KR20210036813A - 기판 지지기 및 플라즈마 처리 장치 - Google Patents

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도쿄엘렉트론가부시키가이샤
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Abstract

[과제] 에지 링을 구성하는 2개의 링 중 하나의 링만의 승강과 2개의 링의 동시의 승강을, 적은 개수의 핀으로 실행하는 기술을 제공한다.
[해결 수단] 개시되는 기판 지지기는 본체부, 제 1 링, 제 2 링 및 리프트 핀을 구비한다. 본체부는 기판 지지 영역 및 환상 영역을 갖는다. 환상 영역은 기판 지지 영역을 둘러싼다. 제 1 링은 관통 구멍을 갖고, 환상 영역 상에 배치된다. 제 2 링은 제 1 링 상에 배치된다. 제 2 링은 기판 지지 영역 상의 기판의 단면에 대면하는 내주면을 갖는다. 리프트 핀은 하측 로드 및 상측 로드를 포함한다. 하측 로드는 제 1 링에 접촉 가능한 상단면을 갖는다. 상측 로드는 하측 로드의 상단면으로부터 상방으로 연장되고, 제 1 링의 관통 구멍을 거쳐서 제 2 링에 접촉 가능하고, 관통 구멍의 길이보다 긴 길이를 갖는다.

Description

기판 지지기 및 플라즈마 처리 장치{SUBSTRATE SUPPORT AND PLASMA PROCESSING APPARATUS}
본 개시의 예시적 실시형태는 기판 지지기 및 플라즈마 처리 장치에 관한 것이다.
기판에 대한 플라즈마 처리는 플라즈마 처리 장치를 이용하여 실행된다. 플라즈마 처리 장치에 있어서 플라즈마 처리가 실행될 때에는, 에지 링이 기판 지지기 상에 배치되어 있는 상태로, 기판이 기판 지지기 상, 또한 에지 링에 의해서 둘러싸인 영역 내에 배치된다. 에지 링은, 포커스 링이라 불리는 일이 있다.
하기의 특허문헌 1은 복수의 링으로 구성된 포커스 링을 개시하고 있다. 복수의 링은 중앙의 링과 외측의 링을 포함한다. 중앙의 링은, 기판의 에지에 대한 플라즈마 처리의 특성을 조정하기 위해서 승강 가능하다. 에지 링의 승강은 푸셔 핀을 이용하여 실행된다.
일본 특허 공개 제 2018-160666 호 공보
본 개시는 에지 링을 구성하는 2개의 링 중 하나의 링만의 승강과 2개의 링의 동시의 승강을, 적은 개수의 핀으로 실행하는 기술을 제공한다.
하나의 예시적 실시형태에 있어서, 기판 지지기가 제공된다. 기판 지지기는 본체부, 제 1 링, 제 2 링 및 리프트 핀을 구비한다. 본체부는 기판 지지 영역 및 환상 영역을 갖는다. 환상 영역은 기판 지지 영역을 둘러싼다. 제 1 링은 관통 구멍을 갖고, 환상 영역 상에 배치된다. 제 2 링은 제 1 링 상에 배치된다. 제 2 링은 기판 지지 영역 상의 기판의 단면에 대면하는 내주면을 갖는다. 리프트 핀은 하측 로드 및 상측 로드를 포함한다. 하측 로드는 제 1 링에 접촉 가능한 상단면을 갖는다. 상측 로드는 하측 로드의 상단면으로부터 상방으로 연장되고, 제 1 링의 관통 구멍을 거쳐서 제 2 링에 접촉 가능하고, 관통 구멍의 길이보다 긴 길이를 갖는다.
하나의 예시적 실시형태에 의하면, 에지 링을 구성하는 2개의 링 중 하나의 링만의 승강과 2개의 링의 동시의 승강을, 적은 개수의 핀으로 실행하는 것이 가능하게 된다.
도 1은 하나의 예시적 실시형태에 따른 플라즈마 처리 장치를 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 2는 하나의 예시적 실시형태에 따른 기판 지지기를 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 3은 하나의 예시적 실시형태에 따른 기판 지지기의 부분 확대도이다.
도 4는 하나의 예시적 실시형태에 따른 에지 링의 부분 확대 단면도이다.
도 5는 하나의 예시적 실시형태에 따른 기판 지지기의 부분 확대도이다.
도 6은 하나의 예시적 실시형태에 따른 기판 지지기의 부분 확대도이다.
도 7은 하나의 예시적 실시형태에 따른 기판 지지기의 부분 확대도이다.
도 8은 하나의 예시적 실시형태에 따른 기판 지지기의 부분 확대도이다.
도 9는 에지 링의 클리닝을 포함하는 하나의 예시적 실시형태에 따른 방법의 흐름도이다.
이하, 여러 가지의 예시적 실시형태에 대해서 설명한다.
하나의 예시적 실시형태에 있어서, 기판 지지기가 제공된다. 기판 지지기는 제 1 영역, 제 2 영역 및 리프트 기구를 구비한다. 제 2 영역은 제 1 영역에 대해서 직경 방향 외측으로 연장되어 제 1 영역을 둘러싼다. 제 2 영역은 에지 링을 지지하도록 구성되어 있다. 에지 링은 제 1 링 및 제 2 링을 포함한다. 제 1 링은 탑재 영역을 갖는다. 제 2 링은 제 1 영역 상에 탑재되는 기판의 단면에 대면하는 내주면을 갖고 탑재 영역 상에 탑재된다. 리프트 기구는 리프트 핀을 포함한다. 리프트 기구는 리프트 핀에 의해서 지지된 제 1 링 및 제 2 링을 승강시키도록 구성되어 있다. 리프트 핀은 제 1 기둥 형상부 및 제 2 기둥 형상부를 갖는다. 제 1 기둥 형상부는 제 1 링에 접촉 가능한 제 1 상단면을 갖는다. 제 2 기둥 형상부는 제 1 기둥 형상부의 상방으로 연장되고, 제 1 상단면을 노출시키도록 제 1 기둥 형상부에 대해서 좁혀져 있다. 제 2 기둥 형상부는 탑재 영역에 형성된 관통 구멍을 통해서 이동 가능하다. 제 2 기둥 형상부는 제 2 링에 접촉 가능한 제 2 상단면을 갖는다. 제 2 기둥 형상부의 길이는 탑재 영역의 연직 방향의 두께보다 길다.
상기 실시형태의 기판 지지기에서는, 리프트 핀의 제 1 상단면이 제 1 링에 접촉하지 않은 상태로, 제 2 상단면이 접촉한 제 2 링만을 리프트 기구에 의해 승강시킬 수 있다. 또한, 제 1 상단면이 제 1 링에 접촉하고, 또한, 제 2 상단면이 제 2 링에 접촉하고 있는 상태로, 제 1 링 및 제 2 링을 기판 지지기의 상방으로 리프트 기구에 의해 동시에 승강시킬 수 있다. 따라서, 상기 실시형태의 기판 지지기에 의하면, 에지 링을 구성하는 2개의 링 중 하나의 링만의 승강과 2개의 링의 동시의 승강을, 적은 개수의 리프트 핀으로 실행하는 것이 가능하게 된다.
하나의 예시적 실시형태에 있어서, 제 1 기둥 형상부와 제 2 기둥 형상부의 각각은 원주 형상을 가질 수 있다. 본 실시형태에 있어서, 제 1 기둥 형상부의 직경은 제 2 기둥 형상부의 직경보다 크다.
하나의 예시적 실시형태에 있어서, 제 2 기둥 형상부는 제 1 부분 및 제 2 부분을 갖고 있어도 좋다. 본 실시형태에 있어서, 제 1 부분은 제 1 기둥 형상부로부터 상방으로 연장된다. 제 2 부분은 제 1 부분의 상방으로 연장되어, 제 2 상단면을 제공한다. 제 1 부분의 폭은 제 2 부분의 폭보다 크다. 본 실시형태에서는, 제 1 링은 제 2 기둥 형상부의 제 1 부분이 탑재 영역의 관통 구멍의 안에 부분적으로 배치되어 있는 상태로, 리프트 핀에 의해서 지지된다. 제 1 부분은 제 2 기둥 형상부의 안에서 그 폭이 비교적 큰 부분이다. 따라서, 리프트 핀에 대한 제 1 링의 수평면 내에서의 이동이 억제된다. 그러므로, 기판 지지기 상에서의 제 1 링의 위치 결정의 정밀도가 높아진다.
하나의 예시적 실시형태에 있어서, 제 1 기둥 형상부, 제 1 부분 및 제 2 부분은 원주 형상을 갖고 있어도 좋다. 본 실시형태에 있어서, 제 1 기둥 형상부의 직경은 제 1 부분의 직경보다 크고, 제 1 부분의 직경은 제 2 부분의 직경보다 크다.
하나의 예시적 실시형태에 있어서, 제 2 기둥 형상부는 제 1 부분과 제 2 부분 사이에서 연장되는 제 3 부분을 더 포함하고 있어도 좋고, 제 3 부분은 테이퍼 형상의 표면을 갖고 있어도 좋다.
하나의 예시적 실시형태에 있어서, 제 2 상단면을 포함한 제 2 기둥 형상부의 선단은, 제 2 링의 테이퍼 형상의 오목부에 끼워지도록, 테이퍼 형상으로 형성되어 있어도 좋다. 본 실시형태에서는, 리프트 핀의 제 2 기둥 형상부의 선단이 제 2 링의 오목부에 끼워져 있는 상태에서, 제 2 링이 리프트 핀에 의해서 지지된다. 따라서, 리프트 핀에 대한 제 2 링의 수평면 내에서의 이동이 억제된다. 그러므로, 리프트 핀에 대한 제 2 링의 위치 결정의 정밀도가 높아지고, 결과적으로, 제 1 링 및 기판 지지기 상에서의 제 2 링의 위치 결정의 정밀도가 높아진다.
별개의 예시적 실시형태에 있어서는, 플라즈마 처리 장치가 제공된다. 플라즈마 처리 장치는 챔버 및 기판 지지기를 구비한다. 기판 지지기는 상술한 여러 가지의 예시적 실시형태 중 어느 하나의 기판 지지기이며, 챔버 내에서 기판을 지지하도록 마련되어 있다.
하나의 예시적 실시형태에 있어서, 플라즈마 처리 장치는 가스 공급부, 에너지원 및 제어부를 더 구비할 수 있다. 가스 공급부는 챔버 내에 가스를 공급하도록 구성되어 있다. 에너지원은 챔버 내에서 가스로부터 플라즈마를 생성하기 위한 에너지를 공급하도록 구성되어 있다. 제어부는 리프트 기구, 가스 공급부 및 에너지원을 제어하도록 구성되어 있다. 리프트 기구는 리프트 핀을 승강시키도록 구성된 구동 장치를 더 구비한다. 제어부는 리프트 핀에 의해서 지지된 에지 링 또는 제 2 링을 기판 지지기로부터 상방으로 들어올리도록, 구동 장치를 제어할 수 있다. 제어부는 에지 링 또는 제 2 링이 기판 지지기의 상방에 위치하고 있는 상태로, 클리닝 가스를 챔버 내에 공급하도록 가스 공급부를 제어하고, 또한, 클리닝 가스로부터 플라즈마를 생성하도록 에너지원을 제어할 수 있다.
하나의 예시적 실시형태에 있어서, 플라즈마 처리 장치는 별개의 가스 공급부를 더 구비하고 있어도 좋다. 별개의 가스 공급부는 그 안에서 리프트 핀이 이동 가능하도록 제 2 영역에 형성된 관통 구멍에 비활성 가스를 공급하도록 구성되어 있다. 본 실시형태에 의하면, 제 2 영역의 관통 구멍에서의 방전이 억제될 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 여러 가지의 예시적 실시형태에 대해서 상세하게 설명한다. 또한, 각 도면에 있어서 동일 또는 상당 부분에 대해서는 동일한 부호를 부여하는 것으로 한다.
도 1은 하나의 예시적 실시형태에 따른 플라즈마 처리 장치를 개략적으로 도시하는 도면이다. 도 1에 있어서, 플라즈마 처리 장치는, 부분적으로 파단된 상태로 도시되어 있다. 도 1에 도시되는 플라즈마 처리 장치(1)는 용량 결합형의 플라즈마 처리 장치이다. 플라즈마 처리 장치(1)는 챔버(10)를 구비하고 있다. 챔버(10)는 그 안에 내부 공간(10s)을 제공하고 있다. 내부 공간(10s)의 중심축선은 연직 방향으로 연장되는 축선(AX)이다.
일 실시형태에 있어서, 챔버(10)는 챔버 본체(12)를 포함하고 있다. 챔버 본체(12)는 대략 원통 형상을 갖고 있다. 내부 공간(10s)은 챔버 본체(12) 내에 제공되어 있다. 챔버 본체(12)는 예를 들면, 알루미늄으로 구성되어 있다. 챔버 본체(12)는 전기적으로 접지되어 있다. 챔버 본체(12)의 내벽면, 즉, 내부 공간(10s)을 규정하는 벽면에는, 내플라즈마성을 갖는 막이 형성되어 있다. 이 막은, 양극 산화 처리에 의해서 형성된 막 또는 산화이트륨으로 형성된 막이라고 한 세라믹제의 막일 수 있다.
챔버 본체(12)의 측벽에는 통로(12p)가 형성되어 있다. 기판(W)은 내부 공간(10s)과 챔버(10)의 외부 사이에서 반송될 때에, 통로(12p)를 통과한다. 이 통로(12p)의 개폐를 위해서, 게이트 밸브(12g)가 챔버 본체(12)의 측벽을 따라 마련되어 있다.
플라즈마 처리 장치(1)는 기판 지지기(16)를 더 구비한다. 이하, 도 1과 함께, 도 2 및 도 3을 참조한다. 도 2는 하나의 예시적 실시형태에 따른 기판 지지기를 개략적으로 도시하는 도면이다. 도 3은 하나의 예시적 실시형태에 따른 기판 지지기의 부분 확대도이다. 도 3에 있어서, 기판 지지기는 부분적으로 파단된 상태로 도시되어 있다. 기판 지지기(16)는 챔버(10)의 안에서, 그 위에 탑재된 기판(W)을 지지하도록 구성되어 있다. 기판(W)은 대략 원반 형상을 갖는다. 기판 지지기(16)는 지지부(17)에 의해서 지지되어 있다. 지지부(17)는 챔버(10)의 바닥부로부터 상방으로 연장되어 있다. 지지부(17)는 대략 원통 형상을 갖고 있다. 지지부(17)는 석영이라고 한 절연 재료로 형성되어 있다.
기판 지지기(16)는 제 1 영역(161) 및 제 2 영역(162)을 갖고 있다. 제 1 영역(161)은 그 위에 탑재되는 기판(W)을 지지하도록 구성되어 있다. 제 1 영역(161)은 평면에서 바라볼 때에 있어서 대략 원형의 영역이다. 제 1 영역(161)의 중심축선은 축선(AX)이다. 일 실시형태에 있어서, 제 1 영역(161)은 기대(18) 및 정전 척(20)을 포함한다. 일 실시형태에 있어서, 제 1 영역(161)은 기대(18)의 일부 및 정전 척(20)의 일부로 구성될 수 있다. 기대(18) 및 정전 척(20)은 챔버(10)의 안에 마련되어 있다. 기대(18)는 알루미늄이라고 한 도전성 재료로 형성되어 있고, 대략 원반 형상을 갖고 있다. 기대(18)는 하부 전극을 구성하고 있다.
일 실시형태에 있어서, 기판 지지기(16)는 본체부(2) 및 에지 링(22)을 갖고 있다. 본체부(2)는 기대(18) 및 정전 척(20)을 갖고 있다. 또한, 본체부(2)는 기판(W)을 지지하기 위한 기판 지지 영역(2a)과, 에지 링(22)을 지지하기 위한 환상 영역(2b)과, 기판 지지 영역(2a)과 환상 영역(2b) 사이에 있어서 종방향으로 연장되는 측벽(2c)을 갖고 있다. 환상 영역(2b)은 기판 지지 영역(2a)을 둘러싸고 있다. 환상 영역(2b)은 기판 지지 영역(2a)보다 낮은 위치에 있다. 따라서, 측벽(2c)의 상단부는 기판 지지 영역(2a)에 접속되고, 측벽(2c)의 하단부는 환상 영역(2b)에 접속되어 있다.
기대(18) 내에는, 유로(18f)가 형성되어 있다. 유로(18f)는 열교환 매체용의 유로이다. 열교환 매체로서는, 액상의 냉매, 또는 그 기화에 의해서 기대(18)를 냉각하는 냉매(예를 들면, 프레온)가 이용된다. 유로(18f)에는, 열교환 매체의 공급 장치(예를 들면, 칠러 유닛)가 접속되어 있다. 이 공급 장치는 챔버(10)의 외부에 마련되어 있다. 유로(18f)에는, 공급 장치로부터 열교환 매체가 공급된다. 유로(18f)에 공급된 열교환 매체는 공급 장치로 되돌려진다.
정전 척(20)은 기대(18) 상에 마련되어 있다. 기판(W)은 챔버(10) 내에서 처리될 때에는, 제 1 영역(161) 상 또한 정전 척(20) 상에 탑재된다.
제 2 영역(162)은 제 1 영역(161)에 대해서 직경 방향 외측으로 연장되어, 제 1 영역(161)을 둘러싼다. 제 2 영역(162)은 평면에서 바라볼 때에 있어서 대략 환 형상의 영역이다. 제 2 영역(162) 상에는, 에지 링(22)이 탑재된다. 일 실시형태에 있어서는, 제 2 영역(162)은 기대(18)를 포함할 수 있다. 제 2 영역(162)은 정전 척(20)을 더 포함하고 있어도 좋다. 일 실시형태에 있어서는, 제 2 영역(162)은 기대(18)의 별도의 일부 및 정전 척(20)의 별도의 일부로 구성될 수 있다. 기판(W)은 에지 링(22)에 의해서 둘러싸인 영역 내, 또한, 정전 척(20) 상에 탑재된다. 에지 링(22)의 상세에 대해서는 후술한다.
제 2 영역(162)에는, 관통 구멍(162h)이 형성되어 있다. 일 실시형태에 있어서, 본체부(2)는 환상 영역(2b)과 본체부(2)의 하면(2d) 사이에 형성된 관통 구멍(162h)을 갖는다. 관통 구멍(162h)은 연직 방향을 따라 연장되도록 제 2 영역(162)에 형성되어 있다. 일 실시형태에 있어서는, 복수의 관통 구멍(162h)이 제 2 영역(162)에 형성되어 있다. 관통 구멍(162h)의 개수는, 후술하는 리프트 기구(70)의 리프트 핀(72)의 개수와 동수(同數)일 수 있다. 각 관통 구멍(162h)은 대응의 리프트 핀(72)과 일직선 상으로 나열되도록 배치되어 있다.
정전 척(20)은 본체(20m) 및 전극(20e)을 갖는다. 본체(20m)는 산화알루미늄 또는 질화알루미늄이라고 한 유전체로 형성되어 있다. 본체(20m)는 대략 원반 형상을 갖고 있다. 정전 척(20)의 중심축선은 축선(AX)이다. 전극(20e)은 본체(20m) 내에 마련되어 있다. 전극(20e)은 막 형상을 갖고 있다. 전극(20e)에는, 직류 전원이 스위치를 거쳐서 전기적으로 접속되어 있다. 직류 전원으로부터의 전압이 전극(20e)에 인가되면, 정전 척(20)과 기판(W) 사이에 정전인력이 발생한다. 발생한 정전인력에 의해, 기판(W)은 정전 척(20)에 끌어당겨지고, 정전 척(20)에 의해서 보지된다.
플라즈마 처리 장치(1)는 가스 공급 라인(25)을 더 구비할 수 있다. 가스 공급 라인(25)은 가스 공급 기구로부터의 전열 가스, 예를 들면, He 가스를 정전 척(20)의 상면과 기판(W)의 이면(하면) 사이에 공급한다.
플라즈마 처리 장치(1)는 외주 부재(27)를 더 구비할 수 있다. 외주 부재(27)는 기판 지지기(16)를 둘러싸도록 기판 지지기(16)에 대해서 직경 방향 외측으로 둘레 방향으로 연장되어 있다. 외주 부재(27)는 지지부(17)를 둘러싸도록 지지부(17)에 대해서 직경 방향 외측으로 둘레 방향으로 연장되어 있어도 좋다. 외주 부재(27)는 하나 이상의 부품으로 구성될 수 있다. 외주 부재(27)는 석영이라고 한 절연체로 형성될 수 있다.
플라즈마 처리 장치(1)는 상부 전극(30)을 더 구비하고 있다. 상부 전극(30)은 기판 지지기(16)의 상방에 마련되어 있다. 상부 전극(30)은 부재(32)와 함께 챔버 본체(12)의 상부 개구를 폐쇄하고 있다. 부재(32)는 절연성을 갖고 있다. 상부 전극(30)은 이 부재(32)를 거쳐서 챔버 본체(12)의 상부에 지지되어 있다.
상부 전극(30)은 천장판(34) 및 지지체(36)를 포함하고 있다. 천장판(34)의 하면은 내부 공간(10s)을 규정하고 있다. 천장판(34)에는, 복수의 가스 토출 구멍(34a)이 형성되어 있다. 복수의 가스 토출 구멍(34a)의 각각은 천장판(34)을 판두께 방향(연직 방향)으로 관통하여 있다. 이 천장판(34)은 한정되는 것은 아니지만, 예를 들면, 실리콘으로 형성되어 있다. 또는, 천장판(34)은 알루미늄제의 부재의 표면에 내플라즈마성의 막을 마련한 구조를 가질 수 있다. 이 막은, 양극 산화 처리에 의해서 형성된 막 또는 산화이트륨으로 형성된 막이라고 하는 세라믹제의 막일 수 있다.
지지체(36)는 천장판(34)을 착탈 가능하게 지지하고 있다. 지지체(36)는 예를 들면, 알루미늄이라고 한 도전성 재료로 형성되어 있다. 지지체(36)의 내부에는, 가스 확산실(36a)이 마련되어 있다. 가스 확산실(36a)에서는, 복수의 가스 구멍(36b)이 하방으로 연장되어 있다. 복수의 가스 구멍(36b)은 복수의 가스 토출 구멍(34a)에 각각 연통하여 있다. 지지체(36)에는, 가스 도입 포트(36c)가 형성되어 있다. 가스 도입 포트(36c)는 가스 확산실(36a)에 접속하여 있다. 가스 도입 포트(36c)에는, 가스 공급관(38)이 접속되어 있다.
가스 공급관(38)에는, 가스 소스군(40)이 밸브군(41), 유량 제어기군(42) 및 밸브군(43)을 거쳐서 접속되어 있다. 가스 소스군(40), 밸브군(41), 유량 제어기군(42) 및 밸브군(43)은 가스 공급부(GS)를 구성하고 있다. 가스 소스군(40)은 복수의 가스 소스를 포함하고 있다. 밸브군(41) 및 밸브군(43)의 각각은, 복수의 밸브(예를 들면, 개폐 밸브)를 포함하고 있다. 유량 제어기군(42)은 복수의 유량 제어기를 포함하고 있다. 유량 제어기군(42)의 복수의 유량 제어기의 각각은, 매스 플로우 컨트롤러 또는 압력 제어식의 유량 제어기이다. 가스 소스군(40)의 복수의 가스 소스의 각각은, 밸브군(41)의 대응의 밸브, 유량 제어기군(42)의 대응의 유량 제어기 및 밸브군(43)의 대응의 밸브를 거쳐서, 가스 공급관(38)에 접속되어 있다. 플라즈마 처리 장치(1)는 가스 소스군(40)의 복수의 가스 소스 중 선택된 하나 이상의 가스 소스로부터의 가스를, 개별적으로 조정된 유량으로, 내부 공간(10s)에 공급하는 것이 가능하다.
기판 지지기(16) 또는 외주 부재(27)와 챔버(10)의 측벽 사이에는, 배플 플레이트(48)가 마련되어 있다. 배플 플레이트(48)는 예를 들면, 알루미늄제의 부재에 산화이트륨 등의 세라믹을 피복하는 것에 의해 구성될 수 있다. 이 배플 플레이트(48)에는, 다수의 관통 구멍이 형성되어 있다. 배플 플레이트(48)의 하방에 있어서는, 배기관(52)이 챔버(10)의 바닥부에 접속되어 있다. 이 배기관(52)에는, 배기 장치(50)가 접속되어 있다. 배기 장치(50)는 자동 압력 제어 밸브라고 한 압력 제어기, 및 터보 분자 펌프 등의 진공 펌프를 갖고 있고, 내부 공간(10s)의 압력을 감압할 수 있다.
플라즈마 처리 장치(1)는 고주파 전원(61)을 더 구비하고 있다. 고주파 전원(61)은 고주파 전력(이하, 「제 1 고주파 전력」이라고 함)을 발생하는 전원이다. 제 1 고주파 전력은 챔버(10) 내의 가스로부터 플라즈마를 생성하기 위해서 이용된다. 제 1 고주파 전력은 제 1 주파수를 갖는다. 제 1 주파수는 27㎒ 내지 100㎒의 범위 내의 주파수이다. 고주파 전원(61)은 정합 회로(61m)를 거쳐서 상부 전극(30)에 접속되어 있다. 정합 회로(61m)는 고주파 전원(61)의 출력 임피던스와 부하측(상부 전극(30)측)의 임피던스를 정합시키도록 구성되어 있다. 또한, 고주파 전원(61)은 상부 전극(30)이 아닌, 정합 회로(61m)를 거쳐서 기대(18)(즉, 하부 전극)에 접속되어 있어도 좋다.
플라즈마 처리 장치(1)는 고주파 전원(62)을 더 구비하고 있다. 고주파 전원(62)은 플라즈마로부터 기판(W)에 이온을 인입하기 위한 고주파 전력(이하, 「제 2 고주파 전력」이라고 함)을 발생하는 전원이다. 제 2 고주파 전력은 제 2 주파수를 갖는다. 제 2 주파수는 제 1 주파수보다 낮다. 제 2 주파수는 예를 들면, 400㎑ 내지 13.56㎒의 범위 내의 주파수이다. 고주파 전원(62)은 정합 회로(62m)를 거쳐서 기대(18)(즉, 하부 전극)에 접속되어 있다. 정합 회로(62m)는 고주파 전원(62)의 출력 임피던스와 부하측(기대(18)측)의 임피던스를 정합시키도록 구성되어 있다.
플라즈마 처리 장치(1)는 제어부(MC)를 더 구비할 수 있다. 제어부(MC)는 프로세서, 기억 장치, 입력 장치, 표시 장치 등을 구비하는 컴퓨터이며, 플라즈마 처리 장치(1)의 각 부를 제어한다. 제어부(MC)는 기억 장치에 기억되어 있는 제어 프로그램을 실행하고, 해당 기억 장치에 기억되어 있는 레시피 데이터에 근거하여 플라즈마 처리 장치(1)의 각 부를 제어한다. 제어부(MC)에 의한 제어에 의해, 레시피 데이터에 의해서 지정된 프로세스가 플라즈마 처리 장치(1)에 있어서 실행된다.
이하, 도 1 내지 도 3과 함께 도 4를 참조하여, 에지 링(22) 및 기판 지지기(16)에 대해서 보다 상세하게 설명한다. 도 4는 하나의 예시적 실시형태에 따른 에지 링의 부분 확대 단면도이다. 에지 링(22)은 제 1 링(221) 및 제 2 링(222)을 포함하고 있다. 도 4에서는, 제 1 링(221)과 제 2 링(222)이 서로로부터 분리된 상태가 도시되어 있다.
제 1 링(221) 및 제 2 링(222)의 각각은 링 형상의 부재이다. 제 1 링(221) 및 제 2 링(222)의 각각은 플라즈마 처리 장치(1)에서 실행되는 플라즈마 처리에 따라 적절하게 선택되는 재료로 형성되어 있다. 제 1 링(221) 및 제 2 링(222)의 각각은 예를 들면, 실리콘 또는 탄화규소로 형성되어 있다.
제 1 링(221)은 그 중심축선이 축선(AX) 상에 위치하도록, 제 2 영역(162) 상에 탑재된다. 일 실시형태에 있어서, 제 1 링(221)은 본체부(2)의 환상 영역(2b) 상에 배치된다. 일 실시형태에 있어서는, 제 1 링(221)은 제 2 영역(162) 상, 또는 정전 척(20) 상에 탑재될 수 있다. 또한, 제 1 링(221)은 제 2 영역(162)에 있어서의 정전 척(20) 이외의 부품 상에 탑재되어도 좋다. 일 실시형태에 있어서는, 도 4에 도시되는 바와 같이, 제 1 링(221)은 내주 영역(내측 부분)(221i), 탑재 영역(중간 부분)(221m) 및 외주 영역(외측 부분)(221o)을 포함한다. 내주 영역(221i), 탑재 영역(221m) 및 외주 영역(221o)의 각각은 환상의 영역이며, 제 1 링(221)의 중심축선의 주위로 연장되어 있다.
도 1 내지 도 3에 도시되는 바와 같이, 내주 영역(221i)은 탑재 영역(221m) 및 외주 영역(221o)보다 제 1 링(221)의 중심축선의 근처에 마련되어 있고, 둘레 방향으로 연장되어 있다. 외주 영역(221o)은 내주 영역(221i) 및 탑재 영역(221m)에 대해서 직경 방향 외측으로 연장되어 있다. 기판(W)이 정전 척(20) 상에 탑재되어 있는 상태에 있어서, 기판(W)의 에지는 내주 영역(221i) 상으로 또는 상방으로 연장된다. 외주 영역(221o)은 기판(W)의 에지에 대해서 직경 방향 외측에 이격되어 있다.
탑재 영역(221m)은 내주 영역(221i)과 외주 영역(221o) 사이에 둘레 방향으로 연장되어 있다. 탑재 영역(221m)에는, 관통 구멍(221h)이 형성되어 있다. 관통 구멍(221h)은 연직 방향을 따라 연장되도록 탑재 영역(221m)에 형성되어 있다. 일 실시형태에 있어서는, 복수의 관통 구멍(221h)이 탑재 영역(221m)에 형성되어 있다. 관통 구멍(221h)의 개수는 리프트 기구(70)의 리프트 핀(72)의 개수와 동수일 수 있다.
각 관통 구멍(221h)은 대응의 리프트 핀(72)의 후술하는 제 1 기둥 형상부(721)를 그 안에 삽입할 수 없지만, 대응의 리프트 핀(72)의 후술하는 제 2 기둥 형상부(722)를 그 안에 삽입 가능한 사이즈를 갖고 있다. 각 관통 구멍(221h)은 제 1 기둥 형상부(721) 및 제 2 기둥 형상부(722)의 각각이 원주 형상을 갖고 있는 경우에는, 제 1 기둥 형상부(721)의 직경보다 작고, 제 2 기둥 형상부(722)의 직경(또는 후술의 제 1 부분(722a))보다 약간 큰 직경을 갖는다. 제 1 링(221)은 각 관통 구멍(221h)이 대응의 리프트 핀(72)과 일직선상으로 나열되도록, 제 2 영역(162) 상에 배치된다.
탑재 영역(221m)의 상면은 내주 영역(221i)의 상면 및 외주 영역(221o)의 상면보다 높이 방향에 있어서 낮은 위치로 연장되어 있다. 따라서, 제 1 링(221)은 탑재 영역(221m) 상에 오목부를 규정하고 있다. 제 2 링(222)은 탑재 영역(221m) 상의 오목부 내에 끼워지도록, 탑재 영역(221m) 상에 탑재된다. 기판(W)이 정전 척(20) 상에 탑재되어 있는 상태에 있어서, 제 2 링(222)의 내주면은 기판(W)의 단면에 대면한다.
일 실시형태에 있어서, 중간 부분(221m)은 내측 부분(221i)의 외주에 마련되고, 외측 부분(221o)은 중간 부분(221m)의 외주에 마련된다. 즉, 중간 부분(221m)은 내측 부분(221i)과 외측 부분(221o) 사이에 마련되어 있다. 내측 부분(221i)은 상면, 하면, 내주면 및 외주면을 갖고, 중간 부분(221m)은 상면 및 하면을 갖고, 외측 부분(221o)은 상면, 하면, 내주면 및 외주면을 갖는다. 내측 부분(221i)의 하면, 중간 부분(221m)의 하면 및 외측 부분(221o)의 하면은, 제 1 링(221)의 하면에 있어서 단일의 수평면을 구성한다. 또한, 내측 부분(221i)의 상면은 중간 부분(221m)의 상면보다 높은 위치에 있고, 외측 부분(221o)의 상면은 내측 부분(221i)의 상면 및 중간 부분(221m)의 상면보다 높은 위치에 있다. 즉, 내측 부분(221i)은 연직 방향에 있어서, 외측 부분(221o)의 두께보다 얇은 두께를 갖는다. 또한, 중간 부분(221m)은 연직 방향에 있어서, 내측 부분(221i)의 두께 및 외측 부분(221o)의 두께보다 작은 두께를 갖는다. 본체부(2)의 기판 지지 영역(2a)은 기판(W)의 면적보다 작은 면적을 갖고, 내측 부분(221i)의 상면은 기판 지지 영역(2a) 상의 기판(W)의 이면의 일부와 대향하여 있다. 내측 부분(221i)의 내주면은 본체부(2)의 측벽(2c)과 대향하여 있다. 내측 부분(221i)의 외주면은 중간 부분(221m)의 상면의 내주단부에 접속되어 있다. 외측 부분(221o)의 내주면은 중간 부분(221m)의 상면의 외주단부에 접속되어 있다. 즉, 제 1 링(221)은 내측 부분(221i)의 외주면, 중간 부분(221m)의 상면 및 외측 부분(221o)의 내주면에 의해 규정된 오목부를 갖는다.
제 2 링(222)의 하면은 대체로 평탄하다. 일 실시형태에 있어서는, 도 4에 도시되는 바와 같이, 제 2 링(222)의 하면은 테이퍼 형상의 면을 더 포함하고, 해당 테이퍼 형상의 면은 오목부(222r)를 규정하고 있다. 일 실시형태에 있어서는, 제 2 링(222)의 하면은 복수의 오목부(222r)를 규정하고 있다. 제 2 링(222)의 테이퍼 형상의 면의 개수 및 오목부(222r)의 개수는, 리프트 기구(70)의 리프트 핀(72)의 개수와 동수일 수 있다. 각 오목부(222r)는 대응의 리프트 핀(72)의 제 2 기둥 형상부(722)의 선단이 그에 끼워지는 사이즈를 갖고 있다. 제 2 링(222)은 각 오목부(222r)가 대응의 리프트 핀(72) 및 대응의 관통 구멍(221h)과 일직선상으로 나열되도록, 탑재 영역(221m) 상에 배치된다.
일 실시형태에 있어서, 제 2 링(222)은 제 1 링(221)의 오목부에 수용된다. 즉, 제 2 링(222)은 제 1 링(221)의 중간 부분(221m)의 상면 상에 배치된다. 일 실시형태에 있어서, 제 1 링(221) 및 제 2 링(222)은 이들이 환상 영역(2b) 상에 배치되어 있을 때에 제 1 링(221)의 외측 부분(221o)의 상면 및 제 2 링(222)의 상면이 기판 지지 영역(2a) 상의 기판(W)의 상면과 대략 동일한 높이가 되도록 구성된다. 또한, 제 2 링(222)은, 제 1 링(221) 및 제 2 링(222)이 환상 영역(2b) 상에 배치되어 있을 때에 기판 지지 영역(2a) 상의 기판(W)의 단면에 대면하는 내주면(222a)을 갖는다.
도 1 내지 도 3에 도시되는 바와 같이, 기판 지지기(16)는 리프트 기구(70)를 더 갖는다. 리프트 기구(70)는 리프트 핀(72)을 포함하고, 제 1 링(221) 및 제 2 링(222)을 승강시키도록 구성되어 있다. 일 실시형태에 있어서, 리프트 기구(70)는 복수의 리프트 핀(72)을 포함한다. 리프트 기구(70)에 있어서의 리프트 핀(72)의 개수는, 에지 링(22)을 지지하여, 에지 링(22)을 승강시키는 것이 가능한 한, 임의의 개수일 수 있다. 리프트 기구(70)에 있어서의 리프트 핀(72)의 개수는, 예를 들면, 3개이다.
각 리프트 핀(72)은 절연성을 갖는 재료로 형성될 수 있다. 각 리프트 핀(72)은 예를 들면, 사파이어, 알루미나, 석영, 질화실리콘, 질화알루미늄 또는 수지로 형성될 수 있다. 각 리프트 핀(72)은 제 1 기둥 형상부(하측 로드)(721) 및 제 2 기둥 형상부(상측 로드)(722)를 포함한다. 제 1 기둥 형상부(721)는 연직 방향으로 연장되어 있다. 제 1 기둥 형상부(721)는 제 1 상단면(721t)을 갖는다. 제 1 상단면(721t)은 제 1 링(221)의 하면에 접촉 가능하다.
제 2 기둥 형상부(722)는 제 1 기둥 형상부(721)의 상방으로 연직 방향으로 연장되어 있다. 제 2 기둥 형상부(722)는 제 1 상단면(721t)을 노출시키도록 제 1 기둥 형상부(721)에 대해서 좁혀져 있다. 일 실시형태에 있어서는, 제 1 기둥 형상부(721)와 제 2 기둥 형상부(722)의 각각은 원주 형상을 갖고 있다. 본 실시형태에 있어서, 제 1 기둥 형상부(721)의 직경은 제 2 기둥 형상부(722)의 직경보다 크다. 제 2 기둥 형상부(722)는 탑재 영역(221m)의 관통 구멍(221h)을 통해 상하로 이동 가능하다. 제 2 기둥 형상부(722)의 연직 방향에 있어서의 길이는, 탑재 영역(221m)의 연직 방향의 두께보다 길다.
제 2 기둥 형상부(722)는 제 2 상단면(722t)을 갖는다. 제 2 상단면(722t)은 제 2 링(222)에 접촉 가능하다. 일 실시형태에 있어서, 제 2 상단면(722t)을 포함하는 제 2 기둥 형상부(722)의 선단은 대응의 오목부(222r)에 끼워지도록, 테이퍼 형상으로 형성되어 있어도 좋다.
일 실시형태에 있어서, 제 2 기둥 형상부(722)는 제 1 부분(722a) 및 제 2 부분(722b)을 포함하고 있어도 좋다. 제 1 부분(722a)은 기둥 형상을 이루고 있고, 제 1 기둥 형상부(721)로부터 상방으로 연장되어 있다. 제 2 부분(722b)은 기둥 형상을 이루고 있고, 제 1 부분(722a)의 상방으로 연장되어 있다. 제 2 부분(722b)은 제 2 상단면(722t)을 제공하고 있다. 본 실시형태에 있어서, 제 1 부분(722a)의 폭은 제 2 부분(722b)의 폭보다 크다.
일 실시형태에 있어서, 제 1 기둥 형상부(721), 제 1 부분(722a) 및 제 2 부분(722b)의 각각은 원주 형상을 갖고 있어도 좋다. 본 실시형태에 있어서, 제 1 기둥 형상부(721)의 직경은 제 1 부분(722a)의 직경보다 크고, 제 1 부분(722a)의 직경은 제 2 부분(722b)의 직경보다 크다.
일 실시형태에 있어서, 제 2 기둥 형상부(722)는 제 3 부분(722c)을 더 포함하고 있어도 좋다. 제 3 부분(722c)은 제 1 부분(721a)과 제 2 부분(722b) 사이에서 연장된다. 본 실시형태에 있어서, 제 3 부분(722c)은 테이퍼 형상의 표면을 갖는다.
일 실시형태에 있어서, 리프트 기구(70)는 하나 이상의 구동 장치(74)를 포함한다. 하나 이상의 구동 장치(74)는 복수의 리프트 핀(72)을 승강시키도록 구성되어 있다. 하나 이상의 구동 장치(74)의 각각은 예를 들면, 모터를 포함할 수 있다.
일 실시형태에 있어서는, 도 2에 도시되는 바와 같이, 플라즈마 처리 장치(1)는 다른 가스 공급부(76)를 더 구비할 수 있다. 가스 공급부(76)는 각 관통 구멍(162h) 내에 있어서의 방전을 방지하기 위해서, 각 관통 구멍(162h)에 가스를 공급한다. 가스 공급부(76)로부터 각 관통 구멍(162h) 내에 공급되는 가스는, 비활성 가스이다. 가스 공급부(76)로부터 각 관통 구멍(162h) 내에 공급되는 가스는 예를 들면, 헬륨 가스이다.
일 실시형태에 있어서, 하측 로드(721)는 제 1 링(221)에 접촉 가능한 상단면(721t)을 갖고 있다, 또한, 상측 로드(722)는 하측 로드(721)의 상단면(721t)으로부터 상방으로 연장되고, 제 1 링(221)의 관통 구멍(221h)을 거쳐서 제 2 링(222)에 접촉 가능하고, 관통 구멍(221h)의 길이보다 긴 길이를 갖는다.
일 실시형태에 있어서, 상측 로드(722)는 하측 로드(721)보다 가늘다.
일 실시형태에 있어서, 하측 로드(721)와 상측 로드(722)의 각각은 원주 형상을 갖고, 하측 로드(721)의 직경은 상측 로드(722)의 직경보다 크다.
일 실시형태에 있어서, 상측 로드(722)는 하측 로드(721)로부터 상방으로 연장되는 제 1 부분(722a)과, 제 1 부분(722a)으로부터 상방으로 연장되고, 선단부(722t)를 포함하는 제 2 부분(722b)을 갖고, 제 1 부분(722a)은 제 2 부분(722b)보다 두껍다.
일 실시형태에 있어서, 하측 로드(721), 제 1 부분(722a) 및 제 2 부분(722b)은 원주 형상을 갖고, 제 1 부분(722a)은 하측 로드(721)의 직경보다 작고, 제 2 부분(722b)의 직경보다 큰 직경을 갖는다.
일 실시형태에 있어서, 상측 로드(722)는 제 1 부분(722a)과 제 2 부분(722b) 사이에 테이퍼 부분(722c)을 포함한다.
일 실시형태에 있어서, 제 2 링(222)은 상측 로드(722)의 선단부(722t)가 끼워지는 오목부(222r)를 갖는다.
이하, 도 5 내지 도 8을 참조한다. 도 5 내지 도 8의 각각은 하나의 예시적 실시형태에 따른 기판 지지기의 부분 확대도이다. 도 5 내지 도 8의 각각에서는, 기판 지지기는 부분적으로 파단된 상태로 도시되어 있다. 도 5에 있어서는, 제 2 링(222)만이 기판 지지기(16)에 대해서 상방에 배치된 상태가 도시되어 있다. 도 6에 있어서는, 제 1 링(221)에 리프트 핀(72)의 제 1 상단면(721t)이 접촉한 상태가 도시되어 있다. 도 7에 있어서는, 제 1 링(221) 및 제 2 링(222)의 쌍방이 기판 지지기(16)에 대해서 상방에 배치된 상태가 도시되어 있다. 도 8에 있어서는, 제 1 링(221) 및 제 2 링(222)이 리프트 기구(70)의 리프트 핀(72)으로부터 반송 로봇에 주고받아진 상태가 도시되어 있다.
도 5에 도시되어 있는 바와 같이, 기판 지지기(16)에 의하면, 각 리프트 핀(72)의 제 1 상단면(721t)이 제 1 링(221)에 접촉하지 않은 상태로, 각 리프트 핀(72)의 제 2 상단면(722t)이 접촉한 제 2 링(222)만을 리프트 기구(70)에 의해 승강시킬 수 있다. 리프트 기구(70)에 의해 제 2 링(222)만의 높이 방향의 위치를 조정하는 것에 의해, 플라즈마와 시스 사이의 경계의 높이 방향의 위치를 조정할 수 있다. 그 결과, 기판(W)의 에지에 대한 플라즈마 처리의 특성을 조정할 수 있다.
또한, 리프트 기구(70)에 의해 제 2 링(222)만을 기판 지지기(16)로부터 상방으로 이동시키고, 복수의 리프트 핀(72)으로부터 반송 로봇의 핸들러에 제 2 링(222)을 주고받고, 반송 로봇에 의해 제 2 링(222)을 챔버(10) 내로부터 반출할 수 있다. 그 후에, 신규의 제 2 링(222)을 반송 로봇에 의해 챔버(10) 내에 반송하여, 신규의 제 2 링(222)을 리프트 기구(70)를 이용하여 탑재 영역(221m) 상에 배치할 수 있다.
일 실시형태에 있어서는, 제 2 링(222)은 탑재 영역(221m) 상의 오목부 내에 배치된다. 본 실시형태에 의하면, 제 1 링(221) 및 기판 지지기(16)에 대한 제 2 링(222)의 위치 결정의 정밀도가 높아진다.
일 실시형태에 있어서는, 각 리프트 핀(72)의 제 2 기둥 형상부(722)의 선단이 제 2 링(222)의 대응의 오목부(222r)에 끼워져 있는 상태로, 제 2 링(222)이 각 리프트 핀(72)에 의해서 지지된다. 따라서, 각 리프트 핀(72)에 대한 제 2 링(222)의 수평면 내에서의 이동이 억제된다. 그러므로, 각 리프트 핀(72)에 대한 제 2 링(222)의 위치 결정의 정밀도가 높아지고, 결과적으로, 제 1 링(221) 및 기판 지지기(16) 상에서의 제 2 링(222)의 위치 결정의 정밀도가 높아진다.
제 2 링(222)을 지지하고 있는 복수의 리프트 핀(72)을 더욱 상방으로 이동시키면, 도 6에 도시되는 바와 같이, 각 리프트 핀(72)의 제 1 상단면(721t)이 제 1 링(221)에 접촉한다. 즉, 복수의 리프트 핀(72)을 더욱 상방으로 이동시키면, 제 1 상단면(721t)이 제 1 링(221)에 접촉하고, 또한, 제 2 상단면(722t)이 제 2 링(222)에 접촉하여 있는 상태가 형성된다. 이 상태에 있어서는, 도 7에 도시되는 바와 같이, 제 1 링(221) 및 제 2 링(222)을 기판 지지기(16)의 상방으로 리프트 기구(70)에 의해 동시에 승강시킬 수 있다. 따라서, 기판 지지기(16)에 의하면, 에지 링(22)을 구성하는 2개의 링 중 하나의 링만의 승강과 2개의 링의 동시의 승강을, 적은 개수의 리프트 핀(72)으로 실행하는 것이 가능하게 된다.
그리고, 도 8에 도시되는 바와 같이, 에지 링(22)의 하방에 반송 로봇(TR)의 핸들러를 이동시켜서, 복수의 리프트 핀(72)을 하방으로 이동시키면, 복수의 리프트 핀(72)으로부터 반송 로봇(TR)의 핸들러에 에지 링(22)을 주고받을 수 있다. 그 후에, 반송 로봇(TR)에 의해 에지 링(22)을 챔버(10) 내로부터 반출할 수 있다. 그 후에, 제 1 링(221) 및 제 2 링(222)의 일방 또는 쌍방이 신규의 부품으로 교환된 에지 링(22)을 반송 로봇(TR)에 의해 챔버(10) 내에 반송하여, 에지 링(22)을 리프트 기구(70)에 의해 제 2 영역(162) 상에 배치할 수 있다.
일 실시형태에서는, 상술한 바와 같이, 각 리프트 핀(72)의 제 2 기둥 형상부(722)는 제 1 부분(722a) 및 제 2 부분(722b)을 갖는다. 제 1 부분(722a)은 제 1 기둥 형상부(721)로부터 상방으로 연장되어 있고, 제 2 부분(722b)의 폭보다 큰 폭을 갖는다. 본 실시형태에서는, 도 7에 도시되는 바와 같이, 제 1 링(221)은 제 1 부분(722a)이 관통 구멍(221h)의 안에 부분적으로 배치되어 있는 상태로, 각 리프트 핀(72)에 의해서 지지된다. 제 1 부분(722a)은 제 2 기둥 형상부(722)의 안에서 그 폭이 비교적 큰 부분이다. 따라서, 각 리프트 핀(72)에 대한 제 1 링(221)의 수평면 내에서의 이동이 억제된다. 그러므로, 기판 지지기(16) 상에서의 제 1 링(221)의 위치 결정의 정밀도가 높아진다.
이하, 도 9를 참조하여, 에지 링의 클리닝을 포함한 방법(MT)에 대해 설명한다. 도 9는 에지 링의 클리닝을 포함하는 하나의 예시적 실시형태에 따른 방법의 흐름도이다. 이하에서는, 방법(MT)의 실행을 위한 제어부(MC)에 의한 플라즈마 처리 장치(1)의 각 부의 제어에 대해서도 설명한다.
일 실시형태에 있어서, 도 9에 나타내는 방법은 제 1 링(221) 및 제 2 링(222)의 일방 또는 쌍방을 신규의 부품으로 교환할 때에 실행될 수 있다. 제 1 링(221) 및 제 2 링(222)의 각각은 플라즈마 처리 장치(1)에서 실행되는 플라즈마 처리의 결과, 그 교환이 필요한 정도로 소모하여 있는 경우에 교환된다.
제어부(MC)는 제 1 링(221)이 플라즈마 처리에 있어서 이용된 시간 길이가 제 1 기준 시간 길이 이상이거나 그보다 긴 경우에, 제 1 링(221)의 교환이 필요하다고 판단할 수 있다. 제어부(MC)는 제 2 링(222)이 플라즈마 처리에 있어서 이용된 시간 길이가 제 2 기준 시간 길이 이상이거나 그보다 긴 경우에, 제 2 링(222)의 교환이 필요하다고 판단할 수 있다. 제 2 기준 시간 길이는 제 1 기준 시간 길이보다 짧은 시간 길이일 수 있다.
또는, 제어부(MC)는 광학적 센서에 의해 검출되는 제 1 링(221)의 두께가, 제 1 기준 두께 이하이거나 그보다 얇은 경우에, 제 1 링(221)의 교환이 필요하다고 판단할 수 있다. 제어부(MC)는 광학적 센서에 의해 검출되는 제 2 링(222)의 두께가 제 2 기준 두께 이하이거나 그보다 얇은 경우에, 제 2 링(222)의 교환이 필요하다고 판단할 수 있다. 또한, 광학적 센서는 광간섭계일 수 있다.
또는, 제어부(MC)는 에지 링(22)을 기판 지지기(16)로부터 상방으로 들어올리는데 필요로 하는 구동 장치(74)의 모터의 토크가 제 1 기준 토크 이하이거나 그보다 작은 경우에, 제 1 링(221)의 교환이 필요하다고 판단할 수 있다. 또는, 제어부(MC)는 에지 링(22)을 기판 지지기(16)로부터 상방으로 들어올리는데 필요로 하는 구동 장치(74)의 모터의 토크가 기준 토크 이하이거나 그보다 작은 경우에, 제 1 링(221) 및 제 2 링(222)의 쌍방의 교환이 필요하다고 판단할 수 있다. 제어부(MC)는 제 2 링(222)을 기판 지지기(16)로부터 상방으로 들어올리는데 필요로 하는 구동 장치(74)의 모터의 토크가 제 2 기준 토크 이하이거나 그보다 작은 경우에, 제 2 링(222)의 교환이 필요하다고 판단할 수 있다.
방법(MT)의 공정(ST1)에서는, 제 2 링(222) 또는 에지 링(22), 즉, 제 1 링(221) 및 제 2 링(222)의 쌍방이 복수의 리프트 핀(72)에 의해서 지지되어서, 기판 지지기(16)로부터 상방으로 들어올려진다. 공정(ST1)에 있어서, 제어부(MC)는 제 2 링(222) 또는 에지 링(22)을 기판 지지기(16)로부터 상방으로 들어올리도록, 리프트 기구(70)의 구동 장치(74)를 제어한다. 공정(ST1)의 실행의 결과, 도 6에 도시되는 바와 같이 제 2 링(222)이 기판 지지기(16)에 대해서 상방에 위치하는 상태가 형성된다. 또는, 공정(ST1)의 실행의 결과, 도 7에 도시되는 바와 같이, 제 1 링(221) 및 제 2 링(222)의 쌍방이 기판 지지기(16)에 대해서 상방에 위치하는 상태가 형성된다.
이어지는 공정(ST2)에서는, 도 6 또는 도 7에 도시되는 상태로, 챔버(10) 내에서 클리닝 가스로부터 플라즈마가 형성된다. 그리고, 플라즈마로부터의 화학종(化學種)에 의해 제 2 링(222) 또는 에지 링(22)의 클리닝이 실행된다. 공정(ST2)의 클리닝에 의해, 제 2 링(222) 또는 에지 링(22)에 부착하여 있는 물질이 제거될 수 있다. 공정(ST2)에 있어서, 제어부(MC)는 클리닝 가스를 챔버(10) 내에 공급하도록, 가스 공급부(GS)를 제어한다. 공정(ST2)에 있어서, 제어부(MC)는 챔버(10) 내의 압력을 지정된 압력으로 설정하도록, 배기 장치(50)를 제어한다. 공정(ST2)에 있어서, 제어부(MC)는 챔버(10) 내의 클린 가스로부터 플라즈마를 생성하기 위해서, 플라즈마 처리 장치(1)의 에너지원, 즉, 고주파 전원(61) 및/또는 고주파 전원(62)을 제어한다.
이어지는 공정(ST3)에 있어서는, 제 2 링(222) 또는 에지 링(22)이 반송 로봇에 의해 챔버(10) 내로부터 반출된다. 반송 로봇은 제어부(MC)에 의해 제어될 수 있다. 상술한 바와 같이 공정(ST2)의 클리닝에 의해, 제 2 링(222) 또는 에지 링(22)에 부착하여 있던 물질은 제거되어 있다. 따라서, 챔버(10) 외에서의 제 2 링(222) 또는 에지 링(22)의 반송 경로에 있어서의 오염이 억제된다.
이어지는 공정(ST4)에 있어서는, 제 1 링(221) 및 제 2 링(222) 중 일방 또는 쌍방에 대응의 교환 부품이 반송 로봇에 의해 챔버(10) 내에 반입된다. 교환 부품은 신규의, 즉, 미사용의 부품일 수 있다. 그리고, 교환 부품이 반송 로봇의 핸들러로부터 리프트 기구(70)의 복수의 리프트 핀(72)에 주고받아진다. 그 후에, 복수의 리프트 핀(72)을 강하시키는 것에 의해, 교환 부품이 기판 지지기(16) 상에 탑재된다. 공정(ST4)에 있어서, 반송 로봇 및 리프트 기구(70)의 구동 장치(74)는 제어부(MC)에 의해서 제어될 수 있다.
일 실시형태에 있어서, 제어부(MC)는 리프트 핀(72)이 제 1 및 제 2 링(221, 222) 또는 제 2 링(222)을 기판 지지기(16)로부터 들어올려지도록 구동 장치(74)를 제어하도록 구성된다. 예를 들어, 제어부(MC)는 리프트 핀(72)이 제 1 및 제 2 링(221, 222)의 쌍방을 기판 지지기(16)로부터 들어올려지도록 구동 장치(74)를 제어하도록 구성된다. 또한, 예를 들어, 제어부(MC)는 리프트 핀(72)이 제 1 링(221)을 기판 지지기(16) 상에 남겨진 상태로 제 2 링(222)만을 기판 지지기(16)로부터 들어올리도록 구동 장치(74)를 제어하도록 구성된다.
일 실시형태에 있어서, 제어부(MC)는 클리닝 가스를 챔버(10) 내에 공급하고, 클리닝 가스로부터 플라즈마를 생성하도록, 가스 공급부(GS) 및 에너지원(고주파 전원(61))을 제어하도록 구성된다. 이러한 제어는, 제 1 및 제 2 링(221, 222) 또는 제 2 링(222)이 기판 지지기(16)로부터 들어올려져 있는 동안에 실행된다. 예를 들어, 상기의 제어는 제 1 및 제 2 링(221, 222)의 쌍방이 기판 지지기(16)로부터 들어올려져 있는 동안에 실행된다. 또한, 예를 들어, 상기의 제어는 제 1 링(221)을 기판 지지기(16) 상에 남겨진 상태로 제 2 링(222)이 기판 지지기(16)로부터 들어올려져 있는 동안에 실행된다.
이상, 여러 가지의 예시적 실시형태에 대해서 설명해왔지만, 상술한 예시적 실시형태에 한정되는 일 없이, 여러 가지 생략, 치환 및 변경이 되어도 좋다. 또한, 다른 실시형태에 있어서의 요소를 조합하여 다른 실시형태를 형성하는 것이 가능하다.
예를 들어, 제 1 링(221)과 제 2 링(222) 중 일방에 오목부가 형성되어 있고, 타방에 해당 오목부에 끼워지는 볼록부가 형성되어 있어도 좋다. 본 경우에는, 제 1 링(221)과 제 2 링(222)의 위치 결정의 정밀도가 향상된다.
또한, 기판 지지기(16)를 구비하는 플라즈마 처리 장치는, 플라즈마 처리 장치(1)에 한정되는 것은 아니다. 기판 지지기(16)를 구비하는 플라즈마 처리 장치는, 플라즈마 처리 장치(1)와는 별개의 용량 결합형의 플라즈마 처리 장치여도 좋다. 또는, 기판 지지기(16)를 구비하는 플라즈마 처리 장치는, 별개의 타입의 플라즈마 처리 장치여도 좋다. 별개의 유형의 플라즈마 처리 장치로서는, 유도 결합형의 플라즈마 처리 장치, 마이크로파라고 한 표면파를 이용하여 플라즈마를 생성하는 플라즈마 처리 장치가 예시된다.
이상의 설명으로부터, 본 개시의 여러 가지의 실시형태는, 설명의 목적으로 본 명세서에서 설명되어 있고, 본 개시의 범위 및 주지로부터 일탈하는 일 없이 여러 가지의 변경을 할 수 있는 것이 이해될 것이다. 따라서, 본 명세서에 개시한 여러 가지의 실시형태는 한정하는 것을 의도하고 있지 않으며, 진정한 범위와 주지는 첨부의 특허청구범위에 의해서 나타난다.
16 : 기판 지지기 161 : 제 1 영역
162 : 제 2 영역 18 : 기대
20 : 정전 척 22 : 에지 링
221 : 제 1 링 221m : 탑재 영역
222 : 제 2 링 70 : 리프트 기구
72 : 리프트 핀 721 : 제 1 기둥 형상부
721t : 제 1 상단면 722 : 제 2 기둥 형상부
722t : 제 2 상단면

Claims (10)

  1. 기판 지지 영역 및 환상 영역을 갖는 본체부로서, 상기 환상 영역은 상기 기판 지지 영역을 둘러싸는, 상기 본체부와,
    상기 환상 영역 상에 배치되고, 관통 구멍을 갖는 제 1 링과,
    상기 제 1 링 상에 배치되는 제 2 링으로서, 상기 기판 지지 영역 상의 기판의 단면에 대면하는 내주면을 갖는, 상기 제 2 링과,
    하측 로드 및 상측 로드를 포함하는 리프트 핀으로서, 상기 하측 로드는 상기 제 1 링에 접촉 가능한 상단면을 갖고, 상기 상측 로드는 상기 하측 로드의 상기 상단면으로부터 상방으로 연장되고, 상기 제 1 링의 관통 구멍을 거쳐서 상기 제 2 링에 접촉 가능하고, 상기 관통 구멍의 길이보다 큰 길이를 갖는, 상기 리프트 핀을 구비하는
    기판 지지기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 상측 로드는 상기 하측 로드보다 가는
    기판 지지기.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 하측 로드와 상기 상측 로드 각각은 원주 형상을 갖고,
    상기 하측 로드의 직경은 상기 상측 로드의 직경보다 큰
    기판 지지기.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 상측 로드는,
    상기 하측 로드로부터 상방으로 연장되는 제 1 부분과,
    상기 제 1 부분으로부터 상방으로 연장되고, 선단부를 포함하는 제 2 부분을 갖고,
    상기 제 1 부분은 상기 제 2 부분보다 굵은
    기판 지지기.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 하측 로드, 상기 제 1 부분 및 상기 제 2 부분은 원주 형상을 갖고,
    상기 제 1 부분은 상기 하측 로드의 직경보다 작고, 상기 제 2 부분의 직경보다 큰 직경을 갖는
    기판 지지기.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 상측 로드는 상기 제 1 부분과 상기 제 2 부분 사이에 테이퍼 부분을 더 포함하는
    기판 지지기.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 2 링은 상기 상측 로드의 상기 선단부가 끼워지는 오목부를 갖는
    기판 지지기.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 본체부는 기대와, 상기 기대 상에 배치되는 정전 척을 포함하는
    기판 지지기.
  9. 챔버와,
    상기 챔버 내에 배치되는 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 기재된 기판 지지기와,
    상기 리프트 핀을 승강시키도록 구성된 구동 장치를 구비하는
    플라즈마 처리 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 챔버 내에 클리닝 가스를 공급하도록 구성된 가스 공급부와,
    상기 챔버 내에서 상기 클리닝 가스로부터 플라즈마를 생성하기 위한 에너지를 공급하도록 구성된 에너지원과,
    제어부를 더 구비하고,
    상기 제어부는,
    상기 리프트 핀이 상기 제 1 링 및 제 2 링, 또는 상기 제 2 링을 상기 기판 지지기로부터 들어올리도록 상기 구동 장치를 제어하고,
    상기 제 1 링 및 제 2 링, 또는 상기 제 2 링이 상기 기판 지지기로부터 들어올려져 있는 동안, 상기 클리닝 가스를 상기 챔버 내에 공급하고, 상기 클리닝 가스로부터 플라즈마를 생성하도록 상기 가스 공급부 및 상기 에너지원을 제어하도록 구성되는
    플라즈마 처리 장치.
KR1020200118372A 2019-09-26 2020-09-15 기판 지지기 및 플라즈마 처리 장치 KR20210036813A (ko)

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