TWI833017B - 電漿處理裝置 - Google Patents

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TWI833017B
TWI833017B TW109114855A TW109114855A TWI833017B TW I833017 B TWI833017 B TW I833017B TW 109114855 A TW109114855 A TW 109114855A TW 109114855 A TW109114855 A TW 109114855A TW I833017 B TWI833017 B TW I833017B
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佐佐木芳彦
佐藤亮
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日商東京威力科創股份有限公司
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Abstract

[課題]抑制排氣口附近的異常放電。 [解決手段]電漿處理裝置，係具備有：處理容器；載置台；氣體供給機構；排氣機構；電漿生成機構；及偏壓電力供給機構。處理容器，係收容基板。載置台，係被設置於處理容器內，並載置基板。氣體供給機構，係將處理氣體供給至處理容器內。排氣機構，係經由排氣管，對處理容器內的氣體進行排氣。電漿生成機構，係將被供給至處理容器內之處理氣體電漿化，藉此，在處理容器內生成電漿。偏壓電力供給機構，係將偏壓用之高頻電力供給至載置台。在被連接於處理容器之壁部的排氣管之排氣口，係設置有網構件，該網構件，係藉由導電性之構件所構成，並被連接於接地電位。在網構件，係形成有貫通於網構件之厚度方向的複數個貫通孔。又，在各個貫通孔中，網構件之厚度相對於開口之寬度的比，係0.67以上。

Description

電漿處理裝置
本揭示之各種態樣及實施形態，係關於電漿處理裝置。
在半導體元件之製造工程中，係大多包含有乾蝕刻等的電漿處理之工程。在電漿處理中，係氣體被導入至處理容器內，且氣體被高頻等激發而電漿化。而且，藉由電漿所含有之離子或自由基等，對基板施予蝕刻等的處理。蝕刻等的處理中所產生之反應副產物等，係藉由揮發性氣體，從處理容器內被排出。
在基板上之上方的處理空間內所生成之電漿，係有時沿著氣體的流動而侵入排氣路徑。當電漿侵入排氣路徑時，則設置於排氣路徑的排氣裝置等因電漿蝕刻受到損傷。因此，為了抑制電漿侵入排氣路徑，有時在處理空間與排氣路徑之間設置擋板，該擋板，係設置有複數個貫通孔。擋板，係以金屬等所構成，並被連接於接地電位。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2009-200184號公報
[本發明所欲解決之課題]
本揭示，係提供一種可抑制排氣口附近之異常放電的電漿處理裝置。 [用以解決課題之手段]
本揭示之一態樣，係一種電漿處理裝置，其具備有：處理容器；載置台；氣體供給機構；排氣機構；電漿生成機構；及偏壓電力供給機構。處理容器，係收容基板。載置台，係被設置於處理容器內，並載置基板。氣體供給機構，係將處理氣體供給至處理容器內。排氣機構，係經由排氣管，對處理容器內的氣體進行排氣。電漿生成機構，係將被供給至處理容器內之處理氣體電漿化，藉此，在處理容器內生成電漿。偏壓電力供給機構，係將偏壓用之高頻電力供給至載置台。在被連接於處理容器之壁部的排氣管之排氣口，係設置有網構件，該網構件，係藉由導電性之構件所構成，並被連接於接地電位。在網構件，係形成有貫通於網構件之厚度方向的複數個貫通孔。又，在各個貫通孔中，網構件之厚度相對於開口之寬度的比，係0.67以上。 [發明之效果]
根據本揭示的各種態樣及實施形態，可抑制排氣口附近之異常放電。
在以下中，基於圖面，詳細地說明關於所揭示之電漿處理裝置的實施形態。另外，並非藉由以下之實施形態來限定所揭示的電漿處理裝置。
然而，在電漿處理中，當處理容器內之壓力變高或被供給至載置有基板的載置台之高頻偏壓的電力變大時，則在排氣口附近容易發生電漿侵入擋板之貫通孔的異常放電。當發生異常放電時，則基板附近之電漿的狀態會變動而難以對基板施予穩定的電漿處理。
因此，本揭示，係提供一種可抑制排氣口附近之異常放電的技術。
(第1實施形態) [電漿處理裝置1之構成] 圖1，係表示本揭示的第1實施形態中之電漿處理裝置1之一例的縱剖面圖。圖2，係表示本揭示的第1實施形態中之電漿處理裝置1之一例的橫剖面圖。圖1所例示之電漿處理裝置1的A-A剖面對應於圖2，圖2所例示之電漿處理裝置1的B-B剖面對應於圖1。本實施形態中之電漿處理裝置1，係生成感應耦合電漿(ICP)，並使用所生成的電漿，對矩形狀之基板G施予蝕刻或灰化、成膜等的電漿處理。在本實施形態中，基板G，係例如FPD(Flat Panel Display)用之玻璃基板。
電漿處理裝置1，係具有本體10及控制裝置20。本體10，係例如具有：角筒形狀之氣密的處理容器101，藉由內壁面經陽極氧化處理之鋁等的導電性材料所形成。處理容器101，係接地。處理容器101，係藉由介電質壁102被劃分成上下，介電質壁102之上面側成為收容天線的天線室103，介電質壁102之下面側成為生成電漿的處理室104。介電質壁102，係以Al2 O3 等的陶瓷或石英等所構成，並構成處理室104之頂棚壁。
在處理容器101中之天線室103的側壁103a與處理室104的側壁104a之間，係設置突出於內側的支撐棚架105。介電質壁102，係藉由支撐棚架105所支撐。
在介電質壁102之下側部分，係嵌入有將處理氣體供給至處理室104內的淋浴頭框體111。淋浴頭框體111，係例如被構成為梁狀，成為藉由複數根吊桿(未圖示)從天線室103之頂棚所吊掛的狀態。
淋浴頭框體111，係例如以表面經陽極氧化處理之鋁等的導電性材料所構成。在淋浴頭框體111之內部，係形成有延伸於水平方向的氣體擴散室112。在氣體擴散室112，係連通有朝向下方延伸的複數個氣體吐出孔112a。
在介電質壁102之上面大致中央，係以連通於淋浴頭框體111之氣體擴散室112的方式，設置有氣體供給管121。氣體供給管121，係從天線室103之頂棚朝處理容器101的外部貫通，並被連接於氣體供給機構120。
氣體供給機構120，係具有氣體供給源、MFC(Mass Flow Controller)等的流量控制器及閥。流量控制器，係在閥被開啟的狀態下，控制從氣體供給源所供給之處理氣體的流量，並將流量經控制的處理氣體供給至氣體供給管121。處理氣體，係例如O2 氣體或O2 氣體與CF4 氣體的混合氣體等。
從氣體供給機構120所供給之氣體，係經由氣體供給管121被供給至淋浴頭框體111內的氣體擴散室112，並擴散於氣體擴散室112內。而且，擴散於氣體擴散室112內之氣體，係從淋浴頭框體111之下面的氣體吐出孔112a被吐出至處理室104內的空間。
在天線室103內，係配設有天線113。天線113，係具有：天線線113a，藉由銅等的導電性高之金屬所形成。天線線113a，係被形成為環狀或螺旋狀等的任意形狀。天線113，係藉由間隔件117與介電質壁102分離，該間隔物117，係以絕緣構件所構成。
在天線線113a之端子118，係連接有朝天線室103的上方延伸之供電構件116的一端。在供電構件116之另一端，係連接有供電線119的一端，在供電線119之另一端，係經由匹配器114連接有高頻電源115。高頻電源115，係經由匹配器114、供電線119、供電構件116及端子118，將例如13.56MHz之頻率的高頻電力供給至天線113。藉此，在位於天線113之下方的處理室104內形成有感應電場。藉由被形成於處理室104內之感應電場，從淋浴頭框體111所供給的氣體被電漿化，在處理室104內生成感應耦合電漿。高頻電源115及天線113，係電漿生成機構的一例。
在處理室104內之底壁104b，係經由間隔件126設置有載置基板G的載置台130，該間隔件126，係藉由絕緣性構件被形成為矩形狀。載置台130，係具有：基材131，被設置於間隔件126上；及保護構件132，由絕緣性構件所形成，並覆蓋基材131的側壁。基材131，係呈對應於基板G之形狀的矩形狀，載置台130之整體被形成為四角板狀或四角柱狀。間隔件126及保護構件132，係以氧化鋁等的絕緣性陶瓷所構成。又，於基材131之上面，在載置基板G的載置面，係形成有用以保持基板G的靜電卡盤(未圖示)，在進行電漿處理的期間，基板G被固定於載置台130。
在基材131，係經由供電線151連接有匹配器152及高頻電源153。高頻電源153，係經由匹配器152及供電線151，將偏壓用之高頻電力供給至基材131。高頻電源153，係偏壓電力供給機構的一例。藉由偏壓用之高頻電力經由供電線151及匹配器152被供給至基材131的方式，離子被引入至配置於基材131之上方的基板G。藉由高頻電源153被供給至基材131之高頻電力的頻率，係例如50kHz~ 10MHz之範圍的頻率，例如6MHz。
在基材131，係設置有用以將例如He氣體等的傳熱氣體供給至基板G與靜電卡盤之間的配管133。由於基板G藉由靜電卡盤所保持，因此，可藉由傳熱氣體，將預定壓力施加至基板G與靜電卡盤之間。藉由對經由配管133被供給至基板G與基材131之間的傳熱氣體之壓力進行控制的方式，調節基材131與基板G之間的熱之傳達量。另外，在載置台130之基材131內，係設置有用以控制基板G之溫度的溫度調整機構及溫度感測器(皆未圖示)。而且，在載置台130，係設置有可相對於基材131之上面突出/沒入的複數個升降銷(未圖示)，該複數個升降銷，係用以進行基板G之收授。
在處理室104之側壁104a，係設置有用以將基板G搬入及搬出的開口155，開口155，係可藉由閘閥V進行開關。藉由閘閥V被開啟的方式，可經由開口155進行基板G之搬入及搬出。
在處理室104的側壁104a與載置台130之間，係例如如圖2所示般，設置有將處理室104內分隔成處理空間106a與排氣空間106b的4片分隔構件158。分隔構件158，係不具有開口部之矩形板狀的構件。分隔構件158，係例如藉由金屬等的導電性材料所形成。1個分隔構件158，係被設置於載置台130之側面的1個與處理室104的側壁104a之間。各個分隔構件158，係經由處理室104的側壁104a接地。
在鄰接的分隔構件158之間，係例如如圖2所示般，形成有氣體從處理空間106a往排氣空間106b流通的開口157。在圖2之例子中，各個開口157，係存在於俯視下呈大致矩形狀之載置台130的四角。
在處理室104之壁部，係形成有複數個排氣口159。在本實施形態中，形成有複數個排氣口159之壁部，係處理室104的底壁104b。在各個排氣口159，係設置有排氣機構160。排氣機構160，係具有：排氣管161，被連接於排氣口159；APC(Auto Pressure Controller)閥162，藉由調整開合度的方式，控制處理室104內之壓力；及真空泵163，用以對處理室104內進行排氣。藉由真空泵163對處理室104內進行排氣，並調整APC閥162之開合度，藉此，處理室104內的壓力被維持在預定壓力。
控制裝置20，係具有記憶體、處理器及輸出入介面。控制裝置20內之處理器，係讀出並執行被儲存於控制裝置20內之記憶體的程式，藉此，經由控制裝置20之輸出入介面，控制本體10的各部。
[排氣機構160之詳細內容] 圖3，係表示本揭示的第1實施形態中之排氣機構160之一例的放大剖面圖。排氣機構160，係具有：排氣管161；APC閥162；真空泵163；異物混入防止網164；及網構件30。異物混入防止網164，係例如藉由以不鏽鋼為主成分的金屬所構成，防止異物侵入真空泵163內。
網構件30，係被配置於排氣口159附近，該排氣口159，係被形成於處理室104的底壁104b。網構件30，係藉由以鋁或不鏽鋼為主成分的金屬來形成為板狀。網構件30，係藉由排氣管161所支撐。排氣管161，係藉由金屬所構成，經由底壁104b接地。因此，網構件30，係經由排氣管161及底壁104b接地。
圖4，係表示本揭示的第1實施形態中之網構件30之一例的平面圖。在網構件30，係形成有貫通於網構件30之厚度方向的複數個貫通孔31。在本實施形態中，各個貫通孔31之開口的形狀為圓形。藉此，可在貫通孔31之開口抑制電場的集中。另外，各個貫通孔31之開口的形狀雖係真圓形為較理想，但亦可為真圓形稍微變形成扁平之橢圓或長圓等的形狀。
圖5，係用以說明貫通孔31之配置之一例的放大圖。在本實施形態中，複數個貫通孔31，係被配置為例如如圖5所示般，鄰接之3個貫通孔31的各個開口之中心O成為正三角形之3個頂點的任一位置。像這樣的貫通孔31之配置，係亦稱為60°交錯配置。藉此，可在網構件30效率良好地配置多數個貫通孔31，並可增加排氣傳導度。另外，在開口之形狀為橢圓形或長圓的情況下，鄰接之3個貫通孔31的中心O，係形成等腰三角形而非正三角形。
圖6，係表示本揭示的第1實施形態中之網構件30之一例的放大剖面圖。在將網構件30之厚度設成為Tn[mm]、將貫通孔31之開口的寬度設成為W[mm]的情況下，將貫通孔31之縱橫比定義為R=Tn/W。由於本實施形態中之貫通孔31的開口之形狀為圓形，因此，貫通孔31之開口的寬度W，係圓形之開口的直徑。本實施形態中之貫通孔31的縱橫比R，係0.67以上。
另外，在貫通孔31之開口的形狀為橢圓或長圓狀的情況下，基於後述之貫通孔與電漿的關係，將最狹窄之部分的寬度定義為貫通孔31之開口的寬度W。例如在貫通孔31之開口的形狀為橢圓的情況下，貫通孔31之開口的寬度W，係橢圓之開口的短徑。又，在貫通孔31’之開口的形狀為例如如圖7所示般之長圓狀的情況下，貫通孔31’之開口的寬度W，係開口之寬度中較狹窄的寬度。圖7，係表示貫通孔31’之開口的形狀之其他例的圖。
在排氣口159設置形成了預定縱橫比之貫通孔31的網構件30，藉此，抑制電漿侵入貫通孔31內，並抑制貫通孔31內的異常放電。藉此，可使處理空間106a內的電漿處理穩定化。
[實驗結果] 圖8~圖11，係表示本揭示的第1實施形態中之實驗結果之一例的圖。在圖8~圖10所例示之實驗結果中，係表示當「使用了厚度Tn及貫通孔31之開口的寬度W不同之網構件30」時之異常放電的觀測結果。在圖8~圖10所例示之實驗結果中，係對於處理室104內的壓力及供給至基材131之高頻偏壓的電力之每一組合，觀測到當「在處理空間106a內生成了O2 氣體的電漿」時之排氣口159附近有無異常放電。另外，觀測異常放電的有無，係藉由貫通孔31中之有無發光來進行。亦即，當在貫通孔31觀察到發光的情況下，判斷為發生了異常放電。
在圖8中，係使用了厚度Tn為5[mm]、貫通孔31之開口的寬度W為5[mm]、縱橫比R為1.0的網構件30。在圖9中，係使用了厚度Tn為3[mm]、貫通孔31之開口的寬度W為4[mm]、縱橫比R為0.75的網構件30。在圖10中，係使用了厚度Tn為2[mm]、貫通孔31之開口的寬度W為3[mm]、縱橫比R為約0.67的網構件30。
又，在圖11，係表示當「使用厚度Tn為5[mm]、貫通孔31之開口的寬度W為5[mm]的網構件30，在處理空間106a內生成了包含有CF4 氣體及O2 氣體之混合氣體的電漿」時之異常放電的觀測結果。在圖8~圖10中，「○」，係表示即便在任一貫通孔31中亦未觀測到異常放電，「×」，係表示即便在至少任一貫通孔31中亦觀看到異常放電。
參閱圖8~圖10，觀察到壓力及高頻偏壓之電力越大，則異常放電越容易發生的傾向。即便在圖8~圖10所例示之任一情況下，亦在壓力及高頻偏壓的電力之大部分的組合中未觀測到異常放電。
又，例如如圖11所示般，即便氣體種類改變，亦觀察到壓力及高頻偏壓的電力越大，則異常放電越容易發生的傾向。又，即便在圖11所例示之實驗結果中，亦在壓力及高頻偏壓的電力之大部分的組合中未觀測到異常放電。
圖12~圖13，係用以說明貫通孔31與電漿51的關係之一例的示意圖。在生成了電漿情況下，在經接地之金屬即網構件30的周圍，係形成有厚度Ts的鞘區域50。當貫通孔31之開口的寬度W大於鞘區域50之厚度Ts的2倍時，例如如圖12所示般，電漿51侵入貫通孔31內並成為異常放電而電漿變得不穩定。其結果，在本來應穩定地生成電漿之部位無法生成充分的電漿，從而對基板G之處理產生不良影響。
另一方面，例如如圖13所示般，當貫通孔31之開口的寬度W為鞘區域50之厚度Ts的2倍以下時，電漿51，係不會侵入貫通孔31內且不會發生異常放電。
又，即便當貫通孔31之開口的寬度W稍微大於鞘區域50之厚度Ts的2倍時，亦在如所假想之被包夾於兩側的鞘區域之空間與元件長度同等以下般的情況下，電漿難以維持整體的狀態。因此，電漿，係難以侵入貫通孔31。而且，由於在網構件30之厚度Tn較大的情況下，係來自電漿之帶電粒子亦難以通過，因此，即便在貫通孔31的下側亦難以產生電漿。因此，吾人認為，只要網構件30之貫通孔31的縱橫比R為預定值以上，則電漿51不會侵入貫通孔31內且不會發生異常放電。
[比較例] 其次，說明關於比較例。圖14，係表示比較例中之網構件40之一例的平面圖。網構件40，係藉由鋁等的金屬被形成為板狀。在網構件40，係形成有貫通於網構件40之厚度方向的複數個縫隙41。各個縫隙41，係開口為細長形狀。縫隙41之開口的長邊方向之長度，係數[mm]至數十[mm]，例如80[mm]。縫隙41之開口的短邊方向之長度，係3.6[mm]。因此，縫隙41之寬度W，係3.6[mm]。又，網構件40之厚度Tn，係2[mm]。因此，各個縫隙41之縱橫比R，係在短邊方向為0.56，在長邊方向為0.025。另外，對於異常放電之抑制的評估，係採用短邊方向之縱橫比作為縫隙的縱橫比。
圖15，係表示比較例中之排氣機構160’之一例的放大剖面圖。在比較例之排氣機構160’中，係網構件40及網構件43被設置於排氣口159附近，其為習知技術的代表性構成。網構件40，係被設置於排氣管161的開口部，經由排氣管161及底壁104b接地。網構件43，係不同於網構件40之構造，網構件43，係以0.8[mm]間隔配置了4.2[mm]見方的開口44之厚度0.8[mm]的構件。網構件43，係經由絕緣構件42被配置於排氣口159內。網構件43，係成為電性浮動狀態。其他排氣機構160之構造，係與圖3中所說明之排氣機構160的構造相同。
圖16，係表示比較例中之實驗結果之一例的圖。在圖16，係表示當「對於處理室104內的壓力及供給至基材131之高頻偏壓的電力之每一組合，O2 氣體的電漿被生成於處理空間106a內」時之異常放電的觀測結果。在比較例中，係如圖16所例示般，在實驗所使用之壓力及高頻偏壓的電力之幾乎所有的組合中，觀測到異常放電。
對此，在使用了本實施形態中之網構件30的情況下，例如從圖8~圖11之實驗結果可明確：在實驗所使用之壓力及高頻偏壓的電力之組合中，幾乎未觀測到異常放電。因此，藉由使用本實施形態中之網構件30的方式，可抑制貫通孔31內的異常放電，並可使處理空間106a內的電漿處理穩定化。
在此，由於網構件30之表面，係有時被暴露於腐蝕性的氣體，因此，網構件30，係藉由對於腐蝕性的氣體具有某程度之耐性的金屬所構成為較佳。對於腐蝕性的氣體具有某程度之耐性的金屬，係例如不鏽鋼、鎳或鎳合金等。作為鎳合金，係可使用赫史特合金(註冊商標)。
又，網構件30，係有時溫度因來自電漿的熱輸入而上升。當網構件30之熱傳導率較低時，則有時網構件30內的溫度梯度變大且網構件30熱變形。當網構件30因熱變形而彎曲時，則有時網構件30與排氣管161之接觸區域變少，且在網構件30的電位與接地電位之間產生電位差。當網構件30的電位與接地電位之間產生電位差時，則由於電漿與網構件30的電位差減少，因此，網構件30之周圍所產生之鞘區域50的厚度減少，電漿51容易侵入貫通孔31內。
不鏽鋼或鎳合金之熱傳導率，係10~30 [W/m•K]左右。為了抑制因熱變形所造成之異常放電的發生，係由熱傳導率為200[W/m•K]以上的金屬材料所形成為較佳。由於鋁之熱傳導率，係236[W/m•K]，因此，網構件30，係例如由以鋁為主成分的金屬所形成為較佳。
但是，鋁，係容易被包含有鹵素系之元素的腐蝕性氣體腐蝕。因此，在網構件30例如由以鋁為主成分之金屬所形成的情況下，網構件30之表面，係藉由對於腐蝕性氣體呈低腐蝕性的耐腐蝕性材料來塗佈為較佳。
圖17，係表示網構件30之切削量之一例的圖。在圖17之實驗例中，係測定到當「生成了使用Cl2 氣體及BCl3 氣體之混合氣體(Cl2 ：BCl3 =2：1)的電漿」時之網構件30的切削量。當「藉由對以鋁所構成的網構件30之表面進行耐酸鋁處理的方式，在網構件30之表面形成了40[μm]之厚度的Al2 O3 膜」時，網構件30之切削量，係101[Å/min]。又，當「藉由在以鋁所構成的網構件30之表面進行陶瓷之熔射的方式，在網構件30之表面形成了200[μm]之厚度的Y2 O3 膜」時，網構件30之切削量，係70[Å/min]。又，當「藉由在以鋁所構成的網構件30之表面進行使用了複合氧化物之浸漬的方式，在網構件30之表面形成了50[μm]之厚度的Cr2 O3 /Al2 O3 /SiO2 膜」時，網構件30之切削量，係159[Å/min]。
另一方面，當「不對以鋁所構成之網構件30進行表面處理」時，網構件30之切削量，係2347[Å/min]。另外，當「不對以不鏽鋼所構成之網構件30進行表面處理」時，網構件30之切削量，係26[Å/min]。
根據圖17之實驗結果，例如在由以鋁為主成分之金屬材料所形成的情況下，網構件30之表面，係藉由對於腐蝕性氣體呈低腐蝕性的耐腐蝕性材料來塗佈為較佳。塗佈於網構件30之表面的耐腐蝕性材料，係例如可列舉出Al2 O3 、Y2 O3 及Cr2 O3 /Al2 O3 /SiO2 等。
以上，說明關於第1實施形態。如上述般，本實施形態中之電漿處理裝置1，係具備有：處理容器101；載置台130；氣體供給機構120；排氣機構160；高頻電源115；天線113；及高頻電源153。處理容器101，係收容基板G。載置台130，係被設置於處理容器101內，並載置基板G。氣體供給機構120，係將處理氣體供給至處理容器101內。排氣機構160，係經由排氣管161，對處理容器101內的氣體進行排氣。高頻電源115及天線113，係將被供給至處理容器101內之處理氣體電漿化，藉此，在處理容器101內生成電漿。高頻電源153，係將偏壓用之高頻電力供給至載置台130。在被連接於處理容器101之壁部的排氣管161之排氣口159，係設置有網構件30，該網構件30，係藉由導電性之構件所構成，並被連接於接地電位。在網構件30，係形成有貫通於網構件30之厚度方向的複數個貫通孔31。又，在各個貫通孔31中，網構件30之厚度Tn相對於開口之寬度W的比，係0.67以上。藉此，可抑制排氣口159附近的異常放電。
又，在上述實施形態中，各個貫通孔31之開口的形狀為圓形，貫通孔31之開口的寬度W，係開口的直徑。由於各個貫通孔31之開口的形狀為圓形，故可抑制貫通孔31的開口附近之電場的集中。
又，在上述實施形態中，各個貫通孔31之開口的直徑，係鞘之厚度的2倍以下，該鞘，係藉由電漿被形成於網構件30的周圍。藉此，可抑制電漿侵入網構件30之貫通孔31內，並可抑制貫通孔31內的異常放電。
又，在上述實施形態中，各個貫通孔31之開口的直徑，係5[mm]以下。藉此，可抑制電漿侵入網構件30之貫通孔31內，並可抑制貫通孔31內的異常放電。
又，在上述實施形態之網構件30中，鄰接之3個貫通孔31，係被配置為各個貫通孔31的開口之中心成為正三角形之3個頂點的任一位置。藉此，可在網構件30配置多數個貫通孔31，並可增加排氣傳導度。
又，在上述實施形態中，網構件30，係不鏽鋼、鎳或鎳合金。藉此，即便在進行使用了腐蝕性氣體之電漿處理的情況下，亦可降低因腐蝕性氣體所造成之對網構件30的損傷。
又，在上述實施形態中，網構件30，係由熱傳導率200[W/m•K]以上的材料所形成為較佳。例如，網構件30，係由以鋁為主成分的金屬所形成為較佳。藉此，可抑制網構件30之熱變形，並可抑制電漿51侵入貫通孔31內。
又，在上述實施形態中，網構件30之表面，係藉由比構成網構件30之金屬更對於腐蝕性氣體呈低腐蝕性的耐腐蝕性材料來塗佈為較佳。藉此，即便在進行使用了腐蝕性氣體之電漿處理的情況下，亦可降低因腐蝕性氣體所造成之對網構件30的損傷。
又，在上述實施形態中，形成有排氣口159之壁部，係處理室101的底壁104b。藉此，可效率良好地對處理容器101內的氣體進行排氣。
(第2實施形態) 在第1實施形態之排氣機構160中，係在排氣口159附近設置有1個網構件30。對此，在第2實施形態之排氣機構160中，係在排氣口159附近設置有一方接地而另一方為電性浮動狀態的2個網構件30及網構件33，該點不同於第1實施形態中之排氣機構160。另外，關於第2實施形態中之電漿處理裝置1的其他構成，係除了以下所說明的點以外，其餘與第1實施形態中之排氣機構160相同，故省略重複說明。
圖18，係表示本揭示的第2實施形態中之排氣機構160之一例的放大剖面圖。在本實施形態之排氣機構160中，係網構件30及網構件33被設置於排氣口159附近。網構件30，係被設置於排氣管161的開口部，經由排氣管161及底壁104b接地。網構件33，係不同於網構件30之構造，網構件33，係與網構件43相同，以0.8[mm]間隔配置了4.2[mm]見方的開口之厚度0.8[mm]的構件。網構件33，係位於網構件30附近，隔著網構件30被設置於排氣管161的相反側。網構件33，係經由絕緣構件32被配置於排氣口159內，成為電性浮動狀態。網構件33，係浮動網構件的一例。其他排氣機構160之構造，係與圖3中所說明之排氣機構160的構造相同。
[實驗結果] 圖19及圖20，係表示本揭示的第2實施形態中之實驗結果之一例的圖。在圖19及圖20所例示之實驗結果中，係表示當「使用了厚度Tn及貫通孔之開口的寬度W不同之網構件30」時之異常放電的觀測結果。在圖19及圖20所例示之實驗結果中，係對於處理室104內的壓力及供給至基材131之高頻偏壓的電力之每一組合，觀測到當「在處理空間106a內生成了O2 氣體的電漿」時之排氣口159附近有無異常放電。
在圖19中，係使用了厚度Tn為5[mm]、貫通孔31之開口的寬度W為5[mm]、縱橫比R為1.0的網構件30與貫通孔34之開口的寬度W為4.2[mm]、縱橫比R為0.19的網構件33。在圖20中，係使用了厚度Tn為7[mm]、貫通孔31之開口的寬度W為7.5[mm]、縱橫比R為0.93的網構件30與貫通孔34之開口的寬度W為4.2[mm]、縱橫比R為0.19的網構件33。
參閱圖19及圖20，存在有壓力及高頻偏壓之電力越大，則異常放電越容易發生的傾向。在圖19及圖20所例示之實驗結果中，係與縫隙41的縱橫比為0.56即比較例之實驗結果(參閱圖16)相比，可觀測到異常放電之壓力及高頻偏壓的電力之組合較少。因此，即便在第2實施形態之排氣機構160中，亦可比比較例中之排氣機構160’更可抑制排氣口159附近的異常放電。
另外，即便在使用了「除了厚度Tn以外皆與比較例所使用之網構件40相同構造的網構件及與網構件33或網構件43相同構造的網構件之2個網構件」以代替網構件30的情況下，亦觀測到排氣口159附近有無異常放電。圖21，係表示本揭示的其他實施形態中之實驗結果之一例的圖。在圖21之實驗結果中，網構件的厚度Tn為7[mm]，縫隙之開口的寬度W為3.6[mm]，縫隙的縱橫比R為1.94。
在圖21中，係與使用了具有開口為圓形的貫通孔31之網構件30的情況相比，可觀測到異常放電之壓力及高頻偏壓的電力之組合較多。但是，在圖21中，係與縫隙41的縱橫比為0.55即比較例之實驗結果(參閱圖16)相比，可觀測到異常放電之壓力及高頻偏壓的電力之組合較少。因此，在開口之形狀為縫隙的情況下，雖係無法期待與開口之形狀為圓形的情形相同程度之抑制異常放電的效果，但只要縱橫比為0.67以上，則與比較例相比，更可抑制排氣口159附近的異常放電。因此，可期待比習知技術更具有某種程度之抑制異常放電的效果。另外，雖沒有特別限制關於縫隙41之長度，但例如構成為如圖14所圖示般的開口形成區域之1/2~1/4左右的長度為較理想。
以上，說明關於第2實施形態。如上述般，在本實施形態之電漿處理裝置1中，係亦可更設置有網構件33，該網構件33，係位於網構件30附近，隔著網構件30被設置於排氣管161的相反側，並被設成為電性浮動狀態。即便在該情況下，亦可抑制排氣口159附近的異常放電。 [其他] 另外，本發明所揭示之技術，係不限定於上述實施形態，可在其要旨的範圍內進行各種變形。
例如，在上述各實施形態中，係作為電漿源之一例，雖以具備有介電質窗之感應耦合型的電漿處理裝置進行了說明，但亦可為具備有金屬窗以代替介電質窗之感應耦合型的電漿處理裝置。又，作為感應耦合電漿以外之電漿源，係例如可列舉出電容耦合型電漿(CCP)、微波激發表面波電漿(SWP)、電子迴旋共振電漿(ECP)及螺旋波激發電漿(HWP)
另外，吾人認為本次所揭示之實施形態，係在所有方面皆為例示而非限定者。實際上，上述實施形態，係可藉由多種形態來實現。又，上述實施形態，係亦可不脫離添附之申請專利範圍及其意旨，以各種形態進行省略、置換、變更。
V:閘閥 G:基板 1:電漿處理裝置 10:本體 101:處理容器 102:介電質壁 103:天線室 103a:側壁 104:處理室 104a:側壁 104b:底壁 105:支撐棚架 106a:處理空間 106b:排氣空間 111:淋浴頭框體 112:氣體擴散室 112a:氣體吐出孔 113:天線 113a:天線線 114:匹配器 115:高頻電源 116:供電構件 117:間隔件 118:端子 119:供電線 120:氣體供給機構 121:氣體供給管 126:間隔件 130:載置台 131:基材 132:保護構件 133:配管 151:供電線 152:匹配器 153:高頻電源 155:開口 157:開口 158:分隔構件 159:排氣口 160:排氣機構 161:排氣管 162:APC閥 163:真空泵 164:異物混入防止網 20:控制裝置 30:網構件 31:貫通孔 32:絕緣構件 33:網構件 34:貫通孔 40:網構件 41:縫隙 42:絕緣構件 43:網構件 44:開口 50:鞘區域 51:電漿
[圖1]圖1，係表示本揭示的第1實施形態中之電漿處理裝置之一例的縱剖面圖。 [圖2]圖2，係表示本揭示的第1實施形態中之電漿處理裝置之一例的橫剖面圖。 [圖3]圖3，係表示本揭示的第1實施形態中之排氣機構之一例的放大剖面圖。 [圖4]圖4，係表示本揭示的第1實施形態中之網構件之一例的平面圖。 [圖5]圖5，係用以說明貫通孔之配置之一例的放大圖。 [圖6]圖6，係表示本揭示的第1實施形態中之網構件之一例的放大剖面圖。 [圖7]圖7，係表示貫通孔之開口的形狀之其他例的圖。 [圖8]圖8，係表示本揭示的第1實施形態中之實驗結果之一例的圖。 [圖9]圖9，係表示本揭示的第1實施形態中之實驗結果之一例的圖。 [圖10]圖10，係表示本揭示的第1實施形態中之實驗結果之一例的圖。 [圖11]圖11，係表示本揭示的第1實施形態中之實驗結果之一例的圖。 [圖12]圖12，係用以說明貫通孔與電漿的關係之一例的示意圖。 [圖13]圖13，係用以說明貫通孔與電漿的關係之一例的示意圖。 [圖14]圖14，係表示比較例中之網構件之一例的平面圖。 [圖15]圖15，係表示比較例中之排氣機構之一例的放大剖面圖。 [圖16]圖16，係表示比較例中之實驗結果之一例的圖。 [圖17]圖17，係表示網構件之切削量之一例的圖。 [圖18]圖18，係表示本揭示的第2實施形態中之排氣機構之一例的放大剖面圖。 [圖19]圖19，係表示本揭示的第2實施形態中之實驗結果之一例的圖。 [圖20]圖20，係表示本揭示的第2實施形態中之實驗結果之一例的圖。 [圖21]圖21，係表示本揭示的其他實施形態中之實驗結果之一例的圖。
1:電漿處理裝置
10:本體
20:控制裝置
101:處理容器
102:介電質壁
103:天線室
103a:側壁
104:處理室
104a:側壁
104b:底壁
105:支撐棚架
106a:處理空間
106b:排氣空間
111:淋浴頭框體
112:氣體擴散室
112a:氣體吐出孔
113:天線
113a:天線線
114:匹配器
115:高頻電源
116:供電構件
117:間隔件
118:端子
119:供電線
120:氣體供給機構
121:氣體供給管
126:間隔件
130:載置台
131:基材
132:保護構件
133:配管
151:供電線
152:匹配器
153:高頻電源
155:開口
158:分隔構件
159:排氣口
160:排氣機構
161:排氣管
162:APC閥
163:真空泵
G:基板
V:閘閥

Claims (10)

  1. 一種電漿處理裝置，其特徵係，具備有：處理容器，收容基板；載置台，係被設置於前述處理容器內，並載置前述基板；氣體供給機構，將處理氣體供給至前述處理容器內；排氣機構，經由排氣管，對前述處理容器內的氣體進行排氣；電漿生成機構，將被供給至前述處理容器內之前述處理氣體電漿化，藉此，在前述處理容器內生成電漿；及偏壓電力供給機構，將偏壓用之高頻電力供給至前述載置台，在被連接於前述處理容器之壁部的前述排氣管之排氣口，係設置有網構件，該網構件，係藉由導電性之構件所構成，並被連接於接地電位，在前述網構件，係形成有貫通於前述網構件之厚度方向的複數個貫通孔，在各個前述貫通孔中，前述網構件之厚度相對於開口之寬度的比，係0.67以上。
  2. 如請求項1之電漿處理裝置，其中，各個前述貫通孔之開口的形狀，係圓形，前述開口之寬度，係前述開口的直徑。
  3. 如請求項2之電漿處理裝置，其中， 各個前述貫通孔之開口的直徑，係5[mm]以下。
  4. 如請求項2或3之電漿處理裝置，其中，鄰接之3個前述貫通孔，係被配置為各個前述貫通孔的開口之中心成為正三角形之3個頂點的任一位置。
  5. 如請求項1~3中任一項之電漿處理裝置，其中，前述網構件，係不鏽鋼、鎳或鎳合金。
  6. 如請求項1~3中任一項之電漿處理裝置，其中，前述網構件，係由熱傳導率為200[W/m‧K]以上的材料所形成。
  7. 如請求項6之電漿處理裝置，其中，前述網構件，係由以鋁為主成分的金屬所形成。
  8. 如請求項7之電漿處理裝置，其中，前述網構件之表面，係藉由比前述金屬更對於腐蝕性氣體呈低腐蝕性的耐腐蝕性材料來塗佈。
  9. 如請求項1~3中任一項之電漿處理裝置，其中，形成有前述排氣口之前述壁部，係前述處理容器的底壁。
  10. 如請求項1~3中任一項之電漿處理裝置，其中，更具備有：浮動網構件，位於前述網構件附近，隔著前述網構件被設置於前述排氣管的相反側，成為電性浮動狀態。
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