WO2023013352A1 - プラズマ処理装置 - Google Patents

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WO2023013352A1
WO2023013352A1 PCT/JP2022/026802 JP2022026802W WO2023013352A1 WO 2023013352 A1 WO2023013352 A1 WO 2023013352A1 JP 2022026802 W JP2022026802 W JP 2022026802W WO 2023013352 A1 WO2023013352 A1 WO 2023013352A1
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WO
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gas
plasma processing
gas introduction
outer annular
processing apparatus
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PCT/JP2022/026802
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English (en)
French (fr)
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康貴 日高
晃一 風間
孝紀 佐藤
みゆ 四本松
武宏 加藤
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東京エレクトロン株式会社
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    • H01J37/32091—Radio frequency generated discharge the radio frequency energy being capacitively coupled to the plasma

Definitions

  • the present disclosure relates to a plasma processing apparatus.
  • Patent Document 1 discloses the configuration of a capacitively coupled plasma processing apparatus having an electromagnet assembly arranged on or above the chamber.
  • the capacitively coupled plasma processing apparatus of Patent Document 1 includes an upper electrode that also functions as a showerhead.
  • the apparatus configuration of Patent Literature 1 suppresses the processing rate of plasma processing performed in the plasma processing apparatus from locally increasing at the central portion of the substrate.
  • the technique according to the present disclosure improves the uniformity of plasma density distribution by partially changing the distribution of gas introduced into the plasma processing chamber.
  • One aspect of the present disclosure includes a plasma processing chamber, a substrate support disposed within the plasma processing chamber, a bottom electrode disposed within the substrate support, and at least one RF power source coupled to the bottom electrode. and an upper electrode assembly disposed above the substrate support, the upper electrode assembly having at least one first gas supply port for a first gas and at least one gas supply port for a second gas.
  • a gas diffusion plate having two second gas supply ports; an insulating plate; and a plurality of first through-holes disposed between the gas diffusion plate and the insulating plate and communicating with the at least one first gas supply port.
  • the insulating plate includes an inner annular protrusion and an outer An annular projection is provided, and the insulating plate is a plurality of first gas introduction holes formed on the inner annular projection, and each of the first gas introduction holes is connected to any one of the plurality of first through holes.
  • a plurality of first gas introduction holes communicating with the at least one first gas supply port through a plurality of second gas introduction holes formed on the outer annular convex portion;
  • the introduction hole includes a plurality of second gas introduction holes communicating with the at least one first gas supply port via one of the plurality of first through holes, and a plurality of second gas introduction holes outside the second gas introduction holes.
  • a plurality of third gas introduction holes formed, each third gas introduction hole communicating with the at least one second gas supply port through one of the plurality of second through holes; and a third gas introduction hole.
  • the uniformity of the plasma density distribution can be improved by partially changing the distribution of the gas introduced into the plasma processing chamber.
  • FIG. 1 is an explanatory diagram schematically showing the configuration of a plasma processing system; FIG. It is explanatory drawing which expands and shows a part of upper electrode assembly.
  • FIG. 11 is a schematic explanatory diagram showing the configuration of an insulating plate according to a fifth embodiment; FIG. 11 is a schematic explanatory diagram showing the configuration of an insulating plate according to a sixth embodiment; FIG. 11 is a schematic explanatory diagram showing the configuration of an insulating plate according to a seventh embodiment; 1 is a schematic illustration of gas flow in an embodiment of the present disclosure; FIG. 1 is a schematic illustration of gas flow in an embodiment of the present disclosure; FIG. 1 is a schematic illustration of gas flow in an embodiment of the present disclosure; FIG. 1 is a schematic illustration of gas flow in an embodiment of the present disclosure; FIG.
  • a process gas supplied into a chamber is excited to generate plasma to etch a semiconductor substrate (hereinafter simply referred to as "substrate") supported by a substrate support.
  • substrate a semiconductor substrate
  • Various plasma treatments such as treatment, film formation, and diffusion are performed.
  • CCP capacitively coupled plasma
  • the remaining film condition of the mask or the like differs between the peripheral edge portion and the central portion of the substrate even within the same process.
  • by-products (deposits) generated during the etching process and adhering to the upper electrode are removed from the upper electrode assembly as a gas diffusion part. It is required to reduce it by homogenizing the introduced processing gas and introducing an additive gas. By making the process uniform, it is expected that the state of remaining films such as masks will be made uniform, and the etching process will proceed effectively.
  • the plasma density differs between the peripheral edge portion and the central portion of the substrate, and the process may become non-uniform. Due to this, the size of the etching hole also becomes uneven, and for example, the size of the etching hole may be smaller in the peripheral portion of the substrate than in the central portion.
  • etching gas processing gas
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-200002 mainly discloses a technique related to the lower electrode of the plasma processing apparatus and its vicinity, and does not disclose a technical idea regarding process uniformity focusing on the gas diffusion portion of the plasma processing apparatus. That is, in order to improve the uniformity of plasma processing on a substrate in a plasma processing apparatus, there is room for further improvement, particularly in the technology related to the gas diffusion section and its vicinity.
  • a plasma processing system according to one embodiment and a plasma processing method including an etching method according to this embodiment will be described below with reference to the drawings.
  • elements having substantially the same functional configuration are denoted by the same reference numerals, thereby omitting redundant description.
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing the outline of the configuration of the plasma processing system according to this embodiment.
  • the plasma processing system includes a capacitively coupled plasma processing apparatus 1 and a controller 2.
  • the plasma processing apparatus 1 includes a plasma processing chamber 10 , a gas supply section 20 , a power supply 30 and an exhaust system 40 . Further, the plasma processing apparatus 1 includes a substrate support section 11 and a gas introduction section. A substrate support 11 is positioned within the plasma processing chamber 10 .
  • the gas introduction is configured to introduce at least one process gas into the plasma processing chamber 10 .
  • the gas introduction section includes an upper electrode assembly 13 .
  • the upper electrode assembly 13 is arranged above the substrate supporting portion 11, and an insulating plate 140 is arranged whose lower surface portion serves as a plasma-exposed surface.
  • the upper electrode assembly 13 is located above the interior of the plasma processing chamber 10 and is attached to, for example, a ceiling 10b (ceiling).
  • An electromagnet unit 15 having a coil 15a therein is arranged on or above the plasma processing chamber 10 .
  • a plasma processing space 10s defined by the upper electrode assembly 13, the top plate 10b, the side wall 10a of the plasma processing chamber 10, and the substrate support 11 is formed inside the plasma processing chamber 10.
  • the plasma processing chamber 10 has at least one gas supply port for supplying at least one processing gas to the plasma processing space 10s and at least one gas exhaust port for exhausting gas from the plasma processing space 10s.
  • Side wall 10a is grounded.
  • the upper electrode assembly 13 and substrate support 11 are electrically isolated from the plasma processing chamber 10 .
  • the substrate support section 11 includes a body section 111 and a ring assembly 112 .
  • the upper surface of the body portion 111 has a central region 111a (substrate support surface) for supporting the substrate (wafer) W and an annular region 111b (ring support surface) for supporting the ring assembly 112 .
  • the annular region 111b surrounds the central region 111a in plan view.
  • Ring assembly 112 includes one or more annular members, at least one of which is an edge ring.
  • main body 111 includes base 113 and electrostatic chuck 114 .
  • Base 113 includes a conductive member.
  • the conductive member of base 113 functions as a lower electrode.
  • the electrostatic chuck 114 is arranged on the upper surface of the base 113 .
  • the upper surface of the electrostatic chuck 114 has the aforementioned central region 111a and annular region 111b.
  • the substrate supporter 11 may include a temperature control module configured to adjust at least one of the ring assembly 112, the electrostatic chuck 114, and the substrate W to a target temperature.
  • the temperature control module may include heaters, heat transfer media, flow paths, or combinations thereof.
  • the substrate support section 11 may include a heat transfer gas supply section configured to supply a heat transfer gas (backside gas) between the back surface of the substrate W and the top surface of the electrostatic chuck 114 .
  • the gas supply unit 20 may include at least one gas source 21 and at least one flow controller 22 .
  • the at least one gas source 21 includes a main gas source 21a and an additive gas source 21b.
  • gas supply 20 is configured to supply at least one process gas from respective gas sources 21 through respective flow controllers 22 to upper electrode assembly 13 .
  • At least one process gas includes a main gas and an additive gas.
  • the main gas is an example of the first gas
  • the additive gas is an example of the second gas.
  • the gas supply 20 includes a main gas supply 20a for the main gas and an additive gas supply 20b for the additive gas.
  • the main gas supply section 20a is configured to supply the main gas from the main gas source 21a to the first gas supply port 13c of the upper electrode assembly 13 through the flow controller 22a.
  • the additive gas supply section 20b is configured to supply the additive gas from the additive gas source 21b to the second gas supply port 14c of the upper electrode assembly 13 through the flow controller 22b.
  • Each flow controller 22 may include, for example, a mass flow controller or a pressure controlled flow controller.
  • gas supply 20 may include one or more flow modulation devices that modulate or pulse the flow of at least one process gas.
  • Power supply 30 includes an RF power supply 31 coupled to plasma processing chamber 10 via at least one impedance matching circuit.
  • the RF power supply 31 provides at least one RF signal (RF power), such as a source RF signal and a bias RF signal, to the conductive member (lower electrode) of the substrate support 11 and/or the conductive member (lower electrode) of the upper electrode assembly 13 ( top electrode).
  • RF power source 31 may function as at least part of a plasma generator configured to generate a plasma from one or more process gases in plasma processing chamber 10 .
  • a bias RF signal to the lower electrode, a bias potential is generated in the substrate W, and ion components in the formed plasma can be drawn into the substrate W.
  • the RF power supply 31 includes a first RF generator 31a and a second RF generator 31b.
  • the first RF generator 31a is coupled to the lower electrode and/or the upper electrode via at least one impedance matching circuit and configured to generate a source RF signal (source RF power) for plasma generation.
  • the source RF signal has a frequency within the range of 13 MHz to 160 MHz.
  • the first RF generator 31a may be configured to generate multiple source RF signals having different frequencies.
  • One or more source RF signals generated are provided to the bottom electrode and/or the top electrode.
  • a second RF generator 31b is coupled to the lower electrode via at least one impedance matching circuit and configured to generate a bias RF signal (bias RF power).
  • the bias RF signal has a lower frequency than the source RF signal. In one embodiment, the bias RF signal has a frequency within the range of 400 kHz to 13.56 MHz. In one embodiment, the second RF generator 31b may be configured to generate multiple bias RF signals having different frequencies. One or more bias RF signals generated are provided to the bottom electrode. Also, in various embodiments, at least one of the source RF signal and the bias RF signal may be pulsed.
  • Power supply 30 may also include a DC power supply 32 coupled to plasma processing chamber 10 .
  • the DC power supply 32 includes a first DC generator 32a and a second DC generator 32b.
  • the first DC generator 32a is connected to the bottom electrode and configured to generate a first DC signal.
  • the generated first bias DC signal is applied to the bottom electrode.
  • the first DC signal may be applied to another electrode, such as an attracting electrode within electrostatic chuck 114 .
  • the second DC generator 32b is connected to the upper electrode and configured to generate the second DC signal.
  • the generated second DC signal is applied to the upper electrode.
  • at least one of the first and second DC signals may be pulsed. Note that the first and second DC generators 32a and 32b may be provided in addition to the RF power supply 31, and the first DC generator 32a may be provided instead of the second RF generator 31b. good.
  • the exhaust system 40 may be connected to a gas exhaust port 10e provided at the bottom of the plasma processing chamber 10, for example.
  • Exhaust system 40 may include a pressure regulating valve and a vacuum pump. The internal pressure of the plasma processing space 10s is adjusted by the pressure regulating valve.
  • Vacuum pumps may include turbomolecular pumps, dry pumps, or combinations thereof.
  • the controller 2 processes computer-executable instructions that cause the plasma processing apparatus 1 to perform the various steps described in this disclosure. Controller 2 may be configured to control elements of plasma processing apparatus 1 to perform the various processes described herein. In one embodiment, part or all of the controller 2 may be included in the plasma processing apparatus 1 .
  • the control unit 2 may include, for example, a computer 2a.
  • the computer 2a may include, for example, a processing unit (CPU: Central Processing Unit) 2a1, a storage unit 2a2, and a communication interface 2a3. Processing unit 2a1 can be configured to perform various control operations based on programs stored in storage unit 2a2.
  • the storage unit 2a2 may include RAM (Random Access Memory), ROM (Read Only Memory), HDD (Hard Disk Drive), SSD (Solid State Drive), or a combination thereof.
  • the communication interface 2a3 may communicate with the plasma processing apparatus 1 via a communication line such as a LAN (Local Area Network).
  • FIG. 2 is an explanatory view showing an enlarged part of the upper electrode assembly 13. As shown in FIG. 2 shows a portion of the upper electrode assembly 13 having a line-symmetrical shape with respect to the widthwise center (center line O in the figure) of the top plate 10b shown in FIG. 1 (one side of the line-symmetrical shape). is enlarged and illustrated.
  • the upper electrode assembly 13 constitutes part or all of the top plate 10b of the plasma processing chamber 10, and is a gas diffusion section that diffuses and introduces at least one processing gas into the plasma processing space 10s.
  • Upper electrode assembly 13 includes gas diffusion plate 120 , upper electrode plate 130 and insulating plate 140 .
  • a top electrode plate 130 is positioned between the gas diffusion plate 120 and the insulating plate 140, which are vertically stacked.
  • the gas diffusion plate 120 has at least one first gas supply port 13c for the first gas and at least one second gas supply port 14c for the second gas.
  • At least one gas diffusion space 13b which is a space for diffusing the main gas, may be formed in the gas diffusion plate 120. As shown in FIG.
  • the gas diffusion plate 120 may be formed with at least one gas diffusion space 14b, which is a space for diffusing the additive gas. That is, the upper electrode assembly 13 has a gas diffusion plate 120, an upper electrode plate 130, and an insulating plate 140 in order from the top.
  • the gas diffusion plate 120 is made of a first conductive material.
  • the first conductive material is Al (aluminum).
  • Top electrode plate 130 is formed of a second conductive material.
  • the second electrically conductive material is different than the first electrically conductive material.
  • the second conductive material is Si (silicon).
  • Insulating plate 140 is formed of an insulating material. In one embodiment, the insulating material is quartz. The insulating plate 140 has a lower surface (plasma exposed surface) exposed to the plasma processing space 10s.
  • a plurality of first gas introduction paths 13a are formed through the upper electrode plate 130 and the insulating plate 140 in their thickness direction (vertical direction).
  • the first gas introduction path 13a is connected to the gas supply section 20 via the gas diffusion space 13b and the gas supply port 13c.
  • the gas diffusion plate 120 is formed with gas supply outlets 13d.
  • the main gas diffused in the gas diffusion space 13b passes through the gas outlet 13d, the first through hole 13e formed inside the upper electrode plate 130, the gas introduction hole 13f formed in the insulating plate 140, and the plasma processing. It is introduced into space 10s. That is, the first gas introduction path 13a has a gas outlet 13d, a first through hole 13e, and a gas introduction hole 13f, and is configured to introduce the main gas from the main gas supply section 20a into the plasma processing space 10s.
  • the top electrode plate 130 is positioned between the gas diffusion plate 120 and the insulating plate 140 .
  • the upper electrode plate 130 also has a plurality of first through holes 13e and a plurality of second through holes 14e.
  • the plurality of first through holes 13e communicate with at least one first gas supply port 13c via the gas diffusion space 13b of the gas diffusion plate 120 and the gas outlet 13d.
  • the plurality of second through-holes 14e communicate with at least one second gas supply port 14c via the gas diffusion space 14b of the gas diffusion plate 120 and the gas outlet 14d.
  • the number and arrangement of gas introduction paths are arbitrary, and other gas introduction paths may be provided in addition to the first gas introduction path 13a.
  • a second gas introduction path 14a including a gas outlet 14d, a second through hole 14e, and a gas introduction hole 14f may be provided.
  • An additive gas different from the main gas may be introduced into the plasma processing space 10s from the gas diffusion space 14b and the gas supply port 14c.
  • a mixed gas in which a plurality of kinds of gases are mixed may be introduced from the second gas introduction path 14a.
  • a third gas introduction path and a fourth gas introduction path may be provided.
  • the number of gas introduction paths (gas introduction holes) opening on the lower surface of the insulating plate 140 according to the present embodiment and the details of the arrangement will be described later with reference to the drawings.
  • An electromagnet unit 15 having a coil 15a inside is arranged on or above the plasma processing chamber 10 .
  • the electromagnet unit 15 is substantially circular in plan view.
  • the electromagnet unit 15 is configured to generate a magnetic field within the plasma processing chamber 10 by applying current to the coil 15a from an external current source (not shown).
  • an external current source not shown
  • the power source 30 shown in FIG. 1 may be used.
  • Various configurations can be applied to the electromagnet unit 15 .
  • the configuration described in Patent Document 1 may be applied to the electromagnet unit 15 .
  • the gas diffusion plate 120 may be provided with a coolant channel (not shown) through which a heat transfer fluid such as brine or gas circulates between the chiller outside the apparatus.
  • the coolant channel controls the temperature of the insulating plate 140 whose temperature fluctuates due to plasma heat input, for example.
  • the coolant channels may be provided inside the upper electrode plate 130 and a metal plate containing the coolant channels may be provided on top of the gas diffusion plate 120 .
  • the insulating plate 140 is arranged to cover the lower surface of the upper electrode plate 130 . At least two annular protrusions protruding downward are formed on the lower surface of the insulating plate 140 . In one embodiment, as shown in FIG. 2, an inner annular protrusion 142 and an outer annular protrusion 144 are formed on the lower surface of the insulating plate 140 . Both the inner annular protrusion 142 and the outer annular protrusion 144 have an annular shape in plan view. In plan view, the diameter of the inner annular protrusion 142 is smaller than the diameter of the outer annular protrusion 144 . In a plan view, part or all of the outer annular convex portion 144 may overlap the central region 111a (substrate supporting surface) of the substrate supporting portion 11 for supporting the substrate W.
  • the insulating plate 140 is penetrated by a plurality of gas introduction paths (for example, the gas introduction path 13a and the gas introduction path 14a), and corresponding gas introduction holes (for example, the gas introduction hole 13f, the gas introduction hole 13f, and the gas introduction hole 13f).
  • a hole 14f) is formed.
  • the insulating plate 140 may have not only the gas introduction holes 13f and 14f, but also gas introduction holes 175 having an arbitrary configuration as described later.
  • FIG. 3A is a schematic explanatory diagram showing the configuration of the insulating plate 140 according to the first embodiment, and is an enlarged view of a portion (one side of the line-symmetrical shape).
  • FIG. 3B is a schematic plan view of the insulating plate 140 according to the first embodiment.
  • the insulating plate 140 is formed with an inner annular protrusion 142 and an outer annular protrusion 144 protruding downward from the lower surface in this order from the inside.
  • the radial width W2 of the outer annular protrusion 144 may be greater than the radial width W1 of the inner annular protrusion 142 .
  • the protrusion dimension H2 of the outer annular protrusion 144 may be larger than the protrusion dimension H1 of the inner annular protrusion 142 .
  • one or both of the inner annular projection 142 and the outer annular projection 144 have a substantially rectangular shape.
  • the “substantially rectangular shape” may be, for example, a so-called round shape obtained by chamfering the corners on the lower surface side of a rectangular shape in a cross-sectional view, as shown in FIG. 3 .
  • one or both of the inner annular projection 142 and the outer annular projection 144 may be substantially semicircular in cross-section.
  • the area where the inner annular protrusion 142 and the outer annular protrusion 144 are formed is configured to be thicker than the other areas. be. Thereby, the plasma density is increased in the vicinity of the center of the plasma processing space 10s, that is, the center portion of the substrate W, and the uniformity of the plasma processing is improved.
  • the insulating plate 140 has a plurality of first gas introduction holes 150 formed on the inner annular protrusion 142 .
  • Each first gas introduction hole 150 communicates with at least one first gas supply port 13c through one of the plurality of first through holes 13e.
  • the plurality of first gas introduction holes 150 are circumferentially evenly spaced along the circumference of a first circle having a first diameter.
  • the first gas introduction hole 150 may be formed near the inner wall 151 of the inner annular protrusion 142 .
  • the inner annular protrusion 142 has a round shape or a substantially semicircular shape in cross section, the first gas introduction hole 150 is formed in the vicinity of the inner wall 151, so that the gas is directed toward the inside of the plasma processing space 10s. flow is formed.
  • the first gas introduction hole 150 communicates with the gas outlet of the gas diffusion plate 120 (for example, the gas outlet 13d shown in FIG. 2) to introduce the main gas into the plasma processing space 10s.
  • the plurality of first gas introduction holes 150 overlap the substrate supporting surface 111a of the substrate supporting portion 11 in plan view (see FIGS. 10 and 11).
  • the insulating plate 140 has a plurality of second gas introduction holes 160 formed on the outer annular protrusion 144 .
  • Each second gas introduction hole 160 communicates with at least one first gas supply port 13c through one of the plurality of first through holes 13e.
  • the plurality of second gas introduction holes 160 are circumferentially evenly spaced along the circumference of a second circle having a second diameter larger than the first diameter.
  • the second gas introduction hole 160 communicates with the gas outlet of the gas diffusion plate 120 (for example, the gas outlet 13d shown in FIG. 2) to introduce the main gas into the plasma processing space 10s.
  • the plurality of second gas introduction holes 160 overlap the substrate supporting surface 111a of the substrate supporting part 11 in plan view (see FIGS. 10 and 11).
  • the insulating plate 140 has a plurality of third gas introduction holes 170 formed outside the second gas introduction holes 160 .
  • Each third gas introduction hole 170 communicates with at least one second gas supply port 14c through one of the plurality of second through holes 14e.
  • the plurality of third gas introduction holes 170 are circumferentially evenly spaced along the circumference of a third circle having a third diameter larger than the second diameter.
  • the third gas introduction hole 170 may be formed in the outer base end portion 171 of the outer annular convex portion 144 .
  • the third gas introduction hole 170 communicates with the gas outlet of the gas diffusion plate 120 (for example, the gas outlet 14d shown in FIG. 2) to introduce the additive gas into the plasma processing space 10s.
  • the plurality of third gas introduction holes 170 do not overlap the substrate supporting surface 111a of the substrate supporting portion 11 in plan view (see FIGS. 10 and 11).
  • the insulating plate 140 has a gas introduction hole 175 in addition to the first gas introduction hole 150, the second gas introduction hole 160, and the third gas introduction hole 170.
  • FIG. 4 is a schematic explanatory diagram showing the configuration of the insulating plate 140 according to the second embodiment. As shown in FIG. 4, in one embodiment, the position of the third gas introduction hole 170 may be outside the outer annular protrusion 144 .
  • FIG. 5 is a schematic explanatory diagram showing the configuration of the insulating plate 140 according to the third embodiment. As shown in FIG. 5, in one embodiment, the third gas introduction hole 170 may be provided on the outer annular protrusion 144 .
  • FIG. 6 is a schematic explanatory diagram showing the configuration of the insulating plate 140 according to the fourth embodiment.
  • the third gas introduction hole 170 is provided on the outer annular protrusion 144, and the upper end inlet 170a and the lower end outlet 170b may be at different positions in the radial direction. That is, the shape of the third gas introduction hole 170 may be arbitrarily designed according to the radial width of the outer annular protrusion 144 .
  • FIG. 7 is a schematic explanatory diagram showing the structure of the insulating plate 140 according to the fifth embodiment.
  • the insulating plate 140 has a plurality of fourth gas introduction holes 180 formed in the inner proximal end portion 181 of the outer annular projection 144, as shown in FIG.
  • Each fourth gas introduction hole 180 communicates with at least one first gas supply port 13c through one of the plurality of first through holes 13e.
  • the plurality of fourth gas introduction holes 180 are equally spaced along the circumference of a fourth circle having a fourth diameter larger than the first diameter and smaller than the second diameter.
  • a fourth gas introduction hole 180 formed in the inner base end portion 181 of the outer annular protrusion 144 may be provided.
  • the fourth gas introduction hole 180 communicates with the gas outlet of the gas diffusion plate 120 (for example, the gas outlet 13d shown in FIG. 2) to introduce the main gas into the plasma processing space 10s.
  • FIG. 8 is a schematic explanatory diagram showing the configuration of an insulating plate 140 according to the sixth embodiment.
  • an additional outer annular protrusion 186 projecting downward from the lower surface of the insulating plate 140 may be formed radially further outside the outer annular protrusion 144 .
  • the radial width W3 of the additional outer annular protrusion 186 may be greater than the width W2 of the outer annular protrusion 144.
  • the protrusion dimension H3 of the additional outer annular protrusion 186 may be larger than the protrusion dimension H2 of the outer annular protrusion 144 .
  • the third gas introduction hole 170 may be formed in the outer proximal end portion 188 of the additional outer annular protrusion 186 .
  • FIG. 9 is a schematic explanatory diagram showing the configuration of an insulating plate 140 according to the seventh embodiment. As shown in FIG. 9 , in the insulating plate 140 according to the sixth embodiment, the third gas introduction hole 170 may be provided on the additional outer annular protrusion 186 .
  • ⁇ Substrate processing method by plasma processing apparatus> an example of a method for processing the substrate W in the plasma processing apparatus 1 configured as described above will be described.
  • the substrate W is subjected to various plasma processing such as etching processing, film forming processing, and diffusion processing.
  • the substrate W is loaded into the plasma processing chamber 10 and placed on the electrostatic chuck 114 of the substrate supporter 11 .
  • a voltage is applied to the attracting electrode of the electrostatic chuck 114, whereby the substrate W is attracted and held by the electrostatic chuck 114 by electrostatic force.
  • the inside of the plasma processing chamber 10 is then decompressed to a vacuum environment.
  • the processing gas is supplied from the gas supply section 20 to the plasma processing space 10 s through the upper electrode assembly 13 .
  • source RF power for plasma generation is supplied from the first RF generator 31a to the upper electrode or the lower electrode, thereby exciting the processing gas and generating plasma.
  • Bias RF power may be supplied to the lower electrode from the second RF generator 31b. Then, in the plasma processing space 10s, the substrate W is plasma-processed by the action of the generated plasma.
  • the electromagnet unit 15 generates a magnetic field in the plasma processing space 10s. Further, as described above, by forming the inner annular projection 142 and the outer annular projection 144 on the insulating plate 140, the uniformity of the plasma processing can be improved. Also, in the plasma processing, when the additive gas is introduced into the plasma processing space 10s in addition to the main gas, by appropriately designing the arrangement of the gas introduction holes, etc., the additive gas is prevented from flowing into the central portion of the substrate W. be done.
  • the supply of the source RF power from the first RF generator 31a and the supply of the processing gas from the gas supply unit 20 are stopped. If the bias RF power is supplied during plasma processing, the supply of the bias RF power is also stopped.
  • the adsorption and holding of the substrate W by the electrostatic chuck 114 is stopped, and the substrate W after plasma processing and the electrostatic chuck 114 are neutralized. Thereafter, the substrate W is detached from the electrostatic chuck 114 and unloaded from the plasma processing apparatus 1 . Thus, a series of plasma processing is completed.
  • the lower surface of the insulating plate 140 is formed with the inner annular protrusion 142 and the outer annular protrusion 144 as shown in FIG. 3, for example.
  • the plasma density is increased in a specific region of the plasma processing space 10s, for example, the central portion of the substrate W, and the uniformity of the plasma processing is improved. That is, the uniformity of plasma processing on the substrate W can be improved.
  • a plurality of protrusions such as the inner annular protrusion 142, the outer annular protrusion 144, and the additional outer annular protrusion 186 formed on the lower surface of the insulating plate 140, or on the proximal end portion thereof. gas introduction hole is provided.
  • the gas distribution of the main gas and the additive gas introduced into the plasma processing space 10s can be suitably changed, and the uniformity of the plasma processing of the substrate W can be improved.
  • the additive gas introduced from the third gas introduction hole 170 is suppressed from flowing around the central portion of the substrate W.
  • the additive gas or the mixed gas introduced therethrough The gas flows toward the vicinity of the peripheral portion of the substrate W and the outside thereof, as indicated by P1 in the figure. That is, the outer wall of the outer annular convex portion 144 serves as a wall, which suppresses the additive gas or the mixed gas from flowing around the central portion of the substrate W, thereby improving the controllability of the gas flow.
  • the additive gas introduced from the third gas introduction hole 170, or The flow P1 of the mixed gas is interrupted by the flow P2 of the processing gas introduced from the second gas introduction hole 160, and the flow around the central portion of the substrate W is suppressed.
  • the first gas introduction hole 150 is provided on the inner annular convex portion 142, and the process gas flow P3 introduced from the first gas introduction hole 150 suppresses the flow of the gas flows P1 and P2 to the vicinity of the central portion of the substrate W. .
  • an arbitrary gas introduction hole 175 formed between these convex portions as indicated by P4 in the figure The flow of the processing gas introduced from the substrate W is not concentrated in the vicinity of the central portion of the substrate W.
  • a second gas introduction hole 160 is formed on the outer annular protrusion 144 to introduce the processing gas as indicated by P5 in the figure.
  • the process gas (P4 in the figure) introduced from an arbitrary gas introduction hole 175 formed between the projections can be prevented from escaping outward due to the gas curtain effect. That is, due to the existence of the wall accompanying the formation of the convex portion and the gas curtain effect, the radicals (neutral particles) are concentrated in the intermediate portion of the substrate W, thereby improving the uniformity of the plasma processing.
  • the inner annular protrusion 142 and the outer annular protrusion 144 are formed on the lower surface of the insulating plate 140 included in the upper electrode assembly 13, and a plurality of gas introduction holes are provided.
  • the subject matter of the disclosed technique is not limited to this.
  • the technology disclosed herein can be applied to an exposed surface exposed to plasma (hereinafter simply referred to as an exposed surface) in the upper electrode assembly 13 included in the plasma processing apparatus 1 .
  • the exposed surface may have the following configuration. That is, in one embodiment, the exposed surface may be formed with an inner annular protrusion 142 and an outer annular protrusion 144 that protrude downward. In one embodiment, a plurality of first gas introduction holes 150 communicating with at least one first gas supply port 13c may be formed on the inner annular projection 142 of the exposed surface. In one embodiment, a plurality of second gas introduction holes 160 communicating with at least one first gas supply port 13c may be formed on the outer annular projection 144 of the exposed surface. In one embodiment, a plurality of third gas introduction holes 170 communicating with at least one second gas supply port 14c may be formed outside the second gas introduction holes 160 on the exposed surface.

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Abstract

プラズマ処理チャンバと、基板支持部と、下部電極と、ＲＦ電源と、上部電極アセンブリと、を備え、前記上部電極アセンブリは、ガス拡散プレートと、絶縁プレートと、前記ガス拡散プレートと前記絶縁プレートとの間に配置され、複数の第１貫通孔と、複数の第２貫通孔とを有する上部電極プレートと、を備え、前記絶縁プレートは、その下面から下方に突出する内側環状凸部及び外側環状凸部を有し、前記絶縁プレートは、複数の第１ガス導入孔と、複数の第２ガス導入孔と、複数の第３ガス導入孔とを有する、プラズマ処理装置。

Description

プラズマ処理装置
　本開示は、プラズマ処理装置に関する。
　特許文献１には、チャンバの上又は上方に配置される電磁石アセンブリを備えた容量結合型のプラズマ処理装置の構成が開示されている。特許文献１の容量結合型のプラズマ処理装置は、シャワーヘッドの機能を兼ねている上部電極を備えている。特許文献１の装置構成は、プラズマ処理装置において行われるプラズマ処理の処理速度が、基板の中心部分で局所的に高くなることを抑制している。
日本国特開２０２１－４４５３５号公報
　本開示にかかる技術は、プラズマ処理チャンバ内に導入されるガスの分布を部分的に変えることで、プラズマ密度分布の均一性を向上させる。
　本開示の一態様は、プラズマ処理チャンバと、前記プラズマ処理チャンバ内に配置される基板支持部と、前記基板支持部内に配置される下部電極と、前記下部電極に結合される少なくとも１つのＲＦ電源と、前記基板支持部の上方に配置される上部電極アセンブリと、を備え、前記上部電極アセンブリは、第１ガスのための少なくとも１つの第１ガス供給口と、第２ガスのための少なくとも１つの第２ガス供給口とを有するガス拡散プレートと、絶縁プレートと、前記ガス拡散プレートと前記絶縁プレートとの間に配置され、前記少なくとも１つの第１ガス供給口に連通する複数の第１貫通孔と、前記少なくとも１つの第２ガス供給口に連通する複数の第２貫通孔とを有する上部電極プレートと、を備え、前記絶縁プレートは、その下面から下方に突出する内側環状凸部及び外側環状凸部を有し、前記絶縁プレートは、前記内側環状凸部上に形成される複数の第１ガス導入孔であり、各第１ガス導入孔は、前記複数の第１貫通孔のうちいずれかを介して前記少なくとも１つの第１ガス供給口に連通する、複数の第１ガス導入孔と、前記外側環状凸部上に形成される複数の第２ガス導入孔であり、各第２ガス導入孔は、前記複数の第１貫通孔のうちいずれかを介して前記少なくとも１つの第１ガス供給口に連通する、複数の第２ガス導入孔と、前記第２ガス導入孔の外方に形成される複数の第３ガス導入孔であり、各第３ガス導入孔は、前記複数の第２貫通孔のうちいずれかを介して前記少なくとも１つの第２ガス供給口に連通する、複数の第３ガス導入孔とを有する、プラズマ処理装置である。
　本開示によれば、プラズマ処理チャンバ内に導入されるガスの分布を部分的に変えることで、プラズマ密度分布の均一性を向上させることができる。
プラズマ処理システムの構成を模式的に示す説明図である。 上部電極アセンブリの一部を拡大して示す説明図である。 第１実施形態に係る絶縁プレートの構成を示す概略説明図である。 第１実施形態に係る絶縁プレートの概略平面図である。 第２実施形態に係る絶縁プレートの構成を示す概略説明図である。 第３実施形態に係る絶縁プレートの構成を示す概略説明図である。 第４実施形態に係る絶縁プレートの構成を示す概略説明図である。 第５実施形態に係る絶縁プレートの構成を示す概略説明図である。 第６実施形態に係る絶縁プレートの構成を示す概略説明図である。 第７実施形態に係る絶縁プレートの構成を示す概略説明図である。 本開示の一実施形態におけるガス流れの概略説明図である。 本開示の一実施形態におけるガス流れの概略説明図である。 本開示の一実施形態におけるガス流れの概略説明図である。 本開示の一実施形態におけるガス流れの概略説明図である。
　半導体デバイスの製造工程では、チャンバ中に供給された処理ガスを励起させてプラズマを生成することで、基板支持部に支持された半導体基板（以下、単に「基板」という。）に対して、エッチング処理、成膜処理、拡散処理などの各種プラズマ処理が行われる。これらプラズマ処理は、例えばチャンバ天部（天板）の少なくとも一部を構成するガス拡散部としての上部電極アセンブリを備える、容量結合型（ＣＣＰ：Ｃａｐａｃｉｔｉｖｅｌｙ　Ｃｏｕｐｌｅｄ　Ｐｌａｓｍａ）のプラズマ処理装置を用いて行われる。
　例えばプラズマ処理装置においてマスクを用いてエッチング処理を行う場合、同じ処理内であっても、基板の周縁部と中央部とでマスク等の残膜状況が異なってしまうことが知られている。このような基板上のマスク等の残膜状況のムラを防止するため、例えば、エッチング処理中に発生し上部電極に付着する副生成物（堆積物）を、ガス拡散部としての上部電極アセンブリから導入される処理ガス等の均一化や添加ガスの導入により減少させることが要求される。プロセスを均一化させることで、マスク等の残膜状況を均一化させ、効果的にエッチング処理を進めることが見込まれる。
　また、プラズマ処理としてエッチング処理を行う場合、基板の周縁部と中央部のプラズマ密度が異なり、プロセスが不均一となる場合がある。これに起因し、エッチングホールの大きさにもムラが生じ、例えば基板の周縁部においてエッチングホールの大きさが中央部に比べ小さくなる恐れがある。プラズマ処理装置においては、内壁の保護等、種々の目的に応じて処理ガス（エッチングガス）以外にも追加ガスを導入することが知られている。これらガスの流れの影響により、プラズマ密度が不均一になっていると推察され、ガス拡散部におけるガス導入孔の配置や構成には改善の余地がある。
　しかしながら、上記特許文献１に記載のプラズマ処理装置は、基板におけるプラズマ処理速度に着目し、特に、基板の中心において処理速度が局所的に高くなるといった問題を解決すべく創案されたものである。特許文献１では主にプラズマ処理装置の下部電極やその近傍に係る技術について開示されており、プラズマ処理装置のガス拡散部に着目したプロセス均一化に関する技術思想は開示されていない。即ち、プラズマ処理装置において基板に対するプラズマ処理の均一性の向上を図るに際し、特にガス拡散部やその近傍に係る技術については更なる改善の余地がある。
　以下、一実施形態にかかるプラズマ処理システム、及び本実施形態にかかるエッチング方法を含むプラズマ処理方法ついて、図面を参照しながら説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する要素においては、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
＜プラズマ処理システム＞
　先ず、本実施形態にかかるプラズマ処理システムについて説明する。図１は本実施形態にかかるプラズマ処理システムの構成の概略を示す縦断面図である。
　プラズマ処理システムは、容量結合型のプラズマ処理装置１及び制御部２を含む。プラズマ処理装置１は、プラズマ処理チャンバ１０、ガス供給部２０、電源３０及び排気システム４０を含む。また、プラズマ処理装置１は、基板支持部１１及びガス導入部を含む。基板支持部１１は、プラズマ処理チャンバ１０内に配置される。ガス導入部は、少なくとも１つの処理ガスをプラズマ処理チャンバ１０内に導入するように構成される。ガス導入部は、上部電極アセンブリ１３を含む。上部電極アセンブリ１３は、基板支持部１１の上方に配置され、その下面部分がプラズマ暴露面となる絶縁プレート１４０が配置される。一実施形態において、上部電極アセンブリ１３は、プラズマ処理チャンバ１０の内部上方に配置され、例えば天板１０ｂ（ｃｅｉｌｉｎｇ）に取り付けられる。プラズマ処理チャンバ１０の上部又は上方には、内部にコイル１５ａを有する電磁石ユニット１５が配置される。
　プラズマ処理チャンバ１０の内部には、上部電極アセンブリ１３、天板１０ｂ、プラズマ処理チャンバ１０の側壁１０ａ及び基板支持部１１により規定されたプラズマ処理空間１０ｓが形成される。プラズマ処理チャンバ１０は、少なくとも１つの処理ガスをプラズマ処理空間１０ｓに供給するための少なくとも１つのガス供給口と、プラズマ処理空間１０ｓからガスを排出するための少なくとも１つのガス排出口とを有する。側壁１０ａは接地される。上部電極アセンブリ１３及び基板支持部１１は、プラズマ処理チャンバ１０とは電気的に絶縁される。
　基板支持部１１は、本体部１１１及びリングアセンブリ１１２を含む。本体部１１１の上面は、基板（ウェハ）Ｗを支持するための中央領域１１１ａ（基板支持面）と、リングアセンブリ１１２を支持するための環状領域１１１ｂ（リング支持面）とを有する。環状領域１１１ｂは、平面視で中央領域１１１ａを囲んでいる。リングアセンブリ１１２は、１又は複数の環状部材を含み、１又は複数の環状部材のうち少なくとも１つはエッジリングである。
　一実施形態において本体部１１１は、基台１１３及び静電チャック１１４を含む。基台１１３は導電性部材を含む。基台１１３の導電性部材は下部電極として機能する。静電チャック１１４は、基台１１３の上面に配置される。静電チャック１１４の上面は前述の中央領域１１１ａ及び環状領域１１１ｂを有する。
　また、図示は省略するが、基板支持部１１は、リングアセンブリ１１２、静電チャック１１４及び基板Ｗのうち少なくとも１つをターゲット温度に調節するように構成される温調モジュールを含んでもよい。温調モジュールは、ヒータ、伝熱媒体、流路、又はこれらの組み合わせを含んでもよい。流路には、ブラインやガスのような伝熱流体が流れる。また、基板支持部１１は、基板Ｗの裏面と静電チャック１１４の上面との間に伝熱ガス（バックサイドガス）を供給するように構成された伝熱ガス供給部を含んでもよい。
　ガス供給部２０は、少なくとも１つのガスソース２１及び少なくとも１つの流量制御器２２を含んでもよい。一実施形態において、少なくとも１つのガスソース２１は、メインガスソース２１ａ及び添加ガスソース２１ｂを含む。一実施形態において、ガス供給部２０は、少なくとも１つの処理ガスを、それぞれに対応のガスソース２１からそれぞれに対応の流量制御器２２を介して上部電極アセンブリ１３に供給するように構成される。少なくとも１つの処理ガスは、メインガス及び添加ガスを含む。メインガスは第１ガスの一例であり、添加ガスは第２ガスの一例である。一実施形態において、ガス供給部２０は、メインガスのためのメインガス供給部２０ａと、添加ガスのための添加ガス供給部２０ｂとを含む。メインガス供給部２０ａは、メインガスをメインガスソース２１ａから流量制御器２２ａを介して上部電極アセンブリ１３の第１ガス供給口１３ｃに供給するように構成される。添加ガス供給部２０ｂは、添加ガスを添加ガスソース２１ｂから流量制御器２２ｂを介して上部電極アセンブリ１３の第２ガス供給口１４ｃに供給するように構成される。各流量制御器２２は、例えばマスフローコントローラ又は圧力制御式の流量制御器を含んでもよい。さらに、ガス供給部２０は、少なくとも１つの処理ガスの流量を変調又はパルス化する１又はそれ以上の流量変調デバイスを含んでもよい。
　電源３０は、少なくとも１つのインピーダンス整合回路を介してプラズマ処理チャンバ１０に結合されるＲＦ電源３１を含む。ＲＦ電源３１は、ソースＲＦ信号及びバイアスＲＦ信号のような少なくとも１つのＲＦ信号（ＲＦ電力）を、基板支持部１１の導電性部材（下部電極）及び／又は上部電極アセンブリ１３の導電性部材（上部電極）に供給するように構成される。これにより、プラズマ処理空間１０ｓに供給された少なくとも１つの処理ガスからプラズマが形成される。従って、ＲＦ電源３１は、プラズマ処理チャンバ１０において１又はそれ以上の処理ガスからプラズマを生成するように構成されるプラズマ生成部の少なくとも一部として機能し得る。また、バイアスＲＦ信号を下部電極に供給することにより、基板Ｗにバイアス電位が発生し、形成されたプラズマ中のイオン成分を基板Ｗに引き込むことができる。
　一実施形態において、ＲＦ電源３１は、第１のＲＦ生成部３１ａ及び第２のＲＦ生成部３１ｂを含む。第１のＲＦ生成部３１ａは、少なくとも１つのインピーダンス整合回路を介して下部電極及び／又は上部電極に結合され、プラズマ生成用のソースＲＦ信号（ソースＲＦ電力）を生成するように構成される。一実施形態において、ソースＲＦ信号は、１３ＭＨｚ～１６０ＭＨｚの範囲内の周波数を有する。一実施形態において、第１のＲＦ生成部３１ａは、異なる周波数を有する複数のソースＲＦ信号を生成するように構成されてもよい。生成された１又は複数のソースＲＦ信号は、下部電極及び／又は上部電極に供給される。第２のＲＦ生成部３１ｂは、少なくとも１つのインピーダンス整合回路を介して下部電極に結合され、バイアスＲＦ信号（バイアスＲＦ電力）を生成するように構成される。一実施形態において、バイアスＲＦ信号は、ソースＲＦ信号よりも低い周波数を有する。一実施形態において、バイアスＲＦ信号は、４００ｋＨｚ～１３．５６ＭＨｚの範囲内の周波数を有する。一実施形態において、第２のＲＦ生成部３１ｂは、異なる周波数を有する複数のバイアスＲＦ信号を生成するように構成されてもよい。生成された１又は複数のバイアスＲＦ信号は、下部電極に供給される。また、種々の実施形態において、ソースＲＦ信号及びバイアスＲＦ信号のうち少なくとも１つがパルス化されてもよい。
　また、電源３０は、プラズマ処理チャンバ１０に結合されるＤＣ電源３２を含んでもよい。ＤＣ電源３２は、第１のＤＣ生成部３２ａ及び第２のＤＣ生成部３２ｂを含む。一実施形態において、第１のＤＣ生成部３２ａは、下部電極に接続され、第１のＤＣ信号を生成するように構成される。生成された第１のバイアスＤＣ信号は、下部電極に印加される。一実施形態において、第１のＤＣ信号が、静電チャック１１４内の吸着用電極のような他の電極に印加されてもよい。一実施形態において、第２のＤＣ生成部３２ｂは、上部電極に接続され、第２のＤＣ信号を生成するように構成される。生成された第２のＤＣ信号は、上部電極に印加される。種々の実施形態において、第１及び第２のＤＣ信号のうち少なくとも１つがパルス化されてもよい。なお、第１及び第２のＤＣ生成部３２ａ、３２ｂは、ＲＦ電源３１に加えて設けられてもよく、第１のＤＣ生成部３２ａが第２のＲＦ生成部３１ｂに代えて設けられてもよい。
　排気システム４０は、例えばプラズマ処理チャンバ１０の底部に設けられたガス排出口１０ｅに接続され得る。排気システム４０は、圧力調整弁及び真空ポンプを含んでもよい。圧力調整弁によって、プラズマ処理空間１０ｓの内部圧力が調整される。真空ポンプは、ターボ分子ポンプ、ドライポンプ又はこれらの組み合わせを含んでもよい。
　制御部２は、本開示において述べられる種々の工程をプラズマ処理装置１に実行させるコンピュータ実行可能な命令を処理する。制御部２は、ここで述べられる種々の工程を実行するようにプラズマ処理装置１の各要素を制御するように構成され得る。一実施形態において、制御部２の一部又は全てがプラズマ処理装置１に含まれてもよい。制御部２は、例えばコンピュータ２ａを含んでもよい。コンピュータ２ａは、例えば、処理部（ＣＰＵ：Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）２ａ１、記憶部２ａ２、及び通信インターフェース２ａ３を含んでもよい。処理部２ａ１は、記憶部２ａ２に格納されたプログラムに基づいて種々の制御動作を行うように構成され得る。記憶部２ａ２は、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ　Ｄｉｓｋ　Ｄｒｉｖｅ）、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ　Ｓｔａｔｅ　Ｄｒｉｖｅ）、又はこれらの組み合わせを含んでもよい。通信インターフェース２ａ３は、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ　Ａｒｅａ　Ｎｅｔｗｏｒｋ）等の通信回線を介してプラズマ処理装置１との間で通信してもよい。
＜上部電極アセンブリ＞
　次に、上述したガス拡散部としての上部電極アセンブリ１３、及び当該上部電極アセンブリ１３に付随するプラズマ処理装置１の構成要素について、図１や図２を用いて説明する。図２は、上部電極アセンブリ１３の一部を拡大して示す説明図である。なお、図２は、図１に示した天板１０ｂにおいてその幅方向中央（図中の中心線Ｏ）に対し線対称な形状を有する上部電極アセンブリ１３の一部（線対称形状の片側一方）を拡大して図示したものである。
　図２に示すように、上部電極アセンブリ１３は、プラズマ処理チャンバ１０の天板１０ｂの一部又は全部を構成し、プラズマ処理空間１０ｓに対し少なくとも１つの処理ガスを拡散させて導入するガス拡散部として機能する。上部電極アセンブリ１３は、ガス拡散プレート１２０、上部電極プレート１３０、絶縁プレート１４０を含む。ガス拡散プレート１２０と絶縁プレート１４０との間に上部電極プレート１３０が配置され、これらは垂直方向に積層されている。ガス拡散プレート１２０は、第１ガスのための少なくとも１つの第１ガス供給口１３ｃと、第２ガスのための少なくとも１つの第２ガス供給口１４ｃとを有する。また、ガス拡散プレート１２０には、メインガス拡散用の空間であるガス拡散空間１３ｂが少なくとも１つ形成されても良い。また、ガス拡散プレート１２０には、添加ガス拡散用の空間であるガス拡散空間１４ｂが少なくとも１つ形成されても良い。即ち、上部電極アセンブリ１３は、上から順にガス拡散プレート１２０、上部電極プレート１３０、絶縁プレート１４０を有している。
　ガス拡散プレート１２０は第１の導電性材料で形成される。一実施形態において、第１の導電性材料は、Ａｌ（アルミニウム）である。上部電極プレート１３０は、第２の導電性材料で形成される。第２の導電性材料は第１導電性材料とは異なる。一実施形態において、第２の導電性材料は、Ｓｉ（シリコン）である。絶縁プレート１４０は絶縁材料で形成される。一実施形態において、絶縁材料は、石英である。絶縁プレート１４０はプラズマ処理空間１０ｓに暴露される下面（プラズマ暴露面）を有する。上部電極プレート１３０、絶縁プレート１４０には、その厚み方向（垂直方向）に貫通して複数の第１ガス導入路１３ａが形成されている。第１ガス導入路１３ａは、ガス拡散空間１３ｂ及びガス供給口１３ｃを介してガス供給部２０に接続されている。ガス拡散プレート１２０にはガス供給出口１３ｄが形成される。ガス拡散空間１３ｂにおいて拡散されたメインガスはガス出口１３ｄを経由し、上部電極プレート１３０の内部に形成された第１貫通孔１３ｅ、絶縁プレート１４０に形成されたガス導入孔１３ｆを通り、プラズマ処理空間１０ｓに導入される。即ち、第１ガス導入路１３ａはガス出口１３ｄ、第１貫通孔１３ｅ、ガス導入孔１３ｆを有し、メインガス供給部２０ａからのメインガスをプラズマ処理空間１０ｓに導入するように構成される。一実施形態において、上部電極プレート１３０は、ガス拡散プレート１２０と絶縁プレート１４０との間に配置される。また、上部電極プレート１３０は、複数の第１貫通孔１３ｅと複数の第２貫通孔１４ｅとを有する。複数の第１貫通孔１３ｅは、ガス拡散プレート１２０のガス拡散空間１３ｂ及びガス出口１３ｄを介して少なくとも１つの第１ガス供給口１３ｃに連通している。複数の第２貫通孔１４ｅは、ガス拡散プレート１２０のガス拡散空間１４ｂ及びガス出口１４ｄを介して少なくとも１つの第２ガス供給口１４ｃに連通している。
　ガス導入路の数や配置構成は任意であり、上記第１ガス導入路１３ａに加え、他のガス導入路を設けても良い。例えば、図２のように、ガス出口１４ｄ、第２貫通孔１４ｅ、ガス導入孔１４ｆを含む第２ガス導入路１４ａを設けても良い。ガス拡散空間１４ｂ及びガス供給口１４ｃからメインガスとは異なる添加ガスをプラズマ処理空間１０ｓに導入するように構成されてても良い。第２ガス導入路１４ａからは、複数種類のガスを混合した混合ガスを導入しても良い。また、図１、２では図示していないが、第３ガス導入路、第４ガス導入路を設けても良い。なお、本実施形態に係る絶縁プレート１４０の下面に開口するガス導入路（ガス導入孔）の数や配置構成の詳細については図面を参照して後述する。
　プラズマ処理チャンバ１０の上部又は上方には、内部にコイル１５ａを有する電磁石ユニット１５が配置される。一実施形態において、電磁石ユニット１５は、平面視で略円形である。電磁石ユニット１５は、コイル１５ａに対し外部の電流源（図示せず）から電流を流すことで、プラズマ処理チャンバ１０内に磁場を生成するように構成される。なお、電磁石ユニット１５のための電源として図１に示す電源３０を用いても良い。電磁石ユニット１５は、種々の構成が適用され得る。例えば特許文献１に記載された構成が電磁石ユニット１５に適用されてもよい。
　ガス拡散プレート１２０には、装置外部のチラーとの間で循環するブラインやガスのような伝熱流体が流れる冷媒流路（図示せず）が設けられても良い。冷媒流路は例えばプラズマ入熱により温度が変動する絶縁プレート１４０の温調を行う。例えば、冷媒流路は上部電極プレート１３０の内部に設けられても良く、冷媒流路を含む金属プレートがガス拡散プレート１２０の上部に設けられても良い。
　絶縁プレート１４０は上部電極プレート１３０の下面を覆うように配置される。絶縁プレート１４０の下面には、下方に向かって突出する少なくとも２つの環状凸部が形成される。一実施形態において、図２のように、絶縁プレート１４０の下面には内側環状凸部１４２とその外側に位置する外側環状凸部１４４が形成される。内側環状凸部１４２、外側環状凸部１４４は、いずれも平面視において環状形状を有する。平面視において、内側環状凸部１４２の径は外側環状凸部１４４の径よりも小さい。平面視において、外側環状凸部１４４の一部又は全部は、基板支持部１１の基板Ｗを支持するための中央領域１１１ａ（基板支持面）と重複しても良い。
　上述したように、絶縁プレート１４０には、複数のガス導入路（例えば、ガス導入路１３ａ、ガス導入路１４ａ）が貫通し、それぞれに対応するガス導入孔（例えば、ガス導入孔１３ｆ、ガス導入孔１４ｆ）が形成される。以下では、これら複数のガス導入孔と絶縁プレート１４０の下面に形成される内側環状凸部１４２及び外側環状凸部１４４との詳細な位置関係や配置構成について説明する。なお、絶縁プレート１４０は、上記ガス導入孔１３ｆ、ガス導入孔１４ｆだけでなく、後述するように、任意の配置構成であるガス導入孔１７５を有しても良い。
＜絶縁プレートの第１実施形態＞
　図３Ａは第１実施形態に係る絶縁プレート１４０の構成を示す概略説明図であり、その一部（線対称形状の片側一方）を拡大したものである。また、図３Ｂは第１実施形態に係る絶縁プレート１４０の概略平面図である。図示のように、絶縁プレート１４０には下面から下方に向かって突出する内側環状凸部１４２、外側環状凸部１４４が内側からこの順で形成される。一実施形態において、内側環状凸部１４２の径方向の幅Ｗ１に比べ外側環状凸部１４４の径方向の幅Ｗ２が大きくても良い。一実施形態において、内側環状凸部１４２の突出寸法Ｈ１に比べ外側環状凸部１４４の突出寸法Ｈ２が大きくても良い。内側環状凸部１４２の幅や突出寸法に比べ、外側環状凸部１４４の幅や突出寸法を大きくすることで、絶縁プレート１４０製造時に削り取る範囲が削減され加工性向上が図られる。
　一実施形態において、内側環状凸部１４２及び外側環状凸部１４４のうち一方又は両方は、略矩形形状を有する。ここで「略矩形形状」とは、図３に示すような、例えば断面視で矩形形状の下面側の隅角部を面取りしたいわゆるラウンド形状であっても良い。また、一実施形態において、内側環状凸部１４２及び外側環状凸部１４４のうち一方又は両方は断面視で略半円形状でも良い。
　絶縁プレート１４０に内側環状凸部１４２及び外側環状凸部１４４を形成することで、内側環状凸部１４２及び外側環状凸部１４４が形成された領域は、他の領域に比べ部材厚みが厚く構成される。これにより、プラズマ処理空間１０ｓの中央近傍、即ち、基板Ｗの中央部でプラズマ密度を上げ、プラズマ処理の均一性向上が図られる。
　絶縁プレート１４０は、内側環状凸部１４２上に形成される複数の第１ガス導入孔１５０を有する。各第１ガス導入孔１５０は、複数の第１貫通孔１３ｅのうちいずれか１つを介して少なくとも１つの第１ガス供給口１３ｃに連通している。一実施形態において、複数の第１ガス導入孔１５０は、第１の径を有する第１の円の円周に沿って周方向に等間隔に配置されている。第１ガス導入孔１５０は内側環状凸部１４２の内壁１５１の近傍に形成されても良い。内側環状凸部１４２が断面視でラウンド形状又は略半円形状である場合に、第１ガス導入孔１５０が内壁１５１の近傍に形成されることで、プラズマ処理空間１０ｓの内向き方向に対しガスの流れが形成される。第１ガス導入孔１５０はガス拡散プレート１２０のガス出口（例えば図２に示すガス出口１３ｄ）に連通し、メインガスをプラズマ処理空間１０ｓに導入する。一実施形態において、複数の第１ガス導入孔１５０は、平面視で基板支持部１１の基板支持面１１１ａと重複している（図１０，１１参照）。
　絶縁プレート１４０は、外側環状凸部１４４上に形成される複数の第２ガス導入孔１６０を有する。各第２ガス導入孔１６０は、複数の第１貫通孔１３ｅのうちいずれか１つを介して少なくとも１つの第１ガス供給口１３ｃに連通している。一実施形態において、複数の第２ガス導入孔１６０は、第１の径よりも大きい第２の径を有する第２の円の円周に沿って周方向に等間隔に配置されている。第２ガス導入孔１６０はガス拡散プレート１２０のガス出口（例えば図２に示すガス出口１３ｄ）に連通し、メインガスをプラズマ処理空間１０ｓに導入する。一実施形態において、複数の第２ガス導入孔１６０は、平面視で基板支持部１１の基板支持面１１１ａと重複している（図１０，１１参照）。
　絶縁プレート１４０は、第２ガス導入孔１６０の外方に形成される複数の第３ガス導入孔１７０を有する。各第３ガス導入孔１７０は、複数の第２貫通孔１４ｅのうちいずれか１つを介して少なくとも１つの第２ガス供給口１４ｃに連通している。一実施形態において、複数の第３ガス導入孔１７０は、第２の径よりも大きい第３の径を有する第３の円の円周に沿って周方向に等間隔に配置されている。第３ガス導入孔１７０は外側環状凸部１４４の外側基端部１７１に形成されても良い。第３ガス導入孔１７０はガス拡散プレート１２０のガス出口（例えば図２に示すガス出口１４ｄ）に連通し、添加ガスをプラズマ処理空間１０ｓに導入する。一実施形態において、複数の第３ガス導入孔１７０は、平面視で基板支持部１１の基板支持面１１１ａと重複しない（図１０，１１参照）。
　なお、一実施形態において、図３Ａ、Ｂに示すように、絶縁プレート１４０は、第１ガス導入孔１５０、第２ガス導入孔１６０、第３ガス導入孔１７０に加え、更なるガス導入孔１７５を有しても良い。ガス導入孔１７５の配置構成や数は任意であり、例えば、図示のように、内側環状凸部１４２の内側及び内側環状凸部１４２と外側環状凸部１４４との間に形成されても良い。
　図３Ａ、Ｂを参照して絶縁プレート１４０に形成される内側環状凸部１４２及び外側環状凸部１４４や各ガス導入孔の位置関係や配置構成の一例を説明したが、本開示範囲はこれに限られるものではない。
＜絶縁プレートの第２実施形態＞
　図４は第２実施形態に係る絶縁プレート１４０の構成を示す概略説明図である。図４に示すように、一実施形態において、第３ガス導入孔１７０の位置は、外側環状凸部１４４の外側でも良い。
＜絶縁プレートの第３実施形態＞
　図５は第３実施形態に係る絶縁プレート１４０の構成を示す概略説明図である。図５に示すように、一実施形態において、第３ガス導入孔１７０は外側環状凸部１４４上に設けられても良い。
＜絶縁プレートの第４実施形態＞
　図６は第４実施形態に係る絶縁プレート１４０の構成を示す概略説明図である。図６に示すように、一実施形態において、第３ガス導入孔１７０は外側環状凸部１４４上に設けられ、その上端入口１７０ａと下端出口１７０ｂは径方向において異なる位置でも良い。即ち、第３ガス導入孔１７０の形状は、外側環状凸部１４４の径方向の幅に応じて任意に設計されても良い。
＜絶縁プレートの第５実施形態＞
　図７は第５実施形態に係る絶縁プレート１４０の構成を示す概略説明図である。一実施形態において、絶縁プレート１４０は、図７に示すように、外側環状凸部１４４の内側基端部１８１に形成される複数の第４ガス導入孔１８０を有する。各第４ガス導入孔１８０は、複数の第１貫通孔１３ｅのうちいずれか１つを介して少なくとも１つの第１ガス供給口１３ｃに連通している。一実施形態において、複数の第４ガス導入孔１８０は、第１の径よりも大きく第２の径よりも小さい第４の径を有する第４の円の円周に沿って周方向に等間隔に配置されている。外側環状凸部１４４の内側基端部１８１に形成される第４ガス導入孔１８０が設けられても良い。この第４ガス導入孔１８０は、ガス拡散プレート１２０のガス出口（例えば図２に示すガス出口１３ｄ）に連通し、メインガスをプラズマ処理空間１０ｓに導入する。
＜絶縁プレートの第６実施形態＞
　図８は第６実施形態に係る絶縁プレート１４０の構成を示す概略説明図である。図８に示すように、一実施形態において、外側環状凸部１４４の径方向さらに外側において、絶縁プレート１４０の下面から下方に向かって突出する追加の外側環状凸部１８６が形成されても良い。一実施形態において、追加の外側環状凸部１８６の径方向の幅Ｗ３は、外側環状凸部１４４の幅Ｗ２に比べ大きくても良い。追加の外側環状凸部１８６の突出寸法Ｈ３は、外側環状凸部１４４の突出寸法Ｈ２に比べ大きくても良い。ここで、第３ガス導入孔１７０は、追加の外側環状凸部１８６の外側基端部１８８に形成されても良い。
＜絶縁プレートの第７実施形態＞
　図９は第７実施形態に係る絶縁プレート１４０の構成を示す概略説明図である。図９に示すように、第６実施形態に係る絶縁プレート１４０において、第３ガス導入孔１７０は、追加の外側環状凸部１８６上に設けられても良い。
＜プラズマ処理装置による基板の処理方法＞
　次に、以上のように構成されたプラズマ処理装置１における基板Ｗの処理方法の一例について説明する。なお、プラズマ処理装置１においては、基板Ｗに対して、エッチング処理、成膜処理、拡散処理などの各種プラズマ処理が行われる。
　先ず、プラズマ処理チャンバ１０の内部に基板Ｗが搬入され、基板支持部１１の静電チャック１１４上に基板Ｗが載置される。次に、静電チャック１１４の吸着用電極に電圧が印加され、これにより、静電力によって基板Ｗが静電チャック１１４に吸着保持される。
　静電チャック１１４に基板Ｗが吸着保持されると、次に、プラズマ処理チャンバ１０の内部が真空環境下まで減圧される。次に、ガス供給部２０から上部電極アセンブリ１３を介してプラズマ処理空間１０ｓに処理ガスが供給される。また、第１のＲＦ生成部３１ａからプラズマ生成用のソースＲＦ電力が上部電極又は下部電極に供給され、これにより、処理ガスを励起させて、プラズマを生成する。また、第２のＲＦ生成部３１ｂから下部電極にバイアスＲＦ電力が供給されてもよい。そして、プラズマ処理空間１０ｓにおいて、生成されたプラズマの作用によって、基板Ｗにプラズマ処理が施される。
　この時、電磁石ユニット１５によりプラズマ処理空間１０ｓ内に磁場が生成される。また、上述したように、絶縁プレート１４０に内側環状凸部１４２及び外側環状凸部１４４を形成することで、プラズマ処理の均一性向上が図られる。また、プラズマ処理において、メインガスに加え添加ガスをプラズマ処理空間１０ｓに導入する場合に、ガス導入孔の配置構成等を好適に設計することで、添加ガスの基板Ｗ中央部への回り込みが防止される。
　プラズマ処理を終了する際には、第１のＲＦ生成部３１ａからのソースＲＦ電力の供給及びガス供給部２０からの処理ガスの供給が停止される。プラズマ処理中にバイアスＲＦ電力を供給していた場合には、当該バイアスＲＦ電力の供給も停止される。
　次いで、静電チャック１１４による基板Ｗの吸着保持が停止され、プラズマ処理後の基板Ｗ、及び静電チャック１１４の除電が行われる。その後、基板Ｗを静電チャック１１４から脱着し、プラズマ処理装置１から基板Ｗを搬出する。こうして一連のプラズマ処理が終了する。
＜本開示の技術の作用効果＞
　以上の実施形態では、絶縁プレート１４０の下面に、例えば図３に示すような内側環状凸部１４２及び外側環状凸部１４４を形成している。これにより、プラズマ処理空間１０ｓの特定の領域、例えば、基板Ｗの中央部でプラズマ密度を上げ、プラズマ処理の均一性向上が図られる。即ち、基板Ｗに対するプラズマ処理の均一性向上が図られる。
　また、以上の実施形態では、絶縁プレート１４０の下面に形成された内側環状凸部１４２、外側環状凸部１４４、追加の外側環状凸部１８６といった各凸部の上や、その基端部に複数のガス導入孔を設けている。これにより、プラズマ処理空間１０ｓに導入されるメインガスや添加ガスのガス分布を好適に変えることができ、基板Ｗに対するプラズマ処理の均一性向上が図られる。例えば、第２ガス導入孔１６０の外方に第３ガス導入孔１７０を設けることで、第３ガス導入孔１７０から導入される添加ガスの基板Ｗの中央部近傍への回り込みが抑制される。
　例えば図１０に示すように、外側環状凸部１４４の外側基端部１７１に第３ガス導入孔１７０が形成される場合（図３、図７参照）、そこから導入される添加ガス、あるいは混合ガスは、図中Ｐ１として示すように基板Ｗの周縁部近傍とその外側に向かって流れる。即ち、外側環状凸部１４４の外壁が壁となり、添加ガス、あるいは混合ガスが基板Ｗの中央部近傍に回り込むのが抑制され、ガス流れの制御性向上を図ることができる。
　また、図１１に示すように、外側環状凸部１４４上に第２ガス導入孔１６０が形成される場合（図３～図９参照）、第３ガス導入孔１７０から導入される添加ガス、あるいは混合ガスの流れＰ１が、第２ガス導入孔１６０から導入される処理ガスの流れＰ２によりさえぎられ、基板Ｗの中央部近傍への回り込みが抑制される。また、内側環状凸部１４２上に第１ガス導入孔１５０を設け、そこから導入される処理ガスの流れＰ３により、上記ガス流れＰ１やＰ２の基板Ｗの中央部近傍への回り込みが抑制される。
　また、例えば図１２に示すように、内側環状凸部１４２及び外側環状凸部１４４を設けたことで、図中Ｐ４に示すように、これら凸部の間に形成された任意のガス導入孔１７５から導入される処理ガスの流れが基板Ｗの中央部近傍方向に集中することがない。また、図１３に示すように、外側環状凸部１４４上に第２ガス導入孔１６０を形成して図中Ｐ５に示すように処理ガスの導入を行う。これにより、ガスのカーテン効果により凸部の間に形成された任意のガス導入孔１７５から導入される処理ガス（図中Ｐ４）が外方に逃げるのを抑えることができる。即ち、凸部形成に伴う壁の存在やガスカーテン効果により、基板Ｗの中間部にラジカル（中性粒子）を集中させプラズマ処理の均一性向上が図られる。
　なお、以上の実施形態においては、上部電極アセンブリ１３に含まれる絶縁プレート１４０の下面に内側環状凸部１４２、外側環状凸部１４４といった凸部を形成し、複数のガス導入孔を設けた場合について説明したが、本開示技術の対象はこれに限定されるものではない。本開示技術は、プラズマ処理装置１に含まれる上部電極アセンブリ１３におけるプラズマに曝される露出面（以下、単に露出面とも記載）に対し適用可能である。
　上部電極アセンブリ１３が例えばその下面においてプラズマ暴露面としての露出面を有する場合に、当該露出面は以下の構成を有しても良い。即ち、一実施形態において、露出面には、下方に突出する内側環状凸部１４２及び外側環状凸部１４４が形成されても良い。また、一実施形態において、露出面の内側環状凸部１４２上には、少なくとも１つの第１ガス供給口１３ｃに連通する複数の第１ガス導入孔１５０が形成されても良い。また、一実施形態において、露出面の外側環状凸部１４４上には、少なくとも１つの第１ガス供給口１３ｃに連通する複数の第２ガス導入孔１６０が形成されても良い。また、一実施形態において、露出面の第２ガス導入孔１６０の外方には、少なくとも１つの第２ガス供給口１４ｃに連通する複数の第３ガス導入孔１７０が形成されても良い。
　今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。上記の実施形態は、添付の請求の範囲及びその主旨を逸脱することなく、様々な形態で省略、置換、変更されてもよい。
　　１　　　プラズマ処理装置
　　１０　　プラズマ処理チャンバ
　　１３　　上部電極アセンブリ
　　１２０　ガス拡散プレート
　　１３０　上部電極プレート
　　１４０　絶縁プレート
　　１４２　内側環状凸部
　　１４４　外側環状凸部
　　１５０　第１ガス導入孔
　　１６０　第２ガス導入孔
　　１７０　第３ガス導入孔
　　Ｗ　　　基板

Claims (17)

  1. プラズマ処理チャンバと、
    前記プラズマ処理チャンバ内に配置される基板支持部と、
    前記基板支持部内に配置される下部電極と、
    前記下部電極に結合される少なくとも１つのＲＦ電源と、
    前記基板支持部の上方に配置される上部電極アセンブリと、を備え、
    前記上部電極アセンブリは、
    第１ガスのための少なくとも１つの第１ガス供給口と、第２ガスのための少なくとも１つの第２ガス供給口とを有するガス拡散プレートと、
    絶縁プレートと、
    前記ガス拡散プレートと前記絶縁プレートとの間に配置され、前記少なくとも１つの第１ガス供給口に連通する複数の第１貫通孔と、前記少なくとも１つの第２ガス供給口に連通する複数の第２貫通孔とを有する上部電極プレートと、を備え、
    前記絶縁プレートは、その下面から下方に突出する内側環状凸部及び外側環状凸部を有し、
    前記絶縁プレートは、
    前記内側環状凸部上に形成される複数の第１ガス導入孔であり、各第１ガス導入孔は、前記複数の第１貫通孔のうちいずれかを介して前記少なくとも１つの第１ガス供給口に連通する、複数の第１ガス導入孔と、
    前記外側環状凸部上に形成される複数の第２ガス導入孔であり、各第２ガス導入孔は、前記複数の第１貫通孔のうちいずれかを介して前記少なくとも１つの第１ガス供給口に連通する、複数の第２ガス導入孔と、
    前記第２ガス導入孔の外方に形成される複数の第３ガス導入孔であり、各第３ガス導入孔は、前記複数の第２貫通孔のうちいずれかを介して前記少なくとも１つの第２ガス供給口に連通する、複数の第３ガス導入孔とを有する、プラズマ処理装置。
  2. 前記外側環状凸部の全部又は一部は、平面視で前記基板支持部の基板支持面と重複する、請求項１に記載のプラズマ処理装置。
  3. 前記複数の第１ガス導入孔は、前記内側環状凸部の内壁近傍に形成される、請求項１又は２に記載のプラズマ処理装置。
  4. 前記外側環状凸部の幅は前記内側環状凸部の幅よりも大きい、請求項１～３のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。
  5. 前記外側環状凸部の突出寸法は前記内側環状凸部の突出寸法よりも大きい、請求項１～４のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。
  6. 前記プラズマ処理チャンバの上部又は上方に配置された電磁石ユニットをさらに備える、請求項１～５のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。
  7. 前記絶縁プレートは石英で形成され、前記上部電極プレートはアルミニウムで形成される、請求項１～６のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。
  8. 前記内側環状凸部及び前記外側環状凸部のうち一方又は両方は断面視で略矩形形状を有する、請求項１～７のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。
  9. 前記内側環状凸部及び前記外側環状凸部のうち一方又は両方は断面視で矩形形状の隅角部を面取りしたラウンド形状を有する、請求項８に記載のプラズマ処理装置。
  10. 前記内側環状凸部及び前記外側環状凸部のうち一方又は両方は断面視で略半円形状を有する、請求項１～７のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。
  11. 前記複数の第３ガス導入孔は、前記外側環状凸部の外側基端部に形成され、
    前記絶縁プレートは、前記外側環状凸部の内側基端部に形成される複数の第４ガス導入孔であり、各第４ガス導入孔は、前記複数の第１貫通孔のうちいずれかを介して前記少なくとも１つの第１ガス供給口に連通する。複数の第４ガス導入孔をさらに有する、請求項１～１０のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。
  12. 前記複数の第３ガス導入孔は、前記外側環状凸部上に形成される、請求項１～１０のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。
  13. 前記絶縁プレートは、その下面から下方に突出し、前記外側環状凸部を囲む追加の外側環状凸部をさらに有し、
    前記複数の第３ガス導入孔は、前記追加の外側環状凸部の外側基端部に形成される、請求項１～１０のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。
  14. 前記絶縁プレートは、その下面から下方に向かって突出し、前記外側環状凸部を囲む追加の外側環状凸部をさらに有し、
    前記複数の第３ガス導入孔は、前記追加の外側環状凸部上に形成される、請求項１～１０のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。
  15. 前記追加の外側環状凸部の幅は前記外側環状凸部の幅よりも大きい、請求項１３又は１４に記載のプラズマ処理装置。
  16. 前記追加の外側環状凸部の突出寸法は前記外側環状凸部の突出寸法よりも大きい、請求項１３又は１４に記載のプラズマ処理装置。
  17. プラズマ処理チャンバと、
    前記プラズマ処理チャンバ内に配置される基板支持部と、
    前記基板支持部の上方に配置される上部電極アセンブリと、
    前記基板支持部と前記上部電極アセンブリとの間の空間においてプラズマを生成するように構成されるプラズマ生成部と、を備え、
    前記上部電極アセンブリは、
    第１ガスのための少なくとも１つの第１ガス供給口と、
    第２ガスのための少なくとも１つの第２ガス供給口と、
    前記プラズマに曝される露出面と、を有し、
    前記露出面は、
    下方に突出する内側環状凸部及び外側環状凸部と、
    前記内側環状凸部上に形成される複数の第１ガス導入孔であり、各第１ガス導入孔は、前記少なくとも１つの第１ガス供給口に連通する、複数の第１ガス導入孔と、
    前記外側環状凸部上に形成される複数の第２ガス導入孔であり、各第２ガス導入孔は、前記少なくとも１つの第１ガス供給口に連通する、複数の第２ガス導入孔と、
    前記第２ガス導入孔の外方に形成される複数の第３ガス導入孔であり、各第３ガス導入孔は、前記少なくとも１つの第２ガス供給口に連通する、複数の第３ガス導入孔とを有する、プラズマ処理装置。
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