CN117716479A - 等离子体处理装置 - Google Patents

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Abstract

一种等离子体处理装置，其具备等离子体处理腔室、基板支承部、下部电极、RF电源以及上部电极组件，所述上部电极组件具备：气体扩散板；绝缘板；以及上部电极板，其配置于所述气体扩散板与所述绝缘板之间，具有多个第1贯通孔和多个第2贯通孔，所述绝缘板具有自其下表面向下方突出的内侧环状凸部和外侧环状凸部，所述绝缘板具有多个第1气体导入孔、多个第2气体导入孔以及多个第3气体导入孔。

Description

等离子体处理装置
技术领域
本公开涉及一种等离子体处理装置。
背景技术
专利文献1中公开有一种具备在腔室上或腔室上方配置的电磁体组件的电容耦合型的等离子体处理装置的结构。专利文献1的电容耦合型的等离子体处理装置具备兼具喷头的功能的上部电极。专利文献1的装置结构抑制了等离子体处理装置中进行的等离子体处理的处理速度在基板的中心部分局部升高的情况。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2021－44535号公报
发明内容
发明要解决的问题
本公开的技术通过局部地改变向等离子体处理腔室内导入的气体的分布，从而提高等离子体密度分布的均匀性。
用于解决问题的方案
本公开的一技术方案为一种等离子体处理装置，其中，该等离子体处理装置具备：等离子体处理腔室；基板支承部，其配置于所述等离子体处理腔室内；下部电极，其配置于所述基板支承部内；至少一个RF电源，其与所述下部电极耦合；以及上部电极组件，其配置于所述基板支承部的上方，所述上部电极组件具备：气体扩散板，其具有第1气体用的至少一个第1气体供给口和第2气体用的至少一个第2气体供给口；绝缘板；以及上部电极板，其配置于所述气体扩散板与所述绝缘板之间，具有与所述至少一个第1气体供给口连通的多个第1贯通孔和与所述至少一个第2气体供给口连通的多个第2贯通孔，所述绝缘板具有自其下表面向下方突出的内侧环状凸部和外侧环状凸部，所述绝缘板具有：多个第1气体导入孔，其形成于所述内侧环状凸部上，各第1气体导入孔经由所述多个第1贯通孔中的某一个第1贯通孔而与所述至少一个第1气体供给口连通；多个第2气体导入孔，其形成于所述外侧环状凸部上，各第2气体导入孔经由所述多个第1贯通孔中的某一个第1贯通孔而与所述至少一个第1气体供给口连通；以及多个第3气体导入孔，其形成于所述第2气体导入孔的外方，各第3气体导入孔经由所述多个第2贯通孔中的某一个第2贯通孔而与所述至少一个第2气体供给口连通。
发明的效果
根据本公开，能够通过局部地改变向等离子体处理腔室内导入的气体的分布，从而提高等离子体密度分布的均匀性。
附图说明
图1是示意性地表示等离子体处理系统的结构的说明图。
图2是放大地表示上部电极组件的局部的说明图。
图3A是表示第1实施方式的绝缘板的结构的概略说明图。
图3B是表示第1实施方式的绝缘板的概略俯视图。
图4是表示第2实施方式的绝缘板的结构的概略说明图。
图5是表示第3实施方式的绝缘板的结构的概略说明图。
图6是表示第4实施方式的绝缘板的结构的概略说明图。
图7是表示第5实施方式的绝缘板的结构的概略说明图。
图8是表示第6实施方式的绝缘板的结构的概略说明图。
图9是表示第7实施方式的绝缘板的结构的概略说明图。
图10是本公开的一实施方式的气体流动的概略说明图。
图11是本公开的一实施方式的气体流动的概略说明图。
图12是本公开的一实施方式的气体流动的概略说明图。
图13是本公开的一实施方式的气体流动的概略说明图。
具体实施方式
在半导体器件的制造工序中，通过激发供给到腔室中的处理气体而生成等离子体，从而对支承于基板支承部的半导体基板(以下简称为“基板”)进行蚀刻处理、成膜处理、扩散处理等各种等离子体处理。这些等离子体处理例如使用电容耦合型(CCP：Capacitively Coupled Plasma)的等离子体处理装置进行，该电容耦合型的等离子体处理装置具备构成腔室顶部(顶板)的至少局部的作为气体扩散部的上部电极组件。
公知的是，例如，在等离子体处理装置中使用掩模进行蚀刻处理的情况下，即使在相同的处理过程中，掩模等的残膜状况在基板的周缘部和中央部也会不同。为了防止这样的基板上的掩模等的残膜状况的不均匀，例如，要求通过自作为气体扩散部的上部电极组件导入的处理气体等的均匀化、添加气体的导入而使蚀刻处理过程中产生并在上部电极附着的副产物(沉积物)减少。期望的是，通过使处理均匀化，从而使掩模等的残膜状况均匀化，有效地进行蚀刻处理。
另外，在进行蚀刻处理作为等离子体处理的情况下，基板的周缘部与中央部的等离子体密度不同，存在处理不均匀的情况。由此引起蚀刻孔的大小也产生不均匀，例如，可能会使蚀刻孔的大小在基板的周缘部小于中央部。公知的是，在等离子体处理装置中，根据内壁的保护等各种目的，除了导入处理气体(蚀刻气体)以外还导入追加气体。推测由于这些气体的流动的影响而使等离子体密度不均匀，气体扩散部的气体导入孔的配置、结构存在改善的余地。
然而，上述专利文献1所记载的等离子体处理装置着眼于基板的等离子体处理速度，特别是为了解决处理速度在基板的中心局部地升高这样的问题而创造的。专利文献1中主要公开了等离子体处理装置的下部电极、其附近所涉及的技术，而并未公开着眼于等离子体处理装置的气体扩散部的、与处理均匀化相关的技术思想。即，在等离子体处理装置中谋求对基板进行的等离子体处理的均匀性的提高时，特别是气体扩散部、其附近所涉及的技术存在进一步的改善的余地。
以下，参照附图说明一实施方式的等离子体处理系统以及本实施方式的包括蚀刻方法在内的等离子体处理方法。此外，在本说明书和附图中，对实质上具有相同的功能结构的要素标注相同的附图标记，从而省略重复的说明。
＜等离子体处理系统＞
首先，说明本实施方式的等离子体处理系统。图1是表示本实施方式的等离子体处理系统的结构的概略的纵剖视图。
等离子体处理系统包括电容耦合型的等离子体处理装置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、气体供给部20、电源30以及排气系统40。另外，等离子体处理装置1包括基板支承部11和气体导入部。基板支承部11配置于等离子体处理腔室10内。气体导入部构成为将至少一种处理气体向等离子体处理腔室10内导入。气体导入部包括上部电极组件13。上部电极组件13配置于基板支承部11的上方，该上部电极组件13的下表面部分配置有成为等离子体暴露面的绝缘板140。在一实施方式中，上部电极组件13配置于等离子体处理腔室10的内部上方，例如安装于顶板10b(ceiling)。在等离子体处理腔室10的上部或上方配置有在内部具有线圈15a的电磁体单元15。
在等离子体处理腔室10的内部形成有利用上部电极组件13、顶板10b、等离子体处理腔室10的侧壁10a以及基板支承部11划定的等离子体处理空间10s。等离子体处理腔室10具有用于将至少一种处理气体向等离子体处理空间10s供给的至少一个气体供给口和用于自等离子体处理空间10s将气体排出的至少一个气体排出口。侧壁10a接地。上部电极组件13以及基板支承部11与等离子体处理腔室10电绝缘。
基板支承部11包括主体部111和环组件112。主体部111的上表面具有用于支承基板(晶圆)W的中央区域111a(基板支承面)和用于支承环组件112的环状区域111b(环支承面)。环状区域111b在俯视时包围中央区域111a。环组件112包括一个或多个环状构件，一个或多个环状构件中的至少一个环状构件为边缘环。
在一实施方式中，主体部111包括基台113和静电保持盘114。基台113包括导电性构件。基台113的导电性构件作为下部电极发挥功能。静电保持盘114配置于基台113的上表面。静电保持盘114的上表面具有上述的中央区域111a和环状区域111b
另外，虽省略图示，但基板支承部11也可以包括调温模块，该调温模块构成为将环组件112、静电保持盘114以及基板W中的至少一者调节为目标温度。调温模块也可以包括加热器、传热介质、流路或它们的组合。在流路中流动有盐水、气体这样的传热流体。另外，基板支承部11也可以包括传热气体供给部，该传热气体供给部构成为向基板W的背面与静电保持盘114的上表面之间供给传热气体(背侧气体)。
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。在一实施方式中，至少一个气体源21包括主气体源21a和添加气体源21b。在一实施方式中，气体供给部20构成为将至少一种处理气体自分别对应的气体源21经由分别对应的流量控制器22向上部电极组件13供给。至少一种处理气体包括主气体和添加气体。主气体为第1气体的一个例子，添加气体为第2气体的一个例子。在一实施方式中，气体供给部20包括主气体用的主气体供给部20a和添加气体用的添加气体供给部20b。主气体供给部20a构成为将主气体自主气体源21a经由流量控制器22a向上部电极组件13的第1气体供给口13c供给。添加气体供给部20b构成为将添加气体自添加气体源21b经由流量控制器22b向上部电极组件13的第2气体供给口14c供给。各流量控制器22也可以包括例如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种处理气体的流量进行调制或使其脉冲化的一个或一个以上的流量调制设备。
电源30包括经由至少一个阻抗匹配电路而与等离子体处理腔室10耦合的RF电源31。RF电源31构成为将源RF信号和偏置RF信号这样的至少一个RF信号(RF电力)向基板支承部11的导电性构件(下部电极)和/或上部电极组件13的导电性构件(上部电极)供给。由此，由供给到等离子体处理空间10s的至少一种处理气体形成等离子体。因而，RF电源31能够作为等离子体生成部的至少局部发挥功能，该等离子体生成部构成为在等离子体处理腔室10中由一种或一种以上的处理气体生成等离子体。另外，通过将偏置RF信号向下部电极供给，从而能够在基板W产生偏置电位，将所形成的等离子体中的离子成分向基板W吸引。
在一实施方式中，RF电源31包括第1RF生成部31a和第2RF生成部31b。第1RF生成部31a经由至少一个阻抗匹配电路而与下部电极和/或上部电极耦合，构成为生成等离子体生成用的源RF信号(源RF电力)。在一实施方式中，源RF信号具有13MHz～160MHz的范围内的频率。在一实施方式中，第1RF生成部31a也可以构成为生成具有不同的频率的多个源RF信号。所生成的一个或多个源RF信号向下部电极和/或上部电极供给。第2RF生成部31b经由至少一个阻抗匹配电路而与下部电极耦合，构成为生成偏置RF信号(偏置RF电力)。在一实施方式中，偏置RF信号具有低于源RF信号的频率。在一实施方式中，偏置RF信号具有400kHz～13.56MHz的范围内的频率。在一实施方式中，第2RF生成部31b也可以构成为生成具有不同的频率的多个偏置RF信号。所生成的一个或多个偏置RF信号向下部电极供给。另外，在各种实施方式中，源RF信号和偏置RF信号中的至少一者也可以被脉冲化。
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1DC生成部32a和第2DC生成部32b。在一实施方式中，第1DC生成部32a与下部电极连接，构成为生成第1DC信号。所生成的第1偏置DC信号施加于下部电极。在一实施方式中，第1DC信号也可以施加于静电保持盘114内的吸附用电极这样的其他电极。在一实施方式中，第2DC生成部32b与上部电极连接，构成为生成第2DC信号。所生成的第2DC信号施加于上部电极。在各种实施方式中，第1DC信号和第2DC信号中的至少一者也可以被脉冲化。此外，第1DC生成部32a和第2DC生成部32b也可以在RF电源31的基础上设置，也可以代替第2RF生成部31b而设置第1DC生成部32a。
排气系统40例如能够与设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也可以包括压力调整阀和真空泵。利用压力调整阀调整等离子体处理空间10s的内部压力。真空泵也可以包括涡轮分子泵、干式泵或它们的组合。
控制部2处理使等离子体处理装置1执行本公开中叙述的各种工序的计算机可执行的命令。控制部2能够构成为控制等离子体处理装置1的各要素，以执行在此叙述的各种工序。在一实施方式中，控制部2的局部或整体也可以包括在等离子体处理装置1内。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：Central ProcessingUnit，中央处理器)2a1、存储部2a2以及通信接口2a3。处理部2a1能够构成为基于存储在存储部2a2的程序而进行各种控制动作。存储部2a2也可以包括RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)、ROM(Read Only Memory：只读存储器)、HDD(Hard Disk Drive：硬盘驱动器)、SSD(Solid State Drive：固态驱动器)或它们的组合。通信接口2a3也可以经由LAN(Local Area Network：局域网)等通信线路而在与等离子体处理装置1之间通信。
＜上部电极组件＞
接着，使用图1、图2说明上述的作为气体扩散部的上部电极组件13以及附加于该上部电极组件13的等离子体处理装置1的结构要素。图2是放大地表示上部电极组件13的局部的说明图。此外，图2放大地图示了图1所示的顶板10b中相对于其宽度方向中央(图中的中心线O)具有线对称的形状的上部电极组件13的局部(线对称形状的单侧)。
如图2所示，上部电极组件13构成等离子体处理腔室10的顶板10b的局部或整体，该上部电极组件13作为使至少一种处理气体向等离子体处理空间10s扩散并导入的气体扩散部发挥功能。上部电极组件13包括气体扩散板120、上部电极板130、绝缘板140。上部电极板130配置于气体扩散板120与绝缘板140之间，它们在垂直方向上层叠起来。气体扩散板120具有第1气体用的至少一个第1气体供给口13c和第2气体用的至少一个第2气体供给口14c。另外，也可以在气体扩散板120形成至少一个作为主气体扩散用的空间的气体扩散空间13b。另外，也可以在气体扩散板120形成至少一个作为添加气体扩散用的空间的气体扩散空间14b。即，上部电极组件13自上方起依次具有气体扩散板120、上部电极板130、绝缘板140。
气体扩散板120由第1导电性材料形成。在一实施方式中，第1导电性材料为Al(铝)。上部电极板130由第2导电性材料形成。第2导电性材料与第1导电性材料不同。在一实施方式中，第2导电性材料为Si(硅)。绝缘板140由绝缘材料形成。在一实施方式中，绝缘材料为石英。绝缘板140具有暴露于等离子体处理空间10s的下表面(等离子体暴露面)。在上部电极板130、绝缘板140，沿其厚度方向(垂直方向)贯通地形成有多个第1气体导入通路13a。第1气体导入通路13a经由气体扩散空间13b和气体供给口13c而连接于气体供给部20。在气体扩散板120形成有气体供给出口13d。在气体扩散空间13b中进行了扩散的主气体经由气体出口13d并穿过形成于上部电极板130的内部的第1贯通孔13e、形成于绝缘板140的气体导入孔13f而向等离子体处理空间10s导入。即，第1气体导入通路13a具有气体出口13d、第1贯通孔13e、气体导入孔13f，构成为将来自主气体供给部20a的主气体向等离子体处理空间10s导入。在一实施方式中，上部电极板130配置于气体扩散板120与绝缘板140之间。另外，上部电极板130具有多个第1贯通孔13e和多个第2贯通孔14e。多个第1贯通孔13e经由气体扩散板120的气体扩散空间13b和气体出口13d而与至少一个第1气体供给口13c连通。多个第2贯通孔14e经由气体扩散板120的气体扩散空间14b和气体出口14d而与至少一个第2气体供给口14c连通。
气体导入通路的数量、配置结构是任意的，除了设有上述第1气体导入通路13a以外，也可以还设有其他的气体导入通路。例如，如图2所示，也可以设置包括气体出口14d、第2贯通孔14e、气体导入孔14f在内的第2气体导入通路14a。也可以构成为自气体扩散空间14b和气体供给口14c将与主气体不同的添加气体向等离子体处理空间10s导入。也可以自第2气体导入通路14a导入混合多种气体而成的混合气体。另外，虽在图1、图2中未图示，但也可设置第3气体导入通路、第4气体导入通路。此外，关于本实施方式的在绝缘板140的下表面开口的气体导入通路(气体导入孔)的数量、配置结构的详细内容，参照附图随后叙述。
在等离子体处理腔室10的上部或上方配置有在内部具有线圈15a的电磁体单元15。在一实施方式中，电磁体单元15在俯视时呈大致圆形。电磁体单元15构成为，通过自外部的电流源(未图示)向线圈15a流通电流，从而在等离子体处理腔室10内生成磁场。此外，作为电磁体单元15用的电源，也可以使用图1所示的电源30。电磁体单元15能够应用各种结构。例如，专利文献1所记载的结构也可以应用于电磁体单元15。
在气体扩散板120也可以设有供在与装置外部的冷却器之间循环的盐水、气体这样的传热流体流动的制冷剂流路(未图示)。制冷剂流路例如对由于等离子体的热输入而温度变动的绝缘板140进行调温。例如，也可以在上部电极板130的内部设置制冷剂流路，也可以在气体扩散板120的上部设置包括制冷剂流路在内的金属板。
绝缘板140以覆盖上部电极板130的下表面的方式配置。在绝缘板140的下表面形成有朝向下方突出的至少两个环状凸部。在一实施方式中，如图2所示，在绝缘板140的下表面形成有内侧环状凸部142和位于内侧环状凸部142的外侧的外侧环状凸部144。内侧环状凸部142、外侧环状凸部144均在俯视时具有环状形状。在俯视时，内侧环状凸部142的直径小于外侧环状凸部144的直径。在俯视时，外侧环状凸部144的局部或整体也可以与基板支承部11的用于支承基板W的中央区域111a(基板支承面)重叠。
如上所述，在绝缘板140贯通有多个气体导入通路(例如，气体导入通路13a、气体导入通路14a)，并形成有分别对应的气体导入孔(例如，气体导入孔13f、气体导入孔14f)。以下，说明该多个气体导入孔与形成于绝缘板140的下表面的内侧环状凸部142和外侧环状凸部144之间的详细的位置关系、配置结构。此外，绝缘板140除了具有上述气体导入孔13f、气体导入孔14f以外，如下所述，也可以还具有为任意的配置结构的气体导入孔175。
＜绝缘板的第1实施方式＞
图3A是表示第1实施方式的绝缘板140的结构的概略说明图，对其局部(线对称形状的单侧)进行了放大。另外，图3B是第1实施方式的绝缘板140的概略俯视图。如附图所示，在绝缘板140从内侧起依次形成有自下表面朝向下方突出的内侧环状凸部142、外侧环状凸部144。在一实施方式中，也可以是，外侧环状凸部144的径向上的宽度W2大于内侧环状凸部142的径向上的宽度W1。在一实施方式中，也可以是，外侧环状凸部144的突出尺寸H2大于内侧环状凸部142的突出尺寸H1。通过使外侧环状凸部144的宽度、突出尺寸大于内侧环状凸部142的宽度、突出尺寸，从而削减制造绝缘板140时削取的范围，谋求加工性提高。
在一实施方式中，内侧环状凸部142和外侧环状凸部144中的一者或两者具有大致矩形形状。在此，“大致矩形形状”也可以是如图3所示的例如对剖视时矩形形状的下表面侧的拐角部进行倒角而成的所谓的圆弧形状。另外，在一实施方式中，内侧环状凸部142和外侧环状凸部144中的一者或两者也可以在剖视时呈大致半圆形状。
由于在绝缘板140形成内侧环状凸部142和外侧环状凸部144，因而形成有内侧环状凸部142和外侧环状凸部144的区域构成为构件厚度比其他区域厚。由此，在等离子体处理空间10s的中央附近、即基板W的中央部，使等离子体密度上升，谋求等离子体处理的均匀性提高。
绝缘板140具有形成于内侧环状凸部142上的多个第1气体导入孔150。各第1气体导入孔150经由多个第1贯通孔13e中的某一个第1贯通孔13e而与至少一个第1气体供给口13c连通。在一实施方式中，多个第1气体导入孔150沿着具有第1直径的第1圆的圆周在周向上等间隔地配置。第1气体导入孔150也可以形成于内侧环状凸部142的内壁151的附近。当内侧环状凸部142在剖视时呈圆弧形状或大致半圆形状的情况下，通过在内壁151的附近形成第1气体导入孔150，从而相对于等离子体处理空间10s的朝内方向形成气体的流动。第1气体导入孔150与气体扩散板120的气体出口(例如图2所示的气体出口13d)连通，将主气体向等离子体处理空间10s导入。在一实施方式中，多个第1气体导入孔150在俯视时与基板支承部11的基板支承面111a重叠(参照图10、图11)。
绝缘板140具有形成于外侧环状凸部144上的多个第2气体导入孔160。各第2气体导入孔160经由多个第1贯通孔13e中的某一个第1贯通孔13e而与至少一个第1气体供给口13c连通。在一实施方式中，多个第2气体导入孔160沿着具有比第1直径大的第2直径的第2圆的圆周在周向上等间隔地配置。第2气体导入孔160与气体扩散板120的气体出口(例如图2所示的气体出口13d)连通，将主气体向等离子体处理空间10s导入。在一实施方式中，多个第2气体导入孔160在俯视时与基板支承部11的基板支承面111a重叠(参照图10、图11)。
绝缘板140具有形成于第2气体导入孔160的外方的多个第3气体导入孔170。各第3气体导入孔170经由多个第2贯通孔14e中的某一个第1贯通孔14e而与至少一个第2气体供给口14c连通。在一实施方式中，多个第3气体导入孔170沿着具有比第2直径大的第3直径的第3圆的圆周在周向上等间隔地配置。第3气体导入孔170也可以形成于外侧环状凸部144的外侧基端部171。第3气体导入孔170与气体扩散板120的气体出口(例如图2所示的气体出口14d)连通，将添加气体向等离子体处理空间10s导入。在一实施方式中，多个第3气体导入孔170在俯视时不与基板支承部11的基板支承面111a重叠(参照图10、图11)。
此外，在一实施方式中，如图3A、图3B所示，绝缘板140除了具有第1气体导入孔150、第2气体导入孔160、第3气体导入孔170以外，也可以还具有气体导入孔175。气体导入孔175的配置结构、数量是任意的，例如，如附图所示，气体导入孔175也可以形成于内侧环状凸部142的内侧以及内侧环状凸部142与外侧环状凸部144之间。
参照图3A、图3B，说明了形成于绝缘板140的内侧环状凸部142以及外侧环状凸部144、各气体导入孔的位置关系、配置结构的一个例子，但本公开的范围并不限定于此。
＜绝缘板的第2实施方式＞
图4是表示第2实施方式的绝缘板140的结构的概略说明图。如图4所示，在一实施方式中，第3气体导入孔170的位置也可以位于外侧环状凸部144的外侧。
＜绝缘板的第3实施方式＞
图5是表示第3实施方式的绝缘板140的结构的概略说明图。如图5所示，在一实施方式中，第3气体导入孔170也可以设于外侧环状凸部144上。
＜绝缘板的第4实施方式＞
图6是表示第4实施方式的绝缘板140的结构的概略说明图。如图6所示，在一实施方式中，第3气体导入孔170也可以设于外侧环状凸部144上，并且其上端入口170a与下端出口170b在径向上位于不同的位置。即，第3气体导入孔170的形状也可以根据外侧环状凸部144的径向上的宽度而任意地设计。
＜绝缘板的第5实施方式＞
图7是表示第5实施方式的绝缘板140的结构的概略说明图。在一实施方式中，如图7所示，绝缘板140具有形成于外侧环状凸部144的内侧基端部181的多个第4气体导入孔180。各第4气体导入孔180经由多个第1贯通孔13e中的某一个第1贯通孔13e而与至少一个第1气体供给口13c连通。在一实施方式中，多个第4气体导入孔180沿着具有比第1直径大且比第2直径小的第4直径的第4圆的圆周在周向上等间隔地配置。也可以设有形成于外侧环状凸部144的内侧基端部181的第4气体导入孔180。该第4气体导入孔180与气体扩散板120的气体出口(例如图2所示的气体出口13d)连通，将主气体向等离子体处理空间10s导入。
＜绝缘板的第6实施方式＞
图8是表示第6实施方式的绝缘板140的结构的概略说明图。如图8所示，在一实施方式中，也可以在外侧环状凸部144的径向上的更外侧形成有自绝缘板140的下表面朝向下方突出的追加的外侧环状凸部186。在一实施方式中，也可以是，追加的外侧环状凸部186的径向上的宽度W3大于外侧环状凸部144的宽度W2。也可以是，追加的外侧环状凸部186的突出尺寸H3大于外侧环状凸部144的突出尺寸H2。在此，第3气体导入孔170也可以形成于追加的外侧环状凸部186的外侧基端部188。
＜绝缘板的第7实施方式＞
图9是表示第7实施方式的绝缘板140的结构的概略说明图。如图9所示，在第6实施方式的绝缘板140中，第3气体导入孔170也可以设于追加的外侧环状凸部186上。
＜等离子体处理装置的基板的处理方法＞
接着，说明以上这样构成的等离子体处理装置1中的基板W的处理方法的一个例子。此外，在等离子体处理装置1中，对基板W进行蚀刻处理、成膜处理、扩散处理等各种等离子体处理。
首先，向等离子体处理腔室10的内部送入基板W，将基板W载置于基板支承部11的静电保持盘114上。接着，对静电保持盘114的吸附用电极施加电压，由此，利用静电力将基板W吸附保持于静电保持盘114。
在将基板W吸附保持于静电保持盘114时，接着，将等离子体处理腔室10的内部减压到真空环境下。接着，自气体供给部20经由上部电极组件13向等离子体处理空间10s供给处理气体。另外，自第1RF生成部31a向上部电极或下部电极供给等离子体生成用的源RF电力，由此，激发处理气体而生成等离子体。另外，也可以自第2RF生成部31b向下部电极供给偏置RF电力。然后，在等离子体处理空间10s中，在所生成的等离子体的作用下，对基板W实施等离子体处理。
此时，利用电磁体单元15在等离子体处理空间10s内生成磁场。另外，如上所述，通过在绝缘板140形成内侧环状凸部142和外侧环状凸部144，从而谋求等离子体处理的均匀性提高。另外，在等离子体处理中，在除了导入主气体以外还向等离子体处理空间10s导入添加气体的情况下，通过适当地设计气体导入孔的配置结构等，从而防止添加气体绕到基板W中央部。
在结束等离子体处理时，停止来自第1RF生成部31a的源RF电力的供给以及来自气体供给部20的处理气体的供给。在等离子体处理过程中供给有偏置RF电力的情况下，也停止该偏置RF电力的供给。
接着，停止静电保持盘114对基板W的吸附保持，对等离子体处理后的基板W以及静电保持盘114进行消除电荷。然后，使基板W自静电保持盘114脱离，自等离子体处理装置1将基板W送出。由此，结束一系列的等离子体处理。
＜本公开的技术的作用效果＞
在以上的实施方式中，在绝缘板140的下表面形成有例如图3所示的内侧环状凸部142和外侧环状凸部144。由此，在等离子体处理空间10s的指定的区域、例如基板W的中央部，使等离子体密度上升，谋求等离子体处理的均匀性提高。即，谋求对基板W进行的等离子体处理的均匀性提高。
另外，在以上的实施方式中，在形成于绝缘板140的下表面的内侧环状凸部142、外侧环状凸部144、追加的外侧环状凸部186这样的各凸部上或其基端部设有多个气体导入孔。由此，能够适当地改变向等离子体处理空间10s导入的主气体、添加气体的气体分布，谋求对基板W进行的等离子体处理的均匀性提高。例如，通过在第2气体导入孔160的外方设置第3气体导入孔170，从而抑制自第3气体导入孔170导入的添加气体绕到基板W的中央部附近。
例如图10所示，在外侧环状凸部144的外侧基端部171形成有第3气体导入孔170的情况下(参照图3、图7)，自该第3气体导入孔170导入的添加气体或者混合气体如图中附图标记P1所示那样朝向基板W的周缘部附近及其外侧流动。即，外侧环状凸部144的外壁成为阻挡壁，能够抑制添加气体或者混合气体绕到基板W的中央部附近，谋求气体流动的控制性提高。
另外，如图11所示，在外侧环状凸部144上形成有第2气体导入孔160的情况下(参照图3～图9)，自第3气体导入孔170导入的添加气体或者混合气体的流动P1被自第2气体导入孔160导入的处理气体的流动P2阻碍，而抑制该流动P1绕到基板W的中央部附近。另外，在内侧环状凸部142上设有第1气体导入孔150，利用自该第1气体导入孔150导入的处理气体的流动P3，抑制上述气体流动P1、P2绕到基板W的中央部附近。
另外，例如图12所示，由于设有内侧环状凸部142和外侧环状凸部144，因而如图中附图标记P4所示，自形成于这些凸部之间的任意的气体导入孔175导入的处理气体的流动不会向基板W的中央部附近方向集中。另外，如图13所示，在外侧环状凸部144上形成有第2气体导入孔160而如图中附图标记P5所示那样进行处理气体的导入。由此，能够利用气帘效应抑制自形成于凸部之间的任意的气体导入孔175导入的处理气体(图中附图标记P4)向外方逸出。即，利用伴随形成凸部而产生的阻挡壁的存在、气帘效应，使自由基(中性粒子)在基板W的中间部集中而谋求等离子体处理的均匀性提高。
此外，在以上的实施方式中，说明了在上部电极组件13所包括的绝缘板140的下表面形成有内侧环状凸部142、外侧环状凸部144这样的凸部并设有多个气体导入孔的情况，但本公开技术的对象并不限定于此。本公开技术能够应用于等离子体处理装置1所包括的上部电极组件13的暴露于等离子体的暴露面(以下也简记为暴露面)。
当上部电极组件13例如在其下表面具有作为等离子体暴露面的暴露面的情况下，该暴露面也可以具有以下的结构。即，在一实施方式中，也可以在暴露面形成有向下方突出的内侧环状凸部142和外侧环状凸部144。另外，在一实施方式中，也可以在暴露面的内侧环状凸部142上形成有与至少一个第1气体供给口13c连通的多个第1气体导入孔150。另外，在一实施方式中，也可以在暴露面的外侧环状凸部144上形成有与至少一个第1气体供给口13c连通的多个第2气体导入孔160。另外，在一实施方式中，也可以在暴露面的第2气体导入孔160的外方形成有与至少一个第2气体供给口14c连通的多个第3气体导入孔170。
应该认为，此次公开的实施方式在所有方面均为例示，并不是限制性的。上述的实施方式也可以在不脱离添附的权利要求书及其主旨的情况下以各种各样的形态进行省略、置换、变更。
附图标记说明
1、等离子体处理装置；10、等离子体处理腔室；13、上部电极组件；120、气体扩散板；130、上部电极板；140、绝缘板；142、内侧环状凸部；144、外侧环状凸部；150、第1气体导入孔；160、第2气体导入孔；170、第3气体导入孔；W、基板。

Claims (17)

1.一种等离子体处理装置，其中，
该等离子体处理装置具备：
等离子体处理腔室；
基板支承部，其配置于所述等离子体处理腔室内；
下部电极，其配置于所述基板支承部内；
至少一个RF电源，其与所述下部电极耦合；以及
上部电极组件，其配置于所述基板支承部的上方，
所述上部电极组件具备：
气体扩散板，其具有第1气体用的至少一个第1气体供给口和第2气体用的至少一个第2气体供给口；
绝缘板；以及
上部电极板，其配置于所述气体扩散板与所述绝缘板之间，具有与所述至少一个第1气体供给口连通的多个第1贯通孔和与所述至少一个第2气体供给口连通的多个第2贯通孔，
所述绝缘板具有自其下表面向下方突出的内侧环状凸部和外侧环状凸部，
所述绝缘板具有：
多个第1气体导入孔，其形成于所述内侧环状凸部上，各第1气体导入孔经由所述多个第1贯通孔中的某一个第1贯通孔而与所述至少一个第1气体供给口连通；
多个第2气体导入孔，其形成于所述外侧环状凸部上，各第2气体导入孔经由所述多个第1贯通孔中的某一个第1贯通孔而与所述至少一个第1气体供给口连通；以及
多个第3气体导入孔，其形成于所述第2气体导入孔的外方，各第3气体导入孔经由所述多个第2贯通孔中的某一个第2贯通孔而与所述至少一个第2气体供给口连通。
2.根据权利要求1所述的等离子体处理装置，其中，
所述外侧环状凸部的整体或局部在俯视时与所述基板支承部的基板支承面重叠。
3.根据权利要求1或2所述的等离子体处理装置，其中，
所述多个第1气体导入孔形成于所述内侧环状凸部的内壁附近。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的等离子体处理装置，其中，
所述外侧环状凸部的宽度大于所述内侧环状凸部的宽度。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的等离子体处理装置，其中，
所述外侧环状凸部的突出尺寸大于所述内侧环状凸部的突出尺寸。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的等离子体处理装置，其中，
该等离子体处理装置还具备电磁体单元，该电磁体单元配置于所述等离子体处理腔室的上部或上方。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的等离子体处理装置，其中，
所述绝缘板由石英形成，所述上部电极板由铝形成。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的等离子体处理装置，其中，
所述内侧环状凸部和所述外侧环状凸部中的一者或两者在剖视时具有大致矩形形状。
9.根据权利要求8所述的等离子体处理装置，其中，
所述内侧环状凸部和所述外侧环状凸部中的一者或两者在剖视时具有对矩形形状的拐角部进行倒角而成的圆弧形状。
10.根据权利要求1～7中任一项所述的等离子体处理装置，其中，
所述内侧环状凸部和所述外侧环状凸部中的一者或两者在剖视时具有大致半圆形状。
11.根据权利要求1～10中任一项所述的等离子体处理装置，其中，
所述多个第3气体导入孔形成于所述外侧环状凸部的外侧基端部，
所述绝缘板还具有多个第4气体导入孔，该多个第4气体导入孔形成于所述外侧环状凸部的内侧基端部，各第4气体导入孔经由所述多个第1贯通孔中的某一个第1贯通孔而与所述至少一个第1气体供给口连通。
12.根据权利要求1～10中任一项所述的等离子体处理装置，其中，
所述多个第3气体导入孔形成于所述外侧环状凸部上。
13.根据权利要求1～10中任一项所述的等离子体处理装置，其中，
所述绝缘板还具有自其下表面向下方突出并包围所述外侧环状凸部的追加的外侧环状凸部，
所述多个第3气体导入孔形成于所述追加的外侧环状凸部的外侧基端部。
14.根据权利要求1～10中任一项所述的等离子体处理装置，其中，
所述绝缘板还具有自其下表面朝向下方突出并包围所述外侧环状凸部的追加的外侧环状凸部，
所述多个第3气体导入孔形成于所述追加的外侧环状凸部上。
15.根据权利要求13或14所述的等离子体处理装置，其中，
所述追加的外侧环状凸部的宽度大于所述外侧环状凸部的宽度。
16.根据权利要求13或14所述的等离子体处理装置，其中，
所述追加的外侧环状凸部的突出尺寸大于所述外侧环状凸部的突出尺寸。
17.一种等离子体处理装置，其中，
该等离子体处理装置具备：
等离子体处理腔室；
基板支承部，其配置于所述等离子体处理腔室内；
上部电极组件，其配置于所述基板支承部的上方；以及
等离子体生成部，其构成为在所述基板支承部与所述上部电极组件之间的空间生成等离子体，
所述上部电极组件具有：
第1气体用的至少一个第1气体供给口；
第2气体用的至少一个第2气体供给口；以及
暴露面，其暴露于所述等离子体，
所述暴露面具有：
内侧环状凸部和外侧环状凸部，其向下方突出；
多个第1气体导入孔，其形成于所述内侧环状凸部上，各第1气体导入孔与所述至少一个第1气体供给口连通；
多个第2气体导入孔，其形成于所述外侧环状凸部上，各第2气体导入孔与所述至少一个第1气体供给口连通；以及
多个第3气体导入孔，其形成于所述第2气体导入孔的外方，各第3气体导入孔与所述至少一个第2气体供给口连通。
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