JPWO2005117083A1 - 基板処理装置 - Google Patents

基板処理装置 Download PDF

Info

Publication number
JPWO2005117083A1
JPWO2005117083A1 JP2006513871A JP2006513871A JPWO2005117083A1 JP WO2005117083 A1 JPWO2005117083 A1 JP WO2005117083A1 JP 2006513871 A JP2006513871 A JP 2006513871A JP 2006513871 A JP2006513871 A JP 2006513871A JP WO2005117083 A1 JPWO2005117083 A1 JP WO2005117083A1
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
space
processing container
substrate
processing apparatus
exhaust
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2006513871A
Other languages
English (en)
Other versions
JP4652327B2 (ja
Inventor
野沢 俊久
俊久 野沢
珠樹 湯浅
珠樹 湯浅
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokyo Electron Ltd
Original Assignee
Tokyo Electron Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Electron Ltd filed Critical Tokyo Electron Ltd
Publication of JPWO2005117083A1 publication Critical patent/JPWO2005117083A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4652327B2 publication Critical patent/JP4652327B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/4401Means for minimising impurities, e.g. dust, moisture or residual gas, in the reaction chamber
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/4412Details relating to the exhausts, e.g. pumps, filters, scrubbers, particle traps
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32009Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
    • H01J37/32192Microwave generated discharge
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431Constructional details of the reactor
    • H01J37/3244Gas supply means
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431Constructional details of the reactor
    • H01J37/3244Gas supply means
    • H01J37/32449Gas control, e.g. control of the gas flow
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431Constructional details of the reactor
    • H01J37/32798Further details of plasma apparatus not provided for in groups H01J37/3244 - H01J37/32788; special provisions for cleaning or maintenance of the apparatus
    • H01J37/32816Pressure
    • H01J37/32834Exhausting
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431Constructional details of the reactor
    • H01J37/32798Further details of plasma apparatus not provided for in groups H01J37/3244 - H01J37/32788; special provisions for cleaning or maintenance of the apparatus
    • H01J37/32853Hygiene
    • H01J37/32862In situ cleaning of vessels and/or internal parts

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)

Abstract

本発明は、基板処理装置のクリーニングの効率を向上することを課題としている。このため、内部に被処理基板を保持する処理容器と、前記処理容器内に処理のためのガスを供給するガス供給手段と、前記処理容器内に設けられた、前記被処理基板を保持する保持台と、前記処理容器内の空間を第1の空間と第2の空間に分離するシールド板と、を有する基板処理装置であって、前記第1の空間を排気する第1の排気経路と、前記第2の空間を排気する第2の排気経路と、を有する基板処理装置を用いた。

Description

本発明は、被処理基板を処理する基板処理装置に関する。
被処理基板を処理する基板処理装置において、例えば成膜などの処理を行う処理容器では、処理容器の内壁面の状態が基板処理に及ぼす影響が問題になる場合があった。
例えば、被処理基板に、スパッタリング法や、CVD法(化学気相成長法)などを用いて成膜を行う時、被処理基板のみならず、処理容器の内壁面にも成膜がされてしまい、内壁面からの膜の剥離がパーティクルの発生などを生じ、歩留りの低下などの問題が発生する場合があった。
そのため、処理容器の内壁面の保護のために、いわゆるシールド板とよばれる板状の保護部材が取り付けられる場合があった。例えば、シールド板を交換することにより、パーティクルの発生を抑制する方法や、シールド板を加熱することで当該シールド板に付着する膜の量を低減する方法、またシールド板を加熱することで、当該シールド板のクリーニング処理の効率を向上させて、当該シールド板からの膜の剥離やパーティクルの発生を抑制する試みが行われてきた。
特開平6−151321号公報
しかし、処理容器にシールド板を設置した場合には、当該シールド板と処理容器の間に隙間が生じてしまうため、例えば基板処理の場合の成膜ガスなどが当該隙間に侵入し、そのために当該隙間に堆積物が形成され、パーティクルの発生源となってしまう場合があった。
このようなシールド板と処理容器の隙間の堆積物を、例えばプラズマ励起されたクリーングガスなどを用いてクリーニング処理により除去しようとした場合、当該隙間に効率よくクリーニングガスをいきわたらせることが困難であるため、クリーニング効率が悪く、堆積物の除去が困難となってしまう問題を有していた。
そこで、本発明では上記の問題を解決した、新規で有用な基板処理装置を提供することを目的としている。
本発明の具体的な課題は、基板処理装置において、シールド板が設置された処理容器内の堆積物のクリーニング効率を向上させることである。
本発明は、上記の課題を、内部に被処理基板を保持する処理容器と、前記処理容器内に処理のためのガスを供給するガス供給手段と、前記処理容器内に設けられた、前記被処理基板を保持する保持台と、前記処理容器内の空間を第1の空間と第2の空間に分離するシールド板と、を有する基板処理装置であって、前記第1の空間を排気する第1の排気経路と、前記第2の空間を排気する第2の排気経路と、を有することを特徴とする基板処理装置により解決する。
本発明によれば、基板処理装置のクリーニングの効率を向上させることが可能となる。
本発明の実施例1による基板処理装置の概略断面図である。 図1の基板処理装置に用いるスロット板の平面図である。 本発明の実施例2による基板処理装置の概略断面図である。
符号の説明
100,100A 基板処理装置
101 処理容器
102 第1の空間
103,103A,103B 第2の空間
104,104A,104B シールド板
104a,104b ヒータ
105,106 第2の排気口
107,108 排気溝
109,112,142 排気ライン
110,111 バルブ
113 排気手段
114 処理ガス供給部
114A 処理ガス導入口
114B 処理ガス通路
114C ガス穴
115 プラズマガス供給リング
116 透過窓支持部
117 アンテナフランジ
118 マイクロ波透過窓
119 シールリング
120 保持台
120A ヒータ
121 保持台支持
122 密封手段
130 ラジアルラインスロットアンテナ
131 同軸導波管
131A 導波管
131B 中心導体
132 アンテナ本体
133 冷却水通路
134 遅相板
135 スロット板
135a,135b スロット
140 シャワーヘッド
141 排気口
143 ガス溝
144 ガス供給ライン
151 ガス溝
152 ガス穴
200 制御装置
次に、本発明の実施の形態に関して図面に基づき、説明する。
図1は、本発明の実施例1による基板処理装置100を模式的に示した概略断面図である。図1を参照するに、基板処理装置100は、例えばAlなどの金属により形成された、処理容器101を有しており、当該処理容器101の内部には、被処理基板Wを保持する保持台120が設置さている。当該保持台120は、例えば略円柱状の支持部121により支持され、当該支持部121は前記処理容器101の底部に形成された穴部に、起立するようにして挿入され、当該処理容器101と当該支持部121の隙間は、例えば磁性流体や、真空ベローズなどの密封手段122により、封止されている。
また、前記処理容器101上の、前記保持台120に載置された前記被処理基板Wに対応する部分には、略円板状の、マイクロ波を透過するマイクロ波透過窓118が設置されており、さらに前記マイクロ波透過窓118と前記処理容器101の間には、略リング状の、プラズマガスを処理容器内に供給するためのプラズマガス供給リング115が設置されている。また、前記マイクロ波透過窓118は、透過窓支持部116を介して、前記プラズマガス供給リング115と接する構造になっており、前記マイクロ波透過窓118と前記透過窓支持部116は、シールリング119によって接触部の気密が保持される構造になっている。
また、前記マイクロ波透過窓118と、前記保持台120の間には、処理容器内に処理ガスを供給する、処理ガス供給部114が設置されている。当該処理ガス供給部114は、前記プラズマガス供給リング115より前記保持台120側に設置される。
本実施例による基板処理装置100では、前記処理容器101内に、前記プラズマガス供給リング115(第1のガス供給手段)よりプラズマガスを、前記処理ガス供給部114(第2のガス供給手段)より処理ガスを、それぞれ別個独立に処理容器内に供給して基板処理を行う事が可能な構造になっている。供給されたプラズマガスまたは処理ガスは、後述するラジアルラインスロットアンテナを介して導入されるマイクロ波によりプラズマ励起され、プラズマ励起されたこれらのガスによって、例えば成膜などの基板処理が行われる。
前記プラズマガス供給リング115には、ガス導入口115Aより、例えばArなどのプラズマガスが導入され、プラズマガスは前記ガス供給リング115の内部に略環状に形成されたガス溝115B中を拡散する。
前記ガス溝115B内を拡散したプラズマガスは、当該ガス溝115Bに連通する複数のプラズマガス穴115Cから前記処理容器101内に供給される。さらに、前記処理容器101内に供給された当該プラズマ処理ガスは、略格子状に形成された前記処理ガス供給部114の格子の穴を経由して、被処理基板近傍に到達する。
前記処理ガス供給部114は、前記処理容器101中、前記マイクロ波透過窓118と前記保持台120上の被処理基板Wの間に、当該被処理基板Wに対面するように、前記処理容器101の一部に保持されるようにして設置されている。
前記処理ガス供給部114には、処理ガス導入口114Aから処理ガスが導入され、当該処理ガスは、当該処理ガス供給部114の内部に略格子状に形成された処理ガス通路114Bを拡散し、処理容器内部に連通するガス穴114Cから処理容器内に供給される。
また、前記プラズマガス供給リング115または処理ガス供給部114からは、基板処理のためのガスの他、処理容器内をクリーニングするためのクリーニングガスを供給することが可能であり、当該クリーニングガスによって処理容器内をクリーニングすることが可能であり、必要に応じてクリーニングガスをプラズマ励起して処理容器内のクリーニングに用いると好適である。
前記マイクロ波透過窓118上には、前記マイクロ波透過窓118に密接し、図2に示す多数のスロット135a,135bが形成されたディスク状のスロット板135と、前記スロット板135を押圧するディスク状のアンテナ本体132と、前記スロット板135が挿入される略ドーナツ状のアンテナフランジ117と、前記スロット板135と前記アンテナ本体132との間に挟持されたAl23、SiO2あるいはSi34の低損失誘電体材料よりなる遅相板134とにより構成されたラジアルラインスロットアンテナ130が設けられている。
前記ラジアルラインスロットアンテナ130は前記処理容器101上に前記プラズマガス供給リング115を介して装着されており、前記ラジアルラインスロットアンテナ130には同軸導波管131を介して外部のマイクロ波源(図示せず)より周波数が2.45GHzあるいは8.3GHzのマイクロ波が供給される。
供給されたマイクロ波は前記スロット板135上のスロット135a,135bから前記マイクロ波透過窓118を介して前記処理容器101中に放射され、前記マイクロ波透過窓118直下の空間において、前記プラズマガス穴115Cから供給されたプラズマガス中にプラズマを励起する。
前記同軸導波管131のうち、外側の導波管131Aは前記ディスク状のアンテナ本体132に接続され、中心導体131Bは、前記遅相板134に形成された開口部を介して前記スロット板135に接続されている。そこで前記同軸導波管131に供給されたマイクロ波は、前記アンテナ本体132とスロット板135との間を径方向に進行しながら、前記スロット135a,135bより放射される。
図2は前記スロット板135上に形成されたスロット135a,135bを示す。
図2を参照するに、前記スロット135aは同心円状に配列されており、各々のスロット135aに対応して、これに直行するスロット135bが同じく同心円状に形成されている。前記スロット135a,135bは、前記スロット板135の半径方向に、前記遅相板134により圧縮されたマイクロ波の波長に対応した間隔で形成されており、その結果マイクロ波は前記スロット板135から略平面波となって放射される。その際、前記スロット135aおよび135bを相互の直交する関係で形成しているため、このようにして放射されたマイクロ波は、二つの直交する偏波成分を含む円偏波を形成する。
また、前記基板処理装置100では、前記アンテナ本体132に、冷却水通路133が形成されており、前記マイクロ波透過窓118に蓄積された熱を、前記ラジアルラインスロットアンテナ132を介して吸収する。
本実施例による基板処理装置100では、前記ラジアルラインスロットアンテナ130直下の、広い領域にわたって高いプラズマ密度を実現でき、短時間で均一なプラズマ処理を行うことが可能である。しかもかかる手法で形成されたマイクロ波プラズマではマイクロ波によりプラズマを励起するため電子温度が低く、被処理基板のダメージや金属汚染を回避することができる。さらに大面積基板上にも均一なプラズマを容易に励起できるため、大口径半導体基板を使った半導体装置の製造工程や大型液晶表示装置の製造にも容易に対応できる。
本実施例による基板処理装置100では、例えば、アッシング、エッチングや表面改質、表面酸化、表面窒化、表面酸窒化、成膜などの処理を行う事が可能である。
前記基板処理装置100において、例えば成膜処理を行う場合には、処理容器内で被処理基板以外の部分にも成膜処理によって形成される膜が付着する場合がある。また、このような膜の付着は成膜処理のみならず、エッチングやその他の被処理基板の表面処理の場合にも発生する場合がある。
このため、本実施例による基板処理装置100では、前記処理容器101内に、前記処理容器101の内壁面や前記支持部121の壁面を覆うように、シールド板104が設置されている。前記シールド板104は、前記処理容器101の内壁面を覆うように設置されたシールド板104Aと、前記支持部121の壁面を覆うように形成されたシールド板104Bから構成されている。
前記シールド板104が設置されたことで、前記処理容器101内で、被処理基板W以外の部分、例えば処理容器101の内壁面や前記支持部121の壁面に膜が付着することを防止することが可能となる。
また、前記シールド板104Aおよび前記シールド板104Bには、それぞれヒータ104aおよびヒータ104bが設けられており、前記シールド板104を加熱することが可能になっている。
前記シールド板104を加熱することで温度を上げると、例えば、当該シールド板104に付着する膜の量を少なくする効果があり、特には炭化水素系のガスやフロロカーボン系のガスを用いた場合に、カーボンを含む膜が前記シールド板104に付着する量を少なくする効果が大きくなる。そのため、膜の剥離によるパーティクルの発生を抑制して基板処理の歩留りを向上させ、またシールド板のクリーニング時間を短縮、メンテナンスサイクルの長期化などを可能として、基板処理の効率を向上させることができる。
前記シールド板104を設置することで、上記の効果を得ることが可能となる一方、前記処理容器101内には、付着した膜をクリーングなどの処理によって除去することが困難となる場所が生じる問題があった。
例えば、前記シールド板104は、前記処理容器101内の空間を、おもに、当該シールド板104と前記保持台120の間に生じる第1の空間102と、当該シールド板104と前記処理容器101の内壁面の間の隙間、または当該シールド板104と前記支持部121の壁面の間の隙間とに生じる第2の空間103に分離するように設置されている。具体的には、前記シールド板104のうち、前記シールド板104Aと前記処理容器101の内壁面との間に第2の空間103Aが、前記シールド板104Bと前記支持部121の間に第2の空間103Bが形成されており、前記第2の空間103は、当該第2の空間103A、103Bを含むように構成される。
従来の基板処理装置では、上記の第2の処理空間103に相当するような狭小な空間が形成されている場合、当該狭小な空間に堆積物が堆積し、パーティクルの発生源となる場合があった。これは、従来の基板処理装置では、このような狭小な空間に効率よくクリーニングガスを供給することが困難であったためである。
そこで、本実施例による基板処理装置100では、前記第1の空間102を排気する第1の排気経路と、前記第2の空間103を排気する第2の排気経路とをそれぞれ独立に設けることで当該第2の空間103の排気効率を向上させて、当該第2の空間に効率よくクリーニングガスが供給されるような構造となっている。
そのため、基板処理の際に、前記第2の空間103に付着した膜などの堆積物を効率よく除去することが可能となり、パーティクルの発生が抑制されて基板処理の歩留りを向上させることが可能となり、また、処理容器内のクリーニング時間を短縮することが可能となる。また、処理容器のメンテナンスサイクルの長期化などを可能として、基板処理の効率を向上させることができる。
次に、上記の第1の空間102と第2の空間103を排気する、それぞれの排気経路の構成について説明する。
前記保持台120の周囲に形成され、前記シールド板104に囲まれるように形成される、前記第1の空間102を排気する第1の排気経路は、前記処理容器101の、例えば底面に形成された、複数の第1の排気口141を含む構造になっている。
前記第1の排気口141には、第1の排気経路となる排気ライン142が接続されており、前記第1の空間102に供給されたプラズマガス、処理ガスなどのガスは、当該第1の排気口141から当該排気ライン142を介して排気される構造になっている。
一方、前記処理容器101の内壁面と前記シールド板104Aの間の隙間に形成される前記第2の処理空間103Aを排気する第2の排気経路は、当該第2の空間103Aに面する、当該処理容器101の内壁面に形成された、第2の排気口105を含む構造になっている。同様に、前記支持部121と前記シールド板104Bの間の隙間に形成される前記第2の処理空間103Bを排気する第2の排気経路は、当該第2の空間103Bに面する、当該処理容器101の内壁面に形成された、第2の排気口106を含む構造になっている。
前記第2の排気口105および前記第2の排気口106は、それぞれ、前記処理容器101内の空間を画成する当該処理容器101の壁部の内部に形成された、排気溝107および排気溝108に連通する構造になっており、当該排気溝が第2の排気経路を構成している。
前記排気溝107および前記排気溝108は、前記処理容器101の壁部の内部に延伸するように形成され、当該壁部内部で合流し、さらに前記処理容器101に取り付けられた、排気ライン109に接続されている。そのため、前記第2の空間103は、当該排気ライン109を介して排気されるようになっている。なお、前記排気溝108は、前記排気ライン142とは連通しないように、当該排気ライン142を避けて前記排気溝107と合流するように形成されている。
このように、本実施例による基板処理装置では、前記第1の処理空間102を排気する第1の排気口と、前記第2の処理空間103を排気する第2の排気口を独立に設けているため、当該第2の空間103の排気効率を向上させることが可能となっている。
そのため、前記処理容器101内部をクリーニングガス(プラズマ励起されたクリーニングガスを含む)により、クリーニングする場合に、効率よく当該クリーニングガスを当該第2の処理空間103に供給することが可能となり、従来クリーニングすることが困難であった、シールド板の裏面の隙間に形成される空間に堆積した膜などの堆積物をクリーニングする効率が向上する。
また、前記排気ライン109と前記排気ライン142は、ともに排気ライン112に接続され、当該排気ライン112には、例えばターボ分子ポンプなどの排気手段113が接続されている。本実施例による基板処理装置では、実質的に前記処理容器101内の排気をする排気経路を、前記第1の排気経路とするか、前記第2の排気経路とするかを切替え可能な排気経路切替手段を有しており、このために前記第2の空間103に、効率よくクリーニングガスを供給することが可能となっている。
前記排気経路切替手段は、例えば、前記排気ライン142を遮断可能に設けられた第1のバルブ111と、前記排気ライン109を遮断可能に設けられた第2のバルブ110とからなる。前記バルブ110を閉、前記バルブ111を開とし、前記排気ライン109を遮断した場合、前記処理容器101内は、前記第1の排気経路、すなわち前記第1の排気口141から前記排気ライン142を介して、前記排気手段113によって排気されるようになる。
また、前記バルブ110を開、前記バルブ111を閉とし、前記排気ライン142を遮断した場合、前記処理容器101内は、前記第2の排気経路、すなわち前記第2の排気口105,106から前記排気溝107,108、さらに前記排気ライン109を介して、前記排気手段113によって排気されるようになる。
このように、排気切替手段によって排気経路を切り替えることにより、処理空間内を効率よく排気し、さらに効率よくクリーニングすることが可能となる。例えば、基板処理を行う場合には、コンダクタンスが大きい前記第1の排気経路から処理空間内を排気することが好ましいが、処理容器内をクリーニングする場合には、必要に応じて第1の排気経路と第2の排気経路を使い分けるようにすることが好ましい。
例えば、前記処理容器101の内部のうち、おもに容量の大きい前記第1の空間102に面した部分に堆積した膜のクリーニングを行う場合には、排気コンダクタンスのより大きな前記第1の排気経路よりクリーニングガスが排出されるようにすることが好ましい。
また、前記処理容器101の内部のうち、前記第2の空間103に面した部分に堆積した膜のクリーニングを行う場合には、当該第2の空間103を効率よく排気して、当該第2の空間103に効率よくクリーニングガスを供給するため、前記第2の排気経路よりクリーニングガスが排出されるようにすることが好ましい。
また、処理空間101内のクリーニング処理は、例えば1枚の被処理基板への成膜処理を行うごとに実施する方法、また複数枚の被処理基板への成膜処理を行うごとに実施する方法のいずれの方法で行ってもよい。また、前記第1の空間102と、前記第2の空間103の、それぞれのクリーニングを行う回数、クリーニングを行う周期などを変更して行うようにしてもよい。
また、前記バルブ110および前記バルブ111の双方を開放し、前記第1の経路および前記第2の経路の双方からクリーニングガスが排気されるようにしてもよい。
また、本実施例においては、前記バルブ111には、排気コンダクタンスを調整することが可能なコンダクタンス可変バルブを用いている。当該コンダクタンス可変バルブを用いたために、第1の排気経路より処理容器内を排気する場合には、当該コンダクタンス可変バルブのコンダクタンスを変更することで、処理容器内の圧力を任意の値に制御することが可能となる。このようなコンダクタンス可変バルブを用いた場合、厳密には排気経路を完全に遮断することは困難であり、通常のダイヤフラムバルブなどに比べてバルブからのリーク量が多いが、バルブをリークして排気されるガス量は僅かであり、実質的には遮断されているとすることができる。
また、前記バルブ110には、例えばダイヤフラムバルブなどを用いることが可能であるが、当該バルブ110にもコンダクタンス可変バルブを用いることが可能である。
また、本実施例による基板処理装置100のガス供給量、ガスバルブの開閉、排気バルブの開閉、排気経路のコンダクタンス、ヒータの温度、マイクロ波の出力などの制御は、制御装置200によって行われる。
次に、前記基板処理装置100によって行われる基板処理のうち、例えばプラズマCVD法による、成膜処理の詳細な条件の一例を以下に示す。
前記プラズマガス供給リング115より、Arを、流量200sccm、前記処理ガス供給部より、C46を、流量100sccm、前記処理容器101内に供給し、マイクロ波電力を2000W、前記ラジアルラインスロットアンテナ130に供給することで処理容器内にマイクロ波プラズマを励起する。この場合、被処理基板上に、CFxからなる膜を、100nm/mの成膜速度で形成することが可能である。この場合、処理容器内の排気経路は前記第1の排気経路とすることが好ましい。
また、上記成膜処理を行った場合の処理容器のクリーニング条件の一例を以下に示す。
前記プラズマガス供給リング115より、Arを、流量200sccm、前記処理ガス供給部より、O2を、流量300sccm、前記処理容器101内に供給し、マイクロ波電力を3000W、前記ラジアルラインスロットアンテナ130に供給することで処理容器内にマイクロ波プラズマを励起し、クリーニングガスを解離してクリーニングに必要なラジカルなどの活性種を形成し、処理容器内のクリーニングを行う。この場合、処理容器内の排気経路は、前記第1の排気経路と前記第2の排気経路を切り替えて双方の排気経路を用いる事が好ましい。
また、本発明による基板処理装置は、実施例1に記載した基板処理装置100に限定されるものではなく、様々に変形・変更して用いることが可能である。
図3は、本発明による実施例2による基板処理装置100Aを模式的に示した概略断面図である。ただし図中、先に説明した部分には同一の参照符号を付し、説明を省略する。
図3を参照するに、本実施例による基板処理装置100Aでは、実施例1に記載された前記ラジアルラインスロットアンテナ130、前記アンテナフランジ117、前記透過窓支持部116、マイクロ波透過窓118を有しておらず、前記処理容器101上には、シャワーヘッド140が設置された構造になっている。
前記シャワーヘッド140は、前記処理容器101の開口部を覆うように設置されており、当該シャワーヘッド140には、処理ガスが拡散するガス溝151と、当該ガス溝151から前記第1の空間102に連通する複数のガス穴152が形成され、処理容器に処理ガスを供給する構造になっている。また、前記ガス溝151には、ガス供給ライン144に接続されたガス溝143が接続され、処理ガスが供給される構造になっている。
本実施例による基板処理装置100Aの場合、例えば前記保持台120には、当該保持台120に載置された被処理基板Wを加熱するヒータ120Aが埋設されており、被処理基板Wを加熱して500℃以上の高温にすることが可能な構造になっている。
そのため、例えば前記シャワーヘッド140から供給される処理ガスを熱によって分解し、被処理基板W上に堆積させる、いわゆる熱CVD処理を行う事が可能となっている。
また、この場合、クリーニングは、例えば活性なガスを用いたガスクリーニングによって行う事が可能である。
また、本発明は本図に示す以外にも様々に変形・変更して用いることが可能であり、例えば、平行平板型プラズマ処理装置、高密度プラズマ処理装置(ICP、ECR、ヘリコンなどのプラズマ処理装置)、などにも適用することが可能である。
以上、本発明を好ましい実施例について説明したが、本発明は上記の特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した要旨内において様々な変形・変更が可能である。
本発明によれば、基板処理装置のクリーニングの効率を向上させることが可能となる。

Claims (13)

  1. 内部に被処理基板を保持する処理容器と、
    前記処理容器内に処理のためのガスを供給するガス供給手段と、
    前記処理容器内に設けられた、前記被処理基板を保持する保持台と、
    前記処理容器内の空間を第1の空間と第2の空間に分離するシールド板と、を有する基板処理装置であって、
    前記第1の空間を排気する第1の排気経路と、
    前記第2の空間を排気する第2の排気経路と、を有することを特徴とする基板処理装置。
  2. 前記第1の空間は、前記保持台と前記シールド板の間に形成される空間であることを特徴とする請求項1記載の基板処理装置。
  3. 前記第2の空間は、前記シールド板と前記処理容器の内壁面の間に形成される空間を含むことを特徴とする請求項1記載の基板処理装置。
  4. 前記第2の空間は、前記シールド板と前記保持台を支持する支持部との間に形成される空間を含むことを特徴とする請求項1記載の基板処理装置。
  5. 前記処理容器内を排気する排気経路として、前記第1の排気経路および前記第2の排気経路のうち、いずれかが用いられるように切替えることを可能とする、排気経路切替手段を有することを特徴とする請求項1記載の基板処理装置。
  6. 前記排気経路切替手段は、前記第1の排気経路に設けられた第1のバルブと、前記第2の排気経路に設けられた第2のバルブを含むことを特徴とする請求項5記載の基板処理装置。
  7. 前記第1のバルブは、排気コンダクタンスが調整可能なコンダクタンス可変バルブであることを特徴とする請求項6記載の基板処理装置。
  8. 前記第1の排気経路は、前記処理容器に設けられた第1の排気口を含み、前記第2の排気経路は、前記処理容器に当該第1の排気口とは独立に設けられた第2の排気口を含むことを特徴とする請求項1記載の基板処理装置。
  9. 前記第2の排気経路は、前記処理容器内の空間を画成する、当該処理容器の壁部の内部に設けられた排気溝を含むことを特徴とする請求項1記載の基板処理装置。
  10. 前記処理容器内にプラズマを励起する、プラズマ励起手段が設けられていることを特徴とする請求項1記載の基板処理装置。
  11. 前記プラズマ励起手段は、前記処理容器上に設けられた、ラジアルラインスロットアンテナであることを特徴とする請求項10記載の基板処理装置。
  12. 前記ガス供給手段は、第1のガス供給手段と、当該第1のガス供給手段とは独立に前記処理容器内にガスを供給する第2のガス供給手段からなることを特徴とする、請求項1記載の基板処理装置。
  13. 前記シールド板には、当該シールド板を加熱する加熱手段が設けられていることを特徴とする請求項1記載の基板処理装置。
JP2006513871A 2004-05-27 2005-05-23 基板処理装置 Expired - Fee Related JP4652327B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004158130 2004-05-27
JP2004158130 2004-05-27
PCT/JP2005/009372 WO2005117083A1 (ja) 2004-05-27 2005-05-23 基板処理装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2005117083A1 true JPWO2005117083A1 (ja) 2008-07-31
JP4652327B2 JP4652327B2 (ja) 2011-03-16

Family

ID=35451142

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006513871A Expired - Fee Related JP4652327B2 (ja) 2004-05-27 2005-05-23 基板処理装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20070221130A1 (ja)
JP (1) JP4652327B2 (ja)
KR (1) KR100856159B1 (ja)
CN (1) CN100449708C (ja)
WO (1) WO2005117083A1 (ja)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4943047B2 (ja) 2006-04-07 2012-05-30 東京エレクトロン株式会社 処理装置及び処理方法
KR101332295B1 (ko) * 2007-04-30 2013-11-22 주성엔지니어링(주) 챔버의 내벽에 파우더가 증착되는 것을 방지하는기판처리장치
JP5520455B2 (ja) * 2008-06-11 2014-06-11 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置
JP5567392B2 (ja) 2010-05-25 2014-08-06 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置
TWI661746B (zh) * 2011-10-05 2019-06-01 應用材料股份有限公司 電漿處理設備及其蓋組件(一)
US9267605B2 (en) 2011-11-07 2016-02-23 Lam Research Corporation Pressure control valve assembly of plasma processing chamber and rapid alternating process
US20130237063A1 (en) * 2012-03-09 2013-09-12 Seshasayee Varadarajan Split pumping method, apparatus, and system
EP2662471A1 (en) * 2012-05-08 2013-11-13 Nederlandse Organisatie voor toegepast -natuurwetenschappelijk onderzoek TNO Adjustable chemical vapour deposition process
JP2014116484A (ja) * 2012-12-11 2014-06-26 Tokyo Electron Ltd 基板処理装置および処理容器内圧力調整方法
KR20160002543A (ko) 2014-06-30 2016-01-08 세메스 주식회사 기판 처리 장치
JP5800969B1 (ja) 2014-08-27 2015-10-28 株式会社日立国際電気 基板処理装置、半導体装置の製造方法、プログラム、記録媒体
US9963782B2 (en) * 2015-02-12 2018-05-08 Asm Ip Holding B.V. Semiconductor manufacturing apparatus
JP6659368B2 (ja) * 2016-01-15 2020-03-04 株式会社荏原製作所 洗浄装置、基板処理装置、および基板処理方法
JP6607795B2 (ja) * 2016-01-25 2019-11-20 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置
US10763082B2 (en) * 2016-03-04 2020-09-01 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Chamber of plasma system, liner for plasma system and method for installing liner to plasma system
JP6967954B2 (ja) * 2017-12-05 2021-11-17 東京エレクトロン株式会社 排気装置、処理装置及び排気方法
US11078568B2 (en) * 2019-01-08 2021-08-03 Applied Materials, Inc. Pumping apparatus and method for substrate processing chambers

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06104191A (ja) * 1992-09-22 1994-04-15 Sumitomo Metal Ind Ltd プラズマ生成装置
JPH11111620A (ja) * 1997-10-02 1999-04-23 Fron Tec:Kk プラズマ処理装置およびスパッタ装置
JP2000349078A (ja) * 1999-06-03 2000-12-15 Mitsubishi Electric Corp 化学気相成長装置および半導体装置の製造方法
JP2001257164A (ja) * 2000-03-10 2001-09-21 Hitachi Kokusai Electric Inc 基板処理装置、基板処理方法及び圧力制御方法
JP2004288899A (ja) * 2003-03-24 2004-10-14 Tokyo Electron Ltd 成膜方法および基板処理装置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03145124A (ja) * 1989-10-31 1991-06-20 Fujitsu Ltd ドライエッチング装置
JP3153666B2 (ja) * 1993-01-14 2001-04-09 シャープ株式会社 気相成長装置およびその気相成長方法
JP3585606B2 (ja) * 1995-09-19 2004-11-04 アネルバ株式会社 Cvd装置の電極装置
JP3317209B2 (ja) * 1997-08-12 2002-08-26 東京エレクトロンエイ・ティー株式会社 プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法
JPH11349078A (ja) 1998-06-12 1999-12-21 Iris Ohyama Inc ポットパッケージ
JP3872650B2 (ja) * 2000-09-06 2007-01-24 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置及び方法
US20030047282A1 (en) * 2001-09-10 2003-03-13 Yasumi Sago Surface processing apparatus
JP4837854B2 (ja) * 2001-09-28 2011-12-14 東京エレクトロン株式会社 整合器およびプラズマ処理装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06104191A (ja) * 1992-09-22 1994-04-15 Sumitomo Metal Ind Ltd プラズマ生成装置
JPH11111620A (ja) * 1997-10-02 1999-04-23 Fron Tec:Kk プラズマ処理装置およびスパッタ装置
JP2000349078A (ja) * 1999-06-03 2000-12-15 Mitsubishi Electric Corp 化学気相成長装置および半導体装置の製造方法
JP2001257164A (ja) * 2000-03-10 2001-09-21 Hitachi Kokusai Electric Inc 基板処理装置、基板処理方法及び圧力制御方法
JP2004288899A (ja) * 2003-03-24 2004-10-14 Tokyo Electron Ltd 成膜方法および基板処理装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP4652327B2 (ja) 2011-03-16
WO2005117083A1 (ja) 2005-12-08
KR20070020254A (ko) 2007-02-20
US20070221130A1 (en) 2007-09-27
CN1934684A (zh) 2007-03-21
CN100449708C (zh) 2009-01-07
KR100856159B1 (ko) 2008-09-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4652327B2 (ja) 基板処理装置
JP7079686B2 (ja) 成膜方法及び成膜装置
JP5719599B2 (ja) 基板処理装置
JP4997842B2 (ja) 処理装置
TW202106124A (zh) 基板處理設備
US6110556A (en) Lid assembly for a process chamber employing asymmetric flow geometries
TWI480949B (zh) Substrate handling device and sprinkler
TW202107653A (zh) 基板處理設備
KR100635975B1 (ko) 플라즈마 처리 장치 및 방법과, 플라즈마 처리 장치용 링 부재
US9252001B2 (en) Plasma processing apparatus, plasma processing method and storage medium
US20150200080A1 (en) Substrate processing apparatus
US20100099266A1 (en) Etch reactor suitable for etching high aspect ratio features
US20090056626A1 (en) Apparatus for cyclical depositing of thin films
US20120031559A1 (en) Dual Plasma Volume Processing Apparatus for Neutral/Ion Flux Control
JP2015010281A (ja) ガスシールを有する化学蒸着チャンバ
JP2012146742A (ja) フォーカスリング及び該フォーカスリングを備える基板処理装置
WO2007116969A1 (ja) 処理装置及び処理方法
CN210123719U (zh) 高温气体分配组件
TWI760438B (zh) 遠端電漿流動性cvd腔室的方法及設備
JP2002134417A (ja) プラズマ処理装置
KR20210057669A (ko) 플라즈마 처리 장치
JP3889280B2 (ja) プラズマ処理装置
JP2012094911A (ja) プラズマ処理装置及び処理方法
CN112166490A (zh) 基板处理装置及喷淋头
JP2016058536A (ja) プラズマ処理装置及びクリーニング方法

Legal Events

Date Code Title Description
A529 Written submission of copy of amendment under article 34 pct

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A5211

Effective date: 20061117

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080410

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080731

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20101214

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20101215

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131224

Year of fee payment: 3

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees