(57)【要約】【課題】プラズマ放電を安定的に発生させることができる技術を提供する。【解決手段】本開示の一態様による成膜方法は、処理室内に設けられ、周方向に沿って上面に基板を載置可能な回転テーブルに少なくともダミー用の第１の基板と前記第１の基板とは異なる第２の基板を含む複数の基板を載置する工程と、前記回転テーブルを回転させながら前記処理室内のプラズマ処理領域でプラズマ源により生成されたラジカルを用いて前記基板の上に成膜された膜を改質する工程と、を有し、前記改質する工程では、前記プラズマ処理領域に前記第２の基板が位置するときにプラズマを着火させる。【選択図】図１１
2020198390.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理室内に設けられ、周方向に沿って上面に基板を載置可能な回転テーブルに少なくともダミー用の第１の基板と前記第１の基板とは異なる第２の基板を含む複数の基板を載置する工程と、
前記回転テーブルを回転させながら前記処理室内のプラズマ処理領域でプラズマ源により生成されたラジカルを用いて前記基板の上に成膜された膜を改質する工程と、
を有し、
前記改質する工程では、前記プラズマ処理領域に前記第２の基板が位置するときにプラズマを着火させる、
成膜方法。
【請求項２】
前記基板の上に原料ガスを吸着させる工程と、
前記基板の上に吸着した前記原料ガスを酸化して前記膜の分子層を堆積させる工程と、
を有する、
請求項１に記載の成膜方法。
【請求項３】
前記回転テーブルの上方に、前記回転テーブルの回転方向に沿って原料ガス吸着領域、酸化領域、前記プラズマ処理領域が互いに離間して配置され、前記回転テーブルを前記回転方向に複数回回転させ、前記回転テーブルの上の前記基板に前記原料ガス吸着領域、前記酸化領域、前記プラズマ処理領域を順に通過させることにより前記吸着させる工程、前記堆積させる工程及び前記改質する工程を繰り返す、
請求項２に記載の成膜方法。
【請求項４】
前記第２の基板は、製品ウエハ、モニタウエハ又は未使用ウエハである、
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の成膜方法。
【請求項５】
前記第１の基板の表面には、絶縁膜が形成されている、
請求項４に記載の成膜方法。
【請求項６】
前記絶縁膜の膜厚は、０．１μｍ〜１μｍである、
請求項５に記載の成膜方法。
【請求項７】
前記プラズマは、アンテナを用いて発生させた誘導結合型プラズマである、
請求項１乃至６のいずれか一項に記載の成膜方法。
【請求項８】
前記改質する工程は、前記プラズマ処理領域内に供給された酸素ガスを含むプラズマ処理ガスを前記プラズマ源によりプラズマ化することにより行われる、
請求項１乃至７のいずれか一項に記載の成膜方法。
【請求項９】
前記膜は、酸化膜である、
請求項１乃至８のいずれか一項に記載の成膜方法。
【請求項１０】
処理室と、
前記処理室内に設けられ、周方向に沿って上面に基板を載置する回転テーブルと、
前記回転テーブルの周方向に互いに分離領域を介して離間した領域に各々第１の処理ガス及び第２の処理ガスを供給する第１の処理ガス供給部及び第２の処理ガス供給部と、
前記基板に対してプラズマ処理を行うために、前記処理室内にプラズマ処理ガスを供給するプラズマ処理ガス供給部と、
前記プラズマ処理ガス供給部を上方及び側方から囲むプラズマ処理領域と、
前記プラズマ処理ガスをプラズマ化するために、前記回転テーブルに対向するように設けられ、前記プラズマ処理領域内でプラズマを発生させるプラズマ源と、
前記回転テーブルに少なくともダミー用の第１の基板と前記第１の基板とは異なる第２の基板を含む複数の基板を載置した状態で、前記プラズマ処理ガス供給部から前記プラズマ処理ガスを供給しながら、前記プラズマ処理領域に前記第２の基板が位置するときに前記プラズマ源を駆動して前記プラズマ処理領域でプラズマを着火させる、
成膜装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、成膜方法及び成膜装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
回転テーブル上に５枚又は６枚のウエハを周方向に沿って載置し、回転テーブルの回転により移動（公転）するウエハの軌道と対向するように、原料ガス供給部やガスをプラズマ化するためのアンテナを配置した成膜装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−４５９０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本開示は、プラズマ放電を安定的に発生させることができる技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示の一態様による成膜方法は、処理室内に設けられ、周方向に沿って上面に基板を載置可能な回転テーブルに少なくともダミー用の第１の基板と前記第１の基板とは異なる第２の基板を含む複数の基板を載置する工程と、前記回転テーブルを回転させながら前記処理室内のプラズマ処理領域でプラズマ源により生成されたラジカルを用いて前記基板の上に成膜された膜を改質する工程と、を有し、前記改質する工程では、前記プラズマ処理領域に前記第２の基板が位置するときにプラズマを着火させる。
【発明の効果】
【０００６】
本開示によれば、プラズマ放電を安定的に発生させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】一実施形態の成膜装置の構成例を示す断面図
【図２】図１の成膜装置の平面図
【図３】図１の成膜装置の回転テーブルの同心円に沿った断面図
【図４】図１の成膜装置に設けられるプラズマ源の断面図
【図５】図１の成膜装置に設けられるプラズマ源の分解斜視図
【図６】図５のプラズマ源に設けられる筐体の一例の斜視図
【図７】図１の成膜装置に設けられるプラズマ源の別の断面図
【図８】プラズマ処理領域に設けられたプラズマ処理ガスノズルを拡大して示す斜視図
【図９】図５のプラズマ源の一例の平面図
【図１０】プラズマ源に設けられるファラデーシールドの一部を示す斜視図
【図１１】実施例１のプラズマ着火の際のプラズマ源とウエハの位置との関係の説明図
【図１２】実施例１におけるプラズマの着火性の評価結果を示す図
【図１３】比較例１のプラズマ着火の際のプラズマ源とウエハの位置との関係の説明図
【図１４】比較例１におけるプラズマの着火性の評価結果を示す図
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、添付の図面を参照しながら、本開示のでない例示の実施形態について説明する。添付の全図面中、同一又は対応する部材又は部品については、同一又は対応する参照符号を付し、重複する説明を省略する。
【０００９】
（成膜装置）
一実施形態の成膜装置について説明する。図１は、一実施形態の成膜装置の構成例を示す断面図である。図２は、図１の成膜装置の平面図である。なお、図２では、説明の便宜上、天板１１の図示を省略している。
【００１０】
図１に示されるように、成膜装置は、平面形状が概ね円形である真空容器１と、真空容器１内に設けられ、真空容器１の中心に回転中心を有すると共にウエハＷを公転させるための回転テーブル２と、を備えている。
【００１１】
真空容器１は、ウエハＷを収容してウエハＷの表面上に成膜処理を施し、薄膜を堆積させるための処理室である。真空容器１は、回転テーブル２の後述する凹部２４に対向する位置に設けられた天板１１と、容器本体１２とを備えている。容器本体１２の上面の周縁には、円環状に設けられたシール部材１３が設けられている。天板１１は、容器本体１２から着脱可能に構成されている。平面視における真空容器１の直径寸法（内径寸法）は、限定されないが、例えば１１００ｍｍ程度であってよい。
【００１２】
真空容器１内の上面側における中央部には、真空容器１内の中心領域Ｃにおいて互いに異なる処理ガス同士が混ざり合うことを抑制するために分離ガスを供給する分離ガス供給管５１が接続されている。
【００１３】
回転テーブル２は、中心部にて概略円筒形状のコア部２１に固定されており、コア部２１の下面に接続されると共に鉛直方向に伸びる回転軸２２に対して、鉛直軸周り、図２に示す例では時計回りに、駆動部２３によって回転自在に構成されている。回転テーブル２の直径寸法は、限定されないが、例えば１０００ｍｍ程度であってよい。
【００１４】
駆動部２３には、回転軸２２の回転角度を検出するエンコーダ２５が設けられている。一実施形態においては、エンコーダ２５により検出された回転軸２２の回転角度は、制御部１２０に送信されて、制御部１２０によって回転テーブル２上の各凹部２４に載置されたウエハＷの位置を特定するために利用される。
【００１５】
回転軸２２及び駆動部２３は、ケース体２０に収納されている。ケース体２０は、上面側のフランジ部が真空容器１の底面部１４の下面に気密に取り付けられている。ケース体２０には、回転テーブル２の下方領域にＡｒガス等をパージガス（分離ガス）として供給するためのパージガス供給管７２が接続されている。
【００１６】
真空容器１の底面部１４におけるコア部２１の外周側は、回転テーブル２に下方側から近接するように円環状に形成されて突出部１２ａをなしている。
【００１７】
回転テーブル２の表面には、直径寸法が例えば３００ｍｍのウエハＷを載置可能な円形状の凹部２４が形成されている。凹部２４は、回転テーブル２の回転方向（図２の矢印Ａで示す方向）に沿って、複数個所、例えば６箇所に設けられている。凹部２４は、ウエハＷの直径よりも僅かに、具体的には１ｍｍ乃至４ｍｍ程度大きい内径を有する。凹部２４の深さは、ウエハＷの厚さにほぼ等しいか、又はウエハＷの厚さよりも大きく構成される。したがって、ウエハＷが凹部２４に収容されると、ウエハＷの表面と、回転テーブル２のウエハＷが載置されない平坦領域の表面とが同じ高さになるか、ウエハＷの表面が回転テーブル２の表面よりも低くなる。また、凹部２４の底面には、ウエハＷを下方側から突き上げて昇降させるための例えば後述する３本の昇降ピンが貫通する貫通孔（図示せず）が形成されている。
【００１８】
図２に示されるように、回転テーブル２の回転方向に沿って、第１の処理領域Ｐ１と、第２の処理領域Ｐ２と、第３の処理領域Ｐ３とが互いに離間して設けられる。回転テーブル２における凹部２４の通過領域と対向する位置には、例えば石英からなる複数本、例えば７本のガスノズル３１、３２、３３、３４、３５、４１、４２が真空容器１の周方向に互いに間隔をおいて放射状に配置されている。
【００１９】
ガスノズル３１〜３５、４１、４２の各々は、回転テーブル２と天板１１との間に配置される。ガスノズル３１〜３４、４１、４２の各々は、例えば真空容器１の外周壁から中心領域Ｃに向かって回転テーブル２に対向して水平に伸びるように取り付けられている。一方、ガスノズル３５は、真空容器１の外周壁から中心領域Ｃに向かって延びた後、屈曲して直線的に中心領域Ｃに沿うように反時計回り（回転テーブル２の回転方向の反対方向）に延びている。
【００２０】
図２に示す例では、後述する搬送口１５から時計回り（回転テーブル２の回転方向）に、プラズマ処理ガスノズル３３、３４、３５、分離ガスノズル４１、第１の処理ガスノズル３１、分離ガスノズル４２、第２の処理ガスノズル３２がこの順番で配列されている。なお、第２の処理ガスノズル３２で供給されるガスは、プラズマ処理ガスノズル３３〜３５で供給されるガスと同質のガスが供給される場合が多いが、プラズマ処理ガスノズル３３〜３５で当該ガスの供給が十分な場合には、必ずしも設けられなくてもよい。
【００２１】
また、プラズマ処理ガスノズル３３〜３５は、１本のプラズマ処理ガスノズルで代用してもよい。この場合、例えば、第２の処理ガスノズル３２と同様に、真空容器１の外周壁から中心領域Ｃに向かって延びたプラズマ処理ガスノズルを設けるようにしてもよい。
【００２２】
第１の処理ガスノズル３１は、第１の処理ガス供給部をなしている。また、第２の処理ガスノズル３２は、第２の処理ガス供給部をなしている。更に、プラズマ処理ガスノズル３３〜３５は、各々プラズマ処理ガス供給部をなしている。また、分離ガスノズル４１、４２は、各々分離ガス供給部をなしている。
【００２３】
各ガスノズル３１〜３５、４１、４２は、流量調整バルブを介して、各々のガス供給源（図示せず）に接続されている。
【００２４】
ガスノズル３１〜３５、４１、４２の下面側（回転テーブル２に対向する側）には、前述の各ガスを吐出するためのガス吐出孔３６が回転テーブル２の半径方向に沿って複数箇所に例えば等間隔に形成されている。各ガスノズル３１〜３５、４１、４２の各々の下端縁と回転テーブル２の上面との離間距離が例えば１〜５ｍｍ程度となるように配置されている。
【００２５】
第１の処理ガスノズル３１の下方領域は、原料ガスをウエハＷに吸着させるための第１の処理領域Ｐ１であり、第２の処理ガスノズル３２の下方領域は、原料ガスを酸化して酸化物を生成可能な酸化ガスをウエハＷに供給する第２の処理領域Ｐ２である。また、プラズマ処理ガスノズル３３〜３５の下方領域は、ウエハＷ上の膜の改質処理を行うための第３の処理領域Ｐ３となる。
【００２６】
なお、第１の処理ガスノズル３１は、シリコン酸化膜やシリコン窒化膜を成膜する場合にはシリコン含有ガス、金属酸化膜や金属窒化膜を成膜する場合には金属含有ガスを供給する。このように、第１の処理ガスノズル３１は、薄膜の主成分となる原料を含んだ原料ガス（プリカーサ）を供給するノズルである。よって、第１の処理ガスノズル３１を、原料ガスノズル３１とも称する。また、第１の処理領域Ｐ１は、原料ガスをウエハＷ上に吸着させる領域であるから、原料ガス吸着領域Ｐ１とも称する。
【００２７】
同様に、第２の処理ガスノズル３２は、酸化膜を成膜する場合に、酸素、オゾン、水、過酸化水素といった酸化ガスをウエハＷに供給するので、酸化ガスノズル３２とも称する。また、第２の処理領域Ｐ２は、第１の処理領域Ｐ１で原料ガスが吸着したウエハＷに酸化ガスを供給してウエハＷに吸着した原料ガスを酸化する領域であるので、酸化領域Ｐ２とも称する。酸化領域Ｐ２において、酸化膜の分子層がウエハＷ上に堆積する。
【００２８】
同様に、第３の処理領域Ｐ３は、第２の処理領域Ｐ２で形成された酸化膜の分子層をプラズマ処理し、酸化膜を改質する領域であるので、プラズマ処理領域Ｐ３とも称する。一実施形態では、酸化膜を成膜するので、プラズマ処理ガスノズル３３〜３５から供給されるプラズマ処理ガスは、例えば酸素を含有するガスである。ただし、窒化膜を成膜する場合には、プラズマ処理ガスノズル３３〜３５から供給されるプラズマ処理ガスは、例えば窒素を含有するガスである。
【００２９】
分離ガスノズル４１、４２は、第１の処理領域Ｐ１と第２の処理領域Ｐ２及び第３の処理領域Ｐ３と第１の処理領域Ｐ１とを分離する分離領域Ｄを形成するために設けられる。分離ガスノズル４１、４２から供給される分離ガスは、窒素等の不活性ガス、ヘリウム、アルゴン等の希ガスである。分離ガスは、パージガスとしても機能するので、分離ガスのことをパージガスと呼んでもよく、分離ガスノズル４１、４２をパージガスノズル４１、４２とも称する。なお、第２の処理領域Ｐ２と第３の処理領域Ｐ３との間には分離領域Ｄは設けられていない。これは、第２の処理領域Ｐ２で供給する酸化ガスと、第３の処理領域Ｐ３で供給する混合ガスは、混合ガスに含まれている酸素ガスが共通に酸素原子を含んでおり、双方とも酸化剤として機能する。そのため、分離ガスを用いて第２の処理領域Ｐ２と第３の処理領域Ｐ３とを分離する必要がないからである。
【００３０】
なお、プラズマ処理ガスノズル３３〜３５は、回転テーブル２上の異なる領域にガスを供給する構造となっているので、領域毎に、混合ガスの各成分の流量比を異ならせ、改質処理が全体で均一に行われるように供給してもよい。
【００３１】
図３は、図１の成膜装置の回転テーブル２の同心円に沿った断面図であり、分離領域Ｄから第１の処理領域Ｐ１を経て分離領域Ｄまでの断面図である。
【００３２】
分離領域Ｄにおける真空容器１の天板１１には、概略扇形の凸状部４が設けられている。凸状部４は、天板１１の裏面に取り付けられている。真空容器１内には、凸状部４の下面である平坦な低い天井面（以下「第１の天井面４４」という。）と、第１の天井面４４の周方向の両側に位置する、第１の天井面４４よりも高い天井面（以下「第２の天井面４５」という。）とが形成される。
【００３３】
第１の天井面４４を形成する凸状部４は、図２に示されるように、頂部が円弧状に切断された扇型の平面形状を有している。凸状部４には、周方向の中央において、半径方向に伸びるように溝部４３が形成されている。溝部４３内には、分離ガスノズル４１、４２が収容される。なお、凸状部４の周縁（真空容器１の外縁側の部位）は、各処理ガス同士の混合を阻止するために、回転テーブル２の外端面に対向すると共に容器本体１２に対して僅かに離間するように、Ｌ字型に屈曲している。
【００３４】
第１の処理ガスノズル３１の上方側には、第１の処理ガスをウエハＷに沿って通流させるために、且つ分離ガスがウエハＷの近傍を避けて真空容器１の天板１１側を通流するように、ノズルカバー２３０が設けられている。ノズルカバー２３０は、図３に示されるように、カバー体２３１と、整流板２３２とを備える。カバー体２３１は、第１の処理ガスノズル３１を収納するために下面側が開口する概略箱形を有する。整流板２３２は、カバー体２３１の下面側開口端における回転テーブル２の回転方向上流側及び下流側に各々接続された板状体である。回転テーブル２の回転中心側におけるカバー体２３１の側壁面は、第１の処理ガスノズル３１の先端部に対向するように回転テーブル２に向かって伸び出している。また、回転テーブル２の外縁側におけるカバー体２３１の側壁面は、第１の処理ガスノズル３１に干渉しないように切り欠かれている。なお、ノズルカバー２３０は、必須ではなく、必要に応じて設けられてよい。
【００３５】
図２に示されるように、プラズマ処理ガスノズル３３〜３５の上方側には、真空容器１内に吐出されるプラズマ処理ガスをプラズマ化するために、プラズマ源８０が設けられている。プラズマ源８０は、アンテナ８３を用いて誘導結合型プラズマを発生させる。
【００３６】
図４は、図１の成膜装置に設けられるプラズマ源８０の断面図である。図５は、図１の成膜装置に設けられるプラズマ源８０の分解斜視図である。図６は、図５のプラズマ源８０に設けられる筐体９０の一例の斜視図である。
【００３７】
プラズマ源８０は、金属線等から形成されるアンテナ８３をコイル状に例えば鉛直軸回りに３重に巻回して構成されている。また、プラズマ源８０は、平面視で回転テーブル２の径方向に伸びる帯状体領域を囲むように、且つ回転テーブル２上のウエハＷの直径部分を跨ぐように配置されている。
【００３８】
アンテナ８３は、整合器８４を介して周波数が例えば１３．５６ＭＨｚ及び出力電力が例えば５０００Ｗの高周波電源８５に接続されている。そして、アンテナ８３は、真空容器１の内部領域から気密に区画されるように設けられている。なお、図４及び図５において、アンテナ８３と整合器８４及び高周波電源８５とを電気的に接続するための接続電極８６が設けられている。
【００３９】
なお、アンテナ８３は、上下に折り曲げ可能な構成、アンテナ８３を自動的に上下に折り曲げ可能な上下動機構、回転テーブル２の中心側の箇所を上下動可能な機構を必要に応じて備えてよい。図４においてはそれらの構成は省略されている。
【００４０】
図４及び図５に示されるように、プラズマ処理ガスノズル３３〜３５の上方側における天板１１には、平面視で概略扇形に開口する開口１１ａが形成されている。
【００４１】
開口１１ａには、図４に示されるように、開口１１ａの開口縁部に沿って、開口１１ａに気密に設けられる環状部材８２を有する。後述する筐体９０は、環状部材８２の内周面側に気密に設けられる。即ち、環状部材８２は、外周側が天板１１の開口１１ａの内周面１１ｂと接触すると共に、内周側が後述する筐体９０のフランジ部９０ａに接触して気密に設けられる。そして、環状部材８２を介して、開口１１ａには、アンテナ８３を天板１１よりも下方側に位置させるために、例えば石英等の誘導体により構成された筐体９０が設けられる。筐体９０の底面は、プラズマ処理領域Ｐ３の天井面４６を構成する。
【００４２】
筐体９０は、図６に示されるように、上方側の周縁が周方向に亘ってフランジ状に水平に伸び出してフランジ部９０ａをなすと共に、平面視において、中央部が下方側の真空容器１の内部領域に向かって窪むように形成されている。
【００４３】
筐体９０は、この筐体９０の下方にウエハＷが位置した場合に、回転テーブル２の径方向におけるウエハＷの直径部分を跨ぐように配置されている。なお、環状部材８２と天板１１との間には、Ｏ−リング等のシール部材１１ｃが設けられる（図４参照）。
【００４４】
真空容器１の内部雰囲気は、環状部材８２及び筐体９０を介して気密に設定されている。具体的には、環状部材８２及び筐体９０を開口１１ａ内に嵌め込み、次いで環状部材８２及び筐体９０の上面であって、環状部材８２及び筐体９０の接触部に沿うように枠状に形成された押圧部材９１によって筐体９０を下方側に向かって周方向に亘って押圧する。さらに、押圧部材９１をボルト（図示せず）等により天板１１に固定する。これにより、真空容器１の内部雰囲気は気密に設定される。なお、図５においては、図示の簡素化のため、環状部材８２を省略して示している。
【００４５】
図６に示されるように、筐体９０の下面には、当該筐体９０の下方側のプラズマ処理領域Ｐ３を周方向に沿って囲むように、回転テーブル２に向かって垂直に伸び出す突起部９２が形成されている。そして、突起部９２の内周面、筐体９０の下面及び回転テーブル２の上面により囲まれた領域には、前述したプラズマ処理ガスノズル３３〜３５が収納されている。なお、プラズマ処理ガスノズル３３〜３５の基端部（真空容器１の内壁側）における突起部９２は、プラズマ処理ガスノズル３３〜３５の外形に沿うように概略円弧状に切り欠かれている。
【００４６】
筐体９０の下方（プラズマ処理領域Ｐ３）側には、図４に示されるように、突起部９２が周方向に亘って形成されている。シール部材１１ｃは、突起部９２によって、プラズマに直接曝されず、即ち、プラズマ処理領域Ｐ３から隔離されている。そのため、プラズマ処理領域Ｐ３からプラズマが例えばシール部材１１ｃ側に拡散しようとしても、突起部９２の下方を経由して行くことになるので、シール部材１１ｃに到達する前にプラズマが失活する。
【００４７】
また、図４に示されるように、筐体９０の下方の第３の処理領域Ｐ３内には、プラズマ処理ガスノズル３３〜３５が設けられ、アルゴンガス供給源１４０、水素ガス供給源１４１、酸素ガス供給源１４２及びアンモニアガス供給源１４３に接続されている。ただし、水素ガス供給源１４１とアンモニアガス供給源１４３は、いずれか一方が設けられていればよく、必ずしも両方とも設けられていなくてもよい。
【００４８】
また、プラズマ処理ガスノズル３３〜３５とアルゴンガス供給源１４０、水素ガス供給源１４１、酸素ガス供給源１４２及びアンモニアガス供給源１４３との間には、各々に対応する流量制御器１３０、１３１、１３２、１３３が設けられている。アルゴンガス供給源１４０、水素ガス供給源１４１、酸素ガス供給源１４２及びアンモニアガス供給源１４３は、それぞれＡｒガス、Ｈ２ガス、Ｏ２ガス、ＮＨ３ガスをプラズマ処理ガスノズル３３〜３５に供給する。Ａｒガス、Ｈ２ガス、Ｏ２ガス、ＮＨ３ガスは、各々流量制御器１３０、１３１、１３２、１３３により流量が制御されて、所定の流量比（混合比）でプラズマ処理ガスノズル３３〜３５に供給される。ただし、上述のように、水素ガス供給源１４１及びアンモニアガス供給源１４３のうち、いずれか一方のみが設けられる場合には、流量制御器１３１、１３３も、設けられる方の一方に合わせて設けられる。なお、流量制御器１３０〜１３３には、例えばマスフローコントローラが用いられてもよい。
【００４９】
なお、プラズマ処理ガスノズルが１本の場合には、例えば、上述のＡｒガス、Ｈ２ガス又はＮＨ３ガス、及びＯ２ガスの混合ガスを１本のプラズマ処理ガスノズルに供給するようにする。
【００５０】
図７は、図１の成膜装置に設けられるプラズマ源８０の別の断面図であり、回転テーブル２の回転方向に沿って真空容器１を切断した縦断面図を示した図である。図７に示されるように、プラズマ処理中には回転テーブル２が時計周りに回転するので、Ａｒガスがこの回転テーブル２の回転に連れられて回転テーブル２と突起部９２との間の隙間から筐体９０の下方側に侵入しようとする。そのため、隙間を介して筐体９０の下方側へのＡｒガスの侵入を阻止するために、隙間に対して筐体９０の下方側からガスを吐出させている。具体的には、プラズマ処理ガスノズル３３のガス吐出孔３６について、図４及び図７に示されるように、隙間を向くように、即ち回転テーブル２の回転方向上流側且つ下方を向くように配置している。鉛直軸に対するプラズマ処理ガスノズル３３のガス吐出孔３６の向く角度θは、図７に示されるように例えば４５°程度であってもよいし、突起部９２の内側面に対向するように、９０°程度であってもよい。つまり、ガス吐出孔３６の向く角度θは、Ａｒガスの侵入を適切に防ぐことができる４５°〜９０°程度の範囲内で用途に応じて設定できる。
【００５１】
図８は、プラズマ処理領域Ｐ３に設けられたプラズマ処理ガスノズル３３〜３５を拡大して示す斜視図である。図８に示されるように、プラズマ処理ガスノズル３３は、ウエハＷが配置される凹部２４の全体をカバーでき、ウエハＷの全面にプラズマ処理ガスを供給可能なノズルである。一方、プラズマ処理ガスノズル３４は、プラズマ処理ガスノズル３３よりも僅かに上方に、プラズマ処理ガスノズル３３と略重なるように設けられた、プラズマ処理ガスノズル３３の半分程度の長さを有するノズルである。また、プラズマ処理ガスノズル３５は、真空容器１の外周壁から扇型のプラズマ処理領域Ｐ３の回転テーブル２の回転方向下流側の半径に沿うように延び、中心領域Ｃ付近に到達したら中心領域Ｃに沿うように直線的に屈曲した形状を有している。以後、区別の容易のため、全体をカバーするプラズマ処理ガスノズル３３をベースノズル３３、外側のみカバーするプラズマ処理ガスノズル３４を外側ノズル３４、内側まで延びたプラズマ処理ガスノズル３５を軸側ノズル３５とも称する。
【００５２】
ベースノズル３３は、プラズマ処理ガスをウエハＷの全面に供給するためのガスノズルであり、図７で説明したように、プラズマ処理領域Ｐ３を区画する側面を構成する突起部９２の方に向かってプラズマ処理ガスを吐出する。
【００５３】
一方、外側ノズル３４は、ウエハＷの外側領域に重点的にプラズマ処理ガスを供給するためのノズルである。
【００５４】
軸側ノズル３５は、ウエハＷの回転テーブル２の軸側に近い中心領域にプラズマ処理ガスを重点的に供給するためのノズルである。
【００５５】
なお、プラズマ処理ガスノズルを１本とする場合には、ベースノズル３３のみを設けるようにすればよい。
【００５６】
次に、プラズマ源８０のファラデーシールド９５について、より詳細に説明する。図４及び図５に示されるように、筐体９０の上方側には、当該筐体９０の内部形状に概略沿うように形成された導電性の板状体である金属板例えば銅などからなる、接地されたファラデーシールド９５が収納されている。ファラデーシールド９５は、筐体９０の底面に沿うように水平に係止された水平面９５ａと、水平面９５ａの外終端から周方向に亘って上方側に伸びる垂直面９５ｂと、を備えており、平面視で例えば概略六角形となるように構成されていても良い。
【００５７】
図９は、図５のプラズマ源８０の一例の平面図であり、アンテナ８３の構造の詳細及び上下動機構を省略したプラズマ源８０の一例を示す。図１０は、プラズマ源８０に設けられるファラデーシールド９５の一部を示す斜視図である。
【００５８】
回転テーブル２の回転中心からファラデーシールド９５を見た場合の右側及び左側におけるファラデーシールド９５の上端縁は、各々、右側及び左側に水平に伸び出して支持部９６を為している。ファラデーシールド９５と筐体９０との間には、支持部９６を下方側から支持すると共に筐体９０の中心領域Ｃ側及び回転テーブル２の外縁部側のフランジ部９０ａに各々支持される枠状体９９が設けられている（図５参照）。
【００５９】
電界がウエハＷに到達する場合、ウエハＷの内部に形成されている電気配線等が電気的にダメージを受けてしまう場合がある。そのため、図１０に示されるように、水平面９５ａには、アンテナ８３において発生する電界及び磁界（電磁界）のうち電界成分が下方のウエハＷに向かうことを阻止すると共に、磁界をウエハＷに到達させるために、多数のスリット９７が形成されている。
【００６０】
スリット９７は、図９及び図１０に示されるように、アンテナ８３の巻回方向に対して直交する方向に伸びるように、周方向に亘ってアンテナ８３の下方位置に形成されている。スリット９７は、アンテナ８３に供給される高周波に対応する波長の１／１００００以下程度の幅寸法となるように形成されている。また、各々のスリット９７の長さ方向における一端側及び他端側には、スリット９７の開口端を塞ぐように、接地された導電体等から形成される導電路９７ａが周方向に亘って配置されている。ファラデーシールド９５においてこれらスリット９７の形成領域から外れた領域、即ち、アンテナ８３の巻回された領域の中央側には、当該領域を介してプラズマの発光状態を確認するための開口９８が形成されている。
【００６１】
図５に示されるように、ファラデーシールド９５の水平面９５ａ上には、ファラデーシールド９５の上方に載置されるプラズマ源８０との間の絶縁性を確保するために、厚み寸法が例えば２ｍｍ程度の石英等から形成される絶縁板９４が積層されている。即ち、プラズマ源８０は、筐体９０、ファラデーシールド９５及び絶縁板９４を介して真空容器１の内部（回転テーブル２上のウエハＷ）を覆うように配置されている。
【００６２】
再び、一実施形態の成膜装置の他の構成要素について、説明する。
【００６３】
図１及び図２に示されるように、回転テーブル２の外周側において、回転テーブル２よりも下方の位置には、カバー体であるサイドリング１００が配置されている。サイドリング１００の上面には、互いに周方向に離間するように第１の排気口６１及び第２の排気口６２が形成されている。別の言い方をすると、真空容器１の底面には、２つの排気口が形成され、これら排気口に対応する位置におけるサイドリング１００には、第１の排気口６１及び第２の排気口６２が形成されている。
【００６４】
第１の排気口６１は、第１の処理ガスノズル３１と、第１の処理ガスノズル３１に対して、回転テーブル２の回転方向下流側に位置する分離領域Ｄとの間において、分離領域Ｄ側に寄った位置に形成されている。第２の排気口６２は、プラズマ源８０と、プラズマ源８０よりも回転テーブル２の回転方向下流側の分離領域Ｄとの間において、分離領域Ｄ側に寄った位置に形成されている。
【００６５】
第１の排気口６１は、第１の処理ガスや分離ガスを排気する排気口であり、第２の排気口６２は、プラズマ処理ガスや分離ガスを排気する排気口である。図１に示されるように、第１の排気口６１及び第２の排気口６２は、各々、バタフライバルブ等の圧力調整部６５が介設された排気管６３により、真空排気機構である例えば真空ポンプ６４に接続されている。
【００６６】
前述したように、中心領域Ｃ側から外縁側に亘って筐体９０を配置しているため、第２の処理領域Ｐ２に対して回転テーブル２の回転方向上流側から通流してくるガスは、筐体９０によって第２の排気口６２に向かおうとするガス流が規制される場合がある。そのため、筐体９０よりも外周側におけるサイドリング１００の上面には、ガスが流れるための溝状のガス流路１０１が形成されている。
【００６７】
天板１１の下面における中央部には、図１に示されるように、凸状部４における中心領域Ｃ側の部位と連続して周方向に亘って概略円環状に形成されると共に、その下面が凸状部４の下面（第１の天井面４４）と同じ高さに形成された突出部５が設けられている。突出部５よりも回転テーブル２の回転中心側におけるコア部２１の上方側には、中心領域Ｃにおいて各種ガスが互いに混ざり合うことを抑制するためのラビリンス構造部１１０が配置されている。
【００６８】
前述したように筐体９０は中心領域Ｃ側に寄った位置まで形成されているので、回転テーブル２の中央部を支持するコア部２１は、回転テーブル２の上方側の部位が筐体９０を避けるように回転中心側に形成されている。そのため、中心領域Ｃ側では、外縁部側よりも、各種ガス同士が混ざりやすい状態となっている。そのため、コア部２１の上方側にラビリンス構造部１１０を形成することにより、ガスの流路を稼ぎ、ガス同士が混ざり合うことを防止できる。
【００６９】
回転テーブル２と真空容器１の底面部１４との間の空間には、図１に示されるように、加熱機構であるヒータユニット７が設けられている。ヒータユニット７は、回転テーブル２を介して回転テーブル２上のウエハＷを例えば室温〜７００℃程度に加熱できる構成となっている。なお、図１に、ヒータユニット７の側方側にカバー部材７１が設けられると共に、ヒータユニット７の上方側を覆う覆い部材７ａが設けられる。また、真空容器１の底面部１４には、ヒータユニット７の下方側において、ヒータユニット７の配置空間をパージするためのパージガス供給管７３が、周方向に亘って複数個所に設けられている。
【００７０】
真空容器１の側壁には、図２に示されるように、搬送アーム１０と回転テーブル２との間においてウエハＷの受け渡しを行うための搬送口１５が形成されている。搬送口１５は、ゲートバルブＧより気密に開閉自在に構成されている。
【００７１】
回転テーブル２の凹部２４は、搬送口１５に対向する位置にて搬送アーム１０との間でウエハＷの受け渡しが行われる。そのため、回転テーブル２の下方側の受け渡し位置に対応する箇所には、凹部２４を貫通してウエハＷを裏面から持ち上げるための図示しない昇降ピン及び昇降機構が設けられている。
【００７２】
また、一実施形態の成膜装置には、装置全体の動作を制御するためのコンピュータからなる制御部１２０が設けられている。制御部１２０のメモリ内には、後述の基板処理を行うためのプログラムが格納されている。プログラムは、装置の各種動作を実行するようにステップ群が組まれており、ハードディスク、コンパクトディスク、光磁気ディスク、メモリカード、フレキシブルディスク等の記憶媒体である記憶部１２１から制御部１２０内にインストールされる。
【００７３】
制御部１２０は、成膜装置が実施する一実施形態の成膜方法の制御を行う。具体的には、制御部１２０は、エンコーダ２５から取得した回転軸２２の回転角度に基づいて、回転テーブル２の凹部２４に載置されたウエハＷの位置を特定する。そして、制御部１２０は、高周波電源８５のＯＮ／ＯＦＦのタイミングを制御することにより、プラズマ処理領域Ｐ３に製品ウエハＷｐが位置するときにプラズマを着火させる。なお、一実施形態の成膜方法の詳細については後述する。
【００７４】
（成膜方法）
一実施形態の成膜方法について、前述の成膜装置を用いて薄膜を成膜する場合を例に挙げて説明する。一実施形態の成膜方法で成膜可能な薄膜としては、例えばＳｉＯ２、ＺｒＯ２、ＨｆＯ２、ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３等の酸化膜、ＳｉＮ、ＨｆＮ、ＴｉＮ、ＡｌＮの窒化膜、ＺｒＡｌＯ、ＨｆＡｌＯ、ＨｆＳｉＯＮ等の上記化合物を組み合わせた複合膜が挙げられる。
【００７５】
以下では、原料ガスとしてシリコン含有ガス、酸化ガスとしてオゾン、プラズマ処理ガスとしてアルゴン、酸素、水素の混合ガス、分離ガスとしてアルゴンを用いて、ＳｉＯ２の薄膜を成膜する場合を説明する。
【００７６】
また、一実施形態では、回転テーブル２の６つの凹部２４のうち５つの凹部２４に製品ウエハＷｐを載置し、残りの１つの凹部２４にダミーウエハＷｄを載置して成膜を行う場合について説明する。ダミーウエハＷｄは、テストウエハとも称され、成膜の際に繰り返し使用されるダミー用のウエハであり、一実施形態では、表面に膜厚が０．１μｍ〜２μｍの酸化膜や窒化膜等の絶縁膜が堆積したシリコンウエハである。製品ウエハＷｐは、表面に回路パターン等の製品を形成するための製品用のウエハであり、一実施形態では、シリコンウエハである。ダミーウエハＷｄは第１の基板の一例であり、製品ウエハＷｐは第２の基板の一例である。なお、第２の基板としては、製品ウエハＷｐに代えて、例えば未使用ウエハＷｎ、モニタウエハＷｍを使用してもよい。このように、第２の基板としては、表面に厚膜、例えば０．１μｍ〜２μｍの膜厚の絶縁膜が堆積していないウエハが用いられる。
【００７７】
一実施形態の成膜方法では、まず、ウエハＷ（製品ウエハＷｐ及びダミーウエハＷｄ）を真空容器１内に搬入する。ウエハＷの搬入に際しては、ゲートバルブＧを開放し、回転テーブル２を間欠的に回転させながら、搬送アーム１０により搬送口１５を介して回転テーブル２上にウエハＷを載置する。
【００７８】
続いて、ゲートバルブＧを閉じて、真空ポンプ６４及び圧力調整部６５により真空容器１内を所定の圧力にした状態で、回転テーブル２を回転させながら、ヒータユニット７によりウエハＷを所定の温度に加熱する。このとき、分離ガスノズル４１、４２からは、分離ガスとしてＡｒガスが供給される。このような一連の制御は、制御部１２０が行う。
【００７９】
続いて、第１の処理ガスノズル３１からシリコン含有ガスを供給し、第２の処理ガスノズル３２からオゾンガスを供給し、プラズマ処理ガスノズル３３〜３５から所定の流量でアルゴン、酸素、水素の混合ガスからなるプラズマ処理ガスを供給する。
【００８０】
続いて、回転テーブル２の回転により、プラズマ処理領域Ｐ３に製品ウエハＷｐが位置するときに高周波電源８５からアンテナ８３に高周波電力を供給し、プラズマを着火させて、プラズマを生成する。一実施形態では、まず、制御部１２０が、エンコーダ２５から回転軸２２の回転角度を取得する。続いて、制御部１２０は、取得した回転軸２２の回転角度に基づいて、回転テーブル２の凹部２４に載置された製品ウエハＷｐの位置を特定し、プラズマ処理領域Ｐ３に製品ウエハＷｐが位置するときに高周波電源８５をオンする。なお、「プラズマ処理領域Ｐ３に製品ウエハＷｐが位置する」とは、プラズマ処理領域Ｐ３に製品ウエハＷｐの全ての部分が位置する場合のみならず、プラズマ処理領域Ｐ３に製品ウエハＷｐの一部分が位置する場合も含む。
【００８１】
ウエハＷの表面では、回転テーブル２の回転によって第１の処理領域Ｐ１においてシリコン含有ガスが吸着し、次いで、第２の処理領域Ｐ２においてウエハＷ上に吸着したシリコン含有ガスが、オゾンガスによって酸化される。これにより、薄膜成分であるシリコン酸化膜（ＳｉＯ２）の分子層が１層又は複数層形成されてウエハＷ上に堆積する。
【００８２】
更に回転テーブル２が回転すると、ウエハＷはプラズマ処理領域Ｐ３に到達し、プラズマ処理によるシリコン酸化膜の改質処理が行われる。プラズマ処理領域Ｐ３においては、ベースノズル３３、外側ノズル３４、軸側ノズル３５からＡｒ／Ｏ２／Ｈ２の混合ガスをプラズマ処理ガスとして供給する。なお、必要に応じて、ベースノズル３３からの供給を基準とし、角速度が遅くプラズマ処理量が多くなり易い中心軸側の領域では、ベースノズル３３から供給される混合ガスよりも改質力の弱くなるように酸素の流量を低くしてもよい。また、角速度が速く、プラズマ処理量が不足する傾向がある外周側の領域では、ベースノズル３３から供給される混合ガスよりも改質力の強くなるように酸素の流量を高くしてもよい。これにより、回転テーブル２の角速度の影響を適宜調整できる。
【００８３】
このような状態で、回転テーブル２の回転を継続することにより、ウエハＷ表面へのシリコン含有ガスの吸着、ウエハＷ表面に吸着したシリコン含有ガス成分の酸化、及び反応生成物であるシリコン酸化膜のプラズマ改質が、この順番で多数回に亘って行われる。即ち、ＡＬＤ法による成膜処理と、形成された膜の改質処理とが、回転テーブル２の回転よって、多数回に亘って行われる。
【００８４】
また、一実施形態の成膜装置における第１の処理領域Ｐ１及び第２の処理領域Ｐ２の間と、第３の処理領域Ｐ３及び第１の処理領域Ｐ１の間には、回転テーブル２の周方向に沿って分離領域Ｄを配置している。そのため、分離領域Ｄにおいて、処理ガスとプラズマ処理ガスとの混合が阻止されながら、各ガスが第１の排気口６１及び第２の排気口６２に向かって排気されていく。
【００８５】
このような成膜処理及び改質処理を繰り返し、シリコン酸化膜が所定の膜厚に到達した後、シリコン含有ガス、オゾンガス及びプラズマ処理ガスの供給を停止する。または、シリコン含有ガス及びオゾンガスの供給を停止し、プラズマ処理ガスの供給のみを継続する。これは、シリコン酸化膜の改質処理のみを継続し、高品質なシリコン酸化膜を成膜するためである。
【００８６】
この後、プラズマ処理ガスの供給も停止し、回転テーブル２の回転を停止してから、処理済みのウエハＷを真空容器１から搬出する。
【００８７】
ところで、従来の成膜方法では、高周波電源８５からアンテナ８３に高周波電力を供給するタイミングについては制御していない。そのため、回転テーブル２の６つの凹部２４のうち少なくとも１つの凹部２４にダミーウエハＷｄが載置されていると、高周波電源８５からアンテナ８３に高周波電力を供給する際、プラズマ処理領域Ｐ３にダミーウエハＷｄが位置する場合がある。特に、凹部２４に載置されるダミーウエハＷｄの枚数が多い場合には、高周波電源８５からアンテナ８３に高周波電力を供給する際、プラズマ処理領域Ｐ３にダミーウエハＷｄが位置する可能性が高まる。
【００８８】
このように、プラズマ処理領域Ｐ３にダミーウエハＷｄが位置するときに高周波電源８５からアンテナ８３に高周波電力を供給してプラズマを着火させると、プラズマ着火の時間遅れやプラズマの未着火が発生する場合がある。特に、プラズマ処理領域Ｐ３の圧力が１Ｔｏｒｒ（１３３Ｐａ）以上の高圧環境においては、プラズマ着火の時間遅れやプラズマの未着火が発生しやすい。また、一実施形態の成膜装置のように真空容器１の内部を分離領域Ｄによって複数の処理領域に分離する装置の場合、原料ガス吸着領域Ｐ１とプラズマ処理領域Ｐ３の圧力を完全に別制御することは困難である。例えば、原料ガス吸着領域Ｐ１を原料ガスの吸着性の高い数Ｔｏｒｒオーダの高圧、プラズマ処理領域Ｐ３をプラズマ改質に有利な０．１Ｔｏｒｒオーダの低圧に設定することは困難である。そのため、実際の装置運用においては、原料ガスの吸着に有利な２Ｔｏｒｒ近傍で運用されることがある。そうすると、プラズマ着火の時間遅れやプラズマの未着火が発生しやすい。
【００８９】
そこで、一実施形態の成膜方法では、プラズマ処理領域Ｐ３に製品ウエハＷｐが位置するときにプラズマを着火させる。これにより、プラズマを着火させたときにプラズマ処理領域Ｐ３内の表面に付着した酸素が製品ウエハＷｐの表面を酸化することで還元され、プラズマ処理領域Ｐ３内を電荷的ニュートラルな状態に戻すことができる。このとき、プラズマ処理領域Ｐ３内の表面に付着した酸素をより多く還元できるという観点から、プラズマ処理領域Ｐ３に製品ウエハＷｐの全ての部分が位置するときにプラズマを着火させることが好ましい。
【００９０】
酸素プラズマをプラズマ処理領域Ｐ３に供給した状態で処理を終了すると、プラズマ処理領域Ｐ３の表面に酸素（酸素ラジカルも含む）が付着した状態で処理が終了する。この状態で、処理済みのウエハＷを搬出し、次に成膜処理を施す新たなウエハＷを真空容器１内に搬入し、プラズマを着火させる際にプラズマ処理領域Ｐ３にダミーウエハＷｄが位置していると、プラズマ着火の時間遅れやプラズマの未着火が発生する場合がある。つまり、１回目の成膜処理の際には、プラズマの着火はスムーズであるが、２回目以降の成膜処理の際には、プラズマの着火が上手くいかない場合がある。
【００９１】
これは、酸素の電気陰性度が非常に高く、電子を捕獲する能力が非常に高いことに起因すると考えられる。プラズマの着火し易い状態は、電子、陽イオン等の電荷が空間中に発生し易い状態であると考えられる。プラズマとは、気体を構成する分子が電離し、陽イオンと電子に分かれて運動している状態であり、電離によって生じた荷電粒子を含む気体のことであるから、荷電粒子が発生し易い環境は、当然にプラズマが発生し易い。つまり、荷電粒子が発生し易い環境は、着火し易い環境であると考えられる。
【００９２】
プラズマ処理領域Ｐ３、例えば筐体９０の天井面、突起部９２の内周面等の表面に酸素が付着していると、プラズマ処理ガスを供給し、アンテナ８３に高周波電力を供給してプラズマ放電を発生させようとしても、電離した電子がすぐに表面の酸素に捕獲され得る。そのため、プラズマ処理領域Ｐ３に十分な荷電粒子が蓄積され難くなると考えられる。
【００９３】
（実施例）
一実施形態の成膜方法を実施し、プラズマの着火性を評価した実施例について説明する。
【００９４】
実施例１では、プラズマ処理領域Ｐ３に第２の基板である未使用ウエハＷｎが位置するときに高周波電源８５からアンテナ８３に高周波電力を供給してプラズマを着火させた。そして、プラズマを着火させる前後における高周波電力のＶｐｐを計測することにより、プラズマの着火性を評価した。実施例１では、プラズマの着火性の評価を１０回（第１ラン目から第１０ラン目まで）繰り返し行った。なお、Ｖｐｐ（Volt peak to peak）は、高周波電源８５からアンテナ８３に印加される高周波電圧のピーク値からピーク値までの電圧差である。
【００９５】
具体的には、まず前述の成膜装置の回転テーブル２の６つの凹部２４のうち１つの凹部２４に未使用ウエハＷｎを載置し、残りの５つの凹部２４にダミーウエハＷｄを載置した。続いて、分離ガスノズル４１、４２から分離ガスとしてＡｒガスを吐出し、分離ガス供給管５１及びパージガス供給管７２からＡｒガスを吐出した。また、圧力調整部６５により真空容器１内を予め設定した処理圧力である１．８Ｔｏｒｒ（２４０Ｐａ）に調整した。
【００９６】
続いて、回転テーブル２を時計回りに回転させながらヒータユニット７によりウエハＷ（未使用ウエハＷｎ及びダミーウエハＷｄ）を加熱した。また、プラズマ処理ガスノズル３３、３４、３５からプラズマ処理ガスとしてＡｒガス（１５ｓｌｍ）とＮＨ３ガス（１００ｓｃｃｍ）との混合ガスを供給した。
【００９７】
続いて、図１１に示されるように、回転テーブル２を回転させ、プラズマ処理領域Ｐ３に未使用ウエハＷｎが位置するときに、高周波電源８５からアンテナ８３に対して１３．５６ＭＨｚの周波数を有する高周波電力（１５００Ｗ）を供給し、プラズマを着火させた。なお、回転テーブル２の回転速度は、１５ｒｐｍに設定した。また、プラズマを着火させる前後における高周波電力のＶｐｐを計測することにより、プラズマの着火性を評価した。
【００９８】
図１２は、実施例１におけるプラズマの着火性の評価結果を示す図であり、プラズマを着火させる前後において高周波電力のＶｐｐを測定した結果を示す。図１２（ａ）、図１２（ｂ）及び図１２（ｃ）は、それぞれ第１ラン目、第２ラン目及び第３ラン目の測定結果を示す。また、図１２（ａ）〜（ｃ）において、横軸は時間［秒］を示し、縦軸はＶｐｐ［Ｖ］を示し、プラズマを着火させた時刻（高周波電源８５からアンテナ８３に高周波電力を供給した時刻）を時刻ｔ１で示す。
【００９９】
図１２（ａ）〜（ｃ）に示されるように、第１ラン目から第３ラン目の全てのランにおいて、プラズマを着火させた時刻ｔ１から１．５秒程度経過した後にＶｐｐの値が安定状態に遷移していることが分かる。この結果から、実施例１では、短時間でプラズマが着火し、プラズマ放電を安定的に発生されることができると言える。
【０１００】
なお、図１２では、実施例１の第４〜１０ラン目のＶｐｐを測定した結果を示していないが、第４〜１０ラン目においても第１〜３ラン目までと同様に、プラズマを着火させた時刻ｔ１から１．５秒程度経過した後にＶｐｐの値が安定状態に遷移した。
【０１０１】
また、実施例１の比較のために以下の比較例１を実施した。比較例１では、図１３に示されるように、プラズマ処理領域Ｐ３に第１の基板であるダミーウエハＷｄが位置するときに高周波電源８５からアンテナ８３に高周波電力を供給してプラズマを着火させた。そして、プラズマを着火させる前後における高周波電力のＶｐｐを計測することにより、プラズマの着火性を評価した。比較例１では、プラズマの着火の評価を２回（第１ラン目から第２ラン目まで）繰り返し行った。なお、プラズマを着火させるタイミング以外については、実施例１と同様である。
【０１０２】
図１４は、比較例１におけるプラズマの着火性の評価結果を示す図であり、プラズマを着火させる前後において高周波電力のＶｐｐを測定した結果を示す。図１４（ａ）及び図１４（ｂ）は、それぞれ第１ラン目及び第２ラン目の測定結果を示す。図１４（ａ）及び図１４（ｂ）において、横軸は時間［秒］を示し、縦軸はＶｐｐ［Ｖ］を示し、プラズマを着火させた時刻（高周波電源８５からアンテナ８３に高周波電力を供給した時刻）を時刻ｔ２で示す。
【０１０３】
図１４（ａ）に示されるように、第１ラン目では、プラズマを着火させた時刻ｔ２から１．５秒程度経過した後にＶｐｐの値が安定状態に遷移している。しかしながら、図１４（ｂ）に示されるように、第２ラン目では、プラズマを着火させた後にＶｐｐの値が安定することなく上昇し続けていることが分かる。なお、第２ラン目において、Ｖｐｐの値が上昇した後に０Ｖとなっているのは、所定時間内にＶｐｐの値が安定状態に遷移しなかったことから、プラズマが着火していないと判断して高周波電源８５をオフしたからである。このように、比較例１では、プラズマの着火性が悪いことが分かる。
【０１０４】
以上、実施例１及び比較例１の評価結果から、プラズマ処理領域Ｐ３に未使用ウエハＷｎが位置するときにプラズマを着火させることにより、プラズマ放電を安定的に発生させることができると言える。
【０１０５】
今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。上記の実施形態は、添付の請求の範囲及びその趣旨を逸脱することなく、様々な形態で省略、置換、変更されてもよい。
【０１０６】
上記の実施形態では、回転テーブル２の回転方向に沿って、原料ガス吸着領域Ｐ１と、酸化領域Ｐ２と、プラズマ処理領域Ｐ３とが互いに離間して設けられている場合を説明しが、これに限定されず、例えばプラズマ処理領域Ｐ３が複数設けられていてもよい。この場合、各々のプラズマ処理領域Ｐ３において、前述の成膜方法で説明したように、該プラズマ処理領域Ｐ３に製品ウエハＷｐが位置するときに、高周波電源８５からアンテナ８３に高周波電力を供給し、プラズマを着火させて、プラズマを生成すればよい。
【符号の説明】
【０１０７】
１    真空容器
２    回転テーブル
８０  プラズマ源
８３  アンテナ
８５  高周波電源
Ｐ１  原料ガス吸着領域
Ｐ２  酸化領域
Ｐ３  プラズマ処理領域
Ｗ    ウエハ
Ｗｄ  ダミーウエハ
Ｗｍ  モニタウエハ
Ｗｎ  未使用ウエハ
Ｗｐ  製品ウエハ
【図１】
2020198390.tif 000003
【図２】
2020198390.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2020198390.tif 000009
【図８】
2020198390.tif 000010
【図９】
2020198390.tif 000011
【図１０】
2020198390.tif 000012
【図１１】
2020198390.tif 000013
【図１２】
2020198390.tif 000014
【図１３】
2020198390.tif 000015
【図１４】
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