KR20220163280A - 샤워 헤드, 전극 유닛, 가스 공급 유닛, 기판 처리 장치 및 기판 처리 시스템 - Google Patents

샤워 헤드, 전극 유닛, 가스 공급 유닛, 기판 처리 장치 및 기판 처리 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR20220163280A
KR20220163280A KR1020220065837A KR20220065837A KR20220163280A KR 20220163280 A KR20220163280 A KR 20220163280A KR 1020220065837 A KR1020220065837 A KR 1020220065837A KR 20220065837 A KR20220065837 A KR 20220065837A KR 20220163280 A KR20220163280 A KR 20220163280A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
gas
shower head
corrosion
film
substrate
Prior art date
Application number
KR1020220065837A
Other languages
English (en)
Inventor
류타로 스다
마주 도무라
스스무 노가미
히데아키 야쿠시지
다카히로 무라카미
유스케 와코
Original Assignee
도쿄엘렉트론가부시키가이샤
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
Priority claimed from JP2022080141A external-priority patent/JP7494244B2/ja
Application filed by 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 filed Critical 도쿄엘렉트론가부시키가이샤
Publication of KR20220163280A publication Critical patent/KR20220163280A/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • 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
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/32532—Electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
    • H01L21/67063—Apparatus for fluid treatment for etching
    • H01L21/67069—Apparatus for fluid treatment for etching for drying etching
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING 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
    • C23C—COATING 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
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical 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
    • C23C16/4401—Means for minimising impurities, e.g. dust, moisture or residual gas, in the reaction chamber
    • C23C16/4404—Coatings or surface treatment on the inside of the reaction chamber or on parts thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING 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
    • C23C—COATING 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
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical 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
    • C23C16/455—Chemical 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 characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
    • C23C16/45563—Gas nozzles
    • C23C16/45565—Shower nozzles
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING 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
    • C23C—COATING 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
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical 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
    • C23C16/455—Chemical 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 characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
    • C23C16/45563—Gas nozzles
    • C23C16/4558—Perforated rings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING 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
    • C23C—COATING 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
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical 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
    • C23C16/52—Controlling or regulating the coating process
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • 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
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/3244—Gas supply means
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • 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
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/32458—Vessel
    • H01J37/32467—Material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • 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
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/32458—Vessel
    • H01J37/32477—Vessel characterised by the means for protecting vessels or internal parts, e.g. coatings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • 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
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/32458—Vessel
    • H01J37/32477—Vessel characterised by the means for protecting vessels or internal parts, e.g. coatings
    • H01J37/32495—Means for protecting the vessel against plasma
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • 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
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/32532—Electrodes
    • H01J37/3255—Material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • 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
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/32532—Electrodes
    • H01J37/32559—Protection means, e.g. coatings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
    • H01L21/3105—After-treatment
    • H01L21/311—Etching the insulating layers by chemical or physical means
    • H01L21/31105—Etching inorganic layers
    • H01L21/31111—Etching inorganic layers by chemical means
    • H01L21/31116—Etching inorganic layers by chemical means by dry-etching
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
    • H01L21/3205—Deposition of non-insulating-, e.g. conductive- or resistive-, layers on insulating layers; After-treatment of these layers
    • H01L21/321—After treatment
    • H01L21/3213—Physical or chemical etching of the layers, e.g. to produce a patterned layer from a pre-deposited extensive layer
    • H01L21/32133—Physical or chemical etching of the layers, e.g. to produce a patterned layer from a pre-deposited extensive layer by chemical means only
    • H01L21/32135—Physical or chemical etching of the layers, e.g. to produce a patterned layer from a pre-deposited extensive layer by chemical means only by vapour etching only
    • H01L21/32136—Physical or chemical etching of the layers, e.g. to produce a patterned layer from a pre-deposited extensive layer by chemical means only by vapour etching only using plasmas
    • H01L21/32137—Physical or chemical etching of the layers, e.g. to produce a patterned layer from a pre-deposited extensive layer by chemical means only by vapour etching only using plasmas of silicon-containing layers

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)

Abstract

[과제] 처리 가스에 대한 부식 내성을 높이는 기술을 제공한다.
[해결 수단] 하나의 예시적 실시형태에 있어서, 플라즈마 처리용의 샤워 헤드에 있어서, 제 1 면과, 제 1 면과 반대측의 제 2 면과, 복수의 내측면을 갖는 본체부로서, 복수의 내측면은 제 1 면으로부터 제 2 면에 걸쳐서 본체부를 관통하는 복수의 가스 구멍을 규정하는, 본체부를 구비하고, 제 2 면은 제 1 내부식성 재료로 구성되어 있는 샤워 헤드가 제공된다.

Description

샤워 헤드, 전극 유닛, 가스 공급 유닛, 기판 처리 장치 및 기판 처리 시스템{SHOWER HEAD, ELECTRODE UNIT, GAS SUPPLY UNIT, SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS, AND SUBSTRATE PROCESSING SYSTEM}
본 개시의 예시적 실시형태는 샤워 헤드, 전극 유닛, 가스 공급 유닛, 기판 처리 장치 및 기판 처리 시스템에 관한 것이다.
예를 들면, 특허문헌 1에는 플라즈마를 처리하는 챔버의 내측을 코팅하는 기술이 개시되어 있다.
일본 특허 공개 제 2016-208034 호 공보
본 개시는 처리 가스에 대한 부식 내성을 높이는 기술을 제공한다.
본 개시된 하나의 예시적 실시형태에 있어서, 플라즈마 처리용의 샤워 헤드에 있어서, 제 1 면과, 상기 제 1 면과 반대측의 제 2 면과, 복수의 내측면을 갖는 본체부로서, 상기 복수의 내측면은 상기 제 1 면으로부터 상기 제 2 면에 걸쳐서 상기 본체부를 관통하는 복수의 가스 구멍을 규정하는, 본체부를 구비하고, 상기 제 2 면은 제 1 내부식성 재료로 구성되어 있는, 샤워 헤드가 제공된다.
본 개시된 하나의 예시적 실시형태에 의하면, 처리 가스에 대한 부식 내성을 높이는 기술을 제공할 수 있다.
도 1a는 샤워 헤드(SH)의 평면도이다.
도 1b는 도 1a의 ⅠB-ⅠB 단면도이다.
도 2a는 막(CR)으로서, 폴리이미드막이 형성된 경우의 내부식 효과를 설명하기 위한 개념도이다.
도 2b는 본체(BD)가 실리콘카바이드로 구성된 경우의 내부식 효과를 설명하기 위한 개념도이다.
도 3은 기판 처리 장치(1)를 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 4는 기판(W)의 단면 구조의 일 예를 도시하는 도면이다.
도 5는 기판 처리 장치(1)에 있어서의 기판 처리 방법의 일 예를 나타내는 흐름도이다.
도 6은 상부 전극에 있어서의 처리 가스의 흐름을 설명하기 위한 도면이다.
도 7a는 가스 공급 유닛(GU)의 사시도이다.
도 7b는 가스 공급 유닛(GU)의 평면도이다.
도 7c는 도 6b의 가스 공급 유닛(GU)의 ⅦC-ⅦC 단면도이다.
이하, 본 개시의 각 실시형태에 대해 설명한다.
하나의 예시적 실시형태에 있어서, 플라즈마 처리용의 샤워 헤드에 있어서, 제 1 면과, 제 1 면과 반대측의 제 2 면과, 복수의 내측면을 갖는 본체부로서, 복수의 내측면은 제 1 면으로부터 제 2 면에 걸쳐서 본체부를 관통하는 복수의 가스 구멍을 규정하는, 본체부를 구비하고, 제 2 면은 제 1 내부식성 재료로 구성되어 있는, 샤워 헤드가 제공된다.
하나의 예시적 실시형태에 있어서, 제 1 내부식성 재료는, 본체부를 구성하는 재료보다, F2, XeF2, WF6, MoF6, IF7, HF 및 ClF3으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종을 포함하는 불소 함유 가스에 대한 부식 내성이 높은 재료이다.
하나의 예시적 실시형태에 있어서, 제 1 내부식성 재료는, 본체부를 구성하는 재료보다, 불화 수소 가스에 대한 부식 내성이 높은 재료이다.
하나의 예시적 실시형태에 있어서, 제 2 면에 내부식성 재료로 이루어지는 막을 갖는다.
하나의 예시적 실시형태에 있어서, 복수의 내측면에 막을 더 갖는다.
하나의 예시적 실시형태에 있어서, 막이 제 1 면에 형성되어 있지 않다.
하나의 예시적 실시형태에 있어서, 본체부가 제 1 내부식성 재료로 구성되어 있다.
하나의 예시적 실시형태에 있어서, 제 1 내부식성 재료는 탄소 함유 재료 또는 금속 함유 재료이다.
하나의 예시적 실시형태에 있어서, 제 1 내부식성 재료는, 불화 탄소 수지, 카본, 불소 첨가 카본, 폴리이미드 수지 및 실리콘카바이드로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종을 포함한다.
하나의 예시적 실시형태에 있어서, 제 1 내부식성 재료는 금속, 금속 질화물, 금속 탄화물, 금속 산화물 및 합금으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종을 포함한다.
하나의 예시적 실시형태에 있어서, 본체부는 실리콘 함유 재료로 구성되어 있다.
하나의 예시적 실시형태에 있어서, 실리콘 함유 재료는 도전성의 실리콘 함유 재료이다.
하나의 예시적 실시형태에 있어서, 실리콘 함유 재료는 실리콘 산화물이다.
하나의 예시적 실시형태에 있어서, 본체부는 카본을 포함하는 기재와, 기재의 표면을 덮는 실리콘카바이드막으로 구성되어 있다.
하나의 예시적 실시형태에 있어서, 본체부는 대략 원판형상이며, 제 1 면이 원판의 한쪽의 면을 구성하고, 제 2 면이 원판의 다른쪽의 면을 구성한다.
하나의 예시적 실시형태에 있어서, 샤워 헤드와, 샤워 헤드의 제 2 면측에 배치되며, 샤워 헤드의 복수의 가스 구멍에 처리 가스를 공급하기 위한 가스 공급로를 갖는 도전성의 지지체를 구비하는 전극 유닛이 제공된다.
하나의 예시적 실시형태에 있어서, 지지체의, 샤워 헤드의 제 2 면에 대향하는 제 3 면은 제 2 내부식성 재료로 구성되어 있다.
하나의 예시적 실시형태에 있어서, 제 2 내부식성 재료는 반봉공(半封孔) 처리된 양극 산화 피막이다.
하나의 예시적 실시형태에 있어서, 플라즈마 처리용의 가스 공급 유닛에 있어서, 환상의 본체부와, 본체부의 반경방향 내측에, 둘레방향을 따라서 복수 마련된 가스 구멍과, 본체부의 내부에 마련되며, 복수의 가스 구멍에 연통하는 가스 공급로를 구비하고, 가스 공급로는 적어도 내주면이 제 1 내부식성 재료로 구성되어 있는, 가스 공급 유닛이 제공된다.
하나의 예시적 실시형태에 있어서, 플라즈마 처리용의 챔버와, 챔버 내에 마련된 기판 지지기와, 기판 지지기에 샤워 헤드의 제 1 면이 대향하도록 챔버의 상부에 배치된 전극 유닛과, 플라즈마 생성부와, 제어부를 구비하는 기판 처리 장치가 제공된다.
하나의 예시적 실시형태에 있어서, 플라즈마 처리용의 챔버와, 챔버 내에 마련된 기판 지지기와, 챔버의 내벽을 따라서 장착된 가스 공급 유닛과, 플라즈마 생성부와, 제어부를 구비하는 기판 처리 장치가 제공된다.
하나의 예시적 실시형태에 있어서, 기판 처리 장치에서, 챔버는, 불화 수소 가스를 포함하는 처리 가스를 공급하기 위한 가스 소스군과 접속되어 있다. 제어부는 지지체의, 샤워 헤드의 제 2 면에 대향하는 제 3 면의 온도를 220℃ 이하로 제어하는 공정과, 기판 지지기 상에, 실리콘 함유막을 갖는 기판을 배치하는 공정과, 가스 소스군으로부터 상기 챔버 내에, 처리 가스를 공급하는 공정과, 플라즈마 생성부에 의해, 처리 가스로부터 플라즈마를 생성하고, 실리콘 함유막을 에칭하는 공정을 포함하는 처리를 실행하도록 구성되어 있다.
하나의 예시적 실시형태에 있어서, 기판 처리 장치와, 가스 소스군과 가스 소스군으로부터 기판 처리 장치에 처리 가스를 공급하기 위한 가스 공급관을 포함하며, 가스 공급관은 적어도 내주면이 제 3 내부식성 재료로 구성되어 있는 기판 처리 시스템이 제공된다.
이하, 도면을 참조하여, 본 개시된 각 실시형태에 대해 상세하게 설명한다. 또한, 각 도면에 있어서, 동일 또는 동일한 요소에는 동일한 부호를 부여하고, 중복된 설명을 생략한다. 특별히 언급하지 않는 한, 도면에 도시하는 위치 관계에 근거하여 상하 좌우 등의 위치 관계를 설명한다. 도면의 치수 비율은 실제의 비율을 나타내는 것은 아니며, 또한, 실제 비율은 도시된 비율로 한정되는 것은 아니다.
<샤워 헤드(SH)의 구성>
도 1a는 하나의 예시적 실시형태에 따른 샤워 헤드(SH)의 평면도이다. 도 1b는 도 1a의 샤워 헤드(SH)의 ⅠB-ⅠB 단면도이다. 샤워 헤드(SH)는 플라즈마 처리용의 샤워 헤드이다. 샤워 헤드(SH)는 예를 들면, 플라즈마를 생성하도록 구성된 챔버(이하, 간략히 "챔버"라고도 함)에 장착되며, 이 챔버의 내부 공간에 플라즈마 생성용의 처리 가스를 공급하는 부재로서 이용될 수 있다.
샤워 헤드(SH)는 대략 원판형상의 본체(BD)를 갖는다. 본체(BD)는 원판의 한쪽의 면을 구성하는 제 1 면(BD1), 원판의 다른쪽의 면을 구성하며, 제 1 면(BD2)의 반대측의 제 2 면(BD2) 및, 복수의 내측면(BD3)을 갖는다. 복수의 내측면(BD3)은 제 1 면(BD1) 및 제 2 면(BD2)에 연속한 면이다. 복수의 내측면(BD3)은 제 1 면(BD1)으로부터 제 2 면(BD2)에 걸쳐서 본체(BD)를 관통하는 복수의 가스 구멍(관통 구멍)(GH)을 규정한다. 제 1 면(BD1)은 샤워 헤드(SH)가 챔버에 장착된 경우에, 챔버의 내부 공간에 면하며, 챔버에서 생성되는 플라즈마에 폭로되는 부분이 될 수 있다. 제 2 면(BD2)은 샤워 헤드(SH)가 챔버에 장착된 경우에, 챔버의 내부 공간에 면하지 않으며, 챔버에서 생성되는 플라즈마에 폭로되지 않는 부분이 될 수 있다. 복수의 내측면(BD3)의 전부 또는 일부는, 샤워 헤드(SH)가 챔버에 장착된 경우에, 플라즈마에 폭로되지 않는 부분이 될 수 있다. 내측면(BD3)의 일부, 예를 들면, 제 1 면(BD1)의 근방은 플라즈마에 폭로되는 부분이 될 수 있다. 복수의 가스 구멍(GH)은 챔버에 장착된 경우에, 챔버로 처리 가스를 공급하는 유로의 일부를 구성할 수 있다.
본체(BD)는 임의의 형상을 가질 수 있다. 예를 들면, 제 1 면이나 제 2 면은 평탄한 면이 아니어도 좋으며, 예를 들면, 곡면이어도 좋으며, 요철을 가져도 좋다. 제 1 면 및 제 2 면은 평면에서 보아 원형이 아니어도 좋으며, 임의의 형상(예를 들면 원형, 타원, 타원형, 직사각형 등)이어도 좋다. 제 1 면과 제 2 면은 서로 동일 또는 상사형이어도 좋으며, 서로 상이하여도 좋다. 또한, 복수의 가스 구멍(GH)은 각각 임의의 형상(예를 들면, 원형, 타원, 타원형, 직사각형 등)이어도 좋다. 복수의 가스 구멍(GH)은 임의의 배치(등거리로 배치, 특정 범위가 조밀하게 되도록 배치, 중심으로부터 나선형상으로 배치 등)를 취할 수 있다.
본체(BD)는 예를 들면, 실리콘 함유 재료로 구성되어도 좋다. 실리콘 함유 재료는, 예를 들면, 실리콘이나 탄화 실리콘 등의 도전성 재료여도, 실리콘 산화물(예를 들면 석영) 등의 절연성 재료여도 좋다. 또한, 본체(BD)는 카본을 포함하는 기재(심재)와, 기재(심재)의 표면을 덮는 실리콘카바이드막으로 구성되어도 좋다.
본체(BD)의 제 2 면(BD2)은 제 1 내부식성 재료로 구성되어 있다. 일 예에서는, 본체(BD)의 제 2 면(BD2)에는, 제 1 내부식성 재료로 이루어지는 막(CR)이 형성되어 있다. 막(CR)은 복수의 내측면(BD3)에도 형성되어도 좋다. 막(CR)의 두께는 예를 들면, 10㎚ 내지 100㎛이다. 또한, 막(CR)은 본체(BD)의 제 1 면(BD1)에는 형성되어도, 형성되지 않아도 좋다.
막(CR)을 구성하는 제 1 내부식성 재료는, 가스 구멍(BH)을 흐를 수 있는 처리 가스에 대해 부식 내성이 높아도 좋다. 이와 같은 처리 가스로서는, 챔버에서 플라즈마화되기 전의 단계(예를 들면, 상온 압력 조절의 단계)에서 높은 부식성을 갖는 가스, 예를 들면, F2, CF4, SF6, NF3, XeF2, WF6, SiF4, TaF5, IF7, HF, ClF3, ClF5, BrF5, AsF5, NF5, PF5, NbF5, BiF5, UF5 등의 불소 함유 가스가 포함될 수 있다. 이들 중에서, 불소 함유 가스는 F2, XeF2, WF6, MoF6, IF7, HF 및 ClF3으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 가스여도 좋으며, 일 예에서는, 불화 수소(HF) 가스여도 좋다. 막(CR)을 구성하는 제 1 내부식성 재료는 본체(BD)를 구성하는 재료보다 부식 내성이 높아도 좋다.
제 1 내부식성 재료는, 예를 들면 탄소 함유 재료 또는 금속 함유 재료여도 좋다. 탄소 함유 재료는, 예를 들면 카본(예를 들면 아몰퍼스 카본, 다이아몬드, 다이아몬드 라이크 카본 또는 그래파이트), 불소 첨가 카본, 불화 탄소 수지(예를 들면 폴리테트라플루오로에틸렌), 폴리이미드 수지 및 실리콘카바이드로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종이어도 좋으며, 일 예로는, 폴리이미드 수지 또는 실리콘카바이드여도 좋다. 금속 함유 재료는 금속(예를 들면, 백금, 금 또는 텅스텐), 금속 질화물(예를 들면 질화철), 금속 탄화물(예를 들면 탄화 텅스텐), 금속 산화물(예를 들면 산화 크롬, 산화 이트리어 또는 알루미나) 또는 합금(예를 들면 하스텔로이)이어도 좋다.
막(CR)을 형성하는 방법은 특별히 한정은 없다. 예를 들면, CVD법을 이용하여, 본체(BD)의 제 2 면(BD2) 및 복수의 내측면(BD3)측의 모재 상에 제 1 내부식성 재료를 성막하는 것에 의해 막(CR)을 형성하여도 좋다. 또한, 본체(BD)의 제 1 면(BD1)측의 모재 상에도 막(CR)을 형성하고, 그 후, 제 1 면(BD1)의 막(CR)을 제거하는 것에 의해, 본체(BD)의 제 2 면(BD2) 및 내측면(BD3)에만 막(CR)이 남도록 하여도 좋다. 제 1 면(BD)의 막(CR)의 제거는, 예를 들면 샤워 헤드(SH)를 챔버에 장착한 후, 챔버 내에서 생성한 플라즈마에 제 1 면(BD)을 폭로하는 것에 의해 실행하여도 좋다. 또한, 막(CR)은 본체(BD)를 구성하는 재료(예를 들면, 본체(BD)가 실리콘 함유 재료인 경우는 실리콘)를 질화 또는 탄화하는 것에 의해 부동태화(不動態化)하여 형성해도 좋다. 즉, 막(CR)은 부동태막이어도 좋다.
일 예에서는, 막(CR)을 형성하는 것에 부가 또는 대신하여, 본체(BD)를 구성하는 재료를 상술한 제 1 내부식성 재료로 구성하여도 좋다. 이 경우, 막(CR)을 형성하지 않아도, 제 2 면(BD2)을 포함하는 본체(BD)의 표면은 제 1 내부식성 재료로 구성되게 된다.
도 2a 및 도 2b는 제 1 내부식성 재료의 효과에 대해 설명하는 도면이다. 본체(BD)가 실리콘(단결정 실리콘)으로 구성되어 있는 경우, 제 2 면(BD2)에는 자연 산화막이 존재한다. 이 때문에, 제 2 면(BD2)이 불화 수소 등의 불소 함유 가스에 폭로되면, 자연 산화막을 구성하는 Si-O 결합이 파괴되고, 부식이 진행된다. 도 2a는 본체(BD)의 제 2 면(BD2)에 막(CR)으로서, 폴리이미드막이 형성된 예를 나타낸다. 폴리이미드막은 공역 구조 또한 이미드 결합이 높은 분자간력을 갖는다. 이 때문에, 불소 함유 가스에 대해 부식 내성이 높아, 제 2 면(BD2)의 부식을 억제할 수 있다. 또한, 도 2b는 본체(BD)가 실리콘카바이드(SiC)로 구성된 예를 나타낸다. 이 경우, 제 2 면(BD2)에는 자연 산화막(OF)이 존재한다. 이 때문에, 제 2 면(BD2)이 불화 수소 등의 불소 함유 가스에 폭로되면, 자연 산화막(OF)을 구성하는 Si-O 결합이 파괴된다. 그렇지만, 본체(BD)가 탄소 원자를 포함하는 것에 기인하여, Si-O 결합의 파괴는 한정적이게 되어, 제 2 면(BD2)의 부식을 억제할 수 있다.
<기판 처리 장치(1)의 구성>
도 3은 하나의 예시적 실시형태에 따른 기판 처리 장치(1)를 개략적으로 도시하는 도면이다. 도 1a와 도 1b에 도시하는 샤워 헤드(SH)는 기판 처리 장치(1)에 장착될 수 있다. 이하에서 설명하는 기판 처리 장치(1)는 샤워 헤드(SH)를 상부 전극(30)의 천장판(34)으로 하여 이용한 예이다.
도 3에 도시하는 기판 처리 장치(1)는 챔버(10)를 구비한다. 챔버(10)는 그 중에 내부 공간(10s)을 제공한다. 챔버(10)는 챔버 본체(12)를 포함한다. 챔버 본체(12)는 대략 원통형상을 갖는다. 챔버 본체(12)는, 예를 들면 알루미늄으로 형성된다. 챔버 본체(12)의 내벽면 상에는, 내부식성을 갖는 막이 마련되어 있다. 내부식성을 갖는 막은 산화 알루미늄, 산화 이트륨 등의 세라믹으로 형성될 수 있다.
챔버 본체(12)의 측벽에는, 통로(12p)가 형성되어 있다. 기판(W)은 통로(12p)를 지나 내부 공간(10s)과 챔버(10)의 외부 사이에서 반송된다. 통로(12p)는 게이트 밸브(12g)에 의해 개폐된다. 게이트 밸브(12g)는 챔버 본체(12)의 측벽을 따라서 마련된다.
챔버 본체(12)의 바닥부 상에는, 지지부(13)가 마련되어 있다. 지지부(13)는 절연 재료로 형성된다. 지지부(13)는 대략 원통형상을 갖는다. 지지부(13)는 내부 공간(10s) 내에서, 챔버 본체(12)의 바닥부로부터 상방으로 연장되어 있다. 지지부(13)는 기판 지지기(14)를 지지하고 있다. 기판 지지기(14)는 내부 공간(10s) 내에서 기판(W)을 지지하도록 구성되어 있다.
기판 지지기(14)는 하부 전극(18) 및 정전 척(20)을 갖는다. 기판 지지기(14)는 전극 플레이트(16)를 더 가질 수 있다. 전극 플레이트(16)는 알루미늄 등의 도체로 형성되어 있으며, 대략 원반형상을 갖는다. 하부 전극(18)은 전극 플레이트(16) 상에 마련되어 있다. 하부 전극(18)은, 알루미늄 등의 도체로 형성되어 있으며, 대략 원반형상을 갖는다. 하부 전극(18)은 전극 플레이트(16)에 전기적으로 접속되어 있다.
정전 척(20)은 하부 전극(18) 상에 마련되어 있다. 기판(W)은 정전 척(20)의 상면 상에 탑재된다. 정전 척(20)은 본체 및 전극을 갖는다. 정전 척(20)의 본체는, 대략 원반형상을 가지며, 유전체로 형성된다. 정전 척(20)의 전극은 막형상의 전극이며, 정전 척(20)의 본체 내에 마련되어 있다. 정전 척(20)의 전극은 스위치(20s)를 거쳐서 직류 전원(20p)에 접속되어 있다. 정전 척(20)의 전극에 직류 전원(20p)으로부터의 전압이 인가되면, 정전 척(20)과 기판(W) 사이에 정전 인력이 발생한다. 기판(W)은 그 정전 인력에 의해 정전 척(20)에 끌어당겨져, 정전 척(20)에 의해 보지된다.
기판 지지기(14) 상에는, 에지 링(25)이 배치된다. 에지 링(25)은 링형상의 부재이다. 에지 링(25)은 실리콘, 탄화 실리콘, 또는 석영 등으로 형성될 수 있다. 기판(W)은, 정전 척(20) 상, 또한, 에지 링(25)에 의해 둘러싸인 영역 내에 배치된다.
하부 전극(18)의 내부에는, 유로(18f)가 마련되어 있다. 유로(18f)에는, 챔버(10)의 외부에 마련되어 있는 칠러 유닛으로부터 배관(22a)을 거쳐서 열교환 매체(예를 들면, 냉매)가 공급된다. 유로(18f)에 공급된 열교환 매체는, 배관(22b)을 거쳐서 칠러 유닛으로 복귀된다. 기판 처리 장치(1)에서는, 정전 척(20) 상에 탑재된 기판(W)의 온도가 열교환 매체와 하부 전극(18)의 열교환에 의해 조정된다.
기판 처리 장치(1)에는, 가스 공급 라인(24)이 마련되어 있다. 가스 공급 라인(24)은 전열 가스 공급 기구로부터의 전열 가스(예를 들면, He 가스)를, 정전 척(20)의 상면과 기판(W)의 이면 사이의 간극에 공급한다.
기판 처리 장치(1)는 상부 전극(30)을 더 구비한다. 상부 전극(30)은 기판 지지기(14)의 상방에 마련되어 있다. 상부 전극(30)은 부재(32)를 거쳐서, 챔버 본체(12)의 상부에 지지되어 있다. 부재(32)는 절연성을 갖는 재료로 형성된다. 상부 전극(30)과 부재(32)는 챔버 본체(12)의 상부 개구를 폐쇄하고 있다.
상부 전극(30)은 천장판(34)(샤워 헤드(SH)) 및 지지체(36)를 포함할 수 있다. 천장판(34)(샤워 헤드(SH)) 및 지지체(36)는, 일 예의 전극 유닛을 구성한다. 천장판(34)(샤워 헤드(SH))의 하면(제 1 면(BD1))은 내부 공간(10s)의 측면이며, 내부 공간(10s)을 구획형성한다. 천장판(34)(샤워 헤드(SH))의 상면(제 2 면(BD2))은 내부 공간(10s)에 면하지 않는(즉, 플라즈마에 폭로되지 않는) 면이다. 천장판(34)(샤워 헤드(SH))의 상면(제 2 면(BD2))에는, 내부식성의 막(CR)(도 1 참조)이 형성되어 있다. 천장판(34)(샤워 헤드(SH))의 모재는, 예를 들면 실리콘이나 탄화 실리콘 등의 도전성 재료나, 실리콘 산화물(예를 들면, 쿼츠) 등의 절연성 재료로 구성될 수 있다. 천장판(34)(샤워 헤드(SH))은 천장판(34)(샤워 헤드(SH))을 그 판 두께방향으로 관통하는 복수의 가스 토출 구멍(34a)(가스 구멍(GH))을 갖는다. 가스 토출 구멍(34a)(가스 구멍(GH))을 규정하는 천장판(34)의 내측면(내측면(BD3))에는, 내부식성의 막(CR)(도 1 참조)이 형성되어 있다.
지지체(36)는 천장판(34)(샤워 헤드(SH))의 상면(제 2 면) 상에 상기 천장판(34)과 대향하도록 하여 배치된다. 지지체(36)는, 천장판(34)(샤워 헤드(SH))의 주연부를 예를 들면, 볼트로 체결하거나 또는 클램프 부재로 사이에 끼우는 것 등에 의해 착탈 가능하게 지지한다. 일 예에서는, 지지체(36)의 하면(천장판(34)과 대향하는 면)에 정전 척을 마련하고, 상기 정전 척에 의해 천장판(34)의 상면을 흡착하여 보지해도 좋다. 정전 척은 도전막으로 이루어지는 전극판을 한쌍의 유전막의 사이에 끼우고, 상기 전극판에 인가되는 전압에 의해 정전력을 발생시키도록 구성하여도 좋다. 지지체(36)는 예를 들면, 양극 산화 처리가 된 알루미늄이나 알루미늄 합금 등의 도전성 재료로 형성된다. 지지체(36)의 내부에는, 가스 확산실(36a)이 마련되어 있다. 지지체(36)는 가스 확산실(36a)로부터 하방으로 연장되는 복수의 가스 구멍(36b)을 갖는다. 복수의 가스 구멍(36b)은 복수의 가스 토출 구멍(34a)에 각각 연통하고 있다. 지지체(36)에는, 가스 도입구(36c)가 형성되어 있다. 가스 도입구(36c)는 가스 확산실(36a)에 접속하고 있다. 가스 도입구(36c)에는, 기판 처리 장치(1)의 외부에 마련된 가스 공급관(38)이 접속되어 있다. 가스 확산실(36a), 복수의 가스 구멍(36b) 및 가스 도입구(36c)는, 일 예의 가스 공급로를 구성한다.
가스 공급관(38)에는, 유량 제어기군(41) 및 밸브군(42)을 거쳐서, 가스 소스군(40)이 접속되어 있다. 또한, 가스 공급관(38)과 마찬가지로, 유량 제어기군(41), 밸브군(42) 및 가스 소스군(40)은, 기판 처리 장치(1)의 외부에 마련되어 있다. 가스 소스군(40)은 복수의 가스 소스를 포함한다. 복수의 가스 소스는 처리 가스의 소스를 포함한다. 유량 제어기군(41)은 복수의 유량 제어기를 포함한다. 유량 제어기군(41)의 복수의 유량 제어기의 각각은 매스 플로우 컨트롤러 또는 압력 제어식의 유량 제어기이다. 밸브군(42)은 복수의 개폐 밸브를 포함한다. 가스 소스군(40)의 복수의 가스 소스의 각각은, 유량 제어기군(41)의 대응의 유량 제어기 및 밸브군(42)의 대응의 개폐 밸브를 거쳐서, 가스 공급관(38)에 접속되어 있다. 가스 공급관(38), 유량 제어기군(41), 밸브군(42) 및 가스 소스군(40)은 기판 처리 장치(1)와 함께 기판 처리 시스템을 구성한다.
기판 처리 장치(1)에서는, 챔버 본체(12)의 내벽면 및 지지부(13)의 외주를 따라서, 실드(46)가 착탈 가능하게 마련되어 있다. 실드(46)는 챔버 본체(12)에 반응 부생물이 부착되는 것을 방지한다. 실드(46)는 예를 들면, 알루미늄으로 형성된 모재의 표면에 내부식성을 갖는 막을 형성하는 것에 의해 구성된다. 내부식성을 갖는 막은 산화 이트륨 등의 세라믹으로 형성될 수 있다.
지지부(13)와 챔버 본체(12)의 측벽 사이에는, 배플 플레이트(48)가 마련되어 있다. 배플 플레이트(48)는 예를 들면, 알루미늄으로 형성된 부재의 표면에 내부식성을 갖는 막(산화 이트륨 등의 막)을 형성하는 것에 의해 구성된다. 배플 플레이트(48)에는, 복수의 관통 구멍이 형성되어 있다. 배플 플레이트(48)의 하방, 또한, 챔버 본체(12)의 바닥부에는, 배기구(12e)가 마련되어 있다. 배기구(12e)에는, 배기관(52)을 거쳐서 배기 장치(50)가 접속되어 있다. 배기 장치(50)는 압력 조정 밸브 및 터보 분자 펌프 등의 진공 펌프를 포함한다.
기판 처리 장치(1)는 고주파 전원(62) 및 바이어스 전원(64)을 구비하고 있다. 고주파 전원(62)은 고주파 전력(HF)을 발생하는 전원이다. 고주파 전력(HF)은 플라즈마의 생성에 적합한 제 1 주파수를 갖는다. 제 1 주파수는, 예를 들면 27㎒ 내지 100㎒의 범위 내의 주파수이다. 고주파 전원(62)은 정합기(66) 및 전극 플레이트(16)를 거쳐서 하부 전극(18)에 접속되어 있다. 정합기(66)는 고주파 전원(62)의 부하측(하부 전극(18)측)의 임피던스를 고주파 전원(62)의 출력 임피던스에 정합시키기 위한 회로를 갖는다. 또한, 고주파 전원(62)은 정합기(66)를 거쳐서, 상부 전극(30)에 접속되어 있어도 좋다. 고주파 전원(62)은 일 예의 플라즈마 생성부를 구성하고 있다.
바이어스 전원(64)은 전기 바이어스를 발생하는 전원이다. 바이어스 전원(64)은 하부 전극(18)에 전기적으로 접속되어 있다. 전기 바이어스는 제 2 주파수를 갖는다. 제 2 주파수는 제 1 주파수보다 낮다. 제 2 주파수는 예를 들면 400㎑ 내지 3.56㎒의 범위 내의 주파수이다. 전기 바이어스는, 고주파 전력(HF)과 함께 이용되는 경우에는, 기판(W)에 이온을 인입하기 위해, 기판 지지기(14)에 부여되어 있다. 일 예에서는, 전기 바이어스는 하부 전극(18)에 부여된다. 전기 바이어스가 하부 전극(18)에 부여되면, 기판 지지기(14) 상에 탑재된 기판(W)의 전위는 제 2 주파수로 규정되는 주기 내에서 변동한다. 또한, 전기 바이어스는 정전 척(20) 내에 마련된 바이어스 전극에 부여되어 있어도 좋다.
기판 처리 장치(1)에 있어서 플라즈마 처리가 실행되는 경우에는, 가스가 내부 공간(10s)에 공급된다. 또한, 고주파 전력(HF) 및/또는 전기 바이어스가 공급되는 것에 의해, 상부 전극(30)과 하부 전극(18) 사이에서 고주파 전계가 생성된다. 생성된 고주파 전계가 내부 공간(10s) 내의 가스로 플라즈마를 생성한다.
기판 처리 장치(1)는 전원(70)을 더 구비하고 있다. 전원(70)은 상부 전극(30)에 접속되어 있다. 일 예에 있어서, 전원(70)은 플라즈마 처리 중, 상부 전극(30)에 직류 전압 또는 저주파 전력을 공급하도록 구성되어도 좋다. 예를 들면, 전원(70)은 상부 전극(30)에 부극성의 직류 전압을 공급하여도 좋으며, 저주파 전력을 주기적으로 공급하여도 좋다. 직류 전압 또는 저주파 전력은 펄스파로 하여 공급하여도 좋으며, 연속파로 하여 공급하여도 좋다.
기판 처리 장치(1)는 제어부(80)를 더 구비할 수 있다. 제어부(80)는 프로세서, 메모리 등의 기억부, 입력 장치, 표시 장치, 신호의 입력·출력 인터페이스 등을 구비하는 컴퓨터일 수 있다. 제어부(80)는 기판 처리 장치(1)의 각 부를 제어한다. 제어부(80)에서는, 입력 장치를 이용하여, 오퍼레이터가 기판 처리 장치(1)를 관리하기 위해 커멘드의 입력 조작 등을 실행할 수 있다. 또한, 제어부(80)에서는, 표시 장치에 의해, 기판 처리 장치(1)의 가동 상황을 가시화하여 표시할 수 있다. 또한, 기억부에는, 제어 프로그램 및 레시피 데이터가 격납되어 있다. 제어 프로그램은, 기판 처리 장치(1)에서 각종 처리를 실행하기 위해서, 프로세서에 의해 실행된다. 프로세서는, 제어 프로그램을 실행하여, 레시피 데이터에 따라서 기판 처리 장치(1)의 각 부를 제어한다. 하나의 예시적 실시형태에 있어서, 제어부(80)의 일부 또는 전체가 기판 처리 장치(1)의 외부 장치의 구성의 일부로서 마련되어도 좋다.
<기판(W)의 일 예>
도 4는 기판(W)의 단면 구조의 일 예를 도시하는 도면이다. 기판(W)은 기판 처리 장치(1)에서 처리되는 기판의 일 예이다. 기판(W)은 예를 들면, 하지막(UF), 피에칭막(EF) 및 마스크막(MK)이 이 순서로 적층되어서 형성되어도 좋다.
하지막(UF)은 예를 들면, 실리콘 웨이퍼나 실리콘 웨이퍼 상에 형성된 유기막, 유전체막, 금속막, 반도체막 등이면 좋다. 하지막(UF)은 복수의 막이 적층되어 구성되어도 좋다.
피에칭막(EF)은 예를 들면, 실리콘 산화막, 실리콘 질화막, 실리콘산 질화막(SiON막), Si-ARC막 등의 실리콘 함유막이어도 좋다. 실리콘 함유막은 다결정 실리콘막을 포함하여도 좋다. 피에칭막(EF)은 복수의 막이 적층되어 구성되어도 좋다. 예를 들면, 피에칭막(EF)은 실리콘 산화막, 다결정 실리콘막 및 실리콘 질화막으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 2종이 적층된 적층막이어도 좋다. 일 예에서는, 피에칭막(EF)은 실리콘 산화막과 다결정 실리콘막이 교대로 적층되어 구성되어도 좋다. 또한, 일 예에서는, 피에칭막(EF)은 실리콘 산화막과 실리콘 질화막이 교대로 적층되어 구성되어도 좋다.
하지막(UF) 및/또는 피에칭막(EF)은 CVD법, 스핀 코트법 등에 의해 형성되어도 좋다. 하지막(UF) 및/또는 피에칭막(EF)은, 평탄한 막이면 좋으며, 또한 요철을 갖는 막이어도 좋다.
마스크막(MK)은 피에칭막(EF) 상에 형성되어 있다. 마스크막(MK)은, 피에칭막(EF) 상에 있어서, 적어도 1개의 개구(OP)를 규정한다. 개구(OP)는 피에칭막(EF) 상의 공간이며, 마스크막(MK)의 측벽(S1)에 둘러싸여 있다. 즉, 도 4에 있어서, 피에칭막(EF)은 마스크막(MK)에 의해 덮인 영역과, 개구(OP)의 바닥부에 있어서 노출된 영역을 갖는다.
개구(OP)는 기판(W)의 평면에서 보아(기판(W)을 도 4 위에서 아래를 향하는 방향으로 본 경우), 임의의 형상을 가져도 좋다. 상기 형상은, 예를 들면 구멍 형상이나 선형상, 구멍 형상과 선형상의 조합이어도 좋다. 마스크막(MK)은 복수의 측벽(S1)을 가지며, 복수의 측벽(S1)이 복수의 개구(OP)를 규정하여도 좋다. 복수의 개구(OP)는 각각 선형상을 가지며, 일정한 간격으로 나란하게 라인＆스페이스의 패턴을 구성하여도 좋다. 또한, 복수의 개구(OP)는 각각 구멍 형상을 가지며, 어레이 패턴을 구성하여도 좋다.
마스크막(MK)은 예를 들면, 유기막이나 금속 함유막이다. 유기막은 예를 들면, 스핀 온 카본막(SOC), 아몰퍼스 카본막, 포토레지스트막이어도 좋다. 금속 함유막은, 예를 들면, 텅스텐, 텅스텐 카바이드, 텅스텐 실리사이드, 질화티탄을 포함하여도 좋다. 마스크막(MK)은 CVD법, 스핀 코트법 등에 의해 형성되어도 좋다. 개구(OP)는 마스크막(MK)을 에칭하는 것에 의해 형성되어도 좋다. 마스크막(MK)은 리소그래피에 의해 형성되어도 좋다.
<기판 처리 방법의 일 예>
도 5는 기판 처리 장치(1)에 있어서의 기판 처리 방법의 일 예(이하 "본 처리 방법"이라 함)를 나타내는 흐름도이다. 본 처리 방법은, 기판(W)의 피에칭막(EF)을 에칭하기 위해서, 기판(W)이 배치된 챔버 내에 처리 가스를 공급하여 플라즈마를 생성하는 예이다. 본 처리 방법은, 기판을 준비하는 공정(단계 ST1)과, 처리 가스의 공급을 하는 공정(단계 ST2)과, 플라즈마를 생성하는 공정(단계 ST3)을 포함한다. 이하에서는, 도 3에 도시하는 제어부(80)가 기판 처리 장치(1)의 각 부를 제어하여, 도 4에 도시하는 기판(W)에 대해 본 처리 방법을 실행하는 경우를 도면의 예로 들어 설명한다.
(단계 ST1: 기판의 준비)
단계 ST1에 있어서, 기판(W)을 챔버(10)의 내부 공간(10s) 내에 준비한다. 내부 공간(10s) 내에 있어서, 기판(W)은 기판 지지기(14)의 상면에 배치되며, 정전 척(20)에 의해 보지된다. 기판(W)의 각 구성을 형성하는 프로세스의 적어도 일부는 내부 공간(10s) 내에서 실행되어도 좋다. 또한, 기판(W)의 각 구성의 전부 또는 일부가 기판 처리 장치(1)의 외부의 장치 또는 챔버로 형성된 후, 기판(W)이 내부 공간(10s) 내에 반입되고, 기판 지지기(14)의 상면에 배치되어도 좋다.
(단계 ST2: 처리 가스의 공급)
단계 ST2에 있어서, 가스 공급부로부터 내부 공간(10s) 내에 처리 가스를 공급한다. 처리 가스는, 불소 함유 가스를 포함하여도 좋다. 불소 함유 가스는 F2, CF4, SF6, NF3, XeF2, WF6, SiF4, TaF5, IF7, HF, ClF3, ClF5, BrF5, AsF5, NF5, PF5, NbF5, BiF5, UF5 등의 가스여도 좋으며, F2, XeF2, WF6, MoF6, IF7, HF, ClF3, 등의 가스여도 좋다. 또한, 불소 함유 가스는 플라즈마 처리 중에, 챔버(10) 내에서 불화 수소(HF) 종을 생성 가능한 가스여도 좋다. HF종은 불화 수소의 가스, 라디칼 및 이온 중 적어도 어느 하나를 포함한다. 일 예에서는, 불소 함유 가스는 HF 가스 또는 하이드로플루오로카본 가스여도 좋다. 또한, 불소 함유 가스는 수소원 및 불소원을 포함하는 혼합 가스여도 좋다. 수소원은 예를 들면, H2, NH3, H2O, H2O2 또는 하이드로 카본(CH4, C3H6 등)이어도 좋다. 불소원은 NF3, SF6, WF6, XeF2, 플루오로카본 또는 하이드로플루오로카본이어도 좋다. 이하, 이들 불소 함유 가스를 "HF계 가스"라고도 한다. HF계 가스를 포함하는 처리 가스로 생성되는 플라즈마는 HF종(에천트)을 많이 포함한다. HF계 가스는 주 에천트 가스여도 좋다. HF계 가스는 처리 가스 중의 반응 가스의 총 유량에 차지하는 유량 비율이 가장 커도 좋으며, 예를 들면, 반응 가스의 총 유량에 대해 50체적% 이상, 60체적% 이상, 70체적% 이상, 80체적% 이상, 90체적% 이상이어도 좋다. 또한, HF계 가스는 반응 가스의 총 유량에 대해 96체적% 이하여도 좋다. 본 실시형태에 있어서는, 반응 가스에는, Ar 등의 희가스는 포함되지 않는다. 다른 예에서는 처리 가스는 반응 가스에 부가하여 희가스를 포함하여도 좋다.
내부 공간(10s) 내에 공급된 처리 가스의 압력은, 챔버 본체(12)에 접속된 배기 장치(50)의 압력 조정 밸브를 제어하는 것에 의해 조정된다. 처리 가스의 압력은, 예를 들면 5mTorr(0.7㎩) 이상 100mTorr(13.3㎩) 이하, 10mTorr(1.3㎩) 이상 60mTorr(8.0㎩) 이하, 또는 20mTorr(2.7㎩) 이상 40mTorr(5.3㎩) 이하여도 좋다.
(단계 ST3: 플라즈마의 생성)
다음에, 단계 ST3에 있어서, 플라즈마 생성부(고주파 전원(62) 및/또는 바이어스 전원(64))로부터 고주파 전력 및/또는 전기 바이어스를 공급한다. 이에 의해, 상부 전극(30)과 기판 지지기(14) 사이에서 고주파 전계가 생성되고, 내부 공간(10s) 내의 처리 가스로부터 플라즈마가 생성된다. 생성된 플라즈마 중의 이온, 라디칼과 같은 활성종이 기판(W)에 끌어당겨져, 기판(W)의 피에칭막(EF)이 에칭된다.
또한, 플라즈마 생성 중, 지지체(36)의 하면(제 3 면)(361)(도 6 참조)의 온도는 220℃ 이하로 제어하여도 좋으며, 200℃ 이하로 제어하여도 좋으며, 180℃ 이하로 제어하여도 좋으며, 160℃ 이하로 제어하여도 좋다. 이에 의해, 불소 함유 가스에 의한 지지체(36)의 하면(제 3 면)(361)의 부식을 보다 효과적으로 억제할 수 있다. 지지체(36)의 하면(제 3 면)(361)의 온도는, 예를 들면, 지지체(36) 내에 마련한 유로에, 열교환 매체(예를 들면 냉매)를 공급하는 것에 의해 제어할 수 있다.
<상부 전극에 있어서의 처리 가스의 흐름>
도 6은 상부 전극(30)에 있어서의 처리 가스의 흐름을 설명하기 위한 도면이다. 단계 ST2에 있어서, 가스 소스군(40) 및 가스 공급관(38)으로부터 상부 전극(30)을 거쳐서, 내부 공간(10s) 내에 처리 가스가 공급된다. 이 때, 상부 전극(30)에서는, 지지체(36)의 가스 공급로(가스 도입구(36c), 가스 확산실(36a), 복수의 가스 구멍(36b)으로부터 천장판(34)(샤워 헤드(SH))의 가스 토출 구멍(34a)(가스 구멍(GH))을 향하여 처리 가스가 흐른다(도 6의 화살표(A1)).
도 6에 도시하는 바와 같이, 지지체(36)와 천장판(34)(샤워 헤드(SH)) 사이에 간극(GP)이 생기는 경우가 있다. 이 경우, 지지체(36)의 가스 구멍(36b)으로부터 천장판(34)(샤워 헤드(SH))의 가스 토출 구멍(34a)(가스 구멍(GH))을 향하여 흐르는 처리 가스의 일부는, 이 간극(GP)을 향하여 흐를 수 있다(도 6의 화살표(B1 및 B2)).
즉, 도 6에 도시하는 바와 같이, 처리 가스는 천장판(34)(샤워 헤드(SH))의 가스 토출 구멍(34a)(가스 구멍(GH)) 내와, 천장판(34)(샤워 헤드(SH))의 상면(제 2 면(BD2)) 상을 흐를 수 있다. 여기에서, 천장판(34)의 상면(제 2 면(BD2))은, 막(CR)이 형성되며, 제 1 내부식성 재료에 의해 구성되어 있다. 그 때문에, 처리 가스가 부식성의 가스(예를 들면, 플라즈마화되기 전에서도 높은 반응성을 갖는 HF계 가스)를 포함하는 경우여도, 천장판(34)의 상면의 부식을 억제할 수 있다. 도 6에 도시하는 바와 같이, 가스 토출 구멍(34a)(가스 구멍(GH))을 규정하는 측면(내측면(BD3))에도 막(CR)이 형성되어 있는 경우, 상기 측면의 부식도 억제할 수 있다. 이에 의해, 천장판(34)(샤워 헤드(SH))의 부식에 따른 상부 전극(30)의 도전 불량이나 파티클의 발생(내부 공간(10s)의 오염)을 억제할 수 있다.
한편, 천장판(34)(샤워 헤드(SH))의 하면(제 1 면(BD1))은, 제 1 내부식성 재료로 이루어지는 막은 형성되어 있지 않아도 좋다. 상기 하면(제 1 면(BD1))은, 내부 공간(10s)에 면하고 있으며, 내부 공간(10s) 내에서 생성된 플라즈마에 폭로된다. 그 때문에, 상기 하면(제 1 면(BD1))이 처리 가스에 의해 부식되었다고 하여도, 상기 부식 개소는, 예를 들면, 챔버(10)의 클리닝시에 플라즈마에 폭로되는 것에 의해 비교적 용이하게 제거할 수 있다. 이에 대해, 천장판(34)의 상면(제 2 면(BD2))은, 챔버 내에서 생성되는 플라즈마에 직접 폭로되는 면은 아니며, 이러한 제거 수단은 취할 수 없는데다가, 부식될 수 있는 면적이 커서, 상술한 도전 불량이나 파티클의 문제를 일으키기 쉽다. 그 때문에, 천장판(34)의 상면(제 2 면(BD2))을 제 1 내부식성 재료에 의해 구성하여, 표면의 부식 자체를 억제하는 것이 유효하다. 또한, 가스 토출 구멍(34a)(가스 구멍(GH))을 규정하는 측면(내측면(BD3))의 일부(내부 공간(10s)의 근방)는, 플라즈마에 폭로될 수 있다고 하여도, 상기 측면 전부에 대해 상기 제거 수단은 취할 수 없기 때문에, 상기 측면을 제 1 내부식성 재료에 의해 구성하여, 부식 자체를 억제하는 것이 유효하다. 또한, 본체(BD) 자체를 제 1 내부식성 재료로 구성한 경우나, 본체(BD)를, 카본을 포함하는 기재와, 상기 기재의 표면을 덮는 실리콘카바이드막으로 구성한 경우에는, 제 1 면(BD1) 및 내측면(BD3)은 제 1 내부식성 재료로 구성되게 된다.
본 개시의 각 실시형태는, 본 개시의 범위 및 취지로부터 일탈하는 일이 없이 여러 가지의 변형을 할 수 있다. 예를 들면, 도 6에 도시하는 지지체(36)의 하면(제 3 면)(361)(간극(GP)을 규정하는 면)이나 가스 공급로(가스 도입구(36c), 가스 확산실(36a), 복수의 가스 구멍(36b))의 내주면 및 도 3에 도시하는 가스 공급관(38)의 내주면은, 모두, 처리 가스에 의해 부식될 수 있는 한편, 챔버 내에서 생성되는 플라즈마에 폭로되는 부분이 아닌, 플라즈마에 의한 부식의 제거가 곤란한 부분이다. 그 때문에, 이들 면 내지 내주면의 적어도 일부를 내부식성 재료로 구성하여, 부식 자체를 억제하도록 하여도 좋다. 이 경우, 내부식성 재료는 제 1 내부식성 재료와 동일하여도 좋으며, 상이하여도 좋다. 예를 들면, 지지체(36)의 하면(제 3 면)(361)에 제 2 내부식성 재료의 막을 형성하여도 좋으며, 또한, 지지체(36) 자체를 제 2 내부식성 재료로 구성하여도 좋다. 제 2 내부식성 재료는, 반봉공 처리된 양극 산화 피막이어도 좋다. 양극 산화 피막은 일 예에서는, 알루미늄제의 지지체(36)의 하면(제 3 면)(361)을 양극 산화 처리한 후, 반봉공 처리하는 것에 의해 형성되는 산화 알루미늄막이어도 좋다. 반봉공 처리의 조건은, 특별히 한정되는 일이 없이, 수증기나 비등수를 이용한 화학적 봉공 처리여도 좋으며, 유기 물질이나 무기 물질을 이용한 전해 처리에 의해 실행되는 전기 화학적 봉공 처리여도 좋다. 또한, 반봉공 처리는, 양극 산화 처리 후에 처리면에 생기는 보아(공공(空孔))를 불완전하게 봉공하는 처리이다. 반봉공 처리에서는, 처리면의 산화물이 팽창하여도, 팽창한 산화물이 빠져나갈 장소를 확보할 수 있다. 이 때문에, 플라즈마로부터의 입열에 의해, 지지체(36)가 열팽창한 경우여도 지지체(36)에 크랙이 발생하는 것을 억제할 수 있다. 반봉공 처리 후에 있어서의 지지체(36)의 하면(제 3 면)(361)의 공공율은 5% 이상이어도 좋으며, 10% 이상이어도 좋으며, 15% 이상이어도 좋다. 공공율이 10% 미만에서는, 플라즈마 처리 중, 플라즈마로부터의 입열에 의해, 지지체(36)에 크랙이 발생하기 쉬워지는 경우가 있다. 또한, 지지체(36)의 하면(제 3 면)(361)의 공공율은 50% 이하여도 좋으며, 40% 이하여도 좋으며, 30% 이하여도 좋다. 공공율이 50%를 초과하면, 지지체(36)의 하면(제 3 면)(361)의 물리적 강도가 저하하는 경우가 있다. 또한, 공공율은 주사형 전자현미경을 이용하여 지지체(36)를 단면 관찰한 경우에, 공공의 개구 면적을, 지지체(36)의 하면(제 3 면) (361)의 표면적으로 나누는 것에 의해 구할 수 있다.
또한, 예를 들면, 지지체(36)의 가스 공급로 및/또는 가스 공급관(38)의 내주면에 제 3 내부식성 재료의 막을 형성하여도 좋으며, 또한, 지지체(36)의 가스 공급로 및/또는 가스 공급관(38) 자체를 제 3 내부식성 재료로 구성하여도 좋다. 이 경우, 제 3 내부식성 재료는 제 1 내부식성 재료 또는 제 2 내부식성 재료와 동일하여도 좋으며, 상이하여도 좋다.
또한, 예를 들면, 기판 처리 장치(1)는 샤워 헤드(SH)에 부가하여, 후술하는 가스 공급 유닛(GU)을 구비하여도 좋다. 또한, 가스 공급 유닛(GU)은 상술의 용량 결합형의 기판 처리 장치(1) 외에, 유도 결합형 플라즈마나 마이크로파 플라즈마 등 임의의 플라즈마원을 이용한 다른 기판 처리 장치에 적용 가능하다.
도 7a는 하나의 예시적 실시형태에 따른 가스 공급 유닛(GU)을 도시하는 사시도이다. 도 7b는 가스 공급 유닛(GU)의 평면도이다. 도 7c는 도 7b의 가스 공급 유닛(GU)의 ⅦC-ⅦC 단면도이다. 가스 공급 유닛(GU)은 챔버 내에 가스를 공급하기 위한 가스 공급 수단의 일 예이다. 가스 공급 유닛(GU)은 챔버의 내벽을 따라서 챔버 장착 가능하다. 가스 공급 유닛(GU)은 챔버에 복수개 마련하여도 좋다.
도 7a 및 도 7b에 도시하는 바와 같이, 가스 공급 유닛(GU)은 환상의 본체부(100)를 갖고 있다. 본체부(100)는 예를 들면, 실리콘 함유 재료로 구성되어도 좋다. 실리콘 함유 재료는, 예를 들면, 실리콘이나 탄화 실리콘 등의 도전성 재료여도, 실리콘 산화물(예를 들면 쿼츠) 등의 절연성 재료여도 좋다. 본체부(100)는 반경방향 내측의 측면(100A)과, 반경방향 외측의 측면(100B)을 가지며, 측면(100B)측이 챔버의 내벽에 장착되면, 측면(100A)측이 챔버 내의 처리 공간에 면하도록 되어 있다.
도 7c에 도시하는 바와 같이, 본체부(100)는 중공체이며, 본체부(100)의 내부를 둘레방향으로 1바퀴 돌도록 가스 공급로(102)가 마련되어 있다. 가스 공급로(102)는 소경의 가스 구멍(104)과 연통하고 있다. 가스 구멍(104)은 본체부(100)의 반경방향 내측의 측면(100A)을 향하여 개구되어 있다. 가스 구멍(104)은 본체부(100)의 둘레방향을 따라서 소정의 간격으로 복수개 마련되어 있다.
가스 공급로(102)는, 가스 도입구(도시하지 않음)를 적어도 1개 갖고 있다. 가스 도입구는, 외부의 가스 소스군으로부터 가스 공급관을 거쳐서 챔버에 공급되는 처리 가스가 도입된다. 가스 도입구를 거쳐서 가스 공급로(102) 내에 유입되는 처리 가스는 가스 공급로(102) 내를 둘레방향을 따라서 흐르며, 복수의 가스 구멍(104) 중 어느 하나로부터 토출되는 도 7c에 도시하는 예에서는, 가스 구멍(104)이 마련된 측면(100A)의 하부는 경사를 갖고 있기 때문에, 가스 구멍(104)으로부터 토출되는 처리 가스는 경사 하방향으로 토출된다.
본체부(100)의 내주면(100C)은 제 1 내부식성 재료로 구성되어 있다. 도 7c에 도시하는 바와 같이, 본체부(100)의 내주면(100C)은 상술한 제 1 내부식성 재료로 이루어지는 막(CR)이 형성되어 있다. 일 예에서는, 막(CR)을 형성하는 것을 대신하거나 또는 부가하여 본체부(100) 자체를 제 1 내부식성 재료로 구성하여도 좋다. 본체부(100)의 내주면(100C)은 처리 가스에 의해 부식될 수 있는 한편, 챔버 내에서 생성되는 플라즈마에 폭로되는 부분이 아닌, 플라즈마에 의한 부식의 제거가 곤란한 부분이다. 그 때문에, 본체부(100)의 내주면(100C)을 제 1 내부식성 재료에 의해 구성하여, 부식 자체를 억제하는 것이 유효하다. 또한, 가스 구멍(104)을 제 1 내부식성 재료로 구성하여도 좋다.
본 개시된 실시형태는 이하의 태양을 더 포함한다.
(부기 1)
플라즈마 처리용의 샤워 헤드에 있어서,
제 1 면과, 상기 제 1 면과 반대측의 제 2 면과, 복수의 내측면을 갖는 본체부로서, 상기 복수의 내측면은 상기 제 1 면으로부터 상기 제 2 면에 걸쳐서 상기 본체부를 관통하는 복수의 가스 구멍을 규정하는, 본체부를 구비하고,
상기 제 2 면은 제 1 내부식성 재료로 구성되어 있는
샤워 헤드.
(부기 2)
상기 제 1 내부식성 재료는, 상기 본체부를 구성하는 재료보다, F2, XeF2, WF6, MoF6, IF7, HF, ClF3으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종을 포함하는 불소 함유 가스에 대한 부식 내성이 높은 재료인, 부기 1에 기재된 샤워 헤드.
(부기 3)
상기 제 1 내부식성 재료는, 상기 본체부를 구성하는 재료보다, 불화 수소 가스에 대한 부식 내성이 높은 재료인, 부기 1에 기재된 샤워 헤드.
(부기 4)
상기 제 2 면에, 상기 제 1 내부식성 재료로 이루어지는 막을 갖는, 부기 1 내지 부기 3 중 어느 하나에 기재된 샤워 헤드.
(부기 5)
상기 복수의 내측면에, 상기 막을 더 갖는, 부기 4에 기재된 샤워 헤드.
(부기 6)
상기 막이 상기 제 1 면에 형성되어 있지 않은, 부기 4 또는 부기 5에 기재된 샤워 헤드.
(부기 7)
상기 본체부가 상기 제 1 내부식성 재료로 구성되어 있는, 부기 1에 기재된 샤워 헤드.
(부기 8)
상기 제 1 내부식성 재료는 탄소 함유 재료 또는 금속 함유 재료인, 부기 1 내지 부기 7 중 어느 하나에 기재된 샤워 헤드.
(부기 9)
상기 제 1 내부식성 재료는 불화 탄소 수지, 카본, 불소 첨가 카본, 폴리이미드 수지 및 실리콘카바이드로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종을 포함하는, 부기 8에 기재된 샤워 헤드.
(부기 10)
상기 제 1 내부식성 재료는 금속, 금속 질화물, 금속 탄화물, 금속 산화물 및 합금으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종을 포함하는, 부기 8에 기재된 샤워 헤드.
(부기 11)
상기 본체부는 실리콘 함유 재료로 구성되어 있는, 부기 1 내지 부기 10 중 어느 하나에 기재된 샤워 헤드.
(부기 12)
상기 실리콘 함유 재료는 도전성의 실리콘 함유 재료인, 부기 11에 기재된 샤워 헤드.
(부기 13)
상기 실리콘 함유 재료는 실리콘 산화물인, 부기 11에 기재된 샤워 헤드.
(부기 14)
상기 본체부는 카본을 포함하는 기재와, 상기 기재의 표면을 덮는 실리콘카바이드막으로 구성되는, 부기 11에 기재된 샤워 헤드.
(부기 15)
상기 본체부는 대략 원판형상이며, 상기 제 1 면이 원판의 한쪽의 면을 구성하고, 상기 제 2 면이 상기 원판의 다른쪽의 면을 구성하는, 부기 1 내지 부기 14 중 어느 하나에 기재된 샤워 헤드.
(부기 16)
부기 1 내지 부기 15 중 어느 하나에 기재된 샤워 헤드와,
상기 샤워 헤드의 상기 제 2 면측에 배치되며, 상기 샤워 헤드의 상기 복수의 가스 구멍에 처리 가스를 공급하기 위한 가스 공급로를 갖는 도전성의 지지체를 구비하는, 전극 유닛.
(부기 17)
상기 지지체의, 상기 샤워 헤드의 상기 제 2 면에 대향하는 제 3 면은 제 2 내부식성 재료로 구성되어 있는, 부기 16에 기재된 전극 유닛.
(부기 18)
상기 제 2 내부식성 재료는 반봉공 처리된 양극 산화 가죽 피막인, 부기 17에 기재된 전극 유닛.
(부기 19)
플라즈마 처리용의 가스 공급 유닛에 있어서,
환상의 본체부와, 상기 본체부의 반경방향 내측에, 둘레방향을 따라서 복수 마련된 가스 구멍과, 상기 본체부의 내부에 마련되며, 상기 복수의 가스 구멍에 연통하는 가스 공급로를 구비하고,
상기 가스 공급로는, 적어도 내주면이 제 1 내부식성 재료로 구성되어 있는, 가스 공급 유닛.
(부기 20)
플라즈마 처리용의 챔버와,
상기 챔버 내에 마련된 기판 지지기와,
상기 기판 지지기에 상기 샤워 헤드의 상기 제 1 면이 대향하도록 상기 챔버의 상부에 배치된 부기 16 또는 부기 17에 기재된 전극 유닛과,
플라즈마 생성부와,
제어부를 구비하는, 기판 처리 장치.
(부기 21)
플라즈마 처리용의 챔버와,
상기 챔버 내에 마련된 기판 지지기와,
상기 챔버의 내벽을 따라서 장착된 부기 19에 기재된 가스 공급 유닛과,
플라즈마 생성부와,
제어부를 구비하는, 기판 처리 장치.
(부기 22)
상기 챔버는 불화 수소 가스를 포함하는 처리 가스를 공급하기 위한 가스 소스군과 접속되어 있으며,
상기 제어부는,
상기 지지체의, 상기 샤워 헤드의 상기 제 2 면에 대향하는 제 3 면의 온도를 200℃ 이하로 제어하는 공정과,
상기 기판 지지기 상에, 실리콘 함유막을 갖는 기판을 배치하는 공정과,
상기 가스 소스군으로부터 상기 챔버 내에, 상기 처리 가스를 공급하는 공정과,
상기 플라즈마 생성부에 의해, 상기 처리 가스로부터 플라즈마를 생성하고, 상기 실리콘 함유막을 에칭하는 공정
을 포함하는 처리를 실행하도록 구성되는, 부기 20 또는 부기 21에 기재된 기판 처리 장치.
(부기 23)
부기 20 또는 부기 21에 기재된 기판 처리 장치와,
가스 소스군과,
상기 가스 소스군으로부터 상기 기판 처리 장치에 처리 가스를 공급하기 위한 가스 공급관을 포함하며,
상기 가스 공급관은, 적어도 내주면이 제 3 내부식성 재료로 구성되어 있는, 기판 처리 시스템.
(부기 24)
플라즈마 처리 장치의 샤워 헤드를 지지하기 위한 지지체에 있어서,
상기 지지체는 상기 샤워 헤드에 처리 가스를 공급하기 위한 가스 공급로를 가지며,
상기 샤워 헤드를 지지하는 지지면은 제 2 내부식성 재료로 구성되어 있는, 지지체.
(부기 25)
상기 제 2 내부식성 재료는 반봉공 처리된 양극 산화 피막인, 부기 24에 기재된 지지체.
1: 기판 처리 장치 10: 챔버
10s: 내부 공간 12: 챔버 본체
14: 기판 지지기 16: 전극 플레이트
18: 하부 전극 20: 정전 척
30: 상부 전극 34: 천장판
34a: 가스 토출 구멍 36: 지지체
38: 가스 공급관 50: 배기 장치
62: 고주파 전원 64: 바이어스 전원
80: 제어부 CT: 제어부
EF: 피에칭막 MK: 마스크막
OP: 개구 UF: 하지막
W: 기판 SH: 천장판
CR: 내부식성의 막 BD: 본체부
BD1: 제 1 면 BD2: 제 2 면
BD3: 내측면 GH: 가스 구멍
GU: 가스 공급 유닛

Claims (23)

  1. 플라즈마 처리용의 샤워 헤드에 있어서,
    제 1 면과, 상기 제 1 면과 반대측의 제 2 면과, 복수의 내측면을 갖는 본체부로서, 상기 복수의 내측면은 상기 제 1 면으로부터 상기 제 2 면에 걸쳐서 상기 본체부를 관통하는 복수의 가스 구멍을 규정하는, 본체부를 구비하고,
    상기 제 2 면은 제 1 내부식성 재료로 구성되어 있는
    샤워 헤드.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 내부식성 재료는, 상기 본체부를 구성하는 재료보다, F2, XeF2, WF6, MoF6, IF7, HF 및 ClF3으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종을 포함하는 가스에 대한 부식 내성이 높은 재료인
    샤워 헤드.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 내부식성 재료는, 상기 본체부를 구성하는 재료보다, 불화 수소 가스에 대한 부식 내성이 높은 재료인
    샤워 헤드.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 면에, 상기 제 1 내부식성 재료로 이루어지는 막을 갖는
    샤워 헤드.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 복수의 내측면에, 상기 막을 더 갖는
    샤워 헤드.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 막이 상기 제 1 면에 형성되어 있지 않은
    샤워 헤드.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 본체부가 상기 제 1 내부식성 재료로 구성되어 있는
    샤워 헤드.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 내부식성 재료는 탄소 함유 재료 또는 금속 함유 재료인
    샤워 헤드.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 1 내부식성 재료는 불화 탄소 수지, 카본, 불소 첨가 카본, 폴리이미드 수지 및 실리콘카바이드로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종을 포함하는
    샤워 헤드.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 1 내부식성 재료는 금속, 금속 질화물, 금속 탄화물, 금속 산화물 및 합금으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종을 포함하는
    샤워 헤드.
  11. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 본체부는 실리콘 함유 재료로 구성되어 있는
    샤워 헤드.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 실리콘 함유 재료는 도전성의 실리콘 함유 재료인
    샤워 헤드.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 실리콘 함유 재료는 실리콘 산화물인
    샤워 헤드.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 본체부는 카본을 포함하는 기재와, 상기 기재의 표면을 덮는 실리콘카바이드막으로 구성되는
    샤워 헤드.
  15. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 본체부는 대략 원판형상이며, 상기 제 1 면이 원판의 한쪽의 면을 구성하고, 상기 제 2 면이 상기 원판의 다른쪽의 면을 구성하는
    샤워 헤드.
  16. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 기재된 샤워 헤드와,
    상기 샤워 헤드의 상기 제 2 면측에 배치되며, 상기 샤워 헤드의 상기 복수의 가스 구멍에 처리 가스를 공급하기 위한 가스 공급로를 갖는 도전성의 지지체를 구비하는
    전극 유닛.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 지지체의, 상기 샤워 헤드의 상기 제 2 면에 대향하는 제 3 면은 제 2 내부식성 재료로 구성되어 있는
    전극 유닛.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 제 2 내부식성 재료는 반봉공 처리된 양극 산화 피막인
    전극 유닛.
  19. 플라즈마 처리용의 가스 공급 유닛에 있어서,
    환상의 본체부와, 상기 본체부의 반경방향 내측에, 둘레방향을 따라서 복수 마련된 가스 구멍과, 상기 본체부의 내부에 마련되며, 상기 복수의 가스 구멍에 연통하는 가스 공급로를 구비하고,
    상기 가스 공급로는 적어도 내주면이 제 1 내부식성 재료로 구성되어 있는
    가스 공급 유닛.
  20. 플라즈마 처리용의 챔버와,
    상기 챔버 내에 마련된 기판 지지기와,
    상기 기판 지지기에 상기 샤워 헤드의 상기 제 1 면이 대향하도록 상기 챔버의 상부에 배치된 제 16 항에 기재된 전극 유닛과,
    플라즈마 생성부와,
    제어부를 구비하는
    기판 처리 장치.
  21. 플라즈마 처리용의 챔버와,
    상기 챔버 내에 마련된 기판 지지기와,
    상기 챔버의 내벽을 따라서 장착된 제 19 항에 기재된 가스 공급 유닛과,
    플라즈마 생성부와,
    제어부를 구비하는
    기판 처리 장치.
  22. 제 20 항에 있어서,
    상기 챔버는 불화 수소 가스를 포함하는 처리 가스를 공급하기 위한 가스 소스군과 접속하고 있으며,
    상기 제어부는,
    상기 지지체의, 상기 샤워 헤드의 상기 제 2 면에 대향하는 제 3 면의 온도를 220℃ 이하로 제어하는 공정과,
    상기 기판 지지기 상에, 실리콘 함유막을 갖는 기판을 배치하는 공정과,
    상기 가스 소스군으로부터 상기 챔버 내에, 상기 처리 가스를 공급하는 공정과,
    상기 플라즈마 생성부에 의해, 상기 처리 가스로부터 플라즈마를 생성하고, 상기 실리콘 함유막을 에칭하는 공정
    을 포함하는 처리를 실행하도록 구성되는
    기판 처리 장치.
  23. 제 20 항에 기재된 기판 처리 장치와,
    가스 소스군과,
    상기 가스 소스군으로부터 상기 기판 처리 장치에 처리 가스를 공급하기 위한 가스 공급관을 포함하며,
    상기 가스 공급관은 적어도 내주면이 제 3 내부식성 재료로 구성되어 있는
    기판 처리 시스템.
KR1020220065837A 2021-06-02 2022-05-30 샤워 헤드, 전극 유닛, 가스 공급 유닛, 기판 처리 장치 및 기판 처리 시스템 KR20220163280A (ko)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2021-092921 2021-06-02
JP2021092921 2021-06-02
JPJP-P-2022-080141 2022-05-16
JP2022080141A JP7494244B2 (ja) 2021-06-02 2022-05-16 シャワーヘッド、電極ユニット、ガス供給ユニット、基板処理装置及び基板処理システム

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20220163280A true KR20220163280A (ko) 2022-12-09

Family

ID=84241151

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020220065837A KR20220163280A (ko) 2021-06-02 2022-05-30 샤워 헤드, 전극 유닛, 가스 공급 유닛, 기판 처리 장치 및 기판 처리 시스템

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20220389584A1 (ko)
JP (1) JP2024097002A (ko)
KR (1) KR20220163280A (ko)
CN (1) CN115440562A (ko)
TW (1) TW202303750A (ko)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016208034A (ja) 2015-04-27 2016-12-08 ラム リサーチ コーポレーションＬａｍ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ エッチングチャンバ及び堆積チャンバに利用するための長寿命溶射コーティング

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016208034A (ja) 2015-04-27 2016-12-08 ラム リサーチ コーポレーションＬａｍ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ エッチングチャンバ及び堆積チャンバに利用するための長寿命溶射コーティング

Also Published As

Publication number Publication date
TW202303750A (zh) 2023-01-16
US20220389584A1 (en) 2022-12-08
CN115440562A (zh) 2022-12-06
JP2024097002A (ja) 2024-07-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5185251B2 (ja) 汚染を低減したガス注入システム及びその使用方法
US7811409B2 (en) Bare aluminum baffles for resist stripping chambers
JP2010522989A (ja) 半導体材料処理装置のアルミニウムめっき構成要素および該構成要素を製造する方法
US20210272774A1 (en) Ceramic coated quartz lid for processing chamber
CN110622282B (zh) 在基板和腔室部件上沉积金属硅化物层
CN110010466B (zh) 蚀刻方法
JP2017010993A (ja) プラズマ処理方法
JPWO2002058125A1 (ja) プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法
JP2024109970A (ja) プラズマ処理装置のクリーニング方法
JP2019117876A (ja) エッチング方法
JP2016207788A (ja) 上部電極の表面処理方法、プラズマ処理装置及び上部電極
JP2022019436A (ja) エッチング処理装置、石英部材及びプラズマ処理方法
KR20220163280A (ko) 샤워 헤드, 전극 유닛, 가스 공급 유닛, 기판 처리 장치 및 기판 처리 시스템
JP7494244B2 (ja) シャワーヘッド、電極ユニット、ガス供給ユニット、基板処理装置及び基板処理システム
US20210142990A1 (en) Plasma processing apparatus
JP7308110B2 (ja) シリコン酸化膜をエッチングする方法及びプラズマ処理装置
TW202209488A (zh) 蝕刻方法及電漿處理裝置
JP2005353698A (ja) エッチング方法
JP2007184611A (ja) プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法
JP6886940B2 (ja) プラズマ処理方法
JP2023002078A (ja) プラズマ処理装置のチャンバ内の部品、プラズマ処理装置、及び、プラズマ処理装置のチャンバ内の部品を再生する方法
TW202205348A (zh) 邊緣環及電漿處理裝置
JP2024010798A (ja) プラズマ処理方法及びプラズマ処理システム
JP2022032235A (ja) エッチング方法及びプラズマ処理装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination