基板処理装置、半導体装置の製造方法、基板処理方法及びサセプタカバー
【課題】 基板の裏面への異物の付着及び基板の横滑りを抑制する。
【解決手段】 基板を処理する処理室内に設けられ、基板を支持する基板支持部は、基板の縁側を下方から支持する凸領域と、凸領域により支持された基板に接触しないように凸部の内側に設けられた凹領域と、凹領域に設けられ、凸領域よりも低く形成された補助凸領域と、を上面に有し、凹領域内に連通し、基板と、基板支持部との間の気体を凹領域側から逃す流路を有する。
【解決手段】 基板を処理する処理室内に設けられ、基板を支持する基板支持部は、基板の縁側を下方から支持する凸領域と、凸領域により支持された基板に接触しないように凸部の内側に設けられた凹領域と、凹領域に設けられ、凸領域よりも低く形成された補助凸領域と、を上面に有し、凹領域内に連通し、基板と、基板支持部との間の気体を凹領域側から逃す流路を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板処理装置、半導体装置の製造方法、基板処理方法及びサセプタカバーに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の製造工程の一工程では、例えば処理室内に搬入した基板を基板支持部の上面に載置し、基板に所定の処理を施していた（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】特開２００８−０４２０２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、基板支持部上に基板を載置すると、例えば基板支持部の上面に付着していた異物等が基板の裏面に付着してしまう場合があった。また、例えば基板と基板支持部との間に気体が挟み込まれ、基板が横滑りしてしまう場合があった。
【０００５】
本発明の目的は、基板支持部上に載置された基板の裏面への異物の付着及び基板の横滑りを抑制することが可能な基板処理装置、半導体装置の製造方法、基板処理方法及びサセプターカバーを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様によれば、
基板を処理する処理室と、
前記処理室内に設けられ前記基板を支持する基板支持部と、
前記処理室内に処理ガスを供給するガス供給部と、
前記処理室内を排気するガス排気部と、
前記処理室内に供給された処理ガスを励起するプラズマ生成部と、
前記ガス供給部、前記ガス排気部及び前記プラズマ生成部を制御する制御部と、を有し、
前記基板支持部は、
前記基板の縁側を下方から支持する凸領域と、前記凸領域により支持された前記基板に接触しないように前記凸領域の内側に設けられた凹領域と、前記凹領域に設けられ前記凸領域よりも低く形成された補助凸領域と、を上面に有し、
前記凹領域内に連通し、前記基板と前記基板支持部との間の気体を前記凹領域側から逃す流路を有する基板処理装置が提供される。
【０００７】
本発明の他の態様によれば、
基板を処理室内に搬入する工程と、
前記処理室内に設けられ、前記基板の縁側を下方から支持する凸領域と、前記凸領域により支持された前記基板に接触しないように前記凸領域の内側に設けられた凹領域と、前記凹領域に設けられ前記凸領域よりも低く形成された補助凸領域と、を上面に有する基板支持部上に、前記基板と前記基板支持部との間の気体を、前記凹領域に連通する流路により逃しつつ、前記基板を載置する工程と、
ガス排気部により前記処理室内を排気しつつガス供給部により前記処理室内に処理ガスを供給し、プラズマ生成部により前記処理室内に供給した処理ガスを励起して前記基板を
プラズマ処理する工程と、前記処理室内から前記基板を搬出する工程と、
を有する半導体装置の製造方法が提供される。
【０００８】
本発明のさらに他の態様によれば、
基板を処理室内に搬入する工程と、
前記処理室内に設けられ、前記基板の縁側を下方から支持する凸領域と、前記凸領域により支持された前記基板に接触しないように前記凸領域の内側に設けられた凹領域と、前記凹領域に設けられ前記凸領域よりも低く形成された補助凸領域と、を上面に有する基板支持部上に、前記基板と前記基板支持部との間の気体を、前記凹領域に連通する流路により逃しつつ、前記基板を載置する工程と、
ガス排気部により前記処理室内を排気しつつガス供給部により前記処理室内に処理ガスを供給し、プラズマ生成部により前記処理室内に供給した処理ガスを励起して前記基板をプラズマ処理する工程と、
前記処理室内から前記基板を搬出する工程と、を有する基板処理方法が提供される。
【０００９】
本発明のさらに他の態様によれば、
基板を処理する処理室内で前記基板を支持するサセプタに着脱自在なサセプタカバーであって、
前記基板の一部を下方から支持する凸領域と、前記凸領域により支持された前記基板に接触しないように配置される凹領域と、前記凹領域に設けられ前記凸領域よりも低く形成された補助凸領域と、が設けられているサセプタカバーが提供される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、基板支持部に載置された基板の裏面への異物の付着及び基板の横滑りを抑制することが可能な基板処理装置、半導体装置の製造方法、基板処理方法及びサセプタカバーが提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１実施形態に係る基板処理装置としての変形マグネトロン型プラズマ処理装置の断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る基板処理装置が備える基板支持部を示す模式図であって、（ａ）は基板支持部の平面図であり、（ｂ）は基板支持部のＡ−Ａ断面図である。
【図３】基板支持部から異物が発生するモデルを示す模式図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係る基板処理工程を示すフロー図である。
【図５】（ａ）は本発明の第１実施形態に係る予備加熱工程にて基板が保持される様子を示す模式図であり、（ｂ）は従来技術に係る予備加熱工程にて基板が保持される様子を示す模式図である。
【図６】本発明の第１実施形態の変形例に係る基板処理装置が備える基板支持部を示す模式図であって、（ａ）は基板支持部の平面図であり、（ｂ）は基板支持部のＡ−Ａ断面図である。
【図７】本発明の実施例３及び比較例に係る基板処理工程における基板昇温特性を示す図であって、（ａ）は基板処理工程における各イベントの実施時間を示すイベントチャートであり、（ｂ）は基板昇温特性を示すグラフ図である。
【図８】本発明の第２実施形態に係る基板処理装置としてのＩＣＰ型プラズマ処理装置の断面図である。
【図９】本発明の第３実施形態に係る基板処理装置としてのＥＣＲ型プラズマ処理装置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
＜本発明の第１実施形態＞
（１）基板処理装置の構成
本発明の第１実施形態に係る基板処理装置について、図１を用いて以下に説明する。図１は、本実施形態に係る基板処理装置としての変形マグネトロン型プラズマ処理装置１００の断面図である。
【００１３】
変形マグネトロン型プラズマ（Ｍｏｄｉｆｉｅｄ Ｍａｇｎｅｔｒｏｎ Ｔｙｐｅｄ Ｐｌａｓｍａ）処理装置１００（以下、ＭＭＴ装置１００と記載）は、電界と磁界とにより高密度プラズマを生成する変形マグネトロン型プラズマ源を用いて、シリコン（Ｓｉ）等の基板としてのウエハ２００をプラズマ処理する基板処理装置として構成されている。すなわち、ＭＭＴ装置１００は、気密性を保持した処理室２０１内にウエハ２００を搬入し、処理室２０１内に供給した処理ガスに、一定の圧力下で高周波電圧をかけてマグネトロン放電を起こすように構成されている。係る機構により処理ガスを励起させて、ウエハ２００に酸化や窒化等を行なったり、薄膜を形成したり、またはウエハ２００の表面をエッチングしたり等の各種プラズマ処理を施すことができる。
【００１４】
（処理室）
ＭＭＴ装置１００は、ウエハ２００をプラズマ処理する処理炉２０２を備えている。処理炉２０２には、処理室２０１を構成する処理容器２０３が設けられている。処理容器２０３は、第１の容器であるドーム型の上側容器２１０と、第２の容器である碗型の下側容器２１１とを備えている。上側容器２１０が下側容器２１１の上に被さることにより、処理室２０１が形成される。上側容器２１０は、例えば酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）または石英（ＳｉＯ２）等の非金属材料で形成されており、下側容器２１１は、例えばアルミニウム（Ａｌ）で形成されている。
【００１５】
また、下側容器２１１の下部側壁には、ゲートバルブ２４４が設けられている。ゲートバルブ２４４は、開いているときには、搬送機構（図示せず）を用いて処理室２０１内へウエハ２００を搬入し、または処理室２０１外へウエハ２００を搬出することができるように構成されている。ゲートバルブ２４４は、閉まっているときには、処理室２０１内の気密性を保持する仕切弁となるように構成されている。
【００１６】
（基板支持部）
処理室２０１の底側中央には、ウエハ２００を支持する基板支持部２１７が設けられている。基板支持部２１７は、例えば石英（ＳｉＯ２）等の非金属材料からそれぞれ形成されるサセプタ２１９及びサセプタカバー２１８を有しており（図２参照）、ウエハ２００上に形成される膜等への金属汚染を低減することができるように構成されている。サセプタ２１９及びサセプタカバー２１８については後述する。
【００１７】
基板支持部２１７の内部には、ウエハ２００を加熱する加熱部としてのヒータ２１７ｂが一体的に埋め込まれている。ヒータ２１７ｂは、電力が供給されると、ウエハ２００を例えば２５℃〜７００℃程度に加熱することができるように構成されている。
【００１８】
基板支持部２１７は、下側容器２１１とは電気的に絶縁されている。基板支持部２１７内部にはインピーダンス調整電極２１７ｃが装備されている。インピーダンス調整電極２１７ｃは、インピーダンス調整部としてのインピーダンス可変機構２７４を介して接地されている。インピーダンス調整電極２１７ｃは、後述する第１の電極としての筒状電極２１５に対する第２の電極として機能する。インピーダンス可変機構２７４はコイルや可変コンデンサから構成されており、コイルのインダクタンス及び抵抗並びに可変コンデンサの容量値を制御することにより、インピーダンス調整電極２１７ｃ及び基板支持部２１７を介して、ウエハ２００の電位（バイアス電圧）を制御できるように構成されている。
【００１９】
基板支持部２１７には、基板支持部２１７を昇降及び回転させる基板支持部昇降・回転機構２６８が設けられている。また、基板支持部２１７には、貫通孔２１７ａが設けられ、一方、下側容器２１１の底面にはウエハ突上げピン２６６が設けられている。貫通孔２１７ａとウエハ突上げピン２６６とは互いに対向する位置に、少なくとも各３箇所ずつ設けられている。基板支持部昇降・回転機構２６８により基板支持部２１７が下降させられたときには、ウエハ突上げピン２６６が基板支持部２１７とは非接触な状態で貫通孔２１７ａを突き抜けることで、ウエハ突上げピン２６６により、処理室２０１内に搬入されたウエハ２００を一時的に保持するように構成されている。基板支持部昇降・回転機構２６８により基板支持部２１７が上昇させられたときには、ウエハ突上げピン２６６から基板支持部２１７上にウエハ２００が載置されるように構成されている。なお、後述するように、貫通孔２１７ａは、ウエハ２００と基板支持部２１７との間の気体を逃がす流路としても構成されている。
【００２０】
また、基板支持部昇降・回転機構２６８は、基板支持部２１７上面の中心を通る垂直軸回りに基板支持部２１７を回転させることで、プラズマ処理中のウエハ２００を回転させて、ウエハ２００面内におけるプラズマ処理の均一性を向上させることができるように構成されている。
【００２１】
（ランプ加熱ユニット）
処理室２０１の上方、つまり上側容器２１０の上面には、光透過窓２７８が設けられ、光透過窓２７８上の反応容器２０３外側には、ランプ加熱装置としてのランプ加熱ユニット２８０が設置されている。ランプ加熱ユニット２８０は、基板支持部２１７と対向する位置に設けられ、ウエハ２００の上方からウエハ２００を加熱するよう構成されている。ランプ加熱ユニット２８０を点灯することで、ヒータ２１７ｂと比較してより短時間でウエハ２００を加熱することができるよう構成されている。また、ヒータ２１７ｂを併用することで、基板表面の温度を例えば９００℃にすることができる。
【００２２】
（ガス供給部）
処理室２０１の上方、つまり上側容器２１０の上部には、シャワーヘッド２３６が設けられている。シャワーヘッド２３６は、キャップ状の蓋体２３３と、ガス導入口２３４と、バッファ室２３７と、開口２３８と、遮蔽プレート２４０と、ガス吹出口２３９とを備え、処理ガス等の各種ガスを処理室２０１内へ供給できるように構成されている。バッファ室２３７は、ガス導入口２３４より導入される各種ガスを分散する分散空間として構成されている。
【００２３】
ガス導入口２３４には、酸素含有ガスとしての酸素（Ｏ２）ガスを供給する酸素含有ガス供給管２３２ａの下流端と、窒素含有ガスとしての窒素（Ｎ２）ガスを供給する窒素含有ガス供給管２３２ｂの下流端と、が合流するように接続されている。酸素含有ガス供給管２３２ａには、上流側から順にＯ２ガス供給源２５０ａ、流量制御装置としてのマスフローコントローラ２５２ａ、開閉弁としてのバルブ２５３ａが設けられている。窒素含有ガス供給管２３２ｂには、上流側から順にＮ２ガス供給源２５０ｂ、流量制御装置としてのマスフローコントローラ２５２ｂ、開閉弁としてのバルブ２５３ｂが設けられている。酸素含有ガス供給管２３２ａと窒素含有ガス供給管２３２ｂとが合流した下流側には、バルブ２５４が設けられ、ガスケット２０３ｂを介してガス導入口２３４の上流端に接続されている。バルブ２５３ａ，２５３ｂ，２５４を開くことによって、マスフローコントローラ２５２ａ，２５２ｂによりそれぞれのガスの流量を調整しつつ、ガス供給管２３２ａ，２３２ｂを介して、酸素含有ガス及び窒素含有ガスを処理室２０１内へ供給できるように構成されている。
【００２４】
主に、シャワーヘッド２３６（蓋体２３３、ガス導入口２３４、バッファ室２３７、開口２３８、遮蔽プレート２４０、ガス吹出口２３９）、酸素含有ガス供給管２３２ａ、窒素含有ガス供給管２３２ｂ、Ｏ２ガス供給源２５０ａ、Ｎ２ガス供給源２５０ｂ、マスフローコントローラ２５２ａ，２５２ｂ、バルブ２５３ａ，２５３ｂ，２５４により、本実施形態に係るガス供給部が構成されている。
【００２５】
（ガス排気部）
下側容器２１１の側壁には、処理室２０１内からガスを排気するガス排気口２３５が設けられている。ガス排気口２３５には、ガス排気管２３１の上流端が接続されている。ガス排気管２３１には、上流側から順に圧力調整器（圧力調整部）としてのＡＰＣ（Ａｕｔｏ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）２４２、開閉弁としてのバルブ２４３ｂ、真空排気装置としての真空ポンプ２４６が設けられている。
【００２６】
主に、ガス排気口２３５、ガス排気管２３１、ＡＰＣ２４２、バルブ２４３ｂ、真空ポンプ２４６により、本実施形態に係るガス排気部が構成されている。
【００２７】
（プラズマ生成部）
処理室２０１の外周部、すなわち上側容器２１０の側壁の外側には、処理室２０１を囲うように、第１の電極としての筒状電極２１５が設けられている。筒状電極２１５は、筒状、例えば円筒状に形成されている。筒状電極２１５は、インピーダンスの整合を行なう整合器２７２を介して高周波電力を印加する高周波電源２７３に接続されている。
【００２８】
筒状電極２１５の外側表面の上下端部には、上側磁石２１６ａ及び下側磁石２１６ｂがそれぞれ取り付けられている。上側磁石２１６ａおよび下側磁石２１６ｂは、ともに筒状、例えば円筒状に形成された永久磁石により構成されている。上側磁石２１６ａおよび下側磁石２１６ｂは、処理室２０１に向いた面側とその反対の面側とに磁極を有している。上側磁石２１６ａおよび下側磁石２１６ｂの磁極の向きは、逆向きになるよう配置されている。すなわち、上側磁石２１６ａおよび下側磁石２１６ｂの処理室２０１に向いた面側の磁極同士は互いに異極となっている。これにより、筒状電極２１５の内側表面に沿って円筒軸方向の磁力線が形成される。
【００２９】
上側磁石２１６ａおよび下側磁石２１６ｂにより磁界を発生させ、さらに処理室２０１内に処理ガスを導入した後、筒状電極２１５に高周波電力を供給して電界を形成することで、処理室２０１内のプラズマ生成領域２２４にマグネトロン放電プラズマが生成されるように構成されている。放出された電子を上述の電磁界が周回運動させることによって、プラズマの電離生成率が高まり、長寿命かつ高密度のプラズマを生成させることができる。
【００３０】
なお、筒状電極２１５、上側磁石２１６ａおよび下側磁石２１６ｂの周囲には、これらが形成する電磁界が他の装置や外部環境に悪影響を及ぼさないように、電磁界を有効に遮蔽する金属製の遮蔽板２２３が設けられている。
【００３１】
主に、筒状電極２１５、整合器２７２、高周波電源２７３、上側磁石２１６ａおよび下側磁石２１６ｂにより、本実施形態に係るプラズマ生成部が構成されている。
【００３２】
（制御部）
制御部としてのコントローラ２２１は、信号線Ａを通じて、ＡＰＣ２４２、バルブ２４３及び真空ポンプポンプ２４６ｂを、信号線Ｂを通じて基板支持部昇降・回転機構２６８を、信号線Ｃを通じてヒータ２１７ｂ及びインピーダンス可変機構２７４を、信号線Ｄを通じてゲートバルブ２４４を、信号線Ｅを通じて整合器２７２及び高周波電源２７３を、
信号線Ｆを通じてマスフローコントローラ２５２ａ，２５２ｂ及びバルブ２５３ａ，２５３ｂ，２５４を、信号線Ｇを通じてランプ加熱ユニット２８０を、それぞれ制御するように構成されている。
【００３３】
（２）基板支持部の構成
次に、本実施形態の基板支持部２１７が備えるサセプタ２１９及びサセプタカバー２１８について、主に図２を用いて説明する。図２は、本実施形態に係る基板処理装置が備える基板支持部２１７を示す模式図であって、（ａ）は基板支持部２１７の平面図であり、（ｂ）は基板支持部２１７のＡ−Ａ断面図である。
【００３４】
図２（ｂ）に示すように、基板支持部２１７は、ヒータ２１７ｂやインピーダンス調整電極２１７ｃが埋め込まれたサセプタ２１９と、例えば厚さが０．７ｍｍ以上１．５ｍｍ以下の円板状のサセプタカバー２１８とを有する。サセプタカバー２１８は、サセプタ２１９に着脱自在に設けられている。サセプタ２１９及びサセプタカバー２１８の径や各部のサイズは、支持するウエハ２００の径に応じて定められる。以下においては、２００ｍｍ〜４５０ｍｍの範囲であって、例えば３００ｍｍ径のウエハ２００に対応するサセプタ２１９及びサセプタカバー２１８について説明する。
【００３５】
（凸領域および凹領域）
サセプタカバー２１８は、ウエハ２００の一部を下方から支持する凸領域としての外周支持部２１８ｍを有する。外周支持部２１８ｍは、例えばウエハ２００の縁から半径方向内側に向けて３ｍｍ未満の領域を支持するよう構成されている。このとき、外周支持部２１８ｍは、例えばウエハ２００を囲うように切れ目なく縁側を支持する。また、外周支持部２１８ｍがウエハ２００の裏面と接触する幅ｗは、３ｍｍ未満であって例えば１．５ｍｍ以下とする。
【００３６】
また、サセプタカバー２１８は、外周支持部２１８ｍの内側に凹領域としての中央凹部２１８ｄを有する。中央凹部２１８ｄは、例えばサセプタカバー２１８の表面にザグリ加工により設けられ、外周支持部２１８ｍにより支持されたウエハ２００に接触しないように構成されている。
【００３７】
このように、サセプタカバー２１８に外周支持部２１８ｍと中央凹部２１８ｄとを設けたので、基板支持部２１７の上面とウエハ２００の裏面との接触面積が減り、ウエハ２００の裏面の異物や傷を低減することができる。
【００３８】
また、中央凹部２１８ｄを用いてウエハ２００の裏面に空間を設けることによって、基板支持部２１７上へのウエハ２００の静電吸着を抑制することができる。すなわち、ウエハ２００とインピーダンス調整電極２１７ｃとの間に、サセプタカバー２１８を構成する材料よりも誘電率が低い空間を介在させるようにしたので、サセプタカバー２１８とウエハ２００との間に生じる静電力を低減させることができる。なお、静電吸着は、プラズマにより帯電したウエハ２００がサセプタ２１９内部のインピーダンス調整電極２１７ｃに引きつけられることで起きる。本実施形態によれば、ウエハ２００の搬出時等に基板支持部２１７からウエハ２００を容易に剥がすことができる。また、静電吸着を抑制することで、ウエハ２００と基板支持部２１７との接触圧力が減り、ウエハ２００裏面と基板支持部２１７との摩擦力が減ることにより、ウエハ２００裏面に形成される傷や、ウエハ２００裏面に付着するパーティクルを低減することができる。
【００３９】
また、外周支持部２１８ｍにより、異物による影響の少ないウエハ２００の縁側を支持するようにしたので、ウエハ２００の裏面に異物が付着したとしても半導体装置への影響が軽減される。また、ウエハ２００を囲うように支持する外周支持部２１８ｍにより、ウ
エハ２００の縁部とサセプタカバー２１８との間に隙間がなくなることによって、ウエハ２００の裏面へのプラズマの回り込みを抑制することができる。
【００４０】
なお、サセプタカバー２１８の外周支持部２１８ｍは、ウエハ２００の底面縁側を下方から支持されるように構成されており、ウエハ２００の側部（ウエハ２００の側面）には接触しないように構成されている。すなわち、外周支持部２１８ｍの上面は、ウエハ２００側部に嵌合するような段差状には形成されておらず、平坦状に構成されている。これにより、ウエハ２００の側部とサセプタカバー２１８との接触によるパーティクルの発生を抑制することができ、基板処理の品質を向上させることが可能となる。
【００４１】
（流路）
また、サセプタカバー２１８は、中央凹部２１８ｄ内に連通する貫通孔２１８ａを有する。貫通孔２１８ａは、ウエハ２００と基板支持部２１７との間の気体を中央凹部２１８ｄ側から逃がす流路の一部を構成する。係る貫通孔２１８ａは、例えば中央凹部２１８ｄの少なくとも３箇所に開口している。３箇所の貫通孔２１８ａは、例えばサセプタカバー２１８の外周縁との同心円上に、それぞれが略同距離だけ離れて配置されている。サセプタ２１９は、サセプタカバー２１８が有する貫通孔２１８ａと重なる位置に貫通孔２１９ａを有している。貫通孔２１８ａと貫通孔２１９ａとで、基板支持部２１７が備える流路としての貫通孔２１７ａが構成される。
【００４２】
このように、中央凹部２１８ｄ内に連通する貫通孔２１７ａを更に設けたので、ウエハ２００が基板支持部２１７に載置される際、ウエハ２００と基板支持部２１７とに挟まれた気体を貫通孔２１７ａにより逃がすことができ、ウエハ２００の横滑り（スライド）を起こり難くすることができる。
【００４３】
（補助凸領域）
中央凹部２１８ｄは、ウエハ２００の一部を下方から補助的に支持する補助凸領域としての中央支持部２１８ｓを有する。中央支持部２１８ｓは、例えば突起状に１つ以上、好ましくは複数個、さらに好ましくは３つ以上設けられている。図２（ａ）に示す例では、３つの中央支持部２１８ｓが、サセプタカバー２１８の外周縁との同心円上に、それぞれ略同距離だけ離れて、例えば貫通孔２１８ａの開口位置とは約６０°ずれた位置に配置されている。３つの中央支持部２１８ｓは、所定のピッチ円直径（ＰＣＤ：Ｐｉｔｃｈ Ｃｉｒｃｌｅ Ｄｉａｍｅｔｅｒ）ｄとなるよう配置され、例えばピッチ円直径ｄを１４５ｍｍ以上１５５ｍｍ以下とすることができる。
【００４４】
また、中央支持部２１８ｓは、例えば外周支持部２１８ｍよりも低く形成されており、外周支持部２１８ｍとの高低差ｈは例えば０．１ｍｍ以上０．２ｍｍ以下である。なお、サセプタカバー２１８の表面（中央凹部２１８ｄの表面）に対してザグリ加工を行うことで中央支持部２１８ｓを形成する場合、中央支持部２１８ｓの高さは例えば０．０４ｍｍ〜０．１ｍｍ程度とすることができる。また、サセプタカバー２１８の表面（中央凹部２１８ｄの表面）に例えば円板状の石英部材等を設置することで中央支持部２１８ｓを形成する場合、中央支持部２１８ｓの高さは例えば０．５ｍｍ程度とすることができる。なお、外周支持部２１８ｍの高さ（中央凹部２１８ｄの深さ）は、これら中央支持部２１８ｓの高さに０．１ｍｍ〜０．２ｍｍを加えたものになる。
【００４５】
このように、ウエハ２００を縁側で支持する外周支持部２１８ｍに対し、その内側に、中央支持部２１８ｓを外周支持部２１８ｍよりも低く設けたので、ウエハ２００の撓みを補正しつつ、ウエハ２００との接触圧力を更に下げて裏面の異物を低減することができる。また、ウエハ２００とインピーダンス調整電極２１７ｃとの間に存在するキャパシタンスが減り、静電力を低減させることができる。
【００４６】
なお、中央支持部２１８ｓを例えば円柱形とする場合、その上端面（支持面）の直径は例えば２．８ｍｍよりも小さくすることが好ましい。このように構成した場合、ウエハ２００をいわゆる点で支持すること、すなわち、ウエハ２００と中央支持部２１８ｓとの接触面積を小さくすることができるようになる。その結果、ウエハ２００と中央支持部２１８ｓとの接触によるパーティクルの発生を効果的に抑制することができるようになる。
【００４７】
また、中央支持部２１８ｓを複数設ける場合、中央支持部２１８ｓはウエハ２００の中心を除く領域を囲うように設けることが好ましい。すなわち、中央支持部２１８ｓはウエハ２００の中心付近（中央凹部２１８ｄの中央付近）には設けないことが好ましい。外周支持部２１８ｍにより外周縁が支持されるウエハ２００は、その中央部が最も下がるように撓むこととなるが、仮に、中央支持部２１８ｓをウエハ２００の中央部に設けた場合、ウエハ２００と中央支持部２１８ｓとの接触圧が大きくなり過ぎて、パーティクルの発生量が増大してしまう恐れがある。これに対し、図２のように中央支持部２１８ｓをウエハ２００の中心を除く領域を囲うように設けることにより、ウエハ２００と中央支持部２１８ｓとの接触圧の増大を防ぎ、パーティクルの発生を抑制することができるようになる。
【００４８】
（その他の構成）
また、本実施形態では、例えばサセプタカバー２１８をサセプタ２１９とは別体としている。これにより、基板支持部２１７の上面の消耗具合に応じてサセプタカバー２１８のみを交換することができ、また、所望の基板処理特性等に応じて、サセプタカバー２１８の厚さや形状の変更を容易に行うことができる。例えば、サセプタカバー２１８を厚く形成し、インピーダンス調整電極２１７ｃとウエハ２００との距離を広げれば、インピーダンス調整電極２１７ｃとウエハ２００との間のキャパシタンスを小さくすることができ、上記ウエハ２００の吸着をより一層抑制することができる。
【００４９】
なお、サセプタカバー２１８の表面には研磨等を施して、表面粗さＲａを小さくすることが好ましい。例えば石英等から構成されるサセプタカバー２１８は、切削したのみの仕上げでは、表面粗さＲａが例えば２．５μｍ程度となっており、ウエハ２００の表面の異物が増加する原因となる場合がある。係る異物は、例えば図３に示すモデルにより発生すると考えられる。すなわち、図３に示すように、基板支持部２１７上に載置されたウエハ２００は、基板支持部２１７が備えるヒータ２１７ｂにより加熱されて膨張する。このとき、サセプタカバー２１８の表面が粗いと、ウエハ２００とサセプタカバー２１８の外周支持部２１８ｍとが擦れて異物Ｐが発生し、舞い上がった異物Ｐが例えばウエハ２００の表面に付着する。
【００５０】
そこで、サセプタカバー２１８の表面粗さＲａを小さくしておけば、係る異物Ｐの発生を抑えてウエハ２００の表面への付着を低減することができる。サセプタカバー２１８の表面粗さＲａは、例えば焼き仕上げにより低減させることが可能である。サセプタカバー２１８が薄いために焼き入れにより変形が生じるようであれば、研磨仕上げとすることも可能である。この場合も、焼き仕上げと同等の表面粗さＲａが得られるように研磨を施すことが好ましい。
【００５１】
また、上記焼き仕上げや研磨仕上げの際に、外周支持部２１８ｍや中央支持部２１８ｓの角部の面取りを一緒に行ってもよい。これにより、各支持部２１８ｍ，２１８ｓのウエハ２００の支持面が鏡面となってウエハ２００との局所的な接触圧力が緩和されることによって、より一層異物の発生や付着を低減することができる。また、ウエハ２００の縁部とサセプタカバー２１８との微小な隙間を減少させることができ、ウエハ２００の裏面へのプラズマの回り込みを一層抑制することができる。
【００５２】
（３）基板処理工程
次に、本実施形態に係る基板処理工程について、主に図４を用いて説明する。図４は、本実施形態に係る基板処理工程を示すフロー図である。本実施形態に係る基板処理工程は、例えば半導体装置の製造工程の一工程として、上述のＭＭＴ装置１００により実施される。本実施形態に係る基板処理工程においては、例えばシリコン（Ｓｉ）からなるウエハ２００の表面に窒化処理を施す。なお以下の説明において、ＭＭＴ装置１００を構成する各部の動作は、コントローラ２２１により制御される。
【００５３】
（基板搬入工程）
まずは、ウエハ２００を処理室２０１内に搬入する。具体的には、ウエハ２００の搬送位置まで基板支持部２１７を下降させて、基板支持部２１７の貫通孔２１７ａにウエハ突上げピン２６６を貫通させる。その結果、ウエハ突上げピン２６６が、基板支持部２１７上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２４４を開き、図中省略の搬送機構を用いて処理室２０１に隣接する真空搬送室（図示せず）から処理室２０１内にウエハ２００を搬入する。その結果、ウエハ２００は、基板支持部２１７の上面から突出したウエハ突上げピン２６６上に水平姿勢で支持される。処理室２０１内にウエハ２００を搬入したら、搬送機構を処理室２０１外へ退避させ、ゲートバルブ２４４を閉じて処理室２０１内を密閉する。
【００５４】
（予備加熱工程）
ヒータ２１７ｂには予め電力が供給され、ヒータ２１７ｂ及び基板支持部２１７は、例えば２５℃以上９００℃以下の範囲内の所定温度に加熱されている。予備加熱工程では、搬入したウエハ２００を直ちに基板支持部２１７上に載置せず、図５（ａ）に示すように、基板支持部２１７の上面の外周支持部２１８ｍから所定距離ｇ１だけ離してウエハ突上げピン２６６上にウエハ２００を保持した状態で、ヒータ２１７ｂからの熱輻射によりウエハ２００の予備加熱を行う。このとき、処理室２０１内に昇圧ガスを供給し、処理室２０１内の圧力を高めた状態とすれば、昇圧ガスにより基板支持部２１７からウエハ２００へと熱が伝達され、ウエハ２００の昇温速度を向上させることができる。
【００５５】
しかしながら、図５（ｂ）に示す従来例のように、従来の基板支持部５１７の上面から所定距離ｇ２だけ離して保持したウエハ２００を、予備加熱の終了後に基板支持部５１７の略平坦な上面に載置する場合、処理室２０１内の圧力が高いと、ウエハ２００と基板支持部５１７との間の気体（昇圧ガス等）により、ウエハ２００が横滑りしてしまうことがあった。特に処理室２０１内の圧力が１００Ｐａを超えると横滑りが起き易かった。横滑りを抑制すべく、低圧下で予備加熱を行うと、ウエハ２００の昇温に時間がかかってしまう。或いは、ウエハ２００を載置するときだけ低圧にすると、降圧のための工数が増えて時間がかかってしまう。よって、いずれの場合もスループットが低下して、生産性を低下させていた。
【００５６】
本実施形態では、外周支持部２１８ｍと中央凹部２１８ｄとによりウエハ２００との接触面積を減らし、また、中央凹部２１８ｄ内に連通する貫通孔２１７ａを有する基板支持部２１７としている。よって、ウエハ２００の横滑りを抑制しつつ、以下の手順により、高圧力下で予備加熱を行うことが可能となり、ウエハ２００の昇温速度を高めることができる。
【００５７】
本実施形態では、まず、ウエハ２００をウエハ突上げピン２６６上に保持した状態で、バルブ２５３ｂ，２５４を開け、マスフローコントローラ２５２ｂにて流量制御しながら、バッファ室２３７を介して処理室２０１内に昇圧ガスとしてのＮ２ガスを供給する。このとき、Ｎ２ガスの流量を例えば５００ｓｃｃｍ以上３０００ｓｃｃｍ以下の範囲内の所定値とする。また、真空ポンプ２４６により処理室２０１内を排気しつつＡＰＣ２４２の
開度を調整し、処理室２０１内を例えば１００Ｐａよりも高い所定圧力とする。真空ポンプ２４６は、少なくとも後述の基板搬出工程が終了するまで作動させておく。
【００５８】
上記の状態を所定時間、例えば１０秒間〜６０秒間保つことで、基板支持部２１７からの熱輻射及びＮ２ガスの熱伝達により、ウエハ２００が所定温度に昇温される。
【００５９】
（基板載置工程）
所定時間が経過した後に、所定温度まで昇温されたウエハ２００をウエハ突上げピン２６６から基板支持部２１７上へと載置する。つまり、基板支持部昇降・回転機構２６８を用いて基板支持部２１７を上昇させ、ウエハ２００を基板支持部２１７の上面に支持させる。このとき、処理室２０１内は、例えば先の予備加熱工程と同様の、１００Ｐａよりも高い圧力となっている。本実施形態に係る基板支持部２１７によれば、このような高圧下であっても、ウエハ２００の横滑りを抑制しつつウエハ２００を載置することができる。
【００６０】
基板支持部２１７上にウエハ２００が載置されたら、ウエハ２００を所定の処理位置まで上昇させる。また、基板支持部昇降・回転機構２６８の回転機能を用いて、ウエハ２００の回転を開始する。後述の排気工程の終了時までこの回転を継続することで、ウエハ２００面内における基板処理の均一性を向上させることができる。
【００６１】
（圧力調整工程）
次に、処理ガスとしてのＮ２ガスの供給を行うと共に、高圧に保たれていた処理室２０１内の圧力を、後述のプラズマ処理工程における圧力になるよう調整する。本実施形態においては、昇圧ガスと処理ガスとが共にＮ２ガスであるので、予備加熱工程にて開始したＮ２ガスの供給を継続したまま、マスフローコントローラ２５２ｂによるＮ２ガスの流量の再調整を行って、Ｎ２ガスの流量を例えば１０ｓｃｃｍ以上５００ｓｃｃｍ以下の範囲内の所定値とする。また、ＡＰＣ２４２による処理室２０１内の圧力の再調整を行って、処理室２０１内の圧力を例えば１Ｐａ以上２００Ｐａ以下の範囲内の所定値とする。
【００６２】
（プラズマ処理工程）
処理室２０１内の圧力が安定したら、筒状電極２１５に対して高周波電源２７３から整合器２７２を介して、例えば１５０Ｗ以上２００Ｗ以下の範囲内の所定の出力値の高周波電力の印加を開始する。このとき、インピーダンス可変機構２７４は、予め所定のインピーダンス値に制御しておく。これにより、処理室２０１内、より具体的にはウエハ２００の上方のプラズマ生成領域２２４内にプラズマ放電を起こしてＮ２ガスを励起する。Ｎ２ガスは例えばプラズマ状態となって解離し、窒素（Ｎ）を含む窒素活性種等の反応種を生成する。プラズマ状態となったＮ２ガスにより、ウエハ２００の表面に窒化処理が施される。
【００６３】
その後、例えば２分以上５分以下の範囲内の所定の処理時間が経過したら、高周波電源２７３からの電力の印加を停止して、処理室２０１内のプラズマ放電を停止する。また、バルブ２５３ｂ，２５４を閉めて、Ｎ２ガスの処理室２０１内への供給を停止する。以上により、プラズマ処理工程が終了する。
【００６４】
なお、上記プラズマ処理工程において、ウエハ２００はプラズマ中で帯電し、サセプタ２１９内部のインピーダンス調整電極２１７ｃに引きつけられる。これにより、基板支持部２１７の上面にウエハ２００が吸着した状態となる。本実施形態では、中央支持部２１８ｓを外周支持部２１８ｍよりも低く形成しているので、係る状態であっても中央支持部２１８ｓとウエハ２００との接触圧力の増大が緩和され、異物の増加を抑えることができる。ウエハ２００の吸着状態は、後述のウエハ２００の搬出時まで保たれる。
【００６５】
（残留ガス排気工程）
Ｎ２ガスの供給を停止したら、ガス排気管２３１ａを用いて処理室２０１内を排気する。これにより、処理室２０１内に残留したＮ２ガスや、Ｎ２ガスが反応した排ガス等を処理室２０１外へと排気する。その後、ＡＰＣ２４２の開度を調整し、処理室２０１内の圧力を処理室２０１に隣接する真空搬送室（ウエハ２００の搬出先。図示せず）と同じ圧力（例えば１００Ｐａ）に調整する。
【００６６】
（基板搬出工程）
処理室２０１内が所定の圧力となったら、基板支持部２１７をウエハ２００の搬送位置まで下降させ、ウエハ突上げピン２６６上にウエハ２００を支持させる。そして、ゲートバルブ２４４を開き、図中省略の搬送機構を用いてウエハ２００を処理室２０１外へ搬出する。以上により、本実施形態に係る基板処理工程を終了する。
【００６７】
なお、上述したように、ウエハ２００は搬出時にも依然、基板支持部２１７の上面に吸着した状態となっている。ウエハ２００を略全面で支持する従来の基板支持部の場合、ウエハ２００の搬出時には、基板支持部に面で張り付いているウエハ２００をウエハ突上げピン２６６で突き上げて無理に引き剥がすこととなり、ウエハ２００が飛び跳ねて位置ずれが生じたり、ウエハ２００が破損してしまったりするおそれがあった。
【００６８】
しかしながら、本実施形態においては、ウエハ２００は少ない接触面積で支持されているため、基板支持部２１７から剥がし易い状態となっており、ウエハ２００の飛び跳ねや破損のリスクを低減することができる。
【００６９】
（４）本実施形態に係る効果
本実施形態によれば、以下に示す１つまたは複数の効果を奏する。
【００７０】
（ａ）本実施形態によれば、基板支持部２１７は、ウエハ２００の一部を下方から支持する外周支持部２１８ｍと、外周支持部２１８ｍにより支持されたウエハ２００に接触しないように配置される中央凹部２１８ｄと、を上面に有する。これにより、基板支持部２１７上にウエハ２００を載置したときの接触面積が減り、ウエハ２００の裏面への異物の付着が抑制され、また、ウエハ２００の裏面の傷を軽減することができる。
【００７１】
従来の略平坦な上面を有する基板支持部においては、ウエハ２００の裏面の略全面を基板支持部の上面で支持しており、ウエハ２００の裏面に異物が付着したり傷がついたりしてしまう場合があった。係る異物は、ウエハ２００との摩擦によるほか、例えば基板支持部やそれ以外の処理室内部材がプラズマによりスパッタされて発生する。裏面に異物や傷のあるウエハ２００は、例えば後の露光工程にて露光機のウエハステージ上等に載置された際に異物や傷の周囲で局所的な歪みを生じ、露光機のピントが合わないデフォーカスを引き起こす場合があった。
【００７２】
本実施形態においては、ウエハ２００の裏面の異物や傷が低減され、このようなデフォーカス等を起こり難くすることができる。よって、ウエハ２００上に形成される半導体装置の歩留まりを向上させることができる。
【００７３】
（ｂ）また、本実施形態によれば、基板支持部２１７は、中央凹部２１８ｄ内に連通し、ウエハ２００と基板支持部２１７との間の気体を中央凹部２１８ｄ側から逃す貫通孔２１７ａを更に有する。これにより、基板支持部２１７上にウエハ２００を載置した際、ウエハ２００と基板支持部２１７との間の気体が貫通孔２１７ａから基板支持部２１７の下部構造へと抜けていくので、ウエハ２００の横滑りを抑制することができる。
【００７４】
従来の略平坦な上面を有する基板支持部においては、基板支持部上にウエハ２００が載置される際、処理室２０１内に処理ガスや不活性ガス等の気体が存在していると、ウエハ２００と基板支持部との間に一部の気体が挟まれ、ウエハ２００を横滑りさせてしまう場合があった。横滑りが起きると、例えばウエハ２００の搬送エラーが生じたり、ウエハ２００を破損させたりするおそれがあった。
【００７５】
本実施形態においては、ウエハ２００の横滑りを抑制して、このようなウエハ２００の搬送エラーや破損を起こり難くすることができる。
【００７６】
（ｃ）また、本実施形態によれば、外周支持部２１８ｍはウエハ２００の縁側を支持し、中央凹部２１８ｄは外周支持部２１８ｍの内側に設けられる。また、外周支持部２１８ｍは、ウエハ２００の縁から内側に３ｍｍ未満の領域を支持する。これにより、ウエハ２００の裏面に異物が付着したとしても、半導体装置への影響を軽減することができる。
【００７７】
例えばウエハ２００の縁から内側に数ｍｍまでの領域は、通常、半導体装置の形成領域外となり、ウエハ２００の裏面の異物や傷はある程度許容される。露光装置の場合を例にとると、半導体装置の形成領域外に局所的な歪みが生じてデフォーカスが発生したとしても、半導体装置の形成領域に対してはほとんど影響を及ぼさない。また、ウエハ２００全体が傾いた場合には、露光装置の備える傾き補正機構等による修正が可能である。
【００７８】
本実施形態の構成によれば、外周支持部２１８ｍは主にウエハ２００の半導体装置の形成領域外でウエハ２００と接触することとなり、異物の付着による半導体装置への影響を軽減することができる。
【００７９】
（ｄ）また、本実施形態によれば、外周支持部２１８ｍは切れ目なくウエハ２００の縁側を支持する。これにより、ウエハ２００の裏面にプラズマが回り込むのを遮って、ウエハ２００の裏面がエッチングされたり、ウエハ２００の裏面に堆積物等が付着したりすることを抑制することができる。よって、ウエハ２００の裏面の異物や傷を一層低減することができる。
【００８０】
（ｅ）また、本実施形態によれば、中央凹部２１８ｄを用いてウエハ２００の裏面に空間を設けることによって、基板支持部２１７上へのウエハ２００の静電吸着を抑制することができる。すなわち、ウエハ２００とインピーダンス調整電極２１７ｃとの間に、サセプタカバー２１８を構成する材料よりも誘電率が低い空間を介在させるようにしたので、サセプタカバー２１８とウエハ２００との間に生じる静電力を低減させることができる。
【００８１】
（ｆ）また、本実施形態によれば、サセプタカバー２１８の外周支持部２１８ｍは、ウエハ２００の側部（ウエハ２００の側面）には接触しないように構成されている。すなわち、外周支持部２１８ｍの上面は、ウエハ２００側部に嵌合するような段差状には形成されておらず、フラットに構成されている。これにより、ウエハ２００縁部とサセプタカバー２１８との接触によるパーティクルの発生を抑制することができ、基板処理の品質を向上させることが可能となる。
【００８２】
（ｇ）また、本実施形態によれば、中央凹部２１８ｄは、ウエハ２００の一部を下方から補助的に支持する中央支持部２１８ｓを有する。これにより、外周支持部２１８ｍによって主に縁側で支えられるウエハ２００の撓みを補正することができ、ウエハ２００の面内で基板処理の均一性を保つことができる。
【００８３】
（ｈ）また、本実施形態によれば、中央支持部２１８ｓは、外周支持部２１８ｍよりも例えば０．１ｍｍ以上０．２ｍｍ以下低く形成されている。これにより、ウエハ２００の撓
みを補正しつつ、ウエハ２００との接触圧力を下げることができ、ウエハ２００の裏面の異物が増加するのを抑えることができる。
【００８４】
（ｉ）また、本実施形態によれば、中央支持部２１８ｓのウエハ２００を支持する面の直径は２．８ｍｍよりも小さい。これにより、ウエハ２００と中央支持部２１８ｓとの接触面積を小さくすることができ、ウエハ２００と中央支持部２１８ｓとの接触によるパーティクルの発生を効果的に抑制することができるようになる。
【００８５】
なお、中央支持部２１８ｓのウエハ２００を支持する面積を増やせば、ウエハ２００との接触圧力を一層下げることができると共により安定的な支持が可能にはなるが、支持面積の増大はまた、ウエハ２００の裏面の異物を増大・増加させてしまう。上記のように、中央支持部２１８ｓの支持面の直径に上限を設けることで、異物の増加を抑えることができる。
【００８６】
（ｊ）また、本実施形態によれば、中央支持部２１８ｓを、ウエハ２００の中心を除く領域を囲うように設けている。すなわち、中央支持部２１８ｓを、ウエハ２００の中心付近（中央凹部２１８ｄの中央付近）には設けていない。これにより、ウエハ２００と中央支持部２１８ｓとの接触圧の増大を防ぎ、パーティクルの発生を抑制することができるようになる。
【００８７】
（ｋ）また、本実施形態によれば、中央支持部２１８ｓの表面粗さＲａは２．５μｍよりも小さい。これにより、ウエハ２００が基板支持部２１７上に載置されて膨張しても、ウエハ２００と外周支持部２１８ｍとが擦れて異物Ｐが発生することを抑制でき、ウエハ２００の表面の異物を低減することができる。
【００８８】
（ｌ）また、本実施形態によれば、基板支持部２１７は、サセプタ２１９と、サセプタ２１９に着脱自在なサセプタカバー２１８とを有し、外周支持部２１８ｍおよび中央凹部２１８ｄはサセプタカバー２１８に設けられている。これにより、プラズマに曝されるなどして消耗の激しい基板支持部２１７の上面のサセプタカバー２１８のみを消耗具合に応じて適宜交換することができ、コストや工数を省くことができる。
【００８９】
（ｍ）また、本実施形態によれば、処理室２０１内の圧力を高め、基板支持部２１７からウエハ２００を離した状態で予備加熱する予備加熱工程と、処理室２０１内の圧力が１００Ｐａよりも高い状態で基板支持部２１７の外周支持部２１８ｍにウエハ２００を載置する基板載置工程と、を有する。このように、処理室２０１内の圧力が高い状態で基板載置工程を行ってもウエハ２００が横滑りし難いため、処理室２０１内の圧力を高めてウエハ２００の昇温速度の向上を図ることができ、スループットが向上する。
【００９０】
（ｎ）また、本実施形態によれば、ウエハ２００が、サセプタカバー２１８上に載置されていることにより、ウエハ２００の裏面に空間を設けることができる。このように構成することで、ウエハ２００とインピーダンス調整電極２１７ｃとの間に真空のキャパシタンスが形成され、ウエハ２００のバイアスを低減することができる。バイアスを低減することによって、プラズマ中に存在する活性なガスをウエハ２００に引き込む力が弱くなり、表面に微小な凹凸が形成されたウエハ２００の凹部の底面と側面とに等方的な処理を行うことができ、例えば窒化処理等によりステップカバレッジの良い膜を形成することができる。
【００９１】
（５）本実施形態の変形例
（変形例１）
次に、本実施形態の変形例１について、図６を用いて説明する。図６（ａ）に示すよう
に、本変形例に係る基板支持部３１７の上面には、ウエハ２００の支持位置を示す印３１８ｂが、所定の形状および配置で１つ以上設けられている。図６に示す例では、ウエハ２００の搬入搬出方向（Ａ−Ａ軸方向）に２箇所、搬入搬出方向に対して垂直方向に２箇所、直線状の印３１８ｂが設けられている。目視で充分な確認ができるよう、印３１８ｂは所定の太さ（幅）及び長さを有するものとする。
【００９２】
係る印３１８ｂは、サセプタカバー２１８の表面に彫り込みや段差、突起を設ける等、ウエハ２００に対する影響の少ない方法により形成することができる。また、サセプタカバー２１８の研磨仕上げも一緒に行えば、サセプタカバー２１８の透明性が増し、印３１８ｂの視認性を向上させることができる。この場合、ウエハ２００への影響を避け、サセプタカバー２１８の裏面に印を設けてもよい。
【００９３】
ＭＭＴ装置１００が備える搬送機構（図示せず）の調整を行う際などに、図６（ａ）に示すように、基板支持部３１７に支持されたウエハ２００の各印３１８ｂに掛かる４点の縁が、各印３１８ｂの所定幅の中に入るよう搬送機構を調整すれば、次回以降、ウエハ２００を所定の支持位置へと搬入し、支持させることができる。このように、印３１８ｂを設けることで、搬送機構の位置調整が容易となり、また、搬送の位置精度が上がってウエハ２００の位置ずれを抑えることができる。したがって、ウエハ２００と他部材との接触やそれによりウエハ２００に加わる振動等が生じ難くなるので、いっそう異物を低減することができる。
【００９４】
（変形例２）
次に、本実施形態の変形例２について説明する。本変形例に係る基板支持部の上面に設けられる凸領域は、ウエハ２００の縁から３ｍｍ以上離れた（ウエハ２００の中心に寄った）領域を支持するよう構成されている。ウエハ２００を支持する際、ウエハ２００に何らかの膜が形成されているような場合には、凸領域がウエハ２００の縁に触れてしまうことによって、ウエハ２００の縁の部分の膜が削られてパーティクルを発生させるおそれがある。しかし、上記のように、ウエハ２００の縁から３ｍｍ以上離れた位置を凸領域が支持する構成とすることで、ウエハ２００を支持する際、ウエハ２００の縁に触れてしまう可能性を低減することができる。
【００９５】
＜本発明の第２実施形態＞
上述した実施形態ではＭＭＴ装置１００を用いる場合について説明したが、本発明は係る形態に限らず、例えばＩＣＰ（Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｐｌａｓｍａ）方式プラズマ処理装置（以下、ＩＣＰ装置３００と記載）を用いて実施することも可能である。
【００９６】
以下に、本実施形態に係るＩＣＰ装置３００について、図８を用いて説明する。ＩＣＰ装置３００は、主にプラズマ生成部の構成が上述の実施形態に係るＭＭＴ装置１００と異なる。それ以外の構成についてはＭＭＴ装置１００と同様である。なお、図８では、反応ガス供給部等、一部の構成を簡略化して図示した。
【００９７】
ＩＣＰ装置３００は、プラズマ生成部の構成の一部として、電力を供給することでプラズマを生成する誘電コイル３１５ａ、３１５ｂを備えている。誘電コイル３１５ａは上側容器２１０の天井壁の外側に敷設されている。誘電コイル３１５ｂは上側容器２１０の外周壁の外側に敷設されている。ＩＣＰ装置３００においても、ガス導入口２３４を経由して反応ガスを処理室２０１内へ供給するように構成されている。反応ガスを供給して誘電コイル３１５ａ、３１５ｂへ高周波電力を印加すると、電磁誘導により、ウエハ２００の表面（処理面）に対して略水平の電界が生じるように構成されている。この電界をエネルギーとしてプラズマ放電を起こし、供給された反応ガスを励起して反応種を生成すること
ができる。
【００９８】
上記構成において、誘電コイル３１５ａ、３１５ｂに印加する高周波電力と、インピーダンス可変機構２７４のインピーダンスとを制御することによって、ウエハ２００に加わる電界の垂直成分及び水平成分の強度を調整可能に構成されている。特に、誘電コイル３１５ｂにより、水平方向の電界を強めることがより容易となる。また、誘電コイル３１５ｂの替わりに、例えば円筒状の筒状電極や、平行平板型の電極等を用いてもよい。
【００９９】
主に、誘電コイル３１５ａ、３１５ｂ、整合器２７２ａ、２７２ｂ、高周波電源２７３ａ、２７３ｂにより、本実施形態に係るプラズマ生成部が構成されている。
【０１００】
本実施形態においても、上述の実施形態と同様の効果を奏する。
【０１０１】
＜本発明の第３実施形態＞
また、上述した実施形態ではＭＭＴ装置１００やＩＣＰ装置３００を用いる場合について説明したが、本発明は係る形態に限らず、例えばＥＣＲ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｃｙｃｌｏｔｒｏｎ Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ）方式プラズマ処理装置（以下、ＥＣＲ装置４００と記載）を用いて実施することも可能である。
【０１０２】
以下に、本実施形態に係るＥＣＲ装置４００について、図９を用いて説明する。ＥＣＲ装置４００は、主にプラズマ生成部の構成が上述の実施形態に係るＭＭＴ装置１００と異なる。それ以外の構成についてはＭＭＴ装置１００と同様である。なお、図９では、反応ガス供給部等、一部の構成を簡略化して図示した。
【０１０３】
ＥＣＲ装置４００は、プラズマ生成部の構成の一部として、マイクロ波導入管４１５ａ及び誘電コイル４１５ｂを備えている。マイクロ波導入管４１５ａは上側容器２１０の天井壁の外側に敷設され、マイクロ波４１８ａを供給してプラズマを生成するように構成されている。誘電コイル４１５ｂは上側容器２１０の外周壁の外側に敷設され、電力を供給してプラズマを生成するように構成されている。ＥＣＲ装置４００においても、ガス導入口２３４を経由して反応ガスを処理室２０１内へ供給するように構成されている。反応ガスを供給してマイクロ波導入管４１５ａへマイクロ波４１８ａを導入すると、マイクロ波４１８ａが処理室２０１へ放射され、マイクロ波４１８ａの進行方向に対して略垂直、つまり、ウエハ２００の表面（処理面）に対して略水平の電界が形成されるように構成されている。また、誘電コイル４１５ｂへ高周波電力を印加すると、電磁誘導により、ウエハ２００の処理面に対して略水平の電界が生じるように構成されている。これにより、マイクロ波４１８ａ及び誘電コイル４１５ｂにより形成された電界をエネルギーとしてプラズマ放電を起こし、供給された反応ガスを励起して反応種を生成することができる。
【０１０４】
上記構成において、導入するマイクロ波４１８ａの強度及び誘電コイル４１５ｂに印加する高周波電力と、インピーダンス可変機構２７４のインピーダンスとを制御することによって、ウエハ２００に加わる電界の垂直成分及び水平成分の強度を調整可能に構成されている。特に、誘電コイル４１５ｂにより、ウエハ２００の処理面に対して水平方向の電界を強めることがより容易となる。また、誘電コイル４１５ｂの替わりに、例えば円筒状の筒状電極や、平行平板型の電極等を用いてもよい。
【０１０５】
なお、マイクロ波導入管４１５ａを上側容器２１０の側壁部に設け、マイクロ波４１８ａをウエハ２００の表面に対して略水平に放射することとしてもよい。係る構成により、ウエハ２００の処理面に対してより一層、電界の向きを垂直に制御し易くなる。
【０１０６】
主に、マイクロ波導入管４１５ａ、誘電コイル４１５ｂ、整合器２７２ｂ、高周波電源
２７３ｂ、磁石２１６により、本実施形態に係るプラズマ生成部が構成されている。
【０１０７】
本実施形態においても、上述の実施形態と同様の効果を奏する。
【０１０８】
＜本発明の他の実施形態＞
以上、本発明の実施形態について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。
【０１０９】
例えば、上述の実施形態では、基板支持部２１７は、サセプタ２１９に着脱自在なサセプタカバー２１８を有するとしたが、凸領域や凹領域、補助凸領域等が、サセプタの表面の削り出しやサセプタの表面への接合等、様々な手法によりサセプタと一体的に形成されることで基板支持部が構成されていてもよい。別体のサセプタカバー２１８を設ける構成ではハンドリング強度等を考慮に入れた所定厚さを要するが、一体型であれば全体をより薄く形成することが可能である。このため、ヒータ２１７ｂとの距離を縮めて昇温速度を向上させたり、より高温の基板処理を行ったりすることができる。また、インピーダンス調整電極２１７ｃとの距離を縮めてウエハ２００への荷電粒子の引き込み強度を高めることが容易となる。
【０１１０】
また、上述の実施形態では、基板支持部２１７は石英から形成されるとしたが、例えば窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、セラミックス等の他の非金属材料から形成されていてもよい。サセプタ２１９とサセプタカバー２１８とで異なる材質とすることも可能である。
【０１１１】
また、上述の実施形態では、外周支持部２１８ｍは切れ目なくウエハ２００の縁側を支持するとしたが、ウエハ２００の外側へと向かう１つ又は複数の流路としての溝を、貫通孔２１７ａの替わりに、又は貫通孔２１７ａに加えて、外周支持部に形成してもよい。そのとき、溝の幅等を調整して、ウエハ２００の裏面へのプラズマ回り込みを抑制可能な狭さや形状とすることが好ましい。
【０１１２】
また、上述の実施形態では、基板支持部２１７は、外周支持部２１８ｍ、中央凹部２１８ｄ、中央支持部２１８ｓ、貫通孔２１７ａを有することとしたが、基板支持部の形状や構成はこれに限られない。例えば、凸領域と凹領域とをマトリックス状に配置したり、ドット状の凸領域を複数配置したりすることができる。流路も貫通孔や溝、その他メッシュ状のものや多孔質体等とすることができる。これら種々の態様に合わせて、円形や矩形等の支持面を持つ補助凸領域を配置し、或いは、補助凸領域を設けない構成とすることもできる。
【０１１３】
また、上述の実施形態では、サセプタカバー２１８が有する印２１８ｂは直線状としたが、この他、曲線状、Ｌ字型、Ｕ字型の線、或いは、円、楕円、多角形状などであってもよい。
【０１１４】
また、上述の実施形態では、予備加熱工程でウエハ突上げピン２６６にてウエハ２００を保持することとしたが、ウエハ２００を基板支持部２１７から所定距離離して保持できる方式であれば、これ以外の方式も用いることができる。
【０１１５】
また、上述の実施形態では、予備加熱工程で用いる昇圧ガスをＮ２ガスとしたが、昇圧ガスはこれに限られず、Ｏ２ガスや水素（Ｈ２）ガス、アルゴン（Ａｒ）ガス、ヘリウム（Ｈｅ）ガス、クリプトン（Ｋｒ）ガス等の希ガスなどを用いることができる。
【０１１６】
また、本発明は上記に挙げた窒化処理のみならず、ベアウエハや各種の膜が形成されたウエハに対する酸化、酸化と窒化とを一緒に行う酸窒化、拡散、エッチング、アニール等
の処理にも適用可能である。上記処理は、プラズマにより、或いはプラズマによらずに行うことができる。
【０１１７】
また、上述の実施形態では、予備加熱工程以降の工程において、ヒータ２１７ｂにてウエハ２００を加熱することとしたが、ランプ加熱ユニット２８０を併用することも可能である。これにより、ウエハ２００を急速に加熱することができ、さらに高温にすることができる。このようにウエハ２００を急速に加熱させたり、高温状態にしたりすることによって、ウエハ２００の膨張が増大して撓みが大きくなり、ウエハ２００の裏面と、ウエハ２００を支えるウエハ突上げピン２６６や基板支持部とが擦れる長さが長くなる。このような現象によって、ウエハ２００の裏面に形成される傷の大きさや、擦れによって生じる異物の量が多くなることが考えられる。しかしながら、上述の実施形態のように基板支持部２１７を構成することによって、ウエハ２００裏面に形成される傷の大きさや、異物の量を低減することができる。またランプ加熱ユニット２８０の出力とヒータ２１７ｂの出力とを調整することにより、ウエハ２００の表面と裏面との温度差を減少させ、ウエハ２００の撓み・反りを低減して、反りによるウエハ２００のずれに伴う異物の発生を低減することができる。
【０１１８】
また、上述の実施形態では、ウエハ２００の径を３００ｍｍとしたが、これに限らず、４５０ｍｍのウエハを支持するように基板支持部を構成してもよい。ウエハが大きいほど、ウエハを基板支持部に載置したときの基板支持部とウエハとの間のガスの層が多くなり、横滑りの量が大きくなる。また、ウエハが膨張した時のウエハの伸びは、ウエハの中心から離れた位置になるほど長くなるので、ウエハの裏面と基板支持部とが擦れる量が多くなり、傷や異物の発生が多くなる。しかし、上述の実施形態と同様に基板支持部を構成することで、ウエハの横滑り量や、ウエハの裏面に形成される傷・異物の発生を抑制することができる。
【実施例】
【０１１９】
（実施例１）
まずは、本発明の実施例１について比較例とともに説明する。本実施例では、上述の実施形態と同様の基板支持部を備えるＭＭＴ装置にてウエハを処理し、裏面の異物の個数を測定した。このとき、中央支持部を外周支持部よりも０．２ｍｍ低く形成し、中央支持部のウエハを支持する面の直径が１．８ｍｍ及び３ｍｍのものについて実験した。つまり、それぞれ３つある中央支持部の面積の総和は、約８ｍｍ２及び約２１ｍｍ２である。また、比較例として、従来の略平坦な上面を有する基板支持部を備えるＭＭＴ装置にて処理したウエハについても、裏面の異物の個数を測定した。測定した異物のサイズは、実施例に係るもの（直径が１．８ｍｍ及び３ｍｍ）が０．１５μｍであり、比較例に係るものが０．３μｍである。
【０１２０】
測定の結果、異物の個数はそれぞれ、中央支持部の直径が１．８ｍｍのものが４６個、直径が３ｍｍのものが３５７個、比較例に係るものが５０００個〜２００００個であった。このことから、ウエハを略全面で支持する比較例に比べ、ウエハとの接触面積を減らした本実施例のほうが、ウエハの裏面の異物を低減できることがわかった。また、中央支持部の直径が小さいほうが、異物がより減少することが分かった。
【０１２１】
上記結果から、任意の要求仕様を満たす中央支持部の直径の上限を割り出すことができる。すなわち、上記直径が１．８ｍｍ及び３ｍｍの２点の測定値から、以下の直線近似の式、
ｙ＝２５９．１７ｘ−４２０．５・・・（１）
が求められる。但し、ｘを中央支持部のウエハを支持する面の直径、ｙをウエハの裏面の異物の個数とする。
【０１２２】
異物の個数ｙの要求仕様を例えば３００個未満として上記の式（１）にあてはめ、中央支持部のウエハを支持する面の直径ｘが約２．８ｍｍよりも小さければ、上記要求仕様を満たすという理論値を得た。
【０１２３】
（実施例２）
次に、本発明の実施例２について比較例とともに説明する。本実施例に係る基板支持部は、ウエハの支持位置を示す太さ１．５ｍｍ、長さ４０ｍｍ、位置精度±０．５ｍｍの印を４箇所に有し、研磨仕上げにより表面粗さＲａが０．１μｍの基板支持部とした。また、比較例に係る基板支持部は、印を有さず、かつ、研磨仕上げを施さない、表面粗さＲａが２．５μｍの上面が略平坦な基板支持部とした。それぞれの基板支持部を備えるＭＭＴ装置でウエハを処理し、ウエハ表面の異物の個数を測定した。測定した異物のサイズは０．１５μｍである。
【０１２４】
上記の結果、異物の個数は、本実施例に係るものが１０個程度、比較例に係るものが１００個程度であった。表面粗さＲａを低減し、また、ウエハの支持位置を示す印により搬送精度を上げることで、ウエハの表面の異物を低減可能であることがわかった。
【０１２５】
（実施例３）
次に、中央支持部が外周支持部よりも０．１ｍｍ低く形成された基板支持部を実施例３として用い、上面が略平坦な基板支持部を比較例として用いて、それぞれの基板支持部を備えるＭＭＴ装置で、予備加熱工程におけるそれぞれのウエハの昇温特性を測定した。
【０１２６】
図７（ａ）に、それぞれのウエハの基板処理のフローに対応するイベントチャートを、各イベントの実施時間とともに示す。紙面左側が本実施例に係るウエハのデータであり、紙面右側が比較例に係るウエハのデータである。それぞれのウエハの基板処理は、図７（ａ）に示すイベントチャートに従って、予備加熱工程（Ｎｏ．１：ＰＥ−ＵＰ）、基板載置工程、圧力調整工程（Ｎｏ．２：ＡＰＣ−ＳＥＴ，Ｎｏ．３：ＰＲＥＳＥＴ）、プラズマ処理工程（Ｎｏ．４：ＩＧＮＩＴＩＯＮ，Ｎｏ．５：ＮＩＴＲＩＤＡＴＩＯＮ）を経て終了（Ｎｏ．６：ＰＥ−ＤＯＷＮ，Ｎｏ．７：ＥＮＤ）させた。
【０１２７】
予備加熱工程において、本実施例に係るデータは、処理室内の圧力を４００Ｐａに高めた状態で、本実施例に係る基板支持部から離してウエハを保持し（図５（ａ）を参照して、ｇ１＝０．５ｍｍ〜１．０ｍｍ）、目標温度である３００℃近くまで昇温して取得した。比較例に係るデータは、処理室内の圧力を１００Ｐａに高めた状態で、比較例に係る基板支持部から離してウエハを保持し（図５（ｂ）を参照して、ｇ２＝２．０ｍｍ）、３００℃近くまで昇温して取得した。
【０１２８】
比較例では予備加熱工程（Ｎｏ．１：ＰＥ−ＵＰ）の時間が５５秒かかっているのに対し、本実施例では３３秒に短縮されている。これをグラフ化したものを、図７（ｂ）に示す。図７（ｂ）の横軸はウエハの処理時間（ｓｅｃ）であり、縦軸はウエハ温度（℃）である。図中、実施例に係るウエハの昇温データを実線で示し、比較例に係るウエハの昇温データを一点鎖線で示した。
【０１２９】
図７（ｂ）に示すように、本実施例に係るウエハの方が、予備加熱工程における温度上昇が急峻であり、比較例に係るウエハよりも処理室内の圧力を高めることで、昇温速度が向上することがわかった。上記の条件にて、実施例及び比較例のスループットを測定したところ、実施例が最大３４枚／ｈ、比較例が最大２９枚／ｈであった。
【０１３０】
（実施例４）
次に、実施例４として上述の実施例３と同様の基板支持部を用い、比較例として上述の実施例３の比較例と同様の基板支持部を用いて、予備加熱工程を行わない場合について、それぞれのスループットを測定した。真空搬送室からウエハが搬入された直後の処理室内の圧力は、真空搬送室と略同圧の１００Ｐａ程度となっている。本実施例のウエハは、処理室内へと搬入した後、処理室内の圧力が１００Ｐａの状態で本実施例に係る基板支持部上に載置した。比較例のウエハは、処理室内へと搬入した後、ウエハの横滑りを抑止すべく、一旦、処理室内の雰囲気を排気し、処理室内の圧力が３０Ｐａの状態で比較例に係る基板支持部上に載置した。
【０１３１】
その結果、比較例では、ウエハ１枚当たりに要する処理時間が９０秒であり、スループットは４０枚／ｈであった。実施例では、ウエハ１枚当たりに要する処理時間が８５秒に短縮され、スループットが４２枚／ｈに向上した。以上のことから、ウエハの横滑りを抑制した基板支持部を用いることで、基板処理のフローが異なる場合においてもスループットが向上することがわかった。
【０１３２】
なお、実施例１〜４に係る基板支持部においては、大気圧下であってもウエハの横滑りが発生しないことが確認されている。
【０１３３】
＜本発明の好ましい態様＞
以下に、本発明の好ましい態様を付記する。
【０１３４】
本発明の一態様は、
基板を処理する処理室と、
前記処理室内に設けられ前記基板を支持する基板支持部と、
前記処理室内に処理ガスを供給するガス供給部と、
前記処理室内を排気するガス排気部と、
前記処理室内に供給された処理ガスを励起するプラズマ生成部と、
前記ガス供給部、前記ガス排気部及び前記プラズマ生成部を制御する制御部と、を有し、
前記基板支持部は、
前記基板の一部を下方から支持する凸領域と、前記凸領域により支持された前記基板に接触しないように配置される凹領域と、を上面に有し、
前記凹領域内に連通し、前記基板と前記基板支持部との間の気体を前記凹領域側から逃す流路を有する
基板処理装置である。
【０１３５】
好ましくは、
前記凸領域は前記基板の縁側を支持し、
前記凹領域は前記凸領域の内側に設けられる。
【０１３６】
また好ましくは、
前記凸領域は、前記基板の縁から内側に３ｍｍ未満の領域を支持する。
【０１３７】
また好ましくは、
前記凸領域は、前記基板の底面縁側のみを下方から支持し、前記基板の側部に接触しないように構成されている。
【０１３８】
また好ましくは、
前記凸領域の上面は平坦状に構成されている。
【０１３９】
また好ましくは、
前記凹領域は、前記基板の一部を下方から補助的に支持する補助凸領域を有する。
【０１４０】
また好ましくは、
前記補助凸領域は、前記凸領域よりも低く形成されている。
【０１４１】
また好ましくは、
前記補助凸領域は、前記凸領域よりも０．１ｍｍ以上０．２ｍｍ以下低く形成されている。
【０１４２】
また好ましくは、
前記補助凸領域の前記基板を支持する面の直径は２．８ｍｍよりも小さい。
【０１４３】
また好ましくは、
前記補助凸領域は複数設けられている。
【０１４４】
また好ましくは、
前記補助凸領域は３つ以上設けられている。
【０１４５】
また好ましくは、前記補助凸領域は、前記基板の中央部を除く領域に設けられている。
【０１４６】
また好ましくは、前記補助凸領域は、前記凹領域の中央部を除く領域に設けられている。
【０１４７】
また好ましくは、
前記凸領域の表面粗さＲａは２．５μｍよりも小さい。
【０１４８】
また好ましくは、
前記基板支持部は、前記基板の支持位置を示す印を上面に有する。
【０１４９】
また好ましくは、
前記基板支持部は、
サセプタと、前記サセプタに着脱自在なサセプタカバーとを有し、
前記凸領域および前記凹領域は前記サセプタカバーに設けられている。
【０１５０】
本発明の他の態様は、
基板を処理室内に搬入する工程と、
前記処理室内に設けられ前記基板を支持する基板支持部上に前記基板を載置する工程と、
ガス排気部により前記処理室内を排気しつつガス供給部により前記処理室内に処理ガスを供給し、プラズマ生成部により前記処理室内に供給した処理ガスを励起して前記基板をプラズマ処理する工程と、
前記処理室内から前記基板を搬出する工程と、を有し、
前記基板支持部上に前記基板を載置する工程では、
前記基板と前記基板支持部との間の気体を、前記基板支持部の上面の凹領域に連通する流路により逃しつつ、前記基板と前記凹領域とが接触しないよう、前記基板支持部の上面で前記基板の一部を下方から支持する凸領域に前記基板を載置する
半導体装置の製造方法である。
【０１５１】
好ましくは、
前記基板支持部上に前記基板を載置する工程の前に、前記処理室内の圧力を高めた状態で、前記凸領域から離して保持した前記基板を前記基板支持部に設けられた加熱部により予備加熱する工程を有し、
前記基板支持部上に前記基板を載置する工程は、
前記基板が所定温度に加熱された後に、前記処理室内の圧力が１００Ｐａよりも高い状態で実施する。
【０１５２】
また好ましくは、
前記基板支持部は、
サセプタと、前記サセプタをカバーするサセプタカバーとを有し、
前記凸領域と、前記凹領域と、前記補助凸領域とは、前記サセプタカバーに設けられている。
【０１５３】
また好ましくは、
前記補助凸領域の前記基板を支持する面の直径は、２．８ｍｍよりも小さい。
【０１５４】
また好ましくは、
前記補助凸領域は３つ以上設けられている。
【０１５５】
また好ましくは、
前記補助凸領域は、前記凹領域の中央部を除く領域に設けられている。
【０１５６】
本発明のさらに他の態様は、
基板を処理室内に搬入する工程と、
前記処理室内に設けられ、前記基板の縁側を下方から支持する凸領域と、前記凸領域により支持された前記基板に接触しないように前記凸領域の内側に設けられた凹領域と、前記凹領域に設けられ前記凸領域よりも低く形成された補助凸領域と、を上面に有する基板支持部上に、前記基板と前記基板支持部との間の気体を、前記凹領域に連通する流路により逃しつつ、前記基板を載置する工程と、
ガス排気部により前記処理室内を排気しつつガス供給部により前記処理室内に処理ガスを供給し、プラズマ生成部により前記処理室内に供給した処理ガスを励起して前記基板をプラズマ処理する工程と、
前記処理室内から前記基板を搬出する工程と、を有する基板処理方法である。
【０１５７】
本発明のさらに他の態様は、
基板を処理する処理室内で前記基板を支持するサセプタに着脱自在なサセプタカバーであって、
前記基板の一部を下方から支持する凸領域と、前記凸領域により支持された前記基板に接触しないように配置される凹領域と、が設けられた
サセプタカバーである。
【０１５８】
また好ましくは、
前記補助凸領域の前記基板を支持する面の直径は、２．８ｍｍよりも小さい。
【０１５９】
また好ましくは、
前記補助凸領域は３つ以上設けられている。
【０１６０】
また好ましくは、
前記補助凸領域は、前記凹領域の中央部を除く領域に設けられている。
【０１６１】
本発明のさらに他の態様は、
基板を処理する処理室内に設けられ前記基板を支持する基板支持部であって、
前記基板の一部を下方から支持する凸領域と、前記凸領域により支持された前記基板に接触しないように配置される凹領域と、前記凹領域に設けられ前記凸領域よりも低く形成された補助凸領域と、を上面に有する
基板支持部である。
【０１６２】
また好ましくは、
前記凹領域内に連通し、前記基板と前記基板支持部との間の気体を前記凹領域側から逃す流路を有する。
【０１６３】
本発明のさらに他の態様は、
基板を処理する処理室と、
前記処理室内に前記基板と接するように設けられ前記基板の縁側を支持する凸領域と、
前記処理室内に設けられ前記凸領域よりも低い位置で前記基板の中央側を支持する補助凸領域と、を有する基板支持部と、
前記処理室内に処理ガスを供給するガス供給部と、
前記処理室内を排気するガス排気部と、
前記処理室内に供給された処理ガスを励起するプラズマ生成部と、
前記ガス供給部、前記ガス排気部及び前記プラズマ生成部を制御する制御部と、を有する
基板処理装置である。
【符号の説明】
【０１６４】
１００ ＭＭＴ装置（基板処理装置）
２２１ コントローラ（制御部）
２００ ウエハ（基板）
２０１ 処理室
２１７ 基板支持部
２１７ａ 貫通孔（流路）
２１８ｍ 外周支持部（凸領域）
２１８ｄ 中央凹部（凹領域）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板処理装置、半導体装置の製造方法、基板処理方法及びサセプタカバーに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の製造工程の一工程では、例えば処理室内に搬入した基板を基板支持部の上面に載置し、基板に所定の処理を施していた（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】特開２００８−０４２０２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、基板支持部上に基板を載置すると、例えば基板支持部の上面に付着していた異物等が基板の裏面に付着してしまう場合があった。また、例えば基板と基板支持部との間に気体が挟み込まれ、基板が横滑りしてしまう場合があった。
【０００５】
本発明の目的は、基板支持部上に載置された基板の裏面への異物の付着及び基板の横滑りを抑制することが可能な基板処理装置、半導体装置の製造方法、基板処理方法及びサセプターカバーを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様によれば、
基板を処理する処理室と、
前記処理室内に設けられ前記基板を支持する基板支持部と、
前記処理室内に処理ガスを供給するガス供給部と、
前記処理室内を排気するガス排気部と、
前記処理室内に供給された処理ガスを励起するプラズマ生成部と、
前記ガス供給部、前記ガス排気部及び前記プラズマ生成部を制御する制御部と、を有し、
前記基板支持部は、
前記基板の縁側を下方から支持する凸領域と、前記凸領域により支持された前記基板に接触しないように前記凸領域の内側に設けられた凹領域と、前記凹領域に設けられ前記凸領域よりも低く形成された補助凸領域と、を上面に有し、
前記凹領域内に連通し、前記基板と前記基板支持部との間の気体を前記凹領域側から逃す流路を有する基板処理装置が提供される。
【０００７】
本発明の他の態様によれば、
基板を処理室内に搬入する工程と、
前記処理室内に設けられ、前記基板の縁側を下方から支持する凸領域と、前記凸領域により支持された前記基板に接触しないように前記凸領域の内側に設けられた凹領域と、前記凹領域に設けられ前記凸領域よりも低く形成された補助凸領域と、を上面に有する基板支持部上に、前記基板と前記基板支持部との間の気体を、前記凹領域に連通する流路により逃しつつ、前記基板を載置する工程と、
ガス排気部により前記処理室内を排気しつつガス供給部により前記処理室内に処理ガスを供給し、プラズマ生成部により前記処理室内に供給した処理ガスを励起して前記基板を
プラズマ処理する工程と、前記処理室内から前記基板を搬出する工程と、
を有する半導体装置の製造方法が提供される。
【０００８】
本発明のさらに他の態様によれば、
基板を処理室内に搬入する工程と、
前記処理室内に設けられ、前記基板の縁側を下方から支持する凸領域と、前記凸領域により支持された前記基板に接触しないように前記凸領域の内側に設けられた凹領域と、前記凹領域に設けられ前記凸領域よりも低く形成された補助凸領域と、を上面に有する基板支持部上に、前記基板と前記基板支持部との間の気体を、前記凹領域に連通する流路により逃しつつ、前記基板を載置する工程と、
ガス排気部により前記処理室内を排気しつつガス供給部により前記処理室内に処理ガスを供給し、プラズマ生成部により前記処理室内に供給した処理ガスを励起して前記基板をプラズマ処理する工程と、
前記処理室内から前記基板を搬出する工程と、を有する基板処理方法が提供される。
【０００９】
本発明のさらに他の態様によれば、
基板を処理する処理室内で前記基板を支持するサセプタに着脱自在なサセプタカバーであって、
前記基板の一部を下方から支持する凸領域と、前記凸領域により支持された前記基板に接触しないように配置される凹領域と、前記凹領域に設けられ前記凸領域よりも低く形成された補助凸領域と、が設けられているサセプタカバーが提供される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、基板支持部に載置された基板の裏面への異物の付着及び基板の横滑りを抑制することが可能な基板処理装置、半導体装置の製造方法、基板処理方法及びサセプタカバーが提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１実施形態に係る基板処理装置としての変形マグネトロン型プラズマ処理装置の断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る基板処理装置が備える基板支持部を示す模式図であって、（ａ）は基板支持部の平面図であり、（ｂ）は基板支持部のＡ−Ａ断面図である。
【図３】基板支持部から異物が発生するモデルを示す模式図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係る基板処理工程を示すフロー図である。
【図５】（ａ）は本発明の第１実施形態に係る予備加熱工程にて基板が保持される様子を示す模式図であり、（ｂ）は従来技術に係る予備加熱工程にて基板が保持される様子を示す模式図である。
【図６】本発明の第１実施形態の変形例に係る基板処理装置が備える基板支持部を示す模式図であって、（ａ）は基板支持部の平面図であり、（ｂ）は基板支持部のＡ−Ａ断面図である。
【図７】本発明の実施例３及び比較例に係る基板処理工程における基板昇温特性を示す図であって、（ａ）は基板処理工程における各イベントの実施時間を示すイベントチャートであり、（ｂ）は基板昇温特性を示すグラフ図である。
【図８】本発明の第２実施形態に係る基板処理装置としてのＩＣＰ型プラズマ処理装置の断面図である。
【図９】本発明の第３実施形態に係る基板処理装置としてのＥＣＲ型プラズマ処理装置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
＜本発明の第１実施形態＞
（１）基板処理装置の構成
本発明の第１実施形態に係る基板処理装置について、図１を用いて以下に説明する。図１は、本実施形態に係る基板処理装置としての変形マグネトロン型プラズマ処理装置１００の断面図である。
【００１３】
変形マグネトロン型プラズマ（Ｍｏｄｉｆｉｅｄ Ｍａｇｎｅｔｒｏｎ Ｔｙｐｅｄ Ｐｌａｓｍａ）処理装置１００（以下、ＭＭＴ装置１００と記載）は、電界と磁界とにより高密度プラズマを生成する変形マグネトロン型プラズマ源を用いて、シリコン（Ｓｉ）等の基板としてのウエハ２００をプラズマ処理する基板処理装置として構成されている。すなわち、ＭＭＴ装置１００は、気密性を保持した処理室２０１内にウエハ２００を搬入し、処理室２０１内に供給した処理ガスに、一定の圧力下で高周波電圧をかけてマグネトロン放電を起こすように構成されている。係る機構により処理ガスを励起させて、ウエハ２００に酸化や窒化等を行なったり、薄膜を形成したり、またはウエハ２００の表面をエッチングしたり等の各種プラズマ処理を施すことができる。
【００１４】
（処理室）
ＭＭＴ装置１００は、ウエハ２００をプラズマ処理する処理炉２０２を備えている。処理炉２０２には、処理室２０１を構成する処理容器２０３が設けられている。処理容器２０３は、第１の容器であるドーム型の上側容器２１０と、第２の容器である碗型の下側容器２１１とを備えている。上側容器２１０が下側容器２１１の上に被さることにより、処理室２０１が形成される。上側容器２１０は、例えば酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）または石英（ＳｉＯ２）等の非金属材料で形成されており、下側容器２１１は、例えばアルミニウム（Ａｌ）で形成されている。
【００１５】
また、下側容器２１１の下部側壁には、ゲートバルブ２４４が設けられている。ゲートバルブ２４４は、開いているときには、搬送機構（図示せず）を用いて処理室２０１内へウエハ２００を搬入し、または処理室２０１外へウエハ２００を搬出することができるように構成されている。ゲートバルブ２４４は、閉まっているときには、処理室２０１内の気密性を保持する仕切弁となるように構成されている。
【００１６】
（基板支持部）
処理室２０１の底側中央には、ウエハ２００を支持する基板支持部２１７が設けられている。基板支持部２１７は、例えば石英（ＳｉＯ２）等の非金属材料からそれぞれ形成されるサセプタ２１９及びサセプタカバー２１８を有しており（図２参照）、ウエハ２００上に形成される膜等への金属汚染を低減することができるように構成されている。サセプタ２１９及びサセプタカバー２１８については後述する。
【００１７】
基板支持部２１７の内部には、ウエハ２００を加熱する加熱部としてのヒータ２１７ｂが一体的に埋め込まれている。ヒータ２１７ｂは、電力が供給されると、ウエハ２００を例えば２５℃〜７００℃程度に加熱することができるように構成されている。
【００１８】
基板支持部２１７は、下側容器２１１とは電気的に絶縁されている。基板支持部２１７内部にはインピーダンス調整電極２１７ｃが装備されている。インピーダンス調整電極２１７ｃは、インピーダンス調整部としてのインピーダンス可変機構２７４を介して接地されている。インピーダンス調整電極２１７ｃは、後述する第１の電極としての筒状電極２１５に対する第２の電極として機能する。インピーダンス可変機構２７４はコイルや可変コンデンサから構成されており、コイルのインダクタンス及び抵抗並びに可変コンデンサの容量値を制御することにより、インピーダンス調整電極２１７ｃ及び基板支持部２１７を介して、ウエハ２００の電位（バイアス電圧）を制御できるように構成されている。
【００１９】
基板支持部２１７には、基板支持部２１７を昇降及び回転させる基板支持部昇降・回転機構２６８が設けられている。また、基板支持部２１７には、貫通孔２１７ａが設けられ、一方、下側容器２１１の底面にはウエハ突上げピン２６６が設けられている。貫通孔２１７ａとウエハ突上げピン２６６とは互いに対向する位置に、少なくとも各３箇所ずつ設けられている。基板支持部昇降・回転機構２６８により基板支持部２１７が下降させられたときには、ウエハ突上げピン２６６が基板支持部２１７とは非接触な状態で貫通孔２１７ａを突き抜けることで、ウエハ突上げピン２６６により、処理室２０１内に搬入されたウエハ２００を一時的に保持するように構成されている。基板支持部昇降・回転機構２６８により基板支持部２１７が上昇させられたときには、ウエハ突上げピン２６６から基板支持部２１７上にウエハ２００が載置されるように構成されている。なお、後述するように、貫通孔２１７ａは、ウエハ２００と基板支持部２１７との間の気体を逃がす流路としても構成されている。
【００２０】
また、基板支持部昇降・回転機構２６８は、基板支持部２１７上面の中心を通る垂直軸回りに基板支持部２１７を回転させることで、プラズマ処理中のウエハ２００を回転させて、ウエハ２００面内におけるプラズマ処理の均一性を向上させることができるように構成されている。
【００２１】
（ランプ加熱ユニット）
処理室２０１の上方、つまり上側容器２１０の上面には、光透過窓２７８が設けられ、光透過窓２７８上の反応容器２０３外側には、ランプ加熱装置としてのランプ加熱ユニット２８０が設置されている。ランプ加熱ユニット２８０は、基板支持部２１７と対向する位置に設けられ、ウエハ２００の上方からウエハ２００を加熱するよう構成されている。ランプ加熱ユニット２８０を点灯することで、ヒータ２１７ｂと比較してより短時間でウエハ２００を加熱することができるよう構成されている。また、ヒータ２１７ｂを併用することで、基板表面の温度を例えば９００℃にすることができる。
【００２２】
（ガス供給部）
処理室２０１の上方、つまり上側容器２１０の上部には、シャワーヘッド２３６が設けられている。シャワーヘッド２３６は、キャップ状の蓋体２３３と、ガス導入口２３４と、バッファ室２３７と、開口２３８と、遮蔽プレート２４０と、ガス吹出口２３９とを備え、処理ガス等の各種ガスを処理室２０１内へ供給できるように構成されている。バッファ室２３７は、ガス導入口２３４より導入される各種ガスを分散する分散空間として構成されている。
【００２３】
ガス導入口２３４には、酸素含有ガスとしての酸素（Ｏ２）ガスを供給する酸素含有ガス供給管２３２ａの下流端と、窒素含有ガスとしての窒素（Ｎ２）ガスを供給する窒素含有ガス供給管２３２ｂの下流端と、が合流するように接続されている。酸素含有ガス供給管２３２ａには、上流側から順にＯ２ガス供給源２５０ａ、流量制御装置としてのマスフローコントローラ２５２ａ、開閉弁としてのバルブ２５３ａが設けられている。窒素含有ガス供給管２３２ｂには、上流側から順にＮ２ガス供給源２５０ｂ、流量制御装置としてのマスフローコントローラ２５２ｂ、開閉弁としてのバルブ２５３ｂが設けられている。酸素含有ガス供給管２３２ａと窒素含有ガス供給管２３２ｂとが合流した下流側には、バルブ２５４が設けられ、ガスケット２０３ｂを介してガス導入口２３４の上流端に接続されている。バルブ２５３ａ，２５３ｂ，２５４を開くことによって、マスフローコントローラ２５２ａ，２５２ｂによりそれぞれのガスの流量を調整しつつ、ガス供給管２３２ａ，２３２ｂを介して、酸素含有ガス及び窒素含有ガスを処理室２０１内へ供給できるように構成されている。
【００２４】
主に、シャワーヘッド２３６（蓋体２３３、ガス導入口２３４、バッファ室２３７、開口２３８、遮蔽プレート２４０、ガス吹出口２３９）、酸素含有ガス供給管２３２ａ、窒素含有ガス供給管２３２ｂ、Ｏ２ガス供給源２５０ａ、Ｎ２ガス供給源２５０ｂ、マスフローコントローラ２５２ａ，２５２ｂ、バルブ２５３ａ，２５３ｂ，２５４により、本実施形態に係るガス供給部が構成されている。
【００２５】
（ガス排気部）
下側容器２１１の側壁には、処理室２０１内からガスを排気するガス排気口２３５が設けられている。ガス排気口２３５には、ガス排気管２３１の上流端が接続されている。ガス排気管２３１には、上流側から順に圧力調整器（圧力調整部）としてのＡＰＣ（Ａｕｔｏ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）２４２、開閉弁としてのバルブ２４３ｂ、真空排気装置としての真空ポンプ２４６が設けられている。
【００２６】
主に、ガス排気口２３５、ガス排気管２３１、ＡＰＣ２４２、バルブ２４３ｂ、真空ポンプ２４６により、本実施形態に係るガス排気部が構成されている。
【００２７】
（プラズマ生成部）
処理室２０１の外周部、すなわち上側容器２１０の側壁の外側には、処理室２０１を囲うように、第１の電極としての筒状電極２１５が設けられている。筒状電極２１５は、筒状、例えば円筒状に形成されている。筒状電極２１５は、インピーダンスの整合を行なう整合器２７２を介して高周波電力を印加する高周波電源２７３に接続されている。
【００２８】
筒状電極２１５の外側表面の上下端部には、上側磁石２１６ａ及び下側磁石２１６ｂがそれぞれ取り付けられている。上側磁石２１６ａおよび下側磁石２１６ｂは、ともに筒状、例えば円筒状に形成された永久磁石により構成されている。上側磁石２１６ａおよび下側磁石２１６ｂは、処理室２０１に向いた面側とその反対の面側とに磁極を有している。上側磁石２１６ａおよび下側磁石２１６ｂの磁極の向きは、逆向きになるよう配置されている。すなわち、上側磁石２１６ａおよび下側磁石２１６ｂの処理室２０１に向いた面側の磁極同士は互いに異極となっている。これにより、筒状電極２１５の内側表面に沿って円筒軸方向の磁力線が形成される。
【００２９】
上側磁石２１６ａおよび下側磁石２１６ｂにより磁界を発生させ、さらに処理室２０１内に処理ガスを導入した後、筒状電極２１５に高周波電力を供給して電界を形成することで、処理室２０１内のプラズマ生成領域２２４にマグネトロン放電プラズマが生成されるように構成されている。放出された電子を上述の電磁界が周回運動させることによって、プラズマの電離生成率が高まり、長寿命かつ高密度のプラズマを生成させることができる。
【００３０】
なお、筒状電極２１５、上側磁石２１６ａおよび下側磁石２１６ｂの周囲には、これらが形成する電磁界が他の装置や外部環境に悪影響を及ぼさないように、電磁界を有効に遮蔽する金属製の遮蔽板２２３が設けられている。
【００３１】
主に、筒状電極２１５、整合器２７２、高周波電源２７３、上側磁石２１６ａおよび下側磁石２１６ｂにより、本実施形態に係るプラズマ生成部が構成されている。
【００３２】
（制御部）
制御部としてのコントローラ２２１は、信号線Ａを通じて、ＡＰＣ２４２、バルブ２４３及び真空ポンプポンプ２４６ｂを、信号線Ｂを通じて基板支持部昇降・回転機構２６８を、信号線Ｃを通じてヒータ２１７ｂ及びインピーダンス可変機構２７４を、信号線Ｄを通じてゲートバルブ２４４を、信号線Ｅを通じて整合器２７２及び高周波電源２７３を、
信号線Ｆを通じてマスフローコントローラ２５２ａ，２５２ｂ及びバルブ２５３ａ，２５３ｂ，２５４を、信号線Ｇを通じてランプ加熱ユニット２８０を、それぞれ制御するように構成されている。
【００３３】
（２）基板支持部の構成
次に、本実施形態の基板支持部２１７が備えるサセプタ２１９及びサセプタカバー２１８について、主に図２を用いて説明する。図２は、本実施形態に係る基板処理装置が備える基板支持部２１７を示す模式図であって、（ａ）は基板支持部２１７の平面図であり、（ｂ）は基板支持部２１７のＡ−Ａ断面図である。
【００３４】
図２（ｂ）に示すように、基板支持部２１７は、ヒータ２１７ｂやインピーダンス調整電極２１７ｃが埋め込まれたサセプタ２１９と、例えば厚さが０．７ｍｍ以上１．５ｍｍ以下の円板状のサセプタカバー２１８とを有する。サセプタカバー２１８は、サセプタ２１９に着脱自在に設けられている。サセプタ２１９及びサセプタカバー２１８の径や各部のサイズは、支持するウエハ２００の径に応じて定められる。以下においては、２００ｍｍ〜４５０ｍｍの範囲であって、例えば３００ｍｍ径のウエハ２００に対応するサセプタ２１９及びサセプタカバー２１８について説明する。
【００３５】
（凸領域および凹領域）
サセプタカバー２１８は、ウエハ２００の一部を下方から支持する凸領域としての外周支持部２１８ｍを有する。外周支持部２１８ｍは、例えばウエハ２００の縁から半径方向内側に向けて３ｍｍ未満の領域を支持するよう構成されている。このとき、外周支持部２１８ｍは、例えばウエハ２００を囲うように切れ目なく縁側を支持する。また、外周支持部２１８ｍがウエハ２００の裏面と接触する幅ｗは、３ｍｍ未満であって例えば１．５ｍｍ以下とする。
【００３６】
また、サセプタカバー２１８は、外周支持部２１８ｍの内側に凹領域としての中央凹部２１８ｄを有する。中央凹部２１８ｄは、例えばサセプタカバー２１８の表面にザグリ加工により設けられ、外周支持部２１８ｍにより支持されたウエハ２００に接触しないように構成されている。
【００３７】
このように、サセプタカバー２１８に外周支持部２１８ｍと中央凹部２１８ｄとを設けたので、基板支持部２１７の上面とウエハ２００の裏面との接触面積が減り、ウエハ２００の裏面の異物や傷を低減することができる。
【００３８】
また、中央凹部２１８ｄを用いてウエハ２００の裏面に空間を設けることによって、基板支持部２１７上へのウエハ２００の静電吸着を抑制することができる。すなわち、ウエハ２００とインピーダンス調整電極２１７ｃとの間に、サセプタカバー２１８を構成する材料よりも誘電率が低い空間を介在させるようにしたので、サセプタカバー２１８とウエハ２００との間に生じる静電力を低減させることができる。なお、静電吸着は、プラズマにより帯電したウエハ２００がサセプタ２１９内部のインピーダンス調整電極２１７ｃに引きつけられることで起きる。本実施形態によれば、ウエハ２００の搬出時等に基板支持部２１７からウエハ２００を容易に剥がすことができる。また、静電吸着を抑制することで、ウエハ２００と基板支持部２１７との接触圧力が減り、ウエハ２００裏面と基板支持部２１７との摩擦力が減ることにより、ウエハ２００裏面に形成される傷や、ウエハ２００裏面に付着するパーティクルを低減することができる。
【００３９】
また、外周支持部２１８ｍにより、異物による影響の少ないウエハ２００の縁側を支持するようにしたので、ウエハ２００の裏面に異物が付着したとしても半導体装置への影響が軽減される。また、ウエハ２００を囲うように支持する外周支持部２１８ｍにより、ウ
エハ２００の縁部とサセプタカバー２１８との間に隙間がなくなることによって、ウエハ２００の裏面へのプラズマの回り込みを抑制することができる。
【００４０】
なお、サセプタカバー２１８の外周支持部２１８ｍは、ウエハ２００の底面縁側を下方から支持されるように構成されており、ウエハ２００の側部（ウエハ２００の側面）には接触しないように構成されている。すなわち、外周支持部２１８ｍの上面は、ウエハ２００側部に嵌合するような段差状には形成されておらず、平坦状に構成されている。これにより、ウエハ２００の側部とサセプタカバー２１８との接触によるパーティクルの発生を抑制することができ、基板処理の品質を向上させることが可能となる。
【００４１】
（流路）
また、サセプタカバー２１８は、中央凹部２１８ｄ内に連通する貫通孔２１８ａを有する。貫通孔２１８ａは、ウエハ２００と基板支持部２１７との間の気体を中央凹部２１８ｄ側から逃がす流路の一部を構成する。係る貫通孔２１８ａは、例えば中央凹部２１８ｄの少なくとも３箇所に開口している。３箇所の貫通孔２１８ａは、例えばサセプタカバー２１８の外周縁との同心円上に、それぞれが略同距離だけ離れて配置されている。サセプタ２１９は、サセプタカバー２１８が有する貫通孔２１８ａと重なる位置に貫通孔２１９ａを有している。貫通孔２１８ａと貫通孔２１９ａとで、基板支持部２１７が備える流路としての貫通孔２１７ａが構成される。
【００４２】
このように、中央凹部２１８ｄ内に連通する貫通孔２１７ａを更に設けたので、ウエハ２００が基板支持部２１７に載置される際、ウエハ２００と基板支持部２１７とに挟まれた気体を貫通孔２１７ａにより逃がすことができ、ウエハ２００の横滑り（スライド）を起こり難くすることができる。
【００４３】
（補助凸領域）
中央凹部２１８ｄは、ウエハ２００の一部を下方から補助的に支持する補助凸領域としての中央支持部２１８ｓを有する。中央支持部２１８ｓは、例えば突起状に１つ以上、好ましくは複数個、さらに好ましくは３つ以上設けられている。図２（ａ）に示す例では、３つの中央支持部２１８ｓが、サセプタカバー２１８の外周縁との同心円上に、それぞれ略同距離だけ離れて、例えば貫通孔２１８ａの開口位置とは約６０°ずれた位置に配置されている。３つの中央支持部２１８ｓは、所定のピッチ円直径（ＰＣＤ：Ｐｉｔｃｈ Ｃｉｒｃｌｅ Ｄｉａｍｅｔｅｒ）ｄとなるよう配置され、例えばピッチ円直径ｄを１４５ｍｍ以上１５５ｍｍ以下とすることができる。
【００４４】
また、中央支持部２１８ｓは、例えば外周支持部２１８ｍよりも低く形成されており、外周支持部２１８ｍとの高低差ｈは例えば０．１ｍｍ以上０．２ｍｍ以下である。なお、サセプタカバー２１８の表面（中央凹部２１８ｄの表面）に対してザグリ加工を行うことで中央支持部２１８ｓを形成する場合、中央支持部２１８ｓの高さは例えば０．０４ｍｍ〜０．１ｍｍ程度とすることができる。また、サセプタカバー２１８の表面（中央凹部２１８ｄの表面）に例えば円板状の石英部材等を設置することで中央支持部２１８ｓを形成する場合、中央支持部２１８ｓの高さは例えば０．５ｍｍ程度とすることができる。なお、外周支持部２１８ｍの高さ（中央凹部２１８ｄの深さ）は、これら中央支持部２１８ｓの高さに０．１ｍｍ〜０．２ｍｍを加えたものになる。
【００４５】
このように、ウエハ２００を縁側で支持する外周支持部２１８ｍに対し、その内側に、中央支持部２１８ｓを外周支持部２１８ｍよりも低く設けたので、ウエハ２００の撓みを補正しつつ、ウエハ２００との接触圧力を更に下げて裏面の異物を低減することができる。また、ウエハ２００とインピーダンス調整電極２１７ｃとの間に存在するキャパシタンスが減り、静電力を低減させることができる。
【００４６】
なお、中央支持部２１８ｓを例えば円柱形とする場合、その上端面（支持面）の直径は例えば２．８ｍｍよりも小さくすることが好ましい。このように構成した場合、ウエハ２００をいわゆる点で支持すること、すなわち、ウエハ２００と中央支持部２１８ｓとの接触面積を小さくすることができるようになる。その結果、ウエハ２００と中央支持部２１８ｓとの接触によるパーティクルの発生を効果的に抑制することができるようになる。
【００４７】
また、中央支持部２１８ｓを複数設ける場合、中央支持部２１８ｓはウエハ２００の中心を除く領域を囲うように設けることが好ましい。すなわち、中央支持部２１８ｓはウエハ２００の中心付近（中央凹部２１８ｄの中央付近）には設けないことが好ましい。外周支持部２１８ｍにより外周縁が支持されるウエハ２００は、その中央部が最も下がるように撓むこととなるが、仮に、中央支持部２１８ｓをウエハ２００の中央部に設けた場合、ウエハ２００と中央支持部２１８ｓとの接触圧が大きくなり過ぎて、パーティクルの発生量が増大してしまう恐れがある。これに対し、図２のように中央支持部２１８ｓをウエハ２００の中心を除く領域を囲うように設けることにより、ウエハ２００と中央支持部２１８ｓとの接触圧の増大を防ぎ、パーティクルの発生を抑制することができるようになる。
【００４８】
（その他の構成）
また、本実施形態では、例えばサセプタカバー２１８をサセプタ２１９とは別体としている。これにより、基板支持部２１７の上面の消耗具合に応じてサセプタカバー２１８のみを交換することができ、また、所望の基板処理特性等に応じて、サセプタカバー２１８の厚さや形状の変更を容易に行うことができる。例えば、サセプタカバー２１８を厚く形成し、インピーダンス調整電極２１７ｃとウエハ２００との距離を広げれば、インピーダンス調整電極２１７ｃとウエハ２００との間のキャパシタンスを小さくすることができ、上記ウエハ２００の吸着をより一層抑制することができる。
【００４９】
なお、サセプタカバー２１８の表面には研磨等を施して、表面粗さＲａを小さくすることが好ましい。例えば石英等から構成されるサセプタカバー２１８は、切削したのみの仕上げでは、表面粗さＲａが例えば２．５μｍ程度となっており、ウエハ２００の表面の異物が増加する原因となる場合がある。係る異物は、例えば図３に示すモデルにより発生すると考えられる。すなわち、図３に示すように、基板支持部２１７上に載置されたウエハ２００は、基板支持部２１７が備えるヒータ２１７ｂにより加熱されて膨張する。このとき、サセプタカバー２１８の表面が粗いと、ウエハ２００とサセプタカバー２１８の外周支持部２１８ｍとが擦れて異物Ｐが発生し、舞い上がった異物Ｐが例えばウエハ２００の表面に付着する。
【００５０】
そこで、サセプタカバー２１８の表面粗さＲａを小さくしておけば、係る異物Ｐの発生を抑えてウエハ２００の表面への付着を低減することができる。サセプタカバー２１８の表面粗さＲａは、例えば焼き仕上げにより低減させることが可能である。サセプタカバー２１８が薄いために焼き入れにより変形が生じるようであれば、研磨仕上げとすることも可能である。この場合も、焼き仕上げと同等の表面粗さＲａが得られるように研磨を施すことが好ましい。
【００５１】
また、上記焼き仕上げや研磨仕上げの際に、外周支持部２１８ｍや中央支持部２１８ｓの角部の面取りを一緒に行ってもよい。これにより、各支持部２１８ｍ，２１８ｓのウエハ２００の支持面が鏡面となってウエハ２００との局所的な接触圧力が緩和されることによって、より一層異物の発生や付着を低減することができる。また、ウエハ２００の縁部とサセプタカバー２１８との微小な隙間を減少させることができ、ウエハ２００の裏面へのプラズマの回り込みを一層抑制することができる。
【００５２】
（３）基板処理工程
次に、本実施形態に係る基板処理工程について、主に図４を用いて説明する。図４は、本実施形態に係る基板処理工程を示すフロー図である。本実施形態に係る基板処理工程は、例えば半導体装置の製造工程の一工程として、上述のＭＭＴ装置１００により実施される。本実施形態に係る基板処理工程においては、例えばシリコン（Ｓｉ）からなるウエハ２００の表面に窒化処理を施す。なお以下の説明において、ＭＭＴ装置１００を構成する各部の動作は、コントローラ２２１により制御される。
【００５３】
（基板搬入工程）
まずは、ウエハ２００を処理室２０１内に搬入する。具体的には、ウエハ２００の搬送位置まで基板支持部２１７を下降させて、基板支持部２１７の貫通孔２１７ａにウエハ突上げピン２６６を貫通させる。その結果、ウエハ突上げピン２６６が、基板支持部２１７上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２４４を開き、図中省略の搬送機構を用いて処理室２０１に隣接する真空搬送室（図示せず）から処理室２０１内にウエハ２００を搬入する。その結果、ウエハ２００は、基板支持部２１７の上面から突出したウエハ突上げピン２６６上に水平姿勢で支持される。処理室２０１内にウエハ２００を搬入したら、搬送機構を処理室２０１外へ退避させ、ゲートバルブ２４４を閉じて処理室２０１内を密閉する。
【００５４】
（予備加熱工程）
ヒータ２１７ｂには予め電力が供給され、ヒータ２１７ｂ及び基板支持部２１７は、例えば２５℃以上９００℃以下の範囲内の所定温度に加熱されている。予備加熱工程では、搬入したウエハ２００を直ちに基板支持部２１７上に載置せず、図５（ａ）に示すように、基板支持部２１７の上面の外周支持部２１８ｍから所定距離ｇ１だけ離してウエハ突上げピン２６６上にウエハ２００を保持した状態で、ヒータ２１７ｂからの熱輻射によりウエハ２００の予備加熱を行う。このとき、処理室２０１内に昇圧ガスを供給し、処理室２０１内の圧力を高めた状態とすれば、昇圧ガスにより基板支持部２１７からウエハ２００へと熱が伝達され、ウエハ２００の昇温速度を向上させることができる。
【００５５】
しかしながら、図５（ｂ）に示す従来例のように、従来の基板支持部５１７の上面から所定距離ｇ２だけ離して保持したウエハ２００を、予備加熱の終了後に基板支持部５１７の略平坦な上面に載置する場合、処理室２０１内の圧力が高いと、ウエハ２００と基板支持部５１７との間の気体（昇圧ガス等）により、ウエハ２００が横滑りしてしまうことがあった。特に処理室２０１内の圧力が１００Ｐａを超えると横滑りが起き易かった。横滑りを抑制すべく、低圧下で予備加熱を行うと、ウエハ２００の昇温に時間がかかってしまう。或いは、ウエハ２００を載置するときだけ低圧にすると、降圧のための工数が増えて時間がかかってしまう。よって、いずれの場合もスループットが低下して、生産性を低下させていた。
【００５６】
本実施形態では、外周支持部２１８ｍと中央凹部２１８ｄとによりウエハ２００との接触面積を減らし、また、中央凹部２１８ｄ内に連通する貫通孔２１７ａを有する基板支持部２１７としている。よって、ウエハ２００の横滑りを抑制しつつ、以下の手順により、高圧力下で予備加熱を行うことが可能となり、ウエハ２００の昇温速度を高めることができる。
【００５７】
本実施形態では、まず、ウエハ２００をウエハ突上げピン２６６上に保持した状態で、バルブ２５３ｂ，２５４を開け、マスフローコントローラ２５２ｂにて流量制御しながら、バッファ室２３７を介して処理室２０１内に昇圧ガスとしてのＮ２ガスを供給する。このとき、Ｎ２ガスの流量を例えば５００ｓｃｃｍ以上３０００ｓｃｃｍ以下の範囲内の所定値とする。また、真空ポンプ２４６により処理室２０１内を排気しつつＡＰＣ２４２の
開度を調整し、処理室２０１内を例えば１００Ｐａよりも高い所定圧力とする。真空ポンプ２４６は、少なくとも後述の基板搬出工程が終了するまで作動させておく。
【００５８】
上記の状態を所定時間、例えば１０秒間〜６０秒間保つことで、基板支持部２１７からの熱輻射及びＮ２ガスの熱伝達により、ウエハ２００が所定温度に昇温される。
【００５９】
（基板載置工程）
所定時間が経過した後に、所定温度まで昇温されたウエハ２００をウエハ突上げピン２６６から基板支持部２１７上へと載置する。つまり、基板支持部昇降・回転機構２６８を用いて基板支持部２１７を上昇させ、ウエハ２００を基板支持部２１７の上面に支持させる。このとき、処理室２０１内は、例えば先の予備加熱工程と同様の、１００Ｐａよりも高い圧力となっている。本実施形態に係る基板支持部２１７によれば、このような高圧下であっても、ウエハ２００の横滑りを抑制しつつウエハ２００を載置することができる。
【００６０】
基板支持部２１７上にウエハ２００が載置されたら、ウエハ２００を所定の処理位置まで上昇させる。また、基板支持部昇降・回転機構２６８の回転機能を用いて、ウエハ２００の回転を開始する。後述の排気工程の終了時までこの回転を継続することで、ウエハ２００面内における基板処理の均一性を向上させることができる。
【００６１】
（圧力調整工程）
次に、処理ガスとしてのＮ２ガスの供給を行うと共に、高圧に保たれていた処理室２０１内の圧力を、後述のプラズマ処理工程における圧力になるよう調整する。本実施形態においては、昇圧ガスと処理ガスとが共にＮ２ガスであるので、予備加熱工程にて開始したＮ２ガスの供給を継続したまま、マスフローコントローラ２５２ｂによるＮ２ガスの流量の再調整を行って、Ｎ２ガスの流量を例えば１０ｓｃｃｍ以上５００ｓｃｃｍ以下の範囲内の所定値とする。また、ＡＰＣ２４２による処理室２０１内の圧力の再調整を行って、処理室２０１内の圧力を例えば１Ｐａ以上２００Ｐａ以下の範囲内の所定値とする。
【００６２】
（プラズマ処理工程）
処理室２０１内の圧力が安定したら、筒状電極２１５に対して高周波電源２７３から整合器２７２を介して、例えば１５０Ｗ以上２００Ｗ以下の範囲内の所定の出力値の高周波電力の印加を開始する。このとき、インピーダンス可変機構２７４は、予め所定のインピーダンス値に制御しておく。これにより、処理室２０１内、より具体的にはウエハ２００の上方のプラズマ生成領域２２４内にプラズマ放電を起こしてＮ２ガスを励起する。Ｎ２ガスは例えばプラズマ状態となって解離し、窒素（Ｎ）を含む窒素活性種等の反応種を生成する。プラズマ状態となったＮ２ガスにより、ウエハ２００の表面に窒化処理が施される。
【００６３】
その後、例えば２分以上５分以下の範囲内の所定の処理時間が経過したら、高周波電源２７３からの電力の印加を停止して、処理室２０１内のプラズマ放電を停止する。また、バルブ２５３ｂ，２５４を閉めて、Ｎ２ガスの処理室２０１内への供給を停止する。以上により、プラズマ処理工程が終了する。
【００６４】
なお、上記プラズマ処理工程において、ウエハ２００はプラズマ中で帯電し、サセプタ２１９内部のインピーダンス調整電極２１７ｃに引きつけられる。これにより、基板支持部２１７の上面にウエハ２００が吸着した状態となる。本実施形態では、中央支持部２１８ｓを外周支持部２１８ｍよりも低く形成しているので、係る状態であっても中央支持部２１８ｓとウエハ２００との接触圧力の増大が緩和され、異物の増加を抑えることができる。ウエハ２００の吸着状態は、後述のウエハ２００の搬出時まで保たれる。
【００６５】
（残留ガス排気工程）
Ｎ２ガスの供給を停止したら、ガス排気管２３１ａを用いて処理室２０１内を排気する。これにより、処理室２０１内に残留したＮ２ガスや、Ｎ２ガスが反応した排ガス等を処理室２０１外へと排気する。その後、ＡＰＣ２４２の開度を調整し、処理室２０１内の圧力を処理室２０１に隣接する真空搬送室（ウエハ２００の搬出先。図示せず）と同じ圧力（例えば１００Ｐａ）に調整する。
【００６６】
（基板搬出工程）
処理室２０１内が所定の圧力となったら、基板支持部２１７をウエハ２００の搬送位置まで下降させ、ウエハ突上げピン２６６上にウエハ２００を支持させる。そして、ゲートバルブ２４４を開き、図中省略の搬送機構を用いてウエハ２００を処理室２０１外へ搬出する。以上により、本実施形態に係る基板処理工程を終了する。
【００６７】
なお、上述したように、ウエハ２００は搬出時にも依然、基板支持部２１７の上面に吸着した状態となっている。ウエハ２００を略全面で支持する従来の基板支持部の場合、ウエハ２００の搬出時には、基板支持部に面で張り付いているウエハ２００をウエハ突上げピン２６６で突き上げて無理に引き剥がすこととなり、ウエハ２００が飛び跳ねて位置ずれが生じたり、ウエハ２００が破損してしまったりするおそれがあった。
【００６８】
しかしながら、本実施形態においては、ウエハ２００は少ない接触面積で支持されているため、基板支持部２１７から剥がし易い状態となっており、ウエハ２００の飛び跳ねや破損のリスクを低減することができる。
【００６９】
（４）本実施形態に係る効果
本実施形態によれば、以下に示す１つまたは複数の効果を奏する。
【００７０】
（ａ）本実施形態によれば、基板支持部２１７は、ウエハ２００の一部を下方から支持する外周支持部２１８ｍと、外周支持部２１８ｍにより支持されたウエハ２００に接触しないように配置される中央凹部２１８ｄと、を上面に有する。これにより、基板支持部２１７上にウエハ２００を載置したときの接触面積が減り、ウエハ２００の裏面への異物の付着が抑制され、また、ウエハ２００の裏面の傷を軽減することができる。
【００７１】
従来の略平坦な上面を有する基板支持部においては、ウエハ２００の裏面の略全面を基板支持部の上面で支持しており、ウエハ２００の裏面に異物が付着したり傷がついたりしてしまう場合があった。係る異物は、ウエハ２００との摩擦によるほか、例えば基板支持部やそれ以外の処理室内部材がプラズマによりスパッタされて発生する。裏面に異物や傷のあるウエハ２００は、例えば後の露光工程にて露光機のウエハステージ上等に載置された際に異物や傷の周囲で局所的な歪みを生じ、露光機のピントが合わないデフォーカスを引き起こす場合があった。
【００７２】
本実施形態においては、ウエハ２００の裏面の異物や傷が低減され、このようなデフォーカス等を起こり難くすることができる。よって、ウエハ２００上に形成される半導体装置の歩留まりを向上させることができる。
【００７３】
（ｂ）また、本実施形態によれば、基板支持部２１７は、中央凹部２１８ｄ内に連通し、ウエハ２００と基板支持部２１７との間の気体を中央凹部２１８ｄ側から逃す貫通孔２１７ａを更に有する。これにより、基板支持部２１７上にウエハ２００を載置した際、ウエハ２００と基板支持部２１７との間の気体が貫通孔２１７ａから基板支持部２１７の下部構造へと抜けていくので、ウエハ２００の横滑りを抑制することができる。
【００７４】
従来の略平坦な上面を有する基板支持部においては、基板支持部上にウエハ２００が載置される際、処理室２０１内に処理ガスや不活性ガス等の気体が存在していると、ウエハ２００と基板支持部との間に一部の気体が挟まれ、ウエハ２００を横滑りさせてしまう場合があった。横滑りが起きると、例えばウエハ２００の搬送エラーが生じたり、ウエハ２００を破損させたりするおそれがあった。
【００７５】
本実施形態においては、ウエハ２００の横滑りを抑制して、このようなウエハ２００の搬送エラーや破損を起こり難くすることができる。
【００７６】
（ｃ）また、本実施形態によれば、外周支持部２１８ｍはウエハ２００の縁側を支持し、中央凹部２１８ｄは外周支持部２１８ｍの内側に設けられる。また、外周支持部２１８ｍは、ウエハ２００の縁から内側に３ｍｍ未満の領域を支持する。これにより、ウエハ２００の裏面に異物が付着したとしても、半導体装置への影響を軽減することができる。
【００７７】
例えばウエハ２００の縁から内側に数ｍｍまでの領域は、通常、半導体装置の形成領域外となり、ウエハ２００の裏面の異物や傷はある程度許容される。露光装置の場合を例にとると、半導体装置の形成領域外に局所的な歪みが生じてデフォーカスが発生したとしても、半導体装置の形成領域に対してはほとんど影響を及ぼさない。また、ウエハ２００全体が傾いた場合には、露光装置の備える傾き補正機構等による修正が可能である。
【００７８】
本実施形態の構成によれば、外周支持部２１８ｍは主にウエハ２００の半導体装置の形成領域外でウエハ２００と接触することとなり、異物の付着による半導体装置への影響を軽減することができる。
【００７９】
（ｄ）また、本実施形態によれば、外周支持部２１８ｍは切れ目なくウエハ２００の縁側を支持する。これにより、ウエハ２００の裏面にプラズマが回り込むのを遮って、ウエハ２００の裏面がエッチングされたり、ウエハ２００の裏面に堆積物等が付着したりすることを抑制することができる。よって、ウエハ２００の裏面の異物や傷を一層低減することができる。
【００８０】
（ｅ）また、本実施形態によれば、中央凹部２１８ｄを用いてウエハ２００の裏面に空間を設けることによって、基板支持部２１７上へのウエハ２００の静電吸着を抑制することができる。すなわち、ウエハ２００とインピーダンス調整電極２１７ｃとの間に、サセプタカバー２１８を構成する材料よりも誘電率が低い空間を介在させるようにしたので、サセプタカバー２１８とウエハ２００との間に生じる静電力を低減させることができる。
【００８１】
（ｆ）また、本実施形態によれば、サセプタカバー２１８の外周支持部２１８ｍは、ウエハ２００の側部（ウエハ２００の側面）には接触しないように構成されている。すなわち、外周支持部２１８ｍの上面は、ウエハ２００側部に嵌合するような段差状には形成されておらず、フラットに構成されている。これにより、ウエハ２００縁部とサセプタカバー２１８との接触によるパーティクルの発生を抑制することができ、基板処理の品質を向上させることが可能となる。
【００８２】
（ｇ）また、本実施形態によれば、中央凹部２１８ｄは、ウエハ２００の一部を下方から補助的に支持する中央支持部２１８ｓを有する。これにより、外周支持部２１８ｍによって主に縁側で支えられるウエハ２００の撓みを補正することができ、ウエハ２００の面内で基板処理の均一性を保つことができる。
【００８３】
（ｈ）また、本実施形態によれば、中央支持部２１８ｓは、外周支持部２１８ｍよりも例えば０．１ｍｍ以上０．２ｍｍ以下低く形成されている。これにより、ウエハ２００の撓
みを補正しつつ、ウエハ２００との接触圧力を下げることができ、ウエハ２００の裏面の異物が増加するのを抑えることができる。
【００８４】
（ｉ）また、本実施形態によれば、中央支持部２１８ｓのウエハ２００を支持する面の直径は２．８ｍｍよりも小さい。これにより、ウエハ２００と中央支持部２１８ｓとの接触面積を小さくすることができ、ウエハ２００と中央支持部２１８ｓとの接触によるパーティクルの発生を効果的に抑制することができるようになる。
【００８５】
なお、中央支持部２１８ｓのウエハ２００を支持する面積を増やせば、ウエハ２００との接触圧力を一層下げることができると共により安定的な支持が可能にはなるが、支持面積の増大はまた、ウエハ２００の裏面の異物を増大・増加させてしまう。上記のように、中央支持部２１８ｓの支持面の直径に上限を設けることで、異物の増加を抑えることができる。
【００８６】
（ｊ）また、本実施形態によれば、中央支持部２１８ｓを、ウエハ２００の中心を除く領域を囲うように設けている。すなわち、中央支持部２１８ｓを、ウエハ２００の中心付近（中央凹部２１８ｄの中央付近）には設けていない。これにより、ウエハ２００と中央支持部２１８ｓとの接触圧の増大を防ぎ、パーティクルの発生を抑制することができるようになる。
【００８７】
（ｋ）また、本実施形態によれば、中央支持部２１８ｓの表面粗さＲａは２．５μｍよりも小さい。これにより、ウエハ２００が基板支持部２１７上に載置されて膨張しても、ウエハ２００と外周支持部２１８ｍとが擦れて異物Ｐが発生することを抑制でき、ウエハ２００の表面の異物を低減することができる。
【００８８】
（ｌ）また、本実施形態によれば、基板支持部２１７は、サセプタ２１９と、サセプタ２１９に着脱自在なサセプタカバー２１８とを有し、外周支持部２１８ｍおよび中央凹部２１８ｄはサセプタカバー２１８に設けられている。これにより、プラズマに曝されるなどして消耗の激しい基板支持部２１７の上面のサセプタカバー２１８のみを消耗具合に応じて適宜交換することができ、コストや工数を省くことができる。
【００８９】
（ｍ）また、本実施形態によれば、処理室２０１内の圧力を高め、基板支持部２１７からウエハ２００を離した状態で予備加熱する予備加熱工程と、処理室２０１内の圧力が１００Ｐａよりも高い状態で基板支持部２１７の外周支持部２１８ｍにウエハ２００を載置する基板載置工程と、を有する。このように、処理室２０１内の圧力が高い状態で基板載置工程を行ってもウエハ２００が横滑りし難いため、処理室２０１内の圧力を高めてウエハ２００の昇温速度の向上を図ることができ、スループットが向上する。
【００９０】
（ｎ）また、本実施形態によれば、ウエハ２００が、サセプタカバー２１８上に載置されていることにより、ウエハ２００の裏面に空間を設けることができる。このように構成することで、ウエハ２００とインピーダンス調整電極２１７ｃとの間に真空のキャパシタンスが形成され、ウエハ２００のバイアスを低減することができる。バイアスを低減することによって、プラズマ中に存在する活性なガスをウエハ２００に引き込む力が弱くなり、表面に微小な凹凸が形成されたウエハ２００の凹部の底面と側面とに等方的な処理を行うことができ、例えば窒化処理等によりステップカバレッジの良い膜を形成することができる。
【００９１】
（５）本実施形態の変形例
（変形例１）
次に、本実施形態の変形例１について、図６を用いて説明する。図６（ａ）に示すよう
に、本変形例に係る基板支持部３１７の上面には、ウエハ２００の支持位置を示す印３１８ｂが、所定の形状および配置で１つ以上設けられている。図６に示す例では、ウエハ２００の搬入搬出方向（Ａ−Ａ軸方向）に２箇所、搬入搬出方向に対して垂直方向に２箇所、直線状の印３１８ｂが設けられている。目視で充分な確認ができるよう、印３１８ｂは所定の太さ（幅）及び長さを有するものとする。
【００９２】
係る印３１８ｂは、サセプタカバー２１８の表面に彫り込みや段差、突起を設ける等、ウエハ２００に対する影響の少ない方法により形成することができる。また、サセプタカバー２１８の研磨仕上げも一緒に行えば、サセプタカバー２１８の透明性が増し、印３１８ｂの視認性を向上させることができる。この場合、ウエハ２００への影響を避け、サセプタカバー２１８の裏面に印を設けてもよい。
【００９３】
ＭＭＴ装置１００が備える搬送機構（図示せず）の調整を行う際などに、図６（ａ）に示すように、基板支持部３１７に支持されたウエハ２００の各印３１８ｂに掛かる４点の縁が、各印３１８ｂの所定幅の中に入るよう搬送機構を調整すれば、次回以降、ウエハ２００を所定の支持位置へと搬入し、支持させることができる。このように、印３１８ｂを設けることで、搬送機構の位置調整が容易となり、また、搬送の位置精度が上がってウエハ２００の位置ずれを抑えることができる。したがって、ウエハ２００と他部材との接触やそれによりウエハ２００に加わる振動等が生じ難くなるので、いっそう異物を低減することができる。
【００９４】
（変形例２）
次に、本実施形態の変形例２について説明する。本変形例に係る基板支持部の上面に設けられる凸領域は、ウエハ２００の縁から３ｍｍ以上離れた（ウエハ２００の中心に寄った）領域を支持するよう構成されている。ウエハ２００を支持する際、ウエハ２００に何らかの膜が形成されているような場合には、凸領域がウエハ２００の縁に触れてしまうことによって、ウエハ２００の縁の部分の膜が削られてパーティクルを発生させるおそれがある。しかし、上記のように、ウエハ２００の縁から３ｍｍ以上離れた位置を凸領域が支持する構成とすることで、ウエハ２００を支持する際、ウエハ２００の縁に触れてしまう可能性を低減することができる。
【００９５】
＜本発明の第２実施形態＞
上述した実施形態ではＭＭＴ装置１００を用いる場合について説明したが、本発明は係る形態に限らず、例えばＩＣＰ（Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｐｌａｓｍａ）方式プラズマ処理装置（以下、ＩＣＰ装置３００と記載）を用いて実施することも可能である。
【００９６】
以下に、本実施形態に係るＩＣＰ装置３００について、図８を用いて説明する。ＩＣＰ装置３００は、主にプラズマ生成部の構成が上述の実施形態に係るＭＭＴ装置１００と異なる。それ以外の構成についてはＭＭＴ装置１００と同様である。なお、図８では、反応ガス供給部等、一部の構成を簡略化して図示した。
【００９７】
ＩＣＰ装置３００は、プラズマ生成部の構成の一部として、電力を供給することでプラズマを生成する誘電コイル３１５ａ、３１５ｂを備えている。誘電コイル３１５ａは上側容器２１０の天井壁の外側に敷設されている。誘電コイル３１５ｂは上側容器２１０の外周壁の外側に敷設されている。ＩＣＰ装置３００においても、ガス導入口２３４を経由して反応ガスを処理室２０１内へ供給するように構成されている。反応ガスを供給して誘電コイル３１５ａ、３１５ｂへ高周波電力を印加すると、電磁誘導により、ウエハ２００の表面（処理面）に対して略水平の電界が生じるように構成されている。この電界をエネルギーとしてプラズマ放電を起こし、供給された反応ガスを励起して反応種を生成すること
ができる。
【００９８】
上記構成において、誘電コイル３１５ａ、３１５ｂに印加する高周波電力と、インピーダンス可変機構２７４のインピーダンスとを制御することによって、ウエハ２００に加わる電界の垂直成分及び水平成分の強度を調整可能に構成されている。特に、誘電コイル３１５ｂにより、水平方向の電界を強めることがより容易となる。また、誘電コイル３１５ｂの替わりに、例えば円筒状の筒状電極や、平行平板型の電極等を用いてもよい。
【００９９】
主に、誘電コイル３１５ａ、３１５ｂ、整合器２７２ａ、２７２ｂ、高周波電源２７３ａ、２７３ｂにより、本実施形態に係るプラズマ生成部が構成されている。
【０１００】
本実施形態においても、上述の実施形態と同様の効果を奏する。
【０１０１】
＜本発明の第３実施形態＞
また、上述した実施形態ではＭＭＴ装置１００やＩＣＰ装置３００を用いる場合について説明したが、本発明は係る形態に限らず、例えばＥＣＲ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｃｙｃｌｏｔｒｏｎ Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ）方式プラズマ処理装置（以下、ＥＣＲ装置４００と記載）を用いて実施することも可能である。
【０１０２】
以下に、本実施形態に係るＥＣＲ装置４００について、図９を用いて説明する。ＥＣＲ装置４００は、主にプラズマ生成部の構成が上述の実施形態に係るＭＭＴ装置１００と異なる。それ以外の構成についてはＭＭＴ装置１００と同様である。なお、図９では、反応ガス供給部等、一部の構成を簡略化して図示した。
【０１０３】
ＥＣＲ装置４００は、プラズマ生成部の構成の一部として、マイクロ波導入管４１５ａ及び誘電コイル４１５ｂを備えている。マイクロ波導入管４１５ａは上側容器２１０の天井壁の外側に敷設され、マイクロ波４１８ａを供給してプラズマを生成するように構成されている。誘電コイル４１５ｂは上側容器２１０の外周壁の外側に敷設され、電力を供給してプラズマを生成するように構成されている。ＥＣＲ装置４００においても、ガス導入口２３４を経由して反応ガスを処理室２０１内へ供給するように構成されている。反応ガスを供給してマイクロ波導入管４１５ａへマイクロ波４１８ａを導入すると、マイクロ波４１８ａが処理室２０１へ放射され、マイクロ波４１８ａの進行方向に対して略垂直、つまり、ウエハ２００の表面（処理面）に対して略水平の電界が形成されるように構成されている。また、誘電コイル４１５ｂへ高周波電力を印加すると、電磁誘導により、ウエハ２００の処理面に対して略水平の電界が生じるように構成されている。これにより、マイクロ波４１８ａ及び誘電コイル４１５ｂにより形成された電界をエネルギーとしてプラズマ放電を起こし、供給された反応ガスを励起して反応種を生成することができる。
【０１０４】
上記構成において、導入するマイクロ波４１８ａの強度及び誘電コイル４１５ｂに印加する高周波電力と、インピーダンス可変機構２７４のインピーダンスとを制御することによって、ウエハ２００に加わる電界の垂直成分及び水平成分の強度を調整可能に構成されている。特に、誘電コイル４１５ｂにより、ウエハ２００の処理面に対して水平方向の電界を強めることがより容易となる。また、誘電コイル４１５ｂの替わりに、例えば円筒状の筒状電極や、平行平板型の電極等を用いてもよい。
【０１０５】
なお、マイクロ波導入管４１５ａを上側容器２１０の側壁部に設け、マイクロ波４１８ａをウエハ２００の表面に対して略水平に放射することとしてもよい。係る構成により、ウエハ２００の処理面に対してより一層、電界の向きを垂直に制御し易くなる。
【０１０６】
主に、マイクロ波導入管４１５ａ、誘電コイル４１５ｂ、整合器２７２ｂ、高周波電源
２７３ｂ、磁石２１６により、本実施形態に係るプラズマ生成部が構成されている。
【０１０７】
本実施形態においても、上述の実施形態と同様の効果を奏する。
【０１０８】
＜本発明の他の実施形態＞
以上、本発明の実施形態について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。
【０１０９】
例えば、上述の実施形態では、基板支持部２１７は、サセプタ２１９に着脱自在なサセプタカバー２１８を有するとしたが、凸領域や凹領域、補助凸領域等が、サセプタの表面の削り出しやサセプタの表面への接合等、様々な手法によりサセプタと一体的に形成されることで基板支持部が構成されていてもよい。別体のサセプタカバー２１８を設ける構成ではハンドリング強度等を考慮に入れた所定厚さを要するが、一体型であれば全体をより薄く形成することが可能である。このため、ヒータ２１７ｂとの距離を縮めて昇温速度を向上させたり、より高温の基板処理を行ったりすることができる。また、インピーダンス調整電極２１７ｃとの距離を縮めてウエハ２００への荷電粒子の引き込み強度を高めることが容易となる。
【０１１０】
また、上述の実施形態では、基板支持部２１７は石英から形成されるとしたが、例えば窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、セラミックス等の他の非金属材料から形成されていてもよい。サセプタ２１９とサセプタカバー２１８とで異なる材質とすることも可能である。
【０１１１】
また、上述の実施形態では、外周支持部２１８ｍは切れ目なくウエハ２００の縁側を支持するとしたが、ウエハ２００の外側へと向かう１つ又は複数の流路としての溝を、貫通孔２１７ａの替わりに、又は貫通孔２１７ａに加えて、外周支持部に形成してもよい。そのとき、溝の幅等を調整して、ウエハ２００の裏面へのプラズマ回り込みを抑制可能な狭さや形状とすることが好ましい。
【０１１２】
また、上述の実施形態では、基板支持部２１７は、外周支持部２１８ｍ、中央凹部２１８ｄ、中央支持部２１８ｓ、貫通孔２１７ａを有することとしたが、基板支持部の形状や構成はこれに限られない。例えば、凸領域と凹領域とをマトリックス状に配置したり、ドット状の凸領域を複数配置したりすることができる。流路も貫通孔や溝、その他メッシュ状のものや多孔質体等とすることができる。これら種々の態様に合わせて、円形や矩形等の支持面を持つ補助凸領域を配置し、或いは、補助凸領域を設けない構成とすることもできる。
【０１１３】
また、上述の実施形態では、サセプタカバー２１８が有する印２１８ｂは直線状としたが、この他、曲線状、Ｌ字型、Ｕ字型の線、或いは、円、楕円、多角形状などであってもよい。
【０１１４】
また、上述の実施形態では、予備加熱工程でウエハ突上げピン２６６にてウエハ２００を保持することとしたが、ウエハ２００を基板支持部２１７から所定距離離して保持できる方式であれば、これ以外の方式も用いることができる。
【０１１５】
また、上述の実施形態では、予備加熱工程で用いる昇圧ガスをＮ２ガスとしたが、昇圧ガスはこれに限られず、Ｏ２ガスや水素（Ｈ２）ガス、アルゴン（Ａｒ）ガス、ヘリウム（Ｈｅ）ガス、クリプトン（Ｋｒ）ガス等の希ガスなどを用いることができる。
【０１１６】
また、本発明は上記に挙げた窒化処理のみならず、ベアウエハや各種の膜が形成されたウエハに対する酸化、酸化と窒化とを一緒に行う酸窒化、拡散、エッチング、アニール等
の処理にも適用可能である。上記処理は、プラズマにより、或いはプラズマによらずに行うことができる。
【０１１７】
また、上述の実施形態では、予備加熱工程以降の工程において、ヒータ２１７ｂにてウエハ２００を加熱することとしたが、ランプ加熱ユニット２８０を併用することも可能である。これにより、ウエハ２００を急速に加熱することができ、さらに高温にすることができる。このようにウエハ２００を急速に加熱させたり、高温状態にしたりすることによって、ウエハ２００の膨張が増大して撓みが大きくなり、ウエハ２００の裏面と、ウエハ２００を支えるウエハ突上げピン２６６や基板支持部とが擦れる長さが長くなる。このような現象によって、ウエハ２００の裏面に形成される傷の大きさや、擦れによって生じる異物の量が多くなることが考えられる。しかしながら、上述の実施形態のように基板支持部２１７を構成することによって、ウエハ２００裏面に形成される傷の大きさや、異物の量を低減することができる。またランプ加熱ユニット２８０の出力とヒータ２１７ｂの出力とを調整することにより、ウエハ２００の表面と裏面との温度差を減少させ、ウエハ２００の撓み・反りを低減して、反りによるウエハ２００のずれに伴う異物の発生を低減することができる。
【０１１８】
また、上述の実施形態では、ウエハ２００の径を３００ｍｍとしたが、これに限らず、４５０ｍｍのウエハを支持するように基板支持部を構成してもよい。ウエハが大きいほど、ウエハを基板支持部に載置したときの基板支持部とウエハとの間のガスの層が多くなり、横滑りの量が大きくなる。また、ウエハが膨張した時のウエハの伸びは、ウエハの中心から離れた位置になるほど長くなるので、ウエハの裏面と基板支持部とが擦れる量が多くなり、傷や異物の発生が多くなる。しかし、上述の実施形態と同様に基板支持部を構成することで、ウエハの横滑り量や、ウエハの裏面に形成される傷・異物の発生を抑制することができる。
【実施例】
【０１１９】
（実施例１）
まずは、本発明の実施例１について比較例とともに説明する。本実施例では、上述の実施形態と同様の基板支持部を備えるＭＭＴ装置にてウエハを処理し、裏面の異物の個数を測定した。このとき、中央支持部を外周支持部よりも０．２ｍｍ低く形成し、中央支持部のウエハを支持する面の直径が１．８ｍｍ及び３ｍｍのものについて実験した。つまり、それぞれ３つある中央支持部の面積の総和は、約８ｍｍ２及び約２１ｍｍ２である。また、比較例として、従来の略平坦な上面を有する基板支持部を備えるＭＭＴ装置にて処理したウエハについても、裏面の異物の個数を測定した。測定した異物のサイズは、実施例に係るもの（直径が１．８ｍｍ及び３ｍｍ）が０．１５μｍであり、比較例に係るものが０．３μｍである。
【０１２０】
測定の結果、異物の個数はそれぞれ、中央支持部の直径が１．８ｍｍのものが４６個、直径が３ｍｍのものが３５７個、比較例に係るものが５０００個〜２００００個であった。このことから、ウエハを略全面で支持する比較例に比べ、ウエハとの接触面積を減らした本実施例のほうが、ウエハの裏面の異物を低減できることがわかった。また、中央支持部の直径が小さいほうが、異物がより減少することが分かった。
【０１２１】
上記結果から、任意の要求仕様を満たす中央支持部の直径の上限を割り出すことができる。すなわち、上記直径が１．８ｍｍ及び３ｍｍの２点の測定値から、以下の直線近似の式、
ｙ＝２５９．１７ｘ−４２０．５・・・（１）
が求められる。但し、ｘを中央支持部のウエハを支持する面の直径、ｙをウエハの裏面の異物の個数とする。
【０１２２】
異物の個数ｙの要求仕様を例えば３００個未満として上記の式（１）にあてはめ、中央支持部のウエハを支持する面の直径ｘが約２．８ｍｍよりも小さければ、上記要求仕様を満たすという理論値を得た。
【０１２３】
（実施例２）
次に、本発明の実施例２について比較例とともに説明する。本実施例に係る基板支持部は、ウエハの支持位置を示す太さ１．５ｍｍ、長さ４０ｍｍ、位置精度±０．５ｍｍの印を４箇所に有し、研磨仕上げにより表面粗さＲａが０．１μｍの基板支持部とした。また、比較例に係る基板支持部は、印を有さず、かつ、研磨仕上げを施さない、表面粗さＲａが２．５μｍの上面が略平坦な基板支持部とした。それぞれの基板支持部を備えるＭＭＴ装置でウエハを処理し、ウエハ表面の異物の個数を測定した。測定した異物のサイズは０．１５μｍである。
【０１２４】
上記の結果、異物の個数は、本実施例に係るものが１０個程度、比較例に係るものが１００個程度であった。表面粗さＲａを低減し、また、ウエハの支持位置を示す印により搬送精度を上げることで、ウエハの表面の異物を低減可能であることがわかった。
【０１２５】
（実施例３）
次に、中央支持部が外周支持部よりも０．１ｍｍ低く形成された基板支持部を実施例３として用い、上面が略平坦な基板支持部を比較例として用いて、それぞれの基板支持部を備えるＭＭＴ装置で、予備加熱工程におけるそれぞれのウエハの昇温特性を測定した。
【０１２６】
図７（ａ）に、それぞれのウエハの基板処理のフローに対応するイベントチャートを、各イベントの実施時間とともに示す。紙面左側が本実施例に係るウエハのデータであり、紙面右側が比較例に係るウエハのデータである。それぞれのウエハの基板処理は、図７（ａ）に示すイベントチャートに従って、予備加熱工程（Ｎｏ．１：ＰＥ−ＵＰ）、基板載置工程、圧力調整工程（Ｎｏ．２：ＡＰＣ−ＳＥＴ，Ｎｏ．３：ＰＲＥＳＥＴ）、プラズマ処理工程（Ｎｏ．４：ＩＧＮＩＴＩＯＮ，Ｎｏ．５：ＮＩＴＲＩＤＡＴＩＯＮ）を経て終了（Ｎｏ．６：ＰＥ−ＤＯＷＮ，Ｎｏ．７：ＥＮＤ）させた。
【０１２７】
予備加熱工程において、本実施例に係るデータは、処理室内の圧力を４００Ｐａに高めた状態で、本実施例に係る基板支持部から離してウエハを保持し（図５（ａ）を参照して、ｇ１＝０．５ｍｍ〜１．０ｍｍ）、目標温度である３００℃近くまで昇温して取得した。比較例に係るデータは、処理室内の圧力を１００Ｐａに高めた状態で、比較例に係る基板支持部から離してウエハを保持し（図５（ｂ）を参照して、ｇ２＝２．０ｍｍ）、３００℃近くまで昇温して取得した。
【０１２８】
比較例では予備加熱工程（Ｎｏ．１：ＰＥ−ＵＰ）の時間が５５秒かかっているのに対し、本実施例では３３秒に短縮されている。これをグラフ化したものを、図７（ｂ）に示す。図７（ｂ）の横軸はウエハの処理時間（ｓｅｃ）であり、縦軸はウエハ温度（℃）である。図中、実施例に係るウエハの昇温データを実線で示し、比較例に係るウエハの昇温データを一点鎖線で示した。
【０１２９】
図７（ｂ）に示すように、本実施例に係るウエハの方が、予備加熱工程における温度上昇が急峻であり、比較例に係るウエハよりも処理室内の圧力を高めることで、昇温速度が向上することがわかった。上記の条件にて、実施例及び比較例のスループットを測定したところ、実施例が最大３４枚／ｈ、比較例が最大２９枚／ｈであった。
【０１３０】
（実施例４）
次に、実施例４として上述の実施例３と同様の基板支持部を用い、比較例として上述の実施例３の比較例と同様の基板支持部を用いて、予備加熱工程を行わない場合について、それぞれのスループットを測定した。真空搬送室からウエハが搬入された直後の処理室内の圧力は、真空搬送室と略同圧の１００Ｐａ程度となっている。本実施例のウエハは、処理室内へと搬入した後、処理室内の圧力が１００Ｐａの状態で本実施例に係る基板支持部上に載置した。比較例のウエハは、処理室内へと搬入した後、ウエハの横滑りを抑止すべく、一旦、処理室内の雰囲気を排気し、処理室内の圧力が３０Ｐａの状態で比較例に係る基板支持部上に載置した。
【０１３１】
その結果、比較例では、ウエハ１枚当たりに要する処理時間が９０秒であり、スループットは４０枚／ｈであった。実施例では、ウエハ１枚当たりに要する処理時間が８５秒に短縮され、スループットが４２枚／ｈに向上した。以上のことから、ウエハの横滑りを抑制した基板支持部を用いることで、基板処理のフローが異なる場合においてもスループットが向上することがわかった。
【０１３２】
なお、実施例１〜４に係る基板支持部においては、大気圧下であってもウエハの横滑りが発生しないことが確認されている。
【０１３３】
＜本発明の好ましい態様＞
以下に、本発明の好ましい態様を付記する。
【０１３４】
本発明の一態様は、
基板を処理する処理室と、
前記処理室内に設けられ前記基板を支持する基板支持部と、
前記処理室内に処理ガスを供給するガス供給部と、
前記処理室内を排気するガス排気部と、
前記処理室内に供給された処理ガスを励起するプラズマ生成部と、
前記ガス供給部、前記ガス排気部及び前記プラズマ生成部を制御する制御部と、を有し、
前記基板支持部は、
前記基板の一部を下方から支持する凸領域と、前記凸領域により支持された前記基板に接触しないように配置される凹領域と、を上面に有し、
前記凹領域内に連通し、前記基板と前記基板支持部との間の気体を前記凹領域側から逃す流路を有する
基板処理装置である。
【０１３５】
好ましくは、
前記凸領域は前記基板の縁側を支持し、
前記凹領域は前記凸領域の内側に設けられる。
【０１３６】
また好ましくは、
前記凸領域は、前記基板の縁から内側に３ｍｍ未満の領域を支持する。
【０１３７】
また好ましくは、
前記凸領域は、前記基板の底面縁側のみを下方から支持し、前記基板の側部に接触しないように構成されている。
【０１３８】
また好ましくは、
前記凸領域の上面は平坦状に構成されている。
【０１３９】
また好ましくは、
前記凹領域は、前記基板の一部を下方から補助的に支持する補助凸領域を有する。
【０１４０】
また好ましくは、
前記補助凸領域は、前記凸領域よりも低く形成されている。
【０１４１】
また好ましくは、
前記補助凸領域は、前記凸領域よりも０．１ｍｍ以上０．２ｍｍ以下低く形成されている。
【０１４２】
また好ましくは、
前記補助凸領域の前記基板を支持する面の直径は２．８ｍｍよりも小さい。
【０１４３】
また好ましくは、
前記補助凸領域は複数設けられている。
【０１４４】
また好ましくは、
前記補助凸領域は３つ以上設けられている。
【０１４５】
また好ましくは、前記補助凸領域は、前記基板の中央部を除く領域に設けられている。
【０１４６】
また好ましくは、前記補助凸領域は、前記凹領域の中央部を除く領域に設けられている。
【０１４７】
また好ましくは、
前記凸領域の表面粗さＲａは２．５μｍよりも小さい。
【０１４８】
また好ましくは、
前記基板支持部は、前記基板の支持位置を示す印を上面に有する。
【０１４９】
また好ましくは、
前記基板支持部は、
サセプタと、前記サセプタに着脱自在なサセプタカバーとを有し、
前記凸領域および前記凹領域は前記サセプタカバーに設けられている。
【０１５０】
本発明の他の態様は、
基板を処理室内に搬入する工程と、
前記処理室内に設けられ前記基板を支持する基板支持部上に前記基板を載置する工程と、
ガス排気部により前記処理室内を排気しつつガス供給部により前記処理室内に処理ガスを供給し、プラズマ生成部により前記処理室内に供給した処理ガスを励起して前記基板をプラズマ処理する工程と、
前記処理室内から前記基板を搬出する工程と、を有し、
前記基板支持部上に前記基板を載置する工程では、
前記基板と前記基板支持部との間の気体を、前記基板支持部の上面の凹領域に連通する流路により逃しつつ、前記基板と前記凹領域とが接触しないよう、前記基板支持部の上面で前記基板の一部を下方から支持する凸領域に前記基板を載置する
半導体装置の製造方法である。
【０１５１】
好ましくは、
前記基板支持部上に前記基板を載置する工程の前に、前記処理室内の圧力を高めた状態で、前記凸領域から離して保持した前記基板を前記基板支持部に設けられた加熱部により予備加熱する工程を有し、
前記基板支持部上に前記基板を載置する工程は、
前記基板が所定温度に加熱された後に、前記処理室内の圧力が１００Ｐａよりも高い状態で実施する。
【０１５２】
また好ましくは、
前記基板支持部は、
サセプタと、前記サセプタをカバーするサセプタカバーとを有し、
前記凸領域と、前記凹領域と、前記補助凸領域とは、前記サセプタカバーに設けられている。
【０１５３】
また好ましくは、
前記補助凸領域の前記基板を支持する面の直径は、２．８ｍｍよりも小さい。
【０１５４】
また好ましくは、
前記補助凸領域は３つ以上設けられている。
【０１５５】
また好ましくは、
前記補助凸領域は、前記凹領域の中央部を除く領域に設けられている。
【０１５６】
本発明のさらに他の態様は、
基板を処理室内に搬入する工程と、
前記処理室内に設けられ、前記基板の縁側を下方から支持する凸領域と、前記凸領域により支持された前記基板に接触しないように前記凸領域の内側に設けられた凹領域と、前記凹領域に設けられ前記凸領域よりも低く形成された補助凸領域と、を上面に有する基板支持部上に、前記基板と前記基板支持部との間の気体を、前記凹領域に連通する流路により逃しつつ、前記基板を載置する工程と、
ガス排気部により前記処理室内を排気しつつガス供給部により前記処理室内に処理ガスを供給し、プラズマ生成部により前記処理室内に供給した処理ガスを励起して前記基板をプラズマ処理する工程と、
前記処理室内から前記基板を搬出する工程と、を有する基板処理方法である。
【０１５７】
本発明のさらに他の態様は、
基板を処理する処理室内で前記基板を支持するサセプタに着脱自在なサセプタカバーであって、
前記基板の一部を下方から支持する凸領域と、前記凸領域により支持された前記基板に接触しないように配置される凹領域と、が設けられた
サセプタカバーである。
【０１５８】
また好ましくは、
前記補助凸領域の前記基板を支持する面の直径は、２．８ｍｍよりも小さい。
【０１５９】
また好ましくは、
前記補助凸領域は３つ以上設けられている。
【０１６０】
また好ましくは、
前記補助凸領域は、前記凹領域の中央部を除く領域に設けられている。
【０１６１】
本発明のさらに他の態様は、
基板を処理する処理室内に設けられ前記基板を支持する基板支持部であって、
前記基板の一部を下方から支持する凸領域と、前記凸領域により支持された前記基板に接触しないように配置される凹領域と、前記凹領域に設けられ前記凸領域よりも低く形成された補助凸領域と、を上面に有する
基板支持部である。
【０１６２】
また好ましくは、
前記凹領域内に連通し、前記基板と前記基板支持部との間の気体を前記凹領域側から逃す流路を有する。
【０１６３】
本発明のさらに他の態様は、
基板を処理する処理室と、
前記処理室内に前記基板と接するように設けられ前記基板の縁側を支持する凸領域と、
前記処理室内に設けられ前記凸領域よりも低い位置で前記基板の中央側を支持する補助凸領域と、を有する基板支持部と、
前記処理室内に処理ガスを供給するガス供給部と、
前記処理室内を排気するガス排気部と、
前記処理室内に供給された処理ガスを励起するプラズマ生成部と、
前記ガス供給部、前記ガス排気部及び前記プラズマ生成部を制御する制御部と、を有する
基板処理装置である。
【符号の説明】
【０１６４】
１００ ＭＭＴ装置（基板処理装置）
２２１ コントローラ（制御部）
２００ ウエハ（基板）
２０１ 処理室
２１７ 基板支持部
２１７ａ 貫通孔（流路）
２１８ｍ 外周支持部（凸領域）
２１８ｄ 中央凹部（凹領域）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を処理する処理室と、
前記処理室内に設けられ前記基板を支持する基板支持部と、
前記処理室内に処理ガスを供給するガス供給部と、
前記処理室内を排気するガス排気部と、
前記処理室内に供給された処理ガスを励起するプラズマ生成部と、
前記ガス供給部、前記ガス排気部及び前記プラズマ生成部を制御する制御部と、を有し、
前記基板支持部は、
前記基板の縁側を下方から支持する凸領域と、前記凸領域により支持された前記基板に接触しないように前記凸領域の内側に設けられた凹領域と、前記凹領域に設けられ前記凸領域よりも低く形成された補助凸領域と、を上面に有し、
前記凹領域内に連通し、前記基板と前記基板支持部との間の気体を前記凹領域側から逃す流路を有する
ことを特徴とする基板処理装置。
【請求項２】
前記基板支持部は、
サセプタと、前記サセプタをカバーするサセプタカバーとを有し、
前記凸領域と、前記凹領域と、前記補助凸領域とは、前記サセプタカバーに設けられている
ことを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項３】
前記補助凸領域の前記基板を支持する面の直径は、２．８ｍｍよりも小さい
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の基板処理装置。
【請求項４】
前記補助凸領域は３つ以上設けられている
ことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の基板処理装置。
【請求項５】
前記補助凸領域は、前記凹領域の中央部を除く領域に設けられている
ことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の基板処理装置。
【請求項６】
基板を処理室内に搬入する工程と、
前記処理室内に設けられ、前記基板の縁側を下方から支持する凸領域と、前記凸領域により支持された前記基板に接触しないように前記凸領域の内側に設けられた凹領域と、前記凹領域に設けられ前記凸領域よりも低く形成された補助凸領域と、を上面に有する基板支持部上に、前記基板と前記基板支持部との間の気体を、前記凹領域に連通する流路により逃しつつ、前記基板を載置する工程と、
ガス排気部により前記処理室内を排気しつつガス供給部により前記処理室内に処理ガスを供給し、プラズマ生成部により前記処理室内に供給した処理ガスを励起して前記基板をプラズマ処理する工程と、
前記処理室内から前記基板を搬出する工程と、を有する
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項７】
前記基板支持部は、
サセプタと、前記サセプタをカバーするサセプタカバーとを有し、
前記凸領域と、前記凹領域と、前記補助凸領域とは、前記サセプタカバーに設けられている
ことを特徴とする請求項６に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項８】
前記補助凸領域の前記基板を支持する面の直径は、２．８ｍｍよりも小さい
ことを特徴とする請求項６又は７に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項９】
前記補助凸領域は３つ以上設けられている
ことを特徴とする請求項６から８のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１０】
前記補助凸領域は、前記凹領域の中央部を除く領域に設けられている
ことを特徴とする請求項６から９のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１１】
基板を処理室内に搬入する工程と、
前記処理室内に設けられ、前記基板の縁側を下方から支持する凸領域と、前記凸領域により支持された前記基板に接触しないように前記凸領域の内側に設けられた凹領域と、前記凹領域に設けられ前記凸領域よりも低く形成された補助凸領域と、を上面に有する基板支持部上に、前記基板と前記基板支持部との間の気体を、前記凹領域に連通する流路により逃しつつ、前記基板を載置する工程と、
ガス排気部により前記処理室内を排気しつつガス供給部により前記処理室内に処理ガスを供給し、プラズマ生成部により前記処理室内に供給した処理ガスを励起して前記基板をプラズマ処理する工程と、
前記処理室内から前記基板を搬出する工程と、を有する
ことを特徴とする基板処理方法。
【請求項１２】
基板を処理する処理室内で前記基板を支持するサセプタに着脱自在なサセプタカバーであって、
前記基板の一部を下方から支持する凸領域と、前記凸領域により支持された前記基板に接触しないように配置される凹領域と、前記凹領域に設けられ前記凸領域よりも低く形成された補助凸領域と、が設けられている
ことを特徴とするサセプタカバー。
【請求項１３】
前記補助凸領域の前記基板を支持する面の直径は、２．８ｍｍよりも小さい
ことを特徴とする請求項１２に記載のサセプタカバー。
【請求項１４】
前記補助凸領域は３つ以上設けられている
ことを特徴とする請求項１２または１３に記載のサセプタカバー。
【請求項１５】
前記補助凸領域は、前記凹領域の中央部を除く領域に設けられている
ことを特徴とする請求項１２から１４のいずれかに記載のサセプタカバー。
【請求項１】
基板を処理する処理室と、
前記処理室内に設けられ前記基板を支持する基板支持部と、
前記処理室内に処理ガスを供給するガス供給部と、
前記処理室内を排気するガス排気部と、
前記処理室内に供給された処理ガスを励起するプラズマ生成部と、
前記ガス供給部、前記ガス排気部及び前記プラズマ生成部を制御する制御部と、を有し、
前記基板支持部は、
前記基板の縁側を下方から支持する凸領域と、前記凸領域により支持された前記基板に接触しないように前記凸領域の内側に設けられた凹領域と、前記凹領域に設けられ前記凸領域よりも低く形成された補助凸領域と、を上面に有し、
前記凹領域内に連通し、前記基板と前記基板支持部との間の気体を前記凹領域側から逃す流路を有する
ことを特徴とする基板処理装置。
【請求項２】
前記基板支持部は、
サセプタと、前記サセプタをカバーするサセプタカバーとを有し、
前記凸領域と、前記凹領域と、前記補助凸領域とは、前記サセプタカバーに設けられている
ことを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項３】
前記補助凸領域の前記基板を支持する面の直径は、２．８ｍｍよりも小さい
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の基板処理装置。
【請求項４】
前記補助凸領域は３つ以上設けられている
ことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の基板処理装置。
【請求項５】
前記補助凸領域は、前記凹領域の中央部を除く領域に設けられている
ことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の基板処理装置。
【請求項６】
基板を処理室内に搬入する工程と、
前記処理室内に設けられ、前記基板の縁側を下方から支持する凸領域と、前記凸領域により支持された前記基板に接触しないように前記凸領域の内側に設けられた凹領域と、前記凹領域に設けられ前記凸領域よりも低く形成された補助凸領域と、を上面に有する基板支持部上に、前記基板と前記基板支持部との間の気体を、前記凹領域に連通する流路により逃しつつ、前記基板を載置する工程と、
ガス排気部により前記処理室内を排気しつつガス供給部により前記処理室内に処理ガスを供給し、プラズマ生成部により前記処理室内に供給した処理ガスを励起して前記基板をプラズマ処理する工程と、
前記処理室内から前記基板を搬出する工程と、を有する
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項７】
前記基板支持部は、
サセプタと、前記サセプタをカバーするサセプタカバーとを有し、
前記凸領域と、前記凹領域と、前記補助凸領域とは、前記サセプタカバーに設けられている
ことを特徴とする請求項６に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項８】
前記補助凸領域の前記基板を支持する面の直径は、２．８ｍｍよりも小さい
ことを特徴とする請求項６又は７に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項９】
前記補助凸領域は３つ以上設けられている
ことを特徴とする請求項６から８のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１０】
前記補助凸領域は、前記凹領域の中央部を除く領域に設けられている
ことを特徴とする請求項６から９のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１１】
基板を処理室内に搬入する工程と、
前記処理室内に設けられ、前記基板の縁側を下方から支持する凸領域と、前記凸領域により支持された前記基板に接触しないように前記凸領域の内側に設けられた凹領域と、前記凹領域に設けられ前記凸領域よりも低く形成された補助凸領域と、を上面に有する基板支持部上に、前記基板と前記基板支持部との間の気体を、前記凹領域に連通する流路により逃しつつ、前記基板を載置する工程と、
ガス排気部により前記処理室内を排気しつつガス供給部により前記処理室内に処理ガスを供給し、プラズマ生成部により前記処理室内に供給した処理ガスを励起して前記基板をプラズマ処理する工程と、
前記処理室内から前記基板を搬出する工程と、を有する
ことを特徴とする基板処理方法。
【請求項１２】
基板を処理する処理室内で前記基板を支持するサセプタに着脱自在なサセプタカバーであって、
前記基板の一部を下方から支持する凸領域と、前記凸領域により支持された前記基板に接触しないように配置される凹領域と、前記凹領域に設けられ前記凸領域よりも低く形成された補助凸領域と、が設けられている
ことを特徴とするサセプタカバー。
【請求項１３】
前記補助凸領域の前記基板を支持する面の直径は、２．８ｍｍよりも小さい
ことを特徴とする請求項１２に記載のサセプタカバー。
【請求項１４】
前記補助凸領域は３つ以上設けられている
ことを特徴とする請求項１２または１３に記載のサセプタカバー。
【請求項１５】
前記補助凸領域は、前記凹領域の中央部を除く領域に設けられている
ことを特徴とする請求項１２から１４のいずれかに記載のサセプタカバー。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１２−２１６７７４（Ｐ２０１２−２１６７７４Ａ）
【公開日】平成２４年１１月８日（２０１２．１１．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−２１２２５（Ｐ２０１２−２１２２５）
【出願日】平成２４年２月２日（２０１２．２．２）
【出願人】（０００００１１２２）株式会社日立国際電気 (5,007)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月８日（２０１２．１１．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年２月２日（２０１２．２．２）
【出願人】（０００００１１２２）株式会社日立国際電気 (5,007)
【Ｆターム（参考）】
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