(57)【要約】【課題】プラズマリークを防止した上でバッフル板のコンダクタンスを改善できるプラズマ処理装置を提供する。【解決手段】プラズマ処理装置は、被処理基板Ｗが搬入及び搬出される処理容器１と、処理容器１内に設けられ、被処理基板Ｗが載せられる載置台２と、処理容器１内に処理ガスを導入するための流入口１７ａと、処理容器１内の処理ガスを励起し、プラズマを発生させる高周波電源１３と、処理容器１内の処理ガスを排気するための排気口８と、処理ガスが通過する開口を有すると共に、処理容器１の内部をプラズマ処理空間１ｂと排気空間１ｃとに区画するバッフル板７と、を備える。バッフル板７の開口は、複数本のスリットを繋げた一本のスリット２６のみからなる。複数本のスリットを繋げて一本のスリット２６にすることで、同じ開口面積でもバッフル板７のコンダクタンスを改善することができる。【選択図】図３
2009200184.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理基板にプラズマ処理を施すプラズマ処理装置であって、
被処理基板が搬入及び搬出される処理容器と、
処理容器内に設けられ、被処理基板が載せられる載置台と、
前記処理容器内に処理ガスを導入するための流入口と、
前記処理容器内の処理ガスを励起し、プラズマを発生させる高周波電源と、
前記処理容器内の処理ガスを排気するための排気口と、
処理ガスが通過する開口を有すると共に、前記処理容器の内部をプラズマ処理空間と排気空間とに区画するバッフル板と、を備え、
前記バッフル板の前記開口が、繋がった一本のスリットのみからなるプラズマ処理装置。
【請求項２】
前記バッフル板は、前記載置台の周囲の環状の排気経路に配置され、
前記一本のスリットは、環状の前記バッフル板の半径方向に伸びる複数の直線スリット、及び隣り合う一対の直線スリットの端を繋ぐ複数の曲線スリットから構成され、その全体が波形状に形成されることを特徴とする請求項１に記載のプラズマ処理装置。
【請求項３】
前記バッフル板は、
リング形状の本体部と、このリング形状の本体部から外側に向かって突出する複数の突出部と、を有する第一の部材と、
前記第一の部材の前記リング形状の本体部よりも直径が大きいリング形状の本体部と、このリング形状の本体部から内側に向かって突出する複数の突出部と、を有する第二の部材と、を備え、
前記第一の部材と第二の部材との間に、前記一本のスリットが形成されることを特徴とする請求項１に記載のプラズマ処理装置。
【請求項４】
前記第一の部材と前記第二の部材との間に、補強部材が架け渡されることを特徴とする請求項３に記載のプラズマ処理装置。
【請求項５】
前記第一の部材及び前記第二の部材それぞれは、複数の扇形部材から構成されることを特徴とする請求項は３又は４に記載のプラズマ処理装置。
【請求項６】
前記バッフル板は、前記載置台の周囲の環状の排気経路に配置され、
前記一本のスリットは、環状の前記バッフル板に沿って周方向に伸びる渦巻き形状に形成されることを特徴とする請求項１に記載のプラズマ処理装置。
【請求項７】
前記単一のスリットの厚みと幅との比であるアスペクト比（スリットの厚み／スリットの幅）が、２以上８以下に設定されることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載のプラズマ処理装置。
【請求項８】
処理容器に処理ガスを導入し、前記処理容器内の処理ガスを高周波により励起してプラズマを発生させ、前記処理容器内の処理ガスを排気するプラズマ処理装置の、前記処理容器の内部を処理空間と排気空間とに区画するプラズマ処理装置のバッフル板であって、
処理ガスが通過するバッフル板の開口が、繋がった一本のスリットのみからなるプラズマ処理装置のバッフル板。
【請求項９】
処理容器に処理ガスを導入し、前記処理容器内の前記処理ガスを高周波により励起してプラズマを発生させ、前記処理容器内の前記処理ガスを排気するプラズマ処理装置の、前記処理容器の内部を処理空間と排気空間とに区画するプラズマ処理装置のバッフル板であって、
前記バッフル板は、被処理基板が載せられる載置台の周囲の環状の排気経路に配置され、
処理ガスが通過する前記バッフル板の開口は、環状の前記バッフル板の半径方向に伸びる複数の直線スリット、及び隣り合う一対の直線スリットの端を繋ぐ曲線スリットと、から構成され、その全体が波形状に形成されるスリットを含むプラズマ処理装置のバッフル板。
【請求項１０】
処理容器に処理ガスを導入し、前記処理容器内の前記処理ガスを高周波により励起してプラズマを発生させ、前記処理容器内の前記処理ガスを排気するプラズマ処理装置の、前記処理容器の内部を処理空間と排気空間とに区画するプラズマ処理装置のバッフル板であって、
前記バッフル板は、被処理基板が載せられる載置台の周囲の環状の排気経路に配置され、
処理ガスが通過する前記バッフル板の開口は、環状の前記バッフル板の周方向に伸びる渦巻き形状に形成されるスリットを含むプラズマ処理装置のバッフル板。
【請求項１１】
被処理基板にプラズマ処理を施すプラズマ処理方法であって、
被処理基板が搬入された処理容器に処理ガスを流入口から導入する工程と、
処理容器内の処理ガスを高周波により励起し、プラズマを発生させる工程と、
前記処理容器の内部をプラズマ処理空間と排気空間とに区画し、繋がった一本のスリットのみからなる開口を有するバッフル板を介して、前記処理容器内の処理ガスを排気口から排気する工程と、を備えたプラズマ処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体デバイスやＬＣＤ（liquid crystal display）用基板等の被処理基板にエッチング処理や成膜処理を施すプラズマ処理装置、及びプラズマ処理装置の排気経路に配置されるバッフル板に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスの製造工程に典型的に用いられるドライエッチング等には、プラズマ処理装置が用いられる。プラズマ処理装置は、処理容器内にガスを導入し、ガスを高周波、マイクロ波などにより励起し、プラズマを発生させ、ラジカル、イオンを生成する。そして、プラズマにより生成されたラジカル、イオンと被処理基板とを反応させ、反応生成物を揮発性ガスにし、真空排気系により外部に排気する。
【０００３】
プラズマ処理装置の処理容器の上部には、処理ガスを導入するための流入口が設けられる。処理容器の内部には、被処理基板が載せられる載置台が設けられる。平行平板型のプラズマ処理装置の場合、載置台が下部電極を兼ねる。載置台の周囲と処理容器の内壁との間には、環状の排気経路が形成される。処理容器の下部には、環状の排気経路を通過した反応ガスを排気するための排気口が設けられる。
【０００４】
処理容器の環状の排気経路には、処理容器の内部を処理空間と排気空間とに区画する環状のバッフル板が配置される。バッフル板には、ガスが通過する開口が開けられる。バッフル板は、プラズマを処理空間に閉じ込めたり、排気口の位置の偏りに拘らず、載置台上の反応ガスを周方向に均一に排気するために設けられる。
【０００５】
これを詳述するに、排気口は処理容器の中心からずれた位置に配置されることが多い。この状態で処理容器内を真空引きすると、被処理基板の上方に圧力勾配が生じ、ラジカルやイオンの分布が不均一になる。被処理基板の上方の圧力勾配は、エッチングレートの不均一の原因になる。圧力勾配をなくすために処理ガスの流れの抵抗になるバッフル板が設けられる。
【０００６】
バッフル板の開口は、φ１．５〜φ５ｍｍ程度の多数の孔から構成されるのが一般的である（特許文献１参照）。多数の孔以外には、環状のバッフル板の中心から放射状に伸びる多数のスリットや、環状のバッフル板に周方向に伸びる多数の円弧状のスリットが知られている（特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００３−２４９４８７号公報（図４参照）
【特許文献２】特開２０００−１８８２８１号公報（図２，図１１参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
プラズマ処理装置の排気性能（Ｐ−Ｑ特性）を向上させ、処理ガスの滞留時間を短くすれば、エッチングレートを早めることができる。エッチングは処理ガスをプラズマにより解離させることで行われるからである。
【０００８】
しかし、従来の多数の孔や多数のスリットを開けたバッフル板を組み込んだプラズマ処理装置にあっては、装置の排気性能（Ｐ−Ｑ特性）を算出するにあたり、バッフル板のコンダクタンスが最も支配的な部位になる。処理容器内の圧力を低圧にして、ガスの流量を増やそうとしても、バッフル板のコンダクタンスが律速段階になり、処理容器内の低圧化が実現できない。ここで、コンダクタンスとは、バッフル板を流れるガスの量を圧力差で割ったものであり、ガスの流れ易さの指標になる。コンダクタンスが大きければ大きいほど、同じ圧力差で多量のガスを流すことができる。
【０００９】
孔の径やスリットの幅を増やせば、バッフル板のコンダクタンスを改善することができるが、プラズマリークの問題が顕著に現れてしまう。
【００１０】
そこで本発明は、プラズマリークを防止した上でバッフル板のコンダクタンスを改善できるプラズマ処理装置、及びプラズマ処理装置のバッフル板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】
【００１１】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、被処理基板にプラズマ処理を施すプラズマ処理装置であって、被処理基板が搬入及び搬出される処理容器と、処理容器内に設けられ、被処理基板が載せられる載置台と、前記処理容器内に処理ガスを導入するための流入口と、前記処理容器内の処理ガスを励起し、プラズマを発生させる高周波電源と、前記処理容器内の処理ガスを排気するための排気口と、処理ガスが通過する開口を有すると共に、前記処理容器の内部をプラズマ処理空間と排気空間とに区画するバッフル板と、を備え、前記バッフル板の前記開口が、繋がった一本のスリットのみからなるプラズマ処理装置である。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のプラズマ処理装置において、前記バッフル板は、前記載置台の周囲の環状の排気経路に配置され、前記一本のスリットは、環状の前記バッフル板の半径方向に伸びる複数の直線スリット、及び隣り合う一対の直線スリットの端を繋ぐ複数の曲線スリットから構成され、その全体が波形状に形成されることを特徴とする。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載のプラズマ処理装置において、前記バッフル板は、リング形状の本体部と、このリング形状の本体部から外側に向かって突出する複数の突出部と、を有する第一の部材と、前記第一の部材の前記リング形状の本体部よりも直径が大きいリング形状の本体部と、このリング形状の本体部から内側に向かって突出する複数の突出部と、を有する第二の部材と、を備え、前記第一の部材と第二の部材との間に、前記一本のスリットが形成されることを特徴とする。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載のプラズマ処理装置において、前記第一の部材と前記第二の部材との間に、補強部材が架け渡されることを特徴とする。
【００１５】
請求項５に記載の発明は、請求項は３又は４に記載のプラズマ処理装置において、前記第一の部材及び前記第二の部材それぞれは、複数の扇形部材から構成されることを特徴とする。
【００１６】
請求項６に記載の発明は、請求項１に記載のプラズマ処理装置において、前記バッフル板は、前記載置台の周囲の環状の排気経路に配置され、前記一本のスリットは、環状の前記バッフル板に沿って周方向に伸びる渦巻き形状に形成されることを特徴とする。
【００１７】
請求項７に記載の発明は、請求項１ないし６のいずれかに記載のプラズマ処理装置において、前記単一のスリットの厚みと幅との比であるアスペクト比（スリットの厚み／スリットの幅）が、２以上８以下に設定されることを特徴とする。
【００１８】
請求項８に記載の発明は、処理容器に処理ガスを導入し、前記処理容器内の処理ガスを高周波により励起してプラズマを発生させ、前記処理容器内の処理ガスを排気するプラズマ処理装置の、前記処理容器の内部を処理空間と排気空間とに区画するプラズマ処理装置のバッフル板であって、処理ガスが通過するバッフル板の開口が、繋がった一本のスリットのみからなるプラズマ処理装置のバッフル板である。
【００１９】
請求項９に記載の発明は、処理容器に処理ガスを導入し、前記処理容器内の前記処理ガスを高周波により励起してプラズマを発生させ、前記処理容器内の前記処理ガスを排気するプラズマ処理装置の、前記処理容器の内部を処理空間と排気空間とに区画するプラズマ処理装置のバッフル板であって、前記バッフル板は、被処理基板が載せられる載置台の周囲の環状の排気経路に配置され、処理ガスが通過する前記バッフル板の開口は、環状の前記バッフル板の半径方向に伸びる複数の直線スリット、及び隣り合う一対の直線スリットの端を繋ぐ曲線スリットと、から構成され、その全体が波形状に形成されるスリットを含むプラズマ処理装置のバッフル板である。
【００２０】
請求項１０に記載の発明は、処理容器に処理ガスを導入し、前記処理容器内の前記処理ガスを高周波により励起してプラズマを発生させ、前記処理容器内の前記処理ガスを排気するプラズマ処理装置の、前記処理容器の内部を処理空間と排気空間とに区画するプラズマ処理装置のバッフル板であって、前記バッフル板は、被処理基板が載せられる載置台の周囲の環状の排気経路に配置され、処理ガスが通過する前記バッフル板の開口は、環状の前記バッフル板の周方向に伸びる渦巻き形状に形成されるスリットを含むプラズマ処理装置のバッフル板である。
【００２１】
請求項１１に記載の発明は、被処理基板にプラズマ処理を施すプラズマ処理方法であって、被処理基板が搬入された処理容器に処理ガスを流入口から導入する工程と、処理容器内の処理ガスを高周波により励起し、プラズマを発生させる工程と、前記処理容器の内部をプラズマ処理空間と排気空間とに区画し、繋がった一本のスリットのみからなる開口を有するバッフル板を介して、前記処理容器内の処理ガスを排気口から排気する工程と、を備えたプラズマ処理方法である。
【発明の効果】
【００２２】
同一の開口面積でも、複数の孔よりも複数の孔を繋げたスリットの方がバッフル板のコンダクタンスが大きくなる。例えば、０．５ｍｍ2の面積の孔を１０個開けるよりも５ｍｍ2の面積のスリットを一本開ける方がコンダクタンスが大きくなる。バッフル板に複数の孔を開けたとき、複数の孔の間の壁にガス粒子が反射し、ガス粒子が複数の孔を通過し難くなる。複数の孔を繋げてスリットにすることで、複数の孔の間の壁がなくなり、ガス粒子がスリットを通過し易くなるからである。
【００２３】
同じ原理で、同一の開口面積でも、複数本のスリットを形成するよりも複数本のスリットを繋げて一本のスリット、波形状のスリット、又は渦巻き状のスリットにすることで、バッフル板のコンダクタンスがより大きくなる。複数本のスリット間の壁を減らすことができるからである。
【００２４】
しかも、プラズマリークはスリットのアスペクト比（スリットの厚み／スリットの幅）に相関があるので、複数本のスリットを繋げて一本のスリットにしても、プラズマリークの量が大きくなるのを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、添付図面を参照して、本発明の一実施形態に係るプラズマ処理装置を説明する。図１は、プラズマ処理装置（エッチング装置）の全体の概略構成図を示す。
【００２６】
図１において、符号1は、処理容器としての円筒形のチャンバである。チャンバ１の軸線方向の端部は、内部を気密にできるように閉じられている。チャンバ１の側壁１ａには、被処理基板を搬入及び搬出するための図示しない搬出入口が設けられる。搬出入口はゲートバルブによって開閉される。被処理基板を搬入又は搬出するときは、ゲートバルブが搬出入口を開閉する。チャンバ１の材質は、例えばアルミニウム、ステンレス鋼等からなる。チャンバ１は、アースに接地されている。
【００２７】
チャンバ１の内部には、半導体ウェハＷ等の被処理基板が載置される載置台としてサセプタ２が設けられる。サセプタ２は、アルミニウム等の導電性材料からなり、下部電極を兼ねている。サセプタ２は、セラミック等の絶縁性の円盤状保持部３に支持される。円盤状保持部３はチャンバ１の円盤状支持部４に支持される。サセプタ２の上面には、サセプタ２の上面を円環状に囲む石英やＳｉ等からなるフォーカスリング５が配置される。
【００２８】
サセプタ２の周囲とチャンバ１の側壁１ａとの間には、円環状の排気経路６が形成される。この排気経路６の下部には、円環状のバッフル板７が配置される。バッフル板７は、チャンバ１の内部をプラズマ処理空間（放電空間）１ｂと排気空間１ｃとに区画する。バッフル板７の構造については後述する。
【００２９】
チャンバ１の底部には、処理ガスを排気するための排気口８が設けられる。排気口８には、排気管９を介して排気装置１０が接続される。排気装置１０は、真空ポンプを有しており、チャンバ１の内部のプラズマ処理空間１ｂを所定の真空度まで減圧する。
【００３０】
サセプタ２には、プラズマ生成用の高周波電源１３が整合器及び給電棒１４を介して電気的に接続される。高周波電源１３は、例えば４０ＭＨｚのＨＦ（High Frequency）の高周波電力をサセプタ２、すなわち下部電極に供給する。またサセプタ２には、プラズマ中のラジカル、イオンを半導体ウェハＷに引き込むバイアス用の高周波電源１５が整合器及び給電棒１４を介して接続される。高周波電源１５は、例えば１２．８８ＭＨｚ，３．２ＭＨｚ等のＬＦ（Low Frequency）の高周波電力をサセプタ２に供給する。
【００３１】
チャンバ１の天井部には、シャワーヘッド１６が上部電極として設けられる。天井部のシャワーヘッド１６は、多数の流入口１７ａを有する下面の電極板１７と、この電極板１７を着脱可能に支持する電極支持体１８と、を有する。流入口１７ａから処理ガスが導入される。電極支持体１８の内部には、バッファ室１９が形成される。バッファ室１９には、処理ガス供給部からのガス供給配管２０が接続される。
【００３２】
シャワーヘッド１６は、サセプタ２と平行に対向すると共にアースに接地されている。シャワーヘッド１６とサセプタ２は一対の電極、すなわち上部電極と下部電極として機能する。高周波電源１３がシャワーヘッド１６とサセプタ２との間に高周波電力を印加すると、これらの間に導入された処理ガスが励起され、プラズマが発生する。プラズマ中のラジカル、イオンは、ＬＦ（Low Frequency）の高周波電力によって半導体ウェハＷ上に引き込まれる。
【００３３】
サセプタ２の上面には、半導体ウェハＷを静電吸着力で保持するための静電チャック２１が設けられる。静電チャック２１は、セラミック等の誘電体からなる。静電チャック２１の内部には、導電体であるＨＶ(High Voltage)電極２２が設けられる。ＨＶ電極２２は、例えば銅、タングステン等の導電膜からなる。
【００３４】
ＨＶ電極２２には、直流電源２３が電気的に接続される。直流電源２３は、ＨＶ電極２２に例えば２５００Ｖ，３０００Ｖ等のプラス又はマイナスの直流電圧を印加する。直流電源２３がＨＶ電極２２に直流電圧を印加すると、クーロン力によって半導体ウェハＷが静電チャック２１に吸着保持される。
【００３５】
サセプタ２の内部には、例えば円周方向に延在する環状の冷媒室２ａが設けられる。この冷媒室２ａには、配管が接続される。図示しないチラーユニットは、冷媒室２ａに所定温度の冷媒例えば冷却水を循環させる。冷媒の温度を制御することによって、静電チャック２１上の半導体ウェハＷの処理温度を制御することができる。
【００３６】
静電チャック２１の上面と半導体ウェハＷの裏面との間には、伝熱ガス供給部からの伝熱ガス、例えばＨｅガスがガス供給配管２４を介して供給される。半導体ウェハＷの裏面及び静電チャック２１の上面は、ミクロ的にみると平面ではなくて凸凹である。半導体ウェハＷの裏面と静電チャック２１との間に伝熱ガスを供給することで、半導体ウェハと静電チャック２１との間の伝熱性を向上することができる。
【００３７】
排気装置１０、高周波電源１３，１５、直流電源２３、チラーユニット、伝熱ガス供給部及び処理ガス供給部の動作は、制御装置によって制御される。
【００３８】
図２及び図３は、バッフル板７の詳細図を示す。図２はバッフル板７の斜視図を、図３はバッフル板７の平面図を示す。円環状のバッフル板７には、繋がった一本のスリット２６のみが形成される。一本のスリット２６は、その全体が波形状に形成され、円環状のバッフル板７の半径方向に放射状に伸びる複数本の直線スリット２７と、隣り合う一対の直線スリット２７の内周側の端部同士、及び反対側で隣り合う一対の直線スリット２７の外周側の端部同士を繋ぐ複数の曲線スリット２８と、から構成される。言い換えれば、この一本のスリット２６は周方向に向かってジグザグに折れ曲がっている。一本のスリット２６の長さは、バッフル板７の外径の円周長よりも長い。スリット２６のアスペクト比（スリットの厚み／スリットの幅）は、２以上８以下に設定される。
【００３９】
この一本のスリット２６は無端状に繋がっている。このため、バッフル板７は内側の第一の部材７ａと外側の第二の部材７ｂとに分離される。第一の部材７ａは、リング形状の本体部３１と、本体部３１から半径方向の外側に向かって放射状に突出する突出部である複数本の櫛歯３２と、から構成される。この第一の部材７ａの本体部３１は、チャンバ１の円盤状支持部４に取り付けられる。
【００４０】
第二の部材７ｂは、第一の部材７ａの本体部３１よりも径の大きなリング形状の本体部３３と、本体部３３から半径方向の内側に向かって放射状に突出する突出部である複数本の櫛歯３４と、から構成される。第二の部材７ｂの本体部３３は、チャンバ１の側壁１ａに取り付けられる。
【００４１】
第一の部材７ａの櫛歯３２の本数と第二の部材７ｂの櫛歯３４の本数とは等しい。第一の部材７ａの櫛歯３２と第二の部材７ｂの櫛歯３４とが互いに接触することのないように互い違いに組み合わせることで、波形状の一本のスリット２６が形成される。この実施形態のように、バッフル板７を第一の部材７ａと第二の部材７ｂとに分離することで、バッフル板７を交換するときのメンテナンス性が向上する。
【００４２】
バッフル板７が二部品に分割される場合、バッフル板７の強度を確保するために、第一の部材７ａと第二の部材７ｂとの間に補強部材としての橋を架け渡してもよい。この補強部材を高周波のアースの補助として機能させてもよい。また、第一の部材７ａ及び第二の部材７ｂを、周方向に分割された複数の扇形部材を結合することで構成してもよい。
【００４３】
図４は、バッフル板の他の例を示す。このバッフル板３７も円環状に形成され、サセプタ２の周囲の円環状の排気経路６に配置される。バッフル板３７には、円環状のバッフル板３７に沿って周方向に伸びる渦巻き形状の一本のスリット３８が形成される。渦巻き形状のスリット３８の長さは、バッフル板７の外径の円周長よりも長い。渦巻き形状のスリット３８は、長さ方向の端に外周側の端部３８ａと、内周側の端部３８ｂと、を有する。一本のスリットは、この例のバッフル板７のように一対の端部３８ａ，３８ｂを有する渦巻き形状に形成されてもよい。
【００４４】
なお、バッフル板７に渦巻き形状のスリット３８を形成することで、バッフル板単体での形状維持が困難になる場合、内輪と外輪との間に補強部材としての橋を架け渡してもよい。そして、この補強部材を高周波のアースの補助として機能させてもよい。
【００４５】
上記のように構成されるプラズマ処理装置によるエッチングの手順について説明する。
【００４６】
まず、チャンバ１に設けられたゲートバルブを開け、半導体ウェハＷをチャンバ１内に搬入する。搬送作業が終わったら、ゲートバルブを閉じ、チャンバ１の内部を真空にする。半導体ウェハＷがチャンバ１内のサセプタ２上に載せられたら、直流電源２３がＨＶ電極２２に直流電圧（ＨＶ）を印加する。半導体ウェハＷはクーロン力によってサセプタ２に吸着される。
【００４７】
次に、処理ガス供給部からチャンバ１内に処理ガスを導入し、高周波電源１３，１５からサセプタ２にＨＦ(High Frequency)及びＬＦ（Low Frequency）の高周波電力を印加する。サセプタ２への高周波電力の印加によって、上部電極であるシャワーヘッド１６と下部電極であるサセプタ２との間にプラズマが発生する。サセプタ２への高周波電力の印加と同時に、伝熱ガス供給部は半導体ウェハＷの裏面と静電チャック２１の上面との間に伝熱ガスを供給する。この状態で半導体ウェハＷのエッチング処理が開始する。
【００４８】
所定の時間が経過したり、エッチング処理のエンドポイントが検出されると、高周波電源１３，１５がサセプタ２に高周波電力を印加するのを停止する。これと同時に伝熱ガス供給部が伝熱ガスを供給するのを停止する。次に、直流電源２３はＨＶ電極２２に直流電圧を印加するのを停止する。吸着が解除された半導体ウェハＷは、搬送機構によってチャンバ１の外に搬送される。
【００４９】
なお、本発明は上記実施形態に限られることはなく、本発明の要旨を変更しない範囲で以下のような実施形態に具現化できる。
【００５０】
図１に示されるように、上記実施形態のプラズマ装置においては、下部電極であるサセプタ２にＨＦ及びＬＦの二周波数の高周波電力が印加されているが、下部電極に一周波数の高周波電力を印加してもよいし、下部電極にＬＦの高周波電力を印加し、上部電極にＨＦの高周波電力を印加してもよい。
【００５１】
また、バッフル板７は排気経路で水平面内に配置されなくても、水平面から傾けて配置されてもよい。
【００５２】
さらに、バッフル板７の開口を複数本の波形状のスリット２６から構成してもよいし、バッフル板３７の開口を複数本の螺旋状のスリット３８から構成してもよい。
【００５３】
さらに、本発明は、プラズマＣＶＤ、プラズマ酸化、プラズマ窒化、スパッタリングなどの他のプラズマ処理装置にも適用可能である。本発明の被処理基板は半導体ウェハに限られるものではなく、ＬＣＤ（liquid crystal display）用基板、フォトマスク等であってもよい。本発明は、平行平板型のプラズマ処理装置に限られることなく、ＥＣＲ、ＩＣＰ等のプラズマ処理装置に適用することができる。
【実施例】
【００５４】
図５及び図６は、多数の孔３９を開けた従来例のバッフル板４０と、一本の波形状のスリット２６を形成した本発明例のバッフル板７とを比較した比較図である。図中（ａ）が多数の孔３９を開けた従来例のバッフル板４０を示し、図中（ｂ）が一本の波形状のスリット２６を形成した本発明例のバッフル板７を示す。
【００５５】
バッフル板７，４０の外形寸法を同一にし、同一の開口面積にした上で、従来例のバッフル板４０のコンダクタンスと本発明例のバッフル板７のコンダクタンスとを計算した。その結果は以下のとおりである。
【００５６】
従来例のバッフル板４０のコンダクタンス
【００５７】
【数１】
2009200184.tif 000003
【００５８】
本発明例のバッフル板７のコンダクタンス
【００５９】
【数２】
2009200184.tif 000004
【００６０】
コンダクタンスの計算の結果、従来例のバッフル板４０のコンダクタンスが１７０５Ｌ／ｓｅｃであるのに対し、本発明例のバッフル板７のコンダクタンスが３７５９．９Ｌ／ｓｅｃであった。同一の開口面積でも、バッフル板７のコンダクタンスを約２倍に向上させることができた。
【００６１】
図７は、多数の孔３９を開けた従来例のバッフル板４０と、一本の渦巻き形状のスリット３８を形成したバッフル板３７とを比較した比較図である。図中（ａ）が多数の孔３９を開けた従来例のバッフル板４０を示し、図中（ｂ）が一本の渦巻き形状のスリット３８を形成した本発明例のバッフル板３７を示す。
【００６２】
バッフル板３７，４０の外形寸法を同一にし、同一の開口面積にした上で、従来例のバッフル板４０のコンダクタンスと本発明例のバッフル板３７のコンダクタンスとを計算した。
【００６３】
従来例のバッフル板４０のコンダクタンス
【００６４】
【数３】
2009200184.tif 000005
【００６５】
本発明例のバッフル板３７のコンダクタンス
【００６６】
【数４】
2009200184.tif 000006
【００６７】
コンダクタンスの計算の結果、従来例のバッフル板４０のコンダクタンスが１７０５Ｌ／ｓｅｃであるのに対し、本発明例のバッフル板３７のコンダクタンスが３５５１．５Ｌ／ｓｅｃであった。同一の開口面積でも、バッフル板３７のコンダクタンスを約２倍に向上させることができた。
【００６８】
図８は、プラズマ処理装置のＰ―Ｑ特性（プラズマ処理空間の圧力とＡｒガスの流量との関係）のグラフを示す。グラフの凡例中(1)〜(2)が従来例のバッフル板（φ３ｍｍで厚みが６ｍｍの多数の孔を開けたバッフル板）を用いた装置であり、(3) 〜(5)が本発明例のバッフル板（幅が３ｍｍで厚みが６ｍｍのスリットを開けたバッフル板）を用いた装置である。凡例中の３５００Ｄとは３５００Ｌクラスの真空ポンプを用いた場合を、ＶＧ２５０とは口径２５０ｍｍのフランジを用いた場合を表す。(S)が付記された凡例はミュレーションの結果を表し、(S)が付記されていない凡例は実測の結果を表す。
【００６９】
このグラフから、本発明例のようにバッフル板に一本のスリットを形成すること（凡例(3) 〜(5)）で、従来例のバッフル板（凡例(1)〜(2)）よりも、Ｐ−Ｑ特性を向上させることができることがわかる。また、例えばＡｒガスを１４００ｓｃｃｍ流したとき、本発明例のバッフル板（凡例(3)及び(4)）では、プラズマ処理空間を圧力１．５×１０-2Ｔｏｒｒの低真空にすることができるのがわかる。これに対し、従来例のバッフル板（凡例(2)）では、Ａｒガスを１４００ｓｃｃｍ流したとき、プラズマ処理空間の圧力が２．２５×１０-2Ｔｏｒｒとなり、真空度が落ちてしまうのがわかる。
【００７０】
本発明例の凡例(5)では、スリット幅を２ｍｍにしている。スリット幅が大きいと、プラズマリークが発生するおそれがあるからである。スリット幅を２ｍｍに狭くしても、従来例のバッフル板（凡例(2)）よりも高い真空度が得られるのがわかる。
【００７１】
従来例の凡例(1)では、真空ポンプに２３０１Ｌクラスの小型のものを用いている。小型の真空ポンプを用いると、装置のＰ−Ｑ特性が若干悪化するのがわかる。しかし、本発明例のように、バッフル板のコンダクタンスを向上することで、たとえ小型の真空ポンプを用いても、大型のポンプを用いた場合と同様のＰ−Ｑ特性を得られる。真空ポンプの小型化が図れると、プラズマ処理装置の小型化や低コスト化が図れる。
【００７２】
図９は、アスペクト比を変えたときのプラズマ処理装置のＰ−Ｑ特性を示す。凡例(1)〜(2)が従来例のバッフル板（φ３ｍｍで厚みが６ｍｍの多数の孔を開けたバッフル板）であり、凡例(3) 〜(5)が本発明例のバッフル板（スリットのアスペクト比を変えたバッフル板）である。アスペクト比は、プラズマリークと相関がある。アスペクト比が大きければ大きいほど、プラズマリークが発生しにくくなる。
【００７３】
凡例(3)に示されるように、アスペクト比を２にしたところ、ガス種、ガス圧力、ガス流量等のプロセス条件によっては、プラズマリークが発生することがあった。アスペクト比を２未満にすると、プロセスウィンドウを狭めるおそれがある。このため、アスペクト比を２以上に設定するのが望ましい。凡例(5)〜(8)に示されるように、アスペクト比を３以上にすると、プロセスウィンドウを狭めなくても、プラズマリークが発生するのを防止できた。
【００７４】
凡例(8)に示されるように、アスペクト比を８に設定したときのＰ−Ｑ特性は、凡例(2)に示される従来例のバッフル板を用いた既存装置のＰ−Ｑ特性にほぼ等しい。アスペクト比を大きくすればするほど、バッフル板のコンダクタンスは低下する。既存装置のＰ−Ｑ特性以上の性能を得るためには、アスペクト比を８以下にするのが望ましい。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明の一実施形態のプラズマ処理装置の模式図
【図２】バッフル板の斜視図
【図３】バッフル板の平面図
【図４】バッフル板の他の例の平面図
【図５】従来例のバッフル板と本発明例のバッフル板とを比較する斜視図（図中（ａ）が従来例のバッフル板を示し、（ｂ）が本発明例の波形状のバッフル板を示す）
【図６】従来例のバッフル板と本発明例のバッフル板とを比較する平面図（図中（ａ）が従来例のバッフル板を示し、（ｂ）が本発明例の波形状のバッフル板を示す）
【図７】従来例のバッフル板と本発明例のバッフル板とを比較する平面図（図中（ａ）が従来例のバッフル板を示し、（ｂ）が本発明例の渦巻き形状のバッフル板を示す）
【図８】プラズマ処理装置のＰ―Ｑ特性を示すグラフ
【図９】アスペクト比を変えたときのプラズマ処理装置のＰ―Ｑ特性を示すグラフ
【符号の説明】
【００７６】
１…チャンバ（処理容器）
１ｂ…プラズマ処理空間
１ａ…チャンバの側壁
１ｃ…排気空間
２…サセプタ（載置台）
６…排気経路
７，３７…バッフル板
７ａ…第一の部材
７ｂ…第二の部材
８…排気口
１３，１５…高周波電源
１７ａ…流入口
２６…波形状のスリット
２７…直線スリット
２８…曲線スリット
３１…第一の部材の本体部
３２…第一の部材の櫛歯（突出部）
３３…第二の部材の本体部
３４…第二の部材の櫛歯（突出部）
３８…渦巻き形状のスリット
Ｗ…半導体ウェハ（被処理基板）
【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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【図９】
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