[发明专利]喷淋板、和使用它的等离子体处理装置及处理方法及电子装置的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及在等离子体处理装置、特别是使用在微波等离 子体处理装置中使用的喷淋板、和使用了该喷淋板的等离子体 处理装置、等离子体处理方法以及电子装置的制造方法。

背景技术

等离子体处理工序以及等离子体处理装置对于制造近年的 被称作所谓的深亚微米元件或深亚四分之一微米元件的具有 0.1μm、或0.1μm以下的栅极长的超微细化半导体装置、对于 制造包含液晶显示装置的高分辨率平面显示装置是不可或缺 的。

作为用于制造上述半导体装置、液晶显示装置的等离子体 处理装置，自以往就一直使用各种的等离子体激励方式，特别 是通常使用平行平板型高频激励等离子体处理装置或电感耦合 型等离子体处理装置。

优选等离子体处理装置形成电子密度高、均匀的等离子体。 但是，由于上述以往的等离子体处理装置形成的等离子体不均 匀，并且电子密度高的区域受限定，因此具有很难以较大的处 理速度、即生产率对被处理基板的整个面进行均匀的处理的问 题。

该问题特别是在处理较大直径的基板的情况下成为严重缺 陷，而且以往的等离子体处理装置存在电子温度高、形成在被 处理基板上的半导体元件发生损坏、另外因飞溅到处理室壁上 导致严重的金属污染等若干重大的问题，一直难于满足进一步 提高半导体装置、液晶显示装置的微细化、生产率的要求。

针对上述问题，提出了不使用直流磁场、而是使用利用微 波电场激励的高密度等离子体的微波等离子体处理装置。该装 置如专利文献1所述为如下结构：自具有为了产生均匀微波而 排列的许多个缝隙的平面状天线(径向线缝隙天线)向处理室 内放射微波，利用该微波电场电离处理室内的气体从而激励等 离子体。

利用该等离子体处理装置激励的微波等离子体能够遍及天 线正下方的广阔区域地实现高等离子体密度，从而可以在短时 间内进行均匀的等离子体处理。而且，由于是利用微波激励等 离子体，因此电子温度较低，能够避免被处理基板的损坏、金 属污染。并且，由于还能够在大面积的基板上激励均匀的等离 子体，因此也容易应对使用了大口径半导体基板的半导体装置 的制造工序、大型液晶显示装置的制造。

在上述等离子体处理装置中，通常，为了向处理室内均匀 地供给等离子体激励用气体，使用喷淋板。

以往的喷淋板如专利文献2所述，由喷淋板主体和盖板构 成，借助密封用的O型密封圈粘合喷淋板主体和盖板，利用设 在盖板或喷淋板主体上的槽形成气体充填空间，利用与该气体 充填空间相连通的气体排出孔排出气体。

但是，上述结构的喷淋板存在下述问题。

首先，在喷淋板的维护性以及等离子体的稳定维持性方面 存在问题。即、在为了对喷淋板进行清洁等维护而将其拆下时， 分别吊起喷淋板主体和盖板、或为了同时将它们吊起而需要利 用特殊的夹具将它们一体化，因此其吊起作业、夹具的安装费 时费力。另外，在为了将喷淋板主体和盖板一体化而预先安装 夹具并将夹具配置在处理室内时，因夹具的存在损坏等离子体 的稳定维持性。

另外，即使不是预先将喷淋板主体和盖板一体化、而是要 使用特殊的吊起夹具将它们一起吊起，为了将吊起夹具卡定在 喷淋板主体和盖板上需要在喷淋板主体和盖板上加工缺口等， 而加工缺口等也要费时费力，并且因该缺口等的存在而损坏喷 淋板主体和盖板、或破坏等离子体的稳定维持性。而且，吊起 作业也很难，且在进行吊起作业时招致喷淋板的变形的可能性 很高。在喷淋板产生变形时，还是会破坏等离子体的稳定维持 性。

另外，在以往的喷淋板中，需要对喷淋板主体和盖板进行 对位，在进行维护时对位作业费时费力。在对位不充分时破坏 产生的等离子体的稳定维持性。

并且，以往的喷淋板由于将喷淋板主体和盖板粘合起来， 因此如上所述使用密封用的O型密封圈。虽然使用微波损失较 低的O型密封圈为该密封用的O型密封圈，但是由于喷淋板内的 微波电场较强，因此有时在密封用的O型密封圈局部发生异常 放电、或在喷淋板过热时O型密封圈烧焦。当然在O型密封圈烧 焦时，因其密封性被损坏，届时需要维护。另外，喷淋板内的 异常放电会损坏喷淋板。

专利文献1：日本特开平9-63793号公报

专利文献2：日本特开2002-299240号公报

发明内容

总而言之，本发明提供一种解决了上述问题点的喷淋板。 具体而言，在于提供一种不需要盖板的喷淋板。