JP2024059570A - Substrate processing apparatus and shutter - Google Patents

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Abstract

【課題】プラズマリークを抑制することができる基板処理装置及びシャッタを提供する。【解決手段】基板処理装置は、チャンバと、チャンバ内に配置される基板支持部と、円筒状のチャンバの開口部を開閉する弁体と、チャンバの内周側と基板支持部との間に配置され、基板支持部側の端部に垂直方向の勾配形状が形成されたバッフル板とを備えるシャッタと、基板支持部の側面に設けられ、導電性の弾性部材で形成されたコンタクト部材とを有し、シャッタが閉じられた状態において、基板支持部側の端部と、コンタクト部材との接触が維持される。【選択図】図4[Problem] To provide a substrate processing apparatus and shutter capable of suppressing plasma leakage. [Solution] The substrate processing apparatus has a chamber, a substrate support part disposed within the chamber, a valve body for opening and closing the opening of the cylindrical chamber, a shutter disposed between the inner periphery of the chamber and the substrate support part and including a baffle plate having a vertically gradient shape formed on the end on the substrate support part side, and a contact member disposed on the side of the substrate support part and formed of a conductive elastic member, and when the shutter is in a closed state, contact is maintained between the end on the substrate support part side and the contact member. [Selected Figure] Figure 4

Description

本開示は、基板処理装置及びシャッタに関する。 This disclosure relates to a substrate processing apparatus and a shutter.

従来、半導体デバイス用の被処理基板であるウェハに所望のプラズマ処理を施すプラズマ処理装置が知られている。プラズマ処理装置は、例えばウェハを収容するチャンバを備え、チャンバ内には、ウェハを載置し下部電極として機能する載置台と、載置台に対向する上部電極とが配置されている。ウェハは、例えば、搬送ロボットによって、チャンバに設けられた開口部を介して、チャンバ内に搬入、又は、チャンバ内から搬出される。また、チャンバの開口部からウェハの外径を超えるチャンバ内パーツ等を搬送するために、例えば、チャンバの開口部を拡大するとともに、チャンバの内周全域に沿う弁体を有するシャッタ機構が提案されている(特許文献1)。 Conventionally, plasma processing apparatuses are known that perform desired plasma processing on wafers, which are substrates to be processed for semiconductor devices. The plasma processing apparatus includes, for example, a chamber that houses a wafer, and in the chamber, a mounting table on which the wafer is placed and which functions as a lower electrode, and an upper electrode facing the mounting table are arranged. The wafer is carried into or out of the chamber, for example, by a transport robot through an opening provided in the chamber. In addition, in order to transport parts in the chamber that exceed the outer diameter of the wafer through the opening of the chamber, for example, a shutter mechanism has been proposed that enlarges the opening of the chamber and has a valve body that runs along the entire inner circumference of the chamber (Patent Document 1).

特開2021-22652号公報JP 2021-22652 A

本開示は、プラズマリークを抑制することができる基板処理装置及びシャッタを提供する。 The present disclosure provides a substrate processing apparatus and shutter that can suppress plasma leakage.

本開示の一態様による基板処理装置は、チャンバと、チャンバ内に配置される基板支持部と、円筒状のチャンバの開口部を開閉する弁体と、チャンバの内周側と基板支持部との間に配置され、基板支持部側の端部に垂直方向の勾配形状が形成されたバッフル板とを備えるシャッタと、基板支持部の側面に設けられ、導電性の弾性部材で形成されたコンタクト部材とを有し、シャッタが閉じられた状態において、基板支持部側の端部と、コンタクト部材との接触が維持される。 A substrate processing apparatus according to one aspect of the present disclosure includes a chamber, a substrate support disposed within the chamber, a valve body for opening and closing the opening of the cylindrical chamber, a shutter disposed between the inner circumference of the chamber and the substrate support and including a baffle plate having a vertically gradient shape formed at the end on the substrate support side, and a contact member formed of a conductive elastic member and provided on the side of the substrate support, and when the shutter is closed, contact is maintained between the end on the substrate support side and the contact member.

本開示によれば、プラズマリークを抑制することができる。 This disclosure makes it possible to suppress plasma leakage.

図1は、本開示の第1実施形態におけるプラズマ処理システムの一例を示す図である。FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a plasma processing system according to a first embodiment of the present disclosure. 図2は、第1実施形態におけるシャッタの一例を示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing an example of a shutter in the first embodiment. 図3は、第1実施形態におけるシャッタの断面の一例を示す部分拡大図である。FIG. 3 is a partial enlarged view showing an example of a cross section of the shutter in the first embodiment. 図4は、第1実施形態におけるシャッタが閉じた状態の断面の一例を示す部分拡大図である。FIG. 4 is a partial enlarged view showing an example of a cross section in a state where the shutter is closed in the first embodiment. 図5は、第1実施形態におけるコンタクト部材の一例を示す斜視図である。FIG. 5 is a perspective view illustrating an example of a contact member in the first embodiment. 図6は、参考例1のシャッタが閉じた状態の断面の一例を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing an example of a cross section of the first embodiment when the shutter is closed. 図7は、参考例2のシャッタが閉じた状態の断面の一例を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing an example of a cross section of the second embodiment when the shutter is closed. 図8は、参考例3のシャッタが閉じた状態の断面の一例を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing an example of a cross section of the third embodiment when the shutter is closed. 図9は、プラズマリークの実験結果の一例を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing an example of an experimental result of plasma leakage. 図10は、コンタクト部材のバリエーションの一例を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing an example of a variation of the contact member. 図11は、第2実施形態におけるコンタクト部材近傍の断面の一例を示す部分拡大図である。FIG. 11 is a partial enlarged view showing an example of a cross section near a contact member in the second embodiment. 図12は、第2実施形態におけるコンタクト部材の芯材の一例を示す図である。FIG. 12 is a diagram showing an example of a core material of the contact member according to the second embodiment. 図13は、第2実施形態におけるコンタクト部材の一例を示す斜視図である。FIG. 13 is a perspective view illustrating an example of a contact member according to the second embodiment. 図14は、第2実施形態におけるコンタクト部材の芯材の他の一例を示す図である。FIG. 14 is a diagram showing another example of the core material of the contact member in the second embodiment. 図15は、第2実施形態におけるコンタクト部材の芯材の他の一例を示す図である。FIG. 15 is a diagram showing another example of the core material of the contact member in the second embodiment. 図16は、第2実施形態におけるコンタクト部材の芯材の他の一例を示す図である。FIG. 16 is a diagram showing another example of the core material of the contact member in the second embodiment.

以下に、開示する基板処理装置及びシャッタの実施形態について、図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施形態により開示技術が限定されるものではない。 Below, embodiments of the disclosed substrate processing apparatus and shutter are described in detail with reference to the drawings. Note that the disclosed technology is not limited to the following embodiments.

チャンバ内には、チャンバ内で発生するプラズマが排気系に漏れないように、バッフル板が配置されている。シャッタの弁体は、閉じた状態において、弁体の上部がチャンバ上面と接触し、弁体の下部がバッフル板やデポシールド等と接触する。つまり、弁体は、チャンバ上面やバッフル板等と電気的に接続(導通)される。しかしながら、プラズマ処理による入熱により弁体が膨張すると、弁体の上部はチャンバ上面と接触しているものの、弁体の下部がバッフル板やデポシールド等と離れてしまい、プラズマリークが発生する場合がある。そこで、弁体が膨張しても電気的な接続が切れず、プラズマリークを抑制することが期待されている。 A baffle plate is placed inside the chamber to prevent the plasma generated inside the chamber from leaking into the exhaust system. When the shutter valve body is closed, the upper part of the valve body is in contact with the upper surface of the chamber, and the lower part of the valve body is in contact with the baffle plate, the deposit shield, etc. In other words, the valve body is electrically connected (conductive) with the upper surface of the chamber and the baffle plate, etc. However, when the valve body expands due to heat input from plasma processing, although the upper part of the valve body is in contact with the upper surface of the chamber, the lower part of the valve body may separate from the baffle plate, the deposit shield, etc., resulting in a plasma leak. Therefore, it is expected that the electrical connection will not be broken even if the valve body expands, thereby suppressing the plasma leak.

(第1実施形態)
[プラズマ処理システムの構成]
以下に、プラズマ処理システムの構成例について説明する。図1は、本開示の第1実施形態におけるプラズマ処理システムの一例を示す図である。図1に示すように、プラズマ処理システムは、容量結合型のプラズマ処理装置1及び制御部2を含む。容量結合型のプラズマ処理装置1は、プラズマ処理チャンバ10、ガス供給部20、電源30及び排気システム40を含む。また、プラズマ処理装置1は、基板支持部11及びガス導入部を含む。ガス導入部は、少なくとも1つの処理ガスをプラズマ処理チャンバ10内に導入するように構成される。ガス導入部は、シャワーヘッド13を含む。基板支持部11は、プラズマ処理チャンバ10内に配置される。シャワーヘッド13は、基板支持部11の上方に配置される。一実施形態において、シャワーヘッド13は、プラズマ処理チャンバ10の天部(ceiling)の少なくとも一部を構成する。プラズマ処理チャンバ10は、シャワーヘッド13、プラズマ処理チャンバ10の側壁10a及び基板支持部11により規定されたプラズマ処理空間10sを有する。プラズマ処理チャンバ10は、少なくとも1つの処理ガスをプラズマ処理空間10sに供給するための少なくとも1つのガス供給口と、プラズマ処理空間10sからガスを排出するための少なくとも1つのガス排出口とを有する。プラズマ処理チャンバ10は接地される。シャワーヘッド13及び基板支持部11は、プラズマ処理チャンバ10の筐体とは電気的に絶縁される。
First Embodiment
[Configuration of Plasma Processing System]
An example of the configuration of a plasma processing system will be described below. FIG. 1 is a diagram showing an example of a plasma processing system according to a first embodiment of the present disclosure. As shown in FIG. 1, the plasma processing system includes a capacitively coupled plasma processing apparatus 1 and a control unit 2. The capacitively coupled plasma processing apparatus 1 includes a plasma processing chamber 10, a gas supply unit 20, a power supply 30, and an exhaust system 40. The plasma processing apparatus 1 also includes a substrate support unit 11 and a gas introduction unit. The gas introduction unit is configured to introduce at least one processing gas into the plasma processing chamber 10. The gas introduction unit includes a shower head 13. The substrate support unit 11 is disposed in the plasma processing chamber 10. The shower head 13 is disposed above the substrate support unit 11. In one embodiment, the shower head 13 constitutes at least a part of the ceiling of the plasma processing chamber 10. The plasma processing chamber 10 has a plasma processing space 10s defined by the shower head 13, a sidewall 10a of the plasma processing chamber 10, and the substrate support unit 11. The plasma processing chamber 10 has at least one gas supply port for supplying at least one processing gas to the plasma processing space 10s and at least one gas exhaust port for exhausting gas from the plasma processing space 10s. The plasma processing chamber 10 is grounded. The showerhead 13 and the substrate support 11 are electrically insulated from the housing of the plasma processing chamber 10.

基板支持部11は、本体部111及びリングアセンブリ112を含む。本体部111は、基板Wを支持するための中央領域111aと、リングアセンブリ112を支持するための環状領域111bとを有する。ウェハは基板Wの一例である。本体部111の環状領域111bは、平面視で本体部111の中央領域111aを囲んでいる。基板Wは、本体部111の中央領域111a上に配置され、リングアセンブリ112は、本体部111の中央領域111a上の基板Wを囲むように本体部111の環状領域111b上に配置される。従って、中央領域111aは、基板Wを支持するための基板支持面とも呼ばれ、環状領域111bは、リングアセンブリ112を支持するためのリング支持面とも呼ばれる。 The substrate support 11 includes a main body 111 and a ring assembly 112. The main body 111 has a central region 111a for supporting the substrate W and an annular region 111b for supporting the ring assembly 112. A wafer is an example of a substrate W. The annular region 111b of the main body 111 surrounds the central region 111a of the main body 111 in a plan view. The substrate W is disposed on the central region 111a of the main body 111, and the ring assembly 112 is disposed on the annular region 111b of the main body 111 so as to surround the substrate W on the central region 111a of the main body 111. Therefore, the central region 111a is also called a substrate support surface for supporting the substrate W, and the annular region 111b is also called a ring support surface for supporting the ring assembly 112.

一実施形態において、本体部111は、基台1110及び静電チャック1111を含む。基台1110は、導電性部材を含む。基台1110の導電性部材は下部電極として機能し得る。静電チャック1111は、基台1110の上に配置される。静電チャック1111は、セラミック部材1111aとセラミック部材1111a内に配置される静電電極1111bとを含む。セラミック部材1111aは、中央領域111aを有する。一実施形態において、セラミック部材1111aは、環状領域111bも有する。なお、環状静電チャックや環状絶縁部材のような、静電チャック1111を囲む他の部材が環状領域111bを有してもよい。この場合、リングアセンブリ112は、環状静電チャック又は環状絶縁部材の上に配置されてもよく、静電チャック1111と環状絶縁部材の両方の上に配置されてもよい。また、後述するRF(Radio Frequency)電源31及び/又はDC(Direct Current)電源32に結合される少なくとも1つのRF/DC電極がセラミック部材1111a内に配置されてもよい。この場合、少なくとも1つのRF/DC電極が下部電極として機能する。後述するバイアスRF信号及び/又はDC信号が少なくとも1つのRF/DC電極に供給される場合、RF/DC電極はバイアス電極とも呼ばれる。なお、基台1110の導電性部材と少なくとも1つのRF/DC電極とが複数の下部電極として機能してもよい。また、静電電極1111bが下部電極として機能してもよい。従って、基板支持部11は、少なくとも1つの下部電極を含む。 In one embodiment, the main body 111 includes a base 1110 and an electrostatic chuck 1111. The base 1110 includes a conductive member. The conductive member of the base 1110 may function as a lower electrode. The electrostatic chuck 1111 is disposed on the base 1110. The electrostatic chuck 1111 includes a ceramic member 1111a and an electrostatic electrode 1111b disposed within the ceramic member 1111a. The ceramic member 1111a has a central region 111a. In one embodiment, the ceramic member 1111a also has an annular region 111b. Note that other members surrounding the electrostatic chuck 1111, such as an annular electrostatic chuck or an annular insulating member, may have the annular region 111b. In this case, the ring assembly 112 may be disposed on the annular electrostatic chuck or the annular insulating member, or may be disposed on both the electrostatic chuck 1111 and the annular insulating member. At least one RF/DC electrode coupled to an RF (Radio Frequency) power source 31 and/or a DC (Direct Current) power source 32, which will be described later, may be disposed within the ceramic member 1111a. In this case, the at least one RF/DC electrode functions as a lower electrode. When a bias RF signal and/or a DC signal, which will be described later, is supplied to the at least one RF/DC electrode, the RF/DC electrode is also called a bias electrode. Note that the conductive member of the base 1110 and the at least one RF/DC electrode may function as multiple lower electrodes. Also, the electrostatic electrode 1111b may function as the lower electrode. Thus, the substrate support 11 includes at least one lower electrode.

リングアセンブリ112は、1又は複数の環状部材を含む。一実施形態において、1又は複数の環状部材は、1又は複数のエッジリングと少なくとも1つのカバーリングとを含む。エッジリングは、導電性材料又は絶縁材料で形成され、カバーリングは、絶縁材料で形成される。 The ring assembly 112 includes one or more annular members. In one embodiment, the one or more annular members include one or more edge rings and at least one cover ring. The edge rings are formed of a conductive or insulating material, and the cover rings are formed of an insulating material.

また、基板支持部11は、静電チャック1111、リングアセンブリ112及び基板のうち少なくとも1つをターゲット温度に調節するように構成される温調モジュールを含んでもよい。温調モジュールは、ヒータ、伝熱媒体、流路1110a、又はこれらの組み合わせを含んでもよい。流路1110aには、ブラインやガスのような伝熱流体が流れる。一実施形態において、流路1110aが基台1110内に形成され、1又は複数のヒータが静電チャック1111のセラミック部材1111a内に配置される。また、基板支持部11は、基板Wの裏面と中央領域111aとの間の間隙に伝熱ガスを供給するように構成された伝熱ガス供給部を含んでもよい。 The substrate support 11 may also include a temperature adjustment module configured to adjust at least one of the electrostatic chuck 1111, the ring assembly 112, and the substrate to a target temperature. The temperature adjustment module may include a heater, a heat transfer medium, a flow passage 1110a, or a combination thereof. A heat transfer fluid such as brine or a gas flows through the flow passage 1110a. In one embodiment, the flow passage 1110a is formed in the base 1110, and one or more heaters are disposed in the ceramic member 1111a of the electrostatic chuck 1111. The substrate support 11 may also include a heat transfer gas supply configured to supply a heat transfer gas to a gap between the back surface of the substrate W and the central region 111a.

シャワーヘッド13は、ガス供給部20からの少なくとも1つの処理ガスをプラズマ処理空間10s内に導入するように構成される。シャワーヘッド13は、少なくとも1つのガス供給口13a、少なくとも1つのガス拡散室13b、及び複数のガス導入口13cを有する。ガス供給口13aに供給された処理ガスは、ガス拡散室13bを通過して複数のガス導入口13cからプラズマ処理空間10s内に導入される。また、シャワーヘッド13は、少なくとも1つの上部電極を含む。なお、ガス導入部は、シャワーヘッド13に加えて、側壁10aに形成された1又は複数の開口部に取り付けられる1又は複数のサイドガス注入部(SGI:Side Gas Injector)を含んでもよい。 The shower head 13 is configured to introduce at least one processing gas from the gas supply unit 20 into the plasma processing space 10s. The shower head 13 has at least one gas supply port 13a, at least one gas diffusion chamber 13b, and multiple gas inlets 13c. The processing gas supplied to the gas supply port 13a passes through the gas diffusion chamber 13b and is introduced into the plasma processing space 10s from the multiple gas inlets 13c. The shower head 13 also includes at least one upper electrode. In addition to the shower head 13, the gas introduction unit may include one or more side gas injectors (SGIs) attached to one or more openings formed in the sidewall 10a.

ガス供給部20は、少なくとも1つのガスソース21及び少なくとも1つの流量制御器22を含んでもよい。一実施形態において、ガス供給部20は、少なくとも1つの処理ガスを、それぞれに対応のガスソース21からそれぞれに対応の流量制御器22を介してシャワーヘッド13に供給するように構成される。各流量制御器22は、例えばマスフローコントローラ又は圧力制御式の流量制御器を含んでもよい。さらに、ガス供給部20は、少なくとも1つの処理ガスの流量を変調又はパルス化する1又はそれ以上の流量変調デバイスを含んでもよい。 The gas supply 20 may include at least one gas source 21 and at least one flow controller 22. In one embodiment, the gas supply 20 is configured to supply at least one process gas from a respective gas source 21 through a respective flow controller 22 to the showerhead 13. Each flow controller 22 may include, for example, a mass flow controller or a pressure-controlled flow controller. Additionally, the gas supply 20 may include one or more flow modulation devices to modulate or pulse the flow rate of the at least one process gas.

電源30は、少なくとも1つのインピーダンス整合回路を介してプラズマ処理チャンバ10に結合されるRF電源31を含む。RF電源31は、少なくとも1つのRF信号(RF電力)を少なくとも1つの下部電極及び/又は少なくとも1つの上部電極に供給するように構成される。これにより、プラズマ処理空間10sに供給された少なくとも1つの処理ガスからプラズマが形成される。従って、RF電源31は、プラズマ処理チャンバ10において1又はそれ以上の処理ガスからプラズマを生成するように構成されるプラズマ生成部の少なくとも一部として機能し得る。また、バイアスRF信号を少なくとも1つの下部電極に供給することにより、基板Wにバイアス電位が発生し、形成されたプラズマ中のイオン成分を基板Wに引き込むことができる。 The power source 30 includes an RF power source 31 coupled to the plasma processing chamber 10 via at least one impedance matching circuit. The RF power source 31 is configured to supply at least one RF signal (RF power) to at least one lower electrode and/or at least one upper electrode. This causes a plasma to be formed from at least one processing gas supplied to the plasma processing space 10s. Thus, the RF power source 31 can function as at least a part of a plasma generating unit configured to generate plasma from one or more processing gases in the plasma processing chamber 10. In addition, by supplying a bias RF signal to at least one lower electrode, a bias potential is generated on the substrate W, and ion components in the formed plasma can be attracted to the substrate W.

一実施形態において、RF電源31は、第1のRF生成部31a及び第2のRF生成部31bを含む。第1のRF生成部31aは、少なくとも1つのインピーダンス整合回路を介して少なくとも1つの下部電極及び/又は少なくとも1つの上部電極に結合され、プラズマ生成用のソースRF信号(ソースRF電力)を生成するように構成される。一実施形態において、ソースRF信号は、10MHz~150MHzの範囲内の周波数を有する。一実施形態において、第1のRF生成部31aは、異なる周波数を有する複数のソースRF信号を生成するように構成されてもよい。生成された1又は複数のソースRF信号は、少なくとも1つの下部電極及び/又は少なくとも1つの上部電極に供給される。 In one embodiment, the RF power supply 31 includes a first RF generating section 31a and a second RF generating section 31b. The first RF generating section 31a is coupled to at least one lower electrode and/or at least one upper electrode via at least one impedance matching circuit and configured to generate a source RF signal (source RF power) for plasma generation. In one embodiment, the source RF signal has a frequency in the range of 10 MHz to 150 MHz. In one embodiment, the first RF generating section 31a may be configured to generate multiple source RF signals having different frequencies. The generated one or more source RF signals are supplied to at least one lower electrode and/or at least one upper electrode.

第2のRF生成部31bは、少なくとも1つのインピーダンス整合回路を介して少なくとも1つの下部電極に結合され、バイアスRF信号(バイアスRF電力)を生成するように構成される。バイアスRF信号の周波数は、ソースRF信号の周波数と同じであっても異なっていてもよい。一実施形態において、バイアスRF信号は、ソースRF信号の周波数よりも低い周波数を有する。一実施形態において、バイアスRF信号は、100kHz~60MHzの範囲内の周波数を有する。一実施形態において、第2のRF生成部31bは、異なる周波数を有する複数のバイアスRF信号を生成するように構成されてもよい。生成された1又は複数のバイアスRF信号は、少なくとも1つの下部電極に供給される。また、種々の実施形態において、ソースRF信号及びバイアスRF信号のうち少なくとも1つがパルス化されてもよい。 The second RF generator 31b is coupled to at least one lower electrode via at least one impedance matching circuit and configured to generate a bias RF signal (bias RF power). The frequency of the bias RF signal may be the same as or different from the frequency of the source RF signal. In one embodiment, the bias RF signal has a lower frequency than the frequency of the source RF signal. In one embodiment, the bias RF signal has a frequency in the range of 100 kHz to 60 MHz. In one embodiment, the second RF generator 31b may be configured to generate multiple bias RF signals having different frequencies. The generated one or more bias RF signals are provided to at least one lower electrode. Also, in various embodiments, at least one of the source RF signal and the bias RF signal may be pulsed.

また、電源30は、プラズマ処理チャンバ10に結合されるDC電源32を含んでもよい。DC電源32は、第1のDC生成部32a及び第2のDC生成部32bを含む。一実施形態において、第1のDC生成部32aは、少なくとも1つの下部電極に接続され、第1のDC信号を生成するように構成される。生成された第1のバイアスDC信号は、少なくとも1つの下部電極に印加される。一実施形態において、第2のDC生成部32bは、少なくとも1つの上部電極に接続され、第2のDC信号を生成するように構成される。生成された第2のDC信号は、少なくとも1つの上部電極に印加される。 The power supply 30 may also include a DC power supply 32 coupled to the plasma processing chamber 10. The DC power supply 32 includes a first DC generator 32a and a second DC generator 32b. In one embodiment, the first DC generator 32a is connected to at least one lower electrode and configured to generate a first DC signal. The generated first bias DC signal is applied to the at least one lower electrode. In one embodiment, the second DC generator 32b is connected to at least one upper electrode and configured to generate a second DC signal. The generated second DC signal is applied to the at least one upper electrode.

種々の実施形態において、第1及び第2のDC信号のうち少なくとも1つがパルス化されてもよい。この場合、電圧パルスのシーケンスが少なくとも1つの下部電極及び/又は少なくとも1つの上部電極に印加される。電圧パルスは、矩形、台形、三角形又はこれらの組み合わせのパルス波形を有してもよい。一実施形態において、DC信号から電圧パルスのシーケンスを生成するための波形生成部が第1のDC生成部32aと少なくとも1つの下部電極との間に接続される。従って、第1のDC生成部32a及び波形生成部は、電圧パルス生成部を構成する。第2のDC生成部32b及び波形生成部が電圧パルス生成部を構成する場合、電圧パルス生成部は、少なくとも1つの上部電極に接続される。電圧パルスは、正の極性を有してもよく、負の極性を有してもよい。また、電圧パルスのシーケンスは、1周期内に1又は複数の正極性電圧パルスと1又は複数の負極性電圧パルスとを含んでもよい。なお、第1及び第2のDC生成部32a,32bは、RF電源31に加えて設けられてもよく、第1のDC生成部32aが第2のRF生成部31bに代えて設けられてもよい。 In various embodiments, at least one of the first and second DC signals may be pulsed. In this case, a sequence of voltage pulses is applied to at least one lower electrode and/or at least one upper electrode. The voltage pulses may have a rectangular, trapezoidal, triangular, or combination thereof pulse waveform. In one embodiment, a waveform generator for generating a sequence of voltage pulses from the DC signal is connected between the first DC generator 32a and at least one lower electrode. Thus, the first DC generator 32a and the waveform generator constitute a voltage pulse generator. When the second DC generator 32b and the waveform generator constitute a voltage pulse generator, the voltage pulse generator is connected to at least one upper electrode. The voltage pulses may have a positive polarity or a negative polarity. Also, the sequence of voltage pulses may include one or more positive polarity voltage pulses and one or more negative polarity voltage pulses within one period. The first and second DC generating units 32a and 32b may be provided in addition to the RF power source 31, or the first DC generating unit 32a may be provided in place of the second RF generating unit 31b.

排気システム40は、例えばプラズマ処理チャンバ10の底部に設けられたガス排出口10eに接続され得る。排気システム40は、圧力調整弁及び真空ポンプを含んでもよい。圧力調整弁によって、プラズマ処理空間10s内の圧力が調整される。真空ポンプは、ターボ分子ポンプ、ドライポンプ又はこれらの組み合わせを含んでもよい。 The exhaust system 40 may be connected to, for example, a gas exhaust port 10e provided at the bottom of the plasma processing chamber 10. The exhaust system 40 may include a pressure regulating valve and a vacuum pump. The pressure in the plasma processing space 10s is adjusted by the pressure regulating valve. The vacuum pump may include a turbomolecular pump, a dry pump, or a combination thereof.

プラズマ処理チャンバ10の側壁10aには、基板Wの搬入・搬出用の開口部50が設けられ、開口部50を開閉するゲートバルブ51が配置される。プラズマ処理チャンバ10内には、プラズマ処理チャンバ10の内壁に沿ってデポシールド52が着脱自在に設けられている。デポシールド52の上部には、例えば、アルミナ(Al2O3)若しくはイットリア(Y2O3)からなる環状の絶縁部材54が気密に配置されている。デポシールド52は、プラズマ処理チャンバ10の開口部50より上部に設けられている。デポシールド52の下部は、後述するシャッタ60の弁体61の上部と接触することで開口部50を閉じる。デポシールド52は、例えばアルミニウム材にY2O3等のセラミックスを被覆することにより構成され得る。なお、デポシールド52の下部は、接触する弁体61と導通可能なように導電性の材質、例えばステンレススチールやニッケル合金等で被覆されている。なお、デポシールド52は、導電性の上部部材の一例である。絶縁部材54は、シャワーヘッド13とデポシールド52との間を絶縁する部材である。つまり、絶縁部材54は、シャッタ60が閉じられた際に互いに導通する側壁10a、デポシールド52及び弁体61と、シャワーヘッド13との間を絶縁する部材である。また、シャッタ60の下部は、後述するバッフル板70の基板支持部11側の端部75が、摺動可能に本体部111の側壁と接している。 An opening 50 for loading and unloading the substrate W is provided on the side wall 10a of the plasma processing chamber 10, and a gate valve 51 for opening and closing the opening 50 is arranged. In the plasma processing chamber 10, a deposit shield 52 is detachably provided along the inner wall of the plasma processing chamber 10. An annular insulating member 54 made of, for example, alumina (Al2O3) or yttria (Y2O3) is airtightly arranged on the upper part of the deposit shield 52. The deposit shield 52 is provided above the opening 50 of the plasma processing chamber 10. The lower part of the deposit shield 52 closes the opening 50 by contacting the upper part of the valve body 61 of the shutter 60 described later. The deposit shield 52 can be formed, for example, by coating an aluminum material with ceramics such as Y2O3. The lower part of the deposit shield 52 is coated with a conductive material, such as stainless steel or a nickel alloy, so as to be conductive with the valve body 61 that it contacts. The deposit shield 52 is an example of a conductive upper member. The insulating member 54 is a member that insulates between the shower head 13 and the deposit shield 52. In other words, the insulating member 54 is a member that insulates between the shower head 13 and the side wall 10a, the deposit shield 52, and the valve body 61, which are conductive with each other when the shutter 60 is closed. In addition, the lower part of the shutter 60 has an end 75 on the substrate support part 11 side of the baffle plate 70 described later, which is in slidable contact with the side wall of the main body part 111.

基板Wは、ゲートバルブ51を開閉させて搬入・搬出される。ただし、ゲートバルブ51はプラズマ処理チャンバ10の外側(搬送室側)に配置されているため、開口部50が搬送室側に突出した空間が形成されている。そのため、プラズマ処理チャンバ10内で生成したプラズマがその空間まで拡散して、プラズマの均一性の悪化や、ゲートバルブ51のシール部材の劣化が起こる。同様に、プラズマ処理チャンバ10内で生成したプラズマが、ガス排出口10e側の空間まで拡散して、プラズマの均一性の悪化が起こる。そこで、シャッタ60によってデポシールド52と、本体部111の側壁との間を遮断することで、プラズマ処理チャンバ10の開口部50及びガス排出口10eと、プラズマ処理空間10sとを遮断する。また、シャッタ60を駆動する昇降機構53は、例えば弁体61の下方に配置される。昇降機構53は、例えば、弁体61と接続されるロッドと、エアシリンダやモータ等によりロッドを上下に昇降させる駆動部とを有する。シャッタ60は、昇降機構53により上下に駆動され、開口部50を開閉する。また、昇降機構53は、複数、例えば3つ設置されるのが好ましい。なお、シャッタ60には、昇降機構53を含めてもよい。 The substrate W is loaded and unloaded by opening and closing the gate valve 51. However, since the gate valve 51 is disposed outside (on the transfer chamber side) of the plasma processing chamber 10, a space is formed in which the opening 50 protrudes toward the transfer chamber side. Therefore, the plasma generated in the plasma processing chamber 10 diffuses to that space, causing deterioration in plasma uniformity and deterioration of the seal member of the gate valve 51. Similarly, the plasma generated in the plasma processing chamber 10 diffuses to the space on the gas exhaust port 10e side, causing deterioration in plasma uniformity. Therefore, the shutter 60 blocks the space between the deposit shield 52 and the side wall of the main body 111, thereby blocking the opening 50 and gas exhaust port 10e of the plasma processing chamber 10 from the plasma processing space 10s. In addition, the lifting mechanism 53 that drives the shutter 60 is disposed, for example, below the valve body 61. The lifting mechanism 53 has, for example, a rod connected to the valve body 61 and a drive unit that raises and lowers the rod up and down using an air cylinder, a motor, or the like. The shutter 60 is driven up and down by the lifting mechanism 53 to open and close the opening 50. It is preferable to install multiple lifting mechanisms 53, for example, three. The shutter 60 may include the lifting mechanism 53.

制御部2は、本開示において述べられる種々の工程をプラズマ処理装置1に実行させるコンピュータ実行可能な命令を処理する。制御部2は、ここで述べられる種々の工程を実行するようにプラズマ処理装置1の各要素を制御するように構成され得る。一実施形態において、制御部2の一部又は全てがプラズマ処理装置1に含まれてもよい。制御部2は、処理部2a1、記憶部2a2及び通信インターフェース2a3を含んでもよい。制御部2は、例えばコンピュータ2aにより実現される。処理部2a1は、記憶部2a2からプログラムを読み出し、読み出されたプログラムを実行することにより種々の制御動作を行うように構成され得る。このプログラムは、予め記憶部2a2に格納されていてもよく、必要なときに、媒体を介して取得されてもよい。取得されたプログラムは、記憶部2a2に格納され、処理部2a1によって記憶部2a2から読み出されて実行される。媒体は、コンピュータ2aに読み取り可能な種々の記憶媒体であってもよく、通信インターフェース2a3に接続されている通信回線であってもよい。処理部2a1は、CPU(Central Processing Unit)であってもよい。記憶部2a2は、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、HDD(Hard Disk Drive)、SSD(Solid State Drive)、又はこれらの組み合わせを含んでもよい。通信インターフェース2a3は、LAN(Local Area Network)等の通信回線を介してプラズマ処理装置1との間で通信してもよい。 The control unit 2 processes computer-executable instructions that cause the plasma processing apparatus 1 to execute various steps described in this disclosure. The control unit 2 may be configured to control each element of the plasma processing apparatus 1 to execute various steps described herein. In one embodiment, a part or all of the control unit 2 may be included in the plasma processing apparatus 1. The control unit 2 may include a processing unit 2a1, a storage unit 2a2, and a communication interface 2a3. The control unit 2 is realized, for example, by a computer 2a. The processing unit 2a1 may be configured to perform various control operations by reading a program from the storage unit 2a2 and executing the read program. This program may be stored in the storage unit 2a2 in advance, or may be acquired via a medium when necessary. The acquired program is stored in the storage unit 2a2 and is read from the storage unit 2a2 by the processing unit 2a1 and executed. The medium may be various storage media readable by the computer 2a, or may be a communication line connected to the communication interface 2a3. The processing unit 2a1 may be a CPU (Central Processing Unit). The storage unit 2a2 may include a RAM (Random Access Memory), a ROM (Read Only Memory), a HDD (Hard Disk Drive), a SSD (Solid State Drive), or a combination of these. The communication interface 2a3 may communicate with the plasma processing apparatus 1 via a communication line such as a LAN (Local Area Network).

[シャッタ60の詳細]
図2は、第1実施形態におけるシャッタの一例を示す斜視図である。図3は、第1実施形態におけるシャッタの断面の一例を示す部分拡大図である。図2及び図3に示すように、シャッタ60は、弁体61と、バッフル板70とを有する。弁体61は、プラズマ処理チャンバ10の内周に沿う円筒状の弁体である。弁体61は、開口部50を閉じたときにデポシールド52と当接する上部62と、バッフル板70と接続される底部63とを有する。また、上部62には、デポシールド52との導通を確保するための導電性部材64が設けられる。導電性部材64は、コンダクタンスバンドやスパイラルとも呼ばれ、導電性の弾性部材である。導電性部材64は、例えば、ステンレススチールやニッケル合金等を用いることができる。導電性部材64は、例えば、帯状の部材を螺旋状に巻いて形成される。また、導電性部材64は、例えば、U字状のジャケット付きの斜め巻きコイルスプリングを用いてもよい。
[Details of the shutter 60]
FIG. 2 is a perspective view showing an example of a shutter in the first embodiment. FIG. 3 is a partially enlarged view showing an example of a cross section of the shutter in the first embodiment. As shown in FIGS. 2 and 3, the shutter 60 has a valve body 61 and a baffle plate 70. The valve body 61 is a cylindrical valve body along the inner circumference of the plasma processing chamber 10. The valve body 61 has an upper part 62 that abuts against the deposit shield 52 when the opening 50 is closed, and a bottom part 63 that is connected to the baffle plate 70. In addition, a conductive member 64 for ensuring conduction with the deposit shield 52 is provided on the upper part 62. The conductive member 64 is also called a conductance band or spiral, and is a conductive elastic member. For example, stainless steel, nickel alloy, etc. can be used as the conductive member 64. For example, the conductive member 64 is formed by winding a band-shaped member in a spiral shape. For example, the conductive member 64 may be an obliquely wound coil spring with a U-shaped jacket.

バッフル板70は、平面部71と、壁面部72と、フランジ部73とを有する。平面部71は、本体部111の側壁と後述するコンタクト部材116を介して接するような所定の幅を持つ円環状の板である。平面部71の幅は、第1の幅の一例である。なお、平面部71には、図示しない貫通孔が設けられ、プラズマ処理空間10sから排気が可能となっている。壁面部72は、平面部71の外周側に垂直方向の面(壁)として円筒状に設けられ、上部がフランジ部73と接続される。フランジ部73は、壁面部72の上部に円環状に設けられ、弁体61と接続される。つまり、フランジ部73には、弁体61を載置可能な幅を持つ平面が円環状に設けられている。フランジ部73の上面(平面)の幅は、第2の幅の一例である。すなわち、弁体61とバッフル板70とが一体としてシャッタ60を構成し、シャッタ60の開閉の際には、弁体61とともにバッフル板70も上下に移動する。 The baffle plate 70 has a flat portion 71, a wall portion 72, and a flange portion 73. The flat portion 71 is an annular plate having a predetermined width that contacts the side wall of the main body portion 111 via a contact member 116 described later. The width of the flat portion 71 is an example of a first width. The flat portion 71 is provided with a through hole (not shown) to enable exhaust from the plasma processing space 10s. The wall portion 72 is provided in a cylindrical shape as a vertical surface (wall) on the outer periphery of the flat portion 71, and the upper portion is connected to the flange portion 73. The flange portion 73 is provided in an annular shape on the upper portion of the wall portion 72 and is connected to the valve body 61. In other words, the flange portion 73 has a flat surface in an annular shape having a width that allows the valve body 61 to be placed thereon. The width of the upper surface (flat surface) of the flange portion 73 is an example of a second width. That is, the valve body 61 and the baffle plate 70 together form the shutter 60, and when the shutter 60 opens and closes, the baffle plate 70 moves up and down together with the valve body 61.

フランジ部73の上面73aは、弁体61の底部63の下面63aと接する。上面73aと下面63aとの間には、弁体61とバッフル板70との導通を確保するための導電性部材74が設けられる。導電性部材74は、導電性部材64と同様の導電性の弾性部材である。また、平面部71の内周側、つまり、基板支持部11側の端部75には、本体部111の側壁に設けられた、後述するコンタクト部材116と接する垂直方向の勾配形状76が形成される。なお、勾配形状76の上部と、平面部71の上面との接続部は、エッジが立たないように曲面で形成される。 The upper surface 73a of the flange portion 73 contacts the lower surface 63a of the bottom portion 63 of the valve body 61. Between the upper surface 73a and the lower surface 63a, a conductive member 74 is provided to ensure electrical continuity between the valve body 61 and the baffle plate 70. The conductive member 74 is a conductive elastic member similar to the conductive member 64. In addition, a vertical gradient shape 76 is formed on the inner periphery side of the flat portion 71, i.e., the end portion 75 on the substrate support portion 11 side, which is provided on the side wall of the main body portion 111, and contacts a contact member 116 (described later). The connection portion between the upper portion of the gradient shape 76 and the upper surface of the flat portion 71 is formed by a curved surface so as not to have any sharp edges.

次に、図4を用いてシャッタが閉じた状態におけるシャッタ60と本体部111の側壁との接触の状態について説明する。図4は、第1実施形態におけるシャッタが閉じた状態の断面の一例を示す部分拡大図である。図4に示すように、シャッタ60の弁体61は、上部62がプラズマ処理チャンバ10の上部のシャワーヘッド13近傍に設けられたデポシールド52と当接され、導電性部材64が押し潰された状態となる。このとき、弁体61とデポシールド52とは導通が確保されている。 Next, the state of contact between the shutter 60 and the sidewall of the main body 111 when the shutter is closed will be described with reference to FIG. 4. FIG. 4 is a partially enlarged view showing an example of a cross section of the shutter in the closed state in the first embodiment. As shown in FIG. 4, the valve body 61 of the shutter 60 has its upper portion 62 abutted against the deposit shield 52 provided near the shower head 13 at the top of the plasma processing chamber 10, and the conductive member 64 is in a crushed state. At this time, electrical continuity is ensured between the valve body 61 and the deposit shield 52.

また、本体部111の側壁には、リング状のシールド部材115が設けられている。なお、シールド部材115の上部は、リングアセンブリ112の直下まで設けるようにしてもよい。シールド部材115は、本体部111等の基板支持部11の下部をプラズマから保護する部材である。シールド部材115の表面には、Y2O3等の溶射膜が形成されている。また、シールド部材115には、コンタクト部材116を設けるための円周方向の溝115aが形成されている。溝115aの底部(本体部111の側面)は、溶射膜が形成されず、シールド部材115とコンタクト部材116とが接触することで導通が確保されている。 A ring-shaped shield member 115 is provided on the side wall of the main body 111. The upper part of the shield member 115 may be provided up to just below the ring assembly 112. The shield member 115 is a member that protects the lower part of the substrate support part 11, such as the main body 111, from plasma. A sprayed film of Y2O3 or the like is formed on the surface of the shield member 115. A circumferential groove 115a is formed in the shield member 115 for providing the contact member 116. The bottom of the groove 115a (the side of the main body 111) is not sprayed with a film, and electrical continuity is ensured by the contact between the shield member 115 and the contact member 116.

コンタクト部材116は、溝115aに設けられ、導電性の弾性部材で形成されている。コンタクト部材116は、バッフル板70の端部75の勾配形状76と当接するバネ部117を有する。すなわち、コンタクト部材116は、シールド部材115とバッフル板70との導通を確保する部材である。また、端部75は、垂直方向の長さが、コンタクト部材116の垂直方向の長さよりも長く形成される。このように、シャッタ60が閉じた状態では、デポシールド52と、弁体61と、バッフル板70と、コンタクト部材116と、シールド部材115との導通が確保されている状態である。 The contact member 116 is provided in the groove 115a and is made of a conductive elastic member. The contact member 116 has a spring portion 117 that abuts against the sloped shape 76 of the end portion 75 of the baffle plate 70. In other words, the contact member 116 is a member that ensures electrical continuity between the shield member 115 and the baffle plate 70. The end portion 75 is also formed so that its vertical length is longer than the vertical length of the contact member 116. In this way, when the shutter 60 is closed, electrical continuity is ensured between the deposit shield 52, the valve body 61, the baffle plate 70, the contact member 116, and the shield member 115.

図5は、第1実施形態におけるコンタクト部材の一例を示す斜視図である。図5に示すように、コンタクト部材116は、複数のバネ部117が円周方向に連なって形成されている。バネ部117は、シャッタ60が閉じる際に、端部75の勾配形状76に沿って溝115a側に押し込まれる。つまり、シャッタ60が閉じられた状態において、バッフル板70の基板支持部11側の端部75と、コンタクト部材116との接触が維持される。 Figure 5 is a perspective view showing an example of a contact member in the first embodiment. As shown in Figure 5, the contact member 116 is formed by connecting multiple spring portions 117 in the circumferential direction. When the shutter 60 is closed, the spring portions 117 are pushed into the groove 115a along the sloped shape 76 of the end portion 75. In other words, when the shutter 60 is closed, contact is maintained between the end portion 75 of the baffle plate 70 on the substrate support portion 11 side and the contact member 116.

[参考例]
続いて、図6から図8を用いて参考例1~3について説明する。図6は、参考例1のシャッタが閉じた状態の断面の一例を示す図である。なお、図6から図8では、各部の詳細については省略している部分がある。図6に示すシャッタ200は、弁体201と、バッフル板202とを有する。また、本体部111の側壁には、リング状のシールド部材210が設けられている。参考例1では、シャッタ200は、閉じた状態であり、弁体201の上部は、プラズマ処理チャンバ10の上部のシャワーヘッド13近傍に設けられたデポシールド52と接触している。一方、バッフル板202の本体部111側の端部203は、シールド部材210との間に隙間204が空いている状態である。つまり、参考例1は、従来、シールド部材210に固定されていたバッフル板202を、弁体201とともに上下に移動可能にした状態である。この場合、バッフル板202とシールド部材210との導通がとれていないため、プラズマリークが発生する。
[Reference Example]
Next, reference examples 1 to 3 will be described with reference to FIG. 6 to FIG. 8. FIG. 6 is a diagram showing an example of a cross section of the shutter of reference example 1 in a closed state. In addition, in FIG. 6 to FIG. 8, some details of each part are omitted. The shutter 200 shown in FIG. 6 has a valve body 201 and a baffle plate 202. In addition, a ring-shaped shield member 210 is provided on the side wall of the main body part 111. In reference example 1, the shutter 200 is in a closed state, and the upper part of the valve body 201 is in contact with the deposit shield 52 provided near the shower head 13 at the upper part of the plasma processing chamber 10. On the other hand, the end part 203 of the baffle plate 202 on the main body part 111 side is in a state where a gap 204 is opened between the end part 203 and the shield member 210. In other words, in reference example 1, the baffle plate 202, which was conventionally fixed to the shield member 210, is made movable up and down together with the valve body 201. In this case, the baffle plate 202 and the shield member 210 are not electrically connected to each other, causing a plasma leak.

図7は、参考例2のシャッタが閉じた状態の断面の一例を示す図である。図7に示すシャッタ220は、弁体221と、バッフル板222とを有する。また、本体部111の側壁には、参考例1と同様にリング状のシールド部材210が設けられている。参考例2では、シャッタ220は、閉じた状態であり、弁体221の上部は、プラズマ処理チャンバ10の上部のシャワーヘッド13近傍に設けられたデポシールド52と接触している。一方、バッフル板222の本体部111側の端部223の側面には、導電性部材224が設けられ、シールド部材210と接触している状態である。つまり、参考例2は、参考例1のバッフル板202とシールド部材210との間を導電性部材224によって導通を確保したものである。導電性部材224は、上述の導電性部材64と同様の導電性の弾性部材である。この場合、導電性部材224は、押し潰される力に対する反発力が発生するので、バッフル板222に径方向の応力が掛かり、バッフル板222が歪んで破損する可能性がある。また、シャッタ220を駆動した際に、導電性部材224がシールド部材210と接触したまま上下に摺動するので、導電性部材224が破損する可能性がある。なお、導電性部材224をシールド部材210側に設けた場合でも、例えば、シャッタ220を駆動した際に、端部223がシールド部材210の壁面と平行に動くので、導電性部材224に対して押しつぶす方向ではない力が掛かり、導電性部材224が破損する可能性がある。 7 is a diagram showing an example of a cross section of the shutter of Reference Example 2 in a closed state. The shutter 220 shown in FIG. 7 has a valve body 221 and a baffle plate 222. In addition, a ring-shaped shield member 210 is provided on the side wall of the main body 111, as in Reference Example 1. In Reference Example 2, the shutter 220 is in a closed state, and the upper part of the valve body 221 is in contact with the deposit shield 52 provided near the shower head 13 at the upper part of the plasma processing chamber 10. On the other hand, a conductive member 224 is provided on the side of the end 223 of the baffle plate 222 on the main body 111 side, and is in contact with the shield member 210. In other words, Reference Example 2 ensures conduction between the baffle plate 202 and the shield member 210 of Reference Example 1 by the conductive member 224. The conductive member 224 is a conductive elastic member similar to the conductive member 64 described above. In this case, a repulsive force against the crushing force is generated in the conductive member 224, so that radial stress is applied to the baffle plate 222, which may distort and damage the baffle plate 222. Also, when the shutter 220 is driven, the conductive member 224 slides up and down while in contact with the shield member 210, which may damage the conductive member 224. Even if the conductive member 224 is provided on the shield member 210 side, for example, when the shutter 220 is driven, the end portion 223 moves parallel to the wall surface of the shield member 210, so that a force that is not crushing the conductive member 224 is applied, which may damage the conductive member 224.

図8は、参考例3のシャッタが閉じた状態の断面の一例を示す図である。図8に示すシャッタ230は、弁体231と、バッフル板232とを有する。また、本体部111の側壁には、リング状のシールド部材211が設けられている。シールド部材211には、バッフル板232の端部233の上面と接するように、フランジ部212が設けられている。参考例3では、シャッタ230は、閉じた状態であり、弁体231の上部は、プラズマ処理チャンバ10の上部のシャワーヘッド13近傍に設けられたデポシールド52と接触している。一方、バッフル板232の本体部111側の端部233の上面には、導電性部材234が設けられている。導電性部材234は、シャッタ230が閉じることで押し潰され、フランジ部212と端部233との間で導通を確保する。導電性部材234は、上述の導電性部材64と同様の導電性の弾性部材である。つまり、参考例3は、参考例2と比較して、バッフル板とシールド部材との接触の方向を変更したものである。この場合、バッフル板232とシールド部材211との接触を上下方向で行うので、シャッタ230を駆動した際に、バッフル板232に上下方向の応力が掛かり、バッフル板232が歪んで破損する可能性がある。また、プラズマによる入熱によりシャッタ230が熱膨張すると、フランジ部212と端部233とが離れてしまい、導通が確保出来なくなる可能性がある。 Figure 8 is a diagram showing an example of a cross section of the shutter of Reference Example 3 in a closed state. The shutter 230 shown in Figure 8 has a valve body 231 and a baffle plate 232. In addition, a ring-shaped shield member 211 is provided on the side wall of the main body 111. A flange portion 212 is provided on the shield member 211 so as to contact the upper surface of the end 233 of the baffle plate 232. In Reference Example 3, the shutter 230 is in a closed state, and the upper portion of the valve body 231 is in contact with the deposit shield 52 provided near the shower head 13 at the upper portion of the plasma processing chamber 10. Meanwhile, a conductive member 234 is provided on the upper surface of the end 233 of the baffle plate 232 on the main body 111 side. The conductive member 234 is crushed by the shutter 230 closing, ensuring conduction between the flange portion 212 and the end 233. The conductive member 234 is a conductive elastic member similar to the conductive member 64 described above. In other words, in Reference Example 3, the direction of contact between the baffle plate and the shielding member is changed compared to Reference Example 2. In this case, the contact between the baffle plate 232 and the shielding member 211 is in the vertical direction, so that when the shutter 230 is driven, a vertical stress is applied to the baffle plate 232, which may distort and damage the baffle plate 232. In addition, if the shutter 230 expands due to heat input from the plasma, the flange portion 212 and the end portion 233 may separate, and electrical continuity may not be ensured.

[実験結果]
次に、図9を用いて、プラズマリークの実験結果について説明する。図9は、プラズマリークの実験結果の一例を示す図である。図9に示す表90は、参考例4と、参考例1と、本実施形態に係る実施例とについて、条件1~4のプラズマ処理を行った場合におけるプラズマリークの発光の有無を示している。発光は、プラズマ処理チャンバ10のガス排出口10e近傍ののぞき窓から撮影した画像に基づいている。ここで、参考例4は、バッフル板がシールド部材に固定され、プラズマ処理チャンバの側壁の一部が開口し、その開口を開閉するシャッタを備える従来のプラズマ処理装置の場合である。参考例1は、図6に示すシャッタ200を用いたプラズマ処理装置の場合である。条件1は、ソースRF信号として2kW、バイアスDC信号として0kVを供給した場合である。条件2は、ソースRF信号として2kW、バイアスDC信号として4kVを供給した場合である。条件3は、ソースRF信号として0kW、バイアスDC信号として5kVを供給した場合である。条件4は、ソースRF信号として0kW、バイアスDC信号として6kVを供給した場合である。条件1~4は、条件1から条件4の順に供給される電力が大きくなる。
[Experimental result]
Next, the experimental results of plasma leakage will be described with reference to FIG. 9. FIG. 9 is a diagram showing an example of the experimental results of plasma leakage. Table 90 shown in FIG. 9 shows the presence or absence of plasma leakage light emission when plasma processing is performed under conditions 1 to 4 for Reference Example 4, Reference Example 1, and an example according to this embodiment. The light emission is based on an image taken from a viewing window near the gas exhaust port 10e of the plasma processing chamber 10. Here, Reference Example 4 is a case of a conventional plasma processing apparatus in which a baffle plate is fixed to a shielding member, a part of the side wall of the plasma processing chamber is opened, and a shutter is provided to open and close the opening. Reference Example 1 is a case of a plasma processing apparatus using the shutter 200 shown in FIG. 6. Condition 1 is a case in which 2 kW is supplied as a source RF signal and 0 kV is supplied as a bias DC signal. Condition 2 is a case in which 2 kW is supplied as a source RF signal and 4 kV is supplied as a bias DC signal. Condition 3 is a case in which 0 kW is supplied as a source RF signal and 5 kV is supplied as a bias DC signal. Condition 4 is a case where 0 kW is supplied as a source RF signal and 6 kV is supplied as a bias DC signal.

条件1~3では、参考例4と実施例において、発光は観測されず(発光なし)プラズマリークは発生していない。これに対して、参考例1では、発光が観測され(発光あり)、プラズマリークが発生している。条件4では、実施例において、発光は観測されず(発光なし)プラズマリークは発生していない。これに対して、参考例4と参考例1では、発光が観測され(発光あり)、プラズマリークが発生している。すなわち、本実施形態のシャッタ60では、参考例4の従来のプラズマ処理装置におけるシャッタよりも、プラズマリークを抑制することができる。 Under conditions 1 to 3, in Reference Example 4 and the working example, no light emission was observed (no light emission) and no plasma leak occurred. In contrast, in Reference Example 1, light emission was observed (light emission occurred) and plasma leak occurred. Under condition 4, in the working example, no light emission was observed (no light emission) and no plasma leak occurred. In contrast, in Reference Example 4 and Reference Example 1, light emission was observed (light emission occurred) and plasma leak occurred. In other words, with the shutter 60 of this embodiment, plasma leak can be suppressed more than with the shutter in the conventional plasma processing apparatus of Reference Example 4.

このように、本実施形態に係る実施例では、プラズマ処理による入熱により弁体61やバッフル板70が膨張しても、端部75とコンタクト部材116との電気的な接続が切れず、プラズマリークを抑制することができる。また、水平方向への熱膨張についても、バネ部117によって吸収することができるので、シャッタ60に掛かる熱応力を緩和することができる。さらに、シャッタ60の駆動方向における接触応力についても同様に緩和することができる。 As described above, in the embodiment according to this embodiment, even if the valve body 61 or the baffle plate 70 expands due to heat input from plasma processing, the electrical connection between the end portion 75 and the contact member 116 is not broken, and plasma leakage can be suppressed. Furthermore, thermal expansion in the horizontal direction can also be absorbed by the spring portion 117, so that the thermal stress acting on the shutter 60 can be alleviated. Furthermore, contact stress in the driving direction of the shutter 60 can also be alleviated in a similar manner.

[コンタクト部材のバリエーション]
続いて、図10を用いてコンタクト部材116のバリエーションについて説明する。図10は、コンタクト部材のバリエーションの一例を示す図である。図10に示すように、コンタクト部材116は、上述の実施形態におけるコンタクト部材116であって、1つのバネ部117の部分を代表として表したものである。図10の例では、コンタクト部材116の断面を表している。
[Contact material variations]
Next, variations of the contact member 116 will be described with reference to Fig. 10. Fig. 10 is a diagram showing an example of a variation of the contact member. As shown in Fig. 10, the contact member 116 is the contact member 116 in the above-described embodiment, and is a representative representation of one spring portion 117. The example in Fig. 10 shows a cross section of the contact member 116.

コンタクト部材116aは、バネ部の形状を円形としたコンタクト部材のバリエーションである。図10の例では、コンタクト部材116aの断面を表している。コンタクト部材116bは、バネ部の形状をくの字形としたコンタクト部材のバリエーションである。図10の例では、コンタクト部材116bの断面を表している。コンタクト部材116a,116bは、コンタクト部材116と同様に、本体部111の円周方向に連続して設けることができる。また、コンタクト部材116a,116bは、コンタクト部材116と同様に、端部75とコンタクト部材116との電気的な接続が切れず、プラズマリークを抑制することができる。また、水平方向への熱膨張や、シャッタ60の駆動方向における接触応力についても、それぞれ円形や、くの字形のバネ部によって吸収することができる。 The contact member 116a is a variation of the contact member with a circular spring portion. The example in FIG. 10 shows a cross section of the contact member 116a. The contact member 116b is a variation of the contact member with a V-shaped spring portion. The example in FIG. 10 shows a cross section of the contact member 116b. The contact members 116a and 116b can be provided continuously in the circumferential direction of the main body 111, similar to the contact member 116. In addition, the contact members 116a and 116b can suppress plasma leakage by maintaining the electrical connection between the end 75 and the contact member 116, similar to the contact member 116. In addition, the thermal expansion in the horizontal direction and the contact stress in the drive direction of the shutter 60 can be absorbed by the circular and V-shaped spring portions, respectively.

(第2実施形態)
上記の第1実施形態では、バネ部117の弾性によって、コンタクト部材116と、バッフル板70の端部75との接触が維持されていたが、バネ部117の変形を芯材で調整してもよく、この場合の実施の形態につき、第2実施形態として説明する。なお、第2実施形態におけるプラズマ処理装置は、コンタクト部材116が備える芯材を除いて上述の第1実施形態と同様であるので、その重複する構成及び動作の説明については省略する。
Second Embodiment
In the above-mentioned first embodiment, the contact between the contact member 116 and the end 75 of the baffle plate 70 was maintained by the elasticity of the spring portion 117, but the deformation of the spring portion 117 may be adjusted by a core material, and an embodiment in this case will be described as a second embodiment. Note that the plasma processing apparatus in the second embodiment is similar to the above-mentioned first embodiment except for the core material of the contact member 116, so a description of the overlapping configuration and operation will be omitted.

プラズマ処理装置1におけるプラズマ処理では、例えば、WF6といった腐食ガスを処理ガスとして用いる場合がある。この場合、長時間の稼働後において、腐食ガスによりコンタクト部材116のバネ部117が塑性変形し、バネ部117の弾性が低下、つまり、反力が低下することが考えられる。そこで、第2実施形態では、バネ部117の変形領域に芯材を設けることで、バネ部117の反力を維持する形態について説明する。 In plasma processing in the plasma processing apparatus 1, a corrosive gas such as WF6 may be used as the processing gas. In this case, after a long period of operation, the corrosive gas may cause plastic deformation of the spring portion 117 of the contact member 116, reducing the elasticity of the spring portion 117, i.e., reducing the reaction force. Therefore, in the second embodiment, a form in which a core material is provided in the deformation region of the spring portion 117 to maintain the reaction force of the spring portion 117 is described.

図11は、第2実施形態におけるコンタクト部材近傍の断面の一例を示す部分拡大図である。図11に示すように、第2実施形態では、第1実施形態と同様に、シールド部材115に形成された溝115aに、コンタクト部材116が設けられている。コンタクト部材116のバネ部117は、バッフル板70の端部75の勾配形状76と当接することで、変形領域118側に押し込まれて弾性変形する。コンタクト部材116の変形領域118には、芯材119が設けられる。 Figure 11 is a partially enlarged view showing an example of a cross section near the contact member in the second embodiment. As shown in Figure 11, in the second embodiment, similar to the first embodiment, a contact member 116 is provided in a groove 115a formed in a shield member 115. When a spring portion 117 of the contact member 116 abuts against the gradient shape 76 of the end portion 75 of the baffle plate 70, it is pushed toward the deformation region 118 and elastically deforms. A core material 119 is provided in the deformation region 118 of the contact member 116.

図12は、第2実施形態におけるコンタクト部材の芯材の一例を示す図である。図12に示すように、芯材119は、基板支持部11の径方向の断面がV字形状である。芯材119は、例えば、FFKM(パーフルオロエラストマー)系等のラジカル耐性が強い材料で形成される。つまり、芯材119は、例えば、フッ素ゴム等の弾性部材で形成される。また、芯材119は、例えば、PFA(パーフルオロアルコキシアルカン)等の樹脂で形成されてもよい。芯材119は、金属材料と比較して、消耗及び腐食による反力低下が起こりにくい。芯材119は、当該断面においてV字形状の上部に左右方向から力が加わるとV字が閉じるように弾性変形することで、バネ部117の弾性変形の量を調整する。すなわち、芯材119は、シャッタ60が開いてバッフル板70の端部75とコンタクト部材116とが接触しなくなった際に、バネ部117を元の形状まで押し戻すことで、バネ部117の反力を維持する。 12 is a diagram showing an example of a core material of a contact member in the second embodiment. As shown in FIG. 12, the core material 119 has a V-shaped cross section in the radial direction of the substrate support portion 11. The core material 119 is formed of a material with strong radical resistance, such as a FFKM (perfluoroelastomer) type. That is, the core material 119 is formed of an elastic material such as a fluororubber. The core material 119 may also be formed of a resin such as a PFA (perfluoroalkoxyalkane). The core material 119 is less susceptible to a decrease in reaction force due to wear and corrosion compared to metal materials. When a force is applied to the upper part of the V-shape in the cross section from the left and right directions, the core material 119 elastically deforms so that the V-shape closes, thereby adjusting the amount of elastic deformation of the spring portion 117. That is, when the shutter 60 opens and the end 75 of the baffle plate 70 and the contact member 116 are no longer in contact, the core material 119 pushes the spring portion 117 back to its original shape, thereby maintaining the reaction force of the spring portion 117.

図13は、第2実施形態におけるコンタクト部材の一例を示す斜視図である。図13に示すように、コンタクト部材116は、複数のバネ部117が円周方向に連なって形成されており、複数のバネ部117に渡って芯材119が設けられている。つまり、芯材119は、円周方向に連続して設けられることで、バネ部117間の隙間を埋め、シールド効果をより高めることができる。すなわち、第2実施形態では、芯材119を設けることで、バネ部117の反力を維持できるとともに、プラズマリークをより抑制することができる。言い換えると、第2実施形態では、コンタクト部材116のバネ部117の塑性変形を抑制することができる。 Figure 13 is a perspective view showing an example of a contact member in the second embodiment. As shown in Figure 13, the contact member 116 is formed with multiple spring portions 117 connected in the circumferential direction, and a core material 119 is provided across the multiple spring portions 117. In other words, the core material 119 is provided continuously in the circumferential direction, thereby filling the gaps between the spring portions 117 and further improving the shielding effect. In other words, in the second embodiment, by providing the core material 119, the reaction force of the spring portions 117 can be maintained and plasma leakage can be further suppressed. In other words, in the second embodiment, plastic deformation of the spring portions 117 of the contact member 116 can be suppressed.

次に、図14から図16を用いて、芯材119の他の断面形状について説明する。図14から図16は、第2実施形態におけるコンタクト部材の芯材の他の一例を示す図である。図14に示す芯材119aは、コンタクト部材116におけるバネ部117の変形領域118に配置され、基板支持部11の径方向の断面が円形状である。芯材119aは、当該断面において円形状に左右方向から力が加わると円が押し潰されるように弾性変形することで、バネ部117の弾性変形の量を調整する。なお、芯材119aは、中実構造の他に、PFA等の樹脂で形成される場合、中空構造であってもよい。 Next, other cross-sectional shapes of the core material 119 will be described with reference to Figs. 14 to 16. Figs. 14 to 16 are diagrams showing other examples of the core material of the contact member in the second embodiment. The core material 119a shown in Fig. 14 is disposed in the deformation region 118 of the spring portion 117 in the contact member 116, and has a circular cross section in the radial direction of the board support portion 11. When a force is applied from the left and right direction to the circular shape in the cross section, the core material 119a elastically deforms so that the circle is crushed, thereby adjusting the amount of elastic deformation of the spring portion 117. Note that the core material 119a may have a hollow structure in addition to a solid structure when it is made of a resin such as PFA.

図15に示す芯材119bは、コンタクト部材116におけるバネ部117の変形領域118に配置され、基板支持部11の径方向の断面が台形状である。芯材119bは、変形領域118の断面形状と合うように、台形の上底が下底よりも長い台形状である。芯材119bは、当該断面において台形状に左右方向から力が加わると台形が押し潰されるように弾性変形することで、バネ部117の弾性変形の量を調整する。 The core material 119b shown in FIG. 15 is disposed in the deformation region 118 of the spring portion 117 in the contact member 116, and has a trapezoidal cross section in the radial direction of the board support portion 11. The core material 119b is a trapezoid whose upper base is longer than its lower base so as to match the cross-sectional shape of the deformation region 118. When a force is applied to the trapezoid from the left and right directions in the cross section, the core material 119b elastically deforms so that the trapezoid is crushed, thereby adjusting the amount of elastic deformation of the spring portion 117.

図16に示す芯材119cは、コンタクト部材116におけるバネ部117の変形領域118に配置され、基板支持部11の径方向の断面が架橋形状である。芯材119cは、コンタクト部材116から取り外した状態では、断面がH字形状である。芯材119cは、変形領域118の断面形状と合うように、H字形状の下側の幅が狭くなるように変形した状態で配置される。つまり、芯材119cは、コンタクト部材116の形状に合わせて配置しやすい形状である。芯材119cは、当該断面において架橋形状(H字形状)に左右方向から力が加わると架橋部分(H字の中央の横方向部分)が押し潰されるように弾性変形することで、バネ部117の弾性変形の量を調整する。なお、芯材119,119a~119cの断面の形状は、バネ部117を元の形状まで押し戻すことができる弾性部材であれば、これらの形状に限定されない。 The core material 119c shown in FIG. 16 is disposed in the deformation region 118 of the spring portion 117 in the contact member 116, and the cross section in the radial direction of the board support portion 11 is a bridge shape. When the core material 119c is removed from the contact member 116, the cross section is H-shaped. The core material 119c is disposed in a deformed state such that the width of the lower side of the H shape is narrowed so as to match the cross-sectional shape of the deformation region 118. In other words, the core material 119c has a shape that is easy to arrange according to the shape of the contact member 116. When a force is applied to the bridge shape (H shape) from the left and right directions in the cross section, the core material 119c elastically deforms so that the bridge portion (the horizontal portion in the center of the H shape) is crushed, thereby adjusting the amount of elastic deformation of the spring portion 117. Note that the cross-sectional shapes of the core materials 119, 119a to 119c are not limited to these shapes as long as they are elastic members that can push the spring portion 117 back to its original shape.

このように、第2実施形態の芯材119を備えるコンタクト部材116は、バネ部117の反力を維持することができるとともに、バネ部117間の隙間を埋め、シールド効果をより高めることができる。つまり、第2実施形態の芯材119を備えるコンタクト部材116は、バネ部117の反力を維持できるとともに、プラズマリークをより抑制することができる。なお、コンタクト部材116は、導電性の弾性部材として、例えば、ステンレス鋼を用いてもよく、さらに高耐食性の金属(例えば、ニッケル合金等)を用いるようにしてもよい。 In this way, the contact member 116 including the core material 119 of the second embodiment can maintain the reaction force of the spring portion 117, and can fill the gap between the spring portions 117 to further enhance the shielding effect. In other words, the contact member 116 including the core material 119 of the second embodiment can maintain the reaction force of the spring portion 117 and can further suppress plasma leakage. Note that the contact member 116 may be made of, for example, stainless steel as a conductive elastic member, or may be made of a highly corrosion-resistant metal (for example, a nickel alloy, etc.).

以上、各実施形態によれば、基板処理装置(プラズマ処理装置1)は、チャンバ(プラズマ処理チャンバ10)と、チャンバ内に配置される基板支持部11と、シャッタ60と、コンタクト部材116とを有する。シャッタ60は、円筒状のチャンバの開口部50を開閉する弁体61と、チャンバの内周側と基板支持部11との間に配置され、基板支持部11側の端部75に垂直方向の勾配形状76が形成されたバッフル板70とを備える。コンタクト部材116は、基板支持部11の側面に設けられ、導電性の弾性部材で形成される。基板処理装置は、シャッタ60が閉じられた状態において、基板支持部11側の端部75と、コンタクト部材116との接触が維持される。その結果、プラズマリークを抑制することができる。 According to each embodiment described above, the substrate processing apparatus (plasma processing apparatus 1) has a chamber (plasma processing chamber 10), a substrate support 11 disposed in the chamber, a shutter 60, and a contact member 116. The shutter 60 includes a valve body 61 that opens and closes the cylindrical chamber opening 50, and a baffle plate 70 disposed between the inner circumference of the chamber and the substrate support 11, with a vertical gradient shape 76 formed on the end 75 on the substrate support 11 side. The contact member 116 is provided on the side of the substrate support 11 and is made of a conductive elastic member. When the shutter 60 is closed, the substrate processing apparatus maintains contact between the end 75 on the substrate support 11 side and the contact member 116. As a result, plasma leakage can be suppressed.

また、各実施形態によれば、シャッタ60は、円筒状である。その結果、チャンバの開口部50から基板Wの外径を超えるチャンバ内パーツ等を搬送することができる。 Furthermore, according to each embodiment, the shutter 60 is cylindrical. As a result, parts inside the chamber that exceed the outer diameter of the substrate W can be transported through the chamber opening 50.

また、各実施形態によれば、基板支持部11側の端部75は、垂直方向の長さが、コンタクト部材116の垂直方向の長さよりも長く形成される。その結果、弁体61やバッフル板70が膨張しても、端部75とコンタクト部材116との電気的な接続(導通)が切れず、プラズマリークを抑制することができる。 In addition, according to each embodiment, the end 75 on the substrate support part 11 side is formed so that its vertical length is longer than the vertical length of the contact member 116. As a result, even if the valve body 61 or the baffle plate 70 expands, the electrical connection (continuity) between the end 75 and the contact member 116 is not broken, and plasma leakage can be suppressed.

また、各実施形態によれば、勾配形状76は、バッフル板70の下面側から上面側に向けて、バッフル板70の幅が狭くなる形状である。その結果、シャッタ60が閉じられる際に、端部75とコンタクト部材116とがスムーズに接触することができる。 In addition, according to each embodiment, the gradient shape 76 is a shape in which the width of the baffle plate 70 narrows from the lower surface side to the upper surface side of the baffle plate 70. As a result, when the shutter 60 is closed, the end portion 75 and the contact member 116 can smoothly come into contact with each other.

また、各実施形態によれば、バッフル板70は、平面部71と、壁面部72と、フランジ部73とを有する。平面部71は、第1の幅を持つ平面が円環状に設けられ、内周側に基板支持部11側の端部75を備える。壁面部72は、平面部71の外周側に垂直方向の面が円筒状に設けられる壁面である。フランジ部73は、壁面部72の上部に第2の幅を持つ平面が円環状に設けられる。その結果、プラズマリークを抑制することができる。 According to each embodiment, the baffle plate 70 has a flat portion 71, a wall portion 72, and a flange portion 73. The flat portion 71 has a flat surface having a first width arranged in an annular shape, and has an end portion 75 on the substrate support portion 11 side on the inner periphery. The wall portion 72 is a wall surface having a cylindrical surface perpendicular to the outer periphery of the flat portion 71. The flange portion 73 has a flat surface having a second width arranged in an annular shape on the upper portion of the wall portion 72. As a result, plasma leakage can be suppressed.

また、各実施形態によれば、弁体61は、弁体61の底部63がフランジ部73と接続される。その結果、弁体61とバッフル板70とを一体として駆動することができる。 In addition, according to each embodiment, the bottom 63 of the valve body 61 is connected to the flange portion 73. As a result, the valve body 61 and the baffle plate 70 can be driven as a unit.

また、各実施形態によれば、弁体61は、底部63とフランジ部73との間に導電性部材74を挟み込んで、バッフル板70と電気的に接続される。その結果、弁体61とバッフル板70とを同電位とすることができる。 Furthermore, according to each embodiment, the valve body 61 is electrically connected to the baffle plate 70 by sandwiching a conductive member 74 between the bottom portion 63 and the flange portion 73. As a result, the valve body 61 and the baffle plate 70 can be at the same potential.

また、各実施形態によれば、バッフル板70は、端部75の勾配形状76の上部と、平面部71の上面との接続部が、曲面で形成される。その結果、シャッタ60が閉じられる際に、端部75とコンタクト部材116とがスムーズに接触することができる。 In addition, according to each embodiment, the baffle plate 70 has a curved connection between the upper portion of the sloped shape 76 of the end portion 75 and the upper surface of the flat portion 71. As a result, when the shutter 60 is closed, the end portion 75 and the contact member 116 can smoothly contact each other.

また、各実施形態によれば、コンタクト部材116は、基板支持部11の側面を一周するように設けられる。その結果、プラズマリークを抑制することができる。 Furthermore, according to each embodiment, the contact member 116 is provided so as to go around the side surface of the substrate support portion 11. As a result, plasma leakage can be suppressed.

また、第2実施形態によれば、コンタクト部材116は、弾性部材(バネ部117)の変形領域118に芯材(芯材119,119a~119c)を備える。その結果、バネ部117の反力を維持できるとともに、プラズマリークをより抑制することができる。 Furthermore, according to the second embodiment, the contact member 116 includes a core material (core materials 119, 119a to 119c) in the deformation region 118 of the elastic member (spring portion 117). As a result, the reaction force of the spring portion 117 can be maintained and plasma leakage can be further suppressed.

また、第2実施形態によれば、芯材119aは、基板支持部11の径方向の断面が円形状である。その結果、バネ部117の反力を維持できるとともに、プラズマリークをより抑制することができる。 In addition, according to the second embodiment, the core material 119a has a circular cross section in the radial direction of the substrate support portion 11. As a result, the reaction force of the spring portion 117 can be maintained and plasma leakage can be further suppressed.

また、第2実施形態によれば、芯材119bは、基板支持部11の径方向の断面が台形状である。その結果、バネ部117の反力を維持できるとともに、プラズマリークをより抑制することができる。 In addition, according to the second embodiment, the core material 119b has a trapezoidal cross section in the radial direction of the substrate support portion 11. As a result, the reaction force of the spring portion 117 can be maintained and plasma leakage can be further suppressed.

また、第2実施形態によれば、芯材119は、基板支持部11の径方向の断面がV字形状である。その結果、バネ部117の反力を維持できるとともに、プラズマリークをより抑制することができる。 In addition, according to the second embodiment, the core material 119 has a V-shaped cross section in the radial direction of the substrate support portion 11. As a result, the reaction force of the spring portion 117 can be maintained and plasma leakage can be further suppressed.

また、第2実施形態によれば、芯材119cは、基板支持部11の径方向の断面が架橋形状である。その結果、バネ部117の反力を維持できるとともに、プラズマリークをより抑制することができる。 In addition, according to the second embodiment, the core material 119c has a cross-sectional shape in the radial direction of the substrate support portion 11. As a result, the reaction force of the spring portion 117 can be maintained and plasma leakage can be further suppressed.

また、各実施形態によれば、弁体61は、弁体61の上端部における、チャンバ上部の内壁に沿って設けられた導電性の上部部材(デポシールド52)と接触する導通面(上部62)に、導電性部材64を備える。弁体61と上部部材とは、弁体61を上昇させて開口部50を閉じた場合に、導通面が上部部材と上下方向に当接し、導電性部材により電気的に導通する。その結果、シャッタ60をプラズマ処理チャンバ10と同じ電位にすることができる。 In addition, according to each embodiment, the valve body 61 has a conductive member 64 on a conductive surface (upper portion 62) at the upper end of the valve body 61 that contacts a conductive upper member (deposit shield 52) provided along the inner wall of the upper portion of the chamber. When the valve body 61 is raised to close the opening 50, the conductive surface of the valve body 61 and the upper member come into contact with the upper member in the vertical direction, and are electrically connected by the conductive member. As a result, the shutter 60 can be made to have the same potential as the plasma processing chamber 10.

また、各実施形態によれば、基板処理装置は、上部部材と、チャンバの天部に設けられたシャワーヘッド13との間を絶縁する絶縁部材54を有する。その結果、上部部材(デポシールド52)及び弁体61と、シャワーヘッド13との間の短絡を、より抑制することができる。 Furthermore, according to each embodiment, the substrate processing apparatus has an insulating member 54 that provides insulation between the upper member and the shower head 13 provided on the ceiling of the chamber. As a result, short circuits between the upper member (deposit shield 52) and the valve body 61 and the shower head 13 can be further suppressed.

今回開示された各実施形態は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。上記の各実施形態は、添付の請求の範囲及びその主旨を逸脱することなく、様々な形体で省略、置換、変更されてもよい。 The embodiments disclosed herein are to be considered in all respects as illustrative and not restrictive. The above embodiments may be omitted, substituted, or modified in various ways without departing from the scope and spirit of the appended claims.

また、上記した各実施形態では、コンタクト部材116として、バネ部117が連続して連なる形態について説明したが、これに限定されない。例えば、図5に示すコンタクト部材116において、バネ部117を1つ飛ばしで配置してもよい。 In addition, in each of the above-described embodiments, the contact member 116 is described as having a continuous series of spring portions 117, but is not limited to this. For example, in the contact member 116 shown in FIG. 5, the spring portions 117 may be arranged so that they alternate.

また、上記した各実施形態では、バッフル板70の端部75は、上部が平面部71と接続する形態であったが、これに限定されない。例えば、端部75の下部と、平面部71の底面とが接続する形態、つまり、平面部71から上側に凸となる端部75を設けるようにしてもよい。 In addition, in each of the above-described embodiments, the end 75 of the baffle plate 70 has an upper portion connected to the flat portion 71, but this is not limited thereto. For example, the lower portion of the end 75 may be connected to the bottom surface of the flat portion 71, that is, the end 75 may be provided so as to protrude upward from the flat portion 71.

また、上記した各実施形態では、プラズマ源として容量結合型プラズマを用いて基板Wに対してエッチング等の処理を行うプラズマ処理装置1を例に説明したが、開示の技術はこれに限られない。プラズマを用いて基板Wに対して処理を行う装置であれば、プラズマ源は容量結合プラズマに限られず、例えば、誘導結合プラズマ、マイクロ波プラズマ、マグネトロンプラズマ等、任意のプラズマ源を用いることができる。 In addition, in each of the above-described embodiments, the plasma processing apparatus 1 is described as an example in which a process such as etching is performed on a substrate W using a capacitively coupled plasma as a plasma source, but the disclosed technology is not limited to this. As long as the apparatus is one that performs a process on a substrate W using plasma, the plasma source is not limited to capacitively coupled plasma, and any plasma source can be used, such as inductively coupled plasma, microwave plasma, magnetron plasma, etc.

なお、本開示は以下のような構成も取ることができる。
(1)
基板処理装置であって、
チャンバと、
前記チャンバ内に配置される基板支持部と、
円筒状の前記チャンバの開口部を開閉する弁体と、前記チャンバの内周側と前記基板支持部との間に配置され、前記基板支持部側の端部に垂直方向の勾配形状が形成されたバッフル板とを備えるシャッタと、
前記基板支持部の側面に設けられ、導電性の弾性部材で形成されたコンタクト部材と、
を有し、
前記シャッタが閉じられた状態において、前記基板支持部側の前記端部と、前記コンタクト部材との接触が維持される、
基板処理装置。
(2)
前記シャッタは、円筒状である、
前記(1)に記載の基板処理装置。
(3)
前記基板支持部側の前記端部は、前記垂直方向の長さが、前記コンタクト部材の前記垂直方向の長さよりも長く形成される、
前記(1)又は(2)に記載の基板処理装置。
(4)
前記勾配形状は、前記バッフル板の下面側から上面側に向けて、前記バッフル板の幅が狭くなる形状である、
前記(1)~(3)のいずれか1つに記載の基板処理装置。
(5)
前記バッフル板は、
第1の幅を持つ平面が円環状に設けられ、内周側に前記基板支持部側の前記端部を備える平面部と、
前記平面部の外周側に垂直方向の面が円筒状に設けられる壁面部と、
前記壁面部の上部に第2の幅を持つ平面が円環状に設けられるフランジ部と、
を有する、
前記(1)~(4)のいずれか1つに記載の基板処理装置。
(6)
前記弁体は、前記弁体の底部が前記フランジ部と接続される、
前記(5)に記載の基板処理装置。
(7)
前記弁体は、前記底部と前記フランジ部との間に導電性部材を挟み込んで、前記バッフル板と電気的に接続される、
前記(6)に記載の基板処理装置。
(8)
前記バッフル板は、前記端部の前記勾配形状の上部と、前記平面部の上面との接続部が、曲面で形成される、
前記(5)~(7)のいずれか1つに記載の基板処理装置。
(9)
前記コンタクト部材は、前記基板支持部の側面を一周するように設けられる、
前記(1)~(8)のいずれか1つに記載の基板処理装置。
(10)
前記コンタクト部材は、前記弾性部材の変形領域に芯材を備える、
前記(1)~(9)のいずれか1つに記載の基板処理装置。
(11)
前記芯材は、前記基板支持部の径方向の断面が円形状である、
前記(10)に記載の基板処理装置。
(12)
前記芯材は、前記基板支持部の径方向の断面が台形状である、
前記(10)に記載の基板処理装置。
(13)
前記芯材は、前記基板支持部の径方向の断面がV字形状である、
前記(10)に記載の基板処理装置。
(14)
前記芯材は、前記基板支持部の径方向の断面が架橋形状である、
前記(10)に記載の基板処理装置。
(15)
前記弁体は、前記弁体の上端部における、前記チャンバ上部の内壁に沿って設けられた導電性の上部部材と接触する導通面に、導電性部材を備え、
前記弁体と前記上部部材とは、前記弁体を上昇させて前記開口部を閉じた場合に、前記導通面が前記上部部材と上下方向に当接し、前記導電性部材により電気的に導通する、
前記(1)~(14)のいずれか1つに記載の基板処理装置。
(16)
前記上部部材と、前記チャンバの天部に設けられたシャワーヘッドとの間を絶縁する絶縁部材を有する、
前記(15)に記載の基板処理装置。
(17)
基板処理装置のチャンバの開口部に設けられるシャッタであって、
円筒状の前記チャンバの開口部を開閉する弁体と、
前記チャンバの内周側と、前記チャンバ内に配置される基板支持部との間に配置され、前記基板支持部側の端部に垂直方向の勾配形状が形成されたバッフル板と、
を有し、
前記シャッタが閉じられた状態において、前記基板支持部側の前記端部と、前記基板支持部の側面に設けられ、導電性の弾性部材で形成されたコンタクト部材との接触が維持される、
シャッタ。
(18)
前記コンタクト部材は、前記弾性部材の変形領域に芯材を備える、
前記(17)に記載のシャッタ。
The present disclosure can also be configured as follows.
(1)
A substrate processing apparatus, comprising:
A chamber;
a substrate support disposed within the chamber;
a shutter including a valve body that opens and closes an opening of the cylindrical chamber, and a baffle plate that is disposed between an inner periphery of the chamber and the substrate support portion, the baffle plate having a vertical gradient formed on an end portion on the substrate support portion side;
a contact member provided on a side surface of the substrate support portion and made of a conductive elastic member;
having
When the shutter is closed, contact between the end portion on the substrate support portion side and the contact member is maintained.
Substrate processing equipment.
(2)
The shutter is cylindrical.
The substrate processing apparatus according to (1) above.
(3)
the end portion on the substrate support portion side is formed so that the length in the vertical direction is longer than the length in the vertical direction of the contact member;
The substrate processing apparatus according to (1) or (2).
(4)
The gradient shape is a shape in which the width of the baffle plate narrows from the lower surface side to the upper surface side of the baffle plate.
The substrate processing apparatus according to any one of (1) to (3).
(5)
The baffle plate is
a flat surface portion having a first width and provided in an annular shape, the flat surface portion including the end portion on the substrate support portion side on an inner circumferential side;
A wall portion having a cylindrical surface that is perpendicular to the outer periphery of the flat portion;
a flange portion having a flat surface having a second width and provided in an annular shape on an upper portion of the wall portion;
having
The substrate processing apparatus according to any one of (1) to (4).
(6)
The valve body has a bottom portion connected to the flange portion.
The substrate processing apparatus according to (5) above.
(7)
The valve body is electrically connected to the baffle plate by sandwiching a conductive member between the bottom portion and the flange portion.
The substrate processing apparatus according to (6) above.
(8)
The baffle plate has a curved surface at a connection between an upper portion of the inclined shape of the end portion and an upper surface of the flat portion.
The substrate processing apparatus according to any one of (5) to (7).
(9)
The contact member is provided so as to go around a side surface of the substrate support portion.
The substrate processing apparatus according to any one of (1) to (8).
(10)
The contact member includes a core material in a deformation region of the elastic member.
The substrate processing apparatus according to any one of (1) to (9).
(11)
The core member has a circular cross section in a radial direction of the substrate support portion.
The substrate processing apparatus according to (10) above.
(12)
The core member has a trapezoidal cross section in a radial direction of the substrate support portion.
The substrate processing apparatus according to (10) above.
(13)
The core member has a V-shaped cross section in a radial direction of the substrate support portion.
The substrate processing apparatus according to (10) above.
(14)
The core material has a cross-section in a radial direction of the substrate support portion having a bridge shape.
The substrate processing apparatus according to (10) above.
(15)
the valve body includes a conductive member on a conductive surface at an upper end of the valve body, the conductive surface being in contact with a conductive upper member provided along an inner wall of an upper portion of the chamber;
When the valve body is raised to close the opening, the conductive surface of the valve body and the upper member are brought into contact with the upper member in a vertical direction, and are electrically connected to each other by the conductive member.
The substrate processing apparatus according to any one of (1) to (14).
(16)
an insulating member for insulating the upper member from a shower head provided on the ceiling of the chamber;
The substrate processing apparatus according to (15) above.
(17)
A shutter provided at an opening of a chamber of a substrate processing apparatus,
a valve body for opening and closing an opening of the cylindrical chamber;
a baffle plate disposed between an inner periphery of the chamber and a substrate support disposed within the chamber, the baffle plate having a vertical gradient formed at an end portion thereof facing the substrate support;
having
When the shutter is in a closed state, contact is maintained between the end portion on the substrate support portion and a contact member formed of a conductive elastic member and provided on a side surface of the substrate support portion.
Shutter.
(18)
The contact member includes a core material in a deformation region of the elastic member.
The shutter according to (17) above.

1 プラズマ処理装置
10 プラズマ処理チャンバ
11 基板支持部
50 開口部
52 デポシールド
54 絶縁部材
60 シャッタ
61 弁体
63 底部
70 バッフル板
71 平面部
72 壁面部
73 フランジ部
74 導電性部材
75 端部
76 勾配形状
111 本体部
116 コンタクト部材
117 バネ部
119,119a~119c 芯材
W 基板
REFERENCE SIGNS LIST 1 plasma processing apparatus 10 plasma processing chamber 11 substrate support portion 50 opening 52 deposit shield 54 insulating member 60 shutter 61 valve body 63 bottom portion 70 baffle plate 71 flat portion 72 wall portion 73 flange portion 74 conductive member 75 end portion 76 gradient shape 111 main body portion 116 contact member 117 spring portion 119, 119a to 119c core material W substrate

Claims (18)

基板処理装置であって、
チャンバと、
前記チャンバ内に配置される基板支持部と、
円筒状の前記チャンバの開口部を開閉する弁体と、前記チャンバの内周側と前記基板支持部との間に配置され、前記基板支持部側の端部に垂直方向の勾配形状が形成されたバッフル板とを備えるシャッタと、
前記基板支持部の側面に設けられ、導電性の弾性部材で形成されたコンタクト部材と、
を有し、
前記シャッタが閉じられた状態において、前記基板支持部側の前記端部と、前記コンタクト部材との接触が維持される、
基板処理装置。
A substrate processing apparatus, comprising:
A chamber;
a substrate support disposed within the chamber;
a shutter including a valve body that opens and closes an opening of the cylindrical chamber, and a baffle plate that is disposed between an inner periphery of the chamber and the substrate support portion, the baffle plate having a vertical gradient formed on an end portion on the substrate support portion side;
a contact member provided on a side surface of the substrate support portion and made of a conductive elastic member;
having
When the shutter is closed, contact between the end portion on the substrate support portion side and the contact member is maintained.
Substrate processing equipment.
前記シャッタは、円筒状である、
請求項1に記載の基板処理装置。
The shutter is cylindrical.
The substrate processing apparatus according to claim 1 .
前記基板支持部側の前記端部は、前記垂直方向の長さが、前記コンタクト部材の前記垂直方向の長さよりも長く形成される、
請求項1又は2に記載の基板処理装置。
the end portion on the substrate support portion side is formed so that the length in the vertical direction is longer than the length in the vertical direction of the contact member;
The substrate processing apparatus according to claim 1 .
前記勾配形状は、前記バッフル板の下面側から上面側に向けて、前記バッフル板の幅が狭くなる形状である、
請求項1又は2に記載の基板処理装置。
The gradient shape is a shape in which the width of the baffle plate narrows from the lower surface side to the upper surface side of the baffle plate.
The substrate processing apparatus according to claim 1 .
前記バッフル板は、
第1の幅を持つ平面が円環状に設けられ、内周側に前記基板支持部側の前記端部を備える平面部と、
前記平面部の外周側に垂直方向の面が円筒状に設けられる壁面部と、
前記壁面部の上部に第2の幅を持つ平面が円環状に設けられるフランジ部と、
を有する、
請求項1又は2に記載の基板処理装置。
The baffle plate is
a flat surface portion having a first width and provided in an annular shape, the flat surface portion including the end portion on the substrate support portion side on an inner circumferential side;
A wall portion having a cylindrical surface that is perpendicular to the outer periphery of the flat portion;
a flange portion having a flat surface having a second width and provided in an annular shape on an upper portion of the wall portion;
having
The substrate processing apparatus according to claim 1 .
前記弁体は、前記弁体の底部が前記フランジ部と接続される、
請求項5に記載の基板処理装置。
The valve body has a bottom portion connected to the flange portion.
The substrate processing apparatus according to claim 5 .
前記弁体は、前記底部と前記フランジ部との間に導電性部材を挟み込んで、前記バッフル板と電気的に接続される、
請求項6に記載の基板処理装置。
The valve body is electrically connected to the baffle plate by sandwiching a conductive member between the bottom portion and the flange portion.
The substrate processing apparatus according to claim 6 .
前記バッフル板は、前記端部の前記勾配形状の上部と、前記平面部の上面との接続部が、曲面で形成される、
請求項5に記載の基板処理装置。
The baffle plate has a curved surface at a connection between an upper portion of the inclined shape of the end portion and an upper surface of the flat portion.
The substrate processing apparatus according to claim 5 .
前記コンタクト部材は、前記基板支持部の側面を一周するように設けられる、
請求項1又は2に記載の基板処理装置。
The contact member is provided so as to go around a side surface of the substrate support portion.
The substrate processing apparatus according to claim 1 .
前記コンタクト部材は、前記弾性部材の変形領域に芯材を備える、
請求項1又は2に記載の基板処理装置。
The contact member includes a core material in a deformation region of the elastic member.
The substrate processing apparatus according to claim 1 .
前記芯材は、前記基板支持部の径方向の断面が円形状である、
請求項10に記載の基板処理装置。
The core member has a circular cross section in a radial direction of the substrate support portion.
The substrate processing apparatus according to claim 10 .
前記芯材は、前記基板支持部の径方向の断面が台形状である、
請求項10に記載の基板処理装置。
The core member has a trapezoidal cross section in a radial direction of the substrate support portion.
The substrate processing apparatus according to claim 10 .
前記芯材は、前記基板支持部の径方向の断面がV字形状である、
請求項10に記載の基板処理装置。
The core member has a V-shaped cross section in a radial direction of the substrate support portion.
The substrate processing apparatus according to claim 10 .
前記芯材は、前記基板支持部の径方向の断面が架橋形状である、
請求項10に記載の基板処理装置。
The core material has a cross-section in a radial direction of the substrate support portion having a bridge shape.
The substrate processing apparatus according to claim 10 .
前記弁体は、前記弁体の上端部における、前記チャンバ上部の内壁に沿って設けられた導電性の上部部材と接触する導通面に、導電性部材を備え、
前記弁体と前記上部部材とは、前記弁体を上昇させて前記開口部を閉じた場合に、前記導通面が前記上部部材と上下方向に当接し、前記導電性部材により電気的に導通する、
請求項1又は2に記載の基板処理装置。
the valve body includes a conductive member on a conductive surface at an upper end of the valve body, the conductive surface being in contact with a conductive upper member provided along an inner wall of an upper portion of the chamber;
When the valve body is raised to close the opening, the conductive surface of the valve body and the upper member are brought into contact with the upper member in the vertical direction, and are electrically connected to each other by the conductive member.
The substrate processing apparatus according to claim 1 .
前記上部部材と、前記チャンバの天部に設けられたシャワーヘッドとの間を絶縁する絶縁部材を有する、
請求項15に記載の基板処理装置。
an insulating member for insulating the upper member from a shower head provided on the ceiling of the chamber;
The substrate processing apparatus of claim 15 .
基板処理装置のチャンバの開口部に設けられるシャッタであって、
円筒状の前記チャンバの開口部を開閉する弁体と、
前記チャンバの内周側と、前記チャンバ内に配置される基板支持部との間に配置され、前記基板支持部側の端部に垂直方向の勾配形状が形成されたバッフル板と、
を有し、
前記シャッタが閉じられた状態において、前記基板支持部側の前記端部と、前記基板支持部の側面に設けられ、導電性の弾性部材で形成されたコンタクト部材との接触が維持される、
シャッタ。
A shutter provided at an opening of a chamber of a substrate processing apparatus,
a valve body for opening and closing an opening of the cylindrical chamber;
a baffle plate disposed between an inner periphery of the chamber and a substrate support disposed within the chamber, the baffle plate having a vertical gradient formed at an end portion thereof facing the substrate support;
having
When the shutter is in a closed state, contact is maintained between the end portion on the substrate support portion side and a contact member that is provided on a side surface of the substrate support portion and is made of a conductive elastic member.
Shutter.
前記コンタクト部材は、前記弾性部材の変形領域に芯材を備える、
請求項17に記載のシャッタ。
The contact member includes a core material in a deformation region of the elastic member.
20. The shutter of claim 17.
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