(57)【要約】【課題】アンテナを用いてプラズマ発生用ガスをプラズマ化するにあたって、アンテナの長さ方向におけるプラズマ処理の度合いを調整すること。【解決手段】アンテナ８３により形成される電磁界のうち電界を遮断するために、導電板からなるファラデーシールド９５を当該アンテナ８３とウエハＷとの間に配置する。また、前記電磁界のうち磁界を通過させるために、アンテナ８３の長さ方向に対して直交するように形成されたスリット９７を当該アンテナ８３の長さ方向に沿って複数箇所にファラデーシールド９５に形成する。そして、アンテナ８３とファラデーシールド９５との間にシャッター１５１を配置して、複数のスリット９７のうち少なくとも一つのスリット９７の開口面積を調整する。【選択図】図１３
2014093226.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空容器内の基板載置部に載置された基板に対してプラズマにより処理を行うプラズマ処理装置において、
前記真空容器内にプラズマ発生用ガスを供給するためのガス供給部と、
前記ガス供給部から供給されたガスをプラズマ化するために、高周波電力が供給されるアンテナと、
前記アンテナとプラズマが発生する領域との間に設けられ、前記アンテナにより形成される電磁界の電界を遮断し、磁界を通過させるために、前記アンテナの伸びる方向と交差するように形成されたスリットをアンテナの長さ方向に沿って複数配列した導電板からなるファラデーシールドと、
前記アンテナの長さ方向におけるプラズマ密度を調整するために、前記スリットの開口面積を調整するための導電体からなる調整部材と、を備えたことを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項２】
前記ガス供給部は、前記アンテナの長さ方向に沿って伸びるガスノズルであり、
前記スリットは、前記ガスノズルに磁界が到達することを抑えるために、前記ガスノズルから前記スリットを介して前記アンテナを見通すことができないように配置されていることを特徴とする請求項１に記載のプラズマ処理装置。
【請求項３】
前記基板載置部と、前記ガス供給部、前記アンテナ、前記ファラデーシールド及び調整部材からなる組み立て体とを、プラズマ処理中に相対的に移動させるための移動機構を備えたことを特徴とする請求項１または２に記載のプラズマ処理装置。
【請求項４】
前記基板載置部は基板を公転させるための回転テーブルであり、前記移動機構は回転テーブルを回転させる回転機構であり、
前記アンテナは、前記回転テーブルの中心側から外縁側に向かって伸びるように形成されていることを特徴とすることを特徴とする請求項３に記載のプラズマ処理装置。
【請求項５】
前記真空容器の天井面における一部は、プラズマが発生する領域を形成するために、前記回転テーブルの回転中心側から外縁側に向かって上方に向かって突出して突出部をなしており、
前記アンテナは、平面で見た時にこの突出部を囲むように配置され、
前記ガス供給部は、前記突出部内に収納され、
前記ファラデーシールドは、前記突出部の側周面の一部を構成し、
前記突出部の前記回転中心側の部位及び前記外縁側の部位には、スリットが無いか、または当該各部位におけるスリットの配列密度が前記回転テーブルの回転方向上流側の側面及び前記回転方向下流側の側面に形成されたスリットの配列密度よりも小さいことを特徴とする請求項４に記載のプラズマ処理装置。
【請求項６】
前記調整部材は、前記アンテナの長さ方向に沿って複数箇所に配置されていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一つに記載のプラズマ処理装置。
【請求項７】
前記調整部材は、前記突出部よりも前記回転テーブルの回転方向上流側の部位及び前記突出部よりも前記回転テーブルの回転方向下流側の部位に各々配置され、
これら部位における調整部材は、前記回転方向上流側及び前記回転方向下流側から前記突出部内に夫々到達する磁界の量を互いにずらすために、互いに異なる数量となるように配置されていることを特徴とする請求項５に記載のプラズマ処理装置。
【請求項８】
前記ガス供給部に対して前記真空容器の周方向に離間して配置され、基板に吸着する処理ガスを供給するための処理ガスノズルと、
プラズマ発生用ガスが供給される領域と処理ガスが供給される領域との間を分離する分離領域に分離ガスを供給するための分離ガスノズルと、を備え、
前記ガス供給部は、前記基板に吸着した処理ガスの成分と反応する活性種を生成する反応ガスを供給するためのノズルであることを特徴とする請求項４に記載のプラズマ処理装置。
【請求項９】
前記ガス供給部に対して前記真空容器の周方向に離間して各々配置され、基板の表面に反応生成物を形成するために互いに反応する処理ガスを夫々供給する複数の処理ガスノズルと、
各々の処理ガスが供給される領域同士を分離する分離領域に分離ガスを供給するための分離ガスノズルと、を備え、
前記ガス供給部は、前記基板に形成された反応生成物を改質する活性種を生成するガスを供給するためのノズルであることを特徴とする請求項４に記載のプラズマ処理装置。
【請求項１０】
基板に対して行われる処理の種別と前記調整部材の位置とを対応付けたデータを記憶するメモリを備え、
処理の種別が選択された時に、前記データから対応する調整部材の位置を読み出して、前記調整部材の駆動機構に制御信号を出力する制御部を備えたことを特徴とする請求項１ないし９のいずれか一つに記載のプラズマ処理装置。
【請求項１１】
プラズマを発生させるためのプラズマ発生装置であって、
プラズマ発生用ガスを真空雰囲気に供給するためのガス供給部と、
前記ガス供給部から供給されたガスをプラズマ化するために、高周波電力が供給されるアンテナと、
前記アンテナとプラズマが発生する領域との間に設けられ、前記アンテナにより形成される電磁界の電界を遮断し、磁界を通過させるために、前記アンテナの伸びる方向と交差するように形成されたスリットをアンテナの長さ方向に沿って複数配列した導電板からなるファラデーシールドと、
前記アンテナの長さ方向におけるプラズマ密度を調整するために、前記スリットの開口面積を調整するための導電体からなる調整部材と、を備えたことを特徴とするプラズマ発生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アンテナを用いてプラズマ発生用ガスをプラズマ化して、基板に対してプラズマ処理を行うプラズマ処理装置及びプラズマ発生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体ウエハなどの基板（以下「ウエハ」と言う）に対して例えばシリコン窒化膜（Ｓｉ−Ｎ）などの薄膜の成膜を行う成膜装置として、例えば特許文献１に記載の装置が知られている。この装置は、互いに反応する複数種類の処理ガス（反応ガス）をウエハの表面に順番に供給して反応生成物を積層するＡＬＤ（Ａｔｏｍｉｃ  Ｌａｙｅｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法を採用している。即ち、ウエハを載置する回転テーブルに対向するように、真空容器の周方向に沿って複数のガスノズルを配置している。また、プラズマを用いて反応生成物の改質を行うために、プラズマ領域をガスノズル間に配置している。
【０００３】
このような装置では、回転テーブルによってウエハが公転しているので、当該ウエハにおける回転テーブルの回転中心側の部位と外縁側の部位とでは角速度が異なる。具体的には、回転テーブルの回転中心側の部位では、外縁側の部位よりも例えば３倍程度も角速度が遅い。そのため、前記回転中心側の部位では、外縁側の部位よりもプラズマ照射時間が長くなり、従ってプロセスの種別によっては、回転テーブルの半径方向におけるプラズマ処理の度合いについて、良好な均一性が得られない場合がある。しかも、真空容器内の処理圧力やプラズマ発生用の高周波電力値などの処理レシピに応じて、真空容器内のプラズマ発生量やプラズマの分布が変わりやすい。
特許文献２には、ファラデーシールドについて記載されており、また特許文献３にはインピーダンスを変更できる調整器３１について記載されているが、プラズマ処理の度合いを調整する技術については記載されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−４０５７４
【特許文献２】特開２００８−２８８４３７
【特許文献３】特開２００８−２４８２８１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、アンテナを用いてプラズマ発生用ガスをプラズマ化するにあたって、アンテナの長さ方向におけるプラズマ処理の度合いを調整できるプラズマ処理装置及びプラズマ発生装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のプラズマ処理装置は、
真空容器内の基板載置部に載置された基板に対してプラズマにより処理を行うプラズマ処理装置において、
前記真空容器内にプラズマ発生用ガスを供給するためのガス供給部と、
前記ガス供給部から供給されたガスをプラズマ化するために、高周波電力が供給されるアンテナと、
前記アンテナとプラズマが発生する領域との間に設けられ、前記アンテナにより形成される電磁界の電界を遮断し、磁界を通過させるために、前記アンテナの伸びる方向と交差するように形成されたスリットをアンテナの長さ方向に沿って複数配列した導電板からなるファラデーシールドと、
前記アンテナの長さ方向におけるプラズマ密度を調整するために、前記スリットの開口面積を調整するための導電体からなる調整部材と、を備えたことを特徴とする。
【０００７】
前記ガス供給部は、前記アンテナの長さ方向に沿って伸びるガスノズルであり、
前記スリットは、前記ガスノズルに磁界が到達することを抑えるために、前記ガスノズルから前記スリットを介して前記アンテナを見通すことができないように配置されていても良い。
前記基板載置部と、前記ガス供給部、前記アンテナ、前記ファラデーシールド及び調整部材からなる組み立て体とを、プラズマ処理中に相対的に移動させるための移動機構を備えていても良い。
前記基板載置部は基板を公転させるための回転テーブルであり、前記移動機構は回転テーブルを回転させる回転機構であり、
前記アンテナは、前記回転テーブルの中心側から外縁側に向かって伸びるように形成されていても良い。
【０００８】
前記真空容器の天井面における一部は、プラズマが発生する領域を形成するために、前記回転テーブルの回転中心側から外縁側に向かって上方に向かって突出して突出部をなしており、
前記アンテナは、平面で見た時にこの突出部を囲むように配置され、
前記ガス供給部は、前記突出部内に収納され、
前記ファラデーシールドは、前記突出部の側周面の一部を構成し、
前記突出部の前記回転中心側の部位及び前記外縁側の部位には、スリットが無いか、または当該各部位におけるスリットの配列密度が前記回転テーブルの回転方向上流側の側面及び前記回転方向下流側の側面に形成されたスリットの配列密度よりも小さくなるように形成されていても良い。
【０００９】
前記調整部材は、前記アンテナの長さ方向に沿って複数箇所に配置されていても良い。
前記調整部材は、前記突出部よりも前記回転テーブルの回転方向上流側の部位及び前記突出部よりも前記回転テーブルの回転方向下流側の部位に各々配置され、
これら部位における調整部材は、前記回転方向上流側及び前記回転方向下流側から前記突出部内に夫々到達する磁界の量を互いにずらすために、互いに異なる数量となるように配置されていても良い。
【００１０】
前記ガス供給部に対して前記真空容器の周方向に離間して配置され、基板に吸着する処理ガスを供給するための処理ガスノズルと、
プラズマ発生用ガスが供給される領域と処理ガスが供給される領域との間を分離する分離領域に分離ガスを供給するための分離ガスノズルと、を備え、
前記ガス供給部は、前記基板に吸着した処理ガスの成分と反応する活性種を生成する反応ガスを供給するためのノズルであっても良い。
前記ガス供給部に対して前記真空容器の周方向に離間して各々配置され、基板の表面に反応生成物を形成するために互いに反応する処理ガスを夫々供給する複数の処理ガスノズルと、
各々の処理ガスが供給される領域同士を分離する分離領域に分離ガスを供給するための分離ガスノズルと、を備え、
前記ガス供給部は、前記基板に形成された反応生成物を改質する活性種を生成するガスを供給するためのノズルであっても良い。
基板に対して行われる処理の種別と前記調整部材の位置とを対応付けたデータを記憶するメモリを備え、
処理の種別が選択された時に、前記データから対応する調整部材の位置を読み出して、前記調整部材の駆動機構に制御信号を出力する制御部を備えていても良い。
【００１１】
本発明のプラズマ発生装置は、
プラズマを発生させるためのプラズマ発生装置であって、
プラズマ発生用ガスを真空雰囲気に供給するためのガス供給部と、
前記ガス供給部から供給されたガスをプラズマ化するために、高周波電力が供給されるアンテナと、
前記アンテナとプラズマが発生する領域との間に設けられ、前記アンテナにより形成される電磁界の電界を遮断し、磁界を通過させるために、前記アンテナの伸びる方向と交差するように形成されたスリットをアンテナの長さ方向に沿って複数配列した導電板からなるファラデーシールドと、
前記アンテナの長さ方向におけるプラズマ密度を調整するために、前記スリットの開口面積を調整するための導電体からなる調整部材と、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、アンテナにより形成される電磁界のうち電界を遮断して磁界を通過させるために、複数のスリットが形成された導電板からなるファラデーシールドをアンテナとプラズマ発生領域との間に配置している。そして、アンテナとファラデーシールドとの間に調整部材を配置して、スリットの開口面積を調整自在に構成している。従って、調整部材を介してアンテナの長さ方向におけるプラズマ密度を調整できるので、基板の面内に亘ってプラズマ処理の度合いを揃えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明のプラズマ処理装置の一例を示す縦断面である。
【図２】前記プラズマ処理装置の横断平面図である。
【図３】前記プラズマ処理装置の横断平面図である。
【図４】前記プラズマ処理装置のプラズマ発生容器を拡大して示す縦断面図である。
【図５】前記プラズマ発生容器を示す斜視図である。
【図６】前記プラズマ発生容器の一部を示す斜視図である。
【図７】前記プラズマ発生容器の一部を示す斜視図である。
【図８】前記プラズマ発生容器を示す分解斜視図である。
【図９】前前記プラズマ発生容器を示す分解斜視図である。
【図１０】前記プラズマ発生容器に設けられるファラデーシールドを示す斜視図である。
【図１１】前記ファラデーシールドを示す側面図である。
【図１２】前記プラズマ発生容器を示す平面図である。
【図１３】前記ファラデーシールドのスリットの開口面積を調整するためのシャッターを示す斜視図である。
【図１４】前記プラズマ処理装置における補助プラズマ発生部を示す縦断面図である。
【図１５】前記補助プラズマ発生部を示す分解斜視図である。
【図１６】前記補助プラズマ発生部を示す平面図である。
【図１７】前記プラズマ処理装置を周方向に切断した様子を模式的に示す縦断面図である。
【図１８】前記プラズマ処理装置の作用を概略的に示す縦断面図である。
【図１９】前記プラズマ処理装置の作用を概略的に示す縦断面図である。
【図２０】前記プラズマ処理装置の作用を概略的に示す横断平面図である。
【図２１】前記プラズマ処理装置の作用を概略的に示す横断平面図である。
【図２２】前記プラズマ処理装置の他の例を示す分解斜視図である。
【図２３】前記プラズマ処理装置の別の例を示す分解斜視図である。
【図２４】前記別の例における作用を示す側面図である。
【図２５】前記別の例における作用を示す側面図である。
【図２６】前記プラズマ処理装置の更に他の例を示す斜視図である。
【図２７】前記プラズマ処理装置の他の例を示す側面図である。
【図２８】前記プラズマ処理装置の他の例を示す分解斜視図である。
【図２９】前記プラズマ処理装置の他の例を示す縦断面図である。
【図３０】前記プラズマ処理装置の他の例を示す縦断面図である。
【図３１】前記プラズマ処理装置の他の例を示す横断平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の実施の形態のプラズマ処理装置の一例について、図１〜図１７を参照して説明する。始めにこの装置の概要について説明すると、プラズマ処理装置は、図１〜図３に示すように、平面形状が概ね円形である真空容器１と、この真空容器１内に設けられ、当該真空容器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基板載置部をなす回転テーブル２と、を備えている。そして、このプラズマ処理装置は、後で詳述するように、アンモニア（ＮＨ3）ガスのプラズマを用いてウエハＷにプラズマ処理を行っており、当該プラズマについて、回転テーブル２の半径方向における濃度分布を調整できるように構成されている。続いて、プラズマ処理装置の各部について詳述する。
【００１５】
真空容器１は、天板（天井部）１１及び容器本体１２を備えており、天板１１が容器本体１２から着脱できるように構成されている。天板１１の上面側における中央部には、真空容器１内の中心部領域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、窒素（Ｎ2）ガスを分離ガスとして供給するための分離ガス供給管５１が接続されている。図１中１３は、容器本体１２の上面の周縁部などにおいてリング状に設けられたシール部材例えばＯリングである。
【００１６】
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、このコア部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によって、鉛直軸周りこの例では時計周りに回転自在に構成されている。図１中２３は回転軸２２を鉛直軸周りに回転させる移動機構（回転機構）であり、２０は回転軸２２及び駆動部２３を収納するケース体である。このケース体２０は、上面側のフランジ部分が真空容器１の底面部１４の下面に気密に取り付けられている。また、このケース体２０には、回転テーブル２の下方領域に窒素ガスをパージ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。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リング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の表面部には、図２及び図３に示すように、直径寸法が例えば３００ｍｍのウエハＷを載置するための円形状の凹部２４が基板載置領域として形成されており、この凹部２４は、回転テーブル２の回転方向（周方向）に沿って複数箇所例えば５箇所に設けられている。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及び図３に示すように、回転テーブル２における凹部２４の通過領域と各々対向する位置には、各々例えば石英からなる４本のノズル３１、３４、４１、４２が真空容器１の周方向（回転テーブル２の回転方向）に互いに間隔をおいて放射状に配置されている。これら各ノズル３１、３４、４１、４２は、例えば真空容器１の外周壁から中心部領域Ｃに向かってウエハＷに対向して水平に伸びるように各々取り付けられている。この例では、後述の搬送口１５から見て時計周り（回転テーブル２の回転方向）にガスノズル３４、分離ガスノズル４１、第１の処理ガスノズル３１及び分離ガスノズル４２がこの順番で配列されている。
【００１９】
そして、搬送口１５から見て回転テーブル２の回転方向上流側（ガスノズル３４と分離ガスノズル４２との間）における天板１１の上方側には、図４に示すように、同様に石英などからなる主プラズマ発生用ガスノズル３２がプラズマ発生用ガス供給部として設けられている。この主プラズマ発生用ガスノズル３２を天板１１上に配置している具体的な構成については、後で詳述する。尚、図２及び図３では、天板１１の描画を省略しており、図３では前記ノズル３２についても各ノズル３１、３４、４１、４２と共に示している。また、図３は後述のプラズマ発生部８１、８２やプラズマ発生容器２００及び筐体９０を取り外した状態、図２はプラズマ発生部８１、８２、プラズマ発生容器２００及び筐体９０を取り付けた状態を表している。
【００２０】
各ノズル３１、３２、３４、４１、４２は、流量調整バルブを介して夫々以下の各ガス供給源（図示せず）に夫々接続されている。即ち、第１の処理ガスノズル３１は、シリコン（Ｓｉ）を含む第１の処理ガス例えばＤＣＳ（ジクロロシラン）ガスなどの供給源に接続されている。主プラズマ発生用ガスノズル３２は、例えばアンモニア（ＮＨ3）ガスとアルゴン（Ａｒ）ガスとの混合ガスの供給源に接続されている。補助プラズマ発生用ガスノズル３４は、例えばアルゴンガスと水素（Ｈ2）ガスとの混合ガスからなる改質用ガスの供給源に接続されている。分離ガスノズル４１、４２は、分離ガスである窒素ガスの供給源に各々接続されている。主プラズマ発生用ガスノズル３２から供給されるガスは、第２の処理ガス及び主プラズマ発生用ガスであり、以降において説明を簡略化するためにアンモニアガスとして説明する。尚、アンモニアガスに代えて、窒素元素（Ｎ）を含むガス例えば窒素（Ｎ2）ガスを用いても良い。
【００２１】
これらノズル３１、３２、３４、４１、４２の下面側には、既述の各ガスを夫々吐出するためのガス吐出孔３３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。各ノズル３１、３４、４１、４２は、当該ノズル３１、３４、４１、４２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。
【００２２】
処理ガスノズル３１の下方領域は、Ｓｉ含有ガスをウエハＷに吸着させるための第１の処理領域Ｐ１であり、真空容器１の内部における主プラズマ発生用ガスノズル３２の下方領域は、ウエハＷに吸着したＳｉ含有ガスの成分とアンモニア（詳しくはアンモニアガスのプラズマ）とを反応させるための第２の処理領域（プラズマ発生領域）Ｐ２となる。また、補助プラズマ発生用ガスノズル３４の下方領域は、処理領域Ｐ１、Ｐ２を通過することによってウエハＷ上に形成された反応生成物の改質処理を行うための第３の処理領域Ｐ３となる。分離ガスノズル４１、４２は、各々第１の処理領域Ｐ１と第２の処理領域Ｐ２とを分離する分離領域Ｄを形成するためのものである。
【００２３】
分離領域Ｄにおける真空容器１の天板１１には、図２及び図３に示すように、概略扇形の凸状部４が設けられており、分離ガスノズル４１は、この凸状部４に形成された溝部４３内に収められている。従って、分離ガスノズル４１における回転テーブル２の周方向両側には、後述の図１７にも示すように、各処理ガス同士の混合を阻止するために、前記凸状部４の下面である低い天井面４４が配置され、この天井面４４の前記周方向両側には、当該天井面４４よりも高い天井面４５が配置されている。凸状部４の周縁部（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。尚、図１７は、回転テーブル２の周方向に沿って真空容器１を切断した縦断面を示している。
【００２４】
続いて、主プラズマ発生用ガスノズル３２を天板１１よりも上方側に設けた具体的な構成について説明する。この主プラズマ発生用ガスノズル３２が配置される領域には、図１、図４〜図７に示すように、下面側が開口する概略箱状体からなるプラズマ発生容器２００が突出部として設けられている。このプラズマ発生容器２００は、平面で見た時に回転テーブル２の中心部側と外縁部側との間で帯状に伸びるように、即ち縦向きの扁平な容器となるように形成されると共に、石英やアルミナなどの高周波を透過する材質により構成されている。そして、前記主プラズマ発生用ガスノズル３２は、このプラズマ発生容器２００の内部に収納されている。即ち、プラズマ発生容器２００は、主プラズマ発生用ガスノズル３２の収納される上方側の部位が天板１１よりも上方に位置すると共に、当該プラズマ発生容器２００の下端開口部が回転テーブル２に近接するように、天板１１の上方側から真空容器１内に気密に挿入されている。
【００２５】
具体的には、プラズマ発生容器２００における前記上方側の部位及び当該上方側の部位よりも下方側を夫々上方容器２０１及び下方容器２０２と呼ぶと、これら容器２０１、２０２の間における当該プラズマ発生容器２００の外周面には、水平方向に向かって周方向に亘ってフランジ状に伸び出すフランジ部２０３が形成されている。また、天板１１には、図８に示すように、プラズマ発生容器２００（下方容器２０２）が挿入される開口部２０４が形成されており、この開口部２０４には、当該開口部２０４に嵌め込まれると共に天板１１とフランジ部２０３とを気密に接触させるための枠状体２０５が配置されている。
【００２６】
そして、プラズマ発生容器２００（上方容器２０１及び下方容器２０２からなる結合体）を枠状体２０５と共に開口部２０４に嵌入すると、シール部材１３を介してフランジ部２０３と天板１１とが気密に接触する。図４中２０６は、フランジ部２０３を上方側から天板１１側に押さえつけるために、フランジ部２０３の外縁に沿うように概略環状に形成された押さえ部材であり、図示しないボルトなどにより真空容器１に固定される。尚、図５〜図７は、プラズマ発生容器２００の一部を切り欠いて示しており、図６は上方容器２０１を上側から見た図であり、図７は下方容器２０２を下側から見た図である。また、シール部材１３については、図８では描画を省略している。
【００２７】
主プラズマ発生用ガスノズル３２は、図４〜図７に示すように、プラズマ発生容器２００（下方容器２０２）に対して、回転テーブル２の回転方向下流側且つ当該回転テーブル２の外縁側の側面部から挿入されると共に、先端部が上方容器２０１に向かって垂直に伸び出している。そして、このノズル３２の先端部は、上方容器２０１の天井面付近において回転テーブル２の回転中心側に向かって水平に伸び出している。主プラズマ発生用ガスノズル３２の基端部（上流側）は、回転テーブル２の回転方向下流側に向かって水平に伸び出すと共に、天板１１を貫通するように上方側に向かって垂直に屈曲して既述のガス源に接続されている。これら上方容器２０１と下方容器２０２との間におけるプラズマ発生容器２００の内部には、ガス（詳しくはプラズマ）の整流を行うと共に、既述の分離ガスが上方容器２０１内に侵入することを防止するために、水平方向に伸びる板状の仕切り板２１０が設けられている。
【００２８】
この仕切り板２１０におけるノズル３２の下方側には、図４〜図７に示すように、回転テーブル２の回転方向に伸びるスリット状の吐出口２１１が当該ノズル３２に沿うように形成されている。従って、吐出口２１１を仕切り板２１０に形成したことにより、上方容器２０１内の圧力は、真空容器１内の圧力に対していわば個別に（独立して）設定されることとなる。
【００２９】
そして、下方容器２０２の下端側開口部の周囲には、図１及び図８に示すように、回転テーブル２に沿うように板状に形成されたフィン２２１が整流板として設けられている。このフィン２２１は、回転テーブル２の中心部側から外縁部側に向かうにつれて拡径するように、平面で見た時に概略扇形となるように形成されている。またフィン２２１には、下方容器２０２に干渉しないように、当該下方容器２０２を避けるように開口部２２２が形成されている。そして、回転テーブル２の外縁部側におけるフィン２２１の端部は、回転テーブル２の外周端面と隙間を開けて対向するよう伸び出している。従って、フィン２２１を設けたことにより、下方容器２０２の下端側開口部から回転テーブル２に向かって吐出するプラズマが回転テーブル２に沿って通流すると共に、既述の分離ガスによりこのプラズマが拡散することが抑えられる。このフィン２２１は、後述の突出部５及び覆い部材７ａにより支持されている。
【００３０】
ここで、上方容器２０１の周囲には、主プラズマ発生用ガスノズル３２から吐出されるアンモニアガスをプラズマ化するための主プラズマ発生部８１が活性化部として設けられている。即ち、この主プラズマ発生部８１は、銅（Ｃｕ）などの金属線からなるアンテナ８３により構成されており、平面で見た時に上方容器２０１を囲むように、コイル状に鉛直軸周りに例えば３周に巻回されている。このアンテナ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。尚、図１及び図３などおける８６は、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である。
【００３１】
そして、上方容器２０１とアンテナ８３との間には、当該アンテナ８３の周囲に発生する電界及び磁界（電磁界）のうち電界成分を遮断するために、下方側が開口する概略箱型形状のファラデーシールド９５が設けられている。即ち、既述のアンテナ８３に高周波電力を供給すると、当該アンテナ８３の周囲には、電磁界が発生する。この電磁界に含まれる電界成分がウエハＷに到達すると、ウエハＷの内部に形成されている電気配線に対して電気的にダメージを与えてしまうおそれがある。そこで、ファラデーシールド９５について、例えば銅（Ｃｕ）などの導電体である金属板により構成すると共に接地している。このファラデーシールド９５の下端縁は、周方向に亘って水平方向にフランジ状に伸び出して水平面９５ａをなしている。従って、ファラデーシールド９５は、上方容器２０１の側周面の一部を構成していると言える。
【００３２】
また、ファラデーシールド９５における回転テーブル２の回転方向上流側の側面及び回転テーブル２の回転方向下流側の側面には、アンテナ８３の周囲に発生する電磁界のうち電界成分を通過させるために、図９〜図１２に示すように、上下方向に伸びる開口部がスリット９７として形成されている。即ち、アンテナ８３の周囲に発生する電界成分をファラデーシールド９５によって遮断するにあたり、スリット９７を形成しないと、電界成分に加えて磁界成分も遮断してしまう。一方、このスリット９７の開口面積を大きくしすぎると、磁界成分だけでなく電界成分についても通過させてしまう。そこで、以下のようにスリット９７の開口寸法及び配置レイアウトを設定している。
【００３３】
具体的には、スリット９７は、アンテナ８３の伸びる方向に対して直交する（交差する）ように、上下方向に伸びるように形成されると共に、アンテナ８３の長さ方向に沿って多数箇所に亘って形成されている。各々のスリット９７の水平方向における開口寸法ｄは、図１１に示すように、例えば１〜５ｍｍこの例では２ｍｍとなっている。即ち、アンテナ８３には、既述のように周波数が１３．５６ＭＨｚの高周波電源８５が接続されており、この周波数に対応する波長は２２ｍである。そのため、スリット９７は、この波長の１／１００００以下程度の幅寸法となるように開口寸法ｄが設定されている。互いに隣接するスリット９７、９７間の離間寸法は、例えば１〜５ｍｍこの例では２ｍｍとなっている。
【００３４】
各々のスリット９７は、ファラデーシールド９５の鉛直面だけでなく、水平面９５ａにおける当該鉛直面寄りの位置にも形成されており、従って回転テーブル２の外縁側から中心側を見た時に概略Ｌ字型となっている。そして、各々のスリット９７における長さ方向の両端部には、当該両端部を介して電界が上方容器２０１側に漏れ出さないように、ファラデーシールド９５を構成する金属板が位置している。言い換えると、各々のスリット９７は、ファラデーシールド９５の端面よりも内側寄りに配置されている。図９などにおける９５ｂは、上方容器２０１内におけるプラズマの発生の有無（発光状態）を確認するためにファラデーシールド９５の天井面に形成された確認窓（開口部）であり、この確認窓９５ｂについても電界成分を遮断するために、例えばパンチングメタルにて形成されている。即ち、確認窓９５ｂの各々は、スリット９７の開口寸法ｄと同程度の寸法となるように形成されている。
【００３５】
ここで、図１０及び図１２に示すように、ファラデーシールド９５における回転テーブル２の中心部側の側面及び外縁部側の側面には、スリット９７が形成されておらず、従ってこれら側面はアンテナ８３の周囲に発生する電界成分だけでなく磁界成分についても遮断する役割を持っている。即ち、上方容器２０１の内部における回転テーブル２の中心部側の部位から見ると、アンテナ８３は、回転テーブル２の回転方向上流側と、回転テーブル２の回転方向下流側と、回転テーブル２の回転中心側との３箇所に配置されている。また、上方容器２０１の内部における回転テーブル２の外縁側の部位についても、前記中心部側の部位と同様に、回転テーブル２の回転方向上流側と、回転テーブル２の回転方向下流側と、外縁側との３箇所に配置されている。
【００３６】
一方、前記部位間の領域では、即ち回転テーブル２の半径方向に沿ってアンテナ８３が直線状に配置された領域に挟まれた部位では、アンテナ８３は、回転テーブル２の回転方向上流側及び回転テーブル２の回転方向下流側の２箇所だけに配置されている。従って、平面で見た時に、アンテナ８３により囲まれる細長い領域（上方容器２０１が配置された領域）において、当該領域の両端部では、これら両端部間の領域よりも磁界成分の発生量が多くなっていると言える。そこで、既述のように、ファラデーシールド９５における回転テーブル２の中心部側の側面と外縁側の側面にはスリット９７を形成せずに、回転テーブル２の半径方向におけるプラズマ密度（磁界成分の量）を揃えるようにしている。尚、ファラデーシールド９５における前記中心部側の側面及び前記外縁側の側面に各々スリット９７を形成すると共に、これら側面におけるスリット９７の配列密度を回転テーブル２の回転方向上流側の側面及び下流側の側面よりも小さくしても良い。
【００３７】
また、スリット９７は、図１１に示すように、主プラズマ発生用ガスノズル３２には、電界成分のみならず磁界成分についても到達しない（遮断する）ように配置されている。即ち、主プラズマ発生用ガスノズル３２の下面には、既述のようにガス吐出孔３３が当該ノズル３２の長さ方向に亘って複数箇所に形成されており、このガス吐出孔３３の開口径（直径寸法）は例えば０．３ｍｍ〜１ｍｍもの小径になっている。従って、このノズル３２でプラズマが発生すると、ガス吐出孔３３の周囲におけるノズル３２が削れてしまうおそれがある。
【００３８】
そこで、スリット９７は、このガスノズル３２を避けるように配置されている。具体的には、図１１に示すように、例えば回転テーブル２の回転方向上流側から上方容器２０１を見た時に、各々のスリット９７の上端部と、ノズル３２における水平方向に伸びる部位の下端面との間の離間寸法ｕ１は、例えば−５ｍｍ〜２０ｍｍとなっている。即ち、ノズル３２における前記下端面が各々のスリット９７の上端部よりも下側に位置していても良い。また、これらスリット９７のうち回転テーブル２の外縁部寄りのスリット９７と、ノズル３２における上下方向に起立する部位との間の離間寸法ｕ２は、例えば０ｍｍ〜２０ｍｍとなっている。従って、スリット９７は、ガスノズル３２からスリット９７を介してアンテナ８３を見通すことができないように配置されている。ガスノズル３２、アンテナ８３、ファラデーシールド９５及びシャッター１５１により組み立て体が構成される。
【００３９】
そして、以上説明したファラデーシールド９５とアンテナ８３との間には、既述のスリット９７を開閉するために、例えば銅などの金属板により構成されると共に接地されたシャッター１５１が調整部材として複数箇所に配置されている。即ち、スリット９７が磁界成分を通過させるためのものであることは既に説明したが、このシャッター１５１は、スリット９７の開閉及びスリット９７の開口面積を調整できるように、言い換えると磁界成分がファラデーシールド９５を通過する量を調整できるように構成されている。そして、シャッター１５１は、回転テーブル２の半径方向（回転テーブル２の中心部側と外縁部側との間）におけるプラズマ密度を調整するために、当該半径方向に沿って複数箇所例えば３箇所に形成されると共に、ファラデーシールド９５における回転テーブル２の回転方向両側面に配置されている。
【００４０】
具体的には、シャッター１５１の各々は、ファラデーシールド９５におけるスリット９７の形成された側面に沿って概略板状に形成されると共に、互いに同じ形状となっている。これらシャッター１５１の各々は、複数のスリット９７のうち例えば３０本のスリット９７の形成された領域に対向するように配置されている。従って、シャッター１５１の各々は、図１２に示すように、上方容器２０１の下方側にウエハＷが位置した時、平面で見た時に当該ウエハＷの直径寸法の１／３以上の長さ寸法に亘って位置するように配置されている。尚、図１２では、ウエハＷの外縁について一点鎖線で描画している。
【００４１】
そして、各々のシャッター１５１における例えば上端部には、回転テーブル２の半径方向に互いに離間するように、上下方向に伸びる長孔１５２が例えば２箇所に各々配置されている。また、ファラデーシールド９５における例えば上端側の側面には、この長孔１５２に対応するようにボルト孔１５３が形成されている。従って、図１３や後述の図１７〜図１９に示すように、シャッター１５１の高さ位置を調整すると共に、この高さ位置にて例えばボルト１５４を用いて、シャッター１５１をファラデーシールド９５に固定すると、当該シャッター１５１の姿勢が保持される。こうしてスリット９７の開口面積について、シャッター１５１の高さ位置を介して調整することにより、上方容器２０１内に到達する磁界成分の量が調整される。
【００４２】
具体的には、シャッター１５１は、鉛直軸周りに３周巻回されたアンテナ８３のうち上方容器２０１の内部から３本のアンテナ８３が見える高さ位置と、下側２本のアンテナ８３が見える高さ位置と、下側１本のアンテナ８３が見える高さ位置と、いずれのアンテナ８３についても見えない高さ位置との間で調整される。図１７は、上方容器２０１を介して左右に対向する２つのシャッター１５１のうち右側のシャッター１５１について、３本のアンテナ８３が当該上方容器２０１の内部領域を臨むように高さ位置を調整した例を示している。また、前記２つのシャッター１５１のうち左側のシャッター１５１は、上方容器２０１の左側のスリット９７を塞いでいる。図１８は、２つのシャッター１５１、１５１のいずれについても１本のアンテナ８３が上方容器２０１の内部領域を臨むように配置している。図１９は、２つのシャッター１５１、１５１の双方について、３本のアンテナ８３が前記内部領域を臨むように配置した例を示している。従って、シャッター１５１を回転テーブル２の半径方向に沿って３箇所に形成すると共に、各々のシャッター１５１の高さ位置を個別に調整自在に構成しているので、当該半径方向における磁界の量を調整できることになる。図９などにおける１５４は、アンテナ８３と、ファラデーシールド９５及びシャッター１５１との間を絶縁するために石英などにより構成された絶縁体である。
【００４３】
各々のシャッター１５１には、図５に示すように、昇降軸１６１を介して昇降機構１６２が個別に接続されており、後述の制御部により、例えばウエハＷに対して行われる処理レシピの種別に応じて、各々のシャッター１５１の高さ位置を調整できるように構成されている。このように昇降機構１６２を用いて各シャッター１５１を昇降させているので、長孔１５２はシャッター１５１を上下に案内する案内機構をなすと言える。また、昇降機構１６２を用いているので、ボルト１５４を設けずに当該昇降機構１６２を介して各シャッター１５１の高さ位置を保持しても良い。尚、図５では、昇降軸１６１や昇降機構１６２について１箇所だけに描画しており、また図５以外ではこれら昇降軸１６１及び昇降機構１６２の記載を省略している。図９では、図の煩雑化を避けるために、ボルト１５４については１箇所だけに描画している。既述の図１では、これらファラデーシールド９５やシャッター１５１については省略している。
【００４４】
続いて、第１の処理ガスノズル３１について簡単に説明する。この第１の処理ガスノズル３１の上方側には、図２及び図３に示すように、既述のフィン２２１とほぼ同様に構成されたノズルカバー２３０が設けられている。即ち、このノズルカバー２３０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ように概略箱形に形成されると共に、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が夫々水平方向に伸び出している。このノズルカバー２３０は、平面で見た時に回転テーブル２の中心部側から外縁部側に向かうにつれて拡径するように概略扇形状をなしている。このノズルカバー２３０により、第１の処理ガスがウエハＷに沿って通流すると共に、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。尚、ノズルカバー２３０は、後述の突出部５及び覆い部材７ａに支持されている。
【００４５】
次に、補助プラズマ発生部８２について説明する。この補助プラズマ発生部８２は、図１４〜図１６に示すように、既述の補助プラズマ発生用ガスノズル３４から真空容器１内に吐出される改質用ガスをプラズマ化するために、当該ノズル３４の上方側に設けられている。この補助プラズマ発生部８２は、主プラズマ発生部８１と同様に、金属線からなるアンテナ８３をコイル状に例えば鉛直軸周りに３重に巻回して構成されており、平面で見た時に回転テーブル２の半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。このアンテナ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、このアンテナ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。
【００４６】
具体的には、図１４及び図１５に示すように、補助プラズマ発生用ガスノズル３４の上方側における天板１１には、平面的に見た時に概略扇形に開口する開口部１１ａが形成されており、この開口部１１ａには、例えば石英などの誘電体により構成された筐体９０が設けられている。この筐体９０は、図１７にも示すように、上方側の周縁部が周方向に亘ってフランジ状に水平に伸び出しており、当該周縁部が天板１１に係止されている。そして、筐体９０における平面で見た時の中央部は、下方側の真空容器１の内部領域に向かって窪んでおり、この窪んだ部分に既述のアンテナ８３が収納されている。
【００４７】
そして、筐体９０を開口部１１ａ内に落とし込み、次いで開口部１１ａの外縁に沿うように枠状に形成された押圧部材９１によって前記フランジ部９０ａを下方側に向かって周方向に亘って押圧すると共に、この押圧部材９１を図示しないボルトなどにより天板１１に固定すると、真空容器１の内部雰囲気が気密に設定される。
【００４８】
筐体９０の下面には、当該筐体９０の下方側の処理領域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、この突起部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、既述の補助プラズマ発生用ガスノズル３４が収納されている。
【００４９】
筐体９０とアンテナ８３との間には、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１９５が収納されている。アンテナ８３の下方側におけるファラデーシールド１９５には、既述の例と同様のスリット１９７が形成されている。このスリット１９７は、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。このスリット１９７の各寸法についても既述のスリット９７と同様に設定されている。これらスリット１９７は、ファラデーシールド１９５の外端面よりも内側寄りの位置に形成されており、従って当該スリット１９７の両端部が各々開口しないように配置されている。ファラデーシールド１９５において、平面で見た時におけるアンテナ８３の巻回領域の内側は、プラズマの発光状態を確認するために開口している。図１４などにおける９４は、アンテナ８３とファラデーシールド１９５との間を絶縁するための絶縁体である。尚、図２ではスリット１９７を省略しており、スリット１９７の形成領域を一点鎖線で囲んでいる。
【００５０】
続いて、真空容器１の各部の説明に戻る。回転テーブル２の外周側において当該回転テーブル２よりも僅かに下位置には、図１及び図３に示すように、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２箇所に排気口６１、６２が形成されている。言い換えると、真空容器１の床面に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、排気口６１、６２が形成されている。これら２つの排気口６１、６２のうち一方及び他方を夫々第１の排気口６１及び第２の排気口６２と呼ぶと、第１の排気口６１は、第１の処理ガスノズル３１と、この第１の処理ガスノズル３１に回転テーブル２の回転方向下流側から隣接する分離領域Ｄとの間において、当該分離領域Ｄ側に寄った位置に形成されている。第２の排気口６２は、補助プラズマ発生部８２とこの補助プラズマ発生部８２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、この分離領域Ｄ側に寄った位置に形成されている。第１の排気口６１は、Ｓｉ含有ガスや分離ガスを排気するためのものであり、第２の排気口６２は、アンモニアガス、改質用ガス及び分離ガスを排気するためのものである。これら第１の排気口６１及び第２の排気口６２は、図１に示すように、各々バタフライバルブなどの圧力調整部６５の介設された排気管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。
【００５１】
ここで、既述のように、中心部領域Ｃ側から外縁側に亘って筐体９０やプラズマ発生容器２００を配置しているので、処理領域Ｐ２、Ｐ３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、これら筐体９０及びプラズマ発生容器２００によって排気口６１、６２に向かおうとするガス流がいわば規制されてしまう。そこで、これら筐体９０やプラズマ発生容器２００よりも外周側におけるサイドリング１００の上面に、ガスが流れるための溝状のガス流路１０１を形成している。
【００５２】
天板１１の下面における中央部には、図２に示すように、凸状部４における中心部領域Ｃ側の部位と連続して周方向に亘って概略リング状に形成されると共に、その下面が凸状部４の下面（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。この突出部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、中心部領域ＣにおいてＳｉ含有ガスとアンモニアガスなどと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。具体的には、このラビリンス構造部１１０は、図１に示すように、回転テーブル２側から天板１１側に向かって垂直に伸びる第１の壁部１１１と、天板１１側から回転テーブル２に向かって垂直に伸びる第２の壁部１１２と、が各々周方向に亘って形成されると共に、これら壁部１１１、１１２が回転テーブル２の半径方向において交互に配置された構造を採っている。
【００５３】
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に示すように、加熱機構であるヒータユニット７が設けられ、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３００℃に加熱するようになっている。図１中７１ａはヒータユニット７の側方側に設けられたカバー部材、７ａはこのヒータユニット７の上方側を覆う覆い部材である。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箇所に設けられている。
【００５４】
真空容器１の側壁には、図２及び図３に示すように外部の搬送アーム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が形成されており、この搬送口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。そして、搬送アーム１０が真空容器１に対して進退する領域における天板１１の上方には、ウエハＷの周縁部を検知するためのカメラユニット１０ａが設けられている。
【００５５】
回転テーブル２の凹部２４は、この搬送口１５に臨む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ことから、回転テーブル２の下方側において当該受け渡し位置に対応する部位には、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受け渡し用の昇降ピン及びその昇降機構（いずれも図示せず）が設けられている。
【００５６】
また、このプラズマ処理装置には、装置全体の動作のコントロールを行うためのコンピュータからなる制御部１２０が設けられており、この制御部１２０のメモリ内には、データ及びプログラムが格納されている。データは、ウエハＷに対して行われる処理のレシピ（種別）と、シャッター１５１の位置とが対応付けられている。即ち、既に説明したように、真空容器１内のプラズマ濃度分布は、当該真空容器１内の処理圧力やガス流量、使用ガスなどによってまちまちである。従って、レシピに応じて、ウエハＷに対して面内に亘ってプラズマ処理の度合いが揃う時のシャッター１５１の最適な位置についても種々異なる。そこで、データには、レシピに応じてシャッター１５１の位置を記憶させている。
【００５７】
また、前記プログラムは、ウエハＷに対して施すレシピが選択された時に、前記データから対応するシャッター１５１の位置を読み出して、昇降機構１６２を含む装置の各部位に制御信号を出力することにより、後述の成膜処理及び改質処理を行うように構成されている。このプログラムは、後述の装置の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など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。
【００５８】
次に、上述実施の形態の作用について説明する。始めに、シャッター１５１の高さ位置を調整しておく。即ち、回転テーブル２が鉛直軸周りに回転するので、当該回転テーブル２上の各ウエハＷが公転する。従って、各々のウエハＷについて、回転テーブル２の回転中心部側では、周縁部側よりも角速度が例えば３倍程度も遅い。そのため、前記回転中心側では、周縁部側よりもプラズマ照射時間が長くなる。そこで、回転テーブル２の半径方向におけるプラズマ処理の度合いを揃えるために、各シャッター１５１の高さ位置を調整する。具体的には、回転テーブル２の半径方向に沿って並ぶ３つのシャッター１５１のうち回転中心部側のシャッター１５１については、図１８に示すように、例えば鉛直軸周りに３回巻回されたアンテナ８３のうち下側の１巻分が上方容器２０１内を臨むように、当該シャッター１５１の高さ位置を調整する。従って、シャッター１５１は、上側の２巻分のアンテナ８３に対向することになる。
【００５９】
また、回転テーブル２の半径方向に沿って並ぶ３つのシャッター１５１のうち外周部側のシャッター１５１については、図１９に示すように、３巻されたアンテナ８３の全てが上方容器２０１の内部を臨むように、当該シャッター１５１の高さ位置を調整する。そして、回転テーブル２の半径方向における中央のシャッター１５１については、例えばアンテナ８３の２巻分が上方容器２０１の内部領域を臨むように高さ位置を調整する。
【００６０】
そして、ゲートバルブＧを開放して、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上に例えば５枚のウエハＷを載置する。このウエハＷには、ドライエッチング処理やＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法などを用いた配線埋め込み工程が既に施されており、従って当該ウエハＷの内部には電気配線構造が形成されている。次いで、ゲートバルブＧを閉じ、真空ポンプ６４及び圧力調整部６５により真空容器１内を引き切りの状態にすると共に、回転テーブル２を時計周りに回転させながらヒータユニット７によりウエハＷを例えば３００℃に加熱する。
【００６１】
続いて、処理ガスノズル３１からＳｉ含有ガスを例えば３００ｓｃｃｍで吐出すると共に、主プラズマ発生用ガスノズル３２からアンモニアガスを例えば１００ｓｃｃｍで吐出する。また、補助プラズマ発生用ガスノズル３４からアルゴンガス及び水素ガスの混合ガスを例えば１００００ｓｃｃｍで吐出する。更に、分離ガスノズル４１、４２から分離ガスを例えば５０００ｓｃｃｍで各々吐出し、分離ガス供給管５１及びパージガス供給管７２、７３からも窒素ガスを所定の流量で吐出する。そして、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例えば４００〜５００Ｐａこの例では５００Ｐａに調整する。また、プラズマ発生部８１、８２では、各々のアンテナ８３に対して、例えば１５００Ｗの高周波電力を供給する。
【００６２】
プラズマ発生部８１では、アンテナ８３の周囲に電界及び磁界が発生するが、アンテナ８３と上方容器２０１との間にファラデーシールド９５を設けているので、電界については上方容器２０１への進入が阻止される。一方、このファラデーシールド９５にスリット９７を形成しているので、アンテナ８３の周囲に発生する磁界については上方容器２０１内に到達する。こうしてプラズマ発生容器２００では、主プラズマ発生用ガスノズル３２から上方容器２０１に対してアンモニアガスが供給されると、アンテナ８３において形成される磁界によってアンモニアガスが活性化して、アンモニアラジカルなどを含むプラズマが発生する。このプラズマは、既述のように回転テーブル２の中心部側では周縁部側よりもスリット９７の開口面積を小さくしていることから、図２０に示すように、前記中心部側では周縁部側よりも濃度（密度）が薄くなる。
【００６３】
そして、このプラズマが下方容器２０２に向かって下降しようとするが、これら容器２０１、２０２間には仕切り板２１０が介在しているので、この仕切り板２１０により下降しようとするガス流れがいわば規制される。そのため、上方容器２０１では、真空容器１内の他の領域よりもプラズマの圧力が僅かに高くなり、この高圧のプラズマが仕切り板２１０に形成された吐出口２１１からウエハＷに向かって下降していく。この時、上方容器２０１の圧力を真空容器１内の他の領域よりも高圧に設定していることから、窒素ガスなどの他のガスは、この上方容器２０１には侵入しない。そして、下方容器２０２の下端部から吐出したプラズマは、フィン２２１により回転テーブル２の回転方向下流側に向かって、当該回転テーブル２の半径部分に亘ってウエハＷに沿って通流していく。尚、アンモニアラジカルは、寿命がアルゴンガスのプラズマなどよりも長いので、ウエハＷに到達する時点においても活性が維持される。
【００６４】
筐体９０では、既述の例と同様に、ファラデーシールド１９５によって電界が遮断されると共に、スリット１９７を介して磁界が真空容器１内に到達する。こうして筐体９０の下方側において、磁界によりアルゴンガスを含む改質用ガスがプラズマ化される。このアルゴンガスのプラズマは、既述のアンモニアガスのプラズマよりも寿命が短いので、直ぐに不活性化して元のアルゴンガスに戻ろうとする。しかし、補助プラズマ発生部８２では、回転テーブル２上のウエハＷの近傍位置にアンテナ８３を設けていることから、即ちプラズマの発生する領域がウエハＷの直ぐ上方に配置されていることから、アルゴンガスのプラズマは、活性を保ったままウエハＷに向かって通流していく。そして、筐体９０の下面側に突起部９２を周方向に沿って設けているので、筐体９０の下方側のガスやプラズマは、当該筐体９０の外側に漏出しにくくなる。そのため、筐体９０の下方側の雰囲気は、真空容器１内の他の領域（例えば搬送アーム１０の進退する領域など）の雰囲気よりも僅かに高圧となる。従って、筐体９０の内部に対する当該筐体９０の外側からのガスの侵入が阻止される。
【００６５】
一方、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Ｓｉ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Ｓｉ含有ガスの成分がアンモニアガスのプラズマにより窒化され、薄膜成分であるシリコン窒化膜（Ｓｉ−Ｎ）の分子層が１層あるいは複数層形成されて反応生成物が形成される。この反応生成物は、既述のように回転テーブル２の半径方向におけるプラズマ処理の度合いが揃うように各シャッター１５１の高さ位置を調整していることから、膜質及び膜厚が各々のウエハＷの面内において揃う。この時、シリコン窒化膜中には、例えばＳｉ含有ガス中に含まれる残留基のため、塩素（Ｃｌ）や有機物などの不純物が含まれている場合がある。
【００６６】
そして、回転テーブル２の回転によって、ウエハＷの表面に補助プラズマ発生部８２のプラズマが接触すると、シリコン窒化膜の改質処理が行われることになる。具体的には、例えばプラズマがウエハＷの表面に衝突することにより、例えばシリコン窒化膜から前記不純物がＨＣｌや有機ガスなどとして放出されたり、シリコン窒化膜内の元素が再配列されてシリコン窒化膜の緻密化（高密度化）が図られたりすることになる。こうして回転テーブル２の回転を続けることにより、ウエハＷ表面へのＳｉ含有ガスの吸着、ウエハＷ表面に吸着したＳｉ含有ガスの成分の窒化及び反応生成物のプラズマ改質がこの順番で多数回に亘って行われて、反応生成物が積層されて薄膜が形成される。ここで、既述のようにウエハＷの内部には電気配線構造が形成されているが、主プラズマ発生部８１及び補助プラズマ発生部８２では電界を遮断しているので、この電気配線構造に対する電気的ダメージが抑えられる。
【００６７】
また、処理領域Ｐ１、Ｐ２の間には、回転テーブル２の周方向両側に分離領域Ｄを配置しているので、図２１に示すように、分離領域Ｄにおける各々Ｓｉ含有ガスとアンモニアガスとの混合が阻止されながら、各ガスが排気口６１、６２に向かって排気されていく。
【００６８】
上述の実施の形態によれば、アンテナ８３を用いてウエハＷに対してプラズマ処理を行うにあたり、当該アンテナ８３により形成される電磁界のうち電界を遮断するために、導電板からなるファラデーシールド９５を配置している。また、前記電磁界のうち磁界を通過させるために、ファラデーシールド９５にスリット９７を形成している。そして、アンテナ８３とファラデーシールド９５との間にシャッター１５１を配置して、複数のスリット９７のうち少なくとも一つのスリット９７の開口面積を調整している。従って、回転テーブル２の半径方向におけるプラズマ密度を調整できるので、回転テーブル２によってウエハＷが公転していても、当該ウエハＷの面内に亘ってプラズマ処理の度合いを揃えることができる。
このように回転テーブル２の半径方向におけるプラズマ密度（磁界の量）を調整するにあたり、例えば複数の高周波電源に夫々個別に接続されるアンテナを前記半径方向に並べる必要がない。従って、装置のコストアップを抑えることができる。
【００６９】
また、ウエハＷに対してプラズマ窒化処理を行うにあたり、上方容器２０１を天板１１の上方側に配置すると共に、この上方容器２０１の下方側に、回転テーブル２上のウエハＷに対してプラズマを案内するための下方容器２０２を配置している。従って、アンテナ８３及び主プラズマ発生用ガスノズル３２などのプラズマ処理に要する区域や部材について、回転テーブル２に対して上方側に離間させることができる。そのため、各処理領域Ｐ１、Ｐ３及び分離領域Ｄから回転テーブル２の周方向を見た時に、前記区域及び前記部材が各領域Ｐ１、Ｐ３、Ｄに占める程度（回転テーブル２の周方向における前記区域及び前記部材の占有面積）を抑えることができるので、平面で見た時に小型の真空容器１を構成できる。
【００７０】
即ち、真空容器１内には各ノズル３１、３４、４１、４２や凸状部４など、様々な部材が設けられているので、主プラズマ発生用ガスノズル３２などを設けにくい。一方、真空容器１の天板１１上には、真空容器１の内部と比較して広い空間が広がっているので、主プラズマ発生用ガスノズル３２及び上方容器２０１を容易に設けることができる。従って、小型の装置（真空容器１）であっても、ウエハＷの搬入出領域を確保できるし、またカメラユニット１０ａを設けるスペースが得られる。
【００７１】
更に、天板１１よりも上方側に上方容器２０１を設けるにあたり、当該上方容器２０１にてプラズマ化するガスとしては、アンモニアガスを用いており、既に述べたように、アンモニアガスのプラズマは、アルゴンガスのプラズマなどよりも寿命（活性を保っている時間）が長い。そのため、上方容器２０１とウエハＷとを大きく離間させても、ウエハＷに対して良好にプラズマ処理を行うことができる。
【００７２】
また、プラズマ発生容器２００に吐出口２１１を形成しているので、上方容器２０１内の圧力を真空容器１内の他の領域（例えば搬送アーム１０の進退領域）の圧力よりも高く設定できる。そのため、上方容器２０１内の圧力を真空容器１内の圧力とはいわば別個に独立して設定できることから、例えば処理レシピに応じて、あるいはウエハＷの種別に応じて、当該上方容器２０１内の圧力を調整できる。具体的には、ウエハＷの表面にアスペクト比の大きな（深さ寸法の深い）ホールや溝などが形成されている場合には、反応生成物がウエハＷ上に被覆性（カバレッジ性）高く形成されるように、上方容器２０１内の圧力は前記他の領域よりも例えば２００Ｐａ程度高圧に設定される。また、上方容器２０１には窒素ガスが侵入しないので、窒素ガスのプラズマ化による悪影響を防止できる。
【００７３】
更にまた、回転テーブル２上のウエハＷに近接するように、プラズマ発生容器２００（下方容器２０２）における回転テーブル２の周方向両側にフィン２２１を配置すると共に、このフィン２２１における外縁部を下方側に向かって屈曲させている。そのため、アンモニアガスのプラズマとウエハＷとの接触時間を長く取ることができる。
更にまた、プラズマ発生容器２００について、縦向きの扁平な形状となるように、即ち回転テーブル２の半径方向に沿うように帯状に形成している。そのため、回転テーブル２の周方向におけるプラズマ発生容器２００の長さ寸法を短く抑えることができる。
【００７４】
そして、アンテナ８３とウエハＷとの間にファラデーシールド９５、１９５を配置しているので、アンテナ８３において発生する電界については遮断できる。従って、プラズマによるウエハＷの内部の電気配線構造に対する電気的ダメージを抑制できる。更に、２つのプラズマ発生部８１、８２を設けているので、互いに異なる種別のプラズマ処理を組み合わせることができる。従って、既述のようにウエハＷの表面に吸着したＳｉ含有ガスのプラズマ窒化処理及び反応生成物のプラズマ改質処理といった互いに異なる種別のプラズマ処理を組み合わせることができるので、自由度の高い装置を得ることができる。
更にまた、主プラズマ発生部８１及び補助プラズマ発生部８２において、真空容器１の外部にアンテナ８３を配置しているので、プラズマ発生部８１、８２のメンテナンスが容易となる。
【００７５】
以上の例では、上方容器２０１から見て回転テーブル２の回転方向上流側のシャッター１５１及び回転テーブル２の回転方向下流側のシャッター１５１について、高さ位置を互いに揃えたが、夫々個別に高さ位置を設定しても良い。具体的には、例えば回転テーブル２の中心部寄りの２つのシャッター１５１について、前記回転方向上流側のシャッター１５１については既述の図１８のように高さ位置を設定すると共に、前記回転方向下流側のシャッター１５１については図１９のように高さ位置を設定しても良い。このように上方容器２０１の左右のシャッター１５１、１５１の高さ位置を個別に設定することにより、既述の例と比べて、当該上方容器２０１内に到達する磁界の量を細かく調整できる。
【００７６】
また、回転テーブル２の半径方向におけるシャッター１５１の数量について、既述の例では３箇所に配置したが、２箇所以上であっても良いし、あるいは１箇所であっても良い。即ち、既述のように回転テーブル２の半径方向におけるプラズマ密度を調整するためにシャッター１５１を設けているため、回転テーブル２の回転中心側だけにシャッター１５１を１枚配置しておき、このシャッター１５１を上下させることにより、当該回転中心側のプラズマ密度を調整しても良い。また、上方容器２０１の右側（回転テーブル２の回転方向上流側）及び左側（回転テーブル２の回転方向下流側）のうち一方だけにシャッター１５１を配置しても良い。そして、シャッター１５１としては、少なくとも一つのスリット９７の開口面積を調整できるように、即ち当該少なくとも一つのスリット９７を塞ぐ程度の面積となるように形成しても良い。
【００７７】
ここで、上方容器２０１の前記右側のシャッター１５１の数量と、前記左側のシャッター１５１の数量とを互いにずらしても良い。図２２は、このような例を示しており、上方容器２０１の右側には４つのシャッター１５１が配置され、左側には３つのシャッター１５１が配置されている。従って、前記右側のシャッター１５１と前記左側のシャッター１５１とでは、開口面積を調整できるスリット９７の数量が互いに異なっている（右側のシャッター１５１：２１本、左側のシャッター１５１：２８本）。
【００７８】
このように上方容器２０１の左右のシャッター１５１、１５１の数量を互いにずらすことにより、当該上方容器２０１内に到達する磁界の量をより一層細かく調整できる。具体的には、始めに例えば上方容器２０１の左側の３枚のシャッター１５１によって、上方容器２０１内に到達する磁界の量（回転テーブル２の半径方向におけるプラズマの濃度分布）を粗調整する。次いで、上方容器２０１の右側の４枚のシャッター１５１によって、上方容器２０１内に到達する磁界の量を細かく調整する。従って、既述の例と比べてプラズマの調整幅を細かくできる。このように上方容器２０１の右側と左側とでシャッター１５１、１５１の数量を互いにずらすにあたり、例えば前記右側についてはシャッター１５１を６つ配置すると共に、左側については３つ配置しても良い。また、シャッター１５１を設けるにあたり、全てのスリット９７を開閉しないようにしても良く、即ちシャッター１５１の設けられていないスリット９７が配置されていても良い。更に、上方容器２０１の左右でスリット９７の本数を互いに変えても良い。
【００７９】
また、シャッター１５１の移動方向としては、上下方向に代えて、回転テーブル２の中心部側と周縁部側との間で前後方向に移動するように構成しても良い。図２３は、このように各々のシャッター１５１を前後方向に移動自在に構成した一例を示している。具体的には、既述の長孔１５２は、前記前後方向に伸びるように水平に形成されている。また、各シャッター１５１には、上下方向に伸びる開口部１５５が複数箇所に形成されている。これら開口部１５５は、ファラデーシールド９５のスリット９７に対応するように、即ち当該スリット９７の開口寸法ｄ及び互いに隣接するスリット９７、９７間の離間寸法と同じ寸法となるように配置されている。
【００８０】
従って、図２４に示すように、ファラデーシールド９５のスリット９７とシャッター１５１の開口部１５５とが互いにずれるように当該シャッター１５１の位置を設定すると、即ち互いに隣接するスリット９７、９７間に開口部１５５が位置するようにシャッター１５１の位置を設定すると、磁界成分が遮断される。一方、図２５に示すように、シャッター１５１を例えば回転テーブル２の中心部側にずらしていくと、スリット９７と開口部１５５とが連通する面積が徐々に大きくなっていく。こうしてスリット９７と開口部１５５とが互いに重なり合うようにシャッター１５１の位置を調整すると、各スリット９７が開放される。従って、各々のシャッター１５１を前後方向に移動させる場合であっても、これらシャッター１５１について、上方容器２０１内に到達する磁界の量を調整できる。
【００８１】
また、スリット９７を開閉する機構としては、図２６に示すように、例えば互いに隣接するスリット９７、９７間の領域におけるファラデーシールド９５の外壁部に、鉛直軸周りに回転自在な回転軸１５６を配置しておき、この回転軸１５６を介して旋回自在な金属板１５７を各スリット９７毎に個別に配置しても良い。このような構成であっても、金属板１５７がスリット９７を塞ぐ位置と、金属板１５７がスリット９７、９７間の領域に退避する位置と、の間で回転軸１５６を回転させることにより、上方容器２０１内に到達する磁界の量を調整できる。
【００８２】
そして、以上の各例において、ファラデーシールド９５の各スリット９７について、互いに同じ寸法となるように形成したが、互いに異なる寸法に設定しても良い。即ち、既述のように回転テーブル２の中心部側では外縁部側よりもプラズマ処理の度合いが強くなることが予め予想される場合には、例えば図２７に示すように、前記中心部側のスリット９７について、前記外縁部側のスリット９７よりも開口寸法ｄを小さくしても良い。この場合には、スリット９７の開口寸法ｄについて、中心部側から外縁部側に向かうにつれて徐々に大きくしても良い。このようにスリット９７の開口寸法ｄを予め調整する場合には、シャッター１５１を用いて上方容器２０１内に到達する磁界の量を更に調整することにより、ウエハＷに対するプラズマ処理の均一化を更に図ることができる。このような場合において、スリット９７の開口寸法ｄに代えて、スリット９７の数量を回転テーブル２の中心部側と外縁部側とで変えても良い。
【００８３】
以上の例では、プラズマ発生容器２００の周囲にシャッター１５１を配置したが、既述の筐体９０の上方側に配置しても良い。このような例について、図２８を参照して説明する。既述の絶縁体９４の下面側には、当該絶縁体９４をファラデーシールド１９５から離間させるための支持部９４ａが複数箇所例えば四隅に配置されている。また、ファラデーシールド１９５における回転テーブル２の回転方向上流側及び下流側の側面には、水平方向に伸びる長孔９４ｂが前後方向（回転テーブル２の中心部側と外縁部側との一方から他方に向かう方向）に互いに離間するように例えば３箇所に各々形成されている。
【００８４】
そして、各々の長孔９４ｂを介して、回転テーブル２の外周縁の接線方向に沿って水平方向に伸びる駆動軸９４ｃの先端部がファラデーシールド１９５の内部に向かって挿入されており、これら駆動軸９４ｃは、駆動部９４ｄによって各々前後方向に移動自在に構成されている。また、スリット１９７の上方側には、駆動軸９４ｃの前記先端部に接続されると共に水平方向に伸びる板状体が既述のシャッター１５１として配置されている。従って、駆動軸９４ｃを介してシャッター１５１を前後動させることにより、既述の各例と同様に真空容器１内に到達する磁界の量を調整できる。尚、図２８では、駆動軸９４ｃ、駆動部９４ｄ及びシャッター１５１をファラデーシールド１９５から離間させて（取り外して）描画している。また、駆動軸９４ｃ、駆動部９４ｄ及びシャッター１５１からなる構成のうち回転テーブル２の回転方向上流側の構成については描画を省略している。
【００８５】
以上説明したファラデーシールド９５及びシャッター１５１として、ファラデーシールド９５を接地すると共にこのファラデーシールド９５にシャッター１５１を接触させることにより当該シャッター１５１を接地したが、これらファラデーシールド９５及びシャッター１５１を夫々個別に接地しても良い。また、これらファラデーシールド９５及びシャッター１５１などの金属部材は、夫々電気的にフロート状態になっていても良い。即ち、前記金属部材の外面から周辺導体（例えば真空容器１に隣接する図示しない真空搬送室やロードロック室を構成する部材あるいは他の処理装置）への静電誘導や前記金属部材の外面から発生する電界によってマッチング不良が起こる懸念がない場合には、当該金属部材をアースせずにフロート状態にしても良い。
更に、以上の例では各領域Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３についてウエハＷを順番に通過させるにあたり、ウエハＷを公転させる手法を採ったが、例えばこれら各領域Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３を直線的に順番に並べた連続炉を用いても良い。この場合には、ウエハＷを搬送させるコンベアなどの移動機構が設けられる。
【００８６】
続いて、本発明をバッチ式の装置に適用した例について、図２９〜図３１を参照して説明する。この装置は、多数枚例えば１５０枚のウエハＷに対して一括して成膜処理を行う縦型熱処理装置であり、ウエハＷを棚状に積載するための載置部をなすウエハボート３０１と、このウエハボート３０１を内部に気密に収納して成膜処理を行うための縦型の処理容器である反応管３０２とを備えている。反応管３０２の外側には加熱炉本体３０４が設けられており、この加熱炉本体３０４の内壁面には周方向に亘って加熱部であるヒータ３０３が配置されている。
【００８７】
反応管３０２は、側面部が上下方向に亘って外側に向かって膨らむように形成されると共に、この膨らんだ部分には、図２９及び図３１に示すように、反応管３０２内にアンモニアガスを供給するために、上下方向に伸びる反応ガスインジェクタ３０５が収納されている。また、反応管３０２内には、反応ガスインジェクタ３０５に対してウエハボート３０１を介して対向するように、原料ガス（Ｓｉ系ガス）を供給するための原料ガスインジェクタ３０７が上下方向に伸びるように配置されている。反応管３０２の上端部は、排気口３０８をなしており、圧力調整部３０９を介して接続された排気機構をなす真空ポンプ３１０によって反応管３０２の内部を真空排気できるように構成されている。図２９及び図３０において３１１はアンモニアガス貯留部、３１２は原料ガス貯留部である。
【００８８】
ウエハボート３０１の下方側には、回転軸３１４を介してモータなどの回転機構３１５が接続されており、ウエハボート３０１を鉛直軸周りに回転できるように構成されている。そして、反応ガスインジェクタ３０５が収納された部位の外側には、図３０に示すように、水平軸周りに巻回されたアンテナ８３が当該部位の周囲に配置されている。また、前記部位とアンテナ８３との間の領域には、図３１に示すように、当該部位を覆うように形成された、接地された導電板からなるファラデーシールド３１６が配置されており、このファラデーシールド３１６には、水平方向に伸びるスリット３１７が上下方向に亘って複数箇所に形成されている。
【００８９】
ファラデーシールド３１６とアンテナ８３との間には、スリット３１７の開口面積を調整するために、反応管３０２に近接する位置と、当該反応管３０２から離間する位置との間で水平方向に移動自在に構成された、接地された導電板からなるシャッター１５１が配置されている。このシャッター１５１は、上下方向に複数箇所例えば６箇所に配置されると共に、図３１に示すように、反応ガスインジェクタ３０５が収納された部位を挟み込むように前後方向に各々配置されている。この例においても、図３１に示すように、スリット３１７は、反応ガスインジェクタ３０５が収納された領域を避けるように形成されている。尚、アンテナ８３とファラデーシールド３１６やシャッター１５１との間には、例えば石英などからなる絶縁体が介在しているが、ここでは図示を省略している。
【００９０】
このような装置では、ウエハボート３０１に多数枚のウエハＷを積載して、次いで当該ウエハボート３０１を反応管３０２内に気密に収納する。続いて、反応管３０２内を成膜圧力に保ちながら、鉛直軸周りに回転しているウエハボート３０１に対して原料ガスを供給して、各々のウエハＷの表面に当該原料ガスの成分を吸着させる。次に、反応管３０２内の雰囲気を置換した後、反応管３０２内における上下方向におけるプラズマ処理の度合いを揃えるために、各々のシャッター１５１の姿勢を調整する。
【００９１】
そして、反応ガスインジェクタ３０５からアンモニアガスを反応管３０２内に供給すると共に、アンテナ８３により発生する磁界成分により当該ガスを活性化させてプラズマを発生させる。このプラズマがウエハＷに供給されると、ウエハＷの表面に吸着した原料ガスの成分が窒化される。次いで、再度反応管３０２内の雰囲気を置換すると共に、原料ガスの吸着と窒化とを多数回に亘って繰り返すことにより、窒化シリコン膜からなる薄膜が形成される。この場合であっても、反応管３０２内の上下方向におけるプラズマ処理の度合いを揃えることができる。
【００９２】
また、本発明は、以上説明したバッチ式の装置や既述の５枚のウエハＷに対して処理を行うセミバッチタイプの装置以外にも、枚葉式の装置に適用しても良い。この場合には、ウエハＷを載置する載置部に対向するように、真空容器の上方側にはアンテナが配置される（いずれも図示せず）。このアンテナは、例えばウエハＷの中心部から外縁部に向かって多数周に亘って例えば渦巻き状に巻回される。そして、このアンテナと真空容器との間には、接地された導電板からなるファラデーシールドが配置され、このファラデーシールドには、アンテナの長さ方向に沿うように且つアンテナの伸びる方向に対して交差する（直交する）ようにスリットが形成されている。また、アンテナとファラデーシールドとの間には、各々ウエハＷの周方向に沿って水平方向に移動自在に構成されたシャッターが当該周方向に沿って複数箇所に配置されている。
【００９３】
このような装置では、ウエハＷに対してＳｉ系ガスとアンモニアガスとを交互に供給すると共に、ガスを切り替える時には真空容器内の雰囲気を置換する。また、真空容器内にアンモニアガスを供給する時には、アンテナの磁界成分によりアンモニアガスをプラズマ化する。こうして各々のシャッターの位置を予め設定しておくことにより、ウエハＷの周方向におけるプラズマの量だけでなく、ウエハＷの半径方向におけるプラズマの量についても調整できる。
【００９４】
以上説明した各例では、Ｓｉ系ガスの吸着処理、ウエハＷ上に吸着したＳｉ系ガスの窒化処理及びプラズマ改質処理を行ったが、薄膜が既に成膜されたウエハＷに対してプラズマ改質処理を行っても良い。
また、シャッターの配置位置としては、アンテナとファラデーシールドとの間に介在させたが、ファラデーシールドよりもウエハ側に配置しても良い。そして、スリット９７は、アンテナ８３の長さ方向に対して直交する（アンテナ８３とスリット９７とのなす角度が９０°となる）ように配置したが、アンテナ８３の長さ方向に対して交差する（スリット９７の伸びる向き≠アンテナ８３の伸びる向き）ように配置しても良い。
【００９５】
また、第１の処理ガスとして、ＤＣＳガスに代えて例えばＢＴＢＡＳ（ビスターシャルブチルアミノシラン：ＳｉＨ2（ＮＨ−Ｃ（ＣＨ3）3）2）ガスを用いると共に、第２の処理ガスとしてアンモニアガスに代えて酸素（Ｏ2）ガスを用いても良い。この場合では、主プラズマ発生部８１において酸素ガスがプラズマ化されて、反応生成物としてシリコン酸化膜（Ｓｉ−Ｏ）が形成される。
【符号の説明】
【００９６】
１  真空容器
２  回転テーブル
Ｗ  ウエハ
３２  プラズマ発生用ガスノズル
８１  プラズマ発生部
８２  プラズマ発生部
８３  アンテナ
８５  高周波電源
９５  ファラデーシールド
９７  スリット
１５１  シャッター
２００  プラズマ発生容器
【図１】
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【図２】
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【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図２０】
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