CN107151790A - 基板处理装置 - Google Patents

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Abstract

本发明在进行PEALD处理的基板处理装置中，大幅地降低入射到晶片的离子的能量，抑制由离子的注入导致的对沉积膜的损伤，实施表面性状良好的成膜处理。一种基板处理装置，其对基板供给原料气体并对基板照射等离子体来进行成膜处理，上述基板处理装置包括：气密地收纳用于载置基板的载置台的处理容器；在上述处理容器内生成等离子体的等离子体源，上述等离子体源包括等离子体生成用的高频电源，上述等离子体源包括使要生成的等离子体的鞘电位降低的鞘电位降低机构。

Description

基板处理装置
技术领域
本发明涉及在基板基板表面进行成膜处理的基板处理装置。
背景技术
在半导体器件等的制造工艺中，对作为基板的半导体晶片(以下仅记载为“晶片”)进行离子注入处理/蚀刻处理/成膜处理等各种处理。作为对晶片进行成膜的方法，有时使用被称为ALD(Atomic Layer Deposition：原子层沉积)的处理(以下仅记载为ALD)。在ALD处理中，向例如被排气为真空的处理容器内供给原料气体，使原料气体吸附在晶片表面上。然后，利用还原反应等使原料气体的一部分固定在晶片表面来进行成膜。因此，例如即使是具有凹凸图案的晶片，也可以在其整个表面以均匀的膜厚进行成膜。
然而，在通过ALD处理进行成膜时，需要在例如600℃的高温下对晶片进行热处理。然后，晶片的热预算(热经历)变大，然而，伴随着半导体的小型化，浅结化得以发展，因而要求热预算变小。所以近年来代替热处理，采用了通过对表面吸附有原料气体的晶片照射等离子体而在晶片表面固定原料气体进行成膜的所谓等离子体增强ALD(以下也记载为PEALD)。
例如，现有的CVD处理是在氩气充沛的空气中实施的，与此相对地，进行PEALD处理的处理容器内提供较多的氢气，也可在氢气充沛的空气中进行处理。在PEALD装置中，交替地重复原料气体吸附在晶片表面以及等离子体照射，通过在每个原子层进行成膜控制而精确地控制膜厚，此时，H3 +离子入射到晶片上的沉积膜表面。如果入射的离子能量相同，则越轻的离子越深地注入沉积膜内部。即，H3 +离子比Ar+离子轻，因而以相同能量进行比较时，现有的CVD处理中被注入的H3 +离子比Ar+离子被更深地注入。
H3 +离子被较深地注入成膜的膜中时，由于该离子的冲击，在沉积膜上出现了受到损伤的表面性状。对此，例如专利文献1公开了在等离子体处理装置中，通过提高对电极施加的驱动电压的频率而降低离子能量，并且以较高的选择比进行蚀刻的技术，通过施加高频电压从而降低离子能量的技术已成公知。可以推测出通过降低离子能量能够抑制对上述膜的损伤。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平6-275561号公报
发明内容
发明想要解决的技术问题
近年来，伴随着半导体的小型化的浅结化得以发展，要求形成包含微细加工的薄膜，与CVD处理相比正在采用PEALD处理。这是因为要求对更高的纵横比或者具有突出物的器件形状进行成膜时，在使用Ar+离子冲击的现有的CVD法中，对孔侧壁和成为突出物的阴影的部位的等离子体处理(例如Ti膜的成膜中的Cl脱离等)是有界限的，而PEALD处理中的采用H自由基的热化学反应的处理是有效的。
然而，采用PEALD处理时，会出现H3 +离子被较深地注入等离子体处理时成膜的膜而在沉积膜上产生损伤的问题。如上所述，可以推测在PEALD处理中，通过降低离子能量，能够抑制对沉积膜的损伤，然而，现状是能够有效地降低离子能量，良好地抑制该损伤的技术或具体的条件等却没有被完全发明。
鉴于上述情况，本发明的目的在于提供一种进行进行PEALD处理的基板处理装置，该装置能够大幅地降低入射到晶片的离子能量，抑制由离子注入导致的对沉积膜的损伤，实现表面性状良好的成膜处理。
用于解决技术问题的技术方案
为了达到上述目的，根据本发明，提供了一种基板处理装置，其对基板供给原料气体并对基板照射等离子体来进行成膜处理的基板处理装置，上述基板处理装置的特征在于，包括：气密地收纳用于载置基板的载置台的处理容器；和在上述处理容器内生成等离子体的等离子体源，上述等离子体源包括等离子体生成用的高频电源，上述等离子体源包括使要生成的等离子体的鞘电位降低的鞘电位降低机构。
上述鞘电位降低机构可以是以能够对上述高频电源叠加施加的方式设置的直流电源。
由上述直流电源对上述高频电源施加的电压可以为负。
上述鞘电位降低机构是对所述等离子体源中的高频波形进行波形调制的波形调制机构，该波形调制机构可以将所述等离子体源的高频波形，在波形一个周期长度中调制成由正负电位一个波长的部分和施加电压不变化的部分构成的形状。
在由上述波形调制机构调制出的高频波形中，上述正负电位一个波长的部分的斜率dV/dt可为负。
由上述波形调制机构调制的的高频波形的上述正负电位1个波长的部分的频率可超过13.56MHz。
上述鞘电位降低机构由以能够对所述高频电源叠加施加的方式设置的直流电源和对上述等离子体源中的高频波形进行波形调制的波形调制机构这两者构成。
发明效果
根据本发明，在进行PEALD处理的基板处理装置中，能够大幅地降低入射到晶片的离子的能量，抑制由离子注入导致的对沉积膜的损伤，实施表面性状良好的成膜处理。
附图说明
图1是表示本实施方式的等离子体处理装置的大致结构的纵截面图。
图2是涉及晶片W上的Ti膜的成膜处理的概略说明图。
图3是关于损伤的概略说明图。
图4是表示伴随电源的频率变化的电子密度的变化和H自由基的生成速度的变化的曲线图。
图5是表示伴随高频电源的频率变化和27MHz下Vpp的变化的H3 +离子的能量的变化的曲线图。
图6是作为现有实例的、频率为27NHz、施加的Vpp为700V的高频电源中的正弦波一个周期的基本波形。
图7是本实施方式的、频率为27MHz、施加的Vpp为400V的高频电源中的高频波形。
图8是表示在本实施方式的高频波形中，改变正负电位1个波长的部分L1的斜率时的波形的概略图。
图9是表示在本实施方式的高频波形中，改变斜率(dV/dt)时的电子密度(等离子体密度)的变化和H自由基的生成效率(生成率)的变化的曲线图。
图10是本实施方式的高频波形的附图标记依存性的说明图。
图11是表示图10所示的各高频波形相应的电子密度分布的说明图。
图12是表示在本实施方式的等离子体处理装置中Ti膜的成膜时，由图10所示的各高频波形的高频电源进行高频振荡时的离子能量的变化的曲线图。
附图标记说明
1 等离子体处理装置(基板处理装置)
10 处理容器
11 载置台
12 接地线
13 支承部件
20 电热器
30 上部电极
31 盖体
32 气体扩散室
33 支承部件
50 气体供给管
51 处理气体供给源
52 原料气体供给部
53 还原气体供给部
54 稀有气体供给部
60 高频电源
70 排气机构
100 控制部
300 鞘电位降低机构
W 晶片(被处理体)。
具体实施方式
以下参考附图对本发明的1个实施方式进行说明。在本说明书以及附图中，对于实质上具有相同功能构成的构成要素，附加同一附图标记以省略重复说明。还有，在本实施方式中，基板处理装置是采用等离子体进行基板处理的等离子体处理装置1，以由该等离子体处理装置1在晶片W上形成Ti膜的情形作为例子进行说明。
图1是概略地表示作为本实施方式的基板处理装置的等离子体处理装置1的纵截面图。等离子体装置1包括：具有底部且上部开口的大致圆筒状的处理容器10；和设置在处理容器10内的、载置有晶片的载置台11。处理容器10通过接地线12电连接而接地。另外，处理容器10的内壁被例如在表面形成有抗等离子体性的材料构成的热喷涂层的内衬(未图示)覆盖。
载置台11由例如氮化铝(AlN)等陶瓷形成，在其表面形成有由导电性材料(未图示)构成的涂层。载置台11的下表面被由导电材料形成的支承部件13支承，并且被电连接。支承部件13的下端被处理容器10的底面支承，并且被电连接。因而，载置台11通过处理容器10被接地，作为与后述的上部电极30成对的下部电极发挥功能。另外，作为下部电极的构成，在本实施方式的内容中并没有限定，例如可以在载置台11内埋入金属网等导电性部件而构成。
在载置台11中内置有电热器20，能够将载置在载置台11上的晶片W加热到规定的温度。另外，在载置台11上设置有升降销(未图示)，其用于在按压晶片W的外周部而将其固定在载置台11上的夹具(未图示)，和设置在处理容器10的外部未图示的输送机构之间传送晶片W。
在作为下部电极的载置台11的上方，在处理容器10的内侧面，与该载置台11相对且平行地设置有形成为大致圆盘状的上部电极30。换句话说，上部电极30与载置在载置台11的晶片W相对地配置。上部电极30由例如镍(Ni)等导电性的金属形成。
在上部电极30上形成有在厚度方向上贯穿该上部电极30的多个气体供给孔30a。另外，在上部电极30的整个外周缘部上形成有向上方突出的突出部30b。即，上部电极30具有具备底部且上部开口的大致圆筒形状。上部电极30比处理容器10的内径小，以使该突出部30b的外侧面与处理容器10的内侧面隔开规定的距离，并且，上部电极30比晶片W的直径大，以使上部电极30中的与载置台11相对的面例如在俯视时覆盖载置台11的晶片W的整个面。在突出部30b的上端面连接有大致圆盘状的盖体31，由该盖体31与上部电极30所围成的空间形成气体扩散室32。盖体31与上部电极30相同，也由镍等导电性金属形成。另外，盖体31和上部电极30可一体地构成。
在盖体31上表面的外周部，形成有向该盖体31的外部突出的卡止部31a。卡止部31a的下表面由被处理容器10的上端部支承的、圆环状的支承部件33保持。支承部件33由例如石英等绝缘材料形成。因而，上部电极30和处理容器10电绝缘。另外，在盖体31的上表面设置有电热器34。通过该电热器34能够将盖体31和连接在该盖体31的上部电极30加热到规定的温度。
在气体扩散室32贯穿盖体31连接有气体供给管50。如图1所示，在气体供给管50上连接有处理气体供给源51。从处理气体供给源51供给的处理气体通过气体供给管50被供给到气体扩散室32。被供给到气体扩散室32的处理气体通过气体供给孔30a被导入处理容器10内。此时，上部电极30作为将处理气体导入到处理容器10内的喷淋板发挥功能。
本实施方式中的处理气体供给源51包括：原料气体供给部52，其供给供给TiCl4气体作为Ti膜的成膜用的原料气体；还原气体供给部53，其供给例如H2(氢)气体作为还原气体；和供给等离子体生成用的稀有气体的稀有气体供给部54。作为从稀有气体供给部54供给的稀有气体，例如可以使用Ar(氩)气。另外，处理气体供给源51具有分别设置在各个气体供给部52、53、54和气体扩散室32之间的阀55以及流量调节机构56。供给到气体扩散室32的各气体的流量被流量调节机构56控制。
在盖体31上通过匹配器61电连接有高频电源60，其用于通过该盖体31向上部电极30供给高频电力而生成等离子体。高频电源构成为能够输出例如100kHz～100MHz的频率的高频电力。匹配器61使高频电源60的内部阻抗和负载阻抗相匹配，其发挥作用以使在处理容器10内生成等离子体时，高频电源60的内部阻抗和负载阻抗从表面看一致。
在处理容器10的底面通过排气管71连接有对处理容器10内进行排气的排气机构70。在排气管71设置有调节排气机构70的排气量的调节阀72。因而，能够通过驱动排气机构70，经由排气管71对处理容器10内的气氛进行排气，将处理容器10内减压到规定的真空度。
在上述等离子体处理装置1中设有控制部100。控制部100例如是计算机，具备程序存储部(未图示)。在程序存储部中存储有用于控制电热器20、34和、流量调节机构56、高频电源60、匹配器61、排气机构70以及调节阀72等各装置而使基板处理装置1工作的程序。
另外，上述程序记录在例如硬盘(HD)、软盘(FD)、光盘(CD)、磁光盘(MO)、存储卡等计算机可读取的存储介质中，也可从该存储介质安装到控制部100。
本实施方式的等离子体处理装置1具有上述构成。接下来，对本实施方式的等离子体处理装置1中的向晶片W上的Ti膜的成膜处理进行说明。图2是关于晶片W上的Ti膜的成膜处理的概略说明图。
在成膜处理时，首先，晶片W被搬入处理容器10内，被载置并保持在载置台11上。例如图2的(a)所示，在该晶片W的表面上形成有具有规定厚度的绝缘层200，在形成在晶片W上的源极和漏极相应的导电层202的上方形成有接触孔201。
晶片W被保持在载置台11上时，通过排气机构70处理容器10内被排气并保持气密。与此同时从处理气体供给源51向处理容器10内分别以规定的流量供给TiCl4气体、H2气体以及Ar气体。此时，控制各流量调整机构56以使TiCl4气体的流量为大约5～50sccm、H2气体的流量为大约5～10000sccm、Ar气体的流量为大约100～5000sccm。在本实施方式中，分别以6.7sccm、4000sccm、1600sccm的流量供给TiCl4气体、H2气体以及Ar气体。另外，控制调节阀72的开度以使处理容器10内的压力为例如65Pa～1330Pa，在本实施方式中大约为666Pa。
与此同时，通过各电热器20、34等，将上部电极30、载置台11上的晶片W加热并维持到例如400℃以上。然后，由高频电源60向上部电极30施加高频电力。由此，被供给到处理容器10内的各气体在上部电极30和作为下部电极发挥功能的载置台11之间被等离子体化，生成由TiClx、Ti、Cl、H、Ar的离子或自由基构成的等离子体。
在晶片W的表面上，作为被等离子体分解的原料气体的TiClx，通过作为还原气体的H自由基或H3 +离子被还原。由此，如图2的(b)所示，在晶片W上形成Ti膜210。在晶片W的处理结束时，从处理容器10搬出晶片W。并且，向处理容器10内搬入新的晶片W，反复进行该一系列的晶片W的处理。
在以上说明的、本实施方式的等离子体处理装置1中进行的基于等离子体增强ALD处理(PEALD处理)进行的成膜处理(例如Ti膜的成膜处理)中，为了在处理容器10内生成等离子体，从高频电源60以规定的频率供给规定的电力。
关于基于PEALD处理进行的成膜，本发明人通过模拟分析等进行了讨论，在将例如TiCl4、H2、Ar等作为处理气体，通过PEALD处理进行Ti膜的成膜的处理容器内，例如供给较多的H2，在富于H2的气氛中进行处理，由此可知，由于向沉积膜内部注入H3 +离子而产生了损伤。该损伤是在基于CVD处理进行的成膜中未表现出的表面性状，因而担心会导致膜质量的下降。图3是关于损伤的概略说明图，(a)是通过CVD处理成膜的膜400的局部概略图，(b)是通过PEALD处理成膜的膜400的局部概略图。
对于如图3的(b)所示的损伤部位401的生成的主要原因进行了进一步讨论，认为其原因是H3 +离子以高能量入射到膜中。例如以频率为450kHz的低频，施加Vpp(peak topeak电压)为1350V的电源进行高频振荡时，由于鞘电位Vs(等离子体～晶片间的电位差)较大，H3 +离子以高能量较深地浸入沉积膜的内部。
在此，本发明人在图1所示的等离子体处理装置1中，将TiCl4为原料的TiClx作为前驱体吸附在晶片W上，使Cl从吸附在表面上的TiClx脱离而形成Ti膜的情形下，对用于抑制有可能在被成膜的Ti膜上产生的入射离子损伤的技术进行了进一步的讨论，得出如下见解。
在形成Ti膜时，为了使Cl从前驱体TiClx脱离，需要使在处理容器10内生成的H自由基成为规定量以上，现有技术中通过频率为450kHz，Vpp为1350V的电源进行高频振荡。与此相对，可以得知通过降低H3 +离子的能量，降低鞘电位Vs能够抑制对沉积膜的损伤。为了降低离子能量，可以使用于高频振荡的电源的频率为更高的频率。
因而，本发明人在等离子装置1中形成Ti膜时，使用于高频振荡的电源的频率发生变化，计算出H自由基的生成速度以及H3 +离子的能量。图4是表示伴随着电源的频率变化的处理容器内的电子密度(图中○)的变化以及H自由基的生成速度(图中△)的变化的曲线图。另外，在图4中附注有在频率为27MHz，使施加Vpp从1350V变化到700V时的处理容器内的电子密度(图中●)和H自由基的生成速度(图中▲)。图5是表示伴随着电源的频率的变化的处理容器内的H3 +离子的能量的变化(图中○：最大值以及图中△：平均值)的曲线图。
如图4所示，在相同的施加Vpp的情况下，随着电源的频率变高，电子密度以及H自由基的生成速度有一度减少的倾向。然而，在频率超过13.56MHz时，电子密度以及H自由基的生成速度增加，在更高的频率下，为非常大的值。因而，在频率超过13.56MHz时，能够保持与现有的施加450kHz的频率时相同的电子密度以及H自由基的生成速度，同时减少施加Vpp。例如电源的频率为27MHz时，能够保持与以频率为450kHz、Vpp为1350V的电源进行高频振荡时大致相同的电子密度以及H自由基的生成速度，同时将施加Vpp降低到700V。
另外，如图5所示，在相同的施加Vpp情况下，随着电源的频率变高，处理容器内的H3 +离子的能量的平均值和最大值一同减少。即，显而易见通过将电源的频率高频化，离子的入射能量减少。如上所述，由于在27MHz的频率下能够降低施加Vpp，进而可以一同减少离子的入射能量的平均值和最大值。
这样，通过将电源的频率高频化，并且减小施加Vpp，能够使电子密度以及H自由基的生成速度足够，并且降低在晶片W上形成的等离子体的鞘电位Vs，减少H3 +离子的能量，抑制对沉积膜的损伤。在此，作为用于降低等离子体的鞘电位Vs的鞘电位降低机构有各种各样的。以下，对于该鞘电位降低机构进行说明。另外，在图1中，简略地表示了鞘电位降低机构300，该鞘电位降低机构300如下述说明具有各种构成(DC电源或波形调制机构)，可根据需要设置在高频电源60的内部等。
在等离子装置1中，作为鞘电位降低机构300设置有以能够对高频电源60叠加施加的方式设置的DC(直流)电源，将规定的电压的DC叠加施加在高频电源60。特别地优选为了降低鞘电位，通过DC电源将作为负电压的DC施加在高频电源60(上部电极30)。
具体地说，通过对例如频率为27MHz、施加Vpp为700V的高频振荡电源施加作为负的电压的-300V的DC而降低等离子的鞘电位Vs。在此，在晶片W上形成的等离子体的鞘电位的最大值约为200V。
通过该方法，能够降低离子能量从而抑制对沉积膜的损伤。具体地说，能够防止H3 +以高能量较深地浸入沉积膜内部，产生损伤。
另外，根据本发明人的研究，实地观察得知通过将高频电源60的高频波形进行波形调制(Wave form Tailoring)，使成为适宜的波形，从而能够降低鞘电位。即，通过设置作为鞘电位降低机构300的波形调制机构，能够实现鞘电位的降低。
此时，优选将用于高频振荡的电源的高频波形，在不改变基本波长的1个周期的长度的情况下，调制成在相同的1个周期的长度中由正负电位1个波长的部分和施加电压不变化的部分构成的形状(在此，称为Heart Beat波形)。
图6、图7是本实施方式的等离子处理装置1的高频电源60的高频波形的说明图。图6是作为现有例的频率为27NHz、施加Vpp为700V的高频电源中的正旋波的1个周期的波长的长度(1个周期的长度L)的基本波形，具有如下述式(1)所示斜率(以虚线图示)。
dV/dt＝5.94×1010(V/s)…(1)
另一方面，图7是优选在本实施方式中使用的、频率为27NHz、施加Vpp为400V的高频电源中的高频波形。图7中所示的波长与现有的基本波形(参考图6)长度相同，该波形的1个周期的长度L由正负电位1个波长的部L1和施加电压不变化的部分L2构成，成为所谓的Heart Beat波形。另外，关于施加电压不变化的部分L2，实质上即使存在不妨碍等离子体生成的程度的电压变化也是没有问题的。在该本实施方式的高频波形中，正负电位1个波长的部分L1的斜率可以具有比上述式(1)所示的斜率大。例如，优选为如下述式(2)所示的值。
dV/dt＝9.18×1010(V/s)…(2)
图8表示在本实施方式的高频波形中，改变正负电位1个波长的部分L1的斜率时的波形，图8的(a)、(b)、(c)依次表示斜率变大的波形。图8的(a)为dV/dt＝8.00×1010(V/s),(b)为dV/dt＝9.18×1010(V/s)，(c)为dV/dt＝1.03×1011(V/s)。
另外，图9是表示在本实施方式的高频波形中，如图8的(a)～(c)所示增大斜率(dV/dt)时的电子密度(等离子体密度)的变化以及H自由基的生成速度的变化的曲线图。
如图8、9所示，在本实施方式的等离子装置1中，将高频电源60作为所谓的HeartBeat波形的高频电源时，正负电位1个波长的部分L1的斜率越大，电子密度以及H自由基的生成速度变大。由此可知，在本实施方式的高频波形中，优选将正负电位1个波长的部分L1的斜率增大的波形调制。
换句话说，在本实施方式的高频波形中，正负电位1个波长的部分L1的斜率越大，越能够维持电子密度以及H自由基的生成速度，并且使离子能量降低。通过采用这样进行波形调制的本实施方式的高频波形进行等离子体处理，能够减小施加Vpp在晶片W上形成的等离子体的鞘电位Vs，降低H3 +离子的能量，抑制对沉积膜的损伤。
另外，本实施方式的高频波形的振幅能够任意调制，然而从降低等离子体的鞘电位Vs的观点出发，优选尽可能地减小。
例如，以正弦波为基本波，在对电极施加通过将其叠加至其n倍的高频波而调制的电位波形的情况下，其电极电位V(t)如下述式(3)所示。
【公式1】
该式(3)所示的电极电位为t＝m/f(m是整数，f是频率)时，斜率dV/dt取下述式(4)所示的最大值。
【公式2】
该式(4)所示的最大值与基本波的频率f＝ω/(2π)以及振幅V0成比例。另外，an是波形调制的系数。
为了使等离子体电位上升，V0应尽可能地减小，然而，为了促进等离子体的生成，需要使叠加波形出现的VPP(与V0成比例)的值大于处理气体的电离阈值能量(εion)。即，需要满足下述式(5)。
VPP＞εion…(5)
另一方面，为了在可能的范围内减小V0，增大f的值即可。然而，由于需要电子能够与电场对应地运动，电子等离子体频率fp，e成为上限。叠加至基本波的n倍的高频波，因而基本波的频率的上限由下述式(6)决定。
【公式3】
在此，e为元电荷，εo为介电常数，ne为等离子体中的电子密度，me为电子的质量。
另外，关于本实施方式所涉及的高频波形，需要对正负电位1个波长的部分L1的斜率的附图标记依赖性也进行研究。图10是关于本实施方式的高频波形的附图标记依存性的说明图，斜率的绝对值均为9.18×1010(V/s)。图10(a)表示dV/dt＞0的情形，图10的(b)表示dV/dt＜0的情形。
另外，图11的(a)、(b)是表示与图10所示的高频波形对应的晶片(接地电极)-喷淋器(驱动电极)间的电子密度分布的说明图。
如图10、图11所示，在本实施方式的高频波形中，即使在正负电位1个波长的部分L1的斜率的附图标记的正负发生改变的情况下，处理容器内的基本的电子密度分布也没有大的变化。然而，当dV/dt＞0时(图10的(a))与dV/dt＜0时(图10的(b))相比，电子密度更偏于晶片W一侧分布。即，dV/dt＜0时与dV/dt＞0时相比，晶片W一侧的鞘较厚，鞘中的离子与气体分子间的碰撞频率增大，因而能够进一步地降低入射到晶片W的离子的能量。
图12是表示在本实施方式的等离子体处理装置1中Ti膜成膜时，通过图10、11所示的各高频波形的高频电源进行高频振荡时的离子能量的变化的曲线图。如图12所示，(a)中dV/dt＞0时与(b)中dV/dt＜0相比，虽然入射离子能量的最大值相同，但是dV/dt＜0时其平均值被抑制地更低。
即，在本实施方式的等离子体处理装置1中，优选使用能够调制出所谓Heart Beat波形的高频电源进行高频振荡，进一步地，对于该高频波形，通过调制出正负电位1个波长的部分L1的斜率的附图标记为dV/dt＜0的波形，能够预料到离子能量的进一步降低。由此，能够进一步地抑制对沉积膜的损伤。
另外，在用于高频振荡的电源中，在对本实施方式的高频波形进行波形调制时，可以使用不间断地重复如图7所示的所谓的Heart Beat波形的周期的高频电源，另外，也可使用以每1个周期空出规定间隔的周期产生所谓的Heart Beat波形的高频电源。然而，无论在哪种情况下都需要调制成在处理容器10内生成足够的等离子体，在基板处理时持续地确保该状态的周期。
如上述所说明的方式，在采用本实施方式的等离子体处理装置1的成膜处理中，能够采用：作为鞘电位降低机构300，设置有以能够对高频电源60叠加施加的方式设置的DC(直流)电源，将规定的电压的DC施加于用于高频振荡的电源的方法，以及设置对电源的高频波形进行波形调制的波形调制机构，形成使用所谓的Heart Beat波形的高频电源的结构的方法。根据这样的方法，能够降低等离子体的鞘电位Vs，离子能量降低，抑制现有成膜时出现的对沉积膜的损伤。
以上对本发明的实施方式的一个例子，但本发明并不限定于图示的方式。显而易见，对于本领域技术人员而言，在专利申请的范围所记载的思想范围内，能够想到各种变形例或者修改例，可以理解为这些也自然属于本发明的技术范围。
例如在上述实施方式中，作为鞘电位降低机构300，列举出将规定的电压的DC施加在用于高频振荡的电源的装置(设置有DC电源的情况)以及进行用于高频振荡的电源的波形调制的装置(设置有波形调制机构的情况)进行了说明。该各装置可构成为在等离子体处理装置1中仅设置1个，或者也可构成为设置2个。
另外，在上述实施方式中，关于在处理容器10内生成等离子体的装置，并不限定于上述实施方式的内容。作为在处理容器内生成等离子体的等离子体源，可以使用通过采用线圈状设置的天线施加高频而隔着电介质窗通过电感耦合生成等离子体的电感耦合等离子体(ICP)，也可以使用螺旋波等离子体或回旋共振等离子体等其他的等离子体源。
并且，例如在上述实施方式中，以等离子体增强ALD处理为例进行了说明，本发明也可以适用于例如ALE(Atomic Layer Etching)处理等。
工业上的可利用性
本发明能够适用于在基板表面进行成膜处理的基板处理装置。

Claims (7)

1.一种基板处理装置，其对基板供给原料气体并对基板照射等离子体来进行成膜处理，所述基板处理装置的特征在于：
气密地收纳用于载置基板的载置台的处理容器；和
在所述处理容器内生成等离子体的等离子体源，
所述等离子体源包括等离子体生成用的高频电源，
所述等离子体源包括使要生成的等离子体的鞘电位降低的鞘电位降低机构。
2.如权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于：
所述鞘电位降低机构是以能够对所述高频电源叠加施加的方式设置的直流电源。
3.如权利要求2所述的基板处理装置，其特征在于：
由所述直流电源对所述高频电源施加的电压为负电压。
4.如权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于：
所述鞘电位降低机构是对所述等离子体源中的高频波形进行波形调制的波形调制机构，
该波形调制机构将所述等离子体源的高频波形，在波形一个周期的长度中调制成由正负电位一个波长的部分和施加电压不变化的部分构成的形状。
5.如权利要求4所述的基板处理装置，其特征在于：
在由所述波形调制机构调制出的高频波形中，所述正负电位一个波长的部分的斜率dV/dt为负。
6.如权利要求1～5任1项所述的基板处理装置，其特征在于：
由所述波形调制机构调制出的高频波形的所述正负电位一个波长的部分的频率超过13.56MHz。
7.如权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于：
所述鞘电位降低机构由以能够对所述高频电源叠加施加的方式设置的直流电源和对所述等离子体源中的高频波形进行波形调制的波形调制机构这两者构成。
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