(57)【要約】【課題】プラズマ生成用のエネルギー放出部材を支持する支持部材の成分が基板上に形成される膜に混入することを抑制する。【解決手段】複数の領域を有する処理室と、処理室内に設けられ複数の基板を同心円状に載置する載置面が処理室の天井と対向する基板載置台と、基板載置台を自転させる回転機構と、前記複数の領域のそれぞれにガスを導入するガス導入部と、導入されたガスを処理室内から排気する排気口と、基板載置台が自転するときに該基板載置台上の基板が通過する領域である基板通過領域の上方の位置であって、前記基板通過領域と対向する位置に設けられた、プラズマ生成用のエネルギーを放出するエネルギー放出部材と、基板載置台の上方の位置であって基板通過領域と対向しない位置に設けられた、エネルギー放出部材を支持する第一の支持部と、を有するように基板処理装置を構成する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を処理するための処理室であって、複数の領域を有する処理室と、
前記処理室内に設けられた基板載置台であって、複数の基板を同心円状に載置する載置面を有し、該載置面が前記処理室の天井と対向する基板載置台と、
前記基板載置台を前記載置面と平行な方向に自転させる回転機構と、
前記複数の領域のそれぞれにガスを導入するガス導入部と、
前記導入されたガスを前記処理室内から排気する排気口と、
前記基板載置台が自転するときに該基板載置台上の基板が通過する領域である基板通過領域の上方の位置であって、前記基板通過領域と対向する位置に設けられた、プラズマ生成用のエネルギーを放出するエネルギー放出部材と、
前記基板載置台の上方の位置であって前記基板通過領域と対向しない位置に設けられた、前記エネルギー放出部材を支持する第一の支持部と、
を有する基板処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載された基板処理装置であって、さらに、
前記基板載置台の上方の位置であって前記第一の支持部と異なる位置に設けられ、前記エネルギー放出部材を支持する第二の支持部を有する基板処理装置。
【請求項３】
請求項２に記載された基板処理装置であって、
前記第二の支持部は、前記エネルギー放出部材の有する面のうち、前記基板通過領域に対向する面と反対側の面に設けられた基板処理装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載された基板処理装置であって、
前記ガス導入部は、前記基板載置台の中央に設けられ、該ガス導入部から導入されたガスは、前記基板載置台の中央から端へ向かって流れるように構成され、
前記第一の支持部は、前記基板通過領域を流れるガスの流れの下流に位置する基板処理装置。
【請求項５】
基板処理室内に設けられた基板載置台の載置面上に、複数の基板を同心円状に配置する基板配置工程と、
前記基板載置台を前記載置面と平行な方向に自転させる回転工程と、
前記基板処理室内に設けられた複数の領域のそれぞれにガスを導入するガス導入工程と、
前記基板載置台が自転するときに該基板載置台上の基板が通過する領域である基板通過領域と対向しない位置に設けられた第一の支持部によって少なくとも支持され、前記基板通過領域の上方の位置であって前記基板通過領域と対向する位置に設けられ、プラズマ生成用のエネルギーを放出するエネルギー放出部材により、前記ガス導入工程で導入されたガスをプラズマ状態とする工程と、
を有する半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板を処理する工程を有する半導体装置の製造方法や基板処理方法、及び該半導体装置の製造方法や基板処理方法に係る工程を実施する基板処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばフラッシュメモリやＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）等の半導体装置の製造工程の一工程として、基板上に薄膜を形成する基板処理工程が実施されることがある。係る工程を実施する基板処理装置として、サセプタ上に載置された複数の基板上に同時に薄膜を形成する基板処理室を備えた、多枚葉装置としての薄膜蒸着装置が知られている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
このような多枚葉装置において、基板処理室内に電極を配置し、該電極に高周波電力を印加して、プラズマを生成し、該プラズマにより基板処理が行われる。このとき、プラズマ生成用のエネルギーを放出するエネルギー放出部材である電極の位置を安定させるため、電極を支持部材で支持することが行われる。この場合、該支持部材に高周波電力が印加され、該支持部材の成分が基板処理室内に放出され、基板上に形成される膜に支持部材の成分が混入してしまう恐れがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２００８−５２４８４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、プラズマ生成用のエネルギー放出部材を支持部材で支持する場合に、該支持部材の成分が基板上に形成される膜に混入することを抑制することのできる技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するための、本発明に係る基板処理装置の代表的な構成は、次のとおりである。すなわち、
基板を処理するための処理室であって、複数の領域を有する処理室と、
前記処理室内に設けられた基板載置台であって、複数の基板を同心円状に載置する載置面を有し、該載置面が前記処理室の天井と対向する基板載置台と、
前記基板載置台を前記載置面と平行な方向に自転させる回転機構と、
前記複数の領域のそれぞれにガスを導入するガス導入部と、
前記導入されたガスを前記処理室内から排気する排気口と、
前記基板載置台が自転するときに該基板載置台上の基板が通過する領域である基板通過領域の上方の位置であって、前記基板通過領域と対向する位置に設けられた、プラズマ生成用のエネルギーを放出するエネルギー放出部材と、
前記基板載置台の上方の位置であって前記基板通過領域と対向しない位置に設けられた、前記エネルギー放出部材を支持する第一の支持部と、
を有する基板処理装置。
【０００７】
また、本発明に係る半導体装置の製造方法の代表的な構成は、次のとおりである。すなわち、
基板処理室内に設けられた基板載置台の載置面上に、複数の基板を同心円状に配置する基板配置工程と、
前記基板載置台を前記載置面と平行な方向に自転させる回転工程と、
前記基板処理室内に設けられた複数の領域のそれぞれにガスを導入するガス導入工程と、
前記基板載置台が自転するときに該基板載置台上の基板が通過する領域である基板通過領域と対向しない位置に設けられた第一の支持部によって少なくとも支持され、前記基板通過領域の上方の位置であって前記基板通過領域と対向する位置に設けられ、プラズマ生成用のエネルギーを放出するエネルギー放出部材により、前記ガス導入工程で導入されたガスをプラズマ状態とする工程と、
を有する半導体装置の製造方法。
【発明の効果】
【０００８】
上記の構成によれば、プラズマ生成用のエネルギー放出部材を支持部材で支持する場合に、該支持部材の成分が基板上に形成される膜に混入することを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１実施形態に係る基板処理装置の上面概略図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る基板処理装置の縦断面概略図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る基板処理室の横断面概略図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係る基板処理室の縦断面概略図である。
【図５】本発明の第１実施形態に係るプラズマ生成部を説明する図である。
【図６】本発明の第１実施形態に係る電極支持構造を説明する図である。
【図７】本発明の第１実施形態に係る基板処理工程を説明するフローチャートである。
【図８】本発明の第１実施形態に係る成膜工程を説明するフローチャートである。
【図９】本発明の第１実施形態に係るクリーニング工程を説明するフローチャートである。
【図１０】本発明の第２実施形態に係るプラズマ生成部を説明する図である。
【図１１】本発明の第２実施形態に係るコイル支持構造を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
＜第１実施形態＞
（１）基板処理装置の構成
まずは、第１実施形態に係る基板処理装置１０（以下、単に装置とも称する。）の構成について、図１と図２を参照しながら説明する。図１は、第１実施形態に係る多枚葉式の基板処理装置１０の概略構成図（上面図）である。図２は、第１実施形態に係る基板処理装置１０の縦断面概略図である。
【００１１】
本発明が適用される基板処理装置１０においては、製品としての処理基板２００やダミー基板２８０などの基板を搬送するキャリヤとして、ＦＯＵＰ（Front Opening Unified Pod 。以下、ポッドという。）が使用されている。また、以下の説明において、前後左右は図１を基準とする。すなわち、図１に示されているＸ１の方向を右方向、Ｘ２方向を左方向、Ｙ１方向を前方向、Ｙ２方向を後ろ方向とする。また、図２のＺ１方向を上方向、Ｚ２方向を下方向とする。また、本装置は処理基板２００を搬送、処理し、更にはダミー基板２８０を搬送する装置であるが、以下の説明では処理基板２００を主として説明する。
【００１２】
図１および図２に示されているように、基板処理装置１０は、真空状態などの大気圧未満の圧力（負圧）に耐え得るロードロックチャンバ構造に構成された第一の搬送室１０３を備えている。第一の搬送室１０３の筐体１０１は、平面視が五角形で上下両端が閉塞した箱形状に形成されている。第一の搬送室１０３には、負圧下で二枚の基板２００を同時に搬送し移載出来る基板搬送機である第一の基板移載機１１２が設置されている。ここで、第一の基板移載機１１２は、一枚の基板２００を移載出来る物でも良い。第一の基板移載機１１２は、第一の基板移載機エレベータ１１５によって、第一の搬送室１０３の気密性を維持しつつ昇降できるように構成されている。
【００１３】
筐体１０１の五枚の側壁のうち前側に位置する二枚の側壁には、搬入用の予備室と搬出用の予備室とを併用可能な予備室１２２と１２３がそれぞれゲートバルブ１２６，１２７を介して連結されており、それぞれ負圧に耐え得る構造で構成されている。さらに、予備室（ロードロック室）１２２，１２３には、基板支持台１４０により２枚の基板２００を積み重ねるように置くことが可能である。
【００１４】
予備室１２２，１２３には、基板の間に隔壁板（中間プレート）１４１が設置される。複数枚の処理済基板が予備室１２２または１２３に入る場合、先に入った処理済の冷却途中の基板が、次に入った処理済基板の熱影響で温度の下がり具合が遅くなるような熱干渉を、隔壁板１４１があることで防止できる。
【００１５】
ここで、一般的な冷却効率を上げるための手法を説明する。予備室１２２および１２３、隔壁板１４１には冷却水やチラーなどを流し、壁面温度を低く抑え、どのスロットに入った処理済基板であっても冷却効率を上げることができる。負圧においては、基板と隔壁板１４１の距離が離れすぎていると熱交換による冷却効率が低下するため、冷却効率を向上させる手法として、基板支持台１４０（ピン）に置いたあと、基板支持台１４０を上下させ、予備室壁面に近づけるための駆動機構を設ける場合もある。
【００１６】
予備室１２２および予備室１２３の前側には、略大気圧下で用いられる第二の搬送室１２１がゲートバルブ１２８、１２９を介して連結されている。第二の搬送室１２１には基板２００を移載する第二の基板移載機１２４が設置されている。第二の基板移載機１２４は、第二の搬送室１２１に設置された第二の基板移載機エレベータ１３１によって昇降されるように構成されているとともに、リニアアクチュエータ１３２によって左右方向に往復移動されるように構成されている。
【００１７】
図１に示されているように、第二の搬送室１２１の左側にはノッチまたはオリフラ合わせ装置１０６を設置させることも出来る。また、図２に示されているように、第二の搬送室１２１の上部にはクリーンエアを供給するクリーンユニット１１８が設置されている。
【００１８】
図１および図２に示されているように、第二の搬送室１２１の筐体１２５の前側には、基板２００を第二の搬送室１２１に対して搬入搬出するための基板搬入搬出口１３４と、ポッドオープナ１０８が設置されている。基板搬入搬出口１３４を挟んでポッドオープナ１０８と反対側、すなわち筐体１２５の外側にはロードポート（ＩＯステージ）１０５が設置されている。ポッドオープナ１０８は、ポッド１００のキャップ１００ａを開閉すると共に基板搬入搬出口１３４を閉塞可能なクロージャ１４２と、クロージャ１４２を駆動する駆動機構１３６とを備えており、ロードポート１０５に載置されたポッド１００のキャップ１００ａを開閉することにより、ポッド１００に対する基板２００の出し入れを可能にする。また、ポッド１００は図示しない工程内搬送装置（ＯＨＴなど）によって、ロードポート１０５に対して、供給および排出されるようになっている。
【００１９】
図１に示されているように、第一の搬送室筐体１０１の五枚の側壁のうち後ろ側（背面側）に位置する四枚の側壁には、基板に所望の処理を行う第一の処理室２０２ａと、第二の処理室２０２ｂと、第三の処理室２０２ｃと、第四の処理室２０２ｄとがゲートバルブ１５０、１５１、１５２、１５３を介してそれぞれ隣接して連結されている。つまり、第一の搬送室１０３は、処理室２０２ａ〜２０２ｄに隣接して設けられている。
【００２０】
（２）処理室の構成
続いて、本実施形態に係る基板処理室２０２の構成について、主に図３と図４を用いて説明する。図３は、本実施形態に係る処理室の横断面概略図である。図４は、本実施形態に係る処理室の縦断面概略図であり、図３に示す処理室のＡ−Ａ’線断面図である。
【００２１】
（反応容器）
図３〜図４に示すように、処理室２０２は、円筒状の気密容器である反応容器２０３を備えている。反応容器２０３は、例えばアルミニウムで形成されている。反応容器２０３内には、基板２００の処理空間２０７が形成されている。反応容器２０３内の処理空間２０７の上側には、反応容器２０３の中心部から放射状に延びる４枚の仕切板２０５が設けられている。４枚の仕切板２０５は、処理空間２０７を、第一の処理領域２０１ａ、第一のパージ領域２０４ａ、第二の処理領域２０１ｂ、第二のパージ領域２０４ｂに仕切り、分割する分割構造体である。なお、第一の処理領域２０１ａ、第一のパージ領域２０４ａ、第二の処理領域２０１ｂ、第二のパージ領域２０４ｂは、後述するサセプタ（基板載置台）２１７の回転方向（図３の矢印Ｂの方向）に沿って、この順番に配列するように構成されている。第一の処理領域２０１ａと第二の処理領域２０１ｂを処理領域２０１と総称し、第一のパージ領域２０４ａと第二のパージ領域２０４ｂをパージ領域２０４と総称する。
【００２２】
サセプタ２１７を回転させることで、サセプタ２１７上に載置された基板２００は、第一の処理領域２０１ａ、第一のパージ領域２０４ａ、第二の処理領域２０１ｂ、第二のパージ領域２０４ｂの順に移動することとなる。また、後述するように、第一の処理領域２０１ａ内には第一のガスとしての第一の処理ガスが供給され、第二の処理領域２０１ｂ内には第二のガスとしての第二の処理ガスが供給され、第一のパージ領域２０４ａ内及び第二のパージ領域２０４ｂ内には、不活性ガスが供給されるように構成されている。そのため、サセプタ２１７を回転させることで、基板２００上には、第一の処理ガス、不活性ガス、第二の処理ガス、不活性ガスが、この順に供給されることとなる。サセプタ２１７及びガス供給系の構成については後述する。
【００２３】
仕切板２０５の端部と反応容器２０３の側壁との間には、所定の幅の隙間が設けられており、この隙間をガスが通過できるように構成されている。この隙間を介し、第一のパージ領域２０４ａ内及び第二のパージ領域２０４ｂ内から第一の処理領域２０１ａ内及び第二の処理領域２０１ｂ内に向けて不活性ガスを噴出させるようにすることで、第一のパージ領域２０４ａ内及び第二のパージ領域２０４ｂ内への処理ガスの侵入を抑制することができ、処理ガスの反応を防止することができるように構成されている。
【００２４】
なお、本実施形態では、各仕切板２０５の間の角度をそれぞれ９０度としたが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、基板２００への各種ガスの供給時間等を考慮して、例えば第二の処理領域２０１ｂを形成する２枚の仕切板２０５の間の角度を大きくしたりする等、適宜変更してもよい。
【００２５】
また、各処理領域を仕切板２０５で仕切ったが、それに限られるものではなく、処理領域２０１ａと２０１ｂそれぞれに供給されるガスを混合させないようにできる構成であればよい。
【００２６】
（サセプタ）
図３〜図４に示すように、仕切板２０５の下方、すなわち反応容器２０３内の底側中央には、基板載置台としてのサセプタ２１７が、反応容器天井２０３ａと対向するように設けられている。サセプタ２１７は、反応容器２０３の中心に回転軸の中心を有し、自転可能なように構成されている。サセプタ２１７は、基板２００の金属汚染を低減することができるように、例えば、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、セラミックス、石英等の非金属材料で形成されている。なお、サセプタ２１７は、反応容器２０３とは電気的に絶縁されている。
【００２７】
サセプタ２１７は、反応容器２０３内にて、複数枚（本実施形態では例えば５枚）の基板２００を、同一面上に、かつ同一円周上に並べて支持するように構成されている。ここで、同一面上とは、完全な同一面に限られるものではなく、サセプタ２１７を上面から見たときに、図３及び図４に示すように、複数枚の基板２００が互いに重ならないように並べられていればよい。
【００２８】
なお、サセプタ２１７表面（基板２００を載置する載置面）における基板２００の支持位置には、複数の基板載置部２１７ｂが、処理する基板２００の枚数ｎに対応して同心円状に設けられている。ｎは２以上の自然数である。本実施例においては、５枚の基板を処理することを想定するため、５つの基板載置部２１７ｂを設けている。
基板載置部２１７ｂは、例えば上面から見て円形状とし、側面から見て凹形状とし、さらに、基板載置部２１７ｂの直径は、基板２００の直径よりもわずかに大きくなるように構成することが好ましい。この基板載置部２１７ｂ内に基板２００を載置することにより、基板２００の位置決めを容易に行うことができ、また、サセプタ２１７の回転に伴う遠心力により基板２００がサセプタ２１７から飛び出してしまう場合等で発生する位置ズレを防止できるようになる。
【００２９】
図４に示すように、サセプタ２１７には、サセプタ２１７を昇降させる昇降機構２６８が設けられている。サセプタ２１７には、貫通孔２１７ａが複数設けられている。上述の反応容器２０３の底面には、反応容器２０３内への基板２００の搬入時及び搬出時に、基板２００を突き上げて、基板２００の裏面を支持する基板突き上げピン２６６が複数設けられている。貫通孔２１７ａ及び基板突き上げピン２６６は、基板突き上げピン２６６が上昇させられた時、又は昇降機構２６８によりサセプタ２１７が下降させられた時に、基板突き上げピン２６６がサセプタ２１７とは非接触な状態で貫通孔２１７ａを突き抜けるように、配置されている。
【００３０】
昇降機構２６８には、サセプタ２１７を水平回転（つまり、サセプタ２１７の載置面と平行な方向に自転）させる回転機構２６７が設けられている。回転機構２６７の図示しない回転軸は、サセプタ２１７に接続されており、回転機構２６７を作動させることでサセプタ２１７を回転させることができるように構成されている。回転機構２６７には、後述する制御部３００が、カップリング部２６７ａを介して接続されている。カップリング部２６７ａは、回転側と固定側との間を金属ブラシ等により電気的に接続するスリップリング機構として構成されている。これにより、サセプタ２１７の回転が妨げられないようになっている。制御部３００は、サセプタ２１７を所定の速度で所定時間回転させるように、回転機構２６７への通電具合を制御するように構成されている。上述したように、サセプタ２１７を回転させることにより、サセプタ２１７上に載置された基板２００は、第一の処理領域２０１ａ、第一のパージ領域２０４ａ、第二の処理領域２０１ｂ、第二のパージ領域２０４ｂをこの順番に移動することとなる。
【００３１】
（加熱部）
サセプタ２１７の内部には、加熱部としてのヒータ２１８が一体的に埋め込まれており、基板２００を加熱できるように構成されている。ヒータ２１８に電力が供給されると、基板２００表面が所定温度（例えば室温〜１０００℃程度）にまで加熱されるようになっている。なお、ヒータ２１８は、サセプタ２１７に載置されたそれぞれの基板２００を個別に加熱するように、同一面上に複数（例えば５つ）設けてもよい。
【００３２】
サセプタ２１７には温度センサ２７４が設けられている。温度センサ２７４には、温度調整器２２３が電気的に接続されている。ヒータ２１８には、電力供給線２２２を介して、電力調整器２２４、ヒータ電源２２５、温度調整器２２３が電気的に接続されている。温度センサ２７４により検出された温度情報に基づいて、温度調整器２２３が電力調整器２２４を制御し、電力調整器２２４がヒータ２１８への通電具合を制御するように構成されている。温度調整器２２３と電力調整器２２４は、制御部３００に含まれるように構成される。
【００３３】
（ガス導入部）
反応容器２０３の上側には、第一の処理ガス導入部２５１と、第二の処理ガス導入部２５２と、不活性ガス導入部２５３と、クリーニングガス導入部２５８と、を備えるガス導入部２５０が設けられている。ガス導入部２５０は、反応容器２０３の上側に開設された開口に気密に設けられている。第一の処理ガス導入部２５１の側壁には、第一のガス噴出口２５４が設けられている。第二の処理ガス導入部２５２の側壁には、第二のガス噴出口２５５が設けられている。不活性ガス導入部２５３の側壁には、第一の不活性ガス噴出口２５６及び第二の不活性ガス噴出口２５７がそれぞれ対向するように設けられている。ガス導入部２５０の底には、クリーニングガス導入部２５８の端部であるクリーニングガス供給孔２５９が設けられている。即ち、クリーニングガス供給孔２５９は、第一のガス噴出口２５４、第二のガス噴出口２５５、不活性ガス噴出口２５６、２５７より低い位置に設けられている。
【００３４】
ガス導入部２５０は、第一の処理ガス導入部２５１から第一の処理領域２０１ａ内に第一の処理ガスを供給し、第二の処理ガス導入部２５２から第二の処理領域２０１ｂ内に第二の処理ガスを供給し、不活性ガス導入部２５３から第一のパージ領域２０４ａ内及び第二のパージ領域２０４ｂ内に不活性ガスを供給するように構成されている。ガス導入部２５０は、各処理ガス及び不活性ガスを混合させずに個別に各領域に供給することができ、また、各処理ガス及び不活性ガスを併行して各領域に供給することができるように構成されている。
【００３５】
（処理ガス供給系）
第一の処理ガス導入部２５１の上流側には、第一のガス供給管２３２ａが接続されている。第一のガス供給管２３２ａの上流側には、上流方向から順に、原料ガス供給源２３２ｂ、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）２３２ｃ、及び開閉弁であるバルブ２３２ｄが設けられている。
【００３６】
第一のガス供給管２３２ａからは、第一のガス（第一の処理ガス）として、例えば、シリコン含有ガスが、マスフローコントローラ２３２ｃ、バルブ２３２ｄ、第一のガス導入部２５１及び第一のガス噴出口２５４を介して、第一の処理領域２０１ａ内に供給される。シリコン含有ガスとしては、例えばプリカーサーとして、六塩化二ケイ素（Ｓｉ２Ｃｌ６、略称：ＨＣＤ）ガスを用いることができる。なお、第一の処理ガスは、常温常圧で固体、液体、及び気体のいずれであっても良いが、ここでは気体として説明する。第一の処理ガスが常温常圧で液体の場合は、原料ガス供給源２３２ｂとマスフローコントローラ２３２ｃとの間に、図示しない気化器を設ければよい。
【００３７】
なお、シリコン含有ガスとしては、ＨＣＤの他に、ＴＣＳ（テトラクロロシラン、ＳｉＣｌ４）、ＤＣＳ（ジクロロシラン、ＳｉＨ２Ｃｌ２）、ＳｉＨ４（モノシラン）、アミノシラン系の４ＤＭＡＳ（テトラキスジメチルアミノシラン、Ｓｉ（Ｎ（ＣＨ３）２））４）、３ＤＭＡＳ（トリスジメチルアミノシラン、Ｓｉ（Ｎ（ＣＨ３）２））３Ｈ）、２ＤＥＡＳ（ビスジエチルアミノシラン、Ｓｉ（Ｎ（Ｃ２Ｈ５）２）２Ｈ２）、ＢＴＢＡＳ（ビスターシャリーブチルアミノシラン、ＳｉＨ２（ＮＨ（Ｃ４Ｈ９））２）等を用いることができる。
第一のガスは、後述する第二のガスより粘着度の高い材料が用いられる。
【００３８】
第二の処理ガス導入部２５２の上流側には、第二のガス供給管２３３ａが接続されている。第二のガス供給管２３３ａの上流側には、上流方向から順に、原料ガス供給源２３３ｂ、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）２３３ｃ、及び開閉弁であるバルブ２３３ｄが設けられている。
【００３９】
第二のガス供給管２３３ａからは、第二のガス（第二の処理ガス、反応ガス）として、例えば窒素含有ガスである一酸化窒素（ＮＯ）ガスが、マスフローコントローラ２３３ｃ、バルブ２３３ｄ、第二のガス導入部２５２及び第二のガス噴出口２５５を介して、第二の処理領域２０１ｂ内に供給される。第二の処理ガスであるＮＯガスは、プラズマ生成部３１０によりプラズマ状態とされ、基板２００上に晒される。なお、第二の処理ガスであるＮＯガスは、ヒータ２１８の温度及び反応容器２０３内の圧力を所定の範囲に調整し、熱で活性化させてもよい。なお、第二のガスとしては、Ｎ２、ＮＦ３、Ｎ３Ｈ８等のガスを用いてもよく、これらのガスをＡｒ、Ｈｅ、Ｎｅ、Ｘｅ等の希ガスで希釈したガスを用いてもよい。
これら第二のガスは、第一のガスより粘着度の低い材料が用いられる。
【００４０】
主に、第一のガス供給管２３２ａ、マスフローコントローラ２３２ｃ及びバルブ２３２ｄにより、第一の処理ガス供給系（シリコン含有ガス供給系ともいう）２３２が構成される。なお、原料ガス供給源２３２ｂ、第一の処理ガス導入部２５１及び第一のガス噴出口２５４を、第一の処理ガス供給系に含めて考えてもよい。また、主に、第二のガス供給管２３３ａ、マスフローコントローラ２３３ｃ及びバルブ２３３ｄにより、第二の処理ガス供給系（窒素含有ガス供給系ともいう）２３３が構成される。なお、原料ガス供給源２３３ｂ、第二のガス導入部２５２及び第二のガス噴出口２５５を、第二の処理ガス供給系に含めて考えてもよい。そして、主に、第一のガス供給系及び第二のガス供給系により、処理ガス供給系が構成される。
【００４１】
（不活性ガス供給系）
不活性ガス導入部２５３の上流側には、第一の不活性ガス供給管２３４ａが接続されている。第一の不活性ガス供給管２３４ａの上流側には、上流方向から順に、不活性ガス供給源２３４ｂ、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）２３４ｃ、及び開閉弁であるバルブ２３４ｄが設けられている。
【００４２】
第一の不活性ガス供給管２３４ａからは、例えば窒素（Ｎ２）ガスで構成される不活性ガスが、マスフローコントローラ２３４ｃ、バルブ２３４ｄ、不活性ガス導入部２５３、第一の不活性ガス噴出口２５６及び第二の不活性ガス噴出口２５７を介して、第一のパージ領域２０４ａ内及び第二のパージ領域２０４ｂ内にそれぞれ供給される。第一のパージ領域２０４ａ内及び第二のパージ領域２０４ｂ内に供給される不活性ガスは、後述する成膜工程（Ｓ１０６）ではパージガスとして作用する。なお、不活性ガスとして、Ｎ２ガスのほか、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。
【００４３】
第一のガス供給管２３２ａのバルブ２３２ｄよりも下流側には、第二の不活性ガス供給管２３５ａの下流端が接続されている。第二の不活性ガス供給管２３５ａには、上流方向から順に、不活性ガス供給源２３５ｂ、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）２３５ｃ、及び開閉弁であるバルブ２３５ｄが設けられている。
【００４４】
第二の不活性ガス供給管２３５ａからは、不活性ガスとして、例えばＮ２ガスが、マスフローコントローラ２３５ｃ、バルブ２３５ｄ、第一のガス供給管２３２ａ、第一のガス導入部２５１及び第一のガス噴出口２５４を介して、第一の処理領域２０１ａ内に供給される。第一の処理領域２０１ａ内に供給される不活性ガスは、成膜工程（Ｓ１０６）ではキャリアガス或いは希釈ガスとして作用する。
【００４５】
また、第二のガス供給管２３３ａのバルブ２３３ｄよりも下流側には、第三の不活性ガス供給管２３６ａの下流端が接続されている。第三の不活性ガス供給管２３６ａには、上流方向から順に、不活性ガス供給源２３６ｂ、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）２３６ｃ、及び開閉弁であるバルブ２３６ｄが設けられている。
【００４６】
第三の不活性ガス供給管２３６ａからは、不活性ガスとして、例えばＮ２ガスが、マスフローコントローラ２３６ｃ、バルブ２３６ｄ、第二のガス供給管２３３ａ、第二のガス導入部２５２及び第二のガス噴出口２５５を介して、第二の処理領域２０１ｂ内に供給される。第二の処理領域２０１ｂ内に供給される不活性ガスは、第一の処理領域２０１ａ内に供給される不活性ガスと同様に、成膜工程（Ｓ１０６）ではキャリアガス或いは希釈ガスとして作用する。
【００４７】
主に、第一の不活性ガス供給管２３４ａ、マスフローコントローラ２３４ｃ及びバルブ２３４ｄにより第一の不活性ガス供給系２３４が構成される。なお、不活性ガス供給源２３４ｂ、不活性ガス導入部２５３、第一の不活性ガス噴出口２５６及び第二の不活性ガス噴出口２５７を、第一の不活性ガス供給系に含めて考えてもよい。
【００４８】
また、主に、第二の不活性ガス供給管２３５ａ、マスフローコントローラ２３５ｃ及びバルブ２３５ｄにより第二の不活性ガス供給系２３５が構成される。なお、不活性ガス供給源２３５ｂ、第一のガス供給管２３２ａ、第一のガス導入部２５１及び第一のガス噴出口２５４を、第二の不活性ガスに含めて考えてもよい。
【００４９】
また、主に、第三の不活性ガス供給管２３６ａ、マスフローコントローラ２３６ｃ及びバルブ２３６ｄにより第三の不活性ガス供給系２３６が構成される。なお、不活性ガス供給源２３６ｂ、第二のガス供給管２３３ａ、第二のガス導入部２５２及び第二のガス噴出口２５５を、第三の不活性ガス供給系に含めて考えてもよい。そして、主に、第一〜第三の不活性ガス供給系により、不活性ガス供給系が構成される。
【００５０】
（クリーニングガス供給系）
クリーニングガス導入部２５８の上流側には、クリーニングガス供給管２３７ａが接続されている。クリーニングガス２３７ａには、上流方向から順に、クリーニングガス供給源２３７ｂ、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）２３７ｃ、及び開閉弁であるバルブ２３７ｄ、プラズマ生成ユニット２３７ｅが設けられている。
【００５１】
クリーニングガス供給管２３７ａからは、クリーニングガスとして、例えば三フッ化窒素（ＮＦ３）ガスが供給される。クリーニングガスは、マスフローコントローラ２３７ｃ、バルブ２３７ｄ、リモートプラズマ生成ユニット２３７ｅ、クリーニングガス導入部２５８、クリーニングガス供給孔２５９を介して反応容器２０３に供給される。クリーニングガスは、リモートプラズマ生成ユニット２３７ｅによってプラズマ状態とされる。
【００５２】
クリーニングガス導入部２５８は、図３に記載のように、不活性ガス導入部２５３の中央であって、第一の処理ガス導入部２５１と第二の処理ガス導入部２５２との間に配置される。
【００５３】
（カバー）
サセプタ中央であって、クリーニングガス供給孔２５９と対向する位置に、耐プラズマ性材質であるカバー（不図示）が設けられる。
【００５４】
本装置で基板２００を処理する際、サセプタ２１７や処理室内壁のガスが接触する部分に、ガスが液化や固体化したことによる固着物や、ガスの反応によって生成される副生成物などが付着してしまう。
【００５５】
本実施例における装置においては、第一の処理ガスは、第一のガス噴出口２５４から基板２００上へ供給される。従って、第一の処理領域の中の処理室壁やサセプタ２１７にクリーニングの対象となる物質が付着する。
【００５６】
また、第二の処理ガスは、第二のガス噴出口２５５から噴出され、プラズマ生成部３１０によってプラズマ状態とされた後、基板２００上へ供給される。
その際、例えばサセプタ上に付着した第一のガスと反応した第二のガスにより、基板２００以外の場所に膜が形成され、更には副生成物が生成される。
【００５７】
これらのクリーニング対象物を除去するために、所定の回数基板処理工程を行った後、クリーニング処理をする。クリーニング処理は、クリーニングガス供給孔２５９から供給されるクリーニングガスによって行われる。クリーニングガスは、プラズマ生成ユニット２３７ｅによって予めプラズマ状態とされる。
【００５８】
クリーニングガスは、もっとも付着量が多い箇所、例えば第一の処理領域２０１ａに合わせて流量やエネルギーを調整している。
従って、クリーニング対象物が付着していない部分にクリーニングガスが接すると、クリーニングガスによってエッチングされてしまい、それがパーティクルの原因となることが考えられる。
【００５９】
クリーニングガス供給孔２５９と対向する位置は、図４に記載のように、第一のガスや第二のガスが供給されない位置にあるため、クリーニング対象物はそれほど付着しない。
そこで、クリーニングガス供給孔２５９と対向する位置に耐プラズマ性材質であるカバーを設ける。このような構成とすることで、クリーニングガス供給孔２５９と対向する位置でも、過度のエッチングを防ぐことが可能となる。
【００６０】
カバーは、サセプタ２１７中央に設けたザグリに嵌合することで固定される。このようにすることで、サセプタ２１７の回転によるずれを防ぐと共に、カバーの交換を容易とする。
【００６１】
カバーはクリーニングガス供給孔２５９から見て円形で構成されることが望ましい。その端部は、第一及び第二のガスが接しない箇所であって、第一のガス噴出口２５４と第二のガス噴出口２５５よりサセプタ２１７の径方向中心方向に設定される。このような構成とすることで、クリーニング対象物が付着しない箇所を耐プラズマ性材質とすることができる。
【００６２】
（排気系）
図４に示すように、反応容器２０３の底部には、処理領域２０１ａ，２０１ｂ内及びパージ領域２０４ａ，２０４ｂ内の雰囲気を排気する排気管２３１が設けられている。処理室２０２内のガスは、反応容器２０３の底部に設けられた排気口２３１ａから、排気管２３１を介して、処理室２０２外へ排気される。排気管２３１には、ガス流量を制御する流量制御器（流量制御部）としての流量制御バルブ２４５、及び圧力調整器（圧力調整部）としてのＡＰＣ（Auto Pressure Controller）バルブ２４３を介して、真空排気装置としての真空ポンプ２４６が接続されている。この構成により、反応容器２０３内の圧力が所定の圧力（真空度）となるよう真空排気することができる。なお、ＡＰＣバルブ２４３は、弁を開閉することにより反応容器２０３内の真空排気や真空排気停止ができ、更に弁開度を調節することにより圧力調整を可能とする開閉弁である。主に、排気管２３１、ＡＰＣバルブ２４３及び流量制御バルブ２４５により排気系が構成される。なお、排気系には、真空ポンプ２４６を含めても良い。
【００６３】
（プラズマ生成部）
第１実施形態に係るプラズマ生成部について、図５と図６を用いて説明する。図５は、本発明の第１実施形態に係るプラズマ生成部を説明する図であり、基板処理室の横断面概略図である。図６は、本発明の第１実施形態に係る電極支持構造を説明する図であり、基板処理室の縦断面概略図である。図５と図６においては、図を見易くするため、適宜、構成物の省略又は簡略を行っている。第１実施形態の電極は、アノードとカソードから構成される一対の電極を複数有するＣＣＰ（Capacitively Coupled Plasma：容量結合プラズマ）方式電極である。第１実施形態の電極は、基板処理室内のガスに対してプラズマ生成用のエネルギーを放出するエネルギー放出部材である。
【００６４】
図５に示すように、第二の処理領域２０１ｂにおいて、１対以上の電極が設けられている。図５の例では、１０本の電極３１１〜３２０が、サセプタ２１７の上方に設けられている。電極３１１〜３２０は、隣接する２本毎に１つの電極対を構成する。具体的には、電極３１１と３１２、電極３１３と３１４、電極３１５と３１６、電極３１７と３１８、電極３１９と３２０により、５対の電極が設けられている。各電極対において、該電極対を構成する電極間で放電が行われ、この放電によりプラズマが生成される。電極３１１〜３２０をまとめて電極群と呼ぶ。
【００６５】
プラズマにより生成される活性種を効率良く活用するため、各電極３１１〜３２０と基板２００との間の距離を小さくすることが好ましい。また、高いエネルギーのプラズマを生成するために、各電極３１１〜３２０で生成される電界を、処理空間２０７内で減衰させないようにすることが好ましい。そのため、第１実施形態では、プラズマ生成電極を、処理室２０２外に設けるのではなく、処理室２０２内に設けている。
【００６６】
放電は、各電極対において、隣同士の電極（電極３１１と３１２、電極３１３と３１４、電極３１５と３１６、電極３１７と３１８、電極３１９と３２０）の間で行われる。この放電により、各電極間及び各電極表面に沿ってプラズマが生成され、該生成されたプラズマは、拡散によりサセプタ２１７上の基板２００上に到達する。このとき、電極間の距離が離れていると、放電しにくく、また、プラズマ密度が低下し不均一になる。よって、電極間の距離は、プラズマ放電の可能な所定の距離に維持される必要がある。
【００６７】
中央の電極対（電極３１５と３１６）の長さは、図５の円Ｂに達するように最も長い。端の電極対（電極３１１と３１２、電極３１９と３２０）の長さは、最も短い。中央と端の間に位置する電極対（電極３１３と３１４、電極３１７と３１８）の長さは、それらの中間の長さである。このように各電極対の長さを設定することにより、図５に示す円Ａと円Ｂとの間のサセプタ２１７の領域である基板通過領域２０６に対して、均等な放電を行うことができ、均等なプラズマを生成することができる。基板通過領域２０６は、サセプタ２１７が回転中において、該サセプタ２１７上の基板が通過する領域であり、より詳しくは、回転中のサセプタ２１７上の基板が通過する領域に対応するサセプタ２１７の領域である。なお、基板通過領域２０６を、回転中のサセプタ２１７において、サセプタ２１７上の基板載置部２１７ｂが通過する領域として考えることもできる。
【００６８】
詳しく説明すると、回転するときのサセプタ２１７の移動速度は、サセプタ２１７の外周になるほど大きいため、サセプタ２１７が１対の電極（例えば電極３１５と３１６）の下を通過する時間は、サセプタ２１７の外周の方が、サセプタ２１７の内周よりも短い。そこで、サセプタ２１７の外周において、電極の下を通過する時間を増やすため、電極の数を増やすようにしている。こうして、第１実施形態では、サセプタ２１７の外周に近いほど、電極の数を増やすようにしている、つまり、電極群が構成するプラズマ生成領域の面積が、サセプタ２１７の外周に向かうほど大きくなるようにしている。
【００６９】
各電極３１１〜３２０は、それぞれ、第一の電極支持部３２１と、第二の電極支持部３３１〜３４０とにより、反応容器天井２０３ａに固定され、支持されている。具体的には、電極３１１は、第一の電極支持部３２１と第二の電極支持部３３１により支持され、電極３１２は、第一の電極支持部３２１と第二の電極支持部３３２により支持され、電極３１３は、第一の電極支持部３２１と第二の電極支持部３３３により支持され、電極３１４は、第一の電極支持部３２１と第二の電極支持部３３４により支持され、電極３１５は、第一の電極支持部３２１と第二の電極支持部３３５により支持され、電極３１６は、第一の電極支持部３２１と第二の電極支持部３３６により支持され、電極３１７は、第一の電極支持部３２１と第二の電極支持部３３７により支持され、電極３１８は、第一の電極支持部３２１と第二の電極支持部３３８により支持され、電極３１９は、第一の電極支持部３２１と第二の電極支持部３３９により支持され、電極３２０は、第一の電極支持部３２１と第二の電極支持部３４０により支持されている。
【００７０】
このように、第一の電極支持部３２１と第二の電極支持部３３１〜３４０とを、いずれも反応容器天井２０３ａに固定することで、メンテナンスを容易に行うことができる。このメンテナンスは、例えば、電極３１１〜３２０とサセプタ２１７の間の距離の調整であり、処理室２０２の蓋である反応容器天井２０３ａを開けて行われる。仮に、第一の電極支持部３２１と第二の電極支持部３３１〜３４０のうち、一方の電極支持部を天井２０３ａに固定し、他方を処理室２０２の側壁に固定した場合、処理室２０２の側壁が動かず天井２０３ａのみが動く構造であるので、電極３１１〜３２０の取り付け、交換や、電極３１１〜３２０とサセプタ２１７の間の距離の調整が困難となる。
【００７１】
図６を用いて電極支持構造を説明する。図６は、第一の電極支持部３２１と第二の電極支持部３３１による電極３１１の支持構造を示す。電極３１２〜３２０の支持構造も、電極３１１の支持構造と同様であるので、説明を省略する。
図６に示すように、電極３１１は、第一の電極支持部３２１と第二の電極支持部３３１により、反応容器天井２０３ａに固定され、支持されている。具体的には、電極３１１の一端は、第一の電極支持部３２１に固定されている。さらに、第一の電極支持部３２１は、反応容器天井２０３に、ネジ３２１ａにより固定されている。
【００７２】
また、電極３１１の他端又は他端に至るまでの間の位置において、電極３１１には、給電棒３３１ａの一端が溶接やネジ等により固定されている。例えば、給電棒３３１ａの一端を雄ネジとし、電極３１１に雌ネジを設ける。給電棒３３１ａは、反応容器天井２０３ａを上下方向に貫通している。給電棒３３１ａの他端は、処理室２０２外の電力供給線３５４ａと電気的に接続されている。詳しくは、給電棒３３１ａは、反応容器天井２０３ａを上下方向に貫通して設けられた絶縁管３３１ｂ内を、挿通している。絶縁管３３１ｂは、電気的絶縁性を有する円筒状の絶縁性材料で構成され、給電棒３３１ａと反応容器天井２０３ａ（処理室蓋）とが電気的に導通しないようにしている。
【００７３】
さらに、給電棒３３１ａは、絶縁管３３１ｂの上において反応容器天井２０３ａと接するように設けられたシールブロック３３１ｃと、シールブロック３３１ｃの上に接するように設けられたシールキャップ３３１ｄとを、上下方向に貫通している。シールブロック３３１ｃとシールキャップ３３１ｄとの間、シールブロック３３１ｃと反応容器天井２０３ａとの間には、それぞれ、気密封止するためのＯリング３３１ｅ，３３１ｆが設けられている。このような構造により、処理室２０２内の気密が保持されるようになっている。
【００７４】
給電棒３３１ａは、横方向に突き出る突起部３３１ａｔを有し、この突起部３３１ａｔがシールキャップ３３１ｄ上面に係止することにより、給電棒３３１ａが支持される。このように、給電棒３３１ａ、絶縁管３３１ｂ、シールブロック３３１ｃ、シールキャップ３３１ｄ、Ｏリング３３１ｅ，３３１ｆを含むように、第二の電極支持部３３１が構成されている。
【００７５】
絶縁管３３１ｂとシールブロック３３１ｃとシールキャップ３３１ｄとＯリング３３１ｅ，３３１ｆは、電気的絶縁性を有する絶縁性材料で構成されている。このような絶縁性材料は、例えばセラミックや耐熱樹脂で構成される。また、第一の電極支持部３２１とネジ３２１ａは、例えば、石英やセラミックやＳｉＯ（一酸化ケイ素）等で形成される。また、電極３１１と給電棒３３１ａは、例えば、銅などの電気伝導体で形成される。好ましくは、電極３１１は、基板２００上に形成される膜と同様にＳｉ（シリコン）を含み、導電性を有する高純度のＳｉ（シリコン）で形成される。反応容器天井２０３ａは、例えば、アルミニウムで形成される。
【００７６】
図６に示すように、第二のガス噴出口２５５が、重力方向（図２のＺ１−Ｚ２方向）において、電極３１１とサセプタ２１７との間に配置されている。そして、サセプタ２１７上の処理空間２０７には、ＮＯガスが、第二のガス噴出口２５５から水平方向（横方向）に流出し、サセプタ２１７の基板通過領域２０６上を水平方向に流れ、サセプタ２１７の外側で下向きに方向を変えて、排気管２３１から、処理室２０２の外部へ排気される。このように、第二の電極支持部３３１は、処理空間２０７の側方から供給されて横方向に流れるガスの流れを阻害することがないので、基板２００上へのガスの均一供給が可能となる。
【００７７】
そして、ＮＯガスが基板通過領域２０６上を流れるときに、電力供給線３５４ａから給電棒３３１ａを介して電極３１１へ電力が供給されることにより、電極間及び電極表面に沿ってプラズマが生成される。このとき、例えば絶縁物で構成される第一の電極支持部３２１の表面にもプラズマが生成されるため、第一の電極支持部３２１から支持部材の成分が放出される。
【００７８】
このとき、電極３１１〜３２０を、基板２００上に形成される膜の成分と同じ材料（Ｓｉ）とすることにより、基板２００上の成膜に対して異種成分が付着することを低減することができる。
【００７９】
上述したように、電極３１１〜３２０は、反応容器２０３内において、反応容器天井２０３ａに設けられた第一の電極支持部３２１で支持される。したがって、電極３１１〜３２０が反応容器２０３外や反応容器２０３の側壁に設けられた電極支持部で支持される場合に比べ、電極の重心位置と支持位置との間の距離を短くすることができるので、電極３１１〜３２０の位置は変動しにくくなる。よって、サセプタ２１７の径方向において基板２００と電極３１１との間の距離を所定の値に維持することや、電極対を構成する２本の電極の平行を保つことが容易になる。
【００８０】
さらに、第二の電極支持部３３１は、第一の電極支持部３２１と異なる位置において、電極３１１を支持する。つまり、電極３１１は、互いに異なる２つの位置で支持される。したがって、第一の電極支持部３２１のみで電極３１１を支持する場合に比べて、サセプタ２１７の径方向において基板２００と電極３１１との間の距離を所定の値に維持することや、電極対を構成する２本の電極の平行を保つことが容易になる。
【００８１】
このように、基板２００と電極３１１との間の距離を所定の値に維持できるので、プラズマ処理の再現性（例えば基板面内の処理均一性）を保つことが容易になる。また、電極対を構成する２本の電極の平行を保つことができるので、均一な強度でプラズマ放電することができる。仮に、第一の電極支持部３２１のみで電極３１１を支持する場合は、電極３１１の自重等により電極３１１が傾き、基板２００と電極３１１との距離が変化し易い。そうすると、基板面内でプラズマ照射量が異なるため、面内均一性が悪くなる。
【００８２】
また、第二の電極支持部３３１は、電極３１１の面のうち、基板通過領域２０６と対向する面３１１ａと異なる面、つまり、面３１１ａと反対側の面３１１ｂに設けられている。このようにすると、基板通過領域２０６上において、電極３１１以外の構成が、電極３１１と基板２００との間に存在しないので、再現性の高い放電が可能となる。仮に、第二の電極支持部３３１が電極３１１と基板２００との間に存在するように構成した場合は、基板２００と電極３１１との間で、予期せぬ放電が起こる可能性があり、プラズマ処理の再現性が低くなる。
【００８３】
図５に示すように、電極３１１〜３２０は、整合器３５２と絶縁トランス３５３とを介して、高周波電源３５１に電気的に接続されている。詳しくは、電極３１１，３１３，３１５，３１７，３１９は、それぞれ、第二の電極支持部３３１，３３３，３３５，３３７，３３９において、絶縁トランス３５３の一方の出力端からの電力供給線３５４ａに電気的に接続されている。また、電極３１２，３１４，３１６，３１８，３２０は、それぞれ、第二の電極支持部３３２，３３４，３３６，３３８，３４０において、絶縁トランス３５３の他方の出力端からの電力供給線３５４ｂに電気的に接続されている。
【００８４】
なお、図５では、図示の便宜上、電極３１１〜３２０は、互いに近接しているように示されているが、電極対を構成する２本の電極（例えば電極３１１と３１２）は、プラズマ放電できるように互いに近接しているものの、電極対と電極対との間（例えば電極３１２と３１３との間）は、プラズマ放電しないように離間させても良い。
【００８５】
また、電極３１１〜３２０は、図５の円Ａと円Ｂの間の領域である基板通過領域２０６の上方の位置であって、基板通過領域２０６と対向する位置に設けられている。基板通過領域２０６は、サセプタ２１７が自転するときにサセプタ２１７上の基板２００が通過する領域である。そして、第一の電極支持部３２１は、基板通過領域２０６の外側の位置、つまり、基板通過領域２０６と対向しない位置に設けられている。したがって、第一の電極支持部３２１が、例えばプラズマによりスパッタされたとしても、その成分が基板２００上に付着しにくくなる。
【００８６】
また、図６に示すように、第一の電極支持部３２１は、第二の処理領域２０１ｂにおいて、ガス流れ方向（図中の矢印Ｇ）の下流側（つまり排気側）に設けられている。つまり、第一の電極支持部３２１は、ガス流れ方向において、基板通過領域２０６よりも下流側に設けられている。このように、第一の電極支持部３２１が基板通過領域２０６よりも下流側に存在するので、第一の電極支持部３２１が、例えばプラズマによりスパッタされ不純物が発生したとしても、該不純物は、排気管２３１に流れやすく、基板２００には届きづらくなる。
【００８７】
なお、第一の電極支持部３２１は、図５ではサセプタ２１７の領域の外側に配置し、図６ではサセプタ２１７の領域内に配置するように示されているが、第一の電極支持部３２１は、サセプタ２１７の領域の外側と領域内のどちらに配置してもよい。要は、基板通過領域２０６と対向しない位置に配置すればよい。
【００８８】
また、第一の電極支持部３２１と第二の電極支持部３３１〜３４０の位置を、互いに入れ換えるように構成すること、つまり、サセプタ２１７の外周に近い方から電極３１１〜３２０へ給電する構成とすることも可能である。
【００８９】
また、上述の説明では、第一の電極支持部３２１と第二の電極支持部３３１〜３４０を反応容器天井２０３ａに設けたが、本発明は、これに限られない。例えば、第一の電極支持部３２１の位置を第１実施形態における位置と変えることなく、第一の電極支持部３２１を反応容器２０３の側壁で支持する構成とすることも可能である。
【００９０】
主に、電極群（電極３１１〜３２０）、第一の電極支持部３２１、第二の電極支持部３３１〜３４０、整合器３５２、絶縁トランス３５３によりプラズマ生成部３１０が構成される。なお、高周波電源３５１をプラズマ生成部３１０に含めても良い。
【００９１】
（制御部）
制御部（コントローラ、制御手段）３００は、基板処理装置１０を動作させるためのプログラムやデータなどを記憶する記憶部と、それらのプログラムやデータに基づいて動作を実行するＣＰＵ（Central Processing Unit）とを有し、上記に説明した基板処理装置１０の各構成部の制御を行う。
【００９２】
（３）基板処理工程
以下、前記構成を有する基板処理装置１０を使用した処理工程を説明する。以下の工程は、図１および図２に示されているように、コントローラ３００によって制御される。コントローラ３００は、前記構成において、装置全体を制御している。
【００９３】
（基板搬送工程）
まず、ポッド１００と処理室２０２との間の基板搬送工程を説明する。
基板２００は、最大２５枚がポッド１００に収納された状態で、処理工程を実施する基板処理装置１０へ工程内搬送装置によって搬送されて来る。図１および図２に示されているように、搬送されて来たポッド１００はロードポート１０５の上に工程内搬送装置から受け渡されて載置される。ポッド１００のキャップ１００ａがポッドオープナ１０８によって取り外され、ポッド１００の基板出し入れ口が開放される。
【００９４】
ポッド１００がポッドオープナ１０８により開放されると、第二の搬送室１２１に設置された第二の基板移載機１２４は、ポッド１００から１枚目の基板２００をピックアップして予備室１２２に搬入し、該基板２００を基板支持台１４０に移載する。この移載作業中には、予備室１２２の第一の搬送室１０３側のゲートバルブ１２６は閉じられており、第一の搬送室１０３内の負圧は維持されている。ポッド１００に収納されていた基板２００が、所定枚数（例えば２枚）、基板支持台１４０へ移載されると、ゲートバルブ１２８が閉じられ、予備室１２２内が排気装置（図示せず）によって負圧に排気される。
【００９５】
予備室１２２内が予め設定された圧力値となると、ゲートバルブ１２６が開かれ、予備室１２２と第一の搬送室１０３とが連通される。続いて、第一の搬送室１０３の第一の基板移載機１１２は基板支持台１４０から基板２００を第一の搬送室１０３に搬入する。
【００９６】
次に、ゲートバルブ１２６が閉じられた後、ゲートバルブ１５１が開かれ、第一の搬送室１０３と第二の処理室２０２ｂとが連通される。このとき、図３に示すように、基板載置部２１７ｂとゲートバルブ１５１が隣り合い対向する位置となるよう、回転機構２６７がサセプタ２１７の回転位置を調整する。その後、第一の基板移載機１１２は、基板載置部２１７ｂに基板２００を載置する。
【００９７】
続いて、第一の基板移載機１１２は、予備室１２２の基板支持台１４０から次の基板２００を、第一の搬送室１０３に搬入する。
これと併行して、次の基板載置部２１７ｂとゲートバルブ１５１が隣り合う位置となるよう回転機構２６７がサセプタ２１７の回転位置を調整する。その後、第一の基板移載機１１２は、基板載置部２１７ｂに基板を載置する。
【００９８】
こうして、各基板載置部２１７ｂに５枚の基板２００が載置された後、第二の処理室２０２内に処理ガスが供給され、各基板２００に対して、加熱処理などの所望の処理が施される。
【００９９】
第二の処理室２０２ｂで基板２００に対する処理が完了すると、ゲートバルブ１５１が開かれ、基板２００は第一の基板移載機１１２によって第一の搬送室１０３に搬出される。搬出後、ゲートバルブ１５１は閉じられる。
【０１００】
続いて、ゲートバルブ１２６が開かれ、第一の基板移載機１１２は第二の処理室２０２ｂから搬出した基板２００を予備室１２３の基板支持台１４０へ搬送し、処理済みの基板２００は冷却される。
【０１０１】
予備室１２３に処理済み基板２００を搬送し、予め設定された冷却時間が経過すると、予備室１２３が不活性ガスにより略大気圧に戻される。予備室１２３内が略大気圧に戻されると、ゲートバルブ１２９が開かれ、ロードポート１０５に載置された空のポッド１００のキャップ１００ａがポッドオープナ１０８によって開かれる。
【０１０２】
続いて、第二の搬送室１２１の第二の基板移載機１２４は基板支持台１４０から基板２００を第二の搬送室１２１に搬出し、第二の搬送室１２１の基板搬入搬出口１３４を通してポッド１００に収納して行く。
【０１０３】
ここで、ポッド１００のキャップ１００aは、最大２５枚の基板が戻されるまでずっと開け続けていても良く、空きのポッド１００に収納せずに基板を搬出してきたポッドに戻しても良い。
【０１０４】
以上の動作が繰り返されることによって２５枚の処理済み基板２００がポッド１００への収納が完了すると、ポッド１００のキャップ１００ａがポッドオープナ１０８によって閉じられる。閉じられたポッド１００はロードポート１０５の上から次の工程へ工程内搬送装置によって搬送されて行く。
【０１０５】
以上の動作は第二の処理室２０２ｂおよび予備室１２２、１２３が使用される場合を例にして説明したが、第一の処理室２０２ａおよび第三の処理室２０２ｃ、第四の処理室２０２ｄが使用される場合についても同様の動作が実施される。
【０１０６】
また、ここでは４つの処理室で説明したが、それに限らず、対応する基板や形成する膜の種類によって、処理室数を決定しても良い。
【０１０７】
また、上述の基板処理装置では、予備室１２２を搬入用、予備室１２３を搬出用としたが、予備室１２３を搬入用、予備室１２２を搬出用としても良いし、予備室１２２または予備室１２３を搬入用と搬出用として併用しても良い。
【０１０８】
また、予備室１２２または予備室１２３を搬入用と搬出用の専用とすることによって、クロスコンタミネーションを低減することができ、併用することによって基板の搬送効率を向上させることができる。
【０１０９】
また、全ての処理室で同じ処理を行っても良いし、各処理室で別の処理を行っても良い。例えば、第一の処理室２０２ａと第二の処理室２０２ｂで別の処理を行う場合、第一の処理室２０２ａで基板２００にある処理を行った後、続けて第二の処理室２０２ｂで別の処理を行わせてもよい。第一の処理室２０２ａで基板２００にある処理を行った後、第二の処理室２０２ｂで別の処理を行わせる場合、予備室１２２または予備室１２３を経由するようにしてもよい。
【０１１０】
また、処理室は少なくとも、処理室２０２ａ〜２０２ｂのいずれか１箇所の連結が成されていれば良く、処理室２０２ｃと２０２ｄの2箇所など、処理室２０２ａから２０２ｄの最大4箇所の範囲において可能な組合せであればいくつ連結しても良い。
【０１１１】
また、装置で処理する基板の枚数は、１枚でも良く、複数枚でも良い。同様に予備室１２２または１２３において、クーリングする基板についても１枚でも良く、複数枚でも良い。処理済基板を併行してクーリング出来る枚数は、予備室１２２および１２３のスロットに投入可能な最大４枚の範囲内であれば、どのような組合せでも良い。
【０１１２】
また、予備室１２２内で処理済みの基板を搬入して冷却を行っている途中で予備室１２２のゲートバルブを開閉し処理室に基板を搬入し、基板の処理を行っても良い。同様に、予備室１２３内で処理済みの基板を搬入して冷却を行っている途中で予備室１２３のゲートバルブを開閉し処理室に基板を搬入し、基板の処理を行っても良い。
【０１１３】
ここで、十分な冷却時間を経ずに略大気側のゲートバルブを開くと、基板２００の輻射熱によって予備室１２２または１２３または予備室の周りに接続されている電気部品に損害を与える可能性がある。そのため、高温な基板をクーリングする場合は、予備室１２２内に処理済みの大きな輻射熱を持つ基板を搬入して冷却を行っている途中で、予備室１２３のゲートバルブを開閉し処理室に基板を搬入し、基板の処理を行うことが出来る。同様に、予備室１２３内に処理済みの基板を搬入して冷却を行っている途中で、予備室１２２のゲートバルブを開閉し処理室に基板を搬入し、基板の処理を行うことも出来る。
【０１１４】
（処理室における基板処理工程）
次に、本実施形態にかかる半導体製造工程の一工程として、上述した反応容器２０３を備える処理室２０２ｂを用いて実施される基板処理工程について、図７〜図９を用いて説明する。図７は、本実施形態に係る基板処理工程を示すフロー図であり、図８は、本実施形態に係る基板処理工程における成膜工程での基板への処理を示すフロー図であり、図９は、本実施形態に係る基板処理工程におけるクリーニング工程での処理を示すフロー図である。なお、以下の説明において、基板処理装置１０の処理室２０２の構成各部の動作は、制御部３００により制御される。
【０１１５】
ここでは、第一のガスとして、シリコン含有ガスであるＨＣＤガスを用い、第二の処理ガスとして、窒素含有ガスであるＮＯガスを用い、基板２００上に絶縁膜として窒化シリコン膜（ＳｉＮ膜）を形成する例について説明する。
【０１１６】
（基板搬入・載置工程（Ｓ１０２））
まず、基板２００の搬送位置まで基板突き上げピン２６６を上昇させ、サセプタ２１７の貫通孔２１７ａに基板突き上げピン２６６を貫通させる。その結果、基板突き上げピン２６６が、サセプタ２１７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１５１を開き、第一の基板移載機１１２を用いて、反応容器２０３内に所定枚数（例えば５枚）の基板２００（処理基板）を搬入する。そして、サセプタ２１７の図示しない回転軸を中心として、各基板２００が重ならないように、サセプタ２１７の同一面上に載置する。これにより、基板２００は、サセプタ２１７の表面から突出した基板突き上げピン２６６上に水平姿勢で支持される。
【０１１７】
反応容器２０３内に基板２００を搬入した後、第一の基板移載機１１２を反応容器２０３外へ退避させ、ゲートバルブ１５１を閉じて反応容器２０３内を密閉する。その後、基板突き上げピン２６６を下降させて、サセプタ２１７に設けられた基板載置部２１７ｂ上に基板２００を載置する。
【０１１８】
なお、基板２００を反応容器２０３内に搬入する際には、排気系により反応容器２０３内を排気しつつ、不活性ガス供給系から反応容器２０３内にパージガスとしてのＮ２ガスを供給することが好ましい。すなわち、真空ポンプ２４６を作動させ、ＡＰＣバルブ２４３を開けることにより、反応容器２０３内を排気しつつ、少なくとも第一の不活性ガス供給系のバルブ２３４ｄを開けることにより、反応容器２０３内にＮ２ガスを供給することが好ましい。これにより、処理領域２０１内へのパーティクルの侵入や、基板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。このとき、さらに第二の不活性ガス供給系及び第三の不活性ガス供給系から不活性ガスを供給してもよい。なお、真空ポンプ２４６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（Ｓ１０８）が終了するまでの間は、常に作動させた状態とする。
【０１１９】
（昇温・圧力調整工程（Ｓ１０４））
続いて、サセプタ２１７の内部に埋め込まれたヒータ２１８に電力を供給し、基板２００の表面が所定の温度（例えば３００℃以上であって６５０℃以下）となるように加熱する。この際、ヒータ２１８の温度は、温度センサ２７４により検出された温度情報に基づいてヒータ２１８への通電具合を制御することによって調整される。
【０１２０】
なお、シリコンで構成される基板２００の加熱処理では、表面温度を７５０℃以上にまで加熱すると、基板２００の表面に形成されたソース領域やドレイン領域等に不純物の拡散が生じ、回路特性が劣化し、半導体デバイスの性能が低下してしまう場合がある。基板２００の温度を上述のように制限することにより、基板２００の表面に形成されたソース領域やドレイン領域における不純物の拡散、回路特性の劣化、半導体デバイスの性能の低下を抑制できる。
【０１２１】
また、反応容器２０３内が所望の圧力（例えば１０Ｐａ〜１００Ｐａ）となるように、反応容器２０３内を真空ポンプ２４６によって真空排気する。この際、反応容器２０３内の圧力は図中省略の圧力センサで測定され、この測定された圧力情報に基づきＡＰＣバルブ２４３の開度をフィードバック制御する。
【０１２２】
また、基板２００を加熱しつつ、回転機構２６７を作動して、サセプタ２１７の回転を開始させる。この際、サセプタ２１７の回転速度は制御部３００によって制御される。サセプタ２１７の回転速度は例えば１回転／秒である。サセプタ２１７を回転させることにより、基板２００は、第一の処理領域２０１ａ、第一のパージ領域２０４ａ、第二の処理領域２０１ｂ、第二のパージ領域２０４ｂの順に移動を開始し、各領域を基板２００が通過する。
【０１２３】
（成膜工程（Ｓ１０６））
次に、第一の処理領域２０１ａ内に第一の処理ガスとしてのＨＣＤガスを供給し、第二の処理領域２０１ｂ内に第二の処理ガスとしてのＮＯガスを供給して基板２００上にＳｉＮ膜を成膜する工程を例に成膜工程を説明する。なお、以下の説明では、ＨＣＤガスの供給、ＮＯガスの供給、不活性ガスを併行してそれぞれの領域に供給する。
【０１２４】
基板２００を加熱して所望とする温度に達し、サセプタ２１７が所望とする回転速度に到達した後、少なくともバルブ２３２ｄ，２３３ｄ及び２３４ｄを開け、処理ガス及び不活性ガスの処理領域２０１及びパージ領域２０４への供給を開始する。すなわち、バルブ２３２ｄを開けて第一の処理領域２０１ａ内にＨＣＤガスを供給開始し、バルブ２３３ｄを開けて第二の処理領域２０１ｂ内にＮＯガスを供給し、さらにバルブ２３４ｄを開けて第一のパージ領域２０４ａ及び第二のパージ領域２０４ｂ内に不活性ガスであるＮ２ガスを供給する。このとき、ＡＰＣバルブ２４３を適正に調整して反応容器２０３内の圧力を、例えば１０Ｐａ〜１００Ｐａの範囲内の圧力とする。このときヒータ２１８の温度は、基板２００の温度が、例えば３００℃〜６５０℃の範囲内の温度となるような温度に設定する。
【０１２５】
すなわち、バルブ２３２ｄを開け、第一のガス供給管２３２ａから第一のガス導入部２５１及び第一のガス噴出口２５４を介して第一の処理領域２０１ａにＨＣＤガスを供給しつつ、排気管２３１から排気する。このとき、ＨＣＤガスの流量が所定の流量となるように、マスフローコントローラ２３２ｃを調整する。なお、マスフローコントローラ２３２ｃで制御するＨＣＤガスの供給流量は、例えば１０ｓｃｃｍ〜１０００ｓｃｃｍの範囲内の流量とする。
【０１２６】
ＨＣＤガスを第一の処理領域２０１ａ内に供給する際には、バルブ２３５ｄを開け、第二の不活性ガス供給管２３５ａからキャリアガス或いは希釈ガスとしてのＮ２ガスを第一の処理領域２０１ａ内に供給することが好ましい。これにより、第一の処理領域２０１ａ内へのＨＣＤガスの供給を促進させることができる。
【０１２７】
また、バルブ２３２ｄを開けるのと並行してバルブ２３３ｄを開け、第二のガス供給管２３３ａから第二のガス導入部２５２及び第二のガス噴出口２５５を介して第二の処理領域２０１ｂにＮＯガスを供給しつつ、排気管２３１から排気する。このとき、ＮＯガスの流量が所定の流量となるように、マスフローコントローラ２３３ｃを調整する。なお、マスフローコントローラ２３３ｃで制御するＮＯガスの供給流量は、例えば１００ｓｃｃｍ〜１００００ｓｃｃｍの範囲内の流量とする。
【０１２８】
ＮＯガスを第二の処理領域２０１ｂ内に供給する際には、バルブ２３６ｄを開け、第三の不活性ガス供給管２３６ａからキャリアガス或いは希釈ガスとしてのＮ２ガスを第二の処理領域２０１ｂ内に供給することが好ましい。これにより、第二の処理領域２０１ｂ内へのＮＯガスの供給を促進することができる。
【０１２９】
また、バルブ２３２ｄ及びバルブ２３３ｄを開けるのと並行して、さらにバルブ２３４ｄを開け、パージガスとしての不活性ガスであるＮ２ガスを、第一の不活性ガス供給管２３４ｃから不活性ガス導入部２５３、第一の不活性ガス噴出口２５６及び第二の不活性ガス噴出口２５７を介して第一のパージ領域２０４ａ及び第二のパージ領域２０４ｂにそれぞれ供給しつつ排気する。このとき、Ｎ２ガスの流量が所定の流量となるように、マスフローコントローラ２３４ｃを調整する。なお、仕切板２０５の端部と反応容器２０３の側壁との隙間を介し、第一のパージ領域２０４ａ内及び第二のパージ領域２０４ｂ内から第一の処理領域２０１ａ内及び第二の処理領域２０１ｂ内に向けて不活性ガスを噴出させることで、第一のパージ領域２０４ａ内及び第二のパージ領域２０４ｂ内への処理ガスの侵入を抑制することができる。
【０１３０】
ガスの供給開始と共に、第二の処理領域２０１ｂの上方に設けられたプラズマ生成部３１０に高周波電源３５１から高周波電力を供給する。第二の処理領域２０１ｂ内に供給され、プラズマ生成部３１０の下方を通過したＮＯガスは、第二の処理領域２０１ｂ内でプラズマ状態となり、これに含まれる活性種が基板２００に供給される。
【０１３１】
ＮＯガスは反応温度が高く、上述のような基板２００の処理温度、反応容器２０３内の圧力では反応しづらいが、本実施形態のようにＮＯガスをプラズマ状態とし、これに含まれる活性種を供給するようにすると、例えば６５０℃以下の温度帯でも成膜処理を行うことができる。なお、第一の処理ガスと第二の処理ガスとで要求する処理温度が異なる場合、処理温度が低い方の処理ガスの温度に合わせてヒータ２１８を制御し、処理温度を高くする必要のある他方の処理ガスを、プラズマ状態として供給するとよい。このようにプラズマを利用することにより基板２００を低温で処理することができ、例えばアルミニウム等の熱に弱い配線等を有する基板２００に対する熱ダメージを抑制することが可能となる。また、処理ガスの不完全反応による生成物等の異物の発生を抑制することができ、基板２００上に形成する薄膜の均質性や耐電圧特性等を向上させることができる。また、プラズマ状態としたＮＯガスの高い窒化力によって、窒化処理時間を短縮することができる等、基板処理の生産性を向上させることができる。
【０１３２】
上述したように、サセプタ２１７を回転させることにより、基板２００は、第一の処理領域２０１ａ、第一のパージ領域２０４ａ、第二の処理領域２０１ｂ、第二のパージ領域２０４ｂの順に移動を繰り返す。そのため、図８に示すように、基板２００には、ＨＣＤガスの供給（Ｓ２０２）、Ｎ２ガスの供給（パージ）（Ｓ２０４）、プラズマ状態とされたＮＯガスの供給（Ｓ２０６）、Ｎ２ガスの供給（パージ）（Ｓ２０８）が交互に所定回数実施されることになる。ここで、成膜処理シーケンスの詳細について、図８を用いて説明する。
【０１３３】
（第一の処理ガス領域通過（Ｓ２０２））
まず、第一の処理領域２０１ａを通過する基板２００表面及びサセプタ２１７の基板が載置されていない部分にＨＣＤガスが供給され、基板２００上にシリコン含有層が形成される。
【０１３４】
（第一のパージ領域通過（Ｓ２０４））
次に、シリコン含有層が形成された基板２００が第一のパージ領域２０４ａを通過する。このとき、第一のパージ領域２０４ａに不活性ガスであるＮ２ガスが供給される。
【０１３５】
（第二の処理ガス領域通過（Ｓ２０６））
次に、第二の処理領域２０１ｂを通過する基板２００及びサセプタ２１７の基板が載置されていない部分にＮＯガスが供給される。基板２００上には窒化シリコン層（ＳｉＮ層）が形成される。すなわち、ＮＯガスは、第一の処理領域２０１ａで基板２００上に形成されたシリコン含有層の一部と反応する。これにより、シリコン含有層は窒化されて、シリコン及び窒素を含むＳｉＮ層へと改質される。
【０１３６】
（第二のパージ領域通過（Ｓ２０８））
そして、第二の処理領域２０１ｂでＳｉＮ層が形成された基板２００が第二のパージ領域２０４ｂを通過する。このとき、第二のパージ領域２０４ｂに不活性ガスであるＮ２ガスが供給される。
【０１３７】
（サイクル数の確認（Ｓ２１０））
このように、サセプタ２１７の１回転を１サイクルとし、すなわち第一の処理領域２０１ａ、第一のパージ領域２０４ａ、第二の処理領域２０１ｂ及び第二のパージ領域２０４ｂの基板２００の通過を１サイクルとし、このサイクルを少なくとも１回以上行うことにより、基板２００上に所定膜厚のＳｉＮ膜を成膜することができる。
ここでは、前述のサイクルを所定回数実施したか否かを確認する。
サイクルを所定の回数実施した場合、所望の膜厚に到達できたと判断し、成膜処理を終了する。サイクルを所定の回数実施しなかった場合、所望の膜圧に到達できなかったと判断し、Ｓ２０２に戻りサイクル処理を継続する。
【０１３８】
Ｓ２１０にて、前述のサイクルを所定回数実施し、基板２００上に所望の膜厚のＳｉＮ膜が形成されたと判断した後、少なくともバルブ２３２ｄ及びバルブ２３３ｄを閉じ、ＨＣＤガス及びＮＯガスの第一の処理領域２０１ａ及び第二の処理領域２０１ｂへの供給を停止する。このとき、プラズマ生成部３１０への電力供給も停止する。さらに、ヒータ２１８の通電量を制御して温度を低くするか、あるいはヒータ２１８への通電を停止する。更に、サセプタ２１７の回転を停止する。
【０１３９】
（基板搬出工程（Ｓ１０８））
成膜工程１０６が終了したら、次のように基板を搬出する。
まず、基板突き上げピン２６６を上昇させ、サセプタ２１７の表面から突出させた基板突き上げピン２６６上に基板２００を支持させる。そして、ゲートバルブ１５１を開き、第一の基板移載機１１２を用いて基板２００を反応容器２０３の外へ搬出し、本実施形態に係る基板処理工程を終了する。なお、上記において、基板２００の温度、反応容器２０３内の圧力、各ガスの流量、プラズマ生成部３１０に印加する電力、処理時間等の条件等は、改質対象の膜の材料や膜厚等によって任意に調整する。
【０１４０】
（処理回数の確認（Ｓ１１０））
Ｓ１１０では、基板搬入・載置工程（Ｓ１０２）から基板搬出工程（Ｓ１０８）のサイクルを所定回数実施したか否かを確認する。ここで、所定の回数とは、成膜処理を継続した結果、クリーニングが必要な状態になる回数を言う。
この回数は、予めシミュレーション等でクリーニングが必要な処理回数を導き出し、設定する。
【０１４１】
（クリーニング工程（Ｓ１１２））
基板搬入・載置工程（Ｓ１０２）から基板搬出工程（Ｓ１０８）のサイクルを所定回数実施した後、つまりサセプタ２１７に処理基板２００が載置されていない状態で、処理室２０２のクリーニングを行う。
具体的には図９に示す処理を行う。
【０１４２】
（ダミー基板搬入・載置工程（Ｓ３０２））
サセプタ２１７の基板載置部２１７ｂに、処理基板を載置する際と同様の手順でダミー基板２８０を載置する。
【０１４３】
（昇温・圧力調整工程（Ｓ３０４））
続いて、サセプタ２１７の内部に埋め込まれたヒータ２１８に電力を供給し、ダミー基板２８０の表面が所定の温度となるように加熱する。
【０１４４】
また、反応容器２０３内が所望の圧力（例えば０．１Ｐａ〜３００Ｐａ、好ましくは２０Ｐａ〜４０Ｐａ）となるように、反応容器２０３内を真空ポンプ２４６によって真空排気する。この際、反応容器２０３内の圧力は図中省略の圧力センサで測定され、この測定された圧力情報に基づきＡＰＣバルブ２４３の開度をフィードバック制御する。
【０１４５】
また、ダミー基板２８０を加熱しつつ、回転機構２６７を作動して、サセプタ２１７の回転を開始させる。この際、サセプタ２１７の回転速度は制御部３００によって制御される。サセプタ２１７の回転速度は例えば１回転／秒である。サセプタ２１７を回転させることにより、ダミー基板２８０は、第一の処理領域２０１ａ、第一のパージ領域２０４ａ、第二の処理領域２０１ｂ、第二のパージ領域２０４ｂの順に移動を開始し、各領域をダミー基板２８０が通過することになる。
【０１４６】
（ガス供給工程（Ｓ３０６））
次に、反応容器２０３内に、クリーニングガス導入部２５８からクリーニングガスを供給する。それと併行して、各処理領域にパージガスを供給する。
【０１４７】
以上のように、反応容器２０３内をクリーニングする。
【０１４８】
（基板搬出工程（Ｓ３０８））
所定の時間クリーニング処理をした後、ダミー基板搬入工程とは逆の方法でダミー基板を搬出する。以上でクリーニング工程（Ｓ１１２）の説明を終了する。
【０１４９】
（４）第１実施形態に係る効果
第１実施形態によれば、少なくとも以下に示す効果を奏する。
（Ａ１）基板通過領域２０６に対して、均等な放電を行うことができるように、各電極対の長さを設定したので、基板通過領域２０６において均等なプラズマを生成することができる。
（Ａ２）第一の電極支持部３２１と第二の電極支持部３３１〜３４０とを、いずれも反応容器天井２０３ａに固定したので、メンテナンスを容易に行うことができる。
（Ａ３）電極３１１〜３２０は、反応容器２０３内において、反応容器天井２０３ａに設けられた第一の電極支持部３２１で支持されるので、電極の重心位置と支持位置との間の距離を短くすることができる。よって、サセプタ２１７の径方向において基板２００と電極３１１との間の距離を所定の値に維持することや、電極対を構成する２本の電極の平行を保つことが容易になる。
（Ａ４）第二の電極支持部３３１は、第一の電極支持部３２１と異なる位置において、電極３１１を支持するので、サセプタ２１７の径方向において基板２００と電極３１１との間の距離を所定の値に維持することや、電極対を構成する２本の電極の平行を保つことが容易になる。
（Ａ５）第二の電極支持部３３１は、電極３１１の面のうち、基板通過領域２０６と対向する面３１１ａと異なる面である反対面３１１ｂに設けられているので、プラズマ処理の再現性を高くすることができる。さらに、第二の電極支持部３３１は、処理空間の側方から供給されるガスの流れを阻害しないので、基板２００上へのガスの均一供給が可能となる。
（Ａ６）第一の電極支持部３２１は、基板通過領域２０６と対向しない位置に設けられているので、第一の電極支持部３２１が、例えばプラズマによりスパッタされたとしても、その成分が基板２００上に付着しにくくなる。
（Ａ７）第一の電極支持部３２１は、ガス流れ方向において、基板通過領域２０６よりも下流側に設けられているので、第一の電極支持部３２１が、例えばプラズマによりスパッタされ不純物が発生したとしても、該不純物は、排気管２３１に流れやすく、基板２００には届きづらくなる。
【０１５０】
＜第２実施形態＞
続いて、図１０と図１１を用いて本発明の第２実施形態を説明する。第２実施形態の基板処理装置は、第１実施形態の基板処理装置とプラズマ生成部のみが異なり、その他の構成については、第１実施形態と同様の構成である。図１０は、第２実施形態に係るプラズマ生成部を説明する図であり、基板処理室の横断面概略図である。図１１は、本発明の第２実施形態に係るコイル支持構造を説明する図であり、基板処理室の縦断面概略図である。図１０と図１１においては、図を見易くするため、適宜、構成物の省略又は簡略を行っている。第２実施形態のプラズマ生成部は、コイルを用いるＩＣＰ（Inductively Coupled Plasma：誘導結合プラズマ）方式である。第２実施形態のコイルは、基板処理室内のガスに対してプラズマ生成用のエネルギーを放出するエネルギー放出部材である。
【０１５１】
図１０に示すように、第二の処理領域２０１ｂにおいて、コイル３６１が設けられている。コイル３６１は、コイル３６１aとコイル３６１ｂとを含む１本のコイルである。図１０の例では、１巻きのコイル３６１が、サセプタ２１７の上方に設けられている。コイル３６１は、その一端（つまり、コイル３６１aの一端）が第二のコイル支持部３６３で支持され、その中央部が第一のコイル支持部３６２で支持され、その他端（つまり、コイル３６１ｂの一端）が第二のコイル支持部３６４で支持されている。コイル３６１に電力が供給されることにより、コイル３６１で囲まれる空間に供給された反応ガスのプラズマが生成される。
【０１５２】
図１１は、コイル３６１aの支持構造を説明する図である。コイル３６１ｂの支持構造は、コイル３６１aの支持構造と同様であるので、説明を省略する。また、図１１において図６と同じ構成には、同じ符号を付している。
図１１に示すように、コイル３６１aの一端は、給電棒３６３ａの一端に溶接やネジ等により固定される。給電棒３６３ａの他端は、電力供給線３５４ａに溶接やネジ等により接続される。電力供給線３５４aは、第１実施形態の電力供給線３５４ａと同じであり、第１実施形態と同じ高周波電源３５１に、整合器３５２と絶縁トランス３５３を介して接続されている。
【０１５３】
第一のコイル支持部３６２は、横方向の貫通穴を有し、該貫通穴にコイル３６１が挿通している。第一のコイル支持部３６２は、ネジ３６２ａにより反応容器天井２０３ａに固定されている。第一のコイル支持部３６２とネジ３６２ａの材質は、それぞれ、第１実施形態の第一の電極支持部３２１とネジ３２１ａの材質と同様である。コイル３６１の材質は、例えば、銅などの電気伝導体である。
【０１５４】
第二のコイル支持部３６３は、給電棒３６３ａ、絶縁管３６３ｂ、シールブロック３６３ｃ、シールキャップ３６３ｄ、Ｏリング３６３ｅ，３６３ｆを含むように、構成されている。給電棒３６３ａ、絶縁管３６３ｂ、シールブロック３６３ｃ、シールキャップ３６３ｄ、Ｏリング３６３ｅ，３６３ｆの材質と構造と機能は、それぞれ、第１実施形態の給電棒３３１ａ、絶縁管３３１ｂ、シールブロック３３１ｃ、シールキャップ３３１ｄ、Ｏリング３３１ｅ，３３１ｆの材質と構造と機能と同様である。
【０１５５】
なお、コイル３６１の形状は、図１０の例では、略楕円形としているが、これに限られるものではなく、円形や方形や多角形とすることも可能である。好ましくは、サセプタ２１７の外周側に底辺を有し、中心側に頂点を有する略三角形とするのがよい。このようにすると、サセプタ２１７の外周に近いほど、コイル３６１により生成されるプラズマの領域が広くなる。したがって、第１実施形態の電極と同様に、図１０に示す円Ａと円Ｂとの間の領域である基板通過領域２０６に対して、均等な放電を行うことができ、均等なプラズマを生成することができる。
【０１５６】
第２実施形態においても、第１実施形態と同様に、第一のコイル支持部３６２と第二のコイル支持部３６３，３６４とを、いずれも反応容器天井２０３ａに固定したので、メンテナンスを容易に行うことができる。
【０１５７】
また、コイル３６１は、反応容器２０３内において、反応容器天井２０３ａに設けられた第一のコイル支持部３６２で支持される。したがって、コイル３６１が反応容器２０３外や反応容器２０３の側壁に設けられたコイル支持部で支持される場合に比べ、コイル３６１の重心位置と支持位置との間の距離を短くできるので、コイル３６１の位置が変動しにくくなる。よって、サセプタ２１７の径方向において基板２００とコイル３６１との間の距離を所定の値に維持することが容易になる。
【０１５８】
さらに、第二のコイル支持部３６３，３６４は、第一のコイル支持部３６２と異なる位置において、コイル３６１を支持する。つまり、コイル３６１は、互いに異なる２つの位置で支持される。したがって、第一のコイル支持部３６２のみでコイル３６１を支持する場合に比べて、サセプタ２１７の径方向において基板２００とコイル３６１との間の距離を所定の値に維持することが容易になる。
【０１５９】
このように、基板２００とコイル３６１との間の距離を所定の値に維持できるので、プラズマ処理の再現性（例えば基板面内の処理均一性）を保つことが容易になる。
【０１６０】
また、第二のコイル支持部３６３，３６４は、コイル３６１の有する面のうち、基板通過領域２０６と対向する面と異なる面である反対面に設けられている。このようにすると、基板通過領域２０６上において、コイル３６１以外の構成が、コイル３６１と基板２００との間に存在しないので、再現性の高い放電が可能となる。仮に、第二のコイル支持部３６３，３６４がコイル３６１と基板２００との間に存在する場合は、基板２００とコイル３６１との間で、予期せぬ放電が起こる可能性があり、プラズマ処理の再現性が低くなる。
【０１６１】
また、コイル３６１は、基板通過領域２０６と対向する位置に設けられている。そして、第一のコイル支持部３６２は、基板通過領域２０６の外側の位置、つまり、基板通過領域２０６と対向しない位置に設けられている。したがって、第一のコイル支持部３６２が、例えばプラズマによりスパッタされたとしても、その成分が基板２００上に付着しにくくなる。
【０１６２】
また、図１１に示すように、第一のコイル支持部３６２は、第二の処理領域２０１ｂにおいて、ガス流れ方向（図中の矢印Ｇ）の下流側（つまり排気側）に設けられている。つまり、第一のコイル支持部３６２は、ガス流れ方向において、基板通過領域２０６よりも下流側に設けられている。このように、第一のコイル支持部３６２が基板通過領域２０６よりも下流側に存在するので、第一のコイル支持部３６２が、例えばプラズマによりスパッタされ不純物が発生したとしても、該不純物は、排気管２３１に流れやすく、基板２００には届きづらくなる。
【０１６３】
なお、図１０と図１１の例では、コイル３６１は、巻数が１回であるが、巻数を複数回にすることも可能である。
【０１６４】
また、第一のコイル支持部３６２と第二のコイル支持部３６３，３６４の位置を、互いに入れ換えるように構成すること、つまり、サセプタ２１７の外周に近い方からコイル３６１へ給電する構成とすることも可能である。
【０１６５】
第２実施形態によれば、少なくとも以下に示す効果を奏する。
（Ｂ１）第一のコイル支持部３６２と第二のコイル支持部３６３，３６４とを、いずれも反応容器天井２０３ａに固定したので、メンテナンスを容易に行うことができる。
（Ｂ２）コイル３６１は、反応容器２０３内において、反応容器天井２０３ａに設けられた第一のコイル支持部３６２で支持されるので、コイル３６１の重心位置と支持位置との間の距離を短くすることができる。よって、サセプタ２１７の径方向において基板２００とコイル３６１との間の距離を所定の値に維持することが容易になる。
（Ｂ３）第二のコイル支持部３６３，３６４は、第一のコイル支持部３６２と異なる位置において、コイル３６１を支持するので、サセプタ２１７の径方向において基板２００とコイル３６１との間の距離を所定の値に維持することが容易になる。
（Ｂ４）第二のコイル支持部３６３，３６４は、コイル３６１の面のうち、基板通過領域２０６と対向する面と反対側の面に設けられているので、プラズマ処理の再現性を高くすることができる。さらに、第二のコイル支持部３６３，３６４は、処理空間の側方から供給されるガスの流れを阻害しないので、基板２００上へのガスの均一供給が可能となる。
（Ｂ５）第一のコイル支持部３６２は、基板通過領域２０６と対向しない位置に設けられているので、第一のコイル支持部３６２が、例えばプラズマによりスパッタされたとしても、その成分が基板２００上に付着しにくくなる。
（Ｂ６）第一のコイル支持部３６２は、ガス流れ方向において、基板通過領域２０６よりも下流側に設けられているので、第一のコイル支持部３６２が、例えばプラズマによりスパッタされ不純物が発生したとしても、該不純物は、排気管２３１に流れやすく、基板２００には届きづらくなる。
【０１６６】
＜本発明の他の実施形態＞
以上、本発明の実施形態を具体的に説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。
【０１６７】
上述の第１実施形態では、窒化シリコン（ＳｉＮ）膜を形成するＳｉＮ形成処理について説明したが、本発明は、ＳｉＮ膜形成処理に限られるものではなく、酸化シリコン（ＳｉＯ）膜を形成するＳｉＯ膜形成処理や、窒化チタン（ＴｉＮ）膜を形成するＴｉＮ膜形成処理や、タングステン（Ｗ）膜を形成するＷ膜形成処理等にも適用可能である。
【０１６８】
また、上述の第１実施形態では、ガス供給機構２５０の不活性ガス導入機構２５３を、第一のパージ領域２０４ａと第二のパージ領域２０４ｂとで共通としたが、不活性ガス導入機構は個別に設けてもよい。
【０１６９】
また、上述の第１実施形態では、基板突き上げピン２６６が昇降することで基板２００を処理位置や搬送位置に移動させたが、昇降機構２６８を用い、サセプタ２１７を昇降させることで、基板２００を処理位置や搬送位置に移動させてもよい。
【０１７０】
また、上述の第１実施形態では、基板２００を円形のウエハとしたが、矩形の基板であってもよい。
【０１７１】
また、上述の第１実施形態では、１つのサセプタ２１７に基板載置部２１７ｂを複数設けたが、１つのサセプタ２１７に基板載置部２１７ｂを１つ設ける構成としてもよい。また、基板載置部２１７ｂを設けず、サセプタ２１７に直接ウエハを載置する構成としてもよい。
【０１７２】
以下に、付記として本発明の態様を記す。
＜付記１＞
基板を処理するための処理室であって、複数の領域を有する処理室と、
前記処理室内に設けられた基板載置台であって、複数の基板を同心円状に載置する載置面を有し、該載置面が前記処理室の天井と対向する基板載置台と、
前記基板載置台を前記載置面と平行な方向に自転させる回転機構と、
前記複数の領域のそれぞれにガスを導入するガス導入部と、
前記導入されたガスを前記処理室内から排気する排気口と、
前記基板載置台が自転するときに該基板載置台上の基板が通過する領域である基板通過領域の上方の位置であって、前記基板通過領域と対向する位置に設けられた、プラズマ生成用のエネルギーを放出するエネルギー放出部材と、
前記基板載置台の上方の位置であって前記基板通過領域と対向しない位置に設けられた、前記エネルギー放出部材を支持する第一の支持部と、
を有する基板処理装置。
【０１７３】
＜付記２＞
付記１記載の基板処理装置であって、さらに、
前記基板載置台の上方の位置であって前記第一の支持部と異なる位置に設けられ、前記エネルギー放出部材を支持する第二の支持部を有する基板処理装置。
【０１７４】
＜付記３＞
付記２記載の基板処理装置であって、
前記第二の支持部は、前記エネルギー放出部材の有する面のうち、前記基板通過領域に対向する面と反対側の面に設けられた基板処理装置。
【０１７５】
＜付記４＞
付記１ないし付記３記載の基板処理装置であって、
前記ガス導入部は、前記基板載置台の中央に設けられ、該ガス導入部から導入されたガスは、前記基板載置台の中央から端へ向かって流れるように構成され、
前記第一の支持部は、前記基板通過領域を流れるガスの流れの下流に位置する基板処理装置。
【０１７６】
＜付記５＞
付記２ないし付記４記載の基板処理装置であって、
前記第一の支持部と前記第二の支持部は、前記処理室の天井に設けられている基板処理装置。
【０１７７】
＜付記６＞
付記１ないし付記５記載の基板処理装置であって、
前記ガス導入部からガスが噴出するガス噴出口が、重力方向において、前記エネルギー放出部材と前記基板載置台の間に配置されている基板処理装置。
【０１７８】
＜付記７＞
付記１ないし付記６記載の基板処理装置であって、
前記エネルギー放出部材は、前記基板載置台上の基板に形成される膜と同じ成分を含む材料で形成された基板処理装置。
【０１７９】
＜付記８＞
付記１ないし付記６記載の基板処理装置であって、
前記基板載置台上の基板に形成される膜がシリコンを含む膜であり、前記エネルギー放出部材がシリコンを含む電気伝導体である基板処理装置。
【０１８０】
＜付記９＞
付記１ないし付記６記載の基板処理装置であって、
前記基板載置台上の基板に形成される膜が特定の金属を含む膜であり、前記エネルギー放出部材が前記特定の金属を含む電気伝導体である基板処理装置。
【０１８１】
＜付記１０＞
基板処理室内に設けられた基板載置台の載置面上に、複数の基板を同心円状に配置する基板配置工程と、
前記基板載置台を前記載置面と平行な方向に自転させる回転工程と、
前記基板処理室内に設けられた複数の領域のそれぞれにガスを導入するガス導入工程と、
前記基板載置台が自転するときに該基板載置台上の基板が通過する領域である基板通過領域と対向しない位置に設けられた第一の支持部によって少なくとも支持され、前記基板通過領域の上方の位置であって前記基板通過領域と対向する位置に設けられ、プラズマ生成用のエネルギーを放出するエネルギー放出部材により、前記ガス導入工程で導入されたガスをプラズマ状態とする工程と、
を有する半導体装置の製造方法。
【符号の説明】
【０１８２】
１０・・基板処理装置、１００・・ポッド、１００ａ・・キャップ、１０１・・第一の搬送室筐体、１０３・・第一の搬送室、１０５・・ロードポート（Ｉ／Ｏステージ）、１０６・・ノッチ合わせ装置、１０８・・ポッドオープナ、１１２・・第一の基板移載機（基板搬送機）、１１５・・第一の基板移載機エレベータ、１１８・・クリーンユニット、１２１・・第二の搬送室、１２２，１２３・・予備室、１２４・・第二の基板移載機、１２５・・第二の搬送室筐体、１２６，１２７・・ゲートバルブ、１２８，１２９・・ゲートバルブ、１３１・・第二の基板移載機エレベータ、１３２・・リニアアクチュエータ、１３４・・基板搬入搬出口、１３６・・駆動機構、１４０・・基板支持台、１４１・・隔壁板、１４２・・クロージャ、１５０，１５１，１５２，１５３・・ゲートバルブ、２００・・基板、２０１ａ・・第一の処理領域、２０１ｂ・・第二の処理領域、２０２ａ・・第一の処理室、２０２ｂ・・第二の処理室、２０２ｃ・・第三の処理室、２０２ｄ・・第四の処理室、２０３・・反応容器、２０３ａ・・反応容器天井、２０４ａ・・第一のパージ領域、２０４ｂ・・第二のパージ領域、２０５・・仕切板、２０６・・基板通過領域、２０７・・処理空間、２１７・・サセプタ（基板載置台）、２１７ａ・・貫通孔、２１７ｂ・・基板載置部、２１８・・ヒータ、２２２・・電力供給線、２２３・・温度調整器、２２４・・電力調整器、２２５・・ヒータ電源、２３１・・排気管、２３１ａ・・排気口、２３２・・第一の処理ガス供給系、２３２ａ・・第一のガス供給管、２３２ｂ・・原料ガス供給源、２３２ｃ・・ＭＦＣ、２３２ｄ・・バルブ、２３３・・第二の処理ガス供給系、２３３ａ・・第二のガス供給管、２３３ｂ・・原料ガス供給源、２３３ｃ・・ＭＦＣ、２３３ｄ・・バルブ、２３４・・第一の不活性ガス供給系、２３４ａ・・第一の不活性ガス供給管、２３４ｂ・・不活性ガス供給源、２３４ｃ・・ＭＦＣ、２３４ｄ・・バルブ、２３５・・第二の不活性ガス供給系、２３５ａ・・第二の不活性ガス供給管、２３５ｂ・・不活性ガス供給源、２３５ｃ・・ＭＦＣ、２３５ｄ・・バルブ、２３６・・第三の不活性ガス供給系、２３６ａ・・第三の不活性ガス供給管、２３６ｂ・・不活性ガス供給源、２３６ｃ・・ＭＦＣ、２３６ｄ・・バルブ、２３７ａ・・クリーニングガス供給管、２３７ｂ・・クリーニングガス供給源、２３７ｃ・・ＭＦＣ、２３７ｄ・・バルブ、２３７ｅ・・プラズマ生成ユニット、２４３・・ＡＰＣバルブ、２４５・・流量制御バルブ、２４６・・真空ポンプ、２５０・・ガス導入部、２５１・・第一の処理ガス導入部、２５２・・第二の処理ガス導入部、２５３・・不活性ガス導入部、２５４・・第一のガス噴出口、２５５・・第二のガス噴出口、２５６・・第一の不活性ガス噴出口、２５７・・第二の不活性ガス噴出口、２５８・・クリーニングガス導入部、２５９・・クリーニングガス供給孔、２６６・・基板突き上げピン、２６７・・回転機構、２６７ａ・・カップリング部、２６８・・昇降機構、２７４・・温度センサ、２８０・・ダミー基板、３００・・制御部（コントローラ）、３１０・・プラズマ生成部、３１１〜３２０・・電極（エネルギー放出部材）、対向面・・３１１ａ、反対面・・３１１ｂ、３２１・・第一の電極支持部、３２１ａ・・ネジ、３３１〜３４０・・第二の電極支持部、３３１ａ・・給電棒、３３１ａｔ・・突起部、３３１ｂ・・絶縁管、３３１ｃ・・シールブロック、３３１ｄ・・シールキャップ、３２３１ｅ，３３１ｆ・・Ｏリング、３５１・・高周波電源、３５２・・整合器、３５３・・絶縁トランス、３５４ａ，３５４ｂ・・電力供給線、３６１，３６１ａ，３６１ｂ・・コイル（エネルギー放出部材）、３６２・・第一のコイル支持部、３６２ａ・・ネジ、３６３・・第二のコイル支持部、３６３ａ・・給電棒、３６３ａｔ・・突起部、３６３ｂ・・絶縁管、３６３ｃ・・シールブロック、３６３ｄ・・シールキャップ、３６３ｅ，３６３ｆ・・Ｏリング、３６４・・第二のコイル支持部。
【図１】
2015179770.tif 000003
【図２】
2015179770.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】
2015179770.tif 000009
【図８】
2015179770.tif 000010
【図９】
2015179770.tif 000011
【図１０】
2015179770.tif 000012
【図１１】
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