JP7614010B2 - プラズマ処理装置 - Google Patents

Description

本開示は、プラズマ処理装置に関する。

基板処理装置において、外部磁場による影響を低減してプラズマの均一性を向上させるために、処理チャンバの外側に磁気シールドを設けることが提案されている（特許文献１）。また、磁気シールドとして、パーマロイ等に代表される透磁性物質を用いることが提案されている（特許文献２）。

特開２００４－０２２９８８号公報 特開２００５－２４９６５８号公報

本開示は、地磁気を含む環境磁場及び他の装置からの磁気を遮蔽できるプラズマ処理装置を提供する。

本開示の一態様によるプラズマ処理装置は、壁が、アルミニウムより高い透磁率を有する材料から構成される層を含む多層構造であるプラズマ処理容器と、プラズマ処理容器の壁に設けられ、基板をプラズマ処理容器内に搬入出する搬入出口と、プラズマ処理容器内に配置される基板支持部と、を有する。

本開示によれば、地磁気を含む環境磁場及び他の装置からの磁気を遮蔽できる。

図１は、本開示の一実施形態におけるプラズマ処理装置の一例を示す図である。 図２は、本実施形態におけるシールド部材の構造の一例を模式的に示す図である。 図３は、本実施形態におけるシールド部材の構造の一例を模式的に示す図である。 図４は、本実施形態におけるシールド部材の構造の一例を模式的に示す図である。 図５は、本実施形態におけるシールド部材の構造の一例を模式的に示す図である。 図６は、本実施形態におけるシールド部材の構造の一例を模式的に示す図である。 図７は、本実施形態におけるシールド部材の構造の一例を模式的に示す図である。 図８は、本実施形態における磁気シールド用のカバーの一例を示す図である。

以下に、開示するプラズマ処理装置の実施形態について、図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施形態により開示技術が限定されるものではない。

近年、半導体デバイスの微細化が進むにつれて、プラズマに対する地磁気の影響が無視できなくなりつつある。また、複数のプラズマ処理装置を有する基板処理システムでは、隣接する他のプラズマ処理装置が発する磁場の影響により、プラズマに偏りが発生することがある。これに対し、磁気シールドでプラズマ処理装置を覆うことが考えられるが、基板の搬入出口を磁気シールドで覆うことは困難である。また、基板処理システム全体を磁気シールドで覆った場合、他のプラズマ処理装置が発する磁場を遮蔽することは困難である。そこで、地磁気を含む環境磁場及び他の装置からの磁気を遮蔽することが期待されている。

［プラズマ処理装置の構成］
以下に、プラズマ処理装置１の一例としての容量結合プラズマ処理装置の構成例について説明する。図１は、本開示の一実施形態におけるプラズマ処理装置の一例を示す図である。図１に示すように、容量結合プラズマ処理装置１は、プラズマ処理チャンバ１０、ガス供給部２０、電源３０及び排気システム４０を含む。また、プラズマ処理装置１は、基板支持部１１及びガス導入部を含む。ガス導入部は、少なくとも１つの処理ガスをプラズマ処理チャンバ１０内に導入するように構成される。ガス導入部は、シャワーヘッド１３を含む。基板支持部１１は、プラズマ処理チャンバ１０内に配置される。シャワーヘッド１３は、基板支持部１１の上方に配置される。一実施形態において、シャワーヘッド１３は、プラズマ処理チャンバ１０の天部（ｃｅｉｌｉｎｇ）の少なくとも一部を構成する。プラズマ処理チャンバ１０は、シャワーヘッド１３、プラズマ処理チャンバ１０の側壁１０ａ及び基板支持部１１により規定されたプラズマ処理空間１０ｓを有する。側壁１０ａは接地される。シャワーヘッド１３及び基板支持部１１は、プラズマ処理チャンバ１０筐体とは電気的に絶縁される。

プラズマ処理チャンバ１０は、側壁１０ａの内側にシールド部材１０１を有する。シールド部材１０１は、上部が水平方向内側に伸びており、シャワーヘッド１３の周縁部と接している。シールド部材１０１は、内部にアルミニウムより高い透磁率を有する材料から構成されるシールド層１０２を含む多層構造となっている。また、側壁１０ａには、基板Ｗを搬入出するための搬入出口１０３が設けられている。搬入出口１０３には、搬入出口１０３を開閉するためのシャッタ１０４が設けられている。

シャッタ１０４は、シールド部材１０１と同様に、内部にアルミニウムより高い透磁率を有する材料から構成されるシールド層１０５を含む多層構造となっている。シャッタ１０４は、昇降部材１０６及び駆動機構１０７により上下に駆動され、搬入出口１０３を開閉する。すなわち、シャッタ１０４が閉じられた状態では、基板支持部１１の周縁部からシールド部材１０１及びシャッタ１０４までの水平方向の距離が略同一となる。つまり、プラズマ処理空間１０ｓから磁気シールドまでの距離が均一となる。これにより、地磁気を含む環境磁場の遮蔽をプラズマ処理チャンバ１０の全周に渡って均一に行うことができ、プラズマ処理空間１０ｓで生成された磁場が磁気シールドに阻まれることによる偏りも解消することができる。また、プラズマ処理空間１０ｓは、地磁気を含む環境磁場や他の装置の影響を受ける水平方向の磁力線が遮蔽されている状態となる。なお、プラズマ処理チャンバ１０の開口部を開閉する他の機構、例えばゲートバルブ等であっても、シャッタ１０４と同様の多層構造とすることができる。

プラズマ処理チャンバ１０の底部には、基板支持部１１を取り巻くように、複数の通気孔を有する環状のバッフル板１０８が配置されている。バッフル板１０８は、プラズマ処理空間１０ｓからガス排出口１０ｅへのプラズマの漏洩を防止する。また、バッフル板１０８は、シールド部材１０１及びシャッタ１０４と同様に、内部にアルミニウムより高い透磁率を有する材料から構成されるシールド層１０９を含む多層構造となっている。

基板支持部１１は、本体部１１１及びリングアセンブリ１１２を含む。本体部１１１は、基板（ウェハ）Ｗを支持するための中央領域（基板支持面）１１１ａと、リングアセンブリ１１２を支持するための環状領域（リング支持面）１１１ｂとを有する。本体部１１１の環状領域１１１ｂは、平面視で本体部１１１の中央領域１１１ａを囲んでいる。基板Ｗは、本体部１１１の中央領域１１１ａ上に配置され、リングアセンブリ１１２は、本体部１１１の中央領域１１１ａ上の基板Ｗを囲むように本体部１１１の環状領域１１１ｂ上に配置される。一実施形態において、本体部１１１は、基台及び静電チャックを含む。基台は、導電性部材を含む。基台の導電性部材は下部電極として機能する。静電チャックは、基台の上に配置される。静電チャックの上面は、基板支持面１１１ａを有する。リングアセンブリ１１２は、１又は複数の環状部材を含む。１又は複数の環状部材のうち少なくとも１つはエッジリングである。また、図示は省略するが、基板支持部１１は、静電チャック、リングアセンブリ１１２及び基板Ｗのうち少なくとも１つをターゲット温度に調節するように構成される温調モジュールを含んでもよい。温調モジュールは、ヒータ、伝熱媒体、流路、又はこれらの組み合わせを含んでもよい。流路には、ブラインやガスのような伝熱流体が流れる。また、基板支持部１１は、基板Ｗの裏面と基板支持面１１１ａとの間に伝熱ガスを供給するように構成された伝熱ガス供給部を含んでもよい。

シャワーヘッド１３は、ガス供給部２０からの少なくとも１つの処理ガスをプラズマ処理空間１０ｓ内に導入するように構成される。シャワーヘッド１３は、少なくとも１つのガス供給口１３ａ、少なくとも１つのガス拡散室１３ｂ、及び複数のガス導入口１３ｃを有する。ガス供給口１３ａに供給された処理ガスは、ガス拡散室１３ｂを通過して複数のガス導入口１３ｃからプラズマ処理空間１０ｓ内に導入される。また、シャワーヘッド１３は、導電性部材を含む。シャワーヘッド１３の導電性部材は上部電極として機能する。なお、ガス導入部は、シャワーヘッド１３に加えて、側壁１０ａに形成された１又は複数の開口部に取り付けられる１又は複数のサイドガス注入部（ＳＧＩ：Ｓｉｄｅ Ｇａｓ Ｉｎｊｅｃｔｏｒ）を含んでもよい。

ガス供給部２０は、少なくとも１つのガスソース２１及び少なくとも１つの流量制御器２２を含んでもよい。一実施形態において、ガス供給部２０は、少なくとも１つの処理ガスを、それぞれに対応のガスソース２１からそれぞれに対応の流量制御器２２を介してシャワーヘッド１３に供給するように構成される。各流量制御器２２は、例えばマスフローコントローラ又は圧力制御式の流量制御器を含んでもよい。さらに、ガス供給部２０は、少なくとも１つの処理ガスの流量を変調又はパルス化する少なくとも１つの流量変調デバイスを含んでもよい。

電源３０は、少なくとも１つのインピーダンス整合回路を介してプラズマ処理チャンバ１０に結合されるＲＦ電源３１を含む。ＲＦ電源３１は、ソースＲＦ信号及びバイアスＲＦ信号のような少なくとも１つのＲＦ信号（ＲＦ電力）を、基板支持部１１の導電性部材及び／又はシャワーヘッド１３の導電性部材に供給するように構成される。これにより、プラズマ処理空間１０ｓに供給された少なくとも１つの処理ガスからプラズマが形成される。従って、ＲＦ電源３１は、プラズマ生成部の少なくとも一部として機能し得る。また、バイアスＲＦ信号を基板支持部１１の導電性部材に供給することにより、基板Ｗにバイアス電位が発生し、形成されたプラズマ中のイオン成分を基板Ｗに引き込むことができる。

一実施形態において、ＲＦ電源３１は、第１のＲＦ生成部３１ａ及び第２のＲＦ生成部３１ｂを含む。第１のＲＦ生成部３１ａは、少なくとも１つのインピーダンス整合回路を介して基板支持部１１の導電性部材及び／又はシャワーヘッド１３の導電性部材に結合され、プラズマ生成用のソースＲＦ信号（ソースＲＦ電力）を生成するように構成される。一実施形態において、ソースＲＦ信号は、１３ＭＨｚ～１５０ＭＨｚの範囲内の周波数を有する。一実施形態において、第１のＲＦ生成部３１ａは、異なる周波数を有する複数のソースＲＦ信号を生成するように構成されてもよい。生成された１又は複数のソースＲＦ信号は、基板支持部１１の導電性部材及び／又はシャワーヘッド１３の導電性部材に供給される。第２のＲＦ生成部３１ｂは、少なくとも１つのインピーダンス整合回路を介して基板支持部１１の導電性部材に結合され、バイアスＲＦ信号（バイアスＲＦ電力）を生成するように構成される。一実施形態において、バイアスＲＦ信号は、ソースＲＦ信号よりも低い周波数を有する。一実施形態において、バイアスＲＦ信号は、４００ｋＨｚ～１３．５６ＭＨｚの範囲内の周波数を有する。一実施形態において、第２のＲＦ生成部３１ｂは、異なる周波数を有する複数のバイアスＲＦ信号を生成するように構成されてもよい。生成された１又は複数のバイアスＲＦ信号は、基板支持部１１の導電性部材に供給される。また、種々の実施形態において、ソースＲＦ信号及びバイアスＲＦ信号のうち少なくとも１つがパルス化されてもよい。

また、電源３０は、プラズマ処理チャンバ１０に結合されるＤＣ電源３２を含んでもよい。ＤＣ電源３２は、第１のＤＣ生成部３２ａ及び第２のＤＣ生成部３２ｂを含む。一実施形態において、第１のＤＣ生成部３２ａは、基板支持部１１の導電性部材に接続され、第１のＤＣ信号を生成するように構成される。生成された第１のＤＣ信号は、基板支持部１１の導電性部材に印加される。一実施形態において、第１のＤＣ信号が、静電チャック内の電極のような他の電極に印加されてもよい。一実施形態において、第２のＤＣ生成部３２ｂは、シャワーヘッド１３の導電性部材に接続され、第２のＤＣ信号を生成するように構成される。生成された第２のＤＣ信号は、シャワーヘッド１３の導電性部材に印加される。種々の実施形態において、第１及び第２のＤＣ信号がパルス化されてもよい。なお、第１及び第２のＤＣ生成部３２ａ，３２ｂは、ＲＦ電源３１に加えて設けられてもよく、第１のＤＣ生成部３２ａが第２のＲＦ生成部３１ｂに代えて設けられてもよい。

排気システム４０は、例えばプラズマ処理チャンバ１０の底部に設けられたガス排出口１０ｅに接続され得る。排気システム４０は、圧力調整弁及び真空ポンプを含んでもよい。圧力調整弁によって、プラズマ処理空間１０ｓ内の圧力が調整される。真空ポンプは、ターボ分子ポンプ、ドライポンプ又はこれらの組み合わせを含んでもよい。

［シールド部材の構造］
次に、図２から図７を用いてシールド部材１０１、シャッタ１０４及びバッフル板１０８の構造について説明する。なお、以下の説明では、シールド部材１０１、シャッタ１０４及びバッフル板１０８のうち、シールド部材１０１を代表として構造を説明する。

図２から図７は、本実施形態におけるシールド部材の構造の一例を模式的に示す図である。図２に示すように、シールド部材１０１は、母材１２０のプラズマに晒される表面側にシールド層１２１と、保護膜１２２とが形成されている。また、シールド部材１０１は、母材１２０のプラズマに晒されない表面側に陽極酸化皮膜１２３が形成されている。つまり、シールド部材１０１は、母材１２０、シールド層１２１、保護膜１２２及び陽極酸化皮膜１２３を有する多層構造となっている。母材１２０は、アルミ合金等のアルミニウム含有材料から構成される層であり、機械的強度を担保する。

シールド層１２１は、図１に示すシールド層１０２，１０５，１０９に対応し、パーマロイ等のアルミニウムより高い透磁率を有する材料から構成される層である。なお、以下の説明では、対応するシールド層１０２として、シールド層１０５，１０９を含むものとする。シールド層１２１は、母材１２０に対して、溶射や蒸着、薄板（シート材）の接合等によって形成される。接合には、機械的接合、化学的接合（接着）、冶金的接合（溶接）が含まれる。ここで、アルミニウムは、透磁率μ≒１．２５７×１０^－６［Ｈ／ｍ］であり、比透磁率μ／μ_０≒１．００であるので、シールド層１２１は、透磁率及び比透磁率がこれらより高い材料であればよい。アルミニウムより高い透磁率を有する材料としては、例えば、上述のパーマロイや電磁鋼（ケイ素鋼）が挙げられる。パーマロイは、透磁率μ≒１．０×１０^－２［Ｈ／ｍ］、比透磁率μ／μ_０≒１０００００である。また、電磁鋼（ケイ素鋼）は、透磁率μ≒５．０×１０^－３［Ｈ／ｍ］、比透磁率μ／μ_０≒４０００である。シールド層１２１は、他にもアルミニウムより高い透磁率を有する材料として、例えば、鉄（Ｆｅ）、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）等や、これらを含む合金を用いることができる。なお、シールド層１２１の厚さは、厚いほど遮蔽効果を得ることができるので、用途に合わせて適宜調整される。

保護膜１２２は、耐プラズマ性を有する層であり、シールド部材１０１の最も内側の層である。保護膜１２２は、例えば、溶射、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）又はＰＶＤ（Physical Vapor Deposition）によって成膜された膜である。また、保護膜１２２は、例えば、酸化膜であり、シリコン含有膜であってもよい。なお、酸化膜には、陽極酸化皮膜も含むものとする。さらに、保護膜１２２は、ＩＩＩ族元素及びランタノイド系元素のうち、１つ又は複数の元素を含む化合物の膜であってもよい。ここで、ＩＩＩ族元素としては、イットリウム、スカンジウム及びランタンのうち１つ又は複数の元素を用いることができる。また、ランタノイド系元素としては、セリウム、ジスプロシウム及びユーロピウムのうち１つ又は複数の元素を用いることができる。また、化合物としては、イットリア（Ｙ２Ｏ３）、Ｓｃ２Ｏ３、Ｓｃ２Ｆ３、ＹＦ３、Ｌａ２Ｏ３、ＣｅＯ２、Ｅｕ２Ｏ３、及び、ＤｙＯ３のうち１つ又は複数の化合物を用いることができる。また、保護膜１２２は、プラズマ処理においてパーティクルが発生しない材質であることが好ましい。

保護膜１２２は、溶射で形成される場合、例えば、セラミックス溶射皮膜処理によって形成される。セラミックス溶射皮膜処理では、例えば、上述の元素を含む酸化物等のセラミックスを用いて、サーマルスプレーコーティングによってセラミックス溶射皮膜が形成される。なお、スプレーコーティング後に、焼結アニール処理を行ってもよい。このように、シールド層１２１の内側に保護膜１２２を形成することによって、シールド層１２１は母材１２０と保護膜１２２で挟み込まれる形になるため、金属汚染、電気特性及び熱伝導性等の問題でそのまま使用できないパーマロイ等の高い透磁率を有する材料をプラズマ処理チャンバ１０内に入れることができる。

また、シールド部材１０１の多層構造としては、図３に示すシールド部材１０１ａのような構造としてもよい。シールド部材１０１ａは、母材１２０のプラズマに晒される表面側にシールド層１２１（シールド層１０２に対応。）と、母材１２０と同様のアルミ合金等のアルミニウム含有材料から構成される層であるカバー層１２４と、保護膜１２２とが形成されている。また、シールド部材１０１ａは、シールド部材１０１と同様に、母材１２０のプラズマに晒されない表面側に陽極酸化皮膜１２３が形成されている。なお、母材１２０とカバー層１２４とは、多層構造における配置を入れ替えてもよい。つまり、シールド層１２１は、アルミ合金等の母材１２０とカバー層１２４とに挟み込まれた状態である。このように、シールド部材１０１ａでは、保護膜１２２が剥がれた場合であってもカバー層１２４又は母材１２０があるため、シールド層１２１がプラズマ処理空間１０ｓに露出して金属汚染が発生することを防ぐことができる。なお、シールド部材１０１ａに合わせて、シャッタ１０４ａ及びバッフル板１０８ａも同様の多層構造とする。

また、シールド部材１０１の多層構造としては、図４に示すシールド部材１０１ｂのような構造としてもよい。シールド部材１０１ｂは、母材１２０のプラズマに晒される表面側に保護膜１２２が形成されている。また、シールド部材１０１ｂは、母材１２０のプラズマに晒されない表面側に、シールド層１２５（シールド層１０２に対応。）と、保護膜１２６とが形成されている。シールド層１２５は、シールド層１２１と同様に、パーマロイ等のアルミニウムより高い透磁率を有する材料から構成される層である。シールド層１２５は、母材１２０に対して、溶射や蒸着、膜の接着等によって形成される。保護膜１２６は、保護膜１２２と同様に、例えば、セラミックス溶射皮膜等の保護膜が、溶射、ＣＶＤ又はＰＶＤによって形成される。つまり、シールド部材１０１ｂは、母材１２０のプラズマに晒されない表面側にシールド層１２５が位置するので、こちらの表面側に母材１２０のアルミニウムによる陽極酸化皮膜を形成できない。このため、シールド層１２５のプラズマに晒されない表面側には、陽極酸化皮膜に代えて、保護膜１２６が形成されている。なお、シールド部材１０１ｂに合わせて、シャッタ１０４ｂ及びバッフル板１０８ｂも同様の多層構造とする。

また、シールド部材１０１の多層構造としては、図５に示すシールド部材１０１ｃのような構造としてもよい。シールド部材１０１ｃは、シールド層１２７（シールド層１０２に対応。）を母材とし、シールド層１２７のプラズマに晒される表面側に保護膜１２２が形成されている。また、シールド層１２７のプラズマに晒されない表面側に保護膜１２６が形成されている。シールド層１２７は、シールド層１２１と同様に、パーマロイ等のアルミニウムより高い透磁率を有する材料から構成される層である。保護膜１２２及び保護膜１２６は、シールド部材１０１ｂと同様に、例えば、セラミックス溶射皮膜等の保護膜が、溶射、ＣＶＤ又はＰＶＤによって形成される。シールド部材１０１ｃでは、シールド層１２７が母材であり厚みがあるので、より磁気遮蔽効果を高くすることができる。なお、シールド部材１０１ｃに合わせて、シャッタ１０４ｃ及びバッフル板１０８ｃも同様の多層構造とする。

また、シールド部材１０１の多層構造としては、図６に示すシールド部材１０１ｄのような構造としてもよい。シールド部材１０１ｄは、焼結体１２８を母材とし、焼結体１２８のプラズマに晒されない表面側に、シールド層１２５（シールド層１０２に対応。）と、アルミ合金等のアルミニウム含有材料から構成される層であるカバー層１２９と、陽極酸化皮膜１２３とが形成されている。また、焼結体１２８のプラズマに晒される表面側は、焼結体１２８自体が保護膜１２２と同様の役目を果たす。つまり、焼結体１２８は、耐プラズマ性を有する層であり、上述の各種元素を含む酸化物等のセラミックスによって形成されている。なお、焼結体１２８は、ＳｉやＳｉＯ２等を含んでもよい。また、焼結体１２８は、プラズマ処理空間１０ｓのプラズマに晒されることにより消耗する消耗材であり、消耗した場合は、シールド部材１０１ｄを交換することになる。

シールド層１２５は、シールド層１２１と同様に、パーマロイ等のアルミニウムより高い透磁率を有する材料から構成される層である。シールド層１２５は、焼結体１２８に対して、溶射や蒸着、膜の接着等によって形成される。カバー層１２９は、シールド層１２５に対して、溶射や蒸着、膜の接着等によって形成される。シールド部材１０１ｄでは、カバー層１２９がアルミ合金等のアルミニウム含有材料から構成されているので、カバー層１２９上に陽極酸化皮膜１２３を形成することができる。また、陽極酸化皮膜１２３の代わりに、保護膜１２２と同様に、例えば、セラミックス溶射皮膜等の保護膜が、溶射、ＣＶＤ又はＰＶＤによって形成されてもよい。なお、シールド部材１０１ｄに合わせて、シャッタ１０４ｄ及びバッフル板１０８ｄも同様の多層構造とする。

また、シールド部材１０１の多層構造としては、図７に示すシールド部材１０１ｅのような構造としてもよい。シールド部材１０１ｅは、焼結体１２８を母材とし、焼結体１２８のプラズマに晒されない表面側に、シールド層１２５（シールド層１０２に対応。）と、保護膜１２６とが形成されている。また、焼結体１２８のプラズマに晒される表面側は、シールド部材１０１ｄと同様に、焼結体１２８自体が保護膜１２２と同様の役目を果たす。シールド層１２５は、シールド部材１０１ｄと同様に、パーマロイ等のアルミニウムより高い透磁率を有する材料から構成される層である。シールド層１２５は、焼結体１２８に対して、溶射や蒸着、膜の接着等によって形成される。保護膜１２６は、シールド部材１０１ｂと同様に、例えば、セラミックス溶射皮膜等の保護膜が、溶射、ＣＶＤ又はＰＶＤによって形成される。シールド部材１０１ｅでは、アルミ合金等のアルミニウム含有材料から構成される層は用いていない。つまり、元々シールドやシャッタの部材に、焼結体やＳｉＯ２、Ｓｉ及びＳｉＣ等のバルク材を用いている場合には、当該バルク材にパーマロイ等の層を溶射や蒸着、膜の接着等によって形成（コーティング）するようにしてもよい。なお、シールド部材１０１ｅに合わせて、シャッタ１０４ｅ及びバッフル板１０８ｅも同様の多層構造とする。

［磁気シールド用のカバーの追加］
本実施形態では、プラズマ処理チャンバ１０において、側壁１０ａの内側にシールド部材１０１を設けたが、さらに、プラズマ処理チャンバ１０を覆う磁気シールド用のカバーを設けてもよい。図８は、本実施形態における磁気シールド用のカバーの一例を示す図である。図８に示すように、カバー１４０は、プラズマ処理チャンバ１０の側面及び上面を覆うように配置される。また、カバー１４０は、搬入出口１０３に対応する位置に開口が設けられ、プラズマ処理チャンバ１０への基板Ｗの搬入出が可能となっている。カバー１４０は、例えば、パーマロイ等のアルミニウムより高い透磁率を有する材料から構成される。さらに、カバー１４０の内面側及び外面側には、傷や汚れ防止及び外観部品として樹脂コーティングや塗装などを施してもよい。カバー１４０をさらに設けることで、より磁気遮蔽効果を高くすることができる。

なお、上記した実施形態では、シールド部材１０１の上部において、水平方向内側に伸びている部分や、バッフル板１０８の内部にもシールド層１０２，１０９を設けたが、水平方向に延設するシールド層１０２，１０９は省略してもよい。つまり、地磁気や隣接する他の装置から発生する磁場の磁力線は主に水平方向であるので、シールド部材１０１及びシャッタ１０４の垂直方向に延設するシールド層１０２，１０５によって十分に遮蔽することができれば、水平方向に延設するシールド層１０２，１０９は省略することができる。

また、上記した実施形態では、プラズマ処理チャンバ１０の側壁１０ａの内側にシールド部材１０１を設けたが、これに限定されない。例えば、側壁１０ａ自体をシールド部材１０１で構成するようにしてもよい。

以上、本実施形態によれば、プラズマ処理装置１は、壁（側壁１０ａ，シールド部材１０１）が、アルミニウムより高い透磁率を有する材料から構成される層を含む多層構造であるプラズマ処理容器（プラズマ処理チャンバ１０）と、プラズマ処理容器の壁に設けられ、基板Ｗをプラズマ処理容器内に搬入出する搬入出口１０３と、プラズマ処理容器内に配置される基板支持部１１と、を有する。その結果、地磁気を含む環境磁場及び他の装置からの磁気を遮蔽できる。また、プラズマ処理空間１０ｓで生成された磁場の偏りを抑制することができる。

また、本実施形態によれば、搬入出口１０３に、多層構造であって搬入出口１０３を開閉するシャッタ１０４を有する。その結果、搬入出口１０３についても地磁気を含む環境磁場及び他の装置からの磁気を遮蔽できる。

また、本実施形態によれば、多層構造は、さらにアルミニウム含有材料から構成される層を含む。その結果、プラズマ処理チャンバ１０を軽量化しつつ、熱及び電気的特性を向上させることができる。

また、本実施形態によれば、多層構造は、さらに酸化物の焼結体から構成される層を含む。その結果、プラズマ処理チャンバ１０の母材として、酸化物の焼結体を用いることができる。

また、本実施形態によれば、多層構造は、さらに耐プラズマ性を有する層がプラズマに晒される表面に形成されている。その結果、パーマロイ等のアルミニウムより高い透磁率を有する材料から構成される層によるプラズマ処理空間１０ｓへの金属汚染等を防ぎつつ、地磁気を含む環境磁場及び他の装置からの磁気を遮蔽できる。

また、本実施形態によれば、多層構造は、さらに耐プラズマ性を有する層がプラズマに晒されない表面に形成されている。その結果、パーマロイ等のアルミニウムより高い透磁率を有する材料から構成される層の露出を防ぐことができる。

また、本実施形態によれば、耐プラズマ性を有する層は、酸化膜である。その結果、パーマロイ等のアルミニウムより高い透磁率を有する材料から構成される層の露出を防ぐことができる。

また、本実施形態によれば、耐プラズマ性を有する層は、シリコン含有膜である。その結果、パーマロイ等のアルミニウムより高い透磁率を有する材料から構成される層の露出を防ぐことができる。

また、本実施形態によれば、耐プラズマ性を有する層は、ＩＩＩ族元素及びランタノイド系元素のうち、１つ又は複数の元素を含む化合物の膜である。その結果、パーマロイ等のアルミニウムより高い透磁率を有する材料から構成される層の露出を防ぐことができる。

また、本実施形態によれば、耐プラズマ性を有する層は、溶射、ＣＶＤ又はＰＶＤによって成膜された膜である。その結果、パーマロイ等のアルミニウムより高い透磁率を有する材料から構成される層の露出を防ぐことができる。

また、本実施形態によれば、耐プラズマ性を有する層は、陽極酸化皮膜である。その結果、アルミニウム含有材料から構成される層を保護することができる。

また、本実施形態によれば、多層構造は、プラズマに晒される表面側から順に、耐プラズマ性を有する層（保護膜１２２）と、アルミニウムより高い透磁率を有する材料から構成される層（シールド層１２１）と、アルミニウム含有材料から構成される層（母材１２０）と、陽極酸化皮膜１２３とを有する。その結果、地磁気を含む環境磁場及び他の装置からの磁気を遮蔽できる。

また、本実施形態によれば、多層構造は、プラズマに晒される表面側から順に、耐プラズマ性を有する層（保護膜１２２）と、第１のアルミニウム含有材料から構成される層（カバー層１２４）と、アルミニウムより高い透磁率を有する材料から構成される層（シールド層１２１）と、第２のアルミニウム含有材料から構成される層（母材１２０）と、陽極酸化皮膜１２３とを有する。その結果、地磁気を含む環境磁場及び他の装置からの磁気を遮蔽できる。

また、本実施形態によれば、アルミニウムより高い透磁率を有する材料は、パーマロイである。その結果、地磁気を含む環境磁場及び他の装置からの磁気を遮蔽できる。

また、本実施形態によれば、アルミニウムより高い透磁率を有する材料は、電磁鋼である。その結果、地磁気を含む環境磁場及び他の装置からの磁気を遮蔽できる。

また、本実施形態によれば、さらに、プラズマ処理容器を覆う、アルミニウムより高い透磁率を有する材料から構成されるカバーを有する。その結果、より地磁気を含む環境磁場及び他の装置からの磁気を遮蔽できる。

今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。上記の実施形態は、添付の請求の範囲及びその主旨を逸脱することなく、様々な形体で省略、置換、変更されてもよい。

また、上記した実施形態では、プラズマ源として容量結合型プラズマを用いて基板Ｗに対してエッチング等の処理を行う容量結合プラズマ処理装置１を例に説明したが、開示の技術はこれに限られない。プラズマを用いて基板Ｗに対して処理を行う装置であれば、プラズマ源は容量結合プラズマに限られず、例えば、誘導結合プラズマ、マイクロ波プラズマ、マグネトロンプラズマ等、任意のプラズマ源を用いることができる。

１ プラズマ処理装置
１０ プラズマ処理チャンバ
１０ａ 側壁
１１ 基板支持部
２０ ガス供給部
３１ ＲＦ電源
３１ａ 第１のＲＦ生成部
３１ｂ 第２のＲＦ生成部
４０ 排気システム
１０１ シールド部材
１０２，１０５，１０９，１２１，１２５，１２７ シールド層
１０３ 搬入出口
１０４ シャッタ
１０８ バッフル板
１２０ 母材
１２２，１２６ 保護膜
１２３ 陽極酸化皮膜
１２４，１２９ カバー層
１２８ 焼結体
１４０ カバー
Ｗ 基板

Claims (16)

1. 壁が、アルミニウムより高い透磁率を有する材料から構成される層を含む多層構造であるプラズマ処理容器と、
   前記プラズマ処理容器の前記壁に設けられ、基板を前記プラズマ処理容器内に搬入出する搬入出口と、
   前記プラズマ処理容器内に配置される基板支持部と、
   を有するプラズマ処理装置。
2. 前記搬入出口に、前記多層構造であって前記搬入出口を開閉するシャッタを有する、
   請求項１に記載のプラズマ処理装置。
3. 前記多層構造は、さらにアルミニウム含有材料から構成される層を含む、
   請求項１又は２に記載のプラズマ処理装置。
4. 前記多層構造は、さらに酸化物の焼結体から構成される層を含む、
   請求項１又は２に記載のプラズマ処理装置。
5. 前記多層構造は、さらに耐プラズマ性を有する層がプラズマに晒される表面に形成されている、
   請求項１～４のいずれか１つに記載のプラズマ処理装置。
6. 前記多層構造は、さらに耐プラズマ性を有する層がプラズマに晒されない表面に形成されている、
   請求項１～５のいずれか１つに記載のプラズマ処理装置。
7. 前記耐プラズマ性を有する層は、酸化膜である、
   請求項５又は６に記載のプラズマ処理装置。
8. 前記耐プラズマ性を有する層は、シリコン含有膜である、
   請求項５～７のいずれか１つに記載のプラズマ処理装置。
9. 前記耐プラズマ性を有する層は、ＩＩＩ族元素及びランタノイド系元素のうち、１つ又は複数の元素を含む化合物の膜である、
   請求項５～８のいずれか１つに記載のプラズマ処理装置。
10. 前記耐プラズマ性を有する層は、溶射、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）又はＰＶＤ（Physical Vapor Deposition）によって成膜された膜である、
    請求項５～９のいずれか１つに記載のプラズマ処理装置。
11. 前記耐プラズマ性を有する層は、陽極酸化皮膜である、
    請求項５又は６に記載のプラズマ処理装置。
12. 前記多層構造は、プラズマに晒される表面側から順に、前記耐プラズマ性を有する層と、前記アルミニウムより高い透磁率を有する材料から構成される層と、アルミニウム含有材料から構成される層と、陽極酸化皮膜とを有する、
    請求項５～１１のいずれか１つに記載のプラズマ処理装置。
13. 前記多層構造は、プラズマに晒される表面側から順に、前記耐プラズマ性を有する層と、第１のアルミニウム含有材料から構成される層と、前記アルミニウムより高い透磁率を有する材料から構成される層と、第２のアルミニウム含有材料から構成される層と、陽極酸化皮膜とを有する、
    請求項５～１１のいずれか１つに記載のプラズマ処理装置。
14. 前記アルミニウムより高い透磁率を有する材料は、パーマロイである、
    請求項１～１３のいずれか１つに記載のプラズマ処理装置。
15. 前記アルミニウムより高い透磁率を有する材料は、電磁鋼である、
    請求項１～１３のいずれか１つに記載のプラズマ処理装置。
16. さらに、前記プラズマ処理容器を覆う、アルミニウムより高い透磁率を有する材料から構成されるカバーを有する、
    請求項１～１５のいずれか１つに記載のプラズマ処理装置。

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