CN101276738A - 等离子体处理装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够保持长时间地抑制在收容室内流动的直流电流值的降低的等离子体处理装置，该等离子体处理装置(10)包括：收容基板(W)并对其进行蚀刻处理的收容室(11)；向该收容室(11)内的处理空间(PS)供给高频电力的基座(12)；向处理空间(PS)施加直流电压的上部电极板(39)；沿排气流路(18)设置的接地电极(45)；和对处理空间(PS)、排气流路(18)进行排气的排气装置，而且，该等离子体处理装置(10)在收容室(18)内具有遮蔽部件(46)，其被配置成沿排气流介于该排气流和接地电极(45)之间，并且在该遮蔽部件(46)与接地电极(45)之间形成有截面呈长方形的槽状空间(47)。

Description

等离子体处理装置
技术领域
本发明涉及等离子体处理装置，特别涉及具有与直流电源连接的电极的等离子体处理装置。
背景技术
公知有平行平板型的等离子体处理装置，其包括：收容有作为基板的晶片的收容室；配置在该收容室内并且与高频电源连接的下部电极；和与该下部电极相对配置的上部电极。在该等离子体处理装置中，向收容室内导入处理气体并向收容室内供给高频电力。此外，当晶片被收容在收容室内并且被载置在下部电极上时，导入的处理气体通过高频电力而产生等离子体，利用该等离子体等对晶片进行等离子体处理，例如实施蚀刻处理。
现阶段，以提高等离子体处理性能为目的而开发出将上部电极与直流电源连接并向收容室内施加直流电压的等离子体处理装置。因为向收容室内施加直流电压，所以有必要设置表面从处理室内露出的、供被施加到收容室内的直流电压使用的接地电极(以下简称为“接地电极”)。然而，当使用反应性的处理气体进行等离子体处理时，有时在接地电极的表面附着反应生成物(沉积物)而形成沉积膜。
因为沉积膜具有绝缘性，因此，其阻碍从上部电极流向接地电极的直流电流从而不能向收容室内施加直流电压，其结果，导致收容室内的等离子体处于不稳定状态，或者等离子体处理特性发生变化。
与其相对应，本发明人通过实验得知：沉积膜的主要形成原因是等离子体中的阳离子，并且还知道等离子体处理装置内的构成部件所形成的角落部位附近的阳离子少，基于上述理解，提出通过在角落部位附近配置接地电极，而能够抑制在该接地电极的表面形成沉积膜等(例如参照专利文献1)。
专利文献1：日本特开2006-081352号说明书
然而，即便例如在角落部位配置有接地电极，接地电极依然从收容室内露出，因此仍有部分阳离子到达接地电极从而在接地电极的表面形成沉积膜。因为逐渐形成该沉积膜，因此不能直接向收容室内施加直流电流，例如，通过本发明人确认：若等离子体处理的累计时间经过70小时，则在收容室内流过的直流电流值从1.43A下降至1.33A。从而，具下述问题，即，因该直流电流值的低下而导致等离子体处理特性的变化。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够长时间地抑制收容室内流过的直流电流值的降低的等离子体处理装置。
为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种等离子体处理装置，其包括：收容基板并对其进行等离子体处理的收容室；向该收容室内供给高频电力的高频电极；向所述收容室内施加直流电压的直流电极；设置在所述收容室内的、所述被施加的直流电压的接地电极；和对所述收容室内进行排气的排气装置，其特征在于：在所述收容室内具有遮蔽部件，其被配置成沿着排气流介于该排气流以及所述接地电极之间，并且在该遮蔽部件与所述接地电极之间形成有截面呈长方形的槽状空间。
本发明第二方面的等离子体处理装置，其特征在于：在第一方面的等离子体处理装置中，形成所述槽状空间的所述接地电极以及所述遮蔽部件之间的间隙大于0.5mm。
本发明第三方面的等离子体处理装置，其特征在于：在第二方面的等离子体处理装置中，所述间隙为2.5mm以上且5.0mm以下。
本发明第四方面的等离子体处理装置，其特征在于：在第三方面的等离子体处理装置中，所述间隙为3.5mm以上。
本发明第五方面的等离子体处理装置，其特征在于：在第一至第四方面中任一方面所述的等离子体处理装置中，所述槽状空间的截面的纵横比(aspect ratio)为3.0以上。
本发明第六方面的等离子体处理装置，其特征在于：在第一至第五方面中任一方面所述的等离子体处理装置中，所述槽状空间的开口部侧的所述遮蔽部件的端部与所述开口部侧的所述接地电极的端部相比，进一步沿着所述排气流突出。
本发明第七方面的等离子体处理装置，其特征在于：在第六方面的等离子体处理装置中，所述开口部侧的所述遮蔽部件的端部相对于所述开口部侧的所述接地电极的端部的突出量为3mm以下。
本发明第八方面提供一种等离子体处理装置，其包括：收容基板并对其进行等离子体处理的收容室；向该收容室内供给高频电力的高频电极；向所述收容室内施加直流电压的直流电极；从所述收容室内的构成部件的表面露出的、所述被施加的直流电压的接地电极；和对所述收容室内进行排气的排气装置，其特征在于：在所述收容室内具有遮蔽部件，沿着所述构成部件的表面对该遮蔽部件进行配置，并且在该遮蔽部件与所述接地电极之间形成有截面呈长方形的槽状空间。
根据第一方面所述的等离子体处理装置，其被配置成在施加有直流电压并且直流电流流动的收容室内，遮蔽部件沿着排气流位于该排气流以及接地电极之间，并且在与接地电极之间形成有截面呈长方形的槽状空间。在收容室内等离子体沿着排气气流分布，阳离子从该等离子体向包括接地电极的构成部件移动，但是因为遮蔽部件位于排气流和接地电极之间，因此遮蔽部件将接地电极从移动的阳离子遮蔽(隔离)。此外，因为等离子体中的自由基易于附着于部件上，因此该自由基附着在截面为矩形的槽状空间的开口部附近的两壁面上，几乎不进入槽状空间。因此，阳离子和自由基不会到达槽状空间中的接地电极。其结果，该接地电极能够保持长时间地不形成因阳离子和自由基所引起的沉积膜。另一方面，因为等离子体中的电子自由移动，所以进入到槽状空间并到达接地电极。通过这样，能够保持长时间地维持电子到达接地电极，并且能够长时间地抑制收容室内流动的直流电流值的降低。
根据第二方面所述的等离子体处理装置，形成槽状空间的接地电极以及遮蔽部件之间的间隙比0.5mm大。通常，因为存在于等离子体和构成部件之间的护套(罩)的厚度为0.5mm左右，因此，若上述间隙比0.5mm大，则能够使槽状空间的开口部与等离子体相对。因此，能够使电子从等离子体经由开口部向接地电极移动，由此，能够使直流电流向收容室内可靠地流动。
根据第三方面所述的等离子体处理装置，因为形成槽状空间的接地电极以及遮蔽部件之间的间隙为2.5mm以上且5.0mm以下，所以，能够防止自由基进入槽状空间并且不会阻碍电子进入到该槽状空间。因此，能够长时间地抑制收容室内流动的直流电流值的降低。
根据第四方面所述的等离子体处理装置，因为形成槽状空间的接地电极与遮蔽部件之间的间隙为3.5mm以上，所以槽状空间的开口部扩大，电子能够顺利地进入槽状空间，能够防止发生等离子体的摇摆。
根据第五方面所述的等离子体处理装置，因为槽状空间的截面的纵横比(aspect ratio)为3.0以上，因此，等离子体在进入到截面为矩形的槽状空间的纵深之前，附着在该槽状空间的开口部附近的两壁面上。其结果，等离子体不会沿着槽状空间的纵深进入，从而能够保持长时间地防止接地电极的整个表面被沉积膜所覆盖。
根据第六方面所述的等离子体处理装置，因为槽状空间的开口部侧的遮蔽部件的端部与开口部侧的接地电极的端部相比，进一步沿着排气流突出，所以，能够使将要从开口部进入到槽状空间的自由基积极地附着在遮蔽部件上。其结果，能够保持长时间地防止接地电极的整个表面被沉积膜所覆盖。
根据第七方面所述的等离子体处理装置，因为开口部侧的遮蔽部件的端部相对于开口部侧的接地电极的端部的突出量为3mm以下，因此，能够抑制因遮蔽部件而阻碍电子进入槽状空间，从而能够防止发生等离子体的摇摆。
根据第八方面所述的等离子体处理装置，其被配置成在施加有直流电压并且直流电流流动的收容室内，遮蔽部件沿着构成部件的表面并且在与从构成部件的表面露出的接地电极之间形成有截面呈长方形的槽状空间。在收容室内等离子体沿着构成部件的表面分布，阳离子从该等离子体向包括接地电极的构成部件移动，但是因为遮蔽部件沿着构成部件的表面配置，因此遮蔽部件将接地电极从移动的阳离子遮蔽(隔离)。此外，因为等离子体中的自由基易于附着于部件上，因此该自由基附着在截面为矩形的槽状空间的开口部附近的两壁面上，几乎不进入槽状空间。因此，阳离子和自由基不会到达槽状空间中的接地电极。其结果，该接地电极能够保持长时间地不形成因阳离子和自由基所引起的沉积膜。另一方面，因为等离子体中的电子自由移动，所以进入到槽状空间并到达接地电极。通过这样，能够保持长时间地维持电子到达接地电极，并且能够长时间地抑制收容室内流动的直流电流值的降低。
附图说明
图1表示的是本发明实施方式所涉及的等离子体处理装置的简要结构的截面图。
图2表示的是图1中的接地环和遮蔽该接地环的遮蔽部件的简要结构的放大截面图。
图3是用于说明护套(sheath)的厚度和接地电极表面以及遮蔽部件之间的间隙的关系图。
图4是表示遮蔽部件的有无对处理空间内流动的直流电流值的降低速度的影响的图表。
图5是表示接地电极表面和遮蔽部件之间的间隙对处理空间内流动的直流电流值的降低速度的影响的图表。
图6表示的是在具有新型接地环的等离子体处理装置中，将接地电极表面和遮蔽部件之间的间隙、遮蔽部件的端部的突出量的值变更成各种值来观察等离子体的摇摆的结果的图表。
图7表示的是在进行50小时的蚀刻处理后的等离子体处理装置中，将接地电极表面和遮蔽部件之间的间隙、遮蔽部件的端部的突出量的值变更成各种值来观察等离子体的摇摆的结果的图表。
标号说明
W：晶片；PS：处理空间；10：等离子体处理装置；11：收容室；12：基座；16：侧面覆盖部件；18：排气流路；39：上部电极板；42：上部直流电源；45：接地环；45c：接地电极表面；46：遮蔽部件；46a：端部；47：槽状空间；48：等离子体；49：护套
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的具体实施方式进行说明。
图1是表示本发明实施方式所涉及的等离子体处理装置的简要构成的截面图。该等离子体处理装置构成为对作为基板的半导体晶片W实施蚀刻处理。
在图1中，等离子体处理装置10具有收容半导体晶片W(以下，简称为“晶片W”)的大致圆筒形状的收容室11，该收容室11在内部上方具有处理空间PS(收容室内)。在处理空间PS内产生后述的等离子体。此外，在收容室11内配置有作为载置晶片W的载置台的圆柱状的基座12。收容室11的内壁侧面被侧壁部件13所覆盖，收容室11的内壁上面被上壁部件14所覆盖。侧壁部件13以及上壁部件14由铝构成，与该处理空间PS相对的面由氧化钇(yttria)或具有规定厚度的表面氧化铝(耐酸铝(alumite))所涂敷。因为收容室11电气接地，因此侧壁部件13以及上壁部件14的电位为接地电位。此外，基座12具有由导电性材料例如铝构成的导电体部15、覆盖该导电体部15的侧面的由绝缘性材料构成的侧面覆盖部件16(构成部件)、以及载置于该侧面覆盖部件16上的由石英(Qz)构成的外壳(enclosure(围壁))部件17。
在等离子体处理装置10中，由收容室11的内侧壁和基座12的侧面形成用作向收容室11外对处理空间PS的气体进行排气的流路的排气流路18(收容室内)。在该排气流路18上配置有具有多个通气孔的作为板状部件的排气板19。该排气板19隔开排气流路18以及作为收容室11的下部空间的排气空间ES。此处，排气流路18连通排气空间ES以及处理空间PS。此外，在排气空间ES，粗抽排气管20以及主排气管21开口。粗抽排气管20连接有DP(干式泵：Dry Pump)(图未示出)，主排气管21连接有TMP(涡轮分子泵：Turbo Molecular Pump)(图未示出)。
粗抽排气管20、主排气管21、DP以及TMP等构成排气装置，粗抽排气管20以及主排气管21经由排气流路18以及排气空间ES对处理空间PS的气体向收容室11的外部进行排气。具体而言，粗抽排气管20将处理空间PS从大气压减压至低真空状态，主排气管21与粗抽排气管20一起将处理空间PS从大气压减压至比低真空状态压力更低的高真空状态(例如，133Pa(1Torr)以下)。
基座12的导电体部15通过匹配器23与高频电源22连接，该高频电源22向导电体部15供给较高频率例如40MHz的高频电力。由此，基座12作为高频电极向处理空间PS供给40MHz的高频电力。其中，匹配器23降低来自导电体部15的高频电力的反射，使高频电力向着导电体部15的供给效率最大。
此外，导电体部15还通过匹配器25与其他的高频电源24连接，该其他的高频电源24向导电体部15供给频率比高频电源22供给的高频电力的频率低的高频电力(例如，2MHz)。
在基座12的上部配置有内部具有静电电极板26的静电卡盘27。静电卡盘27为下述形状，即，在具有一定直径的下部圆板状部件上层叠有直径比该下部圆板状部件的直径小的上部圆板状部件，静电卡盘26与下部直流电源28电气连接。当基座12载置有晶片W时，该晶片W位于静电卡盘27上。此时，若静电电极板26被施加有负的直流电流，则在晶片W的背面产生正电位，因此，在静电电极板26以及晶片W的背面之间产生电位差，利用起因于该电位差的库仑力或者约翰逊-拉别克(Johnsen-Rahbek)力将晶片W吸附保持在静电卡盘27的上面。
此外，在基座12的上部以包围吸附保持在基座12上面的晶片W周围的方式配设有环状的聚焦环29。该聚焦环29由硅(Si)或者氧化硅(SiO2)构成，其从处理空间PS露出，使该处理空间PS的等离子体向晶片W的表面收敛，从而提高蚀刻处理的效率。此外，在聚焦环29的周围配置有用于保护该聚焦环29的侧面的由石英构成的环状的盖环(cover ring)30。
在基座12的内部例如设置有沿着圆周方向延伸的环状的制冷剂室31。通过制冷剂用配管32从制冷单元(图未示出)向该制冷剂室31循环供给规定温度的制冷剂，例如冷却水或者Galden(注册商标)液，通过利用该制冷剂对吸附保持在基座12上面的晶片W的处理温度进行控制。
而且，在基座12上面吸附保持晶片W的部分(以下称为“吸附面”)开设有多个传热气体供给孔33。这些多个传热气体供给孔33通过配置在基座12内部的传热气体供给管线34与传热气体供给部(图未示出)连接，该传热气体供给部通过传热气体供给孔33向吸附面以及晶片W的背面的间隙供给作为传热气体的氦气(He)。
此外，在基座12的吸附面上配置有多个突起销35，作为从基座12的上面自由突出的升降销。这些突起销35能够从吸附面自由地突出。当为了对晶片W进行蚀刻而将晶片W吸附保持在吸附面上时，突起销35收容在基座12内，当从收容室11搬出已实施蚀刻处理的晶片W时，突起销35从吸附面突出，将晶片W向上方抬起。
在收容室11的顶部，以与基座12相对的方式设置有喷淋头36。喷淋头36包括：内部形成有缓冲室37并且由绝缘性材料构成的圆板状的冷却板38；悬挂支撑在该冷却板38上的上部电极39；以及覆盖该冷却板38的盖体40。上部电极39其下面从处理空间PS露出，是由导电性部件例如硅构成的圆板状的部件。上部电极板39的周缘部通过由绝缘性材料构成的环状的屏蔽环41所覆盖。即，上部电极板39通过冷却板38以及屏蔽环41而与成为接地电位的收容室11的壁部电气绝缘的状态。
此外，上部电极板39与上部直流电源42电气连接，从而上部电极板39被施加有负的直流电压。因此，上部电极板39向处理空间PS施加直流电压。因为向上部电极板39施加直流电压，因此没有必要在上部电极板39以及上部直流电源42之间配置匹配器，与现有技术的等离子体处理装置那样的上部电极板通过匹配器与高频电源连接的情况相比，能够使等离子体处理装置10的构造简化。
冷却板38的缓冲室37与来自于处理气体供给部(图未示出)的处理气体导入管43连接。此外，喷淋头36具有多个使缓冲室37与处理空间PS连通的贯通气体孔44。喷淋头36通过贯通气体孔44向处理空间PS供给从处理气体导入管43供给至缓冲室37的处理气体。
等离子体处理装置10还具有配置在排气流路18上的截面呈L字型的环状接地环45。该接地环45例如由导电性材料例如硅构成，其作为上部电极板39所施加的直流电压的接地电极。此外，接地环45被配置成在基座12的侧面覆盖部件16的下方覆盖基座基部15a的侧面。即，当假定后述的遮蔽部件46不存在的情况下从侧面观察基座12时，恰好能够看见接地环45从侧面覆盖部件16的表面露出。从上部电极板39放出的电子到达该接地环45，由此，直流电流流向处理空间PS。
在该等离子体处理装置10中，通过向处理空间PS施加高频电力，在该处理空间PS中根据从喷淋头36供给的处理气体生成高密度等离子体，而且，利用处理空间PS的直流电流生成的等离子体被保持在期望的状态，通过该等离子体对晶片W实施蚀刻处理。
然而，在生成的等离子体中，作为被活性化的中性粒子的自由基、阳离子以及电子混合存在。若阳离子或者自由基特别是CF类的阳离子或者自由基到达接地环45并附着在其上，则在该接地环45的表面形成沉积膜。
一般地，为了使部件表面不被沉积膜所覆盖，而使用下述任意一种方法：(1)利用离子的溅射(sputtering)除去所形成的沉积膜的方法；(2)防止阳离子或者自由基到达部件表面的方法。此处，因为(1)的方法有必要设置溅射工序，因此使晶片的蚀刻处理工序复杂，此外，通过溅射从部件表面剥离的沉积物还有成为微粒的可能。因此，在本实施方式中，利用(2)的方法来防止在接地环45的表面形成沉积膜。
此处，等离子体中的阳离子、自由基以及电子具有以下的移动特性。
阳离子：从等离子体向与该等离子体相对的部件移动。
自由基：易于被部件的表面所捕捉，其倾向性为对于反应性高的自由基显著。
电子：移动无方向性，各电子自由移动。
在本实施方式中，考虑到上述阳离子、自由基以及电子的移动特性，将使接地环45与从等离子体移动的阳离子遮蔽(隔离)并且捕捉自由基的部件设置在接地环45的附近。具体而言，将图1中的遮蔽接地环45的下述详细说明的遮蔽部件46设置在等离子体处理装置10的排气流路18上。
图2是表示图1的接地环和遮蔽该接地环的遮蔽部件的简要结构的放大截面图。
在图2中，在截面为L字型的接地环45的下部延伸部45a上载置有环状的遮蔽部件46。遮蔽部件46由绝缘性材料例如石英构成，与接地环45呈同心状地配置。此外，在沿着接地环45(遮避部件46)的径向的截面(即图2所示的截面)，遮避部件46以沿着侧面覆盖部件16的表面的方式配置，在其与接地环45之间形成有截面为矩形的槽状空间47。此处，排气流路18的排气流(图中空心箭头)沿着侧面覆盖部件16的表面，因此在上述截面中遮避部件46也沿着排气流。槽状空间47由从侧面覆盖部件16的表面露出的接地环45和沿着排气流的遮蔽部件46所夹持，因此该槽状空间47也沿着排气流，遮蔽部件46位于该排气流与接地环45之间。其中，槽状空间47向着排气流的上游侧开口。
此外，槽状空间47的开口部侧(以下简称为“开口部侧”)的遮蔽部件46的端部46a与该开口部侧的接地环45的端部45b相比，进一步沿着排气流突出，具体而言向着排气流的上游侧突出。
在排气流18中，等离子体48沿着排气流并且沿着侧面覆盖部件16等的构成部件的表面分布。在该等离子体48中，在图中以“○”表示的阳离子向着侧面覆盖部件16以及接地环45移动，但是因为遮蔽部件46位于排气流(即等离子体48)以及接地环45之间，所以该遮蔽部件46使接地环45从移动的阳离子相遮蔽(隔离)。
此外，图中以“△”表示的自由基具有从等离子体48进入到槽状空间47的趋势，但是自由基沿着普通的排气流移动，因此难以进入到仅向着排气流的上游开口的槽状空间47。而且，因为自由基易于被部件的表面所捕捉，因此其附着在槽状空间47的开口部附近的两壁面上。其结果，自由基几乎不会进入到槽状空间47。特别是，在等离子体处理装置10中，因为开口部侧的遮蔽部件46的端部46a与开口部侧的接地环45的端部45b相比，进一步向排气流的上游突出，因此自由基积极地附着在遮蔽部件46上。
因此，阳离子以及自由基并没有到达槽状空间47的接地环45的接地电极表面45c，其结果，接地电极表面45c能够保持长时间地不形成因阳离子或者自由基所引起的沉积膜。
另一方面，因为图中以“×”表示的电子自由移动，因此其能够从等离子体48进入到槽状空间57并到达接地电极45c。由此，直流电流能够在处理空间PS以及排气流路18中流动。
然而，在等离子体处理装置10中，如图3所示，若将形成槽状空间47的接地环45的接地电极表面45c以及遮蔽部件46之间的间隙t设定为比存在于侧面覆盖部件16以及等离子体48之间的护套(sheath)49的厚度ts小，则槽状空间47的开口部不能与等离子体48相对。其结果，等离子体48中的电子(图中以“×”表示)难以进入到槽状空间47，电子不能到达接地电极表面45c，因此，在处理空间PS以及排气流路18，直流电粒不流动。
因此，在本实施方式中，将接地电极表面45c以及遮蔽部件46之间的间隙t设定为比护套49的厚度ts大。由此，槽状空间47的开口部能够与等离子体48相对。其中，通常护套的厚度为0.5mm左右，所以，将上述间隙t设定为比0.5mm大。
此外，关于遮蔽部件46的厚度，从防止该遮蔽部件46的破损使操作容易的观点出发，将其设定为能够确保刚性的厚度，例如5mm以上。
根据本实施方式的等离子体处理装置10，在排气流路18中，遮蔽部件46被配置成在沿着侧面覆盖部件16等的表面的同时沿着排气流，并且介于该排气流以及接地环45之间，并且在其与接地环45之间形成有截面为矩形的槽状空间47，所以，能够持续长时间地维持电子向接地电极表面45c的到达，而且，能够保持长时间地抑制处理空间PS以及排气流路18中流过的直流电流值的降低。
此外，在等离子体处理装置10中，开口部侧的遮蔽部件46的端部46a与开口部侧的接地环45的端部45b相比，进一步向排气流的上游突出，因此，能够使将要从开口部进入到槽状空间47的自由基积极地附着在槽状空间47的开口部附近的遮蔽部件46上。其结果，能够保持长时间地防止接地电极表面45c被沉积膜所覆盖。
而且，在等离子体处理装置10中，因为将接地电极表面45c以及遮蔽部件46之间的间隙t设定为比0.5mm大，所以能够使槽状空间47的开口部与等离子体48相对，而且，能够使电子从等离子体48通过上述开口部向接地电极表面45c进行移动，因此，能够可靠地使直流电流在处理空间PS以及排气流路18流动。
其中，上述遮蔽部件46被载置在接地环45的下部延伸部45a上，但是该遮蔽部件46也可以设置有与接地环45的外周结合的结合部，从而使接地环45与遮蔽部件46结合。
接地环45以及遮蔽部件46被设置在排气流路18的排气板19附近，但是只要是在等离子体的附近则可以将其设置在处理空间PS以及排气流路18中的任何地方。但是，与接地环一起形成截面为矩形的槽状空间的遮蔽部件有必要沿着排气流，沿着构成部件的表面。
此外，接地环45由硅构成，但是也可以由碳化硅(Silicon Carbide)构成，遮蔽部件46不光可以由石英(quartz)制成，也可以由表面喷镀有绝缘膜的金属部件构成。
而且，作为接地电极并不局限于接地环45等的环状部件，也可以通过在基座12的周围配置有多个导电性部件构成接地电极。
其中，在上述等离子体处理装置10中，向基座12的导电体部15供给两种高频电力，但是也可以向基座12的导电体部15以及喷淋头36的上部电极39分别供给一种高频电力。在该情况下也能够得到与上述相同的效果。
实施例
接着，对本发明的实施例进行说明。
首先，本发明人对于等离子体处理装置10中的遮蔽部件46的有无对在处理空间PS内流动的直流电流值的降低速度(恶化速度)的影响进行确认。
实施例1
在等离子体处理装置10中，将接地环45的接地电极表面45c以及遮蔽部件46之间的间隙t设定为2.5mm，将开口部侧的遮蔽部件46的端部46a距离开口部侧的接地环45的端部45b的突出量(参照图2，以下简称为“遮蔽部件46的突出量T”)设定为0mm。
然后，在该等离子体处理装置10中，反复对晶片W实施蚀刻处理，在各蚀刻处理中，对处理空间PS中流过的直流电流值进行测定，该测定的直流电流值在图4的图表中以“×”表示。此外，算出在图4的图表中的实施例1的直流电流值的降低速度(以下简称为“降低速度”)的近似式，并得到下述公式(1)：
直流电流值＝-1.75×10-5×晶片处理个数+1.33……(1)
此处，“-1.75×10-5”相当于降低速度。
实施例2
在等离子体处理装置10中将间隙t设定为3.5mm，将遮蔽部件46的突出量设定为3.0mm。
之后，与实施例1相同，在该等离子体处理装置10中，反复对晶片W实施蚀刻处理，在各蚀刻处理中，对处理空间PS中流过的直流电流值进行测定，该测定的直流电流值在图4的图表中以“△”表示。此外，算出在图4的图表中的实施例2的降低速度的近似式，并得到下述公式(2)：
直流电流值＝-6.04×10-6×晶片处理个数+1.39……(2)
此处，“-6.04×10-6”相当于降低速度(恶化速度)。
比较例1
在等离子体处理装置10中除去遮蔽部件46，与实施例1相同，在该等离子体处理装置10中，反复对晶片W实施蚀刻处理，在各蚀刻处理中，对处理空间PS中流过的直流电流值进行测定，该测定的直流电流值在图4的图表中以“○”表示。此外，算出在图4的图表中的比较例1的降低速度的近似式，并得到下述公式(3)：
直流电流值＝-1.21×10-4×晶片处理个数+1.44……(2)
此处，“-1.21×10-4”相当于降低速度(恶化速度)。
在图4的图表中，对实施例1、2以及比较例1的直流电流的降低进行比较可知，实施例1的降低速度被改善为比较例1的降低速度的大约1/7，进一步，实施例2的降低速度被改善为比较例1的降低速度的大约1/20。
接着，本发明人对间隙t对直流电流值的降低速度带来的影响进行了确认。
实施例3
在等离子体处理装置10中，将间隙t设定为4.0mm，将遮蔽部件46的突出量T设定为3.0mm。
之后，与实施例1相同，在该等离子体处理装置10中，反复对晶片W实施蚀刻处理，在各蚀刻处理中，对处理空间PS中流过的直流电流值进行测定，该测定的直流电流值在图5的图表中以“□”表示。
实施例4
在等离子体处理装置10中，将间隙t设定为5.0mm，将遮蔽部件46的突出量T设定为3.0mm。
之后，与实施例1相同，在该等离子体处理装置10中，反复对晶片W实施蚀刻处理，在各蚀刻处理中，对处理空间PS中流过的直流电流值进行测定，该测定的直流电流值在图5的图表中以“×”表示。
此外，实施例2(间隙t为3.5mm)中的测定的直流电流值在图5的图表中以“△”表示。
在图5的图表中，对实施例2、3、4的直流电流值进行比较可知，在任意一个实施例中，直流电流值几乎都不变化，直流电流值的降低速度在任一实施例中都大致为0。
以上，根据实施例1～4可知，若间隙t在2.5mm以上且5.0mm以下，则能够保持长时间地抑制在处理空间PS中流过的直流电流值的降低。这是因为通过将间隙t设定在2.5mm～5.0mm中的任一值，而能够防止自由基进入到槽状空间47并且不会妨碍电子进去到槽状空间47内。
此外，若间隙t过大，则自由基易于混入到槽状空间47，有可能在接地电极表面45c上形成沉积膜，并导致流过处理空间PS的直流电流值的降低，如实施例4所示，即便间隙t为5.0mm，直流电流值也几乎不变化，若间隙t至少为5.0mm，则自由基在向着槽状空间47的纵深进入并到达接地电极表面45c之前，其会附着在槽状空间47的开口部附近的两侧壁上。此处，根据遮蔽部件46沿着排气流的长度L(参照图2)为15mm可知，槽状空间47的截面的纵横比(aspect ratio)为3.0以上。因此，若槽状空间47的截面的纵横比为3.0以上，则自由基不会沿着槽状空间47的纵深方向进入，从而能够保持长时间地防止接地电极表面45c的整个表面被沉积膜所覆盖。
然而，若间隙t变小或者槽状空间47的截面的纵横比变大(即遮蔽部件46的突出量T变大)，则不光是自由基，即便是电子也难以进入到遮蔽部件46。若电子难以进入，则直流电流在处理空间PS的流动变得困难。因此，本发明人对于间隙t以及突出量T对直流电流的流动容易性的影响进行了研究。
具体而言，在处理空间PS，若直流电流难以流动，则处理空间PS的等离子体产生摇摆，因此，将间隙t以及突出量T的值变更成各种值来观测等离子体的摇摆。
实施例5～13
首先，在新型的具有接地环45的等离子体处理装置10中，在蚀刻处理时，将间隙t以及突出量T的值变更成各种值来观测等离子体的摇摆。然后，将观测到的结果汇总表示在图6中。
如图6所示可知，间隙t变得越大，等离子体的摇摆越难以产生，若间隙t为3.5mm，则几乎不产生等离子体的摇摆。这是因为由接地环45和遮蔽部件46所形成的空间的开口部变大，电子能够稳定顺利地进入到该空间。
此外，得知若由接地环45和遮蔽部件46形成的空间其截面为L字形，则易于产生等离子体的摇摆，与其相对，若该空间为槽状空间，则难以产生等离子体的摇摆。
根据以上可知，若由接地环45和遮蔽部件46形成槽状空间，接地环45和遮蔽部件46之间的间隙t为3.5mm，则能够防止产生等离子体的摇摆。
实施例14～20
接着，在等离子体处理装置10中，在晶片W的蚀刻处理进行了50小时之后，在进行蚀刻处理时，将间隙t以及突出量T的值变更成各种值来观测等离子体的摇摆。然后，将观测到的结果汇总表示在图7中。
如图7所示可知，突出量T变得越大，等离子体的摇摆越容易产生。这是因为若突出量T变大，则遮蔽部件46的端部46a会妨碍电子向槽状空间47的进入。尤其是在间隙t为4.0mm的情况下，若突出量T为6.5mm时，产生等离子体的摇摆，与其相对，若突出量T为3mm，则不产生等离子体的摇摆，因此，优选突出量T为3mm以下。
通过以上可知，若突出量T为3mm以下，则能够防止产生等离子体的摇摆。
其中，在图7的图表中，与图6的图表相同，确认出间隙t变得越大，越难以产生等离子体的摇摆。

Claims (8)

1.一种等离子体处理装置，其包括：
收容基板并对其进行等离子体处理的收容室；
向该收容室内供给高频电力的高频电极；
向所述收容室内施加直流电压的直流电极；
设置在所述收容室内的、所述被施加的直流电压的接地电极；和
对所述收容室内进行排气的排气装置，其特征在于：
在所述收容室内具有遮蔽部件，其被配置成沿着排气流介于该排气流与所述接地电极之间，并且在该遮蔽部件与所述接地电极之间形成有截面呈长方形的槽状空间。
2.如权利要求1所述的等离子体处理装置，其特征在于：
形成所述槽状空间的所述接地电极以及所述遮蔽部件之间的间隙大于0.5mm。
3.如权利要求2所述的等离子体处理装置，其特征在于：
所述间隙为2.5mm以上且5.0mm以下。
4.如权利要求3所述的等离子体处理装置，其特征在于：
所述间隙为3.5mm以上。
5.如权利要求1～4中任一项所述的等离子体处理装置，其特征在于：
所述槽状空间的截面的纵横比为3.0以上。
6.如权利要求1～4中任一项所述的等离子体处理装置，其特征在于：
所述槽状空间的开口部侧的所述遮蔽部件的端部与所述开口部侧的所述接地电极的端部相比，沿着所述排气流突出。
7.如权利要求6所述的等离子体处理装置，其特征在于：
所述开口部侧的所述遮蔽部件的端部相对于所述开口部侧的所述接地电极的端部的突出量为3mm以下。
8.一种等离子体处理装置，其包括：
收容基板并对其进行等离子体处理的收容室；
向该收容室内供给高频电力的高频电极；
向所述收容室内施加直流电压的直流电极；
从所述收容室内的构成部件的表面露出的、所述被施加的直流电压的接地电极；和
对所述收容室内进行排气的排气装置，其特征在于：
在所述收容室内具有遮蔽部件，沿着所述构成部件的表面对该遮蔽部件进行配置，并且在该遮蔽部件与所述接地电极之间形成有截面呈长方形的槽状空间。
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