基板处理方法与流程

1.本公开涉及一种基板处理方法。


背景技术：

2.专利文献1公开一种在基板处理前在腔室内壁涂覆含硅膜来减少微粒的方法。
3.现有技术文献
4.专利文献
5.专利文献1：美国专利第7204913号


技术实现要素：

6.发明要解决的问题
7.本公开提供一种抑制微粒的产生并且对腔室内进行预涂的技术。
8.用于解决问题的方案
9.基于本公开的一个方式的基板处理方法包括：工序(a)，在配置于腔室内的腔室内部件形成预涂膜；以及工序(b)，在工序(a)之后，对1个以上的基板进行处理。工序(a)包括：工序(a1)，不使用等离子体地在所述腔室内部件形成第一膜，或使用在能够抑制所述腔室内部件的溅射的条件下从反应气体生成的第一等离子体来在所述腔室内部件形成第一膜；以及工序(a2)，使用第二等离子体在所述第一膜的表面形成第二膜。
10.发明的效果
11.根据本公开，能够抑制微粒的产生并且对腔室内进行预涂。
附图说明
12.图1是表示实施方式所涉及的基板处理装置的概要结构的图。
13.图2是表示实施方式所涉及的基板处理方法的一例的流程图。
14.图3是示意性地表示以往的预涂时的腔室内的状态的图。
15.图4是表示实施方式所涉及的基板处理方法中的预涂的工序的一例的流程图。
16.图5是表示实施方式所涉及的蚀刻速率的一例的图。
17.图6是示意性地表示实施方式所涉及的预涂的工序中的腔室内的状态的图。
18.图7是表示以往的预涂中的膜厚的变化的一例的图。
19.图8是表示实施方式所涉及的预涂时的膜厚的变化的一例的图。
20.图9是表示实施方式所涉及的预涂的工序中的膜厚的变化的另一例的图。
21.图10是表示在实施方式所涉及的预涂的工序中使等离子体生成用的高频电力增加的一例的图。
22.图11是表示在实施方式所涉及的预涂的工序中使等离子体生成用的高频电力增加的另一例的图。
23.图12是表示预涂膜的膜厚与贯通预涂膜的离子的离子能量之间的关系的一例的
图。
24.图13是表示预涂膜的膜厚与贯通预涂膜的离子的离子能量之间的关系的一例的图。
具体实施方式
25.下面，基于附图来详细地说明公开的基板处理方法的一个实施方式。此外，公开的基板处理方法不受本实施方式限定。
26.在半导体器件的制造中，将半导体晶圆等基板配置在腔室内来对其实施等离子体蚀刻等基板处理。腔室的内壁例如被al(铝)、y(钇)等金属化合物覆盖。当在腔室内实施基板处理时，有时覆盖腔室内壁的金属化合物会剥离，半导体器件由于剥离的金属化合物的微粒而产生形状异常。因此，在实施基板处理前，对腔室内进行预涂来抑制金属化合物的污染。通过从供给到腔室内的成膜材料生成等离子体来进行预涂。此时，在形成预涂膜之前离子入射到腔室内的部件，有时会产生微粒。
27.因此，期望一种抑制微粒的产生并且对腔室内进行预涂的新的技术。
28.[实施方式]
[0029]
[成膜装置的结构]
[0030]
对实施方式进行说明。下面，以作为基板处理实施等离子体蚀刻等等离子体处理的情况为主要的例子进行说明。图1是表示实施方式所涉及的基板处理装置10的概要结构的图。基板处理装置10是实施方式所涉及的基板处理装置的一例。能够使用图1所示的基板处理装置10以实现实施方式所涉及的基板处理方法。图1所示的基板处理装置10是所谓的电感耦合型等离子体(inductively-coupled plasma：icp)装置，具有用于生成电感耦合型等离子体的等离子体源。但是，实施方式所涉及的基板处理装置也可以利用通过其它方法生成的等离子体。例如，实施方式所涉及的基板处理装置也可以是利用电容耦合型等离子体(ccp)、ecr等离子体(electron-cyclotron-resonance plasma：电子回旋共振等离子体)、螺旋波激励等离子体(hwp)、或表面波等离子体(swp)等的装置。
[0031]
基板处理装置10具备腔室12。腔室12由含al(铝)、y(钇)等的金属形成。例如，腔室12由al2o3、y2o3形成。腔室12例如为大致圆筒形状。在腔室12内设置有用于执行处理的空间12c。
[0032]
在空间12c的下方配置有基板支承器14。基板支承器14构成为保持载置于其上的基板w。基板w例如为半导体晶圆。
[0033]
基板支承器14能够由支承机构13支承。支承机构13在空间12c内从腔室12的底部向上方延伸。支承机构13可以为大致圆筒形。支承机构13能够由石英等绝缘材料构成。
[0034]
基板支承器14具备静电吸盘16和下部电极18。下部电极18包括第一板18a和第二板18b。第一板18a和第二板18b由铝等金属构成。第一板18a和第二板18b例如为大致圆筒形。第二板18b配置于第一板18a上。第二板18b与第一板18a电连接。
[0035]
静电吸盘16配置在第二板18b上。静电吸盘16具备绝缘层和配置在该绝缘层内的薄膜电极。静电吸盘16的薄膜电极经由开关23而与直流电源22电连接。静电吸盘16利用直流电源22的直流电压生成静电力。静电吸盘16通过生成的静电力对基板w进行吸附保持。
[0036]
在基板处理装置10中，在第二板18b上且第二板18b的周围以包围基板w和静电吸
盘16的外周的方式配置有边缘环er。边缘环er具有提高工艺的均匀性的作用。边缘环er例如由硅制成。
[0037]
在第二板18b内形成有流路24。从配置于腔室12外部的温度调节部(例如冷却单元)向流路24供给用于控制温度的制冷剂等热交换介质。温度调节部调节热交换介质的温度。热交换介质从温度调节部通过管26a并被供给到流路24。从温度调节部通过管26a供给到流路24的热交换介质通过管26b被送回到温度调节部。在利用温度调节部对热交换介质进行温度调节后，使热交换介质返回到基板支承器14内的流路24。通过这样，能够调节基板支承器14的温度、即基板w的温度。
[0038]
基板处理装置10还具备气体供给线路28，该气体供给线路28在基板支承器14内通过并延伸到静电吸盘16的上表面。从热交换气体供给机构通过气体供给线路28向静电吸盘16的上表面与基板w的下表面之间的空间供给氦(he)气体等热交换气体。通过热交换气体，促进基板支承器14与基板w之间的热交换。
[0039]
另外，加热器ht也可以配置在基板支承器14内。加热器ht是加热装置。加热器ht例如嵌入在第二板18b或者静电吸盘16内。加热器ht与加热器电源hp连接。加热器电源hp向加热器ht供给电力，由此调整基板支承器14的温度，进而调整基板w的温度。
[0040]
基板支承器14的下部电极18经由匹配器32来与高频(radio frequency：rf)电源30连接。高频电源30为偏压用的高频电源的一例。高频电源30向下部电极18供给偏压用的高频电力，来向载置于基板支承器14上的基板w吸引离子。高频电源30生成的高频电力的频率例如为400khz到40.68mhz的范围内。在一例中，高频电力的频率为13.56mhz。
[0041]
匹配器32包括进行高频电源30的输出阻抗与负载侧即下部电极18侧的阻抗之间的匹配的电路。
[0042]
基板处理装置10还具备屏蔽件34，该屏蔽件34以装卸自如的方式安装于腔室12的内壁。另外，屏蔽件34以包围支承机构13的外周的方式配置。屏蔽件34用于防止通过处理而生成的副生成物向腔室12附着。屏蔽件34也可以是被涂覆了y2o3等陶瓷的铝构件。
[0043]
在基板支承器14与腔室12的侧壁之间形成有排气通路。排气通路与形成于腔室12的底部的排气口12e连接。排气口12e经由管36来与排气装置38连接。排气装置38包括压力调整部、涡轮分子泵(tmp)等真空泵。隔板40配置于排气通路内、即基板支承器14与腔室12的侧壁之间。隔板40具有将隔板40沿厚度方向贯穿的多个贯通孔。隔板40也可以是表面被y2o3等的陶瓷涂覆的铝构件。
[0044]
在腔室12的上侧形成有开口。开口由电介质窗42封闭。电介质窗42由石英等形成。电介质窗42例如为平坦的板。
[0045]
在腔室12的侧壁形成有气体供给口12i。气体供给口12i经由气体供给管46来与气体供给部44连接。气体供给部44向空间12c供给处理中使用的各种气体。气体供给部44具备多个气体源44a、多个流量控制器44b以及多个阀44c。在图1中虽未明示，但也可以针对所供给的每种气体设置不同的气体供给口，以使气体不混合。
[0046]
多个气体源44a包括后述的各种气体的气体源。一个气体源可以供给一种以上的气体。多个流量控制器44b也可以是质量流量控制器(mfc)。流量控制器44b通过压力控制来实现流量控制。多个气体源44a中包括的各气体源经由多个流量控制器44b中的对应的一个流量控制器以及多个阀44c中的对应的一个阀来与气体供给口12i连接。关于气体供给口
12i的位置没有特别限定。例如，气体供给口12i也可以不形成于腔室12的侧壁而形成于电介质窗42内。
[0047]
在腔室12的侧壁内形成有开口12p。开口12p为基板w的搬入搬出路径。基板w被从外部经由开口12p搬入到腔室12的空间12c，被从空间12c内经由开口12p向腔室12外搬出。在腔室12的侧壁上设置有闸阀48，闸阀48能够使开口12p打开和关闭。
[0048]
在腔室12和电介质窗42上配置有天线50和屏蔽件60。天线50和屏蔽件60配置于腔室12的外侧。在一个实施方式中，天线50包括内侧天线元件52a和外侧天线元件52b。内侧天线元件52a是配置于电介质窗42的中央的螺旋线圈。外侧天线元件52b是配置于电介质窗42上且在内侧天线元件52a的外周侧的螺旋线圈。内侧天线元件52a和外侧天线元件52b分别由铜、铝、不锈钢等导电性材料构成。
[0049]
内侧天线元件52a和外侧天线元件52b由多个保持件54把持，并被集中保持。多个夹固器54分别为棒状。多个保持件54从内侧天线元件52a的大致中央向外侧天线元件52b的外周侧沿径向延伸。
[0050]
天线50被屏蔽件60覆盖。屏蔽件60具备内侧屏蔽壁62a和外侧屏蔽壁62b。内侧屏蔽壁62a为圆筒形状。内侧屏蔽壁62a配置于内侧天线元件52a与外侧天线元件52b之间，包围内侧天线元件52a。外侧屏蔽壁62b为圆筒形状。外侧屏蔽壁62b配置于外侧天线元件52b的外侧，包围外侧天线元件52b。
[0051]
在内侧天线元件52a上配置有圆盘状的内侧屏蔽板64a。内侧屏蔽板64a覆盖内侧屏蔽壁62a的开口。在外侧天线元件52b上配置有平坦的环状的外侧屏蔽板64b。外侧屏蔽板64b覆盖内侧屏蔽壁62a与外侧屏蔽壁62b之间的开口。
[0052]
屏蔽件60中包括的屏蔽壁和屏蔽板的形状不限定于上述的形状。例如，屏蔽件60的屏蔽壁也可以为截面为四边形的棱柱状。
[0053]
内侧天线元件52a及外侧天线元件52b与高频电源70a及高频电源70b分别连接。高频电源70a和高频电源70b是等离子体生成用的高频电源的一例。内侧天线元件52a和外侧天线元件52b从高频电源70a和高频电源70b分别接受相同或不同频率的电力供给。当从高频电源70a向内侧天线元件52a供给高频电力时，在空间12c内产生感应磁场，感应磁场激励空间12c内的气体来在基板w的中心上方产生等离子体。另一方面，当从高频电源70b向外侧天线元件52b供给高频电力时，在空间12c内产生感应磁场，激励空间12c内的气体，使等离子体呈环状地产生在基板w的外周部上方。
[0054]
内侧天线元件52a及外侧天线元件52b各自的电长度与从高频电源70a和高频电源70b输出的频率相应地被调整。因此，内侧屏蔽板64a和外侧屏蔽板64b的z轴方向上的位置分别由致动器68a和68b独立地调整。
[0055]
基板处理装置10还具备控制器80。控制器80例如是具备处理器、存储器等存储部、输入部、显示器等的计算机。控制器80基于存储部中存储的控制程序、制程数据进行动作，来控制基板处理装置10的各部。例如，控制器80控制多个流量控制器44b、多个阀44c、排气装置38、高频电源70a、70b、高频电源30、匹配器32、加热器电源hp等。控制器80从存储部读出程序、数据来控制基板处理装置10的各部，由此实施后述的实施方式所涉及的基板处理方法的基板处理。
[0056]
[基板处理方法的处理的流程的一例]
deposition：化学气相沉积法)在腔室内部件形成预涂膜的第一膜。具体地说，也可以是，由高频电源70a及高频电源70b供给等离子体生成用的高频电力从反应气体生成第一等离子体，由此形成第一膜。此时，在能够抑制腔室内部件的溅射的条件下生成第一等离子体。例如，在步骤s12中，可以通过控制等离子体生成用的高频电力、偏压用的高频电力、腔室内压力以及腔室内的温度中的至少一方，来抑制腔室内部件由于第一等离子体而溅射。另外，在反应气体包含含卤素气体的情况下，也可以通过含卤素气体的浓度来抑制腔室内部件因第一等离子体而溅射。在一例中，控制等离子体生成用的高频电力，来将腔室内部件与等离子体的电势差调整为100v以下或者50v以下，由此能够抑制腔室内部件的溅射。
[0072]
在步骤s12中，也可以通过ald(atomic layer deposition：原子层沉积法)形成第一膜。在ald的情况下，向腔室12内供给第一反应气体，使第一反应气体在腔室内吸附于部件。此时，也可以从腔室12吹扫出未吸附于腔室内部件的多余的第一反应气体。之后，向腔室12内供给第二反应气体，使从第二反应气体生成的等离子体(第一等离子体)与吸附于腔室内部件的第一反应气体反应，由此形成第一膜。相比于cvd，通过ald能够以低的等离子体密度ne在腔室内部件均匀地形成第一膜。
[0073]
实施步骤s12，直到第一膜的膜厚成为能够保护腔室内部件以免其在接下来的步骤s12中由于等离子体而发生溅射的规定的厚度为止。
[0074]
在步骤s13中，从气体供给部44向腔室12内供给包含第二膜的成分的反应气体，并使用从该反应气体生成的第二等离子体在第一膜的表面形成第二膜。第一膜和第二膜既可以是相同种类的膜，也可以是不同种类的膜。第二膜例如能够通过cvd来形成。具体地说，向腔室12内供给包含第二膜的成分的反应气体，并从该反应气体来生成等离子体(第二等离子体)，由此形成第二膜。此时，在步骤s12中形成的第一膜保护腔室内部件以免其由于第二等离子体而发生溅射。因此，在步骤s13中，能够抑制预涂实施时的微粒的产生。
[0075]
此外，只要腔室内部件被第一膜保护以免其由于第二等离子体而发生溅射，则对步骤s13中的预涂的条件没有特别限制。例如，在步骤s12中通过cvd形成第一膜的情况下，根据步骤s12中的预涂的条件，例如能够选择满足以下的(1)～(4)中的至少一个的条件。
[0076]
(1)在步骤s13中供给的等离子体生成用的高频电力比在步骤s12中供给的等离子体生成用的高频电力大。
[0077]
(2)在步骤s13中供给的偏压用的高频电力比在步骤s12中供给的偏压用的高频电力大。
[0078]
(3)步骤s13中的腔室内的温度比步骤s12中的腔室内的温度高。
[0079]
(4)在反应气体包含含卤素气体的情况下，步骤s13中的含卤素气体的浓度比步骤s12中的含卤素气体的浓度高。
[0080]
在实施步骤s13直到由第一膜和第二膜形成的预涂的膜的膜厚成为能够保护腔室内部件免受等离子体处理的厚度之后，向图2的步骤s3转移。
[0081]
作为预涂膜，例如能够使用含硅膜、有机膜、含金属膜。作为含硅膜，例如能够使用氧化硅膜或者氮化硅膜。作为含金属膜，能够使用含钛(ti)、钽(ta)、钌(ru)、铝(al)、铪(hf)或锡(sn)等金属的膜、或含这些金属的氧化物、氮化物、硫化物或卤化物的膜。
[0082]
下面，对用于形成各种预涂膜的材料的一例进行说明。
[0083]
在通过cvd形成含硅膜的情况下，作为反应气体，能够使用含硅气体与含氧气体或
含氮气体的混合气体。在通过ald形成含硅膜的情况下，能够使用含硅气体作为第一反应气体，使用含氧气体或含氮气体作为第二反应气体。更具体地说，在形成氧化硅膜的情况下，能够使用包含氨基硅烷、sicl4或sif4等的气体作为含硅气体，能够使用o2气等作为含氧气体等。另外，在形成氮化硅膜的情况下，能够使用包含氨基硅烷、sicl4、二氯硅烷或六氯乙硅烷等的气体作为含硅气体，能够使用nh3气或者n2气等作为含氮气体。
[0084]
有机膜例如能够通过从c2h4等含碳气体生成等离子体来形成。另外，能够通过以下方式形成：在向腔室12内供给环氧化合物、羧酸、羧酸卤化物、无水羧酸、异氰酸酯、酚类等第一反应气体并使第一反应气体吸附于腔室内部件后，使吸附于腔室内部件的第一反应气体与从具有nh键的无机化合物气体、非活性气体、n2及h2的混合气体、h2o气体、h2及o2的混合气体等第二反应气体生成的等离子体反应。
[0085]
在通过cvd形成含金属膜的情况下，作为反应气体，能够使用含金属气体与氧化性气体或还原性气体的混合气体。在通过ald形成含金属膜的情况下，能够使用含金属气体作为第一反应气体，使用氧化性气体或还原性气体作为第二反应气体。更具体地说，作为第一反应气体，能够使用含ti、ta、ru、al、hf、sn等金属的气体、或包含这些金属的氧化物、氮化物、硫化物或卤化物的气体。作为第二反应气体，能够使用h2气等含氢气体、o2气等含氧气体、h2气及n2气的混合气体或nh3气等含氢及氮的气体。作为第二反应气体，在使用含氢气体的情况下能够形成含金属膜，在使用含氧气体的情况下能够形成金属氧化膜，在使用含氢及氮的气体的情况下能够形成金属氮化膜。
[0086]
此处，对在步骤s12中通过cvd形成第一膜的情况的条件更详细地进行说明。在形成预涂的第一膜时的腔室内部件的溅射速度根据腔室内部件的电势而变化。图5是表示实施方式所涉及的蚀刻速率的一例的图。图5表示使用cl2气对形成于硅基板上的y2o3膜进行等离子体蚀刻时的蚀刻速率。图5的纵轴表示蚀刻速率(e/r)。横轴表示rf偏压电压。蚀刻速率相当于腔室内部件的溅射速度。rf偏压电压相当于等离子体与腔室内部件的电位差(电势)。rf偏压电压与从高频电源30供给的偏压用的高频电力的大小相应地增减。如图5所示，当rf偏压电压变低时，蚀刻速率降低。例如，当rf偏压电压为100v以下时，蚀刻速率变小，如果rf偏压电压为50v以下，则蚀刻速率为负。由此，认为在腔室内部件的电势为100v以下的情况下大幅度地抑制腔室内部件的溅射。另外，认为在腔室内部件的电势为50v以下的情况下几乎不发生腔室内部件的溅射。因而，认为在实施预涂时腔室内部件的电势为100v以下或50v以下的情况下能够大体抑制腔室内部件的溅射。例如能够通过将腔室内部件与等离子体的电势差设为100v以下或50v以下，来抑制腔室内部件的溅射。
[0087]
另外，用于将腔室内部件的电势控制为上述范围的条件根据腔室12的构造、等离子体生成用的高频电力的大小、偏压用的高频电力的大小、等离子体生成方式(icp、ccp、swp等)而变动。另外，腔室内部件的电势也根据向腔室12内供给的气体种类、腔室12内的压力而变动。
[0088]
因此，可以预先求出在基板处理装置10中能够将腔室内部件的电势控制为上述范围的条件，在该条件下形成第一膜。例如，求出使腔室内部件与等离子体的电势差为100v或者50v的等离子体生成用的高频电力，并将该数据存储于控制器80的存储部。而且，在实施方式所涉及的基板处理方法中，在步骤s12中，控制器80基于存储于控制器80的存储部的数据来控制从等离子体生成用的高频电源70a和高频电力70b供给的高频电力。例如，控制器
80控制高频电源70a和高频电力70b，来供给使腔室内部件与等离子体的电势差为50v以下或者100v以下的等离子体生成用的高频电力。由此，腔室内部件不发生溅射地形成第一膜，腔室12内被进行预涂。
[0089]
图6是示意性地表示实施方式所涉及的预涂的工序中的腔室12内的状态的图。与图3同样，图6简要地示出腔室12的内部。例如，在步骤s12中，如上侧的图所示，在腔室12内生成低密度的等离子体，来通过第一膜c1涂覆腔室内部件。在步骤s13中，如下侧的图所示，在腔室12内生成高密度的等离子体。此时，虽然离子入射到腔室内部件，但由于腔室内部件被第一膜c1涂覆，因此抑制微粒的产生。
[0090]
在此，对以往的预涂中的膜厚的变化与实施方式所涉及的预涂中的膜厚的变化进行说明。图7是表示以往的预涂中的膜厚的变化的一例的图。图7示出等离子体生成用的高频电力、所生成的离子通量γi的量以及预涂的膜厚的经时变化。在以往的预涂中，在腔室12内生成高密度的等离子体。在生成了高密度的等离子体的情况下，离子通量γi急剧地增加，有时在形成预涂膜前或者预涂膜成为足够的厚度前离子入射到腔室内部件，而产生微粒。
[0091]
图8是表示实施方式所涉及的预涂中的膜厚的变化的一例的图。图8示出等离子体生成用的高频电力(rf power)、所生成的离子通量的量γi、预涂的膜厚d的经时变化。在步骤s12中，供给等离子体生成用的高频电力hf1，在腔室12内生成低密度的等离子体(第一等离子体)。在步骤s12中，等离子体为低密度，因此离子通量的量γ
i1
少，成膜速率低。当通过步骤s12形成的第一膜c1为规定的厚度d1时，向步骤s13转移。在步骤s13中，供给等离子体生成用的高频电力hf2在腔室12内生成高密度的等离子体(第二等离子体)。在步骤s13中，等离子体为高密度，因此成膜速率变高，能够迅速地形成第二膜。在步骤s13中，由于等离子体为高密度，因此离子通量的量γ
i2
变多，但能够由第一膜c1来保护腔室内部件以免其由于第二等离子体而发生溅射。像这样，实施方式所涉及的预涂能够抑制微粒的产生并且迅速地进行预涂。
[0092]
另外，在图8中，以在步骤s12中连续地形成膜的情况为例进行了说明。但是，不限于此。也可以在步骤s12中断续地形成膜。图9是表示实施方式所涉及的预涂的工序中的膜厚的变化的其它一例的图。图9示出等离子体高频电力(rf power)、执行ald或者cvd的定时、所生成的离子通量的量γi、预涂的膜厚d的经时变化。在步骤s12中，断续地进行预涂的材料的气体与等离子体生成用的高频电力hf的供给来形成膜。
[0093]
另外，在步骤s12中，也可以与第一膜的膜厚的增加相应地使等离子体生成用的高频电力增加。图10是表示在实施方式所涉及的预涂的工序中使等离子体生成用的高频电力增加的一例的图。图10示出等离子体生成用的高频电力(rf power)、所生成的离子通量的量γi、预涂的膜厚d的经时变化。在步骤s12中，与膜厚d的增加相应地使等离子体生成用的高频电力阶段性地增加来形成膜。
[0094]
在步骤s12中，关于离子是否到达腔室内部件而对其造成损伤从而使微粒飞散，由离子的能量与第一膜c1的厚度之间的关系决定。因此，在步骤s12中，也可以在离子不会贯通第一膜c1的范围内，与第一膜c1的膜厚的增加相应地使等离子体生成用的高频电力增加。
[0095]
图11是表示在实施方式所涉及的预涂的工序中使等离子体生成用的高频电力增
加的其它的一例的图。图11示出等离子体生成用的高频电力(rf power)、预涂膜的膜厚的经时变化。在步骤s12中，首先调整偏压用的rf电力以使腔室内部件与等离子体的电势差为50v以下，形成第一膜c1直到其膜厚达到d1为止。直到膜厚成为d1为止所供给的等离子体生成用的高频电力只要是使腔室内部件与等离子体的电势差为50v以下的电力，则既可以是固定的，也可以是变动的。例如，既可以使等离子体生成用的高频电力以使等离子体与腔室的电位差如图11的(a)所示那样按固定的比例增加的方式变动，也可以使等离子体生成用的高频电力以使等离子体与腔室的电位差的增加率如(b)及(c)所示那样渐增或渐减的方式变动。在第一膜c1的膜厚达到d1之后，作为转移期间，一边在离子不会贯通第一膜c1的范围内使等离子体生成用的高频电力增加，一边形成第一膜c1直到其达到离子不会贯通第一膜c1的膜厚d2为止。由于在膜厚达到d2之后离子不会贯通第一膜c1，因此进一步向成膜速率高的步骤s13转移。
[0096]
在转移期间，可以在离子不会贯通第一膜c1的范围内使偏压用的rf电力增加。图12和图13是表示预涂膜的膜厚与贯通预涂膜的离子的离子能量之间的关系的一例的图。图12是形成了sio2膜作为预涂膜的例子。图13是形成了有机膜作为预涂膜的例子。图12和图13示出预涂膜的膜厚与离子贯通该膜厚的预涂膜所需的离子能量(vmax)之间的关系。如图12和图13所示，膜厚越厚，为了贯通预涂膜而需要的离子能量越大。在图12和图13中用斜线区域表示离子不会贯通的膜厚的范围。将膜厚d2设为即使在步骤s12中产生的离子的离子能量也不会贯通的斜线区域的膜厚。在转移期间，沉积第一膜c1直到在步骤s12中产生的离子的最大离子能量也不会贯通的膜厚d2为止。由此，由于离子不会贯通第一膜c1，因此能够抑制微粒的产生。
[0097]
[预涂的第二例]
[0098]
在上述的预涂的第一例中，使用等离子体来形成第一膜，但是也能够不使用等离子体地形成第一膜。在该情况下，例如，能够使用包含第一有机化合物的气体、包含第二有机化合物的气体作为反应气体。第二有机化合物可以是与第一有机化合物不同的有机化合物。
[0099]
在第二例的步骤s12中，向腔室12内供给包含第一有机化合物的气体，使第一有机化合物吸附于腔室内部件的表面。此时，也可以从腔室12吹扫出未吸附于腔室内部件的第一有机化合物。之后，向腔室12内供给包含第二有机化合物的气体，使吸附于腔室内部件的表面的第一有机化合物与第二有机化合物聚合，由此形成第一膜。在第二例中，由于在形成第一膜时不使用等离子体，因此腔室内部件不会因第一等离子体而被溅射。
[0100]
在第二例中，作为第一有机化合物，例如能够使用异氰酸酯、羧酸或者羧酸卤化物等。另外，作为第二有机化合物，例如能够使用具有胺或羟基的化合物。另外，例如能够使用无水羧酸作为第一有机化合物，使用胺作为第二有机化合物。另外，例如也能够使用双酚a作为第一有机化合物，使用碳酸二苯酯或环氧氯丙烷作为第二有机化合物。无论是使用哪种有机化合物的情况，均可以为了促进聚合反应而利用加热器等对腔室内部件进行加热。
[0101]
[效果]
[0102]
像这样，实施方式所涉及的基板处理包括：工序(a)(步骤s2，步骤s11～s13)，在配置于腔室12内的腔室内部件(例如腔室12的内壁、基板支承器14以及电介质窗42)形成预涂膜；以及工序(b)，在工序(a)之后，对1个以上的基板进行处理(步骤s4)。工序(a)包括：工序
(a1)，不使用等离子体地在所述腔室内部件形成第一膜，或使用在能够抑制腔室内部件的溅射的条件下生成的第一等离子体来在腔室内部件形成第一膜(步骤s12)；以及工序(a2)，使用第二等离子体在第一膜的表面形成第二膜(步骤s13)。由此，实施方式所涉及的基板处理能够抑制微粒的产生并且对腔室12内进行预涂。
[0103]
另外，在实施方式所涉及的基板处理中，在工序(a1)中，使用在能够抑制腔室内部件的溅射的条件下从反应气体生成的第一等离子体在腔室内部件上形成第一膜。由此，实施方式所涉及的基板处理能够在形成第一膜时抑制腔室内部件的溅射。
[0104]
另外，在实施方式所涉及的基板处理中，在满足以下情形中的至少一个的条件下执行工序(a)：(1)在工序(a2)中供给的等离子体生成用的高频电力比在工序(a1)中供给的等离子体生成用的高频电力大；(2)在工序(a2)中供给的偏压用的高频电力比在工序(a1)中供给的偏压用的高频电力大；(3)工序(a2)中的腔室内的温度比工序(a1)中的腔室内的温度高；以及(4)反应气体包含含卤素气体，工序(a2)中的含卤素气体的浓度比工序(a1)中的含卤素气体的浓度高。由此，实施方式所涉及的基板处理能够在形成第一膜时抑制腔室内部件的溅射，因此能够抑制微粒的产生并且对腔室12内进行预涂。
[0105]
另外，在实施方式所涉及的基板处理中，在工序(a1)中，腔室内部件与第一等离子体的电势差为100v以下。由此，实施方式所涉及的基板处理能够抑制腔室内部件的溅射并且形成第一膜，从而能够抑制微粒的产生。
[0106]
另外，在实施方式所涉及的基板处理中，在工序(a1)中，腔室内部件与第一等离子体的电势差为50v以下。由此，实施方式所涉及的基板处理能够进一步抑制腔室内部件的溅射地形成第一膜，从而能够进一步抑制微粒的产生。
[0107]
另外，在实施方式所涉及的基板处理中，在使等离子体生成用的高频电力阶段性地增大的条件下执行工序(a1)。由此，实施方式所涉及的基板处理能够抑制微粒的产生且迅速地形成第一膜，从而在工序(a1)中能够对腔室12内迅速地进行预涂。
[0108]
另外，在实施方式所涉及的基板处理中，执行工序(a1)，直到第一膜成为能够保护腔室内部件以免其由于第二等离子体而发生溅射的厚度为止。由此，实施方式所涉及的基板处理能够在工序(a2)中形成第二膜时抑制微粒的产生。
[0109]
以上，说明了实施方式，但应认为本次公开的实施方式的所有点均是例示性而非限制性的。实际上，上述的实施方式能够通过多种方式来具体实现。另外，可以不脱离权利要求书及其主旨地对上述的实施方式以各种方式进行省略、置换、变更。
[0110]
例如，在上述的实施方式中，以将基板处理设为等离子体蚀刻并在等离子体蚀刻前实施腔室12内的预涂的情况为例进行了说明。但是，不限于此。基板处理只要是实施预涂的基板处理，则也可以是任何的基板处理。
[0111]
另外，在上述的实施方式中，以针对每个基板w实施步骤s2的预涂的工序的情况为例进行了说明。但是，不限于此。也可以根据预先决定的基板处理时间、预先决定的基板的处理张数或者预先决定的基板的处理批量数来执行步骤s2的预涂的工序。
[0112]
另外，实施方式所涉及的形成预涂膜的工序中的、使用第一等离子体形成第一膜的工序(a1)(步骤s12)也可以还包括使用检测器获取与第一等离子体的发光状态相关的信息的工序、以及根据获取到的信息估计沉积于腔室12内部件的第一膜的膜厚的工序。例如，在腔室12设置检测等离子体的颜色、发光强度等发光状态的光学传感器等检测器，基于由
检测器检测出的与等离子体的发光状态相关的信息，来测定各波长的发光光谱。所测定的各波长的发光光谱根据成膜速率而变化。也可以根据各波长的发光光谱来估计成膜速率，从而估计沉积于腔室12内部件的第一膜的膜厚，估计沉积于腔室部件的第一膜厚达到了何种程度。而且，也可以设为，当估计出的第一膜的膜厚成为能够保护腔室内部件以免其由于第二等离子体而发生溅射的厚度的规定的膜厚时，实施形成第二膜的工序。
[0113]
另外，使用第一等离子体形成第一膜的工序(a1)(步骤s12)也可以还包括如下工序：根据获取到的信息获得与成膜特性相关的信息，并调整成膜条件。例如，预先针对等离子体的每个发光状态求出与成膜速率等成膜特性的相关关系，并将相关关系信息存储于控制器80的存储部。而且，可以基于存储于存储部的相关关系信息，来根据由检测器检测出的等离子体的发光状态求出成膜速率等成膜特性，调整成膜条件以使成膜特性最佳。
[0114]
同样，使用第二等离子体形成第二膜的工序(a2)(步骤s13)也可以还包括如下工序：使用检测器获取与第二等离子体的发光状态相关的信息；以及根据所述获取到的信息来计算成膜速率来估计沉积于腔室内部件的第二膜的膜厚。另外，使用第二等离子体形成第二膜的工序(a2)(步骤s13)也可以还包括如下工序：根据获取到的信息获得与成膜特性相关的信息，来调整成膜条件。
[0115]
另外，腔室12内的等离子体的发光状态也根据预涂的膜的状态而变化。例如，当通过基板的处理预涂后的膜减少时，等离子体的发光状态变化。因此，也可以基于步骤s4中的等离子体发光状态来执行步骤s2的预涂的工序。例如，也可以设为，在腔室12设置检测等离子体的颜色、发光强度等发光状态的检测器，在由检测器检测出的发光状态为预涂后的膜减少的状态的发光状态的情况下，执行步骤s2的预涂的工序。
[0116]
另外，在上述的实施方式中，以将基板设为半导体晶圆的情况为例进行了说明，但不限于此。基板可以是任意的基板。
[0117]
另外，应认为本次公开的实施方式的所有点均是例示性而非限制性的。实际上，上述的实施方式能够通过多种方式来具体实现。另外，可以不脱离所附的权利要求书及其主旨地对上述的实施方式以各种方式进行省略、置换、变更。
[0118]
附图标记说明
[0119]
10：基板处理装置；12：腔室；30：高频电源；80：控制器；w：基板；c1：第一膜。