CN102132387A - 等离子体处理装置、等离子体处理方法、等离子体处理装置的清洁方法和等离子体处理装置用压力调整阀 - Google Patents

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Abstract

等离子体处理装置(11)具有：从排气孔(13)向下方侧延伸的第一排气路(15)；与第一排气路(15)的排气方向的下游侧端部连接，在与第一排气路(15)垂直的方向上延伸，在相对于排气方向正交的断面上是宽度方向比上下方向长的横长断面形状的第二排气路(16)；与第二排气路(16)的排气方向的下游侧端部连接，在与第二排气路(16)垂直的方向上延伸的第三排气路(17)；与第三排气路(17)的排气方向的下游侧端部连接，对处理容器(12)内减压的泵(18)；设置在第二排气路(16)内，具有能够封闭第二排气路(16)，且对排气方向的上游侧与下游侧之间的压力进行调整的压力调整用阀板(20)的压力调整阀(21)；设置在第三排气路(17)内，具有进行第三排气路(17)的开闭的关闭阀板(22)的关闭阀(23)。

Description

等离子体处理装置、等离子体处理方法、等离子体处理装置的清洁方法和等离子体处理装置用压力调整阀
技术领域
本发明涉及等离子体处理装置、等离子体处理方法、等离子体处理装置的清洁方法和等离子体处理装置用压力调整阀，特别涉及在等离子体处理时进行减压的等离子体处理装置、等离子体处理方法、这种等离子体处理装置的清洁方法和这种等离子体处理装置具有的等离子体处理装置用压力调整阀。
背景技术
LSI(Large Scale Integrated circuit)等半导体装置通过对后来成为半导体基板(晶片)的被处理基板进行蚀刻或CVD(Chemical Vapor Deposition)、溅射等多个处理来制造。上述处理在等离子体处理装置中使等离子体在处理容器内产生而向处理容器内供给反应气体来进行。
在进行等离子体处理时，存在将处理容器内的压力例如减压至高真空状态即极低压状态的情况。这里，在对处理容器内的压力进行减压时，使用具有调整为规定压力的导通可变机能的APC(Auto Pressure Controller)阀进行减压的真空装置，在JP特开2006-295099号公报(专利文献1)中公开。
专利文献1：JP特开2006-295099号公报
发明内容
在一般的等离子体处理装置中设有在其内部对被处理基板进行处理的处理容器和在保持被处理基板的保持台。处理容器上开设有用于减压的排气孔，利用泵经由排气路从排气孔进行排气来减压。并且，排气路内设有对排气方向的上游侧和下游侧的压力进行调整的压力调整阀、开闭排气路的关闭阀。
这里，在处理容器上设置减压用排气孔时，从提高被处理基板的处理均一性的观点出发，优选在位于保持台下方侧的处理容器的底部设置排气孔。即构成为，在保持台的下方侧设置排气孔，从排气孔向处理容器的下方侧笔直地延伸排气路，在其下方端部配置减压用的泵。
但是，在这样构成的等离子体处理装置中，需要将压力调整阀或关闭阀设置在排气路的途中，从而使上下方向的尺寸增大而导致装置的大型化。
这里可以考虑，构成为使从处理容器的底部向下方侧延伸的排气路先垂直地折弯，继续垂直地折弯而向下方侧延伸，从而减小上下方向的尺寸而实现装置的小型化。
图23为表示这种情况下的等离子体处理装置的要部的概略断面图。参照图23，等离子体处理装置101具有在其内部对被处理基板W进行处理的处理容器102和保持被处理基板W的保持台103。在处理容器102上为了对处理容器102内进行减压而设有使其局部开口的排气孔104。排气孔104在位于保持台103的下方侧的处理容器102的底部设置。
在等离子体处理装置101上设有从排气孔104到涡轮分子泵(以下称为TMP(Turbo Molecular Pump))105的排气路106。排气路106包含：从排气孔104向下方侧延伸的第一排气路107、从第一排气路107的排气方向的下游侧端部垂直地折弯而形成的第二排气路108、从第二排气路108的排气方向的下游侧端部垂直地折弯而形成的第三排气路109。排气路106由管状的排气管等构成。
通过上述构成，能够减小等离子体处理装置101的上下方向的尺寸。并且，在等离子体处理装置101上，作为图23中的箭头Z1表示的高压用的低真空管线，设有干式真空泵110和与干式真空泵110相通的排气路111。并且，以图23中的箭头Z2表示采用TMP105的低压用的真空排气线路。
这里如图23所示，在等离子体处理装置101中，从装置小型化的观点出发，也可以考虑在第三排气路109内设置兼有压力调整阀和关闭阀两方作用的能够在箭头Z3所示方向上能移动的阀112。
但是，在这样构成的情况下，到阀112之前的排气路106内的压力，与处理容器102内的压力相同。这样，会使到阀112之前的排气路106内、具体而言为构成排气路106的壁113被在处理容器102内发生的沉积物(反应生成物)污染。其结果是，排气路106内的清洁频度提高，导致维护性恶化。
另一方面，为了避免这种状况，可以考虑在第二排气路108内设置现有的具有圆板状的阀板的压力调整阀。这里，在压力调整时使阀板旋转来调整压力，但是为了在从高压至低压的较宽范围内适当地调整压力，需要较大的导通(conductance)，需要大直径的阀板。这样，不仅第二排气路108的直径增大而使装置的上下方向的尺寸增大，构成阀板的圆的直径的长度所必须的第二排气路108长度也会增加，从而导致装置的大型化。此时，即使替代旋转式的阀而采用专利文献1所示的摆式阀，也难以通过振子的变形或振动进行压力调整。
本发明目的在于提供能够提高维护性并且实现装置小型化的等离子体处理装置。
本发明的等离子体处理装置，是对被处理基板进行等离子体处理的等离子体处理装置，具有：保持台，在其上保持上述被处理基板；处理容器，其容置上述保持台并在位于上述保持台的下方侧的区域设有用于减压的排气孔；从排气孔向下方侧延伸的第一排气路；与第一排气路的排气方向的下游侧连接，在与第一排气路不同的方向上延伸，在相对于排气方向正交的断面上是宽度方向比上下方向长的横长断面形状的第二排气路；与第二排气路的排气方向的下游侧连接，在与第二排气路不同的方向上延伸的第三排气路；与第三排气路的排气方向的下游侧连接，对处理容器内减压的泵；压力调整阀，其设置在第二排气路内，具有能够封闭第二排气路且对排气方向的上游侧和下游侧的压力进行调整的压力调整用阀板；关闭阀，其设置在第三排气路内，具有进行第三排气路的开闭的关闭阀板。
通过这样构成，第一、第二和第三排气路在不同的方向上设置，并且第二排气路是在相对于排气方向正交的断面上宽度方向比上下方向长的横长断面形状，因此能够缩短上下方向的长度而实现装置的小型化。此时，通过能够封闭第二排气路的压力调整用阀板，能够增大压力调整阀的导通，并且从高压到低压进行幅度较宽的压力调整。并且，将压力调整阀与关闭阀分别设置，将压力调整阀设置在第二排气路上，因此在压力调整阀的下游侧，能够降低排气路内的沉积物引起的污染。因此，能够提高维护性并且实现装置的小型化。
优选，在相对于排气方向正交的断面上，第二排气路的断面为矩形状，压力调整用阀板的轮廓形状为能够封闭第二排气路的矩形状。
更加优选，压力调整用阀板以在长尺寸方向上延伸的轴为旋转中心轴旋转。通过这样构成，能够减小使压力调整用阀板旋转的量，并且适当地调整压力。
更加优选、关闭阀包含位于关闭阀板与构成第三排气路的壁之间的环状的密封部件，在密封部件的外侧设有保护密封部件的保护部件。通过这样构成，能够利用保护部件缓和在处理容器内产生的原子团对密封部件的攻击。
更加优选，泵包含从大气压减压至规定的压力的高压用泵和在通过高压用泵减压后进一步进行减压的低压用泵。第三排气路包含从第二排气路到高压用泵的高压用排气路和从第二排气路到低压用泵的低压用排气路。关闭阀包含在高压用排气路内设置的高压用关闭阀和在低压用排气路内设置的低压用关闭阀。在低压用排气路上设有向外方侧突出而在其内部空间容置低压用关闭阀的容置部。这里，高压用排气路的一部分由容置部构成。
更加优选，包含产生等离子体激发用的微波的微波发生器和在与保持台相对的位置设置而将微波导入处理容器内的介电体板。
作为更加优选的一实施方式，泵包含涡轮分子泵。
本发明的另一方面，等离子体处理装置的清洁方法，是对被处理基板进行等离子体处理的等离子体处理装置的清洁方法，该等离子体处理装置具有：保持台，在其上保持被处理基板；处理容器，其容置保持台，并在位于保持台的下方侧的区域上设有用于减压的排气孔；从排气孔向下方侧延伸的第一排气路；与第一排气路的排气方向的下游侧连接，在与第一排气路不同的方向上延伸，在相对于排气方向正交的断面上是宽度方向比上下方向长的横长断面形状的第二排气路；与第二排气路的排气方向的下游侧连接，在与第二排气路不同的方向上延伸的第三排气路；与第三排气路的排气方向的下游侧连接，对处理容器内进行减压的泵；压力调整阀，其设置在第二排气路内，具有能够封闭第二排气路且对排气方向的上游侧和下游侧的压力进行调整的压力调整用阀板；关闭阀，其设置在第三排气路内，具有进行第三排气路的开闭的关闭阀板。这里，等离子体处理装置的清洁方法，包含：通过压力调整阀将等离子体处理装置内的压力调整为第一压力的工序；在调整为第一压力后，将清洁用的气体导入等离子体处理装置内进行清洁的第一清洁工序；在第一清洁工序后通过压力调整阀将等离子体处理装置内的压力调整为比第一压力高的第二压力的工序；在调整第二压力后，将清洁用的气体导入等离子体处理装置内进行清洁的第二清洁工序。
通过这样构成，在上述构成的等离子体处理装置中，能够将等离子体处理装置内调整为压力比较低的第一压力，提高导入的清洁用的气体的能量，积极地除去在处理容器或排气路的壁上附着的沉积物。并且，在以低压状态积极地除去沉积物后，调整为压力比较高的第二压力，能够降低导入的清洁用的气体的能量，对处理容器和排气路的壁无损地除去壁上附着的沉积物。此时，通过上述构成的压力调整阀，可以保持排气线路不变即不变更高压用排气线路和低压用排气线路，能够容易地将等离子体处理装置内从第一压力即低压状态调整为第二压力即高压状态。因此，低压和高压的清洁处理都在进行等离子体处理的排气线路中进行，因此能够高效地除去沉积物而缩短整个清洁时间。
本发明的另一方面，等离子体处理装置是对被处理基板进行等离子体处理的等离子体处理装置，具有：保持台，在其上保持上述被处理基板；处理容器，其容置上述保持台并在位于上述保持台的下方侧的区域设有用于减压的排气孔；向处理容器内供给气体的气体供给部；从排气孔向下方侧延伸的第一排气路；与第一排气路的排气方向的下游侧连接，在与第一排气路不同的方向上延伸，在相对于排气方向正交的断面上是宽度方向比上下方向长的横长断面形状的第二排气路；与第二排气路的排气方向的下游侧连接，在与第二排气路不同的方向上延伸的第三排气路；与第三排气路的排气方向的下游侧连接，对处理容器内减压的泵；压力调整阀，其设置在第二排气路内，具有对排气方向的上游侧和下游侧的压力进行调整的压力调整用阀板，该压力调整用阀板能够以在长尺寸方向上延伸的轴为旋转中心轴旋转，能够封闭第二排气路；关闭阀，其设置在第三排气路内，具有进行第三排气路的开闭的关闭阀板；将处理容器内从第一压力变更为与第一压力不同的第二压力的压力变更单元。
优选，压力变更单元基于通过气体供给部供给的气体的流量、气体的种类、处理容器内形成的等离子体条件、以及处理容器内形成的等离子体密度中至少任一参数，对处理容器内的压力进行控制。
更加优选，压力变更单元包含存储手段，用以将通过气体供给部供给的气体的流量、气体的种类、在处理容器内形成的等离子体条件、以及在处理容器内形成的等离子体密度中至少任一参数与第二压力所对应的压力调整用阀板的开度的数据建立关联地进行存储。
并且可以构成为，气体供给部包含用于向处理容器内供给气体的气体供给路和能够开闭气体供给路的气体供给阀，压力变更单元在将处理容器内的压力从第一压力向比第一压力高的第二压力变更时，暂时关闭气体供给阀向气体供给路供给气体，在经过规定的时间后打开气体供给阀向处理容器内供给气体。
本发明的另一方面，等离子体处理方法是等离子体处理装置的等离子体处理方法，该等离子体处理装置，具有：保持台，在其上保持被处理基板；处理容器，其容置保持台并在位于保持台的下方侧的区域设有用于减压的排气孔；气体供给部，其向处理容器内供给气体，包含向处理容器内供给气体的气体供给路和能够开闭气体供给路的气体供给阀；从排气孔向下方侧延伸的第一排气路；与第一排气路的排气方向的下游侧连接，在与第一排气路不同的方向上延伸，在相对于排气方向正交的断面上是宽度方向比上下方向长的横长断面形状的第二排气路；与第二排气路的排气方向的下游侧连接，在与第二排气路不同的方向上延伸的第三排气路；与第三排气路的排气方向的下游侧连接，对处理容器内减压的泵；压力调整阀，其设置在第二排气路内，具有对排气方向的上游侧和下游侧的压力进行调整的压力调整用阀板，该压力调整用阀板能够以在长尺寸方向上延伸的轴为旋转中心轴旋转，能够封闭第二排气路；关闭阀，其设置在第三排气路内，具有进行第三排气路的开闭的关闭阀板；将处理容器内从第一压力变更为与第一压力不同的第二压力的压力变更单元，方法包含：在将处理容器内从第一压力变更为第二压力时，暂时关闭气体供给阀而向气体供给路供给气体的气体供给工序；在从气体供给工序起动经过规定时间后，打开气体供给路关闭阀而向处理容器内供给气体，将处理容器内的压力调整为第二压力的压力调整工序。
在本发明的另一方面，等离子体处理装置用压力调整阀，是对被处理基板进行等离子体处理的等离子体处理装置具有的等离子体处理装置用压力调整阀，该等离子体处理装置具有：保持台，在其上保持被处理基板；处理容器，其容置保持台，并在位于保持台的下方侧的区域上设有用于减压的排气孔；排气路，该排气路的至少一部分在相对于排气方向正交的断面上具有长尺寸方向的区域和与上述长尺寸方向正交的短尺寸方向的区域，并且该排气路具有从上述排气孔向下方侧延伸的部分；泵，其与排气路的排气方向的下游侧连接而对处理容器内减压；关闭阀，其对排气路进行开闭，该等离子体处理装置用压力调整阀，被设置在关闭阀的排气方向的上游侧的排气路上，包含具有长尺寸方向的区域和与长尺寸方向正交的短尺寸方向的区域的压力调整用阀板，被安装在上述排气路的局部，以等离子体处理装置用压力调整阀为基准，对等离子体处理装置用压力调整阀的排气方向的上游侧和下游侧的压力进行调整。
采用这种方式，在将处理容器内从第一压力向第二压力变更时，能够高效地变更压力，以更短的时间达到所需的压力。因此，能够实现生产率的提高和等离子体处理的被处理基板的膜质提高。
优选，排气路包含：从排气孔向下方侧延伸的第一排气路；与第一排气路的排气方向的下游侧连接，在与第一排气路不同的方向上延伸，在相对于排气方向正交的断面上是宽度方向比上下方向长的横长断面形状的第二排气路；与第二排气路的排气方向的下游侧连接，在与第二排气路不同的方向上延伸的第三排气路。等离子体处理装置用压力调整阀设置在第二排气路上。
作为更加优选的一实施方式，关闭阀设置在第三排气路上。
更加优选，在相对于排气方向正交的断面上，第二排气路的断面为矩形状，压力调整用阀板的轮廓形状为能够封闭第二排气路的矩形状。
更加优选，压力调整用阀板以在长尺寸方向上延伸的轴为旋转中心轴旋转。
作为更加优选的一实施方式，压力调整用阀板具有双支撑构造。
更加优选，等离子体处理装置用压力调整阀可装卸地设置在上述排气路上。
采用这种等离子体处理装置，第一、第二和第三排气路在不同的方向上设置，并且第二排气路为在相对于排气方向正交的断面上宽度方向比上下方向长的横长断面形状，因此能够缩短上下方向的长度而实现装置的小型化。此时，通过能够封闭第二排气路的压力调整用阀板，能够增大压力调整阀的导通，并且从高压到低压进行幅度较宽的压力调整。并且，将压力调整阀与关闭阀分别设置，在第二排气路上设置压力调整阀，因此能够在压力调整阀的下游侧，降低排气路内的沉积物引起的污染。因此能够提高维护性并且实现装置的小型化。
并且，根据这种等离子体处理装置的清洁方法，在上述构成的等离子体处理装置中，能够将等离子体处理装置内调整为压力比较低的第一压力，提高导入的清洁用的气体的能量，积极地除去在处理容器或排气路的壁上附着的沉积物。并且，在以低压状态积极地除去沉积物后，调整为压力比较高的第二压力，降低导入的清洁用的气体的能量，对处理容器或排气路的壁无损伤地将壁上附着的沉积物除去。此时，通过上述构成的压力调整阀，能够保持排气线路不变即不对高压用排气线路和低压用排气线路进行变更，而能够容易地将等离子体处理装置内从第一压力即低压状态调整为第二压力即高压状态。因此，能够将低压和高压的清洁处理都在进行等离子体处理的排气线路中进行，因此能够高效地除去沉积物而缩短整个清洁时间全体。
并且，根据这种等离子体处理装置和等离子体处理方法，在将处理容器内从第一压力向第二压力变更时，能够高效地变更压力，以更短的时间达到所需的压力。因此，能够实现生产率的提高和等离子体处理的被处理基板的膜质提高。
并且，根据这种等离子体处理装置用压力调整阀，在将处理容器内从第一压力向第二压力变更时，能够高效地变更压力，以更短的时间达到所需的压力。因此，能够实现生产率的提高和等离子体处理的被处理基板的膜质提高。
附图说明
图1为表示本发明一实施方式的等离子体处理装置的要部的概略断面图，示出用干式真空泵进行减压的情况。
图2表示在图1所示等离子体处理装置中通过TMP进行减压的情况。
图3为从图1中的箭头III的方向看图1所示等离子体处理装置具有的压力调整阀的图。
图4为表示现有等离子体处理装置所含摆式阀的排气路的开放区域的图，示出阀板开度为0％的情况。
图5为表示现有等离子体处理装置所含摆式阀的排气路的开放区域的图，示出阀板开度为10％的情况。
图6为表示现有等离子体处理装置所含摆式阀的排气路的开放区域的图，示出阀板开度为20％的情况。
图7为表示现有等离子体处理装置所含摆式阀的排气路的开放区域的图，示出阀板开度为30％的情况。
图8为表示本发明的等离子体处理装置所含压力调整阀的排气路的开放区域的图，示出压力调整用阀板的开度为0％的情况。
图9为表示本发明的等离子体处理装置所含压力调整阀的排气路的开放区域的图，示出压力调整用阀板的开度为10％的情况。
图10为表示本发明的等离子体处理装置所含压力调整阀的排气路的开放区域的图，示出压力调整用阀板的开度为20％的情况。
图11为表示本发明的等离子体处理装置所含压力调整阀的排气路的开放区域的图，示出压力调整用阀板的开度为30％的情况。
图12为表示本发明的等离子体处理装置所含压力调整阀和现有等离子体处理装置所含摆式阀的排气路的开放区域与阀板开度的关系的图表。
图13为表示流过一定流量的气体时阀板开度与处理容器内的压力的关系的图表。
图14为从横向看图4等所示现有摆式阀的概略断面图。
图15为表示调整压力时处理容器内的压力演变与经过时间的关系的图表。
图16为表示调整压力时处理容器内的压力演变与经过时间的关系的图表。
图17为表示升压至规定压力时的经过时间与压力的关系的图表。
图18为表示本发明另一实施方式的等离子体处理装置的要部的概略断面图。
图19为表示升压至规定压力时的经过时间与压力的关系的图表。
图20为表示升压至规定压力时的升压时间与气体流量的关系的图表。
图21为对本发明另一实施方式的等离子体处理装置的局部进行放大表示的放大断面图。
图22为对本发明另一实施方式的等离子体处理装置的局部进行放大表示的放大断面图。
图23为表示具有APC的等离子体处理装置的要部的概略断面图。
具体实施方式
以下参照附图对本发明的实施方式进行说明。
图1和图2为表示本发明一实施方式的等离子体处理装置11的要部的概略断面图。图1表示通过后述的高压用干式真空泵减压的情况，图2表示通过后述的低压用TMP减压的情况。
参照图1和图2，等离子体处理装置11对被处理基板W进行等离子体处理。等离子体处理装置11具有：保持台14，在其上保持被处理基板W；容置保持台14的处理容器12，其在位于保持台14的下方侧的区域设有用于减压的排气孔13。
并且，等离子体处理装置11具有：从排气孔13向下方侧延伸的第一排气路15；与第一排气路15的排气方向的下游侧端部连接，在与第一排气路15垂直的方向上延伸，在相对于排气方向正交的断面上是宽度方向比上下方向长的横长断面形状的第二排气路16；与第二排气路16的排气方向的下游侧端部连接，在与第二排气路16垂直的方向上延伸的第三排气路17；与第三排气路17的排气方向的下游侧端部连接，对处理容器12内减压的泵18。第一排气路15与第三排气路17，分别朝上下方向的相同方向延伸。并且，在相对于排气方向正交的断面上，第二排气路16的断面为矩形状。这里所说的断面是指用图1中的I-I断面切断时的断面。并且对于泵18等的详细描述将在后面进行。
等离子体处理装置11具有：压力调整阀21，其设置在第二排气路16内，具有能够封闭第二排气路16，且对排气方向的上游侧和下游侧的压力进行调整的压力调整用阀板20；关闭阀23，其设置在第三排气路17内，具有进行第三排气路17的开闭的关闭阀板22。压力调整用阀板20的轮廓形状，为能够封闭第二排气路16的矩形状。压力调整用阀板20，以在长尺寸方向上延伸的轴为旋转中心轴旋转。通过这样构成，能够减小使压力调整用阀板20旋转的量，适当地调整压力。
等离子体处理装置11具有：作为在处理容器12内产生等离子体的等离子体发生单元的等离子体发生部24；向处理容器12内供给等离子体处理用的反应气体的反应气体供给部25。等离子体发生部24包含：产生等离子体激发用的微波的微波发生器；在与保持台14相对的位置设置，将微波导入处理容器内的介电板(均未图示)。并且，支撑保持台14的支撑部26从第一排气路15内向上方即处理容器12的内部延伸。
泵18包含：作为从大气压减压至规定压力的高压用泵的干式真空泵27；作为在通过干式真空泵27减压后进一步减压的低压用泵的TMP28。并且，第三排气路17包含：从第二排气路16到干式真空泵27的高压用排气路29；从第二排气路16到TMP28的低压用排气路30。泵18在对处理容器12内减压时，也对第一～第三排气路15～17内减压。并且，高压用排气路29包含在与第二排气路16相同的方向上延伸的高压用排气路29a，以及在与第二排气路不同的方向具体而言为与第二排气路16垂直的方向上延伸的高压用排气路29b。
关闭阀23包含：在高压用排气路29内设置的高压用关闭阀31；在低压用排气路30内设置的低压用关闭阀32。高压用关闭阀31和低压用关闭阀32均设置在压力调整阀21的下游侧。高压用关闭阀31具有进行高压用排气路29的开闭的高压用关闭阀板33。低压用关闭阀32具有：进行低压用排气路30的开闭的低压用关闭阀板34，以及位于低压用关闭阀板34和构成低压用排气路30的壁之间的环状的作为密封部件的O型圈35。作为O型圈35，例如采用氟橡胶。
在低压用排气路30上设有向外侧突出而能够在其内部空间36容置低压用关闭阀板34的容置部37。容置部37是低压用排气路30的一部分向外方侧突出的形状，是接受低压用关闭阀板34的形状。这里，高压用排气路29的一部分由容置部37构成。即，容置部37的内部空间36成为高压用排气路29的一部分。并且，高压用排气路29的排气方向以图1中的箭头A1表示，低压用排气路30的排气方向以图1中的箭头A2表示。
高压用关闭阀板33能够在图1中的箭头A3的方向和与其相反的方向上移动。通过高压用关闭阀板33的移动，进行高压用排气路29的开闭。具体而言，通过使高压用关闭阀板33向箭头A3的方向移动，打开高压用排气路29，通过使高压用关闭阀板33向与箭头A3的方向相反的方向移动，关闭高压用排气路29。
低压用关闭阀板34向图1中的箭头A3所示方向移动，而被容置于容置部37。另一方面，低压用关闭阀板34向与图1中的箭头A3所示方向相反的方向移动，与O型圈35一起对TMP28侧进行密封。
接着，对压力调整阀21的具体构成进行说明。图3为从图1中的箭头III的方向看在第二排气路16内设置的压力调整阀21的图。参照图1～图3，压力调整阀21具有：在第二排气路16内配置的压力调整用阀板20；固定压力调整用阀板20并且支撑压力调整用阀板20的旋转轴19；使旋转轴19旋转的电动机38。电动机38在图3中以单点划线表示。
压力调整用阀板20能够通过从电动机38得到的旋转力以旋转轴19为中心旋转。具体而言，向图1所示箭头A4的方向或与其相反的方向旋转。通过压力调整用阀板20的旋转，构成第二排气路16的壁与压力调整用阀板20之间的缝隙39的量变化。通过对该缝隙39的量进行调整，对第二排气路16内的压力、具体而言为压力调整阀21的上游侧和下游侧的压力进行调整。并且，通过消除缝隙39那样地进行旋转，能够将第二排气路16封闭。
压力调整用阀板20是所谓双支撑构造。即，旋转轴19的一方端侧与另一方端侧被支撑在构成第二排气路16的壁上的构造。通过这样构成，压力调整用阀板20即使在产生较高压力差的情况下也能够耐久。
并且，在压力调整用阀板20的内部设有加热器(未图示)，能够将压力调整用阀板20加热至规定的温度。并且，第二排气路16的设有压力调整用阀板20的位置的内部也设有加热器，能够将设有压力调整用阀板20的位置加热至规定的温度。采用这种方式，能够供给因通过第二排气路16的气体等损失的热，能够进行考虑了热膨胀等的严密的缝隙39的量的调整。即，能够进行气体流量的严密控制。并且，通过加热器进行加热，也能够抑制压力调整用阀板20和第二排气路16内的沉积物附着。这里加热器的加热范围例如选择80℃～200℃。
并且，根据上述构成的压力调整阀21，由于导通大而可以增大能够调整压力的范围。即，能够使矩形状的压力调整用阀板20旋转，在从高压到低压的大范围内调整压力。这样，能够以上述构成的一个压力调整阀实现以往由高压用压力调整阀和低压用压力调整阀构成的机构。在以往的APC阀中一定程度的阀开度时会达到控制压力的上限，而在本发明的压力调整阀中即使开度为6度以下也可以进行压力控制，能够在现有技术3～4倍的压力范围内进行控制。
并且，压力调整阀可以可装卸地设置在等离子体处理装置、具体而言为第二排气路上。通过这种方式，易于进行压力调整阀的更换或维护。压力调整阀在安装于第二排气路时形成第二排气路的一部分。
即，本发明的等离子体处理装置用压力调整阀，在对被处理基板进行等离子体处理的等离子体处理装置中设置，该等离子体处理装置具有：保持台，在其上保持上述被处理基板；处理容器，其容置上述保持台并在位于上述保持台的下方侧的区域设有用于减压的排气孔；从排气孔向下方侧延伸的第一排气路；与第一排气路的排气方向的下游侧连接，在与第一排气路不同的方向上延伸，在相对于排气方向正交的断面上是宽度方向比上下方向长的横长断面形状的第二排气路；与第二排气路的排气方向的下游侧连接而在与第二排气路不同的方向上延伸的第三排气路；与第三排气路的排气方向的下游侧连接而对处理容器内减压的泵。等离子体处理装置用压力调整阀被设置在关闭阀的排气方向的上游侧的排气路上，具有横长断面形状的压力调整用阀板，能够封闭排气路，以等离子体处理装置用压力调整阀为基准对等离子体处理装置用压力调整阀的排气方向的上游侧和下游侧的压力进行调整。
接着，对使用本发明一实施方式的等离子体处理装置11对处理容器12内减压的方法进行说明。首先，使压力调整用阀板20向与图1中的箭头A4相反的方向旋转，对压力调整阀21的上游侧和下游侧的压力进行调整。此时，由于压力调整阀21的导通大，因此能够以少的旋转量调整压力。
并且，使用高压用排气路29进行减压。具体而言，使低压用关闭阀板34向与箭头A3的方向相反的方向移动，关闭低压用排气路30，并且使高压用关闭阀板33向箭头A3的方向移动，打开高压用排气路29。并且，通过干式真空泵27进行减压。此时，进行从大气压到1Torr程度的减压。这样，进行所谓低真空(荒引き)。此时，TMP28侧通过O型圈35被密封起来。
在减压至1Torr程度后，将高压用排气路29切换为低压用排气路30。即，使高压用关闭阀板33向与箭头A3的方向相反的方向移动，关闭高压用排气路29，并且使低压用关闭阀板34向箭头A3的方向移动，打开低压用排气路30。然后，使压力调整用阀板20向箭头A4的方向旋转，在压力调整阀21的上游侧和下游侧对压力进行调整，同时通过TMP28进一步减压。
这样，在处理容器12内减压至所需的低压状态后，对保持台14上保持的被处理基板W进行等离子体处理。
根据这种等离子体处理装置11，第一、第二和第三排气路15～17被设置在不同的方向上，并且第二排气路16为在相对于排气方向正交的断面上是宽度方向比上下方向长的横长断面形状，因此能够缩短上下方向的长度而实现装置的小型化。此时，通过能够封闭第二排气路16的压力调整用阀板20能够增大压力调整阀21的导通，并且能够从高压到低压进行幅度较大的压力调整。并且，将压力调整阀21和关闭阀23分别设置，在第二排气路16上设置压力调整阀21，因此在压力调整阀21的下游侧，能够降低排气路16、17内的沉积物污染。因此，能够提高维护性并且实现装置的小型化。
此时，由于关闭阀23相对于压力调整阀21被设置在更下游侧，因此能够减少处理容器12内产生的原子团到达关闭阀23附近的可能性。这样，能够缓和原子团对在低压用关闭阀32设置的O型圈35的攻击。因此，能够减少O型圈35的更换频度，进一步提高维护性。
并且，在等离子体处理时，即通过低压用排气路30进行排气时，低压用关闭阀32的O型圈35容置于容置部37，因此能够缓和处理容器12内产生的原子团对O型圈35的攻击。
并且，包含这种矩形状的压力调整用阀板20的压力调整阀21，能够设置在排气孔13的附近。从这种观点出发，也能够实现等离子体处理装置11的小型化。即，能够减小图1中的纸面左右方向的寸法。并且，可以增大能够减少沉积物污染的排气路16、17内的区域。因此，能够提高维护性。并且，可以使这种压力调整阀21组件化并且可更换地构成。
并且，上述构成的等离子体处理装置11，将高压用排气路29的一部分，作为通过容置部37形成的空间36，因此能够进一步实现等离子体处理装置11的小型化。这里，容置部37并非图6所示那种闭塞的空间，气体的循环性良好而能够通过干燥清洁在短时间内除去沉积物。这种情况下，在通过高压用排气路29进行减压时，能够与减压同时进行干燥清洁。因此，能够提高维护性。
并且，在上述实施方式中，在利用干式真空泵减压至1Torr程度后通过TMP进行减压，但是不限于此，也可以采用以下示出的实施方式。即，作为低真空管线在减压至1～10Torr后通过TMP进行减压。此时，通过使TMP为拖动式，能够从低压到高压进行处理。这样，仅在装置起动时使用低真空管线，后续工序能够通过从低压到高压的一个排气线路构成。此时，通过在第二排气路上设置的压力调整阀，能够从高压到低压进行幅度较宽的压力调整，因此能够将在现有技术中切换排气线路进行的减压以不切换排气线路的方式来进行。因此，能够缩短时间而高效地地进行减压。
这里，对现有的等离子体处理装置中包含的摆式阀和本发明的等离子体处理装置中包含的压力调整阀，说明阀板的开度与开放区域的关系。
图4、图5、图6和图7表示现有的等离子体处理装置中包含的摆式阀的排气路的开放区域。图4表示阀板的开度为0％的情况，图5表示阀板的开度为10％的情况，图6表示阀板的开度为20％的情况，图7表示阀板的开度为30％的情况。
参照图4～图7，摆式阀61具有其一部分向外方侧突出的突出部，包含能够覆盖整个排气路62的平板圆板状的阀板63。阀板63能够以在突出部的顶端附近设置的支点64为中心朝图4中的箭头C的方向或与其相反的方向旋转。并且，阀板63的开度，以图4所示覆盖整个排气路62的开放区域0％的闭状态为0％，以完全没有覆盖排气路62的开放区域100％的开状态为100％，来表示以图4中的支点64为中心使阀板62以规定的角度旋转时的角度的比率。图4～图7与从所谓排气方向看的图相当，以虚线表示排气路62中被阀板63覆盖的部分，将排气路62的开放区域65以阴影区域表示。
图8、图9、图10和图11为表示本发明的等离子体处理装置所含压力调整阀的排气路的开放区域的图。并且，图8～图11所示的断面与图1所示的断面相当。图8表示压力调整用阀板的开度为0％的情况，图9表示压力调整用阀板的开度为10％的情况，图10表示压力调整用阀板的开度为20％的情况，图11表示压力调整用阀板的开度为30％的情况。
参照图8～图11，压力调整阀66包含能够调整排气路67的开放区域的压力调整用阀板68。压力调整用阀板68能够如上述图1等所示，以旋转轴69为中心朝图8中的箭头D的方向或与其相反的方向旋转。并且，压力调整用阀板68的开度，表示以覆盖整个图8所示的排气路67的闭状态为0％，以从图8所示的压力调整用阀板68的角度起以旋转轴69为中心旋转90°而相对于排气路67的延伸方向平行的开状态为100％，以图8中的旋转轴69为中心使压力调整用阀板67旋转了规定的角度时的角度的比率。
图12为表示阀板开度与排气路的开放区域的关系的图表，示出了图4～图7所示现有的等离子体处理装置中包含的摆式阀和图8～图11所示本发明的等离子体处理装置中包含的压力调整阀的情况。图12中，虚线表示现有的等离子体处理装置中包含的摆式阀，实线表示图1所示的本发明的等离子体处理装置中包含的压力调整阀。图13为表示流过一定流量气体时的阀板开度和处理容器内的压力的关系的图表。在图13中，虚线表示现有的等离子体处理装置中包含的摆式阀，实线表示图1所示本案发明的等离子体处理装置中包含的压力调整阀。并且，图13中的单点划线包围的区域，主要是导通的控制性出现差别的区域，图12和图13中的双点划线包围的区域，主要是导通的变化率出现差别的区域。图13中为以1000sccm流通氩气的情况。并且，图14为从横向看现有的摆式阀的概略断面图。
参照图12～图14，对于现有的摆式阀61，相对于支点的距离远离时则阀板的支撑不充分，容许图14所示的来自阀61的上侧的压力P1与来自阀61的下侧的压力P2的差压引起的变形，因此需要设置一定的间隙。该间隙为图14中的长度寸法L所示的阀板63的下面72与构成排气路的壁部71的一部分的壁面73的间隔。由于需要设置这种间隙，因此在摆式阀61中压力控制存在限界。该导通的控制性的差，为图13中的单点划线所示区域，在现有的摆式阀61中，若压力差为2Torr以上则无法控制。但是，在本发明的压力调整阀中采用双支撑构造而刚性较高。这样，容易进行间隙即图3所示的缝隙的管理。因此，在压力差超过5Torr的情况下也能够进行压力控制。
并且，阀板的开度，在表示导通的变化率的差的图13中的双点划线中变得显著。即，在现有的摆式阀中，即使在阀板的开度略有不同的情况下，也会导致开放区域增大。但是，根据本发明的压力调整阀，如上所述阀板为横长形状，因此仅使阀板的开度略微不同，开放区域不会那么大。即，根据起因于阀板开度的面积变化率的不同，会产生压力控制的较大的差。
并且，本发明的等离子体处理装置，是对被处理基板进行等离子体处理的等离子体处理装置，具有：保持台，在其上保持上述被处理基板；处理容器，其容置上述保持台，并在位于上述保持台的下方侧的区域上设有用于减压的排气孔；向处理容器内供给气体的气体供给部；从排气孔向下方侧延伸的第一排气路；与第一排气路的排气方向的下游侧连接，在与第一排气路不同的方向上延伸，在相对于排气方向正交的断面上是宽度方向比上下方向长的横长断面形状的第二排气路；与第二排气路的排气方向的下游侧连接，在与第二排气路不同的方向上延伸的第三排气路；与第三排气路的排气方向的下游侧连接而对处理容器内减压的泵；压力调整阀，其设置在第二排气路内，具有对排气方向的上游侧和下游侧的压力进行调整的压力调整用阀板，该压力调整用阀板能够以在长尺寸方向上延伸的轴为旋转中心轴旋转，能够封闭第二排气路；关闭阀，其设置在第三排气路内，具有进行第三排气路的开闭的关闭阀板；将处理容器内从第一压力变更为与第一压力不同的第二压力的压力变更单元。
这里，压力变更单元，基于通过气体供给部供给的气体的流量、气体的种类、在处理容器内形成的等离子体条件和在处理容器内形成的等离子体密度中至少任一参数，对处理容器内的压力进行控制。等离子体条件例如是微波等离子体中的微波的功率或偏置的功率等。
并且，压力变更单元可以构成为包含存储手段，将通过气体供给部供给的气体的流量、气体的种类、在处理容器内形成的等离子体条件和在处理容器内形成的等离子体密度中至少任一参数和与第二压力对应的压力调整用阀板的开度的数据建立关联地进行存储。
根据这种等离子体处理装置，在将处理容器内从第一压力向第二压力变更时，能够降低升压时和减压时的超程(over shoot)或欠程(under shoot)的影响而高效地变更压力，以更短的时间达到所需的压力。因此，能够实现生产率的提高和等离子体处理中的被处理基板的膜质提高。
具体的而言，例如将表示气体流量、在后续处理中设定的第二压力和压力调整用阀板的开度的关系的表格在等离子体处理装置中设置的控制部的硬盘(未图示)等存储手段中存储，在从处理容器内的当前时点的压力即第一压力向第二压力变更时，将压力调整用阀板的开度变更为表格示出的开度。
表1
Figure BPA00001317513700201
具体而言，对表1进行说明。表1为表示第二压力和阀板开度相对于气体流量的关系的表。阀板的开度例如为2％～50％，第二压力为0.050Torr(50mTorr)～10Torr。这里，表1中的a～s表示气体流量，相同的字母表示相同的气体流量。即，在气体流量为a的状态下，在下一处理中设定的第二压力为1Torr时则阀板的开度为2％，在下一处理中设定的第二压力为0.500Torr时则阀板的开度为4％。
并且，对于没有在表格中存储的情况，也可以构成为使用基于表格中的数据算出的值。
这里，进一步说明膜质的提高，在等离子体处理中开始成膜时，通过CVD等对被处理基板逐渐地积层反应生成物而成膜。这种情况下，成膜开始时，是所谓与下层侧的膜的界面的成膜，能够获得更好的膜质。这里，当压力到达一定的时间短时，则能够在界面的成膜中准确地进行了压力控制的状态下进行成膜处理。因此，在界面成膜中，能够进行更好的成膜，实现被处理基板的膜质的提高。
图15和图16为表示在上述构成的等离子体处理装置中对压力进行调整时的处理容器内的压力演变与经过时间的关系的图表。横轴表示经过时间(秒)，纵轴表示压力(Torr)。图15中示出压力从3Torr减压至0.2Torr的情况，图16中示出压力从7.5Torr减压至2Torr的情况。并且，作为气体使用氩(Ar)气，作为气体流量应用150sccm。并且，开始压力变更的时间设为0秒，在经过5秒后进行成膜处理。
参照图15和图16，现有方法如虚线所示。即，在图15中，约2秒后达到所需的压力即0.2Torr，由于其后的欠程，压力变得比0.2Torr小。并且在经过5秒后稳定于0.2Torr。在图16中，约2.5秒后达到所需的压力即2Torr，其后产生欠程和超程，在经过7秒后最终稳定于2Torr。另一方面，本发明如实线所示。即，在图15中，在2秒前后达到0.2Torr，在图16中，在2秒前后达到2Torr。并且，其后不发生欠程或超程。即，本发明的方式更快地达到所需的压力，并且压力也稳定。因此，在减压后的等离子体处理中，就成膜工序中能够获得良好膜质的界面膜质而言，本发明方式更加理想。
并且，如图17所示，在从数mTorr一下子升压到数Torr时，在虚线所示的现有技术中，必须使用低压用阀和高压用阀双方。另一方面，在实线所示的本发明的构成中，能够通过上述构成的一个压力调整阀来应对。因此，能够使装置构成紧凑并且操作性也会大幅提高。另外，这种短时间内较大的升压受到气体的供给律速即供给气体的速度支配，但是在这种情况下也能够减小超程和欠程的影响，更快地变更为所需压力。并且，图17为表示升压时的经过时间(秒)与压力(Torr)的关系图。
并且，可以在气体供给部中，在向处理容器内供给气体的气体供给路，设有能够开闭气体供给路的阀。
图18为此时的等离子体处理装置的概略断面图，与图1所示的断面相当。并且，对于与图1所示等离子体处理装置11相同的构成标记相同符号而省略说明。参照图18，等离子体处理装置50具有在相对于处理容器12较近的位置设置而能够开闭气体供给路46的气体供给阀40。
接着，使用这种构成的等离子体处理装置50对本发明其它实施方式的等离子体处理方法进行说明。具体而言，是在进行等离子体处理时从第一压力变更为比第一压力高的第二压力进行等离子体处理时的等离子体处理方法。
参照图18，在等离子体处理装置50中，在将处理容器12内的压力从第一压力向比第一压力高的第二压力变更时，暂时关闭气体供给阀40而向气体供给路46供给气体。并且，在经过规定的时间后打开气体供给阀40而向处理容器12内供给气体。
即，本发明的等离子体处理方法，是等离子体处理装置中的等离子体处理方法，该等离子体处理装置具有：保持台，在其上保持被处理基板；处理容器，其容置保持台并在位于保持台的下方侧的区域设有用于减压的排气孔；气体供给部，其用于向处理容器内供给气体，包含向处理容器内供给气体的气体供给路和能够开闭上述气体供给路的气体供给阀；从排气孔向下方侧延伸的第一排气路；与第一排气路的排气方向的下游侧连接，在与第一排气路不同的方向上延伸，在相对于排气方向正交的断面上是宽度方向比上下方向长的横长断面形状的第二排气路；与第二排气路的排气方向的下游侧连接，在与第二排气路不同的方向上延伸的第三排气路；在与第三排气路的排气方向的下游侧连接而对处理容器内减压的泵；压力调整阀，其设置在第二排气路内，具有对排气方向的上游侧和下游侧的压力进行调整的压力调整用阀板，该压力调整用阀板能够以在长尺寸方向上延伸的轴为旋转中心轴旋转，能够封闭第二排气路；关闭阀，其设置在第三排气路内，具有进行第三排气路的开闭的关闭阀板；压力变更单元，其将处理容器内从第一压力向与上述第一压力不同的第二压力变更，该等离子体处理方法包括：在将处理容器内从第一压力向第二压力变更时，暂时关闭气体供给阀而向气体供给路供给气体的气体供给工序；在气体供给工序起动而经过规定时间后，打开气体供给路关闭阀而向处理容器内供给气体，将处理容器内的压力调整为第二压力的压力调整工序。
通过这种方式，在将处理容器12内从第一压力向第二压力变更时，能够降低从排气孔13排出的气体带来的升压时的损失，以更短的时间获得所需的压力。这样，能够进一步实现生产率的提高。此时，为了进一步缩短所需时间，优选使在关闭气体供给阀40时供给的气体的流量为最大。并且，以下，将具有这种气体供给阀40而在升压时采用上述方法的机构称为增压机构。
图19为表示向规定的压力升压时的经过时间与压力的关系的图表，表示具有增压机构的等离子体处理装置、没有增压机构的本发明的等离子体处理装置、以及现有的等离子体处理装置。这里，关于具有增压机构的等离子体处理装置中的增压条件，设气体流量为3500sccm、2.5秒。参照图19，在虚线所示现有的等离子体处理装置中，将压力从数mTorr升压至3Torr时所需的时间为50秒。与此相对，在单点划线所示的没有增压机构的等离子体处理装置中为25秒左右，所需时间减半。并且，在实线所示的具有增压机构的等离子体处理装置中，以数秒具体而言为2秒左右就达到所需的压力。这样，具有增压机构的等离子体处理装置，能够实现生产率的大幅提高。
图20为表示在具有增压机构的等离子体处理装置中向规定的压力升压时的升压时间与气体流量的关系的图表。图20中，纵轴表示升压时间(秒)，横轴表示气体流量(sccm)。并且，图20中实线所示的图表示出了从0.2Torr升压到3Torr的情况，虚线所示的图表示出从2Torr升压到7.5Torr的情况。参照图20可知，关于实线和虚线的任一情况，升压所需时间均大幅减少。
在以下的表2和表3中，表示利用增压机构从第一压力达到第二压力所需时间的实测值和计算值。表2示出实测值，表3示出计算值。在表2和表3中，左列的第一压力表示当前时点即升压前的处理容器内压力，最上行的第二压力表示所需压力即处理所要求的升压后的处理容器内的压力。另外，表2和表3内的压力以外的数值表示所需时间(秒)。并且对于表2和表3，气体流量表示6l(升)/分的情况。
表2
Figure BPA00001317513700241
表3
Figure BPA00001317513700242
这里作为计算值使用所需时间＝压力差×处理容器的容积(l)/气体流量(slm)的式子。
参照表2和表3可知，实际使用增压机构进行升压所需的时间与理论的计算值基本相同。
接着，对等离子体处理装置的清洁进行说明。在等离子体处理装置中包含的处理容器或排气路的壁上附着在处理容器内产生的沉积物。在处理容器或排气路的壁上附着的沉积物需要通过清洁除去。
本发明的等离子体处理装置的清洁方法，是对被处理基板进行等离子体处理的等离子体处理装置的清洁方法，上述构成的等离子体处理装置，即，具有：保持台，在其上保持上述被处理基板；处理容器，其容置上述保持台，并在位于上述保持台的下方侧的区域上设有用于减压的排气孔；从排气孔向下方侧延伸的第一排气路；与第一排气路的排气方向的下游侧连接，在与第一排气路不同的方向上延伸，在相对于排气方向正交的断面上是宽度方向比上下方向长的横长断面形状的第二排气路；与第二排气路的排气方向的下游侧连接，在与第二排气路不同的方向上延伸的第三排气路；与第三排气路的排气方向的下游侧连接而对处理容器内减压的泵；压力调整阀，其设置在第二排气路内，具有能够封闭第二排气路，且对排气方向的上游侧和下游侧的压力进行调整的压力调整用阀板；关闭阀，其设置在第三排气路内，具有进行第三排气路的开闭的关闭阀板。
这里，等离子体处理装置的清洁方法，包含：通过压力调整阀将等离子体处理装置内的压力调整为第一压力的工序；在调整为第一压力后向等离子体处理装置内导入清洁用的气体进行清洁的第一清洁工序；在第一清洁工序后通过压力调整阀将等离子体处理装置内的压力调整为比第一压力高的第二压力的工序；在调整为第二压力后向等离子体处理装置内导入清洁用的气体进行清洁的第二清洁工序。
根据这种等离子体处理装置的清洁方法，能够在上述构成的等离子体处理装置中，将等离子体处理装置内调整为压力比较低的第一压力，提高导入的清洁用的气体的能量，积极地除去在处理容器或排气路的壁上附着的沉积物。并且，能够在以低压状态积极地除去沉积物后，调整为压力比较高的第二压力，降低导入的清洁用的气体的能量，对处理容器或排气路的壁无损地除去壁上附着的沉积物。此时，通过上述构成的压力调整阀使排气线路保持相同状态，即不必对高压用排气线路和低压用排气线路进行变更，而能够容易地将等离子体处理装置内从第一压力即低压状态调整为第二压力即高压状态。因此，由于低压和高压的清洁处理都在进行等离子体处理的排气线路进行，所以可以获得能够高效地除去沉积物而缩短整个清洁时间的效果。
即，作为第一清洁工序，首先使等离子体处理装置内为低压状态，进行清洁用的气体的等离子体化，获得离子化的高能量气体。这种高能量的气体，在低压状态下，由于等离子体处理装置内存在的气体粒子至少能量较高，因此能够积极地具体而言也能够将在处理容器或构成排气路的壁上牢固附着的沉积物的膜除去。其后，作为第二清洁工序，使等离子体处理装置内为高压状态，使清洁用的气体为原子团化的低能量状态。这种低能量气体，能够对处理容器或排气路的壁无损地除去沉积物。此时，在高压状态下，等离子体处理装置内存在的气体粒子较多，因此能够适当地除去沉积物。通过进行这种清洁，能够减少处理容器或排气路的壁的损伤，高效地进行清洁。这种清洁可以通过上述构成的压力调整阀实现。即，能够从低压到高压进行幅度较宽的压力调整，因此能够使用这种压力调整阀实现所需的低压状态和所需的高压状态，进行上述的清洁。
此时，在低压状态下能够在处理容器内一边对被处理基板进行处理一边进行清洁。因此，能够缩短清洁所需的时间并且高效地进行清洁。
并且，在上述实施方式中，也可以在低压用关闭阀32上设置的O型圈35的外侧，具有保护O型圈35避免原子团损害的作为保护部件的保护密封部件。
图21为对此时的等离子体处理装置的低压用关闭阀32附近进行放大表示的图，与图1中XXI所示部分相当。参照图21，在等离子体处理装置41中包含的低压用关闭阀板42的下部侧，设有O型圈44和作为保护部件的保护密封部件45。这里，在低压用关闭阀板42与构成排气路的壁43之间介入设置。保护密封部件45设置在O型圈44的外侧。
通过这种方式，能够利用保护密封部件45缓和所产生的原子团对O型圈44的攻击。因此能够实现O型圈44的长寿命化，提高维护性。
并且，在上述实施方式中，可以采用在O型圈的下部侧具有加热器的构成。通过这种方式，能够进一步降低沉积物的附着量。此时，通过适用耐热性的O型圈，能够减轻O型圈的热疲劳。
并且，在使用高压用的干式真空泵从大气压减压至规定的压力时，也可以从排气路内的容置部的端部侧导入N2气体等进行减压。图22为表示此时的等离子体处理装置的一部分的放大断面图，与图1中XXII所示部分相当。参照图22，在等离子体处理装置51中，利用干式真空泵52从排气路53减压时，从容置低压用关闭阀板54的容置部55侧导入N2气体进行减压。通过这种方式，减压时在容置部55内N2气浓度变高，因此能够进一步减少沉积物附着在容置部55的壁上的量。
并且，在上述的实施方式中，第二排气路为在相对于排气方向正交的断面上宽度方向比上下方向长的横长断面形状即矩形状，压力调整用阀板的轮廓形状为能够封闭第二排气路的矩形状，但是不限于此，例如，第二排气路也可以为在相对于排气方向正交的断面上宽度方向比上下方向长的横长断面形状即椭圆状，压力调整用阀板的轮廓形状也可以为能够封闭第二排气路的椭圆状。
并且，在上述的实施方式中，压力调整阀板构成为能够以在长尺寸方向上延伸的轴为旋转中心轴旋转，但是不限于此，也可以构成能够以在短尺寸方向上延伸的轴为旋转中心轴旋转。
并且，在上述的实施方式中，第一、第二、第三排气路构成为在分别垂直的方向上延伸，但是不限于此，也可以是分别不同的方向。通过这种方式，也能够实现装置的小型化。另外，也可以构成为将排气路折弯为更多级。
并且，本发明的等离子体处理装置用压力调整阀，在对被处理基板进行等离子体处理的等离子体处理装置中设置，该等离子体处理装置具有：保持台，在其上保持被处理基板；处理容器，其容置保持台，并在位于保持台的下方侧的区域上设有用于减压的排气孔；排气路，该排气路的至少一部分在相对于排气方向正交的断面上具有长尺寸方向的区域和与上述长尺寸方向正交的短尺寸方向的区域，并且该排气路具有从上述排气孔向下方侧延伸的部分；泵，其与排气路的排气方向的下游侧连接而对处理容器内减压；关闭阀，其对排气路进行开闭，该压力调整阀构成为：被设置在关闭阀的排气方向的上游侧的排气路上，包含具有长尺寸方向的区域和与长尺寸方向正交的短尺寸方向的区域的压力调整用阀板，被安装在上述排气路的一部分上而能够封闭排气路，以等离子体处理装置用压力调整阀为基准对等离子体处理装置用压力调整阀的排气方向的上游侧和下游侧的压力进行调整。这里所说排气路的一部分，为图3所示的横长断面形状的第二排气路，长尺寸方向是指横向即水平方向。
通过这种方式，也能够在将处理容器内从第一压力向第二压力变更时，高效地变更压力而以更短的时间获得所需的压力。因此，能够实现生产率的提高和等离子体处理中的被处理基板的膜质提高。
这种等离子体处理装置用压力调整阀，不仅对上述如图3所示第二排气路为横长断面形状的等离子体处理装置适用，也适用于第二排气路为在上下方向上长的纵长断面形状即图3所示第二排气路旋转90度的形状的等离子体处理装置。并且，虽然压力调整用阀板以在长尺寸方向上延伸的轴为旋转中心轴进行旋转，但是不限于此，例如也可以构成为以在短尺寸方向上延伸的轴为旋转中心轴旋转。
并且，在装置构成上可以根据需要，将等离子体处理装置用压力调整阀，在第一排气路或第三排气路上设置，或者设置多个。并且，关闭阀可以设置在等离子体处理装置用压力调整阀的排气方向的下游侧，例如也可以设置在第二排气路上。
并且，在上述实施方式中，虽然是以微波为等离子体源的等离子体处理装置，但是不限于此，对于以ICP(Inductively-coupled Plasma：电感耦合等离子体)或ECR(Electron Cyclotron Resoannce：电子回旋共振)等离子体、平行平板型等离子体等为等离子体源的等离子体处理装置也适用。
以上，参照附图对本发明的实施方式进行说明，但是本发明不限于图示的实施方式。对于图示的实施方式可以在与本发明相同的范围内或者等价的范围内进行各种修正或变形。
本发明的等离子体处理装置，能够有效用于要求装置小型化和良好维护性的情况。
另外，本发明的等离子体处理装置的清洁方法，能够有效用于要求高效的清洁的情况。
另外，本发明的等离子体处理方法，能够有效用于要求生产率的提高和界面膜质的提高的情况。
另外，本发明的等离子体处理装置用压力调整阀，能够有效用于要求生产率的提高和界面膜质的提高的情况。
符号说明
11、41、50、51：等离子体处理装置；12：处理容器；13：排气孔；14：保持台；15、16、17、29、29a、29b、30、53、62、67：排气路；18：泵；19、69：旋转轴；20、68：压力调整用阀板；21、66：压力调整阀；22、33、34、42、54：关闭阀板；23、31、32：关闭阀；24：等离子体发生部；25：反应气体供给部；26：支撑部；27、52：干式真空泵；28：TMP；35、44：O型圈；36：空间；37、55：容置部；38：电动机；39：缝隙；40：气体供给阀；43：壁；45：保护密封部件；46：气体供给路；61：阀；63：阀板；64、69：支点；65：开放区域；71：壁部；72：下面；73：壁面

Claims (20)

1.一种等离子体处理装置用压力调整阀，在对被处理基板进行等离子体处理的等离子体处理装置中设置，该等离子体处理装置具有：保持台，在其上保持上述被处理基板；处理容器，其容置上述保持台并在位于上述保持台的下方侧的区域设有用于减压的排气孔；排气路，该排气路的至少一部分在相对于排气方向正交的断面上具有长尺寸方向的区域和与上述长尺寸方向正交的短尺寸方向的区域，并且该排气路具有从上述排气孔向下方侧延伸的部分；泵，其与上述排气路的排气方向的下游侧连接而对上述处理容器内减压；关闭阀，其对上述排气路进行开闭，
该等离子体处理装置用压力调整阀特征在于，
被设置在上述关闭阀的排气方向的上游侧的上述排气路上，
包含具有长尺寸方向的区域和与上述长尺寸方向正交的短尺寸方向的区域的压力调整用阀板，
被安装在上述排气路的一部分上，以上述等离子体处理装置用压力调整阀为基准对上述等离子体处理装置用压力调整阀的排气方向的上游侧和下游侧的压力进行调整。
2.根据权利要求1所述的等离子体处理装置用压力调整阀，其特征在于，
上述排气路包含：从上述排气孔向下方侧延伸的第一排气路；与上述第一排气路的排气方向的下游侧连接，在与上述第一排气路不同的方向上延伸，在相对于排气方向正交的断面上是宽度方向比上下方向长的横长断面形状的第二排气路；与上述第二排气路的排气方向的下游侧连接，在与上述第二排气路不同的方向上延伸的第三排气路，
上述等离子体处理装置用压力调整阀被设置在上述第二排气路。
3.根据权利要求2所述的等离子体处理装置用压力调整阀，其特征在于，
上述关闭阀被设置在上述第三排气路。
4.根据权利要求2所述的等离子体处理装置用压力调整阀，其特征在于，
在相对于排气方向正交的断面上，上述第二排气路的断面为矩形状，
上述压力调整用阀板的轮廓形状为能够封闭上述第二排气路的矩形状。
5.根据权利要求1所述的等离子体处理装置用压力调整阀，其特征在于，
上述压力调整用阀板，以在长尺寸方向上延伸的轴为旋转中心轴旋转。
6.根据权利要求5所述的等离子体处理装置用压力调整阀，其特征在于，
上述压力调整用阀板具有双支撑构造。
7.根据权利要求1所述的等离子体处理装置用压力调整阀，其特征在于，
上述等离子体处理装置用压力调整阀，可装卸地设置在上述排气路上。
8.一种等离子体处理装置，对被处理基板进行等离子体处理，其特征在于，具有：
保持台，在其上保持上述被处理基板；
处理容器，其容置上述保持台，并在位于上述保持台的下方侧的区域上设有用于减压的排气孔；
第一排气路，其从上述排气孔向下方侧延伸；
第二排气路，其与上述第一排气路的排气方向的下游侧连接，在与上述第一排气路不同的方向上延伸，在相对于排气方向正交的断面上是宽度方向比上下方向长的横长断面形状；
第三排气路，其与上述第二排气路的排气方向的下游侧连接，在与上述第二排气路不同的方向上延伸；
泵，其与上述第三排气路的排气方向的下游侧连接而对上述处理容器内减压；
压力调整阀，其设置在上述第二排气路内，具有能够封闭上述第二排气路且对排气方向的上游侧和下游侧的压力进行调整的压力调整用阀板；
关闭阀，其设置在上述第三排气路内，具有进行上述第三排气路的开闭的关闭阀板。
9.根据权利要求8所述的等离子体处理装置，其特征在于，
在相对于排气方向正交的断面上，上述第二排气路的断面为矩形状，
上述压力调整用阀板的轮廓形状为能够封闭上述第二排气路的矩形状。
10.根据权利要求8所述的等离子体处理装置，其特征在于，
上述压力调整用阀板以在长尺寸方向上延伸的轴为旋转中心轴旋转。
11.根据权利要求8所述的等离子体处理装置，其特征在于，
上述关闭阀包含位于上述关闭阀板和构成上述第三排气路的壁之间的环状的密封部件，
在上述密封部件的外侧设有保护上述密封部件的保护部件。
12.根据权利要求8所述的等离子体处理装置，其特征在于，
上述泵包含从大气压减压至规定压力的高压用泵和在通过上述高压用泵减压后进一步减压的低压用泵，
上述第三排气路包含：从上述第二排气路到上述高压用泵的高压用排气路和、从上述第二排气路到上述低压用泵的低压用排气路，
上述关闭阀包含：在上述高压用排气路内设置的高压用关闭阀和、在上述低压用排气路内设置的低压用关闭阀，
上述低压用排气路上设有向外方侧突出而在其内部空间容置上述低压用关闭阀的容置部，
上述高压用排气路的一部分由上述容置部构成。
13.根据权利要求8所述的等离子体处理装置，其特征在于，包含：
产生等离子体激发用微波的微波发生器和、在与上述保持台相对的位置上设置而将微波导入上述处理容器内的介电体板。
14.根据权利要求8所述的等离子体处理装置，其特征在于，
上述泵包含涡轮分子泵。
15.一种等离子体处理装置的清洁方法，该等离子体处理装置对被处理基板进行等离子体处理，具有：保持台，在其上保持上述被处理基板；处理容器，其容置上述保持台并在位于上述保持台的下方侧的区域设有用于减压的排气孔；从上述排气孔向下方侧延伸的第一排气路；与上述第一排气路的排气方向的下游侧连接，在与上述第一排气路不同的方向上延伸，在相对于排气方向正交的断面上是宽度方向比上下方向长的横长断面形状的第二排气路；与上述第二排气路的排气方向的下游侧连接，在与上述第二排气路不同的方向上延伸的第三排气路；与上述第三排气路的排气方向的下游侧连接而对上述处理容器内减压的泵；压力调整阀，其设置在上述第二排气路内，具有能够封闭上述第二排气路且对排气方向的上游侧和下游侧的压力进行调整的压力调整用阀板；关闭阀，其设置在上述第三排气路内，具有进行上述第三排气路的开闭的关闭阀板，
该清洁方法的特征在于，包含：
通过上述压力调整阀将等离子体处理装置内的压力调整为第一压力的工序；
在调整为上述第一压力后，将清洁用的气体导入等离子体处理装置内进行清洁的第一清洁工序；
在第一清洁工序之后，通过上述压力调整阀将等离子体处理装置内的压力调整为比上述第一压力高的第二压力的工序；
在调整为上述第二压力后，将清洁用的气体导入等离子体处理装置内进行清洁的第二清洁工序。
16.一种等离子体处理装置，对被处理基板进行等离子体处理，其特征在于，具有：
保持台，在其上保持上述被处理基板；
处理容器，其容置上述保持台并在位于上述保持台的下方侧的区域设有用于减压的排气孔；
气体供给部，其向上述处理容器内供给气体；
第一排气路，其从上述排气孔向下方侧延伸；
第二排气路，其与上述第一排气路的排气方向的下游侧连接，在与上述第一排气路不同的方向上延伸，在相对于排气方向正交的断面上是宽度方向比上下方向长的横长断面形状；
第三排气路，其与上述第二排气路的排气方向的下游侧连接，在与上述第二排气路不同的方向上延伸；
泵，其与上述第三排气路的排气方向的下游侧连接而对上述处理容器内减压；
压力调整阀，其设置在上述第二排气路内，具有对排气方向的上游侧和下游侧的压力进行调整的压力调整用阀板，该压力调整用阀板能够以在长尺寸方向上延伸的轴为旋转中心轴旋转，能够封闭上述第二排气路；
关闭阀，其设置在上述第三排气路内，具有进行上述第三排气路的开闭的关闭阀板；
压力变更单元，其将上述处理容器内从第一压力向与上述第一压力不同的第二压力变更。
17.根据权利要求16所述的等离子体处理装置，其特征在于，
上述压力变更单元，基于通过上述气体供给部供给的气体的流量、气体的种类、在上述处理容器内形成的等离子体条件和在上述处理容器内形成的等离子体密度中至少任一参数，对上述处理容器内的压力进行控制。
18.根据权利要求17所述的等离子体处理装置，其特征在于，
上述压力变更单元包含存储手段，将通过上述气体供给部供给的气体的流量、气体的种类、在上述处理容器内形成的等离子体条件以及在上述处理容器内形成的等离子体密度中至少任一参数和与上述第二压力对应的上述压力调整用阀板的开度的数据建立关联地进行存储。
19.根据权利要求16所述的等离子体处理装置，其特征在于，
上述气体供给部包含用于向上述处理容器内供给气体的气体供给路和能够开闭上述气体供给路的气体供给阀，
上述压力变更单元，在将上述处理容器内的压力从上述第一压力向比上述第一压力高的上述第二压力变更时，暂时关闭上述气体供给阀而向上述气体供给路供给气体，经过规定时间后打开上述气体供给阀而向上述处理容器内供给气体。
20.一种等离子体处理方法，是等离子体处理装置中的等离子体处理方法，该等离子体处理装置具有：保持台，在其上保持上述被处理基板；处理容器，其容置上述保持台，并在位于上述保持台的下方侧的区域上设有用于减压的排气孔；气体供给部，其用于向上述处理容器内供给气体，包含向上述处理容器内供给气体的气体供给路和能够开闭上述气体供给路的气体供给阀；第一排气路，其从上述排气孔向下方侧延伸；第二排气路，其与上述第一排气路的排气方向的下游侧连接，在与上述第一排气路不同的方向上延伸，在相对于排气方向正交的断面上是宽度方向比上下方向长的横长断面形状；第三排气路，其与上述第二排气路的排气方向的下游侧连接，在与上述第二排气路不同的方向上延伸；泵，其与上述第三排气路的排气方向的下游侧连接而对上述处理容器内减压；压力调整阀，其设置在上述第二排气路内，具有对排气方向的上游侧和下游侧的压力进行调整的压力调整用阀板，该压力调整用阀板能够以在长尺寸方向上延伸的轴为旋转中心轴旋转，能够封闭上述第二排气路；关闭阀，其设置在上述第三排气路内，具有进行上述第三排气路的开闭的关闭阀板；压力变更单元，其将上述处理容器内从第一压力向与上述第一压力不同的第二压力变更，
该等离子体处理方法的特征在于，包含：
在将上述处理容器内从上述第一压力向上述第二压力变更时，
暂时关闭上述气体供给路关闭阀而向上述气体供给路供给气体的气体供给工序；
在上述气体供给工序起动而经过规定时间后，打开上述气体供给阀向上述处理容器内供给气体，将上述处理容器内的压力调整为第二压力的压力调整工序。
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