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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024172823
(43)【公開日】2024-12-12
(54)【発明の名称】基板のベベル部を含む外周部に保護膜を成膜する方法
(51)【国際特許分類】
H01L 21/31 20060101AFI20241205BHJP
C23C 16/26 20060101ALI20241205BHJP
C23C 16/27 20060101ALI20241205BHJP
C23C 16/42 20060101ALI20241205BHJP
C23C 16/50 20060101ALI20241205BHJP
【ＦＩ】
H01L21/31 C
C23C16/26
C23C16/27
C23C16/42
C23C16/50
【審査請求】未請求
【請求項の数】30
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023090817
(22)【出願日】2023-06-01
(71)【出願人】
【識別番号】000000239
【氏名又は名称】株式会社荏原製作所
(71)【出願人】
【識別番号】504139662
【氏名又は名称】国立大学法人東海国立大学機構
(74)【代理人】
【識別番号】100106208
【弁理士】
【氏名又は名称】宮前 徹
(74)【代理人】
【識別番号】100146710
【弁理士】
【氏名又は名称】鐘ヶ江 幸男
(74)【代理人】
【識別番号】100186613
【弁理士】
【氏名又は名称】渡邊 誠
(74)【代理人】
【識別番号】100117640
【弁理士】
【氏名又は名称】小野 達己
(72)【発明者】
【氏名】藤方 淳平
(72)【発明者】
【氏名】戸川 哲二
(72)【発明者】
【氏名】畠山 雅規
(72)【発明者】
【氏名】辻 一仁
(72)【発明者】
【氏名】堀 勝
(72)【発明者】
【氏名】宮下 直人
(72)【発明者】
【氏名】関根 誠
【テーマコード（参考）】
4K030
5F045
【Ｆターム（参考）】
4K030BA27
4K030BA28
4K030BA37
4K030BB13
4K030CA04
4K030CA12
4K030FA01
5F045AA08
5F045AA09
5F045AB06
5F045AB07
5F045AB31
5F045AF03
5F045BB08
5F045BB15
5F045BB17
5F045DP28
5F045EC01
5F045EE20
5F045EH02
5F045EH11
5F045EH12
(57)【要約】
【課題】基板外周部を保護するための保護膜の品質を向上させることにある。
【解決手段】プラズマを用いて基板のベベル部を含む外周部に保護膜を成膜する方法であって、 互いに対向する第１面及び第２面を有する基板の前記第２面を、前記基板の寸法より小さいステージ上に、前記ステージの外縁から前記基板の前記外周部が突出するように載置する工程と、 前記基板の前記外周部の周方向の少なくとも一部と電極とを対向させる工程と、 前記基板の前記第１面に前記外周部とその内側の領域とを区切る第１遮蔽構造物を接触させる、及び／又は前記基板の前記第２面に前記外周部とその内側の領域とを区切る第２遮蔽構造物を接触させる工程と、 前記基板の前記外周部と前記電極との間に成膜ガスを供給し、前記基板の前記外周部に保護膜を形成する工程と、を含む方法。
【選択図】図２
【解決手段】プラズマを用いて基板のベベル部を含む外周部に保護膜を成膜する方法であって、 互いに対向する第１面及び第２面を有する基板の前記第２面を、前記基板の寸法より小さいステージ上に、前記ステージの外縁から前記基板の前記外周部が突出するように載置する工程と、 前記基板の前記外周部の周方向の少なくとも一部と電極とを対向させる工程と、 前記基板の前記第１面に前記外周部とその内側の領域とを区切る第１遮蔽構造物を接触させる、及び／又は前記基板の前記第２面に前記外周部とその内側の領域とを区切る第２遮蔽構造物を接触させる工程と、 前記基板の前記外周部と前記電極との間に成膜ガスを供給し、前記基板の前記外周部に保護膜を形成する工程と、を含む方法。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
プラズマを用いて基板のベベル部を含む外周部に保護膜を成膜する方法であって、
互いに対向する第１面及び第２面を有する基板の前記第２面を、前記基板の寸法より小さいステージ上に、前記ステージの外縁から前記基板の前記外周部が突出するように載置する工程と、
前記基板の前記外周部の周方向の少なくとも一部と電極とを対向させる工程と、
前記基板の前記第１面に前記外周部とその内側の領域とを区切る第１遮蔽構造物を接触させる、及び／又は前記基板の前記第２面に前記外周部とその内側の領域とを区切る第２遮蔽構造物を接触させる工程と、
前記基板の前記外周部と前記電極との間に成膜ガスを供給し、前記基板の前記外周部に保護膜を形成する工程と、
を含む方法。
互いに対向する第１面及び第２面を有する基板の前記第２面を、前記基板の寸法より小さいステージ上に、前記ステージの外縁から前記基板の前記外周部が突出するように載置する工程と、
前記基板の前記外周部の周方向の少なくとも一部と電極とを対向させる工程と、
前記基板の前記第１面に前記外周部とその内側の領域とを区切る第１遮蔽構造物を接触させる、及び／又は前記基板の前記第２面に前記外周部とその内側の領域とを区切る第２遮蔽構造物を接触させる工程と、
前記基板の前記外周部と前記電極との間に成膜ガスを供給し、前記基板の前記外周部に保護膜を形成する工程と、
を含む方法。
【請求項2】
請求項１に記載の方法において、
前記基板の前記第１面に前記第１遮蔽構造物を接触させる工程を含み、
前記第１遮蔽構造物は、前記基板に接触する接触部と、前記接触部の内側に設けられ前記基板と共に遮蔽空間を形成する中空部とを有し、前記基板の前記外周部の内側の領域を前記中空部内に収容する、方法。
前記基板の前記第１面に前記第１遮蔽構造物を接触させる工程を含み、
前記第１遮蔽構造物は、前記基板に接触する接触部と、前記接触部の内側に設けられ前記基板と共に遮蔽空間を形成する中空部とを有し、前記基板の前記外周部の内側の領域を前記中空部内に収容する、方法。
【請求項3】
請求項２に記載の方法において、
前記第１遮蔽構造物は、前記基板に接触する筒状部と、前記筒状部の一端側を閉鎖する蓋部とを有し、前記筒状部の他端側を前記基板に接触させる、方法。
前記第１遮蔽構造物は、前記基板に接触する筒状部と、前記筒状部の一端側を閉鎖する蓋部とを有し、前記筒状部の他端側を前記基板に接触させる、方法。
【請求項4】
請求項３に記載の方法において、
前記蓋部は前記筒状部の外側まで延びており、前記筒状部の外側で前記蓋部に前記基板の外周部に沿って配置された複数のガス供給孔を介して、前記基板の前記外周部と前記電極との間に前記成膜ガスを供給する、方法。
前記蓋部は前記筒状部の外側まで延びており、前記筒状部の外側で前記蓋部に前記基板の外周部に沿って配置された複数のガス供給孔を介して、前記基板の前記外周部と前記電極との間に前記成膜ガスを供給する、方法。
【請求項5】
請求項４に記載の方法において、
前記蓋部の外側に設けられた前記複数のガス供給孔と連通するバッファ室を介して、前記複数のガス供給孔に前記成膜ガスを供給する、方法。
前記蓋部の外側に設けられた前記複数のガス供給孔と連通するバッファ室を介して、前記複数のガス供給孔に前記成膜ガスを供給する、方法。
【請求項6】
請求項３に記載の方法において、
前記蓋部は前記筒状部の外側まで延びており、前記筒状部の外側で前記蓋部を貫通するように環状に配置された多孔体を介して、前記基板の前記外周部と前記電極との間に前記成膜ガスを供給する、方法。
前記蓋部は前記筒状部の外側まで延びており、前記筒状部の外側で前記蓋部を貫通するように環状に配置された多孔体を介して、前記基板の前記外周部と前記電極との間に前記成膜ガスを供給する、方法。
【請求項7】
請求項６に記載の方法において、
前記蓋部の外側に設けられた前記多孔体と連通するバッファ室を介して、前記多孔体に前記成膜ガスを供給する、方法。
前記蓋部の外側に設けられた前記多孔体と連通するバッファ室を介して、前記多孔体に前記成膜ガスを供給する、方法。
【請求項8】
請求項３に記載の方法において、
前記蓋部は前記筒状部の外側まで延びており、前記筒状部の外側で前記蓋部と前記電極との間に前記成膜ガスを供給し、前記成膜ガスを前記筒状部に衝突させた後に、前記基板の前記外周部と前記電極との間に供給する、方法。
前記蓋部は前記筒状部の外側まで延びており、前記筒状部の外側で前記蓋部と前記電極との間に前記成膜ガスを供給し、前記成膜ガスを前記筒状部に衝突させた後に、前記基板の前記外周部と前記電極との間に供給する、方法。
【請求項9】
請求項１に記載の方法において、
前記電極に設けられた１又は複数のガス供給孔を介して、前記基板の側方から前記基板の前記外周部と前記電極との間に前記成膜ガスを供給する、方法。
前記電極に設けられた１又は複数のガス供給孔を介して、前記基板の側方から前記基板の前記外周部と前記電極との間に前記成膜ガスを供給する、方法。
【請求項10】
請求項９に記載の方法において、
前記電極に複数のガス供給孔が設けられ、前記電極の外側に設けられた前記複数のガス供給孔と連通するバッファ室を介して、前記複数のガス供給孔に前記成膜ガスを供給する、方法。
前記電極に複数のガス供給孔が設けられ、前記電極の外側に設けられた前記複数のガス供給孔と連通するバッファ室を介して、前記複数のガス供給孔に前記成膜ガスを供給する、方法。
【請求項11】
請求項１から１０の何れかに記載の方法において、
前記第１遮蔽構造物と、前記ステージと、前記電極とに囲まれた領域をプラズマ生成領域とする、方法。
前記第１遮蔽構造物と、前記ステージと、前記電極とに囲まれた領域をプラズマ生成領域とする、方法。
【請求項12】
請求項１から１０の何れかに記載の方法において、
前記第１遮蔽構造物と、前記第２遮蔽構造物と、前記電極とに囲まれた領域をプラズマ生成領域とする、方法。
前記第１遮蔽構造物と、前記第２遮蔽構造物と、前記電極とに囲まれた領域をプラズマ生成領域とする、方法。
【請求項13】
請求項１から１０の何れかに記載の方法において、
前記電極は、上部電極と下部電極とに分割されており、前記上部電極と前記下部電極とを離した状態で前記ステージに前記基板を載置し、前記基板を載置した後に、前記上部電極と前記下部電極とを合わせる、方法。
前記電極は、上部電極と下部電極とに分割されており、前記上部電極と前記下部電極とを離した状態で前記ステージに前記基板を載置し、前記基板を載置した後に、前記上部電極と前記下部電極とを合わせる、方法。
【請求項14】
請求項１から１０の何れかに記載の方法において、
前記ステージを接地電位又は負の電位又は正の電位に接続する、方法。
前記ステージを接地電位又は負の電位又は正の電位に接続する、方法。
【請求項15】
請求項１から１０の何れかに記載の方法において、
前記ステージの外周部において前記基板の前記外周部又は前記外周部の内側に電気的に接触するように配置された第１導電体を接地電位又は負の電位又は正の電位に接続する、方法。
前記ステージの外周部において前記基板の前記外周部又は前記外周部の内側に電気的に接触するように配置された第１導電体を接地電位又は負の電位又は正の電位に接続する、方法。
【請求項16】
請求項１から１０の何れかに記載の方法において、
前記第１遮蔽構造物及び／又は前記第２遮蔽構造物は、少なくとも前記基板に接触する部分が導電体であり、前記第１遮蔽構造物及び／又は前記第２遮蔽構造物の前記導電体の部分を接地電位又は負の電位又は正の電位に接続する、方法。
前記第１遮蔽構造物及び／又は前記第２遮蔽構造物は、少なくとも前記基板に接触する部分が導電体であり、前記第１遮蔽構造物及び／又は前記第２遮蔽構造物の前記導電体の部分を接地電位又は負の電位又は正の電位に接続する、方法。
【請求項17】
請求項１から１０の何れかに記載の方法において、
前記基板の前記第２面に前記第２遮蔽構造物を接触させる工程を含み、前記第２遮蔽構造物は前記ステージの外側で前記基板の前記第２面に接触する、方法。
前記基板の前記第２面に前記第２遮蔽構造物を接触させる工程を含み、前記第２遮蔽構造物は前記ステージの外側で前記基板の前記第２面に接触する、方法。
【請求項18】
請求項１から１０の何れかに記載の方法において、
前記基板を回転させながら前記基板の前記外周部に保護膜を形成する、方法。
前記基板を回転させながら前記基板の前記外周部に保護膜を形成する、方法。
【請求項19】
請求項１から１０の何れかに記載の方法において、
前記基板の径方向に沿った断面において、前記電極は、前記基板の前記外周部と前記電極との間の距離が前記基板の成膜領域にわたって一定となる形状及び配置を有する、方法。
前記基板の径方向に沿った断面において、前記電極は、前記基板の前記外周部と前記電極との間の距離が前記基板の成膜領域にわたって一定となる形状及び配置を有する、方法。
【請求項20】
請求項１から１０の何れかに記載の方法において、
前記電極は、前記基板の前記外周部の全周にわたって連続して又は断続的に配置される、方法。
前記電極は、前記基板の前記外周部の全周にわたって連続して又は断続的に配置される、方法。
【請求項21】
請求項１から１０の何れかに記載の方法において、
前記電極は、前記基板の前記外周部の周方向の一部に配置され、前記基板を回転させる
ことにより、前記基板の前記外周部の周方向全体に前記保護膜を形成する、方法。
前記電極は、前記基板の前記外周部の周方向の一部に配置され、前記基板を回転させる
ことにより、前記基板の前記外周部の周方向全体に前記保護膜を形成する、方法。
【請求項22】
請求項１から１０の何れかに記載の方法において、
前記保護膜は、絶縁膜、誘電膜、導体膜、又は有機膜のうちの少なくとも１つを含む、方法。
前記保護膜は、絶縁膜、誘電膜、導体膜、又は有機膜のうちの少なくとも１つを含む、方法。
【請求項23】
請求項２２に記載の方法において、
前記保護膜は、アモルファスカーボン又はダイヤモンドライクカーボンからなる層を含む、方法。
前記保護膜は、アモルファスカーボン又はダイヤモンドライクカーボンからなる層を含む、方法。
【請求項24】
プラズマを用いて基板のベベル部を含む外周部に保護膜を成膜する基板処理装置であって、
基板の寸法より小さいステージであって、かつ前記ステージの外縁から前記基板の前記外周部が突出するように、前記基板の互いに対向する第１面及び第２面のうち前記第２面が載置されるステージと、
前記基板の前記外周部に配置される電極であって前記基板の前記外周部の周方向の少なくとも一部に対向する電極と、
前記基板の前記第１面に接触し前記基板の前記外周部とその内側の領域とを区切る第１遮蔽構造物、及び／又は、前記基板の前記第２面に接触し前記基板の前記外周部とその内側の領域とを区切る第２遮蔽構造物と、
前記基板の前記外周部と前記電極との間に成膜ガスを供給するガス供給装置と、
を備えた基板処理装置。
基板の寸法より小さいステージであって、かつ前記ステージの外縁から前記基板の前記外周部が突出するように、前記基板の互いに対向する第１面及び第２面のうち前記第２面が載置されるステージと、
前記基板の前記外周部に配置される電極であって前記基板の前記外周部の周方向の少なくとも一部に対向する電極と、
前記基板の前記第１面に接触し前記基板の前記外周部とその内側の領域とを区切る第１遮蔽構造物、及び／又は、前記基板の前記第２面に接触し前記基板の前記外周部とその内側の領域とを区切る第２遮蔽構造物と、
前記基板の前記外周部と前記電極との間に成膜ガスを供給するガス供給装置と、
を備えた基板処理装置。
【請求項25】
基板の外周部に保護膜が成膜され、
前記保護膜は１又は複数の層を有し、前記１又は複数の層の少なくとも最外層がアモルファスカーボン又はダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）膜である、基板。
前記保護膜は１又は複数の層を有し、前記１又は複数の層の少なくとも最外層がアモルファスカーボン又はダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）膜である、基板。
【請求項26】
請求項２５に記載の基板において、
前記保護膜は、複数の層を含み、前記複数の層のうち少なくとも最外層がアモルファスカーボン又はＤＬＣ膜である、基板。
前記保護膜は、複数の層を含み、前記複数の層のうち少なくとも最外層がアモルファスカーボン又はＤＬＣ膜である、基板。
【請求項27】
請求項２６に記載の基板において、
前記保護膜は、第１層と、前記第１層上に形成された第２層とを含み、前記第２層がアモルファスカーボン又はＤＬＣ膜である、基板。
前記保護膜は、第１層と、前記第１層上に形成された第２層とを含み、前記第２層がアモルファスカーボン又はＤＬＣ膜である、基板。
【請求項28】
請求項２７に記載の基板において、
前記基板はシリコン基板であり、前記第１層はＳｉＣ膜である、基板。
前記基板はシリコン基板であり、前記第１層はＳｉＣ膜である、基板。
【請求項29】
請求項２５から２８の何れかに記載の基板において、
前記保護膜は前記基板のベベル部のみに形成されている、基板。
前記保護膜は前記基板のベベル部のみに形成されている、基板。
【請求項30】
請求項２９に記載の基板において、
前記保護膜は前記基板の一方の面の側においてベベル部のみに形成されている、基板。
前記保護膜は前記基板の一方の面の側においてベベル部のみに形成されている、基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、基板処理方法、特に、基板のベベル部を含む外周部に保護膜を成膜する方法に関する。
【背景技術】
【0002】
特許３９４９９４１号明細書（特許文献１）に記載されているように、半導体製造プロセスにおいて、基板のエッチング処理時に、基板の外周部（エッジ部及びベベル部）が侵食されることがある。これにより、基板搬送時や基板プロセス中に基板の外周部の破損の要因となる。また、侵食された部分にパーティクルがトラップされ、それが後続の工程で基板プロセスに悪影響を及ぼす虞があり、結果として、歩留まりの低下を引き起こす可能性がある。
【0003】
特許５９８２３８３号明細書（特許文献２）に記載されているように、基板の外周部（エッジ部及びベベル部）に保護膜を成膜し、エッチングから保護することが解決方法として提案されている。この技術によれば、基板の外周部のみにプラズマを維持させる一方、基板の中央部では電極ギャップを所定の距離にしてプラズマ形成を防止する圧力に調整することで、基板の外周部のみに保護膜を成膜させている。また、特開２０２０－０２１９３１号公報（特許文献３）には、基板の外周部の一部のみに電極を配置し、基板を回転させることによって、基板外周部にプラズマ処理を施すことが提案されている。何れの特許文献の技術でも、基板の中央部からガスを流入させ、基板の外周部に電極を配置する構成になっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特許３９４９９４１号明細書
【特許文献2】特許５９８２３８３号明細書
【特許文献3】特開２０２０－０２１９３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかし、上述の方法では、ガスの圧力の境界も連続的に変化すため、プラズマが維持されている空間とプラズマ形成が防止される空間との境界が明確ではない。これにより、基板外周部にプラズマプロセスを用いて保護膜を成膜する場合、その保護膜の内側境界部は、成膜が不完全なものとなる。つまり、保護膜の内側境界部の膜厚が薄くなり、又は、保護膜の密着性が低下する可能性がある。その結果、保護膜成膜後の工程で、保護膜の剥がれやパーティクル発生が生じ得る。
【0006】
なお、基板の外周部以外にレジスト膜を成膜した後に、基板の外周部に保護膜を成膜し、その後レジストを除去することによって境界部の膜厚の均一性を向上させる方法も考えられるが、レジストの塗布、ベイク工程、除去工程などでコストがかかる欠点があると予想される。
【0007】
本発明の目的は、上述した課題の少なくとも一部を解決することである。本発明の目的の１つは、基板外周部を保護するための保護膜の品質を向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明の一側面によれば、プラズマを用いて基板のベベル部を含む外周部に保護膜を成
膜する方法であって、 互いに対向する第１面及び第２面を有する基板の第２面を前記基板の寸法より小さいステージ上に、前記ステージの外縁から前記基板の前記外周部が突出するように載置する工程と、 前記基板の前記外周部の周方向の少なくとも一部と電極とを対向させる工程と、 前記基板の前記第１面に前記外周部とその内側の領域とを区切る第１遮蔽構造物を接触させる、及び／又は前記基板の前記第２面に前記外周部とその内側の領域とを区切る第２遮蔽構造物を接触させる工程と、 前記基板の前記外周部と前記電極との間に成膜ガスを供給し、前記基板の前記外周部に保護膜を形成する工程と、を含む方法が提供される。
膜する方法であって、 互いに対向する第１面及び第２面を有する基板の第２面を前記基板の寸法より小さいステージ上に、前記ステージの外縁から前記基板の前記外周部が突出するように載置する工程と、 前記基板の前記外周部の周方向の少なくとも一部と電極とを対向させる工程と、 前記基板の前記第１面に前記外周部とその内側の領域とを区切る第１遮蔽構造物を接触させる、及び／又は前記基板の前記第２面に前記外周部とその内側の領域とを区切る第２遮蔽構造物を接触させる工程と、 前記基板の前記外周部と前記電極との間に成膜ガスを供給し、前記基板の前記外周部に保護膜を形成する工程と、を含む方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】一実施形態に係る基板処理装置の構成例を示す概略図である。
【図2】一実施形態に係る基板処理装置の構成例を示す概略図である。
【図3A】成膜ガスを供給する構成の例を示す断面図である。
【図3B】トップカバーの底面図である。
【図4A】成膜ガスを供給する構成の例を示す断面図である。
【図4B】トップカバーの底面図である。
【図5】成膜ガスを供給する構成の例を示す断面図である。
【図6】成膜ガスを供給する構成の例を示す断面図である。
【図7A】電極の構成例を示す断面図である。
【図7B】電極の構成例を示す平面図である。
【図8A】上下に分割した電極の構成例を示す開放時の断面図である。
【図8B】上下に分割した電極の構成例を示す閉鎖時の断面図である。
【図9A】基板を負のバイアスに接続する接続例を示す概略図である。
【図9B】基板を負のバイアスに接続する接続例を示す概略図である。
【図10A】トップカバー及びボトムカバーをバイアスする接続例を示す概略図である。
【図10B】トップカバー及びボトムカバーをバイアスする接続例を示す概略図である。
【図11A】基板の心出しの方法を説明する説明図である。
【図11B】基板の心出しの方法を説明する説明図である。
【図12A】一実施形態に係る保護膜の形成を模式的に説明する説明図である。
【図12B】比較例に係る保護膜の形成を模式的に説明する説明図である。
【図13A】一形態に係る保護膜が形成された基板（保護膜付き基板）を示す概略図である。
【図13B】一形態に係る保護膜が形成された基板（保護膜付き基板）を示す概略図である。
【図13C】一形態に係る保護膜が形成された基板（保護膜付き基板）を示す概略図である。
【図13D】一形態に係る保護膜が形成された基板（保護膜付き基板）を示す概略図である。
【図13E】一形態に係る保護膜が形成された基板（保護膜付き基板）を示す概略図である。
【図14A】半導体製造工程のフローチャートである。
【図14B】半導体製造工程のフローチャートである。
【図15A】半導体製造工程のフローチャートである。
【図15B】半導体製造工程のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の各実施形態において、同一または相当する部材には同一符号を付して重複した説明を省略する。また、本明細書において「上」、「下」、「左」、「右」等の表現を用いるが、これらは、説明の都合上、例示の図面の紙面上における位置、方向を示すものであり、装置使用時等の
実際の配置では異なる場合がある。
実際の配置では異なる場合がある。
【0011】
図１は、一実施形態に係る基板処理装置１００の構成例を示す概略図である。この基板処理装置１００は、局所プラズマにより基板Ｗの外周部（エッジ部及びベベル部）に保護膜９０（図１２Ａ）を成膜する装置である。基板処理装置１００は、容量結合型プラズマ、誘導結合型プラズマ、マイクロ波プラズマ、その他のプラズマを使用する基板処理装置とすることができる。本実施形態では、基板処理装置１００としてプラズマ成膜装置を例に挙げるが、プラズマエッチング装置その他のプラズマ基板処理装置であってもよい。本明細書では、図１２Ａに示すように、基板Ｗの外周部２００は、エッジ部２０１と、ベベル部２０２とを含むものとする。ベベル部２０２は、基板Ｗの面取りされた側面の部分であり、エッジ部２０１は、基板Ｗの外周部２００においてベベル部２０２内側の平坦な部分とする。本実施形態では、基板Ｗの外周部２００の内側の領域（範囲）を中央部３００と称す。本実施形態では、基板Ｗの表面及び裏面（図１では上面及び下面）のうち表面の中央部３００は、デバイス形成領域とする。他の実施形態では、基板Ｗの表面及び裏面の両方にデバイス形成領域を有してもよい。外周部２００は、デバイス形成領域の外側の領域として定義することができる。例えば、基板Ｗの表面にデバイス形成領域がある場合、デバイス形成領域に対応する基板Ｗの表面及び裏面の領域を中央部３００、基板Ｗの表面及び裏面の中央部３００の外側を外周部２００とすることができる。
【0012】
本実施形態では、基板Ｗは、例えば、半導体装置、光学素子、ＭＥＭＳ等が形成される円形のウエハである。なお、基板Ｗは、他の種類のデバイスが形成される基板であってもよく、円形以外の多角形（四角形等）その他任意の形状の基板であってもよい。基板Ｗは、シリコン基板（シリコンを材料とする基板、表面がシリコンであるＳＯＩ基板等の複合基板を含む）、化合物半導体基板、その他任意の材料の基板であってもよい。
【0013】
本実施形態では、保護膜９０は、絶縁膜、誘電膜、導体膜、有機膜、その他半導体製造において用いられている他の膜であってよい。保護膜９０は、エッチング耐性があり、硬度が高い膜であることが好ましい。そのような保護膜９０として、例えば、アモルファスカーボン又はＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）膜を採用することができる。
【0014】
基板処理装置１００は、プラズマチャンバ１１を構成する筐体１０と、筐体１０内に配置されたステージ２０と、電極６０と、トップカバー４０と、ボトムカバー５０と、を主に備えている。
【0015】
ステージ２０は、基板Ｗを載置する載置面と、基板Ｗを固定するためのチャック機能とを備えている。ステージ２０は、基板Ｗを加熱するヒータ機能を備えてもよい。このステージ２０は、図示しないモータ等の駆動装置によって回転させることができる。ステージ２０の載置面（図１では上面）には、保護膜９０を形成する対象の基板Ｗが載置される。基板Ｗの直径は、ステージ２０の載置面の直径よりも大きい。言い換えれば、ステージ２００の載置面の直径は、基板Ｗの直径よりも小さい。そのため、基板Ｗの外周部２００（エッジ部２０１及びベベル部２０２）は、ステージ２０に支持されない。ステージ２０は、この例では、接地電位に接続され、基板Ｗがステージ２０を介して接地電位に接続されるようになっている。筐体１０も接地電位に接続されており、ステージ２０は筐体１００を介して接地電位に接続される。
【0016】
電極６０は、ステージ２０の外側において、基板Ｗの外周部に対向して基板Ｗの外周部２００を側方から覆うような形状であり、例えば、弧状の断面形状を有する。電極６０は、導電性の材料からなり、例えば金属からなる。電極６０には、例えば、電極６０に高周波電力を与えるＲＦ電源１１０が接続されている。本実施形態では、電極６０から成膜ガス７０に高周波電力を供給し成膜ガス７０を電離させてプラズマを生成する。なお、電極
６０に直流電源を接続し、電極６０から成膜ガス７０に直流電力を供給し成膜ガス７０を電離させてプラズマを生成しても良い。電極６０と基板Ｗの外周部２００（エッジ部２０１、ベベル部２０２）の距離が成膜領域又はプラズマ生成領域７１で一定になるように、電極６０が配置されており、電極６０と基板Ｗの外周部２００との間に流れる成膜ガス７０の流れが一様になるようにされている。プラズマ生成領域７１は、三次元の空間であり、プラズマ生成空間とも称される。電極６０は、例えば、図１に示すように、基板Ｗの全周にわたって連続的又は断続的（離散的）に配置されるように設けられる。また、電極６０は、図７Ｂに示すように、基板Ｗの周方向の一部に配置されることが可能である。
６０に直流電源を接続し、電極６０から成膜ガス７０に直流電力を供給し成膜ガス７０を電離させてプラズマを生成しても良い。電極６０と基板Ｗの外周部２００（エッジ部２０１、ベベル部２０２）の距離が成膜領域又はプラズマ生成領域７１で一定になるように、電極６０が配置されており、電極６０と基板Ｗの外周部２００との間に流れる成膜ガス７０の流れが一様になるようにされている。プラズマ生成領域７１は、三次元の空間であり、プラズマ生成空間とも称される。電極６０は、例えば、図１に示すように、基板Ｗの全周にわたって連続的又は断続的（離散的）に配置されるように設けられる。また、電極６０は、図７Ｂに示すように、基板Ｗの周方向の一部に配置されることが可能である。
【0017】
電極６０を基板Ｗの全周にわたって連続的に設ける場合には、例えば、図８Ａ及び図８Ｂに示すように、電極６０を上下の上部電極６０Ａ及び下部電極６０Ｂに分割して、基板Ｗの設置及び取り外しを容易にすることが好ましい。電極６０を基板Ｗの全周にわたって離散的に設ける場合には、例えば、図示しないアクチュエータにより複数の個別の電極６０を基板径方向に沿って基板Ｗに接近又は離間するように移動して、基板Ｗの設置及び取り外しを容易にすることが好ましい。電極６０を基板Ｗの周方向の一部に配置する場合には、例えば、基板Ｗを回転させることで、電極６０を基板Ｗの全周に順次に対向させ、基板Ｗの全周に保護膜９０を成膜するようにする（図７Ｂ）。電極６０を基板Ｗの周方向の一部に配置する場合にも、図示しないアクチュエータにより電極６０を基板径方向に沿って基板Ｗに接近又は離間するように移動して、基板Ｗの設置及び取り外しを容易にすることができる。
【0018】
トップカバー４０は、基板Ｗの中央部３００（外周部２００の内側の領域）をプラズマから遮蔽するための遮蔽構造物である。トップカバー４０は、内部に中空部を有し、この中空部に基板Ｗの中央部３００（図１では基板Ｗの上面の中央部３００）が収容されるようになっている。トップカバー４０内の中空部、基板Ｗの中央部３００は、プラズマから遮蔽される非プラズマ生成領域７２である。基板Ｗの上面の中央部３００はデバイス形成領域であり、デバイス形成領域に直接トップカバー４０が接触しないようにトップカバー４０が配置されている。トップカバー４０の中空部内の圧力は、基板Ｗの外周部２００の周囲の真空圧力より低くても、高くても、同一であってもよく、例えば大気圧であってもよい。トップカバー４０は、プラズマ耐性のあるもの、例えばポリイミド、イットリアコートした金属、その他の材料で形成されることができる。
【0019】
トップカバー４０は、例えば、基板Ｗに接触する接触部を一端に有する円筒形状の筒状部４２と、筒状部４２の他端に設けられた円盤状の蓋部４１とを備えている。同図の例では、蓋部４１の外周部は、筒状部４２の外側まで延びるフランジ部４１Ａになっている。筒状部４２の外側（フランジ部４１Ａ）において、蓋部４１には、周方向に沿って複数のガス供給孔４３が設けられている（図３Ｂ）。複数のガス供給孔４３は、周方向にわたって成膜ガス７０のダウンフローを均一に生成するように構成されている。複数のガス供給孔４３は、成膜ガス４３をトップカバー４０及びボトムカバー５０と電極６０とに囲まれる領域（プラズマ生成領域７１）に、筒状部４２に沿って且つ鉛直方向（基板Ｗと垂直な方向）に供給するように方向付けられている。蓋部４１の上面には、基板Ｗの外周部２００に供給される成膜ガス７０が周方向全体で（全周で）均一になるように、バッファ室３０が設けられている。バッファ室３０は、例えば、図１に示すように、中央部が空いた環状又はドーナツ状の形状で構成することができる。バッファ室３０の内部空間は、複数のガス供給孔４３と流体的に接続されている。バッファ室３０には、内部空間と流体的に接続される供給口３１が設けられており、供給口３１を介してバッファ室３０内に成膜ガスが供給され、バッファ室３０から各ガス供給孔４３に成膜ガスが分配される。この構成によれば、複数のガス供給孔４３を介して、トップカバー４０及びボトムカバー５０と電極６０とに囲まれる領域に、周方向にわたって均一に成膜ガスを供給することができる。
【0020】
トップカバー４０の上面には、アクチュエータ１２の駆動軸１３が固定されている。アクチュエータ１２は、プラズマチャンバ１１の外にあり、アクチュエータ１２の駆動軸１３が、筐体１０の壁を貫通してトップカバー４０に接続されている。駆動軸１３と筐体１０との間は磁性流体シール１４でシールされる。駆動軸１３は、アクチュエータ１２の動力により上下移動可能に構成されている。また、駆動軸１３は、トップカバー４０を基板Ｗに押し付けた状態で基板Ｗが回転されると、トップカバー４０と共に回転可能にアクチュエータ本体に取り付けられている。基板Ｗをチャンバ１１内に搬入してステージ２０に載置する際には、アクチュエータ１２によりトップカバー４０はステージ２０の上方に退避した位置に移動され、ステージ２０に基板Ｗを載置した後に、アクチュエータ１２によりトップカバー４０が下降されて基板Ｗにトップカバー４０が接触し、押し付けられる。これにより、トップカバー４０がプラズマ生成領域７１と非プラズマ生成領域７２とを物理的に隔離する。
【0021】
本実施形態では、基板Ｗの周方向で成膜ガス７０の流れが均一になるように、基板Ｗを回転させる。これにより、基板Ｗの外周部全周にわたって均一に保護膜９０を形成し易くなる。なお、他の実施形態では、基板Ｗを回転させなくてもよい。例えば、電極６０が基板Ｗの全周にわたって連続的に配置される場合に、許容範囲の均一性で基板Ｗの外周部全周にわたって保護膜９０を形成できる場合には、基板Ｗを回転させなくてもよい。例えば、電極６０が基板Ｗの全周にわたって断続的（離散的）に配置される場合に、許容範囲の均一性で基板Ｗの外周部全周にわたって保護膜９０を形成できる程度に各電極片が十分に近接していれば、基板Ｗを回転させなくてもよい。
【0022】
本実施形態では、トップカバー４０の上面にアクチュエータ１２の駆動軸１３が固定されるが、バッファ室３０を環状ではなく円盤状の形状とする場合には、バッファ室３０の上面にアクチュエータ１２の駆動軸１３が固定されてもよい。
【0023】
ボトムカバー５０は、ステージ２０の外側側方に配置されており、ステージ２０の全周を囲む円筒形状の筒状部として構成されている。ボトムカバー５０は、ステージ２０から電気的に絶縁されている。ボトムカバー５０は、プラズマ耐性のあるもの、例えばポリイミド、イットリアコートした金属、その他の材料で形成されることができる。ボトムカバー５０の上面は、ステージ２０の上面（載置面）と同一の高さにあり、ボトムカバー５０は、トップカバー４０が基板Ｗと接触するときの力を利用して基板Ｗに確実に接触し、プラズマ生成領域７１を物理的に隔離する。ボトムカバー５０は、ステージ２０の外周面から所定の間隔をもって配置されている。但し、ステージ２０の外周面との隙間からプラズマが侵入して基板Ｗの下面に膜が生成されない程度の間隔になっている。
【0024】
この基板処理装置１００によれば、トップカバー４０及びボトムカバー５０と電極６０とに囲まれる領域をプラズマ生成領域７１とし、しかも、基板Ｗの外周部２００と中央部３００とは、トップカバー４０及びボトムカバー５０で物理的に区切られるため、プラズマ生成領域７１と非プラズマ生成領域７２との境界が明確になる。このため、図１２Ａに示すように、保護膜９０の内側境界において保護膜９０が安定した膜厚で形成され（膜厚を均一性が向上され）、保護膜９０の密着性を向上させることができる。一方、比較例として示した図１２Ｂは、基板Ｗの中央部３００を加圧すること、及び／又は、パージガスを導入することで、非物理的にプラズマ生成領域７１と非プラズマ生成領域７２とを分けるものであるため、２つの領域の境界が明確でなく、その保護膜の内側境界部では成膜が不完全なものとなる。このため、保護膜９０の内側境界部で、膜厚が薄くなり、保護膜９０の密着性が低下する。
【0025】
図２は、一実施形態に係る基板処理装置１００の他の構成例を示す概略図である。同図の基板処理装置１００は、ボトムカバー５０を備えていない点で図１の基板処理装置１０
０と異なる。また、ステージ２０の載置面がトップカバー４０の筒状部４２の外周面と概ね同一位置まで、ステージ２０の寸法が拡大されている。他の構成は、図１の構成と同様であるため、詳細な説明は省略する。この基板処理装置１００では、ボトムカバー５０の代わりに、ステージ２０によってプラズマ生成領域７１を仕切る。つまり、トップカバー４０と、ステージ２０と、電極６０とによってプラズマ生成領域７１を仕切るものである。この構成によっても、図１の構成と同様の作用効果を得ることができる。また、ステージ２０を遮蔽構造物としても用いるので、ボトムカバー５０を省略し、装置構成を簡略化できる利点がある。
０と異なる。また、ステージ２０の載置面がトップカバー４０の筒状部４２の外周面と概ね同一位置まで、ステージ２０の寸法が拡大されている。他の構成は、図１の構成と同様であるため、詳細な説明は省略する。この基板処理装置１００では、ボトムカバー５０の代わりに、ステージ２０によってプラズマ生成領域７１を仕切る。つまり、トップカバー４０と、ステージ２０と、電極６０とによってプラズマ生成領域７１を仕切るものである。この構成によっても、図１の構成と同様の作用効果を得ることができる。また、ステージ２０を遮蔽構造物としても用いるので、ボトムカバー５０を省略し、装置構成を簡略化できる利点がある。
【0026】
図３Ａは、成膜ガスを供給する構成の例を示す断面図である。図３Ｂは、トップカバーの底面図である。この構成では、筒状部４２の外側（フランジ部４１Ａ）で蓋部４１に、貫通孔であるガス供給孔４３を周方向に沿って複数設ける。プラズマ生成領域７１に周方向にわたって均一に成膜ガスを供給するために、複数のガス供給孔４３は、周方向にわたって均等な間隔で設けられることが好ましい。この構成では、バッファ室７０から複数のガス供給孔４３に成膜ガス７０が供給され、各ガス供給孔４３からプラズマ生成領域７１（トップカバー４０、ステージ２０（又はボトムカバー５０）、電極６０で囲まれる領域）に成膜ガス７０を供給する。成膜ガス７０は、プラズマ生成領域７１において基板Ｗの外周部２００の成膜に使用された後に、ステージ２０（又はボトムカバー５０）と電極６０との間を通って下方に流れ出る。なお、図３Ａでは、ボトムカバー５０を省略する例（図２）を示すが、ボトムカバー５０を設ける例（図１）についても同様である。
【0027】
図４Ａは、成膜ガスを供給する他の構成の例を示す断面図である。図４Ｂは、トップカバーの底面図である。この構成では、筒状部４２の外側（フランジ部４１Ａ）で蓋部４１に円環状の多孔体４４が設けられている。多孔体４４は、蓋部４１の上面と下面との間を貫通するように設けられる。ここでは、多孔体４４が全周にわたって連続して設けられる例を示すが、多孔体４４は周方向に断続的又は離散的に設けられてもよい。プラズマ生成領域７１に周方向にわたって均一に成膜ガスを供給するために、断続的又は離散的に設けられる多孔体４４は、周方向にわたって均等な間隔で設けられることが好ましい。この構成では、バッファ室７０から多孔体４４に成膜ガス７０が供給され、多孔体４４からプラズマ生成領域７１（トップカバー４０、ステージ２０（又はボトムカバー５０）、電極６０で囲まれる領域）に成膜ガス７０を供給する。成膜ガス７０は、プラズマ生成領域７１において基板Ｗの外周部の成膜に使用された後に、ステージ２０（又はボトムカバー５０）と電極６０との間を通って下方に流れ出る。なお、図４Ａでは、ボトムカバー５０を省略する例（図２）を示すが、ボトムカバー５０を設ける例（図１）についても同様である。
【0028】
図５は、成膜ガスを供給する他の構成の例を示す断面図である。この構成では、基板Ｗの周方向に沿って配置された複数のノズル８１から、筒状部４２の外側の蓋部４１（フランジ部４１Ａ）と電極６０との間の隙間に、成膜ガス７０を水平方向に供給する。プラズマ生成領域７１に周方向にわたって均一に成膜ガスを供給するために、複数のノズル８１は、周方向にわたって均等な間隔で設けられることが好ましい。この構成では、成膜ガス７０は、ノズル８１から蓋部４１と電極６０との間の隙間に水平方向に供給され、その後筒状部４２に当たって鉛直方向下方に向きを変え、プラズマ生成領域７１（トップカバー４０、ステージ２０（又はボトムカバー５０）、電極６０で囲まれる領域）に供給される。成膜ガス７０は、プラズマ生成領域７１において基板Ｗの外周部の成膜に使用された後に、ステージ２０（又はボトムカバー５０）と電極６０との間を通って下方に流れ出る。この構成では、成膜ガス７０をトップカバー４０の筒状部４２に対して垂直に流し、筒状部４２に一度当てることにより成膜ガス７０の均一性を高める。なお、図５では、ボトムカバー５０を省略する例（図２）を示すが、ボトムカバー５０を設ける例（図１）についても同様である。
【0029】
図６は、成膜ガスを供給する他の構成の例を示す断面図である。なお、図６では、ボトムカバー５０を省略する例（図２）を示すが、ボトムカバー５０を設ける例（図１）についても同様である。この構成では、電極６０に１又は複数のガス供給孔６１を設け、成膜ガス７０を基板Ｗの面に平行な流れでプラズマ生成領域７１に供給する。電極６０が基板Ｗの全周にわたって連続的又は断続的に設けられる場合には、基板Ｗの周方向にわたって電極６０に複数のガス供給孔６１を設ける。プラズマ生成領域７１に周方向にわたって均一に成膜ガスを供給するために、複数のガス供給孔６１は、周方向にわたって均等な間隔で設けられることが好ましい。電極６０の外周面には、バッファ室８２が電極６０の全周にわたって円環状に設けられており、バッファ室８２は複数のガス供給孔６１に流体的に連絡されている。バッファ室８２には、１又は複数のガス供給管８３から成膜ガス７０が供給される。バッファ室８２を介して各ガス供給孔６１に成膜ガス７０を供給することで、各ガス供給孔６１に均一な流量で成膜ガス７０を供給することができる。この構成では、成膜ガス７０は、ガス供給管８３からバッファ室８２に供給され、バッファ室８２から各ガス供給孔６１を介してプラズマ生成領域７１（トップカバー４０、ステージ２０（又はボトムカバー５０）、電極６０で囲まれる領域）に供給される。プラズマ生成領域７１に供給された成膜ガス７０は、上下に分流し、上方に流れた成膜ガス７０は、トップカバー４０と電極６０との間の隙間から流れ出る一方、下方に流れた成膜ガス７０は、ステージ２０（又はボトムカバー５０）と電極６０との間を通って流れ出る。
【0030】
ガス供給孔６１からプラズマ生成領域７１に入った成膜ガス７０が上下方向に均一な流量で分流するように、上方に向かう流路と下方に向かう流路の流通抵抗が略同一になることが好ましい。このため、図６の例では、ガス供給孔６１は、基板Ｗ（又は基板Ｗの高さ方向の中心の高さ）と同一の高さに位置するように設けられる。電極６０が上下対称の場合には、電極６０の高さ方向の中心にガス供給孔６１を設ける。また、上方に向かう流路と下方に向かう流路の流通抵抗が略同一になるように、図６の例では、トップカバー４０の蓋部４１のフランジ部４１Ａに対応するように、ステージ２０に延長部又はフランジ部２１を設けている。但し、ステージ２０にフランジ部２１を設ける代わりに、トップカバー４０の蓋部４１のフランジ部４１Ａに対応するように、ボトムカバー５０にフランジ部を設けてもよい。
【0031】
【0032】
図７Ａは、電極６０の構成例を示す断面図である。図７Ｂは、電極６０の構成例を示す平面図である。これらの図に示すように、電極６０は、基板Ｗの外周部２００の周方向の一部に対向するように設けられてもよい。この構成では、例えば、ステージ２０により基板Ｗを回転させることで、電極６０及び電極６０内側のプラズマ生成領域７１が、基板Ｗの外周部の全周に対向するようにする。即ち、基板Ｗの外周部の周方向の一部に対応する寸法の電極６０を配置し、基板Ｗを回転させることにより、基板Ｗの外周部２００の全周に保護膜９０を形成する。符号２５は、基板Ｗの回転方向を示す。回転方向は逆方向でもよく、任意である。なお、図７Ａでは、ボトムカバー５０を設ける例（図１）を示すが、ボトムカバー５０を省略する例（図２）についても同様である。
【0033】
図８Ａは、上下に分割した電極６０の構成例を示す開放時の断面図である。図８Ｂは、上下に分割した電極６０の構成例を示す閉鎖時の断面図である。電極６０を基板Ｗの全周にわたって円環状に配置する場合、基板Ｗのステージ２０への設置を容易にするために、電極６０を上部電極６０Ａと下部電極６０Ｂとに上下に分割してもよい。この場合、上部電極６０Ａは、例えば、トップカバー４０の蓋部４１のフランジ部４１Ａに固定し、アク
チュエータ１２によるトップカバー４０の移動と共に上下移動するように構成することができる。基板Ｗをステージ２０に載置する場合には、図８Ａに示すように、トップカバー４０及び上部電極６０Ａを上方に移動させて退避させ、基板Ｗをステージ２０に載置した後、トップカバー４０及び上部電極６０Ａを下方に移動させて、トップカバー４０を基板Ｗに接触させると共に、上部電極６０Ａ及び下部電極６０Ｂが合わせて一体とし、プラズマ生成領域７１（トップカバー４０、ステージ２０（又はボトムカバー５０）、電極６０で囲まれる領域）を形成するようにする。なお、ここでは、ステージ２０がプラズマ生成領域７１を区切る構成（図２対応）を例として挙げているが、ボトムカバー５０を配置してプラズマ生成領域７１を区切る構成（図１対応）の場合も同様である。
チュエータ１２によるトップカバー４０の移動と共に上下移動するように構成することができる。基板Ｗをステージ２０に載置する場合には、図８Ａに示すように、トップカバー４０及び上部電極６０Ａを上方に移動させて退避させ、基板Ｗをステージ２０に載置した後、トップカバー４０及び上部電極６０Ａを下方に移動させて、トップカバー４０を基板Ｗに接触させると共に、上部電極６０Ａ及び下部電極６０Ｂが合わせて一体とし、プラズマ生成領域７１（トップカバー４０、ステージ２０（又はボトムカバー５０）、電極６０で囲まれる領域）を形成するようにする。なお、ここでは、ステージ２０がプラズマ生成領域７１を区切る構成（図２対応）を例として挙げているが、ボトムカバー５０を配置してプラズマ生成領域７１を区切る構成（図１対応）の場合も同様である。
【0034】
図９Ａは、基板を負のバイアスに接続する接続例を示す概略図である。上述した実施形態では、ステージ２０及び基板Ｗを接地電位に接続する例を挙げたが、ステージ２０及び基板Ｗを直流電源１１１の低電位側に接続し、負の直流電圧（負のバイアス電圧）にバイアスしてもよい。直流電源１１１は、負のバイアス電圧を調整可能な電源とすることが好ましい。基板Ｗに負のバイアス電圧を印加することで、電極６０と対向している基板Ｗの外周部２００のみに負の電荷を溜め、プラズマの生成を促進させることができる。基板Ｗの中央部３００は、電極６０と対向していないので、電荷が溜まらない。なお、図９Ａでは、トップカバー４０の蓋部４１にフランジ部が設けられず、トップカバー４０と電極６０の間から下方に向かって成膜ガスが供給される例を示すが、上述した実施形態の構成でも同様である。図９Ａに示すように、電極６０を筐体１０の内壁に固定する場合には、電極６０と筐体１０との間に絶縁体６２を配置し、電極６０と筐体１０とを電気的に絶縁してもよい。
【0035】
図９Ｂは、基板を負のバイアスに接続する他の接続例を示す概略図である。同図に示すように、基板Ｗに接触する負のバイアス電圧を印加する部品である導電体２２を、基板Ｗの外周部２００に近い位置で、ステージ２０に配置する。導電体２２は、基板Ｗの外周部２００にその内側で対応する環状（リング状）の部品とすることができる。導電体２２は、基板Ｗの外周部２００の全周に対応して、連続して又は断続的に設けることができる。導電体２２は、直流電源１１１の低電位側に接続され、ステージ２０の外周部に配置され基板Ｗと接触し、基板Ｗに負のバイアス電圧を印加する。導電体２２は、図示しない絶縁体等によりステージ２０の他の部分とは電気的に絶縁されている、又はステージ２０は絶縁体で構成される。導電体２２は、ステージ２０の外周部を貫通するように設けられ、導電体２２の上面はステージ２０の載置面と面一（完全に面一又は僅かに載置面から突出する）になるようにし、導電体２２の下面は、ステージ２０の下面に露出するようにする。この構成によれば、基板Ｗの外周部２００に近い位置から基板Ｗの外周部２００に必要な負のバイアス電圧を効率的に与えることができる。なお、ここでは、直流電源１１１により負のバイアス電圧を基板Ｗに印加する例を挙げるが、パルス電源により負のバイアス電圧を基板Ｗに印加してもよい。図９Ｂでは、ボトムカバー５０を設ける例（図１対応）を示すが、ボトムカバー５０を省略してステージ２０をボトムカバー５０の位置まで延長してもよい。その場合、導電体２２は基板Ｗの外周部２００に接触してもよい。
【0036】
図１０Ａ、図１０Ｂは、トップカバー４０及びボトムカバー５０をバイアスする接続例を示す概略図である。図１０Ａに示すように、基板Ｗに接触するトップカバー４０及びボトムカバー５０を導電体で形成し、トップカバー４０及びボトムカバー５０を直流電源１１１の低電位側に接続し、基板Ｗの外周部を負の直流電圧にバイアスしてもよい。ステージ２０は、接地電位に接続してもよい。なお、トップカバー４０及びボトムカバー５０の全体を導電体で形成してもよいが、トップカバー４０及びボトムカバー５０の基板Ｗに接触する部分を少なくとも導電体で形成してもよい。また、図１０Ｂに示すように、プラズマ生成領域７１に露出される部分においてトップカバー４０及びボトムカバー５０を絶縁体（絶縁体４２Ａ及び絶縁体５０Ａ）で覆ってもよい。このようにすれば、トップカバー
４０及びボトムカバー５０がプラズマによって劣化することを抑制又は防止することができる。なお、トップカバー４０又はボトムカバー５０の一方を用いて基板Ｗの外周部を負の直流電圧にバイアスしてもよい。
４０及びボトムカバー５０がプラズマによって劣化することを抑制又は防止することができる。なお、トップカバー４０又はボトムカバー５０の一方を用いて基板Ｗの外周部を負の直流電圧にバイアスしてもよい。
【0037】
バイアスは、直流電圧に限らす、パルスや高周波電圧であってもかまわない。また、負のバイアスは正のイオンを引き付け易くするが、負のイオンを引き付ける場合は正のバイアスを印加する。
【0038】
本実施形態で保護膜９０としてＤＬＣを採用する場合は、例えば、基板バイアス電圧は－５００Ｖ～－５０Ｖ、成膜部圧力は０．１～１Ｐａ、材料ガスはＣＨ４、Ｃ２Ｈ２、ＣＯなどの炭素を含むガスが用いられる
【0039】
図１１Ａ及び図１１Ｂは、基板Ｗの心出しの方法を説明する説明図である。図１１Ａに示すように、ステージ２０上に載置された基板Ｗの外周上のθ＝１８０°の位置にラインセンサ１２０を設置し、ステージ２０により基板Ｗを回転させ、基板Ｗの外周上のθ＝θ１及びθ＝θ１＋１８０°の位置で、照射領域１２１を遮る距離を測定する。原点θ＝０は、任意の位置に設定可能であり、図１１Ａの例では基板Ｗの外周部２００の一部に配置される電極６０の位置を原点θ＝０としている。ラインセンサ１２０は、一対の発光部１２０Ａと受光部１２０Ｂを有するものであり、発光部１２０Ａから受光部１２０Ｂに向けて光をライン状に照射して照射領域１２１を形成し、基板Ｗが照射領域１２１を遮る距離又は位置を測定するものである。図１１Ｂに示すように、θ＝θ１＋１８０°の位置で基板Ｗがラインセンサ１２０の照射領域１２１を遮る距離が、θ＝θ１の位置で基板Ｗがラインセンサ１２０の照射領域１２１を遮る距離よりも、距離Ｄだけ長いとする。この場合、基板Ｗの中心がステージ２０の回転中心に対して、θ＝θ１の位置からθ＝θ１＋１８０°の位置に向かって距離Ｄ／２だけ変位しているので、反対方向に、即ち基板Ｗをθ＝θ１＋１８０°の位置からθ＝θ１の位置に向かって、距離Ｄ／２だけ移動させる。このようにして、基板Ｗをステージ２０の回転中心に位置合わせ（心出し）することができる。これにより、基板Ｗの外周部２００と電極６０との間の距離が全周にわたって均一にすることが容易になる。図１１Ａのように基板Ｗの外周部２００の一部に配置される電極６０に対して基板Ｗを回転させる場合には、基板Ｗの外周部２００が全周にわたって均一な距離で電極６０に対向するようにすることができる。
【0040】
図１２Ａは、一実施形態に係る保護膜の形成を模式的に説明する説明図である。図１２Ｂは、比較例に係る保護膜の形成を模式的に説明する説明図である。上記実施形態に係る基板処理装置１００によれば、図１２Ａに示すように、トップカバー４０及びステージ２０（又はボトムカバー５０）と電極６０とに囲まれる領域をプラズマ生成領域７１とし、しかも、基板Ｗの外周部２００と中央部３００とは、トップカバー４０及びステージ２０（又はボトムカバー５０）で物理的に区切られるため、プラズマ生成領域７１と非プラズマ生成領域７２との境界が明確になる。このため、保護膜９０の内側境界において保護膜９０が安定した膜厚で形成され（膜厚を均一性が向上され）、保護膜９０の密着性を向上させることができる。図１２Ａでは、基板Ｗの下面をステージ２０で区切る例（図２）を示すが、基板Ｗの下面をボトムカバー５０で区切る場合（図１）も同様である。一方、比較例として示した図１２Ｂは、基板Ｗの中央部３００を加圧すること、及び／又は、パージガスを導入することで、非物理的にプラズマ生成領域７１と非プラズマ生成領域７２とを分けるものであり、両領域の境界が明確にならない。このように非物理的に２つの領域を分ける場合には、保護膜９０の内側境界部で安定した膜を形成することができず、保護膜９０の内側境界部で、膜厚が薄くなり、保護膜９０の密着性が低下する。
【0041】
（変形例）
（１）上記実施形態では、トップカバー及びボトムカバーを設ける例（図１）、トップカ
バーのみ設ける例（図２）を説明したが、ボトムカバーのみ設ける構成としてもよい。この場合、少なくとも基板Ｗの下面において、ボトムカバーによって、保護膜の内側境界部の膜厚の減少及び密着性の低下を抑制又は防止し、保護膜の品質を向上し得る。また、基板上面側では、レジスト膜など他の遮蔽方式、によって、基板の上面の中央部分に成膜材料が形成されないようにしてもよい。
（２）上記ではプラズマ成膜装置について説明したが、プラズマエッチング装置その他のプラズマ基板処理装置にも上記実施形態の構造（トップカバー及び／又はボトムカバーによる遮蔽構造物）を適用することができる。
（１）上記実施形態では、トップカバー及びボトムカバーを設ける例（図１）、トップカ
バーのみ設ける例（図２）を説明したが、ボトムカバーのみ設ける構成としてもよい。この場合、少なくとも基板Ｗの下面において、ボトムカバーによって、保護膜の内側境界部の膜厚の減少及び密着性の低下を抑制又は防止し、保護膜の品質を向上し得る。また、基板上面側では、レジスト膜など他の遮蔽方式、によって、基板の上面の中央部分に成膜材料が形成されないようにしてもよい。
（２）上記ではプラズマ成膜装置について説明したが、プラズマエッチング装置その他のプラズマ基板処理装置にも上記実施形態の構造（トップカバー及び／又はボトムカバーによる遮蔽構造物）を適用することができる。
【0042】
（他の実施形態）
図１３ＡからＥは、種々の形態の保護膜が形成された基板Ｗ（保護膜付き基板）を示す概略図である。保護膜９０は、基板Ｗの両面又は片面において、基板Ｗの外周部２００の径方向の一部又は全部（例えば、エッジ部２０１及びベベル部２０２の少なくとも一方）に亘って形成することができる。例えば、保護膜９０は、基板Ｗの両面又は片面において、エッジ部２０１及びベベル部２０２に形成することができる。また、保護膜９０は、基板Ｗの両面又は片面において、ベベル部２０２のみに形成することができる。また、保護膜９０は、基板Ｗの両面又は片面において、エッジ部２０１のみに形成することができる。また、保護膜９０は、複数の層から構成されてもよい。基板Ｗの片面に保護膜を形成する場合には、デバイス形成領域を含む面の外周部の径方向の一部又は全部（例えば、エッジ部２０１及びベベル部２０２の少なくとも一方）に保護膜を形成することが好ましい。保護膜９０を形成する領域（基板Ｗの両面又は片面におけるエッジ部２０１及び／又はベベル部２０２）は、基板の外周部において特に保護する必要がある領域、又は、基板外周部においてそこを保護すれば十分である領域とすることができる。
図１３ＡからＥは、種々の形態の保護膜が形成された基板Ｗ（保護膜付き基板）を示す概略図である。保護膜９０は、基板Ｗの両面又は片面において、基板Ｗの外周部２００の径方向の一部又は全部（例えば、エッジ部２０１及びベベル部２０２の少なくとも一方）に亘って形成することができる。例えば、保護膜９０は、基板Ｗの両面又は片面において、エッジ部２０１及びベベル部２０２に形成することができる。また、保護膜９０は、基板Ｗの両面又は片面において、ベベル部２０２のみに形成することができる。また、保護膜９０は、基板Ｗの両面又は片面において、エッジ部２０１のみに形成することができる。また、保護膜９０は、複数の層から構成されてもよい。基板Ｗの片面に保護膜を形成する場合には、デバイス形成領域を含む面の外周部の径方向の一部又は全部（例えば、エッジ部２０１及びベベル部２０２の少なくとも一方）に保護膜を形成することが好ましい。保護膜９０を形成する領域（基板Ｗの両面又は片面におけるエッジ部２０１及び／又はベベル部２０２）は、基板の外周部において特に保護する必要がある領域、又は、基板外周部においてそこを保護すれば十分である領域とすることができる。
【0043】
図１３Ａは、基板Ｗの両面において、エッジ部２０１及びベベル部２０２にアモルファスカーボン又はＤＬＣ膜かからなる保護膜９０を形成した例を示す。図１３Ｂは、基板Ｗの両面において、ベベル部２０２のみにアモルファスカーボン又はＤＬＣ膜からなる保護膜９０を形成した例を示す。保護膜９０を形成しない領域は、上述したトップカバー４０、ボトムカバー５０、ステージ２０、レジスト膜のうち１又は複数を組み合わせて保護すればよい。ベベル部２０２のみに保護膜９０を成膜する場合、例えば、上述したトップカバー４０で中央部３００及びエッジ部２０１をプラズマから遮蔽するようにすることができる。
【0044】
図１３Ｃは、基板の両面において、エッジ部２０１及びベベル部２０２に、アモルファスカーボン又はＤＬＣ膜を含む複数の層からなる保護膜９０を形成した場合を示す。この例では、保護膜９０は、基板Ｗ上に成膜された第１層９０Ａ、及び第１層９０Ａ上に成膜された第２層９０Ｂを含む。各層の一例として、第１層９０ＡをＳｉＣ膜とし、第２層９０Ｂをアモルファスカーボン又はＤＬＣ膜としてもよい。例えば、基板Ｗの材料又は基板Ｗの表面がシリコン（Ｓｉ）からなる場合には、シリコン上に第１層９０ＡとしてのＳｉＣ層を形成し、さらに第２層９０Ｂとしてアモルファスカーボン又はＤＬＣを成膜しても良い。
このＳｉＣ層の形成は、化学気相成長法（ＣＶＤ）やエピタキシャル成長などの方法が可能である。アモルファスカーボン又はＤＬＣ膜は、例えば、上述したプラズマ成膜法により形成することができる。保護膜９０を形成しない領域は、上述したトップカバー４０、ボトムカバー５０、ステージ２０、レジスト膜のうち１又は複数を組み合わせて保護すればよい。
なお、保護膜９０は、３層以上から構成されてもよい。保護膜９０を複数の層で構成する場合には、少なくとも最外層をアモルファスカーボン又はＤＬＣ膜等のエッチング耐性があり、硬度が高い膜で形成することが好ましい。なお、何れの形態に係る保護膜も、複数の層で構成してもよく、その場合、少なくとも最外層をアモルファスカーボン又はＤＬ
Ｃ膜等のエッチング耐性があり、硬度が高い膜で形成することが好ましい。
このＳｉＣ層の形成は、化学気相成長法（ＣＶＤ）やエピタキシャル成長などの方法が可能である。アモルファスカーボン又はＤＬＣ膜は、例えば、上述したプラズマ成膜法により形成することができる。保護膜９０を形成しない領域は、上述したトップカバー４０、ボトムカバー５０、ステージ２０、レジスト膜のうち１又は複数を組み合わせて保護すればよい。
なお、保護膜９０は、３層以上から構成されてもよい。保護膜９０を複数の層で構成する場合には、少なくとも最外層をアモルファスカーボン又はＤＬＣ膜等のエッチング耐性があり、硬度が高い膜で形成することが好ましい。なお、何れの形態に係る保護膜も、複数の層で構成してもよく、その場合、少なくとも最外層をアモルファスカーボン又はＤＬ
Ｃ膜等のエッチング耐性があり、硬度が高い膜で形成することが好ましい。
【0045】
図１３Ｄは、基板Ｗの片面において、エッジ部２０１及びベベル部２０２にアモルファスカーボン又はＤＬＣ膜を含む保護膜９０を形成した例を示す。この例では、基板Ｗの上面に保護膜９０を形成している。なお、ベベル部２０２において基板Ｗの上面と下面との境界は、例えば、基板Ｗの厚みの半分とすることができる。この例においても、図１３Ｃと同様に保護膜９０を複数の層から構成してもよい。保護膜９０を形成しない領域は、上述したトップカバー４０、ボトムカバー５０、ステージ２０、レジスト膜の成膜のうち１又は複数を組み合わせて保護すればよい。
【0046】
図１３Ｅは、基板Ｗの片面において、ベベル部２０２のみにアモルファスカーボン又はＤＬＣ膜を含む保護膜９０を形成した例を示す。この例においても、図１３Ｃと同様に保護膜９０を複数の層から構成してもよい。保護膜９０を形成しない領域は、上述したトップカバー４０、ボトムカバー５０、ステージ２０、レジスト膜のうち１又は複数を組み合わせて保護すればよい。
【0047】
このように基板の外周部にアモルファスカーボン又はＤＬＣ膜を含む保護膜が形成された基板Ｗによれば、半導体製造工程の加工工程で生じ得る基板Ｗの外周部への浸食を防ぐことができる。このため、基板の外周部にアモルファスカーボン又はＤＬＣ膜を含む保護膜がある基板を使用して半導体製造工程を開始することで、基板外周部への浸食を半導体製造工程の全工程で保護することができる。
【0048】
なお、基板外周部の保護膜の剥離は、半導体製造工程の基板ダイシング工程の前に行っても良い。一方、基板外周部の保護膜を剥離せずにダイシング工程を実施してもよい。この場合、保護膜の剥離工程を省略することが可能になる。
【0049】
なお、基板外周部の保護が必要とされる工程の前に基板外周部に保護膜を形成してもよい。例えば、基板外周部が侵食される虞があるエッチング工程の前に、基板外周部に保護膜を形成してもよい。
【0050】
図１４Ａは、一例に係る半導体製造工程のフローチャートを示す。この例では、半導体製造工程の最初の工程で基板外周部に保護膜を形成した後、後続の半導体製造工程を実施する。先ず、基板外周部の径方向の一部又は全部に対してアモルファスカーボン又はＤＬＣ膜を含む保護膜９０を形成する（ステップＳ１１）。保護膜９０は、１又は複数の層を含み、少なくとも最外層はアモルファスカーボン又はＤＬＣ膜であることが好ましい。基板Ｗのデバイス形成領域に対するトランジスタ形成工程（ステップＳ１２）、配線層形成工程（ステップＳ１３）を実施した後、薬液を用いたエッチング、ドライエッチング、その他の方法により保護膜９０を基板Ｗから剥離する（ステップＳ１４）。次に、ダイシング等により基板Ｗから複数の半導体デバイス（半導体チップ）Ｗｄｅｖｉｃｅを個片化する等の処理を実施することで、半導体製造工程（前工程）を完了する（ステップＳ１５）。なお、基板外周部に保護膜が形成された基板（保護膜付き基板）を準備／購入し、保護膜付き基板に対して半導体製造工程を実施してもよい。
【0051】
図１４Ｂは、他の例に係る半導体製造工程のフローチャートを示す。この例では、半導体製造工程の最初の工程で基板外周部に保護膜を形成した後、後続の半導体製造工程を実施する。また、基板外周部の保護膜の剥離を行わずにダイシング工程を実施する。基板外周部の径方向の一部又は全部に対してアモルファスカーボン又はＤＬＣ膜を含む保護膜９０を形成する（ステップＳ２１）。保護膜９０は、１又は複数の層を含み、少なくとも最外層はアモルファスカーボン又はＤＬＣ膜であることが好ましい。基板Ｗのデバイス形成領域に対するトランジスタ形成工程（ステップＳ２２）、配線層形成工程（ステップＳ２
３）を実施した後、ダイシング工程により基板Ｗから複数の半導体デバイス（半導体チップ）を個片化等の処理を実施することで、半導体製造工程（前工程）を完了する（ステップＳ２４、Ｓ２５）。この場合、保護膜の剥離工程を省略することが可能になる。なお、基板外周部に保護膜が形成された基板（保護膜付き基板）を準備／購入し、保護膜付き基板に対して半導体製造工程を実施してもよい。
３）を実施した後、ダイシング工程により基板Ｗから複数の半導体デバイス（半導体チップ）を個片化等の処理を実施することで、半導体製造工程（前工程）を完了する（ステップＳ２４、Ｓ２５）。この場合、保護膜の剥離工程を省略することが可能になる。なお、基板外周部に保護膜が形成された基板（保護膜付き基板）を準備／購入し、保護膜付き基板に対して半導体製造工程を実施してもよい。
【0052】
図１５Ａは、他の例に係る半導体製造工程のフローチャートを示す。この例では、配線層形成工程の前に基板外周部にアモルファスカーボン又はＤＬＣ膜を含む保護膜を形成することにより、配線層形成工程において基板外周部を侵食から保護する。具体的には、半導体製造工程中のトランジスタ形成工程（ステップＳ３１）が完了した後、基板外周部の径方向の一部又は全部に対してアモルファスカーボン又はＤＬＣ膜を含む保護膜９０を形成する（ステップＳ３２）。保護膜９０は、１又は複数の層を含み、少なくとも最外層はアモルファスカーボン又はＤＬＣ膜であることが好ましい。次に、保護膜形成後の基板Ｗに対して配線層形成工程（ステップＳ３３）を実施した後、薬液を用いたエッチング、ドライエッチング、その他の方法により保護膜９０を基板Ｗから剥離する。その後、ダイシング工程により基板Ｗから複数の半導体デバイス（半導体チップ）を個片化する等の処理を実施することで、半導体製造工程（前工程）を完了する（ステップＳ３５）。
【0053】
図１５Ｂは、他の例に係る半導体製造工程のフローチャートを示す。この例では、シリコンエッチング工程の前に基板外周部にアモルファスカーボン又はＤＬＣ膜を含む保護膜が形成することにより、シリコンエッチング工程において基板外周部を侵食から保護する。半導体製造工程中のトランジスタ形成工程（ステップＳ４１）が完了した後、基板外周部の径方向の一部又は全部に対してアモルファスカーボン又はＤＬＣ膜を含む保護膜９０を形成する（ステップＳ４２）。保護膜９０は、１又は複数の層を含み、少なくとも最外層はアモルファスカーボン又はＤＬＣ膜であることが好ましい。次に、保護膜形成後の基板Ｗに対してシリコンエッチング工程（ステップＳ４３）を実施した後、薬液を用いたエッチング、ドライエッチング、その他の方法により保護膜９０を基板Ｗから剥離する（ステップＳ４４）。引き続き、基板Ｗに対して配線層形成工程（ステップＳ４５）等の工程を実施する。
【0054】
図１５Ａ及び図１５Ｂの例では、配線形成工程又はシリコンエッチング工程の前にアモルファスカーボン又はＤＬＣ膜を含む保護膜を基板外周部に形成する場合を説明したが、他の工程の前にアモルファスカーボン又はＤＬＣ膜を含む保護膜を基板外周部に形成してもよい。
【0055】
上記実施形態によれば、基板の外周部の径方向の一部又は全部に保護膜が形成された基板を準備（購入）し、半導体製造工程を実施することで、半導体製造工程の加工工程で生じ得る基板Ｗの外周部への浸食を防ぐことができる。また、基板外周部の保護が必要とされる工程の前に基板外周部に保護膜を形成することで、当該工程で生じ得る基板Ｗの外周部への浸食を防ぐことができる。
【0056】
上記実施形態から少なくとも以下の技術的思想が把握される。
【0057】
［１］一形態によれば、プラズマを用いて基板のベベル部を含む外周部に保護膜を成膜する方法であって、 互いに対向する第１面及び第２面を有する基板の前記第２面を、前記基板の寸法より小さいステージ上に、前記ステージの外縁から前記基板の前記外周部が突出するように載置する工程と、 前記基板の前記外周部の周方向の少なくとも一部と電極とを対向させる工程と、 前記基板の前記第１面に前記外周部とその内側の領域とを区切る第１遮蔽構造物を接触させる、及び／又は前記基板の前記第２面に前記外周部とその内側の領域とを区切る第２遮蔽構造物を接触させる工程と、 前記基板の前記外周部と前
記電極との間に成膜ガスを供給し、前記基板の前記外周部に保護膜を形成する工程と、を含む方法が提供される。
この形態によれば、第１遮蔽構造物及び／又は第２遮蔽構造物により基板の第１面及び／又は第２面の外周部以外（中央部）を物理的に遮蔽した状態で、基板の外周部に保護膜を形成することができる。基板上において、プラズマ生成領域（外周部）と非プラズマ生成領域（中央部）とが物理的な構造物で区切られるため、保護膜の内側境界部の膜厚の減少及び密着性の低下を抑制又は防止できる。
例えば、第１遮蔽構造物と、電極と、ステージ又は第２遮蔽構造物との間に囲まれた領域をプラズマ生成領域とし、第１遮蔽構造物とステージ又は第２遮蔽構造物とで基板の外周部以外（中央部）を遮蔽した状態で、基板の外周部に保護膜を形成することができる。基板上において、プラズマ生成領域（外周部）と非プラズマ生成領域（中央部）とが物理的な構造物で区切られるため、保護膜の内側境界部の膜厚の減少及び密着性の低下を抑制又は防止できる。
また、基板の第１面の第１遮蔽構造物を省略し、基板の第２面のみに第２遮蔽構造物を設けて、第２面上で保護膜の内側境界部の膜厚の減少及び密着性の低下を抑制又は防止してもよい。この場合、少なくとも基板の第２面において保護膜の内側境界部の膜厚の減少及び密着性の低下を抑制又は防止し、保護膜の品質を向上し得る。
記電極との間に成膜ガスを供給し、前記基板の前記外周部に保護膜を形成する工程と、を含む方法が提供される。
この形態によれば、第１遮蔽構造物及び／又は第２遮蔽構造物により基板の第１面及び／又は第２面の外周部以外（中央部）を物理的に遮蔽した状態で、基板の外周部に保護膜を形成することができる。基板上において、プラズマ生成領域（外周部）と非プラズマ生成領域（中央部）とが物理的な構造物で区切られるため、保護膜の内側境界部の膜厚の減少及び密着性の低下を抑制又は防止できる。
例えば、第１遮蔽構造物と、電極と、ステージ又は第２遮蔽構造物との間に囲まれた領域をプラズマ生成領域とし、第１遮蔽構造物とステージ又は第２遮蔽構造物とで基板の外周部以外（中央部）を遮蔽した状態で、基板の外周部に保護膜を形成することができる。基板上において、プラズマ生成領域（外周部）と非プラズマ生成領域（中央部）とが物理的な構造物で区切られるため、保護膜の内側境界部の膜厚の減少及び密着性の低下を抑制又は防止できる。
また、基板の第１面の第１遮蔽構造物を省略し、基板の第２面のみに第２遮蔽構造物を設けて、第２面上で保護膜の内側境界部の膜厚の減少及び密着性の低下を抑制又は防止してもよい。この場合、少なくとも基板の第２面において保護膜の内側境界部の膜厚の減少及び密着性の低下を抑制又は防止し、保護膜の品質を向上し得る。
【0058】
［２］一形態によれば、 前記基板の前記第１面に前記第１遮蔽構造物を接触させる工程を含み、 前記第１遮蔽構造物は、前記基板に接触する接触部と、前記接触部の内側に設けられ前記基板と共に遮蔽空間を形成する中空部とを有し、前記基板の前記外周部の内側の領域を前記中空部内に収容する。
この形態によれば、基板の外周部の内側の部分（中央部）を中空部内に収容することができるので、基板のデバイス形成領域に第１遮蔽構造物を接触させることなく保護することができ、デバイス形成領域の劣化を抑制又は防止できる。
この形態によれば、基板の外周部の内側の部分（中央部）を中空部内に収容することができるので、基板のデバイス形成領域に第１遮蔽構造物を接触させることなく保護することができ、デバイス形成領域の劣化を抑制又は防止できる。
【0059】
［３］一形態によれば、 前記第１遮蔽構造物は、前記基板に接触する筒状部と、前記筒状部の一端側を閉鎖する蓋部とを有し、前記筒状部の他端側を前記基板に接触させる。
この形態によれば、第１遮蔽構造物を簡易な構成で形成することができる。
この形態によれば、第１遮蔽構造物を簡易な構成で形成することができる。
【0060】
［４］一形態によれば、 前記蓋部は前記筒状部の外側まで延びており、前記筒状部の外側で前記蓋部に前記基板の外周部に沿って配置された複数のガス供給孔を介して、前記基板の前記外周部と前記電極との間に前記成膜ガスを供給する。
この形態によれば、簡易な構成により、プラズマ生成領域（第１遮蔽構造物と、電極と、ステージ又は第２遮蔽構造物との間に囲まれた領域）に成膜ガスを均一に供給することができる。
この形態によれば、簡易な構成により、プラズマ生成領域（第１遮蔽構造物と、電極と、ステージ又は第２遮蔽構造物との間に囲まれた領域）に成膜ガスを均一に供給することができる。
【0061】
［５］一形態によれば、 前記蓋部の外側に設けられた前記複数のガス供給孔と連通するバッファ室を介して、前記複数のガス供給孔に前記成膜ガスを供給する。
この形態によれば、バッファ室を介して複数のガス供給孔に成膜ガスを供給することにより、各ガス供給孔に均一にガスを供給し、それにより、プラズマ生成領域の周方向全体にわたって成膜ガスを均一に供給することができる。
この形態によれば、バッファ室を介して複数のガス供給孔に成膜ガスを供給することにより、各ガス供給孔に均一にガスを供給し、それにより、プラズマ生成領域の周方向全体にわたって成膜ガスを均一に供給することができる。
【0062】
［６］一形態によれば、 前記蓋部は前記筒状部の外側まで延びており、前記筒状部の外側で前記蓋部を貫通するように環状に配置された多孔体を介して、前記基板の前記外周部と前記電極との間に前記成膜ガスを供給する。
この形態によれば、簡易な構成により、プラズマ生成領域（第１遮蔽構造物と、電極と、ステージ又は第２遮蔽構造物との間に囲まれた領域）に成膜ガスを均一に供給することができる。
この形態によれば、簡易な構成により、プラズマ生成領域（第１遮蔽構造物と、電極と、ステージ又は第２遮蔽構造物との間に囲まれた領域）に成膜ガスを均一に供給することができる。
【0063】
［７］一形態によれば、 前記蓋部の外側に設けられた前記多孔体と連通するバッファ室を介して、前記多孔体に前記成膜ガスを供給する。
この形態によれば、バッファ室を介して環状の多孔体に成膜ガスを供給することにより、環状の多孔体の周方向全体にわたって均一にガスを供給し、それにより、プラズマ生成領域の周方向全体にわたって成膜ガスを均一に供給することができる。
この形態によれば、バッファ室を介して環状の多孔体に成膜ガスを供給することにより、環状の多孔体の周方向全体にわたって均一にガスを供給し、それにより、プラズマ生成領域の周方向全体にわたって成膜ガスを均一に供給することができる。
【0064】
［８］一形態によれば、 前記蓋部は前記筒状部の外側まで延びており、前記筒状部の外側で前記蓋部と前記電極との間に前記成膜ガスを供給し、前記成膜ガスを前記筒状部に衝突させた後に、前記基板の前記外周部と前記電極との間に供給する。
この形態によれば、成膜ガスを第１遮蔽構造物の筒状部に対して垂直に流し、筒状部に一度当てることにより成膜ガスの均一性を高めることができる。また、第１遮蔽構造物にガス供給孔又は多孔体の流路を形成することなく、プラズマ生成領域（第１遮蔽構造物と、電極と、ステージ又は第２遮蔽構造物との間に囲まれた領域）に成膜ガスを均一に供給することができる。これにより、第１遮蔽構造物の構造を簡易にすることができる。
この形態によれば、成膜ガスを第１遮蔽構造物の筒状部に対して垂直に流し、筒状部に一度当てることにより成膜ガスの均一性を高めることができる。また、第１遮蔽構造物にガス供給孔又は多孔体の流路を形成することなく、プラズマ生成領域（第１遮蔽構造物と、電極と、ステージ又は第２遮蔽構造物との間に囲まれた領域）に成膜ガスを均一に供給することができる。これにより、第１遮蔽構造物の構造を簡易にすることができる。
【0065】
［９］一形態によれば、 前記電極に設けられた１又は複数のガス供給孔を介して、前記基板の側方から前記基板の前記外周部と前記電極との間に前記成膜ガスを供給する。
この形態によれば、電極に設けられたガス供給孔を介して横方向からプラズマ生成領域に成膜ガスを供給することで、プラズマ生成領域の全域にわたって均一に成膜ガスを供給することができる。また、第１遮蔽構造物にガス供給孔又は多孔体の流路を形成することなく、プラズマ生成領域に成膜ガスを均一に供給することができため、第１遮蔽構造物の構造を簡易にすることができる。
この形態によれば、電極に設けられたガス供給孔を介して横方向からプラズマ生成領域に成膜ガスを供給することで、プラズマ生成領域の全域にわたって均一に成膜ガスを供給することができる。また、第１遮蔽構造物にガス供給孔又は多孔体の流路を形成することなく、プラズマ生成領域に成膜ガスを均一に供給することができため、第１遮蔽構造物の構造を簡易にすることができる。
【0066】
［１０］一形態によれば、 前記電極に複数のガス供給孔が設けられ、前記電極の外側に設けられた前記複数のガス供給孔と連通するバッファ室を介して、前記複数のガス供給孔に前記成膜ガスを供給する。
この形態によれば、バッファ室を介して電極の複数のガス供給孔に成膜ガスを供給することにより、各ガス供給孔に均一にガスを供給し、それにより、プラズマ生成領域の周方向全体にわたって成膜ガスを均一に供給することができる。
この形態によれば、バッファ室を介して電極の複数のガス供給孔に成膜ガスを供給することにより、各ガス供給孔に均一にガスを供給し、それにより、プラズマ生成領域の周方向全体にわたって成膜ガスを均一に供給することができる。
【0067】
［１１］一形態によれば、 前記第１遮蔽構造物と、前記ステージと、前記電極とに囲まれた領域をプラズマ生成領域とする。
この形態によれば、プラズマ生成領域を区切る構造の一部としてステージを利用するため、基板の一方の面で遮蔽構造物を省略することができる。即ち、基板の第２面側の第２遮蔽構造物を省略できる。
この形態によれば、プラズマ生成領域を区切る構造の一部としてステージを利用するため、基板の一方の面で遮蔽構造物を省略することができる。即ち、基板の第２面側の第２遮蔽構造物を省略できる。
【0068】
［１２］一形態によれば、 前記第１遮蔽構造物と、前記第２遮蔽構造物と、前記電極とに囲まれた領域をプラズマ生成領域とする。
この形態によれば、基板の各面でプラズマ生成領域を区切る構造物をより柔軟に設計することが可能である。
この形態によれば、基板の各面でプラズマ生成領域を区切る構造物をより柔軟に設計することが可能である。
【0069】
［１３］一形態によれば、前記電極は、上部電極と下部電極とに分割されており、前記上部電極と前記下部電極とを離した状態で前記ステージに前記基板を載置し、前記基板を載置した後に、前記上部電極と前記下部電極とを合わせる。
この形態によれば、基板の全周にわたる電極を設ける場合に、基板の設置及び取り外しが容易である。
この形態によれば、基板の全周にわたる電極を設ける場合に、基板の設置及び取り外しが容易である。
【0070】
［１４］一形態によれば、前記ステージを接地電位又は負の電位又は正の電位に接続する。
この形態によれば、保護膜を形成する基板外周部に接地電位又は負の電位又は正の電位
を与え、基板外周部に負の電荷／正の電荷を溜めて、成膜ガス中の正のイオン／負のイオンを引き付け易くすることができる。これにより、保護膜の生成を促進させることができる。
この形態によれば、保護膜を形成する基板外周部に接地電位又は負の電位又は正の電位
を与え、基板外周部に負の電荷／正の電荷を溜めて、成膜ガス中の正のイオン／負のイオンを引き付け易くすることができる。これにより、保護膜の生成を促進させることができる。
【0071】
［１５］一形態によれば、 前記ステージの外周部において前記基板の前記外周部又は前記外周部の内側に電気的に接触するように配置された第１導電体を接地電位又は負の電位又は正の電位に接続する。
この形態によれば、保護膜を形成する基板外周部に効率よく接地電位又は負の電位又は正の電位を与えることができる。
この形態によれば、保護膜を形成する基板外周部に効率よく接地電位又は負の電位又は正の電位を与えることができる。
【0072】
［１６］一形態によれば、 前記第１遮蔽構造物及び／又は前記第２遮蔽構造物は、少なくとも前記基板に接触する部分が導電体であり、前記第１遮蔽構造物及び／又は前記第２遮蔽構造物の前記導電体の部分を接地電位又は負の電位又は正の電位に接続する。
この形態によれば、基板の外周部と中央部との境界に接触する第１遮蔽構造物及び／又は第２遮蔽構造物を利用して保護膜を形成する基板外周部に効率よく接地電位又は負の電位又は正の電位を与えることができる。基板外周部に電位を与えるための導電体を別途設ける必要がない。
この形態によれば、基板の外周部と中央部との境界に接触する第１遮蔽構造物及び／又は第２遮蔽構造物を利用して保護膜を形成する基板外周部に効率よく接地電位又は負の電位又は正の電位を与えることができる。基板外周部に電位を与えるための導電体を別途設ける必要がない。
【0073】
［１７］一形態によれば、前記基板の前記第２面に前記第２遮蔽構造物を接触させる工程を含み、前記第２遮蔽構造物は前記ステージの外側で前記基板の前記第２面に接触する。
この形態によれば、基板の第２面でプラズマ生成領域を区切る構造物をより柔軟に設計することが可能である。
この形態によれば、基板の第２面でプラズマ生成領域を区切る構造物をより柔軟に設計することが可能である。
【0074】
［１８］一形態によれば、 前記基板を回転させながら前記基板の前記外周部に保護膜を形成する。
この形態によれば、プラズマ生成領域の周方向全体にわたってより均一に成膜ガスを供給することができ、周方向全体にわたってより均一に基板外周部に成膜ガス及びプラズマを接触させることができる。これにより、基板外周部の全周にわたってより均一に保護膜を形成することができる。
この形態によれば、プラズマ生成領域の周方向全体にわたってより均一に成膜ガスを供給することができ、周方向全体にわたってより均一に基板外周部に成膜ガス及びプラズマを接触させることができる。これにより、基板外周部の全周にわたってより均一に保護膜を形成することができる。
【0075】
［１９］一形態によれば、 前記基板の径方向に沿った断面において、前記電極は、前記基板の前記外周部と前記電極との間の距離が前記基板の成膜領域にわたって一定となる形状及び配置を有する。電極は、例えば、弧状の断面形状を有する。
この形態によれば、成膜領域にわたって電極と基板外周部との間の距離が一定であるので、基板外周部全体にわたって均一な膜厚の保護膜を形成することができる。
この形態によれば、成膜領域にわたって電極と基板外周部との間の距離が一定であるので、基板外周部全体にわたって均一な膜厚の保護膜を形成することができる。
【0076】
［２０］一形態によれば、 前記電極は、前記基板の前記外周部の全周にわたって連続して又は断続的に配置される。
この形態によれば、基板の前記外周部の周方向全体にわたって電極が配置されるので、電極と基板外周部との間を安定して一定の距離に保つことができ、保護膜の膜厚均一性をより向上させることができる。
この形態によれば、基板の前記外周部の周方向全体にわたって電極が配置されるので、電極と基板外周部との間を安定して一定の距離に保つことができ、保護膜の膜厚均一性をより向上させることができる。
【0077】
［２１］一形態によれば、 前記電極は、前記基板の前記外周部の周方向の一部に配置され、前記基板を回転させることにより、前記基板の前記外周部の周方向全体に前記保護膜を形成する。
この形態によれば、電極を基板外周部の周方向の一部に配置するため、電極の構成が容易である。
この形態によれば、電極を基板外周部の周方向の一部に配置するため、電極の構成が容易である。
【0078】
［２２］一形態によれば、 前記保護膜は、絶縁膜、誘電膜、導体膜、又は有機膜のう
ちの少なくとも１つを含む。保護膜は、異なる種類の複数の層を含んでもよい。
この形態によれば、保護膜形成後の基板プロセスにおいて基板外周部を保護するのに適した多様な保護膜を形成することができる。
ちの少なくとも１つを含む。保護膜は、異なる種類の複数の層を含んでもよい。
この形態によれば、保護膜形成後の基板プロセスにおいて基板外周部を保護するのに適した多様な保護膜を形成することができる。
【0079】
［２３］一形態によれば、 前記保護膜は、アモルファスカーボン又はダイヤモンドライクカーボンからなる層を含む。
この形態によれば、エッチング耐性及び硬度の観点で良好なアモルファスカーボン又はＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）を保護膜（複数層の場合には、少なくとも最外層）に使用することで、保護膜形成後の基板プロセスにおいて、基板外周部を適切に保護できる。
この形態によれば、エッチング耐性及び硬度の観点で良好なアモルファスカーボン又はＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）を保護膜（複数層の場合には、少なくとも最外層）に使用することで、保護膜形成後の基板プロセスにおいて、基板外周部を適切に保護できる。
【0080】
［２４］一形態によれば、 プラズマを用いて基板のベベル部を含む外周部に保護膜を成膜する基板処理装置であって、 基板の寸法より小さいステージであって、かつ前記ステージの外縁から前記基板の前記外周部が突出するように、前記基板の互いに対向する第１面及び第２面のうち前記第２面が載置されるステージと、 前記基板の前記外周部に配置される電極であって前記基板の前記外周部の周方向の少なくとも一部に対向する電極と、 前記基板の前記第１面に接触し前記基板の前記外周部とその内側の領域とを区切る第１遮蔽構造物、及び／又は、前記基板の前記第２面に接触し前記基板の前記外周部とその内側の領域とを区切る第２遮蔽構造物と、 前記基板の前記外周部と前記電極との間に成膜ガスを供給するガス供給装置と、を備えた基板処理装置が提供される。
この形態によれば、第１遮蔽構造物及び／又は第２遮蔽構造物により基板の第１面及び／又は第２面の外周部以外（中央部）を物理的に遮蔽した状態で、基板の外周部に保護膜を形成することができる。基板上において、プラズマ生成領域（外周部）と非プラズマ生成領域（中央部）とが物理的な構造物で区切られるため、保護膜の内側境界部の膜厚の減少及び密着性の低下を抑制又は防止できる。
例えば、第１遮蔽構造物と、電極と、ステージ又は第２遮蔽構造物との間に囲まれた領域をプラズマ生成領域とし、第１遮蔽構造物とステージ又は第２遮蔽構造物とで基板の外周部以外（中央部）を遮蔽した状態で、基板の外周部に保護膜を形成することができる。基板上において、プラズマ生成領域（外周部）と非プラズマ生成領域（中央部）とが物理的な構造物で区切られるため、保護膜の内側境界部の膜厚の減少及び密着性の低下を抑制又は防止できる。
また、基板の第１面の第１遮蔽構造物を省略し、基板の第２面のみに第２遮蔽構造物を設けて、第２面上で保護膜の内側境界部の膜厚の減少及び密着性の低下を抑制又は防止してもよい。この場合、少なくとも基板の第２面において保護膜の内側境界部の膜厚の減少及び密着性の低下を抑制又は防止し、保護膜の品質を向上し得る。
この形態によれば、第１遮蔽構造物及び／又は第２遮蔽構造物により基板の第１面及び／又は第２面の外周部以外（中央部）を物理的に遮蔽した状態で、基板の外周部に保護膜を形成することができる。基板上において、プラズマ生成領域（外周部）と非プラズマ生成領域（中央部）とが物理的な構造物で区切られるため、保護膜の内側境界部の膜厚の減少及び密着性の低下を抑制又は防止できる。
例えば、第１遮蔽構造物と、電極と、ステージ又は第２遮蔽構造物との間に囲まれた領域をプラズマ生成領域とし、第１遮蔽構造物とステージ又は第２遮蔽構造物とで基板の外周部以外（中央部）を遮蔽した状態で、基板の外周部に保護膜を形成することができる。基板上において、プラズマ生成領域（外周部）と非プラズマ生成領域（中央部）とが物理的な構造物で区切られるため、保護膜の内側境界部の膜厚の減少及び密着性の低下を抑制又は防止できる。
また、基板の第１面の第１遮蔽構造物を省略し、基板の第２面のみに第２遮蔽構造物を設けて、第２面上で保護膜の内側境界部の膜厚の減少及び密着性の低下を抑制又は防止してもよい。この場合、少なくとも基板の第２面において保護膜の内側境界部の膜厚の減少及び密着性の低下を抑制又は防止し、保護膜の品質を向上し得る。
【0081】
［２５］一形態によれば、基板の外周部に保護膜が成膜され、 前記保護膜は１又は複数の層を有し、前記１又は複数の層の少なくとも最外層がアモルファスカーボン又はダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）膜である、基板が提供される。保護膜が単層である場合には、保護膜全体が最外層でありアモルファスカーボン又はＤＬＣ膜である。外周部のうち基板径方向の一部の領域、即ち、エッジ部及びベベル部の少なくとも一方が保護膜で覆われてもよい。
この形態によれば、エッチング耐性があり且つ硬度の高いアモルファスカーボン又はＤＬＣ膜で基板の外周部を覆うことにより、半導体製造工程において、基板の外周部を侵食から保護することができる。
この形態によれば、エッチング耐性があり且つ硬度の高いアモルファスカーボン又はＤＬＣ膜で基板の外周部を覆うことにより、半導体製造工程において、基板の外周部を侵食から保護することができる。
【0082】
［２６］一形態によれば、前記保護膜は、複数の層を含み、前記複数の層のうち少なくとも最外層がアモルファスカーボン又はＤＬＣ膜である。
この形態によれば、保護膜を複数の層から構成し、例えば、基板上に１又は複数の下地膜を形成し、その上にアモルファスカーボン又はＤＬＣ膜を形成することにより、アモル
ファスカーボン又はＤＬＣ膜の基板への密着性を向上させることができる。
この形態によれば、保護膜を複数の層から構成し、例えば、基板上に１又は複数の下地膜を形成し、その上にアモルファスカーボン又はＤＬＣ膜を形成することにより、アモル
ファスカーボン又はＤＬＣ膜の基板への密着性を向上させることができる。
【0083】
［２７］一形態によれば、 前記保護膜は、第１層と、前記第１層上に形成された第２層とを含み、前記第２層がアモルファスカーボン又はＤＬＣ膜である。
この形態によれば、保護膜を２層で構成し、最外層である第２層をアモルファスカーボン又はＤＬＣ膜とすることで、上述した作用効果を奏することができる。
この形態によれば、保護膜を２層で構成し、最外層である第２層をアモルファスカーボン又はＤＬＣ膜とすることで、上述した作用効果を奏することができる。
【0084】
［２８］一形態によれば、 前記基板はシリコン基板であり、前記第１層はＳｉＣ膜である。
この形態によれば、シリコン基板上にＳｉＣ膜を下地膜として形成することで、アモルファスカーボン又はＤＬＣ膜の基板への密着性を向上させることができる。
この形態によれば、シリコン基板上にＳｉＣ膜を下地膜として形成することで、アモルファスカーボン又はＤＬＣ膜の基板への密着性を向上させることができる。
【0085】
［２９］一形態によれば、 前記保護膜は前記基板のベベル部のみに形成されている。
この形態によれば、基板のベベル部を特に保護する必要がある場合、又はベベル部を保護すれば十分である場合に、保護膜を形成する領域を低減することができる。
この形態によれば、基板のベベル部を特に保護する必要がある場合、又はベベル部を保護すれば十分である場合に、保護膜を形成する領域を低減することができる。
【0086】
［３０］一形態によれば、 前記保護膜は前記基板の一方の面の側においてベベル部のみに形成されている。
この形態によれば、基板の一方の面（例えば、デバイス形成領域がある面）側のベベル部を特に保護する必要がある場合、又は基板の片面側のベベル部を保護すれば十分である場合に、保護膜を形成する領域を低減することができる。
この形態によれば、基板の一方の面（例えば、デバイス形成領域がある面）側のベベル部を特に保護する必要がある場合、又は基板の片面側のベベル部を保護すれば十分である場合に、保護膜を形成する領域を低減することができる。
【0087】
以上、いくつかの例に基づいて本発明の実施形態について説明してきたが、上記した発明の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、本発明には、その均等物が含まれることはもちろんである。また、上述した課題の少なくとも一部を解決できる範囲、または、効果の少なくとも一部を奏する範囲において、特許請求の範囲および明細書に記載された各構成要素の任意の組み合わせ、または、省略が可能である。
【符号の説明】
【0088】
１０ 筐体
１１ プラズマチャンバ
１２ アクチュエータ
１３ 駆動軸
１４ 磁気流体シール
２０ ステージ
２２ 導電体
３０ バッファ室
３１ 供給口
４０ トップカバー
４１ 蓋部
４１Ａ フランジ部
４２ 筒状部
４２Ａ 絶縁体
４３ ガス供給孔
４４ 多孔体
５０ ボトムカバー
５０Ａ 絶縁体
６０ 電極
６０Ａ 上部電極
６０Ｂ 下部電極
６１ ガス供給孔
６２ 絶縁体
７０ 成膜ガス
７１ プラズマ生成領域
７２ 非プラズマ生成領域
８１ ノズル
８２ バッファ室
８３ ガス供給管
９０ 保護膜
９０Ａ 第１層
９０Ｂ 第２層
１００ 基板処理装置
１１０ ＲＦ電源
１１１ 直流電源
１２０ ラインセンサ
１２１ 照射領域
２００ 外周部
２０１ エッジ部
２０２ ベベル部
３００ 中央部
１１ プラズマチャンバ
１２ アクチュエータ
１３ 駆動軸
１４ 磁気流体シール
２０ ステージ
２２ 導電体
３０ バッファ室
３１ 供給口
４０ トップカバー
４１ 蓋部
４１Ａ フランジ部
４２ 筒状部
４２Ａ 絶縁体
４３ ガス供給孔
４４ 多孔体
５０ ボトムカバー
５０Ａ 絶縁体
６０ 電極
６０Ａ 上部電極
６０Ｂ 下部電極
６１ ガス供給孔
６２ 絶縁体
７０ 成膜ガス
７１ プラズマ生成領域
７２ 非プラズマ生成領域
８１ ノズル
８２ バッファ室
８３ ガス供給管
９０ 保護膜
９０Ａ 第１層
９０Ｂ 第２層
１００ 基板処理装置
１１０ ＲＦ電源
１１１ 直流電源
１２０ ラインセンサ
１２１ 照射領域
２００ 外周部
２０１ エッジ部
２０２ ベベル部
３００ 中央部
【図1】
【図2】
【図3A】
【図3B】
【図4A】
【図4B】
【図5】
【図6】
【図7A】
【図7B】
【図8A】
【図8B】
【図9A】
【図9B】
【図10A】
【図10B】
【図11A】
【図11B】
【図12A】
【図12B】
【図13A】
【図13B】
【図13C】
【図13D】
【図13E】
【図14A】
【図14B】
【図15A】
【図15B】