等离子体处理装置以及等离子体处理方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及对基板进行等离子体处理的等离子体处理装置W及等离子体处理方 法。
【背景技术】
[0002] 作为对半导体晶圆等的基板（W下称作"晶圆"）进行等离子体处理的装置，已知 有日本特开2013 - 45903所记载的半分批式的装置。具体而言，在日本特开2013 - 45903 中，在旋转台上沿周向排列五张晶圆，并且W与利用旋转台进行移动（公转）的晶圆的轨道 相对的方式配置有用于将气体等离子体化的天线。在该样的装置中，由于晶圆移动，因此例 如在进行使用了氨（N&)自由基的等离子体处理的情况下，存在如下要求：能够将该自由基 的产生区域沿晶圆的移动方向形成得尽量长，希望在长时间内将自由基供给到晶圆。
[0003] 在日本特开2011 - 119659、日本特开2003 - 22977中记载了具备天线的单片式 的装置、带电容器的浮置线圈。目P，在日本特开2011 - 119659中，在沿铅垂轴线卷绕的等 离子体产生用的天线的上方侧配置浮置线圈，并且调整了连接于该浮置线圈的可变电容器 的静电电容。通过调整该可变电容器的静电电容值，从而调整自等离子体产生用的天线传 送到浮置线圈的能量的量，该样，在专利文献2中，在基座的径向上控制了基座附近的等离 子体密度。然而，在日本特开2011 - 119659、日本特开2003 - 22977中，未记载有使晶圆 公转的方式的装置、该装置中的等离子体的分布。
【发明内容】
[0004] 本发明是鉴于该种情况而完成的，其目的在于提供一种在对公转的基板进行等离 子体处理时能够抑制装置的成本上升、并且能够实现俯视观察时的等离子体产生区域的高 面积化的等离子体处理装置W及等离子体处理方法。
[0005] 本发明的一个方式的等离子体处理装置用于对基板进行等离子体处理。该等离子 体处理装置包括：
[0006] 真空容器；
[0007] 旋转台，其设于该真空容器内，用于使载置基板的基板载置区域公转；
[000引处理气体供给部，其用于对上述基板供给处理气体；
[0009] 主天线，其为线圈状，设为与上述基板的通过区域相对，用于被供给高频电力而激 发处理气体，产生电感禪合等离子体；
[0010] 辅助天线，其为线圈状，W电悬浮的状态置于能够相对于上述主天线进行电磁感 应的位置，并且被设为在俯视观察时上述辅助天线的投影区域与上述主天线的投影区域的 至少一部分不重叠，上述辅助天线用于激发上述处理气体而产生电感禪合等离子体；W及
[0011] 电容器，其设于上述辅助天线的环内。
[0012] 本发明的其他方式的等离子体处理方法对基板进行等离子体处理。在该等离子体 处理方法中，
[0013] 在真空容器内，在旋转台上的基板载置区域载置基板，利用旋转台使该基板公转，
[0014] 向上述基板的表面供给处理气体，
[0015] 通过对W与上述旋转台相对的方式配置的线圈状的主天线供给高频电力，激发处 理气体而产生电感禪合等离子体，
[0016] 利用线圈状的辅助天线与上述主天线之间的电磁感应使该辅助天线产生感应电 流，激发上述处理气体而产生电感禪合等离子体，上述辅助天线W电悬浮的状态置于能够 相对于上述主天线进行电磁感应的位置，并且被设为在俯视观察时上述辅助天线的投影区 域与上述主天线的投影区域的至少一部分不重叠，并且该辅助天线相对于上述主天线置于 电悬浮的状态，
[0017] 利用设于上述辅助天线的环内的电容器使该辅助天线中的感应电流谐振。
【附图说明】
[0018] 图1A W及图1B是表示本发明的等离子体处理装置的一个例子的示意图。
[0019] 图2是表示本发明的等离子体处理装置的一个例子的纵剖视图。
[0020] 图3是表示上述等离子体处理装置的横剖俯视图。
[0021] 图4是表示上述等离子体处理装置的横剖俯视图。
[0022] 图5是表示上述等离子体处理装置的纵剖视图。
[0023] 图6是表示上述等离子体处理装置的天线的分解立体图。
[0024] 图7是表示上述天线的俯视图。
[0025] 图8是表示上述天线与晶圆之间的位置关系的俯视图。
[0026] 图9是表示自下侧观察用于收纳上述天线的壳体的状况的立体图。
[0027] 图10是示意性地表示等离子体在晶圆上通过的轨迹的俯视图。
[002引图11是表示上述等离子体处理装置的其他例子的纵剖视图。
[0029] 图12是表示上述等离子体处理装置的其他例子的纵剖视图。
[0030] 图13是表示上述等离子体处理装置的其他例子的纵剖视图。
[0031] 图14是表示上述等离子体处理装置的其他例子的纵剖视图。
[0032] 图15是表示上述等离子体处理装置的其他例子的纵剖视图。
[0033] 图16是表示本发明的实施例中的天线的配置布局的俯视图。
[0034] 图17是表示拍摄了通过本发明的实施例获得的结果的照片的特性图。
[0035] 图18是表示拍摄了通过本发明的实施例获得的结果的照片的特性图。
[0036] 图19是表示拍摄了通过本发明的实施例获得的结果的照片的特性图。
[0037] 图20是表示拍摄了通过本发明的实施例获得的结果的照片的特性图。
[003引图21是示意性地表示通过本发明的辅助天线获得的电流值的特性图。
【具体实施方式】
[0039] 参照图1A~图9说明本发明的实施方式的等离子体处理装置的一个例子。如在 图1A中示意性示出该装置的特征部分那样，该装置包括连接于高频电源89的主天线83、 W及相对于该主天线83电绝缘的辅助天线（线圈）84。而且，如图1B所示，在辅助天线84 与主天线83之间的电磁感应作用下，并非将高频电源89连接于辅助天线84,而是在该些 天线83、84的下方侧的区域产生等离子体。接着，W下说明装置的具体的结构。另外，在图 1A中，将天线83、84简化描绘。
[0040] 如图2~图4所示，在已叙述的天线83、84的下方侧设有平面形状呈大体圆形的 真空容器1。真空容器1具备顶板11 W及容器主体12,并构成为经由连接于顶板11的上 表面侧中央部的分离气体供给管51而供给氮（馬）气体作为分离气体。如图2所示，在旋 转台2的下方侧，为了将该旋转台2上的晶圆W加热至成膜温度例如30(TC而设有作为加热 机构的加热器单元7。在图2中，在容器主体的周缘部设有密封构件例如0型环等的密封构 件13。另外，在图2中，在真空容器1中设有加热器单元7的罩构件71a、覆盖加热器单元 7的覆盖构件7a、吹扫气体供给管72、73。
[0041] 在真空容器1的内部收纳有旋转台2,在该旋转台2的中屯、部安装有大致圆筒形状 的巧部21。旋转台2构成为，利用连接于该巧部21的下表面的旋转轴22绕铅垂轴线、在 该例子中顺时针地旋转自如。如图3~图4所示，为了使晶圆W落入而保持该晶圆W，在旋 转台2上设有圆形的凹部24作为基板载置区域，该凹部24沿该旋转台2的旋转方向（周 向）形成于多个位置例如五个位置。在图2中示出了使旋转轴22绕铅垂轴线旋转的驱动 部（旋转机构）23和收容旋转轴22 W及驱动部23的壳体20。
[0042] 在分别与凹部24的通过区域相对的位置，分别沿真空容器1的周向彼此隔开间隔 地呈放射状配置有例如由石英构成的四只喷嘴31、32、41、42。该些各喷嘴31、32、41、42分 别W例如自真空容器1的外周壁朝向中屯、部区域10而与晶圆W相对、并水平延伸的方式安 装。在该例子中，自后述的输送口 15观察时，顺时针地依次排列有等离子体产生用气体喷 嘴32、分离气体喷嘴41、处理气体喷嘴31 W及分离气体喷嘴42。等离子体产生用气体喷嘴 32成为处理气体供给部。另外，分离气体喷嘴41、42分别成为分离气体供给部。另外，图3 表示拆卸了天线83、84 W及壳体90 W便看到等离子体产生用气体喷嘴32的状态，图4表 示安装了该些天线83、84 W及壳体90的状态。
[0043] 各喷嘴31、32、41、42分别经由流量调整阀而分别连接于^下的各气体供给源（未 图示）。目P，处理气体喷嘴31连接于包含Si (娃）的处理气体例如DCS (二氯硅烷）气体 等的供给源。等离子体产生用气体喷嘴32连接于例如氨气W及氮（