JP6483259B2 - 基板処理装置 - Google Patents
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Description
一実施形態において、上記基板処理装置は、前記第1プレートと前記アノードユニット内における前記筐体の内壁との間の空間領域を、前記第1プレートの周方向の全体にわたり前記アノードユニットの外部から区画する区画部をさらに備えることが好ましい。
この構成によれば、第2貫通孔の内部において密度の高いプラズマが生成されやすくなる。
この構成によれば、第2貫通孔に入り込んだプラズマが第1貫通孔にまで入り込むことが抑えられるため、第1プレートに必要とされるプラズマ耐性を軽減することが可能でもある。
図1を参照して基板処理装置の構成を説明する。
図1が示すように、基板処理装置10は、搬出入チャンバ11、洗浄チャンバ12、および、スパッタチャンバ13を備え、搬出入チャンバ11、洗浄チャンバ12、および、スパッタチャンバ13は、1つの方向である連結方向に沿ってこの順に並んでいる。
図2から図7を参照して洗浄チャンバ12の構成を説明する。
図2が示すように、洗浄チャンバ12は、接地された筐体21およびガス供給部22を備えている。カソードステージ18およびアノードユニット17は、筐体21内に配置されている。カソードステージ18は、基板Sを支持するように構成され、カソードステージ18には、プラズマを生成するための電圧が印加される。
図3が示すように、アノードユニット17は、対向方向に沿って並ぶ第1プレート23と第2プレート24とを備えている。対向方向において、筐体21に形成された供給ポート21a、第1プレート23、および、第2プレート24がこの順で並び、第1プレート23は、供給ポート21aと第2プレート24との間に位置している。対向方向において、第1プレート23と第2プレート24との間の距離は、例えば、10mm以上50mm以下であることが好ましい。
こうしたアノードユニット17によれば、各第2貫通孔24aに対してガスが供給されやすくなるため、複数の第2貫通孔24aの全てもしくはほとんど全てで、各第2貫通孔24aの内部にプラズマを生成することができる。
第1径Dia1が0.5mm以上5mm以下であれば、第2貫通孔24aに入り込んだプラズマPが第1貫通孔23aにまで入り込むことが抑えられるため、第1プレート23に必要とされるプラズマ耐性を軽減することが可能である。
図8および図9を参照して洗浄チャンバ12の作用を説明する。
図8が示すように、洗浄チャンバ12において基板Sの洗浄処理が行われるときには、まず、搬送部16が、搬出入チャンバ11から洗浄チャンバ12に搬入したトレイTをアノードユニット17と対向する処理位置まで搬送し、処理位置にてトレイTの位置を固定する。なお、トレイTが洗浄チャンバ12内に搬入されるとき、筐体21の内部は、排気部15によって所定の圧力まで減圧されている。
以下、実施例と種々の比較例について説明する。以下では、理解を容易にするために、上記実施形態の構成と類似の構成には同様の符号を付して説明する。
洗浄処理の対象となる処理面にSiO2膜が形成された基板Sを準備し、上述した洗浄チャンバ12を用いて、処理面を洗浄した。洗浄処理は、以下の条件で行った。なお、筐体21内にプラズマを生成するためのガスとしてアルゴンガスを用いた。
・電力 0.6W/cm2(13.56MHz)
アノードユニット17は、第1径Dia1が2mmである複数の第1貫通孔23aを有する第1プレート23と、第2径Dia2が9mmである複数の第2貫通孔24aを有する第2プレート24を備える構成とした。アルゴンガスは、筐体に形成された供給ポート21aからアノードユニット17の第1プレート23に向けて供給した。
カソードステージ18と対向する位置に配置された金属板を、上記実施例1のアノードユニット17に代えてアノードとして使用する洗浄チャンバを用いて基板Sの洗浄処理を行う以外は、実施例1と同じ条件で基板Sの洗浄処理を行った。なお、アルゴンガスは、筐体21の内部に供給した。
上記実施例1のアノードユニット17において、第2プレート24の各第2貫通孔24aの第2径Dia2が2mmである以外は、実施例1と同じ条件で基板Sの洗浄処理を行った。
アノードユニット17の外部の位置でアルゴンガスを筐体21の内部に供給する以外は、実施例1と同じ条件で基板Sの洗浄を行った。
実施例1および比較例1から比較例3の各々について、基板Sの表面に付着した付着物の除去速度として、SiO2膜のエッチング速度を算出した。エッチング前のSiO2膜の厚さと、エッチング後のSiO2膜の厚さとを測定し、エッチング前のSiO2膜の厚さからエッチング後のSiO2膜の厚さを引いた値を処理時間で除算することによって、エッチング速度を算出した。エッチング速度の算出結果を以下の表1に示す。
(1)第1プレート23を介して第2プレート24にガスが供給されている状態でカソードステージ18に電圧が印加されると、アノードユニット17とカソードステージ18との間に生成されるプラズマPに加え、第2プレート24に形成された各第2貫通孔24aの内部にもプラズマPを生成することができる。これにより、筐体21内におけるプラズマPの密度が高まり、基板Sに向けて引きつけられる荷電粒子の密度も高まる。結果として、基板Sに付着した付着物を除去する速度が高まる。
・各第1貫通孔23aおよび各第2貫通孔24aは円形孔状ではなく、他の形状を有してもよい。
・各第1貫通孔23aの第1径Dai1は、第1プレート23の面方向に沿ってガスの拡散が可能であり、かつ、各第2貫通孔24aの第2径Dia2よりも小さければ、0.5mmよりも小さくてもよいし、5mmよりも大きくてもよい。
・第2貫通孔24aは、第2プレート24とカソードステージ18との間に形成されたプラズマが、第2貫通孔24aの内部に入り込む形状でなくてもよい。こうした構成であっても、第2貫通孔24aの内部におけるプラズマの発光強度が、第2プレート24とカソードステージ18との間に生成されるプラズマの発光強度よりも高められる形状を第2貫通孔24aが有していれば、上述した(1)に準じた効果を得ることはできる。
・筐体21内におけるカソードステージ18の位置が固定されている一方で、アノードユニット17とカソードステージ18とが向かい合う対向方向に沿って搬送部16が移動することで、トレイTの位置を第1位置と第2位置との間で変えてもよい。この場合、第1位置と第2位置とは、対向方向において互いに異なる位置である。このうち、第1位置は、トレイTとカソードステージ18とが干渉せずに搬送部16がトレイTを搬送することが可能な位置であり、第2位置は、カソードステージ18と基板Sとが接する位置である。
Claims (5)
- 接地された筐体と、
前記筐体内に位置するとともに基板を支持するように構成され、プラズマを生成するための電圧が印加されるカソードステージと、
前記筐体に固定されたアノードユニットであって、
前記筐体内に位置するとともに複数の第1貫通孔を含む第1プレートと、
前記第1プレートと前記カソードステージとの間に前記第1プレートから離間して位置するとともに、前記第1貫通孔よりも大きい複数の第2貫通孔を含む第2プレートと、を含むアノードユニットと、
前記第1プレートに向けてガスを供給するガス供給部と、を備え、
前記第1プレートは、前記複数の第1貫通孔を通じて前記ガスを流すことによって、前記ガスを前記第1プレートの面方向へ拡散させるように構成され、
前記第2プレートは、前記第1貫通孔を通過した前記ガスを、前記複数の第2貫通孔を通じて前記第2プレートと前記カソードステージとの間に流すように構成され、
前記第1プレートと前記第2プレートとの間の間隔が10mm以上50mm以下とされ、
前記複数の第2貫通孔の各々は円形孔状に形成され、3mm以上20mm以下の直径を有する、
基板処理装置。 - 前記第2プレートは、前記第1プレートと対向する位置に配置され、
前記第1プレートと前記第2プレートとの間の空間領域を前記第1プレートの周方向の全体にわたり閉じる閉塞部をさらに備える
請求項1に記載の基板処理装置。 - 前記第1プレートと前記アノードユニット内における前記筐体の内壁との間の空間領域を、前記第1プレートの周方向の全体にわたり前記アノードユニットの外部から区画する区画部をさらに備える
請求項1または2に記載の基板処理装置。 - 前記複数の第1貫通孔の各々は円形孔状に形成され、0.5mm以上5mm以下の直径を有する、
請求項1から3のいずれか一項に記載の基板処理装置。 - 接地された筐体と、
前記筐体内に位置するとともに基板を支持するように構成され、プラズマを生成するための電圧が印加されるカソードステージと、
前記筐体に固定されたアノードユニットであって、
前記筐体内に位置するとともに複数の第1貫通孔を含む第1プレートと、
前記第1プレートと前記カソードステージとの間に位置するとともに前記第1貫通孔よりも大きい複数の第2貫通孔を含む第2プレートと、
を含むアノードユニットと、
前記第1プレートに向けてガスを供給するガス供給部と、を備え、
前記第1プレートは、前記複数の第1貫通孔を通じて前記ガスを流すことによって、前記ガスを前記第1プレートの面方向へ拡散させるように構成され、
前記第2プレートは、前記第1貫通孔を通過した前記ガスを、前記複数の第2貫通孔を通じて前記第2プレートと前記カソードステージとの間に流すように構成され、
前記第1プレートと前記第2プレートとの間の間隔が10mm以上50mm以下とされた基板処理装置を用いた基板処理方法であって、
前記第2貫通孔の内部にプラズマを形成すること、
前記第2プレートと前記カソードステージとの間にプラズマを生成することを備え、
各前記第2貫通孔の内部におけるプラズマの発光強度は、前記第2プレートと前記カソードステージとの間に生成されるプラズマの発光強度よりも高く、
前記筐体内の圧力は0.1Pa以上30Pa以下とされ、
1MHz以上40MHz以下の周波数を有する0.04W/cm 2 以上4W/cm 2 以下の電力と、100Hz以上2MHz以下の周波数を有する0.02W/cm 2 以上0.8W/cm 2 以下の電力を前記カソードステージに重畳する
基板処理方法。
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