特許 7561067 プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法

(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】

(24)【登録日】2024-09-25

(45)【発行日】2024-10-03

(54)【発明の名称】プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/3065 20060101AFI20240926BHJP

   H01L 21/31 20060101ALI20240926BHJP

【ＦＩ】

H01L21/302 101G

H01L21/302 101C

H01L21/31 C

【請求項の数】 12

(21)【出願番号】P 2021043853

(22)【出願日】2021-03-17

(65)【公開番号】P2022143376

(43)【公開日】2022-10-03

【審査請求日】2023-09-27

(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】100096389

【弁理士】

【氏名又は名称】金本 哲男

(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】100167634

【弁理士】

【氏名又は名称】扇田 尚紀

(74)【代理人】

【識別番号】100187849

【弁理士】

【氏名又は名称】齊藤 隆史

(74)【代理人】

【識別番号】100212059

【弁理士】

【氏名又は名称】三根 卓也

(72)【発明者】

【氏名】ジョン ファジュン

(72)【発明者】

【氏名】大秦 充敬

(72)【発明者】

【氏名】保坂 勇貴

(72)【発明者】

【氏名】ジン ワンソン

【審査官】加藤 芳健

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１２－０１５４５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－１１９９６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１０２６８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－１１５８４８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２１／３０６５

Ｈ０１Ｌ ２１／３１

Ｃ２３Ｃ １６／５０

Ｈ０５Ｈ １／４６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

プラズマ処理チャンバと、
前記プラズマ処理チャンバ内に配置される基板支持部と、
前記基板支持部を囲むように配置され、複数の開口を有する環状バッフルプレートと、
前記環状バッフルプレートの下方に配置され、前記プラズマ処理チャンバの側壁に固定される第１無孔環状プレートと、
前記第１無孔環状プレートの下方に配置され、環状重複部分を有する第２無孔環状プレートであり、前記環状重複部分は、前記第１無孔環状プレートの一部と縦方向に重複しており、前記第２無孔環状プレートと前記基板支持部の側壁との間に環状の間隙が形成されており、前記環状の間隙は、１．０ｍｍ以下の幅を有する、第２無孔環状プレートと、
前記プラズマ処理チャンバ内の圧力を検出するように構成される圧力検出器と、
前記の検出された圧力に基づいて、前記第１無孔環状プレートと前記第２無孔環状プレートとの間の距離を変えるように前記第２無孔環状プレートを縦方向に移動させるように構成される少なくとも１つのアクチュエータと、を備える、プラズマ処理装置。

【請求項2】

前記複数の開口は、平面視で前記第１無孔環状プレート及び前記第２無孔環状プレートのうち少なくとも１つにより遮蔽されている、請求項１に記載のプラズマ処理装置。

【請求項3】

前記の検出された圧力が設定圧力よりも高い場合には前記距離が長くなり、
前記の検出された圧力が前記設定圧力よりも低い場合には前記距離が短くなるように前記少なくとも１つのアクチュエータを制御するように構成される制御部をさらに備える、請求項１又は２に記載のプラズマ処理装置。

【請求項4】

前記第１無孔環状プレートと前記環状バッフルプレートとの間の距離は４０ｍｍ以上である、請求項１～３のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。

【請求項5】

前記環状重複部分は、５～１０ｍｍの幅を有する、請求項１～４のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。

【請求項6】

前記第１無孔環状プレートは、第１の幅を有し、前記第２無孔環状プレートは、前記第１の幅よりも大きい第２の幅を有する、請求項１～５のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。

【請求項7】

プラズマ処理チャンバと、
前記プラズマ処理チャンバ内に配置される基板支持部と、
前記基板支持部を囲むように配置され、複数の開口を有する環状バッフルプレートと、
前記環状バッフルプレートの下方に配置され、前記基板支持部の側壁に固定される第１無孔環状プレートと、
前記第１無孔環状プレートの下方に配置され、環状重複部分を有する第２無孔環状プレートであり、前記環状重複部分は、前記第１無孔環状プレートの一部と縦方向に重複しており、前記第２無孔環状プレートと前記プラズマ処理チャンバの側壁との間に環状の間隙が形成されており、前記環状の間隙は、１．０ｍｍ以下の幅を有する、第２無孔環状プレートと、
前記プラズマ処理チャンバ内の圧力を検出するように構成される圧力検出器と、
前記の検出された圧力に基づいて、前記第１無孔環状プレートと前記第２無孔環状プレートとの間の距離を変えるように前記第２無孔環状プレートを縦方向に移動させるように構成される少なくとも１つのアクチュエータと、を備える、プラズマ処理装置。

【請求項8】

前記複数の開口は、平面視で前記第１無孔環状プレート及び前記第２無孔環状プレートのうち少なくとも１つにより遮蔽されている、請求項７に記載のプラズマ処理装置。

【請求項9】

前記の検出された圧力が設定圧力よりも高い場合には前記距離が長くなり、
前記の検出された圧力が前記設定圧力よりも低い場合には前記距離が短くなるように前記少なくとも１つのアクチュエータを制御するように構成される制御部をさらに備える、請求項７又は請求項８に記載のプラズマ処理装置。

【請求項10】

前記第１無孔環状プレートと前記環状バッフルプレートとの間の距離は４０ｍｍ以上である、請求項７～９のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。

【請求項11】

前記環状重複部分は、５～１０ｍｍの幅を有する、請求項７～１０のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。

【請求項12】

前記第１無孔環状プレートは、第１の幅を有し、前記第２無孔環状プレートは、前記第１の幅よりも大きい第２の幅を有する、請求項７～１１のいずれか一項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】

本開示は、プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、基板にプラズマ処理を施す処理室と、処理室と連通する排気室と、複数の第１の通気穴を有し、処理室と排気室とを仕切る排気板と、排気室内に配される排気調整板と、を備える基板処理装置が開示されている。特許文献１に記載の基板処理装置によれば、前記排気調整板は、複数の第２の通気穴を有し、前記排気板と互いに平行に接触可能であるとともに、前記排気板から離間可能に構成されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１２－１５４５１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本開示にかかる技術は、処理チャンバの内部圧力を短時間で制御可能なプラズマ処理装置を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本開示の一態様は、プラズマ処理チャンバと、前記プラズマ処理チャンバ内に配置される基板支持部と、前記基板支持部を囲むように配置され、複数の開口を有する環状バッフルプレートと、前記環状バッフルプレートの下方に配置され、前記プラズマ処理チャンバの側壁に固定される第１無孔環状プレートと、前記第１無孔環状プレートの下方に配置され、環状重複部分を有する第２無孔環状プレートであり、前記環状重複部分は、前記第１無孔環状プレートの一部と縦方向に重複しており、前記第２無孔環状プレートと前記基板支持部の側壁との間に環状の間隙が形成されており、前記環状の間隙は、１．０ｍｍ以下の幅を有する、第２無孔環状プレートと、前記プラズマ処理チャンバ内の圧力を検出するように構成される圧力検出器と、前記の検出された圧力に基づいて、前記第１無孔環状プレートと前記第２無孔環状プレートとの間の距離を変えるように前記第２無孔環状プレートを縦方向に移動させるように構成される少なくとも１つのアクチュエータと、を備える。

【発明の効果】

【0006】

本開示によれば、処理チャンバの内部圧力を短時間で制御可能なプラズマ処理装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】プラズマ処理システムの構成を模式的に示す概略図である。

【図2】プラズマ処理装置の構成の一例を模式的に示す縦断面図である。

【図3】排気システムの要部の構成例を拡大して示す要部拡大図である。

【図4】排気システムの構成例の概略を示す斜視断面図である。

【図5】排気システムの配置例を示す平面図である。

【図6】排気システムの他の構成例を拡大して示す要部拡大図である。

【図7】排気システムにおける離隔とプラズマ処理チャンバの内部圧力の関係の一例を示す説明図である。

【図8】排気システムの変形例を示す要部拡大図である。

【図9】排気システムの変形例を示す要部拡大図である。

【図10】本開示に係る技術の実施例の結果を示す説明図である。

【図11】本開示に係る技術の実施例の結果を示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

半導体デバイスの製造プロセスにおいては、半導体基板（以下、単に「基板」という。）に対して処理ガスを供給し、当該基板にエッチング処理、成膜処理、拡散処理などの各種プラズマ処理が行われる。これらプラズマ処理は、内部を減圧雰囲気に制御可能な処理チャンバを有するプラズマ処理装置において行われる。該プラズマ処理装置においては、基板に対するプラズマ処理を適切に行うため、処理チャンバの内部圧力を精密に制御することが重要になる。

【0009】

上述した特許文献１には、処理室（処理チャンバ）の内部圧力を精密に制御するため、該処理室と排気室を仕切る排気板と、該排気板と互いに接触可能であるとともに、該排気板から離間可能に構成された排気調整板と、を備える基板処理装置（プラズマ処理装置）が開示されている。該排気板と排気調整板には、厚み方向に貫通して形成される複数の通気穴がそれぞれ形成されている。そして特許文献１に記載の基板処理装置は、排気板に対する排気調整板の位置を調整することで、比較的低圧や比較的高圧における細やかな圧力調整が可能に構成されている。

【0010】

ところで、近年の半導体デバイスの製造プロセスにおいては、基板表面に形成されるパターンの微細化の要求に伴い、処理チャンバの内部圧力を短時間で調整することが求められている。しかしながら、プラズマ処理が行われる処理チャンバは、例えばプラズマガスや大容量の電源が必要になることから容量が大きくなり、短時間での圧力調整が困難である場合がある。特に、プラズマ処理装置が誘導結合型（ＩＣＰ：Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｐｌａｓｍａ）のプラズマ生成部を有する場合、処理チャンバの容量が大きくなることが一般的であり、該処理チャンバの内部圧力を短時間で調整することは重要な課題であった。

【0011】

本開示に係る技術は上記事情に鑑みてなされたものであり、処理チャンバの内部圧力を短時間で制御可能なプラズマ処理装置を提供する。以下、本実施形態にかかるプラズマ処理装置を備えるプラズマ処理システム、及び一実施形態にかかるプラズマ処理方法ついて、図面を参照しながら説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する要素においては、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

【0012】

＜プラズマ処理システムの構成＞
先ず、一実施形態にかかるプラズマ処理システムについて説明する。図１は、プラズマ処理システムの構成の概略を示す説明図である。

【0013】

一実施形態において、プラズマ処理システムは、図１に示すようにプラズマ処理装置１及び制御部２を含む。プラズマ処理装置１は、プラズマ処理チャンバ１０、基板支持部１１及びプラズマ生成部１２を含む。

【0014】

プラズマ処理チャンバ１０は、プラズマ処理空間を有する。また、プラズマ処理チャンバ１０は、少なくとも１つの処理ガスをプラズマ処理空間に供給するための少なくとも１つのガス供給口と、プラズマ処理空間からガスを排出するための少なくとも１つのガス排出口とを有する。ガス供給口は、後述するガス供給部２０に接続され、ガス排出口は、後述する排気システム４０に接続される。基板支持部１１は、プラズマ処理空間内に配置され、基板を支持するための基板支持面を有する。

【0015】

プラズマ生成部１２は、プラズマ処理空間内に供給された少なくとも１つの処理ガスからプラズマを生成するように構成される。プラズマ処理空間において形成されるプラズマは、容量結合プラズマ（ＣＣＰ：Ｃａｐａｃｉｔｉｖｅｌｙ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｐｌａｓｍａ）、誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）、ＥＣＲプラズマ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ－Ｃｙｃｌｏｔｒｏｎ－Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ ｐｌａｓｍａ）、ヘリコン波励起プラズマ（ＨＷＰ：Ｈｅｌｉｃｏｎ Ｗａｖｅ Ｐｌａｓｍａ）、又は、表面波プラズマ（ＳＷＰ：Ｓｕｒｆａｃｅ Ｗａｖｅ Ｐｌａｓｍａ）等であってもよい。また、ＡＣ（Ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ Ｃｕｒｒｅｎｔ）プラズマ生成部及びＤＣ（Ｄｉｒｅｃｔ Ｃｕｒｒｅｎｔ）プラズマ生成部を含む、種々のタイプのプラズマ生成部が用いられてもよい。一実施形態において、ＡＣプラズマ生成部で用いられるＡＣ信号（ＡＣ電力）は、１００ｋＨｚ～１０ＧＨｚの範囲内の周波数を有する。従って、ＡＣ信号は、ＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）信号及びマイクロ波信号を含む。一実施形態において、ＲＦ信号は、２００ｋＨｚ～１５０ＭＨｚの範囲内の周波数を有する。

【0016】

制御部２は、本開示において述べられる種々の工程をプラズマ処理装置１に実行させるコンピュータ実行可能な命令を処理する。制御部２は、ここで述べられる種々の工程を実行するようにプラズマ処理装置１の各要素を制御するように構成され得る。一実施形態において、制御部２の一部又は全てがプラズマ処理装置１に含まれてもよい。制御部２は、例えばコンピュータ２ａを含んでもよい。コンピュータ２ａは、例えば、処理部（ＣＰＵ：Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）２ａ１、記憶部２ａ２、及び通信インターフェース２ａ３を含んでもよい。処理部２ａ１は、記憶部２ａ２に格納されたプログラムに基づいて種々の制御動作を行うように構成され得る。記憶部２ａ２は、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）、又はこれらの組み合わせを含んでもよい。通信インターフェース２ａ３は、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）等の通信回線を介してプラズマ処理装置１との間で通信してもよい。

【0017】

＜プラズマ処理装置の構成＞
以下に、プラズマ処理装置１の一例としての誘導結合型のプラズマ処理装置（ＩＣＰ）の構成例について説明する。図２は、プラズマ処理装置１の構成の概略を示す縦断面図である。

【0018】

誘導結合型のプラズマ処理装置１は、プラズマ処理チャンバ１０、ガス供給部２０、電源３０、排気システム４０及び圧力測定機構５０を含む。プラズマ処理チャンバ１０は、誘電体窓１０１を含む。また、プラズマ処理装置１は、基板支持部１１、ガス導入部及びアンテナ１４を含む。基板支持部１１は、プラズマ処理チャンバ１０内に配置される。アンテナ１４は、プラズマ処理チャンバ１０の上、又は上方（すなわち誘電体窓１０１の上、又は上方）に配置される。プラズマ処理チャンバ１０は、誘電体窓１０１、プラズマ処理チャンバ１０の内壁面を構成する側壁１０２及び基板支持部１１により規定されたプラズマ処理空間１０ｓを有する。プラズマ処理チャンバ１０は、少なくとも１つの処理ガスをプラズマ処理空間１０ｓに供給するための少なくとも１つのガス供給口と、プラズマ処理空間１０ｓからガスを排出するための少なくとも１つのガス排出口とを有する。

【0019】

基板支持部１１は、本体部１１１及びリングアセンブリ１１２を含む。本体部１１１は、基板（ウェハ）Ｗを支持するための中央領域１１１ａ（基板支持面）と、リングアセンブリ１１２を支持するための環状領域１１１ｂ（リング支持面）とを有する。本体部１１１の環状領域１１１ｂは、平面視で本体部１１１の中央領域１１１ａを囲んでいる。基板Ｗは、中央領域１１１ａ上に配置され、リングアセンブリ１１２は、中央領域１１１ａ上の基板Ｗを囲むように環状領域１１１ｂ上に配置される。

【0020】

一実施形態において、本体部１１１は、図示しない基台及び図示しない静電チャックを含む。基台は、導電性部材を含む。基台の導電性部材は下部電極として機能する。静電チャックは、基台の上に配置される。静電チャックの上面は、上述の中央領域１１１ａ及び環状領域１１１ｂを有する。リングアセンブリ１１２は、１又は複数の環状部材を含み、１又は複数の環状部材のうち少なくとも１つはエッジリングである。

【0021】

また、図示は省略するが、基板支持部１１は、静電チャック、リングアセンブリ１１２及び基板Ｗのうち少なくとも１つをターゲット温度に調節するように構成される温調モジュールを含んでもよい。温調モジュールは、ヒータ、伝熱媒体、流路、又はこれらの組み合わせを含んでもよい。流路には、ブラインやガスのような伝熱流体が流れる。また、基板支持部１１は、基板Ｗの裏面と基板支持面との間に伝熱ガスを供給するように構成された伝熱ガス供給部を含んでもよい。

【0022】

ガス導入部は、ガス供給部２０からの少なくとも１つの処理ガスをプラズマ処理空間１０ｓに導入するように構成される。一実施形態において、ガス導入部は、中央ガス注入部（ＣＧＩ：Ｃｅｎｔｅｒ Ｇａｓ Ｉｎｊｅｃｔｏｒ）１３を含む。中央ガス注入部１３は、基板支持部１１の上方に配置され、誘電体窓１０１に形成された中央開口部に取り付けられる。中央ガス注入部１３は、少なくとも１つのガス供給口１３ａ、少なくとも１つのガス流路１３ｂ、及び少なくとも１つのガス導入口１３ｃを有する。ガス供給口１３ａに供給された処理ガスは、ガス流路１３ｂを通過してガス導入口１３ｃからプラズマ処理空間１０ｓに導入される。なお、ガス導入部は、中央ガス注入部１３に加えて又はその代わりに、側壁１０２に形成された１又は複数の開口部に取り付けられる１又は複数のサイドガス注入部（ＳＧＩ：Ｓｉｄｅ Ｇａｓ Ｉｎｊｅｃｔｏｒ）を含んでもよい。

【0023】

ガス供給部２０は、少なくとも１つのガスソース２１及び少なくとも１つの流量制御器２２を含んでもよい。一実施形態において、ガス供給部２０は、少なくとも１つの処理ガスを、それぞれに対応のガスソース２１からそれぞれに対応の流量制御器２２を介して中央ガス注入部１３に供給するように構成される。各流量制御器２２は、例えばマスフローコントローラ又は圧力制御式の流量制御器を含んでもよい。さらに、ガス供給部２０は、少なくとも１つの処理ガスの流量を変調又はパルス化する１又はそれ以上の流量変調デバイスを含んでもよい。

【0024】

電源３０は、少なくとも１つのインピーダンス整合回路を介してプラズマ処理チャンバ１０に結合されるＲＦ電源３１を含む。ＲＦ電源３１は、ソースＲＦ信号及びバイアスＲＦ信号のような少なくとも１つのＲＦ信号（ＲＦ電力）を、基板支持部１１の導電性部材（下部電極）及びアンテナ１４に供給するように構成される。これにより、プラズマ処理空間１０ｓに供給された少なくとも１つの処理ガスからプラズマが形成される。従って、ＲＦ電源３１は、プラズマ処理チャンバ１０において１又はそれ以上の処理ガスからプラズマを生成するように構成されるプラズマ生成部の少なくとも一部として機能し得る。また、バイアスＲＦ信号を下部電極に供給することにより、基板Ｗにバイアス電位が発生し、形成されたプラズマ中のイオンを基板Ｗに引き込むことができる。

【0025】

一実施形態において、ＲＦ電源３１は、第１のＲＦ生成部３１ａ及び第２のＲＦ生成部３１ｂを含む。第１のＲＦ生成部３１ａは、少なくとも１つのインピーダンス整合回路を介してアンテナ１４に結合され、プラズマ生成用のソースＲＦ信号（ソースＲＦ電力）を生成するように構成される。一実施形態において、ソースＲＦ信号は、１３ＭＨｚ～１５０ＭＨｚの範囲内の周波数を有する。一実施形態において、第１のＲＦ生成部３１ａは、異なる周波数を有する複数のソースＲＦ信号を生成するように構成されてもよい。生成された１又は複数のソースＲＦ信号は、アンテナ１４に供給される。

【0026】

第２のＲＦ生成部３１ｂは、少なくとも１つのインピーダンス整合回路を介して下部電極に結合され、バイアスＲＦ信号（バイアスＲＦ電力）を生成するように構成される。一実施形態において、バイアスＲＦ信号は、ソースＲＦ信号よりも低い周波数を有する。一実施形態において、バイアスＲＦ信号は、４００ｋＨｚ～１３．５６ＭＨｚの範囲内の周波数を有する。一実施形態において、第２のＲＦ生成部３１ｂは、異なる周波数を有する複数のバイアスＲＦ信号を生成するように構成されてもよい。生成された１又は複数のバイアスＲＦ信号は、下部電極に供給される。また、種々の実施形態において、ソースＲＦ信号及びバイアスＲＦ信号のうち少なくとも１つがパルス化されてもよい。

【0027】

また、電源３０は、プラズマ処理チャンバ１０に結合されるＤＣ電源３２を含んでもよい。ＤＣ電源３２は、バイアスＤＣ生成部３２ａを含む。一実施形態において、バイアスＤＣ生成部３２ａは、下部電極に接続され、バイアスＤＣ信号を生成するように構成される。生成されたバイアスＤＣ信号は、下部電極に供給される。一実施形態において、バイアスＤＣ信号が、静電チャック内の電極のような他の電極に供給されてもよい。種々の実施形態において、バイアスＤＣ信号は、パルス化されてもよい。なお、バイアスＤＣ生成部３２ａは、ＲＦ電源３１に加えて設けられてもよく、第２のＲＦ生成部３１ｂに代えて設けられてもよい。

【0028】

アンテナ１４は、１又は複数のコイルを含む。一実施形態において、アンテナ１４は、同軸上に配置された外側コイル及び内側コイルを含んでもよい。この場合、ＲＦ電源３１は、外側コイル及び内側コイルの双方に接続されてもよく、外側コイル及び内側コイルのうちいずれか一方に接続されてもよい。前者の場合、同一のＲＦ生成部が外側コイル及び内側コイルの双方に接続されてもよく、別個のＲＦ生成部が外側コイル及び内側コイルに別々に接続されてもよい。

【0029】

排気システム４０は、平面視において基板支持部１１の周囲に形成された排気経路１０ｅ、及び、プラズマ処理チャンバ１０の底面に形成されたガス排出口１０ｆを介してプラズマ処理チャンバ１０（プラズマ処理空間１０ｓ）の内部を排気、減圧する。排気システム４０は、プラズマ処理空間１０ｓと排気経路１０ｅとの間を区画する環状バッフルプレート４１、移動機構４２ａの動作によりガス排出口１０ｆを開閉する圧力調整弁４２、及び該圧力調整弁４２を介してプラズマ処理空間１０ｓの内部を排気する排気機構４３を備える。また本実施形態においては、排気経路１０ｅにおける環状バッフルプレート４１の下流側において、プラズマ処理空間１０ｓの内部圧力を短時間で調整するための上側プレート４４、下側プレート４５、及び移動機構４６が配置されている。なお、排気システム４０の詳細は構成については後述する。

【0030】

圧力測定機構（圧力検出器）５０は、プラズマ処理に際してプラズマ処理チャンバ１０（プラズマ処理空間１０ｓ）の内部圧力を測定する。圧力測定機構５０の種類は特に限定されるものではなく、プラズマ処理チャンバ１０の内部圧力を測定できれば任意に決定できる。一実施形態において、圧力測定機構５０は、プラズマ処理チャンバ１０内の圧力を検出するように構成される圧力検出器を含む。

【0031】

以上、種々の例示的実施形態について説明してきたが、上述した例示的実施形態に限定されることなく、様々な追加、省略、置換、及び変更がなされてもよい。また、異なる実施形態における要素を組み合わせて他の実施形態を形成することが可能である。

【0032】

＜排気システムの構成＞
次に、上述した排気システム４０の詳細な構成の一例について説明する。図３は排気システム４０の要部を拡大して示す要部拡大図である。図４は排気システム４０の要部を模式的に示す斜視断面図である。

【0033】

上述したように、排気システム４０は環状バッフルプレート４１、圧力調整弁４２、排気機構４３、上側プレート４４、下側プレート４５及び移動機構４６を含む。

【0034】

環状バッフルプレート４１は、平面視における基板支持部１１の周囲において、プラズマ処理空間１０ｓと排気経路１０ｅとの間を区画するように配置される。環状バッフルプレート４１は多数の貫通穴（開口）４１ａを有する環状の板状部材であり、当該貫通孔を介してプラズマ処理空間１０ｓと排気経路１０ｅとを連通するとともに、プラズマ処理空間１０ｓに発生するプラズマを捕捉又は反射して排気経路１０ｅへの漏洩を抑制する。また、環状バッフルプレート４１は基板支持部１１に載置された基板Ｗと平行に配され、図中において基板Ｗの上面、より詳細には基板支持面よりも低い位置に配置されている。従って、環状バッフルプレート４１は、基板支持部１１の側壁を囲むように水平方向に沿って配置され、この環状バッフルプレート４１を縦方向に貫通するように形成された複数の開口４１ａを有する。

【0035】

圧力調整弁４２は、その開閉により排気機構４３により行われるプラズマ処理空間１０ｓの減圧動作を調整し、すなわちプラズマ処理チャンバ１０の内部圧力（減圧度）を調整する。圧力調整弁４２としては、例えばＡＰＣバルブやポペットバルブを選択し得る。

【0036】

排気機構４３は、プラズマ処理空間１０ｓの内部を減圧する。排気機構４３としては、例えばターボ分子ポンプやドライポンプ等の真空ポンプ、又はこれらの組み合わせを含んでもよい。

【0037】

上側プレート（第１環状プレート）４４は、例えば排気経路１０ｅにおける環状バッフルプレート４１の下流側において、プラズマ処理チャンバ１０の側壁１０２に対して固定して配置される。従って、第１環状プレート４４は、環状バッフルプレート４１の下方に配置される。一実施形態において、第１環状プレート４４は、環状バッフルプレート４１と縦方向に完全に重複する。上側プレート４４は環状の板状部材であり、環状部分の幅Ｌ１（図３を参照）が環状バッフルプレート４１の幅Ｌ３（図３を参照）と比較して小さく形成されている。換言すれば、上側プレート４４の内端部と基板支持部１１の側面部との間には、幅［Ｌ３－Ｌ１］の排気流路が形成されている。上側プレート４４の幅Ｌ１は任意に設計し得る。

【0038】

なお、環状バッフルプレート４１と上側プレート４４との間の距離Ｈ１（図３を参照）も任意に設計し得るが、例えば排気コンダクタンスを適切に調整する観点から、当該距離Ｈ１は少なくとも４０ｍｍ以上であることが好ましい。

【0039】

下側プレート（第２環状プレート）４５は、例えば排気経路１０ｅにおける上側プレート４４の下流側において、基板支持部１１の側面部側に配置される。従って、第２環状プレート４５は、第１環状プレート４４の下方に配置される。一実施形態において、第２環状プレート４５は、環状バッフルプレート４１と縦方向に完全に重複する。一実施形態において、第１環状プレート４４は、プラズマ処理チャンバ１０の側壁に固定され、この場合、第２環状プレート４５は、縦方向に移動可能であり、基板支持部１１の側壁又はその近傍に配置される。下側プレート４５は環状の板状部材であり、環状部分の幅Ｌ２（図３を参照）が環状バッフルプレート４１の幅Ｌ３と比較して小さく形成されている。換言すれば、下側プレート４５の外端部とプラズマ処理チャンバ１０の側壁１０２との間には、幅［Ｌ３－Ｌ２］の排気流路が形成されている。下側プレート４５の幅Ｌ２は任意に設計し得る。

【0040】

また、第１環状プレート４４及び第２環状プレート４５は、環状バッフルプレート４１のような、縦方向に貫通した複数の開口を有していない。従って、環状バッフルプレート４１の複数の開口４１ａの各々は、平面視で第１環状プレート４４及び第２環状プレート４５のうち少なくとも１つにより遮蔽される。すなわち、環状バッフルプレート４１の各開口４１ａは、平面視で第１環状プレート４４又は第２環状プレート４５により選択的に遮蔽されてもよく、平面視で第１環状プレート４４及び第２環状プレート４５の両方により遮蔽されてもよい。従って、複数の開口４１ａの上方から鉛直方向に下方を見た場合に第２環状プレート４５よりも下にある空間は見えない。

【0041】

また、本実施形態において下側プレート４５は、例えばアクチュエータ等の移動機構４６の動作により、上側プレート４４に対する遠近方向（図示の例では垂直方向）に移動自在に構成されている。換言すれば、下側プレート４５は上側プレート４４との間の距離Ｈ２（図３を参照）を任意に調整可能に構成されている。移動機構４６の動作は、例えば制御部２により制御される。距離Ｈ２の調整幅は任意に設計し得るが、プラズマ処理空間１０ｓの圧力制御を適切に行う観点から、当該距離Ｈ２は少なくとも５～５０ｍｍの間で調整可能であることが望ましい。従って、少なくとも１つのアクチュエータ４６は、圧力検出器５０により検出された圧力に基づいて、第２環状プレート４５のみを縦方向に移動させるように構成される。すなわち、少なくとも１つのアクチュエータ４６は、第１環状プレート４４を移動させることなく第２環状プレート４５を縦方向に移動させるように構成される。すなわち、第１環状プレート４４は固定環状プレートとして機能し、第２環状プレート４５は可動環状プレートとして機能する。これにより、第１環状プレート４４と第２環状プレート４５との間の距離Ｈ２が変えられる。

【0042】

ここで、本実施形態にかかる上側プレート４４と下側プレート４５は、図３及び図５に示すように、排気経路１０ｅにおける排気方向（図示の例では垂直方向）に対して径方向の少なくとも一部が重なったオーバーラップ部（環状重複部分）ＯＶを形成するように配置する。換言すれば、上側プレート４４と下側プレート４５は、図３及び図５に示したオーバーラップ部ＯＶを形成する（Ｌ３＜Ｌ１＋Ｌ２となる）ように、それぞれの幅Ｌ１及び幅Ｌ２を決定する。オーバーラップ部ＯＶの幅は任意に設計し得るが、例えば５～１０ｍｍで設計してもよい。一実施形態において、第２環状プレート４５は、第１環状プレート４４の下方に配置され、第２の環状重複部分４５ａを有する。第２の環状重複部分４５ａは、第１環状プレート４４の一部（すなわち第１の環状重複部分４４ａ）と縦方向に重複している。従って、上側プレート４４と下側プレート４５の環状重複部分ＯＶは、第２環状プレート４５の一部（すなわち第２の環状重複部分４５ａ）と、第１環状プレート４４の一部（すなわち第１の環状重複部分４４ａ）とが、縦方向に重複した部分である。

【0043】

またこの時、上側プレート４４の幅Ｌ１と下側プレート４５の幅Ｌ２の大小関係は特に限定されるものではなく、例えば幅Ｌ１と幅Ｌ２のいずれか一方が大きくてもよいし、幅Ｌ１と幅Ｌ２が同じであってもよい。ただし、排気コンダクタンスを適切に調整する観点からは、幅Ｌ１が幅Ｌ２よりも小さい（Ｌ１＜Ｌ２）ことが好ましい。

【0044】

本実施形態にかかるプラズマ処理装置１が備える排気システム４０は、以上のように構成されている。

【0045】

ここで、従来のプラズマ処理装置１を用いて行われるプラズマ処理に際しては、プラズマ処理空間１０ｓと排気経路１０ｅとを含むプラズマ処理チャンバ１０の内部全体に対して処理ガスの供給、又は排気システム４０による排気を行う必要があり、これによりプラズマ処理チャンバ１０（プラズマ処理空間１０ｓ）の圧力制御に多大な時間を要していた。

【0046】

この点、本実施形態においては、上述したように少なくとも径方向の一部にオーバーラップ部ＯＶを形成する上側プレート４４及び下側プレート４５を排気経路１０ｅに配置するとともに、当該下側プレート４５を上側プレート４４に対して遠近方向に移動自在に構成する。また、これら上側プレート４４及び下側プレート４５には貫通穴（開口）が形成されていない。このため、上側プレート４４と下側プレート４５は、距離Ｈ２を小さくすることにより、第２の圧力調整弁として疑似的に作用する。

【0047】

換言すれば、上側プレート４４と下側プレート４５との間の距離Ｈ２を小さくすることで、下側プレート４５よりも下流側における排気経路１０ｅをプラズマ処理空間１０ｓから切り離し、プラズマ処理チャンバ１０の容積を疑似的に小さくすることができる。そして、このようにプラズマ処理チャンバ１０の容積が小さくなるため、プラズマ処理空間１０ｓの圧力制御に要する時間を短縮することができる。

【0048】

また本実施形態によれば、上述のように下側プレート４５が上側プレート４４に対して遠近方向に移動自在に構成されているため、これにより排気機構４３によるプラズマ処理空間１０ｓからの排気量を任意に調整して、プラズマ処理空間１０ｓの内部圧力を精密に制御することが可能である。すなわち、上側プレート４４と下側プレート４５との間の距離Ｈ２の大きさに応じてプラズマ処理空間１０ｓからの排気量が変化するため、例えば圧力測定機構５０による測定結果に基づいて距離Ｈ２を調整することで、適切にプラズマ処理空間１０ｓの内部圧力を制御できる。

【0049】

具体的には、例えばプラズマ処理空間１０ｓの内部圧力が設定圧力よりも低い場合には、下側プレート４５を上昇させて距離Ｈ２を小さくすることで排気量が減少するため、プラズマ処理空間１０ｓの内部圧力を高くできる。また例えば、プラズマ処理空間１０ｓの内部圧力が設定圧力よりも高い場合には、下側プレート４５を降下させて距離Ｈ２を大きくすることで排気量が増加するため、プラズマ処理空間１０ｓの内部圧力を低くできる。

【0050】

またこの時、第２の圧力調整弁として機能する上側プレート４４及び下側プレート４５に加え、プラズマ処理チャンバ１０の底部に配された圧力調整弁４２を用いて、プラズマ処理空間１０ｓからの排気を２段階で調整することで、プラズマ処理空間１０ｓの内部圧力を更に精密に制御することができる。

【0051】

このように、本実施形態にかかるプラズマ処理装置１によれば、第２の圧力調整弁として機能する上側プレート４４及び下側プレート４５を排気システム４０に設けることで、プラズマ処理空間１０ｓの内部圧力を精密に制御できるとともに、該圧力制御に係る時間を適切に短縮できる。
しかしながら本発明者らが以上の実施形態について鋭意検討を行ったところ、特に上側プレート４４と下側プレート４５との間の距離Ｈ２が小さい場合、プラズマ処理空間１０ｓの内部圧力の変化が大きく（急峻に）なりすぎてしまう可能性があることを知見した。そして、このように内部圧力の変化が大きく（急峻に）なりすぎた場合、かかる圧力変化により基板Ｗに対するプラズマ処理が適切に実行できなくなるおそれがある。

【0052】

＜第２の実施形態＞
図６は、かかるプラズマ処理空間１０ｓの内部圧力の急峻な変化を抑制するための第２の実施形態にかかる排気システム４００の構成を模式的に示す要部拡大図である。なお、図中において上述の排気システム４０と同一の機能構成を有する要素については、同一の符号を付することにより詳細な説明を省略する。

【0053】

図６に示すように第２の実施形態にかかる排気システム４００は、環状バッフルプレート４１、上側プレート４４、下側プレート４５０及び移動機構４６（図６においては図示せず）を含む。

【0054】

上側プレート４４は、例えば排気経路１０ｅにおける環状バッフルプレート４１の下流側において、プラズマ処理チャンバ１０の側壁１０２に対して固定して配置される。
下側プレート４５０は、例えば排気経路１０ｅにおける上側プレート４４の下流側において、基板支持部１１の側面部側に配置される。また、下側プレート４５０は図示しない移動機構４６の動作により、上側プレート４４に対して遠近方向（図示の例では垂直方向）に対して移動自在に構成されている。

【0055】

また、本実施形態において下側プレート４５０は、図６に示すように基板支持部１１（本体部１１１）の側面部との間にバイパス流路としての隙間Ｃが形成されるように、基板支持部１１から若干離隔して配置される。すなわち、第２環状プレート４５０及び基板支持部１１は、同心円上に配置され、第２環状プレート４５０は、基板支持部１１の外径よりも大きい内径を有する。これにより、第２環状プレート４５０の内周縁部と基板支持部１１の側壁との間に環状の隙間Ｃが形成される。隙間Ｃの幅は、プラズマ処理空間１０ｓから排気機構４３による排気の流れを常時生成でき、且つプラズマ処理に際してプラズマ処理空間１０ｓの内部圧力に影響を与えない大きさであって、好ましくは１．０ｍｍ以下、より好ましくは０．５ｍｍ以下である。一実施形態において、環状の隙間Ｃは、全周に渡って同じ幅を有する。

【0056】

このように、第２の実施形態にかかる排気システム４００によれば、上側プレート４４と下側プレート４５０との間の距離Ｈ２からの排気に加えて、下側プレート４５の内端部と基板支持部１１の側面部との間に形成された隙間Ｃから、更にプラズマ処理空間１０ｓの微小の常時排気を行う。これにより、図７に示すように、上側プレート４４と下側プレート４５０との間の距離Ｈ２を小さくした場合であっても、第１の実施形態にかかる排気システム４０のようにプラズマ処理空間１０ｓの内部圧力の変化（図７の例では排気コンダクタンスの値）が大きく（急峻に）なることが抑制され、すなわち基板Ｗに対するプラズマ処理を適切に実行できる。

【0057】

特に本実施形態によれば、隙間Ｃの幅がプラズマ処理に際してプラズマ処理空間１０ｓの内部圧力に影響を与えない大きさ、好ましくは１．０ｍｍ以下の大きさで設定される。このため、隙間Ｃからの常時排気によりプラズマ処理に際しても常時排気により内部圧力の急激な変化が抑制される。

【0058】

なお、以上の第２の実施形態においては下側プレート４５０の内端部と基板支持部１１の側面部との間に隙間Ｃを形成することで、プラズマ処理空間１０ｓの常時排気を行うためのバイパス流路を形成したが、バイパス流路の形成方法はこれに限定されない。具体的には、例えば下側プレート４５０の内端部に、基板支持部１１の側面部に沿った１又は複数のスリット（切欠き）を形成することでバイパス流路を形成してもよい。または、例えば下側プレート４５０の内端部に代えて、基板支持部１１の側面部に、下側プレート４５０の内端部に沿った１又は複数のスリット（切欠き）を形成してもよい。

【0059】

また、下側プレート４５０の内端部と基板支持部１１の側面部との間に加えて又はその代わりに、上側プレート４４とプラズマ処理チャンバ１０の側壁１０２との間に隙間Ｃを形成してもよい。

【0060】

第２の実施形態にかかるプラズマ処理装置１が備える排気システム４００は、以上のように構成され得る

【0061】

＜変形例＞
なお、以上の実施形態においては上側プレート４４の位置を環状バッフルプレート４１の位置に対して固定し、下側プレート４５を上側プレート４４の位置に対して遠近方向（垂直方向）に移動可能に構成したが、排気システムの構成はこれに限定されない。すなわち、例えば図８に示すように、下側プレート４５を環状バッフルプレート４１の位置に対して固定し、上側プレート４４を環状バッフルプレート４１と下側プレート４５との間で移動可能に構成してもよい。換言すれば、上側プレート４４を下側プレート４５に対して遠近方向に移動自在に構成してもよい。従って、少なくとも１つのアクチュエータ４６は、圧力検出器５０により検出された圧力に基づいて、第１環状プレート４４のみを縦方向に移動させるように構成される。すなわち、少なくとも１つのアクチュエータ４６は、第２環状プレート４５を移動させることなく第１環状プレート４４を縦方向に移動させるように構成される。これにより、第１環状プレート４４と第２環状プレート４５との間の距離Ｈ２が変えられる。かかる場合であっても、圧力測定機構５０による測定結果に基づいて上側プレート４４と下側プレート４５との間の距離Ｈ２を調整することで、プラズマ処理空間１０ｓの内部圧力を精密に制御できるとともに、該圧力制御に係る時間を適切に短縮できる。

【0062】

なお、以上の実施形態においては上側プレート４４をプラズマ処理チャンバ１０の側壁１０２側に配置し、下側プレート４５を基板支持部１１の側面部側に配置したが、２枚の環状プレートの配置はこれに限定されない。すなわち、例えば図９に示すように、上側プレート４４を基板支持部１１の側面部側に配置し、下側プレート４５をプラズマ処理チャンバ１０の側壁１０２側に配置してもよい。かかる場合であっても、圧力測定機構５０による測定結果に基づいて上側プレート４４と下側プレート４５との間の距離Ｈ２を調整することで、プラズマ処理空間１０ｓの内部圧力を精密に制御できるとともに、該圧力制御に係る時間を適切に短縮できる。従って、第１環状プレート４４は、基板支持部１１の側壁に固定されてもよく、この場合、第２環状プレート４５は、プラズマ処理チャンバ１０の側壁又はその近傍に配置される。

【0063】

また、このように下側プレート４５をプラズマ処理チャンバ１０の側壁１０２側に配置する場合、上記第２の実施形態に示したバイパス流路としての隙間Ｃ、又はスリット（切欠き）は、下側プレート４５の外端部とプラズマ処理チャンバ１０の側壁１０２との間に形成されてもよい。

【0064】

なお、以上の実施形態においては環状バッフルプレート４１の下流側直下において、垂直方向に並べて上側プレート４４と下側プレート４５を配置する場合を例に説明を行ったが、上側プレート４４と下側プレート４５の設置位置はここに限定されない。すなわち、環状バッフルプレート４１の下流側であって、少なくとも圧力調整弁４２よりも上流側に上側プレート４４と下側プレート４５を設置できれば、少なくとも従来と比較してプラズマ処理チャンバ１０の容積を疑似的に小さくできるため、プラズマ処理空間１０ｓの内部圧力の制御に係る時間を短縮できる。従って、少なくとも１つのアクチュエータ４６は、圧力検出器５０により検出された圧力に基づいて、第１環状プレート４４及び第２環状プレート４５の両方を縦方向に移動させるように構成される。これにより、第１環状プレート４４と第２環状プレート４５との間の距離Ｈ２が変えられる。少なくとも１つのアクチュエータ４６は、１つのアクチュエータであってもよく、複数のアクチュエータであってもよい。後者の場合、少なくとも１つのアクチュエータ４６は、第１環状プレート４４を移動させるように構成される第１のアクチュエータと、第２環状プレート４５を移動させるように構成される第２のアクチュエータとを含む。

【0065】

＜プラズマ処理方法＞
次に、以上のように構成されたプラズマ処理システムを用いたプラズマ処理方法について説明する。プラズマ処理装置１においては、基板Ｗに対してエッチング処理、成膜処理、拡散処理等の任意のプラズマ処理が行われる。

【0066】

プラズマ処理においては、先ず、プラズマ処理チャンバ１０の内部に基板Ｗを搬送し、基板支持部１１上に基板Ｗを載置する。その後、静電チャック内の電極に直流電圧を供給することにより、基板Ｗはクーロン力によって静電チャックに吸着保持される。また、基板Ｗのプラズマ処理チャンバ１０への搬送後、排気システム４０によってプラズマ処理チャンバ１０の内部を所望の真空度まで減圧する。

【0067】

次に、ガス供給部２０から中央ガス注入部１３を介してプラズマ処理空間１０ｓに処理ガスを供給する。また、第１のＲＦ生成部３１ａによりプラズマ生成用の高周波電力ＨＦをアンテナ１４に供給し、プラズマ処理空間１０ｓ内の処理ガスからプラズマを生成する。そして、生成されたプラズマの作用によって、基板支持部１１上の基板Ｗに所望のプラズマ処理が施される。すなわち、生成されたプラズマを基板Ｗに曝すことにより基板Ｗに対してプラズマ処理が施される。プラズマ処理中のプラズマ処理チャンバ１０内の圧力（内部圧力）は、圧力測定機構５０により経時的に測定（検出）される。

【0068】

ここで、プラズマ処理チャンバ１０の内部圧力は、プラズマ処理空間１０ｓに対する処理ガスの供給により所望の設定圧力となるように調整される。この時、上述したように上側プレート４４と下側プレート４５との間の距離Ｈ２を小さくすることにより、当該上側プレート４４と下側プレート４５が第２の圧力調整弁として作用するため、プラズマ処理チャンバ１０の容積を疑似的に小さくでき、これによりプラズマ処理チャンバ１０の内部圧力の制御を短時間で行うことができる。

【0069】

また上述したように、プラズマ処理装置においては、基板Ｗに対するプラズマ処理を適切に行うため、プラズマ処理チャンバ１０の内部圧力を精密に制御することが重要になる。そこで本実施形態においては、圧力測定機構５０により測定されるプラズマ処理チャンバ１０の内部圧力に基づいて、排気システム４０における上側プレート４４と下側プレート４５と間の距離Ｈ２を制御する。具体的には、圧力測定機構５０による測定結果がプラズマ処理の設定圧力よりも低い場合には、下側プレート４５を上昇させて距離Ｈ２を小さくすることで、プラズマ処理チャンバ１０の内部圧力を上昇させる。また、圧力測定機構５０による測定結果がプラズマ処理の設定圧力よりも高い場合には、下側プレート４５を降下させて距離Ｈ２を大きくすることで、プラズマ処理チャンバ１０の内部圧力を低下させる。従って、制御部２は、圧力検出器５０により検出された圧力を、予め決められた設定圧力と比較し、検出された圧力が設定圧力よりも高いかどうか、及び／又は、低いかどうかを決定する。そして、制御部２は、検出された圧力が設定圧力よりも高い場合には距離Ｈ２が長くなり、検出された圧力が設定圧力よりも低い場合には距離Ｈ２が短くなるように少なくとも１つのアクチュエータ４６を制御する。例えば、図３の例では、制御部２は、検出された圧力が設定圧力よりも高い場合には、可動環状プレート４５を下降させ、検出された圧力が設定圧力よりも低い場合には、可動環状プレート４５を上昇させる。

【0070】

基板Ｗに対するプラズマ処理が完了すると、ＲＦ電源３１からの高周波電力ＨＦ及び高周波電力ＬＦの供給、及びガス供給部２０による処理ガスの供給を停止する。また、プラズマ処理中に高周波電力ＬＦを供給していた場合には、該高周波電力ＬＦの供給も停止する。次いで、排気システム４０によってプラズマ処理チャンバ１０の内部から処理ガスを排気する。次いで、基板Ｗの裏面への伝熱ガスの供給を停止し、静電チャックによる基板Ｗの吸着保持を停止する。

【0071】

プラズマ処理が施された基板Ｗは、その後、図示しない基板搬送機構によりプラズマ処理チャンバ１０から搬送チャンバ等の外部装置に搬送され、基板Ｗに対する一連のプラズマ処理が終了する。

【0072】

なお、以上の一実施形態にかかるプラズマ処理おいては、プラズマ処理の最中に圧力測定機構５０により測定されたプラズマ処理チャンバ１０の内部圧力に基づいて下側プレート４５を適宜移動させたが、下側プレート４５の制御方法はこれに限定されない。例えば、プラズマ処理の最中に圧力測定機構５０により測定された内部圧力に基づいて下側プレート４５の動作をフィードバック制御することに代え、プラズマ処理の開始前に、予め定められた各種プロセスの設定圧力に基づいて、該プロセス毎に距離Ｈ２を変更するようにしてもよい。

【0073】

今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。上記の実施形態は、添付の請求の範囲及びその主旨を逸脱することなく、様々な形態で省略、置換、変更されてもよい。

【0074】

例えば、以上の実施形態においてはプラズマ処理装置１が誘導結合型のプラズマ生成部を含む場合を例に説明を行ったが、プラズマ生成部の構成はこれに限定されるものではない。すなわち、圧力制御に係る時間の短縮が求められる各種プラズマ処理装置に本開示の技術を適用することで、適切に該圧力制御に係る時間を短縮できる。

【実施例】

【0075】

以下、本開示にかかる技術の実施例について説明するが、本技術は以下の実施例に限定されるものではない。

【0076】

本発明者らは、上述の排気システム４００により距離Ｈ２を小さくしてプラズマ処理チャンバの容積を疑似的に縮小させた場合（実施例）と、上側プレート４４と下側プレート４５を含まず、プラズマ処理チャンバの容積に排気経路１０ｅの容積が含まれる場合（比較例）において、プラズマ処理チャンバの内部圧力の制御にかかる時間をそれぞれ測定した。
具体的には、実施例と比較例のそれぞれの場合においてプラズマ処理空間に対して処理ガスを供給し、プラズマ処理チャンバの内部圧力が所望の設定圧力に昇圧されるまでの時間を測定した。

【0077】

図１０は、本実施例の結果を模式的に示す説明図であって、設定圧力１００ｍＴ、プラズマ処理チャンバに供給する処理ガス流量３００ｓｃｃｍとした場合における、内部圧力（縦軸）と時間（横軸）の関係を示すグラフである。
また図１１は、設定圧力１５０ｍＴ、プラズマ処理チャンバに供給する処理ガス流量５００ｓｃｃｍとした場合における、内部圧力（縦軸）と時間（横軸）の関係を示すグラフである。
図中において実線は実施例、破線は比較例をそれぞれ示している。また、時間Ｔ１は実施例が設定圧力に到達するのに要した時間、時間Ｔ２は比較例が設定圧力に到達するのに要した時間、時間Ｔ３は比較例が設定圧力で安定するのに要した時間、をそれぞれ示している。

【0078】

図１０及び図１１に示すように、上側プレート４４と下側プレート４５との間の距離Ｈ２を小さくした状態でプラズマ処理チャンバ１０の内部圧力を制御することにより、該内部圧力を設定圧力に到達させるまでに要する時間が短くなることがわかる。具体的には、本発明者らが検討を行ったところ、実施例において設定圧力に到達するまでに要する時間は、時間Ｔ１と時間Ｔ２と比較して、およそ４０～５０％に短縮できることがわかった。また更に、プラズマ処理を安定的に行うための設定圧力での安定化に要する時間は、時間Ｔ１と時間Ｔ３を比較して、およそ２０～３０％に短縮できることがわかった。

【0079】

以上の結果から分かるように、プラズマ処理装置１に第２の圧力調整弁として機能する上側プレート４４及び下側プレート４５を配することにより、適切にプラズマ処理チャンバ１０の圧力制御に係る時間を短縮できる。

【符号の説明】

【0080】

１ プラズマ処理装置
１０ プラズマ処理チャンバ
１０ｅ 排気経路
１０ｓ プラズマ処理空間
１１ 基板支持部
４１ 環状バッフルプレート
４４ 上側プレート
４５ 下側プレート
４６ 移動機構
５０ 圧力測定機構
ＯＶ オーバーラップ部
Ｗ 基板

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】