CN114758941A - 排气环组件和等离子体处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能够兼顾排气效率的提高和等离子体的泄漏抑制的排气环组件和等离子体处理装置。本发明的排气环配置于基板支承部的周围，包括：第一环状部件，其具有沿周向交替地排列的多个第一排气孔和多个第一杆状部分，各第一排气孔沿径向延伸，各第一杆状部分沿径向延伸；以及第二环状部件，其配置于上述第一环状部件的下方，具有沿周向交替地排列的多个第二排气孔和多个第二杆状部分，各第二排气孔沿径向延伸，各第二杆状部分沿径向延伸，上述多个第一杆状部分和上述多个第二杆状部分在从上方观察时彼此不重叠，上述多个第一杆状部分各自和/或上述多个第二杆状部分各自具有向上锥形形状。

Description

排气环组件和等离子体处理装置

技术领域

本发明涉及排气环组件和等离子体处理装置。

背景技术

在专利文献1中，提出了2个部件在水平方向上重叠地配置的平行型的排气环。在专利文献2中，提出了2个部件在垂直方向上重叠地配置的圆筒型的排气环。

任一排气环都具有重叠地配置有2个部件的两层结构，该2个部件具有排气孔，气体在通过了相对于气体的流动的方向在上游侧的部件的排气孔之后，将流动的方向改变为大致垂直的，进而在通过下游侧的部件的排气孔时将流动的方向改变为大致垂直的而将气体排出。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2004-6574号公报

专利文献2：日本特开2004-327767号公报

发明内容

发明要解决的技术问题

然而，在排气环中，当增大排气孔，开口率变高时，相比于排气效率提高，等离子体更容易从等离子体处理空间向排气空间泄漏。因此，排气环的排气效率与等离子体的封闭效果之间存在此消彼长(trade off)的关系。

本发明提供一种能够兼顾排气效率的提高和等离子体的泄漏抑制的排气环。

用于解决技术问题的技术方案

依照本发明的一个方式，提供一种排气环组件，其配置在基板支承部的周围，该排气环组件包括：第一环状部件，其具有沿周向交替地排列的多个第一排气孔和多个第一杆状部分，各第一排气孔沿径向延伸，各第一杆状部分沿径向延伸；以及第二环状部件，其配置于上述第一环状部件的下方，具有沿周向交替地排列的多个第二排气孔和多个第二杆状部分，各第二排气孔沿径向延伸，各第二杆状部分沿径向延伸，上述多个第一杆状部分和上述多个第二杆状部分在从上方观察时彼此不重叠，上述多个第一杆状部分各自和/或上述多个第二杆状部分各自具有向上锥形形状。

发明效果

依照一个方面，能够提供一种可兼顾排气效率的提高和等离子体的泄漏抑制的排气环。

附图说明

图1是表示一个实施方式的等离子体处理系统的一例的图。

图2是表示一个实施方式的等离子体处理装置的一例的纵截面图。

图3是表示一个实施方式的排气环的一例的图。

图4是表示一个实施方式的排气环的一例的图。

图5是一个实施方式的排气环的一部分的俯视图和截面图。

图6是表示通过一个实施方式和比较例的排气环的气体的流动的一例的图。

图7是表示通过其他比较例的排气环的气体的流动的一例的图。

图8是将一个实施方式的排气环的喷镀方法的一例与比较例进行比较而表示的图。

图9是将一个实施方式的排气环的喷镀方法的一例与比较例进行比较而表示的图。

附图标记说明

1 等离子体处理装置

2 控制部

2a 计算机

2a1 处理部

2a2 存储部

2a3 通信接口

10 等离子体处理腔室

10s 等离子体处理空间

10t 排气空间

11 基片支承部

13 喷淋头

21 气体源

20 气体供给部

30 电源

31 RF电源

31a 第一RF生成部

31b 第二RF生成部

32a 第一DC生成部

32b 第二DC生成部

40 排气系统

50 排气环

50U 第一部件

50D 第二部件

111 主体部

112 环组件

H 排气孔。

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。在各附图中，对相同的构成部分标注相同的附图标记，有时省略重复的说明。

[等离子体处理系统]

首先，参照图1对一个实施方式的等离子体处理系统进行说明。图1是表示一个实施方式的等离子体处理系统的一例的图。在一个实施方式中，等离子体处理系统包括等离子体处理装置1和控制部2。等离子体处理装置1包括等离子体处理腔室10、基片支承部11和等离子体生成部12。等离子体处理腔室10具有等离子体处理空间。另外，等离子体处理腔室10具有用于将至少一个处理气体供给到等离子体处理空间的至少一个气体供给口和用于从等离子体处理空间排出气体的至少一个气体排出口。气体供给口与后述的气体供给部20连接，气体排出口与后述的排气系统40连接。基片支承部11配置在等离子体处理空间内，具有用于支承基片的基片支承面。

等离子体生成部12构成为能够从被供给到等离子体处理空间内的至少一个处理气体生成等离子体。在等离子体处理空间中形成的等离子体可以是电容耦合等离子体(CCP：Capacitively Coupled Plasma)、电感耦合等离子体(ICP：Inductively CoupledPlasma)、ECR等离子体(Electron-Cyclotron-resonance plasma：电子回旋共振等离子体)、螺旋波激发等离子体(HWP：Helicon Wave Plasma)、或表面波等离子体(SWP：SurfaceWave Plasma)等。另外，也可以使用包括AC(Alternating Current：交流)等离子体生成部和DC(Direct Current：直流)等离子体生成部的各种类型的等离子体生成部。在一个实施方式中，在AC等离子体生成部中使用的AC信号(AC电功率)具有100kHz～10GHz的范围内的频率。因此，AC信号包含RF(Radio Frequency：高频)信号和微波信号。在一个实施方式中，RF信号具有200kHz～150MHz的范围内的频率。

控制部2对使等离子体处理装置1执行本发明中所述的各种工序的计算机可执行的命令进行处理。控制部2能够构成为控制等离子体处理装置1的各要素以执行此处说明的各种工序。在一个实施方式中，控制部2的一部分或全部也可以包含于等离子体处理装置1。控制部2例如也可以包括计算机2a。计算机2a例如也可以包括处理部(CPU：CentralProcessing Unit，中央处理器)2a1、存储部2a2和通信接口2a3。处理部2a1能够构成为基于保存在存储部2a2中的程序来进行各种控制动作。存储部2a2也可以包括RAM(RandomAccess Memory：随机存取存储器)、ROM(Read Only Memory：只读存储器)、HDD(Hard DiskDrive：硬盘驱动器)、SSD(Solid State Drive：固态驱动器)、或者它们的组合。通信接口2a3也可以经由LAN(Local Area Network：局域网)等通信线路与等离子体处理装置1之间进行通信。

[等离子体处理装置]

下面，参照图2，对作为等离子体处理装置1的一例的电容耦合等离子体处理装置的结构例进行说明。图2是表示一个实施方式的等离子体处理装置1的一例的纵截面图。

等离子体处理装置1包括等离子体处理腔室10、气体供给部20、电源30和排气系统40。另外，等离子体处理装置1包括基片支承部11和气体导入部。气体导入部构成为能够将至少一个处理气体导入到等离子体处理腔室10内。气体导入部包括喷淋头13。基片支承部11配置在等离子体处理腔室10内。喷淋头13配置在基片支承部11的上方。在一个实施方式中，喷淋头13构成等离子体处理腔室10的顶部(ceiling)的至少一部分。等离子体处理腔室10具有由喷淋头13、等离子体处理腔室10的侧壁10a和基片支承部11规定的等离子体处理空间10s。侧壁10a接地。喷淋头13和基片支承部11与等离子体处理腔室10的壳体电绝缘。

基片支承部11包括主体部111和环组件112。主体部111具有用于支承基片(晶片)W的中央区域(基片支承面)111a和用于支承环组件112的环状区域(环支承面)111b。主体部111的环状区域111b在俯视时包围主体部111的中央区域111a。基片W配置在主体部111的中央区域111a上，环组件112以包围主体部111的中央区域111a上的基片W的方式配置在主体部111的环状区域111b上。在一个实施方式中，主体部111包括基体和静电吸盘。基体包括导电性部件。基体的导电性部件作为下部电极发挥功能。静电吸盘配置在基体上。静电吸盘的上表面具有基片支承面111a。环组件112包括一个或多个环状部件。一个或多个环状部件中的至少一个为边缘环。另外，虽然省略了图示，但基片支承部11也可以包括温度调节模块，该温度调节模块构成为能够将静电吸盘、环组件112和基片中的至少一者调节为目标温度。温度调节模块也可以包括加热器、传热介质、流路或它们的组合。在流路中能够流动盐水(brine)、气体那样的传热流体。另外，基片支承部11也可以包括传热气体供给部，该传热气体供给部构成为能够对基片W的背面与基片支承面111a之间供给传热气体。

喷淋头13构成为能够将来自气体供给部20的至少一个处理气体导入到等离子体处理空间10s内。喷淋头13具有至少一个气体供给口13a、至少一个气体扩散室13b和多个气体导入口13c。被供给到气体供给口13a的处理气体通过气体扩散室13b而从多个气体导入口13c被导入到等离子体处理空间10s内。另外，淋浴头13包含导电性部件。喷淋头13的导电性部件作为上部电极发挥功能。此外，气体导入部除了喷淋头13以外，还可以包括安装于在侧壁10a形成的一个或多个开口部的一个或多个侧面气体注入部(SGI：Side GasInjector)。

气体供给部20也可以包括至少一个气体源21和至少一个流量控制器22。在一个实施方式中，气体供给部20构成为能够将至少一个处理气体从与之分别对应的气体源21经由与之分别对应的流量控制器22供给到喷淋头13。各流量控制器22例如也可以包括质量流量控制器或压力控制式的流量控制器。而且，气体供给部20也可以包括对至少一个处理气体的流量进行调制或将其脉冲化的至少一个流量调制器件。

电源30包括经由至少一个阻抗匹配电路与等离子体处理腔室10耦合的RF电源31。RF电源31构成为能够将如生成源RF信号和偏置RF信号这样的至少一个RF信号(RF电功率)供给到基片支承部11的导电性部件和/或喷淋头13的导电性部件。由此，从供给到等离子体处理空间10s的至少一个处理气体形成等离子体。因此，RF电源31能够作为等离子体生成部12的至少一部分发挥功能。另外，通过将偏置RF信号供给到基片支承部11的导电性部件，能够在基片W产生偏置电位，将所形成的等离子体中的离子成分引入基片W。

在一个实施方式中，RF电源31包括第一RF生成部31a和第二RF生成部31b。第一RF生成部31a构成为能够经由至少一个阻抗匹配电路与基片支承部11的导电性部件和/或喷淋头13的导电性部件耦合，生成等离子体生成用的生成源RF信号(生成源RF电功率)。在一个实施方式中，生成源RF信号具有13MHz～150MHz的范围内的频率。在一个实施方式中，第一RF生成部31a也可以构成为能够生成具有不同频率的多个生成源RF信号。所生成的一个或多个生成源RF信号被供给到基片支承部11的导电性部件和/或喷淋头13的导电性部件。第二RF生成部31b构成为能够经由至少一个阻抗匹配电路与基片支承部11的导电性部件耦合，生成偏置RF信号(偏置RF电功率)。在一个实施方式中，偏置RF信号具有比生成源RF信号低的频率。在一个实施方式中，偏置RF信号具有400kHz～13.56MHz的范围内的频率。在一个实施方式中，第二RF生成部31b也可以构成为生成具有不同频率的多个偏置RF信号。所生成的一个或多个偏置RF信号被供给到基片支承部11的导电性部件。此外，在各种实施方式中，也可以将生成源RF信号和偏置RF信号中的至少一者脉冲化。

另外，电源30也可以包括与等离子体处理腔室10耦合的DC电源32。DC电源32包括第一DC生成部32a和第二DC生成部32b。在一个实施方式中，第一DC生成部32a与基片支承部11的导电性部件连接，构成为能够生成第一DC信号。所生成的第一DC信号被施加于基片支承部11的导电性部件。在一个实施方式中，第一DC信号也可以被施加于静电吸盘内的如电极那样的其他电极。在一个实施方式中，第二DC生成部32b与喷淋头13的导电性部件连接，构成为能够生成第二DC信号。所生成的第二DC信号被施加到喷淋头13的导电性部件。在各种实施方式中，第一DC信号和第二DC信号也可以被脉冲化。另外，可以除了RF电源31之外还设置第一DC生成部32a和第二DC生成部32b，也可以代替第二RF生成部31b而设置第一DC生成部32a。

排气系统40例如能够与设置于等离子体处理腔室10的底部的气体排出口10e连接。排气系统40也可以包括压力调节阀和真空泵。利用压力调节阀调整等离子体处理空间10s内的压力。真空泵也可以包含涡轮分子泵、干式泵或它们的组合。

在基片支承部11的周围配置有排气环50(排气环组件)。排气环50是环状部件，设置在等离子体处理腔室10的侧壁与基片支承部11的侧壁之间。排气环50将等离子体处理腔室10内分隔为等离子体处理空间10s和排气空间10t。排气环50形成为将2个板状部件重叠而成的两层结构。

[排气环]

在两层结构的排气环中，具有如下的此消彼长关系：如果排气孔的开口率变高，则排气效率提高，但等离子体容易从等离子体处理空间10s泄漏到排气空间10t，如果开口率变低，则等离子体难以泄漏，但排气效率降低。即，为了高效地排出来自等离子体处理空间10s的排出气体，有增大排气环50的排气孔来提高流导的方法，但是这会导致等离子体从排气环50泄漏。另一方面，在减小排气孔而强化了等离子体的封闭效果以使等离子体不泄漏的排气环50中，会阻碍排出气体的流动，导致排气效率降低。考虑到该此消彼长的情形，在本实施方式中提出兼顾排气效率的提高和等离子体的泄漏抑制的排气环50的形状。

参照图3～图6，对本实施方式的排气环50的形状进行说明。图3是表示一个实施方式的两层结构的排气环50的各部件的一例的图。图4是表示一个实施方式的平行型的排气环50和圆筒型的排气环50的一例的图。图5是一个实施方式的排气环50的一部分的俯视图和截面图。图6是表示通过一个实施方式和比较例的排气环50的气体的流动的一例的图。

如图3所示，排气环50包括具有多个排气孔的环状的第一部件50U(第一环状部件)和具有多个排气孔的环状的第二部件50D(第二环状部件)，第一部件50U与第二部件50D重叠地配置。图3的(a)是俯视观察第一部件50U的图，图3的(b)是俯视观察第二部件50D的图。图3的(c)是将第一部件50U与第二部件50D重叠而形成为两层结构的排气环50的俯视图。排气环50将第一部件50U和第二部件50D的径向在水平方向重叠地配置，在形成为两层结构的状态下，如图2所示沿水平方向配置在基片支承部11的周围。即，图2和图3所示的排气环50是平行型的排气环。

图3的(a)的第一部件50U具有配置成同心圆状的圆形的内框50s1和外框50t1、以及在它们之间呈辐射状遍及360度地桥接的多个杆状的基材50a(第一杆状部分)。多个基材50a等节距地配置在内框50s1与外框50t1之间，由此，在内框50s1与外框50t1之间呈辐射状地形成多个狭缝(slit)。形成为辐射状的多个狭缝作为排出气体的排气孔H1(第一排气孔)发挥功能。

参照图3的(a)的第一部件50U的区域V的放大图(下图)，包括基材50a1、50a2、50a3……的基材50a的上表面被倒角。例如，基材50a2的上表面的两侧被倒角，在上表面的两肋(两侧的肋)形成有倾斜面a、b。即，基材50a的上表面具有锥形形状。在图3的(a)的例子中，基材50a的上表面的中央的面e是平坦的，但也可以没有平坦的面e。在具有平坦的面e的情况下，如图4的(a)的右图和图5的(a)所示，基材50a成为在上表面的中央具有平坦的面且在其两肋具有倾斜面的形状。在没有平行的面e的情况下，如图5的(b)所示，基材50a成为在上表面的中央没有平坦的面，由倾斜面在中央形成顶点的形状。

图3的(b)的第二部件50D具有配置成同心圆状的圆形的内框50s2和外框50t2、以及在它们之间呈辐射状遍及360度地桥接的多个杆状的基材50b(第二杆状部分)。多个基材50b等节距地配置在内框50s2与外框50t2之间，由此，在内框50s2与外框50t2之间呈辐射状地形成多个狭缝。形成为辐射状的多个狭缝作为排出气体的排气孔H2(第二排气孔)发挥功能。

参照配置与图3的(a)的区域V相同的图3的(b)的区域V的放大图(下图)，包括基材50b1、50b2、50b3……的基材50b的上表面被倒角。例如，基材50b2的上表面的两肋(两侧的肋)被倒角，在上表面的两肋形成有倾斜面c、d。即，基材50b的上表面具有锥形形状。在图3的(b)的例子中，基材50b的上表面的中央的面f是平坦的，但也可以没有平坦的面f。在具有平坦的面f的情况下，如图4的(a)的右图所示，基材50b成为在上表面的中央具有平坦的面且在其两肋具有倾斜面的形状。在没有平坦的面f的情况下，如图5的(a)和(b)所示，基材50b成为在上表面的中央没有平坦的面且由倾斜面在中央形成顶点的形状。

第一部件50U的排气孔以外的部分和第二部件50D的排气孔以外的部分的上表面成为供气体流动的上游侧的端面。由此，能够使排出气体的流动性良好。此外，第一部件50U的排气孔H1以外的部分是基材50a的部分，第二部件50D的排气孔H2以外的部分是基材50b的部分。

内框50s1和内框50s2具有相同的直径，外框50t1和外框50t2具有相同的直径。因此，在将第一部件50U重叠在第二部件50D上的图3的(c)的状态下，内框50s2和外框50t2配置在内框50s1和外框50t1的下方，在俯视时看不到。

另外，在本实施方式的排气环50中，将第一部件50U重叠在第二部件50D上，如图4的(a)的B-B截面所示，在第一部件50U与第二部件50D之间不形成间隔(gap)。即使在第一部件50U与第二部件50D之间不形成间隔，基材50a与基材50b也不接触，而形成排气通路。但是，也可以在第一部件50U与第二部件50D之间形成间隔。另外，排气环50也可以是将第一部件50U和第二部件50D一体化的形状，在内部形成有如图4所示的基材50a与基材50b之间的狭缝的结构。

如图5的(a)和(b)所示，第一部件50U的多个基材50a的水平方向的宽度与第二部件50D的多个基材50b之间的狭缝(排气孔H2)的宽度相同。第二部件50D的多个基材50b的水平方向的宽度与第一部件50U的多个基材50a之间的狭缝(排气孔H1)的宽度相同。这样一来，使第一部件50U的狭缝与第二部件50D的狭缝的相位错开。由此，在将第一部件50U重叠于第二部件50D之上的状态下，如图5的(a)和(b)中表示其一部分那样，在形成于第一部件50U的狭缝(排气孔H1)之下，配置俯视时宽度和长度与该狭缝的宽度和长度相同的基材50b。另外，在形成于第二部件50D的狭缝(排气孔H2)之上，配置俯视时宽度和长度与该狭缝的宽度和长度相同的基材50a。

由此，如配置与图3的(a)和(b)的区域V相同的图3的(c)的区域V的放大图，即图5的(a)和(b)所示，在俯视时从等离子体处理空间10s侧看不到排气空间10t。

另外，第一部件50U的排气孔H与第二部件50D的排气孔H在从上表面侧、即气体的流动方向观察时彼此不重叠。而且，第一部件50U的排气孔H1以外的部分与第二部件50D的排气孔H2以外的部分在从排出气体的流动的方向观察时彼此不重叠。对此，参照图5进行说明。

图5的(a)的上图是将图3的(c)的放大图(下图)的区域V2进一步放大而示意性地表示的图。图5的(a)的下图是表示图5的(a)的上图的I-I截面的图。如图5的(a)的下图中箭头所示，排出气体从纸面的上方向下方流动。即，气体从第一部件50U的基材50a的上方流动，通过基材50a之间的排气孔H1，并通过第二部件50D的基材50b之间的排气孔H2向下游侧流动。在排气环50配置于等离子体处理装置1时，上游侧为等离子体处理空间10s，下游侧为排气空间10t。

如图5的(a)的下图所示，第一部件50U的基材50a间的排气孔H1与第二部件50D的基材50b间的排气孔H2在从排出气体的流动的方向观察时彼此不重叠。但是，在机械加工上允许有一些重叠。并且，第一部件50U的排气孔H1以外的部分与第二部件50D的排气孔H2以外的部分在从排出气体的流动的方向观察时彼此不重叠。但是，在机械加工上允许有一些重叠。

而且，第一部件50U的排气孔H1以外的部分和第二部件50D的排气H2孔以外的部分的至少上游侧的端面a、b、c、d具有锥形形状。锥形形状的端面a、b、c、d以排出气体的流动的垂直方向为基准，角度形成为45度。但是，并不限定于此，锥形形状的至少上游侧的端面a、b、c、d可以以排出气体的流动的垂直方向为基准而形成为角度为45度以上。

对于基材50a和基材50b，也可以改变大小。关于基材50a和基材50b的形状，也能够进行以下的变更。例如，在图5的(b)的例子中，基材50a和基材50b的截面形状是相同形状的菱形。与此相对，在图5的(a)的例子中，基材50a和基材50b的截面形状为不同的形状，基材50b为菱形，但基材50a为六边形。即，如图5的(a)所示，上游侧的基材50a的排出气体流动的方向的顶点和与之相对的面也可以形成为平坦的。

进而，基材50a和基材50b的左右的顶点也可以形成为平坦的。为了使气体的流动良好，有时下游侧的基材50b的气体流动的方向的顶点(由端面c、d所成的角)不平坦为好。只要下游侧的基材50b的气体流动的方向的顶点由端面c、d形成为90度以下的角度即可，基材50b的形状除了菱形、六边形以外，也可以是三角形，还可以是其他形状。此外，只要上游侧的基材50a的气体流动的方向的顶点由端面a、b形成为90度以下的角度即可，基材50a的形状除了菱形、六边形以外，也可以是三角形。

在图6的(a)和(b)所示的比较例的排气环150中，部件150a和部件150b的截面为矩形，这些部件的端面不具有锥形形状。在该情况下，在从纸面上的气体流动的方向观察时部件150a与部件150b重叠的图6的(a)和部件150a与部件150b不重叠的图6的(b)中，排出气体从基材50a向基材50b流动时的气体的弯折角度均为约90度。另外，排出气体从基材50b向基材50b的下游侧流动时的气体的弯折角度约为90度，通过排气环50的排出气体的弯折角度的合计大致为180度。

与此相对，依照具有本实施方式的形状和配置的基材50a、50b的排气环50，如图5的(a)和(b)所示，在观察基材50a、50b的截面时，以气体的流动的垂直方向为基准，角度形成为45度。其结果是，如图6的(c)所示，排出气体从基材50a向基材50b流动时的气体的弯折角度为约45度，气体从基材50b向基材50b的下游侧流动时的气体的弯折角度为约45度。因此，通过排气环50的气体的弯折角度的合计大致为90度。由此，依照本实施方式的排气环50，排出气体的流导比比较例高，能够提高排气效率。

图7是表示通过其他比较例的排气环的气体的流动的一例的图。图7的(a)是形成人字纹(山形)的狭缝作为排气孔的排气环150的例子。图7的(b)是形成倾斜的狭缝作为排气孔的排气环150的例子。在这些情况下，能够用一个狭缝遮挡相对面。与这些排气环150相比，在本实施方式的排气环50中，如图6的(c)的基材50a和基材50b所示，排气环50的截面中的排气孔H1和排气孔H2的体积率高，与比较例相比，排气效率高。另外，在图7的(a)和(b)的狭缝形状中，难以通过后述的喷镀用喷镀膜对排气孔的整个表面覆盖。

如以上说明的那样，依照本实施方式的排气环50，排气环50的截面中的排气孔H的体积率高，能够提高排气效率。此外，本实施方式的排气环50具有从等离子体处理空间10s侧看不到排气空间10t的结构。由此，能够抑制等离子体的泄漏。因此，依照本实施方式的排气环50，能够兼顾排气效率的提高和等离子体的泄漏抑制。

以上，对第一部件50U和第二部件50D以不隔开间隔的方式重叠地配置的平行型的排气环50进行了说明。但是，第一部件50U和第二部件50D也可以以隔开间隔的方式重叠地配置。

如图4的(b)所示，也可以是圆筒型的排气环50。在该情况下，第一部件50U和第二部件50D在垂直方向上重叠地配置。在该情况下，第一部件50U配置于内侧，第二部件50D配置于外侧。从圆筒型的排气环50的内侧向外侧排出排出气体。即，排出气体的流动方向是从排气环50的内侧呈辐射状地朝向外侧的方向。

参照图4的(b)的C-C截面，在圆筒侧的排气环50中，第一部件50U和第二部件50D也以不隔开间隔的方式重叠地配置。但是，第一部件50U和第二部件50D也可以以隔开间隔的方式重叠地配置。

无论哪种类型的排气环50，第一部件50U和第二部件50D都可以在排出气体的流动方向上隔开第二部件50D的厚度的一半以上的距离重叠地配置。即，第二部件50D的基材50b的相对于气体的流动的方向朝向上游侧的顶点只要为基材50b的厚度的一半以下，则也可以在气体的流动的方向上与第一部件50U重叠。如果超过基材50b的厚度的一半而在气体的流动的方向上使第二部件50D与第一部件50U重叠，则排气效率变差。

另外，第一部件50U和第二部件50D也可以形成为一体。在图4的(a)所示的平行型的排气环50中，第一部件50U和第二部件50D也可以形成为一体。

以上，说明了通过使形状适当改变，防止将排气环50设为两层结构时的排气效率的劣化，能够兼顾排气效率的提高和等离子体的泄漏抑制的排气环50。

[喷镀]

下面，参照图8和图9，与比较例的排气环150进行比较来说明一个实施方式的排气环50的喷镀方法的一例。图8和图9是将一个实施方式的排气环50的喷镀方法的一例与比较例的排气环150进行比较来表示的图。排气环50具有将等离子体处理空间10s与排气空间10t连通的多个排气孔H以从等离子体处理空间10s向排气空间10t排出排出气体。排气环50的表面也包括排气孔H的内部在内暴露于等离子体。因此，在第一部件50U和第二部件50D的表面形成有喷镀膜。第一部件50U和第二部件50D的表面优选由具有等离子体耐性的Y₂O₃等喷镀膜覆盖。

然而，如图8的(a)所示，在比较例的矩形形状的排气环150中，根据排气孔的高宽比的不同，而产生喷镀到排气孔的内部的喷镀材料的颗粒无法到达的位置P1。在图8的(a)的例子中，喷镀的喷镀材料相对于排气孔H的侧壁的角度小于45度，由于排气孔较细，喷镀材料无法到达位置P1，所以无法用喷镀膜覆盖排气孔H的整个表面。

在图9的(a)的例子中，存在喷镀的喷雾(spray)无法到达第一部件150U与第二部件150D重叠的部分(例如P3)的情况。作为对策，可以举出改变喷镀喷镀材料的角度的方法，但喷镀膜的厚度有可能变得不均匀。如图8的(b)所示，由于无法根据排气环50的形状而带有角度地喷镀喷镀材料，所以有时无法在排气孔H的内部涂敷喷镀膜。在图8的(b)的例子中，如果一边在x方向上移动一边喷镀喷镀材料，则无法对排气环50的角部的内部进行喷镀。

在图9的(b)的例子中，对排气孔的高宽比E大且为了确保气体的流路F而隔开间隔地配置的第一部件150U和第二部件150D，喷镀喷镀材料。在该情况下，在第一次喷镀中，对排气孔H的侧面和第一部件150U的上表面进行喷镀。接着，在第二次喷镀中，对排气孔H的底面(第二部件150D的上表面)和第一部件150U的上表面进行喷镀。这样，在喷镀了两次的第一部件150U的上表面，喷镀次数比其他部分多，所以喷镀膜51的膜厚产生差异，无法均匀地形成喷镀膜51。

与此相对，在本实施方式的排气环50中，形成排气孔H的锥形状的端面以排出气体的流动的垂直方向为基准，角度θ形成为45度以上，所以能够用喷镀膜覆盖整个排气孔H的内部。因此，如图9的(c)所示，即使对排气环50垂直地喷镀喷镀材料，也能够得到θ相对于排气孔H1、H2的内部为45度以上的喷镀角度，所以能够在整个排气孔H形成喷镀膜。即，依照本实施方式的排气环50，只要使喷镀材料相对于排气环50一边水平地移动一边垂直地喷镀即可。在本实施方式的排气环50中，能够通过一次喷镀来覆盖排气孔H的内部。由此，能够使膜厚均匀。

如以上说明的那样，依照本实施方式的排气环50，使整体的形状和排出气体流动的方向的口部的形状适宜。由此，能够将基材50a和基材50b的截面的排气孔H的体积率保持得较高，并且从等离子体处理空间10s侧观察时排气环50没有间隙，能够抑制等离子体的泄漏。此外，能够以排气环50内的排出气体的流动的弯折角度小于90度的角度的方式进行排气，能够实现排气效率的提高。这样，能够提供兼顾排气效率的提高和等离子体的泄漏的抑制的排气环50。而且，根据该排气环50的形状，能够在排气环50的表面均匀地覆盖喷镀膜。

本次公开的实施方式的排气环和等离子体处理装置在所有方面都是例示，而不应认为是限制性的。实施方式在不脱离所附的权利要求书及其主旨的情况下，能够以各种方式进行变形和改良。上述多个实施方式所记载的内容在不矛盾的范围内也能够采用其他结构，另外，能够在不矛盾的范围内进行组合。

本发明的等离子体处理装置1能够应用于Atomic Layer Deposition(ALD，原子层沉积)装置、Capacitively Coupled Plasma(CCP，电容耦合等离子体)、InductivelyCoupled Plasma(ICP，电感耦合等离子体)、Radial Line Slot Antenna(RLSA，径向线隙缝天线)、Electron Cyclotron Resonance Plasma(ECR，电子回旋共振等离子体)、HeliconWave Plasma(HWP，螺旋波激发等离子体)中的任一类型。

Claims (13)

1.一种排气环组件，其配置在基板支承部的周围，所述排气环组件的特征在于，包括：

第一环状部件，其具有沿周向交替地排列的多个第一排气孔和多个第一杆状部分，各第一排气孔沿径向延伸，各第一杆状部分沿径向延伸；以及

第二环状部件，其配置于所述第一环状部件的下方，具有沿周向交替地排列的多个第二排气孔和多个第二杆状部分，各第二排气孔沿径向延伸，各第二杆状部分沿径向延伸，

所述多个第一杆状部分和所述多个第二杆状部分在从上方观察时彼此不重叠，

所述多个第一杆状部分各自和/或所述多个第二杆状部分各自具有向上锥形形状。

2.如权利要求1所述的排气环组件，其特征在于：

所述多个第一杆状部分各自具有向上锥形形状，

所述多个第二杆状部分各自具有向上锥形形状。

3.如权利要求1或2所述的排气环组件，其特征在于：

所述多个第一杆状部分各自和/或所述多个第二杆状部分各自具有向下锥形形状。

4.如权利要求2所述的排气环组件，其特征在于：

所述多个第一杆状部分各自还具有向下锥形形状，

所述多个第二杆状部分各自还具有向下锥形形状。

5.如权利要求2～4中任一项所述的排气环组件，其特征在于：

所述多个第一杆状部分各自和/或所述多个第二杆状部分各自在所述向上锥形形状中具有相对于水平方向倾斜45度以上的倾斜面。

6.如权利要求1～5中任一项所述的排气环组件，其特征在于：

所述第一环状部件包括形成在所述多个第一杆状部分上的第一喷镀膜，

所述第二环状部件包括形成在所述多个第二杆状部分上的第二喷镀膜。

7.如权利要求1～6中任一项所述的排气环组件，其特征在于：

在所述第一杆状部分与所述第二杆状部分之间形成有间隙，所述间隙具有所述第二环状部件的厚度的一半以上的距离。

8.如权利要求1～6中任一项所述的排气环组件，其特征在于：

所述多个第一杆状部分各自的下端部的高度与所述多个第二杆状部分各自的上端部的高度大致一致。

9.如权利要求1～6中任一项所述的排气环组件，其特征在于：

所述第一杆状部分与所述第二杆状部分在从横向观察时彼此重叠。

10.如权利要求1～9中任一项所述的排气环组件，其特征在于：

所述第一环状部件和所述第二环状部件形成为一体型。

11.一种排气环组件，其配置在基板支承部的周围，所述排气环组件的特征在于，包括：

第一环状部件，其具有沿周向交替地排列的多个第一排气孔和多个第一杆状部分，各第一排气孔沿纵向延伸，各第一杆状部分沿纵向延伸；以及

第二环状部件，其配置于所述第一环状部件的周围，具有沿周向交替地排列的多个第二排气孔和多个第二杆状部分，各第二排气孔沿纵向延伸，各第二杆状部分沿纵向延伸，

所述多个第一杆状部分和所述多个第二杆状部分在径向上彼此不重叠，

所述多个第一杆状部分各自和/或所述多个第二杆状部分各自具有向内锥形形状或向外锥形形状。

12.如权利要求11所述的排气环组件，其特征在于：

所述第一杆状部分具有向内锥形形状和/或向外锥形形状，

所述第二杆状部分具有向内锥形形状和/或向外锥形形状。

13.一种等离子体处理装置，其特征在于，包括：

等离子体处理腔室，其具有至少1个气体供给口和至少1个气体排出口；

基板支承部，其配置在所述等离子体处理腔室内；以及

排气环组件，其配置在所述基板支承部的周围，

所述排气环组件包括：

第一环状部件，其具有沿周向交替地排列的多个第一排气孔和多个第一杆状部分，各第一排气孔沿径向延伸，各第一杆状部分沿径向延伸；以及

第二环状部件，其配置于所述第一环状部件的下方，具有沿周向交替地排列的多个第二排气孔和多个第二杆状部分，各第二排气孔沿径向延伸，各第二杆状部分沿径向延伸，

所述多个第一杆状部分和所述多个第二杆状部分在从上方观察时彼此不重叠，

所述多个第一杆状部分各自和/或所述多个第二杆状部分各自具有向上锥形形状。

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