KR20130023114A - 성막 장치, 기판 처리 장치 및 플라즈마 발생 장치 - Google Patents

성막 장치, 기판 처리 장치 및 플라즈마 발생 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 기판을 수납하는 진공 용기와, 기판을 적재하는 기판 적재 영역이 그 일면측에 형성된 적재대와, 플라즈마 발생 가스 공급부와, 플라즈마 발생용 가스를 유도 결합에 의해 플라즈마화하기 위해서 세로 방향의 축의 둘레에 권회된 안테나와, 상기 안테나의 주위에 발생한 전자기계에 있어서의 전계 성분의 통과를 저지하기 위해서 접지된 도전성의 판형상체로 이루어지는 패러데이 실드를 구비하고, 상기 패러데이 실드는, 상기 전자기계에 있어서의 자계 성분을 기판측으로 통과시키는 슬릿 군과, 상기 판형상체에 있어서의 상기 슬릿 군에 둘러싸이는 영역에 개구하는, 플라즈마의 발광 상태 확인용 창부를 구비하고, 상기 창부와 상기 슬릿 군 사이에는, 당해 창부가 상기 슬릿에 연통하지 않도록, 접지된 도전로가 상기 창부를 둘러싸도록 개재되고, 상기 슬릿 군에 있어서의 상기 창부측과 반대측의 단부에는, 접지된 도전로가 당해 슬릿 군을 둘러싸도록 설치되어 있는 기판 처리 장치에 관한 것이다.

Description

성막 장치, 기판 처리 장치 및 플라즈마 발생 장치{FILM FORMING APPARATUS, SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS, PLASMA GENERATING APPARATUS}
본원은, 2011년 8월 24일 출원된 일본 특허 출원 제2011-182918호를 우선권 주장의 기초 출원으로 하고 있으며, 여기서 이에 기초하는 우선권을 주장하는 동시에, 그 전체 내용을 참조에 의해 삽입한다.
본 발명은, 기판에 대하여 플라즈마 처리를 행하기 위한 성막 장치, 기판 처리 장치 및 플라즈마 발생 장치에 관한 것이다.
반도체 웨이퍼 등의 기판(이하, 「웨이퍼」라 함)에 대하여 예를 들어 실리콘 산화막(SiO2) 등의 박막의 성막을 행하는 방법 중 하나로서, 서로 반응하는 복수 종류의 처리 가스(반응 가스)를 웨이퍼의 표면에 순서대로 공급하여 반응 생성물을 적층하는 ALD(Atomic Layer Deposition)법을 들 수 있다. 이 ALD법을 사용해서 성막 처리를 행하는 성막 장치로서는, 예를 들어 특허 문헌 1에 기재되어 있는 바와 같이, 진공 용기 내에 설치된 회전 테이블 위에 복수매의 웨이퍼를 둘레 방향으로 배열하는 동시에, 예를 들어 회전 테이블에 대향하도록 배치된 복수의 가스 공급부에 대하여 회전 테이블을 상대적으로 회전시킴으로써, 이들 웨이퍼에 대하여 각 처리 가스를 순서대로 공급하는 장치가 알려져 있다.
그런데, ALD법에서는, 통상의 CVD(Chemical Vapor Deposition)법에 비해, 웨이퍼의 가열 온도(성막 온도)가 예를 들어 300℃ 정도로 낮으므로, 예를 들어 처리 가스 안에 포함되어 있는 유기물 등이 박막 안에 불순물로서 도입되어 버리는 경우가 있다. 따라서, 예를 들어 특허 문헌 2에 기재되어 있는 바와 같이, 박막의 성막과 함께 플라즈마를 사용한 개질 처리를 행함으로써, 이러한 불순물을 박막으로부터 제거하거나, 혹은 저감시킬 수 있다고 생각된다.
그러나, 플라즈마 처리를 행하는 장치를 전술한 성막 장치와는 별도로 설치하여 개질 처리를 행하려고 하면, 이들 장치 간에서 웨이퍼의 반송을 행하는 분만큼 시간의 로스가 발생해서 처리량의 저하로 이어져 버리는 경우가 있다. 한편, 플라즈마를 발생시키는 플라스마원을 성막 장치에 조합해서 설치하고, 성막 처리를 행하면서 혹은 성막 처리의 종료 후에 개질 처리를 행하는 경우에는, 플라즈마에 의해 웨이퍼의 내부에 형성되어 있는 배선 구조에 대하여 전기적으로 데미지를 주게 될 우려가 있다. 따라서, 웨이퍼에 대한 플라즈마 데미지를 억제하기 위해서 플라스마원을 웨이퍼로부터 이격시키면, 성막 처리를 행하는 압력 조건에서는 플라즈마 중의 이온이나 라디칼 등의 활성종이 실활하기 쉬우므로, 활성종이 웨이퍼에 도달하기 어려워져서 양호한 개질 처리를 행할 수 없게 되어 버릴 우려가 있다.
특허 문헌 3 내지 5에는, ALD법에 의해 박막을 성막하는 장치에 대해서 기재되어 있지만, 전술한 과제에 대해서는 기재되어 있지 않다.
일본 특허 출원 공개 제2010-239102호 일본 특허 출원 공개 제2011-40574호 미국 특허 공보 제7,153,542호 일본 특허 제3144664호 공보 미국 특허 공보 제6,869,641호
본 발명은 이러한 사정을 감안해서 이루어진 것이며, 그 목적은 기판에 대하여 플라즈마 처리를 행함에 있어서, 기판에 대한 플라즈마 데미지를 억제할 수 있는 성막 장치, 기판 처리 장치 및 플라즈마 발생 장치를 제공하는 데 있다.
보다 상세하게는, 본 발명의 실시예에 따르면, 성막 장치는,
진공 용기 내에서 제1 처리 가스 및 제2 처리 가스를 순서대로 공급하는 사이클을 복수회 행하여 기판에 성막 처리를 행하는 성막 장치에 있어서,
기판을 적재하는 기판 적재 영역이 그 일면측에 형성되고, 상기 진공 용기 내에서 상기 기판 적재 영역을 공전시키기 위한 회전 테이블과,
이 회전 테이블의 둘레 방향으로 서로 분리 영역을 개재하여 이격한 영역에 각각 제1 처리 가스 및 제2 처리 가스를 공급하는 제1 처리 가스 공급부 및 제2 처리 가스 공급부와,
기판에 대하여 플라즈마 처리를 행하기 위해서, 상기 진공 용기 내에 플라즈마 발생용 가스를 공급하는 플라즈마 발생 가스 공급부와,
플라즈마 발생용 가스를 유도 결합에 의해 플라즈마화하기 위해서, 상기 기판 적재 영역에 대향하도록 설치되고, 세로 방향의 축의 둘레에 권회된 안테나와,
상기 안테나의 주위에 발생한 전자기계에 있어서의 전계 성분의 통과를 저지하기 위해서, 상기 안테나와 기판 사이에 개재하여 설치되고, 접지된 도전성의 판형상체로 이루어지는 패러데이 실드를 구비하고,
상기 패러데이 실드는,
상기 안테나의 주위에 발생한 전자기계에 있어서의 자계 성분을 기판측으로 통과시키기 위해서, 상기 판형상체에 형성되고, 상기 안테나와 직교하는 방향으로 각각 신장되는 동시에 당해 안테나의 길이 방향을 따라 배열된 슬릿 군과,
상기 판형상체에 있어서의 상기 슬릿 군에 둘러싸이는 영역에 개구하는, 플라즈마의 발광 상태 확인용 창부를 구비하고,
상기 창부와 상기 슬릿 군 사이에는, 당해 창부가 상기 슬릿에 연통하지 않도록, 접지된 도전로가 상기 창부를 둘러싸도록 개재되고,
상기 슬릿 군에 있어서의 상기 창부측과 반대측의 단부에는, 접지된 도전로가 당해 슬릿 군을 둘러싸도록 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 목적과 이점은, 일부는 명세서에 기재되고, 일부는 명세서로부터 자명하다. 본 발명의 목적과 이점은 첨부한 클레임에 의해 특히 지적되는 요소와 그 조합에 의해 실현되어 달성된다. 상기의 일반적인 기재와 하기의 상세한 설명은 예시로서 설명하는 것이며, 클레임을 한정적으로 하는 것은 아니다.
본 발명에 따르면, 기판에 대하여 플라즈마 처리를 행함에 있어서, 기판에 대한 플라즈마 데미지를 억제할 수 있는 성막 장치, 기판 처리 장치 및 플라즈마 발생 장치가 제공된다.
도 1은 본 발명의 성막 장치의 일례를 도시하는 종단면도.
도 2는 상기 성막 장치의 횡단면도.
도 3은 상기 성막 장치의 횡단면도.
도 4는 상기 성막 장치의 내부의 일부를 도시하는 분해 사시도.
도 5는 상기 성막 장치의 내부의 일부를 도시하는 종단면도.
도 6은 상기 성막 장치의 내부의 일부를 도시하는 사시도.
도 7은 상기 성막 장치의 내부의 일부를 도시하는 종단면도.
도 8은 상기 성막 장치의 내부의 일부를 도시하는 평면도.
도 9는 상기 성막 장치의 패러데이 실드를 도시하는 사시도.
도 10은 상기 패러데이 실드의 일부를 도시하는 사시도.
도 11은 상기 성막 장치의 사이드 링을 도시하는 분해 사시도.
도 12는 상기 성막 장치의 래버린스 구조부의 일부를 도시하는 종단면도.
도 13은 상기 성막 장치에 있어서의 가스의 흐름을 도시하는 모식도.
도 14는 상기 성막 장치에 있어서의 플라즈마의 발생의 모습을 도시하는 모식도.
도 15는 상기 성막 장치의 다른 예를 도시하는 종단면도.
도 16은 상기 성막 장치의 또 다른 예를 도시하는 횡단면도.
도 17은 상기 또 다른 예의 성막 장치의 일부를 도시하는 사시도.
도 18은 상기 성막 장치의 또 다른 예를 도시하는 평면도.
도 19는 상기 성막 장치의 또 다른 예의 일부를 도시하는 종단면도.
도 20은 상기 성막 장치의 또 다른 예의 일부를 도시하는 종단면도.
도 21은 상기 성막 장치의 또 다른 예를 도시하는 종단면도.
도 22는 상기 성막 장치의 또 다른 예를 도시하는 횡단면도.
도 23은 상기 성막 장치의 또 다른 예의 일부를 도시하는 평면도.
도 24는 상기 성막 장치의 또 다른 예를 모식적으로 도시하는 사시도.
도 25는 상기 성막 장치의 또 다른 예를 모식적으로 도시하는 사시도.
도 26은 본 발명에 있어서 얻어진 시뮬레이션의 결과를 도시하는 특성도.
이하, 도 1 내지 도 26을 사용해서 본원의 실시예를 설명한다.
본 발명은, 기판에 대하여 플라즈마 처리를 행함에 있어서, 유도 결합 플라즈마를 발생시키는 안테나와 기판 사이에, 접지된 도전체로 이루어지는 패러데이 실드를 설치하고 있다. 그리고, 안테나와 직교하는 방향으로 신장하는 슬릿을 당해 안테나를 따라 패러데이 실드에 설치하는 동시에, 안테나의 길이 방향을 따르도록, 각각의 슬릿의 길이 방향에 있어서의 일단부측 및 타단부측에 도전로를 각각 배치하고 있다. 그 때문에, 안테나에 있어서 발생하는 전자기계 중 전계 성분의 통과를 저지하면서, 상기 전자기계 중 자계 성분을 기판측으로 통과시킬 수 있으므로, 기판으로의 플라즈마에 의한 전기적인 데미지를 억제할 수 있다.
본 발명의 실시 형태의 일례인 플라즈마 발생 장치에 대해서, 이 플라즈마 발생 장치를 구비한 성막 장치(기판 처리 장치)를 예로 들어 도 1 내지 도 12를 참조하여 설명한다. 이 성막 장치는, 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 평면 형상이 대략 원형인 진공 용기(1)와, 이 진공 용기(1) 내에 설치되고, 당해 진공 용기(1)의 중심에 회전 중심을 갖는 적재대인 회전 테이블(2)을 구비하고 있다. 그리고, 이 성막 장치에서는, 나중에 상세히 설명하는 바와 같이, 예를 들어 직경 치수가 300㎜ 사이즈인 웨이퍼(W)의 표면에 ALD법에 의해 반응 생성물을 적층해서 박막을 성막하는 동시에, 이 박막에 대하여 플라즈마 개질을 행하도록 구성되어 있다. 이때, 플라즈마 개질을 행함에 있어서, 플라즈마에 의해 전기적인 데미지가 웨이퍼(W)에 가해지지 않도록, 혹은 상기 데미지가 가능한 한 작아지도록, 상기 성막 장치가 구성되어 있다. 계속해서, 성막 장치의 각 부에 대해서 상세히 설명한다.
진공 용기(1)는, 천장판(11) 및 용기 본체(12)를 구비하고 있고, 천장판(11)을 용기 본체(12)로부터 착탈할 수 있게 구성되어 있다. 천장판(11)의 상면측에 있어서의 중앙부에는, 진공 용기(1) 내의 중심부 영역(C)에 있어서 서로 다른 처리 가스끼리가 혼합하는 것을 억제하기 위해서, N2(질소) 가스를 분리 가스로서 공급하기 위한 분리 가스 공급관(51)이 접속되어 있다. 도 1 중 참조 부호 13은 용기 본체(12)의 상면의 주연부에 링 형상으로 설치된 시일 부재, 예를 들어 O링이다.
회전 테이블(2)은, 중심부에서 대략 원통 형상인 코어부(21)에 고정되어 있고, 이 코어부(21)의 하면에 접속되는 동시에 연직 방향으로 신장하는 회전축(22)에 의해, 연직축 둘레, 이 예에서는 시계 방향으로 회전 가능하게 구성되어 있다. 도 1 중, 참조 부호 23은 회전축(22)을 연직축 둘레로 회전시키는 구동부이며, 참조 부호 20은 회전축(22) 및 구동부(23)를 수납하는 케이스체이다. 이 케이스체(20)는, 상면측의 플랜지 부분이 진공 용기(1)의 저면부(14)의 하면에 기밀하게 부착되어 있다. 또한, 이 케이스체(20)에는 회전 테이블(2)의 하방 영역에 N2 가스를 퍼지 가스로서 공급하기 위한 퍼지 가스 공급관(72)이 접속되어 있다. 진공 용기(1)의 저면부(14)에 있어서의 코어부(21)의 외주측은, 회전 테이블(2)에 하방측으로부터 근접하도록 링 형상으로 형성되어 돌출부(12a)를 이루고 있다.
회전 테이블(2)의 표면부에는, 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 회전 방향(둘레 방향)을 따라 복수매, 예를 들어 5매의 기판인 웨이퍼(W)를 적재하기 위한 원형 형상의 오목부(24)가 기판 적재 영역으로서 형성되어 있다. 오목부(24)는 웨이퍼(W)를 당해 오목부(24)로 떨어뜨려 넣으면(수납하면), 웨이퍼(W)의 표면과 회전 테이블(2)의 표면[웨이퍼(W)가 적재되지 않은 영역]이 동일 높이가 되도록, 직경 치수 및 깊이 치수가 설정되어 있다. 오목부(24)의 저면에는, 웨이퍼(W)를 하방측으로부터 들어 올려 승강시키기 위한, 예를 들어 후술하는 3개의 승강 핀이 관통하는 관통 구멍(도시하지 않음)이 형성되어 있다.
도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 회전 테이블(2)에 있어서의 오목부(24)의 통과 영역과 각각 대향하는 위치에는, 각각 예를 들어 석영으로 이루어지는 5개의 노즐(31, 32, 34, 41, 42)이 진공 용기(1)의 둘레 방향[회전 테이블(2)의 회전 방향]으로 서로 간격을 두고 방사상으로 배치되어 있다. 이들 각 노즐(31, 32, 34, 41, 42)은, 예를 들어 진공 용기(1)의 외주벽으로부터 중심부 영역(C)을 향해서 웨이퍼(W)에 대향해서 수평으로 신장되도록 각각 부착되어 있다. 이 예에서는, 후술하는 반송구(15)로부터 보아 시계 방향[회전 테이블(2)의 회전 방향]으로 플라즈마 발생용 가스 노즐(34), 분리 가스 노즐(41), 제1 처리 가스 노즐(31), 분리 가스 노즐(42) 및 제2 처리 가스 노즐(32)이 이 순서로 배열되어 있다. 플라즈마 발생용 가스 노즐(34)의 상방측에는, 도 1에 도시한 바와 같이, 당해 플라즈마 발생용 가스 노즐(34)로부터 토출되는 가스를 플라즈마화하기 위해서, 플라즈마 발생부(80)가 설치되어 있다. 이 플라즈마 발생부(80)에 대해서는 나중에 상세히 설명한다.
처리 가스 노즐(31, 32)은, 각각 제1 처리 가스 공급부, 제2 처리 가스 공급부를 이루고, 분리 가스 노즐(41, 42)은, 각각 분리 가스 공급부를 이루고 있다. 또한, 도 2는 플라즈마 발생용 가스 노즐(34)이 보이도록 플라즈마 발생부(80) 및 후술하는 하우징(90)을 제거한 상태, 도 3은 이들 플라즈마 발생부(80) 및 하우징(90)을 부착한 상태를 나타내고 있다. 또한, 도 1에서는, 플라즈마 발생부(80)에 대해서, 모식적으로 일점쇄선으로 나타내고 있다.
각 노즐(31, 32, 34, 41, 42)은, 유량 조정 밸브를 통하여 각각 이하의 각 가스 공급원(도시하지 않음)에 각각 접속되어 있다. 즉, 제1 처리 가스 노즐(31)은, Si(실리콘)을 포함하는 제1 처리 가스, 예를 들어 BTBAS[비스터셜 부틸 아미노실란, SiH2(NH-C(CH3)3)2] 가스 등의 공급원에 접속되어 있다. 제2 처리 가스 노즐(32)은, 제2 처리 가스, 예를 들어 O3(오존) 가스와 O2(산소) 가스의 혼합 가스의 공급원에 접속되어 있다. 플라즈마 발생용 가스 노즐(34)은, 예를 들어 Ar(아르곤) 가스와 O2 가스의 혼합 가스의 공급원에 접속되어 있다. 분리 가스 노즐(41, 42)은, 분리 가스인 N2(질소) 가스의 가스 공급원에 각각 접속되어 있다. 또한, 이하에 있어서는, 편의상 제2 처리 가스를 O3 가스로서 설명한다. 또한, 제2 처리 가스 노즐(32)에는 O3 가스를 생성시키기 위한 오조나이저가 설치되어 있지만, 여기서는 도시를 생략하고 있다.
가스 노즐(31, 32, 41, 42)의 하면측에는, 회전 테이블(2)의 반경 방향을 따라 복수 개소에 가스 토출 구멍(33)이 예를 들어 등간격으로 형성되어 있다. 플라즈마 발생용 가스 노즐(34)의 측면에는, 회전 테이블(2)의 회전 방향 상류측[제2 처리 가스 노즐(32)측] 또한 하방측(경사 하방)을 향하도록, 당해 플라즈마 발생용 가스 노즐(34)의 길이 방향을 따라 가스 토출 구멍(33)이 복수 개소에 예를 들어 등간격으로 형성되어 있다. 이와 같이 플라즈마 발생용 가스 노즐(34)의 가스 토출 구멍(33)의 방향을 설정한 이유에 대해서는, 나중에 설명한다. 이들 각 노즐(31, 32, 34, 41, 42)은, 당해 노즐(31, 32, 34, 41, 42)의 하단부 테두리와 회전 테이블(2)의 상면의 이격 거리가, 예를 들어 1 내지 5㎜ 정도가 되도록 배치되어 있다.
처리 가스 노즐(31, 32)의 하방 영역은, 각각 Si 함유 가스를 웨이퍼(W)에 흡착시키기 위한 제1 처리 영역(P1) 및 웨이퍼(W)에 흡착한 Si 함유 가스와 O3 가스를 반응시키기 위한 제2 처리 영역(P2)이 된다. 분리 가스 노즐(41, 42)은, 각각 제1 처리 영역(P1)과 제2 처리 영역(P2)을 분리하는 분리 영역(D)을 형성하기 위한 것이다. 이 분리 영역(D)에 있어서의 진공 용기(1)의 천장판(11)에는, 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 개략 부채형의 볼록 형상부(4)가 설치되어 있고, 분리 가스 노즐(41, 42)은, 이 볼록 형상부(4)에 형성된 홈부(43) 내에 수납되어 있다. 따라서, 분리 가스 노즐(41, 42)에 있어서의 회전 테이블(2)의 둘레 방향 양측에는, 각 처리 가스끼리의 혼합을 저지하기 위해서, 상기 볼록 형상부(4)의 하면인 낮은 천장면(44)(제1 천장면)이 배치되고, 이 천장면(44)의 상기 둘레 방향 양측에는, 당해 천장면(44)보다도 높은 천장면(45)(제2 천장면)이 배치되어 있다. 볼록 형상부(4)의 주연부[진공 용기(1)의 외측 테두리측의 부위]는, 각 처리 가스끼리의 혼합을 저지하기 위해서, 회전 테이블(2)의 외측 단부면에 대향하는 동시에 용기 본체(12)에 대하여 약간 이격하도록, L자형으로 굴곡되어 있다.
다음으로, 전술한 플라즈마 발생부(80)에 대해서 상세히 설명한다. 이 플라즈마 발생부(80)는, 금속선으로 이루어지는 안테나(83)를 코일 형상으로 권회해서 구성되어 있고, 진공 용기(1)의 내부 영역으로부터 기밀하게 구획되도록, 당해 진공 용기(1)의 천장판(11) 위에 설치되어 있다. 이 예에서는, 안테나(83)는, 예를 들어 구리(Cu)의 표면에 니켈 도금 및 금 도금을 이 순서로 실시한 재질에 의해 구성되어 있다. 도 4에 도시한 바와 같이, 전술한 플라즈마 발생용 가스 노즐(34)의 상방측[상세하게는 이 노즐(34)보다도 약간 회전 테이블(2)의 회전 방향 상류측의 위치로부터 이 노즐(34)의 상기 회전 방향 하류측의 분리 영역(D)보다도 약간 노즐(34)측에 가까운 위치까지]에 있어서의 천장판(11)에는, 평면적으로 보았을 때에 개략 부채형으로 개구하는 개구부(11a)가 형성되어 있다.
이 개구부(11a)는, 회전 테이블(2)의 회전 중심으로부터, 예를 들어 60㎜ 정도 외주측으로 이격한 위치로부터, 회전 테이블(2)의 외측 테두리보다도 80㎜ 정도 외측으로 이격된 위치까지 걸쳐서 형성되어 있다. 또한, 개구부(11a)는, 진공 용기(1)의 중심부 영역(C)에 설치된 후술하는 래버린스 구조부(110)에 간섭하지 않도록 (피하도록), 평면에서 보았을 때에 회전 테이블(2)의 중심측에 있어서의 단부가 당해 래버린스 구조부(110)의 외측 테두리를 따르도록 원호 형상으로 쑥 들어가 있다. 그리고, 이 개구부(11a)는 도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이, 천장판(11)의 상면측으로부터 하면측을 향해서 당해 개구부(11a)의 개구 직경이 단계적으로 작아지도록, 예를 들어 3단의 단차부(11b)가 둘레 방향에 걸쳐서 형성되어 있다. 이들 단차부(11b) 중 최하단의 단차부(입구 테두리부)(11b)의 상면에는, 도 5에 도시한 바와 같이, 둘레 방향에 걸쳐서 홈(11c)이 형성되어 있고, 이 홈(11c) 내에는 시일 부재, 예를 들어 O-링(11d)이 배치되어 있다. 또한, 홈(11c) 및 O-링(11d)에 대해서는, 도 4에서는 도시를 생략하고 있다.
이 개구부(11a)에는, 도 6에도 도시한 바와 같이, 상방측의 주연부가 둘레 방향에 걸쳐서 플랜지 형상으로 수평으로 신장되어 나와 플랜지부(90a)를 이루는 동시에, 중앙부가 하방측의 진공 용기(1)의 내부 영역을 향해서 쑥 들어가도록 형성된 하우징(90)이 배치되어 있다. 이 하우징(90)은, 플라즈마 발생부(80)에 있어서 발생하는 자계를 진공 용기(1) 내에 도달시키기 위해서, 예를 들어 석영 등의 유전체 등의 투자체(자력을 투과시키는 재질)에 의해 구성되어 있고, 도 10에 도시한 바와 같이, 상기 쑥 들어간 부분의 두께 치수 t가 예를 들어 20㎜로 되어 있다. 또한, 이 하우징(90)은, 당해 하우징(90)의 하방에 웨이퍼(W)가 위치했을 때에, 중심부 영역(C)측에 있어서의 하우징(90)의 내벽면과 웨이퍼(W)의 외측 테두리 사이의 거리가 70㎜로 되고, 회전 테이블(2)의 외주측에 있어서의 하우징(90)의 내벽면과 웨이퍼(W)의 외측 테두리 사이의 거리가 70㎜로 되도록 구성되어 있다. 따라서, 회전 테이블(2)의 회전 방향 상류측 및 하류측에 있어서의 개구부(11a)의 2개의 변과 당해 회전 테이블(2)의 회전 중심이 이루는 각도 α는, 예를 들어 68°로 되어 있다.
이 하우징(90)을 전술한 개구부(11a) 내로 떨어뜨려 넣으면, 플랜지부(90a)와 단차부(11b) 중 최하단의 단차부(11b)가 서로 걸린다. 그리고, 전술한 O-링(11d)에 의해, 당해 단차부(11b)[천장판(11)]와 하우징(90)이 기밀하게 접속된다. 또한, 개구부(11a)의 외측 테두리를 따르도록 프레임 형상으로 형성된 압박 부재(91)에 의해 상기 플랜지부(90a)를 하방측을 향해서 둘레 방향에 걸쳐서 가압하는 동시에, 이 가압 부재(91)를 도시하지 않은 볼트 등에 의해 천장판(11)에 고정함으로써, 진공 용기(1)의 내부 분위기가 기밀하게 설정된다. 이와 같이 하우징(90)을 천장판(11)에 기밀하게 고정했을 때의 당해 하우징(90)의 하면과 회전 테이블(2) 위의 웨이퍼(W)의 표면 사이의 이격 치수 h는, 4 내지 60㎜, 이 예에서는 30㎜로 되어 있다. 또한, 도 6은 하우징(90)을 하방측으로부터 본 도면을 도시하고 있다. 또한, 도 10에서는 하우징(90) 등의 일부를 확대해서 묘화하고 있다.
하우징(90)의 하면은, 당해 하우징(90)의 하방 영역으로의 N2 가스나 O3 가스 등의 침입을 저지하기 위해서, 도 5 내지 도 7에 도시한 바와 같이, 외측 테두리부가 둘레 방향에 걸쳐서 하방측[회전 테이블(2)측]으로 수직으로 신장되어 나와, 가스 규제용 돌기부(92)를 이루고 있다. 그리고, 이 돌기부(92)의 내주면, 하우징(90)의 하면 및 회전 테이블(2)의 상면에 의해 둘러싸인 영역에는, 회전 테이블(2)의 회전 방향 상류측에, 전술한 플라즈마 발생용 가스 노즐(34)이 수납되어 있다.
즉, 하우징(90)의 하방 영역[플라즈마 공간(10)]에 있어서 플라즈마 발생용 가스 노즐(34)로부터 공급되는 가스가 플라즈마화되므로, 당해 하방 영역에 N2 가스가 침입하면, N2 가스의 플라즈마와 O3 가스(O2 가스)의 플라즈마가 서로 반응해서 NOx 가스가 생성한다. 이 NOx 가스가 발생하면, 진공 용기(1) 내의 부재가 부식되어 버린다. 따라서, 하우징(90)의 하방 영역에 N2 가스가 침입하기 어려워지도록, 당해 하우징(90)의 하면측에 전술한 돌기부(92)를 형성하고 있다.
플라즈마 발생용 가스 노즐(34)의 기단부측[진공 용기(1)의 측벽측]에 있어서의 돌기부(92)는, 당해 플라즈마 발생용 가스 노즐(34)의 외형을 따르도록 개략 원호 형상으로 잘라내어져 있다. 돌기부(92)의 하면과 회전 테이블(2)의 상면 사이의 이격 치수 d는, 0.5 내지 4㎜, 이 예에서는 2㎜로 되어 있다. 이 돌기부(92)의 폭 치수 및 높이 치수는, 각각 예를 들어 10㎜ 및 28㎜로 되어 있다. 또한, 도 7은 회전 테이블(2)의 회전 방향을 따라 진공 용기(1)를 절단한 종단면도를 도시하고 있다.
또한, 성막 처리 중에는 회전 테이블(2)이 시계 방향으로 회전하므로, N2 가스가 이 회전 테이블(2)의 회전에 끌려서 회전 테이블(2)과 돌기부(92) 사이의 간극으로부터 하우징(90)의 하방측으로 침입하려고 한다. 그 때문에, 상기 간극을 통하여 하우징(90)의 하방측으로의 N2 가스의 침입을 저지하기 위해서, 상기 간극에 대하여 하우징(90)의 하방측으로부터 가스를 토출시키고 있다. 구체적으로는, 플라즈마 발생용 가스 노즐(34)의 가스 토출 구멍(33)에 대해서, 도 5 및 도 7에 도시한 바와 같이, 이 간극을 향하도록, 즉 회전 테이블(2)의 회전 방향 상류측 또한 하방을 향하도록 배치하고 있다. 연직축에 대한 플라즈마 발생용 가스 노즐(34)의 가스 토출 구멍(33)을 향한 각도 θ는, 도 7에 도시한 바와 같이 예를 들어 45° 정도로 되어 있다.
여기서, 하우징(90)의 하방[플라즈마 공간(10)]측으로부터 천장판(11)과 하우징(90) 사이의 영역을 시일하는 전술한 O-링(11d)을 보면, 도 5에 도시한 바와 같이, 당해 플라즈마 공간(10)과 O-링(11d) 사이에는 돌기부(92)가 둘레 방향에 걸쳐서 형성되어 있다. 그 때문에, O-링(11d)은, 플라즈마에 직접 노출되지 않도록, 플라즈마 공간(10)으로부터 격리되어 있다고 할 수 있다. 따라서, 플라즈마 공간(10) 중의 플라즈마가 예를 들어 O-링(11d)측으로 확산하려고 하여도, 돌기부(92)의 하방을 경유해 가게 되므로, O-링(11d)에 도달하기 전에 플라즈마가 실활되게 된다.
하우징(90)의 내부에는, 도 4 및 도 8에 도시한 바와 같이, 상면측이 개구하는 개략 상자형의 패러데이 실드(95)가 수납되어 있고, 이 패러데이 실드(95)는, 두께 치수 k가 0.5 내지 2㎜, 이 예에서는 예를 들어 1㎜ 정도인 도전성의 판형상체(95x)(도 9)인 금속판에 의해 구성되는 동시에 접지되어 있다. 이 예에서는, 패러데이 실드(95)는, 구리(Cu)판 또는 구리판에 니켈(Ni)막 및 금(Au)막을 하측으로부터 도금한 판재에 의해 구성되어 있다. 패러데이 실드(95)는 하우징(90)의 저면을 따르도록 수평으로 형성된 수평면(95a)과, 이 수평면(95a)의 외주 단부로부터 둘레 방향에 걸쳐서 상방측으로 신장되는 수직면(95b)을 구비하고 있고, 상방측으로부터 보았을 때에 개략 육각형이 되도록 구성되어 있다. 이 수평면(95a)에 있어서의 개략 중앙부에는, 진공 용기(1)의 상방측으로부터 절연판(94) 및 하우징(90)을 통해서 당해 진공 용기(1) 내에 있어서의 플라즈마의 발생 상태(발광 상태)를 확인하기 위해서, 개략 팔각형의 개구부(98)가 창부로서 형성되어 있다. 패러데이 실드(95)는, 예를 들어 금속판의 압연 가공에 의해, 혹은 금속판에 있어서의 수평면(95a)의 외측에 대응하는 영역을 상방측으로 절곡함으로써 형성되어 있다. 또한, 도 4는 패러데이 실드(95)를 간략화하고 있고, 또한 도 8에서는, 수직면(95b)의 일부를 절결하여 묘화하고 있다.
또한, 회전 테이블(2)의 회전 중심으로부터 패러데이 실드(95)를 보았을 때의 우측 및 좌측에 있어서의 패러데이 실드(95)의 상단부 테두리는, 각각 우측 및 좌측으로 수평하게 신장되어 나와 지지부(96)를 이루고 있다. 그리고, 패러데이 실드(95)와 하우징(90) 사이에는, 상기 지지부(96)를 하방측으로부터 지지하는 동시에 하우징(90)의 중심부 영역(C)측 및 회전 테이블(2)의 외측 테두리부측의 플랜지부(90a)에 각각 지지되는 프레임 형상체(99)가 설치되어 있다. 따라서, 패러데이 실드(95)를 하우징(90)의 내부에 수납하면, 패러데이 실드(95)의 하면과 하우징(90)의 상면이 서로 접촉하는 동시에, 상기 지지부(96)가 프레임 형상체(99)를 개재하여 하우징(90)의 플랜지부(90a)에 의해 지지된다.
패러데이 실드(95)의 수평면(95a) 위에는, 당해 패러데이 실드(95)의 상방에 적재되는 플라즈마 발생부(80)와의 절연을 취하기 위해서, 두께 치수가 예를 들어 2㎜ 정도인 예를 들어 석영으로 이루어지는 절연판(94)이 적층되어 있다. 또한, 수평면(95a)에는, 다수의 슬릿(97)이 형성되어 있고, 또한 각각의 슬릿(97)의 일단부측 및 타단부측에는 각각 도전로(97a)가 배치되어 있지만, 이들 슬릿(97) 및 도전로(97a)의 형상이나 배치 레이아웃에 대해서는, 플라즈마 발생부(80)의 안테나(83)의 형상의 설명 시에 같이 상세히 설명한다. 또한, 절연판(94) 및 프레임 형상체(99)에 대해서는, 후술하는 도 8 및 도 10 등에서는 묘화를 생략하고 있다.
플라즈마 발생부(80)는, 패러데이 실드(95)의 내측에 수납되도록 구성되어 있고, 따라서 도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이, 하우징(90), 패러데이 실드(95) 및 절연판(94)을 개재하여 진공 용기(1)의 내부[회전 테이블(2) 상의 웨이퍼(W)]를 향하도록 배치되어 있다. 이 플라즈마 발생부(80)는, 안테나(83)가 회전 테이블(2)의 반경 방향으로 신장하는 띠형상체 영역을 둘러싸도록 당해 안테나(83)를 연직축 둘레[회전 테이블(2)로부터 플라즈마 공간(10)을 향해서 수직으로 신장되는 세로 방향의 축 주위]에 3겹으로 권회하여, 평면적으로 보았을 때에 회전 테이블(2)의 반경 방향으로 신장하는 개략 가늘고 긴 팔각형이 되도록 구성되어 있다. 따라서, 안테나(83)는 회전 테이블(2) 위의 웨이퍼(W)의 표면을 따르도록 배치되어 있다.
안테나(83)는, 플라즈마 발생부(80)의 하방에 웨이퍼(W)가 위치했을 때에, 이 웨이퍼(W)에 있어서의 중심부 영역(C)측의 단부와 회전 테이블(2)의 외측 테두리측의 단부 사이에 걸쳐서 플라즈마를 조사(공급)할 수 있도록, 중심부 영역(C)측의 단부 및 외주측의 단부가 각각 하우징(90)의 내벽면에 근접하도록 배치되어 있다. 또한, 회전 테이블(2)의 회전 방향에 있어서의 플라즈마 발생부(80)의 양단부는, 회전 테이블(2)의 회전 방향에 있어서의 하우징(90)의 폭 치수가 가능한 한 작아지도록, 서로 근접하게 배치되어 있다. 즉, 하우징(90)은, 전술한 바와 같이, 플라즈마 발생부(80)에 있어서 발생하는 자계를 진공 용기(1) 내에 도달시키기 위해서, 고순도의 석영에 의해 구성되는 동시에, 평면에서 보았을 때에 안테나(83)보다도 큰 치수가 되도록[안테나(83)의 하방측에 걸쳐서 석영 부재가 위치하도록] 형성되어 있다. 따라서, 평면에서 보았을 때의 안테나(83)의 치수가 크면 클수록, 당해 안테나(83)의 하방측의 하우징(90)에 대해서도 크게 할 필요가 있어, 장치[하우징(90)]의 비용이 늘어나게 된다. 한편, 안테나(83)에 대해서, 예를 들어 회전 테이블(2)의 반경 방향에 있어서의 치수를 짧게 하려고 하면, 구체적으로는 안테나(83)를 중심부 영역(C)측 혹은 회전 테이블(2)의 외측 테두리측에 가까운 위치에 배치하려고 하면, 웨이퍼(W)에 대하여 공급되는 플라즈마의 양이 면 내에 있어서 불균일해져 버릴 우려가 있다. 따라서, 본 발명에서는, 웨이퍼(W)에 대하여 플라즈마가 면 내에 걸쳐서 균일하게 공급되고, 또한 평면에서 보았을 때에 하우징(90)의 치수가 가능한 한 작아지도록, 안테나(83)에 있어서의 회전 테이블(2)의 회전 방향 상류측의 부위 및 하류측의 부위끼리를 서로 근접시키고 있다. 구체적으로는, 안테나(83)를 평면에서 본 가늘고 긴 팔각형에 대해서, 길이 방향의 치수는 예를 들어 290 내지 330㎜로 되어 있으며, 상기 길이 방향과 직교하는 방향의 치수는 예를 들어 80 내지 120㎜로 되어 있다. 또한, 안테나(83)의 내부에는 냉각수가 통류하는 유로가 형성되어 있지만, 여기서는 생략하고 있다.
상기 안테나(83)는, 정합기(84)를 통하여 주파수가 예를 들어 13.56㎒ 및 출력 전력이 예를 들어 5000W인 고주파 전원(85)에 접속되어 있다. 도 1, 도 3 및 도 4 등 있어서의 참조 부호 86은, 플라즈마 발생부(80)와 정합기(84) 및 고주파 전원(85)을 전기적으로 접속하기 위한 접속 전극이다.
여기서, 전술한 패러데이 실드(95)의 슬릿(97)에 대해서, 도 8 및 도 9를 참조하여 상세히 설명한다. 이 슬릿(97)은, 플라즈마 발생부(80)에 있어서 발생하는 전계 및 자계(전자기계) 중 전계 성분이 하방의 웨이퍼(W)를 향하는 것을 저지하는 동시에, 자계를 웨이퍼(W)에 도달시키기 위한 것이다. 즉, 전계가 웨이퍼(W)에 도달하면, 당해 웨이퍼(W)의 내부에 형성되어 있는 전기 배선이 전기적으로 데미지를 받아 버리는 경우가 있다. 한편, 패러데이 실드(95)는, 전술한 바와 같이 접지된 금속판에 의해 구성되어 있으므로, 슬릿(97)을 형성하지 않으면, 전계에 더하여 자계도 차단해 버린다. 또한, 안테나(83)의 하방에 큰 개구부를 형성하면, 자계뿐만 아니라 전계도 통과해 버린다. 따라서, 전계를 차단하고 자계를 통과시키기 위해서, 이하와 같이 치수 및 배치 레이아웃을 설정한 슬릿(97)을 형성하고 있다.
구체적으로는, 슬릿(97)은, 도 8에 도시한 바와 같이, 안테나(83)의 권회 방향에 대하여 직교하는 방향으로 신장하도록, 둘레 방향에 걸쳐서 안테나(83)의 하방 위치에 각각 형성되어 있다. 따라서, 예를 들어 안테나(83)의 길이 방향[회전 테이블(2)의 반경 방향]의 영역에 있어서는, 슬릿(97)은 회전 테이블(2)의 접선 방향을 따라 직선 형상으로 형성되어 있다. 또한, 상기 길이 방향과 직교하는 영역에 있어서는, 슬릿(97)은 당해 길이 방향을 따르도록 형성되어 있다. 그리고, 상기 2개의 영역 간에 있어서 안테나(83)가 굴곡하는 부분에서는, 슬릿(97)은 당해 굴곡하는 부분에 있어서의 안테나(83)가 신장되는 방향에 대하여 직교하도록, 회전 테이블(2)의 둘레 방향 및 반경 방향에 대하여 각각 경사지는 방향으로 형성되어 있다. 또한, 중심부 영역(C)측 및 회전 테이블(2)의 외측 테두리부측에서는, 슬릿(97)은, 당해 슬릿(97)의 배치 영역을 확보하기 위해서, 즉 가능한 한 간극없이 슬릿(97)이 배치되도록, 안테나(83)의 외주부측으로부터 내주부측을 향함에 따라 폭 치수가 작아지도록 형성되어 있다. 따라서, 슬릿(97)은 안테나(83)의 길이 방향을 따라 다수 배열되어 있다.
여기서, 안테나(83)에는, 전술한 바와 같이 주파수가 13.56㎒의 고주파 전원(85)이 접속되어 있고, 이 주파수에 대응하는 파장은 22m이다. 그 때문에, 슬릿(97)은 이 파장의 1/10000 이하 정도의 폭 치수로 되도록, 도 10에 도시한 바와 같이, 폭 치수 d1이 1 내지 6㎜, 이 예에서는 2㎜, 슬릿(97, 97) 사이의 이격 치수 d2가 2 내지 8㎜, 이 예에서는 2㎜로 되도록 형성되어 있다. 또한, 이 슬릿(97)은 전술한 도 8에 도시한 바와 같이, 안테나(83)가 신장되는 방향으로부터 보았을 때에, 길이 치수 L이 40 내지 120㎜, 이 예에서는 각각 60㎜로 되도록, 당해 안테나(83)의 우측 단부보다도 30㎜ 정도 우측으로 이격한 위치로부터, 안테나(83)의 좌측 단부보다도 30㎜ 정도 좌측으로 이격한 위치에까지 걸쳐서 형성되어 있다. 따라서, 각각의 슬릿(97)의 길이 방향에 있어서의 일단부측 및 타단부측에는, 안테나(83)의 권회 방향(길이 방향)을 따르도록, 패러데이 실드(95)의 일부를 이루는 도전로(97a, 97a)가 각각 형성되어 있다고 할 수 있다. 바꾸어 말하면, 패러데이 실드(95)에는, 각각의 슬릿(97)의 길이 방향에 있어서의 일단부측 및 타단부측이 각각 개방되지 않도록, 즉 각각의 슬릿(97)의 양단부가 폐쇄되도록, 도전로(97a, 97a)가 설치되어 있다. 각각의 도전로(97a, 97a)의 폭 치수는, 예를 들어 1 내지 4㎜ 정도, 이 예에서는 2㎜로 되어 있다. 이들 도전로(97a, 97a)를 설치한 이유에 대해서, 우선 안테나(83)의 내측 영역에 형성된 도전로(97a)를 예로 들어 이하에 상세히 설명한다.
전술한 바와 같이, 슬릿(97)은, 안테나(83)에 의해 형성되는 전자기계 중 전계 성분을 차단하는 동시에 자계 성분을 통과시키는 것이며, 그 때문에 웨이퍼(W)측에 도달하는 전계 성분을 차단하면서, 자계 성분을 가능한 한 많이 확보하기 위해서는, 가능한 한 길게 형성하는 것이 바람직하다. 그러나, 전술한 바와 같이 회전 테이블(2)의 회전 방향에 있어서의 하우징(90)의 치수를 가능한 한 작게 하기 위해서 안테나(83)가 개략 가늘고 긴 팔각형을 이루고 있고, 안테나(83)에 있어서의 회전 테이블(2)의 회전 방향 상류측의 부위와, 회전 테이블(2)의 회전 방향 하류측의 부위가 서로 근접하고 있다. 게다가, 패러데이 실드(95)에 있어서의 수평면(95a)에는, 이 안테나(83)에 의해 둘러싸이는 영역에 플라즈마의 발광 상태를 확인하기 위한 개구부(98)가 형성되어 있다. 이 때문에, 안테나(83)의 내측 영역에서는, 안테나(83)에 의해 형성되는 전계 성분을 충분히 차단할 수 있을 정도로 슬릿(97)의 길이 치수 L을 취하기 어렵다. 한편, 안테나(83)의 내측 영역에 도전로(97a)를 설치하지 않고 슬릿(97)의 길이 치수를 얻고자 하면, 슬릿(97)의 개구부를 통해서 전계 성분이 웨이퍼(W)측으로 누출되어버린다. 따라서, 본 발명에서는, 상기 내측 영역을 통해서 웨이퍼(W)측으로 누출되려고 하는 전계 성분을 차단하기 위해서, 각각의 슬릿(97)의 개구부를 막도록 도전로(97a)를 설치하고 있다. 따라서, 상기 내측 영역으로부터 하방을 향하려고 하는 전계 성분은, 도전로(97a)에 의해 전기력선이 폐쇄된 상태로 되어, 웨이퍼(W)측으로의 침입이 저지된다. 또한, 안테나(83)의 외주측에 대해서도, 마찬가지로 도전로(97a)를 설치하고, 당해 외주측에 있어서의 슬릿(97)의 단부로부터 누출되려고 하는 전계 성분을 차단하고 있다. 이와 같이 해서 각각의 슬릿(97)은, 상방측으로부터 보았을 때에, 둘레 방향에 걸쳐서 접지된 도전체에 의해 둘러싸여 있다.
이 예에서는, 안테나(83)의 내측 영역에 있어서의 도전로(97a)에 의해 둘러싸이는 영역[슬릿(97)의 군에 의해 둘러싸이는 영역]에는, 전술한 개구부(98)가 형성되어 있다. 그리고, 이 개구부(98)를 통해서, 예를 들어 작업자가 육안에 의해, 혹은 도시하지 않은 카메라에 의해, 진공 용기(1) 내에 있어서의 플라즈마의 발광 상태가 확인된다. 또한, 도 3에서는 슬릿(97)을 생략하고 있다. 또한, 도 4 및 도 5 등에서는 슬릿(97)에 대해서 간략화하고 있지만, 슬릿(97)은 예를 들어 150개 정도 형성되어 있다. 이상 설명한 안테나(83)와, 슬릿(97) 및 도전로(97a)가 형성된 패러데이 실드(95)에 의해, 플라즈마 발생 장치가 구성된다.
계속해서, 진공 용기(1)의 각 부의 설명으로 되돌아간다. 회전 테이블(2)의 외주측에 있어서 당해 회전 테이블(2)보다도 약간 아래 위치에는, 도 2, 도 5 및 도 11에 도시한 바와 같이, 커버체인 사이드 링(100)이 배치되어 있다. 이 사이드 링(100)은, 예를 들어 장치의 클리닝 시에 있어서, 각 처리 가스 대신에 불소계의 클리닝 가스를 통류시켰을 때에, 당해 클리닝 가스로부터 진공 용기(1)의 내벽을 보호하기 위한 것이다. 즉, 사이드 링(100)을 설치하지 않으면, 회전 테이블(2)의 외주부와 진공 용기(1)의 내벽 사이에는, 횡방향으로 기류(배기류)가 형성되는 오목부 형상의 기류 통로가 둘레 방향에 걸쳐서 링 형상으로 형성되어 있다고 할 수 있다. 그 때문에, 이 사이드 링(100)은 기류 통로에 진공 용기(1)의 내벽면이 가능한 한 노출되지 않도록, 당해 기류 통로에 설치되어 있다. 이 예에서는, 각 분리 영역(D) 및 하우징(90)에 있어서의 외측 테두리측의 영역은, 이 사이드 링(100)의 상방측에 노출되어 있다.
사이드 링(100)의 상면에는, 서로 둘레 방향으로 이격하도록 2군데에 배기구(61, 62)가 형성되어 있다. 바꾸어 말하면, 상기 기류 통로의 하방측에 2개의 배기구가 형성되고, 이들 배기구에 대응하는 위치에 있어서의 사이드 링(100)에, 배기구(61, 62)가 형성되어 있다. 이들 2개의 배기구(61, 62) 중 한 쪽 및 다른 쪽을 각각 제1 배기구(61) 및 제2 배기구(62)라고 하면, 제1 배기구(61)는, 제1 처리 가스 노즐(31)과, 당해 제1 처리 가스 노즐(31)보다도 회전 테이블의 회전 방향 하류측에 있어서의 분리 영역(D)과의 사이에 있어서, 당해 분리 영역(D)측에 가까운 위치에 형성되어 있다. 제2 배기구(62)는 플라즈마 발생용 가스 노즐(34)과, 당해 플라즈마 발생용 가스 노즐(34)보다도 회전 테이블의 회전 방향 하류측에 있어서의 분리 영역(D)과의 사이에 있어서, 당해 분리 영역(D)측에 가까운 위치에 형성되어 있다. 제1 배기구(61)는 제1 처리 가스 및 분리 가스를 배기하기 위한 것이고, 제2 배기구(62)는 제2 처리 가스 및 분리 가스에 더하여, 플라즈마 발생용 가스를 배기하기 위한 것이다. 이들 제1 배기구(61) 및 제2 배기구(62)는, 도 1에 도시한 바와 같이, 각각 나비 밸브 등의 압력 조정부(65)가 개재 설치된 배기관(63)에 의해, 진공 배기 기구인, 예를 들어 진공 펌프(64)에 접속되어 있다.
여기서, 전술한 바와 같이, 중심부 영역(C)측으로부터 외측 테두리측에 걸쳐서 하우징(90)을 형성하고 있으므로, 이 하우징(90)보다도 회전 테이블(2)의 회전 방향 상류측에 토출된 각 가스는, 당해 하우징(90)에 의해 제2 배기구(62)를 향하려고 하는 가스류가, 소위 규제되어 버린다. 따라서, 하우징(90)의 외측에 있어서의 전술한 사이드 링(100)의 상면에, 제2 처리 가스 및 분리 가스가 흐르기 위한 홈 형상의 가스 유로(101)를 형성하고 있다. 구체적으로는, 이 가스 유로(101)는, 도 3에 도시한 바와 같이, 하우징(90)에 있어서의 회전 테이블(2)의 회전 방향 상류측의 단부보다도, 예를 들어 60㎜ 정도 제2 처리 가스 노즐(32)측에 가까운 위치로부터, 전술한 제2 배기구(62)까지의 사이에 걸쳐서, 깊이 치수가 예를 들어 30㎜로 되도록 원호 형상으로 형성되어 있다. 따라서, 이 가스 유로(101)는, 하우징(90)의 외측 테두리를 따르도록, 또한 상방측으로부터 보았을 때에 당해 하우징(90)의 외측 테두리부에 걸쳐지도록 형성되어 있다. 이 사이드 링(100)은, 도시를 생략하고 있지만, 불소계 가스에 대한 내부식성을 갖게 하기 위해서, 표면이 예를 들어 알루미나 등에 의해 코팅되어 있거나, 혹은 석영 커버 등에 의해 덮여져 있다.
천장판(11)의 하면에 있어서의 중앙부에는, 도 2에 도시한 바와 같이, 볼록 형상부(4)에 있어서의 중심부 영역(C)측의 부위와 연속해서 둘레 방향에 걸쳐서 개략 링 형상으로 형성되는 동시에, 그 하면이 볼록 형상부(4)의 하면[천장면(44)]과 동일한 높이로 형성된 돌출부(5)가 형성되어 있다. 이 돌출부(5)보다도 회전 테이블(2)의 회전 중심측에 있어서의 코어부(21)의 상방측에는, 중심부 영역(C)에 있어서 제1 처리 가스와 제2 처리 가스가 서로 혼합하는 것을 억제하기 위한 래버린스 구조부(110)가 배치되어 있다. 즉, 전술한 도 1에서 알 수 있듯이, 하우징(90)을 중심부 영역(C)측에 가까운 위치까지 형성하고 있으므로, 회전 테이블(2)의 중앙부를 지지하는 코어부(21)는, 회전 테이블(2)의 상방측의 부위가 하우징(90)을 피하도록 상기 회전 중심측에 가까운 위치에 형성되어 있다. 따라서, 중심부 영역(C)측에서는, 외측 테두리부측보다도, 예를 들어 처리 가스끼리가 혼합되기 쉬운 상태로 되어 있다고 할 수 있다. 따라서, 래버린스 구조부(110)를 형성함으로써, 가스의 유로를 확보하여 처리 가스끼리가 혼합하는 것을 방지하고 있다.
구체적으로는, 이 래버린스 구조부(110)는, 도 12에 당해 래버린스 구조부(110)를 확대해서 도시한 바와 같이, 회전 테이블(2)측으로부터 천장판(11)측을 향해서 수직으로 신장되는 제1 벽부(111)와, 천장판(11)측으로부터 회전 테이블(2)을 향해서 수직으로 신장되는 제2 벽부(112)가 각각 둘레 방향에 걸쳐서 형성되는 동시에, 이들 벽부(111, 112)가 회전 테이블(2)의 반경 방향에 있어서 교대로 배치된 구조를 채용하고 있다. 구체적으로는, 전술한 돌출부(5)측으로부터 중심부 영역(C)측을 향하여, 제2 벽부(112), 제1 벽부(111) 및 제2 벽부(112)가 이 순서로 배치되어 있다. 이 예에서는, 돌출부(5)측의 제2 벽부(112)는, 다른 벽부(111, 112)보다도 당해 돌출부(5)측으로 블룩해지는 구조로 되어 있다. 이러한 벽부(111, 112)의 각 치수에 대해서 일례를 들면, 벽부(111, 112) 사이의 이격 치수 j는 예를 들어 1㎜, 벽부(111)와 천장판(11) 사이의 이격 치수 m[벽부(112)와 코어부(21) 사이의 간극 치수]은 예를 들어 1㎜로 되어 있다.
따라서, 래버린스 구조부(110)에서는, 예를 들어 제1 처리 가스 노즐(31)로부터 토출되어 중심부 영역(C)을 향하려고 하는 제1 처리 가스는, 벽부(111, 112)를 타고 넘어갈 필요가 있어, 중심부 영역(C)을 향함에 따라서 유속이 늦어져, 확산하기 어려워진다. 그 때문에, 처리 가스가 중심부 영역(C)에 도달하기 전에, 당해 중심부 영역(C)에 공급되는 분리 가스에 의해 처리 영역(P1)측으로 되돌려지게 된다. 또한, 중심부 영역(C)을 향하려고 하는 제2 처리 가스에 대해서도, 마찬가지로 래버린스 구조부(110)에 의해 중심부 영역(C)에 도달하기 어려워진다. 그 때문에, 이들 처리 가스끼리가 중심부 영역(C)에 있어서 서로 혼합하는 것이 방지된다.
한편, 이 중심부 영역(C)에 상방측으로부터 공급된 N2 가스는, 둘레 방향으로 힘차게 퍼져 나가려고 하지만, 래버린스 구조부(110)를 설치하고 있으므로, 당해 래버린스 구조부(110)에 있어서의 벽부(111, 112)를 타고 넘는 동안에 유속이 억제되어 간다. 이때, 상기 N2 가스는, 예를 들어 회전 테이블(2)과 돌기부(92) 사이의 매우 좁은 영역으로도 침입하려고 하지만, 래버린스 구조부(110)에 의해 유속이 억제되어 있으므로, 당해 좁은 영역보다도 넓은 영역[예를 들어 처리 영역(P1, P2)측]으로 흘러 간다. 그 때문에, 하우징(90)의 하방측으로의 N2 가스의 유입이 억제된다. 또한, 후술하는 바와 같이, 하우징(90)의 하방측의 공간[플라즈마 공간(10)]은, 진공 용기(1) 내의 다른 영역보다도 양압으로 설정되어 있기 때문에, 당해 공간으로의 N2 가스의 유입이 억제되고 있다.
회전 테이블(2)과 진공 용기(1)의 저면부(14) 사이의 공간에는, 도 1에 도시한 바와 같이, 가열 기구인 히터 유닛(7)이 설치되고, 회전 테이블(2)을 통하여 회전 테이블(2) 위의 웨이퍼(W)를 예를 들어 300℃로 가열하게 되어 있다. 도 1 중 참조 부호 71a는 히터 유닛(7)의 측방측에 설치된 커버 부재, 참조 부호 7a는 이 히터 유닛(7)의 상방측을 덮는 덮개 부재이다. 또한, 진공 용기(1)의 저면부(14)에는, 히터 유닛(7)의 하방측에 있어서, 히터 유닛(7)의 배치 공간을 퍼지하기 위한 퍼지 가스 공급관(73)이 둘레 방향에 걸쳐서 복수 개소에 설치되어 있다.
진공 용기(1)의 측벽에는, 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이 도시하지 않은 외부의 반송 아암과 회전 테이블(2) 사이에 있어서 웨이퍼(W)의 수수를 행하기 위한 반송구(15)가 형성되어 있고, 이 반송구(15)는 게이트 밸브(G)에 의해 기밀하게 개폐 가능하게 구성되어 있다. 또한, 회전 테이블(2)의 오목부(24)는 이 반송구(15)에 면하는 위치에서 반송 아암과의 사이에서 웨이퍼(W)의 수수가 행해지기 때문에, 회전 테이블(2)의 하방측에 있어서 당해 수수 위치에 대응하는 부위에는, 오목부(24)를 관통해서 웨이퍼(W)를 이면으로부터 들어 올리기 위한 수수용 승강 핀 및 그 승강 기구(모두 도시하지 않음)가 설치되어 있다.
또한, 이 성막 장치에는, 장치 전체의 동작의 컨트롤을 행하기 위한 컴퓨터로 이루어지는 제어부(120)가 설치되어 있고, 이 제어부(120)의 메모리 내에는 후술하는 성막 처리 및 개질 처리를 행하기 위한 프로그램이 저장되어 있다. 이 프로그램은, 후술하는 장치의 동작을 실행하도록 스텝군이 짜여져 있고, 하드 디스크, 콤팩트 디스크, 광자기 디스크, 메모리 카드, 플렉시블 디스크 등의 기억 매체인 기억부(121)로부터 제어부(120) 내에 인스톨된다.
다음에, 전술한 실시 형태의 작용에 대해서 설명한다. 우선, 게이트 밸브(G)를 개방하여, 회전 테이블(2)을 간헐적으로 회전시키면서, 도시하지 않은 반송 아암에 의해 반송구(15)를 통해 회전 테이블(2) 위에, 예를 들어 5매의 웨이퍼(W)를 적재한다. 이 웨이퍼(W)에는, 드라이 에칭 처리나 CVD(Chemical Vapor Deposition)법 등을 사용한 배선 매립 공정이 이미 실시되어 있고, 따라서 당해 웨이퍼(W)의 내부에는 전기 배선 구조가 형성되어 있다. 계속해서, 게이트 밸브(G)를 폐쇄하고, 진공 펌프(64)에 의해 진공 용기(1) 내를 진공 상태로 하는 동시에, 회전 테이블(2)을 시계 방향으로 회전시키면서 히터 유닛(7)에 의해 웨이퍼(W)를 300℃ 정도로 가열한다.
계속해서, 처리 가스 노즐(31, 32)로부터 각각 Si 함유 가스 및 O3 가스를 토출하는 동시에, 플라즈마 발생용 가스 노즐(34)로부터 Ar 가스 및 O2 가스의 혼합 가스를 토출한다. 또한, 분리 가스 노즐(41, 42)로부터 분리 가스를 소정의 유량으로 토출하고, 분리 가스 공급관(51) 및 퍼지 가스 공급관(72, 72)으로부터도 N2 가스를 소정의 유량으로 토출한다. 그리고, 압력 조정부(65)에 의해 진공 용기(1) 내를 미리 설정한 처리 압력으로 조정한다. 또한, 플라즈마 발생부(80)에 대하여 고주파 전력을 공급한다.
이때, 하우징(90)보다도 회전 테이블(2)의 회전 방향 상류측으로부터 예를 들어 당해 회전 테이블(2)의 회전에 끌려서 당해 하우징(90)을 향해서 통류해 오는 O3 가스 및 N2 가스는, 이 하우징(90)에 의해 가스류가 흐트러지려 한다. 그러나, 하우징(90)의 외주측에 있어서의 사이드 링(100)에 가스 유로(101)를 형성하고 있으므로, 상기 O3 가스 및 N2 가스는, 하우징(90)을 피하도록, 당해 가스 유로(101)를 통해서 배기된다.
한편, 상기 하우징(90)의 상류측으로부터 당해 하우징(90)을 향해서 통류해 오는 가스 중 일부의 가스는, 하우징(90)의 하방으로 침입하려고 한다. 그러나, 전술한 하우징(90)의 하방측의 영역에서는, 돌기부(92)가 당해 영역을 덮도록 형성되는 동시에, 플라즈마 발생용 가스 노즐(34)의 가스 토출 구멍(33)이 회전 테이블(2)의 회전 방향 상류측의 경사 하방을 향하고 있다. 따라서, 플라즈마 발생용 가스 노즐(34)로부터 토출한 플라즈마 발생용 가스는, 돌기부(92)의 하방측에 충돌하고, 상기 상류측으로부터 유입하려고 하는 O3 가스나 N2 가스를 이 하우징(90)의 외측으로 쫓아낸다. 그리고, 이 플라즈마 발생용 가스는, 돌기부(92)에 의해 회전 테이블(2)의 회전 방향 하류측으로 되돌려져 간다. 이때, 돌기부(92)를 설치함으로써, 하우징(90)의 하방에 있어서의 플라즈마 공간(10)은, 진공 용기(1) 내의 다른 영역보다도, 예를 들어 10㎩ 정도 양압으로 되어 있다. 이로부터도, 하우징(90)의 하방측으로의 O3 가스나 N2 가스의 침입이 저지된다.
그리고, Si 함유 가스 및 O3 가스는, 중심부 영역(C)에 침입하려고 하지만, 이 중심부 영역(C)에는 전술한 래버린스 구조부(110)를 설치하고 있으므로, 이 래버린스 구조부(110)에 의해 전술한 바와 같이 가스류가 저해되고, 중심부 영역(C)에 상방측으로부터 공급되는 분리 가스에 의해 원래의 처리 영역(P1, P2)측으로 되돌려지게 된다. 따라서, 중심부 영역(C)에 있어서의 이들 처리 가스끼리의 혼합이 방지된다. 또한, 마찬가지로 래버린스 구조부(110)에 의해, 중심부 영역(C)으로부터 외주측으로 토출되는 N2 가스에 대한 하우징(90)의 하방측으로의 침입이 억제된다.
또한, 제1 처리 영역(P1)과 제2 처리 영역(P2) 사이에 있어서 N2 가스를 공급하고 있으므로, 도 13에 도시한 바와 같이, Si 함유 가스와 O3 가스 및 플라즈마 발생용 가스가 서로 혼합하지 않도록 각 가스가 배기된다. 또한, 회전 테이블(2)의 하방측에 퍼지 가스를 공급하고 있기 때문에, 회전 테이블(2)의 하방측으로 확산하려고 하는 가스는, 상기 퍼지 가스에 의해 배기구(61, 62)측으로 되돌려진다.
이때, 플라즈마 발생부(80)에서는, 고주파 전원(85)으로부터 공급되는 고주파 전력에 의해, 도 14에 모식적으로 도시한 바와 같이, 전계 및 자계가 발생한다. 이들 전계 및 자계 중 전계는, 전술한 바와 같이 패러데이 실드(95)를 설치하고 있기 때문에, 이 패러데이 실드(95)에 의해 반사 혹은 흡수(감쇠)되어, 진공 용기(1) 내로의 도달이 저해된다(차단된다). 또한, 슬릿(97)의 길이 방향에 있어서의 일단부측 및 타단부측으로부터 웨이퍼(W)측으로 돌아 들어가려는 전계는, 전술한 바와 같이 상기 일단부측 및 상기 타단부측에 도전로(97a, 97a)를 설치하고 있기 때문에, 패러데이 실드(95)에 예를 들어 열로서 흡수되어 웨이퍼(W)측으로의 도달이 저해된다. 한편, 자계는 패러데이 실드(95)에 슬릿(97)을 형성하고 있으므로, 이 슬릿(97)을 통과하여, 하우징(90)의 저면을 통해서 진공 용기(1) 내에 도달한다. 또한, 플라즈마 발생부(80)의 측방측에 있어서의 패러데이 실드(95)[수직면(95b)]에는 둘레 방향에 걸쳐서 슬릿(97)이 형성되어 있지 않으므로, 전계 및 자계는, 당해 측방측을 거쳐서 하방측으로 돌아 들어가지 못한다.
따라서, 플라즈마 발생용 가스 노즐(34)로부터 토출된 플라즈마 발생용 가스는, 슬릿(97)을 통해서 통과해 온 자계에 의해 활성화되고, 예를 들어 이온이나 라디칼 등의 플라즈마가 생성된다. 전술한 바와 같이, 회전 테이블(2)의 반경 방향으로 신장하는 띠형상체 영역을 둘러싸도록 안테나(83)를 배치하고 있기 때문에, 이 플라즈마는, 안테나(83)의 하방측에 있어서, 회전 테이블(2)의 반경 방향으로 신장하도록 개략 라인 형상으로 된다. 또한, 도 14에서는 플라즈마 발생부(80)에 대해서 모식적으로 도시하고 있고, 플라즈마 발생부(80), 패러데이 실드(95), 하우징(90) 및 웨이퍼(W) 사이의 각 치수에 대해서는 모식적으로 크게 묘화하고 있다.
한편, 웨이퍼(W)의 표면에서는, 회전 테이블(2)의 회전에 의해 제1 처리 영역(P1)에 있어서 Si 함유 가스가 흡착하고, 계속해서 제2 처리 영역(P2)에 있어서 웨이퍼(W) 위에 흡착한 Si 함유 가스가 산화되어, 박막 성분인 실리콘 산화막(SiO2)의 분자층이 1층 혹은 복수층 형성되어 반응 생성물이 형성된다. 이때, 실리콘 산화막 중에는, 예를 들어 Si 함유 가스 안에 포함되는 잔류기로 인해, 수분(OH기)이나 유기물 등의 불순물이 포함되어 있는 경우가 있다.
그리고, 회전 테이블(2)의 회전에 의해, 웨이퍼(W)의 표면에 전술한 플라즈마(활성종)가 접촉하면, 실리콘 산화막의 개질 처리가 행해지게 된다. 구체적으로는, 예를 들어 플라즈마가 웨이퍼(W)의 표면에 충돌함으로써, 예를 들어 실리콘 산화막으로부터 상기 불순물이 방출되거나, 실리콘 산화막 내의 원소가 재배열되어 실리콘 산화막의 치밀화(고밀도화)가 도모되게 된다. 이와 같이 해서 회전 테이블(2)의 회전을 계속함으로써, 웨이퍼(W) 표면으로의 Si 함유 가스의 흡착, 웨이퍼(W) 표면에 흡착한 Si 함유 가스의 성분의 산화 및 반응 생성물의 플라즈마 개질이 이 순서로 다수회에 걸쳐서 행해지고, 반응 생성물이 적층되어 박막이 형성된다. 여기서, 전술한 바와 같이 웨이퍼(W)의 내부에는 전기 배선 구조가 형성되어 있지만, 플라즈마 발생부(80)와 웨이퍼(W) 사이에 패러데이 실드(95)를 설치하여 전계를 차단하고 있으므로, 이 전기 배선 구조에 대한 전기적 데미지가 억제된다.
상술한 실시 형태에 따르면, 접지된 도전재로 이루어지는 패러데이 실드(95)를 플라즈마 발생부(80)와 웨이퍼(W) 사이에 설치하는 동시에, 안테나(83)의 길이 방향에 대하여 직교하는 방향으로 신장하는 슬릿(97)을 당해 안테나(83)를 따라 상기 패러데이 실드(95)에 형성하고 있다. 그리고, 각각의 슬릿(97)의 길이 방향에 있어서의 일단부측 및 타단부측에, 안테나(83)의 길이 방향을 따르도록 도전로(97a, 97a)를 배치하고 있다. 그 때문에, 플라즈마 발생부(80)에 있어서 발생하는 전계 중, 당해 플라즈마 발생부(80)로부터 하방을 향하는 전계뿐만 아니라, 슬릿(97)의 길이 방향에 있어서의 일단부측 혹은 타단부측을 돌아 들어가서 하방을 향하려고 하는 전계에 대해서도 패러데이 실드(95)에 있어서 차단할 수 있고, 한편 자계에 대해서는 슬릿(97)을 통해서 진공 용기(1) 내로 도달시킬 수 있다. 따라서, 플라즈마에 의한 웨이퍼(W)의 내부의 전기 배선 구조에 대한 전기적 데미지를 억제해서 개질 처리를 행할 수 있으므로, 양호한 막질 및 전기적 특성을 갖는 박막을 얻을 수 있다.
또한, 도전로(97a, 97a)를 설치함으로써, 웨이퍼(W)측을 향하는 전계 성분을 차단한 상태에서 안테나(83)에 있어서의 회전 테이블(2)의 회전 방향 상류측의 부위와 하류측의 부위를 서로 근접시킬 수 있고, 또한 플라즈마의 상태를 확인하기 위한 개구부(98)를 형성할 수 있다. 또한, 안테나(83)를 예를 들어 진원 형상으로 형성한 경우와 비교하여, 회전 테이블(2)의 회전 방향에 있어서의 하우징(90)의 길이 치수를 작게 억제할 수 있으므로, 당해 하우징(90)의 강도를 유지하기 위한 두께 치수에 대해서도 억제할 수 있다. 그 때문에, 하우징(90)을 구성하는 고순도의 석영의 사용량을 억제할 수 있으므로, 장치의 비용을 억제할 수 있다. 또한, 하우징(90)의 면적이 작아도 되는 점에서, 플라즈마 공간(10)의 용적에 대해서도 작아지므로, 당해 플라즈마 공간(10)을 진공 용기(1) 내의 다른 부위보다도 양압으로 유지하기 위한 가스 유량도 최소한이면 된다.
또한, 패러데이 실드(95)를 설치하고 있기 때문에, 플라즈마에 의한 하우징(90) 등의 석영 부재로의 데미지(에칭)를 억제할 수 있다. 그 때문에, 상기 석영 부재의 롱 라이프화를 도모할 수 있고, 또한 오염의 발생을 억제할 수 있으며, 또한 석영(SiO2)의 박막(SiO2) 안으로의 혼입에 의한 막 두께의 불균일화를 억제할 수 있다.
또한, 하우징(90)을 설치하고 있으므로, 플라즈마 발생부(80)를 회전 테이블(2) 위의 웨이퍼(W)에 근접시킬 수 있다. 그 때문에, 성막 처리를 행할 정도의 높은 압력 분위기(낮은 진공도)라도, 플라즈마 중의 이온이나 라디칼의 실활을 억제하여 양호한 개질 처리를 행할 수 있다. 그리고, 하우징(90)에 돌기부(92)를 설치하고 있으므로, 플라즈마 공간(10)에 O-링(11d)이 노출되지 않는다. 그 때문에, O-링(11d)에 포함되는, 예를 들어 불소계 성분의 웨이퍼(W)로의 혼입을 억제할 수 있고, 또한 당해 O-링(11d)의 롱 라이프화를 도모할 수 있다.
또한, 하우징(90)의 하면에 돌기부(92)를 형성하는 동시에, 플라즈마 발생용 가스 노즐(34)의 가스 토출 구멍(33)이 회전 테이블(2)의 회전 방향 상류측을 향하도록 하고 있다. 그 때문에, 플라즈마 발생용 가스 노즐(34)로부터 토출하는 가스 유량이 작은 유량이라도, 하우징(90)의 하방 영역으로의 O3 가스나 N2 가스의 침입을 억제할 수 있다. 그리고, 플라즈마 발생용 가스 노즐(34)이 배치된 영역[플라즈마 공간(10)]의 압력이 다른 영역[예를 들어 처리 영역(P1, P2)]의 압력보다도 높아지도록 하고 있다. 이상의 점에서, 플라즈마 공간(10)에 있어서의 NOx 가스의 생성을 억제할 수 있으므로, NOx 가스에 의한 진공 용기(1) 내의 부재의 부식을 억제할 수 있고, 그 때문에 웨이퍼(W)의 메탈 오염을 억제할 수 있다. 그리고, 이상과 같이 O3 가스나 N2 가스 등의 하우징(90)의 하방측으로의 침입을 억제할 수 있으므로, 성막 처리와 함께 개질 처리를 공통의 성막 장치로 행함에 있어서, 예를 들어 하우징(90)과 제2 처리 가스 노즐(32) 사이에 개별로 배기구나 펌프를 설치하지 않아도 되고, 나아가 하우징(90)과 노즐(32) 사이에 분리 영역(D)을 설치하지 않아도 되므로, 장치 구성을 간략화할 수 있다.
또한, 하우징(90)을 배치함에 있어서, 당해 하우징(90)의 외주측에 있어서의 사이드 링(100)에 가스 유로(101)를 형성하고 있으므로, 이 하우징(90)을 피해서 각 가스를 양호하게 배기할 수 있다.
또한, 하우징(90)의 내측에 플라즈마 발생부(80)를 수납하고 있으므로, 플라즈마 발생부(80)를 대기 분위기의 영역[진공 용기(1)의 외측 영역]에 배치할 수 있고, 따라서 플라즈마 발생부(80)의 메인터넌스가 용이해진다.
여기서, 하우징(90)의 내측에 플라즈마 발생부(80)를 수납하고 있으므로, 예를 들어 중심부 영역(C)측에서는, 이 하우징(90)의 측벽의 두께 치수만큼, 플라즈마 발생부(80)의 단부가 회전 테이블(2)의 회전 중심으로부터 이격하게 된다. 그 때문에, 중심부 영역(C)측에 있어서의 웨이퍼(W)의 단부에는, 플라즈마가 도달하기 어려워진다. 한편, 중심부 영역(C)측에 있어서의 웨이퍼(W)의 단부에 플라즈마가 도달하도록 하우징(90)[플라즈마 발생부(80)]을 중심부 영역(C)측에 가까운 위치에까지 형성하려고 하면, 전술한 바와 같이 중심부 영역(C)이 좁아진다. 이 경우에는, 처리 가스끼리가 중심부 영역(C)에 있어서 혼합해 버릴 우려가 있다. 그러나, 본 발명에서는, 중심부 영역(C)에 래버린스 구조부(110)를 형성하여, 가스 유로를 확보하고 있으므로, 회전 테이블(2)의 반경 방향에 걸쳐서 넓은 플라즈마 공간(10)을 확보하면서, 중심부 영역(C)에 있어서의 처리 가스끼리의 혼합 및 당해 플라즈마 공간(10) 내로의 N2 가스의 유입을 억제할 수 있다.
전술한 예에서는, 반응 생성물의 성막과 당해 반응 생성물의 개질 처리를 교대로 행하였지만, 반응 생성물을 예를 들어 70층(약 10㎚의 막 두께)정도 적층한 후, 이들 반응 생성물의 적층체에 대하여 개질 처리를 행해도 된다. 구체적으로는, Si 함유 가스 및 O3 가스를 공급하여 반응 생성물의 성막 처리를 행하고 있는 동안에는 플라즈마 발생부(80)로의 고주파 전력의 공급을 정지한다. 그리고, 적층체의 형성 후, 이들 Si 함유 가스 및 O3 가스의 공급을 정지해서 플라즈마 발생부(80)로 고주파 전력을 공급한다. 이러한 소위 일괄 개질의 경우에도, 전술한 예와 마찬가지의 효과가 얻어진다.
여기서, 이상 설명한 성막 장치의 다른 예에 대해서 열거한다. 도 15는, 전술한 플라즈마 발생부(80)에 더하여, 회전 테이블(2)의 외주부측에 있어서의 플라즈마 농도를 높이기 위한 보조 플라즈마 발생부(81)를 설치한 예를 나타내고 있다. 즉, 회전 테이블(2)이 회전함으로써, 중심부측보다도 외주부측에 있어서 주속도가 빨라지고 있으므로, 당해 외주부측에서는 중심부측보다도 개질의 정도가 작아지려고 한다. 그 때문에, 회전 테이블(2)의 반경 방향에 있어서 개질의 정도를 균일하게 하기 위해서, 상기 외주부측에 안테나(83)를 권회한 보조 플라즈마 발생부(81)를 설치하고 있다. 이 예에서는, 각각의 플라즈마 발생부(80, 81)마다 개별로 슬릿(97) 및 도전로(97a)가 형성되고, 플라즈마 발생부(80, 81)에 있어서 웨이퍼(W)측을 향하려고 하는 전계 성분이 각각 차단된다.
또한, 도 16 및 도 17에 도시한 바와 같이, 플라즈마 발생부(80)에 대해서, 하우징(90)과 마찬가지로 개략 부채형이 되도록 형성해도 된다. 도 16은 플라즈마 발생부(80)에 더해서 보조 플라즈마 발생부(81)를 설치하는 동시에, 이 보조 플라즈마 발생부(81)에 대해서도 부채형이 되도록 형성한 예를 나타내고 있다. 이 예에 있어서도, 각각의 플라즈마 발생부(80, 81)의 안테나(83)가 신장되는 방향을 따르도록 슬릿(97)이 각각 형성되는 동시에, 도전로(97a)가 형성된다. 이 예에서는, 플라즈마 발생부(80, 81)에 있어서 안테나(83)가 굴곡하는 굴곡부[예를 들어 중심부 영역(C)측에 있어서의 회전 테이블(2)의 회전 방향 상류측 및 하류측]에서는, 전술한 예와 마찬가지로 충분한 길이의 슬릿(97)을 형성하기 어렵다. 그 때문에, 도전로(97a)를 설치함으로써, 상기 굴곡부 등에 있어서 하방으로 향하려고 하는 전계 성분을 차단할 수 있다. 또한, 플라즈마 발생부(80)[보조 플라즈마 발생부(81)]를 부채형으로 형성함으로써, 외주부측에 있어서의 플라즈마의 농도가 중심부측보다도 증가하므로, 웨이퍼(W)의 면 내에 걸쳐서 개질의 정도를 더 균일하게 할 수 있다. 또한, 도 16에서는 슬릿(97)을 생략하고 있다.
도 18은 2개의 플라즈마 발생부(80, 81)를 개략 사각형이 되도록 배치하는 동시에, 플라즈마 발생부(80)에 대해서는 회전 테이블(2)의 반경 방향 내측에 배치하고, 플라즈마 발생부(81)에 대해서는 상기 반경 방향 외측에 배치한 예를 나타내고 있다. 이 예에서는, 이들 플라즈마 발생부(80, 81)는, 서로 동일한 면적이 되도록 안테나(83)가 각각 권회되어 있다. 또한, 도 18은 천장판(11)을 상방측으로부터 본 모습을 도시하고 있고, 이들 플라즈마 발생부(80, 81)에 있어서의 안테나(83)를 모식적으로 묘화하고 있다.
도 19는 전술한 패러데이 실드(95)에 대해서, 하우징(90)의 내부에 매설한 예를 나타내고 있다. 구체적으로는, 플라즈마 발생부(80)의 하방에 있어서의 하우징(90)은 상단부면이 착탈 가능하게 구성되어 있고, 이 상단부면을 제거한 부위에 패러데이 실드(95)를 수납할 수 있게 구성되어 있다. 즉, 패러데이 실드(95)는, 플라즈마 발생부(80)와 웨이퍼(W) 사이에 설치되어 있으면 된다.
도 20은 플라즈마 발생부(80) 및 패러데이 실드(95)를 하우징(90)의 내측에 수납하는 대신에, 하우징(90)을 설치하지 않고 이들 플라즈마 발생부(80) 및 패러데이 실드(95)를 천장판(11)의 상방에 배치한 예를 나타내고 있다. 이 예에서는, 플라즈마 발생부(80)의 하방에 있어서의 천장판(11)은, 다른 부위에 있어서의 천장판(11)과는 별도의 부재로 하여 예를 들어 석영 등의 유전체에 의해 구성되어 있고, 하면 주연부가 전술한 바와 같이 둘레 방향에 걸쳐서 O-링(11d)에 의해 상기 다른 부위에 있어서의 천장판(11)과 기밀하게 접속되어 있다.
또한, 슬릿(97)은 회전 테이블(2)의 중심부측과 외측 테두리부측에서는, 대향하는 단부끼리가 웨이퍼(W)의 직경 치수에 상당하는 정도로 크게 이격하고 있어, 중심부측 및 외측 테두리부측에 있어서 발생하는 전계 성분을 차단할 수 있을 정도로 충분한 길이를 취할 수 있다. 따라서, 상기 중심부측 및 외측 테두리부측에서는, 도전로(97a)를 설치하지 않아도 된다. 또한, 회전 테이블(2)의 회전 방향 상류측 및 하류측에 있어서 안테나(83)끼리가 서로 근접하는 영역에 있어서도, 웨이퍼(W)로의 전계 성분에 의한 악영향을 허용할 수 있는 정도이면, 도전로(97a)를 설치하지 않은 영역[슬릿(97)의 일단부측 혹은 타단부측을 개방시키는 영역]을 형성해도 된다.
도 21은 사이드 링(100)을 배치하지 않은 예를 나타내고 있다. 즉, 사이드 링(100)은, 예를 들어 장치의 클리닝 시에 사용되는 클리닝 가스가 회전 테이블(2)의 하방 영역으로 돌아 들어가지 않도록 하기 위한 것이다. 따라서, 클리닝을 행하지 않은 경우에는, 사이드 링(100)을 설치하지 않아도 된다.
또한, 전술한 예에서는 Si를 포함하는 가스와 O3 가스를 웨이퍼(W)에 이 순서로 공급하여 반응 생성물을 성막한 후, 플라즈마 발생부(80)에 의해 당해 반응 생성물의 개질을 행하는 예에 대해서 설명했지만, 반응 생성물을 성막할 때에 사용되는 O3 가스를 플라즈마화해도 된다. 즉, 도 22에 도시한 바와 같이, 이 예에서는 전술한 처리 가스 노즐(32)이 설치되어 있지 않고, 웨이퍼(W) 위에 흡착한 Si 함유 가스의 성분을 플라즈마 공간(10)에 있어서 산화해서 반응 생성물을 형성하고, 또한 이 플라즈마 공간(10)에 있어서 당해 반응 생성물의 개질을 행하도록 구성되어 있다. 바꾸어 말하면, 플라즈마 공간(10)에 공급되는 플라즈마 발생용 가스는, 제2 처리 가스를 겸용하고 있다. 따라서, 플라즈마 발생용 가스 노즐(34)은, 처리 가스 노즐(32)을 겸용하고 있다. 이와 같이 플라즈마 공간(10)에 있어서 웨이퍼(W)의 표면에 흡착한 Si 함유 가스의 성분을 산화함으로써, 처리 가스 노즐(32)의 오조나이저가 불필요해지므로, 장치의 비용을 저감할 수 있다. 또한, 웨이퍼(W)의 바로 위의 위치에 있어서 O3 가스를 생성시킴으로써, 예를 들어 처리 가스 노즐(32)의 길이 치수의 분만큼 O3 가스의 유로를 짧게 할 수 있으므로, O3 가스의 실활을 억제해서 상기 Si 함유의 성분을 양호하게 산화할 수 있다.
이상의 각 예에서는, 위에서 보았을 때의 안테나(83)가 개략 팔각형 혹은 부채형이 되도록 형성했지만, 도 23에 도시한 바와 같이, 원형이 되도록 배치해도 된다. 이 경우에 있어서도, 안테나(83)를 따라 둘레 방향에 걸쳐서 슬릿(97)이 형성되는 동시에, 이 슬릿(97)의 내주측 및 외주측에 각각 도전로(97a, 97a)가 배치된다. 그리고, 내주측의 도전로(97a)에 의해 둘러싸이는 영역은, 전술한 바와 같이 개구부(98)를 이루고 있다. 또한, 도 23에서는, 안테나(83) 및 패러데이 실드(95)만을 묘화하고 있고, 이들 안테나(83) 및 패러데이 실드(95)에 대해서는 모식적으로 묘화하고 있다.
이 원형의 안테나(83)를 사용하는 경우에는, 전술한 도 3의 구성의 안테나(83) 대신에 당해 원형의 안테나(83)를 배치해도 되고, 예를 들어 도 15와 같이, 회전 테이블(2)의 반경 방향으로 2개 배치해도 된다. 또한, 이와 같은 원형의 안테나(83)를 플라즈마 공간(10)의 상방측에 복수 개소에 배치해도 된다. 즉, 안테나(83)가 원형인 경우라도, 당해 안테나(83)의 직경 치수가 예를 들어 150㎜ 정도 이하인 경우, 이미 상세히 설명한 바와 같이, 이 안테나(83)로부터 하방을 향하는 전계 성분을 차단할 수 있을 정도의 슬릿(97)의 길이 치수 L을 취하기 어려워져 버린다. 따라서, 이러한 소직경의 안테나(83)를 사용하는 경우에도, 각각의 슬릿(97)의 내측 테두리측 및 외측 테두리측에 각각 도전로(97a, 97a)를 설치함으로써, 이 안테나(83)로부터 하방을 향하는 전계 성분을 차단할 수 있다.
또한, 도 23의 원형의 안테나(83)를 사용하는 경우에는, 도 24에 도시한 바와 같이, 낱장식의 성막 장치에 있어서, 예를 들어 직경 치수가 300㎜ 사이즈 혹은 450㎜ 사이즈의 웨이퍼(W)를 테이블(2) 위에 적재하는 동시에, 이 웨이퍼(W)에 대향하도록 복수의 플라즈마 발생부(80)를 배치하여, 이들 플라즈마 발생부(80)로부터 웨이퍼(W)에 대하여 플라즈마를 조사하도록 해도 된다. 도 24에서는, 도 23에 도시하는 플라즈마 발생부(80) 및 패러데이 실드(95)를 모식적으로 묘화하고 있고, 플라즈마 발생부(80)를 예를 들어 바둑판의 눈 형상으로 복수 개소, 예를 들어 9군데 (3×3)에 배치한 예를 나타내고 있다. 도 24에서는, 웨이퍼(W)가 수납되는 진공 용기 등에 대해서는 생략하고 있다.
이 경우에는, 도시하지 않은 처리 가스 공급로로부터 공급되는 1종류의 성막 가스 혹은 서로 반응하는 2종류의 처리 가스에 의해 웨이퍼(W) 위에 반응 생성물을 성막한 후, 진공 용기 내를 진공 배기하여, 이 진공 용기 내에 공급되는 플라즈마 발생용 가스를 플라즈마화함으로써 반응 생성물의 개질 처리가 행해진다.
또한, 도 23의 플라즈마 발생부(80)를 사용할 때에는, 도 25에 도시한 바와 같이, 직경 치수가 예를 들어 8인치(200㎜) 사이즈인 웨이퍼(W)를 회전 테이블(2) 위에 복수 개소, 예를 들어 5군데에 둘레 방향으로 배열하는 동시에, 이 회전 테이블(2)에 대향하도록 복수의 플라즈마 발생부(80)를 배치해도 된다. 이 경우에는, 회전 테이블(2)을 연직축 둘레로 회전시킴으로써, 각각의 웨이퍼(W)에 대하여 성막 처리 및 개질 처리가 행해진다. 이와 같은 구성의 성막 장치는, 웨이퍼(W) 위에 예를 들어 LED(Light Emitting Diode)용 파워 디바이스를 형성하는 공정에 사용된다.
또한, 이상 설명한 각 예에서는, 플라즈마 발생부(80)를 성막 장치에 조합하여, 성막 처리와 함께 플라즈마 처리를 행했지만, 예를 들어 성막 처리를 행한 후의 웨이퍼(W)에 대하여 플라즈마 처리를 행하도록 장치를 구성해도 된다. 이 경우에는, 전술한 성막 장치는, 진공 용기(1) 내에 도시하지 않은 적재대를 설치하는 동시에, 플라즈마 발생용 가스 노즐(34) 및 플라즈마 발생 장치[안테나(83) 및 패러데이 실드(95)]를 설치하여 기판 처리 장치로서 구성된다. 그리고, 도시하지 않은 성막 장치에서 박막이 성막된 웨이퍼(W)에 대하여, 이 기판 처리 장치에 있어서 자계에 의한 박막의 플라즈마 개질 처리가 행해진다.
이상의 각 예에 있어서, 패러데이 실드(95)를 구성하는 재질로서는, 자계를 가능한 한 투과하도록, 비투자율이 가능한 한 낮은 재질이 바람직하고, 구체적으로는, 은(Ag), 알루미늄(Al) 등을 사용해도 된다. 또한, 패러데이 실드(95)의 슬릿(97)의 수량으로서는, 너무 적으면 진공 용기(1) 내에 도달하는 자계가 작아지고, 한편 너무 많으면 패러데이 실드(95)를 제조하기 어려워지기 때문에, 예를 들어 안테나(83)의 길이 1m에 대하여 100 내지 500개 정도인 것이 바람직하다. 또한, 플라즈마 발생용 가스 노즐(34)의 가스 토출 구멍(33)에 대해서, 회전 테이블(2)의 회전 방향 상류측을 향하도록 형성했지만, 이 가스 토출 구멍(33)을 하방측 혹은 하류측을 향하도록 배치해도 된다.
하우징(90)을 구성하는 재질로서는, 석영 대신에, 알루미나(Al2O3), 이트리어 등의 내플라즈마 에칭재를 사용해도 되고, 예를 들어 파이렉스 글래스(코닝사의 내열글래스, 상표) 등의 표면에 이들 내플라즈마 에칭재를 코팅해도 된다. 즉, 하우징(90)은 플라즈마에 대한 내성이 높고, 또한 자계를 투과하는 재질(유전체)에 의해 구성하면 된다.
또한, 패러데이 실드(95)의 상방에 절연판(94)을 배치하고, 당해 패러데이 실드(95)와 안테나(83)[플라즈마 발생부(80)]의 절연을 취하도록 했지만, 이 절연판(94)을 배치하지 않고, 예를 들어 안테나(83)를 석영 등의 절연재에 의해 피복하도록 해도 된다.
또한, 전술한 예에서는, Si 함유 가스와 O3 가스를 사용해서 실리콘 산화막을 성막하는 예에 대해서 설명했지만, 예를 들어 제1 처리 가스 및 제2 처리 가스로서 각각 Si 함유 가스와 암모니아(NH3) 가스를 사용해서 질화 실리콘막을 성막해도 된다. 이 경우에는, 플라즈마를 발생시키기 위한 처리 가스로서는, 아르곤 가스 및 질소 가스 또는 암모니아 가스 등이 사용된다.
또한, 예를 들어 제1 처리 가스 및 제2 처리 가스로서 각각 TiCl2(염화티탄) 가스와 NH3(암모니아) 가스를 사용해서 질화티탄(TiN)막을 성막해도 된다. 이 경우에는, 웨이퍼(W)로서는 티탄으로 이루어지는 기판이 사용되고, 플라즈마를 발생시키기 위한 플라즈마 생성 가스로서는, 아르곤 가스 및 질소 가스 등이 사용된다. 또한, 3종류 이상의 처리 가스를 순서대로 공급하여 반응 생성물을 적층하도록 해도 된다. 구체적으로는, 예를 들어 Sr(THD)2(스트론튬 비스테트라메틸 헵탄디오나토)나 Sr(Me5Cp)2(비스펜타메틸 시클로 펜타디에닐 스트론튬) 등의 Sr 원료와, 예를 들어 Ti(OiPr)2(THD)2(티타늄 비스이소프로폭시드 비스테트라메틸 헵탄디오나토)나 Ti(OiPr)(티타늄 테트라이소프로폭시드) 등의 Ti 원료를 웨이퍼(W)에 공급한 후, 웨이퍼(W)에 O3 가스를 공급하여, Sr과 Ti을 포함하는 산화막인 STO막으로 이루어지는 박막을 적층해도 된다. 또한, 분리 영역(D)에 가스 노즐(41, 42)로부터 N2 가스를 공급했지만, 이 분리 영역(D)으로서는, 각 처리 영역(P1, P2) 사이를 구획하는 벽부를 설치하고, 가스 노즐(41, 42)을 배치하지 않아도 된다.
또한, 안테나(83)로서는, 진공 용기(1)의 내부 영역으로부터 기밀하게 구획된 영역[하우징(90)의 내측 혹은 천장판(11) 위]에 배치했지만, 진공 용기(1)의 내부 영역에 배치해도 된다. 구체적으로는, 예를 들어 천장판(11)의 하면보다도 약간 하방측에 안테나(83)를 배치해도 된다. 이 경우에는, 플라즈마에 의해 안테나(83)가 에칭되지 않도록, 당해 안테나(83)는, 예를 들어 석영 등의 유전체에 의해 표면이 코팅된다. 또한, 이 경우에 있어서 패러데이 실드(95)는, 마찬가지로 플라즈마에 의해 에칭되지 않도록, 안테나(83)와 웨이퍼(W) 사이에 있어서 석영 등의 유전체에 의해 표면이 코팅된다. 또한, 연직축 둘레에 안테나(83)를 권회했지만, 당해 연직축 및 수평면에 대하여 경사진 축 둘레에 권회해도 된다.
이상의 예에 있어서, 각 처리 가스[구체적으로는 장치의 메인터넌스 시에 노즐(31, 32)로부터 공급되는 클리닝 가스]로부터 진공 용기(1)의 내벽면 및 천장판(11)을 보호하기 위해서, 이들 내벽면 및 천장판(11)보다도 처리 분위기측에는, 약간의 간극을 개재하여 도시하지 않은 보호 커버가 설치되어 있다. 그리고, 상기 간극의 압력이 처리 분위기보다도 약간 양압이 되도록, 당해 간극에 도시하지 않은 가스 공급부로부터 퍼지 가스가 공급되도록 구성되어 있지만, 설명을 생략하고 있다.
[실시예]
이하에, 전술한 도 1의 성막 장치를 사용하여 행한 실험예에 대해서 설명한다.
(실험예 1)
실험에는, 전기적 데미지의 허용량이 서로 다른 더미 웨이퍼를 복수 종류(6종류) 준비하고, 이하에 나타내는 패러데이 실드를 통하여, 각각의 웨이퍼에 대하여 플라즈마를 조사했다. 그리고, 웨이퍼(W)[구체적으로는 웨이퍼(W)에 형성된 디바이스의 게이트 산화막]가 받는 전기적인 데미지를 평가했다. 또한, 이하의 비교예 및 실시예에 있어서의 실험 조건의 상세에 대해서는 생략한다.
(실험에 사용한 패러데이 실드)
비교예 : 슬릿(97)의 내주측에 도전로(97a)를 설치하지 않은 빗살형 패러데이 실드
실시예 : 전술한 도 8에 도시하는 패러데이 실드(95)
슬릿(97)의 내주측에 도전로(97a)를 설치하지 않은 경우에는, 도 26의 상단에 도시한 바와 같이, 어느쪽의 웨이퍼(우측 단부의 웨이퍼는 상기 허용량이 가장 큰 웨이퍼에 대한 결과를 나타내고 있고, 당해 웨이퍼로부터 좌측을 향해서 점차로 상기 허용량이 작은 웨이퍼에 대한 결과를 나열하고 있다)에 대해서도, 전기적 데미지를 받고 있는 것을 알 수 있다. 한편, 도 26의 하단에 도시한 바와 같이, 슬릿(97)의 내주측 및 외주측에 도전로(97a, 97a)를 설치한 패러데이 실드(95)를 사용함으로써, 어느쪽의 웨이퍼에 대해서도 전기적 데미지가 각별히 작아져 있었다. 따라서, 전술한 도 8의 패러데이 실드(95)를 설치함으로써, 게이트 산화막의 절연 파괴가 억제되는 것을 알 수 있었다.
이상, 각 실시 형태에 기초하여 본 발명의 설명을 행해 온 것은 설명을 다해서 발명의 이해를 촉진하고, 기술을 더 진행시키는 데 도움이 되도록 기재한 것이다. 따라서, 실시 형태에 나타낸 요건에 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 또한, 실시 형태에서의 예시는 그 장단점을 의미하는 것은 아니다. 실시 형태에 상세히 발명을 기재했지만, 발명의 취지로부터 벗어나지 않는 범위에서 다종다양한 변경, 치환, 개변이 가능하다.
또한, 이상의 실시예 중, 하기의 부호는 전형적으로는 상기의 요소를 나타낸다.
W : 웨이퍼
P1, P2 : 처리 영역
1 : 진공 용기
2 : 회전 테이블
10 : 플라즈마 공간
80, 81 : 플라즈마 발생부
83 : 안테나
85 : 고주파 전원
90 : 하우징
95 : 패러데이 실드
97 : 슬릿
97a : 도전로

Claims (5)

  1. 진공 용기 내에서 제1 처리 가스(Si 함유 가스) 및 제2 처리 가스(O2 가스)를 순서대로 공급하는 사이클을 복수회 행하여 기판에 성막 처리를 행하는 성막 장치에 있어서,
    기판을 적재하는 기판 적재 영역(24)이 그 일면측에 형성되고, 상기 진공 용기(1) 내에서 상기 기판 적재 영역을 공전시키기 위한 회전 테이블(2)과,
    이 회전 테이블의 둘레 방향으로 서로 분리 영역을 개재하여 이격한 영역에 각각 제1 처리 가스 및 제2 처리 가스를 공급하는 제1 처리 가스 공급부(31) 및 제2 처리 가스 공급부(32)와,
    기판(W)에 대하여 플라즈마 처리를 행하기 위해서, 상기 진공 용기 내에 플라즈마 발생용 가스(Ar+O2 가스)를 공급하는 플라즈마 발생 가스 공급부(34)와,
    플라즈마 발생용 가스를 유도 결합에 의해 플라즈마화하기 위해서, 상기 기판 적재 영역(24)에 대향하도록 설치되고, 세로 방향의 축의 둘레에 권회된 안테나(83)와,
    상기 안테나(83)의 주위에 발생한 전자기계에 있어서의 전계 성분의 통과를 저지하기 위해서, 상기 안테나(83)와 기판(W) 사이에 개재하여 설치되고, 접지된 도전성의 판형상체로 이루어지는 패러데이 실드(95)를 구비하고,
    상기 패러데이 실드(95)는,
    상기 안테나의 주위에 발생한 전자기계에 있어서의 자계 성분을 기판측으로 통과시키기 위해서, 상기 판형상체(95x)에 형성되고, 상기 안테나(83)와 직교하는 방향으로 각각 신장되는 동시에 당해 안테나의 길이 방향을 따라 배열된 슬릿(97)과,
    상기 판형상체(95x)에 있어서의 상기 슬릿(97)에 둘러싸이는 영역에 개구하는, 플라즈마의 발광 상태 확인용 창부(98)를 구비하고,
    상기 창부와 상기 슬릿(97) 사이에는, 당해 창부가 상기 슬릿에 연통하지 않도록, 접지된 도전로(97a)가 상기 창부(98)를 둘러싸도록 개재되고,
    상기 슬릿(97)에 있어서의 상기 창부측과 반대측의 단부에는, 접지된 도전로(97a)가 당해 슬릿(97)을 둘러싸도록 설치되어 있는 것을 특징으로 하는, 성막 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 안테나(83)는, 상기 창부(98)를 둘러싸도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는, 성막 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 안테나(83) 및 상기 패러데이 실드(95)는, 플라즈마 처리를 행하는 영역으로부터 유전체에 의해 기밀하게 구획되어 있는 것을 특징으로 하는, 성막 장치.
  4. 기판(W)을 수납하는 진공 용기(1)와,
    기판(W)을 적재하는 기판 적재 영역(24)이 그 일면측에 형성된 적재대(2)와,
    기판에 대하여 플라즈마 처리를 행하기 위해서, 상기 진공 용기(1) 내에 플라즈마 발생용 가스(Ar+O2 가스)를 공급하는 플라즈마 발생 가스 공급부(34)와,
    플라즈마 발생용 가스를 유도 결합에 의해 플라즈마화하기 위해서, 상기 기판 적재 영역(24)에 대향하도록 설치되고, 세로 방향의 축의 둘레에 권회된 안테나(83)와,
    상기 안테나(83)의 주위에 발생한 전자기계에 있어서의 전계 성분의 통과를 저지하기 위해서, 상기 안테나(83)와 기판(W) 사이에 개재하여 설치되고, 접지된 도전성의 판형상체로 이루어지는 패러데이 실드(95)를 구비하고,
    상기 패러데이 실드(95)는,
    상기 안테나의 주위에 발생한 전자기계에 있어서의 자계 성분을 기판측으로 통과시키기 위해서, 상기 판형상체 위에 형성되고, 상기 안테나(83)와 직교하는 방향으로 각각 신장되는 동시에 당해 안테나의 길이 방향을 따라 배열된 슬릿과,
    상기 판형상체 위에 있어서 상기 슬릿에 둘러싸이는 영역에 개구하는, 플라즈마의 발광 상태 확인용 창부(98)를 구비하고,
    상기 창부와 상기 슬릿(97) 사이에는, 당해 창부가 상기 슬릿에 연통하지 않도록, 접지된 도전로가 상기 창부(98)를 둘러싸도록 개재되고,
    상기 슬릿에 있어서 상기 창부측과 반대측의 단부에는, 접지된 도전로가 당해 슬릿(97)을 둘러싸도록 설치되어 있는 것을 특징으로 하는, 기판 처리 장치.
  5. 기판(W)에 대하여 플라즈마 처리를 행하기 위한 플라즈마를 발생시키는 플라즈마 발생 장치(80)에 있어서,
    플라즈마 발생용 가스(Ar+O2 가스)를 유도 결합에 의해 플라즈마화하기 위해서, 기판(W)에 대향하도록 설치되고, 이 기판으로부터 플라즈마 발생용 가스가 공급되는 영역을 향해서 신장되는 축의 둘레에 권회된 안테나와,
    상기 안테나(83)의 주위에 발생한 전자기계에 있어서의 전계 성분의 통과를 저지하기 위해서, 상기 안테나(83)와 기판 사이에 개재하여 설치되고, 접지된 도전성의 판형상체로 이루어지는 패러데이 실드(95)를 구비하고,
    상기 패러데이 실드는,
    상기 안테나의 주위에 발생한 전자기계에 있어서의 자계 성분을 기판측으로 통과시키기 위해서, 상기 판형상체에 형성되고, 상기 안테나와 직교하는 방향으로 각각 신장되는 동시에 당해 안테나의 길이 방향을 따라 배열된 슬릿(97)과,
    상기 판형상체에 있어서의 상기 슬릿(97)에 둘러싸이는 영역에 개구하는, 플라즈마의 발광 상태 확인용 창부(98)를 구비하고,
    상기 창부와 상기 슬릿(97) 사이에는, 당해 창부가 상기 슬릿에 연통하지 않도록, 접지된 도전로(97a)가 상기 창부(98)를 둘러싸도록 개재되고,
    상기 슬릿에 있어서 상기 창부측과 반대측의 단부에는, 상기 접지된 도전로(97a)가 당해 슬릿(97)을 둘러싸도록 설치되어 있는 것을 특징으로 하는, 플라즈마 발생 장치.
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