JP2005196994A - プラズマ処理装置、プラズマ処理方法及び製品の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】供給されたマイクロ波が不所望の放電によって浪費されてパワーが損失するのを抑止する。
【解決手段】ガスを放出する複数の放出孔５を持つシャワープレート６とマイクロ波アンテナとシャワープレート６およびマイクロ波アンテナの間に介設されたカバープレート８とを備えたプラズマ処理装置において、カバープレート８の比誘電率が８、シャワープレート６の比誘電率が９．８であり、比誘電率が１である空間１０を介した比誘電率の変化率が少なくなったため、空間１０内でのマイクロ波電界強度が減少したことと、さらに突起物１１を円柱形状にしたことで空間１０内での凸部の誘電体の角が無くなり局所的な電界集中が抑えられたことにより、空間１０内での異常放電が抑えられ、マイクロ波を効率良く処理室２へ導入することが可能となった。
【選択図】図１
【解決手段】ガスを放出する複数の放出孔５を持つシャワープレート６とマイクロ波アンテナとシャワープレート６およびマイクロ波アンテナの間に介設されたカバープレート８とを備えたプラズマ処理装置において、カバープレート８の比誘電率が８、シャワープレート６の比誘電率が９．８であり、比誘電率が１である空間１０を介した比誘電率の変化率が少なくなったため、空間１０内でのマイクロ波電界強度が減少したことと、さらに突起物１１を円柱形状にしたことで空間１０内での凸部の誘電体の角が無くなり局所的な電界集中が抑えられたことにより、空間１０内での異常放電が抑えられ、マイクロ波を効率良く処理室２へ導入することが可能となった。
【選択図】図１
Description
本発明は、半導体基板、液晶表示基板等の被処理体にＣＶＤ、ＲＩＥ等のエッチング、アッシング、酸化、窒化、酸窒化等の処理を行うプラズマ処理装置及び当該プラズマ処理装置を用いて半導体装置等の製品を製造する製造方法に関し、特に、当該プラズマ処理装置におけるカバープレートの構成に関する。
従来、マイクロ波励起高密度低電子温度プラズマ処理装置として、特許文献１に記載されたようなプラズマ処理装置が用いられている。特許文献１に記載されているように、当該プラズマ処理装置は、処理室内にマイクロ波を放射するラジアルスロットラインアンテナ、アンテナから放射されるマイクロ波の波長を圧縮する遅相板、当該遅相板に対して間隔を置いて配置され配置されたアルミナ製のカバープレート、及び、カバープレートの直下に置かれ、多数のガス放出孔を備えた低損失誘電体（アルミナ）によって構成されたシャワープレートを備えている。シャワープレートのガス放出孔には、シャワープレート上面とこれに部分的に当接するカバープレート下面との間に設けられたガス流通空間を経てプラズマ発生用のガスが供給され、この状態でアンテナからマイクロ波が与えられると、シャワープレート下面の下の空間に高密度のプラズマが発生する。当該プラズマは被処理物例えば半導体ウェハーを処理する処理空間に導かれる。
この場合、シャワープレートには、処理室の外壁に設けられたプラズマガス供給ポートに連通するプラズマガスの供給通路が形成されており、プラズマガス供給ポートからＡｒやＫｒ等のプラズマ励起ガスがシャワープレート内の供給通路に与えられている。更に、励起ガスは供給通路及びシャワープレートのガス放出孔から処理室内に導入されている。
上記したラジアルラインスロットアンテナを備えたプラズマ処理装置では、シャワープレート直下の空間に均一な高密度プラズマが形成される。このようにして形成された高密度プラズマは電子温度が低く、そのため被処理基板にダメージが生じることがなく、また処理容器の器壁のスパッタリングに起因する金属汚染が生じることもない。
本発明者等の研究によれば、従来の上記プラズマ処理装置では、シャワープレート上面とこれに部分的に当接するカバープレート下面との間に設けられたガス流通空間でプラズマ放電が起こってしまい、そのため供給されたマイクロ波がこの不所望の放電によって浪費されてパワーが損失し、本来のプラズマ放電を非効率的なものとしていることが判明した。そして発明者等は、この不所望の放電の原因は上記ガス流通空間に電界集中が起こるためであること、そしてこの電界集中はカバープレート材料の比誘電率が高いためであること、を解明した。従来のプラズマ処理装置ではシャワープレートおよびカバープレートの両方にアルミナが用いられているが、アルミナの比誘電率（εｒ）は約９であり（１３．５６ＭＨｚで９．８、２．４５ＧＨｚで８．８）ガス流通空間内のガスの比誘電率が約１であるので、誘電率の差が大きく、これが電界集中を招いている。
本発明の目的は、前述したプラズマ処理装置における新しい知見にもとづき、不所望の放電を抑止できる手法を提供することである。
本発明の具体的な目的は、マイクロ波の電力効率のよいプラズマ処理装置或いは半導体製造装置を提供することである。
本発明の他の目的は上記したプラズマ処理装置を使用して製品を製造する方法を提供することである。
本発明の一態様よれば、ガスを放出する複数の放出孔を持つシャワープレートとマイクロ波アンテナと前記シャワープレートおよび前記マイクロ波アンテナの間に介設されたカバープレートとを備えたプラズマ処理装置において、前記カバープレートの材料として前記シャワープレートの材料よりも比誘電率の小さい材料を含むことを特徴とするプラズマ処理装置が得られる。前記カバープレートの材料として前記シャワープレートの材料と比較して比誘電率が小さくかつ熱伝導率の大きい材料を含むことを特徴とするプラズマ処理装置がさらに得られる。また、前記カバープレートの材料として前記シャワープレートの材料と比較して比誘電率が小さくかつ熱伝導率が大きいとともに、マイクロ波における誘電損失が１×１０のマイナス３乗以下の材料を含むことが好ましい。誘電損失は１×１０のマイナス４乗以下の材料であることがさらに好ましい。
前記カバープレートの材料として窒化珪素を用いれば、その比誘電率は７．９なので好適である。石英は、３．８であり、さらに好適である。両材料を混合したり、他の材料を混ぜたりして、比誘電率が小さくかつ熱伝導率が大きいとともに、マイクロ波における誘電損失が１×１０のマイナス３乗以下の材料を得ることもできる。なお、熱伝導率はアルミナが１０マイナス４乗であるのに対し、窒化珪素は４×１０マイナス４乗、窒化アルミニウムは３．５×１０マイナス３乗である。
本発明の他の態様によれば、ガスを放出する複数の放出孔を持つシャワープレートとマイクロ波アンテナと前記シャワープレートおよび前記マイクロ波アンテナの間に介設されたカバープレートとを備えたプラズマ処理装置において、前記カバープレートの主面の一方は前記シャワープレートの主面の一方の前記放出孔のない部分に当接する複数の突起状部分を備え、前記突起状部分は前記カバープレートの主面の一方を上から見たときに鈍角または曲線によって構成されていることを特徴とするプラズマ処理装置が得られる。前記突起状部分は前記カバープレートの主面の一方を上から見たときに円形をなしていることも好ましい。また、本発明では、ガスを放出する複数の放出孔を持つシャワープレートとマイクロ波アンテナと前記シャワープレートおよび前記マイクロ波アンテナの間に介設されたカバープレートとを備えたプラズマ処理装置において、前記カバープレートの主面の一方は前記シャワープレートの主面の一方の前記放出孔のない部分に当接する連結した突起状部分と前記突起状部分以外の谷状部分とを備え、前記谷状部分は前記シャワープレートの前記一方の主面における前記放出孔の上部を連結する曲線部分と該曲線部分にガスを導入するガス導入部分とを含むことを特徴とするプラズマ処理装置を提供する。前記谷状部分の前記曲線部分は同心円をなす複数のリング状部分を含み、前記谷状部分の前記ガス導入部分は前記リング状部分を連結する線状部分を含むことも好ましい。
本発明では、さらに、ガスを放出する複数の放出孔を持つシャワープレートとマイクロ波アンテナと前記シャワープレートおよび前記マイクロ波アンテナの間に介設されたカバープレートとを備えたプラズマ処理装置において、前記カバープレートの主面の一方は前記シャワープレートの主面の一方の前記放出孔のない部分に当接する少なくとも一つの突起状部分および当接せずに前記シャワープレートの前記一方の主面との間でガス流通空間を構成するガス流通部分とを備え、前記ガスを前記シャワープレートの前記放出孔内に流入させために前記シャワープレートの前記一方の主面へ導入する手段が、前記カバープレートの周辺部から前記一方の主面におけるガス流通部分へ前記ガスを導入するようにした構成を含むことを特徴とするプラズマ処理装置を提供する。
また、これらのプラズマ処理装置を使用してプラズマ処理を行うことを特徴とするプラズマ処理方法および半導体装置や液晶表示装置又は有機ＥＬ表示装置製品を製造する製品の製造方法が得られる。
以上説明したように、本発明によれば効率よくマイクロ波を処理室２導入することが可能となった。
以下、本発明の実施形態を図面を用いて説明する。
第１実施例：
図１に第１実施例を示す。図１を参照すると、Reactive Ion Etching (RIE)プロセス用マイクロ波プラズマ処理装置が示されている。図示されたマイクロ波プラズマ処理装置は複数の排気ポート１を介して排気される処理室２を有し、前記処理室２中には被処理基板３を保持する保持台４が配置されている。処理室２を均一に排気するため、処理室２は保持台４の周囲にリング状の空間を規定しており、複数の排気ポート１は空間に連通するように等間隔で、すなわち、被処理基板３に対して軸対称に配列されている。この排気ポート１の配列により、処理室２を排気ポート１より均一に排気することができる。
図１に第１実施例を示す。図１を参照すると、Reactive Ion Etching (RIE)プロセス用マイクロ波プラズマ処理装置が示されている。図示されたマイクロ波プラズマ処理装置は複数の排気ポート１を介して排気される処理室２を有し、前記処理室２中には被処理基板３を保持する保持台４が配置されている。処理室２を均一に排気するため、処理室２は保持台４の周囲にリング状の空間を規定しており、複数の排気ポート１は空間に連通するように等間隔で、すなわち、被処理基板３に対して軸対称に配列されている。この排気ポート１の配列により、処理室２を排気ポート１より均一に排気することができる。
処理室２上には、保持台４の処理基板３に対応する位置に、処理室２の外壁の一部として、比誘電率が９．８で、かつ低マイクロ波誘電損失（誘電損失が1×10-4以下）である誘電体のアルミナよりなり、多数の開口部、即ちガス放出孔５が形成された板状のシャワープレート６がシールリング７を介して取り付けられている。更に、処理室２には、シャワープレート６の外側、即ち、シャワープレート６に対して保持台４とは反対側に、比誘電率が８で、かつマイクロ波誘電損失が比較的少なく（誘電損失が3×10−4）、かつ高熱伝導率（80W/mK）である誘電体の窒化珪素よりなるカバープレート８が、別のシールリング９を介して取り付けられている。シャワープレート６の上面と、カバープレート８との間には、プラズマ励起ガスを充填する空間１０が形成されている。すなわち、前記カバープレート８において、前記カバープレート８の前記シャワープレート６側の面に多数の突起物１１が形成され、さらに前記カバープレート８の周辺も前記突起物１１と同一面まで突起している突起リング１２が形成されているため、前記シャワープレート６と前記カバープレート８の間に前記空間１０が形成される。前記ガス放出孔５は前記空間１０に配置されている。図２に前記カバープレート８の前記突起物が配置される面および断面図が示されている。前記突起物１１は円柱形状をしており、その径、高さはそれぞれ1.5mm、0.3mmとし、突起物同士の間隔は5mmとした。なお、図２においては、煩雑さを避けるために、径、間隔を大きく示している。
シャワープレート６の内部には処理室２の外壁に設けられたプラズマ励起ガス供給ポート１３に連通するプラズマ励起ガスの供給通路１４が形成されている。プラズマ励起ガス供給ポート１３に供給されたArやKrやXe等のプラズマ励起ガスは、供給通路１４から前記空間１０を介してガス放出孔５に供給され、処理室２内へ導入される。
カバープレート８の、シャワープレート６と接している面の反対の面には、プラズマ励起のためのマイクロ波を放射するラジアルラインスロットアンテナが設置されている。ラジアルラインスロットアンテナは、アルミナよりなる遅波板１８が多数のスリット１７が開口されている厚さ0.3mmの銅板１６とアルミのプレート１９とで挟み込まれ、かつ中央にマイクロ波を供給するための同軸導波管２０が配置される構造となっている。マイクロ波電源（図示せず）より発生した2.45GHzのマイクロ波はアイソレータ・整合器（いずれも図示せず）を介して前記同軸導波管２０へ供給され、前記遅波板１８内を中央から周辺へ向かって前記スリット１７より前記カバープレート８側へ放射しながら伝播する。結果として多数に配置されたスリット１７より実質的に均一にマイクロ波がカバープレート８側に放射される。放射されたマイクロ波は、前記カバープレート６、前記空間１０または前記突起物１１、前記シャワープレート６を介して前記処理室２へ導入され、プラズマ励起ガスを電離することで高密度プラズマが生成される。
本実施例においては、カバープレート８の比誘電率が8、シャワープレート６の比誘電率が9.8であり、比誘電率が1である前記空間１０を介した比誘電率の変化率が従来例に比べ少なくなったため、前記空間１０内でのマイクロ波電界強度が減少したことと、さらに前記突起物１１を円柱形状にしたことで前期空間１０内での凸部の誘電体の角が無くなり局所的な電界集中が抑えられたことにより、前記空間１０内での異常放電が抑えられ、マイクロ波を効率良く処理室２へ導入することが可能となった。
図示されたプラズマ処理装置では、処理室２中、シャワープレート６と被処理基板３との間に導体構造物１５が配置されている。この導体構造物１５は、外部の処理ガス源（図示せず）が処理室２に形成された処理ガス通路を介して処理ガスを供給する多数のノズルが形成されている。前記導体構造物１５のノズルの各々は、供給された処理ガスを、導体構造物１５と被処理基板３との間の空間に放出する。導体構造物１５には隣接するノズルとの間に、前記シャワープレート６の前記導体構造物１５の側の面でマイクロ波により励起されたプラズマを前記被処理基板３と前記導体構造物１５との間の空間に拡散により効率よく通過させるような大きさの開口部が形成されている。
このような構造を有する導体構造物１５からノズルを介して処理ガスを前記空間に放出した場合、放出された処理ガスは前記空間に流入したプラズマによって励起される。ただし、前記シャワープレート６からのプラズマ励起ガスがシャワープレート６と導体構造物１５との間の空間から、導体構造物１５と被処理基板３との間の空間へ向かって流れているため、処理ガスがシャワープレート６と導体構造物１５との間の空間へ戻る成分は少なく、高密度プラズマに晒されることによる過剰解離によるガス分子の分解が少なく、かつ処理ガスが堆積性ガスであってもシャワープレート６への堆積によるマイクロ波導入効率の劣化などが起こりづらいため、高品質な基板処理が可能である。
第２実施例
図３を参照すると、Reactive Ion Etching (RIE)プロセス用マイクロ波プラズマ処理装置が示されている。第１実施例と内容が同じものについては、説明を省略する。図３を参照するに、カバープレート２５が、処理室２とシールリング４０を介して取り付けられている。前記カバープレート２５の材質は、比誘電率が８で、かつマイクロ波誘電損失が比較的少なく（誘電損失が3×10−4）、かつ高熱伝導率（80W/mK）である誘電体の窒化珪素である。前記シールリング４０の内側において、前記カバープレート２５にリング状の溝２４が配置されている。前記溝２４は、前記空間１０に連通するように１つ、もしくは複数の溝２６が配置されている。プラズマガス供給ポート１３より供給されたプラズマ励起ガスは、ガス供給通路２３を介して前記溝２４に供給され、さらには溝２６を介して前記空間１０に導入される。さらに、プラズマ励起ガスはガス放出孔５を介して処理室２へ導入され高密度プラズマが励起される。図４は、カバープレート２５をより詳細に説明するものである。前記溝２６は４箇所に軸対称に配置されている。このように複数の溝を設置することで、カバープレート２５の周辺から均一にガスを前記空間１０に供給することが可能である。前記溝２６は幅2mm、深さ0.3mmとなっており、前記溝２６は幅2mm、深さ0.3mmとなっている。本実施例では溝２６を４箇所軸対称に配置したが、この数に限定されるものではない。
図３を参照すると、Reactive Ion Etching (RIE)プロセス用マイクロ波プラズマ処理装置が示されている。第１実施例と内容が同じものについては、説明を省略する。図３を参照するに、カバープレート２５が、処理室２とシールリング４０を介して取り付けられている。前記カバープレート２５の材質は、比誘電率が８で、かつマイクロ波誘電損失が比較的少なく（誘電損失が3×10−4）、かつ高熱伝導率（80W/mK）である誘電体の窒化珪素である。前記シールリング４０の内側において、前記カバープレート２５にリング状の溝２４が配置されている。前記溝２４は、前記空間１０に連通するように１つ、もしくは複数の溝２６が配置されている。プラズマガス供給ポート１３より供給されたプラズマ励起ガスは、ガス供給通路２３を介して前記溝２４に供給され、さらには溝２６を介して前記空間１０に導入される。さらに、プラズマ励起ガスはガス放出孔５を介して処理室２へ導入され高密度プラズマが励起される。図４は、カバープレート２５をより詳細に説明するものである。前記溝２６は４箇所に軸対称に配置されている。このように複数の溝を設置することで、カバープレート２５の周辺から均一にガスを前記空間１０に供給することが可能である。前記溝２６は幅2mm、深さ0.3mmとなっており、前記溝２６は幅2mm、深さ0.3mmとなっている。本実施例では溝２６を４箇所軸対称に配置したが、この数に限定されるものではない。
第３実施例
図５を参照すると、Reactive Ion Etching (RIE)プロセス用マイクロ波プラズマ処理装置が示されている。第１実施例、第２実施例と内容が同じものについては、説明を省略する。図５を参照するに、カバープレート２７が、処理室２とシールリング４１を介して取り付けられている。前記カバープレート２７の材質は、比誘電率が８で、かつマイクロ波誘電損失が比較的少なく（誘電損失が3×10−4）、かつ高熱伝導率（80W/mK）である誘電体の窒化珪素である。プラズマ励起ガス供給ポート１３より供給されたプラズマ励起ガスは、処理室２の外壁の内部に配置されたリング状空間３９へ導入される。前記リング状空間３９は、内径370mm、外径400mm、高さ15mmの空間となっている。前記リング状空間３９に導入されたプラズマ励起ガスは、前記カバープレート２７に前記空間１０に連通するように設置された複数のプラズマ励起ガス供給通路２９を介して前記溝１０へ供給され、前記ガス放出孔５を介して前記処理室２へ導入され、高密度プラズマが励起される。
図５を参照すると、Reactive Ion Etching (RIE)プロセス用マイクロ波プラズマ処理装置が示されている。第１実施例、第２実施例と内容が同じものについては、説明を省略する。図５を参照するに、カバープレート２７が、処理室２とシールリング４１を介して取り付けられている。前記カバープレート２７の材質は、比誘電率が８で、かつマイクロ波誘電損失が比較的少なく（誘電損失が3×10−4）、かつ高熱伝導率（80W/mK）である誘電体の窒化珪素である。プラズマ励起ガス供給ポート１３より供給されたプラズマ励起ガスは、処理室２の外壁の内部に配置されたリング状空間３９へ導入される。前記リング状空間３９は、内径370mm、外径400mm、高さ15mmの空間となっている。前記リング状空間３９に導入されたプラズマ励起ガスは、前記カバープレート２７に前記空間１０に連通するように設置された複数のプラズマ励起ガス供給通路２９を介して前記溝１０へ供給され、前記ガス放出孔５を介して前記処理室２へ導入され、高密度プラズマが励起される。
第４実施例
図６を参照すると、Reactive Ion Etching (RIE)プロセス用マイクロ波プラズマ処理装置が示されている。第１実施例、第２実施例、第３実施例と内容が同じものについては、説明を省略する。図６を参照するに、カバープレート３０が処理室２とシールリング２２を介して取り付けられている。前記カバープレート３０の材質は、比誘電率が８で、かつマイクロ波誘電損失が比較的少なく（誘電損失が3×10−4）、かつ熱伝導率が高熱伝導率（80W/mK）である誘電体の窒化珪素である。プラズマ励起ガス供給ポート３１が前記カバープレート３０の外周部にシールリング３２を介して接続されている。また、前記カバープレート３０内に、前記空間１０及び前記プラズマガス供給ポート３１を連通するようにガス供給孔３３が配置されている。均一なガス供給を行なうために、プラズマ励起ガス供給ポート３１及びプラズマ励起ガス供給孔３３は複数個設置されていることが望ましい。本実施例においては、４箇所軸対称に設置した（１箇所のみ図示）。プラズマ励起ガスは、前記プラズマガス供給ポート３１より、前記供給孔３３を介して前記ガス放出孔に充填される。充填されたプラズマ励起ガスは、前記ガス放出孔５を介して処理室２へ導入され、高密度プラズマが励起される。
図６を参照すると、Reactive Ion Etching (RIE)プロセス用マイクロ波プラズマ処理装置が示されている。第１実施例、第２実施例、第３実施例と内容が同じものについては、説明を省略する。図６を参照するに、カバープレート３０が処理室２とシールリング２２を介して取り付けられている。前記カバープレート３０の材質は、比誘電率が８で、かつマイクロ波誘電損失が比較的少なく（誘電損失が3×10−4）、かつ熱伝導率が高熱伝導率（80W/mK）である誘電体の窒化珪素である。プラズマ励起ガス供給ポート３１が前記カバープレート３０の外周部にシールリング３２を介して接続されている。また、前記カバープレート３０内に、前記空間１０及び前記プラズマガス供給ポート３１を連通するようにガス供給孔３３が配置されている。均一なガス供給を行なうために、プラズマ励起ガス供給ポート３１及びプラズマ励起ガス供給孔３３は複数個設置されていることが望ましい。本実施例においては、４箇所軸対称に設置した（１箇所のみ図示）。プラズマ励起ガスは、前記プラズマガス供給ポート３１より、前記供給孔３３を介して前記ガス放出孔に充填される。充填されたプラズマ励起ガスは、前記ガス放出孔５を介して処理室２へ導入され、高密度プラズマが励起される。
第５実施例
図７を参照するに、第５の実施形態であるカバープレート３４の溝構造を示している。前記カバープレート３４の材質は、比誘電率が８で、かつマイクロ波誘電損失が比較的少なく（誘電損失が3×10−4）、かつ熱伝導率が高熱伝導率（80W/mK）である誘電体の窒化珪素である。図中、前記カバープレート３４上に、対向して設置されるシャワープレートに配置されるガス放出孔の位置に対応した位置を点３５によって示している。前記シャワープレート内に設けられたプラズマ励起ガスの供給通路１４の出口に対応する位置を点３６で示している。前記シャワープレートは、同心円状にガス放出孔を配置しており、対応する円周上に前期カバープレート３４に溝３７が形成されている。ガスが供給される位置である前記カバープレート３４の中心から放射状に４本の溝３８が形成されており、各々の前記同心円状の溝３７へプラズマ励起ガスが供給されるようになっている。前記溝の幅は2mm、深さは0.3mmとした。溝と溝との交点に形成される角部は、電界集中を抑えるために、半径２程度のRをつけることが望ましい。前記シャワープレートのガス放出孔に対応する位置にのみ溝構造を導入したことで、前記シャワープレートと前記カバープレートとの間に形成されるガス充填空間を最小化させ、シャワープレートとカバープレート３４の接触面における実効的な誘電率の変化を小さくすることで、効率よくマイクロ波が処理室２へ導入することが可能となった。
図７を参照するに、第５の実施形態であるカバープレート３４の溝構造を示している。前記カバープレート３４の材質は、比誘電率が８で、かつマイクロ波誘電損失が比較的少なく（誘電損失が3×10−4）、かつ熱伝導率が高熱伝導率（80W/mK）である誘電体の窒化珪素である。図中、前記カバープレート３４上に、対向して設置されるシャワープレートに配置されるガス放出孔の位置に対応した位置を点３５によって示している。前記シャワープレート内に設けられたプラズマ励起ガスの供給通路１４の出口に対応する位置を点３６で示している。前記シャワープレートは、同心円状にガス放出孔を配置しており、対応する円周上に前期カバープレート３４に溝３７が形成されている。ガスが供給される位置である前記カバープレート３４の中心から放射状に４本の溝３８が形成されており、各々の前記同心円状の溝３７へプラズマ励起ガスが供給されるようになっている。前記溝の幅は2mm、深さは0.3mmとした。溝と溝との交点に形成される角部は、電界集中を抑えるために、半径２程度のRをつけることが望ましい。前記シャワープレートのガス放出孔に対応する位置にのみ溝構造を導入したことで、前記シャワープレートと前記カバープレートとの間に形成されるガス充填空間を最小化させ、シャワープレートとカバープレート３４の接触面における実効的な誘電率の変化を小さくすることで、効率よくマイクロ波が処理室２へ導入することが可能となった。
１ 排気ポート
２ 処理室
３ 被処理基板
４ 保持台
５ ガス放出孔
６ 板状のシャワープレート
７ シールリング
８ カバープレート
１７ スリット
１８ 遅波板
１９ プレート
２０ 同軸導波管
２ 処理室
３ 被処理基板
４ 保持台
５ ガス放出孔
６ 板状のシャワープレート
７ シールリング
８ カバープレート
１７ スリット
１８ 遅波板
１９ プレート
２０ 同軸導波管
Claims (13)
- ガスを放出する複数の放出孔を持つシャワープレートとマイクロ波アンテナと前記シャワープレートおよび前記マイクロ波アンテナの間に介設されたカバープレートとを備えたプラズマ処理装置において、前記カバープレートの材料として前記シャワープレートの材料よりも比誘電率の小さい材料を含むことを特徴とするプラズマ処理装置。
- 請求項１において、前記カバープレートの材料として前記シャワープレートの材料と比較して比誘電率が小さくかつ熱伝導率の大きい材料を含むことを特徴とするプラズマ処理装置。
- 請求項２において、前記カバープレートの材料として前記シャワープレートの材料と比較して比誘電率が小さくかつ熱伝導率が大きいとともに、マイクロ波における誘電損失が１×１０のマイナス３乗以下の材料を含むことを特徴とするプラズマ処理装置。
- 請求項１において、前記カバープレートの材料が窒化珪素および石英の少なくとも一つを含み、前記シャワープレートの材料がアルミナを含むことを特徴とするプラズマ処理装置。
- ガスを放出する複数の放出孔を持つシャワープレートとマイクロ波アンテナと前記シャワープレートおよび前記マイクロ波アンテナの間に介設されたカバープレートとを備えたプラズマ処理装置において、前記カバープレートの主面の一方は前記シャワープレートの主面の一方の前記放出孔のない部分に当接する複数の突起状部分を備え、前記突起状部分は前記カバープレートの主面の一方を上から見たときに鈍角または曲線によって構成されていることを特徴とするプラズマ処理装置。
- 請求項５において、前記突起状部分は前記カバープレートの主面の一方を上から見たときに円形をなしていることを特徴とするプラズマ処理装置。
- ガスを放出する複数の放出孔を持つシャワープレートとマイクロ波アンテナと前記シャワープレートおよび前記マイクロ波アンテナの間に介設されたカバープレートとを備えたプラズマ処理装置において、前記カバープレートの主面の一方は前記シャワープレートの主面の一方の前記放出孔のない部分に当接する連結した突起状部分と前記突起状部分以外の谷状部分とを備え、前記谷状部分は前記シャワープレートの前記一方の主面における前記放出孔の上部を連結する曲線部分と該曲線部分にガスを導入するガス導入部分とを含むことを特徴とするプラズマ処理装置。
- 請求項７において、前記谷状部分の前記曲線部分は同心円をなす複数のリング状部分を含み、前記谷状部分の前記ガス導入部分は前記リング状部分を連結する線状部分を含むことを特徴とするプラズマ処理装置。
- ガスを放出する複数の放出孔を持つシャワープレートとマイクロ波アンテナと前記シャワープレートおよび前記マイクロ波アンテナの間に介設されたカバープレートとを備えたプラズマ処理装置において、前記カバープレートの主面の一方は前記シャワープレートの主面の一方の前記放出孔のない部分に当接する少なくとも一つの突起状部分および当接せずに前記シャワープレートの前記一方の主面との間でガス流通空間を構成するガス流通部分とを備え、前記ガスを前記シャワープレートの前記放出孔内に流入させために前記シャワープレートの前記一方の主面へ導入する手段が、前記カバープレートの周辺部から前記一方の主面におけるガス流通部分へ前記ガスを導入するようにした構成を含むことを特徴とするプラズマ処理装置。
- 請求項１〜９のいずれかに記載されたプラズマ処理装置を使用してプラズマ処理を行うことを特徴とするプラズマ処理方法。
- 請求項１〜９のいずれかに記載されたプラズマ処理装置を使用してプラズマ処理を行い、製品を製造することを特徴とする製品の製造方法。
- 請求項１１において、前記製品は半導体装置であることを特徴とする製品の製造方法。
- 請求項１１において、前記製品は液晶表示装置又は有機ＥＬ表示装置であることを特徴とする製品の製造方法。
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