特許 6523714 プラズマ処理装置

(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】6523714

(24)【登録日】2019年5月10日

(45)【発行日】2019年6月5日

(54)【発明の名称】プラズマ処理装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/3065 20060101AFI20190527BHJP

   H05H 1/46 20060101ALI20190527BHJP

   C23C 16/50 20060101ALI20190527BHJP

【ＦＩ】

   H01L21/302 101B

   H01L21/302 101G

   H05H1/46 M

   C23C16/50

【請求項の数】4

【全頁数】20

(21)【出願番号】特願2015-43334(P2015-43334)

(22)【出願日】2015年3月5日

(65)【公開番号】特開2016-162997(P2016-162997A)

(43)【公開日】2016年9月5日

【審査請求日】2017年12月8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】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100113435

【弁理士】

【氏名又は名称】黒木 義樹

(74)【代理人】

【識別番号】100122507

【弁理士】

【氏名又は名称】柏岡 潤二

(72)【発明者】

【氏名】保坂 勇貴

(72)【発明者】

【氏名】梅澤 義弘

(72)【発明者】

【氏名】中島 俊希

(72)【発明者】

【氏名】宇田 真代

【審査官】 鈴木 聡一郎

(56)【参考文献】

【文献】 特表２０１２−５１３０９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０６２６１４０８（ＵＳ，Ｂ１）

【文献】 米国特許出願公開第２００５／０２６８８５０（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２０１２−０１５４５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−３２１６０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−３２７７６７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ２３Ｃ １６／００−１６／５６

Ｈ０１Ｌ ２１／２０５

Ｈ０１Ｌ ２１／３０２

Ｈ０１Ｌ ２１／３０６５

Ｈ０１Ｌ ２１／３１

Ｈ０１Ｌ ２１／３６５

Ｈ０１Ｌ ２１／４６１

Ｈ０１Ｌ ２１／４６９

Ｈ０１Ｌ ２１／８６

Ｈ０５Ｈ １／００−１／５４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

被処理体に対してプラズマ処理を行うためのプラズマ処理装置であって、
処理容器と、
前記処理容器内に設けられた載置台であり、前記被処理体が載置される載置領域を有する該載置台と、
前記載置領域よりも下方で前記載置台と前記処理容器との間に介在して、前記処理容器内に、前記載置領域が配置される第１空間と前記載置領域よりも下方の第２空間とを規定するバッフル構造であり、
前記載置台と前記処理容器との間において延びる円筒部を含み、鉛直方向に長尺の複数の貫通孔が周方向に配列するよう該円筒部に形成された第１部材、及び、
前記円筒部の径方向外側に配置される一以上の第２部材であり、前記円筒部の外径よりも大径の内径を有する円筒体を構成するよう配置可能な、該一以上の第２部材と、
を有する該バッフル構造と、
前記第１空間に接続されたガス供給部と、
前記第２空間に接続された排気装置と、
前記一以上の第２部材を鉛直方向において移動させるように構成された駆動機構と、
を備え、
前記駆動機構は、前記円筒体の周方向における複数の領域を個別に鉛直方向に移動させるか、前記一以上の第２部材を径方向に移動させるか、又は、前記一以上の第２部材を鉛直方向に対して傾斜させるように更に構成されている、プラズマ処理装置。

【請求項2】

前記一以上の第２部材は、複数の第２部材であり、
前記複数の第２部材は円筒体を構成するように周方向に配列可能であり、
前記駆動機構は、前記複数の第２部材を個別に鉛直方向に移動させるよう構成されている、
請求項１に記載のプラズマ処理装置。

【請求項3】

前記一以上の第２部材は、単一の第２部材であり、
前記駆動機構は、前記単一の第２部材を、鉛直方向及び径方向に移動させるよう構成されている、
請求項１に記載のプラズマ処理装置。

【請求項4】

前記一以上の第２部材は、単一の第２部材であり、
前記駆動機構は、前記単一の第２部材を、鉛直方向に移動させ、且つ、該鉛直方向に対して傾斜させるよう構成されている、
請求項１に記載のプラズマ処理装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、プラズマ処理装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

半導体デバイス又はＦＰＤ（Ｆｌａｔ Ｐａｎｅｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）といった電子デバイスの製造においては、被処理体の加工のために、被処理体に対してプラズマ処理が行われる。

【0003】

プラズマ処理に用いられるプラズマ処理装置は、特許文献１に記載されているように、一般的に、処理容器、載置台、ガス供給部、及び排気装置を備えている。載置台は、その上にウエハといった被処理体を載置するものであり、処理容器内に設けられている。ガス供給部は、処理容器内に処理ガスを供給する。また、排気装置は、処理容器内の空間に接続されている。より詳細には、処理容器の側壁と載置台との間には、排気されるガスが流れる排気路が形成されており、排気装置は、当該排気路を介してガスを排気する。

【0004】

特許文献１に記載されたプラズマ処理装置では、排気路が載置台の周囲において周方向に延在しているので、排気装置は、載置台の中心よりも径方向に偏った位置において、排気路に接続される。したがって、排気路から排気装置までのコンダクタンスは周方向において異なっている。その結果、載置台上でのガスの流れが不均一になり、被処理体のプラズマ処理の面内均一性が低下することがある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００１−１９６３１３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ところで、プラズマ処理装置では、載置台上に載置された被処理体上での圧力の分布が被処理体に対するプラズマ処理に影響を与える。したがって、載置台上での圧力の分布の調整が要求される。

【0007】

例えば、上述した載置台上でのガスの流れの不均一性に起因するプラズマ処理の面内均一性の低下に対しても、載置台上での圧力の分布の調整を行うことが有効である。

【課題を解決するための手段】

【0008】

一態様においては被処理体に対してプラズマ処理を行うためのプラズマ処理装置が提供される。このプラズマ処理装置は、処理容器、載置台、バッフル構造、ガス供給部、排気装置、及び駆動機構を備える。載置台は、処理容器内に設けられている。載置台は、被処理体が載置される載置領域を有する。バッフル構造は、載置領域よりも下方で載置台と処理容器との間に介在して、処理容器内に、載置領域が配置される第１空間と載置領域よりも下方の第２空間とを規定する。バッフル構造は、第１部材、及び一以上の第２部材を有する。第１部材は、載置台と処理容器との間において延びる円筒部を含む。円筒部には、鉛直方向に長尺の複数の貫通孔が周方向に配列するよう形成されている。一以上の第２部材は、第１部材の円筒部の径方向外側に配置される。一以上の第２部材は、円筒部の直径よりも大径の直径を有する円筒体を形成するよう配置可能に構成されている。ガス供給部は、第１空間に接続されている。排気装置は、第２空間に接続されている。駆動機構は、一以上の第２部材を鉛直方向において移動させ、且つ、前記円筒体の周方向における複数の領域を個別に鉛直方向に移動させ、一以上の第２部材を径方向に移動させ、又は、一以上の第２部材を鉛直方向に対して傾斜させるように構成されている。

【0009】

一態様に係るプラズマ処理装置では、第１部材の円筒部と一以上の第２部材によって構成される円筒体との鉛直方向における位置関係を調整することにより、円筒部の複数の貫通孔が第２部材によって第２空間に対して遮蔽される割合を調整することができる。これにより、第１空間と第２空間との間のコンダクタンスを調整することができ、第１空間の圧力を調整することができる。また、一以上の第２部材によって構成される円筒体の周方向における複数の領域を個別に鉛直方向に移動させることにより、複数の貫通孔のそれぞれが第２部材によって遮蔽される割合を周方向において変化させることができる。或いは、一以上の第２部材を径方向に移動させることによって、円筒部と一以上の第２部材との間の径方向の距離を周方向において変化させることができる。或いは、一以上の第２部材を傾斜させることにとによって、複数の貫通孔のそれぞれが第２部材によって第２空間に対して遮蔽される割合を周方向において変化させることができ、また、円筒部と一以上の第２部材との間の径方向の距離を周方向において変化させることができる。したがって、第１空間と第２空間との間のコンダクタンスを、周方向において変化させることができる。故に、載置台上において圧力の分布を調整することが可能となる。

【0010】

一実施形態では、一以上の第２部材は、複数の第２部材であり、複数の第２部材は円筒体を構成するように周方向に配列可能である。この実施形態では、駆動機構は、複数の第２部材を個別に鉛直方向に移動させるよう構成される。

【0011】

一実施形態では、一以上の第２部材は、単一の第２部材であり、駆動機構は、単一の第２部材を、鉛直方向及び径方向に移動させるよう構成されている。

【0012】

一実施形態では、一以上の第２部材は、単一の第２部材であり、駆動機構は、単一の第２部材を、鉛直方向移動させ、且つ、該鉛直方向に対して傾斜させるよう構成されている。

【発明の効果】

【0013】

以上説明したように、プラズマ処理装置の載置台上での圧力の分布の調整が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】一実施形態に係るプラズマ処理装置を概略的に示す図である。

【図2】一実施形態のプラズマ処理装置におけるバッフル構造の第１部材及び複数の第２部材、並びに駆動機構を概略的に示す斜視図である。

【図3】一実施形態のプラズマ処理装置におけるバッフル構造の第１部材及び複数の第２部材、並びに駆動機構を概略的に示す斜視図である。

【図4】図２及び図３に示すバッフル構造の第１部材の円筒部及び複数の第２部材の本体部を上方から視て示す平面図である。

【図5】一実施形態のバッフル構造及び駆動機構を示す図である。

【図6】一実施形態のバッフル構造の第１部材及び第２部材を示す破断斜視図である。

【図7】一実施形態のバッフル構造の第１部材及び第２部材を示す破断斜視図である。

【図8】バッフル構造に関連する制御系の一実施形態を示す図である。

【図9】別の実施形態のプラズマ処理装置におけるバッフル構造の第１部材及び第２部材、並びに駆動機構を概略的に示す斜視図である。

【図10】図９に示すバッフル構造の第１部材及び第２部材、並びに駆動機構を側方から視て示す平面図である。

【図11】図９及び図１０に示すバッフル構造の第１部材の円筒部及び第２部材を上方から視て示す平面図である。

【図12】更に別の実施形態のプラズマ処理装置におけるバッフル構造の第１部材及び第２部材、並びに駆動機構を概略的に示す斜視図である。

【図13】図１２に示すバッフル構造の第１部材及び第２部材、並びに駆動機構を側方から視て示す平面図である。

【図14】図１２に示すバッフル構造の第１部材及び第２部材、並びに駆動機構を側方から視て示す平面図である。

【図15】図１２に示すバッフル構造の第１部材及び第２部材を一部破断して示す図である。

【図16】シミュレーションの概要を説明し、且つ、シミュレーション結果を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、図面を参照して種々の実施形態について詳細に説明する。なお、各図面において同一又は相当の部分に対しては同一の符号を附すこととする。

【0016】

図１は、一実施形態に係るプラズマ処理装置を概略的に示す図である。図１には、プラズマ処理装置１０の縦断面構造が概略的に示されている。図１に示すプラズマ処理装置１０は、容量結合型平行平板プラズマエッチング装置である。プラズマ処理装置１０は、処理容器１２を備えている。処理容器１２は、例えば、その表面に陽極酸化処理が施されたアルミニウムから構成されている。処理容器１２は、側壁１２ｓを有している。側壁１２ｓは略円筒形状を有している。側壁１２ｓの中心軸線は、鉛直方向に延びる軸線ＡＸに略一致している。側壁１２ｓには、ウエハＷの搬入又は搬出のための開口１２ｇが設けられている。この開口１２ｇはゲートバルブ５２により開閉可能となっている。

【0017】

処理容器１２内には、載置台１４が設けられている。一実施形態では、載置台１４は、支持部１６によって支持されている。支持部１６は、略円筒形状の絶縁性の部材であり、処理容器１２の底部１２ｂから上方に延在している。一実施形態では、支持部１６は、載置台１４の下側周縁部分に接して当該載置台１４を支持している。

【0018】

載置台１４は、下部電極１８及び静電チャック２０を含んでいる。下部電極１８は、略円盤形状を有しており、導体から構成されている。下部電極１８には、整合器ＭＵ１を介して第１の高周波電源ＨＦＳが接続されている。第１の高周波電源ＨＦＳは、主としてプラズマ生成用の高周波電力を発生する電源であり、２７〜１００ＭＨｚの周波数、一例においては４０ＭＨｚの高周波電力を発生する。整合器ＭＵ１は、第１の高周波電源ＨＦＳの出力インピーダンスと負荷側（下部電極１８側）の入力インピーダンスを整合させるための回路を有している。

【0019】

また、下部電極１８には、整合器ＭＵ２を介して第２の高周波電源ＬＦＳが接続されている。第２の高周波電源ＬＦＳは、主としてウエハＷへのイオン引き込み用の高周波電力（高周波バイアス電力）を発生して、当該高周波バイアス電力を下部電極１８に供給する。高周波バイアス電力の周波数は、４００ｋＨｚ〜１３．５６ＭＨｚの範囲内の周波数であり、一例においては３ＭＨｚである。整合器ＭＵ２は、第２の高周波電源ＬＦＳの出力インピーダンスと負荷側（下部電極１８側）の入力インピーダンスを整合させるための回路を有している。

【0020】

下部電極１８上には、静電チャック２０が設けられている。静電チャック２０は、導電膜である電極２０ａを一対の絶縁層又は絶縁シート間に配置した構造を有している。電極２０ａには、直流電源２２がスイッチＳＷを介して電気的に接続されている。この静電チャック２０の上面は、被処理体であるウエハＷが載置される載置領域２０ｒを構成している。この載置領域２０ｒの中心は軸線ＡＸ上に位置し得る。この静電チャック２０の電極２０ａに直流電源２２から直流電圧が印加されると、静電チャック２０はクーロン力等の静電力によって、載置領域２０ｒ上に載置されたウエハＷを吸着する。

【0021】

また、プラズマ処理装置１０では、ウエハＷのエッジを囲むようにフォーカスリングＦＲが設けられる。フォーカスリングＦＲは、例えば、シリコン、又は石英から構成され得る。

【0022】

下部電極１８の内部には、流路１８ａが形成されている。流路１８ａには、外部に設けられたチラーユニットから配管２６ａを介して冷媒、例えば冷却水が供給される。流路１８ａに供給された冷媒は、配管２６ｂを介してチラーユニットに戻される。このように循環される冷媒の温度を制御することにより、静電チャック２０上に載置されたウエハＷの温度が制御される。

【0023】

また、載置台１４には、ガス供給ライン２８が設けられている。ガス供給ライン２８は、伝熱ガス供給機構からの伝熱ガス、例えばＨｅガスを、静電チャック２０の上面とウエハＷの裏面との間に供給する。

【0024】

また、プラズマ処理装置１０は、上部電極３０を備えている。上部電極３０は、下部電極１８の上方において、当該下部電極１８と対向配置されている。下部電極１８と上部電極３０とは、互いに略平行に設けられている。

【0025】

上部電極３０は、絶縁性遮蔽部材３２を介して、処理容器１２の天井部に支持されている。上部電極３０は、電極板３４及び電極支持体３６を含み得る。電極板３４は、処理容器１２内の空間に面しており、複数のガス吐出孔３４ａを提供している。電極板３４は、ジュール熱の少ない低抵抗の導電体又は半導体から構成され得る。

【0026】

電極支持体３６は、電極板３４を着脱自在に支持するものであり、例えばアルミニウムといった導電性材料から構成され得る。電極支持体３６は、水冷構造を有し得る。電極支持体３６の内部には、ガス拡散室３６ａが設けられている。ガス拡散室３６ａからは、ガス吐出孔３４ａに連通する複数のガス通流孔３６ｂが下方に延びている。また、電極支持体３６にはガス拡散室３６ａに処理ガスを導くガス導入口３６ｃが形成されており、このガス導入口３６ｃには、ガス供給管３８が接続されている。

【0027】

ガス供給管３８には、バルブ群４２及び流量制御器群４４を介してガスソース群４０が接続されている。ガスソース群４０は、複数のガスソースを有している。これら複数のガスソースは、異なるガス種の複数のガスのソースである。バルブ群４２は、複数のバルブを有している。流量制御器群４４は、マスフローコントローラといった複数の流量制御器を有している。ガスソース群４０の複数のガスソースはそれぞれ、バルブ群４２に含まれる対応のバルブ、及び流量制御器群４４に含まれる対応の流量制御器を介して、ガス供給管３８に接続されている。

【0028】

プラズマ処理装置１０では、ガスソース群４０の複数のガスソースのうち選択された一以上のガスソースからのガスが、対応の流量制御器及びバルブを介して、流量制御された状態で、ガス供給管３８に供給される。ガス供給管３８に供給されたガスは、ガス拡散室３６ａに至り、ガス通流孔３６ｂ及びガス吐出孔３４ａを介して処理容器１２内の空間に導入される。なお、ガスソース群４０、流量制御器群４４、バルブ群４２、ガス供給管３８及び上部電極３０は、一実施形態に係るガス供給部ＧＳを構成しており、当該ガス供給部ＧＳは、後述する第１空間Ｓ１に接続されている。

【0029】

また、図１に示すように、処理容器１２の側壁１２ｓと載置台１４の径方向外周との間には、周方向において環状に延在する排気路ＶＬが形成されている。この排気路ＶＬの直下、且つ、処理容器１２の底部１２ｂには、排気管４８が接続されており、当該排気管４８には排気装置５０が接続されている。これにより、排気装置５０は後述する第２空間Ｓ２に接続される。この排気装置５０は、ターボ分子ポンプといった真空ポンプを有している。このように、プラズマ処理装置１０では、軸線ＡＸに対して径方向に偏位した位置で排気装置５０が排気路ＶＬに接続されている。このため、排気路ＶＬの周方向の各位置から排気装置５０までのコンダクタンスは周方向において異なっている。

【0030】

また、プラズマ処理装置１０は、制御部Ｃｎｔを更に備え得る。この制御部Ｃｎｔは、プロセッサ、記憶部、入力装置、表示装置等を備えるコンピュータであり、プラズマ処理装置１０の各部を制御する。この制御部Ｃｎｔでは、入力装置を用いて、オペレータがプラズマ処理装置１０を管理するためにコマンドの入力操作等を行うことができ、また、表示装置により、プラズマ処理装置１０の稼働状況を可視化して表示することができる。さらに、制御部Ｃｎｔの記憶部には、プラズマ処理装置１０で実行される各種処理をプロセッサにより制御するための制御プログラムや、処理条件に応じてプラズマ処理装置１０の各構成部に処理を実行させるためのプログラム、即ち、処理レシピが格納される。

【0031】

このプラズマ処理装置１０では、ウエハＷを処理するために、ガスソース群４０の複数のガスソースのうち選択された一以上のガスソースから処理容器１２内にガスが供給される。そして、下部電極１８にプラズマ生成用の高周波電力が与えられることにより、下部電極１８と上部電極３０との間に高周波電界が発生する。この高周波電界により、処理容器１２内に供給されたガスのプラズマが生成される。そして、生成されたプラズマにより、ウエハＷの処理、例えば、エッチングが行われる。なお、下部電極１８に高周波バイアス電力を与えることにより、イオンをウエハＷに対して引き込んでもよい。

【0032】

図１に示すように、プラズマ処理装置１０は、バッフル構造６０を更に備えている。バッフル構造６０は、載置領域２０ｒよりも下方において載置台１４と処理容器１２の側壁１２ｓとの間に介在している。バッフル構造６０は、処理容器１２内において第１空間Ｓ１及び第２空間Ｓ２を規定している。第１空間Ｓ１は、載置領域２０ｒが配置される空間、即ち、ウエハＷが配置される空間である。第２空間Ｓ２は、載置領域２０ｒよりも下方、且つ、第１空間Ｓ１よりも排気装置５０側、即ち下流にある空間である。第１空間Ｓ１には、上述したガス供給部ＧＳが接続されており、第２空間Ｓ２には、上述した排気装置５０が接続されている。

【0033】

以下、図１と共に、図２〜図７を参照する。図２及び図３は、一実施形態のプラズマ処理装置におけるバッフル構造の第１部材及び複数の第２部材、並びに駆動機構を概略的に示す斜視図である。図２及び図３では、第１部材の上側環状部の図示が省略されている。また、図２では、複数の第２部材が鉛直方向において同一位置にある状態が示されており、図３では、複数の第２部材のうち一つが鉛直方向において他の第２部材と異なる位置にある状態が示されている。図４は、図２及び図３に示すバッフル構造の第１部材の円筒部及び複数の第２部材の本体部を上方から視て示す平面図である。図５は、一実施形態のバッフル構造及び駆動機構を示す図である。図６及び図７は、一実施形態のバッフル構造の第１部材及び第２部材を示す破断斜視図である。なお、各図は、説明の理解のために示した斜視図であり、図示された第１部材及び第２部材のサイズ、並びに、第１部材の円筒部に形成された貫通孔のサイズ及び個数は、実際の第１部材及び第２部材のサイズ、並びに、第１部材の円筒部に形成された貫通孔のサイズ及び個数とは異なっている。

【0034】

図１〜図６に示すように、バッフル構造６０は、第１部材６１及び複数の第２部材６２を含んでいる。図２等に示す例では、バッフル構造６０は四つの第２部材６２を含んでいる。これらの第２部材６２は、軸線ＡＸに対して周方向に配列されている。なお、第２部材６２の個数は、二以上の任意の個数であり得る。

【0035】

第１部材６１は、アルミニウム又はステンレスといった金属の表面にＹ_２Ｏ_３といった被覆を施すことによって構成されている。第１部材６１は、円筒部６１ａ、下側環状部６１ｂ、及び上側環状部６１ｃを有している。

【0036】

円筒部６１ａは、略円筒形状を有しており、その中心軸線が軸線ＡＸに略一致するように設けられている。円筒部６１ａの板厚は、例えば５ｍｍである。また、円筒部６１ａの外径（直径）は、例えば５５０ｍｍである。図１に示すように、円筒部６１ａは、載置台１４と処理容器１２の側壁１２ｓとの間で延在している。

【0037】

円筒部６１ａには、複数の貫通孔６１ｈが形成されている。複数の貫通孔６１ｈは、円筒部６１ａを軸線ＡＸに対して放射方向（即ち、径方向）に貫通している。複数の貫通孔６１ｈは、鉛直方向において長尺のスリット形状を有している。これら複数の貫通孔６１ｈは、円筒部６１ａの全周にわたって分布するように、略均等なピッチで軸線ＡＸに対して周方向に配列されている。

【0038】

なお、複数の貫通孔６１ｈの各々の幅、即ち、複数の貫通孔６１ｈの各々の鉛直方向に直交する方向における幅は、第２空間Ｓ２へのプラズマの漏れを抑制する観点からは、略３．５ｍｍ以下であり得る。また、複数の貫通孔６１ｈ各々の鉛直方向における長さは、第１空間Ｓ１の圧力の調整範囲に応じて任意に設定され得る。例えば、複数の貫通孔６１ｈの各々の鉛直方向における長さは、３０ｍｍである。

【0039】

下側環状部６１ｂは、環形状を有している。下側環状部６１ｂは、円筒部６１ａの下端に接続しており、円筒部６１ａの下端から径方向内側に延在している。また、上側環状部６１ｃは、環形状を有している。上側環状部６１ｃは、円筒部６１ａの上端に連続しており、当該円筒部６１ａの上端から径方向外側に延在している。なお、第１部材６１は、別個の部材である円筒部６１ａ、下側環状部６１ｂ、及び上側環状部６１ｃから構成されていてもよい。即ち、第１部材６１は、分離構造を有し、円筒部６１ａ、下側環状部６１ｂ、及び上側環状部６１ｃが互いに組み付けられることによって作成された部材であってもよい。或いは、第１部材６１は、円筒部６１ａ、下側環状部６１ｂ、及び上側環状部６１ｃを有する一体成型の部材であってもよい。

【0040】

また、図１に示すように、処理容器１２の底部１２ｂは、略円筒形状の支持部１２ｍを含んでいる。この支持部１２ｍの上方には、筒状部材６４が設けられている。筒状部材６４は例えばセラミックといった絶縁体から構成され得る。筒状部材６４は、支持部１６の外周面に沿って延在している。また、筒状部材６４及び支持部１６上には、環状部材６６が設けられている。環状部材６６は、例えばセラミックといった絶縁体から構成され得る。この環状部材６６は、下部電極１８の上面に沿って静電チャック２０のエッジの近傍まで延びている。環状部材６６上には上述したフォーカスリングＦＲが設けられている。

【0041】

第１部材６１の下側環状部６１ｂの内縁部は、支持部１２ｍと筒状部材６４との間に配置されている。支持部１２ｍ及び筒状部材６４は、例えば、ねじによって互いに固定される。これにより、支持部１２ｍと筒状部材６４との間に、第１部材６１の下側環状部６１ｂの内縁部が挟持される。

【0042】

また、処理容器１２の側壁１２ｓは、上側部分１２ｓ１及び下側部分１２ｓ２を含んでいる。また、プラズマ処理装置１０は、支持部材６８を備えている。支持部材６８は、略環形状の上側部分６８ａ及び略環形状の下側部分６８ｃを有しており、これら上側部分６８ａ及び下側部分６８ｃは、略円筒形状の中間部分を介して接続されている。支持部材６８の上側部分６８ａは、側壁１２ｓの上側部分１２ｓ１と下側部分１２ｓ２との間に挟持されている。また、支持部材６８の下側部分６８ｃは、処理容器１２内において径方向内側に延在している。この支持部材６８の下側部分６８ｃには、第１部材６１の上側環状部６１ｃが固定されている。第１部材６１の上側環状部６１ｃは、例えばねじにより、支持部材６８の下側部分６８ｃに固定されている。なお、支持部材６８は、別個の部材である上側部分６８ａ、中間部分、及び、下側部分６８ｃから構成されていてもよい。即ち、支持部材６８は、分離構造を有し、上側部分６８ａ、中間部分、及び、下側部分６８ｃが互いに組み付けられることによって作成された部材であってもよい。或いは、支持部材６８は、上側部分６８ａ、中間部分、及び、下側部分６８ｃを有する一体成型の部材であってもよい。

【0043】

複数の第２部材６２の各々は、例えば、アルミニウム又はステンレスといった金属の表面にＹ_２Ｏ_３といった被覆を施すことによって構成され得る。複数の第２部材６２は、第１部材６１の円筒部６１ａの径方向外側に配置されている。これらの第２部材６２は、円筒部６１ａの外径よりも大径の内径を有する円筒体を構成するよう配列可能である。

【0044】

複数の第２部材６２の各々は、本体部６２ａ及び鍔部６２ｂを有している。複数の第２部材６２の本体部６２ａは、それらが鉛直方向において同一レベルに配置されるときに、円筒体を構成するようになっている。即ち、複数の第２部材６２の本体部６２ａの各々は、円筒体を周方向に分割することによって形成される曲面形状を有している。図４に示すように、複数の第２部材６２の各々の本体部６２ａは、軸線ＡＸを共有する内側曲面６２ｉと外側曲面６２ｅとを有している。内側曲面６２ｉは、当該内側曲面６２ｉ内の任意の点が軸線ＡＸに直交する方向において軸線ＡＸから距離ｒ１を有するように形成された面である。また、外側曲面６２ｅは、当該外側曲面６２ｅ内の任意の点が軸線ＡＸに直交する方向において軸線ＡＸから距離ｒ１よりも大きい距離ｒ２を有するように形成された面である。内側曲面６２ｉの軸線ＡＸからの距離ｒ１は、円筒部６１ａの外周面６１ｅの軸線ＡＸからの距離ｒ３よりも大きな距離である。距離ｒ１×２、即ち、複数の第２部材６２の本体部６２ａによって構成される円筒体の内周面の直径は、例えば、５５０．４ｍｍであり、本体部６２ａの板厚（即ち、ｒ２−ｒ１）は５ｍｍである。したがって、一例では、本体部６２ａと円筒部６１ａとの間には、約０．４ｍｍの間隙が存在し得る。

【0045】

なお、図４に示す例では、複数の第２部材６２の本体部６２ａは、鉛直方向（Ｚ方向）に直交するＹ１方向に軸線ＡＸから延びる軸線ＹＡを基準とした周方向（θ_Ａ方向）において、これら第２部材６２の本体部６２ａによって構成される円筒体を９０°ごとに４分割したものとなっている。しかしながら、当該円筒体の分割数、即ち、複数の第２部材６２の個数は四つに限定されるものではなく、二以上の任意の個数であり得る。また、当該円筒体において複数の第２部材６２のそれぞれがθ_Ａ方向において占める角度範囲は、互いに異なっていてもよい。

【0046】

鍔部６２ｂは、本体部６２ａの下端から軸線ＡＸに対して径方向外側に延在している。なお、複数の第２部材６２の各々は、別個の部材である本体部６２ａ及び鍔部６２ｂを有していてもよい。即ち、複数の第２部材６２の各々は、分離構造を有し、本体部６２ａ及び鍔部６２ｂが互いに組み付けられることによって作成された部材であってもよい。或いは、複数の第２部材６２の各々は、本体部６２ａ及び鍔部６２ｂを有する一体成型の部材であってもよい。

【0047】

複数の第２部材６２は、個別に鉛直方向に移動可能であるように構成されている。具体的には、図２、図３、及び図５に示すように、複数の第２部材６２の鍔部６２ｂはそれぞれ、駆動機構ＤＭの複数の軸体６９に個別に連結されている。複数の軸体６９は、一実施形態では送りねじであり、略均等な間隔をもって周方向に配列されている。複数の第２部材６２の鍔部６２ｂはそれぞれ、ナット６２ｎを介して対応の軸体６９に連結されている。また、各軸体６９は、専用の駆動装置７０に接続されている。駆動装置７０は、例えば、モータである。駆動装置７０は、軸体６９に沿って第２部材６２を上下動させる。これにより、第２部材６２の本体部６２ａは、第１部材６１の円筒部６１ａと処理容器１２の側壁１２ｓとの間の間隙を含む領域内で、上下に移動するようになっている。以下、一つの第２部材６２を例にとって、駆動機構ＤＭの詳細を説明する。

【0048】

一実施形態では、図５に示すように、軸体６９は、ねじ部６９ａ、軸部６９ｂ、連結器Ｃ１、及び連結器Ｃ２を含んでいる。軸部６９ｂは、略円柱形状を有しており、鉛直方向に延在している。軸部６９ｂの上端は処理容器１２内に位置しており、軸部６９ｂの下端は処理容器１２の底部１２ｂを貫通して、処理容器１２の外部に位置している。この軸部６９ｂの下端は連結器Ｃ１を介して駆動装置７０の回転駆動軸７０ａに連結している。軸部６９ｂと処理容器１２の底部１２ｂとの間には、磁性流体シールといった封止機構ＳＬが設けられている。

【0049】

軸部６９ｂの上端は、連結器Ｃ２を介してねじ部６９ａの下端に連結している。ねじ部６９ａは、軸部６９ｂの上方で鉛直方向に延在している。第２部材６２の鍔部６２ｂには、ねじ部６９ａに螺合されるナット６２ｎが取り付けられている。軸体６９が駆動装置７０によって回転駆動されると、軸体６９の回転運動が第２部材６２の上下方向への運動に変換される。したがって、図５に示す駆動機構ＤＭによれば、第２部材６２を上下動させることが可能となる。

【0050】

図５に示した軸体６９を構成するねじ部６９ａ、軸部６９ｂ、及び連結器Ｃ２、並びに、ナット６２ｎは、処理容器１２内に設けられるものである。したがって、ねじ部６９ａ、軸部６９ｂ、連結器Ｃ２、及びナット６２ｎの全て、又はこれら部品のうち一つ以上は、絶縁体から構成され得る。なお、これら部品のうちプラズマが生成される第１空間Ｓ１に最も近い位置に配置される部品であるねじ部６９ａのみが、絶縁体から構成されていてもよい。

【0051】

プラズマ処理装置１０では、図６に示すように、複数の第２部材６２が下方に移動して、複数の貫通孔６１ｈが複数の第２部材６２の本体部６２ａと対面しない状態、即ち、これら本体部６２ａによって遮蔽されない状態（以下、「開放状態」という）が形成されると、複数の貫通孔６１ｈは第２空間Ｓ２に直接的に連通した状態となる。即ち、第１空間Ｓ１が複数の貫通孔６１ｈのみを介して第２空間Ｓ２に連通した状態となる。この開放状態では、第１空間Ｓ１と第２空間Ｓ２との間に介在するガス流路のコンダクタンスは大きくなる。したがって、第１空間Ｓ１の圧力は第２空間Ｓ２の圧力に近くなり、第１空間Ｓ１の圧力を低圧に設定することができる。

【0052】

一方、図７に示すように、複数の第２部材６２が上方に移動して、複数の貫通孔６１ｈに複数の第２部材６２の本体部６２ａが対面すると、即ち、これら本体部６２ａによって複数の貫通孔６１ｈが遮蔽されると、第１空間Ｓ１は、複数の貫通孔６１ｈ、及び、円筒部６１ａと本体部６２ａとの間の間隙を介して、第２空間Ｓ２に接続された状態（以下、「遮蔽状態」という）となる。この遮蔽状態では、第１空間Ｓ１と第２空間との間に介在するガス流路のコンダクタンスは小さくなる。したがって、第１空間Ｓ１の圧力と第２空間Ｓ２の圧力との差異が大きくなり、第１空間Ｓ１の圧力を高圧に設定することができる。

【0053】

このように、プラズマ処理装置１０によれば、第１部材６１の円筒部６１ａと第２部材６２の本体部６２ａとの鉛直方向における位置関係を調整することにより、複数の貫通孔６１ｈが本体部６２ａによって第２空間Ｓ２に対して遮蔽される割合を調整することができる。これにより、第１空間Ｓ１と第２空間Ｓ２との間のコンダクタンスを調整することができる。

【0054】

プラズマ処理装置１０では、遮蔽状体における第１空間Ｓ１と第２空間Ｓ２との間のコンダクタンスは主として円筒部６１ａと本体部６２ａとの間の間隙のコンダクタンスによって規定される。したがって、第１部材６１の円筒部６１ａと第２部材６２の本体部６２ａとの間の間隙の径方向における長さがある程度の長さであっても、即ち、当該間隙に厳しい精度を要求することなく、第１空間Ｓ１と第２空間Ｓ２との間に小さなコンダクタンスを得ることができる。一方、開放状態では、第１空間Ｓ１と第２空間Ｓ２との間に大きいコンダクタンスが得られる。故に、プラズマ処理装置１０によれば、ウエハＷが配置される第１空間Ｓ１の圧力の調整範囲を大きくすることが可能である。また、複数の第２部材６２を高速に上下動させることにより、第１空間Ｓ１の圧力を高速に増減させることが可能である。

【0055】

また、図３に示すように、複数の第２部材６２それぞれの鉛直方向の位置は、個別に調整可能となっている。したがって、第１空間Ｓ１と第２空間Ｓ２との間のガス流路のコンダクタンスに、周方向において変化する分布を形成することができる。これにより、載置領域２０ｒ上における圧力の分布を調整することが可能となる。

【0056】

また、上述したように、プラズマ処理装置１０では、排気路ＶＬの周方向の各位置から排気装置５０までのコンダクタンスは周方向において異なっている。即ち、プラズマ処理装置１０の排気路ＶＬは、排気装置５０の接続位置の偏位に起因したコンダクダンスの周方向分布を有している。このプラズマ処理装置１０では、複数の第２部材６２それぞれの鉛直方向の位置を調整して、第１空間Ｓ１と第２空間Ｓ２との間のガス流路のコンダクタンスに周方向分布を形成することにより、排気路ＶＬのコンダクダンスの周方向分布を低減させることが可能である。

【0057】

図８は、バッフル構造に関連する制御系の一実施形態を示す図である。図８に示すように駆動装置７０は、制御部Ｃｎｔによって制御され得る。また、制御部Ｃｎｔは変移計９０、圧力計９２、及び圧力計９４から信号を受ける。変移計９０は、複数の第２部材６２それぞれの鉛直方向における位置又は基準位置からの距離を計測し、計測結果を示す信号を制御部Ｃｎｔに送出する。圧力計９２は、第１空間Ｓ１の圧力を計測し、計測結果を示す信号を制御部Ｃｎｔに送出する。圧力計９４は、第２空間Ｓ２の圧力を計測し、計測結果を示す信号を制御部Ｃｎｔに送出する。制御部Ｃｎｔは、レシピによって指定された第１空間Ｓ１の圧力、変移計９０の計測結果を示す信号、圧力計９２の計測結果を示す信号、及び圧力計９４の計測結果を示す信号を受けて、駆動機構ＤＭの各駆動装置７０に信号を送出し、第１空間Ｓ１の圧力がレシピによって指定された圧力となるよう、各駆動装置７０による第２部材６２の鉛直方向の位置を制御する。なお、圧力計９２は、載置領域２０ｒ上の空間の周方向における複数の領域の圧力を個別に計測する複数のセンサを有し、制御部Ｃｎｔは、当該複数のセンサによって計測された各領域の圧力の計測結果を示す信号に基づいて各駆動装置７０を制御して、第２部材６２の鉛直方向の位置を個別に制御してもよい。

【0058】

以下、バッフル構造及び当該バッフル構造の駆動機構の別の実施形態について説明する。図９は、別の実施形態のプラズマ処理装置におけるバッフル構造の第１部材及び第２部材、並びに駆動機構を概略的に示す斜視図である。図１０は、図９に示すバッフル構造の第１部材及び第２部材、並びに駆動機構を側方から視て示す平面図である。なお、図１０では、バッフル構造６０２よりも前方にある軸体６９、封止機構ＳＬ、及び、駆動装置７０の図示が省略されている。

【0059】

図９及び図１０に示すバッフル構造６０２及び駆動機構ＤＭ２は、プラズマ処理装置１０において、先に説明した実施形態のバッフル構造６０及び駆動機構ＤＭに代えて用いることができるものである。

【0060】

バッフル構造６０２の第１部材６１は、バッフル構造６０の第１部材６１と同じ部材である。バッフル構造６０２は、単一の第２部材６２２を有している。この第２部材６２２は、円筒部６１ａの外径よりも大径の内径を有する円筒体であり、円筒部６１ａの径方向外側において鉛直方向（即ち、Ｚ方向）に延在している。第２部材６２２の内径（直径）、即ちｒ４×２（図１１を参照）は、例えば、５５０．４ｍｍであり得る。

【0061】

駆動機構ＤＭ２は、駆動機構ＤＭと同様の部品から構成されており、更に、サポート部材ＨＳ、及び、水平方向駆動部ＨＤを有している。サポート部材ＨＳは、一例では、第２部材６２２の径方向外側において周方向に延在する環状板であり得る。サポート部材ＨＳには、ナット６２２ｎが取り付けられており、ナット６２２ｎは、軸体６９のねじ部６９ａに螺合されている。ナット６２２ｎは、径方向内側に突出して、第２部材６２２を支持している。また、サポート部材ＨＳと第２部材６２２の外周面との間には、水平方向駆動部ＨＤが設けられている。水平方向駆動部ＨＤは、第２部材６２２を軸線ＡＸに対して直交する方向、即ち水平方向に移動させるように構成されている。一例では、水平方向駆動部ＨＤは、複数のピエゾ素子を有しており、当該複数のピエゾ素子は、サポート部材ＨＳと第２部材６２２の外周面との間において、周方向に配列される。

【0062】

以下、図１１を参照して、バッフル構造６０２の動作について説明する。図１１は、図９及び図１０に示すバッフル構造の第１部材の円筒部及び複数の第２部材を上方から視て示す平面図である。図１１の（ａ）には、第１部材６１の円筒部６１ａの中心軸線と第２部材６２２の中心軸線が共に軸線ＡＸ上に位置している状態が示されており、図１１の（ｂ）には、第２部材６２２が鉛直方向（Ｚ方向）に直交するＸ２方向に距離ＳＡだけ偏位して、当該第２部材６２２の中心軸線が軸線ＡＸに対してＸ２方向に距離ＳＡ離れた軸線ＡＸ２上に位置する状態が示されている。

【0063】

バッフル構造６０２では、バッフル構造６０と同様に、第２部材６２２を上下方向に移動させることが可能であり、第２部材６２２によって円筒部６１ａに形成された複数の貫通孔６１ｈが遮蔽される割合を調整することが可能である。これにより、第１空間Ｓ１と第２空間Ｓ２との間のガス流路のコンダクタンスを調整することが可能である。

【0064】

また、バッフル構造６０２では、水平方向駆動部ＨＤによって第２部材６２２を水平方向に移動させることにより、第１部材６１の円筒部６１ａの中心軸線と第２部材６２２の中心軸線が共に軸線ＡＸ上に位置する状態（図１１の（ａ）を参照）から、図１１の（ｂ）に示すように第２部材６２２を水平方向に偏位させることが可能である。これにより、第１部材６１の円筒部６１ａの外周面と第２部材６２の内周面との間の間隙の長さを周方向（図中、θ_Ｂ方向）において変化させることが可能である。

【0065】

例えば、図１１の（ａ）に示す状態では、第１部材６１の円筒部６１ａの外周面と第２部材６２２の内周面との間の軸線ＡＸに対して放射方向の距離は、ｒ４−ｒ３であり、当該距離は周方向（θ_Ｂ方向）において一定である。一方、図１１の（ｂ）に示す状態では、第１部材６１の円筒部６１ａの外周面と第２部材６２２の内周面との間の軸線ＡＸに対して放射方向の距離は、Ｘ２方向の一方側（図中左側）では距離Ｄ１（＝ｒ４−ｒ３−ＳＨ）であり、Ｘ２方向の他方側（図中右側）では距離Ｄ２（＝ｒ４−ｒ３＋ＳＨ）である。この距離Ｄ２は、距離Ｄ１よりも大きくなる。このように、バッフル構造６０２によれば、周方向（θ_Ｂ方向）において、第１部材６１の円筒部６１ａの外周面と第２部材６２の内周面との間の間隙の長さを変化させることができる。したがって、載置領域２０ｒ上における圧力の分布を調整することが可能である。なお、図１１では、Ｘ２方向が第２部材６２２の移動方向であるが、第２部材６２２の移動方向は鉛直方向（Ｚ方向）に直交する任意の方向であり得る。即ち、Ｚ方向に直交するＹ２方向に軸線ＡＸから延びる軸線ＹＢに対して角度θ_Ｂを有する方向を移動方向すると、当該角度θ_Ｂは任意の角度であり得る。また、図９に示したバッフル構造６０２及び駆動機構ＤＭは、四つの軸体６９と四つの駆動装置７０を有しているが、軸体６９と駆動装置７０の個数は、任意の個数であり得る。

【0066】

以下、バッフル構造及び当該バッフル構造の駆動機構の更に別の実施形態について説明する。図１２は、更に別の実施形態のプラズマ処理装置におけるバッフル構造の第１部材及び第２部材、並びに駆動機構を概略的に示す斜視図である。図１３及び図１４は、図１２に示すバッフル構造の第１部材及び第２部材、並びに駆動機構を側方から視て示す平面図である。図１３では、第２部材６２３が略水平に支持された状態が示されており、図１４では、第２部材６２３が軸線ＡＸに対して傾斜した状態が示されている。図１５は、図１２に示すバッフル構造の第１部材及び第２部材を一部破断して示す図であり、同図では、図１４に示す状態のバッフル構造が実線で示されており、図１３に示す状態のバッフル構造が二点鎖線で示されている。なお、図１３、図１４、及び図１５では、バッフル構造６０３よりも前方にある軸体６９、封止機構ＳＬ、及び、駆動装置７０の図示が省略されている。

【0067】

図１２〜図１５に示すバッフル構造６０３及び駆動機構ＤＭは、プラズマ処理装置１０において、先に説明した実施形態のバッフル構造６０及び駆動機構ＤＭに代えて用いることができるものである。

【0068】

バッフル構造６０３の第１部材６１は、バッフル構造６０の第１部材６１と同じ部材である。バッフル構造６０３は、単一の第２部材６２３を有している。この第２部材６２３は、本体部６２３ａ及び鍔部６２３ｂを有している。本体部６２３ａは、円筒部６１ａの外径よりも大径の内径を有する円筒形状であり、円筒部６１ａの径方向外側において鉛直方向に延在している。第２部材６２３の本体部６２３ａ内径（直径）は、例えば、５５０．４ｍｍであり得る。

【0069】

鍔部６２３ｂは、略環状板形状を有している。この鍔部６２３ｂは、本体部６２３ａの下端に接続しており、本体部６２３ａの下端から径方向外側に延在している。なお、第２部材６２３の各々は、別個の部材である本体部６２３ａ及び鍔部６２３ｂを有していてもよい。即ち、第２部材６２３は、分離構造を有し、本体部６２３ａ及び鍔部６２３ｂが互いに組み付けられることによって作成された部材であってもよい。或いは、第２部材６２３は、本体部６２３ａ及び鍔部６２ｂを有する一体成型の部材であってもよい。

【0070】

駆動機構ＤＭは、先の説明した実施形態の駆動機構ＤＭと同一の駆動機構である。鍔部６２３ｂには、ナット６２３ｎが取り付けられており、当該ナット６２３ｎは駆動機構ＤＭの軸体６９のねじ部６９ａに螺合されている。この実施形態においても、駆動機構ＤＭは、複数の軸体６９を有しており、これらの軸体６９は、略均等な間隔をもって周方向に配列されている。なお、本例では、軸体６９の個数は四つであるが、軸体６９の個数は二以上の任意の個数であり得る。

【0071】

以下、図１３、図１４及び図１５を参照して、バッフル構造６０３の動作について説明する。バッフル構造６０３では、第２部材６２３を上下方向に移動させることが可能であり、第２部材６２３によって円筒部６１ａに形成された複数の貫通孔６１ｈが遮蔽される割合を調整することが可能である。これにより、第１空間Ｓ１と第２空間Ｓ２との間のガス流路のコンダクタンスを調整することが可能である。

【0072】

また、バッフル構造６０３では、駆動機構ＤＭによって複数のナット６２３ｎの鉛直方向の位置を異ならせることにより、第２部材６２３の中心軸線が軸線ＡＸ上に位置する状態、即ち第２部材６２３が水平に支持された状態（図１３を参照）から、図１４に示すように、第２部材６２３を傾斜させることができる。

【0073】

例えば、図１５に示すように、鉛直方向（Ｚ方向）に直交するＸ３方向において軸線ＡＸに対して一方側（図中左側）に位置するナット６２３ｎを下降させ、他方側（図中右側）に位置するナット６２３ｎを上昇させて、当該一方側での第２部材６２３の下面と当該他方側での第２部材６２３の下面との間に距離ｔの高低差を生じさせると、第２部材６２３の中心軸線ＡＸ３は、軸線ＡＸに対して傾斜角度θ_Ｃだけ傾斜する。この傾斜角度θ_Ｃは、軸線ＡＸを挟んで一方側と他方側に位置する二つの軸体６９間の距離をＤＸとすると、θ_Ｃ＝ｓｉｎ^−１（ｔ／ＤＸ）で近似される。したがって、複数のナット６２３ｎの鉛直方向の位置を調整して距離ｔを変化させることで、第２部材６２３の傾斜角度θ_Ｃを調整することができる。このように第２部材６２３の傾斜角度が調整されると、図１５において実線で示すように、複数の貫通孔６１ｈのそれぞれが第２部材６２３の本体部によって遮蔽される割合が周方向において変化する。また、第２部材６２３の本体部６２３ａの内周面（図中、参照符号６２３ｉで示す）の半径をｒａとし、本体部６２３ａの半径に対して当該本体部６２３ａの高さ方向の長さが非常に小さいものと仮定すると、Ｘ３方向の一方側（図中左側）の本体部６２３ａの内周面の上端は、図１５において実線で示す状態では、図１５において二点鎖線で示す状態よりも、円筒部６１ａの外周面から、ｒａ×（１−ｃｏｓθ_Ｃ）の距離だけ遠ざかる。一方、Ｘ３方向の他方側（図中右側）の本体部６２３ａの内周面の上端は、図１５において実線で示す状態では、図１５において二点鎖線で示す状態よりも、円筒部６１ａの外周面に、ｒａ×（１−ｃｏｓθ_Ｃ）の距離だけ近付く。このように第２部材６２３の傾斜角度が調整されると、第１部材６１の円筒部６１ａの外周面と第２部材６２３の本体部６２３ａの外周面との間の径方向の距離が、周方向において変化する。したがって、載置領域２０ｒ上における圧力の分布を調整することが可能である。

【0074】

以上説明したバッフル構造６０、バッフル構造６０２、又はバッフル構造６０３の何れかを有するプラズマ処理装置１０では、例えば、以下に説明する例示的なプラズマ処理を行うことができる。第１例のプラズマ処理では、制御部Ｃｎｔは、第１制御及び第２制御を実行する。第１制御では、制御部Ｃｎｔは、第２部材を交互に上方及び下方のうち一方の位置に移動させるよう駆動機構を制御する。第２制御では、制御部Ｃｎｔは、第２部材を交互に上方及び下方のうち他方の位置に移動させるよう駆動機構を制御する。この第１例のプラズマ処理では、第１空間Ｓ１の圧力を高圧又は低圧のうち一方に設定して、当該第１空間Ｓ１においてウエハのプラズマ処理を実行し、次いで、第１空間Ｓ１の圧力を高圧又は低圧のうち他方に設定して、当該第１空間Ｓ１においてウエハのプラズマ処理を実行する。なお、第１例のプラズマ処理の第１制御及び第２制御の実行時にガス供給部ＧＳから第１空間Ｓ１に供給されるガスは、同一のガスであってもよい。また、この第１例のプラズマ処理では、第１制御及び第２制御が交互に実行されてもよい。かかる第１例のプラズマ処理では、第１空間Ｓ１におけるウエハに対するプラズマ処理を、当該第１空間Ｓ１の圧力を順次に異なる圧力に設定しつつ実行することができ、また、第１空間Ｓ１の圧力の切り換えに要する遷移時間を短縮することが可能である。さらに、ウエハが配置される載置領域２０ｒ上における圧力の分布を調整することが可能である。

【0075】

第２例のプラズマ処理では、制御部Ｃｎｔは、上記第１制御においてガス供給部ＧＳに第１のガスを供給させ、上記第２制御においてガス供給部ＧＳに第２のガスを供給させる。第２例のプラズマ処理では、第２のガスは、第１のガスとは異なる、即ち第１ガスの組成とは異なる組成を有するガスである。第２例のプラズマ処理では、第１制御及び第２制御が交互に繰り返されてもよい。

【0076】

この第２例のプラズマ処理によれば、例えば、第１のガスとして堆積性のガスを用い、第２のガスとして腐食性のガスを用いることにより、ウエハＷの膜上への保護膜の堆積処理とウエハＷの膜のエッチング処理とを、交互に行うことができる。このようなプラズマ処理では、堆積処理において第１空間Ｓ１の圧力として設定すべき圧力と、エッチング処理において第１空間Ｓ１の圧力として設定すべき圧力とが異なる。したがって、第１制御と第２制御を交互に実行することにより、同一のプラズマ処理装置１０において、かかるプラズマ処理を実施することが可能である。また、プラズマ処理装置１０では、このような堆積処理とエッチング処理との間において第１空間Ｓ１の圧力の切り換えに要する遷移時間を短縮することが可能である。さらに、ウエハが配置される載置領域２０ｒ上における圧力の分布を調整することが可能である。

【0077】

また、第２例のプラズマ処理は、ウエハＷの二つの異なる膜種の膜を連続してエッチングする用途にも用いることができる。膜種の異なる二つの膜のエッチングでは、一方の膜のエッチングにおいて用いられるべきガスのガス種及び第１空間Ｓ１の圧力は、他方の膜のエッチングにおいて用いられるべきガスのガス種及び第１空間Ｓ１の圧力とは異なる。したがって、第１制御と第２制御を交互に実行することにより、同一のプラズマ処理装置１０において、このようなプラズマ処理を実施することが可能である。また、プラズマ処理装置１０では、一方の膜のエッチングから他方の膜のエッチングに切り替えるための第１空間Ｓ１の圧力の切り換えに要する遷移時間を短縮することが可能である。さらに、ウエハが配置される載置領域２０ｒ上における圧力の分布を調整することが可能である。

【0078】

以上、種々の実施形態について説明してきたが、上述した実施形態に限定されることなく種々の変形態様を構成可能である。例えば、円筒部６１ａに形成された複数の貫通孔６１ｈの形状は、鉛直方向に長い形状であれば、任意の形状であってもよい。例えば、貫通孔６１ｈの形状は、下方に向かうにつれて幅が狭くなる逆三角形状であってもよい。或いは、貫通孔６１ｈの形状は、菱形であってもよい。

【0079】

また、駆動装置７０は、上述した実施形態ではモータであり、送りねじである軸体６９を駆動することにより第２部材６２を移動させていたが、駆動装置７０は、第２部材６２を上下動させるための油圧又は空気圧シリンダであってもよい。

【0080】

また、上述した実施形態のプラズマ処理装置１０では、第１の高周波電源ＨＦＳは下部電極１８に電気的に接続されていたが、第１の高周波電源ＨＦＳは上部電極３０に電気的に接続されていてもよい。

【0081】

また、上述した実施形態のプラズマ処理装置１０は、容量結合型のプラズマ処理装置であったが、上述した実施形態の説明によって開示された思想が適用され得るプラズマ処理装置は、任意のタイプのプラズマ処理装置であってもよく、例えば、誘導結合型のプラズマ処理装置、或いは、マイクロ波といった表面波を用いるプラズマ処理装置であってもよい。

【0082】

以下、バッフル構造６０を有するプラズマ処理装置１０の評価のために行ったシミュレーションについて説明する。このシミュレーションでは、図１６の（ａ）に示す四つの第２部材６２（図中、各第２部材６２の本体部６２ａが示されている）のうち、参照符号Ａで示す第２部材６２のみを貫通孔６１ｈに対面しない位置に配置し、他の第２部材６２を貫通孔６１ｈに対面させて当該貫通孔６１ｈ完全に遮蔽するように配置したときに載置領域２０ｒ直上で生じる圧力の分布を算出した。また、このシミュレーションでは、以下に記す条件を設定した。
＜シミュレーションの条件＞
・円筒部６１ａの外径（直径）：５５０ｍｍ
・円筒部６１ａの板厚：５ｍｍ
・貫通孔６１ｈの幅：３．５ｍｍ
・貫通孔６１ｈの長さ：３０ｍｍ
・本体部６２ａの内側曲面６２ｉの軸線ＡＸから距離ｒ１：２７５．２ｍｍ
・ガス供給部ＧＳによるガス供給：Ｎ_２ガス（２００ｓｃｃｍ）

【0083】

シミュレーションにより求めた載置領域２０ｒ直上での圧力分布を図１６の（ｂ）に示す。図１６において、横軸及び縦軸は、載置領域２０ｒの中心を「０」としたときの直交する二つの座標軸上の位置を示している。また、図１６では、載置領域２０ｒ直上での圧力分布が等高線によって示されている。等高線に重畳されている数値は、パスカルを単位とした圧力を示している。図１６の（ｂ）に示すように、このシミュレーションで求められた圧力分布では、図１６の（ａ）において参照符号Ａで示す第２部材が配置されている方向に向かうにつれて圧力が低くなっている。このことから、複数の第２部材６２の鉛直方向の位置を個別に調整することにより、載置領域２０ｒ直上における圧力分布を調整することが可能であることが確認された。

【符号の説明】

【0084】

１０…プラズマ処理装置、１２…処理容器、１２ｓ…側壁、１４…載置台、１８…下部電極、２０…静電チャック、２０ｒ…載置領域、３０…上部電極、４０…ガスソース群、６０…バッフル構造、６１…第１部材、６１ａ…円筒部、６１ｈ…貫通孔、６２…第２部材、６２ａ…本体部、６２ｎ…ナット、ＤＭ，ＤＭ２…駆動機構、６９…軸体、６９ａ…ねじ部、６９ｂ…軸部、７０…駆動装置、６０２…バッフル構造、６２２…第２部材、６０３…バッフル構造、６２３…第２部材、ＨＤ…水平方向駆動部、Ｃｎｔ…制御部。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】