JP4217299B2

JP4217299B2 - 処理装置

Info

Publication number: JP4217299B2
Application number: JP17961698A
Authority: JP
Inventors: 智一杉山; 信幸岡山; 秀仁三枝; 潤小澤
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 1998-03-06
Filing date: 1998-06-11
Publication date: 2009-01-28
Anticipated expiration: 2018-06-11
Also published as: EP1069603A1; KR20010041677A; JPH11317397A; EP1069603A4; WO1999045584A1; US6733620B1; KR100536313B1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は，処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来，気密な処理容器内に下部電極と上部電極を対向配置すると共に，下部電極と上部電極との間に形成されるプラズマ領域を囲うように磁石を配置したマグネトロン型プラズマ処理装置が提案されている。当該装置は，下部電極上に被処理体を載置し，処理容器内に処理ガスを導入すると共に，処理容器内を真空引きして所定の減圧雰囲気に維持した後，下部電極に高周波電力を印加してプラズマを励起し，このプラズマにより被処理体に対してプラズマ処理を施すように構成されている。
【０００３】
また，下部電極の側面と処理容器の内壁面との間には，下部電極の周囲を囲むようにバッフル板が取り付けられており，このバッフル板によって処理容器内は，被処理体が配置される処理空間と，排気機構と連通する排気経路とに分離されている。また，バッフル板には，放射状に複数のスリットが形成されており，このスリットによって処理空間と排気経路が連通している。従って，処理時には，処理空間内のガスがスリットを介して排気経路に案内されるため，処理空間内と排気経路内のコンダクタンスが所定の状態に維持され，安定的に処理空間内を排気することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら，バッフル板の処理空間側面には，処理時間に比例して反応生成物などの付着物が付着するため，特に処理空間内のガスが流れ込むスリットの処理空間側開口部に付着物が堆積すると，スリットの処理空間側開口径が狭まってしまう。その結果，スリットを通過するガスの排気流量が減少し，処理空間内の圧力雰囲気が上昇して，被処理体の面内均一性が不均一となったり，エッチングレートが低下する。従って，所定の処理時間経過後や，処理空間内の圧力雰囲気の状態などに基づいて定期的にバッフル板の洗浄や交換等のメンテナンスを行っているが，付着物が多く発生するプロセスでは，そのメンテナンスを頻繁に行わなければならず，スループットが低下するという問題があった。
【０００５】
本発明は，従来の技術が有する上記のような問題点に鑑みてなされたものであり，本発明の第１の目的は，付着物が多く生じるプロセス下でも，付着物によってスリットの処理空間側開口径が狭まり難く，処理空間内を所定の圧力雰囲気に長時間維持することができ，バッフル板のメンテナンスサイクルの延長により，スループットを向上させることが可能な，新規かつ改良された処理装置を提供することである。
【０００６】
さらに，本発明の第２の目的は，スリットの処理空間側に最適な形状のテーパ面を形成して，処理空間内の圧力雰囲気が上昇するまでの時間を延長すると共に，バッフル板のメンテナンス時期を延長することが可能な，新規かつ改良された処理装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために，本発明の第１の観点によれば，請求項１に記載の発明のように，気密な処理容器内に配置された被処理体に対して所定の処理を施す処理空間と，処理空間に接続される排気経路とを隔てるバッフル板を備えた処理装置において，バッフル板には，処理空間と排気経路とを連通する複数のスリットが放射状に形成され，各スリットの処理空間側には，テーパ面が形成されており，テーパ面は，スリット深さの実質的に１／２以上を占めることを特徴とする処理装置が提供される。
【０００８】
かかる構成によれば，スリットの処理空間側にテーパ面を形成したため，スリットの処理空間側開口部に処理時に生じた付着物が付着しても，その付着物がテーパ面上から順次堆積していき，スリットの内径が所定値よりも狭まるまでの時間を延長することができる。さらに，テーパ面は，十分な深さ，すなわちスリット深さの実質的に１／２以上を占めるため，処理空間内と排気経路内のコンダクタンスを所定の状態に維持しながら，従来のバッフル板よりもテーパ面の面積を拡大することができ，付着物の堆積によってスリットの内径が狭小化するまでの時間を延長することができる。その結果，スリットのいわゆる目詰まりに伴って処理空間内の圧力雰囲気が上昇するまでの時間を延長することができるため，被処理体に対して均一な面内均一性及び高エッチングレートでの処理を長時間施すことができる。さらに，バッフル板のメンテナンスサイクルを延長することができるため，スループットを向上させることができる。また，スリット全体の開口径を拡大するのではなく，スリットの処理空間側にテーパ面を形成することにより，上記効果を導き出すことができるため，処理空間内と排気経路内のコンダクタンスに影響を及ぼすことがない。
【０００９】
また，テーパ角度θを，例えば請求項２に記載の発明のように，実質的に５゜≦θ≦３０゜とすれば，付着物をテーパ面上に効果的に堆積させることができるため，スリットの開口径が所定値以下になるまでの時間を稼ぐことができ，所定の排気流量を長時間確保することができる。
【００１０】
また，本発明の第２の観点によれば，請求項３に記載の発明のように，気密な処理容器内に配置された被処理体に対して所定の処理を施す処理空間と，処理空間に接続される排気経路とを隔てるバッフル板を備えた処理装置において，バッフル板には，処理空間と排気経路とを連通する複数のスリットが放射状に形成され，各スリットの処理空間側には，テーパ面が形成されており，テーパ面は，スリット深さの実質的に１／４〜１／２を占め，各スリットの排気経路側は，テーパ底面の面積以上の開口面積を有する拡大開口部として形成されると共に，拡大開口部は，スリット深さの実質的に１／４〜１／２を占め，テーパ底面と拡大開口部とは，テーパ底面と略同径の通路で連通されることを特徴とする処理装置が提供される。
【００１１】
かかる構成によれば，上述した請求項１に記載の発明と同様に，スリットの処理空間側にテーパ面を形成すると共に，このテーパ面がスリット深さの実質的に１／４〜１／２を占めるため，従来のバッフル板よりも広いテーパ面上に付着物を堆積させることができ，処理空間内と排気経路内のコンダクタンスに影響を与えることなく，付着物の堆積によってスリットの内径が狭まるまでの時間を延長することができる。その結果，処理空間内の圧力雰囲気を長時間，所定の状態に維持することができ，バッフル板のメンテナンスサイクルを延長することができる。
【００１２】
また，スリットの排気経路側にテーパ底面の面積以上の開口面積を有する拡大開口部を形成し，この拡大開口部がスリット深さの実質的に１／４〜１／２を占めるように構成したため，付着物が堆積し易いスリット内の小径部分を減少させることができ，処理空間内の圧力上昇に至るまでの時間をさらに延長することができる。さらに，拡大開口部は，テーパ底面の面積以上の開口面積を有するため，スリット内を通過するガス流を乱すことがない。さらにまた，テーパ底面と拡大開口部とは，テーパ面積と略同径の通路で連通しているため，スリットにテーパ面や拡大開口部を設けても，処理空間内と排気経路内のコンダクタンスを所定の状態に維持することができる。
【００１３】
また，テーパ角度θを，例えば請求項４に記載の発明のように，実質的に３０゜≦θ≦６０゜とすれば，上記請求項２に記載の発明と同様に，付着物をテーパ面上に効果的に堆積させることができる。
【００１４】
さらに，スリットの処理空間側短手方向幅をＷ１とし，スリットの排気経路側短手方向幅をＷ２としたとき，例えば請求項５に記載の発明のように，実質的に１≦Ｗ２／Ｗ１≦１．４とすれば，処理空間内と排気経路内のコンダクタンスに影響を与えたり，スリットを通過するガス流を乱すことなく，付着物によってスリットの開口径が狭まるまでの時間をさらに延長することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下に添付図面を参照しながら，本発明にかかる処理装置をマグネトロン型プラズマエッチング装置に適用した実施の形態について詳細に説明する。
（第１の実施の形態）
（１）エッチング装置１００の全体構成
まず，図１および図２を参照しながら，本発明を適用可能なエッチング装置１００の全体構成について説明する。
図１に示すエッチング装置１００の処理容器１０２は，例えば表面に陽極酸化処理を施して酸化アルミニウム膜層が形成されたアルミニウムから成ると共に，接地されている。また，処理容器１０２内には，被処理体，例えば半導体ウェハ（以下，「ウェハ」と称する。）Ｗを載置するサセプタを兼ねた下部電極１０４が配置されている。さらに，図１および図２に示す例では，下部電極１０４の載置面以外の部分は，例えばセラミックスから成る絶縁部材１０５と，例えばアルミニウムから成る導電部材１０７によって覆われている。また，下部電極１０４は，昇降軸１０６の駆動によって上下動自在に構成されている。さらに，導電部材１０７と処理容器１０２との間には，例えばステンレスから成るベローズ１０９が設けられている。また，ベローズ１０９と電気的に接触する導電部材１０７および処理容器１０２の表面は，酸化アルミニウム膜層が除去されているため，導電部材１０７は，ベローズ１０９と処理容器１０２を介して接地されている。さらに，導電部材１０７の側面およびベローズ１０９を囲うように，ベローズカバー１１１が設けられている。
【００１６】
また，図１に示すように，下部電極１０４の載置面には，高圧直流電源１０８に接続された静電チャック１１０が設けられていると共に，静電チャック１１０を囲うようにして，絶縁性のフォーカスリング１１２が配置されている。さらに，下部電極１０４には，整合器１１６を介して高周波電力を出力する高周波電源１１８が接続されている。また，図１および図２に示すように，下部電極１０４の側方には，本実施の形態にかかるバッフル板１２０が配置されており，図示の例では，バッフル板１２０は，フォーカスリング１１２と導電部材１０７とによって挟持されると共に，図２に示す導電性のネジ１２１で導電部材１０７の上部に固定されている。さらに，バッフル板１２０は，従来のバッフル板と同様に，例えば表面が陽極酸化処理されたアルミニウムなどの導電性材料から成ると共に，バッフル板１２０と導電部材１０７とが電気的に接触する部分に形成された酸化アルミニウム膜層は，バッフル板１２０および導電部材１０７とも除去されている。かかる構成により，バッフル板１２０は，導電部材１０７とベローズ１０９と処理容器１０２を介して接地されるので，バッフル板１２０と処理容器１０２内壁とを略同電位（接地電位）にすることができる。その結果，バッフル板１２０と，バッフル板１２０よりも上方の処理容器１０２内壁とが，下部電極１０４の対抗電極として機能するので，プラズマをバッフル板１２０の上部，すなわち後述の処理空間１２２内に閉じ込めることができる。また，バッフル板１２０には，複数のスリット１２０ａが設けられている。さらに，バッフル板１２０により，処理容器１０２内は，ウェハＷが配置される処理空間１２２と後述する排気管１２８と連通する排気経路１２４に隔てられている。なお，バッフル板１２０の詳細な構成については，後述する。
【００１７】
また，下部電極１０４の載置面と対向する処理容器１０２内の内壁面には，上部電極１２６が設けられている。さらに，上部電極１２６には，多数のガス吐出孔１２６ａが設けられていると共に，ガス吐出孔１２６ａには，処理ガスを供給する不図示のガス供給源が接続されている。従って，処理ガスは，ガス吐出孔１２６ａを介して，処理空間１２２内に供給される。また，処理容器１０２内の下方には，不図示の真空引き機構に接続された排気管１２８が接続されている。従って，処理空間１１２内は，バッフル板１２０のスリット１２０ａと，排気経路１２４と，排気管１２８を介して真空引きされる。また，処理容器１０２の外部には，下部電極１０４と上部電極１２６との間に形成されるプラズマ領域を囲うようにして，磁石１３０が配置されている。
【００１８】
（２）バッフル板１２０の構成
次に，図３及び図４を参照しながら，本実施の形態にかかるバッフル板１２０について，詳細に説明する。なお，図３と図４（ａ）は，バッフル板１２０の処理空間１２２側を表しており，図４（ｂ）は，バッフル板１２０の排気経路１２４側を表している。また，図４（ｃ）は，バッフル板１２０を図４（ａ）に示すＡ−Ａ線に沿う平面において切断した切断面を表している。
【００１９】
本実施の形態にかかるバッフル板１２０は，図３に示すように，略環状に形成されている。また，バッフル板１２０の厚みは，実質的に１ｍｍ〜２０ｍｍの範囲内で適宜設定することができるが，本実施の形態では，３ｍｍに設定されている。
【００２０】
また，バッフル板１２０には，下部電極１０４への挿着時に処理空間１２２と排気経路１２４を連通する複数個，例えば３６０個のスリット１２０ａが放射状，すなわちバッフル板１２０の半径方向に設けられている。なお，このスリット１２０ａの数は，１８０個〜５４０個の範囲内であれは，バッフル板１２０を適用する装置に応じて適宜形成することができる。また，スリット１２０ａの長手方向幅（半径方向の幅）は，実質的に３５ｍｍ〜４５ｍｍの範囲内で適宜設定することができるが，本実施の形態では，４１ｍｍに設定されている。さらに，スリット１２０ａの短手方向幅（円周方向の幅）は，実質的に０．５ｍｍ〜２．５ｍｍの範囲内で設定することができるが，本実施の形態では，１．６ｍｍに設定されている。さらにまた，バッフル板１２０の処理空間１２２側面（上面）の面積に対するスリット１２０ａの処理空間１２２側開口面積の比率は，実質的に２５％〜７５％の範囲内で適宜設定することができるが，本実施の形態では，５４％に設定されている。
【００２１】
また，バッフル板１２０の挿着時には，図１に示すように，バッフル板１２０は，下部電極１０４の側面と処理容器１０２の内壁面との間に配置される。さらに，バッフル板１２０の外周側面と処理容器１０２の内壁面との間には，下部電極１０４の上下動を妨げない最小限の隙間のみが設けられているため，処理空間１１２内のガスは，実質的にバッフル板１２０のスリット１２０ａのみを通過して，排気経路１２４内に排気される。
【００２２】
また，図３及び図４（ａ）に示すように，スリット１２０ａの処理空間１２２側には，バッフル板１２０の半径方向に沿って，本実施の形態にかかるテーパ面１３２が形成されている。このテーパ面１３２は，バッフル板１２０の処理空間１２２側面からスリット１２０ａ内に向かって下り勾配の傾斜を有している。
【００２３】
また，図４（ｃ）に示すように，テーパ面１３２のテーパ上面１３２ａからテーパ底面１３２ｂまでの深さ（以下，「テーパ深さ」という。）ｈは，テーパ上面１３２ａからスリット１２０ａの排気経路１２４側開口面１３４までの深さ（以下，「スリット深さ」という。）Ｈの実質的に１／２以上を占めるよう任意に設定することができるが，本実施の形態では，スリット深さＨの３／４に設定されている。なお，本明細書中において，テーパ上面１３２ａとは，スリット１２０ａの処理空間１２２側開口面を言い，テーパ底面１３２ｂとは，テーパ面１３２の下端部１３２ｃによって囲われる面を言う。
【００２４】
さらに，同図に示すように，テーパ面１３２と垂線１３６との間の角度（以下，「テーパ角度」という。）θは，実質的に５゜≦θ≦３０゜の範囲内で任意に設定することができるが，本実施の形態では，１０゜に設定されている。なお，本明細書において，垂線１３６とは，テーパ面１３２の下端部１３２ｃからテーパ上面１３２ａに向かって延伸し，テーパ上面１３２ａと垂直に交わる直線を言う。
【００２５】
このように構成されたバッフル板１２０をエッチング装置１００に採用すれば，処理ガスとしてＣＦ系ガスを使用するプロセスなどで，反応生成物などの付着物が多く発生しても，付着物がテーパ面１３２上から順次堆積していくため，スリット１２０ａの内径が所定値以下に狭まるまでの時間を稼ぐことができる。その結果，処理空間１２２内の圧力雰囲気が所定値以上に上昇するまでの時間を延長することができるため，高エッチングレートで面内均一性が良い処理を長時間施すことができると共に，バッフル板１２０のメンテナンスサイクルの延長によってスループットを向上させることができる。
【００２６】
（３）バッフル板１２０と従来のバッフル板との比較
次に，図５〜図７を参照しながら，本実施の形態にかかるバッフル板１２０と，従来のバッフル板を，上述したエッチング装置１００に適用した場合の実施例について説明する。なお，本実施例で使用した従来のバッフル板には，直角状の角部がプラズマ雰囲気に曝されて損傷すること防止するために，いわゆるＣ面（４５゜の傾斜面）取り加工が施されているため，そのＣ面取りの結果，スリットの処理空間側にスリット深さの実質的に１／６程度のテーパ面が形成されている。また，そのテーパ面のテーパ角度は，上述の如く４５゜である。さらに，従来のバッフル板は，テーパ面以外の構成は上述したバッフル板１２０と略同一に構成されている。
【００２７】
（ａ）エッチング条件
まず，エッチング条件について説明すると，被処理体は，直径が２００ｍｍで，表面にシリコン酸化膜（ＳｉＯ₂膜）が形成されたシリコン（Ｓｉ）から成るウェハＷを使用し，処理ガスは，流量が１６ｓｃｃｍのＣ₄Ｆ₈と，流量が３００ｓｃｃｍのＣＯと，流量が４００ｓｃｃｍのＡｒの混合ガスを使用した。また，下部電極１０４の載置面の温度は，２０℃に調整し，上部電極１２６を含む処理容器１０２の内壁面の温度は，６０℃に調整した。さらに，下部電極１０４には，１３．５６ＭＨｚで１７００Ｗの高周波電力を印加した。そして，エッチング装置１００は，バッフル板１２０と従来のバッフル板を交換したのみで，同一のものを使用した。
【００２８】
（ｂ）処理時間に対する処理空間１２２内の圧力雰囲気の変化
まず，図５を参照しながら，エッチング装置１００に本実施の形態にかかるバッフル板１２０と，上述した従来のバッフル板をそれぞれ取り付けた際の処理時間に対する処理空間１２２内の圧力雰囲気の変化について説明する。本実施例のように，Ｃ₄Ｆ₈とＣＯとＡｒを用いてシリコン酸化膜をエッチングするプロセスでは，処理空間１２２内の圧力雰囲気が実質的に６５ｍＴｏｒｒ以上になると，エッチングレートと面内均一性が低下する。従って，処理空間１２２内の圧力雰囲気が６５ｍＴｏｒｒに達するまでの時間が，連続処理可能時間となる。
【００２９】
そして，同図に示すように，本実施の形態にかかるバッフル板１２０を使用した場合には，８５時間程度で処理空間１２２内の圧力雰囲気が６５ｍＴｏｒｒに達したが，これに対して，従来のバッフル板を使用した場合には，４０時間程度で上記６５ｍＴｏｒｒに達した。従って，バッフル板１２０を採用すれば，連続処理時間を２倍以上延長することができた。なお，同図中の縦軸は，処理空間１２２内の圧力雰囲気（ｍＴｏｒｒ）を表し，また横軸は，処理時間（時間）を表している。
【００３０】
また，図示しないが，テーパ面１３２のテーパ角度を１０゜にしたままで，テーパ深さのみをスリット深さの１／２と１にそれぞれ設定した場合でも，処理空間１２２内の圧力雰囲気が６５ｍＴｏｒｒに達するまでの処理時間は，いずれも７０時間以上であった。また，テーパ面１３２のテーパ深さをスリット深さの３／４にしたままで，テーパ角度θのみをそれぞれ５゜と，１０゜と，１５゜と，２０゜と，２５゜と，３０゜にした場合でも，処理空間１２２内の圧力雰囲気が６５ｍＴｏｒｒに達するまでの処理時間は，いずれも６０時間以上であった。従って，テーパ面１３２のテーパ深さを，スリット深さの実質的に１／２〜１の範囲内で適宜設定し，あるいはテーパ角度を実質的に５゜〜３０゜の範囲内で適宜設定すれば，連続処理時間を上述した従来のバッフル板よりも大幅に延長することができる。
【００３１】
（ｃ）処理時間に対するエッチングレートの変化
次に，図６を参照しながら，エッチング装置１００に本実施の形態にかかるバッフル板１２０と，上述した従来のバッフル板をそれぞれ取り付けた際の処理時間に対するエッチングレートの変化について説明する。まず，同図に示すように，本実施の形態にかかるバッフル板１２０を使用した場合には，処理時間が１００時間程度までは，２７０ｎｍ／分前後の高エッチングレートでエッチング処理を施すことができた。これに対して，従来のバッフル板を使用した場合には，処理時間が４０時間程度までは，バッフル板１２０と同様に２７０ｎｍ／分前後の高エッチングレートでエッチング処理を行うことができたが，４０時間を経過した直後に，急激にエッチングレートが低下した。従って，バッフル板１２０を採用すれば，従来のバッフル板と比較して２倍以上の処理時間が経過した後も，所望の均一なエッチングレートを得ることができた。なお，同図中の縦軸は，エッチングレート（ｎｍ／分）を表し，また横軸は，処理時間（時間）を表している。
【００３２】
（ｄ）処理時間に対する面内均一性の変化
次に，図７を参照しながら，エッチング装置１００に本実施の形態にかかるバッフル板１２０と，上述した従来のバッフル板をそれぞれ取り付けた際の処理時間に対するウェハＷの面内均一性の変化について説明する。なお，面内均一性とは，ウェハＷの被処理面全面に渡って均一に処理できたかを表し，±％の数値が高くなるにつれて低下する。まず，同図に示すように，本実施の形態にかかるバッフル板１２０を使用した場合には，処理時間が８０時間程度までは，±５％前後のウェハＷの面内均一性を得ることができた。これに対して，従来のバッフル板を使用した場合には，処理時間が２０時間程度までは，バッフル板１２０と同様に，±５％前後の面内均一性を得ることができたが，２０時間を経過すると数値が上昇し，４０時間を経過した直後からは，その数値が急激に上昇した。従って，バッフル板１２０を採用すれば，従来のバッフル板と比較して４倍以上の処理時間が経過した後も，所定の均一な面内均一性を得ることができた。なお，同図中の縦軸は，ウェハＷの面内均一性（±％）を表し，また横軸は，処理時間（時間）を表している。
【００３３】
本実施の形態にかかるエッチング装置１００は，以上のように構成されており，スリット１２０ａの処理空間１２２側に，上述したテーパ深さとテーパ角度を有するテーパ面１３２を形成したため，スリット１２０ａの処理空間１２２側開口部に付着物が付着しても，その付着物はテーパ面１３２上から順次堆積していき，スリット１２０ａの内径が所定の大きさよりも狭まるまでの時間を稼ぐことができる。その結果，ウェハＷに対して長時間処理を施しても，処理空間１２２内が所定の圧力雰囲気よりも上昇するまでの時間を延長することができるため，所望の面内均一性と高エッチングレートでのエッチング処理をウェハＷに長時間施すことができ，バッフル板１２０のメンテナンスサイクルの延長を図ることができる。
【００３４】
（第２の実施の形態）
次に，図８を参照しながら，本発明にかかる処理装置の第２の実施の形態について説明する。なお，後述するバッフル板２００以外の構成については，上述したエッチング装置１００と略同一に構成されているため，エッチング装置１００と略同一の機能及び構成を有する構成要素については，同一の符号を付することにより，重複説明を省略する。ただし，上記第１の実施の形態にかかるバッフル板１２０には，スリット１２０ａの処理空間１２２側にテーパ面１３２を設けたが，これに対して，本実施の形態にかかるバッフル板２００は，さらにスリット２００ａの排気経路１２４側に拡大開口部２０４を設けたことを特徴としている。
【００３５】
すなわち，本実施の形態にかかるバッフル板２００には，図８（ａ）〜図８（ｃ）に示すように，上述したバッフル板１２０のスリット１２０ａと同様に，バッフル板２００の半径方向に向かって複数のスリット２００ａが形成されている。また，図８（ａ）及び図８（ｃ）に示すように，スリット２００ａの処理空間１２２側には，本実施の形態にかかるテーパ面２０２が設けられている。さらに，図８（ｂ）及び図８（ｃ）に示すように，スリット２００ａの排気経路１２４側には，本実施の形態にかかる拡大開口部２０４が設けられている。なお，図８（ａ）は，バッフル板２００の処理空間１２２側を表しており，図８（ｂ）は，バッフル板２００の排気経路１２４側を表している。また，図８（ｃ）は，バッフル板２００を図８（ａ）に示すＢ−Ｂ線に沿う平面において切断した切断面を表している。
【００３６】
まず，図８（ｃ）を参照しながら，本実施の形態にかかるテーパ面２０２について説明すると，テーパ面２０２は，上記テーパ面１３２と同様に，バッフル板２００の処理空間１２２側面からスリット２００ａ内に向かって下り勾配の傾斜を有している。また，テーパ面２０２のテーパ上面２０２ａからテーパ底面２０２ｂまでのテーパ深さｈ１は，テーパ上面２０２ａから拡大開口部２０４の排気経路１２４側開口面２０４ａまでのスリット深さＨの実質的に１／４〜１／２以上を占めるよう適宜設定することができるが，本実施の形態では，スリット深さＨの１／３に設定されている。さらに，テーパ面２０２と垂線２０６との間のテーパ角度θは，実質的に３０゜≦θ≦６０゜の範囲内で任意に設定することができるが，本実施の形態では，４５゜に設定されている。
【００３７】
次に，本実施の形態にかかる拡大開口部２０４について説明すると，拡大開口部２０４は，図８（ｂ）に示すように，スリット２００ａの排気経路１２４側に，バッフル板１２０の半径方向に沿って設けられており，略溝状の形状を有している。また，図８（ｃ）に示すように，拡大開口面２０４ａから拡大開口部底面２０４ｂまでの深さ（以下，「拡大開口部深さ」という。）ｈ２は，スリット深さＨの実質的に１／４〜１／２を占めるよう任意に設定することができるが，本実施の形態では，スリット深さＨの１／２に設定されている。なお，本明細書中において，拡大開口面２０４ａとは，拡大開口部２０４の排気経路１２４側開口面を言い，また拡大開口部底面２０４ｂとは，拡大開口部２０４の下端部２０４ｃによって囲われる面を言う。
【００３８】
また，拡大開口部２０４は，同図に示すように，テーパ底面２０２ｂの面積よりも大きい面積を有している。さらに拡大開口部２０４は，スリット２００ａの処理空間１２２側短手方向幅をＷ１とし，スリット２００ａの排気経路１２４側短手方向幅をＷ２とすると，実質的に１≦Ｗ２／Ｗ１≦１．４の条件を満たすように設定することができるが，本実施の形態では，Ｗ２／Ｗ１は，１．２に設定されている。また，テーパ底面２０２ｂと拡大開口部底面２０４ｂとの間は，テーパ底面２０２ｂと略同径の通路２０８が設けられており，この通路２０８により，テーパ底面２０２ｂと拡大開口部２０４が連通している。
【００３９】
次に，上述の如く構成されたバッフル板２００をエッチング装置１００に適用した場合の実施例について説明する。なお，エッチング条件や使用したウェハＷは，上述した第１の実施の形態の実施例と同様である。まず，テーパ面２０２のテーパ角度θのみを，それぞれ３０゜と，４０゜と，５０゜と，６０゜に形成したバッフル板２００をエッチング装置１００に適用したところ，処理空間１２２内の圧力雰囲気が６５ｍＴｏｒｒに達するまでの時間は，いずれの場合にも６０時間以上であった。従って，拡大開口部２０４を備えたバッフル板２００の場合には，テーパ面２０２のテーパ角度θを実質的に３０゜〜６０゜の範囲内で適宜設定すれば，連続処理時間を上述した従来のバッフル板よりも大幅に延長することができる。
【００４０】
次に，スリット２００ａの処理空間１２２側短手方向幅Ｗ１と，スリット２００ａの排気経路１２４側短手方向幅Ｗ２を，Ｗ２／Ｗ１がそれぞれ１と，１．２と，１．４の条件をそれぞれ満たすように設定されたバッフル板２００をエッチング装置１００に適用したところ，処理空間１２２内の圧力雰囲気が６５ｍＴｏｒｒに達するまでの時間は，いずれの場合にも６０時間以上であった。従って，スリット２００ａの処理空間１２２側短手方向幅Ｗ１と，スリット２００ａの排気経路１２４側短手方向幅Ｗ２を，Ｗ２／Ｗ１が実質的に１〜１．４の範囲内で適宜設定すれば，連続処理時間を従来のバッフル板よりも大幅に延長することができる。
【００４１】
本実施の形態にかかる処理装置は，以上のように構成されており，上述したバッフル板２００を使用して処理を行えば，上述したバッフル板１２０と同様に，処理時に生じる付着物がテーパ面２０２上から順次堆積していくため，付着物の堆積によってスリット２００ａの内径が所定値以上に狭まるまでの時間を延長することができる。さらに，スリット２００ａの排気経路１２４側に形成された拡大開口部２０４により，スリット２００ａ内の小径部分を相対的に減少させることができるため，付着物の付着による影響を最小限に止めることができる。その結果，処理空間１２２内の圧力雰囲気を所定の状態に長時間保つことができるため，バッフル板２００のメンテナンスサイクルの延長を図ることができ，スループットを向上させることができる。また，拡大開口部２０４の開口面積は，テーパ底面２０２ｂの面積よりも大きいため，スリット２００を通過するガスを均一に排気経路１２４に案内することができる。さらに，テーパ底面２０２ｂと拡大開口部２０４とは，略同径の通路２０８で連通しているため，処理空間１２２内と排気経路１２４内のコンダクタンスを所望の状態に維持することができる。
【００４２】
以上，本発明の好適な実施の形態について，添付図面を参照しながら説明したが，本発明はかかる構成に限定されるものではない。特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇において，当業者であれば，各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり，それら変更例及び修正例についても本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００４３】
例えば，上記実施の形態において，スリットの短手方向幅がバッフル板の内周側と外周側で同一に構成されたバッフル板を例に挙げて説明したが，本発明はかかる構成に限定されるものではなく，例えば図９に示すバッフル板３００のように，スリット３００ａの短手方向幅がバッフル板３００の内周側の該幅（Ｗ３）よりも外周側の該幅（Ｗ４）方が大きく構成されていても，本発明を適用することができる。
【００４４】
また，上記実施の形態において，テーパ面の上端部や，テーパ面の下端部や，拡大開口底面や，拡大開口面などに角部が形成されている構成を例に挙げて説明したが，本発明はかかる構成に限定されるものではなく，それら角部を面取りした場合でも，本発明を実施することができる。
【００４５】
さらに，上記実施の形態において，処理ガスとしてＣ₄Ｆ₈とＣＯとＡｒを使用し，ウェハに対してエッチング処理を施す構成を例に挙げて説明したが，本発明はかかる構成に限定されるものではなく，バッフル板を使用する処理装置であれば，プラズマＣＶＤ装置などのいかなる処理装置にも適用することができ，特に付着物が多く生じるプロセスを行う処理装置に適用すれば，連続処理時間の大幅な延長を図ることができる。さらに，本発明は，ＬＣＤ用ガラス基板などのいかなる被処理体に対して処理を施す処理装置であっても，適用することができる。
【００４６】
【発明の効果】
本発明によれば，バッフル板に設けられたスリットの処理空間側にテーパ面を形成したため，処理時に生じる付着物をテーパ面上から順次堆積させることができ，付着物の付着によってスリットの内径が狭まるまでの時間を延長することができる。その結果，スリットを通過するガスの流量が低下し，処理空間内の圧力雰囲気が上昇するまでの時間を稼ぐことができるため，均一な面内均一性及び高エッチングレートでの処理を行うことができる連続処理時間を大幅に延長することができる。さらに，バッフル板のメンテナンスサイクルが延長されるため，スループットを向上させることができる。また，スリットの排気経路側に拡大開口部を形成することにより，スリット内の小径部分を減少させることができるため，スリット内に付着物が堆積し難くなり，さらに連続処理時間及びバッフル板のメンテナンスサイクルを延長することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用可能なエッチング装置を示す概略的な断面図である。
【図２】図１に示す下部電極の側部を表す概略的な拡大断面図である。
【図３】図１に示すバッフル板の処理空間側を表す概略的な平面図である。
【図４】（ａ）は図１に示すバッフル板の処理空間側を表す概略的な拡大平面図であり，（ｂ）は該バッフル板の排気経路側を表す概略的な拡大平面図であり，（ｃ）は該バッフル板を（ａ）のＡ−Ａ線に沿う平面において切断した切断面を表す概略的な断面図である。
【図５】図１に示すバッフル板と従来のバッフル板の処理時間に対する処理空間内の圧力雰囲気の変化を表す概略的な説明図である。
【図６】図１に示すバッフル板と従来のバッフル板の処理時間に対するエッチングレートの変化を表す概略的な説明図である。
【図７】図１に示すバッフル板と従来のバッフル板の処理時間に対する面内均一性を表す概略的な説明図である。
【図８】（ａ）は図１に示すエッチング装置に適用可能な他の実施の形態にかかるバッフル板の処理空間側を表す概略的な拡大平面図であり，（ｂ）は該バッフル板の排気経路側を表す概略的な拡大平面図であり，（ｃ）は該バッフル板を（ａ）のＢ−Ｂ線に沿う平面において切断した切断面を表す概略的な断面図である。
【図９】図１に示すエッチング装置に適用可能な他の実施の形態にかかるバッフル板の処理空間側を表す概略的な拡大平面図である。
【符号の説明】
１００エッチング装置
１０２処理容器
１０４下部電極
１２０バッフル板
１２０ａスリット
１２２処理空間
１２４排気経路
１２６上部電極
１２６ａガス吐出孔
１２８排気管
１３２テーパ面
Ｗウェハ

Claims

気密な処理容器内に配置された被処理体に対して所定の処理を施す処理空間と，前記処理空間に接続される排気経路とを隔てるバッフル板を備えた処理装置において，
前記バッフル板には，前記処理空間と前記排気経路とを連通する複数のスリットが放射状に形成され，前記各スリットの前記処理空間側には，テーパ面が形成されており，前記テーパ面は，前記スリット深さの実質的に１／２以上を占め，
前記テーパ面のテーパ角度θは，実質的に５゜≦θ≦３０゜であることを特徴とする，処理装置。
気密な処理容器内に配置された被処理体に対して所定の処理を施す処理空間と，前記処理空間に接続される排気経路とを隔てるバッフル板を備えた処理装置において，
前記バッフル板には，前記処理空間と前記排気経路とを連通する複数のスリットが放射状に形成され，前記各スリットの前記処理空間側には，テーパ面が形成されており，前記テーパ面は，前記スリット深さの実質的に１／４〜１／２を占め，前記各スリットの前記排気経路側は，前記テーパ底面の面積以上の開口面積を有する拡大開口部として形成されると共に，前記拡大開口部は，前記スリット深さの実質的に１／４〜１／２を占め，前記テーパ底面と前記拡大開口部とは，前記テーパ底面と略同径の通路で連通され，
前記テーパ面のテーパ角度θは，実質的に３０゜≦θ≦６０゜であることを特徴とする，処理装置。
前記スリットの前記処理空間側短手方向幅をＷ１とし，前記スリットの前記排気経路側短手方向幅をＷ２としたとき，実質的に１≦Ｗ２／Ｗ１≦１．４であることを特徴とする，請求項２に記載の処理装置。
気密な処理容器内において，被処理体に対して所定の処理を施す処理空間と，前記処理空間に接続される排気経路とを隔てるように配置されるバッフル板であって，
前記処理空間と前記排気経路とを連通する複数のスリットが放射状に形成され，前記各スリットの前記処理空間側には，テーパ面が形成されており，前記テーパ面は，前記スリット深さの実質的に１／２以上を占め，
前記テーパ面のテーパ角度θは，実質的に５゜≦θ≦３０゜であることを特徴とする，バッフル板。
気密な処理容器内において，被処理体に対して所定の処理を施す処理空間と，前記処理空間に接続される排気経路とを隔てるように配置されるバッフル板であって，
前記処理空間と前記排気経路とを連通する複数のスリットが放射状に形成され，前記各スリットの前記処理空間側には，テーパ面が形成されており，前記テーパ面は，前記スリット深さの実質的に１／４〜１／２を占め，前記各スリットの前記排気経路側は，前記テーパ底面の面積以上の開口面積を有する拡大開口部として形成されると共に，前記拡大開口部は，前記スリット深さの実質的に１／４〜１／２を占め，前記テーパ底面と前記拡大開口部とは，前記テーパ底面と略同径の通路で連通され，
前記テーパ面のテーパ角度θは，実質的に３０゜≦θ≦６０゜であることを特徴とする，バッフル板。
前記スリットの前記処理空間側短手方向幅をＷ１とし，前記スリットの前記排気経路側短手方向幅をＷ２としたとき，実質的に１≦Ｗ２／Ｗ１≦１．４であることを特徴とする，請求項５に記載のバッフル板。