TW201015653A - Plasma processing apparatus and plasma processing method - Google Patents
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Description
201015653 六、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關利用電磁波來生成電漿,在被處理體上 實施電漿處理的電漿處理裝置及電漿處理方法。特別是有 關往處理容器内之氣體的導入。 【先前技術】 Ο 在電漿處理裝置是進行成膜或蝕刻等之伴隨化學反應 的製程。製程中,爲了在被處理體全面產生均一的電漿, 而需要使製程所需的氣體密度及藉由化學反應而產生的反 應生成氣體的密度形成均一。氣體通常是從大槪等間距設 於與被處理體呈對向的面之複數的氣體放出孔來導入處理 容器内(例如參照專利文獻1 )。 然而,即使等間距設置複數的氣體放出孔,還是會有 從離氣體供給源近的氣體放出孔放出的氣體流量比從離氣 © 體供給源遠的氣體放出孔放出的氣體流量多的情形。例如 ,從主氣體流路分流氣體至複數的分道氣體流路時,若主 .氣體流路的氣體傳導比分道氣體流路的氣體傳導還要不夠 充分,則雖從設於接近氣體供給源的分道氣體流路的氣體 放出孔放出充分的氣體,但從氣體供給源到達遠的分道氣 體流路的氣體少,會有未能從遠的分道氣體流路的氣體放 出孔放出充分的氣體之情形。此結果,在處理室内的氣體 密度會形成不均一,電漿會不均一地產生。爲了迴避如此 的現象,必須以主氣體流路的氣體傳導比多數的分道氣體 -5- 201015653 流路的氣體傳導更充分大的方式來設計氣體供給路,從主 氣體流路均等地分配氣體至分道氣體流路。 〔先行技術文獻〕 〔專利文獻〕 〔專利文獻1〕特開平2-114530號公報 【發明內容】 (發明所欲解決的課題) _ 作爲充分擴大主氣體流路的氣體傳導對分道氣體流路 的氣體傳導之一手段,可考量減少氣體放出孔的個數。然 而,一旦減少氣體放出孔的個數,則被供給至被處理體的 氣體流速會產生不均,不能進行均一的處理。 於是,作爲充分擴大主氣體流路的氣體傳導對分道氣 體流路的氣體傳導之一手段,亦可考量縮小氣體放出孔的 徑。然而,一旦縮小氣體放出孔的徑,則氣體的流速會達 360m/s的音速,被放出至處理室内的氣體會被必要以上地 @ 攪拌,氣體的流動會混亂,因化學反應過度地被促進等理 由而不能進行更良好的製程。 於是,本發明是有鑑於上述問題而硏發者,本發明的 目的是在於提供一種可擴大主氣體流路與複數的分道氣體 流路的氣體傳導的比之電漿處理裝置。 •(用以解決課題的手段) 爲了解決上述課題,若根據本發明的某觀點,則可提 -6- 201015653 供一種電獎處理裝置’係使氣體激發而來電漿處理被處理 體之電漿處理裝置’其特徵爲具備: 處理容器; 氣體供給源’其係供給所望的氣體; 主氣體流路’其係將從上述氣體供給源供給的氣體流 至裝置内; 複數的分道氣體流路,其係被連接至上述主氣體流路 〇 的下游側; 複數的節流部,其係設於上述複數的分道氣體流路, 弄窄上述分道氣體流路;及 每上述分道氣體流路具有1個或2個以上的氣體放出 孔’其係將通過上述複數的分道氣體流路所設置的複數的 節流部之氣體放出至上述處理容器的内部。 若根據此,則在複數的分道氣體流路設有弄窄分道氣 體流路的複數的節流部。藉此,可擴大主氣體流路與複數 的分道氣體流路的氣體傳導的比。例如,流動上述所望的 氣體時的上述節流部的氣體傳導會比設於該節流部的下游 .側的上述1個或2個以上的氣體放出孔的氣體傳導的和更 小,且可比上述主氣體流路的氣體傳導更小。其結果,不 管來自氣體供給源的距離,可從主氣體流路均等地將氣體 分配於多數的分道氣體流路,可將氣體均一地供給至處理 室内。 並且’在接近主氣體流路的位置設置節流部’以分道 氣體流路的根源來調整氣體傳導,因此不必像以往那樣藉 201015653 由縮小分道氣體流路前端的氣體放出孔來調整氣體傳導。 因此,避免被放出至處理室内的氣體流速達音速,可一邊 某程度降低氣體的流速,一邊層流狀地導入至處理室内。 其結果,可使在處理室内的氣體密度形成均一,而均一地 產生電漿。 流動上述所望的氣體時之上述節流部的氣體傳導可比 設於該節流部的下游側之上述1個或2個以上的氣體放出 孔的氣體傳導的和更小,且比上述主氣體流路的氣體傳導 @ 更小。 上述主氣體流路及上述複數的分道氣體流路可埋入與 上述被處理體對向的上述處理容器的蓋體。 上述複數的分道氣體流路係以大槪等間距來設置。 將流動上述所望的氣體時的各節流部的氣體傳導設爲 Cr,及將設於該各節流部的下游側之上述氣體放出孔的數 量設爲N時,有關上述複數的節流部,Cr/N的値大槪相 等。 ❿ 將流動上述所望的氣體時之各節流部的氣體傳導設爲 Cr,及將設於該各節流部的下游側之氣體放出孔的數量設 爲N時,對於上述電漿處理裝置的中心而言,越接近上述 電漿處理裝置的外周部之節流部,Cr/N的値越大。 若根據此,則可使供給至外周側的氣體流量比供給至 中央的氣體流量更多,可將外周側的電漿密度保持於預定 以上。 對於上述電漿處理裝置的中心而言,越接近上述電槳 -8 - 201015653 處理裝置的外周部之節流部,上述氣體放出孔的直徑越大 0 若根據此,則可一邊將氣體的噴出速度保持於一定, 一邊使外側的氣體流量比内側的氣體流量更多。 上述複數的節流部係分別爲内徑大槪相等的細管。 可藉由使節流部的内徑形成一定,而調節其長度來調 整傳導。 ❹ 上述複數的節流部係分別爲内徑大槪相等的細管。 提供一種電漿處理裝置,係具備:收納被電槳處理的 基板之金屬製的處理容器、及爲了使電漿激發於上述處理 容器内而供給必要的電磁波之電磁波源, 在上述處理容器的蓋體下面具備在上述處理容器的内 部露出一部分之1個或2個以上的電介體,其係使從上述 電磁波源供給的電磁波透過至上述處理容器的内部, 使電磁波沿著露出於上述處理容器的内部的金屬面來 © 傳播的表面波傳播部係與上述電介體鄰接設置,其特徵係 更具備: _ 氣體供給源,其係供給所望的氣體;及 複數的氣體放出孔,其係將從上述氣體供給源所供給 的氣體放出至上述處理容器的内部。 若根據此,則可使電磁波沿著露出於處理容器的内部 的金屬面來傳播。藉此,從複數的氣體放出孔放出的氣體 會被均一地解離,可產生均一性高的電漿。 具備與上述電介體板鄰接的金屬電極,上述複數的氣 -9 - 201015653 體放出孔係包含在上述金屬電極開口之複數的第1氣體放 出孔,可從上述複數的第1氣體放出孔來導入氣體至上述 處理容器内。 在未設有上述電介體板的上述處理容器的蓋體下面, 與上述電介體板鄰接具備金靥罩, 上述複數的氣體放出孔係包含在上述金靥罩開口之複 數的第2氣體放出孔, 可從上述金屬罩的複數的第2氣體放出孔來導入氣體 @ 至上述處理容器内。 在未設有上述電介體板的上述處理容器的蓋體下面, 與上述電介體板鄰接,來於比上述電介體板還外側的上述 處理容器的蓋體具備側罩, 上述複數的氣體放出孔係包含在上述側罩開口之複數 的第2氣體放出孔, 可從上述側罩的複數的第2氣體放出孔來導入氣體至 上述處理容器内。 ❿ 藉此在金屬電極、金屬罩及側罩設置複數的氣體放出 孔,可抑制以往發生之電介體表面的蝕刻及反應生成物堆 積至處理容器内面,可謀求污染或粒子的降低。並且,加 工容易,可大幅度降低成本。 在上述金屬電極的内部設有第1氣體流路,可經由上 述第1氣體流路來從上述複數的第1氣體放出孔引導氣體 至上述處理容器内。 在上述金屬電極與上述電介體板之間設有第1氣體流 •10- 201015653 路,可經由上述第1氣體流路來從上述複數的第1氣體放 出孔引導氣體至上述處理容器内。 上述第1氣體流路係形成於上述金屬電極之與上述電 介體板鄰接的面或上述電介體板之與上述金屬電極鄰接的 面的至少其中之一的溝。 在上述金屬罩或側罩的至少其中之一的内部設有第2 氣體流路,可經由上述第2氣體流路來從上述複數的第2 〇 氣體放出孔引導氣體至上述處理容器内。 在上述金屬罩或側罩的至少其中之一與上述蓋體之間 設有第2氣體流路,可經由上述第2氣體流路來從上述複 數的第2氣體放出孔引導氣體至上述處理容器内。 上述第2氣體流路係形成於上述金屬罩及側罩之與上 述蓋體鄰接的面或上述蓋體之與上述金屬罩及側罩鄰接的 面的至少其中之一的溝。 上述溝的深度可爲〇.2mm以下。 〇 爲了可藉由形成考慮電子的平均自由工程之溝的深度 來使電子積極地衝突至氣體流路的壁面,防止在氣體流路 . 内的異常放電。 上述電介體及上述金屬電極係以螺絲來固定於上述蓋 體, 上述金屬罩及側罩係以螺絲來固定於上述蓋體的本體 部分, 上述第1及第2氣體流路可連結至上述螺絲的内部或 側面所設置的第3氣體流路或第5氣體流路。 -11 - 201015653 上述第1氣體放出孔及設於上述金屬罩或側罩的至少 其中之一的第2氣體放出孔可大槪以等間距配置。 在將上述電介體及上述金屬電極固定於上述蓋體的螺 絲形成有上述分道氣體流路, 在上述複數的螺絲的内部設有第3氣體流路, 上述複數的氣體放出孔係包含在上述複數的螺絲開口 之複數的第3氣體放出孔, 可經由上述第3氣體流路來從上述複數的第3氣體放 0 出孔導入氣體至上述處理容器内。 上述複數的第3氣體放出孔的氣體傳導可比上述第3 氣體流路的氣體傳導更小。 上述第3氣體放出孔爲圓筒形,上述第1氣體放出孔 、上述第2氣體放出孔及上述第3氣體放出孔的直徑及長 度可分別大槪相等。 上述第1氣體放出孔及上述第2氣體放出孔可大槪以 等間距來配置。 〇 上述第1氣體放出孔、上述第2氣體放出孔及上述第 3氣體放出孔可大槪以等間距來配置。 . 上述第1氣體放出孔、上述第2氣體放出孔或第3氣 體放出孔的至少其中之一可設於上述金屬電極、上述金屬 罩或側罩的至少其中之一的金屬面所形成的凸部。 在上述螺絲的内部側面設有第4氣體流路,可將通過 上述第3氣體流路的氣體經由上述第4氣體流路來引導至 上述第1氣體流路或上述第2氣體流路。 -12- 201015653 上述第1氣體流路、上述第2氣體流路及上述第3氣 體流路的氣體傳導可比上述第4氣體流路的氣體傳導更大 〇 上述第3氣體放出孔的傳導可大槪等於上述第4氣體 流路的傳導。 上述第4氣體流路及上述第3氣體放出孔爲圓筒形, 上述第4氣體流路的直徑及長度可大槪等於上述第3氣體 〇 放出孔的直徑及長度。 在上述螺絲與上述蓋體之間設有第5氣體流路,可經 由上述第5氣體流路來從上述第1氣體流路及上述第2氣 體流路引導氣體至上述複數的第1氣體放出孔及上述複數 的第2氣體放出孔。 可設有將通過上述主氣體流路的氣體引導至上述第5 氣體流路的第6氣體流路。 上述第6氣體流路可朝被處理體斜斜地配置。 ® 上述節流部係以上述第6氣體流路的氣體傳導能夠形 成比上述主氣體流路的氣體傳導更小的方式來與上述主氣 .體流路鄰接配置。 上述節流部係以上述第3氣體流路的氣體傳導能夠形 成比上述主氣體流路的氣體傳導更小的方式來與上述主氣 體流路鄰接配置。 上述複數的氣體放出孔係包含在露出於上述處理容器 的蓋體開口之複數的第5氣體放出孔,可從上述複數的第 5氣體放出孔導入氣體至上述處理容器内。 -13- 201015653 在上述各個電介體板’於容器内側設有金屬電極,上 述複數的氣體放出孔係包含在上述金屬電極開口之複數的 第1氣體放出孔,可從上述複數的第5氣體放出孔及第1 氣體放出孔來導入氣體至上述處理容器内。 在上述蓋體的内部設有第7氣體流路,可經由上述第 7氣體流路來從上述第5氣體放出孔引導氣體至上述處理 容器内。 上述第1氣體放出孔及上述第5氣體放出孔爲圓筒形 參 ’上述第1氣體放出孔及上述第5氣體放出孔的直徑及長 度可分別大槪相等。 上述第5氣體放出孔的氣體傳導與上述第3氣體放出 孔的氣體傳導可大槪相等。 上述複數的第3氣體放出孔可與上述第5氣體放出孔 大槪同粗細。 上述主氣體流路係設於上述蓋體的内部,上述複數的 主氣體流路可於上述複數的分道氣體流路的氣體流路分流 G 氣體。 上述蓋體係由上部蓋體及下部蓋體所構成,上述主氣 體流路可設於上述上部蓋體與上述下部蓋體的境界部分。 具有氣體放出部,其係配置於上述處理容器内的空間 ,亦即上述蓋體下部的空間與收納上述基板的空間之間的 空間,可將從與上述氣體供給源相異的氣體供給源所供給 的氣體朝收納上述基板的空間放出。 具備下段淋浴構件,其係連結至上述複數的分道氣體 -14 - 201015653 流路,配置在上述蓋體與被處理體之間的空間, 可從藉由上述節流部來弄窄的上述複數的分道氣體流 路的氣體流路内來流通氣體於上述下段淋浴構件,且從上 述下段淋浴構件導入氣體至上述處理容器内。 爲了解決上述課題,若根據本發明的其他觀點,則可 提供一種電漿處理裝置,係具備:收納被電漿處理的基板 之金屬製的處理容器、及爲了使電漿激發於上述處理容器 q 内而供給必要的電磁波之電磁波源, 在上述處理容器的蓋體下面具備在上述處理容器的内 部露出一部分之1個或2個以上的電介體,其係使從上述 電磁波源供給的電磁波透過至上述處理容器的内部, 使電磁波沿著露出於上述處理容器的内部的金屬面來 傳播的表面波傳播部係與上述電介體鄰接設置,其特徵係 更具備: 第1氣體供給源,其係供給包含電漿激發用氣體的第 ❹ 1氣體; 第2氣體供給源,其係供給所望的第2氣體; 第1氣體放出部,其係將從上述第1氣體供給源所供 給的上述第1氣體放出至上述處理容器的内部空間,亦即 與上述蓋體下面鄰接的第1空間; 第2氣體放出部,其係將從上述第2氣體供給源所供 給的上述第2氣體放出至上述處理容器内的空間,亦即上 述第1空間與收納上述基板的空間之間的第2空間。 上述第2氣體放出部可包含:通過上述蓋體内部來延 -15- 201015653 伸至上述第2空間附近的複數的氣體導通路、及分別設於 上述氣體導通路,對上述第2空間放出上述第2氣體之至 少1個的氣體放出孔。 上述第2氣體放出部可由多孔質體所形成。 上述第2氣體放出部可爲縫隙狀的開口。 上述複數的氣體導通路可包含:與被處理體大槪垂直 的狀態下配置的第1氣體管,及與被處理體大槪水平的狀 態下連結至上述第1氣體管的複數的第2氣體管。 @ 上述複數的第2氣體管係以上述第1氣體管爲中心來 大槪等角度配置。 上述第1氣體管係等間距配置複數個,可在各第1氣 體管連結有4根的上述第2氣體管。 在上述複數的第2氣體管,可在與被處理體對向的面 等間隔設有複數的上述氣體放出孔。 上述複數的氣體導通路可以對被處理體成預定的角度 之狀態下配置。 · 上述第3氣體管可配置成從上述蓋體的下面的複數的 部分,針對各部分,以大槪等角度延伸複數根於相異的方 - 向,而到達上述第2空間附近。 在上述複數的第3氣體管的末端部設有上述氣體放出 孔,上述氣體放出孔可於與被處理體平行的同一平面上大 槪等間隔配置。 爲了解決上述課題,若根據本發明的其他觀點,則可 提供一種電漿處理裝置,係使氣體激發而來電漿處理被處 -16- 201015653 理體之電漿處理裝置’其特徵爲具備: 處理容器; 氣體供給源’其係供給所望的氣體; 主氣體流路,其係流動從上述氣體供給源供給的氣體 複數的分道氣體流路,其係被連接至上述主氣體流路 的下游側; 〇 複數的節流部,其係設於上述複數的分道氣體流路, 弄窄上述分道氣體流路;及 複數的下段氣體放出構件,其係藉由固定於上述複數 的分道氣體流路來配置於上述處理容器的内側的蓋體與被 處理體之間的空間,每上述分道氣體流路具有1個或2個 以上的氣體放出部,將通過上述複數的分道氣體流路的氣 體放出至上述蓋體與被處理體之間的空間。 若根據此,則可藉由節流部來擴大主氣體流路與分道 Ο 氣體流路的氣體傳導的比。其結果,可將氣體均一地供給 至處理室内的同時,可不必考慮氣體傳導來縮小氣體放出 .孔,使氣體的流速降低來層流狀地導入氣體。其結果,可 使在處理室内的氣體密度形成均一,而均一地產生電漿。 上述複數的下段氣體放出構件可被形成有上述分道氣 體流路的複數的螺絲所固定,或與上述分道氣體流路一體 形成。 上述複數的下段氣體放出構件的氣體放出部可由多孔 質體所形成。 -17- 201015653 上述複數的下段氣體放出構件的氣體放出部可爲縫隙 狀的開口。 上述複數的下段淋浴構件可由與被處理體大槪垂直的 狀態下配置的第1氣體管及與被處理體大槪水平的狀態下 連結至上述第1氣體管的複數的第2氣體管所形成。 上述複數的第2氣體管係以上述第1氣體管爲中心來 大槪等角度配置。 上述第1氣體管係等間距配置複數個,可在各第1氣 @ 體管連結有4根的上述第2氣體管。 在上述複數的第2氣體管,可在與被處理體對向的面 等間隔形成有複數的上述第4氣體放出孔。 上述複數的下段淋浴構件係分別由1個或2個以上的 第3氣體管所形成,可從設於上述第3氣體管的複數的上 述第4氣體放出孔來導入氣體至上述處理容器内。 上述複數的下段淋浴構件可由複數根的上述第3氣體 管所形成,上述複數根的第3氣體管可被形成有上述分道 Θ 氣體流路的複數的螺絲所固定,以上述複數的螺絲爲中心 來大槪等角度配置》 . 在上述複數的螺絲各連接4根上述第3氣體管,上述 4根的第3氣體管的末端部可於與被處理體平行的同一平 面上大槪等間隔配置。 爲了解決上述課題,若根據本發明的其他觀點,則可 提供一種電漿處理方法,其特徵爲: 從氣體供給源來供給所望的氣體, -18- 201015653 將上述供給的所望氣體流通於主氣體流路, 將通過上述主氣體流路的氣體流至裝置内, 將通過複數的節流部的氣體從氣體放出孔來放出至上 述處理容器的内部,該複數的節流部係設於在上述主氣體 流路的下游側所被連接的上述複數的分道氣體流路,弄窄 上述複數的分道氣體流路,該氣體放出孔係設於上述複數 的分道氣體流路,每上述分道氣體流路具有1個或2個以 ❹上, 使上述被導入的氣體電漿化,在上述處理容器内電漿 處理被處理體。 爲了解決上述課題,若根據本發明的其他觀點,則可 提供一種電漿處理方法,其特徵係使用電漿處理裝置,從 氣體供給源來供給所望的氣體,從複數的氣體放出孔來將 上述所被供給的氣體放出至上述處理容器的内部, 上述複數的氣體放出孔係包含在上述蓋體開口的複數 © 的第5氣體放出孔, 藉由被引導至上述處理容器内的電磁波來使放出至上 . 述處理容器内的所望氣體激發,而電漿處理被處理體, 上述電漿處理裝置係具備:收納被電漿處理的基板之 金屬製的處理容器、及爲了使電漿激發於上述處理容器内 而供給必要的電磁波之電磁波源, 在上述處理容器的蓋體下面具備在上述處理容器的内 部露出一部分之1個或2個以上的電介體,其係使從上述 電磁波源供給的電磁波透過至上述處理容器的内部, -19- 201015653 使電磁波沿著露出於上述處理容器的内部的金屬面來 傳播的表面波傳播部係與上述電介體鄰接設置。 爲了解決上述課題,若根據本發明的其他觀點,則可 提供一種電漿處理方法,其特徵爲: 從氣體供給源來供給所望的氣體, 將被供給的所望氣體流通於主氣體流路, 將通過上述主氣體流路的氣體流至在上述主氣體流路 的下游側所被連接的複數的分道氣體流路, _ 將通過複數的節流部的氣體從氣體放出孔來放出至上 述處理容器的内部,該複數的節流部係設於上述複數的分 道氣體流路,弄窄上述複數的分道氣體流路,該氣體放出 孔係固定於上述複數的分道氣體流路,每上述分道氣體流 路具有1個或2個以上,該分道氣體流路係設於被配置在 上述處理容器的内側的蓋體與被處理體之間的空間的複數 的下段淋浴構件, 使上述被導入的氣體電漿化,在上述處理容器内電漿 @ 處理被處理體。 爲了解決上述課題,若根據本發明的其他觀點,則可 提供一種電槳處理裝置,係具備:收納被電漿處理的基板 之金屬製的處理容器、及爲了使電漿激發於上述處理容器 内而供給必要的電磁波之電磁波源, 在上述處理容器的蓋體下面具備在上述處理容器的内 部露出一部分之1個或2個以上的電介體,其係使從上述 電磁波源供給的電磁波透過至上述處理容器的内部, -20- 201015653 使電磁波沿著露出於上述處理容器的内部的金屬面來 傳播的表面波傳播部係與上述電介體鄰接設置,其特徵係 更具備: 氣體供給源,其係供給所望的氣體;及 複數的氣體放出孔,其係將從上述氣體供給源所供給 的氣體放出至上述處理容器的内部, 上述複數的氣體放出孔係包含在上述蓋體開口的複數 〇 的第1氣體放出孔。 在上述各個電介體板,可於容器内側設有金屬電極, 上述複數的氣體放出孔係包含在上述金屬電極開口之複數 的第2氣體放出孔,可從上述複數的第1及第2氣體放出 孔來導入氣體至上述處理容器内。 在上述蓋體的内部設有第1氣體流路,可經由上述第 1氣體流路來從上述複數的第1氣體放出孔引導氣體至上 述處理容器内。 © 在上述金屬電極與上述電介體板之間設有第2氣體流 路,可經由上述第2氣體流路來從上述複數的第2氣體放 . 出孔引導氣體至上述處理容器内。 上述第2氣體流路可爲形成於上述金屬電極之與上述 電介體板鄰接的面或上述電介體板之與上述金屬電極鄰接 的面的至少其中之一的溝。 上述蓋體係包含在未設有電介體的部分所設置的金屬 罩及側罩,上述複數的第1氣體放出孔可於上述金屬罩及 側罩開口》 -21 - 201015653 在-上述金屬罩及側罩的内部或上述金屬罩及側罩與上 述蓋體之間設有連結至上述第1氣體流路的第3氣體流路 ,可經由上述第3氣體流路來從上述複數的第1氣體放出 孔引導氣體至上述處理容器内。 上述第3氣體流路可爲形成於上述金屬罩及側罩之與 上述蓋體鄰接的面或上述蓋體之與上述金屬罩及側罩鄰接 的面的至少其中之一的溝。 上述溝的深度可爲0.2mm以下。 g 上述電介體及上述金屬電極係以第1螺絲來安裝於上 述蓋體,上述金屬罩及側罩係以第2螺絲來安裝於上述蓋 體的本體部分,上述第2及第3氣體流路可分別經由設於 上述第1及第2螺絲的内部或側面之氣體通路來連結至上 述第1氣體流路。 上述第1氣體放出孔及上述第2氣體放出孔可大槪以 等間距來配置。 具有氣體放出部,其係配置於上述處理容器内的空間 ® ,亦即在上述蓋體下部的空間與收納上述基板的空間之間 的空間,可將從與上述氣體供給源相異的氣體供給源所供 給的氣體朝收納上述基板的空間放出。 〔發明的效果〕 如以上説明,若根據本發明,則可擴大主氣體流路與 複數的分道氣體流路的氣體傳導的比。 -22- 201015653 【實施方式】 以下,一邊參照附圖,一邊詳細說明有關本發明的較 佳實施形態。另外,在以下的説明及附圖中,有關具有同 一構成及機能的構成要素是附上同一符號,藉此省略重複 説明。 (第1實施形態) φ 首先,一邊參照圖1 一邊説明有關本發明的第1實施 形態的微波電漿處理裝置的構成。圖1是模式性地顯示本 裝置的縱剖面圖。圖1是顯示圖2的2-0-0’-2剖面。圖2 是微波電漿處理裝置10的頂面,顯示圖1的1-1剖面。 第1實施形態是在頂面設有上段氣體淋浴板。 (微波電漿處理裝置的槪略) 如圖1所示,微波電漿處理裝置10是具有用以電漿 © 處理玻璃基板(以下稱爲「基板G」)的處理容器100。 處理容器1〇〇是由容器本體2 00及蓋體300所構成。容器 .本體2 00是具有其上部開口的有底立方體形狀,其開口是 藉由蓋體300來閉塞。蓋體300是由上部蓋體300a及下 部蓋體30 0b所構成。在容器本體2 00與下部蓋體3 00b的 接觸面設有〇型環205,藉此密閉容器本體200與下部蓋 體30 0b,劃定處理室。在上部蓋體300a與下部蓋體3 00b 的接觸面也設有〇型環210及Ο型環215,藉此密閉上部 蓋體3 00a與下部蓋體30 0b。容器本體200及蓋體3 00是 -23- 201015653 例如由鋁合金等的金屬所構成,被電性接地。 在處理容器100的内部設有用以載置基板G的基座 105 (平台)。基座105是例如由氮化鋁所形成。基座105 是被支撐體11〇所支撐,在其周圍設有用以將處理室的氣 流控制成較佳的狀態之導流板115。並且,在處理容器 100的底部設有氣體排出管120,利用設於處理容器100 的外部之真空泵(未圖示)來排出處理容器1〇〇内的氣體 由圖1及圖2來看,在處理容器100的頂面規則性地 配置電介體板305、金屬電極310及金屬罩320。在金屬 電極310及金屬罩320的周圍設有側罩350。電介體板 3 05、金屬電極310及金屬罩320是些微被切角的大致正 方形的板。另外’亦可爲菱形。在本說明書中,金屬電極 310是以電介體板305能夠從金屬電極310的外緣部大槪 均等地露出的方式來與電介體板3 05鄰接設置的平板。藉 此,電介體板305是藉由蓋體300的内壁與金屬電極310 φ 來形成夾心結構。金屬電極310是與處理容器100的内壁 電性連接。 電介體板305及金屬電極310是在對基板G或處理容 器100大槪45。傾斜的位置以等間距來配置8片。間距是 設定成一個電介體板3 05的對角線的長度會形成相鄰的電 介體板305的中心間的距離的〇.9倍以上。藉此’電介體 板3 05之些微被切削的角部彼此間是鄰接配置。 金屬電極310與金屬罩320是金屬罩320較厚一電介 -24- 201015653 體板305的厚度量。若根據如此的形狀’則頂面的高度會 大致形成相等的同時,電介體板305露出的部分或其附近 的凹陷形狀也全部大致形成同圖案。 電介體板305是藉由氧化鋁所形成’金屬電極310、 金屬罩320及側罩350是藉由鋁合金所形成。另外,在本 實施形態中,8片的電介體板3 05及金屬電極310是被配 置2列4段,但並非限於此’亦可增加或減少電介體板 〇 305及金屬電極310的片數。 電介體板305及金屬電極310是藉由螺絲325來從4 處均等地被蓋體300所支持(參照圖2)。金屬罩320及 側罩3 5 0也是同樣地以螺絲325來安裝於蓋體300的本體 部分。如圖1所示,在上部蓋體3 00a與下部蓋體300b之 間設有在與紙面垂直的方向形成格子狀的主氣體流路330 。主氣體流路330是在設於複數的螺絲325内的第3氣體 流路325a分流氣體。在第3氣體流路325a的入口嵌入縮 Q 小流路的細管335。細管335是由陶瓷或金屬所構成》在 金屬電極310與電介體板305之間設有第1氣體流路310a 。在金屬罩320與電介體板305之間及側罩350與電介體 板3 05之間亦設有第2氣體流路320al,320a2。螺絲325 的前端面是與金屬電極310、金屬罩320及側罩350的下 面形成面一致,而使不會打亂電漿的分布。被開口於金屬 電極310的第1氣體放出孔3 45 a與被開口於金屬罩3 20 或側罩350的第2氣體放出孔34 5b 1、34 5b 2是以均等的 間距來配設。 -25- 201015653 從氣體供給源9〇5輸出的氣體是從主氣體流路330通 過第3氣體流路325a(分道氣體流路),經由金屬電極 310内的第1氣體流路310a及金屬罩320或側罩350内的 第2氣體流路320al,320a2來從第1氣體放出孔345a及 第2氣體放出孔345b 1、34 5b 2供給至處理室内。在第1 同軸管610的外周附近的下部蓋體30 0b與電介體板305 的接觸面設有〇型環220,使第1同軸管610内的大氣不 會進入處理容器100的内部。 _ 藉由如此在頂部的金屬面形成氣體淋浴板,可抑止以 往所發生之電漿中的離子造成電介體板表面的蝕刻及往處 理容器内壁之反應生成物的堆積,可謀求污染或粒子的低 減。並且,與電介體不同,金屬加工容易,所以可大幅度 降低成本。 在挖入蓋體300而形成的第1同軸管的外部導體610b 中插入内部導體610a。同樣在挖入形成的第2〜第4同軸 管的外部導體620b〜640b中插入第2〜第4同軸管的内部 @ 導體62 0a〜640a,其上部是被蓋罩660所覆蓋。各同軸管 的内部導體是使用熱傳導佳的銅所形成。 圖1所示的電介體板305的表面是除了從第1同軸管 610向電介體板305射入微波的部分及從電介體板305放 出微波的部分以外,其餘被金屬膜3 05 a所被覆。藉此, 即使在電介體板305與鄰接的構件間產生的空隙也不會打 亂微波的傳播,可安定地將微波引導至處理容器内。 如圖2所示,電介體板305是從一對一鄰接於電介體 -26- 201015653 板3 05的金屬電極310與未配置有電介體板305的處理容 器100的内壁(包含以金屬罩320所覆蓋的處理容器100 的内壁)之間露出。電介體板305與未配置有電介體板 305的處理容器1〇〇的内壁(包含以金屬罩320所覆盡的 處理容器100的内壁)是實質上形成相似的形狀’或實質 上形成對稱的形狀。若根據該構成’則可藉由表面波傳播 部(沿著露出於處理容器100的内部的金屬面來傳播電磁 @ 波),從電介體板305向金屬電極側及内壁側(或金屬胃 3 20及側罩350側)大槪均等地供給微波的電力。 其結果,從電介體板305放出的微波是形成表面波’ 一邊將電力分配成一半’ 一邊傳播於金屬電極310、金屬 罩320及側罩350的表面。以下將傳播於處理容器内面的 金屬面與電漿之間的表面波稱爲導體表面波(金屬表面波 :Metal Surface Wave)。藉此,導體表面波會傳播於頂 面全體,在本實施形態的微波電槳處理裝置10的頂面下 _ 方安定地產生均一的電漿。 在側罩3 50以能夠包圍8片的電介體板305的全體之 方式形成有8角形的溝340,而抑制傳播於頂面的導體表 面波傳播至比溝340還要外側。亦可將複數的溝340平行 多重形成。 以下’將以一片的金屬電極3 1 0作爲中心,於頂點具 有鄰接的金屬罩32〇的中心點的區域稱爲單元Cel (參照 圖1)。在頂面是以單元Cel作爲一單位,同一圖案的構 成會規矩地配置8單元Cel» -27- 201015653 冷媒供給源910會被連接至蓋體内部的冷媒配管910a ,從冷媒供給源910供給的冷媒會循環於蓋體內部的冷媒 配管910a内而再回到冷媒供給源910,藉此可將處理容器 100保持於所望的温度。在第4同軸管的内部導體640a的 内部,在其長度方向貫通冷媒配管910b。藉由在此流路中 通過冷媒,可抑制内部導體640a的加熱。 (上段氣體淋浴板) Θ 其次,一邊參照圖1及圖3,一邊詳述有關上段氣體 淋浴板。圖3是圖1的3-3剖面。 (氣體流路) 從氣體供給源905供給的氣體是流往主氣體流路330 。主氣體流路3 3 0是利用上部蓋體300a與下部蓋體300b 之間的空間來形成。亦即,主氣體流路330是與基板G大 槪平行,設於圖1的紙面的前後方向。藉此,上部蓋體 300a與下部蓋體300b的境界部分是一面會形成格子狀的 氣體流路。 主氣體流路330是在設於複數的螺絲325内的氣體流 路(以下稱爲第3氣體流路325a)分流氣體。這是分道氣 體流路的一部分。在第3氣體流路325 a的入口嵌入弄窄 流路的細管335。細管335是由陶瓷或金屬所構成。 第3氣體流路325a是連通至形成於螺絲3 25的側面 之橫孔(稱爲第4氣體流路3 25al )。通過第4氣體流路 -28 - 201015653 3 25 al的氣體是經由波形墊片355a及間隔件3 55b與螺絲 325之間的間隙來引導至金屬電極310與電介體板305之 間所形成的間隙(稱爲第1氣體流路3 1 0a )。第1氣體流 路310a是挖入金屬電極310的上面來形成。在金屬電極 310的下面,複數的第1氣體放出孔345a會以等間距開口 。被導入第1氣體流路310a的氣體是從複數的第1氣體 放出孔3 45a來放出至處理容器内。 〇 有關金屬罩320及側罩350的氣體流路也是與金屬電 極310同樣。亦即,通過第4氣體流路325al的氣體會被 引導至金屬罩3 20與電介體板305之間所形成的間隙、及 側罩3 50與電介體板3 05之間所形成的間隙(第2氣體流 路320al、320a2)。在金屬罩320及側罩350的下面,複 數的第2氣體放出孔345b 1,345b2會以等間距開口》被 導入至第2氣體流路3 20a 1,320a2的氣體是從複數的第2 氣體放出孔345b 1,34 5b 2來放出至處理容器内。如此, Ο 若將氣體供給源905設爲上游,則在主氣體流路330的下 游側連接有複數的分道氣體流路,更在該下游側設有複數 的第1氣體放出孔345a及第2氣體放出孔345b 1 ’ 345b2 金屬電極310與金屬罩320是金屬罩320較厚一電介 體板305的厚度量。因此,若第1氣體流路310a與第2 氣體流路320a 1,320a2的深度相等,則第2氣體放出孔 345b 1,345b2的長度會比第1氣體放出孔345a的長度更 長。爲了使第1氣體放出孔345a與第2氣體放出孔3 45b 1 -29- 201015653 ,3 45b2的氣體傳導大槪相等,第2氣體放出孔3 45bl, 345b2會形成上部粗,下部細。第2氣體放出孔345bl, 345b2之下部變細的部分的粗度及長度是與第1氣體放出 孔345a的粗度及長度相等。 (無間隙) 最好在電介體板305與蓋體300之間、或電介體板 3 〇5與金屬電極3 1 0之間無間隙。因爲若有未被控制的間 φ 隙,則傳播於電介體板3 05的微波波長會變得不安定,影 響電漿的均一性或從同軸管來看的負荷阻抗。又,若有大 的間隙(0.2mm以上),則也會有在間隙放電的可能性。 因此,在鎖緊螺帽435時,電介體板305與下部蓋體3 00b 之間、及電介體板3 05與金屬電極310之間會緊貼著。 因此,在蓋體300與金屬電極310之間,波形墊片 3 5 5a與間隔件3 55b會以配置成上下的狀態來設置。波形 墊片355a是由不鏽鋼(SUS)或鋁合金等的金屬所構成。 ❹ 間隔件3 55b是由鋁合金等的金屬所構成。以即使電介體 板3 05的兩面緊貼於金屬部的狀態,照樣蓋體300與金屬 電極310會電性、熱性地確實連接之方式,在該等之間設 置波形墊片3 55a。另外,波形墊片355a只要是碟形彈簧 、彈簧墊片、金屬彈簧等具有彈性者即可。 (破裂防止) 在鎖緊螺帽435時,若以過剩的力矩來鎖緊,則過剰 -30- 201015653 的轉矩來鎖緊,則壓力會施加於電介體板3 〇5而有破裂的 可能性。並且,在鎖緊螺帽435時即使未破裂,也會在使 電漿發生而各部的温度上昇時,壓力加諸而有破裂的危險 性。因此,以能夠經由螺絲325來經常以適度的力量(比 擠壓〇型環22 0而使電介體板3 05與下部蓋體3 00b緊貼 的力量更稍微大的力量)吊起金屬電極310的方式,在螺 帽43 5與下部蓋體300b之間插入具有最適的彈簧力之波 φ 形墊片430b。在鎖緊螺帽435時,至波形墊片430b形成 平面爲止不結束鎖緊地使變形量可形成一定。另外,並非 限於波形墊片43 0b,只要是碟形彈簧、彈簧墊片、金屬彈 簧等具有彈性者即可。 雖在螺帽435與波形墊片430b之間設有墊片430a, 但可有可無。更在波形墊片4 30b與下部蓋體300b之間設 有墊片430c。通常,在螺絲3 25與蓋體300之間具有間隙 ,主氣體流路330内的氣體會通過此間隙來流至第1氣體 G 流路310a。一旦此未被控制的氣體流量多,則會有來自第 1氣體放出孔345 a的氣體放出形成不均一的問題。因此, 縮小墊片430c與螺絲3 25之間的間隙的同時,加厚墊片 43 0c的厚度來抑制通過螺絲3 25的外側而流動的氣體流量 〇 圖5是表示從淋浴板放出之氣體流量的面内均一性的 計算結果。橫軸是被供給至處理容器100内的每單位面積 的氣體流量。實線Rp是放出氣體流量的均一性、亦即從 氣體供給源90 5導入氣體至主氣體流路330的一端時,在 -31 - 201015653 主氣體流路330的兩端之放出氣體流量的比’虛線Mp是 主氣體流路330與細管335的氣體傳導的比。 在此,主氣體流路330的寬度是設定成20mm’高度 是6mm,細管33 5的内徑是〇.5mm,長度是12mm,第1 氣體放出孔345a的直徑是長度是5mm。實際的 電獎處理之放出氣體流量是只要假設3 00〜6000sccm/m2 便夠充分。 由圖5可知,主氣體流路330與細管335的氣體傳導 參 比是隨著放出氣體流量的増加而變大。這是基於以下的理 由。圓筒的氣體傳導是在壓力低的分子流域’與直徑的3 乘方成比例,與壓力無關。另一方面’在壓力高的黏性流 域,與直徑的4乘方成比例,更與壓力也成比例。 若放出氣體流量多,則氣體流路的壓力會變高。若主 氣體流路330及細管335皆形成黏性流域,則該等的氣體 傳導皆與壓力成比例,因此氣體傳導比會對放出氣體流量 成一定。另一方面,若放出氣體流量減少,則直徑小的細 @ 管33 5會先成分子流域,氣體傳導無關壓力,所以氣體傳 導比變小。 在圖5假設實使用範圍的放出氣體流量的下限之 3 0〇Sccm/m2,主氣體流路330與細管335的氣體傳導比是 形成59000。可知此時的放出氣體流量的均一性是0.3%, 可取得良好的均一性。均一性是隨著放出氣體流量的増加 而更提升。這是因爲主氣體流路330與細管335的氣體傳 導比増加。 -32- 201015653 在金靥電極310是設有8列χ8列合計64個的第1氣 體放出孔3 45 a。該等的氣體放出孔是全部連通至第1氣體 流路310a。可在第1氣體流路310a流入通過4根細管 335的氣體。因此,每一根細管335對16個(6 4/4個) 的第1氣體放出孔345a供給氣體。有關金靥罩3 20也是 同樣的。有關側罩350是藉由細管335來供給的氣體放出 孔的數量不同。 0 在本實施形態,將細管335的氣體傳導設爲Cr,及將 每一根細管33 5供給的氣體孔的數量設爲N時,有關全部 的細管33 5方面,Cr/N的値會形成相等。亦即,可從全部 的氣體放出孔均一地放出氣體。藉此,可在基板G上實施 均一的處理。爲了將Cr/N的値形成相同,而針對金屬電 極310、金屬罩320,使細管335的直徑、長度相等,而 令氣體傳導相等。又,有關側罩350方面,細管335的直 徑是使形成一定,而可藉由調整長度來將氣體傳導Cr形 〇 成所望的値。 細管335的氣體傳導是設定成比每一根細管335供給 _ 的16個第1氣體放出孔345a的氣體傳導的和更小。實際 上(細管335的氣體傳導)/(第1氣體放出孔3 45 a的氣 體傳導的和)是在假設的300〜6000sccm/m2的氣體流量 中,形成1/36.4〜1/14.5。此時從第1氣體放出孔345a放 出的氣體之噴出流速,即使最大也爲90m/s,遠小於音速 的 3 60m/s 〇 爲了在基板G前面均一地放出氣體,必須將主氣體流 -33- 201015653 路330的氣體傳導形成比分道氣體流路的氣體傳導更充分 大。就通常的電漿處理裝置而言’爲了壓低分道氣體流路 的氣體傳導,而縮小氣體放出孔的徑。但’就此方法而言 ,因爲必須以非常高的精度來形成多數的小徑的孔’所以 技術上困難。又,由於必須擴大氣體放出孔的間距’因此 會有電漿處理產生不均的情形。更因爲氣體噴出流速達到 音速,所以處理容器内的氣流會被打亂而不能進行良好的 處理,也會有在處理容器内面堆積不要的膜之情形。 ⑩ (節流) 在本實施形態中,並非是在氣體放出孔,而是在分道 氣體流路的上游側的一部分設置節流部(細管335)來限 制傳導。亦即,分離放出氣體的機能與限制傳導的機能。 如上述般,使(細管335的氣體傳導)/(第1氣體放出 孔3 45a的氣體傳導的和)能夠形成比1更充分小(1/14.5 以下),只以細管335來有效地限制傳導。藉此,即使傳 φ 導在細管33 5的下游稍微變化,還是會保持均一性。並且 ,將主氣體流路330與細管335的氣體傳導比設定比1更 充分大(在本實施形態中是5 9 000以上),可取得高的均 一性。 更藉由在分道氣體流路的上游部配置節流部(細管 335),其下游側的氣體流路的壓力可被壓低。其結果, 從下游側的氣體流路不通過氣體放出孔地經由間隙來露出 至處理容器1〇〇的内部之氣體的流量會被壓低,因此可使 -34- 201015653 更均一地放出氣體。 就習知型的電漿處理裝置而言,因爲配置於頂面的電 介體板3 05的露出面積大,所以電子會藉由鞘層中的電場 來吸引至電介體板305,電介體板305的表面會被偏壓成 負,藉此電介體板3 05的表面會被蝕刻,或離子能量會幫 助在電介體板3 05的表面促進化學反應,特別是藉由氫自 由基的還元作用,反應生成物會堆積至處理容器内面,而 0 成爲污染或粒子的原因。 相對的,本實施形態的上段氣體淋浴板是在金屬電極 3 10或金屬罩320設置複數的氣體放出孔,藉此可抑制電 介體板3 05的表面蝕刻及抑制反應生成物堆積至處理容器 内面,可謀求污染或粒子的低減。並且,因爲上段氣體淋 浴頭是藉由金屬來形成,所以加工容易可大幅度降低成本 〇 另外,細管335是設於複數的分道氣體流路,弄窄分 〇 道氣體流路的氣體流路之節流部的一例。節流部的其他例 ,可舉細孔、孔口( orifice)、閥體、多孔質構件等。節 流部是只要設於比複數的第1氣體放出孔345a及第2氣 體放出孔345b更接近主氣體流路330的位置即可,例如 與主氣體流路330鄰接來設於複數的分道氣體流路(螺絲 3 25 )的内部或設於主氣體流路330與複數的分道氣體流 路之間。 另外,第1氣體流路310a亦可爲形成於電介體板305 之與金屬電極310鄰接的面之溝。同樣,第2氣體流路 -35- 201015653 320a亦可爲形成於蓋體3 00之與金屬罩320或側罩350鄰 接的面之溝。 (第1實施形態的變形例) 將第1實施形態的變形例顯示於圖6。以下是以和第 1實施形態相異的點爲中心來進行説明’有關相同的點則 省略説明。本實施形態是在螺絲325與下部蓋體300b之 間設有第5氣體流路325 c。在螺絲3 25的内部未設置氣體 參 流路。如擴大於圖4E來顯示那樣,被導入主氣體流路的 氣體是通過設於墊片43 0c的細孔360 (節流部)來流動於 第5氣體流路325c,從第1氣體流路310a及第2氣體流 路320al,32 0a2來引導至複數的第1氣體放出孔3 45a及 複數的第2氣體放出孔345bl、345b2。 又,本實施形態’螺絲325的前端面不是與金屬電極 310、金屬罩320及側罩350的下面面一致’製作容易。 第1氣體流路310a是被設於金屬電極310的内部。金屬 ❹ 電極310是合倂2片的鋁板,藉由焊接來接合’藉此可在 内部形成第1氣體流路310a。同樣’在金屬罩320或側罩 3 50的内部分別設有第2氣體流路320al ’ 320a2。如此, 藉由在淋浴板的内部設置氣體流路’即使不以金屬膜來被 覆電介體板305的表面’也不會有在氣體流路放電的疑慮 〇 另外,第1〜3氣體流路310a、320a、325a是分道氣 體流路的一部分。 -36- 201015653 (第2實施形態) 其次,一邊參照圖7及圖8 —邊説明有關本發明的第 2實施形態的微波電漿處理裝置10的構成。圖7是表示圖 8的5-0-0’-5剖面。圖8是表示圖7的4-4剖面。在第2 實施形態中,除了上段氣體淋浴板以外,還設有下段氣體 噴嘴。 ❹ (上段氣體淋浴板) 本實施形態是在上部蓋體300a與下部蓋體300b的境 界部分配設有2種類的主氣體流路。一是形成於下部蓋體 30 0b上面的第1主氣體流路33 0a。另一是形成於下部蓋 體3 00b内部的第2主氣體流路33 Ob。第2主氣體流路 3 3 0b是以鋁合金的板來蓋住下部蓋體3 00b的上面所設置 的溝者,但亦可爲設於下部蓋體3 0 0b的長孔等。 Θ 第1主氣體流路33 0a是對下段氣體噴嘴370供給氣 體的流路,例如供給成膜或蝕刻用的處理氣體。第2主氣 . 體流路3 30b是對上段氣體淋浴板供給氣體的流路,例如 從上段氣體供給源905a來供給稀有氣體等的電漿激發氣 體。上段氣體供給源905a是相當於供給含電漿激發用氣 體的第1氣體的第1氣體供給源。在成膜或蝕刻等的處理 ,如此從上段的電子温度高的部分來將電漿激發氣體由下 段氣體供給源905b (相當於第2氣體供給源)供給處理氣 體至下段的電子温度降低的部分。下段氣體供給源9 0 5b -37- 201015653 是相當於供給所望的第2氣體之第2氣體供給源。藉此, 可抑制處理氣體的過量解離,而對基板G實施良質的電漿 處理。 本實施形態是在螺絲3 25與下部蓋體300b之間設有 第5氣體流路325c。更在第2主氣體流路33 0b與第5氣 體流路325c之間設有第6氣體流路365。第6氣體流路 365是一邊朝基板側斜斜地傾斜一邊連結第2主氣體流路 33 0b與第5氣體流路325c。藉此,氣體會通過第2主氣 體流路33 0b,從第6氣體流路365來引導至第5氣體流路 325c。通過第5氣體流路325c的氣體會被引導至第1氣 體流路310a及第2氣體流路32 0a 1、320a2,從設於上段 淋浴板的第1氣體放出孔345a及第2氣體放出孔34 5b 1、 345b2來放出至基板G側。第1氣體放出孔345a及第2 氣體放出孔345bl、345b2是將從第1氣體供給源所供給 的第1氣體放出至處理容器的内部空間’亦即與蓋體下面 鄰接的第1空間之第1氣體放出部的一例。 在本實施形態中’亦爲了限制分道氣體流路的氣體傳 導,而設有弄窄第2主氣體流路325a的細管335a及弄窄 第6氣體流路365的細管335b。藉此’第2主氣體流路 325a及第6氣體流路3 65的氣體傳導是形成比主氣體流路 3 30的氣體傳導更壓倒性地小。 (下段氣體噴嘴) 本實施形態並非限於上段氣體淋浴板’在蓋體3 00的 -38- 201015653 頂面與基板G的空間設有下段氣體噴嘴370。螺絲325是 貫通電介體板3 05及金屬電極310,連結至第1氣體管 3 70a。第1氣體管370a是在頂面等間距配置。在第1氣 體管3 70a的前端,如圖8所示,十字狀地連結有4根的 第2氣體管3 70b。第2氣體管37 0b是與第1氣體管37 0a 大槪垂直地以第1氣體管3 70a爲中心大槪等角度地配置 〇 在分道氣體流路(第2氣體管370b)的基板G側的 面設有複數的第4氣體放出孔3 70bl。被導入第1主氣體 流路330a的氣體是通過細管335a、第3氣體放出孔345c 、第1氣體管370a、第2氣體管37 0b内的流路來從第4 氣體放出孔3 70bl放出至基板G側。 下段氣體噴嘴3 70是由表面具備氧化鋁的保護膜之鋁 合金所構成。並且,如圖8所示,也有在外周部的下段氣 體噴嘴370只具備1根或2根的第2氣體管3 70b者。另 Ο 外,在本實施形態中,螺絲325與第1氣體管370a、及第 1氣體管3 70a與第2氣體管3 70b是一體形成,但亦可分 .離。連結至第1氣體管3 70a的第2氣體管的數量亦可不 是4根,或亦可不與第1氣體管37 0a垂直連結。 若根據以上説明的本實施形態的上段氣體淋浴板、及 下段氣體噴嘴370,則可藉由在分道氣體流路的上游部設 置節流部來一邊壓低從氣體放出孔放出的氣體流速,一邊 可在大面積基板上均一地導入氣體。其結果,可均一進行 高品質的電漿處理。 -39- 201015653 又,若根據本實施形態的下段氣體噴嘴370,則與將 管狀的氣體管一體形成格子狀的習知型的淋浴頭相較之下 ,不會有熱膨脹所造成的彎曲之牽掛。又,由於下段氣體 噴嘴3 70是由金屬所形成,因此對於在習知型的電介體板 305所形成淋浴頭而言,不會發生剛性的問題,可對應於 大型基板。並且,可防止在氣體管内部發生異常放電。 下段氣體噴嘴3 70是例如圖9所示,亦可藉由多孔質 體P來形成第2氣體管3 70b的一部分。圖9的上部圖是 _ 表示下段氣體噴嘴3 70的剖面(圖9的下部圖的6-6剖面 ),圖9的下部圖是表示下段氣體噴嘴370的下面,圖9 的左側圖是表示第2氣體管3 7 0b的剖面(圖9的上部圖 的7-7剖面)。多孔質體P是由鋁等的金屬、或氧化鋁等 的陶瓷所構成。 此情況,氣體是經由第1氣體管3 7 0a來通過第2氣 體管37 0b的多孔質體P的氣孔間而放出至處理室内。因 此,亦可藉此來使氣體的流速充分地低減後,放出至處理 ⑩ 室内。並且,雖未圖示,但亦可在第2氣體管3 70b形成 單一或複數的縫隙狀的開口,從形成十字的縫隙狀的開口 來導入氣體至處理室内。 (第3實施形態) 其次,一邊參照圖10及圖11 ~邊説明有關本發明的 第3實施形態的微波電漿處理裝置10的構成。圖10是表 示圖11的9-0-0’-9剖面。圖11是表示圖1〇的8_8剖面 -40- 201015653 。在第3實施形態中,下段氣體噴嘴3 70的形狀是與第2 實施形態的下段氣體噴嘴370相異。 亦即,在本實施形態中,複數的下段氣體噴嘴370是 分別由4根的第3氣體管3 70c所形成。第3氣體管3 70c 是由氧化鋁等的陶瓷、石英等的玻璃、或鋁合金等的金屬 所形成。4根的第3氣體管37 0c是藉由焊接、黏結、壓入 、螺絲固定等來固定於螺絲3 25。4根的第3氣體管3 70c © 是以複數的分道氣體流路(螺絲325 )爲中心大槪等角度 配置。各第3氣體管3 70c是形成管狀。在第3氣體管 37 0c的前端設有第4氣體放出孔3 70c 1。被導入第1主氣 體流路3 30a的氣體是通過細管3 35a、第3氣體放出孔 345c、第3氣體管3 70c來從第4氣體放出孔370cl放出 至基板G側。第4氣體放出孔370bl及第4氣體放出孔 370cl是在處理容器内的空間,亦即上述第1空間與收納 上述基板的空間之間的第2空間,放出從上述第2氣體供 Ο 給源所供給的上述第2氣體之第2氣體放出部的一例。 藉此,如圖10及圖11所示,因爲在與基板G對向的 . 面,亦即與基板G平行的同一平面上等間隔設有複數的第 4氣體放出孔3 70cl,所以可對基板G實施均一的處理。 並且,因爲第3氣體管3 70 c的外表細,所以不太會妨礙 電漿的擴散。因此,可進行高速的處理。而且’因爲下段 氣體噴嘴370是由管狀的第3氣體管3 70c所構成’所以 成本低,構造簡單維修容易。 如圖11所示,亦可有在外周部的下段氣體噴嘴370 -41 - 201015653 只具備1根或2根的第3氣體管370c者。另外’在本實 施形態中是螺絲325與第3氣體管370c會直接被連接, 但第3氣體管370c的連接部亦可與螺絲325分離。被連 結至螺絲325的第3氣體管37〇c的數量亦可不是4根, 或亦可不垂直連結。 (第4實施形態) 其次,一邊參照圖12〜圖14 一邊説明有關本發明的 第4實施形態的微波電漿處理裝置1〇的構成。圖12是表 示圖13的U-O-O’-ll剖面。圖13是表示圖12的10-10 剖面。圖14是圖12的12-12剖面。 第4實施形態的微波電漿處理裝置1〇是圓形基板( 例如半導體基板)用,僅設置上段氣體淋浴板。金屬電極 310,金屬罩320及側罩350内的氣體流路是藉由形成於 各構件上面的溝來形成。第3氣體流路3 25 a是被形成於 螺絲3 25的内部。 若由圖13來看,則單元數是4個,第1氣體放出孔 3 45a及第2氣體放出孔345b 1,345b2是以等間距來均等 地配置。微波是從微波源900來供給,從傳送線路900a 傳送至同軸管900b,從分岐板900c傳送至第1同軸管 610。各同軸管是被配置於蓋體罩660的内部。 從氣體供給源905供給的氣體是如圖14所示,流往 主氣體流路330。主氣體流路330是設於上部蓋體3 00a與 下部蓋體300b之間的八角形空間。藉此,上部蓋體3 00a 201015653 與下部蓋體3 00b的境界部分是一面會形成氣體流路。 在本實施形態中也是主氣體流路330會在複數的螺絲 325内所設的第3氣體流路325a分流氣體。在第3氣體流 路325a的入口是嵌入弄窄流路的細管335。 在本實施形態中,爲了使基板G附近的氣體流速形成 更均一,而設計成從處理容器1〇〇的周邊部的氣體放出孔 所被放出的氣體流量要比從中心部的氣體放出孔所被放出 〇 的氣體流量更多。亦即,將細管335的氣體傳導設爲Cr, 將每一根細管335所供給的氣體孔的數量設爲N時,越接 近外周部的細管3 3 5,Cr/N的値越大。藉此,即使是小型 的處理容器1〇〇也可在基板G上實施均一的處理。另外, 在本實施形態是細管335的内徑統一成0.4mm,藉由改變 長度來調整氣體傳導。並且,亦可改變細管3 35的内徑來 調整氣體傳導。 在本實施形態是設置2個導體表面波(金屬表面波) 〇 傳播抑制用的溝340a、340b。可藉由配置尺存或寬高比相 異的複數個溝來對應於更廣的電子密度的範圍。 (第5實施形態) 其次,一邊參照圖15及圖16 —邊説明有關本發明的 第5實施形態的微波電漿處理裝置1〇的構成。圖15是表 示圖16的14-0-0’-14剖面。圖16是表示圖15的13-13 剖面。第5實施形態的微波電漿處理裝置10是與第4實 施形態同樣爲圓形基板(例如半導體基板)用,但除了上 -43- 201015653 段氣體淋浴板以外,還設有下段氣體淋浴板410的點是與 僅設置上段氣體淋浴板的第4實施形態不同。 若由圖16來看,則此情況也是單元數爲4個,第1 氣體放出孔345 a及第2氣體放出孔345b 1,345b2是以等 間距來均等地配置。微波是從微波源900供給,從傳送線 路9 00 a來傳送至第4同軸管640。在本實施形態中,第4 同軸管6 40是在第3同軸管630(桿630al及内部導體連 結板630a2)施以T分岐,且第3同軸管630是在第5同 || 軸管650施以T分岐。 金屬電極310,金屬罩320及側罩350内的第1氣體 流路310a、及第2氣體流路320al,320a2是藉由形成於 各構件上面的溝來形成。本實施形態的情況,在螺絲325 的内部形成有第3氣體流路325a。下段氣體淋浴板410是 網狀地與處理容器100 —體形成。在本實施形態中,例如 電漿激發氣體是從上段氣體淋浴板來供給至處理容器内。 處理氣體是從下段氣體淋浴板410來供給至比電漿激發氣 ❹ 體所被供給的位置還要下方。藉此,可產生所望的電漿, 在基板上實施良好的電漿處理。 另外’下段氣體噴嘴3 70及下段氣體淋浴板410是下 段氣體放出構件的一例,其係將通過複數的分道氣體流路 的氣體放出至蓋體3 00與基板G之間的空間。 (第6實施形態) 其次’一邊參照圖17及圖18 —邊説明有關本發明的 -44- 201015653 第6實施形態的微波電漿處理裝置ι〇的構成。圖】 示圖18的16-〇-〇’-16剖面。圖18是表示圖17的 剖面。在本實施形態中,未設置金屬罩320及側罩 點是與上述的各實施形態不同。並且,在本實施形 節流部。 具體而言,在圖1 7所示的中心線Ο的右側不 屬罩320及側罩350,下部蓋體30 0b會露出於頂面 〇 部蓋體300b的下面直接設有複數的氣體放出孔(稱 氣體放出孔345d)。第5氣體放出孔345d是下部 的部分更細。 在上部蓋體300a與下部蓋體30 0b的境界部分 與複數的第2氣體放出孔3 45b連通之寬度廣的主 路330。氣體是從主氣體流路330出,通過第7氣 400,由複數的第5氣體放出孔345d來放出至處理 Q 另一方面,若由圖17的中心線〇的左側來看 複數的螺絲325的内部設有第3氣體流路325a。在 體流路325a的前面形成有比第3氣體流路325a細 氣體放出孔345c。氣體是通過主氣體流路330的氣 ,經由第3氣體流路325a來從複數的第3氣體 3 45c導入至處理容器内。並且,氣體是從設於第3 出孔345c上方的螺絲325的側面之第4氣體流路 通過設於金屬電極310上面的第1氣體流路310a 至複數的第1氣體放出孔3 45 a。在固定金屬電極的 17是表 15-15 350的 態是無 設置金 。在下 爲第5 比其他 設置有 氣體流 體流路 容器内 ,則在 第3氣 的第3 體流路 放出孔 氣體放 325al 來引導 4根螺 -45- 201015653 絲3 25中,僅1根設有第4氣體流路3 25 al ’其他3根則 未設置。 如圖18所示,第1氣體放出孔345 a、第5氣體放出 孔345d及第3氣體放出孔345c是以等間距配置。第1氣 體流路310a及第1氣體放出孔3 45a的氣體傳導是設定成 比第4氣體流路325al的氣體傳導更充分大。並且’第5 氣體放出孔345d下部的細孔、第3氣體放出孔345c及第 4氣體流路325al是直徑及長度大槪形成相等’氣體傳導 參 形成相等。藉此,可從頂面全面來將氣體均一地放出。 (氣體流路的深度) 在本實施形態中,電介體3 05未被金屬膜所覆蓋。在 如此電介體3 05未被金屬膜所覆蓋時,爲了不會在設於金 屬電極310的溝(第1氣體流路310a)放電,最好是將設 於金屬電極310的溝深度設在0.2mm以下。以下說明其理 由。 ❹ 若氣體流路的深度比電子的平均自由行程小,則藉由 弄窄間隔,電子會在從微波電場取得電離所必要的能量之 前衝突於壁而失去能量,因此在氣體流路中難放電。氣體 流路的深度應是設定成即使在實際使用條件中最容易放電 的狀況中也不會放電那樣的尺寸。 平均自由行程是以ua/vc來賦予。在此,ua是電子的 平均速度,vc是電子的衝突頻率。電子的平均速度ua是 ua=(8kT/7im) 1/2。在此,k是波爾茲曼常數,τ是電子温 -46- 201015653 度,m是電子的質量。若將在間隙維持放電的電子温度設 爲 3eV,則由上式,ua=1.14xl06m/s» 若電子的衝突頻率與微波角頻率一致,則從微波賦予 電子的能量會形成最大,最容易放電。當微波頻率爲 915MHz時,形成vc = 5.75xl09Hz的壓力時(在急氣體是 約20 OP a)最容易放電。若由上式來計算此時的平均自由 行程,則形成〇.20mm。亦即,若將氣體流路的深度設爲 〇 〇.2mm以下,則不會有在氣體流路放電的情形,可經常激 發安定的電漿。 在本實施形態的上段氣體淋浴頭中,也是在金屬電極 3 10形成氣體放出孔345a、345c的同時,在金屬的蓋體 3〇〇也直接形成複數的氣體放出孔345d。藉此,可抑制電 介體板的表面蝕刻及抑制反應生成物堆積至處理容器内面 ,可謀求污染或粒子的低減。並且,因爲上段氣體淋浴頭 是藉由金屬來形成,所以加工容易可大幅度降低成本。但 ❹ ,本實施形態因爲在分道氣體流路的末端調整氣體傳導, 所以難降低氣體的流速。 (第7實施形態) 其次,一邊參照圖19及圖20 —邊説明有關本發明的 第7實施形態的微波電漿處理裝置10的構成。圖19是表 示圖20的18-0-0’-18剖面。圖20是表示圖19的17-17 剖面。 在本實施形態中也是不存在節流部(細管33 5 )。氣 -47- 201015653 體是通過主氣體流路330經由第3氣體流路325a來從複 數的第3氣體放出孔3 45c導入處理容器内。如圖20所示 ,複數的第3氣體放出孔3 45 c是在頂面均等地配置。第3 氣體放出孔345c是下部會比第3氣體放出孔345c的其他 部分或第3氣體流路3 25a更細。藉此,可從頂面全面來 均一地放出氣體。在金屬電極310、金屬罩320及側罩 3 50是未設置氣體放出孔。 本實施形態是如圖19及圖4C擴大所示,在突出於主 g 氣體流路330的螺絲325的外周安裝有螺帽43 5。在下部 蓋體300b與螺絲325的側部接觸面設有Ο型環225,密 封下部蓋體300b與螺絲325的間隙。藉此,防止從螺絲 325的周圍洩漏氣體。Ο型環225亦可配置於與墊片43 0c 接觸的位置。亦可與0型環225 —起使用波形墊片、碟形 彈簧等的彈性構件。爲了密封,亦可取代Ο型環225,而 使用密封墊片。 另外,就防止從螺絲3 25的外周洩漏氣體的其他機構 @ 而言,例如圖4B所示,亦可使用碟形彈簧43 0d。碟形彈 簧43 0d因爲彈簧力強,所以爲了擠壓〇型環220可產生 充分的力量。由於碟形彈簧43 0d的上下的角會緊貼於螺 帽43 5及下部蓋體3 00b,因此可抑止氣體的洩漏。碟形彈 簧的材質爲鍍Ni的SUS等。 如圖4D所示,亦可使用錐形墊片43 0e來防止氣體的 洩漏。在鎖緊螺帽435時,因爲錐形墊片430e與下部蓋 體3 00b會在斜方向接觸,所以錐形墊片43 0e、下部蓋體 -48- 201015653 3〇〇b及螺絲3 25會牢固地密合而無間隙,可確實地密封螺 絲325與下部蓋體300b的間隙。而且,因爲螺絲3 2 5會 藉由錐形墊片43 0e來固定於下部蓋體300b,所以在鎖緊 螺帽43 5時不會有與螺帽435 —起旋轉螺絲325的情形。 因此,不會有螺絲325與金屬電極310等滑動而傷及表面 ,或形成於表面的保護膜剝離之虞。錐形墊片430e的材 質是金屬或樹脂爲佳。 φ 以上是說明有關固定電介體板3 05及金屬電極310的 方法,但亦可適用於固定金屬罩320或側罩350時。並且 ,就圖4A〜圖4C的型態而言,爲了防止螺絲325旋轉, 亦可藉由壓入、焼嵌、焊接、黏結等來將螺絲325固定於 金屬電極310等,或將螺絲3 25與金屬電極310等一體形 成。並且,在螺絲325與下部蓋體300b之間形成鍵溝, 插入鍵來防止旋轉。又,亦可在螺絲325的末端(上端) 部設置6角部等,以板手等來一邊按壓一邊鎖緊螺絲325 若利用以上説明的各實施形態的微波電漿處理裝置10 ,則可藉由設置上段氣體淋浴板、下段氣體噴嘴或下段氣 體淋浴板,來良好地控制氣體的供給。並且,藉由在金屬 電極310、金屬的蓋體300、金屬罩320、側罩350設置複 數的氣體放出孔,可抑制以往發生之電介體板的表面蝕刻 的同時,可抑制反應生成物堆積至處理容器内面,可謀求 污染或粒子的降低。 另外,金屬電極310的第1氣體放出孔345a、金屬罩 -49- 201015653 32〇、側罩350的第2氣體放出孔345bl,345b2、蓋體 3 00的第5氣體放出孔345d可位於蓋體3 00的基板側的面 所形成的凸部。爲了利用在凸部電漿不易被生成,防止在 設於凸部的氣體放出孔附近產生異常放電。 以上,一邊參照附圖一邊說明有關本發明的較佳實施 形態,但當然本發明並非限於該例。只要是該當業者,便 可在申請專利範圍所記載的範疇内思及各種的變更例或修 正例,當然該等亦屬本發明的技術範圍。 _ 例如,本發明的電漿處理裝置亦可去除上段氣體淋浴 頭,而只具有圖7或圖10所示的下段氣體噴嘴370之裝 置。並且,在各實施形態所揭示的複數種的上段氣體淋浴 頭與下段氣體噴嘴3 70可任意地組合。亦可在具有圖1或 圖6所示的節流部的上段氣體淋浴頭附加習知型的下段氣 體噴嘴370。亦可由陶瓷來形成下段氣體噴嘴370。 在以上説明的各實施形態是舉輸出915MHz的微波之 微波源 900,但亦可爲輸出 896MHz、922MHz、2.45GHz φ 等的微波之微波源。並且,微波源是產生用以激發電漿的 電磁波之電磁波源的一例,若爲輸出100MHz以上的電磁 波之電磁波源,則亦含磁控管(magnetron )或高頻電源 〇 金屬電極310的形狀並非限於4角形,亦可爲3角形 、6角形、8角形。此情況,電介體板3 05及金屬罩3 20 的形狀亦形成與金屬電極310的形狀同樣。金屬罩320可 有可無,但無金屬罩320時,可在蓋體300直接形成氣體 -50- 201015653 流路。 微波電漿處理裝置是可實行成膜處理、擴散處理、蝕 刻處理、灰化處理、電漿摻雜處理等藉由電槳來微細加工 被處理體的各種製程。 例如,本發明的電漿處理裝置亦可處理大面積的玻璃 基板、圓形的矽晶圓或方形的s〇1 ( Silic〇n 〇n Insulat〇r )基板。 0 又,電漿處理裝置並非限於上述的微波電漿處理裝置 ,例如可使用於徑向細縫天線(RLSA : Radial Line slot Antenna ) 、CMEP ( Cellular Microwave Excitation Plasma )電康處理裝置、ICP ( Inductively Coupled Plasma)電 漿處理裝置、電容耦合型電漿處理裝置、ECR ( Electron Cyclotron Resonance )等的裝置。另外,CMEP電紫處理 裝置是使傳送於導波管的微波從複數的電介體板放出至處 理容器内,藉由微波的能量來生成電漿的裝置。例如,記 〇 載於日本特開2007-273636。 又,本發明的上段氣體淋浴板或下段氣體噴嘴,如圖 21所示,可使用於基板尺寸爲1 3 52mmx 12 06mm的太陽電 池用的電漿處理裝置》此情況,單元Cel的縱橫列數是 8χ8(=23χ23),形成大槪正方形的裝置。從微波源輸出 的微波是傳播於分岐電路,一邊分配電力一邊供給至單元 Cel,在頂部的金屬面傳播導體表面波。另外,爲了均一 地電漿處理基板,而電漿激發區域Ea是設計成基板G的 尺寸大。 -51 - 201015653 【圖式簡單說明】 圖1是第1實施形態的微波電槳處理裝置的縱剖面圖 〇 圖2是圖1的1 -1剖面圖。 圖3是圖1的3-3剖面圖。 圖4A是防止來自螺絲外周的氣體洩漏的機構圖。 圖4B是防止來自螺絲外周的氣體洩漏的機構圖。 _ 圖4C是防止來自螺絲外周的氣體洩漏的機構圖。 圖4D是防止來自螺絲外周的氣體洩漏的機構圖。 圖4E是防止來自螺絲外周的氣體洩漏的機構圖。 圖5是表示放出氣體流量的均一性及傳導比對放出氣 體流量的圖表。 圖6是第1實施形態的變形例之微波電漿處理裝置的 縱剖面圖。 圖7是第2實施形態之微波電漿處理裝置的縱剖面圖 @ 〇 圖8是圖7的4-4剖面圖。 圖9是同實施形態之多孔質體的下段淋浴噴嘴的縱橫 剖面及下面圖。 圖10是第3實施形態之微波電漿處理裝置的縱剖面 圖。 圖11是圖1 〇的8 - 8剖面圖。 圖12是第4實施形態之半導體用的微波電漿處理裝 -52- 201015653 置的縱剖面圖。 圖13是圖12的10-10剖面圖。 圖14是圖12的12-12剖面圖。 圖15是第5實施形態之半導體用的微波電漿處理裝 置的縱剖面圖。 圖16是圖15的13-13剖面圖。 圖17是第6實施形態之半導體用的微波電漿處理裝 Q 置的縱剖面圖。 圖1 8是圖17的15-15剖面圖。 圖19是第7實施形態之半導體用的微波電漿處理裝 置的縱剖面圖。 圖2 0是圖19的17-17剖面圖。 圖21是太陽電池用的電漿處理裝置的意象圖。 【主要元件符號說明】 〇 10:微波電漿處理裝置 100 :處理容器 200 :容器本體 300 :蓋體 300a :上部蓋體 300b :下部蓋體 3 05 :電介體板 3 1 0 :金屬電極 3 10a :第1氣體流路 -53- 201015653 320 :金屬罩 320a :第2氣體流路 3 2 5 :螺絲 3 2 5 a :第3氣體流路 325al :第4氣體流路 325c :第5氣體流路 330、3 30a、33 0b:主氣體流路 335、 335a、 335b :細管 340、340a、340b :溝 345a :第1氣體放出孔 345b、345bl、345b2:第2氣體放出孔 345c :第3氣體放出孔 345d :第5氣體放出孔 3 6 0 :細孔 365 :第6氣體流路 370 :下段氣體噴嘴 370a :第1氣體管 370b :第2氣體管 37 0bl、370cl:第4氣體放出孔 370c :第3氣體管 3 5 0 :側罩 3 60 :細孔 400 :第7氣體流路 4 1 0 :下段氣體淋浴板 -54- 201015653 430a、430c :墊片 355a、43 0b:波形墊片 43 0d :碟形彈簧 430e :錐形墊片 43 5 :螺帽 610 :第1同軸管 620 :第2同軸管 φ 900 :微波源 905 :氣體供給源 9 1 0 :冷媒供給源 Cel :單元
Claims (1)
- 201015653 七、申請專利範圍: ι·—種電漿處理裝置,係使氣體激發而來電漿處理 被處理體之電漿處理裝置,其特徵爲具備: 處理容器; 氣體供給源,其係供給所望的氣體; 主氣體流路,其係將從上述氣體供給源供給的氣體流 至裝置内; 複數的分道氣體流路,其係被連接至上述主氣體流路 @ 的下游側; 複數的節流部,其係設於上述複數的分道氣體流路, 弄窄上述分道氣體流路;及 每上述分道氣體流路具有1個或2個以上的氣體放出 孔,其係將通過上述複數的分道氣體流路所設置的複數的 節流部之氣體放出至上述處理容器的内部。 2. 如申請專利範圍第1項之電漿處理裝置,其中, 流動上述所望的氣體時之上述節流部的氣體傳導係比設於 @ 該節流部的下游側之上述1個或2個以上的氣體放出孔的 氣體傳導的和更小,且比上述主氣體流路的氣體傳導更小 〇 3. 如申請專利範圍第1項之電漿處理裝置,其中, 上述主氣體流路及上述複數的分道氣體流路係埋入與上述 被處理體對向的上述處理容器的蓋體。 4. 如申請專利範圍第1項之電漿處理裝置,其中, 上述複數的分道氣體流路係以大槪等間距來設置。 -56- 201015653 5. 如申請專利範圍第2項之電漿處理裝置,其中, 將流動上述所望的氣體時的各節流部的氣體傳導設爲Cr, 及將設於該各節流部的下游側之上述氣體放出孔的數量設 爲N時,有關上述複數的節流部,Cr/N的値大槪相等。 6. 如申請專利範圍第2項之電漿處理裝置,其中, 將流動上述所望的氣體時之各節流部的氣體傳導設爲Cr, 及將設於該各節流部的下游側之氣體放出孔的數量設爲N @ 時,對於上述電漿處理裝置的中心而言,越接近上述電漿 處理裝置的外周部之節流部,Cr/N的値越大。 7. 如申請專利範圍第6項之電漿處理裝置,其中, 對於上述電漿處理裝置的中心而言,越接近上述電漿處理 裝置的外周部之節流部,上述氣體放出孔的直徑越大。 8. 如申請專利範圍第1項之電漿處理裝置,其中, 上述複數的節流部係分別爲内徑大槪相等的細管。 9· 一種電漿處理裝置,係具備:收納被電漿處理的 〇 基板之金屬製的處理容器、及爲了使電漿激發於上述處理 容器内而供給必要的電磁波之電磁波源, ^ 在上述處理容器的蓋體下面具備在上述處理容器的内 部露出一部分之1個或2個以上的電介體,其係使從上述 電磁波源供給的電磁波透過至上述處理容器的内部, 使電磁波沿著露出於上述處理容器的内部的金屬面來 傳播的表面波傳播部係與上述電介體鄰接設置,其特徵係 更具備: 氣體供給源,其係供給所望的氣體;及 -57- 201015653 複數的氣體放出孔,其係將從上述氣體供給源所供給 的氣體放出至上述處理容器的内部》 10. 如申請專利範圍第9項之電漿處理裝置,其中, 具備與上述電介體板鄰接的金屬電極,上述複數的氣體放 出孔係包含在上述金屬電極開口之複數的第1氣體放出孔 ,從上述複數的第1氣體放出孔來導入氣體至上述處理容 器内。 11. 如申請專利範圍第9項之電漿處理裝置,其中, _ 在未設有上述電介體板的上述處理容器的蓋體下面,與上 述電介體板鄰接具備金屬罩, 上述複數的氣體放出孔係包含在上述金屬罩開口之複 數的第2氣體放出孔, 從上述金屬罩的複數的第2氣體放出孔來導入氣體至 上述處理容器内。 12. 如申請專利範圍第9項之電漿處理裝置,其中, 在未設有上述電介體板的上述處理容器的蓋體下面,與上 @ 述電介體板鄰接,來於比上述電介體板還外側的上述處理 容器的蓋體具備側罩, 上述複數的氣體放出孔係包含在上述側罩開口之複數 的第2氣體放出孔, 從上述側罩的複數的第2氣體放出孔來導入氣體至上 述處理容器内。 13. 如申請專利範圍第1〇項之電漿處理裝置,其中 ,在上述金屬電極的内部設有第1氣體流路, -58- 201015653 經由上述第1氣體流路來從上述複數的第1氣體放出 孔引導氣體至上述處理容器内。 14. 如申請專利範圍第10項之電漿處理裝置,其中 ,在上述金屬電極與上述電介體板之間設有第1氣體流路 經由上述第1氣體流路來從上述複數的第1氣體放出 孔引導氣體至上述處理容器内。 15. 如申請專利範圍第14項之電漿處理裝置,其中 ,上述第1氣體流路係形成於上述金屬電極之與上述電介 體板鄰接的面或上述電介體板之與上述金屬電極鄰接的面 的至少其中之一的溝。 16. 如申請專利範圍第12項之電漿處理裝置,其中 ,在上述金屬罩或側罩的至少其中之一的内部設有第2氣 體流路, 經由上述第2氣體流路來從上述複數的第2氣體放出 Θ 孔引導氣體至上述處理容器内。 17. 如申請專利範圍第12項之電漿處理裝置,其中 . ’在上述金屬罩或側罩的至少其中之一與上述蓋體之間設 有第2氣體流路, 經由上述第2氣體流路來從上述複數的第2氣體放出 孔引導氣體至上述處理容器内。 18. 如申請專利範圍第17項之電漿處理裝置,其中 ’上述第2氣體流路係形成於上述金屬罩及側罩之與上述 蓋體鄰接的面或上述蓋體之與上述金屬罩及側罩鄰接的面 -59- 201015653 的至少其中之一的溝。 19. 如申請專利範圍第15項之電漿處理裝置,其中 ,上述溝的深度爲〇.2mm以下。 20. 如申請專利範圍第12項之電漿處理裝置,其中 ,上述電介體及上述金屬電極係以螺絲來固定於上述蓋體 , 上述金屬罩及側罩係以螺絲來固定於上述蓋體的本體 部分, 上述第1及第2氣體流路係連結至上述螺絲的内部或 側面所設置的第3氣體流路或第5氣體流路。 21. 如申請專利範圍第12項之電漿處理裝置,其中 ,上述第1氣體放出孔及設於上述金屬罩或側罩的至少其 中之一的第2氣體放出孔係大槪以等間距配置。 22·如申請專利範圍第20項之電漿處理裝置,其中 ’在將上述電介體及上述金屬電極固定於上述蓋體的螺絲 形成有上述分道氣體流路, 在上述複數的螺絲的内部設有第3氣體流路, 上述複數的氣體放出孔係包含在上述複數的螺絲開口 之複數的第3氣體放出孔, 經由上述第3氣體流路來從上述複數的第3氣體放出 孔導入氣體至上述處理容器内。 23.如申請專利範圍第22項之電漿處理裝置,其中 ’上述複數的第3氣體放出孔的氣體傳導係比上述第3氣 體流路的氣體傳導更小。 -60- 201015653 24. 如申請專利範圍第23項之電漿處理裝置,其中 ,上述第3氣體放出孔爲圓筒形,上述第1氣體放出孔、 上述第2氣體放出孔及上述第3氣體放出孔的直徑及長度 係分別大槪相等。 25. 如申請專利範圍第12項之電漿處理裝置,其中 ,上述第1氣體放出孔及上述第2氣體放出孔係大槪以等 間距來配置。 φ 26.如申請專利範圍第22項之電漿處理裝置,其中 ,上述第1氣體放出孔、上述第2氣體放出孔及上述第3 氣體放出孔係大槪以等間距來配置。 27. 如申請專利範圍第22項之電漿處理裝置,其中 ,上述第1氣體放出孔、上述第2氣體放出孔或第3氣體 放出孔的至少其中之一係設於上述金屬電極、上述金屬罩 或側罩的至少其中之一的金屬面所形成的凸部。 28. 如申請專利範圍第20項之電漿處理裝置,其中 Φ ,在上述螺絲的内部側面設有第4氣體流路, 將通過上述第3氣體流路的氣體經由上述第4氣體流 .路來引導至上述第1氣體流路或上述第2氣體流路。 2 9.如申請專利範圍第28項之電漿處理裝置,其中 ,上述第1氣體流路、上述第2氣體流路及上述第3氣體 流路的氣體傳導係比上述第4氣體流路的氣體傳導更大。 30.如申請專利範圍第29項之電漿處理裝置,其中 ’上述第3氣體放出孔的傳導係大槪等於上述第4氣體流 路的傳導。 -61 - 201015653 31. 如申請專利範圍第30項之電漿處理裝置,其中 ,上述第4氣體流路及上述第3氣體放出孔爲圓筒形,上 述第4氣體流路的直徑及長度係大槪等於上述第3氣體放 出孔的直徑及長度。 32. 如申請專利範圍第12項之電漿處理裝置,其中 ,在上述螺絲與上述蓋體之間設有第5氣體流路, 經由上述第5氣體流路來從上述第1氣體流路及上述 第2氣體流路引導氣體至上述複數的第1氣體放出孔及上 _ 述複數的第2氣體放出孔。 33. 如申請專利範圍第32項之電漿處理裝置,其中 ,設有將通過上述主氣體流路的氣體引導至上述第5氣體 流路的第6氣體流路。 34. 如申請專利範圍第33項之電漿處理裝置,其中 ,上述第6氣體流路係朝被處理體斜斜地配置。 3 5.如申請專利範圍第33項之電漿處理裝置,其中 ,上述節流部係以上述第6氣體流路的氣體傳導能夠形成 φ 比上述主氣體流路的氣體傳導更小的方式來與上述主氣體 流路鄰接配置。 36·如申請專利範圍第20項之電漿處理裝置,其中 ’上述節流部係以上述第3氣體流路的氣體傳導能夠形成 比上述主氣體流路的氣體傳導更小的方式來與上述主氣體 流路鄰接配置。 3 7.如申請專利範圍第9項之電漿處理裝置,其中, 上述複數的氣體放出孔係包含在露出於上述處理容器的蓋 -62- 201015653 體開口之複數的第5氣體放出孔, 從上述複數的第5氣體放出孔導入氣體至上述處理容 器内。 38. 如申請專利範圍第37項之電漿處理裝置,其中 ,在上述各個電介體板,於容器内側設有金屬電極, 上述複數的氣體放出孔係包含在上述金屬電極開口之 複數的第1氣體放出孔, φ 從上述複數的第5氣體放出孔及第1氣體放出孔來導 入氣體至上述處理容器内。 39. 如申請專利範圍第37項之電漿處理裝置,其中 ,在上述蓋體的内部設有第7氣體流路, 經由上述第7氣體流路來從上述第5氣體放出孔引導 氣體至上述處理容器内。 40. 如申請專利範圍第37項之電漿處理裝置,其中 ,上述第1氣體放出孔及上述第5氣體放出孔爲圓筒形, G 上述第1氣體放出孔及上述第5氣體放出孔的直徑及長度 係分別大槪相等。 41. 如申請專利範圍第37項之電漿處理裝置,其中 ,上述第5氣體放出孔的氣體傳導與上述第3氣體放出孔 的氣體傳導大槪相等。 42. 如申請專利範圍第38項之電漿處理裝置,其中 ,上述複數的第3氣體放出孔係與上述第5氣體放出孔大 槪同粗細。 43. 如申請專利範圍第9項之電漿處理裝置,其中, -63- 201015653 上述主氣體流路係設於上述蓋體的内部, 上述複數的主氣體流路係於上述複數的分道氣體流路 的氣體流路分流氣體。 44. 如申請專利範圍第9項之電漿處理裝置,其中, 上述蓋體係由上部蓋體及下部蓋體所構成, 上述主氣體流路係設於上述上部蓋體與上述下部蓋體 的境界部分。 45. 如申請專利範圍第9項之電漿處理裝置,其中, _ 具有氣體放出部,其係配置於上述處理容器内的空間,亦 即上述蓋體下部的空間與收納上述基板的空間之間的空間 ,將從與上述氣體供給源相異的氣體供給源所供給的氣體 朝收納上述基板的空間放出。 46. 如申請專利範圍第1項之電漿處理裝置,其中, 具備下段淋浴構件,其係連結至上述複數的分道氣體流路 ’配置在上述蓋體與被處理體之間的空間, 從藉由上述節流部來弄窄的上述複數的分道氣體流路 φ 的氣體流路内來流通氣體於上述下段淋浴構件,且從上述 下段淋浴構件導入氣體至上述處理容器内。 4 7. —種電漿處理裝置,係具備:收納被電漿處理的 基板之金屬製的處理容器、及爲了使電漿激發於上述處理 容器内而供給必要的電磁波之電磁波源, 在上述處理容器的蓋體下面具備在上述處理容器的内 部露出一部分之1個或2個以上的電介體,其係使從上述 電磁波源供給的電磁波透過至上述處理容器的内部, -64- 201015653 使電磁波沿著露出於上述處理容器的内部的金屬面來 傳播的表面波傳播部係與上述電介體鄰接設置,其特徵係 更具備= 第1氣體供給源,其係供給包含電漿激發用氣體的第 1氣體; 第2氣體供給源,其係供給所望的第2氣體; 第1氣體放出部,其係將從上述第1氣體供給源所供 φ 給的上述第1氣體放出至上述處理容器的内部空間,亦即 與上述蓋體下面鄰接的第1空間; 第2氣體放出部,其係將從上述第2氣體供給源所供 給的上述第2氣體放出至上述處理容器内的空間,亦即上 述第1空間與收納上述基板的空間之間的第2空間。 48.如申請專利範圍第47項之電漿處理裝置,其中 ,上述第2氣體放出部係包含:通過上述蓋體内部來延伸 至上述第2空間附近的複數的氣體導通路、及分別設於上 ® 述氣體導通路,對上述第2空間放出上述第2氣體之至少 1個的氣體放出孔。 _ 49·如申請專利範圍第47項之電漿處理裝置,其中 ’上述第2氣體放出部係由多孔質體所形成。 50. 如申請專利範圍第47項之電漿處理裝置,其中 ’上述第2氣體放出部爲縫隙狀的開口。 51. 如申請專利範圍第47項之電槳處理裝置,其中 ’上述複數的氣體導通路係包含:與被處理體大槪垂直的 狀態下配置的第1氣體管,及與被處理體大槪水平的狀態 -65- 201015653 下連結至上述第1氣體管的複數的第2氣體管。 52.如申請專利範圍第51項之電漿處理裝置,其中 ,上述複數的第2氣體管係以上述第1氣體管爲中心來大 槪等角度配置。 5 3.如申請專利範圍第51項之電漿處理裝置,其中 ,上述第1氣體管係等間距配置複數個, 在各第1氣體管連結有4根的上述第2氣體管。 54. 如申請專利範圍第51項之電漿處理裝置,其中 · ,在上述複數的第2氣體管,在與被處理體對向的面等間 隔設有複數的上述氣體放出孔。 55. 如申請專利範圍第47項之電漿處理裝置,其中 ,上述複數的氣體導通路係包含對被處理體成預定的角度 之狀態下配置的第3氣體管。 56. 如申請專利範圍第55項之電漿處理裝置,其中 ,上述第3氣體管係配置成從上述蓋體的下面的複數的部 分,針對各部分,以大槪等角度延伸複數根於相異的方向 @ ,而到達上述第2空間附近。 5 7.如申請專利範圍第55項之電漿處理裝置,其中 ,在上述複數的第3氣體管的末端部設有上述氣體放出孔 ,上述氣體放出孔係於與被處理體平行的同一平面上大槪 ’ 等間隔配置。 58. —種電漿處理裝置,係使氣體激發而來電漿處理 被處理體之電漿處理裝置,其特徵爲具備: 處理容器; -66 - 201015653 氣體供給源,其係供給所望的氣體; 主氣體流路,其係流動從上述氣體供給源供給的氣體 複數的分道氣體流路,其係被連接至上述主氣體流路 的下游側; 複數的節流部,其係設於上述複數的分道氣體流路, 弄窄上述複數的分道氣體流路;及 複數的下段氣體放出構件,其係藉由固定於上述複數 的分道氣體流路來配置於上述處理容器的内側的蓋體與被 處理體之間的空間,每上述分道氣體流路具有1個或2個 以上的氣體放出部,將通過上述複數的分道氣體流路的氣 體放出至上述蓋體與被處理體之間的空間。 59. 如申請專利範圍第58項之電漿處理裝置,其中 ,上述複數的下段氣體放出構件係被形成有上述分道氣體 流路的複數的螺絲所固定,或與上述分道氣體流路一體形 ❷成。 60. 如申請專利範圍第58項之電漿處理裝置,其中 .,上述複數的下段氣體放出構件的氣體放出部係由多孔質 體所形成。 61. 如申請專利範圍第58項之電漿處理裝置,其中 ,上述複數的下段氣體放出構件的氣體放出部爲縫隙狀的 開口。 62. 如申請專利範圍第58項之電漿處理裝置,其中 ,上述複數的下段淋浴構件係由與被處理體大槪垂直的狀 -67- 201015653 態下配置的第1氣體管及與被處理體大槪水平的狀態下連 結至上述第1氣體管的複數的第2氣體管所形成。 63. 如申請專利範圍第62項之電漿處理裝置,其中 ,上述複數的第2氣體管係以上述第1氣體管爲中心來大 槪等角度配置。 64. 如申請專利範圍第62項之電漿處理裝置,其中 ,上述第1氣體管係等間距配置複數個, 在各第1氣體管連結有4根的上述第2氣體管。 _ 65. 如申請專利範圍第62項之電漿處理裝置,其中 ’在上述複數的第2氣體管,在與被處理體對向的面等間 隔形成有複數的上述第4氣體放出孔。 66·如申請專利範圍第58項之電漿處理裝置,其中 ,上述複數的下段淋浴構件係分別由1個或2個以上的第 3氣體管所形成, 從設於上述第3氣體管的複數的上述第4氣體放出孔 來導入氣體至上述處理容器内。 © 67·如申請專利範圍第66項之電漿處理裝置,其中 ’上述複數的下段淋浴構件係由複數根的上述第3氣體管 所形成, 上述複數根的第3氣體管係被形成有上述分道氣體流 路的複數的螺絲所固定,以上述複數的螺絲爲中心來大槪 等角度配置。 68·如申請專利範圍第67項之電漿處理裝置,其中 ,在上述複數的螺絲各連接4根上述第3氣體管, -68- 201015653 上述4根的第3氣體管的末端部係於與被處理體平行 的同一平面上大槪等間隔配置。 69. —種電漿處理方法,其特徵爲: 從氣體供給源來供給所望的氣體, 將上述供給的所望氣體流通於主氣體流路, 將通過上述主氣體流路的氣體流至裝置内, 將通過複數的節流部的氣體從氣體放出孔來放出至上 〇 述處理容器的内部,該複數的節流部係設於在上述主氣體 流路的下游側所被連接的上述複數的分道氣體流路,弄窄 上述複數的分道氣體流路,該氣體放出孔係設於上述複數 的分道氣體流路,每上述分道氣體流路具有1個或2個以 上, 使上述被導入的氣體電漿化,在上述處理容器内電漿 處理被處理體。 70. —種電漿處理方法,其特徵係使用電漿處理裝置 〇 ,從氣體供給源來供給所望的氣體,從複數的氣體放出孔 來將上述所被供給的氣體放出至上述處理容器的内部, 上述複數的氣體放出孔係包含在上述蓋體開口的複數 的第5氣體放出孔, 藉由被引導至上述處理容器内的電磁波來使放出至上 述處理容器内的所望氣體激發,而電漿處理被處理體, 上述電漿處理裝置係具備··收納被電漿處理的基板之 金屬製的處理容器、及爲了使電漿激發於上述處理容器内 而供給必要的電磁波之電磁波源, -69- 201015653 在上述處理容器的蓋體下面具備在上述處理容器的内 部露出一部分之1個或2個以上的電介體,其係使從上述 電磁波源供給的電磁波透過至上述處理容器的内部, 使電磁波沿著露出於上述處理容器的内部的金屬面來 傳播的表面波傳播部係與上述電介體鄰接設置。 71. —種電漿處理方法,其特徵爲: 從氣體供給源來供給所望的氣體, 將被供給的所望氣體流通於主氣體流路, _ 將通過上述主氣體流路的氣體流至在上述主氣體流路 的下游側所被連接的複數的分道氣體流路, 將通過複數的節流部的氣體從氣體放出孔來放出至上 述處理容器的内部,該複數的節流部係設於上述複數的分 道氣體流路,弄窄上述複數的分道氣體流路,該氣體放出 孔係固定於上述複數的分道氣體流路,每上述分道氣體流 路具有1個或2個以上,該分道氣體流路係設於被配置在 上述處理容器的内側的蓋體與被處理體之間的空間的複數 @ 的下段淋浴構件, 使上述被導入的氣體電漿化,在上述處理容器内電漿 處理被處理體。 72. —種電漿處理裝置,係具備:收納被電漿處理的 基板之金屬製的處理容器、及爲了使電漿激發於上述處理 容器内而供給必要的電磁波之電磁波源, 在上述處理容器的蓋體下面具備在上述處理容器的内 部露出一部分之1個或2個以上的電介體,其係使從上述 -70- 201015653 電磁波源供給的電磁波透過至上述處理容器的内部, 使電磁波沿著露出於上述處理容器的内部的金屬面來 傳播的表面波傳播部係與上述電介體鄰接設置,其特徵係 更具備: 氣體供給源,其係供給所望的氣體;及 複數的氣體放出孔,其係將從上述氣體供給源所供給 的氣體放出至上述處理容器的内部, ❹ 上述複數的氣體放出孔係包含在上述蓋體開口的複數 的第1氣體放出孔。 73.如申請專利範圍第72項之電漿處理裝置,其中 ,在上述各個電介體板,於容器内側設有金屬電極, 上述複數的氣體放出孔係包含在上述金屬電極開口之 複數的第2氣體放出孔, 從上述複數的第1及第2氣體放出孔來導入氣體至上 述處理容器内。 © 74.如申請專利範圍第72項之電漿處理裝置,其中 ’在上述蓋體的内部設有第1氣體流路, -經由上述第1氣體流路來從上述複數的第1氣體放出 孔引導氣體至上述處理容器内。 75·如申請專利範圍第72項之電漿處理裝置,其中 ’在上述金屬電極與上述電介體板之間設有第2氣體流路 9 經由上述第2氣體流路來從上述複數的第2氣體放出 孔引導氣體至上述處理容器内。 -71 - 201015653 7 6.如申請專利範圍第75項之電漿處理裝置,其中 ,上述第2氣體流路係形成於上述金屬電極之與上述電介 體板鄰接的面或上述電介體板之與上述金屬電極鄰接的面 的至少其中之一的溝。 77. 如申請專利範圍第72項之電漿處理裝置,其中 ,上述蓋體係包含在未設有電介體的部分所設置的金屬罩 及側罩, 上述複數的第1氣體放出孔係於上述金屬罩及側罩開 _ □。 78. 如申請專利範圍第77項之電漿處理裝置,其中 ,在上述金屬罩及側罩的内部或上述金屬罩及側罩與上述 蓋體之間設有連結至上述第1氣體流路的第3氣體流路, 經由上述第3氣體流路來從上述複數的第1氣體放出 孔引導氣體至上述處理容器内。 7 9.如申請專利範圍第78項之電漿處理裝置,其中 ,上述第3氣體流路係形成於上述金屬罩及側罩之與上述 φ 蓋體鄰接的面或上述蓋體之與上述金屬罩及側罩鄰接的面 的至少其中之一的溝。 80.如申請專利範圍第76項之電漿處理裝置,其中 ,上述溝的深度爲0.2mm以下。 81·如申請專利範圍第78項之電槳處理裝置,其中 ,上述電介體及上述金屬電極係以第1螺絲芣安裝於上述 蓋體,上述金屬罩及側罩係以第2螺絲來安裝於上述蓋體 的本體部分, -72- 201015653 上述第2及第3氣體流路係分別經由設於上述第1及 第2螺絲的内部或側面之氣體通路來連結至上述第1氣體 流路。 82. 如申請專利範圍第73項之電漿處理裝置,其中 ,上述第1氣體放出孔及上述第2氣體放出孔係大槪以等 間距來配置。 83. 如申請專利範圍第72項之電漿處理裝置,其中 〇 ,具有氣體放出部,其係配置於上述處理容器内的空間, 亦即在上述蓋體下部的空間與收納上述基板的空間之間的 空間,將從與上述氣體供給源相異的氣體供給源所供給的 氣體朝收納上述基板的空間放出。 -73-
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