JP2003163206A - プラズマ処理装置、プラズマ処理方法及びマルチチャンバシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 処理室内に発生したプラズマによるシール部
材の劣化を抑制することができるプラズマ処理装置、プ
ラズマ処理方法及びマルチチャンバシステムを提供す
る。 【解決手段】 プラズマ処理装置の処理室２１の側壁に
は、半導体ウエハＷが搬入及び排出する搬送路４２が設
けられている。搬送路４２は、処理室２１の側壁を貫通
し、ゲート１２を介して第２搬送室５に接続されてい
る。搬送路４２の近傍には、搬送路４２を閉鎖するよう
に、上下動可能な保護部材５１が配置されている。保護
部材５１の保護板５２は、保護部材５１が上部に移動し
た状態で、搬送路４２の内壁との間がラビリンス構造と
なる隙間を有する形状に形成されている。また、ゲート
１２と保護部材５１との間の搬送路４２には、ガス供給
孔５６及びガス供給手段５７が接続されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プラズマ処理装
置、プラズマ処理方法及びマルチチャンバシステムに関
し、詳しくは、被処理体、例えば、半導体ウエハにプラ
ズマ処理を施すプラズマ処理装置、プラズマ処理方法及
びマルチチャンバシステムに関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体装置の製造工程では、被処理体、
例えば、半導体ウエハに、プラズマを用いたエッチング
処理や化学的気相成長（Chemical Vapor Deposition：
ＣＶＤ）処理のような各種のプラズマ処理を施すプラズ
マ処理装置が使用されている。このようなプラズマ処理
装置の中でも、平行平板型のプラズマ処理装置は、処理
の均一性に優れ、また、装置構成も比較的簡易であるこ
とから広く使用されている。

【０００３】平行平板型のプラズマ処理装置は、処理室
の上下に対向するように配置された２つの平板電極を備
えている。２つの平板電極のうち、下部に配置された下
部電極は半導体ウエハを戴置可能に構成されている。一
方、上部に配置された上部電極は、下部電極との対向面
に、多数のガス穴を有する電極板を備えている。また、
上部電極は処理ガスの供給源に接続されている。そし
て、処理室に連通する搬送路を介して半導体ウエハを下
部電極に載置した後、処理ガスが電極板のガス穴を介し
て上部電極側から上下電極の間の空間（プラズマ発生空
間）に供給される。プラズマ発生空間に供給された処理
ガスは、上部電極への高周波電力（ＲＦ）の印加により
プラズマ化される。このプラズマにより半導体ウエハに
所定の処理が施される。

【０００４】ところで、半導体ウエハは、処理室の側壁
に設けられた搬送路から処理室内に収容される。図４に
搬送路付近の概略図を示す。図４に示すように、搬送路
１０１は処理室１０２の側壁を貫通するように設けられ
ている。搬送路１０１はゲート１０３を介して搬送室１
０４に連通されている。ゲート１０３には、上下動可能
なゲート部材１０５と、その周囲にシール部材、例え
ば、Ｏリング１０６が配置されている。そして、ゲート
部材１０５を上方に移動させることによりゲート１０３
が閉鎖され、処理室１０２内を密閉する。処理室１０２
内が密閉されると、処理室１０２内を所定の圧力に減圧
し、プラズマ処理が行われる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ゲート
１０３を閉鎖しても、搬送路１０１が処理室１０２内に
連通しているので、プラズマ処理が行われると、処理室
１０２内のプラズマが搬送路１０１内に進入し、このプ
ラズマによりＯリング１０６が劣化してしまうおそれが
ある。Ｏリング１０６が劣化してしまうと、Ｏリング１
０６からパーティクルが発生しやすくなってしまう。ま
た、Ｏリング１０６の交換頻度が高くなり、プラズマ処
理装置の稼働率が低下してしまう。

【０００６】また、搬送路１０１の存在により、搬送路
１０１近傍で、異常放電が生じるおそれがあり、プラズ
マが不均一になりやすい。さらに、搬送路１０１の内壁
にプラズマ化された処理ガスが付着しやすく、付着した
処理ガスによりパーティクルが発生してしまうおそれが
ある。

【０００７】本発明は、上記問題に鑑みてなされたもの
であり、処理室内に発生したプラズマによるシール部材
の劣化を抑制することができるプラズマ処理装置、プラ
ズマ処理方法及びマルチチャンバシステムを提供するこ
とを目的とする。また、本発明は、パーティクルの発生
を抑制することができるプラズマ処理装置、プラズマ処
理方法及びマルチチャンバシステムを提供することを目
的とする。さらに、本発明は、異常放電の発生を抑制す
ることができるプラズマ処理装置、プラズマ処理方法及
びマルチチャンバシステムを提供することを目的とす
る。また、本発明は、処理室内に発生したプラズマの不
均一を抑制することができるプラズマ処理装置、プラズ
マ処理方法及びマルチチャンバシステムを提供すること
を目的とする。さらに、本発明は、搬送路の内壁に付着
物が付着するのを抑制することができるプラズマ処理装
置、プラズマ処理方法及びマルチチャンバシステムを提
供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の第１の観点にかかるプラズマ処理装置は、
内部で被処理体に所定のプラズマ処理が施される処理室
と、前記処理室内を密閉可能なゲートと前記処理室の内
部とを連通し、被処理体を処理室内または処理室外に搬
送可能な搬送路と、前記搬送路を閉鎖するように移動可
能な保護部材と、を備える、ことを特徴とする。

【０００９】この構成によれば、保護部材が搬送路を閉
鎖するように移動でき、処理室内に発生したプラズマが
保護部材によりゲートまで到達しにくくなる。このた
め、処理室内に発生したプラズマによるシール部材の劣
化を抑制することができる。したがって、パーティクル
の発生を抑制することができる。また、搬送路が閉鎖さ
れるので、搬送路近傍での異常放電の発生を抑制するこ
とができ、処理室内に発生したプラズマの不均一を抑制
することができる。さらに、搬送路の内壁にプラズマ化
された処理ガスが付着しにくくなり、パーティクルの発
生を抑制することができる。

【００１０】前記保護部材は、前記搬送路を閉鎖するよ
うに移動した状態で、前記搬送路の内壁との間に隙間を
有するように形成されていることが好ましい。この場
合、保護部材と搬送路の内壁とが接触しなくなり、パー
ティクルの発生をさらに抑制することができる。

【００１１】前記保護部材及び前記搬送路は、前記保護
部材が前記搬送路を閉鎖するように移動した状態で、前
記保護部材と前記搬送路の内壁との間がラビリンス構造
となる隙間を有する形状に形成されていることが好まし
い。この場合、処理室内に発生したプラズマが保護部材
によりゲートまで到達しにくくなり、処理室内に発生し
たプラズマによるシール部材の劣化を抑制することがで
きる。

【００１２】前記ゲートと前記保護部材との間の前記搬
送路に通じるガス供給孔と、前記ガス供給孔に接続さ
れ、該ガス供給孔を介して前記搬送路にガスを供給する
ガス供給手段とを、さらに備えることが好ましい。この
場合、ゲートが閉鎖されたプラズマ処理の際に、ガス供
給手段から供給されたガスが、ガス供給孔から搬送路、
保護部材の周囲を通って処理室内に導入され、搬送路の
内壁にプラズマ化された処理ガスが付着しにくくなる。
このため、パーティクルの発生をさらに抑制することが
できる。前記ガス供給手段から供給されるガスとして
は、不活性ガスがある。

【００１３】前記保護部材は、前記処理室の側壁内に配
置されていることが好ましい。さらに、前記保護部材
は、前記処理室の内壁近傍に配置されていることが好ま
しい。この場合、搬送路近傍での異常放電の発生をさら
に抑制することができ、処理室内に発生したプラズマの
不均一をさらに抑制することができる。

【００１４】前記保護部材は接地されていることが好ま
しい。また、前記保護部材は、例えば、導電性材料によ
り形成されていることが好ましい。

【００１５】本発明の第２の観点にかかるプラズマ処理
方法は、処理室内を密閉可能なゲートと、処理室の壁面
に設けられた搬送路と、を介して処理室内に被処理体を
搬送する搬送工程と、前記ゲートを閉鎖して、前記搬送
工程により被処理体が搬送された処理室内を密閉する密
閉工程と、前記密閉工程により密閉された処理室内を所
定の温度及び所定の圧力に設定する設定工程と、前記設
定工程により所定の温度及び所定の圧力に設定された処
理室内にプラズマを発生させて被処理体をプラズマ処理
するプラズマ処理工程と、を備えるプラズマ処理方法で
あって、前記設定工程前または前記設定工程後に、前記
搬送路の近傍に設けられた保護部材を前記搬送路を閉鎖
するように移動する移動工程を行う、ことを特徴とす
る。

【００１６】この構成によれば、設定工程前または設定
工程後、すなわち、プラズマ処理工程前に、搬送路の近
傍に設けられた保護部材が搬送路を閉鎖するように移動
される。このため、プラズマ処理工程において、処理室
内に発生したプラズマが保護部材によりゲートまで到達
しなくなる。このため、処理室内に発生したプラズマに
よるシール部材の劣化を抑制することができる。したが
って、パーティクルの発生を抑制することができる。ま
た、搬送路が閉鎖されるので、搬送路近傍での異常放電
の発生を抑制することができ、処理室内に発生したプラ
ズマの不均一を抑制することができる。さらに、搬送路
の内壁にプラズマ化された処理ガスが付着しにくくな
り、パーティクルの発生を抑制することができる。

【００１７】前記移動工程では、前記保護部材が前記搬
送路を閉鎖するように移動した状態で、前記保護部材と
前記搬送路の内壁との間に隙間を設け、前記ゲートと前
記保護部材との間の前記搬送路に通じる前記ガス供給孔
から、前記搬送路、前記保護部材の周囲を介して、前記
処理室内にガスを導入することが好ましい。この場合、
処理室内に発生したプラズマが保護部材によりゲートま
で到達しにくくなる。さらに、搬送路の内壁にプラズマ
化された処理ガスが付着しにくくなる。このため、パー
ティクルの発生をさらに抑制することができる。

【００１８】本発明の第３の観点にかかるマルチチャン
バシステムは、少なくとも一のチャンバに、上記第１の
観点にかかるプラズマ処理装置を配置した、ことを特徴
とする。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明のプラズマ処理装
置、プラズマ処理方法及びマルチチャンバシステムにつ
いて説明する。本実施の形態では、プラズマ処理装置と
して、上下に対向するように配置された２つの電極を有
する、いわゆる平行平板型のプラズマ処理装置を用い
て、被処理体、例えば、半導体ウエハＷに薄膜を成膜す
る場合を例に説明する。図１は、本発明のマルチチャン
バシステムの構成を示す図である。

【００２０】図１に示すように、マルチチャンバシステ
ム１は、搬入出室２と、第１搬送室３と、ロードロック
チャンバ４と、第２搬送室５と、複数（本実施の形態で
は４つ）のチャンバ６（６ａ〜６ｄ）と、を備えてい
る。

【００２１】搬入出室２は半導体ウエハをマルチチャン
バシステム１に搬入または搬出する空間であり、半導体
ウエハを収容したカセット７が収納されている。第１搬
送室３は搬入出室２とロードロックチャンバ４とを連結
する。第１搬送室３には第１搬送アーム８が載置されて
おり、第１搬送アーム８により半導体ウエハを搬送し
て、半導体ウエハを搬入出室２またはロードロックチャ
ンバ４に搬入または搬出する。ロードロックチャンバ４
は第１搬送室３と第２搬送室５とを連結し、半導体ウエ
ハを第１搬送室３または第２搬送室５に搬入または搬出
する空間である。第２搬送室５は各チャンバ６とロード
ロックチャンバ４とを連結する。第２搬送室５には第２
搬送アーム９が載置されており、第２搬送アーム９によ
り半導体ウエハを搬送して、半導体ウエハをロードロッ
クチャンバ４または各チャンバ６に搬入または搬出す
る。

【００２２】チャンバ６には、マルチチャンバシステム
１を用いて処理するものに対応した各種の処理装置が配
置されている。本実施の形態では、半導体ウエハの表面
に薄膜を成膜する平行平板型のプラズマ処理装置６ａ
と、他の処理装置６ｂ〜６ｄが配置されている。

【００２３】第２搬送室５と各チャンバ６とは、真空ポ
ンプ、バルブ等から構成された図示しない真空制御部に
よって真空に保持されている。また、ロードロックチャ
ンバ４は、真空制御部によって真空と常圧との切り替え
が可能なように構成されている。

【００２４】第１搬送室３とロードロックチャンバ４と
はゲート１０を介して接続され、ロードロックチャンバ
４と第２搬送室５とはゲート１１を介して接続されてい
る。また、第２搬送室５と各チャンバ６とはゲート１２
を介して接続されている。

【００２５】半導体ウエハは、搬入出室２に収納された
カセット７から、第１搬送アーム８により第１搬送室
３、ゲート１０を介してロードロックチャンバ４に搬送
される。そして、ロードロックチャンバ４内の半導体ウ
エハは、第２搬送アーム９によりゲート１１、第２搬送
室５、ゲート１２を介して各チャンバ６に搬送される。
第１搬送アーム８、第２搬送アーム９の移動及び、ゲー
ト１０、ゲート１１、ゲート１２の開閉は、マイクロプ
ロセッサ等から構成された図示しない制御部で制御され
ている。

【００２６】次に、チャンバ６に配置されたプラズマ処
理装置６ａについて説明する。図２は、本発明のプラズ
マ処理装置６ａの構成を示す図である。

【００２７】図２に示すように、プラズマ処理装置６ａ
は、略円筒形状の処理室２１を備えている。処理室２１
は導電性材料から形成され、例えば、アルマイト処理
（陽極酸化処理）されたアルミニウムが用いられてい
る。また、この処理室２１は接地されている。

【００２８】処理室２１内の底部には略円柱状のサセプ
タ支持台２２が設けられている。サセプタ支持台２２は
サセプタ２３を支持する。サセプタ２３は、半導体ウエ
ハＷの戴置台としての機能と下部電極としての機能とを
有する。また、サセプタ支持台２２の上にはセラミック
などの絶縁体２４が配置され、サセプタ支持台２２とサ
セプタ２３との間は絶縁体２４により絶縁されている。

【００２９】サセプタ支持台２２は、処理室２１の下方
に設けられた、図示しない昇降機構にシャフト２５を介
して接続されている。そして、昇降機構によりシャフト
２５を昇降させることにより、サセプタ支持台２２が昇
降される。サセプタ支持台２２の下方は、例えば、ステ
ンレス鋼からなるベローズ２６で覆われている。ベロー
ズ２６は、処理室２１内の真空部分と、大気に露出され
る部分とを分離する。ベローズ２６は、その上端と下端
とがそれぞれサセプタ支持台２２の下面および処理室２
１の底壁の上面にねじ止めされている。

【００３０】サセプタ支持台２２の内部には、冷媒流路
２７が設けられている。冷媒流路２７には、例えば、フ
ロリナートなどの冷媒が循環されている。そして、冷媒
流路２７に冷媒を循環させることにより、半導体ウエハ
Ｗの処理面が所望の温度に制御される。

【００３１】サセプタ２３は、例えば、アルミニウムか
ら構成されている。また、サセプタ２３は、その上面の
中央部が凸状の円板状に形成され、その上に半導体ウエ
ハＷが載置される。サセプタ２３の表面には、図示しな
い静電チャックが設けられている。静電チャックには、
薄い誘電層の中にチャック電極が埋設されており、直流
電圧源から直流電圧を印加することにより、チャック電
極が半導体ウエハＷを静電吸着する。また、サセプタ２
３の内部には、半導体ウエハＷ受け渡し用のリフトピン
（図示せず）が昇降可能に配置されており、リフトピン
を上昇させた状態で半導体ウエハＷの受け渡しが行われ
る。

【００３２】また、サセプタ２３は平行平板型電極の一
方の電極である下部電極として機能する。そして、下部
電極であるサセプタ２３と、基準電位、例えば、アース
との間には、第１の整合器２８及び第１のＲＦ電源２９
が接続されている。第１のＲＦ電源２９は所定の範囲の
周波数を有している。そして、第１のＲＦ電源２９に所
定の範囲の周波数を印加することにより、半導体ウエハ
Ｗに適当なイオン衝撃を与える等の効果が得られる。

【００３３】サセプタ２３の上部周縁部には、半導体ウ
エハＷにプラズマ活性種を効果的に入射させるためのフ
ォーカスリング３０が設けられている。フォーカスリン
グ３０は、例えば、シリコン（ケイ素）から構成されて
いる。フォーカスリング３０は、その中心に半導体ウエ
ハＷとほぼ同径に開口を有し、半導体ウエハＷが開口内
に収容されるように配置されている。

【００３４】サセプタ２３の上方には、サセプタ２３と
対向するように、上部電極３１が設けられている。上部
電極３１は中空状に形成され、処理室２１の上部に埋設
されている。また、上部電極３１には、第２のＲＦ電源
３２が接続されており、その給電線には第２の整合器３
３が介在されている。第２のＲＦ電源３２は、例えば、
１３〜１５０ＭＨｚの範囲の周波数を有しており、この
ように高い周波数を印加することにより処理室２１内に
好ましい解離状態で、かつ高密度のプラズマが形成され
る。

【００３５】上部電極３１は、中空状の電極支持体３４
と、電極支持体３４に支持された電極板３５とから構成
されている。電極支持体３４は、導電性材料、例えば、
アルマイト処理されたアルミニウムから形成されてい
る。電極支持体３４の内部には中空部３６が形成され、
その上部には上部電極３１（処理室２１）内にガスを導
入するガス導入口３７に接続されている。ガス導入口３
７は、図示しないマスフローコントローラ等を介して、
処理ガスのガス源であるガス供給源３８に接続されてい
る。そして、ガス供給源３８から供給された処理ガス
は、ガス導入口３７、中空部３６を通過することにより
拡散されて、電極板３５の全体に均一に供給される。

【００３６】電極板３５は、その主面（サセプタ２３と
の対向面）全体に形成された多数の孔３９を有する。電
極支持体３４の中空部３６において電極板３５全体に拡
散された処理ガスは、孔３９を介して、半導体ウエハＷ
の表面全体に均一に供給される。

【００３７】処理室２１の底部には排気口４０が設けら
れている。排気口４０には、ターボ分子ポンプなどの真
空ポンプを備える排気装置４１が接続されている。排気
装置４１は、処理室２１内を所定の圧力まで排気する。

【００３８】処理室２１の側壁には、半導体ウエハＷが
搬入及び排出される搬送路４２が設けられている。搬送
路４２は、処理室２１の側壁を貫通し、ゲート１２を介
して第２搬送室５に接続されている。図３に搬送路４２
付近の拡大図を示す。

【００３９】図３に示すように、搬送路４２の近傍には
上下動可能な保護部材５１が配置されている。保護部材
５１は、処理室２１の側壁の内部に配置されている。こ
の保護部材５１は処理室２１の内壁近傍に配置されてい
ることが好ましい。保護部材５１と処理室２１の内壁と
の距離が短くなり、搬送路４２近傍での異常放電の発生
を抑制することができるためである。また、処理室２１
内に発生したプラズマの不均一を抑制することができる
ためである。保護部材５１は、保護板５２と、シャフト
５３と、ベローズ５４とを備えている。

【００４０】保護板５２は、保護部材５１が上部に移動
した状態で、搬送路４２の内壁との間がラビリンス構造
となる隙間を有する形状に形成されている。すなわち、
保護板５２の上部及び下部（保護板５２が上部に移動し
た状態で搬送路４２の上方及び下方に配置される箇所）
には凸部及び凹部が形成されている。そして、対応する
搬送路４２の内壁にも、保護板５２との間に所定の隙間
が形成されるように、凸部及び凹部が形成されている。
この保護板５２は導電性材料、例えば、処理室２１と同
様のアルマイト処理されたアルミニウムにより形成され
ている。

【００４１】シャフト５３は保護板５２の下端に接続さ
れている。ベローズ５４はシャフト５３の下部に接続さ
れている。また、保護部材５１を処理室２１と同電位に
するために、シャフト５３は、接地されている。

【００４２】また、搬送路４２にはガス供給孔５６が接
続されている。ガス供給孔５６は、ゲート１２と保護部
材５１との間の搬送路４２に連通されている。ガス供給
孔５６は、ガス供給孔５６に所定のガスを供給するガス
供給手段５７が接続されている。そして、ゲート１２が
閉鎖されるとともに、保護部材５１が上部に移動した状
態で、ガス供給手段５７から供給された不活性ガスは、
図示しないマスフローコントローラにより所定の流量に
調整された後、図３の矢印に示すように、ガス供給孔５
６、搬送路４２、保護板５２の周囲を通って、処理室２
１内に導入される。このように、ガス供給手段５７から
供給されるガスは処理室２１内に導入されるので、処理
室２１内でのプラズマ処理に悪影響を与えない、例え
ば、窒素（Ｎ_２）、アルゴン（Ａｒ）のような不活性ガ
スであることが好ましい。

【００４３】搬送路４２はゲート１２を介して第２搬送
室５に連通されている。ゲート１２には、上下動可能な
ゲート部材６１と、その周囲にシール部材、例えば、Ｏ
リング６２が配置され、ゲート部材６１を上部に移動さ
せることによりゲート１２が閉鎖される。これにより、
処理室２１内が密閉される。

【００４４】次に、以上のように構成されたプラズマ処
理装置６ａを用い、プラズマ処理方法について、半導体
ウエハＷに薄膜を形成する場合を例に説明する。なお、
以下の説明において、プラズマ処理装置６ａを構成する
各部の動作は、図示しない制御部によりコントロールさ
れている。

【００４５】まず、図示しない昇降機構によりシャフト
２５を下降させ、サセプタ支持台２２（サセプタ２３）
を、サセプタ２３上に半導体ウエハＷが搬入可能な位置
まで下降させる。次に、ゲート１２のゲート部材６１を
下降させ、ゲート１２を開放する。また、保護部材５１
のシャフト５３（保護板５２）を下降させ、搬送路４２
を開放する。

【００４６】次に、第２搬送アーム９により、半導体ウ
エハＷを、ゲート１２、搬送路４２を介して処理室２１
内に搬入し、サセプタ２３上に載置する（搬送工程）。
そして、図示しない静電チャックに直流電圧を印加し、
サセプタ２３に半導体ウエハＷを静電吸着させる。

【００４７】続いて、ゲート１２のゲート部材６１を上
昇させ、ゲート１２を閉鎖し、処理室２１内を密閉する
（密閉工程）。処理室２１内が密閉されると、排気装置
４１により処理室２１内のガスを排気口４０を介して排
気し、処理室２１内を所定の圧力に設定する。また、こ
の状態で、冷媒流路２２に所定の温度の冷媒を通流させ
て、サセプタ２３（半導体ウエハＷ）を所定の温度に設
定する（設定工程）。その後、図示しない昇降機構によ
りシャフト２５を上昇させ、サセプタ支持台２２を所定
の処理位置まで上昇させる。

【００４８】また、保護部材５１のシャフト５３を上昇
させ、搬送路４２を閉鎖するように、保護板５２を上昇
させる（移動工程）。さらに、ガス供給手段５７から不
活性ガスを、ガス供給孔５６を介して、搬送路４２に供
給する。ここで、ゲート１２は閉鎖されている。また、
保護板５２は、保護部材５１が上部に移動した状態で、
搬送路４２の内壁との間に隙間を有する形状に形成され
ている。このため、搬送路４２に供給された不活性ガス
は、図３の矢印に示すように、保護板５２の周囲の隙間
を通って、処理室２１内に導入される。

【００４９】処理室２１内が所定の圧力に制御され、さ
らに、半導体ウエハＷが所定の温度に制御されると、図
示しないマスフローコントローラにより所定の流量に制
御された処理ガスを、ガス供給源３８からガス導入口３
７に導入する。ガス導入口３７に導入された処理ガス
は、電極支持体３４の中空部３６を通過することにより
拡散されて、電極板３５全体に均一に供給される。そし
て、電極板３５に供給された処理ガスは、電極板３５の
孔３９を介して、半導体ウエハＷの表面全体に均一に供
給される。

【００５０】その後、第２のＲＦ電源３２から、所定の
高周波電力を上部電極３１に印加する。これにより、上
部電極３１と下部電極としてのサセプタ２３との間に高
周波電界が生じ、上部電極３１から供給された処理ガス
がプラズマ化する（プラズマ処理工程）。また、第１の
ＲＦ電源２９から、所定の高周波電力を下部電極である
サセプタ２３に印加する。これにより、プラズマ中の活
性種がサセプタ２３側へ引き込まれ、半導体ウエハＷの
表面近傍のプラズマ密度が高められる。さらに、サセプ
タ２３の上部周縁部にフォーカスリング３０が設けられ
ているので、半導体ウエハＷにプラズマ活性種を効果的
に入射させることができる。

【００５１】このように、プラズマ化された処理ガスが
半導体ウエハＷに効果的に供給され、このプラズマによ
る半導体ウエハＷの表面での化学反応により、半導体ウ
エハＷの表面に薄膜が形成される。

【００５２】ここで、保護部材５１の保護板５２が搬送
路４２を閉鎖するように配置されているので、処理室２
１内に発生したプラズマがゲート１２まで到達しにくく
なる。さらに、保護板５２及び搬送路４２が、両者の間
にラビリンス構造となる隙間を有する形状に形成されて
いるので、処理室２１内に発生したプラズマがゲート１
２まで、より到達しにくくなる。このため、処理室２１
内に発生したプラズマによるＯリング６２の劣化を抑制
することができる。したがって、Ｏリング６２の劣化に
伴うパーティクルの発生を抑制することができる。

【００５３】また、保護板５２が搬送路４２を閉鎖する
ように配置されているので、搬送路４２近傍での異常放
電の発生を抑制することができ、処理室内に発生したプ
ラズマの不均一を抑制することができる。

【００５４】さらに、搬送路４２の内壁にプラズマ化さ
れた処理ガスが付着しにくくなり、パーティクルの発生
を抑制することができる。また、保護板５２と搬送路４
２の内壁とは接触しないので、パーティクルの発生をさ
らに抑制することができる。

【００５５】加えて、ガス供給手段５７から不活性ガス
が、ガス供給孔５６、保護板５２の周囲の隙間を介し
て、処理室２１内に供給されるので、搬送路４２の内壁
にプラズマ化された処理ガスが付着しにくくなる。この
ため、パーティクルの発生をさらに抑制することができ
る。

【００５６】半導体ウエハＷの表面に薄膜が形成される
と、第１のＲＦ電源２９からサセプタ２３に印加した高
周波電力及び第２のＲＦ電源３２から上部電極３１に印
加した高周波電力を解除する。また、ガス供給源３８か
らの処理ガスの導入を停止する。そして、図示しない昇
降機構によりシャフト２５を下降させ、サセプタ支持台
２２を所定の位置まで下降させる。また、排気装置４１
により処理室２１内を所定の圧力に設定し、半導体ウエ
ハＷを所定の温度に設定した後、ゲート１２を開放す
る。さらに、保護部材５１のシャフト５３（保護板５
２）を下降させ、搬送路４２を開放する。また、ガス供
給手段５７からの不活性ガスの供給を停止する。そし
て、第２搬送アーム９により、サセプタ２３上の半導体
ウエハＷを、搬送路４２、ゲート１２を介してプラズマ
処理装置６ａ外（第２搬送室５）に搬送する。

【００５７】以上説明したように、本実施の形態によれ
ば、保護板５２が搬送路４２を閉鎖するように配置され
ているので、処理室２１内に発生したプラズマがゲート
１２まで到達しにくくなる。さらに、保護板５２及び搬
送路４２が、両者の間にラビリンス構造となる隙間を有
する形状に形成されているので、処理室２１内に発生し
たプラズマがゲート１２まで、より到達しにくくなる。
このため、処理室２１内に発生したプラズマによるＯリ
ング６２の劣化を抑制することができる。したがって、
Ｏリング６２の劣化に伴うパーティクルの発生を抑制す
ることができる。

【００５８】本実施の形態によれば、保護板５２が搬送
路４２を閉鎖するように配置されているので、搬送路４
２近傍での異常放電の発生を抑制することができ、処理
室内に発生したプラズマの不均一を抑制することができ
る。

【００５９】本実施の形態によれば、保護板５２が搬送
路４２を閉鎖するように配置されているので、搬送路４
２の内壁にプラズマ化された処理ガスが付着しにくくな
り、パーティクルの発生を抑制することができる。ま
た、保護板５２と搬送路４２の内壁とは接触しないの
で、パーティクルの発生をさらに抑制することができ
る。

【００６０】本実施の形態によれば、ガス供給手段５７
から不活性ガスが、保護板５２の周囲の隙間を介して、
処理室２１内に供給されるので、搬送路４２の内壁にプ
ラズマ化された処理ガスが付着しにくくなる。このた
め、パーティクルの発生をさらに抑制することができ
る。

【００６１】なお、本発明は、上記の実施の形態に限ら
れず、種々の変形、応用が可能である。以下、本発明に
適用可能な他の実施の形態について説明する。

【００６２】上記実施の形態では、保護板５２及び搬送
路４２が、両者の間にラビリンス構造となる隙間を有す
る形状に形成されている場合を例に本発明を説明した
が、保護板５２が搬送路４２を閉鎖するように配置され
ていればよく、例えば、保護板５２が上方に移動した状
態で、保護板５２と搬送路４２とが接触し、搬送路４２
が完全に閉鎖される場合であってもよい。この場合、処
理室２１内に発生したプラズマがゲート１２に到達しな
くなる。また、保護板５２が上方に移動した状態での保
護板５２と搬送路４２との隙間がラビリンス構造になら
ない隙間であってもよい。

【００６３】上記実施の形態では、ガス供給手段５７か
ら不活性ガスが供給される場合を例に本発明を説明した
が、ガス供給手段５７から不活性ガスを供給しなくても
よい。この場合、ガス供給孔５６、ガス供給手段５７を
設けないので、プラズマ処理装置６ａの構造を簡単にす
ることができる。

【００６４】上記実施の形態では、保護部材５１を処理
室２１の側壁内に配置した場合を例に本発明を説明した
が、例えば、ゲート１２内に設けてもよい。この場合に
も、プラズマによるＯリング６２の劣化を抑制すること
ができる。ただし、保護板５２と処理室２１の内壁との
距離が短いほど、搬送路４２近傍での異常放電の発生及
び処理室２１内に発生したプラズマの不均一を抑制する
ことができるので、保護部材５１は、処理室２１の内壁
近傍に配置されていることが好ましい。

【００６５】上記実施の形態では、平行平板型のプラズ
マ処理装置を用いた場合を例に本発明を説明したが、本
発明はこれに限定されるものではなく、例えば、マグネ
トロン型、誘導結合型、ＥＣＲ（Electron Cyclotron R
esonance）型のプラズマ処理装置であってもよい。ま
た、被処理体は、半導体ウエハＷに限らず、例えば、液
晶表示装置用のガラス基板等であってもよい。

【００６６】上記実施の形態では、プラズマＣＶＤ処理
により半導体ウエハＷに薄膜を形成する場合を例に本発
明を説明したが、プラズマ処理は成膜処理に限定される
ものではなく、例えば、エッチング処理であってもよ
い。また、形成される薄膜としては、例えば、ＳｉＯ
Ｆ、ＳｉＯ_２、ＳｉＮ、ＳｉＣ、ＳｉＣＯＨ、ＣＦ膜等
がある。

【００６７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
処理室内に発生したプラズマによるシール部材の劣化を
抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態のマルチチャンバシステム
の構成を示す図である。

【図２】本発明の実施の形態のプラズマ処理装置の構成
を示す図である。

【図３】図２の搬送路付近の拡大図である。

【図４】従来の搬送路付近の構成を示す図である。

【符号の説明】

６ａ プラズマ処理装置 １２ ゲート ２１ 処理室 ２３ サセプタ ２９ 第１のＲＦ電源 ３１ 上部電源 ３２ 第２のＲＦ電源 ４２ 搬送路 ５１ 保護部材 ５２ 保護板 ５３ シャフト ５４ ベローズ ５６ ガス供給孔 ５７ ガス供給手段 ６１ ゲート部材 ６２ Ｏリング Ｗ 半導体ウエハ

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】内部で被処理体に所定のプラズマ処理が施
   される処理室と、 前記処理室内を密閉可能なゲートと前記処理室の内部と
   を連通し、被処理体を処理室内または処理室外に搬送可
   能な搬送路と、 前記搬送路を閉鎖するように移動可能な保護部材と、を
   備える、ことを特徴とするプラズマ処理装置。
2. 【請求項２】前記保護部材は、前記搬送路を閉鎖するよ
   うに移動した状態で、前記搬送路の内壁との間に隙間を
   有するように形成されている、ことを特徴とする請求項
   １に記載のプラズマ処理装置。
3. 【請求項３】前記保護部材及び前記搬送路は、前記保護
   部材が前記搬送路を閉鎖するように移動した状態で、前
   記保護部材と前記搬送路の内壁との間がラビリンス構造
   となる隙間を有する形状に形成されている、ことを特徴
   とする請求項２に記載のプラズマ処理装置。
4. 【請求項４】前記ゲートと前記保護部材との間の前記搬
   送路に通じるガス供給孔と、 前記ガス供給孔に接続され、該ガス供給孔を介して前記
   搬送路にガスを供給するガス供給手段と、を、さらに備
   える、ことを特徴とする請求項２または３に記載のプラ
   ズマ処理装置。
5. 【請求項５】前記ガス供給手段から供給されるガスは、
   不活性ガスである、ことを特徴とする請求項４に記載の
   プラズマ処理装置。
6. 【請求項６】前記保護部材は、前記処理室の側壁内に配
   置されている、ことを特徴とする請求項１乃至５のいず
   れか１項に記載のプラズマ処理装置。
7. 【請求項７】前記保護部材は、前記処理室の内壁近傍に
   配置されている、ことを特徴とする請求項６に記載のプ
   ラズマ処理装置。
8. 【請求項８】前記保護部材は接地されている、ことを特
   徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のプラズ
   マ処理装置。
9. 【請求項９】前記保護部材は導電性材料により形成され
   ている、ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１
   項に記載のプラズマ処理装置。
10. 【請求項１０】処理室内を密閉可能なゲートと、処理室
    の壁面に設けられた搬送路と、を介して処理室内に被処
    理体を搬送する搬送工程と、 前記ゲートを閉鎖して、前記搬送工程により被処理体が
    搬送された処理室内を密閉する密閉工程と、 前記密閉工程により密閉された処理室内を所定の温度及
    び所定の圧力に設定する設定工程と、 前記設定工程により所定の温度及び所定の圧力に設定さ
    れた処理室内にプラズマを発生させて被処理体をプラズ
    マ処理するプラズマ処理工程と、を備えるプラズマ処理
    方法であって、 前記設定工程前または前記設定工程後に、前記搬送路の
    近傍に設けられた保護部材を前記搬送路を閉鎖するよう
    に移動する移動工程を行う、ことを特徴とするプラズマ
    処理方法。
11. 【請求項１１】前記移動工程では、前記保護部材が前記
    搬送路を閉鎖するように移動した状態で、前記保護部材
    と前記搬送路の内壁との間に隙間を設け、前記ゲートと
    前記保護部材との間の前記搬送路に通じる前記ガス供給
    孔から、前記搬送路、前記保護部材の周囲を介して、前
    記処理室内にガスを導入する、ことを特徴とする請求項
    １０に記載のプラズマ処理方法。
12. 【請求項１２】少なくとも一のチャンバに、請求項１乃
    至９のいずれか１項に記載のプラズマ処理装置を配置し
    た、ことを特徴とするマルチチャンバシステム。