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TWI520177B - 基板處理裝置、半導體裝置之製造方法及電腦可讀取的記錄媒體 - Google Patents

基板處理裝置、半導體裝置之製造方法及電腦可讀取的記錄媒體 Download PDF

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TWI520177B
TWI520177B TW100132592A TW100132592A TWI520177B TW I520177 B TWI520177 B TW I520177B TW 100132592 A TW100132592 A TW 100132592A TW 100132592 A TW100132592 A TW 100132592A TW I520177 B TWI520177 B TW I520177B
Authority
TW
Taiwan
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plasma
gas
processing
substrate
chamber
Prior art date
Application number
TW100132592A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201222637A (en
Inventor
Masayuki Asai
Koichi Honda
Mamoru Umemoto
Kazuyuki Okuda
Original Assignee
Hitachi Int Electric Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Priority claimed from JP2010263626A external-priority patent/JP5718031B2/ja
Application filed by Hitachi Int Electric Inc filed Critical Hitachi Int Electric Inc
Publication of TW201222637A publication Critical patent/TW201222637A/zh
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Description

基板處理裝置、半導體裝置之製造方法及電腦可讀取的記錄媒體
本發明係關於基板處理裝置及半導體裝置之製造方法，尤其是關於利用電漿對基板進行處理之基板處理裝置及半導體裝置之製造方法。
作為半導體裝置製造製程之一，有採用利用電漿之CVD(Chemical Vapor Deposition)法或ALD(Atomic Layer Deposition)法而於基板上沉積既定之薄膜的成膜製程(參照日本國特開2003-297818號公報)。CVD法係指利用在氣體狀原料之氣相及表面的反應，將以原料氣體分子內含有之元素作為構成要素的薄膜沉積於被處理基板上的方法。於CVD法中，將含有構成所形成之膜的複數個元素之複數種類之原料氣體等同時供給於被處理基板上進行成膜。於ALD法之情況下，將含有構成所形成之膜的複數個元素之複數種類之原料氣體等交互地供給於被處理基板上進行成膜。相較於CVD法，可在降低被處理基板之溫度下進行處理。於ALD法中，薄膜沉積係被以原子層等級進行控制。於是，電漿係用於促進以CVD法沉積之薄膜的化學反應、或自薄膜上除去雜質、或者用以輔助在ALD法中所吸附之成膜原料的化學反應等。
然而，隨著半導體裝置製造中之階段性的微細化進程，要求能以更低之基板溫度進行成膜，因此，需要增大形成電漿時之高頻電力。當增大形成電漿時之高頻電力時，會使得給予基板或形成之膜的損害變大，故而並不理想。
本發明之主要目的在於，提供一種基板處理裝置及半導體裝置之製造方法，其可減小利用電漿對基板進行處理時給予基板或形成之膜的損害，而且還可降低基板處理溫度。
根據本發明之一個形態，提供一種基板處理裝置，其包含：處理室，其對基板進行處理；複數個緩衝室，其係與該處理室作區隔，且分別具有朝該處理室開口之供氣口；第一處理氣體供給系，其朝該處理室內供給第一處理氣體；第二處理氣體供給系，其可分別朝該複數個緩衝室內供給第二處理氣體；電源，其輸出高頻電力；電漿產生用電極，其藉由利用該電源施加高頻電力，在該複數個緩衝室之各室的內部使該第二處理氣體活化；加熱系，其對該基板進行加熱；及控制手段，其以將表面形成有金屬膜之基板曝露於該第一處理氣體、及藉由對該電極施加高頻電力而在該複數個緩衝室內部被活化且自該複數個緩衝室被供給至該處理室之該第二處理氣體，一面將該基板加熱為該第一處理氣體之自行分解溫度以下一面於該金屬膜上形成膜的方式，控制該第一處理氣體供給系、該電源、該第二處理氣體供給系及該加熱系。
根據本發明之另一個形態，提供一種基板處理裝置，其包含：處理室，其對基板進行處理；1個以上之緩衝室，其係與該處理室作區隔，且具有朝該處理室開口之供氣口；第一處理氣體供給系，其朝該處理室內供給第一處理氣體；第二處理氣體供給系，其可朝該1個以上之緩衝室內供給第二處理氣體；電源，其輸出高頻電力；電漿產生用電極，其藉由利用該電源施加高頻電力，在該緩衝室之內部使該第二處理氣體活化；及控制手段，其以在未對該電極施加有高頻電力之狀態下，將表面形成有金屬膜之基板曝露於該第一處理氣體及該第二處理氣體，於該金屬膜上形成第一膜之後，將形成有該第一膜之基板曝露於該第一處理氣體及藉由對該電極施加高頻電力而被活化之該第二處理氣體，於該金屬膜上形成第二膜之方式，控制該第一處理氣體供給系、該電源、及該第二處理氣體供給系。
根據本發明之又一個形態，提供一種基板處理裝置，其包含：處理室，其對基板進行處理；1個以上之緩衝室，其係與該處理室作區隔，且具有朝該處理室開口之供氣口；第一處理氣體供給系，其朝該處理室內供給第一處理氣體；第二處理氣體供給系，其可朝該1個以上之緩衝室內供給第二處理氣體；電源，其輸出高頻電力；電漿產生用電極，其藉由利用該電源施加高頻電力，在該緩衝室之內部使該第二處理氣體活化；及控制手段，其以在將表面形成有金屬膜之基板曝露於該第一處理氣體之後，再曝露於該第一處理氣體及藉由對該電極施加高頻電力而被活化之該第二處理氣體，於該金屬膜上形成膜之方式，控制該第一處理氣體供給系、該電源、及該第二處理氣體供給系。
根據本發明之再一個形態，提供一種半導體裝置之製造方法，其包含：將表面形成有金屬膜之基板搬入處理室內之製程；自相互獨立之複數個處理氣體供給系分別朝該處理室內供給第一處理氣體及未藉由電漿激發活化之狀態的第二處理氣體，對該基板進行前處理之前處理製程；自該複數個處理氣體供給系分別朝該處理室內供給該第一處理氣體及藉由電漿激發而被活化之狀態的該第二處理氣體，於該被前處理之基板上形成既定之膜的成膜製程；及自該處理室內搬出形成有該既定膜之基板之製程。
根據本發明之再一個形態，提供一種基板處理裝置，其包含：處理室，其對基板進行處理；複數個緩衝室，其係與該處理室作區隔，且分別具有朝該處理室開口之供氣口；第一處理氣體供給系，其可分別朝該複數個緩衝室內供給第一處理氣體；電源，其輸出高頻電力；電漿產生用電極，其藉由利用該電源施加高頻電力，在該緩衝室之內部使該第一處理氣體活化；第二處理氣體供給系，其朝該處理室內供給第二處理氣體；排氣系，其對該處理室進行排氣；及控制手段，其以將基板曝露於該被活化之第一處理氣體及該第二處理氣體，一面將該基板加熱為200℃以下一面於該基板上形成膜的方式，控制該第一處理氣體供給系、該電源、該第二處理氣體供給系及該排氣系。
 [用以實施發明之形態]
以下，參照圖式，針對本發明之較佳實施形態進行說明。
首先，針對適合在本發明之各較佳實施形態中使用的基板處理裝置進行說明。此基板處理裝置係作為在半導體裝置之製造中所使用的半導體製造裝置之一例而構成者。
以下之說明中，作為基板處理裝置之一例，針對使用對基板進行成膜處理等之縱型裝置的情況進行敘述。但本發明並不是以使用縱型裝置作為前提者，例如，還可使用單片式裝置。
參照第1圖，於基板處理裝置101中，使用收容有作為基板之一例的晶圓200之晶圓盒110，晶圓200係由半導體矽等之材料所構成。基板處理裝置101具有筐體111，於筐體111之內部設有晶圓盒載置台114。晶圓盒110係藉由製程內運送裝置(未圖示)而被搬入晶圓盒載置台114上，或者從晶圓盒載置台114上搬出。
於晶圓盒載置台114上，藉由製程內運送裝置(未圖示)，以晶圓盒110內之晶圓200保持為垂直姿勢且晶圓盒110的晶圓出入口朝向上方之方式載置晶圓盒110。晶圓盒載置台114係構成為能以將晶圓盒110朝筐體111之後方，向右縱向旋轉90度，使晶圓盒110內之晶圓200成為水平姿勢，且晶圓盒110之晶圓出入口朝向筐體111之後方的方式進行動作。
於筐體111內之前後方向的略中央部靠前方部設有晶圓盒櫃105，晶圓盒櫃105係構成為能以複數段、複數排來保管複數個晶圓盒110。於晶圓盒櫃105上設有收容有作為晶圓移載機構125之運送對象的晶圓盒110之移載櫃123。
於晶圓盒載置台114之上方設有備用晶圓盒櫃107，且係以備用性地保管晶圓盒110之方式構成。
於晶圓盒載置台114與晶圓盒櫃105之間設有晶圓盒運送裝置118。晶圓盒運送裝置118係具有能在保持晶圓盒110之狀態下作昇降之晶圓盒昇降器118a、及作為運送機構之晶圓盒運送機構118b。晶圓盒運送裝置118係構成為藉由晶圓盒昇降器118a及晶圓盒運送機構118b之連動動作，能在晶圓盒載置台114、晶圓盒櫃105及備用晶圓盒櫃107之間運送晶圓盒110。
於晶圓盒櫃105之後方設有晶圓移載機構125。晶圓移載機構125具有：晶圓移載裝置125a，其能使晶圓200沿水平方向旋轉或直行；及晶圓移載裝置昇降器125b，其用以使晶圓移載裝置125a昇降。於晶圓移載裝置125a設有用以拾取晶圓200之鑷子125c。晶圓移載裝置125係構成為藉由晶圓移載裝置125a及晶圓移載裝置昇降器125b之連動動作，且將鑷子125c作為晶圓200之載置部，對晶舟217裝填(charging)晶圓200或者從晶舟217中卸出(discharging)晶圓200。
於筐體111之後部上方設有對晶圓200進行熱處理之處理爐202，處理爐202之下端部係以藉由爐口閘門147進行開閉之方式構成。
於處理爐202之下方設有使晶舟217相對於處理爐202進行昇降之晶舟昇降器115。於晶舟昇降器115之昇降台上連結有手臂128，於手臂128上水平地安裝有密封蓋219。密封蓋219係以垂直地支撐晶舟217，並可封閉處理爐202之下端部的方式構成。
晶舟217係具有複數個保持構件，且在使複數片(例如，50～150片程度)晶圓200呈中心對齊而排列於垂直方向之狀態下，分別以水平保持之方式構成。
於晶圓盒櫃105之上方設有供給作為已淨化之氣體環境的潔淨空氣的潔淨單元134a。潔淨單元134a具有供給風扇(未圖示)及防塵過濾器(未圖示)，且以使潔淨空氣流通於筐體111之內部的方式構成。
於筐體111之左側端部設有供給潔淨空氣之潔淨單元134b。潔淨單元134b亦具有供給風扇(未圖示)及防塵過濾器(未圖示)，且以使潔淨空氣流通於晶圓移載裝置125a或晶舟217等之附近的方式構成。該潔淨空氣係形成為在流通於晶圓移載裝置125a或晶舟217等之附近之後，被排出至筐體111的外部。
接著，針對基板處理裝置101之主要動作進行說明。
當藉由製程內運送裝置(省略圖示)將晶圓盒110搬入晶圓盒載置台114上時，晶圓盒110係以使晶圓200在晶圓盒載置台114上保持垂直姿勢，且晶圓盒110之晶圓出入口朝向上方的方式被載置於晶圓盒載置台114上。然後，藉由晶圓盒載置台114，以晶圓盒110內之晶圓200成為水平姿勢且晶圓盒110之晶圓出入口朝向筐體111之後方的方式，使晶圓盒110朝筐體111之後方，向右縱向旋轉90度。
然後，晶圓盒110係藉由晶圓盒運送裝置118被自動地朝晶圓盒櫃105或備用晶圓盒櫃107之指定的櫃位置進行運送而作移交，且被暫時保管之後，藉由晶圓盒運送裝置118自晶圓盒櫃105或備用晶圓盒櫃107移載至移載櫃123或者直接被運送至移載櫃123。
當晶圓盒110被移載至移載櫃123時，藉由晶圓移載裝置125a之鑷子125c而自晶圓盒110且通過晶圓盒110之晶圓出入口拾取晶圓200，並裝填(charging)於晶舟217。將晶圓200移交至晶舟217後之晶圓移載裝置125a返回晶圓盒110，將後續之晶圓200裝填於晶舟217。
當預先指定之片數的晶圓200被裝填於晶舟217時，開啟關閉了處理爐202之下端部的爐口閘門147，使處理爐202之下端部開放。然後，藉由晶舟昇降器115之上昇動作將保持了晶圓200群之晶舟217搬入(loading)於處理爐202內，並藉由密封蓋219封閉處理爐202之下部。
於搬入之後，於處理爐202內對晶圓200實施任意之處理。於此處理之後，以與上述相反之順序，將晶圓200及晶圓盒110搬出至筐體111的外部。
(第1～第7實施形態)
其次，針對本發明之較佳第1～第7實施形態的背景進行說明。
例如，在基板溫度為650℃以下之低溫下，且使用DCS(二氯矽烷)及電漿激發的NH3(氨)，藉由ALD法朝基板上形成非晶矽氮化膜。藉由ALD法進行之朝基板上的非晶矽氮化膜之形成，係藉由重複地執行(循環處理)朝基板上供給DCS之供給製程、DCS等之殘留氣體的除去製程、經電漿激發之NH3供給製程、NH3等之殘留氣體的除去製程的4個製程而進行。於ALD法中，能以循環處理之次數來控制膜厚。
隨著近年之裝置的微細化進程，嘗試在300℃前後之溫度下，於形成在基板表面上之金屬膜上，藉由利用如上述之電漿的ALD法來形成非晶矽氮化膜，但若以此種低溫來形成非晶矽氮化膜時，會有金屬膜與非晶矽氮化膜之密接性差，且非晶矽氮化膜剝離之問題。
本發明者等發現，當藉由利用電漿之ALD法形成非晶矽氮化膜時，會產生微粒，微粒數越多，則金屬膜與非晶矽氮化膜之密接性越差，且非晶矽氮化膜越容易被剝離。
並且，本發明者等還想到是否是因為在基板溫度高達400℃以上之情況下，DCS容易被化學吸附，但當基板溫度低於400℃時，則比起化學吸附，DCS更容易受到物理吸附，變得難以形成與形成於基板表面上之金屬膜的鍵結手，因而造成密接性變差的緣故。
以下說明之本發明之較佳第1～第7實施形態，正是基於此種知識發現及考察而得出者，尤其是在低溫(350℃以下)下，減少當藉由利用電漿之ALD法形成非晶矽氮化膜時所產生之微粒數，以改善密接性，或者，在藉由利用電漿之ALD法形成非晶矽氮化膜之前進行前處理，以改善密接性。
(第1實施形態)
其次，參照第2及第3圖，針對前述之基板處理裝置101所使用的第1實施形態之處理爐202進行說明。
參照第2及第3圖，於處理爐202設有作為用以加熱晶圓200之加熱裝置(加熱手段)的加熱器207。加熱器207具有上方被封閉之圓筒形狀的隔熱構件及複數根加熱絲，且具有相對於隔熱構件而設置加熱絲之單元構件。於加熱器207之內側，與加熱器207呈同心圓狀地設有用以處理晶圓200之石英製反應管203。
於反應管203之下方設有可氣密性地封閉反應管203之下端開口之作為爐口蓋體的密封蓋219。密封蓋219係以自垂直方向下側抵接於反應管203的下端的方式構成。密封蓋219係由例如不鏽鋼等之金屬所構成，且形成為圓盤狀。於設在反應管203之下部開口端部的環狀凸緣及密封蓋219之上面之間配置有氣密構件(以下，稱為O型環)220，兩者之間被氣密性地密封。處理室201係至少由反應管203及密封蓋219所形成。
於密封蓋219上設有支撐晶舟217之晶舟支撐台218。晶舟支撐台218係由例如石英或碳化矽等之耐熱性材料所構成，具有作為隔熱部的功能並成為支撐晶舟的支撐體。晶舟217係立設於晶舟支撐台218上。晶舟217係由例如石英或碳化矽等之耐熱性材料所構成。晶舟217係具有固定於晶舟支撐台218之底板210及配置於其上方的頂板211，且具有於底板210與頂板211之間架設有複數根支柱212的構成(參照第1圖)。於晶舟217內保持有複數片晶圓200。複數片晶圓200係在彼此相隔一定之間隔並保持水平姿勢且中心相互一致對齊的狀態下被多層地積載於反應管203之管軸方向，而由晶舟217之支柱212所支撐。
於密封蓋219之與處理室201的相反側，設有使晶舟旋轉之晶舟旋轉機構267。晶舟旋轉機構267之旋轉軸265係貫穿密封蓋而連接於晶舟支撐台218，且藉由旋轉機構267並隔著晶舟支撐台218而使晶舟217旋轉，進而使晶圓200旋轉。
密封蓋219係構成為藉由設於反應管203外部之作為昇降機構的晶舟昇降器115而能於垂直方向昇降，藉此，可將晶舟217搬入或搬出於處理室201內。
於以上之處理爐202中，在經成批處理之複數片晶圓200被多層地積載於晶舟217之狀態下，晶舟217一面由晶舟支撐台218所支撐一面被插入處理室201內，加熱器207係以將插入於處理室201內之晶圓200加熱為既定溫度的方式所形成。
參照第2及第3圖，連接有用以供給原料氣體之3根供氣管310、320、330。
於處理室201內設有噴嘴410、420、430。噴嘴410、420、430係設置成貫穿反應管203之下部。於噴嘴410上連接有供氣管310，於噴嘴420上連接有供氣管320，於噴嘴430上連接有供氣管330。
於供氣管310上，自上游側起依序設有作為流量控制裝置之質量流量控制器312、作為開閉閥之閥314、貯氣部315、及作為開閉閥之閥313。
供氣管310之下游側端部係連接於噴嘴410的端部。噴嘴410係在反應管203之內壁與晶圓200之間的圓弧狀空間內，且自反應管203之內壁下部順沿至上部，以朝晶圓200之積載方向上方站起的方式所設置。噴嘴410係構成為L字型的長噴嘴。於噴嘴410之側面設有供給原料氣體的多個供氣孔411。供氣孔411係以朝向反應管203之中心的方式開口。供氣孔411係從下部涵蓋至上部地具有相同或者在大小上漸次變化之開口面積，且以相同間距所設置。
於供氣管310之中途設有用以貯存自供氣管310供給的氣體之貯氣部315。此貯氣部315係由例如氣體容量比通常之配管還大的氣箱或者螺旋配管等所構成。藉由對貯氣部315之上游側的閥314及下游側之閥313進行開閉，可將自供氣管310供給之氣體貯存於貯氣部315，或者可將貯存於貯氣部315之氣體供給於處理室201內。
又，於供氣管310上且閥314與質量流量控制器312之間設有連接於後述之排氣管232的通風管路610及閥612。
氣體供給系301係主要由供氣管310、質量流量控制器312、閥314、貯氣部315、閥313、噴嘴410、通風管路610、閥612所構成。
另外，於供氣管310上且在閥313的下游側連接有用以供給載氣(惰性氣體)的載氣供給管510。於載氣供給管510上設有質量流量控制器512及閥513。載氣供給系(惰性氣體供給系)501係主要由載氣供給管510、質量流量控制器512、閥513所構成。
於供氣管310中，在關閉閥313且開啟閥314之狀態下，氣體原料氣體經質量流量控制器312進行流量調整而被供給至貯氣部315，而貯存於貯氣部315。當貯氣部315中貯存了既定量時，則關閉閥314。
在未朝貯氣部315供給原料氣體之期間，關閉閥314，且開啟閥612，以使原料氣體經由閥612流向通風管路610。
然後，於朝處理室201內供給原料氣體之時，在關閉閥314、513之狀態下開啟閥313，經由閥313下游之供氣管310一口氣地將原料氣體供給於處理室201內。
於供氣管320上，自上游側起依序設有作為流量控制裝置之質量流量控制器322、及作為開閉閥之閥323。
供氣管320之下游側端部係連接於噴嘴420的端部。噴嘴420係設於作為氣體分散空間(放電室、放電空間)之緩衝室423內。於緩衝室423內進一步設有後述之電極保護管451、452。於緩衝室423內依序配置有噴嘴420、電極保護管451及電極保護管452。
緩衝室423係由反應管203之內壁與緩衝室壁424所形成。緩衝室壁424係在反應管203之內壁與晶圓200之間的圓弧狀空間內，且於從反應管203之內壁下部涵蓋至上部的部分，沿晶圓200之積載方向所設置。於緩衝室壁424之與晶圓200相鄰的壁上設有用以供給氣體之供氣孔425。供氣孔425係設於電極保護管451與電極保護管452之間。供氣孔425係以朝向反應管203之中心的方式開口。供氣孔425係從反應管203之下部涵蓋至上部地設有複數個，且分別具有相同之開口面積，又以相同間距所設置。
噴嘴420係在緩衝室423之一端側，自反應管203之內壁下部順沿至上部，以朝晶圓200之積載方向上方站起的方式所設置。噴嘴420係構成為L字型的長噴嘴。於噴嘴420之側面設有供給氣體的供氣孔421。供氣孔421係以朝向緩衝室423之中心的方式開口。供氣孔421係與緩衝室423之供氣孔425相同，在從反應管203之下部涵蓋至上部地設有複數個。在緩衝室423內與噴嘴420的壓差小的情況下，複數個供氣孔421之各開口面積，係可從上游側(下部)至下游側(上部)，以相同之開口面積且相同的間距作成，而在壓差大的情況下，可自上游側朝向下游側依序增大開口面積或者減小間距。
於本實施形態中，如上述，自上游側朝向下游側對噴嘴420之供氣孔421的各開口面積或開口間距進行調節，藉此，首先自各供氣孔421噴出雖有流速差但流量大致相同的氣體。然後將自各供氣孔421噴出之氣體暫時導入緩衝室423內，於緩衝室423內進行氣體之流速差的均勻化。
亦即，自噴嘴420之各供氣孔421朝緩衝室423內噴出的氣體，於緩衝室423內被緩和了各氣體之粒子速度之後，自緩衝室423之供氣孔425朝處理室201內噴出。藉此，自噴嘴420之各供氣孔421朝緩衝室423內噴出的氣體，當自緩衝室423之各供氣孔425朝處理室201內噴出時，成為具有均勻之流量及流速的氣體。
又，於供氣管320上且閥323與質量流量控制器322之間設有連接於後述之排氣管232的通風管路620及閥622。
氣體供給系302係主要由供氣管320、質量流量控制器322、閥323、噴嘴420、緩衝室423、通風管路620、閥622所構成。
另外，於供氣管320上且在閥323的下游側連接有用以供給載氣(惰性氣體)的載氣供給管520。於載氣供給管520上設有質量流量控制器522及閥523。載氣供給系(惰性氣體供給系)502係主要由載氣供給管520、質量流量控制器522及閥523所構成。
於供氣管320中，氣體原料氣體係經質量流量控制器322進行流量調整而供給。
在未朝處理室201內供給原料氣體之期間，關閉閥323，且開啟閥622，以使原料氣體經由閥622流向通風管路620。
然後，於朝處理室201內供給原料氣體時，關閉閥622且開啟閥323，朝閥323下游之供氣管320供給原料氣體。另一方面，載氣經質量流量控制器522進行流量調整，經由閥523被自載氣供給管520供給，且在閥323下游側，原料氣體與此載氣合流，並經由噴嘴420、緩衝室423而供給至處理室201內。
於供氣管330上，自上游側起依序設有作為流量控制裝置之質量流量控制器332、及作為開閉閥之閥333。
供氣管330之下游側的端部係連接於噴嘴430的端部。噴嘴430係設於作為氣體分散空間(放電室、放電空間)之緩衝室433內。於緩衝室433內進一步設有後述之電極保護管461、462。於緩衝室433內依序配置有噴嘴430、電極保護管461、電極保護管462。
緩衝室433係由反應管203之內壁與緩衝室壁434所形成。緩衝室壁434係在反應管203之內壁與晶圓200之間的圓弧狀空間內，且在自反應管203之內壁下部涵蓋至上部的部分，沿晶圓200之積載方向設置。於緩衝室壁434之與晶圓200相鄰的壁上設有用以供給氣體之供氣孔435。供氣孔435係設於電極保護管461與電極保護管462之間。供氣孔435係以朝向反應管203之中心的方式開口。供氣孔435係從反應管203之下部涵蓋至上部地設有複數個，且分別具有相同之開口面積，又以相同間距而設置。
噴嘴430係在緩衝室433之一端側，自反應管203之內壁下部順沿至上部，以朝晶圓200之積載方向上方站起的方式設置。噴嘴430係構成為L字型的長噴嘴。於噴嘴430之側面設有供給氣體的供氣孔431。供氣孔431係以朝向緩衝室433之中心的方式開口。供氣孔431係與緩衝室433之供氣孔435相同，從反應管203之下部涵蓋至上部地設有複數個。在緩衝室433內與噴嘴430的壓差小的情況下，複數個供氣孔431之各開口面積，係可從上游側(下部)至下游側(上部)，以相同之開口面積且相同的間距作成，而在壓差大的情況下，可自上游側朝向下游側依序增大開口面積或者減小間距。
於本實施形態中，如上述，自上游側朝向下游側對噴嘴430之供氣孔431的各開口面積或開口間距進行調節，藉此，首先自各供氣孔431噴出雖有流速差但流量大致相同的氣體。然後將自各供氣孔431噴出之氣體暫時導入緩衝室433內，於緩衝室433內進行氣體之流速差的均勻化。
亦即，自噴嘴430之各供氣孔431噴出至緩衝室433內的氣體，於緩衝室433內被緩和了各氣體之粒子速度之後，自緩衝室433之供氣孔435噴出至處理室201內。藉此，自噴嘴430之各供氣孔431噴出至緩衝室433內的氣體，當自緩衝室433之各供氣孔435噴出至處理室201內時，成為具有均勻之流量及流速的氣體。
又，於供氣管330上且閥333與質量流量控制器332之間設有連接於後述之排氣管232的通風管路630及閥632。
氣體供給系303係主要由供氣管330、質量流量控制器332、閥333、噴嘴430、緩衝室433、通風管路630、閥632所構成。
另外，於供氣管330上且在閥333的下游側連接有用以供給載氣(惰性氣體)的載氣供給管530。於載氣供給管530上設有質量流量控制器532及閥533。載氣供給系(惰性氣體供給系)503係主要由載氣供給管530、質量流量控制器532、閥533所構成。
於供氣管330中，氣體原料氣體係經質量流量控制器332進行流量調整而供給。
在未朝處理室201內供給原料氣體之期間，關閉閥333，且開啟閥632，以使原料氣體經由閥632流向通風管路630。
然後，於朝處理室201內供給原料氣體時，關閉閥632且開啟閥333，將原料氣體供給於閥333下游之供氣管330。另一方面，載氣經質量流量控制器532進行流量調整之後，經由閥533被自載氣供給管530供給，且在閥333下游側，原料氣體與此載氣合流，並經由噴嘴430、緩衝室433而供給至處理室201內。
於緩衝室423內且從反應管203下部涵蓋至上部地，沿著晶圓200的積層方向配設有具有細長結構之棒狀電極471及棒狀電極472。棒狀電極471及棒狀電極472係分別與噴嘴420平行設置。棒狀電極471及棒狀電極472係分別從下部涵蓋至上部地藉由作為保護電極之保護管的電極保護管451、452所覆蓋而得到保護。棒狀電極471係經整合器271而與高頻(RF：Radio Frequency)電源270連接，棒狀電極472係與作為基準電位之地線272連接。其結果，在棒狀電極471與棒狀電極472之間的電漿生成區域生成有電漿。第一電漿產生構造429係主要由棒狀電極471、棒狀電極472、電極保護管451、電極保護管452、緩衝室423及供氣孔425所構成。作為電漿產生器(電漿產生部)之第一電漿源係主要由棒狀電極471、棒狀電極472、電極保護管451、電極保護管452、整合器271、高頻電源270所構成。第一電漿源係擔負以電漿來活化氣體的活化機構的功能。緩衝室423係擔負作為電漿產生室的功能。
於緩衝室433內且從反應管203下部涵蓋至上部地，沿著晶圓200的積層方向配設有具有細長結構之棒狀電極481及棒狀電極482。棒狀電極481及棒狀電極482係分別與噴嘴430平行設置。棒狀電極481及棒狀電極482係分別從下部涵蓋至上部地藉由作為保護電極之保護管的電極保護管461、462所覆蓋而得到保護。棒狀電極481係經整合器271而與高頻電源270連接，棒狀電極482係與作為基準電位之地線272連接。其結果，在棒狀電極481與棒狀電極482之間的電漿生成區域生成有電漿。第二電漿產生構造439係主要由棒狀電極481、棒狀電極482、電極保護管461、電極保護管462、緩衝室433及供氣孔435所構成。作為電漿產生器(電漿產生部)之第二電漿源係主要由棒狀電極481、棒狀電極482、電極保護管461、電極保護管462、整合器271、高頻電源270所構成。又，第二電漿源係擔負以電漿來活化氣體的活化機構的功能。緩衝室433係擔負作為電漿產生室的功能。
電極保護管451、電極保護管452係在晶舟支撐台218之下部附近的高度位置，且分別經由設於反應管203之通孔(未圖示)被插入緩衝室423內。電極保護管461、電極保護管462係在晶舟支撐台218之下部附近的高度位置，且分別經由設於反應管203之通孔(未圖示)被插入緩衝室433內。
電極保護管451及電極保護管452係形成為在分別與緩衝室423之氣體環境隔離的狀態下能將棒狀電極471及棒狀電極472插入緩衝室423內的結構。電極保護管461及電極保護管462係形成為在分別與緩衝室433之氣體環境隔離的狀態下能將棒狀電極481及棒狀電極482插入緩衝室433內的結構。當電極保護管451、452、461、462之內部與外部氣體(大氣)為相同之氣體環境時，分別插入電極保護管451、452、461、462之棒狀電極471、472、481、482，會因加熱器207之加熱而被氧化。因此，設置惰性氣體沖洗機構(未圖示)，該惰性氣體沖洗機構係藉由在電極保護管451、452、461、462之內部填充氮等之惰性氣體或作沖洗，將氧濃度抑制為充分低的程度，以防止棒狀電極471、472、481、482之氧化。
又，稱藉由本實施形態所產生之電漿為遠端電漿。遠端電漿係藉由氣流等將在電極間生成之電漿輸送至被處理物表面進行電漿處理者。於本實施形態中，於緩衝室423內收容有2根棒狀電極471及472，於緩衝室433內收容有2根棒狀電極481及482，所以，成為給予晶圓200損害之離子難以洩漏至緩衝室423、433外面的處理室201內的結構。另外，以圍繞2根棒狀電極471及472之方式(即，以圍繞分別收容有2根棒狀電極471及472之電極保護管451及452的方式)產生電場，進而生成電漿，且以圍繞2根棒狀電極481及482之方式(即，以圍繞分別收容有2根棒狀電極481及482之電極保護管461及462的方式)產生電場，進而生成電漿。電漿內含有之活性種係經由緩衝室423之供氣孔425及緩衝室433之供氣孔435，自晶圓200之外周而朝晶圓200的中心方向供給。另外，像本實施形態那樣，若是為使主面與水平面平行地將複數片晶圓200呈堆積狀堆疊的縱型成批處理裝置的話，於反應管203之內壁面，即靠近應予處理晶圓200之位置配置有緩衝室423、433的結果，有產生之活性種不會失去活性而能容易到達晶圓200之表面的效果。
參照第2及第3圖，在反應管之下部設有排氣口230。排氣口230連接於排氣管231。噴嘴410之供氣孔411與排氣口230係設於包夾晶圓200而對向之位置(180度相反之側)。依此方式的話，自供氣孔411供給之原料氣體係以朝排氣管231之方向作橫穿之方式流動於晶圓200之主面上，使得容易對晶圓200全面更為均勻地供給原料氣體，可於晶圓200上形成更為均勻之膜。
於本實施形態中，具有：第一電漿源，其主要由棒狀電極471、棒狀電極472、電極保護管451、電極保護管452、整合器271、高頻電源270所構成；及第二電漿源，其主要由棒狀電極481、棒狀電極482、電極保護管461、電極保護管462、整合器271、高頻電源270所構成。在一個電漿源之情況下，每單位體積之投入高頻電力密度大，且微粒產生多，但在本實施形態中，設有第一電漿源及第二電漿源之2個電漿源，所以，與一個電漿源之情況相比，可減小(減小一半)供給於各電漿源之高頻電力，並可減少產生之微粒數。又，因為可減小供給於電漿源之高頻電力，所以，可減小給予晶圓200或形成於晶圓200之膜的損害。另外，即使減小供給於電漿源之高頻電力，仍因設有2個電漿源，而可產生足夠基板處理用之量的電漿，可減低晶圓200之處理溫度。
主要由棒狀電極471、棒狀電極472、電極保護管451、電極保護管452、緩衝室423及供氣孔425所構成之第一電漿產生構造429、及主要由棒狀電極481、棒狀電極482、電極保護管461、電極保護管462、緩衝室433及供氣孔435所構成之第二電漿產生構造439，係相對於通過晶圓200之中心(反應管203的中心)之線呈線對稱地設置，所以，變得容易自兩電漿產生構造對晶圓200全面更為均勻地供給電漿，可於晶圓200上形成更為均勻之膜。
又，排氣口230亦設於通過此晶圓200之中心(反應管203的中心)之線上，所以，變得容易對晶圓200全面更為均勻地供給電漿，可於晶圓200上形成更為均勻之膜。又進一步地，噴嘴410之供氣孔411亦設於通過此晶圓200之中心(反應管203的中心)之線上，所以，變得容易對晶圓200全面更為均勻地供給原料氣體，可於晶圓200上形成更為均勻之膜。
另外，以噴嘴410之供氣孔411與緩衝室423之供氣孔425的距離、及噴嘴410之供氣孔411與緩衝室433之供氣孔435的距離成為相等的方式配置供氣孔411、供氣孔425、供氣孔435，所以，可於晶圓200上形成更為均勻之膜。
再度參照第2及第3圖，於反應管下部之排氣口230上連接有對處理室201內之氣體環境進行排氣之排氣管231。於排氣管231上經由作為檢測處理室201內之壓力的壓力檢測器(壓力檢測部)之壓力感測器245、及作為壓力調整器(壓力調整部)的APC(Auto Pressure Controller)閥243而連接有作為真空排氣裝置之真空泵246，且構成為能進行真空排氣，以使處理室201內之壓力成為既定壓力(真空度)。真空泵246之下游側的排氣管232係連接於廢氣處理裝置(未圖示)等。又，APC閥243係可利用開閉閥門來進行處理室201內之真空排氣或停止真空排氣，並可利用調節開閥度來調整電導而進行處理室201內的壓力調整之開閉閥。排氣系係主要由排氣管231、APC閥243、真空泵246、壓力感測器245所構成。
於反應管203內設有作為溫度檢測器之溫度感測器263，構成為根據藉溫度感測器263所檢測出之溫度資訊，來調整對加熱器207供給的電力，使得處理室201內的溫度成為所需之溫度分布。溫度感測器263係形成為L字型，且穿通並導入歧管209，而沿反應管203之內壁設置。
於反應管203內之中央部設有晶舟217。晶舟217係以藉由晶舟昇降器115能相對於反應管203作昇降(出入)之方式所構成。當將晶舟217導入反應管203內時，反應管203之下端部係隔著O型環而被密封蓋219氣密性地密封。晶舟217係支撐於晶舟支撐台218上。為了提高處理之均勻性，驅動晶舟旋轉機構267，而使支撐於晶舟支撐台218上之晶舟217旋轉。
參照第4圖，控制器280具有：顯示器288，其顯示操作選單等；及操作輸入部290，其構成為包含複數個鍵，用以輸入各種之資訊及操作指示。另外，控制器280具有：CPU281，其職司基板處理裝置101整體之動作；ROM282，其預先儲存包含控制程式之各種程式等；RAM283，其暫時儲存各種資料；HDD284，其儲存並保持各種資料；顯示器驅動器287，其控制朝顯示器288之各種資料的顯示，並受理來自顯示器288之操作資訊；操作輸入檢測部289，其檢測對於操作輸入部290之操作狀態；及通信介面(I/F)部285，其與後述之溫度控制部291、後述之壓力控制部294、真空泵246、晶舟旋轉機構267、晶舟昇降器115、質量流量控制器312、322、332、512、522、532、後述之閥控制部299、晶圓盒載置台114、晶圓盒運送裝置118、晶圓移載裝置125等之各構件進行各種資訊的收發。
CPU281、ROM282、RAM283、HDD284、顯示器驅動器287、操作輸入檢測部289及通信I/F部285，係隔著系統匯流排BUS286而相互連接。藉此，CPU281係可對ROM282、RAM283、HDD284進行存取，並可進行經由顯示器驅動器287而朝顯示器288之各種資訊的顯示控制、來自顯示器288之操作資訊的掌握、及與經由通信I/F部285之各構件的各種資訊的收發控制。另外，CPU281可經由操作輸入檢測部289來掌握使用者對操作輸入部290之操作狀態。
溫度控制部291具有：加热器207；加熱用電源250，其朝加熱器207供給電力；溫度感測器263；通信I/F部293，其在與控制器280之間進行設定溫度資訊等的各種資訊的收發；及加熱器控制部292，其根據接收之設定溫度資訊及來自溫度感測器263的溫度資訊等，控制自加熱用電源250朝加熱器207之供給電力。加熱器控制部292亦藉由電腦來實現。溫度控制部291之通信I/F部293與控制器280的通信I/F部285係以電纜751連接。
壓力控制部294具有：APC閥243；壓力感測器245；通信I/F部296，其在與控制器280之間進行設定壓力資訊、APC閥243之開閉資訊等的各種資訊的收發；及APC閥控制部295，其根據接收之設定壓力資訊、APC閥243之開閉資訊等、及來自壓力感測器245的壓力資訊等，控制APC閥243之開閉或開度。APC閥控制部295亦藉由電腦來實現。壓力控制部294之通信I/F部296與控制器280的通信I/F部285係以電纜752連接。
真空泵246、晶舟旋轉機構267、晶舟昇降器115、質量流量控制器312、322、332、512、522、532、高頻電源270、晶圓盒載置台114、晶圓盒運送裝置118、晶圓移載裝置125與控制器280的通信I/F部285，係分別以電纜753、754、755、756、757、758、759、760、761、762、781、782、783連接。
閥控制部299具有：閥313、314、323、333、513、523、533、612、622、632；及電磁閥組298，其用以控制朝作為空氣閥之閥313、 314、323、333、513、523、533、612、622、632之空氣供給。電磁閥組298係具有分別與閥313、314、323、333、513、523、533、612、622、632對應之電磁閥297。電磁閥組298與控制器280的通信I/F部285係以電纜763連接。
依上述方式，質量流量控制器312、322、332、512、522、532、閥313、314、323、333、513、523、533、612、622、632、APC閥243、加熱用電源250、溫度感測器263、壓力感測器245、真空泵246、晶舟旋轉機構267、晶舟昇降器115、高頻電源270等之各構件被連接於控制器280。控制器280係構成為分別執行藉晶圓盒載置台114進行之晶圓盒110的姿勢控制、藉晶圓盒運送裝置118進行之晶圓盒110的運送動作控制、藉晶圓移載裝置125進行之晶圓200的移載動作控制、質量流量控制器312、322、332、512、522、532的流量控制、閥313、314、323、333、513、523、533、612、622、632的開閉動作控制、經由APC閥243之開閉控制及根據來自壓力感測器245之壓力資訊的開度調整動作的壓力控制、經由根據來自溫度感測器263之溫度資訊而自加熱用電源250朝加热器207的電力供給量調整動作的溫度控制、自高頻電源270供給之高頻電力的控制、真空泵246之起動‧停止控制、晶舟旋轉機構267之旋轉速度調節控制、晶舟昇降器115之昇降動作控制等。
其次，針對使用上述基板處理裝置來製造大規模積體電路(LSI：Large Scale Integration)之半導體裝置(device)的製造製程之一例進行說明。又，以下之說明中，構成基板處理裝置之各部分的動作，係由控制器280所控制。
LSI係在進行了於矽晶圓上實施處理之晶圓處理之後，並經過組裝製程、測試製程、可靠度測試製程而被製造。晶圓處理係被區分為對矽晶圓實施氧化、擴散等之加工的基板製程、及於其表面形成配線之配線製程，於配線製程中，以微影製程作為中心重複地進行洗淨、熱處理、膜形成等。於微影製程中，形成阻劑圖案，並將該圖案作為遮罩進行蝕刻，藉以對該圖案之下層進行加工。
接著，針對使用基板處理裝置101，在以基板製程、配線製程而形成於晶圓200表面之作為金屬膜的GST(GeSbTe)膜上，形成非晶矽氮化膜的例子進行說明。
於CVD法或ALD法中，例如，在CVD法的情況下，同時供給包含構成所形成之膜的複數個元素之複數種類之氣體等，而在ALD法的情況下，則交互地供給包含構成所形成之膜的複數個元素之複數種類之氣體等。於是，藉由控制供給時之供給流量、供給時間、電漿功率等的處理條件，形成氧化矽膜(SiO膜)或氮化矽膜(SiN膜)。在這些技術中，以成為下述之方式為目的來控制供給條件，此方式為在形成例如SiO膜之情況下，使膜之組成比成為化學計量組成之O/Si≒2，另外，在形成例如SiN膜之情況下，使膜之組成比成為化學計量組成之N/Si≒1.33。
另一方面，與ALD法不同，還能以所形成之膜的組成比成為與化學計量組成不同的既定組成比為目的，來控制供給條件。亦即，以相對於化學計量組成，使構成所形成之膜的複數個元素當中至少一個元素比其他之元素過剩為目的，來控制供給條件。亦可一面控制構成依此方式所形成之膜的複數個元素的比率，即膜的組成比，一面進行成膜。以下，針對藉由ALD法交互地供給包含不同種類之元素的複數種類之氣體，形成具有化學計量組成之氧化矽膜的序列(sequence)進行說明。
在此，針對設第1元素為矽(Si)，第2元素為氮(N)，使用含矽原料之DCS氣體(二氯矽烷)作為含第1元素之原料，使用含氮氣體之NH3(氨)作為含第2元素之反應氣體，在形成於晶圓200上之作為金屬膜的GST(GeSbTe)膜上形成非晶矽氮化膜之例子，參照第5及第6圖進行說明。第5圖為用以說明非晶矽氮化膜之製造製程之流程圖。第6圖為用以說明非晶矽氮化膜之製造製程之時序圖(timing chart)。
首先，控制朝加热器207供給電力之加熱用電源250，將處理室201內保持於DCS之自行分解溫度之400℃以下，又較佳為保持於350℃以下的溫度，例如300℃的溫度。
然後，將形成有GST膜之複數片(100片)晶圓200裝填(wafer charge)於晶舟217(步驟S201)。又，晶圓200係使用直徑為300mm者。
然後，起動真空泵246。並且，開啟爐口閘門147(參照第1圖)。支撐複數片晶圓200之晶舟217係藉由晶舟昇降器115抬起而被搬入(晶舟搬入)處理室201內(步驟S202)。在此狀態下，密封蓋219係透過O型環220形成將反應管203之下端密封的狀態。然後，藉由晶舟旋轉機構267使晶舟217旋轉，使晶圓200旋轉。
然後，開啟APC閥243，藉由真空泵246進行抽真空，以使處理室201內成為所需壓力(真空度)，等到晶圓200之溫度達到300℃而且溫度等穩定之後(步驟S203)，便在將處理室201內之溫度保持為300℃的狀態下，依序執行下面之步驟。
此時，由壓力感測器245測定處理室201內之壓力，並根據此測定之壓力對APC閥244的開度進行反饋控制(壓力調整)。另外，藉由加熱器207進行加熱，使處理室溫度的方式，根據溫度感測器263所檢測之溫度資訊對自加熱用電源250朝加熱器207之電力供給程度進行反饋控制(溫度調整)。
(前處理)
其次，作為前處理，供給未以電漿活化之N2，然後除去殘留氣體。
(供給未以電漿活化之N2：步驟S211)
於步驟S204，自載氣供給管510、520、530供給氮氣。關閉閥313，並開啟閥513，自載氣供給管510供給N2。N2之流量係由質量流量控制器512進行調整。關閉閥323，且開啟閥523，自載氣供給管520供給N2。N2之流量係由質量流量控制器522進行調整。關閉閥333，並開啟閥533，自載氣供給管530供給N2。N2之流量係由質量流量控制器532進行調整。又，因為未自高頻電源270朝棒狀電極471與棒狀電極472間、及棒狀電極481與棒狀電極482間施加高頻電力，所以，可在未以電漿活化之狀態下供給N2。
(除去殘留氣體：步驟S213)
於步驟S213，自處理室201內除去殘留N2。關閉載氣供給管510之閥513，且關閉載氣供給管520之閥523，且關閉載氣供給管530之閥533，停止朝處理室201內供給N2。此時，將排氣管231之APC閥243全部打開，藉由真空泵246對處理室201內進行排氣直到成為20Pa以下為止，將殘留於處理室201內之殘留N2自處理室201內排除。
(形成非晶矽氮化膜)
接著，進行矽氮化膜形成製程，該製程係藉由朝處理室201內供給DCS氣體及NH3氣體而形成非晶矽氮化膜。於矽氮化膜形成製程中，依序重複地執行以下之4個步驟(S231～S237)。於本實施形態中，採用ALD法形成矽氮化膜。
(DCS供給：步驟S231)
於步驟S231，自氣體供給系301之供氣管310、噴嘴410朝處理室201內供給DCS。
於關閉閥313且開啟閥314之狀態下，以質量流量控制器312進行調整而將DCS供給於貯氣部315，而貯存於貯氣部315中。當於貯氣部315中貯存達到既定量時，關閉閥314，將DCS封入於貯氣部315中。於貯氣部315內以壓力成為處理室201內之壓力的10倍以上，例如13000Pa以上的方式貯存DCS。另外，以貯氣部315與處理室201之間的電導成為1.5×10-3m3/s以上的方式構成裝置。另外，當作為處理室201內之容積與對此容積所需之貯氣部315的容積之比加以考量時，於處理室201之容積為1001之情況下，以貯氣部315的容積為100～300cc較佳，作為容積比，以貯氣部315的容積為處理室201之容積的1/1000～3/1000倍較佳。於本實施形態中，貯氣部315的容積為180cc。又，將此DCS貯存於貯氣部315之製程，最初可在上述之殘留氣體除去製程(步驟S213)中進行，而於第2個循環之後，可於後述之NH3供給製程(步驟S235)中進行。
當結束了上述之殘留氣體除去製程(步驟S213)之後，關閉APC閥243，停止處理室201之排氣。然後，開啟貯氣部315之下游側的閥313。藉此，貯存於貯氣部315內之DCS被一口氣地供給至處理室201內。此時，因排氣管231之APC閥243被關閉，所以，處理室201內之壓力急遽上昇而昇壓至約400～500Pa。用以供給DCS之時間係設定為2～4秒，並將此後曝露於上昇之壓力氣體環境中之時間設定為2～4秒，合計共為6秒。另外，控制對加热器207供給電力之加熱用電源250，將處理室201內保持於300℃。當結束朝處理室201供給DCS時，關閉閥313且開啟閥314，開始朝貯氣部315供給DCS。
此時，流動於處理室201內之氣體只有DCS，不存在NH3。因此，DCS不會引起氣相反應，而與晶圓200上之GST膜的表面進行表面反應(化學吸附)，形成原料(DCS)之吸附層(以下，稱為含矽層)。DCS之化學吸附層係指除了DCS分子之連續吸附層以外，還包括不連續之化學吸附層。
同時，當自連接於供氣管320之中途的載氣供給管520，開啟閥523而流動N2(惰性氣體)時，可防止DCS蔓延進入NH3側之噴嘴420、緩衝室423、供氣管320。同樣地，當同時自連接於供氣管330之中途的載氣供給管530，開啟閥533而流動N2(惰性氣體)時，可防止DCS蔓延進入NH3側之噴嘴430、緩衝室433、供氣管330。又，因為是用以防止DCS的蔓延進入，所以，由質量流量控制器522、532所控制之N2(惰性氣體)的流量可為少量。
於ALD裝置中，氣體係吸附於襯底膜表面。此氣體之吸附量係與氣體之壓力、及氣體之曝露時間成比例。藉此，為了在短時間內吸附所希望之一定量的氣體，需要在短時間內增大氣體之壓力。此點於本實施形態中，係在關閉APC閥243之狀態下，瞬間地供給貯存於貯氣部315內之DCS，所以，可急遽地昇高處理室201內之DCS的壓力，從而可瞬間地吸附所希望之一定量的氣體。
(除去殘留氣體：步驟S233)
於步驟S233，自處理室201內除去殘留DCS等之殘留氣體。關閉供氣管310之閥313，停止朝處理室201內供給DCS。此時，將排氣管231之APC閥243全部打開，藉由真空泵246對處理室201內進行排氣直到成為20Pa以下為止，將殘留於處理室201內之殘留DCS等的殘留氣體自處理室201內排除。此時，當自供氣管320、330朝處理室201內供給N2等之惰性氣體時，可進一步增加排除殘留DCS等之殘留氣體的效果。殘留氣體除去製程(步驟S233)為9秒。
(供給以電漿活化後之NH3：步驟S235)
於步驟S235，自氣體供給系302之供氣管320且經由噴嘴420的供氣孔421朝緩衝室423內供給NH3，並自氣體供給系303之供氣管330且經由噴嘴430的供氣孔431朝緩衝室433內供給NH3。此時，自高頻電源270且經由整合器271朝棒狀電極471及棒狀電極472之間施加高頻電力，藉此，供給至緩衝室423內之NH3氣體被電漿激發，作為活性種一面自供氣孔425供給於處理室201內一面被自排氣管231排出。另外，自高頻電源270且經由整合器271朝棒狀電極481及棒狀電極482之間供給高頻電力，藉此，供給至緩衝室433內之NH3氣體被電漿激發，作為活性種一面自供氣孔435供給於處理室201內一面被自排氣管231排出。
NH3係以質量流量控制器322進行流量調整而自供氣管320供給至緩衝室423內，且以質量流量控制器332進行流量調整而自供氣管330供給至緩衝室433內。NH3係於朝緩衝室423供給之前，關閉閥323且開啟閥622，經由閥622流向通風管路620，且於朝緩衝室433供給之前，關閉閥333且開啟閥632，經由閥632流向通風管路630。然後，於朝緩衝室423供給NH3之時，關閉閥622且開啟閥323，將NH3供給於閥323之下游的供氣管320，並開啟閥523，自載氣供給管520供給載氣(N2)。載氣(N2)之流量係以質量流量控制器522進行調整。在閥323之下游側，NH3與載氣(N2)合流而混合，且經由噴嘴420供給於緩衝室423。另外，於朝緩衝室433供給NH3之時，關閉閥632且開啟閥333，將NH3供給於閥333之下游的供氣管330，並開啟閥533，自載氣供給管530供給載氣(N2)。載氣(N2)之流量係以質量流量控制器532進行調整。在閥333之下游側，NH3與載氣(N2)合流而混合，且經由噴嘴430供給於緩衝室433。
藉由對NH3氣體進行電漿激發而作為活性種流動時，適當地調整APC閥243，將處理室201內之壓力設成例如40～100Pa。以質量流量控制器322控制之NH3氣體的供給流量，係設為例如3000sccm。將晶圓200曝露於藉由對NH3氣體進行電漿激發而獲得之活性種的時間，即氣體供給時間，係設為例如23秒。又，自高頻電源270朝棒狀電極471及棒狀電極472之間施加的高頻電力係設定為例如50W，自高頻電源270朝棒狀電極481及棒狀電極482之間施加的高頻電力，係設定為例如50W。另外，控制對加熱器207供給電力之加熱用電源250，將處理室201內保持於300℃。
又，藉由對NH3氣體進行電漿激發而作為活性種流動時，若為關閉設於排氣管231之APC閥243而停止真空排氣的狀態時，則藉由對NH3氣體進行電漿激發而被活化之活性種，在到達晶圓200之前就已失去活性，其結果，會有無法與晶圓200之表面產生反應的問題，所以，在藉由對NH3氣體進行電漿激發而作為活性種進行流動之情況下，開啟APC閥243，對反應爐20進行排氣。
此時，流動於處理室201內之氣體係藉由對NH3氣體進行電漿激發而獲得之活性種(NH3電漿)，於處理室201內無DCS氣體流動。因此，NH3氣體不會引起氣相反應，成為活性種或者被活化後之NH3氣體，與在步驟S231中形成於晶圓200上之GST膜上的作為第1層之含矽層反應。藉此，含矽層被氮化，而改質為包含矽(第1元素)及氮(第2元素)之第2層，即矽氮化膜層。
同時，當自連接於供氣管310之中途的載氣供給管510，開啟閥513而流動N2(惰性氣體)時，可防止NH3蔓延進入DCS側之噴嘴410、供氣管310。又，因為是用以防止NH3的蔓延進入，所以，由質量流量控制器512所控制之N2(惰性氣體)的流量可為少量。
又，於藉由對此NH3氣體進行電漿激發而作為活性種供給時，開啟貯氣部315之上游側的閥314，且關閉下游側之閥313，將DCS貯存於貯氣部315。當貯氣部315內被貯存了既定壓力、既定量之DCS後，連上游側之閥314亦關閉，將DCS封入貯氣部315內。
(除去殘留氣體：步驟S237)
於步驟S237，自處理室201內除去未反應或用於氧化後之殘留NH3等之殘留氣體。關閉供氣管320之閥323，停止朝處理室201內供給NH3，然後開啟閥622而使NH3流向通風管路620，關閉供氣管330之閥333，停止朝處理室201供給NH3，開啟閥632而使NH3流向通風管路630。此時，將排氣管231之APC閥243全部打開，藉由真空泵246對處理室201內進行排氣直到成為20Pa以下為止，將殘留於處理室201內之殘留NH3等的殘留氣體自處理室201內排除。此時，當自作為NH3供給管路之供氣管320、330朝處理室201內供給N2等之惰性氣體時，可進一步增加排除殘留NH3等之殘留氣體的效果。殘留氣體除去製程(步驟S237)為5秒。
又，於本實施形態中，在將DCS貯存於貯氣部315之期間，因為進行ALD法中所需要之步驟的藉由對NH3氣體進行電漿激發而作為活性種供給(步驟S235)、及殘留氣體之除去(步驟S237)，所以，不需要用以貯存DCS之特別的步驟。
將上述步驟S231～S237作為一個循環，藉由至少執行一次以上(步驟S239)，採用ALD法於晶圓200上之GST膜上形成既定膜厚的矽氮化膜。於本實施形態中，執行500個循環，形成350埃之矽氮化膜。
當執行了形成既定膜厚之矽氮化膜的成膜處理時，一面朝處理室201內供給N2等之惰性氣體一面進行排氣，藉此，以惰性氣體對處理室201內進行沖洗(氣體沖洗：步驟S241)。又，氣體沖洗較佳為在除去殘留氣體之後，重複地進行關閉APC閥243且開啟閥513、523、533所進行之朝處理室201內之N2等的惰性氣體的供給，及然後關閉閥513、523、533而停止朝處理室201內之N2等的惰性氣體的供給，並開啟APC閥243所進行之對處理室201內之抽真空。
然後，停止晶舟旋轉機構267，而使晶舟217之旋轉停止。然後，開啟閥513、523、533，以N2等之惰性氣體對處理室201內的氣體環境進行更換(更換惰性氣體)，使處理室201內之壓力恢復為常壓(恢復大氣壓：步驟S243)。然後，藉由晶舟昇降器115使密封蓋219下降，開放反應管203下端，並在以處理完成的晶圓200被支撐於晶舟217之狀態下自反應管203下端搬出至反應管203的外部(晶舟搬出：步驟S245)。然後，以爐口閘門147關閉反應管203的下端。接著停止真空泵246。然後，將處理完成的晶圓200自晶舟217中取出(晶圓卸出：步驟S247)。藉此，結束一次之成膜處理(成批處理)。
於本實施形態中，設置電漿產生構造429及電漿產生構造439，將高頻電力分散於2個電漿產生構造而各供給50W。相對於此，在一個電漿產生構造之情況，例如，於不設置電漿產生構造439，僅設置電漿產生構造429的情況下，則變為對電漿產生構造429供給100W。第7圖為顯示投入之高頻電力(W)及產生的微粒數之關係之圖。於僅設置一個電漿產生構造之情況下，供給於此一個電漿產生構造之電力係與投入之高頻電力(W)相等，但在設置2個電漿產生構造之情況下，供給於各電漿產生構造之電力成為投入之高頻電力(W)的一半。參照第7圖可知，與只設置一個電漿產生構造之情況相比，在設置2個電漿產生構造之情況下，可大幅地減少產生之微粒數。藉此，藉由設置2個電漿產生構造，可大幅地減少產生之微粒數，可抑制或防止形成於GST膜上之矽氮化膜的剝離。第8圖顯示在一個電漿產生構造之情況，例如，不設置電漿產生構造439，僅設置電漿產生構造429時的晶圓200之面內的典型微粒分布。考慮到微粒係偏向於晶圓200之周邊部，且使晶圓200旋轉進行處理之情況時，可知微粒係自配置於晶圓200之周邊部附近的電漿產生構造429方向所產生。相對於此，當設置電漿產生構造429及電漿產生構造439，將高頻電力分散於2個電漿產生構造而予供給時，則成為不產生微粒之方向。
於處理溫度低之情況下，從成膜之膜的膜質維持的觀點考慮，有欲增加高頻電力之投入量的市場要求，另一方面，如第7圖所示，當增加高頻電力之投入量時，會有大量產生微粒之問題，但像本實施形態那樣，藉由設置複數個電漿產生構造，將高頻電力分散供給於複數個電漿產生構造，可降低高頻電力之每單位體積的投入電力密度，其結果，可減少產生之微粒數，並可改善密接性。
(第2實施形態)
其次，參照第9圖、第10圖，說明第2實施形態。
於第1實施形態中，作為前處理，供給未以電漿活化之N2(步驟S211)，然後除去殘留氣體(步驟S213)，但於本實施形態中，在作為前處理，至少執行一個循環之DCS供給(步驟S221)、殘留氣體除去(步驟S223)、未以電漿激發之NH3供給(步驟S225)及殘留氣體除去(步驟S227)之各製程的方面與第1實施形態不同，其他方面相同。使用之基板處理裝置101亦相同，矽氮化膜形成製程亦相同。
另外，DCS供給(步驟S221)係與第1實施形態之DCS供給(步驟S231)相同，殘留氣體除去(步驟S223)係與第1實施形態之殘留氣體除去(步驟S233)相同，殘留氣體除去(步驟S227)係與第1實施形態之殘留氣體除去(步驟S237)相同。又，於第1實施形態之以電漿激發之NH3供給(步驟S235)中，自高頻電源270朝棒狀電極471與棒狀電極472之間施加高頻電力，自高頻電源270朝棒狀電極481與棒狀電極482之間施加高頻電力，但本實施形態之未以電漿激發之NH3供給(步驟S225)，在未自高頻電源270朝棒狀電極471與棒狀電極472之間、及棒狀電極481與棒狀電極482之間施加高頻電力的方面，與第1實施形態之以電漿激發之NH3供給(步驟S235)不同，其他方面相同。
(第3實施形態)
再者，參照第11圖，說明第3實施形態。
於第1實施形態中，作為前處理，供給未以電漿活化之N2(步驟S211)，然後除去殘留氣體(步驟S213)，但於本實施形態中，在作為前處理，供給未以電漿活化之DCS(步驟S215)，然後除去殘留氣體(步驟S217)之方面與第1實施形態不同，其他方面相同。使用之基板處理裝置101亦相同，矽氮化膜形成製程亦相同。
接著，參照第12圖，說明第1～第3實施形態之一變化例。
於上述第1～第3實施形態中，主要由棒狀電極471、棒狀電極472、電極保護管451、電極保護管452、緩衝室423及供氣孔425所構成之第一電漿產生構造429、及主要由棒狀電極481、棒狀電極482、電極保護管461、電極保護管462、緩衝室433及供氣孔435所構成之第二電漿產生構造439，係相對於通過晶圓200之中心(反應管203的中心)之線呈線對稱地設置，排氣口230亦設於通過此晶圓200之中心(反應管203的中心)之線上，噴嘴410之供氣孔411亦設於通過此晶圓200之中心(反應管203的中心)之線上，第一電漿產生構造429及第二電漿產生構造439係設於排氣口230之附近，但於本變化例中，在第一電漿產生構造429及第二電漿產生構造439係設於包夾晶圓200而對向之位置(180度相反之側)，且相對於晶圓200之中心及反應管203的中心呈點對稱地設置，另外，噴嘴410係設於排氣口230與第二電漿產生構造439之間的方面與第1實施形態不同，其他方面相同。
本變化例中亦具有主要由棒狀電極471、棒狀電極472、電極保護管451、電極保護管452、整合器271、高頻電源270所構成之第一電漿源、及主要由棒狀電極481、棒狀電極482、電極保護管461、電極保護管462、整合器271、高頻電源270所構成之第二電漿源，所以，與一個電漿源之情況相比，可將高頻電力分散供給於複數個電漿源，藉此，可降低高頻電力之每單位體積的投入電力密度，其結果，可減少產生之微粒數，可改善密接性。又，因為可減小供給於電漿源之高頻電力，所以，可減小給予晶圓200或形成於晶圓200之膜的損害。另外，即使減小供給於電漿源之高頻電力，仍因設有2個電漿源，而可產生足夠基板處理用之量的電漿，可減低晶圓200之處理溫度。
另外，主要由棒狀電極471、棒狀電極472、電極保護管451、電極保護管452、緩衝室423及供氣孔425所構成之第一電漿產生構造429、及主要由棒狀電極481、棒狀電極482、電極保護管461、電極保護管462、緩衝室433及供氣孔435所構成之第二電漿產生構造439，係設於包夾晶圓200而對向之位置(180度相反之側)，且相對於晶圓200之中心及反應管203的中心呈點對稱地設置，所以，使得容易自兩電漿產生構造對晶圓200全面更為均勻地供給電漿，可於晶圓200上形成更為均勻之膜。
接著，參照第13圖，說明第1～第3實施形態之另一變化例。
於上述第1實施形態中，主要由棒狀電極471、棒狀電極472、電極保護管451、電極保護管452、緩衝室423及供氣孔425所構成之第一電漿產生構造429、及主要由棒狀電極481、棒狀電極482、電極保護管461、電極保護管462、緩衝室433及供氣孔435所構成之第二電漿產生構造439，係相對於通過晶圓200之中心(反應管203的中心)之線呈線對稱地設置，噴嘴410之供氣孔411亦設於通過此晶圓200之中心(反應管203的中心)之線上，但於本變化例中，在第一電漿產生構造429、及第二電漿產生構造439雖相對於通過晶圓200之中心(反應管203的中心)之線呈線對稱地設置，但噴嘴410之供氣孔411不設於通過此晶圓200之中心(反應管203的中心)之線上的方面與上述第1～第3實施形態不同，其他方面相同。
本變化例中亦具有主要由棒狀電極471、棒狀電極472、電極保護管451、電極保護管452、整合器271、高頻電源270所構成之第一電漿源、及主要由棒狀電極481、棒狀電極482、電極保護管461、電極保護管462、整合器271、高頻電源270所構成之第二電漿源，所以，與一個電漿源之情況相比，可將高頻電力分散供給於複數個電漿源，藉此，可降低高頻電力之每單位體積的投入電力密度，其結果，可減少產生之微粒數，並可改善密接性。又，因為可減小供給於電漿源之高頻電力，所以，可減小給予晶圓200或形成於晶圓200之膜的損害。另外，即使減小供給於電漿源之高頻電力，仍因設有2個電漿源，而可產生足夠基板處理用之量的電漿，可減低晶圓200之處理溫度。
另外，主要由棒狀電極471、棒狀電極472、電極保護管451、電極保護管452、緩衝室423及供氣孔425所構成之第一電漿產生構造429、及主要由棒狀電極481、棒狀電極482、電極保護管461、電極保護管462、緩衝室433及供氣孔435所構成之第二電漿產生構造439，係相對於通過晶圓200之中心(反應管203的中心)之線呈線對稱地設置，所以，使得容易自兩電漿產生構造對晶圓200全面更為均勻地供給電漿，可於晶圓200上形成更為均勻之膜。
接著，參照第14圖，說明本實施形態之再一變化例。
於本變化例中，相對於、上述第13圖所示之另一變化例，追加主要由棒狀電極481’、棒狀電極482’、電極保護管461’、電極保護管462’、緩衝室433’及供氣孔435’所構成，且與主要由棒狀電極481、棒狀電極482、電極保護管461、電極保護管462、緩衝室433及供氣孔435所構成之第二電漿產生構造439相同構造之第三電漿產生構造439’，並將此第三電漿產生構造439’與主要由棒狀電極471、棒狀電極472、電極保護管451、電極保護管452、緩衝室423及供氣孔425所構成之第一電漿產生構造429，相對於晶圓200之中心及反應管203的中心呈點對稱地設置。
於本變化例中，在主要由棒狀電極471、棒狀電極472、電極保護管451、電極保護管452、整合器271、高頻電源270所構成之第一電漿源、及主要由棒狀電極481、棒狀電極482、電極保護管461、電極保護管462、整合器271、高頻電源270所構成之第二電漿源上，進一步追加主要由棒狀電極481’、棒狀電極482’、電極保護管461’、電極保護管462’、整合器271、高頻電源270所構成的第三電漿源，所以，與2個電漿源之情況相比，可將高頻電力進一步地分散供給於複數個電漿源，可進一步地降低高頻電力之每單位體積的投入電力密度，其結果，可進一步地減少產生之微粒數，並進一步地可改善密接性。又，因為可進一步地減小供給於電漿源之高頻電力，所以，可進一步地減小給予晶圓200或形成於晶圓200之膜的損害。另外，即使進一步減小供給於電漿源之高頻電力，仍因設有3個電漿源，而可產生足夠基板處理用之量的電漿，可減低晶圓200之處理溫度。
(第4實施形態)
參照第15圖，於第2實施形態中，具有：電漿產生構造429，其由棒狀電極471、棒狀電極472、電極保護管451、電極保護管452、緩衝室423及供氣孔425所構成；及電漿產生構造439，其由棒狀電極481、棒狀電極482、電極保護管461、電極保護管462、緩衝室433及供氣孔435所構成；氣體供給系係具有：具供氣管310之氣體供給系301、具供氣管320之氣體供給系302、及具供氣管330之氣體供給系303；相對於此，於本實施形態中，在不具有電漿產生構造439，僅具有由棒狀電極471、棒狀電極472、電極保護管451、電極保護管452、緩衝室423及供氣孔425所構成之電漿產生構造429，且不具有氣體供給系303，僅具有具供氣管310之氣體供給系301、及具供氣管320之氣體供給系302的方面，與第2實施形態不同，其他方面相同。
於上述第2實施形態及本實施形態(第4實施形態)中，作為前處理，藉由至少執行一個循環之DCS供給(步驟S221)、殘留氣體除去(步驟S223)、未以電漿激發之NH3供給(步驟S225)及殘留氣體除去(步驟S227)之各製程，可減少產生之微粒數，並可改善密接性。像第2實施形態那樣，具有2個電漿產生構造者，更具有減少產生之微粒數，且改善密接性的效果，但在具有一個電漿產生構造之本實施形態的情況下，亦可減少產生之微粒數，並可改善密接性。
使用DCS及未以電漿活化之NH3的前處理之原理，可考慮為如下。當朝露出了GST等之金屬膜的基板供給DCS時，於基板上薄薄地形成金屬與Si之反應中間體。但此時，想必DCS中含有之Cl亦同時吸附於基板上。當朝該處供給NH3時，一面會與吸附於基板上之Si反應而形成矽化物，一面形成有氯化氨而自膜中除去Cl。於低溫下，當NH3未被電漿激發時，則不形成矽氮化膜，所以，藉由作成未以電漿活化之NH3，即可獲得如上述之效果。
(第5實施形態)
參照第15圖，於第3實施形態中，具有：電漿產生構造429，其由棒狀電極471、棒狀電極472、電極保護管451、電極保護管452、緩衝室423及供氣孔425所構成；及電漿產生構造439，其由棒狀電極481、棒狀電極482、電極保護管461、電極保護管462、緩衝室433及供氣孔435所構成；氣體供給系係具有：具供氣管310之氣體供給系301、具供氣管320之氣體供給系302、及具供氣管330之氣體供給系303；相對於此，於本實施形態中，在不具有電漿產生構造439，僅具有由棒狀電極471、棒狀電極472、電極保護管451、電極保護管452、緩衝室423及供氣孔425所構成之電漿產生構造429，且不具有氣體供給系303，僅具有具供氣管310之氣體供給系301、及具供氣管320之氣體供給系302的方面，與第2實施形態不同，其他方面相同。
於上述第3實施形態及本實施形態(第5實施形態)中，作為前處理，藉由供給未以電漿激發之DCS(步驟S215)，然後除去殘留氣體(步驟S217)，可減少產生之微粒數，並可改善密接性。像第3實施形態那樣，具有2個電漿產生構造者，能減少產生之微粒數，且改善密接性的效果更大，但在具有一個電漿產生構造之本實施形態的情況下，亦可減少產生之微粒數，並可改善密接性。
(第6實施形態)
參照第16圖及第17圖，說明本實施形態。
於上述第1～第3實施形態中，主要由棒狀電極471、棒狀電極472、電極保護管451、電極保護管452、緩衝室423及供氣孔425所構成之第一電漿產生構造429、及主要由棒狀電極481、棒狀電極482、電極保護管461、電極保護管462、緩衝室433及供氣孔435所構成之第二電漿產生構造439，係設於反應管203之內側，但於本實施形態中，在將電漿產生構造突出地設於反應管203之外側的方面，與第1～第3實施形態不同，其他方面相同。
於反應管203之側壁設有自反應管之下部涵蓋到上部的上下細長之矩形開口822，且於反應管203之外壁以覆蓋開口822的方式設置電漿形成室壁428。電漿形成室壁428係形成為上下細長且剖面呈字狀。電漿形成室壁428係由例如石英所形成。於電漿形成室壁428內形成有電漿形成室821。電漿形成室821係經由開口822而與反應管203之內部連通。開口822係自比積層搭載於晶舟217之複數片晶圓200的最下部更下側起涵蓋至比最下部更上側地呈上下細長狀地形成。
於電漿形成室821之深處部分(離反應管203之中心最遠的部分)立設有噴嘴426。噴嘴426下部之部分的一端被朝反應管203內部側折彎，然後自電漿形成室壁428下側的反應管203之管壁突出至反應管203的外部，該端部係連接於供氣管320。
噴嘴426係自反應管203之內壁下部順沿至上部，以朝晶圓200之積載方向上方站起的方式設置。噴嘴426上端被封閉。於噴嘴426之側面設有供給氣體的複數個供氣孔427，且各供氣孔427係自比積層搭載於晶舟217之複數片晶圓200的最下部更下側起涵蓋至比最下部更上側地，沿晶圓200之積載方向設置。供氣孔427係以朝向反應管203之中心的方式開口。複數個供氣孔427之開口面積相同，且以相同間距而設。
於電漿形成室壁428之兩側壁428a、428b的外面，沿上下方向且相互對向地設有一對細長之電漿形成電極473、474。並設置分別用以覆蓋電漿形成電極473、474之電極罩475、476。於電極罩475、476之內部設有惰性氣體沖洗機構，該惰性氣體沖洗機構係藉由填充或沖洗氮等之惰性氣體，將氧濃度抑制為充分低的程度，以防止電漿形成電極473、474之氧化。
電漿形成電極473係經整合器271而與高頻電源270連接，電漿形成電極474係與作為基準電位之地線272連接。第一電漿產生構造820係主要由電漿形成電極473、474、電漿形成室壁428、電漿形成室821、開口822、噴嘴426及供氣孔427所構成。作為電漿產生器(電漿產生部)之第一電漿源係主要由電漿形成電極473、474、整合器271及高頻電源270所構成。
如上述所構成之結果，氣體自設於電漿形成室821之深處部分的噴嘴426之供氣孔427供給於電漿形成電極473、474之間，並於電漿形成電極473、474間之電漿生成區域生成電漿，且經由開口822朝向反應管203之中心擴散並流動。
於反應管203之側壁設有自反應管之下部涵蓋到上部的上下細長之矩形開口832，且於反應管203之外壁以覆蓋開口832的方式設置電漿形成室壁438。電漿形成室壁438係形成為上下細長且剖面呈字狀。電漿形成室壁438係由例如石英所形成。於電漿形成室壁438內形成有電漿形成室831。電漿形成室831係經由開口832而與反應管203之內部連通。開口832係自比積層搭載於晶舟217之複數片晶圓200的最下部更下側起涵蓋至比最下部更上側呈上下細長狀地形成。
於電漿形成室831之深處部分(離反應管203之中心最遠的部分)立設有噴嘴436。噴嘴436下部之部分的一端被朝反應管203內部側折彎，然後自電漿形成室壁438下側的反應管203之管壁突出至反應管203的外部，該端部係連接於供氣管330。
噴嘴436係自反應管203之內壁下部順沿至上部，以朝晶圓200之積載方向上方站起的方式設置。噴嘴436上端被封閉。於噴嘴436之側面設有供給氣體的複數個供氣孔437，且各供氣孔437係自比積層搭載於晶舟217之複數片晶圓200的最下部更下側起涵蓋至比最下部更上側地，沿晶圓200之積載方向設置。供氣孔437係以朝向反應管203之中心的方式開口。複數個供氣孔437之開口面積相同，且以相同間距設置。
於電漿形成室壁438之兩側壁438a、438b的外面，沿上下方向且相互對向地設有一對細長之電漿形成電極483、484。並設置分別用以覆蓋電漿形成電極483、484之電極罩485、486。於電極罩485、486之內部設有惰性氣體沖洗機構，該惰性氣體沖洗機構係藉由填充或沖洗氮等之惰性氣體，將氧濃度抑制為充分低的程度，以防止電漿形成電極483、484之氧化。
電漿形成電極483係經由整合器271而與高頻電源270連接，電漿形成電極484係與作為基準電位之地線272連接。第二電漿產生構造830係主要由電漿形成電極483、484、電漿形成室壁438、電漿形成室831、開口832、噴嘴436及供氣孔437所構成。作為電漿產生器(電漿產生部)之第二電漿源係主要由電漿形成電極483、484、整合器271、高頻電源270所構成。
如上述所構成之結果，氣體自設於電漿形成室831之深處部分的噴嘴436之供氣孔437供給於電漿形成電極483、484之間，並於電漿形成電極483、484間之電漿生成區域生成電漿，且經由開口832朝向反應管203之中心擴散並流動。
藉由具有上述構成之電漿產生構造820、830，亦生成遠端電漿。亦即，由電漿產生構造820、830所產生之自由基，在到達處理室201內之晶圓200全面之前不會失去活性，且由電漿產生構造820、830所產生之離子不會達到會給予處理室內之晶圓200損害之程度。
當像本實施形態那樣將電漿產生構造820、830突出地設於反應管203之外部時，與像第1實施形態那樣將緩衝室423、433設於反應管203之內部的情況比較，可進一步縮短晶圓200之外周與反應管203的內周面之距離。
於本實施形態中，具有主要由電漿形成電極473、474、整合器271、高頻電源270所構成之第一電漿源、及主要由電漿形成電極483、484、整合器271、高頻電源270所構成之第二電漿源，所以，與一個電漿源之情況相比，即使減小供給於各電漿源之高頻電力，仍可產生足夠量的電漿。藉此，於利用電漿處理晶圓200時，可減小給予晶圓200或所形成之膜的損害，而且可減低晶圓200之處理溫度。
另外，主要由電漿形成電極473、474、電漿形成室壁428、電漿形成室821、開口822、噴嘴426及供氣孔427所構成之第一電漿產生構造820、及主要由電漿形成電極483、484、電漿形成室壁438、電漿形成室831、開口832、噴嘴436及供氣孔437所構成之第二電漿產生構造830，係相對於通過晶圓200之中心(反應管203的中心)之線呈線對稱地設置，所以，使得容易自兩電漿產生構造對晶圓200全面更為均勻地供給電漿，可於晶圓200上形成更為均勻之膜。
又，排氣口230亦設於通過此晶圓200之中心(反應管203的中心)之線上，所以，使得容易對晶圓200全面更為均勻地供給電漿，可於晶圓200上形成更為均勻之膜。又進一步地，噴嘴410之供氣孔411亦設於通過此晶圓200之中心(反應管203的中心)之線上，所以，使得容易對晶圓200全面更為均勻地供給原料氣體，可於晶圓200上形成更為均勻之膜。
於本實施形態之構造的基板處理裝置中，亦可應用以下之處理方法：參照第5圖說明之作為前處理供給未以電漿活化之N2(步驟S211)，然後除去殘留氣體(步驟S213)，然後形成矽氮化膜(步驟S231～S237)的處理方法；參照第9圖說明之作為前處理至少執行一個循環之DCS供給(步驟S221)、殘留氣體除去(步驟S223)、未以電漿激發之NH3供給(步驟S225)及殘留氣體除去(步驟S227)之各製程，然後形成矽氮化膜(步驟S231～S237)的處理方法；參照第11圖說明之作為前處理供給未以電漿活化之DCS(步驟S215)，然後除去殘留氣體(步驟S217)，然後形成矽氮化膜(步驟S231～S237)的處理方法；從而可減少產生之微粒數，並可改善密接性。
(第7實施形態)
參照第18圖，於第6實施形態中，具有由電極473、電極474、電極罩475、電極罩476、電漿形成室821及開口822所構成之電漿產生構造820、及由電極483、電極484、電極罩485、電極罩486、電漿形成室831及開口832所構成之電漿產生構造830，氣體供給系係具有具供氣管310之氣體供給系301、具供氣管320之氣體供給系302、及具供氣管330之氣體供給系303，相對於此，於本實施形態中，在不具有電漿產生構造820，僅具有由電極483、電極484、電極罩485、電極罩486、電漿形成室831及開口832所構成之電漿產生構造830，且不具有氣體供給系303，僅具有具供氣管310之氣體供給系301、及具供氣管320之氣體供給系302的方面，與第6實施形態不同，其他方面相同。
於本實施形態之構造的基板處理裝置中，亦可應用以下之處理方法：參照第9圖說明之作為前處理至少執行一個循環之DCS供給(步驟S221)、殘留氣體除去(步驟S223)、未以電漿激發之NH3供給(步驟S225)及殘留氣體除去(步驟S227)之各製程，然後形成矽氮化膜(步驟S231～S237)的處理方法；參照第11圖說明之作為前處理供給未以電漿活化之DCS(步驟S215)，然後除去殘留氣體(步驟S217)，然後形成矽氮化膜(步驟S231～S237)的處理方法；從而可減少產生之微粒數，並可改善密接性。
又，於上述各實施形態中，於GST膜上形成非晶矽氮化膜，但即使為GST膜以外之金屬膜，亦可應用上述各實施形態。作為較為適宜應用之金屬膜，可舉出Ti、TiN、TiSi、W、WN、WSi、Co、CoSi、Al、AlSi、Cu及它們之合金等。
(第8實施形態)
參照第19及第20圖，說明本實施形態。
以上之實施形態，如參照第5圖所作之說明，作為前處理，在供給未以電漿活化之N2(步驟S211)之後，除去殘留氣體(步驟S213)，或者如參照第9圖所作之說明，作為前處理至少執行一個循環之DCS供給(步驟S221)、殘留氣體除去(步驟S223)、未以電漿激發之NH3供給(步驟S225)及殘留氣體除去(步驟S227)之各製程，或者如參照第11圖所作之說明，作為前處理供給未以電漿活化之DCS(步驟S215)之後，除去殘留氣體(步驟S217)，但於本實施形態中，在不進行此種前處理之方面與這些實施形態不同，其他方面相同。本實施形態所使用之裝置，與參照第2圖、第4圖、第13圖說明之在第1～第3實施形態之其他變化例使用的裝置，在不使用貯氣部315及貯氣部315之上游側的閥314的方面不同，而其他方面相同。
另外，作為比較例，如第21圖所示，使用僅具有由棒狀電極471、棒狀電極472、電極保護管451、電極保護管452、緩衝室423及供氣孔425所構成之電漿產生構造429，且氣體供給系亦不具有氣體供給系303，僅具有具供氣管340之氣體供給系304、及具供氣管320之氣體供給系302的基板處理裝置101。
於此比較例中，以基板溫度為650℃程度之低溫，使用DCS(二氯矽烷)及NH3(氨)電漿，藉由ALD法形成非晶矽氮化膜(以下，簡稱為SiN)。朝晶圓200上形成SiN係藉由重複多次地進行DCS供給製程、DCS排氣製程、NH3電漿供給製程、NH3電漿排氣製程進行。藉由重複地進行此4個製程，可於晶圓200上進行既定膜厚之SiN膜的沉積。於ALD法中，能以該循環處理的數目來控制膜厚。
然而，於利用如上述之電漿的ALD法中，相對於不利用電漿之方法，具有容易產生微粒的缺點。此問題可考慮是因沉積於作為被處理基板之晶圓200以外之累積膜的微裂縫產生所引起之剝離異物污染的緣故。又，當進一步連續累積之膜厚變大時，其亦會成為顯著地產生之區塊性微粒的問題。另外，當提高高頻電力時，將使微粒個數增加而惡化。此微粒發生之結果，亦可認為是進行了高頻電力之作業的一部分。於半導體製造裝置中，隨著微細化之進程，有晶圓200之溫度降低的傾向，為了補充不足之能量，需要增大高頻電力，從而會更多地產生微粒。
於本實施形態中，具有：第一電漿產生構造429，其主要由棒狀電極471、棒狀電極472、電極保護管451、電極保護管452、緩衝室423及供氣孔425所構成；及第二電漿產生構造439，其主要由棒狀電極481、棒狀電極482、電極保護管461、電極保護管462、緩衝室433及供氣孔435所構成；並且具有：第一電漿源，其主要由棒狀電極471、棒狀電極472、電極保護管451、電極保護管452、整合器271、高頻電源270所構成；及第二電漿源，其主要由棒狀電極481、棒狀電極482、電極保護管461、電極保護管462、整合器271、高頻電源270所構成；所以，可分散高頻電力，與一個電漿源之情況相比，即使減小供給於各電漿源之高頻電力，仍可產生足夠量的電漿。藉此，於利用電漿處理晶圓200時，可減小給予晶圓200或所形成之膜的損害，而且可減低晶圓200之處理溫度。另外，可抑制前述之區塊性微粒的產生。
使用第20圖所示之本實施形態的基板處理裝置、及第21圖所示之比較例的基板處理裝置雙方，且使用300mm晶圓作為晶圓200，將晶圓200之溫度設定為350℃，且以第22圖所示之成膜條件進行微粒產生量的比較。結果，反應管203之SiN累積膜厚度為1.2μm～1.3μm。又，第22圖中之高頻電力的X軸之值，被記載於第23圖中之高頻電力的X軸之欄中。第23圖為顯示高頻電力與大小為0.08μm以上之微粒產生量的關係之表，第24圖為將第23圖之表予以曲線圖表化者。
由此結果明顯可知，即使為相同之高頻電力，像本實施形態那樣分散供給高頻電力者，其微粒產生量較少。另外，如第14圖所示，一分為三之方法當然具有更大之效果。
幾乎所有之根據ALD法之SiN成膜裝置，均是藉由重複地進行成膜處理及氣體淨化處理而運用，所以根據本實施形態，可抑制微粒產生量，因此可延長氣體淨化之周期。
(第9實施形態)
再者，參照第25圖及第26圖，針對使用於前述之基板處理裝置101的第9實施形態之處理爐202進行說明。
以上之實施形態係朝緩衝室423、433、433'、電漿形成室821、831供給氧氣，以產生NH3(氨)之電漿的構造，若為使用緩衝室、電漿形成室來產生電漿之構造，可不限定於膜種類及氣體種類，例如，亦可為使用BTBAS(SiH2(NH(C4H9))2、雙(三級丁胺基)矽烷)及O2來形成氧化矽膜的情況，以下之實施形態中係有關此種情況者。
於參照第2及第3圖說明之第1實施形態中，於氣體供給系301中使用氣體狀的DCS，所以，使用質量流量控制器312、貯氣部315、及貯氣部315與質量流量控制器312之間的閥314，另外，自氣體供給系302、303供給NH3，但於本實施形態中，因為使用液體狀之BTBAS，所以在取代氣體供給系301之質量流量控制器312、貯氣部315及閥314，而改以使用液體質量流量控制器316、氣化器318、液體質量流量控制器316之上游側的閥317，並自氣體供給系302、303供給O2的方面，與第1實施形態不同，其他方面相同。
於氣體供給系301之供氣管310上自上游側起依序設有作為開閉閥之閥317、作為液體原料之流量控制裝置之液體質量流量控制器316、作為氣化單元(氣化裝置)之氣化器318、及作為開閉閥之閥313。
又，於供氣管310上且閥313與氣化器318之間設有連接於排氣管232之通風管路610及閥612。
氣體供給系301係主要由供氣管310、閥317、液體質量流量控制器316、氣化器318、閥313、噴嘴410、通風管路610、閥612所構成。
於供氣管310中，液體原料係藉由液體質量流量控制器316進行流量調整而供給於氣化器318，且被氣化而成為原料氣體予以供給。
於未朝處理室201內供給原料氣體之期間，關閉閥313，且開啟閥612，以使原料氣體經由閥612流向通風管路610。
然後，於朝處理室201內供給原料氣體時，關閉閥612，且開啟閥313，朝閥313下游之供氣管310供給原料氣體。另一方面，載氣係藉由質量流量控制器512進行流量調整，經由閥513而自載氣供給管510供給，且於閥313之下游側，原料氣體與此載氣合流，再經由噴嘴410被供給至處理室201內。
於緩衝室423內且從反應管203下部涵蓋至上部地，沿著晶圓200的積層方向配設有具有細長結構之棒狀電極471及棒狀電極472。棒狀電極471及棒狀電極472係分別從下部涵蓋至上部地藉由作為保護電極之保護管的電極保護管451、452所覆蓋而得到保護。於緩衝室433內且從反應管203下部涵蓋至上部地，沿著晶圓200的積層方向配設有具有細長結構之棒狀電極481及棒狀電極482。棒狀電極481及棒狀電極482係分別從下部涵蓋至上部地藉由作為保護電極之保護管的電極保護管461、462所覆蓋而得到保護。
參照第27圖、第28圖，電極保護管461、電極保護管462係在晶舟支撐台218之下部附近的高度位置，且分別經由設於反應管203之通孔204、205被插入緩衝室423內。電極保護管461、電極保護管462係在通孔204、205之位置被固定於反應管203上。電極保護管461、電極保護管462係在緩衝室423內分別貫穿安裝板401之孔402、403而被設置，並由安裝板401所固定。安裝板401係固定於反應管203及緩衝室壁424上。電極保護管451、電極保護管452亦為與電極保護管461及電極保護管462相同之構造。
於本實施形態中，具有：第一電漿源，其主要由棒狀電極471、棒狀電極472、電極保護管451、電極保護管452、整合器271、高頻電源270所構成；及第二電漿源，其主要由棒狀電極481、棒狀電極482、電極保護管461、電極保護管462、整合器271、高頻電源270所構成。為了使用電漿來降低晶圓200之處理溫度，需要增大形成電漿時之高頻電力，但當增大高頻電力時，會使得給予晶圓200或所形成之膜的損害變大。相對於此，於本實施形態中，設有第一電漿源及第二電漿源之2個電漿源，所以，與一個電漿源之情況相比，即使減小供給於各電漿源之高頻電力，仍可產生足夠量的電漿。藉此，於利用電漿處理晶圓200時，可減小給予晶圓200或所形成之膜的損害，而且可減低晶圓200之處理溫度。
又，主要由棒狀電極471、棒狀電極472、電極保護管451、電極保護管452、緩衝室423及供氣孔425所構成之第一電漿產生構造429、及主要由棒狀電極481、棒狀電極482、電極保護管461、電極保護管462、緩衝室433及供氣孔435所構成之第二電漿產生構造439，係相對於通過晶圓200之中心(反應管203的中心)之線呈線對稱地設置，所以，使得容易自兩電漿產生構造對晶圓200全面更為均勻地供給電漿，可於晶圓200上形成更為均勻之膜。
又，排氣口230亦設於通過此晶圓200之中心(反應管203的中心)之線上，所以，使得容易對晶圓200全面更為均勻地供給電漿，可於晶圓200上形成更為均勻之膜。又，噴嘴410之供氣孔411亦設於通過此晶圓200之中心(反應管203的中心)之線上，所以，使得容易對晶圓200全面更為均勻地供給原料氣體，可於晶圓200上形成更為均勻之膜。
另外，以噴嘴410之供氣孔411與緩衝室423之供氣孔425之間的距離、及噴嘴410之供氣孔411與緩衝室433之供氣孔435之間的距離成為相等的方式配置供氣孔411、供氣孔425、供氣孔435，所以，可於晶圓200上形成更為均勻之膜。
參照第29圖，控制器280係具有：顯示器288，其顯示操作選單等；及操作輸入部290，其包含複數個鍵，用以輸入各種之資訊及操作指示。另外，控制器280具有：CPU281，其職司基板處理裝置101整體之動作；ROM282，其預先儲存包含控制程式之各種程式等；RAM283，其暫時儲存各種資料；HDD284，其儲存並保持各種資料；顯示器驅動器287，其控制朝顯示器288之各種資料的顯示，並受理來自顯示器288之操作資訊；操作輸入檢測部289，其檢測對於操作輸入部290之操作狀態；及通信介面(I/F)部285，其與後述之溫度控制部291、後述之壓力控制部294、真空泵246、晶舟旋轉機構267、晶舟昇降器115、質量流量控制器312、322、332、512、522、532、後述之閥控制部299等之各構件進行各種資訊的收發。
CPU281、ROM282、RAM283、HDD284、顯示器驅動器287、操作輸入檢測部289及通信I/F部285，係透過系統匯流排BUS286而相互連接。藉此，CPU281係可對ROM282、RAM283、HDD284進行存取，並可進行經由顯示器驅動器287而朝顯示器288之各種資訊的顯示控制、及來自顯示器288之操作資訊的掌握、及與經由通信I/F部285之各構件的各種資訊的收發控制。另外，CPU281可經由操作輸入檢測部289來掌握使用者對操作輸入部290之操作狀態。
溫度控制部291具有：加热器207；加熱用電源250，其朝加熱器207供給電力；溫度感測器263；通信I/F部293，其在與控制器280之間進行設定溫度資訊等的各種資訊的收發；及加熱器控制部292，其根據接收之設定溫度資訊及來自溫度感測器263的溫度資訊等，控制自加熱用電源250朝加熱器207之供給電力。加熱器控制部292亦藉由電腦來實現。溫度控制部291之通信I/F部293與控制器280的通信I/F部285係以電纜751連接。
壓力控制部294具有：APC閥243；壓力感測器245；通信I/F部296，其在與控制器280之間進行設定壓力資訊、APC閥243之開閉資訊等的各種資訊的收發；及APC閥控制部295，其根據接收之設定壓力資訊、APC閥243之開閉資訊等、及來自壓力感測器245的壓力資訊等，控制APC閥243之開閉或開度。APC閥控制部295亦藉由電腦來實現。壓力控制部294之通信I/F部296與控制器280的通信I/F部285係以電纜752連接。
真空泵246、晶舟旋轉機構267、晶舟昇降器115、液體質量流量控制器312、質量流量控制器322、332、512、522、532、高頻電源270與控制器280的通信I/F部285，係分別以電纜753、754、755、756、757、758、759、760、761、762連接。
閥控制部299具有：閥313、314、323、333、513、523、533、612、622、632；及電磁閥組298，其用以控制朝作為空氣閥之閥313、314、323、333、513、523、533、612、622、632之空氣供給。電磁閥組298係具有分別與閥313、314、323、333、513、523、533、612、622、632對應之電磁閥297。電磁閥組298與控制器280的通信I/F部285係以電纜763連接。
於第1實施形態中使用氣體狀的DCS，但於本實施形態中，因為使用液狀之BTBAS，所以於氣體供給系301中，取代第1實施形態之質量流量控制器312、貯氣部315及閥314，而於本實施形態中改以使用液體質量流量控制器316、氣化器318、閥317，所以，參照第6圖，本實施形態係在取代第1實施形態之質量流量控制器312，而改以使用液體質量流量控制器316，取代閥314而改以使用閥317的方面，與第1實施形態不同，其他方面相同。
液體質量流量控制器316、質量流量控制器322、332、512、522、532、閥313、317、323、333、513、523、533、612、622、632、APC閥243、加熱用電源250、溫度感測器263、壓力感測器245、真空泵246、晶舟旋轉機構267、晶舟昇降器115、高頻電源270等之各構件被連接於控制器280。控制器280係構成為分別執行液體質量流量控制器316、質量流量控制器322、332、512、522、532的流量控制、閥313、317、323、333、513、523、533、612、622、632的開閉動作控制、經由APC閥243之開閉控制及根據來自壓力感測器245之壓力資訊的開度調整動作的壓力控制、經由根據來自溫度感測器263之溫度資訊而自加熱用電源250朝加热器207的電力供給量調整動作的溫度控制、自高頻電源270供給之高頻電力的控制、真空泵246之起動‧停止控制、晶舟旋轉機構267之旋轉速度調節控制、晶舟昇降器115之昇降動作控制等。
其次，針對使用上述基板處理裝置來製造大規模積體電路(LSI：Large Scale Integration)之半導體裝置(device)的製造製程之一例進行說明。又，以下之說明中，構成基板處理裝置之各部分的動作，係由控制器280控制。
LSI係在進行了於矽晶圓上實施處理之晶圓處理之後，並經過組裝製程、測試製程、可靠度測試製程而被製造。晶圓處理係被區分為對矽晶圓實施氧化、擴散等之加工的基板製程、及於其表面形成配線之配線製程，於配線製程中，以微影製程作為中心重複地進行洗淨、熱處理、膜形成等。於微影製程中，形成阻劑圖案，並將該圖案作為遮罩進行蝕刻，藉此，對該圖案之下層進行加工。
接著，參照第30A～30F圖，針對於晶圓200上形成阻劑圖案之處理序列之一例進行說明。
於此例中，使用進行2次以上之圖案處理來形成圖案之雙圖案化技術(DPT：Double Patterning Technology)。根據此DPT，可形成比以一次圖案化所形成之圖案更微細的圖案。於處理序列中，依序執行於晶圓200上形成第一阻劑圖案705之第一阻劑圖案形成製程、於第一阻劑圖案705上形成氧化矽膜706而作為第一阻劑保護膜的氧化矽膜形成製程、及於氧化矽膜706上形成第二阻劑圖案709之第二阻劑圖案形成製程。以下，針對各製程進行說明。
＜第一阻劑圖案形成製程＞
於第一阻劑圖案形成製程中，於形成在晶圓200上之硬遮罩702上形成第一阻劑圖案705。最初於形成在晶圓200上之硬遮罩702上塗布第一阻劑703(參照第30A圖)。
其次，藉由進行烘烤、使用藉ArF準分子雷射光源(193nm)、KrF準分子雷射光源(248nm)等之光源所形成的遮罩圖案等的選擇性曝光、顯像等，形成第一阻劑圖案705(參照第30B圖)。
＜第一阻劑保護膜形成製程＞
於第一阻劑保護膜形成製程中，於以第一阻劑圖案形成製程所形成之第一阻劑圖案705上及未形成有第一阻劑圖案705之硬遮罩702上，形成氧化矽之薄膜706作為第一阻劑圖案705的保護膜(參照第30C圖)。藉此，保護第一阻劑圖案705不受後述之第二阻劑707的溶劑影響，防止第一阻劑圖案705之形狀變化或膜質變化。此氧化矽膜706之形成係使用上述基板處理裝置101所進行，細節容後述。
＜第二阻劑圖案形成製程＞
於第二阻劑圖案形成製程中，於以第一阻劑保護膜形成製程形成於第一阻劑圖案705上之氧化矽膜706上，且與形成有第一阻劑圖案705之位置不同的位置上，形成第二阻劑圖案709。本製程中，進行與第一阻劑圖案形成製程相同的處理。
最初於作為第一阻劑圖案705之保護膜的氧化矽膜706上塗布第二阻劑707(參照第30D圖)。
其次，藉由進行烘烤、使用藉ArF準分子雷射光源(193nm)、KrF準分子雷射光源(248nm)等之光源所進行的曝光、顯像等，形成第二阻劑圖案709(參照第30E圖)。
如上述，藉由實施第一阻劑圖案形成製程、第一阻劑保護膜形成製程、第二阻劑圖案形成製程，可形成微細之阻劑圖案。
另外，為了於第二阻劑圖案709形成之後，且實施了既定之處理(例如，尺寸檢查、對準檢查、重工處理等)之後，根據需要除去氧化矽膜706，還可實施如下之第一阻劑保護膜除去製程。
＜第一阻劑保護膜除去製程＞
於第一阻劑保護膜除去製程中，除去以第一阻劑保護膜形成製程所形成之作為第一阻劑保護膜的氧化矽膜706(參照第30F圖)。
除去方式有濕式蝕刻方式及乾式蝕刻方式2種。作為藉由濕式蝕刻除去氧化矽膜706之情況的蝕刻液，例如，可舉出稀釋之HF水溶液等，即氟化氫酸(HF)液。另外，於藉由乾式蝕刻方式除去氧化矽膜604之情況下，可使用例如氧電漿等。
另外，上述中針對形成2次阻劑圖案之製程進行了說明，但亦可形成3次以上之阻劑圖案，在此情況下，重複地執行既定次數之阻劑圖案形成製程及氧化矽膜形成製程。此氧化矽膜之形成亦使用上述之基板處理裝置101進行，細節後述。
另外，於形成3次以上之阻劑圖案之情況下，亦可根據需要，以第一阻劑圖案形成製程→第一阻劑保護膜(第一氧化矽膜)形成製程→第二阻劑圖案形成製程→第一阻劑保護膜(第一氧化矽膜)除去→第三阻劑圖案形成製程→第二阻劑保護膜(第二氧化矽膜)形成製程→第四阻劑圖案形成製程→第二阻劑保護膜(第二氧化矽膜)除去→第五阻劑圖案形成製程→…的方式，逐次地除去作為保護膜之氧化矽膜。
又，上述中，第一阻劑圖案705係形成於晶圓200上所形成之硬遮罩702上，但亦可取消硬遮罩702。另外，亦可取代阻劑，而改用ACL(非晶質碳層：Amorphous Carbon Layer)。於使用ACL之情況下，形成用以保護ACL之氧化矽膜時的處理溫度，可為比阻劑高之溫度，只要是200℃以下即可。若為200℃以下，便可有效地防止ACL因加熱而發生變質。
其次，參照第31A～第31D圖，針對於晶圓200上形成阻劑圖案之處理序列的其他例子進行說明。
於此例中，採用利用側壁來形成微細圖案之自行整合雙圖案化技術(SASP：Self Aligned Double Patterning)。
首先，於晶圓200上形成阻劑721，以微影製程進行圖案化，形成第一阻劑圖案722(參照第31A圖)。
其次，於第一阻劑圖案722上，以200℃以下之低溫形成氧化矽膜723(參照第31B圖)。此氧化矽膜723之形成係使用上述基板處理裝置101進行，細節後述。
接著，藉由乾式蝕刻等進行氧化矽膜723之異向性蝕刻，僅於阻劑圖案722之側壁留下氧化矽膜723而作為側壁724(參照第31C圖)。
其次，將氧化矽膜之側壁724作為遮罩，藉由乾式蝕刻等於垂直方向上對露出之阻劑721進行異向性蝕刻，形成由阻劑721所構成之微細圖案725(參照第31D圖)。
又，亦可取代阻劑，而改用ACL(非晶質碳層：Amorphous Carbon Layer)。於使用ACL之情況下，形成用以保護ACL之氧化矽膜時的處理溫度，可為比阻劑高之溫度，只要是200℃以下即可。若為200℃以下，便可有效地防止ACL因加熱而發生變質。
其次，針對使用基板處理裝置101且以200℃以下之低溫形成作為第一阻劑保護膜的氧化矽膜706或作為蝕刻遮罩之氧化矽膜723的例子進行說明。
於CVD法或ALD法中，例如，在CVD法的情況下，同時供給包含構成所形成之膜的複數個元素之複數種類之氣體等，而在ALD法的情況下，則交互地供給包含構成所形成之膜的複數個元素之複數種類之氣體等。於是，藉由控制供給時之供給流量、供給時間、電漿功率等的處理條件，形成氧化矽膜(SiO膜)或氮化矽膜(SiN膜)。在那些技術中，以成為下述之方式為目的來控制供給條件，此方式為在形成例如SiO膜之情況下，使膜之組成比成為化學計量組成之O/Si≒2，另外，在形成例如SiN膜之情況下，使膜之組成比成為化學計量組成之N/Si≒1.33。
另一方面，與ALD法不同，還能以所形成之膜的組成比成為與化學計量組成不同的既定組成比為目的，來控制供給條件。亦即，以使構成所形成之膜的複數個元素當中至少一個元素比其他之元素相對於化學計量組成過剩為目的，來控制供給條件。如此，亦可一面控制構成所形成之膜的複數個元素的比率，即膜的組成比，一面進行成膜。以下，針對藉由ALD法交互地供給包含不同種類之元素的複數種類之氣體，形成具有化學計量組成之氧化矽膜的序列的例子進行說明。
在此，針對設第1元素為矽(Si)，設第2元素為氧(O)，使用含矽原料之將液體原料之BTBAS(SiH2(NH(C4H9))2，雙(三級丁胺基)矽烷)氣化之BTBAS氣體作為含第1元素之原料，使用含氧氣體之O2氣體作為含第2元素之反應氣體，在基板上形成作為絕緣膜之氧化矽膜之例子，參照第32圖及第33圖進行說明。第32圖為用以說明形成圖案時所使用之氧化矽膜的製造製程之流程圖。第33圖為用以說明形成圖案時所使用之氧化矽膜的製造製程之時序圖。
首先，控制對加热器207供給電力之加熱用電源250，將處理室201內保持於200℃以下，更佳為100℃以下的溫度，例如100℃的溫度。
然後，將形成有第一阻劑圖案705(參照第30B圖)之複數片晶圓200或形成有第一阻劑圖案722(參照第30A圖)之複數片晶圓200裝填(wafer charge)於晶舟217(步驟S301)。
然後，起動真空泵246。並開啟爐口閘門147(參照第1圖)。支撐複數片晶圓200之晶舟217係藉由晶舟昇降器115抬起而被搬入(boat load)處理室201內(步驟S302)。在此狀態下，密封蓋219透過O型環220形成將反應管203之下端密封的狀態。然後，藉由晶舟驅動機構267使晶舟217旋轉，使晶圓200旋轉。
然後，開啟APC閥243，藉由真空泵246進行抽真空，以使處理室201內成為所需壓力(真空度)，等到晶圓200之溫度達到100℃而且溫度等穩定之後(步驟S303)，在將處理室201內之溫度保持為100℃的狀態下，依序執行下面之步驟。
此時，由壓力感測器245測定處理室201內之壓力，並根據此測定之壓力對APC閥244的開度進行反饋控制(壓力調整)。另外，藉由加熱器207進行加熱，使處理室201內成為所需之溫度。此時，以處理室201內成為所需溫度的方式，根據溫度感測器263所檢測之溫度資訊反饋控制(溫度調整)自加熱用電源250對加熱器207之電力供給程度。
接著，藉由朝處理室201內供給BTBAS氣體及氧氣，進行形成氧化矽膜706(參照第30C圖)、723(參照第31B圖)的氧化矽膜形成製程。於氧化矽膜形成製程中，依序重複地執行以下之4個步驟(S304～S307)。於本實施形態中，使用ALD法形成氧化矽膜。
(BTBAS供給：步驟S304)
於步驟S204，自氣體供給系301之供氣管310、噴嘴410朝處理室201內供給BTBAS。關閉閥313，並開啟閥317、612。BTBAS在常溫下為液體，液體之BTBAS係由液體質量流量控制器316進行流量調整後被供給於氣化器318並由氣化器318所氣化。於朝處理室201內供給BTBAS之前，關閉閥313且開啟閥612，經由閥612將BTBAS流向通風管路610。
然後，於朝處理室201內供給BTBAS之時，關閉閥612且開啟閥313，朝閥313之下游的供氣管310供給BTBAS，並開啟閥513，自載氣供給管510供給載氣(N2)。載氣(N2)之流量係以質量流量控制器512進行調整。在閥313之下游側，BTBAS與載氣(N2)合流而混合，且一面經由噴嘴410之供氣孔411供給於處理室201一面自排氣管231排出。此時，適當地調整APC閥243，將處理室201內之壓力維持為50～900Pa的範圍，例如300Pa。以液體質量流量控制器312控制之BTBAS的供給量，係在0.05～3.00g/min之範圍，例如1.00g/min。將晶圓200曝露於BTBAS的時間係在2～6秒的範圍，例如3秒。又，控制對加热器207供給電力之加熱用電源250，將處理室201內保持於200℃以下，更佳為100℃以下的溫度，例如100℃的溫度。
此時，流動於處理室201內之氣體只有BTBAS及作為惰性氣體的N2，不存在O2。因此，BTBAS不會引起氣相反應，而與晶圓200之表面或襯底膜進行表面反應(化學吸附)，形成原料(BTBAS)之吸附層(以下，稱為含矽層)。BTBAS之化學吸附層係指除了BTBAS分子之連續吸附層以外，還包括不連續之化學吸附層。
同時，當自連接於供氣管320之中途的載氣供給管520，開啟閥523而流動N2(惰性氣體)時，可防止BTBAS蔓延進入O2側之噴嘴420、緩衝室423、供氣管320。同樣地，當同時自連接於供氣管330之中途的載氣供給管530，開啟閥533而流動N2(惰性氣體)時，可防止BTBAS蔓延進入O2側之噴嘴430、緩衝室433、供氣管330。又，因為是用以防止BTBAS的蔓延進入，所以，由質量流量控制器522、532所控制之N2(惰性氣體)的流量可為少量。
(除去殘留氣體：步驟S305)
於步驟S305，自處理室201內除去殘留BTBAS等之殘留氣體。關閉供氣管310之閥313，停止朝處理室201內供給BTBAS，然後開啟閥612，使BTBAS流向通風管路610。此時，將排氣管231之APC閥243全部打開，藉由真空泵246對處理室201內進行排氣直到成為20Pa以下為止，將殘留於處理室201內之殘留BTBAS等之殘留氣體自處理室201內排除。此時，當自作為BTBAS供給管路之供氣管310，再自供氣管路320、330將N2等之惰性氣體朝處理室201內供給時，可進一步提高排除殘留BTBAS等之殘留氣體的效果。
(供給已活化之O2：步驟S306)
於步驟S306，自氣體供給系302之供氣管320且經由噴嘴420的供氣孔421朝緩衝室423內供給O2，並自氣體供給系303之供氣管330且經由噴嘴430的供氣孔431朝緩衝室433內供給O2。此時，自高頻電源270且經由整合器271朝棒狀電極471及棒狀電極472之間施加高頻電力，藉此，供給至緩衝室423內之O2氣體被電漿激發，並作為活性種一面自供氣孔425供給於處理室201內一面被自排氣管231排出，另外，自高頻電源270且經由整合器271朝棒狀電極481及棒狀電極482之間施加高頻電力，藉此，供給至緩衝室433內之O2氣體被電漿激發，並作為活性種一面自供氣孔435供給於處理室201內一面被自排氣管231排出。
O2係以質量流量控制器322進行流量調整而自供氣管320供給至緩衝室423內，且以質量流量控制器332進行流量調整而自供氣管330供給至緩衝室433內。O2係於朝緩衝室423供給之前，關閉閥323且開啟閥622，經由閥622流向通風管路620，且於朝緩衝室433供給之前，關閉閥333且開啟閥632，經由閥632流向通風管路630。然後，於朝緩衝室423供給O2之時，關閉閥622且開啟閥323，朝閥323之下游的供氣管320供給O2，並開啟閥523，自載氣供給管520供給載氣(N2)。載氣(N2)之流量係以質量流量控制器522進行調整。在閥323之下游側，O2與載氣(N2)合流而混合，且經由噴嘴420供給於緩衝室423。另外，於朝緩衝室433供給O2之時，關閉閥632且開啟閥333，朝閥333之下游的供氣管330供給O2，並開啟閥533，自載氣供給管530供給載氣(N2)。載氣(N2)之流量係以質量流量控制器532進行調整。在閥333之下游側，O2與載氣(N2)合流而混合，且經由噴嘴430供給於緩衝室433。
藉由對O2氣體進行電漿激發而作為活性種流動時，適宜地調整APC閥243，將處理室201內之壓力調整於例如50～900Pa的範圍內，例如500Pa。以質量流量控制器322控制之O2氣體的供給流量，係例如2000～9000sccm的範圍內的流量，例如6000sccm。以質量流量控制器332控制之O2氣體的供給流量，係例如2000～9000sccm的範圍內的流量，例如6000sccm。將晶圓200曝露於藉由對O2氣體進行電漿激發而獲得之活性種的時間，即氣體供給時間，係在例如3～20秒的範圍內，例如設為9秒。又，自高頻電源270施加於棒狀電極471及棒狀電極472之間的高頻電力係在例如20～600W之範圍內的電力，設定為例如200W，自高頻電源270施加於棒狀電極481及棒狀電極482之間的高頻電力，係在例如20～600W之範圍內的電力，設定為例如200W。另外，控制對加熱器207供給電力之加熱用電源250，將處理室201內保持於200℃以下，較佳為100℃以下的溫度，例如100℃的溫度。O2氣體在原來狀態下之反應溫度高，難以在如上述之晶圓溫度、處理室內壓力下進行反應，所以，藉由電漿激發而作為活性種之後進行流動，因此晶圓200之溫度可為如上述設定之低溫度範圍。只是，溫度變化需要花費時間，所以，較佳為成為與供給BTBAS氣體時之溫度相同。
此時，流動於處理室201內之氣體係藉由對O2氣體進行電漿激發而獲得之活性種(O2電漿)，於處理室201內無BTBAS氣體之流動。因此，O2氣體不會引起氣相反應，成為活性種或者被活化後之O2氣體，在步驟S204與形成於晶圓200上之作為第1層之含矽層反應。藉此，含矽層被氧化，而改質為包含矽(第1元素)及氧(第2元素)之第2層，即氧化矽層(SiO層)。
同時，當自連接於供氣管310之中途的載氣供給管510，開啟閥513而流動N2(惰性氣體)時，可防止O2蔓延進入BTBAS側之噴嘴410、供氣管310。又，因為是用以防止O2的蔓延進入，所以，由質量流量控制器512所控制之N2(惰性氣體)的流量可為少量。
(除去殘留氣體：步驟S307)
於步驟S307，自處理室201內除去未反應或用於氧化後之殘留O2等之殘留氣體。關閉供氣管320之閥323，停止朝處理室201內供給O2，然後開啟閥622而使O2流向通風管路620，關閉供氣管330之閥333，停止朝處理室201供給O2，開啟閥632而使O2流向通風管路630。此時，將排氣管231之APC閥243全部打開，藉由真空泵246對處理室201內進行排氣直到成為20Pa以下為止，將殘留於處理室201內之殘留O2等的殘留氣體自處理室201內排除。此時，當自作為O2供給管路之供氣管320、330，再自供氣管310朝處理室201內供給N2等之惰性氣體時，可進一步增加排除殘留O2等之殘留氣體的效果。
將上述步驟S304～S307作為一個循環，藉由至少執行一次以上(步驟S308)，採用ALD法於晶圓200上上形成既定膜厚的氧化矽膜706(參照第30C圖)、氧化矽膜723(參照第31B圖)。
將上述步驟S304～S307作為一個循環，藉由至少執行此循環一次以上，於第一阻劑圖案705及硬遮罩702上形成既定膜厚之含矽(第1元素)及氧(第2元素)的氧化矽膜706而作為第一阻劑保護膜(參照第30C圖)，且於第一阻劑圖案722上形成氧化矽膜723(參照第31B圖)。
當執行了形成既定膜厚之氧化矽膜706或氧化矽膜723的成膜處理時，一面朝處理室201內供給N2等之惰性氣體一面進行排氣，藉此，以惰性氣體對處理室201內進行沖洗(氣體沖洗：步驟S310)。又，氣體沖洗較佳為在除去殘留氣體之後，重複地進行關閉APC閥243且開啟閥513、523、533所進行之N2等的惰性氣體的對處理室201內之供給，然後關閉閥513、523、533而停止N2等之惰性氣體的朝處理室201內之供給，並開啟APC閥243所進行之對處理室201內之抽真空。
然後，停止晶舟旋轉機構267，而使晶舟217之旋轉停止。然後，開啟閥513、523、533，以N2等之惰性氣體將處理室201內的氣體環境進行更換(更換惰性氣體)，使處理室201內之壓力恢復為常壓(恢復大氣壓：步驟S312)。然後，藉由晶舟昇降器115使密封蓋219下降，開放反應管203下端，並在處理完成的晶圓200被支撐於晶舟217之狀態下自反應管203下端搬出至反應管203的外部(晶舟搬出：步驟S314)。然後，以爐口閘門147關閉反應管203的下端。然後，停止真空泵246。然後，將處理完成的晶圓200自晶舟217中取出(晶圓卸出：步驟S316)。藉此，結束一次之成膜處理(成批處理)。
接著，參照第34圖，說明本實施形態之一變化例。
於上述第9實施形態中，主要由棒狀電極471、棒狀電極472、電極保護管451、電極保護管452、緩衝室423及供氣孔425所構成之第一電漿產生構造429、及主要由棒狀電極481、棒狀電極482、電極保護管461、電極保護管462、緩衝室433及供氣孔435所構成之第二電漿產生構造439，係相對於通過晶圓200之中心(反應管203的中心)之線呈線對稱地設置，排氣口230亦設於通過此晶圓200之中心(反應管203的中心)之線上，噴嘴410之供氣孔411亦設於通過此晶圓200之中心(反應管203的中心)之線上，第一電漿產生構造429及第二電漿產生構造439係設於排氣口230之附近，但於本變化例中，在第一電漿產生構造429及第二電漿產生構造439係設於包夾晶圓200而對向之位置(180度相反之側)，且相對於晶圓200之中心及反應管203的中心呈點對稱地設置，另外，噴嘴410係設於排氣口230與第二電漿產生構造439之間的方面與上述第9實施形態不同，其他方面相同。
本變化例中亦具有主要由棒狀電極471、棒狀電極472、電極保護管451、電極保護管452、整合器271、高頻電源270所構成之第一電漿源、及主要由棒狀電極481、棒狀電極482、電極保護管461、電極保護管462、整合器271、高頻電源270所構成之第二電漿源，所以，與一個電漿源之情況相比，即使減小供給於各電漿源之高頻電力，仍可產生足夠量之電漿。藉此，於利用電漿處理晶圓200時，可減小給予晶圓200或所形成之膜的損害，而且可減低晶圓200之處理溫度。
另外，主要由棒狀電極471、棒狀電極472、電極保護管451、電極保護管452、緩衝室423及供氣孔425所構成之第一電漿產生構造429、及主要由棒狀電極481、棒狀電極482、電極保護管461、電極保護管462、緩衝室433及供氣孔435所構成之第二電漿產生構造439，係設於包夾晶圓200而對向之位置(180度相反之側)，且相對於晶圓200之中心及反應管203的中心呈點對稱地設置，所以，使得容易自兩電漿產生構造對晶圓200全面更為均勻地供給電漿，可於晶圓200上形成更為均勻之膜。
接著，參照第35圖，說明本實施形態之另一變化例。
於上述第9實施形態中，噴嘴410之供氣孔411，主要由棒狀電極471、棒狀電極472、電極保護管451、電極保護管452、緩衝室423及供氣孔425所構成之第一電漿產生構造429、及主要由棒狀電極481、棒狀電極482、電極保護管461、電極保護管462、緩衝室433及供氣孔435所構成之第二電漿產生構造439，係相對於通過晶圓200之中心(反應管203的中心)之線呈線對稱地設置，噴嘴410之供氣孔411亦設於通過此晶圓200之中心(反應管203的中心)之線上，但於本變化例中，在第一電漿產生構造429及第二電漿產生構造439雖相對於通過晶圓200之中心(反應管203的中心)之線呈線對稱地設置，但噴嘴410之供氣孔411不設於通過此晶圓200之中心(反應管203的中心)之線上的方面與上述第9實施形態不同，其他方面相同。
本變化例中亦具有主要由棒狀電極471、棒狀電極472、電極保護管451、電極保護管452、整合器271、高頻電源270所構成之第一電漿源、及主要由棒狀電極481、棒狀電極482、電極保護管461、電極保護管462、整合器271、高頻電源270所構成之第二電漿源，所以，與一個電漿源之情況相比，即使減小供給於各電漿源之高頻電力，仍可產生足夠量之電漿。藉此，於利用電漿處理晶圓200時，可減小給予晶圓200或所形成之膜的損害，而且可減低晶圓200之處理溫度。
另外，主要由棒狀電極471、棒狀電極472、電極保護管451、電極保護管452、緩衝室423及供氣孔425所構成之第一電漿產生構造、及主要由棒狀電極481、棒狀電極482、電極保護管461、電極保護管462、緩衝室433及供氣孔435所構成之第二電漿產生構造，係相對於通過晶圓200之中心(反應管203的中心)之線呈線對稱地設置，所以，使得容易自兩電漿產生構造對晶圓200全面更為均勻地供給電漿，可於晶圓200上形成更為均勻之膜。
接著，參照第36圖，說明本實施形態之再一變化例。
於本變化例中，相對於上述第35圖所示之其他變化例，追加主要由棒狀電極481’、棒狀電極482’、電極保護管461’、電極保護管462’、緩衝室433’及供氣孔435’所構成，且與主要由棒狀電極481、棒狀電極482、電極保護管461、電極保護管462、緩衝室433及供氣孔435所構成之第二電漿產生構造439為相同構造之第三電漿產生構造439’，並將此第三電漿產生構造439’與主要由棒狀電極471、棒狀電極472、電極保護管451、電極保護管452、緩衝室423及供氣孔425所構成之第一電漿產生構造429，相對於晶圓200之中心及反應管203的中心呈點對稱地設置。
於本變化例中，在主要由棒狀電極471、棒狀電極472、電極保護管451、電極保護管452、整合器271、高頻電源270所構成之第一電漿源、及主要由棒狀電極481、棒狀電極482、電極保護管461、電極保護管462、整合器271、高頻電源270所構成之第二電漿源上，進一步追加主要由棒狀電極481’、棒狀電極482’、電極保護管461’、電極保護管462’、整合器271及高頻電源270所構成的第三電漿源，所以，與2個電漿源之情況相比，即使進一步減小供給於各電漿源之高頻電力，仍可產生足夠量之電漿。藉此，於利用電漿處理晶圓200時，可減小給予晶圓200或所形成之膜的損害，而且可減低晶圓200之處理溫度。
(第10實施形態)
參照第37圖及第38圖，說明本實施形態。
於第9實施形態中，電極保護管461、電極保護管462係在晶舟支撐台218之下部附近的高度位置，且分別經由設於反應管203之通孔204、205被插入緩衝室423內，棒狀電極481、482亦在晶舟支撐台218之下部附近的高度位置被插入緩衝室423內，電極保護管461、電極保護管462係在緩衝室423內由安裝板401所固定，電極保護管451、電極保護管452及棒狀電極471、472，亦為與電極保護管461、電極保護管462及棒狀電極481、482相同之構造，但於本實施形態中，在電極保護管461、電極保護管462係於晶舟支撐台218之上部附近(比搭載有製品晶圓的最下段略微下面的部分)的高度位置，且分別經由設於反應管203之通孔206、207被插入緩衝室423內，且在比晶舟支撐台218之上部附近(比搭載有製品晶圓的最下段略微下面的部分)的高度位置更下側的位置設於反應管203之外側，棒狀電極481、482亦在晶舟支撐台218之上部附近的高度位置被插入緩衝室423內，且在比晶舟支撐台218之上部附近(比搭載有製品晶圓的最下段略微下面的部分)的高度位置更下側的位置設於反應管203之外側，電極保護管461、電極保護管462係在反應管203之外側分別貫穿安裝板401之孔405、406所設置，且由安裝板401所固定，安裝板401係固定於反應管203，電極保護管451、電極保護管452及棒狀電極471、472，亦為與電極保護管461、電極保護管462及棒狀電極481、482相同之構造的方面，與第9實施形態不同，其他方面相同。於本實施形態中，棒狀電極481、482係在晶舟支撐台218之上部附近的高度位置被插入緩衝室423內，且在比晶舟支撐台218之上部附近(比搭載有製品晶圓的最下段略微下面的部分)的高度位置更下側的位置設於反應管203之外側，所以，可抑制在比晶舟支撐台218之上部附近(比搭載有製品晶圓的最下段略微下面的部分)的高度位置更下側的位置之放電。又，比起棒狀電極482(481、471、472)的彎曲部490之曲率，彎曲部491之曲率更大。
(第11實施形態)
參照第39圖及第40圖，說明本實施形態。
於第9實施形態中，棒狀電極471、472、481、482之粗細係與高度無關而均相等，但於本實施形態中，在棒狀電極471、472、481、482係於自晶舟支撐台218之上部附近(比搭載有製品晶圓的最下段略微下面的部分)的高度位置起至下側，形成為自晶舟支撐台218之上部附近起比上側更細地形成的方面，與第9實施形態不同，其他方面相同。藉由縮細棒狀電極471、472、481、482，使得能量變弱，可抑制在比晶舟支撐台218之上部附近(比搭載有製品晶圓的最下段略微下面的部分)的高度位置更下側的位置之放電，可抑制能量之消耗。
(第12實施形態)
參照第41圖及第42圖，說明本實施形態。
於上述第9實施形態中，主要由棒狀電極471、棒狀電極472、電極保護管451、電極保護管452、緩衝室423及供氣孔425所構成之第一電漿產生構造429、及主要由棒狀電極481、棒狀電極482、電極保護管461、電極保護管462、緩衝室433及供氣孔435所構成之第二電漿產生構造439，係設於反應管203之內側，但於本實施形態中，在將電漿產生構造820、830突出地設於反應管203之外側的方面，與第9實施形態不同，其他方面相同。又，電漿產生構造820、830係與第6實施形態之電漿產生構造820、830為相同構造。
藉由本實施形態之電漿產生構造820、830，亦可生成遠端電漿。亦即，由電漿產生構造820、830所產生之自由基，在到達處理室201內之晶圓200全面之前不會失去活性，且由電漿產生構造820、830所產生之離子不會達到會給予處理室201內之晶圓200損害之程度。
當像本實施形態那樣將電漿產生構造820、830突出地設於反應管203之外部時，與像第1實施形態那樣將緩衝室423、433設於反應管203之內部的情況比較，可進一步拉近晶圓200之外周與反應管203的內周面之距離。
於本實施形態中，具有主要由電漿形成電極473、474、整合器271及高頻電源270所構成之第一電漿源、及主要由電漿形成電極483、484、整合器271、高頻電源270所構成之第二電漿源，所以，與一個電漿源之情況相比，即使減小供給於各電漿源之高頻電力，仍可產生足夠量的電漿。藉此，於利用電漿處理晶圓200時，可減小給予晶圓200或所形成之膜的損害，而且可減低晶圓200之處理溫度。
另外，主要由電漿形成電極473、474、電漿形成室壁428、電漿形成室821、開口822、噴嘴426及供氣孔427所構成之第一電漿產生構造820、及主要由電漿形成電極483、484、電漿形成室壁438、電漿形成室831、開口832、噴嘴436及供氣孔437所構成之第二電漿產生構造830，係相對於通過晶圓200之中心(反應管203的中心)之線呈線對稱地設置，所以，使得容易自兩電漿產生構造對晶圓200全面更為均勻地供給電漿，可於晶圓200上形成更為均勻之膜。
又，排氣口230亦設於通過此晶圓200之中心(反應管203的中心)之線上，所以，使得容易對晶圓200全面更為均勻地供給電漿，可於晶圓200上形成更為均勻之膜。又，噴嘴410之供氣孔411亦設於通過此晶圓200之中心(反應管203的中心)之線上，所以，使得容易對晶圓200全面更為均勻地供給原料氣體，可於晶圓200上形成更為均勻之膜。
又，於上述第9～第12實施形態中，為了對液體原料進行氣化，使用了氣化器315，但亦可取代氣化器而改用起泡器。
又，於上述各實施形態中，雖以使用ALD法之情況為例進行了說明，但於使用CVD法之情況下，藉由具有多個電漿源，仍可分散高頻電力，與一個電漿源之情況相比，即使減小供給於各電漿源之高頻電力，仍可產生足夠量的電漿。藉此，於利用電漿處理晶圓200時，可減小給予晶圓200或所形成之膜的損害，而且可減低晶圓200之處理溫度。另外，可抑制微粒之產生。
於上述各實施形態中，使用了CCP(Capacitively Coupled Plasma)方式之高頻電源，但即使使用ICP(Inductively Coupled Plasma)方式之高頻電源，亦可獲得同樣之效果。
另外，於上述實施形態中，作為載氣，使用了N2(氮)，但亦可取代氮，改用He(氦)、Ne(氖)、Ar(氬)等。
(本發明之較佳形態)
以下，針對本發明之較佳形態作附記。
(附記1)
根據本發明之一個較佳形態，提供一種基板處理裝置，其具備：處理室，其對基板進行處理；1個以上之緩衝室，其係與該處理室作區隔，且具有朝該處理室開口之供氣口；第一處理氣體供給系，其朝該處理室內供給第一處理氣體；第二處理氣體供給系，其可朝該1個以上之緩衝室內供給第二處理氣體；電源，其輸出高頻電力；電漿產生用電極，其藉由利用該電源施加高頻電力，在該緩衝室之內部使該第二處理氣體活化；及控制手段，其以在未對該電極施加高頻電力之狀態下，將表面形成有金屬膜之基板曝露於該第一處理氣體及該第二處理氣體中，於該金屬膜上形成第一膜之後，將形成有第一膜之基板曝露於該第一處理氣體及藉由朝該電極施加高頻電力而被活化之該第二處理氣體，於該金屬膜上形成第二膜的方式，控制該第一處理氣體供給系、該電源、及該第二處理氣體供給系。
(附記2)
根據本發明之另一個較佳形態，提供一種基板處理裝置，其包含：處理室，其對基板進行處理；1個以上之緩衝室，其係與該處理室作區隔，且具有朝該處理室開口之供氣口；第一處理氣體供給系，其朝該處理室內供給第一處理氣體；第二處理氣體供給系，其可朝該1個以上之緩衝室內供給第二處理氣體；電源，其輸出高頻電力；電漿產生用電極，其藉由利用該電源施加高頻電力，在該緩衝室之內部使該第二處理氣體活化；及控制手段，其以在將表面形成有金屬膜之基板曝露於該第一處理氣體之後，再曝露於該第一處理氣體及藉由對該電極施加高頻電力而被活化之該第二處理氣體，於該金屬膜上形成膜之方式，控制該第一處理氣體供給系、該電源、及該第二處理氣體供給系。
(附記3)
於附記1或2之基板處理裝置中，較佳為進一步具有對該處理室進行排氣之排氣系，該控制手段係以不會使該第一處理氣體與被活化之該第二處理氣體相互混合而朝該處理室交互地供給，於該金屬膜上形成該膜之方式，控制該第一處理氣體供給系、該電源、及該第二處理氣體供給系。
(附記4)
於附記1至3中任一項之基板處理裝置中，較佳為該金屬膜係GST膜。
(附記5)
於附記4之基板處理裝置中，較佳為該第一處理氣體係DCS，該第二處理氣體係NH3。
(附記6)
於附記1至5中任一項之基板處理裝置中，較佳為具有複數個緩衝室。
(附記7)
於附記5之基板處理裝置中，較佳為進一步具有加熱該基板之加熱系，以將表面形成有金屬膜之基板加熱為DCS的自行分解溫度以下，且曝露於該第一處理氣體之後，加熱為DCS的自行分解溫度以下，曝露於該第一處理氣體及藉由朝該電極施加高頻電力而被活化之該第二處理氣體，於該金屬膜上形成膜的方式，藉由該控制手段控制該第一處理氣體供給系、該電源、該第二處理氣體供給系及該加熱系。
(附記8)
根據本發明之又一個較佳形態，提供一種半導體裝置之製造方法，其具有：將表面形成有金屬膜之基板搬入處理室之製程；自相互獨立之複數個處理氣體供給系，朝該處理室分別供給第一處理氣體、及未藉由電漿激發活化之狀態的第二處理氣體，對該基板進行前處理之前處理製程；自該複數個處理氣體供給系，朝該處理室分別供給該第一處理氣體、及藉由電漿激發而活化之狀態的該第二處理氣體，於已進行了該前處理之基板上形成既定膜的成膜製程；及自該處理室搬出已形成有該既定膜之基板的製程。
(附記9)
根據本發明之又一個較佳形態，提供一種半導體裝置之製造方法，其具有：將表面形成有金屬膜之基板搬入處理室之製程；自相互獨立之複數個處理氣體供給系，朝該處理室供給第一處理氣體，對該基板進行前處理之前處理製程；自該複數個處理氣體供給系，朝該處理室分別供給該第一處理氣體、及藉由電漿激發而被活化之狀態的該第二處理氣體，於已進行了該前處理之基板上形成既定之膜的成膜製程；及自該處理室搬出已形成有該既定膜之基板的製程。
(附記10)
於附記8或9之半導體裝置之製造方法中，較佳為該成膜製程係自該複數個處理氣體供給系，以不會使該第一處理氣體與被活化之該第二處理氣體相互混合的方式朝該處理室交互地供給該第一處理氣體、及被活化之該第二處理氣體，於已進行了該前處理之基板上形成既定膜的成膜製程。
(附記11)
於附記8至10中任一項之半導體裝置之製造方法中，較佳為該金屬膜係GST膜。
(附記12)
於附記11之半導體裝置之製造方法中，較佳為該第一處理氣體係DCS，該第二處理氣體係NH3。
(附記13)
於附記12之半導體裝置之製造方法中，較佳為加熱為DCS之自行分解溫度以下，進行該前處理製程及該成膜製程。
(附記14)
根據本發明之再一個較佳形態，提供一種基板處理裝置，其具備：處理室，其對基板進行處理；複數個緩衝室，其係與該處理室作區隔，且分別具有朝該處理室開口之供氣口；第一處理氣體供給系，其朝該處理室內供給第一處理氣體；第二處理氣體供給系，其可朝該複數個緩衝室內分別供給第二處理氣體；電源，其輸出高頻電力；電漿產生用電極，其藉由利用該電源施加高頻電力，在該複數個緩衝室之各室的內部使該第二處理氣體活化；加熱系，其對該基板進行加熱；及控制手段，其以將表面形成有金屬膜之基板曝露於該第一處理氣體、及藉由對該電極施加高頻電力而在該複數個緩衝室內部被活化並自該複數個緩衝室供給至該處理室的該第二處理氣體，且一面將該基板加熱為該第一處理氣體之自行分解溫度以下一面於該金屬膜上形成膜的方式，控制該第一處理氣體供給系、該電源、該第二處理氣體供給系及該加熱系。
(附記15)
於附記14之基板處理裝置中，較佳為該控制手段係以不會使該第一處理氣體與被活化之該第二處理氣體相互混合而朝該處理室交互地供給，於該金屬膜上形成該膜之方式，控制該第一處理氣體供給系、該電源、該第二處理氣體供給系及該加熱系。
(附記16)
於附記15之基板處理裝置中，較佳為進一步具有對該處理室進行排氣之排氣系，該控制手段係以不會使該第一處理氣體與被活化之該第二處理氣體相互混合而朝該處理室交互地供給，於該金屬膜上形成該膜之方式，控制該第一處理氣體供給系、該電源、該第二處理氣體供給系、該加熱系及該排氣系。
(附記17)
於附記13至15中任一項之基板處理裝置中，較佳為該金屬膜係GST膜。
(附記18)
於附記16之基板處理裝置中，較佳為該第一處理氣體係DCS，該第二處理氣體係NH3。
(附記19)
根據本發明之再一個較佳形態，提供一種半導體裝置之製造方法，其具備：將表面形成有金屬膜之基板搬入處理室內之製程；將表面形成有金屬膜之基板曝露於第一處理氣體、及被複數個電漿產生構造所活化且自該複數個電漿產生構造供給於該處理室之第二處理氣體，一面將該基板加熱為該第一處理氣體之自行分解溫度以下一面於該金屬膜上形成膜的製程；及自該處理室內搬出形成有該膜的基板之製程。
(附記20)
於附記19之半導體裝置之製造方法中，較佳為該金屬膜係GST膜。
(附記21)
於附記20之半導體裝置之製造方法中，較佳為該第一處理氣體係DCS，該第二處理氣體係NH3。
(附記22)
根據本發明之再一個較佳形態，提供一種半導體裝置，其係使用附記8～13及19～21中任一項之半導體裝置之製造方法所形成。
(附記23)
根據本發明之再一個較佳形態，提供一種程式，其功能在於將電腦作為控制手段執行以下控制：控制相互獨立之複數個處理氣體供給系及電漿激發手段，朝處理室分別供給第一處理氣體、及未藉由電漿激發活化之狀態的第二處理氣體，對基板進行前處理，然後，自該複數個處理氣體供給系朝處理室分別供給該第一處理氣體、及藉由電漿激發而被活化之狀態的該第二處理氣體，於已進行了前處理之基板上形成既定之膜。
(附記24)
根據本發明之再一個較佳形態，提供一種程式，其功能在於將電腦作為控制手段執行以下控制：控制相互獨立之複數個處理氣體供給系及電漿激發手段，朝處理室供給第一處理氣體而對基板進行前處理，然後，自該複數個處理氣體供給系朝處理室分別供給該第一處理氣體、及藉由電漿激發而被活化之狀態的該第二處理氣體，於已進行了前處理之基板上形成既定之膜。
(附記25)
根據本發明之再一個較佳形態，提供一種程式，其功能在於將電腦作為控制手段執行以下控制：控制相互獨立之複數個處理氣體供給系、加熱基板之加熱系及複數個電漿產生構造，將表面形成有金屬膜之基板曝露於第一處理氣體、及被複數個電漿產生構造所活化且自該複數個電漿產生構造供給於該處理室之第二處理氣體，一面將該基板加熱為該第一處理氣體之自行分解溫度以下一面於該金屬膜上形成膜。
(附記26)
根據本發明之再一個較佳形態，提供一種電腦可讀取的記錄媒體，其記錄有附記23～25中任一項之程式。
(附記27)
根據本發明之再一個較佳形態，提供一種基板處理裝置，其具有附記26之記錄媒體。
(附記28)
根據本發明之再一個較佳形態，提供一種基板處理裝置，其藉由減少投入之高頻電力的每單位面積之投入電力密度，而在350℃以下之溫度下，於金屬膜上密接性良好地形成非晶矽氮化膜。
(附記29)
根據本發明之再一個較佳形態，提供一種基板處理裝置，其在配置有2個以上之施加高頻電力的緩衝室的處理室，將投入之高頻電力分散供給於該2個以上之緩衝室中，藉此，可在350℃以下之溫度下，於金屬膜上密接性良好地形成非晶矽氮化膜。
(附記30)
根據本發明之再一個較佳形態，提供一種基板處理裝置，其在350℃以下之溫度下，朝金屬膜上重複地實施至少一次以上之DCS照射及未施加有高頻電力的NH3照射，然後，藉由重複地實施至少一次以上之DCS照射及施加有高頻電力的NH3照射，於金屬膜上密接性良好地形成非晶矽氮化膜。
(附記31)
根據本發明之再一個較佳形態，提供一種基板處理裝置，其在350℃以下之溫度下，朝金屬膜上實施DCS照射，然後，藉由重複地實施DCS照射及施加有高頻電力的NH3照射，於金屬膜上密接性良好地形成非晶矽氮化膜。
(附記32)
根據本發明之再一個較佳形態，提供一種基板處理裝置，其具備：處理室，其對基板進行處理；複數個緩衝室，其係與該處理室作區隔，且分別具有朝該處理室開口之供氣口；第一處理氣體供給系，其可分別朝該複數個緩衝室內供給第一處理氣體；電源，其輸出高頻電力；電漿產生用電極，其藉由利用該電源施加高頻電力，在該緩衝室之內部使該第一處理氣體活化；第二處理氣體供給系，其朝該處理室內供給第二處理氣體；排氣系，其對該處理室進行排氣；及控制手段，其以將基板曝露於該被活化之第一處理氣體、及該第二處理氣體，且一面將該基板加熱至200℃以下一面於該基板上形成膜的方式，控制該第一處理氣體供給系、該電源、該第二處理氣體供給系及該排氣系。
(附記33)
於附記32之基板處理裝置中，較佳為該處理室及該緩衝室係設於反應管內部。
(附記34)
於附記32或33之基板處理裝置中，較佳為該電極係設於該緩衝室內。
(附記35)
於附記32或33之基板處理裝置中，較佳為該電極係設於該緩衝室外。
(附記36)
於附記32至35項中任一項之基板處理裝置中，較佳為不使該第二處理氣體活化而使用。
(附記37)
於附記32之基板處理裝置中，較佳為該第一處理氣體係含氧氣體，該第二處理氣體係含矽氣體，形成於該基板上之膜係氧化矽膜。
(附記38)
於附記37之基板處理裝置中，較佳為該第一處理氣體係氧，該第二處理氣體係BTBAS。
(附記39)
於附記32之基板處理裝置中，較佳為一面將該基板加熱為100℃以下一面形成該膜。
(附記40)
於附記32之基板處理裝置中，較佳為該第二處理氣體供給系係連接於立設於該處理室內且具有供氣口之噴嘴，且經由該噴嘴自該供氣口而朝該處理室供給該第二處理氣體，該排氣系係連接於開口於該處理室之排氣口，該噴嘴之供氣口及該排氣口係設於包夾該基板而對向的位置。
(附記41)
於附記40之基板處理裝置中，較佳為該複數個緩衝室係分別使該複數個緩衝室之供氣口與該噴嘴之供氣口的距離實質上相等。
(附記42)
根據本發明之再一個較佳形態，提供一種半導體裝置之製造方法，藉由一面將該基板加熱為200℃以下，一面進行將形成有阻劑或非晶質碳的圖案之基板曝露於藉由對電極施加高頻電力而被於複數個緩衝室內所產生之電漿活化之第一處理氣體的製程，及將該基板曝露於未藉由電漿活化之第二處理氣體的製程，而於該基板上形成氧化矽膜。
(附記43)
根據本發明之再一個較佳形態，提供一種基板處理裝置，其係使用附記11之半導體裝置之製造方法所形成。
(附記44)
根據本發明之再一個較佳形態，提供一種基板處理裝置，其具備：2個以上之電漿形成用緩衝室，其設於處理室內；及高頻電力供給手段，其朝該2個以上之電漿形成用緩衝室內分散地供給高頻電力。
(附記45)
於附記13之基板處理裝置中，較佳為裝備高頻電極，該高頻電極具有將處理室下段之電極的粗細縮細的構造。
(附記46)
根據本發明之再一個較佳形態，提供一種半導體裝置之製造方法，其具備：朝複數片基板供給含矽之第一原料的製程；對該第一原料及其副生成氣體進行一定時間排氣處理的製程；一面朝電漿形成用緩衝室供給氨一面產生電漿，朝該複數片基板供給供給氨自由基之製程；及對殘留氣體進行一定時間排氣處理的製程。
(附記47)
根據本發明之再一個較佳形態，提供一種半導體裝置之製造方法，其具備：朝複數片基板供給含矽之第一原料的製程；對該第一原料及其副生成氣體進行一定時間排氣處理的製程；一面朝電漿形成用緩衝室供給氧一面產生電漿，朝該複數片基板供給供給氧自由基之製程；及對殘留氣體進行一定時間排氣處理的製程。
(附記48)
根據本發明之再一個較佳形態，提供一種基板處理裝置，其具備：處理室，其對基板進行處理；加熱手段，其對該基板進行加熱；複數個電漿形成室，其係與該處理室作區隔，且分別具有朝該處理室開口之供氣口；第一原料氣體供給系，其可分別朝該複數個電漿形成室內供給第一原料氣體；高頻電源，其輸出高頻電力；電漿產生用之複數個電極，其藉由利用該電源施加高頻電力，在該複數個電漿形成室之內部分別使該第一原料氣體激發；第二原料氣體供給系，其朝該處理室內供給第二原料氣體；排氣系，其對該處理室進行排氣；及控制手段，其以一面將該基板加熱為200℃以下，一面將該基板曝露於該被活化之第一原料氣體及該第二原料氣體中，於該基板上形成膜的方式，控制該加熱手段、該第一原料氣體供給系、該高頻電源、該第二原料氣體供給系及該排氣系。
(附記49)
根據本發明之再一個較佳形態，提供一種基板處理裝置，其具備：處理室，其對基板進行處理；加熱手段，其加熱該處理室內；溫度檢測手段，其檢測該處理室內之溫度；複數個電漿形成室，其係與該處理室作區隔，且分別具有朝該處理室開口之供氣口；第一原料氣體供給系，其可分別朝該複數個電漿形成室內供給該第一原料氣體，且具有控制該第一原料氣體之流量的第一流量控制手段、及對該第一原料氣體之朝該複數個電漿形成室內之供給進行控制的第一閥；高頻電源，其輸出高頻電力；電漿產生用之複數個電極，其藉由利用該高頻電源施加高頻電力，在該複數個電漿形成室之內部分別使該第一原料氣體激發；第二原料氣體供給系，其朝該處理室內供給第二原料氣體，且具有控制該第二原料氣體之流量的第二流量控制手段、及對該第二原料氣體之朝該處理室內之供給進行控制的第二閥；排氣系，其對該處理室進行排氣；及控制手段，其根據藉由該溫度檢測手段所檢測之溫度資訊，以將該處理室內之溫度加熱為200℃以下的方式控制該加熱手段，以對該複數個電極施加既定量之高頻電力的方式控制該高頻電源，以朝該複數個電漿形成室分別供給既定量之該第一原料氣體之方式控制該第一流量控制手段及該第一閥，以朝處理室供給既定量之該第二原料氣體之方式控制該第二流量控制手段及該第二閥，以對該處理室按既定之排氣量進行排氣的方式控制該排氣系。
(附記50)
根據本發明之再一個較佳形態，提供一種半導體裝置之製造方法，其具備以下製程：根據藉由檢測處理基板之處理室內的溫度之溫度檢測手段所檢測之溫度資訊，控制對該處理室內進行加熱之加熱手段，將該處理室內之溫度加熱為200℃以下；控制可分別朝與該處理室作區隔且分別具有朝該處理室開口之供氣口的複數個電漿形成室內供給該第一原料氣體的第一原料氣體供給系，分別朝該複數個電漿形成室供給既定量之第一原料氣體；控制輸出高頻電力之高頻電源，藉由該高頻電源施加高頻電力，對在該複數個電漿形成室內部分別使第一原料氣體激發之電漿產生用的複數個電極，施加既定量之高頻電力；控制朝該處理室內供給第二原料氣體之第二原料氣體供給系，朝該處理室供給既定量之該第二原料氣體；控制對該處理室進行排氣之排氣系，以既定之排氣量對該處理室進行排氣；一面將該基板加熱為200℃以下一面將該基板曝露於被活化之第一原料氣體及該第二原料氣體，於該基板上形成膜。
(附記51)
根據本發明之再一個較佳形態，提供一種程式，其功能在於將電腦作為控制手段執行以下控制：根據藉由檢測處理基板之處理室內的溫度之溫度檢測手段所檢測之溫度資訊，控制對該處理室內進行加熱之加熱手段，將該處理室內之溫度加熱為200℃以下；控制可分別朝與該處理室作區隔且分別具有朝該處理室開口之供氣口的複數個電漿形成室內供給第一原料氣體的第一原料氣體供給系，分別朝該複數個電漿形成室供給既定量之該第一原料氣體；控制輸出高頻電力之高頻電源，藉由利用該高頻電源施加高頻電力，對在該複數個電漿形成室內部分別使第一原料氣體激發之電漿產生用的複數個電極，施加既定量之高頻電力；控制朝該處理室內供給第二原料氣體之第二原料氣體供給系，朝該處理室供給既定量之第二原料氣體；控制對該處理室進行排氣之排氣系，以既定之排氣量對該處理室進行排氣。
(附記52)
根據本發明之再一個較佳形態，提供一種電腦可讀取的記錄媒體，其記錄有附記51之程式。
(附記53)
根據本發明之再一個較佳形態，提供一種基板處理裝置，其具有附記52之記錄媒體。
以上，雖說明了本發明之各種典型的實施形態，但本發明不限定於那些實施形態。因此，本發明之範圍係只由以下之申請專利範圍限定。
101．．．基板處理裝置
200．．．晶圓
201．．．處理室
202．．．處理爐
203．．．反應管
207．．．加熱器
217．．．晶舟
218．．．晶舟支撐台
219．．．密封蓋
230．．．排氣口
231．．．排氣管
232．．．排氣管
243．．．APC閥
245．．．壓力感測器
246．．．真空泵
250．．．加熱用電源
263．．．溫度感測器
267．．．晶舟旋轉機構
270．．．高頻電源
271．．．整合器
280．．．控制器
281．．．CPU
282．．．ROM
283．．．RAM
284．．．HDD
301、302、303．．．氣體供給系
310、320、330、330’．．．供氣管
312、322、332、512、522、532．．．質量流量控制器
313、314、317、323、333、513、523、533、612、622、632．．．閥
315．．．貯氣部
316．．．液體質量流量控制器
318．．．氣化器
410、420、430、430’、426、436．．．噴嘴
411、421、431、431’、427、437．．．供氣孔
423、433、433’．．．緩衝室
424、434、434’．．．緩衝室壁
425、435、435’．．．供氣孔
428、438．．．電漿形成壁
429、439、439’．．．電漿產生構造
451、452、461、462、461’、462’．．．電極保護管
471、472、481、482、481’、482’、481a、482a．．．棒狀電極
473、474、483、484．．．電極
475、476、485、486．．．電極罩
501、502、503．．．載氣供給系(惰性氣體供給系)
510、520、530．．．載氣供給管
820、830．．．電漿產生構造
821、831．．．電漿形成室
第1圖為用以說明適合在本發明之較佳實施形態中使用的基板處理裝置之構成之概略立體透視圖。
第2圖為用以說明適合在本發明之較佳第1至第3實施形態中使用的處理爐之一例及其附屬構件之概略構成圖，為以概略縱剖面顯示處理爐部分之圖，且為沿第3圖之B-B線所作之概略縱剖面。
第3圖為沿第2圖所示處理爐之A-A線所作之概略橫剖視圖。
第4圖為用以說明適合在本發明之較佳第1至第7實施形態的基板處理裝置中使用的控制器及藉由該控制器所控制之各構件的方塊圖。
第5圖為用以說明本發明之較佳第1實施形態的矽氮化膜之製造製程之流程圖。
第6圖為用以說明本發明之較佳第1實施形態的矽氮化膜之製造製程之時序圖(timing chart)。
第7圖為顯示投入之高頻電力與產生的微粒數之關係之圖。
第8圖為顯示晶圓200之面內的典型之微粒分布之圖。
第9圖為用以說明本發明之較佳第2實施形態的矽氮化膜之製造製程之流程圖。
第10圖為用以說明本發明之較佳第2實施形態的矽氮化膜之製造製程之時序圖。
第11圖為用以說明本發明之較佳第3實施形態的矽氮化膜之製造製程之流程圖。
第12圖為用以說明本發明之較佳第1至第3實施形態的變化例之概略橫剖視圖。
第13圖為用以說明本發明之較佳第1至第3實施形態的變化例之概略橫剖視圖。
第14圖為用以說明本發明之較佳第1至第3實施形態的變化例之概略橫剖視圖。
第15圖為用以說明本發明之較佳第4、第5實施形態之概略橫剖視圖。
第16圖為用以說明適合在本發明之較佳第6、第7實施形態中使用的處理爐之一例及其附屬構件之概略構成圖，為以概略縱剖面顯示處理爐部分之圖，且為沿第17圖之E-E線所作之概略縱剖面。
第17圖為沿第16圖所示處理爐之D-D線所作之概略橫剖視圖。
第18圖為用以說明本發明之較佳第7實施形態之概略橫剖視圖。
第19圖為用以說明適合在本發明之較佳第8實施形態中使用的處理爐之一例及其附屬構件之概略構成圖，為以概略縱剖面顯示處理爐部分之圖，且為沿第20圖之B-B線所作之概略縱剖面。
第20圖為沿第19圖所示處理爐之A-A線所作之概略橫剖視圖。
第21圖為用以說明比較例之概略橫剖視圖。
第22圖為用以說明本發明之較佳第8實施形態的實施例與比較例中之成膜條件之表。
第23圖為用以說明本發明之較佳第8實施形態的實施例與比較例中之高頻電力與微粒的關係之表。
第24圖為用以說明本發明之較佳第8實施形態的實施例與比較例中之高頻電力與微粒的關係之圖。
第25圖為用以說明適合在本發明之較佳第9實施形態中使用的處理爐之一例及其附屬構件之概略構成圖，為以概略縱剖面顯示處理爐部分之圖，且為沿第26圖之B-B線所作之概略縱剖面。
第26圖為沿第25圖所示處理爐之A-A線所作之概略橫剖視圖。
第27圖為第26圖之C部的局部放大之概略立體透視圖。
第28圖為第26圖之C部的局部放大之概略縱剖視圖。
第29圖為用以說明適合在本發明之較佳第9實施形態的基板處理裝置中使用的控制器及藉由該控制器所控制之各構件的方塊圖。
第30A～30F圖為用以說明阻劑圖案之形成方法之概略縱剖視圖。
第31A～31D圖為用以說明圖案之其他形成方法之概略縱剖視圖。
第32圖為用以說明形成圖案時所使用之氧化矽膜的製造製程之流程圖。
第33圖為用以說明形成圖案時所使用之氧化矽膜的製造製程之時序圖。
第34圖為用以說明本發明之較佳第9實施形態的變化例之概略橫剖視圖。
第35圖為用以說明本發明之較佳第9實施形態的變化例之概略橫剖視圖。
第36圖為用以說明本發明之較佳第9實施形態的變化例之概略橫剖視圖。
第37圖為用以說明本發明之較佳第10實施形態的局部放大之概略立體透視圖。
第38圖為用以說明本發明之較佳第10實施形態的局部放大之概略縱剖視圖。
第39圖為用以說明本發明之較佳第11實施形態的局部放大之概略立體透視圖。
第40圖為用以說明本發明之較佳第11實施形態的局部放大之概略縱剖視圖。
第41圖為用以說明適合在本發明之較佳第12實施形態中使用的處理爐之一例及其附屬構件之概略構成圖，為以概略縱剖面顯示處理爐部分之圖，且為沿第42圖之E-E線所作之概略縱剖面。
第42圖為沿第41圖所示處理爐之D-D線所作之概略橫剖視圖。
200．．．晶圓
201．．．處理室
202．．．處理爐
203．．．反應管
207．．．加熱器
230．．．排氣口
231．．．排氣管
263．．．溫度感測器
270．．．高頻電源
271．．．整合器
272．．．地線
280．．．控制器
310、320、330．．．供氣管
410、420、430．．．噴嘴
411、421、431．．．供氣孔
423、43．．．緩衝室
424、434．．．緩衝室壁
425、435．．．供氣孔
429、439．．．電漿產生構造
433．．．緩衝室
451、452、461、462．．．電極保護管
471、472、481、482．．．棒狀電極

Claims (12)

  1. 一種基板處理裝置，其具備：處理室，其對基板進行處理；第一處理氣體供給系，其具有朝該處理室內開口的第一供氣口，由該第一供氣口朝該處理室內供給第一處理氣體；複數個緩衝室，其係與該處理室作區隔，且分別具有朝該處理室內開口之第二供氣口，各個該第二供氣口係配置成以通過該處理室內的基板的中心及該第一供氣口的直線作為對稱軸呈線對稱；第二處理氣體供給系，其可分別朝該複數個緩衝室內供給第二處理氣體；複數個電漿源，其係以對應各該緩衝室的方式設置，藉由供給高頻電力使電漿在各該緩衝室內產生，利用電漿，在各該緩衝室的內部使該第二處理氣體活化；排氣系，其由排氣口對該處理室內進行排氣；及控制器，其係將包含第一處理及第二處理的循環進行既定次數，藉此於該基板上形成膜，該第一處理係對該處理室內的基板，由該第一供氣口供給該第一處理氣體並由該排氣口進行排氣，該第二處理係對該處理室內的該基板，由各該緩衝室的各該第二供氣口供給已在該複數個緩衝室內利用電漿予以活化的該第二處理氣體，並由該排氣口進行排氣；並構成為在該第二處理中以對各該電漿源供給比藉由對1個電漿源 供給高頻電力而對該基板供給在1個緩衝室內利用電漿予以活化的該第二處理氣體時還小的高頻電力的方式，控制該第一處理氣體供給系、該第二處理氣體供給系、該複數個電漿源及該排氣系。
  2. 一種基板處理裝置，其具備：處理室，其對基板進行處理；第一處理氣體供給系，其具有朝該處理室內開口的第一供氣口，由該第一供氣口朝該處理室內供給第一處理氣體；第一緩衝室，其係與該處理室作區隔，且具有朝該處理室內開口之第二供氣口；第二緩衝室，其係與該處理室作區隔，且具有朝該處理室內開口之第三供氣口；第二處理氣體供給系，其分別朝該第一緩衝室內及該第二緩衝室內供給第二處理氣體；第一電漿源，其藉由供給高頻電力使電漿在該第一緩衝室內產生，利用電漿，在該第一緩衝室之內部使該第二處理氣體活化；第二電漿源，其藉由供給高頻電力使電漿在該第二緩衝室內產生，利用電漿，在該第二緩衝室之內部使該第二處理氣體活化；及排氣系，其由排氣口對該處理室內進行排氣，控制器，其係將包含第一處理及第二處理的循環進行既定次數，藉此於該基板上形成膜，該第一處理係對該處理室內的基板，由該第一供氣口供給該第一 處理氣體並由該排氣口進行排氣，該第二處理係對該處理室內的該基板，由該第一緩衝室的該第二供氣口供給已在該第一緩衝室內利用電漿予以活化的該第二處理氣體，且同時由該第二緩衝室的該第三供氣口供給已在該第二緩衝室內利用電漿予以活化的該第二處理氣體，並由該排氣口進行排氣；並構成為在該第二處理中以對各個該第一電漿源及該第二電漿源供給比藉由對1個電漿源供給高頻電力而對該基板供給在1個緩衝室內利用電漿予以活化的該第二處理氣體時還小的高頻電力的方式，控制該第一處理氣體供給系、該第一電漿源、該第二電漿源及該排氣系；該第二供氣口及該第三供氣口係配置成以通過該處理室內的基板的中心及該供氣口的直線作為對稱軸呈線對稱。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之基板處理裝置，其中該第一供氣口係設於包夾該處理室內的基板而與該排氣口對向的位置。
  4. 如申請專利範圍第1或2項之基板處理裝置，其中該排氣口係設於通過該處理室內的該基板的中心及該第一供氣口的該直線上。
  5. 如申請專利範圍第1項之基板處理裝置，其中該第一供氣口與各個該第二供氣口的各自距離係實質上相等。
  6. 如申請專利範圍第1項之基板處理裝置，其中各該電漿產生部具有電漿產生用電極，各該電極係設於各該緩衝室的內部。
  7. 如申請專利範圍第1項之基板處理裝置，其中各該電漿產生部具有電漿產生用電極，各該電極係設於各該緩衝室的外部。
  8. 如申請專利範圍第2項之基板處理裝置，其中該第一供氣口與該第二供氣口的距離和該第一供氣口與該第三供氣口的距離係實質上相等。
  9. 如申請專利範圍第2項之基板處理裝置，其中該第一電漿產生部具有電漿產生用第一電極，該第一電極係設於該第一緩衝室的內部，該第二電漿產生部具有電漿產生用第二電極，該第二電極係設於該第二緩衝室的內部。
  10. 如申請專利範圍第2項之基板處理裝置，其中該第一電漿產生部具有電漿產生用第一電極，該第一電極係設於該第一緩衝室的外部，該第二電漿產生部具有電漿產生用第二電極，該第二電極係設於該第二緩衝室的外部。
  11. 一種半導體裝置之製造方法，其具有藉由進行既定次數的循環來於基板上形成膜的製程，該循環包含：第一製程，對處理室內的基板，由第一供氣口供給第一處理氣體；及第二製程，對該處理室內的該基板，由各該第二供氣口供給已在複數個緩衝室內利用電漿予以活化的第二處理氣體，該複數個緩衝室係與該處理室作區隔，分別具有朝該處理室內開口之第二供氣口，各個該第二供氣口係配置成以通過該處理室內的該基板的中心及該第一供氣口的直線作為對稱軸呈線對稱； 在該第二製程中，藉由對各個以對應各該緩衝室的方式設置之複數個電漿源供給高頻電力使電漿在各該緩衝室內產生，利用電漿，在各該緩衝室的內部使該第二處理氣體活化，此時，對各該電漿源供給比藉由對1個電漿源供給高頻電力而對該基板供給在1個緩衝室內利用電漿予以活化的該第二處理氣體時還小的高頻電力。
  12. 一種電腦可讀取的記錄媒體，其記錄使電腦實行藉由進行既定次數的循環來於基板上形成膜的流程的程式，該循環包含：第一流程，對處理室內的基板，由第一供氣口供給第一處理氣體；及第二流程，對該處理室內的該基板，由各該第二供氣口供給已在複數個緩衝室內利用電漿予以活化的第二處理氣體，該複數個緩衝室係與該處理室作區隔，分別具有朝該處理室內開口之第二供氣口，各個該第二供氣口係配置成以通過該處理室內的該基板的中心及該第一供氣口的直線作為對稱軸呈線對稱；在該第二流程中，藉由對各個以對應各該緩衝室的方式設置之複數個電漿源供給高頻電力使電漿在各該緩衝室內產生，利用電漿，在各該緩衝室的內部使該第二處理氣體活化，此時，對各該電漿源供給比藉由對1個電漿源供給高頻電力而對該基板供給在1個緩衝室內利用電漿予以活化的該第二處理氣體時還小的高頻電力。
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