JP2016143616A - プラズマ処理装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】反応室1内で基板5を支持するステージ4と、反応室1内でステージ4と対向するように設置されたカバー8と、カバー8のステージ1とは反対側に設置されたファラデーシールド電極10(以降FS電極と称す)と、カバー8のステージ1とは反対側に設置されるとともに反応室の開口を塞ぐ誘電体部材3と、誘電体部材3の反応室1に対して外側に設置される誘導コイル15と、を具備し、FS電極10が、スリット部および窓部の少なくとも一方を有し、カバー8と誘電体部材3との間に、プラズマの原料ガスが導入されるガス導入口6が設けられており、カバー8が、前記スリット部および前記窓部の少なくとも一部に対向する部分に、ガス導入口6に導入された前記原料ガスを反応室1内に供給するためのガス吹出口9を有する。
【選択図】図1
Description
本発明は、上記課題を解決するものであって、安定したプラズマ処理を行い、かつ、生産性を高めることを目的とする。
図1に、本発明の第1実施形態に係るプラズマ処理装置である誘導結合プラズマ(ICP)型のドライエッチング装置100の構成を示す。ドライエッチング装置100は、減圧可能な反応室1と、反応室1内で被処理物である基板5を支持するステージ4と、反応室1内でステージ4と対向するように設置されたカバー8と、カバー8のステージ4とは反対側に設置されたFS電極10と、カバー8のステージ4とは反対側に設置されるとともに反応室1の開口を塞ぐ誘電体部材3と、誘電体部材3の反応室1に対して外側に設置される誘導コイル15と、を備える。
カバーに設けられたガス吹出孔から反応室内に原料ガスを供給するには、反応室の内圧(通常、1〜50Pa程度)よりも高い圧力で、原料ガスをガス吹出孔から押し出さなければならない。そのため、ガス吹出孔付近には局所的に、例えば100Pa以上の高い圧力が加わる。また、ガス吹出孔の開口端部のように角のある部分には、一般に電界が集中しやすい。つまり、エッチング処理の際、ガス吹出孔付近は、高圧力かつ高電界の状態になり易い。その結果、ガス吹出孔付近で異常放電が発生し易くなる。さらに、カバーの付着物除去の効果を高めるため、FS電極を、カバーの近傍であって、かつ、反応室の内部に設置する場合、カバー付近では、FS電極による電界も生じる。すなわち、ガス吹出孔付近は、異常放電がより発生し易い状態になる。このように、カバーに設けられたガス吹出孔は、異常放電の原因となり易く、FS電極による付着物除去効果を高める上で、阻害要因の一つとされていた。
まず、反応室1内が排気される。反応室1内は減圧雰囲気であり、誘電体部材3には大気圧とほぼ同じ圧力が付与される。
本実施形態に係るプラズマ処理装置は、FS電極層10における非電極領域10bが、窓部およびスリット部を含んでいること以外、第1実施形態と同様である。図4は、本実施形態に係るFS電極層およびカバーの構成を模式的に示す上面図である。第1実施形態の各要素に対応する本実施形態の各要素には、同じ符号を付している。
本実施形態に係るプラズマ処理装置は、カバー8が、誘電体部材3に対向する面8Aであって、非電極領域10b(スリット部および/または窓部)の少なくとも一部に対向する部分に溝8aを備えている。溝8aは、ガス吹出孔9を有している。言い換えれば、溝8aの内側には、ガス吹出孔9の誘電体部材側の開口端部が形成されており、ガス吹出孔9は、この開口端部からカバー8の他方の主面8Bまで貫通している。なお、溝8aは、すべてが非電極領域10b(スリット部および/または窓部)に対向していなくても良い。
本実施形態に係るプラズマ処理装置は、図7Aに示すように、溝8aが、カバー8の中央部M8の外縁からカバー8の外周にかけて放射状に形成される溝8a−A、および、溝8a−Aとは連通しない溝8a−Bとを含んでいる。第3実施形態と同様に、溝8aは、ガス吹出孔9を有している。溝8a−Aおよび溝8a−Bには、それぞれ異なるガス配管25A、25Bから原料ガスが供給される。
本実施形態に係るプラズマ処理装置は、FS電極層10が、誘電体部材3と誘導コイル15との間、つまり、誘電体部材3の誘導コイル15側の主面に形成されていること以外、第1実施形態と同様である。図8は、プラズマ処理装置の構造を模式的に示す断面図である。第1実施形態の各要素に対応する本実施形態の各要素には、同じ符号を付している。
本実施形態に係るプラズマ処理装置は、誘電体部材3の主面3AとFS電極層10との間に、電熱ヒータ26が形成されていること以外、第1実施形態と同様である。図9は、プラズマ処理装置の構造を模式的に示す断面図である。図10は、電熱ヒータ26の一例を示す平面図である。第1実施形態の各要素に対応する本実施形態の各要素には、同じ符号を付している。
まず、誘電体部材3に、所定数の貫通穴を形成する。貫通穴に導体を充填または挿入することにより、給電端子12および27を形成する。
本実施形態に係るプラズマ処理装置は、誘電体部材3のコイル側の面に凹部3aが形成されており、コイル15の少なくとも一部が凹部3aの中に配置されている。図11は、プラズマ処理装置の構造を模式的に示す断面図である。第1実施形態の各要素に対応する本実施形態の各要素には、同じ符号を付している。
Claims (6)
- 反応室と、
前記反応室内で被処理物を支持するステージと、
前記反応室内で前記ステージと対向するように設置されたカバーと、
前記カバーの前記ステージとは反対側に設置されたファラデーシールド電極と、
前記カバーの前記ステージとは反対側に設置されるとともに前記反応室の開口を塞ぐ誘電体部材と、
前記誘電体部材の前記反応室に対して外側に設置される誘導コイルと、を具備し、
前記ファラデーシールド電極が、スリット部および窓部の少なくとも一方を有し、
前記カバーと前記誘電体部材との間に、プラズマの原料ガスが導入されるガス導入路が設けられており、
前記カバーが、前記スリット部および前記窓部の少なくとも一部に対向する部分に、前記ガス導入路に導入された前記原料ガスを前記反応室内に供給するためのガス吹出孔を有する、プラズマ処理装置。 - 前記カバーが、前記スリット部および前記窓部の少なくとも一部に対向する部分に、複数の前記ガス吹出孔を有する、請求項1に記載のプラズマ処理装置。
- 前記カバーが、前記スリット部および前記窓部の少なくとも一部に対向する部分に溝を備えており、かつ、
前記溝の内側に前記ガス吹出孔を有する、請求項1または請求項2に記載のプラズマ処理装置。 - 前記ファラデーシールド電極が、前記誘電体部材と前記カバーとの間に設置されている、請求項1から請求項3のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。
- 前記誘電体部材の前記誘導コイルと対向する面に凹部が形成されており、
前記誘導コイルの少なくとも一部が、前記凹部の中に配置されている、請求項4に記載のプラズマ処理装置。 - 前記ファラデーシールド電極が、前記誘電体部材と前記誘導コイルとの間に設置されている、請求項1から請求項3のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。
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