[發明專利]等離子體處理裝置及其密封結構、密封方法

無效

• 申請號: 200910129409.2
• 申請日: 2009-03-18
• 公開（公告）號: CN101556909A
• 公開（公告）日: 2009-10-14
• 發明（設計）人: 石橋清隆;岸田好晴
• 申請（專利權）人: 東京毅力科創株式會社
• 主分類號: H01L21/00
• 分類號: H01L21/00;H01L21/20;H01L21/3065;H01L21/31;H01L21/311;C23C16/00;H05H1/24
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所
• 代理人: 劉新宇;張會華

技術領域

本發明涉及等離子體處理裝置的密封結構、密封方法以及 等離子體處理裝置。

背景技術

在集成電路、液晶、太陽能電池等很多半導體裝置中廣泛 采用等離子體技術。等離子體技術被利用在半導體制造過程的 薄膜堆積、蝕刻工序等中，為了獲得更高性能且更高功能的產 品，要求進行例如超微細加工技術等高度的等離子體處理。特 別是采用微波帶的等離子體的微波等離子體處理裝置受到關 注。

在等離子體工序中，形成穩定的等離子體是必要條件，除 此之外為了產生穩定的等離子體而保持真空狀態也是重要的。 進行等離子體處理時的密封具有下述作用：防止氣體介質從產 生室向外部泄露以及防止外部氣體介質進入到產生室內，密閉 產生室且將產生室保持真空狀態。通常的密封所使用的O型密 封圈當暴露于等離子體氣體介質中時容易老化，導致產生顆粒、 密封性下降。

專利文獻1中記載有一種均勻地進行等離子體處理的等離 子體處理裝置。利用接地的、用于構成反應容器的蓋的上部電 極借助導電性O型密封圈密閉反應容器。即使上部電極產生翹 曲也會與反應容器電連接，由于反應容器是接地的，因此作為 高頻不會產生電氣干擾，也不會產生噪聲，因此反應氣體被均 勻地等離子體化，產生均勻的等離子體流，因此對半導體晶圓 均勻地進行等離子體處理。

另外，在專利文獻2中記載有一種在發生了外部泄露時能 盡早發現并將損失控制在最小限度的真空裝置。該真空裝置包 括真空室、真空室密封部、真空室密封部與外部氣體氣體介質 之間的惰性氣體封入部。惰性氣體封入部用于在真空室發生泄 露時防止外部氣體介質進入到真空室中。該真空裝置包括用于 監視惰性氣體封入部的壓力的第1壓力監控機構和用于監視真 空室的壓力的第2壓力監控機構，能夠在發生了泄露時盡早發 現。

專利文獻3中記載有一種在提高耐腐蝕性的同時能完全防 止大氣進入到腔室內的真空處理裝置。該真空處理裝置在外槽 以及內槽中分別嵌入有外密封構件以及內密封構件，該外槽以 及內槽呈同心圓狀地形成在用于形成腔室的壁構件與頂棚板的 抵接部分，并且在上述外密封構件和內密封構件之間形成與它 們連通的通路，向該通路中填充施加了超過大氣壓的壓力的氦 氣。在提高耐腐蝕性的同時能完全防止大氣進入到腔室內。

另外，在專利文獻4中記載有一種防止因O型密封圈的老化 引起的產生顆粒且防止密封性下降的等離子體處理裝置。在反 應室與搬運室之間設置閘閥，在反應室側設置金屬網狀的O型 密封圈，在搬運室側設置氟樹脂系的O型密封圈，從而隔斷等 離子體氣體介質。

專利文獻1：日本特開平6-112168號公報

專利文獻2：日本特開2000-182958號公報

專利文獻3：日本特開2004-99924號公報

專利文獻4：日本特開2004-141803號公報

作為盡可能地防止O型密封圈老化、防止密封性下降的方 法，公知的有設置雙重O型密封圈且使各個O型密封圈具有不同 的功能的方法。但是，未考慮到隔斷微波。并且，擔心在雙重 設置的O型密封圈與O型密封圈之間會發生異常放電，使等離子 體變得不穩定。

專利文獻2重點是檢測O型密封圈的老化、防止真空室的泄 露，對于防止O型密封圈的老化并沒有特別的對策。在專利文 獻3中，雖然使用惰性氣體來保護O型密封圈免受等離子體氣體 介質的影響，但是為了使氣體從O型密封圈透過，不得不使用 比較昂貴的氦氣。

發明內容

本發明是鑒于上述情況而做成的，其目的在于提供能夠使 等離子體穩定、能夠防止密封構件老化的等離子體處理裝置的 密封結構、密封方法以及等離子體處理裝置。

為了達到上述目的，本發明第1技術方案的密封結構用于 密封進行等離子體處理的等離子體產生室的開口部，其特征在 于，該密封結構包括：

第1密封構件，其為環狀，與上述等離子體產生室的等離 子體氣體介質接觸；

第2密封構件，其為環狀，不與上述等離子體產生室的等 離子體氣體介質接觸；

間隙，其形成在上述第1密封構件與上述第2密封構件之 間；

氣體注入口，其用于向上述間隙中注入惰性氣體；

槽，其沿著與上述第1密封構件的長度方向大致正交的方 向形成在與上述第1密封構件相鄰接的面上，用于連通上述等 離子體產生室和上述間隙。