JP2008214723A - Plasma treatment device - Google Patents

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Hironori Kusumoto
広則 楠本
Masanori Sumiya
匡規 角谷
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a plasma treatment device where the generation of foreign matter is suppressed, and the yield of treatment is improved. <P>SOLUTION: The plasma treatment device comprises: a vacuum vessel; and an exhaust apparatus arranged at the lower part of a treatment chamber in the vacuum chamber and exhausting the inside of the treatment chamber, so as to decompress, wherein, a wafer arranged in the treatment chamber is treated using plasma generated in the treatment chamber. The device comprises: a plurality of sheet members arranged at the inside of an opening making the exhaust apparatus communicate with the treatment chamber, and rotating around a prescribed axis; and a plurality of disks fitted to both the edges of each sheet member and arranged with a fine gap with the inner side wall of the opening, and is provided with a controller controlling the above exhaust by the rotation of the sheet members. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、真空容器内の減圧した処理室内部に処理用ガスを導入しつつ、半導体ウエハなどの基板状の試料を処理する真空処理装置に係る。   The present invention relates to a vacuum processing apparatus for processing a substrate-like sample such as a semiconductor wafer while introducing a processing gas into a decompressed processing chamber inside a vacuum vessel.

半導体ウエハなど基板状の試料を処理して半導体デバイスを製造するための真空処理装置では、真空容器内部に配置され所定の真空度まで減圧される処理室内部に処理用ガスを導入して半導体ウエハ表面に所望の形状を形成している。例えば、処理室内部に導入された反応性の高いガスを真空容器外部から電界を供給してプラズマ化し、プラズマ内のイオン等荷電粒子やラジカルなどの反応性粒子との物理的、化学的反応によってウエハ表面に予め形成された薄膜を所望の形状となるように加工している。   2. Description of the Related Art In a vacuum processing apparatus for manufacturing a semiconductor device by processing a substrate-like sample such as a semiconductor wafer, a processing gas is introduced into a processing chamber disposed inside a vacuum vessel and depressurized to a predetermined degree of vacuum. A desired shape is formed on the surface. For example, a highly reactive gas introduced into the processing chamber is turned into plasma by supplying an electric field from the outside of the vacuum vessel, and is physically and chemically reacted with charged particles such as ions and reactive particles such as radicals in the plasma. A thin film previously formed on the wafer surface is processed into a desired shape.

このような真空処理装置では、処理ガス、プラズマ中の粒子や反応生成物の粒子が流れて排気される排気経路を設け、真空容器内部を所定の真空度まで減圧し一定の値を保つことが求められている。このような要求を満たすためには、排気量の調節が必要となる。例えば、特許文献1に記載されたものが知られている。   In such a vacuum processing apparatus, an exhaust path through which process gas, particles in plasma and reaction product particles flow and exhaust is provided, and the inside of the vacuum vessel is depressurized to a predetermined degree of vacuum to maintain a constant value. It has been demanded. In order to satisfy such a requirement, it is necessary to adjust the displacement. For example, what was described in patent document 1 is known.

真空排気手段は、回転するシャッターを複数備えた排気バルブとその下方の排気ポンプとを備え、排気バルブはそのバルブが試料台の直下方に配置されている。この複数枚の板状のシャッターは各々略水平(ウエハ面方向)に配置され各々に取り付けられた軸を中心に各シャッターが回転して、内側チャンバの開口と排気ポンプとの間で連通する面積を調節する。これらの軸を回転させて行くと各シャッターの板同士が接触をして開口を封止して閉塞する。また、各シャッターの板が試料台方向(上方向)に略平行となった際に連通する面積が最も大きくなる。排気バルブはこれらシャッターの回転を調節するモータ等の駆動手段を備えており、排気手段はこれらシャッターの開口面積と排気ポンプの駆動を調節することで排気の量とその速度とを調節している。   The vacuum exhaust means includes an exhaust valve provided with a plurality of rotating shutters and an exhaust pump below the exhaust valve, and the exhaust valve is disposed directly below the sample stage. Each of the plurality of plate-shaped shutters is arranged approximately horizontally (in the wafer surface direction), and the shutter rotates around an axis attached to each of the shutters so that the area communicates between the opening of the inner chamber and the exhaust pump. Adjust. When these shafts are rotated, the plates of each shutter come into contact with each other to seal and close the opening. Further, the area that communicates when the shutter plates are substantially parallel to the sample stage direction (upward direction) is the largest. The exhaust valve is provided with driving means such as a motor for adjusting the rotation of the shutter, and the exhaust means adjusts the amount and speed of the exhaust by adjusting the opening area of the shutter and the driving of the exhaust pump. .

このようなものにおいて、各シャッターが所期の相互の間隔と角度とになるように設定されて使用者が設定した真空容器からの排気の量あるいは内部の圧力を実現することが求められる。特に、真空容器内部を相対的に高い圧力に維持したい場合には排気の量をできるだけ小さくするように各シャッターはその面を略水平にされ、各々の隣り合う両端が近接してこれらの隙間ひいては開口の面積を著しく小さくし略封止する状態になる。そのため、各シャッターの板同士又はそれらを囲う排気バルブ本体の内壁との間の隙間は接触しない最小の大きさにまで抑えている。
特開2006−287053号公報
In such a case, it is required to realize the amount of exhaust from the vacuum vessel or the internal pressure set by the user by setting the shutters to have the desired mutual interval and angle. In particular, when it is desired to maintain the inside of the vacuum vessel at a relatively high pressure, the surfaces of the shutters are made substantially horizontal so that the amount of exhaust is as small as possible. The area of the opening is remarkably reduced, so that the opening is substantially sealed. Therefore, the gap between the plates of the shutters or the inner wall of the exhaust valve body surrounding them is suppressed to a minimum size that does not contact.
JP 2006-287053 A

上記の従来技術では、排気バルブや各シャッターの板に反応生成物の堆積(デポ)が成長してしまうという問題について十分な考慮されていなかった。さらに、隙間が狭いため排気バルブ本体の内壁に成長したデポと各シャッターの板とがスクレイプし、新たなデポの発生源となっているという問題点があった。   In the above prior art, the problem that reaction product deposits (depots) grow on the exhaust valves and the plates of the shutters has not been sufficiently considered. Furthermore, since the gap is narrow, the deposit developed on the inner wall of the exhaust valve main body and each shutter plate are scraped to become a source of new deposit.

本発明の目的は、異物の発生を抑制し処理の歩溜りを向上するプラズマ処理装置を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a plasma processing apparatus that suppresses the generation of foreign matter and improves the process yield.

本発明のプラズマ処理装置では、真空容器と前記真空容器内の処理室下方に配置され、前記処理室内を排気して減圧する排気装置とを備えており、前記処理室内に配置したウエハを前記処理室内で生成したプラズマを用いて処理し、前記排気装置と前記処理室とを連通する開口の内側に配置され、所定の軸回りに回転する複数の板部材及び板部材の両端に取り付けられ、前記開口の内側壁と微小な隙間をあけて配置された複数の円板を有して、前記板部材の回転により前記排気を調節する調節器を備えていることを特徴とする。   The plasma processing apparatus of the present invention includes a vacuum vessel and an exhaust device that is disposed below the processing chamber in the vacuum vessel and exhausts the pressure in the processing chamber to depressurize the wafer. Processed using plasma generated in a room, disposed inside an opening communicating with the exhaust device and the processing chamber, attached to both ends of a plurality of plate members and plate members that rotate about a predetermined axis, It has a plurality of discs arranged with a minute gap from the inner wall of the opening, and is equipped with a regulator for adjusting the exhaust by rotation of the plate member.

以下、本発明の実施の形態について、図1〜図4を用いて詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS.

図1は、本発明の実施例1のプラズマ処理装置の構成の概略を示す断面図である。この図において、処理チャンバ100は、真空搬送容器144に接続されておりこれらの間に配置された開閉する大気ゲートバルブ114によりその間が連通あるいは遮断される。この大気ゲートバルブ114が開放された状態で真空搬送容器144内部の空間と処理チャンバ100の内側の空間とが連通し両者の圧力は略等しくなる。大気ゲートバルブ114の開放時に試料であるウエハが真空搬送容器144内部から内部の処理室内に配置された試料台104上に搬送されて載置される。   FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of the plasma processing apparatus according to the first embodiment of the present invention. In this figure, the processing chamber 100 is connected to a vacuum transfer container 144 and communicated or blocked between them by an open / close atmospheric gate valve 114 disposed therebetween. With the atmospheric gate valve 114 opened, the space inside the vacuum transfer container 144 and the space inside the processing chamber 100 communicate with each other and the pressures of both are substantially equal. When the atmospheric gate valve 114 is opened, a wafer, which is a sample, is transferred from the inside of the vacuum transfer container 144 onto the sample stage 104 placed in the internal processing chamber and placed thereon.

本実施例では、試料が試料台104上に試料が載置されたことを検知して確認後大気ゲートバルブ114を閉塞して処理チャンバ100内部と真空搬送容器144内部とを遮断し、処理チャンバ100内を密封して処理を開始する。   In this embodiment, after the sample is detected and confirmed that the sample is placed on the sample stage 104, the atmospheric gate valve 114 is closed to block the inside of the processing chamber 100 and the inside of the vacuum transfer container 144, and the processing chamber The inside of 100 is sealed and processing is started.

図1に示すように、処理チャンバ100の上部は放電室部が配置されており、この放電室部は、真空容器の蓋を構成する蓋部材142と、この蓋部材142の内側に配置されたアンテナ部材と、このアンテナ部材の側方と上方とに配置され放電室部を囲んで配置されたコイル127を有する磁場発生部と、このアンテナ部材の下方に配置された天井部材とを含んで構成されている。また、磁場発生部上方にはアンテナ部材が放出するUHF帯やVHF帯の電波を供給する電波源部125が配置されている。アンテナ部材はSUS等の導電性部材で構成された蓋部材142の内側に配置された平板形状のアンテナ126と、このアンテナ126と蓋部材142との間に配置されてこれらの間を絶縁するとともにアンテナ126から放出される電波を下方の天井部材側に伝導するために配置されたリング形状を備えた少なくとも1つの誘電体128を有している。   As shown in FIG. 1, a discharge chamber portion is disposed in the upper portion of the processing chamber 100, and the discharge chamber portion is disposed inside the lid member 142 constituting the lid of the vacuum vessel and the lid member 142. A structure including an antenna member, a magnetic field generator having a coil 127 disposed on the side and above the antenna member and surrounding the discharge chamber, and a ceiling member disposed below the antenna member Has been. In addition, a radio wave source unit 125 that supplies radio waves in the UHF band and VHF band emitted from the antenna member is disposed above the magnetic field generation unit. The antenna member is disposed between the antenna 126 and the lid member 142 so as to insulate between the flat antenna 126 disposed inside the lid member 142 made of a conductive member such as SUS. It has at least one dielectric 128 having a ring shape arranged to conduct radio waves emitted from the antenna 126 to the lower ceiling member side.

さらに、天井部材は、伝達されてきた電波を下方の処理室内側に伝導するため石英等の誘電体で構成された石英プレート103と、この石英プレートの下方に配置されて供給された処理用のプロセスガスを処理室の内側に分散して導入するための複数の孔が形成されたシャワープレート134を有している。   Further, the ceiling member has a quartz plate 103 made of a dielectric material such as quartz to conduct the transmitted radio wave to the lower processing chamber side, and a processing plate disposed below the quartz plate and supplied. It has a shower plate 134 in which a plurality of holes for dispersing and introducing the process gas inside the processing chamber are formed.

シャワープレート134の下方であって試料台104の上方に形成された空間は、供給されたプロセスガスに石英プレート103を通って導入された電波と磁場発生部から供給された磁場との相互作用によりプラズマが形成される空間である放電室132となっている。さらに、石英プレート103とシャワープレート134との間は微小な隙間を空けて空間が形成されており、この空間に放電室132に供給されるべきプロセスガスが先ず供給され、シャワープレート134を貫通してこの空間と放電室132とを連通してプロセスガスが通流する上記孔を通って放電室132に流入する。上記空間はプロセスガスが複数の孔から分散して放電室132に流入するよう設けられたバッファ室129となっている。このプロセスガスは、プロセスガスライン101およびプロセスガス遮断バルブ102を介してガス等流体の供給を調節する制御器143から供給される。   The space formed below the shower plate 134 and above the sample stage 104 is due to the interaction between the radio wave introduced into the supplied process gas through the quartz plate 103 and the magnetic field supplied from the magnetic field generator. The discharge chamber 132 is a space where plasma is formed. Further, a space is formed between the quartz plate 103 and the shower plate 134 with a minute gap, and the process gas to be supplied to the discharge chamber 132 is first supplied to the space and passes through the shower plate 134. The lever space and the discharge chamber 132 communicate with each other and flow into the discharge chamber 132 through the hole through which the process gas flows. The space is a buffer chamber 129 provided so that the process gas is dispersed from the plurality of holes and flows into the discharge chamber 132. This process gas is supplied from a controller 143 that regulates the supply of a fluid such as a gas via the process gas line 101 and the process gas shutoff valve 102.

処理チャンバ100の真空室部の外壁を構成して上下に配置された外側チャンバ111,112の内側に1つ以上のチャンバが配置されており、一方が他方の内側に配置された多重チャンバとなっている。本実施例では、内外2つのチャンバを有している。すなわち、上部外側チャンバ111の内側に内側チャンバ109が、下部外側チャンバ112の内側に内側チャンバ110が備えられている。つまり、上下2つの内側チャンバ109,110が備えられている。試料台104は内側チャンバ109,110の内側に配置されており、最も内側のチャンバの内部は、プラズマが形成され、ガス、反応生成物が流れて排気される真空室132’を構成する。   One or more chambers are arranged inside the outer chambers 111 and 112 that constitute the outer wall of the vacuum chamber portion of the processing chamber 100 and are arranged one above the other, and one is a multiple chamber arranged inside the other. ing. In this embodiment, there are two chambers inside and outside. That is, the inner chamber 109 is provided inside the upper outer chamber 111, and the inner chamber 110 is provided inside the lower outer chamber 112. That is, two upper and lower inner chambers 109 and 110 are provided. The sample stage 104 is disposed inside the inner chambers 109 and 110, and the inside of the innermost chamber constitutes a vacuum chamber 132 'in which plasma is formed and gas and reaction products flow and are exhausted.

この真空室132’は上方の放電室132と連通するとともに、以下に説明するように内側チャンバ109と外側チャンバ111の間の空間と連通可能に構成された排気手段により減圧されるとともに、試料の処理の際に放電室132内のプラズマ、ガス、反応生成物が移動できるように配置されている。   The vacuum chamber 132 ′ communicates with the upper discharge chamber 132, and is depressurized by an evacuation means configured to be able to communicate with the space between the inner chamber 109 and the outer chamber 111, as will be described below. The plasma, gas, and reaction product in the discharge chamber 132 are arranged so that they can move during processing.

処理対象である試料が内側チャンバ109,110内の試料台104上に載置されるには、内側チャンバ109あるいは110にウエハが搬送されることのできるゲートが必要となる。さらに、このゲートを開閉して密封してこのチャンバの内側と外側の空間を遮断し連通するバルブが必要となる。   In order for the sample to be processed to be placed on the sample stage 104 in the inner chambers 109 and 110, a gate capable of transferring the wafer to the inner chamber 109 or 110 is required. Further, a valve that opens and closes and seals the gate to shut off and communicate the space inside and outside the chamber is required.

実施例1では、処理チャンバ100の内側と真空搬送容器144の内側との間に設けられたゲートを開放しあるいは閉塞して密封することで両者を連通、遮断する大気ゲートバルブ114と内側チャンバ109の内側と外側とを開放し或いは閉塞して密封することで両者を連通、遮断するプロセスゲートバルブ113とを備えている。大気ゲートバルブ114は、真空搬送容器144の内側の側壁上に配置されて駆動手段122によって上下および水平方向に移動可能に構成されており、内側側壁上でゲートを密封するよう閉塞し、あるいは開放する。また、真空容器を構成する外側チャンバ111に、真空搬送容器144と処理チャンバ100が接続されたときに前記真空搬送容器144側のゲートと連通する位置にゲートが設けられる。   In the first embodiment, the gate provided between the inner side of the processing chamber 100 and the inner side of the vacuum transfer container 144 is opened or closed to be sealed so as to communicate and block both, and the atmospheric gate valve 114 and the inner chamber 109. A process gate valve 113 is provided which opens and closes the inside and the outside of the cylinder and seals the two by communicating with each other. The atmospheric gate valve 114 is disposed on the inner side wall of the vacuum transfer container 144 and is configured to be movable in the vertical and horizontal directions by the driving means 122. The atmospheric gate valve 114 is closed or opened so as to seal the gate on the inner side wall. To do. In addition, a gate is provided in a position where the vacuum transfer container 144 and the processing chamber 100 are connected to the outer chamber 111 constituting the vacuum container so as to communicate with the gate on the vacuum transfer container 144 side.

試料台104のブロックの下方に下側の内側チャンバ110が配置されており、この内側チャンバ110の中央側部分には開口部が配置されている。この開口部は内側チャンバ110の下方であって試料台104の下方に配置された排気バルブ107や排気ポンプ108を備えた排気手段と連通しており、試料台104の周囲を流れる内側チャンバ109内のガスが通流する部分である。つまり、試料台104周囲の支持梁120同士の間の空間と試料台104下方の内側チャンバ110内の空間が処理チャンバ100内の処理ガス、プラズマ中の粒子や反応生成物の粒子が流れて排気される排気経路となっている。   A lower inner chamber 110 is disposed below the block of the sample stage 104, and an opening is disposed in a central portion of the inner chamber 110. This opening communicates with an evacuation means having an exhaust valve 107 and an exhaust pump 108 disposed below the inner stage 110 and below the sample stage 104, and inside the inner chamber 109 flowing around the sample stage 104. This is where the gas flows. That is, the space between the support beams 120 around the sample stage 104 and the space in the inner chamber 110 below the sample stage 104 are exhausted by the processing gas in the processing chamber 100, particles in the plasma, and reaction product particles flowing. It is an exhaust route.

処理チャンバ100の排気手段である排気バルブ107は、その下方に配置された排気ポンプ108と内側チャンバ110の内側の空間との間を連通あるいは遮断することのできる複数の板状のシャッター203を備え、このシャッター203を回転させて開口している排気通路面積を可変に調節して排気流量や速度を調節するシャッター式排気バルブである。このように、実施例1では、排気手段が試料台104の下方、特に直下方に配置されている。そして、内側チャンバ109内の試料台104の上方の空間内のプラズマや処理ガス、反応生成物は試料台104の周囲とその下方の内側チャンバ110内の空間を介して排気バルブ107までの排気経路を流れる。   An exhaust valve 107 that is an exhaust unit of the processing chamber 100 includes a plurality of plate-like shutters 203 that can communicate or block between an exhaust pump 108 disposed below the inner space of the inner chamber 110. This is a shutter type exhaust valve that adjusts the exhaust gas flow rate and speed by variably adjusting the exhaust passage area opened by rotating the shutter 203. Thus, in the first embodiment, the exhaust means is disposed below the sample stage 104, particularly directly below. The plasma, processing gas, and reaction products in the space above the sample stage 104 in the inner chamber 109 are exhausted to the exhaust valve 107 through the space around the sample stage 104 and the space in the inner chamber 110 below the sample stage 104. Flowing.

実施例1では、真空排気手段は、回転するシャッター203を複数備えた排気バルブ107とその下方の排気ポンプ108とを備え、排気バルブ107は試料台104の直下方でその略円形の断面の投影面に覆われてその内側となる領域に配置されている。この複数枚の板状のシャッター203は図1に示すように各々略水平(ウエハ面方向)に配置され各々に取り付けられた軸202を中心に各シャッター203が回転して、前記内側チャンバ110の開口と排気ポンプ108との間で連通する面積を調節する。これらの軸202を回転させて行くと各シャッターの板203同士が接触もしくは僅かの隙間をあけて近接した位置になり前記開口を略閉塞した状態にすることができる。また、各シャッターの板203がその先端を試料台104方向(上方向)にして垂直方向について略平行となった際に連通する面積が最も大きくなる。図示していないが排気バルブ107はこれらシャッター203の回転を調節するモータ等の駆動手段を備えており、排気手段はこれらシャッター203の開口面積と排気ポンプ108の駆動を調節することで排気の量とその速度とを調節している。   In the first embodiment, the vacuum exhaust means includes an exhaust valve 107 having a plurality of rotating shutters 203 and an exhaust pump 108 below the exhaust valve 107, and the exhaust valve 107 projects a substantially circular cross section directly below the sample stage 104. It is arranged in a region that is covered with the surface and inside. As shown in FIG. 1, the plurality of plate-like shutters 203 are arranged substantially horizontally (in the wafer surface direction) and rotate about the shafts 202 attached to the respective shutters 203. The area communicating between the opening and the exhaust pump 108 is adjusted. When these shafts 202 are rotated, the plates 203 of the shutters come into contact with each other or close to each other with a slight gap therebetween, and the opening can be substantially closed. Further, when each shutter plate 203 is substantially parallel to the vertical direction with the tip of the plate 203 in the direction of the sample stage 104 (upward), the area of communication becomes the largest. Although not shown, the exhaust valve 107 is provided with driving means such as a motor for adjusting the rotation of the shutter 203. The exhaust means adjusts the opening area of the shutter 203 and the driving of the exhaust pump 108 to adjust the amount of exhaust. And its speed.

また、試料台104下方で排気バルブ107上方には、外側下部チャンバ112に設けられた排気開口ゲート131上部を覆ってこれを開閉(開口/遮断)する排気ゲートプレート130が配置されている。この排気ゲートプレート130は、略円板形状を有し一部の外縁周端に外側に延在した腕部の対を少なくとも1つをその一部として有し、この腕部の下方に配置されたプッシャの上端が上下に動作することで、この上端に繋がれた腕部を持ち上げ/下げして排気開口を開閉する。この排気ゲートプレート130はその下方への投影面は上方の試料台104の投影面内に収まるように、また、腕部の投影面は上方の支持梁120の投影面内に収まるか、少なくとも一部が重なるように配置されている。   Further, an exhaust gate plate 130 is provided below the sample stage 104 and above the exhaust valve 107 so as to cover and open (open / shut off) the upper part of the exhaust opening gate 131 provided in the outer lower chamber 112. The exhaust gate plate 130 has a substantially disk shape and has at least one pair of arm portions extending outward at a peripheral edge of a part of the outer edge, and is disposed below the arm portion. When the upper end of the pusher moves up and down, the arm connected to the upper end is lifted / lowered to open / close the exhaust opening. The evacuation gate plate 130 has a projection surface below that within the projection surface of the upper sample stage 104, and a projection surface of the arm portion within the projection surface of the upper support beam 120, or at least one of them. The parts are arranged so as to overlap.

図2は、本発明の実施例1の排気バルブ117の構成の概略を示す図である。図2(a)は、排気バルブ117を上方から見た構成の概略を示す平面図である。図2(b)は、排気バルブ117の側面の断面図である。   FIG. 2 is a diagram schematically illustrating the configuration of the exhaust valve 117 according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2A is a plan view schematically showing the configuration of the exhaust valve 117 as viewed from above. FIG. 2B is a cross-sectional view of the side surface of the exhaust valve 117.

排気バルブ117は内側に開口を備えて排気経路を構成する本体201とこの開口の内側に配置されその開口を横切るように延在する軸202周りに回転して開口の面積を増減するシャッター203、それぞれの板状のシャッター203の軸202方向の両端で本体201の内側の側壁との間に微小な隙間をあけて配置される円板204から構成されている。本体201の内側に、複数枚の板状のシャッター203が各々略水平(ウエハ面方向)に配置され、各々に取り付けられた軸202を中心に各シャッター203が回転して、外側チャンバ112の開口と排気ポンプ118との間で連通する面積を調節する。これらの軸202を回転させていくと各シャッター203の板同士が略水平方向に平行となり開口を著しく狭めることで閉塞状態にする。   The exhaust valve 117 has an opening on the inside and a shutter 201 that increases and decreases the area of the opening by rotating around a main body 201 that constitutes an exhaust path and an axis 202 that is disposed inside the opening and extends across the opening. Each plate-like shutter 203 is composed of a disc 204 disposed at both ends in the direction of the axis 202 with a minute gap between the inner side wall of the main body 201. Inside the main body 201, a plurality of plate-like shutters 203 are arranged substantially horizontally (in the wafer surface direction), and the respective shutters 203 rotate about the shafts 202 attached to the respective shutters 203, thereby opening the outer chamber 112. And the area communicating with the exhaust pump 118 is adjusted. When these shafts 202 are rotated, the plates of the shutters 203 become parallel to each other in a substantially horizontal direction, and the opening is remarkably narrowed to be in a closed state.

前記の排気バルブ117を通り内側チャンバ110内の試料台204の上方の空間内のプラズマや処理ガス、反応生成物(デポ)は排気されるが、このデポが本体201内壁やシャッター203に付着する。付着しやすい条件として、広い空間を持つことと低温部であることが挙げられる。このため広い空間を持つ本体201内壁にはデポが付着し成長しやすくなっている。このような内壁表面の付着物は、シャッター203が回転すると移動してきたその端縁と接触、衝突して割れたり剥がれたりして遊離してしまい、この遊離片が試料台104表面やその上面に載せられた半導体ウエハ等の基板状の試料表面に付着して異物となってしまう。   Plasma, processing gas, and reaction products (deposits) in the space above the sample stage 204 in the inner chamber 110 are exhausted through the exhaust valve 117, and this deposit adheres to the inner wall of the main body 201 and the shutter 203. . Conditions for easy adhesion include having a wide space and a low temperature part. For this reason, a deposit adheres to the inner wall of the main body 201 having a large space, and it is easy to grow. Such deposits on the inner wall surface come into contact with and collide with the edge that has moved when the shutter 203 is rotated, and are released by cracking or peeling off. It adheres to the surface of a substrate-like sample such as a mounted semiconductor wafer and becomes a foreign substance.

このような問題に対して本実施例のプラズマ処理装置では、デポ成長抑制のためシャッター203の回転する軸202方向の両端に円板204を配置している。円板204をその中心を軸202に略一致させて取り付けて本体201開口の内側の側壁面に対向する面が側壁面と微小な隙間を備えて配置されることで本体201内壁とシャッター203の端縁部との隙間を端縁の回転に伴って移動する領域全体で微小にし、この領域でのデポ成長速度を鈍化させる。また、シャッター203の端縁部を大きくしてこれと微小な隙間を介して面する開口の内側壁の面積が広がることで付着可能な面積を低減する。この結果、排気バルブ本体201の内壁でのデポの成長と、このデポと各シャッター203の板とが接触してデポがスクレイプされデポの発生源となることが抑制できる。   With respect to such a problem, in the plasma processing apparatus of this embodiment, the discs 204 are arranged at both ends in the direction of the axis 202 where the shutter 203 rotates in order to suppress deposition growth. The disc 204 is attached with its center substantially aligned with the shaft 202, and the surface facing the inner side wall surface of the opening of the main body 201 is disposed with a minute gap between the side wall surface and the inner wall of the main body 201 and the shutter 203. The gap with the edge is made very small in the entire area that moves as the edge rotates, and the deposition growth rate in this area is slowed down. Moreover, the area which can be attached is reduced by enlarging the edge part of the shutter 203 and increasing the area of the inner wall of the opening facing through the minute gap. As a result, it is possible to suppress the growth of the deposit on the inner wall of the exhaust valve main body 201 and the deposition of this deposit and the plate of each shutter 203 to scrape the deposit and become the source of the deposit.

上記における説明で、円板204を取り付けることでデポ成長抑制を図っているが、以下の懸念がある。すなわち、円板204の面方向の端部にエッジがあるとその個所にデポが堆積していき、これら円板204端部同士が近接してはいちされていると回転時にこれら端部上に堆積したデポ同士が接触してスクレイプされ異物が生起してしまう恐れがあるというものである。その対策として以下、図3、図4にて説明する。   In the above description, the deposition growth is suppressed by attaching the disc 204, but there are the following concerns. That is, if there are edges at the ends of the surface of the disc 204, deposits will accumulate at those locations, and if the ends of these discs 204 are close together, they will be placed on these ends during rotation. The deposited depots may come into contact with each other and be scraped to cause foreign matters. The countermeasure will be described below with reference to FIGS.

図3は、上記実施例の各シャッター203の端部に取り付けられ、排気バルブ本体201内壁と微小な隙間をあけて配置された複数の円板204の詳細を示す図である。図3(a)は、シャッター203の端部に円板(1)301を取り付けた図である。また、図3(b)は、円板(1)301端部の拡大図である。   FIG. 3 is a diagram showing details of a plurality of discs 204 attached to the end portions of the shutters 203 of the above-described embodiment and arranged with a minute gap from the inner wall of the exhaust valve main body 201. FIG. 3A is a diagram in which a disc (1) 301 is attached to the end of the shutter 203. Moreover, FIG.3 (b) is an enlarged view of a disc (1) 301 edge part.

円板(1)301では端がシャッター203の幅方向の端とほぼ同一に配置されるように角を丸められている。また、丸めた端の中心部は各シャッター203同士の隙間と同一の微小な隙間を維持する。このためデポ302は広い空間を持つ図に示す位置、つまり開口の内側であるシャッター203の側に向かって堆積していくため、回転するときに円板(1)301同士がスクレイプすることが抑制される。   In the disc (1) 301, the corners are rounded so that the ends are arranged substantially the same as the ends of the shutter 203 in the width direction. Further, the center portion of the rounded end maintains a minute gap that is the same as the gap between the shutters 203. For this reason, since the deposit 302 is accumulated toward the position shown in the drawing having a large space, that is, toward the shutter 203 inside the opening, it is possible to suppress the scraping of the disks (1) 301 when rotating. Is done.

また、円板204の端部へのデポ形成を抑制するために別の部材を配置してもよい。図4は、本実施例の各シャッター203の端部に取り付けられ、排気バルブ本体201内壁と微小な隙間をあけて配置された複数の円板204の詳細を示す図である。図4(a)は、シャッター203の端に円板(2)401を、排気バルブ本体201内壁に防着用板402を取り付けた図である。図4(b)は、(a)を側面から見た図である。図4(c)は、円板(2)401端部の拡大図である。   Further, another member may be arranged in order to suppress the formation of deposits at the end of the disc 204. FIG. 4 is a diagram showing details of a plurality of discs 204 attached to the end portions of the respective shutters 203 of the present embodiment and arranged with a small gap from the inner wall of the exhaust valve main body 201. FIG. 4A is a view in which a disc (2) 401 is attached to the end of the shutter 203, and a wear prevention plate 402 is attached to the inner wall of the exhaust valve body 201. FIG. FIG.4 (b) is the figure which looked at (a) from the side surface. FIG.4 (c) is an enlarged view of the edge part of disc (2) 401.

円板(2)401外径はシャッター203の軸202に略垂直な方向の幅よりも小さくなるようにする。そして、円板(2)401の上方でこの上側の外縁の端部を覆って配置され円板(2)401の上部外縁に沿って形成された内周が円形を有する凹みを備えた防着用板402を、開口の内側壁面上に装着する。防着用板402が取り付けられた状態で、その凹みの内周面は円板(2)401の外周縁の端面と微小な隙間をあけて、これを上方から覆っている。このため円板(2)401の外縁の端面外周は微小な隙間となり、デポ403は広い空間を持つ図に示す位置に堆積していく。さらに隣接するシャッター203及び円板(2)401の端部同士が最も近接する箇所の近傍ではこれらの間に防着用板402の部分が介在しており、回転する際にデポが接触する可能性の高い部分が微小な隙間となって、回転するときに円板(2)401同士がスクレイプする恐れが抑制される。   The outer diameter of the disc (2) 401 is made smaller than the width in the direction substantially perpendicular to the shaft 202 of the shutter 203. And the anti-wearing provided with the dent where the inner circumference formed along the upper outer edge of the disk (2) 401 is arranged above the disk (2) 401 so as to cover the end of the upper outer edge. A plate 402 is mounted on the inner wall surface of the opening. In a state in which the anti-wearing plate 402 is attached, the inner peripheral surface of the recess covers the end surface of the outer peripheral edge of the disc (2) 401 with a minute gap from above. For this reason, the outer periphery of the end surface of the outer edge of the disc (2) 401 becomes a minute gap, and the deposit 403 accumulates at the position shown in the drawing having a wide space. Further, in the vicinity of the portion where the adjacent shutter 203 and the end of the disc (2) 401 are closest to each other, a portion of the anti-wearing plate 402 is interposed between them, and there is a possibility that the depot contacts when rotating. The high portion becomes a minute gap, and the risk of scraping the disks (2) 401 when rotating is suppressed.

本発明のプラズマ処理装置の構成の概略を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the outline of a structure of the plasma processing apparatus of this invention. 本発明の実施例1の排気バルブの構成の概略を示す図である。It is a figure which shows the outline of a structure of the exhaust valve of Example 1 of this invention. 本発明の実施例2の排気バルブの円板(1)の詳細を示す図である。It is a figure which shows the detail of the disc (1) of the exhaust valve of Example 2 of this invention. 本発明の実施例3の排気バルブの円板(2)の詳細を示す図である。It is a figure which shows the detail of the disk (2) of the exhaust valve of Example 3 of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

100 処理チャンバ
101 プロセスガスライン
102 遮断バルブ
103 石英プレート(蓋部材)
104 試料台
107 排気バルブ
108 排気ポンプ
109 内側チャンバ
110 内側チャンバ
111 外側チャンバ
112 外側チャンバ
113 プロセスゲートバルブ
114 大気ゲートバルブ
120 支持梁
122 駆動手段
125 電波源部
126 アンテナ
127 コイル
128 誘電体
129 バッファ室
130 排気ゲートプレート
131 排気開口ゲート
132 放電室
132’ 真空室
133 放電室内側壁部材(石英内筒)
134 シャワープレート
142 蓋部材
143 真空搬送容器
144 制御器
201 本体
202 軸
203 シャッター
204 円板
301 円板(1)
302 デポ
401 円板(2)
402 防着用板
403 デポ
100 Processing chamber 101 Process gas line 102 Shut-off valve 103 Quartz plate (lid member)
104 Sample stage 107 Exhaust valve 108 Exhaust pump 109 Inner chamber 110 Inner chamber 111 Outer chamber 112 Outer chamber 113 Process gate valve 114 Atmospheric gate valve 120 Support beam 122 Driving means 125 Radio wave source part 126 Antenna 127 Coil 128 Dielectric 129 Buffer chamber 130 Exhaust gate plate 131 Exhaust opening gate 132 Discharge chamber 132 'Vacuum chamber 133 Discharge chamber side wall member (quartz inner cylinder)
134 Shower plate 142 Lid member 143 Vacuum transfer container 144 Controller 201 Main body 202 Shaft 203 Shutter 204 Disc 301 Disc (1)
302 Depot 401 Disc (2)
402 Protection plate 403 Depot

Claims (5)

真空容器と前記真空容器内の処理室下方に配置され、前記処理室内を排気して減圧する排気装置とを備えており、前記処理室内に配置したウエハを前記処理室内で生成したプラズマを用いて処理するプラズマ処理装置であって、前記排気装置と前記処理室とを連通する開口の内側に配置され、所定の軸回りに回転する複数の板部材及び板部材の両端に取り付けられ、前記開口の内側壁と微小な隙間をあけて配置された複数の円板を有して、前記板部材の回転により前記排気を調節する調節器を備えていることを特徴とするプラズマ処理装置。   A vacuum vessel and an exhaust device that is disposed below the processing chamber in the vacuum chamber and exhausts and depressurizes the processing chamber are provided, and a wafer disposed in the processing chamber is generated using plasma generated in the processing chamber. A plasma processing apparatus for processing, disposed inside an opening communicating with the exhaust device and the processing chamber, attached to both ends of a plurality of plate members and plate members rotating around a predetermined axis, A plasma processing apparatus comprising: a plurality of discs arranged with a minute gap from an inner wall; and a regulator for adjusting the exhaust by rotation of the plate member. 請求項1に記載のプラズマ処理装置において、隣り合った前記複数の円板の端部同士が微小な隙間をあけて配置されていることを特徴とするプラズマ処理装置。   2. The plasma processing apparatus according to claim 1, wherein ends of the plurality of adjacent discs are arranged with a minute gap therebetween. 請求項1又は請求項2に記載のプラズマ処理装置において、前記板部材が長方形状でその中心に回転軸を備えていることを特徴とするプラズマ処理装置。   3. The plasma processing apparatus according to claim 1, wherein the plate member has a rectangular shape and includes a rotation shaft at the center thereof. 4. 請求項1ないし請求項3のいずれかに記載のプラズマ処理装置において、前記円板の外縁は角部が面取りされていることを特徴とするプラズマ処理装置。   4. The plasma processing apparatus according to claim 1, wherein a corner portion of the outer edge of the disk is chamfered. 請求項1ないし請求項3のいずれかに記載のプラズマ処理装置において、前記複数の円板の上部外縁に沿ってこれと微小な隙間をあけて、これを上方から覆って取り付けられた防着用の板部材を備えていることを特徴とするプラズマ処理装置。   The plasma processing apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein a small gap is formed along an upper outer edge of the plurality of disks, and the anti-wearing device is attached so as to cover it from above. A plasma processing apparatus comprising a plate member.
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