等離子體處理裝置和等離子體產(chǎn)生裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供等離子體處理裝置和等離子體產(chǎn)生裝置。該等離子體處理裝置包括:真空容器;基板載置部,其設于上述真空容器內(nèi),用于載置基板;氣體供給部,其用于向上述真空容器內(nèi)供給等離子體產(chǎn)生用氣體;天線,能向該天線供給高頻電力而使自上述氣體供給部供給過來的上述等離子體產(chǎn)生用氣體等離子體化;法拉第屏蔽件,其設于上述天線與產(chǎn)生等離子體的區(qū)域之間,該法拉第屏蔽件由導電板構(gòu)成,在導電板中,沿著天線的長度方向排列有多個以與上述天線的延伸方向交叉的方式形成狹縫,以阻隔由上述天線形成的電磁場中的電場并使磁場通過;以及調(diào)整構(gòu)件,其由用于調(diào)整上述狹縫的開口面積的導電體構(gòu)成,用于調(diào)整在上述天線的長度方向上的等離子體密度。
【專利說明】等離子體處理裝置和等離子體產(chǎn)生裝置
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及等離子體處理裝置和等離子體產(chǎn)生裝置。
【背景技術】
[0002]作為對半導體晶圓等基板(以下稱為“晶圓”)進行例如氮化硅膜(S1- N)等薄膜的成膜的成膜裝置,公知有例如日本特開2011 — 40574所記載的裝置。在該裝置中,采用按順序?qū)⑾嗷シ磻亩喾N處理氣體(反應氣體)供給到晶圓表面而層疊反應生成物的ALD(Atomic Layer Deposition,原子層沉積)法。即,以與用于載置晶圓的旋轉(zhuǎn)臺相對的方式沿著真空容器的周向配置有多個氣體噴嘴。另外,為了使用等離子體來進行反應生成物的改性,將等離子體區(qū)域配置于氣體噴嘴之間。
[0003]在這樣的裝置中,由于晶圓通過旋轉(zhuǎn)臺進行公轉(zhuǎn),因此,該晶圓的靠旋轉(zhuǎn)臺的旋轉(zhuǎn)中心側(cè)的部位的線速度和靠旋轉(zhuǎn)臺的外緣側(cè)的部位的線速度不同。具體而言,晶圓的靠旋轉(zhuǎn)臺的旋轉(zhuǎn)中心側(cè)的部位的線速度比靠旋轉(zhuǎn)臺的外緣側(cè)的部位的線速度慢,例如為1/3左右。因此,晶圓的靠上述旋轉(zhuǎn)中心側(cè)的部位的等離子體照射時間長于靠外緣側(cè)的部位的等離子體照射時間,因此,根據(jù)工藝的類型的不同,旋轉(zhuǎn)臺的半徑方向上的等離子體處理的程度有時不能獲得良好的均勻性。而且,與真空容器內(nèi)的處理壓力、等離子體產(chǎn)生用的高頻電力值等處理制程相對應,真空容器內(nèi)的等離子體產(chǎn)生量、等離子體的分布容易變化。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]在日本特開2008 — 288437中記載了法拉第屏蔽件,并且,在日本特開2008 —248281中記載了能夠改變阻抗的調(diào)整器31,但均沒有記載用于對等離子體處理的程度進行調(diào)整的技術。
[0005]本發(fā)明的一技術方案提供一種等離子體處理裝置,其中,該等離子體處理裝置包括:真空容器;基板載置部,其設于上述真空容器內(nèi),用于載置基板;氣體供給部,其用于向上述真空容器內(nèi)供給等離子體產(chǎn)生用氣體;天線,向該天線供給高頻電力而使自上述氣體供給部供給過來的上述等離子體產(chǎn)生用氣體等離子體化;法拉第屏蔽件,其設于上述天線與產(chǎn)生等離子體的區(qū)域之間,該法拉第屏蔽件由導電板構(gòu)成,在該導電板中,沿著天線的長度方向排列有多個以與上述天線的延伸方向交叉的方式形成的狹縫,以阻隔由上述天線形成的電磁場中的電場并使磁場通過;以及調(diào)整構(gòu)件,其由導電體構(gòu)成,用于對上述狹縫的開口面積進行調(diào)整,以調(diào)整在上述天線的長度方向上的等離子體密度。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0006]圖1是表示本發(fā)明的等離子體處理裝置的一個例子的縱剖視圖。
[0007]圖2是上述等離子體處理裝置的橫剖俯視圖。
[0008]圖3是上述等離子體處理裝置的橫剖俯視圖。
[0009]圖4是將上述等離子體處理裝置的等離子體產(chǎn)生容器放大來表示的縱剖視圖。[0010]圖5是表示上述等離子體產(chǎn)生容器的立體圖。
[0011]圖6是表示上述等離子體產(chǎn)生容器的一部分的立體圖。
[0012]圖7是表示上述等離子體產(chǎn)生容器的一部分的立體圖。
[0013]圖8是表示上述等離子體產(chǎn)生容器的分解立體圖。
[0014]圖9是表示上述等離子體產(chǎn)生容器的分解立體圖。
[0015]圖10是表示設于上述等離子體產(chǎn)生容器的法拉第屏蔽件的立體圖。
[0016]圖11是表示上述法拉第屏蔽件的側(cè)視圖。
[0017]圖12是表示上述等離子體產(chǎn)生容器的俯視圖。
[0018]圖13是表示用于對上述法拉第屏蔽件的狹縫的開口面積進行調(diào)整的開閉器的立體圖。
[0019]圖14是表示 上述等離子體處理裝置中的輔助等離子體產(chǎn)生部的縱剖視圖。
[0020]圖15是表示上述輔助等離子體產(chǎn)生部的分解立體圖。
[0021]圖16是表示上述輔助等離子體產(chǎn)生部的俯視圖。
[0022]圖17是示意性表示將上述等離子體處理裝置沿周向剖切的情況的縱剖視圖。
[0023]圖18是概略地表示上述等離子體處理裝置的作用的縱剖視圖。
[0024]圖19是概略地表示上述等離子體處理裝置的作用的縱剖視圖。
[0025]圖20是概略地表示上述等離子體處理裝置的作用的橫剖俯視圖。
[0026]圖21是概略地表示上述等離子體處理裝置的作用的橫剖俯視圖。
[0027]圖22是表示上述等離子體處理裝置的另一例子的分解立體圖。
[0028]圖23是表示上述等離子體處理裝置的又一例子的分解立體圖。
[0029]圖24是表示上述又一例子中的作用的側(cè)視圖。
[0030]圖25是表示上述又一例子中的作用的側(cè)視圖。
[0031]圖26是表示上述等離子體處理裝置的再一例子的立體圖。
[0032]圖27是表示上述等離子體處理裝置的另一例子的側(cè)視圖。
[0033]圖28是表示上述等離子體處理裝置的另一例子的分解立體圖。
[0034]圖29是表示上述等離子體處理裝置的另一例子的縱剖視圖。
[0035]圖30是表示上述等離子體處理裝置的另一例子的縱剖視圖。
[0036]圖31是表示上述等離子體處理裝置的另一例子的橫剖俯視圖。
【具體實施方式】
[0037]以下,參照【專利附圖】
【附圖說明】本發(fā)明的實施方式。
[0038]參照圖1~圖17說明本發(fā)明的實施方式的等離子體處理裝置的一個例子。首先說明該裝置的概略結(jié)構(gòu),如圖1~圖3所示,該等離子體處理裝置具有:真空容器1,其俯視形狀為大致圓形;旋轉(zhuǎn)臺2,其設置在該真空容器I內(nèi),旋轉(zhuǎn)中心位于該真空容器I的中心處,且構(gòu)成用于使晶圓W公轉(zhuǎn)的基板載置部。并且,如后詳述,該等離子體處理裝置構(gòu)成為:使用氨(NH3)氣的等離子體對晶圓W進行等離子體處理,并能夠調(diào)整該等離子體的在旋轉(zhuǎn)臺2的半徑方向上的濃度分布。接著,詳細敘述等離子處理裝置的各個構(gòu)件。
[0039]真空容器I具有頂板11 (頂部)和容器主體12,頂板11能夠相對于容器主體12進行裝卸。為了抑制互不相同的處理氣體彼此在真空容器I內(nèi)的中心部區(qū)域C發(fā)生混合,在頂板11的上表面?zhèn)鹊闹醒氩窟B接有用于供給作為分離氣體的氮氣(N2)的分離氣體供給管51。在圖1中,附圖標記13是呈環(huán)狀設置在容器主體12的上表面的周緣部等的密封構(gòu)件、例如O型密封圈。
[0040]旋轉(zhuǎn)臺2的中心部固定于大致圓筒狀的芯部21,利用與該芯部21的下表面相連接且在鉛垂方向上延伸的旋轉(zhuǎn)軸22,使該旋轉(zhuǎn)臺2能夠繞鉛垂軸線旋轉(zhuǎn),在該例子中順時針方向旋轉(zhuǎn)。在圖1中,附圖標記23是使旋轉(zhuǎn)軸22繞鉛垂軸線旋轉(zhuǎn)的移動機構(gòu)(旋轉(zhuǎn)機構(gòu)),附圖標記20是和用于容納旋轉(zhuǎn)軸22及驅(qū)動部23的殼體。該殼體20的上表面?zhèn)鹊耐咕壊糠謿饷艿匕惭b于真空容器I的底面部14的下表面。另外,在該殼體20上連接有用于向旋轉(zhuǎn)臺2的下方區(qū)域供給作為吹掃氣體的氮氣的吹掃氣體供給管72。真空容器I的底面部14中的芯部21的外周側(cè)以從下方側(cè)接近旋轉(zhuǎn)臺2的方式形成為環(huán)狀而構(gòu)成為突出部12a。
[0041]如圖2和圖3所示,在旋轉(zhuǎn)臺2的表面部,形成有作為基板載置區(qū)域的、用于載置直徑尺寸是例如300mm的晶圓W的圓形狀的凹部24,該凹部24沿著旋轉(zhuǎn)臺2的旋轉(zhuǎn)方向(周向)設置在多處、例如五處。在凹部24的底面形成有供例如后述的三根升降銷貫穿的通孔(未圖示),該升降銷用于從下方側(cè)頂起晶圓W以使晶圓W升降。
[0042]如圖2和圖3所示,在分別與旋轉(zhuǎn)臺2的凹部24的通過區(qū)域相對的位置分別配置有由例如石英制成的四個噴嘴31、34、41、42,該四個噴嘴31、34、41、42在真空容器I的周向(旋轉(zhuǎn)臺2的旋轉(zhuǎn)方向)上互相隔開間隔地呈放射狀配置。上述各噴嘴31、34、41、42例如以分別從真空容器I的外周壁朝向中心部區(qū)域C并與晶圓W相對地水平延伸的方式安裝。在該例子中,從后述的輸送口 15看來,氣體噴嘴34、分離氣體噴嘴41、第I處理氣體噴嘴31以及分離氣體噴嘴42按照氣體噴嘴34、分離氣體噴嘴41、第I處理氣體噴嘴31以及分離氣體噴嘴42這樣的順序沿順時針方向(旋轉(zhuǎn)臺2的旋轉(zhuǎn)方向)排列。
[0043]并且,如圖4所示,從輸送口 15看,在頂板11的位于旋轉(zhuǎn)臺2的旋轉(zhuǎn)方向上游側(cè)(氣體噴嘴34與分離氣體噴嘴4`2之間)的上方側(cè)設有同樣由石英等構(gòu)成的作為等離子體產(chǎn)生用氣體供給部的主等離子體產(chǎn)生用氣體噴嘴32。后面詳細敘述將該主等離子體產(chǎn)生用氣體噴嘴32配置頂板11之上的具體的結(jié)構(gòu)。另外,在圖2和圖3中,省略了頂板11的描繪,在圖3中,連同各噴嘴31、34、41、42—起示出了上述噴嘴32。另外,圖3表示將后述的等尚子體廣生部81、82、等尚子體廣生容器200和框體90拆卸后的狀態(tài),圖2表不將等尚子體產(chǎn)生部81、82、等離子體產(chǎn)生容器200以及框體90安裝后的狀態(tài)。
[0044]各噴嘴31、32、34、41、42經(jīng)由流量調(diào)節(jié)閥分別與以下的各個氣體供給源(未圖示)連接。即,第I處理氣體噴嘴31與含硅(Si)的第I處理氣體、例如DCS (二氯硅烷)氣體等的供給源相連接。主等離子體產(chǎn)生用氣體噴嘴32與例如氨(NH3)氣和氬(Ar)氣的混合氣體的供給源相連接。輔助等離子體產(chǎn)生用氣體噴嘴34與由例如氬氣和氫(H2)氣的混合氣體構(gòu)成的改性用氣體的供給源相連接。分離氣體噴嘴41、42分別與作為分離氣體的氮氣的供給源相連接。自主等離子體產(chǎn)生用氣體噴嘴32供給的氣體是第2處理氣體和主等離子體產(chǎn)生用氣體,下面,為了簡化說明,以氨氣來進行說明。另外,也可以替代氨氣而使用含有氮元素(N)的氣體、例如氮氣(N2)。
[0045]在上述噴嘴31、32、34、41、42的下表面?zhèn)龋刂D(zhuǎn)臺2的半徑方向在多個部位例如以等間隔地形成有用于分別噴射上述的各氣體的氣體噴射孔33。上述各噴嘴31、34、41、42配置為該噴嘴31、34、41、42的下端緣與旋轉(zhuǎn)臺2的上表面的分開距離例如是Imm~5mm左右。
[0046]處理氣體噴嘴31的下方區(qū)域作為用于使含Si氣體吸附于晶圓W的第I處理區(qū)域P1,真空容器I的內(nèi)部的主等離子體產(chǎn)生用氣體噴嘴32的下方區(qū)域作為用于使吸附于晶圓W的含Si氣體的成分與氨(詳細而言為氨氣的等離子體)反應的第2處理區(qū)域(等離子體產(chǎn)生區(qū)域)P2。另外,輔助等離子體產(chǎn)生用氣體噴嘴34的下方區(qū)域作為第3處理區(qū)域P3,該第3處理區(qū)域P3用于對通過處理區(qū)域P1、P2而形成在晶圓W上的反應生成物進行改性處理。分離氣體噴嘴41、42分別用于形成分離區(qū)域D,該分離區(qū)域D用于使第I處理區(qū)域Pl和第2處理區(qū)域P2分離。
[0047]如圖2和圖3所示,在分離區(qū)域D中的真空容器I的頂板11上,設有大致扇形的凸狀部4,分離氣體噴嘴41容納于被形成在該凸狀部4上的槽部43內(nèi)。因而,也如后述的圖17所示,在分離氣體噴嘴41的在旋轉(zhuǎn)臺2的周向上的兩側(cè),為了阻止各處理氣體彼此的混合,配置有作為上述凸狀部4的下表面的較低的頂面44,在該頂面44的上述周向兩側(cè)配置有比該頂面44高的頂面45。為了阻止各處理氣體彼此的混合,凸狀部4的周緣部(真空容器I的外緣側(cè)的部位)以與旋轉(zhuǎn)臺2的外端面相對且與容器主體12略微分開的方式來彎曲成L字型。另外,圖17表示將真空容器I沿著旋轉(zhuǎn)臺2的周向剖切的縱剖視圖。
[0048]接著,說明將主等離子體產(chǎn)生用氣體噴嘴32設于比頂板11靠上方側(cè)的位置的具體的結(jié)構(gòu)。如圖1、圖4~圖7所示,在配置有該主等離子體產(chǎn)生用氣體噴嘴32的區(qū)域設有由下表面?zhèn)乳_口的大致箱狀體構(gòu)成的作為突出部的等離子體產(chǎn)生容器200。該等離子體產(chǎn)生容器200以俯視時在旋轉(zhuǎn)臺2的中心部側(cè)與旋轉(zhuǎn)臺2的外緣部側(cè)之間呈帶狀延伸的方式、即以成為縱向的扁平的容器的方式形成,并且,該等離子體產(chǎn)生容器200由石英、氧化鋁等可供高頻電場成分和高頻磁場成分穿過的材質(zhì)構(gòu)成。并且,上述主等離子體產(chǎn)生用氣體噴嘴32容納在該等離子體產(chǎn)生容器200的內(nèi)部。即,等離子體產(chǎn)生容器200的容納有主等離子體產(chǎn)生用氣體噴嘴32的上方側(cè)的部位位于比頂板11靠上方的位置,并且,該等離子體產(chǎn)生容器200以其下端開口部接近旋轉(zhuǎn)臺2的方式自頂板11的上方側(cè)氣密地插入到真空容器I內(nèi)。
[0049]具體而言,將等離子體產(chǎn)生容器200中的上述上方側(cè)的部位和等離子體產(chǎn)生容器200中的比該上方側(cè)的部位靠下方側(cè)的部位分別稱作上方容器201和下方容器202,在該等離子體產(chǎn)生容器200的位于上述容器201、202之間的外周面形成有朝向水平方向在整個周向上呈凸緣狀伸出的凸緣部203。另外,如圖8所示,在頂板11上形成有供等離子體產(chǎn)生容器200 (下方容器202)插入的開口部204,在該開口部204上配置有框狀體205,該框狀體205嵌入到該開口部204中,且用于使頂板11和凸緣部203氣密地接觸。
[0050]并且,當將等離子體產(chǎn)生容器200 (由上方容器201和下方容器202構(gòu)成的結(jié)合體)連同框狀體205 —起嵌入到開口部204時,借助密封構(gòu)件13使凸緣部203和頂板11氣密地接觸。在圖4中,附圖標記206是按壓構(gòu)件,該按壓構(gòu)件206以沿著凸緣部203的外緣的方式形成為大致環(huán)狀,以自上方側(cè)向頂板11側(cè)按壓凸緣部203,利用未圖示的螺栓等將按壓構(gòu)件206固定于該真空容器I。另外,在圖5~圖7中,對等離子體產(chǎn)生容器200的一部分以剖切的方式進行表示,圖6是從上側(cè)看上方容器201的圖,圖7是從下側(cè)看下方容器202的圖。另外,在圖8中,省略了對密封構(gòu)件13的描繪。
[0051]如圖4~圖7所示,主等離子體產(chǎn)生用氣體噴嘴32自旋轉(zhuǎn)臺2的旋轉(zhuǎn)方向下游側(cè)和該旋轉(zhuǎn)臺2的外緣側(cè)的側(cè)面部插入到等離子體產(chǎn)生容器200 (下方容器202)內(nèi),并且,主等離子體產(chǎn)生用氣體噴嘴32的頂端部朝向上方容器201鉛垂地伸出。并且,該噴嘴32的頂端部在上方容器201的頂面附近朝向旋轉(zhuǎn)臺2的旋轉(zhuǎn)中心側(cè)水平地伸出。主等離子體產(chǎn)生用氣體噴嘴32的基端部(上游側(cè))朝向旋轉(zhuǎn)臺2的旋轉(zhuǎn)方向下游側(cè)水平地伸出,彎曲為鉛垂并朝向上方側(cè)貫穿頂板11而與上述氣體源相連接。在等離子體產(chǎn)生容器200位于上述上方容器201和下方容器202之間的內(nèi)部設有沿水平方向延伸的板狀的分隔板210,該分隔板210用于進行氣體(詳細而言為等離子體)的整流并防止上述分離氣體進入到上方容器201 內(nèi)。
[0052]如圖4~圖7所示,在該分隔板210中的位于噴嘴32的下方側(cè),以與該噴嘴32平行的方式形成有沿旋轉(zhuǎn)臺2的旋轉(zhuǎn)方向延伸的狹縫狀的噴射口 211。因而,通過在分隔板210上形成噴射口 211,從而可以說能夠相對于真空容器I內(nèi)的壓力單獨地(獨立地)設定上方容器201內(nèi)的壓力。
[0053]并且,如圖1和圖8所示,在下方容器202的下端側(cè)開口部的周圍設有作為整流板的翅片221,該翅片221以沿著旋轉(zhuǎn)臺2的方式形成為板狀。該翅片221以自旋轉(zhuǎn)臺2的中心部側(cè)朝向旋轉(zhuǎn)臺2的外緣部側(cè)去逐漸擴徑的方式形成為俯視時的大致扇形。并且,在翅片221上形成有開口部222,以便使翅片221不與下方容器202干涉并避開該下方容器202。并且,翅片221的靠旋轉(zhuǎn)臺2的外緣部側(cè)的端部以與旋轉(zhuǎn)臺2的外周端面隔開間隙且相對的方式伸出。因而,通過設有翅片221,能夠使自下方容器202的下端側(cè)開口部朝向旋轉(zhuǎn)臺2噴射的等離子體沿著旋轉(zhuǎn)臺2流通并利用上述分離氣體來抑制該等離子體擴散。該翅片221由后述的突出部5和覆蓋構(gòu)件7a支承。
[0054]此處,在上方容器201的周圍設有作為活化部的主等離子體產(chǎn)生部81,該主等離子體產(chǎn)生部81用于使自主等離子體產(chǎn)生用氣體噴嘴32噴射的氨氣等離子體化。即,該主等離子體產(chǎn)生部81由天線83構(gòu)成,該天線83由銅(Cu)等金屬線構(gòu)成,該主等離子體產(chǎn)生部81以在俯視時包圍上方容器201的方式呈線圈狀繞鉛垂軸線卷繞例如3周。該天線83經(jīng)由匹配器84與頻率例如是13.56MHz且輸出功率例如是5000W的高頻電源85相連接。另外,在圖1和圖3等附圖中的附圖標記86是用于將天線83和匹配器84及高頻電源85電連接的連接電極。
[0055]并且,為了阻隔在該天線83的周圍產(chǎn)生的電磁場中的電場成分,在上方容器201與天線83之間設有向下方側(cè)開口的大致箱型形狀的法拉第屏蔽件95。即,當向上述天線83供給高頻電力時,在該天線83的周圍產(chǎn)生電磁場。若該電磁場所含有的電場成分到達晶圓W,則有可能對在晶圓W的內(nèi)部形成的電氣布線造成電氣損傷。因此,法拉第屏蔽件95接地且由例如作為銅(Cu)等導電體的金屬板構(gòu)成。該法拉第屏蔽件95的下端緣在整個周向上沿水平方向呈凸緣狀伸出而構(gòu)成為水平面95a。因而,可以說,法拉第屏蔽件95構(gòu)成上方容器201的側(cè)周面的一部分。
[0056]另外,為了使在天線83的周圍產(chǎn)生的電磁場中的電場成分通過,如圖9~圖12所示,在法拉第屏蔽件95中的位于旋轉(zhuǎn)臺2的旋轉(zhuǎn)方向上游側(cè)的側(cè)面和位于旋轉(zhuǎn)臺2的旋轉(zhuǎn)方向下游側(cè)的側(cè)面設有作為狹縫97的沿上下方向延伸的開口部。即,在利用法拉第屏蔽件95阻隔在天線83的周圍產(chǎn)生的電場成分時,若不形成狹縫97,則不僅電場成分被阻隔,而且磁場成分也被阻隔。另一方面,若使該狹縫97的開口面積過大,則不僅磁場成分會通過,而且電場成分也會通過。因此,如下那樣設定了狹縫97的開口尺寸和配置布局。
[0057]具體而言,狹縫97以與天線83的延伸方向正交(交叉)的方式形成為沿上下方向延伸且沿著天線83的長度方向形成在多處。如圖11所示,各個狹縫97的在水平方向上的開口尺寸d例如是Imm~5mm,在該例子中是2mm。即,如上所述,天線83與頻率是13.56MHz的高頻電源85相連接,與該頻率相對應的波長是22m。因此,設定了開口尺寸d,以使狹縫97具有該波長的1/10000以下程度的寬度尺寸。彼此相鄰的狹縫97、97之間的分開尺寸例如是Imm~5mm,在該例子中是2mm。
[0058]各個狹縫97不僅形成于法拉第屏蔽件95的鉛垂面,而且還形成于水平面95a的靠近該鉛垂面的位置,因而,在從旋轉(zhuǎn)臺2的外緣側(cè)看中心側(cè)時,各個狹縫97成為大致L字型。并且,在各個狹縫97的在長度方向上的兩端部設有用于構(gòu)成法拉第屏蔽件95的金屬板,以使電場不會經(jīng)由該兩端部向上方容器201側(cè)漏出。換言之,各個狹縫97配置于比法拉第屏蔽件95的端面靠內(nèi)側(cè)的位置。在圖9等中的附圖標記95b是形成于法拉第屏蔽件95的頂面的確認窗(開口部),其用于確認有無在上方容器201內(nèi)產(chǎn)生等離子體(發(fā)光狀態(tài)),為了屏蔽電場成分,該確認窗95b也由例如沖孔金屬形成。即,各個確認窗95b形成為與狹縫97的開口尺寸d為相同程度的尺寸。
[0059]此處,如圖10和圖12所示,在法拉第屏蔽件95的側(cè)面的靠旋轉(zhuǎn)臺2的中心部側(cè)的部分和側(cè)面的靠旋轉(zhuǎn)臺2的外緣部側(cè)的部分沒有形成狹縫97,因而,上述側(cè)面部分具有不僅阻隔在天線83的周圍產(chǎn)生的電場成分而且還阻隔在天線83的周圍產(chǎn)生的磁場成分的作用。即,從上方容器201的內(nèi)部的靠旋轉(zhuǎn)臺2的中心部側(cè)的部位看,天線83配置在旋轉(zhuǎn)臺2的旋轉(zhuǎn)方向上游側(cè)、旋轉(zhuǎn)臺2的旋轉(zhuǎn)方向下游側(cè)以及旋轉(zhuǎn)臺2的旋轉(zhuǎn)中心側(cè)這3處。另外,對于上方容器201的內(nèi)部的靠旋轉(zhuǎn)臺2的外緣側(cè)的部位,與上述中心部側(cè)的部位同樣,天線83也配置在旋轉(zhuǎn)臺2的旋轉(zhuǎn)方向上游側(cè)、旋轉(zhuǎn)臺2的旋轉(zhuǎn)方向下游側(cè)以及外緣側(cè)這3處。
[0060]另一方面,在上述部位之間的區(qū)域中,即,在由天線83沿著旋轉(zhuǎn)臺2的半徑方向呈直線狀配置的區(qū)域所包夾的部位 中,天線83僅配置在旋轉(zhuǎn)臺2的旋轉(zhuǎn)方向上游側(cè)和旋轉(zhuǎn)臺2的旋轉(zhuǎn)方向下游側(cè)這兩處。因而,可以說,在俯視時,在由天線83圍成的細長區(qū)域(配置有上方容器201的區(qū)域)中,該區(qū)域的兩端部的磁場成分的產(chǎn)生量多于在上述兩端部之間的區(qū)域的磁場成分的產(chǎn)生量。因此,如上所述,在法拉第屏蔽件95的側(cè)面的靠旋轉(zhuǎn)臺2的中心部側(cè)的部分和側(cè)面的靠旋轉(zhuǎn)臺2的外緣側(cè)的部分沒有形成狹縫97,使沿旋轉(zhuǎn)臺2的半徑方向的等離子體密度(磁場成分的量)一致。另外,也可以是,在法拉第屏蔽件95的側(cè)面的靠上述中心部側(cè)的部分和側(cè)面的靠上述外緣側(cè)的部分分別形成狹縫97,并使上述側(cè)面中的狹縫97的排列密度小于靠旋轉(zhuǎn)臺2的旋轉(zhuǎn)方向上游側(cè)的側(cè)面和靠下游側(cè)的側(cè)面的狹縫97的排列密度。
[0061]另外,如圖11所示,狹縫97配置為不僅使電場成分不能到達(阻隔)主等離子體產(chǎn)生用氣體噴嘴32,而且還使磁場成分不能到達主等離子體產(chǎn)生用氣體噴嘴32。即,如上所述在主等離子體產(chǎn)生用氣體噴嘴32的下表面,在該噴嘴32的整個長度方向上在多處形成有氣體噴射孔33,該氣體噴射孔33的開口口徑(直徑尺寸)是例如0.3mm~Imm的小直徑。因而,當該噴嘴32處產(chǎn)生等離子體時,噴嘴32位于氣體噴射孔33的周圍的部分有可能被腐蝕。[0062]因此,狹縫97以避開該氣體噴嘴32的方式配置。具體而言,如圖11所示,例如在從旋轉(zhuǎn)臺2的旋轉(zhuǎn)方向上游側(cè)看上方容器201時,各個狹縫97的上端部與噴嘴32中的在水平方向上延伸的部位的下端面之間的分開尺寸Ul例如為-5mm~20mm。即,噴嘴32的上述下端面也可以位于比各個狹縫97的上端部靠下側(cè)的位置。另外,上述狹縫97中的靠旋轉(zhuǎn)臺2的外緣部的狹縫97與噴嘴32的沿上下方向豎立的部位之間的分開尺寸u2例如是Omm~20mm。因而,狹縫97配置為自氣體噴嘴32經(jīng)由狹縫97看不到天線83。由氣體噴嘴32、天線83、法拉第屏蔽件95以及開閉器151構(gòu)成組裝體。
[0063]并且,在以上說明的法拉第屏蔽件95與天線83之間,為了對上述狹縫97進行開閉,在多處配置有作為調(diào)整構(gòu)件的開閉器151,該開閉器151接地且由例如銅等金屬板構(gòu)成。即,已經(jīng)說明了狹縫97是用于使磁場成分通過的部件,而該開閉器151構(gòu)成為能夠調(diào)整狹縫97的開閉和狹縫97的開口面積,換言之能夠調(diào)整磁場成分的通過法拉第屏蔽件95的量。并且,為了調(diào)整在旋轉(zhuǎn)臺2的半徑方向(旋轉(zhuǎn)臺2的中心部側(cè)與外緣部側(cè)之間)上的等離子體密度,開閉器151沿著該半徑方向形成在多處例如3處,并配置在法拉第屏蔽件95的位于旋轉(zhuǎn)臺2的旋轉(zhuǎn)方向上的兩側(cè)面。
[0064]具體而言,各個開閉器151沿著法拉第屏蔽件95的形成有狹縫97的側(cè)面形成為大致板狀,并成為彼此相同的形狀。上述各個開閉器151配置為與多個狹縫97中的形成有例如30個狹縫97的區(qū)域相對。因而,如圖12所示,各個開閉器151配置為:在晶圓W位于上方容器201的下方側(cè)時,在俯視時,其長度尺寸為該晶圓W的直徑尺寸的1/3以上。另外,在圖12中,用單點劃線描繪了晶圓W的外緣。
[0065]并且,在各個開閉器151的例如上端部上,以在旋轉(zhuǎn)臺2的半徑方向上彼此分開的方式例如在兩處分別配置有沿上下方向延伸的長孔152。另外,在法拉第屏蔽件95的例如上端側(cè)的側(cè)面上,以與該長孔152相對應的方式形成有螺栓孔153。因而,如圖13和后述的圖17~圖19所示,在調(diào)整開閉器151的高度位置、并在該高度位置處使用例如螺栓154來將開閉器151固定于法拉第屏蔽`件95后,保持該開閉器151的姿勢。這樣,通過借助開閉器151的高度位置來調(diào)整狹縫97的開口面積,從而能夠調(diào)整到達上方容器201內(nèi)的磁場成分的量。
[0066]具體而言,開閉器151能夠在以下位置之間進行調(diào)整:對于繞鉛垂軸線卷繞3圈的天線83,自上方容器201的內(nèi)部,能夠看到3根天線83的高度位置;能夠看到下側(cè)兩根天線83的高度位置;能夠看到下側(cè)I根天線83的高度位置;以及看不到任何一根天線83的高度位置。在圖17中,對于隔著上方容器201左右相對的兩個開閉器151中的右側(cè)的開閉器151,示出了以使3根天線83與該上方容器201的內(nèi)部區(qū)域面對的方式調(diào)整了該右側(cè)的開閉器151的高度位置的例子。另外,上述兩個開閉器151中的左側(cè)的開閉器151封堵上方容器201的左側(cè)的狹縫97。在圖18中,對于兩個開閉器151、151任意一個開閉器,均以使I根天線83面對上方容器201的內(nèi)部區(qū)域的方式進行了配置。在圖19中,對于兩個開閉器151、151,都示出了以使3根天線83面對上述內(nèi)部區(qū)域的方式配置的例子。因而,將開閉器151沿著旋轉(zhuǎn)臺2的半徑方向形成在3處,并能夠單獨地調(diào)整各個開閉器151的高度位置,因此能夠調(diào)整在該半徑方向上的磁場的量。圖9等中的附圖標記154是用于使天線83與法拉第屏蔽件95以及天線83與開閉器151之間絕緣的、由石英等構(gòu)成的絕緣體。
[0067]如圖5所示,各個開閉器151構(gòu)成為:借助升降軸161與升降機構(gòu)162單獨地連接,利用后述的控制部,從而能夠例如與對晶圓W進行的處理制程的類型相對應地調(diào)整各個開閉器151的高度位置。這樣,由于使用升降機構(gòu)162來使各開閉器151升降,因此,可以說,長孔152構(gòu)成用于將開閉器151沿上下方向進行引導的引導機構(gòu)。另外,由于使用了升降機構(gòu)162,因此,也可以不設置螺栓154而借助該升降機構(gòu)162來保持各開閉器151的高度位置。另外,在圖5中,對于升降軸161、升降機構(gòu)162,僅在I處進行描繪,另外,在圖5以外的附圖中,省略了上述升降軸161和升降機構(gòu)162的記載。在圖9中,為了避免圖的煩雜化,僅在I處描繪了螺栓154。在上述圖1中,省略了上述法拉第屏蔽件95、開閉器151。
[0068]接著,簡單地說明第I處理氣體噴嘴31。如圖2和圖3所示,在該第I處理氣體噴嘴31的上方側(cè)設有與上述翅片221大致同樣地構(gòu)成的噴嘴罩230。即,為了容納第I處理氣體噴嘴31,該噴嘴罩230以向下表面?zhèn)乳_口的方式形成為大致箱形,且下表面?zhèn)乳_口端中的靠旋轉(zhuǎn)臺2的旋轉(zhuǎn)方向上游的一側(cè)和靠旋轉(zhuǎn)方向下游的一側(cè)分別沿水平方向伸出。該噴嘴罩230以俯視時自旋轉(zhuǎn)臺2的中心部側(cè)朝向旋轉(zhuǎn)臺2的外緣部側(cè)逐漸擴寬的方式構(gòu)成為大致扇形狀。因為該噴嘴罩230,使得第I處理氣體沿著晶圓W流通,并使分離氣體避開晶圓W的附近而在真空容器I的靠頂板11的一側(cè)流通。另外,噴嘴罩230支承于后述的突出部5和覆蓋構(gòu)件7a。
[0069]接下來,說明輔助等離子體產(chǎn)生部82。如圖14~圖16所示,為了使自上述輔助等離子體產(chǎn)生用氣體噴嘴34噴射到真空容器I內(nèi)的改性用氣體等離子體化,該輔助等離子體產(chǎn)生部82設于該噴嘴34的上方側(cè)。與主等離子體產(chǎn)生部81同樣地,該輔助等離子體產(chǎn)生部82是通過將由金屬線構(gòu)成的天線83以線圈狀例如繞鉛垂軸線卷繞3圈而構(gòu)成的,該輔助等離子體產(chǎn)生部82以俯視時包圍沿旋轉(zhuǎn)臺2的半徑方向延伸的帶狀體區(qū)域且橫跨旋轉(zhuǎn)臺2上的晶圓W的直徑部分的方式配置。該天線83經(jīng)由匹配器84與頻率例如是13.56MHz且輸出功率例如是5000W的高頻電源85相連接。并且,該天線83以被與真空容器I的內(nèi)部區(qū)域氣密地劃分開的方式設置。
[0070]具體而言,如圖14和圖15所示,在輔助等離子體產(chǎn)生用氣體噴嘴34的上方側(cè)的頂板11上,形成有俯視時呈大致扇形開口的開口部11a,在該開口部Ila設有由例如石英等電介質(zhì)構(gòu)成的框體90。也如圖17所示,該框體90的上方側(cè)的周緣部在整個周向上呈凸緣狀水平地伸出,且該周緣部與頂板11相卡定。并且,框體90的俯視時的中央部朝向下方側(cè)的真空容器I的內(nèi)部區(qū)域凹陷,在該凹陷的部分內(nèi)容納有上述天線83。
[0071]并且,將框體90放入到開口部Ila內(nèi),接著利用以與開口部Ila的外緣相匹配的方式形成為框狀的按壓構(gòu)件91,將上述凸緣部90a朝向下方側(cè)在整個周向上按壓,并使用未圖示的螺栓等將該按壓構(gòu)件911固定于頂板11,由此,氣密地設定真空容器I的內(nèi)部氣氛。
[0072]在框體90的下表面,以沿著周向包圍該框體90的下方側(cè)的處理區(qū)域P3的方式形成有朝向旋轉(zhuǎn)臺2鉛垂地伸出的突起部92。并且,在由該突起部92的內(nèi)周面、框體90的下表面以及旋轉(zhuǎn)臺2的上表面圍成的區(qū)域內(nèi),容納有上述輔助等離子體產(chǎn)生用氣體噴嘴34。
[0073]在框體90與天線83之間容納有法拉第屏蔽件195,該法拉第屏蔽件195接地且由以大致與該框體90的內(nèi)部形狀匹配的方式形成的作為導電性的板狀體的金屬板例如銅等構(gòu)成。在法拉第屏蔽件195的位于天線83的下方側(cè)的部分形成有與上述例子相同的狹縫197。該狹縫197以沿與天線83的卷繞方向正交的方向延伸的方式在整個周向上形成在天線83的下方位置。對于該狹縫197的各自尺寸,也與上述狹縫97同樣地進行設定。上述狹縫197形成于法拉第屏蔽件195的比外端面靠內(nèi)側(cè)的位置,因而該狹縫197的兩端部分別配置為不開口。為了確認等離子體的發(fā)光狀態(tài),在法拉第屏蔽件195中的俯視時的天線83的卷繞區(qū)域的內(nèi)側(cè)設有開口。在圖14等中的附圖標記94是用于將天線83與法拉第屏蔽件195之間絕緣的絕緣體。另外,在圖2中省略了狹縫197,用單點劃線圈出了狹縫197的形成區(qū)域。
[0074]接著,返回到真空容器I的各部分的說明。如圖1和圖3所示,在旋轉(zhuǎn)臺2的外周側(cè)的比該旋轉(zhuǎn)臺2略微靠下的位置配置有作為罩體的側(cè)環(huán)100。在側(cè)環(huán)100的上表面以相互在周向上分開的方式形成有兩處排氣口 61、62。換言之,在真空容器I的底面形成有兩個排氣口,在側(cè)環(huán)100的與上述排氣口對應的位置處形成有排氣口 61、62。當將上述兩個排氣口 61、62中的一個稱為第I排氣口 61、將另一個稱為第2排氣口 62時,在第I處理氣體噴嘴31與自旋轉(zhuǎn)臺2的旋轉(zhuǎn)方向下游側(cè)同該第I處理氣體噴嘴31相鄰的分離區(qū)域D之間,第I排氣口 61形成于靠該分離區(qū)域D側(cè)的位置。在輔助等離子體產(chǎn)生部82與比該輔助等離子體產(chǎn)生部82靠旋轉(zhuǎn)臺2的旋轉(zhuǎn)方向下游側(cè)的分離區(qū)域D之間,第2排氣口 62形成于靠該分離區(qū)域D側(cè)位置。第I排氣口 61用于將含Si氣體、分離氣體排出,第2排氣口62用于排出氨氣、改性用氣體以及分離氣體。如圖1所示,上述第I排氣口 61及第2排氣口 62分別通過設有蝶閥等壓力調(diào)整部65的排氣管63與作為真空排氣機構(gòu)的例如真空泵64相連接。
[0075]此處,如上所述,由于從中心部區(qū)域C側(cè)到外緣側(cè)的整個范圍配置有框體90、等離子體產(chǎn)生容器200,因而,對于自旋轉(zhuǎn)臺2的旋轉(zhuǎn)方向上游側(cè)流通至處理區(qū)域P2、P3的氣體,可以說被上述框體90和等離子體產(chǎn)生容器200限制為要流向排氣口 61、62的氣流。因此,在側(cè)環(huán)100的比上述框體90、等離子體產(chǎn)生容器200靠外周側(cè)的上表面形成有用于供氣體流動的槽狀的氣體流路101。
[0076]如圖2所示,在頂板11的下表面的中央部設有突出部5,該突出部5與凸狀部4的在中心部區(qū)域C側(cè)的部位連續(xù)且在整個周向上形成為大致環(huán)狀,并且,突出部5的下表面與凸狀部4的下表面(頂面44)形成為相同的高度。在比該突出部5靠旋轉(zhuǎn)臺2的旋轉(zhuǎn)中心側(cè)的芯部21的上方側(cè),配置有用于抑制含Si氣體與氨氣等在中心部區(qū)域C中發(fā)生互相混合的迷宮式結(jié)構(gòu)部110。具體而言,如圖1所示,該迷宮式結(jié)構(gòu)部110采用了以下結(jié)構(gòu):在整個周向上分別形成有從旋轉(zhuǎn)臺2側(cè)朝向頂板11側(cè)鉛垂地延伸的第I壁部111和從頂板11側(cè)朝向旋轉(zhuǎn)臺2鉛垂地延伸的第2壁部112,并且,上述壁部111、112在旋轉(zhuǎn)臺2的半徑方向上交替配置。
[0077]如圖1所示,在旋轉(zhuǎn)臺2與真空容器I的底面部14之間的空間內(nèi)設有作為加熱機構(gòu)的加熱單元7,該加熱單元7用于隔著旋轉(zhuǎn)臺2將旋轉(zhuǎn)臺2上的晶圓W例如加熱至300°C。在圖1中,附圖標記71a是設置在加熱單元7的側(cè)方側(cè)的罩構(gòu)件,附圖標記7a是覆蓋在該加熱單元7的上方側(cè)的覆蓋構(gòu)件。另外,在真空容器I的底面部14,在整個周向上的多個部位設有在加熱單元7的下方側(cè)對加熱單元7的配置空間進行吹掃的吹掃氣體供給管73。
[0078]如圖2和圖3所示,在真空容器I的側(cè)壁上形成有輸送口 15,該輸送口 15用于在外部的輸送臂10與旋轉(zhuǎn)臺2之間進行晶圓W的交接,該輸送口 15利用閘閥G氣密地開閉自由。并且,在頂板11的、位于輸送臂10相對于真空容器I進退的區(qū)域處的上方設有用于檢測晶圓W的周緣部的攝像單元10a。
[0079]由于在面對該輸送口 15的位置,在旋轉(zhuǎn)臺2的凹部24與輸送臂10之間交接晶圓W,因此,在旋轉(zhuǎn)臺2的下方側(cè)的與該交接位置對應的部位設有交接用的升降銷及該升降銷的升降機構(gòu)(均未圖示),該交接用的升降銷用于貫穿凹部24而從背面舉起晶圓W。
[0080]另外,在該等離子體處理裝置中,設有用于控制整個裝置動作的由計算機構(gòu)成的控制部120,在該控制部120的存儲器內(nèi)存儲有數(shù)據(jù)和程序。數(shù)據(jù)將對晶圓W進行處理的制程(類型)和開閉器151的位置之間建立了對應關系。即,如已經(jīng)說明的那樣,真空容器I內(nèi)的等離子體濃度分布根據(jù)該真空容器I內(nèi)的處理壓力、氣體流量、使用氣體等的不同而不同。因而,根據(jù)制程的不同,在對晶圓W在整個面內(nèi)進行等離子體處理的程度一致時的開閉器151的最佳的位置也各不相同。因此,在數(shù)據(jù)中,存儲有與制程相對應的開閉器151的位置。
[0081]另外,上述程序構(gòu)成為,在選擇了對晶圓W實施的制程之后,自上述數(shù)據(jù)讀出所對應的開閉器151的位置,并向包括升降機構(gòu)162在內(nèi)的裝置的各部位輸出控制信號,由此進行后述的成膜處理和改性處理。該程序為了執(zhí)行后述的裝置的動作而編入有步驟組,該程序自硬盤、光盤、光磁盤、存儲卡、軟盤等作為存儲介質(zhì)的存儲部121安裝到控制部120內(nèi)。
[0082]接下來,說明上述實施方式的作用。首先,預先調(diào)整開閉器151的高度位置。即,由于旋轉(zhuǎn)臺2繞鉛垂軸線旋轉(zhuǎn),因此,該旋轉(zhuǎn)臺2上的各晶圓W公轉(zhuǎn)。因而,各個晶圓W的靠旋轉(zhuǎn)臺2的旋轉(zhuǎn)中心部側(cè)的線速度為各個晶圓W的靠旋轉(zhuǎn)臺2的周緣部側(cè)的線速度慢,例如為1/3左右。因此,在上述旋轉(zhuǎn)中心側(cè)的等離子體照射時間長于周緣部側(cè)的等離子體照射時間。因此,為了使在旋轉(zhuǎn)臺2的半徑方向上的等離子體處理的程度一致,要調(diào)整各開閉器151的高度位置。具體而言,對于沿著旋轉(zhuǎn)臺2的半徑方向排列的3個開閉器151中的靠旋轉(zhuǎn)中心部側(cè)的開閉器151,如圖18所示,例如,調(diào)整該開閉器151的高度位置,以使繞鉛垂軸線卷繞有3圈的天線83中的下側(cè)的1圈天線83面對上方容器201內(nèi)。因而,開閉器151與上側(cè)的兩圈天線83相對。
[0083]另外,對于沿著旋轉(zhuǎn)臺2的半徑方向排列的3個開閉器151中的靠外周部側(cè)的開閉器151,如圖19所示,調(diào)整該開閉器151的高度位置,以使全部3圈天線83面對上方容器201的內(nèi)部。并且,對于在旋轉(zhuǎn)臺2的半徑方向上的中央的開閉器151,例如,調(diào)整該開閉器151的高度位置,以使天線83中的兩圈天線83面對上方容器201的內(nèi)部區(qū)域。
[0084]然后,打開閘閥G,一邊使旋轉(zhuǎn)臺2間歇地旋轉(zhuǎn),一邊利用輸送臂10經(jīng)由輸送口15將例如五張晶圓W載置到旋轉(zhuǎn)臺2上。該晶圓W已經(jīng)被實施了干蝕刻處理、使用CVD(Chemical Vapor Deposition,化學氣相沉積)法等進行的布線埋入工序,因而,在該晶圓W的內(nèi)部形成有電氣布線結(jié)構(gòu)。接著,關閉閘閥G,利用真空泵64和壓力調(diào)整部65使真空容器I內(nèi)為排空的狀態(tài),并且一邊使旋轉(zhuǎn)臺2進行順時針旋轉(zhuǎn),一邊利用加熱單元7將晶圓W加熱至例如300°C。
[0085]接著,從處理氣體噴嘴31以例如300sccm噴射含Si氣體,并從主等離子體產(chǎn)生用氣體噴嘴32以例如100sccm噴射氨氣。另外,從輔助等離子體產(chǎn)生用氣體噴嘴34以例如l0000sccm噴射氬氣和氫氣的混合氣體。并且,從分離氣體噴嘴41、42以例如5000sCCm噴射分離氣體,還從分離氣體供給管51和吹掃氣體供給管72、73以規(guī)定的流量噴射氮氣。然后,利用壓力調(diào)整部65將真空容器I內(nèi)調(diào)整至預先設定了的壓力、例如400Pa~500Pa,在該例子中調(diào)整至500Pa。另外,在等離子體產(chǎn)生部81、82中,向各個天線83供給高頻電力,使其功率達到例如1500W。
[0086]等離子體產(chǎn)生部81在天線83的周圍產(chǎn)生電場和磁場,但由于在天線83與上方容器201之間設有法拉第屏蔽件95,因此阻止電場進入到上方容器201內(nèi)。另一方面,由于在該法拉第屏蔽件95上形成有狹縫97,因此,在天線83的周圍產(chǎn)生的磁場到達上方容器201內(nèi)。這樣,在等離子體產(chǎn)生容器200中,當自主等離子體產(chǎn)生用氣體噴嘴32對上方容器201供給氨氣時,利用在天線83處形成的磁場使氨氣活化而產(chǎn)生含有氨自由基等的等離子體。如上所述,使狹縫97的在旋轉(zhuǎn)臺2的中心部側(cè)的開口面積小于狹縫97的在旋轉(zhuǎn)臺2的周緣部側(cè)的開口面積,因此,如圖20所示,該等離子體的靠上述中心部側(cè)的濃度(密度)低于靠周緣部側(cè)的濃度(密度)。
[0087]并且,該等離子體欲朝向下方容器202下降,但由于在上述容器201、202之間設有分隔板210,因此,可以說欲下降的氣流被該分隔板210限制。因此,在上方容器201中的等離子體的壓力比真空容器I內(nèi)的其他區(qū)域的等離子體的壓力略高,該高壓的等離子體自形成于分隔板210的噴射口 211朝向晶圓W下降。此時,由于將上方容器201的壓力設定為比真空容器I內(nèi)的其他區(qū)域的壓力高的高壓,因此,氮氣等其他氣體不會進入到該上方容器201內(nèi)。并且,自下方容器202的下端部噴射出來的等離子體因翅片221而流向旋轉(zhuǎn)臺2的旋轉(zhuǎn)方向下游側(cè),并在該旋轉(zhuǎn)臺2的整個半徑部分上沿著晶圓W流通。另外,氨自由基的壽命長于氬氣的等離子體等的壽命,因此,在到達晶圓W的時刻,也能夠維持等離子體的活性。
[0088]對于框體90,與上述例子同樣地,電場被法拉第屏蔽件195阻隔,且磁場經(jīng)由狹縫197到達真空容器I內(nèi)。這樣,在框體90的下方側(cè),在磁場的作用下,使含有氬的改性用氣體等離子體化。該氬氣的等離子體的壽命短于上述氨氣的等離子體的壽命,因此欲立即非活化而恢復到原來的氬氣。但是,在輔助等離子體產(chǎn)生部82中,在旋轉(zhuǎn)臺2上的晶圓W的附近位置設有天線83,即,等離子體的產(chǎn)生的區(qū)域配置于緊挨晶圓W的上方,因此,氬氣的等離子體在保持活性的狀態(tài)下朝向晶圓W流通。并且,由于在框體90的下表面?zhèn)妊刂芟蛟O有突起部92,因此,框體90的下方側(cè)的氣體、等離子體難以向該框體90的外側(cè)漏出。因此,框體90的下方側(cè)的氣氛的壓力比真空容器I內(nèi)的其他區(qū)域(例如輸送臂10進行進退的區(qū)域等)的氣氛的壓力略高。因而,能夠阻止氣體自框體90的外側(cè)進入到該框體90的內(nèi)部。
[0089]另一方面,利用旋轉(zhuǎn)臺2的旋轉(zhuǎn),在第I處理區(qū)域Pl中,含Si氣體吸附在晶圓W表面,接著,在第2處理區(qū)域P2中,吸附在晶圓W上的含Si氣體被氨氣的等離子體氮化,形成I層或多層作為薄膜成分的氮化硅膜(S1- N)的分子層,從而形成反應生成物。如上所述,調(diào)整了各開閉器151的高度位置,以使旋轉(zhuǎn)臺2的半徑方向上的等離子體處理的程度一致,因此,該反應生成物的膜質(zhì)和膜厚在各個晶圓W的面內(nèi)均一致。此時,例如由于含Si氣體中含有殘留基,因此,在氮化硅膜中有時含有氯(Cl)、有機物等雜質(zhì)。
[0090]而且,利用旋轉(zhuǎn)臺2的旋轉(zhuǎn),在輔助等離子體產(chǎn)生部82的等離子體與晶圓W的表面接觸時,進行氮化硅膜的改性處理。具體而言,例如通過使等離子體與晶圓W的表面碰撞,例如使上述雜質(zhì)從氮化硅膜以HC1、有機氣體等形式放出,或者使氮化硅膜內(nèi)的元素重排列而謀求氮化硅膜的致密化(高密度化)。通過這樣使旋轉(zhuǎn)臺2持續(xù)旋轉(zhuǎn),含Si氣體吸附于晶圓W表面、吸附于晶圓W表面的含Si氣體的成分的氮化和反應生成物的等離子體改性按照上述的順序進行多次,從而層疊反應生成物而形成薄膜。此處,如上所述,在晶圓W的內(nèi)部形成有電氣布線結(jié)構(gòu),但是,由于在主等離子體產(chǎn)生部81和輔助等離子體產(chǎn)生部82處阻隔了電場,因此,能夠抑制對該電氣布線結(jié)構(gòu)造成的電損傷。
[0091]另外,由于在處理區(qū)域P1、P2之間的在旋轉(zhuǎn)臺2的周向上的兩側(cè)配置有分離區(qū)域D,因此,如圖21所示,一邊阻止分離區(qū)域D中的各個含Si氣體和氨氣之間的混合,一邊將各氣體朝向排氣口 61、62排出。
[0092]采用上述實施方式,在使用天線83對晶圓W進行等離子體處理時,為了阻隔由該天線83形成的電磁場中的電場,配置有由導電板構(gòu)成的法拉第屏蔽件95。另外,為了使上述電磁場中的磁場通過,在法拉第屏蔽件95上形成有狹縫97。并且,在天線83與法拉第屏蔽件95之間配置開閉器15并調(diào)整了多個狹縫97中的至少一個狹縫97的開口面積。因而,能夠調(diào)整在旋轉(zhuǎn)臺2的半徑方向上的等離子體密度,因此,即使晶圓W通過旋轉(zhuǎn)臺2公轉(zhuǎn),也能夠在該晶圓W的整個面內(nèi)使等離子體處理的程度一致。
[0093]這樣,在調(diào)整在旋轉(zhuǎn)臺2的半徑方向上的等離子體密度(磁場的量)時,不必沿上述半徑方向排列例如分別與多個高頻電源單獨地連接的天線。因而,能夠抑制裝置的成本上升。
[0094]另外,在要對晶圓W進行等離子體氮化處理時,將上方容器201配置于頂板11的上方側(cè),并在該上方容器201的下方側(cè)配置有下方容器202,該下方容器202用于將等離子體引導至旋轉(zhuǎn)臺2上的晶圓W。因而,對于天線83和主等離子體產(chǎn)生用氣體噴嘴32等進行等離子體處理的區(qū)域、構(gòu)件,能夠使上述區(qū)域、構(gòu)件位于上方側(cè)而與旋轉(zhuǎn)臺2分開。因此,能夠抑制在從各處理區(qū)域P1、P3和分離區(qū)域D看旋轉(zhuǎn)臺2的周向時上述區(qū)域和上述構(gòu)件在各區(qū)域P1、P3、D中占有的程度(上述區(qū)域和上述構(gòu)件在旋轉(zhuǎn)臺2的周向上的占有面積),因此能夠構(gòu)成俯視時小型的真空容器I。
[0095]即,在真空容器I內(nèi)設有各噴嘴31、34、41、42、凸狀部4等各種構(gòu)件,因此,難以設置主等離子體產(chǎn)生用氣體噴嘴32等。另一方面,真空容器I的頂板11的空間比與真空容器I的內(nèi)部的空間大,因此,易于設置主等離子體產(chǎn)生用氣體噴嘴32和上方容器201。因而,即使是小型的裝置(真空容器1),也能夠確保晶圓W的輸入輸出區(qū)域并能獲得用于設置攝像單元IOa的空間。
[0096]并且,在將上方容器201設于比頂板11靠上方側(cè)的位置時,將氨氣用作在該上方容器201內(nèi)進行等離子體化的氣體,如上所述,氨氣的等離子體的壽命(保持活性的時間)長于氬氣的等離子體等的壽命。因此,即使使上方容器201和晶圓W較大地分開,也能夠?qū)AW進行良好地等離子體處理。
[0097]另外,由于在等離子體產(chǎn)生容器200內(nèi)形成有噴射口 211,因此能夠?qū)⑸戏饺萜?01內(nèi)的壓力設定得高于真空容器I內(nèi)的其他區(qū)域(例如輸送臂10的進退區(qū)域)的壓力。因此,相對于真空容器I內(nèi)的壓力,可以說能夠單獨而獨立地設定將上方容器201內(nèi)的壓力,因此,能夠根據(jù)例如處理制程或晶圓W的類型來相應地調(diào)整該上方容器201內(nèi)的壓力。具體而言,在晶圓W的表面上形成有深寬比較大的(深度尺寸較大的)通孔、槽等的情況下,與上述其他區(qū)域相比,上方容器201內(nèi)的壓力設定為例如200Pa左右的高壓,使得反應生成物覆蓋性(日文:力〃 > 7性)較高地形成在晶圓W之上。另外,由于氮氣不會進入到上方容器201內(nèi),因此能夠防止因氮氣的等離子體化而造成的不良影響。
[0098]另外,在等離子體產(chǎn)生容器200 (下方容器202)中的在旋轉(zhuǎn)臺2的周向上的兩側(cè)配置翅片221,并使該翅片221的外緣部朝向下方側(cè)彎曲而與旋轉(zhuǎn)臺2上的晶圓W接近。因此,能夠使氨氣的等離子體與晶圓W之間的接觸時間變長。
[0099]另外,等離子體產(chǎn)生容器200以成為縱向的扁平的形狀的方式、即沿著旋轉(zhuǎn)臺2的半徑方向的方式形成為帶狀。因此,能夠?qū)⒌入x子體產(chǎn)生容器200的在旋轉(zhuǎn)臺2的周向上的長度尺寸抑制得較短。
[0100]并且,由于在天線83與晶圓W之間配置有法拉第屏蔽件95、195,因此能夠阻隔在天線83處產(chǎn)生的電場。因而,能夠抑制等離子體對晶圓W的內(nèi)部的電氣布線構(gòu)造造成的電氣損傷。并且,由于設有兩個等離子體產(chǎn)生部81、82,因此能夠組合互不相同類型的等離子體處理。因而,能夠?qū)⑸鲜瞿菢游皆诰AW的表面上的含Si氣體的等離子體氮化處理和反應生成物的等離子體改性處理這樣的互不相同類型的等離子體處理進行組合,由此能夠獲得自由度較高的裝置。
[0101]另外,主等離子體產(chǎn)生部81和輔助等離子體產(chǎn)生部82中,天線83均配置在真空容器I的外部,因此,等離子體產(chǎn)生部81、82的維護變得容易。
[0102]在以上的例子中,從上方容器201看,旋轉(zhuǎn)臺2的旋轉(zhuǎn)方向上游側(cè)的開閉器151和旋轉(zhuǎn)臺2的旋轉(zhuǎn)方向下游側(cè)的開閉器151的高度位置互相一致,但也可以分別單獨地設定高度位置。具體而言,例如,對于靠旋轉(zhuǎn)臺2的中心部側(cè)的兩個開閉器151,也可以如上述圖18那樣設定上述旋轉(zhuǎn)方向上游側(cè)的開閉器151的高度位置,并如圖19那樣設定上述旋轉(zhuǎn)方向下游側(cè)的開閉器151的高度位置。通過這樣單獨地設定上方容器201的左右的開閉器151、151的高度位置, 從而與上述例子相比,能夠精細地調(diào)整到達該上方容器201內(nèi)的磁場的量。
[0103]另外,對于在旋轉(zhuǎn)臺2的半徑方向上的開閉器151的數(shù)量,在上述例子中在3處配置有開閉器151,但是,也可以在2處以上配置有開閉器151,或者也可以在I處配置有開閉器151。即,如上所述,為了調(diào)整在旋轉(zhuǎn)臺2的半徑方向上的等離子體密度而設有開閉器151,也可以是,通過預先在僅在旋轉(zhuǎn)臺2的旋轉(zhuǎn)中心側(cè)配置有I個開閉器151,使該開閉器151上下移動,從而調(diào)整該旋轉(zhuǎn)中心側(cè)的等離子體密度。另外,也可以僅在上方容器201的右側(cè)(旋轉(zhuǎn)臺2的旋轉(zhuǎn)方向上游側(cè))和左側(cè)(旋轉(zhuǎn)臺2的旋轉(zhuǎn)方向下游側(cè))中的一側(cè)配置有開閉器151。并且,開閉器151也可以形成為能夠調(diào)整至少一個狹縫97的開口面積,即達到封堵該至少一個狹縫97程度的面積。
[0104]此處,也可以使上方容器201的上述右側(cè)的開閉器151的數(shù)量和上述左側(cè)的開閉器151的數(shù)量互不相同。圖22示出了這樣的例子,在上方容器201的右側(cè)配置有4個開閉器151,在左側(cè)配置有3個開閉器151。因而,能夠調(diào)整開口面積的上述右側(cè)的開閉器151和上述左側(cè)的開閉器151的狹縫97的數(shù)量互不相同(右側(cè)的開閉器151:21個,左側(cè)的開閉器 151:28 個)。
[0105]通過這樣使上方容器201的左右的開閉器151、151的數(shù)量互不相同,能夠進一步精細地調(diào)整到達該上方容器201內(nèi)的磁場的量。具體而言,首先,利用例如上方容器201的左側(cè)的3個開閉器151來粗略調(diào)整到達上方容器201內(nèi)的磁場的量(等離子體的在旋轉(zhuǎn)臺2的半徑方向上的濃度分布)。接著,利用上方容器201的右側(cè)的4個開閉器151來精細調(diào)整到達上方容器201內(nèi)的磁場的量。因而,與上述例子相比,能夠使等離子體的調(diào)整范圍較精細。在這樣使上方容器201的右側(cè)和左側(cè)的開閉器151、151的數(shù)量互不相同時,也可以是,例如,在上述右側(cè)配置有6個開閉器151,在左側(cè)配置有3個開閉器151。另外,在設置開閉器151時,也可以使所有的狹縫97均不能開閉,即,也可以配置有未設有開閉器151的狹縫97。并且,也可以在上方容器201的左右使狹縫97的數(shù)量互不相同。
[0106]另外,對于開閉器151的移動方向,也可以構(gòu)成為替代上下方向而使它們在旋轉(zhuǎn)臺2的中心部側(cè)與旋轉(zhuǎn)臺2的周緣部側(cè)之間沿前后方向移動。圖23示出了以使這樣各個開閉器151沿前后方向能夠移動的方式構(gòu)成的一個例子。具體而言,上述長孔152以沿上述前后方向延伸的方式水平地形成。另外,在各開閉器151上,在多處形成有沿上下方向延伸的開口部155。上述開口部155配置為與法拉第屏蔽件95的狹縫97相對應,即成為與該狹縫97的開口尺寸d和相互相鄰的狹縫97、97之間的分開尺寸相同的尺寸。
[0107]因而,如圖24所示,當以使法拉第屏蔽件95的狹縫97與開閉器151的開口部155相互錯開的方式設定該開閉器151的位置時,即,以使開口部155位于相互相鄰的狹縫97、97之間的方式設定開閉器151的位置時,磁場成分被阻隔。另一方面,如圖25所示,當使開閉器151移向例如旋轉(zhuǎn)臺2的中心部側(cè)時,狹縫97和開口部155相連通的面積逐漸變大。在如此以使狹縫97和開口部155相互疊合的方式調(diào)整開閉器151的位置之后,各狹縫97被打開。因而,即使是在使各個開閉器151沿前后方向移動的情況下,上述開閉器151也能夠調(diào)整到達上方容器201內(nèi)的磁場的量。
[0108]另外,對于用于對狹縫97進行開閉的機構(gòu),也可以是,如圖26所示,例如,在法拉第屏蔽件95的位于相互相鄰的狹縫97、97之間的區(qū)域的外壁部預先配置繞鉛垂軸線能夠旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)軸156,將借助該旋轉(zhuǎn)軸156能夠旋轉(zhuǎn)的金屬板157單獨地配置于各狹縫97。即使是這樣的結(jié)構(gòu),通過使旋轉(zhuǎn)軸156在金屬板157封堵狹縫97的位置與金屬板157退避到狹縫97、97之間的區(qū)域的位置之間旋轉(zhuǎn),也能夠調(diào)整到達上方容器201內(nèi)的磁場的量。
[0109]并且,在以上的各例子中,法拉第屏蔽件95的各狹縫97形成為相互相同的尺寸,但也可以將各狹縫97設定為互不相同的尺寸。即,在如上述那樣預想旋轉(zhuǎn)臺2的中心部側(cè)的等離子體處理的程度強于旋轉(zhuǎn)臺2的外緣部側(cè)的等離子體處理的程度的情況下,例如,如圖27所示,也可以使上述中心部側(cè)的狹縫97的開口尺寸d小于上述外緣部側(cè)的狹縫97的開口尺寸d。在該情況下,也可以使狹縫97的開口尺寸d自中心部側(cè)朝向外緣部側(cè)去逐漸變大。在這樣預先調(diào)整狹縫97的開口尺寸d的情況下,通過使用開閉器151來進一步調(diào)整到達上方容器201內(nèi)的磁場的量,從而能夠進一步謀求對晶圓W進行的等離子體處理的均勻化。在這樣的情況下,也可以是,替代狹縫97的開口尺寸d,而改變靠旋轉(zhuǎn)臺2的中心部側(cè)和靠旋轉(zhuǎn)臺2的外緣部側(cè)的狹縫97的數(shù)量。
[0110]在以上的例子中,將開閉器151配置于等離子體產(chǎn)生容器200的周圍,但也可以將開閉器151配置于上述框體90的上方側(cè)。參照圖28說明這樣的例子。在上述絕緣體94的下表面?zhèn)龋诙嗵幚缢慕桥渲糜杏糜谑乖摻^緣體94與法拉第屏蔽件195分開的支承部94a。另外,法拉第屏蔽件195中的靠旋轉(zhuǎn)臺2的旋轉(zhuǎn)方向上游側(cè)的側(cè)面和靠旋轉(zhuǎn)臺2的旋轉(zhuǎn)方向下游側(cè)的側(cè)面 形成有沿水平方向延伸的長孔94b,該長孔94b以在前后方向(自旋轉(zhuǎn)臺2的中心部側(cè)和旋轉(zhuǎn)臺2的外緣部側(cè)中的一側(cè)朝向另一側(cè)的方向)上相互分開的方式分別形成在例如3處。[0111]并且,沿著旋轉(zhuǎn)臺2的外周緣的切線方向在水平方向上的延伸驅(qū)動軸94c的頂端部經(jīng)由各個長孔94b朝向法拉第屏蔽件195的內(nèi)部插入,上述驅(qū)動軸94c構(gòu)成為利用驅(qū)動部94d而分別在前后方向上能夠移動。另外,在狹縫197的上方側(cè),作為上述開閉器151而配置有與驅(qū)動軸94c的上述頂端部相連接且沿水平方向延伸的板狀體。因而,通過借助驅(qū)動軸94c使開閉器151前后移動,能夠與上述各例子同樣地調(diào)整到達真空容器I內(nèi)的磁場的量。另外,在圖28中,以使驅(qū)動軸94c、驅(qū)動部94d以及開閉器151與法拉第屏蔽件195分開(拆卸)的方式進行了描繪。另外,省略了對由驅(qū)動軸94c、驅(qū)動部94d以及開閉器151構(gòu)成的結(jié)構(gòu)中的靠旋轉(zhuǎn)臺2的旋轉(zhuǎn)方向上游側(cè)的結(jié)構(gòu)的描繪。
[0112]對于以上說明的法拉第屏蔽件95和開閉器151,通過使法拉第屏蔽件95接地并使開閉器151與該法拉第屏蔽件95相接觸,從而使該開閉器151接地,但也可以使上述法拉第屏蔽件95和開閉器151分別單獨地接地。另外,上述法拉第屏蔽件95和開閉器151等金屬構(gòu)件也可以分別為電懸浮(日文:電気的(二 ^ 口一卜)狀態(tài)。即,在不用擔心由于自上述金屬構(gòu)件的外表面朝向周邊導體(例如構(gòu)成與真空容器I相鄰的未圖示的真空輸送室、加載互鎖室的構(gòu)件或其他處理裝置)的靜電感應、自上述金屬構(gòu)件的外面產(chǎn)生的電場而引起匹配(日文十 > 々'')不良的情況下,也可以不使該金屬構(gòu)件接地而將其設為懸浮(日文:7 口一卜)狀態(tài)。
[0113]并且,在以上的例子中,在使晶圓W依次通過各區(qū)域Pl、P2、P3時,采用了使晶圓W公轉(zhuǎn)的方法,但也可以是,例如使用將上述各區(qū)域P1、P2、P3直線地依次排列而成的連續(xù)爐。在該情況下,設有用于輸送晶圓W的輸送機等移動機構(gòu)。
[0114]接著,參照圖29~圖31對將本發(fā)明應用于分批處理的裝置的例子進行說明。該裝置是對多張例如150張晶圓W—并進行成膜處理的縱向熱處理裝置,包括:晶舟301,其構(gòu)成用于以架狀堆疊晶圓W的載置部;以及反應管302,其是用于將該晶舟301氣密地容納在其內(nèi)部并進行成膜處理的縱置的處理容器。在反應管302的外側(cè)設有加熱爐主體304,在該加熱爐主體304的內(nèi)壁面的`整個周向上配置有作為加熱部的加熱器303。
[0115]反應管302的側(cè)面部以在整個上下方向上朝向外側(cè)鼓出的方式形成,并且,如圖29和圖31所示,為了向反應管302內(nèi)供給氨氣,在該鼓出部分容納有沿上下方向延伸的反應氣體噴射器305。另外,在反應管302內(nèi),以隔著晶舟301與反應氣體噴射器305相對的方式配置有用于供給原料氣體(Si系氣體)的原料氣體噴射器307,該原料氣體噴射器307沿上下方向延伸。反應管302的上端部構(gòu)成為形成排氣口 308,能夠利用真空泵310對反應管302的內(nèi)部進行真空排氣,該真空泵310形成為經(jīng)由壓力調(diào)整部309與排氣口 308相連接的排氣機構(gòu)。在圖29和圖30中,附圖標記311是氨氣儲存部,附圖標記312是原料氣體儲存部。
[0116]借助旋轉(zhuǎn)軸314使馬達等旋轉(zhuǎn)機構(gòu)315連接于晶舟301的下方側(cè),從而能夠使晶舟301繞鉛垂軸線旋轉(zhuǎn)。并且,如圖30所示,在容納有反應氣體噴射器305的部位的外側(cè),繞水平軸線卷繞的天線83配置在該部位的周圍。另外,如圖31所示,在上述部位與天線83之間的區(qū)域配置有以覆蓋該部位的方式形成的、由接地的導電板構(gòu)成的法拉第屏蔽件316,在該法拉第屏蔽件316,在整個上下方向上在多處形成有沿水平方向延伸的狹縫317。
[0117]為了調(diào)整狹縫317的開口面積,在法拉第屏蔽件316與天線83之間配置有由接地的導電板構(gòu)成的開閉器151,該開閉器151構(gòu)成為能夠在接近反應管302的位置與尚開該反應管302的位置之間沿水平方向移動。該開閉器151在上下方向上配置在多處例如6處,并且,如圖31所示,該開閉器151以夾持容納有反應氣體噴射器305的部位的方式分別沿前后方向配置。同樣地,該例子中,如圖31所示,狹縫317以避開容納有反應氣體噴射器305的區(qū)域的方式形成。另外,在天線83與法拉第屏蔽件316之間、在天線83開閉器151之間設有由例如石英等構(gòu)成的絕緣體,但此處省略了對該絕緣體的圖示。
[0118]在這樣的裝置中,將多張晶圓W堆疊在晶舟301內(nèi),接著將該晶舟301氣密地容納在反應管302內(nèi)。接著,在將反應管302內(nèi)保持為成膜壓力的情況下,對正在繞鉛垂軸線旋轉(zhuǎn)的晶舟301供給原料氣體,使該原料氣體的成分吸附于各個晶圓W的表面。接下來,對反應管302內(nèi)的氣氛進行置換,之后調(diào)整各個開閉器151的位置,使得反應管302內(nèi)的在上下方向上的等離子體處理的程度一致。
[0119]然后,自反應氣體噴射器305向反應管302內(nèi)供給氨氣,并利用由天線83產(chǎn)生的磁場成分來使該氣體活化而產(chǎn)生等離子體。當將該等離子體供給到晶圓W時,吸附在晶圓W的表面上的原料氣體的成分被氮化。接著,再次對反應管302內(nèi)的氣氛進行置換并重復多次原料氣體的吸附和氮化,從而形成由氮化硅膜構(gòu)成的薄膜。即使在該情況下,也能夠使反應管302內(nèi)的在上下方向上的等離子體處理的程度一致。
[0120]另外,本發(fā)明除了適用于以上說明的分批處理的裝置、上述對5張晶圓W進行處理的半分批處理式的裝置以外,還可以適用于單片式的裝置。在該情況下,在真空容器的上方偵牝以與用于載置晶圓W的載置部相對的方式配置有天線(均未圖示)。該天線例如自晶圓W的中心部朝向晶圓W的外緣部,并多圈地卷繞例如為漩渦狀。并且,在該天線與真空容器之間配置有由接地的導電板構(gòu)成的法拉第屏蔽件,在該法拉第屏蔽件上,以沿著天線的長度方向且與天線的延伸方向交叉(正交)的方式形成有狹縫。另外,在天線與法拉第屏蔽件之間,沿著各晶圓W的周向 在多處配置有開閉器,該開閉器構(gòu)成為能夠沿著該周向在水平方向上移動。
[0121]在這樣的裝置中,對晶圓W交替地供給Si系氣體和氨氣,并在切換氣體時置換真空容器內(nèi)的氣氛。另外,在將氨氣供給到真空容器內(nèi)時,利用天線的磁場成分使氨氣等離子體化。通過如此預先設定各個開閉器的位置,不僅能夠調(diào)整在晶圓W的周向上的等離子體的量,而且還能夠調(diào)整在晶圓W的半徑方向上的等離子體的量。
[0122]在以上說明的各例子中,進行了 Si系氣體的吸附處理、吸附在晶圓W之上的Si系氣體的氮化處理和等離子體改性處理,但也可以對已經(jīng)形成有薄膜的晶圓W進行等離子體改性處理。
[0123]另外,作為開閉器的配置位置,將開閉器配置在天線與法拉第屏蔽件之間,但也可以將開閉器配置比法拉第屏蔽件靠晶圓側(cè)的位置。并且,將狹縫97配置成與天線83的長度方向正交(天線83和狹縫97所成的角度為90° ),但也可以將狹縫97配置成與天線83的長度方向交叉(狹縫97的延伸朝向古天線83的延伸朝向)。
[0124]另外,也可以是,作為第I處理氣體,不使用DCS氣體而使用例如BTBAS (雙叔丁基氨基硅烷=SiH2 (NH-C(CH3) 3)2)氣體,并且作為第2處理氣體,不使用氨氣而使用氧氣(02)。在該情況下,氧氣在主等離子體產(chǎn)生部81中被等離子體化而形成作為反應生成物的氧化硅膜(S1-0)。
[0125]本說明書公開一技術方案提供一種能夠在使用天線將等離子體產(chǎn)生用氣體等離子體化時對在天線的長度方向上的等離子體處理的程度進行調(diào)整的等離子體處理裝置和等離子體產(chǎn)生裝置。
[0126]采用本說明書公開的一技術方案,為了阻隔由天線形成的電磁場中的電場并使磁場通過,將由形成有多個狹縫的導電板構(gòu)成的法拉第屏蔽件配置在天線與等離子體產(chǎn)生區(qū)域之間。并且,在天線與法拉第屏蔽件之間配置調(diào)整構(gòu)件,以能夠調(diào)整狹縫的開口面積。因而,能夠借助調(diào)整構(gòu)件來調(diào)整在天線的長度方向上的等離子體密度,由此能夠使等離子體處理的程度在基板的整個面內(nèi)一致。
[0127]以上,利用實施例說明了等離子體處理裝置和等離子體產(chǎn)生裝置,但本發(fā)明并不限定于上述實施例,在不脫離本發(fā)明的范圍內(nèi),能夠?qū)ι鲜鰧嵤├右愿鞣N變形、改良和置換。
[0128]本申請基于2012年11月5日提出申請的日本優(yōu)選權(quán)申請2012-243814,在此,作為構(gòu)成本說明書的一部分而引用該`優(yōu)選權(quán)申請的內(nèi)容。
【權(quán)利要求】
1.一種等離子體處理裝置,其特征在于, 該等離子體處理裝置包括: 真空容器; 基板載置部,其設于上述真空容器內(nèi),用于載置基板; 氣體供給部,其用于向上述真空容器內(nèi)供給等離子體產(chǎn)生用氣體; 天線,能向該天線供給高頻電力而使自上述氣體供給部供給過來的上述等離子體產(chǎn)生用氣體等離子體化; 法拉第屏蔽件,其設于上述天線與產(chǎn)生等離子體的區(qū)域之間,該法拉第屏蔽件由導電板構(gòu)成,在導電板中,沿著天線的長度方向排列有多個以與上述天線的延伸方向交叉的方式形成狹縫,以阻隔由上述天線形成的電磁場中的電場并使磁場通過;以及 調(diào)整構(gòu)件,其由用于調(diào)整上述狹縫的開口面積的導電體構(gòu)成,以調(diào)整在上述天線的長度方向上的等離子體密度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的等離子體處理裝置,其特征在于, 上述氣體供給部是沿著上述天線的長度方向延伸的氣體噴嘴, 上述狹縫以不能自上述氣體噴嘴經(jīng)由上述狹縫看到上述天線的方式配置,以抑制磁場到達上述氣體噴嘴。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的等離子體處理裝置,其特征在于, 該等離子體處理裝置包括移動機構(gòu),該移動機構(gòu)用于使上述基板載置部和由上述氣體供給部、上述天線、上述法拉第屏蔽件以及調(diào)整構(gòu)件構(gòu)成的組裝體在等離子體處理過程中相對地移動。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的等離子體處理裝置,其特征在于, 上述基板載置部是用于使基板公轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)臺, 上述移動機構(gòu)是用于使旋轉(zhuǎn)臺旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)機構(gòu), 上述天線以自上述旋轉(zhuǎn)臺的中心側(cè)朝向上述旋轉(zhuǎn)臺的外緣側(cè)延伸的方式形成。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的等離子體處理裝置,其特征在于, 上述真空容器的頂面的一部分自上述旋轉(zhuǎn)臺的旋轉(zhuǎn)中心側(cè)朝向上述旋轉(zhuǎn)臺的外緣側(cè)延伸并向上方突出而構(gòu)成為突出部,以形成用于產(chǎn)生等離子體的區(qū)域, 上述天線以在俯視時包圍該突出部的方式配置, 上述氣體供給部被容納在上述突出部內(nèi), 上述法拉第屏蔽件構(gòu)成上述突出部的側(cè)周面的一部分, 在上述突出部的靠上述旋轉(zhuǎn)中心側(cè)的部位和靠上述外緣側(cè)的部位沒有狹縫,或者,在上述突出部的靠上述旋轉(zhuǎn)中心側(cè)的部位和靠上述外緣側(cè)的部位的狹縫的排列密度小于形成于上述突出部的靠上述旋轉(zhuǎn)臺的旋轉(zhuǎn)方向上游側(cè)的側(cè)面和上述突出部的靠上述旋轉(zhuǎn)方向下游側(cè)的側(cè)面的狹縫的排列密度。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的等離子體處理裝置,其特征在于, 上述調(diào)整構(gòu)件沿著上述天線的長度方向配置在多處。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的等離子體處理裝置,其特征在于, 上述調(diào)整構(gòu)件分別配置在比上述突出部靠上述旋轉(zhuǎn)臺的旋轉(zhuǎn)方向上游側(cè)的部位和比上述突出部靠上述旋轉(zhuǎn)臺的旋轉(zhuǎn)方向下游側(cè)的部位,位于比上述突出部靠上述旋轉(zhuǎn)臺的旋轉(zhuǎn)方向上游側(cè)的部位的調(diào)整構(gòu)件和位于比上述突出部靠上述旋轉(zhuǎn)臺的旋轉(zhuǎn)方向下游側(cè)的部位的調(diào)整構(gòu)件被配置成互不相同的數(shù)量,以使得自上述旋轉(zhuǎn)方向上游側(cè)和自上述旋轉(zhuǎn)方向下游側(cè)分別到達上述突出部內(nèi)的磁場的量互不相同。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的等離子體處理裝置,其特征在于, 該等離子體處理裝置包括: 處理氣體噴嘴,其以在上述真空容器的周向上與上述氣體供給部分開的方式配置,用于供給吸附于基板的處理氣體;以及 分離氣體噴嘴,其用于向分離區(qū)域供給分離氣體,該分離區(qū)域用于將被供給等離子體產(chǎn)生用氣體的區(qū)域和被供給處理氣體的區(qū)域之間分離, 上述氣體供給部是用于供給生成活性種的反應氣體的噴嘴,該活性種用于同吸附于上述基板的處理氣體的成分反應。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的等離子體處理裝置,其特征在于, 該等離子體處理裝置包括: 多個處理氣體噴 嘴,該多個處理氣體噴嘴分別以在上述真空容器的周向上與上述氣體供給部分開的方式配置,用于分別供給相互反應的處理氣體,以在基板的表面上形成反應生成物;以及 分離氣體噴嘴,其用于向分離區(qū)域供給分離氣體,該分離區(qū)域?qū)⒈还┙o各個處理氣體的區(qū)域互相分離, 上述氣體供給部是用于供給生成活性種的氣體的噴嘴,該活性種用于將形成于上述基板的反應生成物改性。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的等離子體處理裝置,其特征在于, 該等離子體處理裝置包括: 存儲器,其用于存儲將對基板進行的處理的類型和上述調(diào)整構(gòu)件的位置之間建立了對應關系的數(shù)據(jù);以及 控制部,其用于在選擇了處理的類型之后,自上述數(shù)據(jù)讀出所對應的調(diào)整構(gòu)件的位置,并向上述調(diào)整構(gòu)件的驅(qū)動機構(gòu)輸出控制信號。
11.一種等離子體產(chǎn)生裝置,其特征在于, 該等離子體產(chǎn)生裝置包括: 氣體供給部,其用于向真空氣氛供給等離子體產(chǎn)生用氣體; 天線,能向該天線供給高頻電力而使自上述氣體供給部供給過來的上述等離子體產(chǎn)生用氣體等離子體化; 法拉第屏蔽件,其設于上述天線與產(chǎn)生等離子體的區(qū)域之間,該法拉第屏蔽件由導電板構(gòu)成,在該導電板中,沿著天線的長度方向排列有多個以與上述天線的延伸方向交叉的方式形成狹縫,以阻隔由上述天線形成的電磁場中的電場并使磁場通過;以及 調(diào)整構(gòu)件,其由用于調(diào)整上述狹縫的開口面積的導電體構(gòu)成,以調(diào)整在上述天線的長度方向上的等離子體密度。
【文檔編號】C23C16/455GK103805968SQ201310542764
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2013年11月5日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月5日
【發(fā)明者】加藤壽, 三浦繁博 申請人:東京毅力科創(chuàng)株式會社