JP2007146211A - Plasma processing method, and plasma processing system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はプラズマ処理方法及びプラズマ処理システムに関し、特にプラズマ処理室に対して基板を搬入乃至搬出しつつ成膜等の所定のプラズマ処理を行う場合に適用して有用なものである。 The present invention relates to a plasma processing method and a plasma processing system, and is particularly useful when applied to predetermined plasma processing such as film formation while carrying a substrate in and out of a plasma processing chamber.
プラズマ処理装置は、そのプラズマ処理室であるチャンバにプラズマを生成させて基板に対する薄膜の作製等、所定の処理を行うものであり、特に半導体の製造分野で用途に応じた種々のものが提案されている。かかる、プラズマ処理装置は、真空雰囲気であるプラズマ処理室内に処理対象である基板を搬出乃至搬入するため、外部との間で前記基板の授受を行う必要がある。従来技術において、基板のプラズマ処理室内への搬入乃至搬出は、プラズマ処理室内に生成しているプラズマを一旦止めてこれを行っている。 The plasma processing apparatus generates plasma in a chamber which is a plasma processing chamber and performs a predetermined process such as the production of a thin film on a substrate. ing. Such a plasma processing apparatus needs to exchange the substrate with the outside in order to carry out or carry in the substrate to be processed into the plasma processing chamber which is a vacuum atmosphere. In the prior art, the substrate is carried into or out of the plasma processing chamber by temporarily stopping the plasma generated in the plasma processing chamber.
一方、外部との間で基板の授受を行うロードロック室と、基板に所定の処理を行う処理室と、前記ロードロック室と処理室との間で基板の搬送を行う搬送室とを備えた半導体製造装置において、各室に対応して設けた真空ポンプで各室の圧力制御を行う点を開示する公知技術は存在する(特許文献1参照)が、プラズマ処理を行う基板をプラズマ処理室内に対して搬入乃至搬出しつつ前記プラズマ処理室内に生成するプラズマを維持して基板の連続処理を行うものではない。 On the other hand, a load lock chamber for transferring substrates to and from the outside, a processing chamber for performing predetermined processing on the substrates, and a transfer chamber for transferring substrates between the load lock chamber and the processing chamber are provided. In a semiconductor manufacturing apparatus, there is a known technique for disclosing pressure control of each chamber with a vacuum pump provided corresponding to each chamber (see Patent Document 1), but a substrate for performing plasma processing is placed in the plasma processing chamber. On the other hand, continuous processing of the substrate is not performed while maintaining the plasma generated in the plasma processing chamber while being carried in or out.
上述の如く従来技術に係るプラズマ処理においては、基板を連続的に処理する場合でも
プラズマ処理室に対する基板の搬出入毎にプラズマを止めざるを得なかった。すなわち、処理毎にプラズマを点火しなければならない。この場合、再点火されたプラズマが安定するまでにはある程度の時間が必要になる。このため処理効率が低下し、当該プラズマ処理装置のスループットが悪化するという問題を生起する。
As described above, in the plasma processing according to the prior art, the plasma has to be stopped every time the substrate is carried in and out of the plasma processing chamber even when the substrate is continuously processed. That is, the plasma must be ignited for each treatment. In this case, a certain amount of time is required until the reignited plasma is stabilized. For this reason, processing efficiency falls and the problem that the throughput of the said plasma processing apparatus deteriorates arises.
本発明は、上記従来技術に鑑み、プラズマ処理室のプラズマを維持したままプラズマ処理室への基板の搬入乃至搬出やクリーニングモードにおける被エッチング部材の退避乃至再搬入を良好に行い得るプラズマ処理方法及びプラズマ処理システムを提供することを目的とする。 In view of the above prior art, the present invention provides a plasma processing method capable of satisfactorily carrying a substrate in and out of the plasma processing chamber while maintaining the plasma in the plasma processing chamber and retreating or re-loading a member to be etched in a cleaning mode. An object is to provide a plasma processing system.
上記目的を達成する本発明の第1の態様は、
基板に対し所定のプラズマ処理を行うプラズマ処理室と、このプラズマ処理室に対して前記基板の搬入乃至搬出を行う搬送室と、前記プラズマ処理室及び前記搬送室の間に配設されて両者の間を仕切る第1のゲート弁とを有するプラズマ処理システムを用いて所定のプラズマ処理を行うプラズマ処理方法において、
前記プラズマ処理室内をプラズマを生成し得る圧力雰囲気とし、前記プラズマ処理室に生成しているプラズマを維持する一方、
処理する基板の前記搬送室から前記プラズマ処理室内への搬入時乃至処理した基板の前記プラズマ処理室内から前記搬送室への搬出時には、前記搬送室の圧力を制御して前記プラズマ処理室と同圧にした状態で前記第1のゲート弁を開いて前記基板の搬入乃至搬出を行うことを特徴とするプラズマ処理方法である。
The first aspect of the present invention for achieving the above object is as follows:
A plasma processing chamber for performing a predetermined plasma processing on the substrate, a transfer chamber for carrying the substrate into and out of the plasma processing chamber, and the plasma processing chamber and the transfer chamber disposed between the two. In a plasma processing method for performing a predetermined plasma processing using a plasma processing system having a first gate valve for partitioning,
A pressure atmosphere capable of generating plasma in the plasma processing chamber, while maintaining the plasma generated in the plasma processing chamber,
When the substrate to be processed is transferred from the transfer chamber into the plasma processing chamber or when the processed substrate is transferred from the plasma processing chamber to the transfer chamber, the pressure in the transfer chamber is controlled to the same pressure as the plasma processing chamber. In this state, the first gate valve is opened, and the substrate is loaded or unloaded.
本発明の第2の態様は、
基板に対し所定のプラズマ処理を行うプラズマ処理室と、このプラズマ処理室に対して前記基板の搬入乃至搬出を行う搬送室と、前記プラズマ処理室及び前記搬送室の間に配設されて両者の間を仕切る第1のゲート弁と、外部との間で前記基板の授受を行う予備室と、この予備室及び前記搬送室との間に配設されて両者の間を仕切る第2のゲート弁とを有するプラズマ処理システムを用いて所定のプラズマ処理を行うプラズマ処理方法において、
前記プラズマ処理室内をプラズマを生成し得る圧力雰囲気とし、前記プラズマ処理室に生成しているプラズマを維持する一方、
処理する基板の前記搬送室から前記プラズマ処理室内への搬入時乃至処理した基板の前記プラズマ処理室内から前記搬送室への搬出時には、前記搬送室の圧力を制御して前記プラズマ処理室と同圧にした状態で前記第1のゲート弁を開いて前記基板の搬入乃至搬出を行うとともに、
処理する基板の前記予備室から前記搬送室への搬入時乃至処理した基板の前記搬送室から前記予備室への搬出時には、前記予備室及び搬送室の圧力を制御して前記予備室及び搬送室を同圧にした状態で前記第2のゲート弁を開いて前記基板の搬入乃至搬出を行うことを特徴とするプラズマ処理方法である。
The second aspect of the present invention is:
A plasma processing chamber for performing a predetermined plasma processing on the substrate, a transfer chamber for carrying the substrate into and out of the plasma processing chamber, and the plasma processing chamber and the transfer chamber disposed between the two. A first gate valve that partitions the substrate, a spare chamber that transfers the substrate to and from the outside, and a second gate valve that is disposed between the spare chamber and the transfer chamber and partitions between the two In a plasma processing method of performing a predetermined plasma processing using a plasma processing system having
A pressure atmosphere capable of generating plasma in the plasma processing chamber, while maintaining the plasma generated in the plasma processing chamber,
When the substrate to be processed is transferred from the transfer chamber into the plasma processing chamber or when the processed substrate is transferred from the plasma processing chamber to the transfer chamber, the pressure in the transfer chamber is controlled to the same pressure as the plasma processing chamber. In this state, the first gate valve is opened to carry in or carry out the substrate,
When the substrate to be processed is transferred from the preliminary chamber to the transfer chamber or when the processed substrate is transferred from the transfer chamber to the preliminary chamber, the pressure of the preliminary chamber and the transfer chamber is controlled to control the preliminary chamber and the transfer chamber. In the plasma processing method, the second gate valve is opened while the pressure is kept at the same pressure to carry in or carry out the substrate.
本発明の第3の態様は、
被エッチング部材が配設され且つ基板に対して所定のプラズマ処理を行うプラズマ処理室の内周面に付着する付着物を、クリーニングガスをプラズマ化して形成したクリーニングガスのラジカルでエッチングして除去するプラズマ処理方法において、
第1のゲート弁で仕切られており且つ前記プラズマ処理室に対する基板の搬入乃至搬出を行う搬送室内に前記被エッチング部材を退避させて前記クリーニングを行うとともに、
前記被エッチング部材の退避乃至前記プラズマ処理室への再搬入に際し、前記プラズマ処理室内をプラズマを生成し得る圧力雰囲気とし、前記プラズマ処理室に生成しているプラズマを維持する一方、
前記被エッチング部材の前記プラズマ処理室から前記搬送室への退避乃至前記搬送室から前記プラズマ処理室への再搬入時には、前記搬送室の圧力を制御して前記プラズマ処理室と同圧にした状態で前記第1のゲート弁を開いて前記被エッチング部材の退避乃至再搬入を行うことを特徴とするプラズマ処理方法である。
The third aspect of the present invention is:
Etching with a radical of a cleaning gas formed by converting the cleaning gas into plasma is removed by removing the adhering material disposed on the inner peripheral surface of the plasma processing chamber in which the member to be etched is disposed and performing a predetermined plasma process on the substrate. In the plasma processing method,
Performing the cleaning by retracting the member to be etched into a transfer chamber that is partitioned by a first gate valve and carries the substrate into and out of the plasma processing chamber;
When the member to be etched is retracted or re-loaded into the plasma processing chamber, the plasma processing chamber is set to a pressure atmosphere capable of generating plasma, and the plasma generated in the plasma processing chamber is maintained.
When the member to be etched is retracted from the plasma processing chamber to the transfer chamber or re-loaded from the transfer chamber to the plasma processing chamber, the pressure in the transfer chamber is controlled to be the same as the plasma processing chamber. The plasma processing method is characterized in that the first gate valve is opened and the member to be etched is retracted or re-loaded.
本発明の第4の態様は、
基板に対し所定のプラズマ処理を行うプラズマ処理室を備えたプラズマ処理装置と、
前記プラズマ処理室の内部を所定の圧力に調整するプラズマ処理室圧力調整手段と、
前記プラズマ処理室に対して前記基板の搬入乃至搬出を行うための搬送室と、
この搬送室の内部を所定の圧力に調整する搬送室圧力調整手段と、
前記プラズマ処理室及び前記搬送室の間に配設されて両者の間を仕切る第1のゲート弁と、
前記プラズマ処理室圧力調整手段を制御して前記プラズマ処理室内をプラズマを生成し得る圧力雰囲気にするとともに、前記プラズマ処理室に生成しているプラズマを維持するように制御する一方、処理する基板の前記搬送室から前記プラズマ処理室内への搬入時乃至処理した基板の前記プラズマ処理室内から前記搬送室への搬出時には、前記搬送室圧力調整手段を制御し、搬送室の圧力を前記プラズマ処理室と同圧にした状態で前記第1のゲート弁を開いて前記基板の搬入乃至搬出を行うように制御する制御手段とを有することを特徴とするプラズマ処理システムである。
The fourth aspect of the present invention is:
A plasma processing apparatus including a plasma processing chamber for performing a predetermined plasma processing on a substrate;
Plasma processing chamber pressure adjusting means for adjusting the inside of the plasma processing chamber to a predetermined pressure;
A transfer chamber for carrying the substrate into and out of the plasma processing chamber;
A transfer chamber pressure adjusting means for adjusting the inside of the transfer chamber to a predetermined pressure;
A first gate valve disposed between the plasma processing chamber and the transfer chamber and partitioning between the two,
The plasma processing chamber pressure adjusting means is controlled to make the plasma processing chamber a pressure atmosphere capable of generating plasma, and the plasma generated in the plasma processing chamber is controlled so as to be maintained. When carrying the substrate from the transfer chamber into the plasma processing chamber or when unloading the processed substrate from the plasma processing chamber to the transfer chamber, the transfer chamber pressure adjusting means is controlled to control the pressure of the transfer chamber with the plasma processing chamber. And a control means for controlling the substrate to be loaded or unloaded by opening the first gate valve in the same pressure state.
本発明の第5の態様は、
基板に対し所定のプラズマ処理を行うプラズマ処理室を備えたプラズマ処理装置と、
前記プラズマ処理室の内部を所定の圧力に調整するプラズマ処理室圧力調整手段と、
前記プラズマ処理室に対して前記基板の搬入乃至搬出を行うための搬送室と、
この搬送室の内部を所定の圧力に調整する搬送室圧力調整手段と、
前記プラズマ処理室及び前記搬送室の間に配設されて両者の間を仕切る第1のゲート弁と、
外部との間で前記基板の授受を行う予備室と、
この予備室の内部を所定の圧力に調整する予備室圧力調整手段と、
前記予備室及び前記搬送室との間に配設されて両者の間を仕切る第2のゲート弁と、
前記プラズマ処理室圧力調整手段を制御して前記プラズマ処理室内をプラズマを生成し得る圧力雰囲気にするとともに、前記プラズマ処理室に生成しているプラズマを維持するように制御する一方、処理する基板の前記搬送室から前記プラズマ処理室内への搬入時乃至処理した基板の前記プラズマ処理室内から前記搬送室への搬出時には、前記搬送室圧力調整手段を制御し、搬送室の圧力を前記プラズマ処理室と同圧にした状態で前記第1のゲート弁を開いて前記基板の搬入乃至搬出を行うように制御するとともに、処理する基板の前記予備室から前記搬送室への搬入時乃至処理した基板の前記搬送室から前記予備室への搬出時には、前記搬送室圧力制御手段及び前記予備室圧力調整手段を制御して前記予備室及び搬送室を同圧にした状態で前記第2のゲート弁を開いて前記基板の搬入乃至搬出を行うように制御する制御手段とを有することを特徴とするプラズマ処理システムである。
According to a fifth aspect of the present invention,
A plasma processing apparatus including a plasma processing chamber for performing a predetermined plasma processing on a substrate;
Plasma processing chamber pressure adjusting means for adjusting the inside of the plasma processing chamber to a predetermined pressure;
A transfer chamber for carrying the substrate into and out of the plasma processing chamber;
A transfer chamber pressure adjusting means for adjusting the inside of the transfer chamber to a predetermined pressure;
A first gate valve disposed between the plasma processing chamber and the transfer chamber and partitioning between the two,
A spare room for transferring the substrate to and from the outside;
Preliminary chamber pressure adjusting means for adjusting the inside of the preliminary chamber to a predetermined pressure;
A second gate valve disposed between the preliminary chamber and the transfer chamber to partition the two;
The plasma processing chamber pressure adjusting means is controlled to make the plasma processing chamber a pressure atmosphere capable of generating plasma, and the plasma generated in the plasma processing chamber is controlled so as to be maintained. When carrying the substrate from the transfer chamber into the plasma processing chamber or when unloading the processed substrate from the plasma processing chamber to the transfer chamber, the transfer chamber pressure adjusting means is controlled to control the pressure of the transfer chamber with the plasma processing chamber. The first gate valve is opened under the same pressure so that the substrate is loaded or unloaded, and the substrate to be processed is loaded into the transfer chamber from the spare chamber or the substrate is processed. At the time of unloading from the transfer chamber to the auxiliary chamber, the transfer chamber pressure control means and the auxiliary chamber pressure adjusting means are controlled so that the auxiliary chamber and the transfer chamber are at the same pressure. A plasma processing system, characterized in that a control means for controlling open the serial second gate valve to perform loading or unloading of the substrate.
本発明の第6の態様は、
上記第4又は第5の態様に記載のプラズマ処理システムおいて、
前記プラズマ処理装置は、ハロゲンを含有する作用ガスをプラズマ化して得るハロゲンラジカルで、高蒸気圧ハロゲン化物を生成し得る元素を含む材料で形成した被エッチング部材をエッチングして前記元素とハロゲンとからなる前駆体を形成する一方、この前駆体を、前記被エッチング部材の温度よりも低温の基板に吸着させ、その後前記前駆体を前記ハロゲンラジカルで還元して前記元素成分を析出させることにより所定の薄膜を形成する薄膜作製装置であることを特徴とするプラズマ処理システムである。
The sixth aspect of the present invention is:
In the plasma processing system according to the fourth or fifth aspect,
The plasma processing apparatus etches a member to be etched formed of a material containing an element capable of generating a high vapor pressure halide with a halogen radical obtained by converting a halogen-containing working gas into a plasma, and from the element and the halogen. The precursor is adsorbed on a substrate having a temperature lower than the temperature of the member to be etched, and then the precursor is reduced with the halogen radical to precipitate the element component. The plasma processing system is a thin film manufacturing apparatus for forming a thin film.
本発明の第7の態様は、
基板に対して所定のプラズマ処理を行うとともに、被エッチング部材が退避乃至再搬入可能に配設されており、しかも内周面に付着する付着物を、クリーニングガスをプラズマ化して形成したクリーニングガスのラジカルでエッチングして除去するように構成したプラズマ処理室を備えたプラズマ処理装置と、
前記プラズマ処理室の内部を所定の圧力に調整するプラズマ処理室圧力調整手段と、
前記プラズマ処理室に対して前記基板の搬入乃至搬出を行うとともに前記被エッチング部材の退避乃至再搬入を行うための搬送室と、
この搬送室の内部を所定の圧力に調整する搬送室圧力調整手段と、
前記プラズマ処理室及び前記搬送室の間に配設されて両者の間を仕切る第1のゲート弁と、
前記プラズマ処理室のクリーニングを行う前に前記被エッチング部材を前記搬送室内に退避させるとともに前記クリーニングの終了後に前記被エッチング部材を前記プラズマ処理室内に再搬入するよう制御する一方、前記退避乃至再搬入の際、前記プラズマ処理室圧力調整手段を制御して前記プラズマ処理室内を、プラズマを生成し得る圧力雰囲気にするとともに、前記プラズマ処理室に生成しているプラズマを維持するように制御して、前記被エッチング部材の前記プラズマ処理室から前記搬送室内への退避乃至前記搬送室内から前記プラズマ処理室内への再搬入時には、前記搬送室圧力調整手段を制御し、搬送室の圧力を前記プラズマ処理室と同圧にした状態で前記第1のゲート弁を開いて前記被エッチング部材の退避乃至再搬入を行うように制御する制御手段とを有することを特徴とするプラズマ処理システムである。
The seventh aspect of the present invention is
A predetermined plasma treatment is performed on the substrate, and the member to be etched is disposed so as to be able to be retracted or re-loaded, and the adhering matter adhering to the inner peripheral surface is formed by cleaning gas formed into plasma. A plasma processing apparatus comprising a plasma processing chamber configured to be removed by etching with radicals;
Plasma processing chamber pressure adjusting means for adjusting the inside of the plasma processing chamber to a predetermined pressure;
A transfer chamber for carrying in or carrying out the substrate to and from the plasma processing chamber and for retracting or carrying in the member to be etched;
A transfer chamber pressure adjusting means for adjusting the inside of the transfer chamber to a predetermined pressure;
A first gate valve disposed between the plasma processing chamber and the transfer chamber and partitioning between the two,
The member to be etched is retracted into the transfer chamber before the plasma processing chamber is cleaned, and the member to be etched is controlled to be reintroduced into the plasma processing chamber after the cleaning is completed. At this time, controlling the plasma processing chamber pressure adjusting means to make the plasma processing chamber a pressure atmosphere capable of generating plasma, and controlling to maintain the plasma generated in the plasma processing chamber, When the member to be etched is retracted from the plasma processing chamber into the transfer chamber or re-introduced from the transfer chamber into the plasma processing chamber, the transfer chamber pressure adjusting means is controlled to control the pressure of the transfer chamber to the plasma processing chamber. The first gate valve is opened with the same pressure as the pressure, and the member to be etched is retracted or re-loaded. A plasma processing system, characterized in that a control means for controlled so.
本発明の第8の態様は、
上記第4、第5又は第7の何れかの態様に記載のプラズマ処理システムおいて、
前記プラズマ処理装置は、ハロゲンを含有する作用ガスをプラズマ化して得るハロゲンラジカルで、高蒸気圧ハロゲン化物を生成し得る元素を含む材料で形成した被エッチング部材をエッチングして前記元素とハロゲンとからなる前駆体を形成する一方、この前駆体を、前記被エッチング部材の温度よりも低温の基板に吸着させ、その後前記前駆体を前記ハロゲンラジカルで還元して前記元素成分を析出させることにより所定の薄膜を形成する一方、
プラズマ処理室の内周面に付着する付着物を、クリーニングガスをプラズマ化して形成したクリーニングガスのラジカルでエッチングしてそのクリーニングを行うとともに、このクリーニングの際に、前記被エッチング部材を前記プラズマ処理室から前記搬送室に退避させるようになっている薄膜作成装置であることを特徴とするプラズマ処理システムである。
The eighth aspect of the present invention is
In the plasma processing system according to any one of the fourth, fifth, and seventh aspects,
The plasma processing apparatus etches a member to be etched formed of a material containing an element capable of generating a high vapor pressure halide with a halogen radical obtained by converting a halogen-containing working gas into a plasma, and from the element and the halogen. The precursor is adsorbed on a substrate having a temperature lower than the temperature of the member to be etched, and then the precursor is reduced with the halogen radical to precipitate the element component. While forming a thin film,
Etch deposits adhering to the inner peripheral surface of the plasma processing chamber with a cleaning gas radical formed by converting the cleaning gas into plasma, and cleaning the same. During this cleaning, the member to be etched is subjected to the plasma processing. The plasma processing system is a thin film forming apparatus adapted to be retracted from a chamber to the transfer chamber.
本発明の第9の態様は、
上記第8の態様に記載のプラズマ処理システムおいて、
前記被エッチング部材の退避乃至再搬入を行う退避手段は、被エッチング部材を着脱自在にプラズマ処理室であるチャンバに支持し、その内部に配設したサセプタを昇降自在に構成するとともに、前記サセプタの上面に対して間隔をあけて被エッチング部材を保持する支持棒を前記サセプタに設けてなり、
クリーニング時に前記チャンバに対する固定が解放された状態でサセプタを上昇させて支持棒に被エッチング部材を保持するとともに、被エッチング部材が搬送部位の高さとなるようにサセプタを下降させて搬送手段により前記被エッチング部材をサセプタの基板の保持面から退避させるように構成したものであることを特徴とするプラズマ処理システムである。
The ninth aspect of the present invention provides
In the plasma processing system according to the eighth aspect,
The retracting means for retracting or re-loading the member to be etched is configured to detachably support the member to be etched in a chamber that is a plasma processing chamber, and to move up and down a susceptor disposed in the chamber. The susceptor is provided with a support rod for holding the member to be etched with a space from the upper surface,
In cleaning, the susceptor is lifted with the fixing to the chamber being released to hold the member to be etched on the support rod, and the susceptor is lowered so that the member to be etched is at the height of the transporting portion, and the transporting means is used to In the plasma processing system, the etching member is configured to be retracted from the holding surface of the susceptor substrate.
本発明の第10の態様は、
上記第8の態様に記載のプラズマ処理システムおいて、
前記被エッチング部材の退避乃至再搬入を行う退避手段は、プラズマ処理室であるチャンバの内部に配設したサセプタを昇降自在に構成するとともに、前記サセプタの上面に対して間隔をあけて被エッチング部材を着脱自在に支持する支柱を前記サセプタに設けてなり、
クリーニング時に前記被エッチング部材が搬送部位の高さとなるように前記サセプタを下降させて搬送手段により前記被エッチング部材をサセプタの基板の保持面から退避させるように構成したものであることを特徴とするプラズマ処理システムである。
The tenth aspect of the present invention provides
In the plasma processing system according to the eighth aspect,
The retracting means for retracting or re-loading the member to be etched is configured such that the susceptor disposed inside the chamber, which is a plasma processing chamber, can be raised and lowered, and is spaced from the upper surface of the susceptor. The susceptor is provided with a support column that detachably supports,
In the cleaning, the susceptor is lowered so that the member to be etched is at the height of the conveyance part, and the member to be etched is retracted from the holding surface of the substrate of the susceptor by a conveyance unit. A plasma processing system.
本発明によれば、プラズマ処理室の圧力に合わせて搬送室の圧力を制御しているので、プラズマ処理室に対する基板の搬入乃至搬出や、クリーニング作業における被エッチング部材の退避乃至再搬入をプラズマを維持したまま行うことができる。したがって、当該プラズマ処理室における処理の高効率化を実現でき、システムの飛躍的なスループットの向上を実現できる。 According to the present invention, since the pressure in the transfer chamber is controlled in accordance with the pressure in the plasma processing chamber, the plasma is used for loading and unloading the substrate to and from the plasma processing chamber and for evacuating and reloading the member to be etched in the cleaning operation. This can be done while maintaining. Therefore, it is possible to achieve high efficiency of processing in the plasma processing chamber, and to realize a dramatic improvement in system throughput.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。なお、各実施の形態において同一部分には同一番号を付し、重複する説明は省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In each embodiment, the same parts are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
<第1の実施の形態>
図1は本発明の第1の実施の形態に係るプラズマ処理システムを概念的に示す説明図である。同図に示すように、プラズマ処理室は基板に対し所定のプラズマ処理を行うプラズマ処理室を備えている。本形態におけるプラズマ処理室には、流量可変バルブV1を介してHeで希釈したプロセスガスであるCl2が供給される。また、流量可変バルブV2と真空ポンプDでプラズマ処理室圧力調整手段を形成しており、真空ポンプDの駆動により前記プラズマ処理室を真空に引いて内部を所定の圧力に調整する。
<First Embodiment>
FIG. 1 is an explanatory view conceptually showing the plasma processing system according to the first embodiment of the present invention. As shown in the figure, the plasma processing chamber includes a plasma processing chamber for performing a predetermined plasma processing on the substrate. The plasma processing chamber in this embodiment is supplied with Cl 2 which is a process gas diluted with He via the variable flow valve V1. The flow rate variable valve V2 and the vacuum pump D form a plasma processing chamber pressure adjusting means. By driving the vacuum pump D, the plasma processing chamber is evacuated to adjust the inside to a predetermined pressure.
搬送室Bは前記プラズマ処理室に対して処理対象である基板の搬入乃至搬出を行うためのものであり、内部に配設した搬送ロボット(図示せず。)により基板等の搬送、搬入、搬出を行うようになっている。本形態における搬送室Bには、流量可変バルブV4を介してパージガスであるHeが供給される。また、流量可変バルブV5と真空ポンプEで搬送室圧力調整手段を形成しており、真空ポンプEの駆動により前記搬送室E内をHeガスでパージしつつ真空に引いて内部を所定の圧力に調整する。 The transfer chamber B is for carrying in / out the substrate to be processed from / to the plasma processing chamber. The transfer robot B (not shown) disposed therein transfers, carries in, and carries out the substrate. Is supposed to do. The transfer chamber B in this embodiment is supplied with He, which is a purge gas, via the flow rate variable valve V4. Further, the transfer chamber pressure adjusting means is formed by the flow rate variable valve V5 and the vacuum pump E, and the inside of the transfer chamber E is purged with He gas by the driving of the vacuum pump E, and the inside is brought to a predetermined pressure by pulling the vacuum. adjust.
予備室であるロードロック室Cは外部との間で基板の授受を行う。また、流量可変バルブV6と真空ポンプFでロードロック室圧力調整手段を形成しており、真空ポンプFの駆動により前記ロードロック室Cを真空に引いて内部を所定の圧力に調整する。 The load lock chamber C, which is a spare chamber, exchanges substrates with the outside. Further, the load lock chamber pressure adjusting means is formed by the flow rate variable valve V6 and the vacuum pump F. When the vacuum pump F is driven, the load lock chamber C is evacuated to adjust the inside to a predetermined pressure.
プラズマ処理室及び搬送室Bは、両者の間に配設された第1のゲート弁G1で仕切られており、また搬送室B及びロードロック室Cは、両者の間に配設された第2のゲート弁G2で仕切られている。 The plasma processing chamber and the transfer chamber B are partitioned by a first gate valve G1 disposed between them, and the transfer chamber B and the load lock chamber C are disposed between them. It is partitioned off by the gate valve G2.
本形態に係るプラズマ処理システムは、その全体の動作を制御する制御部(図示せず)を有する。すなわち、この制御部は、流量可変バルブV3及び真空ポンプDの駆動を制御してプラズマ処理装置Aのプラズマ処理室内を、プラズマを生成し得る圧力雰囲気にするとともに、前記プラズマ処理室に生成しているプラズマを維持するように制御する。一方、処理する基板の搬送室Bから前記プラズマ処理室内への搬入時乃至処理した基板の前記プラズマ処理室内から前記搬送室Bへの搬出時には、流量可変バルブV5及び真空ポンプEの駆動を制御し、搬送室Bの圧力を前記プラズマ処理室と同圧にした状態で第1のゲート弁G1を開いて前記基板の搬入乃至搬出を行うように制御する。この結果、プラズマ処理室内に発生しているプラズマは維持したまま基板の搬入乃至搬出を行うことができる。 The plasma processing system according to the present embodiment has a control unit (not shown) that controls the overall operation thereof. That is, the control unit controls the driving of the variable flow valve V3 and the vacuum pump D to make the plasma processing chamber of the plasma processing apparatus A a pressure atmosphere capable of generating plasma and generate the plasma processing chamber in the plasma processing chamber. Control to maintain plasma. On the other hand, when the substrate to be processed is transferred from the transfer chamber B to the plasma processing chamber or when the processed substrate is transferred from the plasma processing chamber to the transfer chamber B, the flow rate variable valve V5 and the vacuum pump E are controlled. The first gate valve G1 is opened in a state where the pressure in the transfer chamber B is the same as that in the plasma processing chamber, and control is performed so that the substrate is carried in or out. As a result, the substrate can be carried in or out while the plasma generated in the plasma processing chamber is maintained.
また、処理する基板のロードロック室Cから搬送室Bへの搬入時乃至処理した基板の搬送室Bからロードロック室Cへの搬出時には、流量可変バルブV6と真空ポンプFの駆動及び流量可変バルブV5と真空ポンプEの駆動を制御してロードロック室C及び搬送室Bを同圧にした状態で第2のゲート弁G2を開いて前記基板の搬入乃至搬出を行うように制御する。 When the substrate to be processed is loaded from the load lock chamber C to the transfer chamber B or when the substrate to be processed is transferred from the transfer chamber B to the load lock chamber C, the flow rate variable valve V6 and the vacuum pump F are driven and the flow rate variable valve is driven. The driving of the V5 and the vacuum pump E is controlled to control the loading and unloading of the substrate by opening the second gate valve G2 with the load lock chamber C and the transfer chamber B at the same pressure.
図2は図1に示すプラズマ処理システムにおけるプラズマ処理装置の具体的な一例を示す概略構成図である。本例は、薄膜作製装置である。図2に示すように、円筒状に形成された、例えばセラミックス製のチャンバ1の底部近傍には支持台2が設けられ、支持台2には基板3が載置されている。支持台2にはヒータ4及び冷媒流通手段5を備えた温度制御手段6が設けられ、温度制御手段6により支持台2は所定温度(例えば、基板3が100℃から300℃に維持される温度)に制御される。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing a specific example of the plasma processing apparatus in the plasma processing system shown in FIG. This example is a thin film manufacturing apparatus. As shown in FIG. 2, a
プラズマ処理室であるチャンバ1の上面は開口部とされ、開口部は絶縁材料であるセラミックス製の平板状の天井板7によって塞がれている。天井板7の上方にはチャンバ1の内部を供給されたガスをプラズマ化するためのプラズマアンテナ8が設けられ、このプラズマアンテナ8は天井板7の面と平行な平面リング状に形成されている。プラズマアンテナ8には整合器9及び高周波電源10が接続されており、プラズマアンテナ8を介して高周波の電磁波をチャンバ1内に導入するように構成してある。すなわち、これら、プラズマアンテナ8、整合器9及び高周波電源10によりプラズマ発生手段を構成している。
The upper surface of the
被エッチング部材11は、高蒸気圧ハロゲン化物を形成し得る金属(本例では銅)で形成して、プラズマアンテナ8の下方のチャンバ1内に配設してある。この被エッチング部材11は、ハロゲンプラズマによるエッチング作用により当該装置で作製する金属薄膜(本例では銅)の前駆体を形成するためのものである。ここで、ハロゲンプラズマは、チャンバ1内に供給するハロゲン(本例では塩素)を含有する作用ガスを前記プラズマアンテナ8が供給する高周波の電磁エネルギーを利用してプラズマ化することにより得る。
The member to be etched 11 is formed of a metal (copper in this example) capable of forming a high vapor pressure halide, and is disposed in the
また、被エッチング部材11は、棒状の突起部12とリング部13とからなり、各突起部12はその先端部が隣接する突起部12の先端部と接触することなくチャンバ1の中心に向かって延びるように、その各基端部をリング部13に固着してある。これにより、各突起部12は電気的に独立した構造となっており、プラズマアンテナ8で形成し、チャンバ1内に導入される電磁界を遮蔽することがないように工夫してある。
The member to be etched 11 includes a rod-shaped protrusion 12 and a ring 13, and each protrusion 12 is directed toward the center of the
チャンバ1の筒部の周囲にはチャンバ1の内部にハロゲンとしての塩素を含有する作用ガス(Heで塩素濃度が≦50%、好ましくは10%程度に希釈された作用ガス21)を供給する作用ガス供給手段としてのノズル14が周方向に等間隔で複数(例えば8箇所:図には2箇所を示してある)接続されている。ノズル14には作用ガス21の流量及び圧力を制御する流量制御器15を介して作用ガス21が送られる。
An action of supplying a working gas containing chlorine as a halogen (a working
また、チャンバ1の内部に希ガスであるアルゴンガス22を供給する希ガス供給手段としてのノズル16が各ノズル14にそれぞれ接続され、ノズル16にはアルゴンガス22の流量及び圧力を制御するガス供給制御手段としての流量制御器17を介してアルゴンガス22が送られる。
Further, a
成膜に関与しないガス等は排気口18から排気され、天井板7によって塞がれたチャンバ1の内部は真空ポンプD(図1参照。)によって所定の真空圧に維持される。
Gases and the like not involved in film formation are exhausted from the
かかる薄膜作製装置における成膜時には、プラズマアンテナ8を介して高周波電力による電磁界をチャンバ1内に入射するとともに、先ず希ガスであるアルゴンガス22を流量制御器17及びノズル16を介してチャンバ1内に供給する。このことによりアルゴンガス22をプラズマ化してチャンバ1内を予備加熱する。
At the time of film formation in such a thin film manufacturing apparatus, an electromagnetic field by high-frequency power is incident on the
予備加熱により被エッチング部材11が所定の温度になった時点で、作用ガス21を流量制御器15及びノズル14を介してチャンバ1内に供給して成膜工程に移行する。
When the member to be etched 11 reaches a predetermined temperature due to the preheating, the working
成膜工程では、作用ガス21をプラズマ化して得る塩素ラジカルで、被エッチング部材11をエッチングして前記元素とハロゲンとからなる前駆体24を形成する。続いて、温度制御手段6により被エッチング部材11の温度よりも低温に保持した基板3に前記前駆体24を吸着させる。その後、前記前駆体24を塩素ラジカルで還元して銅薄膜19を析出させる。
In the film forming step, the member to be etched 11 is etched with chlorine radicals obtained by converting the working
すなわち、本形態に係る薄膜作成装置では、成膜される金属源となる被エッチング部材11の温度に対して基板3の温度が低くなるように制御して基板3に当該金属膜を成膜している。例えば、被エッチング部材11の金属をCu、ハロゲンガスをCl2とした場合、被エッチング部材11を高温(例えば300℃〜700℃)に、また基板3を低温(例えば200℃程度)に制御することにより、前記基板3にCu薄膜を形成することができる。これは、次のような反応によるものと考えられる。
That is, in the thin film forming apparatus according to this embodiment, the metal film is formed on the
(1)プラズマの解離反応;Cl2→2Cl*
(2)エッチング反応;Cu+Cl*→CuCl(g)
(3)基板への吸着反応;CuCl(g)→CuCl(ad)
(4)成膜反応;CuCl(ad)+Cl* →Cu+Cl2↑
ここで、Cl*はClのラジカルであることを、(g)はガス状態であることを、(ad)は吸着状態であることをそれぞれ表している。
(1) Plasma dissociation reaction; Cl 2 → 2Cl *
(2) Etching reaction: Cu + Cl * → CuCl (g)
(3) Adsorption reaction on the substrate; CuCl (g) → CuCl (ad)
(4) Film formation reaction: CuCl (ad) + Cl * → Cu + Cl 2 ↑
Here, Cl * represents a Cl radical, (g) represents a gas state, and (ad) represents an adsorption state.
本形態によれば、上記薄膜作製装置で基板3に薄膜を形成する場合、基板3のチャンバ1内への搬入、搬出を行いながらもチャンバ1内のガスプラズマ23は維持できる。したがって、プラズマを維持しながら基板3に対する成膜を連続して行うことができる。なお、この場合のガスプラズマ23は塩素プラズマ及びアルゴンプラズマの両方を意味する。
According to this embodiment, when a thin film is formed on the
図3は、図2に示す薄膜作製装置をプラズマ処理装置として有する図1に示すプラズマ処理システムにおける基板の搬入時の態様を時系列に示すタイムチャートである。同図(a)は基板3がどの部分に存在するかを示している。すなわち、Aはプラズマ処理装置A内,Bは搬送室B内,Cはロードロック室C内にそれぞれ存在することを示している。
FIG. 3 is a time chart showing, in chronological order, how the substrate is carried in the plasma processing system shown in FIG. 1 having the thin film production apparatus shown in FIG. 2 as a plasma processing apparatus. FIG. 4A shows in which part the
図3に示すように、先ず基板3は外部からロードロック室C内に取り込まれる。この状態で流量可変バルブV6と真空ポンプFの駆動及び流量可変バルブV5と真空ポンプEの駆動を制御してロードロック室C及び搬送室Bを同圧にした時点aで図3(c)に示すように第2のゲート弁G2を開き、基板3を搬送室B内に搬入する。
As shown in FIG. 3, first, the
その後、基板3を搬送室B内でプラズマ処理室側へ搬送する。一方、基板3の搬送室B内への搬入が終了した時点で第2のゲート弁G2を閉じると同時に、流量可変バルブV5及び真空ポンプEの駆動により流量可変バルブV4を介してパージガスであるHeを図3(d)に示すように搬送室B内に導入する。
Thereafter, the
このときプラズマ処理室には図3(e)に示すようにArガスが供給されておりそのプラズマが形成されている。そこで、プラズマ処理室に生成しているアルゴンプラズマを維持すべく流量可変バルブV5及び真空ポンプEの駆動により搬送室B内の圧力を低下させる。その後、搬送室B内の圧力がプラズマ処理室と同圧になった時点bで図3(b)に示すように第1のゲート弁G1を開き、基板3をプラズマ処理室内に搬入する。搬入が完了した時点で第1のゲート弁G1を閉じると同時にプラズマ処理室に対するArガスの供給を停止し、代わりに図3(f)に示すようにプロセスガスであるCl2をHeガスで希釈してプラズマ処理室に供給する。この結果、Cl2ガスのプラズマが形成され、前述の反応により所定の薄膜が基板3上に形成される。この間が成膜工程cである。成膜工程cの終了とともにプラズマ処理室に対するCl2ガスの供給を停止し、代わりに再度Arガスをプラズマ処理室に供給する。この結果、プラズマ処理室内にはArガスのプラズマが形成され、種類は変るが引き続きプラズマは維持される。このとき、搬送室B内の圧力はプラズマ処理室内と同圧に制御されているので、第1のゲート弁G1を開いて成膜後の基板3をプラズマ処理室から搬出する。搬出が終了した時点で搬送室Bに対するHeの供給を停止して前記成膜後の基板3を搬送室Bのロードロック室C側に搬送する。この搬送が終了した時点dで第2のゲート弁G2を開きロードロック室Cに搬入する。
At this time, Ar gas is supplied to the plasma processing chamber as shown in FIG. Therefore, the pressure in the transfer chamber B is reduced by driving the variable flow valve V5 and the vacuum pump E to maintain the argon plasma generated in the plasma processing chamber. Thereafter, when the pressure in the transfer chamber B becomes the same as that in the plasma processing chamber, the first gate valve G1 is opened as shown in FIG. 3B, and the
以上の動作を繰り返すことにより基板3に対する成膜を行うが、この成膜はプラズマ処理室(チャンバ1)内のプラズマを維持したまま連続的に行うことができる。この結果、基板3の処理毎にプラズマを点火する場合に較べ、プラズマが安定するまでの待ち時間が不要となり、なおかつ、非エッチング部材の予備加熱が不要となるため、スループットは飛躍的に向上する。
By repeating the above operation, film formation on the
<第2の実施の形態>
図4は本発明の第2の実施の形態に係るプラズマ処理システムを概念的に示す説明図である。同図中、図1と同一部分には同一番号を付し、重複する説明は省略する。
<Second Embodiment>
FIG. 4 is an explanatory view conceptually showing the plasma processing system according to the second embodiment of the present invention. In the figure, the same parts as those in FIG.
本形態は、後に詳述するように、プラズマ処理装置Aがそのプラズマ処理室に被エッチング部材を有する場合であり、且つこの被エッチング部材をプラズマ処理室から退避させてクリーニングを行う場合のプラズマ処理システムである。かかるプラズマ処理装置Aにおいては、被エッチング部材をプラズマ処理室に対して退避乃至再搬入する必要があるが、この場合でもプラズマ処理室内のプラズマを維持することで当該プラズマ処理システムのスループットの向上を計るものである。 In the present embodiment, as will be described in detail later, the plasma processing apparatus A has a member to be etched in the plasma processing chamber, and the plasma processing is performed when the member to be etched is retracted from the plasma processing chamber to perform cleaning. System. In such a plasma processing apparatus A, the member to be etched needs to be retracted or re-loaded into the plasma processing chamber. Even in this case, maintaining the plasma in the plasma processing chamber can improve the throughput of the plasma processing system. It is a measure.
図4に示すように、本形態に係るプラズマ処理システムは、図1に示すシステムに退避室G及び後処理室Hを追加したものである。これに伴い搬送室Bとの間を仕切る第3及び第4のゲート弁G3、G4が追加されている。ここで、退避室Gはプラズマ処理室から退避した被エッチング部材を一時格納しておくための室である。また、後処理室Hは、プラズマ処理室で成膜等の所定の処理をした基板に対し、例えばArプラズマによる表面処理等、必要な後処理を行うためのものである。 As shown in FIG. 4, the plasma processing system according to the present embodiment is obtained by adding a evacuation chamber G and a post-processing chamber H to the system shown in FIG. Along with this, third and fourth gate valves G3 and G4 for partitioning from the transfer chamber B are added. Here, the evacuation chamber G is a chamber for temporarily storing the member to be etched evacuated from the plasma processing chamber. The post-treatment chamber H is for performing necessary post-treatments such as surface treatment with Ar plasma, for example, on a substrate that has been subjected to predetermined treatment such as film formation in the plasma treatment chamber.
かかる本形態においてもプラズマ処理室から被エッチング部材の搬送室B内への退避乃至搬送室Bからプラズマ処理室へ被エッチング部材の再搬入は、図1に示すプラズマ処理システムの場合におけるプラズマ処理室に対する基板の搬出乃至搬入と全く同様の態様で行われる。すなわち、プラズマ処理室内のプラズマは維持した状態で搬送室B内の圧力制御により搬送室Bの圧力をプラズマ処理室と同圧とした状態で第1のゲート弁G1を開いて前記退避乃至再搬入を行う。 Also in this embodiment, the member to be etched is retracted from the plasma processing chamber into the transfer chamber B or the member to be etched is transferred again from the transfer chamber B to the plasma processing chamber in the case of the plasma processing system shown in FIG. The substrate is carried out in the same manner as that of the substrate. That is, while the plasma in the plasma processing chamber is maintained, the first gate valve G1 is opened by the pressure control in the transfer chamber B and the pressure in the transfer chamber B is the same as that in the plasma processing chamber, and the retraction or re-loading is performed. I do.
図5は図4に示すプラズマ処理システムにおけるプラズマ処理装置の具体的な一例を示す概略構成図である。本例は、図2に示す薄膜作製装置と同様の原理で薄膜を形成する薄膜作製装置である。ただ、本例に係る薄膜作製装置は、被エッチング部材33をチャンバ1から退避可能に形成した点が異なる。チャンバ1のクリーニングの際に被エッチング部材33を退避させることにより、この被エッチング部材33がクリーニングガスプラズマでエッチングされることによる損傷等を回避するためである。なお、図5中、図2と同一部分には同一番号を付し、重複する説明は省略する。
FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing a specific example of the plasma processing apparatus in the plasma processing system shown in FIG. This example is a thin film production apparatus that forms a thin film on the same principle as the thin film production apparatus shown in FIG. However, the thin film manufacturing apparatus according to this example is different in that the
図5には本例に係る薄膜作製装置の成膜時の概略側面構成、図6には本例に係る薄膜作製装置の被エッチング部材退避時の概略側面構成、図7にはサセプタと被エッチング部材の関係を表す斜視状況、図8には被エッチング部材の支持機構の構造説明、図9には搬送手段を表す平面視状況をそれぞれ示してある。 FIG. 5 is a schematic side view configuration of the thin film manufacturing apparatus according to this example during film formation, FIG. 6 is a schematic side configuration of the thin film manufacturing apparatus according to this example when the member to be etched is retracted, and FIG. 7 is a susceptor and etching target. FIG. 8 shows a structure of the support mechanism for the member to be etched, and FIG. 9 shows a plan view showing the conveying means.
図5に示すように、円筒状に形成された、例えば、セラミックス製(絶縁材製)のチャンバ1にはサセプタ30が昇降自在に設けられ、サセプタ30には基板3が載置される。サセプタ30は成膜時には上昇状態に維持され、基板3の搬入、搬出の際には下降状態に維持される(図7参照)。
As shown in FIG. 5, a
チャンバ1には金属製として銅(Cu)製の被エッチング部材33が保持され、被エッチング部材33はプラズマアンテナ8の電気の流れに対して基板3と天井板7の間に不連続状態で配置されている。例えば、被エッチング部材33は、リング状の枠の内側に格子部が形成された構成になっている。これにより、被エッチング部材33はプラズマアンテナ8の電気の流れ方向である周方向に対して構造的に不連続な状態とされている。
The
図5、図7に示すように、被エッチング部材33は固定治具32によって着脱自在にチャンバ1に支持されている。即ち、固定治具32はチャンバ1の周方向の3箇所に設けられ、固定治具32には被エッチング部材33の周縁に係止する係止部材34が設けられている。係止部材34はそれぞれシリンダ35により前後に自在に移動にされ、一斉に前進動することにより3つの係止部材34が被エッチング部材33の周縁に係止して被エッチング部材33を支持状態にする。また、シリンダ35が一斉に後退動することにより3つの係止部材34が被エッチング部材33の周縁から離脱して被エッチング部材33を解放状態にする。
As shown in FIGS. 5 and 7, the
図5に示すように、被エッチング部材33の上方におけるチャンバ1の筒部の周囲にはチャンバ1の内部にハロゲンとしての塩素を含有する作用ガス(Cl2ガス)21を供給する作用ガス供給手段としてのノズル14が周方向に等間隔に複数配設してあるが、各ノズル14は、チャンバ1の内壁に付着した塩化物を除去するためのクリーニング時に、クリーニングガスとしてCl2ガス21を供給する。つまり、ノズル14によりクリーニングガス供給手段が構成されている。
As shown in FIG. 5, working gas supply means for supplying a working gas (Cl 2 gas) 21 containing chlorine as a halogen to the inside of the
図6、図9に示すように、チャンバ1の下部の側面部には第1のゲート弁G1を介して搬送室Bが接続され、搬送室Bには基板3の搬入、搬出を行う搬送手段としてのロボットアーム38が設けられている。図9に示すように、ロボットアーム38は、回転リンク39及び回動リンク40に支持されたフォーク部37を備え、回転リンク39の矢印F方向への回転により回動リンク40が矢印G方向に回動してフォーク部37がチャンバ1内に前進動する。回転リンク39の逆方向の回転によりフォーク部37が搬送室B側に後退動する。
As shown in FIGS. 6 and 9, a transfer chamber B is connected to a lower side surface portion of the
一方、図5及び図8に示すように、サセプタ30の上面には被エッチング部材33を保持するための支持棒31が3箇所に設けられ、支持棒31に被エッチング部材33が載置されることにより、上面に対して間隔をあけた状態で、即ち、ロボットアーム38のフォーク部37が挿入される間隔を保った状態で被エッチング部材33がサセプタ30の上面側に保持される。つまり、固定治具32による被エッチング部材33の固定が解放された状態でサセプタ30を上昇させると、支持棒31に被エッチング部材33が載置された状態になり、サセプタ30を下降させると、被エッチング部材33が搬送部位の高さとされる(図6参照)。
On the other hand, as shown in FIGS. 5 and 8, support bars 31 for holding the member to be etched 33 are provided at three positions on the upper surface of the
上述した薄膜作製装置では、チャンバ1の内部にノズル14からCl2ガス21を供給すると同時に、プラズマアンテナ8から電磁波をチャンバ1の内部に入射することで、Cl2ガス21をイオン化してCl2ガスプラズマを発生させ、Clラジカルを生成する。このことにより、図2に示す薄膜作製装置の場合と全く同様の原理で所望の薄膜を基板3上に形成することができる。
In the above-described thin film manufacturing apparatus, the Cl 2 gas 21 is supplied from the
一方、本例に係るこの種の薄膜作製装置では、基板3に対する成膜を継続すると、チャンバ1の内壁にもCu薄膜が付着形成される。このため、所定の期間毎にCl2ガス21をチャンバ1内に供給してCl2ガス21をプラズマ化し、ガスプラズマ(塩素ラジカルCl*)によりチャンバ1内に付着したCu薄膜をエッチングすることで付着物を取り除いている(クリーニング)。
On the other hand, in this type of thin film manufacturing apparatus according to this example, when film formation on the
この時、被エッチング部材33がチャンバ1内に存在していると、温度状態によっては被エッチング部材33もエッチングされてしまう虞がある。このため、クリーニング時には搬送室Bを介して退避室G(図4参照)に被エッチング部材33を退避させてガスプラズマ(塩素ラジカルCl*)から隔離する。
At this time, if the member to be etched 33 exists in the
すなわち、クリーニング開始時に、図6に点線で示すように、サセプタ30を上昇させて被エッチング部材33を支持棒31に保持すると共に、3つの係止部材34を被エッチング部材33の周縁から離脱させ、被エッチング部材33を解放状態にして支持棒31に載置する。この状態でサセプタ30を下降させて被エッチング部材33を第1のゲート弁G1と同じ高さに位置させる。その後、ゲート弁G1を開いてロボットアーム38を前進させ、フォーク部37に被エッチング部材33を載置する。次に、ロボットアーム38を後退させることにより被エッチング部材33を搬送室B内に移動させて第1のゲート弁G1を閉じる。これにより、被エッチング部材33が搬送室Bに退避した状態にされる。
That is, at the start of cleaning, as shown by a dotted line in FIG. 6, the
かかる一連の退避動作は、前述の如くチャンバ1内におけるプラズマを維持したまま搬送室Bの圧力調整によりチャンバ1内と同圧にした後、第一のゲート弁G1を開くことにより行う。
Such a series of evacuation operations is performed by opening the first gate valve G1 after adjusting the pressure in the transfer chamber B to the same pressure as in the
上述の退避動作により、被エッチング部材33が搬送室Bに退避した状態で、チャンバ1の内部にクリーニングガス供給手段として作用するノズル14からCl2ガス21を供給するとともに、プラズマアンテナ8から電磁波をチャンバ1の内部に入射することで、Cl2ガス21をイオン化してCl2ガスプラズマを発生させ、Clラジカルを生成する。このClラジカルがチャンバ1内に付着したCu薄膜に作用することにより、Cuにエッチング反応が生じ、チャンバ1の内壁に付着したCu薄膜が除去される。
In the state where the
クリーニング時に被エッチング部材11を退避させるようにしたことにより、被エッチング部材11がエッチングされてCuClが生成されることがなくなる。このため、チャンバ1内にCuClが付着したり、被エッチング部材11の表面の塩化が生じることがなくなる。また、CuClの被エッチング部材11への付着といった問題も生じることがない。
Since the member to be etched 11 is retracted during cleaning, the member to be etched 11 is not etched and CuCl is not generated. For this reason, CuCl does not adhere to the
図10は、図4に示すプラズマ処理システムにおけるプラズマ処理装置の具体的な他の例である薄膜作製装置を、成膜時の態様で示す概略構成図、図11は図10に示す薄膜作製装置を、被エッチング部材の退避時の態様で示す概略構成図である。なお、両図中、図5乃至図9と同一部分には同一番号を付し、重複する説明は省略する。 FIG. 10 is a schematic configuration diagram showing a thin film manufacturing apparatus as another specific example of the plasma processing apparatus in the plasma processing system shown in FIG. 4 in an aspect during film formation, and FIG. 11 is a thin film manufacturing apparatus shown in FIG. It is a schematic block diagram which shows this in the aspect at the time of withdrawal of the to-be-etched member. In both figures, the same parts as those in FIGS. 5 to 9 are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
図10及び図11に示すように、本例の退避手段は、サセプタ30が昇降自在に備えられ、サセプタ30には上面に対して間隔をあけて被エッチング部材33を着脱自在に支持する支柱43が設けられ、搬送室Bに対応する第1のゲート弁G1の部位で、支柱43に対して被エッチング部材33がロボットアーム38により搬送室Bに退避される。
As shown in FIGS. 10 and 11, the retracting means of this example is provided with a
つまり、通常の成膜時には、図10に示すように、支柱43により被エッチング部材33をサセプタ30に支持した状態でサセプタ30を上昇させて所定の処理を行う。
That is, at the time of normal film formation, as shown in FIG. 10, the
一方、クリーニング時には、図11に示すように、被エッチング部材33が搬送室Bに対応する第一のゲート弁G1の高さとなるようにサセプタ30を下降させ、ロボットアーム38により被エッチング部材33をサセプタ30の基板3の保持面から退避させる。
On the other hand, at the time of cleaning, as shown in FIG. 11, the
このため、図5等に示す例と同様に、クリーニング時に被エッチング部材33を退避させるようにしたことにより、被エッチング部材33がエッチングされてCuClが生成されることがなくなる。このため、チャンバ1内にCuClが付着したり、被エッチング部材33の表面の塩化が生じることがなくなる。また、CuClの被エッチング部材33への付着といった問題も生じることがない。そして、サセプタ30に支持された被エッチング部材33をロボットアーム38により退避させることができ、簡単な構成で既存の基板3の搬送機構を用いて被エッチング部材33の退避を行うことができる。また、成膜時には、基板3と被エッチング部材33との高さ方向の位置関係を一定に保つことができる。
Therefore, as in the example shown in FIG. 5 and the like, the member to be etched 33 is retracted during cleaning, so that the member to be etched 33 is not etched and CuCl is not generated. For this reason, CuCl does not adhere to the
図12は、図5乃至図11に示す薄膜作製装置をプラズマ処理装置として有する図4に示すプラズマ処理システムにおける被エッチング部材33の退避及び再搬入時の態様を時系列に示すタイムチャートである。同図(a)は被エッチング部材33がどの部分に存在するかを示している。すなわち、Aはプラズマ処理装置A内,Bは搬送室B内にそれぞれ存在することを示している。
FIG. 12 is a time chart showing, in chronological order, how the etched
当該被エッチング部材33の退避作業に先立ち、チャンバ1であるプラズマ処理室からは基板3が搬出されているものとする。かかる状態で、図12(e)に示すように、プラズマ処理室内ではArのプラズマを生成させ、これを維持しておく。かかる状態で、図12(d)に示すように、形状流量可変バルブV5及び真空ポンプEを駆動することにより流量可変バルブV4を介して搬送室B内にパージガスであるHeを導入するとともに、その圧力を調整する。この結果、搬送室B内の圧力がプラズマ処理室と同圧になった時点eで、図12(b)に示すように、第1のゲート弁G1を開く。
It is assumed that the
かかる状態でプラズマ処理室から被エッチング部材33を搬送室Bに退避させる。退避させた後は第1のゲート弁G1を閉じる。このことにより被エッチング部材33の退避動作が完了する。
In this state, the
ここで図4に示すプラズマ処理システムでは、退避室Gを有するので、第3のゲート弁G3を開いてこの退避室Gに退避させておいても良い。 Here, since the plasma processing system shown in FIG. 4 has the evacuation chamber G, the third gate valve G3 may be opened and evacuated to the evacuation chamber G.
被エッチング部材33を退避させた後、Arガスの供給を停止し、代わりに図12(f)に示すように、このときのクリーニングガスであるCl2をHeガスで希釈してプラズマ処理室に供給する。この結果、Cl2ガスのプラズマが形成され、前述の反応によりプラズマ処理室のクリーニングが行われる。この間がクリーニング工程gである。クリーニング工程gの終了とともにプラズマ処理室に対するCl2ガスの供給を停止し、代わりに再度Arガスをプラズマ処理室に供給する。この結果、プラズマ処理室内にはArガスのプラズマが形成され、種類は変るが引き続きプラズマは維持される。この時点hでは、搬送室B内の圧力がプラズマ処理室内と同圧に制御されているので、第1のゲート弁G1を開いて搬送室Bの被エッチング部材33をプラズマ処理室内に再搬入してプラズマ処理室の所定位置に固定する。これが再搬入工程iである。再搬入工程iが終了した時点で搬送室Bに対するHeの供給を停止する。
After the
以上の動作によりクリーニング時の被エッチング部材33の退避乃至再搬入を良好に行うことができるが、このクリーニングはプラズマ処理室(チャンバ1)内のプラズマを維持したまま連続的に行うことができる。この結果、クリーニング処理後にプラズマを点火する場合に較べ、スループットは飛躍的に向上する。
With the above operation, the
図3に示すように、先ず基板3は外部からロードロック室C内に取り込まれる。この状態で流量可変バルブV6と真空ポンプFの駆動及び流量可変バルブV5と真空ポンプEの駆動を制御してロードロック室C及び搬送室Bを同圧にした時点aで図3(c)に示すように第2のゲート弁G2を開き、基板3を搬送室B内に搬入する。
As shown in FIG. 3, first, the
その後、基板3を搬送室B内でプラズマ処理室側へ搬送する。一方、基板3の搬送室B内への搬入が終了した時点で第2のゲート弁G2を閉じると同時に、流量可変バルブV5及び真空ポンプEの駆動により流量可変バルブV4を介してパージガスであるHeを図3(d)に示すように搬送室B内に導入する。
Thereafter, the
このときプラズマ処理室には図3(e)に示すようにArガスが供給されておりそのプラズマが形成されている。そこで、プラズマ処理室に生成しているアルゴンプラズマを維持すべく流量可変バルブV5及び真空ポンプEの駆動により搬送室B内の圧力を低下させる。その後、搬送室B内の圧力がプラズマ処理室と同圧になった時点bで図3(b)に示すように第1のゲート弁G1を開き、基板3をプラズマ処理室内に搬入する。搬入が完了した時点で第1のゲート弁G1を閉じると同時にプラズマ処理室に対するArガスの供給を停止し、代わりに図3(f)に示すようにプロセスガスであるCl2をHeガスで希釈してプラズマ処理室に供給する。この結果、Cl2ガスのプラズマが形成され、前述の反応により所定の薄膜が基板3上に形成される。この間が成膜工程cである。成膜工程cの終了とともにプラズマ処理室に対するCl2ガスの供給を停止し、代わりに再度Arガスをプラズマ処理室に供給する。この結果、プラズマ処理室内にはArガスのプラズマが形成され、種類は変るが引き続きプラズマは維持される。このとき、搬送室B内の圧力はプラズマ処理室内と同圧に制御されているので、第1のゲート弁G1を開いて成膜後の基板3をプラズマ処理室から搬出する。搬出が終了した時点で搬送室Bに対するHeの供給を停止して前記成膜後の基板3を搬送室Bのロードロック室C側に搬送する。この搬送が終了した時点dで第2のゲート弁G2を開きロードロック室Cに搬入する。
At this time, Ar gas is supplied to the plasma processing chamber as shown in FIG. Therefore, the pressure in the transfer chamber B is reduced by driving the variable flow valve V5 and the vacuum pump E to maintain the argon plasma generated in the plasma processing chamber. Thereafter, when the pressure in the transfer chamber B becomes the same as that in the plasma processing chamber, the first gate valve G1 is opened as shown in FIG. 3B, and the
以上の動作を繰り返すことにより基板3に対する成膜を行うが、この成膜はプラズマ処理室(チャンバ1)内のプラズマを維持したまま連続的に行うことができる。この結果、基板3の処理毎にプラズマを点火する場合に較べ、スループットは飛躍的に向上する。
By repeating the above operation, film formation on the
本発明はプラズマ処理を伴う薄膜作製、半導体の製造分野等の産業分野で有効に利用し得る。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be effectively used in industrial fields such as thin film production involving plasma treatment and semiconductor manufacturing fields.
A プラズマ処理装置
B 搬送室
C ロードロック室
D,E,F 真空ポンプ
G1,G2,G3,G4 ゲート弁
1 チャンバ
3 基板
6 温度制御手段
7 天井板
8 プラズマアンテナ
9 整合器
10 高周波電源
11 被エッチング部材
14 ノズル
15 流量制御器
16 ノズル
17 流量制御器
19 銅薄膜
21 作用ガス
22 希ガス
A Plasma processing apparatus B Transfer chamber C Load lock chamber D, E, F Vacuum pump G1, G2, G3,
Claims (10)
前記プラズマ処理室内をプラズマを生成し得る圧力雰囲気とし、前記プラズマ処理室に生成しているプラズマを維持する一方、
処理する基板の前記搬送室から前記プラズマ処理室内への搬入時乃至処理した基板の前記プラズマ処理室内から前記搬送室への搬出時には、前記搬送室の圧力を制御して前記プラズマ処理室と同圧にした状態で前記第1のゲート弁を開いて前記基板の搬入乃至搬出を行うことを特徴とするプラズマ処理方法。 A plasma processing chamber for performing a predetermined plasma processing on the substrate, a transfer chamber for carrying the substrate into and out of the plasma processing chamber, and the plasma processing chamber and the transfer chamber disposed between the two. In a plasma processing method of performing a predetermined plasma processing using a plasma processing system having a first gate valve for partitioning,
A pressure atmosphere capable of generating plasma in the plasma processing chamber, while maintaining the plasma generated in the plasma processing chamber,
When the substrate to be processed is transferred from the transfer chamber into the plasma processing chamber or when the processed substrate is transferred from the plasma processing chamber to the transfer chamber, the pressure in the transfer chamber is controlled to the same pressure as the plasma processing chamber. In this state, the first gate valve is opened to carry in or carry out the substrate.
前記プラズマ処理室内をプラズマを生成し得る圧力雰囲気とし、前記プラズマ処理室に生成しているプラズマを維持する一方、
処理する基板の前記搬送室から前記プラズマ処理室内への搬入時乃至処理した基板の前記プラズマ処理室内から前記搬送室への搬出時には、前記搬送室の圧力を制御して前記プラズマ処理室と同圧にした状態で前記第1のゲート弁を開いて前記基板の搬入乃至搬出を行うとともに、
処理する基板の前記予備室から前記搬送室への搬入時乃至処理した基板の前記搬送室から前記予備室への搬出時には、前記予備室及び搬送室の圧力を制御して前記予備室及び搬送室を同圧にした状態で前記第2のゲート弁を開いて前記基板の搬入乃至搬出を行うことを特徴とするプラズマ処理方法。 A plasma processing chamber for performing a predetermined plasma processing on the substrate, a transfer chamber for carrying the substrate into and out of the plasma processing chamber, and the plasma processing chamber and the transfer chamber disposed between the two. A first gate valve that partitions the substrate, a spare chamber that transfers the substrate to and from the outside, and a second gate valve that is disposed between the spare chamber and the transfer chamber and partitions between the two In a plasma processing method of performing a predetermined plasma processing using a plasma processing system having
A pressure atmosphere capable of generating plasma in the plasma processing chamber, while maintaining the plasma generated in the plasma processing chamber,
When the substrate to be processed is transferred from the transfer chamber into the plasma processing chamber or when the processed substrate is transferred from the plasma processing chamber to the transfer chamber, the pressure in the transfer chamber is controlled to the same pressure as the plasma processing chamber. In this state, the first gate valve is opened to carry in or carry out the substrate,
When the substrate to be processed is transferred from the preliminary chamber to the transfer chamber or when the processed substrate is transferred from the transfer chamber to the preliminary chamber, the pressure of the preliminary chamber and the transfer chamber is controlled to control the preliminary chamber and the transfer chamber. The plasma processing method is characterized in that the second gate valve is opened in the state where the pressure is the same, and the substrate is loaded or unloaded.
第1のゲート弁で仕切られており且つ前記プラズマ処理室に対する基板の搬入乃至搬出を行う搬送室内に前記被エッチング部材を退避させて前記クリーニングを行うとともに、
前記被エッチング部材の退避乃至前記プラズマ処理室への再搬入に際し、前記プラズマ処理室内をプラズマを生成し得る圧力雰囲気とし、前記プラズマ処理室に生成しているプラズマを維持する一方、
前記被エッチング部材の前記プラズマ処理室から前記搬送室への退避乃至前記搬送室から前記プラズマ処理室への再搬入時には、前記搬送室の圧力を制御して前記プラズマ処理室と同圧にした状態で前記第1のゲート弁を開いて前記被エッチング部材の退避乃至再搬入を行うことを特徴とするプラズマ処理方法。 Etching with a radical of a cleaning gas formed by converting the cleaning gas into plasma is removed by removing the adhering material disposed on the inner peripheral surface of the plasma processing chamber in which the member to be etched is disposed and performing a predetermined plasma process on the substrate. In the plasma processing method,
Performing the cleaning by retracting the member to be etched into a transfer chamber that is partitioned by a first gate valve and carries the substrate into and out of the plasma processing chamber;
When the member to be etched is retracted or re-loaded into the plasma processing chamber, the plasma processing chamber is set to a pressure atmosphere capable of generating plasma, and the plasma generated in the plasma processing chamber is maintained.
When the member to be etched is retracted from the plasma processing chamber to the transfer chamber or re-loaded from the transfer chamber to the plasma processing chamber, the pressure in the transfer chamber is controlled to be the same as the plasma processing chamber. And opening the first gate valve to retract or reload the member to be etched.
前記プラズマ処理室の内部を所定の圧力に調整するプラズマ処理室圧力調整手段と、
前記プラズマ処理室に対して前記基板の搬入乃至搬出を行うための搬送室と、
この搬送室の内部を所定の圧力に調整する搬送室圧力調整手段と、
前記プラズマ処理室及び前記搬送室の間に配設されて両者の間を仕切る第1のゲート弁と、
前記プラズマ処理室圧力調整手段を制御して前記プラズマ処理室内をプラズマを生成し得る圧力雰囲気にするとともに、前記プラズマ処理室に生成しているプラズマを維持するように制御する一方、処理する基板の前記搬送室から前記プラズマ処理室内への搬入時乃至処理した基板の前記プラズマ処理室内から前記搬送室への搬出時には、前記搬送室圧力調整手段を制御し、搬送室の圧力を前記プラズマ処理室と同圧にした状態で前記第1のゲート弁を開いて前記基板の搬入乃至搬出を行うように制御する制御手段とを有することを特徴とするプラズマ処理システム。 A plasma processing apparatus including a plasma processing chamber for performing a predetermined plasma processing on a substrate;
Plasma processing chamber pressure adjusting means for adjusting the inside of the plasma processing chamber to a predetermined pressure;
A transfer chamber for carrying the substrate into and out of the plasma processing chamber;
A transfer chamber pressure adjusting means for adjusting the inside of the transfer chamber to a predetermined pressure;
A first gate valve disposed between the plasma processing chamber and the transfer chamber and partitioning between the two,
The plasma processing chamber pressure adjusting means is controlled to make the plasma processing chamber a pressure atmosphere capable of generating plasma, and the plasma generated in the plasma processing chamber is controlled so as to be maintained. When carrying the substrate from the transfer chamber into the plasma processing chamber or when unloading the processed substrate from the plasma processing chamber to the transfer chamber, the transfer chamber pressure adjusting means is controlled to control the pressure of the transfer chamber with the plasma processing chamber. And a control means for controlling the substrate to be loaded or unloaded by opening the first gate valve under the same pressure.
前記プラズマ処理室の内部を所定の圧力に調整するプラズマ処理室圧力調整手段と、
前記プラズマ処理室に対して前記基板の搬入乃至搬出を行うための搬送室と、
この搬送室の内部を所定の圧力に調整する搬送室圧力調整手段と、
前記プラズマ処理室及び前記搬送室の間に配設されて両者の間を仕切る第1のゲート弁と、
外部との間で前記基板の授受を行う予備室と、
この予備室の内部を所定の圧力に調整する予備室圧力調整手段と、
前記予備室及び前記搬送室との間に配設されて両者の間を仕切る第2のゲート弁と、
前記プラズマ処理室圧力調整手段を制御して前記プラズマ処理室内をプラズマを生成し得る圧力雰囲気にするとともに、前記プラズマ処理室に生成しているプラズマを維持するように制御する一方、処理する基板の前記搬送室から前記プラズマ処理室内への搬入時乃至処理した基板の前記プラズマ処理室内から前記搬送室への搬出時には、前記搬送室圧力調整手段を制御し、搬送室の圧力を前記プラズマ処理室と同圧にした状態で前記第1のゲート弁を開いて前記基板の搬入乃至搬出を行うように制御するとともに、処理する基板の前記予備室から前記搬送室への搬入時乃至処理した基板の前記搬送室から前記予備室への搬出時には、前記搬送室圧力制御手段及び前記予備室圧力調整手段を制御して前記予備室及び搬送室を同圧にした状態で前記第2のゲート弁を開いて前記基板の搬入乃至搬出を行うように制御する制御手段とを有することを特徴とするプラズマ処理システム。 A plasma processing apparatus including a plasma processing chamber for performing a predetermined plasma processing on a substrate;
Plasma processing chamber pressure adjusting means for adjusting the inside of the plasma processing chamber to a predetermined pressure;
A transfer chamber for carrying the substrate into and out of the plasma processing chamber;
A transfer chamber pressure adjusting means for adjusting the inside of the transfer chamber to a predetermined pressure;
A first gate valve disposed between the plasma processing chamber and the transfer chamber and partitioning between the two,
A spare room for transferring the substrate to and from the outside;
Preliminary chamber pressure adjusting means for adjusting the inside of the preliminary chamber to a predetermined pressure;
A second gate valve disposed between the preliminary chamber and the transfer chamber to partition the two;
The plasma processing chamber pressure adjusting means is controlled to make the plasma processing chamber a pressure atmosphere capable of generating plasma, and the plasma generated in the plasma processing chamber is controlled so as to be maintained. When carrying the substrate from the transfer chamber into the plasma processing chamber or when unloading the processed substrate from the plasma processing chamber to the transfer chamber, the transfer chamber pressure adjusting means is controlled to control the pressure of the transfer chamber with the plasma processing chamber. The first gate valve is opened under the same pressure so that the substrate is loaded or unloaded, and the substrate to be processed is loaded into the transfer chamber from the spare chamber or the processed substrate is loaded. At the time of unloading from the transfer chamber to the auxiliary chamber, the transfer chamber pressure control means and the auxiliary chamber pressure adjusting means are controlled so that the auxiliary chamber and the transfer chamber are at the same pressure. Serial plasma processing system, characterized in that a control means for controlling so as to open the second gate valve carrying in or out of the substrate.
前記プラズマ処理装置は、ハロゲンを含有する作用ガスをプラズマ化して得るハロゲンラジカルで、高蒸気圧ハロゲン化物を生成し得る元素を含む材料で形成した被エッチング部材をエッチングして前記元素とハロゲンとからなる前駆体を形成する一方、この前駆体を、前記被エッチング部材の温度よりも低温の基板に吸着させ、その後前記前駆体を前記ハロゲンラジカルで還元して前記元素成分を析出させることにより所定の薄膜を形成する薄膜作製装置であることを特徴とするプラズマ処理システム。 In the plasma processing system according to claim 4 or 5,
The plasma processing apparatus etches a member to be etched formed of a material containing an element capable of generating a high vapor pressure halide with a halogen radical obtained by converting a halogen-containing working gas into a plasma, and from the element and the halogen. The precursor is adsorbed on a substrate having a temperature lower than the temperature of the member to be etched, and then the precursor is reduced with the halogen radical to precipitate the element component. A plasma processing system, which is a thin film manufacturing apparatus for forming a thin film.
前記プラズマ処理室の内部を所定の圧力に調整するプラズマ処理室圧力調整手段と、
前記プラズマ処理室に対して前記基板の搬入乃至搬出を行うとともに前記被エッチング部材の退避乃至再搬入を行うための搬送室と、
この搬送室の内部を所定の圧力に調整する搬送室圧力調整手段と、
前記プラズマ処理室及び前記搬送室の間に配設されて両者の間を仕切る第1のゲート弁と、
前記プラズマ処理室のクリーニングを行う前に前記被エッチング部材を前記搬送室内に退避させるとともに前記クリーニングの終了後に前記被エッチング部材を前記プラズマ処理室内に再搬入するよう制御する一方、前記退避乃至再搬入の際、前記プラズマ処理室圧力調整手段を制御して前記プラズマ処理室内を、プラズマを生成し得る圧力雰囲気にするとともに、前記プラズマ処理室に生成しているプラズマを維持するように制御して、前記被エッチング部材の前記プラズマ処理室から前記搬送室内への退避乃至前記搬送室内から前記プラズマ処理室内への再搬入時には、前記搬送室圧力調整手段を制御し、搬送室の圧力を前記プラズマ処理室と同圧にした状態で前記第1のゲート弁を開いて前記被エッチング部材の退避乃至再搬入を行うように制御する制御手段と、を有することを特徴とするプラズマ処理システム。 A predetermined plasma treatment is performed on the substrate, and the member to be etched is disposed so as to be able to be retracted or re-loaded, and the adhering matter adhering to the inner peripheral surface is formed by cleaning gas formed into plasma. A plasma processing apparatus comprising a plasma processing chamber configured to be removed by etching with radicals;
Plasma processing chamber pressure adjusting means for adjusting the inside of the plasma processing chamber to a predetermined pressure;
A transfer chamber for carrying in or carrying out the substrate to and from the plasma processing chamber and for retracting or carrying in the member to be etched;
A transfer chamber pressure adjusting means for adjusting the inside of the transfer chamber to a predetermined pressure;
A first gate valve disposed between the plasma processing chamber and the transfer chamber and partitioning between the two,
The member to be etched is retracted into the transfer chamber before the plasma processing chamber is cleaned, and the member to be etched is controlled to be reintroduced into the plasma processing chamber after the cleaning is completed. At this time, controlling the plasma processing chamber pressure adjusting means to make the plasma processing chamber a pressure atmosphere capable of generating plasma, and controlling to maintain the plasma generated in the plasma processing chamber, When the member to be etched is retracted from the plasma processing chamber into the transfer chamber or re-introduced from the transfer chamber into the plasma processing chamber, the transfer chamber pressure adjusting means is controlled to control the pressure of the transfer chamber to the plasma processing chamber. The first gate valve is opened with the same pressure as the pressure, and the member to be etched is retracted or re-loaded. Plasma processing system comprising: the control means for controlled so, the.
前記プラズマ処理装置は、ハロゲンを含有する作用ガスをプラズマ化して得るハロゲンラジカルで、高蒸気圧ハロゲン化物を生成し得る元素を含む材料で形成した被エッチング部材をエッチングして前記元素とハロゲンとからなる前駆体を形成する一方、この前駆体を、前記被エッチング部材の温度よりも低温の基板に吸着させ、その後前記前駆体を前記ハロゲンラジカルで還元して前記元素成分を析出させることにより所定の薄膜を形成する一方、
プラズマ処理室の内周面に付着する付着物を、クリーニングガスをプラズマ化して形成したクリーニングガスのラジカルでエッチングしてそのクリーニングを行うとともに、このクリーニングの際に、前記被エッチング部材を前記プラズマ処理室から前記搬送室に退避させるようになっている薄膜作成装置であることを特徴とするプラズマ処理システム。 In the plasma processing system according to any one of claims 4, 5 and 7,
The plasma processing apparatus etches a member to be etched formed of a material containing an element capable of generating a high vapor pressure halide with a halogen radical obtained by converting a halogen-containing working gas into a plasma, and from the element and the halogen. The precursor is adsorbed on a substrate having a temperature lower than the temperature of the member to be etched, and then the precursor is reduced with the halogen radical to precipitate the element component. While forming a thin film,
Etch deposits adhering to the inner peripheral surface of the plasma processing chamber with a cleaning gas radical formed by converting the cleaning gas into plasma, and cleaning the same. During this cleaning, the member to be etched is subjected to the plasma processing. A plasma processing system, which is a thin film forming apparatus adapted to be retracted from a chamber to the transfer chamber.
前記被エッチング部材の退避乃至再搬入を行う退避手段は、被エッチング部材を着脱自在にプラズマ処理室であるチャンバに支持し、その内部に配設したサセプタを昇降自在に構成するとともに、前記サセプタの上面に対して間隔をあけて被エッチング部材を保持する支持棒を前記サセプタに設けてなり、
クリーニング時に前記チャンバに対する固定が解放された状態でサセプタを上昇させて支持棒に被エッチング部材を保持するとともに、被エッチング部材が搬送部位の高さとなるようにサセプタを下降させて搬送手段により前記被エッチング部材をサセプタの基板の保持面から退避させるように構成したものであることを特徴とするプラズマ処理システム。 The plasma processing system according to claim 8.
The retracting means for retracting or re-loading the member to be etched is configured to detachably support the member to be etched in a chamber that is a plasma processing chamber, and to move up and down a susceptor disposed in the chamber. The susceptor is provided with a support rod for holding the member to be etched with a space from the upper surface,
In cleaning, the susceptor is lifted with the fixing to the chamber being released to hold the member to be etched on the support rod, and the susceptor is lowered so that the member to be etched is at the height of the transporting portion, and the transporting means is used to A plasma processing system configured to retract an etching member from a holding surface of a substrate of a susceptor.
前記被エッチング部材の退避乃至再搬入を行う退避手段は、プラズマ処理室であるチャンバの内部に配設したサセプタを昇降自在に構成するとともに、前記サセプタの上面に対して間隔をあけて被エッチング部材を着脱自在に支持する支柱を前記サセプタに設けてなり、
クリーニング時に前記被エッチング部材が搬送部位の高さとなるように前記サセプタを下降させて搬送手段により前記被エッチング部材をサセプタの基板の保持面から退避させるように構成したものであることを特徴とするプラズマ処理システム。 The plasma processing system according to claim 8, wherein
The retracting means for retracting or re-loading the member to be etched is configured such that the susceptor disposed inside the chamber, which is a plasma processing chamber, can be raised and lowered, and is spaced from the upper surface of the susceptor. The susceptor is provided with a support column that detachably supports,
In the cleaning, the susceptor is lowered so that the member to be etched is at the height of the conveyance part, and the member to be etched is retracted from the holding surface of the substrate of the susceptor by a conveyance unit. Plasma processing system.
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