Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP7374016B2 - 基板処理装置 - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP7374016B2 - 基板処理装置 - Google Patents

基板処理装置 Download PDF

Info

Publication number
JP7374016B2
JP7374016B2 JP2020028711A JP2020028711A JP7374016B2 JP 7374016 B2 JP7374016 B2 JP 7374016B2 JP 2020028711 A JP2020028711 A JP 2020028711A JP 2020028711 A JP2020028711 A JP 2020028711A JP 7374016 B2 JP7374016 B2 JP 7374016B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
flow path
valve body
chamber
temperature
opening
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2020028711A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2021002642A (ja
Inventor
友輔 早坂
俊泳 鄭
周平 山邊
景一 山口
雄洋 谷川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokyo Electron Ltd
Original Assignee
Tokyo Electron Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Electron Ltd filed Critical Tokyo Electron Ltd
Priority to TW109118713A priority Critical patent/TWI837376B/zh
Priority to CN202010530936.0A priority patent/CN112103166A/zh
Priority to CN202610156127.5A priority patent/CN121885502A/zh
Priority to KR1020200073184A priority patent/KR20200144501A/ko
Priority to US16/903,571 priority patent/US11978614B2/en
Publication of JP2021002642A publication Critical patent/JP2021002642A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7374016B2 publication Critical patent/JP7374016B2/ja
Priority to KR1020250061325A priority patent/KR20250078382A/ko
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431Constructional details of the reactor
    • H01J37/32458Vessel
    • H01J37/32522Temperature
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431Constructional details of the reactor
    • H01J37/32733Means for moving the material to be treated
    • H01J37/32743Means for moving the material to be treated for introducing the material into processing chamber
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10PGENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10P72/00Handling or holding of wafers, substrates or devices during manufacture or treatment thereof
    • H10P72/04Apparatus for manufacture or treatment
    • H10P72/0441Apparatus for sealing, encapsulating, glassing, decapsulating or the like
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431Constructional details of the reactor
    • H01J37/3244Gas supply means
    • H01J37/32449Gas control, e.g. control of the gas flow
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431Constructional details of the reactor
    • H01J37/32458Vessel
    • H01J37/32477Vessel characterised by the means for protecting vessels or internal parts, e.g. coatings
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431Constructional details of the reactor
    • H01J37/32458Vessel
    • H01J37/32477Vessel characterised by the means for protecting vessels or internal parts, e.g. coatings
    • H01J37/32495Means for protecting the vessel against plasma
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431Constructional details of the reactor
    • H01J37/32458Vessel
    • H01J37/32513Sealing means, e.g. sealing between different parts of the vessel
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431Constructional details of the reactor
    • H01J37/32623Mechanical discharge control means
    • H01J37/32651Shields, e.g. dark space shields, Faraday shields
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10PGENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10P72/00Handling or holding of wafers, substrates or devices during manufacture or treatment thereof
    • H10P72/04Apparatus for manufacture or treatment
    • H10P72/0402Apparatus for fluid treatment
    • H10P72/0418Apparatus for fluid treatment for etching
    • H10P72/0421Apparatus for fluid treatment for etching for drying etching
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10PGENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10P72/00Handling or holding of wafers, substrates or devices during manufacture or treatment thereof
    • H10P72/04Apparatus for manufacture or treatment
    • H10P72/0431Apparatus for thermal treatment
    • H10P72/0432Apparatus for thermal treatment mainly by conduction
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/32Processing objects by plasma generation
    • H01J2237/33Processing objects by plasma generation characterised by the type of processing
    • H01J2237/334Etching

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)
  • Plasma Technology (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)

Description

本開示は、基板処理装置に関する。
例えば、ウェハ等の基板に所定の処理を施す基板処理装置が知られている。
特許文献1には、処理チャンバーの内壁側面を覆う側壁部材を備えるプラズマ処理装置が開示されている。また、特許文献2には、開口部を有する円筒状のチャンバと、チャンバの内壁に沿って配置され、チャンバの開口部と対応する位置に開口部を有するデポシールドと、デポシールドの開口部を開閉するシャッタと、を備える基板処理装置が開示されている。
特開2012-138497号公報 特開2015-126197号公報
一の側面では、本開示は、熱応答性が向上する基板処理装置を提供する。
上記課題を解決するために、一の態様によれば、プラズマ処理空間を有するチャンバであり、前記チャンバの側壁は、前記プラズマ処理空間内に基板を搬送するための開口部を有する、チャンバと、温調流体のための流路を有し、前記側壁の内側に配置され、前記開口部を開閉するシャッターと、を備え前記シャッターは、第1の面を有する本体と、前記第1の面を覆う蓋部材と、を有し、前記第1の面及び前記蓋部材は、前記流路を規定する、基板処理装置が提供される。
一の側面によれば、熱応答性が向上する基板処理装置を提供することができる。
本実施形態に係るプラズマ処理装置を概略的に示す図。 図1に示すプラズマ処理装置の一部拡大断面図。 図1に示すプラズマ処理装置の一部拡大断面図。 第1例及び第2例の弁体の分解斜視図及び流路の形状をモデル化した斜視図。 第3例及び第4例の弁体の分解斜視図及び流路の形状をモデル化した斜視図。 基板に付着したパーティクルの位置と数を示す図。 弁体の温度とヒータの操作量との関係を示すグラフ。 第1例から第4例の弁体における温度分布のシミュレーション結果の一例を示す図。 第1例から第4例の弁体において、ドライエア流量を変化させた際の弁体とフランジの温度及び流路の入口及び出口の圧力を示すシミュレーションの一例を示す図。
以下、図面を参照して種々の例示的実施形態について詳細に説明する。なお、各図面において同一又は相当の部分に対しては同一の符号を附すこととする。
本実施形態に係るプラズマ処理装置(基板処理装置)1について、図1から図3を用いて説明する。図1は、本実施形態に係るプラズマ処理装置を概略的に示す図である。図2及び図3は、図1に示すプラズマ処理装置の一部拡大断面図である。図2には、一例のシャッター機構の弁体によって対応の開口が閉じられている状態が示されている。また、図3には、一例のシャッター機構の弁体が対応の開口を開いている状態が示されている。図1~図3に示すプラズマ処理装置1は、チャンバ10を備えている。チャンバ10は、その中に内部空間10sを提供している。内部空間10sは、減圧可能である。内部空間10sの中ではプラズマが形成される。即ち、チャンバ10は、プラズマ処理空間を有する。
チャンバ10は、チャンバ本体12及び天部14を含んでいる。チャンバ本体12は、チャンバ10の側壁及び底部を構成している。チャンバ本体12は、略円筒形状を有している。チャンバ本体12の中心軸線は、鉛直方向に延びる軸線AXに略一致している。チャンバ本体12は、電気的に接地されている。チャンバ本体12は、例えばアルミニウムから形成されている。チャンバ本体12の表面には、耐腐食性の膜が形成されている。耐腐食性の膜は、例えば、酸化アルミニウム又は酸化イットリウムといった材料から形成されている。
チャンバ10の側壁には、開口(開口部、第1開口部)12pが形成されている。開口12pは、チャンバ本体12によって提供されている。開口12pは、ゲートバルブ12gによって開閉可能である。基板Wは、内部空間10sとチャンバ10の外部との間で搬送されるときに、開口12pを通過する。即ち、チャンバ10の側壁は、プラズマ処理空間に基板Wを搬送するための開口12pを有している。
本実施形態において、チャンバ本体12は、第1部材12a及び第2部材12bを含んでいる。第1部材12aは、略円筒形状を有している。第1部材12aは、チャンバ10の底部及び側壁の一部を構成している。第2部材12bは、略円筒形状を有している。第2部材12bは、第1部材12a上に設けられている。第2部材12bは、チャンバ10の側壁の別の一部を構成している。第2部材12bは、開口12pを提供している。
内部空間10sの中には、支持台16が設けられている。支持台16は、その上に載置される基板Wを支持するように構成されている。支持台16の下方には、底板17が設けられている。底板17は、チャンバ10の底部、例えば第1部材12aによって支持されている。底板17からは、支持体18が上方に延在している。支持体18は、略円筒形状を有している。支持体18は、例えば石英といった絶縁体から形成されている。支持台16は、支持体18上に搭載されており、支持体18によって支持されている。
支持台16は、下部電極20及び静電チャック22を含んでいる。支持台16は、電極プレート24を更に含んでいてもよい。電極プレート24は、略円盤形状を有している。電極プレート24の中心軸線は、軸線AXに略一致している。電極プレート24は、アルミニウムといった導体から形成されている。
下部電極20は、電極プレート24上に設けられている。下部電極20は、電極プレート24に電気的に接続されている。下部電極20は、略円盤形状を有している。下部電極20の中心軸線は、軸線AXに略一致している。下部電極20は、アルミニウムといった導体から形成されている。下部電極20の中には、流路20fが形成されている。流路20fは、例えば渦巻き状に延在している。流路20fには、チラーユニット26から冷媒が供給される。チラーユニット26は、チャンバ10の外部に設けられている。チラーユニット26は、例えば液状の冷媒を流路20fに供給する。流路20fに供給された冷媒は、チラーユニット26に戻される。
静電チャック22は、下部電極20上に設けられている。静電チャック22は、本体と電極22aを含んでいる。静電チャック22の本体は、略円盤形状を有している。静電チャック22の中心軸線は、軸線AXと略一致している。静電チャック22の本体は、セラミックから形成されている。電極22aは、導体から形成された膜である。電極22aは、静電チャック22の本体内に設けられている。電極22aには、スイッチ22sを介して直流電源22dが接続されている。静電チャック22に基板Wを保持させる場合には、直流電源22dからの電圧が電極22aに印加される。電極22aに電圧が印加されると静電チャック22と基板Wとの間で静電引力が発生する。発生した静電引力により、基板Wは静電チャック22に引き付けられ、静電チャック22によって保持される。プラズマ処理装置1は、静電チャック22と基板Wの裏面との間に、伝熱ガス(例えば、ヘリウムガス)を供給するガスラインを提供していてもよい。
静電チャック22の周縁部上には、フォーカスリングFRが、基板Wを囲むように配置される。フォーカスリングFRは、基板Wに対するプラズマ処理の面内均一性を改善するために利用される。フォーカスリングFRは、例えばシリコン、石英、又は炭化ケイ素から形成されている。フォーカスリングFRと下部電極20との間には、リング27が設けられている。リング27は、絶縁体から形成されている。
プラズマ処理装置1は、筒状部28及び筒状部29を更に備えていてもよい。筒状部28は、支持台16及び支持体18の外周に沿って延在している。筒状部28は、筒状部29上に設けられている。筒状部28は、耐腐食性を有する絶縁体から形成されている。筒状部28は、例えば石英から形成されている。筒状部29は、支持体18の外周に沿って延在している。筒状部29は、耐腐食性を有する絶縁体から形成されている。筒状部29は、例えば石英から形成されている。
天部14は、チャンバ10の上端開口を閉じるように設けられている。天部14は、上部電極30を含んでいる。天部14は、部材32及び部材34を更に含み得る。部材32は、略環状の板であり、アルミニウムといった金属から形成されている。部材32は、後述する部材58を介して、チャンバ10の側壁上に設けられている。部材32には、流路32fが形成されている。流路32fは、部材32内で、環状の部材32を一周するように延在している。流路32fには、チラーユニット40から冷媒が供給される。チラーユニット40は、チャンバ10の外部に設けられている。チラーユニット40は、液状の冷媒(例えば冷却水)を流路32fに供給する。流路32fに供給された冷媒は、チラーユニット40に戻される。このチラーユニット40は、例えば4L/min以上の流量で冷媒を流路32fに供給し得る。部材34は、上部電極30と部材32との間に設けられている。部材34は、軸線AXに対して周方向に延在している。部材34は、石英といった絶縁体から形成されている。なお、上部電極30と部材34との間には、Oリングといった封止部材35aが介在している。部材34と部材32との間には、Oリングといった封止部材35bが介在している。
上部電極30は、天板36及び支持体38を含んでいる。天板36は、略円盤形状を有している。天板36は、内部空間10sに接している。天板36には、複数のガス吐出孔36hが形成されている。複数のガス吐出孔36hは、板厚方向(鉛直方向)に天板36を貫通している。天板36は、シリコン、酸化アルミニウム、又は石英から形成されている。或いは、天板36は、アルミニウムといった導体製の部材の表面上に耐腐食性の膜を形成することにより構成されていてもよい。耐腐食性の膜は、例えば、酸化アルミニウム又は酸化イットリウムといった材料から形成されている。
支持体38は、天板36上に設けられている。支持体38は、天板36を着脱自在に支持している。支持体38は、例えばアルミニウムから形成されている。支持体38には、流路38fが形成されている。流路38fは、支持体38内で、例えば渦巻き状に延在している。流路38fには、チラーユニット40から冷媒が供給される。チラーユニット40は、液状の冷媒(例えば冷却水)を流路38fに供給する。流路38fに供給された冷媒は、チラーユニット40に戻される。このチラーユニット40は、例えば4L/min以上の流量で冷媒を流路38fに供給し得る。
支持体38の内部には、ガス拡散室38dが形成されている。支持体38には、複数の孔38hが形成されている。複数の孔38hは、ガス拡散室38dから下方に延びて、複数のガス吐出孔36hにそれぞれ接続している。支持体38には、ポート38pが設けられている。ポート38pは、ガス拡散室38dに接続している。ポート38pには、ガスソース群41が、バルブ群42、流量制御器群43、及びバルブ群44を介して接続されている。
ガスソース群41は、複数のガスソースを含んでいる。バルブ群42及びバルブ群44の各々は、複数のバルブを含んでいる。流量制御器群43は、複数の流量制御器を含んでいる。複数の流量制御器の各々は、マスフローコントローラ又は圧力制御式の流量制御器である。ガスソース群41の複数のガスソースの各々は、バルブ群44の対応のバルブ、流量制御器群43の対応の流量制御器、及びバルブ群42の対応のバルブを介して、ポート38pに接続されている。プラズマ処理装置1では、ガスソース群41の複数のガスソースのうち選択された一以上のガスソースの各々からのガスが、ガス拡散室38dに供給される。ガス拡散室38dに供給されたガスは、複数のガス吐出孔36hから内部空間10sに供給される。
プラズマ処理装置1は、第1の高周波電源51及び第2の高周波電源52を更に備えている。第1の高周波電源51は、プラズマ生成用の第1の高周波電力を発生する電源である。第1の高周波電力の周波数は、例えば27MHz以上である。第1の高周波電源51は、整合器53を介して下部電極20に電気的に接続されている。整合器53は、負荷側(下部電極20側)のインピーダンスを第1の高周波電源51の出力インピーダンスに整合させるためのマッチング回路を有している。なお、第1の高周波電源51は、下部電極20ではなく、整合器53を介して上部電極30に接続されていてもよい。
第2の高周波電源52は、基板Wにイオンを引き込むための第2の高周波電力を発生する電源である。第2の高周波電力の周波数は、例えば13.56MHz以下である。第2の高周波電源52は、整合器54を介して下部電極20に電気的に接続されている。整合器54は、負荷側(下部電極20側)のインピーダンスを第2の高周波電源52の出力インピーダンスに整合させるためのマッチング回路を有している。
プラズマ処理装置1は、部材58(デポシールド、環状保護部材)を更に備えている。部材58は、部分的に内部空間10sの中に設けられている。また、部材58は、プラズマ処理空間を規定する。即ち、部材58の一部は、内部空間10sの中でプラズマに晒される。部材58は、内部空間10sからチャンバ10の外側に向けて延びてチャンバ10の外側の空間に対して露出されている。
本実施形態では、部材58は、プラズマ処理による副生成物がチャンバ10の内壁面に堆積することを抑制するよう、チャンバ10の内壁面に沿って延在している。即ち、部材58は、チャンバ10の内壁面を保護する。具体的には、部材58は、チャンバ本体12の内壁面又は第2部材12bの内壁面に沿って延在している。部材58は、環状(略円筒形状)を有している。部材58は、アルミニウムといった導体製の部材の表面上に耐腐食性の膜を形成することにより構成され得る。耐腐食性の膜は、例えば酸化アルミニウム又は酸化イットリウムといった材料から形成されている。
本実施形態において、部材58は、チャンバ本体12と天部14との間で挟持されている。例えば、部材58は、チャンバ本体12の第2部材12bと天部14の部材32との間で挟持されている。
本実施形態において、プラズマ処理装置1は、スペーサ59を更に備えていてもよい。スペーサ59は、板状をなしており、軸線AXの周りで周方向に延びている。スペーサ59は、部材58とチャンバ10との間に設けられている。スペーサ59は、例えば導体から形成されている。スペーサ59は、アルミニウムの熱伝導率よりも低い熱伝導率を有する材料から形成されていてもよい。スペーサ59は、例えばステンレスから形成されていてもよい。スペーサ59は、アルミニウムの熱伝導率よりも低い熱伝導率を有する材料であれば、ステンレス以外の材料から形成されていてもよい。なお、スペーサ59は、アルミニウムから形成されていてもよい。
本実施形態において、スペーサ59は、部材58と第2部材12bとの間に設けられている。本実施形態において、スペーサ59及び第2部材12bは、ねじ60aを用いて第1部材12aに固定されている。ねじ60aは、スペーサ59及び第2部材12bを貫通して第1部材12aのねじ穴に螺合している。部材58は、ねじ60bを用いてスペーサ59に固定されている。ねじ60bは、部材58を貫通してスペーサ59のねじ穴に螺合している。この実施形態によれば、例えばそのメンテナンスのために部材58がチャンバ10から取り外されても、スペーサ59及び第2部材12bは、ねじ60aによって第1部材12aに固定されたままである。したがって、スペーサ59及び第2部材12bの固定を維持したまま、部材58をチャンバ10から取り外すことが可能となる。
プラズマ処理装置1は、ヒータユニット62を更に備えている。ヒータユニット62は、本体62m及びヒータ62hを含んでいる。ヒータ62hは、部材58を加熱するように構成されている。ヒータ62hは、抵抗加熱素子であり得る。ヒータ62hは、本体62m内に設けられている。本体62mは、部材58に熱的に接している。本実施形態では、本体62mは、部材58に物理的に接している。本体62mは、アルミニウムといった導体から形成されている。ヒータ62hは、本体62mを介して部材58を加熱するように構成されている。
本実施形態において、本体62mは、略環状の板であり、上部電極30を囲むように周方向に延在している。本実施形態において、天部14は、部材56を更に含んでいる。部材56は、略環状の板である。部材56は、天板36の径方向外側の領域で周方向に延在している。径方向は、軸線AXに対して放射方向である。ヒータユニット62は、部材56と部材32との間、且つ、部材34と部材58との間に設けられている。
本体62mとその周囲の部材との間には、内部空間10sを含む減圧環境と大気圧環境とを分離するためにOリングといった封止部材が設けられている。具体的に、本体62mと部材32との間には、封止部材63aが設けられている。
部材58と支持体18との間には、バッフル部材72が設けられている。本実施形態において、バッフル部材72は、略円筒形状を有している。バッフル部材72の上端は、鍔状に形成されている。バッフル部材72の下端は、略環形状に形成されており、径方向内側に延びている。バッフル部材72の上端の外縁は、部材58の下端に結合されている。バッフル部材72の下端の内縁は、筒状部29と底板17との間に挟持されている。バッフル部材72は、アルミニウムといった導体製の板から形成されている。バッフル部材72の表面には、耐腐食性の膜が形成されている。耐腐食性の膜は、例えば、酸化アルミニウム又は酸化イットリウムといった材料から形成されている。バッフル部材72には、複数の貫通孔が形成されている。
内部空間10sは、バッフル部材72の下方で延在する排気領域を含んでいる。排気領域には、排気装置74が接続されている。排気装置74は、自動圧力制御弁といった圧力調整器及びターボ分子ポンプといった減圧ポンプを含んでいる。
部材58には、開口(第2開口部)58pが形成されている。開口58pは、開口12pと対面するように部材58に形成されている。基板Wは、内部空間10sとチャンバ10の外部との間で搬送されるときに、開口12p及び開口58pを通過する。
プラズマ処理装置1は、シャッター機構76を更に備えていてもよい。シャッター機構76は、開口58pを開閉するように構成されている。また、シャッター機構76は、プラズマ処理空間に基板Wを搬送するための開口12pを開閉するように構成されている。シャッター機構76は、弁体76v(シャッター)及び軸体76sを有している。シャッター機構76は、筒体76a、封止部76b、壁部76w、及び駆動部76dを更に有し得る。
弁体76vは、開口58p内に配置されている状態では開口58pを閉じる。また、弁体76vは、チャンバ10の側壁の内側に配置され、プラズマ処理空間に基板Wを搬送するための開口12pを開閉する。弁体76vは軸体76sによって支持されている。即ち、軸体76sは、弁体76vに連結している。軸体76sは、弁体76vから下方に延在している。軸体76sは、主部76m及びフランジ76fを含んでいる。主部76mは、略筒状に形成されている。即ち、軸体76sは、その内部に空洞76cを提供している。フランジ76fは、主部76mの上端の上に設けられている。弁体76vは、フランジ76f上に設けられている。軸体76sの空洞76cは、フランジ76fの中にも形成されている。フランジ76fの中には、ヒータ76hが設けられている。ヒータ76hは、例えば抵抗加熱素子である。ヒータ76hは、フランジ76fを介して弁体76vを加熱するように構成されている。
弁体76vの内部には、温調流体(冷媒、熱媒体)が通流する流路76rが設けられている。流路76rには、空洞76cを通る導入管78aを介して、温調流体が導入される。温調流体は、流路76rを循環し空洞76cから排出される。なお、温調流体の流量を検出するフローメータ、温調流体の流量を調整するレギュレータ等を備えていてもよい。後述する制御部80は、内部空間10sのプラズマから弁体76vへの入熱量に応じて、流路76rに供給する温調流体の流量を制御する。また、制御部80は、内部空間10sのプラズマから弁体76vへの入熱量に応じて、ヒータ76hを制御する。これにより、弁体76vの温度を所望の温度域とすることができる。なお、温調流体の種類は、限定されるものではなく、例えば、ドライエア等の気体であってもよく、冷却水等の液体であってもよい。
筒体76aは、筒形状をなしている。筒体76aは、直接的に又は間接的にチャンバ本体12に固定されている。軸体76sの主部76mは、筒体76aの中を通って上下に移動可能になっている。駆動部76dは、軸体76sの主部76mを上下に移動させるための動力を発生する。駆動部76dは、例えばモータを含む。
封止部76bは、筒体76aの中に設けられている。封止部76bは、筒体76aと軸体76sの主部76mとの間の間隙を閉じており、内部空間10sの気密を確保している。封止部76bは、限定されるものではないが、Oリング又は磁性流体シールであり得る。壁部76wは、筒体76aとチャンバ本体12との間で延在している。壁部76wは、筒体76aとチャンバ本体12との間の間隙を閉じており、内部空間10sの気密を確保している。
プラズマ処理装置1は、供給器(流体供給器)78を更に備えている。供給器78は、導入管78aを介して弁体76vの流路76rに温調流体を供給するように構成されている。導入管78aは、一端が供給器78に接続され、軸体76sの空洞76cを通り、他端がフランジ76fに設けられた継手(図示せず)に接続される。フランジ76fには、継手から弁体76vの流路76rの入口へと接続する入口側流路76eが形成されている。また、フランジ76fには、流路76rの出口から空洞76cへと接続する出口側流路(図示せず)が形成されている。供給器78から供給された温調流体であるドライエアは、導入管78a、入口側流路76eを通り、流路76rの入口へと供給される。ドライエアは、流路76rを循環し、流路76rの出口からフランジ76fの出口側流路、空洞76cを介して装置外へと排気される。なお、温調流体がドライエアであり、装置外へと排気する場合を例に説明したが、これに限られるものではなく、フランジ76fの出口側流路から供給器78へと接続する排出管を備え、供給器78と弁体76vの流路76rとの間で温調流体が循環するように構成してもよい。
本実施形態においてプラズマ処理装置1は、制御部(制御装置)80を更に備え得る。制御部80は、プラズマ処理装置1の各部を制御するように構成されている。制御部80は、例えば、コンピュータ装置である。制御部80は、プロセッサ、記憶部、キーボードといった入力装置、表示装置、及び信号の入出力インタフェイスを有する。記憶部には、制御プログラム及びレシピデータが記憶されている。プロセッサは、制御プログラムを実行し、レシピデータに従ってプラズマ処理装置1の各部に入出力インタフェイスを介して制御信号を送出する。
次に、流路76rを有する弁体76v(76v1~76v4)の構成の一例について、図4及び図5を用いて更に説明する。
(第1例の弁体)
図4(a)は、第1例の弁体76v1の分解斜視図であり、図4(b)は、第1例の弁体76v1における流路76r1の形状をモデル化した斜視図である。
弁体76v1は、弁体本体111と、流路形成部材(経路モジュール)112と、を有している。弁体本体111には、下部から凹部111aが形成されている。流路形成部材112は、凹部111a内に適合する。凹部111aに流路形成部材112が挿入されることにより、流路76r1が形成される。即ち、凹部111a及び流路形成部材112は、流路76r1を規定する。弁体本体111と流路形成部材112とは、電子ビーム溶接等で溶接される。
流路形成部材112は、円弧状の基部112aと、基部112aから上方向に延びる円弧板部112bを有している。基部112a及び円弧板部112bには、流路76r1を形成するための溝が形成されている。また、弁体本体111の凹部111aは、基部112a及び円弧板部112bを挿入可能な形状を有している。
流路76r1は、入口113と、流路114~118と、出口119と、を有している。入口113は、弁体76v1をフランジ76fに固定した際、フランジ76fに形成された入口側流路76eと連通する。入口113は、流路114と接続されている。流路114は、流路形成部材112の内周面側(支持台16に近い側)に形成され、水平で、弁体76v1の形状に沿って円弧状に延びる流路である。流路115は、流路形成部材112の内周面側に形成され、流路114と流路116を接続するように垂直方向に延びる流路である。流路116は、流路形成部材112の上に形成され、水平で、弁体76v1の形状に沿って円弧状に延びる流路である。流路117は、流路形成部材112の外周面側に形成され、流路116と流路118を接続するように垂直方向に延びる流路である。流路118は、流路形成部材112の外周面側に形成され、水平で、弁体76v1の形状に沿って円弧状に延びる流路である。出口119は、弁体76v1をフランジ76fに固定した際、フランジ76fに形成された出口側流路(図示せず)と連通する。出口119は、流路118と接続されている。
供給器78から供給された温調流体は、導入管78a、入口側流路76eを通り、流路76r1の入口113へと供給される。入口113から供給された温調流体は、流路114から複数の流路115に分岐して流れ、流路116で合流する。その後、温調流体は、再び複数の流路117に分岐して流れ、流路118で合流し、出口119からフランジ76fの出口側流路(図示せず)、空洞76cを介して装置外へと排気される。
(第2例の弁体)
図4(c)は、第2例の弁体76v2の分解斜視図であり、図4(d)は、第2例の弁体76v2における流路76r2の形状をモデル化した斜視図である。
弁体76v2は、弁体本体121と、流路形成部材(経路モジュール)122と、を有している。弁体本体121には、下部から凹部121aが形成されている。流路形成部材122は、凹部121a内に適合する。凹部121aに流路形成部材122が挿入されることにより、流路76r2が形成される。即ち、凹部121a及び流路形成部材122は、流路76r2を規定する。弁体本体121と流路形成部材122とは、電子ビーム溶接等で溶接される。
流路形成部材122は、円弧状の基部122aと、基部122aから上方向に延びる板部122bを有している。基部122aには、流路76r2を形成するための溝が形成されている。また、弁体本体121の凹部121aは、基部122aを挿入可能な形状及び複数の穴部を有している。穴部には板部122bがそれぞれ挿入される。
流路76r2は、入口123と、流路124~128と、出口129と、を有している。入口123は、弁体76v2をフランジ76fに固定した際、フランジ76fに形成された入口側流路76eと連通する。入口123は、流路124と接続されている。流路124は、流路形成部材122の内周面側に形成され、水平で、弁体76v2の形状に沿って円弧状に延びる流路である。流路125は、流路形成部材122の内周面側に形成され、流路124と流路126を接続するように垂直方向に延びる流路である。流路126は、流路形成部材122の上に形成され、水平で、弁体76v2の形状に沿って円弧状に延びる流路である。流路127は、流路形成部材122の外周面側に形成され、流路126と流路128を接続するように垂直方向に延びる流路である。流路128は、流路形成部材122の外周面側に形成され、水平で、弁体76v1の形状に沿って円弧状に延びる流路である。出口129は、弁体76v2をフランジ76fに固定した際、フランジ76fに形成された出口側流路(図示せず)と連通する。出口129は、流路128と接続されている。
供給器78から供給された温調流体は、導入管78a、入口側流路76eを通り、流路76r2の入口123へと供給される。入口123から供給された温調流体は、流路124から複数の流路125に分岐して流れ、それぞれ流路125,126,127を流れて、流路128で合流し、出口129からフランジ76fの出口側流路(図示せず)、空洞76cを介して装置外へと排気される。
(第3例の弁体)
図5(a)は、第3例の弁体76v3の分解斜視図であり、図5(b)は、第3例の弁体76v3における流路76r3の形状をモデル化した斜視図である。
弁体76v3は、弁体本体131と、蓋部材132と、を有している。弁体本体131の外周面側には、凹部131aが形成されている。蓋部材132の凹部131aは、蓋部材132が嵌合される掘り下げ部131bと、掘り下げ部131bの底面(第1の面)に形成された溝131cと、を有する。蓋部材132は掘り下げ部131bの底面(第1の面)を覆う。蓋部材132が掘り下げ部131bと嵌合することにより、流路76r3が形成される。即ち、掘り下げ部131bの底面(第1の面)及び蓋部材132は、流路76r3を規定する。弁体本体131と蓋部材132とは、電子ビーム溶接等で溶接される。
流路76r3は、入口133と、流路134,135と、出口136と、流路137,138と、出口139と、を有している。ここで、流路134,135,137,138は、水平に蛇行して形成される。入口133は、弁体76v3をフランジ76fに固定した際、フランジ76fに形成された入口側流路76eと連通する。入口133は、分岐する流路134,137と接続されている。流路134は、弁体本体131の水平方向の一方側(図5(b)において左側)において、水平方向に往復しながら上方に向かう往き流路である。流路134は、流路135と接続される。流路135は、弁体本体131の水平方向の一方側において、水平方向に往復しながら下方に向かう戻り流路である。流路135は、出口136と接続される。出口136は、弁体76v3をフランジ76fに固定した際、フランジ76fに形成された出口側流路(図示せず)と連通する。流路137は、弁体本体131の水平方向の他方側(図5(b)において右側)において、水平方向に往復しながら上方に向かう往き流路である。流路138は、流路137と接続される。流路138は、弁体本体131の水平方向の一方側において、水平方向に往復しながら下方に向かう戻り流路である。流路138は、出口139と接続される。出口139は、弁体76v3をフランジ76fに固定した際、フランジ76fに形成された出口側流路(図示せず)と連通する。なお、弁体本体131の水平方向の一方側(図5(b)において左側)において、往きの流路134よりも、戻りの流路135の方が外側(左側)に配置される。また、弁体本体131の水平方向の他方側(図5(b)において右側)において、往きの流路137よりも、戻りの流路138の方が外側(右側)に配置される。
供給器78から供給された温調流体は、導入管78a、入口側流路76eを通り、流路76r3の入口133へと供給される。入口133から供給された温調流体は、流路134,137に分岐して流れる。流路134の温調流体は、流路135を流れ、出口136からフランジ76fの出口側流路(図示せず)、空洞76cを介して装置外へと排気される。また、流路137の温調流体は、流路138を流れ、出口139からフランジ76fの出口側流路(図示せず)、空洞76cを介して装置外へと排気される。
なお、流路134,135,137,138を形成するための溝131cは、弁体本体131に形成されるものとして説明したが、これに限られるものではなく、蓋部材132の内周面側に溝を形成してもよく、弁体本体131と蓋部材132の両方に溝を形成してもよい。即ち、流路76r3(流路134,135,137,138)は、掘り下げ部131bの底面(第1の面)及び蓋部材132のうち少なくとも一方に形成された溝により規定されてもよい。
(第4例の弁体)
図5(c)は、第4例の弁体76v4の分解斜視図であり、図5(d)は、第4例の弁体76v4における流路76r4の形状をモデル化した斜視図である。
弁体76v4は、弁体本体141と、蓋部材142と、を有している。弁体本体141の外周面側には、凹部141aが形成されている。蓋部材142の凹部141aは、蓋部材142が嵌合される掘り下げ部141bと、掘り下げ部141bの底面(第1の面)に形成された溝141cと、を有する。蓋部材142は掘り下げ部141bの底面(第1の面)を覆う。蓋部材142が掘り下げ部141bと嵌合することにより、流路76r4が形成される。即ち、掘り下げ部141bの底面(第1の面)及び蓋部材142は、流路76r4を規定する。弁体本体141と蓋部材142とは、電子ビーム溶接等で溶接される。
流路76r4は、入口143と、流路144,145と、出口146と、流路147,148と、出口149と、を有している。ここで、流路144,145,147,148は、水平に蛇行して形成される。入口143は、弁体76v4をフランジ76fに固定した際、フランジ76fに形成された入口側流路76eと連通する。入口143は、分岐する流路144,147と接続されている。流路144は、弁体本体141の水平方向の一方側(図5(d)において左側)において、水平方向に往復しながら上方に向かう往き流路である。流路144は、流路145と接続される。流路145は、弁体本体141の水平方向の一方側において、水平方向に往復しながら下方に向かう戻り流路である。流路145は、出口146と接続される。出口146は、弁体76v4をフランジ76fに固定した際、フランジ76fに形成された出口側流路と連通する。流路147は、弁体本体141の水平方向の他方側(図5(d)において右側)において、水平方向に往復しながら上方に向かう往き流路である。流路148は、流路147と接続される。流路148は、弁体本体141の水平方向の一方側において、水平方向に往復しながら下方に向かう戻り流路である。流路148は、出口149と接続される。出口149は、弁体76v4をフランジ76fに固定した際、フランジ76fに形成された出口側流路と連通する。なお、弁体本体141の水平方向の一方側(図5(d)において左側)において、戻りの流路145よりも、往きの流路144の方が外側(左側)に配置される。また、弁体本体141の水平方向の他方側(図5(b)において右側)において、戻りの流路148よりも、往きの流路147の方が外側(右側)に配置される。
供給器78から供給された温調流体は、導入管78a、入口側流路76eを通り、流路76r4の入口143へと供給される。入口143から供給された温調流体は、流路144,147に分岐して流れる。流路144の温調流体は、流路145を流れ、出口146からフランジ76fの出口側流路(図示せず)、空洞76cを介して装置外へと排気される。また、流路147の温調流体は、流路148を流れ、出口149からフランジ76fの出口側流路(図示せず)、空洞76cを介して装置外へと排気される。
なお、流路144,145,147,148を形成するための溝141cは、弁体本体141に形成されるものとして説明したが、これに限られるものではなく、蓋部材142の内周面側に溝を形成してもよく、弁体本体141と蓋部材142の両方に溝を形成してもよい。即ち、流路76r4(流路144,145,147,148)は、掘り下げ部141bの底面(第1の面)及び蓋部材142のうち少なくとも一方に形成された溝により規定されてもよい。
また、第3,4例に示す弁体76v3,76v4のように、弁体本体131,141の外周面に浅い凹部131a,141a(掘り下げ部131b,141b及び溝131c,141c)を形成する加工は、加工が容易であり、製作コストを低減することができる。また、第3,4例の蓋部材132,142の形状は簡素であり、製作コストを低減することができる。
また、温調流体を弁体本体141の周方向中央下部から供給する構成において、弁体76vの内周面における熱分布は、周方向中央下部の温度が低く、周方向外側上部に向かって温度が高くなる熱分布となる。第4例のように、往きの流路144,147を戻りの流路145,148よりも外側に配置することにより、周方向外側を好適に冷却して、弁体76vの内周面における熱分布の温度差を低減することができる。
また、図5(c)に示すように、第4例に示す弁体76v4において、弁体本体141は、掘り下げ部141bの周方向中央に掘り下げされていない仕切り部141dを有する。また、蓋部材142には、対応する位置に切欠き部142dを有する。このような構成により、弁体本体141に蓋部材142を溶接した際、蓋部材142が掘り下げ部141bの底面から浮き上がること抑制することができる。
以上、流路76rを有する弁体76vとして、図4及び図5に示す弁体76v1~76v4を例に説明したが、弁体76vの構造及び流路76rの構造はこれに限られるものではない。
図6は、プラズマ処理装置において、基板Wにエッチング処理を施した際、基板Wに付着したパーティクルの位置と数を示す図である。図6(a)は、本実施形態に係るプラズマ処理装置1の場合、図6(b)は、参考例に係るプラズマ処理装置の場合を示す。ここで、参考例に係るプラズマ処理装置は、弁体76vに流路76rが形成されていない点で本実施形態に係るプラズマ処理装置1と相違する。その他の構成は、本実施形態に係るプラズマ処理装置1と同様であり、重複する説明を省略する。また、図6において、弁体76v(開口12p、開口58p)の位置は、下にあるものとする。
本実施形態及び参考例に係るプラズマ処理装置において、以下の条件で基板Wにエッチング処理を施した。
圧力:10~30mTorr
ガス種:C/C/NF/O
第1の高周波電力:5000~6000W
第2の高周波電力:10000~20000W
DC:-500~-1000W
また、エッチング処理の際、チャンバ10内でパーティクルが発生し、発生したパーティクルがチャンバ10の内壁面や基板Wに付着する。図6は、10時間経過後の状態における0.035μm以上のパーティクルを示す。
図6(b)に示すように、参考例に係るプラズマ処理装置において、基板W上のパーティクルの数は、293個であった。また、パーティクルの位置は、弁体76vの側に片寄ることが確認できた。
これに対し、図6(a)に示すように、本実施形態に係るプラズマ処理装置1において、基板W上のパーティクルの数は、13個であった。また、パーティクルの位置の片寄りはみられないことが確認できた。
以上、本実施形態に係るプラズマ処理装置1によれば、弁体76vに温調流体が流れる流路76rが形成されている。このような構成を有することにより、弁体76vの熱を温調流体に放熱して、弁体76vの内周面の温度を下げることができる。よって、制御部80は、ヒータ76hを制御することにより、弁体76vの温度を調整することができる。
また、制御部80は、部材58と弁体76vとの間の温度差を低減するように、弁体76vの温度を制御する。本実施形態に係るプラズマ処理装置1によれば、部材58の内周面と弁体76vの内周面とで形成される円筒面における温度差を低減することができる。これにより、内部空間10sの周方向における温度の均一性を向上させることができる。
また、弁体76vの温度を下げることにより、パーティクルが弁体76vの内周面に付着する。即ち、内部空間10s中のパーティクルを弁体76vの内周面でトラップすることにより、基板W上のパーティクルの数を低減することができる。同様に、部材58の温度を下げることにより、パーティクルが部材58の内周面に付着する。即ち、内部空間10s中のパーティクルを部材58の内周面でトラップすることにより、基板W上のパーティクルの数を低減することができる。
即ち、本実施形態に係るプラズマ処理装置1によれば、基板Wに付着するパーティクルの数を低減することができ、パーティクルの位置の片寄りを低減することができる。
次に、供給器78が弁体76vに供給するドライエア(温調流体)の流量と弁体76vの温度の設定方法について、図7を用いて説明する。
図7は、弁体76vの温度とヒータ76hの操作量(MV:Manipulated Variable)との関係を示すグラフである。また、左の列のグラフ(図7(a)、図7(b))は、ドライエアの流量を30L/min、弁体76vの設定温度を120℃とした場合を示す。ここで、弁体76vの設定温度とは、弁体76vを加熱するヒータ76hの温度である。中央の列のグラフ(図7(c)、図7(d))は、ドライエアの流量を60L/min、弁体76vの設定温度を120℃とした場合を示す。右の列のグラフ(図7(e)、図7(f))は、ドライエアの流量を60L/min、弁体76vの設定温度を100℃とした場合を示す。また、上の行のグラフ(図7(a)、図7(c)、図7(e))は、エッチング処理時における弁体76vの温度の時間変化を示すグラフである。下の行のグラフ(図7(b)、図7(d)、図7(f))は、エッチング処理時において弁体76vの温度が設定した温度となるようにヒータ76hの操作量を制御した際の弁体76vの温度とヒータ76hの操作量の時間変化を示すグラフである。また、温度T1は、弁体76vが部材58の開口58pを閉じている際の部材58の温度であり、温度T2は、弁体76vが部材58の開口58pを開けている際の部材58の温度である。
ドライエアの流量を30L/min、弁体76vの設定温度を120℃とした場合、図7(a)に示すように、弁体76vの温度が温度T1を超え、弁体76vの冷却能力が不足していることを示す。また、図7(b)に示すように、ヒータ76hの操作量を0としても、弁体76vの温度を一定に保てないことを示す。
ドライエアの流量を60L/min、弁体76vの設定温度を100℃とした場合、図7(e)に示すように、弁体76vの温度は、温度T1と温度T2の範囲に保たれている。しかしながら、図7(f)に示すように、ヒータ76hの操作量を0としても、弁体76vの温度を一定に保てないことを示す。
これに対し、ドライエアの流量を60L/min、弁体76vの設定温度を120℃とした場合、図7(c)に示すように、弁体76vの温度は、温度T1と温度T2の範囲に保たれている。また、図7(d)に示すように、ヒータ76hの操作量を制御可能な範囲内で弁体76vの温度を一定に保つことができることを示す。
このように、弁体76vの温度が温度T1と温度T2の範囲内となり、かつ、ヒータ76hの操作量を制御可能な範囲内で弁体76vの温度を一定に保つことができるように、ドライエアの流量と弁体76vの設定温度を決定することができる。
次に、第1例から第4例の弁体76v1~76v4について、シミュレーションを行った。図8は、第1例から第4例の弁体76v1~76v4における温度分布のシミュレーション結果の一例を示す図である。図9は、第1例から第4例の弁体76v1~76v4において、ドライエア流量(Air流量)を変化させた際の弁体76vとフランジ76fの温度及び流路の入口及び出口の圧力を示すシミュレーションの一例を示す図である。ここで、IDLE時はヒータ76hにより発熱量120Wで弁体76vが加熱されており、PROCESS時はプラズマからの入熱量120Wで弁体76vが加熱されているものとして、シミュレーションを行った。
また、図8の上段は、PROCESS時においてドライエアを供給しない場合(0L/min)における温度分布のシミュレーション結果の一例を示す。図8の下段は、PROCESS時においてドライエアを供給する場合(20L/min)における温度分布のシミュレーション結果の一例を示す。また、図8においては、弁体76vにおける最大温度と最低温度との温度差を温度分布Δとして併記する。
図8の上段及び下段を対比して示すように、第1例から第4例の弁体76v1~76v4のいずれにおいても、ドライエアを供給することにより弁体76v1~76v4が冷却される。また、図8の上段に示すように、PROCESS時においてドライエアを供給しない場合、第1例から第4例の弁体76v1~76v4の温度分布Δは略等しい。また、図8の下段に示すように、PROCESS時においてドライエアを供給する場合、第4例の弁体76v4の温度分布Δが他の弁体76v1~76v3の温度分布Δよりも小さくなる。
図9の上段には、第1例から第4例の弁体76v1~76v4のIDLE時において、ドライエア流量(Air流量)を0L/min、10L/min、20L/min、30L/minで変化させた際の弁体76vとフランジ76fの温度[℃]を示す。図9の中段には、第1例から第4例の弁体76v1~76v4のPROCESS時において、ドライエア流量(Air流量)を0L/min、10L/min、20L/min、30L/minで変化させた際の弁体76vとフランジ76fの温度[℃]を示す。図9の下段には、第1例から第4例の弁体76v1~76v4において、ドライエア流量(Air流量)を10L/min、20L/min、30L/minで変化させた際の入口(INLET)と出口(OUTLET)における圧力[MPa]と、その圧力差である圧損を示す。なお、圧損において、入口と出口の圧力差が十分に小さい場合、「-」で示す。
図9の上段及び中段に示すように、第1例から第4例の弁体76v1~76v4のいずれにおいても、同等の冷却能力を有する。また、図9の下段に示すように、圧損は数Pa程度であり、十分に小さい。
以上、基板処理装置の実施形態等について説明したが、本開示は上記実施形態等に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本開示の要旨の範囲内において、種々の変形、改良が可能である。
また、本実施形態に係るプラズマ処理装置は、ALD(Atomic Layer Deposition )装置、Capacitively Coupled Plasma(CCP),Inductively Coupled Plasma(ICP),Radial Line Slot Antenna, Electron Cyclotron Resonance Plasma(ECR),Helicon Wave Plasma(HWP)のどのタイプでも適用可能である。また、基板処理装置の一例としてプラズマ処理装置を挙げて説明した、しかし、基板処理装置は、基板に所定の処理(例えば、成膜処理、エッチング処理等)を施す装置であればよく、プラズマ処理装置に限定されるものではない。例えば、CVD装置であってもよい。
本明細書では、基板の一例としてウェハ(半導体ウェハ)Wを挙げて説明した。しかし、基板は、これに限らず、LCD(Liquid Crystal Display)、FPD(Flat Panel Display)に用いられる各種の基板や、フォトマスク、CD基板、プリント基板等であっても良い。
また、弁体76vには、流路76rを通流する温調流体との接触面積を増加させる熱交換促進部材(図示せず)を有してもよい。例えば、熱交換促進部材は、弁体76vの内壁面から流路76r内に向かって突出する突起部として設けられている。換言すれば、熱交換促進部材は、流路76r内を流れる温調流体の流れを阻害するように配置されている。熱交換促進部材は、流路76rを流れる温調流体との接触面積を増加させ、弁体76vと温調流体との熱交換を促進させることができる。
また、弁体76vは、内部空間を有する外殻部材と、外殻部材の内部空間に流路76rを形成する仕切り部材と、を備えている。例えば、図4(a)に示す第1例の弁体76v1において、弁体本体111及び流路形成部材112の基部112aが内部空間としての凹部111aを有する外殻部材を形成し、流路形成部材112の円弧板部112bが仕切り部材を形成する。図4(b)に示す第2例の弁体76v2においても同様である。例えば、図5(a)に示す第3例の弁体76v3において、弁体本体131及び蓋部材132が外殻部材を形成し、掘り下げ部131bにおいて溝131cが形成されていない部分が仕切り部材を形成する。図5(b)に示す第4例の弁体76v4においても同様である。
また、流路76rに設けられる熱交換促進部材は、外殻部材を内側から支持するように形成されていてもよい。これにより、中空構造の弁体76vの強度や剛性を確保することができる。熱交換促進部材は、例えば、網目状や柱状の構造を有していてもよく、ラティス構造(格子構造)を有していてもよい。なお、熱交換促進部材の形状や配置は、これらに限定されるものではない。
また、熱交換促進部材は、外殻部材及び仕切り部材のうち少なくとも一方と一体に成形されてもよい。例えば、図4(a)に示す第1例の弁体76v1において、仕切り部材としての円弧板部112bに熱交換促進部材が一体成形されていてもよい。また、外殻部材としての弁体本体111において、凹部111aの内壁面に熱交換促進部材が一体成形されていてもよい。図4(b)に示す第2例の弁体76v2においても同様である。例えば、図5(a)に示す第3例の弁体76v3において、外殻部材及び仕切り部材としての弁体本体131に熱交換促進部材が一体成形されていてもよい。また、外殻部材としての蓋部材132に熱交換促進部材が一体成形されていてもよい。図5(b)に示す第4例の弁体76v4においても同様である。これにより、部品点数を削減することができる。また、弁体76vは、外殻部材、仕切り部材、熱交換促進部材が一体に成形されてもよい。
また、弁体76vは、3Dプリンタ技術、アディティブマニュファクチャリング(Additive Manufacturing)技術で製造されてもよい。具体的には、金属材料を用いた積層造形技術を用いることができる。例えば、粉末金属にレーザや電子ビームを照射して焼結させることにより造形する造形技術、粉末金属やワイヤを供給しつつ、レーザや電子ビームで材料を溶融・堆積させることにより造形する造形技術、等を用いることができる。なお、これらの造形方法は一例でありこれに限られるものではない。
1 プラズマ処理装置(基板処理装置)
10 チャンバ(処理容器)
10s 内部空間(プラズマ処理空間)
12 チャンバ本体(処理容器)
12p 開口(開口部、第1開口部)
16 支持台(載置台)
58 部材(環状保護部材)
58p 開口(第2開口部)
76 シャッター機構
76v,76v1~76v4 弁体(シャッター)
76r,76r1~76r4 流路
76h ヒータ
78 供給器(流体供給器)
80 制御部(制御装置)
111,121,131,141 弁体本体(本体)
112,122 流路形成部材(経路モジュール)
131b,141b 掘り下げ部(第1の面)
131c,141c 溝
132,142 蓋部材
134,137,144,147 流路(往き流路)
135,138,145,148 流路(戻り流路)

Claims (5)

  1. プラズマ処理空間を有するチャンバであり、前記チャンバの側壁は、前記プラズマ処理空間内に基板を搬送するための開口部を有する、チャンバと、
    温調流体のための流路を有し、前記側壁の内側に配置され、前記開口部を開閉するシャッターと、を備え
    前記シャッターは、
    第1の面を有する本体と、
    前記第1の面を覆う蓋部材と、を有し、
    前記第1の面及び前記蓋部材は、前記流路を規定する、
    基板処理装置。
  2. 前記流路は、前記第1の面及び前記蓋部材のうち少なくとも一方に形成された溝により規定される、
    請求項に記載の基板処理装置。
  3. プラズマ処理空間を有するチャンバであり、前記チャンバの側壁は、前記プラズマ処理空間内に基板を搬送するための開口部を有する、チャンバと、
    温調流体のための流路を有し、前記側壁の内側に配置され、前記開口部を開閉するシャッターと、
    前記流路に前記温調流体を供給する流体供給器と、
    前記シャッターを加熱するヒータと、
    前記プラズマ処理空間を規定する環状保護部材と、
    制御装置と、を備え、
    前記制御装置は、
    前記シャッターの温度を制御するために前記ヒータを制御し、
    前記環状保護部材と前記シャッターとの間の温度差を低減するように前記シャッターの温度を制御するように構成される、
    基板処理装置。
  4. プラズマ処理空間を有するチャンバであり、前記チャンバの側壁は、前記プラズマ処理空間内に基板を搬送するための開口部を有する、チャンバと、
    温調流体のための流路を有し、前記側壁の内側に配置され、前記開口部を開閉するシャッターと、を備え
    前記流路は、
    入口と、
    出口と、
    前記入口から水平に蛇行している往き流路と、
    前記出口へ水平に蛇行している戻り流路と、を有し、
    前記往き流路は、前記戻り流路の外側に配置される、
    基板処理装置。
  5. プラズマ処理空間を有するチャンバであり、前記チャンバの側壁は、前記プラズマ処理空間内に基板を搬送するための開口部を有する、チャンバと、
    温調流体のための流路を有し、前記側壁の内側に配置され、前記開口部を開閉するシャッターと、を備え
    前記シャッターは、
    凹部を有する本体と、
    前記凹部内に適合する経路モジュールと、を有し、
    前記凹部及び前記経路モジュールは、前記流路を規定する、
    基板処理装置。
JP2020028711A 2019-06-18 2020-02-21 基板処理装置 Active JP7374016B2 (ja)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW109118713A TWI837376B (zh) 2019-06-18 2020-06-04 基板處理裝置
CN202010530936.0A CN112103166A (zh) 2019-06-18 2020-06-11 基板处理装置
CN202610156127.5A CN121885502A (zh) 2019-06-18 2020-06-11 基板处理装置
KR1020200073184A KR20200144501A (ko) 2019-06-18 2020-06-16 기판 처리 장치
US16/903,571 US11978614B2 (en) 2019-06-18 2020-06-17 Substrate processing apparatus
KR1020250061325A KR20250078382A (ko) 2019-06-18 2025-05-12 기판 처리 장치

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019113135 2019-06-18
JP2019113135 2019-06-18

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2021002642A JP2021002642A (ja) 2021-01-07
JP7374016B2 true JP7374016B2 (ja) 2023-11-06

Family

ID=73994281

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020028711A Active JP7374016B2 (ja) 2019-06-18 2020-02-21 基板処理装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11978614B2 (ja)
JP (1) JP7374016B2 (ja)
KR (1) KR20200144501A (ja)
TW (1) TWI837376B (ja)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11532461B2 (en) * 2018-10-23 2022-12-20 Tokyo Electron Limited Substrate processing apparatus
JP7274347B2 (ja) * 2019-05-21 2023-05-16 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置
JP7560215B2 (ja) * 2021-03-17 2024-10-02 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置
CN115966449B (zh) * 2021-10-08 2025-06-20 日本碍子株式会社 晶片载放台
JP7514811B2 (ja) 2021-10-14 2024-07-11 日本碍子株式会社 ウエハ載置台
KR102844467B1 (ko) * 2022-07-04 2025-08-07 세메스 주식회사 기판 처리 장치
JP7761537B2 (ja) * 2022-07-20 2025-10-28 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法
TW202507794A (zh) * 2023-02-21 2025-02-16 日商東京威力科創股份有限公司 壁構件及電漿處理裝置

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003257943A (ja) 2002-02-28 2003-09-12 Anelva Corp 表面処理装置
JP2007227789A (ja) 2006-02-24 2007-09-06 Tokyo Electron Ltd 冷却ブロック及びプラズマ処理装置
JP2013084602A (ja) 2011-10-05 2013-05-09 Applied Materials Inc 対称プラズマ処理チャンバ
JP2015059616A (ja) 2013-09-19 2015-03-30 株式会社栗本鐵工所 高温流体用仕切弁
JP2016081158A (ja) 2014-10-14 2016-05-16 東京エレクトロン株式会社 温度制御システム及び温度制御方法。
JP2019041024A (ja) 2017-08-25 2019-03-14 東京エレクトロン株式会社 冷媒用の流路を有する部材、冷媒用の流路を有する部材の制御方法及び基板処理装置

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6432203B1 (en) * 1997-03-17 2002-08-13 Applied Komatsu Technology, Inc. Heated and cooled vacuum chamber shield
JPH11204442A (ja) * 1998-01-12 1999-07-30 Tokyo Electron Ltd 枚葉式の熱処理装置
US20040149214A1 (en) * 1999-06-02 2004-08-05 Tokyo Electron Limited Vacuum processing apparatus
US6800173B2 (en) * 2000-12-15 2004-10-05 Novellus Systems, Inc. Variable gas conductance control for a process chamber
US6902623B2 (en) * 2001-06-07 2005-06-07 Veeco Instruments Inc. Reactor having a movable shutter
JP3863814B2 (ja) 2002-06-20 2006-12-27 株式会社日立国際電気 基板処理装置
US8741096B2 (en) * 2006-06-29 2014-06-03 Wonik Ips Co., Ltd. Apparatus for semiconductor processing
EP2234463A1 (en) * 2007-12-27 2010-09-29 Sharp Kabushiki Kaisha Plasma treatment apparatus, heating device for the plasma treatment apparatus, and plasma treatment method
JP5759718B2 (ja) 2010-12-27 2015-08-05 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置
JP6324717B2 (ja) 2013-12-27 2018-05-16 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置、シャッタ機構およびプラズマ処理装置
KR101651882B1 (ko) 2014-12-19 2016-08-29 주식회사 테스 기판처리장치
US20170292633A1 (en) * 2016-04-11 2017-10-12 Mks Instruments, Inc. Actively cooled vacuum isolation valve
JP2019067846A (ja) * 2017-09-29 2019-04-25 東京エレクトロン株式会社 温度制御方法
JP7240958B2 (ja) * 2018-09-06 2023-03-16 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置
US11532461B2 (en) * 2018-10-23 2022-12-20 Tokyo Electron Limited Substrate processing apparatus

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003257943A (ja) 2002-02-28 2003-09-12 Anelva Corp 表面処理装置
JP2007227789A (ja) 2006-02-24 2007-09-06 Tokyo Electron Ltd 冷却ブロック及びプラズマ処理装置
JP2013084602A (ja) 2011-10-05 2013-05-09 Applied Materials Inc 対称プラズマ処理チャンバ
JP2015059616A (ja) 2013-09-19 2015-03-30 株式会社栗本鐵工所 高温流体用仕切弁
JP2016081158A (ja) 2014-10-14 2016-05-16 東京エレクトロン株式会社 温度制御システム及び温度制御方法。
JP2019041024A (ja) 2017-08-25 2019-03-14 東京エレクトロン株式会社 冷媒用の流路を有する部材、冷媒用の流路を有する部材の制御方法及び基板処理装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP2021002642A (ja) 2021-01-07
US11978614B2 (en) 2024-05-07
TWI837376B (zh) 2024-04-01
KR20200144501A (ko) 2020-12-29
US20200402775A1 (en) 2020-12-24
TW202129752A (zh) 2021-08-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7374016B2 (ja) 基板処理装置
JP7175114B2 (ja) 載置台及び電極部材
KR102432446B1 (ko) 배치대 및 플라즈마 처리 장치
US8236105B2 (en) Apparatus for controlling gas flow in a semiconductor substrate processing chamber
JP7066512B2 (ja) プラズマ処理装置
CN115038808B (zh) 用于物理气相沉积腔室的加热屏蔽
KR102296914B1 (ko) 가열식 세라믹 페이스플레이트
JP6738485B2 (ja) 低圧リフトピンキャビティハードウェア
US11846011B2 (en) Lid stack for high frequency processing
JP2021034565A (ja) 載置台及び基板処理装置
KR102723943B1 (ko) 기판 처리 장치
KR102843560B1 (ko) 플라스마 처리 장치
US10301718B2 (en) Asymmetric pedestal/carrier ring arrangement for edge impedance modulation
CN117558674A (zh) 等离子体处理装置、静电吸盘及其温度调节方法
KR102823386B1 (ko) 플라즈마 처리 장치
TWI874429B (zh) 載置台及基板處理裝置
KR20250078382A (ko) 기판 처리 장치
TWI918385B (zh) 載置台及基板處理裝置
JP2024008667A (ja) 基板処理装置、基板処理方法及びガス供給アセンブリ

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20221111

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20230831

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230905

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230907

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20230926

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20231024

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7374016

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150