CN105390372B - 基板处理方法和基板处理装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种基板处理方法和基板处理装置。其中，将基板载置在设于处理室内的旋转台上，沿着所述旋转台的旋转方向该处理室划分为被供给蚀刻气体的处理区域和不被供给所述蚀刻气体而被供给吹扫气体的吹扫区域。向所述处理区域供给蚀刻气体，向所述吹扫区域供给吹扫气体。使旋转台旋转，在使所述旋转台旋转1圈时使所述基板通过所述处理区域和所述吹扫区域各1次。在所述基板通过所述处理区域时对形成于所述基板的表面的膜进行蚀刻。通过使所述旋转台的旋转速度变化来控制对所述膜进行蚀刻的蚀刻速率或蚀刻后的所述膜的表面粗糙度。

Description

基板处理方法和基板处理装置
技术领域
本发明涉及基板处理方法和基板处理装置。
背景技术
如日本特开2010－56470号公报所记载那样，随着半导体器件的电路图案的进一步的精细化，对于构成半导体器件的各种膜，也要求其进一步的薄膜化和均匀化。作为能够应对这样的要求的成膜方法，公知有所谓的分子层成膜法(MLD：Molecular LayerDeposition、也称作原子层成膜法(ALD：Atomic Layer deposition)，在该分子层成膜法中，通过向基板供给第1反应气体并使第1反应气体吸附在基板的表面上，接着向基板供给供给第2反应气体并使第2反应气体与吸附在基板的表面上的第1反应气体发生反应，从而将由反应生成物构成的膜堆积在基板上。采用这样的成膜方法，反应气体能够(准)自饱和地吸附在基板表面上，因此能够实现较高的膜厚控制性、优异的均匀性、以及优异的埋入特性。
然而，随着电路图案的精细化、例如随着沟槽元件分离构造中的沟槽、线·空间·图案(line·space·pattern)中的空间的深宽比变大，在分子层成膜法中，也存在难以埋入沟槽、空间的情况。
例如，当欲利用氧化硅膜来埋入具有30nm左右的宽度的空间时，反应气体难以进入狭小空间的底部，因此，存在如下倾向，即，在划分空间的线侧壁的上端部附近，膜厚变厚，在底部侧，膜厚变薄。因此，存在被埋入到空间中的氧化硅膜产生空隙的情况。当例如在后续的蚀刻工序中对这样的氧化硅膜进行蚀刻时，有时在氧化硅膜的上表面上形成与空隙相连通的开口。这样的话，蚀刻气体(或蚀刻液)有可能自这样的开口进入到空隙中而产生污染，或者在之后的镀金属(metallization)时金属进入到空隙中而产生缺陷。
该问题并不限于ALD法，也可能在化学气相沉积(CVD：Chemical VaporDeposition)法中产生。例如，存在以下情况，即，在向形成于半导体基板的连接孔埋入导电性物质的膜而形成导电性的连接孔(所谓的插头)时，在插头中形成了空隙。如日本特开2003－142484号公报所记载的那样，为了抑制空隙而提出如下方法：在利用导电性物质埋入连接孔时，重复进行利用回蚀来将形成于连接孔的上部的导电性物质的外伸(日文：オーバーハング)形状部去除的工序，由此形成抑制了空隙的导电性连接孔(所谓的插头)。
然而，在日本特开2003－142484号公报所记载的发明中，存在如下问题：不得不利用不同的装置来进行导电性物质的膜的成膜和回蚀，在装置之间输送晶圆、使各装置内的处理条件稳定化时要花费时间，因此不能提高生产率。
另外，为了解决该日本特开2003－142484号公报所记载的问题，如日本特开2012－209394号公报所记载的那样，作为减少在形成于基板表面的凹形状图案处产生的空隙并能够以高生产率进行埋入的成膜方法和成膜装置，提出一种使用成膜装置在同一处理室内利用旋转台的旋转来依次重复进行成膜、改性以及蚀刻的成膜方法，该成膜装置包括：旋转台，其用于载置基板；第1反应气体供给部和第2反应气体供给部，其能够向旋转台的基板载置面供给成膜用的第1反应气体和第2反应气体；以及活性化气体供给部，其用于使改性气体和蚀刻气体活性化并供给该改性气体和蚀刻气体，该改性气体用于对第1反应气体和第2反应气体互相反应而生成的反应生成物进行改性，该蚀刻气体用于对该反应生成物进行蚀刻。
然而，在所述日本特开2012－209394号公报所记载的成膜方法中，不能对蚀刻速率、被蚀刻了的膜的表面粗糙度等蚀刻条件进行精细控制，难以设为使成膜与蚀刻间的平衡最佳的条件，根据形成于基板表面的凹形状图案的形状(深宽比等)、所进行成膜的膜的种类等的不同，还存在难以进行高品质的成膜的情况。
发明内容
因此，本发明的目的在于，提供能够对蚀刻速率、蚀刻后的膜的表面粗糙度等蚀刻条件进行控制且在多种条件下均能够进行期望的基板处理的基板处理方法和基板处理装置。
为了达到所述目的，本发明的一技术方案提供一种基板处理方法。在基板处理方法中，将基板载置在设于处理室内的旋转台上，沿着所述旋转台的旋转方向该处理室划分为被供给蚀刻气体的处理区域和不被供给所述蚀刻气体而被供给吹扫气体的吹扫区域。向所述处理区域供给蚀刻气体。向所述吹扫区域供给吹扫气体。使旋转台旋转，在使所述旋转台旋转1圈时使所述基板分别通过所述处理区域和所述吹扫区域各1次。在所述基板通过所述处理区域时对形成于所述基板的表面的膜进行蚀刻。通过使所述旋转台的旋转速度变化来控制对所述膜进行蚀刻的蚀刻速率或蚀刻后的所述膜的表面粗糙度。
本发明的另一技术方案提供一种基板处理装置，其包括处理室。能够将基板载置在其表面上的旋转台设置在该处理室内。基板处理装置包括能够向该旋转台的所述表面供给第1成膜气体的第1成膜气体供给部。设有第2成膜气体供给部，该第2成膜气体供给部在所述旋转台的周向上与该第1成膜气体供给部分开，能够向所述旋转台的所述表面供给能与所述第1成膜气体发生反应的第2成膜气体。设有第1蚀刻气体供给部，该第1蚀刻气体供给部在所述旋转台的周向上与所述第1成膜气体供给部以及所述第2成膜气体供给部分开，能够向所述旋转台的所述表面供给第1蚀刻气体。设有第2蚀刻气体供给部，该第2蚀刻气体供给部接近该第1蚀刻气体供给部并用于供给第2蚀刻气体，该第2蚀刻气体能够在到达所述旋转台的表面之前与所述第1蚀刻气体直接反应。
附图说明
图1是本发明的实施方式的基板处理装置的一个例子的剖视图。
图2是本发明的实施方式的基板处理装置的一个例子的立体图。
图3是本发明的实施方式的基板处理装置的一个例子的概略俯视图。
图4A和图4B是本发明的实施方式的基板处理装置的气体喷嘴和喷嘴罩的结构图。
图5是本发明的实施方式的基板处理装置的一个例子的局部剖视图。
图6是本发明的实施方式的基板处理装置的一个例子的另一局部剖视图。
图7A～图7C是表示蚀刻工序中的真空容器内的N2体积浓度的模拟图。
图8是表示在与图7A～图7C相同的条件下第2处理区域P2的HF体积浓度的模拟结果的图。
图9A～图9C是表示蚀刻工序中的第2处理区域P2的NH3体积浓度的模拟结果的图。
图10是对利用本发明的实施方式的基板处理方法实施的蚀刻工序的转速依赖性进行研究而得到的实验结果。
图11A～图11F是表示为了对旋转台2的旋转速度与蚀刻后的氧化硅膜的表面粗糙度之间的关系进行研究而进行的实验的结果的图。
图12A～图12E是表示在晶圆W的表面形成有导通孔、沟槽等凹形状图案的情况下的蚀刻与旋转台的旋转速度之间的关系的实验结果。
图13是与导通孔的每个位置相对应地以蚀刻量(nm)的数值来表示图12所示的实验结果的图。
图14A～图14E是表示本发明的实施方式的基板处理方法的一个例子的前级的工序的图。
图15A～图15D是表示本发明的实施方式的基板处理方法的一个例子的后级的工序的图。
具体实施方式
以下，参照附图说明用于实施本发明的实施方式。
下面，参照附图对本发明的实施方式进行说明，该实施方式为示例，并非用于限定本发明。在整个附图中，对于相同或者对应的构件或者零件，标注相同或者对应的附图标记，省略重复的说明。此外，在附图中，不以表示构件或者零件间的对比为目的，因此，对于具体的尺寸，应由本领域技术人员参照下面的并非用于限定本发明的实施方式来决定。
基板处理装置
首先，使用附图说明本发明的本实施方式的基板处理装置。
图1是本实施方式的基板处理装置的一个例子的剖视图，图2是本实施方式的基板处理装置的一个例子的立体图。另外，图3是本实施方式的基板处理装置的一个例子的概略俯视图。
参照图1至图3，该基板处理装置包括：扁平的真空容器(处理室、腔室)1，其具有大致圆形的俯视形状；以及旋转台2，其设置在该真空容器1内，在真空容器1的中心具有旋转中心。真空容器1具有：容器主体12，其具有有底的圆筒形状；顶板11，其夹着例如O型密封圈等密封构件13(图1)气密地可装卸地配置于容器主体12的上表面。
旋转台2的中心部固定于圆筒形状的芯部21，该芯部21固定于沿铅垂方向延伸的旋转轴22的上端。旋转轴22贯穿真空容器1的底部14，其下端安装于用于使旋转轴22(图1)绕铅垂轴线旋转的驱动部23。旋转轴22以及驱动部23收纳在上表面开口的筒状的壳体20内。该壳体20的设置在其上表面上的凸缘部分气密地安装于真空容器1的底部14的下表面，从而维持壳体20的内部气氛与外部气氛之间的气密状态。
在旋转台2的表面上，如图2及图3所示那样沿着旋转方向(周向)设有圆形状的凹部24，该凹部24用于载置多张(图示的例子为5张)作为基板的半导体晶圆(下面称为“晶圆”)W。另外，为了方便，图3表示为只有1个凹部24载置有晶圆W。该凹部24具有比晶圆W的直径(例如300mm)稍微大例如大4mm的内径以及与晶圆W的厚度大致相等的深度。因此，在将晶圆W载置于凹部24时，晶圆W的表面与旋转台2的表面(不载置晶圆W的区域)等高。
图2和图3是用于说明真空容器1内的构造的图，为了方便说明，省略了顶板11的图示。如图2和图3所示，在旋转台2的上方，配置有分别由例如石英构成的第1成膜气体喷嘴311、第2成膜气体喷嘴312、第1蚀刻气体喷嘴321、第2蚀刻气体喷嘴322、分离气体喷嘴41、以及分离气体喷嘴42。在图示的例子中，在真空容器1的周向上隔开间隔地自输送口15(后述)沿顺时针方向(旋转台2的旋转方向)依次排列有第2成膜气体喷嘴312、分离气体喷嘴41、第1成膜气体喷嘴311、分离气体喷嘴42、第1蚀刻气体喷嘴321、以及第2蚀刻气体喷嘴322。这些喷嘴311、312、321、322、41、以及42通过分别将作为各自的基端部的气体导入部311a、312a、321a、322a、41a、以及42a(图3)固定于容器主体12的外周壁，从而自真空容器1的外周壁导入真空容器1内。并且，喷嘴沿着容器主体12的径向以相对于旋转台2沿水平延伸的方式安装。
在本实施方式的基板处理方法中，作为自第1成膜气体喷嘴311供给的第1成膜气体，能够使用例如含Si气体。作为含Si气体，能够使用各种气体，可以使用LTO气体。另外，作为自第2成膜气体喷嘴312供给的第2成膜气体，可以使用例如氧化气体。作为氧化气体，可以使用氧(O2)气体和/或臭氧(O3)气体。由此，能够在晶圆W上形成SiO2膜。
另外，也可以是，例如，作为自第1蚀刻气体喷嘴321供给的第1蚀刻气体而使用氨(NH3)气体，作为自第2蚀刻气体喷嘴322供给的第2蚀刻气体而使用氟化氢(HF)气体。因此，如图2、图3所示，能够构成为，配置第1蚀刻气体喷嘴321和第2蚀刻气体喷嘴322这两根蚀刻气体喷嘴，自一根第1气体喷嘴321供给氨气，自另一根第2气体喷嘴322供给氟化氢(HF)。在该情况下，一根第1蚀刻气体喷嘴321成为氨气供给用的蚀刻气体喷嘴，另一根第2蚀刻气体喷嘴322成为氟化氢气体供给用的蚀刻气体喷嘴。此外，此时，也可以是，用于供给氨气和氟化氢气体的喷嘴321、322中的任意一根喷嘴配置在旋转台的旋转方向的上游侧。即，也可以是，自上游侧的第1蚀刻气体喷嘴321供给氟化氢气体，自另一根第2蚀刻气体喷嘴322供给氨气。在如此设置蚀刻气体喷嘴321、322这两根蚀刻气体喷嘴的情况下，如图2、图3所示，优选的是，第1蚀刻气体喷嘴321和第2蚀刻气体喷嘴322以相邻且两者互相大致平行的方式配置，但并不限定于该形态。例如，第1蚀刻气体喷嘴321和第2蚀刻气体喷嘴322也可以分开地配置在第1蚀刻气体和第2蚀刻气体能够直接反应的范围内。
另外，也可以构成为，预先将氨气和氟化氢气体混合，利用1根喷嘴来供给氨气和氟化氢气体的混合气体。
并且，对于蚀刻气体和蚀刻方法，能够采用各种气体和方法。例如，既可以使用ClF3等含F气体并利用高温蚀刻进行蚀刻，也可以利用等离子体使NF3等含F气体分解并利用F自由基进行蚀刻。
第1成膜气体喷嘴311和第2成膜气体喷嘴312经由开闭阀、流量调整器(均未图示)分别与储存有第1成膜气体的第1成膜气体供给源和储存有第2成膜气体的第2成膜气体供给源相连接。另外，第1蚀刻气体喷嘴321和第2蚀刻气体喷嘴322经由开闭阀、流量调整器(均未图示)分别与储存有第1蚀刻气体的第1蚀刻气体供给源和储存有第2蚀刻气体的第2蚀刻气体供给源相连接。
作为第1成膜气体和第2成膜气体，能够根据欲形成的膜而使用各种成膜气体。在本实施方式中，以形成氧化硅膜(SiO2膜)的情况为例进行说明。在该情况下，作为第1成膜气体，优选使用含硅气体。具体的含硅气体并未特别限定，除了所述LTO之外，优选使用例如3DMAS(三二甲基氨基硅烷、Si(N(CH3)2)3H)、4DMAS(四二甲基氨基硅烷、Si(N(CH3)2))4)等氨基硅烷系、以及TCS(氯硅烷、SiCl4)、DCS(二氯硅烷、SiH2Cl2)、SiH4(单硅烷)、HCD(六氯乙硅烷、Si2Cl6)等。
另外，如上所述，作为第2成膜气体，优选使用氢气和氧化气体，作为氧化气体，优选使用氧气和/或臭氧气体。尤其为了能够获得致密的氧化硅膜，更优选的是，氧化气体含有臭氧气体。
另外，分离气体喷嘴41、42经由开闭阀、流量调整器(均未图示)与Ar、He等稀有气体、N2气体(氮气)等非活性气体的供给源相连接。作为非活性气体，其不受特别限定，能够如所述那样使用稀有气体、N2气体等，优选使用例如N2气体。此外，这些非活性气体能够被用作所谓的吹扫气体。
在第1成膜气体喷嘴311、第2成膜气体喷嘴312、第1蚀刻气体喷嘴321、以及第2蚀刻气体喷嘴322上，沿着第1成膜气体喷嘴311、第2成膜气体喷嘴312、第1蚀刻气体喷嘴321、以及第2蚀刻气体喷嘴322的长度方向排列有朝向旋转台2而在下方开口的多个气体喷出孔33(参照图5)。气体喷出孔33的配置并未特别限定，例如，气体喷出孔33能够以10mm的间隔排列。第1成膜气体喷嘴31的下方区域成为用于使第1成膜气体吸附在晶圆W上的第1处理区域P1。第1蚀刻气体喷嘴321、第2蚀刻气体喷嘴322以及第2成膜气体喷嘴312的下方区域成为第2处理区域P2。第2成膜气体喷嘴312、第1蚀刻气体喷嘴321以及第2蚀刻气体喷嘴322共存于第2处理区域P2，但在进行蚀刻时，不自第2成膜气体喷嘴供给第2成膜气体，或是自第2成膜气体喷嘴供给稀有气体、N2气体等吹扫气体并自第1蚀刻气体喷嘴321和第2蚀刻气体喷嘴322分别供给第1蚀刻气体和第2蚀刻气体，由此能够在第2处理区域P2内进行蚀刻工序。此外，在该情况下，同样地，在第1处理区域P1中，不自第1成膜气体喷嘴311供给第1成膜气体，或是自第1成膜气体喷嘴311供给稀有气体、N2气体等吹扫气体。
另一方面，在进行成膜时，不自第1蚀刻气体喷嘴321和第2蚀刻气体喷嘴322供给蚀刻气体，或是自第1蚀刻气体喷嘴321和第2蚀刻气体喷嘴322供给稀有气体、N2气体等吹扫气体并自第2成膜气体喷嘴312供给第2成膜气体，由此能够在第1处理区域P1和第2处理区域P2内进行成膜工序。
并且，通过在自第1成膜气体喷嘴311和第2成膜气体喷嘴312分别供给第1成膜气体和第2成膜气体的同时自第1蚀刻气体喷嘴321和第2蚀刻气体喷嘴322分别供给第1蚀刻气体和第2蚀刻气体，并使旋转台2沿逆时针方向旋转，由此，还能够在旋转台2的旋转1圈的过程中进行成膜工序和蚀刻工序这两个工序。此外，使旋转台2沿逆时针方向旋转的原因在于，在成膜工序中，需要在使由含Si气体等原料气体构成的第1成膜气体吸附在晶圆W上之后，供给由氧化气体构成的第2成膜气体并使第2成膜气体与原料气体在晶圆W的表面上发生反应，且需要以按照第1成膜气体、第2成膜气体的顺序向晶圆W供给第1成膜气体、第2成膜气体的方式使旋转台2旋转。若使旋转台2沿逆时针方向旋转，则晶圆W按照第1成膜气体喷嘴311、第2成膜气体喷嘴312的顺序通过第1成膜气体喷嘴311、第2成膜气体喷嘴312，之后通过第2蚀刻喷嘴322、第1蚀刻喷嘴321，因此，按照自成膜到蚀刻的顺序重复进行循环，能够以短循环来进行成膜和蚀刻。
如图2和图3所示，优选在第1成膜气体喷嘴311上设置有喷嘴罩34。以下，参照图4A和图4B说明喷嘴罩34。喷嘴罩34沿着第1气体喷嘴311的长度方向延伸，并具有基部35，该基部35具有日文コ字型的截面形状。基部35以覆盖第1成膜气体喷嘴311的方式配置。在基部35的沿长度方向延伸的两个开口端的一侧安装有整流板36A，在另一侧安装有整流板36B。在本实施方式中，整流板36A、36B以与旋转台2的上表面平行的方式安装。另外，在本实施方式中，如图2和图3所示，在第1气体喷嘴31的在旋转台2的旋转方向上的上游侧配置有整流板36A，在第1气体喷嘴31的在旋转台2的旋转方向上的下游侧配置有整流板36B。
如在图4B中清楚地示出那样，整流板36A、36B相对于第1气体喷嘴31的中心轴线形成为左右对称。另外，越是朝向旋转台2的外周部去，整流板36A、36B的沿着旋转台2的旋转方向的长度越长，因此，喷嘴罩34具有大致扇形状的俯视形状。在此，对于图4B的点线所示的扇的张角θ，其要同时考虑后述的凸状部4(分离区域D)的尺寸来决定，但该张角θ优选为例如5°以上且小于90°，具体而言更优选为例如8°以上且小于10°。
此外，在本实施方式中，示出了仅在第1成膜气体喷嘴311上设有喷嘴罩34的例子，但也可以针对第1蚀刻气体喷嘴321、第2蚀刻气体喷嘴322和第2成膜气体喷嘴311、312设置相同的喷嘴罩。
参照图2和图3，在真空容器1内设有两个凸状部4。凸状部4具有顶部被切为圆弧状的大致扇形的俯视形状，在本实施方式中，内圆弧与突出部5(后述)连结，外圆弧沿着真空容器1的容器主体12的内周面配置。图5为真空容器1的自第1气体喷嘴31至第2气体喷嘴321、322的范围中的、沿着旋转台2的同心圆进行剖切而得到的截面。如图示那样，将凸状部4安装于顶板11的背面。因此，在真空容器1内，存在作为凸状部4的下表面的平坦且较低的顶面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)。
另外，如图5所示，在凸状部4的周向中央形成有槽部43，槽部43沿旋转台2的径向延伸。在槽部43内容纳有分离气体喷嘴42。另一个凸状部4也同样形成有槽部43，在该槽部43内容纳有分离气体喷嘴41。此外，图中所示的参照附图标记42h是形成于分离气体喷嘴42的气体喷出孔。气体喷出孔42h沿着分离气体喷嘴42的长度方向隔开规定的间隔(例如10mm)地形成有多个。另外，气体喷出孔42h的开口口径能够为例如0.3mm～1.0mm。在分离气体喷嘴41上也能够同样地形成气体喷出孔，对此省略图示。
在较高的顶面45的下方的空间内分别设有第1成膜气体喷嘴311、第1蚀刻气体喷嘴321以及第2蚀刻气体喷嘴322。第1成膜气体喷嘴311、第1蚀刻气体喷嘴321、第2蚀刻气体喷嘴322以与顶面45分开的方式设在晶圆W的附近。此外，如图5所示，设有空间481和空间482，该空间481位于较高的顶面45的下方，且设有第1成膜气体喷嘴311，该空间482位于较高的顶面45的下方，且设有第1蚀刻气体喷嘴321、第2蚀刻气体喷嘴322和第2成膜气体喷嘴312。
较低的顶面44相对于旋转台2形成狭窄的空间、即分离空间H。在从分离气体喷嘴42供给非活性气体、例如N2气体时，该N2气体通过分离空间H朝向空间481和空间482流动。此时，由于分离空间H的容积小于空间481和空间482的容积，因此在N2气体的作用下能够使分离空间H内的压力高于空间481和空间482内的压力。即，在空间481与空间482之间，分离空间H能够提供压力壁障的作用。从分离空间H向空间481和空间482流出的N2气体作为相对于来自第1处理区域P1的第1气体和来自第2处理区域P2的第2气体的逆流发挥作用。因而，来自第1处理区域P1的第1气体和来自第2处理区域P的第2气体被分离空间H分离，因此，能够抑制在真空容器1内第1成膜气体与第1蚀刻气体、第2蚀刻气体以及第2成膜气体混合而发生反应。
此外，考虑到成膜时的真空容器1内的压力、旋转台2的旋转速度、所供给的分离气体(N2气体)的供给量等，优选将顶面44的相对于旋转台2的上表面的高度h1设定为适于使分离空间H的压力比空间481和空间482的压力大的高度。
这样，形成有分离空间H的分离区域D也可以叫做用于对晶圆W供给吹扫气体的区域，因此，也可以将分离区域D称作吹扫气体供给区域。
再次参照图1～图3，在顶板11的下表面以包围用于固定旋转台2的芯部21的外周的方式设置有突出部5。在本实施方式中，该突出部5形成为与凸状部4的靠旋转中心侧的部位连续，并且该突出部5的下表面与顶面44等高。
之前参照的图1是图3的I-I’剖视图，表示设有顶面45的区域，另一方面，图6是表示设有顶面44的区域的局部剖视图。如图6所示，在大致扇形的凸状部4的周缘部(靠真空容器1的外缘侧的部位)，形成有以与旋转台2的外端面相对的方式呈L字形弯曲的弯曲部46。该弯曲部46能够抑制气体穿过旋转台2与容器主体12的内周面之间的空间而在空间481和空间482(图5)之间流通。扇形的凸状部4设置于顶板11，顶板11能够自容器主体12取下，因此弯曲部46的外周面与容器主体12之间稍有间隙。弯曲部46的内周面与旋转台2的外端面之间的间隙、以及弯曲部46的外周面与容器主体12之间的间隙例如设定为与顶面44的相对于旋转台2上表面的高度相同的尺寸。
再次参照图3，在旋转台2与容器主体的内周面之间形成有与空间481连通的第1排气口610、与空间482连通的第2排气口620。第1排气口610和第2排气口620如图1所示，分别借助排气管630与作为真空排气部件的例如真空泵640连接。另外，在图1中，设有压力调整器650。
在旋转台2与真空容器1的底部14之间的空间，如图1和图6所示，设有作为加热部件的加热单元7，隔着旋转台2将旋转台2上的晶圆W加热至由工艺制程决定的温度。在旋转台2的周缘附近的下方侧，为了抑制气体进入旋转台2的下方的空间而设有环状的罩构件71。如图6所示，该罩构件71构成为具有以自下方侧与旋转台2的外缘部和比外缘部靠外周侧的部位面对的方式设置的内侧构件71a以及在该内侧构件71a与真空容器1的内壁面之间设置的外侧构件71b。外侧构件71b设置为在形成在凸状部4的外缘部的弯曲部46的下方与弯曲部46接近，内侧构件71a在旋转台2的外缘部下方(以及比外缘部稍靠外侧的部分的下方)绕加热单元7的整个一周地将其包围。
如图1所示，底部14的比配置有加热单元7的空间靠旋转中心的部位构成以接近旋转台2的下表面的中心部附近的芯部21的方式向上方侧突出的突出部12a。该突出部12a与芯部21之间构成狭小空间。另外，贯穿底部14的旋转轴22的通孔的内周面与旋转轴22之间的间隙狭窄，这些狭小空间与壳体20连通。并且，在壳体20上设有用于向狭小空间供给作为吹扫气体的N2气体来进行吹扫的吹扫气体供给管72。并且，在真空容器1的底部14，在加热单元7的下方沿周向以规定的角度间隔设有用于对加热单元7的配置空间进行吹扫的多个吹扫气体供给管73(图6中示出一个吹扫气体供给管73)。并且，在加热单元7与旋转台2之间设置有沿周向覆盖自外侧构件71b的内周壁(内侧构件71a的上表面)到突出部12a的上端部之间的整个空间的盖构件7a，以抑制气体进入设有加热单元7的区域。盖构件7a能够用例如石英制成。
在自吹扫气体供给管72供给N2气体时，该N2气体通过旋转轴22的通孔的内周面与旋转轴22之间的间隙、突出部12a与芯部21之间的间隙而在旋转台2与盖构件7a之间的空间流动，并自第1排气口610或第2排气口620(图3)排出。另外，在自吹扫气体供给管73供给N2气体时，该N2气体自容纳加热单元7的空间通过盖构件7a与内侧构件71a之间的间隙(未图示)流出，并自第1排气口610或第2排气口620(图3)排出。利用这些N2气体的流动，能够抑制空间481和空间482内的气体通过真空容器1的中央下方的空间和旋转台2的下方的空间而混合。
另外，能够构成为，真空容器1的顶板11的中心部连接有分离气体供给管51，向顶板11与芯部21之间的空间52供给作为分离气体的N2气体。被供给到该空间52的分离气体经由突出部5与旋转台2之间的狭小空间50(图6)沿着旋转台2的晶圆载置区域侧的表面朝向周缘喷出。空间50在分离气体的作用下能够被维持为比空间481和空间482中的压力高的压力。因而，能够利用空间50抑制向第1处理区域P1供给的第1成膜气体和向第2处理区域P2供给的第1蚀刻气体、第2蚀刻气体以及第2成膜气体通过中心区域C而混合。即，空间50(或者中心区域C)能够发挥与分离空间H(或者分离区域D)相同的功能。
并且，如图2、图3所示，能够在真空容器1的侧壁形成有用于在外部的输送臂10与旋转台2之间进行作为基板的晶圆W的交接的输送口15。该输送口15能够利用未图示的闸阀进行开闭。在该情况下，作为旋转台2上的晶圆载置区域的凹部24在面对该输送口15的位置与输送臂10之间进行晶圆W的交接。因此，能够在旋转台2的下方侧的与交接位置相对应的部位设置用于贯穿凹部24而自背面举起晶圆W的交接用升降销和其升降机构(均未图示)。
另外，如图1所示，在本实施方式的基板处理装置中，能够设置用于控制装置整体的动作的由计算机构成的控制部100。在该控制部100的存储器内存储有在控制部100的控制下使基板处理装置实施后述的基板处理方法的程序。该程序为了执行后述的基板处理方法而编入有步骤组，该程序存储在硬盘、光盘、光磁盘、存储卡、软盘等介质102中，利用规定的读取装置读入存储部101，并安装到控制部100内。
基板处理方法
接下来，说明使用了所述基板处理装置的本发明的实施方式的基板处理方法。本实施方式的基板处理方法能够适用于各种膜，但在本实施方式中，说明与氧化硅膜的蚀刻和成膜有关的基板处理方法。此外，对于已经说明的构成要件标注与所述实施方式的基板处理装置相同的附图标记而省略其说明。
首先，通过发生化学反应式(1)～化学反应式(3)那样的反应来对氧化硅膜进行热蚀刻。
HF+NH3→(NH4)F (1)
SiO2+(NH4)F→H2O+(NH4)2SiF6 (2)
(NH4)2SiF6+热→SiF4+2NH3+2HF (3)
在对SiO2膜进行蚀刻时，由于SiO2和HF不发生反应，因此，添加氨而形成氟化铵，以此来进行SiO2蚀刻。因此，在本实施方式的基板处理方法中，自第1蚀刻气体喷嘴321供给氨，自第2蚀刻气体喷嘴322供给氟化氢。
本发明的本实施方式的基板处理方法是基于由包含各种模拟的实验获得的见解而作出的，若先理解了这些见解，则容易理解本实施方式，因此，首先说明包含各种模拟的实验结果。
图7是表示在自分离气体喷嘴41、42供给N2气体、自第1蚀刻气体喷嘴321和第2蚀刻气体喷嘴322供给第1蚀刻气体和第2蚀刻气体的情况下的真空容器1内的N2体积浓度的模拟图。
此外，模拟条件如下：真空容器1内的压力为8Torr，旋转台2的温度为150℃，自位于轴附近的分离气体供给管51以1slm的流量供给N2气体，自与旋转台2相对的分离气体喷嘴41、42和第1成膜气体喷嘴311以5slm的流量供给N2气体。另外，自第2蚀刻气体喷嘴322以200sccm供给HF气体，自第1蚀刻气体喷嘴321以600sccm供给NH3气体。在该条件下，使旋转台2的旋转速度以20rpm、120rpm、240rpm的方式变化，对各旋转速度下的真空容器1内的N2气体的体积浓度进行了模拟。
图7A是表示使旋转台2的旋转速度为20rpm时的模拟结果的图，图7B是表示使旋转台2的旋转速度为120rpm时的模拟结果的图，图7C是表示使旋转台2的旋转速度为240rpm时的模拟结果的图。
在图7A～图7C中，示出了：区域Q的N2体积浓度最高，按照区域R、区域S、区域O的顺序N2体积浓度变高。
对图7A～图7C进行比较，在没有供给N2气体、而是供给第1蚀刻气体和第2蚀刻气体的第2处理区域P2中，图7B的区域Q、R的面积大于图7A的区域Q、R的面积，并且，在图7C中，区域Q、R的面积最大。也就是说，旋转台2的旋转速度越高，第2处理区域P2中的N2气体的体积浓度越高。这意味着，旋转台2的旋转速度越高，自分离区域D流入的N2气体越多。也就是说，旋转台2越是以高速旋转，随着旋转台2的旋转而自分离区域D流出越多的N2气体。因此，旋转速度越大，第2处理区域P2内的第1蚀刻气体和第2蚀刻气体的体积浓度越小，N2气体的体积浓度越大。
图8A～图8C是表示在与图7相同的条件下的、第2处理区域P2的HF体积浓度的模拟结果的图。另外，与图7A～图7C同样地，图8A是表示在使旋转台2的旋转速度为20rpm时的模拟结果的图，图8B是表示在使旋转台2的旋转速度为120rpm时的模拟结果的图，图8C是表示在使旋转台2的旋转速度为240rpm时的模拟结果的图。
在图8A～图8C中，HF体积浓度被分类成区域Q～区域W这7个阶段，区域Q中的HF体积浓度最高，HF体积浓度依次降低，区域W示出了最低的HF体积浓度的区域。
当对图8A～图8C进行比较时，示出了如下结果：随着旋转台2的旋转速度变高，HF体积浓度较低的区域T～区域W的面积增加，在旋转速度为240rpm时，HF体积浓度最低。
图9A～图9C是表示在与图7A～图7C、图8A～图8C相同的条件下的、第2处理区域P2的NH3体积浓度的模拟结果的图。另外，与图7A～图7C和图8A～图8C同样地，图9A是表示在使旋转台2的旋转速度为20rpm时的模拟结果的图，图9B是表示在使旋转台2的旋转速度为120rpm时的模拟结果的图，图9C是表示在使旋转台2的旋转速度为240rpm时的模拟结果的图。
在图9A～图9C中，与图8A～8C同样地，NH3体积浓度也被分类成区域Q～区域W这7个阶段，区域Q中的NH3体积浓度最高，NH3体积浓度依次降低，区域W示出了NH3体积浓度最低的区域。
并且，当对图9A～图9C进行比较时，示出了如下结果：随着旋转台2的旋转速度变高，NH3体积浓度较低的区域T～区域W的面积增加，在旋转速度为240rpm时，NH3体积浓度最低。
如图7A～图9C所示，旋转台2的旋转速度变得越高，进行蚀刻的第2处理区域P2中的第1蚀刻气体和第2蚀刻气体(NH3、HF)的体积浓度越低，N2气体的体积浓度越高。其结果，能够推测：旋转速度越高，蚀刻速率越低，而N2气体的比例越高，从而使蚀刻本身变得越缓和。
图10是对利用本发明的实施方式的基板处理方法实施的蚀刻工序的转速依赖性进行研究而得到的实验结果。更详细而言，图10是在晶圆的中心处对旋转台的旋转速度与蚀刻速率之间的关系进行研究而得到的实验结果。
此外，使在晶圆W的表面上的平坦的区域形成的SiO2膜为蚀刻的对象，使旋转台2的温度为200℃，使真空容器1内的压力为8Torr，使HF气体的流量使200sccm，使NH3的流量为600sccm。
在图10中，横轴示出了旋转台2的旋转速度(rpm)，纵轴示出了蚀刻速率(nm/min)。如图10所示，在旋转台2的旋转速度为20rpm时，蚀刻速率为28.79nm/min，在旋转台2的旋转速度为60rpm时，蚀刻速率为26.66nm/min，在旋转台2的旋转速度为120rpm时，蚀刻速率为21.39nm/min，在旋转台2的旋转速度为240rpm时，蚀刻速率为14.37nm/min，其结果是，旋转速度越低，蚀刻速率越高，随着旋转速度的增加，蚀刻速率降低。
这样，根据图10所示的实验结果，示出了：当使旋转台2的旋转速度降低时，蚀刻速率增加，当使旋转台2的旋转速度增加时，蚀刻速率降低。
图11A～图11F是表示为了对旋转台2的旋转速度与蚀刻后的氧化硅膜的表面粗糙度之间的关系进行研究而进行的实验的结果的图。
图11A～图11F中的实验是在如下条件下进行的：旋转台2的温度为150℃，真空容器1内的压力为8Torr，HF气体的流量为200sccm，NH3气体的流量为600sccm，蚀刻时间为1分钟。
图11A～图11D分别表示在使旋转台2的旋转速度为20rpm、60rpm、120rpm、240rpm时的蚀刻后的膜的表面的SEM(Scanning Electron Microscopy：扫描型电子显微镜)图像，图11E是表示蚀刻前的膜的表面的SEM图像。另外，图11F是表示各个旋转速度下的蚀刻量的图。
如图11A～图11D所示，旋转速度越高，蚀刻后的膜的表面越平滑，表面粗糙度越小。能够想到，其原因在于，旋转速度越高，在旋转台2旋转1次的过程中，暴露在蚀刻气体中的时间越短，蚀刻反应的量越小，因此，要多次进行1次蚀刻量较少的蚀刻，由此能够进行更精细的蚀刻处理。
这样，在欲使蚀刻后的膜的表面粗糙度减小的情况下，提高旋转台2的旋转速度来进行蚀刻的做法是有效的。
图12A～图12E是表示在晶圆W的表面形成有导通孔、沟槽等凹形状图案的情况下的蚀刻与旋转台的旋转速度之间的关系的实验结果。在图12A～图12E所示的实验中，在晶圆W的表面形成有导通孔、沟槽等凹形状图案，在凹形状图案内进行凹状的成膜之后进行了蚀刻。
图12A是表示蚀刻前的成膜时的导通孔的状态的图，图12B是表示旋转台2的旋转速度为20rpm的蚀刻后的导通孔的状态的图。同样地，图12C是表示旋转台2的旋转速度为60rpm的蚀刻后的导通孔的状态的图，图12D是表示旋转台2的旋转速度为120rpm的蚀刻后的导通孔的状态的图，图12E是表示旋转台2的旋转速度为240rpm的蚀刻后的导通孔的状态的图。
在图12A～图12E的实验中，在使旋转台2的温度为150℃、使真空容器1内的压力为8Torr、使HF气体的流量为200sccm、且使NH3气体的流量为600sccm的条件下，将旋转台2的旋转速度设定为20rpm、60rpm、120rpm、240rpm并进行了1分钟蚀刻，对于该情况下的热蚀刻量，沿导通孔的深度方向对导通孔进行分割并分别测定了该情况下的热蚀刻量。导通孔具有8nm的深度，沿深度方以2nm进行划分，将表面和最上部侧面称作TOP&T－Side，将接下来的2nm部分称作T－M，将接下来的正中间的2nm部分称作MID，将接下来的靠底部的2nm部分称作M－B，将底部的2nm部分称作BTM。
首先，如图12A所示，在导通孔内沿着凹形状形成了具有膜厚38nm的凹状的SiO2膜。
如图12B所示，一边使旋转台2以20rpm的旋转速度旋转，一边进行了1分钟蚀刻，其结果，在TOP处残留的膜的厚度为3nm～9nm，在T－Side处残留的膜的厚度为4nm～6nm。另一方面，在蚀刻后残留在BTM处的膜厚为30nm～31nm，TOP和T－Side(最上部)的蚀刻量大于BTM(底部)的蚀刻量，在整体上被蚀刻成大致V字形状。
另外，如图12C所示，一边使旋转台2以60rpm的旋转速度旋转一边进行了1分钟蚀刻，其结果，在TOP处残留的膜的厚度为3nm～8nm，在T－Side处残留的膜的厚度为6nm～10nm。另一方面，在蚀刻后残留在BTM处的膜厚为30nm～31nm，TOP和T－Side(最上部)的蚀刻量大于BTM(底部)的蚀刻量，与图12B相比，是最上部的蚀刻量与底部的蚀刻量之差较小的V字，但在整体上被蚀刻成大致V字形状。
并且，如图12D所示，一边使旋转台2以120rpm的旋转速度旋转一边进行了1分钟蚀刻，其结果，在TOP处残留的膜的厚度为11nm～17nm，在T－Side处残留的膜的厚度为12nm～13nm。另一方面，在蚀刻后残留在BTM处的膜厚为29nm～30nm，TOP和T－Side(最上部)的蚀刻量大于BTM(底部)的蚀刻量，但与图12B相比，TOP和T－Side(最上部)的蚀刻量与BTM(底部)的蚀刻量之差变小，在整体上被蚀刻成比V字形状相比接近平直的凹形状的形状。
此外，旋转台2的转速120rpm是在成膜时也经常使用的旋转台的旋转速度。
另外，如图12E所示，一边使旋转台2以240rpm的旋转速度旋转一边进行了1分钟蚀刻，其结果，在TOP处残留的膜的厚度为25nm～26nm，在T－Side处残留的膜的厚度为29nm。另一方面，在蚀刻后残留在BTM处的膜厚为30nm～33nm，TOP和T－Side(最上部)的蚀刻量与BTM(底部)的蚀刻量之差基本上消失，在整体上被蚀刻成接近平直的凹形状的形状。
这样，由图12A～图12E所示的实验结果可知：当使旋转台2的旋转速度较低时，形成于凹形状图案内的膜被蚀刻成V字形状，当使旋转台2的旋转速度较高时，容易被蚀刻成沿着凹形状图案的形状。
图13是与导通孔的每个位置相对应地以蚀刻量(nm)的数值来表示图12A～图12E所示的实验结果的图。如图13所示，可知：在旋转速度为20rpm的情况下，TOP和T－Side的蚀刻量大于其他部位的蚀刻量，被蚀刻成V字形状。另一方面，可知：在旋转速度为240rpm的情况下，包含TOP和T－Side在内的所有部位成为大致相同的蚀刻速率，因此，膜被蚀刻成沿着凹形状的凹状。在旋转速度为60rpm、120pm的情况下，分别示出了旋转速度为20rpm的情况与旋转速度为240rpm的情况之间的状态。
因此，根据图12A～图12E和图13的实验结果可知，在欲将形成于凹形状图案内的膜蚀刻成V字状的情况下，只要降低旋转台2的旋转速度并进行蚀刻即可，在欲以沿着凹形状的形状在抑制膜的表面粗糙度的情况下进行蚀刻的情况下，只要提高旋转台2的旋转速度并进行蚀刻即可。
根据以上说明的实验结果来说明对旋转台2的旋转速度适当地进行控制而进行蚀刻的本发明的实施方式的基板处理方法。
图14A～图14E是表示本发明的实施方式的基板处理方法的一个例子的前级的工序的图。图14A～图14E示出了在晶圆W的表面形成凹形状图案且在凹形状图案内形成氧化硅膜之后将凹形状图案内的氧化硅膜蚀刻成V字的截面形状的工序。
以下，除了参照图14A～图14E之外，还参照图1～图6，自晶圆W的输入起，按照实际的基板处理动作来说明本实施方式的基板处理方法。
首先，打开未图示的闸阀，如图2、图3所示，利用输送臂10从外部将晶圆W经由输送口15交接到旋转台2的凹部24内。该交接通过如下这样进行，即：在凹部24在面对输送口15的位置停止时，使未图示的升降销从真空容器1的底部侧经由凹部24的底面的通孔升降。这样的晶圆W的交接通过使旋转台2间歇性地旋转来进行，将晶圆W分别载置旋转台2的5个凹部24内。
接着，关闭闸阀，利用真空泵640使真空容器10内为抽真空的状态，之后，从分离气体喷嘴41、42以规定的流量喷出作为分离气体的N2气体，并从分离气体供给管51和吹扫气体供给管72、72也以规定的流量喷出N2气体。与此相伴随，利用压力控制部件650将真空容器1内控制为预先设定的处理压力。接着，一边使旋转台2沿顺时针方向以例如120rpm的旋转速度旋转一边利用加热单元7将晶圆W加热到例如450℃。
接下来，执行成膜工序。在成膜工序中，自第1成膜气体喷嘴311供给含Si气体，自第2成膜气体喷嘴312供给氧化气体。另外，自第1蚀刻气体喷嘴321和第2蚀刻气体喷嘴322供给作为吹扫气体的N2气体、或不供给任何气体。此外，作为含Si气体，能够使用各种气体，在本实施例中，举出使用LTO的例子进行说明。另外，作为氧化气体，也能够使用各种气体，在此，举出使用氧气的例子进行说明。
在晶圆W通过第1处理区域P1时，自第1成膜气体喷嘴311供给作为原料气体的LTO吸附在晶圆W的表面上。表面上吸附有LTO的晶圆W借助旋转台2的旋转通过具有分离气体喷嘴42的分离区域D而被吹扫，之后进入第2处理区域P2。在第2处理区域中，自第2成膜气体喷嘴312供给氧气，在LTO中含有的Si成分被氧气氧化，作为反应生成物的SiO2堆积在晶圆W的表面上。通过第2处理区域P2之后的晶圆W通过具有分离气体喷嘴41的分离区域D而被吹扫，之后进入到第1处理区域P1。在此，还自第1成膜气体喷嘴311供给有LTO，LTO吸附在晶圆W的表面上。然后，自此重复进行相同的循环，由此，作为反应生成物的SiO2堆积在晶圆W的表面上而形成SiO2膜。
也可以根据需要，在使SiO2膜形成规定的膜厚之后，停止自第1成膜气体喷嘴311供给LTO，自第2成膜气体喷嘴312继续供给氧气，并继续使旋转台2旋转，由此进行SiO2膜的改性处理。
图14A是表示本发明的实施方式的基板处理方法的第1成膜工序的一个例子的图。
如图14A所示，通过执行成膜工序，从而在作为凹形状图案之一的导通孔80内形成氧化硅膜90。如图14A所示，最初形成于导通孔80内的氧化硅膜90具有沿着凹形状的截面形状。
图14B是表示本发明的实施方式的基板处理方法的第1蚀刻工序的一个例子的图。在蚀刻工序中，氧化硅膜90被蚀刻成V字的截面形状。具体而言，如下那样执行蚀刻工序。
设为如下状态：停止自图2、图3所示的第1成膜气体喷嘴311和第2成膜气体喷嘴312供给LTO和氧气，而不供给任何气体，或者作为替代而供给作为吹扫气体的N2气体。将旋转台2设定为适合热蚀刻的温度、例如设定为150℃左右。另外，将旋转台2的旋转速度设定为20rpm～60rpm的低速旋转、例如设定为20rpm。在该状态下，自第1蚀刻气体喷嘴321供给NH3气体并自第2蚀刻气体喷嘴322供给HF气体，从而开始蚀刻处理。NH3和HF如所述化学反应式(1)所示那样发生反应而成为氟化铵，并如化学反应式(2)、(3)所示那样产生热分解而对氧化硅膜90进行蚀刻。此时，旋转台2以低速的20rpm进行旋转，因此，如利用图12、图13说明那样，氧化硅膜90被蚀刻成V字的截面形状。通过将导通孔80内的氧化硅膜90蚀刻成V字形状，能够在氧化硅膜90上形成最上部的开口较大的孔，从而能够在接下来的成膜时将氧化硅膜90埋入至底部，自下而上的埋入性(日文：ボトムアップ性)较高，能够进行不易产生空隙的成膜。
图14C是表示本发明的实施方式的基板处理方法的第2成膜工序的一个例子的图。在第2成膜工序中，在第1蚀刻工序中被蚀刻成V字状的氧化硅膜90上进一步形成氧化硅膜，使膜厚增加。由于在被蚀刻成V字状的氧化硅膜90上进行成膜，因此，在成膜时，入口不会被封堵，能够自氧化硅膜90的底部堆积膜。
此外，基板处理装置的动作可以是与利用图14A说明的第1成膜工序相同的动作，省略其说明。
图14D是表示本发明的实施方式的基板处理方法的第2蚀刻工序的一个例子的图。在第2蚀刻工序中，与第1蚀刻工序同样地，将氧化硅膜90蚀刻成V字形状。此外，基板处理装置的动作可以与利用图14B进行说明的第1蚀刻工序相同，省略其说明。
图14E是表示本发明的实施方式的基板处理方法的第3成膜工序的一个例子的图。在第3成膜工序中，与第2成膜工序同样地，在被蚀刻成V字的氧化硅膜90上进一步堆积氧化硅膜90，使膜厚增大。
图15A～图15D是表示本发明的实施方式的基板处理方法的一个例子的后级的工序的图。图15A是表示本发明的实施方式的基板处理方法的第3蚀刻工序的一个例子的图，图15B是表示本发明的实施方式的基板处理方法的第4成膜工序的一个例子的图。另外，图15C是表示本发明的实施方式的基板处理方法的第4蚀刻工序的一个例子的图，图15D是表示本发明的实施方式的基板处理方法的最终埋入工序的一个例子的图。
如图15A～图15C所示，重复进行需要次数的蚀刻、成膜、蚀刻，一边不使氧化硅膜90内产生空隙，一边埋入导通孔80。能够根据包含导通孔80等凹形状图案的深宽比在内的形状来相应地使蚀刻工序和成膜工序的重复次数为适当的次数。深宽比越大，重复次数越多。另外，能够推定：与沟槽相比，在导通孔的情况下，重复次数较多。
重复进行图14B～图14E、图15A～图15C所示的蚀刻工序和成膜工序，最终，如图15D所示，导通孔80完全被氧化硅膜90埋入。
通过如此重复进行成膜工序和V字形状蚀刻，能够进行没有空隙的埋入。
此外，也可以是，在后半段进行的蚀刻工序中，在与形成V字形状的做法相比使蚀刻后的氧化硅膜90的表面粗糙度减小的做法变得更重要时，将旋转台2的旋转速度设定为高速，以进行抑制表面粗糙度的蚀刻。这样，通过根据工序来相应地控制旋转台2的旋转速度，能够进行期望的埋入。此外，也可以是，利用控制部100，根据制程来设定旋转台2的旋转速度。
另外，在本实施方式中，说明了多次交替地重复进行成膜工序和蚀刻工序而在形成于晶圆W的表面的凹形状图案上进行埋入成膜的例子，但可以是，最初输入进行了成膜的晶圆W，仅对该晶圆W进行蚀刻。另外，也可以是如下的基板处理方法：自第1成膜气体喷嘴311和第2成膜气体喷嘴312、以及第1蚀刻气体喷嘴321和第2蚀刻气体喷嘴322这两者各自同时供给成膜气体和蚀刻气体，使旋转台2沿逆时针方向旋转，在旋转1圈的期间依次重复进行成膜和蚀刻。
采用本发明的实施方式，能够控制蚀刻条件来进行期望的基板处理
以上，详细说明了本发明的优选的实施方式，但是本发明并不限于所述实施方式，在不脱离本发明的范围的情况下，能够对所述实施方式施加各种变形和置换。

Claims (17)

1.一种基板处理方法，其中，
将表面上形成有凹形状图案的基板载置在设于处理室内的旋转台上，沿着所述旋转台的旋转方向该处理室被划分为被供给蚀刻气体的处理区域和不被供给所述蚀刻气体而被供给吹扫气体的吹扫区域，
向所述处理区域供给蚀刻气体，
向所述吹扫区域供给吹扫气体，
使旋转台旋转，在使所述旋转台旋转1圈时使所述基板通过所述处理区域和所述吹扫区域各1次，
在所述基板通过所述处理区域时对形成于所述基板的表面的膜进行蚀刻，
通过使所述旋转台的旋转速度变化来控制对所述膜进行蚀刻的蚀刻速率或蚀刻后的所述膜的表面粗糙度，
其中，在使所述膜以覆盖所述凹形状图案的方式成膜为凹状的情况下，在要将成膜于所述凹形状图案内的所述膜蚀刻成V字的截面形状时，使所述旋转台的旋转速度降低。
2.根据权利要求1所述的基板处理方法，其中，
在欲使所述蚀刻速率增加时，使所述旋转台的旋转速度降低，在欲使所述膜的表面粗糙度减小时，使所述旋转台的旋转速度增加。
3.根据权利要求1所述的基板处理方法，其中，
在使所述膜以覆盖所述凹形状图案的方式成膜为凹状的情况下，在要不使成膜于所述凹形状图案内的所述膜形成V字的截面形状而使所述膜的表面粗糙度减小时，使所述旋转台的旋转速度增加。
4.根据权利要求1所述的基板处理方法，其中，
在所述处理室内设置第2处理区域，能够向该第2处理区域供给成膜用的原料气体，并构成为还能够向所述处理区域供给成膜用的反应气体，
该基板处理方法还包括成膜工序，在该成膜工序中，使要利用蚀刻工序进行蚀刻的所述膜形成在所述基板的包含所述凹形状图案在内的表面上。
5.根据权利要求4所述的基板处理方法，其中，
所述蚀刻工序具有V字蚀刻工序，在该V字蚀刻工序中，将成膜于所述凹形状图案内的所述膜蚀刻成所述V字的截面形状。
6.根据权利要求5所述的基板处理方法，其中，
交替地多次重复进行所述成膜工序和所述V字蚀刻工序。
7.根据权利要求6所述的基板处理方法，其中，
所述成膜工序包括如下工序，即，一边使所述旋转台多次连续地旋转，一边在不向所述处理室内供给所述蚀刻气体的情况下向所述处理室内供给所述成膜用的原料气体、所述成膜用的反应气体以及所述吹扫气体，
所述V字蚀刻工序包括如下工序，即，一边使所述旋转台多次连续地旋转，一边在不向所述处理室内供给所述成膜用的原料气体和所述成膜用的反应气体的情况下向所述处理室内供给所述蚀刻气体和所述吹扫气体。
8.根据权利要求6所述的基板处理方法，其中，
一边使所述旋转台多次连续地旋转一边同时供给所述成膜用的原料气体、所述成膜用的反应气体、所述蚀刻气体以及所述吹扫气体，多次重复进行这样循环：在所述旋转台旋转1圈的期间，进行所述成膜工序和所述V字蚀刻工序各1次。
9.根据权利要求5所述的基板处理方法，其中，
所述蚀刻工序还具有使所述膜的表面粗糙度减小的表面粗糙度抑制工序。
10.根据权利要求4所述的基板处理方法，其中，
所述蚀刻工序中的所述旋转台的旋转速度的变化通过这样的方式进行的：以所述成膜工序中的所述旋转台的旋转速度为基准速度，使所述旋转速度相对于该基准速度增加或降低。
11.一种基板处理装置，其中，
该基板处理装置包括：
处理室；
旋转台，其设置在该处理室内，能够将表面上形成有凹形状图案的基板载置在该旋转台的表面上；
第1成膜气体供给部，其能够向该旋转台的所述表面供给第1成膜气体；
第2成膜气体供给部，其以在所述旋转台的周向上与该第1成膜气体供给部分开的方式设置，能够向所述旋转台的所述表面供给能与所述第1成膜气体发生反应的第2成膜气体；
第1蚀刻气体供给部，其以在所述旋转台的周向上与所述第1成膜气体供给部以及所述第2成膜气体供给部分开的方式设置，能够向所述旋转台的所述表面供给第1蚀刻气体；以及
第2蚀刻气体供给部，其以接近该第1蚀刻气体供给部的方式设置并用于供给第2蚀刻气体，该第2蚀刻气体能够在到达所述旋转台的表面之前与所述第1蚀刻气体直接反应，
其中，所述基板处理装置还包括控制部件，该控制部件通过使所述旋转台的旋转速度变化来控制利用所述第1蚀刻气体和所述第2蚀刻气体对所述第1成膜气体和所述第2成膜气体的反应生成物进行蚀刻的蚀刻速率或蚀刻后的所述反应生成物的表面粗糙度，
所述控制部件进行如下控制：
在使所述反应生成物以覆盖所述凹形状图案的方式成膜为凹状的膜的情况下，在要将成膜于所述凹形状图案内的所述反应生成物蚀刻成V字的截面形状时，使所述旋转台的旋转速度降低。
12.根据权利要求11所述的基板处理装置，其中，
该基板处理装置还包括加热部件，该加热部件用于对所述旋转台进行加热，以便能够利用所述第1蚀刻气体和所述第2蚀刻气体来对所述反应生成物进行热蚀刻。
13.根据权利要求12所述的基板处理装置，其中，
所述第1成膜气体供给部设置在第1处理区域内，
所述第1蚀刻气体供给部、所述第2蚀刻气体供给部以及所述第2成膜气体供给部设置在第2处理区域内，该第2处理区域以在所述旋转台的周向上与所述第1处理区域分开的方式设置，
所述第1处理区域和所述第2处理区域被具有凸状部的分离区域划分开，该凸状部自所述处理室的顶面向下方突出且下表面与所述旋转台一起形成狭小空间。
14.根据权利要求13所述的基板处理装置，其中，
在所述分离区域设有吹扫气体供给部件，该吹扫气体供给部件用于使吹扫气体充满所述狭小空间而使所述第1处理区域和所述第2处理区域分离。
15.根据权利要求14所述的基板处理装置，其中，
所述控制部件进行如下控制：
在所述基板上仅进行成膜时，自所述第1成膜气体供给部和所述第2成膜气体供给部分别供给所述第1成膜气体和所述第2成膜气体，并停止自所述第1蚀刻气体供给部和所述第2蚀刻气体供给部进行的供给或自所述第1蚀刻气体供给部和所述第2蚀刻气体供给部供给吹扫气体，
在仅进行所述反应生成物的蚀刻时，自所述第1蚀刻气体供给部和所述第2蚀刻气体供给部分别供给所述第1蚀刻气体和所述第2蚀刻气体，并停止自所述第1成膜气体供给部和所述第2成膜气体供给部进行的供给或自所述第1成膜气体供给部和所述第2成膜气体供给部供给吹扫气体。
16.根据权利要求15所述的基板处理装置，其中，
所述控制部件进行如下控制：
在使所述反应生成物以覆盖所述凹形状图案的方式成膜为凹状的膜的情况下，在要不使成膜于所述凹形状图案内的所述反应生成物形成V字的截面形状而使所述反应生成物的表面粗糙度减小时，使所述旋转台的旋转速度增加。
17.根据权利要求11所述的基板处理装置，其中，
所述控制部件能够执行如下控制，即，多次交替地重复进行在所述基板上仅进行成膜的成膜工序和将所述反应生成物蚀刻成V字的截面形状的V字蚀刻工序。
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