TWI409873B

TWI409873B - 電漿處理裝置

Info

Publication number: TWI409873B
Application number: TW095140375A
Authority: TW
Inventors: Mitsuru Hiroshima; Hiromi Asakura; Syouzou Watanabe; Mitsuhiro Okune; Hiroyuki Suzuki; Ryuuzou Houtin
Original assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2005-11-02
Filing date: 2006-11-01
Publication date: 2013-09-21
Also published as: CN101351871B; US20090218045A1; KR20080063818A; CN101351871A; WO2007052711A1; TW200733229A; KR101242248B1

Description

電漿處理裝置

發明領域

本發明係有關於一種乾式蝕刻裝置、電漿CVD裝置等之電漿處理裝置。

發明背景

於感應耦合電漿(ICP)型之電漿處理裝置中，已知的是腔室上部藉由介電板來封閉且於該介電板上配置有可施加高頻電力之線圈的構造。由於腔室內進行減壓，因此，為了確保用以支持大氣壓力之機械強度，介電板必須具有一定程度之厚度，然而，介電板之厚度越厚，自線圈施加至電漿之高頻功率之損失會越大。詳而言之，若介電板之厚度厚，則由於高頻功率之施加損失大，因此，為了生成高密度之電漿，故必須構成大電容之高頻電源。由於施加損失部分會轉換成熱，因此該發熱量會隨著高頻電源之大電容化而增加，且介電板及周邊零件之溫度上升會變得顯著，結果，若基板處理片數增加，則蝕刻率或形狀等程序特性會產生變動。

對此，舉例言之，於日本專利公開公報特開平10－27782號公報(文獻1)及特開2001－110777號公報(文獻2)中，揭示有藉由樑狀結構物來支持介電板之下面側以確保機械強度並使介電板薄型化之電漿處理裝置。

然而，包含前述文獻1及文獻2所揭示者在內，以往揭示用以支持介電板之樑狀結構物並未考慮到腔室內減壓時介電板之變形或減少因樑狀結構物之存在所造成之高頻功率之施加損失。

於電漿處理裝置中，導入腔室內之氣體可大致區分為處理氣體(舉例言之，於乾式蝕刻裝置時為供給進行蝕刻之自由基與離子之蝕刻氣體)與用以維持放電之載氣。一般而言，蝕刻氣體之電漿化所必須之能量會小於載氣之電漿化所必須之能量，因此，若自同一處將蝕刻氣體與載氣導入腔室內且使該等氣體同時通過線圈等所產生之強磁場，則蝕刻氣體會過度地解離(自由基化)或離子化，另一方面，載氣則會產生解離或離子化之不足。

對此，於日本專利第3384795號(文獻3)中，揭示有一種藉由使蝕刻氣體與載氣於腔室內之導入位置不同而抑制蝕刻氣體之過度解離或離子化之電漿處理裝置，具體而言，於該文獻3中所揭示之電漿處理裝置係自複數形成於封閉腔室上部之介電板內之放出孔導入載氣，且自配置於介電板與設置有基板之下部電極間之金屬管導入蝕刻氣體。

然而，於文獻3之結構中，在必須於介電板上形成複數放出孔或連接該等放出孔與氣體源之流路方面、必須具有蝕刻氣體導入用之金屬管方面等結構複雜。又，於文獻3之結構中，為了可進行大型基板之處理而使裝置大型化是困難的，詳而言之，為了於腔室減壓時支持大氣壓力，介電板必須具有充分之機械強度，然而，於文獻3所揭示之裝置中，由於形成有放出孔或流路之介電板只不過是其外周緣附近由腔室本體加以支持，因此，若介電板大型化，則要確保必要之機械強度是困難的。

又，依照程序條件之不同，相較於蝕刻氣體之解離或離子化之適當化，必須更重視控制蝕刻氣體於基板周圍之流量分布以使蝕刻處理均一化。

發明之揭示

於電漿處理裝置中，本發明之第1目的係考慮腔室內減壓時介電板之變形而確保機械強度並使介電板薄型化，同時減少因樑狀結構物之存在所造成之高頻功率之施加損失。

又，本發明之第2目的係提供一種如下述之電漿處理，即：可實現藉由抑制處理氣體之過度解離或離子化來達成之良好之處理，或藉由控制處理氣體於基板周圍之流量分布來達成之電漿處理之均一化，同時可利用較簡易之結構並實現大型化者。

為了達成前述第1目的，本發明係提供一種電漿處理裝置，該電漿處理裝置包含有：真空容器(3)，係於內部配置基板(2)者；樑狀結構物(7)，係配置於面對前述基板之前述真空容器之上部開口，且包含有：外周部(7a)，係藉由前述真空容器支持下面(7d)且呈環狀者；中央部(7b)，係以平面視之時位於藉由前述外周部所包圍之領域之中央者；及複數樑部(7c)，係自前述中央部呈放射狀延伸至前述外周部者，又，藉由前述外周部、前述中央部及前述樑部所包圍之領域係構成窗部(26)者；介電板(8)，係下面(8a)由前述樑狀結構物之上面(7g)加以支持者；及線圈(9)，係配置於前述介電板之上面側，且可施加高頻電力以產生電漿者。

樑狀結構物包含有：環狀之外周部；中央部，係位於藉由外周部所包圍之領域之中央者；及複數樑部，係自中央部呈放射狀延伸至外周部者，因此，介電板之所有部分，即，外周部分、中央部分及外周部分與中央部分間之部分係藉由樑狀結構物來支持，換言之，介電板係藉由樑狀結構物均一地支持其全體。於真空容器減壓時介電板之中央部分容易朝下方撓曲，又，樑狀結構物包含有藉由樑部與外周部連結之中央部，且該中央部係自下面側支持介電板之中央部分，依此，可有效地防止並抑制介電板之中央部分之撓曲。依據該等理由，可確保真空容器內減壓時用以支持大氣壓力之機械強度(亦考慮真空容器內減壓時介電板之變形)並使介電板薄型化。藉由使介電板薄型化，可大幅地減少高頻功率之施加損失，因此可使電漿高密度化。又，藉由電漿之高密度化，可減少施加線圈之高頻電力，因此可防止起因於介電板等之發熱使蝕刻率、蝕刻形狀等程序特性隨著處理片數之增加而變動。

為了達成前述第2目的，本發明之電漿處理裝置宜包含有：第1氣體導入口(31)，係形成於前述樑狀結構物之前述外周部，且朝斜下方噴出氣體者；第2氣體導入口(34)，係形成於前述樑狀結構物之前述中央部，且朝前述基板之中央部分向下噴出氣體者；載氣供給源(20)，係可自前述第1及第2氣體導入口中之至少任一者噴出載氣者；及處理氣體供給源(19’)，係可自前述第1及第2氣體導入口中之至少任一者噴出處理氣體者。

舉例言之，前述載氣供給源係使前述載氣自前述第1氣體導入口噴出，且前述處理氣體供給源係使前述處理氣體自前述第2氣體導入口噴出。

藉由於線圈施加高頻電力，可於樑狀結構物之窗部形成強磁場(強交流電場)。由於載氣係自形成於樑狀結構物之外周部之第1氣體導入口朝斜下方噴出，因此會通過該強磁場，結果，載氣會充分地解離或離子化。另一方面，由於處理氣體係自形成於樑狀結構物之中央部之第2氣體導入口朝基板之中央部分向下噴出，因此不會通過形成於窗部之強磁場，故，不會產生處理氣體之過度解離或離子化。故，可使載氣充分地解離或離子化，處理氣體則可抑制過度之解離及離子化，同時可實現良好之電漿處理。舉例言之，於處理氣體為蝕刻氣體時，藉由使載氣充分地解離或離子化，蝕刻氣體則抑制過度之解離及離子化，而可依照氣體之種類，即，分別針對蝕刻氣體與載氣個別地控制自由基與離子之比，因此可實現蝕刻率或選擇比良好之蝕刻處理。又，在第1及第2氣體導入口皆設置於樑狀結構物方面及無須於介電板本身設置氣體導入口等方面為較簡易之結構。

替代方案為前述處理氣體供給源使前述處理氣體自前述第1氣體導入口噴出，且前述載氣供給源使前述載氣自前述第2氣體導入口噴出。

藉由使處理氣體自形成於樑狀結構物之外周部之第1氣體導入口朝斜下方噴出，可使處理氣體高密度電漿化。又，可使載氣自第2氣體導入口噴出，並改變於基板中央之氣體流量分布而不會增加或減少有助於蝕刻率、蝕刻形狀等蝕刻特性之處理氣體之流量，結果，可使對基板之電漿處理均一化，舉例言之，於處理氣體為蝕刻氣體時，可於基板全體施行蝕刻率等不會不均之均一之蝕刻處理。另，在此，所謂不會增加或減少處理氣體之流量當然並非亦排除於對蝕刻特性無不良影響下增加或減少處理氣體流量之意思。

由於本發明之電漿處理裝置係藉由樑狀結構物來支持介電板，且該樑狀結構物包含有：環狀之外周部；中央部，係位於藉由外周部所包圍之領域之中央者；及複數樑部，係自中央部呈放射狀延伸至外周部者，因此，可確保亦考慮到真空容器內減壓時介電板之變形之機械強度並使介電板薄型化。藉由使介電板薄型化，可大幅地減少高頻功率之施加損失，因此可使電漿高密度化。又，藉由電漿之高密度化，可減少施加線圈之高頻電力，因此，可防止起因於介電板等之發熱使蝕刻率、蝕刻形狀等程序特性隨著處理片數之增加而變動。

藉由作成載氣供給源可自形成於樑狀結構物之外周部之第1氣體導入口與形成於樑狀結構物之中央部之第2氣體導入口中之至少一者噴出載氣，且處理氣體供給源可自該等第1及第2氣體導入口中之至少一者噴出處理氣體，而可實現能依照氣體之種類個別地控制處理氣體之解離或離子化之良好之電漿處理，或，藉由改變於基板中央之氣體流量分布而不會增加或減少有助於蝕刻率、蝕刻形狀等蝕刻特性之處理氣體，可實現對基板之電漿處理之均一化，又，為較簡易之結構且亦可實現裝置之大型化。

圖式簡單說明

本發明之前述與其他目的及特徵可自後述有關附圖之較佳實施形態之說明中清楚明白。

第1圖係本發明第1實施形態之乾式蝕刻裝置之模式截面圖。

第2圖係第1圖之II－II線之截面圖。

第3圖係顯示ICP線圈之平面圖。

第4A圖係顯示樑狀分隔件與ICP線圈之模式平面圖。

第4B圖係顯示ICP線圈之替代方案之模式平面圖。

第5A圖係顯示樑狀分隔件之替代方案之模式平面圖。

第5B圖係顯示樑狀分隔件之其他替代方案之模式平面圖。

第5C圖係顯示樑狀分隔件之另一其他替代方案之模式平面圖。

第6圖係第1圖之VI部分之部分放大圖。

第7圖係第1圖之VII部分之部分放大圖。

第8圖係導入口板材之透視圖。

第9A圖係交換用之導入口板材之透視圖。

第9B圖係其他交換用之導入口板材之透視圖。

第10圖係用以說明氣體流量之第1圖之部分放大圖。

第11圖係用以說明交換過導入口板材時之氣體流量之第1圖之部分放大圖。

第12圖係本發明第2實施形態之乾式蝕刻裝置所具有之樑狀分隔件之模式透視圖。

第13圖係顯示本發明第3實施形態之乾式蝕刻裝置之部分放大截面圖。

第14圖係於第13圖之箭頭XIV處箭頭方向之截面視圖。

第15圖係顯示罩體之替代方案之部分放大截面圖。

第16圖係顯示本發明第4實施形態之乾式蝕刻裝置所具有之樑狀分隔件之部分截面圖。

第17圖係顯示分隔構件之立體圖。

第18圖係顯示本發明第5實施形態之乾式蝕刻裝置所具有之樑狀分隔件之部分截面圖。

第19圖係顯示導入口切片之透視圖。

第20圖係具有替代方案之導入口切片之樑狀分隔件之部分截面圖。

第21圖係顯示替代方案之導入口切片之透視圖。

第22圖係本發明第6實施形態之乾式蝕刻裝置之模式截面圖。

第23圖係顯示於第6實施形態中之樑狀分隔件之平面圖。

第24圖係自底面側看第6實施形態中之樑狀分隔件之模式透視圖。

第25圖係本發明第7實施形態之乾式蝕刻裝置之模式截面圖。

第26圖係本發明第8實施形態之乾式蝕刻裝置之模式截面圖。

第27圖係本發明第9實施形態之乾式蝕刻裝置之模式截面圖。

第28圖係第1圖之XXVIII－XXVIII線之截面圖。

第29圖係本發明第10實施形態之乾式蝕刻裝置之模式截面圖。

較佳實施例之詳細說明實施發明之最佳形態 (第1實施形態)

第1圖係顯示本發明實施形態之ICP(感應耦合電漿)型之乾式蝕刻裝置1。乾式蝕刻裝置1包含有構成於其內部收納基板2之處理室之腔室(真空容器)3，且腔室3包含有：上部開口之腔室本體4；及密閉該腔室本體4之上部開口之蓋體6，又，蓋體6包含有：樑狀分隔件(樑狀結構物)7，係由腔室本體4之側壁上端加以支持者；及介電板8，係由該樑狀分隔件7加以支持且具有作為頂板之機能並呈圓板狀者。於本實施形態中，樑狀分隔件7係由如鋁、不鏽鋼(SUS)等具有充分剛性之金屬材料所構成，介電板8則由氧化釔(Y₂ O₃ )所構成。又，於樑狀分隔件7上亦可進行氧化釔熔射等提升耐磨損性之表面處理。介電板8上配置有ICP線圈9，又，如第3圖所示，ICP線圈9係由複數根(於本實施形態中為四根)以平面視之時自介電板8之中央朝外周呈螺旋狀延伸之導電體11所構成。以平面視之時對應於介電板8之中央之部分(開始捲繞之部分)係鄰接之導電體11間之間隙大，換言之，對應於介電板8之中央之部分係導電體11之捲繞密度稀，相對於此，以平面視之時對應於介電板8之外周之部分係鄰接之導電體11間之間隙小且捲繞密度密。ICP線圈9係透過匹配電路12與高頻電源13電連接。另，於腔室本體4設置有用以搬入、搬出基板2之閘門(未圖示)。

於面對介電板8及樑狀分隔件7之腔室3內之底部側配置有基板感受器14，該基板感受器14係具有作為施加偏電壓之下部電極之機能及藉由靜電吸附等來保持基板2之機能。基板感受器14係自偏壓用之高頻電源16施加高頻電源，又，於基板感受器14內設置有冷媒之循環流路，且自冷媒循環裝置17供給之業經調溫之冷媒係於該循環流路中循環。再者，於基板感受器14之上面與基板2之裡面間之微細間隙設置有供給傳熱氣體之傳熱氣體循環裝置18。

腔室3內係藉由未圖示之真空排氣裝置排氣，且透過後述氣體導入口31、34自處理氣體供給源19導入處理氣體，然後，自高頻電源13將高頻電力施加至ICP線圈9，並於腔室3產生、維持電漿。如後所詳述，藉由利用電漿所生成之蝕刻氣體之自由基與離子之作用，可蝕刻基板2之表面。又，包含高頻電源13、16、處理氣體供給源19、傳熱氣體循環裝置18及冷媒循環裝置17之裝置全體之動作係藉由控制器21來控制。

參照第1、2及4A圖，於本實施形態中之樑狀分隔件7包含有：圓環狀之外周部7a；中央部7b，係以平面視之時位於藉由外周部7a所包圍之領域之中央者；及複數(於本實施形態中為六個)樑部7c，係自中央部7b呈放射狀延伸至外周部7a者。

合併參照第6圖，樑狀分隔件7之外周部7a之下面7d係由腔室本體4側壁之上端面加以支持，又，於外周部7a之下面7d形成環狀溝7e、7f，且藉由收納於該等溝7e、7f之O環22、23，可確保樑狀分隔件7與腔室本體4之接合部分之密閉性。

如第2、4A及6圖中清楚所示，於外周部7a之上面7g亦形成環狀溝7k，且於該溝7k收納有O環(第1彈性構件)24。O環24係介於樑狀分隔件7之外周部7a與介電板8之下面8a間，換言之，樑狀分隔件7之外周部7a係透過O環24間接地與介電板8接觸。O環24亦具有確保於樑狀分隔件7與介電板8之接合部分之氣密性的機能。

樑狀分隔件7之六個樑部7c係寬度大致一定之長方形狀，且平視(參照第2及4A圖)下以等角度間隔自中央部7b呈放射狀延伸。樑部7c之一端係與中央部7b一體地連結，另一端則與外周部7a一體地連結。又，如第4圖所示，六個樑部7c係朝以平面視之時構成ICP線圈9之螺旋狀之四根帶狀導電體11中與以平面視之時對應於介電板8外周之捲繞密度密的部分正交之方向延伸。

如第4A圖所示，樑狀分隔件7之中央部7b係於上面7g設置三個凹部7h，且於該等凹部7h分別收納彈性構件(第2彈性構件)25。彈性構件25係介於樑狀分隔件7之中央部7b與介電板8之下面8a間，換言之，樑狀分隔件7之中央部7b係透過彈性構件25間接地與介電板8接觸。

藉由樑狀分隔件7之外周部7a、中央部7b及樑部7c所包圍之領域係構成自基板感受器14側看時介電板8之下面8a會露出之窗部26。於本實施形態中，樑狀分隔件7係具有六個分別呈扇形之窗部26。

如前所述，樑狀分隔件7包含有：圓環狀之外周部7a；中央部7b，係位於藉由外周部7a所包圍之領域之中央者；及複數樑部7c，係自中央部7b呈放射狀延伸至外周部7a者，因此，介電板8之下面8a之所有部分，即，外周部分、中央部分及外周部分與中央部分間之部分係藉由樑狀分隔件7來支持，換言之，介電板8係藉由樑狀分隔件7均一地支持其全體。若腔室3進行減壓，則腔室內之壓力(負壓)與大氣壓力之差壓會作用於介電板8，然而，於因該差壓所造成之負載作用時介電板8之全體亦會藉由樑狀分隔件7均一地支持。另一方面，由於因腔室3減壓時之差壓所造成之負載，特別是介電板8之中央部分會容易朝下方(基板感受器14側)撓曲。樑狀分隔件7包含有藉由樑部7c與外周部7a連結之中央部7b，且該中央部7b係自下面8a側支持介電板8之中央部分，依此，可有效地防止並抑制介電板8之中央部分之撓曲。

如前所述，藉由利用樑狀分隔件7均一地支持介電板8之下面及利用樑狀分隔件7之中央部7b支持容易產生撓曲之介電板8之中央部分，可確保腔室3內減壓時用以支持大氣壓力之機械強度(亦考慮腔室3內減壓時介電板8之變形)並使介電板8薄型化，舉例言之，於利用僅支持介電板之外周部分之分隔件來支持直徑320mm之介電板時，為了確保機械強度，介電板之厚度必須設定為25mm以上，相對於此，若利用本實施形態之樑狀分隔件7來支持直徑320mm之介電板8時，則只要介電板8之厚度為10mm即可得到所必需之機械強度。藉由使介電板8薄型化，可大幅地減少高頻功率之施加損失，因此可使電漿高密度化。又，藉由電漿之高密度化，可減少施加至ICP線圈9之高頻電力，因此可防止起因於介電板等之發熱使蝕刻率、蝕刻形狀等程序特性隨著處理片數之增加而變動。

如前所述，O環24係介於樑狀分隔件7之外周部7a與介電板8下面8a之外周部分間，因此，可防止因介電板8下面8a之外周部分直接接觸到樑狀分隔件7之外周部7a所造成之介電板8之損傷或破損，同樣地，由於彈性構件25係介於樑狀分隔件7之中央部7b與介電板8下面8a之中央部分間，因此，可防止因介電板8之下面8a與樑狀分隔件7之中央部7b直接接觸所造成之介電板8之損傷或破損。如前所述，介電板8之中央部分容易朝下方撓曲，然而，藉由設置彈性構件25，可確實地防止向下方撓曲之介電板8之中央部分直接接觸到樑狀分隔件7之中央部7b。

第5A至5C圖係顯示介於樑狀分隔件7與介電板8間之O環及彈性構件之替代方案。於第5A圖之例中，於樑狀分隔件7之中央部7b，小徑之O環27係配置成與外周部7a之O環24呈同心圓狀。於第5B圖中，於樑狀分隔件7之上面7g全體配置有彈性構件28，詳而言之，彈性構件28包含有：環狀部分28a，係配置於樑狀分隔件7之外周部7a者；帶狀部分28b(第3彈性構件)，係配置於各樑部7c者；及藉由以中央部7b連結帶狀部分28b所形成之部分28c。於第5C圖中，樑狀分隔件7之上面7g設置有溝且圍繞各窗部26，又，於該溝配置有O環79。

如前所述，樑狀分隔件7之樑部7c係朝與構成ICP線圈9之導電體11捲繞密度密的部分正交之方向延伸，因此，可抑制樑狀分隔件7對於自高頻電源13施加高頻電力時於ICP線圈9之導電體11周圍所產生之電磁場所帶來之電磁影響，結果，可進一步地減少高頻功率之施加損失。為了得到該減少施加損失之效果，樑部7c與導電體11捲繞密度密的部分不一定要準確地正交，只要兩者實質上正交即可，舉例言之，若以平面視之時樑部7c與導電體11以90°±10°之角度交叉，即可得到減少施加損失之效果。除了導電體11與樑部7c於以平面視之時呈正交方向外，如第4B圖所示，樑狀分隔件7之樑部7c之根數(六根)與構成ICP線圈9之導電體11之根數(六根)宜為一致，藉此，可提升高頻電力自高頻電源13施加至ICP線圈9時所產生之電磁場之對稱性，因此可進一步地減少起因於樑部7c之存在所造成之施加損失。

如前所述，介電板8係由氧化釔所構成，舉例言之，於深且高速地蝕刻Si基板時，為了增加自由基，必須提高腔室3內之壓力，此時，由於電漿之生成模式增加電容耦合性會增大對介電板之濺鍍，因此，若介電板為石英製，則介電板之磨損顯著，且必須於較短時間內交換介電板。相對於此，藉由將介電板8作成氧化釔製，則特別是在電容耦合性增大之高壓條件下亦可大幅地減少介電板之磨損，具體而言，於電容耦合性增大之高壓條件下，氧化釔製介電板8之磨損為石英製介電板之磨損的1/100。

替代方案係介電板8亦可由氮化鋁(AlN)或石英所構成。一般而言，氧化釔對熱衝擊之耐性低，且材料內部較大之溫度梯度會成為破裂之原因，相對於此，雖然氮化鋁於電漿之生成模式為電容耦合性支配之條件下之耐磨損性不如氧化釔，然而，對熱衝擊之耐性卻高於氧化釔，因此，採用氮化鋁作為介電板8時，可有效地防止起因於介電板8內部之溫度梯度所造成之破裂。又，雖然石英於電漿之生成模式為電容耦合性支配之條件下之耐磨損性大幅劣於氧化釔或氮化鋁，然而，對熱衝擊性之耐性卻高於氧化釔或氮化鋁。又，由石英所構成之介電板於產生破裂時對程序之影響會小於氧化釔或氧化鋁。

其次，詳細說明用以將處理氣體導入腔室3內之構造。

參照第1、2及6圖，樑狀分隔件7之外周部7a係於面對中央部7b之內側側壁7m形成複數個(於本實施形態中為六個)氣體導入口(外周部氣體導入口)31。六個氣體導入口31係於以平面視之時配置成等角度間隔，且分別朝各窗部26開口，又，各氣體導入口31係以處理氣體朝斜下方延伸，即，通過窗部26朝藉由基板感受器14所保持之基板2之表面中央附近噴出來設定其方向及形狀。樑狀分隔件7之外周部7a之上面7g係於比O環24更內側形成環狀氣體流路溝7i，又，該氣體流路溝7i之上部開口係藉由介電板8之下面8a來封閉，於氣體流路溝7i內則形成密閉之環狀氣體流路32。參照第6圖，各氣體導入口31係與該環狀氣體流路32連通，又，參照第1及2圖，設置有一端與環狀氣體流路32連通且另一端與處理氣體供給源19連接之導入流路33，故，自處理氣體供給源19供給之處理氣體會通過導入流路33及環狀氣體流路32自氣體導入口31朝腔室3內噴出。如前所述，由於氣體導入口31係形成於樑狀分隔件7之外周部7a且朝斜下方噴出處理氣體，因此，自氣體導入口31噴出之處理氣體會自保持於基板感受器14上之基板2之外周部分朝向中央部分(參照第10及11圖)。

參照第1、2及7圖，於樑狀分隔件7之中央部7b形成收納凹部7j，又，於該收納凹部7j內收納有形成氣體導入口(中央部氣體導入口)34且可交換之導入口板材(中央部導入口構件)36A。於樑狀分隔件7之中央部7b係形成一端透過氣體分配室41與各第2氣體導入口34連通之入口氣體流路37。如第2圖中最能清楚顯示，氣體流路38係自樑狀分隔件7之外周部7a之側壁外周面通過六個樑部7c中之一個(第2圖中朝「九點鐘」方向延伸之樑部7c)的內部到達至中央部7b。又，該氣體流路38外周部7a側之端部封閉，然而，於第2圖中以符號A所表示之部位貫通氣體流路溝7i，且環狀氣體流路32內之處理氣體係自該部位流入氣體流路38內。又，前述入口氣體流路37之另一端係與氣體流路38連通。

參照第7及8圖，導入口板材36A係於外周緣附近具有貫通厚度方向之貫通孔(於本實施形態中為四個)36a，藉由將貫通該貫通孔36a之螺絲39扭進形成於收納凹部7j之底壁之螺紋孔，可將導入口板材36A固定於收納凹部7j內。又，於導入口板材36A之上面36b之中央部形成凹部36d，藉由該凹部36d與收納凹部7j之底壁，形成與入口氣體流路37連通之氣體分配室41。氣體導入口34係自凹部36d之底壁朝垂直方向延伸，且貫通至導入口板材36A之下面36e。第8圖所示之導入口板材36A係於凹部36d之中央配置一個氣體導入口34，且自該中央之氣體導入口34以等角度間隔呈放射狀設置四列分別由五個氣體導入口34所構成之列。又，第8圖之導入口板材36A係將所有氣體導入口34之孔徑設定為相同，再者，於導入口板材36A之上面36b形成圍繞凹部36d之環狀溝36f，且藉由收納於該環狀溝36f之O環42，確保氣體分配室41內之密閉性。自處理氣體供給源19供給之處理氣體係經由導入流路33、環狀氣體流路32、氣體流路38、入口氣體流路37及氣體分配室41自導入口板材36A之氣體導入口34朝腔室3內噴射。由於氣體導入口34係設置於安裝在樑狀分隔件7之中央部7b之導入口板材36A且向下噴出處理氣體，因此，自第2氣體導入口34噴出之處理氣體會朝向保持於基板感受器14上之基板2之中央部分(參照第10及11圖)。

第9A及9B圖係顯示交換用之導入口板材36B、36C之例子。於第9A圖之導入口板材36B中，氣體導入口34之數量及配置係與第8圖之導入口板材36A相同，然而，氣體導入口34之孔徑則設定為比第8圖之導入口板材36A大。於第9B圖之導入口板材36C中，氣體導入口34之孔徑係與第8圖之導入口板材36A相同，然而，氣體導入口34之數量及配置則與第8圖之導入口板材36A不同。詳而言之，於凹部36d之中央配置一個氣體導入口34，且自該中央之氣體導入口34呈放射狀設置八列分別由五個氣體導入口34所構成之列。設置於導入口板材之氣體導入口34之形狀、尺寸、配置及個數並不限於第8至9B圖所示者，可適當地加以設定。

藉由交換導入口板材36A至36C，可輕易地調整自氣體導入口34噴出之處理氣體，即，自基板2之中央部分正上方朝垂直方向向下朝基板2之中央部分之處理氣體的流量，因此，藉由依照程序條件、基板2之尺寸等來交換導入口板材36A至36C，可調整自氣體導入口31與氣體導入口34噴出之處理氣體之流量的比率，藉此，可輕易地使包含基板2周邊之基板2上全領域之氣體流量均一化。舉例言之，如第10圖所示，若於樑狀分隔件7之中央部7b安裝第8圖之導入口板材36A，則相對於自外周之氣體導入口31噴出之處理氣體之流量，自中央之氣體導入口34噴出之處理氣體之流量會不足，且會有自氣體導入口31噴出之處理氣體滯留於基板2之中央部分之傾向，此時，如第10圖中以符號43A所示，基板2之中央部分之蝕刻率會高於周邊部分之蝕刻率，且無法進行均一之蝕刻處理。相對於此，如第11圖所示，若將第9A圖之導入口板材36B(氣體導入口34之孔徑大於第8圖之導入口板材36A)或第9B圖之導入口板材36C(氣體導入口34之個數比第8圖之導入口板材36A多)安裝於樑狀分隔件7之中央部7b，則自第2氣體導入口34噴出之處理氣體之流量會增加，此時，自外周之氣體導入口31噴出之處理氣體係與自中央之氣體導入口34噴出之處理氣體流合流，且沿著基板2之表面流向外周部分而不會滯留於基板2之中央部分，因此，如第11圖中以符號43B所示，於基板2之中央部分與周邊部分蝕刻率之誤差會大幅地減少，且構成均一之蝕刻處理。另，如後所詳述，亦可藉由變更設置於樑狀分隔件7之外周部7a之氣體導入口31之形狀、尺寸、配置、個數等，來變更自氣體導入口31與氣體導入口34噴出之處理氣體之流量的比率，藉此，可使蝕刻處理均一化。

(第2實施形態)

第12圖係顯示本發明之第2實施形態。第12圖僅圖示樑狀分隔件7，然而，第2實施形態之乾式蝕刻裝置1之全體結構係與第1實施形態(參照第1圖)相同。

於樑狀分隔件7之外周部7a形成環狀氣體流路32與氣體導入口31，且環狀氣體流路32透過導入流路33與處理氣體供給源19連接。又，第12圖中雖未圖示，然而，於樑狀分隔件7之中央部7b係安裝具有氣體導入口34之導入口板材36A(參照第1及8圖)，該等方面係與第1實施形態相同。

本實施形態係設置用以冷卻樑狀分隔件7與介電板8之冷卻機構51，又，該冷卻機構51包含有：冷媒流路52，係設置於樑狀分隔件7之外周部7a與樑部7c者；及冷媒循環裝置53，係供給業經調溫之冷媒者。冷媒流路52之入口52a與出口52b係與冷媒循環裝置53連接，且自冷媒循環裝置53供給之冷媒係於冷媒流路52中循環，藉此，可冷卻樑狀分隔件7。又，由於介電板8係配置於樑狀分隔件7上，因此，藉由使樑狀分隔件7冷卻，則亦可冷卻介電板8。藉由利用該冷卻機構51來冷卻樑狀分隔件7與介電板8，則即使長時間持續於ICP線圈9(參照第1圖)施加高頻電力而產生電漿之狀態，亦可確實地防止起因於樑狀分隔件7及介電板8之溫度上升所造成之程序特性之變動或堆積物之附著或堆積物之剝離。

第2實施形態之其他構造及作用係與第1實施形態相同。

(第3實施形態)

第13及14圖係顯示本發明之第3實施形態，該第3實施形態之乾式蝕刻裝置1之全體結構係與第1實施形態(參照第1圖)相同。

於本實施形態中，介電板8係由石英所構成。又，於介電板8之下面8a側中透過樑狀分隔件7之窗部26朝腔室3之處理室內露出之部位安裝有由氧化釔所構成之極薄罩體61。由於樑狀分隔件7設置有六個窗部26(合併參照第2圖)，因此，罩體61係對應於該窗部26安裝有六個片塊狀之罩體61。介電板8之下面8a係於與窗部26對應之位置(六處)形成凹部8b，且於該等凹部8b內分別收納有罩體61。各罩體61之下面係與介電板8之下面8a齊平，又，各罩體61之外周緣附近係夾入樑狀分隔件7與介電板8間。

藉由於窗部26配置由氧化釔所構成之罩體61，則特別是在電容耦合性增大之高壓條件下亦可大幅地減少由石英所構成之介電板8之磨損。又，由於由氧化釔所構成之罩體61僅設置於自窗部26露出之部位而不是介電板8之下面8a側全體，因此可縮小設定各罩體61之面積。由於氧化釔材剛性低，因此大面積且薄壁之氧化釔材強度低，然而，由於各罩體61為小面積之片塊狀，因此可確保充分之強度並且薄壁化，具體而言，罩體61之厚度可設定為1mm至5mm，詳而言之為2mm。又，由於罩體61為小面積且薄壁，因此於電漿處理中亦可維持均一之溫度，故可防止起因於溫度梯度所造成之破裂。再者，相較於將介電板8本身作成氧化釔製時或藉由氧化釔材來覆蓋介電板8之下面8a全體時，由於僅於介電板8自窗部26露出之部位，即，僅於因暴露於電漿中而必須加以保護之部分設置氧化釔製之罩體61，因此可大幅地減少氧化釔之使用量及成本。

於第13圖之構造中，罩體61之下面係與介電板8之下面8a齊平，然而，只要是可減少起因於暴露在電漿中所造成之介電板8之磨損，則罩體61相對於介電板8之安裝及配置位置並無特殊之限制，舉例言之，如第15圖所示，亦可於設置在樑狀分隔件7側之凹部7n設置罩體61之外周緣之下面側，藉此，使罩體61之上面與介電板8之下面8a齊平，又，亦可相對於介電板8將罩體61安裝為罩體61之下面與上面兩者未與介電板8之下面8a齊平，再者，亦可將罩體61配置為於罩體61與介電板8之下面8a間存在有間隙。

第3實施形態之其他構造及作用係與第1實施形態相同。另，第2實施形態之冷卻機構51(參照第12圖)亦可適用於第3實施形態，藉由設置冷卻機構51，可將罩體61之溫度維持為大致一定，因此可更確實地防止起因於溫度梯度所造成之罩體61之破裂。

亦可將第3實施形態中為氧化釔之罩體61(參照第13至15圖)作成單晶藍寶石。由於單晶藍寶石對熱衝擊比氧化釔強，因此，即使於賦予更大之溫度梯度之環境中，亦可確實地防止罩體61之破裂。於單晶藍寶石製時，在罩體61相對於介電板8之安裝及配置位置亦無特殊之限制上係與第3實施形態相同。另，亦可藉由包含氧化鋁之礬土(Al₂ O₃ )來形成罩體61，以取代單晶藍寶石或氧化釔。

(第4實施形態)

有關第16圖所示之本發明第4實施形態之乾式蝕刻裝置1係於形成在樑狀分隔件7之外周部7a之環狀氣體流路32內具有分隔環71。如前所述，環狀氣體流路32係藉由形成於比外周部7a之上面7g之O環24更內側之環狀氣體流路溝7i來形成。又，環狀氣體流路32包含有：底壁32a；及自該底壁32a朝垂直方向向上延伸之內周壁32b與外周壁32c。氣體導入口31之基端側係朝內周壁32b開口，又，與處理氣體供給源19連接之導入流路33則朝外周壁32c開口。再者，於環狀氣體流路32之上端側形成擴展流路寬度之收納部32d，且於該收納部32d內收納O環73。O環73係與介電板8之下面8a密接，藉此，可密閉環狀氣體流路32內。

合併參照第17圖，分隔環71包含有：平坦之圓環狀基部71a；及自該基部71a向上延伸之分隔壁71b。基部71a之直徑與寬度係與環狀氣體流路32a大致一致，且基部71a係於下面載置於底壁32a且內周緣與外周緣分別抵接於內周壁32b與外周壁32c之狀態下收納於環狀氣體流路32a內。分隔壁71b係自基部71a之寬度方向之大致中央朝垂直方向向上突出，又，分隔壁71b係下端與基部71a連接，另一方面，上端則與O環之下側密接。

藉由分隔環71之分隔壁71b，環狀氣體流路32內會分隔為內周壁32a側(氣體吐出口31側)之吐出空間72A及外周壁32c側(處理氣體供給源19側)之供給空間72B，詳而言之，於比分隔壁71b更內側形成環狀之吐出空間72A，且於比分隔壁71b更外側形成環狀之供給空間72B。於分隔壁71b係間隔地設置複數貫通厚度方向之連通孔71c，又，僅透過該等連通孔71c，吐出空間72A與供給空間72B可相互地連通。

透過導入流路33自處理氣體供給源19供給至環狀氣體流路32之處理氣體首先會進入供給空間72B內。處理氣體係於供給空間72B內呈環狀擴散，並通過複數連通孔71c進入吐出空間72A內，又，處理氣體於吐出空間72A內進一步地擴散，並自氣體導入口31朝腔室3內噴出。依此，由於使處理氣體預先於環狀供給空間72B內擴散後供給至氣體導入口31側之吐出空間72A，因此，自一個或複數個特定之氣體導入口31噴出之氣體流量不會大於剩下之氣體導入口31，換言之，藉由分隔環71之分隔壁71b之整流作用，可使自複數氣體導入口31噴出之處理氣體之流量均一化。

第4實施形態之其他構造及作用係與第1實施形態相同。

(第5實施形態)

有關第18圖所示之本發明第5實施形態之乾式蝕刻裝置1係具有複數個安裝於樑狀分隔件7之外周部7a且可交換之導入口切片(外周側導入口構件)74，且於各導入口切片74設置一個氣體導入口31。

於樑狀分隔件7之外周部7a係設置複數個自環狀氣體流路32之內周壁32b至內側側壁7m之朝向斜下方延伸且截面圓形之安裝孔75，又，導入口切片74係安裝於各安裝孔75且可拆裝。安裝孔75自環狀氣體流路32側起依序地包含有：與環狀氣體流路32連通之入口部75a；內螺紋部75b；及朝腔室3內開放之出口部75c。內螺紋部75b係直徑大於入口部75a，且藉由內螺紋部75b與入口部75a之連接部分之段差，形成座部75d。又，出口部75c係直徑大於內螺紋部75b，且藉由出口部75c與內螺紋部75b之連接部分之段差，形成座部75e。

合併參照第19圖，導入口切片74包含有：外螺紋部74a；及一體地設置於該外螺紋部74a之前端之頭部74b。頭部74b係直徑大於外螺紋部74a，且於外螺紋部74a之基端面形成凹部74c。又，氣體導入口31係設置為自該凹部74c之底壁貫通至頭部74b之前端面，且氣體導入口31係沿著導入口切片74之中心軸延伸。又，導入口切片74之外螺紋部74a係扭進安裝孔75之內螺紋部75b，藉此，導入口切片74可相對於樑狀分隔件7之外周部7a固定。導入口切片74之頭部74b係收納於安裝孔75之出口部75c，又，外螺紋部74a之基端面係配置於座部75d上，頭部74b之基端面則配置於座部75e上。

自環狀氣體流路32至腔室3之內部係形成由安裝孔75之入口部75a、導入口切片74之凹部74c及氣體導入口31所構成之路徑，處理氣體係通過該路徑自氣體導入口31朝腔室3內噴出。

若準備複數種氣體導入口31之孔徑或方向不同之導入口切片74，則可藉由交換導入口切片74來變更氣體導入口31之孔徑或方向。若處理氣體供給源19之供給壓相同，一般而言，當氣體導入口31之孔徑越大，則所導入之處理氣體之流速會越慢，孔徑越小則流速越快，因此，依照程序條件、基板2之尺寸等條件，交換成具有不同之氣體導入口31之導入口切片74，藉此，可輕易地使基板2上之氣體流量均一化。

第20及21圖係顯示導入口切片之替代方案。於該替代方案中，在樑狀分隔件7之該外周部7a設置複數個自環狀氣體流路32之內周壁32b至內側側壁7m之朝水平方向延伸且截面圓形之安裝孔76。安裝孔76自環狀氣體流路32側起依序地包含有：與環狀氣體流路32連通之入口部76a；直徑大於入口部76a之中間部76b；及直徑大於中間部76b之出口部76c。又，於入口部76a與中間部76b之連接部分及中間部76b與出口部76c之連接部分係分別形成座部76d、76e。

導入口切片77包含有：軸部77a；及設置於軸部77a之前端之頭部77b。頭部77b係直徑大於軸部77a，且於軸部77a之基端面形成凹部77c。又，氣體導入口31係形成為自該凹部77c之底壁貫通至頭部77b之前端面，又，與第19圖之導入口切片74不同，氣體導入口31係形成為相對於導入口切片77之中心軸傾斜。於導入口切片77之頭部77b設置二個貫通孔77d，又，導入口切片77係插入安裝孔76，且軸部77a收納於中間部76b，頭部77b則收納於出口部76c。又，軸部77a之基端下面係配置於座部76d上，頭部77b之基端面則配置於座部76e上。

藉由將二根貫通頭部77b之貫通孔77d之螺絲78扭進形成於樑狀分隔件7外周部7a之內側側壁7m之螺紋孔，可相對於樑狀分隔件7之外周部7a固定導入口切片77。又，藉由該等螺絲78，可固定導入口切片77環繞其本身之中心線之旋轉角度位置，即，氣體導入口31之方向。自環狀氣體流路32至腔室3之內部係形成由安裝孔76之入口部76a、導入口切片77之凹部77c及氣體導入口31所構成之路徑，處理氣體係通過該路徑自氣體導入口31朝腔室3內噴出。若準備複數種氣體導入口31之孔徑或方向不同之導入口切片77，則藉由交換導入口切片77，而可依照程序條件、基板2之尺寸等條件輕易地調整自氣體導入口31噴出之處理氣體之方向或流量，且可使基板2上之氣體流量均一化。

第5實施形態之其他構造及作用係與第1實施形態相同。

(第6實施形態)

有關第22及23圖所示之本發明第6實施形態之乾式蝕刻裝置1係不僅於樑狀分隔件7之外周部7a與中央部7b具有氣體導入口31、34，且亦於樑狀分隔件7之樑部7c具有氣體導入口(樑部氣體導入口)81。

如第23圖中最能清楚顯示，於樑狀分隔件7係形成三條氣體流路82，該氣體流路82係自一個樑部7c之外周側端部呈直線狀延伸且通過中央部7b延伸至相對之樑部7c之外周側端部。於該等氣體流路82中，在第23圖中朝「九點鐘」方向延伸之氣體流路82係於第23圖中以符號A’所表示之部位貫通氣體流路溝7i(環狀氣體流路32)，又，三條氣體流路82係於樑狀分隔件7之中央部7b相互地交叉、連通。

於各樑部7c之下面側設置複數個朝垂直方向向下之氣體導入口81，又，於樑狀分隔件7之中央部7b之下面側亦設置複數個朝垂直方向向下之氣體導入口34。該等氣體導入口34、81係基端(上端)側與氣體流路82連通，前端(下端側)則朝腔室3之內部開放。

自處理氣體供給源19供給之處理氣體係通過導入流路33及環狀氣體流路32自樑狀分隔件7之外周部7a之氣體導入口31朝腔室3內噴出。又，處理氣體係自環狀氣體流路32流入氣體流路82，且亦自樑狀分隔件7之樑部7c之氣體導入口81與中央部7b之氣體導入口34朝腔室3內噴出。由於本實施形態之乾式蝕刻裝置1係使處理氣體自樑狀分隔件7之外周部7a、中央部7b及樑部7c之全部噴出，因此可更輕易地使包含基板2周邊之基板2上全領域之氣體流量均一化。

使氣體自沿著樑部7c均一地配置之氣體導入口噴出時，於基板2上方之平均單位面積之氣體導入口個數在基板2之周邊會少於基板2之中央，因此，相較於基板2上之其他領域，基板2之周邊會有處理氣體之氣體流量容易不足之傾向，相對於此，本實施形態係於第23及24圖中以一點鏈線83所示之對應於基板2周邊之領域附近將設置於樑部7c之平均單位面積之氣體導入口81之個數設定為比其他領域多，藉此，可確保於基板2之周邊所必須之處理氣體之氣體流量。

第6實施形態之其他構造及作用係與第1實施形態相同。又，亦可將氣體導入口31、34、81設置於如第5實施形態中所說明之可交換之導入口切片。

(第7實施形態)

於第25圖所示之本發明之第7實施形態中，樑狀分隔件7係具有中央部7b與樑部7c之氣體導入口34、81，然而並未具有外周部7a之氣體導入口31(例如參照第1圖)。

依照程序條件、基板2之尺寸等條件，亦可如本實施形態般僅自樑狀分隔件7之中央部7b與樑部7c將處理氣體朝腔室3內噴出而使基板2上之氣體流量均一化。第7實施形態之其他構造及作用係與第1實施形態相同。又，亦可將氣體導入口34、81設置於如第5實施形態中所說明之可交換之導入口切片。

(第8實施形態)

於第26圖所示之本發明之第8實施形態中，樑狀分隔件7係具有外周部7a之氣體導入口31，然而並未具有中央部7b之氣體導入口34(例如參照第1圖)與樑部7c之氣體導入口81(例如參照第22圖)。

依照程序條件、基板2之尺寸等條件，亦可如本實施形態般僅自樑狀分隔件7之外周部7a將處理氣體朝腔室3內噴出而使基板2上之氣體流量均一化。第8實施形態之其他構造及作用係與第1實施形態相同。又，亦可將氣體導入口31設置於如第5實施形態中所說明之可交換之導入口切片。

有關第1至8實施形態可進行各種變形，舉例言之，亦可使處理氣體供給源19於三種設置在樑狀分隔件7之氣體導入口，即，外周部7a之氣體導入口31、中央部7b之氣體導入口34及樑部7c之氣體導入口81各不相同。

(第9實施形態)

除了以後所說明之方面外，第27及28圖所示之本發明第9實施形態之乾式蝕刻裝置1係具有與第1實施形態之乾式蝕刻裝置1(第1至11圖)相同之結構及機能，因此，於第27及28圖中與第1實施形態相同之要素係附上相同符號並省略詳細之說明。又，於以下說明中合併參照第3、4A、6至8圖。

如第27圖所示，自樑狀分隔件7之外周部7a之外側側壁通過一個樑部7c之內部到達至中央部7b之氣體流路38與設置於樑狀分隔件7之外周部7a之環狀氣體流路32並未連通，因此，於氣體流路38流動之氣體(後述蝕刻氣體)及於環狀氣體流路32流動之氣體(後述載氣)並未混合。

環狀氣體流路32係透過導入流路33與載氣供給源20連接。自載氣供給源20供給之載氣係通過導入流路33及環狀氣體流路32自氣體導入口(第1氣體導入口)31朝腔室3內噴出。如前所述，由於第1氣體導入口31係形成於樑狀分隔件7之外周部7a且朝斜下方噴出氣體，因此，自氣體導入口31噴出之載氣會於真空中擴散，並自保持於基板感受器14上之基板2之外周部分朝向中央部分。

另一方面，氣體流路38係一端(外周部7a側之端部)與蝕刻氣體供給源19’連接，另一端則與入口氣體流路37連通。自蝕刻氣體供給源19’供給之蝕刻氣體係經由氣體流路38、入口氣體流路37及氣體分配室41自導入口板材36A之氣體導入口(第2氣體導入口)34朝腔室3內噴射。由於氣體導入口34係設置於安裝在樑狀分隔件7之中央部7b之導入口板材36A且向下噴出蝕刻氣體，因此，自氣體導入口34噴出之蝕刻氣體會於真空中擴散，並朝向保持於基板感受器14上之基板2之中央部分。

若自高頻電源13將高頻電力施加ICP線圈9，則如第27圖中以符號40模式顯示，於樑狀分隔件7之窗部26會形成強磁場(強交流電場)。由於載氣係自形成於樑狀分隔件7之外周部7a之氣體導入口31朝斜下方噴出，因此會通過該強磁場40，結果，載氣可充分地解離或離子化，藉由載氣之解離或離子化，於腔室3內會產生、維持電漿。相對於此，由於蝕刻氣體係自形成於樑狀分隔件7之中央部7b之第2氣體導入口34朝基板2之中央部分向下噴出，因此不會通過形成於窗部26之強磁場40，故，蝕刻氣體不會過度解離或離子化。藉由電漿中之解離所產生之自由基會沿著氣體流擴散至基板2，相對於此，離子則會因自高頻電源16施加於基板感受器14所生成之負偏電壓而加速並與基板2碰撞。又，藉由自由基與離子之作用，可蝕刻基板2之表面，即，於本實施形態中，由於可使載氣充分地解離及離子化，蝕刻氣體則可抑制過度之解離及離子化，因此可格外地提升蝕刻率、選擇比、蝕刻形狀等控制性，且可實現良好之蝕刻處理。換言之，可依照氣體之種類，即，分別針對蝕刻氣體與載氣個別地控制自由基與離子之比，藉此，可實現良好之蝕刻處理。

又，本實施形態之乾式蝕刻裝置1在第1及第2氣體導入口31、34皆設置於樑狀分隔件7方面、無須於介電板8設置氣體導入口或氣體流路方面為較簡易之結構。

(第10實施形態)

依照基板2之蝕刻處理時之掩模開口率或蝕刻形狀之深寬比之不同，會有蝕刻率於基板2之一部分局部降低之情形，詳而言之，於掩模開口率大(例如10%以上)時、為高深寬比(例如5以上)等時，在蝕刻反應時會產生較多之反應生成物。又，含有反應生成物之氣體容易滯留於基板2之中央，且會有反應生成物再附著於基板2之圖案上之傾向。該反應生成物之再附著會引起蝕刻率之局部降低，且會有產生於面內之不均一處理之情形，此時，相較於前述防止蝕刻氣體之過度解離或離子化，必須更重視蝕刻處理之面內均一化。第10實施形態係由前述觀點所構成之乾式蝕刻裝置1。

於有關第29圖所示之本發明第10實施形態之乾式蝕刻裝置1中，與第9實施形態相反，蝕刻氣體供給源19’係與導入流路33連接，載氣供給源20則與氣體流路38連接，因此，自蝕刻氣體供給源19’供給之蝕刻氣體係通過導入流路33及環狀氣體流路32自氣體導入口(第1氣體導入口)31朝腔室3內向斜下方噴出，並自保持於基板感受器14上之基板2之外周部分朝向中央部分。又，自載氣供給源20供給之載氣係經由氣體流路38、入口氣體流路37及氣體分配室41自導入口板材36A之氣體導入口(第2氣體導入口)34朝腔室3內向下噴射，並朝向保持於基板感受器14上之基板2之中央部分。

於本實施形態中，藉由使蝕刻氣體自形成於樑狀分隔件7之外周部7a之第1氣體導入口31朝斜下方噴出，可生成高密度之自由基及離子，且藉由使載氣自第2氣體導入口34噴出，可促進於基板2中央之蝕刻氣體及反應生成物之排氣並使流量分布均一化，結果，可於基板2全體施行蝕刻率等不會不均之均一之蝕刻處理而不會增加或減少有助於蝕刻率、蝕刻形狀等蝕刻特性之處理氣體之流量。另，在此，所謂不會增加或減少處理氣體之流量當然並非亦排除於對蝕刻特性無不良影響下增加或減少處理氣體流量之意思。

前述第9及第10實施形態係使蝕刻氣體自第1及第2氣體導入口31、34中之任一者噴出，且使載氣自另一者噴出，然而，亦可藉由蝕刻氣體供給源19’使蝕刻氣體自第1及第2氣體導入口31、34兩者噴出，又，不論蝕刻氣體係自第1及第2氣體導入口31、34中之任一者噴出或自兩者噴出，亦可藉由載氣供給源20使載氣自第1及第2氣體導入口31、34中之一者或兩者噴出。

如前所述，於掩模開口率大(例如10%以上)時、為高深寬比(例如5以上)等時，含有於蝕刻反應時所生成之反應生成物之氣體會滯留於基板2之中央，且會有反應生成物再附著於基板2中央之圖案上之傾向，因此，於基板2之中央蝕刻率會局部降低。又，於掩模開口率更大時(例如30%)，會生成更多量之反應生成物且有再附著於基板2之周邊部之圖案內之傾向，因此，於基板2之周邊部蝕刻率會局部降低。

然而，藉由以適當之流量使載氣自第1及第2氣體導入口31、34中之任一者或兩者噴出，可改善於基板2上之氣體滯留，藉此，可解決蝕刻率之局部降低，並使對基板2之蝕刻處理均一化，此時，無須增加或減少有助於蝕刻率、蝕刻形狀等蝕刻特性之蝕刻氣體之流量，換言之，藉由以適當之流量使載氣自第1及第2氣體導入口31、34之至少一者噴出，可使對基板2之蝕刻處理均一化而不會變更極有助於蝕刻特性之處理氣體之流量。在此，所謂不會增加或減少處理氣體之流量當然並非亦排除於對蝕刻特性無不良影響下增加或減少處理氣體流量之意思。

本發明係以ICP型之乾式蝕刻處理裝置為例來進行說明，然而，電漿CVD裝置等其他電漿處理裝置亦可適用本發明。

本發明係參照附圖充分揭示相關之較佳實施形態，然而，對於熟習該技術者而言，各種變形或修正是清楚明白的，應理解此種變形或修正只要未脫離依據所附申請專利範圍之本發明之範圍者即應包含於其中。

參照2005年11月2日所申請之日本專利申請2005－319575號、2005年11月15日所申請之日本專利申請2005－329756號及2006年10月6日所申請之日本專利申請2006－275409號之說明書、圖式及申請專利範圍之揭示內容全體並納入本說明書中。

1．．．乾式蝕刻裝置

2．．．基板

3．．．腔室(真空容器)

4．．．腔室本體

6．．．蓋體

7．．．樑狀分隔件(樑狀結構物)

7a．．．外周部

7b．．．中央部

7c．．．樑部

7d,8a,36e．．．下面

7e,7f,7k．．．溝

7g,36b．．．上面

7h,7n,8b,36d,74c,77c．．．凹部

7i．．．氣體流路溝

7j．．．收納凹部

7m．．．內側側壁

8．．．介電板

9．．．ICP線圈

11．．．導電體

12．．．匹配電路

13,16．．．高頻電源

14．．．基板感受器

17．．．冷媒循環裝置

18．．．傳熱氣體循環裝置

19．．．處理氣體供給源

19’．．．蝕刻氣體供給源

20．．．載氣供給源

21．．．控制器

22,23,27,42,73,79．．．O環

24．．．O環(第1彈性構件)

25．．．彈性構件(第2彈性構件)

26．．．窗部

28．．．彈性構件

28a．．．環狀部分

28b．．．帶狀部分(第3彈性構件)

28c．．．藉由以中央部連結帶狀部分所形成之部分

31．．．第1氣體導入口(外周部氣體導入口)

32．．．環狀氣體流路

32a．．．底壁

32b．．．內周壁

32c．．．外周壁

32d．．．收納部

33．．．導入流路

34．．．第2氣體導入口(中央部氣體導入口)

36A．．．導入口板材(中央部導入口構件)

36a,77d．．．貫通孔

36B,36C．．．導入口板材

36f．．．環狀溝

37．．．入口氣體流路

38,82．．．氣體流路

39,78．．．螺絲

40．．．強磁場

41．．．氣體分配室

51．．．冷卻機構

52．．．冷媒流路

52a．．．入口

52b．．．出口

53．．．冷媒循環裝置

61．．．罩體

71．．．分隔環

71a．．．基部

71b．．．分隔壁

71c．．．連通孔

72A．．．吐出空間

72B．．．供給空間

74．．．導入口切片(外周側導入口構件)

74a．．．外螺紋部

74b,77b．．．頭部

75,76．．．安裝孔

75a,76a．．．入口部

75b．．．內螺紋部

75c,76c．．．出口部

75d,75e,76d,76e．．．座部

76b．．．中間部

77．．．導入口切片

77a．．．軸部

81．．．氣體導入口(樑部氣體導入口)