JP4624856B2 - プラズマ処理装置 - Google Patents
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Description
例えば、近年ではウエハサイズが大型化する傾向にあるものの、現状では6〜12インチサイズのウエハが混在している状況であるため、同一の処理を異なるサイズのウエハに対して行う必要が生じる場合がある。また、半導体デバイスの高集積化と微細化により、プロセス条件も複雑化しており、処理内容に応じてギャップ変更などが必要になってきている。また、半導体ウエハに限らず、近年では、フラットパネルディスプレイ(FPD)の製造に用いるガラス基板も大型化する傾向にある。
を備えたプラズマ処理装置であって、
前記処理容器は、前記載置台を囲繞する第1のハウジングと、前記第1のハウジングと前記電磁波導入部との間に着脱自在に介在配置される第2のハウジングとを具備し、
前記第2のハウジングの上端部と前記電磁波導入部の下端部とが係合し、
前記第2のハウジングの下端部と前記第1のハウジングの上端部とが係合し、
前記第1のハウジング内に、ガス供給装置に接続された複数の通路が形成され、
前記ガス導入部は、前記第2のハウジングの複数箇所に設けられ、かつ、前記処理容器内の空間に向けて開口したガス導入口と、該ガス導入口に接続したガス導入路と、を備えており、
前記複数の通路、及び前記ガス導入路が、ガスを複数の前記ガス導入部に均等に分配するために前記第1のハウジングの上端と前記第2のハウジングの下端との境界に形成されたガス分配手段に接続していることを特徴とする、プラズマ処理装置が提供される。
すなわち、被処理体の大きさや処理の内容等に応じてプラズマ処理装置全体を交換する必要がなく、第2のハウジングと蓋部(または電磁波導入部)のみを交換することで対応が可能になる。
図1は、本発明の一実施形態に係るプラズマ処理装置100の概略構成を模式的に示す分解斜視図であり、図2はプラズマ処理装置100の概略断面図である。このプラズマ処理装置100は、複数のスロットを有する平面アンテナ、例えばRLSA(Radial Line Slot Antenna;ラジアルラインスロットアンテナ)にて処理室内にマイクロ波などのマイクロ波を導入してプラズマを発生させることにより、高密度かつ低電子温度のマイクロ波プラズマを発生させ得るプラズマ処理装置として構成されている。
なお、チャンバーウォール3の他のバリエーションとしては、例えば、図7、図9、図11に示すように、略円環状をなし、外径はほぼ同様で、部材の高さや、内径が異なるチャンバーウォール3,3a,3b,3cが交換可能に準備されている。
すなわち、プロセス内容によって、プラズマ生成部の直近にガスを導入したり、あるいは逆に、プラズマ生成部の直近位置ではガスの解離が進み過ぎたり、ガス導入口15a内部へのダメージが懸念される場合には、より下方へ配置するなどのバリエーションを容易に持たせることができる。
まず、ウエハWをチャンバー1内に搬入し、サセプタ5上に載置する。そして、ガス供給装置16から、例えばAr、Kr、Heなどの希ガス、例えばO2、N2O、NO、NO2、CO2などの酸化ガス、例えばN2、NH3などの窒化ガスのほか、成膜ガス、エッチングガスなどの処理ガスを所定の流量でガス導入口15aを介してチャンバー1内に導入する。
マイクロ波は、矩形導波管37b内ではTEモードで伝搬し、このTEモードのマイクロ波はモード変換器40でTEMモードに変換されて、同軸導波管37a内を平面アンテナ部材31に向けて伝搬されていく。平面アンテナ部材31から透過板28を経てチャンバー1に放射されたマイクロ波によりチャンバー1内で電磁界が形成され、処理ガスがプラズマ化する。
小型で小径のアンテナ部30aは、図1のチャンバーウォール3にそのまま装着することが出来ないため、従来のチャンバー構造では、別のプラズマ処理装置を準備して処理する必要があった。本実施形態では、図1のプラズマ処理装置100のチャンバーウォール3に換えて、チャンバー内空間に張り出した幅広(内径が狭い)のチャンバーウォール3bを装着することにより小型のアンテナ部30aを支持できるようにした。
また、チャンバーウォール3bの下面には下方に張り出した突出部17が形成されており、シール部材9bに直接プラズマが作用することを防止している。
たとえば、図1では、RLSA方式のプラズマ処理装置100を例に挙げたが、例えばリモートプラズマ方式、ICP方式、ECR方式、表面反射波方式、マグネトロン方式等のプラズマ処理装置にも適用可能である。
2;ハウジング
3;チャンバーウォール
4;支持部材
5;サセプタ
13;環状通路
14;ガス通路
15;ガス導入部
15a;ガス導入口
15b;ガス導入路
16;ガス供給装置
18;段部
19;段部
23;排気管
24;排気装置
27;アッパープレート
27a;支持部
28;透過板
29;シール部材
30;アンテナ部
31;平面アンテナ部材
32;スロット孔
37;導波管
37a;同軸導波管
37b;矩形導波管
39;マイクロ波発生装置
40;モード変換器
100;プラズマ処理装置
W…ウエハ(基板)
Claims (7)
- 真空排気可能な処理容器と、前記処理容器内において被処理体を載置する載置台と、前記処理容器の上部に接合され、前記処理容器内に電磁波を導く電磁波導入部と、前記処理容器内にプラズマ励起用のガスを導入するガス導入部と、
を備えたプラズマ処理装置であって、
前記処理容器は、前記載置台を囲繞する第1のハウジングと、前記第1のハウジングと前記電磁波導入部との間に着脱自在に介在配置される第2のハウジングとを具備し、
前記第2のハウジングの上端部と前記電磁波導入部の下端部とが係合し、
前記第2のハウジングの下端部と前記第1のハウジングの上端部とが係合し、
前記第1のハウジング内に、ガス供給装置に接続された複数の通路が形成され、
前記ガス導入部は、前記第2のハウジングの複数箇所に設けられ、かつ、前記処理容器内の空間に向けて開口したガス導入口と、該ガス導入口に接続したガス導入路と、を備えており、
前記複数の通路、及び前記ガス導入路が、ガスを複数の前記ガス導入部に均等に分配するために前記第1のハウジングの上端と前記第2のハウジングの下端との境界に形成されたガス分配手段に接続していることを特徴とする、プラズマ処理装置。 - 前記第2のハウジングは、高さおよび/または内径の異なる複数の環状部材の中から、被処理体の大きさに応じて選択され、装着されたものであることを特徴とする、請求項1に記載のプラズマ処理装置。
- 前記第2のハウジングは、高さおよび/または内径の異なる複数の環状部材の中から、プラズマ処理の内容に応じて選択され、装着されたものであることを特徴とする、請求項1に記載のプラズマ処理装置。
- 被処理体の大きさに応じて、前記電磁波導入部の大きさが選択されることを特徴とする、請求項2または請求項3に記載のプラズマ処理装置。
- 前記ガス分配手段は、前記第1のハウジングの上端に形成された段部と、前記第2のハウジングの下端に形成された段部との間の隙間であることを特徴とする、請求項1から請求項4のいずれか1項に記載のプラズマ処理装置。
- 前記電磁波は、マイクロ波であり、前記電磁波導入部は、マイクロ波を導入するためのアンテナを備えていることを特徴とする、請求項1から請求項5のいずれか1項に記載のプラズマ処理装置。
- 前記アンテナは、複数のスロット孔が形成された平面アンテナであることを特徴とする、請求項6に記載のプラズマ処理装置。
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