TW202420386A - 電漿處理裝置 - Google Patents

Abstract

本發明之課題在於精度良好地控制電漿處理容器內之排氣壓力。 本發明提供一種電漿處理裝置，其具備：電漿處理容器；基板支持部，其配置於上述電漿處理容器內；可動構件及靜止構件，其等配置於上述基板支持部之周圍，上述可動構件具有複數個動葉，上述複數個動葉可旋轉，上述靜止構件具有複數個靜葉，上述複數個動葉及上述複數個靜葉沿上述電漿處理容器之高度方向交替排列，上述可動構件及上述靜止構件之下方形成有排氣空間；第1驅動部，其構成為使上述可動構件旋轉；壓力調整構件，其配置為可於上述基板支持部之周圍且上述可動構件及上述靜止構件之上部移動；以及第2驅動部，其構成為使上述壓力調整構件移動。

Description

電漿處理裝置

本發明係關於一種電漿處理裝置。

例如，專利文獻1提出一種在配置於處理容器內之基板支持部之周圍多段地配置有複數個動葉及複數個靜葉之裝置。於複數個動葉及複數個靜葉之下方形成排氣空間，動葉可旋轉。 [先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本專利特開2019-102680號公報

[發明所欲解決之問題]

本發明提供一種能夠精度良好地控制電漿處理容器內之排氣壓力之技術。 [解決問題之技術手段]

根據本發明之一態樣，提供一種電漿處理裝置，其具備：電漿處理容器；基板支持部，其配置於上述電漿處理容器內；可動構件及靜止構件，其等配置於上述基板支持部之周圍，上述可動構件具有複數個動葉，上述複數個動葉可旋轉，上述靜止構件具有複數個靜葉，上述複數個動葉及上述複數個靜葉沿上述電漿處理容器之高度方向交替排列，上述可動構件及上述靜止構件之下方形成有排氣空間；第1驅動部，其構成為使上述可動構件旋轉；壓力調整構件，其配置為可於上述基板支持部之周圍且上述可動構件及上述靜止構件之上部移動；以及第2驅動部，其構成為使上述壓力調整構件移動。 [發明之效果]

根據一態樣，能夠精度良好地控制電漿處理容器內之排氣壓力。

以下，參照圖式對本發明之實施方式進行說明。於各圖式中，有時對相同構成部分標註相同符號，並省略重複之說明。

於本說明書中，平行、直角、正交、水平、垂直、上下、左右等方向容許不損及實施方式之效果之程度之偏差。角部之形狀並不限定於直角，亦可帶弧度而呈弓狀。平行、直角、正交、水平、垂直、圓、一致亦可包含大致平行、大致直角、大致正交、大致水平、大致垂直、大致圓、大致一致。

[電漿處理裝置] 以下，對電漿處理裝置之構成例進行說明。圖1係用以對一實施方式之電漿處理裝置之構成例進行說明之圖。

電漿處理裝置1為電容耦合型之電漿處理裝置。電容耦合型之電漿處理裝置1包含電漿處理容器10、氣體供給部16、排氣裝置20、電源30及控制裝置2。又，電漿處理裝置1包含基板支持部11及氣體導入部。氣體導入部構成為將至少一種處理氣體導入至電漿處理容器10內。氣體導入部包含簇射頭13。基板支持部11配置於電漿處理容器10內。簇射頭13配置於基板支持部11之上方。於一實施方式中，簇射頭13構成電漿處理容器10之頂部(ceiling)之至少一部分。電漿處理容器10具有由簇射頭13、電漿處理容器10之側壁10a及基板支持部11所界定之電漿處理空間10s。電漿處理容器10具有用以對電漿處理空間10s供給至少一種處理氣體之至少一個氣體供給口、及用以將氣體自電漿處理空間排出之至少一個氣體排出口。電漿處理容器10接地。簇射頭13及基板支持部11與電漿處理容器10之殼體電性絕緣。

基板支持部11包含本體部111及環組件112。本體部111支持基板W。晶圓為基板W之一例。基板W配置於本體部111之中央區域上，環組件112配置為包圍本體部111之中央區域上之基板W。

於一實施方式中，本體部111包含基台1110及靜電吸盤1111。基台1110包含導電性構件。基台1110之導電性構件能夠作為下部電極發揮功能。靜電吸盤1111配置於基台1110之上。靜電吸盤1111包含陶瓷構件1111a及配置於陶瓷構件1111a內之靜電電極1111b。

基板支持部11進而包含絕緣構件12及支持部14。絕緣構件12為與本體部111相同程度之厚度之環狀，支持部14為筒狀。支持部14例如由鋁等金屬形成，自電漿處理容器10之底部向內部豎立設置，介隔絕緣構件12支持基台1110。絕緣構件12之外徑及支持部14之外徑與基台1110之直徑相等。支持部14之內徑較絕緣構件12之內徑大。基台1110之下方之絕緣構件12及支持部14之內部空間為大氣空間，與基台1110同軸地配置有饋電棒26。使饋電棒26及基台1110(基板支持部11)之軸與電漿處理容器10之中心軸CL共通。饋電棒26於圓盤狀之基台1110之下表面之中心電性連接於基台1110。饋電棒26經由未圖示之阻抗匹配電路連接有後述之第2RF產生部31b。自第2RF產生部31b經由饋電棒26對基台1110供給偏壓RF電力。

又，亦可將與後述之RF(Radio Frequency，射頻)電源31及/或DC(Direct Current，直流)電源32耦合之至少一個RF/DC電極配置於陶瓷構件1111a內。於此情形時，至少一個RF/DC電極作為下部電極發揮功能。於對至少一個RF/DC電極供給後述之偏壓RF信號及/或DC信號之情形時，RF/DC電極亦稱作偏壓電極。再者，基台1110之導電性構件及至少一個RF/DC電極亦可作為複數個下部電極發揮功能。又，靜電電極1111b亦可作為下部電極發揮功能。因此，基板支持部11包含至少一個下部電極。

環組件112包含一個或複數個環狀構件。於一實施方式中，一個或複數個環狀構件包含一個或複數個邊緣環及至少一個蓋環。邊緣環由導電性材料或絕緣材料形成，蓋環由絕緣材料形成。

又，基板支持部11亦可包含構成為將靜電吸盤1111、環組件112及基板中之至少一者調節成目標溫度之調溫模組。調溫模組亦可包含加熱器、傳熱介質、流路、或該等之組合。流路中流通鹽水或氣體之類的傳熱流體。於一實施方式中，流路形成於基台1110內，一個或複數個加熱器配置於靜電吸盤1111之陶瓷構件1111a內。又，基板支持部11亦可包含構成為對基板W之背面與靜電吸盤1111之間的間隙供給傳熱氣體之傳熱氣體供給部。

簇射頭13構成為將來自氣體供給部16之至少一種處理氣體導入至電漿處理空間10s內。簇射頭13具有至少一個氣體供給口13a、至少一個氣體擴散室13b及複數個氣體導入口13c。供給至氣體供給口13a之處理氣體通過氣體擴散室13b自複數個氣體導入口13c被導入至電漿處理空間10s內。又，簇射頭13包含至少一個上部電極。再者，氣體導入部亦可除了簇射頭13以外，還包含安裝於側壁10a上形成之一個或複數個開口部之一個或複數個側氣體注入部(SGI：Side Gas Injector)。

氣體供給部16亦可包含至少一個氣體源16a及至少一個流量控制器16b。於一實施方式中，氣體供給部16構成為將至少一種處理氣體從各自對應之氣體源16a經由各自對應之流量控制器16b供給至簇射頭13。各流量控制器16b例如亦可包含質量流量控制器或壓力控制式流量控制器。進而，氣體供給部16亦可包含對至少一種處理氣體之流量進行調變或將其脈衝化之一個或一個以上之流量調變器件。

電源30包含經由至少一個阻抗匹配電路與電漿處理容器10耦合之RF電源31。RF電源31構成為對至少一個下部電極及/或至少一個上部電極供給至少一個RF信號(RF電力)。藉此，由被供給至電漿處理空間10s之至少一種處理氣體形成電漿。因此，RF電源31能夠作為電漿產生部之至少一部分發揮功能，該電漿產生部構成為於電漿處理腔室10中由一種或一種以上之處理氣體產生電漿。又，藉由對至少一個下部電極供給偏壓RF信號，而於基板W產生偏壓電位，從而能夠將所形成之電漿中之離子成分饋入至基板W。

於一實施方式中，RF電源31包含第1RF產生部31a及第2RF產生部31b。第1RF產生部31a構成為經由至少一個阻抗匹配電路，與至少一個下部電極及/或至少一個上部電極耦合，產生電漿產生用之源RF信號(源RF電力)。於一實施方式中，源RF信號具有10 MHz～150 MHz之範圍內之頻率。於一實施方式中，第1RF產生部31a亦可構成為產生具有不同頻率之複數個源RF信號。所產生之一個或複數個源RF信號被供給至至少一個下部電極及/或至少一個上部電極。

第2RF產生部31b構成為經由至少一個阻抗匹配電路與至少一個下部電極耦合，產生偏壓RF信號(偏壓RF電力)。偏壓RF信號之頻率與源RF信號之頻率可相同亦可不同。於一實施方式中，偏壓RF信號具有較源RF信號之頻率低之頻率。於一實施方式中，偏壓RF信號具有100 kHz～60 MHz之範圍內之頻率。於一實施方式中，第2RF產生部31b亦可構成為產生具有不同頻率之複數個偏壓RF信號。所產生之一個或複數個偏壓RF信號被供給至至少一個下部電極。又，於各種實施方式中，源RF信號及偏壓RF信號中之至少一者亦可被脈衝化。

又，電源30亦可包含與電漿處理腔室10耦合之DC電源32。DC電源32包含第1DC產生部32a及第2DC產生部32b。於一實施方式中，第1DC產生部32a構成為連接於至少一個下部電極，產生第1DC信號。所產生之第1偏壓DC信號被施加至至少一個下部電極。於一實施方式中，第2DC產生部32b構成為連接於至少一個上部電極，產生第2DC信號。所產生之第2DC信號被施加至至少一個上部電極。

於各種實施方式中，第1及第2DC信號中之至少一者亦可被脈衝化。於此情形時，電壓脈衝之序列被施加至至少一個下部電極及/或至少一個上部電極。電壓脈衝亦可具有矩形、梯形、三角形或該等之組合之脈衝波形。於一實施方式中，用以由DC信號產生電壓脈衝之序列之波形產生部連接於第1DC產生部32a與至少一個下部電極之間。因此，第1DC產生部32a及波形產生部構成電壓脈衝產生部。於第2DC產生部32b及波形產生部構成電壓脈衝產生部之情形時，電壓脈衝產生部連接於至少一個上部電極。電壓脈衝可具有正極性，亦可具有負極性。又，電壓脈衝之序列亦可於1週期內包含一個或複數個正極性電壓脈衝及一個或複數個負極性電壓脈衝。再者，可除了RF電源31以外另行設置第1及第2DC產生部32a、32b，亦可設置第1DC產生部32a代替第2RF產生部31b。

於基板支持部11之周圍配置有可動構件40及靜止構件41。可動構件40具有複數個動葉40a。靜止構件41具有複數個靜葉41a。複數個動葉40a及複數個靜葉41a沿電漿處理容器10之高度方向(垂直方向)交替排列。使可動構件40及靜止構件41之軸與中心軸CL共通。

複數個動葉40a以設有間隔之方式固定於在高度方向(垂直方向)上延伸之筒狀構件40b。於上下相鄰之動葉40a之間配置靜葉41a。筒狀構件40b沿支持部14之周圍配置於其外側。筒狀構件40b之內徑較支持部14之外徑大。第1驅動部51構成為使可動構件40旋轉，藉此，複數個動葉40a能夠以中心軸CL為中心旋轉。即，可動構件40中，筒狀構件40b繞中心軸CL旋轉，藉此，在周向上配置於各高度之複數個動葉40a可整體旋轉。

複數個靜葉41a以設有間隔之方式固定於在高度方向上延伸之筒狀構件41b。於上下相鄰之靜葉41a之間配置動葉40a。筒狀構件41b固定於電漿處理容器10之側壁10a。因此，複數個靜葉41a被固定，而不旋轉。

壓力調整構件21配置於基板支持部11之周圍且可動構件40及靜止構件41之上部。使壓力調整構件21之軸與中心軸CL共通。第2驅動部52構成為使壓力調整構件21移動，藉此，壓力調整構件21能夠上下移動。再者，壓力調整構件21、可動構件40及靜止構件41例如由鋁之合金形成。鋁之合金亦可藉由陽極氧化或陶瓷熔射進行表面處理。

圖2係一實施方式之壓力調整構件21及靜止構件41之俯視圖。於圖2中，省略了基板支持部11之絕緣構件12及支持部14之圖示。又，可動構件40之動葉40a重疊配置於圖2(a)所示之壓力調整構件21及配置於該壓力調整構件21之正下方之圖2(b)之靜止構件41的下方，因此圖2中未圖示。

參照圖1及圖2(a)，壓力調整構件21具有在周向上配置於基板支持部11之周圍之複數個板狀構件21a。複數個板狀構件21a之各者為相同形狀及大小。複數個板狀構件21a之內側面固定於環狀構件21b之外側面，均勻地配置於環狀構件21b之周向上。環狀構件21b之內徑較絕緣構件12及支持部14之外徑大。

如圖2(b)所示，靜止構件41具有在周向上配置於基板支持部11之周圍之複數個靜葉41a及筒狀構件41b。複數個靜葉41a之各者為相同形狀及大小。複數個靜葉41a之外側面固定於筒狀構件41b之內側面，均勻地配置於筒狀構件41b之周向上。

再者，圖2中雖未圖示，但可動構件40具有在周向上配置於基板支持部11之周圍之複數個動葉40a及筒狀構件40b。可動構件40之複數個動葉40a之各者為相同形狀及大小。複數個動葉40a之內側面固定於筒狀構件40b之外側面，均勻地配置於筒狀構件40b之周向上。筒狀構件40b之內徑較絕緣構件12及支持部14之外徑大。

根據上述壓力調整構件21、靜止構件41及可動構件40之構成，饋電棒26與壓力調整構件21、靜止構件41及可動構件40係同軸配置。

如圖2(c)所示，複數個板狀構件21a與複數個靜葉41a於周向上交替配置。俯視下相鄰之板狀構件21a與靜葉41a之間無間隙。但是，如後所述，俯視下相鄰之板狀構件21a與靜葉41a之間亦可存在規定尺寸以下之間隙。又，相鄰之板狀構件21a與靜葉41a於俯視下亦可局部重疊。又，複數個板狀構件21a與複數個靜葉41a亦可為相同形狀及大小，但並不限定於此。

又，複數個動葉40a與複數個靜葉41a於周向上交替配置。又，複數個動葉40a與複數個靜葉41a亦可為相同形狀及大小，但並不限定於此。

於圖1及圖2中，在壓力調整構件21之正下方配置靜葉41a，在該靜葉41a之下方交替地配置動葉40a與靜葉41a，但並不限定於此。亦可在壓力調整構件21之正下方配置動葉40a，在該動葉40a之下方交替地配置靜葉41a與動葉40a。於此情形時，圖2(b)示出相同形狀之可動構件40來代替靜止構件41。

回到圖1，於壓力調整構件21之上部設置隔板22。隔板22為環狀，使其軸與中心軸CL共通。於隔板22形成複數個貫通孔(例如孔(hole))，從而能夠調整氣體之流動。但是，並不限定於此，可於壓力調整構件21之上部具有可移動之至少一個隔板22。又，亦可於上下方向上配置兩個隔板22。再者，亦可無隔板22。

於可動構件40及靜止構件41之下方形成有排氣空間17。排氣裝置20例如可連接於設置在電漿處理容器10之底部之氣體排出口10e。排氣裝置20亦可包含壓力調整閥及真空泵。藉由壓力調整閥對電漿處理空間10s內之壓力進行調整。真空泵亦可包含渦輪分子泵、乾式真空泵或該等之組合。氣體排出口10e可為一個，亦可為複數個。

控制裝置2處理電腦可執行之命令，該命令使電漿處理裝置1執行本發明中所敍述之各種步驟。控制裝置2可構成為控制電漿處理裝置1之各要素，以執行此處所敍述之各種步驟。於一實施方式中，控制裝置2之一部分或全部亦可包含於電漿處理裝置1中。控制裝置2亦可包含處理部2a1、記憶部2a2及通信介面2a3。控制裝置2例如藉由電腦2a實現。處理部2a1可構成為藉由自記憶部2a2讀出程式，並執行所讀出之程式，而進行各種控制動作。該程式可預先儲存於記憶部2a2中，亦可於需要時經由媒體獲取。所獲取之程式儲存於記憶部2a2中，由處理部2a1自記憶部2a2讀出並執行。媒體可為電腦2a可讀取之各種記憶媒體，亦可為連接於通信介面2a3之通信線路。處理部2a1亦可為CPU(Central Processing Unit，中央處理單元)。記憶部2a2亦可包含RAM(Random Access Memory，隨機存取記憶體)、ROM(Read Only Memory，唯讀記憶體)、HDD(Hard Disk Drive，硬碟驅動器)、SSD(Solid State Drive，固態驅動器)、或該等之組合。通信介面2a3亦可經由LAN(Local Area Network，區域網路)等通信線路與電漿處理裝置1之間進行通信。

於電漿處理裝置1中，藉由在電漿處理空間10s中產生之電漿對基板W進行處理。於基板處理中，在電漿處理裝置1中進行排氣處理，控制電漿處理空間10s內之壓力。排氣處理係藉由利用控制裝置2對排氣裝置20、第1驅動部51及第2驅動部52進行控制而執行。對藉由電漿處理裝置1執行之排氣處理進行說明。

控制裝置2從對電漿處理空間10s內之壓力進行測定之未圖示之壓力感測器獲取壓力之實測值。控制裝置2根據壓力之實測值與預設之壓力之設定值(目標值)之差壓，對複數個動葉40a有無旋轉及轉速進行控制。例如，於壓力之實測值較設定值高之情形時，控制裝置2能夠向第1驅動部51發送指示提高複數個動葉40a之轉速之指示信號，以提高氣體之流導。於壓力之實測值較設定值低之情形時，控制裝置2能夠向第1驅動部51發送指示降低複數個動葉40a之轉速之指示信號，以降低氣體之流導。

進而，於本發明中，如下文參照圖3～圖8所述，控制裝置2根據壓力之實測值與設定值之差壓來控制壓力調整構件21之上下移動。例如，於壓力之實測值較設定值高之情形時，控制裝置2能夠向第2驅動部52發送指示使壓力調整構件21上升之指示信號，以提高氣體之流導。於壓力之實測值較設定值低之情形時，控制裝置2能夠向第2驅動部52發送指示使壓力調整構件21下降之指示信號，以降低氣體之流導。

排氣裝置20配置於電漿處理容器10之底部之偏靠一側之位置。因此，排氣裝置20偏靠氣體排出口10e側將電漿處理空間10s及排氣空間17內進行排氣。若未配置可動構件40及靜止構件41，則靠近排氣裝置20之排氣空間17與遠離排氣裝置20之排氣空間17相比壓力較低。其結果，排氣空間17之壓力分佈產生偏倚。因此，電漿處理空間10s之壓力分佈亦產生偏倚，蝕刻速率等基板處理之特性容易於周向上產生不均。

於該構成之電漿處理裝置1中，藉由與基台1110同軸地配置環狀之壓力調整構件21、可動構件40及靜止構件41，能夠消除氣體之流導於周向上之偏倚，保持氣體之流導於周向上之對稱性。又，藉由與基台1110同軸地配置饋電棒26，能夠消除對RF電力之周向上之阻抗之偏倚，從而保持RF電力供給之周向上之對稱性。

又，使複數個動葉40a旋轉，控制其轉速，而抑制氣體之流導之過度降低，從而於排氣空間17中形成處理氣體之流動。藉此，能夠使可動構件40及靜止構件41之上方之壓力變得均勻，能夠抑制基板處理中之周向之蝕刻速率等特性之不均，而更加均勻地對基板W進行處理。

進而，於本實施方式中，藉由壓力調整構件21、可動構件40及靜止構件41之構成及動作，能夠進一步提高處理氣體之排氣效率，能夠更精度良好地控制電漿處理容器10內之排氣壓力。以下，參照圖3～圖8對提高排氣效率之壓力調整構件21(複數個板狀構件21a)及靜止構件41(複數個靜葉41a)之構成及動作例進行說明。

圖3係表示參考例之複數個板狀構件21a及複數個靜葉41a之配置之圖。圖4係用以對複數個板狀構件21a及複數個靜葉41a之配置及開口率進行說明之圖。圖5～圖8係表示一實施方式之複數個板狀構件21a及複數個靜葉41a之配置及動作例1～4之圖。再者，圖3～圖8係自圖2(c)之A-A所示之側面觀察複數片板狀構件21a及複數片靜葉41a時之模式圖。於圖3～圖6中，示出自A-A所示之側面觀察到之板狀構件21a及靜葉41a各2片。於圖7及圖8中，示出自A-A所示之側面觀察到之5片板狀構件21a及4片靜葉41a。

於圖3之參考例中，板狀構件21a及靜葉41a相對於基板W之載置面於水平方向上平行地配置。以下，將較隔板22更靠下之配置有壓力調整構件21、可動構件40及靜止構件41之空間稱作排氣路徑。排氣路徑與排氣空間17連通。若使板狀構件21a自圖3(a)所示之板狀構件21a之位置向圖3(b)及圖3(c)所示之位置上升，則板狀構件21a與靜葉41a之間的處理氣體之排氣路徑變寬。如圖2(c)所示，以俯視時能夠藉由板狀構件21a及靜葉41a覆蓋整個排氣空間之方式配置板狀構件21a及靜葉41a之情形時，板狀構件21a或靜葉41a成為於水平方向上切斷排氣路徑時之面積之一半以上。於此情形時，板狀構件21a及靜葉41a之各者之排氣路徑(空間)之開口率例如成為50%以下，壓力調整構件21可進行之壓力調整之範圍受到限制。

對此，如圖4所示，將板狀構件21a之周向相對於水平方向之斜度設為角度θ，使板狀構件21a於周向上傾斜。例如，使板狀構件21a之角度θ依照圖4(b)、(c)、(d)之順序，自0°之圖4(a)之狀態逐漸增大至45°之圖4(d)之狀態。圖4(a)～(d)所示之相鄰之板狀構件21a之距離最近之點彼此之間隔CR於角度θ為0°之情形時(圖4(a))最小，依照圖4(b)、(c)、(d)所示之間隔CR之順序逐漸變大。即，板狀構件21a之周向上之傾斜越大，則間隔CR越寬，開口率越高。開口率定義為間隔CR之總長相對於壓力調整構件21之周長之比率。

根據以上所述，於本發明中，複數個板狀構件21a如圖4(b)、(c)、(d)所示，配置為相對於複數個靜葉41a呈非平行狀態。藉此，能夠擴大壓力調整構件21可進行之壓力調整之範圍。藉此，能夠提高開口率，從而精度良好地控制處理氣體自電漿處理空間10s通過壓力調整構件21、可動構件40及靜止構件41之排氣路徑流動至排氣空間17時之氣體之流導。其結果，能夠提高電漿處理容器10內之排氣壓力之控制精度。

再者，關於靜葉41a，亦為靜葉41a之周向上之傾斜越大，則相鄰之靜葉41a之間隔越寬，靜止構件41之開口率越高。因此，亦可使複數個靜葉41a相對於水平方向於周向上傾斜。又，亦可反向配置板狀構件21a之傾斜與靜葉41a之傾斜。複數個板狀構件21a於周向上以相同角度傾斜。複數個靜葉41a於周向上以相同角度傾斜。再者，複數個板狀構件21a及複數個靜葉41a僅於周向上傾斜，於中心方向(徑向)上並不傾斜。

(動作例1) 於圖5所示之動作例1中，板狀構件21a於上下方向上自圖5(a)之位置移動至圖5(c)之位置。靜葉41a固定。關於此情形時之處理氣體之流動，於圖5(a)之位置時，排氣路徑被板狀構件21a及靜葉41a關閉(全閉)，因此，如圖5(d)所示，處理氣體不流動。於圖5(b)之位置時，排氣路徑局部打開，因此，如圖5(e)所示，處理氣體開始向排氣空間17流動。於圖5(c)之位置時，開口率較圖5(b)之位置時之開口率高，甚至可達90%以上，能夠如圖5(f)所示控制更多處理氣體向排氣空間17流動。

(動作例2) 於圖6所示之動作例2中，板狀構件21a自圖6(a)之位置沿斜方向上下移動至圖6(c)之位置。靜葉41a固定。關於此情形時之處理氣體之流動，於圖6(a)之位置時，排氣路徑被板狀構件21a及靜葉41a關閉(全閉)，因此，如圖6(d)所示，處理氣體不流動。於圖6(b)之位置時，排氣路徑局部打開，因此，如圖6(e)所示，處理氣體開始向排氣空間17流動。於圖6(c)之位置時，開口率較圖6(b)之位置時之開口率高，甚至可達90%以上，能夠如圖6(f)所示控制更多處理氣體向排氣空間17流動。

(動作例3) 於圖7所示之動作例3中，板狀構件21a自圖7(a)之位置沿上下方向移動至圖7(c)之位置。靜葉41a固定。與圖5及圖6所示之例之不同之處在於，圖5及圖6所示之板狀構件21a之角度θ小於90°，而與之相對，圖7所示之板狀構件21a之角度θ為90°，板狀構件21a平行於垂直方向配置。關於此情形時之處理氣體之流動，於圖7(a)之位置時，排氣路徑被板狀構件21a及靜葉41a關閉(全閉)，因此，如圖7(d)所示，處理氣體不流動。於圖7(b)之位置時，排氣路徑局部打開，因此，如圖7(e)所示，處理氣體開始向排氣空間17流動。於圖7(c)之位置時，開口率較圖7(b)之位置時之開口率高，甚至可達90%以上，能夠如圖7(f)所示控制更多處理氣體向排氣空間17流動。

(動作例4) 於圖8所示之動作例1中，與板狀構件21a相鄰之最上位之靜葉41a自圖8(a)之位置沿上下方向上升至圖8(c)之位置。除最上位之靜葉41a以外之靜葉41a不移動。板狀構件21a固定。關於此情形時之處理氣體之流動，於圖8(a)之位置時，排氣路徑被板狀構件21a及最上位之靜葉41a關閉(全閉)，因此，如圖8(d)所示，處理氣體不流動。於圖8(b)之位置時，排氣路徑局部打開，因此，如圖8(e)所示，處理氣體開始向排氣空間17流動。於圖8(c)之位置時，開口率較圖8(b)之位置時之開口率高，甚至可達90%以上，能夠如圖8(f)所示控制更多處理氣體向排氣空間17流動。

參照圖9及圖10，對在以上所說明之複數個板狀構件21a及複數個靜葉41a之配置中添加複數個動葉40a所得之配置之一例進行說明。圖9係表示一實施方式之板狀構件21a、靜葉41a及動葉40a之配置例1之圖。圖10係表示一實施方式之板狀構件、板狀構件21a、靜葉41a及動葉40a之配置例2之圖。圖9及圖10係自側面(例如圖2(c)之A-A側面)觀察圖1所示之框「B」內之板狀構件21a、靜葉41a及動葉40a時之模式圖。

(板狀構件、靜葉及動葉之配置例1) 圖9係於圖7所示之板狀構件21a及最上位之靜葉41a之下方添加圖7中省略之複數個動葉40a及複數個靜葉41a並予以圖示者。

於板狀構件21a及最上位之靜葉41a之下方交替且多段地設置有複數個動葉40a及複數個靜葉41a。複數個動葉40a藉由第1驅動部51而朝虛線箭頭所示之方向旋轉。只要多段地設置之複數個動葉40a之旋轉方向相同，則為順時針方向或逆時針方向均可。

於圖9(a)及(b)中，複數個板狀構件21a藉由第2驅動部52而上下移動。於圖9(a)中，複數個板狀構件21a處於較複數個靜葉41a高之位置，於圖9(b)中，複數個板狀構件21a之上端下降至與複數個靜葉41a之上端相同之高度。於複數個板狀構件21a呈圖9(a)所示之位置關係時，排氣路徑之開口率最高。於複數個板狀構件21a呈圖9(b)所示之位置關係時，排氣路徑之開口率最低。如此，一面控制複數個動葉40a之轉速，一面藉由複數個板狀構件21a之上下移動來控制排氣路徑之開口率。藉此，能夠將排氣路徑之開口率設定至90%以上，能夠擴大壓力調整範圍。因此，能夠控制壓力調整構件21以使更多處理氣體向排氣空間17流動，能夠精度良好地控制電漿處理容器10內之排氣壓力。

(板狀構件、靜葉及動葉之配置例2) 圖10係與圖9同樣地於板狀構件21a及靜葉41a之下方添加複數個動葉40a及複數個靜葉41a並予以圖示者。與圖9所示之板狀構件21a及靜葉41a之不同之處在於，在板狀構件21a與相鄰之靜葉41a之間設置有間隙S。藉由設置間隙S，於例如因溫度變化等可變因素導致板狀構件21a及靜葉41a發生膨脹或收縮時，亦能避免板狀構件21a與靜葉41a因板狀構件21a之移動而產生磨損或破損。

若例舉圖10所示之板狀構件21a之尺寸之一例，則於板狀構件21a之內徑為約400 mm且外徑為約500 mm之情形時，通過板狀構件21a之厚度之中心的中徑(直徑) 為約450 mm，通過板狀構件21a之厚度之中心的周長為約1400 mm。例如，當以與將設置於排氣裝置20之壓力調整閥控制為最低開度之4%左右時同等之開度進行控制之情形時，設置1400 mm之4%即56 mm左右之間隙。

例如，假設包含板狀構件21a及最上位之靜葉41a各10片，則一周之間隙為20處(＝10片×2)，因此，各間隙為2.8 mm(＝56/20)。假設包含板狀構件21a及最上位之靜葉41a各30片，則各間隙為0.9 mm。由以上結果可知，板狀構件21a與靜葉41a之間隙S只要小於0.8 mm即可。可於板狀構件21a與靜葉41a之間設置小於0.8 mm之間隙S。

如以上所作說明，板狀構件21a可垂直(角度θ＝90°)配置，亦可於周向上傾斜(0°＜角度θ＜90°)地配置。又，板狀構件21a之厚度可適當設定。

另一方面，靜葉41a及動葉40a非垂直配置，而於周向上傾斜地配置。藉由使靜葉41a及動葉40a於周向上傾斜，能夠以某種程度之開口率使動葉40a旋轉，能夠確保排氣路徑上氣體之流導，從而能夠形成處理氣體之合適之流動。

(板狀構件、靜葉及動葉之配置例3) 參照圖11對一實施方式之板狀構件21a及靜葉41a之配置例3進行說明。電漿處理裝置1如圖11(a)之框「C」內所示，具有板狀構件21a及靜葉41a，於其下方不具有多段之動葉40a及靜葉41a。除框「C」內所示之構成以外之電漿處理裝置1之構成與圖1之電漿處理裝置1之構成相同。

圖11(b)及(c)係自側面(例如圖2(c)之A-A側面)觀察圖11(a)所示之框「C」內之板狀構件21a及靜葉41a時之模式圖。於板狀構件21a及最上位之靜葉41a之下方不存在複數個動葉40a及複數個靜葉41a。即，複數個靜葉41a僅於壓力調整構件21之下方配置一段，未設置複數個動葉40a。

因此，藉由利用第2驅動部52使複數個板狀構件21a移動，於複數個板狀構件21a處於最上位置時，排氣路徑之開口率最大，於複數個板狀構件21a處於最下位置時，排氣路徑之開口率最小。如此利用複數個板狀構件21a之移動來控制排氣路徑之開口率，藉此，能夠使開口率成為90%以上。因此，壓力調整構件21可進行之壓力調整之範圍較大，能夠控制更多處理氣體向排氣空間17流動，能夠精度良好地控制電漿處理容器10內之排氣壓力。

[第2驅動部] 最後，參照圖12及圖13對一實施方式之第2驅動部52之構成及動作例進行說明。圖12係表示一實施方式之第2驅動部52之一構成之圖。圖13係表示一實施方式之第2驅動部52之另一構成之圖。

圖12(a)及(b)分別表示第2驅動部52之一構成。於圖12(a)中，進而示出自隔板22之下俯視時之電漿處理容器10內。

圖12(a)之第2驅動部52具有致動器52a及支持構件52b。支持構件52b配置於基板支持部11(支持部14)與可動構件40之間。又，如圖12(a)之俯視圖所示，支持構件52b為棒狀，於周向上等間隔地配置有複數個，且分別固定於壓力調整構件21之下表面。藉由一個或複數個致動器52a使複數個支持構件52b上下移動，藉此使壓力調整構件21之複數個板狀構件21a上下移動。

圖12(b)之第2驅動部52具有致動器52a及支持構件52b。支持構件52b配置於電漿處理容器10之側壁10a與靜止構件41之間。支持構件52b為棒狀，於周向上等間隔地配置有複數個，且分別固定於壓力調整構件21之下表面。藉由一個或複數個致動器52a使複數個支持構件52b上下移動，藉此使壓力調整構件21之複數個板狀構件21a上下移動。於圖12(a)及(b)中，支持構件52b亦可為筒狀。圖12(a)及(b)均使支持構件52b貫通電漿處理容器10之底部，以保持電漿處理容器10內之真空空間之密閉性。但是，亦可使支持構件52b貫通電漿處理容器10之上部。又，亦可將致動器52a配置於電漿處理容器10內。

圖13(a)及(b)分別表示第2驅動部52之另一構成。圖13(a)之第2驅動部52具有致動器52a、齒輪52c及螺桿部52d。致動器52a設置於支持部14內之大氣空間。螺桿部52d設置於真空空間(排氣路徑)。齒輪52c於水平方向上貫通支持部14，一端連接於致動器52a，另一端與形成於螺桿部52d之齒嚙合。螺桿部52d為筒狀，配置於基板支持部11(支持部14)與可動構件40之間。螺桿部52d之上端固定於壓力調整構件21之下表面。於藉由致動器52a(旋轉馬達)使齒輪52c繞軸旋轉(圖13(a)之縱向之箭頭)時，螺桿部52d與齒輪52c嚙合而沿著支持部14繞中心軸CL(參照圖1)旋轉(圖13(a)之橫向之箭頭)。螺桿部52d及支持部14具有滾珠軸承構造，代替藉由螺桿部52d之旋轉使支持部14上下移動，螺桿部52d相對於固定之支持部14一面旋轉一面於旋轉面之垂直方向上移動即上下移動。藉此，壓力調整構件21之複數個板狀構件21a一面旋轉一面上下移動。

圖13(b)之第2驅動部52亦具有致動器52a、齒輪52c及螺桿部52d。致動器52a設置於靠近電漿處理容器10之側壁10a的大氣空間。螺桿部52d設置於真空空間(排氣路徑)。齒輪52c於水平方向上貫通側壁10a，一端連接於致動器52a，另一端與形成於螺桿部52d之齒嚙合。螺桿部52d為筒狀，配置於側壁10a與靜止構件41之間。螺桿部52d之上端固定於壓力調整構件21之下表面。於藉由致動器52a(旋轉馬達)使齒輪52c繞軸旋轉(圖13(b)之縱向之箭頭)時，螺桿部52d與齒輪52c嚙合而沿著側壁10a繞中心軸CL(參照圖1)旋轉(圖13(b)之橫向之箭頭)。螺桿部52d及側壁10a具有滾珠軸承構造，代替藉由螺桿部52d之旋轉使側壁10a上下移動，螺桿部52d相對於固定之側壁10a一面旋轉一面於旋轉面之垂直方向上移動即上下移動。藉此，壓力調整構件21之複數個板狀構件21a一面旋轉一面上下移動。

根據圖12(a)及(b)所示之第2驅動部52之構成，第2驅動部52能夠使壓力調整構件21上下移動。例如，能夠實現圖5、圖7及圖8所示之複數個板狀構件21a之上下移動。

根據圖13(a)及(b)所示之第2驅動部52之構成，第2驅動部52能夠使壓力調整構件21一面旋轉一面上下移動。例如，能夠實現圖5、圖7及圖8所示之複數個板狀構件21a之上下移動。又，藉由使用螺桿部52d與支持部14等之滾珠軸承構造而將壓力調整構件21之旋轉運動轉換為複數個板狀構件21a之斜方向之直線運動，能夠實現圖6所示之複數個板狀構件21a之斜上下方向之移動。

如以上所作說明，根據本實施方式之電漿處理裝置1，能夠精度良好地控制電漿處理容器10內之排氣壓力。

應認為本次所揭示之實施方式之電漿處理裝置於所有方面均為例示，而非限制性者。實施方式可於不脫離隨附之申請專利範圍及其主旨之範圍內，以各種形態進行變化及改良。上述複數個實施方式所記載之事項可於不矛盾之範圍內採用其他構成，又，可於不矛盾之範圍內進行組合。

例如，實施方式之電漿處理裝置可應用於將基板逐片進行處理之單片式裝置、將複數片基板一起處理之分批裝置及半分批裝置中之任一者。

附記：本發明之電漿處理裝置1亦可具有以下構成。 (附記1) 一種電漿處理裝置，其具備： 電漿處理容器； 基板支持部，其配置於上述電漿處理容器內； 靜止構件，其配置於上述基板支持部之周圍，上述靜止構件具有複數個靜葉，上述靜止構件之下方形成有排氣空間； 壓力調整構件，其配置為可於上述基板支持部之周圍且上述靜止構件之上部移動；以及 第2驅動部，其構成為使上述壓力調整構件移動。 (附記2) 如附記1所記載之電漿處理裝置，其中 上述壓力調整構件具有沿周向配置於上述基板支持部之周圍之複數個板狀構件。 (附記3) 如附記2所記載之電漿處理裝置，其中 上述複數個板狀構件配置為相對於上述複數個靜葉呈非平行狀態。 (附記4) 如附記1至3中任一項所記載之電漿處理裝置，其中 上述第2驅動部配置於上述基板支持部與上述靜止構件之間。 (附記5) 如附記1至3中任一項所記載之電漿處理裝置，其中 上述第2驅動部配置於上述電漿處理容器之側壁與上述靜止構件之間。 (附記6) 如附記1至3中任一項所記載之電漿處理裝置，其中 上述基板支持部具備靜電吸盤及配置於上述靜電吸盤之下部之基台， 饋電棒電性連接於上述基台。 (附記7) 如附記6所記載之電漿處理裝置，其中 上述饋電棒配置為與上述基台同軸。 (附記8) 如附記6所記載之電漿處理裝置，其中 上述饋電棒配置為與上述靜止構件同軸。 (附記9) 如附記1至3中任一項所記載之電漿處理裝置，其中 上述第2驅動部構成為使上述壓力調整構件一面旋轉一面上下移動。 (附記10) 如附記1至3中任一項所記載之電漿處理裝置，其 於上述壓力調整構件之上部進而具備可移動之至少一個隔板。

1:電漿處理裝置 2:控制裝置 2a:電腦 2a1:處理部 2a2:記憶部 2a3:通信介面 10:電漿處理容器 10a:側壁 10s:電漿處理空間 10e:氣體排出口 11:基板支持部 12:絕緣構件 13:簇射頭 13a:氣體供給口 13b:氣體擴散室 13c:氣體導入口 14:支持部 16:氣體供給部 16a:氣體源 16b:流量控制器 17:排氣空間 20:排氣裝置 21:壓力調整構件 21a:板狀構件 21b:環狀構件 22:隔板 26:饋電棒 30:電源 31:RF電源 31a:第1RF產生部 31b:第2RF產生部 32:DC電源 32a:第1DC產生部 32b:第2DC產生部 40:可動構件 40a:動葉 40b:筒狀構件 41:靜止構件 41a:靜葉 41b:筒狀構件 51:第1驅動部 52:第2驅動部 52a:致動器 52b:支持構件 52c:齒輪 52d:螺桿部 111:本體部 112:環組件 1110:基台 1111:靜電吸盤 1111a:陶瓷構件 1111b:靜電電極 B:框 C:框 CL:中心軸 CR:間隔 S:間隙 W:基板 θ:角度

圖1係用以對一實施方式之電漿處理裝置之構成例進行說明之圖。 圖2(a)～(c)係一實施方式之壓力調整構件及靜止構件之俯視圖。 圖3(a)～(c)係表示參考例之複數個板狀構件及複數個靜葉之配置之圖。 圖4(a)～(d)係用以對複數個板狀構件及複數個靜葉之配置及開口率進行說明之圖。 圖5(a)～(f)係表示一實施方式之複數個板狀構件及複數個靜葉之配置及動作例1之圖。 圖6(a)～(f)係表示一實施方式之複數個板狀構件及複數個靜葉之配置及動作例2之圖。 圖7(a)～(f)係表示一實施方式之複數個板狀構件及複數個靜葉之配置及動作例3之圖。 圖8(a)～(f)係表示一實施方式之複數個板狀構件及複數個靜葉之配置及動作例4之圖。 圖9(a)、(b)係表示一實施方式之板狀構件、靜葉及動葉之配置例1之圖。 圖10(a)、(b)係表示一實施方式之板狀構件、靜葉及動葉之配置例2之圖。 圖11(a)～(c)係表示一實施方式之板狀構件及靜葉之配置例3之圖。 圖12(a)、(b)係表示一實施方式之第2驅動部之一構成之圖。 圖13(a)、(b)係表示一實施方式之第2驅動部之另一構成之圖。

1:電漿處理裝置

2:控制裝置

2a:電腦

2a1:處理部

2a2:記憶部

2a3:通信介面

10:電漿處理容器

10a:側壁

10e:氣體排出口

10s:電漿處理空間

11:基板支持部

12:絕緣構件

13:簇射頭

13a:氣體供給口

13b:氣體擴散室

13c:氣體導入口

14:支持部

16:氣體供給部

16a:氣體源

16b:流量控制器

17:排氣空間

20:排氣裝置

21:壓力調整構件

22:隔板

26:饋電棒

30:電源

31:RF電源

31a:第1RF產生部

31b:第2RF產生部

32:DC電源

32a:第1DC產生部

32b:第2DC產生部

40:可動構件

40a:動葉

40b:筒狀構件

41:靜止構件

41a:靜葉

41b:筒狀構件

51:第1驅動部

52:第2驅動部

111:本體部

112:環組件

1110:基台

1111:靜電吸盤

1111a:陶瓷構件

1111b:靜電電極

B:框

CL:中心軸

W:基板

Claims (20)

1. 一種電漿處理裝置，其具備： 電漿處理容器； 基板支持部，其配置於上述電漿處理容器內； 可動構件及靜止構件，其等配置於上述基板支持部之周圍， 上述可動構件具有複數個動葉，上述複數個動葉可旋轉，上述靜止構件具有複數個靜葉， 上述複數個動葉及上述複數個靜葉沿上述電漿處理容器之高度方向交替排列， 上述可動構件及上述靜止構件之下方形成有排氣空間； 第1驅動部，其構成為使上述可動構件旋轉； 壓力調整構件，其配置為可於上述基板支持部之周圍且上述可動構件及上述靜止構件之上部移動；以及 第2驅動部，其構成為使上述壓力調整構件移動。
2. 如請求項1之電漿處理裝置，其中 上述壓力調整構件具有沿周向配置於上述基板支持部之周圍之複數個板狀構件。
3. 如請求項2之電漿處理裝置，其中 上述複數個板狀構件配置為相對於上述複數個動葉或上述複數個靜葉呈非平行狀態。
4. 如請求項1至3中任一項之電漿處理裝置，其中 上述第2驅動部配置於上述基板支持部與上述可動構件之間。
5. 如請求項1至3中任一項之電漿處理裝置，其中 上述第2驅動部配置於上述電漿處理容器之側壁與上述靜止構件之間。
6. 如請求項1至3中任一項之電漿處理裝置，其中 上述基板支持部具備靜電吸盤及配置於上述靜電吸盤之下部之基台， 饋電棒電性連接於上述基台。
7. 如請求項6之電漿處理裝置，其中 上述饋電棒配置為與上述基台同軸。
8. 如請求項6之電漿處理裝置，其中 上述饋電棒配置為與上述可動構件及上述靜止構件同軸。
9. 如請求項1至3中任一項之電漿處理裝置，其中 上述第2驅動部構成為使上述壓力調整構件一面旋轉一面上下移動。
10. 如請求項1至3中任一項之電漿處理裝置，其 於上述壓力調整構件之上部進而具備可移動之至少一個隔板。
11. 一種電漿處理裝置，其具備： 電漿處理容器； 基板支持部，其配置於上述電漿處理容器內； 靜止構件，其配置於上述基板支持部之周圍， 上述靜止構件具有複數個靜葉， 上述靜止構件之下方形成有排氣空間； 壓力調整構件，其配置為可於上述基板支持部之周圍且上述靜止構件之上部移動；以及 第2驅動部，其構成為使上述壓力調整構件移動。
12. 如請求項11之電漿處理裝置，其中 上述壓力調整構件具有沿周向配置於上述基板支持部之周圍之複數個板狀構件。
13. 如請求項12之電漿處理裝置，其中 上述複數個板狀構件配置為相對於上述複數個靜葉呈非平行狀態。
14. 如請求項11至13中任一項之電漿處理裝置，其中 上述第2驅動部配置於上述基板支持部與上述靜止構件之間。
15. 如請求項11至13中任一項之電漿處理裝置，其中 上述第2驅動部配置於上述電漿處理容器之側壁與上述靜止構件之間。
16. 如請求項11至13中任一項之電漿處理裝置，其中 上述基板支持部具備靜電吸盤及配置於上述靜電吸盤之下部之基台， 饋電棒電性連接於上述基台。
17. 如請求項16之電漿處理裝置，其中 上述饋電棒配置為與上述基台同軸。
18. 如請求項16之電漿處理裝置，其中 上述饋電棒配置為與上述靜止構件同軸。
19. 如請求項11至13中任一項之電漿處理裝置，其中 上述第2驅動部構成為使上述壓力調整構件一面旋轉一面上下移動。
20. 如請求項11至13中任一項之電漿處理裝置，其 於上述壓力調整構件之上部進而具備可移動之至少一個隔板。