基板处理装置、半导体器件的制造方法及记录介质、程序与流程

本发明涉及基板处理装置、半导体器件的制造方法及记录介质、程序。

背景技术：

近年来，闪存等半导体器件具有高集成化的倾向。与之相随地，图案尺寸显著地被细微化。细微化造成了深槽的纵横尺寸比变高等影响。在该情况下，需要使气体到达深槽的内侧。

例如，在专利文献1中公开了使用等离子体激发的处理气体对形成在基板上的图案表面进行处理的记载。

专利文献1：日本特开2014-75579号公报

技术实现要素：

在对具有纵横尺寸比高的槽的膜进行等离子体处理的情况下，可以想到等离子体没法到达至槽的内侧。可以想到等离子体在槽的上方失活为原因之一。在该情况下，由于槽底部的处理不充分，所以槽内的处理会变得不均匀。

本发明解决上述课题，其目的在于提供一种对于纵横尺寸比高的槽也能够均匀地处理槽的内部的技术。

提供一种技术，具有：处理室，其对基板进行处理；基板载置部，其在上述处理室中支承基板；气体供给部，其向上述处理室供给气体；高频电力供给部，其供给规定频率的高频电力；第一谐振线圈，其以覆盖上述处理室的方式卷绕，并且由在供给了上述高频电力时在上述处理室中形成等离子体的第一导体构成；第二谐振线圈，其以覆盖上述处理室的方式卷绕，并且由在供给了上述高频电力时在上述处理室中形成等离子体的第二导体构成；和控制部，其以向上述第一谐振线圈供给电力的电力供给期间和向上述第二谐振线圈供给电力的电力供给期间不重叠的方式，控制上述高频电力供给部。

发明效果

目的在于提供一种对于纵横尺寸比高的槽也能够均匀地处理槽的内部的技术。

附图说明

图1是基板处理装置的概略剖视图。

图2是说明基板处理装置的等离子体生成原理的说明图。

图3是说明基板处理装置的等离子体生成原理的说明图。

图4是说明气体供给部、高频电力供给部的动作的说明图。

图5是表示基板处理装置的控制部(控制机构)的结构的图。

图6是形成有在基板处理工序中被处理的槽(沟道)的基板的说明图。

图7是说明基板处理工序的流程图。

具体实施方式

(1)基板处理装置的结构

以下使用图1至图5来说明基板处理装置。本实施方式的基板处理装置构成为主要对形成在基板面上的膜进行氧化处理。

(处理室)

处理装置100具备对基板200进行等离子体处理的处理炉202。在处理炉202中设有构成处理室201的处理容器203。处理容器203具备作为第1容器的拱形的上侧容器210、和作为第2容器的碗形的下侧容器211。通过将上侧容器210覆盖在下侧容器211上，而形成处理室201。上侧容器210由例如氧化铝(al2o3)或石英(sio2)等非金属材料形成，下侧容器211例如由铝(al)形成。

另外，在下侧容器211的下部侧壁上，设有闸阀244。闸阀244构成为，能够在打开时，使用搬送机构(未图示)，经由搬入搬出口245，向处理室201内搬入基板200，或向处理室201外搬出基板200。闸阀244构成为在关闭时保持处理室201内的气密性的隔离阀。

在处理室201周围，卷绕有谐振线圈212。将处理室201中的、与谐振线圈212相邻的空间称为等离子体生成空间201a。将与等离子体生成空间201a连通、且处理基板200空间称为基板处理空间201b。等离子体生成空间201a是生成等离子体的空间，是指在处理室201内比谐振线圈212的下端靠上方、且比谐振线圈212的上端靠下方的空间。另一方面，基板处理空间201b是使用等离子体来处理基板的空间，是指比谐振线圈212的下端靠下方的空间。在本实施方式中，构成为等离子体生成空间201a和基板处理空间201b的水平方向的直径大致相同。

(基板载置台)

在处理室201的底侧中央，配置有载置基板200的作为基板载置部的基板载置台217。基板载置台217由例如氮化铝(aln)、陶瓷、石英等非金属材料形成，构成为能够减少对形成在基板200上的膜等的金属污染。基板载置台217也称为基板载置部。

在基板载置台217的内部，埋入有作为加热机构的加热器217b。加热器217b构成为，当供给电力后，能够将基板200的表面例如从25℃加热到750℃左右。

基板载置台217与下侧容器211电绝缘。阻抗调整电极217c为了进一步提高在载置于基板载置台217的基板200上生成的等离子体的密度的均匀性，而设在基板载置台217内部，经由作为阻抗调整部的阻抗可变机构275而接地。

阻抗可变机构275由谐振线圈、可变电容器构成，构成为通过控制谐振线圈的电感及电阻以及可变电容器的电容值，而能够使阻抗在大约0ω到处理室201的寄生阻抗值的范围内变化。由此，能够经由阻抗调整电极217c及基板载置台217，控制基板200的电位(偏压)。

此外，在本实施方式中，由于能够提高如后述那样生成在基板200上的等离子体的密度的均匀性，所以在该等离子体的密度的均匀性收纳在所期望的范围内的情况下，不进行使用了阻抗调整电极217c的偏压控制。另外，在不进行该偏压控制的情况下，也可以不在基板载置台217设置电极217c。但是，也可以以进一步提高该均匀性为目的而进行该偏压控制。

在基板载置台217，设有具备使基板载置台升降的驱动机构的基板载置台升降机构268。另外，在基板载置台217上设有贯穿孔217a，并且在下侧容器211的底面设有晶片上推销266。贯穿孔217a和晶片上推销266在相互相对的位置至少各设有三处。构成为在通过基板载置台升降机构268使基板载置台217下降时，晶片上推销266在与基板载置台217不接触的状态下穿通贯穿孔217a。

(气体供给部)

在处理室201的上方、即上侧容器210的上部设有气体供给头236。气体供给头236构成为具备帽盖状的盖体233、气体导入口234、缓冲室237、开口238、遮蔽板240和气体吹出口239，能够将反应气体向处理室201内供给。缓冲室237具有作为将从气体导入口234导入的反应气体分散的分散空间的功能。

在气体导入口234处，以通过合流管232合流的方式连接有供给作为含氧气体的氧(o2)气的含氧气体供给管232a的下游端、供给作为含氢气体的氢(h2)气的含氢气体供给管232b的下游端、和供给作为非活性气体的氩(ar)气的非活性气体供给管232c。

在含氧气体供给管232a上，从上游侧按顺序设有o2气体供给源250a、作为流量控制装置的质量流量控制器(mfc)252a、作为开闭阀的阀253a。通过氧气供给管232a、mfc252a、阀253a构成氧气供给部。氧气供给部也称为第1处理气体供给部。

在含氢气体供给管232b上，从上游侧按顺序设有h2气体供给源250b、mfc252b、阀253b。通过含氢气体供给管232b、mfc252b、阀253b构成含氢气体供给部。含氢气体供给部也称为第2处理气体供给部。

在非活性气体供给管232c上，从上游侧按顺序设有ar气体供给源250c、mfc252c、阀253c。通过非活性气体供给管232c、mfc252c、阀253c构成非活性气体供给部。

构成为在含氧气体供给管232a、含氢气体供给管232b和非活性气体供给管232c合流的下游侧，设有阀243a，与气体导入口234连通。构成为通过使阀253a、253b、253c、243a开闭，而能够一边通过mfc252a、252b、252c调整各个气体的流量，一边经由气体供给管232a、232b、232c，将含氧气体、含氢气体、非活性气体等处理气体向处理室201内供给。

主要通过第1处理气体供给部、第2处理气体供给部、非活性气体供给部构成气体供给部(气体供给系统)。此外，在此由于使用了氧气、氢气、非活性气体，所以将第1处理气体供给部、第2处理气体供给部、非活性气体供给部包含于气体供给部，但只要为能够供给气体的构造则并不限于此。

此外，本实施方式的基板处理装置构成为通过从含氧气体供给系统供给作为含氧气体的o2气体而进行氧化处理，但也能够代替含氧气体供给系统而设置将含氮气体供给到处理室201内的含氮气体供给系统。根据像这样构成的基板处理装置，能够代替基板的氧化处理而进行氮化处理。在该情况下，代替o2气体供给源250a，而设置例如作为含氮气体供给源的n2气体供给源，将含氧气体供给管232a构成为含氮气体供给管。

(排气部)

在下侧容器211的侧壁上设有从处理室201内排出反应气体的气体排气口235。以与气体排气口235连通的方式，在下侧容器211上连接有气体排气管231的上游端。在气体排气管231上，从上游侧按顺序设有作为压力调整器(压力调整部)的apc(autopressurecontroller，自动压力控制器)242、作为开闭阀的阀243b、作为真空排气装置的真空泵246。

主要通过气体排气管231、apc242、阀243b构成本实施方式的排气部。此外，也可以将真空泵246包含于排气部。

(等离子体生成部)

在处理室201的外周部、即上侧容器210的侧壁的外侧，以包围处理室201的方式，设有多个螺旋状的谐振线圈212。谐振线圈212由作为第1电极的谐振线圈212a、和作为第2电极的谐振线圈212b构成。构成谐振线圈212a的导体和构成谐振线圈212b的导体沿垂直方向交替地配置。此外，谐振线圈212a也称为第一谐振线圈，谐振线圈212b也称为第二谐振线圈。另外，将谐振线圈212a的导体也称为第一导体，将谐振线圈212b的导体也称为第二导体。

在谐振线圈212a上，连接有rf传感器272、高频电源273、进行高频电源273的阻抗和输出频率的匹配的匹配器274。

高频电源273向谐振线圈212a供给高频电力(rf电力)。rf传感器272设在高频电源273的输出侧，监视所供给的高频的行波和反射波的信息。将通过rf传感器272监视到的反射波电力输入到匹配器274，匹配器274基于从rf传感器272输入的反射波的信息，以反射波成为最小的方式，控制高频电源273的阻抗和输出的高频电力的频率。

高频电源273具备：包含用于规定振荡频率及输出的高频振荡电路及前置放大器的电源控制机构(控制电路)、和用于放大到规定输出的放大器(输出电路)。电源控制机构基于通过操作面板预先设定的与频率及电力相关的输出条件控制放大器。放大器经由传送线路向谐振线圈212a供给固定的高频电力。

将高频电源273、匹配器274、rf传感器272统称为高频电力供给部271。此外，也可以将高频电源273、匹配器274、rf传感器272中的某一个的结构、或其组合称为高频电力供给部271。高频电力供给部271也称为第1高频电力供给部。

在谐振线圈212b上，连接有rf传感器282、高频电源283、进行高频电源283的阻抗和输出频率的匹配的匹配器284。

高频电源283向谐振线圈212b供给高频电力(rf电力)。rf传感器282设在高频电源283的输出侧，监视所供给的高频的行波和反射波的信息。将通过rf传感器282监视到的反射波电力输入到匹配器284，匹配器284基于从rf传感器282输入的反射波的信息，以反射波成为最小的方式，控制高频电源283的阻抗和输出的高频电力的频率。

高频电源283具备：包含用于规定振荡频率及输出的高频振荡电路及前置放大器的电源控制机构(控制电路)、和用于放大到规定输出的放大器(输出电路)。电源控制机构基于通过操作面板预先设定的与频率及电力相关的输出条件控制放大器。放大器经由传送线路向谐振线圈212b供给固定的高频电力。

将高频电源283、匹配器284、rf传感器282统称为高频电力供给部281。此外，也可以将高频电源283、匹配器284、rf传感器282中的某一个的结构、或其组合称为高频电力供给部281。高频电力供给部281也称为第2高频电力供给部。将第1高频电力供给部和第2高频电力供给部281统称为高频电力供给部。

谐振线圈212a、谐振线圈212b为了形成规定波长的驻波，而以固定波长谐振的方式设定卷绕直径、卷绕间距、卷数。即，谐振线圈212a的电气长度被设定为与从高频电力供给部271供给的高频电力的规定频率下的一个波长的整数倍(1倍、2倍、…)相当的长度。谐振线圈212b的电气长度被设定为与从高频电力供给部281供给的高频电力的规定频率下的一个波长的整数倍(1倍、2倍、…)相当的长度。

具体地说，考虑施加的电力、产生的磁场强度或适用的装置的外形等，关于各个谐振线圈212a、212b，以能够通过例如800khz～50mhz、0.5～5kw的高频电力产生0.01～10高斯左右的磁场的方式，设为50～300mm²的有效截面积且200～500mm的谐振线圈直径，在形成等离子体生成空间201a的屋室的外周侧卷绕2～60次左右。

例如，在频率为13.56mhz的情况下，一个波长的长度约为22米，在频率为27.12mhz的情况下，一个波长的长度约为11米，作为优选的实施例，各谐振线圈212a、谐振线圈212b的电气长度以成为该一个波长的长度(1倍)的方式设定。在本实施方式中，将高频电力的频率设定为27.12mhz、且将谐振线圈212的电气长度设定为一个波长的长度(约11米)。

谐振线圈212a的卷绕间距以隔着例如24.5mm间隔成为相等间隔的方式设定。另外，谐振线圈212a的卷绕直径(直径)以比基板200的直径大的方式设定。在本实施方式中，将基板200的直径设为300mm，将谐振线圈212a的卷绕直径以成为比基板200的直径大的500mm的方式设定。

谐振线圈212b的卷绕间距以隔着例如24.5mm间隔成为相等间隔的方式设定。另外，谐振线圈212b的卷绕直径(直径)以比基板200的直径大的方式设定。在本实施方式中，将基板200的直径设为300mm，将谐振线圈212b的卷绕直径以成为比基板200的直径大的500mm的方式设定。

谐振线圈212a和谐振线圈212b以驻波的波腹的位置不重叠的方式配置。另外，谐振线圈212a与谐振线圈212b之间的距离被设定为在各个谐振线圈的导体之间不发生电弧放电的距离。

作为构成谐振线圈212a和谐振线圈212b的材料，而使用铜管、铜薄板、铝管、铝薄板、对聚合物带(polymerbelt)蒸镀铜或铝而得到的材料等。谐振线圈212通过绝缘性材料形成为平板状，且由铅垂地立起设置于基座板248的上端面的多个支承件(未图示)支承。

谐振线圈212a和谐振线圈212b各自的两端电接地，由于在最初设置装置时或在改变处理条件时会对该谐振线圈的电气长度进行微调整，所以其中的至少一端经由可动抽头213(213a、213b)接地。图1中的附图标记214(214a、214b)示出另一个固定接地部。

可动抽头213a以使谐振线圈212a的谐振特性与高频电源273大致相等的方式调整位置。而且，由于在最初设置装置时或在改变处理条件时会对谐振线圈212a的阻抗进行微调整，所以在谐振线圈212a的接地的两端之间，通过可动抽头215a构成供电部。

可动抽头213b以使谐振线圈212b的谐振特性与高频电源283大致相等的方式调整位置。而且，由于在最初设置装置时或在改变处理条件时会对谐振线圈212b的阻抗进行微调整，所以在谐振线圈212b的接地的两端之间，通过可动抽头215b构成供电部。

谐振线圈212a和谐振线圈212b具备可变式接地部及可变式供电部，由此如后述那样，在调整处理室201的谐振频率及负载阻抗时，能够更加简便地进行调整。

而且，以相位电流及反相位电流关于谐振线圈212a、谐振线圈212b各自的电气中点对称地流动的方式，在各谐振线圈212a、谐振线圈212b的一端(或者另一端或两端)，插入有由谐振线圈及遮护板构成的波形调整电路(未图示)。波形调整电路通过将各谐振线圈212a、谐振线圈212b设定为电气非连接状态或电气等效状态而构成为开路。此外，各谐振线圈212a、谐振线圈212b的端部也可以通过扼流圈串联电阻而不接地，与固定基准电位直流连接。

遮蔽板223是用于遮蔽谐振线圈212外侧的电场、且将构成谐振电路所需的电容成分(c成分)形成在与谐振线圈212a或谐振线圈212b之间而设置的。遮蔽板223通常使用铝合金等导电性材料而构成为圆筒状。遮蔽板223从谐振线圈212a、谐振线圈212b各自的外周隔开5～150mm左右而配置。通常，虽然遮蔽板223以电位与谐振线圈212a、谐振线圈212b的两端相等的方式接地，但为了正确地设定谐振线圈212a、谐振线圈212b的谐振频率，而遮蔽板223的一端或两端能够调整抽头位置地构成。或者，也可以是为了正确地设定谐振频率，而在各谐振线圈212a、谐振线圈212b与遮蔽板223之间插入微调电容。

主要通过谐振线圈212a、第1高频电力供给部271构成第1等离子体生成部。另外，通过谐振线圈212b、第2高频电力供给部281构成第2等离子体生成部。将第1等离子体生成部和第2等离子体生成部合称为等离子体生成部。

接下来，使用图2来说明等离子体生成原理及所生成的等离子体的性质。由于各个谐振线圈212a、212b的等离子体生成原理相同，所以在此将一个谐振线圈212a作为例子进行说明。在谐振线圈212b的情况下，将rf传感器272置换成rf传感器282，将高频电源273置换成高频电源283，将匹配器274置换成匹配器284。

由谐振线圈212a构成的等离子体生成电路由rlc的并联谐振电路构成。在从高频电源273供给的高频电力的波长和谐振线圈212a的电气长度相同的情况下，谐振线圈212a的谐振条件是通过谐振线圈212a的电容成分和电感成分生成的电抗成分被抵消而成为纯电阻。但是，在上述等离子体生成电路中产生了等离子体的情况下，实际的谐振频率会根据谐振线圈212a的电压部与等离子体之间的电容耦合的变动、等离子体生成空间201a与等离子体之间的电感耦合的变动、等离子体的激发状态等而稍微变动。

因此，在本实施方式中，由于会在电源侧对产生等离子体时的谐振线圈212a中的谐振的偏差进行补偿，所以在rf传感器272中检测产生等离子体时的来自谐振线圈212a的反射波电力，而匹配器274具有基于检测出的反射波电力修正高频电源273的输出的功能。

具体地说，匹配器274基于在rf传感器272中检测出的产生等离子体时的来自谐振线圈212a的反射波电力，以反射波电力成为最小的方式使高频电源273的阻抗或输出频率增加或减少。在控制阻抗的情况下，匹配器274由对预先设定的阻抗进行修正的可变电容器控制电路构成，在控制频率的情况下，匹配器274由对预先设定的高频电源273的振荡频率进行修正的频率控制电路构成。此外，高频电源273和匹配器274也可以构成为一体。

通过所述结构，在本实施方式中的谐振线圈212a中，如图2所示，由于供给基于包含等离子体的该谐振线圈的实际的谐振频率的高频电力(或者以匹配成包含等离子体的该谐振线圈的实际的阻抗的方式供给高频电力)，所以形成有相位电压和反相位电压始终抵消的状态的驻波。在谐振线圈212a的电气长度与高频电力的波长相同的情况下，在谐振线圈的电气中点(电压为零的节点)处产生最高的相位电流。因此，在电气中点附近，几乎没有与处理室壁或基板载置台217的电容耦合，而形成有电势极低的甜甜圈状的电感等离子体224。另外，根据相同的原理，在谐振线圈的两端部分，也生成有等离子体226、等离子体225。

接下来，使用图3来说明使用谐振线圈212a、谐振线圈212b生成等离子体的状态。

在图3中，与图1同样地，在等离子体生成空间201a周围设有两个谐振线圈212a、谐振线圈212b。当在向等离子体生成空间201a供给了气体的状态下向谐振线圈212a供给了高频电力后，根据上述的原理，会产生电压291、电流292，并且在等离子体生成空间201中生成等离子体293。

同样地，当在向等离子体生成空间201a供给了气体的状态下向谐振线圈212b供给了高频电力后，根据上述的原理，会产生电压294、电流295，并且在等离子体生成空间201中产生等离子体296。

像这样，通过使用多个谐振线圈，而与在一个谐振线圈中生成等离子体的情况相比，能够生成更多的等离子体。即，能够大量地生成等离子体中的原子团成分。因此，由于能够增加可到达深槽的底部的原子团的量，所以能够处理深槽的底部。

接下来，说明等离子体293、等离子体296的产生时刻。首先，作为比较例而考虑在等离子体生成室201a中同时存在等离子体293和等离子体296的情况。

在该情况下，虽然为对各个谐振线圈供给了高频电力的状态，但相邻的谐振线圈有可能在电气方面造成影响。由此，各谐振线圈的相位产生偏差，其结果为，无法在各谐振线圈中生成驻波。

对此，也可以想到使相邻的谐振线圈分隔成在电气上不造成影响的程度的距离，但这样一来就需要扩大谐振线圈之间的距离。其结果为必须提高上侧容器210的高度。若上侧容器210高，则在容器的上方产生的等离子体(例如图2中的等离子体226)与基板200之间的距离会扩大，这会增加等离子体移动的距离，因此会导致失活的量增加。因此，期望尽可能地抑制上侧容器210的高度。

因此，设为向各谐振线圈间歇地供给高频电力。对此使用图4来说明。图4是说明后述的处理工序s240中的气体供给部、高频电力供给部271、高频电力供给部281的动作的图。纵轴示出开/关，横轴示出时间。

气体供给部连续地供给气体。在此期间，高频电力供给部271和高频电力供给部281间歇地供给高频电力。关于高频电力，使从高频电力供给部271供给的供给期间、和从高频电力供给部281供给的供给期间不重叠。

具体地说，在步骤1(工序s1)中从气体供给部供给气体，并且从高频电力供给部271向谐振线圈212a以规定时间供给高频电力，而没有从高频电力供给部281向谐振线圈212b供给高频电力。由此，在等离子体生成室201a中不产生等离子体296，而产生等离子体293。在步骤3(工序s3)中也是同样地，从高频电力供给部271向谐振线圈212a供给高频电力，停止从高频电力供给部281向谐振线圈212b的高频电力供给。

在步骤2(工序s2)中从气体供给部供给气体，并且从高频电力供给部281向谐振线圈212b供给高频电力，停止从高频电力供给部271向谐振线圈212a的高频电力供给。由此，在等离子体生成室201a中不产生等离子体293，而产生等离子体296。步骤4(工序s4)也是同样的。

若像这样进行控制，则在等离子体生成室201a中不会同时存在等离子体293和等离子体296。因此各谐振线圈能够相互不受电气影响地生成驻波。

接着，说明从高频电力供给部271的高频电力供给和从高频电力供给部281的高频电力供给的切换时间。也可以为了可靠地避免受到电气影响，而在向谐振线圈212a的高频电力供给与向谐振线圈212b的高频电力供给之间，设置不向任一线圈供给高频电力的切换时间。

关于切换时间，例如在从工序s1转移到工序s2的情况下，在由谐振线圈212a生成的等离子体293中的电子的速度降低之前，向谐振线圈212b供给高频电力。另外，在从工序s2转移到工序s3的情况下，在由谐振线圈212b生成的等离子体296中的电子的速度降低之前，向谐振线圈212a供给高频电力。因为若维持了电子的速度则能够维持所生成的大量的原子团的活性状态。

(控制部)

作为控制部的控制器221构成为，分别通过信号线a控制apc242、阀243b及真空泵246，通过信号线b控制基板载置台升降机构268，通过信号线c控制加热器电力调整机构276及阻抗可变机构275，通过信号线d控制闸阀244，通过信号线e控制高频电源273、283及匹配器274、284，通过信号线f控制mfc252a～252c及阀253a～253c、243a。

如图5所示，作为控制部(控制机构)的控制器221构成为具备cpu(centralprocessingunit，中央处理器)221a、ram(randomaccessmemory，随机存取存储器)221b、存储装置221c、i/o端口221d的计算机。ram221b、存储装置221c、i/o端口221d构成为能够经由内部总线221e与cpu221a进行数据交换。在控制器221上连接有构成为例如触摸面板或显示屏等的输入输出装置222。

存储装置221c由例如闪存、hdd(harddiskdrive，硬盘驱动器)等构成。在存储装置221c内，能够读出地保存有控制基板处理装置的动作的控制程序、记载了后述的基板处理的步骤和条件等的工艺配方(processrecipe)等。工艺配方是以能够使控制器221执行后述的基板处理工序中的各步骤并得到规定结果的方式进行组合而成的，作为程序而发挥功能。以下，也将该工艺配方和控制程序等总括地简称为程序。此外，在本说明书中在使用了程序这一术语的情况下，存在仅包含工艺配方单方的情况、仅包含控制程序单方的情况、或包含这双方的情况。另外，ram221b构成为暂时保持由cpu221a读出的程序和数据等的存储区域(工作区域)。

i/o端口221d与上述的mfc252a～252c、阀253a～253c、243a、243b、闸阀244、apc阀242、真空泵246、rf传感器272、高频电源273、匹配器274、基板载置台升降机构268、阻抗可变机构275、加热器电力调整机构276等连接。

cpu221a构成为读出并执行来自存储装置221c的控制程序，并且根据来自输入输出装置222的操作指令的输入等从存储装置221c读出工艺配方。并且，cpu221a以遵照所读出的工艺配方的内容的方式，通过i/o端口221d及信号线a控制apc阀242的开度调整动作、阀243b的开闭动作以及真空泵246的起动、停止，通过信号线b控制基板载置台升降机构268的升降动作，通过信号线c控制基于加热器电力调整机构276对加热器217b的供给电力量调整动作(温度调整动作)和基于阻抗可变机构275进行的阻抗值调整动作，通过信号线d控制闸阀244的开闭动作，通过信号线e控制rf传感器272、282、匹配器274、284以及高频电源273、284的动作，通过信号线f控制基于mfc252a～252c对各种气体的流量调整动作以及阀253a～253c、243a的开闭动作等。

控制器221能够通过将保存于外部存储装置(例如磁带、软盘和硬盘等磁盘、cd、dvd等光盘、mo等光磁盘、usb存储器和存储卡等半导体存储器)227的上述程序安装于计算机而构成。存储装置221c和外部存储装置227构成为计算机可读的记录介质。以下，也将其总括地简称为记录介质。在本说明书中，在使用了记录介质这一术语的情况下，存在仅包含存储装置221c单方的情况、仅包含外部存储装置227单方的情况、或包含这两方的情况。此外，向计算机提供程序也可以不使用外部存储装置227而使用因特网、专用线路等通信手段来进行。

(2)基板处理工序

接下来，主要使用图7来说明本实施方式的基板处理工序。图7是表示本实施方式的基板处理工序的流程图。本实施方式的基板处理工序作为例如闪存等半导体器件的制造工序中的一个工序而由上述处理装置100实施。在以下的说明中，构成处理装置100的各部分的动作由控制器221控制。

此外，例如如图6所示，在本实施方式的基板处理工序中所处理的基板200的表面上，预先形成有至少表面由硅层构成、且具有纵横尺寸比高的凹凸部的沟道301。在本实施方式中，对于露出于沟道301的内壁的硅层，作为使用了等离子体的处理而进行氧化处理。沟道301例如是通过在基板200上形成实施了规定图案的掩模层302、且将基板200的表面蚀刻至规定深度而形成的。

(基板搬入工序s210)

说明基板搬入工序s210。首先，将上述基板200搬入到处理室201内。具体地说，基板载置台升降机构268使基板载置台217下降至基板200的搬送位置，使晶片上推销266贯穿到基板载置台217的贯穿孔217a。其结果为，晶片上推销266成为比基板载置台217的表面突出了规定高度的状态。

接着，打开闸阀244，从与处理室201相邻的真空搬送室，使用晶片搬送机构(未图示)将基板200搬入到处理室201内。被搬入的基板200以水平姿势支承在从基板载置台217的表面突出的晶片上推销266上。在将基板200搬入到处理室201内后，使晶片搬送机构向处理室201外退避，关闭闸阀244而将处理室201内密闭。并且，基板载置台升降机构268通过使基板载置台217上升，而将基板200支承于基板载置台217的上表面。

(升温、真空排气工序s220)

说明升温、真空排气工序s220。在此进行被搬入到处理室201内的基板200的升温。加热器217b被预先加热，通过将基板200保持在埋入有加热器217b的基板载置台217上，而将基板200加热到例如150～750℃的范围内的规定值。在此以基板200的温度成为600℃的方式进行加热。另外，在进行基板200的升温的期间，通过真空泵246经由气体排气管231对处理室201内进行真空排气，使处理室201内的压力为规定值。使真空泵246工作直至至少后述的基板搬出工序s260结束。

(反应气体供给工序s230)

说明反应气体供给工序s230。作为反应气体，开始供给作为含氧气体的o2气体和作为含氢气体的h2气体。具体地说，打开阀253a及253b，一边通过mfc252a及252b进行流量控制，一边向处理室201内开始供给o2气体及h2气体。此时，使o2气体的流量为例如20～2000sccm，优选使其为20～1000sccm的范围内的规定值。另外，使h2气体的流量为例如20～1000sccm，优选使其为20～500sccm的范围内的规定值。作为更加优选的例子，优选使o2气体和h2气体的合计流量为1000sccm，使流量比为o2/h2≥950/50。

另外，以处理室201内的压力成为例如1～250pa、优选为50～200pa的范围内的规定压力、更加优选成为约150pa的方式，调整apc242的开度而控制处理室201内的排气。像这样，一边适当地对处理室201内进行排气，一边继续供给o2气体及h2气体直至后述的等离子体处理工序s240结束时为止。

(等离子体处理工序s240)

使用图4来说明等离子体处理工序s240。

在工序s1中，从气体供给部供给气体，并且从高频电力供给部271向谐振线圈212a供给高频电力，而没有从高频电力供给部281向谐振线圈212b供给高频电力。

具体地说，在处理室201内的压力稳定后，对于谐振线圈212a，从高频电源273经由rf传感器272开始施加高频电力。在本实施方式中，从高频电源273向谐振线圈212供给27.12mhz的高频电力。向谐振线圈212供给的高频电力为例如100～5000w的范围内的规定电力，优选为100～3500w，更加优选为约3500w。在电力比100w低的情况下，难以稳定地产生等离子体放电。

由此，在供给有o2气体及h2气体的等离子体生成空间201a内形成有高频电场，通过所述电场，具有高等离子体密度的甜甜圈状的电感等离子体293被激发。等离子体状的o2气体及h2气体电离，生成含氧的氧原子团(氧活性种)和氧离子、含氢的氢原子团(氢活性种)和氢离子等反应种。

如上述那样，在谐振线圈212a的电气长度与高频电力的波长相同的情况下，在等离子体生成空间201a内几乎没有与处理室壁或基板载置台的电容耦合，而电势极低的甜甜圈状的电感等离子体293被激发。由于生成了电势极低的等离子体，所以能够防止在等离子体生成空间201a的壁、基板载置台217上产生鞘层(sheath)。因此，在本实施方式中，等离子体中的离子不会被加速。

在基板处理空间201b中保持在基板载置台217上的基板200上，由电感等离子体生成的原子团和没有被加速的状态下的离子被均匀地供给到槽301内。被供给的原子团及离子与底壁301a及侧壁301b均匀地发生反应，将表面的硅层改性成台阶覆盖(stepcoverage)良好的硅氧化层303。具体地说，底壁301a被改性成氧化层303a，侧壁301b被改性成氧化层303b。

另外，由于防止了离子的加速，所以能够抑制基板200因加速的离子受到损害，另外，会抑制对等离子体生成空间的周壁的溅射作用，也不会给等离子体生成空间201a的周壁造成损伤。

另外，由于附设于高频电源273的匹配器274在高频电源273侧对因在谐振线圈212a中产生的阻抗的不匹配产生的反射波电力进行补偿，对有效负载电力的降低进行补充，所以能够对谐振线圈212a始终可靠地供给初始级别的高频电力，从而能够使等离子体稳定。因此，能够以恒定的速率均匀地对在基板处理空间201b中被保持的基板200进行处理。然后，在经过了规定的处理时间、例如10～300秒后，转移到工序s2。

接下来说明工序s2。在工序s2中，从气体供给部供给气体，并且从高频电力供给部281向谐振线圈212b供给高频电力，停止从高频电力供给部271向谐振线圈212a的高频电力供给。

具体地说，与工序s1同样地，在处理室201内的压力稳定后，对谐振线圈212b从高频电源283经由rf传感器282，开始施加高频电力。在本实施方式中，从高频电源283向谐振线圈212b供给27.12mhz的高频电力。向谐振线圈212供给的高频电力例如为100～5000w的范围内的规定电力，优选为100～3500w，更加优选为约3500w。在电力比100w低的情况下，难以稳定地产生等离子体放电。

由此，在供给有o2气体及h2气体的等离子体生成空间201a内形成有高频电场，通过所述电场，具有高等离子体密度的甜甜圈状的电感等离子体296被激发。另外，通过该电场，对在工序s1中生成的原子团施加能量，将其长寿命化。等离子体状的o2气体及h2气体电离，生成含氧的氧原子团(氧活性种)和氧离子、含氢的氢原子团(氢活性种)和氢离子等反应种。

如上述那样，在谐振线圈212b的电气长度与高频电力的波长相同的情况下，在等离子体生成空间201a内，几乎没有与处理室壁或基板载置台的电容耦合，而电势极低的甜甜圈状的电感等离子体296被激发。

在基板处理空间201b中保持在基板载置台217上的基板200上，由电感等离子体生成的原子团、在工序s1中生成且之后在本工序中被长寿命化的原子团、和没有被加速的状态下的离子被均匀地供给到槽301内。被供给的原子团没有失活地被均匀地供给而与底壁301a及侧壁301b发生反应，将表面的硅层向台阶覆盖良好的硅氧化层改性。

在本工序中也是，由于防止了离子的加速，所以能够抑制基板200因加速的离子受到损害，另外，会抑制对等离子体生成空间的周壁的溅射作用，也不会给等离子体生成空间201a的周壁造成损伤。

另外，由于附设于高频电源283的匹配器284在高频电源283侧对因在谐振线圈212b中产生的阻抗的不匹配产生的反射波电力进行补偿，对有效负载电力的降低进行补充，所以能够对谐振线圈212b始终可靠地供给初始级别的高频电力，从而能够使等离子体稳定。因此，能够以规定的速率均匀地对在基板处理空间201b中被保持的基板200进行处理。

然后，在经过了规定的处理时间、例如10～300秒后，停止从高频电力供给部281向谐振线圈212b的高频电力供给。

另外，关闭阀253a及253b，停止o2气体及h2气体向处理室201内的供给。通过以上，等离子体处理工序s240结束。

此外，也可以根据槽的宽度和/或深度、上部容器210a的高度等，进一步实施工序3、工序4，或者重复实施工序s1至s4。

(真空排气工序s250)

在停止o2气体及h2气体的供给后，经由气体排气管231对处理室201内进行真空排气。由此，将处理室201内的o2气体、h2气体、通过这些气体的反应产生的废气等向处理室201外排气。然后，调整apc242的开度，将处理室201内的压力调整成与和处理室201相邻的真空搬送室(基板200的搬出目的地。未图示)相同的压力(例如100pa)。

(基板搬出工序s260)

在处理室201内成为规定的压力后，使基板载置台217下降至基板200的搬送位置，使基板200支承到晶片上推销266上。并且，打开闸阀244，使用晶片搬送机构将基板200向处理室201外搬出。通过以上，结束本实施方式的基板处理工序。

此外，在本实施方式中示出了将o2气体和h2气体等离子体激发而进行基板的等离子体处理的例子，但并不限于此，例如也可以代替o2气体而将n2气体供给到处理室201内，将n2气体和h2气体等离子体激发而对基板执行氮化处理。在该情况下，能够代替上述含氧气体供给系统而使用具备上述含氮气体供给系统的处理装置100。

另外，在此使用了两个高频电力供给部271、高频电力供给部281，但只要使向各谐振线圈的高频电力供给不重叠即可，例如也可以将一个高频电力供给部经由开关与谐振线圈212a、212b连接。在该情况下，在工序s1中将谐振线圈212a和高频电力供给部连接，在工序s2中切换开关，将谐振线圈212b和高频电力供给部连接。

另外，在此使用两个谐振线圈进行了说明，但并不限于此，也可以为三个以上。

<其他实施方式>

在上述实施方式中，说明了使用等离子体对基板表面进行氧化处理和氮化处理的例子，但并不限于这些处理，能够适用于使用等离子体对基板实施处理的所有技术。例如，能够适用于使用等离子体进行的对形成于基板表面的膜的改性处理、掺杂处理、氧化膜的还原处理、对该膜的蚀刻处理、抗蚀的灰化处理等。