專利名稱：成膜裝置和基板處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及依次向基板供給多個(gè)種類的處理氣體來(lái)對(duì)基板進(jìn)行成膜處理的成膜裝置和基板處理裝置。
背景技術(shù)：
作為一種對(duì)半導(dǎo)體晶圓(以下稱為“晶圓”)等基板形成例如氧化硅膜(SiO2)等薄膜的方法，可列舉出依次向基板的表面供給彼此反應(yīng)的多個(gè)種類的處理氣體來(lái)層疊反應(yīng)生成物的ALD (Atomic Layer Deposition :原子層沉積)法。作為使用該ALD法來(lái)進(jìn)行成膜處理的成膜裝置，例如，如專利文獻(xiàn)I所記載的那樣，公知如下的裝置在設(shè)在真空容器內(nèi)的旋轉(zhuǎn)臺(tái)上沿周向排列多張基板，并且例如使旋轉(zhuǎn)臺(tái)相對(duì)于與旋轉(zhuǎn)臺(tái)相對(duì)地配置的多個(gè)氣體供給部旋轉(zhuǎn)，由此，依次向上述基板供給各處理氣體。另外，在ALD法中，與通常的CVD (Chemical Vapor Deposition :化學(xué)氣相沉積)法相比，晶圓的加熱溫度(成膜溫度)較低，例如為300°C左右，因此，例如有時(shí)處理氣體中所含的有機(jī)物等會(huì)作為雜質(zhì)進(jìn)入到薄膜中。因此，例如，如專利文獻(xiàn)2所記載的那樣，認(rèn)為通過在進(jìn)行薄膜的成膜的同時(shí)使用等離子體進(jìn)行改性處理，能夠?qū)⑦@樣的雜質(zhì)從薄膜中去除，或者能夠使這樣的雜質(zhì)減少。然而，在旋轉(zhuǎn)臺(tái)上形成等離子體來(lái)進(jìn)行上述改性處理的情況下，旋轉(zhuǎn)臺(tái)的中心部側(cè)的速度與外周部側(cè)的速度不同。即，在晶圓的面內(nèi)，上述旋轉(zhuǎn)臺(tái)的中心部側(cè)暴露在等離子體中的時(shí)間與旋轉(zhuǎn)臺(tái)的外周側(cè)暴露在等離子體中的時(shí)間不同。其結(jié)果，存在有可能難以在晶圓的面內(nèi)均勻地進(jìn)行處理而膜厚的均勻性降低這種問題。雖然專利文獻(xiàn)2的發(fā)明也對(duì)提高膜厚的均勻性的方法進(jìn)行了 記載，但需要更高的均勻性。專利文獻(xiàn)1:日本特開2010 - 239102專利文獻(xiàn)2 :日本特開2011 — 4057
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是在這樣的情況下做成的，其目的在于提供一種在使多個(gè)處理部依次通過、依次供給多個(gè)種類的處理氣體并且進(jìn)行等離子體處理時(shí)、能夠均勻地對(duì)基板進(jìn)行處理的技術(shù)。本發(fā)明的一實(shí)施方式的成膜裝置通過在真空容器內(nèi)使在基板載置區(qū)域上載置有基板的旋轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)而使上述基板公轉(zhuǎn)來(lái)使多個(gè)處理部依次通過，由此進(jìn)行依次供給多個(gè)種類的處理氣體的循環(huán)來(lái)對(duì)基板進(jìn)行成膜處理，其中，該成膜裝置包括氣體供給部，其用于向上述旋轉(zhuǎn)臺(tái)的基板載置區(qū)域側(cè)的表面供給等離子體生成用的氣體；天線，其以從上述旋轉(zhuǎn)臺(tái)的中央部延伸到外周部的方式與該旋轉(zhuǎn)臺(tái)的基板載置區(qū)域側(cè)的表面相對(duì)地設(shè)置，用于通過電感耦合來(lái)使上述等離子體生成用的氣體等離子體化，
上述天線以其與上述基板載置區(qū)域的靠旋轉(zhuǎn)臺(tái)的中央部側(cè)的部分之間的分開距離比其與上述基板載置區(qū)域的靠旋轉(zhuǎn)臺(tái)的外周部側(cè)的部分之間的分開距離大3mm以上的方式配置。本發(fā)明的一實(shí)施方式的基板處理裝置通過在真空容器內(nèi)使在基板載置區(qū)域載置有基板的旋轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)而使上述基板公轉(zhuǎn)來(lái)使多個(gè)處理部依次通過，由此進(jìn)行依次供給多個(gè)種類的處理氣體的循環(huán)來(lái)對(duì)基板進(jìn)行氣體處理，其中，該基板處理裝置包括氣體供給部，其用于向上述旋轉(zhuǎn)臺(tái)的基板載置區(qū)域側(cè)的表面供給等離子體生成用的氣體；天線，其以從上述旋轉(zhuǎn)臺(tái)的中央部延伸到外周部的方式與該旋轉(zhuǎn)臺(tái)的基板載置區(qū)域側(cè)的表面相對(duì)地設(shè)置，用于通過電感耦合來(lái)使上述等離子體生成用的氣體等離子體化，上述天線以其與上述基板載置區(qū)域的靠旋轉(zhuǎn)臺(tái)的中央部側(cè)的部分之間的分開距離比其與上述基板載置區(qū)域的靠旋轉(zhuǎn)臺(tái)的外周部側(cè)的部分之間的分開距離大3mm以上的方式配置。


圖1是本發(fā)明的第I實(shí)施方式的成膜裝置的縱剖側(cè)視圖。圖2是上述成膜裝置的概略剖視立體圖。圖3是上述成膜裝置的橫剖俯視圖。圖4是構(gòu)成上述成膜裝置的等離子體生成部的縱剖側(cè)視圖。圖5是上述等離子體生成部的縱剖主視圖。圖6是上述等離子體生成部的分解立體圖。圖7是說明晶圓與天線之間的位置關(guān)系的說明圖。圖8是表示形成在上述成膜裝置中的氣流的說明圖。圖9是由上述等離子體生成部產(chǎn)生的等離子體的示意圖。圖10是表示構(gòu)成等離子體生成部的天線的另一例的側(cè)視圖。圖11是表示上述天線的又一例的側(cè)視圖。圖12是第2實(shí)施方式的等離子體生成部的立體圖。圖13是上述第2實(shí)施方式的等離子體生成部的縱剖側(cè)視圖。圖14是上述第2實(shí)施方式的等離子體生成部的縱剖側(cè)視圖。圖15是第3實(shí)施方式的等離子體生成部的立體圖。圖16是上述第3實(shí)施方式的等離子體生成部的縱剖側(cè)視圖。圖17是上述第3實(shí)施方式的等離子體生成部的縱剖側(cè)視圖。圖18是第4實(shí)施方式的等離子體生成部的立體圖。圖19是構(gòu)成上述第4實(shí)施方式的成膜裝置的控制部的框圖。圖20是評(píng)價(jià)試驗(yàn)所使用的天線的側(cè)視圖。圖21是評(píng)價(jià)試驗(yàn)所使用的天線的側(cè)視圖。圖22是評(píng)價(jià)試驗(yàn)所使用的天線的側(cè)視圖。圖23是評(píng)價(jià)試驗(yàn)所使用的天線的俯視圖。
圖24是評(píng)價(jià)試驗(yàn)所使用的天線的俯視圖。圖25是表示評(píng)價(jià)試驗(yàn)的結(jié)果的曲線圖。圖26是表示評(píng)價(jià)試驗(yàn)的結(jié)果的曲線圖。圖27是表示評(píng)價(jià)試驗(yàn)的結(jié)果的曲線圖。
具體實(shí)施例方式第I實(shí)施方式參照?qǐng)D1 圖3說明本發(fā)明的實(shí)施方式的成膜裝置I。圖1、圖2及圖3分別是成膜裝置I的縱剖側(cè)視圖、概略剖視立體圖及橫剖俯視圖。該成膜裝置I利用ALD法在晶圓W的表面上層疊反應(yīng)生成物來(lái)形成薄膜，并且對(duì)該薄膜進(jìn)行等離子體改性。成膜裝置I包括大致圓形的扁平的真空容器11和水平地設(shè)在真空容器11內(nèi)的圓形的旋轉(zhuǎn)臺(tái)2。真空容器11的周圍是大氣氣氛，在成膜處理過程中將真空容器11的內(nèi)部空間形成為真空氣氛。該真空容器11由頂板12和容器主體13構(gòu)成，該容器主體13構(gòu)成了真空容器11的側(cè)壁及底部。圖1中的附圖標(biāo)記Ila是用于將真空容器11內(nèi)保持成氣密的密封構(gòu)件，附圖標(biāo)記13a是用于封堵容器主體13的中央部的罩。旋轉(zhuǎn)臺(tái)2連接于旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)14,借助旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)14繞其中心軸線沿周向旋轉(zhuǎn)。如圖2所示，在旋轉(zhuǎn)臺(tái)2的表面?zhèn)?一面?zhèn)?沿著上述旋轉(zhuǎn)方向形成有5個(gè)作為基板載置區(qū)域的凹部21，將作為基板的晶圓W載置于該凹部21。并且，凹部21上的晶圓W由于旋轉(zhuǎn)臺(tái)2的旋轉(zhuǎn)而繞上述中心軸線公轉(zhuǎn)。如圖2所示，設(shè)有晶圓W的輸送口 15。另外，如圖3所示，設(shè)有用于自由開閉輸送口 15的開閉器16(在圖2中省略)。在各凹部21的底面上沿著旋轉(zhuǎn)臺(tái)2的厚度方向形成有未圖示的3個(gè)孔，經(jīng)由該孔升降自由的未圖示的升降銷相對(duì)于旋轉(zhuǎn)臺(tái)2的 表面突出或沒入，在晶圓W的輸送機(jī)構(gòu)與凹部21之間交接晶圓W。在旋轉(zhuǎn)臺(tái)2上按照以下的順序沿順時(shí)針方向配置有從該旋轉(zhuǎn)臺(tái)2的外周朝向中心延伸的棒狀的第I處理氣體噴嘴31、分離氣體噴嘴32、第2處理氣體噴嘴33、等離子體產(chǎn)生用氣體噴嘴34及分離氣體噴嘴35。在上述的氣體噴嘴31 35的下方，沿著噴嘴長(zhǎng)度方向形成有多個(gè)噴射口 30。第I處理氣體噴嘴31用于噴射含Si (硅)的BTBAS (雙叔丁基氨基硅烷、SiH2(NH- C (CH3)3)2)氣體，第2處理氣體噴嘴33用于噴射O3 (臭氧)氣體。等離子體產(chǎn)生用氣體噴嘴34用于噴射例如Ar (氬)氣體和O2氣體的混合氣體(Ar 02 = 100 :0. 5 100 :20左右的體積比)。分離氣體噴嘴32、35用于噴射隊(duì)(氮)氣體。如圖1及圖2所示，真空容器11的頂板12具有向下方突出的扇狀的兩個(gè)突狀部36，突狀部36在周向上隔開間隔地形成。上述分離氣體噴嘴32、35以分別嵌入在突狀部36中、并且將該突狀部36在周向上分割開的方式設(shè)置。上述第I處理氣體噴嘴31、第2處理氣體噴嘴33與各突狀部36分開地設(shè)置。在圖2中，第I處理氣體噴嘴31的下方區(qū)域構(gòu)成用于使含Si氣體吸附于晶圓W的第I處理區(qū)域P1，第2處理氣體噴嘴33的下方區(qū)域構(gòu)成用于使O3氣體和吸附于晶圓W的含Si氣體反應(yīng)的第2處理區(qū)域P2。突狀部36、36的下方構(gòu)成為分離區(qū)域D、D。在進(jìn)行成膜處理時(shí)，從分離氣體噴嘴32、35向上述分離區(qū)域D供給的N2氣體在該分離區(qū)域D中沿周向擴(kuò)展，防止BTBAS氣體和O3氣體在旋轉(zhuǎn)臺(tái)2上混合，將上述的氣體向下述的排氣口 23、24沖走。如圖1至3所示，在旋轉(zhuǎn)臺(tái)2的外周側(cè)的下方設(shè)有環(huán)構(gòu)件22，在使氟類的清潔氣體在真空容器11內(nèi)流通時(shí)，該環(huán)構(gòu)件22保護(hù)真空容器11的內(nèi)壁使其不接觸該清潔氣體。在環(huán)構(gòu)件22的上表面開設(shè)有排氣口 23、24，各排氣口 23、24分別與真空泵等真空排氣部件2A連接。排氣口 23將來(lái)自第I處理氣體噴嘴31的BTBAS氣體排出，排氣口 24將來(lái)自第2處理氣體噴嘴33的O3氣體及從等離子體產(chǎn)生用氣體噴嘴34供給的上述混合氣體排出。另夕卜，從各排氣口 23、24將從分離氣體噴嘴32、35供給的N2氣體排出。如圖2所示，在環(huán)構(gòu)件22的上表面上設(shè)有槽部25，該槽部25對(duì)朝向排氣口 24的上述的各氣體進(jìn)行引導(dǎo)。向旋轉(zhuǎn)臺(tái)2的中心部區(qū)域37供給N2氣體，在頂板12中，經(jīng)由在呈圓形向下方突出的突狀部38上形成的流路39將該N2氣體向旋轉(zhuǎn)臺(tái)2的徑向外側(cè)供給，防止各氣體在上述中心部區(qū)域37混合。突狀部38的外周與突狀部36、36的內(nèi)周連接起來(lái)。另外，雖省略了圖示，但也向罩13a內(nèi)及旋轉(zhuǎn)臺(tái)2的背面?zhèn)裙┙oN2氣體，以便吹掃處理氣體。在真空容器11的底部、即旋轉(zhuǎn)臺(tái)2的下方，在與旋轉(zhuǎn)臺(tái)2分開的位置設(shè)有加熱器17。加熱器17向旋轉(zhuǎn)臺(tái)2輻射的輻射熱使旋轉(zhuǎn)臺(tái)2升溫，加熱被載置于凹部21的晶圓W。如圖1所示，在加熱器17表面上設(shè)有用于防止在加熱器17表面上成膜的屏蔽件17a。接著，也參照?qǐng)D4 圖6說明被設(shè)于成膜裝置I的等離子體生成部4。圖4是沿著旋轉(zhuǎn)臺(tái)2的徑向觀察等離子體生成部4的縱剖側(cè)視圖，圖5是從旋轉(zhuǎn)臺(tái)2的旋轉(zhuǎn)中心側(cè)向外周側(cè)觀察等離子體生成部4的縱剖主視圖。圖6是等離子體生成部4的各部分的分解立體圖。等離子體生成部4設(shè)于沿上述頂板12的厚度方向貫穿上述頂板12的開口部41。開口部41形成在上述的等離子體產(chǎn)生用氣體噴嘴34的上方側(cè)(詳細(xì)而言，從比該等離子體產(chǎn)生用氣體噴嘴34略微靠旋轉(zhuǎn)臺(tái)2的旋轉(zhuǎn)方向上游側(cè)的位置起到比該等離子體產(chǎn)生用氣體噴嘴34的上述旋轉(zhuǎn)方向下 游側(cè)的分離區(qū)域D略微靠等離子體產(chǎn)生用氣體噴嘴34側(cè)的位置為止)的區(qū)域中。該開口部41形成為俯視大致扇形，從比旋轉(zhuǎn)臺(tái)2的旋轉(zhuǎn)中心稍微靠外側(cè)的位置形成到比旋轉(zhuǎn)臺(tái)2的外緣靠外側(cè)的位置。在該開口部41中，例如在整個(gè)周向上沿上下方向形成有臺(tái)階部42、43，使得該開口部41的開口口徑從頂板12的上端緣朝向下端緣逐漸變小。等離子體生成部4包括天線44、法拉第屏蔽件51、絕緣構(gòu)件59和構(gòu)成放電部的殼體61。殼體61是由例如石英等電介體構(gòu)成的透磁體(磁力可穿透的材質(zhì))，以封堵上述開口部41的方式形成為俯視大致扇狀，圖3所示的扇的外形線的夾角為例如68°。殼體61具有厚度為例如20mm的扇狀的水平板62。該水平板62的周緣部向上方突出而形成側(cè)壁63，由該側(cè)壁63及水平板62形成了凹部64。側(cè)壁63的上緣部在整個(gè)周向上水平地伸出而形成了凸緣部65。若將該殼體61嵌入到開口部41內(nèi)，則凸緣部65與下層側(cè)的臺(tái)階部43彼此卡定。如圖4所示，設(shè)有用于將凸緣部65和臺(tái)階部43密封的0形環(huán)66。另外，在凸緣部65上設(shè)有環(huán)構(gòu)件60，該環(huán)構(gòu)件60卡定于上層側(cè)的臺(tái)階部44，將凸緣部65壓靠于0形環(huán)66而將真空容器11內(nèi)保持成氣密。在水平板62的下方沿著該水平板62的周緣部形成有突起部67。該突起部67阻止N2氣體及O3氣體向被該突起部67、水平板62及旋轉(zhuǎn)臺(tái)2包圍的等離子體形成區(qū)域(放電空間)68內(nèi)流入，防止上述的氣體的等離子體彼此反應(yīng)而生成NOx氣體。另外,該突起部67使等離子體從等離子體形成區(qū)域68到達(dá)O形環(huán)66的距離變長(zhǎng)，使得上述O形環(huán)66不會(huì)暴露在等離子體中而產(chǎn)生微粒，該突起部67還具有使等離子體易于在到達(dá)該密封構(gòu)件66之前失活的作用。上述等離子體產(chǎn)生用氣體噴嘴34經(jīng)由設(shè)于突起部67的缺口進(jìn)入上述等離子體形成區(qū)域68中。等離子體產(chǎn)生用氣體噴嘴34的噴射口 30朝向旋轉(zhuǎn)臺(tái)2的旋轉(zhuǎn)方向上游側(cè)的斜下方開口，使得能夠防止從該旋轉(zhuǎn)方向上游側(cè)流動(dòng)的O3氣體、N2氣體向等離子體形成區(qū)域68進(jìn)入。另外，其他的氣體噴嘴的噴射口 30朝向鉛垂下方開口。上述等離子體產(chǎn)生用氣體被上述排氣口 24抽吸，從等離子體形成區(qū)域68的外周側(cè)及旋轉(zhuǎn)方向下游側(cè)向該等離子體形成區(qū)域68的外部排出。從旋轉(zhuǎn)臺(tái)2的表面及晶圓W的表面到等離子體形成區(qū)域68的頂部(水平板62)的高度為例如4mm 60mm,在該例子中為30mm。突起部67的下端與旋轉(zhuǎn)臺(tái)2的上表面之間的分開尺寸為0. 5mm 4mm,在該例子中為2mm。該突起部67的寬度尺寸為例如IOmm,該突起部67的高度尺寸為例如28mm。在上述殼體61的凹部64內(nèi)設(shè)有作為電場(chǎng)遮蔽構(gòu)件的上述法拉第屏蔽件51。法拉第屏蔽件51由金屬板(銅(Cu)板或從下側(cè)向銅板鍍鎳(Ni)膜及金(Au)膜而成的板材)構(gòu)成。法拉第屏蔽件51包括層疊在上述凹部64的水平板62上的底板52和從底板52的外周端在整個(gè)周向上向上方側(cè)延伸的鉛垂板53，形成為上側(cè)開放的箱狀。另外，在從旋轉(zhuǎn)臺(tái)2的旋轉(zhuǎn)中心部向外周部側(cè)觀察法拉第屏蔽件51時(shí)，設(shè)有從法拉第屏蔽件51分別向右側(cè)、左側(cè)伸出的緣板54、54，各緣板54設(shè)在上述鉛垂板53的上端。各緣板54與設(shè)在頂板12的開口部41的緣部的未圖示的導(dǎo)電性構(gòu)件連接，法拉第屏蔽件51經(jīng)由該導(dǎo)電性構(gòu)件接地。法拉第屏蔽件51的各部分的厚度尺寸為例如1mm。在法拉第屏蔽件51的底板52上設(shè)有多個(gè)狹縫55。各狹縫55以與構(gòu)成下述的天線44的卷繞成線圈狀的金屬線的延伸方向正交的方式延伸，沿著該金屬線的延伸方向隔開間隔地排列，其排列成被在旋轉(zhuǎn)臺(tái)2的徑向上拉長(zhǎng)的八邊形狀。雖在各圖中簡(jiǎn)略地圖示，但實(shí)際上狹縫形成有150個(gè)以上。狹縫55的寬度尺寸為Imm 5mm，例如為2mm左右，狹縫55、55之間的分開尺寸為Imm 5mm，例如為2mm左右。另外，在底板52上以被狹縫55包圍的方式形成有上述八邊形狀的開口部56。開口部56與狹縫55之間的分開距離為例如2mm。法拉第屏蔽件51阻止在被施加高頻電的天線44的周圍產(chǎn)生的電場(chǎng)及磁場(chǎng)(電磁場(chǎng))之中的電場(chǎng)成分向下方去往晶圓W，從而防止對(duì)形成在晶圓W的內(nèi)部的電氣布線造成電損傷，另一方面，使磁場(chǎng)成分經(jīng)由狹縫55向下方通過而在上述等離子體形成區(qū)域68中形成等離子體。另外，上述開口部56的作用在于與狹縫55同樣地使磁場(chǎng)成分通過。在法拉第屏蔽件51的底板52上以覆蓋該底板52的方式層疊有板狀的上述絕緣構(gòu)件59。該絕緣構(gòu)件59是為了使天線44與法拉第屏蔽件51絕緣而設(shè)置的，由例如石英構(gòu)成，其厚度尺寸為例如2mm。另外，該絕緣構(gòu)件59不限于形成為板狀，也可以形成為上側(cè)開口的箱狀。 接著，說明天線44。該天線44由例如將銅的表面按照鍍鎳及鍍金的順序覆蓋鍍鎳及鍍金而成的中空的金屬線構(gòu)成。并且，天線44具有將該金屬線卷繞3層并沿上下方向?qū)盈B而成的線圈型電極45，該線圈型電極45的兩端部被朝向上側(cè)拉起。將被拉起的該部分記載為被支承端部46、46。金屬線的內(nèi)部空間構(gòu)成為利用未圖示的流通機(jī)構(gòu)使用于冷卻該金屬線的冷卻水在該內(nèi)部空間中流通，以便抑制印加高頻電時(shí)的散熱。上述被支承端部46、46分別借助矩形狀的連接構(gòu)件71、71固定于由例如銅構(gòu)成的匯流條(bus bar)72、72的一端，從而被支承于該匯流條72、72的一端。各匯流條72、72的另一端在頂板12之上朝向頂板12的外側(cè)延伸，經(jīng)由匹配器73連接于頻率為例如13. 56MHz的高頻電源74。匯流條72及連接構(gòu)件71構(gòu)成導(dǎo)電路徑，能夠?qū)?lái)自高頻電源74的高頻電供給到線圈型電極45。由此，如上所述，在該線圈型電極45的周圍形成感應(yīng)電場(chǎng)及感應(yīng)磁場(chǎng)，在等離子體形成區(qū)域68中形成電感耦合等離子體，成為放電狀態(tài)。天線44的上述線圈型電極45設(shè)在上述絕緣構(gòu)件59上，其周圍被法拉第屏蔽件51的鉛垂板53包圍。進(jìn)一步說明該線圈型電極45的結(jié)構(gòu)。線圈型電極45俯視看來(lái)卷繞成在旋轉(zhuǎn)臺(tái)2的徑向上被拉長(zhǎng)的大致八邊形狀。該八邊形狀的角部將直線部分彼此連結(jié)起來(lái)，構(gòu)成了折曲的節(jié)部40。并且，線圈型電極45隔著殼體61、法拉第屏蔽件51及絕緣構(gòu)件59與旋轉(zhuǎn)臺(tái)2相對(duì)地設(shè)置，如圖4所示，線圈型電極45從晶圓W上的靠旋轉(zhuǎn)臺(tái)2的旋轉(zhuǎn)中心部側(cè)的端部形成到晶圓W上的靠旋轉(zhuǎn)臺(tái)2的外周部側(cè)的端部。由此，在該線圈型電極45的下方形成等離子體，從而能夠?qū)AW整體進(jìn)行等離子體處理。如上所述，若旋轉(zhuǎn)臺(tái)2旋轉(zhuǎn)，則上述外周部側(cè)的圓周速度比上述旋轉(zhuǎn)中心部側(cè)的圓周速度快，在晶圓W的面內(nèi)，靠外周部側(cè)的部分暴露在等離子體中的時(shí)間比靠旋轉(zhuǎn)中心部側(cè)的部分暴露在等離子體中的時(shí)間短。因此，如圖4所示，從側(cè)面看來(lái)，天線44的線圈型電極45形成為在上述節(jié)部40處折曲、且靠上述旋轉(zhuǎn)中心部側(cè)這一側(cè)比靠外周部側(cè)那一側(cè)高的山型，天線44的線圈型電極45構(gòu)成為與旋轉(zhuǎn)臺(tái)2之間的分開距離隨著從外周部側(cè)朝向旋轉(zhuǎn)中心部側(cè)去而變大。即，線圈型電極45的靠旋轉(zhuǎn)中心部側(cè)的部位與晶圓W之間的分開距離比線圈型電極45的靠外 周部側(cè)的部位與晶圓W之間的分開距離大，在線圈型電極45的靠旋轉(zhuǎn)中心部側(cè)這一側(cè)，磁場(chǎng)成分的到達(dá)晶圓W為止的衰減量較大。因而，在等離子體形成區(qū)域68中，上述旋轉(zhuǎn)中心部側(cè)的等離子體的強(qiáng)度比外周部側(cè)的等離子體的強(qiáng)度弱。圖4中的附圖標(biāo)記hi表示在絕緣構(gòu)件59的表面中的、從與晶圓W的從上述旋轉(zhuǎn)中心部朝向外周部的徑向的中央部重疊的位置到線圈型電極45的高度，在該例子中為2mm 10mm。另外，圖4中的附圖標(biāo)記h2表示從絕緣構(gòu)件59的表面到線圈型電極45的靠上述旋轉(zhuǎn)中心部側(cè)的端部的高度，在該例子中為4mm 15mm。天線44的各部的高度位置不限定于該例子。圖7表不從側(cè)面觀察線圈型電極45時(shí)的載置于凹部21的晶圓W與線圈型電極45之間的位置關(guān)系。圖7中h3表示從作為基板載置區(qū)域的凹部21、即晶圓W的靠旋轉(zhuǎn)臺(tái)2的旋轉(zhuǎn)中心部側(cè)的端部到達(dá)線圈型電極45為止的分開距離與從該晶圓W的靠旋轉(zhuǎn)臺(tái)2的外周部側(cè)的端部到達(dá)線圈型電極45為止的分開距離之差。通過以使該h3為3mm以上的方式形成線圈型電極45，如上所述，能夠控制等離子體強(qiáng)度的分布，能夠在晶圓W的面內(nèi)以較高的均勻性進(jìn)行處理。另外，在該成膜裝置中設(shè)有用于控制裝置整體的動(dòng)作的由計(jì)算機(jī)構(gòu)成的控制部70，在該控制部70的存儲(chǔ)器內(nèi)存儲(chǔ)有用于進(jìn)行下述的成膜處理及改性處理的程序。該程序?yàn)榱藞?zhí)行下述的裝置的動(dòng)作而編入有步驟組，并被從硬盤、光盤、光磁盤、存儲(chǔ)卡、軟盤等存儲(chǔ)介質(zhì)安裝到控制部70內(nèi)。接著，參照用于表示各氣體的流動(dòng)的圖8說明上述實(shí)施方式的作用。首先，一邊在打開開閉器16的狀態(tài)下使旋轉(zhuǎn)臺(tái)2間歇性地旋轉(zhuǎn)，一邊利用未圖示的輸送臂將例如5張晶圓W經(jīng)由輸送口 15載置到旋轉(zhuǎn)臺(tái)2上。接著，關(guān)閉開閉器16，利用真空排氣部件2A使真空容器11內(nèi)成為抽空的狀態(tài)，并且一邊使旋轉(zhuǎn)臺(tái)2以例如120rpm順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，一邊利用加熱器17將晶圓W加熱至例如300°C。接著，從第I處理氣體噴嘴31、第2處理氣體噴嘴33分別噴射含Si氣體及O3氣體，并且從等離子體產(chǎn)生用氣體噴嘴34以例如5slm噴射Ar氣體和O2氣體的混合氣體。另夕卜，從分離氣體噴嘴32、35及流路39分別以規(guī)定的流量噴射N2氣體。并且，利用真空排氣部件2A將真空容器11內(nèi)調(diào)整成預(yù)先設(shè)定的處理壓力、例如133Pa。另外，向天線44供給例如1500W的高頻電。從等離子體產(chǎn)生用氣體噴嘴34噴射的等離子體產(chǎn)生用氣體將碰撞到殼體61的突起部67的下方側(cè)、并將要從上述上游側(cè)向殼體61的下方的等離子體形成區(qū)域68流入的上述O3氣體、N2氣體向該等離子體形成區(qū)域68的外側(cè)驅(qū)出。并且，該等離子體產(chǎn)生用氣體被突起部67朝向旋轉(zhuǎn)臺(tái)2的旋轉(zhuǎn)方向下游側(cè)擋回。此時(shí)，通過設(shè)定為上述的各氣體流量及設(shè)置突起部67，使等離子體形成區(qū)域68的壓力比真空容器11內(nèi)的其他區(qū)域的壓力高例如IOPa左右，由此,也能夠阻止O3氣體、N2氣體向等離子體形成區(qū)域68進(jìn)入。另外，也抑制從流路39供給的N2氣體向這樣成為正壓的等離子體形成區(qū)域68進(jìn)入，使該N2氣體以避開該等離子體形成區(qū)域68的方式向旋轉(zhuǎn)臺(tái)2的周緣部流動(dòng)。而且，由于在第I處理區(qū)域Pl與第2處理區(qū)域P2之間供給N2氣體，因此，如圖8所示，以含Si氣體、O3氣體及等離子體產(chǎn)生用氣體不會(huì)彼此混合的方式排出各氣體。
通過旋轉(zhuǎn)臺(tái)2旋轉(zhuǎn)，在第I處理區(qū)域Pl中，含Si氣體吸附于晶圓W的表面，接著，在第2處理區(qū)域P2中，吸附在晶圓W上的含Si氣體被氧化，形成I層或多層氧化硅膜(SiO2)的分子層。在此，也參照示意性地表示等離子體生成部4的圖9進(jìn)行說明。利用從高頻電源74供給的高頻電在天線44的線圈型電極45的周圍產(chǎn)生電場(chǎng)及磁場(chǎng)。由于利用法拉第屏蔽件51反射或吸收如上述那樣產(chǎn)生的電場(chǎng)，從而阻止該電場(chǎng)到達(dá)等離子體形成區(qū)域68。另一方面，磁場(chǎng)透過法拉第屏蔽件51的狹縫55及殼體61而向旋轉(zhuǎn)臺(tái)2上供給，使從等離子體產(chǎn)生用氣體噴嘴34噴射的等離子體產(chǎn)生用氣體活化，生成離子、自由基等等離子體P。如上所述，天線44的線圈型電極45構(gòu)成為其與旋轉(zhuǎn)臺(tái)2的距離隨著從旋轉(zhuǎn)臺(tái)2的外周部側(cè)朝向旋轉(zhuǎn)中心部側(cè)去而變大，因此，越靠上述旋轉(zhuǎn)中心部側(cè)，磁場(chǎng)的到達(dá)旋轉(zhuǎn)臺(tái)2為止的衰減量越大。因而，形成在旋轉(zhuǎn)臺(tái)2的表面的等離子體P的強(qiáng)度隨著從上述外周部側(cè)朝向中心部側(cè)去而變小。結(jié)果，在晶圓W中，越靠上述外周部側(cè)，越在等離子體強(qiáng)度較大的氣氛中以比較高的速度通過，越靠上述旋轉(zhuǎn)中心部側(cè)，越在等離子體強(qiáng)度較小的氣氛中以比較低的速度通過。并且，利用這樣形成的等離子體P將形成在晶圓W表面上的氧化硅膜改性。具體而言，例如使有機(jī)物等雜質(zhì)從氧化硅膜中放出，使氧化硅膜內(nèi)的元素重新排列，從而謀求氧化硅膜的致密化(高密度化)。并且，在氧化硅膜表面上以較高的均勻性形成作為含Si氣體的吸附點(diǎn)(site)的OH基，并且利用晶圓W的表面的O3氣體以較高的均勻性對(duì)構(gòu)成晶圓W表面的Si (硅)進(jìn)行氧化。旋轉(zhuǎn)臺(tái)2持續(xù)旋轉(zhuǎn)，這樣對(duì)各晶圓W依次重復(fù)進(jìn)行含Si氣體的吸附、利用O3氣體對(duì)晶圓W表面進(jìn)行的氧化、利用等離子體P對(duì)氧化硅進(jìn)行的改性處理，在晶圓W上層疊SiO2分子。若形成了希望的膜厚的SiO2膜，則停止供給各氣體，利用與輸入晶圓W時(shí)相反的動(dòng)作將晶圓W從裝置輸出。在上述的成膜裝置I中，以天線44的靠旋轉(zhuǎn)臺(tái)2的旋轉(zhuǎn)中心部側(cè)的高度比天線44的靠旋轉(zhuǎn)臺(tái)2的外周部側(cè)的高度高的方式設(shè)有由從側(cè)面看來(lái)折曲的線圈型電極45構(gòu)成的天線44。在旋轉(zhuǎn)臺(tái)2旋轉(zhuǎn)時(shí)，外周部側(cè)的圓周速度比旋轉(zhuǎn)中心部側(cè)的圓周速度大，因此，外周部側(cè)暴露在等離子體形成區(qū)域68的等離子體P中的時(shí)間變短，但是，這樣構(gòu)成天線44來(lái)相對(duì)于外周部側(cè)的等離子體強(qiáng)度抑制旋轉(zhuǎn)中心部側(cè)的等離子體強(qiáng)度，由此，能夠在晶圓W的面內(nèi)進(jìn)行較高的均勻性等離子體處理，能夠形成均勻性較高的SiO2膜。如圖10所示，天線44的線圈型電極45也可以形成為從側(cè)面看來(lái)呈弓狀彎曲、且其靠上述旋轉(zhuǎn)臺(tái)2的旋轉(zhuǎn)中心部側(cè)的高度比其靠上述旋轉(zhuǎn)臺(tái)2的外周部側(cè)的高度高。如圖11所示，線圈型電極45也可以形成為從側(cè)面看來(lái)金屬線呈直線狀延伸。在這樣形成線圈型電極45的情況下，也如上述那樣設(shè)定為線圈型電極45的靠旋轉(zhuǎn)中心部側(cè)的部位比其靠外周部側(cè)的部位離晶圓W遠(yuǎn)。第2實(shí)施方式接著，以與第I實(shí)施方式的不同點(diǎn)為中心說明第2實(shí)施方式。圖12是第2實(shí)施方式的等離子體生成部8的立體圖，圖13及圖14是該等離子體生成部8的側(cè)視圖。在該等離子體生成部8中，在絕緣構(gòu)件59上，在靠旋轉(zhuǎn)臺(tái)2的外周部側(cè)的位置設(shè)有側(cè)視L字型的角度調(diào)整用構(gòu)件81，上述L字的鉛垂部82固定于法拉第屏蔽件51的鉛垂板53。在上述L字的水平部83的下側(cè)形成有缺口 84，線圈型電極45的上述外周部側(cè)的最下層的金屬線在該缺口 84中通過，并被夾持在絕緣構(gòu)件59與水平部83之間。并且，如圖13、圖14所示，天線44構(gòu)成為以在該缺口 84中通過的金屬線為軸轉(zhuǎn)動(dòng)自由，該轉(zhuǎn)動(dòng)軸是與旋轉(zhuǎn)臺(tái)2的徑向正交的水平軸。在各匯流條72上形成有狹縫85，連接構(gòu)件71具有與該狹縫85相對(duì)應(yīng)的銷86，能夠?qū)⒃撲N86固定在狹縫85的 任意的位置，由此，能夠?qū)⑸鲜鼍€圈型電極45相對(duì)于水平面固定在任意的角度位置，從而能夠使上述線圈型電極45的靠旋轉(zhuǎn)臺(tái)2的中心部側(cè)的高度比上述線圈型電極45的靠旋轉(zhuǎn)臺(tái)2的外周部側(cè)的高度高，并且，能夠每次以例如1°變更上述角度。即，上述角度調(diào)整用構(gòu)件81構(gòu)成借助作為支承部的匯流條72對(duì)天線44在上下方向上的傾斜進(jìn)行調(diào)整的傾斜調(diào)整機(jī)構(gòu)。在此情況下，也設(shè)定為晶圓W的靠旋轉(zhuǎn)中心部側(cè)的部位與天線44之間的分開距離同晶圓W的靠外周部側(cè)的部位與天線44之間的分開距離之差h3在上述的范圍內(nèi)。并且，在該范圍內(nèi)，用戶根據(jù)對(duì)晶圓W進(jìn)行的處理、例如在晶圓W上形成的膜厚、旋轉(zhuǎn)臺(tái)2的轉(zhuǎn)速來(lái)變更該線圈型電極45的角度。于是，使沿著旋轉(zhuǎn)臺(tái)2的徑向的晶圓W的徑向上的等離子體分布適當(dāng)，能夠在晶圓W的面內(nèi)進(jìn)行均勻的處理。第3實(shí)施方式該第3實(shí)施方式的等離子體生成部9與第2實(shí)施方式同樣地調(diào)整天線44沿上下方向的傾斜。圖15是等離子體生成部9的立體圖，圖16及圖17是該等離子體生成部9的側(cè)視圖。在該天線44上設(shè)有各自形成為塊狀的4個(gè)間隔調(diào)整構(gòu)件91及提升構(gòu)件92。在上述的間隔調(diào)整構(gòu)件91及提升構(gòu)件92上分別沿上下方向隔開間隔地設(shè)有3個(gè)孔，將構(gòu)成天線44的金屬線插入到上述的孔中并進(jìn)行卷繞，從而形成上述線圈型電極45，能夠防止各層的金屬線在變更天線44的角度時(shí)彼此接觸。該間隔調(diào)整構(gòu)件91也可以用于其他的實(shí)施方式的天線44。與第2實(shí)施方式同樣地在法拉第屏蔽件51上設(shè)有角度調(diào)整用構(gòu)件81，天線44構(gòu)成為其角度調(diào)整自由。上述提升構(gòu)件92配置在線圈型電極45的靠旋轉(zhuǎn)臺(tái)2的中心部側(cè)的位置，在提升構(gòu)件92的上側(cè)連接有向上方延伸的桿93。桿93構(gòu)成為相對(duì)于提升構(gòu)件92繞與上述天線44的轉(zhuǎn)動(dòng)軸平行的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)自由，能夠在改變了天線44的角度時(shí)抑制對(duì)天線44施加的壓力。以從桿93的頂端開始沿著該桿93的長(zhǎng)度方向延伸的方式設(shè)有長(zhǎng)螺桿94。以在殼體61的凸緣部65的旋轉(zhuǎn)方向上游側(cè)與旋轉(zhuǎn)方向下游側(cè)之間架橋的方式設(shè)有橋狀構(gòu)件95，該橋狀構(gòu)件95固定于殼體61。在該橋狀構(gòu)件95的上側(cè)設(shè)有支承臺(tái)98，該支承臺(tái)98具有鉛垂地延伸的I對(duì)腳部96和將腳部96的上端彼此連接起來(lái)的水平部97。在橋狀構(gòu)件95及支承臺(tái)98的上述水平部97上分別沿著上下方向設(shè)有通孔95a、98a，各通孔95a、98a以彼此重疊的方式設(shè)置。在通孔95a、98a中分別貫穿有桿93、長(zhǎng)螺桿94。圖中的附圖標(biāo)記99、99是用于將長(zhǎng)螺桿94固定于水平部97的螺母。如圖16、17所示，長(zhǎng)螺桿94能夠利用螺母99、99相對(duì)于水平部97安裝在任意的高度位置，上述的線圈型電極45的靠上述旋轉(zhuǎn)中心部側(cè)的部位與該安裝的位置相應(yīng)地抬起，能夠自由地調(diào)整上述高度之差h3、即天線44相對(duì)于水平面的角度。另外，為了那樣任意地變更角度，匯流條72、72由具有撓性的薄板構(gòu)成。在上述水平部97上利用支承構(gòu)件100支承而設(shè)有線性測(cè)量?jī)x(linear gauge)101。線性測(cè)量?jī)x101包括測(cè)量主體部102、從測(cè)量主體部102朝向鉛垂下方延伸的筒部103和從筒部103內(nèi)向鉛垂下方延伸的升降軸104。升降軸104構(gòu)成為相對(duì)于上述筒部103升降自由，升降軸104的頂端與上述長(zhǎng)螺桿94的頂端接觸。另外，測(cè)量主體部102與未圖示的顯示部連接，能夠?qū)υ撋递S104的頂端位置與筒部103的規(guī)定的高度位置、例如筒部103的頂端位置之間的分開距離h4進(jìn)行測(cè)量，并顯示于上述顯示部。預(yù)先按照希望的SiO2膜的膜厚及旋轉(zhuǎn)臺(tái)2的轉(zhuǎn)速求出適當(dāng)?shù)纳鲜龇珠_距離h4。并且，在開始上述的成膜處理之前根據(jù)上述的處理?xiàng)l件進(jìn)行變更，以便使上述分開距離h4成為適當(dāng)?shù)闹?。由此，能夠在晶圓W的面內(nèi)進(jìn)行更高的均勻性的成膜處理。第4實(shí)施方式參照?qǐng)D18以與第3實(shí)施方式的不同點(diǎn)為中心說明第4實(shí)施方式的等離子體生成部10的結(jié)構(gòu)。在該等離子體生成部10的水平部97上設(shè)有驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)111。驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)111用于使向下方延伸的升降軸112升降。升降軸112的下端與桿93連接，天線44相對(duì)于水平面的角度與桿93的升降相應(yīng)地自由變更。根據(jù)從控制部70發(fā)送的控制信號(hào)來(lái)控制升降軸112的下端的高度，由此，對(duì)例如在圖中以0 I表示的天線44相對(duì)于水平面的傾斜進(jìn)行控制。圖19是表示上述控制部70的結(jié)構(gòu)的框圖。圖中附圖標(biāo)記113是總線，附圖標(biāo)記114是CPU，附圖標(biāo)記115是程序存儲(chǔ)部，用于存儲(chǔ)程序116。附圖標(biāo)記117是存儲(chǔ)有被形成在晶圓W上的SiO2膜的膜厚(nm)、為了形成上述SiO2膜而使旋轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)的每I分鐘內(nèi)的轉(zhuǎn)速(rpm)及上述天線的傾斜0 I這三者之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系的表格。附圖標(biāo)記118是由例如鍵盤、觸摸面板等構(gòu)成的輸入部，用戶從該輸入部118設(shè)定希望的膜厚及上述轉(zhuǎn)速。程序116除了與第I實(shí)施方式同樣地控制成膜裝置I的各部分的動(dòng)作之外，還基于從輸入部118設(shè)定的設(shè)定來(lái)控制驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)111的動(dòng)作。具體而言，若從輸入部118輸入上述膜厚及轉(zhuǎn)速，則從表格讀出與上述的輸入值相對(duì)應(yīng)的天線的傾斜9 1，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)111動(dòng)作而使天線44傾斜成該讀出的傾斜0 1。然后，如在第I實(shí)施方式中說明的那樣開始成膜處理，旋轉(zhuǎn)臺(tái)2以所設(shè)定的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，以與天線44的傾斜相應(yīng)的分布形成等離子體，得到所設(shè)定的膜厚的SiO2膜。上述一系列的工序由程序116控制。這樣構(gòu)成裝置，也能夠與上述的各實(shí)施方式同樣地在晶圓W的面內(nèi)進(jìn)行較高的均勻性的處理。預(yù)先通過測(cè)量來(lái)求出膜厚、轉(zhuǎn)速及傾斜9 I這三者之間的關(guān)系。另外，在上述的例子中，說明了使用含Si氣體和O3氣體來(lái)形成氧化硅膜的例子，但例如也可以將含Si氣體和氨(NH3)氣分別用作第I處理氣體和第2處理氣體來(lái)形成氮化硅膜。在此情況下，作為用于產(chǎn)生等離子體的處理氣體，使用氬氣及氮?dú)饣蛘甙睔獾?。而且，例如也可以將TiC12 (氯化鈦)氣體和NH3 (氨)氣分別用作第I處理氣體和第2處理氣體來(lái)形成氮化鈦(TiN)膜。在此情況下，作為晶圓W，使用由鈦構(gòu)成的基板，作為用于產(chǎn)生等離子體的等離子體生成氣體，使用氬氣及氮?dú)獾?。另外，也可以依次供給3個(gè)種類以上的處理氣體來(lái)層疊反應(yīng)生成物。具體而言，也可以在向晶圓W供給例如Sr (THD)2 (雙(四甲基庚二酮酸)鍶)、Sr (Me5Cp)2 (雙(五甲基環(huán)戊二烯基)鍶)等Sr原料、例如Ti (OiPr)2 (THD)2 (雙異丙氧基(雙四甲基庚二酮酸)鈦)、Ti (OiPr)(四異丙氧基鈦)等Ti原料之后，向晶圓W供給O3氣體，層疊由含有Sr和Ti的作為氧化膜的STO膜構(gòu)成的薄膜。在上述的裝置中，從分離氣體噴嘴32、35向分離區(qū)域D供給了 N2氣體，但作為該分離區(qū)域D，也可以設(shè)置用于將各處理區(qū)域PU P2之間劃分開的壁部，而不配置氣體噴嘴32、35。另外，如上所述，優(yōu)選設(shè)置法拉第屏蔽件51來(lái)遮蔽電場(chǎng)，但也可以不設(shè)置該法拉第屏蔽件51就進(jìn)行處理。作為構(gòu)成殼體61的材質(zhì)，也可以取代石英，而使用氧化鋁(A1203)、氧化釔等耐等離子體蝕刻材料，也可以在例如硼`硅酸玻璃A V” W 3卞、(注冊(cè)商標(biāo))等耐熱玻璃的表面涂敷上述耐等離子體蝕刻材料。即、只要?dú)んw61由耐等離子體性較高、且磁場(chǎng)可透過的材質(zhì)(電介體)構(gòu)成即可。另外，在法拉第屏蔽件51的上方配置有板狀的絕緣構(gòu)件59而使該法拉第屏蔽件51與天線44絕緣，但也可以取代配置該絕緣構(gòu)件59，而例如利用石英等絕緣材料覆蓋天線44。在上述的實(shí)施方式中，說明了在將含Si氣體和O3氣體按含Si氣體和O3氣體的順序向晶圓W供給而形成反應(yīng)生成物的膜之后、利用等離子體生成部4進(jìn)行該反應(yīng)生成物的改性的例子，但也可以使在形成反應(yīng)生成物的膜時(shí)所使用的O3氣體等離子體化。S卩、也可以不設(shè)置第2處理氣體噴嘴33，而從上述的等離子體產(chǎn)生用氣體噴嘴34供給O3氣體，在等離子體形成區(qū)域68中進(jìn)行Si的氧化和SiO2的改性。在上述的實(shí)施方式中，交替地進(jìn)行了反應(yīng)生成物的成膜和該反應(yīng)生成物的改性處理，但即使在將反應(yīng)生成物層疊了例如70層(大約IOnm的膜厚)左右之后對(duì)上述的反應(yīng)生成物的層疊體進(jìn)行改性處理，也能夠獲得與上述同樣的效果。具體而言，能夠如下這樣進(jìn)行在供給含Si氣體及O3氣體來(lái)進(jìn)行反應(yīng)生成物的成膜處理的期間內(nèi)停止向天線44供給高頻電。并且，在形成層疊體之后，停止供給上述含Si氣體及O3氣體，向天線44供給高頻電，對(duì)晶圓W進(jìn)行等離子體處理。另外，在上述的例子中，作為基板處理裝置的一實(shí)施方式，顯示了成膜裝置1，但不限于構(gòu)成為這樣的成膜裝置，也可以將基板處理裝置構(gòu)成為例如蝕刻裝置。具體而言，以在旋轉(zhuǎn)臺(tái)2的周向上的兩處設(shè)置上述的等離子體生成部4并能夠在各處進(jìn)行上述的等離子體處理的方式構(gòu)成裝置。將由各等離子體生成部4形成的等離子體形成區(qū)域68設(shè)為第I等離子體形成區(qū)域、第2等離子體形成區(qū)域。從設(shè)在第I等離子體形成區(qū)域中的等離子體產(chǎn)生用氣體噴嘴34供給例如用于蝕刻多晶硅膜的Br (溴)類的蝕刻氣體，從設(shè)在第2等離子體形成區(qū)域中的等離子體產(chǎn)生用氣體噴嘴34供給用于蝕刻氧化硅膜的例如CF類的蝕刻氣體。在晶圓W上，將例如多晶硅膜和氧化硅膜交替地層疊多層，并且在該層疊膜的上層側(cè)形成有使孔、槽圖案化而成的抗蝕劑膜。若使用上述基板處理裝置對(duì)該晶圓W進(jìn)行等離子體蝕刻處理，則例如在第I等離子體形成區(qū)域中隔著抗蝕劑膜對(duì)層疊膜的上層側(cè)的多晶硅膜進(jìn)行蝕刻。接著，在第2等離子體形成區(qū)域中，隔著抗蝕劑膜對(duì)該多晶硅膜的下層側(cè)的氧化硅膜進(jìn)行蝕刻，這樣，通過旋轉(zhuǎn)臺(tái)2的旋轉(zhuǎn)，隔著共用的抗蝕劑膜對(duì)層疊膜從上層側(cè)朝向下層側(cè)依次進(jìn)行蝕刻。在該蝕刻裝置中，也與成膜裝置I同樣地能夠使利用等離子體進(jìn)行的處理量在晶圓W的面內(nèi)一致，因此，能夠在晶圓W的面內(nèi)進(jìn)行較高的均勻性的處理。另外，在那樣形成有第I等離子體形成區(qū)域及第2等離子體形成區(qū)域的情況下，也可以從各區(qū)域的等離子體產(chǎn)生用氣體噴嘴34向旋轉(zhuǎn)臺(tái)2供給不同的氣體而在各區(qū)域中進(jìn)行晶圓W的表面的改性處理。評(píng)價(jià)試駘I·
使用將天線44的線圈型電極45的形狀分別變更了的成膜裝置I按照上述的順序在晶圓W上形成SiO2膜，在上述晶圓W中，在從旋轉(zhuǎn)臺(tái)2的外周部朝向旋轉(zhuǎn)中心部的直徑上的多個(gè)位置測(cè)量了 SiO2膜的膜厚。在成膜處理所使用的晶圓W的表面上未形成膜，晶圓W整體由硅構(gòu)成。上述線圈型電極45與各實(shí)施方式同樣地將金屬線卷繞3層，并以成為俯視形狀為八邊形的方式制做了 5個(gè)種類，但對(duì)各自在上下方向上的折曲程度進(jìn)行了變更。將各天線44記載為44A 44E。圖20表示天線44A的概略側(cè)面，圖21表示天線44B的概略側(cè)面，圖22表示天線44C 44E的概略側(cè)面，在上述圖20 22中，左側(cè)是旋轉(zhuǎn)臺(tái)2的中心部側(cè)，右側(cè)是外周部偵U。另外，圖23表示天線44A的線圈型電極45的概略上表面，圖24表示天線44B 44E的線圈型電極45的上表面。在各圖23、24中，上側(cè)是上述旋轉(zhuǎn)中心部側(cè)，下側(cè)是外周部側(cè)。從側(cè)面看來(lái)，天線44A的最下層的金屬線從上述旋轉(zhuǎn)中心部側(cè)到達(dá)外周部側(cè)為止與絕緣構(gòu)件59接觸。在圖23中以附圖標(biāo)記Tl T4分別表示線圈的上層側(cè)的金屬線的表面的點(diǎn)，上述的點(diǎn)Tl T4距絕緣構(gòu)件59的高度均為30mm。天線44B構(gòu)成為將天線44A的線圈型電極45的靠旋轉(zhuǎn)中心部側(cè)的部位朝向上方折曲，并將天線44A的線圈型電極45的靠外周部側(cè)的部位向下方折曲。作為上述的折曲位置，分別距線圈型電極45的靠旋轉(zhuǎn)中心部側(cè)的端部(設(shè)為天線頂端部)50mm、距線圈型電極45的靠外周部側(cè)的端部(設(shè)為天線基部)50mm。從上述絕緣構(gòu)件59到天線頂端部的下端的高度h5為6mm,在線圈的下端的金屬線中，從天線基部側(cè)的折曲位置到天線基部的下端的高度h6為2mm。另外，從圖24所示的點(diǎn)Tl T8 到絕緣構(gòu)件 59 的高度依次為 34mm、34mm、30mm、30mm、30mm、32mm、35mm、36mm。圖中的附圖標(biāo)記59A、59B是底座，分別配置在旋轉(zhuǎn)中心部側(cè)、外周部側(cè)，支承線圈型電極45的下部。各底座59A、59B由石英構(gòu)成，其高度為2mm。
天線44C 44E與天線44B大致同樣地構(gòu)成,但線圈型電極45的靠旋轉(zhuǎn)中心部側(cè)的部位以被提升得更高的方式折曲。另外，將底座59A的高度設(shè)為4_。以下，說明天線44C 44E與天線44B的其他的不同點(diǎn)。在天線44C中，上述高度h5為10mm，從點(diǎn)Tl T8到絕緣構(gòu)件 59 的高度依次為 37mm、37mm、30mm、30mm、35mm、34mm、34mm、35mm。在天線 44D中，上述h5為8mm，點(diǎn)Tl T8的上述各高度與天線44C的點(diǎn)Tl T8的上述各高度相同。天線44E的上述h5為9. 5mm,點(diǎn)Tl T8的上述各高度與天線44C的點(diǎn)Tl T8的上述各高度相同。圖25是表示將該評(píng)價(jià)試驗(yàn)I的結(jié)果按照所使用的天線逐一表示的曲線圖。縱軸表示晶圓W的各測(cè)量位置的SiO2的膜厚(nm)，橫軸表示測(cè)量位置。該測(cè)量位置表示上述的晶圓W的直徑上的、距晶圓W的靠旋轉(zhuǎn)臺(tái)2的旋轉(zhuǎn)中心部側(cè)的端部的距離(mm)。S卩，測(cè)量位置表示為0mm、150mm、300mm的點(diǎn)分別是晶圓W的靠上述旋轉(zhuǎn)中心部側(cè)的端部、晶圓W的中心、晶圓W的靠旋轉(zhuǎn)臺(tái)2的外周部側(cè)的端部。根據(jù)該曲線圖可知在使用了天線44A的處理中，上述旋轉(zhuǎn)中心部側(cè)的膜厚比上述外周部側(cè)的膜厚小，上述的膜厚之差比較大。但是，在使用了天線44B 44E的處理中，上述的膜厚之差減小，進(jìn)行了較高的均勻性的處理。認(rèn)為其原因在于，在使用了天線44A的情況下，在上述旋轉(zhuǎn)中心部側(cè)，等離子體的強(qiáng)度過強(qiáng)而較大程度地抑制了吸附點(diǎn)的形成，但通過使用天線44B 44E，該旋轉(zhuǎn)中心部側(cè)的等離子體的強(qiáng)度減弱，吸附點(diǎn)以較高的均勻性分布在晶圓W的面內(nèi)。在該評(píng)價(jià)試驗(yàn)I中，分別使用了天線44A 44E的處理的各測(cè)量位置的膜厚的平均值依次為9. 24nm、9. 29nm、9. 28nm、9. 34nm、9. 35nm,在各處理之間未發(fā)現(xiàn)較大的差另IJ。但是，在對(duì)上述的處理計(jì)算均勻性(=(測(cè)量值的最大值一測(cè)量值的最小值)/ (平均值X 2) X 100)時(shí)，在分別使用了天線44A 44E的處理中，依次為0. 40、0. 25、0. 21、0. 22、0. 20。即，使用了天線44A的處理的膜厚的均勻性最低，使用了天線44E的處理的膜厚的均勻性最聞。評(píng)價(jià)試驗(yàn)2除了使用了在表面具有氧化膜的晶圓W之外，與評(píng)價(jià)試驗(yàn)I同樣地進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。圖26是表示該評(píng)價(jià)試驗(yàn)2的結(jié)果的曲線圖。與評(píng)價(jià)試驗(yàn)I的結(jié)果同樣，在利用天線44A進(jìn)行的處理中，旋轉(zhuǎn)中心部側(cè)的膜厚比外周部側(cè)的膜厚小，上述的膜厚之差比較大。但是，在使用了天線44B 44E的處理中，上述旋轉(zhuǎn)中心部側(cè)的膜厚與外周部側(cè)的膜厚之差減小。另外，使用了天線44A 44E的處理的各測(cè)量位置的膜厚的平均值依次為7. 52nm、7. 67nm、7. 73nm、7. 60nm、7. 68nm，在各處理之間未發(fā)現(xiàn)較大的差別，但上述均勻性成為0. 80,0. 42、0. 58,0. 39,0. 20。即，使用了天線44A的處理的膜厚的均勻性最低，使用了天線44E的處理的膜厚的均勻性最高。評(píng)價(jià)試驗(yàn)3除了不從第1處理氣體噴嘴31供給含Si氣體之外，與評(píng)價(jià)試驗(yàn)I同樣地進(jìn)行了處理，并對(duì)通過使晶圓W表面的Si氧化而形成的SiO2膜的膜厚進(jìn)行了測(cè)量。圖27是表示該評(píng)價(jià)試驗(yàn)3的結(jié)果的曲線圖。由該曲線圖可知在利用天線44A進(jìn)行的處理中，旋轉(zhuǎn)中心部側(cè)的膜厚比外周部側(cè)的膜厚大。即，中心部側(cè)這一側(cè)的等離子體的強(qiáng)度比外周部側(cè)的等離子體的強(qiáng)度強(qiáng)而進(jìn)行了更大程度的氧化。在使用了天線44B 44E的處理中，雖然旋轉(zhuǎn)中心部側(cè)的膜厚也比外周部側(cè)的膜厚大，但是與天線44A的結(jié)果相比，旋轉(zhuǎn)中心部側(cè)的膜厚較小，該旋轉(zhuǎn)中心部側(cè)的膜厚與外周部側(cè)的膜厚之差變小。即，在使用了天線44B 44E的情況下，與使用天線44A的情況相比，中心部側(cè)的等離子體的強(qiáng)度減弱，對(duì)晶圓W進(jìn)行了較高的均勻性的氧化處理。使用了天線44A 44E的處理的各測(cè)量位置的膜厚的平均值依次為3. 46nm、
3.32nm、3. 25nm、3. 32nm、3. 31nm,在各處理之間未發(fā)現(xiàn)較大的差別。但是，在使用了天線44A 44E的情況下，所算出的均勻性分別為6. 40、4. 39、3. 22、4. 07、3. 56。即，使用了天線44A的處理的膜厚的均勻性最低，使用了天線44C的處理的膜厚的均勻性最高。由該評(píng)價(jià)試驗(yàn)I 3的結(jié)果可知通過使天線44折曲成其旋轉(zhuǎn)中心部側(cè)比外周部側(cè)距旋轉(zhuǎn)臺(tái)2遠(yuǎn)，能夠控制等離子體的分布，從而能夠?qū)AW進(jìn)行較高的均勻性的處理。因而，顯示了本發(fā)明的效果。 采用本發(fā)明的實(shí)施方式，以從旋轉(zhuǎn)臺(tái)的中央部延伸到外周部的方式設(shè)有與該旋轉(zhuǎn)臺(tái)的基板載置區(qū)域相對(duì)的等離子體形成用的天線，上述天線與基板載置區(qū)域的靠旋轉(zhuǎn)臺(tái)的中央部側(cè)的部分之間的分開距離比上述天線與基板載置區(qū)域的靠旋轉(zhuǎn)臺(tái)的外周部側(cè)的部分之間的分開距離大。因而，載置于旋轉(zhuǎn)臺(tái)的基板的靠上述旋轉(zhuǎn)臺(tái)的中心部側(cè)的部位在比較弱的強(qiáng)度的等離子體中暴露比較長(zhǎng)的時(shí)間，載置于旋轉(zhuǎn)臺(tái)的基板的靠上述旋轉(zhuǎn)臺(tái)的外周部側(cè)的部位在比較強(qiáng)的強(qiáng)度的等離子體中暴露比較短的時(shí)間。結(jié)果，能夠在基板的面內(nèi)以較高的均勻性進(jìn)行成膜等處理。本申請(qǐng)基于2011年10月7日向日本國(guó)專利廳提出申請(qǐng)的日本專利申請(qǐng)2011 -223067號(hào)要求優(yōu)先權(quán)，將日本專利申請(qǐng)2011 — 223067號(hào)的全部?jī)?nèi)容援引于此。
權(quán)利要求
1.一種成膜裝置，其通過在真空容器內(nèi)使在基板載置區(qū)域上載置有基板的旋轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)而使上述基板公轉(zhuǎn)來(lái)使多個(gè)處理部依次通過，由此進(jìn)行依次供給多個(gè)種類的處理氣體的循環(huán)來(lái)對(duì)基板進(jìn)行成膜處理，其中， 該成膜裝置包括 氣體供給部，其用于向上述旋轉(zhuǎn)臺(tái)的基板載置區(qū)域側(cè)的表面供給等離子體生成用的氣體； 天線，其以從上述旋轉(zhuǎn)臺(tái)的中央部延伸到外周部的方式與該旋轉(zhuǎn)臺(tái)的基板載置區(qū)域側(cè)的表面相對(duì)地設(shè)置，用于通過電感耦合來(lái)使上述等離子體生成用的氣體等離子體化， 上述天線以其與上述基板載置區(qū)域的靠旋轉(zhuǎn)臺(tái)的中央部側(cè)的部分之間的分開距離比其與上述基板載置區(qū)域的靠旋轉(zhuǎn)臺(tái)的外周部側(cè)的部分之間的分開距離大3mm以上的方式配置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的成膜裝置，其中， 在與旋轉(zhuǎn)臺(tái)的表面平行地觀察上述天線時(shí)，上述天線是以其靠旋轉(zhuǎn)臺(tái)的中央部側(cè)的部位變高的方式折曲的形狀或者彎曲的形狀。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的成膜裝置，其中， 上述天線是繞沿著上下方向延伸的軸線卷繞成線圈狀而成的結(jié)構(gòu)，至少最下部的天線部分與旋轉(zhuǎn)臺(tái)之間的分開距離以權(quán)利要求1所述的方式設(shè)定。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的成膜裝置，其中， 該成膜裝置包括用于支承上述天線的支承部和用于借助該支承部對(duì)天線的上下方向上的傾斜進(jìn)行調(diào)整的傾斜調(diào)整機(jī)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的成膜裝置，其特征在于， 上述傾斜調(diào)整機(jī)構(gòu)包括用于對(duì)天線的傾斜進(jìn)行調(diào)整的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的成膜裝置，其中， 該成膜裝置包括控制部，該控制部根據(jù)所輸入的成膜處理的種別來(lái)確定天線的傾斜，并控制上述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，以便使天線變成所確定的傾斜。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的成膜裝置，其特征在于， 上述天線包括多個(gè)直線部分和將直線部分彼此連結(jié)起來(lái)的節(jié)部分，并能夠在上述節(jié)部分處折曲。
8.一種基板處理裝置，其通過在真空容器內(nèi)使在基板載置區(qū)域載置有基板的旋轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)而使上述基板公轉(zhuǎn)來(lái)使多個(gè)處理部依次通過，由此進(jìn)行依次供給多個(gè)種類的處理氣體的循環(huán)來(lái)對(duì)基板進(jìn)行氣體處理，其中， 該基板處理裝置包括 氣體供給部，其用于向上述旋轉(zhuǎn)臺(tái)的基板載置區(qū)域側(cè)的表面供給等離子體生成用的氣體； 天線，其以從上述旋轉(zhuǎn)臺(tái)的中央部延伸到外周部的方式與該旋轉(zhuǎn)臺(tái)的基板載置區(qū)域側(cè)的表面相對(duì)地設(shè)置，用于通過電感耦合來(lái)使上述等離子體生成用的氣體等離子體化， 上述天線以其與上述基板載置區(qū)域的靠旋轉(zhuǎn)臺(tái)的中央部側(cè)的部分之間的分開距離比其與上述基板載置區(qū)域的靠旋轉(zhuǎn)臺(tái)的外周部側(cè)的部分之間的分開距離大3mm以上的方式配置。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的基板處理裝置，其中， 在與旋轉(zhuǎn)臺(tái)的表面平行地觀察上述天線時(shí)，上述天線是以其靠旋轉(zhuǎn)臺(tái)的中央部側(cè)的部位變高的方式折曲的形狀或者彎曲的形狀。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的基板處理裝置，其中， 上述天線是繞沿著上下方向延伸的軸線卷繞成線圈狀而成的結(jié)構(gòu)，至少最下部的天線部分與旋轉(zhuǎn)臺(tái)之間的分開距離以權(quán)利要求1所述的方式設(shè)定。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述基板處理裝置，其中， 該成膜裝置包括用于支承上述天線的支承部和用于借助該支承部對(duì)天線的上下方向上的傾斜進(jìn)行調(diào)整的傾斜調(diào)整機(jī)構(gòu)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的基板處理裝置，其特征在于， 上述傾斜調(diào)整機(jī)構(gòu)包括用于對(duì)天線的傾斜進(jìn)行調(diào)整的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的基板處理裝置，其中， 該成膜裝置包括控制部，該控制部根據(jù)所輸入的成膜處理的種別來(lái)確定天線的傾斜，并控制上述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，以便使天線變成所確定的傾斜。
14.根據(jù)權(quán)利要求8所述的基板處理裝置，其特征在于， 上述天線包括多個(gè)直線部分和將直線部分彼此連結(jié)起來(lái)的節(jié)部分，并能夠在上述節(jié)部分處折曲。
全文摘要
本發(fā)明提供成膜裝置和基板處理裝置。以包括氣體供給部和天線的方式構(gòu)成裝置，該氣體供給部用于向旋轉(zhuǎn)臺(tái)的基板載置區(qū)域側(cè)的表面供給等離子體生成用的氣體；該天線以從上述旋轉(zhuǎn)臺(tái)的中央部延伸到外周部的方式與該旋轉(zhuǎn)臺(tái)的基板載置區(qū)域側(cè)的表面相對(duì)地設(shè)置，用于通過電感耦合使等離子體生成用的氣體等離子體化。并且，上述天線以其與上述基板載置區(qū)域的靠旋轉(zhuǎn)臺(tái)的中央部側(cè)的部分之間的分開距離比其與上述基板載置區(qū)域的靠旋轉(zhuǎn)臺(tái)的外周部側(cè)的部分之間的分開距離大3mm以上的方式配置。
文檔編號(hào)C23C16/50GK103031537SQ20121036592
公開日2013年4月10日 申請(qǐng)日期2012年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月7日
發(fā)明者加藤壽, 小林健, 菊地宏之, 三浦繁博 申請(qǐng)人:東京毅力科創(chuàng)株式會(huì)社