JP2012227209A - Substrate processing apparatus - Google Patents

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Taiki Nakanishi
太樹 中西
Ken Imamura
謙 今村
Tomohiro Ikeda
知弘 池田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a substrate processing apparatus which reduces a burden for introducing new equipment to an existing substrate processing apparatus and removes a thick deposition film adhered to an inner wall of the substrate processing apparatus.SOLUTION: A substrate processing apparatus 1 includes: a chamber 11; a stage 12 holding a substrate in the chamber 11; a cleaning gas supply system 60 supplying a cleaning gas, removing a deposit adhered to the interior of the chamber 11 through a process performed to the substrate, to the chamber 11; and an exhaust system 30 exhausting the gas in the chamber 11 from a gas exhaust port 15 provided at a bottom wall of the chamber 11. In the substrate processing apparatus 1, a groove 16 is provided around the gas exhaust port 15 in the chamber 11.

Description

この発明は、基板処理装置に関するものである。   The present invention relates to a substrate processing apparatus.

半導体装置の製造プロセスでは、被処理基板に対して成膜処理、改質処理、酸化拡散処理およびエッチング処理が行われ、半導体装置が製造される。このうち、成膜処理については、CVD(Chemical Vapor Deposition)法が多用されている。成膜処理では、成膜室内壁に成膜される材料が堆積するため、定期的にラジカルガスを流して内壁の堆積膜と反応させるクリーニングを行い、堆積膜を除去している。しかし、CVD装置における堆積膜の除去の際に、Si系粉が発生し、CVD装置の排気系で目詰まりを起こすために定期的な洗浄が行われている。   In the manufacturing process of a semiconductor device, a film formation process, a modification process, an oxidation diffusion process, and an etching process are performed on a substrate to be processed, thereby manufacturing the semiconductor device. Among these, the CVD (Chemical Vapor Deposition) method is frequently used for the film forming process. In the film forming process, since the material to be formed is deposited on the inner wall of the film forming chamber, cleaning is performed by periodically flowing a radical gas to react with the deposited film on the inner wall, thereby removing the deposited film. However, when the deposited film is removed in the CVD apparatus, Si-based powder is generated, and periodic cleaning is performed to cause clogging in the exhaust system of the CVD apparatus.

そこで、従来では、Si系膜を形成する成膜装置の排気系において、配管内に堆積したSi系粉を落下させて収容する収容部を設けると共に、該収容部のSi系粉を外部へ取り出す開閉自在なフランジを設ける構造のものが提案されている(たとえば、特許文献1参照)。   Therefore, conventionally, in the exhaust system of the film forming apparatus for forming the Si-based film, a storage unit for dropping and storing the Si-based powder deposited in the pipe is provided, and the Si-based powder in the storage unit is taken out to the outside. A structure having a flange that can be freely opened and closed has been proposed (see, for example, Patent Document 1).

特開2001−73143号公報JP 2001-73143 A

しかし、特許文献1に記載の技術のように、成膜装置の排気系に収容部やフランジを設けることで、既存の成膜装置に新たな機構の導入を要し、場合によっては活性化したSi系粉の除外設備が必要になるという問題点があった。また、従来のLSI(Large Scale Integrated Circuit)の製造工程に比べて、アモルファスシリコン太陽電池や薄膜トランジスタ、光センサ、半導体保護膜などの各種電子デバイスに使用される薄膜は大面積化しており、このような大面積薄膜の製造にはプラズマCVD装置が用いられるのが一般的である。大面積薄膜の製造に伴い、プラズマCVD装置の内壁には厚い堆積膜が付着するが、この厚い堆積膜をクリーニングガスによって除去すると、Si系粉が大量に発生するため、より処理能力の高い設備が必要となる。   However, as in the technique described in Patent Document 1, it is necessary to introduce a new mechanism to the existing film forming apparatus by providing a housing part and a flange in the exhaust system of the film forming apparatus, and in some cases activated. There was a problem that a facility for removing Si-based powder was required. In addition, compared to conventional LSI (Large Scale Integrated Circuit) manufacturing processes, thin films used in various electronic devices such as amorphous silicon solar cells, thin film transistors, photosensors, and semiconductor protective films have become larger in area. In general, a plasma CVD apparatus is used for manufacturing such a large-area thin film. As a large-area thin film is manufactured, a thick deposited film adheres to the inner wall of the plasma CVD apparatus, but if this thick deposited film is removed with a cleaning gas, a large amount of Si-based powder is generated, so that equipment with higher processing capacity is available. Is required.

この発明は、上記に鑑みてなされたもので、既存の基板処理装置に対して新たな設備の導入負荷を少なくし、基板処理装置内壁に付着した厚い堆積膜の除去を行うことができる基板処理装置を得ることを目的とする。   The present invention has been made in view of the above, and can reduce the burden of introducing new equipment on an existing substrate processing apparatus and can remove a thick deposited film attached to the inner wall of the substrate processing apparatus. The object is to obtain a device.

上記目的を達成するため、この発明にかかる基板処理装置は、チャンバと、前記チャンバ内で基板を保持する基板保持手段と、前記基板に対する処理によって前記チャンバ内に付着した堆積物を除去するクリーニングガスを前記チャンバ内に供給するクリーニングガス供給手段と、前記チャンバ内のガスを前記チャンバの底壁に設けられたガス排出口から排出する排出手段と、を備える基板処理装置において、前記チャンバ内の前記ガス排出口の周囲に溝を備えることを特徴とする。   In order to achieve the above object, a substrate processing apparatus according to the present invention includes a chamber, substrate holding means for holding the substrate in the chamber, and a cleaning gas for removing deposits attached to the chamber by processing the substrate. A substrate processing apparatus comprising: a cleaning gas supply unit that supplies a gas into the chamber; and a discharge unit that discharges the gas in the chamber from a gas discharge port provided in a bottom wall of the chamber. A groove is provided around the gas discharge port.

この発明によれば、チャンバ底部の排気口の周囲にチャンバ内壁に付着した堆積物粉のトラップとなる溝を設けたので、溝内部の堆積物粉をクリーニングガスと反応させて効率よく気化させて除去することができる。また、堆積物粉を気化することによって既存の燃焼除外装置で処理することができ、成膜室内を初期化するクリーニングガスを、溝にトラップされた堆積物粉を気化させる際に利用できるので、既存の設備に対する導入負荷が少ないという効果を有する。   According to the present invention, since the groove serving as a trap for the deposit powder adhering to the inner wall of the chamber is provided around the exhaust port at the bottom of the chamber, the deposit powder inside the groove reacts with the cleaning gas to efficiently vaporize the deposit powder. Can be removed. In addition, by vaporizing the deposit powder, it can be processed by the existing combustion exclusion device, and the cleaning gas for initializing the film forming chamber can be used when vaporizing the deposit powder trapped in the groove, This has the effect of reducing the introduction load on existing equipment.

図1は、実施の形態1による基板処理装置の構成の一例を模式的に示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing an example of the configuration of the substrate processing apparatus according to the first embodiment. 図2は、実施の形態2によるガス排気口周囲の溝の構造を模式的に示す図である。FIG. 2 is a diagram schematically showing the structure of the groove around the gas exhaust port according to the second embodiment.

以下に添付図面を参照して、この発明の実施の形態にかかる基板処理装置を詳細に説明する。なお、これらの実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。   A substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. Note that the present invention is not limited to these embodiments.

実施の形態1.
図1は、実施の形態1による基板処理装置の構成の一例を模式的に示す断面図である。ここでは、基板処理装置としてプラズマCVD装置を例に挙げる。基板処理装置1は、成膜処理部10、排気系30およびガス供給系40に大別することができる。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing an example of the configuration of the substrate processing apparatus according to the first embodiment. Here, a plasma CVD apparatus is taken as an example of the substrate processing apparatus. The substrate processing apparatus 1 can be broadly divided into a film formation processing unit 10, an exhaust system 30, and a gas supply system 40.

成膜処理部10は、たとえばアルミニウム製またはアルミニウム合金製のチャンバ11を有している。チャンバ11は、たとえば円筒形状を有している。チャンバ11内部には、処理対象である基板を水平に支持する基板保持手段であるステージ12が配置されている。ステージ12は、チャンバ11内の水平方向の中央部付近に配置され、チャンバ11内部で図示しない支持部材によって支持されている。また、ステージ12は、ヒータなどの基板加熱手段や、基板を真空吸着などの方法で保持する保持機構などを内蔵している。ヒータは、基板を処理する際に所定の温度に加熱する際に使用される。また、チャンバ11の側壁には、図示しないが基板の搬入出口が設けられており、図示しないゲートバルブによって開閉可能な構成となっている。   The film formation processing unit 10 has a chamber 11 made of, for example, aluminum or aluminum alloy. The chamber 11 has, for example, a cylindrical shape. Inside the chamber 11, a stage 12, which is a substrate holding unit that horizontally supports a substrate to be processed, is disposed. The stage 12 is disposed in the vicinity of the central portion in the horizontal direction in the chamber 11 and is supported by a support member (not shown) inside the chamber 11. The stage 12 incorporates a substrate heating means such as a heater and a holding mechanism for holding the substrate by a method such as vacuum suction. The heater is used when heating the substrate to a predetermined temperature when processing the substrate. Further, a substrate loading / unloading port (not shown) is provided on the side wall of the chamber 11 and can be opened and closed by a gate valve (not shown).

チャンバ11内のステージ12の基板保持面に対向するように、ステージ12の上部にガス吐出部材であるシャワーヘッド13が設けられている。このシャワーヘッド13は、上部電極としても機能し、チャンバ11の側壁に絶縁部材14を介して支持されている。シャワーヘッド13には、多数の吐出孔13Aが設けられており、チャンバ11上部から供給されるガスをシャワー状にチャンバ11内の空間へと供給する。また、図示していないがシャワーヘッド13には、高周波電力をシャワーヘッド13に供給する高周波電源供給部が給電線を介して接続されている。このように、ステージ12とシャワーヘッド13とは、一対の平行平板電極を構成している。   A shower head 13, which is a gas discharge member, is provided above the stage 12 so as to face the substrate holding surface of the stage 12 in the chamber 11. The shower head 13 also functions as an upper electrode and is supported on the side wall of the chamber 11 via an insulating member 14. The shower head 13 is provided with a large number of discharge holes 13 </ b> A, and gas supplied from the upper part of the chamber 11 is supplied to the space in the chamber 11 in a shower shape. Although not shown, the shower head 13 is connected to a high frequency power supply unit for supplying high frequency power to the shower head 13 via a power supply line. Thus, the stage 12 and the shower head 13 constitute a pair of parallel plate electrodes.

チャンバ11の底部の中央部付近には、ガス排気口15が設けられている。ガス排気口15は、たとえば円形の開口を有している。また、ガス排気口15の周囲には、基板処理後のクリーニングなどで生じた堆積物粉をトラップする溝16と、クリーニングガスで主に溝16にトラップされた堆積物粉の気化反応を促進する加熱部17と、が設けられている。   A gas exhaust port 15 is provided near the center of the bottom of the chamber 11. The gas exhaust port 15 has, for example, a circular opening. Further, around the gas exhaust port 15, a groove 16 for trapping deposit powder generated by cleaning after the substrate processing and the vaporization reaction of the deposit powder trapped mainly in the groove 16 by the cleaning gas are promoted. And a heating unit 17.

さらに、チャンバ11の底部のガス排気口15の周囲には、チャンバ11の側壁の溝16の位置を基準とした所定の高さから溝16に向かって傾斜をなすすり鉢状の斜面構成部材18が設けられている。この斜面構成部材18は、クリーニング時に除去し、チャンバ11下方へと落下した堆積物粉が、自重によってさらに溝16に到達するように設けられる。   Further, around the gas exhaust port 15 at the bottom of the chamber 11, there is a mortar-shaped slope-constituting member 18 that slopes toward the groove 16 from a predetermined height with respect to the position of the groove 16 on the side wall of the chamber 11. Is provided. The slope constituting member 18 is provided so that the deposit powder removed at the time of cleaning and falling to the lower side of the chamber 11 further reaches the groove 16 by its own weight.

斜面構成部材18の傾斜面18Aは、熱伝導率のよいたとえばアルミニウム製またはアルミニウム合金製とすることができる。熱伝導率のよいアルミニウム製またはアルミニウム合金製の傾斜面18Aとすることで、斜面構成部材18を加熱しながら効率的にクリーニングガスによって堆積物粉を気化することができる。   The inclined surface 18A of the inclined surface constituting member 18 can be made of, for example, aluminum or aluminum alloy having good thermal conductivity. By using the inclined surface 18A made of aluminum or aluminum alloy having good thermal conductivity, the deposit powder can be efficiently vaporized by the cleaning gas while heating the slope constituting member 18.

また、斜面構成部材18の傾斜面18Aに、傾斜面18Aを振動させる図示しない振動部を設けるようにしてもよい。振動部で傾斜面18Aに振動を与えることよって、傾斜面18A上に留まった堆積物粉を溝16に向かって移動させることができる。振動部として、圧電素子に交流電圧を印加して超音波を傾斜面18Aに伝える超音波発生装置などを用いることができる。また、ガス排気口15と溝16の間には、斜面構成部材18上を滑り落ちてくる堆積物粉が直接にガス排気口15に入り込んでしまうことを防ぐ遮断部材19が設けられている。この遮断部材19は、ガス排気口15の端部がチャンバ11の底面よりも上に位置するように、ガス排気口15を構成する部材をチャンバ11内部へと延長した構成を有する。なお、ここでは、チャンバ11の底部に斜面構成部材18を設ける場合を示したが、これに限定されるものではなく、たとえばチャンバ11として、底部のガス排気口15に向かって凸形状となるような構造のもの、すなわち底部を構成する面が側壁との境界からガス排気口15に向かって低くなるように傾斜したすり鉢状の面によって構成するものでもよい。   In addition, a vibration portion (not shown) that vibrates the inclined surface 18A may be provided on the inclined surface 18A of the inclined member 18. By giving vibration to the inclined surface 18 </ b> A by the vibrating portion, the deposit powder remaining on the inclined surface 18 </ b> A can be moved toward the groove 16. An ultrasonic generator that transmits an ultrasonic wave to the inclined surface 18A by applying an AC voltage to the piezoelectric element can be used as the vibration unit. In addition, a blocking member 19 is provided between the gas exhaust port 15 and the groove 16 to prevent the deposit powder sliding down on the slope constituting member 18 from directly entering the gas exhaust port 15. The blocking member 19 has a configuration in which members constituting the gas exhaust port 15 are extended into the chamber 11 so that the end of the gas exhaust port 15 is located above the bottom surface of the chamber 11. Here, the case where the slope constituting member 18 is provided at the bottom of the chamber 11 is shown, but the present invention is not limited to this. For example, the chamber 11 has a convex shape toward the gas exhaust port 15 at the bottom. A structure with a simple structure, that is, a mortar-shaped surface inclined so that the surface constituting the bottom portion becomes lower toward the gas exhaust port 15 from the boundary with the side wall may be used.

チャンバ11底部のガス排気口15には、排気系30が設けられる。排気系30は、チャンバ11底部のガス排気口15に接続される配管31と、配管31に接続される排気手段である真空ポンプ32と、真空ポンプ32によるチャンバ11内のガスの排気の度合いを切り替えるバルブ33と、有する。   An exhaust system 30 is provided at the gas exhaust port 15 at the bottom of the chamber 11. The exhaust system 30 includes a pipe 31 connected to the gas exhaust port 15 at the bottom of the chamber 11, a vacuum pump 32 that is an exhaust means connected to the pipe 31, and the degree of exhaust of gas in the chamber 11 by the vacuum pump 32. And a switching valve 33.

チャンバ11の上部付近には、ガス供給口20,21が設けられている。この図では、チャンバ11の上面の中央部付近には処理ガスを供給するガス供給口20が設けられ、チャンバ11の側壁にはクリーニングガスを供給するガス供給口21が設けられている。   In the vicinity of the upper portion of the chamber 11, gas supply ports 20 and 21 are provided. In this figure, a gas supply port 20 for supplying a processing gas is provided near the center of the upper surface of the chamber 11, and a gas supply port 21 for supplying a cleaning gas is provided on the side wall of the chamber 11.

ガス供給系40は、処理ガスを供給する処理ガス供給系50と、クリーニングガスを供給するクリーニングガス供給系60と、を有する。処理ガス供給系50は、チャンバ11の上部に設けられるガス供給口20に接続される配管51と、配管51のもう一方の端部に設けられるガス供給源52と、ガス供給源52からチャンバ11内への処理ガスの供給のオン/オフを切り替える配管51上に設けられるガスバルブ53と、を備える。ガス供給源52に使用されるガスとして、Si膜を形成する場合には、たとえばSiH3ガス、H2ガス、Arガスなどを用いることができる。なお、図中では、配管51、ガス供給源52およびガスバルブ53がそれぞれ1つのみ図示されているが、ガス供給源52ごとにガスバルブ53や配管51が設けられる。 The gas supply system 40 includes a processing gas supply system 50 that supplies a processing gas, and a cleaning gas supply system 60 that supplies a cleaning gas. The processing gas supply system 50 includes a pipe 51 connected to the gas supply port 20 provided in the upper part of the chamber 11, a gas supply source 52 provided at the other end of the pipe 51, and the gas supply source 52 to the chamber 11. And a gas valve 53 provided on a pipe 51 for switching on / off the supply of the processing gas to the inside. When forming a Si film as a gas used for the gas supply source 52, for example, SiH 3 gas, H 2 gas, Ar gas, or the like can be used. In the drawing, only one pipe 51, gas supply source 52, and gas valve 53 are shown, but a gas valve 53 and a pipe 51 are provided for each gas supply source 52.

クリーニングガス供給系60は、チャンバ11の側壁に設けられるガス供給口21に接続される配管61と、配管61のもう一方の端部に設けられるガス供給源62と、ガス供給源62からチャンバ11内へのクリーニングガスの供給のオン/オフを切り替える配管61上に設けられるガスバルブ63と、を備える。クリーニングガスとしては、Si系膜のクリーニングを行う場合には、F2,NF3,ClF3,CF4などのフッ素を含むガスまたはこれらを1種類以上含む混合ガスと、N2,Ar,He,Kr,Xe,Neなどの不活性ガスまたはこれらを1種類以上含む混合ガスと、を含むものを用いることができる。これらクリーニングガス供給後、チャンバ11の上下に設けられている電極に高周波電力供給部から高周波電力を印加することでシャワーヘッド13とステージ12との間の空間にプラズマを生成させる。ガス供給源62としては、上記のガスのうち使用されるガスに対応するものが設けられる。なお、図中では、配管61、ガス供給源62およびガスバルブ63がそれぞれ1つのみ図示されているが、ガス供給源62ごとにガスバルブ63や配管61が設けられる。また、クリーニングガスとして、リモートプラズマによるこれらのクリーニングガスがラジカルとして供給されるものであってもよい。 The cleaning gas supply system 60 includes a pipe 61 connected to the gas supply port 21 provided on the side wall of the chamber 11, a gas supply source 62 provided at the other end of the pipe 61, and the gas supply source 62 to the chamber 11. A gas valve 63 provided on a pipe 61 for switching on / off the supply of the cleaning gas to the inside. As the cleaning gas, when cleaning the Si-based film, a gas containing fluorine such as F 2 , NF 3 , ClF 3 , CF 4 or a mixed gas containing one or more of these, and N 2 , Ar, He are used. , Kr, Xe, Ne, or other inert gas or a mixed gas containing one or more of them can be used. After supplying these cleaning gases, plasma is generated in the space between the shower head 13 and the stage 12 by applying high-frequency power to the electrodes provided above and below the chamber 11 from the high-frequency power supply unit. As the gas supply source 62, a gas supply source corresponding to the gas used is provided. In the drawing, only one pipe 61, gas supply source 62, and gas valve 63 are shown, but each gas supply source 62 is provided with a gas valve 63 and a pipe 61. Further, as the cleaning gas, these cleaning gases by remote plasma may be supplied as radicals.

つぎに、このような構成の基板処理装置1における処理の概要について、Si膜を成膜する場合を例に挙げて説明する。まず、図示しない基板の搬入出口から基板がチャンバ11内へと搬入され、ステージ12上に載置され、真空チャック機構などの保持機構によって固定される。ついで、排気系30によってチャンバ11内のガスが排気され、チャンバ11内を所定の真空度とする。また、成膜を行う際に必要とされる温度までステージ12を加熱する。   Next, an outline of processing in the substrate processing apparatus 1 having such a configuration will be described by taking as an example the case of forming a Si film. First, a substrate is loaded into the chamber 11 from a substrate loading / unloading port (not shown), placed on the stage 12, and fixed by a holding mechanism such as a vacuum chuck mechanism. Next, the gas in the chamber 11 is exhausted by the exhaust system 30, and the inside of the chamber 11 is set to a predetermined degree of vacuum. Further, the stage 12 is heated to a temperature required for film formation.

その後、処理ガス供給系50からたとえばSi膜を形成する際に使用される処理ガス(たとえばSiH3ガス、H2ガス、Arガスなど)がガス供給口20を介してチャンバ11内に供給され、シャワーヘッド13の吐出孔13Aを介してシャワーヘッド13とステージ12との間の空間に供給される。チャンバ11内の圧力が所定の圧力に達すると、下部電極であるステージ12を接地した状態で、上部電極であるシャワーヘッド13に高周波電力供給部から高周波電力を印加して、シャワーヘッド13とステージ12との間の空間にプラズマを生成させる。これによって、処理ガス供給系50から供給される処理ガスが活性化され、基板上に所望の被膜(ここではSi膜)が形成される。このとき、プラズマと接するチャンバ11内の構成部材にも基板上と同様に膜が堆積される。 Thereafter, a processing gas (for example, SiH 3 gas, H 2 gas, Ar gas, etc.) used when forming a Si film, for example, is supplied from the processing gas supply system 50 into the chamber 11 through the gas supply port 20. The liquid is supplied to the space between the shower head 13 and the stage 12 through the discharge hole 13 </ b> A of the shower head 13. When the pressure in the chamber 11 reaches a predetermined pressure, high frequency power is applied from the high frequency power supply unit to the shower head 13 that is the upper electrode while the stage 12 that is the lower electrode is grounded. Plasma is generated in a space between the two. As a result, the processing gas supplied from the processing gas supply system 50 is activated, and a desired film (here, Si film) is formed on the substrate. At this time, a film is also deposited on the constituent members in the chamber 11 in contact with the plasma in the same manner as on the substrate.

所定の厚さの被膜(Si膜)が基板上に形成されると、高周波電力供給部からの高周波電力の供給が停止され、チャンバ11内を十分に排気した後、バルブ33を閉じ、チャンバ11内に窒素ガスや不活性ガスなどを供給して所定の圧力とし、基板の搬入出口からステージ12上の基板がチャンバ11外へと搬出される。以上が、基板処理装置1における成膜処理の概要である。   When a film (Si film) having a predetermined thickness is formed on the substrate, the supply of high-frequency power from the high-frequency power supply unit is stopped, the chamber 11 is sufficiently evacuated, the valve 33 is closed, and the chamber 11 Nitrogen gas, inert gas, or the like is supplied into the chamber to obtain a predetermined pressure, and the substrate on the stage 12 is unloaded from the chamber 11 through the substrate loading / unloading port. The outline of the film forming process in the substrate processing apparatus 1 has been described above.

つぎに、基板処理装置1におけるクリーニング処理の概要について説明する。成膜処理が終了し、チャンバ11の搬入出口から基板が搬出されると、搬入出口が閉じられ、排気系30によってチャンバ11内を所定の真空度となるように排気する。   Next, an outline of the cleaning process in the substrate processing apparatus 1 will be described. When the film forming process is completed and the substrate is unloaded from the loading / unloading port of the chamber 11, the loading / unloading port is closed, and the exhaust system 30 evacuates the chamber 11 to a predetermined degree of vacuum.

ついで、クリーニングガス供給系60からクリーニングガスやそのラジカルをチャンバ11内に供給する。このとき、成膜処理で生じたチャンバ11内壁の成膜材がフッ素などのクリーニングガスやそのラジカルによってフッ化シリコンのような形で気化するが、成膜材の一部が堆積物粉として未反応のまま、チャンバ11の下方の斜面構成部材18上へと落下する。落下した堆積物粉は、チャンバ11底部に設けられた斜面構成部材18を構成する傾斜面18A上を自重によって滑り落ち、チャンバ11底部中央付近のガス排気口15周囲に形成された溝16へと誘導される。このとき、ガス排気口15周囲の遮断部材19によって、落下した堆積物粉が直接にガス排気口15へと入り込んでしまうことを防ぐことができる。また、斜面構成部材18の傾斜面18A上に落下した未反応の堆積物粉が傾斜面18A上で留まってしまうことを防ぐために、傾斜面18Aを振動部によって振動させるようにしてもよい。   Next, the cleaning gas and its radical are supplied from the cleaning gas supply system 60 into the chamber 11. At this time, the film forming material on the inner wall of the chamber 11 generated by the film forming process is vaporized in the form of silicon fluoride by a cleaning gas such as fluorine or radicals thereof, but a part of the film forming material is not yet deposited powder. The reaction falls to the slope constituting member 18 below the chamber 11 while being reacted. The fallen sediment powder slides down by its own weight on the inclined surface 18A constituting the slope constituting member 18 provided at the bottom of the chamber 11 and into the groove 16 formed around the gas exhaust port 15 near the center of the bottom of the chamber 11. Be guided. At this time, the blocking member 19 around the gas exhaust port 15 can prevent the fallen sediment powder from directly entering the gas exhaust port 15. Moreover, in order to prevent the unreacted deposit powder falling on the inclined surface 18A of the inclined member 18 from staying on the inclined surface 18A, the inclined surface 18A may be vibrated by the vibration unit.

溝16に設けられた加熱部17は、溝16内部が所定の温度となるように加熱し、溝16に落ち込んだ未反応の堆積物粉の加熱反応を促進する。これによって、未反応の堆積物粉が気化され、溝16内の堆積物磁場粉が除去される。また、加熱部17による溝16の加熱によって、斜面構成部材18にも熱が伝達し、斜面構成部材18の傾斜面18A上に滞留してしまった堆積物粉も効率的に気化させて除去することができる。以上のようにして、クリーニング処理が行われる。クリーニング処理が行われると、つぎの成膜処理が開始される。なお、クリーニング処理は、成膜処理のたびに行ってもよいし、成膜処理を続けて複数回行った後に1回行ってもよいし、またはチャンバ11内の側壁に付着した堆積物の厚さが所定の厚さになってから行ってもよい。   The heating unit 17 provided in the groove 16 heats the inside of the groove 16 to a predetermined temperature, and promotes the heating reaction of the unreacted sediment powder that has fallen into the groove 16. Thereby, the unreacted deposit powder is vaporized, and the deposit magnetic field powder in the groove 16 is removed. In addition, the heating of the groove 16 by the heating unit 17 transfers heat to the slope component member 18, and the deposit powder remaining on the slope surface 18 </ b> A of the slope component member 18 is efficiently vaporized and removed. be able to. The cleaning process is performed as described above. When the cleaning process is performed, the next film forming process is started. The cleaning process may be performed each time the film forming process is performed, or may be performed once after the film forming process is performed a plurality of times, or the thickness of the deposit attached to the side wall in the chamber 11 is determined. May be performed after the thickness reaches a predetermined thickness.

この実施の形態1によれば、基板処理装置1のチャンバ11の底面の中央部付近に設けられたガス排気口15の周囲に溝16を設け、加熱部17によって溝16を加熱可能な構成としたので、チャンバ11内のクリーニング処理を行う際に、チャンバ11の内壁に付着した成膜材がクリーニング処理中に堆積物粉として落下した場合に、溝16内に未反応の堆積物粉を集中させることができる。そして、加熱反応によって堆積物粉とクリーニングガスとの反応を促進させて、チャンバ11内壁などに付着した成膜材を効率的に除去することができる。また、このような構造は、既存の設備に容易に設けることが可能であるので、新たなプロセスの導入負荷を少なくすることができるとともに、効果的にチャンバ11内壁に付着した成膜材を除去することができるという効果を有する。その結果、排気系30での目詰まりなどの懸念を抑えることができる。   According to the first embodiment, the groove 16 is provided around the gas exhaust port 15 provided near the center of the bottom surface of the chamber 11 of the substrate processing apparatus 1, and the groove 16 can be heated by the heating unit 17. Therefore, when the film forming material adhered to the inner wall of the chamber 11 falls as the deposit powder during the cleaning process when the cleaning process in the chamber 11 is performed, the unreacted deposit powder is concentrated in the groove 16. Can be made. Then, the reaction between the deposit powder and the cleaning gas is promoted by the heating reaction, and the film forming material adhering to the inner wall of the chamber 11 can be efficiently removed. In addition, since such a structure can be easily provided in existing equipment, the load of introducing a new process can be reduced and the film forming material adhering to the inner wall of the chamber 11 can be effectively removed. It has the effect that it can be done. As a result, concerns such as clogging in the exhaust system 30 can be suppressed.

実施の形態2.
図2は、実施の形態2によるガス排気口周囲の溝の構造を模式的に示す図である。なお、実施の形態1と同一の構成要素には同一の符号を付して、その説明を省略する。この図に示されるように、ガス排気口15の周囲に設けられる溝16の上部付近に、さらに堆積物粉の拡散を防止する拡散防止手段であるオリフィス25を備える。オリフィス25は、溝16内にトラップされた堆積物粉が舞い上がってしまうことを防ぎ、仮に堆積物粉が舞い上がってしまった場合でも、オリフィス25によって遮られ、ガス排気口15へと到達することを防ぐことができる。
Embodiment 2. FIG.
FIG. 2 is a diagram schematically showing the structure of the groove around the gas exhaust port according to the second embodiment. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the component same as Embodiment 1, and the description is abbreviate | omitted. As shown in this figure, an orifice 25 is provided in the vicinity of the upper portion of the groove 16 provided around the gas exhaust port 15 as diffusion preventing means for preventing the diffusion of the deposit powder. The orifice 25 prevents the deposit powder trapped in the groove 16 from rising, and even if the deposit powder rises, the orifice 25 is blocked by the orifice 25 and reaches the gas exhaust port 15. Can be prevented.

この実施の形態2によれば、溝16の上部付近にオリフィス25を設けたので、溝16に落ち込んだ堆積物粉が舞い上がってしまった場合でも、その舞い上がった堆積物粉のガス排気口15への侵入を防ぎ、排気系、特に真空ポンプを閉塞させたり、破損させたりすることを防ぐことができるという効果を有する。   According to the second embodiment, since the orifice 25 is provided in the vicinity of the upper portion of the groove 16, even if the sediment powder that has fallen into the groove 16 has risen, the sooted sediment powder to the gas exhaust port 15. And the exhaust system, in particular the vacuum pump, can be prevented from being blocked or damaged.

なお、上述した説明では、基板処理装置1としてプラズマCVD装置を例に挙げて説明したが、処理中にチャンバ11内壁に堆積物が付着するような装置全般に関して上記した実施の形態を適用することができる。たとえば、一般的なCVD装置、スパッタ装置、ALD(Atomic Layer Deposition)装置、真空蒸着装置、レーザアブレーション装置などの成膜装置のほかに、RIE(Reactive Ion Etching)装置やアッシング装置、CDE(Chemical Dry Etching)装置などのエッチング装置などに対しても適用することができる。   In the above description, the plasma CVD apparatus is described as an example of the substrate processing apparatus 1. However, the above-described embodiment is applied to all apparatuses in which deposits adhere to the inner wall of the chamber 11 during processing. Can do. For example, in addition to general CVD equipment, sputtering equipment, ALD (Atomic Layer Deposition) equipment, vacuum deposition equipment, laser ablation equipment and other film forming equipment, RIE (Reactive Ion Etching) equipment, ashing equipment, CDE (Chemical Dry) The present invention can also be applied to an etching apparatus such as an etching apparatus.

また、上述した説明では、Si膜を基板上に成膜した場合にチャンバ11内壁に付着する堆積物を除去する場合を例に挙げて説明したが、Si膜に限定されるものではなく、他の材料を成膜したりエッチングしたりして、チャンバ11内壁に堆積物が付着するような場合にも同様に上記した実施の形態を適用することができる。   In the above description, the case of removing deposits attached to the inner wall of the chamber 11 when the Si film is formed on the substrate has been described as an example. However, the present invention is not limited to the Si film. The above-described embodiment can be similarly applied to the case where deposits adhere to the inner wall of the chamber 11 by depositing or etching the above material.

以上のように、この発明にかかる基板処理装置は、大面積の薄膜を形成することができる成膜装置に有用であり、特に、プラズマCVD装置に適している。   As described above, the substrate processing apparatus according to the present invention is useful for a film forming apparatus capable of forming a large-area thin film, and is particularly suitable for a plasma CVD apparatus.

1 基板処理装置
10 成膜処理部
11 チャンバ
12 ステージ
13 シャワーヘッド
13A 吐出孔
14 絶縁部材
15 ガス排気口
16 溝
17 加熱部
18 斜面構成部材
18A 傾斜面
19 遮断部材
20,21 ガス供給口
25 オリフィス
30 排気系
31,51,61 配管
32 真空ポンプ
33 バルブ
40 ガス供給系
50 処理ガス供給系
52,62 ガス供給源
53,63 ガスバルブ
60 クリーニングガス供給系
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Substrate processing apparatus 10 Deposition processing part 11 Chamber 12 Stage 13 Shower head 13A Discharge hole 14 Insulating member 15 Gas exhaust port 16 Groove 17 Heating part 18 Inclined surface member 18A Inclined surface 19 Blocking member 20, 21 Gas supply port 25 Orifice 30 Exhaust system 31, 51, 61 Pipe 32 Vacuum pump 33 Valve 40 Gas supply system 50 Processing gas supply system 52, 62 Gas supply source 53, 63 Gas valve 60 Cleaning gas supply system

Claims (8)

チャンバと、
前記チャンバ内で基板を保持する基板保持手段と、
前記基板に対する処理によって前記チャンバ内に付着した堆積物を除去するクリーニングガスを前記チャンバ内に供給するクリーニングガス供給手段と、
前記チャンバ内のガスを前記チャンバの底壁に設けられたガス排出口から排出する排出手段と、
を備える基板処理装置において、
前記チャンバ内の前記ガス排出口の周囲に溝を備えることを特徴とする基板処理装置。
A chamber;
Substrate holding means for holding the substrate in the chamber;
Cleaning gas supply means for supplying a cleaning gas into the chamber for removing deposits attached in the chamber by processing the substrate;
A discharge means for discharging the gas in the chamber from a gas discharge port provided in a bottom wall of the chamber;
In a substrate processing apparatus comprising:
A substrate processing apparatus comprising a groove around the gas discharge port in the chamber.
前記溝内に溜まった堆積物粉の拡散を防止する拡散防止手段をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載の基板処理装置。   The substrate processing apparatus according to claim 1, further comprising a diffusion preventing unit that prevents diffusion of the deposit powder accumulated in the groove. 前記溝内を加熱する加熱手段をさらに備えることを特徴とする請求項1または2に記載の基板処理装置。   The substrate processing apparatus according to claim 1, further comprising a heating unit that heats the inside of the groove. 前記ガス排出口の端部は、前記チャンバの前記溝付近の前記底壁の上面に比して高い位置に設けられることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1つに記載の基板処理装置。   The substrate processing according to claim 1, wherein an end portion of the gas discharge port is provided at a position higher than an upper surface of the bottom wall in the vicinity of the groove of the chamber. apparatus. 前記チャンバの前記底壁には、前記チャンバの側壁から前記底壁の溝に向かって低くなる傾斜面を有する斜面構成部材をさらに備えることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1つに記載の基板処理装置。   The bottom wall of the chamber further includes a slope constituting member having an inclined surface that decreases from a side wall of the chamber toward a groove of the bottom wall. The substrate processing apparatus as described. 前記傾斜面を振動させる振動手段をさらに備えることを特徴とする請求項5に記載の基板処理装置。   The substrate processing apparatus according to claim 5, further comprising a vibrating unit that vibrates the inclined surface. 前記傾斜面は、アルミニウムまたはアルミニウム合金によって構成されることを特徴とする請求項5または6に記載の基板処理装置。   The substrate processing apparatus according to claim 5, wherein the inclined surface is made of aluminum or an aluminum alloy. 前記チャンバの前記底壁は、前記チャンバの側壁との境界から前記溝の形成位置に向かって低くなるように傾斜していることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1つに記載の基板処理装置。   The said bottom wall of the said chamber is inclined so that it may become low toward the formation position of the said groove | channel from the boundary with the side wall of the said chamber, The Claim 1 characterized by the above-mentioned. Substrate processing equipment.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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