CN102260862A - 等离子处理装置及供气构件支撑装置 - Google Patents

等离子处理装置及供气构件支撑装置 Download PDF

Info

Publication number
CN102260862A
CN102260862A CN2011101453170A CN201110145317A CN102260862A CN 102260862 A CN102260862 A CN 102260862A CN 2011101453170 A CN2011101453170 A CN 2011101453170A CN 201110145317 A CN201110145317 A CN 201110145317A CN 102260862 A CN102260862 A CN 102260862A
Authority
CN
China
Prior art keywords
air feed
plasma treatment
bracing
installation portion
feed member
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN2011101453170A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102260862B (zh
Inventor
三原直辉
周藤贤治
村上和生
古川哲史
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokyo Electron Ltd
Original Assignee
Tokyo Electron Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Electron Ltd filed Critical Tokyo Electron Ltd
Publication of CN102260862A publication Critical patent/CN102260862A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102260862B publication Critical patent/CN102260862B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431Constructional details of the reactor
    • H01J37/3244Gas supply means
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431Constructional details of the reactor
    • H01J37/3244Gas supply means
    • H01J37/32449Gas control, e.g. control of the gas flow
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431Constructional details of the reactor
    • H01J37/32798Further details of plasma apparatus not provided for in groups H01J37/3244 - H01J37/32788; special provisions for cleaning or maintenance of the apparatus
    • H01J37/32807Construction (includes replacing parts of the apparatus)

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Plasma Technology (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

本发明提供一种能够确实地供给气体而进行等离子处理的等离子处理装置。等离子处理装置包括:外部气体供气构件40,具有供给等离子处理用气体的供气口;及套管部27,作为在处理容器内支撑外部气体供气构件40的供气构件支撑装置。套管部27包含:三个支撑构件44~46,以将外部气体供气构件40及侧壁连结的方式,在供气构件的延伸方向上隔开各自之间隔而设置;及安装部47~49,固定于侧壁,且可安装支撑构件。支撑构件包含:固定并安装于第一安装部47的第一支撑构件44;及以自由支撑的方式安装于第二安装部48、49的第二支撑构件45、46。

Description

等离子处理装置及供气构件支撑装置
技术领域
本发明涉及一种等离子处理装置及供气构件支撑装置(下面有时仅称为支撑装置),本发明尤其涉及一种内部进行等离子处理时供给气体的等离子处理装置、及内部进行等离子处理时供给等离子处理用气体的等离子处理装置中所使用的供气构件支撑装置。
背景技术
LSI(Large Scale Integrated circuit,大规模集成电路)或MOS(Metal OxideSemiconductor,金属氧化物半导体)晶体管等半导体元件是对作为被处理基板的半导体基板(晶片)实施蚀刻或CVD(Chemical Vapor Deposition,化学气相沉积)、溅镀等处理而制造。关于蚀刻或CVD、溅镀等处理,有使用等离子作为其能量供给源的处理方法,即等离子蚀刻或等离子CVD、等离子溅镀等。
此处,与内部进行所述等离子处理的等离子处理装置相关的技术是公开于日本专利特开2009-302324号公报(专利文献1)。
【先行技术文献】
【专利文献】
专利文献1:日本专利特开2009-302324号公报
发明内容
[发明所要解决的问题]
此处,以所述专利文献1为代表的普通等离子处理装置包括:处理容器,包含圆筒状的侧壁,且于其内部对被处理基板进行等离子处理;及供气机构,向处理容器内供给等离子处理用气体。供气机构向处理容器内适当地供给等离子激发用气体或等离子蚀刻处理用气体等。
供气机构中包含配置在处理容器内且圆环状延伸的供气构件。从处理容器内的有效供给等离子处理用气体的观点出发,此供气构件例如配置在保持台的上方侧。在处理容器内,供气构件是通过从处理容器的侧壁的内壁面起径向延伸、具体来说向内径侧延伸的多个棒状的支撑构件而固定并被支撑。
此处,进行等离子处理时或安装供气构件时等,存在对支撑构件附加强应力的情况。在此情况下,由于支撑构件是固定在侧壁及供气构件上,因此有可能导致附加应力集中。如此一来,支撑构件的更换或维护等情况会频繁发生,所以不够优选。
本发明的目的在于提供一种可以避免支撑构件的应力集中、确实地供给气体而进行等离子处理的等离子处理装置。
本发明的另一目的在于提供一种可以避免支撑构件的应力集中、确实地支撑配置于处理容器内的供气构件的供气构件支撑装置。
[解决问题的技术手段]
本发明的等离子处理装置对被处理基板进行等离子处理,其特征在于包括:处理容器,包含位于下方侧的底部、及从底部的外周向上方向延伸的筒状侧壁,且可将被处理基板收纳于其内部;供气构件,配置在处理容器内的规定位置,具有在规定方向上延伸的形状,且设有供给等离子处理用气体的供气口;多个支撑构件,以将供气构件及侧壁连结的方式,在供气构件延伸的方向隔开各自之间隔设有供气构件;及安装部,可将支撑构件安装在侧壁。支撑构件包含:固定并安装于安装部的第一支撑构件;及以自由支撑的方式安装于安装部的第二支撑构件。
通过这样的构成,在等离子处理装置中,即便在等离子处理时或安装时等对供气构件附加了应力的情况下,由于第二支撑部是以自由支撑的方式安装于安装部,所以也可以允许供气构件移动。如此一来,可以避免第二支撑构件的应力集中。在此情况下,由于第一支撑构件是固定于安装部,所以供气构件稳定地支撑在处理容器内的规定位置处。因此,可以确实地供给气体而进行等离子处理。
本发明的另一形态是一种供气构件支撑装置,其设置在对被处理基板进行等离子处理的等离子处理装置中,且于处理容器内支撑供气构件,此等离子处理装置包括:处理容器,包含位于下方侧的底部、及从底部的外周向上方向延伸的筒状侧壁,且可将被处理基板收纳于其内部;及供气构件,配置在处理容器内的规定位置,具有在规定方向延伸的形状,且设有供给等离子处理用气体的供气口;所述供气构件支撑装置的特征在于包括:多个支撑构件,以将供气构件及侧壁连结的方式,在供气构件延伸的方向隔开各自之间隔而设置;及安装部,固定于侧壁且可安装支撑构件;且支撑构件包含固定并安装于安装部的第一支撑构件、及以自由支撑的方式安装于安装部的第二支撑构件。
根据这种供气构件支撑装置,可以确实地支撑配置在处理容器内的供气构件。
[发明的效果]
根据这种等离子处理装置及供气构件支撑装置,即便在等离子处理时或安装时等对供气构件附加了应力的情况下,由于第二支撑构件是以自由支撑的方式安装于安装部,所以也可以允许供气构件移动。如此一来,可以避免第二支撑构件的应力集中。在此情况下,由于第一支撑构件是固定于安装部,所以供气构件稳定地支撑在处理容器内的规定位置处。因此,可以确实地供给气体而进行等离子处理。
附图说明
图1是概略性地表示本发明一实施方式的等离子处理装置的构成的概略截面图。
图2是从板厚方向观察本发明一实施方式的等离子处理装置具备的槽孔天线板的示图。
图3是从上方向观察图1所示的等离子处理装置具备的供气机构中所含的外部气体供气构件的示图。
图4是表示包含图3所示的外部气体供气构件的套管部的示图。
图5是表示第一安装部与第一支撑构件的连结部的放大图。
图6是表示第二安装部与第二支撑构件的连结部的放大图。
图7是表示第二安装部与第二支撑构件的连结部的放大图。
图8是将热膨胀前的第二安装部与第二支撑构件的连结部,在与径向垂直的方向上切断时的放大截面图。
图9是将热膨胀前的第二安装部与第二支撑构件的连结部,径向切断时的放大截面图。
图10是将热膨胀后的第二安装部与第二支撑构件的连结部,在与径向垂直的方向上切断时的放大截面图。
图11是将热膨胀后的第二安装部与第二支撑构件的连结部,径向切断时的放大截面图。
[符号的说明]
11 等离子处理装置
12 处理容器
13 供气机构
14 保持台
15 微波产生器
16 波导管
17 同轴波导管
18 电介质板
19、32a、32b 槽孔
20 槽孔天线板
21 电介质窗
22 底部
23 侧壁
24 环状构件
25 排气孔
26 下壁部
27 套管部
28 上壁部
29a 中心导体
29b 外周导体
30 模式转换器
31、82 O形环
33、34 贯通孔
35 下表面
36 电介质窗凹部
37、39 供气口
38 注射器
40 外部气体供气构件
41 容纳凹部
42、50、57 壁面
43 圆筒部
44、45、46 支撑构件
47、48、49 安装部
51、52、53 棒状部
54、55、56 圆弧部
58、59、60 突出部
61、62、63 凹陷部
64 气体流路
65、66、67 间隙
71 外径面
72 根部
73、74、75、76 端部
81 支撑按压部
83、84 端面
具体实施方式
下面,参照图式来说明本发明的实施方式。首先,说明本发明一实施方式的等离子处理装置的构成。图1是概略性地表示本发明的等离子处理装置的构成的概略截面图。图2是从板厚方向观察图1所示的等离子处理装置具备的槽孔天线板的示图。图3是从等离子处理装置的上方向观察图1所示的等离子处理装置具备的供气机构中所含的外部气体供气构件的示图。
参照图1~图3,本发明一实施方式的等离子处理装置11是将微波作为等离子源的微波等离子处理装置。等离子处理装置11包括:处理容器12,具有在其内部对被处理基板W进行等离子处理的处理空间;供气机构13,向处理容器12内供给等离子处理用气体等;保持台14,设置在处理容器12内,且于其上保持被处理基板W;微波产生器15,设置在处理容器12的外部,并产生等离子激发用微波;波导管16及同轴波导管17,将由微波产生器15产生的微波导入到处理容器12内;电介质板18,连结于同轴波导管17的下方端部,使同轴波导管17所导入的微波径向传播;槽孔天线板20,配置在电介质板18的下方侧,具有辐射由电介质板18传播的微波的多个槽孔19;电介质窗21,配置在槽孔天线板20的下方侧,使槽孔19所辐射的微波径向传播并穿透到处理容器12内;及控制部(未图示),对等离子处理装置11整体进行控制。控制部对供气机构13的气体流量、处理容器12内的压力等用于对被处理基板W实施等离子处理的工艺条件进行控制。还有,从便于理解的观点出发,在图1中概略性地表示了槽孔19的开口形状。
处理容器12是能够收纳被处理基板W的构成。处理容器12包含:底部22,位于保持台14的下方侧;侧壁23,从底部22的外周向上方向延伸;及环状构件24,配置为载置于侧壁23的上方侧,且其上能够载置电介质窗21。侧壁23为铝等金属制的圆筒状。在处理容器12的底部22的径向中央侧设置着排气用的排气孔25。处理容器12的上部侧形成开口,处理容器12构成为能够由电介质窗21及O形环31密封,此电介质窗21配置在处理容器12的上部侧,此O形环31作为密封构件而介于电介质窗21与处理容器12、具体来说构成处理容器12的环状构件24之间。
此处,侧壁23包含:下壁部26,从底部22的外周起连绵地向上方向延伸,且为圆筒状;圆筒状的套管部27,配置为载置于下壁部26的上方侧;及圆筒状的上壁部28,配置为载置于套管部27的上方侧。即,侧壁23是从作为底部22侧的下方侧依次堆积下壁部26、套管部27、上壁部28而构成。
此处,下壁部26与套管部27设为可分离。即,侧壁23能以套管部27为界上下方向地分离。通过这样的构成,可以容易地将处理容器12分离成上侧区域及下侧区域,进行侧壁23的内壁面清洗等。因此,维护性变得良好。还有,也可以构成为套管部27与上壁部28可分离。
保持台14载置圆板状的被处理基板W并进行保持。在保持台14上,透过匹配单元及供电棒(均未图示)而电性连接着RF(radio frequency,射频)偏压用高频率电源。
微波产生器15连接于波导管16的上流侧,此波导管16是透过由中心导体29a及外周导体29b构成的同轴波导管17及模式转换器30而导入微波。构成同轴波导管17且均为圆筒状的中心导体29a及外周导体29b配置为径向中心一致,中心导体29a的外径面与外周导体29b的内径面之间隔开间隔,而在图1中的图纸上下方向延伸。
槽孔天线板20为薄板状且为圆板状。槽孔天线板20的板厚方向的两面分别平坦。在槽孔天线板20上设置着多个板厚方向贯通的多个槽孔19。槽孔19形成为在一个方向上长的第一槽孔32a与在和第一槽孔32a正交的方向上长的第二槽孔32b相邻地成为一对。具体来说,构成为相邻的两个槽孔32a、32b成为一对而大体八字状地配置。配置在内周侧的7对槽孔19及配置在外周侧的28对槽孔19分别在圆周方向等间隔地配置。在槽孔天线板20的径向的中央也设置着贯通孔33。槽孔天线板20具有以径向中心为中心的旋转对称性。
电介质窗21大体为圆板状,且具有规定板厚。电介质窗21由电介质构成,作为电介质窗21的具体材质,可列举石英或氧化铝等。电介质窗21是以下侧搭载于处理容器12的环状构件24上的方式安装在等离子处理装置11中。在电介质窗21的径向的中央设置着在板厚方向、即图1中的图纸上下方向贯通的贯通孔34。贯通孔34形成为上侧区域的径长大于下侧区域的径长。在电介质窗21之中、安装在等离子处理装置11时变成生成等离子的一侧的下表面35的径向外侧区域,设置着电介质窗凹部36,此电介质窗凹部36连成环状,且朝向电介质窗21的板厚方向内侧、此处是图1中的图纸上方向呈锥状凹陷。
由供气机构13向处理容器12内供给等离子处理用气体。等离子处理装置11中,利用控制部将处理容器12的温度在例如30℃~80℃左右的温度范围内设定为适合处理的温度。由微波产生器15所产生的微波通过同轴波导管17而传播到电介质板18,并从设置在槽孔天线板20的多个槽孔19辐射到电介质窗21。透过电介质窗21的微波使电介质窗21正下方产生电场,从而使处理容器12内生成等离子。在电介质窗21正下方所生成的等离子向离开电介质窗21的方向、即朝向保持台14的方向扩散。接着,在由扩散的等离子形成的包括载置于保持台14的被处理基板W在内的等离子扩散区域内,对被处理基板W进行等离子蚀刻处理等的等离子处理。将使用所述槽孔天线板20的等离子处理装置称作RLSA(Radial Line Slot Antena,径向线缝隙天线)方式的微波等离子处理装置。
接下来,对向处理容器12内供给等离子处理用气体的供气机构13的构成进行说明。供气机构13包含:作为中央供气构件的注射器38,具有朝向被处理基板W的中央供给气体的供气口37;及外部气体供气构件40,具有以朝向径向内侧喷出气体的方式进行供给的供气口39。
中央供气构件是将构成同轴波导管17的中空状的中心导体29a的中空部分作为气体的供给路径。注射器38是配置在电介质窗21的内侧。具体来说,设置在电介质窗21的贯通孔34之中径长小的下侧区域变成注射器38中的供气口37,径长大的上侧区域变成载置并容纳注射器38的容纳凹部41。
接下来,对外部气体供气构件40的构成进行说明。外部气体供气构件40因配置在产生等离子的处理容器12内,所以由电介质材料构成。具体来说,外部气体供气构件40的材质为石英。
在处理容器12内,外部气体供气构件40避开被处理基板W的正上方区域而配置在电介质窗21与保持台14之间。外部气体供气构件40为圆环状且为中空状。外部气体供气构件40的内径尺寸构成为比被处理基板W的外径尺寸稍大。外部气体供气构件40的中空部分是构成为其截面形状大体为矩形状。外部气体供气构件40的供气口39是以将圆环状的外部气体供气构件40之中内侧壁面42形成圆孔状开口的方式而设置着多个。多个供气口39隔开规定间隔而大体均等分配地设置。
注射器38及外部气体供气构件40分别从处理容器12外向处理容器12内供给等离子处理用气体等。关于从供气口37、39所供给的气体各自的流动方向,以图1中的箭头F1及F2图示。还有,关于从注射器38及外部气体供气构件40所供给的气体的流量比或气体种类,可以任意选择,例如既可分别从注射器38及外部气体供气构件40供给不同种类的气体,也可完全不从注射器38供给气体而仅从外部气体供气构件40向处理容器12内供给气体。此外,关于气体的流动方向也可以配合工艺而任意选择。
在处理容器12内,外部气体供气构件40是由外部气体供气构件支撑装置支撑。图4是在将等离子处理装置11在套管部27与上壁部28之间分离的状态下,从上方向观察作为外部气体供气构件支撑装置的套管部27的概略图。图5是图4中的V所示的部分的放大图,而且是表示下述第一安装部与第一支撑构件的连结状态的示图。图6是图4中的VI所示的部分的放大图,而且是表示下述第二安装部与第二支撑构件的连结状态的图式。图7是图4中的VII所示的部分的放大图,而且是表示下述第二安装部与第二支撑构件的连结状态的图式。图8是以图6中的VIII-VIII截面切断时的截面图,而且是将第二安装部与第二支撑构件的连结部在与径向垂直的方向上切断时的放大截面图。图9是以图6中的IX-IX截面切断时的截面图,而且是将第二安装部与第二支撑构件的连结部在径向切断时的放大截面图。还有,图8及图9是表示热膨胀前的状态的示图。
参照图1~图9,作为支撑装置的套管部27包含:环状圆筒部43,配置在下壁部26及上壁部28之间;三个支撑构件44、45、46,以将外部气体供气构件40及侧壁23连结的方式,在作为外部气体供气构件40延伸方向的圆周方向上隔开各自之间隔而设置;及三个安装部47、48、49,固定在侧壁23,且安装三个支撑构件44~46。三个安装部47~49在圆筒部43中是均等分配地配置于圆周方向上,且固定在圆筒部43。安装部47~49分别设置为使圆筒部43的内侧的壁面50的一部分向外径侧凹陷。此处,在以圆筒部43的径向中心为中心而于圆周方向每次旋转约120°的位置处,固定着各安装部47~49。
支撑构件44包含:棒状部51,设置为径向笔直地延伸;及圆弧部54,设置在棒状部51的外径侧端部,且从上方向观察时其外形形状的一部分、具体来说其端部区域为圆弧状。关于支撑构件45、46也同样地分别包含相同形状的棒状部52、53及圆弧部55、56。在外部气体供气构件40的外侧的壁面57上,设置着向外径侧突出并与三个支撑构件44~46连接的三个突出部58、59、60。此三个突出部58~60与三个支撑构件44~46相互连接。另一方面,在安装部47上设置着从上方向观察时以曲面凹陷的凹陷部61用来容纳圆弧部54。在安装部48、49上也同样地分别设置着凹陷部62、63。在此三个凹陷部61~63中嵌入圆弧部54~56,从而将安装部47~49与支撑构件44~46连接。在第一安装部47中,安装着第一支撑构件44,在第二安装部48、49中,安装着第二支撑构件45、46。这样,将外部气体供气构件40与侧壁23、具体来说与构成侧壁23的一部分的套管部27连结。
支撑构件44~46中的第一支撑构件44是构成为中空状。而且,突出部58也是中空状,外部气体供气构件40与中空部分相连。而且,构成为能够使用此第一支撑构件44的中空状部分,从处理容器12的外部向外部气体供气构件40、具体来说向由外部气体供气构件40的中空部分所形成的气体流路64供给气体。另一方面,支撑构件44~46中的两个第二支撑构件45、46是构成为实心状。即,在支撑构件45、46的内部不设置空洞。
此处,支撑构件44~46包含:第一支撑构件44,固定并安装于第一安装部47;及第二支撑构件45、46,以自由支撑的方式安装于第二安装部48、49。具体来说,以如下方式构成。
第一支撑构件44固定并安装在第一安装部47。具体来说,为如下构成:将圆弧部54与第一安装部47固定,圆弧部54与凹陷部61之间的间隙65的间隔在任何方向都不发生变化。即,包括图5中的箭头A1所示的第一支撑构件44延伸方向在内的所有方向上,固定在第一安装部47的第一支撑构件44都不会移动。还有,在此情况下,第一支撑构件44与第一安装部47之间也可以设置O形环(未图示)。在此情况下,O形环优选为配置在间隙65的区域,且滑动性低、密封性高。
另一方面,第二支撑构件45以自由支撑的方式安装于第二安装部48。具体来说,第二支撑构件45为如下构成:圆弧部55与凹陷部62之间的间隙66的间隔在允许范围内能够在各方向变动。
在第二安装部48中,第二支撑构件45是以下述方式被支撑:在包括图6中的箭头A1所示的方向及箭头A2所示的第二支撑构件45延伸方向在内的各方向上,能够以间隙66的间隔大小进行移动。即,能够在如下范围内移动:图6中的尺寸L1或尺寸L2所示的圆弧部55的外径面71与凹陷部62之间的间隙所允许的范围,或图6中的尺寸L3或尺寸L4所示的圆弧部55的根部72的圆周方向端部73、74与第二安装部48之中容纳根部72的凹陷部62的圆周方向端部75、76之间的间隙。
第二支撑构件46是与第二支撑构件45同样地以自由支撑的方式安装于第二安装部49。具体来说,为如下构成:在第二支撑构件46中,圆弧部56与凹陷部63之间的间隙67的间隔在允许范围内在各方向可以变动。即,以下述方式支撑:在包括图6中的箭头A1所示的方向及箭头A3所示的第二支撑构件46的延伸方向在内的各方向上,能够以间隙67的间隔大小进行移动。
此处,当在具备供气构件的等离子处理装置中进行等离子处理时,有时会根据等离子处理的内容等来变更处理温度。如此一来,会产生如下问题。构成处理容器的侧壁一般来说为铝等金属制。另一方面,配置在处理容器内的圆环状的供气构件为石英制。此处,在变更等离子处理装置中的处理温度的情况下,根据所述各构件的热膨胀系数的差异,支撑供气构件的支撑构件在径向受到较大应力。具体来说,例如在处理温度上升的情况下,铝制的圆筒状的侧壁与石英制的环状的供气构件相比,径向膨胀更大。如此一来,膨胀时产生的向外径侧的强应力会附加于支撑构件。这种情况下,由于支撑构件是固定在侧壁及供气构件,有可能无法追随热导致的变形。这样,支撑构件的更换或维护等会频繁发生,所以不够优选。
此处,根据这种等离子处理装置11,即便在等离子处理装置11中存在温度变化的情况下,由于第二支撑构件45、46是以自由支撑的方式安装于第二安装部48、49,所以能够允许外部气体供气构件40根据温度变化引起的外部气体供气构件40的变形而移动。这样,即便具有各不相同的热膨胀系数的外部气体供气构件40及侧壁23分别根据温度而变形,也能够避免对第二支撑构件45、46的应力集中。在此情况下,由于第一支撑构件44是固定在第一安装部47,所以外部气体供气构件40稳定地支撑在处理容器12内的规定位置处。因此,能够确实地供给气体而进行等离子处理。
即,根据这种等离子处理装置,即便在等离子处理时或安装时等对供气构件附加了应力的情况下,由于第二支撑构件是以自由支撑的方式安装于安装部,所以能够允许供气构件移动。这样,可以避免对第二支撑构件的应力集中。在此情况下,由于第一支撑构件是固定在安装部,所以供气构件稳定地支撑在处理容器内的规定位置处。因此,可以确实地供给气体而进行等离子处理。
而且,本发明的供气构件支撑装置是设置在对被处理基板进行等离子处理的等离子处理装置中,且于处理容器内支撑供气构件,此等离子处理装置包括:处理容器,包含位于下方侧的底部、及从底部的外周向上方向延伸的筒状的侧壁,且可将被处理基板收纳于其内部;及供气构件,配置在处理容器内的规定位置处,且设有供给等离子处理用气体的供气口;此供气构件支撑装置的特征在于包括:多个支撑构件,以将供气构件及侧壁连结的方式,隔开各自之间隔而设置;及安装部,固定在侧壁,且可安装支撑构件;支撑构件包含固定并安装于安装部的第一支撑构件、及以自由支撑的方式安装于安装部的第二支撑构件。
根据这种供气构件支撑装置,可以确实地支撑配置在处理容器内的供气构件。
下面对此供气构件支撑装置进行说明。图10是将热膨胀后的第二安装部与第二支撑构件的连结部在与径向垂直的方向切断时的放大截面图。图11是将热膨胀后的第二安装部与第二支撑构件的连结部径向切断时的放大截面图。还有,图10对应于图8,图11对应于图9。还有,在图8及图10中,图纸左侧为沿着箭头A1所示的方向的方向。图8中,热膨胀前的间隙66的间隔以尺寸L5、尺寸L6表示,图9中,热膨胀前的间隙66的间隔以尺寸L7表示。另一方面,图10中,热膨胀后的间隙66的间隔以尺寸L8、尺寸L9表示,图11中,热膨胀后的间隙66的间隔以尺寸L10表示。尺寸L5对应于尺寸L8,尺寸L6对应于尺寸L9,尺寸L7对应于尺寸L10。尺寸L5及尺寸L8是第一支撑构件44侧的间隙。
参照图1~图11,研究处理容器12的温度上升的情况。若处理容器12的温度上升,则包含套管部27的圆筒状的侧壁23及外部气体供气构件40分别以向外径侧扩径的方式热膨胀。在此情况下,由于侧壁23为铝制,外部气体供气构件40为石英制,所以其膨胀程度不同。具体来说,工艺温度带的铝的热膨胀系数比石英的热膨胀系数大一位数左右,因此圆筒状的侧壁23的扩径程度大于外部气体供气构件40的扩径程度。
此处,由于外部气体供气构件40是利用第一支撑构件44而固定在第一安装部47,所以稍微向图4中的箭头A1的方向移动。即,仅以径向扩径而膨胀的侧壁23的膨胀大小拉伸。另一方面,圆环状的外部气体供气构件40以扩径的方式热膨胀,因此在第二支撑构件45中,向径向即图6中的箭头A2所示的外径侧延伸,并且向箭头A1所示的方向、即配置着第一支撑构件44之侧移动。在此情况下,由于设置着间隙66,所以第二支撑构件45的圆弧部55仅如图10及图11所示般移动,设置在第二安装部48的凹陷部62与圆弧部55不会相互干扰。此处,尺寸L8变得大于尺寸L5,尺寸L9变得大于尺寸L6。另一方面,径向上尺寸L10变得小于尺寸L7。即,即便发生热膨胀,由于圆弧部55与凹陷部62之间存在间隙67,所以不会因温度变化引起的变形而产生应力。关于另一第二支撑构件46也一样。
而且,关于处理容器12的温度下降的情况也相同。即,因热收缩的程度在侧壁23及外部气体供气构件40之间不同,所以对于第二支撑构件45、46来说,圆弧部55是向所述热膨胀的反方向移动。但是,即便发生热收缩时,由于圆弧部55与凹陷部62之间存在间隙67,所以不会因温度变化引起的变形而产生应力。
通过以上说明,根据这种等离子处理装置及供气构件支撑装置,即便在等离子处理时或安装时等对供气构件附加了应力的情况下,由于第二支撑构件是以自由支撑的方式安装于安装部,所以也可以允许供气构件移动。如此一来,可以避免对第二支撑构件的应力集中。在此情况下,由于第一支撑构件是固定在安装部,所以供气构件稳定地支撑在处理容器内的规定位置处。因此,可以确实地供给气体而进行等离子处理。
而且,在此情况下,在安装部与第二支撑构件之间,设置着允许供气构件根据温度变化所导致的供气构件的变形而移动的间隙。因此,利用此间隙,能够允许第二支撑构件追随温度变化所导致的供气构件的变形而移动。
而且,在此情况下,第一支撑构件为中空状,可以利用第一支撑构件的中空状部分从处理容器的外部向供气构件供给气体。因此,可以利用固定着的第一支撑构件的中空状部分确实地向供气构件供给气体。
而且,在此情况下,在第二支撑构件与所述安装部之间,设置着允许第二支撑构件移位的弹性构件。
还有,关于所述设置在第二支撑构件与第二安装部之间的间隙量,可以根据侧壁23及外部气体供气构件的材质、外部气体供气构件的径长、等离子处理装置中的处理温度的假设幅度等而任意设定。此处,在具备这种机构的等离子处理装置中,即便温度变化的差量较大,由于确保了支撑外部气体供气构件的支撑构件的耐久性,所以在例如侧壁内部设置加热器、处理温度设为例如100℃以上的情况下,也可以稳定地使用。
而且,也可在第二支撑构件与第二安装部之间,设置O形环作为弹性支撑第二支撑构件的弹性构件。再次参照图8,将O形环82设置在第二支撑构件45与第二安装部48之间,具体来说,是设置在圆弧部55与配置在圆弧部55的上方侧且构成第二安装部48的支撑按压部81之间。O形环82是以配置在圆弧部55的上方侧端面83与支撑按压部81的下方侧端面84之间的方式而设置。O形环82构成为不从圆弧部55的上方侧端面83露出。当O形环82配置于上方侧端面83与下方侧端面84之间时,是以在上下方向进行弹性变形的方式配置。关于此弹性变形,是构成为在第二支撑构件45与第二安装部48的上下方向交叉、即圆弧部55的上方侧端面83与支撑按压部81的下方侧端面84的最大值与最小值的任何情况下,都可以利用弹性变形而接触于各面。通过这样的构成,在可移动的圆弧部55中,能够提高其支撑区域的第二支撑构件45的保持力。还有,支撑第二支撑构件的O形环82的密封性比作为支撑第一支撑构件的密封构件的O形环(未图示)低,适合使用缓冲性及滑动性良好的O形环。在此情况下,可以提高自由支撑在安装部的支撑构件的保持力。
而且,关于所述实施方式,成为固定侧的第一支撑构件设为中空状且作为气体的供给路径,但并不限定于此,也可以构成为将成为可动侧的第二支撑构件设为中空状且作为气体的供给路径。
还有,在所述实施方式中,构成为有一个第一支撑构件及两个第二支撑构件,但并不限定于此,也可以构成为例如有三个以上的第二支撑构件。此外,各支撑构件也可以并不大体均等分配地设置。
而且,在所述实施方式中,处理容器构成为具备圆筒状的侧壁,但并不限定于此,侧壁也可以为筒状。即,例如在从上下方向观察时内壁面也可以为矩形状。而且,关于外部气体供气构件也一样,并不一定为圆环状,例如也可以利用将圆环状构件部分切断的圆弧状构件构成。
还有,在所述实施方式中,构成支撑装置的套管部与侧壁是由独立构件构成,但并不限定于此,也可以使套管部与侧壁为一体,利用侧壁的一部分来构成支撑装置。
此外,在所述实施方式中,是在安装部与第二支撑构件之间设置允许供气构件移动的间隙,但此间隙也可以并非所谓的空隙,而是向此间隙填埋具有柔软性的构件。这样,可以进一步提高密封性。
还有,在所述实施方式中,外部气体供气构件为石英制,但并不限定于此,只要为电介质材料,也可以是氧化铝或氮氧化铝等其他材质。而且,即便外部气体供气构件为金属,与侧壁构件的热膨胀系数不同或与侧壁构件的温度不同的情况下,也可以期待其效果。而且,侧壁是铝制的,但也可以由例如其他金属材料构成。
而且,在所述实施方式中,供气构件的热膨胀系数与构成侧壁的构件的热膨胀系数不同,但也适用于供气构件的热膨胀系数与构成侧壁的构件的热膨胀系数相同的情况。在此情况下,例如供气构件的热膨胀系数与构成侧壁的构件的热膨胀系数相同,且组装等离子处理装置时安装供气构件的情况下,即便对支撑构件附加了强应力,由于第二支撑构件是以自由支撑的方式安装于安装部,所以也可以允许供气构件移动,从而可以避开对第二支撑构件的应力集中。
还有,在所述实施方式中,采用了RLSA微波等离子处理装置,但并不限定于此,也可以应用将微波作为等离子源的各种微波等离子处理装置。而且,除了微波等离子处理装置以外,还可以应用将平行平板型等离子、ICP(Inductively-Coupled Plasma,电感耦合等离子)、ECR(Electron Cyclotron Resonance,电子回旋共振)等离子等作为等离子源的等离子处理装置。
以上,参照图式对本发明的实施方式进行了说明,但本发明并不限于图示的实施方式。对于图示的实施方式来说,可以在与本发明相同或均等的范围内添加各种修正或变形。

Claims (9)

1.一种等离子处理装置,其特征在于:其对被处理基板进行等离子处理,且包括:
处理容器,包含位于下方侧的底部、及从所述底部的外周向上方向延伸的筒状侧壁,且可将所述被处理基板收纳于其内部;
供气构件,配置在所述处理容器内的规定位置,且设有供给等离子处理用气体的供气口;
多个支撑构件,以将所述供气构件及所述侧壁连结的方式,将所述供气构件隔开各自之间隔而设置;及
安装部,可将所述支撑构件安装于所述侧壁;且
所述支撑构件包含固定并安装于所述安装部的第一支撑构件、及以自由支撑的方式安装于所述安装部的第二支撑构件。
2.根据权利要求1所述的等离子处理装置,其中
所述供气构件的热膨胀系数与构成所述侧壁的构件的热膨胀系数不同。
3.根据权利要求1或2所述的等离子处理装置,其中
在所述安装部与所述第二支撑构件之间,设置着允许所述供气构件移动的间隙。
4.根据权利要求1或2所述的等离子处理装置,其中
所述第一支撑构件为中空状,
且可使用所述第一支撑构件的中空状部分,从所述处理容器的外部向所述供气构件供给气体。
5.根据权利要求1或2所述的等离子处理装置,其中
在所述第二支撑构件与所述安装部之间,设置着允许所述第二支撑构件移位的弹性构件。
6.根据权利要求1或2所述的等离子处理装置,其中
构成所述供气构件的构件材质为电介质;
构成所述侧壁的构件材质为金属。
7.根据权利要求1或2所述的等离子处理装置,其中
所述安装部构成所述侧壁的一部分;
所述侧壁可以所述安装部为界而上下方向地分离。
8.根据权利要求1或2所述的等离子处理装置,其中
所述供气构件具有圆环状延伸的形状;
多个所述支撑构件是大体均等分配地设置在所述圆环状供气构件的圆周方向。
9.一种供气构件支撑装置,其特征在于:其设置在对被处理基板进行等离子处理的等离子处理装置中,且于处理容器内支撑供气构件,所述等离子处理装置包括:所述处理容器,包含位于下方侧的底部、及从所述底部的外周向上方向延伸的筒状侧壁,且可将被处理基板收纳于其内部;及所述供气构件,配置在所述处理容器内的规定位置,且设有供给等离子处理用气体的供气口;所述供气构件支撑装置包含:
以将所述供气构件及所述侧壁连结的方式隔开各自之间隔而设置的多个支撑构件、及固定于所述侧壁且可安装所述支撑构件的安装部,
所述支撑构件包含固定并安装于所述安装部的第一支撑构件、及以自由支撑的方式安装于所述安装部的第二支撑构件。
CN2011101453170A 2010-05-26 2011-05-24 等离子处理装置及供气构件支撑装置 Active CN102260862B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010-120279 2010-05-26
JP2010120279A JP5045786B2 (ja) 2010-05-26 2010-05-26 プラズマ処理装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102260862A true CN102260862A (zh) 2011-11-30
CN102260862B CN102260862B (zh) 2013-08-14

Family

ID=45007689

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2011101453170A Active CN102260862B (zh) 2010-05-26 2011-05-24 等离子处理装置及供气构件支撑装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US8663424B2 (zh)
JP (1) JP5045786B2 (zh)
KR (1) KR101286763B1 (zh)
CN (1) CN102260862B (zh)
TW (1) TWI494460B (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108566717A (zh) * 2018-06-29 2018-09-21 合肥中科离子医学技术装备有限公司 采用微波垂直注入激励等离子体发生装置
CN111048390A (zh) * 2018-10-15 2020-04-21 东京毅力科创株式会社 安装状态提示装置和安装状态提示方法
CN112233961A (zh) * 2019-07-15 2021-01-15 Tes股份有限公司 基板处理装置
CN116390320A (zh) * 2023-05-30 2023-07-04 安徽农业大学 一种电子回旋共振放电装置及应用

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5398853B2 (ja) * 2012-01-26 2014-01-29 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理方法及びプラズマ処理装置
US9610591B2 (en) * 2013-01-25 2017-04-04 Applied Materials, Inc. Showerhead having a detachable gas distribution plate
US9911579B2 (en) 2014-07-03 2018-03-06 Applied Materials, Inc. Showerhead having a detachable high resistivity gas distribution plate

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0590210A (ja) * 1991-09-26 1993-04-09 Mitsubishi Electric Corp ウエハ処理用真空装置
JPH08260154A (ja) * 1995-03-20 1996-10-08 Toshiba Mach Co Ltd 誘導結合プラズマcvd装置
JP2002064102A (ja) * 2000-08-15 2002-02-28 Wacker Nsce Corp シリコン単結晶基板並びにエピタキシャルシリコンウエハおよびその製造方法
CN101523576A (zh) * 2006-09-29 2009-09-02 东京毅力科创株式会社 等离子体氧化处理方法、等离子体处理装置和存储介质
CN101604624A (zh) * 2008-06-13 2009-12-16 东京毅力科创株式会社 气环、半导体基板处理装置及半导体基板处理方法
WO2010026879A1 (ja) * 2008-09-03 2010-03-11 東京エレクトロン株式会社 ガス供給部材およびプラズマ処理装置

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3480271B2 (ja) * 1997-10-07 2003-12-15 東京エレクトロン株式会社 熱処理装置のシャワーヘッド構造
US6132552A (en) * 1998-02-19 2000-10-17 Micron Technology, Inc. Method and apparatus for controlling the temperature of a gas distribution plate in a process reactor
US6477980B1 (en) * 2000-01-20 2002-11-12 Applied Materials, Inc. Flexibly suspended gas distribution manifold for plasma chamber
JP2002064104A (ja) * 2000-08-16 2002-02-28 Tokyo Electron Ltd ガス処理装置
KR20080048243A (ko) * 2006-11-28 2008-06-02 엘지디스플레이 주식회사 플라즈마 화학기상 증착장치
JP5090210B2 (ja) * 2008-02-27 2012-12-05 株式会社ダイセル 活性エネルギー線硬化性樹脂及びその製造方法
WO2011146571A2 (en) * 2010-05-21 2011-11-24 Applied Materials, Inc. Tightly-fitted ceramic insulator on large-area electrode

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0590210A (ja) * 1991-09-26 1993-04-09 Mitsubishi Electric Corp ウエハ処理用真空装置
JPH08260154A (ja) * 1995-03-20 1996-10-08 Toshiba Mach Co Ltd 誘導結合プラズマcvd装置
JP2002064102A (ja) * 2000-08-15 2002-02-28 Wacker Nsce Corp シリコン単結晶基板並びにエピタキシャルシリコンウエハおよびその製造方法
CN101523576A (zh) * 2006-09-29 2009-09-02 东京毅力科创株式会社 等离子体氧化处理方法、等离子体处理装置和存储介质
CN101604624A (zh) * 2008-06-13 2009-12-16 东京毅力科创株式会社 气环、半导体基板处理装置及半导体基板处理方法
WO2010026879A1 (ja) * 2008-09-03 2010-03-11 東京エレクトロン株式会社 ガス供給部材およびプラズマ処理装置

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108566717A (zh) * 2018-06-29 2018-09-21 合肥中科离子医学技术装备有限公司 采用微波垂直注入激励等离子体发生装置
CN111048390A (zh) * 2018-10-15 2020-04-21 东京毅力科创株式会社 安装状态提示装置和安装状态提示方法
CN111048390B (zh) * 2018-10-15 2024-04-19 东京毅力科创株式会社 安装状态提示装置和安装状态提示方法
CN112233961A (zh) * 2019-07-15 2021-01-15 Tes股份有限公司 基板处理装置
CN112233961B (zh) * 2019-07-15 2024-06-11 Tes股份有限公司 基板处理装置
CN116390320A (zh) * 2023-05-30 2023-07-04 安徽农业大学 一种电子回旋共振放电装置及应用

Also Published As

Publication number Publication date
KR20110129827A (ko) 2011-12-02
US8663424B2 (en) 2014-03-04
JP5045786B2 (ja) 2012-10-10
JP2011249503A (ja) 2011-12-08
US20110308733A1 (en) 2011-12-22
KR101286763B1 (ko) 2013-07-16
TW201202469A (en) 2012-01-16
CN102260862B (zh) 2013-08-14
TWI494460B (zh) 2015-08-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102260862B (zh) 等离子处理装置及供气构件支撑装置
KR101746332B1 (ko) 마이크로파 플라즈마원 및 플라즈마 처리 장치
KR101833127B1 (ko) 마이크로파 플라즈마원 및 플라즈마 처리 장치
KR101419081B1 (ko) 입자 감소 특징을 갖는 상부 전극 백킹 부재
KR101240842B1 (ko) 마이크로파 플라즈마원 및 플라즈마 처리장치
KR100927913B1 (ko) 기판 탑재 기구 및 기판 처리 장치
KR101088876B1 (ko) 플라즈마 처리 장치, 급전 장치 및 플라즈마 처리 장치의 사용 방법
KR101774164B1 (ko) 마이크로파 플라즈마원 및 플라즈마 처리 장치
US10727096B2 (en) Symmetric chamber body design architecture to address variable process volume with improved flow uniformity/gas conductance
KR102300529B1 (ko) 국부적인 로렌츠 힘을 갖는 모듈형 마이크로파 공급원
KR20130088797A (ko) 마이크로파 방사 기구 및 표면파 플라즈마 처리 장치
CN110391128A (zh) 远程模块化高频源
CN113972124B (zh) 一种接地组件及其等离子体处理装置与工作方法
KR100262745B1 (ko) 표면처리장치
KR102489747B1 (ko) 플라즈마 처리 장치
US10674595B2 (en) Plasma processing apparatus and method for controlling plasma processing apparatus
US11056318B2 (en) Plasma processing apparatus
JP2018006256A (ja) マイクロ波プラズマ処理装置
JP4076645B2 (ja) マイクロ波プラズマ処理装置及びその処理方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant