JP2010062318A - ガス供給部材およびプラズマ処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ガスを均一に供給することができるガス供給部材及びプラズマ処理装置を提供する。
【解決手段】ガス供給部材１１は、環状に延びるガスの流路がその内部に設けられた円環状である環状部１２を含んでいて、該環状部１２は、ガスを供給する複数の供給孔１９が周方向に等配に設けられた平板部を含む環状の石英からなる第一の部材と、第一の部材との間にガスの流路となる空間を形成する略コ字状である石英からなる環状の第二の部材とから構成されている。
【選択図】図１

Description

この発明は、ガス供給部材およびプラズマ処理装置に関するものであり、特に、プラズマ処理用の反応ガスを供給するガス供給部材および反応ガスを処理容器内に供給してプラズマ処理を行うプラズマ処理装置に関するものである。

ＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ）等の半導体装置は、被処理基板である半導体基板（ウェーハ）にエッチングやＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）、スパッタリング等の複数の処理を施して製造される。エッチングやＣＶＤ、スパッタリング等の処理については、そのエネルギー供給源としてプラズマを用いた処理方法、すなわち、プラズマエッチングやプラズマＣＶＤ、プラズマスパッタリング等がある。

上記したようなプラズマエッチング処理等を被処理基板に施す際には、プラズマを生成する処理容器内に、被処理基板を処理するための反応ガスを供給する必要がある。特開平６−１１２１６３号公報（特許文献１）によると、ＥＣＲプラズマによるプラズマ処理装置において、ドーナツ中空形状を有するガス導入ノズル（ガス供給部材）により、処理容器内にガスを導入することとしている。
特開平６−１１２１６３号公報

特許文献１に示すような従来のドーナツ中空形状のガス導入ノズル（ガス供給部材）は、一般的には、筒状の石英管（石英チューブ）を丸め、端部同士を繋いで円環状にした後、ガスを供給する供給孔を設けて製造される。

ここで、上記した従来の円環状のガス供給部材を製造する方法について説明する。図１６は、従来におけるガス供給部材の製造方法の代表的な工程を示すフローチャートである。図１６に示すように、まず、準備した筒状の石英管を所定の長さに切断した後、手作業による曲げ加工で円環状に折曲げ、端部同士を繋いで環状部を形成する（図１６（Ａ））。

その後、アニール処理（熱処理）を行う（図１６（Ｂ））。次に、環状部を支持する支持部、および外部から環状部内にガスを供給するノズルを環状部に溶接して取り付ける（図１６（Ｃ））。

その後、フッ酸（ＨＦ）にて洗浄を行い（図１６（Ｄ））、ファイヤーポリッシュを行った後、さらにアニール処理を行う（図１６（Ｅ））。ここで、ファイヤーポリッシュとは、材質表面に火炎を当てることによる表面の平滑化処理を指す。次に、環状部の所定の箇所にガスを供給する供給孔を開口する（図１６（Ｆ））。その後、煮沸を行い、再びフッ酸にて洗浄を行なって、最終的なガス供給部材を得る（図１６（Ｇ））。

図１７は、このようにして得られたガス供給部材の一部を示す断面図である。図１７に示すように、ガス供給部材１０１は、円環状の中空の環状部１０２を含む。環状部１０２の断面は、丸形状であり、中空部１０３が環状部１０２における周方向のガスの流路となる。環状部１０２には、下方側の一部を開口した供給孔１０４が設けられている。供給孔１０４は、レーザーによる穴開け加工またはダイヤモンド工具による穴開け加工が手作業により行われ、形成される。

ここで、図１７に示すようなガス供給部材１０１を上記したように製造した場合、以下の問題が生じてしまう。まず、上記した環状部１０２は、手作業による曲げ加工により形成されるため、環状部１０２を真円形状とすることが非常に困難となってしまう。また、手曲げ加工のため、石英管の断面が潰れてその断面に真円が出ず、複数の供給孔１０４を環状部１０２の曲面上の正確な位置に開けることができない。そうすると、複数の供給孔１０４において、レーザーの開口時における供給孔１０４の開き方が、各供給孔１０４において異なってしまうことになる。さらに、手曲げ加工により石英管の壁面の厚みが不均一になり、環状のガス流路の流れ方向における均一なコンダクタンス、および複数の供給孔１０４における均一なコンダクタンスを得ることができず、精度よくガスを供給することができない。

また、円環状に曲げる際に石英管自体に応力がかかり、かつ、上記したように複数の供給孔１０４で開き方が異なるため、そのような精度の悪いガス供給部材１０１を、例えばプラズマ処理装置に用いた場合、プラズマ中に曝されて使用している間に削られていくと、複数の供給孔１０４で腐食の程度にばらつきが生じ、さらに上記したコンダクタンスが不均一になる。

このように、従来におけるガス供給部材を精度よく製造することは困難である。また、精度の悪いガス供給部材をプラズマ処理装置に用いると、処理容器内における反応ガスの供給の不均一を招くことになる。そうすると、被処理基板の面内において、プラズマ処理を均一に行うことが困難になる。さらに、このような精度の悪いガス供給部材１０１を備えた複数のプラズマ処理装置においては、各プラズマ処理装置間における機差が大きくなってしまう。すなわち、各プラズマ処理装置によって、被処理基板に対する処理の程度が大きく異なることになる。

この発明の目的は、ガスを均一に供給することができるガス供給部材を提供することである。

この発明の他の目的は、被処理基板の面内において、プラズマ処理を均一に行うことができるプラズマ処理装置を提供することである。

この発明に係るガス供給部材は、ガスを供給するガス供給部材であって、環状に延びるガスの流路がその内部に設けられた環状部を含む。環状部は、ガスを供給する複数の供給孔が設けられた平板部を含む環状の第一の部材と、第一の部材との間に流路を形成する環状の第二の部材とを備える。

このようなガス供給部材は、反応ガスを供給する供給孔が平板部に設けられているため、供給孔の位置や大きさを精度よく形成することができる。また、環状部は、環状の第一の部材および環状の第二の部材を含むため、環状部の中心に対する真円形状を形成することが容易になる。さらに、環状の第一の部材および環状の第二の部材により反応ガスの流路を形成しているため、反応ガスの流路のコンダクタンスを均一にすることが容易になる。したがって、ガスを均一に供給することができる。

好ましくは、第一の部材と第二の部材とは、接合されている。

さらに好ましくは、環状部は、円環状である。

また、第二の部材の断面は、略コ字状であってもよい。

さらに好ましくは、複数の供給孔は、それぞれ周方向に等配に設けられている。

さらに好ましい一実施形態として、第一および第二の部材の材質は、石英である。

この発明の他の局面において、プラズマ処理装置は、その内部で被処理基板にプラズマ処理を行う処理容器と、処理容器内に配置され、その上に被処理基板を保持する保持台と、処理容器内にプラズマを発生させるプラズマ発生手段と、処理容器内にプラズマ処理用の反応ガスを供給するガス供給部材とを備える。ガス供給部材は、環状に延びるガスの流路がその内部に設けられた環状部を含む。ここで、環状部は、ガスを供給する複数の供給孔が設けられた平板部を含む環状の第一の部材と、第一の部材との間に流路を形成する環状の第二の部材とを備える。

このようなプラズマ処理装置は、ガスを均一に供給することができるガス供給部材を含むため、処理容器内に均一に反応ガスを供給し、被処理基板の面内において、プラズマ処理を均一に行うことができる。

さらに好ましくは、プラズマ発生手段は、プラズマ励起用のマイクロ波を発生させるマイクロ波発生器と、保持台と対向する位置に設けられ、マイクロ波を処理容器内に導入する誘電体板とを含む。

このようなガス供給部材によると、反応ガスを供給する供給孔が平板部に設けられているため、供給孔の位置や大きさを精度よく形成することができる。また、環状部は、環状の第一の部材および環状の第二の部材を含むため、環状部の中心に対する真円形状を形成することが容易になる。さらに、環状の第一の部材および環状の第二の部材により反応ガスの流路を形成しているため、反応ガスの流路のコンダクタンスを均一にすることが容易になる。したがって、ガスを均一に供給することができる。

また、このようなプラズマ処理装置によると、ガスを均一に供給することができるガス供給部材を含むため、処理容器内に均一に反応ガスを供給し、被処理基板の面内において、プラズマ処理を均一に行うことができる。

以下、この発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。図１は、この発明の一実施形態に係るガス供給部材の要部を示す図である。図２は、図１中の断面ＩＩ−ＩＩで切断した場合の断面図である。

図１および図２に示すように、ガス供給部材１１は、円環状の環状部１２を含む。環状部１２は、中空形状である。すなわち、環状部１２には、後述する環状の第一の部材１３ａおよび環状の第二の部材１３ｂによって、環状に延びる空間１４が形成されている。

ガス供給部材１１は、環状部１２内にガスを供給する一対のノズル１５ａ、１５ｂを備える。ノズル１５ａ、１５ｂは、中空形状である。ノズル１５ａ、１５ｂは、環状部１２の外径面１６から外径側に真直ぐ延びるように設けられている。ノズル１５ａ、１５ｂを介して、環状部１２の外部から環状部１２内、具体的には、環状部１２内のガスの流路となる空間１４にガスが供給される。一対のノズル１５ａ、１５ｂはそれぞれ１８０度対向する位置に設けられている。

また、ガス供給部材１１は、環状部１２を支持する一対の支持部１７ａ、１７ｂを備える。一対の支持部１７ａ、１７ｂについても、環状部１２の外径面１６から外径側に真直ぐ延びるように設けられている。一対の支持部１７ａ、１７ｂはそれぞれ１８０度対向する位置に設けられている。支持部１７ａ、１７ｂの外径側の端部（図示せず）は、他部材に取り付けられ、固定される。例えば、後述するプラズマ処理装置において、支持部１７ａ、１７ｂの外径側の端部は、処理容器の側壁に固定されている。一対の支持部１７ａ、１７ｂにより、環状部１２は他部材の所定の箇所に支持される。なお、一対の支持部１７ａ、１７ｂおよび一対のノズル１５ａ、１５ｂは、それぞれ約９０度間隔で環状部１２の外径面１６側に設けられている。

ここで、環状部１２の具体的な構成について説明する。環状部１２は、環状の第一の部材１３ａと、環状の第二の部材１３ｂとから構成されている。第一および第二の部材１３ａ、１３ｂの材質は、石英である。環状部１２は、第一の部材１３ａと第二の部材１３ｂとを接合することにより形成される。

第一の部材１３ａは、環状の平板状の平板部１８を含む。平板部１８には、ガスを供給する供給孔１９が複数、具体的には８つ設けられている。８つの供給孔１９は、平板部１８の所定の箇所をレーザーにより開口することによって形成される。供給孔１９は、丸孔状である。８つの供給孔１９は、環状の平板部１８において、それぞれ周方向に等配となるように設けられている。すなわち、８つの供給孔１９はそれぞれ、環状の平板部１８において、周方向の距離が等しく設けられている。

第二の部材１３ｂの断面は、略コ字状である。すなわち、第二の部材１３ｂは、２つの径の異なる円筒状部材と、上記した平板部１８のような形状のものとを組み合わせた形状である。

環状の第一の部材１３ａと環状の第二の部材１３ｂとの間には、環状の空間１４が形成される。図２に示す断面において、この空間１４は、略矩形状である。この空間１４が、環状部１２内における周方向のガスの流路となる。

次に、上記したガス供給部材１１を製造する製造方法について説明する。図３は、この発明の一実施形態に係るガス供給部材１１の代表的な製造工程を示すフローチャートである。なお、以下に示す図４〜図１０は、ガス供給部材１１の製造工程を説明する図である。

まず、平板状部材を準備する。次に、図４に示す平板状部材２１において、点線で示すように一部を環状に切り出す。このようにして、図５に示すような環状の平板状部材２２を形成する。これを平板状部材２１および平板状部材２１と厚みの異なる平板状部材について行い、第一の部材および第二の部材の外形形状を形成する。

そして、板厚の厚い方の平板状部材２２にについて、その断面が略コ字状となるように機械加工を行う。この場合、具体的には、平板状部材２２の板厚方向の一方の面側を削るようにして形成する。

このようにして、図６および図７に示すような環状の断面コ字状の第二の部材１３ｂを形成する（図３（Ａ））。なお、図６は、第二の部材１３ｂを板厚方向から見た図であり、図７は、第二の部材１３ｂを図６中のＶＩＩ−ＶＩＩ断面で切断した断面図である。

一方、板厚の薄い方の平板状部材２２については、レーザーを用い、ガスを供給する供給孔１９を８つ開口する（図３（Ｂ））。この場合、平板状部材２２であるため、レーザーの焦点深度を合わせ易い。また、環状の平板状部材２２であるため、レーザーによる開口時の供給孔１９の広がり方が均一である。さらに、環状の平板状部材２２は折曲げられていないため、精度よく供給孔１９を形成することができる。また、各供給孔１９のコンダクタンスを均一にすることができる。

このようにして図８および図９に示す８つの供給孔１９を開口した第一の部材１３ａを形成する。図８は、第一の部材１３ａを板厚方向から見た図であり、図９は、第一の部材１３ｂを図８中のＩＸ−ＩＸ断面で切断した断面図である。８つの供給孔１９は、周方向に等配になるように設けられている。なお、平板状部材２２が、環状の第一の部材１３ａに含まれる平板部１８となる。

その後、第一の部材１３ａおよび第二の部材１３ｂの接合部分の鏡面仕上げを行なう（図３（Ｃ））。接合部分は、図７に示す第二の部材１３ｂのうちの領域２３ｂであり、図９に示す第一の部材１３ａのうちの領域２３ａである。

次に、第一および第二の部材１３ａ、１３ｂのフッ酸（ＨＦ）洗浄を行なう（図３（Ｄ））。すなわち、第一および第二の部材１３ａ、１３ｂのそれぞれについて、フッ酸による洗浄を行なう。この場合、第一および第二の部材１３ａ、１３ｂの各部材についてフッ酸洗浄を行なうことができるため、後にガス流路となる空間１４側の壁面の洗浄も容易に行なうことができる。したがって、容易かつ確実に洗浄することができる。

その後、図１０に示すように第一の部材１３ａと第二の部材１３ｂとを図１０中の矢印に示す方向にそれぞれ動かして近づけ、第一の部材１３ａの領域２３ａと第二の部材１３ｂの領域２３ｂとを合わせて加熱加圧を行い、第一の部材１３ａと第二の部材１３ｂとを接合する（図３（Ｅ））。

降温および減圧を行って第一の部材１３ａと第二の部材１３ｂとの接合を終了した後（図３（Ｆ））、機械加工において、不要部分の除去を行なう（図３（Ｇ））。

次に、第一の部材１３ａと第二の部材１３ｂとを接合して形成した環状部１２に、溶接によってノズル１５ａ、１５ｂおよび支持部１７ａ、１７ｂを取り付ける（図３（Ｈ））。

そして、最後に、ノズル１５ａ等を取り付けた環状部１２を煮沸後、再びフッ酸による洗浄を行う（図３（Ｉ））。このようにしてガス供給部材１１を得る。

このようなガス供給部材１１によると、反応ガスを供給する供給孔１９が平板部１８に設けられているため、供給孔１９の位置や大きさを精度よく形成することができる。また、環状部１２は、環状の第一の部材１３ａおよび環状の第二の部材１３ｂを含むため、環状部１２の中心に対する真円形状を形成することが容易になる。さらに、第一の部材１３ａおよび第二の部材１３ｂにより反応ガスの流路を形成しているため、反応ガスの流路のコンダクタンスを均一にすることが容易になる。したがって、ガスを均一に供給することができる。

なお、上記の実施の形態において、レーザーによる穴開け加工により供給孔１９を開口することとしたが、これに限らず、ダイヤモンド工具による穴開け加工により供給孔１９を開口することにしてもよい。

次に、上記したこの発明の一実施形態に係るガス供給部材１１を含むプラズマ処理装置の構成について説明する。

図１１は、この発明の一実施形態に係るガス供給部材１１を含むプラズマ処理装置の要部を示す概略断面図である。図１１に示すように、プラズマ処理装置３１は、その内部で被処理基板Ｗにプラズマ処理を行う処理容器３２と、処理容器３２内にプラズマ処理用の反応ガスを供給する反応ガス供給部３３と、その上に被処理基板Ｗを保持する円板状の保持台３４と、処理容器内にプラズマを発生させるプラズマ発生手段と、プラズマ処理装置３１全体を制御する制御部（図示せず）とを備える。制御部は、反応ガス供給部３３におけるガス流量、処理容器３２内の圧力等、被処理基板Ｗをプラズマ処理するためのプロセス条件を制御する。プラズマ発生手段は、プラズマ励起用のマイクロ波を発生させるマイクロ波発生器３５と、保持台３４と対向する位置に配置され、マイクロ波発生器３５により発生させたマイクロ波を処理容器３２内に導入する誘電体板３６とを含む。

処理容器３２は、保持台３４の下方側に位置する底部３７と、底部３７の外周から上方向に延びる側壁３８とを含む。側壁３８は、円筒状である。処理容器３２の底部３７には、排気用の排気孔３９が設けられている。処理容器３２の上部側は開口しており、処理容器３２の上部側に配置される誘電体板３６、および誘電体板３６と処理容器３２との間に介在するシール部材としてのＯリング４０によって、処理容器３２は密封可能に構成されている。

マッチング４１を有するマイクロ波発生器３５は、モード変換器４２および導波管４３を介して、マイクロ波を導入する同軸導波管４４の上部に接続されている。マイクロ波発生器３５において発生させるマイクロ波の周波数としては、例えば、２．４５ＧＨｚが選択される。

誘電体板３６は、円板状であって、誘電体で構成されている。誘電体板３６の下部側は、平らである。なお、誘電体板３６の具体的な材質としては、石英やアルミナ等が挙げられる。

また、プラズマ処理装置３１は、同軸導波管４４によって導入されたマイクロ波を伝播する遅波板４８と、複数設けられたスロット穴４９からマイクロ波を誘電体板３６に導入する薄板円板状のスロットアンテナ５０とを備える。マイクロ波発生器３５により発生させたマイクロ波は、同軸導波管４４を通って、遅波板４８に伝播され、スロットアンテナ５０に設けられた複数のスロット穴４９から誘電体板３６に導入される。誘電体板３６を透過したマイクロ波は、誘電体板３６の直下に電界を生じさせ、処理容器３２内にプラズマを生成させる。

保持台３４には、ＲＦバイアス用の高周波電源５７がマッチングユニット５８および給電棒５９を介して電気的に接続されている。保持台３４の上面には、被処理基板Ｗを静電吸着力で保持するための静電チャック６１が設けられている。保持台３４の内部には、周方向に延びる環状の冷媒室７１やガス供給管７４が設けられている。これらによって静電チャック６１上の被処理基板Ｗの処理温度を制御できる。

ここで、反応ガス供給部３３について説明する。反応ガス供給部３３は、上記したガス供給部材１１を含む。ガス供給部材１１に含まれる環状部１２は、処理容器３２内において、保持台３４と誘電体板３６との間であって、被処理基板Ｗの上方に配置されている。環状部１２は、一対の支持部１７ａ、１７ｂによって処理容器３２内に固定される。具体的には、支持部１７ａ、１７ｂの外径側の端部を側壁３８に取り付けることにより、環状部１２を処理容器３２内に固定する。また、一対のノズル１５ａ、１５ｂについても、側壁３８に取り付けられている。なお、図１１は、ガス供給部材１１に含まれるノズル１５ａ、１５ｂを含む断面で切断した場合の断面図である。

処理容器３２の外部から供給されるプラズマ処理用の反応ガスは、ノズル１５ａ、１５ｂを介して、ガス供給部材１１内に供給される。供給された反応ガスは、ガス供給部材１１により、処理容器３２内に均一に供給される。具体的には、被処理基板Ｗの各位置に対して、均一になるように供給される。

次に、この発明の一実施形態に係るプラズマ処理装置３１を用いて、被処理基板Ｗのプラズマ処理を行う方法について説明する。

まず、処理容器３２内に設けられた保持台３４上に、上記した静電チャック６１を用いて被処理基板Ｗを保持させる。次に、マイクロ波発生器３５により、プラズマ励起用のマイクロ波を発生させる。その後、誘電体板３６等を用いてマイクロ波を処理容器３２内に導入する。そして、反応ガス供給部３３に含まれるガス供給部材１１により、処理容器３２内の被処理基板Ｗに対して反応ガスを供給する。このようにして、被処理基板Ｗに対して、プラズマ処理を行う。

このようなプラズマ処理装置３１は、ガスを均一に供給することができるガス供給部材１１を含むため、処理容器３２内に均一に反応ガスを供給し、被処理基板Ｗの面内において、プラズマ処理を均一に行うことができる。また、ガス供給部材１１の精度がよいため、複数のプラズマ処理装置３１間において、その機差を低減することができる。

なお、上記の実施の形態において、第二の部材の断面は、略コ字形状の構成としたが、これに限らず、第二の部材の断面は、略Ｕ字形状としてもよい。すなわち、図１２に示すように、ガス供給部材７６に含まれる環状部７７は、供給孔８０が設けられた平板部７９を含む第一の部材７８ａと、断面が略Ｕ字状の第二の部材７８ｂとを含む構成としてもよい。

また、図１３に示すように、ガス供給部材８１に含まれる環状部８２のうち、平板部８４を含む第一の部材８３ａの断面が略Ｌ字状であってもよい。また、第二の部材８３ｂについても、断面が略Ｌ字状であってもよい。この場合、平板部８４に供給孔８５が設けられる。

なお、図１４に示すように、ガス供給部材８６に含まれる環状部８７のうち、断面が略コ字状の第一の部材８８ａに含まれる平板部８９において、供給孔９０を設ける構成としてもよい。この場合、第二の部材８８ｂは、平板状となる。

また、上記の実施の形態において、ガス供給部材に含まれる環状部を２つとし、それぞれを二重に設けることにしてもよい。図１５は、この場合におけるガス供給部材９１の一部を示す図であり、図２に対応する。図１５に示すように、ガス供給部材９１は、第一および第二の環状部９２ａ、９２ｂを備える。第一および第二の環状部９２ａ、９２ｂはそれぞれ、同心円状に設けられている。第一の環状部９２ａは、第二の環状部９２ｂの外径側に配置される。すなわち、第一の環状部９２ａの径の方が、第二の環状部９２ｂの径よりも大きく構成されている。第一の環状部９２ａと第二の環状部９２ｂとは、周方向に等配にそれぞれ設けられた３つのノズル９３ａ、９３ｂ、９３ｃにより接続されている。ノズル９３ａ〜９３ｃにより第二の環状部９２ｂは支持されると共に、第一の環状部９２ａ側からガスが供給される。第一および第二の環状部９２ａ、９２ｂの内部には、第一の部材および第二の部材によって形成される空間が設けられている。この空間がそれぞれ第一および第二の環状部９２ａ、９２ｂ内における反応ガスの流路となる。

このような構成によっても、ガスを均一に供給することができる。さらに、ガス供給部材に含まれる環状部を３つ以上とし、三重以上の構成としてもよい。なお、図１５において、ガスを供給する供給孔は、図示を省略している。

なお、上記の実施の形態においては、第一の部材と第二の部材とを接合することとしたが、これに限らず、第一の部材と第二の部材とを接着することとしてもよいし、第一の部材と第二の部材との間に他部材が介在するよう構成してもよい。

また、上記の実施の形態においては、環状部は円環状とすることにしたが、これに限らず、環状部は直線状部分を含む構成としてもよい。また、楕円形状であってもよい。

なお、上記の実施の形態においては、第一の部材および第二の部材は、それぞれ一つの部材から構成されることとしたが、これに限らず、複数の部材を組み合わせて、第一の部材または第二の部材を構成することにしてもよい。すなわち、例えば、断面が略コ字状の第二の部材については、２つの径の異なる円筒状部材と１つの平板状部材から構成することとしてもよい。また、第一の部材および第二の部材について、周方向に分割された円弧状の部材を複数組み合わせて構成することとしてもよい。

また、上記の実施の形態において、ガス供給部材に含まれるノズルおよび支持部は、外径側に真直ぐに延びる形状としたが、これに限らず、ノズルおよび支持部は、環状部を含む面の板厚方向、すなわち、図１に示す紙面表裏方向に延びる部分を有していてもよい。こうすることにより、例えば、上記したプラズマ処理装置内に環状部を配置させる際、被処理基板Ｗの上方の適切な位置に配置させることができる。

なお、上記の実施の形態においては、ガス供給部材において、ノズルと支持部をそれぞれ２つずつとして、合計４つ設けることとしたが、これに限らず、ノズルを４つ設けることにしてもよいし、ノズルを３つ、または５つ設けることにしてもよい。さらに、その他複数のノズルおよび支持部を設けることにしてもよい。

また、上記の実施の形態においては、供給孔を８つ設けることにしたが、これに限らず、例えば、１６個、３２個等、その他複数個の供給孔を設けることにしてもよい。

なお、上記の実施の形態においては、プラズマ処理装置に含まれる誘電体板について、その下部側が平らである構造としたが、これに限らず、テーパ状に凹んだ凹部を設けることにしてもよい。すなわち、誘電体板の下部が凹凸形状を含んでいてもよい。こうすることにより、誘電体板の下部側に、マイクロ波によりプラズマを効率的に生成することができる。

なお、上記の実施の形態においては、マイクロ波をプラズマ源とするプラズマ処理装置であったが、これに限らず、ＩＣＰ（Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ−ｃｏｕｐｌｅｄ Ｐｌａｓｍａ）やＥＣＲ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｃｙｃｌｏｔｒｏｎ Ｒｅｓｏａｎｎｃｅ）プラズマ、平行平板型プラズマ等をプラズマ源とするプラズマ処理装置についても適用される。

また、上記の実施の形態においては、ガス供給部材をプラズマ処理装置に適用する例について開示したが、これに限らず、ガスの均一な供給が要求される他の装置においても、本願に係るガス供給部材を適用することができる。

以上、図面を参照してこの発明の実施形態を説明したが、この発明は、図示した実施形態のものに限定されない。図示した実施形態に対して、この発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。

この発明に係るガス供給部材は、均一なガスの供給が供給されるプラズマ処理装置において、有効に利用される。

この発明に係るプラズマ処理装置は、反応ガスを処理容器内に均一に供給する場合に、有効に利用される。

この発明の一実施形態に係るガス供給部材を示す図である。 図１に示すガス供給部材を断面ＩＩ−ＩＩで切断した場合の断面図である。 この発明の一実施形態に係るガス供給部材の代表的な製造工程を示すフローチャートである。 平板状部材から環状の平板部材を切り出す状態を示す図である。 切り出した環状の平板部材を板厚方向から見た図である。 第二の部材を板厚方向から見た図である。 図６に示す第二の部材を、図６中のＶＩＩ−ＶＩＩ断面で切断した場合の断面図である。 第一の部材を板厚方向から見た図である。 図８に示す第一の部材を、図８中のＩＸ−ＩＸ断面で切断した場合の断面図である。 第一の部材と第二の部材とを組み合わせる状態を示す図である。 この発明の一実施形態に係るプラズマ処理装置の要部を示す概略断面図である。 この発明の他の実施形態に係るガス供給部材の一部を示す断面図である。 この発明のさらに他の実施形態に係るガス供給部材の一部を示す断面図である。 この発明のさらに他の実施形態に係るガス供給部材の一部を示す断面図である。 この発明のさらに他の実施形態に係るガス供給部材の一部を示す断面図である。 従来におけるガス供給部材の代表的な製造工程を示すフローチャートである。 従来におけるガス供給部材の一部を示す断面図である。

符号の説明

１１，７６，８１，８６，９１ ガス供給部材、１２，７７，８２，８７，９２ａ，９２ｂ 環状部、１３ａ，７８ａ，８３ａ，８８ａ 第一の部材、１３ｂ，７８ｂ，８３ｂ，８８ｂ 第二の部材、１４ 空間、１５ａ，１５ｂ，９３ａ，９３ｂ，９３ｃ ノズル、１６ 外径面、１７ａ，１７ｂ 支持部、１８，７９，８４，８９ 平板部、１９，８０，８５，９０ 供給孔、２１，２２ 平板状部材、２３ａ，２３ｂ 領域、３１ プラズマ処理装置、３２ 処理容器、３３ 反応ガス供給部、３４ 保持台、３５ マイクロ波発生器、３６ 誘電体板、３７ 底部、３８ 側壁、３９ 排気孔、４０ Ｏリング、４１ マッチング、４２ モード変換器、４３ 導波管、４４ 同軸導波管、４８ 遅波板、４９ スロット穴、５０ スロットアンテナ、５７ 高周波電源、５８ マッチングユニット、５９ 給電棒、６１ 静電チャック、７１ 冷媒室、７４ ガス供給管。

Claims (8)

1. ガスを供給するガス供給部材であって、
   環状に延びるガスの流路がその内部に設けられた環状部を含み、
   前記環状部は、ガスを供給する複数の供給孔が設けられた平板部を含む環状の第一の部材と、前記第一の部材との間に前記流路を形成する環状の第二の部材とを備える、ガス供給部材。
2. 前記第一の部材と前記第二の部材とは、接合されている、請求項１に記載のガス供給部材。
3. 前記環状部は、円環状である、請求項１または２に記載のガス供給部材。
4. 前記第二の部材の断面は、略コ字状である、請求項１〜３のいずれかに記載のガス供給部材。
5. 複数の前記供給孔は、それぞれ周方向に等配に設けられている、請求項１〜４のいずれかに記載のガス供給部材。
6. 前記第一および第二の部材の材質は、石英である、請求項１〜５のいずれかに記載のガス供給部材。
7. その内部で被処理基板にプラズマ処理を行う処理容器と、
   前記処理容器内に配置され、その上に前記被処理基板を保持する保持台と、
   前記処理容器内にプラズマを発生させるプラズマ発生手段と、
   前記処理容器内にプラズマ処理用の反応ガスを供給するガス供給部材とを備えるプラズマ処理装置であって、
   前記ガス供給部材は、環状に延びるガスの流路がその内部に設けられた環状部を含み、
   前記環状部は、ガスを供給する複数の供給孔が設けられた平板部を含む環状の第一の部材と、前記第一の部材との間に前記流路を形成する環状の第二の部材とを備える、プラズマ処理装置。
8. 前記プラズマ発生手段は、プラズマ励起用のマイクロ波を発生させるマイクロ波発生器と、前記保持台と対向する位置に設けられ、マイクロ波を前記処理容器内に導入する誘電体板とを含む、請求項７に記載のプラズマ処理装置。

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