CN108807124B - 基板处理装置 - Google Patents

基板处理装置 Download PDF

Info

Publication number
CN108807124B
CN108807124B CN201810393792.1A CN201810393792A CN108807124B CN 108807124 B CN108807124 B CN 108807124B CN 201810393792 A CN201810393792 A CN 201810393792A CN 108807124 B CN108807124 B CN 108807124B
Authority
CN
China
Prior art keywords
substrate
gas
mounting table
guide member
processing apparatus
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.)
Active
Application number
CN201810393792.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108807124A (zh
Inventor
依田悠
田中诚治
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 CN108807124A publication Critical patent/CN108807124A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108807124B publication Critical patent/CN108807124B/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
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017Apparatus for fluid treatment
    • H01L21/67063Apparatus for fluid treatment for etching
    • H01L21/67069Apparatus for fluid treatment for etching for drying etching
    • 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
    • H01J37/32009Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
    • 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
    • H01J37/32853Hygiene
    • H01J37/32871Means for trapping or directing unwanted particles
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/306Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
    • H01L21/3065Plasma etching; Reactive-ion etching
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05HPLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H1/00Generating plasma; Handling plasma
    • H05H1/24Generating plasma
    • H05H1/46Generating plasma using applied electromagnetic fields, e.g. high frequency or microwave energy
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/32Processing objects by plasma generation
    • H01J2237/33Processing objects by plasma generation characterised by the type of processing
    • H01J2237/334Etching

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)
  • Paper (AREA)
  • Plasma Technology (AREA)

Abstract

本发明提供一种基板处理装置。用含卤气体对基板(G)的金属膜进行等离子体蚀刻的基板处理装置(1)具有设置在处理容器(2)内的呈环状的气流引导部件(40),在其内周部分具有在基板载置台(3)的周缘的上方沿该基板载置台(3)的周向配置的用于将从喷淋头(10)导入的处理气体引导到外方的引导部(40‑1),其外周部分安装在处理容器(2)的内壁。气流引导部件(40)具有在比基板载置台(3)靠外侧的部分沿其周向设置的缝隙(41)。由此,在对基板的金属膜进行等离子体蚀刻处理时,能够获得进一步的处理的面内均匀性,且能够抑制颗粒向被处理基板的附着。

Description

基板处理装置
技术领域
本发明涉及对被处理基板进行等离子体处理的基板处理装置。
背景技术
在液晶显示器(LCD)所代表的平板显示器(FPD)的制造过程中,具有在真空下使用等离子体对形成在玻璃基板上的规定的膜进行蚀刻的等离子体蚀刻处理。
作为对这样的在玻璃基板形成有规定的膜的被处理基板进行等离子体蚀刻处理的基板处理装置,在可保持为真空的腔室内配置作为下部电极发挥作用的基板载置台和与该载置台相对的作为上部电极发挥作用的气体导入用的喷淋头,下部电极与施加高频电力的高频电源连接,对腔室内进行真空排气,经由喷淋头向腔室内导入处理气体,并且对载置台施加高频电力,利用由此形成的处理气体的等离子体对存在于被处理基板的规定的膜进行蚀刻。
但是,在这样的基板处理装置中,虽然具有对例如铝(Al)膜或Ti/Al/Ti层叠膜那样的含Al膜等的金属膜,使用例如氯(Cl2)气体那样的含卤气体作为处理气体来进行蚀刻的工序,但是,此时由于处理气体的供给量与蚀刻量成比例,因此由于刻蚀负载效应而发生基板的外周部的蚀刻率变得比中央部的蚀刻率高出非常多的现象。即,从等离子体中的蚀刻种(例如氯自由基)来看时,在基板的最外周区域中单位量的蚀刻种要蚀刻的基板面积是中央区域的大约一半,以与向中央区域供给的流量相同的流量向最外周区域供给处理气体时,计算上,最外周区域的蚀刻率为中央区域的蚀刻率的大约2倍。
因此,提出了以围绕载置台上的基板的周围的方式设置整流壁,由此来遮断从被处理基板的外周区域附近向基板外周去的处理气体的流动,减少向基板的最外周区域供给的蚀刻种的量,提高基板面内的处理的均匀性的技术(专利文献1、2)。
另一方面,也提出了在载置台的周缘部的上方沿该载置台的周向设置用于在与周缘部之间将气流引导到外方的气流引导部件,来控制气流,由此抑制刻蚀负载效应以提高基板面内的处理的均匀性的技术(专利文献3)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2003-243364号公报
专利文献2:日本特开2000-315676号公报
专利文献3:日本特开2009-212482号公报
发明内容
发明想要解决的技术问题
但是,上述专利文献1、2记载的整流壁妨碍基板的搬入搬出,因此,为了在玻璃基板的搬入搬出时不妨碍搬入搬出,需要使其向上方退避,此时,存在附着于整流部件的堆积物等剥落而成为颗粒落下到被处理基板,将处理基板污染的问题。
另外,专利文献3记载的气流引导部件在其上容易附着伴随蚀刻的生成物和/或蚀刻气体的反应副生成物的堆積物(以下记载为沉积物),最后同样有可能使颗粒附着于被处理基板。另外,通过专利文献3的气流引导部件,能够一定程度降低因刻蚀负载效应引起的外周部的处理的不均匀,但是近来期望能够实现进一步的处理的面内均匀性。
因此,本发明的技术问题在于提供一种在对基板的金属膜进行等离子体蚀刻处理时,能够进一步获得处理的面内均匀性并且抑制颗粒向被处理基板附着的基板处理装置。
用于解决技术问题的技术方案
为了解决上述问题,本发明提供一种基板处理装置,其包括:用于收纳表面形成有金属膜的基板的处理容器;设置于上述处理容器内的用于载置基板的基板载置台;处理气体导入机构,其与上述基板载置台相对地设置在上述处理容器内的上述基板载置台的上方,在上述处理容器内向上述基板载置台导入包含有含卤气体的处理气体;从上述基板载置台的周围进行上述处理容器内的排气的排气机构;设置在上述处理容器内的呈环状的气流引导部件,其中,在上述气流引导部件的内周部分具有在上述基板载置台的周缘的上方沿着该基板载置台的周向配置的用于将从上述处理气体导入机构导入的处理气体引导到外方的引导部,上述气流引导部件的外周部分安装在上述处理容器的内壁;和等离子体生成机构,其生成用于在上述处理容器内对上述基板的上述金属膜进行等离子体蚀刻的处理气体的等离子体,上述气流引导部件具有缝隙,上述缝隙沿着上述基板载置台的周向设置在上述气流引导部件的比上述基板载置台靠外侧的部分。
在本发明中,上述基板为矩形,上述基板载置台的载置面为与上述基板对应的矩形,上述气流引导部件为画框状。
另外,上述气流引导部件具有成为上述引导部的内侧部和比上述基板载置台靠外侧的外侧部,在上述内侧部与上述外侧部之间形成有使上述外侧部成为较低位置的台阶。上述缝隙可以形成在上述外侧部。
上述气流引导部件通过将与上述基板的长边对应的一对长边侧部分和与上述基板的短边对应的一对短边侧部分组装而形成。在该情况下,上述长边侧部分和上述短边侧部分通过将任一个板折弯而形成与上述内侧部对应的部分、与上述外侧部对应的部分和与上述台阶对应的部分。另外,上述长边侧部分和上述短边侧部分,以它们的接合部为45°的梯形,且各自的与上述内侧部对应的部分、与上述外侧部对应的部分和与上述台阶对应的部分接合在一起的状态被组装。
形成在上述长边侧部分的上述缝隙和形成在上述短边侧部分的上述缝隙,是以它们的端部没有到达上述长边侧部分与上述短边侧部分的接合部的状态形成的。
上述缝隙的宽度优选为能够用来调整经上述缝隙的排气和经上述气流引导部件与上述基板载置台之间的排气的排气平衡,以使上述基板的周缘部的蚀刻率的抑制程度最优的值。
上述金属膜是含Al膜,上述处理气体包含氯气。在该情况下,上述含Al膜是Ti/Al/Ti层叠膜。
发明的效果
根据本发明,设置呈环状的气流引导部件,其内周部分具有在基板载置台的周缘的上方沿该基板载置台的周向配置的用于将从处理气体导入机构导入的处理气体引导到外方的引导部,其外周部分安装在上述处理容器的内壁,且在气流引导部件的比基板载置台靠外侧的部分形成有缝隙,因此,除了通过气流引导部件与基板载置台之间向外方排气的气流之外,还能够形成从气体导入机构经缝隙排气的气流。因此,能够减少气流引导部件与基板载置台之间的处理气体的流量,能够抑制基板周缘部的蚀刻,使蚀刻的面内分布均匀。另外,通过设置缝隙,处理气体不会在气流引导部件上滞留,而经缝隙被排出。因此,能够降低沉积物向气流引导部件的表面和处理容器内壁的附着量,能够抑制颗粒向基板的附着。
附图说明
图1是表示本发明的一实施方式的基板处理装置的垂直截面图。
图2是表示图1的II-II′线的水平截面图。
图3是表示图1、2所示的基板处理装置的设置有气流引导部件的部分的局部截面图。
图4是表示图1、2所示的基板处理装置中的基板的交接状态的局部截面图。
图5是表示专利文献3的处理装置中的腔室内的处理气体的流动的图。
图6是表示图1、2所示的基板处理装置中的腔室内的处理气体的流动的图。
图7是表示使气流引导部件的缝隙的宽度在0~40mm之间变化,使用Cl2气体作为处理气体将Ti/Al/Ti层叠膜蚀刻后的情况下的距基板端的距离与蚀刻量的关系的图。
图8是表示在图9所示的部位中,气流引导部件的“有缝隙”的情况和“无缝隙”的情况的蚀刻后的沉积物的附着量的图。
图9是表示测定图8的沉积物的附着量的位置的图。
附图标记说明
1:基板处理装置
2:腔室(处理容器)
3:基板载置台
5:基材
8:升降销
10:喷淋头
15:处理气体供给管
18:处理气体供给源
24a、24b:匹配器
25a、25b:高频电源
29:排气口
30:排气部
40:气流引导部件
40-1:内侧部
40-2:外侧部
40a:长边侧部件
40b:短边侧部件
41:缝隙
41a:长边缝隙。
41b:短边缝隙
42:台阶
50:控制部
G:基板。
具体实施方式
以下参照添付图面说明本发明的实施方式。
<基板处理装置>
图1是表示本发明的一实施方式的基板处理装置的垂直截面图,图2是图1的II-II′线的水平截面图。
如图1所示,该基板处理装置1构成为对在呈矩形的FPD用的玻璃基板上形成有规定的金属膜例如Al膜或Ti/Al/Ti层叠膜的含Al膜等的金属膜的被处理基板(以下仅记为“基板”)G进行等离子体蚀刻处理的电容耦合型等离子体处理装置。作为FPD能够例示液晶显示器(LCD)、电致发光(Electro Luminescence;EL)显示器、等离子体显示器面板(PDP)等。
该基板处理装置1具有例如表面由进行了铝阳极化处理(阳极氧化处理)的铝形成的成形为角筒形状的腔室2。
在腔室2内的底部,隔着呈画框状的由绝缘体构成的间隔部件4设置有用于载置基板G的基板载置台3。基板载置台3的表面(基板载置面)为比基板G大的矩形。基板载置台3作为下部电极发挥作用。基板载置台3由金属例如铝形成,包括:构成载置台主体的基材5;设置在基材5的上部的周围的绝缘性的屏蔽环6;设置在基材5的侧面的周围的绝缘环7;和用于升降基板G的多个升降销8。升降销8插通于设置在基材5的插通孔5a中,通过升降机构(未图示)进行升降。间隔部件4与基材5之间以及间隔部件4与腔室2的底壁2a之间被气密地密封,在基材5与底壁2a之间形成有大气气氛的空间9,通过该空间9来实现基材5与底壁2a之间的大气绝缘。
基材5与供电线23a和23b连接,供电线23a与匹配器24a和等离子体生成用的高频电源25a连接,供电线23b与匹配器24b和偏压生成用的高频电源25b连接。等离子体生成用的高频电源25a的频率为1~100MHz的范围,例如13.56MHz。偏压生成用的高频电源25b是用于向基材5上的基板G引入离子来进行各向异性的蚀刻的部件,使用50kHz~10MHz的范围的频率,例如3.2MHz。
此外,在基板载置台3的基材5的表面设置有对基板G进行静电吸附的静电吸盘(未图示)。另外,基材5内设置有用于控制基板G的温度的温度调节机构和温度传感器(均未图示)。并且,在基板载置台3的基材5与腔室2的底壁2a之间,为了确保它们之间的绝缘且防止基板载置台3因腔室2内的真空排气而翘曲,由多个连结件(未图示)连结。另外,在基板载置台3载置有基板G的状态下,在基板G与基板载置台3之间设置有用于供给热传递用的传热气体例如He气的传热气体供给机构(未图示)。
在腔室2的上部,与基板载置台3相对地设置有向腔室2内供给处理气体并且作为上部电极发挥作用的喷淋头10。喷淋头10在内部形成有使处理气体扩散的气体扩散空间11,并且,在与基板载置台3的相对面形成有排出处理气体的多个排出孔12。
在喷淋头10的上表面设置有气体导入口14,该气体导入口14与处理气体供给管15连接,该处理气体供给管15与处理气体供给源18连接。另外,在处理气体供给管15设置有开闭阀16和质量流量控制器17。实际上处理气体供给源18与处理气体的数量相应地设置多个,从各处理气体供给源18各自延伸出处理气体供给管15。从处理气体供给源18供给用于等离子体蚀刻的处理气体。作为处理气体能够使用含卤气体,例如Cl2气或在Cl2气中添加Ar气体等的惰性气体而得的气体。能够使用三氯化硼(BCl3)气体、四氯化碳(CCl4)气体、四氟化碳(CF4)气体、或在它们之中添加惰性气体而得的气体、或将Cl2气体、BCl3气体、CCl4气体、CF4气体中的2种以上混合而得的混合气体、或在这样的混合气体中添加惰性气体而得的气体。
在腔室2的底壁的4个角部各自形成有排气口29(参照图2),在各排气口29设置有排气部30。排气部30包括:与排气口29连接的排气配管31;通过调整排气配管31的开度来控制腔室2内的压力的自动压力控制阀(APC)32;经由排气配管31对腔室2内进行排气用的真空泵33。而且,通过真空泵33将腔室2内排气,在等离子体蚀刻处理中,通过调整自动压力控制阀(APC)32的开度,将腔室2内设定并维持为规定的真空气氛。
在腔室2的一个侧壁设置有用于搬入搬出基板G的搬入搬出口35和对其进行开闭的闸阀36。
在基板载置台3的周缘部的上方位置设置具有将气流向外方引导的引导部的气流引导部件40。气流引导部件40在后文述说。
此外,在气流引导部件40的下方的、基板载置台3与腔室2的内壁之间的空间,设置有用于调节气流路的压力损失的挡板(未图示)。
另外,基板处理装置1还具有控制部50。控制部50由具备CPU和存储部的计算机构成,控制基板处理装置1的各构成部例如气体供给系统、排气系统、供给高频电力的机构、升降销8的驱动机构、闸阀36的驱动机构等,基于存储部存储的处理方案(程序)来进行规定的处理。处理方案存储于硬盘、光盘、半导体存储器等的存储介质中。
<气流引导部件>
接着,说明气流引导部件40。
图3是将本实施方式的基板处理装置1的设置有气流引导部件40的部分放大表示的局部截面图。
气流引导部件40由铝等的金属或者陶瓷构成,在腔室2的内壁位置和基板载置台3的周缘部上方位置之间设置成环状即画框状,具有将来自喷淋头10的处理气体的气流向基板G的外方引导的功能。如图3所示,气流引导部件40具有:在基板载置台3的周缘的上方沿该基板载置台的周向配置的、构成将从喷淋头10导入的处理气体向外方引导的引导部的内侧部40-1;和配置在基板载置台3的外侧且安装在腔室2的内壁的外侧部40-2,在内侧部40-1与外侧部40-2之间形成有使外侧部40-2成为比内侧部40-1低的位置的台阶42。
如图4所示,台阶42是在利用升降销8使基板G向基板载置台3的上方上升的状态下,从搬入搬出口35将搬送装置60的搬送臂62插入到腔室2内进行基板G的交接时,为了避开搬送臂62的基座61而形成的。其中,在不需要避开搬送装置63的基座的情况下,可以不设置台阶42。
如图2所示,气流引导部件40通过将与基板G(基板载置台3)的长边对应的2个长边侧部件40a和与短边对应的2个短边侧部件40b组装而构成。长边侧部件40a和短边侧部件40b均能够通过将一个板折弯而形成构成内侧部40-1的部分、构成外侧部40-2的部分和台阶42的部分。长边侧部件40a和短边侧部件40b的端部为沿45°切断的梯形,上述的构成内侧部40-1的部分、构成外侧部40-2的部分和台阶42的部分的端部以分别对接的状态被组装。
在气流引导部件40的比基板载置台3靠外侧的部分沿周向形成有缝隙41。本例的情况下,在外侧部40-2形成有缝隙41。缝隙41包括在2个长边侧部件40a的分别沿其长度方向形成的2个长边缝隙41a和在短边侧部件40b的分别沿其长度方向形成的短边缝隙41b。长边缝隙41a和短边缝隙41b在它们的端部不到达长边侧部件40a与短边侧部件40b的接合面的状态下不连续地设置,具有分别比基板G的长边和短边稍短的长度。由此,能够设置成在排气口29的上方不存在缝隙。缝隙41具有控制基板G周缘部的气流量的功能和减少向气流引导部件40的沉积物的功能。此外,缝隙41也可以形成在内侧部40-1。
内侧部40-1的自基板载置台3(屏蔽环6)的上表面起的高度a和缝隙41(长边缝隙41a和短边缝隙41b)的宽度b能够适当地设定,以适当地控制基板周缘部的蚀刻率。内侧部40-1的内端,从不妨碍基板G的升降且极力防止颗粒的观点出发,位于比基板G的端部靠外侧的位置。
另外,如图2和图3所示,气流引导部件40的长边侧部件40a和短边侧部件40b由安装于基板载置台3的多个(图中为6个)支承杆43支承。支承杆43安装于内侧部40-1。支承杆43的另一端安装于腔室2或间隔部件4。通过该支承杆43,能够将气流引导部件40的引导部即内侧部40-1的高度位置保持为一定。
<基板处理装置的处理动作>
接着,对如上述方式构成的基板处理装置1的处理动作进行说明。
首先,打开闸阀36,从未图示的真空搬送室通过搬送装置60的搬送臂62(参照图4)经搬入搬出口35将基板G搬入到腔室2内,使升降销8上升而成为使升降销8从基板载置台3的基板载置面突出的状态,使基板G载置在升降销8上。在使搬送臂62向真空搬送室退避后,使升降销8下降,将基板G载置在基板载置台3的基板载置面,将闸阀36关闭。
在通过温度调节机构(未图示)对基板载置台3的基材5进行温度调节以进行基板G的温度控制,进而,利用真空泵33将腔室2内排气,利用自动压力控制阀(APC)32将腔室2内的压力调整为规定的真空度,从处理气体供给源18利用质量流量控制器17进行流量调节并经处理气体供给管15和喷淋头10将含卤气体例如含Cl2气体的处理气体导入到腔室2内。
在该状态下,从高频电源25a经匹配器24a将等离子体生成用的高频电力施加到基板载置台3的基材5,在作为下部电极的基板载置台3和作为上部电极的喷淋头10之间产生高频电场,生成处理气体的等离子体,通过利用该等离子体生成的氯自由基(Cl*)等的蚀刻剂对基板G的含Al膜等的金属膜实施蚀刻处理。由此,含Al膜与Cl*等反应,生成的反应生成物成为气体而被除去。此时,从高频电源25b经由匹配器24b将偏压生成用的高频电力施加到基材5,将等离子体中的离子引入到基板G,提高蚀刻的各向异性。
在进行基于含卤气体的金属膜的蚀刻处理时,通过设置气流引导部件40,将处理气体的气流引导到基板G的外方,从而能够抑制从腔室2的内壁部向基板G的蚀刻剂的扩散,能够抑制基板G周缘部的蚀刻。
但是,在专利文献3中,作为气流引导部件,将没有形成缝隙的清洁的板材配置成画框状,但是在该情况下如图5所示,从较宽的空间向基板载置台3的周缘部与气流引导部件40′之间的狭窄的空间流动处理气体,所以通过基板G周缘部的处理气体的流量变多,由此促进了基板G周缘部的蚀刻,因此可知基板G周缘部的蚀刻抑制效果并不充分。
于是,在本实施方式中,通过在比基板载置台3靠外侧的部分配置有设置了缝隙41的气流引导部件40,如图6所示形成经缝隙41排气的气流。由此,能够减少气流引导部件40与基板载置台3之间的处理气体的流量,能够抑制基板G周缘部的蚀刻,使蚀刻的面内分布均匀。
此时,通过调整缝隙41的宽度,能够调整经缝隙41的排气与经气流引导部件40与基板载置台3之间的排气的排气平衡,能够控制基板G周缘部的气流量,能够使该排气平衡为能够使基板G周缘部的蚀刻的抑制程度最优的理想的平衡,能够使蚀刻的面内分布更加均匀。
此时的缝隙41的宽度b能够根据蚀刻条件、气流引导部件40的高度a等确定为最佳的值。另外,气流引导部件40的高度a被适当地设定而使得向外方去的气流最优。例如,为了减少基板G周缘部的蚀刻量,而增大缝隙41的宽度b与气流引导部件40的高度a的比例,为此可以减小气流引导部件40的高度a或增大缝隙41的宽度b。另外,为了增加基板G周缘部的蚀刻量而减小缝隙41的宽度b与气流引导部件40的高度a的比例,为此可以增大气流引导部件40的高度a或减小缝隙41的宽度b。
图7是表示使气流引导部件40的缝隙41的宽度在0~40mm之间变化,作为处理气体使用Cl2气体对Ti/Al/Ti层叠膜进行了蚀刻的情况下的距基板端的距离与蚀刻率的关系的图。此时的蚀刻条件如下所示。
蚀刻条件
Cl2气流量:3700sccm
压力:15mTorr(2Pa)
等离子体生成用高频功率:12kW
偏压生成用高频功率:6kW
时间:60sec。
如图7所示可知,在没有形成缝隙的情况下,因刻蚀负载效应而使基板周缘部的蚀刻率高,与此不同地,通过形成缝隙而使基板周缘部的蚀刻率降低。另外,可知根据蚀刻条件、气流引导部件40的高度a等而存在缝隙的宽度b的最佳值,本例的情况下,在缝隙宽度为5mm时,能够适当抑制基板周缘部的蚀刻,蚀刻分布为最佳。另一方面,可知在缝隙宽度为20mm、40mm的情况下,基板周缘部的蚀刻率反而降低。
如上所述,确认出根据蚀刻条件、气流引导部件40的高度a等来使缝隙41的宽度b最优,由此能够降低基板G周缘部的蚀刻量,进行面内均匀性高的蚀刻。
另外,在气流引导部件40形成有缝隙41,因此处理气体不会滞留在气流引导部件40上,而经缝隙41被排出。因此,能够降低沉积物向气流引导部件40的表面、腔室2的内壁的附着量,能够抑制颗粒向基板G的附着。
图8是表示在图9所示的部位即气流引导部件40的表面(图9的部位1)和腔室2的内壁的比气流引导部件40靠上方的部分(图9的部位2)中,气流引导部件的“有缝隙”的情况和没有“缝隙”的情况的蚀刻后的沉积物的附着量的图。在此,使用图1和图2所示的基板处理装置,使缝隙的宽度为15mm,测定将以下的条件的两阶段的蚀刻处理反复200组后的沉积物量。此外,沉积物量并不是直接测定气流引导部件40和腔室2的内壁的沉积物量,而在该位置设置玻璃基板的小片,将成膜在玻璃基板表面的量作为沉积物量来测定。此时,沉积物量的测定使用阶差仪。
蚀刻条件
第一阶段
Cl2气流量:3700sccm
时间:60sec。
第二阶段
Cl2气流量:1500sccm
时间:30sec。
共通条件
压力:15mTorr(2Pa)
等离子体生成用高频功率:12kW
偏压生成用高频功率:6kW。
如图8所示,确认出部位1、2双方通过设置缝隙,均能够使沉积物降低。
并且,气流引导部件40具有基板载置台3侧的内侧部40-1和腔室2的内壁侧的外侧部40-2,在内侧部40-1与外侧部40-2之间形成有使外侧部40-2成为比内侧部40-1低的位置的台阶42。由此,如图4所示,在通过升降销8使基板G向基板载置台3的上方上升的状态下,在从搬入搬出口35将搬送装置60的搬送臂62插入到腔室2内进行基板G的交接时,能够防止与搬送臂62的基座61发生干渉。另外,如上所述,较低地形成外侧部40-2,由此即使在该部分附着沉积物,也难以成为颗粒而附着到基板G。在进行基板G的交接时,如图4所示,成为使基板G上升至气流引导部件40的上方的状态,所以在基板G的上方不存在部件,能够减小颗粒附着到基板G的危险性。
另外,气流引导部件40通过将长边侧部件40a和短边侧部件40b组装而构成,所以在大型基板用的大型的处理装置中也能够容易地安装。另外,长边侧部件40a和短边侧部件40b均能够通过将一个板折弯而简单地形成构成内侧部40-1的部分、构成外侧部40-2的部分和台阶部分,另外,长边侧部件40a和短边侧部件40b的端部为沿45°切断的梯形,上述构成内侧部40-1的部分、构成外侧部40-2的部分和台阶部分的端部在分别对接的状态下被组装,所以即使存在台阶,也能够容易地组装。
另外,形成为气流引导部件40的外侧部40-2的缝隙41包括在2个长边侧部件40a的分别沿其长度方向形成的2个长边缝隙41a和在短边侧部件40b的分别沿其长度方向形成的短边缝隙41b,长边缝隙41a和短边缝隙41b不连续,因此,能够容易地使长边缝隙41a和短边侧部件40b组合在一起。另外,调整长边缝隙41a和短边侧部件40b的长度使得在排气口29的上方不存在缝隙,从而不会经由缝隙41而直接向排气口29排气,能够抑制因排气流导致的颗粒的扬起等。
<其它的应用>
以上,对本发明的一个实施方式进行了说明,本发明不限于上述实施方式,在本发明的思想的范围内能够进行各种变形。例如,在上述实施方式中,对将本发明应用于电容耦合等离子体处理装置的情况进行了说明,但是不限于此,也能够适用于感应耦合型的等离子体处理装置、微波等离子体处理装置等的其它等离子体处理装置。
并且,在上述实施方式中,说明了作为基板使用玻璃基板的例子,但是,也可以为陶瓷基板等的其它的绝缘性基板。另外,也可以为半导体基板等。

Claims (11)

1.一种基板处理装置,其特征在于,包括:
用于收纳表面形成有金属膜的基板的处理容器;
设置于所述处理容器内的用于载置基板的基板载置台;
处理气体导入机构,其与所述基板载置台相对地设置在所述处理容器内的所述基板载置台的上方,在所述处理容器内向所述基板载置台导入包含有含卤气体的处理气体;
从所述基板载置台的周围进行所述处理容器内的排气的排气机构;
设置在所述处理容器内的呈环状的气流引导部件,其中,在所述气流引导部件的内周部分具有在所述基板载置台的周缘的上方沿着该基板载置台的周向配置的用于将从所述处理气体导入机构导入的处理气体引导到外方的引导部,所述气流引导部件的外周部分安装在所述处理容器的内壁;和
等离子体生成机构,其生成用于在所述处理容器内对所述基板的所述金属膜进行等离子体蚀刻的处理气体的等离子体,
所述气流引导部件具有缝隙,所述缝隙沿着所述基板载置台的周向设置在所述气流引导部件的比所述基板载置台靠外侧的部分,
通过调整所述缝隙的宽度和所述气流引导部件的自所述基板载置台的上表面起的高度中的一者或两者,能够调整经所述缝隙的排气和经所述气流引导部件与所述基板载置台之间的排气的排气平衡,对所述处理气体进行排气。
2.如权利要求1所述的基板处理装置,其特征在于:
所述基板为矩形,所述基板载置台的载置面为与所述基板对应的矩形,所述气流引导部件为画框状。
3.如权利要求2所述的基板处理装置,其特征在于:
所述气流引导部件具有成为所述引导部的内侧部和比所述基板载置台靠外侧的外侧部,在所述内侧部与所述外侧部之间形成有使所述外侧部成为较低位置的台阶。
4.如权利要求3所述的基板处理装置,其特征在于:
所述缝隙形成在所述外侧部。
5.如权利要求3或4所述的基板处理装置,其特征在于:
所述气流引导部件通过将与所述基板的长边对应的一对长边侧部分和与所述基板的短边对应的一对短边侧部分组装而形成。
6.如权利要求5所述的基板处理装置,其特征在于:
所述长边侧部分和所述短边侧部分通过将任一个板折弯而形成与所述内侧部对应的部分、与所述外侧部对应的部分和与所述台阶对应的部分。
7.如权利要求6所述的基板处理装置,其特征在于:
所述长边侧部分和所述短边侧部分,以它们的接合部为45°的梯形,且各自的与所述内侧部对应的部分、与所述外侧部对应的部分和与所述台阶对应的部分接合在一起的状态被组装。
8.如权利要求5所述的基板处理装置,其特征在于:
形成在所述长边侧部分的所述缝隙和形成在所述短边侧部分的所述缝隙,是以它们的端部没有到达所述长边侧部分与所述短边侧部分的接合部的状态形成的。
9.如权利要求1至4中任一项所述的基板处理装置,其特征在于:
所述缝隙的宽度为能够用来调整所述排气平衡,以使得所述基板的周缘部的蚀刻率的抑制程度最优的值。
10.如权利要求1至4中任一项所述的基板处理装置,其特征在于:
所述金属膜是含Al膜,所述处理气体包含氯气。
11.如权利要求10所述的基板处理装置,其特征在于:
所述含Al膜是Ti/Al/Ti层叠膜。
CN201810393792.1A 2017-04-27 2018-04-27 基板处理装置 Active CN108807124B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017-088265 2017-04-27
JP2017088265A JP6861570B2 (ja) 2017-04-27 2017-04-27 基板処理装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108807124A CN108807124A (zh) 2018-11-13
CN108807124B true CN108807124B (zh) 2021-01-26

Family

ID=64094140

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810393792.1A Active CN108807124B (zh) 2017-04-27 2018-04-27 基板处理装置

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP6861570B2 (zh)
KR (1) KR102061969B1 (zh)
CN (1) CN108807124B (zh)
TW (1) TWI785032B (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102203962B1 (ko) * 2019-04-15 2021-01-18 (주)위지트 비증착 구간 발생이 없는 서셉터
CN110211860B (zh) * 2019-06-26 2021-07-13 南京中电熊猫液晶显示科技有限公司 一种干法刻蚀设备
KR20210065054A (ko) * 2019-11-25 2021-06-03 주식회사 원익아이피에스 가스 공급 블록 및 이를 포함하는 기판 처리 장치
JP7437985B2 (ja) * 2020-03-16 2024-02-26 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置および基板処理方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101504910A (zh) * 2008-02-05 2009-08-12 东京毅力科创株式会社 处理装置
KR20120077546A (ko) * 2010-12-30 2012-07-10 엘지디스플레이 주식회사 플라즈마 화학 기상 증착장비
CN103460350A (zh) * 2011-03-14 2013-12-18 等离子瑟姆有限公司 用于对半导体晶圆进行等离子切割的方法和设备
KR20150078635A (ko) * 2013-12-31 2015-07-08 세메스 주식회사 기판 처리 장치

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100887271B1 (ko) 2004-12-17 2009-03-06 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 플라즈마 처리 장치
WO2014137905A2 (en) * 2013-03-06 2014-09-12 Plasma-Therm, Llc Method and apparatus for plasma dicing a semi-conductor wafer
JP6349796B2 (ja) * 2014-03-11 2018-07-04 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置、薄膜トランジスターの製造方法及び記憶媒体

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101504910A (zh) * 2008-02-05 2009-08-12 东京毅力科创株式会社 处理装置
KR20120077546A (ko) * 2010-12-30 2012-07-10 엘지디스플레이 주식회사 플라즈마 화학 기상 증착장비
CN103460350A (zh) * 2011-03-14 2013-12-18 等离子瑟姆有限公司 用于对半导体晶圆进行等离子切割的方法和设备
KR20150078635A (ko) * 2013-12-31 2015-07-08 세메스 주식회사 기판 처리 장치

Also Published As

Publication number Publication date
TW201907474A (zh) 2019-02-16
KR20180120585A (ko) 2018-11-06
CN108807124A (zh) 2018-11-13
JP6861570B2 (ja) 2021-04-21
TWI785032B (zh) 2022-12-01
KR102061969B1 (ko) 2020-01-02
JP2018186221A (ja) 2018-11-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108807124B (zh) 基板处理装置
JP6812224B2 (ja) 基板処理装置及び載置台
KR19990067900A (ko) 플라즈마 화학증착(cvd) 장치
JP2009152345A (ja) プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法
KR101760982B1 (ko) 기판 처리 방법 및 기판 처리 장치
KR20180001495A (ko) 기판 승강 기구, 기판 탑재대 및 기판 처리 장치
JP3210277U (ja) 非一様なガス流クリアランスを備えた基板支持アセンブリ
CN110760823B (zh) 用于消除遮蔽框架的气体限制器组件
KR102310388B1 (ko) 플라즈마 처리 장치
JP2021064695A (ja) 基板処理装置及び基板処理方法
JP4850762B2 (ja) 成膜方法
US20180340257A1 (en) Diffuser for uniformity improvement in display pecvd applications
TWI667369B (zh) 用於改善分佈均勻性之角落擾流件及應用其之遮蔽框架與處理腔室
KR102203551B1 (ko) 기판 적재 구조체 및 플라스마 처리 장치
JP2006307329A (ja) プラズマ装置およびそれを用いた太陽電池素子の製造方法
JP7437985B2 (ja) 基板処理装置および基板処理方法
WO2014203719A1 (ja) プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法
JP4890313B2 (ja) プラズマcvd装置
US20230272530A1 (en) Large-area high-density plasma processing chamber for flat panel displays
TW201426897A (zh) 用於電漿增強基板處理之沉積遮罩
KR20100004304A (ko) 고밀도 플라즈마 화학 기상 증착 장치
CN118451529A (zh) 高密度等离子体增强工艺腔室
JP2007059501A (ja) 基板処理装置
KR20120090637A (ko) 기판처리장치의 공정챔버

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant