KR100990056B1 - 플라즈마 처리 장치 및 플라즈마 처리 방법 - Google Patents

플라즈마 처리 장치 및 플라즈마 처리 방법 Download PDF

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KR100990056B1
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류이치 마츠다
마사히코 이노우에
가즈토 요시다
다다시 시마즈
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미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤
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    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
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    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/3244—Gas supply means

Abstract

프로세스시의 플라즈마 데미지를 저감시키는 플라즈마 처리 장치 및 플라즈마 처리 방법을 제공한다. 이를 위해, 기판 (5) 에 원하는 플라즈마 처리를 실시할 때, 기판 (5) 의 반입 및 반출시에는, 처리실 (2) 내에 불활성 가스를 공급하고, 처리실 (2) 의 압력의 변동을 소정 범위 내에 들어가도록 조정하고, 처리실 (2) 내에 공급된 불활성 가스의 플라즈마 (20) 를 생성해 둠과 함께, 소정 범위의 플라즈마 파워로 제어하고, 기판 (5) 의 반송 영역에 있어서의 플라즈마 (20) 의 밀도를 낮추어, 지지대 (4) 에 대해 기판 (5) 의 반입 및 반출을 행한다.
플라즈마 처리 장치, 데미지 저감

Description

플라즈마 처리 장치 및 플라즈마 처리 방법{PLASMA PROCESSING APPARATUS AND PLASMA PROCESSING METHOD}
기술분야
본 발명은 소정 가스의 플라즈마를 사용하여 기판 등에 플라즈마 처리를 실시하는 플라즈마 처리 장치 및 플라즈마 처리 방법에 관한 것이다.
배경기술
반도체 기판이나 FPD (Flat Panel Display) 용 유리 기판 등의 기판은, 소정 가스의 플라즈마를 생성하는 플라즈마 처리 장치를 사용하여, 성막이나 에칭 등의 프로세스가 행해진다.
[특허 문헌 1] 일본 공개특허공보 2001-156051호
발명의 개시
발명이 해결하고자 하는 과제
플라즈마 처리 장치에서는 소정의 가스를 플라즈마화하여 사용함으로써, 반도체 기판이나 FPD 용 유리 기판에, 성막이나 에칭 등의 프로세스가 행해지는데, 기판 상에 제조된 디바이스가, 프로세스시의 플라즈마에 의해 데미지를 받는 문제가 지적되었다 (특허 문헌 1).
본 발명은 상기 과제를 감안하여 이루어진 것으로서, 프로세스시의 플라즈마 데미지를 저감시키는 플라즈마 처리 장치 및 플라즈마 처리 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
과제를 해결하기 위한 수단
상기 과제를 해결하는 제 1 발명에 관련된 플라즈마 처리 장치는,
기판이 탑재되는 지지대를 수용하는 처리 용기와,
상기 처리 용기 내의 압력을 조정하는 압력 조정 수단과,
상기 지지대에 대해, 기판의 반입 및 반출을 행하는 반송 수단과,
상기 처리 용기에 원하는 가스를 공급하는 가스 공급 수단과,
상기 처리 용기 내에 공급된 가스를 플라즈마화하는 플라즈마 생성 수단과,
상기 압력 조정 수단, 상기 반송 수단, 상기 가스 공급 수단 및 상기 플라즈마 생성 수단을 제어하는 제어 수단을 갖고,
상기 제어 수단은,
상기 기판에 원하는 플라즈마 처리를 실시할 때, 상기 기판의 반입 및 반출시에는,
상기 가스 공급 수단에 의해 상기 처리 용기 내에 불활성 가스를 공급하고, 상기 압력 조정 수단에 의해 상기 처리 용기 내의 압력의 변동을 소정 범위 내에 들어가도록 조정하고, 상기 플라즈마 생성 수단에 의해 플라즈마를 미리 생성해 둠과 함께, 기판보다 상방의 플라즈마 생성 영역에 대해, 플라즈마 파워를 2㎾ 이상, 4㎾ 이하의 범위로 제어하여, 상기 기판의 반송 영역의 플라즈마 밀도를 낮추어 두고,
상기 낮은 플라즈마 밀도의 플라즈마의 영역 하에서, 상기 반송 수단에 의해 상기 지지대에 대해 기판의 반입 및 반출을 행하는 것을 특징으로 한다.
상기 과제를 해결하는 제 2 발명에 관련된 플라즈마 처리 장치는,
기판이 탑재되는 지지대를 수용하는 처리 용기와,
상기 처리 용기 내의 압력을 조정하는 압력 조정 수단과,
상기 지지대에 대해, 기판의 반입 및 반출을 행하는 반송 수단과,
상기 처리 용기에 원하는 가스를 공급하는 가스 공급 수단과,
상기 처리 용기 내에 공급된 가스를 플라즈마화하는 플라즈마 생성 수단과,
상기 압력 조정 수단, 상기 반송 수단, 상기 가스 공급 수단 및 상기 플라즈마 생성 수단을 제어하는 제어 수단을 갖고,
상기 제어 수단은,
상기 기판에 원하는 플라즈마 처리를 실시할 때, 상기 기판의 반입 및 반출시에는,
상기 가스 공급 수단에 의해 상기 처리 용기 내에 불활성 가스를 공급하고, 상기 압력 조정 수단에 의해, 플라즈마 밀도가 1 자릿수 변화되는 거리보다 가스 분자끼리의 평균 자유 행정이 짧아지는 압력으로 상기 처리 용기 내의 압력의 변동을 소정 범위 내에 들어가도록 조정하고, 상기 플라즈마 생성 수단에 의해, 상기 기판의 반송 영역에서 떨어진 영역에, 작은 플라즈마 영역의 플라즈마를 미리 생성해 두고,
상기 기판의 반송 영역에서 상기 플라즈마의 영역을 떨어지게 하여, 상기 반송 수단에 의해 상기 지지대에 대해 기판의 반입 및 반출을 행하는 것을 특징으로 한다.
상기 과제를 해결하는 제 3 발명에 관련된 플라즈마 처리 장치는,
기판이 탑재되는 지지대를 수용하는 처리 용기와,
상기 지지대를 승강시키는 승강 수단과,
상기 처리 용기 내의 압력을 조정하는 압력 조정 수단과,
상기 지지대에 대해, 기판의 반입 및 반출을 행하는 반송 수단과,
상기 처리 용기에 원하는 가스를 공급하는 가스 공급 수단과,
상기 처리 용기 내에 공급된 가스를 플라즈마화하는 플라즈마 생성 수단과,
상기 승강 수단, 상기 압력 조정 수단, 상기 반송 수단, 상기 가스 공급 수단 및 상기 플라즈마 생성 수단을 제어하는 제어 수단을 갖고,
상기 제어 수단은,
상기 기판에 원하는 플라즈마 처리를 실시할 때, 상기 기판의 반입 및 반출시에는,
상기 가스 공급 수단에 의해 상기 처리 용기 내에 불활성 가스를 공급하고, 상기 압력 조정 수단에 의해 상기 처리 용기 내의 압력의 변동을 소정 범위 내에 들어가도록 조정하고, 상기 플라즈마 생성 수단에 의해 플라즈마를 미리 생성해 두고,
상기 지지대에 탑재된 기판과 상기 처리 용기의 천장 부분 사이에서, 가스 분자끼리의 평균 자유 행정보다, 플라즈마 밀도가 1 자릿수 변화되는 거리가 길어지도록, 상기 승강 수단에 의해 상기 지지대를 강하시키고, 상기 플라즈마의 영역 에서 상기 기판의 반송 영역을 떨어지게 하여, 상기 반송 수단에 의해 상기 지지대에 대해 기판의 반입 및 반출을 행하는 것을 특징으로 한다.
상기 과제를 해결하는 제 4 발명에 관련된 플라즈마 처리 장치는,
상기 제 1 내지 제 3 발명에 기재된 플라즈마 처리 장치에 있어서,
상기 반송 수단은, 상기 기판을 상면에 탑재하는 핸드부와, 상기 핸드부를 이동시키는 구동부로 이루어지고,
상기 핸드부는, 그 핸드부의 크기가 상기 기판의 외경보다 큰 도전성 재료로 이루어짐과 함께, 절연 재료로 이루어지는 절연 부재를 개재하여, 상기 구동부에 장착된 것임을 특징으로 한다.
상기 과제를 해결하는 제 5 발명에 관련된 플라즈마 처리 장치는,
기판이 탑재되는 지지대를 수용하는 처리 용기와,
상기 처리 용기 내의 압력을 조정하는 압력 조정 수단과,
크기가 상기 기판의 외경보다 큰 도전성 재료로 이루어짐과 함께 상기 기판을 상면에 탑재하는 핸드부와, 절연 재료로 이루어지는 절연 부재를 개재하여 상기 핸드부를 지지함과 함께 상기 핸드부를 이동시키는 구동부로 이루어지고, 상기 지지대에 대해, 기판의 반입 및 반출을 행하는 반송 수단과,
상기 처리 용기에 원하는 가스를 공급하는 가스 공급 수단과,
상기 처리 용기 내에 공급된 가스를 플라즈마화하는 플라즈마 생성 수단과,
상기 압력 조정 수단, 상기 반송 수단, 상기 가스 공급 수단 및 상기 플라즈마 생성 수단을 제어하는 제어 수단을 갖고,
상기 제어 수단은,
상기 기판에 원하는 플라즈마 처리를 실시할 때, 상기 기판의 반입 및 반출시에는,
상기 가스 공급 수단에 의해 상기 처리 용기 내에 불활성 가스를 공급하고, 상기 압력 조정 수단에 의해 상기 처리 용기 내의 압력의 변동을 소정 범위 내에 들어가도록 조정하고, 상기 플라즈마 생성 수단에 의해 플라즈마를 미리 생성해 두고,
상기 반송 수단에 의해, 상기 핸드부에 상기 기판을 탑재하여, 상기 지지대에 대해 기판의 반입 및 반출을 행하는 것을 특징으로 한다.
상기 과제를 해결하는 제 6 발명에 관련된 플라즈마 처리 방법은,
처리 용기 내의 지지대에 기판을 탑재하고, 상기 처리 용기에 원하는 가스를 공급하고, 상기 처리 용기 내를 원하는 압력으로 조정하고, 상기 처리 용기 내에 공급된 가스를 플라즈마화하여, 원하는 플라즈마 처리를 실시하는 플라즈마 처리 방법에 있어서,
상기 기판에 원하는 플라즈마 처리를 실시할 때, 상기 기판의 반입 및 반출시에는,
상기 처리 용기 내에 불활성 가스를 공급하고, 상기 처리 용기 내의 압력의 변동을 소정 범위 내에 들어가도록 조정하여, 플라즈마를 미리 생성해 둠과 함께, 상기 기판의 반송 영역에 있어서의 플라즈마의 밀도를 낮추어, 상기 지지대에 대해 기판의 반입 및 반출을 행하는 것을 특징으로 한다.
상기 과제를 해결하는 제 7 발명에 관련된 플라즈마 처리 방법은,
상기 제 6 발명에 기재된 플라즈마 처리 방법에 있어서,
기판보다 상방의 플라즈마 생성 영역에 대해, 플라즈마 파워를 2㎾ 이상, 4㎾ 이하의 범위로 제어하여, 상기 기판의 반송 영역에 있어서의 플라즈마의 밀도를 낮추는 것을 특징으로 한다.
상기 과제를 해결하는 제 8 발명에 관련된 플라즈마 처리 방법은,
상기 제 6 발명에 기재된 플라즈마 처리 방법에 있어서,
플라즈마 밀도가 1 자릿수 변화되는 거리보다 가스 분자끼리의 평균 자유 행정이 짧아지는 압력 하에서, 상기 기판의 반송 영역에서 떨어진 영역에, 작은 플라즈마 영역의 플라즈마를 미리 생성하여, 상기 기판의 반송 영역에 있어서의 플라즈마의 밀도를 낮추는 것을 특징으로 한다.
상기 과제를 해결하는 제 9 발명에 관련된 플라즈마 처리 방법은,
상기 제 6 발명에 기재된 플라즈마 처리 방법에 있어서,
상기 지지대에 탑재된 기판과 상기 처리 용기의 천장 부분 사이에서, 가스 분자끼리의 평균 자유 행정보다, 플라즈마 밀도가 1 자릿수 변화되는 거리가 길어지도록, 상기 지지대를 강하시키고, 상기 지지대의 위치를 상기 플라즈마에서 떨어지게 하여, 상기 기판의 반송 영역에 있어서의 플라즈마의 밀도를 낮추는 것을 특징으로 한다.
상기 과제를 해결하는 제 10 발명에 관련된 플라즈마 처리 방법은,
상기 제 6 내지 제 9 발명에 기재된 플라즈마 처리 방법에 있어서,
절연 재료로 이루어지는 절연 부재에 의해 비접지 상태가 되고, 상기 기판의 외경보다 큰 도전성 재료로 이루어지는 핸드부에 의해, 상기 기판을 반송하는 것을 특징으로 한다.
상기 과제를 해결하는 제 11 발명에 관련된 플라즈마 처리 방법은,
처리 용기 내의 지지대에 기판을 탑재하고, 상기 처리 용기에 원하는 가스를 공급하고, 상기 처리 용기 내를 원하는 압력으로 조정하고, 상기 처리 용기 내에 공급된 가스를 플라즈마화하여, 원하는 플라즈마 처리를 실시하는 플라즈마 처리 방법에 있어서,
상기 기판에 원하는 플라즈마 처리를 실시할 때, 상기 기판의 반입 및 반출시에는,
상기 처리 용기 내에 불활성 가스를 공급하고, 상기 처리 용기 내의 압력의 변동을 소정 범위 내에 들어가도록 조정하여, 플라즈마를 미리 생성해 둠과 함께, 절연 재료로 이루어지는 절연 부재에 의해 비접지 상태가 되고, 상기 기판의 외경보다 큰 도전성 재료로 이루어지는 핸드부에 의해, 상기 지지대에 대해 기판의 반입 및 반출을 행하는 것을 특징으로 한다.
발명의 효과
본 발명에 의하면, 처리 용기 내의 지지대에 대해 기판의 반송 (반입, 반출) 을 행할 때, 플라즈마를 미리 생성해 두었기 때문에, 기판의 반송마다 플라즈마의 점화를 행하지 않고, 플라즈마 점화시에 있어서의 플라즈마 밀도의 과도한 변화가 발생하지 않아, 기판 상의 디바이스의 플라즈마 데미지를 억제할 수 있다. 또 한, 플라즈마 자체의 파워를 저감시키거나, 플라즈마 영역 자체를 작게 하거나, 플라즈마 영역과의 거리를 떼어 놓거나 하여, 반송 영역에 있어서의 플라즈마 밀도를 저감시켰기 때문에, 처리 용기 내에서의 기판의 반송시에, 플라즈마에 노출되는 부분과 노출되지 않는 부분에서 생기는 전위차를 저감시켜, 기판 상의 디바이스의 플라즈마 데미지를 더욱 억제할 수 있다.
또, 본 발명에 의하면, 처리 용기 내의 지지대에 대해 기판의 반송을 행할 때, 절연 재료로 이루어지는 절연 부재에 의해 비접지 상태가 되고, 기판의 외경보다 큰 도전성 재료로 이루어지는 핸드부에 의해 기판의 반송이 행해지기 때문에, 도전성 재료로 이루어지는 핸드부에 의해, 플라즈마에 노출되는 부분과 노출되지 않는 부분에서 생기는 전위차를 저감시켜, 기판 상의 디바이스의 플라즈마 데미지를 더욱 억제할 수 있다.
도면의 간단한 설명
도 1 은 본 발명에 관련된 플라즈마 처리 장치의 실시형태의 일례를 나타내는 구성도이다.
도 2 는 본 발명에 관련된 플라즈마 처리 장치의 실시형태의 다른 일례를 나타내는 구성도이다.
도 3 은 본 발명에 관련된 플라즈마 처리 장치의 실시형태의 다른 일례를 나타내는 구성도로서, 기판의 반송시의 상태를 나타내는 것이다.
도 4 는 본 발명에 관련된 플라즈마 처리 장치의 실시형태의 다른 일례를 나타내는 구성도로서, 기판의 플라즈마 처리시의 상태를 나타내는 것이다.
도 5 는 본 발명에 관련된 플라즈마 처리 장치에서 사용하는 반송 장치의 핸드부를 나타내는 구성도이다.
*부호의 설명*
1 진공 챔버, 2 성막실, 3 천장판, 4 지지대, 5 기판, 6 박막, 7 고주파 안테나, 8 정합기, 9 고주파 전원, 10a 가스 노즐, 10b 가스 노즐, 11 승강 장치, 12 고주파 바이어스 전극, 13 정합기, 14 고주파 바이어스 전원, 15 반송 챔버, 16 반송 장치, 17 핸드부, 17A 핸드부, 17a 포크부, 17b 절연 부재, 17c 구동부, 18 게이트 도어, 19 지지핀, 20 플라즈마 영역, 21 플라즈마 영역, 22 플라즈마 영역, 30 반송 포트, 31 압력 제어 밸브, 32 배기 장치, 33 압력 제어 밸브, 34 배기 장치
발명을 실시하기 위한 최선의 형태
프로세스시의 플라즈마에 의한 데미지는, 플라즈마의 밀도 분포에 따라 생기는 웨이퍼 상의 전위차를 요인으로서 생각할 수 있으며, 플라즈마 점화시에 있어서의 플라즈마 밀도의 과도한 변화는, 큰 요인 중 하나라고 생각된다. 따라서, 본 발명에서는, 기판의 반송시에는, 플라즈마를 미리 점화시켜 두고, 게다가, 반송 영역에 있어서의 플라즈마 밀도를 저감시킴으로써, 프로세스시의 플라즈마 데미지를 억제하는 것이다.
이하, 본 발명에 관련된 플라즈마 처리 장치 및 플라즈마 처리 방법의 실시형태 중 몇 개를 도 1 ∼ 5 를 사용하여 상세하게 설명한다.
실시예 1
도 1 은 본 발명에 관련된 플라즈마 처리 장치의 실시형태의 일례를 나타내는 개략 구성도이다.
본 발명에 관련된 플라즈마 처리 장치는, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 원통상의 진공 챔버 (1) (처리 용기) 의 내부가 처리실 (2) 로서 구성되는 것으로서, 진공 챔버 (1) 의 상부 개구부에는 원판상의 세라믹스제 천장판 (3) 이, 개구부를 막도록 배치 형성되어 있다. 이 천장판 (3) 의 상부에는, 예를 들어, 원형 링상의 고주파 안테나 (7) 가 복수 배치되고, 고주파 안테나 (7) 에는 정합기 (8) 를 개재하여 고주파 (RF) 전원 (9) 이 접속되어 있다 (플라즈마 생성 수단). 이 고주파 안테나 (7) 에 전력을 공급함으로써, 천장판 (3) 을 개재하여 처리실 (2) 에 전자파가 입사되어, 처리실 (2) 내에 공급된 가스가 플라즈마화되도록 되어 있다.
진공 챔버 (1) 의 하부에는 지지대 (4) 가 수용되어 있으며, 반도체 등의 기판 (5) 이 지지대 (4) 의 상면에 탑재된다. 기판 (5) 을 지지하는 지지대 (4) 에는, 고주파 바이어스 전극 (12) 이 형성되어 있으며, 고주파 바이어스 전극 (12) 에는 정합기 (13) 를 개재하여 고주파 바이어스 전원 (14) 이 접속되어 있다. 고주파 바이어스 전원 (14) 은 고주파 바이어스 전극 (12) 을 개재하여, 기판 (5) 에 바이어스 전력을 인가할 수 있도록 되어 있다.
진공 챔버 (1) 에는, 처리실 (2) 내에 원하는 가스 (예를 들어, Ar, N2 등의 불활성 가스나 성막이나 에칭에 필요한 원료 가스 등) 를 공급하는 가스 노즐 (10a, 10b) (가스 공급 수단) 이 복수 형성되어 있다. 또, 처리실 (2) 안은 압력 제어 밸브 (31) (압력 조정 수단) 에 의해 원하는 압력으로 제어됨과 함께, 배기 장치 (32) 에 의해 배기되어 있다. 가스 노즐 (10a, 10b) 에 의해 처리실 (2) 내에 공급되고, 원하는 압력으로 제어된 가스는, 천장판 (3) 을 개재하여 처리실 (2) 로 입사된 전자파에 의해 이온화되어, 플라즈마 상태 (플라즈마 (20)) 가 된다. 이 플라즈마 (20) 를 기판 (5) 에 작용시킴으로써, CVD (Chemical Vapor Deposition) 등에 의한 박막 (6) 의 성막을 행하거나, 기판 (5) 상의 박막 (6) 의 에칭을 행하거나 하게 된다.
진공 챔버 (1) 는 반송 포트 (30) 을 개재하여 반송 챔버 (15) 에 접속되어 있으며, 이 반송 챔버 (15) 와 진공 챔버 (1) 사이에서 기판 (5) 의 반입, 반출이 행해진다. 반송 챔버 (15) 의 내부에는, 기판 (5) 의 반송을 행하는 반송 장치 (16) (반송 수단) 가 배치되어 있으며, 기판 (5) 을 유지하는 핸드부 (17) 를, 구동부 (17c) 에 의해 진공 챔버 (1) 내로 이동시킴으로써, 핸드부 (17) 상의 기판 (5) 을 지지대 (4) 상으로 탑재할 수 있도록 되어 있다.
구체적으로는, 반송 포트 (30) 에는, 진공 챔버 (1) 와 반송 챔버 (15) 를 격리하는 게이트 도어 (18) 가 형성되어 있으며, 핸드부 (17) 가 진공 챔버 (1) 내로 이동할 때, 게이트 도어 (18) 가 열린 후, 핸드부 (17) 가 진공 챔버 (1) 내로 이동한다. 그리고, 핸드부 (17) 가 유지하는 기판 (5) 이, 지지대 (4) 의 소정의 위치에 도달하면, 지지대 (4) 의 내부에 배치된 지지핀 (19) 이 상방향으로 이동하여, 핸드부 (17) 로부터 기판 (5) 을 들어올린 후, 핸드부 (17) 를 진공 챔버 (1) 로부터 되돌리면, 지지핀 (19) 상에는 기판 (5) 만이 남게 된다. 그 후, 지지핀 (19) 을 하방향으로 이동시킴으로써, 기판 (5) 이 지지대 (4) 상에 탑재되게 된다. 또한, 반송 챔버 (15) 도, 그 내부는, 압력 제어 밸브 (33) 에 의해 원하는 압력으로 제어됨과 함께, 배기 장치 (34) 에 의해 배기되어 있다.
본 실시예의 플라즈마 처리 장치에서는, 제어 수단 (도시 생략) 에 의해 각 장치 등을 제어하여, 기판 (5) 의 반송시에, 플라즈마 밀도 분포의 영향을 받지 않도록 연구함으로써, 기판 (5) 상에 전위차가 생기지 않도록 하여, 기판 (5) 상의 디바이스를 플라즈마 데미지로부터 보호하도록 하고 있다.
구체적으로는, 성막에 기여하지 않는 불활성 가스 (예를 들어, Ar, N2 등) 를 사용하여, 미리 처리실 (2) 내에 플라즈마 (20) 를 생성해 둠과 함께, 게이트 도어 (18) 를 열었을 때, 진공 챔버 (1) (처리실 (2)) 내의 압력의 변동이 없도록, 압력 조정 밸브 (31, 33) 의 개도를 조정해 둔다. 이로써, 플라즈마 밀도가 과도하게 변화하는 것을 방지하고 있다. 그리고, 플라즈마 파워를 비교적 낮게 억제함으로써, 플라즈마 (20) 의 플라즈마 밀도, 플라즈마 온도, 전자 밀도를 충분히 작은 상태로 하여, 지지대 (4) 에 대해 기판 (5) 의 반송을 행하고 있다. 즉, 기판 (5) 이 반송될 때에는, 플라즈마 (20) 의 점화를 피함과 함께, 플라즈마 밀도가 충분히 작은 상태의 플라즈마 (20) 중에서의 기판 (5) 의 반송을 행하도록 하고 있다.
기판 (5) 의 반송시의 플라즈마 파워로는, 기판보다 상방의 플라즈마 생성 영역에 대해 2㎾ 이상 ∼ 4㎾ 이하의 범위가 바람직하다. 이 상한치 4㎾ 는, 기판 (5) 의 반송시에, 기판 (5) 에 12V 이상의 전위차를 일으키지 않는 플라즈마 밀도 분포를 갖는 플라즈마의 파워, 즉, 기판 (5) 상의 디바이스에 플라즈마 데미지를 주지 않는 플라즈마의 파워로서, 또한, 성막/에칭 처리시의 플라즈마 파워 이하의 값이다. 또, 이 하한치 2㎾ 는, 이 플라즈마 파워와 성막/에칭 처리시의 플라즈마 파워의 차로 인하여, 진공 챔버 (1) 자체에 큰 온도차가 생기지 않는 플라즈마의 파워, 즉, 플라즈마 파워의 차로 인하여 생기는 진공 챔버 (1) 의 온도차에 의해 발생하는 미립자 (파티클) 가 허용 범위 내가 되는 플라즈마의 파워이다.
또, 플라즈마 데미지를 주지 않는 플라즈마 밀도 분포로 하기 위해서는, 상기 플라즈마 파워가 인가되어 생성되는 플라즈마 생성 영역의 체적으로서, 기판의 크기에 따른 영역을 고려하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 8 인치 (약 200㎜) 직경의 기판이라면, 기판의 상방 공간의 영역의 체적으로서, 기판을 완전히 덮는 넓이 (예를 들어, 직경의 2 배 정도의 넓이) 로서, 후술하는 실시예 3 에서 서술하는 수직 방향의 거리 (약 167㎜) 를 갖는 것이라면, 그 공간의 체적이 20 리터 정도가 되고, 12 인치 (약 300㎜) 직경의 기판이라면, 기판의 상방 공간의 영역의 체적으로서, 기판을 완전히 덮는 넓이 (예를 들어, 직경의 2 배 정도의 넓이) 로서, 후술하는 실시예 3 에서 서술하는 수직 방향의 거리 (약 167㎜) 를 갖는 것이라면, 그 공간의 체적이 40 리터 정도가 된다.
(1) 기판 (5) 의 반입 → (2) 기판 (5) 으로의 플라즈마 처리 → (3) 기판 (5) 의 반출까지의 일련의 제어를 설명하면, 이하와 같이 된다.
(1) 지지대 (4) 에 기판 (5) 을 반입할 때에는, 불활성 가스를 사용하여, 미리 처리실 (2) 내에 플라즈마 (20) 를 생성해 둠과 함께, 게이트 도어 (18) 를 열었을 때, 진공 챔버 (1) 내의 압력의 변동이 없도록, 압력 조정 밸브 (31, 33) 의 개도를 조정하고, 지지대 (4) 로 기판 (5) 을 반입하여, 지지대 (4) 상에 기판 (5) 을 탑재한다.
(2) 기판 (5) 에 원하는 플라즈마 처리를 실시할 때에는, 게이트 도어 (18) 를 닫은 후, 플라즈마 (20) 를 생성한 상태에서, 플라즈마 (20) 를 생성하는 가스를 성막이나 에칭에 사용하는 원료 가스로 치환함과 함께, 진공 챔버 (1) 내의 압력 및 플라즈마 파워를 원하는 값으로 변경하여, 원하는 플라즈마 처리를 실시한다.
(3) 지지대 (4) 로부터 기판 (5) 을 반출할 때에는, 플라즈마 처리의 종료 후, 플라즈마 (20) 를 생성한 상태에서, 플라즈마 (20) 를 생성하는 가스를 불활성 가스로 치환함과 함께, 게이트 도어 (18) 를 열었을 때, 진공 챔버 (1) 내의 압력의 변동이 없도록, 압력 조정 밸브 (31, 33) 의 개도를 조정하고, 지지대 (4) 로부터 기판 (5) 을 반출한다.
이와 같이, 기판 (5) 의 반송마다 플라즈마의 점화를 행하지 않고, 플라즈마 밀도가 충분히 작은 상태의 플라즈마 (20) 중에서 기판 (5) 의 반송을 행하기 때문에, 플라즈마 점화시에 있어서의 플라즈마 밀도의 과도한 변화의 영향을 받지 않고, 기판 (5) 상의 디바이스의 플라즈마 데미지를 억제할 수 있다. 또, 플라즈마 (20) 의 플라즈마 밀도가 충분히 작은 상태이기 때문에, 기판 (5) 의 반송시에, 플라즈마에 노출되는 부분과 노출되지 않는 부분에서 생기는 전위차를 저감시켜, 기판 (5) 상의 디바이스의 플라즈마 데미지를 더욱 억제할 수 있다. 또한, 허용 가능한 전위차로는, 디바이스의 커패시터 내압 (耐壓), 게이트 내압보다 작은 것이 바람직하고, 기판 (5) 내에서 12V 이하의 전위차가 되도록 하면 된다.
실시예 2
도 2 는 본 발명에 관련된 플라즈마 처리 장치의 실시형태의 다른 일례를 나타내는 개략 구성도이다. 본 실시예의 플라즈마 처리 장치는, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 플라즈마 (21) 의 상태를 제외하고, 실시예 1 의 도 1 에 나타내는 플라즈마 처리 장치와 동등이다. 따라서, 도 1 에 나타내는 플라즈마 처리 장치와 중복되는 장치 구성에는 동일한 부호를 붙이고, 주로 상이한 부분에 기초하여 본 실시예를 설명한다.
본 실시예의 플라즈마 처리 장치에서도, 제어 수단 (도시 생략) 에 의해 각 장치 등을 제어하여, 기판 (5) 의 반송시에, 기판 (5) 이 플라즈마 밀도 분포의 영향을 받지 않도록 연구되어 있다.
구체적으로는, 성막에 기여하지 않는 불활성 가스 (예, Ar, N2 등) 를 사용하여, 미리 처리실 (2) 내에 플라즈마 (21) 를 생성해 둠과 함께, 게이트 도어 (18) 를 열었을 때, 진공 챔버 (1) (처리실 (2)) 내의 압력의 변동이 없도록, 압력 조정 밸브 (31, 33) 의 개도를 조정해 둔다. 이로써, 플라즈마 밀도가 과도하게 변화되는 것을 방지하고 있다. 그리고, 이 때, 진공 챔버 (1) 내의 압력을 비교적 높은 상태로 하여, 플라즈마 (21) 를 생성하도록 해 둔다. 비교적 높은 압력 상태에서는, 플라즈마 (21) 는 안테나 (7) 에 가까운 곳에 생성되기 때문에, 기판 (5) 의 반송을 행하는 영역에 있어서의 플라즈마 밀도를 충분히 작은 상태로 하여, 기판 (5) 의 반송을 행하고 있다. 즉, 기판 (5) 이 반송될 때에는, 플라즈마 (21) 의 점화를 피함과 함께, 플라즈마 밀도가 충분히 작은 상태의 플라즈마 (21) 중에서의 기판 (5) 의 반송을 행하도록 하고 있다.
여기에서 서술한 비교적 높은 압력이란, 가스 분자끼리의 평균 자유 행정이 기판보다 상방의 플라즈마 생성 영역의 높이 방향의 길이 (이후, 플라즈마 생성 영역의 높이라고 한다.) 의 3% 이하가 되는 압력이다. 또한, 플라즈마 생성 영역의 높이의 3% 란, 플라즈마 밀도가 1 자릿수 작아지는 거리, 예를 들어, 1 입방 미터당 1017 개 오더의 플라즈마 밀도가, 비교적 플라즈마 데미지가 작아진다. 1 입방 미터당 1016 개 오더의 플라즈마 밀도가 되는 거리를 플라즈마 해석에 의해 구하고, 이것을 플라즈마 생성 영역의 높이와의 비교로 산출한 것이다. 따라서, 가스 분자끼리의 평균 자유 행정을, 플라즈마 생성 영역의 높이의 3% 이하로 하는 비교적 높은 압력 상태, 즉, 플라즈마 밀도가 1 자릿수 변화되는 거리보다 가스 분자끼리의 평균 자유 행정이 짧아지는 비교적 높은 압력 상태로 하면, 기판 (5) 의 반송을 행하는 영역에 있어서의 플라즈마 밀도를 충분히 작은 상태로 할 수 있다.
(1) 기판 (5) 의 반입 → (2) 기판 (5) 으로의 플라즈마 처리 → (3) 기판 (5) 의 반출까지의 일련의 제어를 설명하면, 이하와 같이 된다.
(1) 지지대 (4) 로 기판 (5) 을 반입할 때, 불활성 가스를 사용하여, 미리 비교적 높은 압력 상태에서, 처리실 (2) 내에 플라즈마 (21) 를 생성해 둠과 함께, 게이트 도어 (18) 를 열었을 때, 진공 챔버 (1) 내의 압력의 변동이 없도록, 압력 조정 밸브 (31, 33) 의 개도를 조정하고, 지지대 (4) 로 기판 (5) 을 반입하여, 지지대 (4) 상에 기판 (5) 을 탑재한다. 이 때, 플라즈마 (21) 는 기판 (5) 의 반송 영역에서 떨어진 영역에 생성되어 있다.
(2) 기판 (5) 에 원하는 플라즈마 처리를 실시할 때에는, 게이트 도어 (18) 를 닫은 후, 플라즈마 (21) 를 생성한 상태에서, 플라즈마 (21) 를 생성하는 가스를 성막이나 에칭에 사용하는 원료 가스로 치환함과 함께, 진공 챔버 (1) 내의 압력 및 플라즈마 파워를 원하는 값으로 변경하여, 원하는 플라즈마 처리를 실시한다.
(3) 지지대 (4) 로부터 기판 (5) 을 반출할 때에는, 플라즈마 처리의 종료 후, 플라즈마 (21) 를 생성한 상태에서, 플라즈마 (21) 를 생성하는 가스를 불활성 가스로 치환함과 함께 비교적 높은 압력 상태로 제어하고, 게이트 도어 (18) 를 열었을 때, 진공 챔버 (1) 내의 압력의 변동이 없도록, 압력 조정 밸브 (31, 33) 의 개도를 조정하고, 지지대 (4) 로부터 기판 (5) 을 반출한다. 이 때에도, 플라즈마 (21) 는, 기판 (5) 의 반송 영역에서 떨어진 영역에 생성되어 있다.
이와 같이, 기판 (5) 의 반송마다 플라즈마의 점화를 행하지 않고, 플라즈마 (21) 를 기판 (5) 의 반송 영역에서 떨어지게 하여 생성함으로써, 기판 (5) 의 반송 영역에 있어서의 플라즈마 (21) 의 플라즈마 밀도를 충분히 작게 하여, 기판 (5) 의 반송을 행하기 때문에, 플라즈마 점화시에 있어서의 플라즈마 밀도의 과도한 변화의 영향을 받지 않고, 기판 (5) 상의 디바이스의 플라즈마 데미지를 억제할 수 있다. 또, 기판 (5) 의 이동 영역에 있어서의 플라즈마 (21) 의 플라즈마 밀도가 충분히 작은 영역이기 때문에, 기판 (5) 의 반송시에, 플라즈마에 노출되는 부분과 노출되지 않는 부분에서 생기는 전위차를 저감시켜, 기판 (5) 상의 디바이스의 플라즈마 데미지를 더욱 억제할 수 있다.
또한, 본 실시예에서는, 진공 챔버 (1) 내의 압력을 높게 하여, 플라즈마 (21) 의 영역을 기판 (5) 이 이동하는 영역에서 가능한 한 떨어진 위치로 했는데, 예를 들어, 고주파 안테나 (7) 의 위치를 이동 가능한 구성으로 하여, 기판 (5) 의 반송시에, 기판 (5) 에서 떨어진 위치로 고주파 안테나 (7) 를 이동시켜, 플라즈마 (21) 의 영역을 기판 (5) 이 이동하는 영역에서 가능한 한 떨어진 위치로 하도록 해도 된다. 이 때, 고주파 안테나 (7) 를, 진공 챔버 (1) (천장판 (3)) 의 상방이 아니라, 진공 챔버 (1) 측면의 외주 부분에 배치하여, 플라즈마 (21) 이 생성되는 위치를 변경하도록 해도 된다.
실시예 3
도 3, 4 는 본 발명에 관련된 플라즈마 처리 장치의 실시형태의 다른 일례를 나타내는 개략 구성도이다. 본 실시예의 플라즈마 처리 장치는, 도 3, 4 에 나타내는 바와 같이, 실시예 1 의 도 1 에 나타내는 플라즈마 처리 장치나 실시예 2 의 도 2 에 나타내는 플라즈마 처리 장치에 대해, 지지대 (4) 를 상하 방향으로 승강시키는 승강 장치 (11) (승강 수단) 를 형성한 것으로서, 그것을 제외하고, 도 1, 2 에 나타내는 플라즈마 처리 장치와 동등이다. 따라서, 도 1, 2 에 나타내는 플라즈마 처리 장치와 중복되는 장치 구성에는 동일한 부호를 붙이고, 주로, 상이한 부분에 기초하여 본 실시예를 설명한다.
본 실시예의 플라즈마 처리 장치에서는, 지지대 (4) 를 상하 방향으로 승강시키는 승강 장치 (11) 을 형성하고, 기판 (5) 의 반송시에는, 지지대 (4) 를 강하시켜, 플라즈마 (22) 의 영역에서 떨어진 위치에서 기판 (5) 을 반송하고 (도 3 참조), 플라즈마 처리시에는, 지지대 (4) 를 상승시켜, 플라즈마 (22) 의 영역의 내부로 기판 (5) 을 이동시킴으로써 (도 4 참조), 기판 (5) 의 반송시에, 기판 (5) 이 플라즈마 밀도 분포의 영향을 받지 않도록 연구되어 있다.
구체적으로는, 성막에 기여하지 않는 불활성 가스 (예, Ar, N2 등) 를 사용하여, 미리 처리실 (2) 내에 플라즈마 (22) 를 생성해 둠과 함께, 게이트 도어 (18) 를 열었을 때, 진공 챔버 (1) (처리실 (2)) 내의 압력의 변동이 없도록, 압력 조정 밸브 (31, 33) 의 개도를 조정해 둔다. 이로써, 플라즈마 밀도가 과도하게 변화되는 것을 방지하고 있다. 그리고, 승강 장치 (11) 에 의해 지지대 (4) 를 하방으로 강하시키고, 플라즈마 (22) 로부터 기판 (5) 의 반송 영역을 떨어지게 함으로써, 기판 (5) 의 반송 영역에 있어서의 플라즈마 밀도를 충분히 작은 상태로 하여, 기판 (5) 의 반송을 행하고 있다. 즉, 기판 (5) 이 반송될 때에는, 플라즈마 (22) 의 점화를 피함과 함께, 플라즈마 (22) 의 영역에서 수직 방향으로 떨어져, 플라즈마 밀도가 충분히 작은 영역에서 기판 (5) 의 반송을 행하도록 하고 있 다. 또한, 이 때, 가스 분자끼리의 평균 자유 행정이, 지지대 (4) 에 탑재된 기판 (5) 과 진공 챔버 (1) 상부의 천장판 (3) 의 수직 방향의 거리 (이후, 수직 방향의 거리라고 한다.) 의 3% 이하인 것이 바람직하다. 이것은, 실시예 2 의 설명과 마찬가지로, 플라즈마 밀도가 1 자릿수 작아지는 거리를 플라즈마 해석에 의해 구하고, 이것을 수직 방향의 거리와의 비교로 산출한 것이다. 따라서, 승강 장치 (11) 에 의해 지지대 (4) 를 강하시키고, 지지대 (4) 에 탑재된 기판 (5) 과 천장판 (3) 사이에서, 플라즈마 밀도의 변화 구배를 작게 하고, 가스 분자끼리의 평균 자유 행정보다, 플라즈마 밀도가 1 자릿수 변화되는 거리가 길어지도록 하면 된다. 예를 들어, N2 가스에 있어서, 압력 10mTorr 일 때의 평균 자유 행정은 5㎜ 정도인데, 이것을 3% 이하로 하는 기판 (5) 과 천장판 (3) 의 수직 방향의 거리는 적어도 167㎜ 정도이다.
(1) 기판 (5) 의 반입 → (2) 기판 (5) 으로의 플라즈마 처리 → (3) 기판 (5) 의 반출까지의 일련의 제어를 설명하면, 이하와 같이 된다.
(1) 지지대 (4) 에 기판 (5) 을 반입할 때, 불활성 가스를 사용하여, 미리 처리실 (2) 내에 플라즈마 (22) 를 생성해 둠과 함께, 게이트 도어 (18) 를 열었을 때, 진공 챔버 (1) 내의 압력의 변동이 없도록, 압력 조정 밸브 (31, 33) 의 개도를 조정하고, 승강 장치 (11) 에 의해 하방으로 강하된 지지대 (4) 로 기판 (5) 을 반입하여, 지지대 (4) 상에 기판 (5) 을 탑재한다. 이 때, 기판 (5) 의 반송 영역은 플라즈마 (22) 에서 떨어진 위치로 되어 있다.
(2) 기판 (5) 에 원하는 플라즈마 처리를 실시할 때에는, 게이트 도어 (18) 를 닫은 후, 승강 장치 (11) 에 의해 지지대 (4) 를 상방으로 상승시켜, 플라즈마 (22) 의 영역으로 기판 (5) 을 이동시킨다. 그리고, 플라즈마 (22) 를 생성한 상태에서, 플라즈마 (22) 를 생성하는 가스를 성막이나 에칭에 사용하는 원료 가스로 치환함과 함께, 진공 챔버 (1) 내의 압력 및 플라즈마 파워를 원하는 값으로 변경하여, 원하는 플라즈마 처리를 실시한다.
(3) 지지대 (4) 로부터 기판 (5) 을 반출할 때, 플라즈마 처리의 종료 후, 승강 장치 (11) 에 의해 지지대 (4) 를 하방으로 강하시켜, 플라즈마 (22) 를 생성한 상태에서, 플라즈마 (22) 를 생성하는 가스를 불활성 가스로 치환함과 함께, 게이트 도어 (18) 를 열었을 때, 진공 챔버 (1) 내의 압력의 변동이 없도록, 압력 조정 밸브 (31, 33) 의 개도를 조정하고, 지지대 (4) 로부터 기판 (5) 을 반출한다. 이 때에도, 기판 (5) 의 반송 영역은, 플라즈마 (22) 에서 떨어진 위치로 되어 있다.
이와 같이, 기판 (5) 의 반송마다 플라즈마의 점화를 행하지 않고, 승강 장치 (11) 에 의해 지지대 (4) 를 하방으로 강하시켜, 기판 (5) 의 반송 영역을 플라즈마 (22) 에서 떨어지게 함으로써, 기판 (5) 의 반송 영역에 있어서의 플라즈마 (21) 의 플라즈마 밀도를 충분히 작게 하여, 기판 (5) 의 반송을 행하기 때문에, 플라즈마 점화시에 있어서의 플라즈마 밀도의 과도한 변화의 영향을 받지 않아, 기판 (5) 상의 디바이스의 플라즈마 데미지를 억제할 수 있다. 또, 기판 (5) 의 이동 영역에 있어서의 플라즈마 (21) 의 플라즈마 밀도가 충분히 작은 영역이기 때 문에, 기판 (5) 의 반송시에, 플라즈마에 노출되는 부분과 노출되지 않는 부분에서 생기는 전위차를 저감시켜, 기판 (5) 상의 디바이스의 플라즈마 데미지를 더욱 억제할 수 있다.
실시예 4
도 5 는 본 발명에 관련된 플라즈마 처리 장치의 실시형태의 다른 일례를 나타내는 개략 구성도로서, 실시예 1 (도 1) 등에서 나타낸 플라즈마 처리 장치에 있어서의 핸드부 (17) 를 특유의 구성으로 한 것이다. 따라서, 플라즈마 처리 장치 자체의 구성은, 실시예 1 등에서 나타낸 플라즈마 처리 장치와 동등한 것이면 되기 때문에, 여기에는 핸드부 (17A) 의 구성만을 나타내어, 본 실시예를 설명한다.
본 실시예의 플라즈마 처리 장치에서는, 핸드부 (17A) 에 있어서, 두 갈래 형상의 포크부 (17a) 를 전기 전도성이 양호한 재료로 구성함과 함께, 포크부 (17a) 의 크기를, 기판 (5) 의 외경보다 큰 것으로 하고, 또한 포크부 (17a) 를 절연 재료로 이루어지는 절연 부재 (17b) 를 개재하여, 반송 장치 (16) 의 구동부 (17c) 에 장착한 것이다. 이것은, 기판 (5) 에서 플라즈마에 노출되어 있는 부분과 노출되지 않은 부분에 전위차가 생기지 않도록, 기판 (5) 보다 크고, 전기 전도성이 양호한 포크부 (17a) 에 의해 그 전위차를 해소하도록 한 것이다.
또, 포크부 (17a) 는, 절연 부재 (17b) 를 개재하여 구동부 (17c) 와 접속하고 있기 때문에, 금속 재료로 이루어지는 포크부 (17a) 는 비접지 상태가 되어, 플라즈마에 악영향을 주는 경우는 없다. 또, 지지핀 (19) 자체도 절연성 재료로 구성되어 있기 때문에, 마찬가지로, 플라즈마에 악영향을 주는 경우는 없다.
또한, 포크부 (17a) 는, 도 5 에 나타내는 바와 같이, 그 선단이 두 갈래로 갈라진 포크 형상으로 되어 있으며, 지지대 (4) 에 기판 (5) 을 탑재하거나, 지지대 (4) 로부터 기판 (5) 을 들어올리려고 할 때에는, 두 갈래로 갈라진 포크 형상의 내측에 지지핀 (19) 이 배치되어, 포크부 (17a), 지지핀 (19) 의 동작이 서로 간섭하지 않도록 되어 있다.
도 1 에 나타내는 플라즈마 처리 장치를 참조하여, 상기 구성의 핸드부 (17A) 를 사용하는 경우를 설명하면, 성막에 기여하지 않는 불활성 가스 (예를 들어, Ar, N2 등) 를 사용하여, 미리 처리실 (2) 내에 플라즈마 (20) 를 생성해 둠과 함께, 게이트 도어 (18) 를 열었을 때, 진공 챔버 (1) (처리실 (2)) 내의 압력의 변동이 없도록, 압력 조정 밸브 (31, 33) 의 개도를 조정해 둔다. 이로써, 플라즈마 밀도가 과도하게 변화되는 것을 방지하고 있다. 그리고, 플라즈마 (20) 의 영역 하에서, 핸드부 (17A) 를 사용하여, 기판 (5) 의 반송을 행하도록 하고 있다. 즉, 기판 (5) 이 반송될 때, 플라즈마의 점화를 피함과 함께, 핸드부 (17A) 에 의해, 기판 (5) 이 플라즈마 (20) 의 영향을 받기 어려운 상태로 하여, 기판 (5) 의 반송을 행하도록 하고 있다.
이와 같이, 기판 (5) 의 반송마다 플라즈마의 점화를 행하지 않는 상태에서, 기판 (5) 의 반송을 행하기 때문에, 플라즈마 점화시에 있어서의 플라즈마 밀도의 과도한 변화의 영향을 받지 않아, 기판 (5) 상의 디바이스의 플라즈마 데미지를 억 제할 수 있다. 또, 도전성 재료로 이루어지는 핸드부 (17A) 에 의해, 기판 (5) 이 플라즈마 (20) 의 영향을 받기 어려운 상태로 되어 있기 때문에, 기판 (5) 의 반송시에, 플라즈마에 노출되는 부분과 노출되지 않는 부분에서 생기는 전위차를 저감시켜, 기판 (5) 상의 디바이스의 플라즈마 데미지를 더욱 억제할 수 있다.
본 실시예는 기판 (5) 의 반송시에, 단순히 플라즈마를 미리 생성해 둠으로써, 기판 (5) 상의 디바이스의 플라즈마 데미지를 억제할 수 있는데, 또한, 실시예 1 ∼ 3 에 나타낸 바와 같이, 기판 (5) 의 이동 영역의 플라즈마 밀도 자체를 저감시키는 제어를 행함으로써, 기판 (5) 상의 디바이스의 플라즈마 데미지를 더욱 효과적으로 억제할 수 있다.
산업상이용가능성
본 발명은 플라즈마 처리 장치라면 어떠한 것에도 적용할 수 있다.

Claims (11)

  1. 기판이 탑재되는 지지대를 수용하는 처리 용기와,
    상기 처리 용기 내의 압력을 조정하는 압력 조정 수단과,
    상기 지지대에 대해, 기판의 반입 및 반출을 행하는 반송 수단과,
    상기 처리 용기에 원하는 가스를 공급하는 가스 공급 수단과,
    상기 처리 용기 내에 공급된 가스를 플라즈마화하는 플라즈마 생성 수단과,
    상기 압력 조정 수단, 상기 반송 수단, 상기 가스 공급 수단 및 상기 플라즈마 생성 수단을 제어하는 제어 수단을 갖고,
    상기 제어 수단은,
    상기 기판에 원하는 플라즈마 처리를 실시할 때, 상기 기판의 반입 및 반출시에는,
    상기 가스 공급 수단에 의해 상기 처리 용기 내에 불활성 가스를 공급하고, 상기 압력 조정 수단에 의해 상기 처리 용기 내의 압력의 변동을 소정 범위 내에 들어가도록 조정하고, 상기 플라즈마 생성 수단에 의해 플라즈마를 미리 생성해 둠과 함께, 기판보다 상방의 플라즈마 생성 영역에 대해, 플라즈마 파워를 2㎾ 이상, 4㎾ 이하의 범위로 제어하여, 상기 기판의 반송 영역의 플라즈마 밀도를 낮게 해 두고,
    상기 낮은 플라즈마 밀도의 플라즈마의 영역 하에서, 상기 반송 수단에 의해 상기 지지대에 대해 기판의 반입 및 반출을 행하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
  2. 기판이 탑재되는 지지대를 수용하는 처리 용기와,
    상기 처리 용기 내의 압력을 조정하는 압력 조정 수단과,
    상기 지지대에 대해, 기판의 반입 및 반출을 행하는 반송 수단과,
    상기 처리 용기에 원하는 가스를 공급하는 가스 공급 수단과,
    상기 처리 용기 내에 공급된 가스를 플라즈마화하는 플라즈마 생성 수단과,
    상기 압력 조정 수단, 상기 반송 수단, 상기 가스 공급 수단 및 상기 플라즈마 생성 수단을 제어하는 제어 수단을 갖고,
    상기 제어 수단은,
    상기 기판에 원하는 플라즈마 처리를 실시할 때, 상기 기판의 반입 및 반출시에는,
    상기 가스 공급 수단에 의해 상기 처리 용기 내에 불활성 가스를 공급하고, 상기 압력 조정 수단에 의해, 플라즈마 밀도가 1 자릿수 변화되는 거리보다 가스 분자끼리의 평균 자유 행정이 짧아지는 압력으로 상기 처리 용기 내의 압력의 변동을 소정 범위 내에 들어가도록 조정하고, 상기 플라즈마 생성 수단에 의해, 상기 기판의 반송 영역에서 떨어진 영역에, 플라즈마를 미리 생성해 두고,
    상기 기판의 반송 영역에서 상기 플라즈마의 영역을 떨어지게 하여, 상기 반송 수단에 의해 상기 지지대에 대해 기판의 반입 및 반출을 행하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
  3. 기판이 탑재되는 지지대를 수용하는 처리 용기와,
    상기 지지대를 승강시키는 승강 수단과,
    상기 처리 용기 내의 압력을 조정하는 압력 조정 수단과,
    상기 지지대에 대해, 기판의 반입 및 반출을 행하는 반송 수단과,
    상기 처리 용기에 원하는 가스를 공급하는 가스 공급 수단과,
    상기 처리 용기 내에 공급된 가스를 플라즈마화하는 플라즈마 생성 수단과,
    상기 승강 수단, 상기 압력 조정 수단, 상기 반송 수단, 상기 가스 공급 수단 및 상기 플라즈마 생성 수단을 제어하는 제어 수단을 갖고,
    상기 제어 수단은,
    상기 기판에 원하는 플라즈마 처리를 실시할 때, 상기 기판의 반입 및 반출시에는,
    상기 가스 공급 수단에 의해 상기 처리 용기 내에 불활성 가스를 공급하고, 상기 압력 조정 수단에 의해 상기 처리 용기 내의 압력의 변동을 소정 범위 내에 들어가도록 조정하고, 상기 플라즈마 생성 수단에 의해 플라즈마를 미리 생성해 두고,
    상기 지지대에 탑재된 기판과 상기 처리 용기의 천장 부분 사이에서, 가스 분자끼리의 평균 자유 행정보다, 플라즈마 밀도가 1 자릿수 변화되는 거리가 길어지도록, 상기 승강 수단에 의해 상기 지지대를 강하시키고, 상기 플라즈마의 영역에서 상기 기판의 반송 영역을 떨어지게 하여, 상기 반송 수단에 의해 상기 지지대에 대해 기판의 반입 및 반출을 행하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 반송 수단은, 상기 기판을 상면에 탑재하는 핸드부와, 상기 핸드부를 이동시키는 구동부로 이루어지고,
    상기 핸드부는, 그 핸드부의 크기가 상기 기판의 외경보다 큰 도전성 재료로 이루어짐과 함께, 절연 재료로 이루어지는 절연 부재를 개재하여, 상기 구동부에 장착된 것임을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
  5. 기판이 탑재되는 지지대를 수용하는 처리 용기와,
    상기 처리 용기 내의 압력을 조정하는 압력 조정 수단과,
    크기가 상기 기판의 외경보다 큰 도전성 재료로 이루어짐과 함께 상기 기판을 상면에 탑재하는 핸드부와, 절연 재료로 이루어지는 절연 부재를 개재하여 상기 핸드부를 지지함과 함께 상기 핸드부를 이동시키는 구동부로 이루어지고, 상기 지지대에 대해, 기판의 반입 및 반출을 행하는 반송 수단과,
    상기 처리 용기에 원하는 가스를 공급하는 가스 공급 수단과,
    상기 처리 용기 내에 공급된 가스를 플라즈마화하는 플라즈마 생성 수단과,
    상기 압력 조정 수단, 상기 반송 수단, 상기 가스 공급 수단 및 상기 플라즈마 생성 수단을 제어하는 제어 수단을 갖고,
    상기 제어 수단은,
    상기 기판에 원하는 플라즈마 처리를 실시할 때, 상기 기판의 반입 및 반출시에는,
    상기 가스 공급 수단에 의해 상기 처리 용기 내에 불활성 가스를 공급하고, 상기 압력 조정 수단에 의해 상기 처리 용기 내의 압력의 변동을 소정 범위 내에 들어가도록 조정하고, 상기 플라즈마 생성 수단에 의해 플라즈마를 미리 생성해 두고,
    상기 반송 수단에 의해, 상기 핸드부에 상기 기판을 탑재하여, 상기 지지대에 대해 기판의 반입 및 반출을 행하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
  6. 처리 용기 내의 지지대에 기판을 탑재하고, 상기 처리 용기에 원하는 가스를 공급하고, 상기 처리 용기 내를 원하는 압력으로 조정하고, 상기 처리 용기 내에 공급된 가스를 플라즈마화하여, 원하는 플라즈마 처리를 실시하는 플라즈마 처리 방법에 있어서,
    상기 기판에 원하는 플라즈마 처리를 실시할 때, 상기 기판의 반입 및 반출시에는,
    상기 처리 용기 내에 불활성 가스를 공급하고, 상기 처리 용기 내의 압력의 변동을 소정 범위 내에 들어가도록 조정하여, 플라즈마를 미리 생성해 둠과 함께, 상기 기판의 반송 영역에 있어서의 플라즈마의 밀도를 낮추어, 상기 지지대에 대해 기판의 반입 및 반출을 행하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    기판보다 상방의 플라즈마 생성 영역에 대해, 플라즈마 파워를 2㎾ 이상, 4㎾ 이하의 범위로 제어하여, 상기 기판의 반송 영역에 있어서의 플라즈마의 밀도를 낮추는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    플라즈마 밀도가 1 자릿수 변화되는 거리보다 가스 분자끼리의 평균 자유 행정이 짧아지는 압력 하에서, 상기 기판의 반송 영역에서 떨어진 영역에, 작은 플라즈마 영역의 플라즈마를 미리 생성하여, 상기 기판의 반송 영역에 있어서의 플라즈마의 밀도를 낮추는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 방법.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 지지대에 탑재된 기판과 상기 처리 용기의 천장 부분 사이에서, 가스 분자끼리의 평균 자유 행정보다, 플라즈마 밀도가 1 자릿수 변화되는 거리가 길어지도록, 상기 지지대를 강하시키고, 상기 지지대의 위치를 상기 플라즈마에서 떨어지게 하여, 상기 기판의 반송 영역에 있어서의 플라즈마의 밀도를 낮추는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 방법.
  10. 제 6 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    절연 재료로 이루어지는 절연 부재에 의해 비접지 상태가 되고, 상기 기판의 외경보다 큰 도전성 재료로 이루어지는 핸드부에 의해, 상기 기판을 반송하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 방법.
  11. 처리 용기 내의 지지대에 기판을 탑재하고, 상기 처리 용기에 원하는 가스를 공급하고, 상기 처리 용기 내를 원하는 압력으로 조정하고, 상기 처리 용기 내에 공급된 가스를 플라즈마화하여, 원하는 플라즈마 처리를 실시하는 플라즈마 처리 방법에 있어서,
    상기 기판에 원하는 플라즈마 처리를 실시할 때, 상기 기판의 반입 및 반출시에는,
    상기 처리 용기 내에 불활성 가스를 공급하고, 상기 처리 용기 내의 압력의 변동을 소정 범위 내에 들어가도록 조정하여, 플라즈마를 미리 생성해 둠과 함께, 절연 재료로 이루어지는 절연 부재에 의해 비접지 상태가 되고, 상기 기판의 외경보다 큰 도전성 재료로 이루어지는 핸드부에 의해, 상기 지지대에 대해 기판의 반입 및 반출을 행하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 방법.
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4896861B2 (ja) * 2007-12-10 2012-03-14 株式会社東芝 半導体製造方法および半導体製造装置
CN102484066B (zh) * 2010-01-26 2014-11-19 株式会社爱发科 干式蚀刻法
US9512520B2 (en) * 2011-04-25 2016-12-06 Applied Materials, Inc. Semiconductor substrate processing system
US10726625B2 (en) * 2015-01-28 2020-07-28 CCP hf. Method and system for improving the transmission and processing of data regarding a multi-user virtual environment
JP2019009305A (ja) * 2017-06-26 2019-01-17 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置
CN117916863A (zh) * 2021-09-14 2024-04-19 东京毅力科创株式会社 等离子体处理装置和等离子体处理方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100709354B1 (ko) 2005-06-17 2007-04-20 삼성전자주식회사 다채널 플라즈마 가속장치

Family Cites Families (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5739430U (ko) * 1980-08-14 1982-03-03
JPS6127633A (ja) * 1984-07-17 1986-02-07 Nec Corp プラズマエツチング装置
JPH0354498A (ja) * 1989-07-24 1991-03-08 Hitachi Ltd 高熱負荷受熱板
US5163458A (en) * 1989-08-03 1992-11-17 Optek, Inc. Method for removing contaminants by maintaining the plasma in abnormal glow state
EP0419930B1 (en) * 1989-09-26 1994-12-07 Applied Materials, Inc. Particulate contamination prevention scheme
US5102496A (en) * 1989-09-26 1992-04-07 Applied Materials, Inc. Particulate contamination prevention using low power plasma
JPH0660414B2 (ja) * 1989-09-27 1994-08-10 株式会社芦田 Ｅｃｒプラズマｃｖｄ装置
US5324360A (en) * 1991-05-21 1994-06-28 Canon Kabushiki Kaisha Method for producing non-monocrystalline semiconductor device and apparatus therefor
JP3197682B2 (ja) 1993-06-03 2001-08-13 三洋電機株式会社 画像印写装置
JPH08250488A (ja) * 1995-01-13 1996-09-27 Seiko Epson Corp プラズマ処理装置及びその方法
TW323387B (ko) * 1995-06-07 1997-12-21 Tokyo Electron Co Ltd
US5935334A (en) 1996-11-13 1999-08-10 Applied Materials, Inc. Substrate processing apparatus with bottom-mounted remote plasma system
JPH11319545A (ja) * 1997-12-15 1999-11-24 Canon Inc プラズマ処理方法及び基体の処理方法
US6322312B1 (en) 1999-03-18 2001-11-27 Applied Materials, Inc. Mechanical gripper for wafer handling robots
JP2000269196A (ja) * 1999-03-19 2000-09-29 Toshiba Corp プラズマ処理方法及びプラズマ処理装置
US6620298B1 (en) * 1999-04-23 2003-09-16 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Magnetron sputtering method and apparatus
JP4578651B2 (ja) 1999-09-13 2010-11-10 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理方法およびプラズマ処理装置、プラズマエッチング方法
WO2001046492A1 (en) * 1999-12-22 2001-06-28 Tokyo Electron Limited Method and system for reducing damage to substrates during plasma processing with a resonator source
US6350317B1 (en) * 1999-12-30 2002-02-26 Lam Research Corporation Linear drive system for use in a plasma processing system
JP3790410B2 (ja) 2000-05-29 2006-06-28 三菱重工業株式会社 パーティクル低減方法
JP4590031B2 (ja) * 2000-07-26 2010-12-01 東京エレクトロン株式会社 被処理体の載置機構
US6524969B2 (en) 2000-10-05 2003-02-25 Applied Materials, Inc. High density plasma chemical vapor deposition (HDP-CVD) processing of gallium arsenide wafers
JP3955724B2 (ja) * 2000-10-12 2007-08-08 株式会社ルネサステクノロジ 半導体集積回路装置の製造方法
US7144822B1 (en) * 2002-02-06 2006-12-05 Novellus Systems, Inc. High density plasma process for optimum film quality and electrical results
US6451647B1 (en) * 2002-03-18 2002-09-17 Advanced Micro Devices, Inc. Integrated plasma etch of gate and gate dielectric and low power plasma post gate etch removal of high-K residual
JP3672900B2 (ja) * 2002-09-11 2005-07-20 松下電器産業株式会社 パターン形成方法
JP2004154654A (ja) * 2002-11-05 2004-06-03 Masuhiro Kokoma プラズマ反応装置および方法
US6889818B2 (en) * 2003-04-09 2005-05-10 Lsi Logic Corporation Wafer blade contact monitor
JP2005044938A (ja) 2003-07-25 2005-02-17 Foi:Kk アライナ付き基板移載装置
EP1691402A4 (en) * 2003-12-01 2008-07-23 Matsushita Electric Ind Co Ltd PLASMA ETCHING PROCESS
JP4359521B2 (ja) * 2004-02-20 2009-11-04 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置及びその制御方法
JP4527431B2 (ja) * 2004-04-08 2010-08-18 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置
KR100754245B1 (ko) * 2006-02-06 2007-09-03 삼성전자주식회사 반도체 제조용 웨이퍼 이송로봇 및 그를 구비한 반도체제조설비
US8080479B2 (en) * 2007-01-30 2011-12-20 Applied Materials, Inc. Plasma process uniformity across a wafer by controlling a variable frequency coupled to a harmonic resonator

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100709354B1 (ko) 2005-06-17 2007-04-20 삼성전자주식회사 다채널 플라즈마 가속장치

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