JP2025540887A - 反応チャンバー及びウェハエッチング装置 - Google Patents

Abstract

本開示は、半導体技術分野に関し、反応チャンバー及びウェハエッチング装置を提供する。反応チャンバー（１００）は、キャビティ（１）と、第１支持部（６１）と、排気部（７）とを含む。キャビティ（１）は、鉛直方向に沿って対向して設けられた天板（２）及び底板（３）を含み、天板（２）に給気口（２０１）が設けられ、底板（３）に抽気口（３０１）が設けられ、給気口（２０１）と抽気口（３０１）との間に載置台（４）が設けられ、キャビティ（１）の内壁とウェハステージ（４）との間に抽気領域（５）が形成される。第１支持部（６１）は、キャビティ（１）の内壁とウェハステージ（４）との間に設けられる。抽気部（７）は、バルブプレート（７１）と弁体（７２）とを含み、バルブプレート（７１）は、キャビティ（１）の内部に設けられ、且つ弁体（７２）の第１端に接続され、弁体（７２）の第２端は、抽気口（３０１）に昇降可能に挿設され、弁体（７２）が第１作動位置にあるとき、バルブプレート（７１）と底板（３）との間に第１環状空隙（７３）が形成され、弁体（７２）と抽気口（３０１）との間に第２環状空隙（７４）が形成される。第１環状空隙（７３）、第２環状空隙（７４）及び抽気領域（５）は、同軸に設けられる。
【選択図】図１ａ

Description

本開示は、半導体技術分野に関し、特に反応チャンバー及びウェハエッチング装置に関する。

ウェハエッチングのプロセスにおいて、ウェハエッチング装置の反応チャンバーは、主に、ウェハを収容し、反応チャンバー内でウェハに対してエッチングプロセスを行うためものである。反応チャンバーの構造設計が合理的であるか否かは、ウェハエッチング効果に直接的に影響することがある。

本開示の実施例に係る第１態様によれば、ウェハエッチング装置に適用される反応チャンバーであって、鉛直方向に沿って対向して設けられた天板及び底板を含むキャビティであって、天板に給気口が設けられ、底板に抽気口が設けられ、給気口と抽気口との間にウェハステージが設けられ、キャビティの内壁とウェハステージとの間に抽気領域が形成されるキャビティと、キャビティの内壁とウェハステージとの間に設けられる第１支持部と、バルブプレート及び弁体を含む抽気部であって、バルブプレートがキャビティの内部に設けられ、且つ弁体の第１端に接続され、弁体の第２端が抽気口に昇降可能に挿設され、弁体が第１作動位置にあるとき、バルブプレートと底板との間に第１環状空隙が形成され、弁体と抽気口との間に第２環状空隙が形成される抽気部とを含み、第１環状空隙、第２環状空隙及び抽気領域は、同軸に設けられる反応チャンバーを提供する。

本開示の実施例に係る第２態様によれば、本開示の実施例に係る第１態様で提供した反応チャンバーを含むウェハエッチング装置を提供する。

発明の概要という部分に記載された内容は、本開示の実施例のキーポイント又は重要な特徴を限定する意図ではなく、本開示の範囲を限定するものでもないことを理解されたい。本開示の他の特徴は、以下の説明により容易に理解される。

本開示の実施例の上記及びその他の特徴、利点及び側面は、添付図面を参照して以下の詳細な説明を参照することにより、より明らかになるであろう。図中、同一又は類似の符号は、同一又は類似の要素を示す。

本開示の実施例の反応チャンバーの構造模式図である。 本開示の実施例の反応チャンバーの別の構造模式図である。 本開示の実施例の反応チャンバーの内部立体構造模式図である。 本開示の実施例の反応チャンバーのウェハステージの平面構造模式図である。 本開示の実施例の反応チャンバーのウェハステージの平面構造模式図である。 本開示の実施例の反応チャンバーの構造模式図である。 本開示の実施例の反応チャンバーの構造模式図である。

以下、図面を参照しながら本開示の例示的な実施例を説明し、その中には、理解を容易にするために、本開示の実施例の各種の詳細が含まれているが、それらは、例示的なものに過ぎないと理解すべきである。したがって、当業者は、本開示の範囲及び趣旨から逸脱することなく、本明細書に記載された実施例に対して様々な変更及び修正を行うことができることを認識すべきである。同様に、明確かつ簡潔にするために、以下の説明において公知の機能及び構造の説明を省略する。

図１ａ～図５に示すように、本開示の実施例は、ウェハエッチング装置に適用される反応チャンバー１００を提供し、当該反応チャンバー１００は、キャビティ１と、第１支持部６１と、抽気部７とを備える。

キャビティ１は、鉛直方向に対向配置された天板２及び底板３を備える。天板２には、給気口２０１が設けられている。底板３には、抽気口３０１が設けられている。給気口２０１と抽気口３０１との間には、ウェハステージ４が設けられている。キャビティ１の内壁とウェハステージ４との間には、抽気領域５が形成されている。

第１支持部６１は、キャビティ１の内壁とウェハステージ４との間に設けられる。

抽気部７は、バルブプレート７１と、弁体７２とを含む。バルブプレート７１は、キャビティ１の内部に設けられ、弁体７２の第１端に接続される。弁体７２の第２端は、抽気口３０１に昇降可能に挿設される。弁体７２と抽気口３０１との間に第２環状空隙７４が形成される。弁体７２が第１作動位置にあるとき（図１ａ、図１ｂに示すように）、バルブプレート７１と底板３との間に第１環状空隙７３が形成される。

ここで、第１環状空隙７３、第２環状空隙７４及び抽気領域５は、同軸に設けられている。

本開示の実施例によれば、ウェハステージの周囲空間におけるガスを均一な気流場によって抽気口に吸引することができ、ウェハのエッチングプロセス結果の均一性を確保することができる。

なお、本開示の実施例によれば、本開示の実施例における水平方向を、図１ａ、図１ｂにおける反応チャンバー１００の左から右への方向として定義する。鉛直方向は、図１ａ、図１ｂにおける反応チャンバー１００の上から下への方向である。

給気口２０１は、給気管路に接続されてもよく、給気管路により輸送されたプロセスガスは、給気口２０１を介してキャビティ１の内部に輸送される。給気口２０１の形状及び数は、必要に応じて選択及び調整することができ、ここでは具体的に限定されない。天板２における給気口２０１の位置は、必要に応じて選択及び調整することができ、例えば、給気口２０１は、天板２におけるウェハに対向する位置に設けられ、又は、給気口２０１は、天板２における任意の位置に設けられる。

抽気口３０１は、キャビティ１の内部のプロセスガスを抽気するように配置される。抽気口３０１の形状及び直径は、必要に応じて選択及び調整することができ、ここでは具体的に限定されない。

給気口２０１と抽気口３０１との間には、ウェハを載置するように配置されるウェハステージ４が設けられている。給気口２０１からキャビティ１の内部に入ったプロセスガスは、ウェハステージ４にあるウェハとプロセス反応する。ウェハステージ４の形状は、必要に応じて選択及び調整することができ、ここでは具体的に限定されない。

抽気領域５は、ウェハステージ４の頂部の水平面と天板２との間の領域、ウェハステージ４の側壁とキャビティ１の内壁との間の領域、及びウェハステージ４の底部の水平面と底板３との間の領域を含むと理解できる。

第１支持部６１は、ウェハステージ４をキャビティ１に接続するように配置され、ウェハステージ４を支持する役割を果たす。第１支持部６１の形状及びサイズは、必要に応じて選択及び調整することができ、ここでは具体的に限定されない。

弁体７２の第２端は、抽気口３０１内に昇降可能に挿設され、弁体７２を駆動して抽気口３０１内で昇降可能に運動させる伝動構造は、必要に応じて選択及び調整することができ、ここでは具体的に限定されない。例えば、持上機構、ラック・ピニオン、ボールスクリュー、クランクロッドなどを伝動構造として、自身の運転により弁体７２を抽気口３０１に対して昇降運動させる。

弁体７２と抽気口３０１との間に第２環状空隙７４が形成されることは、弁体７２の直径が抽気口３０１の直径より小さく、即ち、弁体７２の側壁と抽気口３０１との間にガスが流れる環状隙間が形成され、キャビティ１の内部のプロセスガスが環状隙間を介してキャビティ１の外部に排出されると理解できる。弁体７２の形状及びサイズは、必要に応じて選択及び調整することができ、ここでは具体的に限定されない。弁体７２の側壁と抽気口３０１との間の間隔、即ち第２環状空隙７４の環状空隙の厚さは、導流計算によって必要な間隔を確定できる。また、確定された間隔に基づいて、弁体７２及び／又は抽気口３０１の直径の大きさを設計することができる。

バルブプレート７１と底板３との間に第１環状空隙７３が形成されることは、図１ａ、図１ｂに示すように、弁体７２がキャビティ１の内部へある位置まで上昇した時、バルブプレート７１の底板３に対向する一方側の端面と底板３との間に形成された環状領域が第１環状空隙７３であると理解できる。バルブプレート７１の上昇運動に伴って、バルブプレート７１は、底板３から徐々に離れていき、このとき、第１環状空隙７３の体積が徐々に大きくなることで、第１環状空隙７３を通過できるプロセスガスのガス流量が大きくなる。バルブプレート７１の下降運動に伴って、バルブプレート７１は、底板３に徐々に接近していき、このとき、第１環状空隙７３の体積が徐々に減少することで、第１環状空隙７３を通過できるプロセスガスのガス流量が小さくなる。バルブプレート７１の昇降運動に伴って、第１環状空隙７３の体積を調節し、さらに、抽気口３０１の抽気効率を制御することができる。

バルブプレート７１のサイズ及び形状は、必要に応じて選択及び調整することができ、ここでは具体的に限定されず、例えば、抽気口３０１を覆うようにバルブプレート７１が設けられてもよく、その場合、バルブプレート７１の底板３に対向する一方側の端面と底板３との間の環状領域は、第１環状空隙７３である。または、バルブプレート７１が抽気口３０１の形状に適合すると、バルブプレート７１の底板３に対向する一方側の端面と抽気口３０１との間の環状領域は、第１環状空隙７３である。

第１環状空隙７３、第２環状空隙７４及び抽気領域５が同軸に設けられていうことは、図１ａ、図１ｂに示すように、第１環状空隙７３、第２環状空隙７４、抽気領域５、抽気口３０１の中心が、いずれも同一の鉛直な線上にあると理解できる（図１ａ、図１ｂにおける一点鎖線で示す）。第１環状空隙７３、第２環状空隙７４、抽気領域５、抽気口３０１は、いずれも対称に設計された構造であるため、プロセスガスを抽気する際に、均一な気流場が形成され、プロセスガスは、３６０度にわたって異なる方向から同時に抽気領域５、第１環状空隙７３及び第２環状空隙７４を順に均一に流れるので、気流の不均一な流れを回避することができる。

本開示の実施例に係る反応チャンバー１００では、作動時に、給気口２０１を介してキャビティ１の内部にプロセスガスを輸送し、プロセスガスは、ウェハステージ４におけるウェハとプロセス反応し、抽気口３０１がキャビティ１内のガスを抽気する時に、弁体７２は、第１作動位置まで上昇し、プロセスガスは、抽気領域５、第１環状空隙７３及び第２環状空隙７４を順に均一に流れ、抽気口３０１を介してキャビティ１から排出され、弁体７２の第１作動位置を調整することにより、プロセスガスが第１環状空隙７３を流れる流速を制御し、さらにキャビティ１の内部の気圧を制御することができる。

本開示の実施例によれば、弁体７２が抽気口３０１内に昇降可能に挿設され、第１環状空隙７３、第２環状空隙７４、抽気領域５及び抽気口３０１が同軸に設けられて対称設計の構造を形成するため、プロセスガスを抽気する際に、第１環状空隙７３、第２環状空隙７４及び抽気領域５に均一な気流場が形成され、プロセスガスが３６０度にわたって異なる方向から同時に抽気領域５、第１環状空隙７３及び第２環状空隙７４を順に均一に流れるので、ウェハステージ４の周囲空間におけるガスを均一な気流場によって抽気口３０１に吸引することができ、ウェハのエッチングプロセス結果の均一性を確保することができる。

一例において、反応チャンバー１００は、抽気部７を通過するガス流量を検出するように構成される流量センサをさらに含む。抽気部７を通過するガス流量が５０～２０００ｓｃｃｍ（ｓｔａｎｄａｒｄ ｃｕｂｉｃ ｃｅｎｔｉｍｅｔｅｒ ｐｅｒ ｍｉｎｕｔｅ，体積流量単位）を満たさないことが検出されたとき、弁体７２の第１作動位置の上昇高さを調整する。

一例において、反応チャンバー１００は、キャビティ１の内部のプロセス圧力を検出するように構成された圧力センサをさらに含む。キャビティ１の内部プロセス圧力が１～１００ｍＴｏｒｒ（ミリトル）を満たさないことが検出された場合、弁体７２の第１作動位置の上昇高さを調整する。

一例において、反応チャンバー１００が動作する時、キャビティ１の内部プロセス圧力は、１～１００ｍＴｏｒｒ（ミリトル）の範囲内に保持され、キャビティ１の内部温度は、０～１００℃の範囲内に保持され、ガス流量は、５０～２０００ｓｃｃｍ（ｓｔａｎｄａｒｄ ｃｕｂｉｃ ｃｅｎｔｉｍｅｔｅｒ ｐｅｒ ｍｉｎｕｔｅ，体積流量単位）の範囲内に保持されてもよい。

一例において、図１ａ、図１ｂ、図５に示すように、反応チャンバー１００は、ＲＦ源１０１と媒質窓１０２とをさらに含み、ＲＦ源１０１は、天板２の媒質窓１０２に対向して設置され、ＲＦ源１０１が発生したＲＦエネルギーは、媒質窓１０２を介してキャビティ１の内部に伝えられ、導入されたプロセスガスを励起してプラズマを生成する。

一実施形態において、抽気部７は、キャビティ１の外部に設けられ、抽気口３０１に接続され、且つ、内壁の直径が弁体７２の直径より大きいバルブボディ７５をさらに含んでもよく、弁体７２の第２端は、抽気口３０１及びバルブボディ７５に昇降可能に挿設され、第２環状空隙７４は、弁体７２と抽気口３０１との間及び弁体７２とバルブボディ７５の内壁との間に形成される。

なお、本開示の実施例によれば、弁体７２の第２端は、抽気口３０１及びバルブボディ７５内に昇降可能に挿設され、そのうち、弁体７２を駆動してバルブボディ７５内で昇降可能に運動させる伝動構造は、必要に応じて選択及び調整することができ、ここでは具体的に限定されない。例えば、持上機構、ラック・ピニオン、ボールスクリュー、クランクロッドなどを伝動構造として、自身の運転により弁体７２を抽気口３０１に対して昇降運動させる。

第２環状空隙７４が弁体７２と抽気口３０１との間及び弁体７２とバルブボディ７５の内壁との間に形成されることは、弁体７２と抽気口３０１との間の環状隙間、及び弁体７２とバルブボディ７５の内壁との間の環状隙間が、共に第２環状空隙７４を構成していると理解できる。ここで、弁体７２が上昇運動すると、弁体７２のバルブボディ７５内に位置する部分がそれに伴って増加し、弁体７２の上昇に伴って弁体７２の第２端が上昇するため、形成される第２環状空隙７４の長さがそれに伴って短くなる。第２環状空隙７４の長さが短い場合、第２環状空隙７４における流動抵抗が小さく、第２環状空隙７４を通過するガスの流量が増加するとともに、キャビティ１の内部のプロセス圧力を低減することができる。弁体７２が下降運動すると、弁体７２のバルブボディ７５内に位置する部分がそれに伴って減少し、弁体７２の下降に伴って弁体７２の第２端が下降するため、形成される第２環状空隙７４の長さがそれに伴って増加する。第２環状空隙７４の長さが長い場合、第２環状空隙７４における流動抵抗が増大し、第２環状空隙７４を通過するガスの流量が減少するとともに、キャビティ１内部のプロセス圧力を高めることができる。

バルブボディ７５の形状及びサイズは、必要に応じて選択及び調整することができ、ここでは具体的に限定されず、弁体７２がバルブボディ７５内で昇降可能であればよい。

本開示の実施例によれば、弁体７２を昇降可能に調整することにより、第２環状空隙７４の長さを調整し、さらにキャビティ１の内部の気圧を制御し、プロセスガスを抽気する際のガス流動抵抗及びガス流量を調節することができる。

一例において、バルブボディ７５は、中空円柱体であり、弁体７２は、円柱体であり、弁体７２は、抽気口３０１及びバルブボディ７５に昇降可能に挿設され、第２環状空隙７４は、弁体７２と抽気口３０１との間及び弁体７２とバルブボディ７５の内壁との間に形成される。

一例において、弁体７２は、逆テーパであり、バルブボディ７５は、弁体７２の側壁に適合するものであり、弁体７２は、抽気口３０１及びバルブボディ７５に昇降可能に挿設され、第２環状空隙７４は、弁体７２と抽気口３０１との間及び弁体７２とバルブボディ７５の内壁との間に形成される。

一実施形態では、抽気部７は、バルブボディ７５を介して抽気口３０１に接続されるポンプボディ７６をさらに備えてもよい。

なお、本開示の実施例によれば、ポンプボディ７６は、従来技術におけるいかなるポンプ構造を採用してもよく、キャビティ１の内部における気体を抽気することができればよい。

本開示の実施例によれば、キャビティ１の内部におけるプロセスガスの抽出を加速することができる。そして、プロセス反応の前に、ポンプボディ７６によってキャビティ１の内部空気を抽出し、キャビティ１の内部を真空状態にし、ウェハプロセス反応のニーズを満たすことができる。

一実施形態では、弁体７２が第２作動位置にあるとき（図５に示すように）、バルブプレート７１は、底板３に接触し、抽気口３０１を閉じる。

本開示の実施例によれば、ウェハプロセス反応時に、弁体７２を制御して第２作動位置に移動させることにより、キャビティ１を密閉された反応空間に形成させることができ、ウェハのプロセス反応のニーズを満たし、キャビティ１の内部におけるプロセスガスが抽気口３０１を介して漏洩することがないことを確保することができる。

図１ａ、図１ｂ、図５に示すように、一実施形態において、反応チャンバー１００は、抽気口３０１に設けられるシールリング８をさらに含んでもよく、弁体７２が第２作動位置に位置する場合、バルブプレート７１は、シールリング８と接触する。

なお、本開示の実施例によれば、シールリング８の材質及び数は、ここで具体的に限定されず、密閉効果を満たせばよい。例えば、抽気口３０１に一つのシールリング８を設けてもよく、また、例えば抽気口３０１に嵌め構造の二重のシールリング８を設けてもよい。

シールリング８が抽気口３０１に設けられることは、シールリング８が抽気口３０１の外縁に接続されると理解できる。シールリング８が抽気口３０１の外部に外嵌され、且つ底板３に接続されると理解されてもよい。

本開示の実施例によれば、シールリング８を設けることにより、バルブプレート７１の抽気口３０１に対する密閉効果を増加させることができる。

図３、図４に示すように、一実施形態では、第１支持部６１は、複数設けられており、複数の第１支持部６１は、ウェハステージ４の周方向に沿って均等に配置される。

なお、本開示の実施例によれば、第１支持部６１の数は、必要に応じて選択及び調整することができ、例えば、２個、４個、５個、６個、７個、８個の第１支持部６１が設けられてもよい。

各第１支持部６１のサイズは、互いに一致してもよい。

本開示の実施例によれば、複数の第１支持部６１が均等に配置されるため、ウェハステージ４とキャビティ１との間の抽気領域５が複数のサブ領域に均一に分割され、プロセスガスを抽気する際に、プロセスガスを第１支持部６１間の抽気領域５のサブ領域を均一に通過させることができる。そして、複数の第１支持部６１は、ウェハステージ４の安定性を向上させることができる。

一例において、ウェハステージ４の第１水平面には、ウェハステージ４の周方向に沿って均等に複数の第１支持部６１が設けられ、ウェハステージ４の第２水平面には、ウェハステージ４の周方向に沿って均等に複数の第１支持部６１が設けられる。ここで、第１水平面と第２水平面とは、鉛直方向に沿って間隔をあけて設けられる。第１水平面に設置された第１支持部６１と第２水平面に設置された第１支持部６１との鉛直方向における投影は互いに重なり、又は、第１水平面に設置された第１支持部６１と第２水平面に設置された第１支持部６１との鉛直方向における投影は互いに千鳥状に配置される。プロセスガスは、同一水平面における隣接する２つの第１支持部６１の間の抽気領域５のサブ領域を通過する。

一例において、ウェハステージ４の第１水平面には、ウェハステージ４の周方向に沿って均等に複数の第１支持部６１が設けられ、ウェハステージ４の第２水平面には、ウェハステージ４の周方向に沿って均等に複数の第１支持部６１が設けられる。ここで、第１水平面と第２水平面とは、鉛直方向に沿って間隔をあけて設けられる。第１水平面に設置された第１支持部６１と第２水平面に設置された第１支持部６１との鉛直方向における投影は互いに重なり、又は、第１水平面に設置された第１支持部６１と第２水平面に設置された第１支持部６１との鉛直方向における投影は互いに千鳥状に配置される。プロセスガスは、同一水平面における隣接する２つの第１支持部６１の間の第２抽気領域５１のサブ領域を通過する。

一実施形態では、第１支持部６１の水平方向に沿う横断面の幅は、ウェハステージ４の半径の１０分の１から２分の１の範囲にある。

なお、本開示の実施例によれば、第１支持部６１の水平方向に沿った横断面の幅は、第１支持部６１が、気流が抽気領域５を流れることを妨げる表面を有し、ウェハステージ４とキャビティ１の内壁との間の距離が、当該表面の長さであり、第１支持部６１の水平方向に沿った横断面の幅が、当該表面の幅であると理解できる。ここで、第１支持部６１の幅は、必要に応じて選択及び調整することができ、ここでは具体的に限定されず、例えば、第１支持部６１の数を増加させると、第１支持部６１の幅を減少させ、更に、第１支持部６１の、抽気領域５における気流の均一な流れに対する影響を軽減することができる。

本開示の実施例によれば、幅が小さく、且つ均等に分布される複数の第１支持部６１が設けられるので、プロセスガスが抽気領域５を流れるときに、第１支持部６１のプロセスガスの流通を遮断する面積を小さくし、プロセスガスが抽気領域５を均一に流通するようにすることができる。

一例において、反応チャンバー１００には、ウェハステージ４の周方向に沿って複数の第１支持部６１が均等に配置されており、第１支持部６１の水平方向に沿う横断面の幅は、第１支持部６１の数の増加に伴って徐々に小さくなる。例えば、反応チャンバー１００には、ウェハステージ４の周方向に沿って２つの第１支持部６１が均等に配置されており、第１支持部６１の水平方向に沿う横断面の幅は、ウェハステージ４の半径の２分の１である。反応チャンバー１００には、ウェハステージ４の周方向に沿って４つの第１支持部６１が均等に配置されており、第１支持部６１の水平方向に沿う横断面の幅は、ウェハステージ４の半径の４分の１である。反応チャンバー１００には、ウェハステージ４の周方向に沿って５つの第１支持部６１が均等に配置されており、第１支持部６１の水平方向に沿う横断面の幅は、ウェハステージ４の半径の５分の１である。反応チャンバー１００には、ウェハステージ４の周方向に沿って８つの第１支持部６１が均等に配置されており、第１支持部６１の水平方向に沿う横断面の幅は、ウェハステージ４の半径の８分の１である。

図１ａ、図１ｂ、図２、図５に示すように、一実施形態において、第１支持部６１は、管状構造であり、第１支持部６１の第１ポートは、キャビティ１に連通し、第１支持部６１の第２ポートは、ウェハステージ４に連通する。

ウェハステージ４の動力接続線及び／又は反応チャンバー１００の管路（給気及び／又は給液）は、第２ポート、第１支持部６１の内部管路、第１ポートを順に経てキャビティ１から引き出される。

なお、本開示の実施例によれば、ウェハステージ４の動力接続線は、電源線（例えば、高圧直流給電線、加熱給電線）、信号線（例えば、熱電対接続線）などを含んでもよく、ここでは具体的に限定されない。

管路は、ガス管路（例えば、Ｈｅ（ヘリウム）ガス管路、ＣＤＡ（Ｃｏｍｐｒｅｓｓｅｄ Ｄｒｙ Ａｉｒ，圧縮乾燥空気）管路）、冷却液管路などを含んでもよい。

本開示の実施例によれば、第１支持部６１の管状構造は、ウェハステージ４の動力接続線及び／又は反応チャンバー１００の管路であってもよく、これによって、抽気領域５に露出することを防止することができる。

一例において、ウェハステージ４の動力接続線及び／又は反応チャンバー１００の管路は、それぞれ異なる第１支持部６１に収容されてもよく、又は、各グループに分けられて異なる第１支持部６１に収容されてもよい。例えば、電源線、信号線、ガス管路、冷却液管路は、それぞれ異なる第１支持部６１に収容されることで、全ての回路が１つの第１支持部６１に収容されていることで気流の均一な流れに影響を与えることを回避するとともに、メンテナンス及び装置の安全に有利である。

本開示の実施例によれば、ウェハステージ４の動力接続線及び／又は反応チャンバー１００の管路は、それぞれ異なる第１支持部６１に設けられるため、設計時に第１支持部６１の幅をできるだけ小さくすることができる。さらに、抽気領域５における気流の均一な流れに対する第１支持部６１の影響を軽減することができる。

図１ａ、図１ｂ、図５に示すように、一実施形態において、反応チャンバー１００は、第１管体９１とロッド体９２とを含む第１持上機構９をさらに備えてもよい。第１管体９１は、底板３に接続され、ロッド体９２の一端は、第１管体９１に摺動可能に挿設され、ロッド体９２の他端は、キャビティ１の内部に延びてバルブプレート７１に接続され、ロッド体９２は、バルブプレート７１及び弁体７２を昇降運動させるように配置される。

なお、本開示の実施例によれば、ロッド体９２が、バルブプレート７１及び弁体７２を昇降運動させるように構成されることは、ロッド体９２が弁体７２を第１作動位置と第２作動位置との間で移動させるように駆動し、即ち、ロッド体９２により抽気部７の開閉を制御すると理解できる。

ロッド体９２と第１管体９１との摺動可能な方式は、必要に応じて選択及び調整することができ、ここでは具体的に限定されない。

第１管体９１の材質、サイズ及び設置位置は、必要に応じて選択及び調整することができる。例えば、第１管体９１は、シールベローズ管を採用してもよい。

本開示の実施例によれば、第１持上機構９によってバルブプレート７１及び弁体７２を駆動してスムーズかつ安定的に昇降運動させることができる。

一例において、第１管体９１は、キャビティ１の外部に設けられ、ロッド体９２の一端は、第１管体９１を経てキャビティ１の内部のバルブプレート７１に接続され、ロッド体９２の他端は、第１管体９１を経てキャビティ１の外部に設けられたモータに接続され、モータは、ロッド体９２を第１管体９１に対して鉛直方向に沿って摺動させるように駆動するように構成される。

本開示の実施例によれば、第１管体９１がキャビティ１の外部に設けられるため、キャビティ１の内部のプロセスガスによる第１管体９１の腐食を回避し、第１管体９１の使用寿命を向上させることができる。

一実施形態では、反応チャンバー１００は、バルブプレート７１の周方向に沿って均等に配置された複数の第１持上機構９を含んでもよい。

なお、本開示の実施例によれば、複数の第１持上機構９は、少なくとも２つの第１持上機構９として理解できる。

本開示の実施例によれば、複数の第１持上機構９を均等に配置することにより、バルブプレート７１及び弁体７２をよりスムーズに昇降動作させることができ、力の不均一によって弁体７２及びバルブプレート７１が軸方向に沿ってずれ、第１環状空隙７３及び第２環状空隙７４が非対称構造になるという問題が発生せず、抽気口３０１の均一な抽気を確保することができる。

図１ａ、図１ｂに示すように、一実施形態において、反応チャンバー１００は、ウェハ搬送口１０及び第１内側ライナー１１をさらに含んでもよい。

ウェハ搬送口１０は、キャビティ１の内部に連通し、ウェハをウェハステージ４に搬送するように配置される。

第１内側ライナー１１は、キャビティ１の内壁に摺動可能に接続され、且つウェハステージ４の外部に摺動可能に外嵌され、第１内側ライナー１１に通気孔１１１が設けられ、給気口２０１に近い第１抽気領域５２は、通気孔１１１を介して抽気口３０１に近い第２抽気領域５１に連通する。第１内側ライナー１１が第３作動位置にあるとき、ウェハ搬送口１０は、第１抽気領域５２に連通する。

なお、本開示の実施例によれば、ウェハ搬送口１０は、ウェハの搬送を容易にするために、ウェハステージ４と略同一の水平面上に位置する。また、必要に応じて選択及び調整されてもよく、ウェハの搬送を満たせればよい。

第１内側ライナー１１は、キャビティ１の内壁に摺動可能に接続される第１部分、ウェハステージ４の側壁に摺動可能に接続される第２部分、及び第１部分と第２部分との間に位置する第３部分との３つの部分から構成されるものとして理解できる。第３部分には通気孔１１１が設けられている。ここで、第１内側ライナー１１とキャビティ１の内壁との摺動可能な方式、及び第１内側ライナー１１とウェハステージ４との摺動可能な方式は、必要に応じて選択及び調整することができ、ここでは具体的に限定されない。

第３作動位置は、ウェハ搬送口１０とキャビティ１の内部とを連通させるように第１内側ライナー１１が下降して到達する位置、と理解できる。具体的な位置は、必要に応じて選択及び調整することができ、ここでは具体的に限定されない。

通気孔１１１の数、形状及びサイズは、必要に応じて選択及び調整することができ、ここでは具体的に限定されない。そのうち、通気孔１１１の設置位置は、必要に応じて選択及び調整することができ、例えば、通気孔１１１は、第１内側ライナー１１の天板２に対向する位置に均等に配置される。抽気部７が開かれると、プロセスガスは、第１抽気領域５２から通気孔１１１を介して第２抽気領域５１に入り、第１環状空隙７３及び第２環状空隙７４を介してキャビティ１から排出される。

第１内側ライナー１１の作動過程では、ウェハのエッチングプロセス過程において、第１内側ライナー１１が第３作動位置に位置する場合、ウェハ搬送口１０が第１抽気領域５２に連通し、ウェハがロボットアームによって搬送され、ウェハ搬送口１０を介してキャビティ１に搬送され、ウェハステージ４に載置される。ロボットアームがキャビティ１から退出し、ウェハ搬送口１０を閉じるように第１内側ライナー１１が第３作動位置から第４作動位置に移動し、キャビティ１の内部でプロセス反応を行い、プロセスが終了した後、第１内側ライナー１１が再び第３作動位置に移動し、ロボットアームが再びキャビティ１に進入してウェハを取り出す。キャビティ１及び第１内側ライナー１１には、それぞれウェハ搬送口が通過するための領域が設けられる必要がある。

本開示の実施例によれば、第１内側ライナー１１がキャビティ１の内壁に摺動可能に接続されているため、ウェハ搬送口１０の開閉を制御することができる。そして、プロセス反応時に生じた不純物である付着物は、第１内側ライナー１１に付着することができ、キャビティ１に対する腐食を防止し、キャビティ１の使用寿命を延ばすことができる。

一例において、反応チャンバー１００は、第２内側ライナー１２をさらに含み、第２内側ライナー１２は、天板２及びキャビティ１の側板に接続され、第２内側ライナー１２には、開口が設けられており、開口は、給気口２０１に連通し、第２内側ライナー１２と第１内側ライナー１１との間には、第２ウェハ搬送口１２１が形成されており、第１内側ライナー１１が第３作動位置に位置する場合、ウェハ搬送口１０は、第２ウェハ搬送口１２１を介して第１抽気領域５２に連通する。

本開示の例示によれば、第２内側ライナー１２を設けることにより、プロセスガスによるキャビティ１の腐食をさらに低減し、キャビティ１の使用寿命を増加させることができる。そして、第２内側ライナー１２は、第１内側ライナー１１に対向して設置されるので、ウェハの反応領域における気流場をより均一にすることができる。

図５に示すように、一実施形態において、第１内側ライナー１１が第４作動位置にあるとき、第１内側ライナー１１は、ウェハ搬送口１０を閉じる。

なお、本開示の実施例によれば、第４作動位置は、ウェハ搬送口１０とキャビティ１の内部との連通を阻害するように第１内側ライナー１１が上昇して到達する位置と理解できる。具体的な位置は、必要に応じて選択及び調整することができ、ここでは具体的に限定されない。

本開示の実施例によれば、第１内側ライナー１１が第４作動位置に移動すると、キャビティ１内に密閉された環境を形成させ、ウェハのプロセス反応のニーズを満たすことができる。

一実施形態において、反応チャンバー１００は、キャビティ１の内壁に設けられ、第１内側ライナー１１の位置に対応する第１加熱器１１２をさらに含んでもよく、第１加熱器１１２は、第１内側ライナー１１を加熱するように構成される。ウェハエッチングプロセスにおいて、第１加熱器１１２は、第１内側ライナー１１を加熱することにより、第１内側ライナー１１の温度を上昇させ、プラズマのグロースタート（始動）に寄与する。１回のウェハのウェハエッチングプロセスを完了した後、第１内側ライナー１１は、プラズマがない場合に温度が低下するが、第１加熱器１１２を制御することにより、プラズマがない時間帯に第１内側ライナー１１を加熱することができ、２回目のウェハエッチングプロセスの時に、第１内側ライナー１１を依然としてウェハエッチングプロセスに有利な温度とし、各ウェハを安定なプロセス環境に位置させ、プロセス結果のウェハ間の均一性を向上させることができる。

なお、本開示の実施例によれば、第１加熱器１１２がキャビティ１の内壁に設置されることは、第１加熱器１１２がキャビティ１の内壁に嵌め込まれるか、又はキャビティ１の内壁に凹溝が設置され、第１加熱器１１２が凹溝に設置されると理解できる。第１加熱器１１２の内径は、キャビティ１の内径とできるだけ等しくすべきであり、このように、ウェハエッチングプロセス時に、キャビティ１の内部に均一な気流場を形成することができる。

第１加熱器１１２が第１内側ライナー１１の位置に対応することは、第１加熱器１１２の加熱領域が少なくとも第１内側ライナー１１の可動領域範囲をカバーし、第１加熱器１１２が第１内側ライナー１１の各領域を加熱できることを確保すると理解できる。

第１加熱器１１２の加熱方式は、ここで具体的に限定されず、熱を第１内側ライナー１１に輸送することができればよい。例えば、第１加熱器１１２は、放射加熱方式で第１内側ライナー１１を加熱してもよいし、接触式熱伝導方式で第１内側ライナー１１を加熱してもよい。

本開示の実施例によれば、キャビティ１内に第１内側ライナー１１を設けることにより、ウェハエッチングプロセス時に発生した副生成物を第１内側ライナー１１に付着させることができ、副生成物がキャビティ１に付着してパーティクルによる汚染を引き起こすことを防止し、キャビティ１の使用寿命を向上させることができる。第１加熱器１１２で第１内側ライナー１１を加熱することにより、ウェハエッチングプロセスを行う時の第１内側ライナー１１の温度を向上させ、キャビティ１内のプラズマのグロースタートに有利であるとともに、反応過程における副生成物の第１内側ライナー１１への過度な堆積を低減することができる。

一実施形態では、第１加熱器１１２は、複数であり、複数の第１加熱器１１２は、鉛直方向に沿って設けられ、複数の第１加熱器１１２は、いずれも第１コントローラーに電気的に接続される。第１コントローラーは、複数の第１加熱器１１２の各々の温度で第１内側ライナー１１における異なる領域を加熱するように、当該複数の第１加熱器１１２を制御するように構成される。複数の第１加熱器１１２は、鉛直方向に沿って設置され、第１内側ライナー１１における異なる領域を加熱することができる。第１コントローラーが制御する複数の第１加熱器１１２の温度は互いに異なっていてもよい。

なお、本開示の実施例によれば、複数の第１加熱器１１２は、キャビティ１の任意の第１内側ライナー１１に対向する位置に設けられてもよく、複数の第１加熱器１１２がそれぞれ第１内側ライナー１１における異なる領域を加熱できることを満たせればよい。例えば、複数の第１加熱器１１２は、複数の第１加熱器１１２の組み合わせが第１内側ライナー１１の外壁領域全体を覆うことができるように、鉛直方向に沿って第１内側ライナー１１の外部に環状に設けられている。また、例えば、複数の第１加熱器１１２は、鉛直方向に沿って千鳥状に配置され、複数の第１加熱器１１２は、それぞれ第１内側ライナー１１の複数の外壁領域に分布され、複数の第１加熱器１１２の熱伝導により、第１内側ライナー１１の外壁領域全体を加熱することができる。

第１コントローラーによる各第１加熱器の温度制御は、必要に応じて選択及び調整することができ、ここでは具体的に限定されない。例えば、ウェハエッチングプロセスにおいて、第１内側ライナー１１の温度が１００℃～１５０℃の範囲にある必要がある場合、第１コントローラーによって一部の第１加熱器１１２を制御して第１内側ライナー１１の上部領域の温度を１００℃～１２０℃の範囲にある温度に加熱し、且つ、他の一部の第１加熱器１１２を制御して第１内側ライナー１１の下部領域の温度を１２０℃～１５０℃の範囲にある温度に加熱することができる。

本開示の実施例によれば、第１コントローラーは、複数の第１加熱器１１２の温度を制御することにより、第１内側ライナー１１の異なる領域の加熱温度を調整し、ウェハエッチングプロセスにおける第１内側ライナー１１の温度の制御性を向上させることができる。そして、副生成物の堆積が酷い領域に対して適切に正確な加熱を行うように、第１内側ライナー１１の内側壁の異なる領域における副生成物の堆積状況に応じて１つ又は複数の第１加熱器１１２を制御することで、第１内側ライナー１１の内側壁における副生成物の堆積状況を改善する。

一実施形態では、反応チャンバー１００は、温度センサをさらに含んでもよい。温度センサは、第１内側ライナー１１及び第１加熱器１１２に接続され、第１内側ライナー１１の温度を検出し、当該第１内側ライナー１１の温度検出結果を第１加熱器１１２にフィードバックするように構成される。

第１内側ライナー１１の温度がウェハエッチングプロセスを満たさないことが検出された場合、第１加熱器１１２の加熱温度を向上させ、さらに第１内側ライナー１１の温度を調節する。

なお、本開示の実施例によれば、温度センサは、従来技術における温度の測定を実現できる任意の検出装置を用いてもよく、必要に応じて選択及び調整することができ、ここでは具体的に限定されず、第１内側ライナー１１の温度に対する検出を満たせばよい。

本開示の実施例によれば、設置された温度センサによる温度検出結果により、第１加熱器１１２を正確に利用して第１内側ライナー１１の温度を調整することができ、第１内側ライナー１１の温度の制御性をさらに向上させ、キャビティ１内のプラズマのグロースタートに有利であるとともに、反応過程における副生成物の第１内側ライナー１１への過度な堆積を低減することができる。

一例において、温度センサは、赤外線温度測定センサを選択することができる。

一例において、第１内側ライナー１１の温度が１００℃～１５０℃の温度範囲要件を満たさないことを温度センサが検出した場合、第１加熱器１１２の加熱温度を調整する。

一例において、温度センサは、第１内側ライナー１１及び第１コントローラーに接続され、第１内側ライナー１１の温度を検出し、当該第１内側ライナー１１の温度検出結果を第１コントローラーにフィードバックするように構成される。第１内側ライナー１１の温度がウェハエッチングプロセスに要求される温度を満たさないことが検出された場合、第１コントローラーは、第１加熱器１１２の加熱温度を調整し、さらに第１内側ライナー１１の温度を調節する。

一例において、反応チャンバー１００の温度センサの数は、２つであり、第１温度センサは、第１内側ライナー１１及び第１加熱器１１２に接続され、第１内側ライナー１１の温度を検出し、第１加熱器１１２に当該第１内側ライナー１１の温度検出結果をフィードバックするように構成される。第２温度センサは、キャビティ１及び第１加熱器１１２に接続され、キャビティ１の温度を検出し、第１加熱器１１２に当該キャビティ１の温度検出結果をフィードバックするように構成される。

一例において、反応チャンバー１００が作動するとき、キャビティ１の内部の温度を６０℃～１００℃の間に保持し、第１内側ライナー１１の温度を１００℃～１５０℃の間に保持してもよく、高温度の第１内側ライナー１１によって副生成物の堆積を回避することができる。

一実施形態では、第１加熱器１１２は、放射加熱器であってもよい。放射加熱器の放射加熱端は、第１内側ライナー１１に向けて設けられている。

なお、本開示の実施例によれば、放射加熱器の型番は、必要に応じて選択及び調整することができ、ここでは具体的に限定されない。例えば、第１内側ライナー１１の材質に応じて、適切な波長の放射加熱器を選択する。放射加熱器の具体的な構造は、従来技術における任意の放射加熱器の構造を採用することができ、ここでは具体的に限定されない。例えば、放射加熱器は、加熱線が埋め込まれたタイプの加熱器であってもよい。

本開示の実施例によれば、放射加熱器を採用することにより、熱伝導方式で第１内側ライナー１１を迅速に加熱することを実現し、第１内側ライナー１１を加熱する効率を向上させることができる。

一例において、放射加熱器は、赤外線ランプ管加熱器であってもよい。

一例において、反応チャンバー１００には、真空アダプタフランジがさらに設けられ、電源配線は、真空アダプタフランジを介して第１加熱器１１２に接続されることにより、第１加熱器１１２に給電することを実現する。

一例において、第１加熱器１１２とキャビティ１の内壁との間には断熱層がさらに設けられることで、第１加熱器１１２の温度がキャビティ１に影響を与えることを回避し、キャビティ１の使用寿命を向上させる。

一実施形態では、第１内側ライナー１１には、通気孔１１１が設けられ、通気孔１１１は、第１抽気領域５２と第２抽気領域５１とを連通する。第１抽気領域５２の圧力を第２抽気領域５１の圧力と一致させる。抽気領域５は、第１抽気領域５２と第２抽気領域５１とを含む。第１抽気領域５２及び第２抽気領域５１の空間体積は、第１内側ライナー１１の作動位置の変化に伴って変化する。例えば、第１内側ライナー１１が天板２の方向へ摺動すると、第１内側ライナー１１の天板２からの距離が縮まり、第１内側ライナー１１の底板３からの距離が大きくなるため、第１抽気領域５２の空間体積が小さくなり、第２抽気領域５１の空間体積が大きくなる。第１内側ライナー１１が底板３の方向へ移動すると、第１内側ライナー１１の天板２からの距離が大きくなり、第１内側ライナー１１の底板３からの距離が小さくなるため、第１抽気領域５２の空間体積が大きくなり、第２抽気領域５１の空間体積が小さくなる。

通気孔１１１の数、形状及びサイズは、必要に応じて選択及び調整することができ、ここでは具体的に限定されない。通気孔１１１の設置位置は、必要に応じて選択及び調整することができ、例えば、通気孔１１１は、キャビティ１の内壁とウェハステージ４の外壁との間の第１内側ライナー１１の領域に均等に設けられている。

本開示の実施例によれば、第１内側ライナー１１に設けられた通気孔１１１により、キャビティ１の内圧を一致させ、第１抽気領域５２に均一な気流場を形成し、プロセス結果の均一性を向上させることができる。

一例において、第１加熱器１１２による通気孔１１１の位置の加熱温度は、第１加熱器１１２による第１内側ライナー１１の残りの位置の加熱温度よりも高いので、ウェハエッチングプロセス時に発生した副生成物が通気孔１１１の位置に堆積して通気孔１１１を塞ぐことを回避することができる。

一実施形態では、第１内側ライナー１１は、第３作動位置と第４作動位置とを含んでもよい。第１内側ライナー１１が第３作動位置まで摺動すると、ウェハ搬送口１０は、第１抽気領域５２と連通する。第１内側ライナー１１が第４作動位置まで摺動すると、ウェハ搬送口１０は、第１抽気領域５２から遮断される。

第１加熱器１１２の加熱領域は、第１内側ライナー１１が第３作動位置と第４作動位置との間で摺動する領域を少なくとも含む。

なお、本開示の実施例によれば、第３作動位置は、ウェハ搬送口１０と第１抽気領域５２とを連通させるように第１内側ライナー１１が底板３の方向へ摺動して到達する位置と理解できる。具体的な位置は、必要に応じて選択及び調整することができ、ここでは具体的に限定されない。

第４作動位置は、ウェハ搬送口１０と第１抽気領域５２との連通を阻害するように第１内側ライナー１１が天板２の方向へ摺動して到達する位置と理解される。具体的な位置は、必要に応じて選択及び調整することができ、ここで具体的に限定されない。

加熱領域は、第１内側ライナー１１が反応チャンバー１００に対向するいずれの位置に位置しても、第１加熱器１１２が第１内側ライナー１１に熱を伝達し、第１内側ライナー１１を加熱することができると理解できる。ウェハエッチングプロセスにおいて、第１内側ライナー１１は、第４作動位置まで摺動し、第１加熱器１１２は、第１内側ライナー１１を加熱するので、プラズマのグロースタートに寄与する。ウェハエッチングプロセスが完了すると、第１内側ライナー１１は、第３作動位置まで摺動し、第１加熱器１１２は、依然として第１内側ライナー１１を加熱するので、次回のウェハエッチングプロセス時に、第１内側ライナー１１は、依然としてウェハエッチングプロセスに有利な温度にあり、プロセス結果のウェハ間の均一性を向上させることができる。

本開示の実施例によれば、第１加熱器１１２の加熱領域は、第１内側ライナー１１の摺動領域をカバーするので、第１内側ライナー１１を持続的かつ十分に加熱し、キャビティ１の内部に安定なプロセス環境を形成させることができる。

一実施形態では、反応チャンバー１００は、第２内側ライナー１２をさらに含んでもよい。第２内側ライナー１２は、キャビティ１の内壁に接続され、且つ天板２に近接して設けられる。第２内側ライナー１２には、給気口２０１と連通する開口が設けられている。第２内側ライナー１２、第１内側ライナー１１及びウェハステージ４は、同軸に設置されており、且つ第２内側ライナー１２と第１内側ライナー１１の内径は等しい。

ここで、第１内側ライナー１１が第３作動位置まで摺動すると、ウェハ搬送口１０は、第１抽気領域５２と連通する。第１内側ライナー１１が第４作動位置まで摺動すると、第１内側ライナー１１と第２内側ライナー１２とが接合され、密閉された第１抽気領域５２が形成され、ウェハ搬送口１０と密閉された第１抽気領域５２との連通が遮断され、このとき、ウェハステージ４、第１内側ライナー１１、第２内側ライナー１２及びキャビティ１の内部は、共に円対称の領域を構成することができる。

なお、本開示の実施例によれば、第１内側ライナー１１と第２内側ライナー１２とが同軸に設けられることは、第１内側ライナー１１の中心軸と第２内側ライナー１２の中心軸とが重なると理解できる。

第３作動位置は、ウェハ搬送口１０と第１抽気領域５２とを連通させるように第１内側ライナー１１が底板３の方向へ摺動して到達する低い位置と理解できる。低い位置についての具体的な位置は、必要に応じて選択及び調整することができ、ここでは具体的に限定されない。第１内側ライナー１１が第３作動位置まで摺動すると、ウェハは、ウェハ搬送口１０を介してキャビティ１に搬入され、ウェハステージ４に載置される。

第４作動位置は、ウェハ搬送口１０と第１抽気領域５２との連通を阻害するように第１内側ライナー１１が天板２の方向へ摺動して到達する高い位置と理解できる。高い位置についての具体的な位置は、必要に応じて選択及び調整することができ、ここでは具体的に限定されない。

第２内側ライナー１２の形状は、キャビティ１の内壁形状に適合するものである。第２内側ライナー１２は、同一高さではない環状構造であってもよく、第１内側ライナー１１の第１側壁は、同一高さではない環状側壁であってもよく、第１内側ライナー１１が第４作動位置まで摺動したときに、第１内側ライナー１１と第２内側ライナー１２とが接合された後に、両者の内側壁とキャビティ１とが密閉且つ円対称の第１抽気領域５２を形成することを満たせばよい。

本開示の実施例によれば、第２内側ライナー１２は、ウェハエッチングプロセス時に発生した副生成物を付着させることができ、副生成物がキャビティ１に付着してパーティクルによる汚染を引き起こすことをさらに防止し、キャビティ１の使用寿命を向上させることができる。そして、第２内側ライナー１２は、第１内側ライナー１１と同軸で且つ内径が等しく設置されるため、ウェハステージ４、第１内側ライナー１１、第２内側ライナー１２及びキャビティ１の内部は、共に１つの円対称の領域を構成することができる。エッチングプロセスを行う際に、ウェハを円対称のプロセス環境に位置させることができるので、キャビティ１の内部に導入されたプロセスガスがウェハの周囲に均一な円対称気流場を形成することができるとともに、第１内側ライナー１１の電気特性も円対称を満たせることができ、さらにウェハプロセス結果の円対称の均一性を最大限に確保することができる。

一例において、ウェハエッチングプロセスの過程中に、パーティクルなどの副生成物が発生して第１内側ライナー１１及び第２内側ライナー１２に付着するので、副生成物が第１内側ライナー１１及び第２内側ライナー１２から脱落してウェハにパーティクルによる汚染が発生することを回避するために、定期的に第１内側ライナー１１及び第２内側ライナー１２を洗浄又は交換する必要がある。したがって、第１内側ライナー１１及び第２内側ライナー１２を着脱可能にキャビティ１に設置することで、着脱、洗浄及び交換が容易になる。

一例において、第１内側ライナー１１の第１側壁の内側壁は、鉛直方向に延びる環状構造であり、第２内側ライナー１２の内側壁は、鉛直方向に延びる環状構造である。これによって、第１内側ライナー１１と第２内側ライナー１２が接合された後、両者の内部に円対称の空間構造が形成されることを確保する。

一例において、第２内側ライナー１２は、フランジを介してキャビティ１の内壁に接続される。フランジは、加熱装置に接続され、加熱装置は、フランジが吸収した熱を第２内側ライナー１２及び第１内側ライナー１１に伝導するように、フランジを加熱するように構成される。そして、第１加熱器１１２による第１内側ライナー１１に対する補助加熱を組み合わせることにより、キャビティ１内のプラズマのグロースタートにより寄与するとともに、反応過程における副生成物の第１内側ライナー１１への過剰な堆積を低減することができる。

一実施形態において、反応チャンバー１００は、第２加熱器１２１をさらに含んでもよい。第２加熱器１２１は、キャビティ１の内壁に設けられ、第２内側ライナー１２の位置に対応しており、第２加熱器１２１は、第２コントローラーに電気的に接続され、第２コントローラーは、第２加熱器１２１を制御して設定された温度で第２内側ライナー１２を加熱するように配置される。

ウェハエッチングプロセスに際して、第２加熱器１２１は、第２内側ライナー１２を加熱することにより、第２内側ライナー１２の温度を上昇させ、プラズマのグロースタートに寄与する。一回のウェハのウェハエッチングプロセスを完成した後、第２内側ライナー１２は、プラズマがない場合に温度が低下するため、第２コントローラーによって第２加熱器１２１を制御してプラズマがない時間帯に第２内側ライナー１２を加熱することで、二回目のウェハエッチングプロセスに際して、第２内側ライナー１２の温度を依然としてウェハエッチングプロセスに有利な温度とし、各ウェハをいずれも安定なプロセス環境に位置させ、プロセス結果のウェハ間均一性を向上させることができる。

なお、本開示の実施例によれば、第２加熱器１２１がキャビティ１の内壁に設置されることは、第２加熱器１２１がキャビティ１の内壁に嵌め込まれるか、又はキャビティ１の内壁に溝が設置され、第２加熱器１２１が溝に設置されると理解できる。第２加熱器１２１の内径は、キャビティ１の内径とできるだけ等しくすべきであり、このように、ウェハエッチングプロセスに際して、キャビティ１の内部に均一な気流場を形成することができる。

第２加熱器１２１が第２内側ライナー１２の位置に対応していることは、第２加熱器１２１の加熱領域が少なくとも第２内側ライナー１２をカバーする必要があり、第２加熱器１２１が第２内側ライナー１２の各領域を加熱できることを確保すると理解できる。

第２加熱器１２１の加熱方式は、ここで特に限定されず、熱を第２内側ライナー１２に輸送することができればよい。例えば、第２加熱器１２１は、放射加熱方式で第２内側ライナー１２を加熱してもよいし、接触式熱伝導方式で第２内側ライナー１２を加熱してもよい。

第２加熱器１２１は、第１加熱器１１２と同じタイプの加熱器であってもよいし、異なるタイプの加熱器であってもよく、具体的には、必要に応じて選択及び調整することができ、ここでは具体的に限定されない。例えば、第２加熱器１２１は、接触式熱伝導の加熱器を用い、第１加熱器１１２は、放射加熱器を用いる。

第２コントローラーと第１コントローラーは、第２加熱器１２１と第１加熱器１１２とを同時に制御する同一のコントローラーであってもよい。第２コントローラー及び第１コントローラーは、それぞれ第２加熱器１２１及び第１加熱器１１２を制御する２つのコントローラーであってもよく、具体的には、必要に応じて選択及び調整することができ、ここでは特に限定されない。

本開示の実施例によれば、第２加熱器１２１によって第２内側ライナー１２の温度を加熱することにより、プラズマのグロースタートに寄与する。キャビティ１の内部に安定なプロセス環境を形成し、プロセス結果の均一性を向上させることができる。そして、第１コントローラーの設置により、ウェハエッチングプロセスにおける第２内側ライナー１２の温度に対する制御性を向上させることができる。

一実施形態では、反応チャンバー１００は、第２支持部６及び第２持上機構９３をさらに含んでもよい。

第２支持部６は、キャビティ１とウェハステージ４との間に設けられ、且つ第１内側ライナー１１の外部に位置する。

第２持上機構９３は、第２支持部６に設けられている。第２持上機構９３の昇降部９５は、第１内側ライナー１１に接続され、第１内側ライナー１１を摺動駆動するように構成される。

なお、本開示の実施例によれば、第２支持部６は、ウェハステージ４とキャビティ１とを接続するように配置され、ウェハステージ４を支持する役割を果たす。第２支持部６の形状及びサイズは、必要に応じて選択及び調整することができ、ここでは具体的に限定されない。

第１内側ライナー１１の外部は、図１ａ、図１ｂ、図５、図６に示す第１内側ライナー１１の下方領域であると理解できる。第１内側ライナー１１の内部は、図１ａ、図１ｂ、図５、図６に示す第１内側ライナー１１の内部領域及びその上方領域であると理解できる。第１内側ライナー１１の外部に第２支持部６が収容され、第１内側ライナー１１の内部にウェハが収容される。

第２持上機構９３が第２支持部６に設けられることは、第２支持部６の内部に第２持上機構９３が収容されると理解できる。昇降部９５は、作動状態にあるとき、第２支持部６から伸び出し、キャビティ１の内部で第１内側ライナー１１を昇降摺動させる。昇降部９５が非作動状態にあるとき、昇降部９５は、第２支持部６の中に収縮される。エッチングプロセスを行う場合、第２持上機構９３は、昇降部９５のみがキャビティ１のプロセス環境に露出され、残りの部分が第２支持部６に隠される。

本開示の実施例によれば、第１内側ライナー１１は、ウェハ搬送口１０を遮断して閉鎖させることができ、且つウェハステージ４と同軸に設置されるため、ウェハステージ４、第１内側ライナー１１及びキャビティ１の内部は、共に１つの円対称の領域を構成することができる。エッチングプロセスを行う際に、ウェハを円対称のプロセス環境に位置させることができ、キャビティ１の内部に導入されたプロセスガスによってウェハの周囲に均一な円対称の気流場を形成させることができるとともに、第１内側ライナー１１の電気特性も円対称を実現することができ、さらにウェハプロセス結果の円対称の均一性を最大限に確保することができる。また、第１持上機構９３は、第２支持部６に設けられ、ウェハのエッチング時に周囲に形成されたプラズマ領域から離れてキャビティ１の内部に露出しないため、ウェハをエッチングする時に、第１持上機構９３の全体構造がウェハを汚染することを回避でき、第１持上機構９３の全体構造がエッチングプロセスの過程中に腐食されることを回避できる。

一例において、図１ａ、図１ｂにおける対向して設置された第２支持部６の構造模式図に示すように、反応チャンバー１００を図１ａ、図１ｂにおける中心軸（一点鎖線）周りに所定の角度回転させると、対向して設置された第１支持部６１の構造模式図（図２に示す）が得られる。

一例において、ウェハステージ４の第１水平面には、ウェハステージ４の周方向に沿って均等に複数の第１支持部６１が設けられ、ウェハステージ４の第２水平面には、ウェハステージ４の周方向に沿って均等に複数の第１支持部６１が設けられる。ここで、第１水平面と第２水平面とは、鉛直方向に沿って間隔をあけて設けられる。第１水平面に設置された第１支持部６１と第２水平面に設置された第１支持部６１との鉛直方向における投影は、互いに重なり、又は、第１水平面に設置された第１支持部６１と第２水平面に設置された第１支持部６１との鉛直方向における投影は、互いに千鳥状に配置される。プロセスガスは、同一水平面における隣接する２つの第１支持部６１の間の第２抽気領域５１のサブ領域を通過する。第２支持部６は、第１支持部６１と同一の支持部であってもよいし、異なる支持部であってもよく、具体的には、必要に応じて選択及び調整することができ、ここでは具体的に限定されない。第２支持部６の第１支持部６１に対する設置位置は、必要に応じて選択及び調整することができ、ここでは具体的に限定されず、例えば、第２支持部６は、第１支持部６１と共に同一の水平面に設置されてもよく、又は、第２支持部６は、第１支持部６１の異なる水平面における縦方向投影位置に設置されてもよい。第１支持部６１の形状及びサイズは、必要に応じて選択及び調整することができ、ここでは具体的に限定されない。

一実施形態では、昇降部９５は、アルミニウム合金材質製であり、昇降部９５の表面に酸化イットリウムコートが被覆される。

本開示の実施例によれば、アルミニウム合金材質を利用することで、昇降部９５の使用寿命を延ばすことができるとともに、被覆された酸化イットリウムコートを利用することで、昇降部９５がウェハを汚染することを回避し、昇降部９５の耐食性を向上させることができる。

一実施形態において、反応チャンバー１００は、複数の第２支持部６をさらに含んでもよく、複数の第２支持部６は、ウェハステージ４の周方向に沿って均等に配置され、複数の第２支持部６のいずれにも第２持上機構９３が設けられている。

なお、本開示の実施例によれば、複数の第２支持部６の数は、必要に応じて選択及び調整することができ、例えば、２つ、４つの第２支持部６を備えてもよい。

本開示の実施例によれば、複数の第２支持部６が均等に配置されるため、第２抽気領域５１が複数のサブ領域に均等に分割され、プロセスガスを抽気する際に、プロセスガスを第２抽気領域５１のサブ領域を均一に通過させることができる。そして、複数の第２支持部６は、ウェハステージ４の安定性を向上させることができる。

一例において、ウェハステージ４の第１水平面には、ウェハステージ４の周方向に沿って均等に複数の第２支持部６が設けられ、ウェハステージ４の第２水平面には、ウェハステージ４の周方向に沿って均等に複数の第２支持部６が設けられる。ここで、第１水平面と第２水平面とは、鉛直方向に沿って間隔をあけて設けられる。第１水平面に設置された第２支持部６と第２水平面に設置された第２支持部６との鉛直方向における投影は、互いに重なり、又は、第１水平面に設置された第２支持部６と第２水平面に設置された第２支持部６との鉛直方向における投影は、互いに千鳥状に配置される。プロセスガスは、同一水平面における隣接する２つの第２支持部６の間の第２抽気領域５１のサブ領域を通過する。

図１ａ、図１ｂ、図５、図６に示すように、一実施形態では、第２持上機構９３は、第２管体９４をさらに含んでもよい。第２管体９４は、第２支持部６に設けられている。昇降部９５の一端は、第２管体９４に摺動可能に挿設されることで、昇降部９５の第２支持部６との直接的な接触を減少し、また、昇降部９５の他端は、第１内側ライナー１１に接続される。

なお、本開示の実施例によれば、昇降部９５が第２管体９４に対して摺動運動を行う摺動機構は、必要に応じて選択及び調整することができ、ここでは具体的に限定されない。例えば、摺動機構は、ラック・ピニオン、ボールスクリュー、クランクロッド、エアロッド、油圧ロッド等である。昇降部９５の外壁は、第２管体９４の内壁に摺動可能に直接的に接続されてもよいし、接続部材を介して第２管体９４の内壁に摺動可能に間接的に接続されてもよい。

第２管体９４が第１支持部６に設けられることは、第２管体９４が、昇降部９５の昇降運動に伴って移動することはなく、常に第１支持部６に位置していると理解できる。

本開示の実施例によれば、第２支持部６に第２管体９４が設けられることにより、昇降部９５と第２支持部６との直接的な接触によるウェハエッチングのプロセス環境への影響を低減するとともに、昇降部９５の使用寿命を向上させることができる。

図１ａ、図１ｂ、図５、図６に示すように、一例において、第２持上機構９３は、駆動ユニット９６をさらに含み、昇降部９５は、駆動ユニット９６に接続され、駆動ユニット９６は、キャビティ１の外部に設けられ、駆動ユニット９６は、昇降部９５の昇降運動を制御するように構成される。

本開示の例によれば、駆動ユニット９６は、キャビティ１の外部に設けられることで、反応チャンバー１００の内部空間を追加で占有することなく、また、駆動ユニット９６は、キャビティ１の外部に設けられることで、第２持上機構９３のメンテナンスを容易にする。

一例において、駆動ユニット９６は、クリーンシリンダ機構または油圧シリンダ機構を採用する。

１つの実施形態において、第２管体９４は、真空ベローズであり、第２管体９４は、耐食性のステンレス材質で製造される。

本開示の実施例によれば、耐食性のステンレス材質で製造された真空ベローズを採用することで、第２管体９４の使用寿命を延ばすことができる。そして、第２管体９４は、第２支持部６に設けられており、ウェハをエッチングする時に周囲に形成されるプラズマ領域から離れているので、ウェハに対する汚染を回避することができる。

本開示の実施例は、本開示の実施例に係る反応チャンバー１００を備えるウェハエッチング装置をさらに提供する。

ウェハエッチング装置が作動するとき、弁体７２を第１作動位置まで摺動させるように制御し、キャビティ１の内部でプロセス反応を完了した後のプロセスガスが、第１領域から通気孔１１１を介して第２領域に入り、第１環状空隙７３及び第２環状空隙７４を順に流れてポンプボディ７６によって排出され、第１内側ライナー１１を第３作動位置まで摺動させるように制御し、ウェハ搬送口１０を介してプロセス反応後のウェハを取り出す。

本開示の実施例によれば、弁体７２が抽気口３０１内に昇降可能に挿設され、第１環状空隙７３、第２環状空隙７４、抽気領域５及び抽気口３０１が同軸に設けられることで、対称設計の構造を形成するため、プロセスガスを排出する際に、第１環状空隙７３、第２環状空隙７４及び抽気領域５に均一な気流場が形成され、プロセスガスが３６０度にわたって異なる方向から同時に抽気領域５、第１環状空隙７３及び第２環状空隙７４を順に均一に流れることで、ウェハステージ４の周囲空間におけるガスを均一な気流場によって抽気口３０１に吸引することができ、ウェハエッチングプロセス結果の均一性を確保することができる。

一例において、キャビティ１内に第１内側ライナー１１が設けられている場合、第１内側ライナー１１を第３作動位置まで摺動させるように制御し、ウェハ搬送口１０を介してウェハをウェハステージ４に搬送し、第１内側ライナー１１を第４作動位置まで摺動させるように制御し、弁体７２を第１作動位置まで摺動させるように制御し、抽気部７がキャビティ１内の空気を真空状態に抽気し、弁体７２を第２作動位置まで摺動させるように制御することで、密閉空間を形成し、給気口２０１からキャビティ１の内部にプロセスガスを輸送してプロセス反応を開始する。プロセス反応過程中又はプロセス反応終了後に、弁体７２を第２作動位置から第１作動位置まで摺動させるように制御し、抽気部７がキャビティ１内のガスを抽気し、プロセスガスを抽気する時に、第１環状空隙７３、第２環状空隙７４及び抽気領域５に均一な気流場を形成し、プロセスガスが３６０度にわたって異なる方向から同時に抽気領域５、第１環状空隙７３及び第２環状空隙７４を順に均一に流れることで、ウェハステージ４の周囲空間におけるガスを均一な気流場によって抽気口３０１に吸引し、ウェハエッチングプロセス結果の均一性を確保することができる。

本明細書の説明において、「中心」、「縦方向」、「横方向」、「長さ」、「幅」、「厚さ」、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「鉛直」、「水平」、「頂」、「底」、「内」、「外」、「時計回り」、「反時計回り」、「軸方向」、「径方向」、「周方向」等の用語が示す方位又は位置関係は、図面に示す方位又は位置関係に基づくものであり、本開示の説明の便宜上及び説明の簡略化のためだけであり、指定された装置又は素子が特定の方位を有し、特定の方位で構成及び操作されなければならないことを指示又は暗示するものではないため、本開示に対する制限として理解されるべきではない。

また、「第１」、「第２」の用語は、説明のためのものに過ぎず、相対的な重要性を指示又は暗示したり、示された技術的特徴の数を暗示的に示したりするものとして理解されるべきではない。これにより、「第１」、「第２」が記載された特徴は、１つ又は複数の該特徴を明示的又は暗示的に含むことができる。本開示の説明において、「複数」の意味は、特に具体的な限定がない限り、２つ以上である。

本開示において、特に明確な規定及び限定がない限り、「取り付け」、「連なる」、「接続」、「固定」などの用語は、広義的に理解されるべきであり、例えば、固定接続であってもよく、取り外し可能に接続されてもよく、又は、一体化されてもよく、また、機械的に接続されてもよく、電気的に接続されてもよく、通信可能に接続されてもよく、また、直接的に接続されてもよく、中間媒体を介して間接的に接続されてもよく、２つの素子内部の連通又は２つの素子の相互作用関係であってもよい。当業者であれば、具体的な状況に応じて上記用語の本開示における具体的な意味を理解することができる。

本開示において、第１特徴が第２特徴の「上」又は「下」にあることは、特に明確な規定及び限定がない限り、第１及び第２特徴が直接的に接触することを含んでもよく、第１及び第２特徴が直接的に接触せず、それらの間の別の特徴を介して接触することを含んでもよい。また、第１特徴が第２特徴の「上」、「上方」及び「上方」にあることは、第１特徴が第２特徴の真上及び斜め上方にあること、又は、第１特徴の水平方向における高さが第２特徴より高いことを含む。第１特徴が第２特徴の「下」、「下」及び「下方」にあることは、第１特徴が第２特徴の直下及び斜め下方にあること、又は、第１特徴の水平方向における高さが第２特徴より小さいことを含む。

以上の開示は、多くの異なる実施形態又は例を提供して本開示の異なる構成を実現する。本開示の開示を簡略化するために、以上、特定の例の部品及び配置について説明した。もちろん、これらは例示に過ぎず、本開示を限定するものではない。また、本開示は、異なる例において参照数字及び／又は参照アルファベットを繰り返し使ってもよく、このような繰り返し使いは、簡略化及び明瞭化を目的とするものであり、それ自体は、記述された各々の実施形態及び／又は設定の間の関係を示すものではない。

上記の具体的な実施形態は、本開示の保護範囲を限定するものではない。当業者であれば、設計ニーズ及び他の要因に応じて、各種の修正、組み合わせ、サブ組み合わせ及び置換を行うことができることは明らかである。本開示の趣旨及び原則内で行われるいかなる修正、同等置換及び改良等は、いずれも本開示の保護範囲内に含まれるべきである。

Claims (11)

1. ウェハエッチング装置に適用される反応チャンバー（１００）であって、
   鉛直方向に沿って対向して設けられた天板（２）及び底板（３）を含むキャビティ（１）であって、前記天板（２）に給気口（２０１）が設けられ、前記底板（３）に抽気口（３０１）が設けられ、前記給気口（２０１）と前記抽気口（３０１）との間にウェハステージ（４）が設けられ、前記キャビティ（１）の内壁と前記ウェハステージ（４）との間に抽気領域（５）が形成されるキャビティ（１）と、
   前記キャビティ（１）の内壁と前記ウェハステージ（４）との間に設けられる第１支持部（６１）と、
   バルブプレート（７１）及び弁体（７２）を含む抽気部（７）であって、前記バルブプレート（７１）が前記キャビティ（１）の内部に設けられ、且つ前記弁体（７２）の第１端に接続され、前記弁体（７２）の第２端が前記抽気口（３０１）に昇降可能に挿設され、前記弁体（７２）が第１作動位置にあるとき、前記バルブプレート（７１）と前記底板（３）との間に第１環状空隙（７３）が形成され、前記弁体（７２）と前記抽気口（３０１）との間に第２環状空隙（７４）が形成される抽気部（７）とを含み、
   前記第１環状空隙（７３）、前記第２環状空隙（７４）及び前記抽気領域（５）は、同軸に設けられる、ことを特徴とする反応チャンバー（１００）。
2. 前記抽気部（７）は、バルブボディ（７５）をさらに含み、
   前記バルブボディ（７５）は、前記キャビティ（１）の外部に設けられ、前記抽気口（３０１）に接続され、
   前記弁体（７２）の第２端は、前記抽気口（３０１）及び前記バルブボディ（７５）に昇降可能に挿設され、
   前記第２環状空隙（７４）は、前記弁体（７２）と前記抽気口（３０１）との間、及び前記弁体（７２）と前記バルブボディ（７５）の内壁との間に形成される、ことを特徴とする請求項１に記載の反応チャンバー（１００）。
3. 前記抽気部（７）は、ポンプボディ（７６）をさらに含み、
   前記ポンプボディ（７６）は、前記バルブボディ（７５）を介して前記抽気口（３０１）に接続される、ことを特徴とする請求項２に記載の反応チャンバー（１００）。
4. 前記弁体（７２）が第２作動位置にあるとき、前記バルブプレート（７１）は、前記底板（３）に接触して前記抽気口（３０１）を閉じる、ことを特徴とする請求項１～３のいずれか一項に記載の反応チャンバー（１００）。
5. 前記抽気口（３０１）に設けられるシールリング（８）をさらに含み、
   前記弁体（７２）が第２作動位置にあるとき、前記バルブプレート（７１）は、前記シールリング（８）に接触する、ことを特徴とする請求項４に記載の反応チャンバー（１００）。
6. 前記第１支持部（６１）は、複数であり、
   前記第１支持部（６１）は、前記ウェハステージ（４）の周方向に沿って均等に配置される、ことを特徴とする請求項１～３のいずれか一項に記載の反応チャンバー（１００）。
7. 前記第１支持部（６１）の水平方向に沿う横断面の幅は、前記ウェハステージ（４）の半径の１０分の１～２分の１の間にある、ことを特徴とする請求項６に記載の反応チャンバー（１００）。
8. 前記第１支持部（６１）は、管状構造であり、
   前記第１支持部（６１）の第１ポートは、前記キャビティ（１）に連通し、前記第１支持部（６１）の第２ポートは、前記ウェハステージ（４）に連通する、ことを特徴とする請求項１～３のいずれか一項に記載の反応チャンバー（１００）。
9. 第１管体（９１）及びロッド体（９２）を含む第１持上機構（９）であって、前記第１管体（９１）が前記底板（３）に接続され、前記ロッド体（９２）の一端が前記第１管体（９１）に摺動可能に挿設され、前記ロッド体（９２）の他端が前記キャビティ（１）の内部に延びて前記バルブプレート（７１）に接続され、前記ロッド体（９２）が前記バルブプレート（７１）及び弁体（７２）を昇降運動させるように構成される第１持上機構（９）をさらに含む、ことを特徴とする請求項１～３のいずれか一項に記載の反応チャンバー（１００）。
10. 複数の前記第１持上機構（９）を含み、
    複数の前記第１持上機構（９）は、前記バルブプレート（７１）の周方向に沿って均等に配置される、ことを特徴とする請求項９に記載の反応チャンバー（１００）。
11. 請求項１～１０のいずれか一項に記載の反応チャンバー（１００）を含む、ことを特徴とするウェハエッチング装置。