等离子体处理装置的制作方法

1.本发明涉及等离子体处理装置。


背景技术：

2.已知一种具有磁屏蔽件的等离子体基片处理装置，该磁屏蔽件位于处理腔室和线圈的外侧，设置成将处理腔室的周围整体地覆盖(例如，专利文献1)。
3.现有技术文献
4.专利文献
5.专利文献1：日本特开2004-022988号公报。


技术实现要素：

6.发明要解决的问题
7.本发明提供一种抑制外部磁场在等离子体处理装置中产生的影响的技术。
8.用于解决问题的技术手段
9.本发明是一种等离子体处理装置，其包括：等离子体处理腔室，其具有上壁部、侧壁部和下壁部，且在内部具有等离子体处理空间；以及磁屏蔽件，其设置于所述侧壁部的外侧的周围，且在上侧具有开口，当令通过所述上壁部的所述等离子体处理空间侧的内表面的中心点且连结到所述开口的端点的线与所述内表面的角度为θ[
°
]，构成所述磁屏蔽件的磁性材料的初始相对磁导率μi与厚度t[m]之积μi
×
t为pmc[m]时，角度θ[
°
]满足θ＞764
×
pmc-2
179
×
pmc-1
21.3。
[0010]
发明效果
[0011]
根据本发明，能够抑制外部磁场在等离子体处理装置中产生的影响。
附图说明
[0012]
图1是表示实施方式的等离子体处理系统的一例的图。
[0013]
图2是说明地磁在等离子体处理装置中的影响的图。
[0014]
图3是说明地磁在等离子体处理装置中的影响的图。
[0015]
图4是第一实施方式的等离子体处理装置的一例的截面图。
[0016]
图5是第一实施方式的等离子体处理装置的一例的截面图。
[0017]
图6是表示第一实施方式的等离子体处理装置的一例的评价结果的图。
[0018]
图7是表示第一实施方式的等离子体处理装置的一例的评价结果的图。
[0019]
图8是表示第一实施方式的等离子体处理装置的一例的评价结果的图。
[0020]
图9是表示第一实施方式的等离子体处理装置的一例的评价结果的图。
[0021]
图10是表示第一实施方式的等离子体处理装置的一例的评价结果的图。
[0022]
图11是第一实施方式的等离子体处理装置的变形例的一例的截面图。
[0023]
图12是第一实施方式的等离子体处理装置的变形例的一例的剖视图。
[0024]
图13是第一实施方式的等离子体处理装置的变形例的一例的截面图。
[0025]
图14是第一实施方式的等离子体处理装置的变形例的一例的截面图。
[0026]
图15是第一实施方式的等离子体处理装置的变形例的一例的截面图。
[0027]
图16是第二实施方式的等离子体处理装置的一例的截面图。
[0028]
图17是表示第二实施方式的等离子体处理装置的一例的评价结果的图。
[0029]
图18是表示第二实施方式的等离子体处理装置的一例的评价结果的图。
[0030]
图19是表示第二实施方式的等离子体处理装置的一例的评价结果的图。
[0031]
图20是表示第二实施方式的等离子体处理装置的一例的评价结果的图。
[0032]
图21是表示第二实施方式的等离子体处理装置的一例的评价结果的图。
[0033]
图22是第三实施方式的等离子体处理装置的一例的截面图。
[0034]
图23是第三实施方式的等离子体处理装置的一例的截面图。
[0035]
附图标记说明
[0036]
1、120、121、122、123、124、125、126、127、128：等离子体处理装置，
[0037]
10、200：等离子体处理腔室，
[0038]
200s：等离子体处理空间，
[0039]
210：上壁部，
[0040]
210s：内表面，
[0041]
220：下壁部，
[0042]
230：侧壁部，
[0043]
230s1：外侧面，
[0044]
230s2：内侧面，
[0045]
300、301、302、311、312、313：磁屏蔽件，
[0046]
400、401、402、410、411、412：磁屏蔽件。
具体实施方式
[0047]
以下，参照附图对本发明的非限定性的例示的实施方式进行说明。在所有附图中，对相同或对应的部件或部件标注相同或对应的参照附图标记，并省略重复的说明。
[0048]
另外，为了容易理解，存在附图中的各部的比例尺与实际的比例尺不同的情况。在平行、直角、正交、水平、垂直、上下、左右等方向上，容许不损害实施方式的效果的程度的偏移。角部的形状不限于直角，也可以呈弓状地带有圆角。平行、直角、正交、水平、垂直中也可以包含大致平行、大致直角、大致正交、大致水平、大致垂直。
[0049]
[等离子体处理系统]
[0050]
以下，对等离子体处理系统的结构例进行说明。图1是表示实施方式的等离子体处理系统的一例的图。
[0051]
等离子体处理系统包括电感耦合等离子体处理装置1和控制部2。电感耦合等离子体处理装置1包括等离子体处理腔室10、气体供给部20、电源30和排气系统40。等离子体处理腔室10包括电介质窗。另外，等离子体处理装置1包括基片支承部11、气体导入部和天线14。基片支承部11配置在等离子体处理腔室10内。天线14配置在等离子体处理腔室10上或其上方(即电介质窗101上或其上方)。等离子体处理腔室10具有由电介质窗101、等离子体
处理腔室10的侧壁102和基片支承部11规定的等离子体处理空间10s。等离子体处理腔室10具有用于向等离子体处理空间10s供给至少1种处理气体的至少1个气体供给口和用于从等离子体处理空间排出气体的至少1个气体排出口。
[0052]
基片支承部11包括主体部111和环组件112。主体部111具有用于支承基片(晶片)w的中央区域(基片支承面)111a和用于支承环组件112的环状区域(环支承面)111b。主体部111的环状区域111b在俯视时包围主体部111的中央区域111a。基片w配置在主体部111的中央区域111a上，环组件112以包围主体部111的中央区域111a上的基片w的方式配置在主体部111的环状区域111b上。在一实施方式中，主体部111包括基座和静电吸盘。基座包括导电性部件。基座的导电性部件作为下部电极发挥功能。静电吸盘配置在基座之上。静电吸盘的上表面具有基片支承面111a。环组件112包括1个或多个环状部件。1个或多个环状部件中的至少1个是边缘环。另外，虽然省略了图示，但基片支承部11也可以包括构成为能够将静电卡盘、环组件112和基片中的至少1者调节为目标温度的温度调节模块。温度调节模块也可以包括加热器、传热介质、流路、或者它们的组合。在流路中流动有盐水或气体这样的传热流体。另外，基片支承部11也可以包括构成为能够向基片w的背面与基片支承面111a之间供给传热气体的传热气体供给部。
[0053]
气体导入部构成为能够将来自气体供给部20的至少1种处理气体导入至等离子体处理空间10s内。在一实施方式中，气体导入部包括中央气体注入部(cgi：center gas injector)13。中央气体注入部13配置在基片支承部11的上方，安装在形成于电介质窗101的中央开口部。中央气体注入部13具有至少1个气体供给口13a、至少1个气体流路13b和至少1个气体导入口13c。被供给至气体供给口13a的处理气体通过气体流路13b而从气体导入口13c被导入至等离子体处理空间10s内。此外，气体导入部可以除了中央气体注入部13之外或者取而代之，包括安装于侧壁102上所形成的1个或多个开口部的1个或多个侧气体注入部(sgi：side gas injector)。
[0054]
气体供给部20也可以包括至少1个气源21和至少1个流量控制器22。在一实施方式中，气体供给部20构成为能够将至少1种处理气体从分别对应的气源21经由各自对应的流量控制器22供给至中央气体注入部13。各流量控制器22例如也可以包括质量流量控制器或压力控制式的流量控制器。并且，气体供给部20也可以包含对至少1种处理气体的流量进行调制或将其脉冲化的1个或其以上的流量调制器件。
[0055]
电源30包括经由至少1个阻抗匹配电路与等离子体处理腔室10耦合的rf电源31。rf电源31构成为能够将生成源rf信号和偏置rf信号那样的至少1个rf信号(rf功率)供给到基片支承部11的导电性部件和天线14。由此，从供给到等离子体处理空间10s的至少1种处理气体形成等离子体。因此，rf电源31能够作为构成为在等离子体处理腔室10中从1种或其以上的处理气体生成等离子体的等离子体生成部的至少一部分发挥功能。另外，通过将偏置rf信号供给到基片支承部11的导电性部件，能够在基片w产生偏置电位，将所形成的等离子体中的离子引入到基片w。
[0056]
在一个实施方式中，rf电源31包括第一rf生成部31a和第二rf生成部31b。第一rf生成部31a与天线14耦合，构成为能够经由至少1个阻抗匹配电路生成等离子体生成用的生成源rf信号(生成源rf功率)。在一个实施方式中，生成源rf信号具有13mhz～150mhz的范围内的频率。在一个实施方式中，第一rf生成部31a也可以构成为能够生成具有不同频率的多
个生成源rf信号。所生成的1个或多个生成源rf信号被供给至天线14。第二rf生成部31b经由至少1个阻抗匹配电路与基片支承部11的导电性部件耦合，构成为能够生成偏置rf信号(偏置rf功率)。在一个实施方式中，偏置rf信号具有比生成源rf信号低的频率。在一个实施方式中，偏置rf信号具有400khz～13.56mhz的范围内的频率。在一个实施方式中，第二rf生成部31b也可以构成为能够生成具有不同频率的多个偏置rf信号。所生成的1个或多个偏置rf信号被供给到基片支承部11的导电性部件。另外，在各种实施方式中，生成源rf信号和偏置rf信号中的至少1者也可以被脉冲化。
[0057]
另外，电源30也可以包括与等离子体处理腔室10耦合的dc电源32。dc电源32包括偏置dc生成部32a。在一实施方式中，偏置dc生成部32a与基片支承部11的导电性部件连接，构成为能够生成偏置dc信号。所生成的偏置dc信号被施加于基片支承部11的导电性部件。在一实施方式中，偏置dc信号也可以施加于静电卡盘内的电极那样的其他电极。在各种实施方式中，偏置dc信号也可以被脉冲化。此外，偏置dc生成部32a可以是除了rf电源31之外还进一步设置的，也可以是代替第二rf生成部31b而设置的。
[0058]
天线14包括1个或多个线圈。在一个实施方式中，天线14也可以包括配置在同轴上的外侧线圈和内侧线圈。在该情况下，rf电源31既可以与外侧线圈和内侧线圈双方连接，也可以与外侧线圈和内侧线圈中的任意一方连接。在前者的情况下，同一rf生成部也可以与外侧线圈和内侧线圈双方连接，单个的rf生成部也可以与外侧线圈和内侧线圈分别连接。
[0059]
排气系统40例如能够与设置于等离子体处理腔室10的底部的气体排出口10e连接。排气系统40也可以包括压力调节阀和真空泵。通过压力调节阀，调节等离子体处理空间10s内的压力。真空泵也可以包括涡轮分子泵、干式泵或它们的组合。
[0060]
控制部2处理使等离子体处理装置1执行本发明中所述的各种步骤的计算机可执行的命令。控制部2控制等离子体处理装置1的各要素，以使得能够执行在此所述的各种步骤。在一实施方式中，控制部2的一部分或全部也可以包含于等离子体处理装置1。控制部2例如也可以包括计算机2a。计算机2a例如也可以包括处理部(cpu：central processing unit：中央处理器)2a1、存储部2a2和通信接口2a3。处理部2a1能够构成为基于存储部2a2中所存储的程序进行各种控制动作。存储部2a2也可以包含ram(random access memory：随机存取存储器)、rom(read only memory：只读存储器)、hdd(hard disk drive：硬盘驱动器)、ssd(solid state drive：固态硬盘)或者它们的组合。通信接口2a3也可以经由lan(local area network：局域网)等通信线路与等离子体处理装置1之间进行通信。
[0061]
《地磁在等离子体处理装置中的影响》
[0062]
首先，说明外部磁场在等离子体处理装置1中的影响。图2和图3是说明外部磁场在等离子体处理装置1中的影响的图。另外，外部磁场的主要成分是地磁或相对于等离子体处理装置1水平地透过的磁场。以下，将外部磁场作为地磁进行说明。图2是以与水平面平行的平面将等离子体处理装置1剖切而得的剖视图。图3是以与水平面垂直的平面将等离子体处理装置1剖切而得的剖视图。
[0063]
在图2以后，将等离子体处理装置1的等离子体处理腔室10作为等离子体处理腔室200进行示意性表示。
[0064]
等离子体处理腔室200例如由铝形成。由于铝为非磁性体，因此等离子体处理腔室200自身无法屏蔽磁通。因此，地磁mg会侵入等离子体处理腔室200的内部。
[0065]
例如，等离子体内的电子会因为侵入等离子体处理腔室200的内部的地磁mg，而在与地磁mg垂直的方向上产生力fe。因此，等离子体内的电子如箭头te所示，偏向等离子体处理腔室200的单侧，导致等离子体密度的分布不均。于是，由等离子体生成的离子密度分布也会不均，因此蚀刻速率的分布会根据等离子体处理腔室200内的位置而不均。
[0066]
本实施方式的等离子体处理装置通过在等离子体处理腔室200的外侧的一部分设置磁屏蔽件，来抑制地磁的影响。
[0067]
《第一实施方式》
[0068]
第一实施方式的等离子体处理装置120包括以满足特定的条件的方式覆盖等离子体处理腔室200的侧面的外周侧的磁屏蔽件300。
[0069]
图4是从第一实施方式的作为等离子体处理装置的一例的等离子体处理装置120的侧面观察的剖视图。图5是从第一实施方式的作为等离子体处理装置的一例的等离子体处理装置120的上方观察的剖视图。
[0070]
在图中，为了便于说明，有时设定由相互正交的x轴、y轴和z轴(xyz轴)构成的虚拟3维坐标系(xyz正交坐标系)。但是，该坐标系是为了说明而确定的，并不限定等离子体处理装置等的朝向。
[0071]
在本发明中，只要没有特别说明，x轴方向和y轴方向为相互垂直且与等离子体处理装置的载置面平行的方向。z轴是与x轴、y轴垂直的方向。另外，有时将z轴方向称为上下方向。另外，相对于对象，有时将 z侧称为上侧，将－z侧称为下侧。
[0072]
等离子体处理装置沿水平方向载置。因此，地磁的磁场与包含x轴和y轴的xy平面平行。
[0073]
等离子体处理装置120包括等离子体处理腔室200和磁屏蔽件300。
[0074]
等离子体处理腔室200具有在内部具有空腔的圆柱状的外观。等离子体处理腔室200具有上壁部210、下壁部220和侧壁部230。上壁部210和下壁部220分别具有圆盘状的形状。侧壁部230具有圆筒状的形状。
[0075]
等离子体处理腔室200由非磁性材料例如铝等形成。等离子体处理腔室200由非磁性材料形成，因此地磁侵入等离子体处理腔室200内。
[0076]
等离子体处理腔室200的内侧成为等离子体处理空间200s。等离子体处理空间200s呈圆柱形。
[0077]
因此，等离子体处理装置120为了除去等离子体处理腔室200内的地磁的影响而具有磁屏蔽件300。磁屏蔽件300由磁性材料例如坡莫合金、电磁不锈钢、铁等形成。
[0078]
磁屏蔽件300具有圆筒形的形状。磁屏蔽件300设置成与等离子体处理腔室200的侧壁部230的周围隔开间隔。磁屏蔽件300上下开放。即，等离子体处理腔室200的上和下具有不设置磁屏蔽件300的部分。
[0079]
磁屏蔽件300设置成包围等离子体处理腔室200的等离子体处理空间200s。即，磁屏蔽件300设置在侧壁部230的外侧的周围。地磁从磁屏蔽件300的上侧绕入等离子体处理空间200s。在等离子体处理空间200s中，最受绕入的地磁(磁场)影响的位置是上壁部210的等离子体处理空间200s侧的内表面210s的中心点pa。另外，下壁部220的内表面的中心点也是同样的。于是，调查了中心点pa处的地磁的影响。
[0080]
地磁的影响是通过模拟来求出中心点pa处的磁通密度并进行评价而得到的。利用
磁屏蔽系数ms(magnetic shield)来评价中心点pa处的地磁的影响。磁屏蔽系数ms是没有磁屏蔽件300的情况下的中心点pa处的磁通密度b1与有磁屏蔽件300的情况下的中心点pa处的磁通密度b2之比。具体而言，磁屏蔽系数ms用20log(b1/b2)[db]来表示。即，磁屏蔽件300屏蔽地磁的情况下，磁屏蔽系数ms更大。
[0081]
令构成磁屏蔽件300的磁性材料的初始相对磁导率为μi。另外，令磁屏蔽件300的厚度为t[m]。
[0082]
磁屏蔽件的磁屏蔽系数ms由磁屏蔽件的磁性材料的初始相对磁导率μi与磁屏蔽件的厚度t[m]之积pms[m]来确定。例如，在用磁屏蔽件覆盖整个等离子体处理腔室200的情况下，在磁屏蔽件的初始相对磁导率与厚度之积pms[m]为20时，磁屏蔽系数ms约为34[db]。另外，在用磁屏蔽件覆盖整个等离子体处理腔室200的情况下，在磁屏蔽件的初始相对磁导率与厚度之积pms[m]为60时，磁屏蔽系数ms约为43[db]。
[0083]
在此，令从中心点pa到磁屏蔽件300的上端部且内侧的端点pb即磁屏蔽件300的上侧的开口300u的内侧的端部的端点pb的距离为r[m]。另外，令内表面210s与连结中心点pa和端点pb的直线lr所成的角为θ[
°
]。
[0084]
另外，角度θ在相对于内表面210s位于等离子体处理空间200s的相反侧时为正，位于等离子体处理空间200s侧时为负。即，在角度θ为正的情况下，表示磁屏蔽件300在侧视时延伸至等离子体处理空间200s的上侧。在角度θ为负的情况下，表示磁屏蔽件300具有在侧视时不覆盖等离子体处理空间200s的部分。
[0085]
另外，令距内表面210s的端点pb的距离为hab[m]。另外，距离hab在比内表面210s靠上侧时为正，在比内表面210s靠下侧时为负。
[0086]
模拟是一边将磁屏蔽件的初始相对磁导率与厚度之积pms、距离r和角度θ设为多个条件来执行，一边求出中心点pa处的磁通密度b。然后，基于求出的磁通密度b，计算磁屏蔽系数ms。
[0087]
对具体的模拟的条件进行说明。等离子体处理腔室200的侧壁部230所具有的外侧面230s1的半径为270[mm]。另外，使磁屏蔽件300的上端部的内侧的边的半径从280[mm]到470[mm]，以1[mm]或2[mm]间隔进行变化。进而，使距离hab从-5[mm]到50[mm]，以1[mm]或2[mm]间隔进行变化。
[0088]
在模拟中，关于磁屏蔽件的初始相对磁导率与厚度之积pms为20、30、40、60和100[m]的情况，将磁屏蔽件300的上端部的内侧的边的半径与距离hab即角度θ相组合，在合计341点处求出磁屏蔽系数ms。
[0089]
图6、图7和图8表示进行了模拟的结果。图6、图7和图8各自的横轴表示角度θ[
°
]。图6、图7和图8各自的纵轴表示磁屏蔽系数ms[db]。
[0090]
另外，图6是磁屏蔽件的初始相对磁导率与厚度之积pms为20[m]的情况下的结果，图7是磁屏蔽件的初始相对磁导率与厚度之积pms为60[m]的情况下的结果，图8是磁屏蔽件的初始相对磁导率与厚度之积pms为100[m]的情况下的结果。关于磁屏蔽件的初始相对磁导率与厚度之积pms为30和40[m]的情况，省略曲线图。
[0091]
根据图6、图7和图8的结果，能够判断出：磁屏蔽系数ms不依赖于距离r，成为磁屏蔽件的初始相对磁导率与厚度之积pms和角度θ的函数。
[0092]
另外，关于图7的磁屏蔽件的初始相对磁导率与厚度之积pms为60[m]的情况下的
结果，为了调查模拟的等离子体处理腔室200的大小的影响，还绘制了将等离子体处理腔室200的大小设为一半的数据。白圈的点表示将等离子体处理腔室200的大小设为一半的数据。
[0093]
根据图7，不限于等离子体处理腔室200的大小，成为同样的结果。即，与等离子体处理腔室200的大小无关地，获得同样的结果。
[0094]
对于磁屏蔽件的初始相对磁导率与厚度之积pms为20、30、40、60和100[m]的各个测定结果，将角度θ设为说明变量，将磁屏蔽系数ms作为目的变量，进行基于二次多项式的回归分析。通过回归分析，求出下述式1的系数a、系数b和系数c。
[0095]
ms＝a
×
θ2 b
×
θ c
…
(式1)
[0096]
表1表示所求得的系数。
[0097]
[表1]
[0098]
pms20304060100a0.000120.000710.001250.002150.00344b0.350250.369420.376610.377890.36693c8.615619.032119.248279.462879.62280
[0099]
根据式1，在磁屏蔽件的初始相对磁导率与厚度之积pms为20、30、40、60和100[m]的情况下，求出磁屏蔽系数ms为20[db]的角度θa。表2和图9表示求出的结果。
[0100]
[表2]
[0101]
pms20304060100θa32.16128.16926.26124.47223.221
[0102]
另外，根据表2的结果，将磁屏蔽件的初始相对磁导率与厚度之积pms作为说明变量，将角度θa[
°
]作为目的变量，进行基于二次多项式的回归分析。式2表示其结果。
[0103]
θa＝764
×
pmc-2
179
×
pmc-1
21.3
…
(式2)
[0104]
因此，通过以成为满足下述式3的角度θ[
°
]的方式形成磁屏蔽件300，能够使磁屏蔽系数ms大致为20db以上。
[0105]
θ＞764
×
pmc-2
179
×
pmc-1
21.3
…
(式3)
[0106]
当使用满足式3的角度θ的磁屏蔽件300时，磁屏蔽系数ms为20[db]左右。在磁屏蔽系数ms为20[db]的情况下，蚀刻速率的偏斜为0.5～1.2％左右。另一方面，在没有磁屏蔽件300的情况下，蚀刻速率的偏斜为2.8～5.3％左右。因此，通过将磁屏蔽系数ms设为2.0[db]左右，能够改善蚀刻速率的偏斜。
[0107]
根据式1，在磁屏蔽件的初始相对磁导率与厚度之积pms为20、30、40、60和100[m]的情况下，求出磁屏蔽系数ms为8[db]的角度θb。表3和图10表示求出的结果。
[0108]
[表3]
[0109]
pms20304060100θb1.9586-2.8090-3.3518-3.9605-4.6232
[0110]
另外，根据表3的结果，将磁屏蔽件的初始相对磁导率与厚度之积pms作为说明变量，将角度θb作为目的变量，进行基于二次多项式的回归分析。式4表示其结果。
[0111]
θb＝4200
×
pmc-2-96
×
pmc-1-3.8
…
(式4)
[0112]
因此，通过以成为满足下述式5的角度θ[
°
]的方式形成磁屏蔽件300，能够使磁屏蔽系数ms大致为8db以上。
[0113]
θ＞4200
×
pmc-2-96
×
pmc-1-3.8
…
(式5)
[0114]
《变形例1》
[0115]
说明作为第一实施方式的等离子体处理装置120的变形例的等离子体处理装置121。图11是从作为第一实施方式的等离子体处理装置的变形例的一例的等离子体处理装置121的侧面观察的剖视图。
[0116]
等离子体处理装置121代替等离子体处理装置120的磁屏蔽件300而设置有磁屏蔽件301。
[0117]
磁屏蔽件301具有筒部301s和上表面部301t。筒部301s与等离子体处理腔室200的外侧面230s1平行地设置。筒部301s具有筒状的形状。
[0118]
上表面部301t覆盖筒部301s的上侧。上表面部301t在中央具有开口301u。
[0119]
在等离子体处理装置121中，通过将中心点pa与开口301u的内侧的端部的端点pb连结的直线lr来定义角度θ。并且，确定角度θ以使得该角度θ满足式3或式5。
[0120]
《变形例2》
[0121]
说明作为第一实施方式的等离子体处理装置120的变形例的等离子体处理装置122。图12是从作为第一实施方式的等离子体处理装置的变形例的一例的等离子体处理装置122的侧面观察的剖视图。
[0122]
等离子体处理装置122设置有磁屏蔽件302来代替等离子体处理装置120的磁屏蔽件300。
[0123]
磁屏蔽件302具有筒部302s1、上表面部302t1、筒部302s2、上表面部302t2。筒部302s1与等离子体处理腔室200的外侧面230s1平行地设置。筒部302s1具有筒状的形状。
[0124]
上表面部302t1覆盖筒部302s1的上侧。而且，在上表面部302t1设置有与等离子体处理腔室200的外侧面230s1平行的筒部302s2。此外，在筒部302s2设置有上表面部302t2。另外，在上表面部302t2设置有开口302u。
[0125]
如上所述，等离子体处理装置122的磁屏蔽件302在上部具有台阶。
[0126]
在等离子体处理装置122中，通过将中心点pa与开口302u的内侧的端部的端点pb连结的直线lr来定义角度θ。并且，确定角度θ以使得该角度θ满足式3或式5。
[0127]
《变形例3》
[0128]
接着，对作为第一实施方式的等离子体处理装置120的变形例的等离子体处理装置123、等离子体处理装置124和等离子体处理装置125进行说明。图13、图14和图15分别是从上方观察作为第一实施方式的等离子体处理装置的变形例的一例的等离子体处理装置123、等离子体处理装置124和等离子体处理装置125的剖视图。
[0129]
等离子体处理装置120的磁屏蔽件300的开口相对于中心点pa等距离即相对于z轴等距离，但磁屏蔽件的形状不限于开口相对于中心点pa为等距离即相对于z轴等距离的形状。
[0130]
等离子体处理装置123代替等离子体处理装置120的磁屏蔽件300而设置有俯视时形状为椭圆形的筒状的磁屏蔽件311(图13)。另外，等离子体处理装置124代替等离子体处理装置120的磁屏蔽件300而设置有俯视时形状为四边形的筒状的磁屏蔽件312(图14)。并
且，等离子体处理装置125代替等离子体处理装置120的磁屏蔽件300而设置有俯视时形状为五边形的筒状的磁屏蔽件313(图15)。
[0131]
对于磁屏蔽件的中心点pa的影响，角度θ最小的部位的影响大。例如，在磁屏蔽件在俯视时相对于中心点pa不等距离的情况下，当磁屏蔽件的高度与位置无关而保持一定时，角度θ在距离中心点pa最远的点变得最小。角度θ最小的地方对中心点pa处的地磁的屏蔽性能的影响大。因此，磁屏蔽件的形状在开口相对于中心点pa不是等距离的情况下，确定角度θ以使得距离中心点pa最远的端点pb处的角度θ满足式3或式5。
[0132]
《第二实施方式》
[0133]
第二实施方式的等离子体处理装置126包括以满足特定的条件的方式覆盖等离子体处理腔室200的侧面的外周侧的磁屏蔽件400和磁屏蔽件410。在等离子体处理腔室200的侧面隔开间隔地设置磁屏蔽件400和磁屏蔽件41l。即，等离子体处理装置126包括在等离子体处理空间200s的侧方具有缝隙的磁屏蔽件。
[0134]
图16是从作为第二实施方式的等离子体处理装置的一例的等离子体处理装置126的侧面观察的剖视图。
[0135]
等离子体处理装置126包括等离子体处理腔室200、磁屏蔽件400和磁屏蔽件410。等离子体处理装置126为了除去等离子体处理腔室200内的地磁的影响而设置有磁屏蔽件400和磁屏蔽件410。磁屏蔽件400和磁屏蔽件410由磁性材料例如坡莫合金、电磁不锈钢、铁等形成。
[0136]
磁屏蔽件400和磁屏蔽件410分别为厚度t的圆筒状。磁屏蔽件410与磁屏蔽件400之间隔开间隔地设置。另外，磁屏蔽件400与磁屏蔽件410相比相对于z轴半径大。
[0137]
磁屏蔽件400和磁屏蔽件410隔开间隔地设置。因此，在等离子体处理腔室200的侧面侧具有磁屏蔽件400和磁屏蔽件410均未设置的部分。另外，磁屏蔽件400和磁屏蔽件410各自的上下方向的宽度足够大，以使地磁不会蔓延到等离子体处理腔室200内。
[0138]
磁屏蔽件400和磁屏蔽件410以包围等离子体处理腔室200的等离子体处理空间200s的方式设置。地磁从磁屏蔽件400与磁屏蔽件410之间侵入等离子体处理空间200s。在等离子体处理空间200s中，受到侵入的地磁(磁场)的影响的位置是侧壁部230的内侧面230s2的中间点pc。因此，调查了中间点pc处的地磁的影响。
[0139]
地磁的影响通过模拟进行。利用磁屏蔽系数ms(magnetic shield)来评价中间点pc处的地磁的影响。磁屏蔽系数ms是没有磁屏蔽件300的情况下的中间点pc处的磁通密度b1与有磁屏蔽件400和磁屏蔽件410的情况下的中间点pc处的磁通密度b2之比。具体而言，磁屏蔽系数ms用20log(b1/b2)[db]表示。即，数值越大，磁屏蔽系数ms越大。
[0140]
令构成磁屏蔽件400和磁屏蔽件410的每一者的磁性材料的初始相对磁导率为μi。另外，令磁屏蔽件400和磁屏蔽件410各自的厚度为t[m]。
[0141]
在此，令从中间点pc到磁屏蔽件400的上端部且内侧的端点pd的距离为rcd[m]。另外，令从中间点pc到磁屏蔽件410的下端部且内侧的端点pe的距离为rce[m]。此外，令通过中间点pc的与内表面210s平行的面与连结中间点pc与端点pd的直线lr1所成的角，和通过中间点pc的与内表面210s平行的面与连结中间点pc与端点pe的直线lr2所成的角相等，设为角度θ[
°
]。
[0142]
另外，令距离rcd与距离rce之比即rcd/rce为比p。
[0143]
模拟是一边将磁屏蔽件的初始相对磁导率与厚度之积pms、比p、距离r和角度θ设为多个条件来执行，一边求出中心点pc处的磁通密度b。然后，基于求出的磁通密度b，计算磁屏蔽系数ms。
[0144]
对具体的模拟的条件进行说明。等离子体处理腔室200的侧壁部230所具有的外侧面230s1的半径为270[mm]。另外，使磁屏蔽件410的距离rce按10、20和100[mm]这3个条件进行变更。另外，比p按1、1.5、2这3个条件进行变更。此外，使角度θ从10[
°
]至80[
°
]以5[
°
]间隔变化。
[0145]
在模拟中，对于磁屏蔽件的初始相对磁导率与厚度之积pms为20、60和100[m]的情况，将距离rce、角度θ、比p进行组合，在合计44点，求出磁屏蔽系数ms。
[0146]
进行模拟后的结果表示在图17、图18和图19中。图17、图18和图19各自的横轴表示角度θ[
°
]。图17、图18和图19各自的纵轴表示磁屏蔽系数ms[db]。
[0147]
另外，图17是磁屏蔽件的初始相对磁导率与厚度之积pms为20[m]的情况下的结果，图18是磁屏蔽件的初始相对磁导率与厚度之积pms为60[m]的情况下的结果，图19是磁屏蔽件的初始相对磁导率与厚度之积pms为100[m]的情况下的结果。
[0148]
根据图17、图18和图19的结果，能够判断出：磁屏蔽系数ms不依赖于距离rcd和rce，成为磁屏蔽件的初始相对磁导率与厚度之积pms、比p和角度θ的函数。
[0149]
关于磁屏蔽件的初始相对磁导率与厚度之积pms为20、60和100[m]各自的测定结果，在比p为1、1.5和2的情况下，将角度θ设为说明变量，将磁屏蔽系数ms作为目的变量，进行基于多项式的回归分析。通过回归分析，求出下述的式6的系数d、系数e、系数f和系数g。
[0150]
ms＝d
×
θ-1
e
×
θ2 f
×
θ g
…
(式6)
[0151]
表4和表5表示求得的系数。
[0152]
[表4]
[0153][0154]
[表5]
[0155][0156]
根据式6，在磁屏蔽件的初始相对磁导率与厚度之积pms为20、60和100[m]、比p为
1、1.5和2的情况下，求出磁屏蔽系数ms为20[db]的角度θc。表6和图20表示求出的结果。
[0157]
[表6]
[0158][0159]
另外，根据表6的结果，将磁屏蔽件的初始相对磁导率与厚度之积pms和比p作为说明变量，将角度θc作为目的变量，进行基于二次多项式的回归分析。式7表示其结果。
[0160]
θc＝25.4－0.265
×
p 8.35
×
10-2
×
pmc (-1.58)
×
p2 5.87
×
10-3
×
p
×
pmc (-5.17)
×
10-4
×
pmc2…
(式7)
[0161]
因此，通过以成为满足下述的式8的角度θ[
°
]的方式形成磁屏蔽件400和磁屏蔽件410，能够使磁屏蔽系数ms大致为20db以上。
[0162]
θ＜25.4－0.265
×
p 8.35
×
10-2
×
pmc (-1.58)
×
p2 5.87
×
10-3
×
p
×
pmc (-5.17)
×
10-4
×
pmc2…
(式8)
[0163]
另外，基于式6，在磁屏蔽件的初始相对磁导率与厚度之积pms为20、60和100[m]、比p为1、1.5和2的情况下，求出磁屏蔽系数ms为8[db]的角度θd。表7和图21表示所求出的结果。
[0164]
[表7]
[0165][0166]
另外，根据表7的结果，将磁屏蔽件的初始相对磁导率与厚度之积pms和比p作为说明变量，将角度θd作为目的变量，进行基于二次多项式的回归分析。式9表示其结果。
[0167]
θd＝53.2－0
·
208
×
p 1.87
×
10-2
×
pmc (-0.855)
×
p2 1.75
×
10-3
×
p
×
pmc (-1.19)
×
10-4
×
pmc2…
(式9)
[0168]
因此，通过以成为满足下述式10的角度θ[
°
]的方式形成磁屏蔽件400和磁屏蔽件410，能够使磁屏蔽系数ms大致为8db以上。
[0169]
θ＜53.2－0.208
×
p 1.87
×
10-2
×
pmc (-0.855)
×
p2 1.75
×
10-3
×
p
×
pmc (-1.19)
×
10-4
×
pmc2…
(式10)
[0170]
另外，磁屏蔽件400是第一磁屏蔽件的一个例子，磁屏蔽件410是第二磁屏蔽件的一个例子。直线lr1是第一线的一例，直线lr2是第二线的一例。
[0171]
等离子体处理装置126使用了磁屏蔽件400和磁屏蔽件410这2个磁屏蔽件，但磁屏蔽件的数量不限于2个，也可以是3个以上。即，磁屏蔽件的缝隙的数量也可以是2个以上。
[0172]
《第三实施方式》
[0173]
说明第一实施方式的等离子体处理装置的磁屏蔽件和第二实施方式的等离子体处理装置的磁屏蔽件的组合的第三实施方式的等离子体处理装置。
[0174]
图22是从作为第三实施方式的等离子体处理装置的一例的等离子体处理装置127的侧面观察的剖视图。
[0175]
等离子体处理装置127包括等离子体处理腔室200、磁屏蔽件401和磁屏蔽件411。
[0176]
磁屏蔽件411具有开口411u。如在第一实施方式中说明的那样，关于开口411u的尺寸，连结内表面的中心点pa与端点pb的直线lr与内表面210s的角度θ1满足式3或式5的角度θ。
[0177]
另外，关于磁屏蔽件401和磁屏蔽件411的间隔，当令通过中间点pc的与内表面210s平行的面与连结中间点pc与端点pd的直线lr1所成的角，和通过中间点pc的与内表面210s平行的面与连结中间点pc与端点pe的直线lr2所成的角相等，设为角度θ2[
°
]时，角度θ2满足式8或式10的θ。
[0178]
另外，如图23所示的等离子体处理装置128的磁屏蔽件402和磁屏蔽件412的那样，磁屏蔽件402和磁屏蔽件412的大小也可以不同。
[0179]
[作用及效果]
[0180]
根据本实施方式的等离子体处理装置的磁屏蔽件，能够抑制外部磁场在等离子体处理装置中产生的影响。特别是，通过用磁屏蔽件不覆盖等离子体处理装置的整体而是覆盖等离子体处理装置的一部分，也能够抑制外部磁场在等离子体处理装置中产生的影响。
[0181]
此外，本次公开的实施方式在所有方面都是例示而不应被认为是限制性的。上述的实施方式可以在不脱离所附技术方案及其主旨的情况下以各种方式进行省略、置换、变更。
[0182]
另外，作为外部磁场，以地磁为例进行了说明，但并不限定于此。例如，也可以是来自相邻的装置的漏磁场等。通过使用本实施方式的等离子体处理装置的磁屏蔽件，对于这些漏磁场的水平成分的影响，能够得到同样的效果。