KR20180098136A - 성막 장치 - Google Patents

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히토시 가토
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도쿄엘렉트론가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은, 플라스마 형성부의 배치 높이 위치를 변경시키면서, 안정한 플라스마를 형성해서 플라스마 처리를 실시하는 것이 가능한 성막 장치를 제공한다. 성막 장치(1)는, 금속제의 진공 용기(11) 내에 설치되고, 회전하는 회전 테이블(2) 상에 적재된 기판(W)에 대하여 서로 분리된 제1, 제2 처리 영역(R1, R2)에 제1, 제2 처리 가스를 공급해서 성막 처리를 행한다. 수용 용기(42)는, 높이 조절부(43, 44)에 의해 저면부(421)의 배치 높이 위치를 조절 가능하도록, 진공 용기(11)의 천장부(12)측에 형성된 개구부에 삽입되고, 시일부(400)에 의해 진공 용기(11)와 수용 용기(12)와의 사이는 기밀하게 막혀 있다. 또한, 수용 용기(12)와 개구부의 내주면과의 사이에는, 유전체제의 실드 부재(41)가 배치된다.

Description

성막 장치{FILM FORMING APPARATUS}
본 발명은, 기판으로의 성막을 행함에 있어서 플라스마를 이용하는 기술에 관한 것이다.
기판인 반도체 웨이퍼(이하, 「웨이퍼」라고 함)에 대하여 성막을 행하는 성막 장치로서, 진공 용기 내에 배치된 회전 테이블 상에, 그 회전 중심을 둘러싸도록 해서 복수의 웨이퍼를 적재하고, 회전 테이블의 상방측의 소정의 위치에 서로 다른 처리 가스가 공급되도록 복수의 처리 영역(제1, 제2 처리 영역)을 분리해서 배치한 것이 있다. 이 성막 장치에서는, 회전 테이블을 회전시키면, 각 기판이 회전 중심의 둘레를 공전하면서 각 처리 영역을 차례로 반복해서 통과하여, 이들 기판의 표면에서 처리 가스가 반응함으로써 원자층이나 분자층이 적층되어 성막이 행하여진다.
상술한 성막 장치에는, 상기 진공 용기 내에 공급한 플라스마 발생용 가스를 플라스마화시켜, 이 플라스마를 사용해서 기판에 대한 플라스마 처리를 행하는 경우가 있다. 예를 들어 특허문헌 1에 기재되어 있는 바와 같이, 본원의 출원인은, 플라스마 형성부(특허문헌 1에서는 「플라스마 발생 수단」이라고 기재)를 승강시켜, 당해 플라스마 형성부와 회전 테이블과의 사이의 거리를 변경함으로써, 플라스마 처리의 특성을 변화시키는 것이 가능한 성막 장치의 개발을 행하고 있다.
본 발명의 발명자는, 보다 안정적으로 플라스마를 형성하면서, 플라스마 형성부를 승강시키는 것이 가능한 기술을 개발하였다.
일본 특허 공개 제2015-90916호 공보: 청구항 1, 단락 0035 내지 0036, 0087 내지 0089, 도 4
본 발명은 이러한 사정 하에 이루어진 것이며, 그 목적은, 플라스마 형성부의 배치 높이 위치를 변경시키면서, 안정한 플라스마를 형성해서 플라스마 처리를 실시하는 것이 가능한 성막 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 성막 장치는, 금속제의 진공 용기 내에 설치된 회전 테이블의 상면측의 기판 적재 영역에 기판을 적재하고, 상기 회전 테이블을 회전시킴으로써, 당해 회전 테이블의 회전 중심의 둘레에서 기판을 공전시키면서 상기 기판에 대하여 제1 처리 가스 및 제2 처리 가스를 차례로 공급해서 성막 처리를 행하는 성막 장치에 있어서,
분리 영역을 개재하여 상기 회전 테이블의 둘레 방향으로 서로 이격된 제1 처리 영역, 제2 처리 영역에, 각각 제1 처리 가스, 제2 처리 가스를 공급하기 위한 제1 처리 가스 공급부 및 제2 처리 가스 공급부와,
기판에 대하여 플라스마 처리를 행하기 위해서, 상기 진공 용기 내에 플라스마 발생용 가스를 공급하는 플라스마 발생용 가스 공급부와,
상기 플라스마 발생용 가스를 플라스마화하기 위한 플라스마 형성부와,
상기 진공 용기의 천장부측에 형성된 개구부에 삽입되고, 상기 회전 테이블의 상면과 대향하는 저면부를 구비함과 함께, 상기 저면부의 상면측에 상기 플라스마 형성부를 수용한 수용 용기와,
상기 수용 용기와 상기 진공 용기의 개구부의 내주면과의 사이에 배치되고, 당해 내주면의 둘레 방향을 따라 환상으로 설치된 유전체제의 실드 부재와,
상기 진공 용기 내에 삽입된 상기 수용 용기의 저면부의 배치 높이 위치를 조절하기 위한 높이 조절부와,
상기 진공 용기와 상기 개구부에 삽입된 수용 용기와의 사이를 기밀하게 막기 위한 시일부를 포함한다.
본 발명은, 미리 설정된 높이 위치에 실드 부재가 배치되어 있으므로, 높이 조절부를 사용한 수용 용기의 배치 높이 위치의 변화에 관계없이, 금속제의 진공 용기에 설치한 개구부의 내주면이 실드 부재에 덮인 상태가 유지되어, 안정된 플라스마를 형성할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 형태에 관한 성막 장치의 종단 측면도이다.
도 2는 상기 성막 장치의 횡단 평면도이다.
도 3은 상기 성막 장치의 확대 종단 측면도이다.
도 4는 상기 성막 장치에 설치되어 있는 플라스마 형성부 등의 분해 사시도이다.
도 5는 안테나 갭과 상기 성막 장치에서 성막된 막의 에칭 속도와의 관계를 도시하는 설명도이다.
도 6은 상기 성막 장치에 설치된 각 처리 영역 및 분리 영역을 나타내는 종단면 전개도이다.
도 7은 플라스마 창의 배치 높이의 변경에 관한 제1 설명도이다.
도 8은 상기 플라스마 창의 배치 높이의 변경에 관한 제2 설명도이다.
도 9는 상기 플라스마 창의 승강 기구를 구비한 성막 장치의 제1 확대 종단 측면도이다.
도 10은 상기 승강 기구를 구비한 성막 장치의 제2 확대 종단 측면도이다.
본 발명의 일 실시 형태로서, ALD(Atomic Layer Deposition)법에 의해, 기판인 웨이퍼(W)에 대하여 SiO2막을 성막하는 성막 장치(1)에 대해서 설명한다. 본 예의 성막 장치(1)에서 실시되는 ALD법의 개요에 대해서 설명하면, Si(규소)를 포함하는 원료 가스(제1 처리 가스)인 예를 들어 BTBAS(비스터셔리부틸아미노실란)를 기화시킨 가스를 웨이퍼(W)에 흡착시킨 후, 당해 웨이퍼(W)의 표면에, 상기 BTBAS를 산화하는 산화 가스(제2 처리 가스)인 오존(O3) 가스를 공급해서 SiO2(이산화규소)의 분자층을 형성한다. 1매의 웨이퍼(W)에 대하여 이 일련의 처리를 복수회 반복해서 행함으로써, SiO2막이 형성된다.
도 1, 2에 도시한 바와 같이, 성막 장치(1)는, 대략 원형의 편평한 금속제의 진공 용기(11)와, 진공 용기(11) 내에 설치된 원판 형상의 회전 테이블(2)을 구비하고 있다. 진공 용기(11)는, 천장부를 구성하는 천장판(12)과, 진공 용기(11)의 측벽 및 저부를 이루는 용기 본체(13)에 의해 구성되어 있다.
회전 테이블(2)은, 예를 들어 석영 유리(이하, 간단히 「석영」이라고 함)에 의해 구성되고, 그 중심부에는 연직 하방으로 신장되는 금속제의 회전축(21)이 설치되어 있다. 회전축(21)은, 용기 본체(13)의 저부에 형성된 개구부(14) 및 하단부가 막힌 슬리브(141) 내에 삽입되고, 회전축(21)의 하단부에는, 회전 구동부(22)가 접속되어 있다. 또한, 웨이퍼(W)에 대한 금속에 의한 콘타미네이션의 우려가 작은 경우에는, 회전 테이블(2)은, 스테인레스 스틸 등의 금속에 의해 구성해도 된다.
회전 테이블(2)은, 회전축(21)을 통해서 진공 용기(11) 내에 수평으로 지지되고, 회전 구동부(22)의 작용에 의해, 상면측에서 보아 예를 들어 시계 방향으로 회전한다.
또한, 슬리브(141)의 상단부에는, 회전 테이블(2)의 상면측으로부터 하면측으로의 원료 가스나 산화 가스 등의 진입을 방지하기 위해서, 슬리브(141)나 용기 본체(13)의 개구부(14)와, 회전축(21)과의 간극에 N2(질소) 가스를 공급하는 가스 공급관(15)이 설치되어 있다.
한편, 진공 용기(11)를 구성하는 천장판(12)의 하면에는, 회전 테이블(2)의 중심부를 향해서 대향하도록 돌출되고, 평면 형상이 원환 형상인 중심부 영역(C)이 형성되어 있다. 또한 천장판(12)의 하면에는, 상기 중심부 영역(C)으로부터 회전 테이블(2)의 외측을 향해서 넓어지는, 평면 형상이 부채형인 돌출부(17)가, 회전 테이블(2)의 둘레 방향으로 서로 간격을 두고 2군데에 설치되어 있다. 바꿔 말하면, 이들 중심부 영역(C) 및 돌출부(17)는, 천장판(12)의 하면에, 그 외측 영역에 비해서 낮은 천장면을 형성하고 있다.
중심부 영역(C)의 내측과 회전 테이블(2)의 중심부와의 간극은 N2 가스의 유로(16)를 구성하고 있다. 이 유로(16)에는, 천장판(12)에 접속된 가스 공급관으로부터 N2 가스가 공급되고, 유로(16) 내에 유입한 N2가, 회전 테이블(2)의 상면과 중심부 영역(C)과의 간극으로부터, 그 전체 둘레에 걸쳐서 회전 테이블(2)의 직경 방향 외측을 향해서 토출된다. 이 N2 가스는, 회전 테이블(2) 상의 서로 다른 위치(후술하는 흡착 영역(제1 처리 영역)(R1) 및 산화 영역(제2 처리 영역)(R2))에 공급된 원료 가스나 산화 가스가, 회전 테이블(2)의 중심부(유로(16))를 바이패스로 해서 서로 접촉하는 것을 방지하고 있다.
도 1에 도시한 바와 같이 회전 테이블(2)의 하방에 위치하는 용기 본체(13)의 저면에는, 평면에서 보았을 때 원환 형상의 편평한 오목부(31)가, 상기 회전 테이블(2)의 둘레 방향을 따라 형성되어 있다. 이 오목부(31)의 저면에는, 회전 테이블(2)의 하면 전체에 대향하는 영역에 걸쳐서, 예를 들어 가늘고 긴 관상의 카본와이어 히터로 이루어지는 히터(32)가 배치되어 있다(도 1에는 히터(32)를 모식적으로 도시하고 있음). 히터(32)는, 도시하지 않은 급전부로부터의 급전에 의해 발열하여, 회전 테이블(2)을 통해서 웨이퍼(W)를 가열한다.
히터(32)가 배치된 오목부(31)의 상면은, 예를 들어 석영으로 이루어지는 원환 형상의 판 부재인 덮개(33)에 의해 막혀 있다.
또한, 상기 오목부(31)의 외주측에 위치하는 용기 본체(13)의 저면에는, 진공 용기(11) 내를 배기하는 배기구(34, 35)가 개구되어 있다. 배기구(34, 35)의 하류측에는, 진공 펌프 등에 의해 구성된 도시하지 않은 진공 배기 기구가 접속되어 있다.
또한 도 2에 도시한 바와 같이, 용기 본체(13)의 측벽에는 웨이퍼(W)의 반입출구(36)과, 당해 반입출구(36)를 개폐하는 게이트 밸브(37)가 설치되어 있다. 외부의 반송 기구에 유지된 웨이퍼(W)는, 이 반입출구(36)를 통해서 진공 용기(11) 내에 반입된다. 회전 테이블(2)의 상면에는, 회전 테이블(2)의 회전 중심에 상당하는 유로(16)의 둘레를 둘러싸도록, 웨이퍼(W)의 적재 영역을 이루는 복수의 오목부(23)가 형성되어 있다. 진공 용기(11) 내에 반입된 웨이퍼(W)는, 각 오목부(23) 내에 적재된다. 반송 기구와 오목부(23)와의 사이의 웨이퍼(W)의 수수는, 각 오목부(23)에 설치된 도시하지 않은 관통구를 통해서 회전 테이블(2)의 상방 위치와 하방 위치와의 사이를 승강 가능하게 구성된 승강 핀을 통해서 행하여지지만, 승강 핀의 기재는 생략되어 있다.
또한 도 2에 도시한 바와 같이, 회전 테이블(2)의 상방에는, 원료 가스 노즐(51), 분리 가스 노즐(52), 산화 가스 노즐(53), 플라스마용 가스 노즐(54), 분리 가스 노즐(55)이 이 순서대로, 회전 테이블(2)의 회전 방향을 따라서 간격을 두고 배치되어 있다. 이들 가스 노즐(51 내지 55)은, 진공 용기(11)의 측벽으로부터, 회전 테이블(2)의 중심부를 향해서, 직경 방향을 따라서 수평으로 신장되는 막대 형상의 노즐 본체에 의해 구성되어 있다. 각 가스 노즐(51 내지 55)을 구성하는 노즐 본체의 하면에는, 다수의 토출구(56)가 서로 간격을 두고 형성되어 있다.
원료 가스 노즐(51)은, 회전 테이블(2)의 상면측을 향해서, 도시하지 않은 원료 가스 공급원으로부터 공급된 이미 설명한 BTBAS 가스를 토출한다. 도 2, 6에 도시한 바와 같이, 원료 가스 노즐(51)은, 당해 원료 가스 노즐(51)로부터, 회전 테이블(2)의 회전 방향 상류측 및 하류측을 향해서 각각 넓어지는 부채형으로 형성된 노즐 커버(57)에 의해 덮여 있다. 노즐 커버(57)는, 그 하방에서의 BTBAS 가스의 농도를 높여서, 웨이퍼(W)로의 BTBAS 가스의 흡착성을 향상시키는 역할을 갖는다. 원료 가스 노즐(51)은, 본 예의 제1 처리 가스 공급부를 구성하고 있다.
산화 가스 노즐(53)은, 도시하지 않은 산화 가스 공급원으로부터 공급된 오존 가스를 회전 테이블(2)의 상면측을 향해서 토출한다. 산화 가스 노즐(53)은, 본 예의 제2 처리 가스 공급부를 구성하고 있다.
또한 본 설명에서, 소정의 기준 위치로부터 회전 테이블(2)의 회전 방향을 따른 방향을 회전 방향의 하류측, 이것과 반대의 방향을 상류측이라고 한다.
분리 가스 노즐(52, 55)은, 분리 가스인 불활성 가스, 예를 들어 N2 가스를 회전 테이블(2)의 상면측을 향해서 토출한다. 도 2, 6에 도시한 바와 같이, 각 분리 가스 노즐(52, 55)은, 천장판(12)에 형성된 부채형의 돌출부(17)를 둘레 방향으로 분할하는 위치에 형성된 홈부 내에 배치되어 있다.
플라스마용 가스 노즐(54)은, 도시하지 않은 플라스마 발생용 가스 공급원으로부터 공급된 플라스마 발생용 가스, 예를 들어 아르곤(Ar) 가스와 산소(O2) 가스와의 혼합 가스를 회전 테이블(2)의 상면을 향해서 토출한다. 플라스마용 가스 노즐(54)은, 본 예의 플라스마 발생용 가스 공급부를 구성하고 있다.
여기서 도 4에 도시한 바와 같이, 천장판(12)에는 회전 테이블(2)의 회전 방향을 따라서 넓어지는 부채형의 개구부가 설치되어 있다. 이 개구부에는, 후술하는 플라스마 형성부(8)를 수용하는 수용 용기(42)가 삽입되어 있다(도 1, 3). 수용 용기(42)는, 석영 등의 유전체로 이루어지고, 상기 개구부에 대응하는 평면 형상을 가짐과 함께, 종단측면 형상이 컵 모양으로 형성되어 있다. 본 예의 수용 용기(42)는, 회전 테이블(2)의 회전 방향에서 보아, 산화 가스 노즐(53)과 그 하류측의 돌출부(17)와의 사이의 하류측에 가까운 위치에 설치되어 있다. 플라스마용 가스 노즐(54)은, 수용 용기(42)의 하방측이며, 회전 테이블(2)의 회전 방향의 상류측에 위치하고, 반경 방향으로 신장되는 당해 수용 용기(42)의 변을 따라서 삽입되어 있다.
회전 테이블(2)의 상면측에 있어서, 원료 가스 노즐(51)의 노즐 커버(57)의 하방 영역은, 원료 가스인 BTBAS 가스의 흡착이 행하여지는 흡착 영역(R1)이며, 산화 가스 노즐(53)의 하방 영역은, 오존 가스에 의한 BTBAS 가스의 산화가 행하여지는 산화 영역(R2)이다.
본 실시 형태에서, 흡착 영역(R1)은 제1 처리 영역에 상당하고, 산화 영역(R2)은, 제2 처리 영역에 상당하고 있다.
또한, 이미 설명한 수용 용기(42)의 저면부(후술하는 플라스마 창(421)과 회전 테이블(2)과의 사이의 공간)는, 플라스마에 의한 SiO2막의 개질이 행하여지는 플라스마 형성 영역(R3)으로 되어 있다. 그리고, 돌출부(17)의 하방 영역은, 각 분리 가스 노즐(52, 55)로부터 토출되는 N2 가스에 의해, 흡착 영역(R1)과 산화 영역(R2)을 서로 분리하여, 원료 가스와 산화 가스와의 혼합을 방지하기 위한 분리 영역(D)을 각각 구성하고 있다.
또한, 용기 본체(13)의 저면에 설치된 일방측의 배기구(34)는, 노즐 커버(57)(흡착 영역(R1))의 하류단 근방 위치이며, 회전 테이블(2)의 외측에 개구되어, 잉여의 BTBAS 가스를 배기한다. 타방측의 배기구(35)는, 플라스마 형성 영역(R3)과, 당해 플라스마 형성 영역(R3)에 대하여 상기 회전 방향의 하류측에 인접하는 분리 영역(D)과의 사이이며, 회전 테이블(2)의 외측에 개구되어, 잉여의 오존 가스나 플라스마 발생용 가스를 배기한다. 각 배기구(34, 35)로부터는, 각 분리 영역(D), 회전 테이블(2)의 하방의 가스 공급관(15), 회전 테이블(2)의 중심부 영역(C)으로부터 각각 공급되는 N2 가스도 배기된다.
이어서, 수용 용기(42) 내에 수용되는 플라스마 형성부(8) 등의 구성에 대해서 상세하게 설명한다.
컵 모양으로 형성된 수용 용기(42)의 저면부를 플라스마 창(421)이라 칭하면, 도 3이나 분해 사시도인 도 4에 도시한 바와 같이, 이 플라스마 창(421)의 상면측에는, 상면측이 개구되는 상자형의 패러데이 실드(92)가 배치되어 있다. 패러데이 실드(92)는, 수용 용기(42)의 상면에 걸쳐진 프레임 형상체(91)를 통해서 수용 용기(42)에 지지되어 있다. 패러데이 실드(92)의 저면에는, 절연판(93)이 배치되고, 그 상면측에 플라스마 형성부(8)가 수용되어 있다.
도 4에 도시한 바와 같이 패러데이 실드(92)의 저면은, 접지된 도전성의 판상체를 구성한다. 당해 판상체에는, 후술하는 안테나(81)로의 고주파 전력 인가 시에 당해 안테나(81)에 발생하는 전자계 중, 전계 성분이 하방을 향하는 것을 저지함과 함께, 자계 성분을 하방을 향하게 하기 위한 슬릿(921)이 형성되어 있다. 이 슬릿(921)은, 안테나(81)의 권회 방향에 대하여 직교(교차)하는 방향으로 신장되고, 안테나(81)의 권회 방향을 따라서 다수 형성되어 있다.
도 4에 도시한 바와 같이, 예를 들어 플라스마 형성부(8)는, 금속선을 연직축 둘레에 코일 형상으로 권회해서 구성되는 안테나(81)를 구비하고, 평면에서 보았을 때 회전 테이블(2)의 중앙부측으로부터 외주부측에 걸쳐서 웨이퍼(W)의 통과 영역을 걸치도록 배치되어 있다. 안테나(81)의 일단은, 접속 전극(84) 및 정합기(매칭 박스)(82)를 통해서 고주파 전원(83)에 접속되어 있다(도 2). 고주파 전원(83)으로부터는, 예를 들어 주파수가 13.56MHz, 인가 전력이 5000W인 고주파 전력이 공급된다. 또한, 안테나(81)의 타단은, 또 하나의 접속 전극(84)을 통해서 접지되어 있다.
상기 구성을 구비하는 플라스마 형성부(8)에 있어서, 안테나(81)에 고주파 전력을 인가하면, 플라스마 형성부(8)의 주위에 전자계가 발생하고, 패러데이 실드(92)를 통과한 자계 성분이 유전체제의 수용 용기(42)의 저면부를 투과하여, 수용 용기(42)의 하면측에 공급된 플라스마 발생용 가스를 플라스마화하는 유도 결합이 형성된다. 그래서 본 예에서는, 플라스마 발생용 자계를 투과시키는 수용 용기(42)의 저면부를 「플라스마 창(421)」이라고 칭하고 있다.
이때, 플라스마 발생용 가스의 플라스마는, 플라스마 창(421)의 근방 위치에서 발생하기 때문에, 회전 테이블(2)(회전 테이블(2) 상의 웨이퍼(W))에서 본 플라스마 창(421)의 배치 높이 위치는, 플라스마 처리의 특성을 변화시키는 조작 변수가 된다.
예를 들어 도 5는, 회전 테이블(2)과 플라스마 창(421)과의 사이의 거리(도 5 중에는 「안테나 갭」이라고 기재되어 있음)를 변화시켜서 SiO2막을 성막하고, 희불산(DHF)을 사용해서 성막 후의 SiO2막을 습식 에칭했을 때의 에칭 속도의 변화를 나타내고 있다.
안테나 갭을 짧게 해 가면, 웨이퍼(W)의 표면에, 비교적 수명이 짧고, 반응성이 높은 이온을 보다 많이 공급할 수 있으므로, SiO2막은 치밀하고 단단해진다. 그 결과, SiO2막의 에칭 속도가 작아지는 경향을 확인할 수 있다(도 5의 횡축의 좌측에 대응하는 영역).
또한, 웨이퍼(W)의 표면에 형성된 패턴 상에 성막을 행하는 경우, 수명이 짧은 이온은, 상부측의 영역에서 반응이 진행되기 쉽고, 하부측의 영역에서는 상방 영역과 비교해서 반응이 진행되기 어렵다는 경향도 나타난다. 그 결과, 패턴의 상부측이 치밀하고 단단하며, 하부측이 부드러운 특성 분포를 가진 막이 성막되는 경향이 있다.
이에 반해 안테나 갭을 길게 해 가면, 웨이퍼(W)의 표면에 공급되는 활성종은, 이온과 비교해서 수명이 길고, 반응성이 낮은 라디칼이 주체가 된다. 그 결과, 플라스마 처리가 행하여진 막은, 이온이 많은 경우와 비교해서 치밀함은 낮아지고, 상대적으로 부드러워진다. 그 결과, SiO2막의 에칭 속도는 커지는 경향을 확인할 수 있다(도 5의 횡축의 우측에 대응하는 영역).
또한 웨이퍼(W)의 표면에 형성된 패턴 상에 성막을 행하는 경우, 상대적으로 수명이 긴 라디칼은, 패턴 내에도 진입하기 쉬워, 이온이 많은 경우와 비교해서, 패턴의 상부측, 하부측에서 균질한 플라스마 처리가 행하여지는 경향도 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 플라스마 형성부(8)는, 플라스마 창(421)의 배치 높이에 따라서 플라스마 처리의 결과를 조절하는 것이 가능하므로, 본 예의 성막 장치(1)는 천장판(12)의 개구부에 삽입된 수용 용기(42)를 승강시킴으로써, 플라스마 창(421)의 배치 높이 위치를 변경할 수 있다.
이하, 도 3, 4 등을 참조하면서 플라스마 창(421)의 배치 높이 위치를 변경하는 기능에 대해서 설명한다.
도 3, 4에 도시한 바와 같이, 컵 모양으로 형성된 본 예의 수용 용기(42)는, 컵 상면의 개구를 형성하는 테두리부의 둘레 방향을 따라, 외주측을 향해서 넓어지는 플랜지 형상의 피지지부(422)를 구비하고 있다. 이 피지지부(422)는, 수용 용기(42)보다도 한결 큰 환상의 부채형으로 형성되고, 상기 피지지부(422)와 끼워 맞추는 것이 가능한 절결을 구비한 금속제의 부재인 프레임체부(43)에 의해 하면측으로부터 지지된다.
또한 프레임체부(43)의 하면측에는, 당해 프레임체부(43)에 대응하는 환상의 부채형으로 형성된 금속제의 부재인 스페이서(44)를 배치할 수 있다. 본 예의 성막 장치(1)에서는, 서로 높이가 상이한 복수의 스페이서(44a, 44b)가 준비되어 있다.
수용 용기(42)가 삽입되는 개구부의 주위의 천장판(12)의 상면에는, 프레임체부(43)가 직접 적재되거나(도 8), 또는 스페이서(44a, 44b)를 개재해서 프레임체부(43)가 적재된다(도 3, 7). 천장판(12)의 상면과 프레임체부(43)나 스페이서(44a, 44b)와의 사이, 스페이서(44a, 44b)와 프레임체부(43)와의 사이, 프레임체부(43)와 수용 용기(42)의 피지지부(422)와의 사이는 각각, 시일부인 O-링(400)에 의해 기밀하게 막힌다.
프레임체부(43) 및 스페이서(44(44a, 44b))는, 본 예의 높이 조절부에 상당한다. 본 예의 높이 조절부는, 프레임체부(43)와 스페이서(44)로 상하로 분할되어 있다고 볼 수 있다. 이때, 프레임체부(43)는 상부측 환상 부재에 상당하고, 스페이서(44)는 하부측 환상 부재에 상당하고 있다.
상술한 높이 조절부(프레임체부(43), 스페이서(44(44a, 44b)))를 개재해서 수용 용기(42)는, 천장판(12)(진공 용기(11))의 상면에 지지된 상태에서, 그 하부측 부분이 개구부 내에 삽입된다. 이 수용 용기(42)에서 보아, 당해 수용 용기(42)와 천장판(12)에 형성된 개구부의 내주면과의 사이에는, 당해 내주면의 전체를 내측으로부터 덮도록, 둘레 방향을 따라 환상으로 설치된 실드 부재(41)가 배치되어 있다. 실드 부재(41)는, 예를 들어 석영 등의 유전체에 의해 구성되고, 수용 용기(42)측의 플라스마 창(421)과, 금속제의 천장판(12)과의 사이에서 이상 방전이 형성되는 것을 방지하는 역할을 한다.
실드 부재(41)는, 천장판(12)의 개구부 내에 삽입됨과 함께, 천장판(12)의 개구부측에 형성된 절결 내에, 실드 부재(41)의 상단부에 설치된 플랜지부를 걸림 결합시킴으로써 천장판(12)으로부터 현수 지지되어 있다.
예를 들어 도 6에 도시한 바와 같이, 실드 부재(41)의 하단부는, 천장판(12)의 하면보다도 하방측으로 돌출된 돌출부(411)로 되어 있다. 돌출부(411)와 회전 테이블(2)과의 사이에는, 회전 테이블(2)의 상면과 플라스마 창(421)과의 사이의 높이 치수(h)보다도 좁은, 높이 치수(h')의 간극이 형성되어 있다. 이미 설명한 플라스마용 가스 노즐(54)은, 상기 돌출부(411)(실드 부재(41))에 의해 둘러싸인 영역 내에 배치되어 있다.
돌출부(411)는, 실드 부재(41)에 의해 둘러싸인 공간(플라스마 형성 영역(R3)에 대응하고 있음) 내에 공급된 플라스마 발생용 가스의 농도 저하를 억제함과 함께, 당해 공간의 외부에 공급된 N2 가스나 오존 가스의 진입을 억제하는 역할을 한다.
도 3에 도시한 바와 같이, 수용 용기(42)는, 상기 실드 부재(41)의 내측에 삽입된다. 여기서 수용 용기(42)의 외측면과 실드 부재(41)의 내측면과의 사이에는 간극이 형성되어 있지만, 천장판(12)과 수용 용기(42)의 피지지부(422)와의 사이에 설치된 프레임체부(43) 및 스페이서(44)의 각 부재의 사이가 O-링(400)에 의해 기밀하게 시일되어 있음으로써, 진공 용기(11) 내의 진공이 유지된다.
이상에 설명한 구성을 구비하는 성막 장치(1)에는, 도 1에 도시한 바와 같이, 장치 전체의 동작의 컨트롤을 행하기 위한 컴퓨터로 이루어지는 제어부(7)가 설치되어 있다. 이 제어부(7)에는, 웨이퍼(W)로의 성막 처리를 실행하는 프로그램이 저장되어 있다. 상기 프로그램은, 성막 장치(1)의 각 부에 제어 신호를 송신해서 각 부의 동작을 제어한다. 구체적으로는, 각 가스 노즐(51 내지 55)로부터의 각종 가스의 공급량 조정, 히터(32)의 출력 제어, 가스 공급관(15) 및 중심부 영역(C)으로부터의 N2 가스의 공급량 조정, 회전 구동부(22)에 의한 회전 테이블(2)의 회전 속도 조정 등이, 제어 신호에 따라서 행하여진다. 상기 프로그램에서는 이들의 제어를 행하여, 상술한 각 동작이 실행되도록 스텝 군이 짜여져 있다. 당해 프로그램은, 하드 디스크, 콤팩트 디스크, 광자기 디스크, 메모리 카드, 플렉시블 디스크 등의 기억 매체로부터 제어부(7) 내에 인스톨된다.
이상으로 설명한 구성을 구비하는 성막 장치(1)의 동작에 대해서 설명한다.
우선 성막 장치(1)는, 진공 용기(11) 내의 압력 및 히터(32)의 출력을 웨이퍼(W)의 반입 시의 상태로 조절하고, 웨이퍼(W)의 반입을 기다린다. 그리고, 예를 들어 인접하는 진공 반송실에 설치된 도시하지 않은 반송 기구에 의해 처리 대상의 웨이퍼(W)가 반송되어 오면, 게이트 밸브(37)를 개방한다. 반송 기구는, 개방된 반입출구(36)를 통해서 진공 용기(11) 내에 진입하여, 회전 테이블(2)의 오목부(23) 내에 웨이퍼(W)를 적재한다. 그리고, 각 오목부(23) 내에 웨이퍼(W)가 적재되도록, 회전 테이블(2)을 간헐적으로 회전시키면서 이 동작을 반복한다.
웨이퍼(W)의 반입을 종료하면, 진공 용기(11) 내로부터 반송 기구를 퇴피시키고, 게이트 밸브(37)를 폐쇄한 후, 배기구(34, 35)로부터의 배기에 의해 진공 용기(11) 내를 소정의 압력까지 진공 배기한다. 또한, 분리 가스 노즐(52, 55)이나 중심부 영역(C)의 유로(16), 회전 테이블(2)의 하방측의 가스 공급관(15)으로부터는, 각각 소정량의 N2 가스가 공급되어 있다. 그리고, 회전 테이블(2)의 회전을 개시하여, 미리 설정된 회전 속도가 되도록 속도 조정을 행함과 함께, 급전부로부터 히터(32)로의 전력 공급을 개시해서 웨이퍼(W)를 가열한다.
그리고, 웨이퍼(W)가 설정 온도인 예를 들어 400℃까지 가열되면, 원료 가스 노즐(51), 산화 가스 노즐(53), 플라스마용 가스 노즐(54)로부터의 각종 가스(원료 가스, 산화 가스, 플라스마 발생용 가스)의 공급을 개시함과 함께, 플라스마 형성부(8)에 고주파 전력을 인가한다.
원료 가스, 산화 가스의 공급에 의해, 회전 테이블(2)의 각 오목부(23)에 적재된 웨이퍼(W)는, 원료 가스 노즐(51)의 노즐 커버(57)의 하방의 흡착 영역(R1), 산화 가스 노즐(53)의 하방의 산화 영역(R2), 수용 용기(42)(플라스마 형성부(8))의 하방측의 플라스마 형성 영역(R3)을, 이 순서로 반복해서 통과한다(도 6).
그리고, 흡착 영역(R1)에서는 원료 가스 노즐(51)로부터 토출된 BTBAS 가스가 웨이퍼(W)에 흡착되고, 산화 영역(R2)에서는 흡착된 BTBAS가, 산화 가스 노즐(53)로부터 공급된 오존 가스에 의해 산화되어, SiO2의 분자층이 1층 또는 복수층 형성된다. 또한, 플라스마 형성 영역(R3)에서는, 웨이퍼(W)에 성막된 SiO2의 분자층이 플라스마로부터 공급된 활성종과 접촉해서 당해 분자층을 개질하는 처리가 행하여진다.
이렇게 해서 회전 테이블(2)의 회전을 계속하면, 웨이퍼(W)의 표면에 SiO2의 분자층이 순차 적층되어, SiO2막이 형성됨과 함께 그 막 두께가 점차 커진다.
또한, 이때, 흡착 영역(R1)과 산화 영역(R2)과의 사이, 플라스마 형성 영역(R3)과 흡착 영역(R1)과의 사이는, 분리 영역(D)에 의해 분리되어 있으므로, 불필요한 장소에서는 원료 가스와 산화 가스와의 접촉에 기인하는 퇴적물은 발생하기 어렵다.
상술한 동작을 실행하여, 각 웨이퍼(W)에 원하는 막 두께의 SiO2막이 형성되는 타이밍, 예를 들어 소정 횟수만큼 회전 테이블(2)을 회전시킨 타이밍에서, 원료 가스 노즐(51), 산화 가스 노즐(53), 플라스마용 가스 노즐(54)로부터의 각종 가스의 공급, 플라스마 형성부(8)로의 고주파 전력의 인가를 정지한다. 그리고, 회전 테이블(2)의 회전을 정지함과 함께, 히터(32)의 출력을 대기 시의 상태로 하고, 성막 처리를 종료한다.
그런 뒤, 진공 용기(11) 내의 압력을 웨이퍼(W)의 반출 시의 상태로 조절하고, 게이트 밸브(37)를 개방하여, 반입 시와는 반대의 수순으로 웨이퍼(W)를 취출하고, 성막 처리를 종료한다.
상술한 동작에 의해 성막이 행하여지는 성막 장치(1)에서는, 플라스마 형성 영역(R3)에서 플라스마 처리를 행할 때, SiO2막에 요구되는 특성이 상이한 경우가 있다. 예를 들어 도 5를 사용해서 설명한 바와 같이, 보다 치밀하고 단단한 SiO2막을 형성하고 싶은 경우에는, 이온에 의한 개질의 영향을 크게 하고, 웨이퍼(W)에 형성된 패턴의 상부측, 하부측의 사이에서 보다 균질한 개질을 행하고 싶은 경우에는, 라디칼에 의한 개질의 영향을 크게 하는 것이 바람직하다.
이때, 예를 들어 고주파 전원(83)으로부터 인가되는 고주파 전력을 증감시켜, 플라스마 발생용 가스의 전리 상태를 변화시킴으로써도 이온에 의한 개질의 영향이 큰 상태나, 라디칼에 의한 개질의 영향이 큰 상태를 조절할 수 있다.
그러나, 이 경우에는, 고주파 전력의 증감에 따라, 플라스마의 크기도 변화해버리는 경우가 있으므로, 고주파 전력의 증감 전후에, 플라스마 처리의 면내 균일성 등이 변화해버릴 우려도 있다.
그래서 본 예의 성막 장치(1)는, 이미 설명한 바와 같이 프레임체부(43)나 스페이서(44a, 44b)로 이루어지는 높이 조절부를 사용해서 플라스마 창(421)의 배치 높이 위치를 변화시킴으로써, 웨이퍼(W)에 대하여 실시되는 플라스마 처리의 특성을 변화시킨다.
도 3에 도시하는 예는, 회전 테이블(2)의 상면과 플라스마 창(421)과의 사이의 거리(안테나 갭)가 h=45mm이며, 성막 장치(1)를 사용해서 성막된 SiO2막의 DHF에 의한 에칭 속도가, 약 14Å/분이었던 것으로 한다. 이때, SiO2막의 막질을 보다 치밀하게 하고 싶은 경우에는, 성막 장치(1)를 정지하고, 진공 용기(11)의 진공 상태를 해제한 후, 지그 등으로 프레임체부(43)와 수용 용기(42)를 들어올려, 도 3의 스페이서(44a)보다도 높이 치수가 큰 스페이서(44b)로의 교환을 행한다.
그런 뒤, 스페이서(44b) 상에 프레임체부(43), 수용 용기(42)를 적재하고, 도 7에 도시하는 바와 같이 안테나 갭을 hH=90mm으로 변경했다고 하면, 도 5에 의하면, 플라스마 처리에서의 라디칼의 영향이 커져, 당해 조건에서 성막된 SiO2막의 에칭 속도를 약 71Å/분까지 증대시킬 수 있다.
한편, 도 8에 도시한 바와 같이, 스페이서(44a, 44b)의 배치를 생략하고, 천장판(12)의 상면에 직접, 프레임체부(43)를 적재해서 안테나 갭을 hL=30mm로 변경했다고 하면, 플라스마 처리에서의 이온의 영향이 커져, 도 5에 의하면, 당해 조건에서 성막된 SiO2막의 에칭 속도는 약 9Å/분까지 저하된다.
이렇게 플라스마 창(421)의 배치 높이 위치를 승강시켜서 플라스마 처리의 특성을 변화시키는 본 예의 성막 장치(1)에서는, 안테나(81)에 인가하는 고주파 전력을 일정하게 유지할 수 있으므로, 고주파 전력의 증감에 수반하는 플라스마 상태의 변화가 발생하기 어렵다.
또한, 플라스마 창(421)의 배치 높이 위치를 변화시키는 방법으로서는, 예를 들어 컵의 깊이가 상이한 복수 종류의 수용 용기(42)를 준비해 두고, 플라스마 창(421)의 배치 높이 위치에 따라서 수용 용기(42) 전체를 교환하는 방법도 상정할 수 있다. 그러나, 석영제의 수용 용기(42)는 고가이므로, 복수의 수용 용기(42)를 준비하는 것은 성막 장치(1)의 장치 비용의 증대 요인으로 되어버린다. 이 점에서, 본 예의 성막 장치(1)는, 금속제의 환상의 부재인 스페이서(44a, 44b)의 교환, 철거, 재배치를 행하는 것만으로, 플라스마 창(421)의 배치 높이 위치를 변화시키는 것이 가능하다. 그 결과, 장치 비용을 크게 저감할 수 있을 뿐만 아니라, 플라스마 창(421)의 배치 높이 위치의 변경 작업에 대해서도 대폭 간소화할 수 있다.
나아가, 피지지부(422)를 지지하는 프레임체부(43)와, 스페이서(44a, 44b)를 상하로 분할함으로써, 형상이 보다 간소한 스페이서(44)에 대해서만, 서로 높이가 상이한 복수의 스페이서(44a, 44b)를 준비하면 되므로, 높이 조절부의 부재 비용을 더욱 저감할 수 있다.
단, 당해 예는, 프레임체부(43)와 스페이서(44a, 44b)가 일체화된 환상 부재에 의해 높이 조절부를 구성하고, 당해 환상 부재를 교환함으로써, 플라스마 창(421)의 배치 높이 위치를 변경하는 방법의 채용을 부정하는 것은 아니다.
또한, 본 예의 성막 장치(1)는, 수용 용기(42)와 실드 부재(41)가 서로 분리되고, 실드 부재(41)는 천장판(12)의 개구부의 내주면을 덮은 상태로 고정되어 있다.
예를 들어 수용 용기(42)와 실드 부재(41)가 일체로 구성되어 있는 경우에는, 플라스마 갭이 커지도록 수용 용기(42)를 배치하면, 금속제의 천장판(12)의 내주면이 노출되어, 플라스마 창(421)과 당해 내주면과의 사이에 이상 방전이 형성되어버릴 우려가 있다.
이 점에서, 실드 부재(41)가 소정의 높이 위치에 고정 배치된 본 예의 성막 장치(1)에서는, 수용 용기(42)의 배치 높이 위치에 관계없이, 천장판(12)의 내주면이 노출되지 않으므로, 이상 방전의 발생을 억제하고, 안정적으로 플라스마를 형성할 수 있다.
또한, 수용 용기(42)와 실드 부재(41)를 일체로 구성한 경우에 있어서, 플라스마 갭이 커지는 위치에 수용 용기(42)를 배치하면, 도 6에 나타내는 돌출부(411)와 회전 테이블(2)과의 간극의 높이 치수(h')가 커진다. 그 결과, 플라스마 발생용 가스의 농도 저하의 억제 작용이나 외부에 공급된 N2 가스, 오존 가스의 진입 억제 작용이 얻어지기 어렵게 되어버릴 우려도 있다.
이 점에 대해서도, 돌출부(411)가 소정의 높이 위치에 고정 배치된 본 예의 성막 장치(1)에서는, 수용 용기(42)의 배치 높이 위치에 관계없이, 돌출부(411)와 회전 테이블(2)과의 간극의 높이 치수(h')는 일정하므로, 상시, 양호한 플라스마 발생용 가스의 농도 저하의 억제 작용, 외부에 공급된 가스의 진입 억제 작용을 얻을 수 있다.
본 실시 형태에 관한 성막 장치(1)에 의하면 이하의 효과가 있다. 미리 설정된 높이 위치에 실드 부재(41)가 배치되어 있으므로, 높이 조절부(프레임체부(43), 스페이서(44a, 44b))를 사용한 수용 용기(42)의 배치 높이 위치의 변화에 관계없이, 금속제의 천장판(12)(진공 용기(11))에 설치한 개구부의 내주면이 실드 부재(41)에 덮인 상태가 유지되어, 안정된 플라스마를 형성할 수 있다.
계속해서, 도 9, 10을 참조하면서, 다른 방법에 의해 수용 용기(42)의 배치 높이 위치를 변경하는 높이 조절부를 구비한 성막 장치(1a)의 구성예에 대해서 설명한다. 도 9, 10에 나타내는 성막 장치(1a)에 있어서, 도 1 내지 4 등을 사용해서 설명한 것과 공통의 구성 요소에는, 이들 도에서 사용한 것과 공통의 부호를 붙이고 있다.
도 9, 10에 나타내는 성막 장치(1a)는, 상단부에 형성된 플랜지 형상의 피지지부(422)를 프레임체부(43)에 의해 지지하고, 이 프레임체부(43)와 천장판(12)(진공 용기(11))의 상면과의 사이에 벨로우즈(46)를 설치하고 있다. 바꿔 말하면, 피지지부(422)와 천장판(12)과의 사이의 간극이 프레임체부(43) 및 벨로우즈(46)에 의해 막혀 있다고 할 수 있다.
또한, 본 예의 프레임체부(43)의 측 둘레면에는, 프레임체부(43)의 둘레 방향을 향해서 서로 간격을 두고, 복수의 승강 기구(45)가 배치되어 있다. 각 승강 기구(45)는, 신축 가능한 신축부(452)와, 당해 신축부(452)를 구동하는 구동부(451)를 구비한다. 본 예의 승강 기구(45)는, 신축부(452)의 하단은 천장판(12)의 상면에 고정되는 한편, 구동부(451)는 지지부(453)에 의해 프레임체부(43)의 측 둘레면에 고정되어 있다.
이들 승강 기구(45)에 있어서, 신축부(452)를 신장시키면, 수용 용기(42)의 배치 높이 위치가 상방측으로 이동하여, 플라스마 창(421)과 회전 테이블(2)과의 사이의 플라스마 갭을 hH까지 크게 할 수 있다(도 9). 이때, 수용 용기(42)의 이동에 맞춰서 벨로우즈(46)가 신장된다.
또한, 신축부(452)를 축퇴시키면, 수용 용기(42)의 배치 높이 위치가 하방측으로 이동하여, 상기 플라스마 갭을 hL까지 작게 할 수 있다(도 10). 이때, 수용 용기(42)의 이동에 맞춰서 벨로우즈(46)가 줄어든다.
또한, 본 예에서는, 승강 기구(45)의 설치의 용이성 관점에서, 금속제의 프레임체부(43)와 천장판(12)과의 사이에 벨로우즈(46)를 설치한 예를 나타냈다. 단, 석영제의 실드 부재(41)에 벨로우즈(46)나 승강 기구(45)를 설치하는 것이 가능한 경우에는, 프레임체부(43)의 설치를 생략하고, 수용 용기(42)와 실드 부재(41)와의 사이를 벨로우즈(46)로 막고, 수용 용기(42)에 설치한 승강 기구(45)에 의해 수용 용기(42)를 승강시키는 구성을 채용해도 된다.
또한, 상술한 각 실시 형태에서는, 플라스마 형성 영역(R3)에서 실시되는 플라스마 처리가, 웨이퍼(W)의 표면에 형성된 SiO2막(SiO2의 분자층)을 개질하기 위한 개질 처리인 경우에 대해서 설명하였다.
단, 플라스마 형성 영역(R3)에서 실시되는 플라스마 처리의 내용은 상술한 예에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어 도 2에 도시하는 산화 영역(R2)으로의 산화 가스 노즐(53)의 배치를 생략하는 한편, 현재, 플라스마용 가스 노즐(54)이 배치되어 있는 위치에 오존 가스 공급용 산화 가스 노즐(53)을 배치하여, 오존 가스(산화 가스)를 플라스마화해서 웨이퍼(W)에 흡착된 BTBAS와의 반응을 진행시켜도 된다.
상술한 예는 플라스마 처리가 성막 처리의 일부를 구성하고, 제2 처리 가스인 오존 가스는 플라스마 발생용 가스의 기능을 겸비하고, 제2 처리 가스 공급부인 산화 가스 노즐(53)은 플라스마 발생용 가스 공급부에도 상당하고 있다고 할 수 있다.
또한, 플라스마 형성부(8)의 구성은, 플라스마 발생용 가스와의 유도 결합에 의해 플라스마를 형성하는 안테나(81)를 사용하는 경우에 한정되지 않는다. 예를 들어 마이크로파 발생기에서 발생시킨 마이크로파를, 도파관을 통해서 수용 용기(42)의 저면부에 설치된 유전체 플레이트에 전파시켜, 유전체 플레이트로부터 플라스마 발생용 가스를 향해서 마이크로파를 공급해서 플라스마를 발생시키는 마이크로파 방식의 플라스마 형성부를 설치해도 된다.
그 밖에, 금속에 의한 콘타미네이션을 방지하기 위해서, 금속이 노출되어 있는 공간 내에서 웨이퍼(W)의 처리를 행하는 것이 바람직하지 않은 경우에는, 예를 들어 진공 용기(11)의 내측에 석영제의 용기를 설치하고, 이 석영 용기 내에 회전 테이블(2)을 배치해도 된다. 이 경우에는, 석영 용기의 상면측에, 플라스마 형성부(8)의 수용 용기(42)나, 실드 부재(41)를 삽입하는 개구부가 설치된다.
그 밖에, 본 예의 성막 장치(1)를 사용해서 성막되는 SiO2막의 원료나, 성막되는 막의 종류는, 상술한 예에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어 디클로로실란(DCS) 가스를 원료 가스(제1 처리 가스)로 하고, 오존 가스 또는 플라스마화된 오존 가스를 산화 가스(제2 처리 가스, 플라스마 발생용 가스)로 해서 SiO2막을 성막해도 된다. 또한, DCS 가스나 BTBAS 가스를 원료 가스로 하고, 산화 가스 대신에 암모니아(NH3) 가스나 일산화이질소(N2O) 가스, 이들 가스의 플라스마 등의 질화 가스(제2 처리 가스, 플라스마 발생용 가스)를 사용해서 SiN막을 성막하는 예 등, 다양한 성막 처리에 대해서, 본 예의 성막 장치(1, 1a)를 적용할 수 있다.
W : 웨이퍼 1, 1a : 성막 장치
11 : 진공 용기 14 : 개구부
2 : 회전 테이블 21 : 회전축
23 : 오목부 34, 35 : 배기구
400 : O-링 41 : 실드 부재
411 : 돌출부 42 : 수용 용기
421 : 플라스마 창 422 : 피지지부
43 : 프레임체부 44, 44a, 44b : 스페이서
45 : 승강 기구 46 : 벨로우즈
8 : 플라스마 형성부 92 : 패러데이 실드

Claims (8)

  1. 금속제의 진공 용기 내에 설치된 회전 테이블의 상면측의 기판 적재 영역에 기판을 적재하고, 상기 회전 테이블을 회전시킴으로써, 당해 회전 테이블의 회전 중심의 둘레에서 기판을 공전시키면서 상기 기판에 대하여 제1 처리 가스 및 제2 처리 가스를 차례로 공급해서 성막 처리를 행하는 성막 장치에 있어서,
    분리 영역을 개재해서 상기 회전 테이블의 둘레 방향으로 서로 이격된 제1 처리 영역, 제2 처리 영역에, 각각 제1 처리 가스, 제2 처리 가스를 공급하기 위한 제1 처리 가스 공급부 및 제2 처리 가스 공급부와,
    기판에 대하여 플라스마 처리를 행하기 위해서, 상기 진공 용기 내에 플라스마 발생용 가스를 공급하는 플라스마 발생용 가스 공급부와,
    상기 플라스마 발생용 가스를 플라스마화하기 위한 플라스마 형성부와,
    상기 진공 용기의 천장부측에 형성된 개구부에 삽입되고, 상기 회전 테이블의 상면과 대향하는 저면부를 포함함과 함께, 상기 저면부의 상면측에 상기 플라스마 형성부를 수용한 수용 용기와,
    상기 수용 용기와 상기 진공 용기의 개구부의 내주면과의 사이에 배치되고, 당해 내주면의 둘레 방향을 따라 환상으로 설치된 유전체제의 실드 부재와,
    상기 진공 용기 내에 삽입된 상기 수용 용기의 저면부의 배치 높이 위치를 조절하기 위한 높이 조절부와,
    상기 진공 용기와 상기 개구부에 삽입된 수용 용기와의 사이를 기밀하게 막기 위한 하나 이상의 시일부를 포함하는 성막 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 실드 부재는, 상기 진공 용기의 천장부측으로부터 회전 테이블측을 향해서 돌출되는 돌출부를 포함하고,
    상기 돌출부와 회전 테이블과의 사이에는, 상기 회전 테이블의 상면과 상기 수용 용기의 저면부와의 사이의 거리보다도 좁은 간극이 형성되는 성막 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 수용 용기는, 상기 개구부로부터 진공 용기의 외부에 돌출된 수용 용기의 둘레 방향을 따라 형성된 플랜지 형상의 피지지부를 포함하고,
    상기 높이 조절부는, 상기 개구부의 주위의 진공 용기의 상면과, 상기 수용 용기의 피지지부와의 사이에 배치되고, 당해 피지지부를 통해서 수용 용기를 진공 용기 상에 지지하는 환상 부재에 의해 구성되고, 서로 높이가 상이한 복수의 환상 부재를 교환함으로써 상기 저면부의 배치 높이 위치의 조절이 행하여지고,
    상기 시일부는, 상기 진공 용기와 높이 조절부와의 사이, 및 높이 조절부와 피지지부와의 사이에 설치되는 성막 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 환상 부재는, 상기 피지지부를 지지하는 상부측 환상 부재와, 이 상부측 환상 부재와 진공 용기의 상면과의 사이에 배치되는 하부측 환상 부재로 상하로 분할되고,
    상기 복수의 환상 부재의 교환은, 상기 하부측 환상 부재의 배치를 생략하고 상기 상부측 환상 부재를 진공 용기의 상면에 직접 배치하거나, 또는 서로 높이가 상이한 복수의 하부측 환상 부재를 교환해서 배치함으로써 행하여지고,
    상기 진공 용기의 상면과 피지지부와의 사이에 하부측 환상 부재 및 상부측 환상 부재가 배치되어 있는 경우에, 상기 시일부는, 이들 하부측 환상 부재와 상부측 환상 부재와의 사이에도 설치되는 성막 장치.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 높이 조절부는, 상기 수용 용기를 지지해서 상하 방향으로 이동시키는 승강 기구를 포함하고,
    상기 시일부는, 상기 진공 용기와 상기 개구부에 삽입된 수용 용기와의 사이를 기밀하게 막고, 당해 수용 용기의 상하 이동에 따라 신축 가능한 벨로우즈를 포함하는 성막 장치.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 플라스마 형성부는, 상기 플라스마 발생용 가스를 유도 결합에 의해 플라스마화하기 위해서, 상기 회전 테이블의 상면측에 대향해서 설치된 안테나와, 상기 안테나의 주위에 발생한 전자계에서의 전계 성분의 통과를 저지함과 함께 자계 성분을 상기 플라스마 발생용 가스측에 통과시키기 위해서, 각각 안테나와 직교하는 방향으로 신장되는 슬릿이 안테나의 연신 방향을 따라서 다수 배열되고, 또한 접지된 도전성의 판상체로 이루어지는 패러데이 실드를 포함하고,
    상기 수용 용기는 유전체에 의해 구성되는 성막 장치.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 플라스마 처리는 성막 처리의 일부를 구성하고, 상기 플라스마 발생용 가스는, 상기 제2 처리 가스이며, 상기 플라스마 발생용 가스 공급부는, 상기 제2 처리 가스 공급부인 성막 장치.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 플라스마 발생용 가스 공급부는, 상기 회전 테이블의 회전 방향의 하류측의 영역에 상기 플라스마 발생용 가스를 공급하고, 상기 플라스마 처리는, 상기 제1 처리 가스와 제2 처리 가스와의 반응에 의해 기판 상에 형성된 막을 개질하는 처리인 성막 장치.
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