JP2000507746A - プロセスガスの均一な分配のためのシャワーヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 シャワーヘッド（３７０）は、プロセスガスを半導体基板の表面（１０８）に供給するための複数のガス供給口（３６０）と、プロセスガスと基板表面との反応の結果として生成される揮発性の副産物及びガスを除去するためのガス排出口（３６２）とを含む。各ガス供給口は、対応するガス排出口内に、該排出口と中心が同一になるように配置される。シャワーヘッドは、基板表面に垂直な方向にガスを流し、プロセスガス又は揮発性の副産物が基板表面を横切って横方向に流れることを防止することによって、基板表面でのプロセスガス種の均一性を改善する。シャワーヘッドは、流入する反応性ガスと基板表面とを直接接触させ、速やかにプロセスガス及び揮発性の副産物を、ガス供給口と中心が同一のガス排出口を通して除去することにより、有機素材のマスクの均一な除去のために有用なものとなっている。

Description

【発明の詳細な説明】発明の名称 プロセスガスの均一な分配のためのシャワーヘッド発明の分野 本発明は、半導体基板の表面上に化学的な反応性ガス等のプロセスガスを均一 に分配し、基板表面での種の利用性を高めるためのシャワーヘッドに関する。発明の背景 ガス状のプラズマ技術は、集積回路の製造のための周知の技術である。より詳 しくは、プラズマ技術は、薄膜のエッチング、ウェハ上への膜の堆積、フォトレ ジストの除去等の用途で使用され、成功を収めている。 半導体産業にプラズマ技術は広範に受け入れられているが、プラズマ技術の利 用のために今なお多くの挑戦がなされている。特に、プロセス中に半導体ウェハ 上に反応性ガスを均一に分配することを保証することの困難性が判明している。 特に、フォトレジストを除去するために半導体ウェハ上に均一にガスを分配する ことを保証することが問題となっている。 図１は、反応種（reactive species）が不均一に分配される従来技術に係るプ ロセスチャンバーを示している。活性種（active species）を含むガスは、中央 の導管１０２を通してプロセスチャンバー１０４に導入される。このガスは、プ ラテン１１６上に位置する半導体ウェハ１０８の表面と反応し、その後、中央の 排出導管１０６を通して排出される。このガスがチャンバー内に滞留する時間は 、典型的には僅かである（例えば、数ミリ秒）。チャンバーの圧力が１torrに近 づき、流量（flow rate）が５［standard liters per minute］まで高くなると 、レイノルズ数が小さくなり、流れは、十分に粘性層流（viscous laminar）の 性 質を示す（例えば、レイノルズ数”Ｒ”≦２０００）。流線は、例示の流線１１ ０及び１１２に示されるように、ウェハ表面上に整然と並ぶ。 図１に示すように、中央の導管１０２の供給口は、典型的には、半導体ウェハ １０８の中央部の直上に配置される。それだけでは、半導体ウェハの中央部は、 ウェハ表面で反応し消費される活性種の不均一な分配を受ける。ウェハ表面と反 応した後、ガスの中央の流れ（例えば、１１０）は、ウェハ表面を放射状に横切 り、その後、排出導管１０６を通して排出される。このウェハ表面を横切る放射 状のガスの流れは、外側のガスの流れ（例えば、１１２）がウェハ表面に達する ことを妨げる。これらの外側のガスの流れの中の活性種を放射状の流線を横切っ て拡散させることは可能である。この拡散は、ガスの温度及び圧力に比例する。 しかしながら、ガスがチャンバー内に滞留する時間は短く、通常は、外側のガス の実効的な拡散は妨げられる。その結果、ウェハ表面は、不均一なエッチングレ イトでエッチングされる。例えば、ウェハの中央部は、ウェハの周辺部よりも速 くエッチングされるという如きである。 この分野の実施者は、半導体表面上に活性種を分配するためのシャワーヘッド を採用するこよにより上記の影響を緩和する試みを行ってきた。図２に示すよう に、中央の導管の供給口１１８と半導体ウェハ１０８との間にシャワーヘッド２ ０２が配置されている。このシャワーヘッドは、典型的には、複数の穴２２０を 有するプレートからなる。中央の導管を通して供給されるガスは、複数の穴２２ ０を通して導入され、これにより、基板１０８の表面での活性種の分配がより均 一になる。 しかしながら、従来のシャワーヘッドでは、未だに、エッチングの際に十分な 均一性を得ることができない。ガスは、結局は、１つの排出導管１０６に引き抜 かれて排出される。導管１０６へのガスの流れは、ウェハの表面を横切る望まし くない放射状の流れ２１０を同様に発生させ、外側の流れの活性種がウェハ表面 に達することを妨げる。従って、必ずしも図１に示す装置の場合と同程度ではな いにしても、ウェハの中央が該ウェハの残りの部分よりも速くエッチングされる 。発明の要約 即ち、本発明の１つの目的は、基板表面でのガスの分配における均一性を改善 し、これにより、ガス中の活性種の利用性を高めることにある。 本発明の他の目的は、基板表面を横切るガスの放射状の流れを低減し、これに より半導体基板の表面のエッジ部分をガス中の活性種に、できる限り晒すことを 目的とする。 本発明の上記及び他の目的は、本発明の例示的な実施の形態において、半導体 表面上にプロセスガスを均一に分配するための改良されたシャワーヘッドを有す る装置を採用することにより達成される。この装置は、ガス供給導管と、一般に イオン、ラジカル及び励起原子及び分子を含む化学的に活性なガス状の種を発生 するプラズマ発生器と、ガス配給導管と、プロセスチャンバーと、排出導管とを 含む。ガス供給導管は、エネルギーを与えられてプラズマ状態になるプロセスガ スを供給する。プラズマ発生器は、ガス供給導管に流体的に通じ、ガス供給導管 から供給されるプロセスガスにエネルギーを与えてプラズマ状態にし、ガス配給 導管は、プラズマ発生器においてエネルギーを与えられたプロセスガスを搬送す る。プロセスチャンバーは、ガス配給導管に流体的に通じた第１領域と、基板が 処理される第２領域と、第２領域に流体的に通じ、第２領域からガス及び揮発性 の副産物を除去する第３領域と、第１領域と第２領域とを分離するシャワーヘッ ドとを含む。ガス配給導管から供給されるプロセスガスは、第１領域に流入し、 シャワーヘッドを通して、基板を処理するための第２領域に流入する。シャワー ヘッドは、ガス供給口及びガス排出口を含み、ガス供給口は、第１領域から第２ 領域にプロセスガスを供給し、ガス排出口は、第２領域から第３領域にガス及び 揮発性の副産物を引き抜く。排出導管は、第３領域に流体的に通じており、ガス 及び揮発性の副産物は、プロセスチャンバーから排出導管を通して引き抜かれる 。 本発明の１つの実施の形態によれば、各ガス供給口は、ガス排出口群 のうち対応するガス排出口内に、該ガス排出口と中心が同一になるように配置さ れる。ガス供給口及びガス排出口は、円形とし、ガス排出口の直径をガス供給口 よりも大きくしてもよい。ガス供給口は、第１領域を第２領域から分離するプレ ートから延びる管を含んでもよい。プラズマ発生器は、ガスにエネルギーを与え てプラズマ状態にするマイクロ波源を備え、シャワーヘッドは、電気的な絶縁材 料を含んでもよい。シャワーヘッドは、第２領域を第３領域から分離する底部プ レートを含み、ガス供給口が該底部プレート内に開口を備え、管が該開口に延び た構造とすることができる。プロセスチャンバーは、基板支持部を含み、第２領 域において、基板が該基板支持部上に支持される構造とすることができる。ガス 配給導管は、第１領域の中央部に通じるガス配給ポートを含み、第１領域は、ガ ス配給ポートに対向したガス誘導部材を含み、ガス誘導部材は、ガス配給導管を 通して供給されるプロセスガスを曲げて、これにより該プロセスガスがガス配給 ポートから第１領域の中央部に配置されたシャワーヘッドのガス供給口を通して 直接的に流れることを防止する。プロセスチャンバーは、ピン昇降機構を含んで もよい。ピン昇降機構は、基板を上昇又は下降させて基板支持部から基板を離し たり基板支持部に基板を載せたりする昇降ピンを有し、基板支持部は、基板を所 望の温度に維持するヒータを含んでもよい。 また、本発明は、基板の表面上に均一にプロセスガスを分配する装置における 基板の処理方法を提供する。この方法は、エネルギーを与えられてプラズマ状態 になるプロセスガスをプラズマ発生器に供給する工程と、プラズマ発生器におい てプロセスガスにエネルギーを与えてプラズマ状態にする工程と、プラズマ発生 器に流体的に通じたガス配給導管を通してプラズマ発生器からプロセスガスを引 き抜く工程と、前記プラズマ配給導管に流体的に通じた第１領域と、基板が処理 される第２領域と、第２領域と流体的に通じており、前記第２領域からガス及び 揮発性の副産物を除去する第３領域と、第１領域と第２領域とを分離するシャワ ーヘッドとを有し、前記シャワーヘッドは、ガス供給口及びガス排出口を 含み、ガス供給口は、第１領域から第２領域にプロセスガスを供給し、ガス排出 口は、第２領域から第３領域にガス及び揮発性の副産物を引抜き、ガス配給導管 から供給されるプロセスガスを第１領域に流入させ、更にガス供給口を通して第 ２領域に流入させ、このプロセスガスを基板の表面に接触させることにより基板 を処理するプロセスチャンバー内に基板を処理する工程と、第３領域に流体的に 通じた排出導管を通してプロセスチャンバーからガス及び揮発性の副産物を引抜 く工程とを有する。 この方法の１つの実施の形態によれば、プラズマ発生器は、イオンがプラズマ ガス中の電子と再結合し、基板の表面に接触するプロセスガスが基板に損傷を与 える電気的にチャージされた粒子を実質的に含まなくなるように、プロセスチャ ンバーから離して配置される。基板は、有機材料のマスクを含み、このマスクを 基板の処理工程において除去するようにすることもできる。ガス供給口の夫々は 、ガス排出口群のうち対応するガス排出口に取り囲まれて、該ガス排出口と中心 が同一になるように配置し、プロセスガスが、ガス供給口を通して第２領域に供 給されて基板の表面に直接接触するように流れ、プロセスガスと基板との反応に より生成される揮発性の副産物及びガスが、基板の表面から直接引き離されるよ うに流れ、ガス排出口を通して第２領域から除去され、この際、ガス及び揮発性 の副産物の流れが基板の表面を横方向に横切ることが実質的にないようにするこ ともできる。ガス供給口及びガス排出口を円形として、ガス排出口をガス供給口 よりも直径を大きくし、プロセスガスが分離されて、分離された各プロセスガス が、ガス供給口群のうち対応するガス供給口を通して第２領域に流入し、基板の 表面と反応した後に、各ガス供給口を取り囲む各ガス排出口のうち対応するガス 排出口を通して流れるようにすることもできる。 この方法において、プロセスチャンバーが基板支持部を含み、基板を第３領域 において基板支持部上に支持し、基板支持部を基板よりも大きくし、第２領域を 基板支持部とシャワーヘッドとの間に広がる側壁によって定義される空間とし、 ガス排出口に減圧源を適用して１０torr以 下の圧力に第２領域を維持する工程を有してもよい。基板支持部は、静電チャッ クを備え、基板の処理工程において、基板を静電チャックに電圧を印加すること により静電チャックにクランプしてもよい。プロセスチャンバーが昇降ピンを有 するピン昇降機構を含み、この方法は、１つの基板を第２領域内に搬送し、昇降 ピン上に基板を載置し、昇降ピンを降下させることにより基板を基板支持部上に 載置する工程を含んでもよい。基板支持部は、ヒータを含み、この方法は、ヒー タを用いて基板支持部を加熱することにより基板を所望の温度に維持する工程を 含んでもよい。図面の簡単な説明 本発明の上記の目的及び他の目的、特徴及び利点は、以降の詳細な説明及び添 付図面を参照することにより、より容易に理解されよう。 図１は、既存のプラズマプロセスのチャンバーを示す図である。 図２は、既存のシャワーヘッド構造を使用した既存のプラズマプロセスチャン バーを示す図である。 図３（ａ）は、本発明の１つの実施の形態に係るシャワーヘッドを組み込んだ プラズマプロセスチャンバーを示す図である。 図３（ｂ）は、図３（ａ）に示すシャワーヘッドの特徴を示す図である。 図３（ｃ）は、図３（ａ）に示すシャワーヘッドの一部の３次元的な外観を示 す図である。 図３（ｄ）は、図３（ａ）に示す底部プレートの一部を示す図である。 図３（ｅ）は、図３（ａ）に示すシャワーヘッドの底部プレートの一例を示す 図である。 図４（ａ）及び４（ｂ）は、図３（ａ）に示すシャワーヘッドと組合せて使用 することが可能なガス供給口の構成の実施の形態を示す図である。好適な実施の形態の説明 以下の説明は、説明を目的とするものであり、限定を目的とするものではない 。また、詳細な説明は、本発明を理解させることを目的とするものである。しか しながら、当業者にとって、これらの詳細な説明から逸脱しない他の実施の形態 により本発明を実施し得ることは明らかである。また、周知の方法、デバイス、 回路の詳細な説明は、不要な説明により本発明の説明を不明瞭にすることを避け るために省略している。 図３（ａ）は、本発明の１つの実施の形態に係るプラズマプロセス装置を示し ている。この装置は、マイクロ波プラズマ発生器３０２にガスを供給するガス導 管３００と、プロセスチャンバー３３３にプラズマを供給するガス導管３０４を 備えている。本発明の例示的な実施の形態によれば、プラズマ発生器３０２は、 プロセスチャンバー３３３から適切な距離（例えば、約１２インチ以上）だけ離 して配置され得る。これにより、導管３０４から供給される反応性ガスがプロセ スチャンバー３３３に導入される時までに、電気的にチャージされた粒子が該反 応性ガスに含まれないように、イオンが電子と再結合することを可能にしている 。 プロセスチャンバー３３３は、ドア３０８を開いたり閉じたりさせるドア昇降 機構３０６を備えており、これにより半導体ウェハ１０８の出し入れを可能にし ている。ウェハは、基板上の層の化学エッチング（例えば、フォトレジストの除 去）を促進するために２５０℃〜３００℃の範囲に加熱されたプラテン３２６上 の適切な位置に載置される。プロセスチャンバー３３３は、更に、昇降ピン機構 ３１０、例えば空気式リフト機構（pneumatic lift assembly）を備えている。 この昇降ピン機構３１０は、ウェハ１０８をローディングしたり、ロボットアー ム等の適切な搬送デバイス上にウェハ１０８をアンローディングしたりするため にウェハ１０８を持ち上げるために使用される複数の昇降ピン３２４（１つのみ 図示）を有する。更に、プロセスチャンバー３３３は、プロセス中にプラテン３ ２６の温度をモニタするための１又は複数の熱電対３２２に接続された温度計測 デバイス３１２を備えている。適切なウェ ハ搬送、チャンバードアシール、プラテンのデザイン、ウェハ昇降機構、プラテ ンの加熱及び温度測定デバイスの詳細は、当業者には自明である。 プロセスチャンバー３３３は、フォトレジストの除去に好適に使用される。ま た、プロセスチャンバー３３３は、プラズマを発生し、又は、反応性ガスを励起 状態（例えば、プラズマ状態）に維持する手段はなくてもよい。換言すると、プ ロセスチャンバー３３３は、チャンバー内にプラズマを生成するための電極を備 えていなくてもよい。その代わりに、プロセスチャンバー３３３は、上流のマイ クロ波プラズマ発生器３０２で生成された事前に励起されたガスを基板表面に均 一に分配するものとして機能する。この分配は、反応性ガスが電気的に中性の状 態で基板に供給されるようになされる。これとは逆に、フォトレジストの除去の 場合にプロセスチャンバー３３３が基板１０８に向かうプラズマを生成或いは誘 引する電極を有する場合には、プラズマは、電気的にチャージされた粒子を含む ことになり、基板表面上でエッチングされた緻密な構造に損傷を与えたり破壊し たりする。 動作の際は、マイクロ波プラズマ発生器３０２により生成されたプラズマは、 導入ガスライン３００を通してチャンバー内に流入する。例えば、フォトレジス トの除去プロセスに関して説明すると、導入されるガスは、酸素又は水蒸気と混 合された酸素及び／又は弗化ガス、又はその他の適切な化学ガスを含めることが できる。弗化ガスは、除去すべきマスクの外層を突き抜けさせるために反応性ガ スに含めてもよい。エッチングや堆積の動作に関しては、他の化学ガスを採用す ることができ、マイクロ波発生器は、プラズマがチャンバー３３３内で生成され る場合には設けなくてもよい。チャンバー内の圧力及び実行するプロセスに応じ て、導管３０４を通して供給されるガスは、例えば、１〜５［standard liters per minute］で供給される。 活性イオン化状態になったマイクロ波プラズマ発生器３０２からのガスの流れ は、配給導管３０４を通して、プロセスチャンバー３３３の第１領域３１６に流 入する。チャンバー３３３は、適切な圧力に維持され る。この圧力は、例えば２０torr以下、好ましくは約１０torr以下、更に好まし くは約５torr以下（例えば、０．１〜５torr）である。フォトレジストの除去に 関しては、チャンバー３３３は、大凡０．５〜１０torr（例えば、０．５torr〜 ５torr）に維持され得る。領域３１６は、不均一な量の反応性ガスが、導管３０ ４の付近において、シャワーヘッド３７０の穴を直接通過することを防止する分 散部材３１４が設けられている。この分散部材３１４は、領域３１６の全体に反 応性ガスを分配するために使用され得る。ガスの流れの議論を単純化するために 、１つの流れの経路３３０だけが図示されている。 分散部材３１４により曲げられた後、例示のガスの流線３３０は、シャワーヘ ッド３７０の複数の導入管の１つを通過する。説明の目的で、例示のガスの流線 ３３０は、導入管３６０を通過するように図示されている。これは、図３（ｂ） により詳しく示されている。ガスは、チューブ３６０を通過して第２領域３２０ に流入する。ここでは、ガスは、チューブ３６０の直下の基板表面１０８で反応 する。ここで、副産物（例えば、酸素とフォトレジストとの反応による副産物） は、例示の流線３３２に示すように、速やかにシャワーヘッドの第３領域３６４ に引抜かれる。この副産物は、領域３６４に流入して排気口３６２に至り、例示 の流線３３４に示すように、排出導管３１８を通してプロセスチャンバー３３３ から除去される。図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、デバイスチャンバー ３３３は、ガスの流線３３０、３３２及び３３４を例示して説明した方法と同様 にして、反応性ガスを均一に分配する複数の導入管３６０を含む。更に、副産物 は、シャワーヘッド３７０を取り囲む排出導管３１８を構成する環状空間に引抜 かれる。副産物を引抜くため、排出導管３１８は、減圧ポンプ等の適切な減圧ポ ンプ装置により排気される。 導入管と排出口との３次元の相互関係の更なる詳細は、図３（ｃ）〜（ｅ）に 示されている。例えば、図3（ｃ）は、導入管３９０及び３６０の３次元のレイ アウトを示している。導入管３９０、３６０は、領域 ３６４を通って延びており、プレート３９３に設けられた排出口の開口部３６２ 、３９２内に該開口部３６２，３９２と中心が同一になるように配置されている 。 シャワーヘッドの底部プレート３９３の部分（例えば、半導体ウェハに最も近 い面）は、図３（ｄ）に示すような外観を有する。図示のように、導入管３６０ は、プレート３９３の排出口の開口部３６２内に該開口部３６２と中心が同一に なるように配置されている。ここで、プレート３９３には、導入管よりも大きな 直径の排出口の開口部３６２、３９２が設けられている。排出口の開口部の中心 は、図３（ｅ）に示すように、該排出口の開口部が整列した一連の行と列を構成 してプレート３９３を覆うような均一な六角形のパターン内に配置することが好 ましい。導入管、排出口の開口部のサイズ及びそれらの間隔は、使用される反応 体化学ガスにおいて最適な均一性及びエッチングレイト、流量、及び／又はプロ セスチャンバーの圧力を得るために選択することができる。 シャワーヘッドは、電気的に導電性のない材料、例えば水晶で構成することが 好ましい。フォトレジストの除去の場合は水晶が望ましい。水晶を採用すること により、プロセスガスにおいて、分離された酸素分子の再結合速度を低くするこ とができるからである。しかしながら、シャワーヘッドは、例えば、アルミニウ ム、シリコン等の他の適切な材料で構成することもできる。シャワーヘッドの材 料は、粒子の発生の低さ、及び／又は原子再結合係数の低さ等の特性に基づいて 選択され得る。シャワーヘッドの底部プレート３９３は、基板の表面（例えば、 ２００ｍｍウェハ）よりも大凡導入管の直径程度の距離だけ上方に配置すること が好ましい。しかしながら、基板とプレート３９３との間の距離は、シャワーヘ ッド方向への基板ホルダの移動及びシャワーヘッドから遠ざかる方向への基板ホ ルダの移動、或いは、その反対の移動によって変更され得る。 シャワーヘッドの様々な構成要素の寸法は、基板サイズに依存して変更し得る 。８インチ（２００ｍｍ）の半導体ウェハを処理する場合、導 入管は、１／２インチの直径にすることができる。この場合、大凡１［standard cm³ sec^-1］のガスが各導入管を通して１０mtorr未満の圧力降下で供給される 。導入管は、１〜３／２インチの長さとし、該導入管を取り囲む排出口は、約３ ／４インチの直径とし、該導入管群は、夫々互いに約１インチ離れた中心上に配 置することができる。 本発明の１つの実施の形態によれば、シャワーヘッド３７０は、プロセスチャ ンバー３３３に着脱可能に取り付けることができる。例えば、シャワーヘッド３ ７０は、基板支持部３２６又はプロセスチャンバーの一部に、スライドフィット （slide fit）のためのガイド部材、ボルト等の留具、又は他の効果的な技術に より取り付けられる集合体（integral unit）として提供される。 他の実施の形態によれば、シャワーヘッドは、第１、第２及び第３の構成を形 成するための独立の部品群で構成され得る。例えば、シャワーヘッドは、図３（ ｂ）に示すように、下方リング３７１、底部プレート３９３、中間プレート３７ ２、上方リング３７３及び上部プレート３７４を含む。中間プレート３７２は、 底部プレート３９３上にリング３７５により保持される。これらの部品は、実質 的に真空に密閉された第１、第２及び第３領域を形成するために積み重ねられ得 る。リング３７５は、ガス及び副産物が第３領域３６４から空間３１８に流れる ことを可能にする開口部３７６を含む。管３６０は、その上端が外側に向かって 広がった構造とし、その広がった上端部が該管を中間プレート３７２の開口部内 に支持するようにすることができる。 図３（ａ）に示すように、ガス領域３１６は、平行な上部及び底部部材を有す る。しかしながら、ガス領域３１６は、平行ではない部材により構成することも できる。例えば、図４（ａ）は、湾曲した上部部材を有するガス領域空洞４００ を示しており、図４（ｂ）は、傾斜した側壁を有するガス領域空洞４２０を示し ており、これらのデザインは、複数の導入管へのガスの分配の変化を齎す。 上記に例示の実施の形態は、本発明を限定する意図ではなく、本発明 の細目を説明することを意図したものである。従って、本発明は、当業者が上記 の実施の形態に含まれる説明から導き出すことができる様々な変形を細部の構成 に加えることが可能なものである。これらの変形や改良は、以下の特許請求の範 囲で定義された発明の範囲と思想に包含されると考えられる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．基板表面上にプロセスガスを均一に分配する装置であって、 エネルギーを与えられてプラズマ状態になるプロセスガスを供給するガス供給 導管と、 前記ガス供給導管と流体的に通じ、前記ガス供給導管から供給されるプロセス ガスにエネルギーを与えてプラズマ状態にするプラズマ発生器と、 前記プラズマ発生器と流体的に通じ、前記プラズマ発生器においてエネルギー を与えられたプロセスガスを搬送するガス配給導管と、 前記ガス配給導管に流体的に通じた第１領域と、基板が処理される第２領域と 、前記第２領域と流体的に通じ、前記第２領域からガス及び揮発性の副産物を除 去する第3領域と、前記第１領域と第２領域とを分離するシャワーヘッドとを有 し、前記ガス配給導管から供給されるプロセスガスを第１領域に流入させ、前記 シャワーヘッドを通して、基板を処理するために第２領域に流入させ、基板を処 理するプロセスチャンバーと、 前記第３領域に流体的に通じ、前記プロセスチャンバーからガス及び揮発性の 副産物を排出する排出導管と、 を備え、前記シャワーヘッドは、ガス供給口とガス排出口を含み、前記ガス供 給口は、前記第１領域から前記第２領域にプロセスガスを供給し、前記ガス排出 口は、前記第２領域から前記第３領域にガス及び揮発性の副産物を引抜くことを 特徴とする。 2．請求項１に記載の装置であって、前記ガス供給口群の夫々は、前記ガス排出 口群のうち対応するガス排出口内に、該ガス排出口と中心が同一になるように配 置されていることを特徴とする。 ３．請求項１に記載の装置であって、前記ガス供給口及びガス排出口は 円形であり、前記ガス排出口は前記ガス供給口よりも直径が大きいことを特徴と する。 ４．請求項１に記載の装置であって、前記ガス供給口は、前記第１領域を前記第 ２領域から分離するプレートから延びた管を含むことを特徴とする。 ５．請求項１に記載の装置であって、前記プラズマ発生器は、プロセスガスにエ ネルギーを与えてプラズマ状態にするマイクロ波源を有することを特徴とする。 ６．請求項１に記載の装置であって、前記シャワーヘッドは、電気的な絶縁材料 を含むことを特徴とする。 ７．請求項４に記載の装置であって、前記シャワーヘッドは、前記第２領域を前 記第３領域から分離する底部プレートを有し、前記ガス排出口は、前記底部プレ ートに通じる開口部を有し、前記管は、前記開口部内に延びていることを特徴と する。 ８．請求項１に記載の装置であって、前記プロセスチャンバーは、基板支持部を 有し、基板は、前記第２領域内において前記基板支持部の上に支持されることを 特徴とする。 ９．請求項１に記載の装置であって、前記ガス配給導管は、前記第１領域の中央 部に通じるガス配給ポートを有し、前記第１領域は、前記ガス配給ポートに対向 したガス誘導部材を有し、前記ガス誘導部材は、前記ガス配給導管を通して供給 されるプロセスガスの流れを曲げて、前記ガス配給ポートから前記第１領域の中 央部に配置された前記シャワーヘッドガス供給口を通して前記プロセスガスが直 接流れることを防止するこ とを特徴とする。 １０．請求項８に記載の装置であって、前記プロセスチャンバーは、ピン昇降機 構を含み、該ピン昇降機構は、基板を上昇又は下降させて前記基板支持部から基 板を離したり前記基板支持部に基板を載せたりする昇降ピンを有し、前記基板支 持部は、基板を所望の温度に維持するヒータを含むことを特徴とする。 １１．請求項１に記載の装置であって、前記プラズマ発生器は、イオンが励起ガ ス中の電子と再結合し、基板の表面に接触するプロセスガスが基板に損傷を与え る電気的にチャージされた粒子を実質的に含まなくなるように、プロセスチャン バーから離して配置されていることを特徴とする。 １２．基板表面上にプロセスガスを均一に分配する装置であって、エネルギーを 与えられてプラズマ状態になるプロセスガスを供給するガス供給導管と、前記ガ ス供給導管と流体的に通じ、前記ガス供給導管から供給されるプロセスガスにエ ネルギーを与えてプラズマ状態にするプラズマ発生器と、前記プラズマ発生器と 流体的に通じ、前記プラズマ発生器においてエネルギーを与えられたプロセスガ スを搬送するガス配給導管と、前記ガス配給導管に流体的に通じた第１領域と、 基板が処理される第２領域と、前記第１領域と第２領域とを分離するシャワーヘ ッドとを有し、前記ガス配給導管から供給されるプロセスガスを第１領域に流入 させ、前記シャワーヘッドを通して、基板を処理するために第２領域に流入させ 、これにより基板を処理するプロセスチャンバーとを有する装置におけるシャワ ーヘッドであって、 前記シャワーヘッドは、着脱可能であり、前記第２領域に流体的に通じた第３ 領域を有し、前記第３領域を通して前記第２領域からガス及び揮発性の副産物を 除去し、前記シャワーヘッドは、ガス供給口及びガス 排出口を有し、前記ガス供給口は、前記第１領域から前記第２領域にプロセスガ スを供給し、前記ガス排出口は、前記第２領域から前記第3領域にガス及び揮発 性の副産物を引抜くことを特徴とする。 １３．請求項１２に記載のシャワーヘッドであって、前記ガス供給口群の夫々は 、前記ガス排出口群のうち対応するガス排出口内に、該ガス排出口と中心が同一 になるように配置されていることを特徴とする。 １４．請求項１２に記載のシャワーヘッドであって、前記ガス供給口及びガス排 出口は、円形であり、前記ガス排出口は、前記ガス供給口よりも直径が大きいこ とを特徴とする。 １５．請求項１２に記載のシャワーヘッドであって、前記ガス供給口は、前記第 １領域を前記第２領域から分離するプレートから延びた管を含むことを特徴とす る。 １６．請求項１２に記載のシャワーヘッドであって、前記シャワーヘッドは、電 気的な絶縁材料を含むことを特徴とする。 １７．請求項１５に記載のシャワーヘッドであって、前記シャワーヘッドは、前 記第２領域を前記第３領域から分離する底部プレートを有し、前記ガス排出口は 、前記底部プレート内に開口を有し、前記管は、前記開口内に延びていることを 特徴とする。 １８．基板の表面上にプロセスガスを均一に分配する装置における基板の処理方 法であって、 エネルギーを与えられてプラズマ状態になるプロセスガスをプラズマ発生器に 供給する工程と、 前記プラズマ発生器においてプロセスガスにエネルギーを与えてプラ ズマ状態にする工程と、 前記プラズマ発生器に流体的に通じたガス配給導管を通して前記プラズマ発生 器から励起されたプロセスガスを引抜く工程と、 前記ガス配給導管に流体的に通じた第１領域と、基板が処理される第２領域と 、前記第２領域と流体的に通じ、前記第２領域からガス及び揮発性の副産物を除 去する第３領域と、前記第１領域と第２領域とを分離するシャワーヘッドとを有 し、前記シャワーヘッドは、ガス供給口及びガス排出口を含み、前記ガス供給口 は、前記第１領域から前記第２領域にプロセスガスを供給し、前記ガス排出口は 、前記第２領域から前記第3領域にガス及び揮発性の副産物を引抜き、前記ガス 配給導管から供給されるプロセスガスを前記第１領域に流入させ、更に前記ガス 供給口を通して前記第２領域に流入させ、このプロセスガスを基板の表面に接触 させることにより基板を処理するプロセスチャンバーの中で基板を処理する工程 と、 前記第３領域に流体的に通じた排出導管を通して前記プロセスチャンバーから ガス及び揮発性の副産物を引抜く工程と、 を有することを特徴とする。 １９．請求項１８に記載の方法であって、前記プラズマ発生器は、イオンが励起 ガス中の電子と再結合し、基板の表面に接触するプロセスガスが基板に損傷を与 える電気的にチャージされた粒子を実質的に含まないように、プロセスチャンバ ーから離して配置されていることを特徴とする。 ２０．請求項１８に記載の方法であって、前記基板は、有機素材のマスクを含み 、前記マスクは、前記基板の処理工程において除去されることを特徴とする。 ２１．請求項１８に記載の方法であって、前記ガス供給口群の夫々は、 前記ガス排出口群のうち対応するガス排出口に取り囲まれて、該ガス排出口と中 心が同一になるように配置され、プロセスガスは、前記ガス供給口を通して前記 第２領域に供給されて基板の表面に直接接触するように流れ、プロセスガスと基 板との反応により生成される揮発性の副産物及びガスは、基板の表面から直接引 き離されるように流れ、前記ガス排出口を通して前記第２領域から除去され、こ の際、ガス及び揮発性の副産物の流れが基板の表面を横方向に横切ることが実質 的にないことを特徴とする。 ２２．請求項２１に記載の方法であって、前記ガス供給口及びガス排出口は、円 形であり、前記ガス排出口は、前記ガス供給口よりも直径が大きく、前記プロセ スガスは分離されて、分離された各プロセスガスは、前記ガス供給口群のうち対 応するガス供給口を通して前記第２領域に流入し、基板の表面と反応した後に、 前記ガス供給口群を夫々取り囲む前記ガス排出口群のうち対応するガス排出口を 通して流れることを特徴とする。 ２３．請求項２１に記載の方法であって、前記ガス供給口は、前記第１領域を前 記第２領域から分離するプレートから延びる管を含み、プロセスガスは、前記管 を通して前記第２領域に流入することを特徴とする。 ２４．請求項２１に記載の方法であって、前記プラズマ発生器は、マイクロ波源 を備え、前記プラズマガスは、前記マイクロ波源によって生成される。 ２５．請求項２１に記載の方法であって、前記シャワーヘッドは、電気的な絶縁 材料を含み、前記シャワーヘッドは、前記基板の処理工程において、電気的な力 を受けないことを特徴とする。 ２６．請求項２３に記載の方法であって、前記シャワーヘッドは、前記第２領域 を前記第３領域から分離する底部プレートを含み、前記ガス排出口は、前記底部 プレートに開口部を有し、前記管は、前記開口部に延び、前記プロセスガスは、 前記管を通して前記第２領域を流入し、前記プロセスガスと前記基板の表面との 反応の結果として生成される揮発性の副産物及びガスは、前記開口部を通して前 記第２領域から除去される。 ２７．請求項２１に記載の方法であって、前記プロセスチャンバーは、基板支持 部を含み、前記基板は、前記第３領域において、前記基板支持部上に支持され、 前記基板支持部は、前記基板よりも大きく、前記第２領域は、前記基板支持部と 前記シャワーヘッドとの間に広がる側壁によって定義される空間であり、前記方 法は、前記ガス排出口に減圧源を適用して１０torr以下の圧力に前記第２領域を 維持する工程を有することを特徴とする。 ２８．請求項２７に記載の方法であって、前記基板支持部は、静電チャックを備 え、前記基板の処理工程において、前記基板は、前記静電チャックに電圧を印加 することにより前記静電チャックにクランプされることを特徴とする。 ２９．請求項２１に記載の方法であって、前記プロセスチャンバーは、昇降ピン を有するピン昇降機構を含み、前記方法は、１つの基板を前記第２領域内に搬送 し、前記昇降ピン上に前記基板を載置し、前記昇降ピンを降下させることにより 前記基板を前記基板支持部上に載置することを特徴とする。 ３０．請求項２７に記載の方法であって、前記基板支持部は、ヒータを含み、前 記方法は、前記ヒータを用いて前記基板支持部を加熱することにより前記基板を 所望の温度に維持することを特徴とする。