基板处理装置、基板处理方法以及基板保持构件与流程

本发明涉及基板处理装置、基板处理方法以及基板保持构件。

背景技术：

随着半导体器件的电路图案的进一步微细化，对构成半导体器件的各种膜也要求进一步的薄膜化和均匀化。作为响应该要求的成膜方法，如日本特开2010－56470号公报所记载那样公知有所谓的分子层成膜法(MLD、Molecular Layer Deposition)或原子层成膜法(ALD、Atomic Layer Deposition)：将第1反应气体向基板供给而使第1反应气体吸附于基板的表面，接下来，将第2反应气体向基板供给而使吸附到基板的表面的第1反应气体与第2反应气体反应，从而使由反应产物构成的膜堆积于基板。根据该成膜方法，反应气体可(准)自我饱和地吸附于基板表面，因此，能够实现较高的成膜控制性、优异的均匀性以及优异的填埋特性。

然而，随着电路图案的微细化，并随着例如沟槽元件分离构造的沟槽、线·空间·图案中的空间的纵横比变大，在分子层成膜法中也存在难以填埋沟槽、空间的情况。

例如，若欲以氧化硅膜填埋具有约30nm的宽度的空间，则反应气体难以进入较窄的空间的底部，因此，存在如下倾向：划分形成空间的线侧壁的上端部附近的膜厚变厚，膜厚在底部侧变薄。因此，存在填埋到空间的氧化硅膜产生空隙的情况。那样的氧化硅膜若在例如后续的蚀刻工序中被蚀刻，则存在在氧化硅膜的上表面形成有与空隙连通的开口的情况。这样一来，蚀刻气体(或蚀刻液)有可能从那样的开口进入空隙而产生污染、或、在之后的金属化之际金属有可能进入空隙中，产生缺陷。

这样的问题并不限于分子层成膜法，也可在化学气相堆积(CVD、Chemical Vapor Deposition)法中产生。例如，在利用导电性物质的膜对在半导体基板上形成的连接孔填埋而形成导电性的连接孔(所谓的塞孔)之际，存在就在塞孔中形成空隙的情况。因此，如日本特开2003－142484号公报所记载那样提出了如下方法：为了抑制该空隙的产生，在利用导电性物质对连接孔进行填埋之际，通过反复进行利用凹蚀将在连接孔的上部形成的导电性物质的悬垂形状部去除的工序，形成空隙受到抑制的导电性连接孔(所谓的塞孔)。

然而，在日本特开2003－142484号公报所记载的结构中，存在如下问题：必须利用不同的装置进行导电性物质的膜的成膜和凹蚀，装置间的基板的输送、各装置内的处理条件的稳定化需要时间，因此，无法提高生产率。为了解决该问题，如日本特开2015－19075号公报所记载那样提出了在旋转台式的ALD装置中在现场(in-situ)实施高速的V字蚀刻处理功能的成膜装置和成膜方法。

根据该日本特开2015－19075号公报所记载的结构，能够减少空隙的产生且以高生产率对在基板形成的凹部进行填埋。

然而，在对在基板形成的电路图案的凹部进行填埋、进一步进行蚀刻时，若凹部的形状太复杂，则与平坦部相比较，表面积明显增大，因此，在电路图案的复杂的部位和几乎没有形成电路图案的平坦部，表面积产生较大的差。在这样的情况下，在成膜后进行蚀刻之际，在由于负载现象(日文：ローディング現象)而表面积较大的区域中，蚀刻气体被大量消耗，而在表面积较小的平坦部，蚀刻气体的消耗较少就足够，蚀刻气体的供给量相对于基板整个面是大致均匀的，因此，在电路图案复杂的部位，蚀刻速度变低，在电路图案简单的部位，蚀刻速度就变高，存在无法良好地保持蚀刻的面内均匀性的情况。另外，这样的现象不仅在蚀刻中产生，而且可在产生负载现象的所有基板处理中产生。

此外，如日本特开2015－173154号公报所记载那样提出了如下技术：在使用了立式热处理装置的成膜处理中，为了调整上下方向上的气体分布，将气体分布调整构件配置于晶圆舟皿的上方和下方，谋求了铅垂方向上的成膜处理的均匀性的提高，但与旋转台式的成膜处理、蚀刻处理不同，难以适用于旋转台式的基板处理装置。

技术实现要素：

因此，本发明的实施方式的目的在于提供一种即使在对形成有复杂且使表面积大幅度增大的图案的基板进行处理的情况下、也能够良好地保持面内均匀性的基板处理装置、基板处理方法以及基板保持构件。

为了达成上述目的，本发明的一技术方案的基板处理装置具有：

处理室；

旋转台，其设于该处理室内，沿着周向在表面上设有多个能够保持基板的凹坑状的基板保持区域；

表面积增加区域，其设于所述表面的位于所述基板保持区域的周围的部分，通过形成凹凸图案而使所述表面的该部分的表面积比平坦面的表面积增加；

以及处理气体供给部件，其能够向所述旋转台的所述表面供给处理气体。

本发明的另一技术方案的基板处理装置具有：

处理室；

旋转台，其设于该处理室内；

凹坑状的基板载置区域，其沿着该旋转台的周向在表面设有多个，直径比基板的直径大，在不使该基板的侧面与其内周面接触的情况下能够载置该基板；

至少3根以上的基板保持用销，其设于该基板载置区域的底面内的与所述内周面分开的位置且是沿着所述基板的外周形状、并能够克服由所述旋转台的旋转产生的离心力来保持所述基板的位置；

以及处理气体供给部件，其能够向所述旋转台的所述表面供给处理气体。

本发明的另一技术方案的基板处理方法，其中，将基板保持于在处理室内的旋转台上沿着周向设有多个的凹坑状的基板保持区域，一边使所述旋转台旋转一边向所述基板供给处理气体而对基板进行处理，其包括如下工序：

以在所述基板保持区域的周围设置形成有使表面积比平坦面的表面积增加的凹凸图案的表面积增加区域的状态使所述旋转台旋转的工序；

以及一边使所述旋转台旋转一边向所述基板供给所述处理气体来对所述基板进行处理的工序。

本发明的另一技术方案的基板保持构件是将基板保持于旋转台上的预定的基板保持区域而对所述基板进行处理的基板处理装置所使用的基板保持构件，该基板保持构件具有能够保持所述基板的内径和厚度、并且具有能够将所述基板载置于所述基板保持区域的外形和底面形状，并且该基板保持构件在上表面具有圆环形状，该圆环形状具有使表面积比平坦面的表面积增加的凹凸图案。

附图说明

图1是本发明的实施方式的基板处理装置的概略剖视图。

图2是本发明的实施方式的基板处理装置的概略俯视图。

图3是用于说明本发明的实施方式的基板处理装置中的分离区域的局部剖视图。

图4是表示本发明的实施方式的基板处理装置的其他截面的局部剖视图。

图5是用于说明本发明的实施方式的基板处理装置中的第3处理区域P3的局部剖视图。

图6是表示喷头部的下表面的一个例子的俯视图。

图7是表示利用以往的基板处理装置对在晶圆W的整个面形成有一样的膜的晶圆进行了成膜处理和蚀刻处理的情况的实验结果的图。

图8是表示以往的基板处理装置的旋转台的凹部与晶圆W之间的位置关系的剖视图。

图9是表示本发明的实施方式的基板处理装置的旋转台的凹部与晶圆W之间的位置关系的一个例子的图。

图10是表示沿着旋转台的周向的X方向上的蚀刻速度的测定结果的图。

图11是表示沿着旋转台的半径方向的Y方向上的蚀刻速度的测定结果的图。

图12是表示本发明的实施方式的基板处理装置的一个例子的图。

图13是表示本发明的实施方式的基板处理装置的旋转台的平面构成的一个例子的图。

图14是表示由环状构件构成表面积增加区域的例子的立体图。

图15是表示在旋转台设置有环状构件的状态的剖视图。

图16是环状构件的一个例子的剖视图。

图17是表示本发明的实施方式的基板处理装置的旋转台的一个例子的图。

图18是表示凹部和表面积增加区域的凹凸图案的表面的图。

图19是凹部和表面积增加区域的凹凸图案的立体图。

图20是对在以往的基板处理装置中使CF₄的流量变化而在平坦面上形成的膜的X轴上的蚀刻速度与在形成有图案的晶圆上形成的膜的X轴上的蚀刻速度进行了比较而得到的图。

图21是对在以往的基板处理装置中使旋转台的旋转速度变化而在平坦面上形成的膜的X轴上的蚀刻速度与在形成有图案的晶圆上形成的膜的X轴上的蚀刻速度进行了比较而得到的图。

图22是对在以往的基板处理装置中使真空容器内的压力变化而在平坦面上形成的膜的X轴上的蚀刻速度与在形成有图案的晶圆上形成的膜的X轴上的蚀刻速度进行了比较而得到的图。

图23是用于说明在以往的基板处理装置的凹部的周边的4个部位设置表面积增加区域来进行蚀刻处理的实验方法的图。

图24是图23所示的试运转实验的X轴上的实验结果。

图25是图23所示的试运转实验的Y轴上的实验结果。

具体实施方式

以下，参照附图对用于实施本发明的方式进行说明。

〔第1实施方式〕

对本发明的第1实施方式的基板处理装置进行说明。图1是本发明的第1实施方式的基板处理装置的概略剖视图。图2是本发明的第1实施方式的基板处理装置的概略俯视图。图3是用于说明本发明的第1实施方式的基板处理装置中的分离区域的局部剖视图。图4是表示本发明的第1实施方式的基板处理装置的其他截面的局部剖视图。

如图1和图2所示，本发明的实施方式的基板处理装置包括：扁平的真空容器1，其具有大致圆形的俯视形状；旋转台2，其设于该真空容器1内，在真空容器1的中心具有旋转中心。此外，真空容器1和旋转台2由例如石英构成。

真空容器1是用于在内部收容晶圆W而进行晶圆的处理的处理室。真空容器1包括具有有底的圆筒形状的容器主体12以及夹着例如O形密封圈等密封构件13气密地以能够装卸的方式配置于容器主体12的上表面的顶板11。

旋转台2的中心部固定于圆筒形状的芯部21，该芯部21固定于沿着铅垂方向延伸的旋转轴22的上端。旋转轴22贯通真空容器1的底部14，其下端安装于使旋转轴22绕铅垂轴线旋转的驱动部23。旋转轴22和驱动部23收纳于上表面开口的筒状的壳体20内。该壳体20的设于其上表面的凸缘部分气密地安装于真空容器1的底部14的下表面，维持着壳体20的内部气氛与外部气氛之间的气密状态。

如图2所示，在旋转台2的表面，沿着旋转方向(周向)设有具有能够载置多个(在图示的例子中是5张)半导体晶圆(以下称为“晶圆W”。)的圆形状的凹坑形状的凹部24。此外，晶圆W是基板的一个例子，除了半导体晶圆以外也能够使用各种基板。凹部24具有比晶圆W的直径足够大的直径，能够以内周面不与晶圆W的侧面接触的状态载置晶圆W。在凹部24的底面设有多根晶圆保持用的销25。凹部24的面积比晶圆W的面积足够大，因此，若旋转台2旋转，晶圆W未保持于凹部24的内周面，晶圆W就从凹部24飞出。因而，以晶圆保持用的销25进行晶圆W的保持。因而，销25以沿着晶圆W的外周形状的方式并且以在旋转台2旋转时能够克服施加于晶圆W的离心力而保持晶圆W的方式彼此分开地设置至少3根以上。在图2、图3的例子中，6根销25配置成，沿着晶圆W的外周以等间隔分开，将晶圆W的外周6等分。销25设于与凹部24的内周面分开的位置，只要与内周面分开，就可以根据用途设于任意的位置，也可以是，例如以距全部凹部24的内周面成为等距离的方式相对于凹部24的中心对称地设置。

另外，凹部24具有与晶圆W的厚度大致相等的深度。因而，若将晶圆W载置于凹部24，则晶圆W的表面与旋转台2的表面(没有载置晶圆W的区域)处于相同的高度。在凹部24的底面的比晶圆保持用的销25靠内侧的区域形成有供用于支承晶圆W的背面而使晶圆W升降的例如3根升降销所贯通的贯通孔29(参照图17)。

这样，由凹部24和销25构成本发明的第1实施方式的基板处理装置的基板保持部，随后论述凹部24和销25的构成和功能的详细内容，继续说明基板处理装置整体。

如图2所示，在旋转台2的上方配置有处理气体喷嘴31、32、分离气体喷嘴41、42以及蚀刻气体供给部90。在图示的例子中，沿着真空容器1的周向隔开间隔从输送口15(随后论述)起顺时针(旋转台2的旋转方向)地按照蚀刻气体供给部90、分离气体喷嘴41、处理气体喷嘴31、分离气体喷嘴42以及处理气体喷嘴32的顺序排列蚀刻气体供给部90、分离气体喷嘴41、处理气体喷嘴31、分离气体喷嘴42以及处理气体喷嘴32。此外，处理气体喷嘴31是第1处理气体供给部的一个例子，处理气体喷嘴32是第2处理气体供给部的一个例子。

此外，在本实施方式中，列举基板处理装置不仅具有蚀刻区域、而且具有成膜区域的例子进行说明，但也可以构成为不具有被设于成膜区域的处理气体喷嘴31、32、仅具有被设于蚀刻区域的蚀刻气体供给部90或具有蚀刻气体供给部90和分离气体喷嘴41、42的蚀刻装置。但是，在以后的实施方式中，列举具有蚀刻区域和成膜区域这两者的基板处理装置为例进行说明。

处理气体喷嘴31、32的作为各自的基端部的气体导入部31a、32a固定于容器主体12的外周壁，从真空容器1的外周壁导入真空容器1内。并且，处理气体喷嘴31、32以沿着容器主体12的半径方向相对于旋转台2平行地延伸的方式安装。

分离气体喷嘴41、42的作为各自的基端部的气体导入部41a、42a固定于容器主体12的外周壁，从真空容器1的外周壁导入真空容器1内。并且，分离气体喷嘴41、42以沿着容器主体12的半径方向相对于旋转台2平行地延伸的方式安装。

此外，随后论述蚀刻气体供给部90的详细内容。

处理气体喷嘴31例如由石英形成，经由未图示的配管和流量调整器等与作为第1处理气体的含Si(硅)气体的供给源(未图示)连接。处理气体喷嘴32例如由石英形成，经由未图示的配管和流量调整器等与作为第2处理气体的氧化气体的供给源(未图示)连接。分离气体喷嘴41、42经由均未图示的配管和流量调整阀等与分离气体的供给源(未图示)连接。

能够使用例如有机氨基硅烷气体作为含Si气体，能够使用例如O₃(臭氧)气体、O₂(氧)气体作为氧化气体。能够使用例如Ar(氩)气体、N₂(氮)气体作为分离气体。

朝向旋转台2开口的多个气体喷出孔33(参照图3)沿着处理气体喷嘴31、32的长度方向以例如10mm的间隔排列于处理气体喷嘴31、32。如图2所示，处理气体喷嘴31的下方区域成为用于使含Si气体吸附于晶圆W的第1处理区域P1。处理气体喷嘴32的下方区域成为供给使在第1处理区域P1中吸附到晶圆W的含Si气体氧化的氧化气体的第2处理区域P2。另外，蚀刻气体供给部90的下方区域成为供给对堆积到晶圆W上的反应产物进行蚀刻的蚀刻气体的第3处理区域P3。

此外，第1处理区域P1是将原料气体向晶圆W供给的区域，因此，也可以称为原料气体供给区域P1，第2处理区域P2是将能够与原料气体反应而生成反应产物的反应气体向晶圆W供给的区域，因此，也可以称为反应气体供给区域P2。另外，第3处理区域是对晶圆W实施蚀刻处理的区域，因此，也可以称为蚀刻区域P3。

如图2和图3所示，从顶板11的背面朝向旋转台2突出的凸状部4设于真空容器1。凸状部4与分离气体喷嘴41、42一起构成分离区域D。如图2所示，凸状部4具有顶部被切断成圆弧状的扇型的俯视形状。另外，如图1和图2所示，凸状部4以内圆弧与突出部5(随后论述)连结、外圆弧沿着真空容器1的容器主体12的内周面的方式配置。

图3表示从处理气体喷嘴31到处理气体喷嘴32沿着旋转台2的同心圆的真空容器1的截面。如图3所示，在真空容器1内，由于凸状部4而存在作为凸状部4的下表面的平坦的较低的第1顶面44以及位于该第1顶面44的周向两侧的、比第1顶面44高的第2顶面45。

如图2所示，第1顶面44具有顶部被切断成圆弧状的扇型的俯视形状。另外，如图3所示，在凸状部4的周向中央形成有以沿着半径方向延伸的方式形成的槽部43，分离气体喷嘴42收容于槽部43内。在另一个凸状部4也同样地形成有槽部43，分离气体喷嘴41收容于该槽部43内。另外，在较高的第2顶面45的下方的空间分别设有处理气体喷嘴31、32。这些处理气体喷嘴31、32与第2顶面45分开而设于晶圆W的附近。此外，如图3所示，从旋转台2的外周侧观察，在较高的顶面45的右侧的下方的空间481设有处理气体喷嘴31，在较高的顶面45的左侧的下方的空间482设有处理气体喷嘴32。

第1顶面44相对于旋转台2形成有作为狭窄的空间的分离空间H。分离空间H能够使来自第1处理区域P1的含Si气体和来自第2区域P2的氧化气体分离。具体而言，若从分离气体喷嘴42喷出Ar气体，则Ar气体经由分离空间H朝向空间481和空间482流动。此时，Ar气体在容积比空间481和空间482的容积小的分离空间H流动，因此，能够使分离空间H的压力比空间481和空间482的压力高。即、在空间481与空间482之间形成有压力势垒。另外，从分离空间H向空间481和空间482流出的Ar气体作为相对于来自第1处理区域P1的含Si气体、来自第2区域P2的氧化气体的对流发挥作用。因而，含Si气体和氧化气体都几乎无法流入分离空间H。因而，含Si气体和氧化气体在真空容器1内混合、发生反应的情况受到抑制。

另一方面，如图2所示，在顶板11的下表面设有包围用于固定旋转台2的芯部21的外周的突出部5。在本实施方式中，该突出部5与凸状部4中的靠旋转中心侧的部位连续，其下表面形成于与第1顶面44相同的高度。

此外，在图2中，为了便于说明，以在比第2顶面45低且比分离气体喷嘴41、42高的位置切断容器主体12的方式表示容器主体12及其内部。

之前参照的图1是沿着图2的I－I’线的剖视图，表示设有第2顶面45的区域，而图4是表示设有第1顶面44的区域的剖视图。

如图4所示，在扇型的凸状部4的周缘部(真空容器1的外缘侧的部位)以与旋转台2的外端面相对的方式形成有呈L字型弯曲的弯曲部46。该弯曲部46与凸状部4同样地抑制处理气体从分离区域D的两侧进入而抑制两处理气体的混合。扇型的凸状部4设于顶板11，顶板11可从容器主体12卸下，因此，在弯曲部46的外周面与容器主体12之间存在微小的间隙。弯曲部46的内周面与旋转台2的外端面之间的间隙以及弯曲部46的外周面与容器主体12之间的间隙被设定成与第1顶面44相对于例如旋转台2的表面的高度同样的尺寸。

容器主体12的内周壁在分离区域D中如图4所示那样与弯曲部46的外周面接近而形成为铅垂面，除了分离区域D以外，如图1所示那样从与例如旋转台2的外端面相对的部位到底部14向外方侧凹陷。以下，为了便于说明，将具有矩形的截面形状的、该凹陷而成的部分记作排气区域E。具体而言，将与第1处理区域P1连通的排气区域E记作第1排气区域E1，将与第2处理区域P2连通的排气区域E记作第2排气区域E2。在这些第1排气区域E1和第2排气区域E2的底部分别形成有第1排气口61和第2排气口62。如图1所示，第1排气口61和第2排气口62分别经由排气管63与作为真空排气部件的例如真空泵64连接。另外，在排气管63的位于排气口61与真空泵64之间的部分设有压力调整部件65。

在旋转台2与真空容器1的底部14之间的空间中，如图1和图4所示那样能够设置作为加热部件的加热器单元7，能够隔着旋转台2将旋转台2上的晶圆W加热成由工艺制程决定的温度。在旋转台2的周缘附近的下方侧设有环状的罩构件71，以抑制气体进入旋转台2的下方区域。罩构件71将从旋转台2的上方空间到排气区域E1、E2的气氛和置有加热器单元7的气氛划分开。

该罩构件71具有以从下方侧面对旋转台2的外缘部和比外缘部靠外周侧的部分的方式设置的内侧构件71a以及设于该内侧构件71a与真空容器1的内壁面之间的外侧构件71b。外侧构件71b在分离区域D中在形成于凸状部4的外缘部的弯曲部46的下方与弯曲部46接近地设置。内侧构件71a在旋转台2的外缘部下方(和比外缘部稍靠外侧的部分的下方)整周地围绕加热器单元7。

底部14的比配置有加热器单元7的空间靠旋转中心侧的部位以接近芯部21的位于旋转台2的下表面的中心部附近的部分的方式向上方侧突出而构成突出部12a。该突出部12a与芯部21之间成为狭窄的空间，另外，贯通底部14的旋转轴22的贯通孔的内周面与旋转轴22之间的间隙变窄，这些狭窄的空间与壳体20连通。并且，在壳体20设有用于将作为吹扫气体的Ar气体向狭窄的空间内供给而进行吹扫的吹扫气体供给管72。

另外，在真空容器1的底部14，在加热器单元7的下方沿着周向以预定的角度间隔设置有用于对加热器单元7的配置空间进行吹扫的多个吹扫气体供给管73(在图4中示出一个吹扫气体供给管73)。另外，在加热器单元7与旋转台2之间，设有在周向上覆盖在从外侧构件71b的内周壁(内侧构件71a的上表面)到突出部12a的上端部之间的盖构件7a，以抑制气体进入设有加热器单元7的区域。盖构件7a能够例如由石英制作。

另外，真空容器1的顶板11的中心部与分离气体供给管51连接，构成为向顶板11与芯部21之间的空间52供给作为分离气体的Ar气体。供给到该空间52的分离气体经由突出部5与旋转台2之间的狭窄的空间50沿着旋转台2的晶圆载置区域侧的表面朝向周缘喷出。空间50能够被分离气体维持成比空间481和空间482的压力高的压力。因而，向第1处理区域P1供给的含Si气体和向第2处理区域P2供给的氧化气体经由中心区域C混合的情况被空间50抑制。即、空间50(或中心区域C)能够与分离空间H(或分离区域D)同样地发挥功能。

而且，如图2所示，在真空容器1的侧壁形成有用于在外部的输送臂10与旋转台2之间进行作为基板的晶圆W的交接的输送口15。该输送口15由未图示的闸阀开闭。另外，对于旋转台2中的作为晶圆载置区域的凹部24，在与该输送口15相对的位置可在其与输送臂10之间进行晶圆W的交接。因此，在旋转台2的下方侧的与交接位置相对应的部位设有贯通凹部24的比销25靠内侧的区域而用于从背面抬起晶圆W的交接用的升降销及其升降机构(均未图示)。

接着，参照图2、图5以及图6对蚀刻气体供给部90进行说明。图5是用于说明本发明的第1实施方式的基板处理装置中的第3处理区域P3的局部剖视图。

蚀刻气体供给部90与旋转台2相对地设置在第3处理区域(蚀刻区域)P3中。蚀刻气体供给部90对在晶圆W上成膜的膜供给活性化后的含氟气体，对该膜进行蚀刻。如图2和图5所示，蚀刻气体供给部90具有等离子体生成部91、蚀刻气体供给管92、喷头部93、配管94以及含氢气体供给部96。此外，喷头部93是蚀刻气体喷出部的一个例子，例如，替代喷头部93，也可以使用蚀刻气体喷嘴。

等离子体生成部91利用等离子体源使从蚀刻气体供给管92供给来的含氟气体活性化。作为等离子体源，只要能够通过使含氟气体活性化而生成F(氟)自由基，就没有特别限定。作为等离子体源，能够使用例如诱导耦合型等离子体(ICP：Inductively Coupled Plasma)、电容耦合型等离子体(CCP：Capacitively Coupled Plasma)、表面波等离子体(SWP：Surface Wave Plasma)。

蚀刻气体供给管92的一端与等离子体生成部91连接，向等离子体生成部91供给含氟气体。蚀刻气体供给管92的另一端经由例如开闭阀和流量调整器与储存有含氟气体的蚀刻气体供给源连接。作为含氟气体，能够使用能够对在晶圆W成膜的膜进行蚀刻的气体。具体而言，能够使用CHF₃(三氟甲烷)等氢氟碳化合物、CF₄(四氟化碳)等氟碳化合物等、对氧化硅膜进行蚀刻的含氟气体等。另外，能够向这些含氟气体适当添加Ar气体、O₂气体等。

喷头部93经由配管94与等离子体生成部91连接，是将由等离子体生成部91活性化后的含氟气体向真空容器1内供给的部分。喷头部93具有扇型的俯视形状，被以沿着扇型的俯视形状的外缘的方式形成的按压构件95朝向下方侧在整个周向上按压。另外，按压构件95被未图示的螺栓等固定于顶板11，从而真空容器1的内部气氛被设为气密状态。能够将固定到顶板11时的喷头部93的下表面与旋转台2的上表面之间的间隔设为例如0.5mm～5mm左右，该喷头部93的下方区域成为用于对例如氧化硅膜进行蚀刻的第3处理区域P3。由此，经由喷头部93向真空容器1内供给的活性化后的含氟气体所含有的F自由基效率良好地与在晶圆W成膜的膜反应。

在喷头部93，以与旋转台2的角速度的差异相对应地在旋转中心侧变少、在外周侧变多的方式设有多个气体喷出孔93a。作为多个气体喷出孔93a的个数，能够设为例如几十～几百个。另外，作为多个气体喷出孔93a的直径，能够设为例如0.5mm～3mm左右。供给到喷头部93的活性化后的含氟气体经由气体喷出孔93a向旋转台2与喷头部93之间的空间供给。

然而，即使将气体喷出孔93a以在外周侧变多的方式配置，对于蚀刻速度，也存在与中央侧相比在外周侧大幅度降低的倾向，大多是如下情况：仅使外周侧的气体喷出孔93a的比例相比于中央侧的该比例增加，无法有效地防止蚀刻速度的降低。通常，在成膜处理的情况下，只要在预定区域使气体喷出孔的比例增加、使气体的供给比例增加，就能够使该预定区域的沉积速度增加。然而，大多是如下情况：在蚀刻处理的情况下，即使使蚀刻气体的供给比例增加，也未必导致蚀刻速度的增加。认为其原因在于，蚀刻处理不是供给限速(日文：供給律速)而是反应限速(日文：反応律速)。也就是说，即使蚀刻气体被充分地供给，若蚀刻反应的条件不齐备，就也无法获得充分的蚀刻速度。蚀刻反应的条件是指存在充分的蚀刻反应能量的状态，在高压力、高温的情况下，能够将蚀刻反应能量保持得较高。

因而，在本实施方式的基板处理装置中，设为如下结构：在喷头部93的外周部设有向下方突出的下方突出面93c，来防止蚀刻区域P3内的外周部的压力的降低。下方突出面93c与旋转台2的外周部的表面相对的方式设置于比旋转台2的凹部24的外缘靠外侧的位置。下方突出面93c在外周部形成比喷头部93的下表面93b的内侧的区域与旋转台2之间的间隔d1窄的窄间隔d2，防止从气体喷出孔93a喷出来的蚀刻气体向外部逸出。并且，防止蚀刻区域P3的外周侧的压力降低，防止蚀刻反应能量在蚀刻区域P3的外周侧降低。由此，能够防止蚀刻区域P3内的外周部处的蚀刻速度的降低，获得在蚀刻区域P3内整体上均匀的蚀刻速度。

此外，也可以构成为，为了沿着径向充分确保在下方突出面93c与旋转台2的表面之间形成的窄间隔d2的区域，使旋转台2的外周部相对于通常的旋转台2扩大。即，也可以设为将旋转台2的比凹部24靠外侧的区域扩大、扩大旋转台2的直径的结构。其原因在于，即使设置形成窄间隔d2的间隙、间隔，若维持着窄间隔d2的路径过短，则有可能无法充分地获得防止蚀刻气体的流出、使外周侧的压力提高的效果。在图5中，图示了将旋转台2的外周部稍微扩大的例子。

另外，喷头部93的内侧的下表面93b与旋转台2之间的间隔d1以及下方突出面93c与旋转台2之间的窄间隔d2只要是0＜d2＜d1，就能够根据用途设定成各种值。

另外，下方突出面93c既可以在平坦的喷头部93的下表面安装板状的构件而构成，也可以将喷头部93从最初加工成在外周部具有下方突出面93c的形状而构成为一个零部件。

图6是表示喷头部93的下表面的一个例子的俯视图。如图6所示，下方突出面93c也可以以沿着扇形的喷头部93的下表面93b的外周的方式设为带状。由此，能够沿着周向均匀地防止蚀刻区域P3的外周侧的压力的降低。另外，气体喷出孔93a也可以在喷头部93的下表面93b的周向的中央以沿着半径方向延伸的方式设置。由此，能够从旋转台2的中心侧向外周侧分散地供给蚀刻气体。

返回图5的说明。配管94设于喷头部93的上游侧，将等离子体生成部91和喷头部93连接。在旋转台2的半径方向上的配管94的外周侧设有含氢气体供给部96。

含氢气体供给部96的一端与配管94连接，向配管94的内部供给含氢气体。含氢气体供给部96的另一端经由例如开闭阀以及流量调整器与含氢气体供给源连接。

作为含氢气体，能够使用例如H₂(氢)气体和Ar气体的混合气体(以下称为“H₂/Ar气体”。)。另外，作为H₂气体的供给流量，能够设为例如1sccm以上50sccm以下，作为Ar气体的供给流量，能够设为例如500sccm以上10slm以下。

此外，在图5的例子中，一个含氢气体供给部96设于旋转台2的半径方向上的配管94的外周侧，本发明并不限定于这点。例如，含氢气体供给部96也可以设于旋转台2的旋转方向上的配管94的前方或后方。另外，也可以在配管94设有多个含氢气体供给部96。

另外，如图1所示，在基板处理装置中设有用于对装置整体的动作进行控制的包括计算机的控制部100。在该控制部100的存储器内储存有在控制部100的控制下使基板处理装置实施随后论述的基板处理方法的程序。该程序编入有步骤组，以执行随后论述的装置的动作，该程序被从硬盘、光盘、光磁盘、存储卡、软盘等存储部101安装于控制部100内。

接着，也一边参照实验结果，一边更详细地说明本发明的第1实施方式的基板处理装置的构成基板保持部的凹部24和销25。

图7是表示利用以往的基板处理装置对在晶圆W的整个面形成有一样的膜、所谓的整体(日文：ベタ)膜的整体晶圆进行了成膜处理和蚀刻处理的情况的实验结果的图。

在图7中，示出了沿着旋转台2的周向的X方向上的沉积速度和蚀刻速度。此外，在图7中，横轴表示X方向上的晶圆W上的坐标(mm)，纵轴表示沉积速度和蚀刻速度(都是nm/min)。另外，曲线A表示沉积速度，曲线B表示蚀刻速度。

另外，作为蚀刻条件，真空容器1内的压力是1.3Torr，旋转台2的旋转速度是60rpm，Ar/CF₄/O₂的流量是5000sccm/10sccm/100sccm。而且，H₂/H₂－Ar的流量是0sccm/2000sccm。

如图7所示那样可知：表示沉积速度的曲线A于在X轴上的所有坐标上大致均匀，获得了良好的面内均匀性。另一方面，表示蚀刻速度的曲线B的两端部的蚀刻速度相比于中央区域的蚀刻速度大幅度降低。这样，在以往的基板处理装置中，可知晶圆W的边缘部的蚀刻速度明显降低。

图8是表示以往的基板处理装置的旋转台120的凹部124与晶圆W之间的位置关系的剖视图。如图8所示，以往的基板处理装置的凹部124具有保持晶圆W的侧面的作用，因此，内周面与晶圆W的端部(边缘)接近。在该情况下，在晶圆W的中央区域，仅向晶圆W的表面供给蚀刻气体，在晶圆W的边缘部，不仅向晶圆W的边缘部供给蚀刻气体，也向凹部24的底面和内周面供给蚀刻气体。这样一来，由于蚀刻气体的负载效果，蚀刻气体不仅在晶圆W的边缘部被消耗，也在凹部24的底面和内周面被消耗。蚀刻气体的流量与晶圆W的位置没有关系地大致恒定，因此，在晶圆W的中央区域，蚀刻气体全部被利用于膜的蚀刻，而在边缘部，在凹部24的底面和内周面，也被多余地消耗，利用于晶圆W的边缘部的蚀刻的蚀刻气体的量就降低。由于该负载现象，如图7所示，晶圆W的边缘部的蚀刻速度就相比于中央区域的蚀刻速度降低。

图9是表示本发明的第1实施方式的基板处理装置的旋转台2的凹部24与晶圆W之间的位置关系的一个例子的图。

如图9所示，凹部24的内径比晶圆W的外径足够大，可在凹部24的内周面与晶圆W的侧面之间保持比较大的距离。并且，晶圆W被销25保持于凹部24的中央位置。若在该状态进行蚀刻，则晶圆W的边缘部与凹部24的内周面大幅度分开，因此，几乎不受负载效果的影响，能够实现与中央区域相同程度的蚀刻速度。由此，能够使晶圆W上的膜的蚀刻速度的面内均匀性提高。

此外，列举蚀刻处理为例进行了说明，但根据本发明的第1实施方式的基板处理装置，对于产生负载效果的全部基板处理，能够抑制负载效果的产生，提高基板处理的面内均匀性。也能够同样地适用于例如成膜处理，尤其是，对于容易产生负载效果的CVD成膜是有效的。

这样，根据本发明的第1实施方式的基板处理装置，在对形成于图案形成较少的晶圆W的膜进行蚀刻时，能够使蚀刻处理的面内均匀性提高，并且能够使其他各种基板处理中的处理的面内均匀性提高。

〔第2实施方式〕

＜基板处理装置＞

接着，对本发明的第2实施方式的基板处理装置进行说明。在第2实施方式中，以与第1实施方式不同的点为中心进行说明，对与第1实施方式相同或类似的点，简化或省略说明。

图10和图11是表示于在表面形成有沟槽、导通孔这样的凹凸图案的晶圆W的表面上进行成膜、使用以往的基板处理装置而对膜进行蚀刻处理的情况的实验结果的图。图10是表示沿着旋转台的周向的X方向上的蚀刻速度的测定结果的图，图11是表示沿着旋转台的半径方向的Y方向上的蚀刻速度的测定结果的图。

在图10、11中，横轴表示X轴和Y轴上的测定点的坐标(mm)，纵轴表示蚀刻速度(nm/min)。另外，曲线Jx、Jy表示具有在晶圆W的表面没有形成凹凸图案的平坦面的裸晶圆的蚀刻速度，曲线Kx、Ky表示形成有具有裸晶圆的平坦面的表面积的3倍的表面积的凹凸图案的晶圆W的蚀刻速度。另外，曲线Lx、Ly表示形成有具有裸晶圆的平坦面的表面积的5倍的表面积的凹凸图案的晶圆W的蚀刻速度，曲线Mx、My表示形成有具有裸晶圆的平坦面的表面积的10倍的表面积的凹凸图案的晶圆W的蚀刻速度。而且，曲线Nx、Ny表示形成有具有裸晶圆的平坦面的表面积的30倍的表面积的凹凸图案的晶圆W的蚀刻速度。

另外，蚀刻条件如下：真空容器的压力是1.3Torr，旋转台的旋转速度是60rpm。Ar/CF₄/O₂的流量是5000sccm/10sccm/100sccm，H₂/H₂－Ar的流量是0sccm/2000sccm。对于作为分离气体的Ar气体的流量，在轴附近、中间区域、外周部单独使用能够供给分离气体的3根气体喷嘴，在轴附近以200sccm、在中间区域(分离气体喷嘴)以500sccm、在外周部以200sccm进行了供给。

如图10所示，可知：在X轴方向，随着由于凹凸图案的形成而表面积增加，蚀刻速度降低。另外，可知：中央区域的蚀刻量的降低比晶圆W的端部的蚀刻量的降低大，随着由于凹凸图案而表面积增加，端部与中央部之间的蚀刻速度的差变大，面内均匀性恶化。即，在裸晶圆的曲线Jx上，蚀刻速度也高且面内均匀性也良好，大致以表面积是3倍的曲线Kx、表面积是5倍的曲线Lx、表面积是10倍的曲线Mx、表面积是30倍的曲线Nx的顺序蚀刻速度和面内均匀性这两者都逐渐降低。此外，对于X轴方向上的均匀性，裸晶圆是4.5％，表面积3倍晶圆是6.1％，表面积5倍晶圆是17％，表面积10倍晶圆是45％，表面积30倍晶圆是44％。

另外，图11也呈现同样的倾向，在裸晶圆的曲线Jy上，蚀刻速度也高且面内均匀性也良好，大致以表面积是3倍的曲线Ky、表面积是5倍的曲线Ly、表面积是10倍的曲线My、表面积是30倍的曲线Ny的顺序蚀刻速度和面内均匀性这两者都逐渐降低。此外，对于Y轴方向上的均匀性，裸晶圆是4.2％，表面积3倍晶圆是10％，表面积5倍晶圆是19％，表面积10倍晶圆是41％，表面积30倍晶圆是40％。

这样，在对在形成有凹凸图案的晶圆W上成膜的膜进行蚀刻的情况下也产生负载效果，表面积变得越大，蚀刻气体被越多地消耗，蚀刻速度就越降低。另外，在晶圆W的中央区域更多地形成凹凸图案，在边缘部，成为简单的图案或没有形成图案，因此，在中央区域，蚀刻气体被多地消耗，蚀刻速度就相比于边缘部的蚀刻速度降低。

因此，在本发明的第2实施方式的基板处理装置中，构成为，在晶圆W的仅形成单纯的凹凸图案的边缘部的周围设置具有复杂的凹凸图案的表面积增加区域，确保表面积与晶圆W的形成有复杂的凹凸图案的中央区域的表面积的均衡。

图12是表示本发明的第2实施方式的基板处理装置的一个例子的图。在第2实施方式的基板处理装置中，在旋转台2a的凹部24a的外侧的平坦面设有形成有凹凸图案的表面积增加区域27。由此，能够使表面积与晶圆W的中央区域的表面积大致相同，能够对由负载效果造成的蚀刻速度的不均匀进行纠正。

图13是表示本发明的第2实施方式的基板处理装置的旋转台2a的平面构成的一个例子的图。在图13中，示出了如下结构：在旋转台2a的表面形成有5个凹部24a，凹部24a的周围由环状的表面积增加区域27包围。这样，也可以设为这样的结构：由环状的表面积增加区域27包围各凹部24a的外周。由此，能够通过设置表面积增加区域27使晶圆W的凹凸图案较少的边缘部附近具有与中央区域的复杂的凹凸图案的表面积同等的表面积，能够使蚀刻速度均匀化。

图14是表示由环状构件28构成表面积增加区域27的例子的立体图。如图14所示，沿着凹部24a的外周设置环状构件28，在环状构件28的表面形成有表面积增加区域27。具体而言，表面积增加区域27由槽状的凹凸图案构成。环状构件28由各种材料形成为佳，例如也可以由石英形成。旋转台2由石英形成，因此，适于形成凹部24a。另外，在对硅膜(多晶硅膜等)进行蚀刻的情况下，考虑到与蚀刻对象之间的亲和性，也可以由硅形成。

图15是表示在旋转台2a设置有环状构件28的状态的剖视图。如图15所示，旋转台2a具有圆环状的设置凹坑26，环状构件28以与设置凹坑26的形状相仿的方式嵌入而设置，其中，设置凹坑26具有比凹部24a的直径大的内周径。为了环状构件28容易向设置凹坑26设置，环状构件28的底面或侧面(与设置凹坑26接触的接触面)也可以具有与设置凹坑26的形状配合的卡定构造部28a。

在环状构件28的表面形成有包括凹凸图案的表面积增加区域27，仅设置于设置凹坑26，能够容易地确保与在晶圆W的中央部形成的凹凸图案之间的均衡。此外，对于凹凸图案，能够根据用途设为各种的图案，例如，也可以是在平坦面形成有多个平行的槽的图案。

此外，凹部24a也可以在外周侧具有外周槽24b，而且，也可以在外周槽24b的外侧形成有堤(隆起部)24c。为了减少与晶圆W的边缘部的石英(凹部24a的内周面)之间的接触、抑制微粒的产生，根据需要设置外周槽24b。另外，堤24c构成凹部24a的内周面，对在由于旋转台2a的旋转而产生的离心力的作用下在凹部24a内移动的晶圆W的外周部进行支承，将晶圆W保持于凹部24a内。此外，也未必一定设置堤24c，也可以设为如下结构：使凹部24a和设置凹坑26连续地形成而形成大的凹部24a，在该大的凹部24a的外周部设置环状构件28，在环状构件28的内周部形成凹部24a。在该情况下，环状构件28的内周面作为基板保持区域发挥功能。也就是说，环状构件28的内周面具有比晶圆W的外径稍大的内径，具有保持晶圆W的侧面的功能。

另外，对于环状构件28的径向的宽度和厚度，能够根据用途设为各种值，厚度例如是4mm～6mm、也可以优选设为5mm。另外，堤24c的宽度也可以根据用途设为恰当的值，例如是1mm～3mm，也可以优选设为2mm。外周槽24b也能够根据用途设为恰当的宽度和深度。

此外，环状构件28仅载置于设置凹坑26上而被充分地固定。只要在将环状构件28载置到设置凹坑26上的状态下进行成膜工艺，环状构件28以安装到设置凹坑26上的方式被固定，因此，无需粘接、接合等固定。

另外，环状构件28也可以是如下构造：在周向上被分割成多个零件，整体上构成为圆环形状。在每个区域中，在要设为使凹凸图案的表面积增加量不同的设定的情况下，特别便利，能够进行更致密的表面积调整。

图16是环状构件28的一个例子的剖视图。如图16所示，构成表面积增加区域27的凹凸图案可通过在平坦面形成彼此平行的多个槽27a来获得。凹凸图案也可以以各种图案构成，但，例如也可以这样在平坦面形成平行的多根槽27a而构成。通过对槽27a的宽度、槽27a彼此的间距、深度等进行适当调整，能够调整成具有平坦面的表面积的几倍的表面积的凹凸图案。另外，在要使表面积在旋转台2a的中心侧与外周侧不同的情况下，也能够进行那样的调整。例如，也能够将环状构件28分割成多个零件，在各零件使表面积不同，根据工艺适当组合配置来使用。

此外，表面积增加区域27的由凹凸图案导致的表面积的增加率根据用途设为各种设定为佳，例如，也可以在平坦面的表面积的2～30倍的范围内适当根据用途设定。

这样，根据第2实施方式的基板处理装置，即使在对形成有复杂的凹凸图案的晶圆W实施基板处理的情况下，也能够抑制所供给的处理气体的负载效果，使基板处理的面内均匀性提高。

此外，第2实施方式的基板处理装置除了旋转台2a的构成、凹部24a、设置凹坑26内的构成以及设置包含表面积增加区域27在内的环状构件28的点以外，与第1实施方式的基板处理装置的构成是同样的，因此，省略其说明。

＜基板处理方法＞

接着，对使用了本发明的第2实施方式的基板处理装置的基板处理方法的一个例子进行说明。以下，以在作为形成于晶圆W上的凹形状图案之一的导通孔内形成SiO₂膜的方法为例进行说明。此外，在以下的说明中，根据需要参照在第1实施方式的基板处理装置的说明中使用了的图1～6，但在以下的说明中，要将图1～6中的“旋转台2”适当换读成“旋转台2a”、要将“凹部24”」适当换读成“凹部24a”来参照。

另外，在以下的实施方式中，以使用含Si气体作为第1处理气体、使用氧化气体作为第2处理气体、使用CF₄、Ar气体和O₂气体的混合气体(以下称为“CF₄/Ar/O₂气体”。)作为含氟气体的情况为例进行说明。

首先，打开未图示的闸阀，如图2所示，从外部利用输送臂10经由输送口15将晶圆W向旋转台2a的凹部24a的销25内的区域交接。该交接通过在凹部24a停止到面对输送口15的位置时经由凹部24a的底面的贯通孔29(参照图17)从真空容器1的底部侧使未图示的升降销升降来进行。使旋转台2a间歇地旋转来进行这样的晶圆W的交接，将晶圆W分别载置于旋转台2a的5个凹部24a内。在晶圆W的表面形成有使表面积相比于平坦面的表面积大幅度增加的由沟槽、导通孔等构成的凹凸图案。根据在晶圆W的表面形成的凹凸图案的复杂度、即表面积的增加度，将在表面形成有具有恰当的表面积的增加量的表面积增加区域27的环状构件28设置于设置凹坑26，从而形成了凹部24a。

接下来，关闭闸阀，在利用真空泵64使真空容器1内成为抽净的状态之后，从分离气体喷嘴41、42将作为分离气体的Ar气体以预定的流量喷出，从分离气体供给管51和吹扫气体供给管72、73将Ar气体以预定的流量喷出。与此相伴，利用压力调整部件65将真空容器1内调整成预先设定好的处理压力。接下来，一边使旋转台2a顺时针地例如以60rpm的旋转速度旋转一边利用加热器单元7将晶圆W加热到例如450℃。

接着，执行成膜工序。在成膜工序中，从处理气体喷嘴31供给含Si气体，从处理气体喷嘴32供给氧化气体。另外，从蚀刻气体供给部90没有供给任何气体。

在晶圆W通过了第1处理区域P1时，作为原料气体的含Si气体被从处理气体喷嘴31供给而吸附于晶圆W的表面。在表面吸附有含Si气体的晶圆W由于旋转台2a的旋转而通过具有分离气体喷嘴42的分离区域D并被吹扫后，进入第2处理区域P2。在第2处理区域P2中，从处理气体喷嘴32供给氧化气体，含Si气体所含有的Si成分被氧化气体氧化，作为反应产物的SiO₂堆积于晶圆W的表面。

通过了第2处理区域P2的晶圆W在通过具有分离气体喷嘴41的分离区域D并被吹扫之后，再次进入第1处理区域P1。并且，从处理气体喷嘴31供给含Si气体，含Si气体吸附于晶圆W的表面。

以上，一边使旋转台2a连续地旋转多次、一边将第1处理气体和第2处理气体向真空容器1内供给而不将含氟气体向真空容器1内供给。由此，作为反应产物的SiO₂堆积于晶圆W的表面，形成SiO₂膜(氧化硅膜)。

也可以是，在根据需要将SiO₂膜成膜到预定的膜厚之后，从处理气体喷嘴31停止含Si气体的供给，继续从处理气体喷嘴32供给氧化气体，继续进行旋转台2a的旋转，从而进行SiO₂膜的改性处理。

通过执行成膜工序，在作为凹形状图案之一的导通孔内形成SiO₂膜。最初在导通孔内形成的SiO₂膜具有与凹形状相仿的截面形状。

接着，执行蚀刻工序。在蚀刻工序中，SiO₂膜被蚀刻成V字的截面形状。具体而言，蚀刻工序如以下的这样执行。

如图2所示，使来自处理气体喷嘴31、32的含Si气体和氧化气体的供给停止，将Ar气体作为吹扫气体加以供给。旋转台2a设定成适于蚀刻的温度、例如600℃左右。另外，旋转台2a的旋转速度设定成例如60rpm。在该状态下，从蚀刻气体供给部90的喷头部93供给CF₄/Ar/O₂气体，从含氢气体供给部96以例如预先设定好的流量供给H₂/Ar气体，从而开始蚀刻处理。

此时，旋转台2a以低速旋转着，因此，SiO₂膜被蚀刻成V字的截面形状。通过将导通孔内的SiO₂膜蚀刻成V字形状，能够在SiO₂膜形成最上部的开口较宽的孔，在接下来的成膜之际能够将SiO₂膜填埋到底部，能够进行自下而上性较高、难以产生空隙的成膜。

此时，即使是在晶圆W的表面导通孔较深还形成多个、而使表面积增大的复杂的凹凸图案，也可与该图案相对应地形成环状构件28的表面积增加区域27，环状构件28的表面积增加区域27以沿着晶圆W的外周从周围包围晶圆W的方式配置，因此，蚀刻气体在晶圆W的形成有复杂的凹凸图案的中央区域、没有形成那样的复杂的凹凸图案的外周部被消耗同等程度的量，不产生负载效果，就能够对晶圆W的整个面以均匀的蚀刻速度进行蚀刻处理。

另外，如上所述，在喷头部93的下表面93b的外周部设有下方突出面93c，因此，蚀刻区域P3内的外周侧的蚀刻反应能量的降低受到抑制，从该观点出发，也能够以均匀的蚀刻速度进行蚀刻。

这样，一边使旋转台2a连续地旋转多次，一边向真空容器1内供给含氟气体和含氢气体，而不将第1处理气体和第2处理气体向真空容器1内供给。由此，SiO₂膜被蚀刻。

接着，再次执行前述的成膜工序。在成膜工序中，于在蚀刻工序中被蚀刻成V字状的SiO₂膜上进一步形成SiO₂膜，膜厚增加。在蚀刻成V字状的SiO₂膜上成膜，因此，成膜之际入口未被封堵，能够从SiO₂膜的底部堆积膜。

接着，再次执行前述的蚀刻工序。在蚀刻工序中，SiO₂膜被蚀刻成V字形状。

将以上说明的成膜工序和蚀刻工序交替地反复进行需要的次数，一边在SiO₂膜内不产生空隙，一边填埋导通孔。这些工序的反复次数能够根据导通孔等的包含凹形状图案的纵横比在内的形状设为恰当的次数。在例如纵横比较大的情况下，反复次数变多。另外，可推断出导通孔的反复次数比沟槽的反复次数多。

此外，在本实施方式中，说明了反复进行成膜工序和蚀刻工序、来对在晶圆W的表面形成的凹形状图案进行填埋成膜的例子，但本发明并不限定于这一点。

例如，也可以是，将在表面预先形成有膜的晶圆W输入，仅进行蚀刻工序。

另外，也可以是，例如一边使旋转台2a连续地旋转多次，一边将第1处理气体、第2处理气体、含氟气体以及含氢气体向真空容器1内同时供给，在旋转台2a旋转1周的期间内各进行一次成膜工序和蚀刻工序。而且，也可以反复进行多次各进行一次成膜工序和蚀刻工序的循环。

根据本发明的第2实施方式的基板处理装置和基板处理方法，沿着作为基板保持区域的凹部24a的外周在凹部24a的外侧设置具有使表面积增加的表面积增加区域27的环状构件28，从而能够对堆积到晶圆W上的膜进行均匀的蚀刻处理。

此外，在图14、16中，列举在环状构件17的整个上表面形成有凹凸图案的例子进行了说明，但在由凹凸图案带来的面积增加量过多的情况下，也可以设为适当在上表面混有平坦面那样的图案。

〔第3实施方式〕

图17是表示本发明的第3实施方式的基板处理装置的旋转台2b的一个例子的图。第3实施方式的基板处理装置在作为基板保持区域发挥功能的凹部24d的周围设有具有凹凸图案的表面积增加区域27b，这点与第2实施方式的基板处理装置是通用的，但在旋转台2b的表面直接形成有凹凸图案这一点与第2实施方式的基板处理装置不同。

这样，也可以是，不使用环状构件28那样的相对于旋转台2a独立的构件，在旋转台2b的表面直接形成凹凸图案来设置表面积增加区域27b。表面积增加区域27b根据用途设于各种区域为佳，优选以包围晶圆W的外周的至少2/3以上、优选为3/4以上的方式设置。例如，在图17中，将凹部24d的最外周点P彼此直线地连结，因此，最外周点P附近的外周且小于整个外周的1/4、1/6～1/8左右的部分的外侧没有被表面积增加区域27b包围。优选的是，至少以将图17所示的最外周点P彼此连结的直线为最小基准，也在比该最小基准靠外侧的位置设置表面积增加区域27b。

另外，图17所示的表面积增加区域27b的外形形成为六边形形状，在中央部形成有相似的六边形，但内侧的六边形与外侧的六边形之间的大致整体形成有凹凸图案。这样，于在旋转台2b直接形成凹凸图案的情况下，不仅能够在凹部24d的附近形成凹凸图案，也能够在与凹部24d分开的位置形成凹凸图案。

而且，表面积增加区域27b的凹凸图案也能够根据用途设为各种形状图案，例如，也可以与第2实施方式同样地是在平坦面形成槽的图案。在图17中，表面积增加区域27b的外形形成为六边形形状，成为在六边形的边上平行地形成有多个槽的图案。

图18是表示凹部24d和表面积增加区域27b的凹凸图案的表面的图。如图18所示，例如，表面积增加区域27b的表面也可以以形成有多个平行的槽的条纹图案形成。

图19是凹部24d和表面积增加区域27b的凹凸图案的立体图。如图19所示，凹凸图案也可以是通过在旋转台2b的表面的平坦面形成多个彼此平行的槽而构成。

在第3实施方式的基板处理装置中，通过在旋转台2b的表面设置表面积增加区域62b，在预定的整个区域形成凹凸图案，能够使表面积相比于平坦面的表面积增加。

另外，第3实施方式的基板处理方法与第2实施方式的基板处理方法是大致同样的，因此，省略其说明。

〔实验结果〕

接着，说明直至得到本发明的第2和第3实施方式的基板处理装置、基板处理方法进行的实验结果。

图20是对在以往的基板处理装置中使CF₄的流量变化而在裸晶圆的平坦面上形成的整体膜的X轴上的蚀刻速度与在形成有产生30倍的表面积的图案的晶圆W上形成的膜的X轴上的蚀刻速度进行了比较而得到的图。如图20所示那样，即使使CF₄的流量变化为10sccm、15sccm、20sccm、40sccm，裸晶圆的蚀刻速度也大致恒定，相对于此，在形成有图案的晶圆中，边缘部的蚀刻速度比中央区域的蚀刻速度快，也没有发现对负载效果有任何改善。

图21是表示对在以往的基板处理装置中使旋转台的旋转速度变化而在裸晶圆的平坦面上形成的整体膜的X轴上的蚀刻速度与在形成有产生30倍的表面积的图案的晶圆W上形成的膜的X轴上的蚀刻速度进行了比较而得到的图。如图21所示那样，即使使旋转速度变化为5rpm、30rpm、60rpm，裸晶圆的蚀刻速度也大致恒定，相对于此，在形成有图案的晶圆中，边缘部的蚀刻速度比中央区域的蚀刻速度快，也没有发现对负载效果有任何改善。

图22是表示对在以往的基板处理装置中使真空容器内的压力变化而在裸晶圆的平坦面上形成的整体膜的X轴上的蚀刻速度与在形成有产生30倍的表面积的图案的晶圆W上形成的膜的X轴上的蚀刻速度进行了比较而得到的图。如图22所示那样，即使使真空容器内的压力变化为1.3Torr、2.0Torr、4.0Torr，裸晶圆的蚀刻速度也大致恒定，相对于此，在形成有图案的晶圆中，边缘部的蚀刻速度比中央区域的蚀刻速度快，也没有发现对负载效果有任何改善。

这样，即使使各种的工艺条件变化，也无法找出抑制负载效果、提高蚀刻处理的面内均匀性那样的条件。

图23是用于说明在以往的基板处理装置的凹部124的周边的X轴上的两个部位和Y轴上的两个部位、合计4个部位设置表面积增加区域27来进行蚀刻处理的实验方法的图。如图23所示，在凹部124的外侧的4个部位设置在表面形成有凹凸图案的表面积增加区域27，进行了实施蚀刻处理的试运转实验。

图24是图23所示的试运转实验的X轴上的实验结果。如图24所示，通过将表面积增加区域27设置于X轴上的外侧两个部位，在不具有凹凸图案的晶圆W中，如曲线R4所示那样外侧的蚀刻速度提升，相对于此，在形成有凹凸图案的晶圆W中，如曲线S4所示那样外侧的蚀刻速度降低了。这意味着通过设置表面积增加区域27、蚀刻气体的消耗量增加，能够使外侧的蚀刻速度降低。在图24中，表面积增加区域27的效果过大，因此，没有获得均匀的蚀刻速度，但通过设置表面积增加量更少的表面积增加区域27，能够获得均匀的蚀刻速度。这样，示出了：通过设置表面积增加区域27，能够调整与在中央区域形成的凹凸图案之间的蚀刻速度的平衡。

图25是图23所示的试运转实验的Y轴上的实验结果。如图25所示，通过将表面积增加区域27设置于Y轴上的外侧两个部位，在不具有凹凸图案的晶圆W中，如曲线R5所示那样外侧的蚀刻速度提升，相对于此，在形成有凹凸图案的晶圆W中，如曲线S5所示那样外侧的蚀刻速度降低了。这意味着与X轴同样地通过设置表面积增加区域27，蚀刻气体的消耗量增加，能够使外侧的蚀刻速度降低。在图25中，表面积增加区域27的效果过大，因此，没有获得均匀的蚀刻速度，但通过设置表面积增加量更少的表面积增加区域27，能够获得均匀的蚀刻速度。这样，示出了：通过设置表面积增加区域27，能够调整与在中央区域形成的凹凸图案之间的蚀刻速度的平衡。

如图24和图25所示那样，示出了：通过在晶圆W的外侧设置表面积增加区域27，能够形成与在晶圆W的表面形成的凹凸图案同样的蚀刻消耗状态，能够使蚀刻速度均匀化。因而，根据利用了该性质的实施方式2、3的基板处理装置、基板处理方法，即使是在对在表面具有复杂的凹凸图案的基板进行处理的情况下，也能够使基板处理的面内均匀性提高。

如以上说明那样，根据本发明的实施方式，能够提高基板处理的面内均匀性。

以上，对本发明的优选实施方式和实施例进行了详细说明，但本发明并不限制于上述的实施方式和实施例，不脱离本发明的范围就能够对上述的实施方式和实施例施加各种变形和置换。

关联申请的参照

本申请主张基于2015年11月4日向日本国特许厅提出申请的日本特许出愿2015－216320号的优先权，将日本特许出愿2015－216320号的全部内容引用于此。