(57)【要約】【課題】加工費を低減することができ、変形が生じにくい遮蔽板を有するプラズマ処理装置を提供する。【解決手段】アッシャ装置１０は、プラズマを生成するプラズマソース部４３０と、ウエハ６００を載置するサセプタ４５９と、プラズマソース部４３０とサセプタ４５９との間に設けられた、２層の非金属性の遮蔽板５１０、５４０とを有する。遮蔽板５１０、５４０には、はそれぞれ孔部５１２、５４０が形成され、孔部５１２と孔部５４２とは、プラズマソース部４３０の方向から見て重ならないように配置されている。また、孔部５１２と孔部５４２とは、半ピッチずれるように配置されている。【選択図】図４
2010021166.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラズマを生成するプラズマ生成部と、
被処理基板を載置する載置部と、
前記プラズマ生成部と前記載置部との間に設けられた少なくとも２層の非金属性の遮蔽板と、
を有するプラズマ処理装置。
【請求項２】
前記少なくとの２層の遮蔽板はそれぞれ孔部が形成され、一の遮蔽板に形成された孔部と、他の遮蔽板に形成された孔部とは、前記プラズマ生成部の方向から見て重ならないように配置されている請求項１記載のプラズマ処理装置。
【請求項３】
前記少なくとも２層の遮蔽板にぞれぞれ形成された孔部は、所定のピッチに形成されたスリットからなり、一の遮蔽板に形成されたスリットと、該遮蔽板に隣接する遮蔽板に形成されたスリットとは、半ピッチずれるように配置されている請求項２記載のプラズマ処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば半導体基板等の被処理基板を、プラズマ処理するプラズマ処理装置に関し、例えば、反応性ガスを放電させ、プラズマ化させることにより得られる反応性を有する反応種によって、被処理基板の表面の所定の薄膜を除去するドライアッシングや、ドライエッチングをする工程に用いられる装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、ドライアッシングを行うプラズマ処理装置であって、気密な処理室内に被処理基板を装填し、処理室の上部に設けられたプラズマ源に原料ガスを供給しながら高周波電力を印加し、プラズマを発生させ、プラズマ中で生成される反応性活性種（ラジカル）によって被処理基板上のレジストを酸化、気化してレジストを除去するプラズマ処理装置が知られている。このようなプラズマ処理装置では、レジストが有機膜であるため、一般にＯ２や、Ｏ２を主体としたガスが用いられる。
【０００３】
プラズマ中では、電気的に中性のラジカルの他に、電荷を持った電子(自由電子)とイオンとが同時に生成される。そして、これらの電子とイオンとが処理基板の表面に到達すると、処理基板が帯電し、該処理基板を用いて製造されるデバイスの不良原因となる。ここで、基板の帯電を防止するためには、プラズマを生成するプラズマソース部分と基板を処理する処理室とを隔離し、ラジカルのみが処理基板の表面に到達するような遮蔽板を設けることが望ましい。
従来、遮蔽板は、例えば、アルミ等の導電性材料に複数の貫通孔を形成したものが用いられ、これらの貫通孔径を小さくすることで、自由電子、イオンを遮蔽する効果を得ることができた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来のプラズマ処理装置では、一つの遮蔽板で、自由電子等を遮蔽しつつ、ラジカルを処理室へ供給するものであるため、小径の多数の孔を遮蔽板に形成する必要があり、遮蔽板の加工費が高額となるとの問題点があった。また、十分な遮蔽の効果を得るために、遮蔽板の材料として導電性を有する金属を用いる必要があるため、熱耐性を得にくく、遮蔽板内において温度差が生じると、遮蔽板に熱変形が生じやすいとの問題があった。
【０００５】
本発明の目的は、加工費を低減することができ、変形が生じにくい遮蔽板を有するプラズマ処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、プラズマを生成するプラズマ生成部と、被処理基板を載置する載置部と、前記プラズマ生成部と前記載置部との間に設けられ、少なくとも２層の非金属性の遮蔽板と、を有するプラズマ処理装置である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、加工費を低減することができ、変形が生じにくい遮蔽板を有するプラズマ処理装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
次に、本発明の実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。本発明の実施例においては、プラズマ処理装置として用いられ、半導体製造装置として用いられるアッシャ装置により、半導体装置の製造方法が実現される。
図１は、本発明の適用される実施形態に係るアッシャ装置を説明するための概略横断面図であり、図２は、本発明の適用される実施形態に係るアッシャ装置を説明するための概略縦断面図である。
【０００９】
図１、図２に示されるように、アッシャ装置１０は、ＥＦＥＭ（Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ  Ｆｒｏｎｔ Ｅｎｄ  Ｍｏｄｕｌｅ）１００と、ロードロックチャンバ部２００と、トランスファーモジュール部３００と、アッシング処理がなされる処理室として用いられるプロセスチャンバ部４００とを備えている。
【００１０】
ＥＦＥＭ１００は、ＦＯＵＰ（Ｆｒｏｎｔ  Ｏｐｅｎｉｎｇ  Ｕｎｉｆｉｅｄ  Ｐｏｄ）１１０、１２０、及びＦＯＵＰ１１０、１２０それぞれからロードロックチャンバへウエハを搬送する第１の搬送部である大気搬送ロボット１３０を備える。
ＦＯＵＰには、例えば、２５枚のウエハが搭載され、大気搬送ロボット１３０のアーム部が、ＦＯＵＰから例えば５枚ずつウエハを抜き出す。ここで、ウエハは、被処理基板として用いられている。
【００１１】
ロードロックチャンバ部２００は、ロードロックチャンバ２５０、２６０と、ＦＯＵＰから搬送されたウエハ６００（図３参照）をロードロックチャンバ２５０、２６０内でそれぞれ保持するバッファユニット２１０、２２０とを備えている。バッファユニット２１０、２２０は、ボート２１１、２２１と、その下部のインデックスアセンブリ２１２、２２２とを備えている。ボート２１１（２２１）と、その下部のインデックスアセンブリ２１２（２２２）は、図１中に矢印２１４、２２４で示される方向である、θ軸を中心とした方向に同時に回転する。
【００１２】
トランスファーモジュール部３００は、搬送室として用いられるトランスファーモジュール３１０を備えており、先述のロードロックチャンバ２５０、２６０は、ゲートバルブ３１１、３１２を介して、トランスファーモジュール３１０に取り付けられている。トランスファーモジュール３１０には、第２の搬送部として用いられる真空アームロボットユニット３２０が設けられている。
【００１３】
プロセスチャンバ部４００は、処理室として用いられるプラズマ処理ユニット４１０、４２０を有している。プラズマ処理ユニット４１０、４２０は、ゲートバルブ３１３、３１４を介してトランスファーモジュール３１０に取り付けられている。
【００１４】
図３には、プラズマ処理ユニット４１０の詳細が示されている。尚、先述のプラズマ処理ユニット４２０は、プラズマ処理ユニット４１０と同じ構成である。
プラズマ処理ユニット４１０は、半導体基板や半導体素子に乾式処理でアッシングを施す高周波無電極放電型のプラズマ処理ユニットである。プラズマ処理ユニット４１０は、プラズマを生成するためのプラズマソース部４３０、半導体基板などのウエハ６００を収容する処理室４４５、プラズマソース部４３０（特に共振コイル４３２）に高周波電力を供給する高周波電源４４４、及び高周波電源４４４の発振周波数を制御する周波数整合器４４６を備えている。
【００１５】
また、プラズマ処理ユニット４２０は、架台として用いられる水平なベースプレート４４８を有し、ベースプレート４４８の上部に前記のプラズマソース部４３０を配置し、ベースプレート４４８の下部に処理室４４５を配置して構成される。また、共振コイル４３２と外側シールド４５２とで、螺旋共振器が構成される。
【００１６】
プラズマソース部４３０は、減圧可能に構成され且つプラズマ用の反応ガスが供給され、反応容器４３１と、反応容器の外周に巻回された共振コイル４３２と、共振コイル４３２の外周に配置され且つ電気的に接地された外側シールド４５２とから構成される。
【００１７】
反応容器４３１は、通常、高純度の石英硝子やセラミックスにて円筒状に形成された所謂チャンバである。反応容器４３１は、通常、軸線が垂直になるように配置され、トッププレート４５４及び処理室４４５によって上下端が気密に封止される。反応容器４３１の下方の処理室４４５の底面には、複数（例えば４本）の支柱４６１によって支持されるサセプタ４５９が設けられ、サセプタ４５９には、サセプタテーブル４１１及びサセプタ上のウエハを加熱する基板加熱部４６３が具備される。
【００１８】
サセプタ４５９の下方に、排気板４６５が配設される。排気板４６５は、ガイドシャフト４６７を介して底板４６９に支持され、底板４６９は処理室４４５の下面に気密に設けられる。昇降基板４７１が、ガイドシャフト４６７をガイドとして昇降自在に動くように設けられる。昇降基板４７１は、少なくとも３本のリフターピン４１３を支持している。
【００１９】
リフターピン４１３は、サセプタ４５９を貫通する。そして、リフターピン４１３の頂には、ウエハ６００を支持するウエハ支持部４１４が設けられている。
ウエハ支持部４１４は、サセプタ４５９の中心方向に延出している。リフターピン４１３の昇降によって、ウエハ６００をサセプタテーブル４１１に載置し、あるいはサセプタテーブル４１１から持ち上げることができる。底板４６９を経由して、昇降駆動部（図示略）の昇降シャフト４７３が昇降基板４７１に連結されている。昇降駆動部が昇降シャフト４７３を昇降させることで、昇降基板４７１とリフターピン４１３を介して、ウエハ支持部４１４が昇降する。
【００２０】
サセプタ４５９と排気板４６５の間に、バッフルリング４５８が設けられる。バッフルリング４５８、サセプタ４５９、排気板４６５で第一排気室４７４が形成される。円筒状のバッフルリング４５８は、通気孔が多数均一に設けられている。従って、第一排気室４７４は、処理室４４５と仕切られ、また通気孔によって、処理室４４５と連通している。
【００２１】
排気板４６５に、排気連通孔４７５が設けられる。排気連通孔４７５によって、第一排気室４７４と第二排気室４７６が連通される。第二排気室４７６には、排気管４８０が連通されており、排気管４８０には排気装置４７９が設けられている。
【００２２】
反応容器４３１の上部のトッププレート４５４には、ガス供給ユニットから伸長され、且つ所要のプラズマ用の反応ガスを供給するためのガス供給管４５５が、ガス導入口４３３を介して付設されている。ガス供給ユニットは、ガスの流量を制御する機能を持ち、具体的には流量制御部であるマスフローコントローラ４７７及び開閉弁４７８を有している。マスフローコントローラ４７７及び開閉弁４７８を制御することで、ガスの供給量を制御する。
【００２３】
また、反応容器４３１内には、反応ガスを反応容器４３１の内壁に沿って流れるようにするための略円板形で、石英からなるバッフル板４６０が設けられている。尚、流量制御部及び排気装置４７９によって供給量、排気量を調整することにより、処理室４４５の圧力が調整される。
【００２４】
尚、本装置は、以上の構成に限らず、次のようにしてサセプタを支持しても良い。
すなわち、サセプタ下面中心部に、柱状の第二のサセプタ支持部を設け、サセプタ４５９を支持し、サセプタ支持部の内側にヒータや、ヒータに電力を供給するヒータ線等が格納するように構成しても良い。このような構成とすることにより、各線がプラズマや処理ガスにさらされることがないため、サセプタの耐性を向上させることができる。
【００２５】
共振コイル４３２は、所定の波長の定在波を形成するため、一定波長モードで共振するように巻径、巻回ピッチ、巻数が設定される。すなわち、共振コイル４３２の電気的長さは、高周波電源４４４から供給される電力の所定周波数における１波長の整数倍（１倍、２倍、…）又は半波長もしくは１／４波長に相当する長さに設定される。
例えば、1波長の長さは、１３．５６ＭＨｚの場合約２２メートル、２７．１２ＭＨｚの場合約１１メートル、５４．２４ＭＨｚの場合約５．５メートルになる。
共振コイル４３２は、絶縁性材料にて平板状に形成され且つベースプレート４４８の上端面に鉛直に立設された複数のサポートによって支持される。
【００２６】
共振コイル４３２の両端は電気的に接地されるが、共振コイル４３２の少なくとも一端は、装置の最初の設置の際又は処理条件の変更の際に当該共振コイルの電気的長さを微調整するため、可動タップ４６２を介して接地される。図３中の符号４６４は他方の固定グランドを示す。さらに、装置の最初の設置の際又は処理条件の変更の際に共振コイル４３２のインピーダンスを微調整するため、共振コイル４３２の接地された両端の間には、可動タップ４６６によって給電部が構成される。
【００２７】
すなわち、共振コイル４３２は、電気的に接地されたグランド部を両端に備え且つ高周波電源４４４から電力供給される給電部を各グランド部の間に備え、しかも、少なくとも一方のグランド部は、位置調整可能な可変式グランド部とされ、そして、給電部は、位置調整可能な可変式給電部とされる。共振コイル４３２が可変式グランド部及び可変式給電部を備えている場合には、後述するように、プラズマソース部４３０の共振周波数及び負荷インピーダンスを調整するにあたり、より一層簡便に調整することができる。
【００２８】
外側シールド４５２は、共振コイル４３２の外側への電磁波の漏れを遮蔽するとともに、共振回路を構成するのに必要な容量成分を共振コイル４３２との間に形成するために設けられる。外側シールド４５２は、一般的には、アルミニウム合金、銅又は銅合金などの導電性材料を使用して円筒状に形成される。外側シールド４５２は、共振コイル４３２の外周から、例えば５〜１５０ｍｍ程度隔てて配置される。
【００２９】
高周波電源４４４の出力側にはＲＦセンサ４６８が設置され、進行波、反射波等をモニタしている。ＲＦセンサ４６８によってモニタされた反射波電力は、周波数整合器４４６に入力される。周波数整合器４４６は、反射波が最小となるよう周波数を制御する。
【００３０】
また、アッシャ装置１０は、制御部として用いられるコントローラ４７０を有する。
コントローラ４７０は、単に高周波電源４４４のみを制御するものではなく、アッシャ装置１０全体の制御を行っている。コントローラ４７０には、表示部であるディスプレイ４７２が接続されている。ディスプレイ４７０は、例えば、ＲＦセンサ４６８による反射波のモニタ結果等、アッシャ装置１０に設けられた各種検出部で検出されたデータ等を表示する。
【００３１】
以上のように構成されたアッシャ装置１０では、ロードロックチャンバ２５０、２６０へウエハ６００が搬送され、ロードロックチャンバ２５０、２６０内が真空引き（真空置換）され、ロードロックチャンバ２５０、２６０から、トランスファーモジュール３１０を経て、ウエハ６００がプラズマ処理ユニット４１０、４２０へと搬送され、プラズマ処理ユニット４１０、４２０でウエハ６００からレジストの除去がなされ（除去工程）、レジストの除去がなされたウエハ６００が、トランスファーモジュール３１０を経て再びロードロックチャンバ２５０、２６０へ搬送される。
【００３２】
この際、大気搬送ロボット１３０が矢印１３１で示すθ軸方向に回転し、バッファユニット２１０、２２０のボート２１１、２２１にウエハを搭載する。このとき、ボート２１１、２２１のＺ軸２３０方向の動作により、ボート２１１、２２１は、大気搬送ロボット１３０から２５枚のウエハ６００を受け取る。２５枚のウエハを受け取った後、ボート２１１、２２１の最下層にあるウエハがトランスファーモジュール部３００の高さ位置に合うよう、ボート２１１、２２１をＺ軸２３０方向に動作させる。
【００３３】
ロードロックチャンバ２５０、２６０においては、ロードロックチャンバ２５０、２６０内にバッファユニット２１０、２２０によって保持されているウエハ６００を、真空アームロボットユニット３２０のフィンガー３２１に搭載する。θ軸３２５方向で真空アームロボットユニット３２０を回転し、さらにＹ軸３２６方向にフィンガーを延伸し、プラズマ処理ユニット４１０、４２０内のサセプタテーブル４１１上に移載する。
【００３４】
ウエハ６００を、フィンガー３２１からサセプタテーブル４１１、４２１へ移載するには、真空アームロボットユニット３２０のフィンガー３２１とリフターピン４１３との協働により、ウエハ６００をサセプタテーブル４１１上に移載する。また、逆の動作により、処理が終了したウエハ６００をサセプタテーブル４１１から、真空アームロボットユニット３２０によって、ロードロックチャンバ２５０内のバッファユニット２１０にウエハ６００を移載する。
【００３５】
プラズマ処理ユニット４１０においては、ウエハ６００を搭載したフィンガー３２１が、処理室４４５に進入する。リフターピン４１３が上昇する。フィンガー３２１は、上昇されたリフターピン４１３にウエハ６００を載置する。
【００３６】
そして、搬送されたウエハ６００を、室温に保持されたウエハ６００を載置した後、アッシングガスを、ガス供給管４３３からプラズマソース部４３０に供給する。アッシングガスは酸素、水素、水、アンモニア、四フッ化炭素（ＣＦ４）等がある。ガス供給後、高周波電源４４４が、共振コイル４３２に電力を供給する。
【００３７】
そして、共振コイル４３２内部に励起される誘導磁界によって自由電子を加速し、ガス分子と衝突させることでガス分子を励起してプラズマを生成する。このようにして、プラズマ化されたアッシングガスにより、アッシング処理を行う。
【００３８】
ここで、プラズマ生成時や、プラズマ処理中に処理条件を変動した場合（ガス種を増やす等）など、ガス流量やガス混合比、圧力が変化する場合がある。このため、高周波電源４４４の負荷インピーダンスが変動してしまうことがある。このような場合でも、周波数整合器４４６を有するため、ガス流量やガス混合比、圧力の変化にすぐに追従して高周波数電源４４４の発信周波数を整合することができる。
【００３９】
具体的には次の動作が行われる。
プラズマ生成時、共振コイル４３２の共振周波数に収束される。このとき、ＲＦセンサ４６８が共振コイル４３２からの反射波をモニタし、モニタされた反射波のレベルを周波数整合器４４６に送信する。周波数整合器４４６は、反射波電力がその反射波が最小となるよう、高周波電源４４４の発信周波数を調整する。
【００４０】
以上のように構成され、動作する本発明の実施形態に係るアッシャ装置１０では、プラズマソース部４３０でガスをプラズマ化する際に、電気的に中性のラジカルの他に、電荷を持った電子(自由電子)とイオンとが同時に生成される。そして、これらの電子とイオンとがウエハ６００にの表面に到達すると、ウエハ６００が帯電し、ウエハ６００を用いて製造されるデバイスの不良が生じる原因となる。
【００４１】
そこで、本発明の第１の実施形態に係るアッシャ装置１０では、プラズマソース部４３０で生成される自由電子等によりウエハ６００が帯電することにより生じるウエハ６００の帯電を抑制するために、プラズマ処理ユニット４１０の構成に独自の工夫を施している。
以下、本発明の第１の実施形態に係るプラズマ処理ユニット４１０について説明する。尚、本発明の第１の実施形態に係るアッシャ装置１０は、先述の本発明の適用される実施形態に独自の工夫を施したもであり、特に説明をする部分以外は、前述の本発明の適用される実施形態と構成、動作ともに同一である。
【００４２】
図４には、本発明の第１の実施形態に係るアッシャ装置１０が有するプラズマ処理ユニット４１０が示されている。
本発明の第１の実施形態に係るプラズマ処理ユニット４１０は、先述の本発明が適用される実施形態に係るプラズマ処理装置４１０が有する構成に加えて、遮蔽板５１０、５４０を有している。尚、この第１の実施形態においては、遮蔽板５１０、遮蔽板５４０と２枚の遮蔽板が用いられ、遮蔽板が２層となっているが、遮蔽板は少なくとも２枚あり、少なくとも２層となっていれば良い。
【００４３】
遮蔽板５１０、５４０は、それぞれが、例えば石英、石英ガラス、ＳｉＣ（炭化珪素）、無アルカリガラス等からなり、非金属性である。このため、例えばアルミニウム等の金属を遮蔽板として用いた場合と比較して耐熱性が得られやすく、例えば中央部が集中的に加熱されたとしても、遮蔽板内での温度分布が生じにくく熱変形が生じにくいため、金属を用いた場合と比較して機械的強度を維持することが容易となる。
【００４４】
また、遮蔽板５１０、５４０は、耐プラズマ性を有している。ここで、耐プラズマ性とは、例えばアルミニウム等の金属と比較して、プラズマによって劣化しにくいことをいう。
【００４５】
遮蔽板５１０、遮蔽板５４０は、遮蔽板５１０の下方に遮蔽板５４０が配置されるように、プラズマを生成するプラズマソース部４３０と、被処理基板として用いられるウエハ６００が載置される載置部として用いられるサセプタ４５９との間に設けられている。具体的には、遮蔽板５４０の上方にスペーサー５４８を介して遮蔽板５１０が重ねられ、重ねられた状態の遮蔽板５１０、スペーサー５４８、及び遮蔽板５４０が、アダプタ５４４によって重力方向下方から支持されている。
【００４６】
スペーサー５４８は、リング形状を有し、略円形からなる遮蔽板５４０の上向きの面の縁部と、略円形からなる遮蔽板５１０の下向きの面の縁部とに接触している。このため、遮蔽板５４０と遮蔽板５１０とは略平行な状態となり、遮蔽板５４０と遮蔽板５１０との間には、スペーサー５４８の厚さの相当する隙間（ギャップ）が形成される。
アダプタ５４４は、リング形状であり、ベースプレート４８８に装着されている。さらにアダプタ５４４は内側に張り出すようにリム部５４６を有し、リム部５４６に遮蔽板５４０、スペーサー５４８、及び遮蔽板５４０が載置される。
【００４７】
図５（ａ）には遮蔽板５１０が、図５（ｂ）には遮蔽板５４０が示されている。
図５（ａ）に示されるように、遮蔽板５１０には、遮蔽板５１０の上方の面から下方の面に貫通するように複数の孔部５１２が形成されている。孔部５１２は、それぞれが略直線形であり、略スリット状であって、所定のピッチＰで略平行に配置されている。
また、図５（ｂ）に示されるように、遮蔽板５４０には、遮蔽板５４０の上方の面から下方の面に貫通するように複数の孔部５４２が形成されている。孔部５４２は、それぞれが略直線形であり、略スリット状であって、孔部５１２のピッチと同じピッチであるピッチＰで略平行に配置されている。
【００４８】
孔部５１２、孔部５４２は、それぞれが、例えばレーザ加工により形成される。
【００４９】
図６には、プラズマ処理ユニット４１０に装着された状態の遮蔽板５１０、遮蔽板５４０の断面が拡大して示されている。遮蔽板５１０の厚さｔ１は、例えば、３．５ｍｍであり、遮蔽板５１０の厚さｔ２は、ｔ１と同じ厚さであり、例えば略３．５でｍｍある。ここで、遮蔽板５１０、５４０が厚すぎると、自由電子とともにラジカルも失活してまうため、他の諸条件を満たす限り、遮蔽板５１０、５４０の厚さは薄いことが望ましい。
【００５０】
尚、遮蔽板５１０と厚さｔ１と遮蔽板５４２の厚さｔ２とは、必ずしも同じ厚さであることを要しない。遮蔽板５１０と遮蔽板５４０とのギャップＧは、略５．０ｍｍである。ギャップＧは、先述のスペーサー５４８を、厚さの異なるものに交換することで調整することができる。
また、孔部５１２のピッチＰと、孔部５４２のピッチＰとは、ともに、例えば略１９ｍｍである。
また、孔部５１２、孔部５４２の幅Ｌは、ともに略２ｍｍである。
【００５１】
また、図６に示されるように、孔部５１２、孔部５４２は、それぞれ、遮蔽板５１０、５４０の上向きの面及び下向きの面と直行するように形成されている。また、孔部５１２と孔部５４２とはプラズマ生成部として用いられるプラズマソース部４３０の方向（図６における上方）から見て、重ならないように配置されている。
【００５２】
また、孔部５１２と孔部５４２とは、ピッチＰに対して、互いに半ピッチ（０．５Ｐ）ずれるように配置されている。すなわち、互いに隣接する孔部５１２ａ、５１２ａの中間の位置に、孔部５４２ａが配置されるようになっている。
【００５３】
以上のように孔部５１２及び孔部５４２を、互いに半ピッチずれるように配置することで、プラズマソース部４３０からウエハ６００に到達するガス流路が屈折し、直線的にプラズマソース部４３０からウエハ６００に到達するガス流路がなくなる。このため、プラズマソース部４３０から生成された荷電粒子は、ウエハ６００に到達する前に、遮蔽板５１０及び遮蔽板５４０のいずれかの表面に衝突し、失活することで、再結合し中性となり電荷を失う。
【００５４】
図６に点線で示す矢印Ａは、遮蔽板５１０、遮蔽板５４０にぞれぞれ形成された孔部５１２、孔部５４２の、遮蔽板５１０に形成された孔部５１２ａのプラズマソース部４３０側の面５１０ａのエッジＥ１と、孔部５１２ａのプラズマソース部４３０と逆側の面５１０ｂのエッジＥ２とを結ぶ線が、遮蔽板５１０のプラズマソース部４３０と逆側に隣接する遮蔽板５４０の孔部５４２が形成されていない部分にぶつかる様子を示している。
孔部５１２及び孔部５４２の形状及び配置を、上述のように階段状に定めることにより、プラズマソース部４３０から面５１０ａ、５１０ｂに対して角度をもって孔部５１２ａを通過して来た電荷粒子が、遮蔽板５４０の上向きの面に衝突することになる。
【００５５】
図７には、遮蔽板５１０、５４０の変形例が示されている。
孔部５１２、５４２は、遮蔽板５１０、５４０の上向きの面及び下向きの面と直行するように形成することに替え、図７に示されるように、遮蔽板５１０、５４０の上向きの面及び下向きの面に対して角度を有するように形成しても良い。
【００５６】
図８には、本発明の第２の実施形態に係るアッシャ装置１０のプラズマ処理ユニット４１０が有する遮蔽板５１０、５４０が示されている。
先述の第１の実施形態においては、孔部５１２、孔部５４２は、それぞれが略直線状に、所定のピッチＰで形成されていた。これに対して、この第２の実施形態では、孔部５１２及び孔部５４２は、それぞれ、中心角が略９０度である略円弧形状を有し、半径の異なる同心円状の一部となるように配置されている。
また、遮蔽板５１０と遮蔽板５４０とは、プラズマソース部４３０からの方向（図４おける上方向）から見て、互いに半径方向に隣接する孔部５１２、５１２の間の位置に、孔部５４２が配置されるようになっている。
【００５７】
この第２の実施形態においては、遮蔽板５１０及び遮蔽板５４０が略点対称構造であるため、遮蔽板５１０及び遮蔽板５４０の中央付近と外周部での孔部５１２、孔部５４２のピッチや、孔部５１２、孔部５４２の幅を変化させることで、遮蔽板５１０、５４０内における開口率を、点対称を維持しながら調整をすることができる。
【００５８】
以上のように、本発明の第１の実施形態に係るアッシャ装置１０と、本発明の第２の実施形態に係るアッシャ装置１０とによれば、２枚の遮蔽板を使用することで、遮蔽板を１枚を使用する場合と比較して、それぞれの遮蔽板に形成する孔部の数を減らしつつ、荷電粒子を遮蔽する効果を維持することができる。
【００５９】
本発明は、特許請求の範囲に記載した事項を特徴とするが、さらに次に付記した事項も含まれる。
【００６０】
〔付記１〕
プラズマを生成するプラズマ生成部と、
被処理基板を載置する前記載置部と、
前記プラズマ生成部と載置部との間に設けられた少なくとも２層の非金属性の遮蔽板と、
を有するプラズマ処理装置。
【００６１】
〔付記２〕
前記少なくとの２層の遮蔽板はそれぞれ孔部が形成され、一の遮蔽板に形成された孔部と、他の遮蔽板に形成された孔部とは、前記プラズマ生成部の方向から見て重ならないように配置されている付記１記載のプラズマ処理装置。
【００６２】
〔付記３〕
前記少なくとも２層の遮蔽板にぞれぞれ形成された孔部は、所定のピッチに形成されたスリットからなり、一の遮蔽板に形成されたスリットと、該遮蔽板に隣接する遮蔽板に形成されたスリットとは、半ピッチずれるように配置されている付記２記載のプラズマ処理装置。
【００６３】
〔付記４〕
前記少なくとも２層の遮蔽板にぞれぞれ形成された孔部は、一の遮蔽板に形成された孔部の前記プラズマ生成部側の面のエッジと、該孔部の前記プラズマ生成部と逆側の面のエッジとを結ぶ線が、前記一の遮蔽板の前記プラズマ生成部と逆側に隣接する他の遮蔽板の孔部が形成されていない部分にぶつかる付記１乃至３いずれか記載のプラズマ処理装置。
【００６４】
〔付記５〕
前記遮蔽板は、耐熱性、及び耐プラズマ性を有する付記１記載のプラズマ処理装置。
【００６５】
〔付記６〕
前記遮蔽板は、石英又はＳｉＣからなる付記１記載のプラズマ処理装置。
【００６６】
〔付記７〕
酸素含有ガスを供給する供給部と、
前記供給された酸素含有ガスをプラズマ化するプラズマ生成部と、
被処理基板を載置する載置部と、
前記プラズマ生成部と前記載置部との間に設けられた少なくとも２層の非金属性の遮蔽板と、
を有するアッシング装置。
【００６７】
〔付記８〕
気密な放電室内に反応ガスを供給し、高周波電力により前記反応ガスを放電、プラズマ化して得られる反応性活性種によって、前記放電室の下部に接続された処理室内の処理基板を処理する半導体処理装置であって、
プラズマを生成する放電部と処理基板との間に２枚の遮蔽板を設け、その２枚の遮蔽板にそれぞれ形成されたスリット状の孔を流路として、反応性活性種を処理基板表面に供給することを特徴とする半導体製造装置。
【００６８】
〔付記９〕
前記の２枚の遮蔽板にそれぞれ形成されたスリット状の孔を、互いに半ピッチずつ、ずらして配置することで、荷電粒子が前記放電部から処理基板表面に直線的に到達する流路を塞ぎ、処理基板への荷電粒子の入射を防ぐことを特徴とする半導体処理装置。
【００６９】
〔付記１０〕
前記スリット状の孔は、前記２枚の遮蔽板にそれぞれ複数が形成され、略直線形状であり、少なくとも一方の遮蔽板に形成される複数の前記スリット状の孔が、互いに略平行になるように配置されていること特徴とする付記９又は１０記載の半導体処理装置。
【００７０】
〔付記１１〕
前記スリット状の孔は、前記２枚の遮蔽板にそれぞれ複数が形成され、略円弧形状を有し、少なくとも一方の遮蔽板に形成される複数の前記スリット状の孔が、半径の異なる同心円の円弧の一部となるように配置されていることを特徴とする付記９又は１０記載の半導体処理装置。
【００７１】
〔付記１２〕
前記２枚の遮蔽板の距離を一定に保つスペーサーをさらに有する付記８乃至１２記載の半導体製造装置。
【００７２】
〔付記１３〕
前記２枚の遮蔽板の少なくとも一方は石英硝子からなり、温度の不均一性による変形、割れに対する機械的強度が確保されるとともに、反応性ガスに対する化学的耐性を併せ持つことを特徴とする付記８乃至１２記載の半導体製造装置。
【００７３】
〔付記１４〕
前記２枚の遮蔽板の少なくとも一方は、Ｓｉ（珪素）、又はＳｉＣ（炭化珪素）からなり、温度の不均一性による変形、割れに対する機械的強度が確保されるとともに、反応性ガスに対する化学的耐性を併せ持つことを特徴とする付記８乃至１２記載の半導体製造装置。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
以上述べたように、本発明は、例えば半導体基板等の被処理基板を、プラズマ処理するプラズマ処理装置に適用することができ、例えば、反応性ガスを高周波を用いて放電させ、プラズマ化させることにより得られる反応性を有する反応種によって、被処理基板の表面の所定の薄膜を除去するドライアッシングや、ドライエッチングをする工程に用いられる装置に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明の適用される実施形態に係るアッシャ装置を説明するための概略横断面図である。
【図２】本発明の適用される実施形態に係るアッシャ装置を説明するための概略縦断面図である。
【図３】本発明の適用される実施形態に係るアッシャ装置が有するプラズマ処理ユニットを説明するための概略縦断面図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係るアッシャ装置が有するプラズマ処理ユニットの概略縦断面図である。
【図５】本発明の第１の実施形態に係るアッシャ装置のプラズマ処理ユニット内に設けられた遮蔽板を示し、図５（ａ）は上側に設けられた遮蔽板を示す平面図であり、図５（ｂ）は下側に設けられた遮蔽板を示す平面図である。
【図６】本発明の第１の実施形態に係るアッシャ装置のプラズマ処理ユニット内に設けられた遮蔽板の一部分を拡大して示す断面図である。
【図７】本発明の第１の実施形態に係るアッシャ装置のプラズマ処理ユニット内に設けられた遮蔽板の変形例の一部分を拡大して示す断面図である。
【図８】本発明の第２の実施形態に係るアッシャ装置のプラズマ処理ユニット内に設けられた遮蔽板を示し、図８（ａ）は上側に設けられた遮蔽板を示す平面図であり、図８（ｂ）は下側に設けられた遮蔽板を示す平面図である。
【符号の説明】
【００７６】
１０      アッシャ装置
４００    プロセスチャンバ部
４１０    プラズマ処理ユニット
４１１    サセプタテーブル
４３０    プラズマソース
４３１    反応容器
４３２    共振コイル
４３３    ガス導入口
４４４    高周波電源
４４５    処理室
４４８    ベースプレート
４５９    サセプタ
４６１    支柱
４６３    基板加熱部
５１０    遮蔽板
５１２    孔部
５４０    遮蔽板
５４２    孔部
５４８    スペーサー
６００    ウエハ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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