JP7281968B2 - アリ溝加工方法及び基板処理装置 - Google Patents

Description

本開示は、アリ溝加工方法及び基板処理装置に関する。

特許文献１には、シール部材を収容するアリ溝に関し、アリ溝の開口部はシール部材の幅よりも狭く形成され、開口部に連通するとともにシール部材の幅よりも広い幅の切欠部が設けられているアリ溝が開示されている。切欠部は、環状に形成されているアリ溝の内側と外側に張り出している。

実開平３－１２５９５２号公報

本開示は、基板処理装置においてシール部材を収容するアリ溝を切削工具を用いて加工するに当たり、切削工具を挿入するための導入孔に反応生成物が堆積することを抑制するのに有利なアリ溝加工方法及び基板処理装置を提供する。

本開示の一態様によるアリ溝加工方法は、
基板処理装置の内部の処理領域と外部の外部領域とを、前記基板処理装置を形成する第一部材と第二部材との間のシール面に設けられているシール部材により遮蔽する前記シール面において、前記シール部材を収容するアリ溝の加工方法であって、
前記シール面に導入孔を加工する工程と、
下方の先端が外側に張り出すテーパー状の切削刃を備える切削工具を前記導入孔に挿入し、前記導入孔の開口における前記処理領域側の端部に前記切削刃が当接するまで前記切削工具を第一方向に移動させながら切削する工程と、
前記第一方向に交差する第二方向に切削工具を移動させて、前記シール面の長手方向に沿って前記アリ溝を加工する工程と、を有している。

本開示によれば、基板処理装置においてシール部材を収容するアリ溝を切削工具を用いて加工するに当たり、切削工具を挿入するための導入孔に反応生成物が堆積することを抑制できる。

実施形態に係る基板処理装置の一例を示す断面図である。 処理容器を形成する上チャンバーと下チャンバーの間のシール構造において、下チャンバーの一部を上方から見た平面図である。 図２のIIIa－IIIa矢視図である。 図２のIIIb－IIIb矢視図である。 アリ溝の他の実施形態を示す断面図である。 処理容器の側壁の開口周りと覗き窓の間のシール構造において、側壁の開口周りを側方から見た側面図である。 図５のVIa－VIa矢視図である。 図５のVIb－VIb矢視図である。 実施形態に係るアリ溝加工方法を説明する工程図であって、下チャンバーのシール面に導入孔を加工する工程を説明する平面図である。 図７のVIII－VIII矢視図である。 図７及び図８に続いて実施形態に係るアリ溝加工方法を説明する工程図である。 図９に続いて実施形態に係るアリ溝加工方法を説明する工程図である。 図１０のXI－XI矢視図である。 図９及び図１０に続いて実施形態に係るアリ溝加工方法を説明する工程図である。

以下、本開示の実施形態に係る基板処理装置とアリ溝加工方法について、添付の図面を参照しながら説明する。尚、本明細書及び図面において、実質的に同一の構成要素については、同一の符号を付することにより重複した説明を省く場合がある。

［実施形態に係る基板処理装置］
＜基板処理装置＞
はじめに、図１を参照して、本開示の実施形態に係る基板処理装置の一例について説明する。ここで、図１は、実施形態に係る基板処理装置の一例を示す断面図である。

図１に示す基板処理装置１００は、ＦＰＤ用の平面視矩形の基板（以下、単に「基板」という）Ｇに対して、各種の基板処理方法を実行する誘導結合型プラズマ（Inductive Coupled Plasma: ＩＣＰ）処理装置である。基板の材料としては、主にガラスが用いられ、用途によっては透明の合成樹脂などが用いられることもある。ここで、基板処理には、エッチング処理や、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法を用いた成膜処理等が含まれる。ＦＰＤとしては、液晶ディスプレイ（Liquid Crystal Display: ＬＣＤ）やエレクトロルミネセンス（Electro Luminescence: ＥＬ）、プラズマディスプレイパネル（Plasma Display Panel;ＰＤＰ）等が例示される。基板は、その表面に回路がパターニングされる形態の他、支持基板も含まれる。また、ＦＰＤ用基板の平面寸法は世代の推移と共に大規模化しており、基板処理装置１００によって処理される基板Ｇの平面寸法は、例えば、第６世代の１５００ｍｍ×１８００ｍｍ程度の寸法から、第１０．５世代の３０００ｍｍ×３４００ｍｍ程度の寸法までを少なくとも含む。また、基板Ｇの厚みは０．２ｍｍ乃至数ｍｍ程度である。

図１に示す基板処理装置１００は、直方体状の箱型の処理容器１０と、処理容器１０内に配設されて基板Ｇが載置される平面視矩形の外形の基板載置台６０と、制御部９０とを有する。尚、処理容器は、円筒状の箱型や楕円筒状の箱型などの形状であってもよく、この形態では、基板載置台も円形もしくは楕円形となり、基板載置台に載置される基板も円形等になる。

処理容器１０は誘電体板１１により上下２つの空間に区画されており、上側空間であるアンテナ室は上チャンバー１２により形成され、下方空間である処理領域Ｓは下チャンバー１３により形成される。ここで、処理容器１０の内部の処理領域Ｓに対して、処理容器１０の外部を外部領域Ｅとする。また、本明細書においては、上チャンバー１２と下チャンバー１３により包囲される処理容器１０の内部の全領域と基板載置台６０との間の空間を「処理領域」と称することもあり、処理容器１０の外部に加えて基板載置台６０の下方空間を「外部領域」と称することもある。即ち、外部領域が、下チャンバー１３の下部から下チャンバー１３の内部に突出する構成である。下チャンバー１３の底板１３ｄにおいて、基板載置台６０に繋がる給電線７１が貫通する箇所は外気に通じ得ることとなり、この場合は基板載置台６０の下方空間は外部領域となり得るからである。

処理容器１０において、下チャンバー１３と上チャンバー１２の境界となる位置には矩形環状の支持枠１４が処理容器１０の内側に突設するようにして配設されており、支持枠１４に誘電体板１１が載置されている。処理容器１０は、接地線１３ｅにより接地されている。

処理容器１０はアルミニウム等の金属により形成されており、誘電体板１１はアルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）等のセラミックスや石英により形成されている。

下チャンバー１３の側壁１３ａには、下チャンバー１３に対して基板Ｇを搬出入するための搬出入口１３ｂが開設されており、搬出入口１３ｂはゲートバルブ２０により開閉自在となっている。下チャンバー１３には搬送機構を内包する搬送室（いずれも図示せず）が隣接しており、ゲートバルブ２０を開閉制御し、搬送機構にて搬出入口１３ｂを介して基板Ｇの搬出入が行われる。

また、下チャンバー１３の側壁１３ａには、間隔を置いて複数の開口１３ｃが開設されており、それぞれの開口１３ｃの外部領域Ｅ側には、開口１３ｃを塞ぐようにして石英製の覗き窓２５が取り付けられている。

また、下チャンバー１３の有する底板１３ｄには複数の排気口１３ｆが開設されており、排気口１３ｆにはガス排気管５１が接続され、ガス排気管５１は開閉弁５２を介して排気装置５３に接続されている。ガス排気管５１、開閉弁５２及び排気装置５３により、ガス排気部５０が形成される。排気装置５３はターボ分子ポンプ等の真空ポンプを有し、プロセス中にチャンバー１３内を所定の真空度まで真空引き自在となっている。尚、チャンバー１３の適所に圧力計（図示せず）が設置されており、圧力計によるモニター情報が制御部９０に送信されるようになっている。

誘電体板１１の下面において、誘電体板１１を支持するための支持梁が設けられており、支持梁はシャワーヘッド３０を兼ねている。シャワーヘッド３０は、アルミニウム等の金属により形成されており、陽極酸化による表面処理が施されていてよい。シャワーヘッド３０内には、水平方向に延設するガス流路３１が形成されており、ガス流路３１には、下方に延設してシャワーヘッド３０の下方にある処理領域Ｓに臨むガス吐出孔３２が連通している。

誘電体板１１の上面にはガス流路３１に連通するガス導入管４５が接続されており、ガス導入管４５は上チャンバー１２の天井１２ａに開設されている供給口１２ｂを気密に貫通し、ガス導入管４５と気密に結合されたガス供給管４１を介して処理ガス供給源４４に接続されている。ガス供給管４１の途中位置には開閉バルブ４２とマスフローコントローラのような流量制御器４３が介在している。ガス導入管４５、ガス供給管４１、開閉バルブ４２、流量制御器４３及び処理ガス供給源４４により、処理ガス供給部４０が形成される。尚、ガス供給管４１は途中で分岐しており、各分岐管には開閉バルブと流量制御器、及び処理ガス種に応じた処理ガス供給源が連通している（図示せず）。プラズマ処理においては、処理ガス供給部４０から供給される処理ガスがガス供給管４１及びガス導入管４５を介してシャワーヘッド３０に供給され、ガス吐出孔３２を介して処理領域Ｓに吐出される。

アンテナ室を形成する上チャンバー１２内には、高周波アンテナ１５が配設されている。高周波アンテナ１５は、銅等の良導電性の金属から形成されるアンテナ線１５ａを、環状もしくは渦巻き状に巻装することにより形成される。例えば、環状のアンテナ線１５ａを多重に配設してもよい。

アンテナ線１５ａの端子には上チャンバー１２の上方に延設する給電部材１６が接続されており、給電部材１６の上端には給電線１７が接続され、給電線１７はインピーダンス整合を行う整合器１８を介して高周波電源１９に接続されている。高周波アンテナ１５に対して高周波電源１９から例えば１３．５６ＭＨｚの高周波電力が印加されることにより、下チャンバー１３内に誘導電界が形成される。この誘導電界により、シャワーヘッド３０から処理領域Ｓに供給された処理ガスがプラズマ化されて誘導結合型プラズマが生成され、プラズマ中のイオンが基板Ｇに提供される。高周波電源１９はプラズマ発生用のソース源であり、基板載置台６０に接続されている高周波電源７３は、発生したイオンを引き付けて運動エネルギを付与するバイアス源となる。このように、イオンソース源には誘導結合を利用してプラズマを生成し、別電源であるバイアス源を基板載置台６０に接続してイオンエネルギの制御を行うことより、プラズマの生成とイオンエネルギの制御が独立して行われ、プロセスの自由度を高めることができる。高周波電源１９から出力される高周波電力の周波数は、０．１乃至５００ＭＨｚの範囲内で設定されるのが好ましい。

基板載置台６０は、基材６３と、基材６３の上面６３ａに形成されている静電チャック６６とを有する。

基材６３は、上方基材６１と下方基材６２の積層体により形成される。上方基材６１の平面視形状は矩形であり、基板載置台６０に載置されるＦＰＤと同程度の平面寸法を有する。例えば、上方基材６１は、載置される基板Ｇと同程度の平面寸法を有し、長辺の長さは１８００ｍｍ乃至３４００ｍｍ程度であり、短辺の長さは１５００ｍｍ乃至３０００ｍｍ程度の寸法に設定できる。この平面寸法に対して、上方基材６１と下方基材６２の厚みの総計は、例えば５０ｍｍ乃至１００ｍｍ程度となり得る。

下方基材６２には、矩形平面の全領域をカバーするように蛇行した温調媒体流路６２ａが設けられており、ステンレス鋼やアルミニウム、アルミニウム合金等から形成される。一方、上方基材６１は、ステンレス鋼やアルミニウム、アルミニウム合金等により形成される。尚、温調媒体流路６２aは、例えば上方基材６１や静電チャック６６に設けられてもよい。また、基材６３が、図示例のように二部材の積層体でなく、アルミニウムもしくはアルミニウム合金等による一部材から形成されてもよい。

下チャンバー１３の底板１３ｄの上には、絶縁材料により形成されて内側に段部を有する箱型の台座６８が固定されており、台座６８の段部の上に基板載置台６０が載置される。

上方基材６１の上面には、基板Ｇが直接載置される静電チャック６６が形成されている。静電チャック６６は、アルミナ等のセラミックスを溶射して形成される誘電体被膜であるセラミックス層６４と、セラミックス層６４の内部に埋設されていて静電吸着機能を有する導電層６５（電極）とを有する。導電層６５は、給電線７４を介して直流電源７５に接続されている。制御部９０により、給電線７４に介在するスイッチ（図示せず）がオンされると、直流電源７５から導電層６５に直流電圧が印加されることによりクーロン力が発生する。このクーロン力により、基板Ｇが静電チャック６６の上面に静電吸着され、上方基材６１の上面に載置された状態で保持される。このように、基板載置台６０は、基板Ｇを載置する下部電極を形成する。

基板載置台６０を構成する下方基材６２には、矩形平面の全領域をカバーするように蛇行した温調媒体流路６２ａが設けられている。温調媒体流路６２ａの両端には、温調媒体流路６２ａに対して温調媒体が供給される送り配管６２ｂと、温調媒体流路６２ａを流通して昇温された温調媒体が排出される戻り配管６２ｃとが連通している。図１に示すように、送り配管６２ｂと戻り配管６２ｃにはそれぞれ、送り流路８２と戻り流路８３が連通しており、送り流路８２と戻り流路８３はチラー８１に連通している。チラー８１は、温調媒体の温度や吐出流量を制御する本体部と、温調媒体を圧送するポンプとを有する（いずれも図示せず）。尚、温調媒体としては冷媒が適用され、この冷媒には、ガルデン（登録商標）やフロリナート（登録商標）等が適用される。図示例の温調形態は、下方基材６２に温調媒体を流通させる形態であるが、下方基材６２がヒータ等を内蔵し、ヒータにより温調する形態であってもよいし、温調媒体とヒータの双方により温調する形態であってもよい。また、ヒータの代わりに、高温の温調媒体を流通させることにより加熱を伴う温調を行ってもよい。尚、抵抗体であるヒータは、タングステンやモリブデン、もしくはこれらの金属のいずれか一種とアルミナやチタン等との化合物から形成される。また、図示例は、下方基材６２に温調媒体流路６２ａが形成されているが、例えば上方基材６１や静電チャック６６が温調媒体流路を有していてもよい。

上方基材６１には熱電対等の温度センサが配設されており、温度センサによるモニター情報は、制御部９０に随時送信される。そして、送信されたモニター情報に基づいて、上方基材６１及び基板Ｇの温調制御が制御部９０により実行される。より具体的には、制御部９０により、チラー８１から送り流路８２に供給される温調媒体の温度や流量が調整される。そして、温度調整や流量調整が行われた温調媒体が温調媒体流路６２ａに循環されることにより、基板載置台６０の温調制御が実行される。尚、熱電対等の温度センサは、例えば下方基材６２や静電チャック６６に配設されてもよい。

静電チャック６６及び上方基材６１の外周と、矩形部材６８の上面とにより段部が形成され、この段部には、矩形枠状のフォーカスリング６９が載置されている。段部にフォーカスリング６９が設置された状態において、フォーカスリング６９の上面の方が静電チャック６６の上面よりも低くなるよう設定されている。フォーカスリング６９は、アルミナ等のセラミックスもしくは石英等から形成される。

下方基材６２の下面には、給電部材７０が接続されている。給電部材７０の下端には給電線７１が接続されており、給電線７１はインピーダンス整合を行う整合器７２を介してバイアス電源である高周波電源７３に接続されている。基板載置台６０に対して高周波電源７３から例えば３．２ＭＨｚの高周波電力が印加されることにより、プラズマ発生用のソース源である高周波電源１９にて生成されたイオンを基板Ｇに引き付けることができる。従って、プラズマエッチング処理においては、エッチングレートとエッチング選択比を共に高めることが可能になる。尚、下方基材６２に貫通孔（図示せず）が開設され、給電部材７０が貫通孔を貫通して上方基材６１の下面に接続されていてもよい。

制御部９０は、基板処理装置１００の各構成部、例えば、チラー８１や、高周波電源１９，７３、処理ガス供給部４０、圧力計から送信されるモニター情報に基づくガス排気部５０等の動作を制御する。制御部９０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）を有する。ＣＰＵは、ＲＡＭ等の記憶領域に格納されたレシピ（プロセスレシピ）に従い、所定の処理を実行する。レシピには、プロセス条件に対する基板処理装置１００の制御情報が設定されている。制御情報には、例えば、ガス流量や処理容器１０内の圧力、処理容器１０内の温度や下方基材６２の温度、プロセス時間等が含まれる。

レシピ及び制御部９０が適用するプログラムは、例えば、ハードディスクやコンパクトディスク、光磁気ディスク等に記憶されてもよい。また、レシピ等は、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ、メモリカード等の可搬性のコンピュータによる読み取りが可能な記憶媒体に収容された状態で制御部９０にセットされ、読み出される形態であってもよい。制御部９０はその他、コマンドの入力操作等を行うキーボードやマウス等の入力装置、基板処理装置１００の稼働状況を可視化して表示するディスプレイ等の表示装置、及びプリンタ等の出力装置といったユーザーインターフェイスを有している。

＜シール構造＞
次に、図１乃至図６を参照して、基板処理装置１００を構成する各種のシール構造について説明する。図１に示すように、基板処理装置１００は様々な二部材のシール構造により形成され、二部材のそれぞれのシール面にシール部材が配設されることにより、処理領域Ｓと外部領域Ｅの間のシール構造が形成されている。

図１において、処理領域Ｓと外部領域Ｅの間のシール構造の一例として、下チャンバー１３（第一部材の一例）と上チャンバー１２（第二部材の一例）との間のシール構造１１０がある。このシール構造１１０では、矩形枠状の下チャンバー１３のシール面において、このシール面の長手方向に沿う矩形枠状（無端状）のアリ溝１１２が形成され、アリ溝１１２にＯリング等のシール部材１１８が嵌め込まれている。シール部材１１８を上チャンバー１２の有する矩形枠状のシール面にて保持することにより、シール構造１１０が形成される。尚、図示例は、下チャンバー１３のシール面にアリ溝１１２が形成されているが、上チャンバー１２のシール面にアリ溝が形成されてもよい。シール構造１１０については、以下で詳説する。

また、他のシール構造として、下チャンバー１３の側壁１３ａ（第一部材の一例）に開設されている開口１３ｃの周りと、この開口１３ｃを塞ぐようにして取り付けられている覗き窓２５（第二部材の一例）との間のシール構造１２０がある。このシール構造１２０では、側壁１３ａの外側面がシール面となり、この外側面における側面視矩形状の開口１３ｃの周りに矩形枠状（無端状）のアリ溝１２２が形成され、アリ溝１２２にＯリング等のシール部材１２８が嵌め込まれている。シール部材１２８を覗き窓２５のシール面にて保持することにより、シール構造１２０が形成される。シール構造１２０については、以下で詳説する。尚、開口１３ｃ及びアリ溝１２２は矩形枠状に限らず、円環状等の形状であってもよい。

また、さらに他のシール構造として、下チャンバー１３の底板１３ｄ（第一部材の一例）に開設されている排気口１３ｆの周りと、この排気口１３ｆを塞ぐようにして取り付けられているガス排気管５１（第二部材の一例）との間のシール構造１３０がある。このシール構造１３０では、底板１３ｄの外側面（下面）がシール面となり、この外側面における円形状の排気口１３ｆの周りに環状（無端状）のアリ溝１３２が形成され、アリ溝１３２にＯリング等のシール部材１３８が嵌め込まれている。シール部材１３８をガス排気管５１のシール面にて保持することにより、シール構造１３０が形成される。

また、さらに他のシール構造として、上チャンバー１２の天井１２ａ（第一部材の一例）に開設されている供給口１２ｂの周りと、この供給口１２ｂを塞ぐようにして取り付けられているガス供給管４１（第二部材の一例）との間のシール構造１４０がある。このシール構造１４０では、天井１２ａの外側面（上面）がシール面となり、この外側面における円形状の供給口１２ｂの周りに環状（無端状）のアリ溝１４２が形成され、アリ溝１４２にＯリング等のシール部材１４８が嵌め込まれている。シール部材１４８をガス供給管４１のシール面にて保持することにより、シール構造１４０が形成される。

また、さらに他のシール構造として、台座６８（第一部材の一例）と、台座６８に載置される基板載置台６０（第二部材の一例）との間のシール構造１５０がある。このシール構造１５０では、台座６８の有する平面視矩形枠状の段部の上面（載置面）がシール面となり、この矩形枠状の上面に矩形枠状（無端状）のアリ溝１５２が形成され、アリ溝１５２にＯリング等のシール部材１５８が嵌め込まれている。シール部材１５８を、基板載置台６０を形成する下方基材６２のシール面にて保持することにより、シール構造１５０が形成される。

尚、シール構造１５０は、台座６８の形状や基板載置台６０の載置形態により、図示例以外にも様々なシール構造が存在し得る。例えば、台座が複数の枠状部材を積層して形成される場合は、上下に隣接する二部材の一方のシール面にアリ溝が形成され、シール部材が嵌め込まれてシール構造が形成される。

また、図示を省略するが、図１において、台座６８の底面と下チャンバー１３の底板１３ｄの上面との間にシール構造を形成してもよい。この場合、例えば、底板１３ｄにおいて、給電線７１が貫通する箇所の周囲に無端状のアリ溝が形成され、アリ溝にシール部材が嵌め込まれてシール構造が形成される。

また、図示を省略するが、下チャンバーの底板と基板載置台をリフターピンが昇降自在に貫通する形態では、例えばリフターピンと下チャンバーの底板との間、もしくはリフターピンと基板載置台との間においてシール構造が形成される。

上記いずれの形態のシール構造１１０乃至１５０においても、シール部材１１８乃至１５８として適用されるＯリングの材質としては、例えば、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、フッ素ゴム（ＦＫＭ）、シリコーンゴム（Ｑ）を用いることができる。さらに、フロロシリコーンゴム（ＦＶＭＱ）、パーフロロポリエーテル系ゴム（ＦＯ）、アクリルゴム（ＡＣＭ）、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＭ）を用いることができる。

上チャンバー１２と下チャンバー１３との間のシール面においては、矩形枠状のシール構造１１０の処理領域Ｓ側もしくは外部領域Ｅ側において、シールド構造（図示せず）が形成されているのが好ましい。このシールド構造は、シール構造１１０と同様に矩形枠状（無端状）や、無端状でなくて間欠的な枠状に形成される。例えば、下チャンバー１３のシール面に形成されているアリ溝１１２の側方に、シールド構造用の別途のアリ溝が形成される。このアリ溝にスパイラルシールドが嵌め込まれ、上チャンバー１２のシール面により保持される。スパイラルシールドは、例えば、アルミニウムやステンレス、銅、鉄等の金属製であり、上チャンバー１２と下チャンバー１３との導通を確保し、上チャンバー１２を接地電位に保つ機能を有する。さらに、スパイラルシールドは、上チャンバー１２と下チャンバー１３との間から高周波やプラズマが漏洩することを防止する機能を有する。

以下、シール構造１１０、１２０について詳細に説明するが、他のシール構造１３０乃至１５０も、それらの基本構成はシール構造１１０，１２０と同様である。

（シール構造の一例）
まず、図２及び図３Ａ，３Ｂを参照して、シール構造１１０について説明する。ここで、図２は、処理容器を形成する上チャンバーと下チャンバーの間のシール構造において、下チャンバーの一部を上方から見た平面図である。また、図３Ａは、図２のIIIa－IIIa矢視図であり、図３Ｂは、図２のIIIb－IIIb矢視図である。

図２に示すように、下チャンバー１３の有する矩形枠状のシール面１１１には、シール面１１１の無端状の線形に沿う線形を有するアリ溝１１２が形成されている。そして、アリ溝１１２の途中位置には円柱状の導入孔１１３が形成されており、アリ溝１１２は、導入孔１１３における処理領域Ｓ側の端部と面一に形成されている。導入孔１１３はアリ溝１１２を加工する際に用いられる切削工具（図９及び図１０参照）が挿入される孔であることから、図２に示すように、アリ溝１１２の開口の幅ｔ１よりも大きな直径ｔ２を有している。

図２に示すように、アリ溝１１２が導入孔１１３における処理領域Ｓ側の端部と面一に形成されていることにより、導入孔１１３は、アリ溝１１２よりも処理領域Ｓ側へ張り出しておらず、導入孔１１３の一部は外部領域Ｅ側に張り出している。そして、矩形枠状（無端状）のアリ溝１１２に、無端状のＯリング等からなるシール部材１１８が嵌め込まれる。

シール構造１１０のうち、導入孔１１３とアリ溝１１２が交差する箇所（アリ溝の加工に際して、切削工具が挿入される、所謂エントリーポイント）においては、図３Ａに示すようにシール部材１１８がアリ溝１１２の処理領域側Ｓに寄せられた状態で嵌め込まれている。尚、導入孔１１３は、アリ溝１１２の長手方向において複数箇所に設けられてもよい。

一方、シール構造１１０の一般部（導入孔１１３の存在していない部分）では、図３Ｂに示すようにアリ溝１１２にシール部材１１８が嵌め込まれている。そして、上チャンバー１２のシール面１１５と下チャンバー１３のシール面１１１とが当接した際に、シール部材１１８はその一部が潰されて変形することにより、シール構造１１０が形成される。

図２に示すように、シール構造１１０において、導入孔１１３がアリ溝１１２よりも処理領域Ｓ側へ張り出していないことにより、導入孔１１３に処理領域Ｓ内にて生成された反応生成物が堆積することが解消される。尚、従来の導入孔とアリ溝の構成においては、平面視における円形の導入孔の中心とアリ溝の幅の中心が一致し、アリ溝の開口の幅よりも直径の大きな導入孔の一部がアリ溝よりも処理領域Ｓ側に張り出して隙間を形成している。そのため、処理領域Ｓ内にて生成された反応生成物がこの隙間に堆積して、パーティクルや腐食の原因となり得る。

図４は、アリ溝の他の実施形態を示す断面図であり、図３Ｂに対応する態様で示す図である。図４に示すように、シール面１１１に形成される無端状のアリ溝の少なくとも一部において、片側にのみテーパー面を有する片アリ溝１１４が形成されていてもよい。

（シール構造の他例）
次に、図５及び図６Ａ，６Ｂを参照して、シール構造１２０について説明する。ここで、図５は、処理容器の側壁の開口周りと覗き窓の間のシール構造において、側壁の開口周りを側方から見た側面図である。また、図６Ａは、図５のVIa－VIa矢視図であり、図６Ｂは、図５のVIb－VIb矢視図である。

図５に示すように、下チャンバー１３の側壁１３ａに開設されている側面視矩形状の開口１３ｃの周りのシール面１２１には、開口１３ｃの輪郭に沿う無端状のアリ溝１２２が形成されている。そして、アリ溝１２２の途中位置には円柱状の導入孔１２３が形成されており、アリ溝１２２は、導入孔１２３における処理領域Ｓ側（開口１３ｃ側）の端部と面一に形成されている。導入孔１２３はアリ溝１２２を加工する際に用いられる切削工具（図９及び図１０参照）が挿入される孔であることから、図５に示すように、アリ溝１２２の開口の幅ｔ３よりも大きな直径ｔ４を有している。

図５に示すように、アリ溝１２２が導入孔１２３における処理領域Ｓ側の端部と面一に形成されていることにより、導入孔１２３は、アリ溝１２２よりも処理領域Ｓ側へ張り出しておらず、導入孔１２３の一部は外部領域Ｅ側に張り出している。そして、矩形枠状（無端状）のアリ溝１２２に、無端状のＯリング等からなるシール部材１２８が嵌め込まれる。

シール構造１２０のうち、導入孔１２３とアリ溝１２２が交差する箇所（所謂エントリーポイント）においては、図６Ａに示すようにシール部材１２８がアリ溝１２２の処理領域側Ｓに寄せられた状態で嵌め込まれている。尚、導入孔１２３は、アリ溝１２２の長手方向において複数箇所に設けられてもよい。

一方、シール構造１２０の一般部では、図６Ｂに示すようにアリ溝１２２にシール部材１２８が嵌め込まれている。そして、下チャンバー１３のシール面１２１と覗き窓２５のシール面１２５が当接した際に、シール部材１２８はその一部が潰されて変形することにより、シール構造１２０が形成される。

図５に示すように、シール構造１２０において、導入孔１２３がアリ溝１２２よりも処理領域Ｓ側へ張り出していないことにより、導入孔１２３に処理領域Ｓ内にて生成された反応生成物が堆積することが解消される。

［実施形態に係るアリ溝加工方法］
次に、図７乃至図１２を参照して、実施形態に係るアリ溝加工方法の一例について説明する。ここで、図７、図９、図１０、及び図１２は順に、実施形態に係るアリ溝加工方法を説明する工程図であり、図８は、図７のVIII－VIII矢視図であり、図１１は、図１０のXI－XI矢視図である。尚、ここでは、シール構造１１０を形成するアリ溝１１２の加工方法について説明する。

まず、図７及び図８に示すように、下チャンバー１３のシール面１１１において、不図示の切削工具を用いて円柱状の導入孔１１３を加工する。

次に、図９に示すように、下方の先端が外側に張り出すテーパー状の切削刃Ｂを備える切削工具Ｔを導入孔１１３に挿入する。そして、図１０及び図１１に示すように、切削工具Ｔをその軸心周りのＸ方向に回転させながら、導入孔１１３における処理領域Ｓ側の端部１１３ａに切削刃Ｂの上端Ｂａが当接するまで切削工具Ｔを第一方向であるＹ１方向（シール面１１１の幅方向）に移動させながら切削する。尚、導入孔１１３の深さが切削刃Ｂの長さよりも浅い場合は、上端Ｂａよりも下方にあって、導入孔１１３の開口の端部１１３ａに対応する切削刃Ｂの部位が、端部１１３ａに当接するまで切削する。

次に、図１２に示すように、第一方向であるＹ１方向に交差する（図示例の交差方向は直交方向）第二方向であるＹ２方向に切削工具Ｔを回転させながら移動させることにより、シール面１１１の長手方向に沿ってアリ溝１１２を加工する。

例えば、導入孔１１３が一つの場合は、図１２に示す導入孔１１３を始点としてアリ溝１１２の加工を開始し、矩形枠状にアリ溝１１２を加工して切削工具Ｔを導入孔１１３に戻すことにより、図２の一部として示す矩形枠状のアリ溝１１２が加工される。

例えば導入孔１１３を二つ有する場合は、それぞれの導入孔１１３を始点として二つの切削工具Ｔにてアリ溝１１２を加工することにより、加工効率を高めることができる。また、その他、導入孔１１３を二つ有する場合（例えば、矩形枠状の対向する短辺のそれぞれ中心に導入孔１１３を有する場合）において、一方の導入孔１１３を始点としてアリ溝１１２を矩形枠状の半分まで加工する。次いで、例えば下チャンバー１３が載置されたターンテーブルを回転させ、他方の導入孔１１３を始点として残り半分のアリ溝１１２を同様に加工することにより、矩形枠状のアリ溝１１２を加工することができる。これは、加工対象物が大型の場合において特に有効な加工方法である。

上記実施形態に挙げた構成等に対し、その他の構成要素が組み合わされるなどした他の実施形態であってもよく、また、本開示はここで示した構成に何等限定されるものではない。この点に関しては、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で変更することが可能であり、その応用形態に応じて適切に定めることができる。

例えば、図示例の基板処理装置１００は誘電体窓を備えた誘導結合型のプラズマ処理装置として説明したが、誘電体窓の代わりに金属窓を備えた誘導結合型のプラズマ処理装置であってもよく、他の形態のプラズマ処理装置であってもよい。具体的には、電子サイクロトロン共鳴プラズマ（Electron Cyclotron resonance Plasma; ＥＣＰ）やヘリコン波励起プラズマ（Helicon Wave Plasma; ＨＷＰ）、平行平板プラズマ（Capacitively coupled Plasma; ＣＣＰ）が挙げられる。また、マイクロ波励起表面波プラズマ（Surface Wave Plasma; ＳＷＰ）が挙げられる。これらのプラズマ処理装置は、ＩＣＰを含めて、いずれもイオンフラックスとイオンエネルギを独立に制御でき、エッチング形状や選択性を自由に制御できると共に、１０^１１乃至１０^１３ｃｍ^－３程度と高い電子密度が得られる。

１２ 上チャンバー（第二部材）
１２ａ 天井（第一部材）
１３ 下チャンバー（第一部材）
１３ａ 側壁（第一部材）
２５ 覗き窓（第二部材）
１３ｄ 底板（第一部材）
４１ ガス供給管（第二部材）
５１ ガス排気管（第二部材）
６０ 基板載置台（第二部材）
６８ 台座（第一部材）
１００ 基板処理装置
１１１，１１５ シール面
１１２ アリ溝
１１３ 導入孔
１１４ アリ溝（片アリ溝）
１１８ シール部材（Ｏリング）
１２１，１２５ シール面
１２２ アリ溝
１２３ 導入孔
１２８ シール部材（Ｏリング）
１３２ アリ溝
１３８ シール部材（Ｏリング）
１４２ アリ溝
１４８ シール部材（Ｏリング）
１５２ アリ溝
１５８ シール部材（Ｏリング）
Ｇ 基板
Ｓ 処理領域
Ｅ 外部領域
Ｔ 切削工具
Ｂ 切削刃

Claims (17)

1. 基板処理装置の内部の処理領域と外部の外部領域とを、前記基板処理装置を形成する第一部材と第二部材との間のシール面に設けられているシール部材により遮蔽する前記シール面において、前記シール部材を収容するアリ溝の加工方法であって、
   前記シール面に導入孔を加工する工程と、
   下方の先端が外側に張り出すテーパー状の切削刃を備える切削工具を前記導入孔に挿入し、前記導入孔の開口における前記処理領域側の端部に前記切削刃が当接するまで前記切削工具を第一方向に移動させながら切削する工程と、
   前記第一方向に交差する第二方向に前記切削工具を移動させて、前記シール面の長手方向に沿って前記アリ溝を加工する工程と、を有している、アリ溝加工方法。
2. 前記導入孔が、前記アリ溝よりも前記処理領域側へ張り出していない、請求項１に記載のアリ溝加工方法。
3. 前記シール面が枠状もしくは環状の線形を有し、前記アリ溝が前記シール面の線形に沿う線形を有している、請求項１又は２に記載のアリ溝加工方法。
4. 前記第一方向と前記第二方向の交差方向が直交する、請求項１乃至３のいずれか一項に記載のアリ溝加工方法。
5. 前記基板処理装置は下チャンバーと上チャンバーにより形成される処理容器を有しており、
   前記第一部材と前記第二部材がそれぞれ、前記下チャンバーと前記上チャンバーであり、
   前記下チャンバーと前記上チャンバーのいずれか一方の前記シール面に前記アリ溝を形成する、請求項１乃至４のいずれか一項に記載のアリ溝加工方法。
6. 前記基板処理装置は処理容器を有し、前記処理容器の側壁に開設されている開口を塞ぐように覗き窓が取り付けられており、
   前記第一部材と前記第二部材がそれぞれ、前記側壁と前記覗き窓であり、
   前記側壁の前記開口の周囲の前記シール面に前記アリ溝を形成する、請求項１乃至４のいずれか一項に記載のアリ溝加工方法。
7. 前記基板処理装置は処理容器を有し、前記処理容器の天井に開設されている供給口を介してガス供給管が取り付けられており、
   前記第一部材と前記第二部材がそれぞれ、前記天井と前記ガス供給管であり、
   前記天井の前記供給口の周囲の前記シール面に前記アリ溝を形成する、請求項１乃至４のいずれか一項に記載のアリ溝加工方法。
8. 前記基板処理装置は処理容器を有し、前記処理容器の底板に開設されている排気口を介してガス排気管が取り付けられており、
   前記第一部材と前記第二部材がそれぞれ、前記底板と前記ガス排気管であり、
   前記底板の前記排気口の周囲の前記シール面に前記アリ溝を形成する、請求項１乃至４のいずれか一項に記載のアリ溝加工方法。
9. 前記基板処理装置は処理容器を有し、前記処理容器の底板の上に台座が固定され、前記台座に基板載置台が載置されており、
   前記第一部材と前記第二部材がそれぞれ、前記台座と前記基板載置台であり、
   前記台座と前記基板載置台のいずれか一方の前記シール面に前記アリ溝を形成する、請求項１乃至４のいずれか一項に記載のアリ溝加工方法。
10. 基板処理装置の内部の処理領域と外部の外部領域とを、前記基板処理装置を形成する第一部材と第二部材との間のシール面に設けられているシール部材により遮蔽する前記シール面において、前記シール部材を収容するアリ溝を備えている基板処理装置であって、
    前記シール面は、円柱状の導入孔を備え、
    前記アリ溝は、前記導入孔における前記処理領域側の端部と面一に形成されて、前記シール面の長手方向に延設しており、
    前記導入孔は、先端が外側に張り出すテーパー状の切削刃を備える切削工具が挿入される孔であって、前記導入孔の開口における前記処理領域側の端部に前記切削刃が当接するまで前記切削工具を第一方向に移動させながら切削される孔であり、前記シール面の前記長手方向は、前記第一方向に交差する第二方向であり、
    前記アリ溝に対して前記シール部材が嵌め込まれ、その一部が前記シール面に潰されてシール構造を形成している、基板処理装置。
11. 前記導入孔が、前記アリ溝よりも前記処理領域側へ張り出していない、請求項１０に記載の基板処理装置。
12. 前記シール面が枠状もしくは環状の線形を有し、前記アリ溝が前記シール面の線形に沿う線形を有している、請求項１０又は１１に記載の基板処理装置。
13. 前記基板処理装置は下チャンバーと上チャンバーにより形成される処理容器を有しており、
    前記第一部材と前記第二部材がそれぞれ、前記下チャンバーと前記上チャンバーであり、
    前記下チャンバーと前記上チャンバーのいずれか一方の前記シール面に前記アリ溝が形成されている、請求項１０乃至１２のいずれか一項に記載の基板処理装置。
14. 前記基板処理装置は処理容器を有し、前記処理容器の側壁に開設されている開口を塞ぐように覗き窓が取り付けられており、
    前記第一部材と前記第二部材がそれぞれ、前記側壁と前記覗き窓であり、
    前記側壁の前記開口の周囲の前記シール面に前記アリ溝が形成されている、請求項１０乃至１２のいずれか一項に記載の基板処理装置。
15. 前記基板処理装置は処理容器を有し、前記処理容器の天井に開設されている供給口を介してガス供給管が取り付けられており、
    前記第一部材と前記第二部材がそれぞれ、前記天井と前記ガス供給管であり、
    前記天井の前記供給口の周囲の前記シール面に前記アリ溝が形成されている、請求項１０乃至１２のいずれか一項に記載の基板処理装置。
16. 前記基板処理装置は処理容器を有し、前記処理容器の底板に開設されている排気口を介してガス排気管が取り付けられており、
    前記第一部材と前記第二部材がそれぞれ、前記底板と前記ガス排気管であり、
    前記底板の前記排気口の周囲の前記シール面に前記アリ溝が形成されている、請求項１０乃至１２のいずれか一項に記載の基板処理装置。
17. 前記基板処理装置は処理容器を有し、前記処理容器の底板の上に台座が固定され、前記台座に基板載置台が載置されており、
    前記第一部材と前記第二部材がそれぞれ、前記台座と前記基板載置台であり、
    前記台座と前記基板載置台のいずれか一方の前記シール面に前記アリ溝が形成されている、請求項１０乃至１２のいずれか一項に記載の基板処理装置。

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