JP7097758B2 - シャワーヘッドおよびプラズマ処理装置 - Google Patents
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Description
図1は、一実施形態に係るプラズマ処理装置を示す断面図である。
誘導結合プラズマは、高周波アンテナに高周波電流が流れることにより、その周囲に磁界が発生し、その磁界により誘起される誘導電界を利用して高周波放電を起こし、それにより生成するプラズマである。チャンバー4の天壁として1枚の金属窓を用いる場合、面内で周方向に周回されるように設けられた高周波アンテナ13では、渦電流および磁界が金属窓の裏面側、すなわちチャンバー4側に到達しないため、プラズマが生成されない。このため、本実施形態では、高周波アンテナ13に流れる高周波電流によって生じる磁界および渦電流がチャンバー4側に到達するように、金属窓として機能するシャワーヘッド2を、絶縁部材7で複数に分割された構造とする。
まず、含浸材を含浸させた溶射皮膜について実験を行った。
含浸材の材質として、シリカ、2種類のシリコーン樹脂(シリコーンA、B)、2種類のエポキシ樹脂(エポキシA,B)を用い、アルミニウム基材上のアルミナ溶射皮膜に含浸させた。そして、含浸材の浸透性、充填性、耐熱性、含浸後の160℃の高温Cl2ガスに対する耐食性について評価した。
2;シャワーヘッド
3;アンテナ室
4;チャンバー
5;支持棚
6;支持梁
7;絶縁部材
13;高周波アンテナ
18;第1の高周波電源
20;処理ガス供給機構
50;本体部
51;ガス拡散空間
52;ベース部
53;ガス吐出部
54;ガス吐出孔
61;基材
62;スリーブ
63;第1の溶射皮膜
64;第2の溶射皮膜
64a;含浸部分
64b;非含浸部分
100;制御部
G;基板
Claims (11)
- 基板にプラズマ処理を施すプラズマ処理装置において、基板が配置され、プラズマが生成されるチャンバー内に、プラズマを生成するための処理ガスを供給するシャワーヘッドであって、
処理ガスを吐出する複数のガス吐出孔を有する本体部と、
前記本体部内に設けられ、処理ガスが導入され、前記複数のガス吐出孔に連通するガス拡散空間と、
を備え、
前記本体部は、
金属からなる基材と、
前記基材に嵌め込まれ、前記複数のガス吐出孔を規定する複数のスリーブと、
前記基材の前記ガス拡散空間に接する面に、前記処理ガスに対する耐食性を有する材料を溶射して形成され、含浸材が含浸された第1の溶射皮膜と、
前記基材の前記チャンバーのプラズマ生成空間に接する面に、前記処理ガスのプラズマに対する耐プラズマ性を有する材料を溶射して形成され、含浸材が含浸された第2の溶射皮膜と、
を有する、シャワーヘッド。 - 前記スリーブは、耐食性金属またはセラミックスからなる、請求項1に記載のシャワーヘッド。
- 前記基材はアルミニウムを含む、請求項1または請求項2に記載のシャワーヘッド。
- 前記基材は陽極酸化処理されたアルミニウムからなる、請求項3に記載のシャワーヘッド。
- 前記第1の溶射皮膜および前記第2の溶射皮膜は、セラミックスからなる、請求項1から請求項4のいずれか1項に記載のシャワーヘッド。
- 前記含浸材はエポキシ樹脂からなる、請求項1から請求項5のいずれか1項に記載のシャワーヘッド。
- 前記第2の溶射皮膜は、前記基材側の一部分にのみ前記含浸材が含浸されている、請求項1から請求項6のいずれか1項に記載のシャワーヘッド。
- 前記処理ガスは、60~200℃の高温Cl2ガスであり、前記第1の溶射皮膜はアルミナ溶射皮膜であり、前記第2の溶射皮膜はイットリウム含有酸化物溶射皮膜である、請求項1から請求項7のいずれか1項に記載のシャワーヘッド。
- 前記イットリウム含有酸化物溶射皮膜は、イットリア溶射皮膜またはY-Al-Si-O系混合溶射皮膜からなる、請求項8に記載のシャワーヘッド。
- 基板をプラズマ処理するプラズマ処理装置であって、
基板を収容するチャンバーと、
前記チャンバー内で基板を載置する載置台と、
前記チャンバー内にプラズマを生成するプラズマ生成機構と、
前記チャンバー内に、前記載置台と対向するように設けられ、プラズマを生成するための処理ガスを前記チャンバー内に供給する、請求項1から請求項9のいずれか1項のシャワーヘッドと、
を具備する、プラズマ処理装置。 - 前記プラズマ生成機構は、高周波アンテナと、前記高周波アンテナに高周波電力を供給する高周波電源とを有し、前記高周波アンテナに高周波電源が供給されることにより、前記チャンバー内の前記プラズマ生成空間に誘導結合プラズマを形成するように構成され、
前記高周波アンテナは、前記シャワーヘッドの前記チャンバーと反対側の面に面するように設けられ、
前記シャワーヘッドは、前記チャンバーの天壁をなすように配置され、前記誘導結合プラズマの金属窓として機能し、前記高周波アンテナに流れる高周波電流によって生じる磁界および渦電流が前記チャンバー側に到達するように絶縁部材を介して複数に分割された構造を有している、請求項10に記載のプラズマ処理装置。
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