TW201511091A

TW201511091A - 基板處理裝置

Info

Publication number: TW201511091A
Application number: TW103122442A
Authority: TW
Inventors: Kohei Fukushima; Hiroyuki Matsuura; Yutaka Motoyama; Koichi Shimada; Takeshi Ando
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 2013-07-02
Filing date: 2014-06-30
Publication date: 2015-03-16
Also published as: JP6126475B2; JP2015012275A; US9970111B2; KR20150004274A; US20150007772A1; TWI693631B; KR101802559B1

Abstract

一種基板處理裝置，係具有：處理容器，係可被抽真空；保持機構，係保持複數基板並朝該處理容器插拔；氣體供給機構，係將氣體朝該處理容器內供給；電漿形成箱體，係藉由在朝該處理容器外側突出之狀態下，沿該處理容器之長邊方向所設置的電漿區劃壁來被加以區劃形成；感應耦合型電極，係在該電漿形成箱體之外部側壁，沿長邊方向來加以設置；高頻電源，係透過供電線路來連接於該感應耦合型電極；接地電極，係設置於該電漿形成箱體之外部，且於該處理容器與該感應耦合型電極之間，而至少一部分會接觸配置於該電漿形成箱體之外部側壁附近或該外部側壁，並朝向該電漿形成箱體外側延伸。

Description

基板處理裝置

本揭露係關於一種基板處理裝置。

半導體裝置之製造中，係對為被處理體之半導體晶圓(以下，稱為晶圓)實施有成膜處理、氧化處理、擴散處理、改質處理以及自然氧化膜之去除處理等各種處理。通常，該等處理係以可批次式處理複數片晶圓之縱型基板處理裝置來加以實施。

近年來，被要求基板處理時之低溫化，而提議一種電漿處理裝置，係即便在基板處理時之晶圓溫度為較低之情況，亦可使得各種處理進行。又，提議一種基板處理裝置，係可利用感應耦合電漿方式來批次式電漿處理複數枚晶圓。

由於該基板處理裝置中，可藉由電漿之輔助來促進成膜等反應，故即便晶圓溫度較低，仍可進行所欲之電漿處理。

然而，此般之基板處理裝置中，在以高頻來生成電漿時，電漿生成用之電極會成為高電壓。因此，在電極與晶圓之間會產生電位差大的電場。即便藉由該電場來生成電漿，依然會有所謂對晶圓，特別是晶圓之邊緣部造成損傷，而使得粒子產生的問題。

針對上述課題，便係提供一種抑制晶圓附近之電漿生成的基板處理裝置。

根據本揭露之一樣態的基板處理裝置係具有：處理容器，係可被抽真空；保持機構，係保持複數基板並朝該處理容器內插拔；氣體供給機構，係將氣體朝該處理容器內供給；電漿形成箱體，係藉由在朝該處理容器外側突出之狀態下，沿該處理容器之長邊方向所設置的電漿區劃壁來被加以區劃形成；感應耦合型電極，係在該電極形成箱體之外部側壁，沿長邊方向來加以設置；高頻電源，係透過供電線路來連接於該感應耦合型電極；接地電極，係設置於該電漿形成箱體之外部，且於該處理容器與該感應耦合型電極之間，而至少一部分會接觸配置於該電漿形成箱體之該外部側壁附近或該外部側壁，並朝向該電漿形成箱體外側延伸。

14‧‧‧處理容器

16‧‧‧頂板

18‧‧‧分歧管

20‧‧‧密封構件

22‧‧‧晶舟

24‧‧‧保溫筒

26‧‧‧台

28‧‧‧蓋部

30‧‧‧旋轉軸

32‧‧‧流體封件

34‧‧‧密封構件

36‧‧‧臂

38‧‧‧第1氣體供給機構

40‧‧‧第2氣體供給機構

42‧‧‧第3氣體供給機構

44‧‧‧第1氣體噴嘴

44A‧‧‧氣體噴射孔

46‧‧‧第2氣體噴嘴

46A‧‧‧氣體噴射孔

48‧‧‧第3氣體噴嘴

52、54、56‧‧‧氣體流道

52A、54A、56A‧‧‧開閉閥

52B、54B、56B‧‧‧流量控制器

60‧‧‧活性化機構

62‧‧‧排氣口

64‧‧‧電漿形成箱體

66‧‧‧感應耦合型電極

68‧‧‧高頻電源

70‧‧‧開口

72‧‧‧電漿區劃壁

73‧‧‧背面壁

75‧‧‧接地電極

78‧‧‧匹配電路

80‧‧‧供電線路

84‧‧‧蓋體構件

86‧‧‧氣體出口

88‧‧‧加熱機構

90‧‧‧控制部

92‧‧‧記憶媒體

W‧‧‧晶圓

由於添附圖式係作為本說明書之一部分而被納入，以顯示本揭露之實施形態，故會與上述一般性之說明及後述之實施形態的細節一起來說明本揭露之概念。

圖1係本實施形態相關之基板處理裝置的一範例之縱剖面概略構成圖。

圖2係圖1之基板處理裝置的處理容器附近之橫剖面概略構成圖。

圖3係圖1之基板處理裝置的接地電極附近之概略立體圖。

圖4(a)~圖4(e)係用以說明本實施形態相關之基板處理裝置的感應耦合型電極之形狀例的概略圖。

圖5(a)及圖5(b)係本實施形態相關之基板處理裝置的其他例之概略立體圖及橫剖面圖。

圖6(a)~圖6(d)係用以說明本實施形態相關之基板處理裝置的效果之一範例的概略圖。

圖7(a)~圖7(d)係用以說明本實施形態相關之基板處理裝置的效果之其他例的概略圖。

圖8係用以說明本實施形態相關之基板處理裝置的效果之其他例的概略圖。

圖9係用以說明本實施形態相關之基板處理裝置的效果之其他例的概略圖。

以下，便參照添附圖式就本揭露之實施形態來加以說明。下述詳細說明中，係以可充分地理解本揭露之方式來給予較多具體的細節。然而，即便無此般之詳細說明，所屬領域中具有通常知識者仍可完成本揭露乃係屬自明之事項。其他例中，為了避免難以了解各種實施形態，關於習知之方法、順序、系統或構成要素便不詳細地表示。另外，本說明書及圖式中，就實質上相同之構成，乃藉由附加相同之符號來省略重複之說明。

(基板處理裝置)

於圖1顯示本實施形態相關之基板處理裝置的一範例之縱剖面概略構成圖。又，於圖2顯示圖1之基板處理裝置的處理容器附近之橫剖面概略構成圖。進一步地，於圖3顯示圖1之基板處理裝置的接地電極附近之概略立體圖。

如圖1所示，基板處理裝置12係具有下端開口之有頂部的圓筒體狀處理容器14。該處理容器14可藉由例如石英來加以形成。

處理容器14內之頂部係設置有石英製之頂板16而被加以密封。又，該處理容器14之下端開口部係透過O型環等密封構件20來連結有藉由例如不鏽鋼來成形為圓筒體狀之分歧管18。另外，該分歧管18亦可由石英所構成，且與處理容器14一體地形成。

處理容器14之下端係藉由分歧管18來加以支撐，並插拔自如地構成有從該分歧管18下方多段地載置1片乃至複數片之半導體晶圓W(之後，稱為晶圓W)的晶舟22。

一般而言，晶舟22係由石英等所形成，並構成為可以略等間距來多段地支撐50~150片左右之直徑為300mm的晶圓W。

晶舟22係透過石英製之保溫筒24來被載置於台26上。該台26係被支撐於貫穿將分歧管18下端開口開閉之例如不鏽鋼製蓋部28的旋轉軸30上。然後，該旋轉軸30之貫穿部係介設有例如磁性流體封件32，而將該旋轉軸30氣密地密封且可旋轉地支撐。又，蓋部28周邊部與分歧管18下端部係介設有由例如O型環所構成之密封構件34，而保持處理容器14內之密封性。

上述旋轉軸30係被安裝於未圖示之升降機構所支撐的臂36前端，並構成為可將晶舟22及蓋部28等朝處理容器14內一體地加以插拔。另外，亦可為將台26朝蓋部28側固定設置，而構成為不讓晶舟22旋轉來將晶圓W搬送至處理容器14內。

分歧管18係設置有供給電漿化之第1處理氣體的第1氣體供給機構38、供給第2處理氣體之第2氣體供給機構40以及將非活性氣體等作為沖淨氣體來加以供給之第3氣體供給機構42。

第1氣體供給機構38係具有朝內側貫穿該分歧管18側壁並朝上方彎曲延伸的例如石英製之第1氣體噴嘴44。該第1氣體噴嘴44係沿處理容器14之高度方向以既定間隔分隔而形成有1個乃至複數個氣體噴射孔44A，並構成為可從各氣體噴射孔44A朝處理容器14之中心方向來略均勻地噴射處理氣體。

第2氣體供給機構40與第1氣體供給機構38相同，係具有朝內側貫穿該分歧管18側壁並朝上方彎曲延伸的例如石英製之第2氣體噴嘴46。該第2氣體噴嘴46係沿處理容器14之高度方向以既定間隔分隔而形成有1個乃至複數個氣體噴射孔46A，並構成為可從各氣體噴射孔46A朝處理容器14之中心方向來略均勻地噴射處理氣體。

第3氣體供給機構42係具有為朝內側貫穿分歧管18側壁之直線形狀的例如石英製之第3氣體噴嘴48。

第1、第2以及第3氣體噴嘴44、46、48係各自連接有氣體流道52、54、56。然後，各氣體流道52、54、56係各自介設有開閉閥52A、54A、56A以及流量控制器52B、54B、56B。

[活性化機構]

接著，便就本實施形態相關之基板處理裝置12中，用以讓電漿產生，而使得處理氣體活性化之活性化機構60及其關連構成，來詳細地說明。

上述處理容器14的一側係形成有沿其高度方向來讓電漿產生，而使得處理氣體活性化之活性化機構60。又，對向於該活性化機構60之處理容器 14的例如相反側係形成有用以將內部氛圍真空排氣之排氣口62。排氣口62可藉由挖取處理容器14之側壁來加以形成。

活性化機構60主要係以藉由沿處理容器14之高度方向(長邊方向)所設置之電漿區劃壁72來被區劃形成的電漿形成箱體64、在該電漿區劃壁72沿其高度方向(長邊方向)所設置而成為彎曲狀態之感應耦合型電極66以及連接於該感應耦合型電極66的高頻電源68所加以構成。

電漿形成箱體64可藉由將處理容器14側壁沿處理容器14之高度方向來挖取，而在處理容器14之高度方向形成細長之開口70，藉由將該開口70以從外側包覆之方式來形成的電漿區劃壁72氣密地熔接接合於處理容器14外壁來加以形成。

電漿區劃壁72可由例如石英等所形成。又，將電漿區劃壁72從處理容器14之高度方向所見之情況的剖面形狀並未特別限定，可為例如剖面ㄈ字形、剖面V字形、剖面曲線狀。另外，圖2及圖3中，將電漿區劃壁72從高度方向所見的情況之剖面形狀係顯示為剖面ㄈ字形。

在電漿區劃壁72之剖面形狀為剖面ㄈ字形的情況，電漿區劃壁72係由對向配置之一對側面壁72A、72B以及將為該側面壁72A、72B之一端側而位於處理容器14之徑向外側的端側加以連結之背面壁73所形成。另外，該側面壁72A、72B之高度方向的端部亦可藉由區劃壁來關閉。藉此，電漿區劃壁72之內部空間便可成為與處理容器14連通之狀態。

在電漿區劃壁72之剖面形狀為剖面ㄈ字形的情況，感應耦合型電極66較佳地係僅設置於一對側面壁72A、72B中之其中一側面壁。藉此，便會使得為藉由電漿中離子所濺鍍之區域的量減少，而可大幅地抑制因蝕刻所產生粒子。

在電漿區劃壁72之剖面形狀為剖面V字形的情況，電漿區劃壁72便可不設置背面壁73，而是連結一對側面壁72A、72B之一側，以形成為V字狀。

在電漿區劃壁72之剖面形狀為剖面曲線形之情況，其剖面形狀亦可為圓弧形、橢圓弧形等之任何曲線。

開口70係以可在高度方向中涵蓋住晶舟22所保持的所有晶圓W之方式，而足夠長度地形成於上下方向。

電漿區劃壁72之厚度只要能讓電漿區劃壁72具有可承受大氣壓之強度，便不特別限制，例如可為4.5~6.5mm左右。

感應耦合型電極66係可由鎳合金等所形成。

又，感應耦合型電極66係相接於電漿區劃壁72之外側壁面或分離既定之距離而加以設置，並且沿該外側壁面之高度方向設置有1根，而形成為相對於電漿形成箱體64為略半圈之線圈。又，在外側壁面上端以從電漿區劃壁72遠離之方式來朝外側折返。

在將感應耦合型電極66相對於電漿區劃壁72之外側壁面分離既定距離而加以設置的情況，可降低分離之部分所對應之電漿形成箱體64內的電容性電磁場的強度。電漿形成箱體64內雖可藉由所施予之高頻來產生駐波，但亦會產生該駐波不均勻的情況。其結果，便會有整體的電磁場強度變大，或局部的電磁場強度會較其他部分要大，來使得在該部分所加速之離子會濺鍍電漿區劃壁之內面，而成為因粒子或電漿區劃壁之構成物的金屬污染等原因的情況。因此，亦可將感應耦合型電極66之至少一部分相對於電漿區劃壁72之外側壁面分離既定之距離來加以配置。

在讓感應耦合型電極66與區劃壁72的外側壁面72分離的情況，該分離距離較佳地係在0.5mm~20mm左右範圍內。分離距離小於0.5mm的情況，便會有電漿形成箱體64內之電磁場強度的下降效果並不充分，而無法充分地抑制內面壁之濺鍍。另一方面，分離距離大於20mm的情況，便會有電漿形成箱體64內之電磁場強度會過度低落而對成膜量與均勻性造成不良影響。

感應耦合型電極66可在電漿形成箱體64之高度方向中，直線地延伸，亦可彎曲地延伸。藉由讓感應耦合型電極66彎曲，便可使得相對於電漿形成箱體64之電極設置面積以及電極設置長度變大或變長。藉此，由於可將處理氣體活性化而產生之自由基的生長量增加，故可提升電漿處理效率而使得產率提升。

在讓感應耦合型電極66彎曲的情況，如圖4(a)~圖4(e)所示，係以讓複數彎曲部74交互左右逆向相連而成為蛇行狀態之方式來加以設定。該彎曲部74雖未加以限定，但可成形為半圓弧狀，而可將該半圓弧狀之彎曲部74相互地逆向相連成為S字狀，而使得整體成為蛇行狀態。

如上述，彎曲部74之形狀不限定於半圓形狀。於圖4顯示用以說明本實施形態之感應耦合型電極66的形狀例之概略圖。在圖4(a)所示之範例中，感應耦合型電極66之彎曲部74係形成為橢圓弧形狀，並將其相互逆向相接而使得整體成為蛇行狀態。與圖4(a)類似之實施形態中，作為感應耦合型電極66之彎曲狀態係可使用例如擺線曲線或正弦曲線等。

圖4(b)所示之範例中，感應耦合型電極66係具有彎曲部74與既定長度之直線部100，並將該等彎曲部74與直線部100交互連結而成為鋸齒狀，或是彎折狀態。該情況，彎曲部74係成形為例如微小的圓弧狀。

圖4(c)所示之範例中，係與圖4(b)之實施形態相同，彎曲狀態之感應耦合型電極66係具有彎曲部74與既定長度之直線部100。圖4(c)所示之範例中，係將該等彎曲部74與直線部100交互連結而成為曲拐狀態。又，直線部100雖交互地使用長直線部100A與短直線部100B，但亦可全部都使用相同長度之直線部。

圖4(d)所示之範例中，感應耦合型電極66係以既定角度來交互地連結既定長度之直線部100而成為鋸齒狀，或彎折狀態。

圖4(e)所示之範例中，係將直線部100A、100B例如交互直角地連結而成為曲拐狀態。該情況亦可讓直線部100A、100B為相同長度，亦可為相異之長度。

為了安全，感應耦合型電極66之表面係安裝有由例如石英等所構成之絕緣板82。又，感應耦合型電極66之基端部側，如圖3所示，係透過於途中介設有用以謀求阻抗匹配之匹配電路78的供電線路80來連接於高頻電源68。然後，在匹配電路78與高頻電源68之間會傳輸有調整訊號(未圖示)，以自動調整阻抗。

又，感應耦合型電極66之一端側，例如感應耦合型電極66之下端側係接地狀態。

一般而言，作為高頻電源68之頻率係使用13.56MHz，但本揭露並不限定於此點，亦可使用4MHz~27.12MHz之範圍內的頻率。

藉由為上述之構成，便會讓源自於藉由被供給至感應耦合型電極66之高頻電力所產生之電磁場，來在電漿形成箱體64內形成有電漿。另外，作為一範例，電漿形成箱體64之高度係1m左右，而自處理容器14之突出長度係50~120mm左右，寬度係20~50mm左右。又，該情況，感應耦合型電極66形成區域的寬度係2~10mm左右。

又，圖1乃至圖3所示之範例中，基板處理裝置12係具有1個電漿形成箱體64來作為活性化機構60之構成，但本揭露並不限定於此點，亦可為具有複數，例如2個電漿形成箱體之構成。藉由具有複數電漿形成箱體，便可使得自由基之產生量提升。

於圖5(a)顯示本實施形態相關之基板處理裝置的其他例之概略立體圖。如圖5(a)所示，處理容器14之側壁係形成有與上述之電漿形成箱體64並排的第2電漿形成箱體64-1。

第2電漿形成箱體64-1可為與上述之電漿形成箱體64相同之構成。例如，第2電漿形成箱體64-1係可藉由具有側面壁72A-1、72B-1及背面壁82-1之剖面ㄈ字形狀的電漿區劃壁72-1來加以構成。之後，第2電漿形成箱體64-1雖係就具有剖面ㄈ字形狀的情況來加以說明，但本揭露並不限定於此點。

又，第2電漿形成箱體64-1內亦設置有與第1氣體噴嘴44相同構造之第1’氣體噴嘴44-1，並相同地為從氣體噴射孔44A-1流量控制處理氣體而可噴射之構造。另外，第1’氣體噴嘴44-1亦可從第1氣體噴嘴44，例如分歧地加以設置，亦可各自獨立而全新地加以設置。

圖5(a)所示之範例中，係設置為電漿形成箱體64之一邊側面壁72A與第2電漿形成箱體64-1之一邊側面壁72A-1會加以對向。然後，如圖5(b)之概略縱剖面圖及橫剖面圖所示，在兩電漿形成箱體64、64-1之間的處理容器14內係設置有第2氣體噴嘴46，而在相對於該第2氣體噴嘴46之容器中心軸的相反側設置有排氣口62。

又，對於兩電漿形成箱體64、64-1，係各自設置有感應耦合型電極66、66-1。感應耦合型電極66及感應耦合型電極66-1係橫跨兩電漿形成箱體64、64-1之間而串聯地加以連接(連結)。亦即，本實施形態係構成為在圖2所示的高頻電源68之電路的供電線路80途中，設置有上述新的感應耦合型電極66-1。

感應耦合型電極66-1係在與電漿形成箱體64之一邊側面壁72A對向之側面壁72A-1，沿其長邊方向來加以設置。然而，感應耦合型電極66-1 亦可構成為設置於其他邊之側面壁72B-1。

在設置2個電漿形成箱體64、64-1的情況，由於各自的電漿形成箱體64、64-1中會產生處理氣體之自由基(活性基)，故會使得自由基之產生量變多。由於處理容器14整體上會因自由基之產生量增加而使得自由基密度提高，故可促進反應，而結果便會使得產率提升。

另外，在此雖已就設置有2個電漿形成箱體64、64-1之情況來加以說明，但亦可構成為設置有3個以上之電漿形成箱體。

本實施形態之基板處理裝置12係使用成為彎曲狀態之感應耦合型電極66。因此，關於藉由利用感應耦合型電極66之電磁場所產生的電漿，係可讓離子鞘區電位差變小，並讓電漿中之離子的加速度變小，而防止因離子之濺鍍來使得電漿區劃壁72之內面被蝕刻。因此，便可抑制會成為半導體裝置產率低落原因之粒子的產生。

又，由於藉由使用感應耦合型電極66，便可不讓高頻電力或頻率上升而使得自由基密度提高，故可有效率地進行電漿處理。亦即，由於可輸入大電力，故可抑制粒子之產生並且提高電子密度，其結果便可使得電漿處理效率提升。

於高度方向延伸於處理容器14內所形成之第1氣體噴嘴44，如圖1所示，係在途中朝處理容器14之徑向外側彎曲，而位於電漿區劃壁72內之自處理容器14中心遠離的空間。然後，在開啟高頻電源68時，從第1氣體噴射噴嘴44之氣體噴射孔44A所噴射之處理氣體會在電漿形成箱體64內被活性化而成為自由基等活性基，並朝向處理容器14之中心方向擴散流動。

電漿區劃壁72外側較佳地係以包覆其之方式來安裝例如由石英等所形成之未圖示的絕緣保護蓋體。又，該絕緣保護蓋體之內側部分較佳地係設置未圖示之冷媒流道，而藉由流通已冷卻之氮氣氣體，便可冷卻感應耦合型電極66。

為處理容器14內側，且於電漿區劃壁72之開口70附近係設置有第2氣體噴嘴46，而可構成為藉由設置於第2氣體噴嘴46之氣體噴射孔46A，來朝處理容器14之中心方向噴射處理氣體。

相對於處理容器14之開口70的相反側所設置之排氣口62係以包覆其之方式藉由熔接來安裝有由石英所構成而成形為剖面ㄈ字形的排氣口蓋體構件84。該排氣口蓋體構件84係沿處理容器14之側壁來延伸於其高度方向，並從處理容器14上方之氣體出口86，藉由介設未圖示之真空泵等的真空排氣系統來抽真空。然後，以圍繞該處理容器14之外周的方式來設置有加熱該處理容器14及該內部之晶圓W的筒狀加熱機構88。

[接地電極]

就本實施形態之接地電極75來詳細地說明。

在使用本實施形態之基板處理裝置12來藉由高頻生成電漿時，電漿生成用之感應耦合型電極66會成為高電壓。因此，便會有感應耦合型電極66與晶圓W之間產生電位差大的電場，而藉由該電場，亦會生成電漿。該情況，會因所生成之電漿，而讓處理容器14內之處理氣體被活性化，並讓所產生之離子蝕刻晶圓的邊緣部等，而產生粒子。

因此，本實施形態中，為了維持電漿形成箱體64內之高密度電漿，並且抑制晶圓附近之電漿生成，便配置已接地之接地電極75。藉由配置接地電極75，便可緩和感應耦合型電極66與晶圓之間的強直接性電場。

接地電極75只要為耐熱性及耐腐蝕性高的材料的話，並未特別限制，而作為一範例，係可使用英高鎳(註冊商標)等鎳合金。

接地電極75之配置位置係設置於電漿形成箱體64外部，且為處理容器14與處理容器14外部所設置之感應耦合型電極66之間的空間。

又，接地電極75係接觸於在該空間內的電漿形成箱體64之外部側壁的至少一部份，並且設置為朝向電漿形成箱體64外側延伸。

進一步地，電漿形成箱體64高度方向中的接地電極75長度係被設計為對應於感應耦合型電極66之形成區域或是較感應耦合型電極66之形成區域要長。

接地電極75從電漿形成箱體64外部側壁的延伸長度較佳地係設計為對應於感應耦合型電極66及供電線路80從電漿形成箱體64外部側壁的延伸長度。例如，在電漿形成箱體64具有剖面ㄈ字型，而在側面壁72A形成感應耦合型電極66的情況，如圖2所示，接地電極75從電漿形成箱體64 外部側壁的延伸長度L1較佳地係相對於感應耦合型電極66及供電線路80從電箱形成箱體64之外部側壁的延伸長度L2，而成為L1≧L2。

又，在將電漿形成箱體64複數配置，並對各個電漿形成箱體64配置感應耦合型電極66的情況，較佳地係對應於連接各個感應耦合型電極66的供電線路80，而在該供電線路80與處理容器14之間的空間配置接地電極75。亦即，對應於在處理容器14附近之感應耦合型電極66及供電線路80，而在該等與處理容器14之間的空間配置接地電極75。

另外，基板處理裝置12之整體動作的控制，例如各種氣體之供給的開始及停止、高頻電源68之電力設定以及高頻電源68之開啟．關閉、程序溫度及程序壓力之設定等係藉由例如由電腦等所構成之控制部90來加以實施。控制部90係具有記憶有用以控制基板處理裝置12動作之可讓電腦讀取之程式的例如軟碟、CD(Compact Disc)、硬碟、快閃記憶體或是DVD等記憶媒體92。

(基板處理方法)

就使用上述基板處理裝置12的基板處理方法之一範例來加以說明。另外，本實施形態中，係舉出藉由使用基板處理裝置12之電漿ALD成膜處理，來在晶圓W表面形成矽氮化膜(SiN)的情況作為範例來加以說明。該情況，作為藉由電漿所活性化之第1處理氣體係使用氨氣，作為第2處理氣體係使用矽烷系氣體。藉由交互地供給矽烷系氣體與氨氣，並且藉由電漿讓氨氣活性化，來在晶圓W表面形成SiN膜。然而，使用本實施形態的基板處理裝置12之基板處理方法並不限定於此點。所成膜之膜種類亦可為其他膜種類。又，雖已將電漿ALD成膜處理作為範例來加以說明，但即便對電漿CVD處理、電漿改質處理、電漿氧化擴散處理、電漿濺鍍處理、電漿氮化處理等使用電漿的其他基板處理亦可適用。

首先，例如，於設定為預定溫度的處理容器14內，讓載置有50~150片晶圓W狀態之晶舟22，從其下方上升而加以裝載。然後，藉由蓋部28來關閉分歧管18之下端開口部，來將處理容器14內密閉。

接著，藉由將處理容器14內抽真空而維持為既定之程序壓力，並且增加對加熱機構88之供給電力，便會讓晶圓溫度上升而維持程序溫度。然後，各自從第2氣體供給機構40及第1氣體供給機構38來交互間歇性地供給矽烷系氣體與氨氣。此時，在供給氨氣時，會在整個供給時間的至少一部分供給時間中，開啟高頻電源68，而在活性化機構60之電漿形成箱體64內形成電漿。藉此，便會在旋轉中之晶舟22所支撐的晶圓W表面形成SiN膜。

更具體而言，氨氣會從第1氣體噴嘴44之氣體噴射孔44A朝水平方向噴射，矽烷系氣體會從第2氣體噴嘴46之氣體噴射孔46A朝水平方向噴射，而該等氣體會在晶圓W表面上反應而形成SiN膜。該情況，各個氣體不會連續性地供給，而是互相地為相同時間點，或是讓時間點交錯來加以供給。然後，讓時間點交錯的氣體彼此會在期間夾置有間歇期間(沖淨期間)而交互間歇性地反覆供給，而將SiN膜之薄膜一層層地反覆積層。然後，在流通氨氣時會開啟高頻電源68以產生電漿，並將所供給之氨氣活性化來製作活性基等，而促進反應(分解)。此時之高頻電源68之輸出可例如在50W~3kW之範圍內。

(第1實施形態)

就確認了可藉由本實施形態相關之基板處理裝置使得晶圓附近之電場強度變小的實施形態，來加以說明。

於圖6(a)~圖6(d)顯示用以說明本實施形態相關之基板處理裝置的效果之一範例的概略圖。圖6(a)係在圖1乃至圖3所示之本實施形態相關的基板處理裝置中，從高頻電源68施加既定之輸出的情況的基板處理裝置內之電場強度的模擬結果。圖6(b)係作為比較的實施形態之無接地電極75的情況之基板處理裝置內的電場強度之模擬結果。又，圖6(c)係顯示圖6(a)中之電場向量方向的模擬結果，圖6(d)係顯示圖6(b)中之電場向量方向。另外，圖6(c)、圖6(d)及後述之圖7(a)~圖7(d)中，雖未附加參照符號，但為了位置關係之參考，便在與圖6(a)及圖6(b)相同之位置附加x軸及y軸。

由圖6(a)與圖6(b)的比較便可明瞭，在比較的實施形態中，係在晶圓周緣部產生有較強的電場，而另一方面，在本實施形態之基板處理裝置中，晶圓周緣部的電場強度會較低。由此看來，已知本實施形態相關之基板處理裝置中，藉由配置接地電極75，便可讓晶圓附近，特別是晶圓周緣部之電場強度變小。

又，一般而言，源自感應耦合型電極66的電場強度會依存於起自感應耦合型電極66之距離。於是，由圖6(c)與圖6(d)之比較看來，本實施形態之基板處理裝置12中，係藉由配置接地電極75，來使得電場向量方向成為以接地電極75為中心之渦狀。藉此，應該會使得感應耦合型電極66與晶圓之間的實質距離變長，而讓晶圓周緣部的電場強度變小。

又，於圖7(a)~圖7(d)顯示用以說明本實施形態相關之基板處理裝置的效果之其他例的概略圖。圖7(a)係在圖6(c)所示之範例中，供給高頻電源68之輸出為+2kW的情況之基板處理裝置內的電場向量方向之模擬結果，圖7(b)係供給高頻電源68之輸出為-2kW的情況之基板處理裝置內的電場向量方向之模擬結果。又，圖7(c)係在圖6(d)所示之範例中，供給高頻電源68之輸出為+2kW的情況之基板處理裝置內的電場向量方向之模擬結果，圖7(d)係供給高頻電源68之輸出為+2kW的情況之基板處理裝置內的電場向量方向之模擬結果。

由圖7(a)、圖7(b)及圖6(c)之比較看來，得知本實施形態的基板處理裝置中，在晶圓附近，特別是在晶圓周緣部的電場向量方向並不依存於電極電位，而幾乎為固定。另一方面，由圖7(c)、圖7(d)及圖6(d)之比較看來，得知比較之實施形態的基板處理裝置中，在晶圓附近，特別是晶圓的周緣部之電場向量方向會因電極電位而有大的改變。由此看來，已知本實施形態之基板處理裝置中，即便因電漿處理之處理條件等，而變更感應耦合型電極66之輸出的情況，亦可控制晶圓附近之電場強度及電場向量方向。

(第2實施形態)

就確認了藉由使用本實施形態之基板處理裝置的電漿處理，便可抑制粒子之產生的實施形態，來加以說明。

將多段地載置有150片晶圓的晶舟搬入至圖1乃至圖3所示之本實施形態相關的基板處理裝置。此時，在所搬入之上下方向中，將晶舟之晶圓載置區域大致分成6等分的各個凹槽插入有擬晶圓。另外，在後述之圖8及圖9中，係將該等擬晶圓從高度方向上方依序地表記為凹槽a~凹槽f。

然後，就以既定條件來重複利用電漿之成膜處理，而在各個成膜處理後之擬晶圓的累積膜厚與擬晶圓上之粒子數來加以考察。

另外，作為比較的實施形態，係就除了無接地電極75以外都是相同之基板處理裝置，進行了相同的評比。

於圖8及圖9顯示用以說明本實施形態相關的基板處理裝置效果的其他例之概略圖。圖8及圖9之橫軸係顯示在各個電漿處理後，擬晶圓之凹槽位置，縱軸係顯示擬晶圓之累積膜厚及依處理之擬晶圓上的粒子增加量。另外，圖8係有關本實施形態之基板處理裝置的數據，圖9係有關比較之實施形態的基板處理裝置的數據。又，折線圖係累積膜厚之數據，柱狀圖係粒子的增加量之數據。

一般而言，擬晶圓之使用極限係累積膜厚為0.5μm以下。如圖8所示，在使用本實施形態之基板處理裝置的情況，即便在處理11累積膜厚已超過0.5μm之情況，粒子數仍沒有增加的傾向。

另一方面，如圖9所示，在使用比較之實施形態的基板處理裝置的情況，會有擬晶圓之累積膜厚越增加，則粒子數亦越增加之傾向。又，相較於使用本實施形態之基板處理裝置的情況，整體而言粒子數會較多。

由以上結果看來，已知藉由使用本實施形態的基板處理裝置，便可抑制粒子之產生。

可提供一種抑制晶圓附近之電漿生成的基板處理裝置。

另外，本揭露並未限定上述本實施形態所舉之構成等與其他要素之結合等於在此所示之構成。關於該等要點係可在不超脫本揭露之主旨的範圍內有所變更，並可對應其應用形態來適當地加以決定。

本揭露係基於2013年7月2日所申請之日本專利申請第2013-139101號之優先權利益，將該日本申請之全部內容作為參照文獻而引用至此。