[發明專利]真空裝置、其顆粒監控方法、程序以及顆粒監控用窗口部件

無效

• 申請號: 200710139134.1
• 申請日: 2005-03-29
• 公開（公告）號: CN101082560A
• 公開（公告）日: 2007-12-05
• 發明（設計）人: 守屋剛;中山博之
• 申請（專利權）人: 東京毅力科創株式會社
• 主分類號: G01N15/00
• 分類號: G01N15/00;G01N15/02;G01N15/06;B08B9/08
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司
• 代理人: 龍淳

(本申請是2005年3月29日提出的申請號為2005100601714的同名申請的分案申請)

技術領域

本發明涉及設置有顆粒監控的真空裝置及其顆粒監控方法、程序和顆粒監控用窗口部件。

背景技術

為了對半導體晶片(以下稱為“晶片”)實施蝕刻處理等制品化處理，使用采用等離子體的半導體制造裝置(圖10)。在制品化處理時，由于產生的顆粒附著于已制品化的晶片上引起污染，成品率降低，因此，對于半導體制造裝置要求高度的清潔度。

圖10為概略地表示以往的半導體制造裝置的構造示意圖。

圖10中，半導體制造裝置800具備由用于對晶片實施制品化處理的圓筒形容器制成的處理室810。在處理室810內部，設置有埋設了可施加高電壓(HV：High?Voltage)的電極的晶片臺，晶片載置于該晶片臺上。在處理室800的上部，配置有設置了多個貫通孔的噴頭811a，噴頭811a通過這些貫通孔在制品化處理時將所使用的腐蝕性的處理用氣體(處理氣體)導入處理室810內。

另外，處理室810上，其上部連接有由用于導入清洗氣體的管狀部件制成的吸氣管線，該吸氣管線上設置有限制要向處理室810供給的清洗氣體流量的閥門811。在下部連接有由細管狀部件制成的預抽管線820和由粗管狀部件制成的主抽真空管線830，預抽管線820和主抽真空管線830在排氣管線上合流。

預抽管線820上設置有：通過排氣管線排出處理室810內的氣體的干式泵(DP：Dry?Pump)822和限制由干式泵822排出的氣體流量的閥門821。

主抽真空管線830上從處理室810一側依次設置有自動壓力調整裝置(APC：Auto?Pressure?Controller)831、作為閘閥的隔離閥(ISO：Isolation?Valve)832、排氣量比干式泵822還大的渦輪分子泵(TMP：Turbo-Molecular?Pump)833。

在半導體制造裝置800中，為了進行制品化處理，在減小處理室810內的壓力時，通過預抽管線820將處理室810內的氣體排出，關閉閥門821之后，通過主抽真空管線830使處理室810達到所需的真空度。在進行制品化處理時，如果進行蝕刻處理，要求高真空。在進行制品化處理中，為了維持真空度，通過主抽真空管線830繼續排氣。

在制品化處理結束之后，通過吸氣管線將清洗氣體供給處理室810，通過排氣管線進行排氣，這樣，從處理室810與清洗氣體一起排出浮游在處理室810內的顆粒，用清洗氣體洗凈處理室810(比如，參照專利文獻1)。

另外，為了評價處理室810的清潔度，設置市場上銷售的光學式顆粒監控裝置(PM：particle?monitoring?device)(未圖示)，嘗試監控顆粒。

為了在制品化處理時實時地監控被排出的顆粒，顆粒監控裝置多在主抽真空管線830上的自動壓力調整裝置831和處理室810之間、在自動壓力調整裝置831和隔離閥832之間、或者，在處理室810上設置。

另外，顆粒監控裝置中，特別是玻璃制的透鏡等部件容易被腐蝕性的處理氣體蝕刻，例如，開始使用一周后，玻璃制部件發生白化。因此，需要更換該部件或者進行維修，不僅半導體制造裝置800的成本飛升，而且，使用時間減少。與此相反，通過將顆粒監控裝置設置在預抽管線820上，可以防止顆粒監控裝置的玻璃制部件發生腐蝕。

顆粒監控裝置由于難以監控在高真空下以比如20m/sec的高速移動的顆粒，所以，為了提高顆粒檢測準確率，提出這樣一種技術方案：限制通過由粗管狀部件制成的主抽真空管線830等的排氣管線的氣體流量面積來監控顆粒。(比如，參照專利文獻2)。

另外，圖10中的半導體制造裝置800具備與處理室810相對面設置的由石英玻璃(SiO₂)制成的透明的窗口部件(未圖示)，該窗口部件比如作為用于向處理室810內導入微波的窗口發揮作用。

如果構成窗口部件的石英玻璃處于氟系等離子體的環境中，則石英玻璃中的硅(Si)原子與氟系等離子體所含有的氟自由基等的活性分子反應，作為氟化硅(SiF₄)揮發，從而污染晶片，或者窗口部件從表面被腐蝕，產生發毛(劣化)。