TWI808628B - 基板處理裝置、半導體裝置之製造方法及程式 - Google Patents

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Abstract

提供能夠提升基板處理之面間均勻性之技術。 [解決手段] 基板處理裝置具備：基板處理室，其係對基板進行處理；電漿生成室，其係連通於上述基板處理室；氣體供給部，其係能夠對上述電漿生成室內供給氣體；第1線圈，其係被配置成包圍上述電漿生成室，被供給高頻電力；及第2線圈，其係被配置成包圍上述電漿生成室，其軸向與上述第1線圈相同並且其捲繞直徑與上述第1線圈不同，被供給高頻電力，被構成藉由該高頻電力之供給而產生的電壓分布之峰值與在上述第1線圈產生的電壓分布之峰值不重疊。

Description

基板處理裝置、半導體裝置之製造方法及程式
本揭示係關於基板處理裝置、半導體裝置之製造方法及程式。
在專利文獻1中，記載藉由對兩個線圈供給高頻電力，使處理氣體電漿激發而進行基板處理的基板處理裝置。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2020-161541號公報
[發明所欲解決之課題]
然而，在上述基板處理裝置中，兩個線圈為相同直徑且被配置在同軸上。因此，在基板之面內方向中之電漿密度產生偏差，有基板處理之面內均勻性下降之情形。
本揭示之目的係在於提供能夠使基板處理之面內均勻性提升的技術。 [用以解決課題之手段]
若藉由本揭示之一態樣時，提供一種技術，該技術具備： 基板處理室，其係對基板進行處理； 電漿生成室，其係連通於上述基板處理室； 氣體供給部，其係能夠對上述電漿生成室內供給氣體； 第1線圈，其係被配置成包圍上述電漿生成室，被供給高頻電力；及 第2線圈，其係被配置成包圍上述電漿生成室，其軸向與上述第1線圈相同並且其捲繞直徑與上述第1線圈不同，被供給高頻電力，被構成藉由該高頻電力之供給而產生的電壓分布之峰值與在上述第1線圈產生的電壓分布之峰值不重疊。 [發明之效果]
若藉由本揭示時，能夠使基板處理之面內均勻性提升。
以下，針對本揭示之一態樣，一面參照圖面一面予以說明。另外，在以下之說明中所使用的圖面，皆為示意性者，圖面所示的各要素之尺寸關係、各要素之比率等一不定和現實者一致。再者，即使在複數圖面之彼此間，各要素之尺寸的關係、各要素之比率等不一定一致。
(1)基板處理裝置之構成 針對本揭示之一態樣所涉及之基板處理裝置100，使用圖1～圖10以下說明。本揭示之一態樣所涉及基板處理裝置被構成主要對被形成基板面上的膜或基底進行氧化處理。
(處理室) 基板處理裝置100具備對作為基板的晶圓200進行電漿處理的處理爐202。在處理爐202設置構成處理室201之處理容器203。處理容器203具備作為第1容器的圓頂型之上側容器210，和作為第2容器的碗型之下側容器211。藉由上側容器210被覆蓋在下側容器211之上，形成處理室201。該上側容器210構成形成處理氣體被電漿激發的電漿生成空間201A的電漿容器。
再者，在下側容器211之下部側壁設置有閘閥244。閘閥244係被構成在開啟之時，可以藉由使用搬運機構(省略圖示)，經由搬入搬出口245，將晶圓200朝處理室201內搬入，或將晶圓200朝處理室201外搬出。閘閥244係被構成在關閉之時，成為保持處理室201內之氣密性的分隔閥。
處理室201具有電漿生成空間201A，和基板處理空間201B。電漿生成空間201A係在周圍設置有作為電極之線圈的第1共振線圈212及第2共振線圈214的空間，為生成電漿的空間。電漿生成空間201A係指處理室201之內，較第1共振線圈212之下端更上方，並且較第1共振線圈212之上端更下方的空間。基板處理空間201B係連通於電漿生成空間201A，處理晶圓200的空間。基板處理空間201B係指使用電漿處理基板的空間，較第1共振線圈212之下端更下方的空間。在本揭示之一態樣中，被構成與電漿生成空間201A和基板處理空間201B之水平方向之直徑略相同。形成電漿生成空間201A之構成也被稱為電漿生成室，形成基板處理空間的構成也被稱為基板處理室。再者，即使將電漿生成空間201A解釋為在處理室201內之電漿生成區域亦可。再者，即使將基板處理空間201B解釋為在處理室201內的基板處理區域亦可。
(承載器) 在處理室201之底側中央，配置作為載置晶圓200之基板載置部的承載器(基板載置台)217。承載器217係被設置在處理室201內之第1共振線圈212之下方。
在承載器217之內部，一體性地埋入作為加熱機構的加熱器217B。加熱器217B被構成當被供給電力之時，可以加熱晶圓200。
承載器217係與下側容器211電性絕緣。阻抗調整電極217C係為了更提升被生成在載置於承載器217之晶圓200上的電漿之密度的均勻性，被設置在承載器217內部。而且，阻抗調整電極217C係經由作為阻抗調整部的阻抗可調機構275而被接地。
在承載器217，設置具備使承載器217升降的驅動機構的承載器升降機構268。再者，在承載器217設置貫通孔217A，並且在下側容器211之底面設置有晶圓上推銷266。被構成在藉由承載器升降機構268迫使承載器217下降之時，在晶圓上推銷266與承載器217非接觸的狀態，穿透貫通孔217A。
(氣體供給部) 在處理室201之上方，即是上側容器210之上部，設置氣體供給頭236。氣體供給頭236具備蓋狀之蓋體233、氣體導入口234、緩衝室237、開口238、遮蔽板240、氣體噴出口239，被構成可以朝處理室201內供給反應氣體。緩衝室237具有作為分散藉由氣體導入口234被導入之反應氣體的分散空間的功能。
在氣體導入口234，以在合流管232合流之方式，連接有供給含氧氣體的含氧氣體供給管232A之下游端和供給含氫氣體的含氫氣體供給管232B之下游端，和供給惰性氣體之惰性氣體供給管232C。含氧氣體供給管232A也被簡稱為氣體供給管232A，含氫氣體供給管232B也被簡稱為氣體供給管232B，惰性氣體供給管232C也被簡稱為氣體供給管232C。在含氧氣體供給管232A，從上游側起依序設置含氧氣體供給源250A、作為流量控制裝置的質量流量控制器(MFC)252A、作為開關閥的閥體253A。在含氫氣體供給管232B，從上游側依序設置含氫氣體供給源250B、MFC252B、閥體253B。在惰性氣體供給管232C，從上游側依序設置惰性氣體供給源250C、MFC252C、閥體253C。在含氧氣體供給管232A和含氫氣體供給管232B和惰性氣體供給管232C合流的下游側，設置閥體243A，被連接於氣體導入口234之上游端。被構成可以藉由使閥體253A、253B、253C、243A開關，邊藉由MFC252A、252B、252C，調整各者的氣體之流量，邊經由氣體供給管232A、232B、232C，將含氧氣體、含氫氣體、惰性氣體等的處理氣體供給至處理室201內。
再者，藉由含氧氣體供給管232A、MFC252A、閥體253A及閥體243A，構成本揭示之一態樣所涉及之含氧氣體供給系統。並且，藉由含氧氣體供給管232B、MFC252B、閥體253B及閥體243A，構成本揭示之一態樣所涉及之含氧氣體供給系統。並且，藉由惰性氣體供給管232C、MFC252C、閥體253C及閥體243A，構成本揭示之一態樣所涉及之惰性氣體供給系統。
主要，藉由含氧氣體供給管232A、含氫氣體供給管232B、惰性氣體供給管232C、MFC252A、252B、252C、閥體253A、253B、253C及閥體243A，構成本揭示之一態樣所涉及之氣體供給部(氣體供給系統)。若氣體供給部(氣體供給系統)被構成對處理容器203內即可，即使將例如任一的氣體供給系統或該該些組合稱為氣體供給部亦可。
(排氣部)
在下側容器211之側壁設置有從處理室201內排出反應氣體的氣體排氣口235。在氣體排氣口235連接氣體排氣管231之上游端。在排氣管231，從上游側起依序設置作為壓力調整器(壓力調整部)的APC(Auto Pressure Controller)閥242、作為開關閥的閥體243B、作為真空排氣裝置的真空泵246。主要，藉由氣體排氣口235、氣體排氣管231、APC閥242、閥體243B構成本揭示之一態樣所涉及的排氣部。另外，即使排氣部包含真空泵246亦可。
(電漿生成部)
在處理容器203之外側，以包圍處理容器203之外周之方式，分別配置第1共振線圈212及第2共振線圈214。具體而言，在處理容器203，以包圍對應於電漿生成空間201A之部分(區域)之外周(電漿生成室之外周)之方式，分別配置第1共振線圈212及第2共振線圈214。
第1共振線圈212係將線狀或繩狀之導體212A往相同方向螺旋狀地捲繞複數次。第1共振線圈212之兩端(在圖8中，上端212B及下端212C)分別被接地，第1共振線圈212之兩端間之部分圍繞處理容器203之外周。具體而言，第1共振線圈212係包圍處理室201之外周部，即是上側容器210之側壁之外周。換言之，處理容器203被插入至第1共振線圈212之內側。另外，在本實施型態中，在藉由第1共振線圈212發生的高頻電磁場實質上使處理容器203內之處理氣體電漿激發之程度，第1共振線圈212和處理容器203之外周(外面)接近。再者，本實施型態之第1共振線圈212係捲繞直徑在第1共振線圈212上之任一位置皆為一定且相同。構成在第1共振線圈212被供給高頻電力。
第2共振線圈214係將線狀或繩狀之導體214A往相同方向螺旋狀地捲繞複數次。第2共振線圈214之兩端(上端214B及下端214C)分別被接地，第2共振線圈214之上端214B和下端214C之間的部分圍繞處理容器203之外周。具體而言，第2共振線圈214係包圍處理室201之外周部，即是上側容器210之側壁之外周。換言之，在第2共振線圈214之內側被插入處理容器203。在本實施型態中，與第1共振線圈212相同，在藉由第2共振線圈214發生的高頻電磁場實質上使處理容器203內之處理氣體電漿激發之程度，第2共振線圈214和處理容器203之外周(外面)接近。另外，本實施型態之第2共振線圈214係捲繞直徑在第2共振線圈214上之任一位置皆為一定且相同。再者，在本實 施型態中，第1共振線圈212之捲繞直徑D1和第2共振線圈214之捲繞直徑D2不同。具體而言，第2共振線圈214之捲繞直徑D2大於第1共振線圈212之捲繞直徑D1。在此，捲繞直徑D2為捲繞直徑D1之101%~125%，以105%~120%之範圍內為佳。
如圖8所示般，第1共振線圈212之軸向(即是，沿著第1共振線圈212之螺旋軸的方向)和第2共振線圈214之軸向(即是，沿著第2共振線圈214之螺旋軸的方向)為相同方向。更詳細而言，在本實施型態中，第1共振線圈212之螺旋軸和第2共振線圈214之螺旋軸成為同軸。另外，在本實施型態中，各共振線圈之軸向係與與裝置上下方向相同的方向，也與鉛直方向(垂直方向)也相同。另外，在圖7中，以箭號U表示裝置上方，以箭號R表示處理容器203之徑向。在此，處理容器203之徑向係與裝置之水平方向相同的方向，也與各共振線圈之螺旋軸正交之方向相同的方向。再者，構成第1共振線圈212之導體212A，和構成第2共振線圈214之導體214A被交互地配置在垂直方向(共振線圈之軸向)。在此，當從垂直方向觀看第1共振線圈212和第2共振線圈214時，在第2共振線圈214之內周部重疊第1共振線圈212之外周部。如此地從垂直方向觀看，藉由在第2共振線圈214之一部分重疊第1共振線圈212之一部分，可以抑制覆蓋各線圈之容器(無圖示)在徑向尺寸增大。另一方面，從垂直方向觀看，在第1共振線圈212和第2共振線圈214不重疊，即是在第1共振線圈212和第2共振 線圈214之間具有間隙之情況，確保第1共振線圈212和第2共振線圈214之間的距離被確保而抑制電弧放電的發生。另外，即使將第1共振線圈212和第2共振線圈214之間的距離事先設定為不電弧放電的距離亦可。再者，被構成在第2共振線圈214被供給高頻電力。
如圖8所示般，即使第1共振線圈212之線圈部之軸向之長度(沿著螺旋軸的長度)，較第2共振線圈214之線圈部之軸向的長度(沿著螺旋軸的長度)更長。因此，第2共振線圈214之導體214A相對於第1共振線圈212之導體212A，從垂直方向之上側至中央部附近，被交互地配置在垂直方向(共振線圈之軸向)。在此，在處理容器203之外周，形成配置第1共振線圈212和第2共振線圈214的區域。具體而言，將配置第1共振線圈212和第2共振線圈214之區域稱為第1配置區域，以符號FA表示(參照圖8)。再者，將僅配置第1共振線圈212的區域稱為第2配置區域，以符號SA表示(參照圖8)。該第2配置區域SA係在裝置上下方向(垂直方向)，被形成在較第1配置區域FA更接近於承載器217之側。
在第1共振線圈212，連接進行RF感測器272、高頻電源273及高頻電源273之阻抗或輸出頻率之匹配的匹配器274。
高頻電源273為對第1共振線圈212供給高頻電力(RF電力)者。RF感測器272被設置在高頻電源273之輸出側，監視被供給的高頻電力之行進波或反射波的資訊 者。藉由RF感測器272被監視到的反射波電力被輸入至匹配器274，匹配器274係根據從RF感測器272被輸入的反射波之資訊，以反射波成為最小之方式，控制高頻電源273之阻抗或被輸出的高頻電力之頻率者。
高頻電源273係具備用以規定振盪頻率及輸出的包含高頻振盪電路及前置放大器的電源控制手段(控制電路)，和用以放大至特定輸出的放大器(輸出電路)。電源控制手段係透過操作面板而根據事先被設定的關於頻率及電力的輸出條件，控制放大器。放大器係經由傳送線路而對第1共振線圈212供給一定的高頻電力。將RF感測器272、匹配器274總稱為高頻電力供給部271。即使在高頻電力供給部271包含高頻電源273亦可。
在第2共振線圈214，連接進行RF感測器282、高頻電源283及高頻電源283之阻抗或輸出頻率之匹配的匹配器284。
高頻電源283為對第2共振線圈214供給高頻電力(RF電力)者。RF感測器272被設置在高頻電源283之輸出側，監視被供給的高頻電力之行進波或反射波的資訊者。藉由RF感測器282被監視到的反射波電力被輸入至匹配器284，匹配器284係根據從RF感測器282被輸入的反射波之資訊，以反射波成為最小之方式，控制高頻電源283之阻抗或被輸出的高頻電力之頻率者。
高頻電源283係具備用以規定振盪頻率及輸出的包含高頻振盪電路及前置放大器的電源控制手段(控 制電路)，和用以放大至特定輸出的放大器(輸出電路)。電源控制手段係透過操作面板而根據事先被設定的關於頻率及電力的輸出條件，控制放大器。放大器係經由傳送線路而對第2共振線圈214供給一定的高頻電力。將RF感測器282、匹配器284總稱為高頻電力供給部281。即使在高頻電力供給部281包含高頻電源283亦可。
因第1共振線圈212形成特定波長的駐波，故以一定的波長共振之方式，設定捲繞直徑、捲繞次數、捲數。即是，第1共振線圈212之電性長度被設定成相當於從高頻電源273被供給的高頻電力之特定頻率中之一波長之整數倍(1倍、2倍、...)的長度。
再者，因第2共振線圈214形成特定波長的駐波，故以一定的波長共振之方式，設定捲繞直徑、捲繞次數、捲數。即是，第2共振線圈214之電性長度被設定成相當於從高頻電源283被供給的高頻電力之特定頻率中之一波長之整數倍(1倍、2倍、...)的長度。
具體而言，審酌施加的電力或發生的磁場強度或適用的裝置之外形等，第1共振線圈212係被設定為藉由例如800kHz~50MHz、0.1~5kW之高頻電力能發生0.01~10高斯程度的磁場。而且，第1共振線圈212係被設為50~300mm2之剖面積，並且200~500mm之線圈直徑，在形成電漿生成空間201A之房室之外周側捲繞2~60次程度。
同樣地，審酌施加的電力或發生的磁場強度或適用的裝置之外形等，第2共振線圈214係被設定為藉由例如 800kHz~50MHz、0.1~5kW之高頻電力能發生0.01~10高斯程度的磁場。而且，第2共振線圈214係被設為50~300mm2之剖面積，並且200~500mm之線圈直徑，在形成電漿生成空間201A之房室之外周側捲繞2~60次程度。
如圖7所示般，第1共振線圈212及第2共振線圈214被配置成駐波之腹部之位置不重疊。換言之，第1共振線圈212之電壓分布的峰值，和第2共振線圈214之電壓分布的峰值不重疊。再者，第1共振線圈212及第2共振線圈214之間的距離被設定為在各者的共振線圈之導體間不電弧放電的距離。
作為構成第1共振線圈212及第2共振線圈214的素材，使用銅管材、銅之薄板、鋁管、鋁薄板、在聚合物帶上蒸鍍鋁的素材等。第1共振線圈212及第2共振線圈214係以絕緣性材料被形成平板狀，並且藉由被垂直豎立設置在底板248之上端面的複數支撐件(省略圖示)而被支持。
第1共振線圈212之兩端被電性接地。因第1共振線圈212之兩端之中之一端(在圖1及圖2中為上端)212B，係於裝置之最初之設置之時或處理條件之變更之時，對第1共振線圈212之電性長度進行微調整，故經由可動分接頭300而被接地。再者，第1共振線圈212之另一端(在圖1及圖6中為下端)212C作為固定接地而被接地。而且，於裝置之最初的設置之時或處理條件之變更之時，因對第1共振線圈212之阻抗進行微調整，故第1共振線圈212 之被接地的兩端之間，藉由可動分接頭305而構成供電部。再者，可動分接頭305係以使第1共振線圈212之共振特性與高頻電源273略相等之方式，調整位置。藉由第1共振線圈212具備可變式接地部及可變式供電部，如後述般，在調整處理室201之共振頻率及負載阻抗的時候，可以更簡便地調整。另外，本實施型態之第1共振線圈212之上端212B係本揭示中之第1接地連接部之一例。再者，第1共振線圈212之下端212C係本揭示中之第2接地連接部之一例。另外，在第1共振線圈212之上端212B附近被接地之情況，其部分成為接地點，成為第1接地連接部。而且，在第1共振線圈212之下端212C附近被接地之情況，其部分成為接地點，成為第2接地連接部。
第2共振線圈214之兩端被電性接地。第2共振線圈214之兩端之中之一端(在圖1及圖6中為上端)214B，係於裝置之最初之設置之時或處理條件之變更之時，對第2共振線圈214之電性長度進行微調整，經由可動分接頭302而被接地。再者，第1共振線圈212之另一端(在圖1及圖6中為下端)214B作為固定接地而被接地。並且，於裝置之最初的設置之時或處理條件之變更之時，因對第2共振線圈214之阻抗進行微調整，故第2共振線圈214之被接地的兩端之間，藉由可動分接頭306而構成供電部。再者，可動分接頭306係以使第2共振線圈214之共振特性與高頻電源283略相等之方式，調整位置。藉由第2共振線圈214具備可變式接地部及可變式供電部，如後述 般，在調整處理室201之共振頻率及負載阻抗的時候，可以更簡便地調整。另外，本實施型態之第2共振線圈214之上端214B係本揭示中之第3接地連接部之一例。再者，第2共振線圈214之下端214C係本揭示中之第4接地連接部之一例。另外，在第2共振線圈214之上端214B附近被接地之情況，其部分成為接地點，成為第3接地連接部。而且，在第2共振線圈214之下端214C附近被接地之情況，其部分成為接地點，成為第4接地連接部。
在第1共振線圈212之一端及另一端之至少一方，以相位電流及逆相位電流關於第1共振線圈212之電性中點，對稱地流動之方式，被插入藉由共振線圈及屏蔽而被構成的波形調整電路308。波形調整電路308係將第1共振線圈212設為電性非連接狀態，或設定為電性等效的狀態，而構成開路。另外，即使第1共振線圈212之端部藉由扼流串聯電阻而設為非接地，被直流連接於固定基準電位亦可。
再者，在第2共振線圈214之一端及另一端之至少一方，以相位電流及逆相位電流關於第2共振線圈214之電性中點，對稱地流動之方式，被插入藉由共振線圈及屏蔽而被構成的波形調整電路309。波形調整電路309係將第2共振線圈214設為電性非連接狀態，或設定為電性等效的狀態，而構成開路。另外，即使第2共振線圈214之端部藉由扼流串聯電阻而設為非接地，被直流連接於固定基準電位亦可。
另外，若波形調整電路被配置在第1共振線圈212及第2共振線圈214之至少一方亦即可。在此，作為波形調整電路308、309，即使例如使用可變電容器亦可，即使為以導體而被構成的線(線圈)亦可。
遮蔽板223係遮蔽第1共振線圈212及第2共振線圈214之外側之電場，同時為了在第1共振線圈212或第2共振線圈214之間形成構成共振電路所需的電容成分(C成分)而被設置。遮蔽板223一般而言係使用鋁合金等的導電性材料而被構成為圓筒狀。遮蔽板223係被配置成從第1共振線圈212及第2共振線圈214之各者的外周間隔5～150mm程度。
主要，藉由第1共振線圈212、RF感測器272、匹配器274，構成本揭示之一態樣所涉及的第1電漿生成部。另外，即使作為第1電漿生成部，包含高頻電源273亦可。 再者，主要，藉由第2共振線圈214、RF感測器282、匹配器284，構成本揭示之一態樣所涉及的第2電漿生成部。另外，即使作為第2電漿生成部，包含高頻電源283亦可。將第1電漿生成部和第2電漿生成部分統稱為電漿生成部。
接著，針對本揭示之一態樣所涉及之裝置之電漿生成原理及被生成的電漿之性質予以說明。因第1共振線圈212及第2共振線圈214之電漿生成原理為相同，故在此以使用一個第1共振線圈212之情況為例而予以說明(參照圖3～圖5)。
藉由第1共振線圈212而被構成的電漿產生電路係由RLC之並聯共振電路構成。從高頻電源273被供給的高頻電力之波長和第1共振線圈212之電性長度相同之情況，第1共振線圈212之共振條件係藉由第1共振線圈212之容量成分或感應成分而產生的電抗成分被抵銷，為純電阻。但是，在上述電漿產生電路中，在使電漿發生之情況，由於第1共振線圈212之電壓部和電漿之間的電容耦合之變動、電漿生成空間201A和電漿之間的感應耦合之變動及電漿之激發狀態等，實際的共振頻率僅些微變動。
於是，因本揭示之一態樣之基板處理裝置100係在電源側補償電漿發生時之第1共振線圈212中之共振的偏移，故具有在RF感測器272檢測發生電漿之時之來自第1共振線圈212的反射波電力，根據被檢測出的反射波電力，匹配器274補正高頻電源273之輸出的功能。
具體而言，匹配器274係根據在RF感測器272被檢測到的電漿發生之時的來自第1共振線圈212之反射波電力，以反射波電力成為最小之方式，使高頻電源273之阻抗或輸出頻率增加或減少。在控制阻抗之情況，匹配器274係藉由補正事先被設定的阻抗的可變電容器控制電路而被構成。控制頻率之情況，匹配器274係藉由補正事先被設定的高頻電源273之振盪頻率的頻率控制電路而被構成。另外，即使高頻電源273和匹配器274被構成一體亦可。
藉由上述構成，在本揭示之一態樣中之第1共振線圈212中，因包含電漿之該共振線圈之實際的共振頻率所致的高頻電力被供給(或者，因以匹配成包含電漿之該共振線圈之實際的阻抗之方式，供給高頻電力)，形成相位電壓和逆相位電壓總是被抵銷之狀態的駐波(參照圖3)。而且，在第1共振線圈212之電性長度與高頻電力之波長相同之情況，在第1共振線圈212之電性中點(電壓為零的節點)，產生最高的相位電流。具體而言，在第1共振線圈212，從高頻電源273被供給高頻電力，在第1共振線圈212之線路上之兩端間的區間，形成具有高頻電力之例如1波長分的長度的電流及電壓之駐波。在圖3之右側之波形之中，虛線表示電流，實線表示電壓。以圖3之右側之波形表示般，在第1共振線圈212之兩端及其中點(即是電性中點)，電流之駐波之振幅成為最大。 在第1共振線圈212之電性中點的附近，幾乎無處理室壁或承載器217之電容耦合，形成電位極低的甜甜圈狀之感應電漿(ICP(Inductively Coupled Plasma))310。具體而言，在電流之振幅成為最大的第1共振線圈212之電性中點之附近，形成高頻磁場，發生藉由該高頻磁場而被感應的高頻電磁場被供給至上側容器210內之電漿生成空間201A內的處理氣體的放電。隨著該放電，處理氣體被激發，依此處理氣體之電漿在第1共振線圈212之電性中點的附近被生成。以下，將如此地藉由在電流之振幅大的位置(區域)之附近被形成的高頻電磁場而生成的處理氣體之電漿稱為感應耦合電漿。ICP係如圖4所示般，在沿著上側容器210內之內壁面的空間之中，在成為第1共振線圈212之中點的附近的區域生成甜甜圈，在晶圓200之面內方向生成電漿密度均勻的ICP。再者，藉由相同的原理，即使在第1共振線圈212之軸向之兩端側，亦生成感應電漿。
接著，針對使用第1共振線圈212及第2共振線圈214而生成電漿的狀態予以說明。
在圖8所示的本揭示之一態樣的基板處理裝置100中，與圖4所示之第1共振線圈212僅為一個的態樣相同，在電漿生成空間201A之周圍分別配置第1共振線圈212及第2共振線圈214。而且，當在處理氣體被供給至電漿生成空間201A的狀態，對第1共振線圈212供給高頻電力時，藉由上述原理，如圖7之右側所示般發生電壓及電流，同時如圖8所示般，在電漿生成空間201A生成ICP310。
同樣，當在處理氣體被供給至電漿生成空間201A的狀態，對第2共振線圈214供給高頻電力時，藉由上述原理，如圖7之左側所示般發生電壓及電流，同時如圖8所示般，在電漿生成空間201A發生ICP312。
如此一來，藉由使用複數共振線圈，比起以一個共振線圈生成電漿，可以生成較多的電漿。即是，可以生成較多電漿中的自由基成分。
在本實施型態中，由於使第2共振線圈214之捲繞直徑D2與第1共振線圈212之捲繞直徑D1不同，故如圖7所示般，可以使第1共振線圈212之電壓分布的峰值和第2共振線圈214之電壓分布的峰值在徑向偏移。即是，各共振線圈之電壓分布之峰值彼此不重疊。如此一來，藉由使兩個共振線圈之電壓分布之峰值偏移，可以使濃度高的感應電漿之徑向之密度均勻化(參照圖9)。依此，可以實現基板(晶圓表面內)之均勻化。
再者，本實施型態之第2共振線圈214被構成在與軸向正交之方向(水平方向)，電壓分布之峰值不與第1共振線圈212之電壓分布之峰值重疊。如此一來，藉由使水平方向之電壓分布的峰值偏移，能夠使電漿密度均勻化。例如，如圖9所示般，藉由從兩個共振線圈形成另外的ICP，徑向之電漿量變多。
再者，本實施型態之第2共振線圈214被構成在軸向(垂直方向)，電壓分布之峰值不與第1共振線圈212之電壓分布之峰值重疊。如此一來，藉由使垂直方向之電壓分布之峰值偏移，可以以另一方之感應電漿補充一方之感應電漿的粗狀態。因此，可以延伸感應電漿全體的壽命。
再者，在本實施型態中，在處理容器203之外周形成第1配置區域FA和第2配置區域SA。在此，在第2配置區域SA，因僅第1共振線圈212連續地被配置，故能夠調整線圈長度相對於電漿生成空間201A的物理性長度。依此，可以確保相對於設計的彈性。
再者，在本實施型態中，第1共振線圈212之捲繞直徑D1被構成小於第2共振線圈214之捲繞直徑D2。如此一來，因可以以小於第2共振線圈214之捲繞直徑形成電壓分布的峰值，故可以對基板(晶圓)中心區域供給密度高的感應電漿。
再者，本實施型態之第2配置區域SA係在軸向(垂直方向)，被形成在較第1配置區域FA更靠近載置處理容器203之晶圓200的承載器217之側。在此，藉由縮小接近於承載器217之共振線圈之捲繞直徑，可以容易地對正下方的晶圓200之中心區域供給電漿。
再者，本實施型態之處理容器203具有能夠從承載器217之外周排出處理氣體的排氣部。依此，可以使被供給至晶圓200之中心區域的感應電漿的流動朝承載器217之外周方向擴散。即是，可以使被供給至晶圓之中心區域的密度高的電漿朝外周方向擴散，因此可以使晶圓200之面內的處理均勻。
再者，在本實施型態中，在第1配置區域FA中，第1共振線圈212之導體212A和第2共振線圈214之導體214A被構成以不電弧放電的距離隔離。而且，在第2配置區域SA中，第1共振線圈212之導體212A間被構成以不電弧放電之距離隔離。在此，當共振線圈間之電壓差成為臨界值以上時，發生電弧放電，依此，有電力洩漏之虞，在洩漏之情況，無法形成期待的感應電漿。對此，在本實施型態中，可以藉由將導體212A和導體214A設為不電弧放電之距離，抑制漏電，可以抑制期待的感應電漿。
再者，本實施型態之第1共振線圈212係被構成接地的兩端間之電性長度成為被供給至第1共振線圈212之高頻電力之波長的倍增的長度。藉由如此地接地第1共振線圈之兩端，可以形成被供給之高頻電力之波長的倍增。依此，因可以形成圖7所示之電壓的正弦曲線，故第1共振線圈212之電壓分布的峰值之控制變得容易。
再者，本實施型態之第2共振線圈214係被構成接地的兩端間之電性長度成為被供給至第2共振線圈214之高頻電力之波長的倍增的長度。藉由如此地接地第2共振線圈214之兩端，可以形成被供給之高頻電力之波長的倍增。依此，因可以形成圖7所示之電壓的正弦曲線，故第2共振線圈214之電壓分布的峰值之控制變得容易。
再者，在本實施型態中，以第1共振線圈212之電性長度和第2共振線圈214之電性長度相等之方式，在第1共振線圈212及第2共振線圈214之雙方連接對補正電性長度的波形調整電路308、309。在以接地無法調整之情況，可以藉由如上述般使用波形調整電路308、309，調整電性長度。
再者，在本實施型態中，第1共振線圈212之被接地的上端212B，被構成相對於第2共振線圈214之被接地的上端214B，在垂直方向中的位置不同。如此一來，藉由使各共振線圈之上端彼此之接地之高度不同，可以更確實地使電壓分布之峰值的位置偏移。
再者，在本實施型態中，第1共振線圈212之被接地的下端212C，被構成相對於第2共振線圈214之被接地的下端214C，在垂直方向中的位置不同。如此一來，藉由使各共振線圈之下端彼此之接地之高度不同，可以更確實地使電壓分布之峰值的位置偏移。
再者，在本實施型態中，從被連接於第1共振線圈212之高頻電源273發生的高頻，係與從被連接於第2共振線圈214之高頻電源283發生的高頻相同的頻率。當如此地使高頻電源273和高頻電源283之頻率相同時，因可以將高頻電源273、283之波長設為相同，故電壓分布之峰值位置的控制變得容易。
再者，在本實施型態中，以在後述控制器221對第1共振線圈212和第2共振線圈214供給高頻電力之狀態，對處理室201供給處理氣體之方式，進行控制。因此，因可以在電漿生成空間201A生成兩種類的感應電漿，故可以更確實地使感應電漿均勻化。
(控制部) 作為控制部的控制器221係被構成通過訊號線A而控制APC閥242、閥體243B及真空泵246。再者，控制器221係被構成通過訊號線B而控制承載器升降機構268。再者，控制器221係被構成通過訊號線C而控制加熱器電力調整機構276及阻抗可變機構275。再者，控制器221係被構成通過訊號線D而控制閘閥244。再者，控制器221係被構成通過訊號線E而控制RF感測器272、高頻電源273及匹配器274，以及RF感測器282、高頻電源283及匹配器284。再者，控制器221係被構成通過訊號線F而控制MFC252A～252C、閥體253A～253C及閥體243A。
如圖10所示般，作為控制部(控制手段)之控制器221係作為具備有CPU(Central Processing Unit)221A、RAM(Random Access Memory)221B、記憶裝置221C及I/O埠221D的電腦而被構成。RAM221B、記憶裝置221C及I/O埠221D被構成經內部匯流排221E，而能夠與CPU221A進行資料交換。在控制器221連接例如作為例如觸控面板或顯示器等而被構成的輸入輸出裝置225。
記憶裝置221C係由例如快閃記憶體、HDD (Hard Disk Drive)等所構成。在記憶部221C內，以能夠讀出之方式儲存有控制基板處理裝置之動作的控制程式，或記載有後述基板處理之順序或條件等之程式配方等。製程配方係使控制器221實行後述之基板處理工程中之各程序，組合成可以取得特定之結果者，當作程式而發揮功能。以下，統稱該程式配方或控制程式等，也簡稱程式。另外，在本說明書中使用稱為程式之語句的情況，有僅包含程式配方單體之情況、僅包含控制程式單體之情況，或者包含其雙方之情況。再者，RAM221B當作暫時性保持藉由CPU221A被讀出之程式或資料等的記憶體區域(工作區域)而被構成。
I/O埠221D被連接於上述MFC252A～252C、閥體253A～253C、閥體243A、243B、閘閥244、APC閥242、真空泵246、RF感測器272、高頻電源273、匹配器274、RF感測器282、高頻電源283、匹配器284、承載器升降機構268、阻抗可變機構275、加熱器電力調整機構276等。
CPU221A係被構成讀出來自記憶裝置221C之控制程式並實行，同時因應來自輸入輸出裝置225之操作指令之輸入等而從記憶裝置221C讀出程式配方。而且，CPU221A係被構成能夠以沿著被讀出的製程配方之內容之方式，透過I/O埠221D及訊號線A控制APC閥242之開口度調整動作、閥體243B之開關動作及真空泵246之啟動、停止。再者，CPU221A係被構成以沿著上述製程配方之內容之方式，透過訊號線B而控制承載器升降機構268之升降動作。再者，CPU221A係被構成以沿著上述製程配方之內容之方式，透過訊號線C而控制加熱器電力調整機構276所致的朝向加熱器217B的供給電力量調整動作(溫度調整動作)，或阻抗可變機構275所致的阻抗值調整動作。再者，CPU221A係被構成以沿著上述製程配方之內容之方式，透過訊號線D而控制閘閥244之開關動作。再者，CPU221A係被構成以沿著上述製程配方之內容之方式，透過訊號線E而控制RF感測器272、匹配器274及高頻電源273，以及RF感測器282、匹配器284及高頻電源283之動作。再者，CPU221A係被構成以沿著上述製程配方之內容之方式，透過訊號線F而控制MFC252A～252C所致的各種處理氣體之流量調整動作、閥體253A～253C及閥體243A之開關動作。另外，即使CPU221A控制上述以外的裝置構成零件之動作亦可。
控制器221可以藉由將儲存在外部記憶裝置(例如，磁帶、軟碟或硬碟等之磁碟、CD或DVD等之光碟MO等的磁光碟、USB記憶體或記憶卡等的半導體記憶體)226之上述程式，安裝於電腦而構成。記憶裝置221C或外部記憶裝置226係被構成為電腦可讀取之記錄媒體。以下，將該些總稱為記錄媒體。另外，在本揭示中使用稱為記錄媒體之語句之情況，有僅包含記憶裝置221C單體之情況、僅包含外部記憶裝置226單體之情況，或包含該些雙方之情況。另外，對電腦提供程式即使不使用外部記憶裝置226而使用網路或專用線路等之通訊手段亦可。
(2)基板處理工程 接著，針對在本揭示之一態樣之基板處理工程，主要使用圖11予以說明。圖11為表示本揭示之一態樣所涉及之基板處理工程之流程圖。本揭示之一態樣所涉及之基板處理工程係以例如快閃記憶體等之半導體裝置之製造工程之一工程，藉由上述基板處理裝置100而被實施。在以下之說明中，構成基板處理裝置100之各部的動作藉由控制器221而被控制。
另外，雖然省略圖示，但是在本揭示之一態樣所涉及之基板處理工程中被處理的晶圓200之表面，事先形成具有深寬比高的凹凸部的溝槽。在本揭示之一態樣中，露出於溝槽之內壁的例如矽(Si)之層，進行作為使用電漿的處理而進行氧化處理。
(基板搬入工程S110) 首先，將上述晶圓200搬入至處理室201內。具體而言，藉由承載器升降機構268使承載器217下降至晶圓200之搬運位置。而且，使晶圓上推銷266貫通於承載器217之貫通孔217A。其結果，成為晶圓上推銷266較承載器217表面僅突出特定高度的狀態。
接著，開啟閘閥244。而且，使用晶圓搬運機構(省略圖示)，將晶圓200從與處理室201相鄰接的真空搬運室搬入至處理室201內。被搬入的晶圓200係以水平姿勢被支持於從承載器217之表面突出的晶圓上推銷266上。在將晶圓200搬入至處理室201內之後，使晶圓搬運機構朝處理室201外退避。而且，關閉閘閥244而密閉處理室201內。藉由使用承載器升降機構268使承載器217上升，晶圓200被支持於承載器217之上面。
(升溫、真空排氣工程S120) 接著，進行被搬入至處理室201內的晶圓200之升溫。加熱器217B係事先被加熱，在埋入加熱器217B的承載器217上保持晶圓200。藉由該保持，晶圓200被加熱至例如150～750℃之範圍內的特定值。再者，在進行晶圓200之升溫之期間，藉由真空泵246經由氣體排氣管231而對處理室201內進行真空排氣，使處理室201內之壓力成為特定值。真空泵246係至少動作至後述基板搬運工程S160結束為止。
(反應氣體供給工程S130) 接著，作為反應氣體，開始供給含氧體和含氫氣體。具體而言，開啟閥體253A及253B，一面在MFC252A及MFC252B進行流量控制，一面開始朝處理室內201內供給含氧氣體及含氫氣體。此時，將含氧氣體的流量設為例如20～2000sccm之範圍內的特定值。此時，將含氧氣體的流量設為例如20～1000sccm之範圍內的特定值。
再者，以處理室201內之壓力成為例如1～250PA之範圍內的特定壓力之方式，調整APC閥242之開口度而控制處理室201內之排氣。如此一來，一邊適度地排出處理室201內，一邊繼續供給含氧氣體及含氫氣體直至後述電漿處理處理工程S140結束時。
作為含氧氣體，可以使用例如，氧(O 2)氣體、一氧化二氮(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、水蒸氣(H 2O氣體)、一氧化氮(CO)氣體、二氧化碳(CO 2)氣體等。作為含氧氣體，可以使用該些之中的一種以上。
再者，作為含氫氣體，可以使用例如氫(H 2)氣、重氫(D 2)氣體、H 2O氣體、氨(NH 3)氣。作為含氫氣體，可以使用該些之中的一種以上。另外，在使用H 2O氣體作為含氧氣體之情況，以使用H 2O氣體之外的氣體作為含氫氣體為佳，在使用H 2O氣體作為含氫氣體之情況，以使用H 2O氣體之外的氣體作為含氧氣體為佳。
作為惰性氣體，可以使用例如氮(N 2)氣，其他，可以使用氬(Ar)氣、氦(He)氣、氖(Ne)氣、氙(Xe)氣等的稀有氣體。作為惰性氣體，可以使用該些之中的一種以上。
(電漿處理工程S140) 在電漿處理工程S140中，首先，從氣體供給部供給處理氣體，同時從高頻電力供給部271對第1共振線圈212供給高頻電力，不從高頻電力供給部281對第2共振線圈214供給高頻電力。 具體而言，若處理室201內之壓力穩定時，則對第1共振線圈212，從高頻電源273經由RF感測器272，開始高頻電力的施加。
依此，在被供給含氧氣體及含氫氣體的電漿生成空間201A內形成高頻電磁場。藉由該高頻電磁場，在相當於電漿生成空間201A之第1共振線圈212之電性中點的高度位置，激發具有電漿密度最高的甜甜圈狀的ICP310。電漿狀的含氧氣體及含氫氣體解離，生成含氧的氧自由基(氧活性種)、氧離子、含氫的氫自由基(氫活性種)、氫離子等的反應種。
在基板處理空間201B被保持於承載器217上之晶圓200，藉由感應電漿而被生成的自由基和不被加速之狀態的離子均勻地被供給至溝槽內。被供給的自由基及離子與側壁均勻地反應，將表面的層(例如，Si層)改質為階梯覆蓋率良好的氧化層(例如，Si氧化層)。
之後，若經過特定的處理時間，例如10～300秒時，則停止從高頻電源273輸出電力。
接著，從氣體供給部供給處理氣體，同時從高頻電力供給部281對第2共振線圈214供給高頻電力，停止從高頻電力供給部271朝第1共振線圈212供給高頻。具體而言，若處理室201內之壓力穩定時，則對第2共振線圈214，從高頻電源283經由RF感測器282，開始高頻電力的施加。
依此，在被供給含氧氣體及含氫氣體的電漿生成空間201A內形成高頻電磁場。藉由該高頻電磁場，在相當於電漿生成空間201A之第2共振線圈214之電性中點的高度位置，激發具有電漿密度最高的甜甜圈狀的ICP312。電漿狀的含氧氣體及含氫氣體解離，生成含氧的氧自由基(氧活性種)、氧離子、含氫的氫自由基(氫活性種)、氫離子等的反應種。
在基板處理空間201B被保持於承載器217上的晶圓200，藉由感應電漿被生成的自由基，和藉由第1共振線圈212產生的感應電漿而在本工程中長壽命的自由基，和不被加速之狀態的離子均勻地被供給至溝槽。被供給的自由基及離子與側壁均勻地反應，將表面的層(例如，Si層)改質為階梯覆蓋率良好的氧化層(例如，Si氧化層)。
之後，當經過特定處理時間，例如10～300秒時，停止來自高頻電源283之電力的輸出，停止在處理室201內之電漿放電。
再者，關閉閥體253A及253B，停止朝含氧氣體及含氫氣體的處理室201內。藉由上述，電漿處理工程S140結束。
(真空排氣工程S150) 若停止含氧氣體及含氫氣體之供給時，則經由氣體排氣管231對處理室201內進行真空排氣。依此，處理室201內之含氧氣體或含氫氣體、藉由該些氣體的反應發生的排氣等，朝處理室201外排氣。之後，調整APC閥242之開口度，將處理室201內之壓力調整成與和處理室201相鄰接的真空搬運室(省略圖示)相同的壓力。另外，真空搬運室為晶圓200的搬出目的地。
(基板搬出工程S160) 若處理室201內成為特定壓力時，則使承載器217下降至晶圓200之搬運位置，使晶圓200支持於上推銷266上。而且，開啟閘閥244，使用基板搬運機構，將基板200朝處理室201外搬出。
藉由上述，結束本揭示之一態樣所涉及的基板處理工程。
(其他態樣) 以上，雖然說明本揭示之各種典型的實施型態及變形例，但是本揭示不限定於該些實施型態，亦可以適當地組合使用。
在上述態樣中，雖然第2配置區域SA係在裝置上下方向(垂直方向)，被形成在較第1配置區域FA更接近於承載器217之側，但是本揭示不限定於此。例如，第2配置區域SA在裝置上下方向(垂直方向)，被形成在較第1配置區域FA更遠離承載器217之側亦可。
再者，在上述態樣中，於處理容器203之外周，如圖8所示般，雖然形成第1配置區域FA和第2配置區域SA，但是本揭示不限定於此。例如，如圖12所示般，即使在隔著第2配置區域SA而與第1配置區域FA之相反側，形成在軸向(垂直方向)交互配置第1共振線圈212之導體212A和第2共振線圈214之導體214A的第3配置區域TA亦可。在此情況，藉由在第1共振線圈212之兩端側連接接地，可以形成被供給的高頻電力之波長的倍增，依此可以形成電壓的正弦曲線。依此，第1共振線圈212之電壓分布的峰值之控制變得容易。
再者，在上述態樣中，雖然使第1共振線圈212之線圈部之軸向的長度和第2共振線圈214之線圈部之軸向的長度不同，但是本揭示不限定於此。即使第1共振線圈212之線圈部之軸向之長度和第2共振線圈214之線圈部之軸向之長度為相同長度亦可。在此，例如，即使配置成第1共振線圈212和第2共振線圈214整體重疊亦可，即使配置成第1共振線圈212之下部和第2共振線圈214之上部重疊亦可。另外，第1共振線圈212之線圈部之軸向之長度和第2共振線圈214之線圈部之軸向之長度不同之情況也與上述相同，即使配置成第1共振線圈212之線圈部之軸向之一部分和第2共振線圈214之線圈部之軸向之一部分重疊亦可。
在上述態樣中，雖然藉由處理容器203被構成的處理室201具有電漿生成室和基板處理室，即是電漿生成室和基板處理室系藉由相同的處理容器203而被構成，但是本揭示不限定於該構成。例如，即使電漿生成室和基板處理室分別以不同的容器構成亦可。
再者，在上述態樣中，雖然針對使用電漿對基板表面進行氧化處理的例予以說明，但是除此之外，即使對使用含氮氣體作為處理氣體的氮化處理亦適用。再者，不限定於氮化處理及氧化處理，即使適用於使用電漿而對基板施予處理的所有技術亦可。例如，即使適用於相對於使用電漿而進行的形成在基板表面之膜的改質處理、摻雜處理、氧化膜的還原處理、對該膜的蝕刻處理、及抗蝕劑的灰化處理等。
再者，在上述態樣中，雖然使用二個共振線圈說明，但是本揭示不限定於此。例如，即使使用三個以上的共振線圈亦可。
另外，雖然針對特定的實施型態及變形例詳細說明本揭示，但是本揭示不限定於該些實施型態及變形例，在本揭示之範圍內可以採用其他的各種實施型態，對於本領域的技術人員來說顯而易見。
(本揭示之較佳態樣) 以下，針對本揭示之較佳態樣予以附記。
(附記1) 若藉由本揭示之一態樣時，提供一種基板處理裝置，具備： 基板處理室，其係對基板進行處理； 電漿生成室，其係連通於上述基板處理室； 氣體供給部，其係能夠對上述電漿生成室內供給氣體； 第1線圈，其係被配置成包圍上述電漿生成室，被供給高頻電力；及 第2線圈，其係被配置成包圍上述電漿生成室，其軸向與上述第1線圈相同並且其捲繞直徑與上述第1線圈不同，被供給高頻電力，被構成藉由該高頻電力之供給而產生的電壓分布之峰值與在上述第1線圈產生的電壓分布之峰值不重疊。
(附記2) 如附記1所載之基板處理裝置，以 上述第2線圈被構成在與軸向正交之方向，電壓分布之峰值與上述第1線圈之電壓分布之峰值不重疊為佳。
(附記3) 如附記1或附記2所載之基板處理裝置，以 上述第2線圈被構成在軸向，電壓分布之峰值與上述第1線圈之電壓分布之峰值不重疊為佳。
(附記4) 如附記1所載之基板處理裝置，以在上述電漿生成室之外周，第1配置區域和第2配置區域為佳，該第1配置區域係在上述軸向交互地配置構成上述第1線圈的導體和構成上述第2線圈的導體，該第2配置區域係在上述軸方向隔著間隔僅配置上述第1線圈的導體。
(附記5) 如附記1至附記4中之任一項所載之基板處理裝置，以上述第1線圈之捲繞直徑被構成小於上述第2線圈之捲繞直徑為佳。
(附記6) 如附記4或附記5所載之基板處理裝置，以上述第2配置區域在上述軸向，被形成在較上述第1配置區域更接近於載置上述基板的基板載置部之側為佳
(附記7) 如附記6所載之基板處理裝置，以具有能從上述基板載置部之外周排出上述氣體的排氣部為佳。
(附記8) 如附記4至附記7中之任一項所載之基板處理裝置，以在上述第1配置區域中，上述第1線圈之導體和上述第2線圈之導體被構成以不電弧放電的距離隔離，在上述第2配置區域中，上述第1線圈之導體間被構成以不電弧放電的距離隔離為佳。
(附記9) 如附記4或附記5所載之基板處理裝置，以上述第2配置區域在上述軸向被形成在較上述第1配置區域更遠離載置上述基板的基板載置部之側為佳。
(附記10) 如附記4至附記7中之任一項所載之基板處理裝置，以在上述電漿生成室之外周，隔著上述第2配置區域而在上述第1配置區域之相反側，形成第3配置區域為佳，該第3配置區域係在上述軸向交互地配置上述第1線圈之導體和上述第2線圈之導體為佳。
(附記11) 如附記1至附記10中之任一項所載之基板處理裝置，以上述第1線圈具有能夠連接於接地的一對接地連接部，上述一對接地連接部間之電性長度被構成為被供給至上述第1線圈的高頻電力之波長的倍增之長度為佳。
(附記12) 如附記11所載之基板處理裝置，以上述第2線圈具有能夠連接於接地的一對接地連接部，上述一對接地連接部間之電性長度被構成為被供給至上述第2線圈的高頻電力之波長的倍增之長度為佳。
(附記13) 如附記1至附記12中之任一項所載之基板處理裝置，以上述第1線圈之電性長度和上述第2線圈之電性長度相等之方式，在上述第1線圈及上述第2線圈之至少一方連接補正電性長度的波形調整電路為佳。
(附記14) 如附記13所載之基板處理裝置，以上述波形調整電路為可變電容器為佳。
(附記15) 如附記13所載之基板處理裝置，以上述波形調整電路為以導電體所構成的線為佳。
(附記16) 如附記11或附記12所載之基板處理裝置，以位於上述第1線圈之軸向一方側的上述接地連接部，被構成與位於上述第2線圈之軸向一方側的上述接地連接部，在上述軸向的位置不同為佳。
(附記17) 如附記11、附記12或附記16所載之基板處理裝置，以位於上述第1線圈之軸向另一方側的上述接地連接部，被構成與位於上述第2線圈之軸向另一方側的上述接地連接部，在上述軸向的位置不同為佳。
(附記18) 如附記1至附記17中之任一項所載之基板處理裝置，以被連接於上述第1線圈的電源發生的高頻係與從被連接於上述第2線圈的電源發生的高頻相同的頻率為佳。
(附記19) 如附記1至附記18中之任一項所載之基板處理裝置，以具備控制部為佳，該控制部係以在對上述第1線圈和上述第2線圈供給高頻電力之狀態，對上述電漿生成室供給上述氣體之方式，進行控制。
(附記20) 若藉由本揭示之其他一態樣時，提供一種半導體裝置之製造方法，具備：對被配置成包圍電漿生成室之第1線圈，和被配置成包圍上述電漿生成室，且與該第1線圈之軸向相同且與上述第1線圈之捲繞直徑不同的第2線圈，以在上述第1線圈產生的電壓分布之峰值和在上述第2線圈生成的電壓分布之峰值不重疊之方式，供給高頻電力的工程；及對上述電漿生成室供給氣體，而處理被配置在連通於上述電漿生成室的基板處理室的基板的工程。
(附記21) 若藉由本揭示之其他一態樣時，提供一種程式，其係藉由電腦使基板處理裝置實行下述程序：對被配置成包圍電漿生成室之第1線圈，和被配置成包圍上述電漿生成室，且與該第1線圈之軸向相同且與上述第1線圈之捲繞直徑不同的第2線圈，以在上述第1線圈產生的電壓分布之峰值和在上述第2線圈生成的電壓分布之峰值不重疊之方式，供給高頻電力的程序；及對上述電漿生成室供給氣體，而處理被配置在連通於上述電漿生成室的基板處理室的基板的程序。
200:晶圓(基板) 212:第1共振線圈(第1線圈) 214:第2共振線圈(第2線圈) FA:第1配置區域 SA:第2配置區域
[圖1]為在本揭示之一態樣中適合被使用的基板處理裝置之概略構成圖。 [圖2]為表示在本揭示之比較例被使用的第1共振線圈的圖。 [圖3]為表示在圖2之第1共振線圈中之電流和電壓之關係的說明圖。 [圖4]為表示使用圖2之第1共振線圈而使處理氣體電漿激發之情況之處理爐內之樣子的圖。 [圖5]為在圖4之第1共振線圈之軸向中央部的水平剖面圖。 [圖6]為表示在本揭示之一態樣適合被使用的第2共振線圈的圖。 [圖7]為表示在第1共振線圈及第2共振線圈中之電流和電壓之關係的說明圖。 [圖8]為表示使用圖7之第1共振線圈及第2共振線圈而使處理氣體電漿激發之情況之處理爐內之樣子的圖。 [圖9]為在圖8之第1共振線圈及第2共振線圈之軸向中央部的水平剖面圖。 [圖10]為表示在本揭示之一態樣中適合被使用之基板處理裝置之控制器(控制手段)之構成的圖。 [圖11]為在本揭示之一態樣中適合被使用的基板處理工程之流程圖。 [圖12]為使用在本揭示之一態樣中適合被使用的共振線圈之變形例而使處理氣體電漿激發之情況之處理爐內之樣子的圖。
201:處理室 201A:電漿生成空間 201B:基板處理空間 210:上側容器 212:第1共振線圈(第1線圈) 214:第2共振線圈(第2線圈) 212C:下端 214C:下端 308:波形調整電路 309:波形調整電路

Claims (21)

  1. 一種基板處理裝置，具備： 基板處理室，其係對基板進行處理； 電漿生成室，其係連通於上述基板處理室； 氣體供給部，其係能夠對上述電漿生成室內供給氣體； 第1線圈，其係被配置成包圍上述電漿生成室，被供給高頻電力；及 第2線圈，其係被配置成包圍上述電漿生成室，其軸向與上述第1線圈相同並且其捲繞直徑與上述第1線圈不同，被供給高頻電力，被構成藉由該高頻電力之供給而產生的電壓分布之峰值與在上述第1線圈產生的電壓分布之峰值不重疊。
  2. 如請求項1所載之基板處理裝置，其中 上述第2線圈被構成在與軸向正交之方向，電壓分布之峰值與上述第1線圈之電壓分布之峰值不重疊。
  3. 如請求項1所載之基板處理裝置，其中 上述第2線圈被構成在軸向，電壓分布之峰值與上述第1線圈之電壓分布之峰值不重疊。
  4. 如請求項1所載之基板處理裝置，其中 在上述電漿生成室之外周，形成第1配置區域和第2配置區域，該第1配置區域係在上述軸向交互地配置構成上述第1線圈的導體和構成上述第2線圈的導體，該第2配置區域係在上述軸方向隔著間隔僅配置上述第1線圈的導體。
  5. 如請求項1所載之基板處理裝置，其中 上述第1線圈之捲繞直徑被構成小於上述第2線圈之捲繞直徑。
  6. 如請求項4所載之基板處理裝置，其中 上述第2配置區域在上述軸向，被形成在較上述第1配置區域更接近於載置上述基板的基板載置部之側。
  7. 如請求項6所載之基板處理裝置，其中 具有能從上述基板載置部之外周排出上述氣體的排氣部。
  8. 如請求項4所載之基板處理裝置，其中 在上述第1配置區域中，上述第1線圈之導體和上述第2線圈之導體被構成以不電弧放電的距離隔離， 在上述第2配置區域中，上述第1線圈之導體間被構成以不電弧放電的距離隔離。
  9. 如請求項4所載之基板處理裝置，其中 上述第2配置區域在上述軸向，被形成在較上述第1配置區域更遠離載置上述基板的基板載置部之側。
  10. 如請求項4所載之基板處理裝置，其中 在上述電漿生成室之外周，隔著上述第2配置區域而在上述第1配置區域之相反側，形成第3配置區域，該第3配置區域係在上述軸向交互地配置上述第1線圈之導體和上述第2線圈之導體。
  11. 如請求項1所載之基板處理裝置，其中 上述第1線圈具有能夠連接於接地的一對接地連接部，上述一對接地連接部間之電性長度被構成為被供給至上述第1線圈的高頻電力之波長的倍增之長度。
  12. 如請求項11所載之基板處理裝置，其中 上述第2線圈具有能夠連接於接地的一對接地連接部，上述一對接地連接部間之電性長度被構成為被供給至上述第2線圈的高頻電力之波長的倍增之長度。
  13. 如請求項1所載之基板處理裝置，其中 以上述第1線圈之電性長度和上述第2線圈之電性長度相等之方式，在上述第1線圈及上述第2線圈之至少一方連接補正電性長度的波形調整電路。
  14. 如請求項13所載之基板處理裝置，其中 上述波形調整電路為可變電容器。
  15. 如請求項13所載之基板處理裝置，其中 上述波形調整電路係以導電體所構成的線。
  16. 如請求項11所載之基板處理裝置，其中 位於上述第1線圈之軸向一方側的上述接地連接部，被構成與位於上述第2線圈之軸向一方側的上述接地連接部，在上述軸向的位置不同。
  17. 如請求項11所載之基板處理裝置，其中 位於上述第1線圈之軸向另一方側的上述接地連接部，被構成與位於上述第2線圈之軸向另一方側的上述接地連接部，在上述軸向的位置不同。
  18. 如請求項1所載之基板處理裝置，其中 被連接於上述第1線圈的電源發生的高頻係與從被連接於上述第2線圈的電源發生的高頻相同的頻率。
  19. 如請求項1所載之基板處理裝置，其中 具備控制部，該控制部係以在對上述第1線圈和上述第2線圈供給高頻電力之狀態，對上述電漿生成室供給上述氣體之方式，進行控制。
  20. 一種半導體裝置之製造方法，具有： 對被配置成包圍電漿生成室之第1線圈，和被配置成包圍上述電漿生成室，且與該第1線圈之軸向相同且與上述第1線圈之捲繞直徑不同的第2線圈，以在上述第1線圈產生的電壓分布之峰值和在上述第2線圈生成的電壓分布之峰值不重疊之方式，供給高頻電力的工程；及 對上述電漿生成室供給氣體，而處理被配置在連通於上述電漿生成室的基板處理室的基板的工程。
  21. 一種程式，其係藉由電腦使基板處理實行下述程序： 對被配置成包圍電漿生成室之第1線圈，和被配置成包圍上述電漿生成室，且與該第1線圈之軸向相同且與上述第1線圈之捲繞直徑不同的第2線圈，以在上述第1線圈產生的電壓分布之峰值和在上述第2線圈生成的電壓分布之峰值不重疊之方式，供給高頻電力的程序；及 對上述電漿生成室供給氣體，而處理被配置在連通於上述電漿生成室的基板處理室的基板的程序。
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