(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を収容する処理室と、該処理室内へ処理ガスを拡散して供給する処理ガス拡散供給装置と、前記処理ガスを前記処理ガス拡散供給装置に導入するための少なくとも１つの処理ガス導入管とを備え、前記処理ガス拡散供給装置は、内部に形成され且つ前記処理室内に収容された基板の表面と平行に広がる内部空間と、該内部空間及び前記処理室内を連通させる複数のガス穴とを有し、前記処理ガス導入管は開口部を介して前記内部空間と接続され、前記開口部は前記複数のガス穴の一部と対向する基板処理装置において前記開口部を覆う蓋部品であって、
前記内部空間の前記処理ガスの拡散方向に関する高さは８ｍｍ以上であり、
前記内部空間に配されて前記開口部と対向する面を有する底部と、
前記底部を所定の位置に支持する支持部とを備え、
前記底部の面は処理室内に収容された基板の表面と平行であり、
前記支持部は前記底部の一部を支持し、前記底部の径は、前記開口部の内径より大きいことを特徴とする蓋部品。
【請求項２】
前記支持部は前記底部の周縁部の一部を支持することを特徴とする請求項１記載の蓋部品。
【請求項３】
基板を収容する処理室と、該処理室内へ処理ガスを拡散して供給する処理ガス拡散供給装置と、前記処理ガスを前記処理ガス拡散供給装置に導入するための少なくとも１つの処理ガス導入管とを備え、前記処理ガス拡散供給装置は、内部に形成され且つ前記処理室内に収容された基板の表面と平行に広がる内部空間と、該内部空間及び前記処理室内を連通させる複数のガス穴とを有し、前記処理ガス導入管は開口部を介して前記内部空間と接続され、前記開口部は前記複数のガス穴の一部と対向する基板処理装置において前記開口部を覆う蓋部品であって、
前記内部空間に配されて前記開口部と対向する面を有する底部と、
前記底部を所定の位置に支持する支持部とを備え、
前記底部の面は処理室内に収容された基板の表面と平行であり、
前記支持部は前記底部の一部を支持し、
前記内部空間の前記処理ガスの拡散方向に関する高さは８ｍｍ以上であることを特徴とする蓋部品。
【請求項４】
基板を収容する処理室と、少なくとも１つの処理ガス導入管とを備える基板処理装置が有する処理ガス拡散供給装置であって、
内部に形成され且つ前記処理室内に収容された基板の表面と平行に広がる内部空間と、該内部空間及び前記処理室内を連通させる複数のガス穴と、該複数のガス穴の一部と対向し、前記処理ガス導入管及び前記内部空間の間に介在して前記処理ガス導入管内及び前記内部空間を連通させる開口部とを有し、前記処理室内へ処理ガスを拡散して供給する処理ガス拡散供給装置において、
前記開口部を覆う蓋部品を備え、
前記蓋部品は、前記内部空間に配されて前記開口部と対向する面を有する底部と、前記底部を所定の位置に支持する支持部とを備え、前記底部の面は処理室内に収容された基板の表面と平行であり、前記支持部は前記底部の一部を支持し、前記底部の径は、前記開口部の内径より大きく、
前記内部空間の前記処理ガスの拡散方向に関する高さは８ｍｍ以上であることを特徴とする処理ガス拡散供給装置。
【請求項５】
前記支持部は前記底部の周縁部の一部を支持することを特徴とする請求項４記載の処理ガス拡散供給装置。
【請求項６】
基板を収容する処理室と、該処理室内へ処理ガスを拡散して供給する処理ガス拡散供給装置と、前記処理ガスを前記処理ガス拡散供給装置に導入するための少なくとも１つの処理ガス導入管とを備え、
前記処理ガス拡散供給装置は、内部に形成され且つ前記処理室内に収容された基板の表面と平行に広がる内部空間と、該内部空間及び前記処理室内を連通させる複数のガス穴とを有し、
前記処理ガス導入管は開口部を介して前記内部空間と接続され、前記開口部は前記複数のガス穴の一部と対向する基板処理装置において、
前記処理ガス拡散供給装置は前記開口部を覆う蓋部品を備え、
前記蓋部品は、前記内部空間に配されて前記開口部と対向する面を有する底部と、前記底部を所定の位置に支持する支持部と、を備え、前記底部の面は処理室内に収容された基板の表面と平行であり、前記支持部は前記底部の一部を支持し、前記底部の径は、前記開口部の内径より大きく、
前記内部空間の前記処理ガスの拡散方向に関する高さは８ｍｍ以上であることを特徴とする基板処理装置。
【請求項７】
前記支持部は前記底部の周縁部の一部を支持することを特徴とする請求項６記載の基板処理装置。
【請求項８】
前記蓋部品は、中空の円筒形状を呈することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の蓋部品。
【請求項９】
前記蓋部品は、中空の円筒形状を呈することを特徴とする請求項４又は５記載の処理ガス拡散供給装置。
【請求項１０】
前記蓋部品は、中空の円筒形状を呈することを特徴とする請求項６又７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、蓋部品、処理ガス拡散供給装置、及び基板処理装置に関し、特に、基板にプラズマ処理を施す基板処理装置用の蓋部品に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、基板処理装置は、基板としての半導体デバイス用のウエハ（以下、単に「ウエハ」という。）を収容する処理室と、該処理室の上部に配されたシャワーヘッドとを備える。このような基板処理装置では、処理ガスがシャワーヘッドの複数のガス穴を介して処理室内の処理空間へ供給され、該処理空間において処理ガスから発生したプラズマによりウエハにプラズマ処理が施される。
【０００３】
図７は、従来の基板処理装置が備えるシャワーヘッドの構造を概略的に示す断面図である。
【０００４】
シャワーヘッド７０は、導電材からなる天井電極板７１と、該天井電極板７１を釣支する電極板支持体７２と、該電極板支持体７２内に設けられた内部空間７３とを有する。内部空間７３には該内部空間７３内に処理ガスを導入するガス導入管７４の一端が接続される。また、天井電極板７１には、該天井電極板７１を貫通して内部空間７３及び処理室内（図示しない）を連通させる多数のガス供給孔７５，７６が形成される。シャワーヘッド７０では、ガス導入管７４から内部空間７３へ導入された処理ガスがガス穴７５，７６を介して処理空間へ供給される。
【０００５】
しかし、シャワーヘッド７０では、内部空間７３において処理ガスがガス導入管７４から図中下方に向けて噴出するため、ガス導入管７４の直下にあるガス穴７５を通過する処理ガスの量が相対的に多く、ガス穴７６を通過する処理ガスの量が相対的に少ない。この場合、処理ガスは各ガス穴７５，７６から均一に処理空間に供給されないため、処理ガスから発生するプラズマはウエハ上に均一に分布しない。このため、ウエハ表面に均一にプラズマ処理を施すことができず、その結果、プラズマ処理の面内均一性を確保することが困難となる。
【０００６】
これに対し、例えば、内部空間に緩衝板を配置したシャワーヘッドを備えた基板処理装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。このようなシャワーヘッドでは、内部空間７３にはガス導入管７４の開口部と対向するように緩衝板７７が配置され（図８参照。）、該緩衝板７７はガス導入管７４から噴出された処理ガスがそのままガス穴７５へ流れるのを防ぐとともに、該処理ガスを内部空間７３において図中横方向へ拡散させる。これにより、ガス穴７５を通過する処理ガスの量が極端に多くなるのを防止し、処理ガスを各ガス穴７５，７６から処理空間へ均一に供給させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１１−０５４４４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、シャワーヘッド７０の厚さ（図中上下方向）が制限され、内部空間７３の高さを十分に確保することができない場合がある。この場合、上述した緩衝板７７を内部空間７３に配置すると、該内部空間７３が上部空間と下部空間とに分けられるが、いずれの空間も高さが極端に低くなるため、処理ガスの横方向への流れ（拡散）に関するコンダクタンスを大きくするのが困難となる。その結果、内部空間７３において処理ガスを横方向に十分拡散させることができないため、処理ガスを処理空間へ均一に供給することができず、ウエハにおけるプラズマ処理の面内均一性を確保するのが依然として困難である。
【０００９】
本発明の目的は、基板におけるプラズマ処理等の面内均一性を確保することができる蓋部品、処理ガス拡散供給装置、及び基板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】
【００１０】
上記目的を達成するために、請求項１記載の蓋部品は、基板を収容する処理室と、該処理室内へ処理ガスを拡散して供給する処理ガス拡散供給装置と、前記処理ガスを前記処理ガス拡散供給装置に導入するための少なくとも１つの処理ガス導入管とを備え、前記処理ガス拡散供給装置は、内部に形成され且つ前記処理室内に収容された基板の表面と平行に広がる内部空間と、該内部空間及び前記処理室内を連通させる複数のガス穴とを有し、前記処理ガス導入管は開口部を介して前記内部空間と接続され、前記開口部は前記複数のガス穴の一部と対向する基板処理装置において前記開口部を覆う蓋部品であって、前記内部空間の前記処理ガスの拡散方向に関する高さは８ｍｍ以上であり、前記内部空間に配されて前記開口部と対向する面を有する底部と、前記底部を所定の位置に支持する支持部とを備え、前記底部の面は処理室内に収容された基板の表面と平行であり、前記支持部は前記底部の一部を支持し、前記底部の径は、前記開口部の内径より大きいことを特徴とする。
【００１１】
請求項２記載の蓋部品は、請求項１記載の蓋部品において、前記支持部は前記底部の周縁部の一部を支持することを特徴とする。
【００１２】
上記目的を達成するために、請求項３記載の蓋部品は、基板を収容する処理室と、該処理室内へ処理ガスを拡散して供給する処理ガス拡散供給装置と、前記処理ガスを前記処理ガス拡散供給装置に導入するための少なくとも１つの処理ガス導入管とを備え、前記処理ガス拡散供給装置は、内部に形成され且つ前記処理室内に収容された基板の表面と平行に広がる内部空間と、該内部空間及び前記処理室内を連通させる複数のガス穴とを有し、前記処理ガス導入管は開口部を介して前記内部空間と接続され、前記開口部は前記複数のガス穴の一部と対向する基板処理装置において前記開口部を覆う蓋部品であって、前記内部空間に配されて前記開口部と対向する面を有する底部と、前記底部を所定の位置に支持する支持部とを備え、前記底部の面は処理室内に収容された基板の表面と平行であり、前記支持部は前記底部の一部を支持し、前記内部空間の前記処理ガスの拡散方向に関する高さは８ｍｍ以上であることを特徴とする。
【００１３】
上記目的を達成するために、請求項４記載の処理ガス拡散供給装置は、基板を収容する処理室と、少なくとも１つの処理ガス導入管とを備える基板処理装置が有する処理ガス拡散供給装置であって、内部に形成され且つ前記処理室内に収容された基板の表面と平行に広がる内部空間と、該内部空間及び前記処理室内を連通させる複数のガス穴と、該複数のガス穴の一部と対向し、前記処理ガス導入管及び前記内部空間の間に介在して前記処理ガス導入管内及び前記内部空間を連通させる開口部とを有し、前記処理室内へ処理ガスを拡散して供給する処理ガス拡散供給装置において、前記開口部を覆う蓋部品を備え、前記蓋部品は、前記内部空間に配されて前記開口部と対向する面を有する底部と、前記底部を所定の位置に支持する支持部とを備え、前記底部の面は処理室内に収容された基板の表面と平行であり、前記支持部は前記底部の一部を支持し、前記底部の径は、前記開口部の内径より大きく、前記内部空間の前記処理ガスの拡散方向に関する高さは８ｍｍ以上であることを特徴とする。
【００１４】
請求項５記載の処理ガス拡散供給装置は、請求項４記載の処理ガス拡散供給装置において、前記支持部は前記底部の周縁部の一部を支持することを特徴とする。
【００１５】
上記目的を達成するために、請求項６記載の基板処理装置は、基板を収容する処理室と、該処理室内へ処理ガスを拡散して供給する処理ガス拡散供給装置と、前記処理ガスを前記処理ガス拡散供給装置に導入するための少なくとも１つの処理ガス導入管とを備え、前記処理ガス拡散供給装置は、内部に形成され且つ前記処理室内に収容された基板の表面と平行に広がる内部空間と、該内部空間及び前記処理室内を連通させる複数のガス穴とを有し、前記処理ガス導入管は開口部を介して前記内部空間と接続され、前記開口部は前記複数のガス穴の一部と対向する基板処理装置において、前記処理ガス拡散供給装置は前記開口部を覆う蓋部品を備え、前記蓋部品は、前記内部空間に配されて前記開口部と対向する面を有する底部と、前記底部を所定の位置に支持する支持部と、を備え、前記底部の面は処理室内に収容された基板の表面と平行であり、前記支持部は前記底部の一部を支持し、前記底部の径は、前記開口部の内径より大きく、前記内部空間の前記処理ガスの拡散方向に関する高さは８ｍｍ以上であることを特徴とする。
【００１６】
請求項７記載の基板処理装置は、請求項６記載の基板処理装置において、前記支持部は前記底部の周縁部の一部を支持することを特徴とする。
請求項８記載の蓋部品は、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の蓋部品において、前記蓋部品は、中空の円筒形状を呈することを特徴とする。
請求項９記載の処理ガス拡散供給装置は、請求項４又は５記載の処理ガス拡散供給装置において、前記蓋部品は、中空の円筒形状を呈することを特徴とする。
請求項１０記載の基板処理装置は、請求項６又は７記載の基板処理装置において、前記蓋部品は、中空の円筒形状を呈することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、基板の表面と平行に広がる内部空間において底部が処理ガス導入管の開口部と対向するので、処理ガス導入管の開口部から導入された処理ガスは、底部と衝突して内部空間において基板の表面と略平行に拡散する。すなわち、処理ガスが基板の表面と略平行に拡散するために、内部空間を上部空間と下部空間に分ける必要がない。その結果、処理ガスの拡散方向に関する高さを確保してコンダクタンスを大きくすることができ、処理ガスを処理室内へ均一に供給することができ、もって、基板におけるプラズマ処理等の面内均一性を確保することができる。
【００１８】
本発明によれば、底部の面は処理室内に収容された基板の表面と平行であるため、該底部は処理ガス導入管の開口部から導入された処理ガスを内部空間において基板の表面と確実に平行に拡散させることができ、もって、処理ガスを処理室内へ確実に均一に供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施の形態に係る蓋部品を備えるプラズマ処理装置の構成を概略的に示す断面図である。
【図２】図１における処理ガス拡散供給装置の構成を概略的に示す断面図である。
【図３】図１における蓋部品の構成を概略的に示す斜視図である。
【図４】ガスの流れに関するコンダクタンスを説明するための図である。
【図５】蓋部品の第１の変形例を概略的に示す斜視図である。
【図６】蓋部品の第２の変形例を概略的に示す斜視図である。
【図７】従来のシャワーヘッドの構成を概略的に示す断面図である。
【図８】緩衝板を備える従来のシャワーヘッドの構成を概略的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００２１】
図１は、本実施の形態に係る蓋部品を備えるプラズマ処理装置の構成を概略的に示す断面図である。このプラズマ処理装置は直径が、例えば、３００ｍｍの半導体ウエハ（基板）にプラズマエッチング、例えば、ＲＩＥ（Reactive Ion Etching）やアッシングを施すように構成されている。
【００２２】
図１において、プラズマ処理装置１０（基板処理装置）は、例えば、真空チャンバからなる処理室１１と、該処理室１１内の底面中央部分に配設された載置台１２と、該載置台１２の上方に載置台１２と対向するように設けられたシャワーヘッド１３（処理ガス拡散供給装置）とを備える。
【００２３】
処理室１１は小径の円筒状の上部室１１ａと、大径の円筒状の下部室１１ｂとを有する。上部室１１ａと下部室１１ｂとは互いに連通しており、処理室１１全体は気密に構成される。上部室１１ａ内には載置台１２やシャワーヘッド１３が格納され、下部室１１ｂ内には載置台１２を支えると共に冷媒やバックサイドガス用の配管を収めた支持ケース１４が格納される。
【００２４】
下部室１１ｂの底面には排気口１５が設けられ、該排気口１５には排気管１６を介して排気装置１７が接続される。該排気装置１７はＡＰＣ（Adaptive Pressure Control）バルブ、ＤＰ（Dry Pump）やＴＭＰ（Turbo Molecular Pump）を有し（いずれも図示しない）、ＡＰＣバルブ等は制御部（図示しない）からの信号によって制御され、処理室１１内全体を真空排気して所望の真空度に維持する。一方、上部室１１ａの側面にはウエハＷの搬出入口１８が設けられており、該搬出入口１８はゲートバルブ１９によって開閉可能である。また、上部室１１ａと下部室１１ｂとはアルミニウム等の導電性の部材から構成され、且つ接地される。
【００２５】
載置台１２は、例えば、導電体であるアルミニウムからなる台状部材であるプラズマ生成用の下部電極２０と、後述の処理空間内において電界の強度を均一にするために下部電極２０の上面中央部分に埋設された、例えば、誘電体であるセラミックスからなる誘電体層２１と、ウエハＷを載置面において静電吸着して固定するための静電チャック２２とを有する。載置台１２では、下部電極２０、誘電体層２１及び静電チャック２２がこの順で積層されている。また、下部電極２０が支持ケース１４上に設置された支持台２３に絶縁部材２４を介して固定され、処理室１１に対して電気的に十分浮いた状態になっている。
【００２６】
下部電極２０内には冷媒を通流させるための冷媒流路２５が形成され、冷媒が冷媒流路２５を流れることによって下部電極２０が冷却され、静電チャック２２上面の載置面に載置されたウエハＷが所望の温度に冷却される。
【００２７】
静電チャック２２は、誘電体からなり、導電性の電極膜２６を内包する。該電極膜２６は、例えば、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）に炭化モリブデン（ＭｏＣ）を含有させた電極材料からなる。該電極膜２６には高圧直流電源２７が接続され、電極膜２６に供給された高圧直流電力は静電チャック２２の載置面及びウエハＷの間にクーロン力を生じさせてウエハＷを静電吸着して固定する。
【００２８】
また、静電チャック２２には載置面とウエハＷの裏面との間の熱伝達性を高めるためのバックサイドガスを放出する貫通孔２８が開口している。該貫通孔２８は、下部電極２０内等に形成されたガス流路２９と連通しており、該ガス流路２９を介してガス供給部（図示しない）から供給されたヘリウム（Ｈｅ）等のバックサイドガスが放出される。
【００２９】
下部電極２０には、周波数が、例えば、１００ＭＨｚの高周波電力を供給する第１の高周波電源３０と、第１の高周波電源３０よりも周波数の低い、例えば、３．２ＭＨｚの高周波電力を供給する第２の高周波電源３１とがそれぞれ整合器３２，３３を介して接続される。第１の高周波電源３０より供給される高周波電力は、処理ガスからプラズマを生じさせ、第２の高周波電源３１より供給される高周波電力は、ウエハＷに向かうバイアス電圧を形成してプラズマ中のイオンをウエハＷの表面に引き込む。
【００３０】
また、下部電極２０の上面外縁部には、静電チャック２２を囲むようにフォーカスリング３４が配置される。フォーカスリング３４は後述する処理空間内においてプラズマをウエハＷが対向する空間よりも広げてウエハＷの面内におけるエッチング速度の均一性を向上させる。
【００３１】
支持台２３の下部外側には該支持台２３を取り囲むようにバッフル板３５が設けられる。バッフル板３５は、上部室１１ａ内の処理ガスをバッフル板３５と上部室１１ａ壁部との間に形成された隙間を介して下部室１１ｂへ通流させることにより、処理ガスの流れを整える整流板としての役割を果たすとともに、後述する処理空間内のプラズマが下部室１１ｂへ漏洩するのを防止する。
【００３２】
また、上部電極であるシャワーヘッド１３は、上部室１１ａ内に面する導電材からなる天井電極板３６と、該天井電極板を釣支する電極板支持体３７（壁部）と、該電極板支持体３７内に設けられた内部空間３８と、後述する蓋部品５０とを有する。内部空間３８は処理室１１内に収容されて載置台１２に載置されたウエハＷの表面と平行に広がる。内部空間３８には開口部３９を介して処理ガス導入管４０の一端が接続され、該処理ガス導入管４０の他端は処理ガス供給源４１に接続される。処理ガス供給源４１は、処理ガス供給量の制御機構（図示しない）を有し、処理ガスの供給量の制御を行う。また、天井電極板３６には、該天井電極板３６を貫通して内部空間３８及び上部室１１ａ内を連通させる多数のガス供給孔４２（ガス穴）が形成される。シャワーヘッド１３は、処理ガス導入管４０から電極支持体３７内の内部空間３８に導入された処理ガスをガス供給孔４２を介して上部室１１ａ内へ分散供給する。
【００３３】
プラズマ処理装置１０では、上部室１１ａの周囲においてゲートバルブ１９の上下に２つのマルチポールリング磁石４３ａ，４３ｂが配置される。マルチポールリング磁石４３ａ，４３ｂでは、複数の異方性セグメント柱状磁石（図示しない）がリング状の磁性体のケーシング（図示しない）に収容され、該ケーシング内において隣接する複数のセグメント柱状磁石の磁極の向きが互いに逆向きになるように配置される。これにより、磁力線が隣接するセグメント柱状磁石間に形成され、上部電極であるシャワーヘッド１３と下部電極２０との間に位置する処理空間の周辺に磁場が形成され、該磁場によって処理空間へプラズマを閉じこめる。なお、プラズマ処理装置１０の装置構成をマルチポールリング磁石４３ａ，４３ｂを備えない装置構成としてもよい。
【００３４】
プラズマ処理装置１０では、ウエハＷにＲＩＥやアッシングを施す際、処理室１１内の圧力を所望の真空度に調整した後、処理ガスを上部室１１ａ内に導入して第１の高周波電源３０及び第２の高周波電源３１から高周波電力を供給することにより、処理ガスからプラズマを生じさせると共に、該プラズマ中のイオンをウエハＷに引き込む。
【００３５】
図２は、図１における処理ガス拡散供給装置の構成を概略的に示す断面図である。
【００３６】
図２において、蓋部品５０は、内部空間３８に配されて開口部３９と対向して該開口部３９を覆う底部５１（遮蔽部）と、該底部５１を内部空間３８において所定の位置、例えば、内部空間３８の図中上下方向に関する真中に支持する側壁５２（支持部）とを備え、全体として一端が開口されている中空の円筒形状を呈している（図３参照）。ここで、底部５１は円板状を呈し、側壁５２は該底部５１と垂直をなす。また、側壁５２は、底部５１の面が処理室１１内に収容されて載置台１２に載置されたウエハＷの表面と平行になるように該底部５１を支持する。蓋部品５０の開口している一端及び電極板支持体３７の間にはＯリング５４が配され、該Ｏリング５４によって蓋部品５０と電極板支持体３７との間が密閉される。また、側壁５２には貫通穴５３ａ，５３ｂが形成されており、開口部３９から蓋部品５０内に導入された処理ガスは、該貫通穴５３ａ，５３ｂを介して内部空間３８に導入される。
【００３７】
プラズマ処理装置１０において、蓋部品５０内に導入された処理ガスは、該蓋部品５０の底部５１に衝突する。該底部５１は開口部３９と対向し、導入された処理ガスの流れは衝突により大きく曲げられるため、導入された処理ガスが開口部３９の直下のガス供給孔４２に向けて直接噴出されることがない。さらに、底部５１に衝突した処理ガスは底部５１の面に沿って流れ、貫通穴５３ａ，５３ｂを介して内部空間３８に拡散される。ここで、上述したように、底部５１の面は載置台１２に載置されたウエハＷの表面と平行であるため、貫通穴５３ａ，５３ｂから拡散される処理ガスは側壁５２と略垂直に噴出し、内部空間３８においてウエハＷの表面と略平行に拡散される。
【００３８】
本実施の形態に係るプラズマ処理装置１０によれば、内部空間３８を上部空間と下部空間とに分ける必要がない（図８参照。）。その結果、内部空間３８において、処理ガスの拡散方向に関する十分な高さを確保することができ、処理ガスの拡散方向に関するコンダクタンスを大きくすることができる。内部空間３８の高さが大きいほどコンダクタンスが大きくなることについては、以下図４を用いて説明する。
【００３９】
図４は、気体の流れ方向に関するコンダクタンスを説明するための図である。
【００４０】
図４において、直方体はガスが流れる空間を示し、図中白抜き矢印はガスの流れ方向を示す。また、上記空間の高さをεとし、幅をωとし、面（ｉ）及び面（ｉ−１）で区切られる空間の長さをＬとする。面（ｉ）及び面（ｉ−１）おける圧力をそれぞれＰｓｉ及びＰｓ（ｉ−１）で表し、ガスの粘性係数をμで表すと、面（ｉ）及び面（ｉ−１）で区切られる空間のガスの流れ方向に関するコンダクタンスＣｓｉは下記式（１）で示される。
Ｃｓｉ＝ε３ω／１２μＬ・（Ｐｓｉ＋Ｐｓ（ｉ−１））／２  ・・・  （１）
式（１）によれば、コンダクタンスＣｓｉは空間の高さの３乗に比例するので、空間の高さが大きいほど流れ方向に関するコンダクタンスが大きくなることが分かる。
【００４１】
また、面（ｉ）及び面（ｉ−１）で区切られる空間を流れるガスの流量Ｑｓｉは下記式（２）で示される。
Ｑｓｉ＝Ｃｓｉ（Ｐｓｉ−Ｐｓ（ｉ−１））  ・・・  （２）
式（１）及び（２）によれば、所定の空間を流れるガスの流量はコンダクタンスに比例し、該コンダクタンスは空間の高さの３乗に比例するので、ガスの流量は空間の高さに大きく依存し、高さが大きいほどガスの流量は大きくなることが分かる。
【００４２】
ここで、直方体で示す空間をプラズマ処理装置１０の内部空間３８に置き換えて、複数のガス供給孔４２が直方体の底面（図４参照。）に位置し、該ガス供給孔４２のうちの一部であるガス供給孔４２ａが開口部３９及び蓋部品５０の直下に位置し、ガス供給孔４２ｃが内部空間３８の外縁に位置すると仮定する。上述のように、空間の高さが十分確保されれば、ガスの拡散方向に関する流量が大きくなるため、内部空間３８が上部空間と下部空間とに分けられないことによって開口部３９の直下の内部空間３８（ガス供給孔４２ａの直上の空間）から図４中右方向に離れた内部空間３８（ガス供給孔４２ｃの直上の空間）にまで十分に処理ガスが拡散されることになる。これにより、各ガス供給孔４２ａ，４２ｃから処理室１１内に均一に処理ガスを供給することができ、もって、ウエハＷにおけるプラズマ処理の面内均一性を確保することができる。なお、本発明者は内部空間３８の高さが８ｍｍ以上であるときに、処理ガスがより効果的に拡散されることを確認した。
【００４３】
上述した本実施の形態では、蓋部品５０は円筒形状を呈するが、蓋部品５０の形状はこれに限られず、側壁５２は図５に示すように板状でもよく、図６に示すように棒状でもよい。また、底部５１は開口部３９を覆う面があればよく、円板状に限られない。
【００４４】
また、該蓋部品５０とシャワーヘッド１３とを一体的に形成してもよく、これにより、シャワーヘッドを構成する部品数を増やす必要がなく、もって、シャワーヘッド１３及びプラズマ処理装置１０の製造工程を複雑にすることがない。
【実施例】
【００４５】
次に、本発明の実施例について説明する。
【００４６】
実施例１，２
まず、本発明者は、表面全体に酸化膜が形成されたウエハＷｏｘを準備し、図２に示す蓋部品５０を備えたプラズマ処理装置１０の処理室１１内にウエハＷｏｘを収容して、該ウエハＷｏｘにＲＩＥを施した。ＲＩＥ終了後、ウエハＷｏｘの表面全体の酸化膜厚を測定して、エッチングレート及びエッチングレートの不均一度を算出した（実施例１）。ま
た、表面全体にフォトレジスト膜が形成されたウエハＷｐｒを準備し、実施例１と同様に処理を施し、エッチングレート及びエッチングレートの不均一度を算出した（実施例２）。
【００４７】
比較例１，２
次に、本発明者は、シャワーヘッド１３の代わりに緩衝板７７（図８参照。）を有するシャワーヘッド７０を備えたプラズマ処理装置１０の処理室１１内に表面全体に酸化膜が形成されたウエハＷｏｘを収容して、該ウエハＷｏｘに実施例１と同様にＲＩＥを施した。ＲＩＥ終了後、ウエハＷｏｘの表面全体の酸化膜厚を測定して、エッチングレート及びエッチングレートの不均一度を算出した（比較例１）。また、表面全体にフォトレジスト膜が形成されたウエハＷｐｒを用いて比較例１と同様に処理を施し、エッチングレート及びエッチングレートの不均一度を算出した（比較例２）。
【００４８】
実施例１，２及び比較例１，２の結果を表１に示す。
【００４９】
【表１】
0005678116.tif 000002
【００５０】
実施例１，２及び比較例１，２より、ウエハＷｏｘ及びウエハＷｐｒのいずれであっても、緩衝板の代わりに蓋部品５０を備えるプラズマ処理装置１０を用いてプラズマ処理を施した場合にエッチングレートの不均一度が低い（均一性が高い）ことが確認された。この結果から、蓋部品５０を備えたプラズマ処理装置１０において、ウエハＷの表面のエッチングレートの不均一度が低くなり、ウエハＷの面内均一性が確保されることが分かった。
【符号の説明】
【００５１】
Ｗ  ウエハ
１０  基板処理装置
１１  処理室
１２  載置台
１３  シャワーヘッド
３８  内部空間
３９  開口部
４０  処理ガス導入管
４２  ガス供給孔
５０  蓋部品
５１  底部
５２  側壁
５３  貫通穴
【図１】
0005678116.tif 000003
【図２】
0005678116.tif 000004
【図３】
0005678116.tif 000005
【図４】
0005678116.tif 000006
【図５】
0005678116.tif 000007
【図６】
0005678116.tif 000008
【図７】
0005678116.tif 000009
【図８】
0005678116.tif 000010