KR20150072350A - 기판 처리 장치 - Google Patents

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KR20150072350A
KR20150072350A KR1020140181411A KR20140181411A KR20150072350A KR 20150072350 A KR20150072350 A KR 20150072350A KR 1020140181411 A KR1020140181411 A KR 1020140181411A KR 20140181411 A KR20140181411 A KR 20140181411A KR 20150072350 A KR20150072350 A KR 20150072350A
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노부타카 사사키
타카시 기타자와
아키히로 요시무라
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도쿄엘렉트론가부시키가이샤
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Abstract

처리실 내의 압력을 정밀도 좋게 측정한다. 도입되는 가스에 의해 기판에의 처리를 실행하는 처리실과, 상기 처리실 내의 가스를 배기하는 배기실을 가지는 챔버와, 상기 챔버의 측벽 근방의 적어도 일부에 설치되고, 상기 처리실과 상기 배기실을 격리하는 실드 부재와, 상기 실드 부재를 관통하고, 상기 챔버의 외부의 압력계에 접속되는 배관과 상기 처리실을 연통하는 중공의 중계 부재를 가지고, 상기 중계 부재는, 상기 처리실로부터 상기 중계 부재 내로 유입되는 가스의 컨덕턴스(C1)가, 상기 배기실로부터 상기 중계 부재와 상기 챔버의 측벽의 극간으로 유입되는 가스의 컨덕턴스(C2)보다 커지도록 형성되는 기판 처리 장치가 제공된다.

Description

기판 처리 장치{SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS}
본 발명은 기판 처리 장치에 관한 것이다.
기판 처리 장치는, 도입되는 가스에 의해 기판에 에칭 등의 원하는 처리를 실행하는 처리실과, 상기 처리실 내의 가스를 배기하는 배기실을 가지는 챔버를 구비한다. 에칭 처리 등에서는 퇴적물이 생성된다. 생성된 퇴적물은, 챔버의 내벽에 부착하고, 파티클 등의 먼지를 일으키는 원인이 된다.
따라서, 챔버의 내벽의 근방에 퇴적물 실드를 배치하여, 챔버의 내벽에 퇴적물이 부착하지 않도록 내벽을 퇴적물 실드로 커버하는 것이 행해지고 있다. 퇴적물 실드는, 챔버 내를 클리닝할 시 교환되고, 이에 의해 챔버 내에 먼지가 발생하는 것을 억제할 수 있다.
한편, 기판 처리 장치에서 원하는 처리를 행할 시, 프로세스 조건에 일치되도록 챔버 내의 압력을 제어할 필요가 있다. 이 때문에, 챔버 외부에 설치한 압력계를 이용하여 챔버 내의 압력을 측정하고, 그 압력치에 기초하여 챔버 내의 압력을 제어하는 것이 행해지고 있다(예를 들면 특허 문헌 1, 2를 참조).
일본특허공개공보 2010-251464호 일본특허공개공보 2009-123946호
그러나, 퇴적물 실드를 배치하는 위치는, 챔버 내에서 실행되는 처리에 따라 바뀐다. 그리고, 퇴적물 실드를 배치하는 위치에 따라서는, 퇴적물 실드와 챔버의 내벽 간에 거리가 발생하여, 그 사이에 배기실측의 공간이 생성되는 경우가 있다.
이 경우, 챔버 외부의 압력계를 이용하여 처리실 내의 압력을 측정할 시, 배기실측의 공간을 개재하여 처리실의 압력을 측정하게 된다. 그 결과, 압력계에 의한 측정 시, 배기실의 압력의 영향을 받아, 압력계에 의한 측정치가, 처리실의 실제의 압력으로부터 어긋난 값이 되는 경우가 있다.
상기 과제에 대하여, 일측면에서는, 처리실의 압력을 정밀도 좋게 측정하는 기판 처리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 하나의 태양에 따르면, 도입되는 가스에 의해 기판에의 처리를 실행하는 처리실과, 상기 처리실 내의 가스를 배기하는 배기실을 가지는 챔버와, 상기 챔버의 측벽 근방의 적어도 일부에 설치되고, 상기 처리실과 상기 배기실을 격리하는 실드 부재와, 상기 실드 부재를 관통하고, 상기 챔버의 외부의 압력계에 접속되는 배관과 상기 처리실을 연통하는 중공의 중계 부재를 가지고, 상기 중계 부재는, 상기 처리실로부터 상기 중계 부재 내로 유입되는 가스의 컨덕턴스(C1)가, 상기 배기실로부터 상기 중계 부재와 상기 챔버의 측벽 사이의 극간으로 유입되는 가스의 컨덕턴스(C2)보다 커지도록 형성되는 기판 처리 장치가 제공된다.
하나의 태양에 따르면, 처리실 내의 처리 공간의 압력을 정밀도 좋게 측정하는 기판 처리 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 일실시예에 따른 기판 처리 장치의 종단면도이다.
도 2는 일실시예에 따른 슬리브 및 주변의 확대도이다.
도 3a ~ 도 3d는 일실시예에 따른 슬리브의 가스 도입구를 도시한 도이다.
이하, 본 발명을 실시하기 위한 형태에 대하여 도면을 참조하여 설명한다. 또한, 본 명세서 및 도면에서 실질적으로 동일한 구성에 대해서는, 동일한 부호를 부여함으로써 중복된 설명을 생략한다.
[기판 처리 장치의 전체 구성]
우선, 본 발명의 일실시예에 따른 기판 처리 장치(1)를 예로 들어 설명한다. 도 1은 일실시예에 따른 기판 처리 장치(1)의 종단면도이다. 본 실시예에 따른 기판 처리 장치(1)는 예를 들면 알루미늄 등의 도전성 재료로 이루어지는 챔버(10)를 가지고 있다. 챔버(10)는 전기적으로 접지되어 있다.
챔버(10) 내의 측벽의 근방에는, 측벽을 따라 알루미늄 또는 알루마이트, 또는 내플라즈마성이 높은 산화 마그네슘(MgO) 또는 이트리아(Y2O3) 등으로 코팅된 퇴적물 실드(27)가 배치된다. 퇴적물 실드(27)는 챔버(10) 내를 클리닝할 시 교환되고, 이에 의해 챔버(10) 내에 파티클 등의 먼지가 발생하는 것을 억제한다. 퇴적물 실드(27)는, 챔버(10) 내로 도입되는 가스에 의해 반도체 웨이퍼(W)(이하, 단순히 '웨이퍼(W)'라고 함)에의 처리를 실행하는 처리실(U)과, 처리실(U) 내의 가스를 배기하는 배기실(Ex)을 구획한다.
기판 처리 장치(1)에는, 하부 전극(20)과 상부 전극(25)이 대향하여 평행하게 배치되어 있다. 하부 전극(20)은 웨이퍼(W)를 재치하는 재치대로서도 기능한다. 하부 전극(20)과 상부 전극(25)이 대향한 처리 공간은 웨이퍼(W)에 원하는 처리가 행해지는 처리실(U)이다. 상부 전극(25)에는 챔버(10) 내로 가스를 공급하는 가스 공급원(15)이 연결되고, 가스 공급원(15)에 의해 처리실(U) 내로 도입되는 가스에 의해 웨이퍼(W)에 에칭 처리 등이 실시된다.
처리실(U)과 배기실(Ex)의 사이에는 베플판(28)이 설치되어 있다. 베플판(28)은 처리실(U)로부터 배기실(Ex)로 배기되는 가스의 흐름을 조정한다. 퇴적물 실드(27)는, 베플판(28)보다 상방으로서, 또한 챔버(10)의 측벽(10a)에 배치된다. 퇴적물 실드(27)는 배기실(Ex)의 측벽 근방의 적어도 일부에 설치되면 된다. 퇴적물 실드(27)는 처리실(U)과 배기실(Ex)을 격리하는 실드 부재의 일례이다.
재치대(하부 전극(20))의 상면에는 웨이퍼(W)를 정전 흡착하기 위한 정전 척(106)이 설치되어 있다. 정전 척(106)은 절연체(106b)의 사이에 척 전극(106a)을 개재한 구조로 되어 있다. 척 전극(106a)에는 직류 전압원(112)이 접속되어 있다. 직류 전압원(112)으로부터 전극(106a)에 직류 전압이 인가되면, 쿨롱력에 의해 웨이퍼(W)가 정전 척(106)에 흡착된다.
재치대(하부 전극(20))는 지지체(104)에 의해 지지되어 있다. 지지체(104)의 내부에는 냉매 유로(104a)가 형성되어 있다. 냉매 유로(104a)에는 적절한 냉매로서 예를 들면 냉각수 등이 순환된다.
전열 가스 공급원(85)은 헬륨 가스(He) 또는 아르곤 가스(Ar) 등의 전열 가스를 가스 공급 라인(130)에 통과시켜 정전 척(106) 상의 웨이퍼(W)의 이면으로 공급한다. 이러한 구성에 의해, 정전 척(106)은, 냉매 유로(104a)에 순환시키는 냉각수와, 웨이퍼(W)의 이면으로 공급하는 전열 가스에 의해 온도 제어된다. 그 결과, 웨이퍼를 소정의 온도로 제어할 수 있다.
하부 전극(20)에는 2 주파 중첩 전력을 공급하는 전력 공급 장치(30)가 접속되어 있다. 전력 공급 장치(30)는, 제 1 주파수의 제 1 고주파 전력(플라즈마 발생용 고주파 전력)을 공급하는 제 1 고주파 전원(32)과, 제 1 주파수보다 낮은 제 2 주파수의 제 2 고주파 전력(바이어스 전압 발생용 고주파 전력)을 공급하는 제 2 고주파 전원(34)을 구비한다. 제 1 고주파 전원(32)은 제 1 정합기(33)를 개재하여 하부 전극(20)에 접속된다. 제 2 고주파 전원(34)은 제 2 정합기(35)를 개재하여 하부 전극(20)에 접속된다. 제 1 고주파 전원(32)은 예를 들면 40 MHz의 제 1 고주파 전력을 공급한다. 제 2 고주파 전원(34)은 예를 들면 3.2 MHz의 제 2 고주파 전력을 공급한다.
제 1 및 제 2 정합기(33, 35)는 각각 제 1 및 제 2 고주파 전원(32, 34)의 내부(또는 출력) 임피던스에 부하 임피던스를 정합시킨다. 제 1 및 제 2 정합기(33, 35)는, 챔버(10) 내에 플라즈마가 생성되어 있을 때 제 1, 제 2 고주파 전원(32, 34)의 내부 임피던스와 부하 임피던스가 외관상 일치하도록 기능한다.
상부 전극(25)은, 그 주연부를 피복하는 실드 링(40)을 개재하여 챔버(10)의 천장부에 장착되어 있다. 상부 전극(25)은 도 1에 도시한 바와 같이 전기적으로 접지해도 되고, 또한 도시하지 않은 가변 직류 전원을 접속하여 상부 전극(25)에 소정의 직류(DC) 전압이 인가되도록 구성해도 된다.
상부 전극(25)에는 가스 공급원(15)으로부터 가스를 도입하기 위한 가스 도입구(45)가 형성되어 있다. 또한, 상부 전극(25)의 내부에는 가스 도입구(45)로부터 분기되어 도입된 가스를 확산하는 센터측의 확산실(50a) 및 엣지측의 확산실(50b)이 설치되어 있다. 이러한 구성에 의해, 센터측의 확산실(50a) 및 엣지측의 확산실(50b)로 공급되는 가스의 비율을 제어할 수 있다.
상부 전극(25)에는 확산실(50a, 50b)로부터의 가스를 챔버(10) 내로 공급하는 다수의 가스 공급홀(55)이 형성되어 있다. 각 가스 공급홀(55)은, 하부 전극(20)에 재치된 웨이퍼(W)와 상부 전극(25)의 사이로 가스를 공급한다.
챔버(10)의 저면에는 배기구(60)가 형성되고, 배기구(60)에는 배기 장치(65)가 접속되어 있다. 배기실(Ex)은 배기 장치(65)를 이용하여 처리실(U) 내의 가스를 외부로 배기한다. 이에 의해, 챔버(10) 내를 소정의 진공도로 유지할 수 있다. 챔버(10)의 측벽에는 게이트 밸브(GV)가 설치되어 있다. 게이트 밸브(GV)는 챔버(10)로부터 웨이퍼(W)의 반입 및 반출을 행할 시에 반출입구를 개폐한다.
기판 처리 장치(1)에는 장치 전체의 동작을 제어하는 제어부(100)가 설치되어 있다. 제어부(100)는 CPU(Central Processing Unit)(105)와 ROM(Read Only Memory)(110)과 RAM(Random Access Memory)(115)을 가지고 있다. CPU(105)는 ROM(110) 또는 RAM(115)에 저장된 각종 레시피에 따라, 에칭 처리 또는 클리닝 처리 등의 원하는 처리를 실행한다. 레시피에는 프로세스 조건에 대한 장치의 제어 정보인 프로세스 시간, 압력(가스의 배기), 고주파 전력 또는 전압, 각종 프로세스 가스 유량, 처리실 내 온도(상부 전극 온도, 처리실의 측벽 온도, ESC 온도 등) 등이 기재되어 있다. 또한, 이들 프로그램 또는 처리 조건을 나타내는 레시피는, 하드 디스크 또는 반도체 메모리에 기억되어 있어도 되고, 또한 CD-ROM, DVD 등의 가반성의 컴퓨터에 의해 판독 가능한 기억 매체에 수용된 상태로 기억 영역의 소정 위치에 세팅되도록 해도 된다. 또한 제어부(100)의 기능은, 소프트웨어를 이용하여 동작함으로써 실현되어도 되고, 하드웨어를 이용하여 동작함으로써 실현되어도 된다.
챔버(10)의 측벽(10a)의 외측에는 두 개의 커패시턴스 마노미터(75a, 75b)(총칭하여, 커패시턴스 마노미터(75)라고도 함)가 설치되어 있다. 커패시턴스 마노미터(75a)는 0 mT ~ 10 T(0 Pa ~ 1333 Pa)의 범위의 압력을 측정할 수 있다. 커패시턴스 마노미터(75b)는 250 mT ~ 0 mT(33.3 Pa ~ 0 Pa)의 범위의 압력을 측정할 수 있다. 본 실시예에서는, 측정 범위가 상이한 두 개의 커패시턴스 마노미터(75a, 75b)를 설치했지만, 압력계는 이에 한정되지 않고, 하나 또는 세 개 이상의 커패시턴스 마노미터(75)를 설치해도 된다.
커패시턴스 마노미터(75a, 75b)는 가스 배관(72)에 접속되어 있다. 가스 배관(72)은 슬리브(70)를 개재하여 처리실(U)과 연통된다. 슬리브(70)는 베플판(28)보다 상방으로서, 또한 챔버(10)의 측벽(10a)에 배치된다. 이에 의해, 커패시턴스 마노미터(75a, 75b)는, 가스 배관(72) 및 슬리브(70)를 개재하여 처리실(U) 내의 압력을 측정한다. 제어부(100)는 측정된 압력을 취득하고, 그 압력에 기초하여 처리실(U) 내의 압력을 목표의 압력으로 제어한다.
이상, 본 실시예에 따른 기판 처리 장치(1)의 전체 구성의 일례에 대하여 설명했다. 단, 기판 처리 장치(1)의 구성은 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 기판 처리 장치(1)의 구성은, 도 1의 기판 처리 장치(1)의 구성과 더불어, 챔버(10)의 외부에 자석이 설치된 장치여도 된다. 또한 기판 처리 장치(1)의 구성은, 하부 전극에 2 주파의 고주파 전력이 인가되고, 상부 전극에 1 주파의 고주파 전력과 DC 전력이 인가되고, 또한 기판 처리 장치(1)의 외부에 플라즈마 제어용의 자석이 설치되어 있는 장치여도 된다. 그 외에, 기판 처리 장치(1)의 구성은 상부 전극 또는 하부 전극 중 적어도 어느 일방에 고주파 전력이 인가되는 장치여도 된다.
(슬리브)
이어서, 슬리브(70)의 구성 및 배치의 상세에 대하여 도 2 ~ 도 3d를 참조하여 설명한다. 도 2는 본 실시예에 따른 슬리브(70) 및 그 주변의 확대도이다. 도 3a ~ 도 3d는 본 실시예에 따른 슬리브(70)의 주로 가스 도입구를 도시한 도이다.
챔버(10)의 측벽으로부터 커패시턴스 마노미터(75)를 장착할 경우, 커패시턴스 마노미터(75)를 장착한 위치로부터 처리실(U)까지 소정의 거리가 생기는 경우가 있다. 구체적으로, 도 2에 도시한 바와 같이, 퇴적물 실드(27)와 챔버(10)의 측벽(10a) 사이에 배기실(Ex)로 연결되는 공간이 형성되는 경우가 있다. 이 경우, 커패시턴스 마노미터(75)에 의해 측정되는 압력은, 배기실(Ex)측의 압력의 영향을 받게 되는 경우가 있고, 그 결과, 커패시턴스 마노미터(75)의 측정치는 처리실(U)의 실제의 압력으로부터 어긋난 값이 되는 경우가 있다. 한편, 퇴적물 실드(27)의 배치 위치는 처리실(U) 내에서 실행되는 프로세스에 의해 바뀐다.
따라서 본 실시예에서는, 커패시턴스 마노미터(75)용의 슬리브(70)를 소정의 위치에 장착한다. 이에 의해, 커패시턴스 마노미터(75)를 이용하여 처리실(U)의 실제의 압력을 정밀도 좋게 측정할 수 있다.
슬리브(70)는, 커패시턴스 마노미터(75)와 처리실(U)을 연결하는 중공의 중계 부재의 일례이다. 도 2 및 도 3a에 도시된 바와 같이, 슬리브(70)는 관상(管狀) 부재(70a)를 가진다. 관상 부재(70a)의 선단부(70b)는 두껍게 되어 있고, 퇴적물 실드(27)에 형성된 관통구를 관통하여, 챔버(10)의 측벽(10a)에 형성된 관통구에 삽입된다. 이에 의해, 슬리브(70)의 말단부와 가스 배관(72)이 연통한다. 선단부(70b)에는 복수의 가스홀(h)이 형성되고, 이에 의해, 처리실(U)은 슬리브(70) 및 가스 배관(72)의 내부와 연통한다.
선단부(70b)에는 단차부(70b1)와 돌기부(70b2)가 형성되어 있다. 단차부(70b1)는 퇴적물 실드(27)의 관통구에 형성된 단차부와 계합한다. 이 상태에서, 슬리브(70)는, 선단부(70b)의 내측의 돌기부(70b2)에 의해 퇴적물 실드(27)에 건 상태로, 단차부(70b1)와 돌기부(70b2)의 사이에 설치된 고정 부재(70c)에 의해 퇴적물 실드(27)에 고정된다. 또한, 슬리브(70)의 고정 방법은 슬리브(70)를 퇴적물 실드(27)에 핀 등으로 거는 방법 외에, 슬리브(70)에 나사 구조를 형성하고, 퇴적물 실드(27)에 슬리브(70)를 박아 고정하는 방법이 있다. 단, 슬리브(70)의 고정 방법은 이들에 한정되지 않고, 기판 처리 장치(1)의 메인터넌스 등의 임의의 경우를 제외하고, 슬리브의 위치가 변하지않도록 고정할 수 있으면, 어떠한 구조 및 고정 방법을 이용해도 된다.
(컨덕턴스)
챔버(10)의 외부에 설치된 커패시턴스 마노미터(75)는, 가스 배관(72) 및 슬리브(70)를 개재하여 처리실(U)의 압력을 측정한다. 이러한 구성에서는, 도 2에 도시한 바와 같이, 커패시턴스 마노미터(75)가 측정하는 압력은, 두 개의 경로로부터 가스 배관(72)을 개재하여 검지되는 가스의 컨덕턴스에 기초하여 결정된다.
첫 번째 경로(R1)는 복수의 홀(h)로부터 슬리브(70) 및 가스 배관(72)을 통하여 커패시턴스 마노미터(75)에 의해 검지되는 가스의 경로이다. 경로(R1)로부터 유입되는 가스의 컨덕턴스를 '컨덕턴스(C1)'로 나타낸다 (“제 1 컨덕턴스”라고도 함).
두 번째의 경로(R2)는, 챔버(10)의 측벽(10a)에 형성된 관통구에 삽입된 관상 부재(70a)와 챔버(10)의 측벽(10a)(관통구) 사이의 극간(S)으로부터 가스 배관(72)을 통하여 커패시턴스 마노미터(75)에 의해 검지되는 가스의 경로이다. 경로(R2)로부터 유입되는 가스의 컨덕턴스를 '컨덕턴스(C2)'로 나타낸다 (“제 2 컨덕턴스”라고도 함).
경로(R1)를 통과하는 가스는 처리실(U)로부터 유입된 가스이다. 경로(R2)를 통과하는 가스는 배기실(Ex)로부터 유입된 가스이다. 커패시턴스 마노미터(75)는 유입된 가스의 컨덕턴스에 기초하여 압력을 측정한다. 따라서, 경로(R1)를 통과하는 가스의 컨덕턴스(C1)에 대하여 경로(R2)를 통과하는 가스의 컨덕턴스(C2)의 비율이 높아지면, 커패시턴스 마노미터(75)의 측정치는, 배기실(Ex)측의 압력의 영향을 받아, 처리실(U)의 실제의 압력으로부터 어긋난 값이 된다. 따라서, 가스의 컨덕턴스(C2)는 '0'에 가까운 값인 것이 바람직하다.
한편, 극간(S)은 메인터넌스 등을 행하기 위하여 '0'으로 하는 것은 곤란하다. 따라서, 가스의 컨덕턴스(C2)를 '0'으로 하는 것은 곤란하다.
컨덕턴스(C1)는 처리실(U)의 압력에 비례하는 컨덕턴스이며, 컨덕턴스(C2)는 배기실(Ex)의 압력에 비례하는 컨덕턴스이다. 따라서, 컨덕턴스(C2)가 컨덕턴스(C1)보다 커지면, 커패시턴스 마노미터(75)로 측정하는 압력이 배기 공간의 압력을 메인으로 측정하고 있게 되어, 처리실(U)의 실제의 압력이 측정되어 있지 않게 된다.
따라서, 처리실(U)의 실제의 압력을 측정하기 위해서는, 처리실(U)측으로부터 커패시턴스 마노미터(75)측으로 흐르는 가스의 컨덕턴스(C1)가, 극간(S)을 통하여 배기실(Ex)측으로부터 커패시턴스 마노미터(75)측으로 흐르는 가스의 컨덕턴스(C2)보다 클 필요가 있다.
커패시턴스 마노미터(75)의 측정치의 정밀도를 높이기 위해서는, 가스의 컨덕턴스(C2)에 대한 가스의 컨덕턴스(C1)의 비율은 1.1 이상인 것이 바람직하다. 또한 커패시턴스 마노미터(75)의 측정치의 정밀도를 높이기 위해서는, 가스의 컨덕턴스(C2)에 대한 가스의 컨덕턴스(C1)의 비율은 2.0 이상인 것이 더욱 바람직하다.
(가스홀의 형상 및 개수)
본 실시예에서는, 가스의 컨덕턴스(C1)가 가스의 컨덕턴스(C2)보다 커지도록 슬리브(70)의 가스홀(h)의 개수 및 형상이 정해진다. 가스홀(h)의 형상의 일례로서는, 예를 들면 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이, 중심에 하나, 외주에 등간격으로 네 개의 원 형상의 가스홀(h)이 슬리브(70)에 형성되어도 된다. 또한 가스홀(h)의 형상의 다른 예로서는, 예를 들면 도 3c에 도시된 바와 같이, 슬릿 형상의 가스홀(h)이 슬리브(70)에 형성되어도 된다. 또한 가스홀(h)의 형상의 다른 예로서는, 예를 들면 도 3d에 도시된 바와 같이, 철망 형상의 가스홀(h)이 슬리브(70)에 형성되어도 된다.
단, 가스홀(h)의 개수 또는 형상은 이들 예에 한정되지 않는다. 가스홀(h)은, 가스의 컨덕턴스(C2)에 대한 가스의 컨덕턴스(C1)의 비율이 1.1 이상이 되도록 형성되어 있으면 어떠한 형상이어도 되고, 가스홀(h)의 개수도 제한되지 않는다.
(컨덕턴스의 산출)
마지막으로, 컨덕턴스의 산출 방법에 대하여 설명한다. 분자류의 경우, 20 ℃의 온도, 혹은 공기 이외의 가스의 컨덕턴스(Ca)는 20 ℃의 공기의 컨덕턴스를 C로 하면, 이하의 식으로 나타내진다.
Figure pat00001
(20℃ 공기)
여기서, 식 중의 T는 목적의 가스의 온도, M은 그 가스의 분자량이다. 상기 식을 이용하여 실제로 컨덕턴스(C1, C2)를 산출하는 예를 이하에서 설명한다.
기판 처리 장치(1)의 구성이, 하부 전극에 2 주파의 고주파 전력이 인가되고, 상부 전극에 1 주파의 고주파 전력과 DC 전력이 인가되고, 또한 기판 처리 장치(1)의 외부에 플라즈마 제어용의 자석이 설치되어 있는 장치에, 도 2에 도시된 슬리브(70)가 장착되어 있다.
이 경우, 가스 종류가 아르곤 가스(Ar), 가스의 온도가 20 ℃라고 하는 조건에서, 상기 (1)에 기초하여 컨덕턴스(C1)는 4.62(l/s)로 산출된다. 또한, 컨덕턴스(C2)는 0.23(l/s)로 산출된다.
이들 산출 결과로부터, 컨덕턴스(C1, C2)의 비율(C1 / C2)은 20.09로 산출된다. 이 산출 결과는 '바람직한 조건인 컨덕턴스(C1, C2)의 비율이 2 이상인 것'에 대하여 10 배 이상의 마진을 확보할 수 있다. 이에 의해, 본 실시예에 따른 기판 처리 장치(1)에 슬리브(70)를 설치함으로써, 커패시턴스 마노미터(75)에 의해 처리실(U)의 압력을 정확하게 측정할 수 있는 것이 증명되었다.
이상, 기판 처리 장치를 상기 실시예에 의해 설명했지만, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 범위 내에서 다양한 변형 및 개량이 가능하다. 또한, 상기 실시예 및 변형예를 모순되지 않는 범위에서 조합할 수 있다.
예를 들면, 본 발명에 따른 슬리브(70)가 장착되는 기판 처리 장치는, 예를 들면 래디얼 라인 슬롯 안테나를 이용한 CVD 장치, 용량 결합형 플라즈마(CCP : Capacitively Coupled Plasma) 장치, 유도 결합형 플라즈마(ICP : Inductively Coupled Plasma) 장치, 헬리콘파 여기형 플라즈마(HWP : Helicon Wave Plasma) 장치, 전자 사이클로트론 공명 플라즈마(ECR : Electron Cyclotron Resonance Plasma) 장치 등이어도 된다.
본 발명에 따른 슬리브(70)가 장착되는 기판 처리 장치는, 용량 결합형 플라즈마(CCP : Capacitively Coupled Plasma) 발생 수단, 유도 결합형 플라즈마(ICP : Inductively Coupled Plasma) 발생 수단, 헬리콘파 여기형 플라즈마(HWP : Helicon Wave Plasma) 발생 수단, 래디얼 라인 슬롯 안테나로부터 생성한 마이크로파 플라즈마 또는 SPA(Slot Plane Antenna) 플라즈마를 포함하는 마이크로파 여기 표면파 플라즈마 발생 수단, 전자 사이클로트론 공명 플라즈마(ECR : Electron Cyclotron Resonance Plasma) 발생 수단, 상기 발생 수단을 이용한 리모트 플라즈마 발생 수단 등을 이용할 수 있다.
본 발명에 따른 기판 처리 장치에서 처리가 실시되는 기판은, 상기 실시예에서 설명에 사용한 (반도체) 웨이퍼에 한정되지 않고, 예를 들면 플랫 패널 디스플레이(Flat Panel Display)용의 대형 기판, EL 소자 또는 태양 전지용의 기판이어도 된다.
1 : 기판 처리 장치
10 : 챔버
15 : 가스 공급원
20 : 재치대(하부 전극)
25 : 상부 전극
27 : 퇴적물 실드
28 : 베플판
70 : 슬리브
70a : 관상 부재
70b : 선단부
70b1 : 단차부
70b2 : 돌기부
70c : 고정 부재
72 : 가스 배관
75, 75a, 75b : 커패시턴스 마노미터
h : 홀
U : 처리실
Ex : 배기실
S : 극간
C1, C2 : 가스의 컨덕턴스

Claims (4)

  1. 도입되는 가스에 의해 기판에의 처리를 실행하는 처리실과, 상기 처리실 내의 가스를 배기하는 배기실을 가지는 챔버와,
    상기 챔버의 측벽 근방의 적어도 일부에 설치되고, 상기 처리실과 상기 배기실을 구획하는 실드 부재와,
    상기 실드 부재를 관통하고, 상기 챔버의 외부의 압력계에 접속되는 배관과 상기 처리실을 연통하는 중공의 중계 부재를 가지고,
    상기 중계 부재는,
    상기 처리실로부터 상기 중계 부재 내로 유입되는 가스의 컨덕턴스에 해당하는 제 1 컨덕턴스가, 상기 배기실로부터 상기 중계 부재와 상기 챔버의 측벽의 극간으로 유입되는 가스의 컨덕턴스에 해당하는 제 2 컨덕턴스 보다 커지도록 형성되는 기판 처리 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 가스의 제 2 컨덕턴스에 대한 상기 가스의 제 1 컨덕턴스의 비율은 1.1 이상인 기판 처리 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 가스의 제 2 컨덕턴스에 대한 상기 가스의 제 1 컨덕턴스의 비율은 2.0 이상인 기판 처리 장치.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 중계 부재는,
    상기 처리실로부터 상기 배기실로 배기되는 가스의 흐름을 조정하는 베플판보다 상방으로서, 또한 상기 챔버의 측벽에 배치되는 기판 처리 장치.
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