JP7828789B2 - Plasma processing equipment - Google Patents
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Description
本発明の実施形態は、プラズマ処理装置に関する。 Embodiments of the present invention relate to a plasma processing apparatus.
ドライエッチング、CVD、PVDなどに用いられるプラズマ処理装置においては、処理レートなどのプラズマ処理性能を向上させることが求められている。また、近年においては、処理部分の微細化などに伴い、プロセス制御の精密さが求められている。 In plasma processing equipment used for dry etching, CVD, PVD, and other processes, there is a demand for improved plasma processing performance, such as processing rate. Furthermore, in recent years, with the miniaturization of processing components, precision in process control has become increasingly important.
ここで、プラズマ処理を行った際に発生した副生成物がチャンバの内部に残留すると、プラズマ処理性能が変動して、精密なプロセス制御ができなくなる場合がある。この場合、チャンバの内部の副生成物が付着した要素をクリーニングしたり、副生成物が付着した要素を交換したりすれば、精密なプロセス制御を行うことが可能となる。しかしながら、メンテナンスの回数が多くなったり、メンテナンスに要する時間が長くなったりすれば、プラズマ処理装置の稼働率が低下することになる。 If by-products generated during plasma treatment remain inside the chamber, the plasma treatment performance may fluctuate, making precise process control impossible. In this case, cleaning or replacing the elements contaminated with by-products inside the chamber can restore precise process control. However, if maintenance becomes frequent or time-consuming, the operating rate of the plasma treatment device will decrease.
そこで、処理物を載置する載置部をチャンバの内部に支持し、載置部の直下にターボ分子ポンプを配置したプラズマ処理装置が提案されている(例えば、特許文献1を参照)。 この様なプラズマ処理装置とすれば、実効排気速度が速く、且つ、偏りのない軸対称な排気を行うことができる。そのため、プラズマ処理を行った際に発生した副生成物をチャンバの外部に排出するのが容易となる。 Therefore, a plasma processing apparatus has been proposed in which a mounting section for placing the material to be processed is supported inside the chamber, and a turbomolecular pump is positioned directly below the mounting section (see, for example, Patent Document 1). Such a plasma processing apparatus allows for a high effective exhaust velocity and unbiased, axially symmetric exhaust. Therefore, it becomes easy to discharge by-products generated during plasma processing to the outside of the chamber.
しかしながら、チャンバの内部の要素に副生成物を完全に付着しないようにすることはできない。そのため、チャンバの内部の副生成物が付着した要素をクリーニングしたり、副生成物が付着した要素を交換したりする際には、チャンバの内圧を上昇させる、いわゆる大気ベントが行われる。大気ベントの際に、排気速度が速いターボ分子ポンプを停止させると、ターボ分子ポンプを再起動した際に、排気速度が安定するまでに相当の時間を要する。そのため、チャンバとターボ分子ポンプとの間を気密に閉鎖するバルブを設ける様にしている。この様なバルブが設けられていれば、大気ベントの際に、ターボ分子ポンプを稼働状態のままとすることができる。 However, it is impossible to completely prevent by-products from adhering to the elements inside the chamber. Therefore, when cleaning or replacing elements contaminated with by-products, a procedure called atmospheric venting is performed, which increases the internal pressure of the chamber. If the high-velocity turbomolecular pump is stopped during atmospheric venting, it takes a considerable amount of time for the pumping speed to stabilize after restarting. Therefore, a valve is provided to hermetically seal the connection between the chamber and the turbomolecular pump. With such a valve in place, the turbomolecular pump can remain operational during atmospheric venting.
ところが、プロセス条件(例えば、処理圧力やプロセスガスの種類など)によっては、発生したプラズマが、バルブの近傍にまで達する場合がある。また、バルブには、気密な閉鎖を行うためのシール部材(例えば、Oリングなど)が設けられている。そのため、発生したプラズマが、バルブの近傍にまで達すると、シール部材が、イオンや電子などのプラズマ生成物により損傷する場合がある。シール部材が損傷すると、パーティクルが発生して、パーティクルによる処理物の汚染が発生するおそれがある。
そこで、シール部材が、プラズマ生成物により損傷するのを抑制することができるプラズマ処理装置の開発が望まれていた。
However, depending on the process conditions (e.g., processing pressure and type of process gas), the generated plasma may reach the vicinity of the valve. Furthermore, the valve is equipped with a sealing element (e.g., an O-ring) for airtight closure. Therefore, if the generated plasma reaches the vicinity of the valve, the sealing element may be damaged by plasma products such as ions and electrons. Damage to the sealing element can lead to the generation of particles, potentially causing contamination of the processed material.
Therefore, there was a need for the development of a plasma processing apparatus that could suppress damage to sealing components caused by plasma products.
本発明が解決しようとする課題は、シール部材が、プラズマ生成物により損傷するのを抑制することができるプラズマ処理装置を提供することである。 The problem that this invention aims to solve is to provide a plasma processing apparatus that can suppress damage to the sealing member caused by plasma products.
実施形態に係るプラズマ処理装置は、大気圧よりも減圧された雰囲気を維持可能なチャンバと、前記チャンバの内部にプラズマを発生可能なプラズマ発生部と、前記チャンバの内部の、前記プラズマが発生する領域にプロセスガスを供給可能なガス供給部と、片持ち構造を有し、前記プラズマが発生する領域の下方に、処理物が載置される載置部を支持可能な載置モジュールと、前記チャンバの底板に設けられた孔を介して、前記チャンバの内部を排気可能なポンプと、板状を呈し、前記チャンバの底板に設けられた前記孔を開閉可能な弁体と、前記チャンバの中心軸の方向における前記弁体の位置を変化可能な駆動部と、環状を呈し、前記弁体の前記底板側の面、または、前記底板に設けられたシール部材と、前記載置モジュールと、前記弁体との間に設けられ、厚み方向を貫通する孔を少なくとも1つ有し、導電性を有するとともに接地された遮蔽部と、を備えている。 The plasma processing apparatus according to this embodiment comprises: a chamber capable of maintaining an atmosphere reduced to atmospheric pressure; a plasma generating unit capable of generating plasma inside the chamber; a gas supply unit capable of supplying process gas to the plasma generation region inside the chamber; a mounting module having a cantilever structure and capable of supporting a mounting section on which a workpiece is placed below the plasma generation region; a pump capable of exhausting the inside of the chamber through a hole provided in the bottom plate of the chamber; a plate-shaped valve body capable of opening and closing the hole provided in the bottom plate of the chamber; a drive unit capable of changing the position of the valve body in the direction of the central axis of the chamber; an annular sealing member provided on the bottom plate side surface of the valve body or on the bottom plate; and a shielding portion provided between the aforementioned mounting module and the valve body, having at least one hole penetrating in the thickness direction, being conductive, and grounded.
本発明の実施形態によれば、シール部材が、プラズマ生成物により損傷するのを抑制することができるプラズマ処理装置が提供される。 According to embodiments of the present invention, a plasma processing apparatus is provided that can suppress damage to a sealing member by plasma products.
以下、図面を参照しつつ、実施の形態について例示をする。なお、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
また、本明細書において、「平面寸法」とは、チャンバの中心軸に直交する方向の寸法である。
The embodiments will be illustrated below with reference to the drawings. In each drawing, similar components are denoted by the same reference numerals, and detailed descriptions will be omitted as appropriate.
Furthermore, in this specification, "planar dimension" refers to the dimension in a direction perpendicular to the central axis of the chamber.
図1は、本実施の形態に係るプラズマ処理装置1を例示するための模式断面図である。 図2は、載置モジュール3を例示するための模式斜視図である。
図3は、載置モジュール3の模式断面図である。
Figure 1 is a schematic cross-sectional view illustrating the plasma processing apparatus 1 according to this embodiment. Figure 2 is a schematic perspective view illustrating the mounting module 3.
Figure 3 is a schematic cross-sectional view of the mounting module 3.
図1に示すように、プラズマ処理装置1には、例えば、チャンバ2、載置モジュール3、電源部4、電源部5、減圧部6、ガス供給部7、コントローラ8、および遮蔽部9が設けられている。 As shown in Figure 1, the plasma processing apparatus 1 includes, for example, a chamber 2, a mounting module 3, a power supply unit 4, a power supply unit 5, a pressure reduction unit 6, a gas supply unit 7, a controller 8, and a shielding unit 9.
チャンバ2は、大気圧よりも減圧された雰囲気を維持可能な気密構造を有する。
チャンバ2は、例えば、本体部21、天板22、および窓23を有する。
本体部21は、略円筒形状を呈し、一方の端部に底板21aが一体に設けられている。本体部21の他方の端部は開口している。本体部21は、例えば、アルミニウム合金などの金属から形成される。また、本体部21は、接地される。本体部21の内部には、プラズマPが発生する領域21bが設けられている。本体部21には、処理物100を搬入搬出するための搬入搬出口21cが設けられている。搬入搬出口21cは、ゲートバルブ21c1により気密に閉鎖される。
Chamber 2 has an airtight structure that can maintain an atmosphere at a pressure lower than atmospheric pressure.
Chamber 2 includes, for example, a main body 21, a top plate 22, and a window 23.
The main body 21 has a substantially cylindrical shape, with a bottom plate 21a integrally provided at one end. The other end of the main body 21 is open. The main body 21 is made of a metal such as an aluminum alloy. The main body 21 is also grounded. A region 21b where plasma P is generated is provided inside the main body 21. The main body 21 is provided with an input/output port 21c for loading and unloading the material 100. The input/output port 21c is hermetically closed by a gate valve 21c1.
処理物100は、例えば、フォトマスク、マスクブランク、ウェーハ、ガラス基板などとすることができる。ただし、処理物100は、例示をしたものに限定されるわけではない。 The processed object 100 can be, for example, a photomask, mask blank, wafer, glass substrate, etc. However, the processed object 100 is not limited to those exemplified.
天板22は、板状を呈し、本体部21の開口を塞ぐように設けられている。天板22は、底板21aと対向している。天板22の中央領域には、厚み方向を貫通する孔22aが設けられている。孔22aの中心軸は、チャンバ2の中心軸2aと重なっている。孔22aは、後述する電極51から放射された電磁波を透過させるために設けられている。天板22は、例えば、アルミニウム合金などの金属から形成される。 The top plate 22 is plate-shaped and is provided to cover the opening of the main body 21. The top plate 22 faces the bottom plate 21a. A hole 22a is provided in the central region of the top plate 22, penetrating in the thickness direction. The central axis of the hole 22a coincides with the central axis 2a of the chamber 2. The hole 22a is provided to allow electromagnetic waves radiated from the electrode 51 (described later) to pass through. The top plate 22 is formed from a metal such as an aluminum alloy.
窓23は、板状を呈し、天板22に設けられている。窓23は、孔22aを塞ぐように設けられている。窓23は、電磁場を透過させることができ、且つ、エッチング処理を行った際にエッチングされにくい材料から形成されている。窓23は、例えば、石英などの誘電体材料から形成することができる。 The window 23 is plate-shaped and is provided on the top plate 22. The window 23 is positioned to block the hole 22a. The window 23 is made of a material that allows electromagnetic fields to pass through and is resistant to etching during etching. For example, the window 23 can be made of a dielectric material such as quartz.
チャンバ2の側面には、孔2bが設けられている。孔2bは、後述する取付部32aに取り付けられた載置部31が通過可能な大きさと形状を有している(図2参照)。そのため、孔2bを介して、載置部31が設けられた載置モジュール3をチャンバ2から取り外したり、載置部31が設けられた載置モジュール3をチャンバ2に取り付けたりすることができる。また、載置モジュール3をチャンバ2に取り付けた際には、載置モジュール3に設けられた載置部31の中心軸が、チャンバ2の中心軸2aと重なる様になっている。なお、載置モジュール3の取り付けと取り外しを容易にするために、チャンバ2の外壁にスライダーを設けることもできる。 A hole 2b is provided on the side of the chamber 2. The hole 2b is sized and shaped to allow the mounting portion 31, which is attached to the mounting portion 32a (described later), to pass through (see Figure 2). Therefore, the mounting module 3, with the mounting portion 31, can be removed from the chamber 2, or attached to the chamber 2, through the hole 2b. Furthermore, when the mounting module 3 is attached to the chamber 2, the central axis of the mounting portion 31 on the mounting module 3 aligns with the central axis 2a of the chamber 2. A slider can also be provided on the outer wall of the chamber 2 to facilitate the attachment and removal of the mounting module 3.
図1~図3に示すように、載置モジュール3は、載置部31、支持部32、およびカバー33を有する。
載置モジュール3は、片持ち構造を有し、プラズマPが発生する領域21bの下方に、処理物100が載置される載置部31を支持する。
載置モジュール3は、チャンバ2の側面からチャンバ2の内部に突出している。載置モジュール3の先端側には載置部31が設けられている。載置モジュール3が片持ち構造を有していれば、チャンバ2の内部空間に設けられた載置部31の下方に空間ができる。そのため、載置部31の直下に、載置部31と同芯に、減圧部6を配置することができる。この様にすれば、実効排気速度が速く、且つ、偏りのない軸対称な排気を行うことが容易となる。そのため、プラズマ処理を行った際に発生した副生成物をチャンバ2の外部に排出するのが容易となる。その結果、精密なプロセス制御を行うことが可能となる。また、副生成物が、チャンバ2の内壁や、載置モジュール3などに付着するのを抑制することができるので、メンテナンスの回数を減らしたり、メンテナンスに要する時間を短縮したりすることができる。そのため、プラズマ処理装置1の稼働率を向上させることができる。
As shown in Figures 1 to 3, the mounting module 3 has a mounting section 31, a support section 32, and a cover 33.
The mounting module 3 has a cantilever structure and supports a mounting section 31 on which the workpiece 100 is placed, below the region 21b where the plasma P is generated.
The mounting module 3 protrudes into the chamber 2 from its side. A mounting section 31 is provided at the tip of the mounting module 3. If the mounting module 3 has a cantilever structure, a space is created below the mounting section 31 located in the internal space of the chamber 2. Therefore, the depressurization section 6 can be positioned directly below the mounting section 31, concentrically with the mounting section 31. In this way, it becomes easy to achieve a high effective exhaust velocity and axially symmetric exhaust without bias. As a result, it becomes easy to discharge by-products generated during plasma processing to the outside of the chamber 2. Consequently, precise process control becomes possible. In addition, since the adhesion of by-products to the inner wall of the chamber 2 and the mounting module 3 can be suppressed, the number of maintenance cycles and the time required for maintenance can be reduced. Therefore, the operating rate of the plasma processing apparatus 1 can be improved.
また、載置モジュール3が片持ち構造を有していれば、チャンバ2の中心軸2aに直交する方向から、載置モジュール3をチャンバ2に取り付けたり、載置モジュール3をチャンバ2から取り外したりすることができる。そのため、載置部がチャンバ2の底板21aに固定されている場合に比べて、プラズマ処理装置1のメンテナンスが容易となる。 Furthermore, if the mounting module 3 has a cantilever structure, it can be attached to or removed from the chamber 2 from a direction perpendicular to the central axis 2a of the chamber 2. Therefore, maintenance of the plasma processing apparatus 1 becomes easier compared to a case where the mounting section is fixed to the bottom plate 21a of the chamber 2.
載置部31には処理物100が載置される。
載置部31は、例えば、電極31a、絶縁リング31b、および台座31cを有する。 電極31aは、金属などの導電性材料から形成される。電極31aの上面は、処理物100を載置するための載置面とすることができる。電極31aは、例えば、台座31cにネジ止めされる。
The object to be processed 100 is placed on the placement section 31.
The mounting section 31 includes, for example, an electrode 31a, an insulating ring 31b, and a base 31c. The electrode 31a is formed from a conductive material such as metal. The upper surface of the electrode 31a can serve as a mounting surface for placing the workpiece 100. The electrode 31a is, for example, screwed to the base 31c.
また、電極31aには、ピックアップピン31a1、および温度制御部などを内蔵させることができる。ピックアップピン31a1は、複数設けることができる。複数のピックアップピン31a1は、棒状を呈し、電極31aの上面から突出可能となっている。複数のピックアップピン31a1は、処理物100の受け渡しを行う際に用いられる。そのため、複数のピックアップピン31a1は、図示しない駆動部により、電極31aの上面からの突出と、電極31aの内部への引き込みを行えるようになっている。 Furthermore, the electrode 31a can incorporate pickup pins 31a1 and a temperature control unit. Multiple pickup pins 31a1 can be provided. These multiple pickup pins 31a1 are rod-shaped and can protrude from the upper surface of the electrode 31a. The multiple pickup pins 31a1 are used when transferring the workpiece 100. Therefore, the multiple pickup pins 31a1 are capable of protruding from the upper surface of the electrode 31a and retracting into the electrode 31a by a drive unit (not shown).
温度制御部は、例えば、冷媒の循環ライン(流路)やヒータなどである。温度制御部は、例えば、図示しない温度センサからの出力に基づいて、電極31aの温度、ひいては電極31aに載置された処理物100の温度を制御する。 The temperature control unit includes, for example, a refrigerant circulation line (flow path) and a heater. The temperature control unit controls the temperature of the electrode 31a, and consequently the temperature of the workpiece 100 placed on the electrode 31a, based on the output from, for example, a temperature sensor (not shown).
絶縁リング31bは、リング状を呈し、電極31aの側面を覆っている。絶縁リング31bは、例えば、石英などの誘電体材料から形成される。
台座31cは、電極31aと、支持部32の取付部32aとの間に設けられている。台座31cは、電極31aと、支持部32との間を絶縁する。台座31cは、例えば、石英などの誘電体材料から形成される。台座31cは、例えば、支持部32の取付部32aにネジ止めされる。
The insulating ring 31b is ring-shaped and covers the side surface of the electrode 31a. The insulating ring 31b is formed from a dielectric material such as quartz.
The base 31c is provided between the electrode 31a and the mounting portion 32a of the support portion 32. The base 31c insulates the electrode 31a from the support portion 32. The base 31c is made of a dielectric material such as quartz. The base 31c is screwed to the mounting portion 32a of the support portion 32, for example.
支持部32は、チャンバ2の内部空間において載置部31を支持する。支持部32は、チャンバ2の側面と、載置部31の下方との間を延びるように配置されている。
支持部32は、例えば、取付部32a、梁32b、およびフランジ32cを有する。取付部32a、梁32b、およびフランジ32cは、例えば、アルミニウム合金などから形成される。
The support portion 32 supports the mounting portion 31 within the internal space of the chamber 2. The support portion 32 is positioned to extend between the side surface of the chamber 2 and below the mounting portion 31.
The support portion 32 includes, for example, a mounting portion 32a, a beam 32b, and a flange 32c. The mounting portion 32a, beam 32b, and flange 32c are formed from, for example, an aluminum alloy.
取付部32aは、チャンバ2の内部空間であって、載置部31の下方に位置している。取付部32aは、筒状を呈している。取付部32aの載置部31側の面には孔32a1が設けられている(図3参照)。取付部32aの載置部31側とは反対側の面には孔32a2が設けられている。配線部材42cや冷媒用の配管などは、孔32a1を介して電極31aに接続される。孔32a2は、配線部材42cや冷媒用の配管などを接続したり、電極31aのメンテナンスを行ったりする際に用いられる。取付部32aの載置部31側の面には、載置部31(台座31c)が設けられる。そのため、取付部32aの平面形状は、載置部31の平面形状と同じとすることができる。取付部32aの平面寸法は、載置部31の平面寸法と同程度か若干大きくすることができる。 The mounting portion 32a is located within the internal space of the chamber 2, below the mounting portion 31. The mounting portion 32a is cylindrical. A hole 32a1 is provided on the side of the mounting portion 32a facing the mounting portion 31 (see Figure 3). A hole 32a2 is provided on the side of the mounting portion 32a opposite to the mounting portion 31. Wiring members 42c and refrigerant piping are connected to the electrode 31a via hole 32a1. Hole 32a2 is used for connecting wiring members 42c and refrigerant piping, and for maintenance of the electrode 31a. The mounting portion 31 (base 31c) is provided on the side of the mounting portion 32a facing the mounting portion 31. Therefore, the planar shape of the mounting portion 32a can be the same as the planar shape of the mounting portion 31. The planar dimensions of the mounting portion 32a can be approximately the same as or slightly larger than the planar dimensions of the mounting portion 31.
梁32bの一方の端部は、取付部32aの側面に接続されている。梁32bの他方の端部は、チャンバ2の側面を貫通する孔2bを介してフランジ32cと接続されている。梁32bは、チャンバ2の内部空間を、チャンバ2の側面からチャンバ2の中心軸2aに向けて延びている。梁32bは、例えば、角筒状を呈している。梁32bの内部空間は、フランジ32cに設けられた孔32c1を介して、チャンバ2の外部の空間(大気空間)と繋がっている。 One end of beam 32b is connected to the side surface of mounting portion 32a. The other end of beam 32b is connected to flange 32c via a hole 2b that penetrates the side surface of chamber 2. Beam 32b extends through the internal space of chamber 2 from the side surface of chamber 2 toward the central axis 2a of chamber 2. Beam 32b has, for example, a rectangular tubular shape. The internal space of beam 32b is connected to the space outside chamber 2 (atmospheric space) via a hole 32c1 provided in flange 32c.
フランジ32cは、チャンバ2の外側壁に取り付けられる。フランジ32cは、例えば、チャンバ2の外側壁にネジ止めされる。フランジ32cは、板状を呈し、厚み方向を貫通する孔32c1を有する。 The flange 32c is attached to the outer wall of the chamber 2. For example, the flange 32c is screwed to the outer wall of the chamber 2. The flange 32c is plate-shaped and has a hole 32c1 that penetrates in the thickness direction.
カバー33は、取付部32aの載置部31側とは反対側の面に設けられている。カバー33は、例えば、取付部32aにネジ止めされる。カバー33が取付部32aに取り付けられると、孔32a2が気密に閉鎖される。カバー33は、例えば、アルミニウム合金などから形成される。 The cover 33 is provided on the side of the mounting portion 32a opposite to the mounting portion 31. The cover 33 is, for example, screwed to the mounting portion 32a. When the cover 33 is attached to the mounting portion 32a, the hole 32a2 is sealed airtight. The cover 33 is formed from, for example, an aluminum alloy.
図1に示すように、電源部4は、例えば、電源41、および整合部42を有する。
電源部4は、いわゆるバイアス制御用の高周波電源である。すなわち、電源部4は、載置部31に載置された処理物100に引き込むイオンのエネルギーを制御する。
As shown in Figure 1, the power supply unit 4 includes, for example, a power supply 41 and a matching unit 42.
The power supply unit 4 is a so-called high-frequency power supply for bias control. In other words, the power supply unit 4 controls the energy of the ions drawn into the workpiece 100 placed on the mounting unit 31.
電源41は、イオンを引き込むのに適した周波数(例えば、27MHz~1MHzの周波数)を有する高周波電力を出力する。
整合部42は、例えば、マッチング回路42a、およびファン42bを有する。
マッチング回路42aは、電源41側のインピーダンスと、プラズマP側のインピーダンスとの間で整合をとるために設けられている。マッチング回路42aは、配線部材(ブスバー)42cを介して、電源41と電極31aとに電気的に接続されている。
ファン42bは、支持部32の内部に空気を送る。ファン42bは、支持部32の内部に設けられた配線部材42cやマッチング回路42aを冷却するために設けられている。
The power supply 41 outputs high-frequency power having a frequency suitable for attracting ions (for example, a frequency of 27 MHz to 1 MHz).
The matching unit 42 includes, for example, a matching circuit 42a and a fan 42b.
The matching circuit 42a is provided to match the impedance of the power supply 41 side with the impedance of the plasma P side. The matching circuit 42a is electrically connected to the power supply 41 and the electrode 31a via a wiring member (busbar) 42c.
The fan 42b blows air into the support section 32. The fan 42b is provided to cool the wiring member 42c and the matching circuit 42a located inside the support section 32.
この場合、整合部42は、支持部32のフランジ32cに設けることができる。整合部42がフランジ32cに設けられていれば、載置モジュール3をチャンバ2から取り外したり、載置モジュール3をチャンバ2に取り付けたりする際に、載置モジュール3と整合部42を一体に移動させることができる。そのため、メンテナンス性の向上を図ることができる。 In this case, the alignment portion 42 can be provided on the flange 32c of the support portion 32. If the alignment portion 42 is provided on the flange 32c, the mounting module 3 and the alignment portion 42 can be moved together when removing the mounting module 3 from the chamber 2 or attaching the mounting module 3 to the chamber 2. Therefore, maintainability can be improved.
電源部5は、電極51、電源52、およびマッチング回路53を有する。
電源部5は、プラズマPを発生させるための高周波電源とすることができる。すなわち、電源部5は、チャンバ2の内部において高周波放電を生じさせてプラズマPを発生させる。
本実施の形態においては、電源部5が、チャンバ2の内部にプラズマPを発生させるプラズマ発生部となる。
The power supply unit 5 includes electrodes 51, a power supply 52, and a matching circuit 53.
The power supply unit 5 can be a high-frequency power supply for generating plasma P. That is, the power supply unit 5 generates plasma P by creating a high-frequency discharge inside the chamber 2.
In this embodiment, the power supply unit 5 becomes a plasma generation unit that generates plasma P inside the chamber 2.
電極51は、チャンバ2の外部であって、窓23の上に設けられている。電極51は、例えば、電磁場を発生させる複数の導体部と複数の容量部(コンデンサ)とを有する。
電源52は、100KHz~100MHz程度の周波数を有する高周波電力を出力する。例えば、電源52は、プラズマPの発生に適した周波数(例えば、13.56MHzの周波数)を有する高周波電力を出力する。また、電源52は、出力する高周波電力の周波数を変化可能なものであってもよい。
The electrode 51 is located outside the chamber 2 and is provided above the window 23. The electrode 51 has, for example, a plurality of conductive parts that generate an electromagnetic field and a plurality of capacitive parts (capacitors).
The power supply 52 outputs high-frequency power having a frequency of approximately 100 kHz to 100 MHz. For example, the power supply 52 outputs high-frequency power having a frequency suitable for generating plasma P (for example, a frequency of 13.56 MHz). The power supply 52 may also be capable of changing the frequency of the high-frequency power it outputs.
マッチング回路53は、電源52側のインピーダンスと、プラズマP側のインピーダンスとの間で整合をとるために設けられている。マッチング回路53は、配線54を介して、電源52と電極51とに電気的に接続されている。 The matching circuit 53 is provided to match the impedance of the power supply 52 side with the impedance of the plasma P side. The matching circuit 53 is electrically connected to the power supply 52 and the electrode 51 via wiring 54.
なお、図1に例示をしたプラズマ処理装置1は、上部に誘導結合型電極を有し、下部に容量結合型電極を有する二周波プラズマ処理装置である。ただし、プラズマの発生方法は例示をしたものに限定されるわけではない。プラズマ処理装置1は、例えば、誘導結合型プラズマ(ICP:Inductively Coupled Plasma)を用いたプラズマ処理装置や、容量結合プラズマ(CCP:Capacitively Coupled Plasma)を用いたプラズマ処理装置などであってもよい。 The plasma processing apparatus 1 illustrated in Figure 1 is a dual-frequency plasma processing apparatus having an inductively coupled electrode at the top and a capacitively coupled electrode at the bottom. However, the plasma generation method is not limited to the example shown. The plasma processing apparatus 1 may, for example, be a plasma processing apparatus using inductively coupled plasma (ICP) or a plasma processing apparatus using capacitively coupled plasma (CCP).
減圧部6は、例えば、ポンプ61、およびバルブ62を有する。
減圧部6は、載置部31の下方に位置し、チャンバ2の内部が所定の圧力となるように減圧する。
ポンプ61は、チャンバ2の底板21aに設けられた孔21a1を介して、チャンバ2の内部を排気する。ポンプ61は、例えば、ターボ分子ポンプ(TMP:Turbo Molecular Pump)などとすることができる。ポンプ61は、チャンバ2の外部に設けられる。ポンプ61は、チャンバ2の底板21aに設けられた孔21a1に接続される。
The pressure reduction unit 6 includes, for example, a pump 61 and a valve 62.
The pressure reduction unit 6 is located below the mounting unit 31 and reduces the pressure so that the inside of the chamber 2 reaches a predetermined pressure.
Pump 61 exhausts the inside of chamber 2 through a hole 21a1 provided in the bottom plate 21a of chamber 2. Pump 61 can be, for example, a turbo molecular pump (TMP). Pump 61 is located outside chamber 2. Pump 61 is connected to a hole 21a1 provided in the bottom plate 21a of chamber 2.
この場合、孔21a1の中心軸は、チャンバ2の中心軸2aと重なっている。そのため、載置モジュール3に設けられた載置部31の中心軸と、チャンバ2の底板21aに設けられた孔21a1の中心軸とが、チャンバ2の中心軸2aと重なっている。チャンバ2の内部において、載置部31の中心軸と、孔21a1の中心軸とが、チャンバ2の中心軸2aと重なっていれば、実効排気速度が速く、且つ、偏りのない軸対称な排気を行うことができる。 In this case, the central axis of hole 21a1 coincides with the central axis 2a of chamber 2. Therefore, the central axis of the mounting portion 31 provided on the mounting module 3 and the central axis of hole 21a1 provided in the bottom plate 21a of chamber 2 coincide with the central axis 2a of chamber 2. If the central axis of the mounting portion 31 and the central axis of hole 21a1 coincide with the central axis 2a of chamber 2 within the chamber 2, a high effective exhaust velocity and unbiased, axially symmetrical exhaust can be achieved.
ここで、チャンバ2の内部の副生成物が付着した要素をクリーニングしたり、副生成物が付着した要素を交換したりする際には、チャンバ2の内圧を上昇させる、いわゆる大気ベントが行われる。通常、大気ベントの際にはポンプ61を停止させる。ここで、実効排気速度を速くするために、排気速度の速いポンプ61が用いられている場合がある。排気速度の速いポンプ61は、例えば、大型のTMPである。この場合、ポンプ61を停止させるのに相当の時間を要する。また、ポンプ61を停止させた場合、クリーニング後あるいは要素交換後にポンプ61を再起動させる必要がある。ところが、実効排気速度を速くするために、排気速度の速いポンプ61が用いられている場合には、再起動させたポンプ61の排気速度が安定するまでに相当の時間を要する場合がある。 Here, when cleaning elements with by-products attached to the inside of chamber 2, or when replacing elements with by-products attached, a so-called atmospheric vent is performed, increasing the internal pressure of chamber 2. Normally, pump 61 is stopped during atmospheric venting. In some cases, a high-speed pump 61 is used to increase the effective pumping speed. A high-speed pump 61 is, for example, a large TMP. In this case, stopping pump 61 takes a considerable amount of time. Furthermore, if pump 61 is stopped, it needs to be restarted after cleaning or element replacement. However, when a high-speed pump 61 is used to increase the effective pumping speed, it may take a considerable amount of time for the pumping speed of the restarted pump 61 to stabilize.
そこで、大気ベントの際にポンプ61を稼働状態のままとするために、プラズマ処理装置1には、バルブ62が設けられている。
バルブ62は、弁体62a、駆動部62b、およびシール部材62cを有する。バルブ62は、例えば、いわゆるポペットバルブとすることができる。
弁体62aは、板状を呈し、チャンバ2の内部に設けられている。弁体62aは、孔21a1と対向している。弁体62aの平面寸法は、孔21a1の平面寸法よりも大きい。そのため、弁体62aは、チャンバ2の底板21aに設けられた孔21a1を開閉することができる。また、図1に示すように、弁体62aの平面寸法は、載置部31の平面寸法と同じか、置部31の平面寸法よりも大きくすることができる。この様にすれば、孔21a1の平面寸法を大きくすることができるので、実効排気速度が速く、且つ、偏りのない軸対称な排気を行うことが容易となる。
Therefore, in order to keep the pump 61 running during atmospheric venting, the plasma processing device 1 is provided with a valve 62.
The valve 62 has a valve body 62a, an actuation unit 62b, and a sealing member 62c. The valve 62 can be, for example, a so-called poppet valve.
The valve body 62a is plate-shaped and installed inside the chamber 2. The valve body 62a faces the hole 21a1. The planar dimension of the valve body 62a is larger than the planar dimension of the hole 21a1. Therefore, the valve body 62a can open and close the hole 21a1 provided in the bottom plate 21a of the chamber 2. Also, as shown in Figure 1, the planar dimension of the valve body 62a can be the same as or larger than the planar dimension of the mounting part 31. In this way, the planar dimension of the hole 21a1 can be increased, making it easier to achieve a high effective exhaust velocity and axially symmetric exhaust without bias.
駆動部62bは、チャンバ2の中心軸2aの方向における弁体62aの位置を変化させる。すなわち、駆動部62bは、弁体62aを上昇させたり、弁体62aを下降させたりする。駆動部62bは、例えば、弁体62aに接続された軸62a1と、軸62a1を移動させる制御モータ(例えば、サーボモータなど)を備えている。 The drive unit 62b changes the position of the valve body 62a in the direction of the central axis 2a of the chamber 2. That is, the drive unit 62b raises or lowers the valve body 62a. The drive unit 62b includes, for example, a shaft 62a1 connected to the valve body 62a and a control motor (e.g., a servo motor) that moves the shaft 62a1.
シール部材62cは、環状を呈し、ゴムなどの弾性材料から形成されている。シール部材62cは、例えば、Oリングなどとすることができる。中心軸2aに沿った方向から見た場合に、環状を呈するシール部材62cは、孔21a1を囲み、且つ、弁体62aの内側に位置している。なお、図1においては、シール部材62cが、弁体62aの底板21a側の面に設けられる場合を例示したが、シール部材62cが、底板21aに設けられていてもよい。 The sealing member 62c is annular in shape and made of an elastic material such as rubber. The sealing member 62c can be, for example, an O-ring. When viewed from a direction along the central axis 2a, the annular sealing member 62c surrounds the hole 21a1 and is located inside the valve body 62a. In Figure 1, the sealing member 62c is shown as being provided on the bottom plate 21a side of the valve body 62a; however, the sealing member 62c may also be provided on the bottom plate 21a.
弁体62aが、駆動部62bにより上昇すると、チャンバ2の底板21aに設けられた孔21a1が開放される。そのため、チャンバ2の内部空間とポンプ61とが、孔21a1を介して連通する。 When the valve body 62a is raised by the drive unit 62b, the hole 21a1 provided in the bottom plate 21a of the chamber 2 is opened. Therefore, the internal space of the chamber 2 and the pump 61 communicate through the hole 21a1.
弁体62aが、駆動部62bにより下降すると、シール部材62cが、弁体62aとチャンバ2の底板21aとの間に挟まれる。シール部材62cが、弁体62aとチャンバ2の底板21aとの間に挟まれることで、チャンバ2の底板21aに設けられた孔21a1が気密となるように閉鎖される。そのため、チャンバ2の内部空間とポンプ61との間の連通が遮断される。その結果、大気ベントの際にポンプ61を稼働状態のままとすることができる。 When the valve body 62a is lowered by the drive unit 62b, the sealing member 62c is sandwiched between the valve body 62a and the bottom plate 21a of the chamber 2. This sandwiching of the sealing member 62c between the valve body 62a and the bottom plate 21a of the chamber 2 closes the hole 21a1 in the bottom plate 21a of the chamber 2, creating an airtight seal. Therefore, communication between the internal space of the chamber 2 and the pump 61 is blocked. As a result, the pump 61 can remain operational during atmospheric venting.
また、チャンバ2の中心軸2aの方向における弁体62aの位置を変化させると、弁体62aとチャンバ2の底板21aとの間の距離が変化する。弁体62aとチャンバ2の底板21aとの間の空間は排気の流路となる。そのため、この部分の寸法を変化させるとコンダクタンスが変化するので、排気量や排気速度などを制御することができる。例えば、コントローラ8は、チャンバ2の内圧を検出する図示しない真空計などの出力に基づいて、弁体62aの位置を制御することができる。すなわち、バルブ62が設けられていれば、排気量や排気速度などを制御することもできる。 Furthermore, changing the position of the valve body 62a in the direction of the central axis 2a of the chamber 2 changes the distance between the valve body 62a and the bottom plate 21a of the chamber 2. The space between the valve body 62a and the bottom plate 21a of the chamber 2 becomes the exhaust flow path. Therefore, changing the dimensions of this section changes the conductance, allowing control of the exhaust volume and exhaust speed. For example, the controller 8 can control the position of the valve body 62a based on the output of a vacuum gauge (not shown) or similar device that detects the internal pressure of the chamber 2. In other words, if a valve 62 is provided, the exhaust volume and exhaust speed can also be controlled.
ガス供給部7は、チャンバ2の内部の、プラズマPが発生する領域21bにプロセスガスGを供給する。
ガス供給部7は、例えば、ガス収納部71、ガス制御部72、および開閉弁73を有する。ガス収納部71、ガス制御部72、および開閉弁73は、チャンバ2の外部に設けられている。
The gas supply unit 7 supplies process gas G to the region 21b inside the chamber 2 where plasma P is generated.
The gas supply unit 7 includes, for example, a gas storage unit 71, a gas control unit 72, and an on-off valve 73. The gas storage unit 71, the gas control unit 72, and the on-off valve 73 are located outside the chamber 2.
ガス収納部71は、プロセスガスGを収納し、収納したプロセスガスGをチャンバ2の内部に供給する。ガス収納部71は、例えば、プロセスガスGを収納した高圧ボンベなどとすることができる。ガス収納部71とガス制御部72は、配管を介して接続されている。 The gas storage unit 71 stores the process gas G and supplies the stored process gas G into the chamber 2. The gas storage unit 71 can be, for example, a high-pressure cylinder containing the process gas G. The gas storage unit 71 and the gas control unit 72 are connected via piping.
ガス制御部72は、ガス収納部71からチャンバ2の内部にプロセスガスGを供給する際に流量や圧力などを制御する。ガス制御部72は、例えば、MFC(Mass Flow Controller)などとすることができる。ガス制御部72と開閉弁73は、配管を介して接続されている。 The gas control unit 72 controls the flow rate and pressure when supplying process gas G from the gas storage unit 71 to the chamber 2. The gas control unit 72 can be, for example, a Mass Flow Controller (MFC). The gas control unit 72 and the on-off valve 73 are connected via piping.
開閉弁73は、配管を介して、チャンバ2に設けられたガス供給口22bに接続されている。開閉弁73は、プロセスガスGの供給と供給の停止とを制御する。開閉弁73は、例えば、2ポート電磁弁などとすることができる。なお、開閉弁73の機能をガス制御部72に持たせることもできる。 The on-off valve 73 is connected via piping to the gas supply port 22b provided in the chamber 2. The on-off valve 73 controls the supply and cessation of process gas G. The on-off valve 73 can be, for example, a two-port solenoid valve. Alternatively, the functions of the on-off valve 73 can be assigned to the gas control unit 72.
プロセスガスGは、プラズマPにより励起、活性化された際に、所望のプラズマ生成物(ラジカル、イオン、電子など)が生成されるガスとすることができる。例えば、プラズマ処理がエッチング処理である場合には、プロセスガスGは、処理物100の露出面をエッチングすることができるプラズマ生成物が生成されるガスとすることができる。この場合、プロセスガスGは、例えば、塩素を含むガス、フッ素を含むガスなどとすることができる。プロセスガスGは、例えば、塩素ガスと酸素ガスの混合ガス、CHF3、CHF3とCF4の混合ガス、SF6とヘリウムガスの混合ガスなどとすることができる。ただし、プロセスガスGの種類は例示をしたものに限定されるわけではなく、プラズマ処理の種類や、処理物100の処理が施される部分の材料などに応じて適宜変更することができる。 The process gas G can be a gas that, when excited and activated by the plasma P, generates desired plasma products (radicals, ions, electrons, etc.). For example, if the plasma treatment is an etching treatment, the process gas G can be a gas that generates plasma products capable of etching the exposed surface of the workpiece 100. In this case, the process gas G can be, for example, a gas containing chlorine, a gas containing fluorine, etc. The process gas G can be, for example, a mixture of chlorine gas and oxygen gas, CHF3 , a mixture of CHF3 and CF4 , a mixture of SF6 and helium gas, etc. However, the type of process gas G is not limited to those exemplified, and can be appropriately changed depending on the type of plasma treatment and the material of the part of the workpiece 100 being treated.
コントローラ8は、CPU(Central Processing Unit)などの演算部と、メモリなどの記憶部とを備えている。コントローラ8は、例えば、コンピュータなどとすることができる。コントローラ8は、記憶部に格納されている制御プログラムに基づいて、プラズマ処理装置1に設けられた各要素の動作を制御する。 The controller 8 comprises a processing unit such as a CPU (Central Processing Unit) and a storage unit such as memory. The controller 8 can be, for example, a computer. The controller 8 controls the operation of each element provided in the plasma processing apparatus 1 based on a control program stored in the storage unit.
例えば、コントローラ8は、チャンバ2の内圧を検出する図示しない真空計などの出力に基づいて、減圧部6を制御して、チャンバ2の内圧が所定の値となるようする。また、コントローラ8は、ガス供給部7を制御して、プラズマPが発生する領域21bにプロセスガスGを供給する。また、コントローラ8は、電源部5を制御して、領域21bに電磁波を導入する。すると、領域21bにおいてプラズマPが発生し、プラズマPにより、プロセスガスGが励起、活性化して、イオン、電子、ラジカルなどの反応生成物が生成される。 For example, the controller 8 controls the depressurization unit 6 based on the output of a vacuum gauge (not shown) or other device that detects the internal pressure of the chamber 2, so that the internal pressure of the chamber 2 reaches a predetermined value. The controller 8 also controls the gas supply unit 7 to supply process gas G to the region 21b where plasma P is generated. Furthermore, the controller 8 controls the power supply unit 5 to introduce electromagnetic waves into region 21b. As a result, plasma P is generated in region 21b, and the process gas G is excited and activated by the plasma P, generating reaction products such as ions, electrons, and radicals.
生成されたイオンと、電子が処理物100の露出面に衝突することで、処理物100が物理的に処理される。この際、コントローラ8は、電源部4を制御して、処理物100に引き込むイオンのエネルギーを制御することができる。また、生成されたラジカルが処理物100の露出面に接触することで、処理物100が化学的に処理される。
なお、各要素の動作を制御する制御プログラムや、プロセス条件には既知の技術を適用することができるので、詳細な説明は省略する。
The generated ions and electrons collide with the exposed surface of the workpiece 100, causing the workpiece 100 to be physically treated. In this process, the controller 8 can control the energy of the ions drawn into the workpiece 100 by controlling the power supply unit 4. In addition, the generated radicals come into contact with the exposed surface of the workpiece 100, causing the workpiece 100 to be chemically treated.
Since known techniques can be applied to the control programs that control the operation of each element and to the process conditions, a detailed explanation will be omitted.
ここで、処理圧力やプロセスガスGの種類などのプロセス条件によっては、領域21bの外側においてもプラズマPが発生する場合がある。例えば、領域21bからバルブ62の弁体62aの近傍までの範囲において、プラズマPが発生する場合がある。この様な広い範囲においてプラズマPが発生したとしても、生成された反応生成物が処理物100の露出面に供給されることには変わりがない。そのため、処理物100に所望のプラズマ処理を施すことができる。 Here, depending on process conditions such as processing pressure and the type of process gas G, plasma P may be generated outside of region 21b. For example, plasma P may be generated in the range from region 21b to the vicinity of the valve body 62a of valve 62. Even if plasma P is generated over such a wide range, the generated reaction products are still supplied to the exposed surface of the workpiece 100. Therefore, the workpiece 100 can be subjected to the desired plasma treatment.
ところが、弁体62aの近傍においてプラズマPが発生すると、弁体62aの近傍において、イオン、電子、ラジカルなどの反応生成物が生成されることになる。前述したように、シール部材62cは、弁体62aの底板21a側の面、または、底板21aに設けられている。そのため、弁体62aの近傍において反応生成物が生成されると、生成された反応生成物がシール部材62cに到達し易くなる。 However, when plasma P is generated near the valve body 62a, reaction products such as ions, electrons, and radicals are generated in the vicinity of the valve body 62a. As mentioned above, the sealing member 62c is provided on the surface of the valve body 62a facing the bottom plate 21a, or on the bottom plate 21a itself. Therefore, when reaction products are generated near the valve body 62a, these generated reaction products are more likely to reach the sealing member 62c.
この場合、弁体62aの近傍において生成されたラジカルが、シール部材62cに接触すると、化学反応によりシール部材62cが損傷するおそれがある。 In this case, if radicals generated near the valve body 62a come into contact with the sealing member 62c, there is a risk that the sealing member 62c may be damaged by a chemical reaction.
また、イオンが、シール部材62cに入射すると、物理的な衝撃によりシール部材62cが損傷する。シール部材62cが損傷すると、パーティクルが発生して、パーティクルによる処理物100の汚染が発生するおそれがある。 Furthermore, when ions enter the sealing member 62c, the sealing member 62c may be damaged by physical impact. Damage to the sealing member 62c may generate particles, potentially leading to contamination of the processed material 100 by these particles.
そこで、プラズマ処理装置1には、遮蔽部9が設けられている。図1に示すように、遮蔽部9は、チャンバ2の内部であって、載置モジュール3と、バルブ62(弁体62a)との間に設けられている。 Therefore, the plasma processing apparatus 1 is provided with a shielding section 9. As shown in Figure 1, the shielding section 9 is located inside the chamber 2, between the mounting module 3 and the valve 62 (valve body 62a).
遮蔽部9は、アルミニウム合金やステンレスなどの導電性材料から形成される。遮蔽部9は、接地される。前述した様に、チャンバ2は接地されているので、遮蔽部9をチャンバ2の内壁などに接触させれば、遮蔽部9を接地することができる。例えば、遮蔽部9の周端などを、チャンバ2の本体部21の内壁に接続したり、チャンバ2の底板21aに接続したりすることができる。
導電性を有し、且つ、接地されている遮蔽部9が設けられていれば、シール部材62cに入射するイオンやラジカルを、遮蔽部9により除去することができる。
The shielding portion 9 is formed from a conductive material such as aluminum alloy or stainless steel. The shielding portion 9 is grounded. As mentioned above, since the chamber 2 is grounded, the shielding portion 9 can be grounded by bringing it into contact with the inner wall of the chamber 2. For example, the peripheral edge of the shielding portion 9 can be connected to the inner wall of the main body portion 21 of the chamber 2, or to the bottom plate 21a of the chamber 2.
If a conductive and grounded shielding portion 9 is provided, ions and radicals incident on the sealing member 62c can be removed by the shielding portion 9.
また、遮蔽部9は、板状を呈し、例えば、チャンバ2の底板21aと平行に設けることができる。板状を呈する遮蔽部9には、厚み方向を貫通する孔9aを少なくとも1つ設けることができる。 Furthermore, the shielding portion 9 may be plate-shaped and, for example, be provided parallel to the bottom plate 21a of the chamber 2. The plate-shaped shielding portion 9 may have at least one hole 9a that penetrates in the thickness direction.
図1に示すように、1つの孔9aを設ける場合には、孔9aの中心軸が、チャンバ2の中心軸2aと重なるようにすることができる。この様にすれば、偏りのない軸対称な排気を行うことができる。
また、1つの孔9aを設ける場合には、チャンバ2の中心軸2aに沿った方向から見て、シール部材62cが、孔9aの外側に位置するようにすることが好ましい。この様にすれば、イオンや電子が、孔9aを介してシール部材62cに到達するのを抑制することができる。
As shown in Figure 1, when providing a single hole 9a, the central axis of the hole 9a can be aligned with the central axis 2a of the chamber 2. In this way, unbiased, axially symmetrical exhaust can be achieved.
Furthermore, when providing a single hole 9a, it is preferable that the sealing member 62c be located outside the hole 9a when viewed from a direction along the central axis 2a of the chamber 2. This prevents ions and electrons from reaching the sealing member 62c through the hole 9a.
ここで、載置モジュール3と、チャンバ2の本体部21の内壁との間の空間に遮蔽部9を設けることも考えられる。しかしながら、この空間は狭いので、この空間に遮蔽部9を設けると、コンダクタンスが小さくなり過ぎる。そのため、実効排気速度を速くするのが困難となる。
これに対し、載置モジュール3と、バルブ62との間の空間は広いので、この空間に遮蔽部9を設けても、コンダクタンスが小さくなるのを抑制することができる。そのため、実効排気速度を速くするのが容易となる。
It is conceivable to provide a shielding section 9 in the space between the mounting module 3 and the inner wall of the main body 21 of the chamber 2. However, since this space is narrow, providing a shielding section 9 in this space would reduce the conductance too much. Therefore, it would be difficult to increase the effective exhaust speed.
In contrast, since there is ample space between the mounting module 3 and the valve 62, even if a shielding section 9 is provided in this space, it is possible to suppress a decrease in conductance. Therefore, it becomes easier to increase the effective exhaust speed.
また、遮蔽部9には、1つの孔9aだけでなく、複数の孔を設けるようにしてもよい。
複数の孔を設ける場合には、チャンバ2の中心軸2aに沿った方向から見て、シール部材62cが、複数の孔が設けられる領域の外側に位置するようにすることが好ましい。この様にすれば、イオンや電子が、複数の孔を介してシール部材62cに到達するのを抑制することができる。
Furthermore, the shielding portion 9 may be provided with multiple holes, not just one hole 9a.
When multiple holes are provided, it is preferable that the sealing member 62c be located outside the region where the multiple holes are provided, when viewed from a direction along the central axis 2a of the chamber 2. In this way, it is possible to suppress ions and electrons from reaching the sealing member 62c through the multiple holes.
図4(a)、(b)は、遮蔽部9に複数の孔9a1~9a3を設ける場合を例示するための模式平面図である。
なお、繁雑となるのを避けるために、図4においては、遮蔽部9の孔が設けられる領域を描いている。
Figures 4(a) and 4(b) are schematic plan views illustrating a case in which a plurality of holes 9a1 to 9a3 are provided in the shielding portion 9.
To avoid complexity, Figure 4 shows the area where the holes in the shielding portion 9 are provided.
図4(a)、(b)に示すように、孔の数、形状、寸法には、特に限定はない。例えば、図4(a)に示すように、孔9a1の数、形状、および寸法が、孔9a2の数、形状、および寸法と異なっていてもよい。図4(b)に示すように、同じ孔9a3が複数設けられていてもよい。この場合、複数の孔の総面積と、1つの孔の面積とがなるべく大きくなる様にすることが好ましい。この様にすれば、コンダクタンスが小さくなるのを抑制することができるので、実効排気速度が遅くなるのを抑制することができる。 As shown in Figures 4(a) and 4(b), there are no particular limitations on the number, shape, or dimensions of the holes. For example, as shown in Figure 4(a), the number, shape, and dimensions of holes 9a1 may differ from those of holes 9a2. As shown in Figure 4(b), multiple identical holes 9a3 may be provided. In this case, it is preferable to make the total area of the multiple holes and the area of a single hole as large as possible. This helps to suppress a decrease in conductance, thereby suppressing a decrease in the effective exhaust velocity.
また、複数の孔9a1~9a3を設ける場合には、例えば、図4(a)、(b)に示すように、チャンバ2の中心軸2aを中心として、点対称となる位置に孔を設けることが好ましい。また、点対称となる位置に設けられた孔の形状と寸法は、同じとなるようにすることが好ましい。この様にすれば、偏りのない軸対称な排気を行うことが容易となる。 Furthermore, when providing multiple holes 9a1 to 9a3, it is preferable to provide the holes at point-symmetrical positions around the central axis 2a of the chamber 2, as shown in Figures 4(a) and 4(b). It is also preferable that the shape and dimensions of the holes provided at point-symmetrical positions be the same. This facilitates unbiased, axially symmetrical exhaust.
以上、実施の形態について例示をした。しかし、本発明はこれらの記述に限定されるものではない。
前述の実施形態に関して、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。
例えば、プラズマ処理装置1が備える構成要素の形状、材料、配置などは、例示をしたものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。
また、前述した各実施の形態が備える各要素は、可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。
The embodiments described above are illustrative examples. However, the present invention is not limited to these descriptions.
With respect to the embodiments described above, those modified by those skilled in the art are also included within the scope of the present invention, as long as they retain the features of the present invention.
For example, the shape, material, and arrangement of the components of the plasma processing apparatus 1 are not limited to those exemplified and can be changed as appropriate.
Furthermore, the elements of each embodiment described above can be combined as much as possible, and these combinations are also included within the scope of the present invention insofar as they include the features of the present invention.
1 プラズマ処理装置、2 チャンバ、2a 中心軸、3 載置モジュール、5 電源部、6 減圧部、7 ガス供給部、9 遮蔽部、9a 孔、9a1~9a3 孔、21a 底板、21a1 孔、61 ポンプ、62 バルブ、62a 弁体、62b 駆動部、62c シール部材、100 処理物 1. Plasma processing apparatus, 2. Chamber, 2a. Central axis, 3. Mounting module, 5. Power supply unit, 6. Pressure reduction unit, 7. Gas supply unit, 9. Shielding unit, 9a. Hole, 9a1-9a3. Holes, 21a. Bottom plate, 21a1. Hole, 61. Pump, 62. Valve, 62a. Valve body, 62b. Drive unit, 62c. Seal member, 100. Processed material.
Claims (6)
前記チャンバの内部にプラズマを発生可能なプラズマ発生部と、
前記チャンバの内部の、前記プラズマが発生する領域にプロセスガスを供給可能なガス供給部と、
片持ち構造を有し、前記プラズマが発生する領域の下方に、処理物が載置される載置部を支持可能な載置モジュールと、
前記チャンバの底板に設けられた孔を介して、前記チャンバの内部を排気可能なポンプと、
板状を呈し、前記チャンバの底板に設けられた前記孔を開閉可能な弁体と、
前記チャンバの中心軸の方向における前記弁体の位置を変化可能な駆動部と、
環状を呈し、前記弁体の前記底板側の面、または、前記底板に設けられたシール部材と、
前記載置モジュールと、前記弁体との間に設けられ、厚み方向を貫通する孔を少なくとも1つ有し、導電性を有するとともに接地された遮蔽部と、
を備えたプラズマ処理装置。 A chamber capable of maintaining an atmosphere reduced to below atmospheric pressure,
The chamber contains a plasma generating unit capable of generating plasma,
A gas supply unit capable of supplying process gas to the region inside the chamber where the plasma is generated,
A mounting module having a cantilever structure, and capable of supporting a mounting section on which a workpiece is placed below the region where the plasma is generated,
A pump capable of exhausting the inside of the chamber through a hole provided in the bottom plate of the chamber,
A valve body having a plate-like shape and capable of opening and closing the hole provided in the bottom plate of the chamber,
A drive unit capable of changing the position of the valve body in the direction of the central axis of the chamber,
It has an annular shape, and the surface of the valve body on the bottom plate side, or a sealing member provided on the bottom plate,
A shielding portion is provided between the mounting module and the valve body, having at least one hole penetrating in the thickness direction, being conductive and grounded,
A plasma processing device equipped with [unspecified features].
前記チャンバの底板に設けられた前記孔の中心軸が、前記チャンバの中心軸と重なっている請求項1記載のプラズマ処理装置。 The shielding portion is plate-shaped and is provided parallel to the bottom plate.
The plasma processing apparatus according to claim 1, wherein the central axis of the hole provided in the bottom plate of the chamber coincides with the central axis of the chamber.
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