JP7742765B2 - Plasma processing apparatus and plasma processing method - Google Patents
Plasma processing apparatus and plasma processing methodInfo
- Publication number
- JP7742765B2 JP7742765B2 JP2021197273A JP2021197273A JP7742765B2 JP 7742765 B2 JP7742765 B2 JP 7742765B2 JP 2021197273 A JP2021197273 A JP 2021197273A JP 2021197273 A JP2021197273 A JP 2021197273A JP 7742765 B2 JP7742765 B2 JP 7742765B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate
- mask
- unit
- heater
- plasma processing
- 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
Links
Landscapes
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
Description
本発明はプラズマ処理装置、プラズマ処理方法に関し、特に、CVD成膜等に用いて好適な技術に関する。 The present invention relates to a plasma processing apparatus and a plasma processing method, and in particular to technology suitable for use in CVD film formation, etc.
従来から、プラズマを用いて原料ガスを分解し、例えば、基板の被成膜面に薄膜を形成するプラズマ処理装置が知られている。このプラズマ処理装置においては、例えば、特許文献1~4に示すように、チャンバと、電極フランジと、チャンバおよび電極フランジによって挟まれた絶縁フランジとによって、処理室が構成されている。処理室は、成膜空間(反応室)を有する。 Plasma processing apparatuses that use plasma to decompose a source gas and, for example, form a thin film on the surface of a substrate to be deposited have been known for some time. In these plasma processing apparatuses, as shown in Patent Documents 1 to 4, for example, a processing chamber is made up of a chamber, an electrode flange, and an insulating flange sandwiched between the chamber and the electrode flange. The processing chamber has a film deposition space (reaction chamber).
処理室内には、電極部となるシャワープレートと、基板が載置される基板ヒータ(基板支持部)とが設けられている。チャンバは、接地電位に接続されている。これによって基板ヒータは、アノード電極として機能する。
基板周縁部および基板の載置されていない基板ヒータに対する不必要な成膜を遮るために、枠状の基板マスク部が設けられる。基板マスク部は、成膜時に基板周端部を抑えて保持する。基板マスク部は、基板端面および裏面に膜が回り込んでしまうことを抑制する。同時に、基板マスク部は、プラズマを基板とシャワープレートとの間に閉じ込める。
The processing chamber is provided with a shower plate as an electrode and a substrate heater (substrate support) on which a substrate is placed. The chamber is connected to a ground potential, so that the substrate heater functions as an anode electrode.
A frame-shaped substrate mask is provided to prevent unnecessary film deposition on the peripheral edge of the substrate and on substrate heaters where no substrate is placed. The substrate mask holds down the peripheral edge of the substrate during film deposition. The substrate mask prevents the film from spreading onto the edge and back surfaces of the substrate. At the same time, the substrate mask confines plasma between the substrate and the shower plate.
基板マスク部は、成膜時に基板ヒータと基板とに接しており、熱源である基板ヒータにより基板と同程度に加熱されている。
基板マスク部は、基板周縁部において、シャワープレート側に位置するため、基板の搬送時には、ヒータから離間する必要がある。この際、基板マスク部の温度が低下する。
The substrate mask portion is in contact with the substrate heater and the substrate during film formation, and is heated to the same degree as the substrate by the substrate heater, which is a heat source.
The substrate mask portion is located on the shower plate side of the substrate periphery, and therefore needs to be moved away from the heater when the substrate is transported, at which time the temperature of the substrate mask portion drops.
しかしながら、チャンバ内で発生するパーティクルが、成膜特性、収率に影響を与えてしまうという問題があった。
成膜時のパーティクルとして大きな要因の一つは基板マスク部上に着膜された膜が、基板搬送時に基板上に落ちるということがわかっている。
このように、基板マスク部から発生するパーティクルが、成膜特性、収率に影響を与えてしまうという問題があった。
However, there is a problem in that particles generated in the chamber affect the film formation characteristics and yield.
It is known that one of the major causes of particles during film formation is that a film deposited on a mask portion of a substrate falls onto the substrate when the substrate is transported.
Thus, there is a problem in that particles generated from the mask portion of the substrate affect the film formation characteristics and yield.
基板マスク部上のパーティクルは、基板搬入時に基板マスク温度が著しく低下する。その際に、基板マスク部上に成膜された膜が基板マスク部との熱膨張率の違いにより応力を受けて、基板マスク部から剥離する。これが基板マスク部から発生するパーティクルの主な原因であることを、本願発明者らは突き止めた。
そのため、基板マスク部からのパーティクルを抑制するために、基板マスク部の温度を、いかに変化を抑えた状態に維持して、成膜を繰り返すことを可能とできるかが大きな課題であることがわかった。
Particles on the substrate mask portion occur when the substrate mask temperature drops significantly when the substrate is carried in. At that time, the film formed on the substrate mask portion is subjected to stress due to the difference in thermal expansion coefficient between the substrate mask portion and the film, causing it to peel off from the substrate mask portion. The inventors of the present application have determined that this is the main cause of particles generated from the substrate mask portion.
Therefore, it was found that a major challenge was how to maintain the temperature of the substrate mask portion at a constant level so that film formation could be repeated in order to suppress particles from the substrate mask portion.
また、プリデポ時に基板マスク上に成膜された膜が、基板マスクから発生するパーティクルの主な原因であることを、本願発明者らは突き止めた。
したがって、プリデポ時に成膜された膜が、成膜完了時までに基板マスクから剥離してしまうことを防止することで、パーティクルによる膜特性の低下を回避できるということを、本願発明者らは見出した。
なお、プリデポとは、基板を搬入して成膜するデポ工程より前に、基板を基板ヒータに載置せずにプラズマを形成し、チャンバ内を成膜状態とする工程を意味する。
The inventors of the present invention have also discovered that the film formed on the substrate mask during pre-deposition is the main cause of particles generated from the substrate mask.
Therefore, the inventors of the present application have discovered that by preventing the film formed during pre-deposition from peeling off from the substrate mask before film formation is completed, it is possible to avoid degradation of film properties due to particles.
The pre-deposition refers to a process of generating plasma without placing the substrate on the substrate heater to set the chamber in a film-forming state before the deposition process in which the substrate is carried in and a film is formed.
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、以下の目的を達成しようとするものである。
1.基板マスク部から発生するパーティクルを削減すること。
2.基板マスク部における温度変化を抑制すること。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and aims to achieve the following objects.
1. To reduce particles generated from the substrate mask area.
2. Suppression of temperature changes in the substrate mask area.
本発明のプラズマ処理装置は、
プラズマ処理装置であって、
チャンバと、
前記チャンバの上部に配置されて反応室を形成する電極部と、
前記電極部に接続されてプラズマを形成する高周波電圧を印加する高周波電源と、
前記チャンバの下部に前記電極部に対向して配置され、基板を載置して昇降可能な基板ヒータ部と、
前記基板ヒータ部を昇降駆動する昇降駆動部と、
前記基板および前記基板ヒータ部の外周部を前記電極部に対して覆う基板マスク部と、 前記チャンバに周設されて前記基板ヒータ部が下降した際に前記基板マスク部を支持するマスク支持部と、
前記基板マスク部を加熱するマスク加熱部と、
前記マスク加熱部の制御をおこなう制御部と、
を有し、
前記マスク加熱部が、前記基板マスク部の外周に沿って前記マスク支持部に配置されたヒータであり、
前記マスク支持部には、前記チャンバの壁部に近接する基部に熱絶縁部が配置され、
前記基板ヒータ部が下降して、前記マスク支持部によって支持された前記基板マスク部が前記基板ヒータ部から離間した際に、前記マスク加熱部によって前記基板マスク部を加熱可能である
ことにより上記課題を解決した。
本発明のプラズマ処理装置は、
前記マスク加熱部が、前記基板マスク部が接触する前記マスク支持部の先端部に埋設されたヒータである
ことができる。
本発明のプラズマ処理装置は、
前記マスク支持部の先端部が、平面視して前記基板ヒータ部の外周よりも径方向外側に位置する
ことができる。
本発明のプラズマ処理装置は、
プラズマ処理装置であって、
チャンバと、
前記チャンバの上部に配置されて反応室を形成する電極部と、
前記電極部に接続されてプラズマを形成する高周波電圧を印加する高周波電源と、
前記チャンバの下部に前記電極部に対向して配置され、基板を載置して昇降可能な基板ヒータ部と、
前記基板ヒータ部を昇降駆動する昇降駆動部と、
前記基板および前記基板ヒータ部の外周部を前記電極部に対して覆う基板マスク部と、 前記チャンバに周設されて前記基板ヒータ部が下降した際に前記基板マスク部を支持するマスク支持部と、
前記基板マスク部を加熱するマスク加熱部と、
前記マスク加熱部の制御をおこなう制御部と、
を有し、
前記マスク加熱部が、前記基板マスク部の外周に沿って前記基板マスク部に配置されたヒータであり、
前記マスク加熱部の前記ヒータに通電する接点が、前記基板マスク部の下面と、前記マスク支持部の上面とに配置される
ことにより上記課題を解決した。
本発明のプラズマ処理装置は、
前記マスク加熱部の前記ヒータが、前記基板マスク部の全周に延在して配置される
ことができる。
本発明のプラズマ処理装置は、
前記マスク加熱部の前記ヒータが、前記基板マスク部の内周に近接する位置に周設される(マスク支持部に接触しない位置、基板もしくは)
ことができる。
本発明のプラズマ処理装置は、
前記ヒータが、前記基板マスク部の外周と同心状に複数本として配置される
ことができる。
本発明のプラズマ処理装置は、
前記接点が、前記基板マスク部の下面から下方に突出する
ことができる。
本発明のプラズマ処理装置は、
前記接点が、前記マスク支持部の上面から上方に突出する
ことができる。
本発明のプラズマ処理装置は、
前記基板マスク部の外周が、平面視して前記マスク支持部の先端部よりも径方向外側に位置する
ことができる。
本発明のプラズマ処理装置は、
プラズマ処理装置であって、
チャンバと、
前記チャンバの上部に配置されて反応室を形成する電極部と、
前記電極部に接続されてプラズマを形成する高周波電圧を印加する高周波電源と、
前記チャンバの下部に前記電極部に対向して配置され、基板を載置して昇降可能な基板ヒータ部と、
前記基板ヒータ部を昇降駆動する昇降駆動部と、
前記基板および前記基板ヒータ部の外周部を前記電極部に対して覆う基板マスク部と、 前記チャンバに周設されて前記基板ヒータ部が下降した際に前記基板マスク部を支持するマスク支持部と、
前記基板マスク部を加熱するマスク加熱部と、
前記マスク加熱部の制御をおこなう制御部と、
を有し、
前記基板ヒータ部が下降して、前記マスク支持部によって支持された前記基板マスク部が前記基板ヒータ部から離間した際に、前記マスク加熱部によって前記基板マスク部を加熱可能であり、
前記基板マスク部の温度を検出する温度検出部を有する
ことにより上記課題を解決した。
本発明のプラズマ処理装置は、
前記温度検出部が、前記基板マスク部の下面温度を検出する
ことができる。
本発明のプラズマ処理方法は、
上記のいずれか記載のプラズマ処理装置においてプラズマ処理をおこなうプラズマ処理方法であって、
前記基板マスク部が前記基板ヒータ部に載置されている場合には、前記基板ヒータ部によって前記基板マスク部を加熱し、
前記基板マスク部が前記基板ヒータ部から離間している場合には、前記マスク加熱部によって前記基板マスク部を加熱する
ことができる。
The plasma processing apparatus of the present invention comprises:
A plasma processing apparatus,
a chamber;
an electrode portion disposed in an upper portion of the chamber to form a reaction chamber;
a high frequency power supply connected to the electrode portion to apply a high frequency voltage for forming plasma;
a substrate heater unit that is disposed in a lower portion of the chamber opposite to the electrode unit and that can raise and lower a substrate thereon;
an elevation drive unit that drives the substrate heater unit to elevate;
a substrate mask portion that covers the outer periphery of the substrate and the substrate heater portion relative to the electrode portion; and a mask support portion that is provided around the chamber and supports the substrate mask portion when the substrate heater portion is lowered.
a mask heating unit that heats the substrate mask unit;
a control unit that controls the mask heating unit;
and
the mask heating unit is a heater disposed on the mask support unit along the outer periphery of the substrate mask unit,
the mask support has a thermal insulator disposed at a base adjacent a wall of the chamber;
The above problem was solved by making it possible for the mask heating section to heat the substrate mask section when the substrate heater section descends and the substrate mask section supported by the mask support section moves away from the substrate heater section .
The plasma processing apparatus of the present invention comprises:
The mask heating portion may be a heater embedded in the tip of the mask support portion with which the substrate mask portion comes into contact.
The plasma processing apparatus of the present invention comprises:
The tip of the mask support portion may be located radially outward from the outer periphery of the substrate heater portion in plan view.
The plasma processing apparatus of the present invention comprises:
A plasma processing apparatus,
a chamber;
an electrode portion disposed in an upper portion of the chamber to form a reaction chamber;
a high frequency power supply connected to the electrode portion to apply a high frequency voltage for forming plasma;
a substrate heater unit that is disposed in a lower portion of the chamber opposite to the electrode unit and that can raise and lower a substrate thereon;
an elevation drive unit that drives the substrate heater unit to elevate;
a substrate mask portion that covers the outer periphery of the substrate and the substrate heater portion relative to the electrode portion; and a mask support portion that is provided around the chamber and supports the substrate mask portion when the substrate heater portion is lowered.
a mask heating unit that heats the substrate mask unit;
a control unit that controls the mask heating unit;
and
the mask heating unit is a heater disposed on the substrate mask unit along the outer periphery of the substrate mask unit,
Contacts for energizing the heater of the mask heating unit are disposed on the lower surface of the substrate mask unit and on the upper surface of the mask support unit.
This solved the above problem.
The plasma processing apparatus of the present invention comprises:
The heater of the mask heating unit may be disposed so as to extend over the entire periphery of the substrate mask unit.
The plasma processing apparatus of the present invention comprises:
The heater of the mask heating unit is provided at a position close to the inner periphery of the substrate mask unit (at a position not in contact with the mask support unit, the substrate, or
It is possible.
The plasma processing apparatus of the present invention comprises:
A plurality of heaters may be arranged concentrically around the outer periphery of the substrate mask portion .
The plasma processing apparatus of the present invention comprises:
The contacts may project downwardly from a lower surface of the substrate mask portion.
The plasma processing apparatus of the present invention comprises:
The contacts may protrude upward from an upper surface of the mask support portion.
The plasma processing apparatus of the present invention comprises:
The outer periphery of the substrate mask portion can be located radially outward from the tip end of the mask support portion in plan view.
The plasma processing apparatus of the present invention comprises:
A plasma processing apparatus,
a chamber;
an electrode portion disposed in an upper portion of the chamber to form a reaction chamber;
a high frequency power supply connected to the electrode portion to apply a high frequency voltage for forming plasma;
a substrate heater unit that is disposed in a lower portion of the chamber opposite to the electrode unit and that can raise and lower a substrate thereon;
an elevation drive unit that drives the substrate heater unit to elevate;
a substrate mask portion that covers the outer periphery of the substrate and the substrate heater portion relative to the electrode portion; and a mask support portion that is provided around the chamber and supports the substrate mask portion when the substrate heater portion is lowered.
a mask heating unit that heats the substrate mask unit;
a control unit that controls the mask heating unit;
and
when the substrate heater unit is lowered and the substrate mask unit supported by the mask support unit is separated from the substrate heater unit, the substrate mask unit can be heated by the mask heating unit,
a temperature detection unit for detecting the temperature of the substrate mask unit;
This solved the above problem.
The plasma processing apparatus of the present invention comprises:
The temperature detection unit can detect the temperature of the lower surface of the substrate mask unit.
The plasma processing method of the present invention includes:
A plasma processing method for performing plasma processing in any one of the plasma processing apparatuses described above, comprising:
When the substrate mask part is placed on the substrate heater part, the substrate mask part is heated by the substrate heater part;
When the substrate mask section is spaced apart from the substrate heater section, the substrate mask section can be heated by the mask heating section.
本発明のプラズマ処理装置は、
プラズマ処理装置であって、
チャンバと、
前記チャンバの上部に配置されて反応室を形成する電極部と、
前記電極部に接続されてプラズマを形成する高周波電圧を印加する高周波電源と、
前記チャンバの下部に前記電極部に対向して配置され、基板を載置して昇降可能な基板ヒータ部と、
前記基板ヒータ部を昇降駆動する昇降駆動部と、
前記基板および前記基板ヒータ部の外周部を前記電極部に対して覆う基板マスク部と、
前記チャンバに周設されて前記基板ヒータ部が下降した際に前記基板マスク部を支持するマスク支持部と、
前記基板マスク部を加熱するマスク加熱部と、
前記マスク加熱部の制御をおこなう制御部と、
を有し、
前記基板ヒータ部が下降して、前記マスク支持部によって支持された前記基板マスク部が前記基板ヒータ部から離間した際に、前記マスク加熱部によって前記基板マスク部を加熱可能である。
これにより、基板ヒータ部が上昇して、前記基板マスク部が前記基板ヒータ部に載置されている場合には、前記基板ヒータ部によって前記基板マスク部を加熱するか、基板マスク部がプラズマによって加熱している場合には、基板マスク部と基板ヒータ部とが同じ温度となるとともに、基板ヒータ部が下降して、前記基板マスク部が前記基板ヒータ部から離間している場合には、前記マスク加熱部によって前記基板マスク部を加熱することで、基板マスク部が、基板ヒータ部によって加熱された状態とほぼ同じ温度を維持して、基板マスク部の温度が低下することを抑制することができる。これにより、プリデポ等で基板マスク部に成膜された膜が温度差によって剥離して、パーティクルとなることを防止できる。したがって、チャンバ内におけるパーティクル発生量を抑制して、成膜特性に影響を与えることを防止できる。
The plasma processing apparatus of the present invention comprises:
A plasma processing apparatus,
a chamber;
an electrode portion disposed in an upper portion of the chamber to form a reaction chamber;
a high frequency power supply connected to the electrode portion to apply a high frequency voltage for forming plasma;
a substrate heater unit that is disposed in a lower portion of the chamber opposite to the electrode unit and that can raise and lower a substrate thereon;
an elevation drive unit that drives the substrate heater unit to elevate;
a substrate mask portion that covers the substrate and an outer periphery of the substrate heater portion from the electrode portion;
a mask support portion provided around the chamber and supporting the substrate mask portion when the substrate heater portion is lowered;
a mask heating unit that heats the substrate mask unit;
a control unit that controls the mask heating unit;
and
When the substrate heater section is lowered and the substrate mask section supported by the mask support section is separated from the substrate heater section, the substrate mask section can be heated by the mask heating section.
As a result, when the substrate heater unit is raised and the substrate mask unit is placed on the substrate heater unit, the substrate heater unit heats the substrate mask unit, or when the substrate mask unit is heated by plasma, the substrate mask unit and the substrate heater unit reach the same temperature. Furthermore, when the substrate heater unit is lowered and the substrate mask unit is separated from the substrate heater unit, the mask heater unit heats the substrate mask unit, thereby maintaining the substrate mask unit at approximately the same temperature as when heated by the substrate heater unit and preventing a decrease in the temperature of the substrate mask unit. This prevents a film formed on the substrate mask unit by pre-deposition or the like from peeling off due to temperature differences and becoming particles. Therefore, the amount of particles generated in the chamber can be reduced, preventing the film formation characteristics from being affected.
本発明のプラズマ処理装置は、
前記マスク加熱部が、前記基板マスク部の外周に沿って前記マスク支持部に配置されたヒータである。
これにより、マスク加熱部がマスク支持部の温度を上昇させて、基板ヒータ部が下降して、前記基板マスク部が前記基板ヒータ部から離間している場合には、前記マスク支持部によって前記基板マスク部を加熱することで、基板マスク部が、基板ヒータ部によって加熱された状態とほぼ同じ温度を維持して、基板マスク部の温度が低下することを抑制することができる。これにより、プリデポ等で基板マスク部に成膜された膜が温度差によって剥離して、パーティクルとなることを防止できる。したがって、チャンバ内におけるパーティクル発生量を抑制して、成膜特性に影響を与えることを防止できる。
The plasma processing apparatus of the present invention comprises:
The mask heating section is a heater disposed on the mask support section along the outer periphery of the substrate mask section.
As a result, when the mask heating unit raises the temperature of the mask support unit, the substrate heater unit descends, and the substrate mask unit is separated from the substrate heater unit, the mask support unit heats the substrate mask unit, thereby maintaining the substrate mask unit at approximately the same temperature as when heated by the substrate heater unit, and preventing the temperature of the substrate mask unit from decreasing. This prevents a film formed on the substrate mask unit by pre-deposition or the like from peeling off due to temperature differences and becoming particles. Therefore, the amount of particles generated in the chamber can be suppressed, preventing them from affecting film formation characteristics.
本発明のプラズマ処理装置は、
前記マスク支持部には、前記チャンバの壁部に近接する基部に熱絶縁部が配置される。
これにより、マスク加熱部がマスク支持部の温度を上昇させる際に、マスク支持部の基部からチャンバ壁部へと熱が流れて、マスク支持部の温度上昇が不十分になることを防止できる。マスク加熱部によるマスク支持部の加熱を効率よくおこなうことができる。基板マスク部の温度が低下することを抑制することができる。これにより、プリデポ等で基板マスク部に成膜された膜が温度差によって剥離して、パーティクルとなることを防止できる。したがって、チャンバ内におけるパーティクル発生量を抑制して、成膜特性に影響を与えることを防止できる。
The plasma processing apparatus of the present invention comprises:
The mask support has a thermal insulator disposed at its base adjacent the chamber wall.
This prevents heat from flowing from the base of the mask support part to the chamber wall part when the mask heating part raises the temperature of the mask support part, resulting in an insufficient temperature rise of the mask support part. The mask heating part can efficiently heat the mask support part. This can prevent the temperature of the substrate mask part from decreasing. This can prevent a film formed on the substrate mask part by pre-deposition or the like from peeling off due to temperature differences and becoming particles. Therefore, the amount of particles generated in the chamber can be suppressed, preventing an effect on film formation characteristics.
本発明のプラズマ処理装置は、
前記マスク加熱部が、前記基板マスク部が接触する前記マスク支持部の先端部に埋設されたヒータである。
これにより、マスク支持部の先端部を加温して、マスク支持部の先端部に接触する基板マスク部を効率よく加熱することができる。基板マスク部の温度が低下することを抑制することができる。これにより、プリデポ等で基板マスク部に成膜された膜が温度差によって剥離して、パーティクルとなることを防止できる。したがって、チャンバ内におけるパーティクル発生量を抑制して、成膜特性に影響を与えることを防止できる。
The plasma processing apparatus of the present invention comprises:
The mask heating portion is a heater embedded in the tip of the mask support portion with which the substrate mask portion comes into contact.
This allows the tip of the mask support portion to be heated, thereby efficiently heating the substrate mask portion that contacts the tip of the mask support portion. This prevents the temperature of the substrate mask portion from decreasing. This prevents a film formed on the substrate mask portion by pre-deposition or the like from peeling off due to temperature differences and becoming particles. This reduces the amount of particles generated in the chamber, preventing them from affecting film formation characteristics.
本発明のプラズマ処理装置は、
前記マスク支持部の先端部が、平面視して前記基板ヒータ部の外周よりも径方向外側に位置する。
これにより、チャンバ径方向で内側となるマスク支持部の先端部が、基板ヒータ部の外周と接触しない状態を維持することができる。マスク支持部の先端部と基板ヒータ部の外周との間から、成膜部から基板ヒータ部よりも下方にむけて流れるガス流を維持することができる。これにより、基板ヒータ部と電極部との間とされる成膜部(プラズマ形成空間)からのガス排気を可能として、プラズマCVD処理を可能とすることができる。
同時に、基板ヒータ部が下降した際に、基板ヒータ部の外周よりも径方向外側に突出した状態で載置されている基板マスク部を、基板ヒータ部の径方向外側位置でマスク支持部の先端部に載置して、基板マスク部から基板ヒータ部を離間させることができる。
The plasma processing apparatus of the present invention comprises:
The tip of the mask support portion is located radially outward from the outer periphery of the substrate heater portion in a plan view.
This allows the tip of the mask support part, which is located radially inward in the chamber, to remain out of contact with the outer periphery of the substrate heater part. A gas flow can be maintained between the tip of the mask support part and the outer periphery of the substrate heater part, flowing from the film formation part toward a position below the substrate heater part. This allows gas to be exhausted from the film formation part (plasma formation space) between the substrate heater part and the electrode part, enabling plasma CVD processing.
At the same time, when the substrate heater section is lowered, the substrate mask section, which is placed in a state where it protrudes radially outward from the outer periphery of the substrate heater section, can be placed on the tip of the mask support section at a radially outer position of the substrate heater section, thereby separating the substrate heater section from the substrate mask section.
本発明のプラズマ処理装置は、
前記マスク加熱部が、前記基板マスク部の外周に沿って前記基板マスク部に配置されたヒータである。
これにより、チャンバ周方向における全領域、つまりチャンバ全周で基板マスクを加熱して、基板マスクの温度が週報王の全域で低下しないように維持することができる。これにより、局所的に発生した温度差によって、基板マスク部に成膜された膜が剥離して、パーティクルとなることを防止できる。したがって、チャンバ内におけるパーティクル発生量を抑制して、成膜特性に影響を与えることを防止できる。
これにより、マスク加熱部が基板マスク部の温度を上昇させて、基板ヒータ部が下降して、前記基板マスク部が前記基板ヒータ部から離間している場合には、前記マスク支持部によって前記基板マスク部を加熱することで、基板マスク部が、基板ヒータ部によって加熱された状態とほぼ同じ温度を維持して、基板マスク部の温度が低下することを抑制することができる。これにより、プリデポ等で基板マスク部に成膜された膜が温度差によって剥離して、パーティクルとなることを防止できる。したがって、チャンバ内におけるパーティクル発生量を抑制して、成膜特性に影響を与えることを防止できる。
また、マスク加熱部が基板マスク部を直接加熱して基板マスク部の温度を上昇させることができるので、加熱する領域を基板マスク部とすることができ、基板マスク部に対する迅速な加熱および加熱に必要なエネルギの適正化をおこなうことが可能となる。基板マスク部における温度低下発生に迅速に対応して加熱を開始できるとともに、直接加熱による効率的な熱流れ発生により、基板マスク部における温度低下の発生を防止して、パーティクル発生を低減することができる。
The plasma processing apparatus of the present invention comprises:
The mask heating section is a heater disposed on the substrate mask section along the outer periphery of the substrate mask section.
This allows the substrate mask to be heated over the entire circumferential direction of the chamber, i.e., the entire circumference of the chamber, and the temperature of the substrate mask can be maintained without decreasing over the entire circumference. This prevents the film formed on the substrate mask from peeling off and becoming particles due to localized temperature differences. Therefore, the amount of particles generated in the chamber can be suppressed, preventing them from affecting the film formation characteristics.
As a result, when the mask heating unit raises the temperature of the substrate mask unit, the substrate heater unit descends, and the substrate mask unit is separated from the substrate heater unit, the mask support unit heats the substrate mask unit, thereby maintaining the substrate mask unit at approximately the same temperature as when heated by the substrate heater unit, and preventing the temperature of the substrate mask unit from decreasing. This prevents a film formed on the substrate mask unit by pre-deposition or the like from peeling off due to temperature differences and becoming particles. Therefore, the amount of particles generated in the chamber can be suppressed, preventing them from affecting film formation characteristics.
Furthermore, since the mask heating unit can directly heat the substrate mask unit to raise the temperature of the substrate mask unit, the substrate mask unit can be the heated area, and it is possible to quickly heat the substrate mask unit and optimize the energy required for heating. Heating can be started in a quick response to a temperature drop in the substrate mask unit, and the efficient heat flow caused by direct heating prevents a temperature drop in the substrate mask unit and reduces particle generation.
本発明のプラズマ処理装置は、
前記マスク加熱部の前記ヒータが、前記基板マスク部の全周に延在して配置される。
これにより、チャンバ周方向における全領域、つまりチャンバ全周で基板マスクを加熱して、基板マスクの温度が週方向の全域で低下しないように維持することができる。また、チャンバ内の他の部品の配置に影響されることなく、基板マスク部の加熱を可能とし、基板マスク部での全域で温度低下の発生を防止することができる。
これにより、局所的に発生した温度差によって、基板マスク部に成膜された膜が剥離して、パーティクルとなることを防止できる。したがって、チャンバ内におけるパーティクル発生量を抑制して、成膜特性に影響を与えることを防止できる。
The plasma processing apparatus of the present invention comprises:
The heater of the mask heating unit is disposed so as to extend around the entire periphery of the substrate mask unit.
This allows the substrate mask to be heated over the entire circumferential direction of the chamber, i.e., the entire circumference of the chamber, and the temperature of the substrate mask can be maintained without decreasing over the entire circumferential direction. Also, the substrate mask can be heated without being affected by the arrangement of other components in the chamber, and a decrease in temperature can be prevented over the entire circumferential direction of the substrate mask.
This prevents the film formed on the substrate mask portion from peeling off and becoming particles due to a locally generated temperature difference, thereby suppressing the amount of particles generated in the chamber and preventing them from affecting film formation characteristics.
本発明のプラズマ処理装置は、
前記マスク加熱部の前記ヒータが、前記基板マスク部の内周に近接する位置に周設される。
これにより、基板マスク部が前記基板ヒータ部から離間した際に、外周に比べて温度低下の著しい内周に近接する基板マスク部の部分を積極的に加熱することが容易となる。ここで、最も加熱量の大きい熱源である基板ヒータ部に接して、基板マスク部の中では温度が高くなっているため、基板マスク部が前記基板ヒータ部から離間した際に、基板マスク部の外周に比べて内周は温度低下が著しくなる。したがって、基板マスク部の内周を積極的に加熱することで、局所的に温度差が発生することを防止して、基板マスク部に成膜された膜の剥離によるパーティクル発生を防止することができる。したがって、チャンバ内におけるパーティクル発生量を抑制して、成膜特性に影響を与えることを防止できる。
また、マスク加熱部のヒータがマスク支持部の先端が接触しない位置に配置される、つまり、マスク加熱部のヒータがマスク支持部の先端よりもチャンバの径方向内側となる位置に配置されることで、マスク支持部に支持された際に、マスク支持部の温度とは関係なく、基板マス部クの内周に近接する部分を積極的に加熱することが容易となる。
したがって、基板に近い基板マスク部の温度が低下することを抑制することができる。これにより、プリデポ等で基板マスク部に成膜された膜が温度差によって剥離して、パーティクルとなることを防止できる。したがって、チャンバ内におけるパーティクル発生量を抑制して、成膜特性に影響を与えることを防止できる。
The plasma processing apparatus of the present invention comprises:
The heater of the mask heating unit is provided at a position close to the inner periphery of the substrate mask unit.
This facilitates actively heating the portion of the substrate mask portion adjacent to the inner periphery, where the temperature drop is greater than the outer periphery, when the substrate mask portion is separated from the substrate heater portion. Here, since the temperature is higher inside the substrate mask portion due to contact with the substrate heater portion, which is the heat source with the greatest heating amount, the temperature drop at the inner periphery is greater than at the outer periphery when the substrate mask portion is separated from the substrate heater portion. Therefore, by actively heating the inner periphery of the substrate mask portion, it is possible to prevent local temperature differences and prevent particle generation due to peeling of the film formed on the substrate mask portion. This reduces the amount of particles generated in the chamber and prevents them from affecting film formation characteristics.
Furthermore, by positioning the heater of the mask heating unit at a position where it does not come into contact with the tip of the mask support unit, that is, by positioning the heater of the mask heating unit at a position radially inward of the chamber than the tip of the mask support unit, it becomes easy to actively heat the portion of the substrate mask close to its inner circumference when supported by the mask support unit, regardless of the temperature of the mask support unit.
Therefore, it is possible to prevent the temperature of the substrate mask portion close to the substrate from decreasing, thereby preventing a film formed on the substrate mask portion by pre-deposition or the like from peeling off due to a temperature difference and becoming particles, thereby suppressing the amount of particles generated in the chamber and preventing them from affecting the film formation characteristics.
本発明のプラズマ処理装置は、
前記ヒータが、前記基板マスク部の外周と同心状に複数本として配置される。
これにより、基板マスク部の外周から内周までの径方向で温度分布が異なる場合や、基板マスク部の熱容量が大きい場合にも対応して、所定の温度まで加熱し提示することができる。したがって、チャンバ内におけるパーティクル発生量を抑制して、成膜特性に影響を与えることを防止できる。
なお、同心状のヒータは、それぞれ独立に制御することが可能であり、これにより、好ましい基板マスク部の温度状態を維持することが可能となる。
The plasma processing apparatus of the present invention comprises:
A plurality of the heaters are arranged concentrically around the outer periphery of the substrate mask portion.
This allows the substrate mask to be heated to a predetermined temperature even when the temperature distribution varies in the radial direction from the outer periphery to the inner periphery of the substrate mask or when the substrate mask has a large heat capacity, thereby suppressing the amount of particles generated in the chamber and preventing them from affecting the film formation characteristics.
The concentric heaters can be controlled independently, which makes it possible to maintain a desirable temperature state of the substrate mask portion.
本発明のプラズマ処理装置は、
前記マスク加熱部の前記ヒータに通電する接点が、前記基板マスク部の下面と、前記マスク支持部の上面とに配置される。
これにより、基板ヒータ部が下降して、基板マスク部がマスク支持部に載置された際に、基板マスク部下面の接点とマスク支持部上面の接点とが互いに接触して、基板マスク部の前記ヒータに通電することが可能となる。
したがって、基板ヒータ部が下降して、基板マスク部がマスク支持部に載置されるとともに、基板マスク部が基板ヒータ部から離間する動作に連動して、マスク加熱部の前記ヒータに通電することができる。
また、基板ヒータ部が上昇して、基板マスク部がマスク支持部から離間するとともに、基板マスク部が基板ヒータ部に設置される動作に連動して、マスク加熱部の前記ヒータへの通電を遮断することができる。
The plasma processing apparatus of the present invention comprises:
Contacts for energizing the heater of the mask heating unit are disposed on the lower surface of the substrate mask unit and on the upper surface of the mask support unit.
This allows the contacts on the underside of the substrate mask part and the contacts on the upper surface of the mask support part to come into contact with each other when the substrate heater part is lowered and the substrate mask part is placed on the mask support part, thereby allowing current to flow through the heater of the substrate mask part.
Therefore, when the substrate heater section is lowered and the substrate mask section is placed on the mask support section, the heater of the mask heating section can be energized in conjunction with the operation of the substrate mask section moving away from the substrate heater section.
In addition, when the substrate heater section rises and the substrate mask section moves away from the mask support section, the power supply to the heater of the mask heating section can be cut off in conjunction with the operation of placing the substrate mask section on the substrate heater section.
本発明のプラズマ処理装置は、
前記接点が、前記基板マスク部の下面から下方に突出する。
これにより、基板マスク部がマスク支持部に載置された際に、基板マスク部下面の接点とマスク支持部上面の接点とが確実に互いに接触して、基板マスク部の前記ヒータに通電することが可能となる。
The plasma processing apparatus of the present invention comprises:
The contacts project downwardly from the lower surface of the substrate mask portion.
This allows the contact points on the underside of the substrate mask portion and the contact points on the upper surface of the mask support portion to reliably contact each other when the substrate mask portion is placed on the mask support portion, thereby allowing current to flow through the heater of the substrate mask portion.
本発明のプラズマ処理装置は、
前記接点が、前記マスク支持部の上面から上方に突出する。
これにより、基板マスク部がマスク支持部に載置された際に、基板マスク部下面の接点とマスク支持部上面の接点とが確実に互いに接触して、基板マスク部の前記ヒータに通電することが可能となる。
The plasma processing apparatus of the present invention comprises:
The contacts protrude upward from the upper surface of the mask support portion.
This allows the contact points on the underside of the substrate mask portion and the contact points on the upper surface of the mask support portion to reliably contact each other when the substrate mask portion is placed on the mask support portion, thereby allowing current to flow through the heater of the substrate mask portion.
本発明のプラズマ処理装置は、
前記基板マスク部の外周が、平面視して前記マスク支持部の先端部よりも径方向外側に位置する。
これにより、基板ヒータ部が下降して、基板マスク部がマスク支持部に載置された際に、基板マスク部がマスク支持部に載置されて、マスク支持部上面と同じ位置に基板マスク部下面が位置するように、基板マスク部の高さをマスク支持部によって規制することができ、その状態よりも基板マスク部が下降しないように維持することができる。
The plasma processing apparatus of the present invention comprises:
The outer periphery of the substrate mask portion is located radially outward from the tip end of the mask support portion in plan view.
This allows the height of the substrate mask portion to be regulated by the mask support portion so that when the substrate heater portion is lowered and the substrate mask portion is placed on the mask support portion, the lower surface of the substrate mask portion is positioned at the same position as the upper surface of the mask support portion, and the substrate mask portion can be kept from lowering further than that state.
本発明のプラズマ処理装置は、
前記基板マスク部の温度を検出する温度検出部を有する。
これにより、基板マスク部の温度が変動した場合に検出して、その結果をマスク加熱部の前記ヒータへの制御へとフィードバックすることができる。
これにより、基板マスク部の温度変動を所定の範囲に維持して、温度設定を正確におこなうことが可能となる。
ここで、温度検出部としては、基板マスク部の表面温度を測定するために、チャンバ外に配置された放射温度計と、この放射温度計から基板マスク部を視認可能とするようにチャンバを貫通する検出孔と、検出孔のチャンバ内を密閉するとともに検出孔を透過可能な透光密閉部材と、と有することができる。
The plasma processing apparatus of the present invention comprises:
A temperature detector is provided to detect the temperature of the substrate mask portion.
This makes it possible to detect any fluctuations in the temperature of the substrate mask section and feed back the results to the control of the heater of the mask heating section.
This allows the temperature fluctuation of the substrate mask portion to be maintained within a predetermined range, making it possible to set the temperature accurately.
Here, the temperature detection unit can include a radiation thermometer placed outside the chamber to measure the surface temperature of the substrate mask portion, a detection hole that penetrates the chamber so that the substrate mask portion can be seen from the radiation thermometer, and a translucent sealing member that seals the chamber inside the detection hole and allows light to pass through the detection hole.
本発明のプラズマ処理装置は、
前記温度検出部が、前記基板マスク部の下面温度を検出する。
これにより、基板マスク部が基板ヒータ部に載置された際に、加熱源である基板ヒータ部に接触する基板マスク部下面は、最も温度変化が激しくなる。この基板マスク部の下面温度を検出することで、基板マスク部の温度変化を正確に検出して、素早いフィードバックをおこなうことで、さらに基板マスク部の温度変化範囲を小さくすることが可能となる。
これにより、パーティクル発生をさらに抑制することが可能となる。
ここで、基板マスク部の下面温度素測定するために、温度検出部としては、基板マスク部の下面温度を測定するために、チャンバ外に配置された放射温度計と、この放射温度計から基板マスク部の下面を視認可能とするようにチャンバを貫通する検出孔と、検出孔のチャンバ内を密閉するとともに検出孔を透過可能な透光密閉部材と、と有することができる。なお、基板ヒータ部を貫通する検出孔を設けることもできる。
The plasma processing apparatus of the present invention comprises:
The temperature detection unit detects the temperature of the lower surface of the substrate mask unit.
As a result, when the substrate mask is placed on the substrate heater, the temperature change is most drastic on the underside of the substrate mask, which is in contact with the substrate heater, which is the heat source. By detecting the temperature of the underside of the substrate mask, it is possible to accurately detect the temperature change of the substrate mask and provide quick feedback, thereby further reducing the temperature change range of the substrate mask.
This makes it possible to further suppress particle generation.
Here, in order to measure the temperature of the underside of the substrate mask part, the temperature detection part can include a radiation thermometer arranged outside the chamber to measure the temperature of the underside of the substrate mask part, a detection hole penetrating the chamber so that the underside of the substrate mask part can be seen from the radiation thermometer, and a light-transmitting sealing member that seals the chamber around the detection hole and allows light to pass through the detection hole. Note that a detection hole penetrating the substrate heater part can also be provided.
本発明のプラズマ処理方法は、
上記のいずれか記載のプラズマ処理装置においてプラズマ処理をおこなうプラズマ処理方法であって、
前記基板マスク部が前記基板ヒータ部に載置されている場合には、前記基板ヒータ部によって前記基板マスク部を加熱し、
前記基板マスク部が前記基板ヒータ部から離間している場合には、前記マスク加熱部によって前記基板マスク部を加熱する。
これにより、加熱源である基板ヒータ部から離間して、温度が低下する基板マスク部を、マスク加熱部のヒータによって、加熱して温度低下が発生することを防止できる。
マスク加熱部のヒータは、基板マスク部が前記基板ヒータ部から離間してマスク支持部から離間したタイミングでONとすることができる。また、基板マスク部が前記基板ヒータ部に載置されてマスク支持部から離間したタイミングでOFFとすることができる。
The plasma processing method of the present invention includes:
A plasma processing method for performing plasma processing in any one of the plasma processing apparatuses described above, comprising:
When the substrate mask part is placed on the substrate heater part, the substrate mask part is heated by the substrate heater part;
When the substrate mask section is spaced apart from the substrate heater section, the substrate mask section is heated by the mask heating section.
This prevents the substrate mask section, which is separated from the substrate heater section as a heat source and whose temperature drops, from being heated by the heater of the mask heating section, thereby preventing a drop in temperature.
The heater of the mask heating unit can be turned ON when the substrate mask unit separates from the substrate heater unit and then separates from the mask support unit, and can be turned OFF when the substrate mask unit is placed on the substrate heater unit and then separates from the mask support unit.
本発明によれば、基板マスク部の温度変動を抑制して、パーティクルの発生を防止することができるという効果を奏することが可能となる。 This invention has the effect of suppressing temperature fluctuations in the substrate mask portion and preventing particle generation.
以下、本発明に係るプラズマ処理装置の第1実施形態を、図面に基づいて説明する。
図1は、本実施形態におけるプラズマ処理装置を示す模式断面図であり、図において、符号1は、プラズマ処理装置である。
また、以下の説明に用いる各図においては、各構成要素を図面上で認識し得る程度の大きさとするため、適宜、各構成要素の寸法および比率を実際のものとは異ならせた場合がある。
A first embodiment of a plasma processing apparatus according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a plasma processing apparatus according to this embodiment, and in the figure, reference numeral 1 denotes the plasma processing apparatus.
In addition, in the drawings used in the following explanation, the dimensions and proportions of each component may be appropriately changed from the actual ones in order to make each component large enough to be recognizable on the drawing.
本実施形態に係るプラズマ処理装置1は、プラズマCVD法を用いた成膜装置である。
プラズマ処理装置1は、図1に示すように、反応室である成膜空間2aを有する処理室101を含む。
処理室101は、真空チャンバ(チャンバ)2と、電極フランジ4と、真空チャンバ(チャンバ)2および電極フランジ4に挟持された絶縁フランジ81とから構成されている。
The plasma processing apparatus 1 according to this embodiment is a film forming apparatus that uses a plasma CVD method.
As shown in FIG. 1, the plasma processing apparatus 1 includes a processing chamber 101 having a film formation space 2a which is a reaction chamber.
The processing chamber 101 is composed of a vacuum chamber (chamber) 2 , an electrode flange 4 , and an insulating flange 81 sandwiched between the vacuum chamber (chamber) 2 and the electrode flange 4 .
真空チャンバ2は、底部(内底面)11と、底部(内底面)11の周縁から立設された側壁(壁部)24とを有する。
真空チャンバ2は、アルミニウム、アルミニウム合金で形成される。
The vacuum chamber 2 has a bottom (inner bottom surface) 11 and a side wall (wall portion) 24 standing from the periphery of the bottom (inner bottom surface) 11 .
The vacuum chamber 2 is made of aluminum or an aluminum alloy.
真空チャンバ2の底部(内底面)11には、開口部が形成されている。この開口部には支柱16が挿通され、支柱16は真空チャンバ2の下部に配置されている。
支柱16の先端は、真空チャンバ2内に位置する。支柱16の先端には、板状のサセプタ(基板ヒータ部)15が接続されている。
底部(内底面)11と側壁(壁部)24とは、アルミニウム、アルミニウム合金で形成される。
An opening is formed in the bottom (inner bottom surface) 11 of the vacuum chamber 2. A support 16 is inserted into this opening, and the support 16 is disposed below the vacuum chamber 2.
The tip of the support pillar 16 is located inside the vacuum chamber 2. A plate-shaped susceptor (substrate heater portion) 15 is connected to the tip of the support pillar 16.
The bottom (inner bottom surface) 11 and the side wall (wall) 24 are made of aluminum or an aluminum alloy.
支柱16は、真空チャンバ2の外部に設けられた昇降駆動部(昇降機構)16Aに接続されている。支柱16は、昇降駆動部(昇降機構)16Aによって、上下方向に移動可能である。つまり、支柱16の先端に接続されているサセプタ15は、上下方向に昇降可能に構成されている。 The support pillar 16 is connected to an elevation drive unit (elevating mechanism) 16A provided outside the vacuum chamber 2. The support pillar 16 can be moved up and down by the elevation drive unit (elevating mechanism) 16A. In other words, the susceptor 15 connected to the tip of the support pillar 16 is configured to be able to move up and down in the vertical direction.
真空チャンバ2の外部においては、支柱16の外周を覆うようにベローズ(不図示)が設けられている。ベローズにより、支柱16が上下動した際に、成膜空間2aの密閉が維持される。 A bellows (not shown) is provided outside the vacuum chamber 2, covering the outer periphery of the support 16. The bellows keeps the film formation space 2a sealed when the support 16 moves up and down.
真空チャンバ2には、サセプタ15よりも底部11に近接する位置に、排気管27が接続されている。排気管27の先端には、真空ポンプ28が設けられている。真空ポンプ28は、真空チャンバ2内が真空状態となるように減圧する。 An exhaust pipe 27 is connected to the vacuum chamber 2 at a position closer to the bottom 11 than the susceptor 15. A vacuum pump 28 is provided at the tip of the exhaust pipe 27. The vacuum pump 28 reduces the pressure inside the vacuum chamber 2 to create a vacuum state.
真空チャンバ2の上部には、絶縁フランジ81を介して電極フランジ4が取り付けられている。
真空チャンバ2において、壁部24その上端には、段差部、および、高周波電極支持部23が設けられている。段差部および高周波電極支持部23は、それぞれ導電材で構成されている。
段差部および高周波電極支持部23は、アルミニウム、アルミニウム合金などで形成される。
An electrode flange 4 is attached to the top of the vacuum chamber 2 via an insulating flange 81 .
In the vacuum chamber 2, a step portion and a high-frequency electrode support portion 23 are provided at the upper end of the wall portion 24. The step portion and the high-frequency electrode support portion 23 are each made of a conductive material.
The step portion and the high-frequency electrode support portion 23 are made of aluminum, an aluminum alloy, or the like.
高周波電極支持部23は、壁部24の上端に載置される。高周波電極支持部23は、チャンバ2の径方向内側に突出するように周設されている。つまり、高周波電極支持部23の内径寸法は、チャンバ2の壁部24の内径寸法に比べて小さくなる。
高周波電極支持部23の上端には、シールドカバー13の下端が載置されている。
The high-frequency electrode support 23 is placed on the upper end of the wall 24. The high-frequency electrode support 23 is provided around the periphery so as to protrude radially inward of the chamber 2. In other words, the inner diameter of the high-frequency electrode support 23 is smaller than the inner diameter of the wall 24 of the chamber 2.
The lower end of the shield cover 13 is placed on the upper end of the high-frequency electrode support portion 23 .
高周波電極支持部23の径方向内側には、絶縁フランジ81が接している。
絶縁フランジ81は壁部24よりも小さい径方向寸法を有する。絶縁フランジ81の径方向断面は、略Z字状に形成される。すなわち、絶縁フランジ81は、高周波電極支持部23の径方向内側に接するとともに、壁部24に平行に延在する枠部81bを有する。
An insulating flange 81 contacts the radially inner side of the high-frequency electrode support portion 23 .
The insulating flange 81 has a radial dimension smaller than that of the wall portion 24. The radial cross section of the insulating flange 81 is formed in a substantially Z-shape. That is, the insulating flange 81 contacts the radially inner side of the high-frequency electrode support portion 23 and has a frame portion 81b extending parallel to the wall portion 24.
絶縁フランジ81における枠部81bの上端には、径方向外側に向けて突出する上絶縁フランジ部81cが設けられる。絶縁フランジ81における枠部81bの下端には、径方向内側に向けて突出する下絶縁フランジ部81aが設けられる。
上絶縁フランジ部81cは、高周波電極支持部23の上端に接して、絶縁フランジ81を支持可能とする。
An upper insulating flange portion 81c protruding radially outward is provided at the upper end of the frame portion 81b of the insulating flange 81. A lower insulating flange portion 81a protruding radially inward is provided at the lower end of the frame portion 81b of the insulating flange 81.
The upper insulating flange portion 81 c is in contact with the upper end of the high-frequency electrode support portion 23 and is capable of supporting the insulating flange 81 .
下絶縁フランジ部81aおよび枠部81bの径方向内側には、電極部としての電極フランジ4の下端およびシャワープレート5が接している。
なお、下絶縁フランジ部81aの径方向内側輪郭は、電極フランジ4およびシャワープレート5が成膜空間2aに露出する範囲を制限している。下絶縁フランジ部81aは、電極絶縁カバーとして機能する。
The lower end of an electrode flange 4 serving as an electrode portion and the shower plate 5 are in contact with the radially inner sides of the lower insulating flange portion 81a and the frame portion 81b.
The radially inner contour of the lower insulating flange portion 81a limits the range of exposure of the electrode flange 4 and the shower plate 5 to the film formation space 2a. The lower insulating flange portion 81a functions as an electrode insulating cover.
電極フランジ4は、上板4aと周壁4cとを有する。
電極フランジ4は、周壁4cの開口部が基板10の鉛直方向において下方に位置するように配置されている。
The electrode flange 4 has an upper plate 4a and a peripheral wall 4c.
The electrode flange 4 is disposed so that the opening of the peripheral wall 4 c is positioned below the substrate 10 in the vertical direction.
周壁4cの下端によって形成される開口部には、シャワープレート5が取り付けられている。上板4aとシャワープレート5とは上下方向に離間して、互いに略平行に配置される。これにより、電極フランジ4とシャワープレート5との間に空間14が形成される。 A shower plate 5 is attached to the opening formed by the lower end of the peripheral wall 4c. The upper plate 4a and shower plate 5 are spaced apart in the vertical direction and arranged approximately parallel to each other. This forms a space 14 between the electrode flange 4 and the shower plate 5.
電極フランジ4の上板4aは、シャワープレート5に対向している。上板4aには、ガス導入口4bが設けられている。
また、処理室101の外部に設けられたプロセスガス供給部21とガス導入口4bとの間には、ガス導入管7が設けられている。
The upper plate 4a of the electrode flange 4 faces the shower plate 5. The upper plate 4a is provided with a gas inlet 4b.
A gas introduction pipe 7 is provided between a process gas supply unit 21 provided outside the processing chamber 101 and the gas introduction port 4b.
ガス導入管7の一端は、ガス導入口4bに接続される。ガス導入管7の他端は、プロセスガス供給部21に接続されている。
ガス導入管7は、後述するシールドカバー13を貫通している。ガス導入管7を通じて、プロセスガス供給部21から空間14にプロセスガスが供給される。
One end of the gas introduction pipe 7 is connected to the gas introduction port 4b, and the other end of the gas introduction pipe 7 is connected to a process gas supply unit 21.
The gas introduction pipe 7 passes through a shield cover 13, which will be described later. A process gas is supplied from a process gas supply unit 21 to the space 14 through the gas introduction pipe 7.
空間14は、プロセスガスが導入されるガス導入空間として機能する。
シャワープレート5には、複数のガス噴出口6が形成されている。
空間14内に導入されたプロセスガスは、ガス噴出口6から真空チャンバ2内の成膜空間2aに噴出される。
The space 14 functions as a gas introduction space into which a process gas is introduced.
The shower plate 5 has a plurality of gas outlets 6 formed therein.
The process gas introduced into the space 14 is ejected from the gas ejection port 6 into the film formation space 2 a in the vacuum chamber 2 .
電極フランジ4とシャワープレート5は、それぞれ導電材で構成されている。
電極フランジ4の周囲には、電極フランジ4を覆うようにシールドカバー13が設けられている。
シールドカバー13は、電極フランジ4と非接触である。シールドカバー13は、真空チャンバ2に電気的に接続するように配置されている。
The electrode flange 4 and the shower plate 5 are each made of a conductive material.
A shield cover 13 is provided around the electrode flange 4 so as to cover the electrode flange 4 .
The shield cover 13 is not in contact with the electrode flange 4. The shield cover 13 is arranged so as to be electrically connected to the vacuum chamber 2.
電極フランジ4には、真空チャンバ2の外部に設けられた高周波電源9(高周波電源)がマッチングボックス12を介して接続されている。
マッチングボックス12は、シールドカバー13に取り付けられている。
電極フランジ4およびシャワープレート5は、カソード電極として構成されている。
真空チャンバ2は、シールドカバー13を介して接地されている。
A high frequency power source 9 (high frequency power source) provided outside the vacuum chamber 2 is connected to the electrode flange 4 via a matching box 12 .
The matching box 12 is attached to a shield cover 13 .
The electrode flange 4 and the shower plate 5 are configured as a cathode electrode.
The vacuum chamber 2 is grounded via a shield cover 13 .
サセプタ(基板ヒータ部)15は、表面が平坦に形成された板状の部材である。サセプタ15の上面15aには、基板10が載置される。サセプタ15は、載置された基板10の法線方向が、支柱16の軸線と平行となるように形成される。
サセプタ15は、接地電極、つまりアノード電極として機能する。このため、サセプタ15は、導電性を有する金属等で形成されている。例えば、サセプタ15は、アルミニウム、アルミニウム合金などで形成されている。
The susceptor (substrate heater unit) 15 is a plate-like member having a flat surface. The substrate 10 is placed on an upper surface 15a of the susceptor 15. The susceptor 15 is formed so that the normal direction of the placed substrate 10 is parallel to the axis of the support pillars 16.
The susceptor 15 functions as a ground electrode, i.e., an anode electrode. For this reason, the susceptor 15 is made of a conductive metal or the like. For example, the susceptor 15 is made of aluminum, an aluminum alloy, or the like.
サセプタ15は、アルミニウム、アルミニウム合金の表面にアルマイト処理したものとされる。
基板10がサセプタ15上に配置されると、基板10とシャワープレート5とは互いに近接して平行に位置される。
サセプタ15に基板10が配置された状態で、ガス噴出口6からプロセスガスを噴出させると、プロセスガスは基板10の処理面10a上の空間に供給される。
The susceptor 15 is made of aluminum or aluminum alloy with an anodized surface.
When the substrate 10 is placed on the susceptor 15, the substrate 10 and the shower plate 5 are positioned close to each other and parallel to each other.
When the process gas is ejected from the gas ejection port 6 while the substrate 10 is placed on the susceptor 15 , the process gas is supplied to the space above the processing surface 10 a of the substrate 10 .
サセプタ15は、ヒータを内蔵している。サセプタ15は、載置した基板10をヒータによって加熱および温度調節可能とされる。
サセプタ15の内部にはヒータ線19が設けられている。ヒータ線19によってサセプタ15および基板10の温度が所定の温度に調整される。
The susceptor 15 has a built-in heater, which can heat the substrate 10 placed on the susceptor 15 and adjust the temperature.
A heater wire 19 is provided inside the susceptor 15. The heater wire 19 adjusts the temperatures of the susceptor 15 and the substrate 10 to predetermined temperatures.
ヒータ線19は、サセプタ15の鉛直方向から見たサセプタ15の略中央部の裏面から下方に向けて突出されている。
ヒータ線19は、サセプタ15の略中央部および支柱16に形成された貫通孔の内部に挿通されて、真空チャンバ2の外部へと導かれている。
The heater wire 19 protrudes downward from the rear surface of the susceptor 15 at approximately the center thereof when viewed vertically.
The heater wire 19 is inserted through through-holes formed in the approximately central portion of the susceptor 15 and the support 16 , and is led to the outside of the vacuum chamber 2 .
ヒータ線19は、真空チャンバ2の外部において、電源を備えた制御部30に接続される。
ヒータ線は、電源である制御部30から供給される電力に応じて、サセプタ15および基板10の温度を調節する。
The heater wire 19 is connected to a control unit 30 equipped with a power supply outside the vacuum chamber 2 .
The heater wire adjusts the temperature of the susceptor 15 and the substrate 10 in response to the power supplied from the control unit 30, which is a power source.
サセプタ15の上面15aには、基板10の径方向外側に隣接する位置に、基板マスク部31が周設される。
基板マスク部31は、基板10の全周に設けられる。基板マスク部31の厚さ寸法は、基板10の厚さ寸法よりも大きくされる。つまり、基板マスク部31の高さは、基板10の処理面10aよりも上向きに突出することができる。
A substrate mask portion 31 is provided around the upper surface 15 a of the susceptor 15 at a position adjacent to the outer side of the substrate 10 in the radial direction.
The substrate mask portion 31 is provided around the entire periphery of the substrate 10. The thickness of the substrate mask portion 31 is set to be larger than the thickness of the substrate 10. In other words, the height of the substrate mask portion 31 can protrude upward above the processing surface 10a of the substrate 10.
または、基板マスク部31は、基板10の処理面10aの周縁部を覆うことができる。
あるいは、基板マスク部31は、基板10の外側位置でサセプタ15に接していてもよい。
Alternatively, the substrate mask portion 31 can cover the peripheral portion of the processing surface 10 a of the substrate 10 .
Alternatively, the substrate mask portion 31 may be in contact with the susceptor 15 at a position outside the substrate 10 .
真空チャンバ2の側壁24には、基板10を搬出又は搬入するために用いられる搬出入部26(搬出入口)が形成されている。
真空チャンバ2の側壁24における外側面には、搬出入部26を開閉するドアバルブ26aが設けられている。ドアバルブ26aは、例えば、上下方向にスライド可能である。
A sidewall 24 of the vacuum chamber 2 is formed with a transfer section 26 (a transfer entrance) used for transferring the substrate 10 in and out.
A door valve 26a for opening and closing the loading/unloading section 26 is provided on the outer surface of the side wall 24 of the vacuum chamber 2. The door valve 26a is, for example, slidable in the vertical direction.
ドアバルブ26aが下方(真空チャンバ2の底部11に向けた方向)にスライド移動したときは、搬出入部26が開口され、基板10を搬出又は搬入することができる。
一方、ドアバルブ26aが上方(電極フランジ4に向けた方向)にスライド移動したときは、搬出入部26が閉口され、基板10の処理(成膜処理)を行うことができる。
搬出入部26(搬出入口)の外方には、搬送手段としてのロボットハンド20が設けられている。
When the door valve 26a slides downward (towards the bottom 11 of the vacuum chamber 2), the loading/unloading section 26 is opened, allowing the substrate 10 to be loaded or unloaded.
On the other hand, when the door valve 26a slides upward (toward the electrode flange 4), the loading/unloading section 26 is closed, and processing of the substrate 10 (film formation processing) can be performed.
A robot hand 20 serving as a transport means is provided outside the carry-in/out section 26 (carry-out entrance).
サセプタ15には、基板10裏面の周縁部に接する位置に、複数の支持ピン17が設けられる。サセプタ15には、支持ピン17が貫通する貫通孔18が形成される。支持ピン17の上端部17aは拡径されている。貫通孔18はサセプタ15の上面15aに開口する部分が拡径されている。支持ピン17の上端部17aが貫通孔18の拡径部により支持されることで、支持ピン17が上昇したサセプタ15に支持される。サセプタ15が下降した際、支持ピン17の下端は底部11に当接する。下端が底部11に当接した支持ピン17の高さは、搬出入部26に対応する高さとされる。支持ピン17は、搬出入部26を介して基板10を真空チャンバ2に搬入および搬出する際に、下降したサセプタ15に変わって基板10を載置する。支持ピン17に載置された基板10は、上昇するサセプタ15によってシャワープレート5に近接する高さである処理位置まで上昇される。この際、基板10は、サセプタ15に載置される。 The susceptor 15 is provided with multiple support pins 17 at positions that contact the peripheral edge of the back surface of the substrate 10. The susceptor 15 is formed with through holes 18 through which the support pins 17 pass. The upper ends 17a of the support pins 17 are enlarged. The through holes 18 are enlarged at the portions that open to the upper surface 15a of the susceptor 15. The upper ends 17a of the support pins 17 are supported by the enlarged portions of the through holes 18, thereby supporting the support pins 17 on the raised susceptor 15. When the susceptor 15 descends, the lower ends of the support pins 17 abut against the bottom 11. The height of the support pins 17 at which their lower ends abut against the bottom 11 corresponds to the height of the loading/unloading section 26. When the substrate 10 is loaded into and unloaded from the vacuum chamber 2 via the loading/unloading section 26, the support pins 17 place the lowered susceptor 15 on which the substrate 10 is placed. The substrate 10 placed on the support pins 17 is raised by the rising susceptor 15 to a processing position at a height close to the shower plate 5. At this time, the substrate 10 is placed on the susceptor 15.
サセプタ15の径方向外側には、マスク支持部33が周設される。マスク支持部33の先端部が、平面視してサセプタ(基板ヒータ部)15の外周よりも径方向外側に位置する。
マスク支持部33の先端部は、平面視して、基板マスク部31の外周よりも径方向内側に位置する。
A mask support portion 33 is provided radially outward of the susceptor 15. The tip of the mask support portion 33 is located radially outward of the outer periphery of the susceptor (substrate heater portion) 15 in plan view.
The tip of the mask support portion 33 is located radially inward from the outer periphery of the substrate mask portion 31 in plan view.
図2は、本実施形態における基板マスク部が上昇した状態を示す模式拡大断面図である。
図3は、本実施形態における基板マスク部が下降した状態を示す模式拡大断面図である。
本実施形態に係るプラズマ処理装置1は、図2,図3に示すように、真空チャンバ2の径方向において、基板マスク部31の内周31a、サセプタ(基板ヒータ部)15の外周15c、マスク支持部33の先端部33a、マスク支持部33の基端部33bの順に同心状に配置されている。
FIG. 2 is a schematic enlarged cross-sectional view showing a state in which the substrate mask part is raised in this embodiment.
FIG. 3 is a schematic enlarged cross-sectional view showing a state in which the substrate mask part in this embodiment is lowered.
As shown in Figures 2 and 3, in the plasma processing apparatus 1 of this embodiment, the inner circumference 31a of the substrate mask portion 31, the outer circumference 15c of the susceptor (substrate heater portion) 15, the tip end 33a of the mask support portion 33, and the base end 33b of the mask support portion 33 are concentrically arranged in this order in the radial direction of the vacuum chamber 2.
基板マスク部31は、外周31bの厚みに比べて、内周31aの厚みが小さくなる。基板マスク部31の上面(表面)31cには、内周31aに向けて傾斜する傾斜部31eが形成されている。基板マスク部31は、傾斜部31eよりも外周31bに近接する外側部31fが均一の厚さに形成されている。 The thickness of the inner periphery 31a of the substrate mask portion 31 is smaller than the thickness of the outer periphery 31b. The upper surface (front surface) 31c of the substrate mask portion 31 has an inclined portion 31e that slopes toward the inner periphery 31a. The outer portion 31f of the substrate mask portion 31, which is closer to the outer periphery 31b than the inclined portion 31e, is formed to have a uniform thickness.
基板マスク部31の下面31dは、面一とされているが、サセプタ15に接触するように基板10に対応して内周31aに近接する位置に凹部が設けられていてもよい。 The lower surface 31d of the substrate mask portion 31 is flush, but may have a recess at a position close to the inner periphery 31a corresponding to the substrate 10 so as to contact the susceptor 15.
なお、基板マスク部31においては、熱容量を大きくして温度変動を抑制するために、外側部31fの厚さ寸法が大きい方が好ましい。また、基板マスク部31においては、内周31aにおける厚さ寸法が大きすぎると、成膜特性に悪影響を与えるため好ましくない。
また、傾斜部31eの径方向寸法T31eは、成膜特性に悪影響を与えない範囲とされる。傾斜部31eの傾斜角度が大きすぎると成膜特性に悪影響を与えるため好ましくない。
In order to increase the heat capacity and suppress temperature fluctuations, it is preferable that the thickness of outer portion 31f be large in substrate mask portion 31. In addition, if the thickness of inner periphery 31a of substrate mask portion 31 is too large, it is not preferable because it will adversely affect the film formation characteristics.
The radial dimension T31e of the inclined portion 31e is set within a range that does not adversely affect the film formation characteristics. If the inclination angle of the inclined portion 31e is too large, it is not preferable because it adversely affects the film formation characteristics.
マスク支持部33は、その基端部33bが側壁(壁部)24に接続固定されている。マスク支持部33は、その内部にマスク加熱部40としてのヒータ41が配置される。ヒータ41は、例えば、シースヒータとされる。ヒータ41は、マスク支持部33に対して絶縁されている。 The mask support part 33 has its base end 33b connected and fixed to the side wall (wall part) 24. A heater 41 serving as the mask heating part 40 is disposed inside the mask support part 33. The heater 41 is, for example, a sheath heater. The heater 41 is insulated from the mask support part 33.
マスク支持部33は、真空チャンバ2の周方向のほぼ全長に延在する。
マスク支持部33の先端部33aは、周方向のほぼ全長で、サセプタ15の外周15cとの径方向距離が等しくなるように配置される。
The mask support portion 33 extends over substantially the entire circumferential length of the vacuum chamber 2 .
The tip end 33a of the mask support portion 33 is disposed so that the radial distance from the outer periphery 15c of the susceptor 15 is equal over almost the entire circumferential length.
マスク支持部33は、アルミニウム、アルミニウム合金などで形成されている。
ヒータ41は、マスク支持部33の周方向のほぼ全長に延在する。ヒータ41は、マスク支持部33の先端部33aによって形成される内周に沿って配置される。ヒータ41は、マスク支持部33の先端部33aと基端部33bとの間に延在する。
The mask support portion 33 is made of aluminum, an aluminum alloy, or the like.
The heater 41 extends over substantially the entire circumferential length of the mask support part 33. The heater 41 is disposed along the inner circumference formed by the tip end 33a of the mask support part 33. The heater 41 extends between the tip end 33a and the base end 33b of the mask support part 33.
ヒータ41の幅寸法、つまり、ヒータ41の径方向寸法は、マスク支持部33の先端部33aと基端部33bとの間の寸法、つまり、マスク支持部33の径方向寸法よりも小さく設定される。
ヒータ41は、側壁(壁部)24を貫通する配線41aを介して制御部30に接続されている。ヒータ41は、制御部30から電力を供給されて加熱される。ヒータ41は、制御部30によって、加熱状態を制御可能である。
The width dimension of the heater 41, i.e., the radial dimension of the heater 41, is set smaller than the dimension between the tip end 33a and the base end 33b of the mask support part 33, i.e., the radial dimension of the mask support part 33.
The heater 41 is connected to the control unit 30 via wiring 41a that penetrates the side wall (wall portion) 24. The heater 41 is heated by power supplied from the control unit 30. The heating state of the heater 41 can be controlled by the control unit 30.
マスク支持部33は、基端部33bと側壁(壁部)24との間に、熱絶縁部43が配置されている。
熱絶縁部43は、セラミックス等の熱絶縁部材からなり、たとえば、アルミナ、イットリア、ジルコニアなどで形成されている。熱絶縁部43は、ヒータ41でマスク支持部33が加熱された際に、マスク支持部33から側壁(壁部)24へと熱が流れることを防止する。熱絶縁部43は、マスク支持部33の温度低下を防止する。
The mask support portion 33 has a thermal insulating portion 43 disposed between the base end portion 33 b and the side wall (wall portion) 24 .
The thermal insulating portion 43 is made of a thermal insulating material such as ceramics, and is formed of, for example, alumina, yttria, zirconia, etc. The thermal insulating portion 43 prevents heat from flowing from the mask support portion 33 to the side wall (wall portion) 24 when the mask support portion 33 is heated by the heater 41. The thermal insulating portion 43 prevents a decrease in temperature of the mask support portion 33.
マスク支持部33は、搬出入部26(搬出入口)よりも上側、つまり、シャワープレート5に近接する高さに配置される。
したがって、サセプタ15が下降した際に、基板マスク部31がマスク支持部33上に載置される。
この際、基板マスク部31は、マスク支持部33に接触して、基板マスク部31は、マスク支持部33から加熱されることができる。
The mask support part 33 is disposed above the loading/unloading part 26 (loading/unloading entrance), that is, at a height close to the shower plate 5 .
Therefore, when the susceptor 15 is lowered, the substrate mask portion 31 is placed on the mask support portion 33 .
At this time, the substrate mask part 31 is in contact with the mask support part 33 , and the substrate mask part 31 can be heated by the mask support part 33 .
また、基板マスク部31の上面31cは、プラズマ処理時に、サセプタ15の上面15aよりもシャワープレート5に近接する高さに配置される。
したがって、プラズマ処理時には、基板マスク部31がマスク支持部33より上方位置に離間する。プラズマ処理時には、基板マスク部31がマスク支持部33に接触していない。このとき、基板マスク部31は、サセプタ15上に載置される。
Furthermore, the upper surface 31c of the substrate mask portion 31 is positioned at a height closer to the shower plate 5 than the upper surface 15a of the susceptor 15 during plasma processing.
Therefore, during plasma processing, the substrate mask part 31 is spaced above the mask support part 33. During plasma processing, the substrate mask part 31 is not in contact with the mask support part 33. At this time, the substrate mask part 31 is placed on the susceptor 15.
基板マスク部31の外周31bは、側壁(壁部)24よりも径方向内側に位置する。したがって、シャワープレート5に近接する成膜空間2aから、基板マスク部31の外周31bより外側、マスク支持部33の上方、マスク支持部33の先端部33aとサセプタ15の外周15cとの間は、連通しており、ガス流が妨げられることがない。これにより、シャワープレート5に近接する成膜空間2aから、ガスを排気管27へと排気することができる。 The outer periphery 31b of the substrate mask portion 31 is located radially inward of the sidewall (wall portion) 24. Therefore, communication is established between the film formation space 2a adjacent to the shower plate 5, the area outside the outer periphery 31b of the substrate mask portion 31, above the mask support portion 33, and between the tip 33a of the mask support portion 33 and the outer periphery 15c of the susceptor 15, and gas flow is not obstructed. This allows gas to be exhausted from the film formation space 2a adjacent to the shower plate 5 to the exhaust pipe 27.
本実施形態におけるプラズマ処理装置1は、図2,図3に示すように、基板マスク部31の温度を検出する温度検出部50を有する。 As shown in Figures 2 and 3, the plasma processing apparatus 1 in this embodiment has a temperature detection unit 50 that detects the temperature of the substrate mask portion 31.
本実施形態における温度検出部50としては、基板マスク部31の表面31c温度を測定する。
温度検出部50は、放射温度計51と、検出孔52と、透光密閉部材53と、を有する。
The temperature detection unit 50 in this embodiment measures the temperature of the surface 31 c of the substrate mask part 31 .
The temperature detection unit 50 includes a radiation thermometer 51 , a detection hole 52 , and a light-transmitting sealing member 53 .
放射温度計51は、真空チャンバ2の外方に配置される。放射温度計51は制御部30に接続される。放射温度計51は制御部30に測定結果を出力する。
なお、図において、放射温度計51は、検出孔52内部に示されているが、この配置に限定されない。
The radiation thermometer 51 is disposed outside the vacuum chamber 2. The radiation thermometer 51 is connected to the control unit 30. The radiation thermometer 51 outputs the measurement result to the control unit 30.
In the drawing, the radiation thermometer 51 is shown inside the detection hole 52, but the arrangement is not limited to this.
検出孔52は、放射温度計51から基板マスク部31を視認可能とするように真空チャンバ2の側壁(壁部)24を貫通する。検出孔52は、プラズマ処理位置とされた基板マスク部31の表面31cよりも上方、すなわち、シャワープレート5に近接して形成される。検出孔52は、真空チャンバ2の径方向外側から内側に向けて側壁(壁部)24を貫通する。 The detection hole 52 penetrates the side wall (wall portion) 24 of the vacuum chamber 2 so that the substrate mask portion 31 can be seen from the radiation thermometer 51. The detection hole 52 is formed above the surface 31c of the substrate mask portion 31, which is the plasma processing position, i.e., close to the shower plate 5. The detection hole 52 penetrates the side wall (wall portion) 24 from the radial outside to the inside of the vacuum chamber 2.
検出孔52は、真空チャンバ2の径方向外側から内側に向けて下降するように傾斜する。
検出孔52は、基板マスク部31の表面31cを、プラズマ処理位置とされた状態、および、マスク支持部33に載置された状態を、いずれも放射温度計51が検出可能な形状とされる。
The detection hole 52 is inclined downward from the outer side to the inner side in the radial direction of the vacuum chamber 2 .
The detection hole 52 is shaped so that the radiation thermometer 51 can detect the surface 31 c of the substrate mask part 31 both when it is in the plasma processing position and when it is placed on the mask support part 33 .
透光密閉部材53は、検出孔52における真空チャンバ2の内側開口を密閉する。透光密閉部材53は、検出孔52を介して透過可能な透明部材からなる。透光密閉部材53は、プラズマに対する温度耐性、真空強度等の特性を有することが好ましい。
温度検出部50は、基板マスク部31の複数箇所で温度測定を可能なように、複数設けられることもできる。
The light-transmitting sealing member 53 seals the inner opening of the vacuum chamber 2 at the detection hole 52. The light-transmitting sealing member 53 is made of a transparent material that can transmit light through the detection hole 52. The light-transmitting sealing member 53 preferably has properties such as temperature resistance against plasma and vacuum strength.
A plurality of temperature detection units 50 may be provided so that the temperature can be measured at a plurality of locations on the substrate mask unit 31 .
本実施形態におけるプラズマ処理装置1では、図2に示すように、サセプタ15が上昇して、プラズマ処理位置とされた状態において、マスク加熱部40によってマスク支持部33は加熱しない。
ここで、ヒータ線19によってサセプタ15および基板10の温度が所定の温度に加熱されている。このとき、基板マスク部31は、サセプタ15に載置されており、基板マスク部31がサセプタ15に接触している。このため、基板マスク部31は、サセプタ15とほぼ同じ温度に加熱される。
In the plasma processing apparatus 1 of this embodiment, as shown in FIG. 2, when the susceptor 15 is raised to the plasma processing position, the mask heating unit 40 does not heat the mask support unit 33 .
Here, the susceptor 15 and the substrate 10 are heated to a predetermined temperature by the heater wire 19. At this time, the substrate mask part 31 is placed on the susceptor 15 and is in contact with the susceptor 15. Therefore, the substrate mask part 31 is heated to approximately the same temperature as the susceptor 15.
これに対して、プラズマ処理装置1では、図3に示すように、マスク支持部33に載置された状態において、マスク加熱部40によってマスク支持部33が加熱される。このとき、基板マスク部31は、マスク支持部33に載置されている。基板マスク部31は、マスク支持部33に接触している。基板マスク部31は、マスク支持部33に加熱される。 In contrast, in the plasma processing apparatus 1, as shown in FIG. 3, the mask support part 33 is heated by the mask heating part 40 while the substrate mask part 31 is placed on the mask support part 33. At this time, the substrate mask part 31 is placed on the mask support part 33. The substrate mask part 31 is in contact with the mask support part 33. The substrate mask part 31 is heated by the mask support part 33.
したがって、マスク支持部33に載置された状態において、マスク支持部33に加熱される基板マスク部31の温度を、プラズマ処理位置とされた状態において、サセプタ15によって加熱された基板マスク部31とほぼ同じ温度に設定する。 Therefore, when placed on the mask support part 33, the temperature of the substrate mask part 31 heated by the mask support part 33 is set to approximately the same temperature as the substrate mask part 31 heated by the susceptor 15 when in the plasma processing position.
これにより、マスク支持部33に載置された状態と、プラズマ処理位置とされた状態とにおいて、基板マスク部31をほぼ同じ温度に維持することができる。したがって、基板マスク部31における温度変化を抑制することができる。 This allows the substrate mask portion 31 to be maintained at approximately the same temperature when placed on the mask support portion 33 and when in the plasma processing position. Therefore, temperature changes in the substrate mask portion 31 can be suppressed.
次に、プラズマ処理装置1を用いて基板10の処理面10aに成膜等のプラズマ処理をおこなうプラズマ処理方法について説明する。 Next, we will explain a plasma processing method in which plasma processing such as film formation is performed on the processing surface 10a of the substrate 10 using the plasma processing apparatus 1.
図4は、本実施形態におけるプラズマ処理方法を示すフローチャートである。
本実施形態におけるプラズマ処理方法は、図4に示すように、前工程S00、プリデポ工程S01、基板マスク加熱工程S02、ハンドイン工程S11、ハンドダウン工程S12、ハンドアウト工程S13、サセプタ上昇工程S21、プラズマ処理工程S22、除電放電工程S23、サセプタ下降工程S24、ハンドイン工程S31、ハンドアップ工程S32、ハンドアウト工程S33、後工程S40を有する。
FIG. 4 is a flowchart showing the plasma processing method according to this embodiment.
As shown in FIG. 4, the plasma processing method in this embodiment includes a pre-process S00, a pre-deposition process S01, a substrate mask heating process S02, a hand-in process S11, a hand-down process S12, a hand-out process S13, a susceptor raising process S21, a plasma processing process S22, a static discharge process S23, a susceptor lowering process S24, a hand-in process S31, a hand-up process S32, a hand-out process S33, and a post-process S40.
本実施形態におけるプラズマ処理方法は、図1~図3に示すプラズマ処理装置1によっておこなわれる。
本実施形態におけるプラズマ処理方法は、まず、図4に示す前工程S00として、真空チャンバ2内の雰囲気、温度条件等を所定の状態に設定する。
まず、ドアバルブ26aを閉じ、真空ポンプ28を用いて真空チャンバ2内を減圧する。
このとき、サセプタ15上には基板10は載置されていない。サセプタ15のヒータ線19には通電されていない。
また、基板マスク部31は、マスク支持部33上に載置されている。マスク支持部33において、マスク加熱部40となるヒータ41は通電されていない。
The plasma processing method of this embodiment is performed by a plasma processing apparatus 1 shown in FIGS.
In the plasma processing method of this embodiment, first, as a pre-process S00 shown in FIG. 4, the atmosphere, temperature conditions, etc. in the vacuum chamber 2 are set to predetermined states.
First, the door valve 26 a is closed, and the vacuum chamber 2 is depressurized using the vacuum pump 28 .
At this time, the substrate 10 is not placed on the susceptor 15. The heater wire 19 of the susceptor 15 is not energized.
The substrate mask part 31 is placed on the mask support part 33. In the mask support part 33, the heater 41 that serves as the mask heating part 40 is not energized.
次に、図4に示すプリデポ工程S01として、昇降駆動部16Aが起動し、支柱16を上昇する。上方へ押し上げられたサセプタ15上には載置された基板マスク部31も上方へ移動する。サセプタ15および基板マスク部31はプラズマ処理位置とされる。このとき、適切に成膜を行うために必要な間隔になるようにシャワープレート5と基板10との間隔が所望の値に決定され、この間隔が維持される。 Next, in the pre-deposition step S01 shown in Figure 4, the lifting driver 16A is activated, raising the support column 16. The substrate mask part 31 placed on the susceptor 15, which has been pushed upward, also moves upward. The susceptor 15 and substrate mask part 31 are positioned for plasma processing. At this time, the distance between the shower plate 5 and the substrate 10 is determined to the desired value so that it is the gap necessary for proper film formation, and this gap is maintained.
プリデポ工程S01においては、サセプタ15の内部のヒータ線19が通電されている。ヒータ線19によってサセプタ15の温度が所定の温度になるよう加熱される。基板マスク部31は、加熱されたサセプタ15に接触しているため、サセプタ15とほぼ同じ温度に加熱されている。
また、マスク支持部33において、マスク加熱部40となるヒータ41は通電されていない。
In the pre-deposition step S01, the heater wire 19 inside the susceptor 15 is energized. The heater wire 19 heats the susceptor 15 to a predetermined temperature. The substrate mask portion 31 is in contact with the heated susceptor 15, and is therefore heated to approximately the same temperature as the susceptor 15.
In addition, in the mask support part 33, the heater 41 that serves as the mask heating part 40 is not energized.
この状態で、プロセスガス供給部21からガス導入管7およびガス導入口4bを介して空間14にプロセスガスが導入される。そして、シャワープレート5のガス噴出口6から成膜空間2a内にプロセスガスが噴出される。 In this state, process gas is introduced into the space 14 from the process gas supply unit 21 via the gas inlet pipe 7 and gas inlet 4b. The process gas is then ejected into the film formation space 2a from the gas ejection ports 6 of the shower plate 5.
プリデポ工程S01は、成膜1枚目の処理における空間14他の雰囲気を2枚目以降の状態と同様にするために、シャワープレート5やサセプタ15表面に成膜処理をおこなうための工程である。
次に、高周波電源9を起動して電極フランジ4に高周波電力を印加する。
すると、電極フランジ4の表面からシャワープレート5の表面を伝って高周波電流が流れ、シャワープレート5とサセプタ15との間に放電が生じる。そして、シャワープレート5とサセプタ15の上面15aとの間にプラズマPが発生する。
The pre-deposition step S01 is a step for performing a film formation process on the surfaces of the shower plate 5 and the susceptor 15 in order to make the atmosphere in the space 14 and other areas in the process of the first film formation the same as the state for the second and subsequent films.
Next, the high frequency power supply 9 is started to apply high frequency power to the electrode flange 4 .
Then, a high frequency current flows from the surface of the electrode flange 4 along the surface of the shower plate 5, and a discharge occurs between the shower plate 5 and the susceptor 15. Then, a plasma P is generated between the shower plate 5 and the upper surface 15a of the susceptor 15.
こうして発生したプラズマP内でプロセスガスが分解され、プラズマ状態のプロセスガスが得られ、サセプタ15の上面15aで気相成長反応が生じ、薄膜が成膜される。このとき、基板マスク部31の上面31cで気相成長反応が生じ、薄膜が成膜される。 The process gas is decomposed in the plasma P thus generated, resulting in a plasma-state process gas, which then undergoes a vapor phase growth reaction on the upper surface 15a of the susceptor 15, depositing a thin film. At the same time, a vapor phase growth reaction also occurs on the upper surface 31c of the substrate mask portion 31, depositing a thin film.
所定時間が経過した後、高周波電源9からの電極フランジ4への高周波電力印加およびプロセスガスの導入を停止し、プリデポ工程S01を終了する。 After a predetermined time has elapsed, the application of high-frequency power from the high-frequency power source 9 to the electrode flange 4 and the introduction of process gas are stopped, completing the pre-deposition process S01.
次に、図4に示す基板マスク加熱工程S02として、真空チャンバ2内を真空に維持するとともに、ドアバルブ26aを閉塞した状態を維持する。同時に、基板マスク加熱工程S02においては、昇降駆動部16Aが起動し、支柱16を下降する。下方へ押し下げられたサセプタ15とともに、基板マスク部31も下方へ移動する。基板マスク部31は、マスク支持部33に当接して下降が停止する。
基板マスク部31は、マスク支持部33に載置された状態となる。サセプタ15は、さらに下降する。サセプタ15は、基板10の搬入が可能となる搬出入部26よりも下方の位置で停止する。
4, the vacuum chamber 2 is maintained at a vacuum, and the door valve 26a is kept closed. At the same time, in the substrate mask heating step S02, the lifting drive unit 16A is activated to lower the support column 16. The substrate mask unit 31 also moves downward together with the susceptor 15 that has been pushed downward. The substrate mask unit 31 comes into contact with the mask support unit 33 and stops its descent.
The substrate mask part 31 is placed on the mask support part 33. The susceptor 15 further descends and stops at a position below the transfer part 26 where the substrate 10 can be transferred in and out.
図5は、本実施形態におけるプラズマ処理方法を示す工程図である。
基板マスク加熱工程S02においては、真空チャンバ2内を真空に維持するとともに、ドアバルブ26aを閉塞した状態を維持する。基板マスク加熱工程S02においては、図5に示すように、サセプタ15の上面15aから、支持ピン17の上端17aが上方に突出している。
FIG. 5 is a process diagram showing the plasma processing method according to this embodiment.
In the substrate mask heating step S02, the vacuum chamber 2 is maintained at a vacuum, and the door valve 26a is maintained closed. In the substrate mask heating step S02, the upper ends 17a of the support pins 17 protrude upward from the upper surface 15a of the susceptor 15, as shown in FIG.
基板マスク加熱工程S02においては、マスク支持部33において、マスク加熱部40となるヒータ41が通電される。ヒータ41は、制御部30から電力を供給されて加熱される。ヒータ41による加熱は、熱絶縁部43によってマスク支持部33と側壁(壁部)24との間が断熱されているため、効率的におこなわれる。
基板マスク部31は、マスク支持部33によって加熱される。
In the substrate mask heating step S02, the heater 41 serving as the mask heating unit 40 is energized in the mask support unit 33. The heater 41 is heated by power supplied from the control unit 30. Heating by the heater 41 is performed efficiently because the thermal insulation between the mask support unit 33 and the side wall (wall unit) 24 is achieved by the thermal insulation unit 43.
The substrate mask part 31 is heated by the mask support part 33 .
基板マスク加熱工程S02においては、温度検出部50の放射温度計51によって、基板マスク部31の表面31c温度を測定する。
制御部30は、温度検出部50の出力に基づいて、ヒータ41の加熱状態を制御する。具体的には、プリデポ工程S01における基板マスク部31の表面31c温度とほぼ同じ温度を維持するようにヒータ41の加熱状態を制御する。
In the substrate mask heating step S<b>02 , the temperature of surface 31 c of substrate mask portion 31 is measured by radiation thermometer 51 of temperature detection unit 50 .
The control unit 30 controls the heating state of the heater 41 based on the output of the temperature detection unit 50. Specifically, the control unit 30 controls the heating state of the heater 41 so as to maintain a temperature substantially equal to the temperature of the surface 31c of the substrate mask portion 31 in the pre-deposition step S01.
これにより、基板マスク加熱工程S02においては、プリデポ工程S01において基板マスク部31に形成された膜と、基板マスク部31との間に温度差を生じることがない。したがって、基板マスク部31から発塵して、パーティクルが発生することがない。 As a result, in the substrate mask heating step S02, no temperature difference occurs between the film formed on the substrate mask portion 31 in the pre-deposition step S01 and the substrate mask portion 31. Therefore, dust is not emitted from the substrate mask portion 31, and particles are not generated.
なお、基板マスク加熱工程S02と同時に、あるいは、基板マスク加熱工程S02の終了後に、真空チャンバ2にクリーニングガスを供給して、クリーニング工程をおこなうこともできる。クリーニングガスとしては、例えば、塩素ガス、BCl3ガス、NF3ガス,F2ガス,CF4ガス,C2F6ガス,C3F8ガス等を挙げることができる。 It should be noted that a cleaning step can be performed simultaneously with or after the substrate mask heating step S02 by supplying a cleaning gas to the vacuum chamber 2. Examples of cleaning gases include chlorine gas, BCl3 gas, NF3 gas, F2 gas, CF4 gas, C2F6 gas, and C3F8 gas .
次に、図4に示すハンドイン工程S11として、真空チャンバ2内が真空に維持された状態で、ドアバルブ26aを開き、真空チャンバ2の搬出入部26を介して、真空チャンバ2の外部から成膜空間2aに向けて基板10が搬入される。
図6は、本実施形態におけるプラズマ処理方法を示す工程図である。
Next, in the hand-in process S11 shown in Figure 4, while the vacuum chamber 2 is maintained at a vacuum, the door valve 26a is opened and the substrate 10 is transported from outside the vacuum chamber 2 to the film formation space 2a via the transport section 26 of the vacuum chamber 2.
FIG. 6 is a process diagram showing the plasma processing method according to this embodiment.
ハンドイン工程S11においては、図6に示すように、基板マスク部31はマスク支持部33に載置されている。
この状態で、搬送手段としてのロボットハンド20が、図6に示すように、搬出入部26(搬出入口)の外方から、基板10を載置して真空チャンバ2内に進入する。
In the hand-in step S11, the substrate mask part 31 is placed on the mask support part 33 as shown in FIG.
In this state, the robot hand 20 serving as a transport means enters the vacuum chamber 2 from the outside of the transfer section 26 (transfer entrance) with the substrate 10 placed thereon, as shown in FIG.
ハンドイン工程S11においては、マスク支持部33において、マスク加熱部40となるヒータ41が通電される。ヒータ41は、制御部30から電力を供給されて加熱される。ヒータ41による加熱は、熱絶縁部43によってマスク支持部33と側壁(壁部)24との間が断熱されているため、効率的におこなわれる。
基板マスク部31は、マスク支持部33によって加熱される。
ハンドイン工程S11においては、サセプタ15の内部のヒータ線19が通電されている。ヒータ線19によってサセプタ15の温度が所定の温度になるよう加熱される。
In the hand-in step S11, the heater 41, which serves as the mask heating unit 40, is energized in the mask support unit 33. The heater 41 is heated by power supplied from the control unit 30. Heating by the heater 41 is performed efficiently because the thermal insulation between the mask support unit 33 and the side wall (wall unit) 24 is achieved by the thermal insulation unit 43.
The substrate mask part 31 is heated by the mask support part 33 .
In the hand-in step S11, the heater wire 19 inside the susceptor 15 is energized. The heater wire 19 heats the susceptor 15 to a predetermined temperature.
ハンドイン工程S11においては、温度検出部50の放射温度計51によって、基板マスク部31の表面31c温度を測定する。
制御部30は、温度検出部50の出力に基づいて、ヒータ41の加熱状態を制御する。具体的には、プリデポ工程S01における基板マスク部31の表面31c温度とほぼ同じ温度を維持するようにヒータ41の加熱状態を制御する。
In the hand-in step S11, the radiation thermometer 51 of the temperature detection unit 50 measures the temperature of the surface 31c of the substrate mask unit 31.
The control unit 30 controls the heating state of the heater 41 based on the output of the temperature detection unit 50. Specifically, the control unit 30 controls the heating state of the heater 41 so as to maintain a temperature substantially equal to the temperature of the surface 31c of the substrate mask portion 31 in the pre-deposition step S01.
ハンドイン工程S11においては、加熱されたサセプタ15に対して、例えば室温程度の冷えた基板10およびロボットハンド20が進入する。これにより、高温のサセプタ15からの基板マスク部31への放射熱が遮られる。 In the hand-in step S11, the substrate 10 and robot hand 20, which have cooled to, for example, room temperature, enter the heated susceptor 15. This blocks the radiant heat from the high-temperature susceptor 15 to the substrate mask portion 31.
マスク加熱部40がない場合には、この冷たい基板10およびロボットハンド20によってサセプタ15からの放射熱が遮られることで、基板マスク部31の温度が急速に低下していた。この際、熱膨張率の違いから、プリデポ工程S01で付着していた膜が基板マスク部31から剥離して、進入してきた基板10に落下して、成膜特性を悪化させる場合があった。 Without the mask heating unit 40, the cold substrate 10 and robot hand 20 would block the radiant heat from the susceptor 15, causing the temperature of the substrate mask unit 31 to drop rapidly. At this time, due to differences in thermal expansion coefficients, the film that had been attached in the pre-deposition step S01 could peel off from the substrate mask unit 31 and fall onto the incoming substrate 10, deteriorating the film formation characteristics.
これに対して、本実施形態のハンドイン工程S11においては、冷たい基板10の進入時に、温度検出部50の放射温度計51によって、基板マスク部31の表面31c温度を測定し、温度低下分をヒータ41の加熱によって補うことができる。したがって、基板マスク部31の温度が低下しないように維持することができる。これにより、パーティクルの発生を防止することができる。 In contrast, in the hand-in step S11 of this embodiment, when the cold substrate 10 enters, the radiation thermometer 51 of the temperature detection unit 50 measures the temperature of the surface 31c of the substrate mask portion 31, and the temperature drop can be compensated for by heating with the heater 41. Therefore, the temperature of the substrate mask portion 31 can be maintained so that it does not drop. This makes it possible to prevent the generation of particles.
次に、図4に示すハンドダウン工程S12として、基板10を支持ピン17に載置する。
図7は、本実施形態におけるプラズマ処理方法を示す工程図である。
ハンドダウン工程S12においては、図7に示すように、基板マスク部31はマスク支持部33に載置されている。
この状態で、搬送手段としてのロボットハンド20が下降して、図7に示すように、基板10を支持ピン17の上端17aに載置する。さらに、ロボットハンド20が下降して、ロボットハンド20は、基板10から離間する。
Next, in a hand-down step S12 shown in FIG. 4, the substrate 10 is placed on the support pins 17.
FIG. 7 is a process diagram showing the plasma processing method according to this embodiment.
In the hand-down step S12, the substrate mask part 31 is placed on the mask support part 33 as shown in FIG.
7, the robot hand 20 as a transport means descends and places the substrate 10 on the upper ends 17a of the support pins 17. The robot hand 20 further descends and moves away from the substrate 10.
ハンドダウン工程S12においては、マスク支持部33において、マスク加熱部40となるヒータ41が通電される。ヒータ41は、制御部30から電力を供給されて加熱される。ヒータ41による加熱は、熱絶縁部43によってマスク支持部33と側壁(壁部)24との間が断熱されているため、効率的におこなわれる。
基板マスク部31は、マスク支持部33によって加熱される。
ハンドダウン工程S12においては、サセプタ15の内部のヒータ線19が通電されている。ヒータ線19によってサセプタ15の温度が所定の温度になるよう加熱される。
In the hand-down step S12, the heater 41, which serves as the mask heating unit 40, is energized in the mask support unit 33. The heater 41 is heated by power supplied from the control unit 30. Heating by the heater 41 is performed efficiently because the thermal insulation between the mask support unit 33 and the side wall (wall unit) 24 is achieved by the thermal insulation unit 43.
The substrate mask part 31 is heated by the mask support part 33 .
In the hand-down step S12, the heater wire 19 inside the susceptor 15 is energized. The heater wire 19 heats the susceptor 15 to a predetermined temperature.
ハンドダウン工程S12においては、温度検出部50の放射温度計51によって、基板マスク部31の表面31c温度を測定する。
制御部30は、温度検出部50の出力に基づいて、ヒータ41の加熱状態を制御する。具体的には、プリデポ工程S01における基板マスク部31の表面31c温度とほぼ同じ温度を維持するようにヒータ41の加熱状態を制御する。
In the hand-down step S12, the radiation thermometer 51 of the temperature detection unit 50 measures the temperature of the surface 31c of the substrate mask unit 31.
The control unit 30 controls the heating state of the heater 41 based on the output of the temperature detection unit 50. Specifically, the control unit 30 controls the heating state of the heater 41 so as to maintain a temperature substantially equal to the temperature of the surface 31c of the substrate mask portion 31 in the pre-deposition step S01.
ハンドダウン工程S12においては、加熱されたサセプタ15に対して、例えば室温程度とされる常温の冷えた基板10およびロボットハンド20が被さっている。これにより、高温のサセプタ15からの基板マスク部31への放射熱が遮られる。また、基板10はサセプタ15に接触していないため、高温のサセプタ15から接触加熱されていない。 In the hand-down process S12, the substrate 10 and robot hand 20, which are cooled to room temperature, for example, are placed over the heated susceptor 15. This blocks the radiant heat from the high-temperature susceptor 15 to the substrate mask portion 31. Furthermore, because the substrate 10 is not in contact with the susceptor 15, it is not heated by contact with the high-temperature susceptor 15.
マスク加熱部40がない場合には、この冷たい基板10およびロボットハンド20によってサセプタ15からの放射熱が遮られることで、基板マスク部31の温度が低下していた。この際、熱膨張率の違いから、プリデポ工程S01で付着していた膜が基板マスク部31から剥離して、成膜前の基板10に落下して、成膜特性を悪化させる場合があった。 Without the mask heating unit 40, the cold substrate 10 and robot hand 20 would block the radiant heat from the susceptor 15, causing the temperature of the substrate mask unit 31 to drop. In this case, due to differences in thermal expansion coefficients, the film that had been attached in the pre-deposition step S01 could peel off from the substrate mask unit 31 and fall onto the substrate 10 before film formation, deteriorating the film formation characteristics.
これに対して、本実施形態のハンドダウン工程S12においては、サセプタ15に接触しておらず基板10が冷たい間においても、温度検出部50の放射温度計51によって、基板マスク部31の表面31c温度を測定し、温度低下分をヒータ41の加熱によって補うことができる。したがって、基板マスク部31の温度が低下しないように維持することができる。これにより、パーティクルの発生を防止することができる。 In contrast, in the hand-down step S12 of this embodiment, even while the substrate 10 is cold and not in contact with the susceptor 15, the radiation thermometer 51 of the temperature detection unit 50 measures the temperature of the surface 31c of the substrate mask portion 31, and any temperature drop can be compensated for by heating with the heater 41. Therefore, the temperature of the substrate mask portion 31 can be maintained so that it does not drop. This prevents the generation of particles.
次に、図4に示すハンドアウト工程S13として、ロボットハンド20を真空チャンバ2の外部に退出させる。
図8は、本実施形態におけるプラズマ処理方法を示す工程図である。
Next, in a hand-out step S13 shown in FIG. 4, the robot hand 20 is withdrawn to the outside of the vacuum chamber 2.
FIG. 8 is a process diagram showing the plasma processing method according to this embodiment.
ハンドアウト工程S13においては、図8に示すように、基板マスク部31はマスク支持部33に載置されている。 In the hand-out process S13, as shown in Figure 8, the substrate mask part 31 is placed on the mask support part 33.
ハンドアウト工程S13においては、マスク支持部33において、マスク加熱部40となるヒータ41が通電される。ヒータ41は、制御部30から電力を供給されて加熱される。ヒータ41による加熱は、熱絶縁部43によってマスク支持部33と側壁(壁部)24との間が断熱されているため、効率的におこなわれる。
基板マスク部31は、マスク支持部33によって加熱される。
ハンドアウト工程S13においては、サセプタ15の内部のヒータ線19が通電されている。ヒータ線19によってサセプタ15の温度が所定の温度になるよう加熱される。
In the hand-out step S13, the heater 41, which serves as the mask heating unit 40, is energized in the mask support unit 33. The heater 41 is heated by power supplied from the control unit 30. Heating by the heater 41 is performed efficiently because the thermal insulation between the mask support unit 33 and the side wall (wall unit) 24 is achieved by the thermal insulation unit 43.
The substrate mask part 31 is heated by the mask support part 33 .
In the hand-out step S13, the heater wire 19 inside the susceptor 15 is energized. The heater wire 19 heats the susceptor 15 to a predetermined temperature.
ハンドアウト工程S13においては、温度検出部50の放射温度計51によって、基板マスク部31の表面31c温度を測定する。
制御部30は、温度検出部50の出力に基づいて、ヒータ41の加熱状態を制御する。具体的には、プリデポ工程S01における基板マスク部31の表面31c温度とほぼ同じ温度を維持するようにヒータ41の加熱状態を制御する。
In the hand-out step S13, the radiation thermometer 51 of the temperature detection unit 50 measures the temperature of the surface 31c of the substrate mask unit 31.
The control unit 30 controls the heating state of the heater 41 based on the output of the temperature detection unit 50. Specifically, the control unit 30 controls the heating state of the heater 41 so as to maintain a temperature substantially equal to the temperature of the surface 31c of the substrate mask portion 31 in the pre-deposition step S01.
ハンドアウト工程S13においては、加熱されたサセプタ15に対して、例えば室温程度とされる常温の冷えた基板10が被さっている。これにより、高温のサセプタ15からの基板マスク部31への放射熱が遮られる。また、基板10はサセプタ15に接触していないため、高温のサセプタ15から接触加熱されていない。 In the hand-out process S13, a cooled substrate 10 at room temperature, for example, is placed over the heated susceptor 15. This blocks the radiant heat from the high-temperature susceptor 15 to the substrate mask portion 31. Furthermore, because the substrate 10 is not in contact with the susceptor 15, it is not heated by contact with the high-temperature susceptor 15.
マスク加熱部40がない場合には、この冷たい基板10によってサセプタ15からの放射熱が遮られることで、基板マスク部31の温度が低下していた。この際、熱膨張率の違いから、プリデポ工程S01で付着していた膜が基板マスク部31から剥離して、成膜前の基板10に落下して、成膜特性を悪化させる場合があった。 Without the mask heating unit 40, the cold substrate 10 would block the radiant heat from the susceptor 15, causing the temperature of the substrate mask unit 31 to drop. In this case, due to differences in thermal expansion coefficients, the film that had been attached in the pre-deposition step S01 could peel off from the substrate mask unit 31 and fall onto the substrate 10 before film formation, deteriorating the film formation characteristics.
これに対して、本実施形態のハンドアウト工程S13においては、サセプタ15に接触しておらず基板10が冷たい間においても、温度検出部50の放射温度計51によって、基板マスク部31の表面31c温度を測定し、温度低下分をヒータ41の加熱によって補うことができる。したがって、基板マスク部31の温度が低下しないように維持することができる。これにより、パーティクルの発生を防止することができる。
ハンドアウト工程S13の終了後に、真空チャンバ2内が真空に維持された状態で、ドアバルブ26aを閉じる。
In contrast, in the hand-out step S13 of this embodiment, even while the substrate 10 is not in contact with the susceptor 15 and is cold, the temperature of the surface 31c of the substrate mask part 31 is measured by the radiation thermometer 51 of the temperature detection part 50, and the temperature drop can be compensated for by heating with the heater 41. Therefore, the temperature of the substrate mask part 31 can be maintained so as not to drop, thereby preventing the generation of particles.
After the hand-out step S13 is completed, the door valve 26a is closed while the inside of the vacuum chamber 2 is maintained at a vacuum.
次に、図4に示すサセプタ上昇工程S21として、サセプタ15を真空チャンバ2の上方に向けて上昇させる。
図9は、本実施形態におけるプラズマ処理方法を示す工程図である。
図10は、本実施形態におけるプラズマ処理方法を示す工程図である。
Next, in a susceptor raising step S21 shown in FIG. 4, the susceptor 15 is raised above the vacuum chamber 2.
FIG. 9 is a process diagram showing the plasma processing method according to this embodiment.
FIG. 10 is a process diagram showing the plasma processing method according to this embodiment.
サセプタ上昇工程S21においては、昇降駆動部16Aが起動し、支柱16を上昇する。上方へ押し上げられたサセプタ15の上面15aは、図9に示すように、支持ピン17の上端17aに載置された基板10に接触する。
サセプタ15の上面15aに接触した基板10は、高温のサセプタ15によって加熱が開始される。
この状態では、基板マスク部31はマスク支持部33に載置されている。
基板マスク部31は、マスク支持部33によって加熱される。
In the susceptor raising step S21, the lifting drive unit 16A is activated to raise the support column 16. The upper surface 15a of the susceptor 15 pushed upward comes into contact with the substrate 10 placed on the upper end 17a of the support pin 17, as shown in FIG.
The substrate 10 in contact with the upper surface 15 a of the susceptor 15 begins to be heated by the high-temperature susceptor 15 .
In this state, the substrate mask part 31 is placed on the mask support part 33 .
The substrate mask part 31 is heated by the mask support part 33 .
サセプタ上昇工程S21においては、昇降駆動部16Aに駆動されて、支柱16がさらに上昇する。さらに上方へ押し上げられたサセプタ15によって、支持ピン17の上端17aが貫通孔18内に収納され、基板10がサセプタ15によって支持される。 In the susceptor raising step S21, the support column 16 is further raised by the lifting drive unit 16A. As the susceptor 15 is pushed further upward, the upper ends 17a of the support pins 17 are housed in the through holes 18, and the substrate 10 is supported by the susceptor 15.
さらに上方へ押し上げられたサセプタ15およびサセプタに載置された基板10は、基板マスク部31に接触する。
そして、サセプタ15および基板10は、基板マスク部31とともに上方へ移動する。このとき、マスク支持部33から基板マスク部31が離間する。基板マスク部31は、サセプタ15および基板10に載置される。
The susceptor 15 is pushed further upward, and the substrate 10 placed on the susceptor comes into contact with the substrate mask portion 31 .
Then, the susceptor 15 and the substrate 10 move upward together with the substrate mask part 31. At this time, the substrate mask part 31 moves away from the mask support part 33. The substrate mask part 31 is placed on the susceptor 15 and the substrate 10.
サセプタ上昇工程S21において、マスク支持部33と基板マスク部31とが離間して、基板マスク部31がサセプタ15に接触した時点で、マスク加熱部40によるマスク支持部33の加熱を停止する。
高温のサセプタ15に接触した基板マスク部31は、サセプタ15によって加熱される。したがって、マスク支持部33から離間しても、基板マスク部31の温度は低下しない。また、マスク加熱部40によるマスク支持部33の加熱を停止しても、基板マスク部31の温度は低下しない。
In the susceptor raising step S21, when the mask support part 33 and the substrate mask part 31 are separated and the substrate mask part 31 comes into contact with the susceptor 15, the heating of the mask support part 33 by the mask heating part 40 is stopped.
The substrate mask part 31 in contact with the high-temperature susceptor 15 is heated by the susceptor 15. Therefore, the temperature of the substrate mask part 31 does not decrease even when it is separated from the mask support part 33. Furthermore, the temperature of the substrate mask part 31 does not decrease even when the heating of the mask support part 33 by the mask heating part 40 is stopped.
サセプタ上昇工程S21においては、さらに昇降駆動部16Aに駆動されて、支柱16がさらに上昇する。上方へ押し上げられたサセプタ15、基板10、基板マスク部31は、図10に示すように、プラズマ処理位置で停止する。このとき、適切に成膜を行うために必要な間隔になるようにシャワープレート5と基板10との間隔が所望の値に決定され、この間隔が維持される。
基板マスク部31は、サセプタ15および基板10に載置された状態を維持する。基板マスク部31は、サセプタ15によって加熱された状態を維持する。
In the susceptor raising step S21, the support column 16 is further raised by the lifting drive unit 16A. The susceptor 15, substrate 10, and substrate mask unit 31 that have been pushed upward are stopped at the plasma processing position, as shown in Fig. 10. At this time, the distance between the shower plate 5 and the substrate 10 is determined to be a desired value so that it is the distance necessary for appropriate film formation, and this distance is maintained.
The substrate mask part 31 remains mounted on the susceptor 15 and the substrate 10. The substrate mask part 31 remains heated by the susceptor 15.
次に、図4に示すプラズマ処理工程S22として、チャンバ2の内部でプラズマを形成する。
図11は、本実施形態におけるプラズマ処理方法を示す工程図である。
Next, in the plasma processing step S22 shown in FIG. 4, plasma is generated inside the chamber 2.
FIG. 11 is a process diagram showing the plasma processing method according to this embodiment.
プラズマ処理工程S22においては、プロセスガス供給部21からガス導入管7およびガス導入口4bを介して空間14にプロセスガスが導入される。そして、シャワープレート5のガス噴出口6から成膜空間2a内にプロセスガスが噴出される。 In the plasma treatment step S22, process gas is introduced into the space 14 from the process gas supply unit 21 via the gas inlet pipe 7 and the gas inlet 4b. The process gas is then ejected into the film formation space 2a from the gas ejection ports 6 of the shower plate 5.
次に、高周波電源9を起動して電極フランジ4に高周波電力を印加する。
すると、電極フランジ4の表面からシャワープレート5の表面を伝って高周波電流が流れ、シャワープレート5とサセプタ15との間に放電が生じる。そして、シャワープレート5と基板10の処理面10aとの間には、図11に示すように、プラズマPが発生する。
Next, the high frequency power supply 9 is started to apply high frequency power to the electrode flange 4 .
Then, a high frequency current flows from the surface of the electrode flange 4 to the surface of the shower plate 5, and a discharge occurs between the shower plate 5 and the susceptor 15. Then, a plasma P is generated between the shower plate 5 and the processing surface 10a of the substrate 10, as shown in FIG.
こうして発生したプラズマP内でプロセスガスが分解され、プラズマ状態のプロセスガスが得られ、基板10の処理面10aで気相成長反応が生じ、薄膜が処理面10a上に成膜される。
所定の処理時間が経過した後、プラズマ処理工程S22を終了する。例えば、好ましい膜厚まで成膜が完了した際に、プラズマ処理工程S22を終了することができる。
The process gas is decomposed in the plasma P thus generated, and a plasma-state process gas is obtained, and a vapor phase growth reaction occurs on the processing surface 10a of the substrate 10, and a thin film is formed on the processing surface 10a.
After a predetermined processing time has elapsed, the plasma treatment step S22 is terminated. For example, the plasma treatment step S22 can be terminated when film formation to a desired film thickness is completed.
なお、プラズマ処理工程S22においては、温度検出部50の放射温度計51によって、基板マスク部31の表面31c温度を測定してもよい。また、基板マスク部31の表面31c温度を測定しないこともできる。 In the plasma treatment step S22, the temperature of the surface 31c of the substrate mask portion 31 may be measured using the radiation thermometer 51 of the temperature detection unit 50. It is also possible not to measure the temperature of the surface 31c of the substrate mask portion 31.
次に、図4に示す除電放電工程S23およびサセプタ下降工程S24として、チャンバ2の内部でプラズマを形成した状態で、基板10の除電をおこなう。
図12は、本実施形態におけるプラズマ処理方法を示す工程図である。
図13は、本実施形態におけるプラズマ処理方法を示す工程図である。
Next, as shown in FIG. 4, in the static elimination discharge step S23 and the susceptor lowering step S24, static elimination of the substrate 10 is performed in a state where plasma is generated inside the chamber 2.
FIG. 12 is a process diagram showing the plasma processing method according to this embodiment.
FIG. 13 is a process diagram showing the plasma processing method according to this embodiment.
除電放電工程S23およびサセプタ下降工程S24においては、図12に示すように、プラズマ処理工程S22に引き続き、プラズマPが発生した状態を維持する。
この状態で、昇降駆動部16Aによって駆動された支柱16が下降する。下方へ押し下げられたサセプタ15、基板10は、プラズマ処理位置から下降する。
さらに下方へ押し下られたサセプタ15にしたがって、基板マスク部31がマスク支持部33に接触する。
In the static elimination discharge step S23 and the susceptor lowering step S24, the state in which the plasma P is generated is maintained as in the plasma treatment step S22, as shown in FIG.
In this state, the support column 16 driven by the lifting drive unit 16A is lowered, and the susceptor 15 and the substrate 10 are pushed downward, and are lowered from the plasma processing position.
As the susceptor 15 is further pushed downward, the substrate mask portion 31 comes into contact with the mask support portion 33 .
除電放電工程S23およびサセプタ下降工程S24において、マスク支持部33と基板マスク部31とが接触して、基板マスク部31とサセプタ15とが離間した時点で、マスク加熱部40によるマスク支持部33の加熱を開始する。なお、ヒータ41への通電は、マスク支持部33と基板マスク部31との接触前からONとして、マスク支持部33の加熱を開始しておくことが望ましい。
この状態では、基板マスク部31はマスク支持部33に載置されている。
基板マスク部31は、マスク支持部33によって加熱される。
In the static elimination discharge step S23 and the susceptor lowering step S24, when the mask support part 33 and the substrate mask part 31 come into contact with each other and the substrate mask part 31 is separated from the susceptor 15, the mask heating part 40 starts heating the mask support part 33. It is desirable to turn on the heater 41 before the mask support part 33 comes into contact with the substrate mask part 31, so that heating of the mask support part 33 starts.
In this state, the substrate mask part 31 is placed on the mask support part 33 .
The substrate mask part 31 is heated by the mask support part 33 .
サセプタ15およびサセプタに載置された基板10は、基板マスク部31から離間した後、昇降駆動部16Aに駆動されて、さらに下方へ押し下げられる。 After the susceptor 15 and the substrate 10 placed on it are separated from the substrate mask unit 31, they are driven by the lifting drive unit 16A and pushed further downward.
除電放電工程S23およびサセプタ下降工程S24においては、昇降駆動部16Aに駆動されて、支柱16がさらに下降する。さらに下方へ押し下げられたサセプタ15によって、図12に示すように、支持ピン17の下端が底部11に接触する。基板10は、支持ピン17の上端17aに載置される。基板10は、サセプタ15から離間する。
サセプタ15から離間したときから、基板10への加熱が弱くなり、温度が下がり始める。
In the static elimination discharge step S23 and the susceptor lowering step S24, the support columns 16 are further lowered by the lifting/lowering drive unit 16A. As the susceptor 15 is further pushed downward, the lower ends of the support pins 17 come into contact with the bottom 11, as shown in FIG. 12 . The substrate 10 is placed on the upper ends 17a of the support pins 17. The substrate 10 is separated from the susceptor 15.
Once the substrate 10 is separated from the susceptor 15, the heat applied to the substrate 10 weakens and the temperature begins to drop.
基板10がサセプタ15から離間した後も、サセプタ15は、昇降駆動部16Aに駆動されて、さらに下方へ押し下げられる。
除電放電工程S23およびサセプタ下降工程S24においては、サセプタ15は、図13に示すように、基板10の搬入が可能となる搬出入部26よりも下方の位置で停止する。このとき、サセプタ15の上面15aから、支持ピン17の上端17aが上方に突出している。基板10は、サセプタ15から離間している。
このサセプタ15の高さ状態において、プラズマPを所定時間維持して、基板10の除電をおこなう。
Even after the substrate 10 is separated from the susceptor 15, the susceptor 15 is driven by the lifting/lowering drive unit 16A and pushed further downward.
In the static elimination discharge step S23 and the susceptor lowering step S24, the susceptor 15 stops at a position below the loading/unloading section 26 where the substrate 10 can be loaded, as shown in FIG. 13 . At this time, the upper ends 17a of the support pins 17 protrude upward from the upper surface 15a of the susceptor 15. The substrate 10 is spaced apart from the susceptor 15.
With the susceptor 15 at this height, the plasma P is maintained for a predetermined time to remove electricity from the substrate 10 .
除電放電工程S23およびサセプタ下降工程S24においては、マスク支持部33において、マスク加熱部40となるヒータ41が通電された状態とする。ヒータ41は、制御部30から電力を供給されて加熱される。ヒータ41による加熱は、熱絶縁部43によってマスク支持部33と側壁(壁部)24との間が断熱されているため、効率的におこなわれる。
基板マスク部31は、載置されたサセプタ15、または、載置されたマスク支持部33によって加熱される。
除電放電工程S23およびサセプタ下降工程S24においては、サセプタ15の内部においてヒータ線19の通電が維持される。ヒータ線19によってサセプタ15の温度が所定の温度になるよう加熱される。
In the static elimination discharge step S23 and the susceptor lowering step S24, the heater 41 serving as the mask heating unit 40 in the mask support unit 33 is energized. The heater 41 is heated by power supplied from the control unit 30. Heating by the heater 41 is performed efficiently because the mask support unit 33 and the side wall (wall unit) 24 are insulated by the thermal insulation unit 43.
The substrate mask portion 31 is heated by the susceptor 15 placed thereon or by the mask support portion 33 placed thereon.
In the static elimination discharge step S23 and the susceptor lowering step S24, the heater wire 19 is kept energized inside the susceptor 15. The heater wire 19 heats the susceptor 15 to a predetermined temperature.
除電放電工程S23およびサセプタ下降工程S24においては、温度検出部50の放射温度計51によって、基板マスク部31の表面31c温度を測定する。
制御部30は、温度検出部50の出力に基づいて、ヒータ41の加熱状態を制御する。具体的には、プラズマ処理工程S22における基板マスク部31の表面31c温度とほぼ同じ温度を維持するようにヒータ41の加熱状態を制御する。
In the static elimination discharge step S23 and the susceptor lowering step S24, the radiation thermometer 51 of the temperature detection unit 50 measures the temperature of the surface 31c of the substrate mask part 31.
The control unit 30 controls the heating state of the heater 41 based on the output of the temperature detection unit 50. Specifically, the control unit 30 controls the heating state of the heater 41 so as to maintain a temperature substantially equal to the temperature of the surface 31c of the substrate mask part 31 in the plasma processing step S22.
除電放電工程S23およびサセプタ下降工程S24においては、加熱されたサセプタ15に対して、サセプタ15から離間して温度が低下し始めた基板10が被さっている。これにより、高温のサセプタ15からの基板マスク部31への放射熱が遮られる。また、基板10はサセプタ15に接触していないため、高温のサセプタ15から接触加熱されていない。 During the static elimination discharge process S23 and the susceptor lowering process S24, the heated susceptor 15 is covered with the substrate 10, which has moved away from the susceptor 15 and whose temperature has begun to drop. This blocks the radiant heat from the high-temperature susceptor 15 to the substrate mask portion 31. Furthermore, because the substrate 10 is not in contact with the susceptor 15, it is not heated by contact with the high-temperature susceptor 15.
マスク加熱部40がない場合には、温度の低下した基板10によってサセプタ15からの放射熱が遮られることで、基板マスク部31の温度が低下していた。この際、熱膨張率の違いから、プラズマ処理工程S22で付着していた膜が基板マスク部31から剥離して、成膜後の基板10に落下して、膜特性を悪化させる場合があった。 Without the mask heating unit 40, the substrate 10, whose temperature had dropped, blocked the radiant heat from the susceptor 15, causing the temperature of the substrate mask unit 31 to drop. In this case, due to differences in thermal expansion coefficients, the film that had been attached during the plasma processing step S22 could peel off from the substrate mask unit 31 and fall onto the substrate 10 after film formation, degrading the film characteristics.
これに対して、本実施形態の除電放電工程S23およびサセプタ下降工程S24においては、サセプタ15に接触しておらず基板10が冷却している間においても、温度検出部50の放射温度計51によって、基板マスク部31の表面31c温度を測定し、温度低下分をヒータ41の加熱によって補うことができる。したがって、基板マスク部31の温度が低下しないように維持することができる。これにより、パーティクルの発生を防止することができる。 In contrast, in the static elimination discharge step S23 and susceptor lowering step S24 of this embodiment, even while the substrate 10 is cooling without contacting the susceptor 15, the radiation thermometer 51 of the temperature detection unit 50 measures the temperature of the surface 31c of the substrate mask portion 31, and the temperature drop can be compensated for by heating with the heater 41. Therefore, the temperature of the substrate mask portion 31 can be maintained so that it does not drop. This prevents the generation of particles.
基板10の除電が完了した時点で、除電放電工程S23およびサセプタ下降工程S24を終了する。
また、プロセスガス供給部21からガス導入管7およびガス導入口4bを介して空間14へのプロセスガスの導入を停止する。
同様に、高周波電源9からの電極フランジ4への高周波電力の印加を停止する。
これにより、プラズマPの形成を終了する。
When the neutralization of the substrate 10 is completed, the neutralization discharge step S23 and the susceptor lowering step S24 are completed.
Also, the introduction of the process gas from the process gas supply unit 21 into the space 14 via the gas introduction pipe 7 and the gas introduction port 4b is stopped.
Similarly, the application of high frequency power from the high frequency power source 9 to the electrode flange 4 is stopped.
This completes the formation of plasma P.
次に、図4に示すハンドイン工程S31として、真空チャンバ2内が真空に維持された状態で、ドアバルブ26aを開き、真空チャンバ2の搬出入部26を介して、成膜空間2aから真空チャンバ2の外部に向けて基板10の搬出を開始する。
図14は、本実施形態におけるプラズマ処理方法を示す工程図である。
Next, as the hand-in process S31 shown in Figure 4, while the vacuum chamber 2 is maintained at a vacuum, the door valve 26a is opened and the substrate 10 begins to be transported from the film formation space 2a to the outside of the vacuum chamber 2 via the transport section 26 of the vacuum chamber 2.
FIG. 14 is a process diagram showing the plasma processing method according to this embodiment.
ハンドイン工程S31においては、図14に示すように、基板マスク部31はマスク支持部33に載置されている。
この状態で、搬送手段としてのロボットハンド20が、図14に示すように、搬出入部26(搬出入口)の外方から、真空チャンバ2内の基板10とサセプタ15との間に進入する。
In the hand-in step S31, the substrate mask part 31 is placed on the mask support part 33 as shown in FIG.
In this state, the robot hand 20 serving as a transport means enters between the substrate 10 and the susceptor 15 in the vacuum chamber 2 from the outside of the transfer section 26 (transfer entrance), as shown in FIG.
ハンドイン工程S31においては、マスク支持部33において、マスク加熱部40となるヒータ41への通電が維持される。ヒータ41は、制御部30から電力を供給されて加熱される。ヒータ41による加熱は、熱絶縁部43によってマスク支持部33と側壁(壁部)24との間が断熱されているため、効率的におこなわれる。
基板マスク部31は、マスク支持部33によって加熱された状態を維持する。
ハンドイン工程S31においては、サセプタ15の内部のヒータ線19が通電されている。ヒータ線19によってサセプタ15の温度が所定の温度になるよう加熱される。
In the hand-in step S31, the heater 41, which serves as the mask heating unit 40, is kept energized in the mask support unit 33. The heater 41 is heated by power supplied from the control unit 30. Heating by the heater 41 is performed efficiently because the thermal insulation between the mask support unit 33 and the side wall (wall) 24 is achieved by the thermal insulation unit 43.
The substrate mask part 31 is maintained in a heated state by the mask support part 33 .
In the hand-in step S31, the heater wire 19 inside the susceptor 15 is energized. The heater wire 19 heats the susceptor 15 to a predetermined temperature.
ハンドイン工程S31においては、温度検出部50の放射温度計51によって、基板マスク部31の表面31c温度を測定する。
制御部30は、温度検出部50の出力に基づいて、ヒータ41の加熱状態を制御する。具体的には、プラズマ処理工程S22における基板マスク部31の表面31c温度とほぼ同じ温度を維持するようにヒータ41の加熱状態を制御する。
In the hand-in step S31, the radiation thermometer 51 of the temperature detection unit 50 measures the temperature of the surface 31c of the substrate mask unit 31.
The control unit 30 controls the heating state of the heater 41 based on the output of the temperature detection unit 50. Specifically, the control unit 30 controls the heating state of the heater 41 so as to maintain a temperature substantially equal to the temperature of the surface 31c of the substrate mask part 31 in the plasma processing step S22.
ハンドイン工程S31においては、加熱されたサセプタ15と、このサセプタ15よりも温度が低下した基板10とに対して、例えば室温程度の冷えたロボットハンド20が進入する。これにより、高温のサセプタ15および、多少温度が低下した基板10からの基板マスク部31への放射熱が遮られる。 In the hand-in step S31, a cooled robot hand 20, for example at room temperature, enters the heated susceptor 15 and the substrate 10, which has a lower temperature than the susceptor 15. This blocks the radiant heat from the high-temperature susceptor 15 and the slightly cooled substrate 10 from reaching the substrate mask portion 31.
マスク加熱部40がない場合には、冷たいロボットハンド20によってサセプタ15からの放射熱が遮られることで、基板マスク部31の温度が急速に低下していた。この際、熱膨張率の違いから、プラズマ処理工程S22で付着していた膜が基板マスク部31から剥離して、成膜後の基板10に落下して、膜特性を悪化させる場合があった。 Without the mask heating unit 40, the radiant heat from the susceptor 15 was blocked by the cold robot hand 20, causing the temperature of the substrate mask unit 31 to drop rapidly. In this case, due to differences in thermal expansion coefficients, the film that had been attached during the plasma processing step S22 could peel off from the substrate mask unit 31 and fall onto the substrate 10 after film formation, deteriorating the film characteristics.
これに対して、本実施形態のハンドイン工程S31においては、冷たいロボットハンド20の進入時に、温度検出部50の放射温度計51によって、基板マスク部31の表面31c温度を測定し、温度低下分をヒータ41の加熱によって補うことができる。したがって、基板マスク部31の温度が低下しないように維持することができる。これにより、パーティクルの発生を防止することができる。 In contrast, in the hand-in step S31 of this embodiment, when the cold robot hand 20 enters, the radiation thermometer 51 of the temperature detection unit 50 measures the temperature of the surface 31c of the substrate mask portion 31, and the temperature drop can be compensated for by heating with the heater 41. Therefore, the temperature of the substrate mask portion 31 can be maintained so that it does not drop. This makes it possible to prevent the generation of particles.
なお、ハンドイン工程S31においては、温度が低下しているとはいえ、基板10はまだ室温まで冷却されていない。このため、ハンドイン工程S11に比べて、ハンドイン工程S31において、ヒータ41の加熱によって補う基板マスク部31の温度低下分は小さくなる。 Note that in the hand-in process S31, although the temperature has dropped, the substrate 10 has not yet cooled to room temperature. Therefore, in the hand-in process S31, the temperature drop in the substrate mask portion 31 compensated for by heating with the heater 41 is smaller than in the hand-in process S11.
次に、図4に示すハンドアップ工程S32として、基板10をロボットハンド20により持ち上げる。
図15は、本実施形態におけるプラズマ処理方法を示す工程図である。
ハンドアップ工程S32においては、図15に示すように、基板マスク部31はマスク支持部33に載置されている。
この状態で、搬送手段としてのロボットハンド20が上昇して、図15に示すように、支持ピン17の上端17aに載置されていた基板10を受け取る。さらに、ロボットハンド20が上昇して、ロボットハンド20は、基板10を支持する。
Next, in a hand-up step S32 shown in FIG. 4, the substrate 10 is lifted up by the robot hand 20.
FIG. 15 is a process diagram showing the plasma processing method according to this embodiment.
In the hand-up step S32, the substrate mask part 31 is placed on the mask support part 33 as shown in FIG.
In this state, the robot hand 20 serving as a transport means rises and receives the substrate 10 placed on the upper ends 17a of the support pins 17, as shown in Figure 15. The robot hand 20 then rises and supports the substrate 10.
ハンドアップ工程S32においては、マスク支持部33において、マスク加熱部40となるヒータ41が通電された状態を維持する。ヒータ41は、制御部30から電力を供給されて加熱される。ヒータ41による加熱は、熱絶縁部43によってマスク支持部33と側壁(壁部)24との間が断熱されているため、効率的におこなわれる。
基板マスク部31は、マスク支持部33によって加熱される。
ハンドダウン工程S12においては、サセプタ15の内部のヒータ線19が通電されている。ヒータ線19によってサセプタ15の温度が所定の温度になるよう加熱される。
In the hand-up step S32, the heater 41, which serves as the mask heating unit 40, in the mask support unit 33 is kept energized. The heater 41 is heated by power supplied from the control unit 30. Heating by the heater 41 is performed efficiently because the thermal insulation between the mask support unit 33 and the side wall (wall unit) 24 is achieved by the thermal insulation unit 43.
The substrate mask part 31 is heated by the mask support part 33 .
In the hand-down step S12, the heater wire 19 inside the susceptor 15 is energized. The heater wire 19 heats the susceptor 15 to a predetermined temperature.
ハンドアップ工程S32においては、温度検出部50の放射温度計51によって、基板マスク部31の表面31c温度を測定する。
制御部30は、温度検出部50の出力に基づいて、ヒータ41の加熱状態を制御する。具体的には、プラズマ処理工程S22における基板マスク部31の表面31c温度とほぼ同じ温度を維持するようにヒータ41の加熱状態を制御する。
In the hand-up step S32, the radiation thermometer 51 of the temperature detection unit 50 measures the temperature of the surface 31c of the substrate mask unit 31.
The control unit 30 controls the heating state of the heater 41 based on the output of the temperature detection unit 50. Specifically, the control unit 30 controls the heating state of the heater 41 so as to maintain a temperature substantially equal to the temperature of the surface 31c of the substrate mask part 31 in the plasma processing step S22.
ハンドアップ工程S32においては、加熱されたサセプタ15に対して、ハンドイン工程S31よりもさらに冷却された基板10および冷たいロボットハンド20が被さっている。これにより、高温のサセプタ15からの基板マスク部31への放射熱が遮られる。また、基板10はサセプタ15に接触していないため、高温のサセプタ15から接触加熱されていない。 In the hand-up step S32, the heated susceptor 15 is covered with a substrate 10 that is cooled even more than in the hand-in step S31 and a cooler robot hand 20. This blocks the radiant heat from the high-temperature susceptor 15 to the substrate mask portion 31. Furthermore, because the substrate 10 is not in contact with the susceptor 15, it is not heated by contact with the high-temperature susceptor 15.
マスク加熱部40がない場合には、この低温の基板10およびロボットハンド20によってサセプタ15からの放射熱が遮られることで、基板マスク部31の温度が低下していた。この際、熱膨張率の違いから、プラズマ処理工程S22で付着していた膜が基板マスク部31から剥離して、成膜後の基板10に落下して、成膜特性を悪化させる場合があった。 Without the mask heating unit 40, the low-temperature substrate 10 and robot hand 20 would block the radiant heat from the susceptor 15, causing the temperature of the substrate mask unit 31 to drop. In this case, due to differences in thermal expansion coefficients, the film that had been adhered during the plasma processing step S22 could peel off from the substrate mask unit 31 and fall onto the substrate 10 after film formation, thereby deteriorating the film formation characteristics.
これに対して、本実施形態のハンドアップ工程S32においては、サセプタ15に接触しておらず基板10が冷却している間においても、温度検出部50の放射温度計51によって、基板マスク部31の表面31c温度を測定し、温度低下分をヒータ41の加熱によって補うことができる。したがって、基板マスク部31の温度が低下しないように維持することができる。これにより、パーティクルの発生を防止することができる。 In contrast, in the hand-up step S32 of this embodiment, even while the substrate 10 is cooling without contacting the susceptor 15, the radiation thermometer 51 of the temperature detection unit 50 measures the temperature of the surface 31c of the substrate mask portion 31, and the temperature drop can be compensated for by heating with the heater 41. Therefore, the temperature of the substrate mask portion 31 can be maintained so that it does not drop. This makes it possible to prevent the generation of particles.
次に、図4に示すハンドアウト工程S33として、基板10を載置したロボットハンド20を真空チャンバ2の外部に退出させて、基板10を搬出する。
図16は、本実施形態におけるプラズマ処理方法を示す工程図である。
Next, in a hand-out step S33 shown in FIG. 4, the robot hand 20 carrying the substrate 10 is withdrawn to the outside of the vacuum chamber 2, and the substrate 10 is carried out.
FIG. 16 is a process diagram showing the plasma processing method according to this embodiment.
ハンドアウト工程S33においては、図16に示すように、基板マスク部31はマスク支持部33に載置されている。 In the hand-out process S33, the substrate mask part 31 is placed on the mask support part 33, as shown in Figure 16.
ハンドアウト工程S33においては、マスク支持部33において、マスク加熱部40となるヒータ41が通電された状態を維持する。ヒータ41は、制御部30から電力を供給されて加熱される。ヒータ41による加熱は、熱絶縁部43によってマスク支持部33と側壁(壁部)24との間が断熱されているため、効率的におこなわれる。
基板マスク部31は、マスク支持部33によって加熱される。
ハンドアウト工程S13においては、サセプタ15の内部のヒータ線19が通電されている。ヒータ線19によってサセプタ15の温度が所定の温度になるよう加熱される。なお、後工程でプラズマ処理を続けておこなわない場合には、ヒータ線19への通電を終了してもよい。
In the hand-out step S33, the heater 41, which serves as the mask heating unit 40, in the mask support unit 33 is kept energized. The heater 41 is heated by power supplied from the control unit 30. Heating by the heater 41 is performed efficiently because the thermal insulation between the mask support unit 33 and the side wall (wall unit) 24 is achieved by the thermal insulation unit 43.
The substrate mask part 31 is heated by the mask support part 33 .
In the hand-out step S13, the heater wire 19 inside the susceptor 15 is energized. The heater wire 19 heats the susceptor 15 to a predetermined temperature. Note that if a plasma treatment is not to be performed subsequently in a subsequent step, energization of the heater wire 19 may be stopped.
ハンドアウト工程S33においては、温度検出部50の放射温度計51によって、基板マスク部31の表面31c温度を測定する。
制御部30は、温度検出部50の出力に基づいて、ヒータ41の加熱状態を制御する。具体的には、プラズマ処理工程S22における基板マスク部31の表面31c温度とほぼ同じ温度を維持するようにヒータ41の加熱状態を制御する。
In the hand-out step S33, the radiation thermometer 51 of the temperature detection unit 50 measures the temperature of the surface 31c of the substrate mask unit 31.
The control unit 30 controls the heating state of the heater 41 based on the output of the temperature detection unit 50. Specifically, the control unit 30 controls the heating state of the heater 41 so as to maintain a temperature substantially equal to the temperature of the surface 31c of the substrate mask part 31 in the plasma processing step S22.
ハンドアウト工程S33においては、基板マスク部31に対して加熱されたサセプタ15を遮るものがない。これにより、高温のサセプタ15からの基板マスク部31への放射熱が遮られていない。 In the hand-out process S33, there is nothing blocking the heated susceptor 15 from the substrate mask portion 31. This ensures that the radiant heat from the high-temperature susceptor 15 to the substrate mask portion 31 is not blocked.
本実施形態のハンドアウト工程S33において、基板10が真空チャンバ2内にある間は、サセプタ15に接触しておらず基板10が冷却されていても、温度検出部50の放射温度計51によって、基板マスク部31の表面31c温度を測定し、温度低下分をヒータ41の加熱によって補うことができる。したがって、基板マスク部31の温度が低下しないように維持することができる。これにより、パーティクルの発生を防止することができる。
ハンドアウト工程S33の終了後に、真空チャンバ2内が真空に維持された状態で、ドアバルブ26aを閉じる。
In the hand-out step S33 of this embodiment, while the substrate 10 is in the vacuum chamber 2, even if the substrate 10 is not in contact with the susceptor 15 and is cooled, the radiation thermometer 51 of the temperature detection unit 50 measures the temperature of the surface 31c of the substrate mask unit 31, and any temperature drop can be compensated for by heating with the heater 41. Therefore, the temperature of the substrate mask unit 31 can be maintained so as not to drop, thereby preventing the generation of particles.
After the hand-out step S33 is completed, the door valve 26a is closed while the inside of the vacuum chamber 2 is maintained at a vacuum.
なお、ハンドアウト工程S33の終了後に、後工程S40として、真空チャンバ2にクリーニングガスを供給して、クリーニング工程をおこなうこともできる。クリーニングガスとしては、例えば、塩素ガス、BCl3ガス、NF3ガス,F2ガス,CF4ガス,C2F6ガス,C3F8ガス等を挙げることができる。
さらに、後工程S40として、真空チャンバ2内部の温度安定化を目的としてガスフロー処理やプラズマ放電処理等といった工程を行うことができる。
After the hand-out step S33 is completed, a post-process S40 can be performed by supplying a cleaning gas to the vacuum chamber 2. Examples of cleaning gases include chlorine gas, BCl3 gas, NF3 gas, F2 gas, CF4 gas, C2F6 gas, and C3F8 gas .
Furthermore, as a post-process S40, a process such as a gas flow process or a plasma discharge process can be performed to stabilize the temperature inside the vacuum chamber 2.
後工程S40の終了後に、続けて他の基板10にプラズマ処理をおこなう場合には、前工程S00、プリデポ工程S01、基板マスク加熱工程S02のいずれかに戻ることができる。 After completing the post-process S40, if plasma processing is to be performed on another substrate 10, the process can return to either the pre-process S00, the pre-deposition process S01, or the substrate mask heating process S02.
本実施形態のプラズマ処理装置およびプラズマ処理方法によれば、基板マスク部31の温度を低下させることなく、プラズマ処理をおこなうことができる。これにより、パーティクルの発生を防止することができる。 The plasma processing apparatus and plasma processing method of this embodiment allow plasma processing to be performed without lowering the temperature of the substrate mask portion 31. This prevents the generation of particles.
特に、マスク加熱部40がない場合において、最も基板マスク部31の温度が低下する基板10の搬入工程全般において、基板マスク部31の温度をほぼ一定に維持することが可能となる。 In particular, when the mask heating unit 40 is not present, it is possible to maintain a nearly constant temperature of the substrate mask unit 31 throughout the entire substrate 10 loading process, which is the process in which the temperature of the substrate mask unit 31 drops the most.
しかも、基板マスク部31がマスク支持部33に接触している間、つまり、基板マスク部31が、加熱源であるサセプタ15に接触していない間は、基板マスク部31の温度をほぼ一定に維持することができる。 Furthermore, while the substrate mask portion 31 is in contact with the mask support portion 33, that is, while the substrate mask portion 31 is not in contact with the susceptor 15, which is the heat source, the temperature of the substrate mask portion 31 can be maintained almost constant.
これにより、基板マスク部31と、基板マスク部31表面に付着した膜とが熱膨張率の違いから剥離して、パーティクルとなることを防止することができる。
したがって、部品点数が少なく簡単な構成で、成膜効率を向上して、収率を向上し、膜特性を向上することが可能となる。
This makes it possible to prevent the substrate mask portion 31 and the film attached to the surface of the substrate mask portion 31 from peeling off due to the difference in thermal expansion coefficient and becoming particles.
Therefore, with a simple configuration having a small number of parts, it is possible to improve the film formation efficiency, the yield, and the film characteristics.
さらに、本実施形態においては、基板マスク部31の温度が低下することで生じる、他のチャンバ構成部品との熱伸びの違いに起因した部品歪みが原因となる搬送トラブルの低減化という効果を奏することができる。 Furthermore, this embodiment has the effect of reducing transportation problems caused by component distortion due to differences in thermal expansion compared to other chamber components, which occurs when the temperature of the substrate mask portion 31 drops.
以下、本発明に係るプラズマ処理装置の第2実施形態を、図面に基づいて説明する。
図17は、本実施形態のプラズマ処理装置における基板マスク部が上昇した状態を示す模式拡大断面図である。
本実施形態において、上述した第1実施形態と異なるのは、温度検出部に関する点であり、これ以外の上述した第1実施形態と対応する構成には同一の符号を付してその説明を省略する。
A second embodiment of the plasma processing apparatus according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 17 is a schematic enlarged cross-sectional view showing a state in which the substrate mask section is raised in the plasma processing apparatus of this embodiment.
This embodiment differs from the first embodiment described above in terms of the temperature detection unit, and other components corresponding to those in the first embodiment described above are given the same reference numerals and descriptions thereof will be omitted.
本実施形態における温度検出部50としては、基板マスク部31の下面31dの温度を測定可能とする。
温度検出部50は、放射温度計55と、検出孔56,56aと、透光密閉部材57と、を有する。
The temperature detection unit 50 in this embodiment is capable of measuring the temperature of the lower surface 31 d of the substrate mask part 31 .
The temperature detection unit 50 includes a radiation thermometer 55 , detection holes 56 and 56 a , and a light-transmitting sealing member 57 .
放射温度計55は、真空チャンバ2の底部(内底面)11の外方に配置される。すなわち、放射温度計55は、真空チャンバ2の底部(内底面)11の下方に配置される。放射温度計55は、放射温度計51と同様に制御部30に接続される。放射温度計55は、放射温度計51と同様に制御部30に測定結果を出力する。
なお、図において、放射温度計55は、検出孔56内部に示されているが、この配置に限定されない。
The radiation thermometer 55 is disposed outside the bottom (inner bottom surface) 11 of the vacuum chamber 2. That is, the radiation thermometer 55 is disposed below the bottom (inner bottom surface) 11 of the vacuum chamber 2. The radiation thermometer 55 is connected to the control unit 30 in the same manner as the radiation thermometer 51. The radiation thermometer 55 outputs the measurement result to the control unit 30 in the same manner as the radiation thermometer 51.
In the drawing, the radiation thermometer 55 is shown inside the detection hole 56, but the arrangement is not limited to this.
検出孔56は、放射温度計55から基板マスク部31の下面31dを視認可能とするように真空チャンバ2の底部(内底面)11を貫通する。検出孔56は、プラズマ処理位置とされた基板マスク部31の下面31dよりも下方、すなわち、底部(内底面)11の下方位置に形成される。検出孔56は、真空チャンバ2において、鉛直方向に向けて底部(内底面)11を貫通する。 The detection hole 56 penetrates the bottom (inner bottom surface) 11 of the vacuum chamber 2 so that the underside 31d of the substrate mask portion 31 can be seen from the radiation thermometer 55. The detection hole 56 is formed below the underside 31d of the substrate mask portion 31, which is in the plasma processing position, i.e., below the bottom (inner bottom surface) 11. The detection hole 56 penetrates the bottom (inner bottom surface) 11 in the vertical direction in the vacuum chamber 2.
検出孔56aは、放射温度計55から基板マスク部31の下面31dを視認可能とするようにサセプタ15を貫通する。検出孔56aは、プラズマ処理位置とされた基板マスク部31の下面31dよりも下方、すなわち、底部(内底面)11に近接する位置に形成される。検出孔56aは、サセプタ15において、鉛直方向に向けてサセプタの厚み方向に貫通する。 The detection hole 56a penetrates the susceptor 15 so that the underside 31d of the substrate mask portion 31 can be seen from the radiation thermometer 55. The detection hole 56a is formed below the underside 31d of the substrate mask portion 31, which is in the plasma processing position, i.e., in a position close to the bottom (inner bottom surface) 11. The detection hole 56a penetrates the susceptor 15 vertically in the thickness direction of the susceptor.
検出孔56と検出孔56aとは、軸線方向が一致している。つまり、検出孔56と検出孔56aとは、放射温度計55から基板マスク部31の下面31dを視認可能とするように、底部(内底面)11とサセプタ15とを連続して貫通するように形成されている。 The axial directions of the detection holes 56 and 56a are aligned. In other words, the detection holes 56 and 56a are formed to continuously penetrate the bottom (inner bottom surface) 11 and the susceptor 15, making the underside 31d of the substrate mask portion 31 visible from the radiation thermometer 55.
検出孔56と検出孔56aとは、基板マスク部31の下面31dを、プラズマ処理位置とされた状態、および、マスク支持部33に載置された状態において、いずれも放射温度計55が検出可能な形状とされる。 The detection holes 56 and 56a are shaped so that the radiation thermometer 55 can detect the radiation when the underside 31d of the substrate mask part 31 is in the plasma processing position and when it is placed on the mask support part 33.
透光密閉部材57は、検出孔56における真空チャンバ2の内側開口を密閉する。透光密閉部材57は、検出孔56を介して透過可能な透明部材からなる。透光密閉部材57は、プラズマに対する温度耐性、真空強度等の特性を有することが好ましい。
温度検出部50は、基板マスク部31の複数箇所で下面31dの温度測定を可能なように、複数設けられることもできる。
The light-transmitting sealing member 57 seals the inner opening of the vacuum chamber 2 at the detection hole 56. The light-transmitting sealing member 57 is made of a transparent material that can transmit light through the detection hole 56. The light-transmitting sealing member 57 preferably has properties such as temperature resistance against plasma and vacuum strength.
A plurality of temperature detection units 50 may be provided so that the temperature of the lower surface 31 d of the substrate mask unit 31 can be measured at a plurality of locations.
本実施形態におけるプラズマ処理装置1では、図17に示すように、基板マスク部31の表面31cの温度に比べて、変動が激しい基板マスク部31の下面31dの温度を測定することができる。
パーティクルの原因となる膜は、基板マスク部31の表面31cに形成されているため、基板マスク部31の表面31cの温度制御をおこなうことにより、膜の剥離防止をおこなうことができる。
In the plasma processing apparatus 1 of this embodiment, as shown in FIG. 17, it is possible to measure the temperature of the lower surface 31d of the substrate mask portion 31, which fluctuates more drastically than the temperature of the surface 31c of the substrate mask portion 31.
The film that causes particles is formed on the surface 31c of the substrate mask portion 31, so by controlling the temperature of the surface 31c of the substrate mask portion 31, peeling of the film can be prevented.
ここで、真空チャンバ2の覗き窓となる検出孔56から基板マスク部31の温度を放射温度計55で測定することで、より一層、正確な温度制御が可能となる。またこの時基板マスク部31の温度を測定する箇所は基板マスク部31の下面31dが望ましい。
これは成膜面側である上面31cには膜が付着してしまい、放射率が膜厚によって変化してしまうために、成膜を重ねるごとに温度測定の制度が低くなるためである。基板マスク部の温度制御を容易に可能とすることができる。
Here, more accurate temperature control is possible by measuring the temperature of the substrate mask part 31 with a radiation thermometer 55 through a detection hole 56 which serves as an observation window of the vacuum chamber 2. In this case, it is preferable that the temperature of the substrate mask part 31 be measured at the lower surface 31d of the substrate mask part 31.
This is because a film adheres to the upper surface 31c, which is the film-forming surface, and the emissivity changes depending on the film thickness, so the accuracy of temperature measurement decreases with each film formation. Temperature control of the substrate mask portion can be easily achieved.
これに加えて、基板マスク部31の下面31dは、加熱源であるマスク支持部33あるいはサセプタ15に接触するため、基板マスク部31の下面31dの温度を測定することで、より速く、またより正確に基板マスク部31の温度変化を捉えることが可能となる。すなわち、基板マスク部31の下面31d温度を測定すると、より正確に基板マスク部31の温度変化に対応することが可能となる。 In addition, because the underside 31d of the substrate mask portion 31 contacts the mask support portion 33 or susceptor 15, which are the heat source, measuring the temperature of the underside 31d of the substrate mask portion 31 makes it possible to more quickly and accurately detect temperature changes in the substrate mask portion 31. In other words, measuring the temperature of the underside 31d of the substrate mask portion 31 makes it possible to respond to temperature changes in the substrate mask portion 31 more accurately.
さらに、本実施形態においては、基板マスク部31の下面31dの温度を制御することで、サセプタ15との温度差を抑制することが可能となる。これにより、基板マスク部31が高温のサセプタ15の上に接触した際の熱伸びに起因した、基板マスク部31とサセプタ15との擦れによるパーティクルの発生を抑制することが容易になるという効果を奏することができる。 Furthermore, in this embodiment, by controlling the temperature of the underside 31d of the substrate mask portion 31, it is possible to suppress the temperature difference with the susceptor 15. This has the effect of making it easier to suppress the generation of particles due to friction between the substrate mask portion 31 and the susceptor 15, which is caused by thermal expansion when the substrate mask portion 31 comes into contact with the high-temperature susceptor 15.
なお、本実施形態においては、温度検出部50として放射温度計51と放射温度計55とを配置したが、放射温度計55のみである構成も可能である。 In this embodiment, radiation thermometer 51 and radiation thermometer 55 are arranged as the temperature detection unit 50, but a configuration with only radiation thermometer 55 is also possible.
以下、本発明に係るプラズマ処理装置の第3実施形態を、図面に基づいて説明する。
図18は、本実施形態のプラズマ処理装置における基板マスク部が上昇した状態を示す模式拡大断面図である。図19は、本実施形態のプラズマ処理装置における基板マスク部を示す模式平面図である。図20は、本実施形態のプラズマ処理装置における基板マスク部が下降した状態を示す模式拡大断面図である。
本実施形態において、上述した第1および第2実施形態と異なるのは、マスク加熱部に関する点であり、これ以外の上述した第1および第2実施形態と対応する構成には同一の符号を付してその説明を省略する。
A third embodiment of the plasma processing apparatus according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
Fig. 18 is a schematic enlarged cross-sectional view showing a state in which the substrate mask section in the plasma processing apparatus of this embodiment is raised, Fig. 19 is a schematic plan view showing the substrate mask section in the plasma processing apparatus of this embodiment, and Fig. 20 is a schematic enlarged cross-sectional view showing a state in which the substrate mask section in the plasma processing apparatus of this embodiment is lowered.
This embodiment differs from the first and second embodiments described above in terms of the mask heating unit. Other configurations corresponding to those of the first and second embodiments described above are given the same reference numerals and descriptions thereof will be omitted.
本実施形態におけるマスク加熱部40は、図18~図20に示すように、基板マスク部31に埋め込まれたヒータ42,44を有する。また、本実施形態におけるマスク加熱部40は、マスク支持部33の内部には埋め込まれたヒータは有していない。 As shown in Figures 18 to 20, the mask heating unit 40 in this embodiment has heaters 42, 44 embedded in the substrate mask unit 31. Furthermore, the mask heating unit 40 in this embodiment does not have a heater embedded inside the mask support unit 33.
ヒータ42,44は、線状のシースヒータとされる。ヒータ42,44は、基板マスク部31に対して絶縁されている。
ヒータ42,44は、図19に示すように、基板マスク部31の周方向のほぼ全長に延在する。ヒータ42,44は、いずれも基板マスク部31の内周31aに沿って配置される。ヒータ42,44は、基板マスク部31の内周31aと外周31bとの間に周設される。
The heaters 42 and 44 are linear sheath heaters and are insulated from the substrate mask portion 31.
19 , the heaters 42, 44 extend over substantially the entire circumferential length of the substrate mask portion 31. The heaters 42, 44 are both arranged along the inner periphery 31 a of the substrate mask portion 31. The heaters 42, 44 are provided between the inner periphery 31 a and the outer periphery 31 b of the substrate mask portion 31.
ヒータ42,44は、図18,図20に示すように、いずれも基板マスク部31の内部で、厚さ方向の略中央に設けられる。
ヒータ42とヒータ44とは、基板マスク部31の厚さ方向において、ほぼ同じ位置に設けることができる。
As shown in FIGS. 18 and 20, the heaters 42 and 44 are both provided inside the substrate mask portion 31 at approximately the center in the thickness direction.
The heaters 42 and 44 can be provided at approximately the same position in the thickness direction of the substrate mask part 31 .
あるいは、基板マスク部31の厚さ方向において、ヒータ42,44の設けられる位置は、他の配置とすることもできる。例えば、ヒータ42,44は、基板マスク部31の厚さ方向において、上面31cに近接する位置に設けることができる。あるいは、ヒータ42,44は、基板マスク部31の厚さ方向において、下面31dに近接する位置に設けることができる。
ヒータ42とヒータ44とは、基板マスク部31の厚さ方向において、互いに異なる位置に設けることもできる。
Alternatively, the heaters 42, 44 may be provided at other positions in the thickness direction of the substrate mask portion 31. For example, the heaters 42, 44 may be provided at positions close to the upper surface 31 c in the thickness direction of the substrate mask portion 31. Alternatively, the heaters 42, 44 may be provided at positions close to the lower surface 31 d in the thickness direction of the substrate mask portion 31.
The heater 42 and the heater 44 may be provided at different positions in the thickness direction of the substrate mask part 31 .
ヒータ42とヒータ44とは、図19に示すように、基板マスク部31を平面視して、同心状に異なる径寸法を有する。
ヒータ42は、ヒータ44よりも基板マスク部31の内周31aに近接する位置に内周31aに沿って配置される。
As shown in FIG. 19, heaters 42 and 44 are concentric and have different diameters when substrate mask portion 31 is viewed from above.
The heater 42 is disposed along the inner periphery 31 a at a position closer to the inner periphery 31 a of the substrate mask portion 31 than the heater 44 is.
ヒータ42は、基板マスク部31の全周で、内周31aから等距離に離間する配置とされてもよい。
ヒータ42は、基板マスク部31の径方向において、傾斜部31eに近接する位置に配置される。例えば、ヒータ42は、基板マスク部31の径方向において、傾斜部31eの外周31bに近接する境界に沿って配置される。
The heater 42 may be arranged around the entire circumference of the substrate mask portion 31 at an equal distance from the inner circumference 31 a.
The heater 42 is disposed at a position close to the inclined portion 31e in the radial direction of the substrate mask portion 31. For example, the heater 42 is disposed along a boundary close to the outer periphery 31b of the inclined portion 31e in the radial direction of the substrate mask portion 31.
ここで、基板マスク部31において、温度低下を避けるためには、その厚さ寸法が大きい方が、熱容量が大きくなるため好ましい。しかし、基板マスク部31では、基板10への成膜特性を考慮して、内周31aに近接する部分では、厚さ寸法が小さくなるように設定されている。 To avoid a temperature drop in the substrate mask portion 31, it is preferable for its thickness to be large, as this increases its heat capacity. However, in consideration of the film formation characteristics on the substrate 10, the thickness of the substrate mask portion 31 is set to be smaller in the area close to the inner periphery 31a.
厚さが小さくなった部分における基板マスク部31の熱容量減少に対応するため、ヒータ42は、なるべく内周31aに近接している位置に配置されることが好ましい。したがって、基板マスク部31において、均一の厚さである外側部31fが充分な厚みを有している場合には、ヒータ42が平面視して傾斜部31eに一致する位置に設けられることもできる。 To accommodate the reduced heat capacity of the substrate mask portion 31 in the thinner portions, it is preferable to position the heater 42 as close to the inner periphery 31a as possible. Therefore, if the outer portion 31f of the substrate mask portion 31 has a sufficient uniform thickness, the heater 42 can be positioned so that it coincides with the inclined portion 31e in a plan view.
なお、基板マスク部31においては、熱容量を大きくして温度変動を抑制するために、外側部31fの厚さ寸法が大きい方が好ましい。また、基板マスク部31においては、内周31aにおける厚さ寸法が大きすぎると、成膜特性に悪影響を与えるため好ましくない。
また、傾斜部31eの径方向寸法は、成膜特性に悪影響を与えない範囲とされる。傾斜部31eの傾斜角度が大きすぎると成膜特性に悪影響を与えるため好ましくない。
In order to increase the heat capacity and suppress temperature fluctuations, it is preferable that the thickness of outer portion 31f be large in substrate mask portion 31. In addition, if the thickness of inner periphery 31a of substrate mask portion 31 is too large, it is not preferable because it will adversely affect the film formation characteristics.
The radial dimension of the inclined portion 31e is set within a range that does not adversely affect the film formation characteristics. If the inclination angle of the inclined portion 31e is too large, it is not preferable because it adversely affects the film formation characteristics.
さらに、ヒータ42の太さは、ヒータ42の長さ当たりに必要な発熱量と、基板マスク部31の周方向の全長における長さと、基板マスク部31にヒータ42を埋め込む際に必要な厚さ寸法(肉厚)との兼ね合いで決定される。 Furthermore, the thickness of the heater 42 is determined by balancing the heat generation amount required per length of the heater 42, the total circumferential length of the substrate mask portion 31, and the thickness (wall thickness) required when embedding the heater 42 in the substrate mask portion 31.
これらの条件を勘案して、基板マスク部31の径方向における、ヒータ42の配置が決定される。 Taking these conditions into consideration, the placement of the heater 42 in the radial direction of the substrate mask portion 31 is determined.
ヒータ44は、ヒータ42よりも基板マスク部31の外周31bに近接する位置に、外周31bに沿って配置される。 The heater 44 is positioned closer to the outer periphery 31b of the substrate mask portion 31 than the heater 42, and is positioned along the outer periphery 31b.
ヒータ44は、基板マスク部31の全周で、外周31bから等距離に離間する配置とされてもよい。
ヒータ44は、基板マスク部31の径方向において、基板マスク部31の外周31bと傾斜部31eの外縁との中間位置付近に配置される。例えば、ヒータ44は、基板マスク部31の径方向において、基板マスク部31がマスク支持部33に載置された際に、平面視してマスク支持部33に重なる範囲となる外側部31fに配置される。
The heater 44 may be arranged around the entire circumference of the substrate mask portion 31 at an equal distance from the outer periphery 31b.
The heater 44 is disposed near a midpoint between the outer periphery 31b of the substrate mask part 31 and the outer edge of the inclined part 31e in the radial direction of the substrate mask part 31. For example, the heater 44 is disposed in the outer part 31f in the radial direction of the substrate mask part 31, in a range that overlaps with the mask support part 33 in a plan view when the substrate mask part 31 is placed on the mask support part 33.
ここで、基板マスク部31において、温度低下を避けるためには、その厚さ寸法が大きい方が、熱容量が大きくなるため好ましい。しかし、基板マスク部31では、基板10への成膜特性を考慮して、内周31aに近接する部分では、厚さ寸法が小さくなるように設定されている。 To avoid a temperature drop in the substrate mask portion 31, it is preferable for its thickness to be large, as this increases its heat capacity. However, in consideration of the film formation characteristics on the substrate 10, the thickness of the substrate mask portion 31 is set to be smaller in the area close to the inner periphery 31a.
したがって、基板マスク部31において、均一の厚さである外側部31fが充分な厚みを有している場合には、ヒータ42が傾斜部31eを加熱する位置に設けられるとともに、ヒータ44が外側部31fを加熱する位置に設けられることもできる。 Therefore, if the outer portion 31f of the substrate mask portion 31 has a sufficient thickness, the heater 42 can be provided in a position to heat the inclined portion 31e, and the heater 44 can be provided in a position to heat the outer portion 31f.
また、基板マスク部31においては、外側部31fがマスク支持部33に接触するため、このマスク支持部33にヒータが設けられていない場合には、基板マスク部31の温度低下を防止するために、ヒータ44は、マスク支持部33も加熱可能な能力を有することが好ましい。
基板マスク部31において、厚さの大きな外側部31fの熱容量に対応するため、ヒータ44は、内周31aに近接しているヒータ42に比べて、大きな発熱量とされることが好ましい。
Furthermore, since the outer portion 31f of the substrate mask portion 31 comes into contact with the mask support portion 33, if a heater is not provided in this mask support portion 33, it is preferable that the heater 44 has the ability to also heat the mask support portion 33 in order to prevent the temperature of the substrate mask portion 31 from dropping.
In order to accommodate the heat capacity of outer portion 31f, which has a large thickness, in substrate mask portion 31, heater 44 preferably has a larger heat generation amount than heater 42 located close to inner periphery 31a.
さらに、ヒータ44の太さは、ヒータ44の長さ当たりに必要な発熱量と、基板マスク部31の周方向の全長における長さと、基板マスク部31にヒータ44を埋め込む際に必要な厚さ寸法(肉厚)との兼ね合いで決定される。 Furthermore, the thickness of the heater 44 is determined by balancing the heat generation amount required per length of the heater 44, the total circumferential length of the substrate mask portion 31, and the thickness (wall thickness) required when embedding the heater 44 in the substrate mask portion 31.
これらの条件を勘案して、基板マスク部31の径方向における、ヒータ44の配置が決定される。 Taking these conditions into consideration, the placement of the heater 44 in the radial direction of the substrate mask portion 31 is determined.
ヒータ42とヒータ44とは、図18,図20に示すように、それぞれが制御部30に接続されている。 As shown in Figures 18 and 20, heaters 42 and 44 are each connected to the control unit 30.
ヒータ42は、図18,図20に示すように、配線42a、接点42b、接点42c、配線42dを介して制御部30に接続されている。配線42a、接点42b、接点42c、配線42dは、いずれも導体から形成されている。
配線42aは、ヒータ42と接点42bとを接続している。配線42aは、基板マスク部31を貫いている。
18 and 20, the heater 42 is connected to the control unit 30 via a wire 42a, a contact 42b, a contact 42c, and a wire 42d. The wire 42a, the contact 42b, the contact 42c, and the wire 42d are all made of a conductor.
The wiring 42a connects the heater 42 and the contact 42b. The wiring 42a passes through the substrate mask portion 31.
接点42bは、図19に示すように、ヒータ42の両端部となる位置にそれぞれ設けられる。
接点42bは、基板マスク部31の下面31dに形成される。接点42bは、基板マスク部31の下面31dよりも下方に突出して形成される。
接点42cは、マスク支持部33の上面33cに形成される。接点42cは、マスク支持部33の上面33cよりも上方に突出して形成される。
配線42dは、接点42cに接続される。接点42cは、マスク支持部33および側壁(壁部)24を貫通する配線42dを介して、制御部30に接続されている。
As shown in FIG. 19, the contacts 42b are provided at both ends of the heater 42, respectively.
The contact point 42b is formed on the lower surface 31d of the substrate mask part 31. The contact point 42b is formed to protrude downward from the lower surface 31d of the substrate mask part 31.
The contact point 42c is formed on the upper surface 33c of the mask support portion 33. The contact point 42c is formed to protrude above the upper surface 33c of the mask support portion 33.
The wiring 42d is connected to the contact 42c, which is connected to the control unit 30 via the wiring 42d that penetrates the mask support portion 33 and the side wall (wall portion) 24.
接点42bと接点42cとは、図18~図20に示すように、平面視して互いに重なる位置に設けられる。
接点42bと接点42cとは、図20に示すように、基板マスク部31がマスク支持部33に載置された際に、互いに接触する。また、接点42bと接点42cとは、図18に示すように、基板マスク部31がマスク支持部33から離間した際に、互いに接触しない。
つまり、接点42bと接点42cとは、図18,図20に示すように、サセプタ15の上昇下降に連動して、接触・離間される。
なお、ヒータ42の両端部となる2箇所の接点42bは、サセプタ15の上昇下降に連動して、対応する接点42cに対して同時に接触・離間される。
As shown in FIGS. 18 to 20, the contacts 42b and 42c are provided at positions that overlap each other in plan view.
20, the contacts 42b and 42c come into contact with each other when the substrate mask part 31 is placed on the mask support part 33. Furthermore, the contacts 42b and 42c do not come into contact with each other when the substrate mask part 31 is separated from the mask support part 33 as shown in FIG.
That is, the contact points 42b and 42c come into contact with and separate from each other in conjunction with the rise and fall of the susceptor 15, as shown in FIGS.
The two contact points 42b at both ends of the heater 42 are simultaneously brought into contact with and separated from the corresponding contact points 42c in conjunction with the rise and fall of the susceptor 15.
ヒータ44は、図18,図20に示すように、配線44a、接点44b、接点44c、配線44dを介して制御部30に接続されている。配線44a、接点44b、接点44c、配線44dは、いずれも導体から形成されている。
配線44aは、ヒータ44と接点44bとを接続している。配線44aは、基板マスク部31を貫いている。
18 and 20, the heater 44 is connected to the control unit 30 via a wire 44a, a contact 44b, a contact 44c, and a wire 44d. The wire 44a, the contact 44b, the contact 44c, and the wire 44d are all made of a conductor.
The wiring 44a connects the heater 44 and the contact 44b. The wiring 44a passes through the substrate mask portion 31.
接点44bは、図19に示すように、ヒータ44の両端部となる位置にそれぞれ設けられる。
接点44bは、基板マスク部31の下面31dに形成される。接点44bは、基板マスク部31の下面31dよりも下方に突出して形成される。
接点44cは、マスク支持部33の上面33cに形成される。接点44cは、マスク支持部33の上面33cよりも上方に突出して形成される。
配線44dは、接点44cに接続される。接点44cは、マスク支持部33および側壁(壁部)24を貫通する配線44dを介して、制御部30に接続されている。
As shown in FIG. 19, the contacts 44b are provided at both ends of the heater 44.
The contact point 44b is formed on the lower surface 31d of the substrate mask part 31. The contact point 44b is formed to protrude downward from the lower surface 31d of the substrate mask part 31.
The contact point 44c is formed on the upper surface 33c of the mask support portion 33. The contact point 44c is formed to protrude above the upper surface 33c of the mask support portion 33.
The wiring 44d is connected to the contact 44c, which is connected to the control unit 30 via the wiring 44d that penetrates the mask support portion 33 and the side wall (wall portion) 24.
接点44bと接点44cとは、図18~図20に示すように、平面視して互いに重なる位置に設けられる。
接点44bと接点44cとは、図20に示すように、基板マスク部31がマスク支持部33に載置された際に、互いに接触する。また、接点44bと接点44cとは、図18に示すように、基板マスク部31がマスク支持部33から離間した際に、互いに接触しない。
つまり、接点44bと接点44cとは、図18,図20に示すように、サセプタ15の上昇下降に連動して、接触・離間される。
なお、ヒータ44の両端部となる2箇所の接点44bは、サセプタ15の上昇下降に連動して、対応する接点44cに対して同時に接触・離間される。
As shown in FIGS. 18 to 20, the contacts 44b and 44c are provided at positions that overlap each other in plan view.
As shown in Fig. 20, the contacts 44b and 44c come into contact with each other when the substrate mask part 31 is placed on the mask support part 33. Furthermore, as shown in Fig. 18, the contacts 44b and 44c do not come into contact with each other when the substrate mask part 31 is separated from the mask support part 33.
That is, the contact points 44b and 44c come into contact with and separate from each other in conjunction with the rise and fall of the susceptor 15, as shown in FIGS.
Two contacts 44b at both ends of the heater 44 are simultaneously brought into contact with and separated from the corresponding contacts 44c in conjunction with the rise and fall of the susceptor 15.
接点42bと接点44bとは、図19に示すように、平面視して互いに異なる位置に設けられる。
また、2箇所の接点42bと接点42cとの組、および、2箇所の接点44bと接点44cとの組は、図18,図20に示すように、いずれも、同時に接触・離間される。
As shown in FIG. 19, the contacts 42b and 44b are provided at different positions in a plan view.
Furthermore, the pair of two contacts 42b and 42c, and the pair of two contacts 44b and 44c, are brought into contact with and separated from each other at the same time, as shown in FIGS.
次に、プラズマ処理装置1を用いて基板10の処理面10aに成膜等のプラズマ処理をおこなうプラズマ処理方法について説明する。 Next, we will explain a plasma processing method in which plasma processing such as film formation is performed on the processing surface 10a of the substrate 10 using the plasma processing apparatus 1.
本実施形態におけるプラズマ処理方法は、図4に示した第1実施形態と同様に、基板マスク加熱工程S02、ハンドイン工程S11、ハンドダウン工程S12、ハンドアウト工程S13、および、除電放電工程S23、サセプタ下降工程S24、ハンドイン工程S31、ハンドアップ工程S32、ハンドアウト工程S33、において、マスク加熱部40を加熱状態とする。 In the plasma processing method of this embodiment, similar to the first embodiment shown in FIG. 4, the mask heating unit 40 is in a heated state in the substrate mask heating step S02, hand-in step S11, hand-down step S12, hand-out step S13, static discharge step S23, susceptor lowering step S24, hand-in step S31, hand-up step S32, and hand-out step S33.
ここで、本実施形態におけるプラズマ処理方法は、マスク加熱部40の加熱切り替えが、サセプタ15の上昇下降動作と連動する。
すなわち、サセプタ15が下降して、基板マスク部31をマスク支持部33に載置すると、図20に示すように、接点42bと接点42c、および、接点44bと接点44c、がそれぞれ接触して、ヒータ42およびヒータ44に電源である制御部30から通電されたON状態となる。
また、サセプタ15が上昇して、基板マスク部31がマスク支持部33から離間すると、図18に示すように、接点42bと接点42c、および、接点44bと接点44c、がそれぞれ切断して、ヒータ42およびヒータ44に電源である制御部30からの通電が解除されたOFF状態となる。
In the plasma processing method of this embodiment, the heating switching of the mask heating unit 40 is linked to the raising and lowering operation of the susceptor 15 .
That is, when the susceptor 15 descends and places the substrate mask part 31 on the mask support part 33, as shown in FIG. 20, the contacts 42b and 42c, and the contacts 44b and 44c come into contact with each other, and the heaters 42 and 44 are energized by the control part 30, which is the power source, and are turned on.
Furthermore, when the susceptor 15 rises and the substrate mask portion 31 separates from the mask support portion 33, as shown in FIG. 18, the contacts 42b and 42c, and the contacts 44b and 44c are disconnected, respectively, and the heaters 42 and 44 are put into an OFF state with no current flowing from the control unit 30, which is the power source, to the heaters 42 and 44.
このように、本実施形態におけるプラズマ処理方法は、マスク加熱部40のスイッチングをサセプタ15の動作のみでおこなうことが可能となる。 In this way, the plasma processing method of this embodiment makes it possible to switch the mask heating unit 40 solely by operating the susceptor 15.
本実施形態においては、上述した実施形態と同等の効果を奏することができるとともに、さらに、基板マスク部31に設置したヒータ42,44により、基板マスク部31の温度を直接制御することができ、かつ基板マスク部31の温度上昇を素早く実施することができる。これにより、基板マスク部31の温度低下をより一層防止することが可能になるという効果を奏することができる。 In this embodiment, the same effects as those of the above-described embodiment can be achieved, and furthermore, the heaters 42, 44 installed in the substrate mask portion 31 can directly control the temperature of the substrate mask portion 31, and the temperature of the substrate mask portion 31 can be quickly increased. This has the effect of further preventing the temperature of the substrate mask portion 31 from decreasing.
また、本実施形態においては、サセプタ15の上下動にともなって、接点42bと接点42c、および、接点44bと接点44c、がそれぞれ接触・切断動作を確実におこなうためには、基板マスク部31がサセプタ15の上面15aと平行な状態を維持することが必要である。
したがって、基板マスク部31に対して、水平な姿勢を維持したまま上下動作を規制する上下動作規制レール等を有することもできる。
In addition, in this embodiment, in order to ensure that contacts 42b and 42c, and contacts 44b and 44c, respectively, make contact and disconnect with the up and down movement of susceptor 15, it is necessary for substrate mask portion 31 to maintain a state parallel to upper surface 15a of susceptor 15.
Therefore, it is possible to provide a vertical movement restriction rail or the like for restricting vertical movement of the substrate mask part 31 while maintaining the horizontal position.
また、本実施形態においては、マスク加熱部40として、2本のヒータ42およびヒータ44を基板マスク部31に配置したが、ヒータの本数は2本に限定されない。基板マスク部31の幅寸法(径方向寸法)に対応して、ヒータを1本、あるいは、ヒータを3本以上の複数本とすることができる。
この場合、複数本のヒータは、異なる径方向配置寸法で、いずれも同心状に形成されることができる。
In addition, in this embodiment, two heaters 42 and 44 are arranged in the substrate mask part 31 as the mask heating part 40, but the number of heaters is not limited to two. Depending on the width dimension (radial dimension) of the substrate mask part 31, one heater or three or more heaters may be arranged.
In this case, the heaters may be formed concentrically with different radial arrangement dimensions.
以下、本発明に係るプラズマ処理装置の第4実施形態を、図面に基づいて説明する。
図21は、本実施形態のプラズマ処理装置における基板マスク部が上昇した状態を示す模式拡大断面図である。
本実施形態において、上述した第1~第3実施形態と異なるのは、マスク加熱部に関する点であり、これ以外の上述した第1~第3実施形態と対応する構成には同一の符号を付してその説明を省略する。
A fourth embodiment of the plasma processing apparatus according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 21 is a schematic enlarged cross-sectional view showing a state in which the substrate mask section is raised in the plasma processing apparatus of this embodiment.
This embodiment differs from the first to third embodiments described above in terms of the mask heating unit, and other configurations corresponding to those of the first to third embodiments described above are given the same reference numerals and descriptions thereof will be omitted.
本実施形態におけるマスク加熱部40は、図21に示すように、第2および第2実施形態におけるマスク支持部33に埋め込まれたヒータ41と、第3実施形態における基板マスク部31に埋め込まれた2本のヒータのうち、内周31aに近接するヒータ42とを備えている。 As shown in FIG. 21, the mask heating unit 40 in this embodiment includes a heater 41 embedded in the mask support unit 33 in the second and third embodiments, and a heater 42, one of two heaters embedded in the substrate mask unit 31 in the third embodiment, which is closest to the inner periphery 31a.
また、接点42bは、基板マスク部31の下面31dに設けられた凹部42fの内部に配置される。
同時に、接点42cは、マスク支持部33の上面33cから突出する高さ寸法が、第3実施形態における接点42cに比べて、大きくなるように形成されている。
The contact 42 b is disposed inside a recess 42 f provided on the lower surface 31 d of the substrate mask part 31 .
At the same time, the contact 42c is formed so that the height dimension protruding from the upper surface 33c of the mask support portion 33 is greater than that of the contact 42c in the third embodiment.
ここで、接点42cがマスク支持部33の上面33cから追加して突出する高さ寸法は、凹部42fにおける下面31dからの深さ寸法と等しくなるように設定されている。 Here, the height dimension of the contact 42c that protrudes from the upper surface 33c of the mask support portion 33 is set to be equal to the depth dimension of the recess 42f from the lower surface 31d.
これにより、基板マスク部31がマスク支持部33に載置された際に、基板マスク部31の下面31dがマスク支持部33の上面33cに大きな面積で接触し、基板マスク部31がマスク支持部33のヒータ41によって充分加熱されることができる。
同時に、基板マスク部31がマスク支持部33に載置された際に、接点42bと接点42cとが確実に接触して、ヒータ42に通電することができる。
As a result, when the substrate mask portion 31 is placed on the mask support portion 33, the lower surface 31d of the substrate mask portion 31 comes into contact with the upper surface 33c of the mask support portion 33 over a large area, and the substrate mask portion 31 can be sufficiently heated by the heater 41 of the mask support portion 33.
At the same time, when the substrate mask part 31 is placed on the mask support part 33, the contacts 42b and 42c are reliably in contact with each other, so that the heater 42 can be energized.
本実施形態におけるプラズマ処理方法は、図4に示した第1実施形態と同様に、基板マスク加熱工程S02、ハンドイン工程S11、ハンドダウン工程S12、ハンドアウト工程S13、および、除電放電工程S23、サセプタ下降工程S24、ハンドイン工程S31、ハンドアップ工程S32、ハンドアウト工程S33、において、マスク加熱部40を加熱状態とする。 In the plasma processing method of this embodiment, similar to the first embodiment shown in FIG. 4, the mask heating unit 40 is in a heated state in the substrate mask heating step S02, hand-in step S11, hand-down step S12, hand-out step S13, static discharge step S23, susceptor lowering step S24, hand-in step S31, hand-up step S32, and hand-out step S33.
本実施形態においては、熱源であるサセプタ15に接触して、急速に加熱されるとともに、サセプタ15から離間した際に急速に冷却される内周31aに近接する基板マスク部31が内部に埋め込まれたヒータ42によって加熱される。
同時に、内周31aと比較して厚いため、熱容量の大きな外側部31fはマスク支持部33のヒータ41によって加熱する。
これにより、基板マスク部31の内部に1本だけヒータ42を設けて、第3実施形態に比べて構造を簡単にすることができる。同時に、温度変動の激しい部分では、直接基板マスク部31を加熱することで、温度変動を緩和することができる。
In this embodiment, the substrate mask portion 31 adjacent to the inner periphery 31a, which is rapidly heated when it comes into contact with the susceptor 15, which is a heat source, and is rapidly cooled when it moves away from the susceptor 15, is heated by a heater 42 embedded inside.
At the same time, the outer portion 31 f , which is thicker than the inner periphery 31 a and therefore has a larger heat capacity, is heated by the heater 41 of the mask support portion 33 .
This allows for a simpler structure than in the third embodiment by providing only one heater 42 inside the substrate mask portion 31. At the same time, in areas where temperature fluctuations are severe, the temperature fluctuations can be alleviated by directly heating the substrate mask portion 31.
本実施形態においては、上述した実施形態と同等の効果を奏することができる。 This embodiment can achieve the same effects as the above-mentioned embodiment.
本実施形態においては、凹部42fを基板マスク部31の下面31dに設けたが、マスク支持部33の上面33cに凹部42fを形成することができる。
この場合、接点42bが基板マスク部31の下面31dから突出する高さ寸法を、第3実施形態における接点42bに比べて、大きくなるように形成することができる。
In this embodiment, the recess 42 f is provided on the lower surface 31 d of the substrate mask part 31 , but the recess 42 f can also be formed on the upper surface 33 c of the mask support part 33 .
In this case, the height dimension of the contact 42b protruding from the lower surface 31d of the substrate mask part 31 can be formed to be larger than that of the contact 42b in the third embodiment.
以下、本発明に係るプラズマ処理装置の第5実施形態を、図面に基づいて説明する。
図22は、本実施形態のプラズマ処理装置における基板マスク部を示す模式平面図である。
本実施形態において、上述した第3実施形態と異なるのは、マスク加熱部に関する点であり、これ以外の上述した第3実施形態と対応する構成には同一の符号を付してその説明を省略する。
A fifth embodiment of the plasma processing apparatus according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 22 is a schematic plan view showing a substrate mask section in the plasma processing apparatus of this embodiment.
This embodiment differs from the third embodiment described above in terms of the mask heating unit, and other components corresponding to those of the third embodiment described above are given the same reference numerals and descriptions thereof will be omitted.
本実施形態におけるマスク加熱部40は、図22に示すように、基板マスク部31の周方向に分割されたヒータ42,44から構成されている。また、分割された部分には、それぞれ接点42b,44bが設けられて、分割されたヒータごとに、供給電力を制御して、発熱量を個別に制御することができる。
具体的には、矩形とされる基板マスク部31の4辺において、それぞれ辺の中心付近でヒータ42は分割される。
22, the mask heating unit 40 in this embodiment is composed of heaters 42, 44 that are divided in the circumferential direction of the substrate mask unit 31. Furthermore, contacts 42b, 44b are provided at the divided portions, respectively, so that the power supply to each divided heater can be controlled and the amount of heat generated can be individually controlled.
Specifically, the heater 42 is divided near the center of each of the four sides of the rectangular substrate mask portion 31 .
本実施形態においては、4分割されたヒータごとに電力供給が可能なように分割された部分の両端には、それぞれ接点42b,44bが設けられる。なお、各辺の接点42b,44bでは、図18~図20に示した第3実施形態の接点と同様に連通・接続して、供給電力の切断・供給、つまり、ON、OFFを切り替えることができる。 In this embodiment, contacts 42b and 44b are provided at both ends of each divided section so that power can be supplied to each of the four divided heaters. Note that the contacts 42b and 44b on each side can be connected and disconnected in the same way as the contacts in the third embodiment shown in Figures 18 to 20, allowing the supply of power to be switched on and off.
これにより、真空チャンバ2内の状況によって、他の部分に比べて、より大きく温度が低下した部分では、供給電力を大きくして発熱量を大きくし、基板マスク部31に対する加熱量を大きくすることができる。
また比較的他の部分に比べて、より温度低下していない部分では、供給電力を小さくして発熱量を減らし、基板マスク部31に対する加熱量を抑えることができる。
As a result, depending on the conditions inside the vacuum chamber 2, in areas where the temperature has dropped more than in other areas, the power supplied can be increased to increase the amount of heat generated, thereby increasing the amount of heat applied to the substrate mask portion 31.
Furthermore, in the portion where the temperature has not decreased as much as in the other portions, the amount of heat generated can be reduced by reducing the power supplied thereto, thereby suppressing the amount of heat applied to the substrate mask portion 31 .
本実施形態におけるマスク加熱部40においては、発熱量を個別領域ごとに制御して、より細かく基板マスク部31の温度変動抑制することができる。 In this embodiment, the mask heating unit 40 controls the amount of heat generated for each individual region, allowing for more precise suppression of temperature fluctuations in the substrate mask unit 31.
なお、本実施形態におけるマスク加熱部40においては、基板マスク部31の4辺における中央位置においてヒータ42,44を分割したが、この構成に限定されず、他の構成とすることが可能である。
例えば、矩形の基板マスク部31の角部を結ぶ対角線に対して、線対称となるようにヒータ42,44を分割は位置することができる。この場合、分割領域は2つとなり、それぞれの温度制御が独立におこなわれる。
In the mask heating unit 40 of this embodiment, the heaters 42 and 44 are divided at the center positions of the four sides of the substrate mask unit 31, but the present invention is not limited to this configuration and other configurations are possible.
For example, the heaters 42 and 44 can be positioned so as to be symmetrical with respect to a diagonal line connecting the corners of the rectangular substrate mask portion 31. In this case, the divided regions are divided into two, and the temperatures of the respective regions are controlled independently.
あるいは、矩形の基板マスク部31のそれぞれの角部において、ヒータ42,44を分割して、矩形各辺に対応する4つの領域で、それぞれの温度制御を独立におこなうことができる。 Alternatively, the heaters 42 and 44 can be divided at each corner of the rectangular substrate mask portion 31, allowing independent temperature control in each of the four regions corresponding to each side of the rectangle.
図23は、本実施形態のプラズマ処理装置における他の例の基板マスク部を示す模式平面図である。
さらに、矩形の基板マスク部31のそれぞれの辺において、一辺の長さよりも小さいヒータ42,44に分割して、矩形各辺における各領域で、それぞれの温度制御を独立におこなうことができる。この例では、各辺が2箇所に分割されている。
FIG. 23 is a schematic plan view showing another example of a substrate mask unit in the plasma processing apparatus of this embodiment.
Furthermore, each side of the rectangular substrate mask portion 31 is divided into heaters 42, 44 each having a length smaller than the length of one side, so that the temperature can be controlled independently in each region of each rectangular side. In this example, each side is divided into two parts.
本実施形態におけるマスク加熱部40は、図23に示すように、基板マスク部31の周方向に複数分割されたヒータ42,44から構成されている。また、分割された部分には、それぞれ接点42b,44bが設けられて、分割されたヒータごとに、供給電力を制御して、発熱量を個別に制御することができる。 As shown in Figure 23, the mask heating unit 40 in this embodiment is composed of heaters 42, 44 divided into multiple sections in the circumferential direction of the substrate mask section 31. Furthermore, contacts 42b, 44b are provided on each divided section, allowing the power supply to each divided heater to be controlled and the amount of heat generated to be individually controlled.
本実施形態においては、上述した実施形態と同等の効果を奏することができるとともに、さらに、基板10を搬送するためのドアバルブ26a等が設置されていること等によって、真空チャンバ2における内部部品の非対称性等から基板マスク部31に発生する温度の非対称性の抑制をすることが可能になる。これにより、温度低下が比較的大きい箇所からのパーティクルの発生を抑制することが可能になるという効果を奏することができる。 In this embodiment, the same effects as those of the above-described embodiment can be achieved, and furthermore, by installing a door valve 26a for transporting the substrate 10, etc., it is possible to suppress the temperature asymmetry generated in the substrate mask portion 31 due to the asymmetry of the internal parts in the vacuum chamber 2. This has the effect of suppressing the generation of particles from areas where the temperature drop is relatively large.
以下、本発明に係るプラズマ処理装置の第6実施形態を、図面に基づいて説明する。
図24は、本実施形態のプラズマ処理装置における基板マスク部が下降した状態を示す模式拡大断面図である。
本実施形態において、上述した第3実施形態と異なるのは、マスク加熱部に関する点であり、これ以外の上述した第3実施形態と対応する構成には同一の符号を付してその説明を省略する。
A sixth embodiment of the plasma processing apparatus according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 24 is a schematic enlarged cross-sectional view showing a state in which the substrate mask unit is lowered in the plasma processing apparatus of this embodiment.
This embodiment differs from the third embodiment described above in terms of the mask heating unit, and other components corresponding to those of the third embodiment described above are given the same reference numerals and descriptions thereof will be omitted.
本実施形態においては、図24に示すように、基板マスク部31においてヒータ42が一本のみ配置されている。また、ヒータ42に対応して、接点42bが基板マスク部31の下面31dに設けられ、また、接点42cがマスク支持部33の上面33cに設けられる。なお、ヒータ42が一本とされることにより、たとえば、基板マスク部31の幅寸法、つまり、径方向寸法が小さい構成に適用することができる。 In this embodiment, as shown in FIG. 24, only one heater 42 is arranged in the substrate mask portion 31. Furthermore, corresponding to the heater 42, a contact 42b is provided on the lower surface 31d of the substrate mask portion 31, and a contact 42c is provided on the upper surface 33c of the mask support portion 33. Note that by using only one heater 42, the substrate mask portion 31 can be applied to a configuration in which the width dimension, i.e., the radial dimension, is small, for example.
本実施形態におけるプラズマ処理方法は、図4に示した第1実施形態と同様に、基板マスク加熱工程S02、ハンドイン工程S11、ハンドダウン工程S12、ハンドアウト工程S13、および、除電放電工程S23、サセプタ下降工程S24、ハンドイン工程S31、ハンドアップ工程S32、ハンドアウト工程S33、において、マスク加熱部40を加熱状態とする。 In the plasma processing method of this embodiment, similar to the first embodiment shown in FIG. 4, the mask heating unit 40 is in a heated state in the substrate mask heating step S02, hand-in step S11, hand-down step S12, hand-out step S13, static discharge step S23, susceptor lowering step S24, hand-in step S31, hand-up step S32, and hand-out step S33.
このように、本実施形態におけるプラズマ処理方法は、マスク加熱部40のスイッチングをサセプタ15の動作のみでおこなうことが可能となる。 In this way, the plasma processing method of this embodiment makes it possible to switch the mask heating unit 40 solely by operating the susceptor 15.
本実施形態においては、上述した実施形態と同等の効果を奏することができるとともに、さらに、基板マスク部31内に2本のヒータ42,44を設置することができない程度に、処理する基板10の大きさが小さい装置等に適応することが可能になるという効果を奏することができる。 This embodiment can achieve the same effects as the above-described embodiment, and can also achieve the effect of being adaptable to devices in which the substrate 10 to be processed is so small that two heaters 42, 44 cannot be installed within the substrate mask portion 31.
以下、本発明にかかる実施例を説明する。 The following describes examples of the present invention.
ここで、本発明にかかるプラズマ処理装置における基板搬入時における温度変化確認試験をおこなった。 Here, we conducted a test to confirm the temperature change when a substrate was loaded into the plasma processing apparatus of the present invention.
<実験例1>
まず、マスク加熱部を設けない従来のプラズマ処理装置において、基板を搬入して、その際の基板マスク部における温度低下を測定した。
その結果を図25、図26に示す。
<Experimental Example 1>
First, a substrate was carried into a conventional plasma processing apparatus not provided with a mask heating section, and the temperature drop at the mask section of the substrate was measured.
The results are shown in Figures 25 and 26.
図25においては、基板投入時刻を矢印で示している。
基板マスク部は、アルミニウムから形成される。
基板搬入前におけるサセプタの温度は、250℃とした。
図25に示す結果から、基板を搬入した瞬間から、基板マスク部における温度が低下していることがわかる。
また、図26に示す結果から、基板搬入時におけるサセプタ温度が高くなることによっても、基板マスク部の温度低下がより大きくなることがわかる。
In FIG. 25, the time when the substrate is loaded is indicated by an arrow.
The substrate mask portion is formed from aluminum.
The temperature of the susceptor was set to 250° C. before the substrate was loaded.
From the results shown in FIG. 25, it can be seen that the temperature in the masked area of the substrate begins to drop from the moment the substrate is carried in.
Furthermore, from the results shown in FIG. 26, it can be seen that the temperature drop in the substrate mask portion also becomes larger as the susceptor temperature increases when the substrate is carried in.
ここで、プリデポ工程S01における成膜、あるいは、プラズマ処理工程S22における成膜組成としてSiNとした場合、SiN,の熱膨張率は以下のようになっている。また、基板マスク部となるアルミニウム、アルミナの熱膨張率は以下のようになっている。 Here, if SiN is used as the film composition for the film formed in the pre-deposition step S01 or the plasma treatment step S22, the thermal expansion coefficient of SiN is as follows. Furthermore, the thermal expansion coefficients of aluminum and alumina, which form the substrate mask portion, are as follows.
SiN;3.27×10-6[/K]
アルミナ;7.2×10-6[/K]
アルミニウム;26.3×10-6[/K]
SiN; 3.27×10 −6 [/K]
Alumina: 7.2×10 −6 [/K]
Aluminum: 26.3×10 −6 [/K]
このように、基板搬入時に、アルミニウムからなる基板マスク部の温度が低下した場合、アルミニウムとSiNとの線膨張係数の差が大きいため、一定以上の温度低下によって、SiNが剥離してしまう。 As such, if the temperature of the aluminum substrate mask portion drops when the substrate is loaded, the difference in linear expansion coefficient between aluminum and SiN is large, and a temperature drop of more than a certain level will cause the SiN to peel off.
これに対し、本発明のようにマスク加熱部40を設けたプラズマ処理装置において、基板を搬入して、その際の基板マスク部における温度低下を測定した。
その結果を図27に示す。
この結果から、基板マスク部を加熱したことで、基板マスク部の温度低下がなくなっていることがわかる。
In contrast to this, in a plasma processing apparatus provided with a mask heating section 40 according to the present invention, a substrate was carried in and the temperature drop in the mask section of the substrate was measured.
The results are shown in Figure 27.
From this result, it can be seen that heating the substrate mask portion has eliminated the temperature drop of the substrate mask portion.
結果として基板マスクの温度変化を小さくすることで基板マスクに着膜された膜との間の熱膨張差から発生する膜剥離を抑制することでパーティクルを劇的に抑えることが可能になる。 As a result, by minimizing temperature changes in the substrate mask, it is possible to suppress film peeling caused by differences in thermal expansion between the substrate mask and the film deposited on it, thereby dramatically reducing particles.
本発明の活用例として、CVD装置のみならず、スパッタ成膜装置の防着板からの膜剥離制御、並びにエッチング装置の基板マスクへの着膜制御等を挙げることができる。 Examples of applications of this invention include not only CVD equipment, but also controlling film peeling from adhesion prevention plates in sputtering deposition equipment, and controlling film deposition on substrate masks in etching equipment.
1…プラズマ処理装置
2…真空チャンバ(チャンバ)
2a…成膜空間(反応室)
4…電極フランジ(電極部)
5…シャワープレート(電極部)
6…ガス噴出口
7…ガス導入管
9…高周波電源
10…基板
10a…処理面
11…底部(内底面)
15…サセプタ(基板ヒータ部)
15a…上面
15c…外周
16…支柱
16A…昇降駆動部(昇降機構)
20…ロボットハンド
23…高周波電極支持部
24…壁部(側壁)
26…搬出入部
26a…ドアバルブ
27…排気管
28…真空ポンプ
30…制御部
31…基板マスク部
31a…内周
31b…外周
31c…上面(表面)
31d…下面
31e…傾斜部
31f…外側部
33…マスク支持部
33a…先端部
33b…基端部
33c…上面
40…マスク加熱部
41,42,44…ヒータ
41a,42a,42d,44a,44d…配線
42b,42c,44b,44c…接点
42f…凹部
43…熱絶縁部
50…温度検出部
51,55…放射温度計
52,56,56a…検出孔
57…透光密閉部材
101…処理室
P…プラズマ
1... Plasma processing apparatus 2... Vacuum chamber (chamber)
2a...film formation space (reaction chamber)
4...Electrode flange (electrode part)
5...Shower plate (electrode part)
6...gas nozzle 7...gas introduction pipe 9...high frequency power source 10...substrate 10a...processing surface 11...bottom (inner bottom surface)
15...Susceptor (substrate heater part)
15a... upper surface 15c... outer periphery 16... support 16A... lifting drive unit (lifting mechanism)
20... Robot hand 23... High frequency electrode support part 24... Wall part (side wall)
26... Loading/unloading section 26a... Door valve 27... Exhaust pipe 28... Vacuum pump 30... Control section 31... Substrate mask section 31a... Inner periphery 31b... Outer periphery 31c... Upper surface (surface)
31d...lower surface 31e...inclined portion 31f...outer portion 33...mask support portion 33a...tip portion 33b...base end portion 33c...upper surface 40...mask heating portion 41, 42, 44...heaters 41a, 42a, 42d, 44a, 44d...wiring 42b, 42c, 44b, 44c...contact 42f...recess 43...thermal insulation portion 50...temperature detection portion 51, 55...radiation thermometer 52, 56, 56a...detection hole 57...light-transmitting sealing member 101...processing chamber P...plasma
Claims (13)
チャンバと、
前記チャンバの上部に配置されて反応室を形成する電極部と、
前記電極部に接続されてプラズマを形成する高周波電圧を印加する高周波電源と、
前記チャンバの下部に前記電極部に対向して配置され、基板を載置して昇降可能な基板ヒータ部と、
前記基板ヒータ部を昇降駆動する昇降駆動部と、
前記基板および前記基板ヒータ部の外周部を前記電極部に対して覆う基板マスク部と、 前記チャンバに周設されて前記基板ヒータ部が下降した際に前記基板マスク部を支持するマスク支持部と、
前記基板マスク部を加熱するマスク加熱部と、
前記マスク加熱部の制御をおこなう制御部と、
を有し、
前記マスク加熱部が、前記基板マスク部の外周に沿って前記マスク支持部に配置されたヒータであり、
前記マスク支持部には、前記チャンバの壁部に近接する基部に熱絶縁部が配置され、
前記基板ヒータ部が下降して、前記マスク支持部によって支持された前記基板マスク部が前記基板ヒータ部から離間した際に、前記マスク加熱部によって前記基板マスク部を加熱可能である
ことを特徴とするプラズマ処理装置。 A plasma processing apparatus,
a chamber;
an electrode portion disposed in an upper portion of the chamber to form a reaction chamber;
a high frequency power supply connected to the electrode portion to apply a high frequency voltage for forming plasma;
a substrate heater unit that is disposed in a lower portion of the chamber opposite to the electrode unit and that can raise and lower a substrate thereon;
an elevation drive unit that drives the substrate heater unit to elevate;
a substrate mask portion that covers the outer periphery of the substrate and the substrate heater portion relative to the electrode portion; and a mask support portion that is provided around the chamber and supports the substrate mask portion when the substrate heater portion is lowered.
a mask heating unit that heats the substrate mask unit;
a control unit that controls the mask heating unit;
and
the mask heating unit is a heater disposed on the mask support unit along the outer periphery of the substrate mask unit,
the mask support has a thermal insulator disposed at a base adjacent a wall of the chamber;
A plasma processing apparatus characterized in that, when the substrate heater section is lowered and the substrate mask section supported by the mask support section is separated from the substrate heater section, the substrate mask section can be heated by the mask heating section.
ことを特徴とする請求項1記載のプラズマ処理装置。 2. The plasma processing apparatus according to claim 1 , wherein the mask heating section is a heater embedded in the tip of the mask support section with which the substrate mask section comes into contact.
ことを特徴とする請求項1記載のプラズマ処理装置。 2. The plasma processing apparatus according to claim 1 , wherein a tip end of the mask support portion is located radially outward from an outer periphery of the substrate heater portion in a plan view.
チャンバと、
前記チャンバの上部に配置されて反応室を形成する電極部と、
前記電極部に接続されてプラズマを形成する高周波電圧を印加する高周波電源と、
前記チャンバの下部に前記電極部に対向して配置され、基板を載置して昇降可能な基板ヒータ部と、
前記基板ヒータ部を昇降駆動する昇降駆動部と、
前記基板および前記基板ヒータ部の外周部を前記電極部に対して覆う基板マスク部と、 前記チャンバに周設されて前記基板ヒータ部が下降した際に前記基板マスク部を支持するマスク支持部と、
前記基板マスク部を加熱するマスク加熱部と、
前記マスク加熱部の制御をおこなう制御部と、
を有し、
前記マスク加熱部が、前記基板マスク部の外周に沿って前記基板マスク部に配置されたヒータであり、
前記マスク加熱部の前記ヒータに通電する接点が、前記基板マスク部の下面と、前記マスク支持部の上面とに配置される
ことを特徴とするプラズマ処理装置。 A plasma processing apparatus,
a chamber;
an electrode portion disposed in an upper portion of the chamber to form a reaction chamber;
a high frequency power supply connected to the electrode portion to apply a high frequency voltage for forming plasma;
a substrate heater unit that is disposed in a lower portion of the chamber opposite to the electrode unit and that can raise and lower a substrate thereon;
an elevation drive unit that drives the substrate heater unit to elevate;
a substrate mask portion that covers the outer periphery of the substrate and the substrate heater portion relative to the electrode portion; and a mask support portion that is provided around the chamber and supports the substrate mask portion when the substrate heater portion is lowered.
a mask heating unit that heats the substrate mask unit;
a control unit that controls the mask heating unit;
and
the mask heating unit is a heater disposed on the substrate mask unit along the outer periphery of the substrate mask unit,
Contacts for energizing the heater of the mask heating unit are disposed on the lower surface of the substrate mask unit and on the upper surface of the mask support unit.
A plasma processing apparatus characterized by:
ことを特徴とする請求項4記載のプラズマ処理装置。 5. The plasma processing apparatus according to claim 4 , wherein the heater of the mask heating unit is disposed so as to extend around the entire periphery of the substrate mask unit.
ことを特徴とする請求項4記載のプラズマ処理装置。 5. The plasma processing apparatus according to claim 4 , wherein the heater of the mask heating unit is provided at a position close to the inner periphery of the substrate mask unit.
ことを特徴とする請求項5記載のプラズマ処理装置。 6. The plasma processing apparatus according to claim 5 , wherein a plurality of said heaters are arranged concentrically around the outer periphery of said substrate mask portion.
ことを特徴とする請求項4記載のプラズマ処理装置。 5. The plasma processing apparatus according to claim 4 , wherein the contacts protrude downward from the lower surface of the substrate mask portion.
ことを特徴とする請求項4記載のプラズマ処理装置。 5. The plasma processing apparatus according to claim 4 , wherein the contacts protrude upward from the upper surface of the mask support portion.
ことを特徴とする請求項4記載のプラズマ処理装置。 5. The plasma processing apparatus according to claim 4 , wherein the outer periphery of the substrate mask portion is located radially outward of the tip of the mask support portion in plan view.
チャンバと、
前記チャンバの上部に配置されて反応室を形成する電極部と、
前記電極部に接続されてプラズマを形成する高周波電圧を印加する高周波電源と、
前記チャンバの下部に前記電極部に対向して配置され、基板を載置して昇降可能な基板ヒータ部と、
前記基板ヒータ部を昇降駆動する昇降駆動部と、
前記基板および前記基板ヒータ部の外周部を前記電極部に対して覆う基板マスク部と、 前記チャンバに周設されて前記基板ヒータ部が下降した際に前記基板マスク部を支持するマスク支持部と、
前記基板マスク部を加熱するマスク加熱部と、
前記マスク加熱部の制御をおこなう制御部と、
を有し、
前記基板ヒータ部が下降して、前記マスク支持部によって支持された前記基板マスク部が前記基板ヒータ部から離間した際に、前記マスク加熱部によって前記基板マスク部を加熱可能であり、
前記基板マスク部の温度を検出する温度検出部を有する
ことを特徴とするプラズマ処理装置。 A plasma processing apparatus,
a chamber;
an electrode portion disposed in an upper portion of the chamber to form a reaction chamber;
a high frequency power supply connected to the electrode portion to apply a high frequency voltage for forming plasma;
a substrate heater unit that is disposed in a lower portion of the chamber opposite to the electrode unit and that can raise and lower a substrate thereon;
an elevation drive unit that drives the substrate heater unit to elevate;
a substrate mask portion that covers the outer periphery of the substrate and the substrate heater portion relative to the electrode portion; and a mask support portion that is provided around the chamber and supports the substrate mask portion when the substrate heater portion is lowered.
a mask heating unit that heats the substrate mask unit;
a control unit that controls the mask heating unit;
and
when the substrate heater unit is lowered and the substrate mask unit supported by the mask support unit is separated from the substrate heater unit, the substrate mask unit can be heated by the mask heating unit,
The plasma processing apparatus further comprises a temperature detection unit for detecting the temperature of the substrate mask unit.
ことを特徴とする請求項11記載のプラズマ処理装置。 12. The plasma processing apparatus according to claim 11 , wherein the temperature detection unit detects the temperature of the lower surface of the substrate mask unit.
前記基板マスク部が前記基板ヒータ部に載置されている場合には、前記基板ヒータ部によって前記基板マスク部を加熱し、
前記基板マスク部が前記基板ヒータ部から離間している場合には、前記マスク加熱部によって前記基板マスク部を加熱する
ことを特徴とするプラズマ処理方法。 13. A plasma processing method for performing plasma processing in the plasma processing apparatus according to claim 1 , comprising:
When the substrate mask part is placed on the substrate heater part, the substrate mask part is heated by the substrate heater part;
A plasma processing method, comprising: when the substrate mask section is spaced apart from the substrate heater section, heating the substrate mask section by the mask heating section.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2021197273A JP7742765B2 (en) | 2021-12-03 | 2021-12-03 | Plasma processing apparatus and plasma processing method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2021197273A JP7742765B2 (en) | 2021-12-03 | 2021-12-03 | Plasma processing apparatus and plasma processing method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2023083107A JP2023083107A (en) | 2023-06-15 |
| JP7742765B2 true JP7742765B2 (en) | 2025-09-22 |
Family
ID=86728887
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2021197273A Active JP7742765B2 (en) | 2021-12-03 | 2021-12-03 | Plasma processing apparatus and plasma processing method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP7742765B2 (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003100851A (en) | 2001-09-26 | 2003-04-04 | Ulvac Japan Ltd | Vacuum processing apparatus and method therefor |
| JP2014098202A (en) | 2012-11-15 | 2014-05-29 | Tokyo Electron Ltd | Film deposition apparatus |
| JP2020202243A (en) | 2019-06-07 | 2020-12-17 | 株式会社アルバック | Plasma processing device |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11330214A (en) * | 1998-05-19 | 1999-11-30 | Shinko Electric Ind Co Ltd | Heating device and guide ring used therefor |
-
2021
- 2021-12-03 JP JP2021197273A patent/JP7742765B2/en active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003100851A (en) | 2001-09-26 | 2003-04-04 | Ulvac Japan Ltd | Vacuum processing apparatus and method therefor |
| JP2014098202A (en) | 2012-11-15 | 2014-05-29 | Tokyo Electron Ltd | Film deposition apparatus |
| JP2020202243A (en) | 2019-06-07 | 2020-12-17 | 株式会社アルバック | Plasma processing device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2023083107A (en) | 2023-06-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US12444644B2 (en) | Lift pin assembly | |
| KR102801952B1 (en) | Conveyance method in substrate processing system | |
| US6448536B2 (en) | Single-substrate-heat-processing apparatus for semiconductor process | |
| KR100744860B1 (en) | Loading table and heat treating apparatus having the loading table | |
| US8183502B2 (en) | Mounting table structure and heat treatment apparatus | |
| KR100636487B1 (en) | Apparatus for supporting a substrate and method for dechucking a substrate | |
| EP1046729B1 (en) | CVD processing chamber | |
| US6063441A (en) | Processing chamber and method for confining plasma | |
| US20180218905A1 (en) | Applying equalized plasma coupling design for mura free susceptor | |
| JPH11204442A (en) | Single wafer type heat treatment equipment | |
| KR101760982B1 (en) | Substrate processing method and substrate processing device | |
| TW201936014A (en) | Plasma processing apparatus | |
| US20180197721A1 (en) | Method and apparatus for processing a substrate | |
| US10403521B2 (en) | Modular substrate heater for efficient thermal cycling | |
| KR102864012B1 (en) | Electrostatic chuck design with improved chucking and arc generation performance | |
| US20090194237A1 (en) | Plasma processing system | |
| US8361549B2 (en) | Power loading substrates to reduce particle contamination | |
| US20020083897A1 (en) | Full glass substrate deposition in plasma enhanced chemical vapor deposition | |
| KR20040096496A (en) | Heated vacuum support apparatus | |
| JP2009076598A (en) | Mounting table structure and processing device | |
| KR102203551B1 (en) | Substrate mounting structure and plasma processing apparatus | |
| JP7742765B2 (en) | Plasma processing apparatus and plasma processing method | |
| US8197638B2 (en) | Semiconductor manufacturing device and method for manufacturing semiconductor devices | |
| JPH11204443A (en) | Single wafer type heat treatment equipment | |
| KR20250169209A (en) | High temperature biasable heater and advanced distal edge electrode, electrostatic chuck, and built-in ground electrode |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20240920 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20250423 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20250507 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20250613 |
|
| 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: 20250826 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20250909 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7742765 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |