特許 5722469 インジェクターブロック

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5722469

(24)【登録日】2015年4月3日

(45)【発行日】2015年5月20日

(54)【発明の名称】インジェクターブロック

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/3065 20060101AFI20150430BHJP

   H05H 1/46 20060101ALI20150430BHJP

【ＦＩ】

   H01L21/302 101G

   H05H1/46 B

【請求項の数】5

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2014-2422(P2014-2422)

(22)【出願日】2014年1月9日

(62)【分割の表示】特願2009-202634(P2009-202634)の分割

【原出願日】2009年9月2日

(65)【公開番号】特開2014-78755(P2014-78755A)

(43)【公開日】2014年5月1日

【審査請求日】2014年1月9日

(73)【特許権者】

【識別番号】000219967

【氏名又は名称】東京エレクトロン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100101557

【弁理士】

【氏名又は名称】萩原 康司

(74)【代理人】

【識別番号】100096389

【弁理士】

【氏名又は名称】金本 哲男

(74)【代理人】

【識別番号】100095957

【弁理士】

【氏名又は名称】亀谷 美明

(74)【代理人】

【識別番号】100167634

【弁理士】

【氏名又は名称】扇田 尚紀

(72)【発明者】

【氏名】三原 直輝

(72)【発明者】

【氏名】松本 直樹

(72)【発明者】

【氏名】吉川 潤

(72)【発明者】

【氏名】村上 和生

【審査官】 杢 哲次

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００２−０５３９６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０８−０５５８４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０４−３１６３２５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ２１／３０６５

Ｈ０５Ｈ １／４６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

処理容器に導入された処理ガスをプラズマ化させて基板を処理するプラズマ処理装置の処理ガス導入部に用いられるインジェクターブロックであって、
円筒形状を有し、円筒の長手方向の一端側に設けられる前記処理ガスを受け入れる凹部と、
前記一端側から他端側に向かって貫通して形成され、前記凹部の周囲に配置される複数のガス噴出孔とを有し、
前記凹部は、前記処理容器に導入された処理ガスの内圧を低くするために、前記処理ガスの流れ方向に対向するように前記インジェクターブロックの中心部に構成され、
前記ガス噴出孔は、前記凹部を中心とする円周方向に長く、前記凹部を中心とする半径方向に短い扁平な断面形状を有するインジェクターブロック。

【請求項2】

前記ガス噴出孔は、前記凹部を中心とする半径方向の幅が１ｍｍ以下である、請求項１に記載のインジェクターブロック。

【請求項3】

導電性材料からなる請求項１または２に記載のインジェクターブロック。

【請求項4】

表面に保護膜が設けられている、請求項１乃至３のいずれか一項に記載のインジェクターブロック。

【請求項5】

前記ガス噴出孔の開口部の周縁は、テーパー形状である、請求項１乃至４のいずれか一項に記載のインジェクターブロック。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、半導体製造に用いられるプラズマ処理装置のインジェクターブロックに関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、半導体デバイスの製造分野において、ラジアルラインスロット板（Radial Line Slot
Antenna：ＲＬＳＡ）に形成されたスロットからマイクロ波を処理容器内に伝播させてプラズマを生成させるプラズマ処理装置が使用されている（例えば、特許文献１参照）。このＲＬＳＡ型のプラズマ処理装置は、高密度で低電子温度のプラズマを均一に形成することができ、大型の半導体ウェハを均一かつ高速にプラズマ処理できるといった利点がある。このプラズマ処理の一例として、ＣＦ系ガスやＣＦＨ系ガスを用いて、基板の表面をエッチングするプロセスが知られている。

【0003】

このプラズマ処理装置では、処理容器の天井面に配置された誘電体を介して、処理容器の内部にマイクロ波が伝播される。そして、処理容器に導入された処理ガスがマイクロ波のエネルギーによりプラズマ化されて、基板表面のエッチングが行われる。一般に、処理容器へ処理ガスを導入するための導入部は、例えば処理容器の側面に配置されている。また最近では、処理容器の側面に配置された導入部に加えて、処理容器の天井面に処理ガスの導入部が設けられ、それら側面の導入部と天井面の導入部からの処理ガスの導入量の比を最適化することにより、基板表面のエッチングの均一性向上が図られている（Ｒａｄｉｃａｌ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ：ＲＤＣ）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００９−９９８０７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、従来のプラズマ処理装置では、処理ガスを処理容器へ導入するための導入部において、炭素系の付着物が発生する場合があった。そして、導入部に設けられているガス噴出孔が、この付着物によって詰まることにより、処理ガスを処理容器へ円滑に導入できなくなる可能性があった。また、ガス噴出孔が付着物によって詰まることにより、側面の導入部と天井面の導入部からの処理ガスの導入量のバランスが変動し、基板表面のエッチングの均一性が乱される可能性があった。また、ガス噴出孔の詰まりを解消する作業が煩雑であり、メンテナンス性が低下した。

【0006】

本発明は、処理ガスを処理容器へ導入するための導入部において、炭素系の付着物の発生を抑制することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明によれば、処理容器に導入された処理ガスをプラズマ化させて基板を処理するプラズマ処理装置の処理ガス導入部に用いられるインジェクターブロックであって、円筒形状を有し、円筒の長手方向の一端側に設けられる前記処理ガスを受け入れる凹部と、前記一端側から他端側に向かって貫通して形成され、前記凹部の周囲に配置される複数のガス噴出孔とを有し、前記凹部は、前記処理容器に導入された前記処理ガスの内圧を低くするために、前記処理ガスの流れ方向に対向するように前記インジェクターブロックの中心部に構成され、前記ガス噴出孔は、前記凹部を中心とする円周方向に長く、前記凹部を中心とする半径方向に短い扁平な断面形状を有するインジェクターブロックが提供される。

【0008】

前記ガス噴出孔は、前記凹部を中心とする半径方向の幅が1ｍｍ以下であっても良い。インジェクターブロックは導電性材料から形成されていても良い。また、表面に保護膜が設けられていても良い。前記ガス噴出孔の開口部の周縁は、テーパー形状であっても良い。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、処理ガスを処理容器へ導入するための導入部において、炭素系の付着物の発生を抑制することができる。このため、処理容器に導入された処理ガスをプラズマ化させて基板を処理するプラズマ処理装置において、処理容器への処理ガスの導入が円滑に行われる。また、側面の導入部と天井面の導入部からの処理ガスの導入量のバランスが良好に維持され、基板表面のエッチングの均一性が向上する。また、ガス噴出孔の詰まりを解消する作業が低減され、メンテナンス性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本実施の形態にかかるプラズマ処理装置の概略的な構成を示す縦断面図である。

【図2】図１中のＸ−Ｘ断面図であり、誘電体窓の下面の状態を示している。

【図3】処理容器の天井面に設けられた、処理ガスの導入部の拡大断面図である。

【図4】処理ガスの導入部に取り付けられるインジェクター部材の平面図である。

【図5】図４のＹ−Ｙ位置におけるインジェクター部材の断面図である。

【図6】ガス噴出孔の拡大図である。

【図7】従来の処理ガスの導入部の拡大断面図である。

【図8】比較例１〜５と実施例１，２のインジェクターブロックの説明図である。

【図9】比較例１と実施例１のスプリッターにおける圧力と、処理ガスの流量の関係を示すグラフである。

【図10】比較例１と実施例１のガス溜め部における内圧と、処理ガスの流量の関係を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明の実施の形態の一例を、図面を参照にして説明する。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の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。

【0012】

図１に示されるように、このプラズマ処理装置１は、円筒形状の処理容器２を備えている。処理容器２の上部は開口し、底部は塞がれている。処理容器２は、例えばアルミニウムからなり、電気的に接地されている。処理容器２の内壁面は、例えばアルミナなどの保護膜で被覆されている。

【0013】

処理容器２内の底部には、基板として例えば半導体ウェハ（以下ウェハという）Ｗを載置するための載置台としてのサセプタ３が設けられている。サセプタ３は例えばアルミニウムからなり、サセプタ３の内部には、外部電源４からの電力の供給によって発熱するヒータ５が設けられている。ヒータ５によって、サセプタ３上のウェハＷを所定温度に加熱することが可能である。

【0014】

処理容器２の底部には、真空ポンプなどの排気装置１０よって処理容器２内の雰囲気を排気するための排気管１１が接続されている。

【0015】

処理容器２の上部には、気密性を確保するためのＯリングなどのシール材１５を介して、例えば石英などの誘電材料からなる誘電体窓１６が設けられている。図２に示されるように、誘電体窓１６は略円盤形状である。誘電体窓１６の材料として、石英に代えて、他の誘電体材料、たとえばＡｌ_２Ｏ_３、ＡｌＮ等のセラミックスを使用してもよい。

【0016】

誘電体窓１６の上方には、平面状のスロット板、例えば円板状のラジアルラインスロット板２０が設けられている。ラジアルラインスロット板２０は、導電性を有する材質、たとえばＡｇ、Ａｕ等でメッキやコーティングされた銅の薄い円板からなる。ラジアルラインスロット板２０には、複数のスロット２１が、同心円状に複数列に配置されている。

【0017】

ラジアルラインスロット板２０の上面には、マイクロ波の波長を短縮するための誘電体板２５が配置されている。誘電体板２５は、例えばＡｌ_２Ｏ_３などの誘電材料からなる。誘電体板２５の材料として、Ａｌ_２Ｏ_３に代えて、他の誘電体材料、たとえば石英、ＡｌＮ等のセラミックスを使用してもよい。誘電体板２５は導電性のカバー２６によって覆われている。カバー２６には円環状の熱媒流路２７が設けられ、この熱媒流路２７を流れる熱媒によって、カバー２６と誘電体窓１６を所定温度に維持するようになっている。

【0018】

カバー２６の中央には同軸導波管３０が接続されている。同軸導波管３０は、内部導体３１と外部導体３２とによって構成されている。内側導体３１は、誘電体板２５の中央を貫通して上述のラジアルラインスロット板２０の上部中央に接続されている。ラジアルラインスロット板２０に形成された複数のスロット２１は、いずれも内側導体３１を中心とする複数の円周上に配置されている。

【0019】

同軸導波管３０には、マイクロ波供給装置３５が矩形導波管３６およびモード変換器３７を介して接続されている。マイクロ波供給装置３５で発生させた、たとえば２．４５ＧＨｚのマイクロ波が、矩形導波管３６、モード変換器３７、同軸導波管３０、誘電体板２５、ラジアルラインスロット板２０を介して、誘電体窓１６に放射される。そして、その際のマイクロ波によって誘電体窓１６の下面に電界が形成され、処理容器２内にプラズマが生成される。

【0020】

ラジアルラインスロット板２０に接続される内側導体３１の下端４０は円錐台形状に形成されている。このように内側導体３１の下端４０が円錐台形状に形成されていることにより、同軸導波管３０から誘電体板２５およびラジアルラインスロット板２０に対してマイクロ波が効率よく伝播される。

【0021】

ガス供給源５０から供給された処理ガスが、スプリッター５１で振り分けられて、二つの供給路５２、５３を経て、処理容器２内に導入される。処理ガスには、例えば窒素、Ａｒ、酸素等のプラズマ生成用のガス、例えばＣＦ系ガスやＣＦＨ系ガス等のソースガスなどが用いられる。

【0022】

処理容器２内には、天井面と内側面に処理ガスの導入部５５、５６が設けられている。天井面の導入部５５は、処理容器２の天井面の中央に配置されている。天井面の導入部５５には、同軸導波管３０の内部導体３１を貫通する一方の供給路５２が接続されている。

【0023】

処理容器２の内側面の導入部５６は、サセプタ３に載置されたウェハＷの上方を囲むように、処理容器２の内側面の周方向に分布して複数設けられている。処理容器２の内側面の導入部５６には、処理容器２の側面を貫通する他方の供給路５３が接続されている。そして、スプリッター５１で振り分けられた処理ガスが、供給路５２、５３を経て、二つの導入部５５、５６から処理容器２内に導入される。

【0024】

図３に示すように、天井面の導入部５５は、同軸導波管３０の内部導体３１の下面から隙間を空けて、円筒形状のインジェクターブロック６０を配置した構成を有する。インジェクターブロック６０は、例えばアルミニウムなどの導電性材料からなり、インジェクターブロック６０は、電気的に接地されている。内部導体３１の下端面には、インジェクターブロック６０の上面から適当な間隔を空けて、支持ブロック５９が取り付けられている。この支持ブロック５９と内部導体３１の下端面との間に、ラジアルラインスロット板２０が支持されている。内部導体３１と支持ブロック５９の中心を貫通する供給路５２の開口部５２ａは、支持ブロック５９の下面の中央に位置している。支持ブロック５９の下面とインジェクターブロック６０の上面との間には、開口部５２ａを中心とする円筒形状のガス溜め部６１が形成されている。

【0025】

誘電体窓１６の中央には、インジェクターブロック６０を保持するための保持部６２が設けられている。保持部６２の上半部は、インジェクターブロック６０を収納可能な大きさの円筒形状の空間になっている。保持部６２の下半部には、下方に行くほど径が狭くなる円錐形状のテーパー面６３が設けられている。

【0026】

インジェクターブロック６０の上面の中央には、内部導体３１の下面中央の開口部５２ａからガス溜め部６１に供給される処理ガスを受け入れる凹部６５が設けられている。この凹部６５は、供給路５２の開口部５２ａと対向して配置される。

【0027】

図４、５に示すように、インジェクターブロック６０には、ガス溜め部６１と処理容器２の内部を連通させる複数のガス噴出孔６６が形成されている。ガス噴出孔６６は、内部導体３１の下面中央（支持ブロック５９の下面中央）の開口部５２ａと対向する位置には設けられておらず、複数のガス噴出孔６６は、いずれも凹部６５の周囲に配置されている。

【0028】

ガス噴出孔６６は、いずれも凹部６５を中心とする円周方向に長く、凹部６５を中心とする半径方向に短い、扁平な断面形状を有している。電子の平均自由行程およびコンダクタンスを考慮して、ガス噴出孔６６は、半径方向の幅ｔが例えば１ｍｍ以下（好ましくは０．３〜０．５ｍｍ程度）であり、円周方向の長さＬが例えば数ｍｍ〜十数ｍｍ程度である。図示の例では、複数のガス噴出孔６６は、凹部６５を中心とする３列の円周上に沿って配置されている。

【0029】

インジェクターブロック６０を保持している保持部６２の下半部が円錐形状のテーパー面６３になっていることにより、図２に示すように、処理容器２の内部から上方を見た状態では、誘電体窓１６で遮られて、ガス噴出孔６６が直接見えない状態になっている。

【0030】

図６に示すように、インジェクターブロック６０の下面には、ガスに対する保護膜６７が設けられている。保護膜６７は、例えば、イットリアなどからなる。インジェクターブロック６０の下面に現れるガス噴出孔６６の開口部の周縁６６ａは、テーパー形状になっている。このようにテーパー形状に形成されたガス噴出孔６６の開口部の周縁６６ａにも、保護膜６７が設けられている。

【0031】

次に、以上のように構成されたプラズマ処理装置１の作用について説明する。なお、プラズマ処理の一例として、Ａｒ、酸素等のプラズマ生成ガスとＣＦ系ガス、ＣＦＨ系ガス等のソースガスを含む処理ガスを使用して、ウェハＷの表面をエッチングする例を説明する。

【0032】

図１に示すように、このプラズマ処理装置１において、先ずウェハＷが処理容器２内に搬入され、サセプタ３上に載置される。そして、排気管１１から排気が行われて処理容器２内が減圧される。更に、ガス供給源５０から処理容器２内にＡｒ、酸素等のプラズマ生成ガスとＣＦ系ガス、ＣＦＨ系ガス等のソースガスを含む処理ガスが導入される。

【0033】

処理容器２内への処理ガスの導入は、処理容器２の天井面と内側面に設けられた導入部５５、５６から同時に行われる。導入部５５、５６からの処理ガスの導入量の比は、ウェハＷの表面全体に均一なエッチング処理がなされるように、スプリッター５１で調整される。

【0034】

そして、マイクロ波供給装置３５の作動により、誘電体窓１６の下面に電界が発生し、処理ガスがプラズマ化されて、その際に発生した活性種によって、ウェハＷの表面にエッチング処理がなされる。そして、所定時間エッチング処理が行われた後、マイクロ波供給装置３５の作動と、処理容器２内への処理ガスの供給が停止され、ウェハＷが処理容器２内から搬出されて、一連のプラズマエッチング処理が終了する。

【0035】

ところで、以上のようなプラズマ処理装置１においては、処理ガスがプラズマ化されることにより、特に処理容器２の天井面に設けられた導入部５５において、インジェクターブロック６０のガス噴出孔６６に、炭素系の付着物が付着しやすい。そして、ガス噴出孔６６が、この付着物によって詰まると、処理ガスを処理容器２へ円滑に導入できなくなる。また、処理容器２の内側面の導入部５６と天井面の導入部５５からの処理ガスの導入量のバランスが変動し、ウェハＷの表面に対するエッチングの均一性が乱されてしまう。

【0036】

ここで、従来の処理ガスの導入部について、ガス噴出孔への炭素系の付着物の発生要因を検討した。図７に示すように、従来の処理ガスの導入部１００は、円筒形状のインジェクターブロック１０１の全体に、複数のガス噴出孔１０２を分布させて形成した構成が知られている。各ガス噴出孔１０２は、直径が０．５ｍｍ程度の円形断面形状である。インジェクターブロック１０１の上面は平面であり、凹部６５に相当するものは存在しない。また、インジェクターブロック１０１の下面全体に均一に分布して複数のガス噴出孔１０２が開口しており、内部導体３１の下面中央の開口部５２ａと対向する位置にも、ガス噴出孔１０２が設けられている。

【0037】

このような従来の処理ガスの導入部１００は、各ガス噴出孔１０２の断面積が小さいため、供給路５２からガス溜め部６１に供給された処理ガスがガス噴出孔１０２を通過する際の抵抗が大きく、ガス溜め部６１の内圧が高い状態となっていた。そして、ガス溜め部６１の内部に処理ガスが高濃度で溜まっている状態で、処理容器２内の電子等がガス噴出孔１０２からガス溜め部６１に向って進入し、ガス噴出孔１０２内部において処理ガスがプラズマ化されて、ガス噴出孔６６に炭素系の付着物が付着すると推察された。

【0038】

また、従来の処理ガスの導入部１００は、内部導体３１の下面中央の開口部５２ａと対向する位置にあるガス噴出孔１０２には処理ガスが集中して流れ込み、内部導体３１の下面中央（支持ブロック５９の下面中央）の開口部５２ａから離れた位置にあるガス噴出孔１０２には、処理ガスの流れ込む量が少なくなっていた。このため、ガス噴出孔１０２の数を増やしても、ガス溜め部６１の内圧を有効に下げることは困難であった。また、直径が０．５ｍｍ程度のガス噴出孔１０２を多数均等に設ける加工は困難である。

【0039】

これに対して、この実施の形態で示したプラズマ処理装置１にあっては、導入部５５のインジェクターブロック６０に設けられたガス噴出孔６６が、扁平な断面形状を有しており、円周方向の長さＬが従来のガス噴出孔１０２の直径（０．５ｍｍ程度）に比べて十分に長い。このため、本発明の実施の形態のプラズマ処理装置１によれば、ガス噴出孔６６の断面積が従来に比べて相当に大きく、ガス溜め部６１から処理容器２内へ処理ガスが抜け出しやすくなる。これにより、ガス溜め部６１の内圧も低くなって、ガス溜め部６１内の処理ガスの濃度も低くなる。ガス溜め部６１にはガス噴出孔１０２は通じておらず、処理ガスが電子等によりプラズマ化されにくくなる。その結果、例え処理容器２内の電子等がガス噴出孔１０２からガス溜め部６１に向って進入したとしても、ガス噴出孔１０２内部において処理ガスがプラズマ化される可能性が低くなり、ガス噴出孔６６に炭素系の付着物が付着する問題が回避される。

【0040】

また、この実施の形態のプラズマ処理装置１は、内部導体３１の下面中央（支持ブロック５９の下面中央）の開口部５２ａと対向する位置にはガス噴出孔６６が設けられておらず、複数のガス噴出孔６６は、いずれも凹部６５の周囲に配置されている。このため、内部導体３１の中心を貫通する供給路５２からガス溜め部６１に供給された処理ガスは、ガス溜め部６１の中央から周辺部に広がった後、各ガス噴出孔６６に流れ込む。このため、複数のガス噴出孔６６にほぼ等しい状態（圧力）で処理ガスが流れ込み、ガス溜め部６１の内圧を有効に低くできる。この場合、インジェクターブロック６０の上面の中央に凹部６５が設けられているので、供給路５２を流れてきた処理ガスの勢い（慣性）が凹部６５に流れ込んだ際に著しく低下させられる。その結果、供給路５２からガス溜め部６１に供給された処理ガスは、ガス溜め部６１の全体に均一に広がり、インジェクターブロック６０に設けられている全部のガス噴出孔６６から処理容器２内へ導入される。これにより、ガス溜め部６１の内圧がより有効に低くなり、ガス溜め部６１内の処理ガスの濃度が低くなって、ガス噴出孔６６への炭素系の付着物の付着が更に回避される。

【0041】

また、この実施の形態のプラズマ処理装置１は、処理容器２の内部から上方を見た状態では、誘電体窓１６で遮られることにより、複数のガス噴出孔６６は処理容器２の内部からはいずれも直接見えない状態になっている。このため、処理容器２の内部で生成された電子等がガス噴出孔６６に進入しにくく、ガス噴出孔６６に炭素系の付着物が発生しにくい。

【0042】

また、インジェクターブロック６０は、例えばアルミニウムなどの導電性材料からなり、インジェクターブロック６０は、電気的に接地されている。このため、電子がガス噴出孔６６に進入した場合でも、ガス噴出孔６６の内壁面に接触することにより、電子は容易にトラップさせられる。この場合、ガス噴出孔６６の幅ｔは例えば０．５ｍｍ程度と狭いため、電子がガス噴出孔６６の内壁面に接触せずにガス溜め部６１まで到達する可能性は極めて低い。

【0043】

また、インジェクターブロック６０の下面に設けられたイットリアなどの保護膜６７により、インジェクターブロック６０の下面が保護される。この場合、テーパー形状に形成されたガス噴出孔６６の開口部の周縁６６ａにも保護膜６７が設けられているので、ガス噴出孔６６の開口部がガスから保護される。なお、ガス噴出孔６６の開口部がテーパー形状に形成されていることにより、開口部の周縁６６ａに保護膜６７を容易に設けることができる。

【0044】

したがって、この実施の形態のプラズマ処理装置１によれば、処理容器２への処理ガスの導入が円滑に行われる。また、処理容器２の天井面の導入部５５と内側面の導入部５６からの処理ガスの導入量のバランスが良好に維持され、ウェハＷの表面におけるエッチングの均一性が向上する。また、ガス噴出孔６６の詰まりを解消する作業が低減され、メンテナンス性が向上する。

【0045】

以上、本発明の好ましい実施の形態の一例を説明したが、本発明はここに例示した形態に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に相到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

【0046】

例えば、インジェクターブロック６０の上面やガス噴出孔６６の内面にアルマイト処理を施すことにより、インジェクターブロック６０の上面やガス噴出孔６６の内面の耐久性を向上させることができる。この場合、インジェクターブロック６０の上面に現れるガス噴出孔６６の入口部の周縁を、テーパー形状にしても良い。インジェクターブロック６０に形成される複数のガス噴出孔６６の大きさは、同一でも良く、異なっていてもよい。また、複数のガス噴出孔６６は、例えば渦巻状に配置されても良い。

【0047】

以上の実施の形態では、本発明をエッチング処理を行うプラズマ処理装置１に適用したが、本発明は、エッチング処理以外の基板処理、例えば成膜処理を行うプラズマ処理装置にも適用できる。また、本発明のプラズマ処理装置で処理される基板は、半導体ウェハ、有機ＥＬ基板、ＦＰＤ（フラットパネルディスプレイ）用の基板等のいずれでもよい。

【実施例】

【0048】

インジェクターブロックに設けられるガス噴出孔の断面形状と、ガス溜め部の内圧の関係を考察した。

【0049】

（比較例１（従来例））
図８（ａ）に示すように、比較例１は、厚さ８ｍｍの円板形状のインジェクターブロック１０１に、直径０．５ｍｍの円形断面形状のガス噴出孔１０２が１９個設けられている。処理ガスの供給路の開口部と対向する位置となる、インジェクターブロック１０１の中央にもガス噴出孔１０２が設けられている。インジェクターブロック１０１の上面は平面であり、凹部はない。

【0050】

（比較例２）
図８（ｂ）に示すように、比較例２は、厚さ８ｍｍの円板形状のインジェクターブロック１０１に、直径０．５ｍｍの円形断面形状のガス噴出孔１０２が３２４個設けられている。処理ガスの供給路の開口部と対向する位置となる、インジェクターブロック１０１の中央にはガス噴出孔１０２が設けられていない。また、インジェクターブロック１０１の上面の中央には、凹部６５が設けられている。

【0051】

（比較例３）
図８（ｃ）に示すように、比較例３は、厚さ４ｍｍの円板形状のインジェクターブロック１０１に、直径０．５ｍｍの円形断面形状のガス噴出孔１０２が３２４個設けられている。処理ガスの供給路の開口部と対向する位置となる、インジェクターブロック１０１の中央にはガス噴出孔１０２が設けられていない。また、インジェクターブロック１０１の上面の中央には、凹部６５が設けられている。

【0052】

（比較例４）
図８（ｄ）に示すように、比較例４は、厚さ８ｍｍの円板形状のインジェクターブロック１０１に、直径０．５ｍｍの円形断面形状のガス噴出孔１０２が４８個設けられている。処理ガスの供給路の開口部と対向する位置となる、インジェクターブロック１０１の中央にはガス噴出孔１０２が設けられていない。また、インジェクターブロック１０１の上面の中央には、凹部６５が設けられている。

【0053】

（実施例１）
図８（ｅ）に示すように、実施例１は、厚さ８ｍｍの円板形状のインジェクターブロック６０に、扁平な断面形状を有するガス噴出孔６６が２４個設けられている。ガス噴出孔６６のインジェクターブロック６０の半径方向の幅ｔは０．５ｍｍ、円周方向の長さＬは数ｍｍ〜十数ｍｍである。処理ガスの供給路の開口部と対向する位置となる、インジェクターブロック６０の中央にはガス噴出孔６６が設けられていない。また、インジェクターブロック６０の上面の中央には、凹部６５が設けられている。

【0054】

（実施例２）
図８（ｆ）に示すように、実施例２は、厚さ８ｍｍの円板形状のインジェクターブロック６０に、扁平な断面形状を有するガス噴出孔６６が１２個設けられている。ガス噴出孔６６のインジェクターブロック６０の半径方向の幅ｔは０．５ｍｍ、円周方向の長さＬは数ｍｍ〜十数ｍｍである。処理ガスの供給路の開口部と対向する位置となる、インジェクターブロック６０の中央にはガス噴出孔６６が設けられていない。また、インジェクターブロック６０の上面の中央には、凹部６５が設けられている。

【0055】

（比較例５）
図８（ｇ）に示すように、比較例５は、厚さ８ｍｍの円板形状のインジェクターブロック１０１の中央に、直径２．５ｍｍの円形断面形状のガス噴出孔１０２が１個だけ設けられている。このガス噴出孔１０２は、処理ガスの供給路の開口部と対向する位置にある。インジェクターブロック１０１の上面は平面であり、凹部はない。

【0056】

これら比較例１〜５と実施例１、２のインジェクターブロックについて、ガス溜め部の内圧と処理容器の内圧の差を測定した。測定は、Ａｒガスを１００ｍｔｏｒｒ、１００ｓｃｃｍで流して行った。比較例１〜５と実施例１，２のガス溜め部の内圧と処理容器の内圧の測定結果を表１に示す。

【0057】

【表1】

【0058】

表１の結果から、実施例１、２のインジェクターブロックは、比較例１〜５のインジェクターブロックに比べて、ガス溜め部の内圧と処理容器の内圧の差が小さい。

【0059】

次に、比較例１と実施例１のインジェクターブロックについて、流量を変化させて、ガス溜め部の内圧の変化を測定した。Ａｒガス（１００ｍｔｏｒｒ）の流量を５０〜１０００ｓｃｃｍに変化させた。その結果を図９、１０に示す。図９に示すように、供給側となるスプリッターでは、比較例１の圧力Ａと実施例１の圧力Ｂは、ほぼ比例して上昇した。これに対して、図１０に示すように、実施例１では、ガス溜め部の内圧Ｄは、流量の増加に関わらずほぼ一定となった。一方、比較例１では、ガス溜め部の内圧Ｃは、流量の増加に比例して上昇した。

【産業上の利用可能性】

【0060】

本発明は、例えば半導体製造分野に有用である。

【符号の説明】

【0061】

Ｗ ウェハ
１ プラズマ処理装置
２ 処理容器
３ サセプタ
４ 外部電源
５ ヒータ
１０ 排気装置
１６ 誘電体窓
２０ ラジアルラインスロット板
２５ 誘電体板
３０ 同軸導波管
３１ 内部導体
３２ 外部導体
３５ マイクロ波供給装置
３６ 矩形導波管
５０ ガス供給源
５１ スプリッター
５２、５３ 供給路
５５、５６ 導入部
６０ インジェクターブロック
６１ ガス溜め部
６３ テーパー面
６５ 凹部
６６ ガス噴出孔
６７ 保護膜

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】