(57)【要約】      （修正有）【課題】基板に対する処理の質(例えば、成膜される膜の品質)を良くすることを可能にする。【解決手段】基板２００を処理する処理室２０１と、基板を支持する基板支持部２１０と、基板支持部を昇降させる昇降機構２１８と、基板にガスを供給するガス供給口２４１と、ガス供給口からガスを供給しているときのガス供給口と基板支持部に支持される基板との間隔を可変させるように昇降部の昇降動作を制御する制御部２６０と、を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を処理する処理室と、
前記基板を支持する基板支持部と、
前記基板支持部を昇降させる昇降部と、
前記基板にガスを供給するガス供給口と、
前記ガス供給口からガスを供給しているときの前記ガス供給口と前記基板支持部に支持される前記基板との間隔を可変させるように前記昇降部の昇降動作を制御する制御部と、
を有する基板処理装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記基板に対する処理のタイミングに応じて、前記間隔を可変させる
請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記ガス供給口から供給するガス種に応じて、前記間隔を可変させる
請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記基板に対する処理の内容に応じて、前記間隔を可変させる
請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項５】
前記処理室の圧力を検出する検出部を有し、
前記制御部は、前記検出部による検出結果に基づき、前記間隔を調整するように構成されている
請求項１から４のいずれか１項に記載の基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、基板処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の製造工程で用いられる基板処理装置の一態様としては、例えば、ウエハ等の基板に対して、原料ガス、処理ガス、パージガス等の各種ガスを供給することで、成膜処理等の所定処理を行うように構成されたものがある（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】特許第５８７２０２８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、基板に対する処理の質（例えば、成膜される膜の品質）を良くすることを可能にする技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
一態様によれば、
基板を処理する処理室と、
前記基板を支持する基板支持部と、
前記基板支持部を昇降させる昇降部と、
前記基板にガスを供給するガス供給口と、
前記ガス供給口からガスを供給しているときの前記ガス供給口と前記基板支持部に支持される前記基板との間隔を可変させるように前記昇降部の昇降動作を制御する制御部と、
を有する技術が提供される。
【発明の効果】
【０００６】
本開示に係る技術によれば、基板に対する処理の質を良くすることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本開示の第一実施形態に係る基板処理装置の構成例を模式的に示す説明図である。
【図２】本開示の第一実施形態に係る基板処理装置で行われる基板処理工程の概要を示すフロー図である。
【図３】本開示の第一実施形態に係る基板処理装置で行われる成膜工程の基本的な手順を示すフロー図である。
【図４】本開示の第一実施形態に係る基板処理装置で行われる成膜工程の第一の制御パターンの例を示すチャート図である。
【図５】本開示の第一実施形態に係る基板処理装置で行われる成膜工程の第二の制御パターンの例を示すチャート図である。
【図６】本開示の第一実施形態に係る基板処理装置で行われる成膜工程の第三の制御パターンの例を示すチャート図である。
【図７】本開示の第一実施形態に係る基板処理装置で行われる成膜工程の第三の制御パターンの変形例を示すチャート図である。
【図８】本開示の第一実施形態に係る基板処理装置で行われる成膜工程の第四の制御パターンの例を示すチャート図である。
【図９】本開示の第二実施形態に係る基板処理装置の構成例を模式的に示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
＜本開示の第一実施形態＞
以下に、本開示の第一実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【０００９】
（１）基板処理装置の構成
先ず、本開示の第一実施形態に係る基板処理装置の構成について説明する。
【００１０】
本実施形態に係る基板処理装置は、半導体装置の製造工程で用いられるもので、処理対象となる基板に対して一枚ずつ処理を行う枚葉式の基板処理装置として構成されている。
処理対象となる基板としては、例えば、半導体集積回路装置（半導体デバイス）が作り込まれる半導体ウエハ基板（以下、単に「ウエハ」という。）が挙げられる。
また、基板処理装置が行う処理としては、例えば、酸化処理、拡散処理、イオン打ち込み後のキャリア活性化や平坦化のためのリフローやアニール、成膜処理等がある。本実施形態では、特に成膜処理を行う場合を例に挙げる。
【００１１】
以下、本実施形態に係る基板処理装置の構成について、図１を参照しながら説明する。
図１は、本実施形態に係る基板処理装置の構成例を模式的に示す側断面図である。
【００１２】
(処理容器)
図１に示すように、基板処理装置１００は、処理容器２０２を備えている。処理容器２０２は、例えば横断面が円形であり扁平な密閉容器として構成されている。また、処理容器２０２は、例えばアルミニウム（Ａｌ）やステンレス（ＳＵＳ）等の金属材料により構成されている。処理容器２０２内には、ウエハ２００を処理する処理室としての処理空間２０１と、搬送空間２０３とが形成されている。処理容器２０２は、上部容器２０２ａと下部容器２０２ｂとで構成される。上部容器２０２ａと下部容器２０２ｂの間には、仕切り板２０４が設けられる。上部容器２０２ａに囲まれた空間であって、仕切り板２０４よりも上方の空間が処理空間２０１であり、下部容器２０２ｂに囲まれた空間であって、仕切り板よりも下方の空間が搬送空間２０３である。
【００１３】
下部容器２０２ｂの側面には、ゲートバルブ２０５に隣接した基板搬入出口２０６が設けられており、基板搬入出口２０３を介してウエハ２００が図示しない搬送室との間を移動するようになっている。下部容器２０２ｂの底部には、リフトピン２０７が複数設けられている。
【００１４】
処理空間２０１内には、ウエハ２００を支持する基板支持部２１０が設けられている。基板支持部２１０は、ウエハ２００を載置する載置面２１１と、載置面２１１を表面に持つ基板載置台２１２と、基板載置台２１２に内包された加熱源としてのヒータ２１３と、を主に備える。基板載置台２１２には、リフトピン２０７が貫通する複数の貫通孔２１４が、リフトピン２０７のそれぞれに対応する位置に設けられる。
【００１５】
基板載置台２１２は、シャフト２１７によって支持される。シャフト２１７は、処理容器２０２の底部を貫通しており、さらには処理容器２０２の外部において昇降機構２１８に接続されている。昇降機構２１８を作動させてシャフト２１７および基板載置台２１２を昇降させることにより、基板載置面２１１上に載置されるウエハ２００を昇降させることが可能となっている。つまり、昇降機構２１８は、基板支持部２１０を昇降させる昇降部として機能するものである。なお、シャフト２１７の下部の周囲はベローズ２１９により覆われており、これによって処理空間２０１内は気密に保持されている。
【００１６】
基板載置台２１２は、ウエハ２００の搬送時には、基板載置面２１１が基板搬入出口２０６と同じ高さ（ウエハ搬送位置）まで下降する。また、ウエハ２００の処理時には、図１で示されるように、ウエハ２００が処理空間２０１内の処理位置（ウエハ処理位置）まで上昇する。
【００１７】
具体的には、基板載置台２１２をウエハ搬送位置まで下降させたときには、リフトピン２０７の上端部が基板載置面２１１の上面から突出して、リフトピン２０７がウエハ２００を下方から支持する。また、基板載置台２１２をウエハ処理位置まで上昇させたときには、リフトピン２０７は基板載置面２１１の上面から埋没して、基板載置面２１１がウエハ２００を下方から支持する。なお、リフトピン２０７は、ウエハ２００と接触するため、例えば、石英やアルミナ等の材質で形成することが望ましい。
【００１８】
（排気系）
処理空間２０１（上部容器２０２ａ）の内壁側面には、処理空間２０１の雰囲気を排気する排気口２２１が設けられている。排気口２２１には、排気管２２２が接続されている。排気管２２２には、処理空間２０１内を所定の圧力に制御するＡＰＣ（Ａｕｔｏ  Ｐｒｅｓｓｕｒｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）等の圧力調整器２２３と、真空ポンプ２２４と、が順に直列に接続されている。また、排気口２２１と圧力調整器２２３との間には、処理空間２０１の圧力を検出する検出部としてのバキュームゲージ（ＶＧ）２２５が接続されている。主に、排気口２２１、排気管２２２、圧力調整器２２３、真空ポンプ２２４により排気系２２０が構成される。
【００１９】
（ガス導入口）
処理空間２０１の上部に設けられる後述のシャワーヘッド２３０の上面（天井壁）には、処理空間２０１内に各種ガスを供給するガス供給口としてのガス導入口２４１が設けられている。ガス導入口２４１には、ガス供給系が接続される。このガス供給系の構成については、後述する。
【００２０】
（シャワーヘッド）
ガス導入口２４１と処理空間２０１との間には、ガス分散機構としてのシャワーヘッド２３０が設けられる。ガス導入口２４１は、シャワーヘッド２３０の蓋２３１に接続される。ガス導入口２４１から導入されるガスは、蓋２３１に設けられた孔２３１ａを介して、シャワーヘッド２３０のバッファ空間２３２に供給される。
【００２１】
シャワーヘッドの蓋２３１は、例えば金属で形成される。蓋２３１と上部容器２０２ａとの間には、絶縁ブロック２３３が設けられ、蓋２３１と上部容器２０２ａとの間を絶縁している。
【００２２】
シャワーヘッド２３０において、バッファ空間２３２と処理空間２０１の間には、ガス導入口２４１から導入されるガスを分散させるための分散板２３４が設けられる。分散板２３４は、基板載置面２１１と対向するように配置される。また、分散板２３４には、複数の貫通孔２３４ａが形成される。
【００２３】
バッファ空間２３２には、供給されたガスの流れを形成するガスガイド２３５が設けられる。ガスガイド２３５は、孔２３１ａを頂点として、分散板２３４に近づくにつれて径が広がる円錐形状とされる。
【００２４】
バッファ空間２３２の側方には、排気管２３６が接続されていてもよい。排気管２３６には、排気のオン／オフを切り替えるバルブ２３７、排気バッファ空間２３２内を所定の圧力に制御するＡＰＣ等の圧力調整器２３８と、真空ポンプ２３９と、が順に直列に接続されている。
【００２５】
（ガス供給系）
上述したように、ガス導入孔２４１には、ガス供給系が接続される。ガス供給系は、共通ガス供給管２４２、第一ガス供給系２４３、第二ガス供給系２４４、第三ガス供給系２４５およびリモートプラズマユニット（ＲＰＵ）２５０を備える。
【００２６】
（第一ガス供給系）
ガス導入孔２４１に接続される共通ガス供給管２４２には、第一ガス供給系２４３のガス供給管２４３ａが接続されている。ガス供給管２４３ａには、上流方向から順に、ガス供給源２４３ｂ、流量制御器（流量制御部）であるマスフローコントローラ（ＭＦＣ）２４３ｃ、開閉弁であるバルブ２４３ｄが設けられている。
【００２７】
ガス供給源２４３ｂには、第一元素を含有するガス（以下、「第一元素含有ガス」）が貯蔵される。第一元素含有ガスは、ガス供給管２４３ａに設けられたＭＦＣ２４３ｃとバルブ２４３ｄとを通過して共通ガス供給管２４２に流入し、さらにシャワーヘッド２３０を介して処理容器２０２に供給される。
【００２８】
第一元素含有ガスは、原料ガス、すなわち、処理ガスの一つである。ここで、第一元素は、例えば金属元素である。その場合、第一元素含有ガスは、金属含有ガスである。本実施形態では、金属元素としてチタン（Ｔｉ）を用いる。チタン含有ガスとしては、例えばＴＤＭＡＴ（Ｔｅｔｒａｋｉｓ−Ｄｉｍｅｔｈｙｌ−Ａｍｉｎｏ−Ｔｉｔａｎｉｕｍ：Ｔｉ［Ｎ（ＣＨ３）２］４）ガスを用いることができる。なお、ＴＤＭＡＴは液体原料であり、例えば、ガス供給源２４３ｂの構成要素として気化器（図示せず）を設け、当該気化器で液体原料を気化させることによって気体原料として使用することができる。
なお、チタン含有ガスとしては、ＴｉＣｌ４等を用いてもよい。また、金属元素はチタンに限られるものではなく、タングステン（Ｗ）、タンタル（Ｔａ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ハフニウム（Ｈｆ）、ルテニウム（Ｒｕ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）等、他の元素であってもよい。さらに、第一元素含有ガスは、金属含有ガスに限られるものではなく、シリコン含有ガス等であってもよい。
【００２９】
（第二ガス供給系）
共通ガス供給管２４２には、ＲＰＵ２５０を介して、第二ガス供給系２４４のガス供給管２４４ａが接続されている。ガス供給管２４４ａには、上流方向から順に、ガス供給源２４４ｂ、ＭＦＣ２４４ｃ、バルブ２４４ｄが設けられている。
【００３０】
ガス供給源２４３ｂには、第二元素を含有するガス（以下、「第二元素含有ガス」）が貯蔵される。第二元素含有ガスは、ガス供給管２４４ａに設けられたＭＦＣ２４４ｃとバルブ２４４ｄとを通過し、ＲＰＵ２５０に供給される。ＲＰＵ２５０に供給された第二元素含有ガスは、ＲＰＵを通過する際にプラズマ励起される。プラズマ励起された第二元素含有ガスは、共通ガス供給管２４２に流入し、さらにシャワーヘッド２３０を介して処理容器２０２に供給される。
【００３１】
第二元素含有ガスは、処理ガスの一つである。なお、第二元素含有ガスは、反応ガスまたは改質ガスとして考えてもよい。
ここで、第二元素含有ガスは、酸化剤としての酸素含有ガスであり、酸素元素（Ｏ）を含む。本実施形態では、酸素含有ガスとして酸素（Ｏ２）ガスを用いる。なお、第二元素含有ガスは、酸素含有ガスに限られるものではなく、窒化剤としての窒素含有ガス、例えばアンモニア（ＮＨ３）ガスであってもよい。また、第二元素含有ガスとしては、プラズマによって活性化され得る他のガスを用いることもできる。
【００３２】
（第三ガス供給系）
共通ガス供給管２４２には、第三ガス供給系２４５のガス供給管２４５ａが接続されている。ガス供給管２４５ａには、上流方向から順に、ガス供給源２４５ｂ、ＭＦＣ２４５ｃ、バルブ２４５ｄが設けられている。
【００３３】
ガス供給源２４５ｂには、不活性ガスが貯蔵される。不活性ガスは、ガス供給管２４５ａに設けられたＭＦＣ２４５ｃとバルブ２４５ｄとを通過して共通ガス供給管２４２に流入し、さらにシャワーヘッド２３０を介して処理容器２０２に供給される。
【００３４】
本実施形態では、不活性ガスとして窒素（Ｎ２）ガスを用いる。なお、不活性ガスとしては、Ｎ２ガスの他、例えばヘリウム（Ｈｅ）ガス、ネオン（Ｎｅ）ガス、アルゴン（Ａｒ）ガス等の希ガスを用いることができる。
【００３５】
（リモートプラズマユニット）
ＲＰＵ２５０は、ウエハ２００に供給するＯ２ガスをプラズマ化するプラズマ生成部として機能するもので、例えば、ＩＣＰ（Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｐｌａｓｍａ）装置を用いることができる。ＩＣＰ装置は、誘電コイルと、それに電力を供給する高周波電源等から構成され、誘電コイルに高周波電源から電力を供給した際にＲＰＵ２５０のインピーダンスのマッチングが取れていれば（例えば、ＲＰＵ２５０のインピーダンスが５０Ωあるいはその近傍の値であれば）プラズマが生成（着火）され、ＲＰＵ２５０に供給されているガスがプラズマ化される。ＲＰＵ２５０のマッチング状態（インピーダンス）は、ＲＰＵ２５０内の空間のガス雰囲気（ガス種や圧力等）によって変化する。なお、ＲＰＵ２５０としては、ＩＣＰ装置に限らず、ＥＣＲ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｃｙｃｌｏｔｒｏｎ  Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ）装置やＣＣＰ（Ｃａｐａｃｉｔｉｖｅｌｙ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｐｌａｓｍａ）等を用いてもよい。
【００３６】
（コントローラ）
基板処理装置１００は、基板処理装置１００の各部の動作を制御する制御部としてのコントローラ２６０を有している。コントローラ２６０は、演算部２６１および記憶部２６２を少なくとも有する。
【００３７】
記憶部２６２には、基板処理装置１００の動作を制御する制御プログラム、基板処理の手順や条件等が記載されたプロセスレシピ、ウエハ２００への処理に用いるプロセスレシピを設定するまでの過程で生じる演算データや処理データ等が、読み出し可能に格納されている。なお、プロセスレシピは、基板処理工程における各手順をコントローラ２６０に実行させ、所定の結果を得ることができるように組み合わされたものであり、プログラムとして機能する。以下、このプロセスレシピや制御プログラム等を総称して、単にプログラムともいう。なお、本明細書においてプログラムという言葉を用いた場合は、プロセスレシピ単体のみを含む場合、制御プログラム単体のみを含む場合、または、その両方を含む場合がある。
【００３８】
演算部２６１は、記憶部２６２からプログラムを読み出して実行するように構成されている。これにより、コントローラ２６０は、上位装置や使用者の指示等に応じて記憶部２６２からプログラムを呼び出し、その内容に応じて基板処理装置１００の各構成の動作を制御する。具体的には、コントローラ２６０は、例えば、基板支持部２１０の基板載置面２１１上に載置されるウエハ２００を昇降させる昇降機構２１８による昇降動作を制御する。このとき、コントローラ２６０は、詳細を後述するように、ＶＧ２２５による検出結果に基づき、昇降動作を制御するものであってもよい。
【００３９】
なお、コントローラ２６０は、専用のコンピュータとして構成してもよいし、汎用のコンピュータとして構成してもよい。例えば、上述のプログラムを格納した外部記憶装置（例えば、磁気テープ、フレキシブルディスクやハードディスク等の磁気ディスク、ＣＤやＤＶＤ等の光ディスク、ＭＯ等の光磁気ディスク、ＵＳＢメモリ（ＵＳＢ  Ｆｌａｓｈ  Ｄｒｉｖｅ）やメモリカード等の半導体メモリ）２６３を用意し、外部記憶装置２６３を用いて汎用のコンピュータにプログラムをインストールすることにより、本実施形態に係るコントローラ２６０を構成することができる。
【００４０】
また、コンピュータにプログラムを供給するための手段は、外部記憶装置２６３を介して供給する場合に限らない。例えば、インターネットや専用回線等の通信手段を用い、外部記憶装置２６３を介さずにプログラムを供給するようにしてもよい。なお、記憶部２６２や外部記憶装置２６３は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体として構成される。以下、これらを総称して、単に記録媒体ともいう。なお、本明細書において記録媒体という言葉を用いた場合は、記憶部２６２単体のみを含む場合、外部記憶装置２６３単体のみを含む場合、または、その両方を含む場合がある。
【００４１】
（２）基板処理工程の概要
次に、半導体製造工程の一工程として、上述した構成の基板処理装置１００を用いて、ウエハ２００に対する所定処理を行う基板処理工程について、その概要を説明する。
図２は、本実施形態に係る基板処理工程の概要を示すフロー図である。
ここでは、基板処理工程として、ウエハ２００上に薄膜を形成する場合を例に挙げる。なお、以下の説明において、基板処理装置１００を構成する各部の動作は、コントローラ２６０により制御される。
【００４２】
（基板搬入・載置工程：Ｓ１０２）
先ず、基板搬入・載置工程（Ｓ１０２）について説明する。
基板搬入・載置工程（Ｓ１０２）では、基板載置台２１２をウエハ２００の搬送位置まで下降させることにより、基板載置台２１２の貫通孔２１４にリフトピン２０７を貫通させる。その結果、リフトピン２０７が、基板載置台２１２の表面よりも所定の高さ分だけ突出した状態となる。続いて、ゲートバルブ２０５を開き、図示しないウエハ移載機を用いて、処理容器２０２の搬送空間２０３にウエハ２００を搬入し、リフトピン２０７上にウエハ２００を移載する。これにより、ウエハ２００は、基板載置台２１２の表面から突出したリフトピン２０７上に水平姿勢で支持される。
【００４３】
搬送空間２０３にウエハ２００を搬入した後は、ウエハ移載機を処理容器２０２の外へ退避させ、ゲートバルブ２０５を閉じて処理容器２０２を密閉する。その後、基板載置台２１２を上昇させることにより、基板載置台２１２の基板載置面２１１上にウエハ２００を載置する。
【００４４】
なお、ウエハ２００を搬送空間２０３に搬入する際には、排気系により処理容器２０２内を排気しつつ、第三ガス供給系から処理容器２０２内に不活性ガスとしてのＮ２ガスを供給することが好ましい。すなわち、真空ポンプ２２４を作動させるとともに、ＡＰＣバルブ２２３を開弁して処理容器２０２内を排気している状態で、少なくとも第三ガス供給系のバルブ２４５ｄを開弁することにより、処理容器２０２内にＮ２ガスを供給することが好ましい。これにより、処理容器２０２へのパーティクルの侵入や、ウエハ２００上へのパーティクルの付着を抑制することが可能となる。また、真空ポンプ２２４は、少なくとも基板搬入・載置工程（Ｓ１０２）から後述する基板搬出工程（Ｓ１０６）までの間は、常に作動させた状態とする。
【００４５】
ウエハ２００を基板載置台２１２の上に載置する際は、基板載置台２１２の内部に埋め込まれたヒータ２１３に電力を供給し、ウエハ２００の表面を所定の温度に制御する。ウエハ２００の温度は、例えば室温以上であって５００℃以下であり、好ましくは、室温以上であって４００℃以下である。ヒータ２１３の温度は、図示しない温度センサによって検出された温度情報に基づいてヒータ２１３への通電を制御することによって調整される。
【００４６】
（成膜工程:Ｓ１０４）
続いて、成膜工程（Ｓ１０４）について説明する。
処理空間２０１内の処理位置にウエハ２００を位置させたら、基板処理装置１００では、成膜工程（Ｓ１０４）を行う。成膜工程（Ｓ１０４）は、プロセスレシピに応じて、異なる処理ガスである第一元素含有ガスと第二元素含有ガスとを処理空間２０１に供給することで、ウエハ２００上に薄膜を形成する工程である。なお、成膜工程（Ｓ１０４）については、詳細を後述する。
【００４７】
（基板搬入出工程：Ｓ１０６）
次に、基板搬入出工程（Ｓ１０６）について説明する。
成膜工程（Ｓ１０４）の終了後、基板処理装置１００は、基板搬入出工程（Ｓ１０６）を行う。基板搬入出工程（Ｓ１０６）では、上述した基板搬入・加熱工程（Ｓ１０２）と逆の手順にて、処理済みのウエハ２００を処理容器２０２の外へ搬出する。すなわち、基板載置台２１２を下降させ、基板載置台２１２の表面から突出させたリフトピン２０７上にウエハ２００を支持させる。その後、ゲートバルブ２０５を開き、ウエハ移載機を用いてウエハ２００を処理容器２０２の外へ搬出する。
【００４８】
（判定工程：Ｓ１０８）
次に、判定工程（Ｓ１０８）を説明する。
基板搬入出工程（Ｓ１０６）を終えると、基板処理装置１００では、上述した一連の処理（Ｓ１０２〜Ｓ１０６）を１つのサイクルとし、その１サイクルを所定回数実施したか否かを判定する。つまり、ウエハ２００を搬出後、成膜工程（Ｓ１０４）が所定回数実施されたか否か判断する。成膜工程（Ｓ１０４）が所定回数実施されたと判断した場合、基板処理工程を終了する。なお、基板処理工程を終了する前に、クリーニング工程を実施してもよい。一方、成膜工程（Ｓ１０４）を所定回数実施していないと判断した場合、次に待機しているウエハ２００の処理を開始するため、基板搬入・載置工程（Ｓ１０２）に戻る。
【００４９】
（３）成膜工程の基本的な手順
次に、上述した基板処理工程のうちの成膜工程（Ｓ１０４）について、基本的な手順を説明する。
図３は、本実施形態に係る成膜工程の基本的な手順を示すフロー図である。
ここでは、上述したＴＤＭＡＴガスとプラズマ化されたＯ２ガスを交互に供給し、ウエハ２００上に高誘電率絶縁膜である酸化チタン（ＴｉＯ２）膜を形成する例について説明する。なお、ウエハ２００上には、予め所定の膜が形成されていてもよい。また、ウエハ２００または所定の膜には、予め所定のパターンが形成されていてもよい。
【００５０】
（第一処理ガス供給工程：Ｓ２０２）
第一処理ガス供給工程（Ｓ２０２）を説明する。
成膜工程に際しては、ウエハ２００を加熱して所望の温度に達した状態で、先ず、バルブ２４３ｄを開弁し、処理容器２０２の処理空間２０１内にＴＤＭＡＴガスの供給を開始する。このとき、ＴＤＭＡＴガスの流量が所定の流量となるように、ＭＦＣ２４３ｃを調整する。なお、ＴＤＭＡＴガスの供給流量は、例えば１ｓｃｃｍ以上、１００ｓｃｃｍ以下である。また、ＡＰＣバルブ２２３の弁開度を調整することにより、処理容器２０２内の圧力を所定の圧力に制御する。なお、第一ガス供給系２４３に不活性ガス供給系を接続し、ＴＤＭＡＴガスとともにキャリアガスとしてＮ２ガスを流してもよい。また、気化したＴＤＭＡＴが液化しないよう、第一ガス供給系２４３を所定温度に制御し、ＴＤＭＡＴガスを所定の気化温度に維持してもよい。
【００５１】
処理容器２０２に供給されたＴＤＭＡＴガスは、ウエハ２００の面上に到達する。これにより、ウエハ２００表面の上には、ＴＤＭＡＴガスが接触することによって「第一元素含有層」としての金属含有層（チタン含有層）が形成される。金属含有層は、例えば、処理容器２０２内の圧力、ＴＤＭＡＴガスの流量、基板載置台２１２の温度、ＴＤＭＡＴガスが処理空間２０１を通過するのに要する時間（処理時間）等に応じて、所定の厚さおよび所定の分布で形成される。
【００５２】
ＴＤＭＡＴガスの供給を開始してから所定時間経過後、バルブ２４３ｄを閉じて、ＴＤＭＡＴガスの供給を停止する。
【００５３】
（パージ工程：Ｓ２０４）
次に、パージ工程（Ｓ２０４）を説明する。
第一処理ガス供給工程（Ｓ２０２）の後は、バルブ２４５ｄを開弁し、パージガスとしての不活性ガス（Ｎ２ガス）を処理容器２０２の処理空間２０１に供給する。このとき、上述したように、真空ポンプ２２４とＡＰＣバルブ２２３の動作によって処理容器２０２内が排気されている。これにより、処理容器２０２に供給されたＮ２ガスは、第一処理ガス供給工程（Ｓ２０２）で供給された余剰な（成膜に寄与しなかった）ＴＤＭＡＴガスをウエハ２００上から除去しつつ、処理容器２０２から排出される。また、排気管２３６が設けられている場合は、バルブ２３７を開弁するとともに、圧力調整器２３７と真空ポンプ２３８を制御することにより、シャワーヘッド２３０内に残留したＴＤＭＡＴガスをも除去する。そして、所定時間パージを実行すると、バルブ２４５ｄを閉弁してＮ２ガスの供給を停止するとともに、バブル２３７を閉弁してシャワーヘッド２０３と真空ポンプ２３９の間を遮断する。なお、Ｎ２ガスの供給流量は、例えば０．１ｓｃｃｍ以上、１０ｓｃｃｍ以下である。
【００５４】
（第二処理ガス供給工程：Ｓ２０６）
次に、第二処理ガス供給工程（Ｓ２０６）を説明する。
パージ工程（Ｓ２０４）の後は、バルブ２４４ｄを開弁し、ＲＰＵ２５０でＯ２ガスをプラズマ励起させ、このプラズマ化されたＯ２ガスを処理空間２０１内に供給する。このとき、Ｏ２ガスの流量が所定の流量となるように、ＭＦＣ２４４ｃを調整する。なお、Ｏ２ガスの供給流量は、例えば０．１ｓｃｃｍ以上、１０ｓｃｃｍ以下に設定される。また、ＡＰＣバルブ２２３の弁開度を適正に調整することにより、処理容器２０２内の圧力を所定の圧力に制御する。なお、第二ガス供給系２４４に不活性ガス供給系を接続し、Ｏ２ガスとともにキャリアガスとしてＮ２ガスを流してもよい。
【００５５】
Ｏ２ガスの供給にあたっては、ＲＰＵ２５０がＯＮとされ、Ｏ２ガスのプラズマ化に必要な電力印加が開始されている。したがって、Ｏ２ガスは、ＲＰＵ２５０に供給されてマッチングが取れることにより、速やかにプラズマが着火してプラズマ化される。
【００５６】
プラズマ化されたＯ２ガスは、ウエハ２００の面上に到達する。これにより、ウエハ２００表面の上では、既に形成されている金属含有層（チタン含有層）がＯ２ガスのプラズマによって改質（酸化）され、金属酸化膜（ＴｉＯ２膜）が形成される。改質層たる金属酸化膜は、例えば、処理容器２０２内の圧力、Ｏ２ガスの流量、基板載置台２１２の温度、ＲＰＵ２５０の供給電力等に応じて、所定の厚さ、所定の分布、金属含有層に対する所定の酸素成分の侵入深さで形成される。
【００５７】
そして、所定時間の経過後、バルブ２４４ｄを閉じて、Ｏ２ガスの供給を停止する。このとき、ＲＰＵ２５０へのＯ２ガスの供給が終了することにより、マッチングが崩れ、速やかにプラズマが消弧（消失）される。
【００５８】
（パージ工程：Ｓ２０８）
次に、パージ工程（Ｓ２０８）を説明する。
第二処理ガス供給工程（Ｓ２０６）の後は、バルブ２４５ｄを開弁し、Ｎ２ガスを処理容器２０２の処理空間２０１に供給する。処理容器２０２に供給されたＮ２ガスは、第二処理ガス供給工程（Ｓ２０６）で供給された余剰な（成膜に寄与しなかった）Ｏ２ガスをウエハ２００上から除去しつつ、処理容器２０２から排出される。また、排気管２３６が設けられている場合は、バルブ２３７を開弁するとともに、圧力調整器２３７と真空ポンプ２３８を制御することにより、シャワーヘッド２３０内に残留したＯ２ガスをも除去する。そして、所定時間パージを実行すると、バルブ２４５ｄを閉弁してＮ２ガスの供給を停止するとともに、バブル２３７を閉弁してシャワーヘッド２０３と真空ポンプ２３９の間を遮断する。なお、Ｎ２ガスの供給流量は、例えば０．１ｓｃｃｍ以上、１０ｓｃｃｍ以下である。
【００５９】
（判定工程：Ｓ２１０）
次に、判定工程（Ｓ２１０）を説明する。
パージ工程（Ｓ２０８）を終えると、続いて、コントローラ２６０は、上述した一連の処理（Ｓ２０２〜Ｓ２０８）を１つのサイクルとし、その１サイクルを所定回数（ｎ  ｃｙｃｌｅ）実施したか否かを判定する。そして、所定回数実施していなければ、第一処理ガス供給工程（Ｓ２０２）からパージ工程（Ｓ２０８）までの１サイクルを繰り返す。一方、所定回数実施したときには、成膜工程（Ｓ１０４）を終了する。
【００６０】
このように、成膜工程（Ｓ１０４）では、第一処理ガス供給工程（Ｓ２０２）からパージ工程（Ｓ２０８）までの各工程を順次行うことで、ウエハ２００の面上に所定の厚さの金属酸化膜（ＴｉＯ２膜）が堆積される。そして、これらの各工程を１サイクルとし、その１サイクルを所定回数繰り返すことで、ウエハＷの面上に形成される金属酸化膜（ＴｉＯ２膜）が所望の膜厚に制御される。
【００６１】
なお、ここでは、ＴＤＭＡＴガスとＯ２ガスを交互に供給する工程を繰り返すサイクリック（交互供給）処理を行う場合を例に挙げたが、成膜工程（Ｓ１０４）がこれに限定されることはない。すなわち、成膜工程（Ｓ１０４）は、第一処理ガス（第一元素含有ガス）と第二処理ガス（第二元素含有ガス）とを供給して薄膜を形成する工程であれば、サイクリック処理ではなく、例えば、第一処理ガスと第二処理ガスとを同時に処理空間２０１に存在させてＣＶＤ（ｃｈｅｍｉｃａｌ  ｖａｐｏｒ  ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）処理を行ってもよい。
【００６２】
（４）成膜工程における処理
次に、本実施形態に係る成膜工程における処理について説明する。
【００６３】
上述したように、成膜工程（Ｓ１０４）では、ガス供給口としてのガス導入口２４１から処理空間２０１内に各種ガスを供給することで、基板載置面２１１上に載置されるウエハ２００の面上に金属酸化膜（ＴｉＯ２膜）等の薄膜を成膜する。したがって、例えば、ガス導入口２４１とウエハ２００との間隔が大きい場合には、成膜性能を高めるために第一処理ガス等を多く流す必要が生じる、といったことが起こり得る。つまり、ウエハ２００に対する処理の質(例えば、ウエハ２００上に成膜される薄膜の品質)には、分散板２３４の表面とウエハ２００との間隔（以下「ギャップ」ともいう。）が影響を及ぼし得る。なお、分散板２３４が設けられて無い装置の場合では、ガス導入口２４１とウエハ２００との間隔が、本開示のギャップに相当する。また、ウエハ２００から、ウエハ２００と対向する部材（例えば蓋体２３１）までの間隔が、本開示のギャップに相当する。
【００６４】
このことから、本実施形態においては、ウエハ２００に対する処理の質（例えば、成膜される膜の品質）を良くすることを可能にすべく、コントローラ２６０が昇降機構２１８による昇降動作を制御する。さらに詳しくは、昇降機構２１８による昇降動作を制御することで、ガス導入口２４１から処理空間２０１内にガスを供給しているときのガス導入口２４１と基板載置面２１１上のウエハ２００とのギャップを可変させるようになっている。具体的には、コントローラ２６０は、以下に説明する制御パターンにて、ギャップを可変させる。
【００６５】
（第一の制御パターン）
先ず、第一の制御パターンについて説明する。
図４は、本実施形態に係る基板処理装置で行われる成膜工程の第一の制御パターンの例を示すチャート図である。
【００６６】
図４に示すように、第一の制御パターンでは、サイクリック処理を行う成膜工程において、パージ工程（Ｓ２０４，Ｓ２０８）のときにギャップを可変させる。また、第一の制御パターンでは、サイクリック処理を構成する各サイクルを２ステップ化し、それぞれのステップ毎に異なる態様でギャップの可変制御を行う。２ステップ化は、例えば、通常はステップ１を行い、５サイクルに１度の割合でステップ２に移行する、といったように、予め設定された割合（頻度）で各ステップを切り替えるようにすればよい。
【００６７】
具体的には、ステップ１において、パージ工程（Ｓ２０４，Ｓ２０８）のときのギャップを、第一処理ガス供給工程（Ｓ２０２）および第二処理ガス供給工程（Ｓ２０６）のときのギャップよりも狭くする。つまり、パージ工程（Ｓ２０４，Ｓ２０８）のときには、ガス導入口２４１にウエハ２００を近づけてギャップが狭くなるように、昇降機構２１８による昇降動作を制御する。
【００６８】
パージ工程（Ｓ２０４，Ｓ２０８）のときのギャップを狭くすれば、パージガスとしてのＮ２ガスは、ウエハ２００の面上に強く当たる。したがって、ウエハ２００の表面に付着した残留ガス、副生成物、パーティクル等をウエハ２００の面上から有効に除去することができる。つまり、ウエハ２００の面上に成膜される薄膜の品質を良くするために寄与することになる。このことは、特に、第一処理ガス供給工程（Ｓ２０２）および第二処理ガス供給工程（Ｓ２０６）において、吸着性の高いガスを用いた場合に非常に有効である。具体的には、本実施形態のように、原料ガス（プリカーサ）としてＴＤＭＡＴガスを、反応ガスまたは改質ガス（リアクタント）としてＯ２ガスを、それぞれ用いた場合の他に、例えば、プリカーサとしてＴｉＣｌ４ガスを、リアクタントとしてＮＨ３ガスを、それぞれ用い、これらによって副生成物としてＮＨ４Ｃｌが形成される場合にも、これらの除去する上で非常に有効なものとなる。
【００６９】
なお、ここでは、パージ工程（Ｓ２０４，Ｓ２０８）において、第一処理ガス供給工程（Ｓ２０２）および第二処理ガス供給工程（Ｓ２０６）のときよりもギャップを狭くする制御態様を例に挙げたが、残留ガス、副生成物、パーティクル等を有効に除去できれば、これに限定されることはない。例えば、第一処理ガス供給工程（Ｓ２０２）または第二処理ガス供給工程（Ｓ２０６）のときに既にギャップが狭くなっていれば、パージ工程（Ｓ２０４，Ｓ２０８）のときにも、その狭いギャップを維持するようにしてもよい。
また、パージ工程（Ｓ２０４，Ｓ２０８）においては、ギャップを狭くすることに加えて、残留ガス、副生成物、パーティクル等を除去し易い圧力となるように、処理容器２０２内の圧力を調整してもよい。具体的には、処理容器２０２内の圧力が低くなるように調整することが考えられる。
【００７０】
その後、ステップ２に移行したら、そのステップ２においては、ステップ１の場合とは異なり、パージ工程（Ｓ２０４，Ｓ２０８）のときのギャップを広くする。例えば、第一処理ガス供給工程（Ｓ２０２）および第二処理ガス供給工程（Ｓ２０６）のときのギャップが広い状態であれば、パージ工程（Ｓ２０４，Ｓ２０８）のときにも、その広いギャップを維持するように、昇降機構２１８による昇降動作を制御する。
【００７１】
パージ工程（Ｓ２０４，Ｓ２０８）のときのギャップを広くすれば、パージガスとしてのＮ２ガスは、処理容器２０２の処理空間２０１内の全域に行き渡り易くなる。したがって、処理空間２０１内の残留ガス、副生成物、パーティクル等を短時間で効率的に除去することができる。特に、処理空間２０１内の残留ガス、副生成物、パーティクル等が溜まった段階でステップ２を実施すれば、これらの除去を非常に有効かつ効率的に行うことができる。
【００７２】
なお、ここでは、先ずステップ１でギャップを狭くし、次にステップ２でギャップを広くする場合を例に挙げたが、ステップ１とステップ２を実施する順番は逆であってもよい。
【００７３】
ステップ１とステップ２のいずれにおいても、ギャップの大きさ（すなわち、ガス導入口２４１に対する基板載置面２１１上のウエハ２００の高さ位置）は、昇降機構２１８による昇降動作を制御することで、例えばｍｍ単位で調整することが可能である。
【００７４】
以上のように、第一の制御パターンでは、ガス導入口２４１からガスを供給して行うウエハ２００への処理のタイミングに応じて、例えば２ステップ化したステップ１では狭くしステップ２では広くするといったように、ガス導入口２４１と基板載置面２１１上のウエハ２００とのギャップを可変させる。
また、第一の制御パターンでは、ガス導入口２４１から供給するガス種に応じて、例えばパージガスを供給するときには狭くするといったように、ガス導入口２４１と基板載置面２１１上のウエハ２００とのギャップを可変させる。
【００７５】
（第二の制御パターン）
次に、第二の制御パターンについて説明する。
図５は、本実施形態に係る基板処理装置で行われる成膜工程の第二の制御パターンの例を示すチャート図である。
【００７６】
図５に示すように、第二の制御パターンでは、サイクリック処理を行う成膜工程において、第一処理ガス供給工程（Ｓ２０２）と第二処理ガス供給工程（Ｓ２０６）とでギャップを可変させる。
【００７７】
具体的には、第一処理ガス供給工程（Ｓ２０２）のときには、ガス導入口２４１にウエハ２００を近づけてギャップが狭くなるように、昇降機構２１８による昇降動作を制御する。第一処理ガス供給工程（Ｓ２０２）のときにギャップを狭くすれば、プリカーサとしてＴＤＭＡＴガスは、ウエハ２００の面上に強く当たる。したがって、ウエハ２００表面への第一元素（チタン）の吸着量（濃度）が上がることになる。
【００７８】
一方、第二処理ガス供給工程（Ｓ２０６）のときには、ガス導入口２４１からウエハ２００を遠ざけてギャップが広くなるように、昇降機構２１８による昇降動作を制御する。第二処理ガス供給工程（Ｓ２０６）のときにギャップを広くすれば、リアクタントとしてＯ２ガスは、処理容器２０２の処理空間２０１内の全域に行き渡り易くなる。したがって、ウエハ２００の面上に対してＯ２ガスを均一に供給することが容易に実現可能となる。
【００７９】
つまり、第二の制御パターンでは、第一処理ガス供給工程（Ｓ２０２）と第二処理ガス供給工程（Ｓ２０６）とでギャップを可変させることで、プリカーサ供給時の吸着量（濃度）を上げつつ、リアクタント供給時の面内均一性を向上させる。したがって、ウエハ２００の面上に成膜される薄膜の品質を良くするために寄与することになる。
【００８０】
以上のように、第二の制御パターンでは、ガス導入口２４１から供給するガス種に応じて、例えば、プリカーサ供給時には狭くし、リアクタント供給時には広くするといったように、ガス導入口２４１と基板載置面２１１上のウエハ２００とのギャップを可変させる。
【００８１】
（第三の制御パターン）
次に、第三の制御パターンについて説明する。
図６は、本実施形態に係る基板処理装置で行われる成膜工程の第三の制御パターンの例を示すチャート図である。
【００８２】
図６に示すように、第三の制御パターンでは、サイクリック処理を行う成膜工程において、プラズマ化を伴う第二処理ガス供給工程（Ｓ２０６）のときにギャップを可変させる。
【００８３】
具体的には、プラズマ化を伴う第二処理ガス供給工程（Ｓ２０６）のときのギャップを、第一処理ガス供給工程（Ｓ２０２）およびパージ工程（Ｓ２０４，Ｓ２０８）のときのギャップよりも狭くする。つまり、ガスをプラズマ化する工程（Ｓ２０６）のときには、ガス導入口２４１にウエハ２００を近づけてギャップが狭くなるように、昇降機構２１８による昇降動作を制御する。
【００８４】
プラズマ化をする工程（Ｓ２０６）のときのギャップを狭くすれば、プラズマ中の活性種は、失活する前にウエハ２００の面上に強く当たる。つまり、プラズマエネルギーが高い状態のまま、プラズマ化されたガスがウエハ２００の面上に到達する。したがって、ウエハ２００面上では、既に形成されている金属含有層（チタン含有層）のプラズマによる改質（酸化）を効率的に行うことができる。これにより、ウエハ２００の面上に成膜される薄膜の品質を良くすることが実現可能となる。
【００８５】
なお、ここでは、プラズマ化をする工程（Ｓ２０６）のときのギャップを狭く場合を例に挙げたが、これに限定されることはなく、例えば図５に示すように、プラズマ化をする工程（Ｓ２０６）のときのギャップを広くするような制御パターンを用いてもよい。プラズマ化をする工程（Ｓ２０６）のときのギャップを広くすれば、プラズマ中の活性種は、処理容器２０２の処理空間２０１内の全域に行き渡り易くなる。したがって、プラズマを利用した処理の面内均一性を向上させることが容易に実現可能となる。しかも、プラズマ化をする工程（Ｓ２０６）のときのギャップを広くすれば、ウエハ２００に対するプラズマエネルギーが低く抑えられるので、ウエハ２００の内部応力を緩和させることができる。つまり、プラズマ化をする工程（Ｓ２０６）のときのギャップを広くすることによっても、ウエハ２００の面上に成膜される薄膜の品質を良くすることが実現可能となる。
【００８６】
以上のように、第三の制御パターンでは、ウエハ２００に対する処理の内容に応じて、例えば、ＲＰＵ２５０を利用してプラズマ化をする工程（Ｓ２０６）と、プラズマ化をしない工程（Ｓ２０２，Ｓ２０４，Ｓ２０８）とで、ガス導入口２４１と基板載置面２１１上のウエハ２００とのギャップを可変させる。
【００８７】
ところで、第三の制御パターンは、以下のようなものであってもよい。
図７は、本実施形態に係る基板処理装置で行われる成膜工程の第三の制御パターンの変形例を示すチャート図である。
【００８８】
図７に示すように、第三の制御パターンの変形例では、プラズマ化を伴う第二処理ガス供給工程（Ｓ２０６）において、その工程の開始直後からの一定期間と、その一定期間が経過した後の残りの期間とで、ギャップを可変させる。
【００８９】
具体的には、第二処理ガス供給工程（Ｓ２０６）の開始直後からの一定期間については、プラズマが安定していないため、膜厚均一性に影響を与えるおそれがあることから、ガス導入口２４１からウエハ２００を遠ざけるべく、残りの期間よりもギャップが広くなるように昇降機構２１８による昇降動作を制御する。そして、開始直後の一定期間が経過した後は、プラズマが安定することから、ガス導入口２４１からウエハ２００を近づけるべく、開始直後の一定期間よりもギャップが狭くなるように昇降機構２１８による昇降動作を制御する。
【００９０】
つまり、開始直後からの一定期間は広く、その一定期間が経過した後の残りの期間は狭くなるように、ギャップを可変させる。したがって、プラズマ化の開始直後にはプラズマが安定していない状態であっても、その影響がウエハ２００への処理に及んでしまうのを抑制できる。このことは、ウエハ２００の面上に成膜される薄膜の品質を良くするために寄与することになる。
【００９１】
以上のように、第三の制御パターンの変形例では、ウエハ２００に対する処理のタイミングに応じて、例えば、プラズマ化をする工程（Ｓ２０６）の開始直後からの一定期間と、その一定期間が経過した後の残りの期間とで、ガス導入口２４１と基板載置面２１１上のウエハ２００とのギャップを可変させる。
【００９２】
なお、ここでは、プラズマ化をする一つの工程（Ｓ２０６）の中で、開始直後からの一定期間とその残りの期間とでギャップを可変させる場合を例に挙げたが、これに限定されることはなく、ウエハ２００に対する処理のタイミングに応じて、以下のような制御パターンを用いてもよい。例えば、サイクリック処理を繰り返す成膜工程において、初期のサイクルのときと、後期のサイクルのときとで、ギャップを可変させることが考えられる。その場合、後期のサイクルのときに、ギャップを広くするように制御して、プラズマエネルギーを小さくすることにより、各サイクルの繰り返しにより形成される積層膜の内部応力を緩和させ得るようになる。
【００９３】
また、ウエハ２００に対する処理のタイミングに応じてギャップを可変させる制御パターンは、プラズマ化をする一つの工程（Ｓ２０６）のみならず、他の工程（Ｓ２０２，Ｓ２０４，Ｓ２０８）に適用することも可能である。例えば、ウエハ２００に対するガス供給の開始直後からの一定期間と、その残りの期間とで、ギャップを可変させるようにしてもよい。このようにしても、ウエハ２００の面上に成膜される薄膜の品質を良くするために寄与し得るようになる。
【００９４】
（第四の制御パターン）
次に、第四の制御パターンについて説明する。
図８は、本実施形態に係る基板処理装置で行われる成膜工程の第四の制御パターンの例を示すチャート図である。
【００９５】
図８に示すように、第四の制御パターンでは、サイクリック処理を行う成膜工程とＣＶＤ処理を行う成膜工程とを順次実行する場合において、サイクリック処理のときとＣＶＤ処理のときとでギャップを可変させる。
【００９６】
具体的には、サイクリック処理のときは、ＣＶＤ処理のときよりもギャップが狭くなるように昇降機構２１８による昇降動作を制御して、ウエハ２００の面上への成膜を緻密に行い得るようにする。一方、ＣＶＤ処理のときは、サイクリック処理のときよりもギャップが広くなるように昇降機構２１８による昇降動作を制御して、緻密な薄膜の上に均一な膜を迅速に製膜し得るようにする。このようにすることによって、ウエハ２００の面上に成膜される薄膜の品質を良くすることが実現可能となる。
【００９７】
以上のように、第四の制御パターンでは、ウエハ２００に対する処理の内容に応じて、例えば、サイクリック処理の時とＣＶＤ処理の時とで、ガス導入口２４１と基板載置面２１１上のウエハ２００とのギャップを可変させる。
【００９８】
（第五の制御パターン）
次に、第五の制御パターンについて説明する。
【００９９】
第五の制御パターンでは、上述した第一の制御パターンから第四の制御パターンのいずれかにおいて、ガス導入口２４１と基板載置面２１１上のウエハ２００とのギャップの大きさを、さらに精緻に制御する。具体的には、ＶＧ２２５により処理空間２０１の圧力をモニタリングし、そのＶＧ２２５による検出結果に基づいてギャップの大きさを調整するように、コントローラ２６０が昇降機構２１８による昇降動作についてフィードバック制御を行う。
【０１００】
このように、ギャップの大きさについてフィードバック制御を行えば、ギャップの可変制御に処理空間２０１の圧力状態が反映される。つまり、ギャップの可変制御がより一層精緻に行われることになる。したがって、ウエハ２００の面上に成膜される薄膜の品質を良くする上で非常に好適なものとなる。
【０１０１】
（５）本実施形態の効果
本実施形態によれば、以下に示す一つまたは複数の効果を奏する。
【０１０２】
（ａ）本実施形態では、基板載置面２１１上のウエハ２００に対してガス導入口２４１からガスを供給する工程において、ガス導入口２４１とウエハ２００とのギャップを可変させるように、昇降機構２１８による昇降動作を制御する。したがって、ギャップの可変態様に応じて、例えば、ガスをウエハ２００の面上に積極的に当てたり、またガスを処理空間２０１内の全域に行き渡らせたりすることが実現可能となり、その結果として、ウエハ２００に対する処理の質（具体的には、例えばウエハ２００上に成膜される膜の品質）を良くすることが可能になる。
【０１０３】
（ｂ）特に、本実施形態では、ウエハ２００に対する処理のタイミング、ガス導入口２４１から供給するガス種、または、ウエハ２００に対する処理の内容に応じて、ギャップを可変させる。したがって、ウエハ２００の面上に成膜される薄膜の品質を確実に良くし得るようになる。
【０１０４】
（ｃ）また、本実施形態では、処理空間２０１の圧力の検出結果に基づき、ギャップの大きさについてフィードバック制御を行う。したがって、ウエハ２００の面上に成膜される薄膜の品質を良くする上で非常に好適なものとなる。
【０１０５】
＜本開示の第二実施形態＞
次に、本開示の第二実施形態について説明する。ここでは、主に、上述した第一実施形態の場合との相違点について説明する。
図９は、本開示の第二実施形態に係る基板処理装置の構成例を模式的に示す平面図である。
【０１０６】
（装置構成）
図９に示すように、本実施形態で説明する基板処理装置１００ａは、処理容器２０２内に設けられた回転トレー２７０を備えている。回転トレー２７０は、回転軸２７１を中心に回転し得るように構成されている。
【０１０７】
回転トレー２７０上には、複数（例えば４つ）の基板載置台２１２ａ，２１２ｂ，２１２ｃ，２１２ｄが配置されている。各基板載置台２１２ａ，２１２ｂ，２１２ｃ，２１２ｄは、いずれも、上述した第一実施形態の場合と同様に構成されている。したがって、各基板載置台２１２ａ，２１２ｂ，２１２ｃ，２１２ｄでは、それぞれにおいて、個別にウエハ２００の昇降動作を制御し得るようになっている。また、それぞれにおいて、個別にガス供給等を行い得るようになっている。具体的には、各基板載置台２１２ａ，２１２ｂ，２１２ｃ，２１２ｄそれぞれに、上述の図１に示すガス導入口２４１、シャワーヘッド２３０が設けられる。なお、ガス供給系は、複数のガスの導入口２４１それぞれに独立してガスを供給可能に構成してもよいし、共通したガス供給系を設けてもよい。また、排気系についても、各基板載置台の上に供給されたガスを、それぞれ独立して排気可能な様に複数の排気系を設けてもよいし、共通した排気系を設けてもよい。
【０１０８】
このような構成の基板処理装置１００ａでは、各基板載置台２１２ａ，２１２ｂ，２１２ｃ，２１２ｄ上のウエハ２００のそれぞれに対して、同時並行的に成膜工程（Ｓ１０４）を行うことが可能である。さらに具体的には、例えば、あるウエハ２００に対して第一処理ガス供給工程（Ｓ２０２）を行いつつ、他のウエハ２００に対して第二処理ガス供給工程（Ｓ２０６）を行う、といったことが実現可能である。また、例えば、あるウエハ２００に対してプラズマ化をする工程（Ｓ２０６）を行いつつ、他のウエハ２００に対してプラズマ化をしない工程（Ｓ２０２，Ｓ２０４，Ｓ２０８）を行う、といったことが実現可能である。さらには、例えば、あるウエハ２００に対してサイクリック処理を行いつつ、他のＣＶＤ処理を行う、といったことが実現可能である。
【０１０９】
（制御パターン）
上述した構成の基板処理装置１００ａにおいても、上述した第一実施形態の場合と同様に、必要に応じてガス導入口２４１とウエハ２００とのギャップを可変させればよい。具体的には、例えば、別々の基板載置台２１２において異なるガスを供給する場合に、そのガス種や供給タイミング等に応じてギャップの可変制御を行う。また、別々の基板載置台２１２においてプラズマ化をする工程とプラズマ化をしない工程とを同時並行的に行う場合や、別々の基板載置台２１２においてサイクリック処理とＣＶＤ処理とを同時並行的に行う場合に、それぞれのウエハ２００に対する処理の内容に応じて、ギャップの可変制御を行う。
【０１１０】
（効果）
本実施形態においても、必要に応じてガス導入口２４１とウエハ２００とのギャップを可変させるように昇降機構２１８による昇降動作を制御することで、ウエハ２００に対する処理の質(例えば、成膜される膜の品質)を良くすることが可能となる。
【０１１１】
＜他の実施形態＞
以上に、本開示の第一実施形態および第二実施形態を具体的に説明したが、本開示が上述の各実施形態に限定されることはなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更が可能である。
【０１１２】
上述した各実施形態では、基板処理工程の一工程である成膜工程において、主として、第一処理ガス（第一元素含有ガス）としてＴＤＭＡＴガスを用い、第二処理ガス（第二元素含有ガス）としてＯ２ガスを用いて、これらを交互に供給することによってウエハ２００上にＴｉＯ２膜を形成する場合を例に挙げたが、本開示がこれに限定されることはない。すなわち、成膜処理に用いる処理ガスは、ＴＤＭＡＴガスやＯ２ガス等に限られることはなく、他の種類のガスを用いて他の種類の薄膜を形成しても構わない。さらには、３種類以上の処理ガスを用いる場合であっても、これらを交互に供給して成膜処理を行うのであれば、本開示を適用することが可能である。具体的には、第一元素としては、Ｔｉではなく、例えばＳｉ、Ｚｒ、Ｈｆ等、種々の元素であってもよい。また、第二元素としては、Ｏではなく、例えばＮ等であってもよい。
【０１１３】
また、上述した各実施形態では、基板処理工程として、主に、ウエハ表面への薄膜形成を行う場合を例に挙げたが、本開示がこれに限定されることはない。すなわち、本開示は、上述した各実施形態で例に挙げた薄膜形成の他に、上述した実施形態で例示した薄膜以外の成膜処理にも適用できる。また、基板処理の具体的内容は不問であり、成膜処理だけでなく、熱処理（アニール処理）、プラズマ処理、拡散処理、酸化処理、窒化処理、リソグラフィ処理等の他の基板処理を行う場合にも適用できる。
【０１１４】
また、上述した各実施形態では、半導体装置の製造工程の一工程として、ウエハに対する処理を行う場合を例に挙げたが、本開示がこれに限定されることはない。すなわち、処理対象となる基板は、ウエハに限らず、ホトマスク、プリント配線基板、液晶パネル、磁気ディスク、光ディスク等であってもよい。
【０１１５】
＜本開示の好ましい態様＞
以下に、本開示の好ましい態様について付記する。
【０１１６】
［付記１］
本開示の他の一態様によれば、
基板を処理する処理室と、
前記基板を支持する基板支持部と、
前記基板支持部を昇降させる昇降部と、
前記基板にガスを供給するガス供給口と、
前記ガス供給口からガスを供給しているときの前記ガス供給口と前記基板支持部に支持される前記基板との間隔を可変させるように前記昇降部の昇降動作を制御する制御部と、
を有する基板処理装置が提供される。
【０１１７】
［付記２］
好ましくは、
前記制御部は、前記基板に対する処理のタイミングに応じて、前記間隔を可変させる
付記１に記載の基板処理装置が提供される。
【０１１８】
［付記３］
好ましくは、
前記制御部は、２ステップ化したステップ１では前記間隔を狭くし、ステップ２では前記間隔を広くするように、前記間隔を可変させる
付記２に記載の基板処理装置が提供される。
【０１１９】
［付記４］
好ましくは、
前記制御部は、前記基板に対する処理の開始直後からの一定期間と、前記一定期間が経過した後の残りの期間とで、前記間隔を可変させる
付記２に記載の基板処理装置が提供される。
【０１２０】
［付記５］
好ましくは、
前記制御部は、前記ガス供給口から供給するガス種に応じて、前記間隔を可変させる
付記１に記載の基板処理装置が提供される。
【０１２１】
［付記６］
好ましくは、
前記制御部は、パージガスを供給するときには前記間隔を狭くするように、前記間隔を可変させる
付記５に記載の基板処理装置が提供される。
【０１２２】
［付記７］
好ましくは、
前記制御部は、第一処理ガス供給時には狭くし、第二処理ガス供給時には広くするといったように、前記間隔を可変させる
付記５に記載の基板処理装置が提供される。
【０１２３】
［付記８］
好ましくは、
前記制御部は、前記基板に対する処理の内容に応じて、前記間隔を可変させる
付記１に記載の基板処理装置が提供される。
【０１２４】
［付記９］
好ましくは、
前記基板に供給するガスをプラズマ化するプラズマ生成部を備え、
前記制御部は、前記プラズマ生成部がプラズマ化をするときと、前記プラズマ生成部がプラズマ化をしないときとで、前記間隔を可変させる
付記８に記載の基板処理装置が提供される。
【０１２５】
［付記１０］
好ましくは、
前記制御部は、サイクリック処理を行うときと、ＣＶＤ処理を行うときとで、前記間隔を可変させる
付記８に記載の基板処理装置が提供される。
【０１２６】
［付記１１］
好ましくは、
前記処理室の圧力を検出する検出部を有し、
前記制御部は、前記検出部による検出結果に基づき、前記間隔を調整するように構成されている
付記１から１０のいずれか１つに記載の基板処理装置が提供される。
【０１２７】
［付記１２］
本開示の他の一態様によれば、
昇降可能な基板支持部に支持された基板にガス供給口からガスを供給して前記基板を処理する工程と、
前記ガス供給口からガスを供給しているときの前記ガス供給口と前記基板支持部に支持される前記基板との間隔を可変させるように前記基板支持部を昇降させる工程と、
を有する半導体装置の製造方法が提供される。
【０１２８】
［付記１３］
本開示のさらに他の一態様によれば、
昇降可能な基板支持部に支持された基板にガス供給口からガスを供給して前記基板を処理する手順と、
前記ガス供給口からガスを供給しているときの前記ガス供給口と前記基板支持部に支持される前記基板との間隔を可変させるように前記基板支持部を昇降させる手順と、
をコンピュータによって基板処理装置に実行させるプログラムが提供される。
【０１２９】
［付記１４］
本開示のさらに他の一態様によれば、
昇降可能な基板支持部に支持された基板にガス供給口からガスを供給して前記基板を処理する手順と、
前記ガス供給口からガスを供給しているときの前記ガス供給口と前記基板支持部に支持される前記基板との間隔を可変させるように前記基板支持部を昇降させる手順と、
をコンピュータによって基板処理装置に実行させるプログラムが格納されたコンピュータ読み取り可能な記録媒体が提供される。
【符号の説明】
【０１３０】
１００，１００ａ…基板処理装置、２００…ウエハ（基板）、２０１…処理空間（処理室）、２０２…処理容器、２１０…基板支持部、２１１…載置面、２１２，２１２ａ〜２１２ｄ…基板載置台、２１８…昇降機構、２２１…排気口、２２２…排気管、２２３…圧力調整器、２２４…真空ポンプ、２２５…バキュームゲージ（ＶＧ）、２４１…ガス導入口（ガス供給口）、２４２…共通ガス供給管、２４３…第一ガス供給系、２４３ａ…ガス供給管、２４３ｂ…ガス供給源、２４３ｃ…マスフローコントローラ（ＭＦＣ）、２４３ｄ…バルブ、２４４…第二ガス供給系、２４４ａ…ガス供給管、２４４ｂ…ガス供給源、２４４ｃ…マスフローコントローラ（ＭＦＣ）、２４４ｄ…バルブ、２４５…第三ガス供給系、２４５ａ…ガス供給管、２４５ｂ…ガス供給源、２４５ｃ…マスフローコントローラ（ＭＦＣ）、２４５ｄ…バルブ、２５０…リモートプラズマユニット（ＲＰＵ）、２６０…コントローラ、２６１…演算部、２６２…記憶部、２６３…外部記憶装置
【図１】
2019161071.tif 000003
【図２】
2019161071.tif 000004
【図３】
2019161071.tif 000005
【図４】
2019161071.tif 000006
【図５】
2019161071.tif 000007
【図６】
2019161071.tif 000008
【図７】
2019161071.tif 000009
【図８】
2019161071.tif 000010
【図９】
2019161071.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成31年2月20日(2019.2.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を処理する処理室と、
前記基板を支持する基板支持部と、
前記基板支持部を昇降させる昇降部と、
前記基板にガスを供給するガス供給口と、
前記ガス供給口からガスを供給しているときの前記ガス供給口と前記基板支持部に支持される前記基板との間隔を可変させるように前記昇降部の昇降動作を制御する制御部と、
を有する基板処理装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記基板に対する処理のタイミングに応じて、前記間隔を可変させる
請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項３】
前記制御部は、２ステップ化したステップ１では前記間隔を狭くし、ステップ２では前記間隔を広くするように、前記間隔を可変させる
請求項２に記載の基板処理装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記基板に対する処理の開始直後からの一定期間と、前記一定期間が経過した後の残りの期間とで、前記間隔を可変させる
請求項２に記載の基板処理装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記ガス供給口から供給するガス種に応じて、前記間隔を可変させる
請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項６】
前記制御部は、パージガスを供給するときには前記間隔を狭くするように、前記間隔を可変させる
請求項５に記載の基板処理装置。
【請求項７】
前記制御部は、第一処理ガス供給時には狭くし、第二処理ガス供給時には広くするといったように、前記間隔を可変させる
請求項５に記載の基板処理装置。
【請求項８】
前記制御部は、前記基板に対する処理の内容に応じて、前記間隔を可変させる
請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項９】
前記基板に供給するガスをプラズマ化するプラズマ生成部を備え、
前記制御部は、前記プラズマ生成部がプラズマ化をするときと、前記プラズマ生成部がプラズマ化をしないときとで、前記間隔を可変させる
請求項８に記載の基板処理装置。
【請求項１０】
前記制御部は、サイクリック処理を行うときと、ＣＶＤ処理を行うときとで、前記間隔を可変させる
請求項８に記載の基板処理装置。
【請求項１１】
前記処理室の圧力を検出する検出部を有し、
前記制御部は、前記検出部による検出結果に基づき、前記間隔を調整するように構成されている
請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項１２】
昇降可能な基板支持部に支持された基板にガス供給口からガスを供給して前記基板を処理する工程と、
前記ガス供給口からガスを供給しているときの前記ガス供給口と前記基板支持部に支持される前記基板との間隔を可変させるように前記基板支持部を昇降させる工程と、
を有する半導体装置の製造方法。
【請求項１３】
前記基板に対する処理のタイミングに応じて、前記間隔を可変させる
請求項１２に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１４】
前記処理する工程は、２つの工程を有し、
前記２つの工程の内、第１の工程では前記間隔を狭くし、第２の工程では前記間隔を広くするように、前記間隔を可変させる
請求項１３に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１５】
前記処理する工程の開始直後からの一定期間と、前記一定期間が経過した後の残りの期間とで、前記間隔を可変させる
請求項１３に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１６】
前記処理する工程では、複数種のガスを順に供給し、
前記ガスの種類に応じて、前記間隔を可変させる
請求項１２に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１７】
前記処理する工程は、パージガスを供給する工程を有し、
前記パージガスを供給する際の前記間隔を、他のガスを供給しているときの前記間隔よりも狭くする
請求項１６に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１８】
前記複数種のガスの内、第一処理ガス供給時の前記間隔を、第二処理ガス供給時の前記間隔よりも狭くする
請求項１６に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１９】
前記処理する工程は、前記基板に供給するガスをプラズマ化する工程を有し、
前記間隔は、プラズマを生成しているときと、プラズマを生成していないときで異ならせる
請求項１２に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項２０】
前記間隔は、前記基板が処理される処理室内の圧力値に応じて調整される
請求項１２に記載の半導体装置の製造方法。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
(処理容器)
図１に示すように、基板処理装置１００は、処理容器２０２を備えている。処理容器２０２は、例えば横断面が円形であり扁平な密閉容器として構成されている。また、処理容器２０２は、例えばアルミニウム（Ａｌ）やステンレス（ＳＵＳ）等の金属材料により構成されている。処理容器２０２内には、ウエハ２００を処理する処理室としての処理空間２０１と、搬送空間２０３とが形成されている。処理容器２０２は、上部容器２０２ａと下部容器２０２ｂとで構成される。上部容器２０２ａと下部容器２０２ｂの間には、仕切り板２０４が設けられる。上部容器２０２ａに囲まれた空間であって、仕切り板２０４よりも上方の空間が処理空間２０１であり、下部容器２０２ｂに囲まれた空間であって、仕切り板２０４よりも下方の空間が搬送空間２０３である。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
下部容器２０２ｂの側面には、ゲートバルブ２０５に隣接した基板搬入出口２０６が設けられており、基板搬入出口２０６を介してウエハ２００が図示しない搬送室との間を移動するようになっている。下部容器２０２ｂの底部には、リフトピン２０７が複数設けられている。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
シャワーヘッド２３０の蓋２３１は、例えば金属で形成される。蓋２３１と上部容器２０２ａとの間には、絶縁ブロック２３３が設けられ、蓋２３１と上部容器２０２ａとの間を絶縁している。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
（ガス供給系）
上述したように、ガス導入口２４１には、ガス供給系が接続される。ガス供給系は、共通ガス供給管２４２、第一ガス供給系２４３、第二ガス供給系２４４、第三ガス供給系２４５およびリモートプラズマユニット（ＲＰＵ）２５０を備える。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
（第一ガス供給系）
ガス導入口２４１に接続される共通ガス供給管２４２には、第一ガス供給系２４３のガス供給管２４３ａが接続されている。ガス供給管２４３ａには、上流方向から順に、ガス供給源２４３ｂ、流量制御器（流量制御部）であるマスフローコントローラ（ＭＦＣ）２４３ｃ、開閉弁であるバルブ２４３ｄが設けられている。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４２】
（基板搬入・加熱工程：Ｓ１０２）
先ず、基板搬入・加熱工程（Ｓ１０２）について説明する。
基板搬入・加熱工程（Ｓ１０２）では、基板載置台２１２をウエハ２００の搬送位置まで下降させることにより、基板載置台２１２の貫通孔２１４にリフトピン２０７を貫通させる。その結果、リフトピン２０７が、基板載置台２１２の表面よりも所定の高さ分だけ突出した状態となる。続いて、ゲートバルブ２０５を開き、図示しないウエハ移載機を用いて、処理容器２０２の搬送空間２０３にウエハ２００を搬入し、リフトピン２０７上にウエハ２００を移載する。これにより、ウエハ２００は、基板載置台２１２の表面から突出したリフトピン２０７上に水平姿勢で支持される。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４４】
なお、ウエハ２００を搬送空間２０３に搬入する際には、排気系により処理容器２０２内を排気しつつ、第三ガス供給系から処理容器２０２内に不活性ガスとしてのＮ２ガスを供給することが好ましい。すなわち、真空ポンプ２２４を作動させるとともに、ＡＰＣバルブ２２３を開弁して処理容器２０２内を排気している状態で、少なくとも第三ガス供給系のバルブ２４５ｄを開弁することにより、処理容器２０２内にＮ２ガスを供給することが好ましい。これにより、処理容器２０２へのパーティクルの侵入や、ウエハ２００上へのパーティクルの付着を抑制することが可能となる。また、真空ポンプ２２４は、少なくとも基板搬入・加熱工程（Ｓ１０２）から後述する基板搬出工程（Ｓ１０６）までの間は、常に作動させた状態とする。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４７】
（基板搬出工程：Ｓ１０６）
次に、基板搬出工程（Ｓ１０６）について説明する。
成膜工程（Ｓ１０４）の終了後、基板処理装置１００は、基板搬出工程（Ｓ１０６）を行う。基板搬出工程（Ｓ１０６）では、上述した基板搬入・加熱工程（Ｓ１０２）と逆の手順にて、処理済みのウエハ２００を処理容器２０２の外へ搬出する。すなわち、基板載置台２１２を下降させ、基板載置台２１２の表面から突出させたリフトピン２０７上にウエハ２００を支持させる。その後、ゲートバルブ２０５を開き、ウエハ移載機を用いてウエハ２００を処理容器２０２の外へ搬出する。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４８】
（判定工程：Ｓ１０８）
次に、判定工程（Ｓ１０８）を説明する。
基板搬出工程（Ｓ１０６）を終えると、基板処理装置１００では、上述した一連の処理（Ｓ１０２〜Ｓ１０６）を１つのサイクルとし、その１サイクルを所定回数実施したか否かを判定する。つまり、ウエハ２００を搬出後、成膜工程（Ｓ１０４）が所定回数実施されたか否か判断する。成膜工程（Ｓ１０４）が所定回数実施されたと判断した場合、基板処理工程を終了する。なお、基板処理工程を終了する前に、クリーニング工程を実施してもよい。一方、成膜工程（Ｓ１０４）を所定回数実施していないと判断した場合、次に待機しているウエハ２００の処理を開始するため、基板搬入・加熱工程（Ｓ１０２）に戻る。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５３】
（パージ工程：Ｓ２０４）
次に、パージ工程（Ｓ２０４）を説明する。
第一処理ガス供給工程（Ｓ２０２）の後は、バルブ２４５ｄを開弁し、パージガスとしての不活性ガス（Ｎ２ガス）を処理容器２０２の処理空間２０１に供給する。このとき、上述したように、真空ポンプ２２４とＡＰＣバルブ２２３の動作によって処理容器２０２内が排気されている。これにより、処理容器２０２に供給されたＮ２ガスは、第一処理ガス供給工程（Ｓ２０２）で供給された余剰な（成膜に寄与しなかった）ＴＤＭＡＴガスをウエハ２００上から除去しつつ、処理容器２０２から排出される。また、排気管２３６が設けられている場合は、バルブ２３７を開弁するとともに、圧力調整器２３８と真空ポンプ２３９を制御することにより、シャワーヘッド２３０内に残留したＴＤＭＡＴガスをも除去する。そして、所定時間パージを実行すると、バルブ２４５ｄを閉弁してＮ２ガスの供給を停止するとともに、バルブ２３７を閉弁してシャワーヘッド２３０と真空ポンプ２３９の間を遮断する。なお、Ｎ２ガスの供給流量は、例えば０．１ｓｃｃｍ以上、１０ｓｃｃｍ以下である。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５８】
（パージ工程：Ｓ２０８）
次に、パージ工程（Ｓ２０８）を説明する。
第二処理ガス供給工程（Ｓ２０６）の後は、バルブ２４５ｄを開弁し、Ｎ２ガスを処理容器２０２の処理空間２０１に供給する。処理容器２０２に供給されたＮ２ガスは、第二処理ガス供給工程（Ｓ２０６）で供給された余剰な（成膜に寄与しなかった）Ｏ２ガスをウエハ２００上から除去しつつ、処理容器２０２から排出される。また、排気管２３６が設けられている場合は、バルブ２３７を開弁するとともに、圧力調整器２３８と真空ポンプ２３９を制御することにより、シャワーヘッド２３０内に残留したＯ２ガスをも除去する。そして、所定時間パージを実行すると、バルブ２４５ｄを閉弁してＮ２ガスの供給を停止するとともに、バルブ２３７を閉弁してシャワーヘッド２３０と真空ポンプ２３９の間を遮断する。なお、Ｎ２ガスの供給流量は、例えば０．１ｓｃｃｍ以上、１０ｓｃｃｍ以下である。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６０】
このように、成膜工程（Ｓ１０４）では、第一処理ガス供給工程（Ｓ２０２）からパージ工程（Ｓ２０８）までの各工程を順次行うことで、ウエハ２００の面上に所定の厚さの金属酸化膜（ＴｉＯ２膜）が堆積される。そして、これらの各工程を１サイクルとし、その１サイクルを所定回数繰り返すことで、ウエハ２００の面上に形成される金属酸化膜（ＴｉＯ２膜）が所望の膜厚に制御される。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８９】
具体的には、第二処理ガス供給工程（Ｓ２０６）の開始直後からの一定期間については、プラズマが安定していないため、膜厚均一性に影響を与えるおそれがあることから、ガス導入口２４１からウエハ２００を遠ざけるべく、残りの期間よりもギャップが広くなるように昇降機構２１８による昇降動作を制御する。そして、開始直後の一定期間が経過した後は、プラズマが安定することから、ガス導入口２４１にウエハ２００を近づけるべく、開始直後の一定期間よりもギャップが狭くなるように昇降機構２１８による昇降動作を制御する。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２】
2019161071.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】令和1年7月25日(2019.7.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を処理する処理室と、
前記基板を支持する基板支持部と、
前記基板支持部を昇降させる昇降部と、
前記基板にガスを供給するガス供給口と、
前記ガスのプラズマを生成するプラズマ生成部と、
前記ガス供給口からガスを供給し、前記プラズマの生成を開始した直後の前記ガス供給口と前記基板支持部に支持される前記基板との間隔と前記プラズマの生成開始から一定時間経過後の前記ガス供給口と前記基板支持部に支持される前記基板との間隔とを異ならせるように前記昇降部の昇降動作を制御する制御部と、
を有する基板処理装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記プラズマの生成を開始した直後の前記ガス供給口と前記基板支持部に支持される前記基板との間隔を、前記プラズマの生成開始から一定時間経過後の前記ガス供給口と前記基板支持部に支持される前記基板との間隔よりも広くするように、前記昇降部の昇降動作を制御する
請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項３】
前記ガスとして処理ガスと反応ガスとを供給可能なガス供給系を有し、
前記制御部は、前記基板に対する処理として、前記処理ガスの供給と前記反応ガスの供給とを順に行う処理を複数回繰り返すサイクリック処理を行う際に、前記プラズマとして前記反応ガスをプラズマ化するように、前記プラズマ生成部と前記ガス供給系とを制御する
請求項１または２に記載の基板処理装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記基板に対する処理の開始直後からの一定期間と、前記一定期間が経過した後の残りの期間とで、前記間隔を可変させる
請求項１から３のいずれか１項に記載の基板処理装置。
【請求項５】
前記制御部は、複数回のサイクリック処理のうち、初期のサイクルの前記基板支持部に支持される前記基板との間隔と、後期のサイクルの前記基板支持部に支持される前記基板との間隔とを異ならせるように、前記ガス供給系と前記昇降部とを制御する
請求項３に記載の基板処理装置。
【請求項６】
前記制御部は、複数回のサイクリック処理のうち、初期のサイクルの前記基板支持部に支持される前記基板との間隔を、後期のサイクルの前記基板支持部に支持される前記基板との間隔よりも狭くなるように、前記ガス供給系と前記昇降部とを制御する
請求項３に記載の基板処理装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記ガス供給口から供給するガス種に応じて、前記間隔を可変させる
請求項１から６のいずれか１項に記載の基板処理装置。
【請求項８】
前記制御部は、前記基板に対する処理の内容に応じて、前記間隔を可変させる
請求項１から７のいずれか１項に記載の基板処理装置。
【請求項９】
前記制御部は、前記プラズマ生成部がプラズマ化をするときと、前記プラズマ生成部がプラズマ化をしないときとで、前記間隔を可変させる
請求項１から８のいずれか１項に記載の基板処理装置。
【請求項１０】
前記制御部は、サイクリック処理を行うときと、ＣＶＤ処理を行うときとで、前記間隔を可変させる
請求項１から９のいずれか１項に記載の基板処理装置。
【請求項１１】
前記処理室の圧力を検出する検出部を有し、
前記制御部は、前記検出部による検出結果に基づき、前記間隔を調整するように構成されている
請求項１から１０のいずれか１項に記載の基板処理装置。
【請求項１２】
昇降可能な基板支持部に支持された基板にガス供給口からガスを供給して前記基板を処理する工程と、
前記基板に供給する前記ガスのプラズマを生成する工程と、
前記ガス供給口からガスを供給し、前記プラズマの生成を開始した直後の前記ガス供給口と前記基板支持部に支持される前記基板との間隔と前記プラズマの生成開始から一定時間経過後の前記ガス供給口と前記基板支持部に支持される前記基板との間隔とを異ならせるように前記基板支持部を昇降させる工程と、
を有する半導体装置の製造方法。
【請求項１３】
前記基板支持部を昇降させる工程では、前記プラズマの生成を開始した直後の前記ガス供給口と前記基板支持部に支持される前記基板との間隔を、前記プラズマの生成開始から一定時間経過後の前記ガス供給口と前記基板支持部に支持される前記基板との間隔よりも広くするように、前記基板支持部を昇降させる
請求項１２に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１４】
前記ガスとして処理ガスと反応ガスとを供給し、
前記基板に対する処理として、前記処理ガスの供給と前記反応ガスの供給とを順に行う処理を複数回繰り返すサイクリック処理を行う際に、前記プラズマとして前記反応ガスをプラズマ化する
請求項１２または１３に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１５】
前記処理する工程の開始直後からの一定期間と、前記一定期間が経過した後の残りの期間とで、前記間隔を可変させる
請求項１２から１４のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１６】
複数回のサイクリック処理のうち、初期のサイクルの前記基板支持部に支持される前記基板との間隔と、後期のサイクルの前記基板支持部に支持される前記基板との間隔とを異ならせるように、前記ガスの供給と前記基板支持部の昇降とを制御する
請求項１４に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１７】
複数回のサイクリック処理のうち、初期のサイクルの前記基板支持部に支持される前記基板との間隔を、後期のサイクルの前記基板支持部に支持される前記基板との間隔よりも狭くなるように、前記ガスの供給と前記基板支持部の昇降とを制御する
請求項１４に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１８】
前記処理する工程では、複数種のガスを順に供給し、
前記ガスの種類に応じて、前記間隔を可変させる
請求項１２から１７のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１９】
前記間隔は、プラズマを生成しているときと、プラズマを生成していないときで異ならせる
請求項１２から１８のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項２０】
前記間隔は、前記基板が処理される処理室内の圧力値に応じて調整される
請求項１２から１８のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。