JP2009059845A - Substrate treatment equipment - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an MMT apparatus capable of suppressing a temperature increase of a treatment container peripheral part. <P>SOLUTION: An MMT (Modified Magnetron Typed) apparatus comprises a treatment container 11 having a treatment chamber 14 formed by an lower side container 12 and an upper side container 13, a susceptor 21 installed within the treatment chamber 14 for holding a wafer 1, a heater 41 for heating the wafer 1 on the susceptor 21, a shower head 26 for supplying reactive gas to the wafer 1, a cylindrical electrode 15 for exciting the reactive gas, and a cylindrical magnet 19 for generating a magnetic field. A heat shielding part 42 is installed on an outer surface of the upper side container 13. Heat rays such as infrared rays and far-infrared rays generated by irradiation from the heater and wafer can be shielded by the heat shielding part to suppress the temperature increase of the cylindrical electrode and the cylindrical magnet. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、基板処理装置に関する。
例えば、半導体素子を含む半導体集積回路装置(以下、ICという。)の製造方法において、ICが作り込まれる半導体ウエハ(以下、ウエハという。)に酸化や窒化等の拡散処理を施したり薄膜を形成したりエッチングしたりする等の各種のプラズマ処理を施すMMT(Modified Magnetron Typed)装置に関する。
The present invention relates to a substrate processing apparatus.
For example, in a method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device (hereinafter referred to as an IC) including semiconductor elements, a semiconductor wafer (hereinafter referred to as a wafer) on which an IC is fabricated is subjected to diffusion treatment such as oxidation or nitridation or a thin film is formed. The present invention relates to an MMT (Modified Magnetron Typed) apparatus that performs various plasma processes such as etching and etching.

ICの製造方法において、ウエハに酸化や窒化等の拡散処理を施したり薄膜を形成したりエッチングしたりするのに、電界と磁界とによって高密度プラズマを生成可能な変形マグネトロン型プラズマ源(Modified Magnetron Typed Plasma Source)を用いてウエハをプラズマ処理するMMT装置が使用される場合がある。   In an IC manufacturing method, a modified magnetron type plasma source (Modified Magnetron type plasma source capable of generating high-density plasma by an electric field and a magnetic field when a wafer is subjected to diffusion treatment such as oxidation or nitridation, thin film formation or etching. In some cases, an MMT apparatus for plasma processing a wafer using Typed Plasma Source) is used.

従来のこの種のMMT装置は、石英(SiO2 )によって形成された処理容器と、処理容器内に設置されてウエハを保持するサセプタと、サセプタに内蔵されてウエハを500℃程度にまで加熱するヒータと、反応ガスをウエハに向けてシャワー状に供給するシャワーヘッドと、反応ガスを励起させる放電手段としての筒状電極と、磁界形成手段としての筒状磁石とを備えている。
そして、サセプタの上に載置したウエハをヒータによって500℃程度にまで加熱するとともに、処理容器内を所定の圧力に維持しつつ、反応ガスをウエハにシャワーヘッドによってシャワー状に供給し、筒状電極に高周波電力を供給して電界を形成するとともに、筒状磁石によって磁界をかけてマグネトロン放電を起こすことにより、ウエハに所望のプラズマ処理が施される。
この際に、筒状電極から放出された電子がドリフトしながらサイクロイド運動を続けて周回することにより、長寿命となって電離生成率を高めるために、高密度プラズマを生成することができる。例えば、特許文献1参照。
特開2001−196354号公報
A conventional MMT apparatus of this type has a processing vessel formed of quartz (SiO 2 ), a susceptor installed in the processing vessel to hold a wafer, and built in the susceptor to heat the wafer to about 500 ° C. A heater, a shower head for supplying a reactive gas toward the wafer in a shower form, a cylindrical electrode as a discharge means for exciting the reactive gas, and a cylindrical magnet as a magnetic field forming means are provided.
The wafer placed on the susceptor is heated to about 500 ° C. by a heater, and the reaction gas is supplied to the wafer in a shower shape by a shower head while maintaining the inside of the processing container at a predetermined pressure. A high frequency power is supplied to the electrodes to form an electric field, and a magnetron discharge is generated by applying a magnetic field with a cylindrical magnet, whereby a desired plasma treatment is performed on the wafer.
At this time, high-density plasma can be generated in order to increase the ionization generation rate by extending the life by continuing the cycloid motion while electrons emitted from the cylindrical electrode drift. For example, see Patent Document 1.
JP 2001-196354 A

しかし、従来のMMT装置においては、処理容器が石英によって形成されているために、処理温度時には対流加熱や輻射加熱および光による加熱等によって、処理容器周辺に配置された筒状電極や筒状磁石等が高温状態になってしまうという問題点がある。
筒状電極や筒状磁石等は、時に140℃近くに達するために、例えば、筒状磁石やOリングのような耐熱温度の低い部材が耐えられなくなってしまう。
However, in the conventional MMT apparatus, since the processing container is made of quartz, at the processing temperature, a cylindrical electrode or a cylindrical magnet arranged around the processing container by convection heating, radiation heating, light heating, or the like. Etc. will be in a high temperature state.
Since the cylindrical electrode, the cylindrical magnet, and the like sometimes reach nearly 140 ° C., for example, a member having a low heat-resistant temperature such as a cylindrical magnet or an O-ring cannot withstand.

本発明の目的は、処理容器周辺部の温度上昇を抑制することができる基板処理装置を提供することにある。   The objective of this invention is providing the substrate processing apparatus which can suppress the temperature rise of a process container periphery part.

前記した課題を解決するための手段のうち代表的なものは、次の通りである。
(1)熱透過性材料によって形成された処理容器と、
前記処理容器内に設けられた基板を加熱する加熱機構を備えた基板保持具と、
前記処理容器外に配置されてプラズマを生成するプラズマ形成部と、
前記処理容器の前記基板を処理する空間に接しない部分に熱を外部に逃がさない材料によって形成された熱遮蔽部と、
を有する基板処理装置。
(2)前記熱遮蔽部は、アルミニウム(Al)原子を含む材料によって形成されていることを特徴とする前記(1)に記載の基板処理装置。
(3)前記処理容器の前記熱遮蔽部が形成された部分は、石英によって形成されていることを特徴とする前記(1)または(2)に記載の基板処理装置。
(4)前記プラズマ形成部は筒状電極および筒状磁石を備えており、前記熱遮蔽部は該筒状電極および筒状磁石の内側に形成されていることを特徴とする前記(1)または(2)または(3)に記載の基板処理装置。
Typical means for solving the above-described problems are as follows.
(1) a processing container formed of a heat-permeable material;
A substrate holder provided with a heating mechanism for heating the substrate provided in the processing container;
A plasma forming unit disposed outside the processing vessel to generate plasma;
A heat shield formed of a material that does not allow heat to escape to a portion of the processing container that does not contact the space for processing the substrate;
A substrate processing apparatus.
(2) The substrate processing apparatus according to (1), wherein the heat shielding portion is formed of a material containing aluminum (Al) atoms.
(3) The substrate processing apparatus according to (1) or (2), wherein the portion of the processing container where the heat shielding portion is formed is made of quartz.
(4) The plasma forming part includes a cylindrical electrode and a cylindrical magnet, and the heat shielding part is formed inside the cylindrical electrode and the cylindrical magnet. The substrate processing apparatus according to (2) or (3).

前記(1)によれば、熱遮蔽部によって処理容器周辺部への熱の照射を防止することができるので、処理容器周辺部の温度上昇を抑制することができる。   According to the above (1), since the heat shielding part can prevent the irradiation of heat to the peripheral part of the processing container, the temperature rise in the peripheral part of the processing container can be suppressed.

以下、本発明の一実施の形態を図面に即して説明する。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

本実施の形態において、本発明に係る基板処理装置は、図1に示されているように、MMT装置として構成されている。
図1に示されたMMT装置10は処理容器11を備えている。処理容器11は下側容器12と上側容器13とによって形成されており、処理室14を形成している。
下側容器12はアルミニウムが使用されて碗形状に形成されており、上側容器13は石英が使用されてドーム形状に形成されている。上側容器13は下側容器12の上に被せられている。
In the present embodiment, the substrate processing apparatus according to the present invention is configured as an MMT apparatus as shown in FIG.
The MMT apparatus 10 shown in FIG. 1 includes a processing container 11. The processing container 11 is formed by a lower container 12 and an upper container 13 and forms a processing chamber 14.
The lower container 12 is formed in a bowl shape using aluminum, and the upper container 13 is formed in a dome shape using quartz. The upper container 13 is placed on the lower container 12.

処理容器11の上側容器13の外周には、反応ガスを励起させる放電手段としての筒状電極15が設置されており、筒状電極15は処理室14内のプラズマ生成領域16を囲んでいる。筒状電極15は筒状、例えば円筒状に形成されている。
筒状電極15には高周波電力を印加する高周波電源17が、インピーダンスの整合を行う整合器18を介して接続されている。
A cylindrical electrode 15 is installed on the outer periphery of the upper vessel 13 of the processing vessel 11 as discharge means for exciting the reaction gas. The cylindrical electrode 15 surrounds the plasma generation region 16 in the processing chamber 14. The cylindrical electrode 15 is formed in a cylindrical shape, for example, a cylindrical shape.
A high-frequency power source 17 that applies high-frequency power is connected to the cylindrical electrode 15 via a matching unit 18 that performs impedance matching.

筒状電極15の外側表面には磁界形成手段としての筒状磁石19が上下で一対、筒状電極15の上端部および下端部の近傍にそれぞれ設置されている。
筒状磁石19は筒状、例えば円筒状の永久磁石によって構成されている。
上下の筒状磁石19、19は、処理室14の半径方向に沿った両端(内周端と外周端)に磁極を持ち、上下の筒状磁石19、19の磁極の向きが逆向きに設定されている。
したがって、内周部の磁極同士が異極となっており、これにより、筒状電極15の内周面に沿って円筒軸方向に磁力線を形成するようになっている。
On the outer surface of the cylindrical electrode 15, a pair of cylindrical magnets 19 as magnetic field forming means are installed in the vicinity of the upper and lower ends of the cylindrical electrode 15.
The cylindrical magnet 19 is configured by a cylindrical, for example, cylindrical permanent magnet.
The upper and lower cylindrical magnets 19, 19 have magnetic poles at both ends (inner peripheral end and outer peripheral end) along the radial direction of the processing chamber 14, and the magnetic poles of the upper and lower cylindrical magnets 19, 19 are set in opposite directions. Has been.
Therefore, the magnetic poles in the inner peripheral portion are different from each other, and thereby magnetic field lines are formed in the cylindrical axial direction along the inner peripheral surface of the cylindrical electrode 15.

筒状電極15および筒状磁石19の周囲には、筒状電極15および筒状磁石19によって形成された電界や磁界を遮蔽する遮蔽板20が設けられている。
遮蔽板20は筒状電極15および筒状磁石19によって形成された電界や磁界が外部環境や他の基板処理装置等の装置に悪影響を及ぼすのを防止する。
A shielding plate 20 is provided around the cylindrical electrode 15 and the cylindrical magnet 19 to shield an electric field and a magnetic field formed by the cylindrical electrode 15 and the cylindrical magnet 19.
The shielding plate 20 prevents the electric field or magnetic field formed by the cylindrical electrode 15 and the cylindrical magnet 19 from adversely affecting the external environment and other apparatuses such as a substrate processing apparatus.

処理室14の底側中央には、基板であるウエハ1を保持するための基板保持具(基板保持手段)としてのサセプタ21が配置されており、サセプタ21の内部には加熱機構(加熱手段)としてのヒータ41が埋め込まれている。すなわち、サセプタ21はウエハ1を保持するとともに、加熱することができるように構成されている。
ヒータ41は電力が印加されることにより、ウエハ1を500℃程度にまで加熱することができるように構成されている。
サセプタ21は、例えば、石英や窒化アルミニウムやセラミックス等の非金属材料によって形成されている。このような非金属材料によってサセプタ21を形成することにより、処理の際に膜中に取り込まれる金属汚染を低減することができる。
A susceptor 21 serving as a substrate holder (substrate holding means) for holding the wafer 1, which is a substrate, is disposed in the center of the bottom side of the processing chamber 14, and a heating mechanism (heating means) is provided inside the susceptor 21. The heater 41 is embedded. That is, the susceptor 21 is configured to hold and heat the wafer 1.
The heater 41 is configured to heat the wafer 1 to about 500 ° C. when electric power is applied.
The susceptor 21 is made of, for example, a nonmetallic material such as quartz, aluminum nitride, or ceramics. By forming the susceptor 21 with such a non-metallic material, metal contamination taken into the film during processing can be reduced.

さらに、サセプタ21の内部には、インピーダンスを変化させるためのインピーダンス用電極(図示せず)が装備されており、インピーダンス用電極がインピーダンス可変機構22を介して接地されている。
インピーダンス可変機構22はコイルや可変コンデンサから構成されており、コイルのパターン数や可変コンデンサの容量値を制御することによって、インピーダンス用電極およびサセプタ21を介してウエハ1の電位を制御することができるようになっている。
Furthermore, an impedance electrode (not shown) for changing the impedance is provided inside the susceptor 21, and the impedance electrode is grounded via the impedance variable mechanism 22.
The impedance variable mechanism 22 includes a coil and a variable capacitor. The potential of the wafer 1 can be controlled via the impedance electrode and the susceptor 21 by controlling the number of coil patterns and the capacitance value of the variable capacitor. It is like that.

サセプタ21は下側容器12と絶縁されており、サセプタ21を昇降させるサセプタ昇降機構(昇降手段)23が設けられている。
サセプタ21には貫通孔21aが設けられており、下側容器12の底面上にはウエハ1を突上げるためのウエハ突上げピン24が少なくとも3箇所に設けられている。
そして、貫通孔21aおよびウエハ突上げピン24は、サセプタ昇降機構23によってサセプタ21が下降させられた時には、ウエハ突上げピン24がサセプタ21と非接触な状態で貫通孔21aを突き抜けるような位置関係となるように配置されている。
The susceptor 21 is insulated from the lower container 12 and is provided with a susceptor elevating mechanism (elevating means) 23 for elevating and lowering the susceptor 21.
Through holes 21 a are provided in the susceptor 21, and wafer push-up pins 24 for pushing up the wafer 1 are provided on at least three places on the bottom surface of the lower container 12.
The through hole 21 a and the wafer push-up pin 24 are in such a positional relationship that when the susceptor 21 is lowered by the susceptor elevating mechanism 23, the wafer push-up pin 24 penetrates the through hole 21 a in a non-contact state with the susceptor 21. It is arranged to become.

下側容器12の側壁には仕切弁となるゲートバルブ25が設けられている。
ゲートバルブ25が開いている時には、図示しない搬送機構(搬送手段)により処理室14に対してウエハ1を搬入または搬出することができ、また、ゲートバルブ25が閉まっている時には、処理室14を気密に閉じることができる。
A gate valve 25 serving as a gate valve is provided on the side wall of the lower container 12.
When the gate valve 25 is open, the wafer 1 can be loaded into or unloaded from the processing chamber 14 by a transfer mechanism (transfer means) (not shown), and when the gate valve 25 is closed, the processing chamber 14 is opened. It can be closed airtight.

処理室14の上部にはシャワーヘッド26が設けられている。シャワーヘッド26はキャップ状の蓋体27とガス導入口28とバッファ室29と開口30と遮蔽プレート31とガス吹出口32とを備えている。バッファ室29はガス導入口28より導入されたガスを分散するための分散空間を構成している。   A shower head 26 is provided in the upper part of the processing chamber 14. The shower head 26 includes a cap-shaped lid 27, a gas inlet 28, a buffer chamber 29, an opening 30, a shielding plate 31, and a gas outlet 32. The buffer chamber 29 constitutes a dispersion space for dispersing the gas introduced from the gas introduction port 28.

ガス導入口28にはガスを供給するガス供給管33が接続されており、ガス供給管33は開閉弁であるバルブ34および流量制御器(流量制御手段)であるマスフローコントローラ35を介して反応ガスのガスボンベ(図示せず)に接続されている。   A gas supply pipe 33 for supplying gas is connected to the gas introduction port 28, and the gas supply pipe 33 is reacted via a valve 34 that is an on-off valve and a mass flow controller 35 that is a flow rate controller (flow rate control means). Connected to a gas cylinder (not shown).

下側容器12の側壁にはガスを排気するガス排気口36が設けられており、ガス排気口36にはガスを排気するガス排気管37が接続されている。ガス排気管37は圧力調整器であるAPC38、開閉弁であるバルブ39を介して排気装置である真空ポンプ40に接続されている。
ガス排気口36は、シャワーヘッド26から処理室14に供給された反応ガスが基板処理後にサセプタ21の周囲から処理室14の底方向へ流れるように、設定されている。
A gas exhaust port 36 for exhausting gas is provided on the side wall of the lower container 12, and a gas exhaust pipe 37 for exhausting gas is connected to the gas exhaust port 36. The gas exhaust pipe 37 is connected to a vacuum pump 40 which is an exhaust device via an APC 38 which is a pressure regulator and a valve 39 which is an on-off valve.
The gas exhaust port 36 is set so that the reaction gas supplied from the shower head 26 to the processing chamber 14 flows from the periphery of the susceptor 21 toward the bottom of the processing chamber 14 after the substrate processing.

処理容器11の上側容器13の外側表面には熱遮蔽部42が全体的に形成されている。熱遮蔽部42はヒータ41の熱(赤外線や遠赤外線等の熱線)を外部に逃がさない材料としての三酸化アルミニウム(Al23 )によって形成されている。熱遮蔽部42は三酸化アルミニウムのセラミックを上側容器13の外側表面に塗布することにより、容易に形成することができる。 A heat shielding part 42 is entirely formed on the outer surface of the upper container 13 of the processing container 11. The heat shielding part 42 is formed of aluminum trioxide (Al 2 O 3 ) as a material that does not allow the heat of the heater 41 (heat rays such as infrared rays and far infrared rays) to escape to the outside. The heat shielding portion 42 can be easily formed by applying aluminum trioxide ceramic to the outer surface of the upper container 13.

MMT装置10は制御部(制御手段)としてのコントローラ50を備えている。
コントローラ50はAPC38、バルブ39、真空ポンプ40を信号線Aを通じて制御するように構成されている。
コントローラ50はサセプタ昇降機構23を信号線Bを通じて制御するように構成されている。
コントローラ50はゲートバルブ25を信号線Cを通じて制御するように構成されている。
コントローラ50は整合器18、高周波電源17を信号線Dを通じて制御するように構成されている。
コントローラ50は、バルブ34、マスフローコントローラ35を信号線Eを通じて制御するように構成されている。
さらに、コントローラ50はサセプタに埋め込まれたヒータ41やインピーダンス可変機構22を、図示しない信号線を通じて制御するよう構成されている。
The MMT apparatus 10 includes a controller 50 as a control unit (control means).
The controller 50 is configured to control the APC 38, the valve 39, and the vacuum pump 40 through the signal line A.
The controller 50 is configured to control the susceptor elevating mechanism 23 through the signal line B.
The controller 50 is configured to control the gate valve 25 through the signal line C.
The controller 50 is configured to control the matching unit 18 and the high-frequency power source 17 through the signal line D.
The controller 50 is configured to control the valve 34 and the mass flow controller 35 through the signal line E.
Further, the controller 50 is configured to control the heater 41 and the impedance variable mechanism 22 embedded in the susceptor through a signal line (not shown).

次に、前記構成に係るMMT装置10を用いて、半導体装置(半導体デバイス)の製造工程の一工程として、ウエハ表面またはウエハ上に形成された下地膜表面に対して、所定のプラズマ処理を施す方法を説明する。
なお、以下の説明において、MMT装置10を構成する各部の動作はコントローラ50によって制御される。
Next, using the MMT apparatus 10 according to the above-described configuration, a predetermined plasma process is performed on the wafer surface or the surface of the base film formed on the wafer as one step of the semiconductor device (semiconductor device) manufacturing process. A method will be described.
In the following description, the operation of each part constituting the MMT apparatus 10 is controlled by the controller 50.

ウエハ1は処理室14の外部からウエハを搬送する図中省略の搬送機構によって処理室14に搬入され、サセプタ21の上に移載される。
この搬送動作の詳細は、次の通りである。
サセプタ21がウエハ搬送位置まで下降すると、ウエハ突上げピン24の先端がサセプタ21の貫通孔21aを通過する。これにより、サセプタ21の表面よりも所定の高さ分だけ、突き上げピン24が突き出された状態となる。
次に、下側容器12に設けられたゲートバルブ25が開かれ、図中省略の搬送機構によってウエハ1をウエハ突上げピン24の先端に移載する。
搬送機構が処理室14の外へ退避すると、ゲートバルブ25が閉じられる。
サセプタ21がサセプタ昇降機構23によって上昇されると、サセプタ21の上面にウエハ1が移載される。
その後に、サセプタ21はサセプタ昇降機構23によって、ウエハ1を処理する位置まで上昇される。
The wafer 1 is loaded into the processing chamber 14 by a transfer mechanism (not shown) that transfers the wafer from the outside of the processing chamber 14 and is transferred onto the susceptor 21.
The details of this transport operation are as follows.
When the susceptor 21 is lowered to the wafer transfer position, the tip of the wafer push-up pin 24 passes through the through hole 21a of the susceptor 21. As a result, the push-up pin 24 is protruded by a predetermined height from the surface of the susceptor 21.
Next, the gate valve 25 provided in the lower container 12 is opened, and the wafer 1 is transferred to the tip of the wafer push-up pin 24 by a transfer mechanism (not shown).
When the transfer mechanism is retracted out of the processing chamber 14, the gate valve 25 is closed.
When the susceptor 21 is raised by the susceptor elevating mechanism 23, the wafer 1 is transferred onto the upper surface of the susceptor 21.
Thereafter, the susceptor 21 is raised to a position where the wafer 1 is processed by the susceptor elevating mechanism 23.

サセプタ21に内蔵されたヒータ41は予め加熱されており、サセプタ21に移載されたウエハ1を室温(25℃)〜500℃の範囲内の所定の温度に加熱する。
処理室14内の圧力は0.1〜100Paの範囲内の所定の圧力に、真空ポンプ40およびAPC38によって維持される。
The heater 41 built in the susceptor 21 is preheated, and heats the wafer 1 transferred to the susceptor 21 to a predetermined temperature within a range of room temperature (25 ° C.) to 500 ° C.
The pressure in the processing chamber 14 is maintained at a predetermined pressure within a range of 0.1 to 100 Pa by the vacuum pump 40 and the APC 38.

ウエハ1の温度が所定の処理温度(例えば、400℃)に達し、安定すると、所定の反応ガスGがガス導入口28から遮蔽プレート31のガス吹出口32を介して処理室14に配置されたウエハ1の上面(処理面)に向けて導入される。   When the temperature of the wafer 1 reaches a predetermined processing temperature (for example, 400 ° C.) and is stabilized, a predetermined reaction gas G is disposed in the processing chamber 14 from the gas inlet 28 through the gas outlet 32 of the shielding plate 31. It is introduced toward the upper surface (processing surface) of the wafer 1.

他方、高周波電力が筒状電極15に高周波電源17から整合器18を介して印加される。印加する電力は150〜200Wの範囲内の所定の出力値を投入する。このとき、インピーダンス可変機構22は予め所望のインピーダンス値となるように制御しておく。
筒状磁石19、19の磁界の影響を受けてマグネトロン放電が発生し、ウエハ1の上方空間に電荷をトラップしてプラズマ生成領域16に高密度プラズマが生成される。
処理室14内へ導入された反応ガスGはプラズマ生成領域16において乖離し、活性化粒子を生成し、ウエハ1に所定のプラズマ処理を施す。
On the other hand, high frequency power is applied from the high frequency power supply 17 to the cylindrical electrode 15 via the matching unit 18. As the applied power, a predetermined output value within a range of 150 to 200 W is input. At this time, the impedance variable mechanism 22 is controlled in advance to have a desired impedance value.
A magnetron discharge is generated under the influence of the magnetic field of the cylindrical magnets 19, 19, charges are trapped in the upper space of the wafer 1, and high-density plasma is generated in the plasma generation region 16.
The reactive gas G introduced into the processing chamber 14 is separated in the plasma generation region 16 to generate activated particles, and the wafer 1 is subjected to predetermined plasma processing.

予め設定された処理時間が経過すると、バルブ34が閉じられてガス吹出口32からの水素ガスおよび酸素ガスの供給が停止されるとともに、筒状電極15への高周波電力の印加が停止される。   When a preset processing time elapses, the valve 34 is closed, supply of hydrogen gas and oxygen gas from the gas outlet 32 is stopped, and application of high-frequency power to the cylindrical electrode 15 is stopped.

次いで、処理室14内の圧力が搬送機構の設置室である真空搬送室(図示せず)と同圧化された後に、処理済みのウエハ1は前述したウエハ搬入時と逆の手順で処理室14外へ搬送される。   Next, after the pressure in the processing chamber 14 is made the same as that of a vacuum transfer chamber (not shown), which is a chamber where the transfer mechanism is installed, the processed wafer 1 is processed in the reverse order of the above-described wafer loading. 14 is conveyed outside.

ところで、ウエハ1を輻射および熱伝導によって加熱したヒータ41の熱(熱線)の一部は、石英によって形成された上側容器13の壁を透過して処理室14の外部に逃げるために、上側容器13の側壁外面に近接して配設された筒状電極15や筒状磁石19の温度が上昇してしまう。
筒状電極15や筒状磁石19が、例えば、140℃以上になると、これらの性能が低下したり、周辺部に設けられたOリング等が劣化してしまう。
By the way, a part of the heat (heat rays) of the heater 41 that heats the wafer 1 by radiation and heat conduction passes through the wall of the upper container 13 made of quartz and escapes outside the processing chamber 14. The temperature of the cylindrical electrode 15 and the cylindrical magnet 19 disposed in the vicinity of the outer surface of the side wall 13 will rise.
When the cylindrical electrode 15 and the cylindrical magnet 19 are, for example, 140 ° C. or higher, these performances are deteriorated, and the O-ring and the like provided in the peripheral portion are deteriorated.

そこで、本実施の形態においては、上側容器13の外側表面に熱遮蔽部42を形成することにより、ヒータ41およびウエハ1から照射して来て上側容器13を透過した赤外線や遠赤外線等の熱線が処理室14の外部に透過するのを遮蔽し、これらの赤外線や遠赤外線等の熱線が筒状電極15や筒状磁石19の温度を上昇させるのを防止している。   Therefore, in the present embodiment, by forming the heat shielding portion 42 on the outer surface of the upper container 13, heat rays such as infrared rays and far infrared rays that are irradiated from the heater 41 and the wafer 1 and are transmitted through the upper container 13. Is shielded from passing outside the processing chamber 14, and heat rays such as infrared rays and far infrared rays are prevented from increasing the temperature of the cylindrical electrode 15 and the cylindrical magnet 19.

前記実施の形態によれば、次の効果が得られる。
(1)上側容器の外側表面に熱遮蔽部を形成することにより、ヒータおよびウエハから照射して来る赤外線や遠赤外線等の熱線を熱遮蔽部によって遮蔽し、これらによって筒状電極や筒状磁石の温度が上昇されるのを防止することができるので、筒状電極や筒状磁石の性能が低下したり、周辺部に設けられたOリング等が劣化してしまうのを防止することができる。
According to the embodiment, the following effects can be obtained.
(1) By forming a heat shielding portion on the outer surface of the upper container, heat rays such as infrared rays and far infrared rays irradiated from the heater and the wafer are shielded by the heat shielding portion, and thereby a cylindrical electrode and a cylindrical magnet As a result, it is possible to prevent the temperature of the cylindrical electrode and the cylindrical magnet from deteriorating, and the O-ring and the like provided in the peripheral portion from being deteriorated. .

(2)三酸化アルミニウムのセラミックを上側容器の外側表面に塗布して上側容器の外側表面に熱遮蔽部を形成することにより、熱遮蔽部を上側容器の外側表面に容易に形成することができるので、MMT装置の製造コストの増加を抑制することができる。 (2) By applying aluminum trioxide ceramic to the outer surface of the upper container and forming a heat shield on the outer surface of the upper container, the heat shield can be easily formed on the outer surface of the upper container. Therefore, an increase in the manufacturing cost of the MMT device can be suppressed.

図2は本発明の他の実施の形態であるMMT装置を示す正面断面図である。   FIG. 2 is a front sectional view showing an MMT apparatus according to another embodiment of the present invention.

本実施形態が前記実施形態と異なる点は、シャワーヘッド26の蓋体27に光透過性窓部43を介してランプ加熱ユニット44が設置されており、ランプ加熱ユニット44がウエハ1に対するヒータ41の加熱をアシストするように構成されている点である。
本実施の形態によれば、熱遮蔽部42はランプ加熱ユニット44の熱をも遮蔽することができるので、ランプ加熱ユニット44のアシストがあっても、筒状電極や筒状磁石の温度の上昇を防止することができる。
The present embodiment is different from the above embodiment in that a lamp heating unit 44 is installed on the lid 27 of the shower head 26 via a light transmissive window 43, and the lamp heating unit 44 is used for the heater 41 for the wafer 1. It is the point comprised so that heating may be assisted.
According to the present embodiment, since the heat shielding part 42 can also shield the heat of the lamp heating unit 44, the temperature of the cylindrical electrode or the cylindrical magnet increases even with the assistance of the lamp heating unit 44. Can be prevented.

なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々に変更が可能であることはいうまでもない。   Needless to say, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention.

熱遮蔽部は、上側容器の外側表面全体に形成するに限らず、熱透過を防止する処理容器周辺部、例えば、筒状電極や筒状磁石に対応する場所に部分的に形成してもよい。
熱遮蔽部を必要部分だけに限定して形成する場合には、MMT装置のコストの増加を抑制することができる。
The heat shielding part is not limited to being formed on the entire outer surface of the upper container, but may be partially formed in a peripheral part of the processing container that prevents heat transmission, for example, a place corresponding to a cylindrical electrode or a cylindrical magnet. .
In the case where the heat shielding part is limited to a necessary part, an increase in the cost of the MMT device can be suppressed.

本発明の一実施の形態であるMMT装置を示す正面断面図である。It is front sectional drawing which shows the MMT apparatus which is one embodiment of this invention. 本発明の他の実施の形態であるMMT装置を示す正面断面図である。It is front sectional drawing which shows the MMT apparatus which is other embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1…ウエハ、
10…MMT装置(基板処理装置)、11…処理容器、12…下側容器、13…上側容器、14…処理室、
15…筒状電極(放電手段)、16…プラズマ生成領域、17…高周波電源、18…整合器、19…筒状磁石(磁界形成手段)、20…遮蔽板、
21…サセプタ、21a…貫通孔、22…インピーダンス可変機構、23…サセプタ昇降機構、24…ウエハ突き上げピン、25…ゲートバルブ、
26…シャワーヘッド、27…キャップ状の蓋体、28…ガス導入口、29…バッファ室、30…開口、31…遮蔽プレート、32…ガス吹出口、33…ガス供給管、34…バルブ、35…マスフローコントローラ、
36…ガス排気口、37…ガス排気管、38…APC、39…バルブ、40…真空ポンプ、
41…ヒータ、42…熱遮蔽部、43…光透過性窓部、44…ランプ加熱ユニット、
50…コントローラ。
1 ... wafer,
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... MMT apparatus (substrate processing apparatus), 11 ... Processing container, 12 ... Lower container, 13 ... Upper container, 14 ... Processing chamber,
DESCRIPTION OF SYMBOLS 15 ... Cylindrical electrode (discharge means), 16 ... Plasma production | generation area, 17 ... High frequency power supply, 18 ... Matching device, 19 ... Cylindrical magnet (magnetic field formation means), 20 ... Shielding plate,
21 ... Susceptor, 21a ... Through hole, 22 ... Impedance variable mechanism, 23 ... Susceptor raising / lowering mechanism, 24 ... Wafer push-up pin, 25 ... Gate valve,
26 ... Shower head, 27 ... Cap-shaped lid, 28 ... Gas inlet, 29 ... Buffer chamber, 30 ... Opening, 31 ... Shield plate, 32 ... Gas outlet, 33 ... Gas supply pipe, 34 ... Valve, 35 ... mass flow controller,
36 ... Gas exhaust port, 37 ... Gas exhaust pipe, 38 ... APC, 39 ... Valve, 40 ... Vacuum pump,
41 ... heater, 42 ... heat shielding part, 43 ... light transmissive window part, 44 ... lamp heating unit,
50 ... Controller.

Claims (1)

熱透過性材料によって形成された処理容器と、
前記処理容器内に設けられた基板を加熱する加熱機構を備えた基板保持具と、
前記処理容器外に配置されてプラズマを生成するプラズマ形成部と、
前記処理容器の前記基板を処理する空間に接しない部分に熱を外部に逃がさない材料によって形成された熱遮蔽部と、
を有する基板処理装置。
A processing vessel formed of a heat-permeable material;
A substrate holder provided with a heating mechanism for heating the substrate provided in the processing container;
A plasma forming unit disposed outside the processing vessel to generate plasma;
A heat shield formed of a material that does not allow heat to escape to a portion of the processing container that does not contact the space for processing the substrate;
A substrate processing apparatus.
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