JP2009176799A - プラズマ処理装置及びその大気開放方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】制御手段を備えたプラズマ処理装置において、ガス供給手段は、シャワープレートを経由して処理室内へベントガスを供給する第一のガス供給経路と、シャワープレートを経由せずに処理室内へベントガスを供給する第二のガス供給経路とを具備しており、制御手段は、前記処理室内の圧力に対して前記シャワープレート裏面の圧力が陽圧でかつ該シャワープレートの耐圧未満の圧力となるように、前記第一のガス供給経路及び前記第二のガス供給経路の少なくとも一方のベントガスの流量を調整する機能を備えている。
【選択図】図1
Description
以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する。
まず、図1は、平行平板型UHF−ECRプラズマエッチング装置において本発明を適用した第1の実施例を示している。
ベント用のガスを流すタイミングとしては、最初にシャワープレートを介したベント用のガスの供給を開始し(t1)、次に、ベントガス供給系からベントガスを供給する(t2)。処理室1に設置した圧力計14−1が大気圧を検出したら、ベントガス供給系からのベントガス供給を停止し(t3)、その後シャワープレートを介したベントガスの供給を停止する(t4)。
また、図3には図示してないが、ベント完了後に装置を開ける際は、その前にバルブ18−4を開いて排気ダクトから残留ガスを排気するようにする。あるいはまた、これと同時にシャワープレートを介したガス供給系48やベントガス供給系49からベントガスを供給し続けると良い。すなわち、タイミング(t4)以降も、第一のガス供給経路から処理室内へ所定量のベントガスの供給を継続しても良い。ベントガスとしては乾燥空気や窒素ガスが望ましい。それぞれのベントガスの流量はベント中にシャワープレートから供給したベントガスの流量と同程度とすればよい。これにより、ガス供給系に水分を含んだクリーンルーム内の空気が侵入するのを防ぐことができる。
TV=(VC+VG)/(FC+FG) (1)
となる。
TV=VC/FC (2)
PC=FC×t/VC (3)
PG=FG×t/VG (4)
FC/VC < FG/VG (5)
25/50 < FG/1 (6)
より、FG>0.5L/minとなる。
FG=CS(PG−PC) (7)
である。
FG=CS×PG (8)
となる。
ここでシャワープレートの耐圧をPLとすると
PG<PL (9)
でなければならないから、式(9)に式(8)を代入すると
FG/CS < PL (10)
となる。
0.5[L/min]= CS×0.01[atm] (11)
となり、CS=50L/minとなる。なお、ガス流量は標準状態での流量を示しているためガス流量の単位[L/min]には圧力の表記を省略して示した。省略しない場合は例えば[atm・L/min]となる。
FG <0.1[atm]×50[L/min]=5[L/min] (12)
式(5)と式(10)を合わせると、シャワープレートから流すガスの流量FGの上限と下限が得られ、式(13)となる。
VG×FC/VC < FG < CS ×PL (13)
ベントガス供給系からのベントガス供給量FC: FC = 25L/min
処理ガス供給系から流すベントガス供給量FG:
0.5L/min < FG < 5L/min
ベント時間 : 約2分
となる。すなわち、制御手段は、第一のガス供給経路から処理室内へ供給されるベントガスの流量FGが、第二のガス供給経路から処理室内へ供給されるベントガスの流量FCの1/5〜1/25の範囲となるように調整する。このようなガス供給量の調整により、シャワープレートを破損することなく、シャワープレート裏面側の異物粒子による汚染を防止し、かつ、ベント時間を短縮できるという効果が得られる。
Claims (7)
- 被処理体を処理する処理室と、前記処理室を減圧する排気手段と、前記処理室内に設けられた被処理体載置電極と、前記被処理体載置電極に対向して設けられたシャワープレートと、前記処理室内へガスを供給するガス供給手段と、前記処理室内にプラズマを生成するプラズマ生成手段と、制御手段とを備えたプラズマ処理装置において、
前記ガス供給手段は、前記シャワープレートを経由して前記処理室内へベントガスを供給する第一のガス供給経路と、前記シャワープレートを経由せずに前記処理室内へベントガスを供給する第二のガス供給経路とを具備しており、
前記制御手段は、前記処理室内の圧力に対して前記シャワープレート裏面の圧力が陽圧でかつ該シャワープレートの耐圧未満の圧力となるように、前記第一のガス供給経路及び前記第二のガス供給経路の少なくとも一方のベントガスの流量を調整する機能を備えている、ことを特徴とするプラズマ処理装置。 - 請求項1において、
前記シャワープレート裏面側の容積をVG、前記第二のガス供給経路から供給されるベントガスの流量をFC、前記処理室の容積をVC、前記シャワープレートに設けられたガス孔のコンダクタンスの合計をCS、前記シャワープレートの耐圧をPLとした場合、前記第一のガス供給経路から供給されるベントガスの流量FGは、式(13)の条件を満たす、ことを特徴とするプラズマ処理装置。
VG×FC/VC < FG < CS ×PL ・・・(13) - 被処理体を処理する処理室と、前記処理室を減圧する排気手段と、前記処理室内に設けられた被処理体載置電極と、前記被処理体載置電極に対向して設けられたシャワープレートと、前記処理室内へガスを供給するガス供給手段と、前記処理室内にプラズマを生成するプラズマ生成手段と、制御手段とを備えたプラズマ処理装置における大気開放方法であって、
前記制御手段は、真空雰囲気の前記処理室内を大気解放する際に前記処理室内へ供給されるベントガスの流量を調整する機能を備えており、
前記シャワープレート裏面の圧力が陽圧でかつ該シャワープレートの耐圧未満の圧力となるように流量を調整しつつ、前記ガス供給系から前記シャワープレートを経由する第一のガス供給経路を介して前記処理室内へ前記ベントガスを供給すると共に、前記シャワープレートを経由しない第二のガス供給経路を介して前記処理室内へ前記ベントガスを供給する、ことを特徴とするプラズマ処理装置における大気開放方法。 - 請求項3において、
前記シャワープレート裏面側の容積をVG、前記第二のガス供給経路から供給されるベントガスの流量をFC、前記処理室の容積をVC、前記シャワープレートに設けられたガス孔のコンダクタンスの合計をCS、前記シャワープレートの耐圧をPLとした場合、
前記第一のガス供給経路から供給されるベントガスの流量FGが、式(13)の条件を満たすように調整することを特徴とする、プラズマ処理装置における大気開放方法。
VG×FC/VC < FG < CS ×PL ・・・(13) - 請求項3において、
前記第一のガス供給経路から前記処理室内へ前記ベントガスを供給し、
前記シャワープレート裏面側の圧力が前記処理室内側の圧力に対して前記シャワープレートの耐圧未満の圧力で陽圧になった時点で、前記第二のガスから前記処理室内への前記ベントガスの供給を開始する、ことを特徴とするプラズマ処理装置における大気開放方法。 - 請求項3において、
前記処理室内の圧力が大気圧に達した時点で、前記第二のガスから前記処理室内への前記ベントガスの供給を停止し、
該第二のガスから前記処理室内への前記ベントガスの供給を停止した後、所定の時間経過後前記第一のガス供給経路から前記処理室内への前記ベントガスの供給を停止、若しくは前記ベントガスの供給を継続する、ことを特徴とするプラズマ処理装置における大気開放方法。 - 被処理体を処理する処理室と、前記処理室を減圧する排気手段と、前記処理室内に設けられた被処理体載置電極と、前記処理室内へガスを供給するガス供給手段と、前記処理室内にプラズマを生成するプラズマ生成手段と、制御手段とを備えたプラズマ処理装置におけるガス供給方法であって、
前記ガス供給手段は、前記処理室内に設けられたシャワープレートを経由して前記処理室内へガスを供給する第一のガス供給経路と、前記シャワープレートを経由せずに前記処理室内へガスを供給する第二のガス供給経路とを具備しており、
前記制御手段は、前記第一のガス供給経路及び前記第二のガス供給経路の各ガス流量を調整し、前記処理室内に処理ガスもしくはベントガスを選択的に供給可能に構成されており、
真空雰囲気の前記処理室内を大気解放する際に、前記排気手段による前記処理室の減圧動作を停止させた状態で、前記処理室内の圧力と前記シャワープレート裏面の圧力との差圧を前記シャワープレートの耐圧未満の圧力に抑えつつ、第一のガス供給経路及び前記第二のガス供給経路の双方から前記ベントガスを前記処理室内に供給する、ことを特徴とするプラズマ処理装置におけるガス供給方法。
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