JP7017306B2 - 真空処理装置 - Google Patents

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Description

本発明は、真空処理装置に関する。
半導体装置の製造プロセスにおいて、プラズマを用いてウェハの表面処理を行う真空処理装置が用いられている。例えば、特許文献１には、高速スループットのウェハ処理用装置を提供するために、ロードロック室と、搬送室と、前記搬送室に接続された互いに空間的に隔離される複数の処理領域を各々に形成する１つ以上の処理室と、前記搬送室内に配置された第１ウェハ・ハンドリング部材を含み、処理室は、少なくとも２つの処理領域で複数の分離されたプロセスを同時に行なうことができるように構成し（デュアルチャンバ方式）、共有ガス源、共有排気システム、別個のガス分配アセンブリ、別個のＲＦ電源、および別個の温度制御システムによってもたらされる高度な処理制御により、１つの処理室内で少なくとも２つのウェハを同時に処理することができるウェハ処理装置が開示されている。
特開２０１３－１７９３０９号公報
特許文献１のデュアルチャンバ方式を用いることにより、高速スループットの真空処理装置を実現することができる。そこで、発明者等はこの技術について更に検討した。その結果、２つの処理領域で処理されたウェハにおいて、処理結果にばらつきが生じる（機差が認められる）場合のあることが分かった。
本発明の目的は、各処理領域における処理の機差が抑制されたデュアルチャンバを備えた真空処理装置を提供することにある。
上記目的を達成するための一実施形態として、第１排気口を有する第１真空処理室と、
前記第１真空処理室の上部に配置され接地された第１上部電極と、
前記第１真空処理室の下部に配置され昇降可能な第１下部電極と、
前記第１下部電極に、第１高周波を有する第１高周波電力を供給する第１高周波電源および前記第１高周波よりも高い周波数である第２高周波を有する第２高周波電力を供給する第２高周波電源と、
前記第１高周波電源に接続された第１整合器と、
前記第１整合器および前記第２高周波電源に接続された第２整合器と、
前記第１下部電極の第１電極軸および前記第２整合器の間を接続する第１銅板と、を備えた第１処理部と、
第２排気口を有する第２真空処理室と、
前記第２真空処理室の上部に配置され接地された第２上部電極と、
前記第２真空処理室の下部に配置され昇降可能な第２下部電極と、
前記第２下部電極に、前記第１高周波を有する第１高周波電力を供給する第３高周波電源および前記第１高周波よりも高い周波数である前記第２高周波を有する第２高周波電力を供給する第４高周波電源と、
前記第３高周波電源に接続された第３整合器と、
前記第３整合器および前記第４高周波電源に接続された第４整合器と、
前記第２下部電極の第２電極軸および前記第４整合器の間を接続する第２銅板と、を備え、前記第１処理部と同形状・同寸法の第２処理部と、
前記第１電極軸、前記第２電極軸、前記第２整合器および前記第４整合器が設置された駆動ベースと、
前記駆動ベースを昇降する駆動部と、
前記第１排気口および前記第２排気口からの距離が同一となるように配置された排気部と、
を有することを特徴とする真空処理装置とする。
本発明によれば、各処理領域における処理の機差が抑制されたデュアルチャンバを備えた真空処理装置を提供することができる。
本発明の実施例に係る真空処理装置の概略横断面図（平面配置図）である。 図１に示す真空処理装置における真空処理部の要部縦断面図（一部ブロック図）である。 図２に示すＡ－Ａライン部における概略横断面図である。 図２に示す真空処理部における要部概略斜視図である。 図４に示すＢ－Ｂライン部における概略横断面図である。 図５に示すＣ－Ｃライン部における概略横断面図（一部下部電極を含む）である。 図２に示す真空処理部における下部電極に接続された整合器を説明するための図であり、左図は全体概略斜視図、右図は内部回路の概略ブロック図である。
発明者等は、デュアルチャンバ方式の真空処理装置において、各処理領域で処理した結果がばらつく原因について、排気部、整合器や配線を含む電力入力部、試料台の駆動部、ガス供給部等の観点から見直した。その結果、特に、排気部および電力入力部、試料台の駆動部等がばらつきの原因となっていることが分かった。本発明はこの新たな知見に基づいて生まれたものである。
以下、本発明の実施例について、図面を用いて説明する。
本発明の実施例について図１乃至図７を用いて説明する。
図１は、本発明の実施例に係る、２組のデュアルプラズマ処理部を含む真空処理装置の概略横断面図（平面配置図）である。本図において、２組のデュアルプラズマ処理部を含む真空処理装置１００は、大気搬送室１０１及びロードポート１１０、１１１、１１２を含む大気側ブロック（図右側）と、真空搬送室３０１及びデュアルチャンバ第１真空処理部４００、デュアルチャンバ第２真空処理部４０１を含む真空側ブロック（図面左側）と、大気側ブロックと真空側ブロックとを連結し内部が大気圧から真空（減圧）可変調節されるロードロック室２００とを有する。大気側ブロックは、大気圧又は同等の気圧の下で半導体ウェハ等の被処理物（試料）を搬送、収納位置決め等をする部分であり、真空側ブロックは減圧された圧力下でウェハ等の試料を搬送し、プラズマ処理等を行ない、試料を載置した状態で圧力を上下させる部分である。なお、２つあるロードロック室は、一方を処理前のウェハの真空搬送室３０１への搬入用に、他方を処理後のウェハの大気搬送室への搬出用に用いることができる。
大気側ブロックは、大気搬送室１０１と、この大気搬送室１０１の前面側に取付けられ、処理用又はクリーニング用の試料が収納されているカセットがその上面に載せられる複数のロードポート１１０、１１１、１１２を備えている。大気側ブロックは、ロードポート１１０、１１１、１１２の各カセットの内部に収納された処理用またはクリーニング用のウェハが大気搬送室１０１の背面に連結されたロードロック室２００との間でやりとりされる箇所であり、大気搬送室１０１内部にはこのようなウェハの搬送のためにウェハ保持用の複数関節を有するアームを備えた大気搬送用ロボット１２０が配置されている。なお、大気搬送用ロボット１２０のアームは１つでも良いが、上下２段に配置することにより、大気搬送室からロードロック室２００へウェハを速やかに搬送、或いはロードロック室２００から大気搬送室を介してロードポート１１０、１１１、１１２へウェハを速やかに搬出することが可能となる。
真空側ブロックは、減圧して試料を処理する複数のデュアルチャンバ真空処理部４００、４０１と、これらのデュアルチャンバ真空処理部４００、４０１と連結されその内部で試料を減圧下で搬送する真空搬送用ロボット３１０を備えた真空搬送室３０１とを備えている。符号４１０は第１真空処理室、符号４１１は第２真空処理室、符号４２０は第１試料台（下部電極）、符号４２１は第２試料台（下部電極）、符号４６０は２７ＭＨｚ用第１整合器、符号４６１は２７ＭＨｚ用第２整合器を示す。なお、図１においてデュアルチャンバ真空処理部４０１の構成部分の符号の図示を省略したが、デュアルチャンバ真空処理部４００と同一である。また、真空搬送用ロボット３１０のアームは１つでも良いが、上下２段に配置することにより、ロードロック室２００から真空搬送室３０１を介してデュアルチャンバ真空処理部４００、４０１へウェハを速やかに搬送、或いはデュアルチャンバ真空処理部４００、４０１から真空搬送室３０１を介してロードロック室２００へ速やかに搬出することが可能となる。この真空側ブロックは、その内部を減圧されて高い真空度の圧力に維持可能なブロックとして構成されている。
本実施例では、真空処理装置１００を構成する各部分、例えば大気搬送用ロボットや真空搬送用ロボットの動作や、真空処理室における処理等の真空処理装置の動作は、これらと通信可能に接続された図示しない制御装置からの指令信号に基づいて行われる。
図２を用いて、本実施例に係る真空処理装置の真空処理部の構成について、詳細に説明する。図２は、本実施例に係る真空処理装置における真空処理部の要部縦断面図（一部ブロック図）である。特に、本図では真空処理装置におけるデュアルチャンバ（並列配置された第１及び第２の真空処理室）を含む複数の真空処理部の中の１つを説明しており、他のデュアルチャンバを含む真空処理部も同等の構成を備えており、これらのデュアルチャンバを含む真空処理部は、同一またはこれと見做せる程度に近似した半導体ウェハ上に形成された複数の膜層を有する膜構造を同一またはこれと見做せる程度に近似した圧力や処理ガスの流量、組成等の条件で処理するものである。また、言うまでもないが、一つの真空処理部に含まれるデュアルチャンバ（隣接配置された第１及び第２の真空処理室）同士は、作製精度の範囲内において同一形状・同一寸法を有する。また、一つの真空処理部に含まれるデュアルチャンバ（第１及び第２の真空処理室）内での処理は同一であるが、複数の真空処理部はそれぞれ異なる処理を行うことができる。また、本実施例では真空搬送室３０１を平面形状で四角形としたが、それ以上の平面多角形とし、ロードロック室側以外の辺（面）にそれぞれ真空処理部を配置することもできる。
本図において真空処理部を構成する真空処理室４１０、４１１では、それぞれ上部が開放された真空容器の円筒形を有する側壁の上端部上方にガス供給口を備えた上フタ４３１と真空処理室４１０、４１１の内部にそれぞれ処理用ガスを流すための複数の導入孔が設けられたガス分散板４３２とを含み接地された上部電極４３０が配置されて真空容器の一部として構成されている。真空容器の側壁上端部とガス分散板４３２の外周縁部下面との間を図示しないＯリング等のシール部材を挟んで連結させて、真空容器の内外を気密に封止することにより、側壁内側のプラズマ形成用の空間である真空処理室４１０、４１１がそれぞれ構成される。
真空処理室４１０、４１１へ導入される処理用ガスは、ガス分配器４８１を介してガス供給器４８０から供給される。ガス分配器４８１から上フタ４３１までは、例えば、第１ガス配管４８２と第２ガス配管４８３を用いて供給される。第１ガス配管４８２は、この場合、真空処理室４１０、４１１のガス分散板４３２の内側の空間に接続され、第１真空処理室４１０迄の配管距離および第２真空処理室４１１迄の配管距離が等しくなるように分岐点４８４で分岐することが望ましい。同様に、第２ガス配管４８３は、この場合、真空処理室４１０、４１１のガス分散板４３２の外側の空間に接続され、第１真空処理室４１０迄の配管距離および第２真空処理室４１１迄の配管距離が等しくなるように分岐点４８５で分岐することが望ましい。これにより、ガス供給に対する機差を低減することが可能となる。また、分岐点を各真空処理室の近くに配置することにより、トータルの配管長を短くすることができる。上フタ４３１から供給された処理ガスはガス分散板４３２に設けられた複数のガス導入孔から真空処理室に導入される。なお、第１ガス配管や第２ガス配管の距離が、各分岐点から各真空処理室までの距離に比べて大幅に長い場合には、各分岐点から各真空処理室までの距離の差は無視することができ、必ずしも等距離とする必要はない。
第１真空処理部４１０の内部には、上部電極４３０に対向して同軸並行に配置され試料４１５が載置され金属電極が内蔵された昇降可能な第１試料台（下部電極）４２０が配置され、第２真空処理部４１１の内部には、上部電極４３０に対向して同軸並行に配置され試料４１６が載置され金属電極が内蔵された昇降可能な第２試料台（下部電極）４２１が配置されている（並行平板電極を構成）。第１試料台４２０の試料台用軸（第１電極軸）４２５及び第２試料台４２１の試料台用軸（第２電極軸）４２６は両者とも一つの駆動ベース４４０に設置されている。それぞれの試料台用軸の内部には下部電極給電用ケーブルが内蔵されている。駆動ベース４４０は、第１及び第２真空処理室４１０、４１１の中央部に配置された駆動部（モータ）４４５により昇降され、これに応じて２つの試料台４２０、４２１が同時に昇降される。上下方向を指す２つの双方向太線矢印は、それぞれの試料台４２０、４２１の移動方向を示す。すなわち、２枚の試料が第１及び第２真空処理室４１０、４１１で同時に処理される（並列処理）。駆動部を一つ(共通)とすることにより、仮に機差のある２つのモータを用いたときに生じる恐れのある第１真空処理室及び第２真空処理室における機差を抑制することができる。また、モータを１つとすることにより、モータの専有領域をコンパクトにすることができる。
第１試料台（下部電極）４２０には、プラズマ生成用の例えば、２７ＭＨｚの高周波電力と、プラズマ中のイオンを処理ウェハに引き込むための例えば、４００ｋＨｚ高周波電力と、処理ウェハを試料台へ静電吸着するための直流電力とが供給される。２７ＭＨｚの高周波電力は、直方体形状を有する２７ＭＨｚ用第１整合器（マッチングボックス：ＭＢ）４６０を介して２７ＭＨｚ用高周波第１電源４５０から下部電極（第１試料台）４２０へ供給される。４００ｋＨｚ高周波電力及び直流電力は、４００ｋＨｚ用第１整合器４７５、接続ケーブル４７７及び２７ＭＨｚ用第１整合器４６０を介して、４００ｋＨｚ用高周波第１電源４７０及び直流第１電源４７２から下部電極（第１試料台）４２０へ供給される。なお、２７ＭＨｚは正確には２７．１２ＭＨｚであるが、本明細書では便宜的に２７ＭＨｚと表記する。
第２試料台（下部電極）４２１にも第１試料台４２０と同様に、プラズマ生成用の２７ＭＨｚの高周波電力と、プラズマ中のイオンを処理ウェハに引き込むための４００ｋＨｚ高周波電力と、処理ウェハを試料台へ静電吸着するための直流電力とが供給される。２７ＭＨｚの高周波電力は、２７ＭＨｚ用第２整合器（マッチングボックス：ＭＢ）４６１を介して２７ＭＨｚ用高周波第２電源４５１から下部電極（第２試料台）４２１へ供給される。４００ｋＨｚ高周波電力及び直流電力は、４００ｋＨｚ用第２整合器４７６、接続ケーブル４７８及び２７ＭＨｚ用第２整合器４６１を介して、４００ｋＨｚ用高周波第２電源４７１及び直流第２電源４７３から下部電極（第２試料台）４２１へ供給される。なお、第１真空処理室４１０と第２真空処理室４１１との境界からの第１試料台４２０と第２試料台４２１との距離は等しくＬ１とした（対称配置）。
２７ＭＨｚ用第１整合器４６０及び２７ＭＨｚ用第２整合器４６１は、下部電極４２０の第１電極軸４２５及び下部電極４２１の第２電極軸４２６が設置された駆動ベース４４０の両端に設置しそれぞれ連動する構成とした。図３に、図２に示すＡ－Ａライン部での横断面図（平面配置図）を示す（但し、駆動部は省略）。また、図４に駆動ベース周辺部の斜視図を示す（但し、排気部省略）。また、図５に、図４に示すＢ－Ｂライン部での横断面図（平面配置図）を示す。また、図６に、図５に示すＣ－Ｃライン部での縦断面図を示す。図２乃至図４に示すように、各整合器４６０、４６１を駆動ベース４４０の両端に配置することにより、第１真空処理室４１０において、２７ＭＨｚ用第１整合器４６０と第１電極軸４２５を含む下部電極４２０とは駆動ベース４４０の昇降に合わせて同時に昇降するため２７ＭＨｚ用第１整合器４６０と第１電極軸４２５との間の距離が一定となり、２７ＭＨｚ用第１整合器４６０と第１電極軸４２５とを接続する配線として変形しにくい銅板４６４を用いることができる。これにより、第１試料台（下部電極）４２０が昇降しても２７ＭＨｚ用第１整合器４６０と第１電極軸４２５との間の配線が可撓性を有する場合に比べて配線の変形に起因するインピーダンスの変動が抑制され、生成されるプラズマの再現性や安定性を向上することができる。また、２７ＭＨｚ用第１整合器４６０及び２７ＭＨｚ用第２整合器４６１を駆動ベース４４０から吊り下げる構成としたことにより、各整合器と駆動部とを同じ高さに配置することができるため、各整合器を駆動ベースの上に配置する構成に比べて高さ方向の寸法を縮小することができる。また、整合器４６０および整合器４６１は、デュアルチャンバ真空処理部を平面的に見て、真空処理室４１０および真空処理室４１１の側面から少なくとも一部、好ましくは、入力端子部をはみ出させて配置してある。これにより４００ＫＨｚ用第１整合器４７５と２７ＭＨｚ用第１整合器４６０とを接続する接続ケーブル４７７の接続およびケーブルの変形が容易になる。第２真空処理室側も同様であるため、説明を省略する。なお、符号４１２は処理室ベースを、符号４４６は昇降可能な各電極軸に対する外周封止用のベローズを示す。
また、２７ＭＨｚ用第１整合器４６０と第１電極軸４２５との間、及び２７ＭＨｚ用第２整合器４６１と第２電極軸４２６との間を同一距離とし、それぞれ変形しにくい銅板で接続することにより、可撓性のある配線を用いた場合に比べて昇降に起因するそれぞれの配線形状の変化が抑制されるため第１真空処理室と第２真空処理室との間の機差を抑制することができる。また、銅板を用いることにより、仮に被覆された同軸ケーブル等を用いることにより発熱するような状況が生じる場合であっても、放熱性がよいため加熱の影響（配線抵抗値増大等）を低減することができる。
また、図４乃至図６に示すように本実施例では銅板４６４は高さ方向に幅が広い配置とした。これにより、専有床面積を小さくすることができる。図４に示す符号４２７は電極軸ケースである。符号４４７は駆動軸であり駆動ベースの中央部に配置されている。また、図５に示す符号４６３は第２整合器内部の銅板を、符号４６５は給電経路を構成すると共に銅板を外力から保護するボックスを、符号４６６は銅板支え（絶縁体）を、符号４６７は第２整合器内部の銅板４６３と第１電極軸へ接続される銅板４６４との接続部を示す。なお、ボックス４６５は銅板(給電経路)４６４から絶縁され接地電位にされており、図６に示すように銅板４６４とボックス４６５と間の絶縁距離としては２０ｍｍ以上であることが望ましい。また、ボックス４６５は処理室ベース４１２下方の駆動ベース４４０の下方で覆われて配置され、大気開放等のメンテナンス時に作業者との接触が生じない構成となっている。
また、２７ＭＨｚ用第１整合器４６０及び２７ＭＨｚ用第２整合器４６１が、それぞれ駆動ベース４４０の両端に設置されているため、それらの間の領域に排気部を配置することができる。これにより、電気配線に比べて太い排気配管の引き回し距離が低減され排気配管の専有領域が低減されるため、また、排気コンダクタンスが低減され小型のポンプを用いることができるため、これらの専有床面積の低減を図ることができる。また、真空ポンプ周囲のメンテナンスや収納スペースの確保が可能となる。
このように２７ＭＨｚの高周波電力と、４００ｋＨｚ高周波電力と、直流電力とが試料台（下部電極）に供給される構成の場合、上部電極４３０は接地電位とすることができるため、上部電極への電力供給ラインが不要となる。このため、４００ｋＨｚ用第１整合器４７５及び４００ｋＨｚ用第２整合器４７６を上部電極４３０の上方へ配置することができ、４００ｋＨｚ用第１整合器４７５及び４００ｋＨｚ用第２整合器４７６を第１真空処理室４１０及び第２真空処理室４１１の下部へ他の部材と並べて配置した場合に比べ専有床面積を低減することができる。
次に、図７を用いて２７ＭＨｚ用整合器について説明する。なお、ここでは２７ＭＨｚ用第１整合器４６０を用いて説明するが、基本的な構成は２７ＭＨｚ用第２整合器４６１も同様である。図７は、２７ＭＨｚ用第１整合器を説明するための図であり、左図は全体概略斜視図、右図は内部回路の概略ブロック図である。２７ＭＨｚ用第１整合器４６０には、４００ｋＨｚ用第１整合器４７５からの４００ｋＨｚの高周波電力及び直流電力が供給される第１入力端子５０１、２７ＭＨｚ用第１高周波電源４５０からの２７ＭＨｚ用第１高周波電力が供給される第２入力端子５０２（左図では図示せず）、第１試料台（下部電極）４２０の第１電極軸４２５へ４００ｋＨｚ高周波電力と直流電力と２７ＭＨｚ高周波電力とを供給するための出力端子となる銅板接続部（出力端子）４６７（右図では図示せず）を備えている。
第１入力端子５０１は、４００ｋＨｚ用第１整合器４７５が上部電極４３０の上部に配置されているため、２７ＭＨｚ用第１整合器の上部に配置した。また、出力端子４６７は、第１試料台（下部電極）４２０の第１電極軸４２５への配線長を短くするため、第１電極軸４２５側の２７ＭＨｚ用第１整合器４６０の側面に配置した。第２入力端子５０２の配置場所には特に制限はないが、本実施例では出力端子４６７が配置されていない側の側面に配置した。なお、図７右図の上下方向を指す双方向矢印は、駆動ベースの昇降に伴い２７ＭＨｚ用第１整合器４６０が移動する方向を示す。
２７ＭＨｚ用第１整合器４６０は、２７ＭＨｚカット用フィルタ４６８と、４００ｋＨｚカット用フィルタ及び２７ＭＨｚ用の整合回路（マッチングサーキット：ＭＣ）４６９とを備えている。本実施例では、２７ＭＨｚカット用フィルタ４６８を前記第１入力端子の近傍に配置した。２７ＭＨｚ用第１整合器４６０に２７ＭＨｚカット用フィルタ４６８を備えることにより、４００ｋＨｚ用第１整合器４７５と２７ＭＨｚ用第１整合器４６０との間において、２７ＭＨｚの反射波の発生が防止され接続ケーブル４７７（第２真空処理室側では接続ケーブル４７８）の加熱を考慮する必要がないため、本実施例ではこれら整合器の間の接続ケーブル４７７として可撓性の同軸ケーブルを用いた。上部電極４３０の上部に配置された４００ｋＨｚ用第１整合器４７５は、上部電極開閉を伴う装置のメンテナンスの際には移動する必要が生じるが、これら整合器の間の配線として可撓性の同軸ケーブルを用いることにより、４００ｋＨｚ用第１整合器４７５の移動が容易となり、メンテナンスを容易に行うことができる。
本実施例では、４００ｋＨｚ用カットフィルタ及び２７ＭＨｚ用カットフィルタとの出力が銅板接続端子４６７に接続されて銅板(給電経路)４６４が４００ｋＨｚ及び２７ＭＨｚの給電経路を兼ねているが別々の経路を構成しても良い。この場合も４００ｋＨｚ給電経路上の２７ＭＨｚ用カットフィルタ４６８と電極軸４２５との距離が駆動ベース上下移動で変化しない（抑制される）構成とし、ソース電源（例えば、２７ＭＨｚ用高周波第１電源４５０）からの電力のステージへの給電経路では整合器（例えば、２７ＭＨｚ用第１整合器４６０）と上下軸（例えば、第１電極軸４２５）との間の距離を固定し、一方でソース電源４５０と離間された位置に固定されたバイアス形成用の電源（例えば、４００ｋＨｚ用高周波第１電源４７０）の供給経路ではフィルタ（例えば、２７ＭＨｚカット用フィルタ４６８）と上下軸４２５との間の距離は固定され、フィルタ４６８と整合器（例えば、４００ｋＨｚ用第１整合器４７５）との間は誘電体被覆の同軸又は可撓ケーブルで接続する。
第１真空処理部４１０の排気口は、図２に示すように、第１試料台４２０の第１電極軸４２５から距離Ｌ２の位置に配置されており、第２真空処理部４１１の排気口は、第２試料台４２１の第２電極軸４２６から距離Ｌ２の位置に配置されている。また、これら排気口は図３に示すように第１電極軸４２５および第２電極軸４２６の中心から同一角度θで、第１真空処理部４１０および第２真空処理部４１１それぞれの同位置に配置されている。さらに、これらの排気口とバッファ室４９２とはそれぞれ第１排気配管４９０及び第２排気配管４９１で接続されており、バッファ室４９２と調圧バルブ４９３と排気ポンプ４９４を含む共通の排気部との距離Ｌ３を同一とした（図２、図３）。これにより、排気ポンプ４９４の中心はデュアルチャンバ真空処理部の中心から偏心、この場合、図２の左側に偏心して配置され、デュアルチャンバ真空処理部の下方右側に空間を設けることができ、図示しない機器を配置する有効なスペースを確保することができて、真空処理装置のフットプリントの小面積化に有効となる。なお、第１及び第２試料台４２０、４２１や第１及び第２電極軸４２５、４２６、バッファ室４９２（排気部）は、図３に示すように平面形状が円形である。
これにより、排気の観点から第１真空処理室４１０と第２真空処理室４１１の機差を抑制することができる。また、排気ポンプを１つとすることに、仮に機差のある２つの排気ポンプを用いたときに生じる恐れのある第１真空処理部４１０と第２真空処理部４１１との機差を抑制することができる。また、排気ポンプを１つとすることにより、排気ポンプの専有領域をコンパクトにすることができる。
図１に示すデュアルチャンバを備えた真空処理装置を用いて試料のプラズマ処理を行ったところ、従来に比し各チャンバでの処理のばらつきが低減（機差が低減）された。
以上本実施例によれば、各処理領域における処理の機差が抑制されたデュアルチャンバを備えた真空処理装置を提供することができる。また、上部アース電極の上部に４００ｋＨｚ用整合器を配置することにより、床面積に対して装置のコンパクト化を図ることができる。また、２７ＭＨｚ用整合器を駆動ベースの両端に配置し、排気部をそれらの間に配置することにより、床面積に対して装置のコンパクト化を図ることができる。また、２７ＭＨｚ用整合器を駆動ベースに吊り下げて保持することにより、高さ方向でのコンパクト化を図ることができる。また、第１真空処理室及び第２真空処理室から等距離となる位置で供給ガス配管を分岐することにより、より機差を低減することができる。また、４００ｋＨｚ用整合回路を含む４００ｋＨｚ用整合器と、２７ＭＨｚ用整合回路及び４００ｋＨｚカット用フィルタ及び２７ＭＨｚカット用フィルタとを含む２７ＭＨｚ用整合器との間を可撓性の同軸ケーブルで接続することにより、装置のメンテナンスを容易に行うことができる。
なお、本実施例ではプラズマ生成用の高周波電源に周波数２７ＭHzの電源を用い、バイアス印加用の高周波電源に周波数４００ＫＨｚの電源を用いたが、それぞれの作用を奏するものであればこれらの周波数に限られるものではない。また、駆動ベース４４０に取り付けられる整合器は、異なる周波数の高周波電力（プラズマ生成用およびバイアス印加用の組合せに限られない）が試料台に印加される場合、周波数の高い高周波電力用の整合器を取り付け、それぞれの周波数用のカットフィルタを周波数の高い高周波電力用の整合器に設けることが効果的である。３つ以上の異なる周波数の高周波電力が試料台に印加される場合には、周波数が一番高い高周波電力を対象に考慮すれば良い。
また、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、実施例の構成の一部を他の同等の機能を有する他の構成に置き換えることも可能であり、また、実施例の構成に他の構成を加えることも可能である。
１００…真空処理装置、１０１…大気搬送室、１１０、１１１、１１２…ロードポート、１２０…大気搬送用ロボット、２００…ロードロック室、３０１…真空搬送室、３１０…真空搬送用ロボット、４００…デュアルチャンバ第１真空処理部、４０１…デュアルチャンバ第２真空処理部、４１０…第１真空処理室、４１１…第２真空処理室、４１２…処理室ベース、４１５、４１６…試料、４２０…第１試料台（下部電極）、４２１…第２試料台（下部電極）、４２５…第１電極軸（試料台用軸）、４２６…第２電極軸（試料台用軸）、４２７…電極軸ケース、４３０…上部電極（アース）、４３１…上フタ、４３２…ガス分散板、４４０…駆動ベース、４４５…駆動部（モータ）、４４６…ベローズ、４４７…駆動軸、４５０…２７ＭＨｚ用高周波第１電源、４５１…２７ＭＨｚ用高周波第２電源、４６０…２７ＭＨｚ用第１整合器（マッチングボックス）、４６１…２７ＭＨｚ用第２整合器（マッチングボックス）、４６３、４６４…銅板、４６５…ボックス、４６６…銅板支え、４６７…銅板接続部（出力端子）、４６８…２７ＭＨｚカット用フィルタ、４６９…４００ｋＨｚカット用フィルタ＋整合回路（ＭＣ）、４７０…４００ｋＨｚ用高周波第１電源、４７１…４００ｋＨｚ用高周波第２電源、４７２…直流第１電源、４７３…直流第２電源、４７５…４００ｋＨｚ用第１整合器（マッチングボックス：ＭＢ）、４７６…４００ｋＨｚ用第２整合器（マッチングボックス：ＭＢ）、４７７、４７８…４００ｋＨｚ用整合器と２７ＭＨｚ用整合器との間の接続ケーブル、４８０…ガス供給器、４８１…ガス分配器、４８２…第１ガス配管、４８３…第２ガス配管、４８４…第１ガス配管の第１真空処理室及び第２真空処理室への分岐点、４８５…第２ガス配管の第１真空処理室及び第２真空処理室への分岐点、４９０…第１排気配管、４９１…第２排気配管、４９２…バッファ室、４９３…調圧バルブ、４９４…排気ポンプ、５０１…第１入力端子、５０２…第２入力端子。

Claims (12)

  1. 第１排気口を有する第１真空処理室と、
    前記第１真空処理室の上部に配置され接地された第１上部電極と、
    前記第１真空処理室の下部に配置され昇降可能な第１下部電極と、
    前記第１下部電極に、第１高周波を有する第１高周波電力を供給する第１高周波電源およ
    び前記第１高周波よりも高い周波数である第２高周波を有する第２高周波電力を供給する
    第２高周波電源と、
    前記第１高周波電源に接続された第１整合器と、
    前記第１整合器および前記第２高周波電源に接続された第２整合器と、
    前記第１下部電極の第１電極軸および前記第２整合器の間を接続する第１銅板と、を備え
    た第１処理部と、
    第２排気口を有する第２真空処理室と、
    前記第２真空処理室の上部に配置され接地された第２上部電極と、
    前記第２真空処理室の下部に配置され昇降可能な第２下部電極と、
    前記第２下部電極に、前記第１高周波を有する第１高周波電力を供給する第３高周波電源
    および前記第１高周波よりも高い周波数である前記第２高周波を有する第２高周波電力を
    供給する第４高周波電源と、
    前記第３高周波電源に接続された第３整合器と、
    前記第３整合器および前記第４高周波電源に接続された第４整合器と、
    前記第２下部電極の第２電極軸および前記第４整合器の間を接続する第２銅板と、を備え
    、前記第１処理部と同形状・同寸法の第２処理部と、
    前記第１電極軸、前記第２電極軸、前記第２整合器および前記第４整合器が設置された駆
    動ベースと、
    前記駆動ベースを昇降する駆動部と、
    前記第１排気口および前記第２排気口からの距離が同一となるように配置された排気部と
    、
    を有することを特徴とする真空処理装置。
  2. 請求項１に記載の真空処理装置において、
    前記第１整合器は、前記第１上部電極の上部に配置され、
    前記第３整合器は、前記第２上部電極の上部に配置されていることを特徴とする真空処理
    装置。
  3. 請求項１に記載の真空処理装置において、
    前記駆動部の駆動軸は、前記駆動ベースの中央部に配置され、
    前記第２整合器と前記第４整合器は、前記中央部から等距離となる前記駆動ベースの両端
    にそれぞれ配置されていることを特徴とする真空処理装置。
  4. 請求項３に記載の真空処理装置において、
    前記第２整合器と前記第４整合器は、それぞれ前記駆動ベースに吊り下げられて配置され
    ていることを特徴とする真空処理装置。
  5. 請求項３に記載の真空処理装置において、
    前記排気部は、前記第２整合器と前記第４整合器との間に配置されていることを特徴とす
    る真空処理装置。
  6. 請求項１に記載の真空処理装置において、
    前記第１真空処理室および前記第２真空処理室へ供給されるガス供給器を更に備え、
    前記ガス供給器に接続されたガス配管は、前記第１真空処理室および前記第２真空処理室
    までの距離が等しくなるような位置で分岐されていることを特徴とする真空処理装置。
  7. 請求項１に記載の真空処理装置において、
    前記第２整合器および前記第４整合器は、前記第２および第４高周波電源への前記第１高
    周波をカットするための第１高周波カット用フィルタと、前記第１および第３高周波電源
    への前記第２高周波をカットするための第２高周波カット用フィルタとの両者をそれぞれ
    備えていることを特徴とする真空処理装置。
  8. 請求項７に記載の真空処理装置において、
    前記第１整合器と前記第２整合器、および前記第３整合器と前記第４整合器とは、それぞ
    れ同軸ケーブルで接続されていることを特徴とする真空処理装置。
  9. 請求項１に記載の真空処理装置において、
    前記第１整合器および前記第３整合器は、それぞれ直流電源に接続されており、
    前記第１整合器は前記第２整合器を介して前記第１下部電極に、前記第３整合器は前記第
    ４整合器を介して前記第２下部電極にそれぞれ直流電力が供給されることを特徴とする真
    空処理装置。
  10. 請求項１に記載の真空処理装置において、
    前記第１銅板および前記第２銅板は、高さ方向で幅が広いことを特徴とする真空処理装置
    。
  11. 請求項１に記載の真空処理装置において、
    前記第１銅板および前記第２銅板は、それぞれボックスに収納されており、
    前記ボックスとの間の絶縁距離が２０ｍｍ以上であることを特徴とする真空処理装置。
  12. 試料が格納されたカセットを載せるロードポートと、前記ロードポートに接続され大気
    搬送用ロボットを備えた大気搬送室と、前記大気搬送室に接続されたロードロック室と、
    前記ロードロック室に接続され真空搬送用ロボットを備えた真空搬送室と、前記真空搬送
    室に接続された第１真空処理部を含む複数の真空処理部とを有する真空処理装置において
    、
    前記第１真空処理部は、
    第１排気口を有する第１真空処理室と、
    前記第１真空処理室の上部に配置され接地された第１上部電極と、
    前記第１真空処理室の下部に配置され昇降可能な第１下部電極と、
    前記第１下部電極に、第１高周波を有する第１高周波電力を供給する第１高周波電源およ
    び前記第１高周波よりも高い周波数である第２高周波を有する第２高周波電力を供給する
    第２高周波電源と、
    前記第１高周波電源に接続された第１整合器と、
    前記第１整合器および前記第２高周波電源に接続された第２整合器と、
    前記第１下部電極の第１電極軸および前記第２整合器の間を接続する第１銅板と、を備え
    た第１処理部と、
    第２排気口を有する第２真空処理室と、
    前記第２真空処理室の上部に配置され接地された第２上部電極と、
    前記第２真空処理室の下部に配置され昇降可能な第２下部電極と、
    前記第２下部電極に、前記第１高周波を有する第１高周波電力を供給する第３高周波電源
    および前記第１高周波よりも高い周波数である前記第２高周波を有する第２高周波電力を
    供給する第４高周波電源と、
    前記第３高周波電源に接続された第３整合器と、
    前記第３整合器および前記第４高周波電源に接続された第４整合器と、
    前記第２下部電極の第２電極軸および前記第４整合器の間を接続する第２銅板と、を備え
    、前記第１処理部と同形状・同寸法の第２処理部と、
    前記第１電極軸、前記第２電極軸、前記第２整合器および前記第４整合器が設置された駆
    動ベースと、
    前記駆動ベースを昇降する駆動部と、
    前記第１排気口および前記第２排気口からの距離が同一となるように配置された排気部と
    、
    を有することを特徴とする真空処理装置。
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