KR100837474B1 - 기판 처리장치 및 디바이스의 제조방법 - Google Patents

기판 처리장치 및 디바이스의 제조방법 Download PDF

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노부히토 시마
노부오 이시마루
요시카즈 곤노
모토나리 다케바야시
다카아키 노다
노리카즈 미즈노
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가부시키가이샤 히다치 고쿠사이 덴키
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Abstract

본 발명은 원격 플라즈마와 처리실 전체에 걸쳐 발생시킨 플라즈마의 장점을 합쳐서 양호한 프로세스를 실현하는 것이 가능한 기판 처리장치를 제공한다.
기판 처리장치는, 처리공간(1)을 외측에서 둘러싸도록 설치되어 접지에 접지된 도전성부재(10)와, 도전성부재의 안쪽에 설치된 한 쌍의 전극(4)을 갖고 있다. 절연변압기(7)의 1차측 코일이 고주파 전원부(14)에 접속되고, 2차측 코일이 전극(4)에 접속되어 있다. 2차측 코일과 전극(4)을 접속하는 접속 라인에는 전환 스위치(13)가 접속되어 있다. 전환 스위치(13)를 이용하여 접속 라인의 접지로의 접속/비접속을 전환함으로써, 처리공간(1)에서의 플라즈마 발생영역을 전환할 수 있다.

Description

기판 처리장치 및 디바이스의 제조방법{SUBSTRATE PROCESSOR AND METHOD OF MANUFACTURING DEVICE}
본 발명은, 기판 처리장치 및 디바이스의 제조방법에 관한 것으로, 특히, 플라즈마를 이용하여, 웨이퍼 등의 기판에 박막의 성막, 불순물의 확산, 에칭 등의 처리를 행하는 기판 처리장치 및 그것을 이용하는 디바이스의 제조방법에 관한 것이다.
반도체 제조장치 등의 기판 처리장치에는, 기판 처리에 이용하는 원료 가스 등의 처리 가스를 원격 플라즈마로 활성화하여, 기판에 성막 등의 처리를 행하는 것이 있다.
방전에 의해 플라즈마를 생성하면, 비교적 수명이 길고 에너지가 작은 전기적으로 중성인 라디칼(활성종)과, 비교적 수명이 짧고 에너지가 큰 하전(荷電)한 이온 등이 동시에 발생한다. 원격 플라즈마형의 기판 처리장치는, 처리실에서 격리된 버퍼실(방전실)의 내에서만 플라즈마를 생성하고, 비교적 수명이 긴 중성인 라디칼만을 기판에 공급하여 처리한다(이 때, 수명이 짧은 이온은, 기판에 도달하기 전에 대부분 실활(失活)한다). 그러나, 기판에 대한 처리능력을 높이기 위해서 전극에 공급하는 고주파 전력(RF 전력)을 크게 하면, 플라즈마는 버퍼실내(방전실) 만이 아니고, 처리실 전역에 걸쳐 생성된다. 이것은, 전극에 공급하는 고주파전력을 크게 하면, 전극과 처리실 주변의 도전성부재와의 사이에 생기는 고주파 전계(RF 전계)가 커지기 때문에, 방전이 버퍼실내뿐만 아니라, 처리실내 전역에 걸쳐서도 일어나며, 그 결과, 처리실 전역에 걸쳐 플라즈마가 생성되는 것이 원인이다. 기판 부근에서 플라즈마가 생성되면, 중성의 라디칼(활성종)뿐만 아니라, 고 에너지인 이온도 기판에 도달한다. 상기 고 에너지인 이온은, 이미 기판상에 생성되어 있는 회로소자 등에 전하를 부여하여(차지 업) 상기 회로소자를 파괴하거나, 또한, 고 에너지인 플라즈마가 기판에 충돌함으로써, 기판에 물리적인 손상을 주거나 하여, 양호한 기판 처리가 저해되는 원인이 된다.
따라서, 본 발명의 주요한 목적은, 기판 부근에서 플라즈마가 생성되지 않은 상태로 기판 처리를 행할 수 있는 기판 처리장치 및 그것을 사용하는 디바이스의 제조방법을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 다른 주요한 목적은, 기판 처리속도를 향상시킬 수 있는 기판 처리장치를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 제1 양태에 의하면,
기판을 처리하는 공간을 제공하는 처리공간과,
상기 처리공간을 외측에서 둘러싸도록 설치되어, 접지에 접지된 도전성부재와,
상기 도전성부재의 안쪽에 설치된 한 쌍의 전극과,
고주파 전원부와,
1차측 코일과 2차측 코일을 갖는 절연 변압기로서, 상기 l차측 코일이 상기 고주파 전원부에 전기적으로 접속되고, 상기 2차측 코일이 상기 전극에 전기적으로 접속된 상기 절연 변압기와,
상기 절연 변압기의 상기 2차측 코일과 상기 한 쌍의 전극을 각각 전기적으로 접속하는 접속 라인의 한쪽에 접속되어, 상기 한쪽의 접속 라인의 상기 접지로의 접속·비접속을 전환하는 전환 스위치와,
상기 전환 스위치의 동작을 제어하여, 상기 처리공간에서의 플라즈마 발생영역이, 상기 기판이 배치되지 않은 영역인 상태와, 상기 기판이 배치되는 영역인 상태를 전환하는 제어부를 갖는 기판처리장치가 제공된다.
본 발명의 제2 양태에 의하면, 상기 기판 처리장치를 이용하여 디바이스를 제조하는 디바이스의 제조방법이 제공된다.
본 발명의 제3 양태에 의하면,
기판을 처리하는 공간을 제공하는 처리공간과,
상기 처리공간을 외측에서 둘러싸도록 설치되어, 접지에 접지된 도전성부재와,
상기 도전성부재의 안쪽에 설치된 한 쌍의 전극으로서, 그들의 사이에 기판이 배치되지 않은 영역에 설치된 상기 한 쌍의 전극과,
상기 전극에 고주파를 인가하는 고주파 전원부를 구비하고,
상기 기판에 원하는 처리를 행할 때에는, 상기 전극과 상기 도전성부재로 플라즈마를 생성시키고, 상기 처리공간내의 기판이 배치되는 영역에 플라즈마를 생성시키는 기판 처리장치가 제공된다.
본 발명의 제4 양태에 의하면,
기판을 처리하는 처리실과,
플라즈마를 발생하는 한 쌍의 전극과,
고주파 전원부와,
1차측 코일과 2차측 코일을 갖는 절연 변압기로서, 상기 1차측 코일이 상기 고주파 전원부에 전기적으로 접속되고, 상기 2차측 코일이 상기 전극에 전기적으로 접속된 상기 절연 변압기와,
상기 절연 변압기에 부착한 열전쌍을 갖는 기판 처리장치가 제공된다.
도 1은, 본 발명의 제1 실시 형태의 종형 감압 CVD 장치의 처리로를 설명하기 위한 개략 횡단면도이다.
도 2는, 본 발명의 제1 실시 형태의 종형 감압 CVD 장치의 처리로를 설명하기 위한 개략 종단면도이다.
도 3은, 본 발명의 제2 실시 형태의 종형 감압 CVD 장치의 처리로를 설명하기 위한 개략 횡단면도이다.
도 4는, 본 발명의 제2 실시 형태의 종형 감압 CVD 장치의 처리로를 설명하기 위한 개략 종단면도이다.
도 5는, 본 발명의 제2 실시 형태의 종형 감압 CVD 장치의 처리로를 설명하 기 위한 개략 횡단면도이다.
도 6은, 본 발명의 제2 실시 형태의 종형 감압 CVD 장치의 처리로를 설명하기 위한 개략 종단면도이다.
도 7은, 본 발명의 제2 실시 형태의 종형 감압 CVD 장치를 사용한 기판처리시의 처리 가스의 타임 시퀀스의 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은, 본 발명의 제2 실시 형태의 종형 감압 CVD 장치를 사용하여 전체 플라즈마 및 원격 플라즈마로 각각 성막을 행한 경우의, 막두께 분포를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는, 본 발명의 제2 실시 형태의 종형 감압 CVD 장치를 사용하여 전체 플라즈마 및 원격 플라즈마로 각각 성막을 행한 경우의, 성막 속도의 NH3-Flowtime 의존성을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은, 본 발명의 제3 실시 형태의 종형 감압 CVD 장치의 처리로에 사용되는 플라즈마 발생회로의 일례를 설명하기 위한 개략도이다.
도 11은, 본 발명의 제3 실시 형태의 종형 감압 CVD 장치의 처리로에 사용되는 플라즈마 발생회로의 다른 예를 설명하기 위한 개략도이다.
도 12는, 본 발명의 제3 실시 형태의 종형 감압 CVD 장치의 처리로에 사용되는 플라즈마 발생회로의 또 다른 예를 설명하기 위한 개략도이다.
도 13은, 비교를 위한 종형 감압 CVD 장치의 처리로를 설명하기 위한 개략 횡단면도이다.
도 14는, 비교를 위한 종형 감압 CVD 장치의 처리로를 설명하기 위한 개략 종단면도이다.
본 발명의 바람직한 형태에 의하면,
기판을 처리하는 공간을 제공하는 처리공간과,
상기 처리공간을 외측에서 둘러싸도록 설치되어, 접지에 접지된 도전성부재와,
상기 도전성부재의 안쪽에 설치된 한 쌍의 전극과,
고주파 전원부와,
1차측 코일과 2차측 코일을 갖는 절연 변압기로서, 상기 1차측 코일이 상기 고주파 전원부에 전기적으로 접속되고, 상기 2차측 코일이 상기 전극에 전기적으로 접속된 상기 절연 변압기와,
상기 절연 변압기의 상기 2차측 코일과 상기 한 쌍의 전극을 각각 전기적으로 접속하는 접속 라인의 한쪽에 접속되어, 상기 한쪽의 접속 라인의 상기 접지로의 접속·비접속을 전환하는 전환 스위치와,
상기 전환 스위치의 동작을 제어하여, 상기 처리공간에서의 플라즈마 발생영역이, 상기 기판이 재치되지 않은 영역인 상태와, 상기 기판이 재치되는 영역인 상태를 전환하는 제어부를 갖는 기판 처리장치가 제공된다.
전극과 고주파 전원부의 사이에 절연 변압기를 설치함으로써, 전극은 접지에 접속되지 않고, 처리공간 주변의 도전성부재로부터 절연된다. 따라서, 전극 사이에 고주파 전력을 공급하여 플라즈마를 발생시켰다고 해도, 전극내의 전위의 변 화는 상기 도전성부재에 대하여 전위차를 발생하지 않는다. 그러므로, 전극과 상기 도전성부재의 사이에서의 방전은 방지되어, 처리공간 전체에 걸치는 플라즈마의 발생은 방지된다. 그 결과, 기판을 전극과는 이간시켜 둠으로써, 기판 부근에서의 플라즈마 발생은 방지된다.
또한, 제어부에 의해, 전환 스위치의 동작을 제어함으로써, 전극의 접지로의 접속 유무를 전환 스위치를 이용하여 전환하게 되므로, 플라즈마의 발생개소를, 버퍼실내 등의 기판이 재치되지 않은 영역으로만 하거나, 또는 버퍼실내와 처리실 전역이라는 상기 기판이 재치되는 영역으로 한다고 하는 것처럼, 용이하게 전환할 수 있다.
더욱이, 상기 도전성부재는, 처리공간을 외측에서 둘러싸도록 설치되기 때문에, 플라즈마 생성시의 고주파 전력이 외부에 누설되는 것을 방지할 수 있고, 또한 전환 스위치에 의해 전극이 접지에 접속되어 있는 경우, 처리공간 내에서의 플라즈마 발생을 용이하고 또한 균일하게 행할 수 있기 때문에, 처리공간 내를 드라이 클리닝할 때에 유용하게 된다.
또한, 절연 변압기의 코어(자심)에 페라이트 코어를 이용하면, 페라이트는, 고주파 대역에서의 투자율, 포화 자속 밀도가 크고, 또한 금속 자성재료에 비해서 고유저항도 크기 때문에, 소형의 변압기라도 효율적으로 안정한 RF 전력의 공급을 행할 수 있다.
본 발명의 바람직한 다른 형태에 의하면,
기판을 처리하는 공간을 제공하는 처리공간과,
상기 처리공간을 외측에서 둘러싸도록 설치되어, 접지에 접지된 도전성부재와,
상기 도전성부재의 안쪽에 설치된 한 쌍의 전극으로서, 그들의 사이에 기판이 재치되지 않은 영역에 설치된 상기 한 쌍의 전극과,
상기 전극에 고주파를 인가하는 고주파 전원부를 구비하고,
상기 기판에 원하는 처리를 행할 때에는, 상기 전극과 상기 도전성부재로 플라즈마를 생성시키고, 상기 처리공간 내의 기판이 재치되는 영역에 플라즈마를 생성시키는 제2 기판 처리장치가 제공된다.
이와 같이 하면, 기판 처리속도를 향상시킬 수 있다.
본 발명의 바람직한 또 다른 형태에 의하면,
기판을 처리하는 처리실과,
플라즈마를 발생하는 한 쌍의 전극과,
고주파 전원부와,
1차측 코일과 2차측 코일을 갖는 절연 변압기으로서, 상기 1차측 코일이 상기 고주파 전원부에 전기적으로 접속되고, 상기 2차측 코일이 상기 전극에 전기적으로 접속된 상기 절연 변압기와,
상기 절연 변압기에 부착한 열전쌍을 갖는 제3 기판 처리장치가 제공된다.
열전쌍에 의해 절연 변압기의 온도를 적확하게 측정할 수가 있어, 기판의 처리 중에 절연 변압기의 온도가 상승하여, 기판 처리장치가 위험 상태가 되는 것을 방지할 수가 있다.
다음에, 본 발명의 바람직한 실시 형태를 도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다.
본 발명이 적용되는 기판 처리장치의 일례로서, 종형 감압 CVD 장치가 있다. 상기 종형 감압 CVD 장치의 전면에는, 도시하지 않지만 복수의 기판을 수용하는 포드(pod)를 장치 내에 반입 반출하는 반입 반출부가 설치되어, 장치내부 전방에는, 도시하지 않지만 상기 포드를 복수 유지하는 포드 선반, 상기 포드 선반의 아래쪽에 있어 포드를 재치하는 포드 스테이지, 상기 반입 반출부와 상기 포드 선반과 상기 포드 스테이지의 사이에서 포드를 이송하는 포드 반송기 등을 갖는다. 더욱이, 장치내부 후방에는, 도시하지 않지만 기판을 다단으로 유지하는 보트, 상기 포드 스테이지에 재치된 포드내의 기판을 기판유지 부재의 보트에 이재(移載)하는 웨이퍼 이재기(移載機), 상기 보트를 상기 처리로 내에 삽입하는 보트 엘리베이터 등을 갖고, 장치 후방상부에는 기판을 처리하는 처리로(24)를 갖는다.
다음에 도 1∼6을 참조하여, 본 발명을 적용한 실시예의 종형 감압 CVD 장치의 처리로를 설명한다.
이들 종형 감압 CVD 장치는, 기판을 처리하는 공간을 제공하는 처리공간과, 상기 처리공간을 외측에서 둘러싸도록 설치되어, 접지에 접지된 도전성부재와, 상기 도전성부재의 안쪽에 설치된 한 쌍의 전극과, 고주파 전원부와, 1차측 코일과 2차측 코일을 갖는 절연 변압기로서, 상기 1차측 코일이 상기 고주파 전원부에 전기적으로 접속되고, 상기 2차측 코일이 상기 전극에 전기적으로 접속된 상기 절연 변압기와, 상기 절연 변압기의 상기 2차측 코일과 상기 한 쌍의 전극을 각각 전기 적으로 접속하는 접속 라인의 한쪽에 접속되어, 상기 한쪽의 접속 라인의 상기 접지로의 접속·비접속을 전환하는 전환 스위치와, 상기 전환 스위치의 동작을 제어하여, 상기 처리공간에서의 플라즈마 발생영역이, 상기 기판이 재치되지 않은 영역인 상태와, 상기 기판이 재치되는 영역인 상태를 전환하는 제어부를 갖고 있다.
도 1, 도 2는, 각각 본 발명의 제1의 실시예의 종형 감압 CVD 장치의 처리로(24)의 개략 횡단면도 및 개략 종단면도이다.
처리실(1)은, 석영제로 하단이 개방된 대략 원통형의 반응관(3) 및 상기 하단을 덮는 밀봉 플랜지(seal flange)(12)로 기밀하게 구성되어, 상기 반응관(3)의 내벽 측부에는 석영제의 버퍼실(2)이 설치되어 있다. 또한, 상기 버퍼실(2) 내에는 플라즈마(8)를 생성하기 위한 한 쌍의 전극(4)이 전극 보호관(6)으로 덮인 상태로 설치되어, 후술하는 플라즈마 발생회로(23)로부터 공급되는 고주파 전력에 의해, 상기 전극(4) 사이에 방전을 일으킬 수 있다. 또한, 반응관(3)의 외측에는 도시하지 않은 히터 소선(素線)과 단열부재로 이루어지는 히터(18)가 설치되어, 제어부(22)로부터의 신호에 의해, 처리실(1)내의 기판(9) 및 처리실(1)내의 분위기를 원하는 온도로 가열할 수 있다.
반응관(3)의 하부에는, 처리실(1) 내부를 배기하기 위한 배기구(16)와, 상기 버퍼실(2) 내에 원하는 가스를 도입하는 가스 도입구(11)가 설치된다. 상기 가스 도입구(11)에는 가스 도입관(20)이 접속되어, 제어부(22)로부터의 신호에 의해 개폐하는 밸브(19)를 통해 가스 공급원(21)에 연결되어 있다. 가스 도입구(11)로부터 도입된 처리 가스는, 감압 상태의 상기 버퍼실(2) 내에서 발생한 방전에 의해 플라즈마화된다. 플라즈마로 활성화된 처리 가스는, 버퍼실(2)의 작은 구멍(17)으로부터 처리실(l) 내에 공급되어, 처리실(1)내의 기판에 원하는 처리가 행해진다. 또, 처리실외의 기판이 재치되어 있지 않은 공간(버퍼실)에서 플라즈마를 생성하여, 상기 플라즈마에 의해 활성화된 처리 가스를 처리실에 공급하여 기판 처리를 행하는 장치를, 원격 플라즈마형의 기판 처리장치라고 한다. 또한, 버퍼실(2)에서 플라즈마(8)를 생성하고 있는 동안, 전극(4)이 발하는 고주파 전력이 장치 외로 누설하는 것을 방지하기 위해서, 반응관(3)의 외측에는 접지에 접속된 도전성을 갖는 커버(10)가 설치된다.
플라즈마 발생회로(23)는, 절연 변압기(7)와, 제어부(22)에 접속된 고주파 전원(14)과 정합기(15)와 한 쌍의 전극(4) 등을 갖고, 제어부(22)로부터의 신호에 의해 고주파 전원(14)으로부터 공급된 고주파 전력(RF 전력)은, 정합기(15)에서 고주파 전원과 플라즈마·임피던스가 정합된 후, 절연 변압기(7)를 통해 전극(4)에 공급된다. 전극(4)과 고주파 전원(14)의 사이에 절연 변압기(7)를 설치함으로써, 전극(4)은 접지(5)에 접속되지 않고, 처리실(1) 주변의 도전성부재로부터 절연된다. 따라서, 전극(4) 사이에 고주파 전력을 공급하여 방전하여, 플라즈마(8)를 발생시켰다고 해도, 전극(4)내의 전위의 변화는 상기 도전성부재에 대하여 전위차를 발생하지 않는다. 그러므로 상기 전극(4)과 상기 도전성부재의 사이에서의 방전에 의한 플라즈마의 생성은 방지되어, 처리실(1)내 전역에서 플라즈마가 생성되는 것을 방지한다.
또한, 상기 절연 변압기(7)에는 도넛 형상의 페라이트 코어를 쓰고 있고, 페 라이트는 고주파 대역에서의 투자율, 포화 자속 밀도가 크고, 또한 금속 자성재료에 비해서 고유 저항도 크기 때문에, 상기 절연 변압기(7)의 코어(자심)에 페라이트를 쓰면, 소형의 변압기라도 효율이 좋은 안정한 전원공급을 가능하게 할 수 있다.
다음에 본 발명이 적용되는 종형 감압 CVD 장치의 조작을 설명한다. 복수의 기판이 수용된 포드가 반입 반출부로부터 장치 내에 반입되면, 상기 포드는 도시하지 않은 포드 반송기에 의해 도시하지 않은 포드 선반에 반송되어 보관된다. 포드 선반에 반송된 포드는 상기 포드 반송기에 의해 포드 스테이지에 반송되고, 포드내의 기판은 도시하지 않은 기판 이재기에 의해 도시하지 않은 보트에 이재된다. 기판을 다단으로 유지한 보트는 엘리베이터로 처리로(24)에 삽입되어, 보트 하부에 있는 밀봉 플랜지(12)로, 반응관 하부를 밀폐하여 처리실(1)을 형성한다.
제어부(22)로부터의 신호에 의해, 히터(18)에 전력이 공급되어, 기판(9), 반응관(3), 도시하지 않은 보트 등의 처리실(1)내의 구성물 및 그 분위기를 소정의 온도로 가열한다. 또한, 히터(18)에 의한 가열과 동시에 처리실(1) 내부를 배기구(16)로부터 도시하지 않은 펌프로 배기한다. 처리실(1)내가 소정의 압력에 도달하고, 또한 기판(9)이 소정의 온도에 도달하면, 처리실(1)에 가스 도입구(11)로부터 반응 가스가 도입되어, 도시하지 않은 압력 조정기구에 의해서 처리실(1)내의 압력을 소정의 값으로 유지한다.
처리실(1)내의 압력이 소정의 압력에 도달한 후, 제어부(22)로부터의 신호에 의해, 플라즈마 발생회로(23)로부터 고주파 전력이 전극(4)에 공급되어, 버퍼실(2) 내부에 플라즈마(8)가 생성된다. 이 때, 전극(4)은 접지에 접속되어 있지 않고, 처리실(1) 주변의 도전성부재로부터 절연되어 있기 때문에, 전극(4) 사이에 고주파 전력을 공급하여 방전하여, 플라즈마를 발생시켰다고 해도, 처리실(1)내 전역에서 플라즈마가 발생하는 경우는 없다.
플라즈마로 여기되어 활성화한 처리 가스는, 작은 구멍(17)으로부터 처리실(1)내의 기판에 공급되어, 기판(9)에 원하는 처리를 행한다. 한편, 실제로는, 절연 변압기에 고전압을 건 경우, 절연 변압기의 절연 붕괴가 발생하여, 상기 절연 변압기의 내부가 도통하여, 결과적으로 전극과 도전성부재의 사이에서 방전이 발생할 우려가 있다. 따라서, 우리들은, 실험으로서, 처리실을, 133[Pa]의 질소 가스 분위기로 하여, 플라즈마 발생회로(22)로부터 전극(4)에 고주파 전력을 공급한 바, 800[W] 정도까지 처리실 내에서의 방전은 발생하지 않은 것을 확인하였다. 따라서, 처리실(1) 내에서의 처리 가스의 플라즈마 여기는, 800[W] 정도까지 발생하지 않는다고 생각되며, 통상, 기판 처리에 이용하는 약 40O[W] 정도의 전력으로는, 처리실내에서의 처리 가스의 플라즈마 여기는 발생하지 않는다고 생각된다.
본 발명의 제2 실시예에 있어서의 종형 감압 CVD 장치의 처리로(24)의 개략 횡단면도를 도 3, 5에, 개략 종단면도를 도 4, 6에 도시한다.
도 3, 4, 5, 6에 도시하는 제2 실시예가 전술한 도 1, 2에 도시하는 제1 실시예와 다른 부분은, 상기 절연 변압기(7)의 전극(4)측에 접속된 공급선의 일단을 전환 스위치(13)를 통해 접지(5)에 접속하여, 상기 스위치(13)의 개폐의 제어가 제어부(22)로 행해지는 점이다. 또, 스위치(13)의 전환은, 제어부(22)에 의하지 않 고, 수동으로 행하도록 하는 것도 가능하다.
도 3, 4는, 상기 스위치(13)가 개방되어 있고, 전극(4)이 처리실(1) 주변의 도전성부재(예컨대, 밀봉 플랜지(12)나 히터 소선, 커버(10) 등)로부터 절연되어 있는 상태를 도시하고 있고, 플라즈마(8)가 버퍼실(2)내에서만 생성되어 있는 상태를 도시하고 있다. 또한, 도 5, 6은, 상기 스위치(13)가 폐쇄되어 있고, 전극(4)이 처리실(1) 주변의 도전성부재와 접지(5)를 통해 접속되어 있는 상태를 도시하고 있고, 플라즈마(8)가 버퍼실(2)뿐만 아니라 처리실 전역에 걸쳐 생성되어 있는 상태를 도시하고 있다. 전극(4)의 접지(5)로의 접속 유무는 스위치(13)를 이용하여 전환되기 때문에, 플라즈마의 발생개소를, 버퍼실(2)내만, 또는 버퍼실과 처리실내 전역이라고 하는 것처럼, 용이하게 전환할 수 있다.
상술한 바와 같은 플라즈마 발생개소의 전환은, 처리실(1)내를 플라즈마 클리닝하는 경우에 유효하다. CVD 장치로는, 기판 처리 시에 처리실(1) 내부에 부착한 반응 부생성물을 정기적으로 제거하기 위해서, 처리실(1) 내에 클리닝 가스를 공급하여 드라이 클리닝한다. 이 때, 플라즈마를 이용하면 효율 높게 클리닝할 수 있기 때문에, 기판 처리를 행하는 경우는 스위치(13)를 개방하여, 버퍼실(2)(기판이 재치되어 있지 않은 공간)에서만 플라즈마를 발생시키는 원격 플라즈마(국소 플라즈마)로 처리하고, 한편, 처리실(1)내를 드라이 클리닝하는 경우는 스위치(13)를 폐쇄하여, 처리실(1) 전체에 걸쳐 플라즈마를 발생시키는 플라즈마 모드(전체 플라즈마)로 클리닝 처리를 행하는 것이 가능해진다. 처리실 전체에 플라즈마를 생성하는 경우는, 플라즈마를 발생시키는 영역이 커지기 때문에, 국소 플라즈마 시보다 도 고주파 전력의 파워를 올려, 예컨대, 약 800W로 한다.
처리로 전체에 플라즈마를 생성한 쪽이, 클리닝 가스가 활성화한 상태(에너지가 높은 상태)로 처리실 전체에 널리 퍼지기 때문에, 클리닝 효율의 향상을 도모할 수 있다.
또, 클리닝 가스를 흘리기 전에 절연 변압기(7)의 2차측의 스위치(13)를 접지에 접속한다. 또한, 클리닝을 행하는 타이밍으로서는, 기판 처리가 완료하여, 기판(9)을 처리실(1)로부터 반출하여, 빈 보트(도시하지 않음)를 처리실(1)에 삽입한 후에, 클리닝 개시가 된다.
상기와 같은 특징을 가지는 기판 처리장치를 이용하여 기판 처리를 행하면, 기판 손상이 적은 반도체장치를 제조할 수 있다.
다음에, 이러한 장치를 이용한 기판 처리에 있어서, 국소 플라즈마와 전체 플라즈마를 구분하여 사용하는 예를 설명한다.
국소 플라즈마는 웨이퍼를 처리할 때, 전기적으로 중성인 활성종만을 공급한다. 예를 들면, 반도체 집적회로의 제조 프로세스에서 집적회로로 구성하는 DRAM의 트랜지스터부 게이트 스페이서 형성(ex. 질화막)이나 플래시 메모리의 게이트 산화막 부분의 ONO막(O=산화막, N=질화막의 적층막) 형성공정 등에 이용된다.
막질 열화의 원인은 플라즈마 중의 고 에너지의 하전입자에 기인하는 것이 알려져 있지만, 메커니즘은 케이스별로 명확히는 되어 있지 않다.
또한 플라즈마를 반응실 전체로 확산하면 반응질 부재(ex. 반응실을 구성하는 금속부나 밀봉부)부터 프로세스에 악영향을 미치게 하는 불순물이 프로세스에 혼입하는 경우가 있어, 막질 열화의 원인이 된다.
이 때문에, 플라즈마를 불순물이 적은 재료(석영 등)(=버퍼실(방전실))로 구성하여, 피처리 기판과는 떨어진 장소에 설치한 방전실에서 생성된 전기적으로 중세의 활성종만을 피처리 기판에 공급하는 원격 플라즈마 프로세스가 이용된다.
한편, 플라즈마를 반응실 전체로 확산하면 피처리 기판 근방에 플라즈마가 존재하기 위한 수명이 짧은 활성입자도 대량으로 피처리 기판 표면에 공급할 수가 있다. 이 때문에 처리의 속도를 상승시켜 스루풋(throughput)이 향상될 수 있다.
전체 플라즈마는 막질을 열화시키거나(고 에너지인 이온에 의해), 불순물을 막 중에 도입하거나(=전술한 국소 플라즈마에 의한 처리의 설명 중에서의 불순물 혼입) 하기 때문에, 이것이 그다지 문제가 되지 않는 프로세스에 적용할 수 있다. 예를 들면, 배선공정의 비트 라인 스페이서(ex. 질화막) 등으로의 적용이 고려된다.
또한, 국소 플라즈마와 전체 플라즈마의 장점을 조합하여 양호한 프로세스를 실현하는 것이 가능하다.
예컨대, 집적회로로 구성하는 트랜지스터 주변 프로세스에 있어서(ex. 질화막), 최초의 성막(수십 Å)은 국소 플라즈마로 행하고, 나머지 수백 Å은 전체 플라즈마를 이용하면 디바이스 특성이 양호하고 또한 고 스루풋의 프로세스가 가능하다(성막할 때, 계면의 막 상태가 중요하기 때문에, 성막 초기단계에서는 국소 플라즈마로 붙임으로써, 양질막이고 또한 고 스루풋으로 성막 가능).
본 발명에서는 절연 변압기를 RF 피더(feeder)부에 설치하여 이 2차측을 스 위치로 절연(스위치 OFF)하면 국소 플라즈마로 할 수 있다. 본 스위치는 자동으로 전환할 수 있기 때문에 프로세스의 진행 중에 자동적으로 국소 플라즈마로부터 전체 플라즈마로 전환하여, 고 스루풋의 프로세스가 실현된다.
다음에, 도 7 내지 도 9를 참조하여, 기판을 처리하는 공간을 제공하는 처리공간과, 상기 처리공간을 외측에서 둘러싸도록 설치되어, 접지에 접지된 도전성부재와, 상기 도전성부재의 안쪽에 설치된 한 쌍의 전극으로서, 그들의 사이에 기판이 재치되지 않은 영역에 설치된 상기 한 쌍의 전극과, 상기 전극에 고주파를 인가하는 고주파 전원부를 구비하고, 상기 기판에 원하는 처리를 행할 때에는, 상기 전극과 상기 도전성부재로 플라즈마를 생성시켜, 상기 처리공간 내의 기판이 재치되는 영역에 플라즈마를 생성시키는 기판 처리장치를 사용한 기판 처리에 대해서 설명한다.
도 7은, 본 발명의 제2 실시 형태의 종형 감압 CVD 장치를 도 5, 도 6에 도시하는 상태로 사용한 기판 처리시의 처리 가스의 타임 시퀀스의 일례를 설명하기 위한 도면이다. 또한, 도 7은, 도 3, 도 4에 도시하는 상태로 사용한 기판 처리시의 처리 가스의 타임 시퀀스의 일례로서도 참조된다. 도 8은, 본 발명의 제2 실시 형태의 종형 감압 CVD 장치를 사용하여 전체 플라즈마(도 5, 도 6에 도시하는 상태) 및 원격 플라즈마(도 3, 도 4에 도시하는 상태)로 각각 성막을 행한 경우의, 막두께 분포를 설명하기 위한 도면이다. 도 9는, 본 발명의 제2 실시 형태의 종형 감압 CVD 장치를 사용하여 전체 플라즈마(도 5, 도 6에 도시하는 상태) 및 원격 플 라즈마(도 3, 도 4에 도시하는 상태)로 각각 성막을 행한 경우의, 성막 속도의 NH3-Flowtime 의존성을 설명하기 위한 도면이다.
여기에서는, ALD법(원자층 성장법)을 이용하여 반응 가스로서, 디클로로실란, 암모니아를 사용하여, 기판 상에 질화규소(SiN)막을 형성하는 디바이스의 제조방법을 설명한다.
고품질인 SiN막을 저온으로 얻기 위해서, 암모니아를 처리실에 공급하기 전에, 처리실외의 기판이 재치되어 있지 않은 공간(버퍼실)에서 플라즈마를 이용하여 활성화시켜, 그 후, 처치실에 공급하여 기판 처리를 행한다. 이와 같이 기판 처리를 행하는 장치를 원격 플라즈마형의 기판 처리장치라고 한다.
방전에 의해 플라즈마를 생성하면, 비교적 수명이 길고 에너지가 작은 전기적으로 중성인 라디칼(활성종)과, 비교적 수명이 짧고 에너지가 큰 하전한 이온 등이 동시에 발생한다. 원격 플라즈마형의 기판 처리장치에서는, 플라즈마가 버퍼실내에서만 생성되어, 하전한 이온이 기판에 도달하지 않기 때문에, 이미 기판 상에 생성되어 있는 회로소자 등에 전하를 부여하여(차지 업) 상기 회로소자를 파괴하거나, 또한, 고 에너지인 플라즈마가 기판에 충돌함으로써, 기판에 물리적인 손상을 주거나 하지 않는 이점이 있다.
그러나 플라즈마 생성개소와 기판과의 거리가 있기 때문에, 버퍼실내에서 암모니아를 플라즈마로 활성화하여 처리실에 공급하는 시간을 비교적 길게 잡지 않으면, 성막에 대한 기여율이 높은 라디칼이 실활하여, 기판 내에서 국소적으로 성장 속도가 현저히 저하하는 영역이 발생한다. 또한 그 때는 막의 성장속도도 저하한다. 기판의 처리능력을 높이기 위해서, 기판면 내에서 균일한 막을 가능한 한 고속으로 제작할 필요가 있다.
그래서, 본 발명의 제2 실시 형태의 종형 감압 CVD 장치를 사용하여 스위치(13)를 폐쇄한 상태(도 5, 도 6 참조)로 플라즈마를 발생시켜, 플라즈마의 발생범위를 전극 근방의 버퍼실(2)뿐만 아니라, 처리실(1)내 전체로 확대한다. 처리실(1)내 전체로 확산된 플라즈마를 이후 전체 플라즈마라고 기술한다.
이러한 처리장치를 이용하여, 반응 가스로서 디클로로실란, 암모니아를 이용하여, ALD법(원자층 성장법)에 의해서 기판 상에 박막을 형성하는 방법에 있어서, 기판 근방까지 플라즈마를 확산함으로써, 암모니아를 플라즈마로 활성화하여 처리실에 공급하기까지의 시간을 단축시킬 수 있어, 대폭적으로 막의 균일성 및 성장속도를 향상시키는 것이 가능해진다.
가스 도입구(11)로부터 도입된 처리 가스는, 감압 상태의 버퍼실(2) 및 처리실(1) 내에서 발생한 방전에 의해 플라즈마화(전체 플라즈마)된다. 전체 플라즈마로 활성화된 처리 가스(암모니아 가스)는, 버퍼실(2)의 작은 구멍(17)보다 처리실(1)내에 공급되는지, 또는 기판 근방에서 전체 플라즈마에 의해 활성화되어, 처리실(1)내의 기판에 원하는 처리가 행해진다. 또, 디클로로실란의 가스 도입계는 도시되어 있지 않다.
기판 처리시의 처리 가스의 타임 시퀀스를 도 7에 도시한다. 처리 가스의 디클로로실란(DCS)와 암모니아(NH3)는 다른 계통으로부터 반응로에 교대로 각각 ΔT1, ΔT3의 시간으로 공급된다. 실제로 플라즈마로 여기되는 것은 NH3이고, 도 3 중의 ΔT3에 해당한다. DCS와 NH3의 공급 중에는, 각각 ΔT2 및 ΔT4의 N2 퍼지(purge)시간이 있다. ALD법에서는 ΔT1, ΔT2, ΔT3 및 ΔT4의 시간을 합계하여 1 cycle로 하여, 기판의 처리능력을 높이기 위해서는, 기판면 내에서 균일한 막을 가능한 한 고속으로, 즉 1 cycle에 걸리는 시간(ΔT1, ΔT2, ΔT3 및 ΔT4의 시간)을 가능한 한 단축하여 처리할 필요가 있다. 본 발명에서는 전체 플라즈마를 이용함으로써, ΔT3의 시간이 대폭적으로 단축 가능한 것을 찾아내었다.
도 8에 기판면내에서의 ALD-SiN막의 막두께 분포를 전체 플라즈마와 원격 플라즈마로 비교하여 도시한다. 전체 플라즈마는, 스위치(13)를 폐쇄한 상태(도 5, 도 6 참조)로 플라즈마를 발생시켜, 플라즈마의 발생범위를 전극 근방의 버퍼실(2)뿐만 아니라, 처리실(1)내 전체로 확대한 경우이고, 원격 플라즈마는, 스위치(13)를 개방한 상태(도 3, 도 4 참조)로 플라즈마를 발생시켜, 플라즈마의 발생범위를 전극 근방의 버퍼실(2)만으로 한 경우이다. 원격 플라즈마에서는 NH3-Flowtime이 짧아짐에 따라서, Y축의 -150 mm의 방향(NH3 공급구로부터 멀어지는 방향)으로 현저히 막두께의 저하가 나타나고 있는 것을 알 수 있다. 한편, 전체 플라즈마에서는 그러한 경향은 거의 보이지 않고, NH3-Flowtime이 3초라는 비교적 짧은 시간이라도, 면내 방향으로 균일하게 성막되어 있는 것을 알 수 있다. 또한 도 9에 성장속도의 NH3-Flowtime 의존성을 전체 플라즈마와 원격 플라즈마로 비교하여 도시한다. 비교적 짧은 NH3-Flowtime의 영역에서, 성장속도가 전체 플라즈마를 이용하는 쪽이 원격 플라즈마를 이용하는 것보다 높은 값이 얻어지고 있는 것을 알 수 있다.
다음에, 도 10 내지 도 12를 참조하여, 기판을 처리하는 처리실과, 플라즈마를 발생하는 한 쌍의 전극과, 고주파 전원부와, 1차측 코일과 2차측 코일을 갖는 절연 변압기로서, 상기 1차측 코일이 상기 고주파 전원부에 전기적으로 접속되어, 상기 2차측 코일이 상기 전극에 전기적으로 접속된 상기 절연 변압기와, 상기 절연 변압기에 부착한 열전쌍을 갖는 기판 처리장치에 대해서 설명한다.
도 10은, 본 발명의 제3 실시 형태의 종형 감압 CVD 장치의 처리로에 사용되는 플라즈마 발생회로의 일례를 설명하기 위한 개략도이다. 도 11은, 본 발명의 제3 실시 형태의 종형 감압 CVD 장치의 처리로에 사용되는 플라즈마 발생회로의 다른 예를 설명하기 위한 개략도이다. 도 12는, 본 발명의 제3 실시 형태의 종형 감압 CVD 장치의 처리로에 사용되는 플라즈마 발생회로의 또 다른 예를 설명하기 위한 개략도이다. 또, 본 실시 형태에 있어서, 처리로는, 도 1, 2에 도시하는 처리로(24)와 동일하다.
제1 및 제2와 같이, 절연 변압기(7)를 이용한 경우에는, 절연 변압기(7)는 플라즈마를 생성하기 위한 예컨대 13.56 [MHz]의 고주파 전력을 효율적으로 전파시키기 위해, 예컨대 페라이트 코어가 이용되고, 그 경우에는, 코어가 기계적 또는 열적인 쇼크(shock)에 의해 코어의 전기적인 특성이 변하여, RF 전력 인가시, 코어 자신의 온도가 상승하는 것이 있다. 이 코어의 온도상승은 코어의 특성의 편차에 의해서도 다소의 차는 있지만, 상기 쇼크에 의해서 특성이 변화된 경우는 급격히 온도가 상승하는 것이 있다.
페라이트 코어의 경우 퀴리점을 초월하면 이미 변압기로서의 기능을 다하지 않고 가속적으로 온도가 상승하여 파손에 이른다.
이 때문에 코어의 온도상승을 검지하기 위해서 온도 스위치(도시하지 않음)를 절연 변압기(7)의 차폐 케이스(도시하지 않음)에 설치하는 것이 생각되지만, 차폐 케이스에 설치하였다면, 온도 스위치가 절연 변압기(7)와 떨어져 설치되는 것이 되어, 이 온도 스위치(19)가 검지하는 온도는 절연 변압기(7)의 온도보다 상당히 낮은 값이 된다.
또한 차폐 케이스의 주위 온도나 절연 변압기(7)로부터 온도 스위치까지의 열 전달경로의 어긋남에 의해 온도 검출시간에 편차가 생겨, 최악의 경우 절연 변압기를 구성하는 페라이트 코어의 파손을 방지할 수 없는 경우가 있다. 페라이트 코어가 파손된 상태로 RF 전력을 공급하는 것은 주위의 부품의 온도상승의 원인으로도 되어 대단히 위험하다.
그래서, 본 실시 형태에서는, 절연 변압기의 온도와 적격으로 측정하기 위해서, 변압기 자체에 열전쌍을 부착하여 극력 시간차가 없는 상태로 절연 변압기의 온도상승을 검지한다.
도 10을 참조하면, 절연 변압기(7)에는 외부로의 RF 전력의 누설을 방지하기 위해서 차폐 케이스(33)가 설치되어 있다. 절연 변압기(7)에는 열전쌍(31)이 부착 되어 있고 전기신호는 노이즈 필터(32)를 통해 온도 측정기(30)에 접속되어 있다. 또, 절연 변압기(7)는 도넛 형상의 페라이트 코어를 이용함으로써 변압기의 외형치수를 소형화할 수 있다.
또한 RF 노이즈의 영향을 극력 누르기 위한 도 11에 도시하는 바와 같이 외장(34)이 부착된 열전쌍을 이용하면 온도 측정 시의 RF 노이즈의 영향을 억제할 수 있다.
도 12는 절연 변압기(7)를 구성하는 페라이트 코어(35)의 사이에 절연 시트(36)를 끼워, 그 절연 시트(36) 내에 열전쌍(31)을 삽입한 상태를 도시하고 있다.
도 1, 2를 참조하면, 플라즈마를 생성시켜 처리실(1)내의 기판(9)을 처리하고 있는 동안, 열전쌍(31)(도 10∼도 12 참조)으로 측정한 절연 변압기(7)의 온도가 기정(旣定)값에 도달한 경우에는 RF 전력의 공급을 정지하여 기판(9)의 처리는 중지된다.
이와 같이, 절연 변압기(7)에 부착한 열전쌍(31)에 의해 절연 변압기(7)의 온도를 적격하게 측정함으로써, 기판(9)의 처리 중에 절연 변압기의 온도가 급격히 상승하여, 장치가 위험한 상태가 되는 것을 막을 수 있다.
다음에, 본 발명자들에 의해서 종래 검토되어 왔던 원격 플라즈마를 이용한 기판 처리장치의 처리로의 한 형태를 비교예로서, 도 13, 도 14에 도시한다.
도 13, 도 14는, 각각 본 발명자들에 의해서 종래 검토되어 왔던 원격 플라즈마를 이용한 기판 처리장치의 처리로(24)의 횡단면도 및 종단면도이다.
처리실(1)은 석영제의 반응관(3) 및 밀봉 플랜지(12)로 기밀하게 구성되고, 상기 반응관(3)의 내벽 측부에는 석영제의 버퍼실(2)이 설치된다. 또한, 상기 버퍼실(2) 내에는 방전에 의해 플라즈마(8)를 생성하기 위한 한 쌍의 전극(4)이 설치되어, 고주파 전원(14)이 공급하는 고주파 전력을 정합기(15)를 통해 상기 전극(4)에 공급하여, 상기 전극(4) 사이에서 방전하도록 되어 있다. 또한, 반응관(3)의 외측에는 히터(18)가 설치되어, 반응관(3)내의 기판(9) 및 처리실(1)내의 분위기를 원하는 온도로 가열할 수 있다.
반응관(3)의 하부에는, 상기 버퍼실(2)내에 원하는 가스를 도입하는 가스 도입구(11)와, 처리실(1) 내부를 배기하기 위한 배기구(16)가 설치되어 있고, 가스 도입구(11)로부터 도입된 처리 가스는, 감압 상태의 상기 버퍼실(2) 내에서 상기 전극(4) 사이의 방전에 의해 플라즈마화된다. 플라즈마화된 처리 가스는, 버퍼실(2)의 작은 구멍(17)으로부터 처리실(1)내에 공급되어, 처리실(1)내의 기판에 원하는 처리가 행해진다. 또한, 버퍼실(2)에서 처리 가스의 플라즈마(8)를 생성하고 있는 동안, 전극(4)이 발하는 고주파 전력이 기판 처리장치 외부로 누설하는 것을 방지하기 위해서, 반응관(3)의 외측에는 접지(5)에 접속된 도전성을 갖는 커버(10)가 설치된다.
방전에 의해 플라즈마를 생성하면, 비교적 수명이 길고 에너지가 작은 전기적으로 중성인 라디칼(활성종)과, 비교적 수명이 짧고 에너지가 큰 하전한 이온 등이 동시에 발생한다. 원격 플라즈마형의 기판 처리장치는, 처리실로부터 격리된 버퍼실(2)(방전실) 내에서만 플라즈마를 생성하여, 비교적 수명이 긴 중성인 라디칼만을 기판에 공급하여 처리한다(이 때, 수명이 짧은 이온은, 기판에 도달하기 전 에 대부분 실활한다). 그러나, 기판에 대한 처리능력을 높이기 위해서 전극(4)에 공급하는 고주파 전력(RF 전력)을 크게 하면, 플라즈마는 버퍼실(2)(방전실)내만이 아니고, 처리실(1) 전역에 걸쳐 생성된다. 이것은, 전극(4)에 공급하는 고주파 전력을 크게 하면, 전극(4)과 처리실(1) 주변의 도전성부재(예컨대, 밀봉 플랜지(12)나 히터 소선, 커버(10) 등)의 사이에 발생하는 고주파 전계(RF 전계)가 커지기 때문에, 방전이 버퍼실(2)내뿐만 아니라, 처리실(1)내 전역에 걸쳐서도 일어나며, 그 결과, 처리실(1) 전역에 걸쳐 플라즈마가 생성되는 것이 원인이다. 기판 부근에서 플라즈마가 생성되면, 중성의 라디칼(활성종)뿐만 아니라, 고 에너지인 이온도 기판에 도달한다. 상기 고 에너지인 이온은, 이미 기판 상에 생성되어 있는 회로소자 등에 전하를 부여하여(차지 업) 상기 회로소자를 파괴하거나, 또, 고 에너지인 플라즈마가 기판에 충돌함으로써, 기판에 물리적인 손상을 주거나 하여, 양호한 기판 처리가 저해되는 원인이 된다.
명세서, 특허청구의 범위, 도면 및 요약서를 포함하는 2003년 3월4일 제출의 일본 특허출원2003-56772호의 개시내용 전체는, 그대로 인용하여 여기에 포함된다.
이상과 같이, 본 발명의 하나의 양태에 의하면, 기판 부근에서 플라즈마가 생성되지 않은 상태로 기판 처리를 행할 수 있다. 또한, 본 발명의 다른 양태에 의하면, 기판 처리속도를 향상시킬 수 있다.
그 결과, 본 발명은, 반도체 웨이퍼를 처리하는 기판 처리장치 및 그것을 사용하는 디바이스의 제조방법에 특히 적합하게 이용할 수 있다.

Claims (14)

  1. 기판을 처리하는 공간을 제공하는 처리공간과,
    상기 처리공간을 외측에서 둘러싸도록 설치되어, 접지에 접지된 도전성부재와,
    상기 도전성부재의 안쪽에 설치된 한 쌍의 전극과,
    고주파 전원부와,
    1차측 코일과 2차측 코일을 갖는 절연 변압기로서, 상기 1차측 코일이 상기 고주파 전원부에 전기적으로 접속되고, 상기 2차측 코일이 상기 전극에 전기적으로 접속된 상기 절연 변압기와,
    상기 절연 변압기의 상기 2차측 코일과 상기 한 쌍의 전극을 각각 전기적으로 접속하는 접속 라인의 한쪽에 접속되어, 상기 한쪽의 접속 라인의 상기 접지로의 접속·비접속을 전환하는 전환 스위치와,
    상기 전환 스위치의 동작을 제어하여, 상기 처리공간에서의 플라즈마 발생영역이, 상기 기판이 재치되지 않은 영역인 상태와, 상기 기판이 재치되는 영역인 상태를 전환하는 제어부를 갖는, 기판 처리장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 한 쌍의 전극 중, 적어도 한쪽의 전극이 상기 처리공간에 설치되는, 기판 처리장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 처리공간은 처리관에 의해 형성되고, 상기 처리관의 내부에는 상기 기판이 재치되는 영역과 공간적으로 구획된 버퍼공간을 구비하며,
    상기 기판이 재치되지 않은 영역이란, 상기 버퍼공간내의 영역이고,
    상기 기판이 재치되는 영역이란, 상기 버퍼공간을 포함하는, 상기 처리관 내의 영역인, 기판 처리장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 플라즈마 발생영역을 상기 기판이 재치되지 않은 영역으로 하는 경우는, 상기 기판에 대한 처리를 행하는 경우이고, 상기 플라즈마 발생영역을 기판이 재치되는 영역으로 하는 경우는, 상기 기판이 상기 처리공간에서 반출된 후의 상기 처리공간 내의 클리닝을 행하는 경우인, 기판 처리장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 제어부가 상기 전환 스위치의 동작을 제어하여, 상기 기판에 트랜지스터 또는 메모리를 형성하는 공정에서 막을 형성하는 경우는, 상기 플라즈마 발생영역을 상기 기판이 재치되지 않은 영역으로 하고, 상기 기판에 배선을 형성하는 공정에서 막을 형성하는 경우는, 상기 플라즈마 발생영역을 상기 기판이 재치되는 영역으로 하는, 기판 처리장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 기판에 원하는 막을 형성할 때, 상기 제어부는 상기 막의 생성의 도중에서 상기 전환 스위치의 접속을 전환하는, 기판 처리장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 제어부가 상기 전환 스위치의 동작을 제어하여, 상기 막의 생성 초기단계에서, 상기 플라즈마 발생영역을 기판이 재치되지 않은 영역으로 하고, 그 이후 단계에서, 상기 플라즈마 발생영역을 기판이 재치되는 영역으로 하는, 기판 처리장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 제어부가 상기 전환 스위치의 동작을 제어하여, 상기 막이 수십 Å의 두께 생성될 때까지는, 상기 플라즈마 발생영역을 기판이 재치되지 않은 영역으로 하고, 상기 두께로부터 목표로 하는 막 두께까지는, 상기 플라즈마 발생영역을 기판이 재치되는 영역으로 하는, 기판 처리장치.
  9. 제3항에 있어서, 상기 처리관 내에는 다수의 기판이 적층하여 수용되고, 상기 버퍼공간은 상기 기판이 적층된 방향을 따라서 연장하고, 상기 한 쌍의 전극이 상기 버퍼공간 내에 수용되어 있는, 기판 처리장치.
  10. 기판을 처리하는 공간을 제공하는 처리공간과,
    상기 처리공간을 외측에서 둘러싸도록 설치되어, 접지에 접지된 도전성부재와,
    상기 도전성부재의 안쪽에 설치된 한 쌍의 전극으로서, 그들의 사이에 기판이 재치되지 않은 영역에 설치된 상기 한 쌍의 전극과,
    상기 전극에 고주파를 인가하는 고주파 전원부를 구비하고,
    상기 기판에 원하는 처리를 행할 때에는, 상기 전극과 상기 도전성부재로 플라즈마를 생성시켜, 상기 처리공간 내의 기판이 재치되는 영역에 플라즈마를 생성시키는, 기판 처리장치.
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 삭제
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