TWI813699B - 噴氣頭及電漿處理裝置 - Google Patents

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Abstract

提供一種對於處理氣體所造成的腐蝕及電漿之耐久性更優良的噴氣頭及電漿處理裝置。 在對基板施以電漿處理之電漿處理裝置中，對腔室內供給處理氣體的噴氣頭，具備：本體部，具有吐出處理氣體的複數個氣體吐出孔；及氣體擴散空間，設於本體部內，供處理氣體導入，和複數個氣體吐出孔連通；本體部具有：由金屬所成之基材；及複數個襯套(sleeve)，嵌入至基材，規範複數個氣體吐出孔；及第1熱噴塗皮膜，在基材的和氣體擴散空間接觸之面，將對於處理氣體具有耐蝕性之材料予以熱噴塗而形成，且含浸有含浸材；及第2熱噴塗皮膜，在基材的和前述腔室的電漿生成空間接觸之面，將對於處理氣體的電漿具有耐電漿性之材料予以熱噴塗而形成，且含浸有含浸材。

Description

噴氣頭及電漿處理裝置
本揭示有關噴氣頭(shower head)及電漿處理裝置。
平面顯示器(FPD)的製造過程中，會對形成於被處理體亦即玻璃基板之規定的膜施以電漿蝕刻等電漿處理來施以微細加工，藉此形成電極或配線等。
進行這樣的電漿處理之電漿處理裝置中，是在將基板配置於腔室內配置的載置台上之狀態下，從配置於載置台的上方之噴氣頭使處理氣體吐出至腔室內，而在腔室內生成電漿。
噴氣頭，由鋁等金屬形成，且曝露於處理氣體或電漿，因此提出了各種抑制對於噴氣頭的腐蝕之技術。
例如，專利文獻1中提出一種技術，係在設於噴氣頭的基材之氣體吐出孔的出口側形成凹部，在該凹部固定圓筒狀的襯套(sleeve)，且以覆蓋基材的電漿生成空間側的表面之方式形成耐電漿皮膜。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1] 日本特開2017-22356號公報
[發明所欲解決之問題]
本揭示，提供一種對於處理氣體所造成的腐蝕及電漿之耐久性更優良的噴氣頭及電漿處理裝置。 [解決問題之技術手段]
本揭示的一實施形態之噴氣頭，係在對基板施以電漿處理的電漿處理裝置中，對供基板配置，供電漿生成之腔室內供給用來生成電漿的處理氣體之噴氣頭，具備：本體部，具有吐出處理氣體的複數個氣體吐出孔；及氣體擴散空間，設於前述本體部內，供處理氣體導入，和前述複數個氣體吐出孔連通；前述本體部具有：由金屬所成之基材；及複數個襯套，嵌入至前述基材，規範前述複數個氣體吐出孔；及第1熱噴塗皮膜，在前述基材的和前述氣體擴散空間接觸之面，將對於前述處理氣體具有耐蝕性之材料予以熱噴塗而形成，且含浸有含浸材；及第2熱噴塗皮膜，在前述基材的和前述腔室的電漿生成空間接觸之面，將對於前述處理氣體的電漿具有耐電漿性之材料予以熱噴塗而形成，且含浸有含浸材。 [發明之功效]
按照本揭示，將提供一種對於處理氣體所造成的腐蝕及電漿之耐久性更優良的噴氣頭及電漿處理裝置。
以下參照所附圖面說明實施形態。 圖1為一實施形態之電漿處理裝置示意截面圖。
圖1所示電漿處理裝置，構成為感應耦合電漿處理裝置，能夠合適地用於當在矩形基板例如FPD用玻璃基板上形成薄膜電晶體時之金屬膜的蝕刻。
此感應耦合電漿處理裝置，具有氣密的本體容器1，其由導電性材料，例如內壁面經陽極氧化處理的鋁所成之方筒形狀。此本體容器1係被組立而可分解，藉由接地線1a而被電性接地。
本體容器1，藉由和本體容器1絕緣而形成之矩形狀的噴氣頭2而被區隔成上下，上側成為劃定天線室之天線容器3，下側成為劃定處理室之腔室(處理容器)4。噴氣頭2作用成為金屬窗，構成腔室4的頂壁。作為金屬窗的噴氣頭2，主要由非磁性體而導電性的金屬例如鋁(或含鋁的合金)來構成。
在天線容器3的側壁3a與腔室4的側壁4a之間，設有朝本體容器1的內側突出之支撐架5、及支撐梁6。支撐架5及支撐梁6由導電性材料，理想是鋁等金屬來構成。噴氣頭2構成為透過絕緣構件7而被分割成複數個。又，被分割成複數個之噴氣頭2的分割部分，透過絕緣構件7而被支撐架5及支撐梁6支撐。支撐梁6，藉由複數根的吊架(未圖示)而成為被懸吊於本體容器1的天花板之狀態。
噴氣頭2的各分割部分，具有本體部50、及設於本體部50的內部之氣體擴散空間(緩衝區)51。本體部50，具有基底部52、及具有從氣體擴散空間51往腔室內吐出處理氣體的複數個氣體吐出孔54之氣體吐出部53。對於氣體擴散空間51，從處理氣體供給機構20透過氣體供給管21導入處理氣體。氣體擴散空間51連通至複數個氣體吐出孔54，從氣體擴散空間51透過複數個氣體吐出孔54吐出處理氣體。另，基底部52和氣體吐出部53可為一體亦可為不同個體。不同個體的情形下，氣體吐出部53構成為噴氣板。
在噴氣頭2上方的天線室3內，以面向噴氣頭2的和腔室4側相反側之面的方式配置有高頻天線13。高頻天線13由導電性材料例如銅等所成，藉由由絕緣構件所成之間隙材(未圖示)而和噴氣頭2相隔距離配置，在和矩形狀的噴氣頭2相對應之面內，例如形成為漩渦狀。此外，亦可形成為環狀，天線可為一根亦可為複數根。
對於高頻天線13，透過供電線16、匹配器17而連接有第1高頻電源18。又，電漿處理的期間，對高頻天線13透過從第1高頻電源18延伸之供電線16，例如供給13.56MHz的高頻電力。藉此，如後述般透過在作用成為金屬窗的噴氣頭2被誘發的迴路電流，而在腔室4內形成感應電場。然後，藉由此感應電場，在腔室4內的噴氣頭2正下方的電漿生成空間S，從噴氣頭2供給的處理氣體被電漿化，生成感應耦合電漿。也就是說，高頻天線13及第1高頻電源18作用成為電漿生成機構。
在腔室4內的底部，以夾著噴氣頭2而和高頻天線13相向之方式，透過絕緣體構件24而固定有載置台23，該載置台23用來載置矩形狀的FPD用玻璃基板(以下略記為基板)G作為被處理基板。載置台23，由導電性材料例如表面經陽極氧化處理的鋁所構成。被載置於載置台23的基板G，藉由靜電夾頭(未圖示)而被吸附保持。
在載置台23的上部周緣部設有絕緣性的屏蔽環25a，在載置台23的周面設有絕緣環25b。在載置台23，透過本體容器1的底壁、絕緣體構件24而插入有用來做基板G的搬出入之升降銷26。升降銷26，藉由設於本體容器1外之升降機構(未圖示)而做升降驅動以進行基板G的搬出入。
在本體容器1外，設有匹配器28及第2高頻電源29，對於載置台23藉由供電線28a而透過匹配器28連接有第2高頻電源29。此第2高頻電源29，於電漿處理中，將偏壓用的高頻電力例如頻率3.2MHz的高頻電力施加至載置台23。藉由由於此偏壓用的高頻電力而生成的自給偏壓(self-bias)，在腔室4內生成的電漿中的離子會有效地被引入基板G。
又，在載置台23內，為了控制基板G的溫度，設有由加熱器等加熱手段或冷媒流路等所成之溫度控制機構、及溫度感測器(皆未圖示)。對於該些機構或構件之配管或配線，皆通過設於本體容器1的底面及絕緣體構件24之開口部1b而被導出至本體容器1外。
在腔室4的側壁4a，設有用來將基板G搬出入之搬出入口27a及將其開閉之閘閥27。此外，在腔室4的底部，透過排氣管31連接包含真空泵浦等之排氣裝置30。藉由此排氣裝置30，腔室4內被排氣，於電漿處理中，腔室4內會被設定、維持在規定的真空環境(例如1.33Pa)。
在被載置於載置台23的基板G的背面側形成有冷卻空間(未圖示)，而設有用來供給He氣體作為一定壓力的熱傳遞用氣體之He氣體流路41。像這樣藉由對基板G的背面側供給熱傳遞用氣體，於真空下便能抑制基板G的電漿處理所造成之溫度上昇或溫度變化。
此感應耦合電漿處理裝置，更具有控制部100。控制部100，由電腦所成，具有控制電漿處理裝置的各構成部之CPU所成之主控制部、及輸入裝置、及輸出裝置、及顯示裝置、及記憶裝置。記憶裝置中，記憶有電漿處理裝置中執行的各種處理的參數，此外設置有用來控制電漿處理裝置中執行的處理之程式亦即處理配方(recipe)之記憶媒體。主控制部，叫出記憶媒體中記憶的規定的處理配方，基於該處理配方來控制以使電漿處理裝置執行規定的處理。
接下來，針對噴氣頭2進一步詳細說明。 感應耦合電漿，為在高頻天線流通高頻電流，藉此在其周圍產生磁場，而利用藉由該磁場而被誘發的感應電場來引起高頻放電，藉此生成之電漿。當使用一片金屬窗作為腔室4的頂壁的情形下，如果是在面內設置成朝周方向迴繞之高頻天線13，則渦電流及磁場不會到達金屬窗的背面側亦即腔室4側，因此不會生成電漿。因此，本實施形態中，將作用成為金屬窗的噴氣頭2做成為藉由絕緣構件7而分割成複數個之構造，以使藉由在高頻天線13流通的高頻電流而產生的磁場及渦電流會到達腔室4側。
圖2為噴氣頭2的本體部50的氣體吐出部53的一部分示意圖。本體部50，具有基材61、複數個襯套(sleeve)62、第1熱噴塗皮膜63、第2熱噴塗皮膜64。
基材61由非磁性的金屬例如鋁所成，視必要在側面藉由陽極氧化處理而設置陽極氧化皮膜61a。側面的陽極氧化皮膜61a，是對全面進行了陽極氧化處理後，將上下面的皮膜去除藉此形成。
複數個襯套62，由不鏽鋼、赫史特合金(Hastelloy)這樣的鎳基合金等耐蝕性金屬或陶瓷所成，被嵌入至基材61的和氣體吐出孔54相對應之部分。各襯套62，規範出氣體吐出孔54。
氣體吐出孔54，具有氣體擴散空間51側的大徑部54a、及電漿生成空間S側的小徑部54b。又，小徑部54b的下端成為面臨電漿生成空間S之開口部54c。將電漿生成空間S側做成小徑部54b的原因，在於防止電漿侵入氣體吐出孔54的深處。小徑部54b的直徑，例如設定為0.5～1mm。
第1熱噴塗皮膜63，是在基材61的和氣體擴散空間51接觸之面，將對於處理氣體具有耐蝕性之材料予以熱噴塗而形成，且含浸有含浸材。
第2熱噴塗皮膜64，是在基材61的和腔室4內的電漿生成空間S接觸之面，將對於處理氣體的電漿具有耐電漿性之材料予以熱噴塗而形成，且含浸有含浸材。
第1熱噴塗皮膜63，是由對於處理氣體具有耐蝕性之材料所形成，故保護基材61抵抗處理氣體之效果高。作為第1熱噴塗皮膜63的材料以陶瓷較佳。例如，當將Al的蝕刻處理中使用之60～200℃例如160℃高溫的Cl2 氣體訂為處理氣體的情形下，作為第1熱噴塗皮膜63，能夠合適地使用氧化鋁(Al2 O3 )熱噴塗皮膜。Al2 O3 熱噴塗皮膜，對於Cl2 氣體或反應生成物亦即HCl之耐蝕性高。此外，在第1熱噴塗皮膜63含浸有含浸材，藉此熱噴塗皮膜的氣孔會被封孔，能夠更有效地抑制Cl2 氣體或HCl所造成之腐蝕。當處理氣體為高溫的情形下，含浸材亦要求耐熱性高。第1熱噴塗皮膜63的厚度，較佳為80～200μm的範圍。
第2熱噴塗皮膜64由具有耐電漿性之材料所形成，故保護基材61抵抗電漿的效果高。作為第2熱噴塗皮膜64的材料亦以陶瓷較佳。作為第2熱噴塗皮膜64，更佳為耐電漿性高的氧化釔(Y2 O3 )熱噴塗皮膜或Y-Al-Si-O系混合熱噴塗皮膜(氧化釔、氧化鋁、及矽石(或氮化矽)的混合熱噴塗皮膜)等的含釔氧化物熱噴塗皮膜。它們即使在例如當將Al的蝕刻處理中使用之這類60～200℃例如160℃高溫的Cl2 氣體訂為處理氣體的情形下，仍能維持高度的耐電漿性。依使用之處理氣體而言，亦能合適地使用Al2 O3 熱噴塗皮膜。此外，在第2熱噴塗皮膜64含浸有含浸材，藉此熱噴塗皮膜中存在的氣孔會被封孔，能夠更提高耐電漿性，並且還能提高耐針孔(pinhole)腐蝕。當上述這樣的處理氣體為高溫的情形下，針對第2熱噴塗皮膜64中含浸的含浸材亦要求耐熱性高。
第2熱噴塗皮膜64，較佳是表面為耐電漿性高的準緻密熱噴塗皮膜。所謂準緻密熱噴塗皮膜，是指氣孔率比通常的熱噴塗皮膜還低之熱噴塗皮膜，相對於通常的皮膜的氣孔率為3～5%而言，為2～3%的氣孔率。藉由做準緻密熱噴塗，能夠更提高耐電漿性。具體而言，能夠使電漿所造成之刮削的耐性上昇數個%。此外，藉由組合熱噴塗皮膜的準緻密化與含浸材，能夠更加提高耐電漿性。
第2熱噴塗皮膜64的厚度，較佳為150～500 μm的範圍。此外，如圖3所示，第2熱噴塗皮膜64的含浸材的含浸部分64a，較佳為第2熱噴塗皮膜64的基材61側的一部分。藉由將含浸部分64a做成第2熱噴塗皮膜64的基材61側的一部分，第2熱噴塗皮膜64的電漿空間側會成為不含浸含浸材之非含浸部分64b，能夠抑制電漿所造成之含浸材的消耗而減低微粒。更佳是，第2熱噴塗皮膜64中，含浸部分64a的厚度為50～100μm的範圍，非含浸部分64b的厚度為100～400μm的範圍。像這樣在一部分具有含浸部分64a之熱噴塗皮膜，能夠藉由形成相當於含浸部分64a的厚度的熱噴塗皮膜而進行了含浸處理後，再形成相當於非含浸部分64b的厚度的熱噴塗皮膜來獲得。
作為第1熱噴塗皮膜63及第2熱噴塗皮膜64中含浸的含浸材，係要求能夠浸透進準緻密皮膜之程度的低黏度，而具有能夠近乎完全充填皮膜的氣孔之充填性(充填率)的充填型種類之物。作為像這樣充填型而低黏度的充填材，能夠合適地使用樹脂含浸材。作為這樣的樹脂含浸材，能夠舉出矽氧樹脂、環氧樹脂、丙烯酸樹脂等。
此外，作為處理氣體，當使用60～200℃例如160℃高溫的Cl2 氣體的情形下，除了該些特性外，較佳是還具有耐熱性，高溫下仍能保持對於處理氣體之耐蝕性之物。作為像這樣充填型而低黏度，且耐熱性及高溫耐蝕性良好的含浸材，較佳為耐熱環氧樹脂。環氧樹脂，為將主劑(預聚合物)與硬化劑混合而進行熱硬化處理之物，藉由適當選擇主劑與硬化劑的材料，能夠調整黏度、耐熱性、充填性、耐蝕性。環氧樹脂本質上充填性即高，而藉由做成低黏度能夠提高對熱噴塗皮膜之浸透性。此外，耐熱環氧樹脂，其玻璃轉移溫度(Tg)高，可低溫燒成。
作為適合高溫Cl2 氣體所致之蝕刻處理的含浸材，除了耐熱環氧樹脂以外，還能舉出矽氧樹脂。
接下來，說明使用像以上這樣構成的感應耦合電漿處理裝置來對基板G施以電漿處理，例如電漿蝕刻處理時之處理動作。
首先，在將閘閥27設為開的狀態下從搬出入口27a藉由搬送機構(未圖示)將形成有規定的膜之基板G搬入腔室4內，載置於載置台23的載置面。接下來，藉由靜電夾頭(未圖示)將基板G固定於載置台23上。然後，藉由排氣裝置30將腔室4內做真空排氣，同時藉由壓力控制閥(未圖示)將腔室4內維持在例如0.66～26.6Pa程度的壓力環境。在此狀態下，從處理氣體供給機構20透過氣體供給管21將處理氣體供給至具有金屬窗的功能之噴氣頭2，從噴氣頭2使處理氣體以噴氣狀吐出至腔室4內。
此外，此時在基板G的背面側的冷卻空間，為了避免基板G的溫度上昇或溫度變化，係透過He氣體流路41供給He氣體作為熱傳遞用氣體。
接下來，從高頻電源18對高頻天線13施加例如1MHz以上27MHz以下的高頻，藉此透過作用成為金屬窗的噴氣頭2在腔室4內生成均一的感應電場。藉由依此方式生成的感應電場，處理氣體在腔室4內電漿化，生成高密度的感應耦合電漿。藉由此電漿，對基板G進行電漿蝕刻處理。
作為處理氣體使用氟系或氯系等的腐蝕性氣體，由於這樣的腐蝕性氣體被電漿化，以往曝露於處理氣體或電漿的噴氣頭會採取抑制腐蝕之對策。
例如，專利文獻1中，係在設於噴氣頭的基材之氣體吐出孔的出口側形成凹部，在該凹部固定圓筒狀的襯套(sleeve)，且以覆蓋基材的電漿生成空間側的表面之方式形成耐電漿皮膜。
但，作為處理氣體，當使用腐蝕性強的氣體來進行蝕刻的情形下，依靠上述專利文獻1的技術並不充分。
也就是說，腐蝕性強的氣體，即使不電漿化對於基材61之腐蝕性仍高，氣體吐出部53的氣體擴散空間51側的面及氣體吐出孔54的表面的耐蝕性會成為問題。專利文獻1中，氣體吐出孔內雖藉由襯套來採取腐蝕對策，但基材的氣體擴散空間側的面則未採取對策。另一方面，專利文獻1中，基材的電漿空間側的面雖形成有耐電漿性熱噴塗皮膜，但熱噴塗皮膜形成有多數的氣孔，因此基材的耐針孔腐蝕成為問題。
相對於此，本實施形態中，是將噴氣頭的本體部50以基材61、及氣體吐出孔54部分的襯套62、及氣體擴散空間51側的第1熱噴塗皮膜63、及電漿生成空間S側的第2熱噴塗皮膜64來構成，而使熱噴塗皮膜含浸於含浸材。藉由第1熱噴塗皮膜63，會確保氣體擴散空間51側的面的對於處理氣體之耐蝕性，而藉由含浸材，還能抑制透過熱噴塗皮膜的氣孔之基材的腐蝕。此外，藉由第2熱噴塗皮膜64，會確保耐電漿性，而藉由含浸材，還能抑制透過熱噴塗皮膜的氣孔之基材的針孔腐蝕。此外，基材61的和氣體吐出孔54相對應之部分藉由襯套62而能夠確保耐蝕性。藉此，便能獲得對於處理氣體所造成的腐蝕及電漿之耐久性更優良的噴氣頭。
此外，藉由將第2熱噴塗皮膜64做成氣孔率2～3%這樣低的準緻密熱噴塗皮膜，能夠更提高耐電漿性，又藉由組合熱噴塗皮膜之準緻密化與含浸材之含浸，能夠更加提高耐電漿性。
又，作為含浸材藉由使用低黏度而充填性高之物，即使是準緻密熱噴塗皮膜浸透性仍高，能夠確實地充填熱噴塗皮膜的氣孔，而能夠確實地提高熱噴塗皮膜的耐蝕性、耐電漿性、耐針孔腐蝕性。作為這樣的含浸材合適為樹脂含浸材，例如環氧樹脂。
再者，藉由將第2熱噴塗皮膜64如圖3所示般設計成含浸部分64a形成於基材61側的一部分，能夠抑制電漿所造成之含浸材的消耗而減低微粒。
另一方面，當在FPD基板形成薄膜電晶體(TFT)的情形下，有將Al膜蝕刻來形成電極之工程。此時，如上述般，作為處理氣體會使用60～200℃例如160℃高溫的Cl2 氣體。Cl2 氣體，其本身的腐蝕性即高，且為高溫，因此對於噴氣頭2會要求更嚴格的耐蝕性及耐電漿性，並且還要求含浸材的耐熱性。
因此，作為處理氣體當使用高溫的Cl2 氣體的情形下，作為第1熱噴塗皮膜63，較佳是使用對於Cl2 氣體或反應生成物亦即HCl之耐蝕性高的Al2 O3 熱噴塗皮膜，而作為含浸材除了上述特性外，較佳是使用還具有耐熱性之物。此外，作為第2熱噴塗皮膜64，較佳是使用對於Cl2 氣體的電漿之耐性高的氧化釔(Y2 O3 )熱噴塗皮膜或Y-Al-Si-O系熱噴塗皮膜等的含釔氧化物，而作為含浸材較佳是使用同樣具有耐熱性之物。
作為除了具有低黏度與高充填性之外還具有耐熱性的含浸材，合適是使用玻璃轉移溫度(Tg)高，可低溫燒成的耐熱環氧樹脂當中低黏度之物。
作為處理氣體即使當使用了高溫的Cl2 氣體的情形下，藉由上述構成，仍能藉由第1熱噴塗皮膜63來抑制基材61的腐蝕，此外藉由第2熱噴塗皮膜64來抑制電漿所造成的損耗，並且抑制基材61的針孔腐蝕。藉此，能夠抑制微粒，減少TFT圖樣的缺陷。此外，由於耐電漿性高，能夠延長噴氣頭2(氣體吐出部53)的交換周期(壽命)。又，作為含浸材藉由使用環氧樹脂，耐電壓特性亦會提升，能夠抑制與電漿之間的異常放電。
接下來，說明實驗例。 首先，針對含浸於含浸材而成的熱噴塗皮膜進行實驗。 作為含浸材的材質，使用矽石、2種類的矽氧樹脂(矽氧A、B)、2種類的環氧樹脂(環氧A，B)，使其含浸於鋁基材上的氧化鋁熱噴塗皮膜。然後，針對含浸材的浸透性、充填性、耐熱性、含浸後的對於160℃高溫Cl2 氣體之耐蝕性做評估。
矽石，為低黏度而浸透性高，耐熱性亦高，但未充分充填熱噴塗皮膜的氣孔，而有氣孔殘存。其結果，對於160℃的Cl2 氣體之耐蝕試驗時，Cl2 氣體通過氣孔到達基材，基材腐蝕了。
矽氧樹脂，為低黏度而浸透性高，藉由調整組成，成功獲得了高充填率。但，矽氧A硬度高，即使低溫燒成仍發生裂痕，對於160℃的Cl2 氣體之耐蝕試驗時，Cl2 氣體通過裂痕到達基材，基材腐蝕了。和矽氧A組成相異的矽氧B，充填性差，對於160℃的Cl2 氣體之耐蝕試驗時，Cl2 氣體通過氣孔到達基材，基材腐蝕了。
環氧樹脂，為高充填性，對於熱噴塗皮膜的氣孔之充填率高。但，非耐熱種類的環氧A，雖低黏度而浸透性良好，但耐熱性低，在80℃劣化了。其結果，高溫下的長期耐久性不充分。環氧B，為低黏度，同時玻璃轉移溫度Tg高而為可低溫燒成之高耐熱性。其結果，對於160℃的Cl2 氣體之耐蝕試驗中，未發現基材的腐蝕。
接下來，針對耐電漿性的熱噴塗皮膜，掌握使其含浸於含浸材之效果。在此，作為樣本1～4，準備了在鋁基材上形成有以下的熱噴塗皮膜之物。樣本1，為在基材上藉由通常熱噴塗而形成有Y2 O3 熱噴塗皮膜之物。樣本2，為在基材上藉由準緻密熱噴塗而形成有Y2 O3 熱噴塗皮膜後，使其含浸於耐熱環氧樹脂(環氧B)而成之物。樣本3，為在基材上藉由通常熱噴塗而形成有Y-Al-Si-O系混合熱噴塗皮膜之物。樣本4，為在基材上藉由準緻密熱噴塗而形成有Y-Al-Si-O系混合熱噴塗皮膜後，使其含浸於耐熱環氧樹脂(環氧B)而成之物。
針對該些樣本，進行了耐電漿試驗。耐電漿試驗，作為處理氣體係使用160℃的Cl2 氣體，以腔室內壓力：15mTorr、來源RF功率：6kW、偏壓RF功率：1kW、總時間：8小時的條件進行。結果如圖4所示。圖4為樣本1～4的皮膜消耗量示意圖，皮膜消耗量，是將通常熱噴塗的Y-Al-Si-O系混合熱噴塗皮膜的皮膜消耗量訂為1而予以標準化後之值。如此圖所示，無論是Y2 O3 熱噴塗皮膜及Y-Al-Si-O系混合熱噴塗皮膜的哪一者，藉由做成準緻密皮膜，且含浸耐熱環氧樹脂，皆確認到皮膜消耗量減少20%程度。
以上雖已說明了實施形態，但本次揭示之實施形態，應認為在所有特點皆為示例而非限制性者。上述的實施形態，在不脫離所附申請專利範圍及其主旨之下，可以各式各樣的形態省略、置換、變更。
例如，上述實施形態中，作為進行電漿蝕刻之電漿處理裝置雖揭示了使用感應耦合電漿處理裝置的例子，但並不限於此，只要氣體吐出部的基材為金屬的噴氣頭，則亦可為電容耦合電漿處理裝置等其他的電漿處理裝置。電容耦合電漿處理裝置等的情形下，不必分割噴氣頭。
此外，上述實施形態，雖舉電漿蝕刻裝置為例來說明，但並不限於此，只要是電漿灰化或電漿CVD等使用腐蝕性高的氣體的電漿之電漿處理裝置便可適用。
1‧‧‧本體容器 2‧‧‧噴氣頭 3‧‧‧天線室 4‧‧‧腔室 5‧‧‧支撐架 6‧‧‧支撐梁 7‧‧‧絕緣構件 13‧‧‧高頻天線 18‧‧‧第1高頻電源 20‧‧‧處理氣體供給機構 50‧‧‧本體部 51‧‧‧氣體擴散空間 52‧‧‧基底部 53‧‧‧氣體吐出部 54‧‧‧氣體吐出孔 61‧‧‧基材 62‧‧‧襯套 63‧‧‧第1熱噴塗皮膜 64‧‧‧第2熱噴塗皮膜 64a‧‧‧含浸部分 64b‧‧‧非含浸部分 100‧‧‧控制部 G‧‧‧基板
[圖1] 一實施形態之電漿處理裝置示意截面圖。 [圖2] 圖1的電漿處理裝置中搭載之噴氣頭的氣體吐出部示意截面圖。 [圖3] 圖2的氣體吐出部中的第2熱噴塗皮膜的較佳例示意截面圖。 [圖4] 針對耐電漿性的熱噴塗皮膜，使其含浸於含浸材之效果示意圖。
50‧‧‧本體部
51‧‧‧氣體擴散空間
53‧‧‧氣體吐出部
54‧‧‧氣體吐出孔
54a‧‧‧大徑部
54b‧‧‧小徑部
54c‧‧‧開口部
61‧‧‧基材
61a‧‧‧陽極氧化皮膜
62‧‧‧襯套
63‧‧‧第1熱噴塗皮膜
64‧‧‧第2熱噴塗皮膜
S‧‧‧電漿生成空間

Claims (12)

  1. 一種噴氣頭，係在對基板施以電漿處理的電漿處理裝置中，對供基板配置，供電漿生成之腔室內供給用來生成電漿的處理氣體之噴氣頭，具備：本體部，具有吐出處理氣體的複數個氣體吐出孔；及氣體擴散空間，設於前述本體部內，供處理氣體導入，和前述複數個氣體吐出孔連通；前述本體部，具有：由金屬所成之基材；及複數個襯套，嵌入至前述基材，規範前述複數個氣體吐出孔；及第1熱噴塗皮膜，在前述基材的和前述氣體擴散空間接觸之面，將對於前述處理氣體具有耐蝕性之材料予以熱噴塗而形成，且含浸有含浸材；及第2熱噴塗皮膜，在前述基材的和前述腔室的電漿生成空間接觸之面，將對於前述處理氣體的電漿具有耐電漿性之材料予以熱噴塗而形成，且含浸有含浸材。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之噴氣頭，其中，前述襯套，由耐蝕性金屬或陶瓷所成。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之噴氣頭，其中，前述基 材包含鋁。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之噴氣頭，其中，前述基材由經陽極氧化處理的鋁所成。
  5. 如申請專利範圍第1至4項中任一項所述之噴氣頭，其中，前述第1熱噴塗皮膜及前述第2熱噴塗皮膜，由陶瓷所成。
  6. 如申請專利範圍第1至4項中任一項所述之噴氣頭，其中，前述含浸材由環氧樹脂所成。
  7. 如申請專利範圍第1至4項中任一項所述之噴氣頭，其中，前述第2熱噴塗皮膜，僅在前述基材側的一部分含浸有前述含浸材。
  8. 如申請專利範圍第1至4項中任一項所述之噴氣頭，其中，前述處理氣體，為60~200℃的高溫Cl2氣體，前述第1熱噴塗皮膜為氧化鋁熱噴塗皮膜，前述第2熱噴塗皮膜為含釔氧化物熱噴塗皮膜，前述含浸材為耐熱樹脂。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之噴氣頭，其中，前述含浸材，為對於前述第1熱噴塗皮膜或前述第2熱噴塗皮膜具有高浸透性之耐熱環氧樹脂。
  10. 如申請專利範圍第8項所述之噴氣頭，其中，前述含釔氧化物熱噴塗皮膜，由氧化釔熱噴塗皮膜或Y-Al-Si-O系混合熱噴塗皮膜所成。
  11. 一種電漿處理裝置，係將基板做電漿處理之電漿處理裝置，具備：收容基板之腔室；及載置台，在前述腔室內載置基板；及電漿生成機構，在前述腔室內生成電漿；及如申請專利範圍第1至10項中任一項所述之噴氣頭，在前述腔室內設置成和前述載置台相向，將用來生成電漿的處理氣體供給至前述腔室內。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之電漿處理裝置，其中，前述電漿生成機構，具有高頻天線、及對前述高頻天線供給高頻電力之高頻電源，構成為藉由對前述高頻天線供給高頻電源，而在前述腔室內的前述電漿生成空間形成感應耦合電漿，前述高頻天線，設置成面向前述噴氣頭的和前述腔室相反側之面，前述噴氣頭，配置成構成前述腔室的頂壁，而作用成為前述感應耦合電漿的金屬窗，具有透過絕緣構件而被分割成複數個之構造，以使藉由在前述高頻天線流通的高頻 電流而產生的磁場及渦電流到達前述腔室側。
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