專利名稱：基板處理裝置和該裝置的蓋吊支裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及基板處理裝置和該裝置的蓋吊支裝置，特別涉及具備對(duì)被處理基板實(shí)施規(guī)定處理的處理室(處理腔室)的基板處理裝置和該裝置的蓋吊支裝置。
背景技術(shù)：
在基板處理裝置中，有具備處理腔室的等離子體處理裝置，該處理腔室為了制造半導(dǎo)體器件而對(duì)作為被處理基板的半導(dǎo)體晶片(以下簡稱為“晶片”)實(shí)施使用等離子體的蝕刻處理等的等離子體處理。處理腔室在其上部具有用于密閉該處理腔室的腔室上蓋(例如，參照后述的專利文獻(xiàn)1～4)。在這樣的基板處理裝置中，通過將腔室上蓋從處理腔室上卸下并使其移動(dòng)，可以進(jìn)行腔室上蓋的外面和腔室內(nèi)面的清洗、處理腔室的分解·改造等維修。
專利文獻(xiàn)1中記載的腔室上蓋構(gòu)成為，在利用電子束的暴光裝置(EB裝置)中，從處理腔室沿著在鉛垂方向上直立設(shè)置的4根導(dǎo)軌柱進(jìn)行升降。
專利文獻(xiàn)2、3中記載的腔室上蓋，是利用在鉛垂方向上直立設(shè)置的2根導(dǎo)軌部件升降自如地支撐該腔室上蓋的端部的所謂懸臂上下驅(qū)動(dòng)方式的部件，由鉸鏈部能夠旋轉(zhuǎn)地樞軸支撐。
作為專利文獻(xiàn)4中記載的腔室上蓋的板部，是其上面由從在鉛垂方向上直立設(shè)置的1根作為導(dǎo)軌部件的驅(qū)動(dòng)軸的上部側(cè)面向水平方向伸出的臂部支撐的滑動(dòng)式的部件，除了鉛垂方向的上下運(yùn)動(dòng)以外，在水平方向上能夠旋轉(zhuǎn)(滑動(dòng))。
專利文獻(xiàn)1特開2004-311887號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2特開2000-058523號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3美國專利第6719851號(hào)說明書專利文獻(xiàn)4國際公開第00/060653號(hào)小冊子但是，在上述專利文獻(xiàn)1～4記載的技術(shù)中，需要設(shè)置用于支撐腔室上蓋的至少一根導(dǎo)軌部件，但這樣的導(dǎo)軌部件會(huì)對(duì)構(gòu)成用于設(shè)置將處理腔室周圍包圍的壁面的框架的柱部件或鄰接的其它處理腔室產(chǎn)生干擾。另外，特別地，在上述專利文獻(xiàn)1記載的技術(shù)中，由于作為框架的4根導(dǎo)軌柱和腔室上蓋產(chǎn)生干擾，所以不能使腔室上蓋在水平方向移動(dòng)。因此，例如在改造時(shí)取出處理腔室內(nèi)部的部件時(shí)，即使使腔室上蓋上升到導(dǎo)軌柱的最高位置，部件也會(huì)與腔室上蓋或?qū)к壷a(chǎn)生干擾。
此外，近年來，隨著晶片的大直徑化，基板處理裝置也大型化。其結(jié)果，第一，由于處理腔室周圍的空間變得更窄，所以，難以確保設(shè)置上述那樣的導(dǎo)軌部件的空間和如上述專利文獻(xiàn)4中記載的技術(shù)那樣用于進(jìn)行腔室上蓋向水平方向旋轉(zhuǎn)的空間。第二，由于隨著基板處理裝置的大型化、腔室上蓋也大型化并且重量增大，所以，上述專利文獻(xiàn)2～4中記載的根數(shù)的導(dǎo)軌部件和鉸鏈部，難以平衡良好地支撐重的腔室上蓋。
此外，在上述處理腔室內(nèi)配置的腔室內(nèi)部件，有沿著處理腔室的側(cè)壁內(nèi)面配置以取代該內(nèi)壁、作為堆積物(deposit)附著的內(nèi)壁保護(hù)體而起作用的堆積物防護(hù)罩(deposit shield)；和由具有對(duì)晶片進(jìn)行靜電吸附的ESC(Electro Static Chuck靜電吸盤)功能的載置臺(tái)及其相關(guān)部件構(gòu)成的載置臺(tái)單元。因?yàn)樵摱逊e物防護(hù)罩高度方向的尺寸大，所以，要沿著鉛垂方向從處理腔室中取出時(shí)，存在其下部和處理腔室的側(cè)壁發(fā)生干擾的問題，另一方面，因?yàn)檩d置臺(tái)單元非常重，所以，存在改造時(shí)難以取出的問題。
由于以上原因，所以要求提高包含清洗和改造的維修的作業(yè)效率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供能夠提高維修的作業(yè)效率的基板處理裝置和該裝置的蓋吊支裝置。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的第一方面的基板處理裝置，包括對(duì)被處理基板實(shí)施規(guī)定處理的處理室，該處理室在上部設(shè)置有用于密閉該處理室的處理室上蓋，其特征在于包括吊支上述處理室上蓋的蓋吊支機(jī)構(gòu)，上述蓋吊支機(jī)構(gòu)由在上述處理室上蓋的上方在鉛垂方向上自由移動(dòng)地保持上述處理室上蓋的垂直移動(dòng)限制部、和在規(guī)定的水平方向上自由移動(dòng)地保持上述處理室上蓋的水平移動(dòng)限制部構(gòu)成，上述水平移動(dòng)限制部通過上述垂直移動(dòng)限制部吊支上述處理室上蓋。根據(jù)本發(fā)明的第一方面所述的基板處理裝置，因?yàn)榈踔幚硎疑仙w的蓋吊支機(jī)構(gòu)由在處理室上蓋的上方在鉛垂方向上自由移動(dòng)地保持處理室上蓋的垂直移動(dòng)限制部、和在規(guī)定的水平方向上自由移動(dòng)地保持處理室上蓋的水平移動(dòng)限制部構(gòu)成，所以，能夠使處理室上蓋在其上方、在鉛垂方向上移動(dòng)，而且能夠使其在規(guī)定的水平方向上移動(dòng)，因此，能夠提高包含清洗和改造的維修的作業(yè)效率。
在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，上述垂直移動(dòng)限制部由在鉛垂方向上伸縮自由的氣缸構(gòu)成。根據(jù)該優(yōu)選的實(shí)施方式，因?yàn)榇怪币苿?dòng)限制部由在鉛垂方向上伸縮自由的氣缸構(gòu)成，所以，能夠以高控制性使處理室上蓋在鉛垂方向上移動(dòng)。
在另一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，上述水平移動(dòng)限制部由在上述水平方向上延伸的直線導(dǎo)軌(linear guide)構(gòu)成。根據(jù)該優(yōu)選的實(shí)施方式，因?yàn)樗揭苿?dòng)限制部由在水平方向上延伸的直線導(dǎo)軌構(gòu)成，所以，能夠以高控制性使處理室上蓋在水平方向上移動(dòng)。
在另一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，上述基板處理裝置包括控制上述處理室上蓋的移動(dòng)位置的控制裝置。根據(jù)該優(yōu)選的實(shí)施方式，因?yàn)樯鲜龌逄幚硌b置具備控制處理室上蓋的移動(dòng)位置的控制裝置，所以，能夠遠(yuǎn)程操縱處理室上蓋的移動(dòng)，從而能夠進(jìn)一步提高維修的作業(yè)效率。
在另一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，在上述處理室上蓋上，形成有嵌插將該處理室上蓋和配置在上述處理室內(nèi)的處理室內(nèi)部件結(jié)合的結(jié)合部件的至少一個(gè)孔。根據(jù)該優(yōu)選的實(shí)施方式，因?yàn)樵谔幚硎疑仙w上形成有嵌插將處理室上蓋和處理室內(nèi)部件結(jié)合的結(jié)合部件的至少一個(gè)孔，所以，可以通過蓋吊支機(jī)構(gòu)使處理室內(nèi)部件移動(dòng)，從而可以顯著地提高維修的作業(yè)效率。
在另一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，上述處理室內(nèi)部件包括向上述處理室內(nèi)供給上述規(guī)定的處理所需要的電力的上部電極和保護(hù)上述處理室內(nèi)面上部的內(nèi)壁保護(hù)體中的至少一方。根據(jù)該優(yōu)選的實(shí)施方式，因?yàn)樘幚硎覂?nèi)部件包括上部電極和內(nèi)壁保護(hù)體中的至少一方，所以，可以用人手使移動(dòng)困難的處理室內(nèi)部件移動(dòng)。
在另一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，上述垂直移動(dòng)限制部被構(gòu)成為至少上述處理室上蓋側(cè)的端部能夠替換為用于取出載置臺(tái)單元的取出夾具，上述載置臺(tái)單元包括設(shè)置在上述處理室內(nèi)的用于載置上述被處理基板的載置臺(tái)。根據(jù)該優(yōu)選的實(shí)施方式，因?yàn)榇怪币苿?dòng)限制部被構(gòu)成為能夠替換為用于取出載置臺(tái)單元的取出夾具，所以，可以使用上述蓋吊支機(jī)構(gòu)取出非常重的載置臺(tái)單元，從而能夠顯著地提高維修的作業(yè)效率。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的第二方面的基板處理裝置，包括對(duì)被處理基板實(shí)施規(guī)定處理的處理室，該處理室在上部設(shè)置有用于密閉該處理室的處理室上蓋，其特征在于包括吊支上述處理室上蓋的蓋吊支機(jī)構(gòu)，上述蓋吊支機(jī)構(gòu)由在上述處理室上蓋的上方在鉛垂方向上自由移動(dòng)地保持上述處理室上蓋的在鉛垂方向上伸縮自由的氣缸、和在規(guī)定的水平方向上自由移動(dòng)地保持上述處理室上蓋的在上述水平方向上延伸的直線導(dǎo)軌構(gòu)成，上述直線導(dǎo)軌通過上述氣缸吊支上述處理室上蓋。根據(jù)本發(fā)明的第二方面所述的基板處理裝置，因?yàn)榈踔幚硎疑仙w的蓋吊支機(jī)構(gòu)由在處理室上蓋的上方在鉛垂方向上自由移動(dòng)地保持處理室上蓋的在鉛垂方向上伸縮自由的氣缸、和在規(guī)定的水平方向上自由移動(dòng)地保持處理室上蓋的在上述水平方向上延伸的直線導(dǎo)軌構(gòu)成，所以，能夠以高控制性使處理室上蓋在其上方、在鉛垂方向上移動(dòng)，而且能夠以高控制性使處理室上蓋在規(guī)定的水平方向上移動(dòng)，因此，能夠提高包含清洗和改造的維修的作業(yè)效率。
在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，上述基板處理裝置包括控制上述處理室上蓋的移動(dòng)位置的控制裝置。根據(jù)該優(yōu)選的實(shí)施方式，因?yàn)樯鲜龌逄幚硌b置具備控制處理室上蓋的移動(dòng)位置的控制裝置，所以，能夠遠(yuǎn)程操縱處理室上蓋的移動(dòng)，從而能夠進(jìn)一步提高維修的作業(yè)效率。
在另一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，在上述處理室上蓋上，形成有嵌插將該處理室上蓋和配置在上述處理室內(nèi)的處理室內(nèi)部件結(jié)合的結(jié)合部件的至少一個(gè)孔。根據(jù)該優(yōu)選的實(shí)施方式，因?yàn)樵谔幚硎疑仙w上形成有嵌插將處理室上蓋和處理室內(nèi)部件結(jié)合的結(jié)合部件的至少一個(gè)孔，所以，可以通過蓋吊支機(jī)構(gòu)使處理室內(nèi)部件移動(dòng)，從而可以顯著地提高維修的作業(yè)效率。
在另一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，上述處理室內(nèi)部件包括向上述處理室內(nèi)供給上述規(guī)定的處理所需要的電力的上部電極和保護(hù)上述處理室內(nèi)面上部的內(nèi)壁保護(hù)體中的至少一方。根據(jù)該優(yōu)選的實(shí)施方式，因?yàn)樘幚硎覂?nèi)部件包括上部電極和內(nèi)壁保護(hù)體中的至少一方，所以，可以用人手使移動(dòng)困難的處理室內(nèi)部件移動(dòng)。
在另一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，上述氣缸被構(gòu)成為至少上述處理室上蓋側(cè)的端部能夠替換為用于取出載置臺(tái)單元的取出夾具，上述載置臺(tái)單元包括設(shè)置在上述處理室內(nèi)的用于載置上述被處理基板的載置臺(tái)。根據(jù)該優(yōu)選的實(shí)施方式，因?yàn)闅飧妆粯?gòu)成為能夠替換為用于取出載置臺(tái)單元的取出夾具，所以，可以使用上述蓋吊支機(jī)構(gòu)取出非常重的載置臺(tái)單元，從而能夠顯著地提高維修的作業(yè)效率。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的第三方面的蓋吊支裝置，吊支為了將對(duì)被處理基板實(shí)施規(guī)定處理的基板處理裝置的處理室密閉而設(shè)置在該處理室上部的處理室上蓋，其特征在于由在上述處理室上蓋的上方在鉛垂方向上自由移動(dòng)地保持上述處理室上蓋的垂直移動(dòng)限制部和在規(guī)定的水平方向上自由移動(dòng)地保持上述處理室上蓋的水平移動(dòng)限制部構(gòu)成，上述水平移動(dòng)限制部通過上述垂直移動(dòng)限制部吊支上述處理室上蓋。根據(jù)本發(fā)明的第三方面所述的蓋吊支裝置，因?yàn)榈踔幚硎疑仙w的蓋吊支機(jī)構(gòu)由在處理室上蓋的上方在鉛垂方向上自由移動(dòng)地保持處理室上蓋的垂直移動(dòng)限制部、和在規(guī)定的水平方向上自由移動(dòng)地保持處理室上蓋的水平移動(dòng)限制部構(gòu)成，所以，能夠使處理室上蓋在其上方、在鉛垂方向上移動(dòng)，而且能夠使其在規(guī)定的水平方向上移動(dòng)，因此，能夠提高包含清洗和改造的維修的作業(yè)效率。
在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，上述垂直移動(dòng)限制部由在鉛垂方向上伸縮自由的氣缸構(gòu)成。根據(jù)該優(yōu)選的實(shí)施方式，因?yàn)榇怪币苿?dòng)限制部由在鉛垂方向上伸縮自由的氣缸構(gòu)成，所以，能夠以高控制性使處理室上蓋在鉛垂方向上移動(dòng)。
在另一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，上述水平移動(dòng)限制部由在上述水平方向上延伸的直線導(dǎo)軌構(gòu)成。根據(jù)該優(yōu)選的實(shí)施方式，因?yàn)樗揭苿?dòng)限制部由在水平方向上延伸的直線導(dǎo)軌構(gòu)成，所以，能夠以高控制性使處理室上蓋在水平方向上移動(dòng)。
在另一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，上述垂直移動(dòng)限制部由在鉛垂方向上伸縮自由的氣缸構(gòu)成，上述水平移動(dòng)限制部由在上述水平方向上延伸的直線導(dǎo)軌構(gòu)成。根據(jù)該優(yōu)選的實(shí)施方式，因?yàn)榇怪币苿?dòng)限制部由在鉛垂方向上伸縮自由的氣缸構(gòu)成、水平移動(dòng)限制部由在水平方向上延伸的直線導(dǎo)軌構(gòu)成，所以，能夠以高控制性使處理室上蓋在鉛垂方向和水平方向上移動(dòng)。


圖1是概略地表示本發(fā)明的實(shí)施方式的基板處理裝置的結(jié)構(gòu)的平面圖。
圖2是概略地表示圖1中的1個(gè)處理腔室的外觀的立體圖。
圖3是沿著圖2的線III-III的截面圖。
圖4是表示圖3中的堆積物防護(hù)罩和閘門(shutter)的外觀的立體圖。
圖5是表示在將圖2中的DC濾箱拆下后、安裝有起重單元(craneunit)的處理腔室的外觀的立體圖。
圖6(a)是表示為了對(duì)圖3的處理腔室進(jìn)行維修而安裝有圖5的起重單元時(shí)的側(cè)截面圖。
圖6(b)是表示利用起重單元使腔室蓋(chamber lid)和上部電極組件向上方垂直移動(dòng)時(shí)的側(cè)截面圖。
圖6(c)是表示使腔室蓋和上部電極組件向箭頭A方向(向內(nèi)部)水平移動(dòng)時(shí)的側(cè)截面圖。
圖7是表示為了對(duì)圖3的處理腔室進(jìn)行維修而使腔室蓋和上部電極組件從圖6(b)所示的狀態(tài)向箭頭B方向(向前面)水平移動(dòng)時(shí)的側(cè)截面圖。
圖8是示意性地表示使圖3中的腔室蓋、上部電極組件和堆積物防護(hù)罩向上方垂直移動(dòng)時(shí)的處理腔室的狀態(tài)的側(cè)截面圖。
圖9是示意性地表示在本發(fā)明的實(shí)施方式的變形例中、使包括處理腔室內(nèi)部的載置臺(tái)的載置臺(tái)單元向上方垂直移動(dòng)時(shí)的狀態(tài)的側(cè)截面圖。
符號(hào)說明1 基板處理裝置100處理腔室(P/C)110處理腔室框體(P/C框體)130堆積物防護(hù)罩140載置臺(tái)單元150上部電極組件200腔室蓋500起重單元510氣缸520直線導(dǎo)軌700傳遞腔室(T/C)具體實(shí)施方式
以下，參照附圖，詳細(xì)地說明本發(fā)明的實(shí)施方式。
圖1是概略地表示本發(fā)明的實(shí)施方式的基板處理裝置的結(jié)構(gòu)的平面圖。
在圖1中，基板處理裝置1包括對(duì)作為被處理體的例如直徑300mm的晶片每片實(shí)施RIE(Reactive Ion Etching反應(yīng)性離子蝕刻)處理和灰化處理等的等離子體處理的6個(gè)處理腔室(P/C)100；搬入搬出未處理的晶片并且搬入搬出在P/C100中被處理過的晶片的基板搬入搬出部600；和在P/C100與基板搬入搬出部600之間搬送晶片的傳遞腔室(transfer chamber)(T/C)700。各P/C100與T/C700連接。
基板搬入搬出部600包括能夠載置作為晶片貯存容器的前開式晶片盒的3個(gè)前開式晶片盒載置臺(tái)610；與T/C700連接的負(fù)載鎖定室(L/L室)620a、620b；配置在前開式晶片盒載置臺(tái)610和L/L室620a、620b之間的大氣搬送系統(tǒng)的裝載單元(loader unit)630；作為進(jìn)行晶片的定位(預(yù)對(duì)準(zhǔn)(prealignment))的預(yù)對(duì)準(zhǔn)部(P/A)的定向器640；和在L/L室620a、620b的下方、在裝載單元630的前側(cè)側(cè)面上分別安裝的2個(gè)非制品基板用前開式晶片盒(未圖示)。前開式晶片盒載置臺(tái)610的前開式晶片盒中收容例如25片晶片，非制品基板用前開式晶片盒收容規(guī)定片數(shù)的在基板處理裝置1試運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)等使用的模擬(dummy)處理用的非制品基板(模擬晶片(dummy wafer))。
根據(jù)圖1的基板處理裝置1，因?yàn)榫邆?個(gè)P/C100，所以，可以同時(shí)進(jìn)行晶片的基板處理。
圖2是概略地表示圖1中的P/C100的外觀的立體圖。
如圖2所示，在P/C100中設(shè)置有在上部具有開口部的P/C框體110、和作為用于密閉P/C框體110的上蓋的腔室蓋200。在P/C框體110上設(shè)置有EPP用窗111。另外，在P/C100的側(cè)方配置有由用于包圍P/C100周圍的壁材和支撐該壁面的柱部件構(gòu)成的框架400，為了形成頂面，在P/C100的上方也配置有這樣的框架400。
在腔室蓋200的上方，配置有用于向P/C100內(nèi)供給處理氣體的氣體箱(gas box)310、在內(nèi)部配設(shè)有用于阻止后述的RF電力向直流電源49泄漏以使得不損壞后述的供給DC電力的直流電源49并且使DC電力通過的DC濾波器的DC濾箱(filter box)320、和進(jìn)行P/C100內(nèi)部的壓力測量的壓力測量器330等部件。氣體箱310具有用于將處理氣體的流路分成2根處理氣體供給管310a、310b的分流器(flow splitter)和控制向2根處理氣體供給管310a、310b供給的處理氣體流量的質(zhì)量流量控制器(MFC)。處理氣體供給管310a、310b分別以貫穿腔室蓋200的方式與P/C100內(nèi)部的空間連接。DC濾箱320與腔室蓋200的上面連接。另外，在DC濾箱320的內(nèi)部設(shè)置有通氣孔(venthole)。
另外，在腔室蓋200上形成有例如3個(gè)螺孔210a。形成的螺孔210a只要為2個(gè)以上即可。在各螺孔210a中，根據(jù)需要嵌插螺釘，該螺釘作為用于將腔室蓋200和后述的圖3的堆積物防護(hù)罩130結(jié)合的結(jié)合部件而起作用。
圖3是沿著圖2的線III-III的截面圖，概略地表示P/C100的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
在圖3中，P/C100具有內(nèi)面涂布有氧化鋁膜的鋁制的圓筒形狀的側(cè)壁10和沿著該側(cè)壁10的內(nèi)面配置的大致圓筒形狀的堆積物防護(hù)罩130。在堆積物防護(hù)罩130的上面，配置有溫度調(diào)整部和流水管等部件135。
在由堆積物防護(hù)罩130分隔成的空間(以下稱為“反應(yīng)空間”)的下方，配置有包括載置晶片的大致圓柱狀的載置臺(tái)(基座)11的載置臺(tái)單元140，在該反應(yīng)空間的上方，以與載置臺(tái)單元140相面對(duì)的方式配置有后述的包含上部電極的上部電極組件150。上部電極組件150相對(duì)于腔室蓋200能夠裝卸地與腔室蓋200的底面接觸。另外，P/C100電氣接地，載置臺(tái)11隔著配置在P/C100底部的絕緣性部件29而設(shè)置。
在P/C100中，由側(cè)壁10的內(nèi)面和載置臺(tái)單元140的側(cè)面，形成作為將載置臺(tái)單元140上方的氣體分子向P/C100之外排出的流路而起作用的排氣通路12。在該排氣通路12的中途，配置有防止等離子體泄漏的環(huán)狀的擋板13。另外，排氣通路12中位于擋板13下游的空間(排氣室(集合管(manifold)))，通過在側(cè)壁10上形成的排氣孔10a與排氣泵(未圖示)等排氣裝置20連接。由此，能夠進(jìn)行將P/C100內(nèi)減壓至大致成為真空狀態(tài)等的P/C100內(nèi)的壓力控制。
高頻電源32通過供電棒33和匹配器(Matcher)34與載置臺(tái)11連接，該高頻電源32向載置臺(tái)11供給較高頻率、例如40MHz的高頻電力(RF電力)。由此，載置臺(tái)11作為下部電極而起作用。另外，匹配器34降低載置臺(tái)11對(duì)RF電力的反射，使RF電力向載置臺(tái)11的供給效率最大。載置臺(tái)11向反應(yīng)空間施加由高頻電源32供給的40MHz的RF電力。此時(shí)，反應(yīng)空間中產(chǎn)生由被施加的RF電力引起的電位(potential)。
另外，另一個(gè)高頻電源37通過供電棒35和匹配器36與載置臺(tái)11連接，該另一個(gè)高頻電源37向載置臺(tái)11供給較低頻率、例如2MHz的RF電力。匹配器36具有與匹配器34同樣的功能。
載置臺(tái)11、特別是其表面，由于被供給的2MHz的RF電力而產(chǎn)生高頻(2MHz)的電位。另外，該表面也由于被供給的40MHz的RF電力而產(chǎn)生電位。
在載置臺(tái)單元140的上部，配置有包含導(dǎo)電膜的圓板狀的ESC電極板14。ESC直流電源24與ESC電極板14電氣連接。利用由從ESC直流電源24向ESC電極板14施加的直流電壓產(chǎn)生的庫侖力或約翰遜·勒比克(Johnsen-Rahbek)力，將晶片吸附保持在ESC電極板14的上面。另外，在載置臺(tái)單元140的側(cè)部，以將被吸附保持在ESC電極板14上面的晶片的周圍包圍的方式配設(shè)有圓環(huán)狀的聚焦環(huán)15等。該聚焦環(huán)15露出至反應(yīng)空間，在該反應(yīng)空間中，使等離子體向晶片表面會(huì)聚，從而使等離子體處理的效率提高。
另外，在載置臺(tái)11的內(nèi)部，例如設(shè)置有在圓周方向延伸的環(huán)狀的制冷劑室25。從冷卻器單元(chiller unit)(未圖示)通過制冷劑用配管26，向該制冷劑室25循環(huán)供給規(guī)定溫度的制冷劑、例如冷卻水或Galden(注冊商標(biāo))液，利用該制冷劑的溫度控制被吸附保持在ESC電極板14上面的晶片的處理溫度。
另外，在ESC電極板14(載置臺(tái)單元140)上面的吸附保持晶片的部分(以下稱為“吸附面”)，開設(shè)有多個(gè)傳熱氣體供給孔27。這些多個(gè)傳熱氣體供給孔27與傳熱氣體供給部28連接，該傳熱氣體供給部28將作為傳熱氣體的氦氣通過傳熱氣體供給孔27供給至吸附面與晶片背面的間隙。
在載置臺(tái)單元140的吸附面上，配置有例如3根作為從載置臺(tái)單元140的上面自由突出的升降銷(lift pin)的推出銷(pusher pin)(未圖示)。在為了對(duì)晶片實(shí)施等離子體處理而將晶片吸附保持在吸附面上時(shí)，這些推出銷被收容在載置臺(tái)單元140中，在將已實(shí)施等離子體處理的晶片從P/C100搬出時(shí)，這些推出銷從載置臺(tái)單元140的上面突出，使晶片離開ESC電極板14并將其向上方舉起。
上部電極組件150包括具有多個(gè)氣孔23，與載置臺(tái)單元140相面對(duì)的噴淋頭23a；能夠裝卸地支撐該噴淋頭23a的電極支撐體21；配置在與堆積物防護(hù)罩130的接觸部的環(huán)狀的屏蔽環(huán)(shield ring)151；以及將腔室蓋200和上部電極組件150結(jié)合的多個(gè)螺釘152。供給規(guī)定的直流電力(DC電力)的直流電源49與噴淋頭23a連接，由此，噴淋頭23a作為上部電極而起作用。電極支撐體21在內(nèi)部形成有與上述處理氣體供給管310a、310b連接以供給處理氣體的緩沖室22，并且具有將該緩沖室22的下部閉塞的冷卻板21a。噴淋頭23a將從處理氣體供給管310a、310b向緩沖室22供給的處理氣體，經(jīng)由氣孔23向P/C100內(nèi)供給。
另外，在P/C100的側(cè)壁10上，在與由上述推出銷舉起的晶片的高度對(duì)應(yīng)的位置設(shè)置有晶片的搬入搬出口30，為了開關(guān)該搬入搬出口30，在搬入搬出口30上安裝有構(gòu)成為自由升降的閘門31。
在該P(yáng)/C100內(nèi)，如上所述，向起下部電極作用的載置臺(tái)單元140供給RF電力，并且向起上部電極作用的上部電極組件150供給DC電力，通過向它們之間的反應(yīng)空間施加這些電力，在該反應(yīng)空間中，利用由噴淋頭23a供給的處理氣體產(chǎn)生高密度的等離子體，利用該等離子體對(duì)晶片實(shí)施等離子體處理。
具體地說，在對(duì)晶片實(shí)施等離子體處理時(shí)，首先將閘門31打開，將等離子體處理對(duì)象的晶片搬入P/C100內(nèi)，再向ESC電極板14施加ESC電壓，由此將搬入的晶片吸附保持在載置臺(tái)11的吸附面上。另外，從噴淋頭23a以規(guī)定的流量和流量比向P/C100內(nèi)供給處理氣體(例如由規(guī)定的流量比率的CF4氣體、O2氣體和Ar氣體構(gòu)成的混合氣體)，并且將P/C100內(nèi)的壓力控制為規(guī)定值。從載置臺(tái)單元140和上部電極組件150，向P/C100內(nèi)的反應(yīng)空間施加RF電力和DC電力。由此，使從噴淋頭23a導(dǎo)入的處理氣體在反應(yīng)空間中成為等離子體，利用聚焦環(huán)15將該等離子體會(huì)聚到晶片的表面，對(duì)晶片表面進(jìn)行物理蝕刻或化學(xué)蝕刻。
圖4是表示圖3中的堆積物防護(hù)罩130和閘門31的外觀的立體圖。
在圖4中，堆積物防護(hù)罩130形成為沿著P/C100的側(cè)壁10的內(nèi)面上部的外徑670mm、高150mm的大致圓筒形狀，通過防止堆積物附著在側(cè)壁10的內(nèi)面上，作為保護(hù)側(cè)壁10的內(nèi)壁保護(hù)體起作用。另外，在堆積物防護(hù)罩130下部的一部分，在寬度方向，形成有寬度比晶片直徑大的凹口部131，該凹口部131的凹口面具有與閘門31的上面互補(bǔ)的形狀。另外，閘門31和堆積物防護(hù)罩130由相同材料構(gòu)成。
另外，在堆積物防護(hù)罩130的周邊凸緣部134中，與腔室蓋200的螺孔210a對(duì)應(yīng)地形成有螺孔210b。這些螺孔210b以不貫通堆積物防護(hù)罩130的周邊凸緣部134的方式形成。此外，在1個(gè)螺孔210b的上方，配置有圖3所示的部件135。另外，在堆積物防護(hù)罩130的周邊凸緣部134的內(nèi)部，分成2段地配置有未圖示的板狀加熱器。
圖5是表示在將圖2中的DC濾箱320拆下后、安裝有起重單元的P/C100的外觀的立體圖。此外，在圖5中，在箭頭A的方向上配置有圖1的T/C700，在箭頭B的方向上配置有在用戶進(jìn)行維修時(shí)等使用的維修臺(tái)(未圖示)。
在圖5中，在將配置在腔室蓋200上方的DC濾箱320拆下后，將起重單元500與腔室蓋200結(jié)合(安裝)。由此，起重單元500在P/C100中開關(guān)腔室蓋200。此外，根據(jù)需要也可拆下氣體箱310等。
起重單元500包括一端510a與腔室蓋200結(jié)合的氣缸510；和在軌道上自由滑動(dòng)地與氣缸510的另一端510b接合的1根直線導(dǎo)軌520。氣缸510保持腔室蓋200、直線導(dǎo)軌520保持氣缸510，由此，起重單元500作為吊支腔室蓋200的蓋吊支機(jī)構(gòu)而起作用。
直線導(dǎo)軌520在與晶片搬送方向平行的水平面上，以在圖5的箭頭A、B方向上延伸的方式被固定在框架400的頂面上。此外，頂面的高度在2000mm～2300mm之間。直線導(dǎo)軌520的軌道長度根據(jù)腔室蓋200的直徑等適當(dāng)設(shè)定，例如為1600mm，使得腔室蓋200在箭頭A、B方向分別能夠偏移與其直徑(780mm)相當(dāng)?shù)拈L度。由此，直線導(dǎo)軌520作為在與在箭頭A、B方向上延伸的軌道長度相應(yīng)的范圍內(nèi)、自由移動(dòng)地保持腔室蓋200的水平移動(dòng)限制部而起作用。
氣缸510被構(gòu)成為在鉛垂方向伸縮自如，即以吊起方式、在從腔室蓋200的上方直到頂面的高度的范圍內(nèi)，作為吊支腔室蓋200的垂直移動(dòng)限制部起作用。因?yàn)槭堑跗鸱绞剑?，可以不用?dān)心氣缸510從上方受到加重而引起咬合。在使P/C100的尺寸、進(jìn)而腔室蓋200的直徑適合于晶片的直徑而變化時(shí)，因?yàn)槭堑跗鸱绞剑?，可以不需要改變起重單?00的結(jié)構(gòu)。換句話說，可以不降低晶片的直徑改變或P/C100的尺寸改變的自由度。
另外，作為氣缸510，可以使用任意的沖程長度的氣缸，但優(yōu)選選擇腔室蓋200不過度擠壓P/C100的上面的沖程長度。
氣缸510優(yōu)選可以在任意的沖程長度使其動(dòng)作中間停止的氣缸，由此，用戶能夠在期望的高度進(jìn)行腔室蓋200和上部電極組件150的維修。另外，氣缸510構(gòu)成為在關(guān)閉腔室蓋200之前以低速度進(jìn)行動(dòng)作，由此，可以防止遮擋腔室蓋200和P/C框體100之間的空間的配線或用戶的手等被夾入，從而使基板處理裝置1的安全性提高。
氣缸510的一端510a，在腔室蓋200的上面，在錯(cuò)開其中央位置規(guī)定量的位置，通過規(guī)定的結(jié)合部件而結(jié)合。通過錯(cuò)開規(guī)定量，在吊支腔室蓋200時(shí)，使該腔室蓋200積極地傾斜。結(jié)果，使其具有間隙(backlash)，能夠緩和在開關(guān)腔室蓋200時(shí)產(chǎn)生的沖擊，從而能夠平穩(wěn)地進(jìn)行腔室蓋200的開關(guān)。
另外，起重單元500包括對(duì)氣缸510的位置和動(dòng)作、進(jìn)而腔室蓋200的移動(dòng)位置進(jìn)行遠(yuǎn)程控制的控制器530；以及與氣缸510聯(lián)動(dòng)的定位箱540。在定位箱540中設(shè)置有定位銷(未圖示)，與此對(duì)應(yīng)，在直線導(dǎo)軌520的軌道上，形成有多個(gè)，例如一端、中央、和另一端3處銷孔，以與定位銷嵌合，由此，構(gòu)成鎖定機(jī)構(gòu)，能夠提高基板處理裝置1在起重單元500發(fā)生意想不到的動(dòng)作時(shí)的安全性。通過在3處中的中央的銷孔中嵌合定位銷，可以容易地檢測出氣缸510的一端510a能夠與腔室蓋200的上面結(jié)合。此外，嵌合在銷孔中的不限于定位銷，也可以是錐形軸等。
在控制器530中設(shè)置有控制氣缸510的鉛垂(上下)方向的位置的上按鈕531和下按鈕532。上下按鈕531、532優(yōu)選構(gòu)成為在定位箱540的定位銷嵌合在銷孔中時(shí)能夠操作、并且在定位銷未嵌合在銷孔中時(shí)不能操作，由此，能夠提高用戶的操作性。上下按鈕531、532還可以防止發(fā)生由于氣缸510在期望的位置以外上下移動(dòng)而造成的事故，從而可以提高基板處理裝置1的安全性。此外，在解除定位銷與銷孔的鎖定時(shí)，使用未圖示的規(guī)定的操縱桿。另外，通過構(gòu)成為在開關(guān)腔室蓋200時(shí)發(fā)出規(guī)定的旋律等聲音，可以引起用戶注意腔室蓋200處于開關(guān)時(shí)，同時(shí)可以避免起重單元500故障時(shí)的危險(xiǎn)。
此外，在上述實(shí)施方式中，作為吊支腔室蓋200的蓋吊支機(jī)構(gòu)，使用由氣缸510和直線導(dǎo)軌520構(gòu)成的起重單元500，但只要能夠使腔室蓋200在鉛垂方向和規(guī)定的水平方向上移動(dòng)，任何機(jī)構(gòu)都可以，例如，可以使用滾珠絲杠等取代氣缸510。另外，鑒于這些在無塵室(cleanroom)內(nèi)使用，所以優(yōu)選由不產(chǎn)生微粒的部件構(gòu)成。
通過使用氣缸510和直線導(dǎo)軌520組合而成的起重單元500，控制性變高，可以減小在開關(guān)腔室蓋200時(shí)產(chǎn)生的音量，同時(shí)可以避免支撐腔室蓋200的支撐部件的大型化。而且，可以將起重單元500拆下并在其它的P/C100中使用，所以，也能夠?qū)崿F(xiàn)成本降低和保管空間的狹窄化。
以下，對(duì)由圖5的起重單元500和腔室蓋200構(gòu)成的蓋組件的維修動(dòng)作進(jìn)行說明。作為維修，有清洗和分解·改造·修理等。在清洗中，由用戶對(duì)P/C100內(nèi)的腔室內(nèi)部件的表面進(jìn)行清洗。在分解·改造·修理中，將P/C100內(nèi)的腔室內(nèi)部件取出。
首先，使用圖6(a)～圖6(c)對(duì)清洗圖3的P/C100內(nèi)部時(shí)的步驟進(jìn)行說明。此外，在圖6(a)～圖6(c)中，顯示有用于載置P/C100的臺(tái)410、配置在P/C100前面的例如高度為300mm的上述維修臺(tái)420、和被載置在框架400上面的框體450。在框體450內(nèi)部設(shè)置有調(diào)溫器和控制板等。
圖6(a)表示安裝有圖5的起重單元500的情況，相當(dāng)于圖5的側(cè)截面圖。
圖6(b)表示利用起重單元500使P/C100的腔室蓋200和上部電極組件150向上方垂直移動(dòng)的情況。如圖6(b)所示，因?yàn)樯喜侩姌O組件150、堆積物防護(hù)罩130和載置臺(tái)單元140的表面露出，所以，用戶可以從前面和兩側(cè)面有效地進(jìn)行清洗。
圖6(c)表示使腔室蓋200和上部電極組件150向箭頭A方向(向內(nèi)部)水平移動(dòng)的情況。在圖6(c)的狀態(tài)中，因?yàn)榭纱_保P/C100上方的維修空間較大，所以，用戶可以比圖6(b)的狀態(tài)更加有效地對(duì)堆積物防護(hù)罩130和載置臺(tái)單元140的表面進(jìn)行清洗。
另外，如圖6(c)所示，因?yàn)榍皇疑w200以向作為T/C700上方的死區(qū)(dead space)的場所伸出的方式配置，所以，可以避免死區(qū)隨著腔室蓋200的移動(dòng)而增大。特別地，在如圖1所示具有6個(gè)P/C100的基板處理裝置1中，通過利用T/C700上方的死區(qū)，可以多個(gè)P/C100的腔室蓋200互不干擾地同時(shí)進(jìn)行各P/C100的維修。
另外，如圖7所示，在使腔室蓋200和上部電極組件150從圖6(b)所示的狀態(tài)向箭頭B方向(向前面)水平移動(dòng)時(shí)，可以使上部電極組件150的表面在靠近用戶的位置露出。由此，用戶可以容易地進(jìn)行上部電極組件150的分解·改造·修理·更換·檢查等，并且可以有效地進(jìn)行它們的清洗。
在圖6和圖7的說明中，使腔室蓋200和上部電極組件150兩者移動(dòng)，但也可以通過預(yù)先拆除將這兩者結(jié)合的螺釘152(圖3、圖5)而只使腔室蓋200移動(dòng)。
另外，如圖8所示，通過在螺孔210a、210b(圖3～圖5)中嵌插規(guī)定的螺釘而將腔室蓋200和堆積物防護(hù)罩130兩者結(jié)合，可以使這兩者和上部電極組件150一起移動(dòng)。由此，可以正確地沿著鉛垂方向取出堆積物防護(hù)罩130。另一方面，在現(xiàn)有技術(shù)中，因?yàn)槎逊e物防護(hù)罩的高度方向的尺寸大，所以，不能沿著鉛垂方向正確地取出，存在其下部對(duì)P/C100側(cè)壁10產(chǎn)生干擾的問題，但根據(jù)圖8所示的技術(shù)，可以解決該問題，所以，可以顯著地提高維修時(shí)用戶的作業(yè)效率。
此外，在上述實(shí)施方式中，在載置臺(tái)單元140重量輕時(shí)，通過規(guī)定的結(jié)合部件使其與腔室蓋200結(jié)合，能夠與圖8的堆積物防護(hù)罩130同樣地從P/C100中取出。但是，因?yàn)檩d置臺(tái)單元140通常非常重、質(zhì)量達(dá)100kg，所以難以取出。
圖9是示意性地表示在本發(fā)明的實(shí)施方式的變形例中、使P/C100內(nèi)部的載置臺(tái)單元140向上方垂直移動(dòng)時(shí)的狀態(tài)的側(cè)截面圖。
在本變形例中，通過使用圖9所示的搬送夾具900取代圖5的起重單元500，將非常重的載置臺(tái)單元140取出并進(jìn)行搬送。
搬送夾具900具有替換起重單元500的氣缸510的帶有氣缸的取出夾具510’，按照原樣地利用起重單元500的直線導(dǎo)軌520。由此，能夠容易地進(jìn)行取出夾具510’的定位。此外，取出夾具510’優(yōu)選只替換氣缸510的一端510a，由此，可以直接使用氣缸510，并且可以容易地進(jìn)行取出夾具510’的安裝。
首先，如圖9所示，將腔室蓋200、上部電極組件150和堆積物防護(hù)罩130取出后，安裝取出夾具510’取代氣缸510。接著，用金屬線等高強(qiáng)度部件將取出夾具510’和載置臺(tái)單元140結(jié)合。此后，與圖6(b)同樣地從P/C100中取出載置臺(tái)單元140。
根據(jù)本變形例的搬送夾具900，能夠不使用懸臂起重機(jī)(jib crane)和門式起重機(jī)(gantry crane)那樣的大型維修夾具而容易地取出非常重的載置臺(tái)單元140并進(jìn)行搬送，所以，能夠顯著地提高維修時(shí)用戶的作業(yè)效率。另外，本變形例在載置臺(tái)單元140處于高溫狀態(tài)時(shí)也是有效的。
此外，在上述的實(shí)施方式中，被處理體基板是半導(dǎo)體晶片，但也可以是例如LCD和FPD(Flat Panel Display平板顯示器)等的玻璃基板。
權(quán)利要求
1.一種基板處理裝置，包括對(duì)被處理基板實(shí)施規(guī)定處理的處理室，該處理室在上部設(shè)置有用于密閉該處理室的處理室上蓋，其特征在于包括吊支所述處理室上蓋的蓋吊支機(jī)構(gòu)，所述蓋吊支機(jī)構(gòu)由在所述處理室上蓋的上方在鉛垂方向上自由移動(dòng)地保持所述處理室上蓋的垂直移動(dòng)限制部、和在規(guī)定的水平方向上自由移動(dòng)地保持所述處理室上蓋的水平移動(dòng)限制部構(gòu)成，所述水平移動(dòng)限制部通過所述垂直移動(dòng)限制部吊支所述處理室上蓋。
2.如權(quán)利要求1所述的基板處理裝置，其特征在于所述垂直移動(dòng)限制部由在鉛垂方向上伸縮自由的氣缸構(gòu)成。
3.如權(quán)利要求1所述的基板處理裝置，其特征在于所述水平移動(dòng)限制部由在所述水平方向上延伸的直線導(dǎo)軌構(gòu)成。
4.如權(quán)利要求1所述的基板處理裝置，其特征在于包括控制所述處理室上蓋的移動(dòng)位置的控制裝置。
5.如權(quán)利要求1所述的基板處理裝置，其特征在于在所述處理室上蓋上，形成有嵌插將該處理室上蓋和配置在所述處理室內(nèi)的處理室內(nèi)部件結(jié)合的結(jié)合部件的至少一個(gè)孔。
6.如權(quán)利要求5所述的基板處理裝置，其特征在于所述處理室內(nèi)部件包括向所述處理室內(nèi)供給所述規(guī)定的處理所需要的電力的上部電極和保護(hù)所述處理室內(nèi)面上部的內(nèi)壁保護(hù)體中的至少一方。
7.如權(quán)利要求1所述的基板處理裝置，其特征在于所述垂直移動(dòng)限制部被構(gòu)成為至少所述處理室上蓋側(cè)的端部能夠替換為用于取出載置臺(tái)單元的取出夾具，所述載置臺(tái)單元包括設(shè)置在所述處理室內(nèi)的用于載置所述被處理基板的載置臺(tái)。
8.一種基板處理裝置，包括對(duì)被處理基板實(shí)施規(guī)定處理的處理室，該處理室在上部設(shè)置有用于密閉該處理室的處理室上蓋，其特征在于包括吊支所述處理室上蓋的蓋吊支機(jī)構(gòu)，所述蓋吊支機(jī)構(gòu)由在所述處理室上蓋的上方在鉛垂方向上自由移動(dòng)地保持所述處理室上蓋的在鉛垂方向上伸縮自由的氣缸、和在規(guī)定的水平方向上自由移動(dòng)地保持所述處理室上蓋的在所述水平方向上延伸的直線導(dǎo)軌構(gòu)成，所述直線導(dǎo)軌通過所述氣缸吊支所述處理室上蓋。
9.如權(quán)利要求8所述的基板處理裝置，其特征在于包括控制所述處理室上蓋的移動(dòng)位置的控制裝置。
10.如權(quán)利要求8所述的基板處理裝置，其特征在于在所述處理室上蓋上，形成有嵌插將該處理室上蓋和配置在所述處理室內(nèi)的處理室內(nèi)部件結(jié)合的結(jié)合部件的至少一個(gè)孔。
11.如權(quán)利要求10所述的基板處理裝置，其特征在于所述處理室內(nèi)部件包括向所述處理室內(nèi)供給所述規(guī)定的處理所需要的電力的上部電極和保護(hù)所述處理室內(nèi)面上部的內(nèi)壁保護(hù)體中的至少一方。
12.如權(quán)利要求8所述的基板處理裝置，其特征在于所述氣缸被構(gòu)成為至少所述處理室上蓋側(cè)的端部能夠替換為用于取出載置臺(tái)單元的取出夾具，所述載置臺(tái)單元包括設(shè)置在所述處理室內(nèi)的用于載置所述被處理基板的載置臺(tái)。
13.一種蓋吊支裝置，吊支為了將對(duì)被處理基板實(shí)施規(guī)定處理的基板處理裝置的處理室密閉而設(shè)置在該處理室上部的處理室上蓋，其特征在于由在所述處理室上蓋的上方在鉛垂方向上自由移動(dòng)地保持所述處理室上蓋的垂直移動(dòng)限制部和在規(guī)定的水平方向上自由移動(dòng)地保持所述處理室上蓋的水平移動(dòng)限制部構(gòu)成，所述水平移動(dòng)限制部通過所述垂直移動(dòng)限制部吊支所述處理室上蓋。
14.如權(quán)利要求13所述的蓋吊支裝置，其特征在于所述垂直移動(dòng)限制部由在鉛垂方向上伸縮自由的氣缸構(gòu)成。
15.如權(quán)利要求13所述的蓋吊支裝置，其特征在于所述水平移動(dòng)限制部由在所述水平方向上延伸的直線導(dǎo)軌構(gòu)成。
16.如權(quán)利要求14所述的蓋吊支裝置，其特征在于所述水平移動(dòng)限制部由在所述水平方向上延伸的直線導(dǎo)軌構(gòu)成。
全文摘要
本發(fā)明提供一種能夠提高維修的作業(yè)效率的基板處理裝置?；逄幚硌b置(1)包括對(duì)作為被處理體的半導(dǎo)體晶片實(shí)施等離子體處理的6個(gè)處理腔室(100)，在處理腔室(100)上，設(shè)置有作為用于密閉在上部具有開口部的處理腔室框體(110)的上蓋的腔室蓋(200)，在處理腔室(100)中，為了開關(guān)腔室蓋(200)，安裝有包括氣缸(510)和與氣缸(510)結(jié)合的1根直線導(dǎo)軌(520)的起重單元(500)。
文檔編號(hào)H01L21/67GK1983515SQ200610137550
公開日2007年6月20日 申請(qǐng)日期2006年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月14日
發(fā)明者小田島章, 宮野真一, 加藤武宏 申請(qǐng)人:東京毅力科創(chuàng)株式會(huì)社