TW202326864A - 基板處理裝置、電漿生成裝置、半導體裝置之製造方法及程式 - Google Patents

基板處理裝置、電漿生成裝置、半導體裝置之製造方法及程式 Download PDF

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Abstract

本發明之課題在於，提供一種可提高基板處理之均勻性的技術。 本發明之解決手段為，提供一種技術，其具備有：處理室，其處理基板；複數個第1電極；複數個第2電極；高頻電源，其供給高頻電力；高頻施加用板，其將複數個第1電極與高頻電源連接；及接地用板，其使複數個第2電極接地。

Description

基板處理裝置、電漿生成裝置、半導體裝置之製造方法及程式
本發明係關於一種基板處理裝置、電漿生成裝置、半導體裝置之製造方法及程式。
半導體裝置(器件)之製造步驟的一步驟，有進行如下基板處理之情形：將基板搬入至基板處理裝置之處理室內，對處理室內供給原料氣體與反應氣體，從而在基板上形成絕緣膜或半導體膜、導體膜等各種膜、或除去各種膜。
在形成細微圖案之量產裝置中，存在有為了抑制雜質之擴散或為了可使用有機材料等耐熱性低之材料而要求低溫化之情形。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2007-324477號公報
(發明所欲解決之問題)
為了滿足如此之技術要求，一般使用電漿來進行基板處理，但存在有難以對膜進行均勻處理之情形。
本發明之目的在於提供一種可提高基板處理之均勻性的技術。 (解決問題之技術手段)
根據本發明之一態樣，提供一種技術，其具備有：處理室，其處理基板；複數個第1電極；複數個第2電極；高頻電源，其供給高頻電力；高頻施加用板，其將前述複數個第1電極與前述高頻電源連接；及接地用板，其使前述複數個第2電極接地。 (對照先前技術之功效)
根據本發明，可提供一種可提高基板處理之均勻性的技術。
以下，對於本發明之實施形態，參照圖1至圖12並加以說明。此外，以下之說明所用之圖式均為示意性，圖式所示之各要素的尺寸關係、各要素的比率等未必與實物一致。又，於複數個圖式相互之間，各要素的尺寸關係、各要素的比率等亦未必一致。
(1)基板處理裝置之構成 (加熱裝置) 如圖1所示，處理爐202具有作為加熱裝置(加熱機構、加熱部)之加熱器207。加熱器207為圓筒形狀，其藉由被支撐於保持板上而以立設於垂直方向之方式安裝。加熱器207亦作為利用熱來使氣體活化(激發)的活化機構(激發部)而發揮功能。
(處理室) 在加熱器207之內側，配設有後述之電極固定具301，進而，在電極固定具301之內側，配設有後述之電漿生成部的電極300。進而，在電極300之內側，與加熱器207呈同心圓狀地配設有反應管203。反應管203係由例如石英(SiO₂)或碳化矽(SiC)等耐熱性材料所構成，其形成為上端閉塞且下端開口之圓筒形狀。在反應管203之下方，與反應管203呈同心圓狀地配設有歧管209。歧管209係由例如不鏽鋼(SUS)等金屬所構成，其形成為上端及下端開口之圓筒形狀。歧管209之上端部卡合於反應管203之下端部，其構成為支撐反應管203。在歧管209與反應管203之間，設有作為密封構件之O型環220a。藉由將歧管209支撐於加熱器基座上，反應管203成為以立設於鉛直方向之方式安裝之狀態。處理容器（反應容器）主要係由反應管203與歧管209所構成。在處理容器之筒中空部形成有處理室201。處理室201係構成為可容納複數片作為基板之晶圓200。另外，處理容器不限於上述構成，亦存在有僅將反應管203稱為處理容器之情形。
(氣體供給部) 在處理室201內，以貫通歧管209之側壁之方式分別設有作為第1、第2供給部之噴嘴249a、249b。將噴嘴249a、249b亦分別稱為第1、第2噴嘴。噴嘴249a、249b係由例如石英或SiC等之耐熱性材料所構成。在噴嘴249a、249b上，分別連接有氣體供給管232a、232b。如此，處理容器中設有2個噴嘴249a、249b及2根氣體供給管232a、232b，而可向處理室201內供給複數種類之氣體。此外，於僅將反應管203作為處理容器之情形時，噴嘴249a、249b亦可以貫通反應管203之側壁之方式設置。
在氣體供給管232a、232b中，自氣流之上游側起依序分別設有流量控制器(流量控制部)即質量流量控制器(MFC)241a、241b及開關閥即閥243a、243b。在氣體供給管232a、232b之較閥243a、243b更下游側，分別連接有供給惰性氣體之氣體供給管232c、232d。在氣體供給管232c、232d中，自上游方向起依序分別設有MFC 241c、241d及閥243c、243d。
如圖1、圖2所示，噴嘴249a、249b係，於反應管203之內壁與晶圓200之間在俯視下呈圓環狀的空間，從反應管203之內壁下部延伸至上部，而分別設置成朝向晶圓200之積載方向上方立起。即，噴嘴249a、249b分別設成，在被搬入至處理室201內之各晶圓200的端部(周緣部)側邊，與晶圓200之表面(平坦面)垂直。於噴嘴249a、249b之側面，分別設有供給氣體之氣體供給孔250a、250b。氣體供給孔250a係朝向反應管203之中心開口，而可向晶圓200供給氣體。自反應管203之下部至上部，分別設有複數個氣體供給孔250a、250b。
如此，本實施形態中，在由反應管203之側壁的內壁與排列於反應管203內之複數片晶圓200的端部(周緣部)所定義之在俯視下呈圓環狀的狹長空間內，即，在配置於圓筒狀的空間內，經由配置在該空間內之噴嘴249a、249b而搬送氣體。並且，自分別於噴嘴249a、249b開口之氣體供給孔250a、250b，在晶圓200之附近先對反應管203內噴出氣體。並且，將反應管203內之氣體的主要流動設為與晶圓200之表面平行的方向，即水平方向。藉由設為如此構成，可對各晶圓200均勻地供給氣體，且可提高形成於各晶圓200之膜的膜厚之均勻性。在晶圓200之表面上流動之氣體，即，反應後之殘餘氣體係朝向排氣口，即，朝向後述之排氣管231的方向流動。但是，該殘餘氣體之流動方向係根據排氣口之位置而適宜地加以特定，並非限定於垂直方向。
原料(原料氣體)係自氣體供給管232a經由MFC 241a、閥243a、噴嘴249a而向處理室201內供給。
反應體(反應氣體)，例如含氧(O)氣體係自氣體供給管232b經由MFC 241b、閥243b、噴嘴249b向處理室201內供給。
惰性氣體係自氣體供給管232c、232d分別經由MFC 241c、241d、閥243c、243d、噴嘴249a、249b向處理室201內供給。
作為第1氣體供給系統之原料供給系統主要係由氣體供給管232a、MFC 241a、閥243a所構成。作為第2氣體供給系統之反應體供給系統(反應氣體供給系統)主要係由氣體供給管232b、MFC 241b、閥243b所構成。惰性氣體供給系統主要係由氣體供給管232c、232d、MFC 241c、241d、閥243c、243d所構成。亦將原料供給系統、反應體供給系統及惰性氣體供給系統簡稱為氣體供給系統(氣體供給部)。
(基板支撐具) 如圖1所示，作為基板支撐具之晶舟217係構成為，使複數片，例如25片～200片晶圓200以水平姿勢，且中心互相對齊之狀態沿鉛直方向排列而呈多段地支撐，即，隔開間隔而排列複數片晶圓200。晶舟217係由例如石英或SiC等耐熱性材料所構成。在晶舟217之下部，呈多段地支撐有由例如石英或SiC等耐熱性材料構成之隔熱板218。藉由該構成，來自加熱器207之熱難以傳遞至密封蓋219側。但是，本實施形態並非限定於如此形態。例如，在晶舟217之下部不設隔熱板218，而設置隔熱筒，該隔熱筒係構成為由石英或SiC等耐熱性材料構成之筒狀構件，如此亦可。
(電漿生成部) 其次，針對電漿生成部，使用圖1至圖7而進行說明。
於反應管203之外部，即處理容器(處理室201)之外部，設有電漿生成用之電極300。藉由對電極300施加電力，可在反應管203之內部，即處理容器(處理室201)之內部使氣體電漿化而激發，即，使氣體激發為電漿狀態。以下，構成為，藉由簡單地施加電壓，將氣體激發為電漿狀態，而在反應管203內，即處理容器(處理室201)內，生成電容耦合電漿(Capacitively Coupled Plasma，簡稱：CCP)。
具體而言，如圖2所示，在加熱器207與反應管203之間，配設有電極300及固定電極300之電極固定具301。在加熱器207之內側，配設電極固定具301，在電極固定具301之內側，配設有電極300，在電極300之內側，配設有反應管203。
又，如圖1、圖2所示，電極300及電極固定具301係，於加熱器207之內壁與反應管203之外壁之間在俯視下呈圓環狀的空間，從反應管203之外壁下部延伸至上部，而分別設置成於晶圓200之排列方向延伸。電極300係與噴嘴249a、249b平行地設置。於俯視下，電極300及電極固定具301係排列、配置為，與反應管203及加熱器207呈同心圓狀且與加熱器207不接觸。電極固定具301係由絕緣性物質(絕緣體)所構成，且設置成覆蓋電極300及反應管203之至少一部分，因此，亦可將電極固定具301稱為蓋(石英蓋、絕緣壁、絕緣板)或剖面圓弧蓋(剖面圓弧體、剖面圓弧壁)。
如圖2所示，設有複數個電極300，該複數個電極300固定設置於電極固定具301之內壁。更具體而言，如圖7所示，在電極固定具301之內壁面，設有可掛上電極300之突起部(鈎部)310，在電極300上，設有可插通突起部310之貫通孔即開口部305。藉由經由開口部305將電極300掛在設於電極固定具301之內壁面的突起部310上，可將電極300固定於電極固定具301上。此外，在圖3至圖6中顯示一例，其對於1個電極300-1或對於1個電極300-2設有2個開口部305，對於1個電極300-1或對於1個電極300-2，藉由掛在2個突起部310來固定，即，將1個電極用2處來固定。此外，在圖2中，顯示將9個電極300固定於1個電極固定具301，其構成(單元)係由2組所構成之例，在圖3中，顯示將8個電極300-1、300-2固定於1個電極固定具301之構成(單元)的例。
電極300(電極300-1、電極300-2)係由鎳(Ni)等抗氧化材料構成。亦可將電極300由SUS、鋁(Al)、銅(Cu)等金屬材料構成，但藉由以Ni等抗氧化材料構成，可抑制電導率之劣化，並可抑制電漿生成效率之降低。進而，亦可將電極300由添加Al之Ni合金材料構成，此時，亦可在電極300(電極300-1、電極300-2)之最表面上形成耐熱性及耐腐蝕性高之氧化覆膜即氧化鋁膜(AlO膜)。形成於電極300(電極300-1、電極300-2)之最表面的AlO膜係作為保護膜(阻擋膜、屏障膜)而發揮作用，其可抑制電極300內部之劣化進程。藉此，可進一步抑制由電極300(電極300-1、電極300-2)之電導率的下降而導致之電漿生成效率的下降。電極固定具301係由絕緣性物質(絕緣體)，例如石英或SiC等耐熱性材料構成。電極固定具301之材質係與反應管203之材質相同為較佳。
如圖2及圖3(a)所示，電極300包含複數個第1電極300-1及複數個第2電極300-2。第1電極300-1係經由後述之高頻施加用板、整合器325而與高頻電源(RF電源)320連接，其被施加任意之電位。第2電極300-2係經由後述之接地用板而連接於接地端，成為基準電位(0V)。第1電極300-1亦稱為Hot電極或HOT電極，第2電極300-2亦稱為Ground電極或GND電極。第1電極300-1及第2電極300-2分別構成為前視時在鉛直方向上較長之矩形形狀的板狀構件。此外，在圖3(a)中，顯示設有6個第1電極300-1及6個第2電極300-2之例。藉由經由整合器325自高頻電源320向第1電極300-1與第2電極300-2之間施加RF(射頻)電力，而使得在第1電極300-1與第2電極300-2之間的區域生成電漿。該區域亦稱為電漿生成區域。此外，如圖2所示，電極300(第1電極300-1、第2電極300-2)係相對於處理容器而配置於鉛直方向(複數片晶圓200積載之積載方向、垂直方向)，在俯視下，配置於圓弧上，又配置成，等間隔地，即鄰接之電極300(第1電極、第2電極)間之距離(間隙)相等。又，電極300(第1電極300-1及第2電極300-2)係在反應管203與加熱器207之間，在俯視下，沿著反應管203之外壁配置為大致圓弧狀，例如，固定配置於形成為中心角30度以上且240度以下之圓弧狀的電極固定具301之內壁面。又，如上所述，電極300(第1電極300-1及第2電極300-2)係與噴嘴249a、249b平行地設置。
此處，電極固定具301及電極300(第1電極300-1、第2電極300-2)亦可稱為電極單元。如圖2所示，電極單元係以配置於避開噴嘴249a、249b及排氣管231之位置為較佳。在圖2中，顯示2個電極單元避開噴嘴249a、249b及排氣管231，隔著晶圓200(反應管203)之中心而對向(對面)配置之例。此外，在圖2中，顯示2個電極單元在俯視下，以直線L為對稱軸而線對稱地，即對稱地配置之例。藉由如此配置電極單元，可將噴嘴249a、249b、溫度感測器263及排氣管231配置於處理室201內之電漿生成區域，而可抑制對該等構件之電漿損傷、該等構件之消耗、破損、產生來自該等構件之微粒。本發明中在無需特別區別說明之情形下，記載為電極300而進行說明。
在電極300中，自高頻電源320經由整合器325，輸入例如25MHz以上且35MHz以下，更具體而言，輸入頻率為27.12MHz之高頻，藉此而在反應管203內生成電漿(活性種)302。藉由如此地生成之電漿，可自晶圓200之周圍向晶圓200之表面供給用於基板處理之電漿302。此外，頻率未滿25MHz時，對基板之電漿損傷變大，超過35MHz時，活性種之生成變得困難。
使氣體激發(活化)為電漿狀態之電漿生成部(電漿激發部、電漿活化機構)主要係由電極300所構成，即由第1電極300-1及第2電極300-2所構成。亦可考慮將電極固定具301、整合器325、高頻電源320包含於電漿生成部。
又，如圖7(a)所示，在電極300中，形成有由通過後述之突起頭部311的圓形切口部303與使突起軸部312滑動的滑動切口部304所構成的開口部305。
電極300係以具有足夠之強度，且不顯著降低熱源之晶圓加熱效率之方式，在厚度0.1mm以上且1mm以下、寬度5mm以上且30mm以下之範圍內構成為較佳。又，以具有作為用於防止因加熱器207之加熱而變形之變形抑制部的彎曲構造為較佳。此時之電極300係配置於反應管203與加熱器207之間，故而除了其空間之限制外，彎曲角度在90˚～175˚為適當。電極表面係形成因熱氧化所致之覆膜，藉由熱應力將其剝離而有產生微粒之虞，故而需要注意不要過度彎曲。
本實施形態中，作為一例，在直立型基板處理裝置中，高頻電源320之頻率以27.12MHz實施，採用長度1m、厚度1mm之電極300來生成CCP模式之電漿。
例如，如圖3所示，在管形狀之反應管的外壁，按照第1電極300-1、第2電極300-2、第1電極300-1、第2電極300-2、…之順序交互配置6根寬15mm之第1電極300-1及6根寬15mm之第2電極300-2，第1電極300-1與第2電極300-2之間之間隙以10mm配置。此外，第1電極300-1各者係以一體構造而構成，與以下所示之圖6之例不同。此外，由一體構造構成之第1電極300-1並非為由複數個分離之電極構成一個電極者。
例如，如圖4所示，在管形狀之反應管的外壁，按照第1電極300-1、第1電極300-1、第2電極300-2、第1電極300-1、第1電極300-1、第2電極300-2、…之順序交互配置8根寬10mm之第1電極300-1及4根寬10mm之第2電極300-2，第1電極300-1與第2電極300-2之間的間隙以10mm配置。此外，第1電極300-1各者係以一體構造而構成，與以下所示之圖6之例不同。此外，由一體構造構成之第1電極300-1並非由複數個分離之電極構成一個電極者。
例如，如圖5所示，在管形狀之反應管的外壁，按照第1電極300-1、第2電極300-2、第1電極300-1、第2電極300-2、…之順序交互配置4根寬25mm之第1電極300-1及4根寬10mm之第2電極300-2，第1電極300-1與第2電極300-2之間的間隙以7.5mm配置。此外，第1電極300-1各者係以一體構造構成，與以下所示之圖6之例不同。此外，由一體構造構成之第1電極300-1並非由複數個分離之電極構成一個電極者。
例如，如圖6所示，在管形狀之反應管的外壁，亦可按照第1電極300-1、第1電極300-1、第2電極300-2、第1電極300-1、第1電極300-1、第2電極300-2、…之順序交互配置8根寬12.5mm之第1電極300-1及4根寬10mm之第2電極300-2，第1電極300-1與第1電極300-1之間的間隙以0mm、第1電極300-1與第2電極300-2之間的間隙以7.5mm配置。即，使第1電極300-1與第1電極300-1接觸而無間隙地配置。
在圖3、圖4及圖6中，第1電極300-1係具有與第2電極300-2相同之寬度(面積)，在圖5中，第1電極300-1具有與第2電極300-2不同之寬度，具有較第2電極300-2更大之寬度(面積)。在圖3、圖4及圖6中，第1電極300-1與第2電極300-2之根數不同，第2電極300-2之根數為第1電極300-1之根數的2倍。在圖6中，第1電極300-1與第2電極300-2之根數相同。
此處，基板處理時之爐內壓力係以控制在10Pa以上且300Pa以下之範圍內為較佳。此係因為，在爐內壓力低於10Pa之情形下，氣體分子之平均自由行程較電漿之德拜長度(Debye length)更長，直接撞擊爐壁之電漿顯著化，而難以抑制微粒之產生。又，在爐內壓力高於300Pa之情形下，由於電漿之生成效率飽和，故而即使供給反應氣體，電漿之生成量亦無變化，造成徒勞耗費反應氣體，同時，氣體分子之平均自由行程變短，故而至晶圓之電漿活性種的輸送効率變差。
(電極固定治具) 其次，針對作為固定電極300之電極固定治具的電極固定具301，使用圖3及圖7進行說明。如圖3(a)、圖3(b)、圖7(a)、圖7(b)所示，設有複數根之電極300係將其開口部305掛在設於彎曲形狀之電極固定治具即電極固定具301內壁面的突起部310上，使其滑動並加以固定，以與該電極固定具301成為一體之方式加以單元化(鈎式電極單元)並設置於反應管203之外周。此外，分別採用石英與鎳合金作為電極固定具301與電極300之材料。電極300係固定於後述之臺座上，電極固定具301係藉由後述之環狀固定具而被固定於反應管203。
電極固定具301係具有足夠之強度，且不顯著降低加熱器207對晶圓之加熱效率，其構成為，厚度1mm以上且5mm以下之範圍內較佳。若電極固定具301之厚度未滿1mm，則無法得到與電極固定具301之本身重量或溫度變化等相對應的特定強度，若構成為大於5mm，則由於吸收自加熱器207放射的熱能，故而變得無法適當地對晶圓200進行熱處理。
又，電極固定具301在反應管203側即內壁面，具有複數個用於固定電極300之圖釘狀的作為固定部之突起部310。該突起部310係由突起頭部311與突起軸部312所構成。突起頭部311之最大寬度係小於電極300之開口部305的圓形切口部303之直徑，突起軸部312之最大寬度係小於滑動切口部304之寬度。電極300之開口部305呈如鑰匙孔之形狀，該滑動切口部304係在滑動上述突起軸部312時進行導引，且該突起頭部311成為無法在該滑動切口部304脫落之構造。即，可稱為，電極固定具301具有固定部，該固定部具備前端部即突起頭部311，其抑制電極300自鎖定之柱狀部即突起軸部312脫落的情形。此外，只要前述之開口部305與突起頭部311的形狀為，電極300可被鎖定於電極固定具301，則不限定於圖3及圖7所示之形狀。例如，突起頭部311亦可具有如錘或刺般之凸形狀。
為了使電極固定具301或反應管203與電極300之距離固定地分離，在兩者之間，可於電極固定具301或電極300上具有墊片或彈簧等彈性體，又，該等彈性體亦可具有與電極固定具301或電極300成為一體之構造。在本實施例中，如圖7(b)所示之墊片330係具有與電極固定具301成為一體之構造。相對於一根電極而具有複數個墊片330係，在使兩者間之距離恆定地加以固定之方面為有效。
為了在基板溫度500˚C以下得到較高之基板處理能力，較佳為，將電極固定具301之佔有率設為中心角30˚以上且240˚以下之大致圓弧形狀，又，為了避免微粒之產生，較佳為，避開排氣口即排氣管231或噴嘴249a、249b等之配置。即，電極固定具301係配置於設在反應管203內之氣體供給部即噴嘴249a、249b與氣體排氣部即排氣管231所設置之位置以外的反應管203之外周。在本實施形態中，左右對稱地設置2臺中心角為110˚之電極固定具301。
(墊片) 其次，圖7(a)、圖7(b)顯示，用於將電極300相對於電極固定治具即電極固定具301或反應管203之外壁以恆定距離加以固定之墊片330。例如，墊片330利用圓柱形狀之石英材料而與電極固定具301一體化，藉由與電極300抵接，而電極300係被固定於電極固定具301。若可將電極300相對於電極固定具301或反應管203以恆定距離加以固定，則無論墊片330為何種形態，與電極300及電極固定具301之任一者一體化均可。例如，墊片330可利用半圓柱形狀之石英材料而與電極固定具301一體化，以固定電極300，又，墊片330亦可作為SUS等金屬製板材而與電極一體化，以固定電極300。無論如何，由於設有突起部310與墊片，故而電極300之定位變得容易，又，由於在電極300劣化之情形下可僅更換電極300，故而成本降低。此處，墊片330亦可包含於上述電極單元。
(高頻施加用板、接地用板) 針對高頻施加用板及接地用板，使用圖8而進行說明。圖8係顯示與圖3所示之電極300的配置同樣之情形，但電極300係由3根第1電極300-1與3根第2電極300-2所構成之例。
高頻施加用板350係構成為，將複數個第1電極300-1與高頻電源320連接，而設於複數個第1電極300-1之下部。高頻施加用板350係由以自3根第1電極300-1之下部朝向上方立起之方式分別設置的垂直部分、及將3根垂直部分連接的水平部分所構成。在高頻施加用板350之中心位置351，連接至與高頻電源320連接之供電纜線。中心位置351係3根第1電極300-1之正中間的第1電極300-1與高頻施加用板350之水平部分相交的位置。高頻施加用板350係與複數個第1電極300-1一起藉由固定具352而被固定於由陶瓷、樹脂等絕緣體所構成之臺座340。藉此，複數個第1電極300-1與高頻施加用板350係電性連接，可藉由一個高頻施加用板350而向複數個第1電極300-1供給高頻電源。又，藉由在高頻施加用板350之中心位置351與高頻電源320連接，而可由複數個第1電極300-1均等地供給高頻電源。又，藉由將高頻施加用板350設於複數個第1電極300-1之下部，可利用固定具352將高頻施加用板350及複數個第1電極300-1共同緊固於臺座340。
接地用板360係構成為，使複數個第2電極300-2接地，而設於複數個第2電極300-2之下部。接地用板360係由以自3根第2電極300-2之下部朝向下方立直之方式分別設置的垂直部分、及將3根垂直部分連接的水平部分所構成。在接地用板360之中心位置361，連接於與接地端連接之供電纜線而接地。中心位置361係3根第2電極300-2之正中間的第2電極300-2之延伸方向的假想線與接地用板360之水平部分相交之位置。接地用板360係與複數個第2電極300-2一起藉由固定具362而被固定於臺座340。藉此，複數個第2電極300-2與接地用板360係電性連接，可藉由一個接地用板360將複數個第2電極300-2接地。又，藉由在接地用板360之中心位置361接地，可由複數個第2電極300-2均等地供給接地電位。又，藉由將接地用板360設於複數個第2電極300-2之下部，可利用固定具362將接地用板360及複數個第2電極300-2共同緊固於臺座340。
電極300與臺座340之固定係兼作板之固定，但由於其他零件之高頻施加用板350與接地用板360分開，因此，臺座340係由絕緣體構成，故而第1電極300-1與第2電極300-2被電性分離。藉由高頻施加用板及接地用板而向複數個第1電極及複數個第2電極分別供電，故可實現省空間化。藉由將供電纜線連接於高頻施加用板350及接地用板360各者之中心部，而可均勻地向全部電極施加高頻。
針對電極單元之安裝程序，使用圖7至圖9進行說明。首先，如圖7所示，將電極300搭載於電極固定具301。繼而，將電極300之下部固定於臺座340。繼而，如圖9所示，將由石英等耐熱構件構成之環狀固定具370覆蓋固定於電極固定具301之上部與反應管203之上部。最後，如圖8所示，經由臺座340之電極300而安裝高頻施加用板350及接地用板360。藉由利用環狀固定具370將電極固定具301固定，可防止電極單元之翻倒。
在圖4至圖6所示之電極300的配置中，亦可設置與圖8同樣之高頻施加用板及接地用板，而對電極300供電。針對圖4所示之電極300之配置中之高頻施加用板及接地用板，使用圖9而進行說明。圖9顯示與圖4所示之電極300的配置同樣之情形，但電極300係由4根第1電極300-1與2根第2電極300-2構成之例。
如圖9所示，高頻施加用板350係構成為，將複數個第1電極300-1與高頻電源320連接，設於複數個第1電極300-1之下部。高頻施加用板350係由以自4根第1電極300-1之下部朝向上方立起之方式分別設置的垂直部分、及將4根垂直部分連接的水平部分所構成。在高頻施加用板350之中心位置351，連接至與高頻電源320連接之供電纜線。中心位置351係配置於2根第1電極300-1之間的第2電極300-2與高頻施加用板350的水平部分相交之位置。高頻施加用板350係與複數個第1電極300-1一起藉由固定具352而被固定於臺座340。
接地用板360係構成為，使複數個第2電極300-2接地，而設於複數個第2電極300-2之下部。接地用板360係由以自2根第2電極300-2之下部朝向下方直立之方式分別設置的垂直部分、及將2根垂直部分連接的水平部分所構成。在接地用板360之中心位置361，連接於與接地端連接之供電纜線而接地。中心位置361係，配置於2根第2電極300-2之間的2根第1電極300-1之間隙延伸方向的假想線與接地用板360的水平部分相交之位置。接地用板360係與複數個第2電極300-2一起藉由固定具362而被固定於臺座340。
針對圖5所示之電極300的配置中之高頻施加用板及接地用板，使用圖10而進行說明。圖10顯示與圖5所示之電極300的配置同樣之情形，但電極300係由3根第1電極300-1與3根第2電極300-2構成之例。
如圖10所示，高頻施加用板350係構成為，將複數個第1電極300-1與高頻電源320連接，而設於複數個第1電極300-1之下部。高頻施加用板350係由以自3根第1電極300-1之下部朝向上方立起之方式分別設置的垂直部分、及將3根垂直部分連接的水平部分所構成。在高頻施加用板350之中心位置351，連接至與高頻電源320連接之供電纜線。中心位置351係，3根第1電極300-1之正中間的第1電極300-1與高頻施加用板350的水平部分相交之位置。高頻施加用板350係與複數個第1電極300-1一起藉由固定具352而被固定於臺座340。
接地用板360係構成為，使複數個第2電極300-2接地，而設於複數個第2電極300-2之下部。接地用板360係由以自3根第2電極300-2之下部朝向下方直立之方式分別設置的垂直部分、及將3根垂直部分連接的水平部分所構成。在接地用板360之中心位置361，連接於與接地端連接之供電纜線而接地。中心位置361係，3根第2電極300-2之正中間的第2電極300-2延伸方向之假想線與接地用板360的水平部分相交之位置。接地用板360係與複數個第2電極300-2一起藉由固定具362而被固定於臺座340。
(排氣部) 如圖1所示，在反應管203設有對處理室201內之環境氣體進行排氣之排氣管231。在排氣管231，經由檢測處理室201內的壓力之作為壓力檢測器(壓力檢測部)的壓力感測器245及作為排氣閥(壓力調整部)的APC(Auto Pressure Controller，自動壓力控制器)閥244，連接有作為真空排氣裝置之真空泵246。APC閥244係如下構成之閥，即，在使真空泵246運作之狀態下藉由開閉閥門，而可進行處理室201內之真空排氣及真空排氣停止，進而，在使真空泵246運作之狀態下，藉由基於由壓力感測器245檢測出之壓力資訊來調節閥門開度，而可調整處理室201內之壓力。排氣系統主要係由排氣管231、APC閥244、壓力感測器245所構成。亦可考慮將真空泵246包含於排氣系統中。排氣管231不限於設在反應管203之情形，亦可與噴嘴249a、249b同樣地設在歧管209。
(周邊裝置) 歧管209之下方設有可氣密地閉塞歧管209的下端開口之作為爐口蓋體的密封蓋219。密封蓋219係構成為，自垂直方向下側抵接於歧管209之下端。密封蓋219係例如由SUS等金屬構成，而形成為圓盤狀。在密封蓋219之上表面，設有與歧管209的下端抵接之作為密封構件的O型環220b。
在密封蓋219之與處理室201之相對側，設置有使晶舟217旋轉之旋轉機構267。旋轉機構267之旋轉軸255係貫通密封蓋219而連接至晶舟217。旋轉機構267係構成為，藉由使晶舟217旋轉而使晶圓200旋轉。密封蓋219係構成為，藉由垂直設置於反應管203外部之作為升降機構的晶舟升降機115而在垂直方向上升降。晶舟升降機115係構成為，藉由使密封蓋219升降，而可將晶舟217搬入及搬出至處理室201之內外。
晶舟升降機115係構成為，向處理室201內外搬送晶舟217即晶圓200之搬送裝置(搬送機構)。又，在歧管209之下方，設有作為爐口蓋體之閘門219s，其在藉由晶舟升降機115使密封蓋219下降之期間，可氣密地閉塞歧管209之下端開口。閘門219s係例如由SUS等金屬構成，而形成為圓盤狀。在閘門219s之上表面，設有與歧管209之下端抵接之作為密封構件的O型環220c。閘門219s之開閉動作(升降動作或轉動動作等)係由閘門開閉機構115s所控制。
在反應管203之內部設置有作為溫度檢測器之溫度感測器263。藉由基於由溫度感測器263檢測出之溫度資訊來調整對加熱器207之通電情況，而使處理室201內之溫度成為所期望之溫度分布。溫度感測器263係與噴嘴249a、249b同樣地沿著反應管203之內壁而設置。
(控制裝置) 其次，針對控制裝置，使用圖10而進行說明。如圖10所示，控制部(控制裝置)即控制器121係構成為電腦，其具備CPU(Central Processing Unit，中央處理單元)121a、RAM(Random Access Memory，隨機存取記憶體)121b、記憶裝置121c、I/O埠121d。RAM 121b、記憶裝置121c、I/O埠121d係構成為，經由內部匯流排121e，而可與CPU 121a進行資料交換。在控制器121上，例如連接有構成為觸控面板等之輸入輸出裝置122。
記憶裝置121c係例如由快閃記憶體、HDD(Hard Disk Drive，硬碟機)、SSD(Solid State Drive，固態硬碟機)等所構成。在記憶裝置121c內，可讀出地儲存有控制基板處理裝置之動作的控制程式、或記載後述成膜處理之程序或條件等之製程配方等。製程配方係組合成，藉由控制器121而在基板處理裝置上執行後述之各種處理(成膜處理)中之各程序，從而得到特定結果，其作為程式而發揮功能。以下，將製程配方或控制程式等亦簡單總稱為程式。又，亦將製程配方簡單稱為配方。本發明書中使用程式一詞之情形，有僅包含配方之情形、僅包含控制程式之情形、或包含該兩者之情形。RAM 121b係構成為暫時保持由CPU 121a讀出之程式或資料等的記憶體區域(工作區)。
I/O埠121d係與上述之MFC 241a～241d、閥243a～243d、壓力感測器245、APC閥244、真空泵246、加熱器207、溫度感測器263、旋轉機構267、晶舟升降機115、閘門開閉機構115s、高頻電源320等連接。
CPU 121a係構成為，自記憶裝置121c讀出控制程式並執行，並且，根據來自輸入輸出裝置122之操作指令的輸入等而自記憶裝置121c讀出配方。CPU 121a係構成為，按照所讀出之配方的內容，而可進行旋轉機構267之控制、MFC 241a～241d對各種氣體之流量調整動作、閥243a～243d之開閉動作、APC閥244之開閉動作及APC閥244基於壓力感測器245而進行之壓力調整動作、真空泵246之啟動及停止、加熱器207基於溫度感測器263之溫度調整動作、藉由旋轉機構267而進行之晶舟217的正反旋轉、旋轉角度及旋轉速度調節動作、藉由晶舟升降機115而進行之晶舟217的升降動作、藉由閘門開閉機構115s而進行之閘門219s的開閉動作、控制高頻電源320之電力供給等。
控制器121可藉由在電腦上安裝被儲存於外部儲存裝置(例如，硬碟等磁碟、CD等光碟、MO等光磁碟、USB記憶體等半導體記憶體)123之上述程式而構成。記憶裝置121c或外部記憶裝置123係構成為電腦可讀取之記錄媒體。以下，亦將該等簡單地總稱為記錄媒體。本說明書中使用記錄媒體一詞之情形，有僅包含記憶裝置121c之情形、僅包含外部記憶裝置123之情形、或包含該兩者之情形。此外，向電腦之程式提供亦可不使用外部記憶裝置123，而使用網際網路或專用線路等通訊手段來進行。
(2)基板處理步驟(基板處置方法) 將使用上述之基板處理裝置，在基板上形成膜之製程例，作為半導體裝置(器件)之製造步驟的一步驟，使用圖11而進行說明。以下之說明中，構成基板處理裝置之各部分的動作係由控制器121所控制。
在本說明書中，為了便於說明，亦存在以如下方式表示圖8所示之成膜處理程序的情形。在以下變形例或其他實施形態之說明中，亦使用同樣之記述。
(原料氣體→反應氣體)×n
本說明書中使用「晶圓」一詞之情形，有意味著晶圓本身之情形、或意味著晶圓與形成在其表面之特定層或膜等積層體之情形。本說明書中使用「晶圓之表面」一詞之情形，有意味著晶圓本身之表面之情形、或意味著晶圓上形成之特定層或膜等之表面之情形。本說明書中使用「基板」一詞之情形亦與使用「晶圓」一詞之情形同義。
(搬入步驟：S1) 當複數片晶圓200被裝填(晶圓裝填)於晶舟217時，藉由閘門開閉機構115s而使閘門219s移動，開放歧管209之下端開口(閘門打開)。其後，如圖1所示，支撐複數片晶圓200之晶舟217係被晶舟升降機115抬起並搬入(晶舟裝載)至處理室201內。在該狀態下，密封蓋219成為經由O型環220b而密封歧管209之下端的狀態。
(壓力、溫度調整步驟：S2) 為了使處理室201之內部成為所期望之壓力(真空度)，藉由真空泵246而進行真空排氣(減壓排氣)。此時，利用壓力感測器245測定處理室201內之壓力，基於該測定之壓力資訊而對APC閥244進行反饋控制(壓力調整)。真空泵246係至少在至後述成膜步驟結束為止之期間內維持恆常運作之狀態。
又，為了使處理室201內成為所期望之溫度，利用加熱器207進行加熱。此時，為了使處理室201成為所期望之溫度分佈，基於溫度感測器263所檢測出之溫度資訊而對加熱器207之通電情況進行反饋控制(溫度調整)。利用加熱器207對處理室201內之加熱係至少在至後述成膜步驟結束為止之期間內繼續進行。但是，在室溫以下之溫度條件下進行成膜步驟之情形時，亦可不進行加熱器207對處理室201內之加熱。此外，在僅進行如此之溫度下的處理之情形時，亦可不需要加熱器207，而不在基板處理裝置上設置加熱器207。該情形下，可簡化基板處理裝置之構成。
繼而，開始由旋轉機構267所進行之晶舟217及晶圓200的旋轉。由旋轉機構267所進行之晶舟217及晶圓200的旋轉係至少在至後述之成膜步驟結束為止之期間內繼續進行。
(成膜步驟：S3、S4、S5、S6) 其後，藉由依序執行步驟S3、S4、S5、S6而進行成膜步驟。
(原料氣體供給步驟：S3、S4) 在步驟S3中，對處理室201內之晶圓200供給原料氣體。
打開閥243a，使原料氣體流入氣體供給管232a內。原料氣體係藉由MFC 241a而進行流量調整，經由噴嘴249a而自氣體供給孔250a向處理室201內供給，並自排氣管231排氣。此時，對晶圓200供給原料氣體。與此同時，亦可打開閥243c，使惰性氣體流入氣體供給管232c內。惰性氣體係藉由MFC 241c而進行流量調整，與原料氣體一起向處理室201內供給，而自排氣管231排氣。
又，為了防止原料氣體侵入噴嘴249b內，亦可打開閥243d，使惰性氣體向氣體供給管232d內流動。惰性氣體係經由氣體供給管232d、噴嘴249b而向處理室201內供給，而自排氣管231排氣。
作為本步驟之處理條件，例示有 處理溫度：室溫(25 ˚C)～550 ˚C，較佳為400 ˚C～500 ˚C 處理壓力：1 Pa～4000 Pa，較佳為100 Pa～1000 Pa 原料氣體供給流量：0.1 slm～3 slm 原料氣體供給時間：1 秒～100 秒，較佳為1 秒～50 秒 惰性氣體供給流量(每個氣體供給管)：0 slm～10 slm
此外，本說明書中如「25 ˚C～550 ˚C」般之數值範圍的記述係意味著下限值及上限值包含於該範圍內。因此，例如「25 ˚C～550 ˚C」係意味著「25 ˚C以上且550 ˚C以下」。其他數值範圍亦同樣。又，本說明書之處理溫度係意味著晶圓200之溫度或處理室201內之溫度，處理壓力係意味著處理室201內之壓力。又，氣體供給流量：0slm係意味著不供給該氣體之情形。該等係在以下說明中亦同樣。
藉由在上述條件下對晶圓200供給原料氣體，而在晶圓200(表面之底膜)上形成第1層。例如，在使用後述之含矽(Si)氣體作為原料氣體之情形下，形成含Si層作為第1層。
第1層形成後，關閉閥243a，停止向處理室201內供給原料氣體。此時，使APC閥244保持打開狀態，利用真空泵246對處理室201內進行真空排氣，將處理室201內殘留之未反應或幫助形成第1層後之原料氣體、或反應副產物等自處理室201內排除(S4)。又，打開閥243c、243d，向處理室201內供給惰性氣體。惰性氣體係作為沖洗氣體而發揮作用。
作為原料氣體，可使用例如四(二甲胺基)矽烷(Si[N(CH 3) 2] 4，簡稱：4DMAS)氣體、三(二甲胺基)矽烷(Si[N(CH 3) 2] 3H，簡稱：3DMAS)氣體、雙(二甲胺基)矽烷(Si[N(CH 3) 2] 2H 2，簡稱：BDMAS)氣體、雙(二乙胺基)矽烷(Si[N(C 2H 5) 2] 2H 2，簡稱：BDEAS)氣體、雙(第三丁基胺基)矽烷(SiH 2[NH(C 4H 9)] 2，簡稱：BTBAS)氣體、(二異丙基胺基)矽烷(SiH 3[N(C 3H 7) 2]，簡稱：DIPAS)氣體等胺基矽烷系氣體。可使用該等氣體中之1種以上作為原料氣體。
又，作為原料氣體，可使用例如單氯矽烷(SiH 3Cl，簡稱：MCS)氣體、二氯矽烷(SiH 2Cl 2，簡稱：DCS)氣體、三氯矽烷(SiHCl 3，簡稱：TCS)氣體、四氯矽烷(SiCl 4，簡稱：STC)氣體、六氯二矽烷(Si 2Cl 6，簡稱：HCDS)氣體、八氯三矽烷(Si 3Cl 8，簡稱：OCTS)氣體等氯矽烷系氣體，或四氟矽烷(SiF 4)氣體、二氟矽烷(SiH 2F 2)氣體等氟矽烷系氣體，或四溴矽烷(SiBr 4)氣體、二溴矽烷(SiH 2Br 2)氣體等溴矽烷系氣體，或四碘矽烷(SiI 4)氣體、二碘矽烷(SiH 2I 2)氣體等碘矽烷系氣體。即，可使用鹵矽烷系氣體作為原料氣體。可使用該等氣體中之1種以上作為原料氣體。
又，作為原料氣體，可使用例如單矽烷(SiH 4，簡稱：MS)氣體、雙矽烷(Si 2H 6，簡稱：DS)氣體、三矽烷(Si 3H 8，簡稱：TS)氣體等氫化矽氣體。可使用該等氣體中之1種以上作為原料氣體。
作為惰性氣體，可使用例如氮(N 2)氣體、氬(Ar)氣體、氦(He)氣體、氖(Ne)氣體、氙(Xe)氣體等稀有氣體。該點在後述之各步驟中亦同樣。
(反應氣體供給步驟：S5、S6) 成膜處理結束後，對處理室201內之晶圓200供給已經電漿激發之O 2氣體，而作為反應氣體 (S5)。
在該步驟中，將閥243b～243d之開閉控制以與步驟S3中之閥243a、243c、243d之開閉控制同樣的程序進行。反應氣體係藉由MFC 241b而進行流量調整，經由噴嘴249b而自氣體供給孔250b向處理室201內供給。此時，自高頻電源320向電極300供給(施加)高頻電力(RF電力，在本實施形態中頻率為27.12MHz)。向處理室201內供給之反應氣體係在處理室201之內部被激發為電漿狀態，其作為活性種而對晶圓200供給，並自排氣管231排氣。
作為本步驟中之處理條件，例示有 處理溫度：室溫(25℃)～550℃，較佳為400℃～500℃ 處理壓力：1 Pa～300 Pa，較佳為10 Pa～100 Pa 反應氣體供給流量：0.1 slm～10 slm 反應氣體供給時間：1 秒～100 秒，較佳為1 秒～50 秒 惰性氣體供給流量(每個氣體供給管)：0 slm～10 slm RF電力：50 W～1000 W RF頻率：27.12 MHz
在上述條件下，藉由使反應氣體激發為電漿狀態並對晶圓200供給，利用電漿中生成之離子與電中性的活性種之作用，對在晶圓200之表面形成的第1層進行改質處理，而將第1層改質為第2層。
作為反應氣體，例如於使用含氧(O)氣體等氧化氣體(氧化劑)之情形時，藉由使含O氣體激發至電漿狀態，而產生含O活性種，該含O活性種被供給至晶圓200。此時，利用含O活性種之作用，對在晶圓200之表面形成之第1層進行氧化處理，而作為改質處理。該情形下，例如第1層為含Si層時，則將作為第1層之含Si層改質為作為第2層之氧化矽層(SiO層)。
又，作為反應氣體，例如於使用含氮(N)及氫(H)氣體等氮化氣體(氮化劑)之情形下，藉由使含N及H氣體激發至電漿狀態而產生含N及H活性種，該含N及H活性種被供給至晶圓200。此時，利用含N及H活性種之作用，對在晶圓200之表面形成之第1層進行氮化處理，而作為改質處理。該情形下，例如第1層為含Si層時，則作為第1層之含Si層改質為作為第2層之氮化矽層(SiN層)。
於第1層改質為第2層後，關閉閥243b，停止供給反應氣體。又，停止向電極300供給RF電力。並且，根據與步驟S4同樣之處理程序、處理條件，將處理室201內殘留之反應氣體或反應副產物自處理室201內排除(S6)。
如上所述，作為反應氣體，可使用例如含O氣體或含N及H氣體。作為含O氣體，可使用例如氧氣(O 2)、氧化亞氮(N 2O)氣體、一氧化氮(NO)氣體、二氧化氮(NO 2)氣體、臭氧(O 3)氣體、過氧化氫(H 2O 2)氣體、水蒸氣(H 2O)、氫氧化銨(NH 4(OH))氣體、一氧化碳(CO)氣體、二氧化碳(CO 2)氣體等。作為含N及H氣體，可使用氨氣(NH 3)、二亞胺(N 2H 2)氣體、肼(N 2H 4)氣體、N 3H 8氣體等氮化氫系氣體。可使用該等氣體中之1種以上作為反應氣體。
作為惰性氣體，可使用例如步驟4中例示之各種氣體。
(實施既定次數：S7) 按照該順序非同時地，即不同步地進行上述之步驟S3、S4、S5、S6，並將其作為1個循環，藉由進行該循環既定次數(n次，n為1以上之整數)，即進行1次以上，而可在晶圓200上形成既定組成及既定膜厚之膜。上述循環較佳為重複進行複數次。即，使每1循環形成之第1層的厚度小於所期望之膜厚，而重複進行上述循環複數次，直至藉由積層第2層而形成之膜的膜厚成為所期望之膜厚為止。此外，於例如形成含Si層而作為第1層，例如形成SiO層而作為第2層之情形時，形成氧化矽膜(SiO膜)而作為膜。又，於例如形成含Si層而作為第1層，例如形成SiN層而作為第2層之情形時，形成氮化矽膜(SiN膜)而作為膜。
(大氣壓恢復步驟：S8) 若上述成膜處理完成後，則自氣體供給管232c、232d各者向處理室201內供給惰性氣體，自排氣管231排氣。藉此，處理室201內被惰性氣體沖洗，處理室201內殘留之反應氣體等係自處理室201內被除去(惰性氣體沖洗)。其後，處理室201內之環境氣體被惰性氣體置換(惰性氣體置換)，處理室201內之壓力恢復至常壓(大氣壓恢復：S8)。
(搬出步驟：S9) 其後，藉由晶舟升降機115而使密封蓋219下降，使歧管209之下端開口，並且，將處理完之晶圓200在由晶舟217支撐之狀態下自歧管209之下端被搬出至反應管203之外部(晶舟卸載)。晶舟卸載之後，使閘門219s移動，歧管209之下端開口係經由O型環220c而被閘門219s密封(閘門關閉)。處理完之晶圓200被搬出至反應管203之外部後，自晶舟217取出(晶圓卸除)。此外，晶圓卸除之後，亦可向處理室201內搬入空的晶舟217。
此處，基板處理時之爐內壓力較佳為控制在10Pa以上且300Pa以下之範圍內。此係因為，於在爐內壓力低於10Pa之情形下，氣體分子之平均自由行程較電漿之德拜長度更長，直接敲擊爐壁之電漿顯著化，因而難以抑制微粒之產生。又，在爐內壓力高於300Pa之情形時，由於電漿之生成效率飽和，故而即使供給反應氣體，電漿之生成量亦無變化，造成徒勞耗費反應氣體，與此同時，氣體分子之平均自由行程變短，故而至晶圓為止之電漿活性種的輸送効率變差。
(3)本實施形態之效果 根據本實施形態，藉由設置連接複數個第1電極300-1之高頻施加用板及連接複數個第2電極300-2之接地用板來進行均勻之供電，而可進行晶圓面內之穩定放電，可改良晶圓面內之電漿不均勻。由於可降低電漿之不均勻的發生，故可減少電漿引起之微粒的產生。
以上，針對本發明之實施形態已具體地進行說明。但是，本發明並不限定於上述實施形態，可在不脫離其主旨之範圍內進行各種變更。
又，例如在上述實施形態中，針對在供給原料之後供給反應體之例進行說明。本發明並不限定於如此之態樣，原料、反應體之供給順序亦可相反。即，亦可在供給反應體之後供給原料。藉由改變供給順序，而可使形成之膜的膜質或組成比變化。
本發明不僅適用於在晶圓200上形成SiO膜或SiN膜之情形，亦可較佳地適用於在晶圓200上形成氧碳化矽膜(SiOC膜)、氧碳氮化矽膜(SiOCN膜)、氧氮化矽膜(SiON膜)等Si系氧化膜的情形。
例如，除了上述氣體以外可另外使用如下氣體，或者，除了上述氣體以外還可使用如下氣體：氨氣(NH 3)等含氨(N)氣體、丙烯(C 3H 6)氣體等含碳(C)氣體、三氯化硼(BCl 3)氣體等含硼(B)氣體等，而例如形成SiN膜、SiON膜、SiOCN膜、SiOC膜、SiCN膜、SiBN膜、SiBCN膜、BCN膜等。此外，流動各氣體之順序可適宜變更。在進行該等成膜之情形時，亦可在與上述實施形態同樣之處理條件下進行成膜，可得到與上述實施形態同樣之效果。於該等情形時，於作為反應氣體之氧化劑上可使用上述之反應氣體。
又，本發明係於在晶圓200上形成含鈦(Ti)、鋯(Zr)、鉿(Hf)、鉭(Ta)、鈮(Nb)、鋁(Al)、鉬(Mo)、鎢(W)等金屬元素之金屬系氧化膜或金屬系氮化膜之情形時，亦可合適地加以應用。即，本發明係於在晶圓200上形成TiO膜、TiOC膜、TiOCN膜、TiON膜、TiN膜、TiSiN膜、TiBN膜、TiBCN膜、ZrO膜、ZrOC膜、ZrOCN膜、ZrON膜、ZrN膜、ZrSiN膜、ZrBN膜、ZrBCN膜、HfO膜、HfOC膜、HfOCN膜、HfON膜、HfN膜、HfSiN膜、HfBN膜、HfBCN膜、TaO膜、TaOC膜、TaOCN膜、TaON膜、TaN膜、TaSiN膜、TaBN膜、TaBCN膜、NbO膜、NbOC膜、NbOCN膜、NbON膜、NbN膜、NbSiN膜、NbBN膜、NbBCN膜、AlO膜、AlOC膜、AlOCN膜、AlON膜、AlN膜、AlSiN膜、AlBN膜、AlBCN膜、MoO膜、MoOC膜、MoOCN膜、MoON膜、MoN膜、MoSiN膜、MoBN膜、MoBCN膜、WO膜、WOC膜、WOCN膜、WON膜、WN膜、WSiN膜、WBN膜、WBCN膜等之情形時，亦可合適地加以應用。
於該等情形時，例如，作為原料氣體而可使用四(二甲胺基)鈦(Ti[N(CH 3) 2] 4，簡稱：TDMAT)氣體、四(乙基甲基胺基)鉿(Hf[N(C 2H 5)(CH 3)] 4，簡稱：TEMAH)氣體、四(乙基甲基胺基)鋯(Zr[N(C 2H 5)(CH 3)] 4，簡稱：TEMAZ)氣體、三甲基鋁(Al(CH 3) 3，簡稱：TMA)氣體、四氯化鈦(TiCl 4)氣體、四氯化鉿(HfCl 4)氣體等。
即，本發明可較佳地適用於形成含有半金屬元素之半金屬系膜或含有金屬元素之金屬系膜之情形。該等成膜處理之處理程序、處理條件可為與上述實施形態或變形例所示之成膜處理同樣之處理程序、處理條件。在該等情形時，亦可得到與上述實施形態同樣之效果。
用於成膜處理之配方較佳為根據處理內容而分別準備，並經由電性通訊線路或外部記憶裝置123而儲存於記憶裝置121c內。並且，較佳為，於開始各種處理時，CPU 121a自記憶裝置121c內所儲存之複數個配方中根據處理內容而適宜地選擇適當的配方。藉此，可利用1台基板處理裝置而通用地、且再現性良好地形成各種膜種、組成比、膜質、膜厚之薄膜。又，可減輕操作員之負擔，避免操作失誤，並可迅速地開始各種處理。
上述配方不限於新製作之情形，例如，亦可藉由變更已安裝於基板處理裝置之現存配方來進行準備。在變更配方之情形時，亦可經由電性通訊線路或記錄該配方之記錄媒體而將變更後之配方安裝於基板處理裝置。又，亦可操作現存之基板處理裝置所具備之輸入輸出裝置122，而直接變更已安裝於基板處理裝置之現存配方。
115:晶舟升降機 115s:閘門開閉機構 121:控制器 121a:CPU 121b:RAM 121c:記憶裝置 121d:I/O埠 121e:內部匯流排 122:輸入輸出裝置 123:外部記憶裝置 200:晶圓(基板) 201:處理室 202:處理爐 203:反應管 207:加熱器 209:歧管 217:晶舟 218:隔熱板 219:密封蓋 219s:閘門 220a、220b、220c:O型環 231:排氣管 232a、232b、232c、232d:氣體供給管 241a、241b、241c、241d:MFC 243a、243b、243c、243d:閥 244:APC閥 245:壓力感測器 246:真空泵 249a、249b:噴嘴 250a、250b:氣體供給孔 255:旋轉軸 263:溫度感測器 267:旋轉機構 300:電極 300-1:第1電極 300-2:第2電極 301:電極固定具 302:電漿 303:圓形切口部 304:滑動切口部 305:開口部 310:突起部 311:突起頭部 312:突起軸部 320:高頻電源 325:整合器 330:墊片 340:臺座 350:高頻施加用板 351:中心位置 352:固定具 360:接地用板 361:中心位置 362:固定具 370:固定具 L:直線
圖1係本發明之實施形態中較佳地使用之基板處理裝置的直立型處理爐的概略構成圖，其係以縱剖面顯示處理爐部分的圖。 圖2係圖1所示之基板處理裝置中的A-A剖面圖。 圖3(a)係本發明之實施形態之將電極設置於電極固定具時的立體圖，圖3(b)係用於顯示本發明之實施形態之加熱器、電極固定具、電極、固定電極的突起部、反應管之位置關係的圖。 圖4(a)係本發明之實施形態的第1變形例之將電極設置於電極固定具時的立體圖，圖4(b)係用於顯示本發明之實施形態的第1變形例之加熱器、電極固定具、電極、固定電極之突起部、反應管之位置關係的圖。 圖5(a)係本發明之實施形態的第2變形例之將電極設置於電極固定具時的立體圖，圖5(b)係用於顯示本發明之實施形態的第2變形例之加熱器、電極固定具、電極、固定電極之突起部、反應管之位置關係的圖。 圖6(a)係本發明之實施形態的第3變形例之將電極設置於電極固定具時的立體圖，圖6(b)係用於顯示本發明之實施形態的第3變形例之加熱器、電極固定具、電極、固定電極之突起部、反應管之位置關係的圖。 圖7(a)係本發明之實施形態之電極的前視圖，圖7(b)係說明將電極固定於電極固定具之點的圖。 圖8(a)係將本發明之實施形態之將板設置於臺座時的前視圖，圖8(b)係用於顯示本發明之實施形態之第1電極、電極固定治具、臺座、高頻施加用板、固定具之位置關係的圖，圖8(c)係用於顯示本發明之實施形態之第2電極、電極固定治具、臺座、接地用板、固定具之位置關係的圖。 圖9(a)係本發明之實施形態的第1變形例之將板設置於臺座時的前視圖，圖9(b)係用於顯示本發明之實施形態的第1變形例之第1電極、電極固定治具、臺座、高頻施加用板、固定具之位置關係的圖，圖9(c)係用於顯示本發明之實施形態的第1變形例之第2電極、電極固定治具、臺座、接地用板、固定具之位置關係的圖。 圖10(a)係本發明之實施形態的第2變形例之將板設置於臺座時的前視圖，圖10(b)係用於顯示本發明之實施形態的第2變形例之第1電極、電極固定治具、臺座、高頻施加用板、固定具之位置關係的圖，圖10(c)係用於顯示本發明之實施形態的第2變形例之第2電極、電極固定治具、臺座、接地用板、固定具之位置關係的圖。 圖11係用於顯示本發明之實施形態之反應管、電極、電極固定治具、臺座、環狀固定具之位置關係的圖。 圖12係圖1所示之基板處理裝置的控制器之概略構成圖，其為顯示控制器的控制系統之一例的方塊圖。 圖13係顯示使用圖1所示之基板處理裝置的基板處理製程之一例的流程圖。
121:控制器
200:晶圓(基板)
201:處理室
203:反應管
207:加熱器
231:排氣管
249a、249b:噴嘴
263:溫度感測器
300:電極
301:電極固定具
302:電漿
320:高頻電源
325:整合器
L:直線

Claims (20)

  1. 一種基板處理裝置，其具備有： 處理室，其處理基板； 複數個第1電極； 複數個第2電極； 高頻電源，其供給高頻電力； 高頻施加用板，其將前述複數個第1電極與前述高頻電源連接；及 接地用板，其使前述複數個第2電極接地。
  2. 如請求項1之基板處理裝置，其中，前述高頻施加用板係在前述高頻施加用板之中心位置與前述高頻電源連接。
  3. 如請求項1之基板處理裝置，其中，前述接地用板係在前述接地用板之中心位置接地。
  4. 如請求項1之基板處理裝置，其中，具有以將前述基板積載於前述處理室內之方式保持的基板保持部， 前述複數個第1電極與前述複數個第2電極係配置於被前述基板保持部保持之前述基板的積載方向上。
  5. 如請求項4之基板處理裝置，其中，前述高頻施加用板係設於前述複數個第1電極之下部。
  6. 如請求項5之基板處理裝置，其中，前述接地用板係設於前述複數個第2電極之下部。
  7. 如請求項6之基板處理裝置，其中，具備固定前述高頻施加用板與前述接地用板之臺座。
  8. 如請求項1之基板處理裝置，其中，前述複數個第1電極與前述複數個第2電極係設於前述處理室之外部。
  9. 如請求項8之基板處理裝置，其中，具備固定前述複數個第1電極與前述複數個第2電極之蓋。
  10. 如請求項9之基板處理裝置，其中，具備固定前述處理室之上部與前述蓋之上部的環狀固定具。
  11. 如請求項1之基板處理裝置，其中，將前述複數個第1電極與前述複數個第2電極作為1個電極單元而構成，並設置複數個前述電極單元。
  12. 如請求項1之基板處理裝置，其中，在前述處理室之外側具備加熱部。
  13. 如請求項12之基板處理裝置，其中，前述複數個第1電極與前述複數個第2電極係設於前述處理室與前述加熱部之間。
  14. 如請求項1之基板處理裝置，其中，前述複數個第1電極與前述複數個第2電極係交互地配置。
  15. 如請求項1之基板處理裝置，其中，前述第1電極之寬度與前述第2電極之寬度為相同寬度。
  16. 如請求項1之基板處理裝置，其中，前述第1電極之寬度與前述第2電極之寬度不同。
  17. 如請求項16之基板處理裝置，其中，前述第1電極之寬度較前述第2電極之寬度更大。
  18. 一種電漿生成裝置，其具備有： 複數個第1電極； 複數個第2電極； 高頻施加用板，其將前述複數個第1電極與高頻電源連接；及 接地用板，其使前述複數個第2電極接地。
  19. 一種半導體裝置之製造方法，其具有如下步驟： 將基板搬入至基板處理裝置之處理室的步驟，其中，前述基板處理裝置係具備有：前述處理室，其處理前述基板；複數個第1電極；複數個第2電極；高頻電源，其供給高頻電力；高頻施加用板，其將前述複數個第1電極與前述高頻電源連接；及接地用板，其使前述複數個第2電極接地；及 處理前述基板的步驟。
  20. 一種藉由電腦而使基板處理裝置執行程序之程式，前述程序係包含有： 將基板搬入至基板處理裝置之處理室的程序，其中，前述基板處理裝置係具備有：前述處理室，其處理前述基板；複數個第1電極；複數個第2電極；高頻電源，其供給高頻電力；高頻施加用板，其將前述複數個第1電極與前述高頻電源連接；及接地用板，其使前述複數個第2電極接地；及 處理前述基板的程序。
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