基板処理装置
【課題】各電極体への電力供給を安定化させ、プラズマ密度の均一性を基板間で向上できる基板処理装置を提供する。
【解決手段】基板を処理する処理室２０１と、処理室２０１内で複数枚の基板２００を水平姿勢で多段に積層した状態で保持する基板保持具２１７と、各基板２００の表面から所定の距離にそれぞれ配置される電極体３０１ａ，ｂが多段に積層してなり、各電極体３０１ａ，ｂにそれぞれ電力が供給されることで隣接する基板２００間にプラズマを発生させる電極体群と、各電極体３０１ａ，ｂにそれぞれ接続される導電性部材３０２ａ，ｂが基板２００の積層方向に沿って多段に連結してなる電力供給機構と、処理室の壁面を貫通するように電力供給機構に接続され、電力供給機構を介して各電極体にそれぞれ電力を供給する電力導入部４１０ａ，ｂと、を備え、隣接する導電性部材３０２ａ，ｂは、基板の積層方向に沿って直線上に並ばないように連結されている。
【解決手段】基板を処理する処理室２０１と、処理室２０１内で複数枚の基板２００を水平姿勢で多段に積層した状態で保持する基板保持具２１７と、各基板２００の表面から所定の距離にそれぞれ配置される電極体３０１ａ，ｂが多段に積層してなり、各電極体３０１ａ，ｂにそれぞれ電力が供給されることで隣接する基板２００間にプラズマを発生させる電極体群と、各電極体３０１ａ，ｂにそれぞれ接続される導電性部材３０２ａ，ｂが基板２００の積層方向に沿って多段に連結してなる電力供給機構と、処理室の壁面を貫通するように電力供給機構に接続され、電力供給機構を介して各電極体にそれぞれ電力を供給する電力導入部４１０ａ，ｂと、を備え、隣接する導電性部材３０２ａ，ｂは、基板の積層方向に沿って直線上に並ばないように連結されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラズマを利用して基板の表面に例えばエッチング、成膜、表面改質等の処理を施す基板処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、基板面内におけるプラズマ処理の均一性を向上させるため、基板を処理する処理室と、処理室内で複数枚の基板を水平姿勢で多段に積層した状態で保持する基板保持具と、各基板の表面から所定の距離にそれぞれ配置される電極体が多段に積層してなる電極体群と、各電極体にそれぞれ接続される導電性部材が基板の積層方向に沿って多段に連結してなる電力供給機構と、を備えた基板処理装置が用いられるようになってきた。
【０００３】
上記の電極体群を構成する各電極体は、第１電極体群または第２電極体群のいずれかに属しており、第１電極体群に属する各電極体と第２電極体群に属する各電極体とは交互に積層されていた。また、上記の電力供給機構は、第１電極体群に属する各電極体にそれぞれ接続される導電性部材が基板の積層方向に沿って直線上に多段に連結してなる第１電力供給機構と、第２電極体群に属する各電極体にそれぞれ接続される導電性部材が基板の積層方向に沿って直線上に多段に連結してなる第２電力供給機構と、から構成されていた。
【０００４】
そして、第１電力供給機構と第２電力供給機構とに位相が例えば１８０°異なる交流電力（高周波電力）を供給することにより、基板を上下に挟む電極体間に交流電場を生成し、隣接する基板間にプラズマを発生させ、基板間に供給された反応ガスをかかるプラズマにより活性化させて基板を低温下で処理していた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述の基板処理装置においては、各電極体に供給される電力量が電極体内又は電極体間にて局所的に不安定となってしまう場合があった。その結果、プラズマ密度が基板面内又は基板毎に不均一となってしまい、基板面内又は基板間における基板処理の均一性が低下してしまう場合があった。
【０００６】
そこで本発明は、各電極体への電力供給を安定化させ、プラズマ密度の均一性を基板面内又は基板間で向上させることが可能な基板処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の態様によれば、基板を処理する処理室と、前記処理室内で複数枚の基板を積層した状態で保持する基板保持具と、前記各基板の表面から所定の距離にそれぞれ配置される電極体が複数段に積層してなり、前記各電極体にそれぞれ電力が供給されることで前記基板間にプラズマを発生させる電極体群と、前記各電極体にそれぞれ接続される導電性部材が前記基板の積層方向に沿って複数段に連結してなる電力供給機構と、前記電力供給機構に接続され、前記電力供給機構を介して前記各電極体にそれぞれ電力を供給する電力導入部と、を備え、隣接する前記導電性部材は、前記基板の積層方向に沿って直線上に並ばないように連結されている基板処理装置が提供される。
【０００８】
本発明の第２の態様によれば、前記電極体群を構成する各電極体は第１電極体群または第２電極体群のいずれかに属し、前記第１電極体群に属する各電極体と前記第２電極体群に属する各電極体とは交互に積層されている第１の態様に記載の基板処理装置が提供される。
【０００９】
本発明の第３の態様によれば、前記電力供給機構は、前記第１電極体群に属する各電極体にそれぞれ接続される第１導電性部材が前記基板の積層方向に沿って多段に連結してなる第１電力供給機構と、前記第２電極体群に属する各電極体にそれぞれ接続される第２導電性部材が前記基板の積層方向に沿って多段に連結してなる第２電力供給機構と、を備え、前記電力導入部は、前記処理室の壁面を貫通するように前記第１電力供給機構に接続され、前記第１電力供給機構を介して前記第１電極体群に属する各電極体にそれぞれ電力を供給する第１電力導入部と、前記処理室の壁面を貫通するように前記第２電力供給機構に接続され、前記第２電力供給機構を介して前記第２電極体群に属する各電極体にそれぞれ電力を供給する第２電力導入部と、を備える第２の態様に記載の基板処理装置が提供される。
【００１０】
本発明の第４の態様によれば、隣接する前記導電性部材は、前記基板の積層方向に沿って直線上に並ばないように、水平姿勢で配置された導電性平板を介してそれぞれ連結されており、前記各電極体は、前記導電性部材から前記電極体への電力供給効率が高まるように、前記導電性平板の主面全域に亘り密着している第１の態様に記載の基板処理装置が提供される。
【００１１】
本発明の第５の態様によれば、前記電力導入部は、前記処理室の側壁を水平方向に貫通して水平方向に移動自在に設けられた送電部材と、前記電力供給機構に接続されると共に前記基板保持具と共に回転するリング状の受電部材と、を備える第１の態様に記載の基板処理装置が提供される。
【００１２】
本発明の第６の態様によれば、前記処理室内に反応ガスを供給する反応ガス供給系と、前記基板保持具を回転させる回転機構と、前記電力導入部、前記反応ガス供給系、及び前記回転機構の各動作をそれぞれ制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記処理室内にプラズマを発生させる際に、前記反応ガス供給系による反応ガスの供給と前記回転機構による前記基板保持具の回転とをそれぞれ停止させると共に、前記送電部材を前記処理室内側へ移動させて前記受電部材に接続させ、前記処理室内に反応ガスを供給する際に、前記送電部材を前記処理室外側へ移動させて前記受電部材から切り離すと共に、前記反応ガス供給系による反応ガスの供給と前記回転機構による前記基板保持具の回転とをそれぞれ開始させる第５の態様に記載の基板処理装置が提供される。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る基板処理装置によれば、各電極体への電力供給を安定化させ、プラズマ密度の均一性を基板面内又は基板間で向上させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に、本発明の一実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００１５】
図１は、本実施形態に係る基板処理装置が備える処理炉の縦断面図である。図２は本実施形態に係る基板処理装置の部分拡大図であり、（ａ）は電力導入部周辺の部分拡大図を、（ｂ）はノズル導入部周辺の部分拡大図を、（ｃ）は電力導入部やノズル導入部が設けられていない領域の部分拡大図をそれぞれ示している。図３は本実施形態に係る基板処理装置が備える電力供給機構の概略図であり、（ａ）は上面図を、（ｂ）は側面図をそれぞれ示している。図４は本実施の形態に係る基板処理装置が備える処理炉の部分拡大図である。図５は本実施形態に係る基板処理装置が備える電力導入部の部分拡大図である。図６は本実施形態に係る基板処理装置の斜透視図である。図７は本実施形態に係る基板処理装置の側面透視図である。図８は、本実施形態に係る基板処理装置により実施される基板処理の一例を示すシーケンス図である。
【００１６】
（１）基板処理装置の構成
まず、本実施形態に係る基板処理装置１００の構成について、図６、図７を参照しながら説明する。なお、本実施形態に係る基板処理装置１００は、プラズマを利用して基板の表面を処理する縦型のバッチ式基板処理装置として構成されている。
【００１７】
図６、図７に示すように、本実施形態に係る基板処理装置１００は、耐圧容器として構成された筐体１１１を備えている。筐体１１１の正面壁１１１ａの正面前方部（図７の左側）には、メンテナンス可能なように設けられた開口部としての正面メンテナンス口１０３が開設されている。正面メンテナンス口１０３には、正面メンテナンス口１０３を開閉する一対の正面メンテナンス扉１０４が設けられている。基板としてのウエハ２００を筐体１１１内外へ搬送するには、ウエハ２００を収納するポッド（基板収納容器）１１０がウエハキャリアとして使用される。
【００１８】
筐体１１１の正面壁１１１ａには、ポッド搬送口（基板収納容器搬送口）１１２が、筐体１１１内外を連通するように開設されている。ポッド搬送口１１２は、フロントシャッタ（基板収納容器搬送口開閉機構）１１３によって開閉されるように構成されている。ポッド搬送口１１２の正面前方側には、ロードポート（基板収納容器受渡し台）１１４が設置されている。ロードポート１１４上には、ポッド１１０が載置され位置合わせされるように構成されている。ポッド１１０は、工程内搬送装置（図示せず）によってロードポート１１４上に搬送されるように構成されている。
【００１９】
筐体１１１内の前後方向の略中央部における上部には、回転式ポッド棚（基板収納容器載置棚）１０５が設置されている。回転式ポッド棚１０５上には複数個のポッド１１０が保管されるように構成されている。回転式ポッド棚１０５は、垂直に立設されて水平面内で間欠回転される支柱１１６と、支柱１１６に上中下段の各位置において放射状に支持された複数枚の棚板（基板収納容器載置台）１１７と、を備えている。複数枚の棚板１１７は、ポッド１１０を複数個それぞれ載置した状態で保持するように構成されている。
【００２０】
筐体１１１内におけるロードポート１１４と回転式ポッド棚１０５との間には、ポッド搬送装置（基板収納容器搬送装置）１１８が設置されている。ポッド搬送装置１１８は、ポッド１１０を保持したまま昇降可能なポッドエレベータ（基板収納容器昇降機構）１１８ａと、搬送機構としてのポッド搬送機構（基板収納容器搬送機構）１１８ｂと、で構成されている。ポッド搬送装置１１８は、ポッドエレベータ１１８ａとポッド搬送機構１１８ｂとの連続動作により、ロードポート１１４、回転式ポッド棚１０５、ポッドオープナ（基板収納容器蓋体開閉機構）１２１との間で、ポッド１１０を相互に搬送するように構成されている。
【００２１】
筐体１１１内の下部には、サブ筐体１１９が、筐体１１１内の前後方向の略中央部から後端に亘り設けられている。サブ筐体１１９の正面壁１１９ａには、ウエハ２００をサブ筐体１１９内外に搬送する一対のウエハ搬送口（基板搬送口）１２０が、垂直方向に上下２段に並べられて設けられている。上下段のウエハ搬送口１２０には、ポッドオープナ１２１がそれぞれ設置されている。
【００２２】
各ポッドオープナ１２１は、ポッド１１０を載置する一対の載置台１２２と、ポッド１１０のキャップ（蓋体）を着脱するキャップ着脱機構（蓋体着脱機構）１２３と、を備えている。ポッドオープナ１２１は、載置台１２２上に載置されたポッド１１０のキャップをキャップ着脱機構１２３によって着脱することにより、ポッド１１０のウエハ出し入れ口を開閉するように構成されている。
【００２３】
サブ筐体１１９内には、ポッド搬送装置１１８や回転式ポッド棚１０５等が設置された空間から流体的に隔絶された移載室１２４が構成されている。移載室１２４の前側領域にはウエハ移載機構（基板移載機構）１２５が設置されている。ウエハ移載機構１２５は、ウエハ２００を水平方向に回転ないし直動可能なウエハ移載装置（基板移載装置）１２５ａと、ウエハ移載装置１２５ａを昇降させるウエハ移載装置エレベータ（基板移載装置昇降機構）１２５ｂと、で構成されている。図６に示すように、ウエハ移載装置エレベータ１２５ｂは、サブ筐体１１９の移載室１２４前方領域右端部と筐体１１１右側端部との間に設置されている。ウエハ移載装置１２５ａは、ウエハ２００の載置部としてのツイーザ（基板保持体）１２５ｃを備えている。これらウエハ移載装置エレベータ１２５ｂ及びウエハ移載装置１２５ａの連続動作により、ウエハ２００を基板保持具としてのボート２１７に対して装填（ウエハチャージ）及び脱装（ウエハディスチャージ）することが可能なように構成されている。なお、ボート２１７の構成については後述する。
【００２４】
移載室１２４の後側領域には、ボート２１７を収容して待機させる待機部１２６が構成されている。待機部１２６の上方には、基板処理系としての処理炉２０２が設けられている。処理炉２０２の下端部は、炉口シャッタ（炉口開閉機構）１４７により開閉されるように構成されている。
【００２５】
図６に示すように、サブ筐体１１９の待機部１２６右端部と筐体１１１右側端部との間には、ボート２１７を昇降させるためのボートエレベータ（基板保持具昇降機構）１１５が設置されている。ボートエレベータ１１５の昇降台には、連結具としてのアーム１２８が連結されている。アーム１２８には、後述するシールキャップ２１９が水平に据え付けられている。シールキャップ２１９は、ボート２１７を垂直に支持し、処理炉２０２の下端部を閉塞可能なように構成されている。
【００２６】
図６に示すように、移載室１２４のウエハ移載装置エレベータ１２５ｂ側及びボートエレベータ１１５側と反対側である左側端部には、清浄化した雰囲気もしくは不活性ガスであるクリーンエア１３３を供給する供給ファン及び防塵フィルタで構成されたクリーンユニット１３４が設置されている。ウエハ移載装置１２５ａとクリーンユニット１３４との間には、ウエハの円周方向の位置を整合させる基板整合装置としてのノッチ合わせ装置（図示せず）が設置されている。
【００２７】
クリーンユニット１３４から吹き出されたクリーンエア１３３は、図示しないノッチ合わせ装置、ウエハ移載装置１２５ａ、待機部１２６にあるボート２１７の周囲を流通した後、図示しないダクトにより吸い込まれて筐体１１１の外部に排気されるか、もしくはクリーンユニット１３４の吸い込み側である一次側（供給側）にまで循環されてクリーンユニット１３４によって移載室１２４内に再び吹き出されるように構成されている。
【００２８】
（２）基板処理装置の動作
次に、本実施形態に係る基板処理装置１００の動作について、図６，図７を参照しながら説明する。
【００２９】
図６，図７に示すように、ポッド１１０がロードポート１１４に供給されると、ポッド搬送口１１２がフロントシャッタ１１３によって開放される。そして、ロードポート１１４の上のポッド１１０が、ポッド搬送装置１１８によってポッド搬送口１１２から筐体１１１内部へと搬入される。
【００３０】
筐体１１１内部へと搬入されたポッド１１０は、ポッド搬送装置１１８によって回転式ポッド棚１０５の棚板１１７上へ自動的に搬送されて一時的に保管された後、棚板１１７上から一方のポッドオープナ１２１の載置台１２２上に移載される。なお、筐体１１１内
部へと搬入されたポッド１１０は、ポッド搬送装置１１８によって直接ポッドオープナ１２１の載置台１２２上に移載されてもよい。この際、ポッドオープナ１２１のウエハ搬送口１２０はキャップ着脱機構１２３によって閉じられており、移載室１２４内にはクリーンエア１３３が流通され、充満されている。例えば、移載室１２４内にクリーンエア１３３として窒素ガスが充満することにより、移載室１２４内の酸素濃度が例えば２０ｐｐｍ以下となり、大気雰囲気である筐体１１１内の酸素濃度よりも遥かに低くなるように設定されている。
【００３１】
載置台１２２上に載置されたポッド１１０は、その開口側端面がサブ筐体１１９の正面壁１１９ａにおけるウエハ搬送口１２０の開口縁辺部に押し付けられるとともに、そのキャップがキャップ着脱機構１２３によって取り外され、ウエハ出し入れ口が開放される。その後、ウエハ２００は、ウエハ移載装置１２５ａのツイーザ１２５ｃによってウエハ出し入れ口を通じてポッド１１０内からピックアップされ、ノッチ合わせ装置にて方位が整合された後、移載室１２４の後方にある待機部１２６内へ搬入され、ボート２１７内に装填（ウエハチャージ）される。ボート２１７内にウエハ２００を装填したウエハ移載装置１２５ａは、ポッド１１０に戻り、次のウエハ２００をボート２１７内に装填する。
【００３２】
この一方（上段または下段）のポッドオープナ１２１におけるウエハ移載機構１２５によるウエハのボート２１７への装填作業中に、他方（下段または上段）のポッドオープナ１２１の載置台１２２上には、別のポッド１１０が回転式ポッド棚１０５上からポッド搬送装置１１８によって搬送されて移載され、ポッドオープナ１２１によるポッド１１０の開放作業が同時進行される。
【００３３】
予め指定された枚数のウエハ２００がボート２１７内に装填されると、炉口シャッタ１４７によって閉じられていた処理炉２０２の下端部が、炉口シャッタ１４７によって開放される。続いて、ウエハ２００群を保持したボート２１７は、シールキャップ２１９がボートエレベータ１１５によって上昇されることにより処理炉２０２内へ搬入（ローディング）されていく。
【００３４】
ローディング後は、処理炉２０２内にてウエハ２００に任意の処理が実施される。処理後は、ノッチ合わせ装置１３５でのウエハの整合工程を除き、上述の手順とほぼ逆の手順で、処理後のウエハ２００を格納したボート２１７が処理室２０１内より搬出され、処理後のウエハ２００を格納したポッド１１０が筐体１１１外へと搬出される。
【００３５】
（３）処理炉の構成
続いて、本実施形態に係る処理炉２０２の構成について、図１〜図５を用いて説明する。
【００３６】
（反応管）
図１及び図４に示すように、処理炉２０２は、反応管としてのプロセスチューブ２０３を備えている。プロセスチューブ２０３は、例えば石英（ＳｉＯ２）や炭化珪素（ＳｉＣ）等の耐熱性材料からなり、上端が閉塞し下端が開口した円筒形状に形成されている。プロセスチューブ２０３の下方には、インレットアダプタとしてのマニホールド２０９が設けられている。マニホールド２０９は、例えばステンレス等からなり、上端及び下端が開口した円筒形状に形成されている。なお、マニホールド２０９の上端開口部は、プロセスチューブ固定リング２０３ａによりプロセスチューブ２０３の下端開口に固定されている。プロセスチューブ２０３下端とマニホールド２０９上端との間には、シール部材としてのＯリング２０３ｂが設けられている。主に、プロセスチューブ２０３及びマニホールド２０９により反応管が構成される。反応管内には、基板としてのウエハ２００を処理する処理室２０１が形成されている。なお、マニホールド２０９の下端開口は処理室２０１の
炉口を形成している。
【００３７】
（シールキャップ）
マニホールド２０９の下方には、マニホールド２０９の下端開口（炉口）を気密に閉塞可能な炉口蓋体としてのシールキャップ２１９が設けられている。シールキャップ２１９は、例えばステンレス等の金属からなり、円盤状に形成されている。シールキャップ２１９は、シール部材としてのＯリング２１９ａを介してマニホールド２０９の下端開口に垂直方向下側から当接されるようになっている。
【００３８】
シールキャップ２１９の中心部付近であって処理室２０１側の反対側（下方側）には、回転軸２５５を備えた回転機構２６７が設けられている。回転軸２５５は、シールキャップ２１９を垂直方向に貫通し、キャップ受け２２０及び断熱板ホルダ２１８を介して、後述する基板保持具としてのボート２１７を下方から支持するように構成されている。キャップ受け２２０は、例えば石英や炭化珪素等の耐熱性材料からなる円盤として構成されている。断熱板ホルダ２１８は、例えば石英や炭化珪素等の耐熱性材料からなる円板形状の断熱板２１８ａを水平姿勢で多段に保持し、ボート２１７からの熱をマニホールド２０９側へ伝えにくくするように構成されている。断熱板ホルダ２１８も、例えば石英や炭化珪素等の耐熱性材料から構成される。
【００３９】
上述のボートエレベータ１１５を作動させることにより、ボート２１７を処理室２０１内外に搬送することが可能であると共に、回転機構２６７を作動させることにより処理室２０１内にてボート２１７を回転させることが可能なように構成されている。回転機構２６７及びボートエレベータ１１５には、制御部２８０が電気的に接続されている。制御部２８０は、回転機構２６７及びボートエレベータ１１５が所望のタイミングにて所望の動作をするように制御するように構成されている。
【００４０】
（ボート及び電極体群）
本実施形態に係るボート２１７は、複数枚（例えば５０枚〜１２５枚）の電極体とウエハ２００とを、交互に、かつ、それぞれ水平姿勢で多段に積層された状態で保持するように構成されている。
【００４１】
ボート２１７は、上下で一対の端板２１７ｃ及び端板２１７ｄと、これらの間に垂直に架設された複数本（例えば３本）の支柱２１７ａと、を備えている。端板２１７ｃ、端板２１７ｄ、及び支柱２１７ａは、それぞれ例えば石英や炭化珪素等の耐熱性材料から構成されている。各支柱２１７ａには、複数の保持溝２１７ｂが、支柱２１７ａの長手方向に沿って等間隔に配列するようにそれぞれ形成されている。各支柱２１７ａは、保持溝２１７ｂが互いに対向するようにそれぞれ配置されている。なお、複数本の支柱２１７ａは、ボート２１７へウエハ２００を装填したり脱装したりする際に、ツイーザ１２５ｃと干渉しない位置にそれぞれ配置される。
【００４２】
各電極体は、ウエハ２００よりも大きな外径を有し、例えば高純度シリコン（Ｓｉ）或いはボロン（Ｂ）がドープされたシリコンからなる厚さ２ｍｍ程度の円板としてそれぞれ構成されており、それぞれ第１電極体群または第２電極体群のいずれかに属している。以下、第１電極体群に属する電極体を第１電極体３０１ａと呼び、第２電極体群に属する電極体を第２電極体３０１ｂと呼び、第１電極体３０１ａ及び第２電極体３０１ｂを総称して単に電極体と呼ぶことにする。なお、図３（ａ）に示すように、第１電極体３０１ａには、第１電極体３０１ａの外周から径方向に向けて部分的に突出した突出部３５０ａが設けられている。また、第２電極体３０１ｂにも、第２電極体３０１ｂの外周から径方向に向けて部分的に突出した突出部３５０ｂが設けられている。突出部３５０ａ及び突出部３５０ｂには、後述する第１導電性部材３０２ａ及び第１導電性部材３０２ｂがそれぞれ取
り付けられる。
【００４３】
図１や図４に示すように、ボート２１７の支柱２１７ａに設けられた各保持溝２１７ｂ内に、第１電極体３０１ａと第２電極体３０１ｂとが水平姿勢で交互に挿入される（すなわち、第１電極体３０１ａ、第２電極体３０１ｂ、第１電極体３０１ａ、第２電極体３０１ｂ・・・のように交互に挿入される）ことにより、水平姿勢で載置された複数枚の電極体が多段に積層してなる電極体群が構成される。なお、第１電極体３０１ａが多段に積層されることにより第１電極体群が構成され、第２電極体３０１ｂが多段に積層されることにより第２電極体群が構成される。
【００４４】
第１電極体３０１ａ及び第２電極体３０１ｂはそれぞれ異なる方向から挿入される。図１では、第１電極体３０１ａがそれぞれ図中左側から挿入され、第２電極体３０１ｂがそれぞれ図中右側から挿入される例を示している。また、第１電極体群においては、各第１電極体３０１ａに設けられた突出部３５０ａの位置が所定の方向（例えば図中左側）に揃った状態となり、第２電極体群においては、各第２電極体３０１ｂに設けられた突出部３５０ｂの位置が所定の方向（例えば図中右側）に揃った状態となるように構成されている。なお、第１電極体３０１ａ及び第２電極体３０１ｂの各方位調整を容易にするため、第１電極体３０１ａ及び第２電極体３０１ｂの外周には、ボート２１７の支柱２１７ａに適合するような切り欠け部（図示しない）や突起部等を設けて、第１電極体３０１ａ及び第２電極体３０１ｂを支柱２１７ａにはめ込むようにしてもよい。
【００４５】
各ウエハ２００は、交互に積層された第１電極体３０１ａと第２電極体３０１ｂとの間に水平姿勢でそれぞれ挿入されるように構成されている。具体的には、ボート２１７に保持される各ウエハ２００は、各ウエハ２００よりも下方側に保持されている電極体（第１電極体３０１ａあるいは第２電極体３０１ｂ）上に水平姿勢でそれぞれ載置されるように構成されている。なお、各ウエハ２００は、各ウエハ２００の下方側に保持されている電極体の表面に形成された座繰り加工穴２００ｈの内部にそれぞれ載置される。なお、図示しないが、各電極体には、電極体上に載置されたウエハ２００の移載（上下動作）を用意にする為の切り溝（図示せず）が設けられている。切り溝の下方からウエハ持ち上げ治具（図示しない）を挿入することにより、電極体上に載置されたウエハ２００を持ち上げることが可能なように構成されている。
【００４６】
以上にように構成された結果、ボート２１７には、複数枚の電極体とウエハ２００とが、交互に、かつ、それぞれ水平姿勢で多段に積層された状態で保持されることとなる。また、各電極体が、ボート２１７に保持される各ウエハ２００の表面から所定の距離にそれぞれ配置されることとなる。
【００４７】
（電力供給機構）
図１や図４に示すように、各第１電極体３０１ａの突出部３５０ａには、例えば円柱や角柱のコマ（スペーサー、カラー）として構成された第１導電性部材３０２ａがそれぞれ接続される。そして、第１導電性部材３０２ａがウエハ２００の積層方向に沿って多段に連結することにより、第１電力供給機構が構成される。なお、第１導電性部材３０２ａは、例えば炭素（Ｃ）や炭化珪素（ＳｉＣ）等の導電性材料から構成されている。
【００４８】
具体的には、上下に隣接する第１導電性部材３０２ａが、水平姿勢で配置された第１電極体３０１ａの突出部３５０ａを、上下方向の両側から挟み込むように多段に連結することにより、第１電力供給機構３００ａが構成されている。なお、上下に隣接する第１導電性部材３０２ａは、第１電極体３０１ａの突出部３５０ａを挟み込む際に、第１電極体３０１ａの突出部３５０ａと共に、水平姿勢で配置された第１導電性平板５００ａを重ね合わせて挟み込むように構成されている。第１導電性平板５００ａは、例えば厚さ３ｍｍ程
度の短冊状の板片として構成されている。第１導電性平板５００ａも、例えば炭素（Ｃ）や炭化珪素（ＳｉＣ）等の導電性材料から構成されている。なお、第１導電性平板５００ａの材料としてシリコン（Ｓｉ）を用いることも可能であるが、部材の放電特性を考慮すると炭素を用いることが好ましい。但し、ウエハ２００への炭素汚染を敬遠する場合には炭化珪素を用いることが好ましい。
【００４９】
なお、上下に隣接する第１導電性部材３０２ａは、ウエハ２００の積層方向に沿って直線上に並ばないように連結されている。かかる様子を図３に示す。図３（ａ）は第１電力供給機構３００ａの概略図であり、（ａ）は上面図を、（ｂ）は側面図をそれぞれ示している。
【００５０】
図３（ａ）によれば、第１電極体３０１ａの突出部３５０ａには、周方向に沿って所定の間隔で一対の貫通孔３５５ａが設けられている。また、第１導電性平板５００ａにも、所定の間隔で一対の螺子穴５５５ａが設けられている。第１電極体３０１ａの突出部３５０ａと第１導電性平板５００ａとが重なり合ったときに、一方の貫通孔３５５ａと一方の螺子孔５５５ａとが上下方向に一致し、他方の貫通孔３５５ａと他方の螺子穴５５５ａとが上下方向に一致するように構成されている。
【００５１】
図３（ｂ）によれば、第１導電性部材３０２ａには、上端に螺子穴（雌螺子）が形成されていると共に下端に雄螺子が形成されている。そして、導電体よりなる螺子３０５ａが、第１電極体３０１ａの突出部３５０ａに設けられた一方の貫通孔３５５ａを上方から貫通し、第１導電性平板５００ａの一方の螺子孔５５５ａに締結されると共に、下側の第１導電性部材３０２ａに設けられた螺子穴に締結されることにより、下側の第１導電性部材３０２ａ、第１電極体３０１ａ、及び第１導電性平板５００ａが連結されるように構成されている。また、第１導電性部材３０２ａの下端に設けられた雄螺子が、第１電極体３０１ａの突出部３５０ａに設けられた他方の貫通孔３５５ａを上方から貫通して、第１導電性平板５００ａの他方の螺子穴５５５ａに締結されることにより、上側の第１導電性部材３０２ａ、第１電極体３０１ａ、及び第１導電性平板５００ａが連結されるように構成されている。なお、螺子３０５ａは、例えば高純度炭素（Ｃ）により構成されている。
【００５２】
このように構成された結果、上下に隣接する第１導電性部材３０２ａは、ウエハ２００の積層方向に沿って直線上に並ばないように連結されることとなる。すなわち、第１電力供給機構３００ａを構成する各第１導電性部材３０２ａが、第１電極体３０１ａの突出部３５０ａ及び第１導電性平板５００ａを介して多段に接続されることにより、第１電力供給機構３００ａはクランク状（ジグザグ状）に構成されることとなる。そして、第１導電性平板５００ａと第１電極体３０１ａとが、第１導電性平板５００ａの主面全域に亘り密着することとなる。その結果、第１導電性部材３０２ａから第１電極体３０１ａへの電力供給が安定し、かつ電力供給効率が高まることとなる。なお、短冊状の第１導電性平板５００ａの面積は、広すぎると第１電極体３０１ａへの電力供給効率が低下する場合もあるため、第１電極体３０１ａに供給する電力量等に合わせて適宜調整することが好ましい。
【００５３】
同様に、各第２電極体３０１ｂの突出部３５０ｂにも、第１導電性部材３０２ａと同様に構成された第２導電性部材３０２ｂがそれぞれ接続されている。そして、上下に隣接する第２導電性部材３０２ｂが、ウエハ２００の積層方向に沿って第２電極体３０１ｂの突出部３５０ｂと、第１導電性平板５００ａと同様に構成された第２導電性平板５００ｂとを上下方向の両側から挟み込むように多段に連結することにより、第２電力供給機構３００ｂが構成されている。このように構成された結果、上下に隣接する第２導電性部材３０２ｂは、ウエハ２００の積層方向に沿って直線上に並ばないように連結されることとなる。すなわち、第２電力供給機構３００ｂを構成する各第２導電性部材３０２ｂは、第２電極体３０１ｂの突出部３５０ｂ及び第２導電性平板５００ｂを介して多段に接続されるこ
とにより、第２電力供給機構３００ｂはクランク状（ジグザグ状）に構成されることとなり、ウエハ２００や電極体の周方向にずらして配置されている。そして、第２電極体３０１ｂの突出部３５０ｂと第２導電性平板５００ｂとが、第２導電性平板５００ｂの主面全域に亘り密着することとなる。その結果、第２導電性部材３０２ｂから第２電極体３０１ｂへの電力供給が安定し、かつ電力供給効率が高まることとなる。なお、短冊状の第２導電性平板５００ｂの面積は、広すぎると第２電極体３０１ｂへの電力供給効率が低下する場合もあるため、第２電極体３０１ｂに供給する電力量に合わせて適宜調整することが好ましい。
【００５４】
（電力導入部）
続いて、処理室２０１内に電力を供給する給電切換機構部について説明する。給電切換機構部は後述する電力導入部を備えている。
【００５５】
図１に示すように、処理室２０１の側壁（マニホールド２０９の側壁）には電力導入部が設けられている。電力導入部は、処理室２０１の側壁を水平方向に貫通すると共に水平方向に移動自在に設けられた第１送電部材（カソード）４１０ａと、第１電力供給機構３００ａに接続されると共にボート２１７と共に回転するリング状の第１受電部材（アノード）４２０ａと、処理室の側壁を水平方向に貫通すると共に水平方向に移動自在に設けられた第２送電部材（カソード）４１０ｂと、第２電力供給機構３００ｂに接続されると共にボート２１７と共に回転するリング状の第２受電部材（アノード）４２０ｂと、を備えている。
【００５６】
図５に示すとおり、第１送電部材４１０ａは、例えばハステロイ（登録商標）等のニッケル基の導電性・耐食合金からなる導電性材料のピンとして構成されている。図５に示すように、第１送電部材４１０ａは、処理室２０１の側壁（マニホールド２０９の側壁）に設けられた貫通孔２０９ａの中心を水平姿勢で貫通するように保持されている。第１送電部材４１０ａの先端部は球状に加工されており、処理室２０１内側（第１受電部材４２０ａ側）を向いている。第１送電部材４１０ａの後端部は処理室２０１外に突出しており、処理室２０１外側を向いている。第１送電部材４１０ａの胴部（軸部）の外周は、絶縁性材料からなる絶縁カバー４１２ａにより覆われている。絶縁カバー４１２ａの外径は、マニホールド２０９の側壁に設けられた貫通孔２０９ａの内径よりも小さく構成されており、絶縁カバー４１２ａはマニホールド２０９の側壁に接触しないように構成されている。絶縁カバー４１２ａの尾部には、絶縁性材料からなる絶縁プレート４１５ａを介して、アーム状の移動プレート４１７ａの一端部（下部側）が設けられている。移動プレート４１７ａの他端部（上部側）には、エアシリンダ４１３ａの作動軸が接続されている。作動弁４１８ａを介してエアシリンダ４１３ａ内にガスを供給することにより、エアシリンダ４１３ａの作動軸を水平方向に移動させ、第１送電部材４１０ａを水平方向に移動させ得るように構成されている。なお、エアシリンダ４１３ａは、シリンダ固定部材４１４ａによりマニホールド２０９の側壁外側に固定されている。また、第１送電部材４１０ａの外周を覆う絶縁カバー４１２ａの胴部外周にはベローズ４１９ａが設けられている。ベローズ４１９ａの両端部はマニホールド２０９と絶縁プレート４１５ａとにＯリングを介してそれぞれ接続されており、第１送電部材４１０ａがマニホールド２０９の側壁を貫通するように移動しても、処理室２０１内の気密が保持されるように構成されている。
【００５７】
第１受電部材４２０ａは、例えばハステロイ（登録商標）等のニッケル基の導電性・耐熱・耐食合金からなるリング状の部材として構成されている。第１受電部材４２０ａは、キャップ受け２２０の外周を囲うように取り付けられている。なお、第１受電部材４２０ａとキャップ受け２２０との間には、円盤状のキャップ受け２２０の外周を囲うように設けられた高純度アルミナ性の絶縁性部材からなる絶縁リング４３０ｃが設けられている。第１受電部材４２０ａの高さ位置と第１送電部材４１０ａの高さ位置とが一致するように
構成されている。また、図４に示すように、第１受電部材４２０ａは、導電性材料からなる連結板３２１ａ及び連結棒３２２ａを介して、第１電力供給機構３００ａの下端部（最下端の第１導電性部材３０２ａ或いは最下端の第１導電性平板５００ａ）に接続されている。このように構成された結果、第１受電部材４２０ａはボート２１７と共に回転するように構成されている。また、第１送電部材４１０ａは、処理室２０１内側へ移動することにより第１受電部材４２０ａと接続すると共に、処理室２０１外側へ移動することにより第１受電部材４２０ａから切り離されるように構成されている。
【００５８】
なお、第２送電部材４１０ｂ及び第２受電部材４２０ｂの周辺の機構についても、第１送電部材４１０ａ及び第１受電部材４２０ａと同様に構成されている。つまり、第２送電部材４１０ｂがマニホールド２０９の側壁を貫通するように移動しても、処理室２０１内の気密が保持されるように構成されている。また、第２受電部材４２０ｂはボート２１７と共に回転するように構成されている。また、第２送電部材４１０ｂは、処理室２０１内側へ移動することにより第２受電部材４２０ｂと接続すると共に、処理室２０１外側へ移動することにより第２受電部材４２０ｂから切り離されるように構成されている。なお、第２送電部材４１０ｂ及び第２受電部材４２０ｂは、第１送電部材４１０ａ及び第１受電部材４２０ａと接触することがないように、第１送電部材４１０ａ及び第１受電部材４２０ａと異なる高さ位置に設けられている。本実施形態では、第２送電部材４１０ｂ及び第２受電部材４２０ｂが、第１送電部材４１０ａ及び第１受電部材４２０ａよりも高い位置に設けられている。
【００５９】
（交流電源）
図１に示すように、第１送電部材４１０ａ及び第２送電部材４１０ｂの各後端部には、発振器（高周波発振器）４５０及び整合器４５１を備えた交流電源（高周波電源）の出力端子（二次側）がそれぞれ接続されている。なお、第１送電部材４１０ａと第２送電部材４１０ｂとをマニホールド２０９の周方向に沿って互いに１８０°程度ずらした位置に設けることで、交流電源からの電力供給効率を高めることが可能となる。但し、処理室２０１内へのガス供給や基板処理装置のメンテナンスの利便性を考慮し、第１送電部材４１０ａと第２送電部材４１０ｂとをマニホールド２０９の周方向に沿って互いに９０°程度ずらした位置に設けてもよい。
【００６０】
ボート２１７の回転を停止した状態で、第１送電部材４１０ａを処理室２０１内側へ移動させて第１受電部材４２０ａと接続させ、第２送電部材４１０ｂを処理室２０１内側へ移動させて第２受電部材４２０ｂと接続させ、第１電力供給機構３００ａ及び第２電力供給機構３００ｂを介して各第１電極体３０１ａ及び各第２電極体に位相が１８０°異なる交流電力をそれぞれ並列に供給し、ウエハ２００を上下に挟む電極体間に交流電場を生成することにより、隣接するウエハ２００間にプラズマを発生させることが可能となる。
【００６１】
また、プラズマによるウエハ表面の処理が終了した後、第１送電部材４１０ａを処理室２０１外側へ移動させて第１受電部材４２０ａと切り離し、第２送電部材４１０ｂを処理室２０１外側へ移動させて第２受電部材４２０ｂと切り離し、ボート２１７の回転を開始させ、後述する反応ガス供給系により処理室２０１内に反応ガスを供給すると共に後述する排気系により処理室２０１内を排気することにより、ウエハ２００間に供給された反応ガスをウエハ２００の表面に吸着させる。
【００６２】
図８に、本実施形態に係る基板処理装置により実施される基板処理の一例として、ＡＬＤ（Ａｔｏｍｉｃ Ｌａｙｅｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法を用いたＳｉＮ膜の形成に関するシーケンス図を示す。図８に示すシーケンス図では、第１の反応ガスとしてＤＣＳ（ジクロロシラン／ＳｉＨ２Ｃｌ２）ガスを、第２の反応ガスとしてＮＨ３（アンモニア）ガスを用い、ＤＣＳとＮＨ３とを交互に流すサイクルを複数回繰り返すことにより、ウエ
ハ２００上に所望の厚さのＳｉＮ膜（窒化膜）を形成している。例えば、１サイクルで成膜される膜厚が１Åであるとき、ＤＣＳガスとＮＨ３ガスとを交互に流すサイクルを１０００回繰り返すことにより（図中のｎが１０００に達したとき）、１０００ÅのＳｉＮ膜を形成することが出来る。かかる処理の詳細については後述する。
【００６３】
（放電抑制カバー）
図１や図５等に示すように、第１送電部材４１０ａ、第１受電部材４２０ａ、第２送電部材４１０ｂ、及び第２受電部材４２０ｂの周辺には、これらの部材からの放電の発生を抑制するように、第１送電部材４１０ａ、第１受電部材４２０ａ、第２送電部材４１０ｂ、及び第２受電部材４２０ｂの各周囲をそれぞれ囲う絶縁性部材が設けられている。
【００６４】
具体的には、第１受電部材４２０ａあるいは第２受電部材４２０ｂのうち上方側に設けられた受電部材（本実施形態では第２受電部材４２０ｂ）と第１電力供給機構３００ａ（第１導電性部材３０２ａ、連結板３２１ａ、連結棒３２２ａ）との間の放電、及び第２受電部材４２０ｂと第２電力供給機構３００ｂ（第２導電性部材３０２ｂ、連結板３２１ｂ、連結棒３２２ｂ）との間の放電の発生をそれぞれ抑制するように、第２受電部材４２０ｂと第１電力供給機構３００ａとの間、及び第２受電部材４２０ｂと第２電力供給機構３００ｂとの間をそれぞれ遮断する絶縁性部材としての絶縁カバー３８０ａを備える。絶縁カバー３８０ａは、例えば高純度アルミナや石英等の絶縁性材料から構成される。なお、絶縁カバー３８０ａは例えば第２受電部材４２０ｂの上面に固定される。
【００６５】
また、第１送電部材４１０ａと第２受電部材４２０ｂとの間の放電、及び第２送電部材４１０ｂと第１受電部材４２０ａとの間の放電の発生をそれぞれ抑制するように、第１送電部材４１０ａと第２受電部材４２０ｂとの間及び第２送電部材４１０ｂと第１受電部材４２０ａとの間をそれぞれ遮断する絶縁性部材としての絶縁カバー３８０ｂを備える。絶縁カバー３８０ｂは、例えば高純度アルミナや石英等の絶縁性材料から構成され、マニホールド２０９の内壁に沿って設けられる。なお、絶縁カバー３８０ｂの取り付けは、図２（ｂ）に示すようなマニホールド２０９内壁に設けられたノズル固定用ツバ（ノズルサポート）２０９ｂや図２（ｃ）に示すような絶縁カバー取り付け枠２０９ｃ等を用いて行う。また、絶縁カバー３８０ｂには、第１送電部材４１０ａや第２送電部材４１０ｂの水平動作を妨げないように、これらの送電部材と対応する位置に少なくとも２箇所の貫通孔が設けられている。
【００６６】
また、第１受電部材４２０ａあるいは前記第２受電部材４２０ｂのうち下方側に設けられた受電部材（本実施形態では第１受電部材４２０ａ）と処理室２０１下方を封止するシールキャップ２１９との間の放電、及び第１送電部材４１０ａあるいは第２送電部材４１０ｂのうち下方側に設けられた送電部材（本実施形態では第１送電部材４１０ａ）とシールキャップ２１９との間の放電をそれぞれ抑制するように、第１受電部材４２０ａとシールキャップ２１９との間及び第１送電部材４１０ａとシールキャップ２１９との間をそれぞれ遮断する絶縁性部材としての絶縁カバー３８０ｃを備える。絶縁カバー３８０ｃは、例えば高純度アルミナや石英等の絶縁性材料から構成される。なお、絶縁カバー３８０ｃは例えばシールキャップ２１９の上面に固定される。
【００６７】
なお、上述の絶縁リング４３０ｃは、第１受電部材４２０ａと第２受電部材４２０ｂとの間の放電の発生を抑制するように、第１受電部材４２０ａと第２受電部材４２０ｂとの間を遮断する絶縁性部材として機能する。
【００６８】
（反応ガス供給系）
マニホールド２０９の側壁には、ガス導入部としてのノズル２３０が接続されている。ノズル２３０の下流側（処理室２０１内側）は、ウエハ２００の積層方向に沿って処理室
２０１の内壁に配設されている。ノズル２３０には、長手方向に沿って複数個のガス噴出口が開設されている。各ガス噴出口は、隣接するウエハ２００間に対応する高さ位置にそれぞれ設けられ、隣接するウエハ２００間に反応ガスをそれぞれ噴出するように構成されている。ノズル２３０の上流側（処理室２０１外側）端には、図示しない反応ガス供給管が接続されている。反応ガス供給管の上流側（ノズル２３０との接続側と反対側）には、反応ガス供給源（図示せず）、ＭＦＣ（マスフローコントローラ）（図示せず）、開閉バルブ（図示せず）が上流から順に設けられている。ＭＦＣ及び開閉バルブには、制御部２８０が電気的に接続されている。制御部２８０は、処理室２０１内に供給するガスの流量が所望のタイミングにて所望の流量となるように、ＭＦＣの開度を制御するように構成されている。主に、ノズル２３０、反応ガス供給管、反応ガス供給源、ＭＦＣ、開閉バルブにより反応ガス供給系が構成される。
【００６９】
（排気系）
マニホールド２０９の側壁であってノズル２３０が設けられた側とは反対側には、処理室２０１内の雰囲気を排気する排気管２３１が接続されている。排気管２３１の下流側（マニホールド２０９との接続側と反対側）には、圧力検出器としての圧力センサ（図示せず）、圧力調整装置として構成されたＡＰＣ（Ａｕｔｏ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｃｏｎｔｏｒｏｌｌｅｒ）バルブ（図示せず）、真空ポンプ（図示せず）が上流から順に設けられている。ＡＰＣバルブや圧力センサには、制御部２８０が電気的に接続されている。制御部２８０は、圧力センサにより検出された圧力値に基づいて、処理室２０１内の圧力が所望のタイミングにて所望の圧力となるように、ＡＰＣバルブの開度を制御するように構成されている。主に、排気管２３１、ＡＰＣバルブ、圧力センサ、真空ポンプにより排気系が供給される。
【００７０】
（ヒータ）
プロセスチューブ２０３の外側には、プロセスチューブ２０３の側壁面を囲うように、加熱機構としてのヒータ２０７が設けられている。ヒータ２０７は円筒形状であり、保持板としての図示しないヒータベースに支持されることにより垂直姿勢で据え付けられている。また、プロセスチューブ２０３内には、温度センサ（図示せず）が設けられている。ヒータ２０７や温度センサには、制御部２８０が電気的に接続されている。制御部２８０は、温度センサにより検出された温度情報に基づいて、処理室２０１内の温度が所望のタイミングにて所望の温度分布となるように、ヒータ２０７への通電具合を調整するように構成されている。
【００７１】
（制御部）
上述したように、電力導入部、反応ガス供給系、回転機構２６７、ボートエレベータ１１５、ＭＦＣ、開閉バルブ、ＡＰＣバルブ、圧力センサ、ヒータ２０７、温度センサには制御部２８０が接続されている。制御部２８０は、処理室２０１内にプラズマを発生させる際に、反応ガス供給系による反応ガスの供給と回転機構２６７によるボート２１７の回転とをそれぞれ停止させると共に、第１送電部材４１０ａ及び第２送電部材４１０ｂを処理室２０１内側へ移動させて第１受電部材４２０ａ及び第２受電部材４２０ｂにそれぞれ接続させるように構成されている。また、制御部２８０は、処理室２０１内に反応ガスを供給する際に、第１送電部材４１０ａ及び第２送電部材４１０ｂを処理室２０１外側へ移動させて第１受電部材４２０ａ及び第２受電部材４２０ｂからそれぞれ切り離すと共に、処理室２０１内を排気しつつ反応ガス供給系による反応ガスの供給と回転機構２６７によるボート２１７の回転とをそれぞれ開始させるように構成されている。
【００７２】
（４）処理炉の動作
続いて、半導体デバイスの製造工程の一工程として、上記構成に係る処理炉２０２を用いてウエハ２００を処理する基板処理方法について図８を参照しながら説明する。なお、
以下の説明において、基板処理装置を構成する各部の動作は制御部２８０により制御される。
【００７３】
（基板搬入工程）
まず、複数枚のウエハ２００をボート２１７に水平姿勢で装填（ウエハチャージ）する。そして、図１に示すように、複数枚のウエハ２００を保持したボート２１７を、ボートエレベータ１１５によって上昇させて処理室２０１内に搬入（ボートロード）する。この状態で、シールキャップ２１９はＯリングを介してマニホールド２０９の下端をシールした状態となる。なお、回転機構２６７によるボート２１７の回転は停止しておく。
【００７４】
（減圧・昇温工程）
続いて、処理室２０１内が所望の圧力（真空度）となるように、排気管２３１を介して処理室２０１内を排気する。この際、圧力センサが測定した圧力値に基づき、ＡＰＣバルブの弁の開度をフィードバック制御する。また、温度センサ２６３が検出した温度値に基づき、処理室２０１内が所望の温度となるように、ヒータ２０７への通電量をフィードバック制御する。
【００７５】
（第１の反応ガス供給工程）
続いて、図８に示すように、反応ガス供給系から処理室２０１内に第１の反応ガスとしてのＤＣＳガスを供給すると共に、排気系による処理室２０１内の排気を継続することにより、ウエハ２００間にＤＣＳガスを供給し、ＤＣＳのガス分子をウエハ２００の表面に吸着させる。この際、回転機構２６７によりボート２１７を回転させ、ウエハ２００の表面全域にＤＣＳのガス分子を均一に吸着させるようにする。所定の時間が経過したら、反応ガス供給系からのＤＣＳガスの供給を停止すると共に、ボート２１７の回転を停止する。なお、反応ガス供給工程においては、交流電源からの第１送電部材４１０ａ及び第２送電部材４１０ｂへの送電を行わないようにする。
【００７６】
（Ｎ２パージ工程）
続いて、反応ガス供給系から処理室２０１内に不活性ガス（パージガス）としてのＮ２ガスを供給すると共に、排気系による処理室２０１内の排気を継続することにより、処理室２０１内の雰囲気をＮ２ガスに置換する。所定時間経過したら、反応ガス供給系からのＮ２ガスの供給を停止する。
【００７７】
（第２の反応ガス供給工程）
続いて、反応ガス供給系によるＤＣＳガスの供給と回転機構２６７によるボート２１７の回転とをそれぞれ停止させた状態で、反応ガス供給系から処理室２０１内に第２の反応ガスとしてＮＨ３ガスを供給する共に、排気系による処理室２０１内の排気を継続することにより、ウエハ２００間にＮＨ３ガスを供給し、処理室２０１内の圧力を一定に保持する。そして、第１送電部材４１０ａを処理室２０１内側へ移動させて第１受電部材４２０ａと接続させ、第２送電部材４１０ｂを処理室２０１内側へ移動させて第２受電部材４２０ｂと接続させる。さらに、交流電源から第１送電部材４１０ａ及び第２送電部材４１０ｂへの送電を開始し、第１電力供給機構３００ａ及び第２電力供給機構３００ｂを介して各第１電極体３０１ａ及び各第２電極体３０１ｂに互いに位相が１８０°異なる交流電力をそれぞれ供給し、ウエハ２００を上下に挟む電極体間に交流電場を生成し、隣接するウエハ２００間にＮＨ３ガスのプラズマを発生させる。その結果、ウエハ２００表面と、ウエハ２００表面に吸着しているＤＣＳのガス分子と、ＮＨ３とが反応し、ウエハ２００上に１〜数原子層のＳｉＮの薄膜が形成される。所定時間経過したら、処理室２０１内へのＮＨ３ガスの供給及び交流電源からの第１送電部材４１０ａ及び第２送電部材４１０ｂへの送電をそれぞれ停止し、第１送電部材４１０ａ及び第２送電部材４１０ｂを処理室２０１外側へそれぞれ移動させる。
【００７８】
（Ｎ２パージ工程）
続いて、反応ガス供給系から処理室２０１内に不活性ガス（パージガス）としてのＮ２ガスを供給すると共に、排気系による処理室２０１内の排気を継続することにより、処理室２０１内の雰囲気をＮ２ガスに置換する。所定時間経過したら、反応ガス供給系からのＮ２ガスの供給を停止する。
【００７９】
（繰り返し工程）
そして、第１の反応ガス供給工程→Ｎ２パージ工程→第２の反応ガス供給工程→Ｎ２パージ工程を１サイクルとしてこのサイクルを繰り返すことにより、ウエハ２００上に所望の厚さのＳｉＮ膜（窒化膜）を形成する。例えば、１サイクルで成膜される膜厚が１Åであるとき、ＤＣＳガスとＮＨ３ガスとを交互に流すサイクルを１０００回繰り返すことにより（図中のｎが１０００に達したとき）、１０００ÅのＳｉＮ膜を形成することが出来る。
【００８０】
（大気圧復帰・基板搬出工程）
ウエハ２００上に所望の厚さのＳｉＮ（窒化膜）を形成した後、反応ガス供給系から処理室２０１内にＮ２ガスを供給しつつ、ＡＰＣバルブの開度を調整して処理室２０１内を大気圧に復帰させる。そして、処理後のウエハ２００を保持したボート２１７を、ボートエレベータ１１５によって降下させ、処理室２０１外へと搬出（ボートアンロード）する。その後、処理済のウエハ２００を図示しないウエハ保持機構と搬送ロボットとの共働によりボート２１７より脱装（ウエハディスチャージ）してポッド１１０内へ格納し、基板処理工程を終了する。処理済のウエハ２００を格納したポッド１１０は次の工程へ搬送される。
【００８１】
（５）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つ又は複数の効果を奏する。
【００８２】
（ａ）本実施形態によれば、上下に隣接する第１導電性部材３０２ａは、ウエハ２００の積層方向に沿って直線上に並ばないように連結されており、第１電極体３０１ａの突出部３５０ａと第１導電性平板５００ａとが、第１導電性平板５００ａの主面全域に亘り密着するように構成されている。また、上下に隣接する第２導電性部材３０２ｂは、ウエハ２００の積層方向に沿って直線上に並ばないように連結されており、第２電極体３０１ｂの突出部３５０ｂと第２導電性平板５００ｂとが、第２導電性平板５００ｂの主面全域に亘り密着するように構成されている。その結果、第１導電性部材３０２ａから第１電極体３０１ａへの電力供給が安定し、電力供給効率が高まる。また、第２導電性部材３０２ｂから第２電極体３０１ｂへの電力供給が安定し、電力供給効率が高まる。そして、隣接するウエハ（基板）２００内又はウエハ２００間に発生させるプラズマ密度がそれぞれ増大すると共に、ウエハ２００内又はウエハ２００間に亘りプラズマ密度が均一化され、ウエハ２００内又はウエハ２００間に亘る基板処理の均一性が向上する。
【００８３】
（ｂ）本実施形態によれば、第１受電部材４２０ａ及び第２受電部材４２０ｂがそれぞれリング状に構成されている。そのため、ボート２１７の回転をどのようなタイミングで停止させたとしても、第１送電部材４１０ａを処理室２０１内側へ移動させることのみで第１受電部材４２０ａと接続させることが可能であり、第２送電部材４１０ｂを処理室２０１内側へ移動させることのみで第２受電部材４２０ｂと接続させることが可能となる。すなわち、上述の基板処理工程を実施した後に基板処理工程を再び行う際に、ボート２１７の停止位置を改めて調整することなく、第１電極体３０１ａや第２電極体３０１ｂへ電力供給を再開させることが可能となる。
【００８４】
（ｃ）本実施形態によれば、上下に隣接する第１導電性部材３０２ａは、ウエハ２００の積層方向に沿って直線上に並ばないように連結されており、また、上下に隣接する第２導電性部材３０２ｂは、ウエハ２００の積層方向に沿って直線上に並ばないように連結されている。その結果、電力供給機構の分割が容易となり、基板処理装置１００のメンテナンス性が向上する。すなわち、多段に連結された複数の導電性部材や電極体のうち、例えば中段に位置する導電性部材や電極体を部分的に交換すること等が容易となり、基板処理装置１００のメンテナンス性が向上する。
【００８５】
（ｄ）本実施形態によれば、第１送電部材４１０ａ、第１受電部材４２０ａ、第２送電部材４１０ｂ、及び第２受電部材４２０ｂの各周囲をそれぞれ囲う絶縁性部材（絶縁リング４３０ｃ、絶縁カバー３８０ａ、絶縁カバー３８０ｂ、絶縁カバー３８０ｃ）が設けられている。そのため、上述のプラズマ発生工程において、例えば第１受電部材４２０ａと第２受電部材４２０ｂとの間の局所放電等、第１送電部材４１０ａ、第１受電部材４２０ａ、第２送電部材４１０ｂ、及び第２受電部材４２０ｂからの放電の発生を抑制できる。また、第１送電部材４１０ａ、第１受電部材４２０ａ、第２送電部材４１０ｂ、第２受電部材４２０ｂ間や、これら部材と周辺の導電性部材との間の静電容量結合が弱まり、第１送電部材４１０ａ、第１受電部材４２０ａ、第２送電部材４１０ｂ、第２受電部材４２０ｂに効率よく高周波電力を供給することができるようになる。また、第１送電部材４１０ａ、第１受電部材４２０ａ、第２送電部材４１０ｂ、第２受電部材４２０ｂに起因する金属汚染の発生も抑制でき、基板処理の品質を向上できる。
【００８６】
（ｅ）本実施形態によれば、上述の通り処理室２０１内に絶縁カバー３８０ａ、絶縁カバー３８０ｂ、絶縁カバー３８０ｃが設けられたことで、例えばマニホールド２０９とシールキャップ２１９との間に設けられたＯリング等のシール部材に処理ガスが晒され難くなり、シール部材の劣化が抑制され、基板処理装置のメンテナンス頻度を低減させることが可能となる。
【００８７】
（ｆ）本実施形態によれば、プラズマ発生工程においてはボート２１７の回転を停止させている。プラズマ発生工程において、第１送電部材４１０ａと第１受電部材４２０ａとが相対的に移動せず、第２送電部材４１０ｂと第２受電部材４２０ｂとが相対的に移動しないことから、第１送電部材４１０ａと第１受電部材４２０ａとの間あるいは第２送電部材４１０ｂと第２受電部材４２０ｂとの間に接触不良やスパーク等が生じにくくなり、第１受電部材４２０ａや第２受電部材４２０ｂへの電力供給を安定させ、放電に伴う基板処理装置の劣化消耗や基板処理への悪影響を回避することができる。
【００８８】
（ｇ）本実施形態によれば、反応ガス供給工程においてはボート２１７を回転させている。その結果、ウエハ２００の面内全域に亘り第１の反応ガス（あるいはプラズマにより活性化された反応ガス）を均一に供給することが可能となり、ウエハ２００面内における第１のガスの吸着の均一性を向上させることができる。
【００８９】
（ｈ）本実施形態によれば、反応ガス供給工程においては交流電源からの第１送電部材４１０ａ及び第２送電部材４１０ｂへの送電を行わない。その結果、処理室２０１内に反応ガスが供給されても、第１送電部材４１０ａ、第２送電部材４１０ｂからの放電が生じ得ず、放電に伴う基板処理装置の劣化消耗や基板処理への悪影響を回避することができる。
【００９０】
（ｉ）本実施形態によれば、各電極体（第１電極体３０１ａ及び第２電極体３０１ｂ）は、ウエハ２００よりも大きな外径を有している。そのため、ウエハ２００表面に加わる電界をウエハ２００面内に亘り均一化させることが可能となり、ウエハ２００面内におけるプラズマ密度をより均一化することが可能となる。
【００９１】
（ｊ）本実施形態によれば、第１電極体３０１ａ、第２電極体３０１ｂ、第１導電性部材３０２ａ、第２導電性部材３０２ｂ、第１導電性平板５００ａ、第２導電性平板５００ｂ、螺子３０５ａ等は、例えば、シリコン或いはボロン（Ｂ）をドープしたシリコン、炭素（Ｃ）、炭化珪素（ＳｉＣ）等の非金属材料から構成される。その結果、処理室２０１内やウエハ２００表面における金属汚染の発生を抑制できる。
【００９２】
（ｋ）本実施形態によれば、第１電力供給機構３００ａは、複数個の第１導電性部材３０２ａに分割されている。同様に、第２電力供給機構３００ｂは、複数個の第２導電性部材３０２ｂに分割されている。その結果、各第１導電性部材３０２ａ及び各第２電極体３０１ｂの所要長さはそれぞれ短くてすみ、各第１導電性部材３０２ａ及び各第２電極体３０１ｂの材料に例えば高純度炭素（Ｃ）や高純度炭化珪素（ＳｉＣ）等の採用した場合であっても、その製造は容易であり、製造コストを低く抑制することができる。また、第１導電性部材３０２ａ及び各第２導電性部材３０２ｂがそれぞれ短く構成されることから、熱膨張によるこれらの部材の破損等を抑制できる。また、電力供給機構を複数個の導電性部材に分割することにより、電力供給の道筋が増え、下流部の導電性部材や各電極体へ効率よく電力を供給することができる。さらに、分割された各導電性部材を、基板の積層方向に沿って並ばないように連結することにより、取り外し容易となり、メンテナンスや交換が容易となる。又、電力供給機構が複数個の導電性部材に分割されていることにより、固定のために必要不可欠であるねじの取り付けが容易となる。
【００９３】
（ｌ）本実施形態によれば、各ウエハ２００は、各ウエハ２００の下方側に位置する電極体の表面に形成された座繰り加工穴２００ｈの内部にそれぞれ載置される。その結果、ウエハ２００の水平方向のズレを抑制できる。また、各ウエハ２００が電極体の中に埋め込まれるように載置されるため、ウエハ２００外周のエッジ部分に電界が集中してしまうことを抑制でき、ウエハ２００面内におけるプラズマ密度をより均一化することが可能となる。
【００９４】
（ｍ）本実施形態によれば、第１送電部材４１０ａや第２送電部材４１０ｂを処理室２０１の側壁（マニホールド２０９の側壁）を貫通するようにそれぞれ設けている。すなわち、第１送電部材４１０ａや第２送電部材４１０ｂを、ボート２１７と共に移動可能なように構成する必要がない。その結果、第１送電部材４１０ａ及び第２送電部材４１０ｂがシールキャップ２１９を垂直方向に貫通するように構成する場合と比較して、基板処理装置の構造を簡略化でき、基板処理装置の製造コストやメンテナンス頻度を低減できる。
【００９５】
（ｎ）本実施形態によれば、ウエハ２００を上下に挟む電極体間に交流電場を生成することにより、隣接するウエハ２００間に直接にプラズマを発生させている。このように、隣接するウエハ２００間にプラズマを直接発生させることにより、ウエハ２００面内におけるプラズマ密度の均一性を向上させ、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。なお、処理室２０１の外側（例えばプロセスチューブ２０３とヒータ２０７との間）にストライプ状のプラズマ発生電極を配置し、かかる電極に高周波電力を印加することにより処理室２０１内にプラズマを発生させる基板処理装置では、ウエハ２００の中心部のプラズマ密度が外周部のプラズマ密度より著しく低下してしまい、ウエハ２００面内における基板処理の均一性が低下してしまう場合があった。本実施形態によれば、プラズマを発生させる電極体とウエハ２００との距離がウエハ２００面内に亘り均一であるため、ウエハ２００面内におけるプラズマ密度の均一性を向上させることが可能となる。
【００９６】
（ｏ）本実施形態によれば、ウエハ２００間に供給した反応ガスをプラズマにより活性化させて（イオン、電子、ラジカル等に変化させて）ウエハ２００を処理している。これにより、ウエハ２００の表面温度を低く保ったままウエハ２００を処理することが可能とな
り、熱によるウエハ２００上に形成された半導体装置の製造劣化を抑制することが可能となる。
【００９７】
＜本発明の他の実施形態＞
上述の実施形態においては、第１送電部材４１０ａや第２送電部材４１０ｂは導電性材料からなるピンとして構成されていたが、本発明は係る形態に限定されない。例えば、第１送電部材４１０ａや第２送電部材４１０ｂの先端は、第１受電部材４２０ａや第２受電部材４２０ｂの表面を転がるように構成された導電性の球体として構成されていてもよい。また、球体のみならず、１受電部材４２０ａや第２受電部材４２０ｂの表面を転がるように構成された導電性の回転体として構成されていてもよい。また、第１送電部材４１０ａや第２送電部材４１０ｂは、第１受電部材４２０ａや第２受電部材４２０ｂの表面をブラッシングする導電性のブラシとして構成されていてもよい。このように構成した場合、プラズマ発生工程においても回転機構２６７によりボート２１７を回転させることが可能となり、ウエハ２００面内におけるプラズマ処理をさらに均一化させることが可能となる。
【００９８】
上述の実施形態においては、第１導電性部材３０２ａや第２導電性部材３０２ｂの上端には螺子穴が形成され、下端には雄螺子が形成されていたが、本発明は係る形態に限定されない。例えば、第１導電性部材３０２ａや第２導電性部材３０２ｂには、上下端共に螺子穴が形成されていてもよい。かかる場合には、第１導電性部材３０２ａや第２導電性部材３０２ｂの連結には上下方向共に導電性の螺子を用いることとなる。
【００９９】
上述の実施形態においては、第１導電性平板５００ａ及び第２導電性平板５００ｂを第１電極体３０１ａ及び第２電極体３０１ｂの下面側にそれぞれ配置することとしていたが、本発明は係る形態に限定されない。すなわち、第１導電性平板５００ａ及び第２導電性平板５００ｂを第１電極体３０１ａ及び第２電極体３０１ｂの下面側にそれぞれ配置することとしてもよい。但し、各電極体に対して螺子を上から挿入し、導電性平板により下方から螺子を受ける方が電力供給体の組み立てが容易である。
【０１００】
上述の実施形態においては、第１電極体３０１ａや第２電極体３０１ｂの厚さをそれぞれ２ｍｍ程度とし、第１導電性平板５００ａや第２導電性平板５００ｂの厚さをそれぞれ３ｍｍ程度としていたが、本発明は係る形態に限定されない。但し、電極体や導電性平板を厚くし過ぎるとこれらの部材がウエハ２００に接触してしまう場合があり、また、薄くし過ぎるとこれらの部材が破損してしまう恐れがあるため、適宜調整することが好ましい。上述の実施形態においては、好ましくは第１導電性部材３０２ａと第１導電性平板５００ａとが一体に構成されていてもよく、第２導電性部材３０２ｂと第２導電性平板５００ｂとが一体に構成されていても良い。
【０１０１】
上述の実施形態においては、各ウエハ２００は、ボート２１７に保持された各電極体上にそれぞれ載置されていたが、本発明は係る実施形態に限定されない。すなわち、各ウエハ２００が、ボート２１７の支柱２１７ａに設けられた保持溝内に直接保持されることとしてもよい。
【０１０２】
上述の実施形態において、反応ガス供給系は、反応ガスのガス種毎にそれぞれ設けることとしても良い。例えば、第１の反応ガスを供給する反応ガス供給系と、第２の反応ガスを供給する反応ガス供給系とが別々に供給されていても良い。また、処理室２０１内に不活性ガスを供給する不活性ガス供給系を、反応ガス供給系と独立して設けることとしても良い。
【０１０３】
＜本発明の好ましい態様＞
以下に本発明の好ましい態様について付記する。
【０１０４】
本発明の第１の態様によれば、基板を処理する処理室と、前記処理室内で複数枚の基板を積層した状態で保持する基板保持具と、前記各基板の表面から所定の距離にそれぞれ配置される電極体が複数段に積層してなり、前記各電極体にそれぞれ電力が供給されることで前記基板間にプラズマを発生させる電極体群と、前記各電極体にそれぞれ接続される導電性部材が前記基板の積層方向に沿って複数段に連結してなる電力供給機構と、前記電力供給機構に接続され、前記電力供給機構を介して前記各電極体にそれぞれ電力を供給する電力導入部と、を備え、隣接する前記導電性部材は、前記基板の積層方向に沿って直線上に並ばないように連結されている基板処理装置が提供される。
【０１０５】
本発明の第２の態様によれば、前記電極体群を構成する各電極体は第１電極体群または第２電極体群のいずれかに属し、前記第１電極体群に属する各電極体と前記第２電極体群に属する各電極体とは交互に積層されている第１の態様に記載の基板処理装置が提供される。
【０１０６】
好ましくは、前記電力供給機構は、前記第１電極体群に属する各電極体にそれぞれ接続される第１導電性部材が前記基板の積層方向に沿って多段に連結してなる第１電力供給機構と、前記第２電極体群に属する各電極体にそれぞれ接続される第２導電性部材が前記基板の積層方向に沿って多段に連結してなる第２電力供給機構と、を備え、隣接する前記第１導電性部材は、前記基板の積層方向に沿って直線上に並ばないように連結されており、隣接する前記第２導電性部材は、前記基板の積層方向に沿って直線上に並ばないように連結されている。
【０１０７】
本発明の第３の態様によれば、前記電力供給機構は、前記第１電極体群に属する各電極体にそれぞれ接続される第１導電性部材が前記基板の積層方向に沿って多段に連結してなる第１電力供給機構と、前記第２電極体群に属する各電極体にそれぞれ接続される第２導電性部材が前記基板の積層方向に沿って多段に連結してなる第２電力供給機構と、を備え、前記電力導入部は、前記処理室の壁面を貫通するように前記第１電力供給機構に接続され、前記第１電力供給機構を介して前記第１電極体群に属する各電極体にそれぞれ電力を供給する第１電力導入部と、前記処理室の壁面を貫通するように前記第２電力供給機構に接続され、前記第２電力供給機構を介して前記第２電極体群に属する各電極体にそれぞれ電力を供給する第２電力導入部と、を備える第２の態様に記載の基板処理装置が提供される。
【０１０８】
好ましくは、前記第１電力導入部により供給される交流電力の位相と、前記第２電力導入部により供給される交流電力の位相と、が１８０°異なる。
【０１０９】
本発明の第４の態様によれば、隣接する前記導電性部材は、前記基板の積層方向に沿って直線上に並ばないように、水平姿勢で配置された導電性平板を介してそれぞれ連結されており、
前記各電極体は、前記導電性部材から前記電極体への電力供給効率が高まるように、前記導電性平板の主面全域に亘り密着している第１の態様に記載の基板処理装置が提供される。
【０１１０】
好ましくは、隣接する前記導電性部材のうち、電力供給方向上流側の前記導電性部材における送電側端（上端）と、電力供給方向下流側の前記導電性部材における受電側（下端）とが、同一の前記導電性平板上にある。
【０１１１】
好ましくは、隣接する前記導電性部材のうち、電力供給方向上流側の前記導電性部材に
おける送電側端（上端）が前記導電性平板の下面側に接続され、電力供給方向下流側の前記導電性部材における受電側（下端）が前記導電性平板の上面側に接続される。
【０１１２】
好ましくは、隣接する前記導電性部材は、水平姿勢で配置された前記導電性平板と前記電極体とを介して接続される。
【０１１３】
好ましくは、前記導電性部材と前記導電性平板及び前記電極体とは、導電体からなる螺子によって固定される。
【０１１４】
好ましくは、前記導電性部材及び前記導電性平板は、耐熱性及び導電性を有する高純度材料からなり、例えば炭素（Ｃ）や炭化珪素（ＳｉＣ）からなる。
【０１１５】
本発明の第５の態様によれば、
前記電力導入部は、
前記処理室の側壁を水平方向に貫通して水平方向に移動自在に設けられた送電部材と、前記電力供給機構に接続されると共に前記基板保持具と共に回転するリング状の受電部材と、を備える第１の態様に記載の基板処理装置が提供される。
【０１１６】
本発明の第６の態様によれば、前記処理室内に反応ガスを供給する反応ガス供給系と、前記基板保持具を回転させる回転機構と、前記電力導入部、前記反応ガス供給系、及び前記回転機構の各動作をそれぞれ制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記処理室内にプラズマを発生させる際に、前記反応ガス供給系による反応ガスの供給と前記回転機構による前記基板保持具の回転とをそれぞれ停止させると共に、前記送電部材を前記処理室内側へ移動させて前記受電部材に接続させ、前記処理室内に反応ガスを供給する際に、前記送電部材を前記処理室外側へ移動させて前記受電部材から切り離すと共に、前記反応ガス供給系による反応ガスの供給と前記回転機構による前記基板保持具の回転とをそれぞれ開始させる第５の態様に記載の基板処理装置が提供される。
【０１１７】
好ましくは、前記電力導入部は、前記処理室の側壁を水平方向に貫通すると共に水平方向に移動自在に設けられた第１送電部材と、前記第１電力供給機構に接続されると共に前記基板保持具と共に回転するリング状の第１受電部材と、前記処理室の側壁を水平方向に貫通すると共に水平方向に移動自在に設けられた第２送電部材と、前記第２電力供給機構に接続されると共に前記基板保持具と共に回転するリング状の第２受電部材と、を備え、前記第１送電部材は、前記処理室内側へ移動することにより前記第１受電部材と接続し、前記処理室外側へ移動することにより前記第１受電部材から切り離され、前記第２送電部材は、前記処理室内側へ移動することにより前記第２受電部材と接続し、前記処理室外側へ移動することにより前記第２受電部材から切り離される。
【０１１８】
好ましくは、前記第１送電部材、前記第１受電部材、前記第２送電部材、及び前記第２受電部材からの放電の発生を抑制するように、前記第１送電部材、前記第１受電部材、前記第２送電部材、及び前記第２受電部材の各周囲をそれぞれ囲う絶縁性部材を備える。
【０１１９】
好ましくは、前記第１受電部材と前記第２受電部材との間の放電の発生を抑制するように、前記第１受電部材と前記第２受電部材との間を遮断する絶縁性部材を備える。
【０１２０】
好ましくは、前記第１受電部材あるいは前記第２受電部材のうち上方側に設けられた受電部材と前記第１電力供給機構との間の放電、及び前記上方側に設けられた受電部材と前記第２電力供給機構との間の放電の発生をそれぞれ抑制するように、前記上方側に設けられた受電部材と前記第１電力供給機構との間及び前記上方側に設けられた受電部材と前記第２電力供給機構との間をそれぞれ遮断する絶縁性部材を備える。
【０１２１】
好ましくは、前記第１送電部材と前記第２受電部材との間の放電、及び前記第２送電部材と前記第１受電部材との間の放電の発生をそれぞれ抑制するように、前記第１送電部材と前記第２受電部材との間及び前記第２送電部材と前記第１受電部材との間をそれぞれ遮断する絶縁性部材を備える。
【０１２２】
好ましくは、前記第１受電部材あるいは前記第２受電部材のうち下方側に設けられた受電部材と前記処理室下方を封止する炉口蓋体との間の放電、及び前記第１送電部材あるいは前記第２送電部材のうち下方側に設けられた送電部材と前記炉口蓋体との間の放電をそれぞれ抑制するように、前記下方側に設けられた受電部材と前記炉口蓋体との間及び前記下方側に設けられ送電部材と前記炉口蓋体との間をそれぞれ遮断する絶縁性部材を備える。
【０１２３】
本発明の他の態様によれば、複数枚の基板を水平姿勢で多段に積層した状態で保持する基板保持具を処理室内に搬入する工程と、前記基板保持具の回転を停止すると共に、前記各基板の表面から所定の距離にそれぞれ配置される電極体にそれぞれ電力を供給することで隣接する前記基板間にプラズマを発生させる工程と、前記電極体への電力の供給を停止すると共に、前記基板保持具を回転させながら前記処理室内に反応ガスを供給して基板を処理する工程と、前記処理後の基板を保持する前記基板保持具を前記処理室内から搬出する工程と、を有する半導体装置の製造方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０１２４】
【図１】本実施形態に係る基板処理装置が備える処理炉の縦断面図である。
【図２】本実施形態に係る基板処理装置の部分拡大図であり、（ａ）は電力導入部周辺の部分拡大図を、（ｂ）はノズル導入部周辺の部分拡大図を、（ｃ）は電力導入部やノズル導入部が設けられていない領域の部分拡大図をそれぞれ示している。
【図３】本実施形態に係る基板処理装置が備える電力供給機構の概略図であり、（ａ）は上面図を、（ｂ）は側面図をそれぞれ示している。
【図４】本実施の形態に係る基板処理装置が備える処理炉の部分拡大図である。
【図５】本実施形態に係る基板処理装置が備える給電切換機構部の部分拡大図である。
【図６】本実施形態に係る基板処理装置の斜透視図である。
【図７】本実施形態に係る基板処理装置の側面透視図である。
【図８】本実施形態に係る基板処理装置により実施される基板処理の一例を示すシーケンス図である。
【符号の説明】
【０１２５】
１００ 基板処理装置
２００ ウエハ（基板）
２０１ 処理室
２１７ ボート（基板保持具）
２１９ シールキャップ（炉口蓋体）
２６７ 回転機構
２８０ 制御部
３０１ａ 第１電極体
３０１ｂ 第２電極体
３０２ａ 第１導電性部材
３０２ｂ 第２導電性部材
３０５ａ 螺子
４１０ａ 第１送電部材
４１０ｂ 第２送電部材
４２０ａ 第１受電部材
４２０ｂ 第２受電部材
４５０ａ 発振器
４５０ｂ 整合器
５００ａ 第１導電性平板
５００ｂ 第２導電性平板
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラズマを利用して基板の表面に例えばエッチング、成膜、表面改質等の処理を施す基板処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、基板面内におけるプラズマ処理の均一性を向上させるため、基板を処理する処理室と、処理室内で複数枚の基板を水平姿勢で多段に積層した状態で保持する基板保持具と、各基板の表面から所定の距離にそれぞれ配置される電極体が多段に積層してなる電極体群と、各電極体にそれぞれ接続される導電性部材が基板の積層方向に沿って多段に連結してなる電力供給機構と、を備えた基板処理装置が用いられるようになってきた。
【０００３】
上記の電極体群を構成する各電極体は、第１電極体群または第２電極体群のいずれかに属しており、第１電極体群に属する各電極体と第２電極体群に属する各電極体とは交互に積層されていた。また、上記の電力供給機構は、第１電極体群に属する各電極体にそれぞれ接続される導電性部材が基板の積層方向に沿って直線上に多段に連結してなる第１電力供給機構と、第２電極体群に属する各電極体にそれぞれ接続される導電性部材が基板の積層方向に沿って直線上に多段に連結してなる第２電力供給機構と、から構成されていた。
【０００４】
そして、第１電力供給機構と第２電力供給機構とに位相が例えば１８０°異なる交流電力（高周波電力）を供給することにより、基板を上下に挟む電極体間に交流電場を生成し、隣接する基板間にプラズマを発生させ、基板間に供給された反応ガスをかかるプラズマにより活性化させて基板を低温下で処理していた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述の基板処理装置においては、各電極体に供給される電力量が電極体内又は電極体間にて局所的に不安定となってしまう場合があった。その結果、プラズマ密度が基板面内又は基板毎に不均一となってしまい、基板面内又は基板間における基板処理の均一性が低下してしまう場合があった。
【０００６】
そこで本発明は、各電極体への電力供給を安定化させ、プラズマ密度の均一性を基板面内又は基板間で向上させることが可能な基板処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の態様によれば、基板を処理する処理室と、前記処理室内で複数枚の基板を積層した状態で保持する基板保持具と、前記各基板の表面から所定の距離にそれぞれ配置される電極体が複数段に積層してなり、前記各電極体にそれぞれ電力が供給されることで前記基板間にプラズマを発生させる電極体群と、前記各電極体にそれぞれ接続される導電性部材が前記基板の積層方向に沿って複数段に連結してなる電力供給機構と、前記電力供給機構に接続され、前記電力供給機構を介して前記各電極体にそれぞれ電力を供給する電力導入部と、を備え、隣接する前記導電性部材は、前記基板の積層方向に沿って直線上に並ばないように連結されている基板処理装置が提供される。
【０００８】
本発明の第２の態様によれば、前記電極体群を構成する各電極体は第１電極体群または第２電極体群のいずれかに属し、前記第１電極体群に属する各電極体と前記第２電極体群に属する各電極体とは交互に積層されている第１の態様に記載の基板処理装置が提供される。
【０００９】
本発明の第３の態様によれば、前記電力供給機構は、前記第１電極体群に属する各電極体にそれぞれ接続される第１導電性部材が前記基板の積層方向に沿って多段に連結してなる第１電力供給機構と、前記第２電極体群に属する各電極体にそれぞれ接続される第２導電性部材が前記基板の積層方向に沿って多段に連結してなる第２電力供給機構と、を備え、前記電力導入部は、前記処理室の壁面を貫通するように前記第１電力供給機構に接続され、前記第１電力供給機構を介して前記第１電極体群に属する各電極体にそれぞれ電力を供給する第１電力導入部と、前記処理室の壁面を貫通するように前記第２電力供給機構に接続され、前記第２電力供給機構を介して前記第２電極体群に属する各電極体にそれぞれ電力を供給する第２電力導入部と、を備える第２の態様に記載の基板処理装置が提供される。
【００１０】
本発明の第４の態様によれば、隣接する前記導電性部材は、前記基板の積層方向に沿って直線上に並ばないように、水平姿勢で配置された導電性平板を介してそれぞれ連結されており、前記各電極体は、前記導電性部材から前記電極体への電力供給効率が高まるように、前記導電性平板の主面全域に亘り密着している第１の態様に記載の基板処理装置が提供される。
【００１１】
本発明の第５の態様によれば、前記電力導入部は、前記処理室の側壁を水平方向に貫通して水平方向に移動自在に設けられた送電部材と、前記電力供給機構に接続されると共に前記基板保持具と共に回転するリング状の受電部材と、を備える第１の態様に記載の基板処理装置が提供される。
【００１２】
本発明の第６の態様によれば、前記処理室内に反応ガスを供給する反応ガス供給系と、前記基板保持具を回転させる回転機構と、前記電力導入部、前記反応ガス供給系、及び前記回転機構の各動作をそれぞれ制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記処理室内にプラズマを発生させる際に、前記反応ガス供給系による反応ガスの供給と前記回転機構による前記基板保持具の回転とをそれぞれ停止させると共に、前記送電部材を前記処理室内側へ移動させて前記受電部材に接続させ、前記処理室内に反応ガスを供給する際に、前記送電部材を前記処理室外側へ移動させて前記受電部材から切り離すと共に、前記反応ガス供給系による反応ガスの供給と前記回転機構による前記基板保持具の回転とをそれぞれ開始させる第５の態様に記載の基板処理装置が提供される。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る基板処理装置によれば、各電極体への電力供給を安定化させ、プラズマ密度の均一性を基板面内又は基板間で向上させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に、本発明の一実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００１５】
図１は、本実施形態に係る基板処理装置が備える処理炉の縦断面図である。図２は本実施形態に係る基板処理装置の部分拡大図であり、（ａ）は電力導入部周辺の部分拡大図を、（ｂ）はノズル導入部周辺の部分拡大図を、（ｃ）は電力導入部やノズル導入部が設けられていない領域の部分拡大図をそれぞれ示している。図３は本実施形態に係る基板処理装置が備える電力供給機構の概略図であり、（ａ）は上面図を、（ｂ）は側面図をそれぞれ示している。図４は本実施の形態に係る基板処理装置が備える処理炉の部分拡大図である。図５は本実施形態に係る基板処理装置が備える電力導入部の部分拡大図である。図６は本実施形態に係る基板処理装置の斜透視図である。図７は本実施形態に係る基板処理装置の側面透視図である。図８は、本実施形態に係る基板処理装置により実施される基板処理の一例を示すシーケンス図である。
【００１６】
（１）基板処理装置の構成
まず、本実施形態に係る基板処理装置１００の構成について、図６、図７を参照しながら説明する。なお、本実施形態に係る基板処理装置１００は、プラズマを利用して基板の表面を処理する縦型のバッチ式基板処理装置として構成されている。
【００１７】
図６、図７に示すように、本実施形態に係る基板処理装置１００は、耐圧容器として構成された筐体１１１を備えている。筐体１１１の正面壁１１１ａの正面前方部（図７の左側）には、メンテナンス可能なように設けられた開口部としての正面メンテナンス口１０３が開設されている。正面メンテナンス口１０３には、正面メンテナンス口１０３を開閉する一対の正面メンテナンス扉１０４が設けられている。基板としてのウエハ２００を筐体１１１内外へ搬送するには、ウエハ２００を収納するポッド（基板収納容器）１１０がウエハキャリアとして使用される。
【００１８】
筐体１１１の正面壁１１１ａには、ポッド搬送口（基板収納容器搬送口）１１２が、筐体１１１内外を連通するように開設されている。ポッド搬送口１１２は、フロントシャッタ（基板収納容器搬送口開閉機構）１１３によって開閉されるように構成されている。ポッド搬送口１１２の正面前方側には、ロードポート（基板収納容器受渡し台）１１４が設置されている。ロードポート１１４上には、ポッド１１０が載置され位置合わせされるように構成されている。ポッド１１０は、工程内搬送装置（図示せず）によってロードポート１１４上に搬送されるように構成されている。
【００１９】
筐体１１１内の前後方向の略中央部における上部には、回転式ポッド棚（基板収納容器載置棚）１０５が設置されている。回転式ポッド棚１０５上には複数個のポッド１１０が保管されるように構成されている。回転式ポッド棚１０５は、垂直に立設されて水平面内で間欠回転される支柱１１６と、支柱１１６に上中下段の各位置において放射状に支持された複数枚の棚板（基板収納容器載置台）１１７と、を備えている。複数枚の棚板１１７は、ポッド１１０を複数個それぞれ載置した状態で保持するように構成されている。
【００２０】
筐体１１１内におけるロードポート１１４と回転式ポッド棚１０５との間には、ポッド搬送装置（基板収納容器搬送装置）１１８が設置されている。ポッド搬送装置１１８は、ポッド１１０を保持したまま昇降可能なポッドエレベータ（基板収納容器昇降機構）１１８ａと、搬送機構としてのポッド搬送機構（基板収納容器搬送機構）１１８ｂと、で構成されている。ポッド搬送装置１１８は、ポッドエレベータ１１８ａとポッド搬送機構１１８ｂとの連続動作により、ロードポート１１４、回転式ポッド棚１０５、ポッドオープナ（基板収納容器蓋体開閉機構）１２１との間で、ポッド１１０を相互に搬送するように構成されている。
【００２１】
筐体１１１内の下部には、サブ筐体１１９が、筐体１１１内の前後方向の略中央部から後端に亘り設けられている。サブ筐体１１９の正面壁１１９ａには、ウエハ２００をサブ筐体１１９内外に搬送する一対のウエハ搬送口（基板搬送口）１２０が、垂直方向に上下２段に並べられて設けられている。上下段のウエハ搬送口１２０には、ポッドオープナ１２１がそれぞれ設置されている。
【００２２】
各ポッドオープナ１２１は、ポッド１１０を載置する一対の載置台１２２と、ポッド１１０のキャップ（蓋体）を着脱するキャップ着脱機構（蓋体着脱機構）１２３と、を備えている。ポッドオープナ１２１は、載置台１２２上に載置されたポッド１１０のキャップをキャップ着脱機構１２３によって着脱することにより、ポッド１１０のウエハ出し入れ口を開閉するように構成されている。
【００２３】
サブ筐体１１９内には、ポッド搬送装置１１８や回転式ポッド棚１０５等が設置された空間から流体的に隔絶された移載室１２４が構成されている。移載室１２４の前側領域にはウエハ移載機構（基板移載機構）１２５が設置されている。ウエハ移載機構１２５は、ウエハ２００を水平方向に回転ないし直動可能なウエハ移載装置（基板移載装置）１２５ａと、ウエハ移載装置１２５ａを昇降させるウエハ移載装置エレベータ（基板移載装置昇降機構）１２５ｂと、で構成されている。図６に示すように、ウエハ移載装置エレベータ１２５ｂは、サブ筐体１１９の移載室１２４前方領域右端部と筐体１１１右側端部との間に設置されている。ウエハ移載装置１２５ａは、ウエハ２００の載置部としてのツイーザ（基板保持体）１２５ｃを備えている。これらウエハ移載装置エレベータ１２５ｂ及びウエハ移載装置１２５ａの連続動作により、ウエハ２００を基板保持具としてのボート２１７に対して装填（ウエハチャージ）及び脱装（ウエハディスチャージ）することが可能なように構成されている。なお、ボート２１７の構成については後述する。
【００２４】
移載室１２４の後側領域には、ボート２１７を収容して待機させる待機部１２６が構成されている。待機部１２６の上方には、基板処理系としての処理炉２０２が設けられている。処理炉２０２の下端部は、炉口シャッタ（炉口開閉機構）１４７により開閉されるように構成されている。
【００２５】
図６に示すように、サブ筐体１１９の待機部１２６右端部と筐体１１１右側端部との間には、ボート２１７を昇降させるためのボートエレベータ（基板保持具昇降機構）１１５が設置されている。ボートエレベータ１１５の昇降台には、連結具としてのアーム１２８が連結されている。アーム１２８には、後述するシールキャップ２１９が水平に据え付けられている。シールキャップ２１９は、ボート２１７を垂直に支持し、処理炉２０２の下端部を閉塞可能なように構成されている。
【００２６】
図６に示すように、移載室１２４のウエハ移載装置エレベータ１２５ｂ側及びボートエレベータ１１５側と反対側である左側端部には、清浄化した雰囲気もしくは不活性ガスであるクリーンエア１３３を供給する供給ファン及び防塵フィルタで構成されたクリーンユニット１３４が設置されている。ウエハ移載装置１２５ａとクリーンユニット１３４との間には、ウエハの円周方向の位置を整合させる基板整合装置としてのノッチ合わせ装置（図示せず）が設置されている。
【００２７】
クリーンユニット１３４から吹き出されたクリーンエア１３３は、図示しないノッチ合わせ装置、ウエハ移載装置１２５ａ、待機部１２６にあるボート２１７の周囲を流通した後、図示しないダクトにより吸い込まれて筐体１１１の外部に排気されるか、もしくはクリーンユニット１３４の吸い込み側である一次側（供給側）にまで循環されてクリーンユニット１３４によって移載室１２４内に再び吹き出されるように構成されている。
【００２８】
（２）基板処理装置の動作
次に、本実施形態に係る基板処理装置１００の動作について、図６，図７を参照しながら説明する。
【００２９】
図６，図７に示すように、ポッド１１０がロードポート１１４に供給されると、ポッド搬送口１１２がフロントシャッタ１１３によって開放される。そして、ロードポート１１４の上のポッド１１０が、ポッド搬送装置１１８によってポッド搬送口１１２から筐体１１１内部へと搬入される。
【００３０】
筐体１１１内部へと搬入されたポッド１１０は、ポッド搬送装置１１８によって回転式ポッド棚１０５の棚板１１７上へ自動的に搬送されて一時的に保管された後、棚板１１７上から一方のポッドオープナ１２１の載置台１２２上に移載される。なお、筐体１１１内
部へと搬入されたポッド１１０は、ポッド搬送装置１１８によって直接ポッドオープナ１２１の載置台１２２上に移載されてもよい。この際、ポッドオープナ１２１のウエハ搬送口１２０はキャップ着脱機構１２３によって閉じられており、移載室１２４内にはクリーンエア１３３が流通され、充満されている。例えば、移載室１２４内にクリーンエア１３３として窒素ガスが充満することにより、移載室１２４内の酸素濃度が例えば２０ｐｐｍ以下となり、大気雰囲気である筐体１１１内の酸素濃度よりも遥かに低くなるように設定されている。
【００３１】
載置台１２２上に載置されたポッド１１０は、その開口側端面がサブ筐体１１９の正面壁１１９ａにおけるウエハ搬送口１２０の開口縁辺部に押し付けられるとともに、そのキャップがキャップ着脱機構１２３によって取り外され、ウエハ出し入れ口が開放される。その後、ウエハ２００は、ウエハ移載装置１２５ａのツイーザ１２５ｃによってウエハ出し入れ口を通じてポッド１１０内からピックアップされ、ノッチ合わせ装置にて方位が整合された後、移載室１２４の後方にある待機部１２６内へ搬入され、ボート２１７内に装填（ウエハチャージ）される。ボート２１７内にウエハ２００を装填したウエハ移載装置１２５ａは、ポッド１１０に戻り、次のウエハ２００をボート２１７内に装填する。
【００３２】
この一方（上段または下段）のポッドオープナ１２１におけるウエハ移載機構１２５によるウエハのボート２１７への装填作業中に、他方（下段または上段）のポッドオープナ１２１の載置台１２２上には、別のポッド１１０が回転式ポッド棚１０５上からポッド搬送装置１１８によって搬送されて移載され、ポッドオープナ１２１によるポッド１１０の開放作業が同時進行される。
【００３３】
予め指定された枚数のウエハ２００がボート２１７内に装填されると、炉口シャッタ１４７によって閉じられていた処理炉２０２の下端部が、炉口シャッタ１４７によって開放される。続いて、ウエハ２００群を保持したボート２１７は、シールキャップ２１９がボートエレベータ１１５によって上昇されることにより処理炉２０２内へ搬入（ローディング）されていく。
【００３４】
ローディング後は、処理炉２０２内にてウエハ２００に任意の処理が実施される。処理後は、ノッチ合わせ装置１３５でのウエハの整合工程を除き、上述の手順とほぼ逆の手順で、処理後のウエハ２００を格納したボート２１７が処理室２０１内より搬出され、処理後のウエハ２００を格納したポッド１１０が筐体１１１外へと搬出される。
【００３５】
（３）処理炉の構成
続いて、本実施形態に係る処理炉２０２の構成について、図１〜図５を用いて説明する。
【００３６】
（反応管）
図１及び図４に示すように、処理炉２０２は、反応管としてのプロセスチューブ２０３を備えている。プロセスチューブ２０３は、例えば石英（ＳｉＯ２）や炭化珪素（ＳｉＣ）等の耐熱性材料からなり、上端が閉塞し下端が開口した円筒形状に形成されている。プロセスチューブ２０３の下方には、インレットアダプタとしてのマニホールド２０９が設けられている。マニホールド２０９は、例えばステンレス等からなり、上端及び下端が開口した円筒形状に形成されている。なお、マニホールド２０９の上端開口部は、プロセスチューブ固定リング２０３ａによりプロセスチューブ２０３の下端開口に固定されている。プロセスチューブ２０３下端とマニホールド２０９上端との間には、シール部材としてのＯリング２０３ｂが設けられている。主に、プロセスチューブ２０３及びマニホールド２０９により反応管が構成される。反応管内には、基板としてのウエハ２００を処理する処理室２０１が形成されている。なお、マニホールド２０９の下端開口は処理室２０１の
炉口を形成している。
【００３７】
（シールキャップ）
マニホールド２０９の下方には、マニホールド２０９の下端開口（炉口）を気密に閉塞可能な炉口蓋体としてのシールキャップ２１９が設けられている。シールキャップ２１９は、例えばステンレス等の金属からなり、円盤状に形成されている。シールキャップ２１９は、シール部材としてのＯリング２１９ａを介してマニホールド２０９の下端開口に垂直方向下側から当接されるようになっている。
【００３８】
シールキャップ２１９の中心部付近であって処理室２０１側の反対側（下方側）には、回転軸２５５を備えた回転機構２６７が設けられている。回転軸２５５は、シールキャップ２１９を垂直方向に貫通し、キャップ受け２２０及び断熱板ホルダ２１８を介して、後述する基板保持具としてのボート２１７を下方から支持するように構成されている。キャップ受け２２０は、例えば石英や炭化珪素等の耐熱性材料からなる円盤として構成されている。断熱板ホルダ２１８は、例えば石英や炭化珪素等の耐熱性材料からなる円板形状の断熱板２１８ａを水平姿勢で多段に保持し、ボート２１７からの熱をマニホールド２０９側へ伝えにくくするように構成されている。断熱板ホルダ２１８も、例えば石英や炭化珪素等の耐熱性材料から構成される。
【００３９】
上述のボートエレベータ１１５を作動させることにより、ボート２１７を処理室２０１内外に搬送することが可能であると共に、回転機構２６７を作動させることにより処理室２０１内にてボート２１７を回転させることが可能なように構成されている。回転機構２６７及びボートエレベータ１１５には、制御部２８０が電気的に接続されている。制御部２８０は、回転機構２６７及びボートエレベータ１１５が所望のタイミングにて所望の動作をするように制御するように構成されている。
【００４０】
（ボート及び電極体群）
本実施形態に係るボート２１７は、複数枚（例えば５０枚〜１２５枚）の電極体とウエハ２００とを、交互に、かつ、それぞれ水平姿勢で多段に積層された状態で保持するように構成されている。
【００４１】
ボート２１７は、上下で一対の端板２１７ｃ及び端板２１７ｄと、これらの間に垂直に架設された複数本（例えば３本）の支柱２１７ａと、を備えている。端板２１７ｃ、端板２１７ｄ、及び支柱２１７ａは、それぞれ例えば石英や炭化珪素等の耐熱性材料から構成されている。各支柱２１７ａには、複数の保持溝２１７ｂが、支柱２１７ａの長手方向に沿って等間隔に配列するようにそれぞれ形成されている。各支柱２１７ａは、保持溝２１７ｂが互いに対向するようにそれぞれ配置されている。なお、複数本の支柱２１７ａは、ボート２１７へウエハ２００を装填したり脱装したりする際に、ツイーザ１２５ｃと干渉しない位置にそれぞれ配置される。
【００４２】
各電極体は、ウエハ２００よりも大きな外径を有し、例えば高純度シリコン（Ｓｉ）或いはボロン（Ｂ）がドープされたシリコンからなる厚さ２ｍｍ程度の円板としてそれぞれ構成されており、それぞれ第１電極体群または第２電極体群のいずれかに属している。以下、第１電極体群に属する電極体を第１電極体３０１ａと呼び、第２電極体群に属する電極体を第２電極体３０１ｂと呼び、第１電極体３０１ａ及び第２電極体３０１ｂを総称して単に電極体と呼ぶことにする。なお、図３（ａ）に示すように、第１電極体３０１ａには、第１電極体３０１ａの外周から径方向に向けて部分的に突出した突出部３５０ａが設けられている。また、第２電極体３０１ｂにも、第２電極体３０１ｂの外周から径方向に向けて部分的に突出した突出部３５０ｂが設けられている。突出部３５０ａ及び突出部３５０ｂには、後述する第１導電性部材３０２ａ及び第１導電性部材３０２ｂがそれぞれ取
り付けられる。
【００４３】
図１や図４に示すように、ボート２１７の支柱２１７ａに設けられた各保持溝２１７ｂ内に、第１電極体３０１ａと第２電極体３０１ｂとが水平姿勢で交互に挿入される（すなわち、第１電極体３０１ａ、第２電極体３０１ｂ、第１電極体３０１ａ、第２電極体３０１ｂ・・・のように交互に挿入される）ことにより、水平姿勢で載置された複数枚の電極体が多段に積層してなる電極体群が構成される。なお、第１電極体３０１ａが多段に積層されることにより第１電極体群が構成され、第２電極体３０１ｂが多段に積層されることにより第２電極体群が構成される。
【００４４】
第１電極体３０１ａ及び第２電極体３０１ｂはそれぞれ異なる方向から挿入される。図１では、第１電極体３０１ａがそれぞれ図中左側から挿入され、第２電極体３０１ｂがそれぞれ図中右側から挿入される例を示している。また、第１電極体群においては、各第１電極体３０１ａに設けられた突出部３５０ａの位置が所定の方向（例えば図中左側）に揃った状態となり、第２電極体群においては、各第２電極体３０１ｂに設けられた突出部３５０ｂの位置が所定の方向（例えば図中右側）に揃った状態となるように構成されている。なお、第１電極体３０１ａ及び第２電極体３０１ｂの各方位調整を容易にするため、第１電極体３０１ａ及び第２電極体３０１ｂの外周には、ボート２１７の支柱２１７ａに適合するような切り欠け部（図示しない）や突起部等を設けて、第１電極体３０１ａ及び第２電極体３０１ｂを支柱２１７ａにはめ込むようにしてもよい。
【００４５】
各ウエハ２００は、交互に積層された第１電極体３０１ａと第２電極体３０１ｂとの間に水平姿勢でそれぞれ挿入されるように構成されている。具体的には、ボート２１７に保持される各ウエハ２００は、各ウエハ２００よりも下方側に保持されている電極体（第１電極体３０１ａあるいは第２電極体３０１ｂ）上に水平姿勢でそれぞれ載置されるように構成されている。なお、各ウエハ２００は、各ウエハ２００の下方側に保持されている電極体の表面に形成された座繰り加工穴２００ｈの内部にそれぞれ載置される。なお、図示しないが、各電極体には、電極体上に載置されたウエハ２００の移載（上下動作）を用意にする為の切り溝（図示せず）が設けられている。切り溝の下方からウエハ持ち上げ治具（図示しない）を挿入することにより、電極体上に載置されたウエハ２００を持ち上げることが可能なように構成されている。
【００４６】
以上にように構成された結果、ボート２１７には、複数枚の電極体とウエハ２００とが、交互に、かつ、それぞれ水平姿勢で多段に積層された状態で保持されることとなる。また、各電極体が、ボート２１７に保持される各ウエハ２００の表面から所定の距離にそれぞれ配置されることとなる。
【００４７】
（電力供給機構）
図１や図４に示すように、各第１電極体３０１ａの突出部３５０ａには、例えば円柱や角柱のコマ（スペーサー、カラー）として構成された第１導電性部材３０２ａがそれぞれ接続される。そして、第１導電性部材３０２ａがウエハ２００の積層方向に沿って多段に連結することにより、第１電力供給機構が構成される。なお、第１導電性部材３０２ａは、例えば炭素（Ｃ）や炭化珪素（ＳｉＣ）等の導電性材料から構成されている。
【００４８】
具体的には、上下に隣接する第１導電性部材３０２ａが、水平姿勢で配置された第１電極体３０１ａの突出部３５０ａを、上下方向の両側から挟み込むように多段に連結することにより、第１電力供給機構３００ａが構成されている。なお、上下に隣接する第１導電性部材３０２ａは、第１電極体３０１ａの突出部３５０ａを挟み込む際に、第１電極体３０１ａの突出部３５０ａと共に、水平姿勢で配置された第１導電性平板５００ａを重ね合わせて挟み込むように構成されている。第１導電性平板５００ａは、例えば厚さ３ｍｍ程
度の短冊状の板片として構成されている。第１導電性平板５００ａも、例えば炭素（Ｃ）や炭化珪素（ＳｉＣ）等の導電性材料から構成されている。なお、第１導電性平板５００ａの材料としてシリコン（Ｓｉ）を用いることも可能であるが、部材の放電特性を考慮すると炭素を用いることが好ましい。但し、ウエハ２００への炭素汚染を敬遠する場合には炭化珪素を用いることが好ましい。
【００４９】
なお、上下に隣接する第１導電性部材３０２ａは、ウエハ２００の積層方向に沿って直線上に並ばないように連結されている。かかる様子を図３に示す。図３（ａ）は第１電力供給機構３００ａの概略図であり、（ａ）は上面図を、（ｂ）は側面図をそれぞれ示している。
【００５０】
図３（ａ）によれば、第１電極体３０１ａの突出部３５０ａには、周方向に沿って所定の間隔で一対の貫通孔３５５ａが設けられている。また、第１導電性平板５００ａにも、所定の間隔で一対の螺子穴５５５ａが設けられている。第１電極体３０１ａの突出部３５０ａと第１導電性平板５００ａとが重なり合ったときに、一方の貫通孔３５５ａと一方の螺子孔５５５ａとが上下方向に一致し、他方の貫通孔３５５ａと他方の螺子穴５５５ａとが上下方向に一致するように構成されている。
【００５１】
図３（ｂ）によれば、第１導電性部材３０２ａには、上端に螺子穴（雌螺子）が形成されていると共に下端に雄螺子が形成されている。そして、導電体よりなる螺子３０５ａが、第１電極体３０１ａの突出部３５０ａに設けられた一方の貫通孔３５５ａを上方から貫通し、第１導電性平板５００ａの一方の螺子孔５５５ａに締結されると共に、下側の第１導電性部材３０２ａに設けられた螺子穴に締結されることにより、下側の第１導電性部材３０２ａ、第１電極体３０１ａ、及び第１導電性平板５００ａが連結されるように構成されている。また、第１導電性部材３０２ａの下端に設けられた雄螺子が、第１電極体３０１ａの突出部３５０ａに設けられた他方の貫通孔３５５ａを上方から貫通して、第１導電性平板５００ａの他方の螺子穴５５５ａに締結されることにより、上側の第１導電性部材３０２ａ、第１電極体３０１ａ、及び第１導電性平板５００ａが連結されるように構成されている。なお、螺子３０５ａは、例えば高純度炭素（Ｃ）により構成されている。
【００５２】
このように構成された結果、上下に隣接する第１導電性部材３０２ａは、ウエハ２００の積層方向に沿って直線上に並ばないように連結されることとなる。すなわち、第１電力供給機構３００ａを構成する各第１導電性部材３０２ａが、第１電極体３０１ａの突出部３５０ａ及び第１導電性平板５００ａを介して多段に接続されることにより、第１電力供給機構３００ａはクランク状（ジグザグ状）に構成されることとなる。そして、第１導電性平板５００ａと第１電極体３０１ａとが、第１導電性平板５００ａの主面全域に亘り密着することとなる。その結果、第１導電性部材３０２ａから第１電極体３０１ａへの電力供給が安定し、かつ電力供給効率が高まることとなる。なお、短冊状の第１導電性平板５００ａの面積は、広すぎると第１電極体３０１ａへの電力供給効率が低下する場合もあるため、第１電極体３０１ａに供給する電力量等に合わせて適宜調整することが好ましい。
【００５３】
同様に、各第２電極体３０１ｂの突出部３５０ｂにも、第１導電性部材３０２ａと同様に構成された第２導電性部材３０２ｂがそれぞれ接続されている。そして、上下に隣接する第２導電性部材３０２ｂが、ウエハ２００の積層方向に沿って第２電極体３０１ｂの突出部３５０ｂと、第１導電性平板５００ａと同様に構成された第２導電性平板５００ｂとを上下方向の両側から挟み込むように多段に連結することにより、第２電力供給機構３００ｂが構成されている。このように構成された結果、上下に隣接する第２導電性部材３０２ｂは、ウエハ２００の積層方向に沿って直線上に並ばないように連結されることとなる。すなわち、第２電力供給機構３００ｂを構成する各第２導電性部材３０２ｂは、第２電極体３０１ｂの突出部３５０ｂ及び第２導電性平板５００ｂを介して多段に接続されるこ
とにより、第２電力供給機構３００ｂはクランク状（ジグザグ状）に構成されることとなり、ウエハ２００や電極体の周方向にずらして配置されている。そして、第２電極体３０１ｂの突出部３５０ｂと第２導電性平板５００ｂとが、第２導電性平板５００ｂの主面全域に亘り密着することとなる。その結果、第２導電性部材３０２ｂから第２電極体３０１ｂへの電力供給が安定し、かつ電力供給効率が高まることとなる。なお、短冊状の第２導電性平板５００ｂの面積は、広すぎると第２電極体３０１ｂへの電力供給効率が低下する場合もあるため、第２電極体３０１ｂに供給する電力量に合わせて適宜調整することが好ましい。
【００５４】
（電力導入部）
続いて、処理室２０１内に電力を供給する給電切換機構部について説明する。給電切換機構部は後述する電力導入部を備えている。
【００５５】
図１に示すように、処理室２０１の側壁（マニホールド２０９の側壁）には電力導入部が設けられている。電力導入部は、処理室２０１の側壁を水平方向に貫通すると共に水平方向に移動自在に設けられた第１送電部材（カソード）４１０ａと、第１電力供給機構３００ａに接続されると共にボート２１７と共に回転するリング状の第１受電部材（アノード）４２０ａと、処理室の側壁を水平方向に貫通すると共に水平方向に移動自在に設けられた第２送電部材（カソード）４１０ｂと、第２電力供給機構３００ｂに接続されると共にボート２１７と共に回転するリング状の第２受電部材（アノード）４２０ｂと、を備えている。
【００５６】
図５に示すとおり、第１送電部材４１０ａは、例えばハステロイ（登録商標）等のニッケル基の導電性・耐食合金からなる導電性材料のピンとして構成されている。図５に示すように、第１送電部材４１０ａは、処理室２０１の側壁（マニホールド２０９の側壁）に設けられた貫通孔２０９ａの中心を水平姿勢で貫通するように保持されている。第１送電部材４１０ａの先端部は球状に加工されており、処理室２０１内側（第１受電部材４２０ａ側）を向いている。第１送電部材４１０ａの後端部は処理室２０１外に突出しており、処理室２０１外側を向いている。第１送電部材４１０ａの胴部（軸部）の外周は、絶縁性材料からなる絶縁カバー４１２ａにより覆われている。絶縁カバー４１２ａの外径は、マニホールド２０９の側壁に設けられた貫通孔２０９ａの内径よりも小さく構成されており、絶縁カバー４１２ａはマニホールド２０９の側壁に接触しないように構成されている。絶縁カバー４１２ａの尾部には、絶縁性材料からなる絶縁プレート４１５ａを介して、アーム状の移動プレート４１７ａの一端部（下部側）が設けられている。移動プレート４１７ａの他端部（上部側）には、エアシリンダ４１３ａの作動軸が接続されている。作動弁４１８ａを介してエアシリンダ４１３ａ内にガスを供給することにより、エアシリンダ４１３ａの作動軸を水平方向に移動させ、第１送電部材４１０ａを水平方向に移動させ得るように構成されている。なお、エアシリンダ４１３ａは、シリンダ固定部材４１４ａによりマニホールド２０９の側壁外側に固定されている。また、第１送電部材４１０ａの外周を覆う絶縁カバー４１２ａの胴部外周にはベローズ４１９ａが設けられている。ベローズ４１９ａの両端部はマニホールド２０９と絶縁プレート４１５ａとにＯリングを介してそれぞれ接続されており、第１送電部材４１０ａがマニホールド２０９の側壁を貫通するように移動しても、処理室２０１内の気密が保持されるように構成されている。
【００５７】
第１受電部材４２０ａは、例えばハステロイ（登録商標）等のニッケル基の導電性・耐熱・耐食合金からなるリング状の部材として構成されている。第１受電部材４２０ａは、キャップ受け２２０の外周を囲うように取り付けられている。なお、第１受電部材４２０ａとキャップ受け２２０との間には、円盤状のキャップ受け２２０の外周を囲うように設けられた高純度アルミナ性の絶縁性部材からなる絶縁リング４３０ｃが設けられている。第１受電部材４２０ａの高さ位置と第１送電部材４１０ａの高さ位置とが一致するように
構成されている。また、図４に示すように、第１受電部材４２０ａは、導電性材料からなる連結板３２１ａ及び連結棒３２２ａを介して、第１電力供給機構３００ａの下端部（最下端の第１導電性部材３０２ａ或いは最下端の第１導電性平板５００ａ）に接続されている。このように構成された結果、第１受電部材４２０ａはボート２１７と共に回転するように構成されている。また、第１送電部材４１０ａは、処理室２０１内側へ移動することにより第１受電部材４２０ａと接続すると共に、処理室２０１外側へ移動することにより第１受電部材４２０ａから切り離されるように構成されている。
【００５８】
なお、第２送電部材４１０ｂ及び第２受電部材４２０ｂの周辺の機構についても、第１送電部材４１０ａ及び第１受電部材４２０ａと同様に構成されている。つまり、第２送電部材４１０ｂがマニホールド２０９の側壁を貫通するように移動しても、処理室２０１内の気密が保持されるように構成されている。また、第２受電部材４２０ｂはボート２１７と共に回転するように構成されている。また、第２送電部材４１０ｂは、処理室２０１内側へ移動することにより第２受電部材４２０ｂと接続すると共に、処理室２０１外側へ移動することにより第２受電部材４２０ｂから切り離されるように構成されている。なお、第２送電部材４１０ｂ及び第２受電部材４２０ｂは、第１送電部材４１０ａ及び第１受電部材４２０ａと接触することがないように、第１送電部材４１０ａ及び第１受電部材４２０ａと異なる高さ位置に設けられている。本実施形態では、第２送電部材４１０ｂ及び第２受電部材４２０ｂが、第１送電部材４１０ａ及び第１受電部材４２０ａよりも高い位置に設けられている。
【００５９】
（交流電源）
図１に示すように、第１送電部材４１０ａ及び第２送電部材４１０ｂの各後端部には、発振器（高周波発振器）４５０及び整合器４５１を備えた交流電源（高周波電源）の出力端子（二次側）がそれぞれ接続されている。なお、第１送電部材４１０ａと第２送電部材４１０ｂとをマニホールド２０９の周方向に沿って互いに１８０°程度ずらした位置に設けることで、交流電源からの電力供給効率を高めることが可能となる。但し、処理室２０１内へのガス供給や基板処理装置のメンテナンスの利便性を考慮し、第１送電部材４１０ａと第２送電部材４１０ｂとをマニホールド２０９の周方向に沿って互いに９０°程度ずらした位置に設けてもよい。
【００６０】
ボート２１７の回転を停止した状態で、第１送電部材４１０ａを処理室２０１内側へ移動させて第１受電部材４２０ａと接続させ、第２送電部材４１０ｂを処理室２０１内側へ移動させて第２受電部材４２０ｂと接続させ、第１電力供給機構３００ａ及び第２電力供給機構３００ｂを介して各第１電極体３０１ａ及び各第２電極体に位相が１８０°異なる交流電力をそれぞれ並列に供給し、ウエハ２００を上下に挟む電極体間に交流電場を生成することにより、隣接するウエハ２００間にプラズマを発生させることが可能となる。
【００６１】
また、プラズマによるウエハ表面の処理が終了した後、第１送電部材４１０ａを処理室２０１外側へ移動させて第１受電部材４２０ａと切り離し、第２送電部材４１０ｂを処理室２０１外側へ移動させて第２受電部材４２０ｂと切り離し、ボート２１７の回転を開始させ、後述する反応ガス供給系により処理室２０１内に反応ガスを供給すると共に後述する排気系により処理室２０１内を排気することにより、ウエハ２００間に供給された反応ガスをウエハ２００の表面に吸着させる。
【００６２】
図８に、本実施形態に係る基板処理装置により実施される基板処理の一例として、ＡＬＤ（Ａｔｏｍｉｃ Ｌａｙｅｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法を用いたＳｉＮ膜の形成に関するシーケンス図を示す。図８に示すシーケンス図では、第１の反応ガスとしてＤＣＳ（ジクロロシラン／ＳｉＨ２Ｃｌ２）ガスを、第２の反応ガスとしてＮＨ３（アンモニア）ガスを用い、ＤＣＳとＮＨ３とを交互に流すサイクルを複数回繰り返すことにより、ウエ
ハ２００上に所望の厚さのＳｉＮ膜（窒化膜）を形成している。例えば、１サイクルで成膜される膜厚が１Åであるとき、ＤＣＳガスとＮＨ３ガスとを交互に流すサイクルを１０００回繰り返すことにより（図中のｎが１０００に達したとき）、１０００ÅのＳｉＮ膜を形成することが出来る。かかる処理の詳細については後述する。
【００６３】
（放電抑制カバー）
図１や図５等に示すように、第１送電部材４１０ａ、第１受電部材４２０ａ、第２送電部材４１０ｂ、及び第２受電部材４２０ｂの周辺には、これらの部材からの放電の発生を抑制するように、第１送電部材４１０ａ、第１受電部材４２０ａ、第２送電部材４１０ｂ、及び第２受電部材４２０ｂの各周囲をそれぞれ囲う絶縁性部材が設けられている。
【００６４】
具体的には、第１受電部材４２０ａあるいは第２受電部材４２０ｂのうち上方側に設けられた受電部材（本実施形態では第２受電部材４２０ｂ）と第１電力供給機構３００ａ（第１導電性部材３０２ａ、連結板３２１ａ、連結棒３２２ａ）との間の放電、及び第２受電部材４２０ｂと第２電力供給機構３００ｂ（第２導電性部材３０２ｂ、連結板３２１ｂ、連結棒３２２ｂ）との間の放電の発生をそれぞれ抑制するように、第２受電部材４２０ｂと第１電力供給機構３００ａとの間、及び第２受電部材４２０ｂと第２電力供給機構３００ｂとの間をそれぞれ遮断する絶縁性部材としての絶縁カバー３８０ａを備える。絶縁カバー３８０ａは、例えば高純度アルミナや石英等の絶縁性材料から構成される。なお、絶縁カバー３８０ａは例えば第２受電部材４２０ｂの上面に固定される。
【００６５】
また、第１送電部材４１０ａと第２受電部材４２０ｂとの間の放電、及び第２送電部材４１０ｂと第１受電部材４２０ａとの間の放電の発生をそれぞれ抑制するように、第１送電部材４１０ａと第２受電部材４２０ｂとの間及び第２送電部材４１０ｂと第１受電部材４２０ａとの間をそれぞれ遮断する絶縁性部材としての絶縁カバー３８０ｂを備える。絶縁カバー３８０ｂは、例えば高純度アルミナや石英等の絶縁性材料から構成され、マニホールド２０９の内壁に沿って設けられる。なお、絶縁カバー３８０ｂの取り付けは、図２（ｂ）に示すようなマニホールド２０９内壁に設けられたノズル固定用ツバ（ノズルサポート）２０９ｂや図２（ｃ）に示すような絶縁カバー取り付け枠２０９ｃ等を用いて行う。また、絶縁カバー３８０ｂには、第１送電部材４１０ａや第２送電部材４１０ｂの水平動作を妨げないように、これらの送電部材と対応する位置に少なくとも２箇所の貫通孔が設けられている。
【００６６】
また、第１受電部材４２０ａあるいは前記第２受電部材４２０ｂのうち下方側に設けられた受電部材（本実施形態では第１受電部材４２０ａ）と処理室２０１下方を封止するシールキャップ２１９との間の放電、及び第１送電部材４１０ａあるいは第２送電部材４１０ｂのうち下方側に設けられた送電部材（本実施形態では第１送電部材４１０ａ）とシールキャップ２１９との間の放電をそれぞれ抑制するように、第１受電部材４２０ａとシールキャップ２１９との間及び第１送電部材４１０ａとシールキャップ２１９との間をそれぞれ遮断する絶縁性部材としての絶縁カバー３８０ｃを備える。絶縁カバー３８０ｃは、例えば高純度アルミナや石英等の絶縁性材料から構成される。なお、絶縁カバー３８０ｃは例えばシールキャップ２１９の上面に固定される。
【００６７】
なお、上述の絶縁リング４３０ｃは、第１受電部材４２０ａと第２受電部材４２０ｂとの間の放電の発生を抑制するように、第１受電部材４２０ａと第２受電部材４２０ｂとの間を遮断する絶縁性部材として機能する。
【００６８】
（反応ガス供給系）
マニホールド２０９の側壁には、ガス導入部としてのノズル２３０が接続されている。ノズル２３０の下流側（処理室２０１内側）は、ウエハ２００の積層方向に沿って処理室
２０１の内壁に配設されている。ノズル２３０には、長手方向に沿って複数個のガス噴出口が開設されている。各ガス噴出口は、隣接するウエハ２００間に対応する高さ位置にそれぞれ設けられ、隣接するウエハ２００間に反応ガスをそれぞれ噴出するように構成されている。ノズル２３０の上流側（処理室２０１外側）端には、図示しない反応ガス供給管が接続されている。反応ガス供給管の上流側（ノズル２３０との接続側と反対側）には、反応ガス供給源（図示せず）、ＭＦＣ（マスフローコントローラ）（図示せず）、開閉バルブ（図示せず）が上流から順に設けられている。ＭＦＣ及び開閉バルブには、制御部２８０が電気的に接続されている。制御部２８０は、処理室２０１内に供給するガスの流量が所望のタイミングにて所望の流量となるように、ＭＦＣの開度を制御するように構成されている。主に、ノズル２３０、反応ガス供給管、反応ガス供給源、ＭＦＣ、開閉バルブにより反応ガス供給系が構成される。
【００６９】
（排気系）
マニホールド２０９の側壁であってノズル２３０が設けられた側とは反対側には、処理室２０１内の雰囲気を排気する排気管２３１が接続されている。排気管２３１の下流側（マニホールド２０９との接続側と反対側）には、圧力検出器としての圧力センサ（図示せず）、圧力調整装置として構成されたＡＰＣ（Ａｕｔｏ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｃｏｎｔｏｒｏｌｌｅｒ）バルブ（図示せず）、真空ポンプ（図示せず）が上流から順に設けられている。ＡＰＣバルブや圧力センサには、制御部２８０が電気的に接続されている。制御部２８０は、圧力センサにより検出された圧力値に基づいて、処理室２０１内の圧力が所望のタイミングにて所望の圧力となるように、ＡＰＣバルブの開度を制御するように構成されている。主に、排気管２３１、ＡＰＣバルブ、圧力センサ、真空ポンプにより排気系が供給される。
【００７０】
（ヒータ）
プロセスチューブ２０３の外側には、プロセスチューブ２０３の側壁面を囲うように、加熱機構としてのヒータ２０７が設けられている。ヒータ２０７は円筒形状であり、保持板としての図示しないヒータベースに支持されることにより垂直姿勢で据え付けられている。また、プロセスチューブ２０３内には、温度センサ（図示せず）が設けられている。ヒータ２０７や温度センサには、制御部２８０が電気的に接続されている。制御部２８０は、温度センサにより検出された温度情報に基づいて、処理室２０１内の温度が所望のタイミングにて所望の温度分布となるように、ヒータ２０７への通電具合を調整するように構成されている。
【００７１】
（制御部）
上述したように、電力導入部、反応ガス供給系、回転機構２６７、ボートエレベータ１１５、ＭＦＣ、開閉バルブ、ＡＰＣバルブ、圧力センサ、ヒータ２０７、温度センサには制御部２８０が接続されている。制御部２８０は、処理室２０１内にプラズマを発生させる際に、反応ガス供給系による反応ガスの供給と回転機構２６７によるボート２１７の回転とをそれぞれ停止させると共に、第１送電部材４１０ａ及び第２送電部材４１０ｂを処理室２０１内側へ移動させて第１受電部材４２０ａ及び第２受電部材４２０ｂにそれぞれ接続させるように構成されている。また、制御部２８０は、処理室２０１内に反応ガスを供給する際に、第１送電部材４１０ａ及び第２送電部材４１０ｂを処理室２０１外側へ移動させて第１受電部材４２０ａ及び第２受電部材４２０ｂからそれぞれ切り離すと共に、処理室２０１内を排気しつつ反応ガス供給系による反応ガスの供給と回転機構２６７によるボート２１７の回転とをそれぞれ開始させるように構成されている。
【００７２】
（４）処理炉の動作
続いて、半導体デバイスの製造工程の一工程として、上記構成に係る処理炉２０２を用いてウエハ２００を処理する基板処理方法について図８を参照しながら説明する。なお、
以下の説明において、基板処理装置を構成する各部の動作は制御部２８０により制御される。
【００７３】
（基板搬入工程）
まず、複数枚のウエハ２００をボート２１７に水平姿勢で装填（ウエハチャージ）する。そして、図１に示すように、複数枚のウエハ２００を保持したボート２１７を、ボートエレベータ１１５によって上昇させて処理室２０１内に搬入（ボートロード）する。この状態で、シールキャップ２１９はＯリングを介してマニホールド２０９の下端をシールした状態となる。なお、回転機構２６７によるボート２１７の回転は停止しておく。
【００７４】
（減圧・昇温工程）
続いて、処理室２０１内が所望の圧力（真空度）となるように、排気管２３１を介して処理室２０１内を排気する。この際、圧力センサが測定した圧力値に基づき、ＡＰＣバルブの弁の開度をフィードバック制御する。また、温度センサ２６３が検出した温度値に基づき、処理室２０１内が所望の温度となるように、ヒータ２０７への通電量をフィードバック制御する。
【００７５】
（第１の反応ガス供給工程）
続いて、図８に示すように、反応ガス供給系から処理室２０１内に第１の反応ガスとしてのＤＣＳガスを供給すると共に、排気系による処理室２０１内の排気を継続することにより、ウエハ２００間にＤＣＳガスを供給し、ＤＣＳのガス分子をウエハ２００の表面に吸着させる。この際、回転機構２６７によりボート２１７を回転させ、ウエハ２００の表面全域にＤＣＳのガス分子を均一に吸着させるようにする。所定の時間が経過したら、反応ガス供給系からのＤＣＳガスの供給を停止すると共に、ボート２１７の回転を停止する。なお、反応ガス供給工程においては、交流電源からの第１送電部材４１０ａ及び第２送電部材４１０ｂへの送電を行わないようにする。
【００７６】
（Ｎ２パージ工程）
続いて、反応ガス供給系から処理室２０１内に不活性ガス（パージガス）としてのＮ２ガスを供給すると共に、排気系による処理室２０１内の排気を継続することにより、処理室２０１内の雰囲気をＮ２ガスに置換する。所定時間経過したら、反応ガス供給系からのＮ２ガスの供給を停止する。
【００７７】
（第２の反応ガス供給工程）
続いて、反応ガス供給系によるＤＣＳガスの供給と回転機構２６７によるボート２１７の回転とをそれぞれ停止させた状態で、反応ガス供給系から処理室２０１内に第２の反応ガスとしてＮＨ３ガスを供給する共に、排気系による処理室２０１内の排気を継続することにより、ウエハ２００間にＮＨ３ガスを供給し、処理室２０１内の圧力を一定に保持する。そして、第１送電部材４１０ａを処理室２０１内側へ移動させて第１受電部材４２０ａと接続させ、第２送電部材４１０ｂを処理室２０１内側へ移動させて第２受電部材４２０ｂと接続させる。さらに、交流電源から第１送電部材４１０ａ及び第２送電部材４１０ｂへの送電を開始し、第１電力供給機構３００ａ及び第２電力供給機構３００ｂを介して各第１電極体３０１ａ及び各第２電極体３０１ｂに互いに位相が１８０°異なる交流電力をそれぞれ供給し、ウエハ２００を上下に挟む電極体間に交流電場を生成し、隣接するウエハ２００間にＮＨ３ガスのプラズマを発生させる。その結果、ウエハ２００表面と、ウエハ２００表面に吸着しているＤＣＳのガス分子と、ＮＨ３とが反応し、ウエハ２００上に１〜数原子層のＳｉＮの薄膜が形成される。所定時間経過したら、処理室２０１内へのＮＨ３ガスの供給及び交流電源からの第１送電部材４１０ａ及び第２送電部材４１０ｂへの送電をそれぞれ停止し、第１送電部材４１０ａ及び第２送電部材４１０ｂを処理室２０１外側へそれぞれ移動させる。
【００７８】
（Ｎ２パージ工程）
続いて、反応ガス供給系から処理室２０１内に不活性ガス（パージガス）としてのＮ２ガスを供給すると共に、排気系による処理室２０１内の排気を継続することにより、処理室２０１内の雰囲気をＮ２ガスに置換する。所定時間経過したら、反応ガス供給系からのＮ２ガスの供給を停止する。
【００７９】
（繰り返し工程）
そして、第１の反応ガス供給工程→Ｎ２パージ工程→第２の反応ガス供給工程→Ｎ２パージ工程を１サイクルとしてこのサイクルを繰り返すことにより、ウエハ２００上に所望の厚さのＳｉＮ膜（窒化膜）を形成する。例えば、１サイクルで成膜される膜厚が１Åであるとき、ＤＣＳガスとＮＨ３ガスとを交互に流すサイクルを１０００回繰り返すことにより（図中のｎが１０００に達したとき）、１０００ÅのＳｉＮ膜を形成することが出来る。
【００８０】
（大気圧復帰・基板搬出工程）
ウエハ２００上に所望の厚さのＳｉＮ（窒化膜）を形成した後、反応ガス供給系から処理室２０１内にＮ２ガスを供給しつつ、ＡＰＣバルブの開度を調整して処理室２０１内を大気圧に復帰させる。そして、処理後のウエハ２００を保持したボート２１７を、ボートエレベータ１１５によって降下させ、処理室２０１外へと搬出（ボートアンロード）する。その後、処理済のウエハ２００を図示しないウエハ保持機構と搬送ロボットとの共働によりボート２１７より脱装（ウエハディスチャージ）してポッド１１０内へ格納し、基板処理工程を終了する。処理済のウエハ２００を格納したポッド１１０は次の工程へ搬送される。
【００８１】
（５）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つ又は複数の効果を奏する。
【００８２】
（ａ）本実施形態によれば、上下に隣接する第１導電性部材３０２ａは、ウエハ２００の積層方向に沿って直線上に並ばないように連結されており、第１電極体３０１ａの突出部３５０ａと第１導電性平板５００ａとが、第１導電性平板５００ａの主面全域に亘り密着するように構成されている。また、上下に隣接する第２導電性部材３０２ｂは、ウエハ２００の積層方向に沿って直線上に並ばないように連結されており、第２電極体３０１ｂの突出部３５０ｂと第２導電性平板５００ｂとが、第２導電性平板５００ｂの主面全域に亘り密着するように構成されている。その結果、第１導電性部材３０２ａから第１電極体３０１ａへの電力供給が安定し、電力供給効率が高まる。また、第２導電性部材３０２ｂから第２電極体３０１ｂへの電力供給が安定し、電力供給効率が高まる。そして、隣接するウエハ（基板）２００内又はウエハ２００間に発生させるプラズマ密度がそれぞれ増大すると共に、ウエハ２００内又はウエハ２００間に亘りプラズマ密度が均一化され、ウエハ２００内又はウエハ２００間に亘る基板処理の均一性が向上する。
【００８３】
（ｂ）本実施形態によれば、第１受電部材４２０ａ及び第２受電部材４２０ｂがそれぞれリング状に構成されている。そのため、ボート２１７の回転をどのようなタイミングで停止させたとしても、第１送電部材４１０ａを処理室２０１内側へ移動させることのみで第１受電部材４２０ａと接続させることが可能であり、第２送電部材４１０ｂを処理室２０１内側へ移動させることのみで第２受電部材４２０ｂと接続させることが可能となる。すなわち、上述の基板処理工程を実施した後に基板処理工程を再び行う際に、ボート２１７の停止位置を改めて調整することなく、第１電極体３０１ａや第２電極体３０１ｂへ電力供給を再開させることが可能となる。
【００８４】
（ｃ）本実施形態によれば、上下に隣接する第１導電性部材３０２ａは、ウエハ２００の積層方向に沿って直線上に並ばないように連結されており、また、上下に隣接する第２導電性部材３０２ｂは、ウエハ２００の積層方向に沿って直線上に並ばないように連結されている。その結果、電力供給機構の分割が容易となり、基板処理装置１００のメンテナンス性が向上する。すなわち、多段に連結された複数の導電性部材や電極体のうち、例えば中段に位置する導電性部材や電極体を部分的に交換すること等が容易となり、基板処理装置１００のメンテナンス性が向上する。
【００８５】
（ｄ）本実施形態によれば、第１送電部材４１０ａ、第１受電部材４２０ａ、第２送電部材４１０ｂ、及び第２受電部材４２０ｂの各周囲をそれぞれ囲う絶縁性部材（絶縁リング４３０ｃ、絶縁カバー３８０ａ、絶縁カバー３８０ｂ、絶縁カバー３８０ｃ）が設けられている。そのため、上述のプラズマ発生工程において、例えば第１受電部材４２０ａと第２受電部材４２０ｂとの間の局所放電等、第１送電部材４１０ａ、第１受電部材４２０ａ、第２送電部材４１０ｂ、及び第２受電部材４２０ｂからの放電の発生を抑制できる。また、第１送電部材４１０ａ、第１受電部材４２０ａ、第２送電部材４１０ｂ、第２受電部材４２０ｂ間や、これら部材と周辺の導電性部材との間の静電容量結合が弱まり、第１送電部材４１０ａ、第１受電部材４２０ａ、第２送電部材４１０ｂ、第２受電部材４２０ｂに効率よく高周波電力を供給することができるようになる。また、第１送電部材４１０ａ、第１受電部材４２０ａ、第２送電部材４１０ｂ、第２受電部材４２０ｂに起因する金属汚染の発生も抑制でき、基板処理の品質を向上できる。
【００８６】
（ｅ）本実施形態によれば、上述の通り処理室２０１内に絶縁カバー３８０ａ、絶縁カバー３８０ｂ、絶縁カバー３８０ｃが設けられたことで、例えばマニホールド２０９とシールキャップ２１９との間に設けられたＯリング等のシール部材に処理ガスが晒され難くなり、シール部材の劣化が抑制され、基板処理装置のメンテナンス頻度を低減させることが可能となる。
【００８７】
（ｆ）本実施形態によれば、プラズマ発生工程においてはボート２１７の回転を停止させている。プラズマ発生工程において、第１送電部材４１０ａと第１受電部材４２０ａとが相対的に移動せず、第２送電部材４１０ｂと第２受電部材４２０ｂとが相対的に移動しないことから、第１送電部材４１０ａと第１受電部材４２０ａとの間あるいは第２送電部材４１０ｂと第２受電部材４２０ｂとの間に接触不良やスパーク等が生じにくくなり、第１受電部材４２０ａや第２受電部材４２０ｂへの電力供給を安定させ、放電に伴う基板処理装置の劣化消耗や基板処理への悪影響を回避することができる。
【００８８】
（ｇ）本実施形態によれば、反応ガス供給工程においてはボート２１７を回転させている。その結果、ウエハ２００の面内全域に亘り第１の反応ガス（あるいはプラズマにより活性化された反応ガス）を均一に供給することが可能となり、ウエハ２００面内における第１のガスの吸着の均一性を向上させることができる。
【００８９】
（ｈ）本実施形態によれば、反応ガス供給工程においては交流電源からの第１送電部材４１０ａ及び第２送電部材４１０ｂへの送電を行わない。その結果、処理室２０１内に反応ガスが供給されても、第１送電部材４１０ａ、第２送電部材４１０ｂからの放電が生じ得ず、放電に伴う基板処理装置の劣化消耗や基板処理への悪影響を回避することができる。
【００９０】
（ｉ）本実施形態によれば、各電極体（第１電極体３０１ａ及び第２電極体３０１ｂ）は、ウエハ２００よりも大きな外径を有している。そのため、ウエハ２００表面に加わる電界をウエハ２００面内に亘り均一化させることが可能となり、ウエハ２００面内におけるプラズマ密度をより均一化することが可能となる。
【００９１】
（ｊ）本実施形態によれば、第１電極体３０１ａ、第２電極体３０１ｂ、第１導電性部材３０２ａ、第２導電性部材３０２ｂ、第１導電性平板５００ａ、第２導電性平板５００ｂ、螺子３０５ａ等は、例えば、シリコン或いはボロン（Ｂ）をドープしたシリコン、炭素（Ｃ）、炭化珪素（ＳｉＣ）等の非金属材料から構成される。その結果、処理室２０１内やウエハ２００表面における金属汚染の発生を抑制できる。
【００９２】
（ｋ）本実施形態によれば、第１電力供給機構３００ａは、複数個の第１導電性部材３０２ａに分割されている。同様に、第２電力供給機構３００ｂは、複数個の第２導電性部材３０２ｂに分割されている。その結果、各第１導電性部材３０２ａ及び各第２電極体３０１ｂの所要長さはそれぞれ短くてすみ、各第１導電性部材３０２ａ及び各第２電極体３０１ｂの材料に例えば高純度炭素（Ｃ）や高純度炭化珪素（ＳｉＣ）等の採用した場合であっても、その製造は容易であり、製造コストを低く抑制することができる。また、第１導電性部材３０２ａ及び各第２導電性部材３０２ｂがそれぞれ短く構成されることから、熱膨張によるこれらの部材の破損等を抑制できる。また、電力供給機構を複数個の導電性部材に分割することにより、電力供給の道筋が増え、下流部の導電性部材や各電極体へ効率よく電力を供給することができる。さらに、分割された各導電性部材を、基板の積層方向に沿って並ばないように連結することにより、取り外し容易となり、メンテナンスや交換が容易となる。又、電力供給機構が複数個の導電性部材に分割されていることにより、固定のために必要不可欠であるねじの取り付けが容易となる。
【００９３】
（ｌ）本実施形態によれば、各ウエハ２００は、各ウエハ２００の下方側に位置する電極体の表面に形成された座繰り加工穴２００ｈの内部にそれぞれ載置される。その結果、ウエハ２００の水平方向のズレを抑制できる。また、各ウエハ２００が電極体の中に埋め込まれるように載置されるため、ウエハ２００外周のエッジ部分に電界が集中してしまうことを抑制でき、ウエハ２００面内におけるプラズマ密度をより均一化することが可能となる。
【００９４】
（ｍ）本実施形態によれば、第１送電部材４１０ａや第２送電部材４１０ｂを処理室２０１の側壁（マニホールド２０９の側壁）を貫通するようにそれぞれ設けている。すなわち、第１送電部材４１０ａや第２送電部材４１０ｂを、ボート２１７と共に移動可能なように構成する必要がない。その結果、第１送電部材４１０ａ及び第２送電部材４１０ｂがシールキャップ２１９を垂直方向に貫通するように構成する場合と比較して、基板処理装置の構造を簡略化でき、基板処理装置の製造コストやメンテナンス頻度を低減できる。
【００９５】
（ｎ）本実施形態によれば、ウエハ２００を上下に挟む電極体間に交流電場を生成することにより、隣接するウエハ２００間に直接にプラズマを発生させている。このように、隣接するウエハ２００間にプラズマを直接発生させることにより、ウエハ２００面内におけるプラズマ密度の均一性を向上させ、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。なお、処理室２０１の外側（例えばプロセスチューブ２０３とヒータ２０７との間）にストライプ状のプラズマ発生電極を配置し、かかる電極に高周波電力を印加することにより処理室２０１内にプラズマを発生させる基板処理装置では、ウエハ２００の中心部のプラズマ密度が外周部のプラズマ密度より著しく低下してしまい、ウエハ２００面内における基板処理の均一性が低下してしまう場合があった。本実施形態によれば、プラズマを発生させる電極体とウエハ２００との距離がウエハ２００面内に亘り均一であるため、ウエハ２００面内におけるプラズマ密度の均一性を向上させることが可能となる。
【００９６】
（ｏ）本実施形態によれば、ウエハ２００間に供給した反応ガスをプラズマにより活性化させて（イオン、電子、ラジカル等に変化させて）ウエハ２００を処理している。これにより、ウエハ２００の表面温度を低く保ったままウエハ２００を処理することが可能とな
り、熱によるウエハ２００上に形成された半導体装置の製造劣化を抑制することが可能となる。
【００９７】
＜本発明の他の実施形態＞
上述の実施形態においては、第１送電部材４１０ａや第２送電部材４１０ｂは導電性材料からなるピンとして構成されていたが、本発明は係る形態に限定されない。例えば、第１送電部材４１０ａや第２送電部材４１０ｂの先端は、第１受電部材４２０ａや第２受電部材４２０ｂの表面を転がるように構成された導電性の球体として構成されていてもよい。また、球体のみならず、１受電部材４２０ａや第２受電部材４２０ｂの表面を転がるように構成された導電性の回転体として構成されていてもよい。また、第１送電部材４１０ａや第２送電部材４１０ｂは、第１受電部材４２０ａや第２受電部材４２０ｂの表面をブラッシングする導電性のブラシとして構成されていてもよい。このように構成した場合、プラズマ発生工程においても回転機構２６７によりボート２１７を回転させることが可能となり、ウエハ２００面内におけるプラズマ処理をさらに均一化させることが可能となる。
【００９８】
上述の実施形態においては、第１導電性部材３０２ａや第２導電性部材３０２ｂの上端には螺子穴が形成され、下端には雄螺子が形成されていたが、本発明は係る形態に限定されない。例えば、第１導電性部材３０２ａや第２導電性部材３０２ｂには、上下端共に螺子穴が形成されていてもよい。かかる場合には、第１導電性部材３０２ａや第２導電性部材３０２ｂの連結には上下方向共に導電性の螺子を用いることとなる。
【００９９】
上述の実施形態においては、第１導電性平板５００ａ及び第２導電性平板５００ｂを第１電極体３０１ａ及び第２電極体３０１ｂの下面側にそれぞれ配置することとしていたが、本発明は係る形態に限定されない。すなわち、第１導電性平板５００ａ及び第２導電性平板５００ｂを第１電極体３０１ａ及び第２電極体３０１ｂの下面側にそれぞれ配置することとしてもよい。但し、各電極体に対して螺子を上から挿入し、導電性平板により下方から螺子を受ける方が電力供給体の組み立てが容易である。
【０１００】
上述の実施形態においては、第１電極体３０１ａや第２電極体３０１ｂの厚さをそれぞれ２ｍｍ程度とし、第１導電性平板５００ａや第２導電性平板５００ｂの厚さをそれぞれ３ｍｍ程度としていたが、本発明は係る形態に限定されない。但し、電極体や導電性平板を厚くし過ぎるとこれらの部材がウエハ２００に接触してしまう場合があり、また、薄くし過ぎるとこれらの部材が破損してしまう恐れがあるため、適宜調整することが好ましい。上述の実施形態においては、好ましくは第１導電性部材３０２ａと第１導電性平板５００ａとが一体に構成されていてもよく、第２導電性部材３０２ｂと第２導電性平板５００ｂとが一体に構成されていても良い。
【０１０１】
上述の実施形態においては、各ウエハ２００は、ボート２１７に保持された各電極体上にそれぞれ載置されていたが、本発明は係る実施形態に限定されない。すなわち、各ウエハ２００が、ボート２１７の支柱２１７ａに設けられた保持溝内に直接保持されることとしてもよい。
【０１０２】
上述の実施形態において、反応ガス供給系は、反応ガスのガス種毎にそれぞれ設けることとしても良い。例えば、第１の反応ガスを供給する反応ガス供給系と、第２の反応ガスを供給する反応ガス供給系とが別々に供給されていても良い。また、処理室２０１内に不活性ガスを供給する不活性ガス供給系を、反応ガス供給系と独立して設けることとしても良い。
【０１０３】
＜本発明の好ましい態様＞
以下に本発明の好ましい態様について付記する。
【０１０４】
本発明の第１の態様によれば、基板を処理する処理室と、前記処理室内で複数枚の基板を積層した状態で保持する基板保持具と、前記各基板の表面から所定の距離にそれぞれ配置される電極体が複数段に積層してなり、前記各電極体にそれぞれ電力が供給されることで前記基板間にプラズマを発生させる電極体群と、前記各電極体にそれぞれ接続される導電性部材が前記基板の積層方向に沿って複数段に連結してなる電力供給機構と、前記電力供給機構に接続され、前記電力供給機構を介して前記各電極体にそれぞれ電力を供給する電力導入部と、を備え、隣接する前記導電性部材は、前記基板の積層方向に沿って直線上に並ばないように連結されている基板処理装置が提供される。
【０１０５】
本発明の第２の態様によれば、前記電極体群を構成する各電極体は第１電極体群または第２電極体群のいずれかに属し、前記第１電極体群に属する各電極体と前記第２電極体群に属する各電極体とは交互に積層されている第１の態様に記載の基板処理装置が提供される。
【０１０６】
好ましくは、前記電力供給機構は、前記第１電極体群に属する各電極体にそれぞれ接続される第１導電性部材が前記基板の積層方向に沿って多段に連結してなる第１電力供給機構と、前記第２電極体群に属する各電極体にそれぞれ接続される第２導電性部材が前記基板の積層方向に沿って多段に連結してなる第２電力供給機構と、を備え、隣接する前記第１導電性部材は、前記基板の積層方向に沿って直線上に並ばないように連結されており、隣接する前記第２導電性部材は、前記基板の積層方向に沿って直線上に並ばないように連結されている。
【０１０７】
本発明の第３の態様によれば、前記電力供給機構は、前記第１電極体群に属する各電極体にそれぞれ接続される第１導電性部材が前記基板の積層方向に沿って多段に連結してなる第１電力供給機構と、前記第２電極体群に属する各電極体にそれぞれ接続される第２導電性部材が前記基板の積層方向に沿って多段に連結してなる第２電力供給機構と、を備え、前記電力導入部は、前記処理室の壁面を貫通するように前記第１電力供給機構に接続され、前記第１電力供給機構を介して前記第１電極体群に属する各電極体にそれぞれ電力を供給する第１電力導入部と、前記処理室の壁面を貫通するように前記第２電力供給機構に接続され、前記第２電力供給機構を介して前記第２電極体群に属する各電極体にそれぞれ電力を供給する第２電力導入部と、を備える第２の態様に記載の基板処理装置が提供される。
【０１０８】
好ましくは、前記第１電力導入部により供給される交流電力の位相と、前記第２電力導入部により供給される交流電力の位相と、が１８０°異なる。
【０１０９】
本発明の第４の態様によれば、隣接する前記導電性部材は、前記基板の積層方向に沿って直線上に並ばないように、水平姿勢で配置された導電性平板を介してそれぞれ連結されており、
前記各電極体は、前記導電性部材から前記電極体への電力供給効率が高まるように、前記導電性平板の主面全域に亘り密着している第１の態様に記載の基板処理装置が提供される。
【０１１０】
好ましくは、隣接する前記導電性部材のうち、電力供給方向上流側の前記導電性部材における送電側端（上端）と、電力供給方向下流側の前記導電性部材における受電側（下端）とが、同一の前記導電性平板上にある。
【０１１１】
好ましくは、隣接する前記導電性部材のうち、電力供給方向上流側の前記導電性部材に
おける送電側端（上端）が前記導電性平板の下面側に接続され、電力供給方向下流側の前記導電性部材における受電側（下端）が前記導電性平板の上面側に接続される。
【０１１２】
好ましくは、隣接する前記導電性部材は、水平姿勢で配置された前記導電性平板と前記電極体とを介して接続される。
【０１１３】
好ましくは、前記導電性部材と前記導電性平板及び前記電極体とは、導電体からなる螺子によって固定される。
【０１１４】
好ましくは、前記導電性部材及び前記導電性平板は、耐熱性及び導電性を有する高純度材料からなり、例えば炭素（Ｃ）や炭化珪素（ＳｉＣ）からなる。
【０１１５】
本発明の第５の態様によれば、
前記電力導入部は、
前記処理室の側壁を水平方向に貫通して水平方向に移動自在に設けられた送電部材と、前記電力供給機構に接続されると共に前記基板保持具と共に回転するリング状の受電部材と、を備える第１の態様に記載の基板処理装置が提供される。
【０１１６】
本発明の第６の態様によれば、前記処理室内に反応ガスを供給する反応ガス供給系と、前記基板保持具を回転させる回転機構と、前記電力導入部、前記反応ガス供給系、及び前記回転機構の各動作をそれぞれ制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記処理室内にプラズマを発生させる際に、前記反応ガス供給系による反応ガスの供給と前記回転機構による前記基板保持具の回転とをそれぞれ停止させると共に、前記送電部材を前記処理室内側へ移動させて前記受電部材に接続させ、前記処理室内に反応ガスを供給する際に、前記送電部材を前記処理室外側へ移動させて前記受電部材から切り離すと共に、前記反応ガス供給系による反応ガスの供給と前記回転機構による前記基板保持具の回転とをそれぞれ開始させる第５の態様に記載の基板処理装置が提供される。
【０１１７】
好ましくは、前記電力導入部は、前記処理室の側壁を水平方向に貫通すると共に水平方向に移動自在に設けられた第１送電部材と、前記第１電力供給機構に接続されると共に前記基板保持具と共に回転するリング状の第１受電部材と、前記処理室の側壁を水平方向に貫通すると共に水平方向に移動自在に設けられた第２送電部材と、前記第２電力供給機構に接続されると共に前記基板保持具と共に回転するリング状の第２受電部材と、を備え、前記第１送電部材は、前記処理室内側へ移動することにより前記第１受電部材と接続し、前記処理室外側へ移動することにより前記第１受電部材から切り離され、前記第２送電部材は、前記処理室内側へ移動することにより前記第２受電部材と接続し、前記処理室外側へ移動することにより前記第２受電部材から切り離される。
【０１１８】
好ましくは、前記第１送電部材、前記第１受電部材、前記第２送電部材、及び前記第２受電部材からの放電の発生を抑制するように、前記第１送電部材、前記第１受電部材、前記第２送電部材、及び前記第２受電部材の各周囲をそれぞれ囲う絶縁性部材を備える。
【０１１９】
好ましくは、前記第１受電部材と前記第２受電部材との間の放電の発生を抑制するように、前記第１受電部材と前記第２受電部材との間を遮断する絶縁性部材を備える。
【０１２０】
好ましくは、前記第１受電部材あるいは前記第２受電部材のうち上方側に設けられた受電部材と前記第１電力供給機構との間の放電、及び前記上方側に設けられた受電部材と前記第２電力供給機構との間の放電の発生をそれぞれ抑制するように、前記上方側に設けられた受電部材と前記第１電力供給機構との間及び前記上方側に設けられた受電部材と前記第２電力供給機構との間をそれぞれ遮断する絶縁性部材を備える。
【０１２１】
好ましくは、前記第１送電部材と前記第２受電部材との間の放電、及び前記第２送電部材と前記第１受電部材との間の放電の発生をそれぞれ抑制するように、前記第１送電部材と前記第２受電部材との間及び前記第２送電部材と前記第１受電部材との間をそれぞれ遮断する絶縁性部材を備える。
【０１２２】
好ましくは、前記第１受電部材あるいは前記第２受電部材のうち下方側に設けられた受電部材と前記処理室下方を封止する炉口蓋体との間の放電、及び前記第１送電部材あるいは前記第２送電部材のうち下方側に設けられた送電部材と前記炉口蓋体との間の放電をそれぞれ抑制するように、前記下方側に設けられた受電部材と前記炉口蓋体との間及び前記下方側に設けられ送電部材と前記炉口蓋体との間をそれぞれ遮断する絶縁性部材を備える。
【０１２３】
本発明の他の態様によれば、複数枚の基板を水平姿勢で多段に積層した状態で保持する基板保持具を処理室内に搬入する工程と、前記基板保持具の回転を停止すると共に、前記各基板の表面から所定の距離にそれぞれ配置される電極体にそれぞれ電力を供給することで隣接する前記基板間にプラズマを発生させる工程と、前記電極体への電力の供給を停止すると共に、前記基板保持具を回転させながら前記処理室内に反応ガスを供給して基板を処理する工程と、前記処理後の基板を保持する前記基板保持具を前記処理室内から搬出する工程と、を有する半導体装置の製造方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０１２４】
【図１】本実施形態に係る基板処理装置が備える処理炉の縦断面図である。
【図２】本実施形態に係る基板処理装置の部分拡大図であり、（ａ）は電力導入部周辺の部分拡大図を、（ｂ）はノズル導入部周辺の部分拡大図を、（ｃ）は電力導入部やノズル導入部が設けられていない領域の部分拡大図をそれぞれ示している。
【図３】本実施形態に係る基板処理装置が備える電力供給機構の概略図であり、（ａ）は上面図を、（ｂ）は側面図をそれぞれ示している。
【図４】本実施の形態に係る基板処理装置が備える処理炉の部分拡大図である。
【図５】本実施形態に係る基板処理装置が備える給電切換機構部の部分拡大図である。
【図６】本実施形態に係る基板処理装置の斜透視図である。
【図７】本実施形態に係る基板処理装置の側面透視図である。
【図８】本実施形態に係る基板処理装置により実施される基板処理の一例を示すシーケンス図である。
【符号の説明】
【０１２５】
１００ 基板処理装置
２００ ウエハ（基板）
２０１ 処理室
２１７ ボート（基板保持具）
２１９ シールキャップ（炉口蓋体）
２６７ 回転機構
２８０ 制御部
３０１ａ 第１電極体
３０１ｂ 第２電極体
３０２ａ 第１導電性部材
３０２ｂ 第２導電性部材
３０５ａ 螺子
４１０ａ 第１送電部材
４１０ｂ 第２送電部材
４２０ａ 第１受電部材
４２０ｂ 第２受電部材
４５０ａ 発振器
４５０ｂ 整合器
５００ａ 第１導電性平板
５００ｂ 第２導電性平板
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を処理する処理室と、
前記処理室内で複数枚の基板を積層した状態で保持する基板保持具と、
前記各基板の表面から所定の距離にそれぞれ配置される電極体が複数段に積層してなり、前記各電極体にそれぞれ電力が供給されることで前記基板間にプラズマを発生させる電極体群と、
前記各電極体にそれぞれ接続される導電性部材が前記基板の積層方向に沿って複数段に連結してなる電力供給機構と、
前記電力供給機構に接続され、前記電力供給機構を介して前記各電極体にそれぞれ電力を供給する電力導入部と、を備え、
隣接する前記導電性部材は、前記基板の積層方向に沿って直線上に並ばないように連結されている
ことを特徴とする基板処理装置。
【請求項２】
前記電極体群を構成する各電極体は第１電極体群または第２電極体群のいずれかに属し、前記第１電極体群に属する各電極体と前記第２電極体群に属する各電極体とは交互に積層されている
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】
前記電力供給機構は、
前記第１電極体群に属する各電極体にそれぞれ接続される第１導電性部材が前記基板の積層方向に沿って多段に連結してなる第１電力供給機構と、
前記第２電極体群に属する各電極体にそれぞれ接続される第２導電性部材が前記基板の積層方向に沿って多段に連結してなる第２電力供給機構と、を備え、
前記電力導入部は、
前記処理室の壁面を貫通するように前記第１電力供給機構に接続され、前記第１電力供給機構を介して前記第１電極体群に属する各電極体にそれぞれ電力を供給する第１電力導入部と、
前記処理室の壁面を貫通するように前記第２電力供給機構に接続され、前記第２電力供給機構を介して前記第２電極体群に属する各電極体にそれぞれ電力を供給する第２電力導入部と、を備える
ことを特徴とする請求項２に記載の基板処理装置。
【請求項４】
隣接する前記導電性部材は、前記基板の積層方向に沿って直線上に並ばないように、水平姿勢で配置された導電性平板を介してそれぞれ連結されており、
前記各電極体は、前記導電性部材から前記電極体への電力供給効率が高まるように、前記導電性平板の主面全域に亘り密着している
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５】
前記電力導入部は、
前記処理室の側壁を水平方向に貫通して水平方向に移動自在に設けられた送電部材と、前記電力供給機構に接続されると共に前記基板保持具と共に回転するリング状の受電部材と、を備える
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６】
前記処理室内に反応ガスを供給する反応ガス供給系と、
前記基板保持具を回転させる回転機構と、
前記電力導入部、前記反応ガス供給系、及び前記回転機構の各動作をそれぞれ制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記処理室内にプラズマを発生させる際に、前記反応ガス供給系による反応ガスの供給と前記回転機構による前記基板保持具の回転とをそれぞれ停止させると共に、前記送電部材を前記処理室内側へ移動させて前記受電部材に接続させ、
前記処理室内に反応ガスを供給する際に、前記送電部材を前記処理室外側へ移動させて前記受電部材から切り離すと共に、前記反応ガス供給系による反応ガスの供給と前記回転機構による前記基板保持具の回転とをそれぞれ開始させる
ことを特徴とする請求項５に記載の基板処理装置。
【請求項１】
基板を処理する処理室と、
前記処理室内で複数枚の基板を積層した状態で保持する基板保持具と、
前記各基板の表面から所定の距離にそれぞれ配置される電極体が複数段に積層してなり、前記各電極体にそれぞれ電力が供給されることで前記基板間にプラズマを発生させる電極体群と、
前記各電極体にそれぞれ接続される導電性部材が前記基板の積層方向に沿って複数段に連結してなる電力供給機構と、
前記電力供給機構に接続され、前記電力供給機構を介して前記各電極体にそれぞれ電力を供給する電力導入部と、を備え、
隣接する前記導電性部材は、前記基板の積層方向に沿って直線上に並ばないように連結されている
ことを特徴とする基板処理装置。
【請求項２】
前記電極体群を構成する各電極体は第１電極体群または第２電極体群のいずれかに属し、前記第１電極体群に属する各電極体と前記第２電極体群に属する各電極体とは交互に積層されている
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】
前記電力供給機構は、
前記第１電極体群に属する各電極体にそれぞれ接続される第１導電性部材が前記基板の積層方向に沿って多段に連結してなる第１電力供給機構と、
前記第２電極体群に属する各電極体にそれぞれ接続される第２導電性部材が前記基板の積層方向に沿って多段に連結してなる第２電力供給機構と、を備え、
前記電力導入部は、
前記処理室の壁面を貫通するように前記第１電力供給機構に接続され、前記第１電力供給機構を介して前記第１電極体群に属する各電極体にそれぞれ電力を供給する第１電力導入部と、
前記処理室の壁面を貫通するように前記第２電力供給機構に接続され、前記第２電力供給機構を介して前記第２電極体群に属する各電極体にそれぞれ電力を供給する第２電力導入部と、を備える
ことを特徴とする請求項２に記載の基板処理装置。
【請求項４】
隣接する前記導電性部材は、前記基板の積層方向に沿って直線上に並ばないように、水平姿勢で配置された導電性平板を介してそれぞれ連結されており、
前記各電極体は、前記導電性部材から前記電極体への電力供給効率が高まるように、前記導電性平板の主面全域に亘り密着している
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５】
前記電力導入部は、
前記処理室の側壁を水平方向に貫通して水平方向に移動自在に設けられた送電部材と、前記電力供給機構に接続されると共に前記基板保持具と共に回転するリング状の受電部材と、を備える
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６】
前記処理室内に反応ガスを供給する反応ガス供給系と、
前記基板保持具を回転させる回転機構と、
前記電力導入部、前記反応ガス供給系、及び前記回転機構の各動作をそれぞれ制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記処理室内にプラズマを発生させる際に、前記反応ガス供給系による反応ガスの供給と前記回転機構による前記基板保持具の回転とをそれぞれ停止させると共に、前記送電部材を前記処理室内側へ移動させて前記受電部材に接続させ、
前記処理室内に反応ガスを供給する際に、前記送電部材を前記処理室外側へ移動させて前記受電部材から切り離すと共に、前記反応ガス供給系による反応ガスの供給と前記回転機構による前記基板保持具の回転とをそれぞれ開始させる
ことを特徴とする請求項５に記載の基板処理装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１０−４５２２５（Ｐ２０１０−４５２２５Ａ）
【公開日】平成２２年２月２５日（２０１０．２．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２０８７２８（Ｐ２００８−２０８７２８）
【出願日】平成２０年８月１３日（２００８．８．１３）
【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２２年２月２５日（２０１０．２．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年８月１３日（２００８．８．１３）
【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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