JPH11317397A

JPH11317397A - 処理装置

Info

Publication number: JPH11317397A
Application number: JP10179616A
Authority: JP
Inventors: Tomokazu Sugiyama; 智一杉山; Nobuyuki Okayama; 信幸岡山; Hidehito Saegusa; 秀仁三枝; Jun Ozawa; 潤小澤
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 1998-03-06
Filing date: 1998-06-11
Publication date: 1999-11-16
Anticipated expiration: 2018-06-11
Also published as: KR20010041677A; WO1999045584A1; KR100536313B1; JP4217299B2; US6733620B1; EP1069603A1; EP1069603A4

Abstract

(57)【要約】【課題】付着物が多く発生するプロセスでも排気流量
が低下し難く，メンテナンスサイクルが長いバッフル板
を備えた処理装置を提供する。【解決手段】エッチング装置１００の処理容器１０２
内は，下部電極１０４の側方に設けられ，接地されたバ
ッフル板１２０により，下部電極１０４上のウェハＷが
配置される処理空間１２２と，排気管１２８が接続され
る排気経路１２４に隔てられる。バッフル板１２０に
は，放射状に配置された複数のスリット１２０ａが形成
され，このスリット１２０ａにより処理空間１２２と排
気経路１２４が連通する。スリット１２０ａの処理空間
１２２側には，テーパ面１３２が形成される。テーパ面
１３２のテーパ深さ（ｈ）は，スリット深さ（Ｈ）の実
質的に１／２以上を占め，テーパ面１３２のテーパ角度
（θ）は，実質的に５゜〜３０゜に設定される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は，処理装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来，気密な処理容器内に下部電極と上
部電極を対向配置すると共に，下部電極と上部電極との
間に形成されるプラズマ領域を囲うように磁石を配置し
たマグネトロン型プラズマ処理装置が提案されている。
当該装置は，下部電極上に被処理体を載置し，処理容器
内に処理ガスを導入すると共に，処理容器内を真空引き
して所定の減圧雰囲気に維持した後，下部電極に高周波
電力を印加してプラズマを励起し，このプラズマにより
被処理体に対してプラズマ処理を施すように構成されて
いる。

【０００３】また，下部電極の側面と処理容器の内壁面
との間には，下部電極の周囲を囲むようにバッフル板が
取り付けられており，このバッフル板によって処理容器
内は，被処理体が配置される処理空間と，排気機構と連
通する排気経路とに分離されている。また，バッフル板
には，放射状に複数のスリットが形成されており，この
スリットによって処理空間と排気経路が連通している。
従って，処理時には，処理空間内のガスがスリットを介
して排気経路に案内されるため，処理空間内と排気経路
内のコンダクタンスが所定の状態に維持され，安定的に
処理空間内を排気することができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら，バッフ
ル板の処理空間側面には，処理時間に比例して反応生成
物などの付着物が付着するため，特に処理空間内のガス
が流れ込むスリットの処理空間側開口部に付着物が堆積
すると，スリットの処理空間側開口径が狭まってしま
う。その結果，スリットを通過するガスの排気流量が減
少し，処理空間内の圧力雰囲気が上昇して，被処理体の
面内均一性が不均一となったり，エッチングレートが低
下する。従って，所定の処理時間経過後や，処理空間内
の圧力雰囲気の状態などに基づいて定期的にバッフル板
の洗浄や交換等のメンテナンスを行っているが，付着物
が多く発生するプロセスでは，そのメンテナンスを頻繁
に行わなければならず，スループットが低下するという
問題があった。

【０００５】本発明は，従来の技術が有する上記のよう
な問題点に鑑みてなされたものであり，本発明の第１の
目的は，付着物が多く生じるプロセス下でも，付着物に
よってスリットの処理空間側開口径が狭まり難く，処理
空間内を所定の圧力雰囲気に長時間維持することがで
き，バッフル板のメンテナンスサイクルの延長により，
スループットを向上させることが可能な，新規かつ改良
された処理装置を提供することである。

【０００６】さらに，本発明の第２の目的は，スリット
の処理空間側に最適な形状のテーパ面を形成して，処理
空間内の圧力雰囲気が上昇するまでの時間を延長すると
共に，バッフル板のメンテナンス時期を延長することが
可能な，新規かつ改良された処理装置を提供することで
ある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に，本発明の第１の観点によれば，請求項１に記載の発
明のように，気密な処理容器内に配置された被処理体に
対して所定の処理を施す処理空間と，処理空間に接続さ
れる排気経路とを隔てるバッフル板を備えた処理装置に
おいて，バッフル板には，処理空間と排気経路とを連通
する複数のスリットが放射状に形成され，各スリットの
処理空間側には，テーパ面が形成されており，テーパ面
は，スリット深さの実質的に１／２以上を占めることを
特徴とする処理装置が提供される。

【０００８】かかる構成によれば，スリットの処理空間
側にテーパ面を形成したため，スリットの処理空間側開
口部に処理時に生じた付着物が付着しても，その付着物
がテーパ面上から順次堆積していき，スリットの内径が
所定値よりも狭まるまでの時間を延長することができ
る。さらに，テーパ面は，十分な深さ，すなわちスリッ
ト深さの実質的に１／２以上を占めるため，処理空間内
と排気経路内のコンダクタンスを所定の状態に維持しな
がら，従来のバッフル板よりもテーパ面の面積を拡大す
ることができ，付着物の堆積によってスリットの内径が
狭小化するまでの時間を延長することができる。その結
果，スリットのいわゆる目詰まりに伴って処理空間内の
圧力雰囲気が上昇するまでの時間を延長することができ
るため，被処理体に対して均一な面内均一性及び高エッ
チングレートでの処理を長時間施すことができる。さら
に，バッフル板のメンテナンスサイクルを延長すること
ができるため，スループットを向上させることができ
る。また，スリット全体の開口径を拡大するのではな
く，スリットの処理空間側にテーパ面を形成することに
より，上記効果を導き出すことができるため，処理空間
内と排気経路内のコンダクタンスに影響を及ぼすことが
ない。

【０００９】また，テーパ角度θを，例えば請求項２に
記載の発明のように，実質的に５゜≦θ≦３０゜とすれ
ば，付着物をテーパ面上に効果的に堆積させることがで
きるため，スリットの開口径が所定値以下になるまでの
時間を稼ぐことができ，所定の排気流量を長時間確保す
ることができる。

【００１０】また，本発明の第２の観点によれば，請求
項３に記載の発明のように，気密な処理容器内に配置さ
れた被処理体に対して所定の処理を施す処理空間と，処
理空間に接続される排気経路とを隔てるバッフル板を備
えた処理装置において，バッフル板には，処理空間と排
気経路とを連通する複数のスリットが放射状に形成さ
れ，各スリットの処理空間側には，テーパ面が形成され
ており，テーパ面は，スリット深さの実質的に１／４〜
１／２を占め，各スリットの排気経路側は，テーパ底面
の面積以上の開口面積を有する拡大開口部として形成さ
れると共に，拡大開口部は，スリット深さの実質的に１
／４〜１／２を占め，テーパ底面と拡大開口部とは，テ
ーパ底面と略同径の通路で連通されることを特徴とする
処理装置が提供される。

【００１１】かかる構成によれば，上述した請求項１に
記載の発明と同様に，スリットの処理空間側にテーパ面
を形成すると共に，このテーパ面がスリット深さの実質
的に１／４〜１／２を占めるため，従来のバッフル板よ
りも広いテーパ面上に付着物を堆積させることができ，
処理空間内と排気経路内のコンダクタンスに影響を与え
ることなく，付着物の堆積によってスリットの内径が狭
まるまでの時間を延長することができる。その結果，処
理空間内の圧力雰囲気を長時間，所定の状態に維持する
ことができ，バッフル板のメンテナンスサイクルを延長
することができる。

【００１２】また，スリットの排気経路側にテーパ底面
の面積以上の開口面積を有する拡大開口部を形成し，こ
の拡大開口部がスリット深さの実質的に１／４〜１／２
を占めるように構成したため，付着物が堆積し易いスリ
ット内の小径部分を減少させることができ，処理空間内
の圧力上昇に至るまでの時間をさらに延長することがで
きる。さらに，拡大開口部は，テーパ底面の面積以上の
開口面積を有するため，スリット内を通過するガス流を
乱すことがない。さらにまた，テーパ底面と拡大開口部
とは，テーパ面積と略同径の通路で連通しているため，
スリットにテーパ面や拡大開口部を設けても，処理空間
内と排気経路内のコンダクタンスを所定の状態に維持す
ることができる。

【００１３】また，テーパ角度θを，例えば請求項４に
記載の発明のように，実質的に３０゜≦θ≦６０゜とす
れば，上記請求項２に記載の発明と同様に，付着物をテ
ーパ面上に効果的に堆積させることができる。

【００１４】さらに，スリットの処理空間側短手方向幅
をＷ１とし，スリットの排気経路側短手方向幅をＷ２と
したとき，例えば請求項５に記載の発明のように，実質
的に１≦Ｗ２／Ｗ１≦１．４とすれば，処理空間内と排
気経路内のコンダクタンスに影響を与えたり，スリット
を通過するガス流を乱すことなく，付着物によってスリ
ットの開口径が狭まるまでの時間をさらに延長すること
ができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下に添付図面を参照しながら，
本発明にかかる処理装置をマグネトロン型プラズマエッ
チング装置に適用した実施の形態について詳細に説明す
る。（第１の実施の形態）（１）エッチング装置１００の全体構成まず，図１および図２を参照しながら，本発明を適用可
能なエッチング装置１００の全体構成について説明す
る。図１に示すエッチング装置１００の処理容器１０２
は，例えば表面に陽極酸化処理を施して酸化アルミニウ
ム膜層が形成されたアルミニウムから成ると共に，接地
されている。また，処理容器１０２内には，被処理体，
例えば半導体ウェハ（以下，「ウェハ」と称する。）Ｗ
を載置するサセプタを兼ねた下部電極１０４が配置され
ている。さらに，図１および図２に示す例では，下部電
極１０４の載置面以外の部分は，例えばセラミックスか
ら成る絶縁部材１０５と，例えばアルミニウムから成る
導電部材１０７によって覆われている。また，下部電極
１０４は，昇降軸１０６の駆動によって上下動自在に構
成されている。さらに，導電部材１０７と処理容器１０
２との間には，例えばステンレスから成るベローズ１０
９が設けられている。また，ベローズ１０９と電気的に
接触する導電部材１０７および処理容器１０２の表面
は，酸化アルミニウム膜層が除去されているため，導電
部材１０７は，ベローズ１０９と処理容器１０２を介し
て接地されている。さらに，導電部材１０７の側面およ
びベローズ１０９を囲うように，ベローズカバー１１１
が設けられている。

【００１６】また，図１に示すように，下部電極１０４
の載置面には，高圧直流電源１０８に接続された静電チ
ャック１１０が設けられていると共に，静電チャック１
１０を囲うようにして，絶縁性のフォーカスリング１１
２が配置されている。さらに，下部電極１０４には，整
合器１１６を介して高周波電力を出力する高周波電源１
１８が接続されている。また，図１および図２に示すよ
うに，下部電極１０４の側方には，本実施の形態にかか
るバッフル板１２０が配置されており，図示の例では，
バッフル板１２０は，フォーカスリング１１２と導電部
材１０７とによって挟持されると共に，図２に示す導電
性のネジ１２１で導電部材１０７の上部に固定されてい
る。さらに，バッフル板１２０は，従来のバッフル板と
同様に，例えば表面が陽極酸化処理されたアルミニウム
などの導電性材料から成ると共に，バッフル板１２０と
導電部材１０７とが電気的に接触する部分に形成された
酸化アルミニウム膜層は，バッフル板１２０および導電
部材１０７とも除去されている。かかる構成により，バ
ッフル板１２０は，導電部材１０７とベローズ１０９と
処理容器１０２を介して接地されるので，バッフル板１
２０と処理容器１０２内壁とを略同電位（接地電位）に
することができる。その結果，バッフル板１２０と，バ
ッフル板１２０よりも上方の処理容器１０２内壁とが，
下部電極１０４の対抗電極として機能するので，プラズ
マをバッフル板１２０の上部，すなわち後述の処理空間
１２２内に閉じ込めることができる。また，バッフル板
１２０には，複数のスリット１２０ａが設けられてい
る。さらに，バッフル板１２０により，処理容器１０２
内は，ウェハＷが配置される処理空間１２２と後述する
排気管１２８と連通する排気経路１２４に隔てられてい
る。なお，バッフル板１２０の詳細な構成については，
後述する。

【００１７】また，下部電極１０４の載置面と対向する
処理容器１０２内の内壁面には，上部電極１２６が設け
られている。さらに，上部電極１２６には，多数のガス
吐出孔１２６ａが設けられていると共に，ガス吐出孔１
２６ａには，処理ガスを供給する不図示のガス供給源が
接続されている。従って，処理ガスは，ガス吐出孔１２
６ａを介して，処理空間１２２内に供給される。また，
処理容器１０２内の下方には，不図示の真空引き機構に
接続された排気管１２８が接続されている。従って，処
理空間１１２内は，バッフル板１２０のスリット１２０
ａと，排気経路１２４と，排気管１２８を介して真空引
きされる。また，処理容器１０２の外部には，下部電極
１０４と上部電極１２６との間に形成されるプラズマ領
域を囲うようにして，磁石１３０が配置されている。

【００１８】（２）バッフル板１２０の構成次に，図３及び図４を参照しながら，本実施の形態にか
かるバッフル板１２０について，詳細に説明する。な
お，図３と図４（ａ）は，バッフル板１２０の処理空間
１２２側を表しており，図４（ｂ）は，バッフル板１２
０の排気経路１２４側を表している。また，図４（ｃ）
は，バッフル板１２０を図４（ａ）に示すＡ−Ａ線に沿
う平面において切断した切断面を表している。

【００１９】本実施の形態にかかるバッフル板１２０
は，図３に示すように，略環状に形成されている。ま
た，バッフル板１２０の厚みは，実質的に１ｍｍ〜２０
ｍｍの範囲内で適宜設定することができるが，本実施の
形態では，３ｍｍに設定されている。

【００２０】また，バッフル板１２０には，下部電極１
０４への挿着時に処理空間１２２と排気経路１２４を連
通する複数個，例えば３６０個のスリット１２０ａが放
射状，すなわちバッフル板１２０の半径方向に設けられ
ている。なお，このスリット１２０ａの数は，１８０個
〜５４０個の範囲内であれは，バッフル板１２０を適用
する装置に応じて適宜形成することができる。また，ス
リット１２０ａの長手方向幅（半径方向の幅）は，実質
的に３５ｍｍ〜４５ｍｍの範囲内で適宜設定することが
できるが，本実施の形態では，４１ｍｍに設定されてい
る。さらに，スリット１２０ａの短手方向幅（円周方向
の幅）は，実質的に０．５ｍｍ〜２．５ｍｍの範囲内で
設定することができるが，本実施の形態では，１．６ｍ
ｍに設定されている。さらにまた，バッフル板１２０の
処理空間１２２側面（上面）の面積に対するスリット１
２０ａの処理空間１２２側開口面積の比率は，実質的に
２５％〜７５％の範囲内で適宜設定することができる
が，本実施の形態では，５４％に設定されている。

【００２１】また，バッフル板１２０の挿着時には，図
１に示すように，バッフル板１２０は，下部電極１０４
の側面と処理容器１０２の内壁面との間に配置される。
さらに，バッフル板１２０の外周側面と処理容器１０２
の内壁面との間には，下部電極１０４の上下動を妨げな
い最小限の隙間のみが設けられているため，処理空間１
１２内のガスは，実質的にバッフル板１２０のスリット
１２０ａのみを通過して，排気経路１２４内に排気され
る。

【００２２】また，図３及び図４（ａ）に示すように，
スリット１２０ａの処理空間１２２側には，バッフル板
１２０の半径方向に沿って，本実施の形態にかかるテー
パ面１３２が形成されている。このテーパ面１３２は，
バッフル板１２０の処理空間１２２側面からスリット１
２０ａ内に向かって下り勾配の傾斜を有している。

【００２３】また，図４（ｃ）に示すように，テーパ面
１３２のテーパ上面１３２ａからテーパ底面１３２ｂま
での深さ（以下，「テーパ深さ」という。）ｈは，テー
パ上面１３２ａからスリット１２０ａの排気経路１２４
側開口面１３４までの深さ（以下，「スリット深さ」と
いう。）Ｈの実質的に１／２以上を占めるよう任意に設
定することができるが，本実施の形態では，スリット深
さＨの３／４に設定されている。なお，本明細書中にお
いて，テーパ上面１３２ａとは，スリット１２０ａの処
理空間１２２側開口面を言い，テーパ底面１３２ｂと
は，テーパ面１３２の下端部１３２ｃによって囲われる
面を言う。

【００２４】さらに，同図に示すように，テーパ面１３
２と垂線１３６との間の角度（以下，「テーパ角度」と
いう。）θは，実質的に５゜≦θ≦３０゜の範囲内で任
意に設定することができるが，本実施の形態では，１０
゜に設定されている。なお，本明細書において，垂線１
３６とは，テーパ面１３２の下端部１３２ｃからテーパ
上面１３２ａに向かって延伸し，テーパ上面１３２ａと
垂直に交わる直線を言う。

【００２５】このように構成されたバッフル板１２０を
エッチング装置１００に採用すれば，処理ガスとしてＣ
Ｆ系ガスを使用するプロセスなどで，反応生成物などの
付着物が多く発生しても，付着物がテーパ面１３２上か
ら順次堆積していくため，スリット１２０ａの内径が所
定値以下に狭まるまでの時間を稼ぐことができる。その
結果，処理空間１２２内の圧力雰囲気が所定値以上に上
昇するまでの時間を延長することができるため，高エッ
チングレートで面内均一性が良い処理を長時間施すこと
ができると共に，バッフル板１２０のメンテナンスサイ
クルの延長によってスループットを向上させることがで
きる。

【００２６】（３）バッフル板１２０と従来のバッフル
板との比較次に，図５〜図７を参照しながら，本実施の形態にかか
るバッフル板１２０と，従来のバッフル板を，上述した
エッチング装置１００に適用した場合の実施例について
説明する。なお，本実施例で使用した従来のバッフル板
には，直角状の角部がプラズマ雰囲気に曝されて損傷す
ること防止するために，いわゆるＣ面（４５゜の傾斜
面）取り加工が施されているため，そのＣ面取りの結
果，スリットの処理空間側にスリット深さの実質的に１
／６程度のテーパ面が形成されている。また，そのテー
パ面のテーパ角度は，上述の如く４５゜である。さら
に，従来のバッフル板は，テーパ面以外の構成は上述し
たバッフル板１２０と略同一に構成されている。

【００２７】（ａ）エッチング条件まず，エッチング条件について説明すると，被処理体
は，直径が２００ｍｍで，表面にシリコン酸化膜（Ｓｉ
Ｏ₂膜）が形成されたシリコン（Ｓｉ）から成るウェハ
Ｗを使用し，処理ガスは，流量が１６ｓｃｃｍのＣ₄Ｆ₈
と，流量が３００ｓｃｃｍのＣＯと，流量が４００ｓｃ
ｃｍのＡｒの混合ガスを使用した。また，下部電極１０
４の載置面の温度は，２０℃に調整し，上部電極１２６
を含む処理容器１０２の内壁面の温度は，６０℃に調整
した。さらに，下部電極１０４には，１３．５６ＭＨｚ
で１７００Ｗの高周波電力を印加した。そして，エッチ
ング装置１００は，バッフル板１２０と従来のバッフル
板を交換したのみで，同一のものを使用した。

【００２８】（ｂ）処理時間に対する処理空間１２２内
の圧力雰囲気の変化まず，図５を参照しながら，エッチング装置１００に本
実施の形態にかかるバッフル板１２０と，上述した従来
のバッフル板をそれぞれ取り付けた際の処理時間に対す
る処理空間１２２内の圧力雰囲気の変化について説明す
る。本実施例のように，Ｃ₄Ｆ₈とＣＯとＡｒを用いてシ
リコン酸化膜をエッチングするプロセスでは，処理空間
１２２内の圧力雰囲気が実質的に６５ｍＴｏｒｒ以上に
なると，エッチングレートと面内均一性が低下する。従
って，処理空間１２２内の圧力雰囲気が６５ｍＴｏｒｒ
に達するまでの時間が，連続処理可能時間となる。

【００２９】そして，同図に示すように，本実施の形態
にかかるバッフル板１２０を使用した場合には，８５時
間程度で処理空間１２２内の圧力雰囲気が６５ｍＴｏｒ
ｒに達したが，これに対して，従来のバッフル板を使用
した場合には，４０時間程度で上記６５ｍＴｏｒｒに達
した。従って，バッフル板１２０を採用すれば，連続処
理時間を２倍以上延長することができた。なお，同図中
の縦軸は，処理空間１２２内の圧力雰囲気（ｍＴｏｒ
ｒ）を表し，また横軸は，処理時間（時間）を表してい
る。

【００３０】また，図示しないが，テーパ面１３２のテ
ーパ角度を１０゜にしたままで，テーパ深さのみをスリ
ット深さの１／２と１にそれぞれ設定した場合でも，処
理空間１２２内の圧力雰囲気が６５ｍＴｏｒｒに達する
までの処理時間は，いずれも７０時間以上であった。ま
た，テーパ面１３２のテーパ深さをスリット深さの３／
４にしたままで，テーパ角度θのみをそれぞれ５゜と，
１０゜と，１５゜と，２０゜と，２５゜と，３０゜にし
た場合でも，処理空間１２２内の圧力雰囲気が６５ｍＴ
ｏｒｒに達するまでの処理時間は，いずれも６０時間以
上であった。従って，テーパ面１３２のテーパ深さを，
スリット深さの実質的に１／２〜１の範囲内で適宜設定
し，あるいはテーパ角度を実質的に５゜〜３０゜の範囲
内で適宜設定すれば，連続処理時間を上述した従来のバ
ッフル板よりも大幅に延長することができる。

【００３１】（ｃ）処理時間に対するエッチングレート
の変化次に，図６を参照しながら，エッチング装置１００に本
実施の形態にかかるバッフル板１２０と，上述した従来
のバッフル板をそれぞれ取り付けた際の処理時間に対す
るエッチングレートの変化について説明する。まず，同
図に示すように，本実施の形態にかかるバッフル板１２
０を使用した場合には，処理時間が１００時間程度まで
は，２７０ｎｍ／分前後の高エッチングレートでエッチ
ング処理を施すことができた。これに対して，従来のバ
ッフル板を使用した場合には，処理時間が４０時間程度
までは，バッフル板１２０と同様に２７０ｎｍ／分前後
の高エッチングレートでエッチング処理を行うことがで
きたが，４０時間を経過した直後に，急激にエッチング
レートが低下した。従って，バッフル板１２０を採用す
れば，従来のバッフル板と比較して２倍以上の処理時間
が経過した後も，所望の均一なエッチングレートを得る
ことができた。なお，同図中の縦軸は，エッチングレー
ト（ｎｍ／分）を表し，また横軸は，処理時間（時間）
を表している。

【００３２】（ｄ）処理時間に対する面内均一性の変化次に，図７を参照しながら，エッチング装置１００に本
実施の形態にかかるバッフル板１２０と，上述した従来
のバッフル板をそれぞれ取り付けた際の処理時間に対す
るウェハＷの面内均一性の変化について説明する。な
お，面内均一性とは，ウェハＷの被処理面全面に渡って
均一に処理できたかを表し，±％の数値が高くなるにつ
れて低下する。まず，同図に示すように，本実施の形態
にかかるバッフル板１２０を使用した場合には，処理時
間が８０時間程度までは，±５％前後のウェハＷの面内
均一性を得ることができた。これに対して，従来のバッ
フル板を使用した場合には，処理時間が２０時間程度ま
では，バッフル板１２０と同様に，±５％前後の面内均
一性を得ることができたが，２０時間を経過すると数値
が上昇し，４０時間を経過した直後からは，その数値が
急激に上昇した。従って，バッフル板１２０を採用すれ
ば，従来のバッフル板と比較して４倍以上の処理時間が
経過した後も，所定の均一な面内均一性を得ることがで
きた。なお，同図中の縦軸は，ウェハＷの面内均一性
（±％）を表し，また横軸は，処理時間（時間）を表し
ている。

【００３３】本実施の形態にかかるエッチング装置１０
０は，以上のように構成されており，スリット１２０ａ
の処理空間１２２側に，上述したテーパ深さとテーパ角
度を有するテーパ面１３２を形成したため，スリット１
２０ａの処理空間１２２側開口部に付着物が付着して
も，その付着物はテーパ面１３２上から順次堆積してい
き，スリット１２０ａの内径が所定の大きさよりも狭ま
るまでの時間を稼ぐことができる。その結果，ウェハＷ
に対して長時間処理を施しても，処理空間１２２内が所
定の圧力雰囲気よりも上昇するまでの時間を延長するこ
とができるため，所望の面内均一性と高エッチングレー
トでのエッチング処理をウェハＷに長時間施すことがで
き，バッフル板１２０のメンテナンスサイクルの延長を
図ることができる。

【００３４】（第２の実施の形態）次に，図８を参照し
ながら，本発明にかかる処理装置の第２の実施の形態に
ついて説明する。なお，後述するバッフル板２００以外
の構成については，上述したエッチング装置１００と略
同一に構成されているため，エッチング装置１００と略
同一の機能及び構成を有する構成要素については，同一
の符号を付することにより，重複説明を省略する。ただ
し，上記第１の実施の形態にかかるバッフル板１２０に
は，スリット１２０ａの処理空間１２２側にテーパ面１
３２を設けたが，これに対して，本実施の形態にかかる
バッフル板２００は，さらにスリット２００ａの排気経
路１２４側に拡大開口部２０４を設けたことを特徴とし
ている。

【００３５】すなわち，本実施の形態にかかるバッフル
板２００には，図８（ａ）〜図８（ｃ）に示すように，
上述したバッフル板１２０のスリット１２０ａと同様
に，バッフル板２００の半径方向に向かって複数のスリ
ット２００ａが形成されている。また，図８（ａ）及び
図８（ｃ）に示すように，スリット２００ａの処理空間
１２２側には，本実施の形態にかかるテーパ面２０２が
設けられている。さらに，図８（ｂ）及び図８（ｃ）に
示すように，スリット２００ａの排気経路１２４側に
は，本実施の形態にかかる拡大開口部２０４が設けられ
ている。なお，図８（ａ）は，バッフル板２００の処理
空間１２２側を表しており，図８（ｂ）は，バッフル板
２００の排気経路１２４側を表している。また，図８
（ｃ）は，バッフル板２００を図８（ａ）に示すＢ−Ｂ
線に沿う平面において切断した切断面を表している。

【００３６】まず，図８（ｃ）を参照しながら，本実施
の形態にかかるテーパ面２０２について説明すると，テ
ーパ面２０２は，上記テーパ面１３２と同様に，バッフ
ル板２００の処理空間１２２側面からスリット２００ａ
内に向かって下り勾配の傾斜を有している。また，テー
パ面２０２のテーパ上面２０２ａからテーパ底面２０２
ｂまでのテーパ深さｈ１は，テーパ上面２０２ａから拡
大開口部２０４の排気経路１２４側開口面２０４ａまで
のスリット深さＨの実質的に１／４〜１／２以上を占め
るよう適宜設定することができるが，本実施の形態で
は，スリット深さＨの１／３に設定されている。さら
に，テーパ面２０２と垂線２０６との間のテーパ角度θ
は，実質的に３０゜≦θ≦６０゜の範囲内で任意に設定
することができるが，本実施の形態では，４５゜に設定
されている。

【００３７】次に，本実施の形態にかかる拡大開口部２
０４について説明すると，拡大開口部２０４は，図８
（ｂ）に示すように，スリット２００ａの排気経路１２
４側に，バッフル板１２０の半径方向に沿って設けられ
ており，略溝状の形状を有している。また，図８（ｃ）
に示すように，拡大開口面２０４ａから拡大開口部底面
２０４ｂまでの深さ（以下，「拡大開口部深さ」とい
う。）ｈ２は，スリット深さＨの実質的に１／４〜１／
２を占めるよう任意に設定することができるが，本実施
の形態では，スリット深さＨの１／２に設定されてい
る。なお，本明細書中において，拡大開口面２０４ａと
は，拡大開口部２０４の排気経路１２４側開口面を言
い，また拡大開口部底面２０４ｂとは，拡大開口部２０
４の下端部２０４ｃによって囲われる面を言う。

【００３８】また，拡大開口部２０４は，同図に示すよ
うに，テーパ底面２０２ｂの面積よりも大きい面積を有
している。さらに拡大開口部２０４は，スリット２００
ａの処理空間１２２側短手方向幅をＷ１とし，スリット
２００ａの排気経路１２４側短手方向幅をＷ２とする
と，実質的に１≦Ｗ２／Ｗ１≦１．４の条件を満たすよ
うに設定することができるが，本実施の形態では，Ｗ２
／Ｗ１は，１．２に設定されている。また，テーパ底面
２０２ｂと拡大開口部底面２０４ｂとの間は，テーパ底
面２０２ｂと略同径の通路２０８が設けられており，こ
の通路２０８により，テーパ底面２０２ｂと拡大開口部
２０４が連通している。

【００３９】次に，上述の如く構成されたバッフル板２
００をエッチング装置１００に適用した場合の実施例に
ついて説明する。なお，エッチング条件や使用したウェ
ハＷは，上述した第１の実施の形態の実施例と同様であ
る。まず，テーパ面２０２のテーパ角度θのみを，それ
ぞれ３０゜と，４０゜と，５０゜と，６０゜に形成した
バッフル板２００をエッチング装置１００に適用したと
ころ，処理空間１２２内の圧力雰囲気が６５ｍＴｏｒｒ
に達するまでの時間は，いずれの場合にも６０時間以上
であった。従って，拡大開口部２０４を備えたバッフル
板２００の場合には，テーパ面２０２のテーパ角度θを
実質的に３０゜〜６０゜の範囲内で適宜設定すれば，連
続処理時間を上述した従来のバッフル板よりも大幅に延
長することができる。

【００４０】次に，スリット２００ａの処理空間１２２
側短手方向幅Ｗ１と，スリット２００ａの排気経路１２
４側短手方向幅Ｗ２を，Ｗ２／Ｗ１がそれぞれ１と，
１．２と，１．４の条件をそれぞれ満たすように設定さ
れたバッフル板２００をエッチング装置１００に適用し
たところ，処理空間１２２内の圧力雰囲気が６５ｍＴｏ
ｒｒに達するまでの時間は，いずれの場合にも６０時間
以上であった。従って，スリット２００ａの処理空間１
２２側短手方向幅Ｗ１と，スリット２００ａの排気経路
１２４側短手方向幅Ｗ２を，Ｗ２／Ｗ１が実質的に１〜
１．４の範囲内で適宜設定すれば，連続処理時間を従来
のバッフル板よりも大幅に延長することができる。

【００４１】本実施の形態にかかる処理装置は，以上の
ように構成されており，上述したバッフル板２００を使
用して処理を行えば，上述したバッフル板１２０と同様
に，処理時に生じる付着物がテーパ面２０２上から順次
堆積していくため，付着物の堆積によってスリット２０
０ａの内径が所定値以上に狭まるまでの時間を延長する
ことができる。さらに，スリット２００ａの排気経路１
２４側に形成された拡大開口部２０４により，スリット
２００ａ内の小径部分を相対的に減少させることができ
るため，付着物の付着による影響を最小限に止めること
ができる。その結果，処理空間１２２内の圧力雰囲気を
所定の状態に長時間保つことができるため，バッフル板
２００のメンテナンスサイクルの延長を図ることがで
き，スループットを向上させることができる。また，拡
大開口部２０４の開口面積は，テーパ底面２０２ｂの面
積よりも大きいため，スリット２００を通過するガスを
均一に排気経路１２４に案内することができる。さら
に，テーパ底面２０２ｂと拡大開口部２０４とは，略同
径の通路２０８で連通しているため，処理空間１２２内
と排気経路１２４内のコンダクタンスを所望の状態に維
持することができる。

【００４２】以上，本発明の好適な実施の形態につい
て，添付図面を参照しながら説明したが，本発明はかか
る構成に限定されるものではない。特許請求の範囲に記
載された技術的思想の範疇において，当業者であれば，
各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり，それ
ら変更例及び修正例についても本発明の技術的範囲に属
するものと了解される。

【００４３】例えば，上記実施の形態において，スリッ
トの短手方向幅がバッフル板の内周側と外周側で同一に
構成されたバッフル板を例に挙げて説明したが，本発明
はかかる構成に限定されるものではなく，例えば図９に
示すバッフル板３００のように，スリット３００ａの短
手方向幅がバッフル板３００の内周側の該幅（Ｗ３）よ
りも外周側の該幅（Ｗ４）方が大きく構成されていて
も，本発明を適用することができる。

【００４４】また，上記実施の形態において，テーパ面
の上端部や，テーパ面の下端部や，拡大開口底面や，拡
大開口面などに角部が形成されている構成を例に挙げて
説明したが，本発明はかかる構成に限定されるものでは
なく，それら角部を面取りした場合でも，本発明を実施
することができる。

【００４５】さらに，上記実施の形態において，処理ガ
スとしてＣ₄Ｆ₈とＣＯとＡｒを使用し，ウェハに対して
エッチング処理を施す構成を例に挙げて説明したが，本
発明はかかる構成に限定されるものではなく，バッフル
板を使用する処理装置であれば，プラズマＣＶＤ装置な
どのいかなる処理装置にも適用することができ，特に付
着物が多く生じるプロセスを行う処理装置に適用すれ
ば，連続処理時間の大幅な延長を図ることができる。さ
らに，本発明は，ＬＣＤ用ガラス基板などのいかなる被
処理体に対して処理を施す処理装置であっても，適用す
ることができる。

【００４６】

【発明の効果】本発明によれば，バッフル板に設けられ
たスリットの処理空間側にテーパ面を形成したため，処
理時に生じる付着物をテーパ面上から順次堆積させるこ
とができ，付着物の付着によってスリットの内径が狭ま
るまでの時間を延長することができる。その結果，スリ
ットを通過するガスの流量が低下し，処理空間内の圧力
雰囲気が上昇するまでの時間を稼ぐことができるため，
均一な面内均一性及び高エッチングレートでの処理を行
うことができる連続処理時間を大幅に延長することがで
きる。さらに，バッフル板のメンテナンスサイクルが延
長されるため，スループットを向上させることができ
る。また，スリットの排気経路側に拡大開口部を形成す
ることにより，スリット内の小径部分を減少させること
ができるため，スリット内に付着物が堆積し難くなり，
さらに連続処理時間及びバッフル板のメンテナンスサイ
クルを延長することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用可能なエッチング装置を示す概略
的な断面図である。

【図２】図１に示す下部電極の側部を表す概略的な拡大
断面図である。

【図３】図１に示すバッフル板の処理空間側を表す概略
的な平面図である。

【図４】（ａ）は図１に示すバッフル板の処理空間側を
表す概略的な拡大平面図であり，（ｂ）は該バッフル板
の排気経路側を表す概略的な拡大平面図であり，（ｃ）
は該バッフル板を（ａ）のＡ−Ａ線に沿う平面において
切断した切断面を表す概略的な断面図である。

【図５】図１に示すバッフル板と従来のバッフル板の処
理時間に対する処理空間内の圧力雰囲気の変化を表す概
略的な説明図である。

【図６】図１に示すバッフル板と従来のバッフル板の処
理時間に対するエッチングレートの変化を表す概略的な
説明図である。

【図７】図１に示すバッフル板と従来のバッフル板の処
理時間に対する面内均一性を表す概略的な説明図であ
る。

【図８】（ａ）は図１に示すエッチング装置に適用可能
な他の実施の形態にかかるバッフル板の処理空間側を表
す概略的な拡大平面図であり，（ｂ）は該バッフル板の
排気経路側を表す概略的な拡大平面図であり，（ｃ）は
該バッフル板を（ａ）のＢ−Ｂ線に沿う平面において切
断した切断面を表す概略的な断面図である。

【図９】図１に示すエッチング装置に適用可能な他の実
施の形態にかかるバッフル板の処理空間側を表す概略的
な拡大平面図である。

【符号の説明】

１００エッチング装置１０２処理容器１０４下部電極１２０バッフル板１２０ａスリット１２２処理空間１２４排気経路１２６上部電極１２６ａガス吐出孔１２８排気管１３２テーパ面Ｗウェハ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者小澤潤山梨県韮崎市藤井町北下条2381番地の１東京エレクトロン山梨株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】気密な処理容器内に配置された被処理体
に対して所定の処理を施す処理空間と，前記処理空間に
接続される排気経路とを隔てるバッフル板を備えた処理
装置において，前記バッフル板には，前記処理空間と前
記排気経路とを連通する複数のスリットが放射状に形成
され，前記各スリットの前記処理空間側には，テーパ面
が形成されており，前記テーパ面は，前記スリット深さ
の実質的に１／２以上を占めることを特徴とする，処理
装置。
【請求項２】前記テーパ角度θは，実質的に５゜≦θ
≦３０゜であることを特徴とする，請求項１に記載の処
理装置。
【請求項３】気密な処理容器内に配置された被処理体
に対して所定の処理を施す処理空間と，前記処理空間に
接続される排気経路とを隔てるバッフル板を備えた処理
装置において，前記バッフル板には，前記処理空間と前
記排気経路とを連通する複数のスリットが放射状に形成
され，前記各スリットの前記処理空間側には，テーパ面
が形成されており，前記テーパ面は，前記スリット深さ
の実質的に１／４〜１／２を占め，前記各スリットの前
記排気経路側は，前記テーパ底面の面積以上の開口面積
を有する拡大開口部として形成されると共に，前記拡大
開口部は，前記スリット深さの実質的に１／４〜１／２
を占め，前記テーパ底面と前記拡大開口部とは，前記テ
ーパ底面と略同径の通路で連通されることを特徴とす
る，処理装置。
【請求項４】前記テーパ角度θは，実質的に３０゜≦
θ≦６０゜であることを特徴とする，請求項３に記載の
処理装置。
【請求項５】前記スリットの前記処理空間側短手方向
幅をＷ１とし，前記スリットの前記排気経路側短手方向
幅をＷ２としたとき，実質的に１≦Ｗ２／Ｗ１≦１．４
であることを特徴とする，請求項３又は４に記載の処理
装置。