JP5977853B1 - 基板処理装置、半導体装置の製造方法、プログラム及び記録媒体 - Google Patents
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Abstract
Description
このような成膜処理を行う基板処理装置としては、処理対象となる基板に対して、その上方側から基板の面上に各種ガス(原料ガス、反応ガスまたはパージガス)を順に供給し、基板の面上で原料ガスと反応ガスとを反応させて基板上への膜形成を行う。そして、原料ガスとの反応効率を高めるために反応ガスを供給する際に当該反応ガスをプラズマ状態とするように構成されたものがある(例えば、特許文献1参照)。
基板が載置される基板載置台と、
前記基板載置台を内包する処理室と、
前記処理室内へのガス供給を行うガス供給部と、
前記ガス供給部が前記処理室内に供給するガスをプラズマ状態にするプラズマ生成部と、
を有し、
前記プラズマ生成部は、
前記ガス供給部が前記処理室内に供給するガスの流路となるプラズマ生成室と、
前記プラズマ生成室を取り囲むように配置された導体により構成されるプラズマ発生導体と、
を有し、
前記プラズマ発生導体は、
前記プラズマ生成室内におけるガスの主流方向に沿って延びる複数の主導体部と、
前記主導体部同士を電気的に接続する接続導体部と、
を有する技術が提供される。
以下に、本発明の第一実施形態について、図面を参照しながら説明する。
先ず、本発明の第一実施形態の概要について、従来技術と比較しつつ説明する。
処理対象となる基板としては、例えば、半導体装置(半導体デバイス)が作り込まれる半導体ウエハ基板(以下、単に「ウエハ」という。)が挙げられる。
また、基板に対して行う処理としては、エッチング、アッシング、成膜処理等が挙げられるが、第一実施形態では特に交互供給法による成膜処理を行うものとする。
図1(b)は、比較例におけるICPコイルの概略構成を示す模式図である。
図例のように、比較例においては、プラズマ状態にすべきガスが通過する流路410の周囲に螺旋状にコイル451を巻き、そのコイル451に高周波数の大電流を流す。大電流を流すことで流路410に磁界を生じさせ、これによりICPを発生させる。
図1(a)は、本発明の第一実施形態におけるICPコイルの概略構成を示す模式図である。
図例のICPコイルは、ウエハWに対して供給する反応ガスをプラズマ状態にするプラズマ生成部として機能するもので、プラズマ状態にすべき反応ガスが通過する流路となるプラズマ生成室410と、そのプラズマ生成室410を取り囲むように配置された導体により構成されるプラズマ発生導体420と、を有する。つまり、プラズマ生成室410内を流れる反応ガスは、プラズマ発生導体420によって形成される環状体の環内を通過することになる。
ここで、プラズマ発生導体420は、プラズマ生成室410を取り囲むように配置されるとともに、複数の主導体部421を有して構成されている。つまり、プラズマ生成室410の周囲には、複数の主導体部421が並ぶように配置されている。
したがって、プラズマ発生導体420に電流を印加すると、プラズマ生成室410内では、複数の主導体部421が配置された領域の範囲内において、各主導体部421による磁界が合成された合成磁界が形成される。合成磁界が形成されたプラズマ生成室410内を反応ガスが通過すると、その反応ガスは、合成磁界によって励起されてプラズマ状態となる。
このようにして、第一実施形態におけるICPコイルは、プラズマ生成室410内を通過する反応ガスをプラズマ状態にするのである。
そのため、第一実施形態におけるICPコイルでは、比較例(図1(b)に記載のICPコイル)とは異なりコイル下端から上方側に向けて延設された導体451とコイル452との間隔Sを十分に確保する必要が生じることがなく、その分だけ比較例の構成よりも省スペース化を実現することができる。しかも、プラズマ生成室410を取り囲むように複数の主導体部421を均等に配置すれば、プラズマ生成室410内で発生させるプラズマが不均一になってしまうこともない。さらには、プラズマ生成室410内に形成された合成磁界を利用するという、誘電結合方式により反応ガスをプラズマ状態にすることになるので、高密度プラズマを得ることが容易に実現可能となる。
つまり、第一実施形態におけるICPコイルによれば、プラズマ発生導体420を比較例のものとは異なる新規な構成とすることで、高いプラズマ密度を維持ししつつ、反応ガスをプラズマ状態にするのを省スペースにて行うことができるようになる。
次に、第一実施形態に係る基板処理装置の具体的な構成について、図2〜図9を参照しつつ説明する。
図2は、第一実施形態に係る基板処理装置の要部の概略構成例を示す概念図である。図3は、第一実施形態に係る基板処理装置で用いられるガス供給ユニットの構成例を示す概念図である。図4は、図2のA−A断面を示す側断面図である。図5は、図2のB−B断面を示す側断面図である。図6は、図4のC−C断面を示す平面図である。図7は、図4のC−C断面の他の構成例を示す平面図である。図8は、第一実施形態に係る基板処理装置におけるガス配管の構成例を模式的に示す概念図である。図9は、第一実施形態に係る基板処理装置で用いられるプラズマ生成部(ICPコイル)の構成例を示す概念図である。
第一実施形態で説明する基板処理装置は、図示しない処理容器を備えている。処理容器は、例えばアルミニウム(Al)やステンレス(SUS)等の金属材料により密閉容器として構成されている。また、処理容器の側面には、図示しない基板搬入出口が設けられており、その基板搬入出口を介してウエハが搬送されるようになっている。さらに、処理容器には、図示しない真空ポンプや圧力制御器等のガス排気系が接続されており、そのガス排気系を用いて処理容器内を所定圧力に調整し得るようになっている。
処理容器の内部には、図2に示すように、ウエハWが載置される基板載置台10が設けられている。基板載置台10は、例えば円板状に形成され、その上面(基板載置面)に複数枚のウエハWが円周方向に均等な間隔で載置されるように構成されている。また、基板載置台10は、加熱源としてのヒータ11を内包しており、そのヒータ11を用いてウエハWの温度を所定温度に維持し得るようになっている。なお、図例では五枚のウエハWが載置されるように構成された場合を示しているが、これに限られることはなく、載置枚数は適宜設定されたものであればよい。例えば、載置枚数が多ければ処理スループットの向上が期待でき、載置枚数が少なければ基板載置台10の大型化を抑制できる。基板載置台10における基板載置面は、ウエハWと直接触れるため、例えば石英やアルミナ等の材質で形成することが望ましい。
また、処理容器の内部において、基板載置台10の上方側には、カートリッジヘッド20が設けられている。カートリッジヘッド20は、基板載置台10上のウエハWに対して、その上方側から各種ガス(原料ガス、反応ガスまたはパージガス)を供給するとともに、供給した各種ガスを上方側へ排気するためのものである。
ここで、カートリッジヘッド20における各ガス供給ユニット25について、さらに詳しく説明する。
以上のようなガス供給ユニット25を備えて構成されたカートリッジヘッド20には、基板載置台10上のウエハWに対して各種ガスの上方供給/上方排気を行うために、図8に示すように、以下に述べるガス供給/排気系が接続されている。
カートリッジヘッド20を構成する複数のガス供給ユニット25のうちの少なくとも一つのガス供給ユニット25aには、そのガス供給ユニット25aにおけるガス供給経路253に原料ガス供給管311が接続されている。原料ガス供給管311には、上流方向から順に、原料ガス供給源312、流量制御器(流量制御部)であるマスフローコントローラ(MFC)313、および、開閉弁であるバルブ314が設けられている。このような構成により、原料ガス供給管311が接続されたガス供給ユニット25aのガス供給経路253は、基板載置台10の上方側からウエハWの面上に原料ガスを供給する。この原料ガス供給管311に接続されるガス供給ユニット25aを、「原料ガス供給ユニット」と呼ぶ。つまり、原料ガス供給ユニット25aは、基板載置台10の上方に配されて、基板載置台10の上方側から基板Wの面上に原料ガスを供給する。
原料ガス供給管311が接続されたガス供給ユニット25aと反応ガス供給管321が接続されたガス供給ユニット25bとの間に介在するガス供給ユニット25cには、そのガス供給ユニット25cにおけるガス供給経路253に不活性ガス供給管331が接続されている。不活性ガス供給管331には、上流方向から順に、不活性ガス供給源332、流量制御器(流量制御部)であるマスフローコントローラ(MFC)333、および、開閉弁であるバルブ334が設けられている。このような構成により、不活性ガス供給管331が接続されたガス供給ユニット25cのガス供給経路253は、原料ガス供給管311が接続されたガス供給ユニット25aおよび反応ガス供給管321が接続されたガス供給ユニット25bのそれぞれの側方にて、基板載置台10の上方側からウエハWの面上に不活性ガスを供給する。この不活性ガス供給管331に接続されるガス供給ユニット25cを、「不活性ガス供給ユニット」と呼ぶ。つまり、不活性ガス供給ユニット25cは、原料ガス供給ユニット25aまたは反応ガス供給ユニット25bの側方に配されて、基板載置台10の上方側から基板Wの面上に不活性ガスを供給する。
カートリッジヘッド20に設けられた排気用ポート26には、ガス排気管341が接続されている。ガス排気管341には、バルブ342が設けられている。また、ガス排気管341において、バルブ342の下流側には、カートリッジヘッド20の外筒部22の内側空間を所定圧力に制御する圧力制御器343が設けられている。さらに、ガス排気管341において、圧力制御器343の下流側には、真空ポンプ344が設けられている。
プラズマ生成部40は、ガス供給ユニット25bにおけるガス供給経路253を通過する反応ガスをプラズマ状態にするためのICPコイルとして機能するものである。
反応ガスをプラズマ状態にするために、プラズマ生成部40は、図9に示すように、ガス供給ユニット25bにおけるガス供給経路253内に、プラズマ状態にすべき反応ガスが通過する流路となるプラズマ生成室410を有するとともに、ガス供給ユニット25bにおける第一部材251の外周に、プラズマ生成室410を取り囲むように配置された導体により構成されるプラズマ発生導体420を有する。つまり、プラズマ生成室410内を流れる反応ガスは、プラズマ発生導体420によって形成される環状体の環内を通過することになる。プラズマ発生導体420が雰囲気に曝されないよう、周囲に図示しないカバーが設けられている。ここでは説明の便宜上省略する。
また、接続導体部422は、主導体部421の下端同士を接続する位置に配置されるものと、主導体部421の上端同士を接続する位置に配置されるものがある。
このような主導体部421および接続導体部422を有することで、プラズマ発生導体420は、プラズマ生成室410を取り囲むように、導体がプラズマ生成室410内におけるガスの主流方向に振れる波形状に配置されることになる。波形状の波長(周期)および波高(振幅)は、特に限定されるものではなく、ガス供給ユニット25bにおける第一部材251の大きさや、その第一部材251のプラズマ生成室410内に発生させようとする磁界の強さ等を考慮して、適宜決定されたものであればよい。
また、複数の主導体部421のうち、プラズマ発生導体420の導体端に位置することになる他の一つ、具体的には例えばガス供給ユニット25bにおける第一部材251の外周側面に配された他の一つの主導体部421には、プラズマ発生導体420に与えられた電力を取り出すための出力用導体432が接続されている。
高周波電源434は、入力用導体431を通じてプラズマ発生導体420に高周波電力を供給するものである。
RFセンサ433は、高周波電源434の出力側に設けられている。RFセンサ433は、供給される高周波の進行波や反射波の情報をモニタするものである。RFセンサ433によってモニタされた反射波電力は、周波数整合器435に入力される。
周波数整合器435は、RFセンサ433でモニタされた反射波の情報に基づいて、反射波が最小となるよう、高周波電源434が供給する高周波電力の周波数を制御するものである。
つまり、RFセンサ433、高周波電源434および周波数整合器435は、プラズマ発生導体420への電力供給を行う給電部として機能する。
また図2に示すように、第一実施形態に係る基板処理装置は、当該基板処理装置の各部の動作を制御するコントローラ50を有している。コントローラ50は、演算部501および記憶部502を少なくとも有する。コントローラ50は、上述した各構成に接続され、上位コントローラや使用者の指示に応じて記憶部502からプログラムやレシピを呼び出し、その内容に応じて各構成の動作を制御する。具体的には、コントローラ50は、ヒータ11、回転駆動機構12、RFセンサ433、高周波電源434、周波数整合器435、MFC313〜333、バルブ314〜334,342、圧力制御器343、真空ポンプ344等の動作を制御する。
次に、半導体装置の製造方法の一工程として、第一実施形態に係る基板処理装置を使用して、ウエハW上に薄膜を形成する工程について説明する。なお、以下の説明において、基板処理装置を構成する各部の動作はコントローラ50により制御される。
先ず、ウエハW上に薄膜を形成する基板処理工程における基本的な処理動作について説明する。
図10は、本発明の第一実施形態に係る基板処理工程を示すフロー図である。
第一実施形態に係る基板処理装置では、先ず、基板搬入工程(S101)として、処理容器の基板搬入出口を開いて、図示しないウエハ移載機を用いて処理容器内に複数枚(例えば五枚)のウエハWを搬入して、基板載置台10上に並べて載置する。そして、ウエハ移載機を処理容器の外へ退避させ、基板搬入出口を閉じて処理容器内を密閉する。
基板搬入工程(S101)の後は、次に、圧力温度調整工程(S102)を行う。圧力温度調整工程(S102)では、基板搬入工程(S101)で処理容器内を密閉した後に、処理容器に接続されている図示しないガス排気系を作動させて、処理容器内が所定圧力となるように制御する。所定圧力は、後述する成膜工程(S103)においてTiN膜を形成可能な処理圧力であり、例えばウエハWに対して供給する原料ガスが自己分解しない程度の処理圧力である。具体的には、処理圧力は50〜5000Paとすることが考えられる。この処理圧力は、後述する成膜工程(S103)においても維持されることになる。
圧力温度調整工程(S102)の後は、次に、成膜工程(S103)を行う。成膜工程(S103)で行う処理動作としては、大別すると、相対位置移動処理動作と、ガス供給排気処理動作とがある。なお、相対位置移動処理動作およびガス供給排気処理動作については、詳細を後述する。
以上のような成膜工程(S103)の後は、次に、基板搬出工程(S104)を行う。基板搬出工程(S104)では、既に説明した基板搬入工程(S101)の場合と逆の手順で、ウエハ移載機を用いて処理済のウエハWを処理容器外へ搬出する。
ウエハWの搬出後、コントローラ50は、基板搬入工程(S101)、圧力温度調整工程(S102)、成膜工程(S103)および基板搬出工程(S104)の一連の各工程の実施回数が所定の回数に到達したか否かを判定する(S105)。所定の回数に到達していないと判定したら、次に待機しているウエハWの処理を開始するため、基板搬入工程(S101)に移行する。また、所定の回数に到達したと判定したら、必要に応じて処理容器内等に対するクリーニング工程を行った後に、一連の各工程を終了する。なお、クリーニング工程については、公知技術を利用して行うことができるため、ここではその説明を省略する。
次に、成膜工程(S103)で行う相対位置移動処理動作について説明する。相対位置移動処理動作は、基板載置台10を回転させて、その基板載置台10上に載置された各ウエハWとカートリッジヘッド20との相対位置を移動させる処理動作である。
図11は、図10における成膜工程で行う相対位置移動処理動作の詳細を示すフロー図である。
次に、成膜工程(S103)で行うガス供給排気処理動作について説明する。ガス供給排気処理動作は、基板載置台10上のウエハWに対して各種ガスの上方供給/上方排気を行う処理動作である。
図12は、図10における成膜工程で行うガス供給排気処理動作の詳細を示すフロー図である。
具体的には、入力用導体431および出力用導体432を介して、プラズマ発生導体420に対してRFセンサ433でモニタしつつ高周波電源434および周波数整合器435から高周波数の電流を印加する。電流を印加すると、プラズマ発生導体420の周囲には、磁界が発生する。
このとき、プラズマ発生導体420は、プラズマ生成室410を取り囲むように配置されるとともに、複数の主導体部421を有して構成されている。つまり、プラズマ生成室410の周囲には、複数の主導体部421が均等に並ぶように配置されている。そのため、プラズマ発生導体420に電流を印加してその周囲に磁界を発生させると、プラズマ生成室410内では、複数の主導体部421が配置された領域の範囲内において、各主導体部421による磁界が合成された合成磁界が形成される。
合成磁界が形成されたプラズマ生成室410内を反応ガスが通過すると、その反応ガスは、合成磁界によって励起されてプラズマ状態となる。
このようにして、反応ガス供給工程(S304)では、ガス供給ユニット25bのガス供給経路253内に形成されたプラズマ生成室410を通過する反応ガス(NH3ガス)をプラズマ状態にする。これにより、ガス供給ユニット25bの下方側空間には、プラズマ状態の反応ガス(NH3ガス)が供給されることになる。
なお、反応ガス供給工程(S304)では、プラズマ生成室410を取り囲むように均等に並ぶ複数の主導体部421を用いて反応ガスをプラズマ状態にするので、プラズマ生成室410内で発生させるプラズマが不均一になってしまうことがない。しかも、プラズマ生成室410内に形成された合成磁界を利用するという、誘電結合方式によりプラズマ状態にすることになるので、高密度プラズマを得ることが容易に実現可能となる。
第一実施形態によれば、以下に示す一つまたは複数の効果を奏する。
しかも、合成磁界を形成するプラズマ発生導体420について、プラズマ生成室410を取り囲むように複数の主導体部421を均等に配置すれば、プラズマ生成室410内で発生させるプラズマが不均一になってしまうこともない。
その上、第一実施形態では、プラズマ生成室410内に形成された合成磁界を利用するという、誘電結合方式により反応ガスをプラズマ状態にすることになるので、高密度プラズマを得ることが容易に実現可能となる。
次に、本発明の第二実施形態について、図面を参照しながら説明する。ただし、ここでは、主として、上述した第一実施形態との相違点について説明し、その他の点についての説明は省略する。
第二実施形態に係る基板処理装置は、プラズマ生成部40の構成が第一実施形態の場合とは異なる。
第二実施形態によれば、以下に示す効果を奏する。
次に、本発明の第三実施形態について、図面を参照しながら説明する。ただし、ここでも、主として、上述した第一実施形態との相違点について説明し、その他の点についての説明は省略する。
第三実施形態に係る基板処理装置は、プラズマ生成部40におけるプラズマ発生導体420aの構成が第一実施形態の場合とは異なる。
図14は、第三実施形態に係るプラズマ生成部(ICPコイル)の概略構成例を示す模式図である。図例は、第三実施形態においてICPコイルとして機能するプラズマ生成部40の概略構成の概要を、図1と同様に模式的に示している。なお、ここでは説明を簡素化するために模式的な図を用いているが、第三実施形態においても、基板処理装置を構成する場合には、プラズマ生成部40は、ガス供給ユニット25bに設けられて用いられる(図9参照)。
ここで、第三実施形態におけるプラズマ発生導体420aの構成について、さらに具体的に説明する。
また、例えば、ガス供給経路253の平面形状の中央付近は反応ガスが集まり易く、当該平面形状の端縁付近(壁面近傍)は反応ガスが集まり難い場合であれば、ガス供給ユニット25bの角部251aを構成する辺の中点を含む領域範囲(すなわちプラズマ生成室410の中央近傍)に主導体部421が長く波形状の波高(振幅)が大きさAである領域部分425を配し、当該辺の端縁を含む領域範囲(すなわちプラズマ生成室410の端縁近傍)に主導体部421が短く波形状の波高(振幅)が大きさBである領域部分426を配する。つまり、主導体部421の長さは、プラズマ生成室410の中央近傍が端縁側よりも長く構成される。このように各領域部分425,426を配置すれば、プラズマ生成室410の中央近傍におけるプラズマ密度を端縁側のプラズマ密度よりも高くするように、プラズマ生成部40が構成されることになる。
以上の説明では、プラズマ生成室410内で反応ガスが集まり易いか否かに応じてプラズマ発生導体420aの各領域部分425,426を配置した場合を例にあげたが、各領域部分425,426の配置がこれに限定されるものではない。
図例のプラズマ発生導体420bは、ガス供給ユニット25bにおける第一部材251の外周を取り囲むように、基板載置台10の径方向に延びる長円状の平面形状を有している。
このことから、平面形状が長円状である場合、プラズマ発生導体420bについては、両端近傍の円弧部分に主導体部421が短く波形状の波高(振幅)が大きさBである領域部分426を配し、それ以外の部分(すなわち長円を構成する直線辺の部分)に主導体部421が長く波形状の波高(振幅)が大きさAである領域部分425を配する。このようにすれば、両端近傍の円弧部分におけるプラズマ密度を低くすることによって、当該両端近傍へのプラズマ集中を抑制することができ、これにより基板載置台10の径方向におけるプラズマの均一性を確保し得るようになる。
また、以上の説明では、プラズマ発生導体420a,420bを主導体部421が長い領域部分425と主導体部421が短い領域部分426の二つに区分した場合を例に挙げたが、反応ガスのプラズマ密度の高低を場所別にコントロールするためには三つ以上の領域部分に区分けされていても構わない。
図例のプラズマ発生導体420cは、ガス供給ユニット25bにおける第一部材251の外周を取り囲むように、円形の平面形状を有している。
このことから、平面形状が円形である場合、プラズマ発生導体420cについては、三つ以上の領域部分に区分けして、内周側と外周側とこれらの中間とのそれぞれに各領域部分を割り当て、これらの各領域部分で主導体部421の長さが異なるようにする。このようにすれば、プラズマ密度を内周側<中間<外周側とすることが実現可能となり、これによりウエハWの通過距離の違いにかかわらず、ウエハWに対するプラズマの均一性を確保し得るようになる。
第三実施形態によれば、以下に示す効果を奏する。
次に、本発明の第四実施形態について、図面を参照しながら説明する。ただし、ここでも、主として、上述した第一実施形態〜第三実施形態との相違点について説明し、その他の点についての説明は省略する。
第四実施形態に係る基板処理装置は、プラズマ生成部40におけるプラズマ発生導体420dの構成が第一〜第三実施形態の場合とは異なる。
また、他方の主導体部421には、与えられた電力を取り出すための出力用導体432が接続されている。つまり、各U字型形状部分には、入力用導体431と出力用導体432がそれぞれに接続されている。
第四実施形態によれば、以下に示す効果を奏する。
次に、本発明の第五実施形態について、図面を参照しながら説明する。ただし、ここでも、主として、上述した第一実施形態〜第四実施形態との相違点について説明し、その他の点についての説明は省略する。
第五実施形態に係る基板処理装置は、プラズマ生成部40の構成が第一実施形態〜第四実施形態の場合とは異なる。
また、フィードバック制御を行っているのに、例えばウエハW上に対する成膜処理の膜厚に変動が生じてしまった場合には、プラズマ発生導体420eに何らかの不具合が生じているものとみなし、メンテナンス時期であると判断するといったことも実現可能となる。
プラズマ発生導体420eの周囲を流れるガスについては、上述したように不活性ガスを用いれば、プラズマ発生導体420eの表面状態の変化(例えば酸化)を抑制できる点で好ましいが、必ずしも不活性ガスに限定されることはなく、他のガスを用いるようにしても構わない。
第五実施形態によれば、以下に示す効果を奏する。
以上、本発明の実施形態を具体的に説明したが、本発明は上述の各実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。
以下に、本発明の好ましい態様について付記する。
本発明の一態様によれば、
基板が載置される基板載置台と、
前記基板載置台を内包する処理室と、
前記処理室内へのガス供給を行うガス供給部と、
前記ガス供給部が前記処理室内に供給するガスをプラズマ状態にするプラズマ生成部と、
を有し、
前記プラズマ生成部は、
前記ガス供給部が前記処理室内に供給するガスの流路となるプラズマ生成室と、
前記プラズマ生成室を取り囲むように配置された導体により構成されるプラズマ発生導体と、
を有し、
前記プラズマ発生導体は、
前記プラズマ生成室内におけるガスの主流方向に沿って延びる複数の主導体部と、
前記主導体部同士を電気的に接続する接続導体部と、
を有する基板処理装置が提供される。
好ましくは、
前記接続導体部は、少なくとも前記主導体部の下端同士を接続する位置に配置される
付記1記載の基板処理装置が提供される。
好ましくは、
前記プラズマ発生導体は、前記主導体部および前記接続導体部を有することで、前記導体が前記プラズマ生成室内におけるガスの主流方向に振れる波形状に配置される
付記1または2記載の基板処理装置が提供される。
好ましくは、
前記主導体部のうちの一つには、前記プラズマ発生導体に電力を与えるための入力用導体が接続され、
前記主導体部のうちの他の一つには、前記プラズマ発生導体に与えられた電力を取り出すための出力用導体が接続される
付記3記載の基板処理装置が提供される。
好ましくは、
前記プラズマ発生導体は、前記接続導体部によって接続される前記主導体部の対を複数対有する
付記1または2記載の基板処理装置が提供される。
好ましくは、
前記対を構成する一方の前記主導体部には、前記プラズマ発生導体に電力を与えるための入力用導体が接続され、
前記対を構成する他方の前記主導体部には、前記プラズマ発生導体に与えられた電力を取り出すための出力用導体が接続される
付記5記載の基板処理装置が提供される。
好ましくは、
前記複数対に接続されるそれぞれの前記入力用導体が入力共通線を介して電源に接続され、
前記複数対に接続されるそれぞれの前記出力用導体が出力共通線を介して前記電源に接続される
付記5記載の基板処理装置が提供される。
好ましくは、
前記プラズマ生成室は、当該プラズマ生成室内を流れるガスの流れ方向を制御する蛇行構造を有する
付記1から7のいずれかに記載の基板処理装置が提供される。
好ましくは、
前記基板載置台は、複数の基板が円周状に並ぶように載置された状態で回転可能に構成され、
前記処理室および前記ガス供給部は、回転する前記基板載置台上の各基板のそれぞれに対して、前記プラズマ生成部でプラズマ状態にしたガスが順に供給されるように構成され、
前記プラズマ生成部における前記プラズマ発生導体は、前記基板載置台の回転中心側から外周側に向けて、複数の前記主導体部が並ぶように配置されて構成される
付記1から8のいずれかに記載の基板処理装置が提供される。
好ましくは、
前記基板載置台の回転中心側から外周側に向けて並ぶように配置される各主導体部は、前記プラズマ生成室内のガス主流方向に沿った長さが、配置場所によって相違する
付記9記載の基板処理装置が提供される。
好ましくは、
前記プラズマ生成部は、前記回転中心側のプラズマ密度を前記外周側のプラズマ密度よりも低くするように構成される
付記9または10記載の基板処理装置が提供される。
好ましくは、
前記主導体部の長さは、前記回転中心側が前記外周側よりも短く構成される
付記10または11記載の基板処理装置が提供される。
好ましくは、
前記プラズマ発生導体の温度を調整する温度調整部を有する
付記1から12のいずれかに記載の基板処理装置が提供される。
本発明の更に他の一態様によれば、
処理室に内包された基板載置台上に基板を載置する基板載置工程と、
前記処理室内に供給するガスの流路となるプラズマ生成室を取り囲むように配置された導体により構成されるとともに、当該導体として、前記プラズマ生成室内におけるガスの主流方向に沿って延びる複数の主導体部と、前記主導体部同士を電気的に接続する接続導体部と、を有するプラズマ発生導体を用いて、前記プラズマ生成室内を流れるガスをプラズマ状態にするプラズマ生成工程と、
前記基板載置台上の前記基板に対して、前記プラズマ発生導体を用いてプラズマ状態にしたガスを供給するガス供給工程と、
を有する半導体装置の製造方法が提供される。
本発明の更に他の一態様によれば、
処理室に内包された基板載置台上に基板を載置する基板載置工程と、
前記処理室内に供給するガスの流路となるプラズマ生成室を取り囲むように配置された導体により構成されるとともに、当該導体として、前記プラズマ生成室内におけるガスの主流方向に沿って延びる複数の主導体部と、前記主導体部同士を電気的に接続する接続導体部と、を有するプラズマ発生導体を用いて、前記プラズマ生成室内を流れるガスをプラズマ状態にするプラズマ生成工程と、
前記基板載置台上の前記基板に対して、前記プラズマ発生導体を用いてプラズマ状態にしたガスを供給するガス供給工程と、
をコンピュータに実行させるプログラムが提供される。
本発明の更に他の一態様によれば、
好ましくは、
処理室に内包された基板載置台上に基板を載置する基板載置工程と、
前記処理室内に供給するガスの流路となるプラズマ生成室を取り囲むように配置された導体により構成されるとともに、当該導体として、前記プラズマ生成室内におけるガスの主流方向に沿って延びる複数の主導体部と、前記主導体部同士を電気的に接続する接続導体部と、を有するプラズマ発生導体を用いて、前記プラズマ生成室内を流れるガスをプラズマ状態にするプラズマ生成工程と、
前記基板載置台上の前記基板に対して、前記プラズマ発生導体を用いてプラズマ状態にしたガスを供給するガス供給工程と、
をコンピュータに実行させるプログラムを記録した記録媒体が提供される。
Claims (15)
- 複数の基板が円周状に並ぶように載置された状態で回転可能に構成される基板載置台と、
前記基板載置台を内包する処理室と、
前記処理室内へのガス供給を行うガス供給部と、
前記ガス供給部が前記処理室内に供給するガスをプラズマ状態にするプラズマ生成部と、
を有し、
前記プラズマ生成部は、
前記ガス供給部が前記処理室内に供給するガスの流路となるプラズマ生成室と、
前記プラズマ生成室を取り囲むように配置された導体により構成されるプラズマ発生導体と、
前記プラズマ発生導体に電力を与えるための入力用導体と、
前記プラズマ発生導体に与えられた電力を取り出すための出力用導体と、
を有し、
前記プラズマ発生導体は、
前記プラズマ生成室内におけるガスの主流方向に沿って延びる複数の主導体部と、
前記主導体部同士を電気的に接続する接続導体部と、
を有し、
前記入力用導体および前記出力用導体は、それぞれが別の前記主導体部に接続されるとともに、当該主導体部が延びる方向に沿って当該主導体部からそのまま上方側に向けて配置されて接続されており、
前記処理室および前記ガス供給部は、回転する前記基板載置台上の各基板のそれぞれに対して、前記プラズマ生成部でプラズマ状態にしたガスが順に供給されるように構成され、
前記プラズマ生成部における前記プラズマ発生導体は、前記基板載置台の回転中心側から外周側に向けて、複数の前記主導体部が並ぶように配置されて構成されるとともに、前記基板載置台の回転中心側から外周側に向けて並ぶ各主導体部は、前記プラズマ生成室内のガス主流方向に沿った長さが、配置場所によって相違するよう構成される
基板処理装置。 - 前記プラズマ発生導体は、少なくとも前記主導体部の下端同士を接続する位置に配置される前記接続導体部を有することで、前記導体が前記プラズマ生成室内におけるガスの主流方向に振れる波形状に配置され、または、前記接続導体部によって接続される前記主導体部の対であるU字型形状部分を複数対有して配置される
請求項1に記載の基板処理装置。 - 前記プラズマ発生導体は、前記主導体部の下端同士を接続する位置に配置される前記接続導体部と、前記主導体部の上端同士を接続する位置に配置される前記接続導体部とを有することで、前記導体が前記プラズマ生成室内におけるガスの主流方向に振れる波形状に配置される
請求項2に記載の基板処理装置。 - 前記プラズマ発生導体の導体端に位置することになる一つの前記主導体部には、前記入力用導体が接続され、
前記プラズマ発生導体の導体端に位置することになる他の一つの前記主導体部には、前記出力用導体が接続される
請求項3記載の基板処理装置。 - 前記プラズマ発生導体は、前記主導体部の下端同士を接続する位置のみに配置される前記接続導体部を有することで、前記接続導体部によって接続される前記主導体部の対であるU字型形状部分を複数有する
請求項2に記載の基板処理装置。 - 前記U字型形状部分を構成する一方の前記主導体部には、前記入力用導体が接続され、
前記U字型形状部分を構成する他方の前記主導体部には、前記出力用導体が接続される
請求項5記載の基板処理装置。 - 複数の前記U字型形状部分に接続されるそれぞれの前記入力用導体が入力共通線を介して電源に接続され、
複数の前記U字型形状部分に接続されるそれぞれの前記出力用導体が出力共通線を介して前記電源に接続される
請求項6記載の基板処理装置。 - 前記プラズマ生成室は、当該プラズマ生成室内を流れるガスの流れ方向を制御する蛇行構造を有する
請求項1から請求項7のいずれか一項に記載の基板処理装置。 - 前記プラズマ生成部は、前記回転中心側が前記外周側よりも前記主導体部の長さが短く構成されており、前記回転中心側のプラズマ密度を前記外周側のプラズマ密度よりも低くするように構成される
請求項1から8のいずれか1項に記載の基板処理装置。 - 前記プラズマ生成部は、複数の前記U字型形状部分のそれぞれに異なる電力供給系統または電力制御系統が接続されて構成されており、前記回転中心側のプラズマ密度を前記外周側のプラズマ密度よりも低くするように構成される
請求項5または6に記載の基板処理装置。 - 前記プラズマ発生導体を配置するよう構成された密封空間と、
前記密閉空間内に不活性ガスを供給し、前記プラズマ発生導体の周囲を流れる前記不活性ガスを利用して、前記プラズマ発生導体の温度を調整する温度調整部と、を有する
請求項1から10のいずれか1項に記載の基板処理装置。 - 前記密封空間には、前記不活性ガスが供給される供給路と、前記不活性ガスが排気される排気路とが接続され、
前記排気路には、前記不活性ガスの温度を計測する温度センサが設けられる
請求項11に記載の基板処理装置。 - 処理室に内包され回転可能に構成される基板載置台上に複数の基板が円周状に並ぶように載置する基板載置工程と、
前記処理室内に供給するガスの流路となるプラズマ生成室を取り囲むように配置された導体により構成されるとともに、当該導体として、前記プラズマ生成室内におけるガスの主流方向に沿って延びる複数の主導体部と、前記主導体部同士を電気的に接続する接続導体部と、を有するプラズマ発生導体を用いて、前記プラズマ生成室内を流れるガスをプラズマ状態にするプラズマ生成工程と、
回転する前記基板載置台上の各基板のそれぞれに対して、前記プラズマ発生導体を用いてプラズマ状態にしたガスを順に供給するガス供給工程と、
を有し、
前記プラズマ生成工程では、
前記プラズマ発生導体として、前記基板載置台の回転中心側から外周側に向けて、複数の前記主導体部が並ぶように配置されて構成されるとともに、前記基板載置台の回転中心側から外周側に向けて並ぶ各主導体部は、前記プラズマ生成室内のガス主流方向に沿った長さが、配置場所によって相違するよう構成されたものを用い、
前記プラズマ発生導体に接続される入力用導体から前記プラズマ発生導体に電力を与え、前記プラズマ発生導体に接続される出力用導体から前記プラズマ発生導体に与えられた電力を取り出すことで、前記プラズマ生成室内を流れるガスをプラズマ状態にし、
前記入力用導体および前記出力用導体として、それぞれが別の前記主導体部に接続されるとともに、当該主導体部が延びる方向に沿って当該主導体部からそのまま上方側に向けて配置されて接続されたものを用いる
半導体装置の製造方法。 - コンピュータによって、
処理室に内包され回転可能に構成される基板載置台上に複数の基板が円周状に並ぶように載置する基板載置工程と、
前記処理室内に供給するガスの流路となるプラズマ生成室を取り囲むように配置された導体により構成されるとともに、当該導体として、前記プラズマ生成室内におけるガスの主流方向に沿って延びる複数の主導体部と、前記主導体部同士を電気的に接続する接続導体部と、を有するプラズマ発生導体を用いて、前記プラズマ生成室内を流れるガスをプラズマ状態にするプラズマ生成工程と、
回転する前記基板載置台上の各基板のそれぞれに対して、前記プラズマ発生導体を用いてプラズマ状態にしたガスを順に供給するガス供給工程と、
を基板処理装置に実行させるとともに、
前記プラズマ生成工程を、
前記プラズマ発生導体として、前記基板載置台の回転中心側から外周側に向けて、複数の前記主導体部が並ぶように配置されて構成されるとともに、前記基板載置台の回転中心側から外周側に向けて並ぶ各主導体部は、前記プラズマ生成室内のガス主流方向に沿った長さが、配置場所によって相違するよう構成されたものを用い、
前記プラズマ発生導体に接続される入力用導体から前記プラズマ発生導体に電力を与え、前記プラズマ発生導体に接続される出力用導体から前記プラズマ発生導体に与えられた電力を取り出すことで、前記プラズマ生成室内を流れるガスをプラズマ状態にし、
前記入力用導体および前記出力用導体として、それぞれが別の前記主導体部に接続されるとともに、当該主導体部が延びる方向に沿って当該主導体部からそのまま上方側に向けて配置されて接続されたものを用いて、
前記基板処理装置に実行させるプログラム。 - コンピュータによって、
処理室に内包され回転可能に構成される基板載置台上に複数の基板が円周状に並ぶように載置する基板載置工程と、
前記処理室内に供給するガスの流路となるプラズマ生成室を取り囲むように配置された導体により構成されるとともに、当該導体として、前記プラズマ生成室内におけるガスの主流方向に沿って延びる複数の主導体部と、前記主導体部同士を電気的に接続する接続導体部と、を有するプラズマ発生導体を用いて、前記プラズマ生成室内を流れるガスをプラズマ状態にするプラズマ生成工程と、
回転する前記基板載置台上の各基板のそれぞれに対して、前記プラズマ発生導体を用いてプラズマ状態にしたガスを順に供給するガス供給工程と、
を基板処理装置に実行させるとともに、
前記プラズマ生成工程を、
前記プラズマ発生導体として、前記基板載置台の回転中心側から外周側に向けて、複数の前記主導体部が並ぶように配置されて構成されるとともに、前記基板載置台の回転中心側から外周側に向けて並ぶ各主導体部は、前記プラズマ生成室内のガス主流方向に沿った長さが、配置場所によって相違するよう構成されたものを用い、
前記プラズマ発生導体に接続される入力用導体から前記プラズマ発生導体に電力を与え、前記プラズマ発生導体に接続される出力用導体から前記プラズマ発生導体に与えられた電力を取り出すことで、前記プラズマ生成室内を流れるガスをプラズマ状態にし、
前記入力用導体および前記出力用導体として、それぞれが別の前記主導体部に接続されるとともに、当該主導体部が延びる方向に沿って当該主導体部からそのまま上方側に向けて配置されて接続されたものを用いて、
前記基板処理装置に実行させるプログラムを記録した記録媒体。
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