JP2022109089A - アンテナ及びプラズマ処理装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】基板処理の酸化量又は窒化量に応じて形状が定められたアンテナを提供する。【解決手段】所定の処理室上に配置されて用いられ、形状により前記処理室内における基板処理の酸化量又は窒化量が調整可能な誘導結合型プラズマ用のアンテナであって、前記処理室上にアンテナ部材を配置し、前記アンテナ部材の各測定点において酸化量又は窒化量が所定値となる前記アンテナ部材の位置を求め、前記各測定点において求めた前記アンテナ部材の位置に基づいて形状が定められている。【選択図】図１７

Description

本開示は、アンテナ及びプラズマ処理装置に関する。
従来から、長手方向及び短手方向を有する所定の周回形状を形成するように、所定の周回形状に沿って延在し、長手方向における連結位置が短手方向において対向して対をなすように端部同士が連結された複数のアンテナ部材と、隣接する複数のアンテナ部材の端部同士を連結する変形可能で導電性を有する連結部材と、複数のアンテナ部材の少なくとも２個に個別に連結され、複数のアンテナ部材の少なくとも２個を上下動させて連結部材を支点とする曲げ角度を変更可能な少なくとも２個の上下動機構と、を有するアンテナが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２０１８－４１６８５号公報
本開示は、基板処理の酸化量又は窒化量に応じて形状が定められたアンテナを提供する。
上記目的を達成するため、本発明の一態様に係るアンテナは、所定の処理室上に配置されて用いられ、形状により前記処理室内における基板処理の酸化量又は窒化量が調整可能な誘導結合型プラズマ用のアンテナであって、
前記処理室上にアンテナ部材を配置し、前記アンテナ部材の各測定点において酸化量又は窒化量が所定値となる前記アンテナ部材の位置を求め、前記各測定点において求めた前記アンテナ部材の位置に基づいて形状が定められている。
本開示によれば、プラズマ処理の面内均一性を向上させることができる。
本発明の実施形態に係るプラズマ処理装置の一例の概略縦断面図である。 本発明の実施形態に係るプラズマ処理装置の一例の概略平面図である。 本発明の実施形態に係るプラズマ処理装置のサセプタの同心円に沿った断面図である。 本発明の実施形態に係るプラズマ処理装置のプラズマ発生部の一例の縦断面図である。 本発明の実施形態に係るプラズマ処理装置のプラズマ発生部の一例の分解斜視図である。 本発明の実施形態に係るプラズマ処理装置のプラズマ発生部に設けられる筐体の一例の斜視図である。 本発明の実施形態に係るプラズマ処理装置のサセプタの回転方向に沿って真空容器を切断した縦断面図を示した図である。 本発明の実施形態に係るプラズマ処理装置のプラズマ処理領域に設けられたプラズマ処理用ガスノズルを拡大して示した斜視図である。 本発明の実施形態に係るプラズマ処理装置のプラズマ発生部の一例の平面図である。 本発明の実施形態に係るプラズマ処理装置のプラズマ発生部に設けられるファラデーシールドの一部を示す斜視図である。 本発明の実施形態に係るアンテナ装置及びプラズマ発生装置の斜視図である。 本発明の実施形態に係るアンテナ装置及びプラズマ発生装置の側面図である。 本発明の実施形態に係るアンテナ８３の側面図である。 本実施形態に係るアンテナの形状の決め方について説明するための図である。 酸化力が１になるアンテナ高さを計算した表と、それをプロットしたアンテナ形状を示した図である。 本実施形態に係るアンテナ８３の構成の方法の一例を示した図である。 図１６の最適化の形状を具体的に示した図である。 図１７で示したアンテナを用いて酸化力を測定した結果を示した図である。 アンテナを用いて成膜したシリコン酸化膜の膜厚をより詳細に示した図である。
以下、図面を参照して、本発明を実施するための形態の説明を行う。
［プラズマ処理装置の構成］
図１に、本発明の実施形態に係るプラズマ処理装置の一例の概略縦断面図を示す。また、図２に、本実施形態に係るプラズマ処理装置の一例の概略平面図を示す。なお、図２では、説明の便宜上、天板１１の描画を省略している。
図１に示すように、本実施形態に係るプラズマ処理装置は、平面形状が概ね円形である真空容器１と、この真空容器１内に設けられ、真空容器１の中心に回転中心を有すると共にウェハＷを公転させるためのサセプタ２と、を備えている。
真空容器１は、ウェハＷを収容してウェハＷの表面上に形成された膜等にプラズマ処理を行うための処理室である。真空容器１は、サセプタ２の後述する凹部２４に対向する位置に設けられた天板（天井部）１１と、容器本体１２とを備えている。また、容器本体１２の上面の周縁部には、リング状に設けられたシール部材１３が設けられている。そして、天板１１は、容器本体１２から着脱可能に構成されている。平面視における真空容器１の直径寸法（内径寸法）は、限定されないが、例えば１１００ｍｍ程度とすることができる。
真空容器１内の上面側における中央部には、真空容器１内の中心部領域Ｃにおいて互いに異なる処理ガス同士が混ざり合うことを抑制するために分離ガスを供給する、分離ガス供給管５１が接続されている。
サセプタ２は、中心部にて概略円筒形状のコア部２１に固定されており、このコア部２１の下面に接続されると共に鉛直方向に伸びる回転軸２２に対して、鉛直軸周り、図２に示す例では時計回りに、駆動部２３によって回転自在に構成されている。サセプタ２の直径寸法は、限定されないが、例えば１０００ｍｍ程度とすることができる。
回転軸２２及び駆動部２３は、ケース体２０に収納されており、このケース体２０は、上面側のフランジ部分が真空容器１の底面部１４の下面に気密に取り付けられている。また、このケース体２０には、サセプタ２の下方領域に窒素ガス等をパージガス（分離ガス）として供給するためのパージガス供給管７２が接続されている。
真空容器１の底面部１４におけるコア部２１の外周側は、サセプタ２に下方側から近接するようにリング状に形成されて突出部１２ａをなしている。
サセプタ２の表面部には、直径寸法が例えば３００ｍｍのウェハＷを載置するための円形状の凹部２４が基板載置領域として形成されている。この凹部２４は、サセプタ２の回転方向に沿って、複数個所、例えば５箇所に設けられている。凹部２４は、ウェハＷの直径よりも僅かに、具体的には１ｍｍ乃至４ｍｍ程度大きい内径を有する。また、凹部２４の深さは、ウェハＷの厚さにほぼ等しいか、又はウェハＷの厚さよりも大きく構成される。したがって、ウェハＷが凹部２４に収容されると、ウェハＷの表面と、サセプタ２のウェハＷが載置されない領域の表面とが同じ高さになるか、ウェハＷの表面がサセプタ２の表面よりも低くなる。なお、凹部２４の深さは、ウェハＷの厚さよりも深い場合であっても、あまり深くすると成膜に影響が出ることがあるので、ウェハＷの厚さの３倍程度の深さまでとすることが好ましい。また、凹部２４の底面には、ウェハＷを下方側から突き上げて昇降させるための例えば後述する３本の昇降ピンが貫通する、図示しない貫通孔が形成されている。
図２に示すように、サセプタ２の回転方向に沿って、第１の処理領域Ｐ１と、第２の処理領域Ｐ２と、第３の処理領域Ｐ３とが互いに離間して設けられる。第３の処理領域Ｐ３は、プラズマ処理領域であるので、以後、プラズマ処理領域Ｐ３と表してもよいこととする。また、サセプタ２における凹部２４の通過領域と対向する位置には、例えば石英からなる複数本、例えば７本のガスノズル３１、３２、３３、３４、３５、４１、４２が真空容器１の周方向に互いに間隔をおいて放射状に配置されている。これら各々のガスノズル３１～３５、４１、４２は、サセプタ２と天板１１との間に配置される。また、これら各々のガスノズル３１～３４、４１、４２は、例えば真空容器１の外周壁から中心部領域Ｃに向かってウェハＷに対向して水平に伸びるように取り付けられている。一方、ガスノズル３５は、真空容器１の外周壁から中心領域Ｃに向かって延びた後、屈曲して直線的に中心部領域Ｃに沿うように反時計回り（サセプタ２の回転方向の反対方向）に延びている。図２に示す例では、後述する搬送口１５から時計回り（サセプタ２の回転方向）に、プラズマ処理用ガスノズル３３、３４、プラズマ処理用ガスノズル３５、分離ガスノズル４１、第１の処理ガスノズル３１、分離ガスノズル４２、第２の処理ガスノズル３２がこの順番で配列されている。なお、第２の処理ガスノズル３２で供給されるガスは、プラズマ処理用ガスノズル３３～３５で供給されるガスと同質のガスが供給される場合が多いが、プラズマ処理用ガスノズル３３～３５で当該ガスの供給が十分な場合には、必ずしも設けられなくてもよい。
また、プラズマ処理用ガスノズル３３～３５は、１本のプラズマ処理用ガスノズルで代用してもよい。この場合、例えば、第２の処理ガスノズル３２と同様に、真空容器１の外周壁から中心領域Ｃに向かって延びたプラズマ処理用ガスノズルを設けるようにしてもよい。
第１の処理ガスノズル３１は、第１の処理ガス供給部をなしている。また、第２の処理ガスノズル３２は、第２の処理ガス供給部をなしている。更に、プラズマ処理用ガスノズル３３～３５は、各々プラズマ処理用ガス供給部をなしている。また、分離ガスノズル４１、４２は、各々分離ガス供給部をなしている。
各ノズル３１～３５、４１、４２は、流量調整バルブを介して、図示しない各々のガス供給源に接続されている。
これらのノズル３１～３５、４１、４２の下面側（サセプタ２に対向する側）には、前述の各ガスを吐出するためのガス吐出孔３６がサセプタ２の半径方向に沿って複数箇所に例えば等間隔に形成されている。各ノズル３１～３５、４１、４２の各々の下端縁とサセプタ２の上面との離間距離が例えば１～５ｍｍ程度となるように配置されている。
第１の処理ガスノズル３１の下方領域は、第１の処理ガスをウェハＷに吸着させるための第１の処理領域Ｐ１であり、第２の処理ガスノズル３２の下方領域は、第１の処理ガスと反応して反応生成物を生成可能な第２の処理ガスをウェハＷに供給する第２の処理領域Ｐ２である。また、プラズマ処理用ガスノズル３３～３５の下方領域は、ウェハＷ上の膜の改質処理を行うための第３の処理領域Ｐ３となる。分離ガスノズル４１、４２は、第１の処理領域Ｐ１と第２の処理領域Ｐ２及び第３の処理領域Ｐ３と第１の処理領域Ｐ１とを分離する分離領域Ｄを形成するために設けられる。なお、第２の処理領域Ｐ２と第３の処理領域Ｐ３との間には分離領域Ｄは設けられていない。第２の処理領域Ｐ２で供給する第２の処理ガスと、第３処理領域Ｐ３で供給する混合ガスは、混合ガスに含まれている成分の一部が第２の処理ガスと共通する場合が多いので、特に分離ガスを用いて第２の処理領域Ｐ２と第３の処理領域Ｐ３とを分離する必要が無いからである。
詳細は後述するが、第１の処理ガスノズル３１からは、成膜しようとする膜の主成分をなす原料ガスが第１の処理ガスとして供給される。例えば、成膜しようとする膜がシリコン酸化膜（ＳｉＯ２）の場合には、有機アミノシランガス等のシリコン含有ガスが供給される。第２の処理ガスノズル３２からは、原料ガスと反応して反応生成物を生成可能な反応ガスが第２の処理ガスとして供給される。例えば、成膜しようとする膜がシリコン酸化膜（ＳｉＯ２）の場合には、酸素ガス、オゾンガス等の酸化ガスが供給される。プラズマ処理用ガスノズル３３～３５からは、成膜された膜の改質処理を行うため、第２の処理ガスと同様のガスと希ガスとを含む混合ガスが供給される。ここで、プラズマ処理用ガスノズル３３～３５は、サセプタ２上の異なる領域にガスを供給する構造となっているので、領域毎に、希ガスの流量比を異ならせ、改質処理が全体で均一に行われるように供給してもよい。
図３に、本実施形態に係るプラズマ処理装置のサセプタの同心円に沿った断面図を示す。なお、図３は、分離領域Ｄから第１の処理領域Ｐ１を経て分離領域Ｄまでの断面図である。
分離領域Ｄにおける真空容器１の天板１１には、概略扇形の凸状部４が設けられている。凸状部４は、天板１１の裏面に取り付けられており、真空容器１内には、凸状部４の下面である平坦な低い天井面４４（第１の天井面）と、この天井面４４の周方向両側に位置する、天井面４４よりも高い天井面４５（第２の天井面）とが形成される。
天井面４４を形成する凸状部４は、図２に示すように、頂部が円弧状に切断された扇型の平面形状を有している。また、凸状部４には、周方向中央において、半径方向に伸びるように形成された溝部４３が形成され、分離ガスノズル４１、４２がこの溝部４３内に収容されている。なお、凸状部４の周縁部（真空容器１の外縁側の部位）は、各処理ガス同士の混合を阻止するために、サセプタ２の外端面に対向すると共に容器本体１２に対して僅かに離間するように、Ｌ字型に屈曲している。
第１の処理ガスノズル３１の上方側には、第１の処理ガスをウェハＷに沿って通流させるために、且つ分離ガスがウェハＷの近傍を避けて真空容器１の天板１１側を通流するように、ノズルカバー２３０が設けられている。ノズルカバー２３０は、図３に示すように、第１の処理ガスノズル３１を収納するために下面側が開口する概略箱形のカバー体２３１と、このカバー体２３１の下面側開口端におけるサセプタ２の回転方向上流側及び下流側に各々接続された板状体である整流板２３２とを備えている。なお、サセプタ２の回転中心側におけるカバー体２３１の側壁面は、第１の処理ガスノズル３１の先端部に対向するようにサセプタ２に向かって伸び出している。また、サセプタ２の外縁側におけるカバー体２３１の側壁面は、第１の処理ガスノズル３１に干渉しないように切り欠かれている。
図２に示されるように、プラズマ処理用ガスノズル３３～３５の上方側には、真空容器１内に吐出されるプラズマ処理用ガスをプラズマ化するために、プラズマ発生装置８０が設けられている。
図４に、本実施形態に係るプラズマ発生部の一例の縦断面図を示す。また、図５に、本実施形態に係るプラズマ発生部の一例の分解斜視図を示す。さらに、図６に、本実施形態に係るプラズマ発生部に設けられる筐体の一例の斜視図を示す。
プラズマ発生装置８０は、金属線等から形成されるアンテナ８３をコイル状に例えば鉛直軸回りに３重に巻回して構成されている。また、プラズマ発生装置８０は、平面視でサセプタ２の径方向に伸びる帯状体領域を囲むように、且つサセプタ２上のウェハＷの直径部分を跨ぐように配置されている。
アンテナ８３は、整合器８４を介して周波数が例えば１３．５６ＭＨｚ及び出力電力が例えば５０００Ｗの高周波電源８５に接続されている。そして、アンテナ８３は、真空容器１の内部領域から気密に区画されるように設けられている。なお、図１及び図３において、アンテナ８３と整合器８４及び高周波電源８５とを電気的に接続するための接続電極８６が設けられている。
なお、アンテナ８３は、上下に折り曲げ可能な構成を有し、アンテナ８３を自動的に上下に折り曲げ可能な上下動機構が設けられるが、図２においてはそれらの詳細は省略されている。その詳細については後述する。
図４及び図５に示すように、プラズマ処理用ガスノズル３３～３５の上方側における天板１１には、平面視で概略扇形に開口する開口部１１ａが形成されている。
開口部１１ａには、図４に示すように、開口部１１ａの開口縁部に沿って、この開口部１１ａに気密に設けられる環状部材８２を有する。後述する筐体９０は、この環状部材８２の内周面側に気密に設けられる。即ち、環状部材８２は、外周側が天板１１の開口部１１ａに臨む内周面１１ｂに対向すると共に、内周側が後述する筐体９０のフランジ部９０ａに対向する位置に、気密に設けられる。そして、この環状部材８２を介して、開口部１１ａには、アンテナ８３を天板１１よりも下方側に位置させるために、例えば石英等の誘導体により構成された筐体９０が設けられる。筐体９０の底面は、プラズマ発生領域Ｐ２の天井面４６を構成する。
筐体９０は、図６に示すように、上方側の周縁部が周方向に亘ってフランジ状に水平に伸び出してフランジ部９０ａをなすと共に、平面視において、中央部が下方側の真空容器１の内部領域に向かって窪むように形成されている。
筐体９０は、この筐体９０の下方にウェハＷが位置した場合に、サセプタ２の径方向におけるウェハＷの直径部分を跨ぐように配置されている。なお、環状部材８２と天板１１との間には、Ｏ－リング等のシール部材１１ｃが設けられる。
真空容器１の内部雰囲気は、環状部材８２及び筐体９０を介して気密に設定されている。具体的には、環状部材８２及び筐体９０を開口部１１ａ内に落とし込み、次いで環状部材８２及び筐体９０の上面であって、環状部材８２及び筐体９０の接触部に沿うように枠状に形成された押圧部材９１によって筐体９０を下方側に向かって周方向に亘って押圧する。さらに、この押圧部材９１を図示しないボルト等により天板１１に固定する。これにより、真空容器１の内部雰囲気は気密に設定される。なお、図５においては、簡単のため、環状部材８２を省略して示している。
図６に示すように、筐体９０の下面には、当該筐体９０の下方側の処理領域Ｐ２を周方向に沿って囲むように、サセプタ２に向かって垂直に伸び出す突起部９２が形成されている。そして、この突起部９２の内周面、筐体９０の下面及びサセプタ２の上面により囲まれた領域には、前述したプラズマ処理用ガスノズル３３～３５が収納されている。なお、プラズマ処理用ガスノズル３３～３５の基端部（真空容器１の内壁側）における突起部９２は、プラズマ処理用ガスノズル３３～３５の外形に沿うように概略円弧状に切り欠かれている。
筐体９０の下方（第２の処理領域Ｐ２）側には、図４に示すように、突起部９２が周方向に亘って形成されている。シール部材１１ｃは、この突起部９２によって、プラズマに直接曝されず、即ち、第２の処理領域Ｐ２から隔離されている。そのため、第２の処理領域Ｐ２からプラズマが例えばシール部材１１ｃ側に拡散しようとしても、突起部９２の下方を経由して行くことになるので、シール部材１１ｃに到達する前にプラズマが失活することとなる。
また、図４に示すように、筐体９０の下方の第３の処理領域Ｐ３内には、プラズマ処理用ガスノズル３３～３５が設けられ、アルゴンガス供給源１２０、ヘリウムガス供給源１２１及び酸素ガス供給源１２２に接続されている。また、プラズマ処理用ガスノズル３３～３５とアルゴンガス供給源１２０、ヘリウムガス供給源１２１及び酸素ガス供給源１２２との間には、各々に対応する流量制御器１３０、１３１、１３２が設けられている。アルゴンガス供給源１２０、ヘリウムガス供給源１２１及び酸素ガス供給源１２２から各々流量制御器１３０、１３１、１３２を介してＡｒガス、Ｈｅガス及びＯ２ガスが所定の流量比（混合比）で各プラズマ処理用ガスノズル３３～３５に供給され、供給される領域に応じてＡｒガス、Ｈｅガス及びＯ２ガスが定められる。
なお、プラズマ処理用ガスノズルが１本の場合には、例えば、上述のＡｒガス、Ｈｅガス及びＯ２ガスの混合ガスを１本のプラズマ処理用ガスノズルに供給するようにする。
図７は、サセプタ２の回転方向に沿って真空容器１を切断した縦断面図を示した図である。図７に示されるように、プラズマ処理中にはサセプタ２が時計周りに回転するので、Ｎ２ガスがこのサセプタ２の回転に連れられてサセプタ２と突起部９２との間の隙間から筐体９０の下方側に侵入しようとする。そのため、隙間を介して筐体９０の下方側へのＮ２ガスの侵入を阻止するために、隙間に対して筐体９０の下方側からガスを吐出させている。具体的には、プラズマ発生用ガスノズル３３のガス吐出孔３６について、図４及び図７に示すように、この隙間を向くように、即ちサセプタ２の回転方向上流側且つ下方を向くように配置している。鉛直軸に対するプラズマ発生用ガスノズル３３のガス吐出孔３６の向く角度θは、図７に示すように例えば４５°程度であってもよいし、突起部９２の内側面に対向するように、９０°程度であってもよい。つまり、ガス吐出孔３６の向く角度θは、Ｎ２ガスの侵入を適切に防ぐことができる４５°～９０°程度の範囲内で用途に応じて設定することができる。
図８は、プラズマ処理領域Ｐ３に設けられたプラズマ処理用ガスノズル３３～３５を拡大して示した斜視図である。図８に示されるように、プラズマ処理用ガスノズル３３は、ウェハＷが配置される凹部２４の全体をカバーでき、ウェハＷの全面にプラズマ処理用ガスを供給可能なノズルである。一方、プラズマ処理用ガスノズル３４は、プラズマ処理用ガスノズル３３よりもやや上方に、プラズマ処理用ガスノズル３３と略重なるように設けられた、プラズマ処理用ガスノズル３３の半分程度の長さを有するノズルである。また、プラズマ処理用ガスノズル３５は、真空容器１の外周壁から扇型のプラズマ処理領域Ｐ３のサセプタ２の回転方向下流側の半径に沿うように延び、中心領域Ｃ付近に到達したら中心領域Ｃに沿うように直線的に屈曲した形状を有している。以後、区別の容易のため、全体をカバーするプラズマ処理用ガスノズル３３をベースノズル３３、外側のみカバーするプラズマ処理用ガスノズル３４を外側ノズル３４、内側まで延びたプラズマ処理用ガスノズル３５を軸側ノズル３５と呼んでもよいこととする。
ベースノズル３３は、プラズマ処理用ガスをウェハＷの全面に供給するためのガスノズルであり、図７で説明したように、プラズマ処理領域Ｐ３を区画する側面を構成する突起部９２の方に向かってプラズマ処理用ガスを吐出する。
一方、外側ノズル３４は、ウェハＷの外側領域に重点的にプラズマ処理用ガスを供給するためのノズルである。
軸側ノズル３５は、ウェハＷのサセプタ２の軸側に近い中心領域にプラズマ処理用ガスを重点的に供給するためのノズルである。
なお、プラズマ処理用ガスノズルを１本とする場合には、ベースノズル３３のみを設けるようにすればよい。
次に、プラズマ発生装置８０のファラデーシールド９５について、より詳細に説明する。図４及び図５に示すように、筐体９０の上方側には、当該筐体９０の内部形状に概略沿うように形成された導電性の板状体である金属板例えば銅などからなる、接地されたファラデーシールド９５が収納されている。このファラデーシールド９５は、筐体９０の底面に沿うように水平に係止された水平面９５ａと、この水平面９５ａの外終端から周方向に亘って上方側に伸びる垂直面９５ｂと、を備えており、平面視で例えば概略六角形となるように構成されていても良い。
図９は、アンテナ８３の構造の詳細及び上下動機構を省略したプラズマ発生装置８０の一例の平面図である。図１０は、プラズマ発生装置８０に設けられるファラデーシールド９５の一部を示す斜視図を示す。
サセプタ２の回転中心からファラデーシールド９５を見た場合の右側及び左側におけるファラデーシールド９５の上端縁は、各々、右側及び左側に水平に伸び出して支持部９６を為している。そして、ファラデーシールド９５と筐体９０との間には、支持部９６を下方側から支持すると共に筐体９０の中心部領域Ｃ側及びサセプタ２の外縁部側のフランジ部９０ａに各々支持される枠状体９９が設けられている。
電界がウェハＷに到達する場合、ウェハＷの内部に形成されている電気配線等が電気的にダメージを受けてしまう場合がある。そのため、図１０に示すように、水平面９５ａには、アンテナ８３において発生する電界及び磁界（電磁界）のうち電界成分が下方のウェハＷに向かうことを阻止すると共に、磁界をウェハＷに到達させるために、多数のスリット９７が形成されている。
スリット９７は、図９及び図１０に示すように、アンテナ８３の巻回方向に対して直交する方向に伸びるように、周方向に亘ってアンテナ８３の下方位置に形成されている。ここで、スリット９７は、アンテナ８３に供給される高周波に対応する波長の１／１００００以下程度の幅寸法となるように形成されている。また、各々のスリット９７の長さ方向における一端側及び他端側には、これらスリット９７の開口端を塞ぐように、接地された導電体等から形成される導電路９７ａが周方向に亘って配置されている。ファラデーシールド９５においてこれらスリット９７の形成領域から外れた領域、即ち、アンテナ８３の巻回された領域の中央側には、当該領域を介してプラズマの発光状態を確認するための開口部９８が形成されている。なお、図２においては、簡単のために、スリット９７を省略しており、スリット９７の形成領域例を、一点鎖線で示している。
図５に示すように、ファラデーシールド９５の水平面９５ａ上には、ファラデーシールド９５の上方に載置されるプラズマ発生装置８０との間の絶縁性を確保するために、厚み寸法が例えば２ｍｍ程度の石英等から形成される絶縁板９４が積層されている。即ち、プラズマ発生装置８０は、筐体９０、ファラデーシールド９５及び絶縁板９４を介して真空容器１の内部（サセプタ２上のウェハＷ）を覆うように配置されている。
次に、本発明の実施形態に係るアンテナを保持するアンテナ装置８１及びプラズマ発生装置８０の一例について説明する。
図１１は、アンテナ装置８１及びプラズマ発生装置８０の斜視図である。図１２は、アンテナ装置８１及びプラズマ発生装置８０の側面図である。
アンテナ装置８１は、アンテナ８３と、接続電極８６と、上下動機構８７と、リニアエンコーダー８８と、支点治具８９とを有する。
また、プラズマ発生装置８０は、アンテナ装置８１と、整合器８４と、高周波電源８５とを更に備える。
アンテナ８３は、アンテナ部材８３０と、連結部材８３１と、スペーサ８３２とを有する。アンテナ８３は、全体としては、コイル形状、周回形状に構成され、平面視的には、長手方向及び短手方向（又は幅方向）を有する細長い環状に構成される。平面形状としては、角を有する楕円、又は角が取れた長方形の枠に近い形状を有する。このようなアンテナ８３の周回形状は、アンテナ部材８３０を連結することにより形成されている。アンテナ部材８３０は、アンテナ８３の一部を構成する部材であり、周回形状に沿って延在する複数の小さなアンテナ部材８３０の端部同士を連結することにより、アンテナ８３が形成される。アンテナ部材８３０は、直線的な形状を有する直線部８３０１と、直線部８３０１同士を曲げて接続するための曲線的な形状を有する曲線部８３０２とを含む。
そして、直線部８３０１と、曲線部８３０２とを組み合わせて連結することにより、アンテナ部材８３０は、両端部８３０ａ、８３０ｂと、中央部８３０ｃ、８３０ｄとが連結されて全体として周回形状が形成されている。図１１において、アンテナ８３は、全体形状としては、両端部８３０ａ、８３０ｂが円弧に近い形状を有し、中央部８３０ｃ、８３０ｄが直線的な形状を有する。そして、円弧に近い形状の両端部のアンテナ部材８３０ａ、８３０ｂ同士を、中央の直線的な形状のアンテナ部材８３０ｃ、８３０ｄが接続し、中央のアンテナ部材８３０ｃ、８３０ｄ同士が略平行に対向する形状となっている。アンテナ８３は、全体的には、アンテナ部材８３０ｃ、８３０ｄが長辺をなし、アンテナ部材８３０ａ、８３０ｂが短辺をなすような形状となっている。
また、図１１に示されるように、アンテナ部材８３０ａ、８３０ｂは、３本の直線部８３０１同士を２個の曲線部８３０２が連結して円弧形状に近似した形状に形成されている。アンテナ部材８３０ｃは、１本の長い直線部８３０１から構成されている。また、図１１及び図１２に示されるように、アンテナ部材８３０ｄは、２本の長い直線部８３０１とその間の１本の短い直線部を上下に段差を設けて小さな２個の曲線部８３０２が蓮結することにより構成されている。
アンテナ部材８３０は、全体として多段となるように周回形状を形成し、図１１、１２においては、３段の周回形状を形成するアンテナ部材８３０が示されている。
連結部材８３１は、隣接するアンテナ部材８３０同士を連結するための部材であり、導電性を有するとともに、変形可能な材質から構成される。連結部材８３１は、例えば、フレキシブル基板等から構成されてもよく、材質としては、銅材から構成されてもよい。銅材は、高い導電性を有するとともに柔らかい素材であるので、アンテナ部材８３０同士を連結するのに適している。
連結部材８３１は、フレキシブルな材料から構成されているため、連結部材８３１を支点として、アンテナ部材８３０を折り曲げることが可能となる。これにより、アンテナ部材８３０を連結部材８３１の箇所で折り曲げた状態に維持することが可能となり、アンテナ８３の立体形状を種々変化させることができる。アンテナ８３とウェハＷとの距離は、プラズマ処理の強度に影響し、アンテナ８３をウェハＷに接近させるとプラズマ処理の強度が高くなり、アンテナ８３をウェハＷから遠ざけるとプラズマ処理の強度は低くなる傾向がある。
なお、アンテナ８３の形状の定め方及び形状の詳細については後述する。
サセプタ２の凹部２４上にウェハＷを載置し、サセプタ２を回転させてプラズマ処理を行うと、ウェハＷはサセプタ２の周方向に沿って配置されているため、サセプタ２の中心側の移動速度が遅く、外周側の移動速度が速くなる。そうすると、長くプラズマに照射されているウェハＷの中心側のプラズマ処理の強度（又は処理量）が、外周側のプラズマ処理の強度よりも高くなる傾向がある。これを是正するために、例えば、中心側に配置された端部のアンテナ部材８３０ａを上方に折り曲げ、外周側に配置されたアンテナ部材８３０ｂを下方に折り曲げるような形状とすれば、中心側のプラズマ処理強度を低下させ、外周側のプラズマ処理強度を高め、サセプタ２の半径方向において、全体のプラズマ処理量を均一化することができる。
なお、図１１においては、４個のアンテナ部材８３０ａ～８３０ｄを連結するため、４個の連結部材８３１が設けられている。しかしながら、アンテナ部材８３０及び連結部材８３１の個数は、用途に応じて増減させることができる。最低限、両端部のアンテナ部材８３０ａ、８３０ｂが存在すればよく、これを両端部のみならず中央部まで延在する長いＵ型の形状に構成し、２個のアンテナ部材８３０ａとアンテナ部材８３０ｂを２個の連結部材８３１で連結するような構成としてもよい。また、より多様にアンテナ８３の形状を変化させたい場合には、中央部に４個のアンテナ部材８３０を配置し、より折り曲げ可能な箇所を増やすように構成してもよい。
いずれの場合であっても、対向する連結部材８３１の位置が、長手方向において同じ位置となるように、つまり対向するアンテナ部材８３０の長手方向における長さが等しくなるように構成することが好ましい。上述のように、アンテナ８３は、長手方向において高さを調整するものであり、折れ曲がり箇所は、互いに短手方向において対向し、長手方向において一致するように構成することが好ましい。本実施形態においては、アンテナ部材８３０ａとアンテナ部材８３０ｃとを連結する連結部材８３１と、アンテナ部材８３０ａとアンテナ部材８３０ｄとを連結する連結部材８３１は、短手方向において互いに対向し、長手方向において同じ位置となるように構成されている。同様に、アンテナ部材８３０ｂとアンテナ部材８３０ｃとを連結する連結部材８３１と、アンテナ部材８３０ｂとアンテナ部材８３０ｄとを連結する連結部材８３１は、やはり短手方向において互いに対向し、長手方向において同じ位置となるように構成されている。このような構成とすることにより、長手方向におけるプラズマ処理の強度を調整するようにアンテナ８３の形状を変化させることができる。
但し、折り曲げる箇所を斜めにずらして、平行四辺形のような変形を行いたい場合には、短手方向において互いに正面に対向するのではなく、斜め方向において対向し、連結部材８３１の長手方向の位置が、８３０ｃ側と８３０ｄ側とで異なる位置に設定する構成も可能である。
スペーサ８３２は、アンテナ８３が変形しても、上下段で接触してショートが発生しないように、多段のアンテナ部材８３０を上下に離間するための部材である。
上下動機構８７は、アンテナ部材８３０を上下動させるための上下動機構である。上下動機構８７は、アンテナ保持部８７０と、駆動部８７１と、フレーム８７２とを有する。アンテナ保持部８７０は、アンテナ８３を保持する部分であり、駆動部８７１は、アンテナ保持部８７０を介してアンテナ８３を上下動させるための駆動部分である。アンテナ保持部８７０は、アンテナ８３のアンテナ部材８３０を保持できれば、種々の構成を有してよいが、例えば、図１２に示されるように、アンテナ部材８３０の周囲を覆ってアンテナ部材８３０を保持する構造であってもよい。
駆動部８７１も、アンテナ部材８３０を上下動できれば、種々の駆動手段が用いられてよいが、例えば、エアー駆動を行うエアシリンダーを用いてもよい。図１２においては、エアシリンダーを上下動機構８７の駆動部８７１に適用した例が示されている。その他、モータ等も上下動機構８７に用いることができる。
フレーム８７２は、駆動部８７１を保持するための支持部であり、駆動部８７１を適切な位置に保持する。なお、アンテナ保持部８７０は、駆動部８７１により保持されている。
上下動機構８７は、複数のアンテナ部材８３０ａ～８３０ｄのうち、少なくとも２個以上に個別に設けられる。本実施形態では、アンテナ８３の変形は、作業員が調整するのではなく、上下動機構８７を用いて自動的に行う。よって、アンテナ８３を種々の形状に変形するためには、アンテナ部材８３０ａ～８３０ｄの各々に個別に上下動機構８７が設けられ、各々が独立した動作をすることが好ましい。よって、好ましくはアンテナ部材８３０ａ～８３０ｄの各々に個別に上下動機構８７を設けるようにし、総てのアンテナ部材８３０ａ～８３０ｄに上下動機構８７が設けられない場合であって、少なくとも２個のアンテナ部材８３０ａ～８３０ｄには、上下動機構８７を設けるようにする。
図１１及び図１２には、上下動機構８７は１個しか示されていないが、折り曲げ対象となるアンテナ部材８３０ａ～８３０ｄには個別に設けるようにする。例えば、サセプタ２の回転方向の中心側にアンテナ部材８３０ａを上下動させる上下動機構８７を設けるとともに、アンテナ部材８３０ｃ、８３０ｄを上下動させる上下動機構８７を更に設けるようにすれば、アンテナ部材８３０ａ、８３０ｃ、８３０ｄを任意の形状に変形させることができる。その際、例えば、中心側端部のアンテナ部材８３０ａを上方に折り曲げたい場合、アンテナ部材８３０ａを対応する上下動機構８７が引き上げ、アンテナ部材８３０ｃ、８３０ｄを対応する上下動機構８７が固定する又は引き下げる動作を行い、複数の上下動機構８７で協働してアンテナ８３の変形を行うようにしてもよい。連結部材８３１が十分柔らかく、対応する上下動機構８７の上下動のみでアンテナ８３の折り曲げが可能な場合はこのような動作は必ずしも行う必要は無いが、連結部材８３１が変形可能であるが、変形にある程度力を加えることが必要な場合には、このように、複数の上下動機構８７で協働してアンテナ８３の折り曲げ動作を行うようにしてもよい。
なお、アンテナ８３の折り曲げは、連結部材８３１を支点とし、連結部材８３１を挟む両側のアンテナ部材８３０ａ～８３０ｄと連結部材８３１とで形成する角度を変化させることにより行われる。
リニアエンコーダー８８は、直線軸の位置を検出し、位置情報として出力する装置である。これにより、アンテナ部材８３０ａのファラデーシールド９５の上面からの距離を正確に計測することができる。なお、リニアエンコーダー８８も、正確に位置情報したい任意の箇所に設けることができ、複数個設けるようにしてもよい。また、アンテナ８３の位置、高さを測定できれば、リニアエンコーダー８８は、光学式、磁気式、電磁誘導式のいずれの方式であってもよい。更に、アンテナ８３の位置、高さを測定できれば、リニアエンコーダー８８以外の高さ測定手段を用いてもよい。
支点治具８９は、最も下段のアンテナ部材８３０を回動可能に固定するための部材である。これにより、アンテナ８３を傾斜させることが容易になる。なお、支点治具８９は、外周側の端部の最下段のアンテナ部材８３０ｂを支持するように設けられるのが一般的である。上述のように、中心側を高くするようにアンテナ８３を変形する場合が多いからである。但し、支点治具８９を設けることは必須ではなく、むしろ、アンテナ部材８３０ｂを上下動させる上下動機構８７を設けることが好ましい。
接続電極８６は、アンテナ接続部８６０と、調整用バスバー８６１とを有する。接続電極８６は、高周波電源８５から出力される高周波電力をアンテナ８３に供給する枠割を果たす接続配線である。アンテナ接続部８６０は、アンテナ８３に直接接続される接続配線であり、調整用バスバー８６１は、アンテナ８３の上下動により、アンテナ接続部８６０も上下動したときに、その変形を吸収するために弾力性を有する構造とされた箇所である。電極であるので、総て金属等の導電性材料で構成される。
このように、アンテナ８３の形状を自動的に任意の形状に変形することができるアンテナ装置８１及びプラズマ発生装置８０を用いてもよい。
図１３は、本発明の実施形態に係るアンテナ８３の側面図である。図１３に示されるように、連結部材８３１を支点として、アンテナ部材８３０の曲げ角度を種々変化させるとともに、アンテナ部材８３０の高さも場所に応じて変化させることができる。
［アンテナの形状］
次に、本発明の実施形態に係るアンテナ８３について説明する。上述のように、本実施形態に係るアンテナ８３は、立体的に変形が可能である。
図１４は、本実施形態に係るアンテナの形状の決め方について説明するための図である。従来、アンテナ８３は、サセプタ２の中心軸側を高くし、外周側を低くすることでプラズマ処理の面内均一性を向上させようとしていた。これは、外周側がウエハＷの移動速度が中心軸側に比較して移動速度が速いため、外周側のプラズマ照射が中心軸側よりも小さくなることを考慮したためである。
そして、そのプラズマ処理量については、真空容器１の天板１１（正確には筐体９０の底面）からの距離に比例すると考えられていた。
図１４（ｃ）は、アンテナ８３を傾斜させた（以下、「チルトする」とも呼んでもよいこととする）ときのアンテナ８３の半径方向（長手方向）における底面からの距離を示した図であるが、これに比例してプラズマ処理量が変化すると考えられていた。
しかしながら、発明者等の研究で、実際には図１４（ａ）のようなプラズマ処理量の変化をしていることが判明した。
図１４（ａ）の横軸は、ウエハＷをサセプタ２の凹部２４上に載置したときに、サセプタ２の中心軸側の位置を０ｃｍとし、最も外周側を３０ｃｍとした中心からの距離を示す。また、縦軸は、最小の酸化量を１としたときの酸化量を示す。
図１４（ａ）に示されるように、中心軸側（０に近い方）では、酸化量はバラつきが見られるが、外周側に移動するにつれて酸化量の変化が小さくなり、２０ｃｍのときに傾きが反転しているという現象が見られる。
図１４（ｂ）に、アンテナ８３を５０ｍｍ毎に測定点を設け、０ｍｍ、５０ｍｍ、１００ｍｍ、１５０ｍｍ、２００ｍｍ、２５０ｍｍ、３００ｍｍの箇所にそれぞれＡ，Ｂ．Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇの記号を付した。測定点Ａ～Ｇに対応するグラフにおいて、各測定点において、横軸は筐体９０の底面からの距離を示し、縦軸は最も酸化量が小さい外周側の底面との距離が０．２５ｃｍ程度の測定点の酸化量を１とし、他の酸化量を正規化して示した値を示す。
各測定点のグラフから分かるように、中心軸側にあるＡ点では、底面との距離と酸化量の低下が比例している。Ｂ点（５０ｍｍ）、Ｃ点（１００ｍｍ）でも類似した特性が示されている。しかしながら、Ｄ点（１５０ｍｍ）になると、線形線が崩れ、二次曲線のような形状となっている。この場合、酸化量はアンテナ８３の筐体９０の底面からの距離に比例せず、変曲点を有し、変曲点までは、底面に接近するにつれて酸化量が増加する傾向にあるが（グラフの右側）、変曲点を超えると、底面からの距離が近くなるにつれて酸化量が低下する現象が見られる（グラフの左側）。
Ｅ点（２５０ｍｍ）、Ｆ点（３００ｍｍ）になると、傾きがＡ～Ｃ点と逆転し、底面からの距離が近い程、酸化量が小さくなる現象が見られる。
このように、酸化量の面内均一性を向上させるためには、これらの中心からの距離に応じた酸化量の変化を把握し、サセプタ２の中心からの距離に応じて、一定の酸化量を生じさせるようなアンテナ８３の形状設定が求められる。
図１４（ａ）によれば、概略的には、中心部分では、アンテナ８３の底面からの距離に比例して酸化量が小さくなるので、比較的アンテナ８３の高さを高くする必要があるが、外周側では、アンテナ８３を上げても下げても酸化量の変化が小さいので、アンテナ８３の高さを小さくした方がよいことが分かる。
例えば、各測定点において、全て酸化量が同一になるように設定すると、アンテナ８３の面内均一性を向上させる形状が分かる。つまり、酸化量を各測定点Ａ～Ｇで一定にすれば、測定点Ａ～Ｇ点における酸化量が統一され、面内均一性の高いプラズマ処理を行うことが可能になる。
図１５は、酸化力が１になるアンテナ高さを計算した表と、それをプロットしたアンテナ形状を示した図である。表においては、５０ｍｍ毎の各測定点Ａ～Ｇにおいて酸化量が１となる高さが示されている。
図１５の右側の図は、酸化力が１になる点をプロットした理想曲線Ｔが示されている。理想曲線Ｔは、最も酸化量を均一化できるアンテナ８３の形状を示すが、アンテナ８３は金属であるため、微妙な曲線とするような曲げ加工は極めて困難である。
そこで、理想曲線Ｔを近似し、加工可能な直線で示したのが最終形状Ｒである。アンテナ８３を最終形状Ｒとなるように構成すれば、理想曲線Ｔに極めて近いアンテナ８３の形状となるので、面内均一性が飛躍的に向上する。
このように、本実施形態に係るアンテナ８３では。酸化量が所定値となるようにアンテナ８３の形状を定めることにより、面内均一性の極めて高いアンテナ８３を構成することができる。
図１６は、本実施形態に係るアンテナ８３の構成の方法の一例を示した図である。図１６（ａ）は、アンテナ８３を水平に載置したベース状態を示した図である。この段階では、アンテナ８３の形状に曲げはなく、チルトの配置もない。
図１６（ｂ）は、曲げの最適化の第１段階である。この段階では、外周側を下に下げるアンテナ加工を行うが、外周側の曲げ加工の部分は、均等の長さで行う。後に説明するが、この形状でも実際に酸化力を測定して検証した。
図１６（ｃ）は、曲げ最適化の第２段階である。この段階では、外周側の曲げの程度を調整する。具体的には、図１５の最終形状Ｒとなるように、最外周の幅を小さくする。即ち、斜めの部分の長さを長くし、最外周の水平に近い部分が狭くなるようにアンテナ８３の形状を調整する。この段階では、水平部分と曲げ部分のみで構成した形状と、やや傾斜を加えて全体を構成した形状の２パターンを作製した。
このように、アンテナ８３の形状調整を複数段階に分けて行うことにより、アンテナ８３の形状を最終形状Ｒに構成することができる。また、各々の最適化段階で酸化力の計測を行った。
図１７は、図１６の最適化の形状を具体的に示した図である。図１７において、アンテナ側面形状Ｊ１～Ｊ３、Ｋ、Ｌ１、Ｌ２が示されている。
アンテナＪ１～Ｊ３は、図１６（ａ）に対応するフラットな平形状であり、水平に配置したのがアンテナＪ１、中心側の底面からの間隔（以下、「チルト幅」と呼ぶ。）を１５ｍｍに設定したのがＪ２、チルト幅を２５ｍｍに設定したのがＪ３である。
アンテナＫは、図１６（ｂ）に対応する曲げ形状で、中心から延びた水平部分が最初に曲がるのが２００ｍｍの地点、その後、水平に延びるのが２５０ｍｍの地点で、外周側が５０ｍｍずつの幅を有している。
アンテナＬ１は、図１６（ｃ）に対応する曲げ形状であり、アンテナＫよりも外周側の曲がる箇所が２２５ｍｍの箇所で、更に外側に水平に延びる部分が２７５ｍｍの箇所となっている。
アンテナＬ２は、アンテナＬ１に類似しているが、中心から外側に延びる部分に傾斜を加えた形状となっている。アンテナＬ２の形状が、図１５の最終形状Ｒに該当する。
図１８は、図１７で示したアンテナＪ１～Ｊ３、Ｋ、Ｌ１、Ｌ２を用いて酸化力を測定した結果を示した図である。
図１８（ａ）は、ウエハＷ内の座標を示した図である。図１８（ａ）に示されるように、サセプタ２の周方向にＸ、半径方向にＹという座標を設定した。周方向Ｘにおいては、左側から右側に座標が増加し、半径方向Ｙにおいては、中心軸側から外周側に座標が増加する。
なお、酸化力は、シリコン酸化膜の成膜を行い、膜厚にて測定した。酸化力が高ければ、膜厚が大きくなる。
成膜条件としては、図１８（ｄ）に示されるように、基板温度４００℃、真空容器１内の圧力を１．９／１．８Ｔｏｒｒに設定した。また、プラズマガスの流量は、Ａｒを５０００ｓｃｃｍ、Ｏ２が２５ｓｃｃｍ、Ｈ２が１５ｓｃｃｍに設定した。サセプタ２の回転速度は１２０ｒｐｍに設定し、プラズマ用の高周波電源８５の出力は４０００Ｗに設定した。アンテナ８３のチルト幅は可変、成膜時間は５分とした。
図１８（ｂ）は、Ｙ方向におけるシリコン酸化膜の厚さを示した図である。図１８（ｂ）に示されるように、フラットな形状のアンテナＪ１～Ｊ３では、Ｙ座標の中心軸側が厚く成膜され、外周側が薄く成膜されてしまい、良好な面内均一性を得ることができない。なお、アンテナＪ１～Ｊ３の中では、アンテナＪ３が比較的良好な面内均一性を実現していることが分かる。即ち、中央部がやや膜厚が高いものの、中心側と外周側は揃った膜厚となっている。一方、アンテナＪ１、Ｊ２は、中心側と外周側の膜厚の差が大きい結果となっている。
一方、アンテナＫ、Ｌ１、Ｌ２では、中心軸側と外周側の膜厚がほぼ等しく、面内均一性が大幅に改善されていることが示されている。
図１８（ｃ）は、Ｘ方向におけるシリコン酸化膜の厚さを示した図である。図１８（ｃ）に示される通り、アンテナＪ１～Ｊ３は、酸化膜の厚さは厚く、Ｘ方向においては面内均一性が良好であるが、Ｙ方向との関係で見ると、厚さにバラつきがある結果となっている。
一方、図１８（ｂ）、（ｃ）に示される通り、アンテナＫ、Ｌ１、Ｌ２では、Ｘ方向において膜厚が一定であり、面内均一性が高いのに加えて、Ｙ方向の膜厚ともほぼ等しい値が得られており、ＸＹ両方向において面内均一性が良好であることが分かる。
このように、酸化力を基準にしてアンテナ形状を最適化すると、実際の成膜においても非常に良好な面内均一性を得ることができる。
図１９は、アンテナＪ３、Ｋ、Ｌ１、Ｌ２を用いて成膜したシリコン酸化膜の膜厚をより詳細に示した図である。図１９において、平坦形状のアンテナＪ３に比較して、アンテナＬ１、アンテナＫ、アンテナＬ２と面内均一性が向上していることが示されている。アンテナＪ３では７．５８％のバラつきだったのが、アンテナＬ１で５．７９％、アンテナＫで３．６１％、アンテナＬ２で３．２４％に低下している。このように、本実施形態に係るアンテナによれば、成膜の面内均一性を大幅に向上させることができることが示された。
なお、本実施形態においては、酸化力の指標を、シリコン酸化膜の膜厚で測定したが、ウェットエッチングレート等で比較しても、プラズマの処理量が同一であれば、同一の結果が得られると考えられる。
また、シリコン酸化膜に限らず、その他の酸化膜に関しても、プラズマの酸化力の面内均一性が向上すれば、当然に他の酸化膜、例えば金属酸化膜等においても、同じ結果が得られる。
更に、窒化膜を成膜する場合であっても、考え方は同一である。この場合、窒化力を均一にするようにアンテナの形状を最適化すればよく、窒化膜の膜厚で膜厚が１又は所定値となる点を算出すれば、アンテナの理想形状Ｔを算出することができる。更に、実際の加工が可能な形状に近似すれば、最終形状Ｒを定めることができる。
また、エッチングのような成膜以外の基板処理においても、アンテナによるエッチング力を基準としてアンテナの形状を定めることができれば、本実施形態に係るアンテナ及びプラズマ処理装置を適用することができる。
このように、本実施形態に係るアンテナ及びプラズマ処理装置は、種々の基板処理及びその基板処理に用いるプラズマ発生用のアンテナに適用することができ、いずれの基板処理においても面内均一性を向上させることができる。
以上、本発明の好ましい実施形態及び実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施形態及び実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施形態及び実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。
１ 真空容器
２ サセプタ
２４ 凹部
３１、３２ 処理ガスノズル
３３～３５ プラズマ処理用ガスノズル
３６ ガス吐出孔
４１、４２ 分離ガスノズル
８０ プラズマ発生装置
８１ アンテナ装置
８３ アンテナ
８５ 高周波電源
８６ 接続電極
８７ 上下動機構
８８ リニアエンコーダー
８９ 支点治具
９５ ファラデーシールド
１２０～１２２ ガス供給源
１３０～１３２ 流量制御器
８３０、８３０ａ～８３０ｄ アンテナ部材
８３１ 連結部材
８３２ スペーサ
Ｐ１ 第１の処理領域（原料ガス供給領域）
Ｐ２ 第２の処理領域（反応ガス供給領域）
Ｐ３ 第３の処理領域（プラズマ処理領域）
Ｗ ウエハ

Claims (8)

  1. 所定の処理室上に配置されて用いられ、形状により前記処理室内における基板処理の酸化量又は窒化量が調整可能な誘導結合型プラズマ用のアンテナであって、
    前記処理室上にアンテナ部材を配置し、前記アンテナ部材の各測定点において酸化量又は窒化量が所定値となる前記アンテナ部材の位置を求め、前記各測定点において求めた前記アンテナ部材の位置に基づいて形状が定められたアンテナ。
  2. 前記所定値は、全体の測定値の中で前記酸化量又は前記窒化量が最小となる値を基準として正規化した値である請求項１に記載のアンテナ。
  3. 前記所定値は、前記各地点において共通の値が用いられる請求項１又は２に記載のアンテナ。
  4. 前記形状は、前記アンテナ部材として用いられている金属の加工性を考慮して定められる請求項１～３のいずれか一項に記載のアンテナ。
  5. 前記アンテナ部材の位置は、前記処理室の上面からの距離で定めれる請求項１～４のいずれか一項に記載のアンテナ。
  6. 前記処理室内には、基板を周方向に沿って配置することが可能なサセプタが設けられ、
    前記サセプタの半径方向に沿って延びる形状を有する請求項１～５のいずれか一項に記載のアンテナ。
  7. 前記サセプタの半径方向の中心側において高い位置に配置され、外周側において低い位置に配置される請求項６に記載のアンテナ。
  8. 処理室と、
    前記処理室内に設けられ、周方向に沿って基板を配置することが可能なサセプタと、
    前記サセプタに、酸化ガス及び窒化ガスの少なくとも一方を含む処理ガスを供給する処理ガス供給部と、
    前記処理室上に配置され、形状により前記処理室内における基板処理の酸化量又は窒化量が調整可能な誘導結合型プラズマ用のアンテナと、を有し、
    前記アンテナは、各測定点において酸化量又は窒化量が所定値となるアンテナ部材の位置を求め、前記各測定点において求めたアンテナ部材の位置に基づいて形状が定められたプラズマ処理装置。
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