(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部で基板を処理する処理チャンバーに、前記基板を載置するための載置台と対向するように設けられ、前記基板に向けてガスをシャワー状に供給するためのシャワーヘッドであって、
複数の板状部材を積層させた積層体から構成され、
前記積層体内に設けられた第１ガス供給路から前記基板に向けてシャワー状に第１ガスを供給する第１ガス供給機構と、
前記積層体内に設けられた第２ガス供給路からシャワー状に第２ガスを供給する第２ガス供給機構と、
前記積層体を貫通して設けられ前記載置台の対向部分から排気するための多数の排気孔と
を具備し、
前記記第２ガス供給機構が、前記基板側と反対側に向けて前記第２ガスを供給するよう構成されていることを特徴とするシャワーヘッド。
【請求項２】
請求項１記載のシャワーヘッドであって、
前記積層体内に設けられた第３ガス供給路からシャワー状に第３ガスを供給する第３ガス供給機構を具備したことを特徴とするシャワーヘッド。
【請求項３】
請求項２記載のシャワーヘッドであって、
前記積層体内に設けられた第４ガス供給路からシャワー状に第４ガスを供給する第４ガス供給機構を具備したことを特徴とするシャワーヘッド。
【請求項４】
請求項１〜３いずれか１項記載のシャワーヘッドであって、
前記載置台と対向する対向電極を形成することを特徴とするシャワーヘッド。
【請求項５】
内部で基板を処理する処理チャンバーと、
前記処理チャンバー内に設けられ、前記基板を載置するための載置台と、
前記載置台と対向するように設けられ、前記基板に向けてガスをシャワー状に供給するシャワーヘッドとを有する基板処理装置であって、
前記シャワーヘッドが、
複数の板状部材を積層させた積層体から構成され、
前記積層体内に設けられた第１ガス供給路から前記基板に向けてシャワー状に第１ガスを供給する第１ガス供給機構と、
前記積層体内に設けられた第２ガス供給路からシャワー状に第２ガスを供給する第２ガス供給機構と、
前記積層体を貫通して設けられ前記載置台の対向部分から排気するための多数の排気孔と
を具備し、
前記第２ガス供給機構が、前記基板側と反対側に向けて前記第２ガスを供給するよう構成されていることを特徴とする基板処理装置。
【請求項６】
請求項５記載の基板処理装置あって、
前記積層体内に設けられた第３ガス供給路からシャワー状に第３ガスを供給する第３ガス供給機構を具備したことを特徴とする基板処理装置。
【請求項７】
請求項６記載の基板処理装置であって、
前記積層体内に設けられた第４ガス供給路からシャワー状に第４ガスを供給する第４ガス供給機構を具備したことを特徴とする基板処理装置。
【請求項８】
請求項５〜７いずれか１項記載の基板処理装置であって、
前記シャワーヘッドが前記載置台と対向する対向電極を形成することを特徴とする基板処理装置。
【請求項９】
請求項８記載の基板処理装置であって、
前記シャワーヘッドと、前記載置台との間に高周波電力を印加してプラズマを発生させ、当該プラズマによって前記基板の処理を行うことを特徴とする基板処理装置。
【請求項１０】
請求項９記載の基板処理装置であって、
前記基板の処理が、エッチング処理であることを特徴とする基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板のプラズマ処理等に使用されるシャワーヘッド及び基板処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、例えば半導体装置の製造工程においては、半導体ウエハや液晶表示装置用のガラス基板等の基板を処理する処理装置として、基板と対向するように設けられたシャワーヘッドからシャワー状にガスを供給しつつ基板の処理を行う基板処理装置が使用されている。
【０００３】
例えば、処理チャンバー内に処理ガスのプラズマを発生させ、このプラズマによって処理チャンバー内に配置した基板のプラズマ処理、例えば、エッチング処理や成膜処理を行うプラズマ処理装置では、上記のシャワーヘッドが基板を載置する載置台と対向する対向電極を構成し、シャワーヘッドから所定の処理ガスをシャワー状に供給するとともに載置台（基板）の周囲から処理チャンバーの下方へ排気し、これとともに、シャワーヘッドと載置台との間に高周波電力を印加して処理ガスのプラズマを発生させる構成のものが知られている。
【０００４】
また、シャワーヘッドの周囲から処理チャンバーの上方に向けて排気を行うよう構成されたプラズマ処理装置も知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第２６６２３６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記の従来の技術では、載置台（基板）の周囲から処理チャンバーの下方へ排気するか、又はシャワーヘッドの周囲から処理チャンバーの上方に向けて排気する構成となっている。このため、シャワーヘッドから供給されたガスが基板の中央部から周辺部に向けて流れる流れを形成し、基板の中央部と周辺部とで処理の状態に差が生じ易く、処理の面内均一性が低下するという課題があった。また、載置台（基板）の周囲又はシャワーヘッドの周囲に排気流路を設ける必要があるため、処理チャンバーが内部に収容する基板よりもかなり大型になり、装置全体の小型化を図ることが難しいという課題もあった。さらに、排気系のバルブの開度を調整して処理空間内の圧力を制御しているので、応答が遅くなったり、微調整が難しいという課題もある。
【０００７】
本発明は、上記従来の事情に対処してなされたもので、従来に比べて処理の均一性の向上を図ることができるとともに、装置の小型化を図ることができ、さらに迅速に正確に処理空間内の圧力を調整することのできるシャワーヘッド及び基板処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１記載のシャワーヘッドは、内部で基板を処理する処理チャンバーに、前記基板を載置するための載置台と対向するように設けられ、前記基板に向けてガスをシャワー状に供給するためのシャワーヘッドであって、複数の板状部材を積層させた積層体から構成され、前記積層体内に設けられた第１ガス供給路から前記基板に向けてシャワー状に第１ガスを供給する第１ガス供給機構と、前記積層体内に設けられた第２ガス供給路からシャワー状に第２ガスを供給する第２ガス供給機構と、前記積層体を貫通して設けられ前記載置台の対向部分から排気するための多数の排気孔とを具備し、前記記第２ガス供給機構が、前記基板側と反対側に向けて前記第２ガスを供給するよう構成されていることを特徴とする。
【００１１】
請求項２記載のシャワーヘッドは、請求項１記載のシャワーヘッドであって、前記積層体内に設けられた第３ガス供給路からシャワー状に第３ガスを供給する第３ガス供給機構を具備したことを特徴とする。
【００１２】
請求項３記載のシャワーヘッドは、請求項２記載のシャワーヘッドであって、前記積層体内に設けられた第４ガス供給路からシャワー状に第４ガスを供給する第４ガス供給機構を具備したことを特徴とする。
【００１３】
請求項４記載のシャワーヘッドは、請求項１〜３いずれか１項記載のシャワーヘッドであって、前記載置台と対向する対向電極を形成することを特徴とする。
【００１４】
請求項５記載の基板処理装置は、内部で基板を処理する処理チャンバーと、前記処理チャンバー内に設けられ、前記基板を載置するための載置台と、前記載置台と対向するように設けられ、前記基板に向けてガスをシャワー状に供給するシャワーヘッドとを有する基板処理装置であって、前記シャワーヘッドが、複数の板状部材を積層させた積層体から構成され、前記積層体内に設けられた第１ガス供給路から前記基板に向けてシャワー状に第１ガスを供給する第１ガス供給機構と、前記積層体内に設けられた第２ガス供給路からシャワー状に第２ガスを供給する第２ガス供給機構と、前記積層体を貫通して設けられ前記載置台の対向部分から排気するための多数の排気孔とを具備し、前記第２ガス供給機構が、前記基板側と反対側に向けて前記第２ガスを供給するよう構成されていることを特徴とする。
【００１７】
請求項６記載の基板処理装置は、求項５記載の基板処理装置あって、前記積層体内に設けられた第３ガス供給路からシャワー状に第３ガスを供給する第３ガス供給機構を具備したことを特徴とする。
【００１８】
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であって、前記積層体内に設けられた第４ガス供給路からシャワー状に第４ガスを供給する第４ガス供給機構を具備したことを特徴とする。
【００１９】
請求項８記載の基板処理装置は、請求項５〜７いずれか１項記載の基板処理装置であって、前記シャワーヘッドが前記載置台と対向する対向電極を形成することを特徴とする。
【００２０】
請求項９記載の基板処理装置は、前記シャワーヘッドと、前記載置台との間に高周波電力を印加してプラズマを発生させ、当該プラズマによって前記基板の処理を行うことを特徴とする。
【００２１】
請求項１０記載の基板処理装置は、請求項９記載の基板処理装置であって、前記基板の処理が、エッチング処理であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、従来に比べて処理の均一性の向上を図ることができるとともに、装置の小型化を図ることができ、さらに迅速に正確に処理空間内の圧力を調整することのできるシャワーヘッド及び基板処理装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施形態のシャワーヘッドの構成を示す図。
【図２】本発明の一実施形態のプラズマエッチング装置の構成を示す図。
【図３】図１のシャワーヘッドの上面図。
【図４】本発明の第２の実施形態のシャワーヘッドの構成を示す図。
【図５】本発明の第２の実施形態のプラズマエッチング装置の構成を示す図。
【図６】本発明の第３の実施形態のシャワーヘッドの構成を示す図。
【図７】第１の実施形態のシャワーヘッドのガスの流れをシミュレーションした結果を示す図。
【図８】図７のシミュレーションにおける縦断面方向の圧力分布を示す図。
【図９】図７のシミュレーションにおける横断面方向の圧力分布を示す図。
【図１０】従来のシャワーヘッドのガスの流れをシミュレーションした結果を示す図。
【図１１】図１０のシミュレーションにおける縦断面方向の圧力分布を示す図。
【図１２】図１０のシミュレーションにおける横断面方向の圧力分布を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は、本実施形態に係るシャワーヘッドの構成を示すものである。
【００２５】
シャワーヘッド１００は、下側部材１と、この下側部材の上側に配置された中間部材２と、この中間部材２の上側に設けられた上側部材３の３枚の板状部材を積層させた積層体１０から構成されている。この板状部材は、例えば、表面に陽極酸化処理を施したアルミニウム等から構成されている。
【００２６】
上記積層体１０のうち、下側部材１には、第１ガス吐出孔１１が多数形成されており、下側部材１と中間部材２との間には、これらの第１ガス吐出孔１１に連通する第１ガス流路１２が形成されている。また、この第１ガス流路１２は、中間部材２と上側部材３とを貫通し、上側部材３の上面に開口する第１ガス導入部１３と連通している。これらの第１ガス吐出孔１１等は、図１中に矢印で示すように、基板（図中下側）に向けて第１ガスをシャワー状に供給する第１ガス供給機構を構成している。
【００２７】
一方、上側部材３には、第２ガス吐出孔２１が多数形成されており、上側部材３と中間部材２との間には、これらの第２ガス吐出孔２１に連通する第２ガス流路２２が形成されている。また、この第２ガス流路２２は、上側部材３を貫通し、上側部材３の上面に開口する第２ガス導入部２３と連通している。これらの第２ガス吐出孔２１等は、図１中に矢印で示すように、基板と反対側（図中上側）に向けて第２ガスを供給する第２ガス供給機構を構成している。
【００２８】
また、上記積層体１０には、この積層体１０、すなわち、下側部材１と、中間部材２と、上側部材３とを貫通して、多数の排気孔３１が形成されている。これらの排気孔３１は、図１中に矢印で示すように、基板側（図中下側）から基板と反対側（図中上側）に向けてガスの流れが形成されるように排気を行う排気機構を構成している。これらの排気孔３１は、直径が例えば３ｍｍ程度とされており、１０インチ径の半導体ウエハを処理する場合、７００〜１０００個程度設けられている。
【００２９】
図３は、上記のシャワーヘッド１００を上方から見た外観構成を示すもので、本実施形態では、シャワーヘッド１００の外形は、被処理基板である半導体ウエハの外形に合わせて円板状に構成されており、第２ガス吐出孔２１及び排気孔３１は、円形の領域に多数形成されている。なお、シャワーヘッド１００を下方から見た場合、図３と同様に第１ガス吐出孔１１及び排気孔３１が、円形の領域に多数形成された状態となっている。液晶表示装置用のガラス基板が被処理基板となる場合、シャワーヘッド１００の外形は、液晶表示装置用のガラス基板の外形に合わせて四角形状とされる。
【００３０】
図２は、上記シャワーヘッド１００を具備した基板処理装置としてのプラズマエッチング装置２００の構成を示すものである。このプラズマエッチング装置２００は、電極板が上下平行に対向し、プラズマ形成用電源が接続された容量結合型平行平板プラズマエッチング装置として構成されている。
【００３１】
プラズマエッチング装置２００は、例えば表面が陽極酸化処理されたアルミニウム等からなり円筒形状に成形された処理チャンバー（処理容器）２０１を有しており、この処理チャンバー２０１は接地されている。処理チャンバー２０１内の底部にはセラミックなどの絶縁板２０２を介して、略円柱状のサセプタ支持台２０３が設けられている。さらに、このサセプタ支持台２０３の上には、被処理基板としての半導体ウエハを載置し、かつ、下部電極を構成するサセプタ（載置台）２０４が設けられている。このサセプタ２０４には、図示しない高周波電源等の高周波電力印加装置が接続されている。
【００３２】
サセプタ２０４の上側には、その上に半導体ウエハを静電吸着するための静電チャック２０５が設けられている。静電チャック２０５は、絶縁材の間に電極を配置して構成されており、この電極に直流電圧を印加することにより、クーロン力によって半導体ウエハを静電吸着する。
【００３３】
サセプタ２０４には、図示しない冷却機構が設けられており、静電チャック２０５上に吸着された半導体ウエハを所定の温度に温度調整できるようになっている。また、処理チャンバー２０１の側壁部には、半導体ウエハを処理チャンバー２０１内に搬入、搬出するための開口２０６が形成されており、ここには、開口２０６を気密に閉塞するための図示しない開閉機構（ゲートバルブ）が設けられている。
【００３４】
サセプタ２０４の上方に、サセプタ２０４と所定間隔を隔てて対向するように、図１に示したシャワーヘッド１００が配置されている。そして、シャワーヘッド１００が上部電極となり、サセプタ２０４が下部電極となる一対の対向電極が形成されている。
【００３５】
シャワーヘッド１００の第１ガス導入部１３は、処理チャンバー２０１に設けられた第１ガス供給部２１１に接続され、シャワーヘッド１００の第２ガス導入部２３は、処理チャンバー２０１に設けられた第２ガス供給部２１２に接続されている。第１ガス供給部２１１には、図示しないガス供給機構から所定の処理ガス（エッチングガス）が供給される。また、第２ガス供給部２１２には、図示しないガス供給機構から窒素ガス又はアルゴンガス等の圧力調整用ガスが供給される。
【００３６】
また、シャワーヘッド１００の上部には、上方に向けて径小となるラッパ状の排気部２２０が設けられており、この排気部２２０には、開閉制御弁及び開閉機構２２３を介してターボ分子ポンプ等の真空ポンプ２２２が接続されている。さらにこの真空ポンプ２２２は図示しない排気系に接続されている。なお、フィルタ機構２２１は、処理チャンバー２０１の処理空間（シャワーヘッド１００とサセプタ２０４との間の空間）に対して上方に向けて排気しているため、処理チャンバー２０１の処理空間内で発生したパーティクル等が、一旦排気部２２０内に導入された後、処理チャンバー２０１の処理空間内に逆流することを防止するとともに、パーティクル等が真空ポンプ２２２内に侵入することを防止するためのものである。
【００３７】
上記構成のプラズマエッチング装置２００によって、半導体ウエハのプラズマエッチングを行う場合、まず、半導体ウエハは、開口２０６から処理チャンバー２０１内へと搬入され、静電チャック２０５上に載置される。そして、半導体ウエハが静電チャック２０５上に静電吸着される。次いで、開口２０６が閉じられ、真空ポンプ２２２等によって、処理チャンバー２０１内が所定の真空度まで真空引きされる。
【００３８】
その後、所定流量の所定の処理ガス（エッチングガス）が、第１ガス供給部２１１からシャワーヘッド１００の第１ガス導入部１３に供給され、この処理ガスは、シャワーヘッド１００の第１ガス流路１２を経て第１ガス吐出孔１１からシャワー状にサセプタ２０４上の半導体ウエハに供給される。
【００３９】
一方、窒素ガス又はアルゴンガス等の圧力調整用ガスが、第２ガス供給部２１２からシャワーヘッド１００の第２ガス導入部２３に供給され、この圧力調整用ガスは、シャワーヘッド１００の第２ガス流路２２を経て第２ガス吐出孔２１からサセプタ２０４上の半導体ウエハとは反対側、つまり、排気部２２０内に供給される。この圧力調整用ガスは、処理チャンバー２０１の半導体ウエハが配置された処理空間内の圧力を調整するためのもので、この圧力調整用ガスの流量を増加させると処理空間内の圧力が増加し、圧力調整用ガスの流量を減少させると処理空間内の圧力が減少する。このような圧力の調整は、圧力調整用ガスのガス流量の調整により速やかに、かつ精度良く行うことができ、微調整も容易に行うことができる。また、この時、圧力調整用ガスは、半導体ウエハが配置された処理空間内には供給されず、シャワーヘッド１００の裏面側の排気部２２０内に供給されるため、処理空間内に圧力調整用ガスのガスを供給する場合に比べて処理空間内の処理ガスが希釈されてしまいその濃度が変わることを回避することができる。
【００４０】
そして、処理チャンバー２０１内の圧力が、所定の圧力に維持された後、サセプタ２０４に所定の周波数、例えば１３．５６ＭＨｚの高周波電力が印加される。これにより、上部電極としてのシャワーヘッド１００と下部電極としてのサセプタ２０４との間に高周波電界が生じ、エッチングガスが解離してプラズマ化する。このプラズマによって、半導体ウエハに所定のエッチング処理が行われる。このエッチング処理において、シャワーヘッド１００の第１ガス吐出孔１１からシャワー状に供給された処理ガスは、シャワーヘッド１００に分散して多数形成された排気孔３１から排気されるので、従来のように半導体ウエハの中央部から周辺部に向かうようなガスの流れが形成されることがない。このため、半導体ウエハに供給される処理ガスをより均一化することができ、半導体ウエハの各部に均一なエッチング処理を施すことができる。すなわち、処理の面内均一性を向上させることができる。
【００４１】
そして、所定のプラズマエッチング処理が終了すると、高周波電力の印加及び処理ガスの印加が停止され、上記した手順とは逆の手順で、半導体ウエハが処理チャンバー２０１内から搬出される。
【００４２】
上記したとおり、本実施形態のプラズマエッチング装置２００によれば、半導体ウエハに供給される処理ガスをより均一化することができ、半導体ウエハの各部に均一なエッチング処理を施すことができる。
【００４３】
また、上記のプラズマエッチング装置２００では、シャワーヘッド１００に設けた排気孔３１から排気を行うので、従来の装置のように、サセプタ２０４の周囲又はシャワーヘッド１００の周囲に排気経路を設ける必要がない。このため、処理チャンバー２０１の径をより被処理基板である半導体ウエハの外径に近づけることが可能となり、装置の小型化を図ることができる。また、真空ポンプ２２２を、処理チャンバー２０１の上方に設けており、処理チャンバー２０１の処理空間により近い部分から排気するので、効率良く排気することができ、真空ポンプ２２２の容量を少なくしてさらに小型化を図ることができる。
【００４４】
さらに、圧力調整用ガスである第２ガスを、処理チャンバー２０１の処理空間を経由せずに排気部２２０に供給するようになっているので、処理空間内の処理ガスを希釈してしまうことなく、処理空間内の圧力調整が可能となる。また、排気系のバルブの開度を調整して圧力を調整する場合に比べて、迅速に正確に処理空間内の圧力を調整することができ、圧力の微細な調整も行うことができる。
【００４５】
図４は、第２の実施形態に係るシャワーヘッド１００ａの構成を示すものである。このシャワーヘッド１００ａでは、第２ガス供給孔２１ａが、中間部材２及び下側部材１を貫通して、基板側に開口するように形成されており、第２ガス供給孔２１ａから基板に向けて第２ガスを供給するように形成されている。なお、他の部分は前述した図１に示した実施形態と同様に構成されている。
【００４６】
上記構成のシャワーヘッド１００ａでは、第２ガス供給孔２１ａから第２ガスとして、窒素ガス等の圧力調整用のガス又は基板の処理に使用する処理ガスのいずれをも供給することができる。処理ガスを供給する場合は、第１ガス供給孔１１から供給する処理ガスと同時に異種の処理ガスを供給しても、第１ガス供給孔１１からの処理ガスの供給と前後して、前処理又は後処理用の処理ガスを供給してもよい。
【００４７】
図５は、上記構成のシャワーヘッド１００ａを配置した第２の実施形態に係るプラズマエッチング装置２００ａの構成を示すものである。このプラズマエッチング装置２００ａは、上記したシャワーヘッド１００ａ以外の部分は前述した図２に示した実施形態と同様に構成されている。このように構成されたプラズマエッチング装置２００ａにおいても、シャワーヘッド１００ａの第１ガス吐出孔１１及び第２ガス吐出孔２１からシャワー状に供給された処理ガスは、シャワーヘッド１００ａに分散して多数形成された排気孔３１から排気されるので、従来のように半導体ウエハの中央部から周辺部に向かうようなガスの流れが形成されることがない。このため、半導体ウエハに供給される処理ガスをより均一化することができ、半導体ウエハの各部に均一なエッチング処理を施すことができる。すなわち、処理の面内均一性を向上させることができる。
【００４８】
また、上記のプラズマエッチング装置２００ａでは、シャワーヘッド１００ａに設けた排気孔３１から排気を行うので、従来の装置のように、サセプタ２０４の周囲又はシャワーヘッド１００ａの周囲に排気経路を設ける必要がない。このため、処理チャンバー２０１の径をより被処理基板である半導体ウエハの外径に近づけることが可能となり、装置の小型化を図ることができる。また、真空ポンプ２２２を、処理チャンバー２０１の上方に設けており、処理チャンバー２０１の処理空間により近い部分から排気するので、効率良く排気することができ、真空ポンプ２２２の容量を少なくしてさらに小型化を図ることができる。さらに、第２ガスとして圧力調整用ガスを供給すれば、排気系のバルブの開度を調整して圧力を調整する場合に比べて、迅速に正確に処理チャンバー２０１の処理空間内の圧力を調整することができ、圧力の微細な調整も行うことができる。
【００４９】
図６は、第３の実施形態に係るシャワーヘッド１００ｂの構成を示すものである。このシャワーヘッド１００ｂでは、前述した第１の実施形態に係るシャワーヘッド１００における第１ガス供給孔１１、第２ガス供給孔２１に加えて、第３ガスを供給するための第３ガス供給孔４１、第４ガスを供給するための第４ガス供給孔５１を設け、基板（図中下側）に向けて、第１ガス供給孔１１、第３ガス供給孔４１、第４ガス供給孔５１により、３つの異なった領域毎にガスを供給できるように構成されている。
【００５０】
すなわち、このシャワーヘッド１００ｂでは、第１ガス供給孔１１は、外周部に設けられており、下側部材１と中間部材２との間に設けられた第１ガス流路１２と連通され、基板の外周部の領域に第１ガスを供給するようになっている。また、第３ガス供給孔４１は、中央部と外周部との間の中間部に設けられており、中間部材２と上側部材３との間に設けられた第３ガス流路４２と連通され、基板の中間部の領域に第３ガスを供給するようになっている。さらに、第４ガス供給孔５１は、中央部に設けられており、中間部材２と上側部材３との間に設けられた第４ガス流路５２と連通され、基板の中央部の領域に第４ガスを供給するようになっている。また、第２ガス供給孔２１は、基板と反対側（図中上側）に向けて第２ガスを供給するようになっている。
【００５１】
上記した第２ガス供給孔２１からは、第２ガスとして、窒素ガス等の圧力調整用のガスを供給する。
【００５２】
また、第１ガス供給孔１１から供給する第１ガス、第３ガス供給孔４１から供給する第３ガス、第４ガス供給孔５１から供給する第４ガスとしては、窒素ガス等の圧力調整用のガス又は基板の処理に使用する処理ガスのいずれをも供給することができる。処理ガスを供給する場合は、夫々の供給孔から同時に異種の処理ガスを供給しても、供給するタイミングを前後させて、前処理又は後処理用の処理ガスを供給してもよい。さらに、夫々の供給孔から同時に同一の処理ガスを供給してもよく、この場合は夫々の供給孔からガス流量を異ならせて供給してもよい。例えば、基板の外周部で処理速度が遅くなる傾向がある場合は、第１ガス供給孔１１から多くの処理ガスを供給して、基板の外周部で処理速度を速める等の、処理の面内均一性の制御を行うことができる。なお、この第３の実施形態のシャワーヘッド１００ｂは、第１の実施形態のシャワーヘッド１００と同様に、図２に示したプラズマエッチング装置２００等に配置して使用することができる。
【００５３】
図７は、第１の実施形態に係るシャワーヘッド１００によるガスの流れをシミュレーションした結果を示すものであり、図８はこの時の縦断面方向における圧力分布をシミュレーションした結果、図９はこの時の横断面方向における圧力分布をシミュレーションした結果を示している。一方、図１０〜１２は、シャワーヘッドからガスを供給し、下部から排気を行う従来のシャワーヘッドで同様なシミュレーションを行った結果を示すものである。なお、図８，９，１１，１２では、図中左側に示す複数種のハッチングの種類の違いによって圧力の値の範囲の大小を示しており、したがって、図中左側に示したチャンバーの一部の領域において、記されたハッチングの種類が少ないほど圧力分布が均一になっている。
【００５４】
図７と図１０とを比べてみると、従来のシャワーヘッドでは、ガスの流線が長くなり、基板の中央付近に供給されたガスが基板面を横切って基板の周縁部まで流れていることが分かる。一方、第１の実施形態に係るシャワーヘッド１００では、ガスの流線が短くなり、基板の各部位に、新しい処理ガスが供給されるようになっていることがわかる。また、第１の実施形態に係るシャワーヘッド１００では、縦断面方向における圧力分布、横断面方向における圧力分布のいずれも、従来のシャワーヘッドに比べて均一化されていることがわかる。
【００５５】
なお、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、各種の変形が可能である。例えば、上記の実施形態では、本発明をプラズマエッチング装置に適用した場合について説明したが、プラズマエッチング装置に限らず、ＣＶＤ装置等の成膜装置や他の基板処理装置にも適用することができる。また、上記の実施形態では、シャワーヘッドが接地電位とされる場合について説明したが、シャワーヘッドに高周波電力を印加するタイプの装置についても適用することができる。
【符号の説明】
【００５６】
１……下側部材、２……中間部材、３……上側部材、１０……積層体、１１……第１ガス吐出孔、１２……第１ガス流路、１３……第１ガス導入部、２１……第２ガス吐出孔、２２……第２ガス流路、２３……第２ガス導入部、３１……排気孔、１００……シャワーヘッド。
【図１】
0005179389.tif 000002
【図２】
0005179389.tif 000003
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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