KR20230136527A - 상부 전극 및 플라스마 처리 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 상부 전극에서의 이상 방전을 억제하는 기술을 제공한다. 개시되는 상부 전극은, 용량 결합형 플라스마 처리 장치에 있어서 샤워 헤드를 구성한다. 상부 전극은, 제1 부재, 제2 부재 및 제3 부재를 구비한다. 제1 부재는, 도전체로 형성되어 있다. 제1 부재는, 제1 가스 구멍을 제공한다. 제1 가스 구멍은, 제1 부재를 관통한다. 제2 부재는, 도전체로 형성되어 있다. 제2 부재는, 제1 부재 상에 마련된다. 제2 부재는, 제2 가스 구멍을 제공한다. 제3 부재는, 유전체로 형성되어 있다. 제3 부재는, 제1 부재와 제2 부재의 사이에 마련된다. 제3 부재는, 가스 확산실을 구획 형성한다. 가스 확산실에는, 제1 가스 구멍 및 제2 가스 구멍이 접속된다.

Description

상부 전극 및 플라스마 처리 장치{UPPER ELECTRODE AND PLASMA PROCESSING APPARATUS}

본 개시는, 상부 전극 및 플라스마 처리 장치에 관한 것이다.

기판에 대한 플라스마 처리에서는, 플라스마 처리 장치가 사용된다. 일종의 플라스마 처리 장치는, 용량 결합형 플라스마 처리 장치이며, 플라스마 처리 챔버, 기판 지지부 및 상부 전극을 구비한다. 상부 전극은, 기판 지지부의 상방에 마련되어 있고, 샤워 헤드를 구성하고 있다. 상부 전극의 내부에는, 가스 도입구로부터 처리 가스가 도입되는 가스 확산실이 구획 형성되어 있다.

일본 특허 공개 제 2001-298015호 공보

본 개시는, 상부 전극에서의 이상 방전을 억제하는 기술을 제공한다.

하나의 예시적 실시 형태에 있어서, 상부 전극이 제공된다. 상부 전극은, 용량 결합형 플라스마 처리 장치에 있어서 샤워 헤드를 구성한다. 상부 전극은, 제1 부재, 제2 부재 및 제3 부재를 구비한다. 제1 부재는, 도전체로 형성되어 있다. 제1 부재는, 복수의 제1 가스 구멍을 제공한다. 복수의 제1 가스 구멍은, 제1 부재를 관통한다. 제2 부재는, 도전체로 형성되어 있다. 제2 부재는, 제1 부재 상에 마련된다. 제2 부재는, 1개 이상의 제2 가스 구멍을 제공한다. 제3 부재는, 유전체로 형성되어 있다. 제3 부재는, 제1 부재와 제2 부재의 사이에 마련된다. 제3 부재는, 가스 확산실을 구획 형성한다. 가스 확산실에는, 복수의 제1 가스 구멍 및 1개 이상의 제2 가스 구멍이 접속된다.

하나의 예시적 실시 형태에 따르면, 상부 전극에서의 이상 방전이 억제된다.

도 1은 용량 결합형 플라스마 처리 장치의 구성예를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 하나의 예시적 실시 형태에 관한 상부 전극의 단면도이다.
도 3은 하나의 예시적 실시 형태에 관한 제2 부재의 사시도이다.
도 4는 하나의 예시적 실시 형태에 관한 상부 전극의 일부를 도시하는 단면도이다.
도 5는 다른 예시적 실시 형태에 관한 상부 전극의 일부를 도시하는 단면도이다.
도 6은 또 다른 예시적 실시 형태에 관한 상부 전극의 일부를 도시하는 단면도이다.
도 7은 또 다른 예시적 실시 형태에 관한 상부 전극의 일부를 도시하는 단면도이다.
도 8은 또 다른 예시적 실시 형태에 관한 상부 전극의 일부를 도시하는 단면도이다.
도 9는 또 다른 예시적 실시 형태에 관한 상부 전극의 일부를 도시하는 단면도이다.

이하, 다양한 예시적 실시 형태에 대해서 설명한다.

하나의 예시적 실시 형태에 있어서, 상부 전극이 제공된다. 상부 전극은, 용량 결합형 플라스마 처리 장치에 있어서 샤워 헤드를 구성한다. 상부 전극은, 제1 부재, 제2 부재 및 제3 부재를 구비한다. 제1 부재는, 도전체로 형성되어 있다. 제1 부재는, 복수의 제1 가스 구멍을 제공한다. 복수의 제1 가스 구멍은, 제1 부재를 관통한다. 제2 부재는, 도전체로 형성되어 있다. 제2 부재는, 제1 부재 상에 마련된다. 제2 부재는, 1개 이상의 제2 가스 구멍을 제공한다. 제3 부재는, 유전체로 형성되어 있다. 제3 부재는, 제1 부재와 제2 부재의 사이에 마련된다. 제3 부재는, 가스 확산실을 구획 형성한다. 가스 확산실에는, 복수의 제1 가스 구멍 및 1개 이상의 제2 가스 구멍이 접속된다.

상기 실시 형태에서는, 가스 확산실은, 유전체로 형성된 제3 부재에 의해 구획 형성되어 있다. 따라서, 전자 또는 양이온이 복수의 제1 가스 구멍 각각으로부터 가스 확산실에 진입하여, 가스 확산실을 구획 형성하는 제3 부재에 충돌해도, 제3 부재로부터 방출되는 2차 전자의 양은 적다. 결과로서, 상부 전극에서의 이상 방전이 억제된다.

하나의 예시적 실시 형태에 있어서, 상부 전극은, 제1 시일 부재 및 제2 시일 부재 중 적어도 한쪽을 더 구비하고 있어도 된다. 제1 시일 부재는, 제1 부재와 제3 부재의 사이에 끼움 지지된다. 제2 시일 부재는, 제2 부재와 제3 부재의 사이에 끼움 지지된다. 제1 시일 부재는, 제1 부재와 제3 부재의 사이의 간극을 향하는 처리 가스의 흐름 형성을 억제한다. 제2 시일 부재는, 제2 부재와 제3 부재의 사이의 간극을 향하는 처리 가스의 흐름 형성을 억제한다. 제1 시일 부재 및 제2 시일 부재의 적어도 한쪽에 의해, 가스 확산실에 형성되는 처리 가스의 흐름이 안정된다.

하나의 예시적 실시 형태에 있어서, 제3 부재는, 측벽 및 천장부를 포함해도 된다. 측벽은 가스 확산실을 둘러싸도록 둘레 방향으로 연장된다. 천장부는, 가스 확산실 상에서 연장된다. 제2 시일 부재는, 제3 부재의 측벽과 제2 부재의 사이에 끼움 지지되어 있어도 된다. 혹은, 제2 시일 부재는, 제3 부재의 천장부와 제2 부재의 사이에 끼움 지지되어도 된다. 제2 시일 부재는, 제2 부재와 제3 부재의 사이에서 끼움 지지됨으로써, 제3 부재에 대하여 반력을 발휘한다. 이 반력에 의해 제1 부재에 대한 제3 부재의 상대적인 위치가 고정된다. 따라서, 제3 부재와 제1 부재의 사이의 마찰이 억제된다. 결과로서, 제3 부재와 제1 부재의 사이의 마찰에 의한 파티클의 발생이 억제된다.

하나의 예시적 실시 형태에 있어서, 천장부는, 복수의 제1 가스 구멍 각각의 가스 확산실측의 개구 단부에 대면하도록 배치되어도 된다. 복수의 제1 가스 구멍 각각의 개구 단부는 천장부에 대면하고 있으므로, 복수의 제1 가스 구멍 각각으로부터 가스 확산실에 진입한 전자 또는 양이온의 대부분이 천장부에 충돌하는 경향이 있다. 천장부로부터는 2차 전자가 방출되기 어렵다. 따라서, 이 실시 형태에 따르면, 상부 전극에서의 이상 방전이 더욱 억제된다.

하나의 예시적 실시 형태에 있어서, 제3 부재는, 저부를 포함하고 있어도 된다. 저부는, 가스 확산실의 하방에 배치되어 있어도 된다.

하나의 예시적 실시 형태에 있어서, 저부는, 복수의 제3 가스 구멍을 제공해도 된다. 복수의 제3 가스 구멍은, 복수의 제1 가스 구멍에 각각 정렬되어도 된다. 복수의 제1 가스 구멍에 진입한 전자 또는 양이온은, 가스 확산실에 도달하기 전에, 복수의 제3 가스 구멍을 구획 형성하는 벽면에 충돌할 수 있다. 복수의 제3 가스 구멍을 구획 형성하는 벽면은 2차 전자를 방출하기 어렵다. 따라서, 이 실시 형태에 따르면, 상부 전극에서의 이상 방전이 더욱 억제된다.

하나의 예시적 실시 형태에 있어서, 제2 시일 부재는, 제2 부재와 저부의 사이에 끼움 지지되어도 된다. 제2 시일 부재는, 제2 부재와 저부의 사이에서 끼움 지지됨으로써, 제3 부재에 대하여 반력을 발휘한다. 이 반력에 의해 제1 부재에 대한 제3 부재의 상대적인 위치가 고정된다. 따라서, 제3 부재와 제1 부재의 사이의 마찰이 억제된다. 결과로서, 제3 부재와 제1 부재의 사이의 마찰에 의한 파티클의 발생이 억제된다.

하나의 예시적 실시 형태에 있어서, 제1 시일 부재는, 제1 부재와 저부의 사이에 끼움 지지되어도 된다. 이 실시 형태에서는, 제3 부재와 제1 부재의 사이의 마찰에 의해 발생할 수 있는 파티클이, 복수의 제1 가스 구멍에 침입하는 것이 억제된다.

하나의 예시적 실시 형태에 있어서, 제1 시일 부재 및 제2 시일 부재의 적어도 한쪽은, 제1 부재와 제2 부재의 사이의 경계를 가스 확산실로부터 분리하고 있어도 된다. 이 실시 형태에서는, 거기에서 이상 방전이 발생하기 쉬운 당해 경계가, 제1 시일 부재 또는 제2 시일 부재 중 적어도 한쪽에 의해, 가스 확산실로부터 분리되어 있다. 따라서, 상부 전극에서의 이상 방전이 더욱 억제된다.

하나의 예시적 실시 형태에 있어서, 제1 시일 부재 및 제2 시일 부재의 적어도 한쪽은, 제1 부재와 제2 부재의 사이의 경계를 복수의 제3 가스 구멍으로부터 분리하고 있어도 된다. 제3 부재와 제2 부재의 사이의 마찰에 의해 발생할 수 있는 파티클이 복수의 제3 가스 구멍에 침입하는 것이, 제1 시일 부재 및 제2 시일 부재의 적어도 한쪽에 의해 억제된다.

하나의 예시적 실시 형태에 있어서, 제3 부재는, 제1 부재와 제2 부재의 사이의 경계를 가스 확산실로부터 분리하고 있어도 된다. 이 실시 형태에서는, 거기에서 이상 방전이 발생하기 쉬운 경계(B)가, 제3 부재에 의해 가스 확산실로부터 분리되어 있다. 따라서, 상부 전극에서의 이상 방전이 더욱 억제된다.

하나의 예시적 실시 형태에 있어서, 제3 부재는, 맞닿음부를 가져도 된다. 맞닿음부는, 제1 부재와 맞닿고 있어도 된다. 맞닿음부는, 저마찰 부재에 의해 형성되어 있어도 된다. 저마찰 부재는, 제3 부재의 맞닿음부 이외의 부분보다 낮은 마찰 계수를 갖고 있어도 된다. 제1 부재는, 맞닿음부와 맞닿는다. 따라서, 제1 부재와 제3 부재의 사이의 마찰 저항이 감소한다. 결과로서, 제1 부재와 제3 부재의 사이의 마찰에 의한 파티클의 발생이 억제된다.

하나의 예시적 실시 형태에 있어서, 유전체는, 다공질체이어도 된다.

하나의 예시적 실시 형태에 있어서, 제1 시일 부재는, O링이어도 된다. 제1 시일 부재는, 가스킷이어도 된다. 제2 시일 부재는, O링이어도 된다. 제2 시일 부재는, 가스킷이어도 된다.

다른 예시적 실시 형태에 있어서, 플라스마 처리 장치는, 플라스마 처리 챔버, 기판 지지부 및 상부 전극을 구비한다. 플라스마 처리 챔버는, 그 내부에 처리 공간을 제공한다. 기판 지지부는, 플라스마 처리 챔버 내에 마련된다. 상부 전극은, 상술한 다양한 예시적 실시 형태 중 어느 것의 상부 전극이며, 기판 지지부의 상방에 마련된다.

이하에, 플라스마 처리 시스템의 구성예에 대해서 설명한다. 도 1은, 용량 결합형 플라스마 처리 장치의 구성예를 설명하기 위한 도면이다.

플라스마 처리 시스템은, 용량 결합형 플라스마 처리 장치(1) 및 제어부(2)를 포함한다. 용량 결합형 플라스마 처리 장치(1)는, 플라스마 처리 챔버(10), 가스 공급부(20), 전원(30) 및 배기 시스템(40)을 포함한다. 또한, 플라스마 처리 장치(1)는, 기판 지지부(11) 및 가스 도입부를 포함한다. 가스 도입부는, 적어도 1개의 처리 가스를 플라스마 처리 챔버(10) 내에 도입하도록 구성된다. 가스 도입부는, 샤워 헤드(13)를 포함한다. 기판 지지부(11)는, 플라스마 처리 챔버(10) 내에 배치된다. 샤워 헤드(13)는, 기판 지지부(11)의 상방에 배치된다. 일 실시 형태에서, 샤워 헤드(13)는, 플라스마 처리 챔버(10)의 천장부(ceiling)의 적어도 일부를 구성한다. 플라스마 처리 챔버(10)는, 샤워 헤드(13), 플라스마 처리 챔버(10)의 측벽(10a) 및 기판 지지부(11)에 의해 규정된 플라스마 처리 공간(10s)을 갖는다. 플라스마 처리 챔버(10)는, 적어도 1개의 처리 가스를 플라스마 처리 공간(10s)에 공급하기 위한 적어도 1개의 가스 공급구와, 플라스마 처리 공간으로부터 가스를 배출하기 위한 적어도 1개의 가스 배출구를 갖는다. 플라스마 처리 챔버(10)는 접지된다. 샤워 헤드(13) 및 기판 지지부(11)는, 플라스마 처리 챔버(10)의 하우징과는 전기적으로 절연된다.

기판 지지부(11)는, 본체부(111) 및 링 어셈블리(112)를 포함한다. 본체부(111)는, 기판(W)을 지지하기 위한 중앙 영역(111a)과, 링 어셈블리(112)를 지지하기 위한 환상 영역(111b)을 갖는다. 웨이퍼는 기판(W)의 일례이다. 본체부(111)의 환상 영역(111b)은, 평면으로 보아 본체부(111)의 중앙 영역(111a)을 둘러싸고 있다. 기판(W)은, 본체부(111)의 중앙 영역(111a) 상에 배치되고, 링 어셈블리(112)는, 본체부(111)의 중앙 영역(111a) 상의 기판(W)을 둘러싸도록　본체부(111)의 환상 영역(111b) 상에 배치된다. 따라서, 중앙 영역(111a)은, 기판(W)을 지지하기 위한 기판 지지면이라고도 불리며, 환상 영역(111b)은, 링 어셈블리(112)를 지지하기 위한 링 지지면이라고도 불린다.

일 실시 형태에 있어서, 본체부(111)는, 베이스(1110) 및 정전 척(1111)을 포함한다. 베이스(1110)는, 도전성 부재를 포함한다. 베이스(1110)의 도전성 부재는 하부 전극으로서 기능할 수 있다. 정전 척(1111)은, 베이스(1110) 상에 배치된다. 정전 척(1111)은, 세라믹 부재(1111a)와 세라믹 부재(1111a) 내에 배치되는 정전 전극(1111b)을 포함한다. 세라믹 부재(1111a)는, 중앙 영역(111a)을 갖는다. 일 실시 형태에 있어서, 세라믹 부재(1111a)는, 환상 영역(111b)도 갖는다. 또한, 환상 정전 척이나 환상 절연 부재와 같은, 정전 척(1111)을 둘러싸는 다른 부재가 환상 영역(111b)을 가져도 된다. 이 경우, 링 어셈블리(112)는, 환상 정전 척 또는 환상 절연 부재 상에 배치되어도 되고, 정전 척(1111)과 환상 절연 부재의 양쪽 상에 배치되어도 된다. 또한, 후술하는 RF(Radio Frequency) 전원(31) 및/또는 DC(Direct Current) 전원(32)에 결합되는 적어도 1개의 RF/DC 전극이 세라믹 부재(1111a) 내에 배치되어도 된다. 이 경우, 적어도 1개의 RF/DC 전극이 하부 전극으로서 기능한다. 후술하는 바이어스 RF 신호 및/또는 DC 신호가 적어도 1개의 RF/DC 전극에 공급될 경우, RF/DC 전극은 바이어스 전극이라고도 불린다. 또한, 베이스(1110)의 도전성 부재와 적어도 1개의 RF/DC 전극이 복수의 하부 전극으로서 기능해도 된다. 또한, 정전 전극(1111b)이 하부 전극으로서 기능해도 된다. 따라서, 기판 지지부(11)는, 적어도 1개의 하부 전극을 포함한다.

링 어셈블리(112)는, 1개 또는 복수의 환상 부재를 포함한다. 일 실시 형태에 있어서, 1개 또는 복수의 환상 부재는, 1개 또는 복수의 에지 링과 적어도 1개의 커버링을 포함한다. 에지 링은, 도전성 재료 또는 절연 재료로 형성되고, 커버링은, 절연 재료로 형성된다.

또한, 기판 지지부(11)는, 정전 척(1111), 링 어셈블리(112) 및 기판 중 적어도 하나를 타깃 온도로 조절하도록 구성되는 온도 조절 모듈을 포함해도 된다. 온도 조절 모듈은, 히터, 전열 매체, 유로(1110a), 또는 이들의 조합을 포함해도 된다. 유로(1110a)에는, 브라인이나 가스와 같은 전열 유체가 흐른다. 일 실시 형태에 있어서, 유로(1110a)가 베이스(1110) 내에 형성되고, 1개 또는 복수의 히터가 정전 척(1111)의 세라믹 부재(1111a) 내에 배치된다. 또한, 기판 지지부(11)는, 기판(W)의 이면과 중앙 영역(111a)의 사이의 간극에 전열 가스를 공급하도록 구성된 전열 가스 공급부를 포함해도 된다.

샤워 헤드(13)는, 가스 공급부(20)로부터의 적어도 1개의 처리 가스를 플라스마 처리 공간(10s) 내에 도입하도록 구성된다. 샤워 헤드(13)는, 적어도 1개의 가스 공급구(13a), 적어도 1개의 가스 확산실(13b) 및 복수의 가스 도입구(13c)를 갖는다. 가스 공급구(13a)에 공급된 처리 가스는, 가스 확산실(13b)을 통과해서 복수의 가스 도입구(13c)로부터 플라스마 처리 공간(10s) 내에 도입된다. 또한, 샤워 헤드(13)는, 적어도 1개의 상부 전극을 포함한다. 또한, 가스 도입부는, 샤워 헤드(13)에 더하여, 측벽(10a)에 형성된 1개 또는 복수의 개구부에 설치되는 1개 또는 복수의 사이드 가스 주입부(SGI: Side Gas Injector)를 포함해도 된다.

가스 공급부(20)는, 적어도 1개의 가스 소스(21) 및 적어도 1개의 유량 제어기(22)를 포함해도 된다. 일 실시 형태에 있어서, 가스 공급부(20)는, 적어도 1개의 처리 가스를, 각각에 대응의 가스 소스(21)로부터 각각에 대응하는 유량 제어기(22)를 통해서 샤워 헤드(13)에 공급하도록 구성된다. 각 유량 제어기(22)는, 예를 들어 매스 플로 컨트롤러 또는 압력 제어식 유량 제어기를 포함해도 된다. 또한, 가스 공급부(20)는, 적어도 1개의 처리 가스의 유량을 변조 또는 펄스화하는 1 또는 그 이상의 유량 변조 디바이스를 포함해도 된다.

전원(30)은, 적어도 1개의 임피던스 정합 회로를 통해서 플라스마 처리 챔버(10)에 결합되는 RF 전원(31)을 포함한다. RF 전원(31)은, 적어도 1개의 RF 신호(RF 전력)를 적어도 1개의 하부 전극 및/또는 적어도 1개의 상부 전극에 공급하도록 구성된다. 이에 의해, 플라스마 처리 공간(10s)에 공급된 적어도 1개의 처리 가스로부터 플라스마가 형성된다. 따라서, RF 전원(31)은, 플라스마 처리 챔버(10)에서 1 또는 그 이상의 처리 가스로부터 플라스마를 생성하도록 구성되는 플라스마 생성부의 적어도 일부로서 기능할 수 있다. 또한, 바이어스 RF 신호를 적어도 1개의 하부 전극에 공급함으로써, 기판(W)에 바이어스 전위가 발생하고, 형성된 플라스마 중의 이온 성분을 기판(W)에 인입할 수 있다.

일 실시 형태에 있어서, RF 전원(31)은, 제1 RF 생성부(31a) 및 제2 RF 생성부(31b)를 포함한다. 제1 RF 생성부(31a)는, 적어도 1개의 임피던스 정합 회로를 통해서 적어도 1개의 하부 전극 및/또는 적어도 1개의 상부 전극에 결합되어, 플라스마 생성용 소스 RF 신호(소스 RF 전력)를 생성하도록 구성된다. 일 실시 형태에 있어서, 소스 RF 신호는, 10MHz 내지 150MHz의 범위 내의 주파수를 갖는다. 일 실시 형태에 있어서, 제1 RF 생성부(31a)는, 다른 주파수를 갖는 복수의 소스 RF 신호를 생성하도록　구성되어도 된다. 생성된 1개 또는 복수의 소스 RF 신호는, 적어도 1개의 하부 전극 및/또는 적어도 1개의 상부 전극에 공급된다.

제2 RF 생성부(31b)는, 적어도 1개의 임피던스 정합 회로를 통해서 적어도 1개의 하부 전극에 결합되어, 바이어스 RF 신호(바이어스 RF 전력)를 생성하도록 구성된다. 바이어스 RF 신호의 주파수는, 소스 RF 신호의 주파수와 동일해도 달라도 된다. 일 실시 형태에 있어서, 바이어스 RF 신호는, 소스 RF 신호의 주파수보다도 낮은 주파수를 갖는다. 일 실시 형태에 있어서, 바이어스 RF 신호는, 100kHz 내지 60MHz의 범위 내의 주파수를 갖는다. 일 실시 형태에 있어서, 제2 RF 생성부(31b)는, 다른 주파수를 갖는 복수의 바이어스 RF 신호를 생성하도록　구성되어도 된다. 생성된 1개 또는 복수의 바이어스 RF 신호는, 적어도 1개의 하부 전극에 공급된다. 또한, 다양한 실시 형태에 있어서, 소스 RF 신호 및 바이어스 RF 신호 중 적어도 하나가 펄스화되어도 된다.

또한, 전원(30)은, 플라스마 처리 챔버(10)에 결합되는 DC 전원(32)을 포함해도 된다. DC 전원(32)은, 제1 DC 생성부(32a) 및 제2 DC 생성부(32b)를 포함한다. 일 실시 형태에 있어서, 제1 DC 생성부(32a)는, 적어도 1개의 하부 전극에 접속되어, 제1 DC 신호를 생성하도록 구성된다. 생성된 제1 바이어스 DC 신호는, 적어도 1개의 하부 전극에 인가된다. 일 실시 형태에 있어서, 제2 DC 생성부(32b)는, 적어도 1개의 상부 전극에 접속되어, 제2 DC 신호를 생성하도록 구성된다. 생성된 제2 DC 신호는, 적어도 1개의 상부 전극에 인가된다.

다양한 실시 형태에 있어서, 제1 및 제2 DC 신호 중 적어도 하나가 펄스화되어도 된다. 이 경우, 전압 펄스의 시퀀스가 적어도 1개의 하부 전극 및/또는 적어도 1개의 상부 전극에 인가된다. 전압 펄스는, 직사각형, 사다리꼴, 삼각형 또는 이들의 조합의 펄스 파형을 가져도 된다. 일 실시 형태에 있어서, DC 신호로부터 전압 펄스의 시퀀스를 생성하기 위한 파형 생성부가 제1 DC 생성부(32a)와 적어도 1개의 하부 전극의 사이에 접속된다. 따라서, 제1 DC 생성부(32a) 및 파형 생성부는, 전압 펄스 생성부를 구성한다. 제2 DC 생성부(32b) 및 파형 생성부가 전압 펄스 생성부를 구성하는 경우, 전압 펄스 생성부는, 적어도 1개의 상부 전극에 접속된다. 전압 펄스는, 정의 극성을 가져도 되고, 부의 극성을 가져도 된다. 또한, 전압 펄스의 시퀀스는, 1주기 내에 1개 또는 복수의 정극성 전압 펄스와 1개 또는 복수의 부극성 전압 펄스를 포함해도 된다. 또한, 제1 및 제2 DC 생성부(32a, 32b)는, RF 전원(31)에 더하여 마련되어도 되고, 제1 DC 생성부(32a)가 제2 RF 생성부(31b) 대신에 마련되어도 된다.

배기 시스템(40)은, 예를 들어 플라스마 처리 챔버(10)의 저부에 마련된 가스 배출구(10e)에 접속될 수 있다. 배기 시스템(40)은, 압력 조정 밸브 및 진공 펌프를 포함해도 된다. 압력 조정 밸브에 의해, 플라스마 처리 공간(10s) 내의 압력이 조정된다. 진공 펌프는, 터보 분자 펌프, 드라이 펌프 또는 이들의 조합을 포함해도 된다.

제어부(2)는, 본 개시에서 설명되는 다양한 공정을 플라스마 처리 장치(1)에 실행시키는 컴퓨터 실행 가능한 명령을 처리한다. 제어부(2)는, 여기에서 설명되는 다양한 공정을 실행하도록 플라스마 처리 장치(1)의 각 요소를 제어하게 구성될 수 있다. 일 실시 형태에 있어서, 제어부(2)의 일부 또는 모두가 플라스마 처리 장치(1)에 포함되어도 된다. 제어부(2)는, 처리부(2a1), 기억부(2a2) 및 통신 인터페이스(2a3)를 포함해도 된다. 제어부(2)는, 예를 들어 컴퓨터(2a)에 의해 실현된다. 처리부(2a1)는, 기억부(2a2)로부터 프로그램을 판독하고, 판독된 프로그램을 실행함으로써 다양한 제어 동작을 행하도록 구성될 수 있다. 이 프로그램은, 미리 기억부(2a2)에 저장되어 있어도 되고, 필요할 때, 매체를 통해서 취득되어도 된다. 취득된 프로그램은, 기억부(2a2)에 저장되고, 처리부(2a1)에 의해 기억부(2a2)로부터 판독되어 실행된다. 매체는, 컴퓨터(2a)에 판독 가능한 다양한 기억 매체이어도 되고, 통신 인터페이스(2a3)에 접속되어 있는 통신 회선이어도 된다. 처리부(2a1)는, CPU(Central Processing Unit)이어도 된다. 기억부(2a2)는, RAM(Random Access Memory), ROM(Read Only Memory), HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Drive), 또는 이들의 조합을 포함해도 된다. 통신 인터페이스(2a3)는, LAN(Local Area Network) 등의 통신 회선을 통해서 플라스마 처리 장치(1)와의 사이에서 통신해도 된다.

이하에서는 도 2를 참조하여, 하나의 예시적 실시 형태에 관한 플라스마 처리 장치의 상부 전극의 구성을 설명한다. 도 2는, 하나의 예시적 실시 형태에 관한 상부 전극의 단면도이다. 도 2에 도시하는 상부 전극(14)은, 플라스마 처리 장치(1)에 있어서, 샤워 헤드(13)를 구성한다. 도 2에 도시하는 상부 전극(14)은, 용량 결합형 플라스마 처리 장치(1)의 상부 전극으로서 사용될 수 있다.

도 2에 도시하는 바와 같이, 상부 전극(14)은, 제1 부재(51), 제2 부재(52) 및 적어도 1개의 제3 부재(53)를 포함하고 있다. 이하, 도 2와 함께, 도 3 및 도 4를 참조한다. 도 3은, 하나의 예시적 실시 형태에 관한 제2 부재의 사시도이다. 도 4는, 하나의 예시적 실시 형태에 관한 상부 전극의 일부를 도시하는 단면도이다.

제1 부재(51)는, 플라스마 처리 챔버(10) 내의 공간(플라스마 처리 공간(10s))을 상방으로부터 구획 형성하는 천장판일 수 있다. 제1 부재(51)는, 축선(AX)을 그 중심 축선으로서 갖고 있어도 되며, 대략 원반 형상을 갖고 있어도 된다. 축선(AX)은, 연직 방향으로 연장되어 있다. 제1 부재(51)는, 도전체로 형성되어 있다. 제1 부재(51)는, 예를 들어 실리콘 또는 탄화규소와 같은 실리콘 함유 재료로 형성된다. 도 4에 도시하는 바와 같이, 제1 부재(51)는, 복수의 제1 가스 구멍(51h)을 제공하고 있다. 복수의 제1 가스 구멍(51h)은, 제1 부재(51)를 그 판 두께 방향으로 관통하고 있다. 복수의 제1 가스 구멍(51h)은, 복수의 가스 도입구(13c)를 구성할 수 있다.

도 2 및 도 4에 도시하는 바와 같이, 제2 부재(52)는, 제1 부재(51) 상 또는 상방에 마련되어 있다. 제2 부재(52)는, 도전체로 형성되어 있다. 제2 부재(52)는, 알루미늄 등의 금속으로 형성되어 있어도 된다. 도 3에 도시한 바와 같이, 제2 부재(52)는, 축선(AX)을 그 중심 축선으로서 갖고 있어도 되며, 대략 원반 형상을 갖고 있어도 된다. 제2 부재(52)는, 1개 이상의 제2 가스 구멍(52h)을 제공한다. 1개 이상의 제2 가스 구멍(52h) 각각은, 가스 공급구(13a)를 구성한다. 또한, 제2 부재(52)는, 냉각 가능하여도 된다. 제2 부재(52)는, 냉매가 흐르는 유로를 그 내부에서 제공하고 있어도 된다.

적어도 1개의 제3 부재(53)는, 유전체로 형성되어 있다. 적어도 1개의 제3 부재(53)는, 예를 들어 알루미나 및 질화알루미늄 등의 세라믹스, 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 및 폴리이미드 등의 수지, 또는 석영 등으로 형성된다. 일 실시 형태에서는, 적어도 1개의 제3 부재(53)는, 다공질체이어도 된다.

적어도 1개의 제3 부재(53)는, 제1 부재(51)와 제2 부재(52)의 사이에 마련되어 있다. 적어도 1개의 제3 부재(53)는, 적어도 1개의 가스 확산실(13b)을 구획 형성하고 있다. 적어도 1개의 가스 확산실(13b)에는, 복수의 제1 가스 구멍(51h) 및 1개 이상의 제2 가스 구멍(52h)이 접속되어 있다.

일 실시 형태에 있어서, 상부 전극(14)은, 복수의 제3 부재(53)를 구비할 수 있다. 복수의 제3 부재(53)의 개수는, 도 2에 도시하는 바와 같이, 3개이어도 된다. 복수의 제3 부재(53)는 각각, 적어도 1개의 가스 확산실(13b)로서, 복수의 가스 확산실(13b)을 구획 형성하고 있어도 된다. 복수의 가스 확산실(13b) 각각에는, 복수의 제1 가스 구멍(51h)(즉, 복수의 가스 도입구(13c)) 및 대응하는 1개 이상의 제2 가스 구멍(52h)(즉, 가스 공급구(13a))이 접속될 수 있다.

도 3에 도시한 바와 같이, 일례로서, 제2 부재(52)는, 하방을 향해서 개구된 복수의 홈(52a)을 구획 형성하고 있어도 된다. 제2 부재(52)가 제공하는 홈(52a)의 개수는, 예를 들어 3개이다. 복수의 홈(52a) 각각은, 축선(AX)을 중심으로 해서 둘레 방향으로 연장되어 있고, 환 형상을 갖고 있다. 복수의 홈(52a)은, 축선(AX)에 대하여 동심상으로 마련되어 있다. 즉, 복수의 홈(52a)은, 직경 방향을 따라 배열되어 있다. 또한, 직경 방향 및 둘레 방향 각각은, 축선(AX)을 기준으로 하는 방향이다. 도 2에 도시하는 바와 같이, 복수의 제3 부재(53)는 각각, 복수의 홈(52a) 내에 마련되어 있어도 된다. 이 경우에 있어서, 복수의 가스 확산실(13b) 각각은, 대응하는 홈(52a) 내에 형성될 수 있다.

이하에서는, 상부 전극(14)의 복수의 가스 확산실(13b) 중 1개의 가스 확산실(13b) 및 당해 1개의 가스 확산실(13b)을 구획 형성하는 1개의 제3 부재(53)에 관해서 설명을 행한다. 도 4에 도시하는 바와 같이, 가스 확산실(13b)에는, 복수의 제1 가스 구멍(51h) 및 1개 이상의 제2 가스 구멍(52h)이 접속된다. 일례로서, 가스 확산실(13b)에는, 1개의 제2 가스 구멍(52h)이 접속된다.

일 실시 형태에서는, 상부 전극(14)은, 시일 부재(55)(제2 시일 부재)를 더 구비하고 있어도 된다. 시일 부재(55)는, 제2 부재(52)와 제3 부재(53)의 사이에 끼움 지지되어 있다. 시일 부재(55)는, O링 또는 가스킷이어도 된다. 또한, 상부 전극(14)은, 복수의 제3 부재(53) 각각에 대응하는 복수의 시일 부재(55)를 구비할 수 있다.

일 실시 형태에 있어서, 제3 부재(53)는, 측벽(53a), 천장부(53b) 및 저부(53c)를 포함하고 있어도 된다. 측벽(53a)은, 가스 확산실(13b)을 둘러싸도록 둘레 방향으로 연장된다. 천장부(53b)는, 가스 확산실(13b) 상에서 연장된다. 저부(53c)는, 가스 확산실(13b)의 하방에 배치된다. 제3 부재(53)는, 단일한 부재이어도 되고, 복수의 부재로 구성되어 있어도 된다. 예를 들어, 측벽(53a), 천장부(53b) 및 저부(53c)는, 별개의 부재이어도 된다. 혹은, 도 4에 도시하는 바와 같이, 제3 부재(53)에 있어서, 천장부(53b)는, 측벽(53a) 및 저부(53c)와는 별개의 부재이어도 되고, 측벽(53a) 및 저부(53c)는 단일한 부재이며, 서로 일체화되어 있어도 된다.

일 실시 형태에 있어서, 천장부(53b)는, 복수의 제1 가스 구멍(51h) 각각의 가스 확산실(13b)측의 개구 단부에 대면하도록 배치되어 있다. 천장부(53b)는, 제2 가스 구멍(52h)과 연통하는 관통 구멍을 제공해도 된다. 제3 부재(53)의 당해 관통 구멍은, 제2 가스 구멍(52h)과 정렬될 수 있다. 시일 부재(55)는, 예를 들어 O링이다. 일 실시 형태에 있어서, 시일 부재(55)는, 천장부(53b)와 제2 부재(52)의 사이에 끼움 지지될 수 있다. 일례로서, 시일 부재(55)는, 천장부(53b)에 있어서 제2 가스 구멍(52h)을 둘러싸도록 형성된 홈 내에 배치된다. 이 경우에 있어서, 시일 부재(55)는, 홈(52a)의 저면에 접한다. 또한, 천장부(53b)의 두께는, 3mm 이하일 수 있다.

일 실시 형태에 있어서, 저부(53c)는, 복수의 제3 가스 구멍(53h)을 제공하고 있어도 된다. 복수의 제3 가스 구멍(53h)은, 저부(53c)를 관통하고 있다. 복수의 제3 가스 구멍(53h)은 각각, 복수의 제1 가스 구멍(51h)을 가스 확산실(13b)에 접속하고 있다. 복수의 제3 가스 구멍(53h)은, 복수의 제1 가스 구멍(51h)에 각각 정렬되어 있다. 복수의 제3 가스 구멍(53h) 각각의 중심선이, 복수의 제1 가스 구멍(51h) 각각의 중심선과 정렬되어 있어도 된다.

일 실시 형태에 있어서, 제3 부재(53)는, 제1 부재(51)와 맞닿는 맞닿음부(53d)를 가져도 된다. 맞닿음부(53d)는, 저부(53c)의 일부분이며, 제1 부재(51)의 상면과 접하는 부분이다. 맞닿음부(53d)는, 제3 부재(53)의 맞닿음부(53d) 이외의 부분의 마찰 계수보다도 낮은 마찰 계수를 갖는 부재, 즉, 저마찰 부재로 형성되어 있다. 저마찰 부재는, 예를 들어 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)이다.

일 실시 형태에 있어서, 제3 부재(53)는, 제1 부재(51)와 제2 부재(52)의 사이의 경계(B)를 가스 확산실(13b)로부터 분리하고 있어도 된다. 예를 들어, 저부(53c)가 경계(B)를 가스 확산실(13b)로부터 분리하고 있어도 된다. 이 경우에 있어서, 저부(53c)는, 제1 부재(51)의 상면과 홈(52a)을 구획 형성하는 제2 부재(52)의 2개의 측면이 형성하는 2개의 구석부(내경측의 구석부와 외경측의 구석부)를 매립하도록, 제1 부재(51)의 상면과 제2 부재(52)의 당해 2개의 측면을 따라 연장된다.

이상 설명한 바와 같이, 상부 전극(14)에서는, 가스 확산실(13b)은, 유전체로 형성된 제3 부재(53)에 의해 구획 형성되어 있다. 따라서, 전자 또는 양이온이 복수의 제1 가스 구멍(51h) 각각으로부터 가스 확산실(13b)에 진입하여, 가스 확산실(13b)을 구획 형성하는 제3 부재(53)에 충돌해도, 제3 부재(53)로부터 방출되는 2차 전자의 양은 적다. 결과로서, 상부 전극(14)에서의 이상 방전이 억제된다.

또한, 상부 전극(14)에서는, 시일 부재(55)가, 제2 부재(52)와 제3 부재(53)의 사이의 간극을 향하는 처리 가스의 흐름 형성을 억제한다. 따라서, 시일 부재(55)에 의해, 가스 확산실(13b)에 형성되는 처리 가스의 흐름이 안정된다.

또한, 시일 부재(55)는, 제2 부재(52)와 제3 부재(53)의 사이에서 끼움 지지됨으로써, 제3 부재(53)에 대하여 반력을 발휘한다. 이 반력에 의해 제1 부재(51)에 대한 제3 부재(53)의 상대적인 위치가 고정된다. 따라서, 제3 부재(53)와 제1 부재(51)의 사이의 마찰이 억제된다. 결과로서, 제3 부재(53)와 제1 부재(51)의 사이의 마찰에 의한 파티클의 발생이 억제된다.

또한, 복수의 제1 가스 구멍(51h) 각각의 개구 단부는 천장부(53b)에 대면하고 있으므로, 복수의 제1 가스 구멍(51h) 각각으로부터 가스 확산실(13b)에 진입한 전자 또는 양이온의 대부분이 천장부(53b)에 충돌하는 경향이 있다. 이 천장부에서는 2차 전자가 방출되기 어렵다. 따라서, 상부 전극(14)에서의 이상 방전이 더욱 억제된다.

또한, 복수의 제1 가스 구멍(51h)에 진입한 전자 또는 양이온은, 가스 확산실(13b)에 도달하기 전에, 복수의 제3 가스 구멍(53h)을 구획 형성하는 벽면에 충돌할 수 있다. 복수의 제3 가스 구멍(53h)을 구획 형성하는 벽면은 2차 전자를 방출하기 어렵다. 따라서, 상부 전극(14)에서의 이상 방전이 더욱 억제된다.

또한, 상부 전극(14)에서는, 거기에서 이상 방전이 발생하기 쉬운 경계(B)가 제3 부재(53)에 의해 막혀 있다. 따라서, 상부 전극(14)에서의 이상 방전이 더욱 억제된다.

또한, 상부 전극(14)에서는, 제1 부재(51)와 제3 부재(53)의 사이의 마찰 저항이 맞닿음부(53d)에 의해 저감된다. 결과로서, 제1 부재(51)와 제3 부재(53)의 사이의 마찰에 의한 파티클의 발생이 억제된다.

이하, 다양한 다른 예시적 실시 형태에 관한 상부 전극에 대해서 설명한다. 이하에서는, 다양한 다른 예시적 실시 형태에 관한 상부 전극에 관한 상부 전극(14)으로부터의 상위점에 대해서 설명하고, 중복되는 설명을 생략한다.

먼저, 도 5를 참조한다. 도 5는, 다른 예시적 실시 형태에 관한 상부 전극의 일부를 도시하는 단면도이다. 이하에서는, 도 5에 도시하는 상부 전극(14A)의 복수의 가스 확산실(13b) 중 1개의 가스 확산실(13b) 및 당해 1개의 가스 확산실(13b)을 구획 형성하는 제3 부재(53)에 관해서 설명을 행한다.

도 5에 도시한 바와 같이, 저부(53c)는, 제3 가스 구멍(53h)을 제공하지 않아도 된다. 이 경우에 있어서, 제3 부재(53)는, 가스 확산실(13b)을 제1 부재(51)와 함께 구획 형성하고 있고, 저부(53c)는, 가스 확산실(13b)을 둘러싸고 있다. 이 경우에 있어서, 복수의 제1 가스 구멍(51h)은, 가스 확산실(13b)에 직접 접속되어 있다. 또한, 이 경우에 있어서, 천장부(53b)의 두께는, 예를 들어 5mm이다.

이하, 도 6을 참조한다. 도 6은, 또 다른 예시적 실시 형태에 관한 상부 전극의 일부를 도시하는 단면도이다. 이하에서는, 도 6에 도시하는 상부 전극(14B)의 복수의 가스 확산실(13b) 중 1개의 가스 확산실(13b) 및 당해 1개의 가스 확산실(13b)을 구획 형성하는 제3 부재(53)에 관해서 설명을 행한다.

도 6에 도시하는 바와 같이, 제3 부재(53)는, 측벽(53a) 및 천장부(53b)를 포함하고 있지 않아도 된다. 이 경우에 있어서, 제3 부재(53)는, 복수의 제3 가스 구멍(53h)을 제공하는 저부(53c)를 포함할 수 있다. 이 경우에 있어서, 제3 부재(53)는, 가스 확산실(13b)을 제2 부재(52)와 함께 구획 형성하고 있다. 또한, 제3 부재(53)는, 저마찰 부재에 의해 형성되는 맞닿음부를 포함하고 있지 않아도 된다.

도 6에 도시하는 바와 같이, 상부 전극(14B)은, 1개의 제3 부재(53)에 대응하는 2개의 시일 부재(55)를 구비해도 된다. 2개의 시일 부재(55) 각각은, 축선(AX)을 중심으로 하는 환 형상을 갖는다. 2개의 시일 부재(55) 중 한쪽은, 홈(52a)을 구획 형성하는 제2 부재(52)의 2개의 측벽면 중 한쪽(내경측의 측벽면)과 저부(53c)의 한쪽의 측벽면의 사이에서 끼움 지지된다. 2개의 시일 부재(55) 중 다른 쪽은, 홈(52a)을 구획 형성하는 제2 부재(52)의 2개의 측벽면 중 다른 쪽(외경측의 측벽면)과 저부(53c)의 다른 쪽의 측벽면의 사이에서 끼움 지지된다.

이하, 도 7을 참조한다. 도 7은, 또 다른 예시적 실시 형태에 관한 상부 전극의 일부를 도시하는 단면도이다. 이하에서는, 도 7에 도시하는 상부 전극(14C)의 복수의 가스 확산실(13b) 중 1개의 가스 확산실(13b) 및 당해 1개의 가스 확산실(13b)을 구획 형성하는 제3 부재(53)에 관해서 설명을 행한다.

일 실시 형태에서는, 도 7에 도시하는 바와 같이, 제1 부재(51)와 제2 부재(52)의 사이의 경계(B)는, 시일 부재(55)에 의해 가스 확산실(13b)로부터 분리되어 있어도 된다. 도 7에 도시하는 바와 같이, 상부 전극(14C)은, 1개의 제3 부재(53)에 대응하는 복수의 시일 부재(55)를 구비하고 있어도 된다. 일례에서는, 도 7에 도시하는 바와 같이, 상부 전극(14C)은, 4개의 시일 부재(55)를 구비한다. 4개의 시일 부재(55)는, 축선(AX)을 중심으로 하는 환 형상을 갖는다. 4개의 시일 부재(55) 중 2개는, 홈(52a)을 구획 형성하는 제2 부재(52)의 2개의 측벽면 중 한쪽(내경측의 측벽면)과 제3 부재(53)의 사이에서 끼움 지지된다. 4개의 시일 부재(55) 중 다른 2개는, 홈(52a)을 구획 형성하는 제2 부재(52)의 2개의 측벽면 중 다른 쪽(외경측의 측벽면)과 제3 부재(53)의 사이에서 끼움 지지된다.

4개의 시일 부재(55) 중 상방에 배치된 2개의 시일 부재(55)는, 홈(52a)의 상단측의 2개의 구석부(내경측의 구석부와 외경측의 구석부)에 각각 배치되어 있어도 된다. 4개의 시일 부재(55) 중 상방에 배치된 2개의 시일 부재(55)는, 홈(52a)을 구획 형성하는 제2 부재(52)의 2개의 측벽과 천장부(53b)에 접하고 있어도 된다. 또한, 4개의 시일 부재(55) 중 하방에 배치된 다른 2개의 시일 부재(55)는, 제1 부재(51)의 상면과 홈(52a)을 구획 형성하는 제2 부재(52)의 2개의 측면이 형성하는 2개의 구석부(내경측의 구석부와 외경측의 구석부)에 각각 배치되어 있어도 된다. 4개의 시일 부재(55) 중 하방에 배치된 다른 2개의 시일 부재(55) 각각은, 홈(52a)을 구획 형성하는 제3 부재(53)의 측벽과 제1 부재(51)의 상면에 접하고 있어도 된다. 또한, 이 경우에 있어서, 천장부(53b)의 두께는, 예를 들어 5mm 이상이다.

또한, 상부 전극(14C)에서는, 거기에서 이상 방전이 발생하기 쉬운 경계(B)가, 시일 부재(55)에 의해 가스 확산실(13b)로부터 분리되어 있다. 따라서, 상부 전극(14C)에서의 이상 방전이 더욱 억제된다.

이하, 도 8을 참조한다. 도 8은, 또 다른 예시적 실시 형태에 관한 상부 전극의 일부를 도시하는 단면도이다. 이하에서는, 도 8에 도시하는 상부 전극(14D)의 복수의 가스 확산실(13b) 중 1개의 가스 확산실(13b) 및 당해 1개의 가스 확산실(13b)을 구획 형성하는 제3 부재(53)에 관해서 설명을 행한다.

도 8에 도시하는 바와 같이, 상부 전극(14D)은, 시일 부재(54)(제1 시일 부재)를 더 구비하고 있어도 된다. 시일 부재(54)는, O링 또는 가스킷이어도 된다. 상부 전극(14D)은, 복수의 제3 부재(53) 각각에 대응하는 복수의 시일 부재(54)를 구비할 수 있다. 이하에서는, 1개의 제3 부재(53)에 대응하는 적어도 1개의 시일 부재(54)에 대해서 설명한다. 상부 전극(14D)은, 제3 부재(53)에 대응하는 2개의 시일 부재(54)를 구비할 수 있다. 각 시일 부재(54)는, 제1 부재(51)와 제3 부재(53)의 사이에 끼움 지지된다. 보다 상세하게는, 각 시일 부재(54)는, 제1 부재(51)와 저부(53c)의 사이에 끼움 지지될 수 있다.

각 시일 부재(54)는, 예를 들어 O링이다. 2개의 시일 부재(54) 각각은, 제1 부재(51)의 상면과 홈(52a)을 구획 형성하는 제2 부재(52)의 2개의 측면이 형성하는 2개의 구석부(내경측의 구석부와 외경측의 구석부)에 배치되어 있어도 된다. 2개의 시일 부재(54) 각각은, 제3 부재(53)의 저부(53c)와 제1 부재(51)의 상면의 사이에서 끼움 지지되어 있어도 된다. 2개의 시일 부재(54) 각각은, 도 8에 도시하는 바와 같이, 제1 부재(51)와 제2 부재(52)의 사이의 경계(B)를 가스 확산실(13b)로부터 분리할 수 있다. 또한, 시일 부재(54)는, 제1 부재(51)와 제2 부재(52)의 사이의 경계(B)를 제3 가스 구멍(53h)으로부터 분리하고 있어도 된다. 또한, 다른 실시 형태에서는, 시일 부재(55)가 제1 부재(51)와 제2 부재(52)의 사이의 경계(B)를 제3 가스 구멍(53h)으로부터 분리하고 있어도 된다.

상부 전극(14D)에서는, 시일 부재(54)는, 제1 부재(51)와 제3 부재(53)의 사이의 간극을 향하는 처리 가스의 흐름 형성을 억제한다. 따라서, 시일 부재(54)에 의해, 가스 확산실(13b)에 형성되는 처리 가스의 흐름이 안정된다.

또한, 상부 전극(14D)에서는, 제3 부재(53)와 제1 부재(51)의 사이의 마찰에 의해 발생할 수 있는 파티클이, 복수의 제1 가스 구멍(51h)에 침입하는 것이 억제된다.

또한, 상부 전극(14D)에서는, 거기에서 이상 방전이 발생하기 쉬운 경계(B)가, 시일 부재(54)에 의해 가스 확산실(13b)로부터 분리되어 있다. 따라서, 상부 전극(14D)에서의 이상 방전이 더욱 억제된다.

또한, 상부 전극(14D)에서는, 제3 부재(53)와 제1 부재(51)의 사이의 마찰에 의해 발생할 수 있는 파티클이, 복수의 제3 가스 구멍(53h)에 침입하는 것이 억제된다.

이하, 도 9를 참조한다. 도 9는, 또 다른 예시적 실시 형태에 관한 상부 전극의 일부를 도시하는 단면도이다. 이하에서는, 도 9에 도시하는 상부 전극(14E)의 복수의 가스 확산실(13b) 중 1개의 가스 확산실(13b) 및 당해 1개의 가스 확산실(13b)을 구획 형성하는 제3 부재(53)에 관해서 설명을 행한다. 도 9에 도시하는 바와 같이, 상부 전극(14E)은, 시일 부재(54) 및 시일 부재(55)를 구비하지 않아도 된다. 또한, 다른 실시 형태에서는, 상부 전극은, 시일 부재(54) 및 시일 부재(55) 중 적어도 한쪽을 구비하고 있어도 된다.

이상, 다양한 예시적 실시 형태에 대해서 설명해 왔지만, 상술한 예시적 실시 형태에 한정되지 않고, 다양한 추가, 생략, 치환 및 변경이 이루어져도 된다. 또한, 다른 실시 형태에서의 요소를 조합해서 다른 실시 형태를 형성하는 것이 가능하다.

이상의 설명으로부터, 본 개시의 다양한 실시 형태는, 설명의 목적으로 본 명세서에서 설명되어 있으며, 본 개시의 범위 및 주지로부터 일탈하지 않고 다양한 변경을 이룰 수 있음이 이해될 것이다. 따라서, 본 명세서에 개시한 다양한 실시 형태는 한정하는 것을 의도하고 있지 않으며, 참된 범위와 주지는, 첨부의 특허 청구 범위에 의해 나타내진다.

Claims (15)

1. 용량 결합형 플라스마 처리 장치에 있어서 샤워 헤드를 구성하는 상부 전극이며,
   도전체로 형성된 제1 부재이며, 해당 제1 부재를 관통하는 복수의 제1 가스 구멍을 제공하는, 해당 제1 부재와,
   도전체로 형성되어 있고, 상기 제1 부재 상에 마련된 제2 부재이며, 1개 이상의 제2 가스 구멍을 제공하는, 해당 제2 부재와,
   유전체로 형성되어 있고, 상기 제1 부재와 상기 제2 부재의 사이에 마련되고, 상기 복수의 제1 가스 구멍 및 상기 1개 이상의 제2 가스 구멍이 접속되는 가스 확산실을 구획 형성하는 제3 부재
   를 포함하는, 상부 전극.
2. 제1항에 있어서, 상기 제1 부재와 상기 제3 부재의 사이에 끼움 지지되는 제1 시일 부재 및 상기 제2 부재와 상기 제3 부재의 사이에 끼움 지지되는 제2 시일 부재의 적어도 한쪽을 더 포함하는, 상부 전극.
3. 제2항에 있어서, 상기 제3 부재는,
   상기 가스 확산실을 둘러싸도록 둘레 방향으로 연장되는 측벽과,
   상기 가스 확산실 상에서 연장되는 천장부
   를 포함하고,
   상기 제2 시일 부재는,
   상기 측벽과 상기 제2 부재의 사이, 및 상기 천장부와 상기 제2 부재의 사이의 어느 한쪽에 끼움 지지되어 있는, 상부 전극.
4. 제3항에 있어서, 상기 천장부는, 상기 복수의 제1 가스 구멍 각각의 상기 가스 확산실측의 개구 단부에 대면하도록 배치되어 있는, 상부 전극.
5. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제3 부재는, 상기 가스 확산실의 하방에 배치되는 저부를 포함하는, 상부 전극.
6. 제5항에 있어서, 상기 저부는, 상기 복수의 제1 가스 구멍에 각각 정렬되는 복수의 제3 가스 구멍을 제공하는, 상부 전극.
7. 제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 제2 시일 부재는, 상기 제2 부재와 상기 저부의 사이에 끼움 지지되는, 상부 전극.
8. 제5항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 시일 부재는, 상기 제1 부재와 상기 저부의 사이에 끼움 지지되는, 상부 전극.
9. 제2항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 시일 부재 및 상기 제2 시일 부재의 적어도 한쪽은, 상기 제1 부재와 상기 제2 부재의 사이의 경계를 상기 가스 확산실로부터 분리하고 있는, 상부 전극.
10. 제6항에 있어서, 상기 제1 시일 부재 및 상기 제2 시일 부재의 적어도 한쪽은, 상기 제1 부재와 상기 제2 부재의 사이의 경계를 상기 복수의 제3 가스 구멍으로부터 분리하고 있는, 상부 전극.
11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제3 부재는, 상기 제1 부재와 상기 제2 부재의 사이의 경계를 상기 가스 확산실로부터 분리하고 있는, 상부 전극.
12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제3 부재는, 상기 제1 부재와 맞닿는 맞닿음부를 포함하고,
    상기 맞닿음부는, 상기 제3 부재의 상기 맞닿음부 이외의 부분보다 마찰 계수가 낮은 저마찰 부재에 의해 형성되어 있는, 상부 전극.
13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유전체는, 다공질체인, 상부 전극.
14. 제2항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 시일 부재 및 상기 제2 시일 부재의 적어도 한쪽은, O링 또는 가스킷인, 상부 전극.
15. 그 내부에 처리 공간을 제공하는 플라스마 처리 챔버와,
    상기 플라스마 처리 챔버 내에 마련된 기판 지지부와,
    제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 기재된 상부 전극이며, 상기 기판 지지부의 상방에 마련된, 해당 상부 전극
    을 구비하는 플라스마 처리 장치.