KR102027675B1 - 플라즈마 처리 장치 - Google Patents

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마사키 구보타
가즈야 도미야마
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도쿄엘렉트론가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은 공통의 처리 가스 원료 공급부를 이용하면서, 복수의 가스 샤워 헤드부마다 처리 가스의 성분을 조정하는 것이 가능한 플라즈마 처리 장치를 제공한다.
피처리 기판 G에 대해 플라즈마 처리를 실행하는 플라즈마 처리 장치(1)에 있어서, 피처리 기판 G가 탑재되는 탑재대(13)를 수용한 처리 공간(100)에 대해, 제 1, 제 2 처리 가스 원료의 공급을 행하는 제 1, 제 2 처리 가스 원료 공급부(4a, 4b)의 각각에 제 1, 제 2 공급 유량 조절부(41a, 41b)가 마련되고, 또 복수의 가스 샤워 헤드부(30a~30d)에 대해 이들 제 1, 제 2 처리 가스 원료를 분배하는 복수의 제 1, 제 2 분배 유로(401, 402)에 대해서도 각각, 제 1, 제 2 분배 유량 조절부(421a~424a, 421b~424b)가 마련되어 있다.

Description

플라즈마 처리 장치{PLASMA PROCESSING APPARATUS}
본 발명은 플라즈마화된 처리 가스에 의해 피처리 기판의 플라즈마 처리를 행하는 기술에 관한 것이다.
액정 표시 장치(LCD) 등의 플랫 패널 디스플레이(FPD)의 제조 공정에서는, 처리 공간 내에 탑재된 피처리 기판인 유리 기판에 대해, 플라즈마화된 처리 가스를 공급하여 에칭 처리나 성막 처리 등의 플라즈마 처리를 행하는 공정이 존재한다. 이들 플라즈마 처리에는, 플라즈마 에칭 장치나 플라즈마 CVD 장치 등의 여러 플라즈마 처리 장치가 이용된다.
한편, 유리 기판의 사이즈는 대형화가 진행되고 있다. 예를 들면 LCD용의 직사각형 유리 기판에서는, 짧은 변×긴 변의 길이가 약 2200㎜×약 2400㎜, 또는 약 2800㎜×약 3000㎜로도 되는 사이즈의 피처리면 내의 각 위치에 대해, 필요량의 처리 가스를 공급하고, 또한 유리 기판의 면 내에서 균일한 처리를 행할 필요가 있다.
한편, 상술한 유리 기판의 대형화에 따라, 유리 기판에 도달하는 처리 가스의 농도나 플라즈마화 상태 등이 피처리면 내에서 크게 변화되는 경우가 있다. 이 때문에, 처리 가스에 의한 유리 기판의 처리 상태가 면 내에서 불균일하게 되어 버리는 문제가 생기고 있다.
또한, 이러한 대형의 유리 기판의 각 위치에, 필요량의 처리 가스를 공급하는 것 자체도 곤란한 경우가 있다.
예를 들면 특허문헌 1에는, 샤워 헤드 내를 동심원 형상으로 분할하여 예를 들면 3개의 버퍼실을 마련하고, 공통의 가스 공급원으로부터 이들 버퍼실로 분류하고, 기판이 처리되는 처리 용기 내에 플라즈마 에칭용의 에칭 가스를 공급하는 기술이 기재되어 있다. 당해 특허문헌 1에 의하면, 상술한 버퍼실 중, 주변부측의 2개의 버퍼실에 공급되는 에칭 가스에 대해서는, 에칭 특성을 조정하기 위한 부가 가스를 공급하는 것에 의해, 기판면 내에서 에칭 가스의 농도를 국소적으로 조정하고 있다.
그러나, 특허문헌 1에 기재된 기술은, 부가 가스의 공급에 있어, 각 버퍼실로의 에칭 가스의 공급로마다 전용의 가스 공급원을 마련하고 있기 때문에, 가스 공급원의 구성이 대형화될 우려가 있다.
특허문헌 1: 일본 특허 제4358727호 공보: 청구항 1, 단락 0004, 0028, 0049~0050, 도 5
본 발명은 이러한 사정 하에서 이루어진 것으로, 그 목적은 공통의 처리 가스 원료 공급부를 이용하면서, 복수의 가스 샤워 헤드부마다 처리 가스의 성분을 조정하는 것이 가능한 플라즈마 처리 장치를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 플라즈마 처리 장치는, 진공 배기된 처리 공간 내의 피처리 기판에 대해, 플라즈마화된 처리 가스에 의한 플라즈마 처리를 실행하는 플라즈마 처리 장치에 있어서, 상기 피처리 기판이 탑재되는 탑재대를 구비하고, 상기 플라즈마 처리가 실시되는 처리 공간을 구성하는 처리 용기와, 상기 처리 공간의 천정면을 구성하고, 상기 천정면을 중앙부측으로부터 주변부측으로 향해 지름 방향으로 분할하여 이루어지는 복수의 영역에 각각 마련되고, 상기 처리 공간에 처리 가스를 공급하는 가스 토출 구멍이 형성된 복수의 가스 샤워 헤드부와, 상기 복수의 가스 샤워 헤드부로부터 처리 공간으로 공급된 처리 가스를 플라즈마화하기 위한 플라즈마 발생부와, 상기 처리 가스에 포함되는 제 1 처리 가스 원료를 공급하기 위한 제 1 처리 가스 원료 공급부, 및 상기 처리 가스에 포함되는 제 2 처리 가스 원료를 공급하기 위한 제 2 처리 가스 원료 공급부와, 상기 제 1 처리 가스 원료 공급부로부터 상기 처리 공간으로 공급되는 제 1 처리 가스 원료의 유량 조절을 행하기 위한 제 1 공급 유량 조절부와, 상기 제 1 공급 유량 조절부에서 유량 조절된 제 1 처리 가스 원료를, 상기 복수의 가스 샤워 헤드부에 분배하여 공급하기 위한 복수의 제 1 분배 유로에 각각 마련되고, 각 가스 샤워 헤드부에 공급되는 제 1 원료 가스의 유량 조절을 행하기 위한 복수의 제 1 분배 유량 조절부와, 상기 제 2 처리 가스 원료 공급부로부터 상기 처리 공간으로 공급되는 제 2 처리 가스 원료의 유량 조절을 행하기 위한 제 2 공급 유량 조절부와, 상기 제 2 공급 유량 조절부에서 유량 조절된 제 2 처리 가스 원료를, 상기 복수의 가스 샤워 헤드부에 분배하여 공급하기 위한 복수의 제 2 분배 유로에 각각 마련되고, 각 가스 샤워 헤드부에 공급되는 제 2 원료 가스의 유량 조절을 행하기 위한 복수의 제 2 분배 유량 조절부를 구비한 것을 특징으로 한다.
본 발명은, 제 1, 제 2 처리 가스 원료 공급부의 각각에, 제 1, 제 2 처리 가스 원료의 유량 조절을 행하는 제 1, 제 2 공급 유량 조절부를 마련하고, 또 복수의 가스 샤워 헤드부에 대해 이들 제 1, 제 2 처리 가스 원료를 분배하는 복수의 제 1, 제 2 분배 유로에 대해서도 각각 제 1, 제 2 분배 유량 조절부를 마련하고 있다. 이 결과, 공통의 제 1, 제 2 처리 가스 원료 공급부로부터 얻어진 제 1, 제 2 처리 가스 원료를 임의의 비율로 혼합하여, 피처리 기판의 각 위치에 공급할 수 있다.
도 1은 실시 형태에 따른 플라즈마 처리 장치에서 처리되는 피처리 기판의 제 1 설명도이다.
도 2는 플라즈마 처리 장치에서 처리되는 피처리 기판의 제 2 설명도이다.
도 3은 플라즈마 처리 장치의 종단 측면도이다.
도 4는 상기 플라즈마 처리 장치에 마련되어 있는 금속창의 평면도이다.
도 5는 상기 금속창을 구성하는 각 가스 샤워 헤드부에의 에칭 가스의 공급 계통도이다.
도 6은 플라즈마 처리 장치에서 처리되는 다른 피처리 기판에 관한 제 1 설명도이다.
도 7은 상기 다른 피처리 기판에 관한 제 2 설명도이다.
도 8은 제 2 실시 형태에 따른 플라즈마 처리 장치에서 처리되는 피처리 기판의 설명도이다.
도 9는 제 2 실시 형태에 따른 플라즈마 처리 장치에 대한 처리 가스의 공급 계통도이다.
도 10은 제 3 실시 형태에 따른 플라즈마 처리 장치에 대한 처리 가스의 공급 계통도이다.
도 11은 처리 가스의 공급 유로 내의 각 위치에서의 압력을 나타내는 설명도이다.
도 12는 SiCl4 가스의 온도-증기압 특성도이다.
본 발명의 실시 형태에 따른 플라즈마 처리 장치(1)의 구체적인 구성을 설명하기 전에, 당해 플라즈마 처리 장치(1)에서 실시되는 플라즈마 처리의 예, 당해 프로세스 처리의 실시에 있어 파악된 문제점에 대해 도 1, 2를 참조하면서 설명한다.
도 1, 2는 처리 대상의 피처리 기판 G의 상면(피처리면)의 상이한 영역의 확대 종단 측면도를 나타내고 있다. 당해 피처리 기판 G는, 유리 기판(701) 상에, 모두 규소 함유막인 SiO막(702), SiN막(703)이 이 순서로 적층되고, 또 SiN막(703)의 상면에는, 노광 현상된 포토레지스트막(704)이 패터닝되어 있다.
예를 들면, 피처리 기판 G는 직사각형 형상의 FPD용의 유리 기판(701)에 의해 구성되어 있다. 여기서, FPD로서는, 액정 디스플레이(LCD), 일렉트로루미네선스(Electro Luminescence; EL) 디스플레이, 플라즈마 디스플레이 패널(PDP) 등이 예시된다.
상기 피처리 기판 G에 대해, 제 1 처리 가스 원료인 4불화탄소(CF4) 가스 또는 3불화질소(NF3) 가스 중 적어도 한쪽과, 제 2 처리 가스 원료인 산소(O2) 가스를 포함하는 에칭 가스를 플라즈마화하여 공급하는 것에 의해, 포토레지스트막(704)을 서서히 애싱하면서, 포토레지스트막(704)에 의해 덮여 있지 않은 영역의 SiO막(702), SiN막(703)을 제거하는 에칭 처리가 행해진다. SiO막(702)이나 SiN막(703)은 본 실시 형태의 에칭 대상막에 상당한다.
상술한 처리에 대해, 본 발명자 등은, 피처리 기판 G의 피처리면 내의 위치에 따라, 패터닝된 포토레지스트막(704)의 종단면 형상이 달라, 그 결과, 에칭 처리의 결과가 상이한 경향이 있는 것을 찾아냈다.
예를 들면, 피처리 기판 G의 주변부측에 형성된 포토레지스트막(704)에서는, 도 1(a)에 나타내는 바와 같이 패터닝된 후의 포토레지스트막(704)의 단부의 기울기(테이퍼 각도)가 커지는 경우가 있다.
이 패터닝된 후의 포토레지스트막(704)의 단부의 기울기가 큰 부분에 대해, O2 가스의 농도(분압)가 낮은(예를 들면 O2 가스/CF4 가스의 유량비가 1:3인) 에칭 가스를 이용하여 에칭 처리를 행하면, 도 1(b)에 나타내는 바와 같이 유리 기판(701) 상의 SiO막(702), SiN막(703)이 양호한 상태로 에칭 제거된다.
한편, O2 가스의 농도가 높은(예를 들면 O2 가스/CF4 가스의 유량비가 3:2인) 에칭 가스를 이용하여 에칭 처리를 행하면, 도 1(c)에 나타내는 바와 같이 SiO막(702), SiN막(703)의 단부에는, 포토레지스트막(704)의 테이퍼 각도에 의존한 형상의 잔사물(테이퍼 잔사(71a))이나, 작은 침 형상의 에칭 잔사(71b)가 잔존해 버리는 경우가 있었다.
또한 예를 들면, 피처리 기판 G의 중앙부측에 형성된 포토레지스트막(704)에서는, 도 2(a)에 나타내는 바와 같이 패터닝된 후의 포토레지스트막(704)의 단부의 기울기(테이퍼 각도)가 작아지는 경우가 있다.
이 패터닝된 후의 포토레지스트막(704)의 단부의 기울기가 작은 부분에 대해, O2 가스의 농도가 낮은(예를 들면 도 1(b)의 경우와 같은 O2 가스/CF4 가스의 유량비) 에칭 가스를 이용하여 에칭 처리를 행하면, 도 2(b)에 나타내는 바와 같이 유리 기판(701) 상으로부터 제거된 SiO막(702), SiN막(703)의 단부에는, 침 형상의 에칭 잔사(71b)가 잔존해 버리는 경향이 나타났다.
한편, O2 가스의 농도가 높은(예를 들면 도 1(c)의 경우와 같은 O2 가스/CF4 가스의 유량비) 에칭 가스를 이용하여 에칭 처리를 행하면, 도 2(c)에 나타내는 바와 같이 유리 기판(701) 상의 SiO막(702), SiN막(703)이 양호한 상태로 에칭 제거된다.
이상에 설명한 에칭 가스 중의 O2 가스의 농도와, 피처리 기판 G의 각 위치에서의 에칭 처리의 결과의 대응 관계에 의하면, 피처리 기판 G의 주변부측에서 양호한 에칭 처리 결과를 얻기 위해, O2 가스의 농도가 낮은 에칭 가스를 피처리 기판 G의 전면에 공급하면, 피처리 기판 G의 중앙부측의 SiO막(702), SiN막(703)의 단부에서, 침 형상의 에칭 잔사(71b)가 잔존해 버릴 우려가 있다.
또한, 피처리 기판 G의 중앙부측에서 양호한 에칭 처리 결과를 얻기 위해, O2 가스의 농도가 높은 에칭 가스를 피처리 기판 G의 전면에 공급하면, 피처리 기판 G의 주변부측의 SiO막(702), SiN막(703)의 단부에서, 테이퍼 잔사(71a)나 침 형상의 에칭 잔사(71b)가 잔존해 버릴 우려가 있다.
이상에 설명한 문제점에 대응하기 위해, 본 실시 형태에 따른 플라즈마 처리 장치(1)는 피처리 기판 G의 위치에 따라 에칭 가스 중의 O2 가스의 농도를 변화시키는 것이 가능한 구성으로 되어 있다.
도 3, 4를 이용하여 본 발명의 실시 형태에 따른 플라즈마 처리 장치(1)의 구성을 설명한다.
도 3의 종단 측면도에 나타내는 바와 같이, 플라즈마 처리 장치(1)는 도전성 재료, 예를 들면, 내벽면이 양극 산화 처리된 알루미늄으로 이루어지는 각기둥 형상의 용기 본체(10)를 구비하고, 당해 용기 본체(10)는 전기적으로 접지되어 있다. 용기 본체(10)의 상면에는 개구가 형성되고, 이 개구는 당해 용기 본체(10)와 절연되어 마련된 직사각형 형상의 금속창(3)에 의해 기밀하게 막혀 있다.
이들 용기 본체(10) 및 금속창(3)에 의해 둘러싸인 공간은 피처리 기판 G의 처리 공간(100)으로 된다. 금속창(3)의 위쪽측의 공간은 고주파 안테나(플라즈마 안테나)(5)가 배치되는 안테나실(50)로 된다.
또한, 용기 본체(10)의 측벽에는, 피처리 기판 G를 반입출하기 위한 반입출구(101) 및 반입출구(101)를 개폐하는 게이트 밸브(102)가 마련되어 있다.
처리 공간(100)의 하부측에는, 상기 금속창(3)과 대향하도록, 피처리 기판 G를 탑재하기 위한 탑재대(13)가 마련되어 있다. 탑재대(13)는, 도전성 재료, 예를 들면 표면이 양극 산화 처리된 알루미늄으로 구성되고, 평면에서 보았을 때의 형상이 직사각형 형상으로 되어 있다. 탑재대(13)에 탑재된 피처리 기판 G는 도시하지 않은 정전 척에 의해 흡착 유지된다. 탑재대(13)는 절연체 프레임(14) 내에 수납되고, 이 절연체 프레임(14)을 거쳐서 용기 본체(10)의 바닥면에 설치되어 있다.
탑재대(13)에는, 정합기(151)를 거쳐서 제 2 고주파 전원(152)이 접속되어 있다. 제 2 고주파 전원(152)은 바이어스용의 고주파 전력, 예를 들면 주파수가 3.2㎒의 고주파 전력을 탑재대(13)에 인가한다. 이 바이어스용의 고주파 전력에 의해 생성된 셀프 바이어스에 의해서, 처리 공간(100) 내에 생성된 플라즈마 중의 이온을 피처리 기판 G로 인입할 수 있다.
또, 탑재대(13) 내에는, 피처리 기판 G의 온도를 제어하기 위해, 세라믹 히터 등의 가열 수단, 및 냉매 유로로 이루어지는 온도 제어 기구와, 온도 센서, 피처리 기판 G의 이면에 열전달용의 He 가스를 공급하기 위한 가스 유로가 마련되어 있다(모두 도시하지 않음).
또한, 용기 본체(10)의 바닥면에는 배기구(103)가 형성되고, 이 배기구(103)에는 진공 펌프 등을 포함하는 진공 배기부(12)가 접속되어 있다. 처리 공간(100)의 내부는 이 진공 배기부(12)에 의해 플라즈마 처리시의 압력으로 진공 배기된다. 도 3에 나타내는 바와 같이, 배기구(103)는 탑재대(13)의 주위에 복수개 마련되고, 평면에서 보았을 때 직사각형 형상의 탑재대(13)의 4코너의 근방 위치나, 탑재대(13)의 4변에 따른 위치 등에 배치되어 있다.
도 3, 및 처리 공간(100)측으로부터 금속창(3)을 본 평면도인 도 4에 나타내는 바와 같이, 용기 본체(10)의 측벽의 상면측에는, 알루미늄 등의 금속으로 이루어지는 직사각형 형상의 프레임체인 금속 프레임(11)이 마련되어 있다. 용기 본체(10)와 금속 프레임(11)의 사이에는, 처리 공간(100)을 기밀하게 유지하기 위한 밀봉 부재(110)가 마련되어 있다. 여기서, 용기 본체(10) 및 금속 프레임(11)은 본 실시 형태의 처리 용기를 구성하고 있다.
또, 본 예의 금속창(3)은 복수의 부분창(30)으로 분할되고, 이들 부분창(30)이 금속 프레임(11)의 내측에 배치되고, 전체적으로 직사각형 형상의 금속창(3)을 구성하고 있다. 각 부분창(30)은, 예를 들면 비자성체이고 도전성인 금속, 알루미늄 또는 알루미늄을 포함하는 합금 등에 의해 구성된다.
각 부분창(30)은 처리 가스 공급용의 가스 샤워 헤드부(30a~30d)를 겸하고 있다. 예를 들면 도 3에 나타내는 바와 같이, 각 가스 샤워 헤드부(30a~30d)의 내부에는, 에칭 가스를 확산시키는 가스 확산실(301)이 형성되어 있다. 또한, 가스 확산실(301)이 형성된 영역의 하면측에는, 처리 공간(100)에 대해 처리 가스를 공급하기 위한 다수의 가스 토출 구멍(302)이 형성되어 있다.
이들 구성을 구비한 부분창(30)(가스 샤워 헤드부(30a~30d))은, 도시하지 않은 유지부를 거쳐서 유지되고, 기술한 금속창(3)을 구성함과 아울러, 처리 공간(100)의 천정면을 구성하고 있다.
도 4를 참조하면서 각 가스 샤워 헤드부(30a~30d)의 평면 형상 및 배치에 대해 설명하면, 가스 샤워 헤드부(30a~30d)는 중앙부측으로부터 주변부측으로 향해, 천정면인 금속창(3)을, 지름 방향으로 3분할하여 이루어지는 복수의 영역에 마련되어 있다.
상기 3 분할된 영역 중, 중앙부측의 직사각형 영역에는, 가스 샤워 헤드부(30a)가 마련되고, 또한 당해 가스 샤워 헤드부(30a)의 주위의 사각 링 형상의 영역에는, 가스 샤워 헤드부(30b)가 마련되어 있다.
또, 천정면을 분할하여 이루어지는 상기 복수의 영역 중, 가장 주변부측의 사각 링 형상의 영역은 사각 링의 코너부(직사각형 형상의 천정면의 코너부)를 포함하는 4개의 영역과, 이웃하는 상기 코너부의 사이에 끼워진, 상기 사각 링 형상(직사각형 형상)의 변부(邊部)를 포함하는 4개의 영역으로 분할되어 있다. 그리고, 코너부를 포함하는 4개의 영역에는, 주변 가스 샤워 헤드부(30d)가 마련되고, 변부를 포함하는 4개의 영역에는 주변 가스 샤워 헤드부(30c)가 마련되어 있다.
여기서, 처리 공간(100) 내의 진공 배기를 행하기 위해, 탑재대(13)의 주위에 복수개 배치된 기술한 배기구(103)는 주변 가스 샤워 헤드부(30c, 30d)가 마련된 링 형상의 영역의 아래쪽 위치, 또는 당해 아래쪽 위치보다, 바깥쪽측의 위치에 마련되어 있다(도 3).
서로 분할된 가스 샤워 헤드부(30a~30d)(부분창(30))는 절연 부재(31)에 의해 금속 프레임(11)이나 그 아래쪽측의 용기 본체(10)로부터 전기적으로 절연됨과 아울러, 이웃하는 가스 샤워 헤드부(30a~30d)끼리도 절연 부재(31)에 의해 서로 절연되어 있다(도 3, 4 참조).
또한, 부분창(30)의 플라즈마 내성을 향상시키기 위해, 각 부분창(30)의 처리 공간(100)측의 면(가스 샤워 헤드부(30a~30d)의 하면)은 플라즈마 내성 코팅되어 있다. 플라즈마 내성 코팅의 구체예로서는, 양극 산화 처리나 세라믹스 용사에 의한 유전체막의 형성을 들 수 있다.
도 3에 나타내는 바와 같이, 각 가스 샤워 헤드부(30a~30d)의 가스 확산실(301)은 가스 공급관(43a~43d)을 거쳐서 CF4 가스 공급부(4a) 및 O2 가스 공급부(4b)에 접속되어 있다.
CF4 가스 공급부(4a)는 본 실시 형태의 제 1 처리 가스 원료 공급부에 상당하고(도 3, 5 중에는, 「제 1 처리 가스 원료 공급부」라고 표시하고 있음), 당해 CF4 가스 공급부(4a)로부터는 제 1 처리 가스 원료인 CF4 가스가 공급된다. 또, CF4 가스 공급부(4a) 대신에 NF3 가스 공급부를 마련하고, 제 1 처리 가스 원료로서 NF3 가스를 공급해도 좋은 것은 물론이다.
CF4 가스 공급부(4a)의 하류측에는, 처리 공간(100)에 공급되는 CF4 가스의 유량 조절을 행하기 위한 제 1 공급 유량 조절부(41a)가 마련되고, 또 제 1 공급 유량 조절부(41a)의 하류측에는, 개폐 밸브 V1을 거쳐서 복수개, 예를 들면 4개의 제 1 분배 유로(401)가 접속되어 있다. 각 제 1 분배 유로(401)는, 가스 샤워 헤드부(30a~30d)측의 가스 공급관(43a~43d)에 접속되고, 제 1 공급 유량 조절부(41a)에서 유량 조절된 CF4 가스를, 복수의 가스 샤워 헤드부(30a~30d)에 분배하여 공급하는 역할을 담당한다. 예를 들면, 제 1 공급 유량 조절부(41a)는 매스플로우 콘트롤러(MFC)에 의해 구성된다.
또, 각 제 1 분배 유로(401)에는, 각각의 가스 샤워 헤드부(30a~30d)에 공급되는 CF4 가스의 유량 조절을 행하기 위한 제 1 분배 유량 조절부(421a~424a)가 마련되어 있다. 예를 들면, 제 1 분배 유량 조절부(421a~424a)는 MFC에 의해 구성된다.
상류측의 제 1 공급 유량 조절부(41a)에서 유량 조정된 CF4 가스를 하류측의 제 1 분배 유량 조절부(421a~424a)에서 임의의 유량비로 분배하므로, 제 1 공급 유량 조절부(41a)에서의 CF4 가스의 유량 설정값을 F1, 제 1 분배 유량 조절부(421a~424a)의 각 유량 설정값을 f11~f14라고 했을 때, F1=f11+f12+f13+f14의 관계가 성립된다.
각 제 1 분배 유량 조절부(421a~424a)의 하류측에는 개폐 밸브 V31~V34가 마련되고, 제 1 분배 유로(401)는 이들 개폐 밸브 V31~V34의 하류측의 위치에서 가스 공급관(43a~43d)과 접속되어 있다.
이 때, 각 제 1 분배 유량 조절부(421a~424a)로부터 복수의 가스 샤워 헤드부(30a~30d)에 이르는 가스 유로의 길이와 단면적을 통일하여 가스 유로의 컨덕턴스를 동일하게 함으로써, 복수의 가스 샤워 헤드부(30a~30d)로부터 보다 균등하게 가스를 공급할 수 있다.
한편, O2 가스 공급부(4b)는, 본 실시 형태의 제 2 처리 가스 원료 공급부에 상당하고(도 3, 5 중에는, 「제 2 처리 가스 원료 공급부」라고 표시하고 있음), 당해 O2 가스 공급부(4b)로부터는 제 2 처리 가스 원료인 O2 가스가 공급된다.
O2 가스 공급부(4b)의 하류측에는, 처리 공간(100)에 공급되는 O2 가스의 유량 조절을 행하기 위한 제 2 공급 유량 조절부(41b)가 마련되고, 또 제 2 공급 유량 조절부(41b)의 하류측에는, 개폐 밸브 V2를 거쳐서 복수개, 예를 들면 제 1 분배 유로(401)와 동일하게, 4개의 제 2 분배 유로(402)가 접속되어 있다. 각 제 2 분배 유로(402)는, 서로 다른 제 1 분배 유로(401)에 합류하고, 이들 제 1 분배 유로(401)를 거쳐서 가스 샤워 헤드부(30a~30d)측의 기술한 가스 공급관(43a~43d)에 접속되어 있다. 각 제 2 분배 유로(402)도, 제 2 공급 유량 조절부(41b)에서 유량 조절된 O2 가스를 복수의 가스 샤워 헤드부(30a~30d)에 분배하여 공급하는 역할을 담당하고 있다. 예를 들면 제 2 공급 유량 조절부(41b)는 MFC에 의해 구성된다.
또, 각 제 2 분배 유로(402)에는, 각각의 가스 샤워 헤드부(30a~30d)에 공급되는 O2 가스의 유량 조절을 행하기 위한 제 2 분배 유량 조절부(421b~424b)가 마련되어 있다. 예를 들면 제 2 분배 유량 조절부(421b~424b)는 MFC에 의해 구성된다.
상류측의 제 2 공급 유량 조절부(41b)에서 유량 조정된 O2 가스를 하류측의 제 2 분배 유량 조절부(421b~424b)에서 임의의 유량비로 분배하므로, 제 2 공급 유량 조절부(41b)에서의 O2 가스의 유량 설정값을 F2, 제 2 분배 유량 조절부(421b~424b)의 각 유량 설정값을 f21~f24로 했을 때, F2=f21+f22+f23+f24의 관계가 성립된다.
각 제 2 분배 유량 조절부(421b~424b)의 하류측에는 개폐 밸브 V41~V44가 마련되고, 각 제 2 분배 유로(402)는 이들 개폐 밸브 V41~V44의 하류측의 위치에서, 가스 공급관(43a~43d)과 접속된 제 1 분배 유로(401)에 합류하고 있다.
이 때, 각 제 2 분배 유량 조절부(421b~424b)로부터 복수의 가스 샤워 헤드부(30a~30d)에 이르는 가스 유로의 길이와 단면적을 통일하여 가스 유로의 컨덕턴스를 동일하게 함으로써, 복수의 가스 샤워 헤드부(30a~30d)로부터 보다 균등하게 가스를 공급할 수 있다.
도 5는 금속창(3)을 구성하는 각 가스 샤워 헤드부(30a~30d)와, 제 1, 제 2 분배 유량 조절부(421a~424a, 421b~424b)가 마련된 제 1, 제 2 분배 유로(401, 402)의 접속 관계를 나타내고 있다.
도 5에 의하면, 중앙부측의 가스 샤워 헤드부(30a), 및 그 주위의 가스 샤워 헤드부(30b)에 대해서는, 제 1 분배 유량 조절부(421a, 422a), 제 2 분배 유량 조절부(421b, 422b)에 의해 각 가스의 유량 조절이 행해진다.
한편, 주변부측의 사각 링 형상의 변부를 구성하는 4개의 주변 가스 샤워 헤드부(30c)에 대해서는, 공통의 제 1, 제 2 분배 유량 조절부(423a, 423b)를 이용하여 유량 조절된 가스가 분배 공급된다. 또한, 상기 사각 링 형상의 코너부를 구성하는 4개의 주변 가스 샤워 헤드부(30d)에 대해서는, 변부측과는 다른 공통의 제 1, 제 2 분배 유량 조절부(424a, 424b)를 이용하여 유량 조절된 가스가 분배 공급된다.
또 도 3에 나타내는 바와 같이, 금속창(3)의 위쪽측에는 천판부(61)가 배치되고, 이 천판부(61)는 금속 프레임(11) 상에 마련된 측벽부(63)에 의해 지지되어 있다. 금속창(3), 측벽부(63) 및 천판부(61)로 둘러싸인 공간은 안테나실(50)을 구성하고, 안테나실(50)의 내부에는, 부분창(30)에 면하도록 고주파 안테나(5)가 배치되어 있다.
고주파 안테나(5)는, 예를 들면 도시하지 않은 절연 부재로 이루어지는 스페이서를 사이에 두고 부분창(30)으로부터 이격되어 배치된다. 고주파 안테나(5)는 각 부분창(30)에 대응하는 면 내에서, 직사각형 형상의 금속창(3)의 둘레 방향을 따라 돌아가도록, 소용돌이 형상으로 형성된다(평면 도시 생략). 또, 고주파 안테나(5)의 형상은, 소용돌이에 한정되는 것이 아니고, 하나 또는 복수의 안테나선을 링 형상으로 한 링 형상 안테나이어도 좋다. 또, 각도를 어긋나게 하면서 복수의 안테나선을 감아서, 전체가 소용돌이 형상으로 되도록 한 다중 안테나를 채용해도 좋다. 이와 같이, 금속창(3)이나 각 부분창(30)에 대응하는 면 내에서, 그 둘레 방향을 따라 돌아가도록 안테나선이 마련되어 있으면, 고주파 안테나(5)의 구조는 상관없다.
각 고주파 안테나(5)에는, 정합기(511)를 거쳐서 제 1 고주파 전원(512)이 접속되어 있다. 각 고주파 안테나(5)에는, 제 1 고주파 전원(512)으로부터 정합기(511)를 거쳐서, 예를 들면 13.56㎒의 고주파 전력이 공급된다. 이것에 의해, 플라즈마 처리 동안, 부분창(30) 각각의 표면에 와전류가 여기되고, 이 와전류에 의해 처리 공간(100)의 내부에 유도 전계가 형성된다. 가스 토출 구멍(302)으로부터 토출된 처리 가스는 유도 전계에 의해 처리 공간(100)의 내부에서 플라즈마화된다.
또 도 3에 나타내는 바와 같이, 이 플라즈마 처리 장치(1)에는 제어부(6)가 마련되어 있다. 제어부(6)는 도시하지 않은 CPU(Central Processing Unit)와 기억부를 구비한 컴퓨터로 이루어지고, 이 기억부에는 피처리 기판 G가 배치된 처리 공간(100) 내를 진공 배기하고, 고주파 안테나(5)를 이용하여 에칭 가스(처리 가스)를 플라즈마화해서 피처리 기판 G를 처리하는 동작을 실행시키는 제어 신호나 각 유량 조절부(41a, 41b, 421a~424a, 421b~424b)의 유량 설정값을 출력하기 위한 스텝(명령)군이 내장된 프로그램이 기록되어 있다. 이 프로그램은, 예를 들면 하드 디스크, 콤팩트 디스크, 마그넷 옵티컬 디스크, 메모리 카드 등의 기억 매체에 저장되고, 그곳으로부터 기억부로 인스톨된다.
이상에 설명한 구성을 구비하는 플라즈마 처리 장치(1)의 작용에 대해 설명한다.
처음으로, 게이트 밸브(102)를 열고, 인접하는 진공 반송실로부터 반송 기구(모두 도시하지 않음)에 의해, 반입출구(101)를 거쳐서 처리 공간(100) 내에 피처리 기판 G를 반입한다. 다음에, 탑재대(13) 상에 피처리 기판 G를 탑재하고, 도시하지 않은 정전 척에 의해 고정하는 한편, 상기 반송 기구를 처리 공간(100)으로부터 퇴피시키고 게이트 밸브(102)를 닫는다.
그 후, 각 개폐 밸브 V1, V2, V31~V34, V41~V44를 열고, 각각 제 1 공급 유량 조절부(41a), 제 2 공급 유량 조절부(41b)에 의해 유량 조절된 CF4 가스, O2 가스의 공급을 개시한다.
O2 가스는, 4개의 제 2 분배 유로(402)로 분류되고, 제 2 분배 유량 조절부(421b~424b)에서 유량 조절된 후, 제 1 분배 유로(401)로 합류한다. 한편, CF4 가스는, 4개의 제 1 분배 유로(401)로 분류되고, 제 1 분배 유량 조절부(421a~424a)에서 유량 조절된 후, 제 2 분배 유로(402)측으로부터 공급된 O2 가스와 혼합된다.
CF4 가스, O2 가스의 각각에 대해, 제 1 공급 유량 조절부(41a), 제 2 공급 유량 조절부(41b), 및 제 1 분배 유량 조절부(421a~424a), 제 2 분배 유량 조절부(421b~424b)에 의해, 분류의 전후에서 2단계의 유량 조절을 행하는 것에 의해 비교적 간이(簡易)한 구성으로, 제 1, 제 2 처리 가스 원료 공급부로부터 얻어진 제 1, 제 2 처리 가스 원료를 서로 독립된 임의의 비율로 혼합하고, 피처리 기판의 각 위치에 공급할 수 있다. 그 결과, 유리 기판(701)의 에리어마다, 포토레지스트막(704)의 단부의 기울기에 대응한 O2 가스/CF4 가스의 유량비로 에칭 처리를 행하는 것이 가능하게 된다.
CF4 가스와 O2 가스를 혼합하여 얻어진 에칭 가스는 가스 공급관(43a~43d)을 거쳐서 각 가스 샤워 헤드부(30a~30d)의 가스 확산실(301)에 도입된다.
O2 가스/CF4 가스의 유량비에 대해 설명하면, 가스 샤워 헤드부(30a)에 분배되는 에칭 가스는 O2 가스/CF4 가스=1:3~3:2의 범위 내의 값, 주변 가스 샤워 헤드부(30c, 30d)에 분배되는 에칭 가스는 O2 가스/CF4 가스=1:3~3:2의 범위 내의 값으로 조절된다. 그리고, 가스 샤워 헤드부(30a)와 주변 가스 샤워 헤드부(30c, 30d)의 사이에 위치하는 가스 샤워 헤드부(30b)에 분배되는 에칭 가스에 대해, O2 가스/CF4 가스의 유량비는 상술한 각 범위 내의 값으로 조절된다.
또한 후술하는 바와 같이, 변부의 주변 가스 샤워 헤드부(30c)와, 코너부의 주변 가스 샤워 헤드부(30d)는 O2 가스/CF4 가스의 유량비가 서로 다른 에칭 가스를 공급해도 좋다.
한편, 용기 본체(10)측에서는 진공 배기부(12)에 의해 처리 공간(100) 내의 진공 배기를 행하여, 처리 공간(100) 내를, 예를 들면 0.66~26.6㎩ 정도의 압력 분위기로 조절한다. 또한, 탑재대(13) 상에 탑재된 피처리 기판 G의 온도 조절을 행함과 아울러, 피처리 기판 G의 이면측에는 열전달용의 He 가스를 공급한다.
다음에, 제 1 고주파 전원(512)으로부터 고주파 안테나(5)로 고주파 전력을 인가하고, 이것에 의해 금속창(3)을 거쳐서 처리 공간(100) 내에 균일한 유도 전계를 생성한다. 이 결과, 유도 전계에 의해, 처리 공간(100) 내에서 에칭 가스가 플라즈마화되어, 고밀도의 유도 결합 플라즈마가 생성된다. 그리고, 제 2 고주파 전원(152)으로부터 탑재대(13)로 인가된 바이어스용의 고주파 전력에 의해, 플라즈마 중의 이온이 피처리 기판 G를 향해 인입되어, 피처리 기판 G의 에칭 처리가 행해진다.
이 때, 제 1, 제 2 분배 유량 조절부(421a~424a, 421b~424b)는, 천정면인 금속창(3)의 주변부측에 위치하는 주변 가스 샤워 헤드부(30c, 30d)보다, 중앙부측에 위치하는 가스 샤워 헤드부(30b, 30a)로부터 공급되는 에칭 가스 중의 O2 가스 농도가 높아지도록, 각각 CF4 가스, O2 가스의 유량 설정이 되어 있다.
바꿔 말하면, 제 1, 제 2 분배 유량 조절부(421a~424a, 421b~424b)는, SiO막(702)이나 SiN막(703)(에칭 대상막)의 상면측에 패터닝된 포토레지스트막(704)의 단부의 테이퍼 각도의 크기가 상이한 영역에 따라, 당해 테이퍼 각도가 큰 영역에 대해 에칭 가스를 공급하는 위치의 가스 샤워 헤드부(30c, 30d)보다, 테이퍼 각도가 작은 영역에 대해 에칭 가스를 공급하는 위치의 가스 샤워 헤드부(30b, 30a)로부터 공급되는 에칭 가스 중의 산소 농도가 높아지도록, 각각 CF4 가스, O2 가스의 유량이 설정되어 있게 된다.
상술한 CF4 가스, O2 가스의 유량 설정에 의해, 단부의 테이퍼 각도가 큰 포토레지스트막(704)이 패터닝되어 있는 피처리 기판 G의 주변부측의 영역에서는(도 1(a)), O2 가스의 농도가 낮은 에칭 가스를 이용하여 에칭 처리를 행하는 것이 가능해진다. 이 결과, 유리 기판(701)의 SiO막(702), SiN막(703)을 양호한 상태로 에칭 제거할 수 있다(도 1(b)).
이 때, 주변부측의 변부의 주변 가스 샤워 헤드부(30c)와, 코너부의 주변 가스 샤워 헤드부(30d)가 상이한 제 1, 제 2 분배 유량 조절부(423a, 424a, 423b, 424b)에 접속되어 있는 것에 의해, 각 주변 가스 샤워 헤드부(30c, 30d)로 공급되는 에칭 가스 중의 O2 가스의 농도를 다르게 할 수도 있다.
한편, 단부의 테이퍼 각도가 작은 포토레지스트막(704)이 패터닝되어 있는, 피처리 기판 G의 중앙부측의 영역에서는(도 2(a)), O2 가스의 농도가 높은 에칭 가스를 이용하여 에칭 처리를 행하는 것이 가능해진다. 이 결과, 유리 기판(701)으로부터 SiO막(702), SiN막(703)을 양호한 상태로 에칭 제거할 수 있다(도 2(c)).
그리고, 미리 설정한 시간만큼 플라즈마 처리를 행하면, 각 고주파 전원(512, 152)으로부터의 전력 공급, 및 CF4 가스 공급부(4a), O2 가스 공급부(4b)로부터의 CF4 가스, O2 가스의 공급을 정지함과 아울러 처리 공간(100) 내로부터 배기 처리를 행한다. 그 후, 반입시와는 반대의 순서로 피처리 기판 G를 반출한다.
본 실시 형태에 따른 플라즈마 처리 장치(1)에 의하면 이하의 효과가 있다. CF4 가스 공급부(4a), O2 가스 공급부(4b)의 각각에, CF4 가스, O2 가스의 유량 조절을 행하는 제 1, 제 2 공급 유량 조절부(41a, 41b)를 마련하고, 또 복수의 가스 샤워 헤드부(30a~30d)에 대해 이들 CF4 가스, O2 가스를 분배하는 복수의 제 1, 제 2 분배 유로(401, 402)에 대해서도, 각각 제 1, 제 2 분배 유량 조절부(421a~424a, 421b~424b)를 마련하고 있다. 이 결과, 공통의 CF4 가스 공급부(4a), O2 가스 공급부(4b)로부터 얻어진 CF4 가스, O2 가스를 임의의 비율로 혼합하는 것이 가능하게 되고, 이러한 가스가 소망한 비율로 혼합된 에칭 가스를, 피처리 기판 G의 각 위치에 공급할 수 있다. 이것에 의해, 피처리 기판 G의 피처리면 내의 위치에 따라 패터닝된 포토레지스트막(704)의 종단면 형상이 상이한 경우에서도, 복수의 가스 샤워 헤드부(30a~30d)마다 그 종단면 형상에 대응한 유량비로 CF4 가스와 O2 가스를 공급할 수 있으므로 양호한 에칭 처리 결과를 얻을 수 있다.
여기서, 복수의 가스 샤워 헤드부(30a~30d)로부터 O2 농도가 상이한 에칭 가스를 공급하는 것이 가능하게 구성된 상술한 플라즈마 처리 장치(1)는, 도 1, 2를 이용하여 설명한, 테이퍼 잔사(71a)나 에칭 잔사(71b)의 잔존이 문제가 되는 프로세스에서, 에칭 대상막(상술한 예에서는 규소 함유막인 SiO막(702)이나 SiN막(703))을 양호한 상태로 제거하는 에칭 처리에 적용하는 경우에 한정되지 않는다.
예를 들면 포토레지스트막(704)의 단부에 형성되는 기술한 기울기가, 에칭 처리된 후의 패턴에 전사될 때에, 전사된 기울기의 테이퍼 각도를 균일하게 할 목적으로 상기 플라즈마 처리 장치(1)를 이용할 수도 있다.
도 6(a), 7(a)은, 박막 트랜지스터의 형성이 행해지는 피처리 기판 G에서, 다결정 실리콘 또는 몰리브덴인 에칭 대상막(707)의 상면에 포토레지스트막(704)을 패터닝한 예를 나타내고 있다(에칭 대상막(707)의 하층측의 기재는 생략되어 있음).
다결정 실리콘막 또는 몰리브덴막인 에칭 대상막(707)은 제 1 처리 가스인 4불화탄소(CF4) 가스, 6불화유황(SF6) 가스, 3불화질소(NF3) 가스, 또는 염소(Cl2) 가스로부터 적어도 1개 선택된 가스와, 제 2 처리 가스인 산소(O2) 가스를 포함하는 가스를 플라즈마화시킨 에칭 가스를 이용하여 제거할 수 있다.
본 예에서는, 기술한 규소 함유막(SiO막(702)이나 SiN막(703))의 제거와 마찬가지로, CF4 가스와 O2 가스를 포함하는 에칭 가스를 이용하여 상기 에칭 대상막(707)을 제거하는 경우에 대해 설명한다.
여기서, 포토레지스트막(704)의 테이퍼 각도는, 포토레지스트막(704)의 도포, 현상 프로세스의 영향을 받는 경우도 있어, 당해 프로세스에 따라서는 도 1(a), 2(a)에 나타낸 예와는 반대로, 피처리 기판 G의 중앙부측에서 테이퍼 각도가 커지고, 주변부측에서 테이퍼 각도가 작아지는 경우도 있다. 도 6(a), 7(a)은 이러한 예를 나타내고 있다.
이와 같이 테이퍼 각도가 상이한 포토레지스트막(704)이 형성되어 있는 피처리 기판 G에 대해, 예를 들면 피처리 기판 G의 전면(全面)에서, CF4 가스/O2 가스의 혼합비(O2 가스 농도)가 동일한 에칭 가스를 공급하여 에칭 처리를 행하는 경우에 대해 검토한다.
포토레지스트막(704)을 이용한 에칭 처리에서는, 에칭 가스에 포함되는 O2 가스의 작용에 의해, 포토레지스트막(704)을 서서히 애싱하면서, 에칭 대상막(707)의 에칭이 진행된다. 이 때문에, 에칭 가스에 포함되는 O2 가스의 농도를 제어함으로써, 에칭 대상막(707)의 에칭 중에 있어서의 포토레지스트막(704)의 애싱 레이트를 변경할 수 있다.
이 때, 피처리 기판 G의 중앙부측과 주변부측의 사이에서 에칭 가스 중의 O2 가스의 농도가 거의 동일하면, 각 위치에서의 포토레지스트막(704)의 단위 시간당의 애싱량이 거의 동일한 조건 하에서 에칭이 진행된다.
이 결과, 포토레지스트막(704)의 테이퍼 각도가 상이한 상태인 채로 에칭이 행해지므로, 패턴(707a)에 전사되는 테이퍼 각도에 대해서도, 피처리 기판 G의 면 내에서 상이한 상태로 된다. 즉, 피처리 기판 G의 중앙부측에 형성되는 패턴(707a)의 단부의 테이퍼 각도 θ1이, 주변부측에 형성되는 패턴(707a)의 단부의 테이퍼 각도 θ2보다 커지는 불균일이 생긴다(도 6(b), 7(b)).
한편, 에칭 처리에 연속하는 후단의 처리로부터의 요청 등에 의해, 다결정 실리콘이나 몰리브덴의 패턴(707a)의 테이퍼 각도를, 피처리 기판 G의 면 내에서 가능한 한 균일하게 할 필요성이 생기는 경우도 있다. 도 3을 이용하여 설명한 플라즈마 처리 장치(1)는 이러한 경우에도 활용할 수 있다.
이 경우는, 제 1 분배 유량 조절부(421a~424a)는, 소정의 처리 시간 내에 에칭 처리가 완료되도록, 각각 CF4 가스의 유량이 설정된다. 또한, 제 2 분배 유량 조절부(421b~424b)는, 천정면인 금속창(3)의 주변부측에 위치하는 주변 가스 샤워 헤드부(30c, 30d)보다, 중앙부측에 위치하는 가스 샤워 헤드부(30b, 30a)로부터 공급되는 에칭 가스 중의 O2 가스 농도가 높아지도록, 각각 O2 가스의 유량이 설정된다.
바꿔 말하면, 제 1, 제 2 분배 유량 조절부(421a~424a, 421b~424b)는, 에칭 대상막(707)의 상면측에 패터닝된 포토레지스트막(704)의 단부의 테이퍼 각도가 작은 영역에 대해 에칭 가스를 공급하는 위치의 가스 샤워 헤드부(30c, 30d)보다, 상기 테이퍼 각도가 큰 영역에 대해 에칭 가스를 공급하는 위치의 가스 샤워 헤드부(30b, 30a)로부터 공급되는 에칭 가스 중의 산소 농도가 높아지도록, 각각 CF4 가스, O2 가스의 유량이 설정되어 있게 된다.
상술한 CF4 가스, O2 가스의 유량 설정에 의해, 테이퍼 각도가 큰 포토레지스트막(704)이 패터닝되어 있는 피처리 기판 G의 중앙부측의 영역에서는(도 6(a)), O2 가스의 농도가 높은 에칭 가스를 이용하여 에칭 처리가 행해지고, 테이퍼 각도가 작은 포토레지스트막(704)이 패터닝되어 있는 피처리 기판 G의 주연부측의 영역에서는(도 7(a)), O2 가스의 농도가 낮은 에칭 가스를 이용하여 에칭 처리가 행해진다.
이 때, 테이퍼 각도가 작은 포토레지스트막(704)보다, 테이퍼 각도가 큰 포토레지스트막(704)의 애싱 속도가 커지므로, 각 영역의 테이퍼 각도의 상이가 완화되는 방향으로 애싱이 진행된다. 이 결과, 이들 포토레지스트막(704)을 이용하여 형성되는 패턴(707a)의 단부의 테이퍼 각도 θ'1, θ'2를 서로 근접시키면서 에칭을 행할 수 있다(도 6(c), 도 7(c)).
다음에, 도 8, 9를 참조하면서, 제 2 실시 형태에 따른 플라즈마 처리 장치(1a)의 구성 및 적용 프로세스에 대해 설명한다.
도 8(a)은 처리 대상의 피처리 기판 G의 상면의 확대 종단 측면도를 나타내고 있다. 당해 피처리 기판 G에서는, 유리 기판(701) 상에, 두께가 수백㎚ 정도의 알루미늄막(705)이 성막되고, 또 그 상면에 수십㎚ 정도의 SiO2막(706)이 형성되어 있다.
그리고, SiO2막(706)의 상면에는, 이들 알루미늄막(705), SiO2막(706)의 적층막을 라인 앤드 스페이스 형상으로 에칭하기 위한 포토레지스트막(704a)이 패터닝되어 있다. 포토레지스트막(704a)은 라인 앤드 스페이스의 라인폭, 및 스페이스폭이, 각각 수십㎚ 정도가 되도록 패터닝되어 있다.
상술한 구성을 구비하는 피처리 기판 G에 대해, 제 1 처리 가스 원료이고, 주에칭 가스이기도 한 염소(Cl2) 가스와, 제 2 처리 가스 원료이고, 첨가 가스이기도 한 질소(N2) 가스 및 할로겐 함유 가스인 첨가 가스(이하, 「할로겐 함유 첨가 가스」라고도 함)로서 예를 들면 플루오르포름(CHF3)을 포함하는 가스를 플라즈마화하여 공급하는 것에 의해, 포토레지스트막(704a)에 의해 덮혀 있지 않은 영역의 알루미늄막(705), SiO2막(706)을 제거하는 에칭 처리가 행해진다. 여기서는 할로겐 함유 첨가 가스로서 플루오르포름(CHF3)을 이용한 예를 나타냈지만, 할로겐 함유 첨가 가스로서는 CF4, C2HF5, C4F8, BCl3, HCl 등을 이용할 수 있다.
상기한 처리가 행해지는 피처리 기판 G에 대해, 본 발명자 등은, 피처리 기판 G의 피처리면 내의 위치에 따라, 에칭 처리를 행하기 쉬운 영역과, 에칭 처리에 의한 소망하는 라인 앤드 스페이스 패턴(72)이 얻어지기 어려운 영역이 있는 것을 찾아냈다.
예를 들면 피처리 기판 G의 주변부측에서는, 도 8(b)에 나타내는 바와 같이, 비교적 양호한 라인 앤드 스페이스 패턴(72)이 형성되는 한편, 피처리 기판 G의 중앙부측에서는, 도 8(c)에 나타내는 바와 같이, 에칭 불량에 의한 불완전 패턴(73)이 형성되었다.
피처리 기판 G의 중앙부측에서, 불완전 패턴(73)이 형성되어 버리는 이유는, 피처리 기판 G의 주변부측에 비하여, 포토레지스트막(704a)이 에칭되는 것에 의해 생성되는 카본의 양이 많고, 또한, 생성된 카본의 배기 능력이 낮기 때문에 이들 카본이 포토레지스트막(704a)에 의해서 덮혀 있지 않은 알루미늄막(705), SiO2막(706) 상에 부착해 버려 주에칭 가스인 Cl2 가스에 의한 에칭 처리가 억제되게 되는 것에 의한 것은 아닐까라고 예상하고 있다.
그래서, 제 2 실시 형태에 따른 플라즈마 처리 장치(1a)는, 복수로 분할된 가스 샤워 헤드부(30a~30d)를 이용하여, 피처리 기판 G의 각 영역에, 상이한 유량의 에칭 가스를 공급하는 것이 가능한 구성을 구비하고 있다.
도 9는 제 1 처리 가스 원료 공급부인 Cl2 가스 공급부(4c)(도 9에는, 「제 1 처리 가스 원료 공급부」라고 표시되어 있음), 및 제 2 처리 가스 원료 공급부인 N2 가스 공급부(4d), 할로겐 함유 첨가 가스 공급부(4e)(도 9에는 각각, 「제 2 처리 가스 원료 공급부(1), 제 2 처리 가스 원료 공급부(2)」라고 표시되어 있음)로부터, 각 가스 샤워 헤드부(30a~30d)로의 각 가스의 공급 경로를 모식적으로 나타내고 있다. 또, 플라즈마 처리 장치(1a)의 구체적인 장치 구성은, 도 3, 4를 이용하여 설명한 플라즈마 처리 장치(1)의 경우와 동일하기 때문에, 재차의 설명을 생략한다. 또한, 도 9에 기재된 플라즈마 처리 장치(1a), 및 후술하는 도 10에 기재의 플라즈마 처리 장치(1b)에서, 도 3, 4를 이용하여 설명한 것과 공통의 구성요소에는, 이들 도면에서 이용한 것과 공통인 부호를 부여하고 있다.
도 9에 나타내는 플라즈마 처리 장치(1a)는, 제 1, 제 2 처리 가스 원료의 가스종이 상이한 점, 및 N2 가스 공급부(4d), 할로겐 함유 첨가 가스 공급부(4e)로부터 공급된 2종류의 가스가 혼합된 후, 제 2 분배 유로(402)에서 분류되는 점이, 기술한 제 1 실시 형태에 따른 플라즈마 처리 장치(1)와 상이하다. 또한, 본 예에서는, N2 가스/할로겐 함유 첨가 가스의 유량비는 가스 샤워 헤드부(30a~30d) 사이에서 동일하게 하는 한편, 각 가스 샤워 헤드부(30a~30d)로부터의 Cl2 가스의 분배비를 상이하게 할 수 있도록, 제 1, 제 2 분배 유량 조절부(421a~424a, 421b~424b)에 의한 유량 조절이 행해진다.
상술한 구성을 구비하는 플라즈마 처리 장치(1a)에 의하면, 에칭시에 포토레지스트막(704a)에 기인한 카본이 부착하기 쉬운 피처리 기판 G의 중앙부측에 위치하는 가스 샤워 헤드부(30a)에서, 주변부측에 위치하는 주변 가스 샤워 헤드부(30c, 30d)보다, 주에칭 가스인 Cl2 가스에 대해 첨가 가스인 N2 가스 및 할로겐 함유 첨가 가스의 분배비를 작게 하는 것에 의해, 포토레지스트막(704a)에 기인한 카본의 부착을 억제하여 양호한 라인 앤드 스페이스 패턴(72)을 얻는 것이 가능해진다.
또한, 둘레 방향으로 분할된 주변 가스 샤워 헤드부(30c, 30d) 사이에서 제 1 처리 가스 원료인 주에칭 가스와 제 2 처리 가스 원료인 첨가 가스의 공급 유량을 상이하게 하는 것도 가능하다.
이상, 도 3, 4, 7을 이용하여 설명한 제 1, 제 2 실시 형태에 따른 플라즈마 처리 장치(1, 1a)에서는, 가장 외주측의 사각 링 형상의 영역에 위치하는 주변 가스 샤워 헤드부(30c), 주변 가스 샤워 헤드부(30d)에 대해, 둘레 방향으로 분할하는 예를 나타냈지만, 둘레 방향으로 분할된 주변 가스 샤워 헤드부(30c), 주변 가스 샤워 헤드부(30d)는 최외주측의 영역으로 한정되지 않는다.
천정면인 부분창(30)을 지름 방향으로 4분할하고, 최외주보다 하나 내측의 각 링 형상의 영역을 둘레 방향으로 분할하여 주변 가스 샤워 헤드부(30c, 30d)를 배치해도 좋다.
예를 들면 부분창(30)의 중심 위치에서 주변 위치까지의 거리의 1/2보다 외주측에 위치하는 영역 내이면, 둘레 방향으로 분할된 주변 가스 샤워 헤드부(30c, 30d)를 마련하는 것에 의해, 배기구(103)와의 위치 관계에 따른 에칭 가스(처리 가스)의 유량비 조정, 공급 유량 조정에 의한 처리 결과의 향상을 도모할 수 있다.
한편, 부분창(30)의 외주측에 위치하는 영역을 둘레 방향으로 분할하는 것은 필수는 아니다. 도 10의 플라즈마 처리 장치(1b)에 나타내는 바와 같이, 직사각형 형상의 부분창(30)을 지름 방향으로 분할하여 형성되는 외주측의 영역에 배치되는 가스 샤워 헤드부(30e)에 대해, 둘레 방향의 분할은 행하지 않고, 사각 링 형상의 가스 샤워 헤드부(30e)로부터 처리 가스의 공급을 행해도 좋다.
도 10은 제 1 처리 가스 원료인 4불화규소(SiF4) 가스 및 4염화규소(SiCl4) 가스와, 제 2 처리 가스 원료인 질소(N2) 가스 또는 산소(O2) 가스를 포함하는 성막 가스를 플라즈마화하여 공급하는 것에 의해, 피처리 기판 G 상에 SiO2막이나 SiN막의 성막 처리를 행하는 플라즈마 처리 장치(1b)의 구성예를 나타내고 있다.
도 10에는, 제 1 처리 가스 원료 공급부로서 SiCl4 가스 공급부(4f)와 SiF4 가스 공급부(4h)(도 10에는 각각, 「제 1 처리 가스 원료 공급부(1), 제 1 처리 가스 원료 공급부(2)」라고 표시되어 있음)를 마련하고, 제 2 처리 가스 원료 공급부로서 N2 가스 공급부(4g)와 O2 가스 공급부(4i)를 마련한 경우를 예시되어 있다(도 10에는 각각, 「제 2 처리 가스 원료 공급부(1), 제 2 처리 가스 원료 공급부(2)」라고 표시되어 있음). SiCl4 가스 공급부(4f) 및 SiF4 가스 공급부(4h)의 하류측에는 각각, 제 1 공급 유량 조절부(41a, 41c)가 마련되고, 또 제 1 공급 유량 조절부(41a, 41c)의 하류측에는, 개폐 밸브 V1, V3을 거쳐서 3개의 제 1 분배 유로(401)가 공통으로 접속되어 있다. 또한, N2 가스 공급부(4g) 및 O2 가스 공급부(4i)의 하류측에는 각각, 제 1 공급 유량 조절부(41b, 41d)가 마련되고, 또 제 1 공급 유량 조절부(41b, 41d)의 하류측에는, 개폐 밸브 V2, V4를 거쳐서 3개의 제 2 분배 유로(402)가 공통으로 접속되어 있다.
도 10에 나타내는 플라즈마 처리 장치(1b)는, SiCl4 가스 공급부(4f)와 SiF4 가스 공급부(4h)로부터 공급된 2종류의 가스가 혼합된 후, 제 1 분배 유로(401)에서 분류되는 점과, N2 가스 공급부(4g)와 O2 가스 공급부(4i) 중 어느 한쪽으로부터 공급된 가스가, 제 2 분배 유로(402)에서 분류되는 점이, 기술한 제 1 실시 형태에 따른 플라즈마 처리 장치(1)와 상이하다. N2 가스 공급부(4g)와 O2 가스 공급부(4i) 중 어느 한쪽으로부터, N2 가스와 O2 가스를 전환하여 공급하는 것에 의해, SiN막이나 SiO2막을 전환하여 성막할 수 있다.
또, 플라즈마 처리 장치(1b)에 대해서도 구체적인 장치 구성은 도 3, 4를 이용하여 설명한 플라즈마 처리 장치(1)의 경우와 동일하기 때문에, 재차의 설명을 생략한다.
도 11은 SiCl4 가스 공급부(4f)나 SiF4 가스 공급부(4h), N2 가스 공급부(4g)가 마련되어 있는 가스 박스로부터 가스 샤워 헤드부(30a, 30b, 30e)에 이르는 경로 내의 각 위치의 압력을 나타내고 있다.
도 11중의 사각의 플롯은, 제 2 분배 유로(402)를 마련하지 않고 , 제 1 분배 유량 조절부(421a~423a)의 상류측에 SiCl4 가스 공급부(4f), SiF4 가스 공급부(4h), N2 가스 공급부(4g)를 마련하고, 예를 들면 150sccm으로 유량 조절된 SiF4 가스와, 150sccm으로 유량 조절된 SiCl4 가스와, 4000sccm으로 유량 조절된 N2 가스를 혼합하고, 제 1 분배 유로(401)를 거쳐서 가스 샤워 헤드부(30a, 30b, 30e)에 공급한 경우의 각 위치의 압력을 나타내고 있다.
SiCl4 가스와 SiF4 가스와 N2 가스를 미리 혼합하는 경우, MFC인 제 1 분배 유량 조절부(421a~423a)의 상류측의 경로 내의 전압이 33㎪(250torr) 정도 높아진다. 도 12에 나타내는 SiCl4(비점 57.6℃)의 증기압 곡선에 의하면, 당해 압력은 25℃보다 높은 온도 하의 증기압이다. 따라서, SiCl4 가스와 SiF4 가스와 N2 가스의 혼합 가스(성막 가스)가 흐르는 제 1 분배 유량 조절부(421a~423a)의 상류측의 배관을 가열하지 않으면, SiCl4가 응축되어 버릴 우려가 있다.
또한, 제 1 분배 유량 조절부(421a~423a)는 컨덕턴스가 작고, 제 1 분배 유량 조절부(421a~423a)의 상류에서 혼합 가스의 압력이 높아지기 때문에, 증기압이 낮은 SiCl4 가스를 정확하게 공급하는 것이 어렵다고 하는 문제도 있다.
그래서, 도 10에 나타내는 바와 같이, SiCl4 가스 공급부(4f)와 SiF4 가스 공급부(4h)로부터 공급되는 SiCl4 가스와 SiF4 가스용의 제 1 분배 유로(401)와, N2 가스 공급부(4g)로부터 공급되는 N2 가스 공급용의 제 2 분배 유로(402)를 분리하는 것에 의해, 도 11 중에 마름모형의 플롯으로 나타내는 바와 같이, 제 1 분배 유량 조절부(421a~423a)의 상류측의 경로 내의 전체 압력을 저하시켜, 증기압이 낮은 SiCl4 가스의 응축을 억제함과 아울러 SiCl4 가스를 정확하게 공급할 수 있다.
또한, N2 가스 공급부(4g)로부터의 N2 가스의 공급과 전환하여, O2 가스 공급부(4i)로부터 O2 가스를 공급하고, SiCl4 가스와 SiF4 가스와 O2 가스의 혼합 가스(성막 가스)를 이용하여 성막을 행하는 경우에도, 동일한 작용 효과가 얻어진다.
또, SiCl4 가스 공급부(4f)나 SiF4 가스 공급부(4h)로부터 단독으로 SiCl4 가스나 SiF4 가스를 공급하는 경우에, 각각의 가스를 구성하는 물질이 응축하거나, 또는 정확하게 공급하는 것이 어렵다고 하는 문제가 있는 경우에는, SiCl4 가스 또는 SiF4 가스용의 제 1 분배 유로(401)와, N2 가스 또는 O2 가스 공급용의 제 2 분배 유로(402)를 분리해도 좋다. 이것에 의해 각 물질의 응축을 억제하고, 또한 SiCl4 가스 또는 SiF4 가스를 정확하게 공급할 수 있다.
이상에 설명한 예에서는, 제 1 처리 가스 원료의 예로서, SiCl4 가스 및 SiF4 가스를 이용한 예를 나타냈다. 여기서, 제 1 처리 가스 원료를 Si의 원료로서 이용하는 경우, 채용 가능한 가스종으로서는, 기술한 SiCl4, SiF4에 부가하여, SiBr4, SiF2Cl2, SiH4의 가스종군으로부터 선택되는 어느 1개의 가스종, 또는 2개 이상의 가스종을 조합하여 이용할 수도 있다.
또 상술한 예에서는, 제 2 처리 가스 원료의 예로서, N2 가스와 O2 가스를 이용한 예를 나타냈다. 여기서, 제 2 처리 가스 원료를 산화 가스, 질화 가스, 희석 가스, 클리닝 가스로서 이용하는 경우, 채용 가능한 가스종으로서는, O2, N2, N2O, Ar, He, NF3의 가스종군으로부터 선택되는 어느 1개의 가스종, 또는 2개 이상의 가스종을 조합하여 이용할 수도 있다.
이상에 설명한 플라즈마 처리 장치(1b)와 같이, 가스 샤워 헤드부(30a, 30b, 30e)보다 상류측의 필요성에 의해, SiCl4 가스 공급부(4f)와 SiF4 가스 공급부(4h)(제 1 처리 가스 원료 공급부), N2 가스 공급부(4g)나 O2 가스 공급부(4i)(제 2 처리 가스 원료 공급부)를 분리하는 경우에는, 외주측의 가스 샤워 헤드부(30e)를 둘레 방향으로 분할하는 것은 필요하지 않다.
단, 막 두께의 조정 등의 관점에서, 피처리 기판 G의 코너부와 변부 등 둘레 방향으로 분할한 영역마다 성막 가스의 공급 유량이나 제 1, 제 2 처리 가스 원료의 유량비를 변화시킬 필요가 있는 경우에는, 둘레 방향으로 분할된 주변 가스 샤워 헤드부(30c, 30d)를 이용하여 성막 가스의 공급을 행해도 좋은 것은 물론이다.
이상, 도 3, 4, 7, 8을 이용하여 설명한 실시 형태에 따른 플라즈마 처리 장치(1, 1a, 1b)에서는, 고주파 안테나(5)를 이용한 유도 전계의 형성에 의해 처리 공간(100)에 공급된 처리 가스를 플라즈마화하는 예를 나타냈다. 단, 처리 가스를 플라즈마화하는 수법은 유도 결합 방식에 한정되는 것은 아니다.
예를 들면 도 3에 나타내는 플라즈마 처리 장치(1)에서, 고주파 안테나(5)의 배치 대신에 각 가스 샤워 헤드부(30a~30d)에 제 1 고주파 전원(512)을 접속하고, 탑재대(13)와 금속창(3)(가스 샤워 헤드부(30a~30d))에 의한 평행 평판형의 플라즈마 발생부를 구성하고, 용량 결합에 의해 처리 가스를 플라즈마화해도 좋다.
또한, 고주파 안테나(5)를 이용한 유도 결합 플라즈마를 이용하는 경우이더라도, 가스 샤워 헤드부(30a~30d, 30e)는 금속제의 부분창(30)에 의해 구성하는 것은 필수의 요건이 아니고, 예를 들면 석영 등의 유전체로 이루어지는 유전체창이어도 좋다.
그리고, 피처리 기판 G에 대한 처리는, 상술한 에칭 처리나 성막 처리에 한정되는 것이 아니고, 박막 트랜지스터를 형성할 때의 메탈막, ITO막, 산화막 등을 형성하는 다른 성막 처리나 이들 막을 에칭하는 다른 에칭 처리, 레지스트막의 애싱 처리 등의 각종 플라즈마 처리에 이용할 수 있다.
또, 플라즈마 처리 장치(1, 1a, 1b)는, FPD용의 기판 G에 한정되지 않고, 태양 전지 패널용의 기판 G에 대한 상술한 각종 플라즈마 처리에도 이용할 수 있다.
직사각형 형상의 금속창(3)이 짧은 변과 긴 변을 가질 때 주변 가스 샤워 헤드부(30c)를 긴 변측의 주변 가스 샤워 헤드부와 짧은 변측의 주변 가스 샤워 헤드부로 나누고 각각 상이한 제 1 분배 유량 조절부, 제 2 분배 유량 조절부를 이용하여 개별적으로 유량 조절된 가스를 분배 공급해도 좋다.
제 1 분배 유량 조절부(421a~424a), 제 2 분배 유량 조절부(421b~424b)로서 MFC를 이용했지만, 이것 대신에, 공급되는 가스를 소정의 압력비에 따라 분배하는 압력식 분류량 제어기 및 소정의 유량비에 따라 분배하는 유량 제어기를 이용해도 좋다.
G: 피처리 기판
30a, 30b, 30e: 가스 샤워 헤드부
30c, 30d: 주변 가스 샤워 헤드부(가스 샤워 헤드부)
4a: CF4 가스 공급부
4b: O2 가스 공급부
4c: Cl2 가스 공급부
4d: N2 가스 공급부
4e: 할로겐 함유 첨가 가스 공급부
4f: SiCl4 가스 공급부
4g: N2 가스 공급부
4h: SiF4 가스 공급부
4i: O2 가스 공급부
401: 제 1 분배 유로
402: 제 2 분배 유로
41a: 제 1 공급 유량 조절부
41b: 제 2 공급 유량 조절부
421a~424a: 제 1 분배 유량 조절부
421b~424b: 제 2 분배 유량 조절부
43a~43d: 가스 공급관
5: 고주파 안테나
6: 제어부

Claims (11)

  1. 진공 배기된 처리 공간 내의 피처리 기판에 대해, 플라즈마화된 처리 가스에 의한 플라즈마 처리를 실행하는 플라즈마 처리 장치에 있어서,
    상기 피처리 기판이 탑재되는 탑재대를 구비하고, 상기 플라즈마 처리가 실시되는 처리 공간을 구성하는 처리 용기와,
    상기 처리 공간의 천정면을 구성하고, 상기 천정면을 중앙부측으로부터 주변부측으로 향해 지름 방향으로 분할하여 이루어지는 복수의 영역에 각각 마련되고, 상기 처리 공간에 처리 가스를 공급하는 가스 토출 구멍이 형성된 복수의 가스 샤워 헤드부와,
    상기 복수의 가스 샤워 헤드부로부터 처리 공간에 공급된 처리 가스를 플라즈마화하기 위한 플라즈마 발생부와,
    상기 처리 가스에 포함되는 제 1 처리 가스 원료를 공급하기 위한 제 1 처리 가스 원료 공급부, 및 상기 처리 가스에 포함되는 제 2 처리 가스 원료를 공급하기 위한 제 2 처리 가스 원료 공급부와,
    상기 제 1 처리 가스 원료 공급부로부터 상기 처리 공간으로 공급되는 제 1 처리 가스 원료의 유량 조절을 행하기 위한 제 1 공급 유량 조절부와,
    상기 제 1 공급 유량 조절부에서 유량 조절된 제 1 처리 가스 원료를, 상기 복수의 가스 샤워 헤드부에 분배하여 공급하기 위한 복수의 제 1 분배 유로에 각각 마련되고, 각 가스 샤워 헤드부에 공급되는 제 1 원료 가스의 유량 조절을 행하기 위한 복수의 제 1 분배 유량 조절부와,
    상기 제 2 처리 가스 원료 공급부로부터 상기 처리 공간으로 공급되는 제 2 처리 가스 원료의 유량 조절을 행하기 위한 제 2 공급 유량 조절부와,
    상기 제 2 공급 유량 조절부에서 유량 조절된 제 2 처리 가스 원료를, 상기 복수의 가스 샤워 헤드부에 분배하여 공급하기 위한 복수의 제 2 분배 유로에 각각 마련되고, 각 가스 샤워 헤드부에 공급되는 2 원료 가스의 유량 조절을 행하기 위한 복수의 제 2 분배 유량 조절부를 구비하되,
    상기 처리 가스는 유리 기판인 피처리 기판 상에 형성된 에칭 대상막을 에칭하기 위한 에칭 가스이고,
    상기 제 2 처리 가스 원료는 산소 가스이고,
    상기 복수의 제 1, 제 2 분배 유로에 마련된 제 1, 제 2 분배 유량 조절부는, 상기 에칭 대상막의 상면측에 패터닝된 포토레지스트막의 단부의 기울기의 크기가 상이한 영역에 따라, 이들 영역에 대해 에칭 가스를 공급하는 위치의 가스 샤워 헤드부로부터 공급되는 에칭 가스의 산소 농도를 변화시키도록, 상기 제 1, 제 2 처리 가스 원료의 유량이 설정되어 있는 것
    을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 천정면을 지름 방향으로 분할하여 이루어지는 상기 복수의 영역 중, 주변부측의 링 형상의 영역에는, 상기 링 형상의 영역을 둘레 방향으로 분할하여 이루어지는 복수의 영역에, 상기 처리 공간에 처리 가스를 공급하는 가스 토출 구멍이 형성된 가스 샤워 헤드부인 복수의 주변 가스 샤워 헤드부가 마련되고,
    상기 제 1 분배 유량 조절부가 마련된 제 1 분배 유로, 및 제 2 분배 유량 조절부가 마련된 제 2 분배 유로로부터는, 상기 각 주변 가스 샤워 헤드부에 대해서도 제 1 처리 가스 원료, 제 2 처리 가스 원료가 분배되어 공급되는 것
    을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 천정면의 평면 형상이 직사각형 형상이고, 상기 주변 가스 샤워 헤드부에는, 상기 직사각형 형상의 코너부를 포함하는 주변 가스 샤워 헤드부와, 이웃하는 상기 코너부의 사이에 끼워지고, 상기 직사각형 형상의 변부(邊部)를 포함하는 주변 가스 샤워 헤드부가 마련되고,
    상기 코너부의 주변 가스 샤워 헤드부는 공통의 제 1, 제 2 분배 유로로부터 상기 제 1, 제 2 처리 가스 원료가 분배되어 공급되고, 상기 변부의 주변 가스 샤워 헤드부는 상기 코너부의 주변 가스 샤워 헤드부와는 다른 공통의 제 1, 제 2 분배 유로로부터 상기 제 1, 제 2 처리 가스 원료가 분배되어 공급되는 것
    을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 처리 공간 내의 진공 배기를 행하기 위한 배기구가, 상기 주변 가스 샤워 헤드부가 마련된 링 형상의 영역의 아래쪽 위치, 또는 상기 아래쪽 위치보다, 바깥쪽의 위치에 마련되어 있는 것
    을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.

  5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 분배 유로는 각각, 상기 제 1 분배 유량 조절부의 하류측의 제 1 분배 유로에 합류하고 있는 것
    을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
  6. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 플라즈마 발생부는, 상기 가스 샤워 헤드부의 위쪽에 배치되고, 유도 결합에 의해 상기 처리 가스를 플라즈마화하기 위한 플라즈마 안테나이고,
    상기 복수의 가스 샤워 헤드부는 각각, 도전성의 부분창으로 이루어지는 금속창으로서 구성되고, 이웃하는 가스 샤워 헤드부끼리가 서로 절연되어 있는 것
    을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
  7. 삭제
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 에칭 대상막은 규소 함유막이고,
    상기 제 1 처리 가스 원료는 4불화탄소 가스 또는 3불화질소 가스 중 적어도 한쪽이고,
    상기 복수의 제 1, 제 2 분배 유로에 마련된 제 1, 제 2 분배 유량 조절부는, 상기 에칭 대상막의 상면측에 패터닝된 포토레지스트막의 단부의 기울기가 큰 영역에 대해 에칭 가스를 공급하는 위치의 가스 샤워 헤드부보다, 상기 포토레지스트막의 단부의 기울기가 작은 영역에 대해 에칭 가스를 공급하는 위치의 가스 샤워 헤드부로부터 공급되는 에칭 가스의 산소 농도가 높아지도록, 각각 상기 제 1, 제 2 처리 가스 원료의 유량이 설정되어 있는 것
    을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 에칭 대상막은 다결정 실리콘막 또는 몰리브덴막이고,
    상기 제 1 처리 가스 원료는 4불화탄소 가스, 6불화유황 가스, 3불화질소 가스 또는 염소 가스로부터 적어도 하나 선택된 가스이고,
    상기 복수의 제 1, 제 2 분배 유로에 마련된 제 1, 제 2 분배 유량 조절부는, 상기 에칭 대상막의 상면측에 패터닝된 포토레지스트막의 단부의 기울기가 작은 영역에 대해 에칭 가스를 공급하는 위치의 가스 샤워 헤드부보다, 상기 포토레지스트막의 단부의 기울기가 큰 영역에 대해 에칭 가스를 공급하는 위치의 가스 샤워 헤드부로부터 공급되는 에칭 가스의 산소 농도가 높아지도록, 각각 상기 제 1, 제 2 처리 가스 원료의 유량이 설정되어 있는 것
    을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
  10. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 처리 가스는 유리 기판인 피처리 기판 상에 형성된 알루미늄막, 및 그 상층측의 이산화규소막을 에칭하기 위한 에칭 가스이고,
    상기 제 1 처리 가스 원료는 염소 가스이고, 상기 제 2 처리 가스 원료는 질소 가스 및 할로겐 함유 가스이며,
    상기 복수의 제 1, 제 2 분배 유로에 마련된 제 1, 제 2 분배 유량 조절부는, 상기 천정면의 주변부측에 위치하는 가스 샤워 헤드부보다, 중앙부측에 위치하는 가스 샤워 헤드부로부터 공급되는 에칭 가스의 염소 가스에 대한 질소 가스 및 할로겐 함유 가스의 분배비가 작아지도록, 각각, 상기 제 1, 제 2 처리 가스 원료의 유량이 설정되어 있는 것
    을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
  11. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 처리 가스는 유리 기판인 피처리 기판상에 형성된 규소 함유막을 성막하기 위한 성막 가스이고,
    상기 제 1 처리 가스 원료는 4불화규소 가스 또는 4염화규소 가스 중 적어도 한쪽이고, 상기 제 2 처리 가스 원료는 질소 가스 또는 산소 가스이며,
    상기 제 2 분배 유로는 각각, 상기 제 1 분배 유량 조절부의 하류측의 제 1 분배 유로에 합류하고 있고,
    상기 제 1 공급 유량 조절부 및 제 1 분배 유량 조절부는, 상기 제 1 공급 유량 조절부로부터 제 1 분배 유량 조절부에 이르는 유로 내의 압력이, 실온 하에 있어서의 상기 제 1 처리 가스 원료의 증기압보다 낮은 압력으로 유지되는 유량의 제 1 처리 가스 원료를 공급하도록 유량이 설정되어 있는 것
    을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
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