[发明专利]基板处理装置以及基板处理方法

说明书

基板处理装置以及基板处理方法，在将以棚架状地保持有多个基板的基板保持件搬入立式的处理容器内来进行等离子体处理时，在各基板的面内进行均匀性高的处理。基板处理装置具有：凸部(41)，其以处理容器(11)的侧周壁向外侧鼓出的方式形成与用于容纳基板保持件(3)并进行处理的处理空间(13)连通的纵长空间；气体喷出部(62)，其设置于纵长空间，用于向处理空间喷出处理气体；以及天线(42)，其沿纵向设置在所述凸部，被供给高频电力使得在纵长空间内将处理气体等离子体化。而且，在该装置具有屏蔽件(7)，该屏蔽件在凸部从比天线靠近处理空间的位置向左右分别延伸，用于屏蔽由天线形成的电场来抑制在处理空间中形成等离子体。

技术领域

本发明涉及一种将以棚架状地保持有多个基板的基板保持件搬入立式的处理容器内来进行等离子体处理的基板处理装置以及基板处理方法。

背景技术

在制造半导体装置时，存在以下情况：在使被称为晶舟的保持件分多层地保持多片作为基板的半导体晶圆(以下记载为晶圆)之后将该保持件搬入立式的处理容器，在从各晶圆的侧面供给处理气体的同时将该处理气体等离子体化并统一进行处理。在专利文献1、2中记载了一种进行这种等离子体处理的装置。作为该等离子体处理，例如存在一种基于ALD(Atomic Layer Deposition：原子层沉积)的成膜处理，来形成SiO₂(氧化硅)等的膜。在形成该 SiO₂膜时，反复进行以下工序：向晶圆供给含有Si(硅)的原料气体并使该原料气体吸附于晶圆以及对用于将吸附于晶圆的原料气体氧化的氧化气体等离子体化并供给该氧化气体的活性种。

在上述晶舟上除了装载有用于制造半导体装置的产品用的晶圆以外，还装载有用于监视在产品用的晶圆上如何进行成膜的监视用的晶圆。为了在产品用的晶圆的表面形成用于半导体装置的布线而形成了凹部，但对于监视用的晶圆的表面，由于不形成该布线，因此没有形成凹部。

关于产品用的晶圆，为了提高半导体装置的产量，期望以面内的各部的膜厚的均匀性提高的方式进行成膜。当像这样在产品用的晶圆的面内的各部进行了膜厚的均匀性高的成膜时，基于掌握产品用的晶圆的成膜状态这个目的，监视用的晶圆也要求以在面内的各部膜厚的均匀性提高的方式进行成膜。

专利文献1：日本特开2015-12275

专利文献2：日本特开2014-93226

发明内容

发明要解决的问题

随着上述凹部进一步细微化，产品用的晶圆的表面积处于增大的倾向。当表面积像这样增大时，在晶圆的面内充分地等离子体化得到的处理气体的活性种无法遍及，由此有可能发生在该面内进行了不均匀的处理的、被称为微负载的问题。为了防止该问题，正在研究使供给该活性种的时间延长。即，在如上述那样形成SiO₂膜时，花费比较长的时间进行O₂气体的活性种的供给。

但是，当像这样延长O₂气体的活性种的供给时间时，虽然在产品用的晶圆的面内能够形成各部的膜厚的均匀性高的SiO₂膜，但对于监视用的晶圆的 SiO₂膜，确认了与中心部的膜厚相比周缘部的膜厚变小。关于像这样在监视用的晶圆的面内膜厚变得不均匀的理由，能够考虑以下理由。接受成膜处理的各晶圆的表面为带电的状态，从各晶圆的侧面供给的O₂气体的活性种中的极性与带电的晶圆的周缘部的极性相反的离子被吸引到该晶圆的周缘部。通过如上所述那样延长活性种的供给时间而在各晶圆的周缘部吸引大量的离子，但由于监视用的晶圆中没有形成凹部，因此与产品用的晶圆相比，每固定的表面积内吸引并被供给的离子量多，大幅地加剧了SiO₂膜的改性。作为其结果，如上述那样认为监视用的晶圆的周缘部的膜厚变小。如上所述，产品用的晶圆的面内的膜厚的均匀性与监视用的晶圆的面内的膜厚的均匀性为权衡关系。