WO2015141521A1 - 基板処理装置、半導体装置の製造方法及び記録媒体 - Google Patents

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Definitions

  • the present invention relates to a technique for performing substrate processing such as thin film formation, etching, or ashing on a substrate such as a silicon wafer using plasma.
  • the substrate processing step includes, for example, a processing chamber for processing a substrate, a substrate support portion for supporting the substrate in the processing chamber, an impedance variable electrode provided in the substrate support portion, and an impedance variable electrode connected to change the impedance.
  • the substrate processing apparatus includes a possible impedance adjustment unit, a plasma generation unit that excites a processing gas supplied into the processing chamber, and a control unit that controls at least the impedance adjustment unit.
  • the processing gas supplied into the processing chamber is excited in the plasma generation unit, and the activated species of the excited processing gas is supplied to the substrate, so that the substrate is processed. A film is formed.
  • the impedance adjustment unit adjusts the impedance value of the variable impedance electrode, thereby adjusting the amount of the excited active species drawn into the substrate and controlling the film formation rate.
  • the impedance of the impedance variable electrode may become non-uniform depending on the impedance value to be adjusted by the impedance adjustment unit. For this reason, the potential of the processed surface of the substrate becomes in-plane non-uniform, the amount of excited active species drawn into the substrate becomes non-uniform, and the surface of the amount of excited active species drawn into the substrate The internal uniformity may be different for each treatment.
  • the in-plane uniformity of the thin film formed on the substrate also changes depending on the processing pressure, when the parameters such as the processing gas type are changed, the processing pressure is changed.
  • the range that can be controlled only by the processing pressure is small, and there is a limit in obtaining a large film formation rate.
  • the present invention provides a technique for improving the in-plane uniformity of the substrate and improving the reproducibility of the in-plane uniform substrate processing.
  • a plasma generation unit that converts a processing gas into a plasma state
  • a processing chamber that processes a substrate with the processing gas in a plasma state
  • a substrate support unit that supports the substrate in the processing chamber.
  • the impedance of the electrode part is adjusted for each of the electrode part provided in the substrate support part and having a plurality of regions divided in the circumferential direction, and the plurality of regions divided in the circumferential direction. And an impedance adjustment unit.
  • the in-plane uniformity of the film thickness of the thin film formed on the substrate can be improved.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a substrate processing apparatus according to a first embodiment of the present invention.
  • A is a schematic sectional drawing of the board
  • B is a schematic plan view of an impedance variable electrode. It is a flowchart explaining the substrate processing process which concerns on 1st Example of this invention.
  • 5 is a graph comparing the case where the impedance value is adjusted and the case where the impedance value is not adjusted in the substrate processing apparatus according to the first embodiment of the present invention.
  • (A) is a schematic sectional drawing of the board
  • (B) is a schematic plan view of an impedance variable electrode.
  • (A) is a schematic sectional drawing of the board
  • (B) is a schematic plan view of an impedance variable electrode.
  • (A) is a schematic sectional drawing of the board
  • (B) is a schematic plan view of an impedance variable electrode. It is a schematic sectional drawing which shows the substrate processing apparatus which concerns on the other Example of this invention. It is a schematic sectional drawing which shows the substrate processing apparatus which concerns on other Example of this invention.
  • FIG. 1 shows a substrate processing apparatus 1 configured as an MMT apparatus.
  • the substrate processing apparatus 1 uses a modified magnetron type plasma source capable of generating high-density plasma by an electric field and a magnetic field, and plasma-treats a wafer 2 as a substrate made of silicon or the like, for example. It has become.
  • the substrate processing apparatus 1 excites the processing gas to oxidize or nitride the surface of the wafer 2 or the thin film formed on the wafer 2, form a thin film on the wafer 2, or etch the surface of the wafer 2, for example.
  • Various plasma treatments can be performed.
  • the processing container 4 constituting the processing chamber 3 includes a dome-shaped upper container 5 as a first container and a bowl-shaped lower container 6 as a second container.
  • the processing chamber 3 is formed by covering the upper container 5 on the lower container 6.
  • the upper container 5 is made of a non-metallic material such as aluminum oxide (Al 2 O 3 ) or quartz (SiO 2 ), for example, and the lower container 6 is made of aluminum (Al) or the like, for example.
  • a gate valve 7 as a gate valve is provided on the side wall of the lower container 6.
  • the gate valve 7 When the gate valve 7 is open, the wafer 2 can be carried into the processing chamber 3 through the loading / unloading port 10 by a transfer mechanism (not shown), or can be carried out of the processing chamber 3. It is like. Further, the processing chamber 3 can be hermetically closed by closing the gate valve 7.
  • a susceptor 8 serving as a substrate support for supporting the wafer 2 is disposed in the center on the bottom side in the processing chamber 3.
  • the wafer 2 is placed on the substrate placement surface 8 a of the susceptor 8.
  • the susceptor 8 is formed of a non-metallic material such as aluminum nitride (AlN), ceramics, quartz, or the like so that metal contamination of the wafer 2 can be reduced.
  • the susceptor 8 is electrically insulated from the lower container 6.
  • a heater 9 as a heating mechanism disposed in parallel with the substrate mounting surface 8a is embedded integrally so that the wafer 2 can be heated.
  • a predetermined temperature for example, room temperature to about 1000 ° C.
  • the susceptor 8 is provided with a temperature sensor (not shown), and a controller 11 (to be described later) is electrically connected to the heater 9 and the temperature sensor.
  • the controller 11 is configured to control the power supplied to the heater 9 based on the temperature information detected by the temperature sensor.
  • the susceptor 8 is provided with a susceptor elevating mechanism 12 that elevates and lowers the susceptor 8. Through holes 13 are formed in the susceptor 8, and at least three wafer push-up pins 14 for pushing up the wafer 2 are provided on the bottom surface of the lower container 6.
  • the through-hole 13 and the wafer push-up pin 14 are mutually connected such that the wafer push-up pin 14 penetrates the through-hole 13 in a non-contact state with the susceptor 8. Has been placed.
  • variable impedance variable electrodes 15 and 16 are impedance variable electrode portions for controlling the potential of the wafer 2. It has been.
  • the variable impedance electrodes 15 and 16 are arranged in parallel with the substrate mounting surface 8a so that the potential of the wafer 2 can be adjusted uniformly.
  • the first impedance variable electrode 15 is formed in an annular shape
  • the second impedance variable electrode 16 is concentric with the first impedance variable electrode 15 and formed in a disk shape inside.
  • the 1st impedance variable electrode 15 and the 2nd impedance variable electrode 16 are provided so that it may not electrically contact
  • the distance between the 1st impedance variable electrode 15 and the 2nd impedance variable electrode 16 is as follows. The shorter one is desirable.
  • the first impedance variable electrode 15 is connected with a first impedance adjusting unit 17 capable of changing an impedance value as a substrate potential distribution adjusting unit.
  • the second impedance variable electrode 16 is connected to a second impedance adjusting unit 18 capable of changing the impedance value as a substrate potential distribution adjusting unit.
  • the first impedance adjustment unit 17 and the second impedance adjustment unit 18 are each grounded.
  • the first impedance adjustment unit 17 includes a coil 171 and a variable capacitor 172 connected in series.
  • the second impedance adjustment unit 18 includes a coil 181 and a variable capacitor 182 connected in series.
  • the impedance of the first impedance adjustment unit 17 can be changed by adjusting the capacitance of the variable capacitor 172.
  • the potential of the first impedance variable electrode 15 with respect to the plasma that is, the outer periphery of the wafer 2, which is a portion of the wafer 2 immediately above the first impedance variable electrode 15.
  • the electric potential is controlled.
  • the wafer outer periphery refers to the outer periphery of the wafer central portion adjusted by the first impedance adjusting unit 17.
  • the first impedance adjustment unit 17 is connected to the controller 11.
  • the impedance of the second impedance adjusting unit 18 can be changed by adjusting the capacitance of the variable capacitor 182.
  • the impedance of the second impedance adjusting unit 18 By changing the impedance of the second impedance adjusting unit 18, the potential of the second impedance variable electrode 16 with respect to the plasma, that is, the center of the wafer 2, which is the portion of the wafer 2 directly above the second impedance variable electrode 16. The electric potential is controlled.
  • the second impedance adjustment unit 18 is connected to the controller 11.
  • the inventors' diligent research has revealed that there is a proportional relationship between the capacitance adjusted by the first impedance adjusting unit 17 and the second impedance adjusting unit 18 and the amount of attracting plasma. Specifically, it has been found that the greater the capacitance, the more plasma is attracted, and conversely, the smaller the capacitance is, the less plasma is attracted.
  • variable capacitors 172 and 182 the amount of active species or the like in the plasma drawn into the wafer 2 is adjusted, and the film formation rate of the film to be formed is controlled.
  • the film formation rate of each of the first impedance variable electrode 15 and the second impedance variable electrode 16 it is possible to control the thickness of the film to be formed and the depth of the gas component that enters the film.
  • a shower head 19 for supplying a processing gas into the processing chamber 3 is provided at the top of the processing chamber 3.
  • the shower head 19 includes a cap-shaped lid 21, a gas introduction part 22, a buffer chamber 23, a shielding plate 24, and a gas ejection port 25.
  • the lid body 21 is provided in an airtight manner in an opening established in the upper part of the upper container 5.
  • a shielding plate 24 is provided below the lid 21, and a space formed between the lid 21 and the shielding plate 24 is a buffer chamber 23.
  • the buffer chamber 23 functions as a dispersion space that disperses the processing gas introduced from the gas introduction unit 22.
  • the processing gas that has passed through the buffer chamber 23 is supplied into the processing chamber 3 from the gas ejection port 25 on the side of the shielding plate 24.
  • the lid 21 is provided with an opening, and the downstream end of the gas introduction part 22 is airtightly connected to the opening of the lid 21.
  • the downstream end of the gas supply pipe 27 is connected to the upstream end of the gas introduction part 22 via an O-ring 26 as a sealing member.
  • the processing gas may be distributed and supplied into the processing chamber 3 by providing a shower plate having many gas passage holes instead of the shielding plate 24.
  • a downstream end of a processing gas supply pipe 28 that supplies oxygen (O 2 ) gas that is an oxygen-containing gas as processing gas, and nitrogen (N 2 ) gas, for example, as an inert gas. It connects so that the downstream end of the inert gas supply pipe
  • the gas supply pipe 27, the processing gas supply pipe 28, and the inert gas supply pipe 29 are made of, for example, a non-metallic material such as quartz or aluminum oxide, a metal material such as SUS, or the like.
  • a processing gas supply source 31, a mass flow controller (MFC) 32 as a flow control device, and a valve 33 as an on-off valve are connected to the processing gas supply pipe 28 in order from the upstream side. Further, an inert gas supply source 34, an MFC 35 as a flow rate control device, and a valve 36 as an on-off valve are connected to the inert gas supply pipe 29 in order from the upstream side.
  • N 2 gas which is an inert gas, is used as a dilution gas for the processing gas, or as a purge gas when replacing the carrier gas of the processing gas or the gas atmosphere.
  • the controller 11 is electrically connected to the MFC 32 and the valve 33.
  • the controller 11 controls the opening of the MFC 32 and the opening and closing of the valve 33 so that the flow rate of the processing gas supplied into the processing chamber 3 becomes a predetermined flow rate.
  • O 2 gas as a processing gas is freely supplied into the processing chamber 3 through the gas supply pipe 27, the buffer chamber 23, and the gas ejection port 25. it can.
  • the controller 11 is electrically connected to the MFC 35 and the valve 36.
  • the controller 11 controls the opening of the MFC 35 and the opening and closing of the valve 36 so that the flow rate of the inert gas mixed with the processing gas or the inert gas supplied into the processing chamber 3 becomes a predetermined flow rate. It is like.
  • a gas having a predetermined flow rate is mixed with the processing gas.
  • N 2 gas which is an inert gas can be freely supplied into the processing chamber 3 through the gas supply pipe 27, the buffer chamber 23, and the gas ejection port 25.
  • the gas supply unit (gas supply) in the first embodiment is mainly constituted by the shower head 19, the gas supply pipe 27, the processing gas supply pipe 28, the inert gas supply pipe 29, the MFCs 32 and 35, and the valves 33 and 36. System) is constructed. In addition, you may include the process gas supply source 31 and the inert gas supply source 34 in a gas supply part.
  • a gas exhaust port 37 for exhausting a processing gas or the like from the processing chamber 3 is provided below the side wall of the lower container 6, a gas exhaust port 37 for exhausting a processing gas or the like from the processing chamber 3 is provided.
  • An upstream end of a gas exhaust pipe 38 that exhausts gas is connected to the gas exhaust port 37.
  • the gas exhaust pipe 38 is provided with an APC 39 as a pressure regulator, a valve 41 as an on-off valve, and a vacuum pump 42 as an exhaust device in order from the upstream.
  • the exhaust part (exhaust system) in the first embodiment is mainly constituted by the gas exhaust port 37, the gas exhaust pipe 38, the APC 39, and the valve 41.
  • the vacuum pump 42 may be included in the exhaust part.
  • the controller 11 is electrically connected to the APC 39, the valve 41, and the vacuum pump 42, and the inside of the processing chamber 3 can be exhausted by operating the vacuum pump 42 and opening the valve 41. Further, the pressure in the processing chamber 3 can be adjusted by adjusting the opening degree of the APC 39.
  • a cylindrical electrode 44 is provided on the outer periphery of the processing vessel 4 (upper vessel 5) so as to surround the plasma generation region 43 in the processing chamber 3.
  • the cylindrical electrode 44 is formed in a cylindrical shape, for example, a cylindrical shape, and is connected to a high-frequency power source 46 that generates high-frequency power via a matching unit 45 that performs impedance matching.
  • the cylindrical electrode 44 functions as a discharge mechanism that excites the processing gas supplied into the processing chamber 3.
  • An upper magnet 47 and a lower magnet 48 are attached to upper and lower ends of the outer surface of the cylindrical electrode 44, respectively.
  • the upper magnet 47 and the lower magnet 48 are each configured as a permanent magnet formed in a cylindrical shape, for example, a ring shape.
  • the upper magnet 47 and the lower magnet 48 have magnetic poles at both ends along the radial direction of the processing chamber 3, that is, at the inner peripheral end and the outer peripheral end of each magnet.
  • the directions of the magnetic poles of the upper magnet 47 and the lower magnet 48 are arranged to be opposite to each other. That is, the magnetic poles in the inner peripheral portions of the upper magnet 47 and the lower magnet 48 are different from each other, and thereby, magnetic force lines in the cylindrical axis direction are formed along the inner surface of the cylindrical electrode 44.
  • the cylindrical electrode 44, the matching unit 45, the high-frequency power source 46, the upper magnet 47, and the lower magnet 48 constitute the plasma generation unit in the first embodiment.
  • a metal shielding plate 49 for shielding is provided.
  • the controller 11 as a control unit controls the operation of the APC 39, the valve 41 and the vacuum pump 42 through the signal line A, controls the operation of the susceptor elevating mechanism 12 through the signal line B, and supplies power to the heater 9 through the signal line C.
  • the impedance values of the first impedance adjusting unit 17 and the second impedance adjusting unit 18 are controlled, the operation of the gate valve 7 is controlled through the signal line D, and the operations of the matching unit 45 and the high frequency power supply 46 are controlled through the signal line E.
  • the operation of the MFCs 32 and 35 and the valves 33 and 36 is controlled through the signal line F.
  • a substrate processing process performed as one process of the semiconductor manufacturing process according to the first embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. Such a process is performed by the substrate processing apparatus 1.
  • the substrate processing apparatus 1 an example will be described in which the surface of a wafer 2 made of, for example, silicon (Si) as a substrate is oxidized using plasma.
  • the operation of each part constituting the substrate processing apparatus 1 is controlled by the controller 11.
  • the transfer mechanism When the wafer 2 is loaded into the processing chamber 3, the transfer mechanism is moved out of the processing chamber 3, the gate valve 7 is closed, and the processing chamber 3 is sealed. Next, the susceptor 8 is raised using the susceptor elevating mechanism 12 to place the wafer 2 on the upper surface of the susceptor 8. Thereafter, the susceptor 8 is raised to a predetermined position, and the wafer 2 is raised to a predetermined processing position.
  • N 2 gas as a purge gas from the gas supply unit to the processing chamber 3 while exhausting the processing chamber 3 by the exhaust unit. That is, N 2 gas can be supplied into the processing chamber 3 through the buffer chamber 23 by opening the valve 36 while evacuating the processing chamber 3 by operating the vacuum pump 42 and opening the valve 41. preferable. Thereby, it is possible to suppress the penetration of particles into the processing chamber 3 and the adhesion of particles onto the wafer 2.
  • the vacuum pump 42 is always operated at least from the substrate carry-in process (STEP: 01) to the completion of the substrate carry-out process (STEP: 06) described later.
  • STEP: 02 temperature increase and pressure adjustment process
  • electric power is supplied to the heater 9 embedded in the susceptor 8, and the surface of the wafer 2 reaches a predetermined temperature (for example, 200 ° C. or higher and lower than 750 ° C., preferably 350 ° C. to 550 ° C.). Heat in the same way.
  • the temperature of the heater 9 is adjusted by controlling the power supplied to the heater 9 based on temperature information detected by a temperature sensor (not shown).
  • the inside of the processing chamber 3 is evacuated by the vacuum pump 42 so that the inside of the processing chamber 3 has a desired pressure (for example, 0.1 Pa to 300 Pa, preferably 20 Pa to 40 Pa).
  • a desired pressure for example, 0.1 Pa to 300 Pa, preferably 20 Pa to 40 Pa.
  • the pressure in the processing chamber 3 is measured by a pressure sensor (not shown), and the opening degree of the APC 39 is feedback-controlled based on the pressure measured by the pressure sensor.
  • valve 33 is opened, and O 2 gas, which is a processing gas, is supplied from the processing gas supply pipe 28 into the processing chamber 3 through the buffer chamber 23.
  • O 2 gas which is a processing gas
  • the opening degree of the mass flow controller 32 is adjusted so that the flow rate of the O 2 gas becomes a predetermined flow rate.
  • N 2 gas as carrier gas or dilution gas
  • O 2 gas which is processing gas
  • N 2 gas as carrier gas or dilution gas
  • the supply of O 2 gas into the processing chamber 3 can be promoted.
  • a predetermined high-frequency power for example, from the high-frequency power source 46 via the matching unit 45 is applied to the cylindrical electrode 44 where the magnetic field is formed by the upper magnet 47 and the lower magnet 48.
  • 100W to 1000W, preferably 100W to 500W is applied.
  • magnetron discharge is generated in the processing chamber 3, and high-density plasma is generated in the plasma generation region 43 above the wafer 2.
  • the process chamber O 2 gas supplied into the 3 is excited is activated, the active species wafer such as active oxygen or oxygen radicals contained in the excited O 2 gas 2 It is supplied to the top and oxidation treatment is performed.
  • variable capacitor 172 is adjusted to adjust the capacitance of the first impedance adjusting unit 17 to adjust the impedance.
  • variable capacitor 182 is adjusted to adjust the capacitance of the second impedance adjustment unit 18 to adjust the impedance. In this manner, the impedances of the first impedance adjusting unit 17 and the second impedance adjusting unit 18 are controlled to predetermined values.
  • the impedance based on the capacitances of the variable capacitors 172 and 182 connected to the first impedance variable electrode 15 and the second impedance variable electrode 16, respectively the potential of the processing surface of the wafer 2 is displaced, and the wafer 2 For each region corresponding to the first impedance variable electrode 15 and the second impedance variable electrode 16, the amount of active species in the plasma drawn into the wafer 2 is controlled.
  • FIG. 4 shows the film thicknesses of five points A to E on the wafer 2 of the film formed by the plasma treatment shown in FIG. 2 (A).
  • this example is compared with a comparative example.
  • the comparative example is provided with one impedance variable electrode inside the susceptor.
  • impedance is provided in a plurality of impedance variable electrodes (first impedance variable electrode 15 and second impedance variable electrode 16) including a first impedance adjustment unit 17 and a second impedance adjustment unit 18 inside the susceptor 8.
  • the values are individually controlled (first embodiment).
  • the impedance of the first impedance variable electrode 15 is adjusted by the first impedance adjustment unit 17, and the points A and E located on the first impedance variable electrode 15 are adjusted. I try to draw a lot of plasma. Specifically, the peak-to-peak voltage of the first impedance variable electrode 15 is made higher than the peak-to-peak voltage of the second impedance variable electrode 16. By doing so, as shown at points A and E in FIG. 4, the film thickness can be increased compared to the conventional case, and as a result, the film thickness deviation can be reduced between the center and the outer periphery of the wafer.
  • the impedance becomes in-plane nonuniform in the central part (inner peripheral part) and the outer peripheral part of the impedance variable electrode. was there. For this reason, the potential differs between the central portion and the outer peripheral portion of the processing surface of the wafer 2, and the amount of pulling may become uneven in the surface.
  • the first impedance adjustment unit 17 is connected to the first impedance variable electrode 15, and the second impedance adjustment unit 18 is connected to the second impedance variable electrode 16.
  • the impedances of the first impedance variable electrode 15 and the second impedance variable electrode 16 can be individually controlled. Accordingly, it is possible to make the drawing amount of the processing surface of the wafer 2 uniform in the surface with a wide range of impedance values to be set by the first impedance adjusting unit 17 and the second impedance adjusting unit 18.
  • the first impedance adjustment unit 17 and the second impedance adjustment unit 18 set the impedance of the second impedance variable electrode 16 to be smaller than the impedance of the first impedance variable electrode 15. Control the impedance value individually.
  • the potential difference caused by the impedance of the first impedance variable electrode 15 and the second impedance variable electrode 16 can be eliminated between the central portion of the processing surface of the wafer 2 and the outer peripheral portion thereof. That is, the potential distribution of the processing surface of the wafer 2 can be controlled, and the potential of the processing surface of the wafer 2 can be made uniform in the surface. Therefore, the amount of active species drawn into the processing surface of the wafer 2 becomes uniform within the surface, and the film thickness uniformity of the thin film formed on the wafer 2 can be improved.
  • the impedance values set by the first impedance adjusting unit 17 and the second impedance adjusting unit 18 are in a relatively small range, the central portion of the processing surface of the wafer 2 is drawn more than the outer peripheral portion. Although the amount tends to increase, by controlling the impedance values set by the first impedance adjusting unit 17 and the second impedance adjusting unit 18 individually, the amount of active species drawn on the processing surface of the wafer 2 is similarly in-plane. It becomes uniform and the film thickness uniformity of the thin film formed on the wafer 2 can be improved.
  • the impedance value set by the first impedance adjustment unit 17 and the second impedance adjustment unit 18 is a comparatively large value, it is a small value.
  • the amount of active species drawn on the processing surface of the wafer 2 can be made uniform in the surface. That is, the setting range of the impedance values of the first impedance adjusting unit 17 and the second impedance adjusting unit 18 can be widened so that the amount of active species drawn on the processing surface of the wafer 2 becomes uniform in the surface.
  • the opening degree of the APC 39 is adjusted, and the wafer 2 is lowered to a predetermined temperature (for example, room temperature to 100 ° C.) while returning the pressure in the processing chamber 3 to atmospheric pressure. .
  • a predetermined temperature for example, room temperature to 100 ° C.
  • the opening degree of the APC 39 and the valve 41 of the exhaust part is determined based on pressure information detected by a pressure sensor (not shown) while supplying the N 2 gas into the processing chamber 3 while keeping the valve 36 open.
  • the pressure in the processing chamber 3 is increased to atmospheric pressure, the amount of power supplied to the heater 9 is controlled, and the temperature of the wafer 2 is lowered.
  • conditions such as the temperature of the wafer 2, the pressure in the processing chamber 3, the flow rate of each gas, the power applied to the cylindrical electrode 44, the processing time, etc. It is arbitrarily adjusted depending on the film thickness.
  • the two impedance variable electrodes of the first impedance variable electrode 15 and the second impedance variable electrode 16 are provided inside the susceptor 8.
  • the first impedance variable electrode 15 is connected to a first impedance adjustment unit 17 as a substrate potential distribution adjustment unit
  • the second impedance variable electrode 16 is connected to a second impedance adjustment unit 18 as a substrate potential distribution adjustment unit.
  • the first impedance adjusting unit 17 and the second impedance adjusting unit 18 can individually adjust the impedance of the first impedance variable electrode 15 and the second impedance variable electrode 16, respectively. 2 can be made uniform in the surface, and the film thickness uniformity of the thin film formed on the wafer 2 can be improved.
  • the impedance of the second impedance variable electrode 16 is larger than the impedance of the first impedance variable electrode 15.
  • the impedance values are individually controlled by the first impedance adjusting unit 17 and the second impedance adjusting unit 18 so as to reduce the impedance.
  • the potential difference caused by the impedance of the first impedance variable electrode 15 and the second impedance variable electrode 16 can be eliminated between the central portion of the processing surface of the wafer 2 and the outer peripheral portion thereof.
  • the impedance value set by the two-impedance adjusting unit 18 is a value in a relatively large range, the amount of active species drawn on the processing surface of the wafer 2 can be made uniform in the surface.
  • the impedance of the second impedance variable electrode 16 is larger than the impedance of the first impedance variable electrode 15.
  • the impedance values are individually controlled by the first impedance adjusting unit 17 and the second impedance adjusting unit 18 so as to increase the impedance.
  • the potential difference caused by the impedance of the first impedance variable electrode 15 and the second impedance variable electrode 16 can be eliminated between the central portion of the processing surface of the wafer 2 and the outer peripheral portion thereof.
  • the impedance value set by the two-impedance adjusting unit 18 is a value in a relatively small range, the amount of active species drawn on the processing surface of the wafer 2 can be made uniform in the surface.
  • the in-plane uniformity of the amount of the excited processing gas drawn into the wafer 2 is uniform for each processing of the wafer 2. Therefore, the potential change in the processing surface of the wafer 2 for each processing can be reduced, and the reproducibility of the processing can be improved.
  • the first impedance adjusting unit 17 and the second impedance adjusting unit 18 are in a relatively large range, they are in a relatively small range.
  • the amount of the excited processing gas drawn into the processing surface of the wafer 2 can be made uniform in the surface, and various process needs can be met.
  • the impedance of the first impedance variable electrode 15 and the second impedance variable electrode 16 may be adjusted while performing the plasma treatment. For example, during the plasma processing, the potential of the processing surface of the wafer 2, that is, the in-plane distribution of the amount of active species drawn into the wafer 2 is automatically adjusted.
  • FIGS. 5A and 5B a second embodiment of the present invention will be described.
  • the same components as those in FIGS. 2A and 2B are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
  • FIGS. 5A and 5B it is assumed that there is a loading / unloading port 10 for the wafer 2 that is opened and closed by the gate valve 7 (see FIG. 1) on the right side of the drawing.
  • a metal gate valve that opens and closes the carry-in / out port 10 opened in the metal lower container 6 (see FIG. 1) and the carry-in / out port 10. 7 is provided, and the loading / unloading port 10 and the gate valve 7 are exposed in the processing chamber 3 (see FIG. 1).
  • an unintended discharge is generated in the loading / unloading port 10, so that the plasma is attracted to the discharge location. Therefore, there is a phenomenon that the plasma density in the portion near the carry-in / out port 10 in the surface of the wafer 2 becomes high, and as a result, an excessive film is formed and the film thickness in the surface of the wafer 2 becomes non-uniform.
  • the diameter of the portion 16a facing the loading / unloading port 10 of the second variable impedance electrode 16 is larger than the diameter of the portion other than the portion (extending portion) 16a facing the loading / unloading port 10. It has become. That is, the second impedance variable electrode 16 has a shape extending a predetermined distance toward the loading / unloading port 10. When considered in the circumferential direction, the extending portions 16a of the variable impedance electrode 15 and the variable impedance electrode 16 are arranged in a region divided in the circumferential direction.
  • the radius of the portion other than the portion 16a facing the loading / unloading port 10 of the second impedance variable electrode 16 is set to 75 mm, for example, the radius of the portion 16a facing the loading / unloading port 10 is set to 100 mm, for example.
  • the “part facing the loading / unloading port” refers to a region adjacent to the loading / unloading port 10 among the regions divided in the circumferential direction, more specifically, loading from the center of the processing surface of the wafer 2.
  • region located in the direction where the exit 10 exists is shown.
  • the extended portion 16a corresponds.
  • the impedance value set by the first impedance adjusting unit 17 and the second impedance adjusting unit 18 is a value in a relatively small range, the central portion is drawn more than the outer peripheral portion in the wafer 2 plane. The amount tends to increase. Therefore, when the impedances of the variable impedance electrode 15 and the variable impedance electrode 16 are not adjusted in the first impedance adjusting unit 17 and the second impedance adjusting unit 18, the film thickness at the central portion in the wafer 2 surface is increased and the outer periphery is increased. The film thickness of the portion becomes thin, and the film thickness in the wafer 2 surface becomes non-uniform in the radial direction.
  • the film thickness in the vicinity of the loading / unloading port 10 is thicker than that in the other parts. Therefore, the film thickness in the surface of the wafer 2 is not uniform even in the circumferential direction at the outer peripheral part. It becomes.
  • the second variable impedance electrode 16 has a shape extending a predetermined distance toward the loading / unloading port 10, the first impedance adjusting unit 17, the second impedance adjusting unit 18, Thus, it is possible to individually control the impedance values of the central portion where the film thickness is thick in the wafer 2 surface and the vicinity of the loading / unloading port 10 and the other thin film thickness portions.
  • the capacitance of the variable capacitors 172 and 182 are adjusted so that the impedance value set by the first impedance adjustment unit 17 is smaller than the impedance value set by the second impedance adjustment unit 18, Since the potential difference caused by the impedance of the first impedance variable electrode 15 and the second impedance variable electrode 16 can be eliminated, the potential distribution in the surface of the wafer 2 can be made uniform in the surface. Specifically, the capacitance of the variable capacitor 182 is made smaller than the capacitance of the variable capacitor 172.
  • the second impedance adjusting unit 18 can individually control the impedance value for the thick part and the thin part, thereby improving the uniformity of the film thickness in the wafer 2 surface.
  • FIGS. 6A and 6B a third embodiment of the present invention will be described.
  • the same components as those in FIGS. 2A and 2B are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
  • the first impedance variable electrode 51 is provided on the outer peripheral side of the second impedance variable electrode 16.
  • the first variable impedance electrode 51 is composed of a plurality of ring-shaped (circumferential) impedance variable electrodes provided concentrically, for example, an inner peripheral first impedance provided in a ring shape on the inner peripheral side.
  • the variable electrode 52 and the outer peripheral first impedance variable electrode 53 provided on the outer peripheral side of the inner peripheral first impedance variable electrode 52 are configured.
  • the impedance variable electrode section is concentric by three impedance variable electrodes, that is, the second impedance variable electrode 16, the inner peripheral first impedance variable electrode 52, and the outer peripheral first impedance variable electrode 53. It is configured in a triple circle shape.
  • the inner peripheral first impedance variable electrode 52 is connected to the inner peripheral first impedance adjusting unit 54 that is a substrate potential distribution adjusting unit, and the outer peripheral first impedance variable electrode 53 is an outer peripheral side that is a substrate potential distribution adjusting unit.
  • the first impedance adjustment unit 55 is connected.
  • the inner circumference side first impedance adjustment unit 54 includes a coil 541 and a variable capacitor 542, and adjusts the impedance by adjusting the variable capacitor 542.
  • the outer peripheral first impedance adjustment unit 55 includes a coil 551 and a variable capacitor 552, and adjusts the impedance by adjusting the variable capacitor 552.
  • the impedance values are controlled by the second impedance adjusting unit 18, the inner peripheral first impedance adjusting unit 54, and the outer peripheral first impedance adjusting unit 55, respectively, so that the second impedance variable electrode 16, the inner peripheral first impedance variable.
  • the impedances of the electrode 52 and the outer periphery side first impedance variable electrode 53 are individually adjusted.
  • the inner peripheral side first impedance adjusting unit 54 sets the active species in the inner surface of the wafer 2 when the amount of active species is larger than that of the outer peripheral portion. Impedance value set by the second impedance adjustment unit 18, and the impedance value set by the outer periphery side first impedance adjustment unit 55 is set by the inner periphery side first impedance adjustment unit 54. Make it smaller than the value.
  • the potential difference caused by the impedances of the second impedance variable electrode 16, the inner peripheral first impedance variable electrode 52, and the outer peripheral first impedance variable electrode 53 can be eliminated, and the potential distribution in the wafer 2 surface can be reduced. In-plane uniformity can be achieved, and the film thickness uniformity of the formed thin film can be improved.
  • the first impedance variable electrode 51 is composed of the inner circumference side first impedance variable electrode 52 and the outer circumference side first impedance variable electrode 53, it becomes possible to finely adjust the impedance value, and the wafer 2 surface.
  • the potential distribution inside can be made more uniform in the surface, and the uniformity of the film thickness can be further improved.
  • the first impedance variable electrode 51 is divided into two in the radial direction and the impedance variable electrode portion is divided into three in the radial direction. It goes without saying that more detailed control of the impedance value may be performed by dividing the above into three or more.
  • FIGS. 7A and 7B the same components as those in FIGS. 2A and 2B are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
  • a loading / unloading port 10 for the wafer 2 that is opened and closed by the gate valve 7 (see FIG. 1) is provided in the vicinity of a second divided impedance variable electrode 58 described later.
  • the first impedance variable electrode 56 is provided on the outer peripheral side of the second impedance variable electrode 16.
  • the first impedance variable electrode 56 is a ring-shaped impedance variable electrode that is divided into a plurality of pieces at a predetermined angular pitch.
  • the first divided impedance variable electrode 57 and the second divided impedance variable that are divided into three at intervals of 120 °.
  • the electrode 58 and the third divided impedance variable electrode 59 are constituted by three divided impedance variable electrodes.
  • the first divided impedance variable electrode 57 is connected to a first divided impedance adjusting unit 61 that is a substrate potential distribution adjusting unit
  • the second divided impedance variable electrode 58 is a second divided impedance adjusting unit 62 that is a substrate potential distribution adjusting unit
  • the third divided impedance variable electrode 59 is connected to a third divided impedance adjustment unit 63 that is a substrate potential distribution adjustment unit.
  • the first divided impedance adjustment unit 61 includes a coil 611 and a variable capacitor 612, and adjusts the impedance by adjusting the variable capacitor 612.
  • the second divided impedance adjustment unit 62 includes a coil 621 and a variable capacitor 622, and adjusts the impedance by adjusting the variable capacitor 622.
  • the third divided impedance adjustment unit 63 includes a coil 631 and a variable capacitor 632, and adjusts the impedance by adjusting the variable capacitor 632.
  • the divided impedance adjusting units 61 to 63 set the active species.
  • the impedance value smaller than the impedance value set by the second impedance adjusting unit 18
  • the radial potential difference caused by the impedance of the first impedance variable electrode 56 and the second impedance variable electrode 16 can be eliminated.
  • the radial potential distribution in the surface of the wafer 2 can be made uniform in the surface.
  • the first impedance variable electrode 56 is divided into divided impedance variable electrodes 57 to 59, and the impedance values can be individually controlled by the divided impedance adjusting units 61 to 63, so that the lower container 6 ( When the film thickness in the wafer 2 surface becomes thick and the film thickness distribution in the circumferential direction becomes non-uniform in the vicinity of the loading / unloading port 10 opened in FIG. 1), the first divided impedance adjustment unit 61, the third The impedance value set by the divided impedance adjusting unit 63 is made smaller than the impedance value set by the second divided impedance adjusting unit 62 in the vicinity of the loading / unloading port 10.
  • the potential distribution in the surface of the wafer 2 can be made uniform in the surface both in the radial direction and in the circumferential direction, so that the film thickness of the thin film formed on the wafer 2 is uniform.
  • the property can be further improved.
  • the first impedance variable electrode 56 is divided into three parts in the circumferential direction. However, if the first impedance variable electrode 56 is divided into four or more parts, finer details can be obtained. Needless to say, the impedance value may be set.
  • the present invention is not limited to the first to fourth embodiments described above, and may be combined.
  • the third and fourth embodiments are combined, and the first impedance variable electrode is divided in the radial direction by a plurality of impedance variable electrodes provided concentrically, and circumferentially at a predetermined angular pitch. Needless to say, it may be possible to control the impedance value more finely by dividing into two.
  • the configuration in which the heater 9 is provided below each impedance variable electrode has been described.
  • the heater 9 is provided between the wafer 2 and each impedance variable electrode. May be.
  • the silicon oxide film (SiO film) is formed by oxidizing the wafer 2 has been described.
  • a bare wafer and various films are formed.
  • the present invention is also applicable to processes such as oxynitriding, diffusion, etching, etc., in which nitriding, nitriding and oxidation are performed on a wafer.
  • a nitrogen gas supply pipe may be added to the first to fourth embodiments, or the processing gas supply source 31 (see FIG. 1) may be replaced with ammonia gas or the like. You may change into a nitrogen gas supply source.
  • the substrate potential distribution adjusting unit can increase the electric field in the horizontal direction relative to the electric field in the vertical direction with respect to the wafer 2, thereby improving the processing speed of the side wall portion of the recess. Therefore, it is possible to perform a uniform process on the surface of the recess, and a process with good coverage characteristics on the surface of the concavo-convex structure can be performed.
  • the MMT apparatus is used as the substrate processing apparatus 1 .
  • the present invention is not limited to other apparatuses such as an ICP (Inductively Coupled Plasma) apparatus, It can also be implemented using an ECR (Electron Cyclotron Resonance) device.
  • ICP Inductively Coupled Plasma
  • ECR Electro Cyclotron Resonance
  • FIG. 8 shows an ICP plasma processing apparatus 65 which is a substrate processing apparatus according to another embodiment of the present invention. 8 that are the same as those in FIG. 1 are given the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted. Further, the illustration of the gas supply unit is also omitted.
  • the ICP plasma processing apparatus 65 includes dielectric coils 66 and 67 that generate plasma by applying high-frequency power.
  • the dielectric coil 66 is laid outside the ceiling wall of the upper container 5, and the dielectric coil 67 is laid outside the outer peripheral wall of the upper container 5.
  • at least O 2 gas is supplied from the gas supply pipe 27 into the processing chamber 3 via the gas introduction part 22.
  • an electric field is generated by electromagnetic induction by applying high frequency power to the dielectric coils 66 and 67 which are plasma generation units, and the supplied process gas is excited using the electric field as energy.
  • active species can be generated.
  • FIG. 9 shows an ECR plasma processing apparatus 68 which is a substrate processing apparatus according to still another embodiment of the present invention.
  • the same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted. Further, the illustration of the gas supply unit is also omitted.
  • the ECR plasma processing apparatus 68 includes a microwave introduction tube 69 and a dielectric coil 71 as a plasma generation unit that supplies a microwave to generate plasma.
  • the microwave introduction tube 69 is laid outside the ceiling wall of the processing container 4, and the dielectric coil 71 is laid outside the outer peripheral wall of the processing container 4.
  • at least O 2 gas is supplied from the gas supply pipe 27 into the processing chamber 3 via the gas introduction part 22.
  • the microwave 72 is introduced into the microwave introduction tube 69 serving as a plasma generation unit, and then the microwave 72 is radiated into the processing chamber 3.
  • the supplied processing gas can be excited by the microwave 72 and the high frequency power from the dielectric coil 71 to generate active species.
  • the first impedance variable electrode 15 and the second impedance variable electrode 16 are provided inside the susceptor 8, and the first impedance variable electrode 15 and the second impedance variable electrode 16 include Impedance adjustment units 17 and 18 that can change the impedance value are provided, respectively, and thereby the same effects as those of the first embodiment can be obtained.
  • the first impedance variable electrode 15 is extended toward the loading / unloading port 10, and the first impedance variable electrode 15 is divided in the radial direction or the circumferential direction, so that the second to fourth embodiments are performed. Has the same effect as.
  • a plasma generation unit that converts a processing gas into a plasma state, a processing chamber that processes a substrate with the processing gas in a plasma state, and a substrate support unit that supports the substrate in the processing chamber;
  • the impedance of the electrode part is adjusted for each of the electrode part provided in the substrate support part and having a plurality of regions divided in the circumferential direction, and the plurality of regions divided in the circumferential direction.
  • An impedance adjusting unit and a substrate processing apparatus provided are provided.
  • Appendix 2 According to another aspect of the present invention, there is provided the substrate processing apparatus according to appendix 1, wherein the electrode unit is controlled for each of the plurality of regions divided in the circumferential direction by controlling the impedance adjusting unit.
  • a controller configured to adjust the impedance of the.
  • the substrate processing apparatus according to any one of the appendix 1 or 2, wherein the loading / unloading port is provided on a side wall of the processing chamber and through which the substrate passes when loading / unloading the substrate. And at least one of the plurality of regions divided in the circumferential direction of the electrode portion includes a surface region extending from a center in the loading / unloading direction, and the electrode portion is surrounded by the extending surface region. It is formed so as to be divided into directions.
  • control unit has a plurality of regions divided in the circumferential direction of the electrode unit from the center to the loading / unloading direction.
  • the impedance adjusting unit is configured to control the impedance of at least one region having a surface region extending in a direction higher than the impedance of other regions.
  • the electrode unit in the substrate processing apparatus according to any one of appendices 1 and 2, includes a circular region located in the center and a region surrounding the circular region. And a plurality of outer peripheral regions formed by being divided in the circumferential direction.
  • the plurality of regions partitioned in the circumferential direction of the electrode portion are formed by a plurality of electrodes spaced apart from each other. Each is composed.
  • the substrate processing apparatus according to any one of the appendix 1 or 2, wherein the loading / unloading port is provided on a side wall of the processing chamber and through which the substrate passes when loading / unloading the substrate. And at least one of the plurality of regions divided in the circumferential direction of the electrode portion is in a horizontal direction, and a diameter extending from a center in the loading / unloading direction is different from the loading / unloading direction. It is formed so as to be longer than the diameter stretched in the direction.
  • the step of loading the substrate into the processing chamber via the loading / unloading port, and the substrate support portion having a planar electrode having a plurality of divided areas inside after loading is higher than the impedance of other regions
  • a method for manufacturing a semiconductor device, or a substrate processing comprising: adjusting the impedance of each region of the electrode so as to process; and processing the substrate placed on the substrate support portion with a processing gas in a plasma state
  • the plurality of regions of the electrode are regions in which the electrode is divided in a circumferential direction.
  • Appendix 10 According to another aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing a semiconductor device or a substrate processing method according to appendix 8, wherein at least one of the plurality of divided regions of the electrode is formed from the center. A surface region extending in the loading / unloading direction is included, and the electrode is formed to be divided in the circumferential direction by the extending surface region.
  • a procedure for carrying a substrate into a processing chamber via a carry-in / out port, and a substrate support part having a planar electrode inside having a plurality of divided areas after carrying in are provided.
  • the impedance of the region located in the direction of the loading / unloading port as viewed from the center of the electrode is higher than the impedance of other regions.
  • a program for causing a computer to execute a procedure for adjusting the impedance of each region of the electrode and a procedure for processing the substrate placed on the substrate support with a processing gas in a plasma state, or the program A recorded computer-readable recording medium is provided.
  • the plurality of regions of the electrode are regions in which the electrode is divided in the circumferential direction.
  • At least one of the plurality of divided regions of the electrode extends from a center in the loading / unloading direction.
  • the electrode includes a surface region, and is formed so as to divide the electrode in the circumferential direction by the extending surface region.
  • a substrate support provided in a processing chamber for processing a substrate, wherein the impedance value on the loading / unloading side of the substrate is set on the side (opposite side) facing the loading / unloading port.
  • a substrate support comprising: an electrode connected to an impedance adjustment unit that adjusts the impedance value to be higher than the impedance value; and a cover configured to cover the electrode and having a substrate mounting unit on a surface thereof.
  • a gas supply unit that supplies a processing gas to a processing chamber, a plasma generation unit that converts the processing gas into a plasma state, and the substrate that is processed with the processing gas in a plasma state.
  • a processing chamber ; a loading / unloading port provided on a side wall of the processing chamber through which the substrate passes when loading / unloading the substrate; a substrate supporting portion that supports the substrate in the processing chamber; and an interior of the substrate supporting portion
  • An electrode unit having a plurality of divided regions, an impedance adjustment unit for adjusting the impedance of the electrode unit for each of the plurality of divided regions, and controlling the impedance adjustment unit
  • a control unit configured to adjust the impedance of the electrode unit for each of the plurality of divided regions, and the control unit is viewed from the center of the electrode unit.
  • the impedance of the area located in the direction of the transfer port, for controlling the impedance adjuster to be higher than the impedance of the other regions, the substrate processing apparatus, is provided.
  • the in-plane uniformity of the film thickness of the thin film formed on the substrate can be improved.

Abstract

課題：プラズマを用いた基板処理において、基板の面内均一性を向上させる。　解決手段： 処理ガスをプラズマ状態とするプラズマ生成部と、プラズマ状態の処理ガスで基板を処理する処理室と、処理室内にて基板を支持する基板支持部と、基板支持部の内部に設けられ、周方向に区分けされた複数の領域を有する電極部と、周方向に区分けされた複数の領域のそれぞれの領域ごとに電極部のインピーダンスを調整するインピーダンス調整部と、を備える構成を提供する。

Description

基板処理装置、半導体装置の製造方法及び記録媒体
　本発明は、プラズマを使用してシリコンウェーハ等の基板に薄膜の形成、エッチング、或はアッシング等の基板処理を行う技術に関するものである。
　ＤＲＡＭ等の半導体装置の製造工程の一工程として、プラズマを用いて基板上に成膜を行う基板処理工程が行われる場合がある。該基板処理工程は、例えば基板を処理する処理室と、処理室内にて基板を支持する基板支持部と、基板支持部に設けられたインピーダンス可変電極と、インピーダンス可変電極に接続され、インピーダンスを変更可能なインピーダンス調整部と、処理室内に供給された処理ガスを励起するプラズマ生成部と、少なくともインピーダンス調整部を制御する制御部とを有する基板処理装置により実施される。
　該基板処理装置により基板処理が行われる際には、処理室内に供給された処理ガスが、プラズマ生成部にて励起され、励起された処理ガスの活性種が基板に供給されることで基板上に膜が形成される。この時、インピーダンス調整部で、インピーダンス可変電極のインピーダンス値を調整することで、励起した活性種の基板への引込み量が調整され、成膜速度が制御される。
　然し乍ら、プラズマ生成部により印加される電力は高周波である為、インピーダンス調整部で調整しようとするインピーダンス値によっては、インピーダンス可変電極のインピーダンスが面内不均一となってしまうことがあった。この為、基板の処理面の電位が面内不均一となり、励起した活性種の基板への引込み量が面内不均一になってしまうことや、励起した活性種の基板への引込み量の面内均一性が処理毎に異なることがあった。
　又、基板上に成膜された薄膜の面内均一性は、処理圧力によっても変化する為、処理ガス種等のパラメータが変更された際には、処理圧力を変更することで対応していたが、処理圧力だけでは制御できる範囲が小さく、大きな成膜速度を得ることには限界があった。
　本発明は斯かる実情に鑑み、基板の面内均一性を向上させると共に、面内均一な基板処理の再現性を向上させる技術を提供するものである。
　本発明の一形態によれば、処理ガスをプラズマ状態とするプラズマ生成部と、プラズマ状態の前記処理ガスで基板を処理する処理室と、前記処理室内にて前記基板を支持する基板支持部と、前記基板支持部の内部に設けられ、周方向に区分けされた複数の領域を有する電極部と、前記周方向に区分けされた複数の領域のそれぞれの領域ごとに前記電極部のインピーダンスを調整するインピーダンス調整部と、を備える構成が提供される。
　本発明によれば、基板上に形成される薄膜の膜厚の面内均一性を向上させることができる。
本発明の第１の実施例に係る基板処理装置を示す概略断面図である。 （Ａ）は本発明の第１の実施例に係る基板処理装置に設けられた基板支持部の概略断面図であり、（Ｂ）はインピーダンス可変電極の概略平面図である。 本発明の第１の実施例に係る基板処理工程を説明するフローチャートである。 本発明の第１の実施例に係る基板処理装置に於いて、インピーダンス値の調整を行った場合と行わなかった場合を比較するグラフである。 （Ａ）は本発明の第２の実施例に係る基板処理装置に設けられた基板支持部の概略断面図であり、（Ｂ）はインピーダンス可変電極の概略平面図である。 （Ａ）は本発明の第３の実施例に係る基板処理装置に設けられた基板支持部の概略断面図であり、（Ｂ）はインピーダンス可変電極の概略平面図である。 （Ａ）は本発明の第４の実施例に係る基板処理装置に設けられた基板支持部の概略断面図であり、（Ｂ）はインピーダンス可変電極の概略平面図である。 本発明の他の実施例に係る基板処理装置を示す概略断面図である。 本発明の更に他の実施例に係る基板処理装置を示す概略断面図である。
　以下、図面を参照しつつ本発明の実施例を説明する。
　先ず、図１、図２に於いて、本発明の第１の実施例に係る基板処理装置について説明する。
　図１は、ＭＭＴ装置として構成された基板処理装置１を示している。基板処理装置１は、電界と磁界とにより高密度プラズマを発生させることができる変形マグネトロン型プラズマ源（Ｍｏｄｉｆｉｅｄ　Ｍａｇｎｅｔｒｏｎ　Ｔｙｐｅｄ　Ｐｌａｓｍａ　Ｓｏｕｒｃｅ）を用い、例えばシリコン等からなる基板としてのウェーハ２をプラズマ処理する装置となっている。基板処理装置１は、処理ガスを励起させて、例えばウェーハ２表面又はウェーハ２に形成された薄膜を酸化や窒化したり、ウェーハ２上に薄膜を形成したり、ウェーハ２表面をエッチングしたりする等、各種のプラズマ処理を施すことができる。
　処理室３を構成する処理容器４は、第１の容器であるドーム型の上側容器５と、第２の容器である椀型の下側容器６とを有している。上側容器５を下側容器６の上に被せることにより、処理室３が形成される。上側容器５は、例えば酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）又は石英（ＳｉＯ２ ）等の非金属材料で形成されており、下側容器６は、例えばアルミニウム（Ａｌ）等で形成されている。
　下側容器６の側壁には、仕切弁としてのゲートバルブ７が設けられている。ゲートバルブ７が開いている時には、搬送機構（図示せず）により搬入出口１０を通過して処理室３内へウェーハ２を搬入し、又は処理室３外へとウェーハ２を搬出することができる様になっている。又、ゲートバルブ７を閉めることにより、処理室３内を気密に閉塞できる様になっている。
　処理室３内の底側中央には、ウェーハ２を支持する基板支持部としてのサセプタ８が配置されている。ウェーハ２はサセプタ８の基板載置面８ａに載置される。サセプタ８は、ウェーハ２の金属汚染を低減することができる様、例えば窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、セラミックス、石英等の非金属材料で形成されている。尚、サセプタ８は、下側容器６とは電気的に絶縁されている。
　サセプタ８の内部には、基板載置面８ａと並行して配置されている加熱機構としてのヒータ９が一体的に埋込まれており、ウェーハ２を加熱できる様になっている。ヒータ９に電力が供給されることで、ウェーハ２の表面が所定温度（例えば室温～１０００℃程度）まで加熱される様になっている。尚、サセプタ８には温度センサ（図示せず）が設けられ、ヒータ９及び温度センサには、後述するコントローラ１１が電気的に接続されている。コントローラ１１は、温度センサにより検出された温度情報に基づき、ヒータ９への供給電力を制御する様に構成されている。
　サセプタ８には、サセプタ８を昇降させるサセプタ昇降機構１２が設けられている。サセプタ８には貫通孔１３が穿設され、下側容器６の底面には、ウェーハ２を突上げるウェーハ突上げピン１４が少なくとも３箇所設けられている。貫通孔１３及びウェーハ突上げピン１４は、サセプタ昇降機構１２によりサセプタ８が下降させられた際に、ウェーハ突上げピン１４がサセプタ８とは非接触な状態で貫通孔１３を突抜ける様、互いに配置されている。
　図２に示される様に、サセプタ８の内部には、ウェーハ２の電位を制御するインピーダンス可変電極部である２つのインピーダンス可変電極、即ち第１インピーダンス可変電極１５及び第２インピーダンス可変電極１６が設けられている。各インピーダンス可変電極１５，１６は、基板載置面８ａと並行に配置され、ウェーハ２の電位を均一に調整可能としている。
　第１インピーダンス可変電極１５は環状に形成され、第２インピーダンス可変電極１６は第１インピーダンス可変電極１５と同心で内側に円盤状に形成されている。尚、第１インピーダンス可変電極１５と第２インピーダンス可変電極１６とは電気的に接触しない様に設けられているが、第１インピーダンス可変電極１５と第２インピーダンス可変電極１６との間の距離は、できるだけ短い方が望ましい。
　第１インピーダンス可変電極１５には、基板電位分布調整部として、インピーダンス値を変更可能な第１インピーダンス調整部１７が接続されている。第２インピーダンス可変電極１６には、基板電位分布調整部として、インピーダンス値を変更可能な第２インピーダンス調整部１８が接続されている。第１インピーダンス調整部１７と第２インピーダンス調整部１８はそれぞれ接地されている。
　第１インピーダンス調整部１７は、直列に接続されたコイル１７１と可変コンデンサ１７２とを備えている。第２インピーダンス調整部１８は、直列に接続されたコイル１８１と可変コンデンサ１８２とを備えている。
　可変コンデンサ１７２の静電容量が調整されることで第１インピーダンス調整部１７のインピーダンスが変更可能な様に構成されている。第１インピーダンス調整部１７のインピーダンスが変更されることで、プラズマに対する第１インピーダンス可変電極１５の電位、即ち、ウェーハ２の内、第１インピーダンス可変電極１５の直上にある部分であるウェーハ２外周の電位が制御される様に構成されている。ここで、ウェーハ外周とは、第１インピーダンス調整部１７によって調整されるウェーハ中央部分の外周を指す。第１インピーダンス調整部１７は、コントローラ１１に接続されている。
　可変コンデンサ１８２の静電容量が調整されることで第２インピーダンス調整部１８のインピーダンスが変更可能な様に構成されている。第２インピーダンス調整部１８のインピーダンスが変更されることで、プラズマに対する第２インピーダンス可変電極１６の電位、即ち、ウェーハ２の内、第２インピーダンス可変電極１６の直上にある部分であるウェーハ２中央の電位が制御される様に構成されている。第２インピーダンス調整部１８は、コントローラ１１に接続されている。
　ここで、発明者の鋭意研究により、第１インピーダンス調整部１７と第２インピーダンス調整部１８で調整される静電容量とプラズマを引寄せる量に比例関係があることが分かった。具体的には、静電容量が多いほどプラズマを引寄せる量が多く、逆に静電容量が少ないほどプラズマを引寄せる量が少ないことが分かった。
　そこで、可変コンデンサ１７２，１８２を調整することで、プラズマ中の活性種等のウェーハ２への引込み量を調整し、形成する膜の成膜速度を制御する。第１インピーダンス可変電極１５、第２インピーダンス可変電極１６それぞれの成膜速度を制御することで、形成する膜の厚みや、膜中に侵入させるガス成分の深さを制御することが可能となる。
　図１に示される様に、処理室３の上部には、処理室３内へ処理ガスを供給するシャワーヘッド１９が設けられている。シャワーヘッド１９は、キャップ状の蓋体２１、ガス導入部２２、バッファ室２３、遮蔽プレート２４及びガス噴出し口２５を備えている。
　蓋体２１は、上側容器５の上部に開設された開口に気密に設けられている。蓋体２１の下部には、遮蔽プレート２４が設けられ、蓋体２１と遮蔽プレート２４との間に形成される空間がバッファ室２３となっている。バッファ室２３は、ガス導入部２２より導入される処理ガスを分散する分散空間として機能する。バッファ室２３を通過した処理ガスが、遮蔽プレート２４の側部のガス噴出し口２５から処理室３内に供給される。又、蓋体２１には開口が設けられ、蓋体２１の開口にはガス導入部２２の下流端が気密に接続されている。ガス導入部２２の上流端には、封止部材としてのＯリング２６を介してガス供給管２７の下流端が接続されている。なお、遮蔽プレート２４に替えて、多数のガス通過孔を有するシャワープレートを備えることにより、処理ガスを処理室３内に分散して供給するようにしても良い。
　ガス供給管２７の上流側には、処理ガスとしての酸素含有ガスである酸素（Ｏ２）ガスを供給する処理ガス供給管２８の下流端と、不活性ガスとして例えば窒素（Ｎ２）ガスを供給する不活性ガス供給管２９の下流端とが合流する様に接続されている。ガス供給管２７、処理ガス供給管２８、不活性ガス供給管２９は、例えば石英、酸化アルミニウム等の非金属材料、及びＳＵＳ等の金属材料等により構成されている。
　処理ガス供給管２８には、処理ガス供給源３１、流量制御装置としてのマスフローコントローラ（ＭＦＣ）３２、開閉弁であるバルブ３３が上流側から順に接続されている。又、不活性ガス供給管２９には、不活性ガス供給源３４、流量制御装置としてのＭＦＣ３５、開閉弁であるバルブ３６が上流から順に接続されている。不活性ガスであるＮ２ガスは、処理ガスの希釈ガスとして、若しくは処理ガスのキャリアガス、若しくはガス雰囲気を入替える際のパージガスとして用いられる。
　ＭＦＣ３２及びバルブ３３には、コントローラ１１が電気的に接続されている。コントローラ１１は、処理室３内に供給する処理ガスの流量が所定の流量となる様に、ＭＦＣ３２の開度、及びバルブ３３の開閉を制御する様になっている。バルブ３３を開閉させ、更にＭＦＣ３２で流量を制御させることにより、ガス供給管２７、バッファ室２３及びガス噴出し口２５を介して、処理室３内に処理ガスであるＯ２ガスを自在に供給できる。
　ＭＦＣ３５及びバルブ３６には、コントローラ１１が電気的に接続されている。コントローラ１１は、処理ガスと混合される不活性ガス、若しくは処理室３内に供給される不活性ガスの流量が所定の流量となる様に、ＭＦＣ３５の開度、及びバルブ３６の開閉を制御する様になっている。バルブ３６とＭＦＣ３５が制御されることで、処理ガスに所定流量のガスが混合される。又、バルブ３６とＭＦＣ３５が制御されることで、ガス供給管２７、バッファ室２３及びガス噴出し口２５を介して、処理室３内に不活性ガスであるＮ２ガスを自在に供給できる。
　主に、シャワーヘッド１９、ガス供給管２７、処理ガス供給管２８、不活性ガス供給管２９、ＭＦＣ３２，３５、及びバルブ３３，３６により、第１の実施例に於けるガス供給部（ガス供給系）が構成される。尚、処理ガス供給源３１、不活性ガス供給源３４をガス供給部に含めてもよい。
　下側容器６の側壁下方には、処理室３内から処理ガス等を排気するガス排気口３７が設けられている。ガス排気口３７には、ガスを排気するガス排気管３８の上流端が接続されている。ガス排気管３８には、圧力調整器であるＡＰＣ３９、開閉弁であるバルブ４１、排気装置である真空ポンプ４２が上流から順に設けられている。主に、ガス排気口３７、ガス排気管３８、ＡＰＣ３９、バルブ４１により、第１の実施例に於ける排気部（排気系）が構成される。尚、真空ポンプ４２を排気部に含めてもよい。
　ＡＰＣ３９、バルブ４１、真空ポンプ４２には、コントローラ１１が電気的に接続され、真空ポンプ４２を作動させ、バルブ４１を開けることにより、処理室３内を排気できる様になっている。又、ＡＰＣ３９の開度を調整することにより、処理室３内の圧力を調整できる様になっている。
　処理容器４（上側容器５）の外周には、処理室３内のプラズマ生成領域４３を囲う様に、筒状電極４４が設けられている。筒状電極４４は、筒状、例えば円筒状に形成され、インピーダンスの整合を行う整合器４５を介して、高周波電力を発生する高周波電源４６に接続されている。筒状電極４４は、処理室３内に供給される処理ガスを励起させる放電機構として機能する。
　筒状電極４４の外側表面の上下端部には、上部磁石４７及び下部磁石４８がそれぞれ取付けられている。上部磁石４７及び下部磁石４８は、それぞれ筒状、例えばリング状に形成された永久磁石として構成されている。上部磁石４７及び下部磁石４８は、処理室３の半径方向に沿った両端、即ち各磁石の内周端及び外周端に、それぞれ磁極を有している。上部磁石４７及び下部磁石４８の磁極の向きは、互いに逆向きになる様に配置されている。即ち、上部磁石４７及び下部磁石４８の内周部の磁極同士は異極となっており、これにより筒状電極４４の内側表面に沿って、円筒軸方向の磁力線が形成されている。
　処理室３内に少なくともＯ２ガスを供給した後、筒状電極４４に高周波電力を印加して電界を形成すると共に、上部磁石４７及び下部磁石４８を用いて磁界を形成することにより、処理室３内のプラズマ生成領域４３にマグネトロン放電プラズマが生成される。この際、放出された電子を上述の電界及び磁界を周回運動させることにより、プラズマの電離生成率が高まり、長寿命の高密度プラズマを生成させることができる。
　主に、筒状電極４４、整合器４５、高周波電源４６、上部磁石４７、下部磁石４８により、第１の実施例に於けるプラズマ生成部が構成される。
　尚、筒状電極４４、上部磁石４７及び下部磁石４８の周囲には、これらが形成する電界及び磁界が外部環境や他処理炉等の装置に悪影響を及さない様に、電界及び磁界を有効に遮断する金属製の遮蔽板４９が設けられている。
　制御部としてのコントローラ１１は、信号線Ａを通じてＡＰＣ３９、バルブ４１及び真空ポンプ４２の動作を制御し、信号線Ｂを通じてサセプタ昇降機構１２の動作を制御し、信号線Ｃを通じてヒータ９への供給電力量や第１インピーダンス調整部１７と第２インピーダンス調整部１８のインピーダンス値を制御し、信号線Ｄを通じてゲートバルブ７の動作を制御し、信号線Ｅを通じて整合器４５及び高周波電源４６の動作を制御し、信号線Ｆを通じてＭＦＣ３２，３５、バルブ３３，３６の動作を制御する様になっている。
　続いて、第１の実施例に係る半導体製造工程の一工程として実施される基板処理工程について、図３のフローチャートを用いて説明する。係る工程は、基板処理装置１により実施される。第１の実施例に於いては、例えば基板としてシリコン（Ｓｉ）からなるウェーハ２の表面を、プラズマを用いて酸化処理する例について説明する。尚、以下の説明に於いては、基板処理装置１を構成する各部の動作は、コントローラ１１により制御される。
　ＳＴＥＰ：０１（基板搬入工程）
 　先ず、ウェーハ２の搬送位置まで前記サセプタ８を下降させ、サセプタ８の貫通孔１３にウェーハ突上げピン１４を貫通させることで、突上げピン１４がサセプタ８表面よりも所定の高さ分だけ突出した状態となる。続いて、ゲートバルブ７を開き、図示しない搬送機構を用いて処理室３内にウェーハ２を搬入する。その結果、ウェーハ２はサセプタ８の表面から突出したウェーハ突上げピン１４上に水平姿勢で支持される。尚、ウェーハ２の処理面には、例えばＭＯＳトランジスタのゲート構造やＤＲＡＭのキャパシタ構造等、所定の形状の凹凸構造が予め形成されていてもよい。
　処理室３内にウェーハ２を搬入すると、搬送機構を処理室３外へ退避させ、ゲートバルブ７を閉じて処理室３内を密閉する。次に、サセプタ昇降機構１２を用いてサセプタ８を上昇させることで、ウェーハ２がサセプタ８の上面に配置される。その後、サセプタ８を所定の位置まで上昇させて、ウェーハ２を所定の処理位置まで上昇させる。
　尚、ウェーハ２を処理室３内に搬入する際には、排気部により処理室３内を排気しつつ、ガス供給部から処理室３内にパージガスとしてのＮ２ガスを供給することが好ましい。即ち、真空ポンプ４２を作動させ、バルブ４１を開けることにより処理室３内を排気しつつ、バルブ３６を開けることにより、バッファ室２３を介して処理室３内にＮ２ガスを供給することが好ましい。これにより、処理室３内へのパーティクルの浸入や、ウェーハ２上へのパーティクルの付着を抑制することが可能となる。尚、真空ポンプ４２は、少なくとも基板搬入工程（ＳＴＥＰ：０１）から後述する基板搬出工程（ＳＴＥＰ：０６）が終了するまでの間は、常に作動させた状態とする。
　ＳＴＥＰ：０２（昇温・圧力調整工程）
 　続いて、サセプタ８の内部に埋込まれたヒータ９に電力を供給し、ウェーハ２の表面が所定の温度（例えば２００℃以上であって７５０℃未満、好ましくは３５０℃～５５０℃）となる様に加熱する。この際、ヒータ９の温度は、図示しない温度センサにより検出された温度情報に基づいて、ヒータ９への供給電力を制御することで調整される。
　尚、ウェーハ２の加熱処理では、表面温度を７５０℃以上まで加熱すると、ウェーハ２の表面に形成されたソース領域やドレイン領域等に不純物の拡散が生じ、回路特性が劣化し、半導体デバイスの性能が低下してしまう場合がある。ウェーハ２の温度を上述の様に制限することにより、ウェーハ２の表面に形成されたソース領域やドレイン領域に於ける不純物の拡散、回路特性の劣化、半導体デバイスの性能の低下を抑制できる。
　又、処理室３内が所望の圧力（例えば０．１Ｐａ～３００Ｐａ、好ましくは２０Ｐａ～４０Ｐａ）となる様に、処理室３内を真空ポンプ４２によって真空排気する。この際、処理室３内の圧力は図示しない圧力センサで測定され、圧力センサにより測定された圧力に基づいて、ＡＰＣ３９の開度をフィードバック制御する。
　ＳＴＥＰ：０３（プラズマ処理工程） 
　以下では、処理ガスとしてＯ２ガスを用いる例について説明する。
　先ず、バルブ３３を開放し、処理ガスであるＯ２ガスを、処理ガス供給管２８からバッファ室２３を介して処理室３内に供給する。この時、Ｏ２ガスの流量が所定の流量となる様に、マスフローコントローラ３２の開度を調整する。
　又、処理ガスであるＯ２ガスを処理室３内に供給する際には、不活性ガス供給管２９からキャリアガス若しくは希釈ガスとしてのＮ２ガスを処理室３内に供給することが好ましい。即ち、バルブ３６を開放し、マスフローコントローラ３５により流量調整しつつ、バッファ室２３を介して処理室３内へＮ２ガスを供給することが好ましい。これにより、処理室３内へのＯ２ガスの供給を促進させることができる。
　処理ガスの供給を開始した後、上部磁石４７及び下部磁石４８による磁界が形成されているところに、筒状電極４４に対して、高周波電源４６から整合器４５を介して所定の高周波電力（例えば１００Ｗ～１０００Ｗ、好ましくは１００Ｗ～５００Ｗ）を印加する。この結果、処理室３内にマグネトロン放電が発生し、ウェーハ２の上方のプラズマ生成領域４３に高密度のプラズマが発生する。この様に、プラズマを発生させることにより、処理室３内に供給されたＯ２ガスが励起されて活性化され、励起したＯ２ガスに含まれる活性酸素や酸素ラジカル等の活性種がウェーハ２上に供給され、酸化処理が行われる。
　この時、可変コンデンサ１７２を調整して第１インピーダンス調整部１７の静電容量を調整し、インピーダンスを調整する。更には、可変コンデンサ１８２を調整して第２インピーダンス調整部１８の静電容量を調整し、インピーダンスを調整する。この様にして、第１インピーダンス調整部１７、第２インピーダンス調整部１８それぞれのインピーダンスを所定の値に制御する。
　第１インピーダンス可変電極１５と第２インピーダンス可変電極１６にそれぞれ接続される可変コンデンサ１７２，１８２の静電容量に基づいてインピーダンスを変化させることで、ウェーハ２の処理面の電位を変位させ、ウェーハ２の中の第１インピーダンス可変電極１５と第２インピーダンス可変電極１６にそれぞれ対応した領域ごとに、プラズマ中の活性種のウェーハ２への引込み量を制御する。
　図４は、図２（Ａ）中に示される、プラズマ処理により成膜される膜のウェーハ２上のＡ～Ｅの５点の膜厚を示す。ここでは、本実施例と比較例とを比較している。比較例は本実施例と異なり、サセプタの内部に一つのインピーダンス可変電極を設けたものである。一方、本実施例は、サセプタ８の内部に第１インピーダンス調整部１７と第２インピーダンス調整部１８からなる複数のインピーダンス可変電極（第１インピーダンス可変電極１５、第２インピーダンス可変電極１６）にてインピーダンス値を個別に制御したもの（第１の実施例）である。
　図４に示される様に、従来の様に一つのインピーダンス可変電極を用いると、ウェーハ中央（ポイントＣ）の膜厚が外周部（ポイントＡ、Ｅ）よりも厚い膜が形成される。これは、例えばサセプタ８の側面から熱逃げが発生し、ウェーハ２の外周部分の温度が低下することに起因すると考えられる。
　本発明では、従来の膜厚偏差を補う為に、第１インピーダンス調整部１７にて第１インピーダンス可変電極１５のインピーダンスを調整し、第１インピーダンス可変電極１５上に位置する点Ａ及び点Ｅにプラズマを多く引込むようにしている。具体的には、第１インピーダンス可変電極１５のピーク間電圧を第２インピーダンス可変電極１６のピーク間電圧よりも高くする。この様にすることで、図４のポイントＡ、Ｅの様に、従来に比べて膜厚を厚くすることができ、その結果ウェーハ中央と外周で膜厚偏差を小さくすることができた。
　上述した様に、従来は、インピーダンス調整部で設定しようとするインピーダンス値によっては、インピーダンス可変電極の中央部（内周部）とその外周部とで、インピーダンスが面内不均一になってしまうことがあった。この為、ウェーハ２の処理面の中央部と外周部とで電位が異なり、引込み量が面内不均一になってしまうことがあった。しかしながら、第１の実施例では、上述の様に、第１インピーダンス可変電極１５には第１インピーダンス調整部１７が接続され、第２インピーダンス可変電極１６には第２インピーダンス調整部１８が接続されることで、第１インピーダンス可変電極１５と第２インピーダンス可変電極１６のインピーダンスをそれぞれ個別に制御することができる。従って、第１インピーダンス調整部１７、第２インピーダンス調整部１８で設定しようとする広範囲のインピーダンス値で、ウェーハ２の処理面の引込み量を面内均一にすることができる。
　例えば、第１インピーダンス調整部１７と第２インピーダンス調整部１８で設定されるインピーダンス値が比較的大きな範囲の値である場合、ウェーハ２の処理面の中央部の方が、その外周部よりも引込み量が少なくなり易い。従って、第１の実施例では、第１インピーダンス可変電極１５のインピーダンスよりも、第２インピーダンス可変電極１６のインピーダンスが小さくなる様に、第１インピーダンス調整部１７と第２インピーダンス調整部１８で設定されるインピーダンス値を個別に制御する。
　これにより、ウェーハ２の処理面の中央部とその外周部とで、第１インピーダンス可変電極１５と第２インピーダンス可変電極１６のインピーダンスに起因する電位差をなくすことができる。即ち、ウェーハ２の処理面の電位分布を制御し、ウェーハ２の処理面の電位を面内均一とすることができる。従って、ウェーハ２の処理面の活性種の引込み量が面内均一となり、ウェーハ２上に形成される薄膜の膜厚均一性を向上させることができる。
　又、第１インピーダンス調整部１７と第２インピーダンス調整部１８で設定されるインピーダンス値が比較的小さな範囲の値である場合には、ウェーハ２の処理面の中央部の方が外周部よりも引込み量が多くなりやすいが、第１インピーダンス調整部１７と第２インピーダンス調整部１８で設定されるインピーダンス値を個別に制御することで、同様にウェーハ２の処理面の活性種の引込み量が面内均一となり、ウェーハ２上に形成される薄膜の膜厚均一性を向上させることができる。
　上述の様に、第１の実施例では、第１インピーダンス調整部１７と第２インピーダンス調整部１８で設定されるインピーダンス値が、比較適大きな範囲の値であっても、小さな範囲の値であっても、ウェーハ２の処理面の活性種の引込み量を面内均一にすることができる。即ち、ウェーハ２の処理面の活性種の引込み量が面内均一となる様な、第１インピーダンス調整部１７と第２インピーダンス調整部１８のインピーダンス値の設定範囲を広くすることができる。
　ＳＴＥＰ：０４（パージ工程）
 　所定の時間が経過し、酸化処理が終了すると、筒状電極４４に対する電力供給を停止する。その後、バルブ３３を閉めて処理室３内へのＯ２ガスの供給を停止する。この時、バルブ４１を開けたままとし、ガス排気管３８による排気を継続し、処理室３内の残留ガス等を排出する。又この時、バルブ３６を開き、処理室３内にパージガスとしてのＮ２ガスを供給することで、処理室３内からの残留ガスの排出を促進することができる。
　ＳＴＥＰ：０５（降温・大気圧復帰工程）
　ＳＴＥＰ：０４にてパージ工程を完了した後、ＡＰＣ３９の開度を調整し、処理室３内の圧力を大気圧に復帰させつつ、ウェーハ２を所定の温度（例えば室温～１００℃）に降温させる。具体的には、バルブ３６を開けたままとして、処理室３内にＮ２ガスを供給しつつ、図示しない圧力センサにより検出された圧力情報に基づいて、排気部のＡＰＣ３９及びバルブ４１の開度を制御し、処理室３内の圧力を大気圧に昇圧させると共に、ヒータ９の供給電力量を制御し、ウェーハ２の温度を降温させる。
　ＳＴＥＰ：０６（基板搬出工程）
　その後、サセプタ８をウェーハ２の搬送位置まで下降させ、サセプタ８の表面から突出させたウェーハ突上げピン１４上にウェーハ２を支持させる。最後に、ゲートバルブ７を開放し、図示しない搬送機構を用いてウェーハ２を処理室３の外へと搬出し、第１の実施例に於ける基板処理工程を終了する。
　尚、上記工程に於いて、ウェーハ２の温度、処理室３内の圧力、各ガスの流量、筒状電極４４に印加する電力、処理時間等の条件等は、改質対象の膜の材料や膜厚によって任意に調整される。
　上述の様に、第１の実施例によれば、サセプタ８の内部に第１インピーダンス可変電極１５及び第２インピーダンス可変電極１６の２つのインピーダンス可変電極を設けている。又、第１インピーダンス可変電極１５には基板電位分布調整部としての第１インピーダンス調整部１７が接続され、第２インピーダンス可変電極１６には基板電位分布調整部としての第２インピーダンス調整部１８が接続されている。従って、第１インピーダンス調整部１７及び第２インピーダンス調整部１８が、第１インピーダンス可変電極１５及び前記第２インピーダンス可変電極１６のインピーダンスをそれぞれ個別に調整することができるので、励起した処理ガスのウェーハ２への引込み量を面内均一にすることができ、ウェーハ２上に形成される薄膜の膜厚均一性を向上させることができる。
　即ち、第１インピーダンス調整部１７と第２インピーダンス調整部１８で設定されるインピーダンス値が比較的大きな範囲の値である場合、第１インピーダンス可変電極１５のインピーダンスよりも、第２インピーダンス可変電極１６のインピーダンスが小さくなる様、第１インピーダンス調整部１７と第２インピーダンス調整部１８とでインピーダンス値を個別に制御する。これにより、ウェーハ２の処理面の中央部とその外周部とで第１インピーダンス可変電極１５、第２インピーダンス可変電極１６のインピーダンスに起因する電位差をなくすことができ、第１インピーダンス調整部１７と第２インピーダンス調整部１８で設定されるインピーダンス値が比較的大きな範囲の値であっても、ウェーハ２の処理面の活性種の引込み量を面内均一にすることができる。
　又、第１インピーダンス調整部１７と第２インピーダンス調整部１８で設定されるインピーダンス値が比較的小さな範囲の値である場合、第１インピーダンス可変電極１５のインピーダンスよりも、第２インピーダンス可変電極１６のインピーダンスが大きくなる様、第１インピーダンス調整部１７と第２インピーダンス調整部１８でインピーダンス値を個別に制御する。これにより、ウェーハ２の処理面の中央部とその外周部とで第１インピーダンス可変電極１５と第２インピーダンス可変電極１６のインピーダンスに起因する電位差をなくすことができ、第１インピーダンス調整部１７と第２インピーダンス調整部１８で設定されるインピーダンス値が比較的小さな範囲の値であっても、ウェーハ２の処理面の活性種の引込み量を面内均一にすることができる。
　又、第１インピーダンス可変電極１５と第２インピーダンス可変電極１６のインピーダンス値を個別に調整することで、励起した処理ガスのウェーハ２への引込み量の面内均一性をウェーハ２の処理毎で均一にすることができるので、処理毎のウェーハ２の処理面内に於ける電位変化を低減することができ、処理の再現性を向上させることができる。
　従って、第１の実施例によれば、第１インピーダンス調整部１７と第２インピーダンス調整部１８で設定される値が、比較的大きな範囲の値であっても、比較的小さな範囲の値であっても、励起した処理ガスのウェーハ２の処理面への引込み量を面内均一とすることができ、多様なプロセスニーズに応えることができる。
　又第１の実施例によれば、プラズマ処理を行いながら、第１インピーダンス可変電極１５と第２インピーダンス可変電極１６のインピーダンスを調整してもよい。例えば、プラズマ処理の途中で、ウェーハ２の処理面の電位、即ちウェーハ２への活性種の引込み量の面内分布を自動的に調整する。
　次に、図５（Ａ）（Ｂ）に於いて、本発明の第２の実施例について説明する。尚、図５（Ａ）（Ｂ）中、図２（Ａ）（Ｂ）中と同等のものには同符号を付し、その説明を省略する。又、図５（Ａ）（Ｂ）中、紙面に対して右側に、ゲートバルブ７（図１参照）により開閉されるウェーハ２の搬入出口１０があるものとする。
　プラズマ処理が行われる基板処理装置１（図１参照）に於いては、金属製の下側容器６（図１参照）に開口された搬入出口１０及び搬入出口１０を開閉する金属製のゲートバルブ７が設けられ、搬入出口１０及びゲートバルブ７が処理室３（図１参照）内に露出している。プラズマ処理を行った際には、搬入出口１０内で意図しない放電が発生する為、プラズマが放電箇所に引寄せられる。その為、ウェーハ２の面内のうち、搬入出口１０に近い部分のプラズマ密度が高くなり、その結果過剰に膜が形成され、ウェーハ２面内の膜厚が不均一になるという現象がある。
　第２の実施例に於いては、第２インピーダンス可変電極１６の搬入出口１０に対向する部分１６ａの径が、該搬入出口１０に対向する部分（延伸部分）１６ａ以外の部分の径よりも大きくなっている。即ち、第２インピーダンス可変電極１６は搬入出口１０に向って所定の距離だけ延伸した形状となっている。周方向で考えた場合、インピーダンス可変電極１５とインピーダンス可変電極１６の延伸部分１６ａは、周方向に区分けされた領域に配置される。
　第２インピーダンス可変電極１６の搬入出口１０に対向する部分１６ａ以外の部分の半径を例えば７５ｍｍとした場合、搬入出口１０に対向する部分１６ａの半径は例えば１００ｍｍとしている。
　ここで、「搬入出口に対向する部分」とは、周方向で区分けされた領域の内、搬入出口１０に隣接する領域、より具体的には、ウェーハ２の処理面の中央部から見て搬入出口１０の存在する方向に位置する領域を示している。本実施形態に於いては、延伸部分１６ａが該当する。
　ところで、第１インピーダンス調整部１７と第２インピーダンス調整部１８で設定されるインピーダンス値が比較的小さな範囲の値である場合、ウェーハ２面内に於いては中央部の方が外周部よりも引込み量が多くなり易い。従って、第１インピーダンス調整部１７と第２インピーダンス調整部１８においてインピーダンス可変電極１５とインピーダンス可変電極１６のインピーダンスを調整しない場合には、ウェーハ２面内の中央部の膜厚が厚くなると共に、外周部の膜厚が薄くなり、径方向に於いてウェーハ２面内の膜厚が不均一となる。
　又、上記した様に、搬入出口１０の近傍の部分に於いては、他の部分よりも膜厚が厚くなる為、外周部では周方向に於いてもウェーハ２面内の膜厚が不均一となる。
　第２の実施例に於いては、第２インピーダンス可変電極１６が搬入出口１０に向って所定の距離だけ延伸した形状となっているので、第１インピーダンス調整部１７と第２インピーダンス調整部１８とで、ウェーハ２面内に於いて膜厚の厚くなっている中央部及び搬入出口１０の近傍部分と、それ以外の膜厚の薄い部分のインピーダンス値を個別に制御することができる。
　従って、可変コンデンサ１７２，１８２の静電容量を調整して、第１インピーダンス調整部１７により設定されるインピーダンス値を、第２インピーダンス調整部１８にて設定されるインピーダンス値よりも小さくすることで、第１インピーダンス可変電極１５と第２インピーダンス可変電極１６のインピーダンスに起因する電位差をなくすことができるので、ウェーハ２面内に於ける電位分布を面内均一とすることができる。具体的には、可変コンデンサ１８２の静電容量を、可変コンデンサ１７２の容量よりも小さくする。
　上述の様に、第２の実施例では、ウェーハ２面内の径方向だけでなく、周方向に於いても膜厚分布が不均一である場合であっても、第１インピーダンス調整部１７と第２インピーダンス調整部１８によって膜厚の厚い部分と薄い部分とに対してそれぞれ個別にインピーダンス値の制御を行うことができ、ウェーハ２面内の膜厚の均一性を向上させることができる。
　次に、図６（Ａ）（Ｂ）に於いて、本発明の第３の実施例について説明する。尚、図６（Ａ）（Ｂ）中、図２（Ａ）（Ｂ）中と同等のものには同符号を付し、その説明を省略する。
　図６（Ａ）（Ｂ）中、第２インピーダンス可変電極１６の外周側には、第１インピーダンス可変電極５１が設けられている。第１インピーダンス可変電極５１は、同心多重に設けられた複数のリング状（円周状）のインピーダンス可変電極から構成されており、例えばリング状で内周側に設けられた内周側第１インピーダンス可変電極５２と、内周側第１インピーダンス可変電極５２の外周側に設けられた外周側第１インピーダンス可変電極５３により構成されている。尚、第３の実施例に於いては、インピーダンス可変電極部は第２インピーダンス可変電極１６、内周側第１インピーダンス可変電極５２、外周側第１インピーダンス可変電極５３の３つのインピーダンス可変電極により同心３重円状に構成されている。
　又、内周側第１インピーダンス可変電極５２は基板電位分布調整部である内周側第１インピーダンス調整部５４と接続され、外周側第１インピーダンス可変電極５３は基板電位分布調整部である外周側第１インピーダンス調整部５５と接続されている。
　内周側第１インピーダンス調整部５４は、コイル５４１、可変コンデンサ５４２を有し、可変コンデンサ５４２を調整することでインピーダンスを調整する。同様に、外周側第１インピーダンス調整部５５は、コイル５５１、可変コンデンサ５５２を有し、該可変コンデンサ５５２を調整することでインピーダンスを調整する。
　第２インピーダンス調整部１８、内周側第１インピーダンス調整部５４、外周側第１インピーダンス調整部５５によりインピーダンス値がそれぞれ制御されることで、第２インピーダンス可変電極１６、内周側第１インピーダンス可変電極５２、外周側第１インピーダンス可変電極５３のインピーダンスがそれぞれ個別に調整される様になっている。
　第３の実施例に於いては、ウェーハ２面内に於いて内周部の方が外周部よりも活性種の引込み量が多くなる場合に、内周側第１インピーダンス調整部５４で設定されるインピーダンス値を第２インピーダンス調整部１８で設定されるインピーダンス値よりも小さくし、外周側第１インピーダンス調整部５５で設定されるインピーダンス値を内周側第１インピーダンス調整部５４で設定されるインピーダンス値よりも小さくする。
　これにより、第２インピーダンス可変電極１６、内周側第１インピーダンス可変電極５２、外周側第１インピーダンス可変電極５３のインピーダンスに起因する電位差をなくすことができ、ウェーハ２面内に於ける電位分布を面内均一とすることができ、形成される薄膜の膜厚均一性を向上させることができる。
　更に、第１インピーダンス可変電極５１が内周側第１インピーダンス可変電極５２と外周側第１インピーダンス可変電極５３とから構成されていることで、より細かなインピーダンス値の調整が可能となり、ウェーハ２面内に於ける電位分布をより面内均一とすることができ、膜厚の均一性をより向上させることができる。
　尚、第３の実施例に於いては、第１インピーダンス可変電極５１を径方向に２分割し、インピーダンス可変電極部を径方向に３分割した構造となっているが、第１インピーダンス可変電極５１を３分割以上とすることで、より詳細なインピーダンス値の制御を行える様にしてもよいのは言うまでもない。
　次に、図７（Ａ）（Ｂ）に於いて、本発明の第４の実施例について説明する。尚、図７（Ａ）（Ｂ）中、図２（Ａ）（Ｂ）中と同等のものには同符号を付し、その説明を省略する。又、図７（Ａ）（Ｂ）中、後述する第２分割インピーダンス可変電極５８の近傍に、ゲートバルブ７（図１参照）により開閉されるウェーハ２の搬入出口１０があるものとする。
　図７（Ａ）（Ｂ）中、第２インピーダンス可変電極１６の外周側には、第１インピーダンス可変電極５６が設けられている。第１インピーダンス可変電極５６は、所定の角度ピッチで複数個に分割されたリング状のインピーダンス可変電極であり、例えば１２０°間隔で３分割された第１分割インピーダンス可変電極５７、第２分割インピーダンス可変電極５８、第３分割インピーダンス可変電極５９の３つの分割インピーダンス可変電極により構成されている。
　又、第１分割インピーダンス可変電極５７は基板電位分布調整部である第１分割インピーダンス調整部６１と接続され、第２分割インピーダンス可変電極５８は基板電位分布調整部である第２分割インピーダンス調整部６２と接続され、第３分割インピーダンス可変電極５９は基板電位分布調整部である第３分割インピーダンス調整部６３と接続されている。
　第１分割インピーダンス調整部６１は、コイル６１１、可変コンデンサ６１２を有し、可変コンデンサ６１２を調整することでインピーダンスを調整する。第２分割インピーダンス調整部６２は、コイル６２１、可変コンデンサ６２２を有し、可変コンデンサ６２２を調整することでインピーダンスを調整する。同様に、第３分割インピーダンス調整部６３は、コイル６３１、可変コンデンサ６３２を有し、可変コンデンサ６３２を調整することでインピーダンスを調整する。
　第４の実施例に於いては、ウェーハ２面内に於いて内周部の方が外周部よりも活性種の引込み量が多くなる場合に、各分割インピーダンス調整部６１～６３で設定されるインピーダンス値を、前記第２インピーダンス調整部１８で設定されるインピーダンス値よりも小さくすることで、第１インピーダンス可変電極５６、第２インピーダンス可変電極１６のインピーダンスに起因する径方向の電位差をなくすことができ、ウェーハ２面内に於ける径方向の電位分布を面内均一とすることができる。
　又、第１インピーダンス可変電極５６は、分割インピーダンス可変電極５７～５９に分割され、分割インピーダンス調整部６１～６３によりインピーダンス値を個別に制御可能となっているので、ウェーハ２の下側容器６（図１参照）に開口する搬入出口１０の近傍で、ウェーハ２面内の膜厚が厚くなり、周方向の膜厚分布が不均一になる場合には、第１分割インピーダンス調整部６１、第３分割インピーダンス調整部６３で設定されるインピーダンス値を、搬入出口１０近傍にある第２分割インピーダンス調整部６２で設定されるインピーダンス値よりも小さくする。
　これにより、前記分割インピーダンス可変電極５７～５９のインピーダンスに起因する周方向の電位差をなくすことができ、ウェーハ２面内に於ける周方向の電位分布を面内均一とすることができる。
　上述の様に、第４の実施例に於いては、径方向、周方向共にウェーハ２面内の電位分布を面内均一とすることができるので、ウェーハ２に形成される薄膜の膜厚均一性を更に向上させることができる。
　尚、第４の実施例に於いては、第１インピーダンス可変電極５６を周方向に３分割した構造となっているが、第１インピーダンス可変電極５６を４分割以上とすることで、より細かなインピーダンス値の設定を行える様にしてもよいのは言うまでもない。
　又、本発明は、上記した第１の実施例～第４の実施例に限られるものではなく、それぞれを組み合わせてもよい。例えば、第３の実施例と第４の実施例を組合わせ、第１インピーダンス可変電極が、同心に設けられた複数のインピーダンス可変電極により径方向に分割されると共に、所定の角度ピッチで周方向に分割することで、より細かなインピーダンス値の制御が行える様にしてもよいのは言うまでもない。
　又、第１の実施例～第４の実施例では、各インピーダンス可変電極の下方にヒータ９を設ける構成について説明したが、ウェーハ２と各インピーダンス可変電極との間にヒータ９を設ける構成であってもよい。
　又、第１の実施例～第４の実施例では、ウェーハ２に対して酸化処理を施してシリコン酸化膜（ＳｉＯ膜）を形成する場合について説明したが、ベアウェーハや各種の膜が形成されたウェーハに対する窒化、窒化と酸化とを一緒に行う酸窒化、拡散、エッチング等の処理にも適用可能である。尚、窒化処理を行う場合には、第１の実施例～第４の実施例に更に窒素ガス供給管を追加してもよいし、処理ガス供給源３１（図１参照）をアンモニアガス等の窒素ガス供給源に変更してもよい。
　又、表面に凹凸構造が形成されたウェーハ２を処理する場合、ウェーハ２に形成された凹凸構造の表面を均一に処理できない場合がある。例えば、ウェーハ２の表面の凹部の底部より凹部の側壁部の方が処理の進行が遅くなる場合がある。本発明によれば、基板電位分布調整部により、ウェーハ２に対して垂直方向の電界よりも水平方向の電界を高めることで、凹部の側壁部の処理速度を向上させることができる。従って、凹部表面に均一な処理を施すことが可能となり、凹凸構造の表面へのカバレッジ特性のよい処理を施すことができる。
　更に、第１の実施例～第４の実施例では、基板処理装置１として、ＭＭＴ装置を用いて実施する場合について説明したが、本発明は他の装置、例えばＩＣＰ（Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ　Ｃｏｕｐｌｅｄ　Ｐｌａｓｍａ）装置、ＥＣＲ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ　Ｃｙｃｌｏｔｒｏｎ　Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ）装置を用いても実施可能である。
　図８は、本発明の他の実施例に係る基板処理装置であるＩＣＰ方式プラズマ処理装置６５を示している。尚、図８中、図１中と同等のものには同符号を付し、その説明を省略する。又、ガス供給部についても図示を省略している。
　ＩＣＰ方式プラズマ処理装置６５は、高周波電力を印加してプラズマを生成する誘電コイル６６，６７を具備している。誘電コイル６６は、上側容器５の天井壁の外側に敷設され、誘電コイル６７は、上側容器５の外周壁の外側に敷設されている。ＩＣＰ方式プラズマ処理装置６５に於いても、少なくともＯ２ガスをガス供給管２７から、ガス導入部２２を経由して処理室３内へと供給する。又、処理ガスの供給と並行して、プラズマ生成部である誘電コイル６６，６７へ高周波電力を印加することで、電磁誘導により電界が生じ、電界をエネルギーとして、供給された処理ガスを励起させることで、活性種を生成することができる。
　図９は、本発明の更に他の実施例に係る基板処理装置であるＥＣＲ方式プラズマ処理装置６８を示している。尚、図９中、図１中と同等のものには同符号を付し、その説明を省略する。又、ガス供給部についても図示を省略している。
　前記ＥＣＲ方式プラズマ処理装置６８は、マイクロ波を供給してプラズマを生成するプラズマ生成部としてのマイクロ波導入管６９及び誘電コイル７１を具備している。マイクロ波導入管６９は、処理容器４の天井壁の外側に敷設され、誘電コイル７１は、処理容器４の外周壁の外側に敷設されている。ＥＣＲ方式プラズマ処理装置６８に於いても、少なくともＯ２ガスをガス供給管２７から、ガス導入部２２を経由して処理室３内へと供給する。又、処理ガスの供給と並行して、プラズマ生成部であるマイクロ波導入管６９へマイクロ波７２を導入し、その後マイクロ波７２を処理室３内へ放射させる。マイクロ波７２と誘電コイル７１からの高周波電力とにより、供給された処理ガスを励起させ、活性種を生成することができる。
　上記した図８、図９に示される様に、サセプタ８の内部に第１インピーダンス可変電極１５及び第２インピーダンス可変電極１６が設けられ、第１インピーダンス可変電極１５、第２インピーダンス可変電極１６には、インピーダンス値を変更可能なインピーダンス調整部１７，１８がそれぞれ設けられており、これにより第１の実施例と同様の効果を奏する。
　同様に、第１インピーダンス可変電極１５を搬入出口１０に向って延伸させる、第１インピーダンス可変電極１５を径方向、或は周方向に分割することにより、第２の実施例～第４の実施例と同様の効果を奏する。
　（付記）
　又、本発明は以下の実施の態様を含む。
　（付記１）
　本発明の一態様によれば、処理ガスをプラズマ状態とするプラズマ生成部と、プラズマ状態の前記処理ガスで基板を処理する処理室と、　前記処理室内にて前記基板を支持する基板支持部と、前記基板支持部の内部に設けられ、周方向に区分けされた複数の領域を有する電極部と、前記周方向に区分けされた複数の領域のそれぞれの領域ごとに前記電極部のインピーダンスを調整するインピーダンス調整部と、備える基板処理装置、が提供される。
　（付記２）
　本発明の他の態様によれば、付記１に記載の基板処理装置であって、前記インピーダンス調整部を制御して、前記周方向に区分けされた複数の領域のそれぞれの領域ごとに前記電極部のインピーダンスを調整するよう構成される制御部を備える。
　（付記３）
　本発明の他の態様によれば、付記１又は２のいずれかに記載の基板処理装置であって、前記処理室の側壁に設けられ、基板を搬入出する際に基板が通過する搬入出口を備え、前記電極部の前記周方向に区分けされた複数の領域のうち、少なくとも一つの領域は、中央から前記搬入出口方向に延伸する面領域を含み、前記延伸する面領域で前記電極部を周方向に区分けするように形成されている。
　（付記４）
　本発明の他の態様によれば、付記３に記載の基板処理装置であって、前記制御部は、前記電極部の前記周方向に区分けされた複数の領域のうち、中央から前記搬入出口方向に延伸する面領域を有する少なくとも一つの領域のインピーダンスを、他の領域のインピーダンスよりも高くするように前記インピーダンス調整部を制御するよう構成される。
　（付記５）
　本発明の他の態様によれば、付記１又は２のいずれかに記載の基板処理装置であって、前記電極部は、中央に位置する円状の領域と、前記円状の領域を囲む領域が周方向で区分けされて形成される複数の外周領域と、により構成される。
　（付記６）
　本発明の他の態様によれば、付記１乃至５のいずれかに記載の基板処理装置であって、前記電極部の前記周方向に区分けされた複数の領域は、互いに離間した複数の電極によりそれぞれ構成される。
　（付記７）
　本発明の他の態様によれば、付記１又は２のいずれかに記載の基板処理装置であって、前記処理室の側壁に設けられ、基板を搬入出する際に基板が通過する搬入出口を備え、前記電極部の前記周方向に区分けされた複数の領域のうち、少なくとも一つの領域は、水平方向であって、中央から前記搬入出口方向に延伸する径が、前記搬入出口方向とは異なる方向に延伸した径よりも長くなるように形成されている。
　（付記８）
　また、本発明の他の態様によれば、搬入出口を介して処理室に基板を搬入する工程と、搬入後、区分けされた複数の領域を有する面状の電極を内部に有する基板支持部に前記基板を載置する工程と、前記電極が有する区分けされた複数の領域のうち、前記電極の中央から見て前記搬入出口の方向に位置する領域のインピーダンスを、他の領域のインピーダンスよりも高くするように前記電極の各領域のインピーダンスを調整する工程と、プラズマ状態の処理ガスで前記基板支持部に載置された前記基板を処理する工程と、を有する半導体装置の製造方法、又は基板処理方法、が提供される。
　（付記９）
　本発明の他の態様によれば、付記８記載の半導体装置の製造方法、又は基板処理方法であって、前記電極が有する複数の領域は、前記電極が周方向において区分けされた領域である。
　（付記１０）
　本発明の他の態様によれば、付記８記載の半導体装置の製造方法、又は基板処理方法であって、前記電極の前記区分けされた複数の領域のうち、少なくとも一つの領域は、中央から前記搬入出口方向に延伸する面領域を含み、前記延伸する面領域で前記電極を周方向に区分けするように形成されている。
　（付記１１）
　また、本発明の他の態様によれば、搬入出口を介して処理室に基板を搬入する手順と、搬入後、区分けされた複数の領域を有する面状の電極を内部に有する基板支持部に前記基板を載置する手順と、前記電極が有する区分けされた複数の領域のうち、前記電極の中央から見て前記搬入出口の方向に位置する領域のインピーダンスを、他の領域のインピーダンスよりも高くするように前記電極の各領域のインピーダンスを調整する手順と、プラズマ状態の処理ガスで前記基板支持部に載置された前記基板を処理する手順と、をコンピュータに実行させるプログラム、又は当該プログラムを記録したコンピュータが読み取り可能な記録媒体、が提供される。
　（付記１２）
　本発明の他の態様によれば、付記１１記載のプログラム又は記録媒体であって、前記電極が有する複数の領域は、前記電極が周方向において区分けされた領域である。
　（付記１３）
　本発明の他の態様によれば、付記１１記載のプログラム又は記録媒体であって、前記電極の前記区分けされた複数の領域のうち、少なくとも一つの領域は、中央から前記搬入出口方向に延伸する面領域を含み、前記延伸する面領域で前記電極を周方向に区分けするように形成されている。
　（付記１４）
 　また、本発明の他の態様によれば、基板を処理する処理室に設けられる基板支持台であって、前記基板の搬入出口側のインピーダンス値を、該搬入出口と対向する側（反対側）のインピーダンス値より高くするよう調整するインピーダンス調整部が接続される電極と、前記電極を覆う様に構成され、表面に基板載置部が構成されるカバーと、を備える基板支持台、が提供される。
　（付記１５）
　また、本発明の他の態様によれば、処理ガスを処理室に供給するガス供給部と、前記処理ガスをプラズマ状態とするプラズマ生成部と、プラズマ状態の前記処理ガスで基板を処理する前記処理室と、前記処理室の側壁に設けられる、前記基板の搬入出する際に基板が通過する搬入出口と、該処理室内にて前記基板を支持する基板支持部と、該基板支持部の内部に設けられ、区分けされた複数の領域を有する電極部と、前記区分けされた複数の領域のそれぞれの領域ごとに前記電極部のインピーダンスを調整するインピーダンス調整部と、前記インピーダンス調整部を制御して、前記区分けされた複数の領域のそれぞれの領域ごとに前記電極部のインピーダンスを調整するよう構成される制御部を備え、前記制御部は、前記電極部の中央から見て前記搬入出口の方向に位置する領域のインピーダンスを、他の領域のインピーダンスよりも高くするように前記インピーダンス調整部を制御する、基板処理装置、が提供される。
本発明に係る技術によれば、基板上に形成される薄膜の膜厚の面内均一性を向上させることができる。
  　　　１・・・基板処理装置  　　　２・・・ウェーハ  　　　３・・・処理室  　　　８・・・サセプタ  　　　１１・・・コントローラ  　　　１５・・・第１インピーダンス可変電極  　　　１６・・・第２インピーダンス可変電極  　　　１７・・・第１インピーダンス調整部  　　　１８・・・第２インピーダンス調整部  　　　４３・・・プラズマ生成領域  　　　４４・・・筒状電極  　　　５１・・・第１インピーダンス可変電極  　　　５２・・・内周側第１インピーダンス可変電極  　　　５３・・・外周側第１インピーダンス可変電極  　　　５４・・・内周側第１インピーダンス調整部  　　　５５・・・外周側第１インピーダンス調整部  　　　５６・・・第１インピーダンス可変電極  　　　５７・・・第１分割インピーダンス可変電極  　　　５８・・・第２分割インピーダンス可変電極  　　　５９・・・第３分割インピーダンス可変電極  　　　６１・・・第１分割インピーダンス調整部  　　　６２・・・第２分割インピーダンス調整部  　　　６３・・・第３分割インピーダンス調整部 

Claims (13)

  1. 　処理ガスをプラズマ状態とするプラズマ生成部と、
    　プラズマ状態の前記処理ガスで基板を処理する処理室と、
    　前記処理室内にて前記基板を支持する基板支持部と、
    　前記基板支持部の内部に設けられ、周方向に区分けされた複数の領域を有する電極部と、
    　前記周方向に区分けされた複数の領域のそれぞれの領域ごとに前記電極部のインピーダンスを調整するインピーダンス調整部と、を備える基板処理装置。
  2. 　前記インピーダンス調整部を制御して、前記周方向に区分けされた複数の領域のそれぞれの領域ごとに前記電極部のインピーダンスを調整するよう構成される制御部を備える、請求項１記載の基板処理装置。
  3. 　前記処理室の側壁に設けられ、基板を搬入出する際に基板が通過する搬入出口を備え、前記電極部の前記周方向に区分けされた複数の領域のうち、少なくとも一つの領域は、中央から前記搬入出口方向に延伸する面領域を含み、前記延伸する面領域で前記電極部を周方向に区分けするように形成されている、請求項２に記載の基板処理装置。
  4. 　前記制御部は、前記電極部の前記周方向に区分けされた複数の領域のうち、中央から前記搬入出口方向に延伸する面領域を有する少なくとも一つの領域のインピーダンスを、他の領域のインピーダンスよりも高くするように前記インピーダンス調整部を制御するよう構成される、請求項３に記載の基板処理装置。
  5. 　前記電極部は、中央に位置する円状の領域と、前記円状の領域を囲む領域が周方向で区分けされて形成される複数の外周領域と、により構成される、請求項２に記載の基板処理装置。
  6. 　前記電極部の前記周方向に区分けされた複数の領域は、互いに離間した複数の電極によりそれぞれ構成される、請求項２に記載の基板処理装置。
  7. 　前記処理室の側壁に設けられ、基板を搬入出する際に基板が通過する搬入出口を備え、
    　前記電極部の前記周方向に区分けされた複数の領域のうち、少なくとも一つの領域は、水平方向であって、中央から前記搬入出口方向に延伸する径が、前記搬入出口方向とは異なる方向に延伸した径よりも長くなるように形成されている、請求項２に記載の基板処理装置。
  8. 　搬入出口を介して処理室に基板を搬入する工程と、
    　搬入後、区分けされた複数の領域を有する面状の電極を内部に有する基板支持部に前記基板を載置する工程と、
    　前記電極が有する区分けされた複数の領域のうち、前記電極の中央から見て前記搬入出口の方向に位置する領域のインピーダンスを、他の領域のインピーダンスよりも高くするように前記電極の各領域のインピーダンスを調整する工程と、
    　プラズマ状態の処理ガスで前記基板支持部に載置された前記基板を処理する工程と、を有する半導体装置の製造方法。
  9. 　前記電極が有する複数の領域は、前記電極が周方向において区分けされた領域である、請求項８記載の半導体装置の製造方法。
  10. 　前記電極の前記区分けされた複数の領域のうち、少なくとも一つの領域は、中央から前記搬入出口方向に延伸する面領域を含み、前記延伸する面領域で前記電極を周方向に区分けするように形成されている、請求項８に記載の半導体装置の製造方法。
  11. 　搬入出口を介して処理室に基板を搬入する手順と、
    　搬入後、区分けされた複数の領域を有する面状の電極を内部に有する基板支持部に前記基板を載置する手順と、
    　前記電極が有する区分けされた複数の領域のうち、前記電極の中央から見て前記搬入出口の方向に位置する領域のインピーダンスを、他の領域のインピーダンスよりも高くするように前記電極の各領域のインピーダンスを調整する手順と、
    　プラズマ状態の処理ガスで前記基板支持部に載置された前記基板を処理する手順と、
    　をコンピュータに実行させるプログラムを記録したコンピュータが読み取り可能な記録媒体。
  12. 　前記電極が有する複数の領域は、前記電極が周方向において区分けされた領域である、請求項１１に記載の記録媒体。
  13. 　前記電極の前記区分けされた複数の領域のうち、少なくとも一つの領域は、中央から前記搬入出口方向に延伸する面領域を含み、前記延伸する面領域で前記電極を周方向に区分けするように形成されている、請求項１１に記載の記録媒体。 
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