另外， 作为评价试验2 - 2,除了在晶圆W的公转中使晶圆W自转以外，以与评价试验2 - 1相同 的条件进行了模拟，并测量出晶圆W的各部分的膜厚。作为评价试验2 - 3、2 - 4,除了将 侧壁的高度H1如图12所示设为1. 8mm以外，以分别与评价试验2 - 1、2 - 2相同的条件 进行了模拟。关于评价试验2 - 1~评价试验2 - 4,测量出成膜后的晶圆W的各部分的膜 厚。
[0113] 图24的上半部、下半部分别将关于评价试验2 - 1、2 - 2的晶圆W的膜厚分布获 得的图像与评价试验1相同地表示为示意图。图25的上半部、下半部与图24相同地示出 了关于评价试验2 - 3、2 - 4的晶圆W的示意图。另外，图26的上半部的图表表示评价试 验2 - 1、2 - 2的X线的膜厚分布，图26的下半部的图表表示评价试验2 - 1、2 - 2的Y 线的膜厚分布。图27的上半部的图表表示评价试验2 - 3、2 - 4的X线的膜厚分布，图27 的下半部的图表表示评价试验2 - 3、2 - 4的Y线的膜厚分布。图26、图27的各个图表的 横轴与评价试验1的各个图表的横轴相同地表示距晶圆W的一端的距离。但是，纵轴取代 表示膜厚而表示沉积速度（单位：nm/分钟）。
[0114] 根据图24~图27的各个示意图和各个图表可知：与侧壁的高度H1的大小无关， 通过使晶圆W自转，从而晶圆W的周向上的膜厚的均匀性提高。另外，观察X线和Y线的两 端部的膜厚可知：在侧壁的高度H1为1mm的评价试验2 - 2中为5. 5mm左右，在侧壁的高 度H1为1. 8mm的评价试验2 - 4中为5. 0mm左右，评价试验2 - 4的数据较低。因而，为 了减小晶圆W的周缘部的膜厚，相比晶圆W的厚度增大侧壁的高度H1，如实施方式所说明的 那样在凹部25和晶圆W的表面上形成台阶的做法是有效的。
[0115] 另外，与评价试验1相同地关于评价试验2 - 1~评价试验2 - 4,在下述表2中 表示将根据晶圆W的各个测量部位的膜厚计算出的、膜厚的平均值、膜厚的最大值、膜厚的 最小值、膜厚的最大值与最小值之差以及WinW。根据评价试验2 - 1、2 - 2的各个试验结 果的比较和评价试验2 - 3、2 - 4的各个试验结果的比较可知：通过使晶圆W自转，从而 WinW变小。因而可知：通过使晶圆W自转，从而不仅在周向上而且在晶圆W的面内整体上 能够提高膜厚的均匀性。
[0116] 【表2】
[0117]
[0U8]~评价试4佥 3 ' '
' ' '
[0119] 调查了晶圆保持件24的凹部25对膜厚分布带来的影响。在该评价试验3中，进 行了不使晶圆W自转地进行成膜处理的模拟，并测量出晶圆W的各部分的膜厚。在评价试 验3 - 1~评价试验3 - 3中，将凹部25的侧壁的高度H1设定为1. 0mm，在评价试验3 - 4~评价试验3 - 6中，将凹部25的侧壁的高度H1设定为1. 8mm。在评价试验3 - 1、3 - 4 中，将旋转台2的转速设定为20rpm，在评价试验3 - 2、3 - 5中，将旋转台2的转速设定为 60rpm，在评价试验3 - 3、3 - 6中，将旋转台2的转速设定为120rpm。成膜处理时的晶圆 W的温度设定为600°C，真空容器11内的压力设定为1. 8Torr (240.0 Pa)，原料气体的流量设 定为200sccm(0. 34Pa · m3/秒），作为氧化气体的03气体的流量设定为6slm(l. OlPa · m 3/ 秒），来自中心区域形成部C的N2气体的流量设定为Osccm，进行成膜处理的时间设定为10 分钟。
[0120] 图28的上半部、中部、下半部分别将关于评价试验3 - 1、3 - 2、3 - 3的晶圆W的 膜厚分布获得的图像与评价试验1的图20、图21相同地表示为示意图。与图28相同地，图 29的上半部、中部、下半部分别将关于评价试验3 - 4、3 - 5、3 - 6的晶圆W的膜厚分布获 得的图像表示为示意图。另外，图30的上半部、下半部的图表示出了评价试验3 - 2~评 价试验3 - 6中的各条X线、Y线的膜厚分布。图30的各个图表的横轴、纵轴与评价试验2 的图26、图27的各个图表的横轴、纵轴相同地分别表示距晶圆W的一端的距离、沉积速度。 评价试验3 - 1的X线和Y线的各个膜厚分布成为与评价试验3 - 4的X线和Y线的各个 膜厚分布大致相同的结果，因此省略了图表中的表示。
[0121] 根据图表和示意图可知，在旋转台2的转速比较高、并且将凹部25的侧壁的高度 H1设为1. 8mm的评价试验3 - 5、3 - 6中，晶圆W的周缘部中的一部分的膜厚比其他区域 的膜厚小。通过使晶圆W自转，从而在晶圆W的周向上使膜厚分布的梯度变平均，因此推测 为：通过在如此设定了凹部的侧壁的高度H1的基础上使晶圆W自转，并使旋转台2的转速 比较高，从而能够在晶圆W的整周减小周缘部的膜厚。
[0122] 根据本发明，根据包括旋转台的转速在内的参数，计算所述基板的自转速度，使基 板以计算出的自转速度自转。由此，在基板每次位于所述旋转台上的气体供给区域时，能够 可靠地改变该基板的方向。因而，能够在基板的周向上以均匀性较高的膜厚进行成膜。
[0123] 应该认为，本申请的实施方式在所有方面都是例示而不是限制。实际上，上述实施 方式能够以多种方式来呈现。另外，上述实施方式也可以在不脱离添加的权利要求书及其 主旨的情况下以各种方式进行省略、替换、变更。本发明的范围表示包括所添加的权利要求 书及其均等的意思和范围内的所有变更。
[0124] 本申请基于2014年10月31日提出申请的日本特许出愿第2014 - 223701号的 优先权的利益，将该日本申请的全部内容作为参考文献引用于此。
【主权项】
1. 一种成膜装置，其用于向基板供给处理气体并获得薄膜，其中，该成膜装置包括： 旋转台，其配置在真空容器内，用于在设于其一面侧的载置区域载置基板并使该基板 公转； 旋转机构，其以所述基板自转的方式使所述载置区域旋转； 处理气体供给机构，其用于向所述旋转台的一面侧的处理气体供给区域供给所述处理 气体，并在通过所述公转而反复多次通过该处理气体供给区域的基板上进行成膜；以及 控制部，其为了在基板每次位于所述处理气体供给区域时改变该基板的方向而根据包 括所述旋转台的转速在内的参数计算所述基板的自转速度，并输出控制信号以使基板以计 算出的自转速度自转。2. 根据权利要求1所述的成膜装置，其中， 所述计算包括旋转台每旋转一周的膜厚的增加量除以目标膜厚而得到的值和所述旋 转台的转速之间的乘法。3. 根据权利要求2所述的成膜装置，其中， 所述计算包括所述旋转台的转速、旋转台每旋转一周的膜厚的增加量除以目标膜厚而 得到的值以及1以上的自然数之间的乘法， 该成膜装置具有设定部，操作者利用该设定部设定所述自然数的值。4. 根据权利要求1所述的成膜装置，其中， 所述自转机构具有自转用旋转轴，该自转用旋转轴设于所述旋转台的另一面侧，并且 通过所述旋转台的旋转而公转， 该成膜装置为了相对于所述旋转台支承所述自转用旋转轴而设有设于旋转台的另一 面侧的支承构件， 用于从另一面侧对所述旋转台进行加热的加热器分别沿着该旋转台的旋转方向设于 所述自转用旋转轴和所述支承构件的移动路径的内侧、外侧。5. 根据权利要求4所述的成膜装置，其中， 所述支承构件包括：支柱，其以沿旋转台的旋转方向与所述自转用旋转轴分开的方式 设于旋转台的另一面侧；以及连接部，其在所述加热器的下方侧连接所述支柱与所述自转 机构并相对于支柱支承所述自转机构。6. 根据权利要求1所述的成膜装置，其中， 所述旋转机构包括： 第1旋转体，其与所述载置区域一起公转，并且通过该第1旋转体的旋转使所述载置区 域旋转，该第1旋转体包括磁体或磁性体；以及 第2旋转体，其包括磁体或磁性体； 所述第1旋转体和所述第2旋转体中的至少一者包括磁体， 利用所述第1旋转体与所述第2旋转体之间的磁力使公转的所述第1旋转体以与所述 第2旋转体非接触的方式间歇地旋转。7. 根据权利要求1所述的成膜装置，其中， 该成膜装置包括： 反应气体供给机构，其用于向沿所述旋转台的周向与所述处理气体供给区域分开设置 的反应气体供给区域供给与所述处理气体发生反应的反应气体；以及 分离气体供给部，其用于向设于所述反应气体供给区域与所述处理气体供给区域之间 的分离区域供给分离气体； 所述载置区域由凹部的底面构成，凹部的深度大于基板的厚度。8. 根据权利要求7所述的成膜装置，其中， 所述凹部的深度是基板的厚度的1. 8倍。9. 一种成膜方法，其用于向基板供给处理气体并获得薄膜，其中，该成膜方法包括以下 工序： 在设于配置在真空容器内的旋转台的一面侧的载置区域载置基板并使基板公转； 利用旋转机构以所述基板自转的方式使载置区域旋转； 利用处理气体供给机构向所述旋转台的一面侧的处理气体供给区域供给所述处理气 体，并在反复多次通过该处理气体供给区域的基板上进行成膜； 为了在基板每次位于所述处理气体供给区域时改变该基板的方向而根据包括所述旋 转台的转速在内的参数计算所述基板的自转速度；以及 使基板以计算出的自转速度自转。10. 根据权利要求9所述的成膜方法，其中， 计算所述基板的自转速度的工序包括以下工序：进行旋转台每旋转一周的膜厚的增加 量除以目标膜厚而得到的值和所述旋转台的转速之间的乘法。11. 根据权利要求10所述的成膜方法，其中， 计算所述基板的自转速度的工序包括以下工序： 所述计算进行所述旋转台的转速、旋转台每旋转一周的膜厚的增加量除以目标膜厚而 得到的值以及1以上的自然数之间的乘法；以及 设定所述自然数的值。12. 根据权利要求9所述的成膜方法，其中， 使所述载置区域旋转的工序包括以下工序： 使包括磁体的第1旋转体与该载置区域一起公转； 利用作用于构成所述旋转机构并且包括磁体的第2旋转体与所述第1旋转体之间的磁 力使该第1旋转体以与所述第2旋转体非接触的方式间歇地旋转；以及 通过所述第1旋转体的旋转使所述载置区域旋转。
【专利摘要】本发明提供一种成膜方法和成膜装置。在用于向基板供给处理气体并获得薄膜的成膜装置中，包括：旋转台，其配置在真空容器内，用于在设于其一面侧的载置区域载置基板并使该基板公转；旋转机构，其以所述基板自转的方式使所述载置区域旋转；处理气体供给机构，其用于向所述旋转台的一面侧的处理气体供给区域供给所述处理气体，并在通过所述公转而反复多次通过该处理气体供给区域的基板上进行成膜；以及控制部，其为了在基板每次位于所述处理气体供给区域时改变该基板的方向而根据包括所述旋转台的转速在内的参数计算所述基板的自转速度，并输出控制信号以使基板以计算出的自转速度自转。
【IPC分类】C23C16/458, C23C16/52
【公开号】CN105568259
【申请号】CN201510726329
【发明人】加藤寿, 三浦繁博, 菊地宏之, 相川胜芳
【申请人】东京毅力科创株式会社
【公开日】2016年5月11日
【申请日】2015年10月30日
【公告号】US20160122872