT- (3)式另外,从两边消去了 2 。因而，在将ALD的I个循环重复P次的工艺中，若以满足(3)式的方式ALD的I个循环的周期Τ、基板与气体供给口的相对的转速设为N，从基板的中心观察气体供给开始位置(气体供给开始方向)有K处，而且，由于在每I个循环中向基板的周向移动I / K周，因此，气体供给开始位置在成膜过程中并不会重叠，能够向基板均等地供给气体来消除由成膜时的气体供给方向依赖性引起的膜厚的不均匀。之后，将以满足(3)式的关系控制基板的转速和气体供给开始位置的方式简便地称作“等分割供给法”。将此时的K称作“分割数”，在每I个循环中气体供给开始位置移动的角度、例如图5中的从“I”到“2”或者从“2”到“3”的移动角称作“移动角”。对将等分割供给法应用于上述新的图6所示的各气体在条件2下的供给时机的情况进行说明。在图6中，施加RF的时机是与图3的情况同样地在供给B气体(NH3)时施加。在之前说明的本实施例中，A气体的供给口有两处，作为气体的供给方向，一般考虑自两处合流的气体从I处供给。另外，A气体、B气体的供给位置以互相不变为前提。在上述条件2下，作为吸附工序的A气体(例如DCS气)的供给期间Tl为25秒，停止供给A气体并将处理容器内抽取成真空地吹扫的期间T3为30秒，作为反应工序(氮化工序)的单独的B气体(例如NH3气)的供给期间T2为10秒，停止供给B气体并将处理容器内抽取成真空地吹扫的期间T4为30秒。现在，若使基板的转速为NI = I. 9 (rpm)，则根据之前的条件2，在I个循环T =95秒、ALD的I个循环的期间里，根据之前的(I)式，基板旋转的转速m= Θ / 2π如下。 m = Θ / 2 31 =(1 / 60) X I. 9X95 = 3 + 1/120即，在ALD的I个循环中，基板旋转3周加上I / 120周。其在ALD的120个循环中为转速m = 120X (3 + I / 120) = 361周，在第120个循环气体供给周期和旋转周期
初次同步。即，在119个ALD循环以下为非同步。在要求的ALD的堆积膜厚为以下的薄膜的情况下，若将在ALD的I个循环中成膜的膜厚假定为I个原子层、约则需要的
ALD循环为100个ALD循环以下。现在，考虑形成3()夂的薄膜的情况，如图7所示地从基板
的中心观察，气体供给开始位置(气体供给开始方向)以3度(I / 120周相当于3度)刻度移动30个循环的量、即90度。由此可明确，在条件2下，在使晶圆的转速为I. 9rpm地进行ALD成膜30个循环的情况下，无论气体供给周期和旋转周期是否同步，气体供给开始位置都集中在晶圆右侧上部的90度位置，不会在成膜时由气体供给开始位置依赖性引起膜厚的不均匀。其虽然存在一定程度的差异，但却成为在现有技术文献4的段落0027中指出的、无法得到晶圆的旋转周期与气体供给周期同步的情况下的膜厚均匀性的结果大致相同程度的结果。由此可明确，在仅设定为气体供给周期和舟旋转周期不同步的情况下，ALD中的气体供给时机与基板的转速的关系并不充分。特别是在ALD中形成薄膜的情况下，由于ALD的重复数变少，因此，如在条件2下所示，从晶圆看在ALD的I个循环中气体供给开始位置的移动角较少时，气体供给开始位置产生偏倚，会在成膜时由气体供给方向依赖性引起膜厚的不均匀。第I实施例对使用本发明的成膜装置2在上述条件2下进行ALD成膜30个循环的情况进行说明。首先，预先输入装置的运转条件。在处理温度、处理压力、气体流量等数据中含有上述条件2及决定处理气体的供给开始方向的数的分割数K的形态下，作为处理制程程序，由操作者自连接于控制部件48的处理条件输入部件48A输入数据。或者，也存在作为处理制程程序自上位的主计算机向控制部件48中传送数据的情况。控制部件48预先内置，用于决定满足由程序指定的分割数K的转速。现在，若使由制程程序指定的分割数K为K = 30，对于实现该分割数K的基板的转速NI，利用控制部件48如下地运算来决定NI，在规定的时机驱动机构21使晶圆舟12以转速NI旋转，从而达到发明的目的。运算例首先，根据条件2，I个循环的期间T = 95秒，因此，根据之前的(3)式如下。(n±l / 30)=(1 / 60) · N 1X95因而，NI= 60 / 95 · (n±l / 30)。在此,若η = I,则如下。NI = 60 / 95 · (1±1 / 30) = 2 (30±1) · (I / 95)若在上述中选择“ + ” 的情况，贝1J N I = 62 / 95rpm = O. 6526rpm0 在ALD的I个循环的期间里，根据之前的(I)式，基板旋转的转速m = θ / (2π )如下。m = Θ / (2 31 ) = (I / 60) X (62 / 95) X 95 = 31 / 30 = (I + I / 30)周即，会旋转I周加上I / 30周，在30个循环中从基板看气体供给开始位置会从30等分割的方向依次供给。换言之，每当进行I个循环的成膜，都使气体供给开始位置(气体供给开始方向)向基板的周向依次移动I / 30。由此，能够将成膜时的气体供给开始位置为指定的分割数来防止成膜时由气体供给方向依赖性引起膜厚的不均匀。另夕卜，若在上述中选择“一”的情况，则N I = 58 / 95rpm = O. 6105rpmo因而,基板旋转的转速 m = Θ / (231 )如下。m = Θ / (231 ) =(1 / 60) X (58 / 95) X 95 =29 / 30 = (I — I / 30)周S卩，会自旋转I周延迟I / 30周，能够发挥与上述同样的效果。在此，在欲增大转速N I的值时，通过将η的值变为2、3、4···，转速能够增大为2倍、3倍、4倍。该值在计算上存在多个，能够通过这样的方式实施，即，预先求出实际的工艺中不妨碍晶圆旋转的范围、例如晶圆不会因旋转而自晶圆舟移动的范围、或者不会发生由装置的构造引起的机械共振的范围等，作为实际控制的数值选择最接近该范围的数值。另外，在计算上的转速的小数点以下的零数处理过程中，若例如是NI = 58 /95rpm = O. 6105rpm,则既可以控制为交替重复O. 610rpm和O. 61 Irpm,也可以控制为多次的平均转速为O. 6105rpm。图8图示了等分割供给法的相对于基板的气体供给开始位置的移动角与ALD的各循环中的旋转角Θ (弧度)的关系。图8中的左侧用K0、K1、K2…表示相对于基板的气体供给开始位置。若此时的转速N (rpm)与ALD的I个循环(从供给A气体到供给下一个A气体的时间)T (秒)的积N ·Τ恒定，则移动角α恒定。图8中的右侧，若横向取时间轴Τ，纵向取旋转角，则各ALD循环为第I循环=Tl、第2循环=Τ2···、第X循环=Τχ，若将分割数设为η，则能够像第η循环=Tn那样等间隔地标记各循环的时间轴。若将I个循环=Tl秒后的旋转角设为Θ 1，则与各循环相对应的旋转角Θ能够在纵轴上的2 (η+ 1)31弧度的范围内等间隔地取为Θ1、Θ2、…θη。现在，根据之前的(I)式如下。θ X = (I / 60) · Ν1ΧΤΧ2 …(5)式若NI是固定值，则Θ和T的关系为线性，在坐标图上用直线L表示。现在，直线L是等分割供给法的计算上的理想直线。图9是表示使旋转角等变化时的气体供给方向上的移动角与ALD的各循环中的旋转角的关系的图。如图9所示，即便使Θ1 ‘、Θ2 ‘、03 ‘…、相对于直线L旋转角Θ的值以某一宽度交替摆动、或者在循环的前半段和后半段摆动宽度抵消的方式变化，在本发明中也能够得到防止等分割供给法在成膜时由气体供给方向依赖性引起膜厚的不均匀。根据之前的(5)式，也可以使转速N或者ALD循环T以某一宽度交替地变动。即，也能够使用变为计算上的转速而舍去小数点以下的高位的微小的数值。在计算上的转速小数点以下的零数处理过程中，若例如是N 1 = 58 / 95rpm = O. 6105rpm,则既可以交替重复O. 61Orpm和O. 611rpm，也可以是多次的平均转速为O. 6105rpm。另外，在图9中的旋转角中，表示为Θ I ‘、Θ 2 ‘、Θ 3 ‘…的点平均的话即使像直线L那样选择，也能够得到防止等分割供给法在成膜时由气体供给方向依赖性引起膜厚的不均匀。在这种情况下，根据之前的(5)式的关系，如上所述，既可以校正转速N，也可以校正ALD的I个循环的数值T。在这种情况下，移动角α 、α 2…不会成为相等角度，但通过移动角的平均取得与等分割供给法的计算上的移动角大致相等，能够实现本发明的技术思 想。在这种情况下，其意思是指，若将η次循环中的、以从流入一种气体到下一次流入该气体的时间规定的各循环中的气体供给周期设为Τχ，各循环中的基板每分钟的相对旋转周数设为Νχ，则在第K次的旋转角是2 π的整数倍时，各循环中的移动角(I / 60-Tx-Nx *2 )的平均值为2 (n + I) / K。使用图8，图示等分割供给法的相对于基板的气体供给方向的移动角与ALD的各循环中的旋转角Θ (弧度)的关系，横向取时间轴Τ、纵向取旋转角地进行了说明，但其是I个具体例。只要的意思是指，若将至少以转速N或者气体的供给周期T为变量的函数设为f，则利用函数f决定从基板的中心观察P次循环之间的各循环的各气体供给开始位置，移动地控制。作为现实的问题，各移动角的等分割易于控制，但是，为了应对在本技术领域中今后要求更加严格的、器件的微细化、成品率改良的要求、及基板自身大口径化的要求，作为本发明应大书特书的I个效果，能够列举出利用成膜装置的函数f向装置反馈在以往的成膜装置中的基板的旋转和气体供给周期简单地设定为非同步的情况下绝对无法实现的、来自器件的成膜结果的面内的成膜不均匀性。为了充分地发挥该功能，也需要使用与采用单纯的线性模型的比例分配产生的分割相比自由度更高的函数。例如能够列举出，根据成膜结果在基板的指定方向上存在膜厚偏移的情况下，将该方向的分割数保密地改良之后的成膜结果等。不言而喻，也能够用于抑制由气体供给方向的依赖性引起的膜厚不均匀，但也能够应对抑制由除此之外的各种原因引起的面内膜厚不均匀。在之前的第I实施例中，表示了将作为气体供给周期的ALD的I个循环T用作固定的数值，使转速N变化而任意地改变气体供给开始位置的数的例子，但也可以是相反地将转速N用作固定的数值，使作为气体供给周期的ALD的I个循环T变化的控制。另外，在利用带有自动计算功能的成膜装置执行本发明的方法的情况下，即使转速中小数点以下的位数变多，也没有问题，但在利用手算求出本发明方法中的数值，仅将该结果的数值加入到成膜装置的控制部件48的工艺参数中地执行的情况下难以应对。例如能够设想转速的输入项目对小数点以下的位数存在限制的装置的情况。在这种情况下，能够通过固定转速地控制ALD的I个循环T来应对。第2实施例作为第2实施例，说明在使用本发明的成膜装置2在之前的条件2下进行ALD成膜30个循环的情况下,通过按照指定的运转条件将转速固定为I. 9rpm地控制ALD的I个循环T来与第I实施例同样地实现发明目的的情况。首先，与第I实施例同样，预先输入装置的运转条件。在这种情况下，控制部件48例如通过调整将处理容器内抽取成真空地吹扫的时间等，不改变预先指定的运转条件的反应气体的供给顺序 供给时间 供给量，就能够变更ALD的I个循环的周期T。若将ALD的I个循环的周期设为Tl，在K = 30、将基板的转速设为N = 1.9 (rpm)时，利用控制部件48如下地运算来决定Tl，在规定的时机供给处理气体，能够达到发明的目的。运算例首先，根据之前的(3)式如下。(n±l / 30) = (I / 60) · I. 9XT1
因而，Tl= 60 / I. 9 · (n±l / 30)。在此,若η = 2 (在η = I的情况下，Tl不满50秒,不满足当初的运转条件,因此无法米用)。Tl = 60 / I. 9 · (2±1 / 30) = 2 (60±1) · (I / I. 9)若在上述中选择“ + ”的情况，则T I = 122 / I. 9 = 64. 210 (秒)。S卩，能够通过将图6所示的真空抽取吹扫期间Τ2、Τ4从30sec缩短到14. 605sec来实现。在ALD的I个循环的期间里，根据之前的(I)式，基板旋转的转速m= Θ / 2 π如下。m = Θ / (2 31 ) = (I / 60) X (1.9) X 122 / I. 9 = 61 / 30 =(2 + I / 30)
周即，会旋转两周加上I / 30周，在30个循环中从基板的中心观察气体供给开始位置会从30等分割的方向依次供给，能够抑制成膜时由气体供给方向依赖性引起膜厚的面内不均匀。若在上述中选择“一”的情况，则会自旋转I周延迟I / 30周，能够发挥与上述同样的效果。另一方面，若η = 3，则如下式所示。Tl = 60 / I. 9 · (3±1 / 30) = 2 (90±1) · (I / I. 9)若在上述中选择“ + ”的情况，则Tl = 182 / 1.9 = 95.789 (秒)。因而，在ALD的I个循环的期间里，根据之前的(I)式，基板旋转的转速Hi= θ / (2π)如下。m / (2 31 ) = (I / 60) X (I. 9) X 182 / I. 9 = 91 / 30 = (3 + I / 30)周。例如通过将作为条件2的吹扫时间的期间T3和期间T4合计增加O. 789，会在ALD的I个循环中旋转3周加上I / 30周，在30个循环中从基板的中心观察气体供给开始位置会从30等分割的方向依次供给，能够抑制成膜时由气体供给方向依赖性引起膜厚的不均匀。另外，此时的移动角Θ1如下。根据上式，在I个循环中基板会旋转3周加上O. 03333周。S卩，Θ I = O. 03333X360度=12度。根据以上的说明，I个循环的周期T在计算上存在多个，但能够通过将实际工艺中的气体的供给·排气·吹扫的最接近ALD循环的数值选择为实际的控制数值来实施。ALD的重复数通常较多，会超过几百次。在此，利用等分割供给法，求出利用之前的条件2实施例如循环数P为1000的ALD成膜的情况的基板转速的一例子。向之前的(3)式中代入K = 1000、T = 95，成为“(η + I / 1000) = 95 / 60 ·Ν”，因此,求出以下所示的转速 N。η = I 时 N = (1001X60)/ (1000X95)= O. 6322105 (rpm)η = 2 时 N = (2001X60) / (1000X95) = I. 2637894 (rpm)η = 3 时 N = (10001X60) /(1000X95) = 6. 31642 (rpm)此时的移动角为I / K周=1 / 1000周，换成角度为O. 36度。即便将η的值取
得较大，其也没有变化。这样，在ALD的重复数P较多的成膜过程中，移动角微小，在小于之后说明的来自脉冲式电动机的分辨率的步进角度的情况下，将作为ALD的重复数P的1000分割，例如在该例子中设为I / 5是200次，以分割数K = 200应用等分割供给法，即使将该200次重复5次，也能够抑制成膜时由气体供给方向依赖性引起膜厚的面内均匀性降低。
·
若如上所述地将重复数P较多的情况一般化，则如下。即，控制为在将进行I次供给至少I种气体的供给期间和停止供给的供给停止期间的循环重复多次时，将上述循环的重复数设为P (P是2以上的自然数)，从作为上述被处理体的晶圆的中心观察，使上述P次循环中的各循环的气体供给开始位置在上述晶圆的周向上依次移动将上述晶圆的I周的周围分割成分割数K (其中Ρ，Κ是自然数)个而成的I份的量。在上述KSP式中，在分割数K与重复数P相等的K = P的情况下，像之前说明的那样。如上所述，将ALD的重复数P的约数(除P和I之外)中的一个作为分割数K，控制为使晶圆W旋转P / K周即可。例如，在ALD的重复数P为100的情况下，将分割数K设定为“100”的约数(除 100 和 I 之外)“2”、“4”、“5”、“10”、“20”、“25”、“50”中的任一个即可。而且，在作为分割数K例如选择“5”的情况下，在成膜时使晶圆旋转20 (=P / K = 100 /5)周。在此，基于一般化的图10中的时机坐标图，对ALD成膜中的气体供给时机与转速的关系进行考察。图10是将供给气体设为A气体和B气体，在ALD的I个循环的周期T中将A气体的供给时间设为Tm，B气体的供给时间设为Ts，Tm和Ts不重叠，Tm > Ts的情况下的时机坐标图。在这种情况下，首先，将作为第I气体的A气体喷射Tm秒钟，使A气体附着于晶圆。其次，在进行真空抽取排除A气体之后，将作为第2气体的B气体喷射Ts秒钟，使B气体附着于晶圆。反复进行以上的操作。然后，通过使该供给时间较短的B气体吸附，在晶圆表面发生反应，堆积I原子层的薄膜。鉴于该关系，若将供给A气体的期间Tm的旋转角度设为Θ L，根据之前的(I)式，供给时间较长的A气体与转速N的关系如下。Θ L = (Tm · N) X (I / 60) · 2现在，若Θ L为旋转I周以上，则以两重 三重向基板供给A气体。在I次的气体供给过程中是否使I原子层完全吸附在基板上根据该气体的附着概率、压力、暴露时间等来支配。但是，极端的多重供给会导致无助于ALD反应的气体供给结果，在A气体的使用效率上并不理想。在本案中，着眼于安全，将4次供给作为大致的限度。因而，优选Θ L彡2JI X4的关系。因而，ΘL = (Tm · N) X (I / 60) · 2 π 彡 8 π
若关于N对其求解，则如下。N ^ 240 / Tm... (8)式S卩，转速N是有助于ALD成膜的气体中的、供给时间最长的气体的供给时间的倒数的240倍以下。因而，根据条件2实施之前的1000次ALD成膜的情况下的基板转速为Tm= 25，因此，根据上述(8)式，N彡240 / Tm= 240 / 25 = 9. 6，转速N如下。η = 15 时 N = (15001X60) / (1000X95) = 9. 47 (rpm)为最大。η = 16 时 N = (16001X60) / (1000X95)= 10. 10 (rpm)不满足上述(8)式。在η是16以上的情况下，转速超过上述(8)式的上限，在气体的使用效率的方面并不理想。 在本发明的实施例中，晶圆舟的旋转通过旋转轴20利用例如安装在支承于舟升降机等升降机构(未图示)上的臂26的顶端的、能够正确地定位、计算的脉冲式电动机、例如步进电动机这样的驱动机构21来进行。该步进电动机现在2相步进电动机和5相步进电动机等在市面上销售，在2相步进电动机的情况下，步进角度通常为I. 8度，旋转I周利用200个脉冲来进行分割，能够根据脉冲数正确地控制旋转角度。在5相步进电动机中，步进角度通常为O. 75度，旋转I周利用480个脉冲来进行分割，能够根据脉冲数正确地控制旋转角度。最近，也发表了进一步提高分辨率的做法。另外，只要使用各种伺服电动机，就也能够得到更高的分辨率。例如Oriental motor有限公司的NX系列的目录上的分辨率为100 (° /脉冲) 100000 (° /脉冲)。也能够利用齿轮等变速机来变速、例如减速而提高表面上的分辨率。但分辨率存在界限也是事实。考虑到这一点，为了容易地利用电动机控制旋转，对将本发明的等分割供给法中的移动角取为电动机的步进角的整数倍的方法进行说明。在根据ALD的重复数P并应用初期的等分割供给法求得的移动角不是电动机的步进角度的整数倍的情况下，脉冲式电动机的控制复杂。为了解决该问题，设定以下的模型进行说明。现在，若将ALD的重复数设为P、分割数设为K，则移动角α为移动角α = 360° /K，若将电动机的分辨率定义为电动机轴的旋转I周所需要的脉冲数Q，则例如在2相步进电动机的情况下，步进角度通常为I. 8度，分辨率Q是电动机旋转I周所需要的脉冲数，因此，360度/ 200 = I. 8度，分辨率为Q = 200。若将电动机的步进角度设为β，则β =360° / Q = 1.8度，现在，将K多于Q的情况作为例子，若将比例设为R，则R = K / Q，图11表示该关系(图11表示R = 2 / 3的具体例子)。图11是表示分割数K与分辨率Q的比例R为2 / 3时的移动角α和步进角度β的关系的图。在该图中，α和β的关系为R*a = β , (K / Q) · α = β。BP, K · a = Q · β…(9)式(其中，K、Q互相不含有共同因数)即使是Q < K的关系，上述(9)式也成立。若使分割数为K = 160，Q = 200，则根据初始的移动角a = 360 / 160 = O. 25°(不是步进角度的整数倍)，如下。R = K / G = 160 / 200 = 4 / 5而且，根据上述(9)式，如下。4 · a = 5 · β
在此，5 · β是电动机的步进角度的5倍，因此5X1. 8° =9°此时，若使4· α为新的移动角，则4X2. 25° =9°。因而，只要重新使移动角为9°，新的分割数就为360 / 9 = 40，作为K’= 40，能够应用等分割供给法导出与电动机的分辨率Q相对应的移动角、实现该移动角的转速N、ALD的I个循环T的关系。另外，若将此时的分割数设为K’、新的移动角设为α ’，则即使进一步使移动角α’为整数倍，与电动机的分辨率Q相对应的移动角也不变。因而，若例如使移动角为(ηΧ α ’)，则此时的分割数具有(K’ / η)的关系。整理以上内容，若将电动机的分辨率定义为旋转I周所需要的脉冲数Q，则在ALD的重复数为P、分割数为K、移动角α为(360° / K)时，α不是电动机的步进角度β的整数倍时，
K · a = Q . β — (9)式(其中，K、Q互相不含有共同因数)根据该关系，将K· α = β · Q作为新的移动角α ’，通过再次应用等分割供给法设定为电动机的步进角的整数倍的新的移动角α ’，能够容易控制电动机的旋转。此时，也能够将移动角α ’进一步取为整数倍(η)，此时的分割数具有(K’ / η)的关系。并且，在电动机与旋转轴20之间设有变速机构的情况下，在相对于变速比=旋转轴20的旋转I周而电动机为旋转G周的情况下，若变速比为I / G，则也能够再次设定等分配角度，使得相对于之前求得的新的等分配角度进一步为I / G倍。第3实施例应用以上关系，在条件2的时机坐标图中，试着求出K= 160、使用的电动机的分辨率Q = 200、使N为小数点以下舍去的数值的情况下的ALD循环时间Τχ。R = K / G = 160 / 200 = 4 / 5根据上述(9)式,4·α =5· β5 · β是电动机的步进角度的5倍，因此5X1. 8° =9°此时，若使4· α为新的移动角，则移动角为4X2. 25° =9°因而，只要重新使移动角为9°，新的分割数K’就为360 / 9 = 40根据之前的(3)式，(n±I / 40)=(1 / 60) · 2XTx此时，表I记载了 n、Tx的关系。表I
权利要求
1.一种成膜装置，该成膜装置用于在被处理体上形成期望的膜，其特征在干， 该成膜装置包括 处理容器，其用于收容上述被处理体； 气体供给部件，其具有用于向上述处理容器内喷射气体的气体喷射ロ ； 保持部件，其用于在上述处理容器内保持上述被处理体； 驱动机构，其用于使上述保持部件相对于上述气体喷射ロ相对地旋转或者周期性地移动； 控制部件，其用于控制气体供给部件和驱动机构； 控制部件控制气体供给部件，将由供给至少I种气体的供给期间和停止供给的供给停止期间构成的循环执行P次(P是2以上的自然数)时，控制部件将被处理体的周围分割成分割数K (K = P)个，使P次循环中的各循环的气体供给开始位置沿着周向依次移动该分割成的I份的量。
2.一种成膜装置，该成膜装置用于在被处理体上形成期望的膜，其特征在干， 该成膜装置包括 处理容器，其用于收容上述被处理体； 气体供给部件，其具有用于向上述处理容器内喷射气体的气体喷射ロ ； 保持部件，其用于在上述处理容器内保持上述被处理体； 驱动机构，其用于使上述保持部件相对于上述气体喷射ロ相对地旋转或者周期性地移动； 控制部件，其用于控制气体供给部件和驱动机构； 控制部件控制气体供给部件，将由供给至少I种气体的供给期间和停止供给的供给停止期间构成的循环执行P次(P是2以上的自然数)时，控制部件与设定好的分割数K相应地将被处理体的周围分割成K (K < P)个，控制使P次循环中的各循环的气体供给开始位置沿着周向依次移动该分割成的I / K的量。
3.一种成膜装置，该成膜装置用于在被处理体上形成期望的膜，其特征在干， 该成膜装置包括 处理容器，其用于收容上述被处理体； 气体供给部件，其具有用于向上述处理容器内喷射气体的气体喷射ロ ； 保持部件，其用于在上述处理容器内保持上述被处理体； 驱动机构，其用于使上述保持部件相对于上述气体喷射ロ相对地旋转或者周期性地移动； 控制部件，其用于控制气体供给部件和驱动机构； 控制部件控制气体供给部件，将由供给至少I种气体的供给期间和停止供给的供给停止期间构成的循环执行P次(P是2以上的自然数)时，控制部件与设定好的分割数K相应地将被处理体的周围分割成K (K是自然数)个，在将循环的周期设为T、保持部件每分钟的相对旋转周数设为N吋，以满足下述两式的方式控制相対的转速或者周期T，以使P次循环中的各循环的气体供给开始位置沿着周向依次移动该分割成的I / K的量，n±l / K = T*N / 60 (其中，n是自然数)，P > K。
4.一种成膜装置，该成膜装置用于在被处理体上形成期望的膜，其特征在干， 该成膜装置包括 处理容器，其用于收容上述被处理体； 气体供给部件，其具有用于向上述处理容器内喷射气体的气体喷射ロ ； 保持部件，其用于在上述处理容器内保持上述被处理体； 驱动机构，其用于使上述保持部件相对于上述气体喷射ロ相对地旋转或者周期性地移动； 控制部件，其用于控制气体供给部件和驱动机构； 控制部件控制气体供给部件，将由供给至少I种气体的供给期间和停止供给的供给停止期间构成的循环执行P次(P是2以上的自然数)时，控制部件与设定好的分割数K相应地将被处理体的周围分割成K(K是自然数)个，使P次循环中的各循环的气体供给开始位置沿着周向依次移动该分割成的I / K的量，并且，若将利用从流入一种气体到下一次流入该气体的时间规定的各循环中的气体供给周期设为Tx、各循环中的基板每分钟的相对旋转周数设为Nx，则在第K次的旋转角为2 的整数倍时，各循环中的移动角(I / 60-Tx-Nx *2 )的平均值为2 / K。
5.一种成膜装置，该成膜装置用于在被处理体上形成期望的膜，其特征在干， 该成膜装置包括 处理容器，其用于收容上述被处理体； 气体供给部件，其具有用于向上述处理容器内喷射气体的气体喷射ロ ； 保持部件，其用于在上述处理容器内保持上述被处理体； 驱动机构，其用于使上述保持部件相对于上述气体喷射ロ相对地旋转或者周期性地移动； 控制部件，其用于控制气体供给部件和驱动机构； 控制部件控制气体供给部件，将由供给至少I种气体的供给期间和停止供给的供给停止期间构成的循环执行P次(P是2以上的自然数)时，控制部件与设定好的分割数K相应地将被处理体的周围分割成K (K是自然数)个，对于上述多个循环中的任意循环，使I个循环前后的循环的各气体供给开始位置相对于上述任意的循环错开该分割成的I / K的量，以使P次循环中的各循环的气体供给开始位置沿着周向依次移动I / K的量。
6.根据权利要求I 5中任一项所述的成膜装置，其特征在干， 在上述I个循环中，交替供给至少A气体和B气体两种气体。
7.根据权利要求I 6中任一项所述的成膜装置，其特征在干， 上述转速N (rpm)是有助于成膜的气体中的、供给时间最长的气体的供给时间(秒)的倒数的240倍以下。
8.一种成膜装置，该成膜装置用于在被处理体上形成期望的膜，其特征在干， 该成膜装置包括 处理容器，其用于收容上述被处理体； 气体供给部件，其具有用于向上述处理容器内喷射气体的气体喷射ロ ； 保持部件，其用于在上述处理容器内保持上述被处理体； 驱动机构，其用于使上述保持部件相对于上述气体喷射ロ相对地旋转或者周期性地移动； 控制部件，其用于控制气体供给部件和驱动机构； 控制部件控制气体供给部件，将由供给至少I种气体的供给期间和停止供给的供给停止期间构成的循环执行P次(P是2以上的自然数)时，控制部件与设定好的分割数K相应地以等分配角度将被处理体的周围分割成K个，控制使P次循环中的各循环的气体供给开始位置沿着周向依次移动该分割成I份的量，在将驱动机构的电动机的分辨率定义为旋转I周所需要的脉冲数Q时，该电动机的步进角=360° / Q,该等分配角度是电动机的步进角的整数倍。
9.根据权利要求8所述的成膜装置，其特征在干， 该成膜装置包括控制部件，在上述驱动机构的电动机与用于保持上述被处理体的保持部件之间设有变速机构的情况下，在变速比=保持部件旋转I周而电动机旋转G周时，若变速比为I / G，则该控制部件进行控制使上述等分配角度为I / G倍的等分配角度。
10.根据权利要求I 9中任一项所述的成膜装置，其特征在干， 上述被处理体的I周的周围的分割数K个为均等分割。
11.根据权利要求I 9中任一项所述的成膜装置，其特征在干， 上述被处理体的I周的周围的分割数K个为预先决定好的不均等分割。
12.—种成膜装置，该成膜装置用于在被处理体上形成期望的膜，其特征在干， 该成膜装置包括 处理容器，其用于收容上述被处理体； 气体供给部件，其具有用于向上述处理容器内喷射气体的气体喷射ロ ； 保持部件，其用于在上述处理容器内保持上述被处理体； 驱动机构，其用于使上述保持部件相对于上述气体喷射ロ相对地旋转或者周期性地移动； 控制部件，其用于控制气体供给部件和驱动机构； 控制部件控制气体供给部件，将由供给至少I种气体的供给期间和停止供给的供给停止期间构成的循环执行P次(P是2以上的自然数)时，在将被处理体的周围分割成分别具有固有的第I角度a I和第2角度a 2的至少两个角度带的情况下，控制部件使P次循环中的各循环的气体供给开始位置在第I角度带中沿着周向依次移动第I角度a 1，在第2角度带中沿着周向依次移动第2角度a 2。
13.一种成膜装置，该成膜装置用于在被处理体上形成期望的膜，其特征在干， 该成膜装置包括 处理容器，其用于收容上述被处理体； 气体供给部件，其具有用于向上述处理容器内喷射气体的气体喷射ロ ； 保持部件，其用于在上述处理容器内保持上述被处理体； 驱动机构，其用于使上述保持部件相对于上述气体喷射ロ相对地旋转或者周期性地移动； 控制部件，其用于控制气体供给部件和驱动机构； 控制部件控制气体供给部件，将由供给至少I种气体的供给期间和停止供给的供给停止期间构成的循环执行P次(P是2以上的自然数)时，在将被处理体的周围分割成分别具有分割数Ka、Kb且具有第I角度a I和第2角度a 2的至少两个角度带的情况下,控制部件使P次循环中的各循环的气体供给开始位置在第I角度带中沿着周向依次移动第I角度a 1，在第2角度带中沿着周向依次移动第2角度a2; 该成膜装置包括控制部件，若将合计的分割数设为K (2以上的自然数)，则在将第I角度带的中心角设为S度、第2角度带的中心角设为Y度、第I角度带的分割数相对于角度的密度设为I时，控制部件为了将第2角度带的分割数相对于角度的密度控制为d倍，以满足下述(A)、(B)式的方式决定各角度带中的分割数Ka、Kb， Ka + Kb = K…(A) Ka/ 6 = I / d (Kb / y )... (B) 根据该角度带中的分割数Ka、Kb,以从流入A气体到下一次流入A气体的时间规定的 各循环中的气体供给周期T和各循环中的基板每分钟的相对旋转周数N为 n±l / Ka = T N / 60 (其中，n是自然数)n±l / Kb = T N / 60 (其中，n是自然数) 在上述P次循环的期间里，使T -N或者T、N中的任一个数值变化来决定各角度带中的T和N的组合地进行控制。
14.根据权利要求I 13中任一项所述的成膜装置，其特征在干， 上述处理容器成形为立式的筒体状，上述保持部件将多张上述被处理体多层地保持，并且上述保持部件可相对于上述处理容器内插拔，上述气体供给部件具有沿着其长度方向形成有多个上述气体喷射ロ的分散喷嘴。
15.一种成膜方法，该成膜方法利用成膜装置在被处理体上形成期望的膜，该成膜装置包括 处理容器，其用于收容上述被处理体； 气体供给部件，其具有用于向上述处理容器内喷射气体的气体喷射ロ ； 保持部件，其用于在上述处理容器内保持上述被处理体； 驱动机构，其用于使上述保持部件相对于上述气体喷射ロ相对地旋转或者周期性地移动； 控制部件，其用于控制整个装置的动作；其特征在干， 控制部件控制气体供给部件，将由供给至少I种气体的供给期间和停止供给的供给停止期间构成的循环执行P次(P是2以上的自然数)时，将被处理体的周围分割成K(K = P)个，使P次循环中的各循环的气体供给开始位置沿着周向依次移动该分割成的I份的量。
16.一种成膜方法，该成膜方法利用成膜装置在被处理体上形成期望的膜，该成膜装置包括 处理容器，其用于收容上述被处理体； 气体供给部件，其具有用于向上述处理容器内喷射气体的气体喷射ロ ； 保持部件，其用于在上述处理容器内保持上述被处理体； 驱动机构，其用于使上述保持部件相对于上述气体喷射ロ相对地旋转或者周期性地移动；控制部件，其用于控制整个装置的动作；其特征在干，控制部件控制气体供给部件，将由供给至少I种气体的供给期间和停止供给的供给停止期间构成的循环执行P次(P是2以上的自然数)时，与设定好的分割数K相应地将被处理体的周围分割成K (K是2以上的自然数)个，P次循环中的各循环的气体供给开始位置沿着周向依次移动该分割成的I / K的量。
17.一种成膜方法，该成膜方法利用成膜装置在被处理体上形成期望的膜，该成膜装置包括 处理容器，其用于收容上述被处理体； 气体供给部件，其具有用于向上述处理容器内喷射气体的气体喷射ロ ； 保持部件，其用于在上述处理容器内保持上述被处理体； 驱动机构，其用于使上述保持部件相对于上述气体喷射ロ相对地旋转或者周期性地移动； 控制部件，其用于控制整个装置的动作；其特征在干， 控制部件控制气体供给部件，将由供给至少I种气体的供给期间和停止供给的供给停止期间构成的循环执行P次(P是2以上的自然数)吋，与设定好的分割数K相应地将被处理体的周围分割成K (K < P)个，P次循环中的各循环的气体供给开始位置沿着周向依次移动该分割成的I / K的量。
18.一种成膜方法，该成膜方法利用成膜装置在被处理体上形成期望的膜，该成膜装置包括 处理容器，其用于收容上述被处理体； 气体供给部件，其具有用于向上述处理容器内喷射气体的气体喷射ロ ； 保持部件，其用于在上述处理容器内保持上述被处理体； 驱动机构，其用于使上述保持部件相对于上述气体喷射ロ相对地旋转或者周期性地移动； 控制部件，其用于控制整个装置的动作；其特征在干， 控制部件控制气体供给部件，将由供给至少I种气体的供给期间和停止供给的供给停止期间构成的循环执行P次(P是2以上的自然数)时，与设定好的分割数K相应地将被处理体的周围分割成K (K是自然数)个，在将循环的周期设为T、保持部件每分钟的相对旋转周数设为N吋，以满足下述两式的方式控制相対的转速或者周期T，以使P次循环中的各循环的气体供给开始位置沿着周向依次移动该分割成的I / K的量，n±l / K = T N / 60 (其中，n是自然数)，P ≥ K。
19.一种成膜方法，该成膜方法利用成膜装置在被处理体上形成期望的膜，该成膜装置包括 处理容器，其用于收容上述被处理体； 气体供给部件，其具有用于向上述处理容器内喷射气体的气体喷射ロ ； 保持部件，其用于在上述处理容器内保持上述被处理体； 驱动机构，其用于使上述保持部件相对于上述气体喷射ロ相对地旋转或者周期性地移动；控制部件，其用于控制整个装置的动作；其特征在干，控制部件控制气体供给部件，将由供给至少I种气体的供给期间和停止供给的供给停止期间构成的循环执行P次(P是2以上的自然数)时，与设定好的分割数K相应地将被处理体的周围分割成K (K是2以上的自然数)个，对于上述多个循环中的任意循环，I个循环前后的循环的各气体供给开始位置相对于上述任意的循环错开该分割成的I / K的量，以使P次循环中的各循环的气体供给开始位置沿着周向依次移动I / K的量。
20.根据权利要求15 19中任一项所述的成膜方法,其特征在于， 上述被处理体的I周的周围的分割数K个为均等分割。
21.根据权利要求15 19中任一项所述的成膜方法,其特征在于， 上述被处理体的I周的周围的分割数K个为预先決定的不均等分割。
22.—种成膜方法，该成膜方法利用成膜装置在被处理体上形成期望的膜，该成膜装置包括 处理容器，其用于收容上述被处理体； 气体供给部件，其具有用于向上述处理容器内喷射气体的气体喷射ロ ； 保持部件，其用于在上述处理容器内保持上述被处理体； 驱动机构，其用于使上述保持部件相对于上述气体喷射ロ相对地旋转或者周期性地移动； 控制部件，其用于控制整个装置的动作；其特征在干， 控制部件控制气体供给部件，将由供给至少I种气体的供给期间和停止供给的供给停止期间构成的循环执行P次(P是2以上的自然数)时，将被处理体的周围分割成分别具有固有的第I角度a I和第2角度a 2的至少两个角度带，使P次循环中的各循环的气体供给开始位置在第I角度带中沿着周向依次移动第I角度a 1，在第2角度带中沿着周向依次移动第2角度a 2。
23.一种转速的优化方法，其为成膜装置的转速的优化方法，该成膜装置包括 处理容器，其用于收容被处理体； 气体供给部件，其具有用于向上述处理容器内喷射气体的气体喷射ロ ； 保持部件，其用于在上述处理容器内保持上述被处理体； 驱动机构，其用于使上述保持部件相对于上述气体喷射ロ相对地旋转或者周期性地移动； 控制部件，其用于控制整个装置的动作； 该成膜装置具有供给至少I种气体的I次循环，将上述循环重复多次而在上述被处理体上形成期望的膜，其特征在干， 为了将上述循环时间固定而重新优化转速，将上述循环的规定的重复数设为P，以从流入A气体到下一次流入A气体的时间规定的气体供给周期设为固定值Tl，上述被处理体每分钟的初始转速设为NI，利用以下的エ序决定新的转速N，从而从上述被处理体的中心观察，上述规定次数的循环期间里的、各循环的各气体供给开始位置以X等分配角度移动X点数，(1)1/ 60 (TlXNl) = M±1 / X， 用于求出满足上式的自然数M的エ序，(2)I / 60 (TlXN) = M±1 / X， 将M代入到上式中求出N，根据该结果决定气体供给开始位置和基板的新的相对转速N(rpm)的エ序。
24.一种气体供给期间的优化方法，其为成膜装置的气体供给期间的优化方法，该成膜装置包括 处理容器，其用于收容被处理体； 气体供给部件，其具有用于向上述处理容器内喷射气体的气体喷射ロ ； 保持部件，其用于在上述处理容器内保持上述被处理体； 驱动机构，其用于使上述保持部件相对于上述气体喷射ロ相对地旋转或者周期性地移动； 控制部件，其用于控制整个装置的动作； 该成膜装置具有供给至少I种气体的I次循环，将上述循环重复多次而在上述被处理体上形成期望的膜，其特征在干， 为了将上述转速固定而重新优化上述循环时间，将上述循环的规定的重复数设为P，以从流入A气体到下一次流入A气体的时间规定的气体供给周期设为Tl，上述被处理体毎分钟的转速设为固定值NI，利用以下的エ序决定新的气体供给周期T，从而从上述被处理体的中心观察，上述规定次数的循环期间里的、各循环的各气体供给开始位置以X等分配角度移动X点数，(1)1/ 60 (TlXNl) = M±1 / X， 求出满足上式的自然数M的エ序，(2)I / 60 (TXNl) = M±1 / X， 将M代入到上式中求出T，根据该结果决定新的气体供给周期T的エ序。
25.—种存储介质，该存储介质能够利用计算机读取，其特征在于， 该存储介质记录有用于执行权利要求15 22中任一项所述的成膜方法的程序。
全文摘要
本发明提供成膜装置、成膜方法、转速的优化方法及存储介质。该成膜装置能够抑制形成的膜的膜厚的面内均匀性降低。成膜装置(2)用于在被处理体(W)上形成膜，其中，成膜装置包括处理容器(4)；气体供给部件(28、30)，其具有用于喷射气体的气体喷射口(34A、36A)；保持部件(12)，其用于在处理容器内保持被处理体；驱动机构(21)，其用于使保持部件相对于气体喷射口相对地旋转或者周期性地移动；控制部件(48)，在将由供给至少1种气体的供给期间和停止供给的供给停止期间构成的1次循环重复多次时，控制部件进行控制，从而在循环的重复数为P(P是2以上的自然数)时从被处理体的中心观察，使P次循环中的各循环的气体供给开始位置沿着被处理体的周向依次移动将被处理体的1周的周围分割成任意的分割数K(K＝P)个而成的1份的量。
文档编号C23C16/455GK102804346SQ20118001484
公开日2012年11月28日 申请日期2011年3月18日 优先权日2010年3月19日
发明者伊藤章三 申请人:东京毅力科创株式会社