[發(fā)明專利]等離子體處理裝置、等離子體處理方法、等離子體處理裝置的清潔方法和等離子體處理裝置用壓力調(diào)整閥

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200980132951.1
• 申請日: 2009-08-27
• 公開（公告）號: CN102132387A
• 公開（公告）日: 2011-07-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 野沢俊久;河本慎二;巖崎征英
• 申請（專利權(quán)）人: 東京毅力科創(chuàng)株式會社
• 主分類號: H01L21/3065
• 分類號: H01L21/3065;C23C16/44;H01L21/205;H01L21/304
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 李偉;舒艷君

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及等離子體處理裝置、等離子體處理方法、等離子體處理裝置的清潔方法和等離子體處理裝置用壓力調(diào)整閥，特別涉及在等離子體處理時進(jìn)行減壓的等離子體處理裝置、等離子體處理方法、這種等離子體處理裝置的清潔方法和這種等離子體處理裝置具有的等離子體處理裝置用壓力調(diào)整閥。

背景技術(shù)

LSI(Large?Scale?Integrated?circuit)等半導(dǎo)體裝置通過對后來成為半導(dǎo)體基板(晶片)的被處理基板進(jìn)行蝕刻或CVD(Chemical?Vapor?Deposition)、濺射等多個處理來制造。上述處理在等離子體處理裝置中使等離子體在處理容器內(nèi)產(chǎn)生而向處理容器內(nèi)供給反應(yīng)氣體來進(jìn)行。

在進(jìn)行等離子體處理時，存在將處理容器內(nèi)的壓力例如減壓至高真空狀態(tài)即極低壓狀態(tài)的情況。這里，在對處理容器內(nèi)的壓力進(jìn)行減壓時，使用具有調(diào)整為規(guī)定壓力的導(dǎo)通可變機(jī)能的APC(Auto?Pressure?Controller)閥進(jìn)行減壓的真空裝置，在JP特開2006-295099號公報(專利文獻(xiàn)1)中公開。

專利文獻(xiàn)1：JP特開2006-295099號公報

發(fā)明內(nèi)容

在一般的等離子體處理裝置中設(shè)有在其內(nèi)部對被處理基板進(jìn)行處理的處理容器和在保持被處理基板的保持臺。處理容器上開設(shè)有用于減壓的排氣孔，利用泵經(jīng)由排氣路從排氣孔進(jìn)行排氣來減壓。并且，排氣路內(nèi)設(shè)有對排氣方向的上游側(cè)和下游側(cè)的壓力進(jìn)行調(diào)整的壓力調(diào)整閥、開閉排氣路的關(guān)閉閥。

這里，在處理容器上設(shè)置減壓用排氣孔時，從提高被處理基板的處理均一性的觀點出發(fā)，優(yōu)選在位于保持臺下方側(cè)的處理容器的底部設(shè)置排氣孔。即構(gòu)成為，在保持臺的下方側(cè)設(shè)置排氣孔，從排氣孔向處理容器的下方側(cè)筆直地延伸排氣路，在其下方端部配置減壓用的泵。

但是，在這樣構(gòu)成的等離子體處理裝置中，需要將壓力調(diào)整閥或關(guān)閉閥設(shè)置在排氣路的途中，從而使上下方向的尺寸增大而導(dǎo)致裝置的大型化。

這里可以考慮，構(gòu)成為使從處理容器的底部向下方側(cè)延伸的排氣路先垂直地折彎，繼續(xù)垂直地折彎而向下方側(cè)延伸，從而減小上下方向的尺寸而實現(xiàn)裝置的小型化。

圖23為表示這種情況下的等離子體處理裝置的要部的概略斷面圖。參照圖23，等離子體處理裝置101具有在其內(nèi)部對被處理基板W進(jìn)行處理的處理容器102和保持被處理基板W的保持臺103。在處理容器102上為了對處理容器102內(nèi)進(jìn)行減壓而設(shè)有使其局部開口的排氣孔104。排氣孔104在位于保持臺103的下方側(cè)的處理容器102的底部設(shè)置。

在等離子體處理裝置101上設(shè)有從排氣孔104到渦輪分子泵(以下稱為TMP(Turbo?Molecular?Pump))105的排氣路106。排氣路106包含：從排氣孔104向下方側(cè)延伸的第一排氣路107、從第一排氣路107的排氣方向的下游側(cè)端部垂直地折彎而形成的第二排氣路108、從第二排氣路108的排氣方向的下游側(cè)端部垂直地折彎而形成的第三排氣路109。排氣路106由管狀的排氣管等構(gòu)成。

通過上述構(gòu)成，能夠減小等離子體處理裝置101的上下方向的尺寸。并且，在等離子體處理裝置101上，作為圖23中的箭頭Z₁表示的高壓用的低真空管線，設(shè)有干式真空泵110和與干式真空泵110相通的排氣路111。并且，以圖23中的箭頭Z₂表示采用TMP105的低壓用的真空排氣線路。

這里如圖23所示，在等離子體處理裝置101中，從裝置小型化的觀點出發(fā)，也可以考慮在第三排氣路109內(nèi)設(shè)置兼有壓力調(diào)整閥和關(guān)閉閥兩方作用的能夠在箭頭Z₃所示方向上能移動的閥112。

但是，在這樣構(gòu)成的情況下，到閥112之前的排氣路106內(nèi)的壓力，與處理容器102內(nèi)的壓力相同。這樣，會使到閥112之前的排氣路106內(nèi)、具體而言為構(gòu)成排氣路106的壁113被在處理容器102內(nèi)發(fā)生的沉積物(反應(yīng)生成物)污染。其結(jié)果是，排氣路106內(nèi)的清潔頻度提高，導(dǎo)致維護(hù)性惡化。

另一方面，為了避免這種狀況，可以考慮在第二排氣路108內(nèi)設(shè)置現(xiàn)有的具有圓板狀的閥板的壓力調(diào)整閥。這里，在壓力調(diào)整時使閥板旋轉(zhuǎn)來調(diào)整壓力，但是為了在從高壓至低壓的較寬范圍內(nèi)適當(dāng)?shù)卣{(diào)整壓力，需要較大的導(dǎo)通(conductance)，需要大直徑的閥板。這樣，不僅第二排氣路108的直徑增大而使裝置的上下方向的尺寸增大，構(gòu)成閥板的圓的直徑的長度所必須的第二排氣路108長度也會增加，從而導(dǎo)致裝置的大型化。此時，即使替代旋轉(zhuǎn)式的閥而采用專利文獻(xiàn)1所示的擺式閥，也難以通過振子的變形或振動進(jìn)行壓力調(diào)整。