WO2013094200A1 - 基板処理装置 - Google Patents

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WO2013094200A1
WO2013094200A1 PCT/JP2012/008132 JP2012008132W WO2013094200A1 WO 2013094200 A1 WO2013094200 A1 WO 2013094200A1 JP 2012008132 W JP2012008132 W JP 2012008132W WO 2013094200 A1 WO2013094200 A1 WO 2013094200A1
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WO
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space
exhaust
unit
protrusion
shield
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Application number
PCT/JP2012/008132
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English (en)
French (fr)
Inventor
俊和 中澤
典史 塚本
啓介 上田
英司 尾崎
Original Assignee
キヤノンアネルバ株式会社
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Publication date
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23CCOATING 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
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44Chemical 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
    • C23C16/455Chemical 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
    • C23C16/45587Mechanical means for changing the gas flow
    • C23C16/45589Movable means, e.g. fans
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
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    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/56Apparatus specially adapted for continuous coating; Arrangements for maintaining the vacuum, e.g. vacuum locks
    • C23C14/564Means for minimising impurities in the coating chamber such as dust, moisture, residual gases
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23CCOATING 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
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44Chemical 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
    • C23C16/4401Means for minimising impurities, e.g. dust, moisture or residual gas, in the reaction chamber

Definitions

  • the present invention relates to a substrate processing apparatus, and more particularly to a substrate processing apparatus for forming a film by introducing a predetermined gas into a processing space.
  • Vacuum processing apparatuses that perform various substrate processing such as film formation and etching under vacuum are widely used.
  • film-forming substances that deposit on portions other than the substrate during film formation and substances to be etched (hereinafter collectively referred to as deposits) scattered by etching adhere to the inner wall of the chamber.
  • a shield is provided on the inner wall of the vacuum processing apparatus. It is desirable that the shield surrounds the substrate processing space (hereinafter also simply referred to as processing space) as much as possible and does not cause deposits on the inner wall of the chamber.
  • the shield is configured so that the shield space formed by the shield in the chamber has a film formation space surrounding the substrate holder and a movable plate storage space capable of storing the movable plate. It has been proposed to provide two exhaust passages for exhausting from the shield space.
  • the first exhaust path of such an exhaust path is a gap provided between the shield and the substrate holder.
  • the second exhaust path is an opening provided in the movable plate housing space.
  • the movable plate is movable between a position where the opening is closed (however, there may be some clearance between the movable plate and the shield) and a position where the opening is opened. .
  • the gas introduced into the shield space is mainly exhausted from the gap, and a uniform film forming process is performed on the substrate surface placed on the substrate holder. be able to.
  • the exhaust conductance in the shield space is significantly increased compared to when the movable plate is in the closing position, and the residual gas in the shield space is effectively exhausted. can do.
  • the pressure in the processing space can also affect other processing characteristics of the substrate. For this reason, when the gas flow rate to be introduced into the processing space is determined in order to obtain desired processing characteristics, it is necessary to adjust the pressure in the processing space to an appropriate range accordingly.
  • Adjusting the amount of exhaust from the processing space to the external space other than the processing space (hereinafter also simply referred to as the external space) by adjusting the distance between the shields and the distance between the shield and other members in response to this problem can be considered.
  • the external space it is very complicated to design the interval of the members such as the shield each time in accordance with the substrate processing to be executed.
  • deposits on the inner wall of the chamber increase due to excessive spacing.
  • Patent Document 2 can improve the exhaust conductance in the shield space without using a complicated mechanism, and can effectively exhaust the residual gas in the shield space. Is a powerful technology. However, there are still problems to be solved. In particular, when the movable plate is positioned at the opening position when the residual gas in the shield space is exhausted, particles (for example, sputtered particles) flying from the film formation space are released from the opening as the second exhaust path. It goes out of the shield space and increases particles adhering to the inner wall of the chamber. That is, although a shield is provided, particles may adhere to the inner wall of the chamber.
  • the present invention has been made to solve the above-described problems, and reduces the adhesion of particles (for example, sputtered particles) generated in the processing space to the inner wall of the chamber in which the processing space is formed, It is an object of the present invention to provide a substrate processing apparatus capable of easily adjusting the pressure of a processing space while introducing gas at a desired flow rate into the processing space.
  • particles for example, sputtered particles
  • One embodiment of the present invention is a substrate processing apparatus, which is provided in a container for processing a substrate, a gas exhaust unit for exhausting a gas in the container, and holds the substrate. And a shield provided around the substrate holder for partitioning the inside of the container into a processing space for processing the substrate and an external space other than the processing space, and the processing space A gas introduction section for introducing gas into the interior; a plasma generation section for generating plasma in the processing space; and an exhaust section provided in the shield for exhausting air from the processing space to the external space A communication path that communicates between the processing space and the external space, and at least a part of the communication path is hidden from an area of the processing space where the plasma is generated by the plasma generation unit. Characterized in that it comprises an exhaust unit is.
  • the present invention it is possible to reduce adhesion of particles generated in the processing space to the inner wall of the chamber in which the processing space is formed, and to introduce the gas into the substrate processing space at a desired flow rate, while It is possible to easily adjust the pressure of.
  • FIG. 2B is a cross-sectional view taken along the line IIB-IIB in FIG. 2A. It is a figure for demonstrating the positional relationship of each component in the exhaust part which concerns on the 1st Embodiment of this invention. It is a figure for demonstrating the structure where the exhaust part which concerns on the 1st Embodiment of this invention is located in the external space side with respect to a shield.
  • FIG. 5B is a cross-sectional view taken along line VB-VB in FIG. 5A. It is a figure for demonstrating the positional relationship of each component in the exhaust part which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. It is a figure for demonstrating the exhaust part which concerns on the 3rd Embodiment of this invention. It is a figure for demonstrating the exhaust part which concerns on the 4th Embodiment of this invention.
  • FIG. 8B is a cross-sectional view taken along line VIIIB-VIIIB in FIG. 8A. It is a figure for demonstrating the exhaust part which concerns on the 5th Embodiment of this invention. It is a figure for demonstrating the exhaust part which concerns on the 5th Embodiment of this invention. It is a figure for demonstrating the exhaust part which concerns on the 5th Embodiment of this invention. It is a figure for demonstrating the exhaust part which concerns on the 6th Embodiment of this invention. It is a figure for demonstrating the exhaust part which concerns on the 6th Embodiment of this invention. It is a figure for demonstrating the exhaust part which concerns on the 6th Embodiment of this invention. It is a figure for demonstrating the exhaust part which concerns on the 6th Embodiment of this invention. It is a figure for demonstrating the exhaust part which concerns on the 7th Embodiment of this invention.
  • FIG. 1 shows a sputtering apparatus as an embodiment of a vacuum processing apparatus (substrate processing apparatus) according to the present invention.
  • FIG. 1 is an overall schematic diagram of a sputtering apparatus 100.
  • the sputtering apparatus 100 includes a chamber 10 as a vacuum container, a ceiling wall 10b of the chamber, an upper lid 10a, and a hinge portion 11.
  • the interior space of the chamber 10 can be opened by an upper lid 10 a attached to the hinge portion 11.
  • the chamber 10 includes a target holder 5 for holding a target and an exhaust unit 4 such as a vacuum pump for exhausting the inside of the chamber 10.
  • a voltage applying unit 19 is connected to the target holder 5, and the target holder 5 functions as a cathode.
  • a target ring 20 serving as an anode is provided around the target holder 5 serving as a cathode so as to surround a target (target holding surface) held on the target holder 5.
  • a predetermined voltage when a predetermined voltage is applied to the target holder 5 by the voltage application unit 19, discharge occurs in the vicinity of the target, plasma is generated, and the target can be sputtered.
  • a plurality of target holders 5 may be provided.
  • a substrate holder 2 on which the substrate 1 is placed is provided at a position facing the target holder 5.
  • the substrate holder 2 may be configured to be rotatable in the in-plane direction of the substrate 1 or may be configured to be movable in the vertical direction of the substrate 1.
  • a shutter 16 for shielding the substrate 1 from the target is provided above the substrate placement surface of the substrate holder 2.
  • the shutter 16 is movable by an arm 15 and can move between a shielding position where the substrate 1 is shielded from the target holder 5 (target) and a retreat position where the substrate 1 is exposed to the target holder 5 (target). is there.
  • the shutter opening / closing drive unit 14 is fixed to the upper lid 10a.
  • a plurality of shields 3 are provided around the substrate holder 2 to prevent or reduce film adhesion to the inner wall of the chamber 10, and plasma is generated inside the chamber 10 by the shields 3.
  • the retreat space 24 of the shutter 16 in which the retreat position of the shutter 16 is set is also partitioned by the shield 3 and is a part of the processing space 22. Since the retreat space 24 is partitioned by the shield 3 and the shutter 16 can be disposed therein, the portion of the shield 3 that forms the retreat space 24 can be said to be a shutter retreat chamber.
  • the shield 3 is made of stainless steel or the like, and is configured so that it can be attached to the chamber 10 with screws or the like so that it can be periodically replaced.
  • a gas introduction pipe 7 is provided through the upper lid 10a and the ceiling shield 3a.
  • a process gas is introduced into the processing space 22 through the gas introduction pipe 7.
  • a pressure gauge 6 for measuring the pressure in the processing space 22 is provided.
  • the shield 3 is supported by a support member 13.
  • a ceiling shield 3a is supported on the upper lid 10a by a fixing bolt 8.
  • An annular shield 3g is fixed around the substrate holder 2.
  • a shield 3d, a shield 3e, and a shield 3f are provided on the outer edge of the annular shield 3g.
  • the shield 3d, the shield 3e, and the shield 3f have a predetermined gap when attached, and form a labyrinth. Through this labyrinth structure, the processing space 22 and the external space 23 are communicated.
  • the shield 3 (the shutter retracting chamber) that partitions the retracting space 24 of the shutter 16 includes a first exhaust unit that exhausts gas existing in the processing space 22 to the external space 23 according to the present invention. 21 is provided.
  • the exhaust unit 21 is provided at a position where at least a part of a communication path (exhaust passage) that connects the retreat space 24 and the external space 23 is hidden from a space (plasma generation space) in which plasma is generated in the processing space 22.
  • the gas is exhausted to the external space 23 through the communication path.
  • the exhaust unit 21 is preferably configured to be capable of adjusting an exhaust flow rate exhausted from the processing space 22 to the external space 23 through the exhaust unit 21.
  • the labyrinth structure can exhaust the gas in the processing space 22 from the processing space 22 to the external space 23, the gas existing in the processing space 22 is exhausted to the external space 23. It functions as an exhaust part.
  • One of the features of the present invention is that sputtered particles generated by sputtering are released into the external space 23 and are reduced from adhering to the inner wall of the chamber 10. Therefore, it is desirable that at least a part of the connection path of the exhaust portion 21 is hidden from a place where sputter particles are generated or where a large amount of sputter particles are flying. Examples of such a place include a space between the target holder 5 and the substrate holder 2. Therefore, from another aspect, in this embodiment, at least a part of the communication path is provided at a position hidden from the space between the target holder 5 and the substrate holder 2.
  • the distance between the gas introduction part where the gas introduction pipe 7 is connected to the chamber 10 and the exhaust part 21 is larger than the distance between the gas exhaust part where the exhaust part 4 is connected to the chamber 10 and the exhaust part 21.
  • An exhaust passage is provided so as to be large. For this reason, after the gas introduced into the processing space 22 is sufficiently diffused, the gas passes through the exhaust part 21 and is exhausted by the exhaust part 4, thereby reducing the processing bias in the substrate surface.
  • the exhaust unit 21 is preferably provided outside the plasma region formed by the target holder (cathode) 5, the voltage application unit 19, and the target ring (anode) 20. By being outside the plasma region, it is possible to prevent or reduce film deposition on the exhaust portion 21 and plasma leakage.
  • FIGS. 2A and 2B are enlarged views of the exhaust part 21.
  • FIG. 2A is an enlarged view of the exhaust unit 21 in the cross-sectional view of the sputtering apparatus 100 of FIG. 1
  • FIG. 2B is a cross-sectional view taken along the line IIB-IIB in FIG. 2A.
  • the exhaust portion 21 is formed in the shield 3 for defining the retreat space 24, and has an opening 3a for communicating the processing space 22 and the external space 23, and an outer periphery of the opening 3a (an edge of the opening 3a).
  • An annular first protrusion 30 that surrounds and extends from the edge of the opening 3a to the processing space 22 side, and a surface 30b that is one end of the first protrusion 30 is the opening
  • the shade 31 is fixed to the first protrusion 30 with a screw or the like so that the contact surface 30 a is in contact with the first protrusion 30.
  • the first projecting portion 30 is fixed to the shield 3 with a screw or the like so that the surface 30 b is in contact with the shield 3.
  • the first protrusion 30 is provided with a notch 30c, and the contact surface 30a on which the notch 30c is formed and the shade 31 are in contact with each other, so the notch 30c.
  • a gap also referred to as “gap 30 c”
  • a gap 30c hidden from the plasma generation space is provided in a region other than the portion fixed to the shade 31 of the first projecting portion 30, and the exhaust portion 21 has a gas that is in the first projecting portion 30 and the shade 31. It is the structure which can be exhausted from the gap
  • the evacuation space 24 (processing space 22) and the hollow portion 30d of the first protrusion 30 are communicated with each other through a gap 30c, and the hollow portion 30d is communicated with the opening 3a. Therefore, the retreat space 24 (processing space 22) and the external space 23 are communicated with each other through the gap 30c, the hollow portion 30d, and the opening 3a. That is, the gap 30c, the hollow portion 30d, and the opening 3a serve as the communication path.
  • the shade 31 covers not only the opening 3 a of the shield 3 but also the first protrusion 30, thereby preventing or reducing scattering of the sputtered particles to the external space 23. Can do.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a state when the exhaust unit 21 is viewed from the processing space 22 side, and is a diagram for explaining a positional relationship between members.
  • the surface 30 a of the first protrusion 30 is in contact with the shade 31, and the shade 31 is fixed to the first projection 30 by a screw 32.
  • the opening formed by the first protrusion 30, that is, the opening formed by the hollow portion 30 d is not necessarily larger than the opening 3 a formed in the shield 3. That is, it is also possible to control the displacement by making the opening formed by the hollow part 30d smaller than the opening 3a.
  • the plasma formed in the processing space 22 can be prevented or reduced from flowing out of the processing space 22. Further, it is possible to reduce spatter particles flowing out to the external space 23 of the processing space 22 and adhering to the inner wall of the chamber 10.
  • the first protrusion 30 and the shade 31 may be provided on either side of the processing space 22 or the external space 23 with respect to the shield 3, but by providing the first protrusion 30 and the shade 31 on the processing space 22 side, the external space of the sputtered particles is provided.
  • the outflow to 23 can be further reduced.
  • FIG. 4A is a diagram illustrating a case where the first protrusion 30 and the shade 31 are on the outer space 24 side with respect to the shield 3.
  • FIG. 4B is a diagram showing a case where the first protrusion 30 and the shade 31 are on the processing space 22 side with respect to the shield 3 as shown in FIG.
  • the gap 30c which is a part of the communication path is separated from the plasma generation space (space between the target holder 5 and the substrate holder 2 from another side) by the shield 3 and the first protrusion 30. Hiding. In this case, the sputtered particles M scattered in the exhaust part 21 can collide with the shade 31 and flow out to the external space 23.
  • the entire communication path (gap 30c, hollow portion d, opening 3a) is the plasma generation space (in other words, the space between the target holder 5 and the substrate holder 2).
  • the sputtered particles M that are hidden from the air and are scattered in the exhaust part 21 cannot pass through the gap 30c between the shade 31 and the first projecting part 30 unless they once collide with the shield 3 at a certain incident angle. For this reason, it becomes possible to reduce the sputtered particles flowing out from the processing space 22 to the external space 23. Further, since the accumulation of sputtered particles in the gap 30c between the shade 31 and the first protrusion 30 can be reduced, the displacement of the exhaust gas hardly changes even when sputtering is performed for a long time.
  • the exhaust part 21 on the processing space 22 side is preferable to provide with respect to the shield 3 (FIG. 4B), because it is possible to reduce the outflow of sputtered particles to the external space 23.
  • the gap 30c which is a part of the communication path between the processing space 22 and the external space 23, is provided at a position that cannot be seen from the plasma generation space. Accordingly, it is possible to considerably reduce the direct incidence of the sputtered particles M flying linearly into the gap 30c.
  • the sputtered particles reflected by the shade 31 enter the gap 30c, but most of the reflected sputtered particles do not enter the gap 30c and fly to the processing space 22 side. Therefore, as shown in FIGS. 4A and 4B, at least a part of the communication path is hidden from the plasma generation space of the processing space 22 (in other words, the region between the target holder 5 and the substrate holder 2).
  • the exhaust part 21 By constructing the exhaust part 21 at the same time, it is possible to block the sputtered particles that have come in a straight line in at least a part of the communication path (the hidden part) in some way, and reduce the outflow of sputtered particles to the external space 23. can do.
  • the shade 31 functions as a screen for sputtered particles that are about to flow out from the processing space 22 to the external space 23.
  • the sputter particles 31 that fly linearly with respect to the exhaust part 21 can be blocked by the shade 31 as the partition part.
  • FIGS. 5A and 5B are views for explaining the exhaust section 21 according to the present embodiment
  • FIG. 5B is a cross-sectional view taken along the line VB-VB in FIG. 5A.
  • the shade 31 has a second projecting portion 33 projecting toward the shield 3 on the outer periphery thereof.
  • the second protrusion 33 and the first protrusion 30 have a predetermined gap 51, and the gap 51 and the gap 30c communicate with each other. Therefore, in the present embodiment, the communication path is the gap 51, the gap 30c, the hollow portion 30d, and the opening 3c.
  • FIG. 6 is a view when the exhaust unit 21 according to the present embodiment is viewed from the processing space 22, and is a diagram for explaining the positional relationship between members.
  • the surface 30 a of the first protrusion 30 is in contact with the shade 31, and the shade 31 is fixed to the first projection 30 by a screw 32.
  • the second protrusion 33 has a substantially circular shape in accordance with the shape of the outer periphery of the first protrusion 30. As a result, the gap 51 formed by the first protrusion 30 and the second protrusion 33 can be made substantially uniform in all directions.
  • the first projecting portion 30 and the shade 31 are not in contact with each other, and an insertion member 34 is inserted between the first projecting portion 30 and the shade 31.
  • the first protrusion 30 has a uniform height in all directions.
  • a gap is formed in addition to the fixed portion by disposing the insertion member 34 at the fixed portion of the first protrusion 30 and the cap 31.
  • the insertion member 34 any member may be used as long as it functions as a spacer, such as a washer.
  • the insertion member 34 is a spacer configured so that the position of the shade 31 relative to the first protrusion 30 can be changed. An example of such is a washer.
  • the cap 31 is fixed to the first protrusion 30 of the cap 31 at an arbitrary position when the cap 31 is fixed to the first protrusion 30 by the screw 32.
  • the height of the shade 31 in the extending direction of the first protrusion 30 can be made variable. That is, according to this embodiment, the height of the contact surface 30a between the first protrusion 30 and the cap 31 is not particularly specified, and the gap between the first protrusion 30 and the cap 31 is matched to the substrate processing conditions. Can be adjusted. Therefore, the exhaust amount from the processing space 22 can be adjusted to a desired value.
  • the insertion member 34 can be disposed between the shade 31 and the first protrusion 30.
  • the first protrusion 30 has a third protrusion 35 in the horizontal direction of the shield 3.
  • the horizontal direction of the shield 3 means being substantially horizontal with respect to the surface of the shield 3 to which the first protrusion 30 is attached.
  • the cap 31 and the first protrusion 30 are fixed on the surface 30a where the cap 31 and the first protrusion 30 are in contact.
  • the third protrusion 35 may be formed separately from the first protrusion 30 or may be formed integrally with the first protrusion 30.
  • the external space 23 of the communication path between the processing space 22 and the external space 23 is formed by the opening 35 a formed by the third protrusion 35 regardless of the size of the opening 3 a of the shield 3.
  • the opening area of the side opening can be reduced or increased. That is, the exhaust amount can be controlled by adjusting the inner diameter of the third protrusion 35.
  • the height of the third protrusion 35 means the height of the third protrusion relative to the first protrusion 30 (the height in the protrusion direction, that is, the length in the horizontal direction).
  • an exhaust amount control unit is provided on the back surface of the exhaust unit 21.
  • the exhaust amount control unit includes a limiter 36 that contacts the shield 3 or the third protrusion 35 so as to close the opening 35a formed by the opening 3a or the third protrusion 35 of the shield 3, and the limiter A rod 37 serving as a support portion for supporting 36 and a control portion 39 for controlling movement of the limiting portion 36 are provided.
  • at least a part of the limiting portion 36 is inserted into the opening 3a and the opening 35a, so that the opening area of the opening 35a is reduced as compared with that before the limiting portion 36 is inserted. It is configured as follows.
  • the restricting portion 36 includes a protruding portion 36a and a base portion 36b having a diameter larger than that of the protruding portion 36a and the opening portion 35a and smaller than that of the opening portion 3a, and the protruding portion 36a is the opening portion 3a.
  • the opening area of the opening 35a that is a part of the communication path between the processing space 22 and the external space 23 is limited.
  • the diameter of the protrusion 36a is smaller than that of the opening 35a. Therefore, when the protrusion 36a is inserted into the opening 35a, a gap 36c is formed between the side wall of the protrusion 36a and the opening 35a.
  • the restricting portion 36 is connected to the rod 37 and is provided on the atmosphere side through the chamber 10.
  • the restricting portion 36 extends in the normal direction of the surface of the shield 3 provided with the exhaust portion 21 (the normal direction in the surface of the opening 3 a).
  • the control unit 39 includes a handle 40, and the position of the limiting unit 36 can be changed by operating the handle 40.
  • a bellows 38 is provided between the control unit 39 and the chamber 10 to maintain a vacuum in the chamber 10.
  • the restricting portion 36 when the restricting portion 36 is moved so as to separate the base portion 36 b from the third protruding portion 35 under the control of the control portion 39, the space between the base portion 36 b and the third protruding portion 35 is A gap 36d is generated in the gap, and the communication path that is partially blocked is opened. At this time, the gas in the processing space 22 is discharged to the external space 23 through the gaps 51 and 30c, the hollow portion 30d, and the gaps 36c and 36d. Therefore, in the present embodiment, the gaps 51 and 30c, the hollow portion 30d, and the gaps 36c and 36d serve as a communication path from the processing space 22 to the external space 23. Further, as shown in FIG.
  • the exhaust unit 21 according to an embodiment of the present invention is generally provided in a shield that is a regenerative component. Therefore, it is conceivable that the gap formed by the shade 31, the second protrusion 33, and the first protrusion 30 changes due to the shield regeneration process.
  • the change can be adjusted by changing the position of the restricting portion 36. As described in the first embodiment, when the opening formed by the first protrusion 30 is smaller than the opening 3 a of the shield 3, the restricting portion 36 is brought into contact with the first protrusion 30. You may contact.
  • the shape of the restricting portion 36 is different from that of the fifth embodiment described above.
  • the limiting part 36 according to the present embodiment has a shape obtained by removing the protrusion 36a from the limiting part 36 of the fifth embodiment.
  • the limiting portion 36 in the present embodiment includes a tip having a cross-sectional area larger than the opening area of the opening 3 a formed in the shield 3. That is, the diameter of the contact portion of the limiting portion 36 with the shield 3 is larger than the diameter of the opening 3a.
  • the restricting portion 36 is configured to close the opening 3 a by contacting the shield 3.
  • the restricting portion 36 comes into contact with the shield 3 (by coming into contact with the edge of the opening 3a that is a part of the communication path that connects the processing space 22 and the external space 23).
  • the exhaust to the external space 23 is restricted.
  • a gap 36 e is formed between the restricting portion 36 and the shield 3.
  • a support mechanism for supporting the displacement control unit includes a guide 41, a first support bar 42, and a second support bar 43.
  • the guide 41 is fixed with respect to the chamber 10.
  • the first support rod 42 and the second support rod 43 support the rod 37, and prevent or reduce the rod 37 and the restricting portion 36 from drooping due to the weight.
  • the first support bar 42 and the second support bar 43 are attached to the bar 37 so that the first support bar 42 and the second support bar 43 and the bar 37 can slide.
  • the support rod for supporting the rod 37 may be only the first support rod 42 provided on the restriction portion 36 side, but the restriction portion can be more stably provided by providing the second support rod on the chamber 10 side. 36 can be supported.
  • the support mechanism is particularly effective.

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Abstract

 本発明は、処理空間内にて生成された粒子(例えば、スパッタ粒子)の該処理空間が形成されるチャンバの内壁への付着を低減し、処理空間に所望の流量でガスを導入しつつ、処理空間の圧力を簡便に調整することが可能な真空処理装置を提供する。本発明の一実施形態に係る真空処理装置は、基板を処理するための容器と、ガス排気部と、容器内に設けられた基板ホルダと、基板ホルダの周囲に設けられたシールドであって、容器内を、前記基板を処理する処理空間と該処理空間以外の外部空間とに区画するシールドと、ガス導入部と、処理空間内にプラズマを生成するためのプラズマ生成部と、シールドに設けられ、処理空間から外部空間への排気がなされる排気部であって、処理空間と外部空間とを連通する連通経路を有し、該連通経路の少なくとも一部が処理空間の、プラズマ生成部によりプラズマが生成される領域から隠れている排気部とを備える。

Description

基板処理装置
 本発明は、基板処理装置に関し、より詳細には、処理空間に所定のガスを導入して成膜する基板処理装置に関する。
 真空下において成膜やエッチング等の種々の基板処理を行う真空処理装置が広く一般に利用されている。特許文献1に示すように、成膜の際に基板以外の部分にも堆積する成膜物質やエッチングによって飛散した被エッチング物質(以下まとめて単に堆積物ともいう)がチャンバの内壁に付着することを防止するために、真空処理装置の内壁にシールドが設けられている。シールドは基板処理空間(以下単に処理空間ともいう)を可能な限り囲い、チャンバ内壁に堆積物を生じさせないことが望ましい。
 処理空間をシールドによって囲う場合、特許文献1に示されるように、処理空間に導入されたガスはシールド同士もしくはシールドと他の部材との間隙から処理空間の外へ排気されることとなる。
 また、特許文献2では、チャンバにおいて、上記シールドにより形成されるシールド空間が、基板ホルダを取り囲む成膜空間と、可動板を収納可能な可動板収納空間とを有するようにシールドを構成し、このシールド空間から排気する排気路を2つ設けることが提案されている。このような排気路の第1の排気路は、シールドと基板ホルダとの間に設けられた間隙である。一方、第2の排気路は、上記可動板収納空間に設けられた開口部である。また、可動板は、上記開口部を塞ぐ位置(ただし、可動板とシールドとの間には多少のクリアランスがあっても良い)と、該開口部を開口する位置との間で移動可能である。可動板が上記塞ぐ位置にある場合は、シールド空間内に導入されたガスは主に上記間隙から排気されることになり、基板ホルダに載置された基板面内において均一な成膜プロセスを行うことができる。また、可動板が上記開口する位置にある場合は、可動板が上記塞ぐ位置にある場合に比べてシールド空間内の排気コンダクタンスを大幅に上昇させて、シールド空間内の残留ガスを効果的に排気することができる。
特開平5-247639号公報 特開2011-132580号公報 特開2010-251604号公報 特開平5-117867号公報
 真空下における基板処理では、特許文献3及び4に示されるように、処理空間に導入するガス流量が、基板の処理特性に大きく影響することが知られている。
 一方で、処理空間における圧力も、基板の他の処理特性に影響を与えうる。このため、所望の処理特性を得るべく処理空間内に導入するガス流量が決定されると、それに併せて処理空間の圧力も適正な範囲に調整する必要がある。
 この問題に対してシールド同士の間隔や、シールドと他の部材との間隔を調整することで、処理空間から処理空間以外の外部空間(以下単に外部空間ともいう)への排気量を調整することが考えられる。しかし実行する基板処理に併せてシールド等の部材の間隔をその都度設計するのは非常に煩雑である。また間隔を空けすぎることでチャンバ内壁への堆積物が増加してしまう。
 また、上記特許文献2に開示された技術は、複雑な機構を用いること無くシールド空間内の排気コンダクタンスを向上させることができ、該シールド空間内の残留ガスを効果的に排気することができるので、有力な技術である。しかしながら、まだ解決すべき課題が残されている。特に、シールド空間内の残留ガスの排気の際に可動板を上記開口する位置に位置させる場合、成膜空間から飛来してきた粒子(例えば、スパッタ粒子)が第2の排気路としての開口部からシールド空間の外に出てしまい、チャンバの内壁に付着する粒子を増加させてしまう。すなわち、シールドを設けているが、チャンバの内壁に粒子を付着させてしまうことがある。
 本発明は上述した課題を解決すべく成されたものであり、処理空間内にて生成された粒子(例えば、スパッタ粒子)の該処理空間が形成されるチャンバの内壁への付着を低減し、処理空間に所望の流量でガスを導入しつつ、処理空間の圧力を簡便に調整することが可能な基板処理装置を提供することを目的とする。
 本発明の一態様は、基板処理装置であって、基板を処理するための容器と、前記容器内のガスを排気するためのガス排気部と、前記容器内に設けられ、前記基板を保持するための基板ホルダと、前記基板ホルダの周囲に設けられたシールドであって、前記容器内を、前記基板を処理する処理空間と該処理空間以外の外部空間とに区画するシールドと、前記処理空間内にガスを導入するためのガス導入部と、前記処理空間内にプラズマを生成するためのプラズマ生成部と、前記シールドに設けられ、前記処理空間から前記外部空間への排気がなされる排気部であって、前記処理空間と前記外部空間とを連通する連通経路を有し、該連通経路の少なくとも一部が前記処理空間の、前記プラズマ生成部により前記プラズマが生成される領域から隠れている排気部とを備えることを特徴とする。
 本発明によれば、処理空間内にて生成された粒子の該処理空間が形成されるチャンバの内壁への付着を低減し、基板処理空間に所望の流量でガスを導入しつつ、基板処理空間の圧力を簡便に調整することが可能となる。
本発明に係る基板処理装置の一例を説明するための図である。 本発明に係る第1の実施形態に係る排気部を説明するための図である。 図2AのIIB-IIB線矢視断面図である。 本発明の第1の実施形態に係る排気部における各構成要素の位置関係を説明するための図である。 本発明の第1の実施形態に係る排気部がシールドに対して外部空間側に位置する構成を説明するための図である。 本発明の第1の実施形態に係る排気部がシールドに対して処理空間側に位置する構成を説明するための図である。 本発明の第2の実施形態に係る排気部を説明するための図である。 図5AのVB-VB線矢視断面図である。 本発明の第2の実施形態に係る排気部における各構成要素の位置関係を説明するための図である。 本発明の第3の実施形態に係る排気部を説明するための図である。 本発明の第4の実施形態に係る排気部を説明するための図である。 図8AのVIIIB-VIIIB線矢視断面図である。 本発明の第5の実施形態に係る排気部を説明するための図である。 本発明の第5の実施形態に係る排気部を説明するための図である。 本発明の第5の実施形態に係る排気部を説明するための図である。 本発明の第6の実施形態に係る排気部を説明するための図である。 本発明の第6の実施形態に係る排気部を説明するための図である。 本発明の第6の実施形態に係る排気部を説明するための図である。 本発明の第7の実施形態に係る排気部を説明するための図である。
 以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。なお、本発明は本実施形態に限定されず、その要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。また、以下で説明する図面において、同機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略することもある。また発明の理解をより理解し易くするため、既に説明済みの要素に対する図面中の符号は省略することもある。
 (第1の実施形態)
 図1に、本発明に係る真空処理装置(基板処理装置)の一実施形態としてのスパッタリング装置を示す。図1はスパッタリング装置100の全体概略図である。
 図1に示すようにスパッタリング装置100は、真空容器としてのチャンバ10、チャンバの天井壁10b、上蓋10aとヒンジ部11を有する。チャンバ10はヒンジ部11に取り付けた上蓋10aにより内部空間が開放可能である。チャンバ10はターゲットを保持するためのターゲットホルダ5と、チャンバ10の内部を排気する、例えば、真空ポンプといった排気部4とを備える。ターゲットホルダ5には、電圧印加部19が接続されており、該ターゲットホルダ5はカソードとして機能する。また、カソードとしてのターゲットホルダ5の周囲には、該ターゲットホルダ5上に保持されたターゲット(ターゲット保持面)を囲むように、接地された、アノードとしてのターゲットリング20が設けられている。このような構成で、電圧印加部19によりターゲットホルダ5に対して所定の電圧が印加されると、ターゲット近傍で放電が起こりプラズマが生成されてターゲットをスパッタリングすることができる。ターゲットホルダ5は複数設けられていても良い。ターゲットホルダ5に対向する位置に、基板1を載置する基板ホルダ2が設けられている。基板ホルダ2は基板1の面内方向に回転可能に構成されても良いし、基板1の垂直方向に可動に構成されても良い。基板ホルダ2の基板載置面の上方には、ターゲットから基板1を遮蔽するためのシャッター16が設けられている。シャッター16はアーム15により可動であり、基板1をターゲットホルダ5(ターゲット)から遮蔽する遮蔽位置と、基板1をターゲットホルダ5(ターゲット)に対して露出させた退避位置との間を移動可能である。シャッター開閉駆動部14は、上蓋10aに固定されている。
 基板ホルダ2の周囲には、チャンバ10の内壁への膜付着を防止する、または低減するための複数のシールド3が設けられており、該シールド3により、チャンバ10の内部において、プラズマが生成される処理空間22と、チャンバ10内における処理空間22の外部空間23とに区画されている。本実施形態では、シャッター16の退避位置が設定されるシャッター16の退避空間24もシールド3により区画されており、処理空間22の一部となっている。上記退避空間24はシールド3によって区画され、その内部にシャッター16を配置することができるので、退避空間24を形成するシールド3の部分は、シャッター退避室とも言える。
 シールド3は、ステンレスなどで出来ており、定期的に交換できるように、チャンバ10内にねじ等で取り付け可能に構成されている。この処理空間22にアルゴンなどのプロセスガスを導入するため、上蓋10aおよび天井シールド3aを貫通して、ガス導入配管7が設けられている。該ガス導入配管7を介して処理空間22内にプロセスガスが導入される。また、処理空間22の圧力を測定するための圧力計6が設けられている。シールド3は支持部材13によって支持されている。
 上蓋10aには、天井シールド3aが固定ボルト8に支持されて設けられている。また基板ホルダ2の周辺には環状のシールド3gが固定して設けられている。また、環状シールド3gの外縁部には、シールド3d、シールド3e及びシールド3fが設けられている。シールド3d、シールド3e及びシールド3fは取り付け時に所定の間隙を有し、ラビリンスを形成する。このラビリンス構造を通じて、処理空間22と外部空間23とが連通される。
 シャッター16の退避空間24を区画しているシールド3(上記シャッター退避室)には、本発明に係る、処理空間22内に存在するガスの外部空間23への排気が行われる第1の排気部21が設けられている。該排気部21は、退避空間24と外部空間23とを連通する連通経路(排気路)の少なくとも一部が処理空間22内のプラズマの生成が起こる空間(プラズマ生成空間)から隠れた位置に設けられるように構成されており、上記連通経路を介して外部空間23へとガスは排気される。排気部21は、排気部21を通って処理空間22から外部空間23へ排気される排気流量を調整可能に構成されることが好ましい。一方、上記ラビリンス構造は、処理空間22から外部空間23へと処理空間22内のガスを排気させることができるので、処理空間22内に存在するガスの外部空間23への排気が行われる第2の排気部として機能する。
 なお、本発明の特徴の1つは、スパッタリングにより生じたスパッタ粒子が外部空間23に放出され、チャンバ10の内壁に付着してしまうことを低減することにある。よって、スパッタ粒子が生成される場所や大量のスパッタ粒子が飛来している場所から、上記排気部21の連結経路の少なくとも一部が隠れていることが望ましい。このような場所としては、ターゲットホルダ5と基板ホルダ2との間の空間が挙げられる。よって、別の側面から言うと、本実施形態では、ターゲットホルダ5と基板ホルダ2との間の空間から隠れた位置に、上記連通経路の少なくとも一部を設ける。
 本実施形態では、ガス導入配管7がチャンバ10に接続されるガス導入部と排気部21との距離が、排気部4がチャンバ10に接続されるガス排気部と排気部21との距離よりも大きくなるように排気路が設けられている。このため、処理空間22に導入されたガスは十分に拡散してから、排気部21を通過して排気部4により排気され、基板面内の処理の偏りを低減することが可能となる。
 また排気部21は、ターゲットホルダ(カソード)5、電圧印加部19、およびターゲットリング(アノード)20によって形成されるプラズマ領域の外に設けられることが望ましい。プラズマ領域の外に在ることによって排気部21への膜の堆積やプラズマの漏れを防止、または低減することができる。
 以下図2A、2Bを参照して排気部21について説明する。図2A、2Bは排気部21を拡大して示した図である。図2Aは図1のスパッタリング装置100の断面図において排気部21を拡大し状態を示す図であり、図2Bは図2AのIIB-IIB線矢視断面図断面図を示している。
 排気部21は、退避空間24を規定するためのシールド3に形成され、処理空間22と外部空間23とを連通するための開口部3aと、開口部3aの外周(開口部3aの縁部)をぐるりと囲み、かつ開口部3aの縁部から処理空間22側に延在する環状の第1の突出部30であって、第1の突出部30の一方端である面30bが上記開口部3aの縁部と接触している第1の突出部30と、開口部3aを覆うように設けられた笠31であって、第1の突出部30の他方端(シールド3側と反対側の端)である接触面30a(処理空間22側の端)に接続された笠31と、上記第1の突出部30の他方端の一部に形成された切り欠き部30cとを備えている。笠31は接触面30aが第1の突出部30と接する様に、第1の突出部30に対してネジ等により固定される。また第1の突出部30は面30bがシールド3と接する様に、シールド3に対してネジ等により固定される。
 図2Bに示すように、第1の突出部30には切り欠き部30cが設けられ、かつ切り欠き部30cが形成された接触面30aと笠31とが接触しているので、切り欠き部30cが第1の突出部30と笠31との間に形成された間隙(「間隙30c」とも呼ぶ)となる。よって、第1の突出部30の笠31との固定部分以外の領域に、プラズマ生成空間から隠れた間隙30cを有しており、排気部21は、ガスが第1の突出部30と笠31との間に形成される間隙30cから排気され得る構成となっている。退避空間24(処理空間22)と第1の突出部30の中空部30dとが間隙30cにより連通され、該中空部30dは開口部3aに連通される。よって、間隙30c、中空部30d、および開口部3aとを介して、退避空間24(処理空間22)と外部空間23とが連通されることになる。すなわち、上記間隙30c、上記中空部30d、および開口部3aが上記連通経路となる。なお、図2に示すように、笠31はシールド3の開口部3aのみならず、第1の突出部30も覆うことで、よりスパッタ粒子の外部空間23への飛散を防ぐ、または低減することができる。
 図3は排気部21を処理空間22側から見た場合の様子を示す図であって、相互の部材の位置関係を説明するための図である。笠31に対して第1の突出部30の面30aが接しており、ネジ32によって笠31が第1の突出部30に対して固定されている。なお、第1の突出部30により形成される開口部、すなわち中空部30dにより形成される開口部は、かならずしもシールド3に形成された開口部3aよりも大きい必要は無い。即ち中空部30dにより形成される開口部を開口部3aよりも小さくすることで、排気量を制御することも可能である。
 このような構成によれば、処理空間22に形成されたプラズマが、処理空間22から流出することを防止または低減することができる。またスパッタ粒子が処理空間22の外部空間23に流出し、チャンバ10の内壁に付着することを低減できる。
 第1の突出部30及び笠31は、シールド3に対して処理空間22と外部空間23のどちらの側に設けられていても良いが、処理空間22側に設けられることでスパッタ粒子の外部空間23への流出をより低減できる。
 この点について、図4A、4Bを用いて具体的に説明する。
 図4Aは、第1の突出部30及び笠31がシールド3に対して外部空間24の側にある場合を示す図である。図4Bは、図2で示したようにシールド3に対して処理空間22の側に第1の突出部30及び笠31がある場合を示す図である。
 図4Aの場合、連通経路の一部である間隙30cがシールド3および第1の突出部30によりプラズマ生成空間(別の側面から言うと、ターゲットホルダ5と基板ホルダ2との間の空間)から隠れている。この場合、排気部21に飛散したスパッタ粒子Mは笠31に衝突し、外部空間23に流出し得る。これに対し、図4Bの場合、連通経路の全部(間隙30c、中空部d、開口部3a)がプラズマ生成空間(別の側面から言うと、ターゲットホルダ5と基板ホルダ2との間の空間)から隠れており、排気部21に飛散したスパッタ粒子Mはある決まった入射角で一度シールド3に衝突しなければ笠31と第1の突出部30の間隙30cを通過し得ない。このため処理空間22から外部空間23に流出するスパッタ粒子を低減することが可能となる。また笠31と第1の突出部30の間隙30cへのスパッタ粒子の堆積を低減することができるため、長時間スパッタリングを行った場合でも排気量の変化が生じ難い。
 上述のように、排気部21をシールド3に対して処理空間22側に設ける方(図4B)が、外部空間23へのスパッタ粒子の流出を低減できるので好ましいが、排気部21をシールド3に対して外部空間23側に設けても(図4A)、スパッタ粒子の外部空間23への流出を低減することができる。図4Aにおいて、上述のように、処理空間22と外部空間23との連通経路の一部である間隙30cは、プラズマ生成空間から見えない位置に設けられている。従って、直線的に飛んできたスパッタ粒子Mが間隙30cに直接入射することをかなり低減することができる。また、笠31にて反射されたスパッタ粒子について、間隙30cに入射するものもあるが、上記反射されたスパッタ粒子の大部分は間隙30cに入射せず、処理空間22側へと飛んでいく。よって、図4Aや4Bに示すように、上記連通経路の少なくとも一部を処理空間22のプラズマ生成空間(別の側面から言うと、ターゲットホルダ5と基板ホルダ2との間の領域)から隠れるように排気部21を構成することで、連通経路の少なくとも一部(上記隠れる部分)において直線的に飛来してきたスパッタ粒子をある意味遮断させることができ、外部空間23へのスパッタ粒子の流出を低減することができる。
 また、本実施形態では、笠31が、処理空間22から外部空間23へと流出しようとするスパッタ粒子に対する衝立部として機能する。該衝立部としての笠31により、排気部21に対して直線的に飛んでくるスパッタ粒子をブロックすることができる。
 (第2の実施形態)
 次に図5A,5Bを参照しながら、本発明の第2の実施形態について説明する。 
 図5Aは、本実施形態に係る排気部21を説明するための図であり、図5Bは図5AのVB-VB線矢視断面図である。
 本実施形態では笠31が、その外周部にシールド3の側に突出した第2の突出部33を有している。第2の突出部33と第1の突出部30とは所定の間隙51を有しており、該間隙51と間隙30cとは連通している。よって、本実施形態では、連通経路は、間隙51、間隙30c、中空部30d、および開口部3cである。
 図6は本実施形態に係る排気部21を処理空間22から見た場合の様子であり、相互の部材の位置関係を説明するための図である。笠31に対して第1の突出部30の面30aが接しており、ネジ32によって笠31が第1の突出部30に対して固定されている。第2の突出部33は第1の突出部30の外周の形状に合わせ、略円形となっている。これにより第1の突出部30と第2の突出部33により形成される間隙51が全方向に渡って略均一とすることが可能となる。
 (第3の実施形態)
 次に図7を参照しながら、本発明の第3の実施形態について説明する。
 本実施形態では第1の突出部30と笠31とが接しておらず、第1の突出部30と笠31との間に挿間部材34が挿入されている。第1の突出部30は、上述した実施形態と異なり全方向で高さが均一となっている。第1の突出部30と笠31の固定部において挿間部材34が配置されることで、固定部以外に間隙が形成される。上記挿間部材34としては、例えば、ワッシャ等、スペーサとして機能するものであればいずれを用いても良い。本実施形態では、挿間部材34は、笠31の第1の突出部30に対する位置を変化可能に構成されたスペーサである。このようなものとしてワッシャが挙げられる。
 本実施形態では、挿間部材34としてワッシャを用いれば、ネジ32による笠31の第1の突出部30への固定の際に、笠31の第1の突出部30に対して任意の位置に固定することができ、第1の突出部30の延在方向における笠31の高さを可変とすることができる。すなわち、本実施形態によれば、第1の突出部30と笠31の接触面30aの高さを特段規定せずとも、基板の処理条件に併せて第1の突出部30と笠31の間隙を調整することができる。このため処理空間22からの排気量を所望の値に調整することが可能である。勿論、上述した第1及び第2の実施形態において、挿間部材34を笠31と第1の突出部30の間に配することも可能である。
 (第4の実施形態)
 次に図8を参照しながら、本発明の第4の実施形態について説明する。
 本実施形態では、上述した実施形態に加え、第1の突出部30がシールド3の水平方向に第3の突出部35を有している。なお、シールド3の水平方向とは、第1の突出部30が取り付けられているシールド3の面に対して略水平であることを意味する。笠31と第1の突出部30は第1の実施形態において示したように、笠31と第1の突出部30が接する面30aにおいて固定されている。なお、第3の突出部35は、第1の突出部30と別個に形成されても良いし、第1の突出部30と一体に形成しても良い。
 本実施形態によれば、シールド3の開口部3aの大きさに依らず、第3の突出部35により形成される開口部35aによって、処理空間22と外部空間23との連通経路の外部空間23側の開口部の開口面積を減少させたり、増加させたりすることができる。即ち、第3の突出部35の内径を調整することで、排気量を制御することが可能となる。なお第3の突出部35の高さとは、第1の突出部30に対する第3の突出部の高さ(突出方向の高さ、すなわち、上記水平方向の長さ)を意味する。
 (第5の実施形態)
 次に図9、図10及び図11を参照しながら、本発明の第5の実施形態について説明する。
 本実施形態では、上述した実施形態に加え、排気部21の裏面に排気量制御部が設けられている。排気量制御部は、シールド3の開口部3aもしくは第3の突出部35により形成される開口部35aを塞ぐようにシールド3もしくは第3の突出部35に当接する制限部36と、該制限部36を支持する支持部としての棒37と、制限部36の移動を制御する制御部39とを備えている。本実施形態において、制限部36は、その少なくとも一部が開口部3aおよび開口部35aに挿入されることで、開口部35aの開口面積を、制限部36が挿入される前に比べて減少させるように構成されている。すなわち、制限部36は、突起部36aと、該突起部36aおよび開口部35aよりも径が大きく、かつ開口部3aよりも径が小さい基部36bとを備えており、突起部36aが開口部3aおよび開口部35aに挿入されることにより、処理空間22と外部空間23との連通経路の一部である開口部35aの開口面積を制限する。突起部36aの径は、開口部35aよりも小さい。よって、突起部36aが開口部35aに挿入された場合、突起部36aの側壁と開口部35aとの間には間隙36cが形成される。
 制限部36は棒37に接続され、チャンバ10を通じて大気側に設けられ、排気部21が設けられたシールド3の面の法線方向(開口部3aの面内の法線方向)に制限部36を移動させる制御部(移動制御部)39に接続される。制御部39はハンドル40を備え、ハンドル40を操作することで制限部36の位置を変化させることができる。制御部39とチャンバ10との間にはベローズ38が設けられ、チャンバ10内の真空を保持している。
 図9から図11に示すように、制御部39を操作することで、制限部36と第3の突出部35との間隔を変化させ、排気量を制御することが可能である。例えば、図9に示すように、基部36bを第3の突出部35に当接させた場合(すなわち、上記連通経路の一部である開口部35aの縁部に基部36bを当接させた場合)、該基部36bにより、連結経路の一部である開口部35aが塞がれることになる。よって、制限部36は、排気部21における排気を制限する。次いで、図10に示すように、制御部39の制御により、基部36bを第3の突出部35から離間するように制限部36を移動させると、基部36bと第3の突出部35との間に間隙36dが生成され、上記その一部が塞がれた連通経路が開放される。このとき、処理空間22内のガスは、間隙51、30c、中空部30d、間隙36c、36dを介して外部空間23へと放出される。よって、本実施形態では、間隙51、30c、中空部30d、間隙36c、36dが、処理空間22から外部空間23への連通経路となる。また、図11に示すように、基部36bを第3の突出部35からさらに離間させると、排気部21の排気コンダクタンスを図10に比べて大きくすることができる。このように、制限部36の挿入位置により、少なくとも間隙36dの大きさを変えることができるので、排気部21の排気コンダクタンスを変えることができる。
 本発明の一実施形態に係る排気部21は、一般に再生部品であるシールドに設けられる。そのためシールドの再生処理によって笠31、第2の突出部33や第1の突出部30によって形成される間隙の間隔が変化することが考えられる。本実施形態に係る発明を用いることで、再生処理を行った結果排気量が変化したとしても、その変化を制限部36の位置を変化させることで調整することができる。なお、第1の実施形態で述べたように、第1の突出部30により形成される開口部がシールド3の開口部3aよりも小さい場合は、制限部36を第1の突出部30に当接させても良い。
 (第6の実施形態)
 次に図12、図13及び図14を参照しながら、本発明の第6の実施形態について説明する。
 本実施形態では、上述した第5の実施形態と制限部36の形状が異なっている。本実施形態に係る制限部36は、第5の実施形態の制限部36から突起部36aを除いた形状である。本実施形態における制限部36は、シールド3に形成された開口部3aの開口面積より大きな断面積を有する先端を備えている。すなわち、制限部36の、シールド3との当接部の径は、開口部3aの径よりも大きい。このように、制限部36は、図12に示すように、シールド3に当接することで開口部3aを塞ぐように構成されている。すなわち、制限部36は、シールド3に当接することで(処理空間22と外部空間23とを連通する連通経路の一部である開口部3aの縁部に当接することで)、処理空間22から外部空間23への排気を制限する。一方、図13及び図14に示すように、制限部36をシールド3から離間すると、該制限部36とシールド3との間に間隙36eが形成され、制御部39により制限部36とシールド3との間隙36eを調整することで、排気部21における排気コンダクタンスを調節することができ、排気流量を調整することも可能である。
 (第7の実施形態)
 次に図15を参照しながら、本発明の第7の実施形態について説明する。
 本実施形態では、第5の実施形態に加え、排気量制御部を支持する支持機構が設けられている。上記支持機構はガイド41と、第1の支持棒42と、第2の支持棒43とを有する。ガイド41はチャンバ10に対して固定されている。第1の支持棒42及び第2の支持棒43は棒37を支持しており、棒37及び制限部36が重さにより垂れ下がるのを防ぐ、あるいは軽減している。第1の支持棒42及び第2の支持棒43と棒37とが摺動可能であるように、第1の支持棒42および第2の支持棒43は棒37に取り付けられる。棒37を支持する支持棒は、制限部36の側に設けられた第1の支持棒42だけでも良いが、チャンバ10の側に第2の支持棒を設けることで、より安定して制限部36を支持することができる。本実施形態においては、チャンバ10の外部に設けられた制御部39と制限部36の距離が開いているため、支持機構が特に有効である。

Claims (14)

  1.  基板を処理するための容器と、
     前記容器内のガスを排気するためのガス排気部と、
     前記容器内に設けられ、前記基板を保持するための基板ホルダと、
     前記基板ホルダの周囲に設けられたシールドであって、前記容器内を、前記基板を処理する処理空間と該処理空間以外の外部空間とに区画するシールドと、
     前記処理空間内にガスを導入するためのガス導入部と、
     前記処理空間内にプラズマを生成するためのプラズマ生成部と、
     前記シールドに設けられ、前記処理空間から前記外部空間への排気がなされる排気部であって、前記処理空間と前記外部空間とを連通する連通経路を有し、該連通経路の少なくとも一部が前記処理空間の、前記プラズマ生成部により前記プラズマが生成される領域から隠れている排気部と
     を備えることを特徴とする基板処理装置。
  2.  前記排気部は、
     前記シールドに形成された開口部と、
     前記開口部の周囲に設けられた第1の突出部と、
     前記第1の突出部の、前記シールド側と反対側に設けられ、前記開口部とを覆う衝立部と、
     前記第1の突出部と前記笠との間に設けられ、前記プラズマ生成部により前記プラズマが生成される領域から隠れた間隙と
     を有することを特徴とする請求項1に記載の基板処理装置。
  3.  前記衝立部は前記第1の突出部の全てを覆うことを特徴とする請求項2に記載の基板処理装置。
  4.  前記第1の突出部及び前記衝立部は前記処理空間側に配されていることを特徴とする請求項2に記載の基板処理装置。
  5.  前記衝立部は前記シールド側に突出した第2の突出部を有し、
     前記第1の突出部と前記第2の突出部との間には間隙が設けられていることを特徴とする請求項2に記載の基板処理装置。
  6.  前記衝立部と前記第1の突出部との間には、前記衝立部と前記第1の突出部との間に設けられた間隙を調整する挿間部材が挿入されていることを特徴とする請求項2に記載の基板処理装置。
  7.  前記第1の突出部は、前記開口部の開口面積を減少させるように第3の突出部を有することを特徴とする請求項2に記載の基板処理装置。
  8.  前記排気部はさらに排気量制御部を有し、
     前記排気量制御部は、
     突起部を有し、該突起部を前記開口部に挿入することで、前記連通経路の一部の開口面積を制限する制限部と、
     前記制限部に接続され、該制限部を支持する支持部と、
     前記容器の外部に設けられ、前記支持部に接続され、前記制限部が前記開口部の面内の法線方向に移動するように前記支持部を移動させる移動制御部と
     を有することを特徴とする請求項2に記載の基板処理装置。
  9.  前記排気部はさらに排気量制御部を有し、
     前記排気量制御部は、
     前記開口部の開口面積より大きな断面積を有する先端を前記開口部の縁部に当接することで、前記処理空間から前記外部空間への排気を制限する制限部と、
     前記制限部に接続され、前記制限部を支持する支持部と、
     前記容器の外部に設けられ、前記支持部に接続され、前記縁部に当接した前期制限部を該縁部から離間させるように、前記支持部を移動させる移動制御部と
     を有することを特徴とする請求項2に記載の基板処理装置。
  10.  前記排気量制御部は支持機構を備え、
     前記支持機構は、
     前記支持部と水平なガイドと、
     前記ガイドに固定され、前記支持部に対して摺動可能に設けられ、前記支持部を支持するための支持棒と
     を有することを特徴とする請求項8に記載の基板処理装置。
  11.  前記排気量制御部は支持機構を備え、
     前記支持機構は、
     前記支持部と水平なガイドと、
     前記ガイドに固定され、前記支持部に対して摺動可能に設けられ、前記支持部を支持するための支持棒と
     を有することを特徴とする請求項9に記載の基板処理装置。
  12.  前記シールドは複数のシールドを有し、
     前記排気部とは別個に設けられ、前記複数のシールドの少なくとも一部により形成された少なくとも1つの間隙を介して、前記処理空間から前記外部空間への排気がなされる第2の排気部をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載の基板処理装置。
  13.  前記排気部は、前記プラズマ生成部により前記プラズマが生成される領域の外部に設けられていることを特徴とする請求項1に記載の基板処理装置。
  14.  前記排気部は、前記ガス導入部と前記排気部との距離が、前記ガス排気部と前記排気部との距離よりも大きくなる位置に設けられていることを特徴とする請求項1に記載の基板処理装置。
     
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