TW201929614A - 電漿處理裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明，提供一種能夠將處理氣體與前驅物氣體穩定地供給至處理室之電漿處理裝置。
本發明，係具備供試料受到電漿處理之處理室、及供給用來生成電漿的高頻電力之高頻電源、及供前述試料載置之試料台、及對前述處理室供給氣體之氣體供給部的電漿處理裝置，其特徵為，前述氣體供給部，具備將蝕刻處理用氣體亦即第一氣體供給至前述處理室之第一配管、及將蝕刻處理用氣體亦即第二氣體供給至前述處理室之第二配管、及供堆積處理用氣體亦即第三氣體流通而連接至前述第二配管之第三配管，前述第二配管，配置有防止前述第三氣體往前述第二氣體的供給源的方向流通之第四閥。

Description

電漿處理裝置
本發明有關使用了有關半導體製造的電漿之電漿處理裝置。
近年來元件的高度積體化進展，要求原子層等級下的加工技術。由於元件構造的複雜化、元件構造的微細化及元件構造的高深寬比化年年進展，高深寬比構造的疎部與密部的CD(Critical Dimension)尺寸控制或深度控制成為關鍵技術。
以往，為了控制疏密差會在蝕刻腔室內生成電漿而進行蝕刻與堆積膜的調整，但在高深寬比的圖樣之被覆性(Step Coverage；階梯覆蓋)變差之問題逐漸明顯。對於此問題，正著手研討使用可達成被覆性佳的成膜之原子層堆積(Atomic Layer Deposition：ALD，以下稱ALD)。
依訂為目標之膜物質不同，作為原料的前驅物氣體雖相異，惟對成膜基板表面以相當於原子單位將前驅物氣體和載子氣體一起周期性地供給而令其物理吸附於基板表面，便可成膜出原子1層份的膜。已知這是即使在高深寬比構造中仍能均一地進行高精度的膜厚控制之有效手段的一種。
ALD中使用的前驅物氣體，例如會使用BDEAS，性質而言接近氨，因此必須避免與助燃性氣體之混合。因此，在具備了可達成均一成膜的ALD機構之真空處理裝置中，必須具備具有考量安全性的氣體閥的硬體互鎖(hard interlock)之氣體供給手段。
例如，在作為有關原子層堆積(ALD)的先行技術之專利文獻1中，揭示一種用來改善膜均一性之原子堆積法(ALD)蒸鍍循環中的前驅物的均一摻雜(doze)方法。此外，有關氣體閥的互鎖，專利文獻2中揭示一種真空處理裝置，具備具有一對氣體閥的硬體互鎖之氣體供給手段。又，專利文獻3中揭示一種能夠將配置於處理室內的試料台上之試料均一地處理之真空處理裝置。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1] 日本特開2016-145412號公報
[專利文獻2] WO2016/121075號公報
[專利文獻3] 日本特開2008-124190號公報
[發明所欲解決之問題]
為了實施原子層堆積(ALD)製程，會要求將反應性高、且燃燒性高的前驅物氣體安全地供給至真空容器內之氣體供給系統的構成／硬體互鎖。
原子層堆積(ALD)製程，藉由將前驅物氣體(被吸附質：adsorbate)供給至真空處理裝置內，令試料基板及真空處理裝置內形成物理吸附所造成的分子層。此分子層，即使實施了使用惰性氣體等之排氣製程，具有最強的物理吸附力(凡得瓦力)之一層仍會殘留。因此，吸附在真空處理室內的分子層於原子層堆積(ALD)製程後的製程處理時恐有反應而使異物產生之疑慮。
圖6揭示對於電漿處理裝置之前驅物氣體供給方法。在此對於電漿處理裝置之前驅物氣體供給方法中，前驅物氣體，是藉由通過噴淋板(shower plate)等具備了貫通孔的板而被供給至處理室內。但，由於通過噴淋板的貫通孔而恐發生在貫通孔產生異物之疑慮。恐有此異物落下至位於噴淋板的貫通孔的延長線上之試料基板而使缺陷產生，導致使試料基板的蝕刻處理的產率降低而造成無法實施穩定的生產之疑慮。
此外，恐有前驅物氣體和處理氣體在氣體供給配管內混合，導致生成物固著於氣體配管內，而氣體供給配管內阻塞等之安全性方面的疑慮。通常，為了避免不小心或是故意輸入的危險操作，會建置軟體所致之互鎖機能。但，多數情形下，軟體互鎖(soft interlock)，以防呆機能而言設計地並不充分，因此會要求除了電氣性的互鎖(軟體互鎖)外再一種另外的機關。
因此，對於不可同時流通之一對氣體閥必須建置藉由使用2重的硬體互鎖來令其防止混合之機能。故，在各個氣體閥的開閉動作中，會要求設計成使用電氣性的繼電電路等而遵照壓力訊號或事前檢討的電路，來控制相異閥間的相互的開閉動作以免發生氣體的異常反應、洩漏、氣體源的汙染(和其他氣體之混合)等。
考量上述問題，本發明提供一種能夠將處理氣體與前驅物氣體穩定地供給至處理室之電漿處理裝置。

[解決問題之技術手段]
本發明，係具備供試料受到電漿處理之處理室、及供給用來生成電漿的高頻電力之高頻電源、及供前述試料載置之試料台、及對前述處理室供給氣體之氣體供給部的電漿處理裝置，其特徵為，前述氣體供給部，具備將蝕刻處理用氣體亦即第一氣體供給至前述處理室之第一配管、及將蝕刻處理用氣體亦即第二氣體供給至前述處理室之第二配管、及供堆積處理用氣體亦即第三氣體流通而連接至前述第二配管之第三配管，前述第二配管，配置有防止前述第三氣體往前述第二氣體的供給源的方向流通之第四閥。

[發明之效果]
藉由本發明，能夠將處理氣體與前驅物氣體穩定地供給至處理室。
本實施例之電漿處理裝置，係一種為了在配置於真空容器內部的處理室內生成電漿，作為被供給至該處理室內之電場使用微波的電場，而將被供給至處理室內處理用氣體的原子或分子等粒子予以激發而電漿化。然後，將包含在配置於處理室內的半導體晶圓等基板狀的試料上面事先形成之遮罩與處理對象之膜層的膜構造予以蝕刻者。
特別是，一種和電場一起在處理室內形成磁場，藉由在該些電場與磁場之間特定的共振亦即電子迴旋共振(Electron Cyclotron Resonance：ECR)來使電場與磁場相互作用而生成電漿之，所謂微波ECR型的電漿蝕刻處理裝置。
說明圖1所示電漿處理裝置之構成，此電漿處理裝置，具備：真空容器105，可減壓，且在內部的處理室亦即真空處理室113對半導體晶圓108進行電漿處理；及第1氣體供給部106，連接至真空容器105，且對真空容器105內供給用來生成電漿之第1氣體；及第2氣體供給部107，對真空容器105內供給第2氣體；及平台109，為供試料亦即半導體晶圓108載置之試料台。
又，此電漿處理裝置，具備：電磁波供給部101，供給用來生成電漿之電磁波；及高頻電源112，連接至平台109，透過用來調整入射至晶圓108的離子能量之匹配器111而供給高頻電力。另，電磁波供給部101，具備將高頻電力供給至真空處理室113之高頻電源118。此外，在此電漿處理裝置，設有將真空容器105的真空處理室113內排氣而將真空容器105內減壓之真空排氣部110。
此處，供給至真空處理室113之電漿生成用的第1氣體，是經由氣體供給管線G1從第1氣體供給部106透過噴淋板104被供給。另，圖1的箭頭115，表示第1氣體的氣體流向。此外，藉由使用噴淋板104，電漿的分布及流量分布的面內均一性會提升，被加工試料中的中心與最外周之蝕刻速度及堆積速度會成為均一。
同樣地供給至真空處理室113之電漿生成用的第2氣體，是經由氣體供給管線G3從第2氣體供給部107被供給。另，圖1的箭頭116，表示第2氣體的氣體流向。第1及第2氣體的種類或組成，是依形成於晶圓108上之被處理材料的種類或目標的加工形狀而異。
真空處理室113內的壓力，藉由真空排氣部110而被調整。另，在真空排氣部110，例如會用在乾式泵浦或渦輪分子泵浦連接有壓力控制用閥之構成。真空處理室113內的壓力，藉由控制壓力控制用閥的開度，能夠控制成對電漿合適之期望的壓力值。為使異方性提升而使離子入射至晶圓108，蝕刻處理中一般會使用0.1～100Pa程度的壓力。
此外，用來生成電漿之電磁波，是從電磁波供給部101被供給，透過藉由穿透電磁波的材料而形成之介電體窗103而被供給至真空處理室113。例如，電磁波為2.45GHz頻率的微波，介電體窗103由石英這類穿透微波的材料所構成。然後，電磁線圈102，在真空處理室113內使電子迴旋共振所必須的磁場形成。例如，2.45GHz的微波中電子迴旋共振所必須的磁通量密度，為875G。此處，磁場形成機構，訂為包含磁場線圈102。
在此電子迴旋共振所必須的磁場的鄰近，微波會將電子有效率地加速而獲得高能量的電子。然後此高能量的電子，會將蝕刻氣體的分子有效率地電離，藉此電漿會效率地生成。此外，藉由電漿而生成的帶電粒子，會一面受到藉由電磁線圈102而形成的磁場的磁力線所拘束一面被輸送。是故，例如控制藉由電磁線圈102而形成之磁場，藉此便可控制對於晶圓108上之離子通量(ion flux)分布。
接下來利用圖1說明電漿處理裝置的氣體供給部中的氣體供給管線及閥構成／控制系統。
處理氣體供給系統201，具有氣體供給管線G1與G3，從氣體供給管線G1被供給的氣體，透過噴淋板104的貫通孔114被供給至真空容器105。此外，從氣體供給管線G3被供給的氣體，是從不會透過噴淋板104的貫通孔114之位置被供給至真空容器105。氣體供給管線G1具有閥V1，氣體供給管線G3具有閥V3與閥V4。
此閥V1及V3為常閉型空氣驅動式閥，閥V4為常開型空氣驅動式閥。此外，閥V3被配置於比閥V4還遠離真空容器105之位置。本實施例中，閥V4使用了常開型空氣驅動式閥，但如果閥V4使用了常閉型空氣驅動閥的情形下，處理氣體和前驅物氣體恐有混合之疑慮。基於這樣的情事，為了減低處理氣體和前驅物氣體混合之可能性，閥V4必須使用常開型空氣驅動式閥。
接下來，前驅物氣體供給系統202具有氣體供給管線G2，此氣體供給管線G2具有閥V2。此閥V2為常閉型空氣驅動式閥。此外，此氣體供給管線G2，連接至氣體供給管線G3，而連接至閥V4與第2氣體供給部107之間的配管。另，本發明之電漿處理裝置的「氣體供給部」，為具備處理氣體供給系統201與前驅物氣體供給系統202者。接下來，利用圖2說明上述各閥間的硬體互鎖。
如圖2所示，閥V2的空氣驅動用的空氣，是透過引導閥(pilot valve)P2藉由3位置彈簧復歸中央排氣型5埠電磁閥12而受到控制。此電磁閥，具有螺線管線圈用激發元件S2與S3，螺線管線圈用激發元件S2或螺線管線圈用激發元件S3的其中一者被激發。例如，當螺線管線圈用激發元件S2被激發的情形下，透過引導閥P2而V2成為開，當螺線管線圈用激發元件S3被激發的情形下，V3成為開。因此，必定能夠防止僅被激發之側的螺線管線圈用激發元件形成空氣訊號而閥V2與閥V3雙方同時成為開。
此外，引導閥P2為空氣訊號形成用引導閥，藉由因引導閥P11而形成之透過引導空氣訊號管線21而被發送的訊號而受到控制。此外，V3的空氣驅動用的空氣，是藉由3位置彈簧復歸中央排氣型5埠電磁閥12而受到控制。
此外，閥V1及閥V4的空氣驅動用的空氣，是各自藉由2位置彈簧復歸型電磁閥11、13而受到控制。此電磁閥，藉由各自的螺線管線圈用激發元件被激發而各自的閥成為開。遵照激發螺線管線圈用激發元件S1及S4之訊號，令用來將閥V1及閥V4各者設為開之空氣產生。又，引導閥P11，藉由控制閥V4的空氣驅動用空氣之2位置彈簧復歸型電磁閥13而受到控制。
此引導閥P11為空氣訊號形成用引導閥，形成引導空氣訊號管線21。藉由透過引導空氣訊號管線21而被送出的訊號，由空氣源32攝入空氣，將此攝入的空氣供給至引導閥P2，從引導閥P2對閥V2供給空氣。此外，從空氣源32被供給的空氣，於驅動了各自的閥後會從空氣排出管線31被排出。接下來說明當前驅物氣體或處理氣體被供給的情形下之各閥的動作。
圖2所示之空氣迴路中，當供給前驅物氣體的情形下，一旦螺線管線圈用激發元件S4被激發，則閥V4關閉，同時通過引導閥P11而形成引導空氣訊號管線21。因此，引導閥P2會被驅動而引導閥內部成為可通過。一旦螺線管線圈用激發元件S2被激發則閥V2開啟，前驅物氣體被供給。此時，為了防止對於噴淋板之前驅物氣體，會激發螺線管線圈用激發元件S1而將閥V1設為開，藉此供給惰性氣體。
接下來，圖2所示空氣迴路中當供給處理氣體的情形下，一旦螺線管線圈用激發元件S1及S3被激發，則閥V1及V3開啟而處理氣體被供給至真空容器105。此外，螺線管線圈用激發元件S2未被激發，因此閥V4成為開。在此情形下，即使3位置彈簧復歸中央排氣型5埠電磁閥12誤作動或故障而螺線管線圈用激發元件S2被激發，引導閥P2仍不會被驅動，藉此閥V2不會開啟，因此前驅物氣體不會和處理氣體混合。接下來說明閥V4的必要性。
利用圖8說明當圖1中沒有常開型空氣驅動的閥V4的情形下之硬體互鎖。如圖8所示，將閥V2及V3的空氣驅動用空氣藉由3位置彈簧復歸中央排氣型5埠電磁閥12來控制。此外，將閥V1的空氣驅動用空氣藉由2位置彈簧復歸型電磁閥11來控制。如圖8所示般的空氣迴路的情形下，閥V2及V3，藉由螺線管線圈用激發元件S2與S3而必定僅被激發之側形成空氣訊號。
這樣的空氣迴路中，當將閥V1設為開而供給惰性氣體以外的處理氣體的情形下，恐有因誤作動或故障而螺線管線圈用激發元件S2被激發而閥V2開啟，藉此前驅物氣體被供給，造成處理氣體和前驅物氣體在電漿處理裝置內混合而反應藉此產生異物，而電漿處理裝置故障之疑慮。
因此，藉由將常開型空氣驅動的閥V4配置於氣體供給管線G3並且運用圖2所示之硬體互鎖，便能形成2重的硬體互鎖而能夠使安全性能提升。接下來說明閥V4為常開型空氣驅動式閥之必要性。
利用圖9說明當閥V4使用了常閉型空氣驅動式閥的情形下之硬體互鎖。另，圖9中，是以閥V5代用閥V4來說明。如圖9所示，閥V1的空氣驅動用空氣，是透過引導閥P1藉由2位置彈簧復歸型電磁閥11而受到控制。此外，引導閥P1，是藉由從來自引導閥P3的引導空氣訊號管線21發送之訊號而受到控制。閥V2，藉由3位置彈簧復歸中央排氣型5埠電磁閥12而受到控制。
此外，閥V3的空氣驅動用空氣，是透過引導閥P3藉由3位置彈簧復歸中央排氣型5埠電磁閥12而受到控制。引導閥P3，透過引導閥11從空氣源32被供給空氣。身為常閉型空氣驅動式閥之閥V5的空氣驅動用空氣，是藉由2位置彈簧復歸型電磁閥13而受到控制。此外，引導閥P11，藉由2位置彈簧復歸型電磁閥13而受到控制。
這樣的圖9所示之空氣迴路中，當如同圖8的情形般將閥V1設為開而供給惰性氣體以外的處理氣體的情形下，不可將閥V2設為開而供給前驅物氣體，但恐有因誤作動或故障而螺線管線圈用激發元件S2被激發而閥V2開啟，藉此前驅物氣體被供給，造成處理氣體和前驅物反應而電漿處理裝置故障之疑慮。
接下來利用圖3說明ALD處理的概略。圖3(a)為供給前驅物(被吸附質)之被吸附質步驟，圖3(b)為將前驅物排氣之排淨(purge)步驟，圖3(c)為供給反應物質，使用電漿令被吸附質與反應物質反應之反應步驟，圖3(d)為將反應物質排氣之排淨步驟。ALD處理，直到獲得期望的膜厚為止會依序反覆進行圖3(a)～(d)的各步驟。利用圖4，以下說明當進行這樣的ALD處理的情形下之氣體供給部的動作。
如圖4(a)所示，被吸附質步驟(圖3(a))中，為了從前驅物氣體供給系統202供給堆積處理用氣體亦即前驅物氣體，藉由空氣控制將閥V2設為開，同時藉由空氣控制將閥V4設為閉。閥V3，因閥V2為開，而成為閉。此外，為了防止前驅物氣體往噴淋板104逆流，藉由空氣控制將閥V1設為開而從氣體供給系統201供給Ar氣體。此處，亦可取代Ar氣體而為He氣體、Kr氣體、Xe氣體等惰性氣體。此外，前驅物氣體，為BTBAS{雙第三丁基胺基矽烷，化學名：Bis-Tertiary ButylAmino Silane，化學式：SiH2[NHC(CH3)3]2}氣體、BDEAS{雙二乙基胺基矽烷，化學名：Bis(DiEthylAmino)Silane，化學式：H2Si[N(C2H5)2}2]氣體、SiCl4 氣體等。
接下來如圖4(b)所示，排淨步驟(圖3(b))中，為了將前驅物氣體從真空容器105排氣，將閥V1設為開、閥V2設為開、閥V4設為閉，藉此從處理氣體供給系統201及前驅物氣體供給系統202供給Ar氣體。閥V3，因閥V2為開，而成為閉。此處，亦可取代Ar氣體而為He氣體、Kr氣體、Xe氣體等惰性氣體。
接著如圖4(c)所示，反應步驟(圖3(c))中，藉由空氣控制將閥V2設為閉，同時藉由空氣控制將閥V4設為開。閥V3，因閥V2為閉，而成為開。將閥V1設為開而從處理氣體供給系統201供給反應物質來生成電漿，令反應物質和被吸附質反應。此處，當令反應物質和被吸附質反應而生成SiO2 (氧化矽膜)的情形下，作為反應物質使用O2 氣體，當令反應物質和被吸附質反應而生成Si3 N4 (氮化矽膜)的情形下作為反應物質使用N2 氣體。
接下來如圖4(d)所示，排淨步驟(圖3(d))中，為了將反應物質從真空容器105排氣，藉由空氣控制將閥V1及V2設為開而從處理氣體供給系統201及前驅物氣體供給系統202供給惰性氣體。此時閥V3，因閥V2為開，而成為閉，閥V4藉由空氣控制而設為閉。
以上，本發明之ALD處理，直到獲得期望的膜厚為止會依序反覆進行圖4(a)～(d)的各步驟。接下來，作為比較例，以下說明藉由圖7所示構造實施了ALD處理的情形下之動作。
被吸附質步驟(圖3(a))中，為了從前驅物氣體供給系統202供給前驅物氣體，藉由空氣控制將閥V2設為開。此外，為了防止前驅物氣體往噴淋板203逆流，藉由空氣控制將閥V1設為開，從氣體供給系統201供給惰性氣體。
接下來排淨步驟(圖3(b))中，為了將前驅物氣體從真空容器204排氣，藉由空氣控制將閥V1及V2設為開而從處理氣體供給系統201及前驅物氣體供給系統202供給惰性氣體。接著反應步驟(圖3(c))中，藉由空氣控制將閥V2設為閉、閥V1設為開而從處理氣體供給系統201供給反應物質。接下來排淨步驟(圖3(d))中，為了將反應物質從真空容器204排氣，藉由空氣控制將閥V1及V2設為開而從處理氣體供給系統201及前驅物氣體供給系統202供給惰性氣體。
這樣的圖7所示構造所致之ALD處理的情形下，反應步驟(圖3(c))中，從處理氣體供給系統201供給反應物質時，若在前驅物氣體供給系統202不具有供給處理氣體之機能，則無法和處理氣體同時供給反應物質。無法供給反應物質的理由，在於電漿化的蝕刻劑(etchant)會逆流至氣體供給管線G2，前驅物氣體供給系統恐有故障的疑慮。
此外，在此情形下，雖可設想基於防止逆流目的而和反應物質同時供給惰性氣體，但當將惰性氣體和反應物質同時供給的情形下，恐有藉由惰性氣體的濺鍍而生成之膜被削減之疑慮，因此無法為了防止逆流而使用惰性氣體。又，圖7的構造中，雖可在前驅物氣體供給系統搭載供給反應物質之機能，但必須追加質量流量控制器(MFC)或氣體供給管線。因此，必須對於使用的所有的反應物質各自搭載質量流量控制器等，成本面會產生很大的缺點。
另一方面，圖1所示本發明之氣體供給部，能夠不透過噴淋板104的貫通孔114而從氣體被供給至真空容器105之氣體供給管線G3來供給反應物質，故能夠防止電漿化的蝕刻劑逆流，而前驅物氣體供給系統202故障。
以上，如上述般，本發明之氣體供給部，對於前驅物氣體具備2重的硬體互鎖，因此以防呆機能而言能夠具有充分的性能。由此，能夠確保真空處理裝置的可靠性、安全性。換言之，硬體互鎖當中就算其中一個機能誤作動或故障，因前驅物氣體供給閥的硬體互鎖為2重，處理氣體和前驅物氣體不會混合。因此，可以說具有以防呆機能而言具有充分的性能之2重的硬體互鎖機能。
接下來，有關當進行ALD處理的情形下之氣體供給部的動作，利用圖5，以下說明和圖4所示ALD處理時之氣體供給部的動作相異之實施例。另，以下所示實施例，係圖5所示氣體供給部的各閥的動作中，閥V1與V3連動而成為相同的開閉狀態，這點和圖4所示氣體供給部的各閥的動作相異。例如，圖5所示氣體供給部中，當V1為開的情形下，V3亦成為開，當V1為閉的情形下，V3亦成為閉。
如圖5(a)所示，被吸附質步驟(圖3(a))中，為了從前驅物氣體供給系統202供給堆積處理用氣體亦即前驅物氣體，藉由空氣控制將閥V2設為開，同時藉由空氣控制將閥V4設為閉。此外，為了防止前驅物氣體往噴淋板104逆流，藉由空氣控制將閥V1設為開而從氣體供給系統201供給Ar氣體。閥V3，因閥V1為開，而成為開，但不會從處理氣體供給系統201供給氣體。此處，亦可取代Ar氣體而為He氣體、Kr氣體、Xe氣體等惰性氣體。此外，前驅物氣體，為BTBAS{雙第三丁基胺基矽烷，化學名：Bis-Tertiary ButylAmino Silane，化學式：
SiH2[NHC(CH3)3]2}氣體、BDEAS{雙二乙基胺基矽烷，化學名：Bis(DiEthylAmino)Silane，化學式：
H2Si[N(C2H5)2}2]氣體、SiCl4 氣體等。
接下來如圖5(b)所示，排淨步驟(圖3(b))中，為了將前驅物氣體從真空容器105排氣，將閥V1設為開、閥V2設為開、閥V4設為閉，藉此從處理氣體供給系統201及前驅物氣體供給系統202供給Ar氣體。閥V3，因閥V1為開，而成為開，但不會從處理氣體供給系統201供給氣體。此處，亦可取代Ar氣體而為He氣體、Kr氣體、Xe氣體等惰性氣體。
接著如圖5(c)所示，反應步驟(圖3(c))中，藉由空氣控制將閥V2設為閉，同時藉由空氣控制將閥V4設為開。將閥V1設為開而從處理氣體供給系統201供給反應物質來生成電漿，令反應物質和被吸附質反應。閥V3，因閥V1為開，而成為開，但不會從處理氣體供給系統201供給反應物質。此處，當令反應物質和被吸附質反應而生成SiO2 (氧化矽膜)的情形下，作為反應物質使用O2 氣體，當令反應物質和被吸附質反應而生成Si3 N4 (氮化矽膜)的情形下作為反應物質使用N2 氣體。
接下來如圖5(d)所示，排淨步驟(圖3(d))中，為了將反應物質從真空容器105排氣，藉由空氣控制將閥V1及V2設為開而從處理氣體供給系統201及前驅物氣體供給系統202供給惰性氣體。此時閥V3，因閥V1為開，而成為開，但不會從處理氣體供給系統201供給氣體。此外，閥V4藉由空氣控制而被設為閉。
以上，本發明之ALD處理，直到獲得期望的膜厚為止會依序反覆進行圖5(a)～(d)的各步驟。另，圖5所示閥V1～V4的各者，不必使用3位置彈簧復歸中央排氣型5埠電磁閥，例如能夠藉由2位置彈簧復歸型電磁閥令其控制閥V1～V4所有的空氣驅動用空氣，藉此進行圖5所示閥V1～V4的各者的動作。
以上，如上述般，圖5所示氣體供給部，對於前驅物氣體具備硬體互鎖，因此能夠確保真空處理裝置的可靠性、安全性。
此外，圖4及圖5之閥V1～V4的各者的動作，是藉由控制裝置117而受到控制。又，控制裝置117，還進行電磁波供給部101、高頻電源118、電磁線圈102、真空排氣部110等本發明之電漿處理裝置所做的電漿處理之控制。
上述實施例中，說明了具有微波ECR電漿源之電漿處理裝置作為一實施例，但電容耦合型電漿源或感應耦合型電漿源等其他的電漿生成方式中的電漿處理裝置中，亦可獲得和本實施例同樣的效果。
此外，藉由本發明，能夠抑制前驅物氣體所造成之對噴淋板的異物產生所伴隨之試料基板的產率降低。
101‧‧‧電磁波供給部
102‧‧‧電磁線圈
103‧‧‧介電體窗
104‧‧‧噴淋板
105‧‧‧真空容器
106‧‧‧第1氣體供給部
107‧‧‧第2氣體供給部
108‧‧‧半導體晶圓
109‧‧‧平台
110‧‧‧真空排氣部
111‧‧‧匹配器
112‧‧‧高頻電源
113‧‧‧真空處理室
114‧‧‧貫通孔
115‧‧‧第1氣體流向
116‧‧‧第2氣體流向
117‧‧‧控制裝置
118‧‧‧高頻電源
201‧‧‧處理氣體供給系統
202‧‧‧前驅物氣體供給系統
203‧‧‧噴淋板
204‧‧‧真空容器
205‧‧‧貫通孔
[圖1] 本發明之電漿處理裝置的概略截面圖。
[圖2] 本發明之空氣驅動用空氣的空氣迴路的概略圖。
[圖3] ALD處理的流程示意圖。
[圖4] ALD處理時中的本發明之氣體供給部的動作示意圖。
[圖5] ALD處理時中的本發明之氣體供給部的動作示意圖。
[圖6] 氣體供給機構示意概略圖。
[圖7] 氣體供給機構示意概略圖。
[圖8] 空氣驅動用空氣的空氣迴路的概略圖。
[圖9] 空氣驅動用空氣的空氣迴路的概略圖。

Claims (10)

  1. 一種電漿處理裝置，係具備供試料受到電漿處理之處理室、及供給用來生成電漿的高頻電力之高頻電源、及供前述試料載置之試料台、及對前述處理室供給氣體之氣體供給部的電漿處理裝置，其特徵為， 前述氣體供給部，具備將蝕刻處理用氣體亦即第一氣體供給至前述處理室之第一配管、及將蝕刻處理用氣體亦即第二氣體供給至前述處理室之第二配管、及供堆積處理用氣體亦即第三氣體流通而連接至前述第二配管之第三配管， 前述第二配管，配置有防止前述第三氣體往前述第二氣體的供給源的方向流通之第四閥。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之電漿處理裝置，其中， 前述第一配管，配置有身為常閉型空氣驅動閥之第一閥， 前述第二配管，配置有身為常閉型空氣驅動閥之第二閥， 前述第三配管，配置有身為常閉型空氣驅動閥之第三閥， 前述第四閥，為常開型空氣驅動閥。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之電漿處理裝置，其中， 前述第四閥，配置於比前述第二閥還靠近前述處理室之位置。
  4. 如申請專利範圍第2項所述之電漿處理裝置，其中， 更具備：控制裝置，控制前述第一閥與前述第二閥，使得當前述第一閥為開的情形下將前述第二閥設為開，當前述第一閥為閉的情形下將前述第二閥設為閉。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之電漿處理裝置，其中， 前述控制裝置，當令前述第三氣體供給至前述處理室的情形下，係令前述第一氣體供給至前述處理室並且將前述第四閥設為閉， 前述第一氣體為惰性氣體。
  6. 如申請專利範圍第2項所述之電漿處理裝置，其中， 更具備：3位置彈簧復歸中央排氣型5埠電磁閥，控制用來令前述第二閥與前述第三閥驅動之空氣。
  7. 如申請專利範圍第2項所述之電漿處理裝置，其中， 更具備：空氣迴路，控制用來驅動前述第一閥與前述第四閥之空氣， 前述空氣迴路，具備構成作為前述第一閥與前述第四閥的開閉條件之邏輯電路的OR或AND之邏輯電路部。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之電漿處理裝置，其中， 前述第一閥與前述第四閥，透過以從前述邏輯電路部被供給的空氣作為訊號之引導閥而被開閉。
  9. 如申請專利範圍第5項所述之電漿處理裝置，其中， 更具備：氣體供給板，配置有將氣體供給至前述處理室內之複數個氣體孔，而配置於前述處理室的上部， 前述第一配管連接至前述處理室，使得前述第一氣體透過前述氣體供給板而被供給至前述處理室， 前述第二配管連接至前述處理室，使得前述第二氣體從前述氣體供給板與前述試料台之間的高度被供給至前述處理室。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之電漿處理裝置，其中， 更具備：磁場形成機構，在前述處理室內形成磁場， 前述高頻電力為微波的高頻電力。
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