專利名稱：氣體供給部件和等離子體處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及氣體供給部件和等離子體處理裝置。
背景技術(shù)：
通常，對半導(dǎo)體晶片或平板顯示面板等基板實(shí)施規(guī)定的等離子體處理的等離子體處理裝置，具備容納基板的容納室(下面稱為“腔室”)。此等離子體處理裝置，從作為氣體供給部件的氣體導(dǎo)入噴淋頭向腔室內(nèi)導(dǎo)入處理氣體，而且在腔室內(nèi)施加高頻功率，由此從處理氣體產(chǎn)生等離子體，通過該等離子體對基板實(shí)施等離子體處理。
在氣體導(dǎo)入噴淋頭與腔室相對的部分，使用了穿設(shè)有多個(gè)排出處理氣體的氣體排出孔的平板，但當(dāng)向此腔室內(nèi)施加高頻功率時(shí)，在氣體導(dǎo)入噴淋頭的氣體孔的外緣部容易引起電場集中，有時(shí)會(huì)發(fā)生異常放電。這樣的異常放電會(huì)對在基板或在腔室內(nèi)配置的結(jié)構(gòu)部件造成損害。具體地說，會(huì)使作為基板的半導(dǎo)體晶片的表面上產(chǎn)生開裂或缺口，或者燒壞結(jié)構(gòu)部件。
對此，已知在現(xiàn)有的等離子體處理裝置中，在氣體孔的外緣部形成曲面，防止作為異常放電原因的在外緣部發(fā)生的電場集中(例如參照專利文獻(xiàn)1)。
專利文獻(xiàn)1日本專利特開昭59-4011號(hào)公報(bào)發(fā)明內(nèi)容但是，由于現(xiàn)有的等離子體處理裝置的氣體導(dǎo)入噴淋頭與腔室相對的部分，在各個(gè)氣體孔之間存在有平面部，在該平面部存在的各個(gè)氣體孔之間的中間位置上，從氣體孔排出的處理氣體的流動(dòng)性會(huì)減弱而發(fā)生滯留。由于腔室內(nèi)產(chǎn)生的顆粒與從氣體孔排出的處理氣體分子發(fā)生沖突產(chǎn)生的粘性力、與離子發(fā)生沖突產(chǎn)生的離子粘性力和涉及到顆粒的靜電力相平衡部移動(dòng)(圖8)，使得處理氣體的流動(dòng)減緩，滯留在氣體粘性力減小的各個(gè)氣體孔之間的中間位置。由于作為前體(precursor)的游離基也與顆粒同樣滯留在各個(gè)氣體孔之間的中間位置(圖9)，在該位置上就容易堆積沉積物，堆積的沉積物剝離成為顆粒附著在半導(dǎo)體晶片上。而且由于沉積物的堆積使得腔室內(nèi)的反應(yīng)過程會(huì)發(fā)生變動(dòng)(記憶效應(yīng))。
本發(fā)明的目的是提供一種能夠向腔室內(nèi)供給氣體而不會(huì)發(fā)生氣體滯留的氣體供給部件和等離子體處理裝置。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，按照發(fā)明方面1所述的氣體供給部件，其配置在等離子體處理裝置具有的腔室，具備與上述腔室的內(nèi)部空間相對的平面和在上述平面上穿設(shè)的多個(gè)氣體孔，從上述多個(gè)氣體孔向上述內(nèi)部空間供給氣體，其特征在于上述氣體孔在上述平面上的外緣部具有與從上述氣體孔排出的氣流對應(yīng)的斜面，上述斜面包括平面和曲面中的至少一種。
發(fā)明方面2所述的氣體供給部件的特征在于，在發(fā)明方面1所述的氣體供給部件中，上述斜面是包括錐面、球面和拋物面中任一種或其組合的面。
發(fā)明方面3所述的氣體供給部件的特征在于，在發(fā)明方面1或2所述的氣體供給部件中，上述斜面與上述平面構(gòu)成的角度大于等于從上述氣體孔排出的氣體分布與上述平面構(gòu)成的角度。
發(fā)明方面4所述的氣體供給部件的特征在于，在發(fā)明方面1～3中任一項(xiàng)所述的氣體供給部件中，上述斜面與上述平面構(gòu)成的角度在20°以上。
發(fā)明方面5所述的氣體供給部件的特征在于，在發(fā)明方面1～4中任一項(xiàng)所述的氣體供給部件中，上述斜面相對于上述氣體孔的中心軸具有n次旋轉(zhuǎn)對稱性(n＝2～∞)。
發(fā)明方面6所述的氣體供給部件的特征在于，在發(fā)明方面1～5中任一項(xiàng)所述的氣體供給部件中，鄰接的上述氣體孔之間的形狀僅由上述斜面構(gòu)成。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，發(fā)明方面7所述的氣體供給部件，其配置在等離子體處理裝置具有的腔室，具備與上述腔室的內(nèi)部空間相對的平面和在上述平面上穿設(shè)的多個(gè)氣體孔，從上述多個(gè)氣體孔向上述內(nèi)部空間供給氣體，其特征在于在上述多個(gè)氣體孔中，鄰接的上述氣體孔的上述平面的外緣部連接在一起形成狹縫，在上述狹縫的上述平面的外緣部，具有與從上述氣體孔排出的氣流相對應(yīng)的斜面，同時(shí)上述狹縫在上述平面上形成同心圓狀，上述斜面包括平面和曲面中的至少一種。
發(fā)明方面8所述的氣體供給部件的特征在于，在發(fā)明方面7所述的氣體供給部件中，上述斜面是包括錐面、球面和拋物面中的任一種或其組合的面。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，發(fā)明方面9中所述的氣體供給部件，配置在等離子體處理裝置具有的腔室，其特征在于，具有與上述腔室的內(nèi)部空間相對的平面和在上述平面上開口且向上述內(nèi)部空間供給氣體的氣體流道，上述氣體流道在上述平面上的外緣部具有與從上述氣體孔排出的氣流對應(yīng)的斜面，上述斜面包括平面和曲面中的至少一種。
發(fā)明方面10所述的氣體供給部件的特征在于，在發(fā)明方面9所述的氣體供給部件中，上述斜面是包括錐面、球面和拋物面中的任一種或其組合的面。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，發(fā)明方面11所述的等離子體處理裝置，具備容納被處理體的腔室和配置在上述腔室且向上述腔室的內(nèi)部空間供給氣體的氣體供給部件，其特征在于上述氣體供給部件具有與上述內(nèi)部空間相對的平面和在上述平面上穿設(shè)的多個(gè)氣體孔，上述氣體孔向上述內(nèi)部空間供給上述氣體，上述氣體孔在上述平面上的外緣部具有與從上述氣體孔排出的氣流相對應(yīng)的斜面，上述斜面包括平面和曲面中的至少一種。
發(fā)明方面12所述的等離子體處理裝置的特征在于，在發(fā)明方面11所述的等離子體處理裝置中，上述斜面是包括錐面、球面和拋物面中的任一種或其組合的面。
按照發(fā)明方面1所述的氣體供給部件和發(fā)明方面11所述的等離子體處理裝置，由于與腔室內(nèi)部空間相對的平面狀地穿設(shè)的氣體孔在平面上的外緣部具有與從氣體孔排出的氣流相對應(yīng)的斜面，而此斜面又包括平面和曲面中的至少一種，所以不存在使排出的氣流變?nèi)醯膱鏊?，由此能夠向腔室?nèi)供給氣體，且排出的氣體不會(huì)滯留在鄰接的氣體孔之間。
按照發(fā)明方面2、8、10所述的氣體供給部件和發(fā)明方面12所述的等離子體處理裝置，由于該斜面是包括錐面、球面和拋物面中的任何一種或其組合的面，所以更不存在使排出的氣流變?nèi)醯膱鏊?br> 按照發(fā)明方面3所述的氣體供給部件，由于斜面與平面構(gòu)成的角度大于等于從氣體孔排出的氣體分布與平面所構(gòu)成的角度，所以確實(shí)不存在使排出的氣流變?nèi)醯膱鏊?br> 按照發(fā)明方面4所述的氣體供給部件，由于斜面與平面所構(gòu)成的角度在20°以上，所以更確實(shí)不存在使排出的氣流變?nèi)醯膱鏊?br> 按照發(fā)明方面5所述的氣體供給部件，由于斜面具有相對應(yīng)氣體孔的中心軸呈n次旋轉(zhuǎn)對稱性，所以確實(shí)不存在使排出的氣流在氣體孔之間變?nèi)醯膱鏊?br> 按照發(fā)明方面6所述的氣體供給部件，由于鄰接的氣體孔之間的形狀只由斜面構(gòu)成，所以不存在使排出的氣流在氣體孔之間變?nèi)醯膱鏊?br> 按照發(fā)明方面7所述的氣體供給部件，由于在與腔室內(nèi)部空間相對的平面上穿設(shè)的多個(gè)氣體孔中，與鄰接的氣體孔在平面上的外緣部連接在一起形成狹縫，在狹縫的平面上的外緣部，具有與從氣體孔排出的氣流相對應(yīng)的斜面，同時(shí)狹縫在平面上形成同心圓的形狀，斜面包括平面和曲面中的至少一種，所以在能夠向腔室內(nèi)供給排出的氣體而又不會(huì)滯留在相鄰的氣體孔之間的同時(shí)，能夠很容易地制造氣體供給部件，而且能夠降低氣體供給部件的成本。
按照發(fā)明方面9所述的氣體供給部件，由于在與腔室內(nèi)部空間相對的平面上開口而且向腔室內(nèi)供給氣體的氣體流道在平面上的外緣部具有與從氣體孔排出的氣流相對應(yīng)的斜面，而且該斜面包括平面和曲面中的至少一種，所以不存在使排出的氣流變?nèi)醯膱鏊?，由此能夠向腔室?nèi)供給排出的氣體而不會(huì)滯留在相鄰的氣體孔之間。


圖1是表示本發(fā)明實(shí)施方式的等離子體處理裝置概略結(jié)構(gòu)的截面圖。
圖2是表示圖1中的導(dǎo)入氣體噴淋頭概略結(jié)構(gòu)的放大截面圖。
圖3是從腔室相對一側(cè)看圖2的導(dǎo)入氣體噴淋頭的平面圖。
圖4是表示模擬從細(xì)管的管口噴出的氣體分子分布的結(jié)果和實(shí)測結(jié)果的圖表，(A)是以氣體分子的平均自由行程除以管子直徑得到的努森(Knudsen)數(shù)Kn為8.93×10-3時(shí)的情況，(B)是Kn為8.93×10-2時(shí)的情況，(C)是Kn為0.893時(shí)的情況，(D)是Kn為8.93時(shí)的情況。
圖5是表示在圖2中各種氣體孔形成方法的工序圖。
圖6是表示導(dǎo)入氣體噴淋頭的變形例的大致結(jié)構(gòu)的放大截面圖。
圖7是從腔室相對面一側(cè)看導(dǎo)入氣體噴淋頭變形例的平面圖，(A)表示以彼此5mm的間隔設(shè)置直徑2mm的氣體孔的情況；(B)和(C)表示以彼此4mm的間隔設(shè)置直徑2mm的氣體孔的情況；(D)和(E)表示以彼此3.5mm的間隔設(shè)置直徑1.5mm的氣體孔的情況；(F)和(G)表示以彼此3mm的間隔設(shè)置直徑1mm的氣體孔的情況。
圖8是說明現(xiàn)有的等離子體處理裝置中腔室內(nèi)氣流的示意圖。
圖9是說明現(xiàn)有的等離子體處理裝置中腔室內(nèi)產(chǎn)生的顆粒的示意圖。
符號(hào)說明10等離子體處理裝置11腔室12基座32導(dǎo)入氣體噴淋頭35氣體孔201斜面S空間W晶片具體實(shí)施方式
下面參照

本發(fā)明實(shí)施方式的等離子體處理裝置。
圖1是表示本發(fā)明實(shí)施方式的等離子體處理裝置概略結(jié)構(gòu)的截面圖。
在圖1中，對半導(dǎo)體器件用晶片(下面簡稱為“晶片”)W實(shí)施所需的等離子體處理、即干法刻蝕(Reactive Ion Etching)(下面簡稱為RIE)的等離子體處理裝置10，具有金屬制造的，例如鋁或不銹鋼制造的圓筒形腔室11，在該腔室11中放置有例如直徑為300mm的用來放置晶片W的作為載置臺(tái)的圓柱狀基座12。
在等離子體處理裝置10中，由腔室11的內(nèi)側(cè)壁和基座12的側(cè)面形成具有將基座12上方的氣體分子排放到腔室11外面的用作流道的排氣通道13。在此排氣通道13的中間裝有防止等離子體泄漏的環(huán)狀擋板14。在排氣通道13中擋板14以下的下游空間，折回到基座12的下方，與作為可變式蝶形閥的自動(dòng)壓力控制閥(Automatic Pressure ControlValve)(下面稱為“APC”)15連通，此APC15連接著作為抽真空用排氣泵的渦輪分子泵(Turbo Molecular Pump)(下面稱為TMP)16，并隔著TMP16連接著作為排氣泵的干式泵(下面稱為“DP”)17。由APC15、TMP16和DP17構(gòu)成的排氣流道，在下面稱為“主排氣管線”，此主排氣管線由APC15進(jìn)行腔室11內(nèi)的壓力控制，通過TMP16和DP17將腔室11內(nèi)減壓到幾乎真空的狀態(tài)。
上述排氣通道13的比擋板14更下游的空間，也連接著主排氣管線以外的排氣流道(下面稱為“粗裝管線”)。此粗裝管線連接著上述空間和DP17，包括直徑例如是25mm的排氣管道18和安裝在排氣管道18中間的閥門19。此閥門19能夠?qū)⑸鲜隹刂婆cDP17隔斷。由DP17經(jīng)過粗裝管線將腔室11內(nèi)的氣體排出。
基座12隔著給電棒21和匹配器(Matcher)22連接著下部電極用的高頻電源20，該下部電極用高頻電源20向基座12供給規(guī)定的高頻功率。由此使基座12起著下部電極的功能。此外，匹配器22用來降低來自基座12的高頻功率的反射，使得向基座12供給高頻功率的效率最大化。
在基座12內(nèi)部的上方配置有導(dǎo)電膜構(gòu)成的圓板狀電極板23。在電極板23上電連接有直流電源24。晶片W被施加在電極板24上的直流電壓產(chǎn)生的庫侖力或約翰遜-勒比克(Johnsen-Rahbek)力吸引保持在基座12上。此外，在基座12的上方，設(shè)置有圍繞基座12上方被吸引保持的晶片W的圓環(huán)狀的聚焦環(huán)25。此聚焦環(huán)25從后述的空間S露出，使在該空間S中形成的離子或游離基向著晶片W的表面上收斂，以提高RIE處理的效率。
此外，在基座12的內(nèi)部設(shè)置有例如沿著圓周方向展開的環(huán)狀冷媒室26。隔著冷媒管道27從制冷單元(未圖示)向此冷媒室26中循環(huán)供給規(guī)定溫度的冷媒，例如冷卻水。通過該冷媒的溫度來控制吸引保持在基座12上的晶片W的處理溫度。
在基座12上用來吸引保持晶片W的部分(下面稱為“吸引面”)上，穿設(shè)有多個(gè)供給傳熱氣體的供給孔28和供給傳熱氣體的供給槽(未圖示)。這些供給傳熱氣體的供給孔28等隔著配置在基座12內(nèi)部的傳熱氣體供給管線29連接傳熱氣體供給部30，該傳熱氣體供給部30向吸引面和晶片W底面之間的間隙中供給傳熱氣體，例如He氣。此外，傳熱氣體供給部30是使得能夠通過與排氣管18相連接的DP17對吸引面和晶片W底面之間的間隙抽真空的結(jié)構(gòu)。
在基座12的吸引面上，配置有從基座12的上面自由突出的作為升降銷的多個(gè)推桿銷31。這些推桿銷31隔著圓頭螺栓(未圖示)與電機(jī)(未圖示)相連接，由圓頭螺栓將電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變換為直線運(yùn)動(dòng)，使其在圖中的上下方向上移動(dòng)。在為了對晶片W進(jìn)行RIE處理而將晶片W吸引保持在吸引面上時(shí)，推桿銷31被收入基座12中，當(dāng)將進(jìn)行了RIE處理之后的晶片W從腔室11中取出時(shí)，推桿銷31從基座12的上面突出，使晶片W向上離開基座12且被保持住。
在腔室11的頂部，與基座12相對地配置有導(dǎo)入氣體的噴淋頭32。在導(dǎo)入氣體的噴淋頭32上隔著匹配器33連接著上部電極用的高頻電源34，由于上部電極用的高頻電源向?qū)霘怏w噴淋頭32供給規(guī)定的高頻功率，所以導(dǎo)入氣體噴淋頭32起著上部電極的作用。其中，匹配器33的功能與如上所述匹配器22的功能是同樣的。
導(dǎo)入氣體噴淋頭32包括具多個(gè)氣體孔35的下面電極板36和可裝卸地支承該電極板36的電極支承體37。此外，在該電極支承體37的內(nèi)部設(shè)置有緩沖室38，此緩沖室38連接著來自處理氣體供給部(未圖示)的處理氣體導(dǎo)入管39。此處理氣體導(dǎo)入管39的中間配置有管道絕緣體40。此管道絕緣體40由絕緣體構(gòu)成，防止供給到導(dǎo)入氣體噴淋頭32的高頻功率由處理氣體導(dǎo)入管39泄漏到處理氣體供給部。導(dǎo)入氣體噴淋頭32經(jīng)由氣體孔35向腔室11內(nèi)供給從處理氣體導(dǎo)入管39供給到緩沖室38內(nèi)的處理氣體。
在腔室11的側(cè)壁上與推桿銷31從基座12向上方支承晶片W的高度相對應(yīng)的位置上，設(shè)置有晶片W的送入取出口41，在送入取出口41上裝置有能夠使該送入取出口打開或關(guān)閉的閘閥42。
在此等離子體處理裝置10的腔室11內(nèi)，如上所述向基座12和導(dǎo)入氣體噴淋頭32上供給高頻功率，通過在基座12和導(dǎo)入氣體噴淋頭32之間的空間S中施加高頻功率，在該空間S中由導(dǎo)入氣體噴淋頭32供給的處理氣體產(chǎn)生高密度的等離子體，由該等離子體對晶片W進(jìn)行RIE處理。
更具體說，在此等離子體處理裝置10中，在對晶片W實(shí)施RIE處理時(shí)，首先打開閘閥42，將加工對象晶片W送入腔室11內(nèi)，通過在電極板23上施加直流電壓，將送入的晶片W吸引保持在基座12的吸引面上。此外，在由導(dǎo)入氣體噴淋頭32以規(guī)定的流量和流量比向腔室11內(nèi)供給處理氣體(例如以規(guī)定流量比的由C4F8氣、O2氣和Ar氣組成的混合氣體)的同時(shí)，通過APC15等使腔室11內(nèi)的壓力成為規(guī)定值。通過基座12和導(dǎo)入氣體噴淋頭32對腔室11內(nèi)的空間S施加高頻功率。由此使通過導(dǎo)入氣體噴淋頭32導(dǎo)入的處理氣體等離子體化，在空間S中形成離子或游離基，該生成的游離基或離子被聚焦環(huán)25收斂到晶片W的表面上，對晶片W的表面進(jìn)行物理的或化學(xué)的刻蝕。
圖2是表示圖1中的導(dǎo)入氣體噴淋頭的概略結(jié)構(gòu)的放大截面圖。
圖2的導(dǎo)入氣體噴淋頭32在各氣體孔35與腔室相對側(cè)的外緣部具有斜面201。此斜面201具有相對于氣體孔35中心軸的n次旋轉(zhuǎn)對稱性，即當(dāng)旋轉(zhuǎn)(360/n)°時(shí)其形狀不發(fā)生改變(此處n是2以上的自然數(shù))。這就是說，符合構(gòu)成為旋轉(zhuǎn)前和旋轉(zhuǎn)后形狀一樣的孔的斜面。在本實(shí)施方式中，n＝∞，即斜面201是相對于氣體孔35的中心軸是軸對稱的，但n可以是2以上的任何自然數(shù)。斜面201的傾斜角相對于圖2中的橫方向，即與平板狀電極板36的空間S相對的面(下面稱為“與電極板空間相對的面”)的角度是20°。從而，各個(gè)氣體孔35向著空間S呈圓錐狀開口。在此，處理氣體202從各個(gè)氣體孔35向圖中的下方(空間S)排出，使得由該處理氣體202與在空間中的顆粒相沖突產(chǎn)生的氣體粘性力、該顆粒與空間S中的離子相沖突產(chǎn)生的離子粘性力和涉及顆粒的靜電力在相平衡的部分產(chǎn)生顆粒云203。此外，氣體孔35的直徑是2mm，配置成其間隔為5mm的六角形(圖3)。
下面說明在本實(shí)施方式的基板處理裝置中，各個(gè)氣體孔35的斜面201相對于電極板空間相對面的傾斜角設(shè)定為20°的根據(jù)。
圖4是表示模擬從細(xì)管的管口噴出的氣體分子分布的結(jié)果和實(shí)測結(jié)果的示意圖，圖4(A)是以氣體分子的平均自由行程除以管口直徑得到的努森(Knudsen)數(shù)Kn為8.93×10-3時(shí)的情況，圖4(B)是Kn為8.93×10-2時(shí)的情況，圖4(C)是Kn為0.893時(shí)的情況，圖4(D)是Kn為8.93時(shí)的情況。平均自由行程是平均熱速度、氣體常數(shù)、壓力、溫度和氣體粘性的函數(shù)，是氣體分子從其運(yùn)動(dòng)被阻擋以后重新開始運(yùn)動(dòng)到其運(yùn)動(dòng)再次被阻擋時(shí)的移動(dòng)距離。
在圖4的圖表中，橫軸與平面相對應(yīng)，該軸上的點(diǎn)“P”與噴出氣體分子的管口P相對應(yīng)?？v軸表示在該平面相對的空間中，即在從管口P噴出氣體分子的空間中相對于該平面的距離。此外，“○”表示當(dāng)從管口P噴出的氣體分子是氮?dú)夥肿訒r(shí)分布的實(shí)測結(jié)果，實(shí)線所示的大致呈橢圓的形狀表示當(dāng)從管口P噴出氮?dú)夥肿訒r(shí)對分布進(jìn)行模擬的結(jié)果。在各個(gè)圖表的上方，噴出氮?dú)夥肿拥墓芸赑與圖2下方噴出處理氣體的氣體孔35與電極板空間面對的開口部相對應(yīng)，橫軸與導(dǎo)入氣體噴淋頭32與電極板空間面對地對應(yīng)。
按照圖4的圖表，無論是模擬的結(jié)果還是實(shí)測的結(jié)果，也無論Kn取什么樣的值，從管口P噴出的分子都分布在以管口P為中心相對于圖4的圖表中橫向20°以上的范圍內(nèi)，在不到20°的范圍內(nèi)幾乎沒有氣體分子分布。這就是說，在不到20°的范圍內(nèi)，氣流小到可以忽略的程度。
因此，在圖2的導(dǎo)入氣體噴淋頭32中，在氣體孔35的外緣部的斜面201，其相對于電極板空間相對面的傾斜角設(shè)定為20°。由此，就沒有使從氣體孔35噴出的處理氣體202的氣流變?nèi)醯目臻g，能夠使處理氣體202在各個(gè)氣體孔35之間的中間位置上(下面稱為“中間位置”)不會(huì)滯留而供給到空間S內(nèi)。從而就能夠防止顆粒在中間位置滯留。同樣，也能夠防止作為前體的游離基在中間位置滯留。通過上面的敘述就能夠防止在該中間位置堆積的沉積物剝離形成的顆粒附著在晶片W上。
然后在下面表示氣體孔35的斜面201的形成方法。
圖5是表示在圖2中的各個(gè)氣體孔形成方法的工序圖。
首先，用直徑2mm的鉆頭在電極板36上穿設(shè)多個(gè)氣體孔35，使它們各自的間隔為5mm(圖5(A))，然后使用在中心軸上設(shè)置有直徑大約2mm的引導(dǎo)部并帶有140°錐形刀刃的鉆頭500切削氣體孔35對著腔室方向的外緣部。更具體說，將上述引導(dǎo)部插入穿設(shè)的氣體孔35，使鉆頭500的中心軸與氣體孔35的中心軸一致，再將鉆頭500向圖中的上方上升，使其錐形刃進(jìn)入電極36厚度的中間。由此就在氣體孔35上形成了圓錐狀的向著空間S開口的部分。此時(shí)，由于鉆頭500的錐形刀刃的錐形角度是140°，從而使得在氣體孔35中開口部的斜面201相對于電極板空間相對面的傾角為20°(圖5(B))。
然后，在與形成有圓錐狀開口部的氣體孔35鄰接的氣體孔35中，實(shí)施與圖5(A)和(B)同樣的工序。此時(shí)，在氣體孔35之間已不存在電極板空間相對面，在該氣體孔35上形成有開口部的斜面201(圖5(C))。重復(fù)以上的操作就在全部氣體孔35上形成了圓錐狀的開口部，從而完成導(dǎo)入氣體噴淋頭32，結(jié)束本處理(圖5(D))。
在如上所述的本實(shí)施方式中，形成的是圓錐狀的氣體孔35的開口部，但將傾角為20°的V字形槽排成格子狀，在各個(gè)槽的交點(diǎn)上穿設(shè)氣體孔35，這樣制成導(dǎo)入氣體噴淋頭32也是可以的。
在本實(shí)施方式中，導(dǎo)入氣體噴淋頭32是在腔室相對部配置有多個(gè)圓錐狀開口部的結(jié)構(gòu)，但開口部的形狀并不限于圓錐狀，半球狀(圖6)、四棱錐狀和拋物面狀都是可以的，將其組合起來的形狀也是可以的。
在本實(shí)施方式中，氣體孔35的斜面201傾角是20°，但如在圖4中所看到的并不限于20°，20°以上也是可以的。
在本實(shí)施方式中，在導(dǎo)入氣體噴淋頭32上配置有彼此間隔5mm的直徑2mm的氣體孔35，但并不限于此，也可以配置有直徑2mm彼此間隔5mm的氣體孔35(圖7(A))，還可以配置有直徑2mm彼此間隔4mm的氣體孔35(圖7(B)、(C))，還可以配置有直徑1.5mm彼此間隔3.5mm的氣體孔35(圖7(D)、(E))，還可以配置有直徑1mm彼此間隔3mm的氣體孔35(圖7(F)、(G))。其中，特別是在圖7(B)到(G)的導(dǎo)入氣體噴淋頭中，可以使氣體孔35的間隔很窄，這就能夠可靠地防止顆粒滯留在各個(gè)氣體孔35的中間位置上。
在本實(shí)施方式中，各個(gè)氣體孔35分別具有開口部，但相鄰的各氣體孔的開口部相互連接形成狹縫也是可以的。此時(shí)該狹縫的斷面形狀呈例如V字形，與腔室相對的外緣部由相對于狹縫的中央左右對稱的斜面構(gòu)成。該斜面相對于電極板空間相對面的傾角是20°。此外，能夠形成多道狹縫，使之相對于電極板36的平面視中心呈同心的形狀。由此就能夠防止顆粒滯留在鄰接狹縫之間。由于同心圓形狀的狹縫是容易形成的，所以導(dǎo)入氣體噴淋頭32很容易制造，還能夠降低導(dǎo)入氣體噴淋頭32的成本。
在本實(shí)施方式中，導(dǎo)入氣體噴淋頭32具備多個(gè)氣體孔35，但并不限于氣體孔35，在貫穿電極板36而形成的電極板空間相對面上開口的氣體流道(未圖示)也是可以的。該氣體流道與腔室相對部分的外緣部具有與氣體孔35同樣地斜面，該斜面相對于電極板空間相對面的角度是20°。由此能夠向空間S供給處理氣體202而不會(huì)滯留，同時(shí)氣體流道也容易形成，所以導(dǎo)入氣體噴淋頭32能夠很容易地制造，能夠降低導(dǎo)入氣體噴淋頭32的成本。
此外，由于按照本發(fā)明的導(dǎo)入氣體噴淋頭32在氣體孔35的外緣部具有20°的傾斜，就能夠使從氣體孔35排出的處理氣體202毫無遺漏地?cái)U(kuò)散到空間S內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種氣體供給部件，其配置在等離子體處理裝置具有的腔室，具備與所述腔室的內(nèi)部空間相對的平面和在所述平面上穿設(shè)的多個(gè)氣體孔，從所述多個(gè)氣體孔向所述內(nèi)部空間供給氣體，其特征在于所述氣體孔在所述平面上的外緣部具有與從所述氣體孔排出的氣流對應(yīng)的斜面，所述斜面包括平面和曲面中的至少一種。
2.如權(quán)利要求1所述的氣體供給部件，其特征在于所述斜面是包括錐面、球面和拋物面中任一種或其組合的面。
3.如權(quán)利要求1或2所述的氣體供給部件，其特征在于所述斜面與所述平面構(gòu)成的角度大于等于從所述氣體孔排出的氣體分布與所述平面構(gòu)成的角度。
4.如權(quán)利要求1～3中任一項(xiàng)所述的氣體供給部件，其特征在于所述斜面與所述平面構(gòu)成的角度在20°以上。
5.如權(quán)利要求1～4中任一項(xiàng)所述的氣體供給部件，其特征在于所述斜面相對于所述氣體孔的中心軸具有n次旋轉(zhuǎn)對稱性(n＝2～∞)。
6.如權(quán)利要求1～5中任一項(xiàng)所述的氣體供給部件，其特征在于鄰接的所述氣體孔之間的形狀僅由所述斜面構(gòu)成。
7.一種氣體供給部件，其配置在等離子體處理裝置具有的腔室，具備與所述腔室的內(nèi)部空間相對的平面和在所述平面上穿設(shè)的多個(gè)氣體孔，從所述多個(gè)氣體孔向所述內(nèi)部空間供給氣體，其特征在于在所述多個(gè)氣體孔中，鄰接的所述氣體孔的所述平面的外緣部連接在一起形成狹縫，在所述狹縫的所述平面的外緣部，具有與從所述氣體孔排出的氣流相對應(yīng)的斜面，同時(shí)所述狹縫在所述平面上形成同心圓狀，所述斜面包括平面和曲面中的至少一種。
8.如權(quán)利要求7所述的氣體供給部件，其特征在于所述斜面是包括錐面、球面和拋物面中的任一種或其組合的面。
9.一種氣體供給部件，配置在等離子體處理裝置具有的腔室，其特征在于，具有與所述腔室的內(nèi)部空間相對的平面和在所述平面上開口且向所述內(nèi)部空間供給氣體的氣體流道，所述氣體流道在所述平面上的外緣部具有與從所述氣體孔排出的氣流對應(yīng)的斜面，所述斜面包括平面和曲面中的至少一種。
10.如權(quán)利要求9所述的氣體供給部件，其特征在于所述斜面是包括錐面、球面和拋物面中的任一種或其組合的面。
11.一種等離子體處理裝置，具備容納被處理體的腔室和配置在所述腔室且向所述腔室的內(nèi)部空間供給氣體的氣體供給部件，其特征在于所述氣體供給部件具有與所述內(nèi)部空間相對的平面和在所述平面上穿設(shè)的多個(gè)氣體孔，所述氣體孔向所述內(nèi)部空間供給所述氣體，所述氣體孔在所述平面上的外緣部具有與從所述氣體孔排出的氣流相對應(yīng)的斜面，所述斜面包括平面和曲面中的至少一種。
12.如權(quán)利要求11所述的等離子體處理裝置，其特征在于所述斜面是包括錐面、球面和拋物面中的任一種或其組合的面。
全文摘要
本發(fā)明提供一種氣體供給部件和等離子體處理裝置，能夠不滯留氣體地向腔室供給氣體。作為氣體供給部件的導(dǎo)入氣體噴淋頭(32)，在氣體孔(35)與腔室相對部側(cè)的外緣部上具有相對于氣體孔(35)的中心軸有n次旋轉(zhuǎn)對稱性(n是2以上的自然數(shù))的斜面(201)。斜面(201)相對于電極板空間相對面的傾角是20°。此外，配置氣體孔(35)的直徑為2mm，彼此的間隔為5mm。
文檔編號(hào)H01L21/02GK1828825SQ20061000774
公開日2006年9月6日 申請日期2006年2月20日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月2日
發(fā)明者守屋剛, 村上貴宏 申請人:東京毅力科創(chuàng)株式會(huì)社