WO2012137408A1 - 処理装置 - Google Patents

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processing
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智明 長田
長谷川　雅己
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キヤノンアネルバ株式会社
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    • H01L21/6719—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations characterized by the construction of the processing chambers, e.g. modular processing chambers

Definitions

  • the present invention relates to a processing apparatus for processing a substrate.
  • Patent Document 1 discloses a plasma processing apparatus in which a vacuum processing chamber is formed by a vacuum vessel (2) and a bell jar (12) that closes an upper portion of the vacuum vessel (2).
  • a gas ring (4) is disposed on the flange (24) of the vacuum vessel (2) via an O-ring
  • a bell jar (12) is disposed on the gas ring (4) via an O-ring.
  • An antenna (1a, 1b) is disposed around the bell jar (12), and a high frequency power source (10) is connected to the antenna (1a, 1b) via a matching box (matching box) (3).
  • reaction products are deposited on the inner surface of the bell jar.
  • the reaction product deposited on the inner surface of the bell jar can be peeled off and dropped onto the substrate or the substrate support. Further, when the amount of the reaction product deposited on the inner surface of the bell jar increases, the conditions for processing the substrate may change accordingly. Therefore, a maintenance operation can be performed in which the bell jar is removed from the processing apparatus, cleaned and reattached to the processing apparatus, or the bell jar is replaced.
  • the present invention has been made on the basis of recognition of the above problems by the inventors, and an object thereof is to provide a technique advantageous in improving productivity.
  • One aspect of the present invention relates to a processing apparatus for processing a substrate, wherein the processing apparatus includes a substrate support portion that supports the substrate in a processing space for processing the substrate, and a ceiling portion having an opening.
  • a first partition member that partitions the processing space from the external space; a second partition member that is attached to the first partition member so as to close the opening and partition the processing space from the external space together with the first partition member;
  • the second partition member can be removed from the first partition member by moving the second partition member toward the space where the lower surface of the ceiling portion faces. And attached to the first partition member.
  • FIG. 1 shows schematic structure of the processing apparatus of one Embodiment of this invention. It is a partial enlarged view of the processing apparatus shown in FIG. It is a partial enlarged view of the processing apparatus shown in FIG. It is a partial enlarged view of the processing apparatus shown in FIG. It is a partial enlarged view of the processing apparatus shown in FIG. It is a partial enlarged view of the processing apparatus shown in FIG. It is a partial enlarged view of the processing apparatus shown in FIG. It is a partial enlarged view of the processing apparatus shown in FIG. It is a partial enlarged view of the processing apparatus shown in FIG. It is a partial enlarged view of the processing apparatus shown in FIG. It is a partial enlarged view of the processing apparatus shown in FIG.
  • the processing apparatus 1 can typically be configured as an inductively coupled plasma processing apparatus, but the present invention is also applicable to other processing apparatuses such as an ECR plasma processing apparatus and a microwave plasma processing apparatus.
  • the processing apparatus 1 includes a first partition member (chamber) 40, a second partition member (belger) 30, and a member (enclosure) that partitions the processing space PS for processing the substrate S from an external space (for example, atmospheric environment) OS.
  • the base part 120 is provided.
  • the first partition member 40 can include, for example, an upper partition member 42 and a lower partition member 44 as at least two members that can be separated from each other.
  • the first partition member 40 or the upper partition member 42 includes a ceiling portion 42 ⁇ / b> T having an opening 46.
  • the second partition member 30 is attached to the first partition member 40 so as to close the opening 46 and partition the processing space PS from the external space OS together with the first partition member 40.
  • the second partition member 30 moves the second partition member 30 toward the space (the processing space PS in the state of FIG. 1) toward which the lower surface LS of the ceiling portion 42T is directed (that is, toward the direction DIR). Is attached to the first partition member 40 so that the second partition member 30 can be removed from the first partition member 40.
  • the direction DIR is the direction in which the lower surface LS of the ceiling portion 42T of the first partition member 40 or the upper partition member 42 faces
  • the direction DIR depends on the posture of the first partition member 40 or the upper partition member 42 ( That is, it is a relative direction with respect to the first partition member 40 or the upper partition member 42, and is not an absolute direction based on a reference plane such as a horizontal plane.
  • the base part 120 can be arranged so as to close the opening at the bottom of the first partition member 40.
  • the base part 120 may be integrated with the first partition member 40 so as to constitute a part of the first partition member 40.
  • the first partition member 40 or the upper partition member 42 may have a mounting surface 41 around the opening 46.
  • the second partition member 30 can be attached to the first partition member 40 or the upper partition member 42 so as to be pressed against the attachment surface 41 via a seal member (for example, an O-ring) 32. More specifically, by fastening the pressing ring 60 to the upper partition member 42 with a fastening member (for example, bolt) 64, the second partition member 30 is sealed against the mounting surface 41 by the pressing ring 60 (for example, O-ring) 32 is pressed.
  • the pressing ring 60 has an elastic ring 62 and applies a pressing force to the second partition member 30 via the elastic ring 62.
  • the elastic ring 62 is made of a material having elasticity, and is preferably made of a material having resistance to plasma, resistance to active gas, and resistance to heat.
  • the elastic ring 62 is preferably made of Teflon (registered trademark).
  • the elastic ring 62 is preferably composed of a single ring-shaped member from the viewpoint of reducing the number of parts.
  • the elastic ring 62 may be composed of a plurality of ring-shaped members, or on the circumference at regular intervals.
  • the provided sheet-like member may be sufficient.
  • the pressing ring 60 is preferably made of metal from the viewpoint of heat resistance and rigidity, but may be made of a resilient member. In this case, the pressing ring 60 has an elastic ring 62. It does not have to be.
  • the configuration in which the second partition member 30 is pressed against the downward mounting surface 41 via a seal member (for example, an O-ring) 32 is excellent in that the seal can be performed with one seal member 32.
  • the processing apparatus 1 includes a gas supply unit GS and an antenna 20.
  • the antenna 20 is disposed in the external space OS in the vicinity of the second partition member 30, and supplies electromagnetic waves to the gas supplied to the processing space PS by the gas supply unit GS to excite the gas.
  • the antenna 20 is supplied with high frequency power from a high frequency power source (RF power source) 12 via the matching unit 10.
  • An electromagnet unit 22 for diffusing plasma generated in the space inside the second partition member 30 by the electromagnetic wave radiated from the antenna 20 toward the substrate S may be disposed outside the antenna 20.
  • the second partition member 30 is made of an insulating material such as quartz glass or aluminum nitride in order to introduce an electromagnetic wave radiated from the antenna 20 into a space inside the second partition member 30 to generate plasma.
  • the processing apparatus 1 is disposed inside the first partition member 40 (the upper partition member 42 and the lower partition member 44) so as to face the processing space PS, and protects the first partition member 40 from the plasma environment of the processing space PS.
  • a shield 50 may further be provided.
  • the shield 50 is disposed, for example, inside the upper partition member 42 to protect the upper partition member 42 from the plasma environment of the processing space PS, and is disposed inside the lower partition member 44 to lower the lower partition member 44.
  • the lower shield 54 may be included to protect the plasma processing space PS from the plasma environment.
  • the upper shield 52 can be fastened to the upper partition member 42 by a fastening member (not shown).
  • the gas supply unit GS includes, for example, an annular gas channel 90 for supplying gas to the processing space PS, a gas supply ring 70 for supplying gas to the annular gas channel 90, A gas supply channel 160 that supplies gas to the gas supply ring 70 may be included.
  • the outlet 92 of the annular gas channel 90 to the processing space PS is an annular slit, and the gas supplied to the annular gas channel 90 via the gas supply channel 160 and the gas supply ring 70 is an annular gas flow.
  • An annular gas flow is supplied to the processing space PS through the passage 90.
  • the gas is supplied to the processing space PS more uniformly than the structure in which the gas is directly supplied to the processing space PS from the radially arranged gas supply holes. Can be supplied. This is because the substrate S can be processed more uniformly, or the distance between the second partition member (bell jar) 30 and the substrate S (the distance required to diffuse and equalize the gas) is shortened. Means that you can.
  • At least a part of the annular gas channel 90 can be defined by the second partition member 30 and the upper shield 52.
  • the outlet (annular slit) 92 of the annular gas flow path 90 to the processing space PS is defined by the gap between the lowermost outer side surface of the second partition member (belger) 30 and the innermost side surface of the upper shield 52. Can be done. This provides a maintenance advantage that the outlet (annular slit) 92 is cleaned by cleaning the second partition member 30 and the upper shield 52.
  • the gas supply hole 94 is not directly exposed to plasma, it is possible to reduce the contamination of the gas supply hole 94 and the secular change.
  • the conventional cleaning of the gas supply hole it is necessary to clean the inside of the gas supply hole (that is, the portion not exposed to the surface), which is a point of certainty of cleaning and time required for cleaning. It is disadvantageous.
  • the inlet 91 of the annular gas channel 90 is defined by a gap between the inner side surface of the gas supply ring 70 and the outer side surface of the channel defining portion 52 a of the upper shield 52. At least a part of the portion between the upper ring 52 and the upper surface of the flow path defining portion 52a of the upper shield 52 can be defined by a gap.
  • the upper shield 52 includes a ceiling shield part 52b in contact with the lower surface LS of the ceiling part 42T of the upper partition member 42, and the flow path defining part 52a of the upper shield 52 is, for example, a part protruding upward from the ceiling shield part 52b. sell.
  • the annular gas passage 90 is defined by the pressing ring 60, the gas supply ring 70, the second partition member 30, and the shield 50 (upper shield 52).
  • the gas supply ring 70 includes, for example, an annular diffusion groove 96 that annularly diffuses the gas supplied from the gas supply channel 160, and a gas supply hole 94 that connects the annular diffusion groove 96 and the inlet 91 of the annular gas channel 90. Can be included.
  • the gas supply ring 70 can be fastened to the upper partition member 42 of the first partition member 40 by a fastening member (for example, a bolt) 72.
  • a fastening member for example, a bolt
  • FIG. 3 is a diagram showing the cross section
  • the annular gas channel 90 is connected to the inlet 91 of the annular gas channel 90. At least one bend 99 may be included up to the outlet 92.
  • the gas supply ring 70 can be attached to the upper partition member 42 such that a fastening member 64 for fastening the pressing ring 60 to the upper partition member 42 is hidden by the gas supply ring 70.
  • the pressing ring 60 is sandwiched between the upper partition member 42 and the gas supply ring 70.
  • a seal member (for example, an O-ring) 74 may be disposed between the gas supply ring 70 and the upper partition member 42 on the outer side and the inner side of the annular diffusion groove 96. Gas supplied from the gas supply path 160 by the seal member 74 can be prevented from leaking in the gap between the gas supply ring 70 and the upper partition member 42, and gas diffusion in the annular diffusion groove 96 can be improved.
  • the processing apparatus 1 includes a substrate support portion 112 that supports the substrate S in the processing space PS.
  • the substrate support part 112 is supported by the base part 120.
  • the substrate support 112 may include a peripheral ring 110 and a substrate placement surface SS that are disposed so as to surround the substrate S.
  • the base unit 120 is provided with an exhaust port, and the gas in the processing space PS is exhausted by the exhaust unit 130 through the exhaust port.
  • An exhaust baffle or the like is used between the processing space PS and the exhaust unit 130.
  • the substrate support unit 112 includes an electrode for electrostatically attracting the substrate S or applying a bias to the substrate S. The electrode is connected to the high-frequency power source 152 and the DC power source 154 via the matching unit 150. Yes.
  • FIGS. 4 to 8 are partial enlarged views of the processing apparatus 1 shown in FIG. FIG. 4 exemplarily shows a state before the operation for removing the second partition member 30 is performed.
  • the upper shield 52 is removed from the upper partition member 42 by moving the upper shield 52.
  • the direction in which the upper shield 52 is moved is the direction DIR facing the space where the lower surface LS of the ceiling portion 42T is facing.
  • the direction DIR toward the space to which the lower surface LS faces is downward in FIG. 5, but upward in the state shown in FIG. 11 described later.
  • the fastening of the gas supply ring 70 to the upper partition member 42 by the fastening member 72 is released, and the gas supply ring 70 is moved from the upper partition member 42 by moving the gas supply ring 70 in the direction DIR. 70 is removed.
  • the fastening of the pressing ring 60 to the upper partition member 42 by the fastening member 64 is released, and the pressing ring 60 is removed from the upper partition member 42 by moving the pressing ring 60 in the direction DIR.
  • the second partition member 30 can be removed from the upper partition member 42.
  • the second partition member 30 is removed from the upper partition member 42 by moving the second partition member 30 in the direction DIR.
  • the second partition member (belger) 30 can be removed from the first partition member 40 or the upper partition member 42 and replaced without being removed from the upper partition member 42. Therefore, after the operation as in the above-described prior art, that is, the aligner 10 is removed to remove the second partition member (belger) 30, and the cleaned or other clean second partition member 30 is attached, the aligner.
  • the maintenance is easier than the operation of attaching 10 to the processing apparatus 1, and the processing conditions such as subsequent deposition or etching are easily determined.
  • the processing apparatus 1 includes at least the ceiling portion 42 ⁇ / b> T (in this embodiment, the ceiling portion 42 ⁇ / b> T in the first embodiment).
  • the structure ST including the upper partition member 42 including the second partition member 30 and the second partition member 30 can be separated from the base portion 120 to open the processing space PS to the external space OS.
  • FIGS. 9 to 11 show a mechanism for separating the structure ST from the lower partition member 44 as an example of a mechanism for separating the structure ST from the base portion 120.
  • the structure ST and the lower partition member 44 are connected by the hinge portion 170, and the structure ST can be rotated with respect to the lower partition member 44.
  • the structure ST is rotated by 180 degrees as shown in FIGS. 9 and 10, and the upper shield 52 and the gas supply ring 70 are sequentially moved in the direction DIR and removed as shown in FIG.
  • the partition member (belger) 30 can be removed by moving it in the direction DIR.
  • the structure in which the structure ST is rotated by 180 degrees is preferable from the viewpoint of preventing the upper shield 52, the gas supply ring 70, and the second partition member (belger) 30 from dropping during removal.
  • the angle is not limited to 180 degrees, and may be any angle that can prevent the fall.
  • a configuration in which the structure ST is moved upward may be employed.
  • FIG. 12 shows a modified example of the seal portion at the connecting portion between the first partition member 40 or the upper partition member 42 and the second partition member 30.
  • the upper partition member 42 first partition member 40
  • the processing apparatus 1 includes an attachment ring 60 for pressing the second partition member 30 against the attachment surface 41.
  • the attachment ring 60 is fixed to the fixing surface 43 of the upper partition member 42, and a first seal member (for example, an O-ring) 64 is disposed between the attachment ring 60 and the second partition member 30, and the attachment ring 60 and the upper partition are arranged.
  • a first seal member for example, an O-ring
  • a second seal member (for example, an O-ring) 66 is disposed between the fixed surface 43 of the member 42.
  • An elastic ring made of an elastic material may be disposed between the mounting surface 41 and the second partition member 30 from the viewpoint of preventing the second partition member 30 from being damaged.
  • the substrate S is loaded into the processing space PS of the processing apparatus 1 and the substrate S is supported by the substrate support unit 112.
  • the gas is supplied to the processing space PS by the gas supply unit GS and the antenna 20 is provided.
  • a step of supplying the electromagnetic wave to the gas to excite the substrate and processing the substrate S by the plasma generated thereby.

Abstract

　生産性の向上に有利な技術を提供する。処理装置は、基板を処理する処理空間において前記基板を支持する基板支持部と、開口部を有する天井部を含んでいて前記処理空間を外部空間から仕切る第１仕切り部材と、前記開口部を閉塞し前記第１仕切り部材とともに前記処理空間を前記外部空間から仕切るように前記第１仕切り部材に取り付けられる第２仕切り部材とを備える。前記第２仕切り部材は、前記天井部の下面が向いている空間に向けて前記第２仕切り部材を移動させることによって前記第２仕切り部材を前記第１仕切り部材から取り外すことができるように、前記第１仕切り部材に取り付けられる。

Description

処理装置
　本発明は、基板を処理する処理装置に関する。
　ベルジャの周囲にアンテナが配置された誘導結合型プラズマ処理装置が知られている。特許文献１には、真空容器（２）と、真空容器（２）の上部を閉塞するベルジャ（１２）とによって真空処理室が形成されたプラズマ処理装置が開示されている。ここで、真空容器（２）のフランジ（２４）の上には、Ｏリングを介してガスリング（４）が配置され、ガスリング（４）の上には、Ｏリングを介してベルジャ（１２）が載せられている。ベルジャ（１２）の周囲にはアンテナ（１ａ、１ｂ）が配置され、アンテナ（１ａ、１ｂ）には、整合器（マッチングボックス）（３）を介して高周波電源（１０）が接続されている。
特開２００４－２３５５４５号公報
　誘導結合型プラズマ処理装置等の処理装置において基板を処理（例えば、堆積処理、エッチング処理）している間に、ベルジャの内面に反応生成物が堆積する。ベルジャの内面に堆積した反応生成物は、そこから剥がれて基板や基板支持部に落下しうる。また、ベルジャの内面への反応生成物の堆積量が多くなると、それによって基板を処理する際の条件が変化しうる。そのため、ベルジャを処理装置から取り外してクリーニングして該処理装置に再び取り付けたり、ベルジャを交換したりするメンテナンス作業がなされうる。
　しかしながら、特許文献１に記載された処理装置のように、ベルジャがその下の構造体（真空容器）の上に載せられた構造の処理装置では、該構造体からベルジャを取り外すためには、その前に、ベルジャの上側に配置された整合器などを取り外す必要がある。整合器を取り外してベルジャの取り外し、クリーニング、取り付けを行った後に整合器を処理装置に取り付けた場合、プラズマへのアンテナの結合状態が変化するので、堆積またはエッチング等の処理の条件出しをやり直す必要がある。この条件出しには長時間を要し生産性を低下させるので、ベルジャのクリーニングあるいは交換の度に整合器を処理装置から取り外すことは避けるべきである。
　本発明は、発明者らによる上記の課題認識を契機としてなされたものであり、生産性の向上に有利な技術を提供することを目的とする。
　本発明の１つの側面は、基板を処理する処理装置に係り、前記処理装置は、基板を処理する処理空間において前記基板を支持する基板支持部と、開口部を有する天井部を含んでいて前記処理空間を外部空間から仕切る第１仕切り部材と、前記開口部を閉塞し前記第１仕切り部材とともに前記処理空間を前記外部空間から仕切るように前記第１仕切り部材に取り付けられる第２仕切り部材と、を備え、前記第２仕切り部材は、前記天井部の下面が向いている空間に向けて前記第２仕切り部材を移動させることによって前記第２仕切り部材を前記第１仕切り部材から取り外すことができるように、前記第１仕切り部材に取り付けられる。
　本発明によれば、生産性の向上に有利な技術が提供される。
　本発明のその他の特徴及び利点は、添付図面を参照とした以下の説明により明らかになるであろう。なお、添付図面においては、同じ若しくは同様の構成には、同じ参照番号を付す。
　添付図面は明細書に含まれ、その一部を構成し、本発明の実施の形態を示し、その記述と共に本発明の原理を説明するために用いられる。
本発明の１つの実施形態の処理装置の概略構成を示す断面図である。 図１に示す処理装置の部分的な拡大図である。 図１に示す処理装置の部分的な拡大図である。 図１に示す処理装置の部分的な拡大図である。 図１に示す処理装置の部分的な拡大図である。 図１に示す処理装置の部分的な拡大図である。 図１に示す処理装置の部分的な拡大図である。 図１に示す処理装置の部分的な拡大図である。 本発明の１つの実施形態の処理装置における開放動作を模式的に示す図である。 本発明の１つの実施形態の処理装置における開放動作を模式的に示す図である。 本発明の１つの実施形態の処理装置における部品の取り外し動作を模式的に示す図である。 本発明の他の実施形態の処理装置の概略構成を示す断面図である。
　図１を参照しながら本発明の１つの実施形態の処理装置１について説明する。処理装置１は、典型的には、誘導結合型プラズマ処理装置として構成されうるが、本発明は、例えば、ＥＣＲプラズマ処理装置やマイクロ波プラズマ処理装置などの他の処理装置にも適用可能である。処理装置１は、基板Ｓを処理する処理空間ＰＳを外部空間（例えば、大気環境）ＯＳから仕切る部材（エンクロージャ）として、第１仕切り部材（チャンバ）４０と、第２仕切り部材（ベルジャ）３０と、ベース部１２０とを備えている。
　第１仕切り部材４０は、例えば、少なくとも２つの互いに分離可能な部材として、上部仕切り部材４２と、下部仕切り部材４４とを含みうる。第１仕切り部材４０あるいは上部仕切り部材４２は、開口部４６を有する天井部４２Ｔを含む。第２仕切り部材３０は、開口部４６を閉塞し第１仕切り部材４０とともに処理空間ＰＳを外部空間ＯＳから仕切るように第１仕切り部材４０に取り付けられる。
　第２仕切り部材３０は、天井部４２Ｔの下面ＬＳが向いている空間（図１の状態では、処理空間ＰＳ）に向けて（即ち、方向ＤＩＲに向けて）第２仕切り部材３０を移動させることによって第２仕切り部材３０を第１仕切り部材４０から取り外すことができるように、第１仕切り部材４０に取り付けられる。ここで、方向ＤＩＲは、第１仕切り部材４０あるいは上部仕切り部材４２の天井部４２Ｔの下面ＬＳが向いている方向であるので、第１仕切り部材４０あるいは上部仕切り部材４２の姿勢に依存する方向（即ち、第１仕切り部材４０あるいは上部仕切り部材４２に対する相対的な方向）であり、水平面などの基準面を基準とするような絶対的な方向ではない。
　ベース部１２０は、第１仕切り部材４０の下部の開口部を閉塞するように配置されうる。ただし、ベース部１２０は、第１仕切り部材４０の一部を構成するように第１仕切り部材４０と一体化されてもよい。
　図２に例示されるように、第１仕切り部材４０あるいは上部仕切り部材４２は、開口部４６の周囲に取り付け面４１を有しうる。第２仕切り部材３０は、取り付け面４１に対してシール部材（例えば、Ｏリング）３２を介して押し付けられるように第１仕切り部材４０あるいは上部仕切り部材４２に取り付けられうる。より具体的には、締結部材（例えば、ボルト）６４によって押し付けリング６０を上部仕切り部材４２に締結することにより、第２仕切り部材３０が押し付けリング６０によって取り付け面４１に対してシール部材（例えば、Ｏリング）３２を介して押し付けられる。ここで、押し付けリング６０は、弾性リング６２を有し、弾性リング６２を介して第２仕切り部材３０に押し付け力を加えることが好ましい。これは、押し付けによる第２仕切り部材３０の破損を防止するために効果的である。また、弾性リング６２を設けることは、処理空間ＰＳが真空状態である際に、第２仕切り部材３０に対して外部空間ＯＳから加わる外圧による第２仕切り部材３０の破損を防止する観点からもより効果的である。弾性リング６２は、弾力を持つ材質であるとともに、プラズマに対する耐性、活性なガスに対する耐性、熱に対する耐性を備える材料で構成されることが好ましく、例えばテフロン（登録商標）で構成されることが好ましい。なお、部品点数の削減の観点から弾性リング６２は１つのリング状部材から構成されることが好ましいが、例えば、複数のリング状部材から構成されてもよく、もしくは一定の間隔で円周上に設けられたシート状部材であってもよい。また、押し付けリング６０は耐熱性、剛性の観点から金属により構成されることが好ましいが、弾力を持つ部材から構成されていてもよく、その場合には押し付けリング６０は弾性リング６２を有していなくてもよい。
　下向きの取り付け面４１に対してシール部材（例えば、Ｏリング）３２を介して第２仕切り部材３０を押し付ける構成は、１つのシール部材３２でシールが可能である点で優れている。
　処理装置１は、ガス供給部ＧＳと、アンテナ２０とを備えている。アンテナ２０は、第２仕切り部材３０に近接して外部空間ＯＳに配置され、ガス供給部ＧＳによって処理空間ＰＳに供給されたガスに電磁波を供給して該ガスを励起する。アンテナ２０には、整合器１０を介して高周波電源（ＲＦ電源）１２から高周波電力が供給される。アンテナ２０の外側には、アンテナ２０から放射される電磁波によって第２仕切り部材３０の内側の空間で発生したプラズマを基板Ｓに向けて拡散させるための電磁石ユニット２２が配置されうる。第２仕切り部材３０は、アンテナ２０から放射される電磁波を第２仕切り部材３０の内側の空間に導入してプラズマを発生させるために、例えば石英ガラスや窒化アルミなどの絶縁材料で構成される。
　処理装置１は、処理空間ＰＳに面するように第１仕切り部材４０（上部仕切り部材４２、下部仕切り部材４４）の内側に配置されて第１仕切り部材４０を処理空間ＰＳのプラズマ環境から保護するシールド５０を更に備えうる。シールド５０は、例えば、上部仕切り部材４２の内側に配置されて上部仕切り部材４２を処理空間ＰＳのプラズマ環境から保護する上部シールド５２と、下部仕切り部材４４の内側に配置されて下部仕切り部材４４を処理空間ＰＳのプラズマ環境から保護する下部シールド５４とを含みうる。上部シールド５２は、不図示の締結部材によって上部仕切り部材４２に締結されうる。
　図３に例示されるように、ガス供給部ＧＳは、例えば、処理空間ＰＳにガスを供給するための環状ガス流路９０と、環状ガス流路９０にガスを供給するガス供給リング７０と、ガス供給リング７０にガスを供給するガス供給流路１６０とを含みうる。環状ガス流路９０の処理空間ＰＳへの出口９２は、環状スリットであり、環状ガス流路９０に対してガス供給流路１６０およびガス供給リング７０を介して供給されるガスは、環状ガス流路９０を通して処理空間ＰＳに対して環状のガス流として供給される。環状ガス流路９０の処理空間ＰＳへの出口９２を環状スリットとすることにより、放射状に配置されたガス供給孔から直接に処理空間ＰＳにガスを供給する構成よりも均一に処理空間ＰＳにガスを供給することができる。これは、基板Ｓをより均一に処理することができること、あるいは、第２仕切り部材（ベルジャ）３０と基板Ｓとの距離（ガスを拡散させて均一化させるために要求される距離）を短くすることができることを意味する。
　環状ガス流路９０の少なくとも一部は、第２仕切り部材３０と上部シールド５２とによって規定されうる。例えば、環状ガス流路９０の処理空間ＰＳへの出口（環状スリット）９２は、第２仕切り部材（ベルジャ）３０の最も下側の外側側面と上部シールド５２の最も内側の側面との隙間によって規定されうる。これは、第２仕切り部材３０および上部シールド５２をクリーニングすることによって出口（環状スリット）９２がクリーニングされるというメンテナンス上の優位性を提供する。また、ガス供給孔９４が直接プラズマに晒されないため、ガス供給孔９４の汚れや経年変化を低減することが可能である。一方、従来のガス供給孔のクリーニングにおいては、ガス供給孔の内部（即ち表面に露出していない部分）までをクリーニングする必要があり、これはクリーニングの確実性の点やクリーニングに要する時間の点で不利である。
　その他、環状ガス流路９０の入口９１は、ガス供給リング７０の内側側面と上部シールド５２の流路規定部５２ａの外側側面との隙間によって規定され、環状ガス流路９０の入口９１と出口９２との間の部分の少なくとも一部は、押し付けリング６０の下面と上部シールド５２の流路規定部５２ａの上面との隙間によって規定されうる。上部シールド５２は、上部仕切り部材４２の天井部４２Ｔの下面ＬＳに接する天井シールド部５２ｂを含み、上部シールド５２の流路規定部５２ａは、例えば、天井シールド部５２ｂから上方に突出した部分でありうる。この実施形態では、環状ガス流路９０は、押し付けリング６０、ガス供給リング７０、第２仕切り部材３０およびシールド５０（上部シールド５２）によって規定されている。
　ガス供給リング７０は、例えば、ガス供給流路１６０から供給されるガスを環状に拡散させる環状拡散溝９６と、環状拡散溝９６と環状ガス流路９０の入口９１とを接続するガス供給孔９４とを含みうる。ガス供給リング７０は、締結部材（例えば、ボルト）７２によって第１仕切り部材４０の上部仕切り部材４２に締結されうる。基板支持部１１２の基板載置面ＳＳの法線を含む平面で切断した断面（図３は当該断面を示す図である）において、環状ガス流路９０は、環状ガス流路９０の入口９１から出口９２までの間に少なくとも１つの屈曲部９９を含みうる。これは、環状ガス流路９０の入口９１から出口９２に至る経路長を長くし、ガスを均一に拡散するために効果的である。これは、結果として基板Ｓの均一な処理に寄与する。この際、ガス供給孔９４を、ガス供給リング７０の円周上に等間隔に配置することで、ガスをより均一に処理空間ＰＳに供給することができる。
　ガス供給リング７０は、押し付けリング６０を上部仕切り部材４２に締結するための締結部材６４がガス供給リング７０によって隠されるように上部仕切り部材４２に取り付けられうる。換言すると、押し付けリング６０は、上部仕切り部材４２とガス供給リング７０とによって挟まれる。環状拡散溝９６の外側および内側には、シール部材（例えばＯリング）７４がガス供給リング７０と上部仕切り部材４２との間に配置されうる。シール部材７４によりガス供給路１６０から供給されるガスがガス供給リング７０と上部仕切り部材４２の隙間における漏れを防ぎ、環状拡散溝９６におけるガス拡散の向上が図れる。
　処理装置１は、処理空間ＰＳにおいて基板Ｓを支持する基板支持部１１２を備えている。基板支持部１１２は、ベース部１２０によって支持されている。基板支持部１１２は、基板Ｓを取り囲むように配置された周辺リング１１０及び基板載置面ＳＳを含みうる。ベース部１２０には、排気口が設けられていて、該排気口を通して排気部１３０により処理空間ＰＳ内のガスが排気される。処理空間ＰＳから排気部１３０の間には排気バッフル等が用いられる。基板支持部１１２は、基板Ｓを静電吸着したり基板Ｓにバイアスを印加したりするための電極を含み、該電極は、整合器１５０を介して高周波電源１５２および直流電源１５４に接続されている。
　以下、図１に示す処理装置１の部分的な拡大図である図４～図８を参照しながら第２仕切り部材（ベルジャ）３０の取り外しおよび取り付けについて説明する。図４は、第２仕切り部材３０の取り外しのための作業を行う前の状態を例示的に示している。まず、図５に示すように、上部シールド５２を移動させることによって、上部仕切り部材４２から上部シールド５２を取り外す。ここで、上部シールド５２を移動させる方向は、天井部４２Ｔの下面ＬＳが向いている空間に向いた方向ＤＩＲである。なお、下面ＬＳが向いている空間に向いた方向ＤＩＲは、図５では下方向であるが、後述の図１１に示す状態では上向きである。
　次いで、図６に示すように、締結部材７２による上部仕切り部材４２へのガス供給リング７０の締結を解除して、方向ＤＩＲにガス供給リング７０を移動させることによって上部仕切り部材４２からガス供給リング７０を取り外す。次いで、図７に示すように、締結部材６４による上部仕切り部材４２への押し付けリング６０の締結を解除して、方向ＤＩＲに押し付けリング６０を移動させることによって上部仕切り部材４２から押し付けリング６０を取り外す。これにより、上部仕切り部材４２から第２仕切り部材３０を取り外すことができる状態になる。次いで、図８に示すように、方向ＤＩＲに第２仕切り部材３０を移動させることによって上部仕切り部材４２から第２仕切り部材３０を取り外す。
　以上のように、この実施形態によれば、第２仕切り部材(ベルジャ)３０の上方の構造物、典型的には、構造体ＳＴの一部でありうる整合器１０を第１仕切り部材４０あるいは上部仕切り部材４２から取り外すことなく第２仕切り部材(ベルジャ)３０を第１仕切り部材４０あるいは上部仕切り部材４２から取り外し交換することができる。よって、前述の従来技術におけるような作業、即ち整合器１０を取り外して第２仕切り部材(ベルジャ）３０の取り外し、クリーニング済みのもしくは他の清浄な第２仕切り部材３０の取り付けを行った後に整合器１０を処理装置１に取り付ける作業に比べてメンテナンスが容易であり、その後の堆積またはエッチング等の処理の条件出しが容易である。
　第２仕切り部材３０を取り外して清浄な第２仕切り部材３０を取り付ける作業を容易にするために、処理装置１は、第１仕切り部材４０のうち少なくとも天井部４２Ｔ（この実施形態では、天井部４２Ｔを含む上部仕切り部材４２と第２仕切り部材３０とを含む構造体ＳＴ）をベース部１２０から離隔させて処理空間ＰＳを外部空間ＯＳに開放することができるように構成されうる。
　図９～図１１には、構造体ＳＴをベース部１２０から離隔させるための機構の一例として、構造体ＳＴを下部仕切り部材４４から離隔させるための機構が示されている。図９～図１１に示す例では、構造体ＳＴと下部仕切り部材４４とがヒンジ部１７０によって連結されていて、下部仕切り部材４４に対して構造体ＳＴを回動させることができる。図９および図１０に示すようにして構造体ＳＴを１８０度にわたって回動させ、図１１に示すように、上部シールド５２およびガス供給リング７０を順に方向ＤＩＲに移動させて取り外し、その後、第２仕切り部材（ベルジャ）３０を方向ＤＩＲに移動させて取り外すことができる。図９～図１１に示すように構造体ＳＴを１８０度にわたって回動させる構成は、取り外し時における上部シールド５２、ガス供給リング７０や第２仕切り部材（ベルジャ）３０の落下を防止する観点で好ましい。また、角度は１８０度に限定されず、落下が防止できる角度ならば良い。図９～図１１に示す構成に代えて、例えば、構造体ＳＴを上方に移動させる構成を採用してもよい。
　図１２には、第１仕切り部材４０あるいは上部仕切り部材４２と第２仕切り部材３０との接続部分におけるシール部の変形例が示されている。図１２に示す例では、上部仕切り部材４２（第１仕切り部材４０）は、上部仕切り部材４２の開口部４６の周囲に配置された取り付け面４１と、取り付け面４１の周囲に配置された固定面４３とを有する。処理装置１は、取り付け面４１に対して第２仕切り部材３０を押し付けるための取り付けリング６０を備えている。取り付けリング６０は、上部仕切り部材４２の固定面４３に固定され、取り付けリング６０と第２仕切り部材３０との間に第１シール部材（例えばＯリング）６４が配置され、取り付けリング６０と上部仕切り部材４２の固定面４３との間に第２シール部材（例えばＯリング）６６が配置されている。なお、取り付け面４１と第２仕切り部材３０との間には、第２仕切り部材３０の破損を防止する観点から弾力を持つ材料からなる弾性リングが配置されてもよい。
　以下、上記の処理装置１を使用して半導体デバイスなどのデバイスを製造するデバイス製造方法を説明する。このデバイス製造方法は、処理装置１の処理空間ＰＳに基板Ｓをロードして、基板支持部１１２によって基板Ｓを支持する工程と、処理空間ＰＳにガス供給部ＧＳによってガスを供給するとともにアンテナ２０によってガスに電磁波を供給して励起し、これによって生成されるプラズマによって基板Ｓを処理する工程とを含む。
　本発明は上記実施の形態に制限されるものではなく、本発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、本発明の範囲を公にするために、以下の請求項を添付する。
　本願は、２０１１年４月４日提出の日本国特許出願特願２０１１－０８３１１３を基礎として優先権を主張するものであり、その記載内容の全てを、ここに援用する。

Claims (6)

  1. 　基板を処理する処理装置であって、
    　基板を処理する処理空間において前記基板を支持する基板支持部と、
    　開口部を有する天井部を含んでいて前記処理空間を外部空間から仕切る第１仕切り部材と、
    　前記開口部を閉塞し前記第１仕切り部材とともに前記処理空間を前記外部空間から仕切るように前記第１仕切り部材に取り付けられる第２仕切り部材と、を備え、
    　前記第２仕切り部材は、前記天井部の下面が向いている空間に向けて前記第２仕切り部材を移動させることによって前記第２仕切り部材を前記第１仕切り部材から取り外すことができるように、前記第１仕切り部材に取り付けられる、
    　ことを特徴とする処理装置。
  2. 　前記第１仕切り部材は、前記開口部の周囲に取り付け面を有し、前記第２仕切り部材は、前記取り付け面に対してシール部材を介して押し付けられるようにして前記第１仕切り部材に取り付けられる、
    　ことを特徴とする請求項１に記載の処理装置。
  3. 　前記処理装置は、前記取り付け面に対して前記第２仕切り部材を押し付けるための取り付けリングを更に含む、
    　ことを特徴とする請求項２に記載の処理装置。
  4. 　前記取り付けリングと前記第２仕切り部材との間に弾性リングが配置されている、
    　ことを特徴とする請求項３に記載の処理装置。
  5. 　前記第１仕切り部材は、前記開口部の周囲に配置された取り付け面と、前記取り付け面の周囲に配置された固定面とを有し、
    　前記処理装置は、前記取り付け面に対して前記第２仕切り部材を押し付けるための取り付けリングを更に含み、
    　前記取り付けリングは、前記固定面に固定され、前記取り付けリングと前記第２仕切り部材との間に第１シール部材が配置され、前記取り付けリングと前記固定面との間に第２シール部材が配置されている、
    　ことを特徴とする請求項１に記載の処理装置。
  6. 　前記基板支持部を支持するベース部を更に備え、
    　前記処理装置は、前記第１仕切り部のうち少なくとも前記天井部と前記第２仕切り部とを含む構造体を前記ベース部から離隔させて前記処理空間を前記外部空間に開放することができるように構成されている、
    　ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の処理装置。
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