特開 2024-46742 シャワーヘッド及びこれを含む基板処理装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024046742

(43)【公開日】2024-04-04

(54)【発明の名称】シャワーヘッド及びこれを含む基板処理装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/31 20060101AFI20240328BHJP

   H01L 21/3065 20060101ALI20240328BHJP

   C23C 16/455 20060101ALI20240328BHJP

   C23C 16/44 20060101ALI20240328BHJP

【ＦＩ】

H01L21/31 C

H01L21/302 101G

C23C16/455

C23C16/44 J

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023142089

(22)【出願日】2023-09-01

(31)【優先権主張番号】10-2022-0121106

(32)【優先日】2022-09-23

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

(31)【優先権主張番号】10-2023-0015187

(32)【優先日】2023-02-03

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

(71)【出願人】

【識別番号】390019839

【氏名又は名称】三星電子株式会社

【氏名又は名称原語表記】Ｓａｍｓｕｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．

【住所又は居所原語表記】１２９，Ｓａｍｓｕｎｇ－ｒｏ，Ｙｅｏｎｇｔｏｎｇ－ｇｕ，Ｓｕｗｏｎ－ｓｉ，Ｇｙｅｏｎｇｇｉ－ｄｏ，Ｒｅｐｕｂｌｉｃ ｏｆ Ｋｏｒｅａ

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(74)【代理人】

【識別番号】100135079

【弁理士】

【氏名又は名称】宮崎 修

(72)【発明者】

【氏名】高 亨植

【テーマコード（参考）】

4K030

5F004

5F045

【Ｆターム（参考）】

4K030CA04

4K030CA12

4K030EA04

4K030EA05

4K030EA06

4K030FA03

4K030FA04

4K030GA02

4K030JA01

4K030KA18

4K030KA23

4K030KA26

4K030KA46

4K030LA15

5F004BA04

5F004BB13

5F004BB18

5F004BB22

5F004BB23

5F004BB26

5F004BB28

5F004BB29

5F004BD04

5F045AA08

5F045BB15

5F045DP03

5F045EF05

5F045EF11

5F045EH14

5F045EK07

5F045EM05

5F045EM09

(57)【要約】

【課題】外側のパーティクルが内側に移動することを防止し、内側のパーティクルを外側に誘導できるシャワーヘッド及びこれを含む基板処理装置を提供する。
【解決手段】内側プレートと、前記内側プレートを囲むように前記内側プレートに結合される外側プレートと、を含み、前記内側プレートは、前記内側プレートを第１方向に貫通するガスホールを提供し、前記外側プレートは前記第１方向に延長される軸を有するリング形状を有し、前記外側プレートは、前記第１方向と鋭角を形成し、下に延長される第１内側面と、前記第１内側面から外側に延長される第１下面と、前記第１下面から上に延長される第１外側面と、を含み、前記第１内側面が前記第１方向となす第１角度は、前記第１外側面が前記第１方向となす第２角度より大きいシャワーヘッドが提供される。
【選択図】図１６

【特許請求の範囲】

【請求項1】

内側プレートと、
前記内側プレートを囲むように前記内側プレートに結合される外側プレートと、を含み、
前記内側プレートは、前記内側プレートを第１方向に貫通するガスホールを提供し、
前記外側プレートは、前記第１方向に延長される軸を有するリング形状を有し、
前記外側プレートは、
前記第１方向と鋭角を形成し、下に延長される第１内側面と、
前記第１内側面から外側に延長される第１下面と、
前記第１下面から上に延長される第１外側面と、を含み、
前記第１内側面が前記第１方向となす第１角度は、前記第１外側面が前記第１方向となす第２角度より大きいシャワーヘッド。

【請求項2】

前記外側プレートは、
前記内側プレートに接する第２内側面と、
前記第２内側面から外側に延長されて前記第１内側面に連結される第２下面と、をさらに含み、
前記第２下面のレベルは、前記内側プレートの下面のレベルと同一であって、前記第２下面と前記内側プレートの前記下面は、同一平面上に位置する請求項１に記載のシャワーヘッド。

【請求項3】

前記内側プレートは、
前記内側プレートの前記下面のエッジから上に延長される第１外面と、
前記第１外面の上端から外側に延長される突出下面と、
前記突出下面のエッジから上に延長されて、前記内側プレートの上面に連結される第２外面と、をさらに含み、
前記外側プレートは、
前記第２内側面の上端から外側に延長される突出上面と、
前記突出上面の外側エッジから上に延長されて、前記外側プレートの上面に連結される第３内側面と、をさらに含み、
前記突出下面は、前記突出上面に接する請求項２に記載のシャワーヘッド。

【請求項4】

シャワーヘッドと、
前記シャワーヘッドを囲む外側リングと、を含み、
前記シャワーヘッドは、複数のガスホールを提供する内側プレートを含み、
前記内側プレートの下面のレベルは、前記外側リングの下面のレベルより低い基板処理装置。

【請求項5】

前記内側プレートの厚さは、１１ｍｍ乃至１３ｍｍである請求項４に記載の基板処理装置。

【請求項6】

前記外側リングは、クォーツ（ｑｕａｒｔｚ）を含む請求項４に記載の基板処理装置。

【請求項7】

前記外側リングを囲むヒーティングライナーリングをさらに含み、
前記ヒーティングライナーリングは、Ｙ_２Ｏ_３を含む請求項６に記載の基板処理装置。

【請求項8】

前記外側リングの上面のレベルは、前記内側プレートの上面のレベルと同一である請求項４乃至７のいずれか１項に記載の基板処理装置。

【請求項9】

シャワーヘッドと、
前記シャワーヘッドを囲む外側リングと、
前記外側リングを囲むヒーティングライナーリングと、を含み、
前記シャワーヘッドは、
ガスホールを提供する内側プレートと、
前記内側プレートを囲む外側プレートと、を含み、
前記外側リングは、クォーツ（ｑｕａｒｔｚ）を含み、
前記ヒーティングライナーリングは、前記外側リングと異なる物質を含む基板処理装置。

【請求項10】

前記外側プレートは、第１方向に延長される軸を有するリング形状を有し、
前記外側プレートは、
前記第１方向と鋭角を形成し、下に延長される第１内側面と、
前記第１内側面から外側に延長される第１下面と、
前記第１下面から上に延長される第１外側面と、を含み、
前記外側リングの内側面は、前記第１外側面に接する請求項９に記載の基板処理装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明はシャワーヘッド及びこれを含む基板処理装置に関し、より詳細にはパーティクルによって基板が汚染されることを防止できるシャワーヘッド及びこれを含む基板処理装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

半導体素子は様々な工程を経て製造されることができる。例えば、半導体素子はシリコン等のウエハに対するフォト工程、蝕刻工程、蒸着工程等を経て製造されることができる。このような工程で、様々な流体が使用されることができる。例えば、蝕刻工程及び／又は蒸着工程でプラズマが使用されることができる。工程中にプラズマの形成及び／又は制御するために、電極が使用されることができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】米国特許第１０，１８４，１７８ Ｂ２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明が解決しようとする課題は外側のパーティクルが内側に移動することを防止し、内側のパーティクルを外側に誘導できるシャワーヘッド及びこれを含む基板処理装置を提供することにある。

【0005】

本発明が解決しようとする課題は基板の汚染を防止できるシャワーヘッド及びこれを含む基板処理装置を提供することにある。

【0006】

本発明が解決しようとする課題は部品の寿命を増加させて、整備周期を増加させることができるシャワーヘッド及びこれを含む基板処理装置を提供することにある。

【0007】

本発明が解決しようとする課題は以上で言及した課題に限定されず、言及されないその他の課題は下の記載から当業者に明確に理解されるべきである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

前記解決しようとする課題を達成するために本発明の一実施形態によるシャワーヘッドは、内側プレートと、前記内側プレートを囲むように前記内側プレートに結合される外側プレートと、を含み、前記内側プレートは、前記内側プレートを第１方向に貫通するガスホールを提供し、前記外側プレートは前記第１方向に延長される軸を有するリング形状を有し、前記外側プレートは、前記第１方向と鋭角を形成し、下に延長される第１内側面と、前記第１内側面から外側に延長される第１下面と、前記第１下面から上に延長される第１外側面と、を含み、前記第１内側面が前記第１方向となす第１角度は、前記第１外側面が前記第１方向となす第２角度より大きいことができる。

【0009】

前記解決しようとする課題を達成するために本発明の一実施形態による基板処理装置は、シャワーヘッドと、前記シャワーヘッドを囲む外側リングと、を含み、前記シャワーヘッドは、複数のガスホールを提供する内側プレートを含み、前記内側プレートの下面のレベルは、前記外側リングの下面のレベルより低いことができる。
前記解決しようとする課題を達成するために本発明の一実施形態による基板処理装置はシャワーヘッドと、前記シャワーヘッドを囲む外側リングと、前記外側リングを囲むヒーティングライナーリングと、を含み、前記シャワーヘッドは、ガスホールを提供する内側プレートと、前記内側プレートを囲む外側プレートと、を含み、前記外側リングはクォーツ（ｑｕａｒｔｚ）を含み、前記ヒーティングライナーリングは前記外側リングと異なる物質を含むことができる。

【0010】

その他の実施形態の具体的な事項は詳細な説明及び図面に含まれている。

【発明の効果】

【0011】

本発明のシャワーヘッド及びこれを含む基板処理装置によれば、外側のパーティクルが内側に移動することを防止し、内側のパーティクルを外側に誘導することができる。

【0012】

本発明のシャワーヘッド及びこれを含む基板処理装置によれば、基板の汚染を防止することができる。

【0013】

本発明のシャワーヘッド及びこれを含む基板処理装置によれば、部品の寿命を増加させて、整備周期を増加させることができる。

【0014】

本発明の効果は以上で言及した効果に限定されず、言及されないその他の効果は下の記載から当業者に明確に理解されるべきである。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明の実施形態による基板処理装置を示した断面図である。

【図2】図１のＸ領域を拡大して示した断面図である。

【図3】本発明の実施形態による基板処理装置の一部を示した斜視図である。

【図4】本発明の実施形態による基板処理装置の一部を示した分解斜視図である。

【図5】図１のＹ領域を拡大して示した断面図である。

【図6】本発明の実施形態によるシャワーヘッドの一部を示した断面図である。

【図7】本発明の実施形態によるシャワーヘッドの一部を示した断面図である。

【図8】本発明の実施形態による基板処理装置の一部を示した分解断面図である。

【図9】本発明の実施形態によるシャワーヘッドの一部を示した底面図である。

【図10】図９のＺ領域を拡大して示した底面図である。

【図11】本発明の実施形態による基板処理方法を示した順序図である。

【図12】図１１の順序図にしたがう基板処理方法を示した図面である。

【図13】図１１の順序図にしたがう基板処理方法を示した図面である。

【図14】図１１の順序図にしたがう基板処理方法を示した図面である。

【図15】図１１の順序図にしたがう基板処理方法を示した図面である。

【図16】図１１の順序図にしたがう基板処理方法を示した図面である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、添付された図面を参照して本発明の実施形態に対して説明する。明細書の全文に掛けて同一な参照符号は同一な構成要素を指称することができる。

【0017】

図１は本発明の実施形態による基板処理装置を示した断面図である。

【0018】

以下では、Ｄ１を第１方向、第１方向Ｄ１に交差されるＤ２を第２方向、第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２の各々に交差されるＤ３を第３方向と称することができる。第１方向Ｄ１は垂直方向と称されてもよい。第２方向Ｄ２及び第３方向Ｄ３の各々は水平方向と称されてもよい。

【0019】

図１を参考すれば、基板処理装置Ａが提供されることができる。基板処理装置Ａは基板に対する蝕刻工程及び／又は蒸着工程等を遂行することができる。本明細書で使用する基板という用語はシリコン（Ｓｉ）ウエハを意味することができるが、これに限定されない。基板処理装置Ａはプラズマを利用して基板を処理することができる。このために、基板処理装置Ａは様々な方法でプラズマを生成することができる。例えば、基板処理装置ＡはＣＣＰ（ｃａｐａｃｉｔｉｖｅｌｙ ｃｏｕｐｌｅｄ ｐｌａｓｍａｓ）及び／又はＩＣＰ（ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ ｃｏｕｐｌｅｄ ｐｌａｓｍａｓ）装備であり得る。しかし、以下では便宜上ＣＣＰを基準に図示し、説明する。基板処理装置Ａは工程チャンバー１、ステージ７、シャワーヘッド３、外側リング５１、ヒーティングライナーリング５３、ＤＣパワー発生装置２、ＲＦパワー発生装置４、真空ポンプＶＰ、及びガス供給装置ＧＳを含むことができる。

【0020】

工程チャンバー１は工程空間１ｈを提供することができる。工程空間１ｈで基板に対する工程が進行されることができる。工程空間１ｈは外部空間から分離されることができる。基板に対する工程が進行される途中に、工程空間１ｈは実質的な真空状態になることができる。工程チャンバー１は円筒形状を有することができるが、これに限定されない。

【0021】

ステージ７は工程チャンバー１内に位置することができる。即ち、ステージ７は工程空間１ｈ内に位置することができる。ステージ７は基板を支持及び／又は固定することができる。基板がステージ７上に安着された状態で、基板に対する工程が進行されることができる。ステージ７に対する詳細な内容は後述する。

【0022】

シャワーヘッド３は工程チャンバー１内に位置することができる。即ち、シャワーヘッド３は工程空間１ｈ内に位置することができる。シャワーヘッド３はステージ７から上に離隔配置されることができる。ガス供給装置ＧＳから供給されたガスはシャワーヘッド３を通じて工程空間１ｈ内に均一に噴射されることができる。シャワーヘッド３は内側プレート３１及び外側プレート３３を含むことができる。内側プレート３１と外側プレート３３は分離可能である。即ち、内側プレート３１と外側プレート３３は別個の構成であり得る。シャワーヘッド３に対する詳細な内容は後述する。

【0023】

外側リング５１はシャワーヘッド３を囲むことができる。即ち、平面視において外側リング５１はシャワーヘッド３の外側でシャワーヘッド３を囲むことができる。外側リング５１はシャワーヘッド３に接触することができる。外側リング５１はクォーツ（ｑｕａｒｔｚ）を含むことができる。外側リング５１に対する詳細な内容は後述する。

【0024】

ヒーティングライナーリング５３は外側リング５１を囲むことができる。即ち、平面視においてヒーティングライナーリング５３は外側リング５１の外側で外側リング５１を囲むことができる。ヒーティングライナーリング５３は外側リング５１を支持することができる。ヒーティングライナーリング５３は外側リング５１とは異なる物質を含むことができる。例えば、ヒーティングライナーリング５３はアルミニウム（Ａｌ）及び酸化イットリウム（Ｙ_２Ｏ_３）を含むことができる。より具体的に、ヒーティングライナーリング５３はアルミニウム（Ａｌ）に酸化イットリウム（Ｙ_２Ｏ_３）がコーティングされた形態であり得る。ヒーティングライナーリング５３に対する詳細な内容は後述する。

【0025】

ＤＣパワー発生装置２はステージ７にＤＣパワーを印加することができる。ＤＣパワー発生装置２が印加するＤＣパワーによって、基板がステージ７上の一定位置に固定されることができる。

【0026】

ＲＦパワー発生装置４はステージ７にＲＦパワーを供給することができる。これによって、工程空間１ｈ内のプラズマを制御することができる。これに対する詳細な内容は後述する。

【0027】

真空ポンプＶＰは工程空間１ｈに連結されることができる。真空ポンプＶＰによって、基板に対する工程が進行される途中に工程空間１ｈに真空圧が印加されることができる。

【0028】

ガス供給装置ＧＳは工程空間１ｈにガスを供給することができる。このために、ガス供給装置ＧＳはガスタンク、圧縮器及びバルブ等を含むことができる。ガス供給装置ＧＳによって工程空間１ｈに供給されたガスの一部はプラズマになることができる。

【0029】

図２は図１のＸ領域を拡大して示した断面図である。

【0030】

図２を参考すれば、ステージ７はチャック７１及び冷却プレート７３を含むことができる。

【0031】

チャック７１上に基板が配置されることができる。チャック７１は基板を一定位置に固定することができる。このために、チャック７１はチャックボディー７１１、プラズマ電極７１３、チャック電極７１５、及びヒーター７１７を含むことができる。

【0032】

チャックボディー７１１は円筒形状を有することができる。チャックボディー７１１はセラミック等を含むことができるが、これに限定されない。チャックボディー７１１の上面上に基板が配置されることができる。フォーカスリングＦＲ及び／又はエッジリングＥＲがチャックボディー７１１を囲むことができる。

【0033】

プラズマ電極７１３はチャックボディー７１１内に位置することができる。プラズマ電極７１３はアルミニウム（Ａｌ）等を含むことができる。プラズマ電極７１３は円板形状を有することができるが、これに限定されない。プラズマ電極７１３にＲＦパワーが印加されることができる。より具体的に、ＲＦパワー発生装置４がプラズマ電極７１３にＲＦパワーを印加することができる。プラズマ電極７１３に印加されたＲＦパワーによって、工程空間１ｈ（図１参照）内のプラズマが制御されることができる。

【0034】

チャック電極７１５はチャックボディー７１１内に位置することができる。チャック電極７１５はプラズマ電極７１３上に位置することができる。チャック電極７１５にＤＣパワーが印加されることができる。より具体的に、ＤＣパワー発生装置２がチャック電極７１５にＤＣパワーを印加することができる。チャック電極７１５に印加されたＤＣパワーによって、チャックボディー７１１上の基板が一定位置に固定されることができる。チャック電極７１５はアルミニウム（Ａｌ）等を含むことができるが、これに限定されない。

【0035】

ヒーター７１７はチャックボディー７１１内に位置することができる。ヒーター７１７はチャック電極７１５とプラズマ電極７１３との間に位置することができる。ヒーター７１７は熱線を含むことができる。例えば、ヒーター７１７は同心円を描く熱線を含むことができる。ヒーター７１７は周囲に熱を放出することができる。したがって、チャックボディー７１１等の温度が上昇することができる。

【0036】

冷却プレート７３はチャック７１の下に位置することができる。即ち、チャック７１は冷却プレート７３の上に位置することができる。冷却プレート７３は冷却孔７３ｈを提供することができる。冷却孔７３ｈに冷却水が流れることができる。冷却孔７３ｈ内の冷却水は冷却プレート７３から熱を吸収することができる。

【0037】

図３は本発明の実施形態による基板処理装置の一部を示した斜視図であり、図４は本発明の実施形態による基板処理装置の一部を示した分解斜視図であり、図５は図１のＹ領域を拡大して示した断面図であり、図６は本発明の実施形態によるシャワーヘッドの一部を示した断面図であり、図７は本発明の実施形態によるシャワーヘッドの一部を示した断面図であり、図８は本発明の実施形態による基板処理装置の一部を示した分解断面図である。

【0038】

図３、図４、及び図５を参考すれば、シャワーヘッド３は内側プレート３１及び外側プレート３３を含むことができる。

【0039】

内側プレート３１は第１方向Ｄ１に延長される軸ＡＸを有する円板形状を有することができる。内側プレート３１はガスホール３１ｈを提供することができる。ガスホール３１ｈは第１方向Ｄ１に延長されて内側プレート３１を貫通することができる。ガスホール３１ｈは複数が提供されることができる。複数のガスホール３１ｈは水平方向に互いに離隔配置されることができる。以下では特別な事情がない限り、便宜上ガスホール３１ｈは単数で説明する。ガスホール３１ｈに対する詳細な内容は後述する。内側プレート３１は、例えばシリコン（Ｓｉ）及び／又はシリコンカーバイド（ＳｉＣ）を含むことができるが、これに限定されない。内側プレート３１に対する詳細な内容は後述する。

【0040】

外側プレート３３は内側プレート３１を囲むことができる。即ち、平面視において外側プレート３３は内側プレート３１を囲むように内側プレート３１に結合されることができる。外側プレート３３はリング形状を有することができる。より具体的に、外側プレート３３は第１方向Ｄ１に延長される軸ＡＸを有するリング形状を有することができる。即ち、外側プレート３３は軸ＡＸを中心とする回転体形状を有することができる。外側プレート３３は、例えばシリコン（Ｓｉ）及び／又はシリコンカーバイド（ＳｉＣ）を含むことができるが、これに限定されない。外側プレート３３に対する詳細な内容は後述する。

【0041】

図６を参考すれば、内側プレート３１は上面３１ｕ、下面３１ｂｘ、第１外面３１ｅｘ、突出下面３１ｂｙ、及び第２外面３１ｅｙを含むことができる。内側プレート３１の上面３１ｕと内側プレート３１の下面３１ｂｘとの間の最短距離は、内側プレート３１の厚さｈ２であり得る。内側プレート３１の厚さｈ２は約１１ｍｍ乃至約１３ｍｍであり得る。より具体的に、内側プレート３１の厚さｈ２は約１２ｍｍであり得る。第１外面３１ｅｘは内側プレート３１の下面３１ｂｘのエッジから上に延長されることができる。突出下面３１ｂｙは第１外面３１ｅｘの上端から外側に延長されることができる。突出下面３１ｂｙのレベルは、内側プレートの下面３１ｂｘのレベルより高いことができる。突出下面３１ｂｙには孔が提供されないことができる。第２外面３１ｅｙは突出下面３１ｂｙのエッジから上に延長されることができる。第２外面３１ｅｙは内側プレート３１の上面３１ｕに連結されることができる。

【0042】

図７を参考すれば、外側プレート３３は第１内側面３３ｎｘ、第１下面３３ｂｘ、第１外側面３３ｅｘ、第２下面３３ｂｙ、第２内側面３３ｎｙ、突出上面３３ｕｙ、第３内側面３３ｎｚ、上面３３ｕｘ、第２外側面３３ｅｙ、及び連結下面３３ｂｚを含むことができる。

【0043】

第１内側面３３ｎｘは第１方向Ｄ１と鋭角を形成し、下に延長されることができる。即ち、第１内側面３３ｎｘは第１方向Ｄ１と第１角度αをなすことができる。第１角度αは鋭角であり得る。例えば、第１角度αは約４５°乃至約６５°であり得る。より具体的に、第１角度αは約５５°であり得る。

【0044】

第１下面３３ｂｘは第１内側面３３ｎｘから外側に延長されることができる。第１下面３３ｂｘは第１方向Ｄ１に垂直であることができる。第１下面３３ｂｘは第１外側面３３ｅｘに連結されることができる。即ち、第１下面３３ｂｘは第１内側面３３ｎｘと第１外側面３３ｅｘを連結することができる。図５に図示されたように、第１下面３３ｂｘのレベルは、内側プレート３１の下面３１ｂｘのレベルより低いことができる。

【0045】

第１外側面３３ｅｘは第１内側面３３ｎｘから上に延長されることができる。第１外側面３３ｅｘが第１方向Ｄ１となす角度は、第２角度９０°－βと称することができる。第２角度９０°－βは第１角度αより小さいことができる。即ち、第１角度αは第２角度９０°－βより大きいことができる。例えば、第２角度９０°－βは約１０°以下であり得る。より具体的に、第２角度９０°－βは０°であり得る。即ち、第１外側面３３ｅｘは第１方向Ｄ１と平行であることができる。第１外側面３３ｅｘは第１下面３３ｂｘに垂直であることができる。第１外側面３３ｅｘは垂直面であり得る。

【0046】

第１外側面３３ｅｘの半径は第１半径Ｒ１と称することができる。第１半径Ｒ１は、例えば約１５０ｍｍ以上であり得る。即ち、第１外側面３３ｅｘの直径は約３００ｍｍ以上であり得る。より具体的に、第１半径Ｒ１は約１７５ｍｍ乃至約２２５ｍｍであり得る。

【0047】

第２下面３３ｂｙは第１内側面３３ｎｘから内側に延長されることができる。第２下面３３ｂｙは第１方向Ｄ１に垂直であることができる。

【0048】

第２内側面３３ｎｙは第２下面３３ｂｙから上に延長されることができる。第２内側面３３ｎｙは第１方向Ｄ１に平行であることができる。第２内側面３３ｎｙは内側プレート３１（図６参照）に接することができる。例えば、第２内側面３３ｎｙは内側プレート３１（図６参照）の第１外面３１ｅｘ（図６参照）に接することができる。

【0049】

突出上面３３ｕｙは第２内側面３３ｎｙの上端から外側に延長されることができる。突出上面３３ｕｙは第１方向Ｄ１に垂直であることができる。突出上面３３ｕｙ上に孔が提供されなくともよい。

【0050】

第３内側面３３ｎｚは突出上面３３ｕｙから上に延長されることができる。第３内側面３３ｎｚは第１方向Ｄ１に平行であることができる。第３内側面３３ｎｚは外側プレート３３の上面３３ｕｘに連結されることができる。

【0051】

外側プレート３３の上面３３ｕｘは第３内側面３３ｎｚの上端から外側に延長されることができる。外側プレート３３の上面３３ｕｘは第１方向Ｄ１に垂直であることができる。

【0052】

外側プレート３３の上面３３ｕｘと第１下面３３ｂｘとの間の距離は、外側プレート３３の第１厚さｈ３と称することができる。第１厚さｈ３は約１５ｍｍ乃至約１９ｍｍであり得る。より具体的に、第１厚さｈ３は約１７ｍｍであり得る。

【0053】

外側プレート３３の上面３３ｕｘと第２下面３３ｂｙとの間の距離は、外側プレート３３の第２厚さｈ４と称することができる。第２厚さｈ４は第１厚さｈ３より小さいことができる。第２厚さｈ４は、例えば約１１ｍｍ乃至約１３ｍｍであり得る。より具体的に、第２厚さｈ４は約１２ｍｍであり得る。第２厚さｈ４は内側プレート３１（図６参照）の厚さｈ２（図６参照）と実質的に同一又は類似であることができる。

【0054】

第２外側面３３ｅｙは外側プレート３３の上面３３ｕｘから下に延長されることができる。第２外側面３３ｅｙは第１方向Ｄ１に平行であることができる。

【0055】

連結下面３３ｂｚは第２外側面３３ｅｙの下端から内側に延長されることができる。連結下面３３ｂｚは第１方向Ｄ１に垂直であることができる。連結下面３３ｂｚは第１外側面３３ｅｘに連結されることができる。即ち、連結下面３３ｂｚは第２外側面３３ｅｙと第１外側面３３ｅｘを連結することができる。

【0056】

図８を参考すれば、外側リング５１は内側面５１ｎ、第１下面５１ｂｘ、外側面５１ｅ、第２下面５１ｂｙ、第１上面５１ｕｘ、第２上面５１ｕｙ、及び第３上面５１ｕｚを含むことができる。

【0057】

外側リング５１の内側面５１ｎは第１方向Ｄ１に延長されることができる。図５に図示されたように、外側リング５１の内側面５１ｎは第１外側面３３ｅｘ（図７参照）に接することができる。

【0058】

外側リング５１の第１下面５１ｂｘは外側リング５１の内側面５１ｎから外側に延長されることができる。

【0059】

外側リング５１の外側面５１ｅは外側リング５１の第１下面５１ｂｘのエッジから上に延長されることができる。

【0060】

外側リング５１の第２下面５１ｂｙは外側リング５１の外側面５１ｅの上端から外側に延長されることができる。

【0061】

外側リング５１の第１上面５１ｕｘは第１方向Ｄ１に垂直であることができる。図５に図示されたように、外側リング５１の第１上面５１ｕｘのレベルと内側プレート３１の上面３１ｕ（図６参照）のレベルは実質的に同一であることができる。即ち、外側リング５１の第１上面５１ｕｘと内側プレート３１の上面３１ｕ（図６参照）は同一平面上に位置することができる。

【0062】

外側リング５１の第２上面５１ｕｙは第１方向Ｄ１に垂直であることができる。外側リング５１の第２上面５１ｕｙのレベルは、外側リング５１の第１上面５１ｕｘのレベルより低いことができる。

【0063】

外側リング５１の第３上面５１ｕｚは第１方向Ｄ１に垂直であることができる。外側リング５１の第３上面５１ｕｚのレベルは、外側リング５１の第２上面５１ｕｙのレベルより低いことができる。外側リング５１の第３上面５１ｕｚは外側リング５１の内側面５１ｎに連結されることができる。

【0064】

ヒーティングライナーリング５３は下面５３ｂ、外側面５３ｅ、第１上面５３ｕｘ、第２上面５３ｕｙ、及び内側面５３ｎを含むことができる。

【0065】

ヒーティングライナーリング５３の下面５３ｂは第１方向Ｄ１に垂直であることができる。

【0066】

ヒーティングライナーリング５３の外側面５３ｅはヒーティングライナーリング５３の下面５３ｂのエッジから上に延長されることができる。

【0067】

ヒーティングライナーリング５３の第１上面５３ｕｘはヒーティングライナーリング５３の外側面５３ｅから内側に延長されることができる。

【0068】

ヒーティングライナーリング５３の第２上面５３ｕｙは第１方向Ｄ１に垂直であることができる。ヒーティングライナーリング５３の第２上面５３ｕｙは、外側リング５１の第２下面５１ｂｙに接することができる。ヒーティングライナーリング５３の第２上面５３ｕｙのレベルは、ヒーティングライナーリング５３の第１上面５３ｕｘのレベルより低いことができる。

【0069】

ヒーティングライナーリング５３の内側面５３ｎは第１方向Ｄ１に延長されることができる。ヒーティングライナーリング５３の内側面５３ｎは外側リング５１の外側面５１ｅに接することができる。

【0070】

再び図５を参考すれば、突出下面３１ｂｙ（図６参照）と突出上面３３ｕｙ（図７参照）は接することができる。即ち、突出下面３１ｂｙ（図６参照）と突出上面３３ｕｙ（図７参照）は面接触をすることができる。

【0071】

内側プレート３１の下面３１ｂｘのレベルは、第２下面３３ｂｙ（図７参照）のレベルと実質的に同一又は類似であることができる。即ち、内側プレート３１の下面３１ｂｘと第２下面３３ｂｙ（図７参照）は同一平面上に位置することができる。

【0072】

内側プレート３１の下面３１ｂｘのレベルは、外側リング５１の下面５１ｂｘのレベルより低いことができる。内側プレート３１の下面３１ｂｘのレベルと外側リング５１の下面５１ｂｘのレベルとの間の差を第１ギャップｈ１と称することができる。第１ギャップｈ１は１ｍｍ～３ｍｍであり得る。より具体的に、第１ギャップｈ１は約２ｍｍであり得る。

【0073】

外側プレート３３の第１外側面３３ｅｘ（図７参照）は外側リング５１の下面５１ｂｘに連結されることができる。即ち、外側プレート３３の第１外側面３３ｅｘと外側リング５１の下面５１ｂｘが会うことができる。

【0074】

図９は本発明の実施形態によるシャワーヘッドの一部を示した底面図であり、図１０は図９のＺ領域を拡大して示した底面図である。

【0075】

図９及び図１０を参考すれば、内側プレート３１は複数のガスホール３１ｈを提供することができる。複数のガスホール３１ｈの数は約３００個乃至約４１０個であり得る。内側プレート３１の半径は第２半径Ｒ２と称することができる。第２半径Ｒ２は約１５０ｍｍ乃至約１７５ｍｍであり得る。

【0076】

図１１は本発明の実施形態による基板処理方法を示した順序図である。

【0077】

図１１を参考すれば、基板処理方法（Ｓ）が提供されることができる。基板処理方法（Ｓ）は図１乃至図１０を参考して説明した基板処理装置Ａ（図１参照）を利用して基板を処理する方法であり得る。基板処理方法（Ｓ）は基板処理装置内に基板をローディングすること（Ｓ１）、基板処理装置内に工程ガスを供給すること（Ｓ２）、及びプラズマ電極にＲＦパワーを印加すること（Ｓ３）を含むことができる。

【0078】

以下では図１２乃至図１６を参考して図１１の基板処理方法を詳細に説明する。

【0079】

図１２乃至図１６は図１１の順序図にしたがう基板処理方法を示した図面である。

【0080】

図１２、図１３、及び図１１を参考すれば、基板処理装置内に基板をローディングすること（Ｓ１）はステージ７上に基板Ｗを配置することを含むことができる。ＤＣパワー発生装置２によってチャック電極７１５にＤＣ電圧が印加されれば、基板Ｗがチャックボディー７１１上の一定位置に固定されることができる。

【0081】

図１４及び図１１を参考すれば、基板処理装置内に工程ガスを供給すること（Ｓ２）はガス供給装置ＧＳが工程空間１ｈに工程ガスＧを供給することを含むことができる。工程ガスＧはシャワーヘッド３を通じて基板Ｗ上に分散されることができる。

【0082】

図１５、図１６、及び図１１を参考すれば、プラズマ電極にＲＦパワーを印加すること（Ｓ３）は、ＲＦパワー発生装置４がステージ７にＲＦパワーを印加することを含むことができる。プラズマ電極７１３（図１３参照）にＲＦパワーが印加されれば、工程空間１ｈ内の工程ガスＧ（図１４参照）の一部がプラズマＰＬに変換されることができる。プラズマＰＬによってステージ７上の基板Ｗが処理されることができる。

【0083】

本発明の例示的な実施形態によるシャワーヘッド及びこれを含む基板処理装置によれば、外側プレートの第１内側面が外側に傾けることができる。したがって、内側プレートの下面上に付着されたパーティクルが、第１内側面に沿って外側に移動することができる。また、外側プレートの第１外側面の勾配は、第１内側面の勾配より大きいことができる。したがって、外側リングの下面上に付着されたパーティクルは、第１外側面によって塞がれて内側プレート上に移動できないことがあり得る。したがって、シャワーヘッドの下面上のパーティクルは外側に偏向されることができる。したがって、シャワーヘッドの下面上のパーティクルが工程中に基板上に落下することを防止することができる。即ち、基板の汚染を防止することができる。基板に対する蝕刻収率が向上されることができる。

【0084】

本発明の例示的な実施形態によるシャワーヘッド及びこれを含む基板処理装置によれば、内側プレートの下面と外側プレートの第２下面が同一平面上に位置することができる。また、外側プレートの第１外側面が外側リングの下面に連結されることができる。したがって、内側プレートの下面上のパーティクルが外側プレートの第２下面、第１内側面、及び第１下面を順に経て、外側リングに移動することができる。

【0085】

本発明の例示的な実施形態によるシャワーヘッド及びこれを含む基板処理装置によれば、外側リングがクォーツを含むことができる。クォーツは工程中に相対的に低い温度を維持することができる。パーティクルは温度が低い物質に良く付着されることができる。したがって、外側リングの下面上に付着されたパーティクルが再びシャワーヘッドの下面上に移動することを防ぐことがきる。

【0086】

本発明の例示的な実施形態によるシャワーヘッド及びこれを含む基板処理装置によれば、シャワーヘッドの下面のレベルが、外側リングの下面のレベルより低いことができる。したがって、シャワーヘッド下に形成されたプラズマが上下に押し下げられ、外側に広がることができる。したがって、プラズマを均一に分散させることができる。したがって、基板のエッジ領域に対する収率が向上されることができる。

【0087】

本発明の例示的な実施形態によるシャワーヘッド及びこれを含む基板処理装置によれば、シャワーヘッドを２つの部品に分けて使用することができる。したがって、整備が必要である部分のみを選択的に交替することができる。例えば、内側プレートが磨耗されて交替が必要である場合、外側プレートは交替しなく、内側プレートのみを交替して使用することができる。

【0088】

本発明の例示的な実施形態によるシャワーヘッド及びこれを含む基板処理装置によれば、内側プレートの厚さが厚い。したがって、内側プレートをより長く使用することができる。したがって、整備周期が増加することができる。

【0089】

以上、添付された図面を参照して本発明の実施形態を説明したが、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者は本発明がその技術的思想や必須の特徴を変更しなくとも他の具体的な形態に実施されることができることを理解することができる。したがって、以上で記述した実施形態はすべての面で例示的なものであり、限定的ではないことと理解しなければならない。

【符号の説明】

【0090】

Ａ 基板処理装置
１ 工程チャンバー
１ｈ 工程空間
３ シャワーヘッド
３１ 内側プレート
３３ 外側プレート
５１ 外側リング
５３ ヒーティングライナーリング
７ ステージ

【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】