CN101378007B

CN101378007B - 等离子体处理装置

Info

Publication number: CN101378007B
Application number: CN2008101714319A
Authority: CN
Inventors: 松浦广行; 高桥俊树; 福岛讲平
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 2007-08-31
Filing date: 2008-08-29
Publication date: 2013-03-27
Anticipated expiration: 2028-08-29
Also published as: CN102163530B; JP2009076876A; JP5353905B2; JP2011097096A; TWI423328B; JP5098882B2; CN102163530A; CN101378007A; CN104051213B; KR20090023251A; CN104051213A; TW200931519A; KR101161911B1

Abstract

本发明提供一种等离子体处理装置，对多个被处理体同时实施等离子体处理的立式等离子体处理装置，具备使处理气体等离子体化的活性化机构。活性化机构包括：对应于处理区域安装在处理容器上、且形成与处理区域气密地连通的等离子体生成区域的纵长的等离子体生成箱；配设于等离子体生成箱的ICP电极；和与电极连接的高频电源。

Description

等离子体处理装置

技术领域

本发明涉及用于使用等离子体对半导体晶片等被处理体实施成膜处理和蚀刻处理等的等离子体处理装置，特别是涉及在半导体处理领域中利用的技术。在此，所谓半导体处理是指为了通过在半导体晶片和LCD(Liquid Crystal Display：液晶显示器)这样的FPD(Flat PanelDisplay：平板显示器)用的玻璃基板等被处理基板上以规定的图案形成半导体层、绝缘层、导电层等，在该被处理体上制造包括半导体设备、与半导体设备连接的配线路、电极等构造物而实施的各种处理。

背景技术

在构成半导体集成电路的半导体设备的制造中，对被处理体、例如半导体晶片实施成膜、蚀刻、氧化、扩散、改质、退火、自然氧化膜的除去等各种处理。在US2006/0286817A1中公开了立式的(所谓成批式的)热处理装置中的这种半导体处理方法。在该方法中，首先将半导体晶片从晶片盒中移载到立式的晶舟上，并多层支撑。在晶片盒中，例如可收容25片晶片，在晶舟中可载置30～150片晶片。接着，将晶舟从处理容器的下方装入其内部，并且将处理容器气密地封闭。接着，在控制处理气体的流量、处理压力、处理温度等各种处理条件的状态下，进行规定的热处理。

为了提高半导体集成电路的特性，使半导体设备的绝缘膜的特性提高是重要的。作为半导体设备中的绝缘膜，通常以使用SiO₂膜为主。但是，最近，半导体集成电路的进一步高集成化、高微细化的要求变得强烈。在这样的状况下，作为耐氧化膜、杂质的扩散防止膜、栅极元件的侧壁膜等绝缘膜使用氮化硅膜(Si₃N₄膜)。由于杂质的扩散系数低、且氧化阻挡性高，所以此氮化硅膜非常适合作为如上所述的绝缘膜。

此外，在当今，进一步要求半导体集成电路的动作速度的高速化，为了对应此要求，例如作为杂质添加硼B等形成的氮化硅膜，作为绝缘膜提案有可使介电常数非常小、大幅度抑制寄生电容的膜(特开平6-275608号公报)。

此外，除了上述要求之外，还要求加工处理时的低温化，对应于此提案有使用即便加工时的晶片温度低也能促进反应的等离子体的等离子体处理装置(特开2006-270016号公报、特开2007-42823号公报)。

图25是表示上述现有的立式的等离子体处理装置的一例的概略模式图，图26是图25所示的装置的等离子体箱的一部分的截面图。在图25中，在能够对内部气氛进行抽真空的石英制圆筒体状的处理容器2内，多层支撑有图中未示的半导体晶片。在此处理容器2的侧壁沿其高度方向配设有截面为矩形状的等离子体生成箱4。在此箱4内配设有流过用等离子体活性化的气体的气体喷嘴5。如图26所示，在此等离子体生成箱4的间隔壁的外侧两侧，沿箱的高度方向配设有各自独立的等离子体电极6。在该两等离子体电极6之间施加来自等离子体发生用的高频电源8的、例如13.56MHz的高频电力。

由此，两个等离子体电极6为平行平板型的电极，当在两个等离子体电极6间施加高频电力时，通过电容耦合产生等离子体。利用此等离子体使向等离子体箱4内供给的气体活性化，通过形成的活性基即自由基来促进反应等。再者，通常将这种方式的等离子体处理装置称为CCP(Capacitively Coupled Plasma：电容耦合等离子体)方式的等离子体处理装置。

在CCP方式的等离子体处理装置中，由于通过等离子体的协助，能够促进成膜等反应，所以即便晶片温度比较低，也能进行所希望的等离子体处理。但是，根据本发明者发现，在这种等离子体装置中，在颗粒的产生和电子密度方面会出现问题。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种能防止颗粒的产生、同时提高电子密度的等离子体处理装置。

根据本发明的某一观点，对多个被处理体同时实施等离子体处理的立式等离子体处理装置，其特征在于，包括：纵长的处理容器，其具有容纳上述被处理体的处理区域，并且能够设定成气密状态；保持件，在上述处理容器内以相互隔开间隔在垂直方向上层叠的状态保持上述被处理体；气体供给系统，向上述处理容器内供给处理气体；排气系统，对上述处理容器内进行排气；和活性化机构，使上述处理气体等离子体化，上述活性化机构包括：纵长的等离子体生成箱，对应上述处理区域安装在上述处理容器上、并且形成与上述处理区域气密地连通的等离子体生成区域；配设于上述等离子体生成箱的ICP(Inductively Coupled Plasma：感应耦合等离子体)电极；和与上述电极连接的高频电源。

附图说明

图1是表示本发明的第一实施方式涉及的立式等离子体处理装置的纵断正面图。

图2是表示图1所示的装置的一部分(省略加热器)的横断平面图。

图3是主要表示图1所示的ICP电极(以下代表形成用于生成感应耦合等离子体的感应磁场的电极)的概略立体图。

图4是表示含有ICP电极的电路的方框构成图。

图5A、B是表示等离子体生成箱内的电流的分布状态图。

图6是表示仅沿等离子体生成箱的一侧边缘半匝形成的电极模式图。

图7是表示在处理容器内设置等离子体生成箱时的处理容器的横截面图。

图8是表示图7所示的等离子体生成箱用的ICP电极的立体图。

图9A～C是表示设置有静电屏蔽的等离子体生成箱的部分的放大图。

图10A、B是表示本发明的第一变形实施方式涉及的装置的主要部分的模式图。

图11A～D是表示本发明的第二～第四变形实施方式涉及的装置的主要部分的模式图。

图12A～C是表示本发明的第五～第七变形实施方式涉及的装置的主要部分的模式图。

图13A、B是表示本发明的第八及第九变形实施方式涉及的装置的主要部分的模式图。

图14A、B是表示本发明的第十及第十一变形实施方式涉及的装置的主要部分的模式图。

图15A～C是表示本发明的第十二～第十四变形实施方式涉及的装置的主要部分的模式图。

图16A～C是表示本发明的第十五～第十七变形实施方式涉及的装置的主要部分的模式图。

图17A～D是表示本发明的第十八～第二十一变形实施方式涉及的装置的主要部分的模式图。

图18A～C是表示本发明的第二十二～第二十四变形实施方式涉及的装置的主要部分的模式图。

图19是表示本发明的第二十五变形实施方式涉及的装置的主要部分的模式图。

图20是表示本发明的第二十六变形实施方式涉及的装置的主要部分的模式图。

图21是表示本发明的第二十七变形实施方式涉及的装置的主要部分的模式图。

图22是表示本发明的第二十八变形实施方式涉及的装置的主要部分的模式图。

图23是表示本发明的第二十九变形实施方式涉及的装置的主要部分的模式图。

图24A～C是表示本发明的第三十～第三十二变形实施方式涉及的装置的主要部分的模式图。

图25是表示现有的立式等离子体处理装置的一例的概略模式图。

图26是表示图25所示的装置的等离子体箱的一部分的截面图。

具体实施方式

本发明者等在本发明的研发过程中，研究了涉及根据电容耦合等离子体方式的等离子体处理装置的现有技术的问题点。其结果，本发明者等得到以下所述的见解。

在图25及图26所示的根据电容耦合等离子体方式的等离子体处理装置的情况下，等离子体生成箱4的由石英制成的内壁，被通过由加在离子壳层(ion sheath)上的电位差加速的等离子体中的离子溅射、蚀刻。其结果，作为石英构成成分的含Si成分和O成分的物质附着在等离子体生成箱4的内表面和其周边部，成为产生颗粒的主要原因。

此外，即使假设为了提高处理效率而输入大的电力以提高电子密度，如果输入大电力，则上述颗粒的产生量就会急剧增大，因此就难以提高电子密度。

在这种情况下，考虑通过提高施加的高频电力的频率来降低电子温度抑制蚀刻并且提高自由基密度从而促进反应。但是，如果频率变大则高频电源本身也会大型化，大幅增加装置成本。因此，如国际公开WO2006/093136号公报中所示，提案具备使用1匝的U字形的线圈的放电电极的等离子体处理装置。但是，公报中公开的装置实用中存在困难。

下面参照附图，说明根据这样的见解构成的本发明的实施方式。再者，在以下的说明中，对于具有大致相同的功能及结构的构成要素赋予相同的符号，仅在需要的时候进行重复说明。

<第一实施方式>

图1是表示本发明的第一实施方式涉及的立式等离子体处理装置的纵断正面图。图2是表示图1所示的装置的一部分(省略加热器)的横断平面图。图3是主要表示图1所示的装置的ICP电极的概略立体图。图4是表示含有ICP电极的电路的方框构造图。此等离子体处理装置12包括能够选择性地供给作为硅烷类气体的含二氯硅烷(DCS)气体的第一处理气体和作为氮化气体的含氨气(NH₃)的第二处理气体的处理区域。等离子体处理装置12，构成为在这样的处理区域内，一面由等离子体使NH₃气体活性化，一面在被处理体上形成氮化硅膜。

等离子体处理装置12具有下端开口的有顶的圆筒体状的处理容器14，在其内部规定容纳、处理隔开间隔层叠的多个半导体晶片(被处理体)的处理区域15。处理容器14的整体，例如由石英形成。在处理容器14内的顶部上配设有石英制的顶板16，对其进行密封。在处理容器14的下端开口通过O形状等的密封部件20连接以圆筒体状形成的岐管18。再者，也可以不另外设置岐管18，由圆筒体状的石英制的处理容器构成整体。

岐管18例如由不锈钢制成，支撑处理容器14的下端。通过岐管18的下端开口，升降石英制的晶舟22，由此，相对于处理容器14装载/卸载晶舟22。在晶舟22中，作为被处理体，多层载置多片半导体晶片W。例如，在本实施方式的情况下，在晶舟22的支柱22A上能以大致相等的间隔多层支撑例如50～100片左右的直径300mm的晶片W。

晶舟22通过石英制的保温筒24被载置在工作台26上。工作台26支撑在贯通开关岐管18的下端开口的例如不锈钢制的盖体28的旋转轴30上。在旋转轴30的贯通部设置有例如磁性流体密封件32，一面气密地密封旋转轴30，一面可旋转地进行支撑。在盖体28的周边部和岐管18的下端部，设置有例如由O形环等形成的密封部件34，保持容器内的密封性。

旋转轴30被安装在例如支撑在晶舟升降机等升降机构35上的支架36的前端。通过升降机构35，使晶舟22及盖体28等一体地升降。再者，也可以向盖体28侧固定设置工作台26，不使晶舟22旋转，进行晶片W的处理。

在岐管18的侧部连接有用于向处理容器14内的处理区域15供给规定的处理气体的气体供给部。气体供给部包括第二处理气体供给系统38、第一处理气体供给系统40及吹扫气体供给系统42。第一处理气体供给系统40，作为硅烷类气体，供给含DCS(二氯硅烷)气体的第一处理气体。第二处理供给系统38，作为氮化气体供给含氨气(NH3)气体的第二处理气体。吹扫气体供给系统42，作为吹扫气体供给不活泼性气体、例如N₂气体。在第一和第二处理气体中，虽然根据需要混合适当量的运载气体，但以下为了便于说明，不言及运载气体。

具体地，第二及第一处理体气体供给系统38、40分别具有向内侧贯通岐管18的侧壁并向上方向弯曲、延伸的由石英管构成的气体分散喷嘴44、46(参照图1)。在各气体分散喷嘴44、46中，沿其长度方向(上下方向)、且以遍及晶舟22上的所有晶片W的方式隔出规定的间隔形成多个气体喷射孔44A、46A。气体喷射孔44A、46A分别在水平方向大致均一地供给对应的处理气体，使得形成相对于晶舟22上的多个晶片W平行的气体流。另一方面，吹扫气体供给系统42，具有贯通岐管18的侧壁设置的短的气体喷嘴48。

喷嘴44、46、48通过气体供给线路(气体通路)52、54、56，分别与NH₃气体、DCS气体、和N₂气体的气体源38S、40S、42S连接。在气体供给线路52、54、56上配设有开闭阀52A、54A、56A和质量流量控制器这样的流量控制器52B、54B、56B。因此，能够一面分别控制NH₃气体、DCS气体和N₂气体的流量，一面进行供给。

在处理容器14的侧壁的一部分，沿其高度方向配设有气体活性化机构60。活性化机构60主要由沿处理容器14的长边方向配设的等离子体生成箱64，沿此等离子体生成箱64配设的ICP电极66，与此ICP电极66连接的高频电源68构成。在与等离子体生成箱64相对的处理容器14的相反侧，为了真空排气其内部气氛、配设有例如通过向上下方向切去处理容器14的侧壁而形成的细长的排气口62。

具体地，等离子体生成箱64具有通过沿上下方向以规定的宽度削去处理容器14的侧壁而形成的上下细长的开口70。开口70被与处理容器14的外壁气密地焊接接合的石英制的罩72所覆盖。罩72成为向处理容器14的外侧突出的截面凹部状即截面U字状，且具有上下细长的形状。即，罩72由从处理容器14在放射方向延伸且彼此相对的一对的侧壁72A、72B，和连接该侧壁72A、72B的外端的背面壁73构成。再者，该侧壁72A、72B的上下端也被间隔壁封闭。

通过此结构形成从处理容器14的侧壁突出且一侧向处理容器14内开口的等离子体生成箱64。即，等离子体生成箱64的内部空间连通到处理容器14内的处理区域15。在上下方向形成足够长的开口70，使得能够在高度方向覆盖保持在晶舟22上的所有的晶片W。

在罩72的两侧壁的外侧面上，沿其长度方向(上下方向)配设有大致1周的细长的带状的电极66。ICP电极66，如图3所示，在罩72的上端折返，形成为大致1匝的线圈。还如图4所示，此ICP电极66的基端部侧，在中途设置用于实现阻抗匹配的匹配电路74，并且通过供电线路76与高频电源68连接。在匹配电路74和高频电源68之间，传送调整信号78(参照图4)，自动调整阻抗。

在图4中，作为供电线路76，使用同轴电缆。此外，与匹配电路74相比的前端侧成为电极66的有效部分，ICP电极66的一端接地。在此，作为高频电源68的频率，例如虽然使用13.56MHz，但并不限定于此，能够使用4MHz～27.12MHz的范围内的频率。

通过由供给ICP电极66的高频电力而在等离子体生成箱64内产生的感应耦合型的电磁场来形成等离子体。在此，等离子体生成箱64的长度为1m左右。此外，宽度H1(参照图2)是20～100mm左右，例如设定为55mm左右，厚度H2为25～50mm左右，例如设定为35mm。此外，ICP电极66例如由镍合金形成，其厚度为3～5mm左右、宽度为2～10mm左右，全长为4～5.5m左右。

第二处理气体的气体分散喷嘴44，在比晶舟22上的最下面的晶片W更靠下的位置，向处理容器14的半径方向外方弯曲。然后，气体分散喷嘴44，在等离子体生成箱64内的最里面(距离处理容器14的中心最远的部分)的位置，垂直地立起。气体分散喷嘴44，如图2所示，被设置在比夹在电极66的两侧部分间的区域(感应磁场最强的位置)、即比实际中主要产生等离子体的等离子体产生区域更向外侧偏离的位置。含有从气体分散喷嘴44的气体喷射孔44A喷射出的NH₃气体的第二处理气体，向等离子体产生区域喷射，在此被选择性地激励(分解或活性化)，在该状态下，向晶舟22上的晶片W供给。

在罩72的外侧，为了覆盖它而安装例如由石英制成的绝缘保护罩(未图示)。在作为绝缘保护罩(未图示)的内侧的与电极66相对的部分，配设有由制冷剂通路构成的冷却机构(未图示)。在制冷剂通路中，作为制冷剂，通过流过例如冷却的氮气气体来冷却电极66。

在气体活性化机构60的开口70的外侧附近即开口70的外侧(处理容器14内)的一侧垂直地立起、配设第一处理气体的气体分散喷嘴46。从形成在气体分散喷嘴46的气体喷射孔46A向处理容器14的中心方向喷射含DCS气体的第一处理气体。

另一方面，在面对气体活性化机构60设置的排气口62上通过焊接安装用于覆盖排气口的由石英制成的以截面コ字状形成的排气口罩部件80。排气口罩部件80，沿处理容器14的侧壁向上方延伸，在处理容器14的上方形成气体出口82。在气体出口82上连接配设有真空泵等的真空排气系统GE。

以包围处理容器14的方式，配设有加热处理容器14内的气氛及晶片W的加热器84。在处理容器14内的排气口62的附近配设有用于控制加热器84的热电偶(未图示)。

并且，等离子体处理装置12具备由控制整个装置的工作的计算机等组成的主控制部86。主控制部86根据预先存储在它所附带的存储部88中的处理方案，例如，按照形成的膜的膜厚和组成等条件进行成膜处理。在此存储部88中还预先存储有处理气体流量和膜的膜厚、组成的关系，作为控制数据。因此，主控制部86根据这些的存储的处理方案和控制数据，能够控制升降机构35、气体供给系统38、40、42、排气系统GE、气体活性化机构60、和加热器84等。再者，用于此的存储介质，例如是磁盘(软盘、硬盘(一例是存储部88中含有的硬盘)等)、光盘(CD、DVD等)、磁光盘(MO等)、半导体存储器等。

接着，说明使用图1所示的装置进行的成膜方法(所谓ALD或MLD成膜)。在此成膜方法中，通过ALD或MLD在半导体晶片W上形成氮化硅膜。因此，向容纳晶片W的处理区域15内选择地供给作为硅烷气体的含二氯硅烷(DCS)气体的第一处理气体，和作为氮化气体的含氨气(NH₃)气体的第二处理气体。具体地，通过以下的操作进行成膜处理。

首先，将保持多片例如50～100片的300mm尺寸的晶片W的常温的晶舟22装入设定为规定的温度的处理容器14内，密封处理容器14。接着，对处理容器14内抽真空并维持在规定的处理压力，并且使晶片温度上升直到稳定在成膜用的处理温度为止待机。接着，在旋转晶舟22的同时，一面分别控制第一和第二处理气体的流量，一面从气体分散喷嘴46、44中间歇地供给。在此，夹着间歇期间(吹扫期间)多次重复交替供给第一和第二处理气体。然后，通过层叠每一循环形成的氮化硅物的薄膜，就能够得到最终厚度的氮化硅膜。

具体地，含DCS气体的第一处理气体从气体分散喷嘴46的气体喷射孔46A供给，使得形成相对于晶舟22上的多个晶片W平行的气体流。在该期间，通过处理区域15的加热温度使DCS气体活性化，DCS气体的分子或因它彼此分解而产生的分解生成物的分子或原子被吸附在晶片上。

另一方面，含NH₃气体的第二处理气体从气体分散喷嘴44的气体喷射孔44A供给，使得形成相对于晶片22上的多个晶片W平行的气体流。在供给第二处理气体时，在整个供给时间或整个供给时间的一部分中将气体活性化机构60的高频电源(RF电源)68设定为ON状态。此时的高频电力68的输出例如是50W～3kW的范围内。

在将气体活性化机构60设定为导通(ON)状态的情况下，第二处理气体就在通过电极66的相对部分间的等离子体产生区域之时被激励，一部分被等离子体化。此时，例如，生成N^*、NH^*、NH₂ ^*、NH₃ ^*等的自由基(活性基)(符号「*」表示自由基)。这些自由基从气体活性化机构60的开口70向处理容器14的中心流出，以层流状态在晶片W的相互之间供给这些自由基。

上述自由基与附着在晶片W的表面上的DCS气体的分子等反应，由此，在晶片W上形成氮化硅膜的薄膜。再者，与此相反，在晶片W的表面上附着源自NH₃气体的自由基的位置流过DCS气体的情况下，也发生同样的反应，在晶片W上形成氮化硅膜。

在等离子体生成箱64内，即在等离子体生成区域中，当形成等离子体时，不使用在现有装置中使用的平行平板型的CCP电极，使用ICP电极66。由此，关于由该电极66的电磁场产生的等离子体，离子壳层电位差变小，其结果，由于等离子体中的离子的加速度变小，所以能够防止罩72的内表面因离子的溅射而被蚀刻。由此，能够大幅度地抑制成为半导体产品的成品率下降的原因的颗粒的产生。

此外，由于通过使用ICP电极66，不提高高频电力和频率就能够提高自由基的密度，所以能够有效地进行等离子体处理。即，由于能投入大的电力，所以能够一面抑制颗粒的产生一面提高电子密度，其结果能够提高等离子体处理效率。

接着，说明根据ICP电极66的等离子体生成箱64内的电流的分布状态。图5A、B是表示等离子体生成箱内的电流的分布状态的图。图5A是表示以直线路状延伸ICP电极66时的电流的状态的图，图5B是表示在等离子体生成箱64的一端(上端)弯曲ICP电极66时的电流的状态的图。图中，“BTM”表示与晶舟22的底部对应的部分，“TOP”表示与晶舟22的上部对应的部分。

高频电力的频率为13.56MHz(波长＝约22m)、ICP电极66的长度为4m、等离子体生成箱64的长度为1m。ICP电极66的一端是接地端，由该接地端反射电流。在图5A中，中心的粗线表示ICP电极66，右端为接地端。电流的行进波i用实线表示，用以下这样的式子表现。

i＝I₀sin(ωt-kx)

在此，I₀表示振幅、ω表示角速度、t表示时间、k表示正数、x表示图中的横方向中的位置。

此外，电流的反射波i′如下式所示。

i′＝I₀sin(ωt+kx)

此时的电流的驻波I用虚线表示，用以下这样的式子表现。

I＝2I₀sinωt·coskx

如本实施方式所示，如果在等离子体生成箱64的一端(右端)弯曲ICP电极66时，则电流的驻波就如图5B所示。再者，在图中，忽略等离子体生成箱64的厚度。在这种情况下，等离子体生成箱64的中心轴90中的电场的偏差，在TOP和BTM为±2～3％左右，变得非常的小。

其理由是因为，通过在等离子体生成箱64的一端(TOP侧)弯曲ICP电极66，对称地配置在同箱64的两侧，同箱64的中心轴90中的电场会成为两侧的电极66生成的各自的电场重合的电场。

因此，像这样折返ICP电极66，实质上作为1匝的线圈形成，重合电场，由此能够减轻从供电侧向大地侧的电场的强度的下降，使等离子体生成箱64内的电场均匀化。

再者，在上述实施方式中，作为高频电力的频率虽然使用13.56MHz，但并不限定于此，如前所述，能够使用4MHz～27.12MHz的范围内的频率。在上述频率比4MHz低的情况下，由于等离子体密度会显著下降，而产生生产率下降的问题，此外，电子温度变高，无法实现该机构的主要目的即等离子体损害的降低。此外，在比27.12MHz高的情况下，由于高频的短波长化，所以驻波的影响变得显著，在等离子体生成箱66的上下方向生成均匀的等离子体变得困难。

在此，虽然以在等离子体生成箱64的周围实质上形成1匝ICP电极66的情况为例来进行了说明，但并不限定于此，也可以形成多匝。或者也可以如图6所示的模式图那样，仅沿等离子体生成箱64的一侧边形成半匝。

此外，在此，虽然等离子体生成箱64位于处理容器14的外侧，沿其高度方向设置，但并不限定于此，在处理容器14内存在非常大的空间的时候，也可以在处理容器内设置等离子体生成箱64。图7是表示在处理容器内设置等离子体生成箱时的处理容器的横截面图，图8是表示此时的ICP电极的立体图。

如图7所示，在处理容器14内，沿其内壁面的高度方向，在前面通过焊接连接具有缝隙92的石英制的等离子体生成箱94。在此等离子体生成箱94内配设有第二处理体气体的气体分散喷嘴44。并且，如图8所示，在此等离子体生成箱94内以沿上下方向成为1往返(1匝)的方式配设有插通在石英制的保护管96内的ICP电极66。在这种情况下，也能发挥与前面的实施方式相同的作用效果。

此外，为了降低电容耦合，对应ICP电极66设置静电屏蔽也是可以的。再者，此静电屏蔽也称为法拉第屏蔽。图9A～C是表示设置静电屏蔽的等离子体生成箱的部分的放大图。图9A是表示静电屏蔽的第一例，图9B是表示图9A的静电屏蔽的平面图。图9C是表示静电屏蔽的第二例。

如图9A所示，在等离子体生成箱64的侧面即罩72的侧面配设有接地的静电屏蔽100。静电屏蔽100被绝缘板102覆盖，在其之上以与静电屏蔽100电绝缘的状态配设ICP电极66。

静电屏蔽100沿等离子体生成箱64的高度方向，被配设在此箱64(罩72的侧面)和ICP电极66之间。此静电屏蔽100可以用导电性材料例如与ICP电极66相同的材质形成。具体地，例如，此静电屏蔽100具有10～30mm左右的宽度，被形成为细长的长方形状。在此静电屏蔽100中，通过多层形成在水平方向上延伸的长方形状的开口缝隙104。此开口缝隙104的纵长度为5～30mm左右，横向长度为30～45mm左右，间隙为7～35mm左右。

配置在等离子体生成箱64的左右的各静电屏蔽100彼此之间，既可以在上方连接它彼此，或者也可以不连接，不管是哪个方式要预先分别接地。此外，绝缘板102能够使用例如石英或氧化铝等，其厚度为2～5mm左右。

像这样，通过配置静电屏蔽100，能够一面使等离子体与ICP电极66作成的感应耦合型磁场耦合，一面进一步降低由电场引起的电容耦合。其结果，能够减轻由等离子体中产生的离子引起的等离子体生成箱64的内壁的蚀刻损伤。

代替具有开口缝隙104的平板状的静电屏蔽100，如图9C所示，也可以使用具有多个棒状电极106的静电屏蔽100。在图示的例子中，具有在纵方向上平行地排列的3根棒状电极106A、106B、106C。在与ICP电极66一致场所配置中央的棒状电极106B，其它的棒状电极106A、106C稍稍离开其两侧配置。在这种情况下，能够发挥与图9A所示的情形相同的作用效果。再者，此棒状电极106的根数没有特别限定。

此外，在上述实施方式中，对使用本发明的等离子体处理装置形成氮化硅膜的情形进行了说明，但并不限定于此。即便在形成任意一种薄膜的情况下，也能够使用本发明的等离子体处理装置。例如，可以变更上述等离子体处理装置形成氧化硅膜。关于这点举例，例如在利用ALD(Atomic Layer Deposition：原子层沉积)法对50～150片直径300mm的晶片W形成氧化硅膜的时候，作为硅源，能够使用具有1～3价的氨基的Si的有机源。

例如，作为1价的源，有2-异丙基氨基硅烷[SiH₃(N(i-C₃H₇)₂)₂]，作为2价的源，有双(二乙基氨基)硅烷[SiH₂(N(C₂H₅)₂)₂]，此外，作为3价的源，有三(二甲基氨基)硅烷：3DMAS(SiH(N(CH₃)₂)₃]。此外，作为氧化剂可使用氧，利用通过根据本发明的感应耦合等离子体使该氧活性化而生成的氧活性基(氧自由基)。

作为具体的装置例，在图1所示的等离子体处理装置中，作为第二处理气体供给系统38，代替NH₃气体供给O₂气体，通过感应耦合等离子体生成氧活性基。此外，作为第一处理气体供给系统40，代替DCS，供给上述Si的有机源。

以交替间歇地向晶片W侧供给该Si的有机源和被等离子体化的氧气体的时序(sequence)为1周期(自1次有机源的供给到下一有机源的供给位置的期间)进行多个周期的原子层生长而得到所希望的膜厚的氧化硅膜。

例如，如果实施150～1200周期，则得到30～250nm的膜厚的氧化硅膜。在这种情况下，成膜温度是从室温(27℃左右)到300℃左右的范围内。特别地，如果使用上述的1价的2-异丙基氨基硅烷的话，则能在室温下进行成膜。因此，在这种情况下，与前面形成氮化硅膜的情形不同，作为等离子体处理装置12，可不必设置加热器84。

在此实验中，作为Si的有机源使用上述1价的2-异丙基氨基硅烷，比较由设置现有的CCP电极的等离子体处理装置成膜的情形和由设置本实施方式的ICP电极的等离子体装置成膜的情形。其结果，现有装置和本实施方式装置的各自的平均颗粒增加量为每晶片100个对10个(0.08微米以上的总计)。因此，在本发明的情况下，能够理解颗粒抑制效果特别好。再者，在此实验中，以用于产生氧等离子体的高频电力为250瓦特进行比较。

[变形实施方式]

以下，与本发明的变形实施方式涉及的等离子体处理装置相关，以ICP电极66为中心进行说明。在这些变形实施方式中，仅表示与高频电源68的电极66连接的端子侧，关于高频电源68的接地端子侧省略图示。此外，在等离子体生成箱64的两侧面配设同样图案的电极部分的变形实施方式的情况下，设定两侧面的图案使其彼此大致对称。

<第一变形实施方式>

图10A、B是表示本发明的第一变形实施方式涉及的装置的主要部分的模式图，在此具有弯曲型的电极。图10A表示等离子体生成箱64的立体图，图10B表示以等离子体生成箱64的背面壁为中心展开两侧壁时的状态的部分放大展开图。

在此，配设在等离子体生成箱64的电极66，在中途多个位置被弯曲配设成蛇形形状。具体地，沿两侧壁72A、72B的长度方向配设电极66，设定该蛇形形状，使得成为交替反向连接圆弧而成的蛇形状态。由此，能够加长相对于等离子体生成箱64的电极66的设置长度。

例如，此圆弧的半径R是5～50mm左右的范围内，圆弧的角度θ为「π/2～3π/2」的范围内，在此设定为半圆弧即「θ＝π」。此外，电极66的宽度W与第一实施方式相同是2～10mm左右。在此，设定在两侧壁72A、72B间相对的电极66的蛇形的弯曲方向，使得成为彼此相反的方向。即，在图10B所示的展开图中成为同方向。

在这样的电极66中流过高频电流时，在电极66的圆弧的内侧的圆形状的区域110(参照图10B)，由于高频而使电场变大，局部等离子体密度变高，成为高密度等离子体区域。由于在等离子体生成箱64内以相互隔开规定的距离分散的状态产生此区域110，所以从整体上来看能够扩大等离子体产生区域，并且能够使等离子体密度均匀化。再者，在此也能发挥与前面的第一实施方式相同的作用效果。

在这种情况下，可以按相同的方向设定在两侧壁72A、72B间相对的电极66的蛇形的弯曲方向。此外在图10A中，高频电源68(在其正下游侧设置未图示的匹配电路)和接地112之间的所有线路表示电极66。这点，这一点在这之后的所有的变形实施方式中也相同。此外，箭头114表示气体的喷出方向、即晶片的中心方向。

此外，将晶片W和此电极66的、与此晶片W最接近的部分的距离L1设定为40mm以上。其理由是因为，能够使由等离子体生成箱64生成的等离子体不与晶片W直接接触，防止晶片W中产生因等离子体引起的损伤。此距离L1的事项，是即便在前面的第一实施方式及以后说明的各变形实施方式中可同样应用的事项。

<第二～第四变形实施方式>

接着，说明第二～第四变形实施方式。图11A～D是表示第二～第四变形实施方式涉及的装置的主要部分的模式图，在此也具有弯曲型的电极。图11A表示第二变形实施方式，图11B表示第三实施方式(图11C是其展开图)，图11D表示第四变形实施方式。

在图11A所示的第二变形实施方式的情况下，配设在等离子体生成箱64中的电极66，在中途多个位置弯曲配设成蛇形形状。具体地，电极66的蛇形形状，是从两侧壁72A、72B之内的任何一个的侧壁例如72A，通过背面壁73到达另一个侧壁例如72B，在该另一个侧壁72B处弯曲折返，通过背面壁73返回一个侧壁72A，在该一个侧壁处弯曲折返，重复这样的状态的蛇形形状。

在这种情况下，在图示例中，虽然为了折返电极66而以直角状弯曲，但并不限定于此，例如也可以以圆弧状弯曲折返。

在本变形实施方式中，在表示与前面第一实施方式相同的作用效果的同时，不仅能使相对于等离子体生成箱64的电极66的设置长度变长，提高等离子体密度，而且能够扩大等离子体生成区域，使等离子体密度均匀化。

在图11B、图11C所示的第三变形实施方式的情况下，配设在等离子体生成箱64的电极66，在中途多个位置弯曲配设成蛇形形状。具体地，电极66的蛇形形状是，从两侧壁72A、72B之内的任何一个的侧壁例如72A，通过背面壁73到达另一个侧壁例如72B，在该另一个侧壁处以小的折返宽度弯曲折返，通过背面壁73返回一个侧壁，在该一个侧壁处以大的折返宽度弯曲折返，对两侧壁72A、72B重复进行这样的状态的蛇形形状。即，在该折返时的折返宽度，按小→大→小→大→小→大…的方式反复。

在图11D所示的第四变形实施方式的情况下，配设在等离子体生成箱64的电极66，在中途多个位置弯曲配设成蛇形形状。具体地，电极66的蛇形形状是，从背面壁73的一端，向两侧壁72A、72B之内的任何一个的侧壁例如72A延伸、弯曲、折返，在背面壁73再次弯曲折返，按这样的状态反复进行直到达到背面壁73的另一端为止，从该背面壁73的另一端向另一个侧壁72B延伸、弯曲、折返，在背面壁73再次弯曲、折返，以这样的状态重复进行，直到达到背面壁73的一端为止这样的蛇形形状。即，在两侧壁72A、72B之内的一个侧壁(含一部分的背面壁)弯曲形成电极66后，还在另一个侧壁弯曲形成电极66。

<第五～第七变形实施方式>

接着，说明第五～第七变形实施方式。在该各变形实施方式中，具有所谓的百足型的电极。图12A～C是表示第五～第七变形实施方式涉及的装置的主要部分的模式图，图12A表示第五变形实施方式，图12B表示第六变形实施方式，图12C表示第七变形实施方式。

在图12A所示的第五变形实施方式的情况下，电极66，由在侧壁72A、72B上沿其长度方向形成的1匝的主电极120，和在两侧壁72A、72B中从主电极120分支、向背面壁73延伸的多个分支电极122构成。具体地，分支电极122，夹在两侧壁72A、72B之间相对配置，其前端到达背面壁73的途中。在此，通过适当选择各分支电极122的间距P1，就能够控制等离子体密度的分布。

在图12B所示的第六变形实施方式的情况下，电极66，由在侧壁72A、72B上沿其长度方向形成的1匝的主电极120，和在两侧壁72A、72B中从主电极120分支、向背面壁73延伸的多个分支电极122构成。具体地，相对于在彼此相反侧的侧壁上配设的分支电极122，彼此不同地配置分支电极122。其前端通过上述背面壁73延伸至相反侧的侧壁。在此，通过适当选择各分支电极122的间距P1，就能够控制等离子体密度的分布。

图12C所示的第七变形实施方式的情况下，电极66，由在背面壁73上沿其长度方向形成的1匝的主电极120，和从主电极120分支、向两侧壁72A、72B的方向延伸的多个分支电极122构成。在此，通过适当选择各分支电极122的间距P1，就能够控制等离子体密度的分布。

<第八及第九变形实施方式>

接着，说明第八及第九变形实施方式。图13A、B是表示第八及第九变形实施方式涉及的装置的主要部分的模式图，在此具有链条型的电极。图13A表示第八变形实施方式，图13B表示第九变形实施方式。

在图13A所示的第八变形实施方式的情况下，串联连接成为一部分被切去的状态的多个环状电极124形成电极66。具体而言，电极66包括一部分被切去、在两侧壁72A、72B上沿其长边方向以直线路状排列的多个环状的环状电极124，和沿排列方向连接相邻的环状电极124的一端彼此、为了整体串联连接而离开侧壁配设的连接电极126。

即，环状电极124成为圆形环的一部分被切去的状态，与侧壁72A、或侧壁72B连接配置，此环状电极124的两端从侧壁72A、72B立起分离，其内的一端通过连接电极126连接到例如在下方向排列的相邻的环状电极124的一端，另一端连接到在上方向排列的相邻的环状电极124的一端。由此，从整体上来看，成为大致链条这样的状态相互连接。此环状电极124的直径没有特别地限定，例如是10～65mm左右。

在图13B所示的第九变形实施方式的情况下，串联连接成为一部分被切去的状态的多个环状电极124形成电极66。具体而言，电极66包括一部分被切去、在背面壁73上沿其长度方向以排列的多个环状的环状电极，和沿排列方向连接相邻的环状电极124的一端彼此、为了整体串联连接而离开背面壁73配设的连接电极126。

即，在此，代替两侧壁72A、72B，在背面壁73上设置链条状的电极66。在这种情况下，电极66之内，从等离子体生成箱64的上端到接地的电极部分，既可以以与两侧壁72A、72B分离的状态导向下方，也可以沿任意一个侧壁导向下方。

在本变形实施方式中，在表示与前面第一实施方式相同的作用效果的同时，不仅能够使相对于等离子体生成箱64的电极66的设置长度变长，提高等离子体密度，而且能够扩大等离子体生成区域，使等离子体密度均匀化。

<第十及第十一变形实施方式>

接着，说明第十及第十一变形实施方式。图14A、B是表示第十及第十一变形实施方式涉及的装置的主要部分的模式图，在此具有双往返型的电极。图14A表示第十变形实施方式，图14B表示第十一变形实施方式。

如图14A所示，在第十变形实施方式的情况下，沿两侧壁72A、72B的长度方向2次往返份配设电极66。具体地，电极66在两侧壁72A、72B上沿其长度方向卷绕2次(2匝)成为2次往返份。

即，在此，从一个侧壁72A向另一个侧壁72B沿其长度方向卷绕，这样2次缠绕。在这种情况下，第一匝的电极和第二匝的电极不重合，离开规定的间隔L2例如10～40mm左右进行设定。

如图14B所示，在第十一变形实施方式的情况下，也沿两侧壁72A、72B的长度方向2次往返份配设电极66。具体地，电极66在两侧壁72A、72B之内的任意一个侧壁例如72A上沿其长度方向彼此隔开间隔1次往返地配设，并且接着在另一个侧壁例如72B上沿其长度方向彼此隔开间隔1次往返地配设，整体上成为2次往返。

即，在此，电极66在一个侧壁72A上首先1次往返配设，接着移到另一个侧壁72B，在此也1次往返配设。在这种情况下，各1次往返的电极66间的间隔L3，与图14A的L2同样，例如设定为10～40mm左右。

<第十二～第十四变形实施方式>

接着，说明第十二～第十四变形实施方式。图15A～C是表示第十二～第十四变形实施方式涉及的装置的主要部分的模式图，在此具有侧壁的单面型的电极。图15A表示第十二变形实施方式，图15B表示第十三变形实施方式，图15C表示第十四变形实施方式。

如图15A所示，在第十二变形实施方式的情况下，电极66配设在两侧壁72A、72B之内的任意一个侧壁上。具体地，电极66在两侧壁72A、72B之内的任意一个侧壁例如72A上沿其长度方向配设，成为半匝状态的同时，电极66的下端侧连接到高频电源68，电极66的上端侧接地。

在这种情况下，由于电极66不是1匝而是半匝，与1匝的情形相比，虽然其作用效果稍微减少，但能够发挥与图3所示的第一实施方式相同的作用效果。

并且，在这种情况下，通过使接地112位于电极66的上端部，来使电极66的整体的长度变短，这样，沿电极66的长度方向产生的电场分布的差变少，能够提高等离子体密度。再者，在这种情况下，也可以在电极66的上端连接高频电源68，将下端接地。

如图15B所示，在第十三变形实施方式的情况下，电极66配设在两侧壁72A、72B之内的任意一个侧壁上。具体地，电极66在两侧壁72A、72B之内的任意一个侧壁例如72B上沿其长度方向1次往返地配设。在这种情况下，1次往返时的电极66的间隔L4，例如是10～40mm左右。

并且，在往返的电极66间，由于不插入作为区分等离子体生成箱64的侧壁72A、72B的材料的石英，所以这样能够降低电容性，提高感应性。

如图15C所示，在第十四变形实施方式的情况下，电极66配设在两侧壁72A、72B之内的任意一个侧壁上。具体地，电极66在两侧壁72A、72B之内的任意一个侧壁例如72A上沿其长度方向配设，成为半匝状态的同时，电极66的下端侧连接到高频电源68，电极66的另一端离开侧壁72A向下方折返接地。在这种情况下，除接地112位于下端这点外，是与图15A所示的第十二变形实施方式相同的构造，其作用效果与第十二变形实施方式相同。

<第十五～第十七变形实施方式>

接着，说明第十五～第十七变形实施方式。图16A～C是表示第十五～第十七变形实施方式涉及的装置的主要部分的模式图，在此具有宽幅的板型的(带状电极)电极。图16A表示第十五变形实施方式，图16B表示第十六变形实施方式，图16C表示第十七变形实施方式。

如图16A所示，在第十五变形实施方式的情况下，电极66具备具有规定的宽度L5的宽幅电极128。具体而言，遍及两侧壁72A、72B沿其长度方向卷绕1匝，由此形成宽幅电极128。

此宽幅电极128，与图3所示的第一变形实施方式所示的电极66的宽度相比，被设定得相当的宽。例如，将其宽度L5设定为5～40mm。此宽幅电极128的宽度L5，优选设定为等离子体生成箱64的宽度的20％以上的长度，以尽可能地增大等离子体生成区域的方式进行设定。宽幅电极128，具体地，能够使用金属板、金属制的拍击板(pantingplate)、金属网内的任意1个。

如图16B所示，在第十六变形实施方式的情况下，电极66具备具有规定的宽度L5的宽幅电极128。具体地，电极66由在两侧壁72A、72B内任意一个的侧壁例如72A上沿其长度方向形成的主电极120，和在另一个侧壁72B上沿其长度方向形成的宽幅电极128构成。主电极120和宽幅电极128在上端相互连接。宽幅电极128的下端接地。

此宽幅电极128的材料和宽度等与图16A的情形相同。在此变形实施方式的情况下，侧壁72A侧的电极的宽度由于比图16A的情形更小，所以此部分，虽然等离子体的形成区域变小，但即使这样，也能发挥与图16A所示的情形相同的作用效果。

如图16C所示，在第十七变形实施方式的情况下，电极66具备具有规定的宽度L5的宽幅电极128。具体地，电极66由在两侧壁72A、72B内任意一个的侧壁例如72A上沿其长度方向形成的主电极120，和在另一个侧壁72B上沿其长度方向形成的接地用的宽幅电极128构成，主电极120和接地用的宽幅电极128电隔离。

主电极120的上端接地，成为与图15A相同的构造。此外，接地用的宽幅电极128，与图16B所示的宽幅电极128的材料和宽度等相同。

在这种情况下，由于主电极120和接地用宽幅电极128电隔离，所以虽然这样感应性下降，但能够发挥与图16B所示的情形相同的作用效果。

<第十八～第二十四变形实施方式>

接着，说明第十八～第二十四变形实施方式。图17A～D是表示第十八～第二十一变形实施方式涉及的装置的主要部分的模式图，图18A～C是表示第二十二～第二十四变形实施方式涉及的装置的主要部分的模式图。在此电极具有在途中分支的分支型的电极。图17A表示第十八变形实施方式，图17B表示第十九变形实施方式，图17C表示第二十变形实施方式，图17D表示第二十一变形实施方式，图18A表示第二十二变形实施方式，图18B表示第二十三变形实施方式，图18C表示第二十四变形实施方式。

如图17A所示，在第十八变形实施方式的情况下，电极66具有在途中被分支为2个主分支电极的分支部130。具体地，电极66具有在两侧壁72A、72B之内的任意一个侧壁例如72A上在其长度方向的中央部连接到高频电源68的、且在此中央部分支为向上方延伸的主分支电极124A和向下方延伸的主分支电极134B的分支部130。两主分支电极134A、134B彼此向另一个侧壁72B折弯，在另一个侧壁72B的长度方向的中央部彼此连接。

即，在等离子体生成箱64的上端部向另一个侧壁72B侧折返一个主分支电极134A，此外，在等离子体生成箱64的下端部向另一个侧壁72B侧折返另一个主分支电极134B，各自沿侧壁72B的长度方向进行配设，在等离子体生成箱64的高度方向的中央部会再次连接，此部分接地。

在此变形实施方式的情况下，能够发挥与图2及图3所示的第一实施方式相同的作用效果。此外，特别地，由于能够使从高频电源68到接地122的长度非常短，所以，这样能够使各主分支电极134A、134B的长度方向中的电压变化变小，其结果，能够提高等离子体生成箱64内的高度(长度)方向中的等离子体密度的均匀性。

如图17B所示，在第十九变形实施方式的情况下，电极66具有在途中被分支为2个主分支电极的分支部130。具体地，电极66，在等离子体生成箱64的下端部连接到高频电源68，同时在以下端部为分支部130分支为2个主分支电极134A、134B。主分支电极134A、134B沿一个侧壁例如72A的其长度方向配设，原封不动地在下端部折返，在另一个侧壁72B沿其长度方向配设，在下端部接地。即，使高频电源68共通，分别按1匝的状态卷绕配设2个主分支电极134A、134B。

如图17C所示，在第二十变形实施方式的情况下，电极66具有在途中被分支为2个主分支电极的分支部130。具体地，电极66在上述等离子体生成箱64的下端部被连接到高频电源68，并且在以下端部为分支部130分支为2个主分支电极134A、134B。主分支电极134A、134B沿一个侧壁例如72A的其长度方向配设，在等离子体生成箱64的上端折返两主分支电极并且连接成1根，在另一个侧壁72B上沿其长度方向配设，在下端部接地。

即，此变形实施方式，在图17B所示的情况下，两主分支电极134A、134B在等离子体生成箱64的上端彼此连接而成为一根电极。在这种情况下，也能发挥与图17B所示的情形大致相同的作用效果。

如图17D所示，在第二十一变形实施方式的情况下，电极66具有在途中被分支为2个主分支电极的分支部130。具体地，电极66，在上述等离子体生成箱64的下端部连接到高频电源68，并且以下端部为分支部130分支为2个主分支电极134A、134B，各自在相互不同的侧壁72A、72B上沿其长度方向配设。2个主分支电极134A、134B在等离子体生成箱64的上端，原封不动地向彼此相反侧折返，在不同的侧壁72A、72B上沿其长度方向配设，在下端部接地。

即，沿一个侧壁72A配设一个主分支电极134A，在其上端向相反侧折返，沿另一个侧壁72B配设，成为1匝的电极。此外，沿另一个侧壁72B配设另一主分支电极134B，在其上端向相反侧折返，沿一个侧壁72A配设成为1匝电极。两主分支电极134A、134B在其下端连接并接地。

像这样，整体形成2匝份的电极。在本变形实施方式中，在表示与前面第一实施方式相同的作用效果的同时，不仅能使相对于等离子体生成箱64的电极66的设置长度变长，提高等离子体密度，而且能够扩大等离子体生成区域，使等离子体密度均匀化。

如图18A所示，在第二十二变形实施方式的情况下，电极66具有在途中被分支为2个主分支电极的分支部130。具体地，电极66在上述等离子体生成箱64的下端部被连接到高频电源68，并且以下端部为分支部130分支为2个主分支电极134A、134B，各自在相互不同的侧壁72A、72B上沿其长度方向配设。在等离子体生成箱64的上端侧折返主分支电极134A、134B且连接成1根，在背面壁73上沿其长度方向配设，在下端部接地。

即，在这种情况下，电极66在侧壁72A、72B的部分形成1匝，并且在背面壁73上形成半匝。在本变形实施方式中，在表示与前面第一实施方式相同的作用效果的同时，不仅能使相对于等离子体生成箱64的电极66的设置长度变长，提高等离子体密度，而且能够扩大等离子体生成区域，使等离子体密度均匀化。

如图18B所示，在第二十三变形实施方式的情况下，电极66具有在途中被分支为2个主分支电极的分支部130。具体地，电极66在等离子体生成箱64的下端部被连接到高频电源68，并且以下端部为分支部130分支为2个主分支电极134A、134B，各自在相互不同的侧壁72A、72B上沿其长度方向配设。各主分支电极134A、134B在等离子体生成箱64的上端侧与各侧壁72A、72B分离，分别接地。

即，在这种情况下，分支为2个的各主分支电极134A、134B，各自在相互不同的侧壁72A、72B上沿其长度方向配设，在这种情况下，也与能够发挥与图2所示的第一变形实施方式大致相同的作用效果。此外，在此在2个主分支电极134A、134B中，由于向相同方向相互流过高频电流，所以能够使两主分支电极134A、134B的电容性下降。

如图18C所示，在第二十四变形实施方式的情况下，电极66具有在途中被分支为2个主分支电极的分支部130。具体地，电极66在等离子体生成箱64的下端部被连接到高频电源68，并且以下端部为上述分支部130分支为2个主分支电极134A、134B，各自在两侧壁72A、72B之内的任意一个的侧壁例如72A上沿其长度方向相互隔开规定的间隔L6配设。各主分支电极134A、134B在侧壁72A的上端侧与侧壁72A分离，并且原封不动地折返向下方延伸、接地。

即，在一个侧壁例如72A上沿其长度方向，隔开间隔L6平行地配设2个主分支电极134A、134B。在这种情况下，间隔L6例如是10～40mm左右。

在本变形实施方式中，在表示与前面第一实施方式相同的作用效果的同时，不仅能使相对于等离子体生成箱64的电极66的设置长度变长，提高等离子体密度，而且能够扩大等离子体生成区域，使等离子体密度均匀化。此外，与图18B的情形相同，在此，也能够降低两主分支电极134A、134B的电容性。

<第二十五变形实施方式>

接着，说明第二十五变形实施方式。图19是表示第二十五变形实施方式涉及的装置的主要部分的模式图。在此第二十五变形实施方式的情况下，电极66通过两侧壁72A、72B形成1匝，同时电极66以曲线路状弯曲地形成，使得与等离子体生成箱64的高度方向的中央部对应的部分X1最向处理容器14(参照图2)的中心侧突出。

即，在此，以曲线路状例如圆弧状弯曲地形成此1匝的电极66，使得其长度方向的中央部X1最接近晶片W侧，并且，使此电极66的上下端最远离晶片W。

在这种情况下，也能够发挥与图2及图3所示的第一实施方式相同的作用效果。此外，在等离子体生成箱64内产生等离子体时，通常在箱64内的上部侧和下部侧等离子体密度变高，直到该等离子体到达晶片为止，都存在造成等离子体损伤的倾向。由此，像上述这样，通过使电极66的上部和下部远离晶片W侧，就使得产生的等离子体不到达晶片，其结果能够降低等离子体对晶片的损伤的担心。此外，其结果，在等离子体箱64内沿其高度方向能够均一地形成等离子体。

<第二十六变形实施方式>

接着，说明第二十六变形实施方式。图20是表示第二十六变形实施方式涉及的装置的主要部分的模式图。在此第二十六变形实施方式的情况下，电极66由沿两侧壁72A、72B的长度方向以1匝形成的主电极120，和从主电极120的途中向两侧壁72A、72B的宽度方向延伸，同时通过背面壁73连接两侧壁72A、72B的主电极66彼此的多个旁路电极136构成。

此变形实施方式与图12A或图12B所示的变形实施方式非常类似。通过适当选择此旁路电极136的间距P2，能够控制等离子体生成箱64内的等离子体密度。

<第二十七变形实施方式>

接着，说明第二十七变形实施方式。图21是表示第二十七变形实施方式涉及的装置的主要部分的模式图。在此第二十七变形实施方式的情况下，电极66由在等离子体生成箱64的下端部连接到高频电源68、在背面壁73上沿其长度方向配设的同时，在两侧壁72A、72B侧设置以环状延伸的多个环电极138的主电极120，和在等离子体生成箱64的上端部分支为2个，各自在相互不同的侧壁72A、72B上沿其长度方向配设的同时在下端部接地的主分支电极134A、134B构成。在这种情况下，能够发挥与配设多个旁路电极136的图20所示的第二十六变形实施方式大致相同的作用效果。

<第二十八变形实施方式>

接着，说明第二十八变形实施方式。图22是表示第二十八变形实施方式涉及的装置的主要部分的模式图。在此第二十八变形实施方式的情况下，配设2个高频电源68(68A、68B)，同时还配设2个电极66(66A、66B)。在两侧壁72A、72B内的任意一个侧壁例如72A上沿其长度方向配设2个电极66A、66B之内的一个的电极66A，此电极66A的下端部连接到2个高频电源68A、68B之内的一个高频电源例如68A，同时上端侧接地。

此外，在另一个侧壁72B上沿其长度方向配设另一个电极66B，此电极66B的上端部连接到另一个高频电源68B，同时下端侧接地。即，在两侧壁72A、72B上，使各个高频电源68A、68B的安装位置上下相反，安装半匝的电极66A、66B。在这种情况下，能够发挥与前面的第一实施方式大致相同的作用效果，同时由于使用2台高频电源68A、68B，所以能够投入大电力的高频电力。

<第二十九变形实施方式>

接着，说明第二十九变形实施方式。图23是表示第二十九变形实施方式涉及的装置的主要部分的模式图。在此第二十九变形实施方式的情况下，在电极66的其长度方向的中途设置电容器140。即，在此，在如图2及图3所示的形成为1匝状态的电极66的折返部分即在此电极66的长度方向的中央部插入电容器140。

在这种情况下，也能够发挥与图2及图3所示的第一实施方式大致相同的作用效果。并且，像这样，通过在电极66的中途设置电容器140，就能够调整高频电压和电流的相位差，在两者间设置90度的相位差。通过这样的电路结构，能够降低电路的电容性。

此外，插入此电容器140的结构，在前面说明的第一实施方式、第一变形实施方式～第二十八变形实施方式之内的主电极120和宽幅电极128和主分支电极134A、134B等中，通过在其长度方向的大致中央部插入电容器140也能够分别应用。

<第三十～第三十二变形实施方式>

接着，说明第三十～第三十二变形实施方式。图24A～C是表示第三十～第三十二变形实施方式涉及的装置的主要部分的模式图，在此电极具有在同一平面以螺旋状卷绕的螺旋型的电极。图24A表示第三十变形实施方式，图24B表示第三十一变形实施方式，图24C表示第三十二变形实施方式。

如图24A所示，在第三十变形实施方式的情况下，电极66具有以螺旋状卷绕的螺旋电极142。具体地，螺旋电极142配设在两侧壁72A、72B内的任意一个侧壁例如72A上。

此螺旋电极142从侧壁72A的中心部逐渐向周围成为螺旋状。在这种情况下，此螺旋的形态不是圆弧状，而成为四角形状的螺旋的形态，使得与侧壁72A的四角形状一致。螺旋的中心部分连接到高频电源68，螺旋的前端部分接地。像这样，螺旋电极142遍及一个侧壁72A的大致全面而形成。

在此变形实施方式中，在表示与前面第一实施方式相同的作用效果的同时，不仅能使相对于等离子体生成箱64的电极66的设置长度变长，提高等离子体密度，而且能够扩大等离子体生成区域，使等离子体密度均匀化。

如图24B所示，在第三十一变形实施方式的情况下，电极66具有以螺旋状卷绕的螺旋电极142。具体地，首先，在此，等离子体生成箱64的截面被形成为曲面状。螺旋电极142被配设在曲面上。即，等离子体生成箱64的截面被形成为曲面状，在此截面形成为圆弧状，其外侧面成为曲面144。在此曲面144上，与图24A的情形相同，配设螺旋电极142。在这种情况下也能够发挥与图24A的变形实施方式相同的作用效果。

如图24C所示，在第三十二变形实施方式的情况下，电极66具有以螺旋状卷绕的螺旋电极142。具体地，等离子体生成箱64的截面被形成为曲面状。电极66在曲面的中心部被连接到高频电源68，同时在该中心部分支为2个螺旋电极142，一起向相同的方向以螺旋状卷绕配设。

在此也与图24B的情形相同，等离子体生成箱64的截面被形成为曲面状，在此截面形成为圆弧状，其外侧面成为曲面144。在此曲面144上，以四角形状的螺旋形态配设2个螺旋电极142。此2个螺旋状电极142前端分别接地。

在以上的实施方式中，作为等离子体处理，虽然以等离子体ALD成膜处理为例进行了说明，但并不限定于此，对于等离子体CVD处理、等离子体改质处理、等离子体氧化扩散处理、等离子体溅射处理、等离子体氮化处理等的使用等离子体的所有的处理也能够应用本发明。

此外，在以上的实施方式中，作为被处理体以半导体晶片为例进行了说明，但并不限定于此，对于玻璃基板、LCD基板、陶瓷基板等也能应用于本发明。

根据以上的实施方式，能够供给如下这样的结构的装置。

[1]一种等离子体处理装置，对上述被处理体实施等离子体处理，其特征在于，包括：能够抽真空的圆筒状的处理容器，保持多个被处理体向上述处理容器内插拔的保持件；向上述处理容器内供给气体的气体供给系统；以及利用等离子体使上述气体活性化的活性化机构，上述活性化机构由沿上述处理容器的长边方向配设的等离子体生成箱，沿上述等离子体生成箱配设的ICP电极，以及连接到上述ICP电极的高频电源构成。

[2]在上述[1]的装置中，上述气体供给系统具有用于供给上述气体的气体喷嘴，在上述等离子体生成箱内配设有上述气体喷嘴。

[3]在上述[1]-[2]任一个装置中，在上述处理容器的外侧，沿上述处理容器的侧壁配设有上述等离子体生成箱。

[4]在上述[1]-[2]任一个装置中，在上述处理容器的内侧，沿上述处理容器的侧壁配设有上述等离子体生成箱。

[5]在上述[1]-[4]任一个装置中，来自上述高频电源的高频电力的频率在4MHz～27.12MHz的范围内。

[6]在上述[1]-[5]任一个装置中，在上述等离子体生成箱和上述电极之间配设有有静电屏蔽。

[7]在上述[1]-[6]任一个装置中，沿上述等离子体生成箱的侧面配设有上述电极。

[8]在上述[1]-[6]任一个装置中，上述电极在上述等离子体生成箱的一端折返，沿上述等离子体生成箱的两侧面配设。

[9]在上述[1]-[6]任一个装置中，上述电极沿上述等离子体生成箱的侧壁卷绕半匝、1匝或多匝来配设。

[10]在上述[1]-[6]任一个装置中，上述等离子体生成箱由截面U字状的罩区分形成，该罩由相对的一对侧壁和连接该侧壁的一端侧的背面壁构成。

[11]在上述[10]的装置中，上述电极在途中多个位置被弯曲成为蛇形形状地配设。

[12]在上述[11]的装置中，上述电极在上述侧壁上沿其长度方向配设，上述蛇形形状是将圆弧交替反向连接而成的蛇形形状。

[13]在上述[11]的装置中，上述电极的蛇形形状是，从上述两侧壁之内的任意一个侧壁通过上述背面壁到达另一个侧壁，在该另一个侧壁处弯曲、折返，通过上述背面壁返回上述一个侧壁，在该一个侧壁处弯曲、折返，重复这样的状态的蛇形形状。

[14]在上述[11]的装置中，上述电极的蛇形形状是，从上述两侧壁之内的任意一个侧壁通过上述背面壁到达另一个侧壁，在该另一个侧壁处以小的折返宽度弯曲、折返，通过上述背面壁返回上述一个侧壁，在该一个侧壁处以大的折返宽度弯曲、折返，对上述两侧壁重复进行这样的状态的蛇形形状。

[15]在上述[11]的装置中，上述电极的蛇形形状是，从上述背面壁的一端向上述两侧壁之内的任意一个侧壁延伸、弯曲、折返，在上述背面壁处再次弯曲、折返，重复进行这样的状态直到上述背面壁的另一端为止，从该背面壁的另一端向另一个侧壁延伸、弯曲、折返，在上述背面壁处再次弯曲、折返，重复进行这样的状态直到上述背面壁的一端为止的那样的蛇形形状。

[16]在上述[10]的装置中，上述电极由在上述侧壁上沿其长度方向形成的1匝的主电极，和在上述两侧壁中从上述主电极分支、向上述背面壁延伸的多个分支电极构成。

[17]在上述[16]的装置中，上述分支电极夹在上述两侧壁之间相对地配置，其前端到达背面壁的途中。

[18]在上述[16]的装置中，上述分支电极相对于彼此在相反侧的上述侧壁上配设的上述分支电极相互不同地配置，其前端通过上述背面壁延伸到相反侧的侧壁。

[19]在上述[16]的装置中，上述电极由在上述背面壁上沿其长度方向形成的1匝的主电极，和从上述主电极分支、向上述两侧壁的方向延伸的多个分支电极构成。

[20]在上述[10]的装置中，串联连接成为一部分被切去的状态的多个环状电极而形成上述电极。

[21]在上述[20]的装置中，上述电极包括一部分被切去且在上述两侧壁上沿其长边方向以直线路状排列的多个环状的环状电极，和沿上述排列方向连接相邻的上述环状电极的一端彼此、为了整体串联连接而离开上述侧壁配设的连接电极。

[22]在上述[20]的装置中，上述电极包括一部分被切去且在上述背面壁上沿其长度方向排列的多个环状的环状电极，和沿上述排列方向连接相邻的上述环状电极的一端彼此、为了整体串联连接而离开上述背面壁配设的连接电极。

[23]在上述[10]的装置中，上述电极沿上述两侧壁的长度方向2次往返份配设。

[24]在上述[23]的装置中，上述电极在上述两侧壁上沿其长度方向被卷绕2次、成为2次往返份。

[25]在上述[23]的装置中，上述电极在上述两侧壁之内的任意一个侧壁上沿其长度方向彼此隔开间隔1次往返地配设，并且在另一个侧壁上沿其长度方向彼此隔开间隔1次往返地配设，整体上成为上述2次往返。

[26]在上述[10]的装置中，上述电极通过上述两侧壁形成1匝，且上述电极以曲线路状弯曲地形成，使得与上述等离子体生成箱的高度方向的中央部对应的部分最向上述处理容器的中心侧突出。

[27]在上述[10]的装置中，上述电极被配设在上述两侧壁之内的任意一个侧壁上。

[28]在上述[27]的装置中，上述电极在上述两侧壁之内的任意一个侧壁上沿其长度方向配设，成为半匝状态，并且上述电极的下端侧连接到上述高频电源，上述电极的上端侧接地。

[29]在上述[27]的装置中，上述电极在上述两侧壁之内的任意一个侧壁上沿其长度方向1次往返地配设。

[30]在上述[27]的装置中，上述电极在上述两侧壁之内的任意一个侧壁上沿其长度方向配设，成为半匝状态，并且上述电极的下端侧连接到上述高频电源，上述电极的另一端离开上述侧壁向下方折返接地。

[31]在上述[10]的装置中，上述电极具备具有规定宽度的宽幅电极。

[32]在上述[31]的装置中，上述宽幅电极通过上述两侧壁沿其长度方向卷绕1匝地形成。

[33]在上述[31]的装置中，上述电极由沿上述两侧壁内任意一个的侧壁形成的主电极，和在另一个侧壁上沿其长度方向形成的上述宽幅电极构成，并且上述主电极和上述宽幅电极在上端相互连接。

[34]在上述[33]的装置中，上述宽幅电极的下端部接地。

[35]在上述[31]的装置中，上述电极由在上述两侧壁内任意一个的侧壁上沿其长度方向形成的主电极，和在另一个侧壁上沿其长度方向形成的接地用的宽幅电极构成，上述主电极和上述接地用的宽幅电极电隔离。

[36]在上述[32]-[35]任一个装置中，上述宽幅电极由金属板、金属制的拍击板、金属网内的任意1个构成。

[37]在上述[10]的装置中，上述电极具有在途中被分支为2个主分支电极的分支部。

[38]在上述[37]的装置中，上述电极具有在上述两侧壁之内的任意一个侧壁上在其长度方向的中央部连接到上述高频电源、且在该中央部分支为向上方延伸的主分支电极和向下方延伸的主分支电极的分支部，上述两主分支电极彼此向另一个侧壁弯曲、在另一个侧壁的长度方向的中央部彼此连接。

[39]在上述[37]的装置中，上述电极在上述等离子体生成箱的下端部连接到上述高频电源，并且在以上述下端部为分支部分支为2个主分支电极，该主分支电极沿上述一个侧壁的其长度方向配设，原封不动地在上端部折返，在另一个侧壁上沿其长度方向配设，在下端部接地。

[40]在上述[37]的装置中，上述电极在上述等离子体生成箱的下端部连接到上述高频电源，并且在以上述下端部为分支部分支为2个主分支电极，该主分支电极在上述一个侧壁上沿其长度方向配设，两主分支电极在上述等离子体生成箱的上端折返，并且连接成1根，在另一个侧壁上沿其长边方向配设，在下端部接地。

[41]在上述[37]的装置中，上述电极在上述等离子体生成箱的下端部连接到上述高频电源，并且以上述下端部为分支部分支为2个主分支电极，各自在相互不同的上述侧壁上沿其长度方向配设，上述2个主分支电极在上述等离子体生成箱的上端，原封不动地向彼此相反侧折返，在不同的侧壁上沿其长度方向配设，在下端部接地。

[42]在上述[37]的装置中，上述电极在上述等离子体生成箱的下端部连接到上述高频电源，并且以上述下端部为分支部分支为2个主分支电极，各自在相互不同的上述侧壁上沿其长度方向配设，在上述等离子体生成箱的上端侧，折返上述主分支电极且连接成1根，在上述背面壁上沿其长度方向配设，在下端部接地。

[43]在上述[37]的装置中，上述电极在上述等离子体生成箱的下端部连接到上述高频电源，并且以上述下端部为分支部分支为2个主分支电极，各自在相互不同的上述侧壁上沿其长度方向配设，上述各主分支电极在上述等离子体生成箱的上端侧与上述各侧壁分离，分别接地。

[44]在上述[37]的装置中，上述电极在上述等离子体生成箱的下端部连接到上述高频电源，并且以上述下端部为上述分支部分支为2个主分支电极，各自在两侧壁之内的任意一个的侧壁上沿其长度方向彼此隔开规定的间隔配设，上述各主分支电极在上述侧壁的上端侧与上述侧壁分离，并且原封不动地折返向下方延伸，接地。

[45]在上述[10]的装置中，上述电极由沿上述两侧壁的长度方向以1匝形成的主电极，和从上述主电极的途中向上述两侧壁的宽度方向延伸并且通过上述背面壁连接上述两侧壁的主电极彼此的多个旁路电极构成。

[46]在上述[10]的装置中，上述电极由在上述等离子体生成箱的下端部连接到上述高频电源、在上述背面壁沿其长度方向配设的同时，在上述两侧壁侧设置以环状延伸的多个环电极的主电极，和在上述等离子体生成箱的上端部分支为2个、各自在不同的侧壁上沿其长度方向配设并且在下端部接地的主分支电极构成。

[47]在上述[10]的装置中，上述电极具有以螺旋状卷绕的螺旋电极。

[48]在上述[47]的装置中，上述螺旋电极被配设在上述两侧壁内的任意一个侧壁上。

[49]在上述[47]的装置中，上述等离子体生成箱的截面被形成为曲面状，上述螺旋电极被配设在上述曲面上。

[50]在上述[47]的装置中，上述等离子体生成箱的截面被形成为曲面状，上述电极在上述曲面的中心部连接到上述高频电源，并且在该中心部分支为2个上述螺旋电极，一起向相同的方向以螺旋状卷绕地配设。

[51]在上述[10]的装置中，配设2个上述高频电源，并且还配设2个电极，上述2个电极之内的一个的电极在上述两侧壁内的任意一个侧壁上沿其长度方向配设，该电极的下端部连接到上述2个高频电源之内的一个高频电源，同时上端侧接地，另一个电极在另一个侧壁上沿其长度方向配设，该电极的上端部连接到另一个高频电源，同时下端侧接地。

[52]在上述[10]-[51]的任一个装置中，在上述电极的其长度方向的途中设置有电容器。

[53]在上述[1]-[52]的任一个装置中，将上述被处理体和与上述电极的、与上述被处理体最接近的部分之间的距离设定为40mm以上。

[54]在上述[1]-[53]的任一个装置中，在上述处理容器的外周配设有用于加热上述被处理体的加热单元。

Claims

1.一种对多个被处理体同时实施等离子体处理的立式等离子体处理装置，其特征在于，包括：

纵长的处理容器，其具有容纳所述被处理体的处理区域，并且能够设定成气密状态；

保持件，在所述处理容器内以相互隔开间隔在垂直方向上层叠的状态保持所述被处理体；

气体供给系统，向所述处理容器内供给处理气体；

排气系统，对所述处理容器内进行排气；和

活性化机构，其在处理容器的侧壁的一部分，沿处理容器的高度方向配设，以使所述处理气体等离子体化，

所述活性化机构包括：

纵长的等离子体生成箱，对应所述处理区域安装在所述处理容器上、并且形成与所述处理区域气密地连通的等离子体生成区域；

配设于所述等离子体生成箱的ICP(Inductively Coupled Plasma：感应耦合等离子体)电极；和

与所述电极连接的高频电源，

并且，在所述等离子体生成箱和所述电极之间设置有静电屏蔽，所述静电屏蔽具备与所述电极绝缘且接地的导电体。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：

所述气体供给系统具有用于供给所述气体的气体喷嘴，在所述等离子体生成箱内配设有所述气体喷嘴。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：

所述等离子体生成箱在所述处理容器的外侧沿所述处理容器的侧壁配设。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：

所述等离子体生成箱在所述处理容器的内侧沿所述处理容器的侧壁配设。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：

来自所述高频电源的高频电力的频率在4MHz～27.12MHz的范围内。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：

所述电极沿所述等离子体生成箱的侧面延伸。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于：

所述电极包括具有规定宽度的带状电极。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于：

所述带状电极选自由金属板、金属网构成的组。

9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于：

所述带状电极是金属制的拍击板。

10.根据权利要求6所述的装置，其特征在于：

所述电极包括配设在等离子体生成箱、并且在中途多个位置被弯曲的蛇形电极。

11.根据权利要求6所述的装置，其特征在于：

所述电极包括在所述等离子体生成箱的一端折返且沿所述等离子体生成箱的两侧面配设的电极。

12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于：

所述电极包括通过在折返部分配设的电容器串联连接的第一和第二电极部分。

13.根据权利要求6所述的装置，其特征在于：

所述电极包括从所述高频电源向第一方向延伸的主电极部分，和从所述主电极部分分支且向与所述第一方向交叉的方向延伸的多个分支电极部分。

14.根据权利要求10所述的装置，其特征在于：

所述电极包括在同一平面卷绕的螺旋电极。

15.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：

距离所述被处理体40mm以上配设所述电极。

16.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：

所述等离子体生成箱利用截面U字状的罩区分形成，所述罩具备从所述处理容器向放射方向延伸且彼此相对的一对侧壁，和连接所述一对侧壁的外端的背面壁。

17.根据权利要求16所述的装置，其特征在于：

所述电极包括在所述一对侧壁上分别配设的第一和第二电极，且所述第一和第二电极部分实质上是对称的。

18.根据权利要求16所述的装置，其特征在于：

所述电极配设在所述一对侧壁之内的任意一个侧壁上。

19.根据权利要求16所述的装置，其特征在于：

所述电极包括在所述一对侧壁上分别配设的第一和第二电极部分，所述高频电源包括分别与所述第一和第二电极连接的第一和第二高频电源。

20.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：

所述电极包括与所述高频电源连接的第一端部和接地的第二端部。