CN104637769A - 基板处理装置和基板处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供基板处理装置和基板处理方法。基板处理装置包括：真空容器，其具有顶板；旋转台，其以能够旋转的方式设于所述真空容器内；第1处理气体供给部件，其用于供给要吸附于与所述旋转台对置的基板的表面的第1处理气体；等离子体处理用气体供给部件，其设于在所述旋转台的周向上与所述第1处理气体供给部件分开的位置，用于向所述基板的表面供给等离子体处理用气体；分离气体供给部件，其用于供给使所述第1处理气体和所述等离子体处理用气体分离的分离气体；等离子体产生部件，其用于使所述等离子体处理用气体等离子体化；以及升降机构，其用于使所述等离子体产生部件和所述旋转台中的至少一者升降。

Description

基板处理装置和基板处理方法
技术领域
本发明涉及基板处理装置和基板处理方法。
背景技术
在半导体装置的制造中，针对作为被处理体的半导体晶圆(以下，称作晶圆)，利用原子层沉积(ALD：Atomic Layer Deposition)法等方法实施各种成膜处理。
近年来，作为实施ALD法的成膜装置，正在推进所谓的旋转台式的成膜装置的研究开发。该成膜装置具有旋转台，该旋转台以能够旋转的方式配置在真空容器内，并形成有供多个晶圆载置的、具有比晶圆稍大的直径的凹部。而且，具有被划分于该旋转台的上方的反应气体A的供给区域、反应气体B的供给区域以及分离这些供给区域的分离区域。
另外，在旋转台式的成膜装置中，有时搭载等离子体产生部(例如，日本特开2013－161874号公报)。利用由等离子体产生部产生的等离子体来实施如下处理：在基板上进行各种(功能)膜的成膜、对形成在基板上的含有碳的膜进行改性、对形成在基板上的膜进行蚀刻等。
然而，在日本特开2013－161874号公报所记载的具有等离子体产生部的旋转台式的成膜装置中，难以对由等离子体生成的活性种的强度进行控制等，难以获得具有期望的膜质的膜。
发明内容
本公开的一技术方案提供一种基板处理装置，其中，该基板处理装置包括：真空容器，其具有顶板；旋转台，其以能够旋转的方式设于所述真空容器内，在该旋转台的与所述顶板相对的表面形成有用于载置基板的基板载置部；第1处理气体供给部件，其设于所述顶板与所述旋转台之间，用于供给要吸附于所述基板的表面的第1处理气体；等离子体处理用气体供给部件，其设于所述顶板与所述旋转台之间，且设于在所述旋转台的周向上与所述第1处理气体供给部件分开的位置，该等离子体处理用气体供给部件用于向所述基板的表面供给等离子体处理用气体；分离气体供给部件，其设于所述顶板与所述旋转台之间，且设于所述第1处理气体供给部件与所述等离子体处理用气体供给部件之间，该分离气体供给部件用于供给使所述第1处理气体和所述等离子体处理用气体分离的分离气体；等离子体产生部件，其用于使所述等离子体处理用气体等离子体化；以及升降机构，其用于使所述等离子体产生部件和所述旋转台中的至少一者升降。
附图说明
图1是本实施方式的基板处理装置的一个例子的概略纵剖视图。
图2是本实施方式的基板处理装置的一个例子的概略俯视图。
图3是本实施方式的基板处理装置的沿着旋转台的同心圆剖切而得到的剖视图。
图4是本实施方式的等离子体产生部的一个例子的纵剖视图。
图5是本实施方式的等离子体产生部的一个例子的分解立体图。
图6是设于本实施方式的等离子体产生部的框体的一个例子的立体图。
图7是本实施方式的等离子体产生部的一个例子的俯视图。
图8是表示设于本实施方式的等离子体产生部的法拉第屏蔽件的一部分的立体图。
图9是用于说明等离子体生成空间的距离与蚀刻特性之间的关系的一个例子的概略图。
图10A是用于说明等离子体生成空间的距离与蚀刻特性之间的关系的另一例子的概略图。
图10B是用于说明等离子体生成空间的距离与蚀刻特性之间的关系的又一例子的概略图。
图11是用于说明真空容器内的压力与蚀刻特性之间的关系的一个例子的概略图。
图12A是用于说明真空容器内的压力与蚀刻特性之间的关系的另一例子的概略图。
图12B是用于说明真空容器内的压力与蚀刻特性之间的关系的又一例子的概略图。
图13是用于说明旋转台的旋转速度与蚀刻特性之间的关系的一个例子的概略图。
图14A是用于说明旋转台的旋转速度与蚀刻特性之间的关系的另一例子的概略图。
图14B是用于说明旋转台的旋转速度与蚀刻特性之间的关系的又一例子的概略图。
图15是用于说明高频电源的功率与蚀刻特性之间的关系的一个例子的概略图。
图16A是用于说明高频电源的功率与蚀刻特性之间的关系的另一例子的概略图。
图16B是用于说明高频电源的功率与蚀刻特性之间的关系的又一例子的概略图。
具体实施方式
以下，参照附图，说明适合于实施本实施方式的基板处理方法的基板处理装置。
基板处理装置的结构
图1是表示本实施方式的基板处理装置的一个例子的概略纵剖视图。另外，图2是表示本实施方式的基板处理装置的一个例子的概略俯视图。而且，在图2中，为了便于说明，省略画出顶板11。
如图1所示，本实施方式的基板处理装置包括：真空容器1，其俯视形状为大致圆形；和旋转台2，其设置在该真空容器1内，该旋转台2在真空容器1的中心处具有旋转中心并用于使晶圆W公转。
真空容器1包括：顶板(顶部)11，其设于与旋转台2的后述的凹部24相对的位置；和容器主体12。另外，在容器主体12的上表面的周缘部设有密封构件13，该密封构件13呈环状设置。并且，顶板11构成为能够相对于容器主体12进行装卸。俯视时的真空容器1的直径尺寸(内径尺寸)并没有限定，例如能够为1100mm左右。
在真空容器1内的上面侧的中央部连接有用于供给分离气体的分离气体供给管51，以抑制互不相同的处理气体彼此在真空容器1内的中心部区域C发生混合。
旋转台2的中心部固定于大致圆筒状的芯部21，构成为：旋转台2利用驱动部23相对于旋转轴22绕铅垂轴线、在图2所示的例子中向顺时针方向自由旋转，该旋转轴22与该芯部21的下表面连接且在铅垂方向上延伸。旋转台2的直径尺寸并没有限定，例如能够为1000mm左右。
旋转轴22和驱动部23收纳于壳体20，该壳体20的上面侧的凸缘部分气密地安装于真空容器1的底面部14的下表面。另外，在该壳体20连接有吹扫气体供给管72，该吹扫气体供给管72用于向旋转台2的下方区域供给作为吹扫气体(分离气体)的氮气等。
真空容器1的底面部14中的靠芯部21的外周侧的部位以从下方侧接近旋转台2的方式形成为环状而构成突出部12a。
在旋转台2的表面部形成有作为基板载置区域的、用于载置直径尺寸是例如300mm的晶圆W的圆形状的凹部24。该凹部24沿着旋转台2的旋转方向设置在多处、例如五处。凹部24具有比晶圆W的直径稍大具体地说大1mm～4mm左右的内径。另外，凹部24的深度构成为：与晶圆W的厚度大致相等，或者比晶圆W的厚度大。因而，若将晶圆W收纳于凹部24，则晶圆W的表面与旋转台2的未载置有晶圆W的区域的表面成为相同的高度，或者晶圆W的表面比旋转台2的表面低。另外，即使在凹部24的深度比晶圆W的厚度深的情况下，若过深，则会对成膜带来影响，因此优选凹部24的深度为晶圆W的厚度的3倍左右的深度。另外，在凹部24的底面形成有供例如后述的三根升降销贯穿的未图示的通孔，该升降销用于从下方侧顶起晶圆W以使晶圆W升降。
如图2所示，在与旋转台2的凹部24的通过区域相对的位置配置有由例如石英构成的多个、例如四个喷嘴31、34、41、42，该四个喷嘴31、34、41、42在真空容器1的周向上互相隔开间隔地呈放射状配置。所述各个喷嘴31、34、41、42配置在旋转台2与顶板11之间。另外，所述各个喷嘴31、34、41、42例如以从真空容器1的外周壁朝向中心部区域C并与晶圆W相对地水平延伸的方式安装。在图2所示的例子中，自后述的输送口15沿顺时针方向(旋转台2的旋转方向)依次排列有等离子体处理用气体喷嘴34、分离气体喷嘴41、第1处理气体喷嘴31以及分离气体喷嘴42。另外，在图2中，示出了配置有第2处理气体喷嘴32的结构，该第2处理气体喷嘴32是按照基板处理工艺的种类等而根据需要使用的。
此外，在本实施方式中，示出了针对各个处理区域分别配置一个喷嘴的例子，但也可以为针对各个处理区域分别配置多个喷嘴的结构。例如，在等离子体处理区域中，既可以为配置等离子体处理用气体喷嘴34a、34b而分别供给氩气、氧气的结构，也可以为仅配置等离子体处理用气体喷嘴34a而供给氩气和氧气的混合气体的结构。
第1处理气体喷嘴31构成第1处理气体供给部。另外，等离子体处理用气体喷嘴34构成等离子体处理用气体供给部。并且，分离气体喷嘴41、42分别构成分离气体供给部。
各喷嘴31、34、41、42经由流量调整阀与未图示的各个气体供给源相连接。在所述喷嘴31、32、34、41、42的下表面侧(与旋转台2相对的一侧)，沿着旋转台2的半径方向在多个部位例如以等间隔形成有用于喷出所述各气体的气体喷出孔33。
各喷嘴31、32、34、41、42各自的下端缘与旋转台2的上表面间的分开距离配置为例如是1mm～5mm左右。
第1处理气体喷嘴31的下方区域成为用于使第1处理气体吸附于晶圆W的第1处理区域P1，等离子体处理用气体喷嘴34的下方区域成为用于进行晶圆W上的膜的精细化(slimming)(蚀刻)处理或改性处理的第2处理区域P2。分离气体喷嘴41、42用于形成使第1处理区域P1与第2处理区域P2间分离的分离区域D。
图3是表示本实施方式的基板处理装置的沿着旋转台的同心圆剖切而得到的剖视图。此外，图3是从分离区域D经由第1处理区域P1到达分离区域D的剖视图。
在分离区域D中的真空容器1的顶板11设有大致扇形的凸状部4。凸状部4安装于顶板11的背面，在真空容器1内形成有凸状部4的下表面即平坦且较低的顶面44(第1顶面)和位于该顶面44的周向两侧的、比顶面44高的顶面45(第2顶面)。
如图2所示，形成顶面44的凸状部4具有顶部被切断为圆弧状的扇型的俯视形状。另外，在凸状部4的周向中央形成有以沿半径方向延伸的方式形成的槽部43，分离气体喷嘴41、42收纳于该槽部43内。此外，凸状部4的周缘部(真空容器1的外缘侧的部位)以与旋转台2的外端面相对且与容器主体12略微分开的方式弯曲成L字型，以阻止各处理气体彼此的混合。
在第1处理气体喷嘴31的上方侧设有喷嘴罩230，以使第1处理气体沿着晶圆W流通且使分离气体避开晶圆W的附近而在真空容器1的顶板11侧流通。如图3所示，该喷嘴罩230包括：大致箱形的罩体231，其为了收纳第1处理气体喷嘴31而下表面侧开口；以及作为板状体的整流板232，其分别与该罩体231的下表面侧开口端的靠旋转台2的旋转方向上游侧和下游侧的部位相连接。此外，罩体231的靠旋转台2的旋转中心侧的侧壁面以与第1处理气体喷嘴31的顶端部相对的方式朝向旋转台2伸出。另外，罩体231的靠旋转台2的外缘侧的侧壁面为了不与第1处理气体喷嘴31发生干涉而形成有缺口。
在等离子体处理用气体喷嘴34的上方侧设有等离子体产生部81，以使喷出至真空容器1内的等离子体处理用气体等离子体化。
图4是表示本实施方式的等离子体产生部的一个例子的纵剖视图。另外，图5是表示本实施方式的等离子体产生部的一个例子的分解立体图。并且，图6是表示设于本实施方式的等离子体产生部的框体的一个例子的立体图。
等离子体产生部81通过将由金属线等形成的天线83卷绕成线圈状例如绕铅垂轴线卷绕3圈而构成。另外，等离子体产生部81以在俯视时包围沿旋转台2的径向延伸的带状体区域且横跨旋转台2上的晶圆W的直径部分的方式配置。
天线83经由匹配器84与频率例如是13.56MHz且输出功率例如是5000W的高频电源85相连接。并且，天线83以被与真空容器1的内部区域气密地划分开的方式设置。此外，在图1和图3等图中的附图标记86是用于将天线83和匹配器84及高频电源85电连接的连接电极。
如图4和图5所示，在顶板11的位于等离子体处理用气体喷嘴34的上方侧的部位形成有在俯视时呈大致扇形开口的开口部11a。
如图4所示，开口部11a具有环状构件82，该环状构件82沿着开口部11a的开口缘部气密地设于该开口部11a。后述的框体90气密地设于该环状构件82的内周面侧。即，环状构件82气密地设于环状构件82的外周侧与顶板11的面对开口部11a的内周面11b相对且环状构件82的内周侧与后述的框体90的凸缘部90a相对的位置。并且，隔着该环状构件82在开口部11a设有由例如石英等感应体构成的框体90，以使天线83位于比顶板11靠下方侧的位置。
另外，如图4所示，环状构件82具有能够沿铅垂方向伸缩的波纹管82a。另外，等离子体产生部81形成为能够利用电动致动器等未图示的驱动机构(升降机构)进行升降。通过使波纹管82a与等离子体产生部81的升降相对应地伸缩，能够改变等离子体处理时的等离子体产生部81与晶圆W(即，旋转台2)之间的距离(以后，有时称作等离子体生成空间的距离)。此外，等离子体产生部81与旋转台2之间的距离构成为能够利用所述电动致动器和波纹管82a而在例如20mm～120mm的范围变化。
在上述的记载中，对利用借助波纹管82a进行的等离子体产生部81的升降来调整等离子体产生部81与晶圆W之间的距离的结构进行了说明。然而，本发明并不限定于该点，也可以是利用用于载置晶圆W的载置台(旋转台2)的升降来改变等离子体产生部81与晶圆W之间的距离的结构。在该情况下，优选的是，在构成旋转台2的旋转轴的构成要件的一部分上配置能够沿铅垂方向伸缩的波纹管，使晶圆W的载置面(即，旋转台2的晶圆载置面)能够升降。作为具体例，如图1所示，在真空容器1的底面部14与壳体20之间配置能够沿铅垂方向伸缩的波纹管16，并利用未图示的升降机构来使载置有晶圆W的旋转台2升降。构成为：通过使波纹管16与旋转台2的升降相对应地伸缩，能够改变等离子体产生部81与晶圆W之间的距离。通过在构成旋转台2的旋转轴的构成要件的一部分上设置波纹管，能够在将晶圆W的处理面保持为平行地改变等离子体产生部81与晶圆W之间的距离。
如图6所示，框体90以其上方侧的周缘部在整个周向上呈凸缘状水平伸出而构成凸缘部90a、并且俯视时中央部形成为朝向下方侧的真空容器1的内部区域凹陷。
框体90配置为：当晶圆W位于该框体90的下方时，框体90横跨晶圆W的在旋转台2的径向上的直径部分。此外，在环状构件82与顶板11之间设有O型密封圈等密封构件11c。
借助环状构件82和框体90气密地设定了真空容器1的内部气氛。具体而言，将环状构件82和框体90放入到开口部11a内，接着，利用以沿着环状构件82和框体90的上表面的位于环状构件82与框体90之间相接触的接触部的方式形成为框状的按压构件91将框体90在整个周向上朝向下方侧按压。并且，使用未图示的螺栓等将该按压构件91固定于顶板11。由此，气密地设定真空容器1的内部气氛。此外，在图5中，为了简化图示而省略了环状构件82。
如图6所示，在框体90的下表面形成有突起部92，该突起部92以沿着周向包围该框体90的下方侧的处理区域P2的方式朝向旋转台2垂直地伸出。并且，在由该突起部92的内周面、框体90的下表面以及旋转台2的上表面围成的区域内，收纳有上述的等离子体处理用气体喷嘴34。此外，等离子体处理用气体喷嘴34的基端部(真空容器1的内壁侧)的突起部92以沿着等离子体处理用气体喷嘴34的外形的方式形成有大致圆弧状的缺口。
如图4所示，在框体90的下方(第2处理区域P2)侧，在整个周向上形成有突起部92。密封构件11c利用该突起部92而不会直接暴露在等离子体中，即与第2处理区域P2隔离。因此，即使等离子体欲从第2处理区域P2向例如密封构件11c侧扩散，由于等离子体要经由突起部92的下方行进，因此等离子体会在到达密封构件11c之前失去活性。
在框体90的上方侧收纳有接地的法拉第屏蔽件95，该法拉第屏蔽件95由作为以大致沿着该框体90的内部形状的方式形成的导电性的板状体的金属板例如铜等构成。该法拉第屏蔽件95包括：水平面95a，其以沿着框体90的底面的方式水平地形成；和铅垂面95b，其从该水平面95a的外周端在整个周向上向上方侧延伸，该法拉第屏蔽件95也可以构成为在俯视时呈例如大致六边形。
图7是表示本实施方式的等离子体产生部的一个例子的俯视图，图8是表示设于本实施方式的等离子体产生部的法拉第屏蔽件的一部分的立体图。
从旋转台2的旋转中心看法拉第屏蔽件95时，法拉第屏蔽件95的右侧和左侧的上端缘分别向右侧和左侧水平地伸出而构成支承部96。并且，在法拉第屏蔽件95与框体90之间设有框状体99，该框状体99从下方侧支承支承部96且分别被凸缘部90a的靠框体90的中心部区域C侧的部分和凸缘部90a的靠旋转台2的外缘部侧的部分支承。
在电场到达晶圆W的情况下，有时在晶圆W的内部形成的电气布线等会受到电损伤。因此，如图8所示，在水平面95a上形成有许多狭缝97，以阻止在天线83中产生的电场和磁场(电磁场)中的电场成分朝向下方的晶圆W并使磁场到达晶圆W。
如图7和图8所示，狭缝97以在与天线83的卷绕方向正交的方向上延伸的方式在法拉第屏蔽件95的整个周向上形成在天线83的下方位置。在此，狭缝97形成为与向天线83供给的高频对应的波长的1/10000以下程度的宽度尺寸。另外，在各个狭缝97的长度方向上的一端侧和另一端侧，沿整个周向分别配置有由接地的导电体等形成的导电路径97a，以封堵所述狭缝97的开口端。在法拉第屏蔽件95中，在所述狭缝97的形成区域以外的区域、即卷绕有天线83的区域的中央侧，形成有用于经由该区域确认等离子体的发光状态的开口部98。此外，在图2中，为了简化而省略了狭缝97，用单点划线表示狭缝97的形成区域。
如图5所示，在法拉第屏蔽件95的水平面95a上层叠有由厚度尺寸例如为2mm左右的石英等形成的绝缘板94，以确保法拉第屏蔽件95与载置于法拉第屏蔽件95的上方的等离子体产生部81之间的绝缘性。即，等离子体产生部81配置为隔着框体90、法拉第屏蔽件95以及绝缘板94面对真空容器1的内部(旋转台2上的晶圆W)。
接着，说明本实施方式的基板处理装置的其他构成要件。
在旋转台2的外周侧，在比旋转台2略微靠下的位置如图2所示那样配置有作为罩体的侧环100。在侧环100的上表面以相互在周向上分开的方式形成有例如两处排气口61、62。换言之，在真空容器1的底板面形成有两个排气口，在侧环100的与所述排气口对应的位置处形成有排气口61、62。
在本说明书中，将排气口61、62中的一个称为第1排气口61、将另一个称为第2排气口62。在此，第1排气口61形成在第1处理气体喷嘴31与相对于该第1处理气体喷嘴31而言位于靠旋转台2的旋转方向下游侧的位置的分离区域D之间的、偏向分离区域D侧的位置。另外，第2排气口62形成在等离子体产生部81与比该等离子体产生部81靠旋转台2的旋转方向下游侧的分离区域D之间的、偏向分离区域D侧的位置。
第1排气口61用于排出第1处理气体、分离气体，第2排气口62用于排出等离子体处理用气体、分离气体。所述第1排气口61和第2排气口62分别利用夹设有蝶形阀等压力调整部65的排气管63与作为真空排气机构的例如真空泵64相连接。
如上所述，由于从中心部区域C侧到外缘侧地配置有框体90，因而，从旋转台2的旋转方向上游侧向处理区域P2流通过来的气体中的欲朝向排气口62行进的气流有时被该框体90限制。因此，在侧环100的比框体90靠外周侧的部分的上表面上形成有用于供气体流动的槽状的气体流路101。
如图1所示，在顶板11的下表面的中央部设有突出部5，该突出部5与凸状部4的在中心部区域C侧的部位连续且在整个周向上形成为大致环状，并且，突出部5的下表面与凸状部4的下表面(顶面44)形成为相同的高度。在比该突出部5靠旋转台2的旋转中心侧的芯部21的上方侧，配置有用于抑制各种气体在中心部区域C中发生互相混合的迷宫式结构部110。
如上所述，由于框体90形成至靠近中心部区域C侧的位置，因此，用于支承旋转台2的中央部的芯部21为了使旋转台2的上方侧的部位避开框体90而形成在旋转中心侧。因而，与外缘部侧相比，在中心部区域C侧呈各种气体彼此容易混合的状态。因此，通过在芯部21的上方侧形成迷宫式结构，发挥气体的流路的作用来防止气体彼此发生混合。
更具体而言，迷宫式结构部110具有以下结构：在整个周向上分别形成有从旋转台2侧朝向顶板11侧垂直地延伸的壁部和从顶板11侧朝向旋转台2垂直地延伸的壁部，并且，所述壁部在旋转台2的半径方向上交替配置。在迷宫式结构部110中，例如从第1处理气体喷嘴31喷出出后欲朝向中心部区域C行进的第1处理气体需要越过迷宫结构部110。因此，流速随着朝向中心部区域C去而变慢，从而变得难以扩散。结果，在处理气体到达中心部区域C之前，利用向该中心部区域C供给的分离气体将处理气体挤回到处理区域P1侧。另外，对于欲朝向中心部区域C行进的其他气体，也同样由于迷宫式结构部110而变得难以到达中心部区域C。因此，能够防止处理气体彼此在中心部区域C发生互相混合。
另一方面，从分离气体供给管51向该中心部区域C供给的氮气欲在周向上迅猛地进行扩散，但是，由于设有迷宫式结构部110，因此在越过迷宫式结构部110时流速受到抑制。在该情况下，氮气还欲进入到例如旋转台2与突起部92之间的极为狭窄的区域中，但是，由于流速受到了迷宫式结构部110的抑制，因此氮气流向例如输送臂10的进退区域等相对广阔的区域。因此，抑制了氮气向框体90的下方侧的流入。
如图1所示，在旋转台2与真空容器1的底面部14之间的空间内设有作为加热机构的加热单元7。该加热单元7构成为能够隔着旋转台2将旋转台2上的晶圆W加热至例如室温～300℃左右。此外，图1中的附图标记71a是设于加热单元7的侧方侧的罩构件，附图标记7a是覆盖该加热单元7的上方侧的覆盖构件。另外，在真空容器1的底面部14，在整个周向上的多个部位设有在加热单元7的下方侧对加热单元7的配置空间进行吹扫的吹扫气体供给管73。
如图2所示，在真空容器1的侧壁上形成有输送口15，该输送口15用于在输送臂10与旋转台2之间进行晶圆W的交接，该输送口15构成为利用闸阀G气密地开闭自由。并且，在顶板11的、输送臂10相对于真空容器1进退的区域处的上方设有用于检测晶圆W的周缘部的摄像单元10a。该摄像单元10a用于通过拍摄晶圆W的周缘部来检测例如在输送臂10上有无晶圆W、载置于旋转台2上的晶圆W的位置偏移、输送臂10上的晶圆W的位置偏移。摄像单元10a构成为具有与晶圆W的直径尺寸对应的程度的广阔的视场。
在面对该输送口15的位置，在旋转台2的凹部24与输送臂10之间交接晶圆W。因此，在旋转台2的下方侧的与交接位置对应的部位设有未图示的升降销和升降机构，该升降销用于贯穿凹部24而从背面举起晶圆W。
另外，在本实施方式的基板处理装置中，设有用于控制整个装置的动作的由计算机构成的控制部120。在该控制部120的存储器内存储有用于进行后述的基板处理的程序。该程序为了执行装置的各种动作而编入有步骤组，该程序自硬盘、光盘、光磁盘、存储卡、软盘等作为存储介质的存储部121安装到控制部120内。
基板处理方法
接下来，说明使用本实施方式的基板处理装置的基板处理方法。本实施方式的基板处理装置能够适用于如下工艺等：
工艺1.对形成在晶圆W上的含有碳的膜实施精细化处理的工艺(精细化工序)、
工艺2.在晶圆W上利用ALD法实施成膜处理和对所获得的膜实施改性处理的工艺(成膜工序和改性工序)。
然而，通过改变工艺条件(气体种类、气体流量、旋转台的旋转速度、等离子体产生部与旋转台之间的距离、压力、高频功率、温度)，本实施方式的基板处理装置还适用于其他基板处理工艺。
在本实施方式中，说明针对预先形成有含有碳(carbon)图案的膜(例如抗蚀图案)的晶圆W在实施工艺1的精细化工序之后接着连续实施工艺2的成膜工序和改性工序的基板处理方法。此外，也可以在该晶圆W上形成通过使用成膜处理、精细化处理而形成的其他电布线构造。
随着近年来的半导体装置的高集成化，在制造工艺中要求的布线、分离宽度逐渐微细化。通常，微细图案通过如下方式形成：使用含有碳的光刻技术来形成抗蚀图案，将抗蚀图案用作蚀刻的掩模来对基底的各种薄膜进行蚀刻。因而，对于形成微细图案而言，光刻技术很重要，但近年来的半导体装置的微细化要求达到光刻技术的分辨极限以下。因此，在工艺1中，作为光刻技术后的尺寸校正技术而实施抗蚀图案的精细化。
另外，将在抗蚀图案上形成硅氧化膜等的成膜工艺与SWT(侧壁转移(side wall transfer)工艺)、LLE(Litho-Litho-Etch)等工艺相组合而成的微细图案的形成方法作为形成光刻技术的分辨极限以下的微细图案的技术而受到关注。因此，在本实施方式中，在工艺2中，在工艺1的精细化处理后的抗蚀图案上，利用在同一腔室内的连续处理(原位(In situ)处理)来进行例如硅氧化膜等的成膜。
此外，以上，说明了将本实施方式的基板处理装置适用于所述精细化处理和成膜处理(和改性处理)的例子，但如上所述，本发明并不限定于该点，也可以是适用于其他基板处理方法的结构。
接下来，从基板的输送开始说明在实施工艺1和工艺2时的、具体的工序例。
在输入晶圆W等基板时，首先，打开闸阀G。然后，一边使旋转台2间歇地旋转，一边利用输送臂10经由输送口15将晶圆W等基板载置到旋转台2上。
工艺1：精细化(蚀刻)工序
接着，关闭闸阀G，在利用真空泵64和压力调整部65使真空容器1内为规定的压力的状态下，一边使旋转台2旋转，一边利用加热单元7将晶圆W加热至规定的温度。
接着，将等离子体产生部81与旋转台2之间的距离设定为规定的距离。然后，在阻断从第1处理气体喷嘴31供给处理气体的状态下，从等离子体处理用气体喷嘴34a、34b以规定的流量供给等离子体处理用气体(例如，氩气和氧气)。
然后，利用压力调整部65将真空容器1内调整至规定的压力。另外，在等离子体产生部81中，向天线83施加规定功率的高频电力。
在由天线83产生的电场和磁场中的电场在框体90处被法拉第屏蔽件95反射、吸收或被衰减，从而阻碍电场到达真空容器1内。
另外，在本实施方式的基板处理装置中，在狭缝97的长度方向上的一端侧和另一端侧分别设有导电路径97a且在天线83的侧方侧具有铅垂面95b，因此，从狭缝97的长度方向上的一端侧和另一端侧迂回而欲朝向晶圆W侧去的电场也被阻断。
另一方面，由于在法拉第屏蔽件95上形成有狭缝97，因此，磁场通过该狭缝97经由框体90的底面到达真空容器1内。这样，在框体90的下方侧，在磁场的作用下，等离子体处理用气体被等离子体化。由此，能够形成含有较多不易对晶圆W造成电损伤的活性种的等离子体。
另一方面，在晶圆W的表面上预先形成有含有碳的基底膜。因此，能够利用等离子体内的活性种(离子、自由基)来对含有该碳的基底膜进行规定量的等离子体蚀刻。
本实施方式的精细化处理时的精细化特性依赖于等离子体产生部81与旋转台2之间的距离、等离子体处理用气体的种类、等离子体处理用气体的流量、真空容器1内的压力、高频电源的功率、晶圆W的温度以及旋转台2的旋转速度等。
然而，如上所述，本实施方式的基板处理装置在顶板11的开口部11a与框体90的凸缘部90a之间具有环状构件82，该环状构件82具有能够沿铅垂方向伸缩的波纹管82a。因此，能够在对等离子体处理区域P2内气密地进行了控制的状态下将等离子体产生部81与旋转台2之间的距离控制为期望的距离。换言之，能够利用环状构件82和框体90来防止伴随等离子体产生部81与旋转台2之间的距离的改变而引起的周边气体进入到处理区域P2中。
等离子体产生部81与旋转台2之间的距离并没有限定，例如能够为20mm～120mm。然而，在精细化工序中，优选使等离子体产生部81与旋转台2之间的距离较长。在将等离子体产生部81与旋转台2之间的距离设定为较长的情况下，向晶圆W供给的活性种中的离子成分的绝大部分在到达晶圆W之前消失，因此以自由基成分为主体来对晶圆W进行处理。由于含有碳的膜是容易被自由基成分蚀刻的膜，因此，即使在使高频电源的功率为易于控制的低功率的情况下，也能够确保充分的蚀刻速率。即，通过使等离子体产生部81与旋转台2之间的距离较长，能够提高蚀刻均匀性、确保各向同性蚀刻、控制蚀刻量这样的等离子体蚀刻控制性。
此外，也可以是在制程中改变等离子体产生部81与旋转台2之间的距离的结构。
等离子体处理用气体的种类并没有限定，例如能够使用Ar气体等稀有气体与O2气体、O3气体、H2O气体、H2气体、NH3气体等含有氧或氢的气体的混合气体等。此时，等离子体处理用气体的流量并没有限定，例如，能够使稀有气体的流量为1000sccm～20000sccm(作为一个例子为15000sccm)左右、使含氧气体的流量为100sccm～2000sccm(作为一个例子为500sccm)左右。真空容器1内的压力并没有限定，例如能够为0.5Torr～4Torr(作为一个例子为1.8Torr)左右。高频电源的功率并没有限定，例如能够为500W～5000W(作为一个例子为1000W～1600W)左右。晶圆W的温度并没有限定，例如能够为40℃～120℃(作为一个例子为85℃)左右。旋转台2的旋转速度并没有限定，例如能够为10rpm～300rpm(作为一个例子为180rpm)左右。
工艺2：成膜工序和改性工序
在本实施方式的基板处理装置中，对具有进行了规定的量的蚀刻的碳图案的晶圆W实施基于ALD法的成膜处理。
对于基于该ALD法的成膜特性，也能够通过改变等离子体产生部81与旋转台2之间的距离、等离子体处理用气体的种类、等离子体处理用气体的流量、真空容器1内的压力、高频电源的功率、晶圆W的温度、以及旋转台2的旋转速度等来获得期望的特性。以下，说明使用本实施方式的基板处理装置的、基于ALD法的成膜方法的一个例子。
首先，利用加热单元7将晶圆W加热到规定的温度。
接着，从第1处理气体喷嘴31以规定的流量喷出后述的含Si气体或含金属元素的气体等的第1处理气体，并从等离子体处理用气体喷嘴34以规定的流量供给含有后述的氧化性气体或氮化性气体的等离子体处理用气体。
然后，利用压力调整部65将真空容器1内调整为规定的压力。另外，在等离子体产生部81中，对天线83施加规定功率的高频电力。
利用旋转台2的旋转，在第1处理区域P1中，含Si气体或含金属元素的气体吸附在晶圆W的表面，接着，在第2处理区域P2中，吸附在晶圆W上的含Si气体或含金属元素的气体被等离子体处理用气体的等离子体氧化或氮化。由此，形成1层或多层作为薄膜成分的氧化膜或氮化膜的分子层，从而形成反应生成物。
等离子体产生部81与旋转台2之间的距离并没有限定，例如能够为20mm～120mm。然而，在成膜工序的初始阶段，优选使等离子体产生部81与旋转台2之间的距离较长、例如为120mm。另外，此时，优选使高频电源的功率为较低的功率、例如为1000W。在成膜工序的初始阶段，由于活性种对晶圆的影响较大，因此优选使等离子体产生部81与旋转台2之间的距离较长。此外，该“成膜工序的初始阶段”依赖于在所处理的晶圆W上形成的电气布线构造、成膜气体的种类等，但能够使“成膜工序的初始阶段”为例如使进行成膜的膜达到2mm左右的膜厚为止的阶段。
另一方面，优选的是，在晶圆W上形成一定量、例如2mm左右的膜之后，使等离子体产生部81与旋转台2之间的距离较短、例如为30mm左右。另外，此时，优选使高频电源的功率为较高的功率、例如为3000W。
说明在晶圆W上形成一定量的膜厚的膜之后使等离子体产生部81与旋转台2之间的距离变短的原因。通常，在利用ALD法形成的薄膜中，由于例如第1处理气体中含有残留基等而有时含有氯、有机物等杂质。然而，在本实施方式的成膜方法中，在进行规定膜厚的成膜之后，使等离子体产生部81与旋转台2之间的距离变短。由此，通过等离子体内的离子效果来对获得的膜进行改性处理。具体而言，例如通过使等离子体的离子与晶圆W的表面碰撞，例如使杂质作为HCl、有机气体等从薄膜放出。另外，通过使薄膜内的元素重排列而谋求薄膜的致密化(高密度化)。
在本实施方式中，通过使旋转台2持续旋转，依次进行多次如下过程：处理气体吸附于晶圆W表面、吸附于晶圆W表面的处理气体成分的氧化或氮化以及反应生成物的等离子体改性。即，通过旋转台2的旋转而进行多次的、基于ALD法的成膜处理和对所形成的膜实施的改性处理。
此外，在本实施方式的基板处理装置的处理区域P1、P2之间的、旋转台2的周向两侧配置有分离区域D。因此，在分离区域D中，既能阻止处理气体与等离子体处理用气体间的混合，又能朝向排气口61、62排出各气体。
作为本实施方式中的第1处理气体的一个例子，也可以使用DIPAS[二异丙基氨基硅烷]、3DMAS[三(二甲基氨基)硅烷]气体、BTBAS[双叔丁基氨基硅烷]、DCS[二氯硅烷]、HCD[六氯乙硅烷]等含硅气体、TiCl4[四氯化钛]、Ti(MPD)(THD)[(甲基戊二酮酸)双(四甲基庚二酮酸)钛]、TMA[三甲基铝]、TEMAZ[四(乙基甲基氨基)锆)]、TEMHF[四(乙基甲基氨基)铪]、Sr(THD)2[双(四甲基庚二酮酸)锶]等含有金属元素的气体。
作为等离子体处理用气体，能够根据等离子体的使用用途等而适当选择，可列举出例如主要用于产生等离子体的Ar气体同与对获得的膜进行处理的内容(例如，等离子体蚀刻(精细化)、利用等离子体来改善膜质)相对应的含氧气体(例如O2气体、O3气体、H2O气体)和/或含氢气体(H2气体、NH3气体)混合的混合气体等。
作为分离气体，可列举出例如N2气体等。
成膜工序中的第1处理气体的流量并没有限定，例如能够为50sccm～1000sccm。
在等离子体处理用气体中含有的含氧气体的流量并没有限定，例如能够为500sccm～5000sccm(作为一个例子为500sccm)左右。
真空容器1内的压力并没有限定，例如能够为0.5Torr～4Torr(作为一个例子为1.8Torr)左右。
晶圆W的温度并没有限定，例如能够为40℃～200℃左右。
旋转台2的旋转速度并没有限定，例如能够为60rpm～300rpm左右。
接下来，列举具体的实施方式来进一步详细说明本发明。
第1实施方式
以下，说明确认了如下情况的实施方式：在本实施方式的成膜工序的初始阶段中，通过将等离子体产生部81与旋转台2之间的距离(等离子体生成空间的距离)调整为较长，能够抑制在成膜时基底膜被蚀刻。
以下述条件对预先形成有作为基底膜的光致抗蚀膜(含有碳的膜)的沟槽图案的硅晶圆W实施成膜处理而在抗蚀图案上形成了SiO2膜。
成膜条件如下：
第1处理气体：DIPAS(LTO520)
等离子体处理用气体：Ar气体和O2气体
等离子体产生部81与旋转台2之间的距离：30mm或90mm
对于其他条件，在等离子体生成空间的距离为30mm的实施方式和等离子体生成空间的距离为90mm的实施方式中，该其他条件为相同条件。
通过使用二氢呋喃(DHF：dihydrofuran)的湿蚀刻来去除获得的SiO2膜，从而使光致抗蚀图案暴露。
然后，对于各个实施方式，通过分别测定从基板到抗蚀图案的顶部的高度、从基板起到抗蚀图案的底部的高度以及抗蚀图案的宽度，从而分析了在成膜时等离子体对基底膜造成的影响。
将测定结果的一个例子表示在表1中。此外，在表1中，还示出成膜前的各值。
表1
由表1可知，与等离子体生成空间的距离为90mm的实施方式相比，在等离子体生成空间的距离为30mm的实施方式中，在成膜时基底膜(抗蚀图案)的蚀刻进行程度较大。可以认为，其原因在于，在等离子体生成空间的距离为30mm的实施方式中，由于等离子体产生部81与旋转台2之间的距离较近，因此，活性种的离子在没有失去活性的状态下到达晶圆W，从而对抗蚀图案进行了蚀刻。另一方面，在等离子体生成空间的距离为90mm的实施方式中，与成膜前(初始条件)相比，抑制了在成膜时基底膜被蚀刻。其原因在于，由于等离子体产生部81与旋转台2之间的距离较远，因此对晶圆W造成损伤较少(基底膜的蚀刻速率较小)的自由基成分成为主体来对晶圆W进行了处理。
由该结果可知，在第1实施方式的成膜工序的初始阶段中，优选将等离子体产生部81与旋转台2之间的距离调整为较长。由此，能够抑制在成膜处理时基底膜被蚀刻。此外，优选的是，在晶圆W上形成了一定量、例如2mm左右的膜之后，使等离子体产生部81与旋转台2之间的距离较短、例如为30mm左右，并使高频电源的功率为较高的功率、例如为3000W，从而高效率地对获得的膜进行改性处理。
第2实施方式
以下，对确认了能够通过改变等离子体生成空间的距离来调整蚀刻量和蚀刻的均匀性的实施方式进行说明。
以下述条件对预先形成有作为基底膜的光致抗蚀膜(含有碳的膜)的沟槽图案的Φ300mm的硅晶圆W实施了精细化(蚀刻)处理。
精细化条件如下：
等离子体处理用气体：Ar气体、O2气体和NH3气体
等离子体产生部81与旋转台2之间的距离：30mm或90mm
对于其他条件，在所有的实施方式中，该其他条件为相同条件。
图9是表示用于说明等离子体生成空间的距离与蚀刻特性之间的关系的一个例子的概略图。图9的横轴是蚀刻时间，左纵轴是蚀刻量，右纵轴是WIW均匀性。另外，在图9中，菱形标记是与蚀刻量有关的数据点，三角标记是与均匀性有关的数据点。此外，WIW均匀性指的是位于晶圆W的表面上的多个点的蚀刻量的均匀性。另外，以后的图的GAP指的是等离子体产生部81与旋转台2之间的距离(等离子体生成空间的距离)。
关于蚀刻量，如图9所示，在等离子体生成空间的距离为30mm、90mm的任一实施方式中，随着蚀刻时间变长，蚀刻量都会变大。与等离子体生成空间的距离为90mm的实施方式相比，等离子体生成空间的距离为30mm的实施方式具有较高的蚀刻速率，但在等离子体生成空间的距离为90mm的实施方式中，也具有充分的蚀刻速率。
另一方面，关于均匀性，可知，等离子体生成空间的距离为90mm的实施方式的均匀性优于等离子体生成空间的距离为30mm的实施方式的均匀性。
另外，图10A和图10B是表示用于说明等离子体生成空间的距离与蚀刻特性之间的关系的其他例子的概略图。图10A的横轴是晶圆W的在X轴方向上的面内位置，纵轴是蚀刻量。另外，图10B的横轴是晶圆W的在Y轴方向上的面内位置，纵轴是蚀刻量。此外，以上的Y轴指的是，在晶圆W的面内，旋转台的、从旋转中心朝向晶圆W的中心的朝向，X轴指的是，在晶圆W的面内，通过晶圆W的中心并与Y轴垂直的方向。另外，在图10A和图10B中，菱形标记是等离子体生成空间的距离为30mm的情况下的数据点，三角标记是等离子体生成空间的距离为90mm的情况下的数据点。
如图10A和图10B所示，可知，与等离子体生成空间的距离为30mm的实施方式相比，在等离子体生成空间的距离为90mm的实施方式中，在晶圆的面内的蚀刻量较均匀。
由以上的结果可知，在本实施方式的范围内，通过使等离子体生成空间的距离较长、为90mm，能够实施具有充分的蚀刻速率且均匀性优异的精细化处理。另外，可知，能够将等离子体生成空间的距离用作蚀刻特性的控制旋钮。
第3实施方式
以下，对确认了能够通过改变真空容器1内的压力来调整蚀刻量和蚀刻的均匀性的实施方式进行说明。
以下述条件对预先形成有作为基底膜的光致抗蚀膜(含有碳的膜)的沟槽图案的Φ300mm的硅晶圆W实施了精细化(蚀刻)处理。
精细化条件如下：
等离子体处理用气体：Ar气体、O2气体和NH3气体
真空容器1内的压力：1.5Torr、1.8Torr或2.0Torr
对于其他条件，在所有的实施方式中，该其他条件为相同条件。
图11是表示用于说明真空容器1内的压力与蚀刻特性之间的关系的一个例子的概略图。图11的横轴是真空容器1内的压力，左纵轴是蚀刻量，右纵轴是WIW均匀性。另外，在图11中，菱形标记是与蚀刻量有关的数据点，三角标记是与均匀性有关的数据点。
关于蚀刻量，如图11所示，可知，通过使真空容器1内的压力为低压，从而蚀刻量变大。
另外，关于均匀性，如图11所示，可知，在本实施方式的实施范围内，在压力为1.8Torr的实施方式的情况下，均匀性良好。
图12A和图12B是表示用于说明真空容器1内的压力与蚀刻特性之间的关系的其他例子的概略图。图12A的横轴是晶圆W的X轴方向上的面内位置，纵轴是蚀刻量。另外，图12B的横轴是晶圆W的Y轴方向上的面内位置，纵轴是蚀刻量。另外，在图12A和图12B中，菱形标记是压力为1.5Torr的情况下的数据点，正方形标记是压力为1.8Torr的情况下的数据点，三角标记是压力为2.0Torr的情况下的数据点。
如图12A和图12B所示，可知，在本实施方式的范围内，越是低压，X轴方向上的蚀刻的均匀性越高。
由以上的结果可知，在本实施方式的范围内，能够通过改变真空容器1内的压力来控制蚀刻量和均匀性。即，能够将真空容器1内的压力的控制用作蚀刻特性的控制旋钮。
第4实施方式
以下，对确认了能够通过改变旋转台2的旋转速度来调整蚀刻量和蚀刻的均匀性的实施方式进行说明。
以下述条件对预先形成有作为基底膜的光致抗蚀膜(含有碳的膜)的沟槽图案的Φ300mm的硅晶圆W实施了精细化(蚀刻)处理。
精细化条件如下：
等离子体处理用气体：Ar气体、O2气体和NH3气体
旋转台2的旋转速度：20rpm、60rpm、120rpm、180rpm、240rpm
对于其他条件，在所有的实施方式中，该其他条件为相同条件。
图13是表示用于说明旋转台2的旋转速度与蚀刻特性之间的关系的一个例子的概略图。图13的横轴是旋转台2的旋转速度，左纵轴是蚀刻量，右纵轴是WIW均匀性。另外，在图13中，菱形标记是与蚀刻量有关的数据点，三角标记是与均匀性有关的数据点。
关于蚀刻量，如图13所示，即使在改变旋转台2的旋转速度的情况下，也没有发现蚀刻量出现较大的变化。
另外，关于均匀性，如图13所示，在本实施方式的范围内，在旋转速度为180rpm的实施方式中，均匀性最好，但就整体而言，存在旋转速度越小、面内分布越良好的倾向。
图14A和图14B是表示用于说明旋转台2的旋转速度与蚀刻特性之间的关系的其他例子的概略图。图14A的横轴是晶圆W的X轴方向上的面内位置，纵轴是蚀刻量。另外，图14B的横轴是晶圆W的Y轴方向上的面内位置，纵轴是蚀刻量。另外，在图14A和图14B中，菱形标记是旋转速度为20rmp的情况下的数据点，正方形标记是旋转速度为60rpm的情况下的数据点，三角标记是旋转速度为120rpm的情况下的数据点，叉号标记是旋转速度为180rpm的情况下的数据点，米星标记是旋转速度为240rpm的情况下的数据点。
如图14A和图14B所示，可知，在本实施方式的范围内，旋转速度越小，X轴方向上的蚀刻的均匀性越高。另外，有如下倾向：旋转速度越大，越提高Y轴方向上的蚀刻的均匀性。
由以上的结果可知，在本实施方式的范围内，能够通过改变旋转台2的旋转速度来控制蚀刻量和均匀性。即，能够将旋转台2的旋转速度的控制用作蚀刻特性的控制旋钮。
第5实施方式
以下，对确认了能够通过改变高频电源的功率来调整蚀刻量和蚀刻的均匀性的实施方式进行说明。
以下述条件对预先形成有作为基底膜的光致抗蚀膜(含有碳的膜)的沟槽图案的Φ300mm的硅晶圆W实施了精细化(蚀刻)处理。
精细化条件如下：
等离子体处理用气体：Ar气体、O2气体和NH3气体
高频电源的功率：1200W、2400W、3600W
对于其他条件，在所有的实施方式中，该其他条件为相同条件。
图15是表示用于说明高频电源的功率与蚀刻特性之间的关系的一个例子的概略图。图15的横轴是高频电源的功率，左纵轴是蚀刻量，右纵轴是WIW均匀性。另外，在图15中，菱形标记是与蚀刻量有关的数据点，三角标记是与均匀性有关的数据点。
关于蚀刻量，如图15所示，可知，通过增大高频电源的功率，从而蚀刻速率变高。
另外，关于均匀性，如图15所示，可知，在本实施方式的范围内，在旋转速度为2400W的实施方式中，均匀性最佳。
图16A和图16B是表示用于说明高频电源的功率与蚀刻特性之间的关系的其他例子的概略图。图16A的横轴是晶圆W的X轴方向上的面内位置，纵轴是蚀刻量。另外，图16B的横轴是晶圆W的Y轴方向上的面内位置，纵轴是蚀刻量。另外，在图16A和图16B中，菱形标记是高频电源的功率为1200W的情况下的数据点，正方形标记是高频电源的功率为2400W的情况下的数据点，三角标记是高频电源的功率为3600W的情况下的数据点。
如图16A和图16B所示，可知，在本实施方式的范围内，没有发现X轴方向和Y轴方向上的均匀性对高频电源的功率的依赖性。
由以上的结果可知，在本实施方式的范围内，能够通过改变高频电源的功率来控制蚀刻量和均匀性。即，能够将高频电源的功率的控制用作蚀刻特性的控制旋钮。
由以上可知，在本实施方式的基板处理方法中，能够将等离子体生成空间的距离用作蚀刻特性的控制旋钮。另外，可知，能够将真空容器内的压力、旋转台的旋转速度、高频电源的功率用作蚀刻特性的控制旋钮。然而，本实施方式的基板处理方法并不限定于所述参数，也可以将处理气体的种类、处理气体的流量、处理温度等其他参数用作蚀刻特性的控制旋钮。
如上所述，本公开的一技术方案提供一种能够形成期望的膜的、旋转台式的基板处理装置和使用该基板处理装置的基板处理方法。
以上，说明了本实施方式的基板处理装置和基板处理方法，但本发明并不限定于所述实施方式，而能够在本发明的范围内进行各种变形和改良。
本申请基于2013年11月6日提出申请的日本国优先权申请2013－230080，在此作为构成本说明书的一部分而引用该优先权申请的内容。

Claims (9)

1.一种基板处理装置，其中，
该基板处理装置包括：
真空容器，其具有顶板；
旋转台，其以能够旋转的方式设于所述真空容器内，在该旋转台的与所述顶板相对的表面形成有用于载置基板的基板载置部；
第1处理气体供给部件，其设于所述顶板与所述旋转台之间，用于供给要吸附于所述基板的表面的第1处理气体；
等离子体处理用气体供给部件，其设于所述顶板与所述旋转台之间，且设于在所述旋转台的周向上与所述第1处理气体供给部件分开的位置，该等离子体处理用气体供给部件用于向所述基板的表面供给等离子体处理用气体；
分离气体供给部件，其设于所述顶板与所述旋转台之间，且设于所述旋转台的旋转方向上的、所述第1处理气体供给部件与所述等离子体处理用气体供给部件之间和所述等离子体处理用气体供给部件与所述第1处理气体供给部件之间，该分离气体供给部件用于供给使所述第1处理气体和所述等离子体处理用气体分离的分离气体；
等离子体产生部件，其用于使所述等离子体处理用气体等离子体化；以及
升降机构，其用于使所述等离子体产生部件和所述旋转台中的至少一者升降。
2.根据权利要求1所述的基板处理装置，其中，
所述顶板具有开口部，
所述基板处理装置还具有：
环状构件，其沿着所述开口部的开口缘部气密地设于所述开口缘部；以及
框体，其沿着所述环状构件的内周面气密地设于所述环状构件，该框体用于收纳所述等离子体产生部件，
所述升降机构至少使所述等离子体产生部件升降，
所述环状构件具有波纹管构造，通过借助该波纹管构造和所述升降机构来改变所述环状构件的高度位置和所述框体的高度位置，从而能够改变所述等离子体产生部件与所述旋转台之间的距离。
3.根据权利要求1所述的基板处理装置，其中，
所述旋转台具有轴构件，所述基板载置部以能够绕所述轴构件的轴线旋转的方式设置，
所述升降机构至少使所述旋转台升降，
所述轴构件具有波纹管构造，通过借助该波纹管构造和所述升降机构来改变所述旋转台的高度位置，从而能够改变所述等离子体产生部件与所述旋转台之间的距离。
4.根据权利要求2所述的基板处理装置，其中，
所述等离子体产生部件具有：
天线，其用于利用电感耦合来使所述等离子体处理用气体等离子体化；
高频电源，其用于对所述天线施加高频电力；以及
法拉第屏蔽件，其设于所述天线与所述框体之间，该法拉第屏蔽件由在所述天线的延伸方向上配置有多个沿与所述天线正交的方向延伸的狭缝的板状体构成，以阻止在所述天线的周围产生的电磁场中的电场成分的通过并使磁场向所述基板侧通过。
5.根据权利要求1所述的基板处理装置，其中，
被供给所述分离气体的分离区域的、所述顶板的与所述旋转台相对的面自所述旋转台起的高度低于被供给所述第1处理气体的处理区域的、所述顶板的与所述旋转台相对的面距所述旋转台的高度。
6.一种基板处理方法，在该基板处理方法中使用如下基板处理装置，该基板处理装置具有：真空容器；旋转台，其以能够旋转的方式设于所述真空容器内，在该旋转台的表面形成有用于载置基板的基板载置部；第1处理气体供给部件，其用于供给要吸附于所述基板的表面的第1处理气体；等离子体处理用气体供给部件，其设于在所述旋转台的周向上与所述第1处理气体供给部件分开的位置，该等离子体处理用气体供给部件用于向所述基板的表面供给等离子体处理用气体；分离气体供给部件，其设于所述第1处理气体供给部件与所述等离子体处理用气体供给部件之间，该分离气体供给部件用于供给使所述第1处理气体和所述等离子体处理用气体分离的分离气体；以及等离子体产生部件，其与所述旋转台之间的距离为可变，该等离子体产生部件用于使所述等离子体处理用气体等离子体化，其中，
该基板处理方法具有以下工序：
第1成膜工序，在第1成膜工序中，在针对基板使所述等离子体产生部件与所述旋转台之间的距离为第1距离的状态下使所述旋转台旋转，并从所述第1处理气体供给部件向所述基板供给所述第1处理气体，从所述等离子体处理用气体供给部件供给用于与所述第1处理气体反应而形成反应生成物的第2处理气体，利用所述等离子体产生部件来使所述第2处理气体等离子体化，由此在所述基板上进行所述反应生成物的成膜；以及
第2成膜工序，在第2成膜工序中，在利用所述第1成膜工序在所述基板上形成规定的膜厚的所述反应生成物之后，将所述等离子体产生部件与所述旋转台之间的距离改变为比所述第1距离长的第2距离。
7.根据权利要求6所述的基板处理方法，其中，
所述基板是预先形成有含有碳的膜的基板，
该基板处理方法具有精细化工序，在该精细化工序中，在所述第1成膜工序之前，在使所述等离子体产生部件与所述旋转台之间的距离为第3距离的状态下，利用所述等离子体处理用气体的等离子体来对所述基板上的所述含有碳的膜进行精细化。
8.根据权利要求7所述的基板处理方法，其中，
所述第1成膜工序、所述第2成膜工序以及所述精细化工序中的各个工序在使所述真空容器内为规定的压力、使所述旋转台为规定的旋转速度、使所述等离子体产生部件的高频电源的功率为规定的功率的状态下实施。
9.根据权利要求6所述的基板处理方法，其中，
所述第1处理气体包含从包括二异丙基氨基硅烷、三(二甲基氨基)硅烷、双叔丁基氨基硅烷、二氯硅烷、六氯乙硅烷、四氯化钛、(甲基戊二酮酸)双(四甲基庚二酮酸)钛、三甲基铝、四(乙基甲基氨基)锆)、四(乙基甲基氨基)铪、双(四甲基庚二酮酸)锶在内的组中选择的1个以上的气体，
所述第2处理气体包含Ar气体及含氧气体和/或含氢气体。
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