專利名稱:處理裝置的制作方法
技術領域:
本發(fā)明涉及在對半導體晶片等實施等離子體處理、成膜處理和蝕 刻處理等各種處理時所使用的單片式等離子體處理裝置。
背景技術:
一般而言,為了制造半導體集成電路等半導體產(chǎn)品,例如,對半 導體晶片反復進行成膜處理,蝕刻處理,氧化擴散處理,灰化處理, 改性處理等各種處理。從提高產(chǎn)品的成品率的觀點來看,這樣的各種 處理,隨著半導體產(chǎn)品的高密度化和高細微化,要求進一步提高處理 的晶片面內(nèi)的均勻性。
作為現(xiàn)有的單片式處理裝置,以等離子體處理裝置為例進行說明。
在例如專利文獻l,專利文獻2,專利文獻3,專利文獻4等中公開了 等離子體處理裝置。圖ll為表示現(xiàn)有的一般的等離子體處理裝置的概 略結構圖。
在圖11中,該等離子體處理裝置2,在能夠抽真空的容器4內(nèi)設 置有載置半導體晶片W的載置臺6,該載置臺6采用從容器側壁延伸 的L字狀的支撐臂7支撐。在與該載置臺6相對的頂部上密封設置有 透過微波的圓板狀的頂板8,該頂板8由氮化鋁、石英等構成。在處理 容器4的側壁上設置有用于向容器內(nèi)導入規(guī)定的氣體的氣體噴嘴9。
在上述頂板8的上面設置有厚度為幾mm左右的圓板狀的平面天 線部件10,和用于縮短在該平面天線部件10的半徑方向上的微波波長 的例如由電介質(zhì)構成的慢波結構12。在平面天線部件IO上形成有由多 個例如長槽狀的貫通孔構成的微波放射孔14。 一般將該微波放射孔14 配置成同心圓狀,或配置成螺旋狀。平面天線部件10的中心部與同軸 導波管16的中心導體18連接,將由微波發(fā)生器20發(fā)生的例如2.45GHz 的微波通過波型變換器22變換成規(guī)定的振動波型后導入平面天線部件 IO的中心部。然后,使微波沿天線部件10的半徑方向以放射狀傳播,并從設置在平面天線部件10上的微波放射孔14放出,使微波透過頂 板8,導入下方的處理容器4內(nèi),通過該微波將等離子體散布在處理容 器4內(nèi)的處理空間S中。
另外,在處理容器4的底部4A的中央部設置有排氣口 24,在該 排氣口 24上安裝有壓力控制閥26,通過控制其閥開度來改變閥口 28 的開口區(qū)域的面積,從而調(diào)整處理容器4內(nèi)的壓力。該壓力控制閥26, 例如由閘閥構成,通過如箭頭31所示例如沿水平方向滑動移動的閥體 30,控制其閥開度,即開口區(qū)域的面積。在該壓力控制閥26的氣體出 口側連接有作為排氣系統(tǒng)的真空泵的例如渦輪分子泵32,能夠?qū)⑻幚?容器4內(nèi)的氣氛氣體抽真空。在這樣的結構中,將等離子體散布在上 述處理容器4內(nèi)的處理空間S中,對上述半導體晶片W實施等離子體 蝕刻、等離子體成膜等的等離子體處理。
專利文獻l:日本專利特開平3 — 191073號公報
專利文獻2:日本專利特開平5 — 343334號公報
專利文獻3:日本專利特開平9—181052號公報
專利文獻4:日本專利特開2002 — 311892號公報
發(fā)明內(nèi)容
在進行上述等離子體處理時,如上所述,為了提高產(chǎn)品的成品率, 需要在晶片面內(nèi)均勻地進行規(guī)定的處理。此時,并不限于上述的等離 子體處理裝置,在一般的單片式處理裝置中,在處理空間S內(nèi)的處理 氣體的流動方式對處理的均勻性有很大的影響,因此,使上述排氣口 24和壓力控制閥26的閥口 28位于容器底部4A的中心部,例如以使 載置臺6的中心軸6A,排氣口 24和閥口 28的中心軸一致的方式設置, 由此使處理空間S的氣氛氣體均等地分散流動在載置臺6的周邊部, 使氣體從其下方的排氣口 24流下。
但是,在上述的壓力控制閥26的配置結構中,雖然在閥開度為100 %時,處理空間S的氣氛氣體均等地分布在載置臺6的周邊部而向下 流動,但在實際的處理時,閥開度較小時,氣體流發(fā)生偏倚。B卩,當 使用上述的壓力控制閥26進行壓力控制時,需要能夠控制性很好地對 作為處理壓力的控制目標壓力附近的壓力范圍進行調(diào)整,因此, 一般將處理時的閥開度的實用區(qū)域設定為5 40%左右。控制閥的制造公司
也將上述實用區(qū)域的閥開度作為使用推薦區(qū)域。
換言之,如果以在閥開度過小和過大的情況下進行處理壓力的控
制的方式設計,相對閥開度的變化量,排氣傳導率(conductance)的 變化量過小或過大,難以穩(wěn)定地進行壓力控制。因此,在實際的處理 裝置中,通過在其閥開度為20%附近使用壓力控制閥25,能夠穩(wěn)定地 控制在處理時的控制目標壓力附近,以此方式設計整個裝置。
但是,在壓力控制閥26的閥開度為20%左右那樣小的情況下,如 圖12所示的閥口的平面圖,閥體30將閥口28的大部分關閉,實際上 作為通過氣體的區(qū)域的開口區(qū)域M(在圖12中用斜線表示)為月牙狀, 位于遠遠偏離載置臺6的中心軸6A的位置上。
因此,如圖11中的箭頭34所示,從載置臺6的周圍流下的氣體 流量發(fā)生偏倚,結果不能從載置臺6的周邊部均等地排氣,因此發(fā)生 晶片處理面內(nèi)均勻性降低的問題。隨著晶片尺寸向300mm的大型化, 處理容器4也大型化,因而排氣口的尺寸增大,上述問題點變得更加 顯著。
本發(fā)明即是著眼于以上問題點,能夠有效解決該問題所作出的發(fā) 明。本發(fā)明的目的在于提供一種處理裝置,該處理裝置通過將設置在 排氣口的壓力控制閥從載置臺的中心軸偏心設置,在實用區(qū)域中使用 閥開度時,能夠使處理空間的氣氛氣體均等地分散在載置臺的周圍而 進行排氣。
本申請涉及的發(fā)明為一種處理裝置,是在規(guī)定的處理壓力下對被 處理體實施規(guī)定的處理的單片式處理裝置,其特征在于,包括底部 具有排氣口的能夠抽真空的處理容器、用于載置上述被處理體而設置 在上述處理容器內(nèi)的載置臺、與上述排氣口連接并能夠通過滑動式的 閥體改變閥口的開口區(qū)域面積的壓力控制閥、和與上述壓力控制閥連 接的排氣系統(tǒng),在該處理裝置中,偏心設置上述壓力控制閥,使得上 述載置臺的中心軸位于由上述壓力控制閥的閥開度的實用區(qū)域形成的 上述開口區(qū)域內(nèi)。
這樣,由于以偏心設置上述壓力控制閥,使得載置臺的中心軸位 于由壓力控制閥的閥開度的實用區(qū)域形成的開口區(qū)域內(nèi)的方式構成,因此,通過將設置在排氣口的壓力控制閥從載置臺的中心軸偏心設置, 在實用區(qū)域中使用閥開度時,能夠使處理空間的氣氛氣體均等地分散 在載置臺的周圍而進行排氣,這樣,就能夠較高地維持對被處理體進 行處理的面內(nèi)均勻性。
此時,例如,上述排氣口相對上述載置臺的中心軸偏心設置。
另外,例如,上述閥開度的實用區(qū)域為5 40%的范圍內(nèi)。 另外,例如,上述載置臺的中心軸位于由上述開口區(qū)域形成的平
面的重心的移動軌跡上。
另外,例如,上述排氣系統(tǒng)具有渦輪分子泵,上述渦輪分子泵與
上述壓力控制閥相連接。
另外,例如,上述閥體以直線狀滑動移動。
另外,例如,上述閥體以曲線狀能夠搖動地滑動移動。
另外,例如,上述載置臺從上述處理容器的側壁利用支撐臂支撐。
另外,例如,上述載置臺從上述處理容器的底部利用支撐腳支撐。
如果采用本發(fā)明涉及的處理裝置,如下所述,能夠發(fā)揮優(yōu)異的作
用效果。
由于以偏心設置壓力控制閥,使得載置臺的中心軸位于由壓力控 制閥的閥開度的實用區(qū)域形成的上述開口區(qū)域的方式構成,因此通過 將設置在排氣口的壓力控制閥從載置臺的中心軸偏心設置,在實用區(qū) 域中使用閥幵度時,能夠使處理空間的氣氛氣體均等地分散在載置臺 的周圍而進行排氣,這樣,就能夠較高地維持對被處理體進行處理的 面內(nèi)均勻性。
圖1為表示本發(fā)明涉及的處理裝置的一個例子的結構圖。 圖2為說明壓力控制閥的閥開度的變化的說明圖。 圖3為表示由開口區(qū)域形成的平面的重心的移動軌跡的一個例子 的平面圖。
圖4為表示在本發(fā)明的處理裝置中的排氣氣體的流動的示意圖。 圖5為表示壓力控制閥的閥開度和處理容器內(nèi)的壓力以及排氣傳 導率的關系的一個例子的圖。圖6為表示壓力控制閥的變形例的截面圖。 圖7為說明圖6所示的壓力控制閥的閥開度變化的說明圖。 圖8為表示在闊開度5 40%的范圍內(nèi),由開口區(qū)域形成的平面的 重心的移動軌跡的平面圖。
圖9為表示真空泵的安裝結構的變形例的圖。
圖10為表示載置臺的安裝結構的變形例的圖。
圖11為表示現(xiàn)有的一般的等離子體處理裝置的概略結構圖。
圖12為表示壓力控制閥的閥開度為20。^左右時的狀態(tài)的平面圖。
具體實施例方式
以下,參照附圖對本發(fā)明涉及的處理裝置的一個實施例的方式進 行說明。
圖1為表示本發(fā)明涉及的處理裝置的一個例子的結構圖,圖2為 說明壓力控制閥的閥開度的變化的說明圖,圖3為表示由開口區(qū)域形 成的平面的重心的移動軌跡的一個例子的平面圖,圖4為表示在本發(fā) 明的處理裝置中的排氣氣體的流動的示意圖,圖5為表示壓力控制閥 的闊開度和處理容器內(nèi)的壓力以及排氣傳導率的關系的一個例子的 圖。在此,作為處理裝置,以等離子體處理裝置為例進行說明。
如圖所示,作為處理裝置的等離子體處理裝置40,具有例如側壁 和底部由鋁等導體構成,整體成形為筒體狀的處理容器42,內(nèi)部作為 被密封的處理空間而構成,在該處理空間內(nèi)形成等離子體。將該處理 容器42本身接地。
在該處理容器42內(nèi)收容有圓板狀的載置臺44,在該載置臺44的 上面載置有作為被處理體的例如半導體晶片W。該載置臺44由例如氧 化鋁膜處理的鋁等形成為平坦的大體圓板狀,通過由例如鋁等形成的 彎曲成L字狀的支撐臂46從容器側壁支撐。
另外,在該處理容器42的側壁上,設置有在相對于其內(nèi)部搬入搬 出晶片W時開閉的閘閥48。另外,在容器底部49上設置有排出容器 內(nèi)的氣氛氣體的排氣口 50。
處理容器42的頂部開口,由例如八1203等陶瓷材料、石英構成的 對微波具有透過性的頂板52隔著O形圈等密封部件54密封設置在處理容器42的頂部。考慮到耐壓性,該頂板52的厚度設定為例如20mm 左右。
在該頂板52的上面設置有用于將等離子體散布在上述處理容器 42內(nèi)的等離子體形成單元56。具體而言,該等離子體形成單元56具 有設置在上述頂板52上面的圓板狀的平面天線部件58,在該平面天線 部件58上設置有慢波結構60。該慢波結構60具有用于縮短微波的波 長的高介電常數(shù)特性。上述平面電線部件58作為覆蓋上述慢波結構60 的上方整個面的由導電性的中空圓筒狀容器構成的導波箱62的底板而 構成,與上述處理容器42內(nèi)的上述載置臺44相向設置。
該導波箱62和平面電線部件58的周邊部一起向處理容器42導通, 并且該導波箱62的上部的中心與同軸導波管64的外管64A相連接, 內(nèi)部導體64B通過上述慢波結構60的中心的貫通孔與上述平面電線部 件58的中心部相連接。該同軸導波管64隔著波型變換器66、導波管 68和具有匹配功能的匹配盒(未圖示)與例如2.45GHz的微波發(fā)生器 70相連接,向上述平而電線部件58傳送微波。
上述平面電線部件58由例如表面鍍銀的銅板或鋁板構成,在該圓 板上形成有由例如長槽狀的貫通孔構成的多個微波放射孔72。該微波 放射孔72的配置方式并沒有特別的限定,可以配置成例如同心圓狀、 漩渦狀或放射狀。
另外,在上述載置臺44的上方,設置有用于向該處理容器42內(nèi) 供給需要的處理氣體的氣體供給單元74。具體而言,該氣體供給單元 74具有噴頭部78,該噴頭部78的例如石英制的氣體流路形成為格子 狀,在該氣體流路的中途形成有多個氣體噴射孔76。
另外,在上述載置臺44上設置有在晶片W的搬出搬入時使其升 降的多個,例如3根未圖示的升降銷。另外,上述載置臺44的整體由 耐熱材料,例如氧化鋁等陶瓷所構成。
另外,在該載置臺44的上面?zhèn)仍O置有薄的靜電卡盤80,在該靜電 卡盤80內(nèi)部具有例如配置成網(wǎng)眼狀的導體線,在該載置臺44上,詳 細而言,載置在靜電卡盤80上的晶片W能夠通過靜電吸附力被吸附。 該靜電卡盤80的上述導體線通過用于發(fā)揮上述靜電吸附力的配線82 與直流電源84相連接。另外,在該配線82上連接有用于向上述靜電卡盤80的導體線施加例如13.56MHz的偏壓用高頻電力的偏壓用高頻 電源86。
設置在該處理容器42的底部49的上述排氣口 50成形為圓形,將 其從在垂直方向通過上述圓板狀的載置臺44的中心的中心軸44A偏心 形成??刂粕鲜鎏幚砣萜?2內(nèi)的壓力的壓力控制閥88的氣體入口側 直接與該排氣口 50連接,并且該壓力控制閥88的氣體出口側與構成 排氣系統(tǒng)90的真空泵92直接連接。
具體而言,該處理容器42,在處理300mm尺寸的晶片W的大小 的情況下,上述排氣口 50的直徑設定為例如200 350mm左右。與該 排氣口 50連接的上述壓力控制閥88,例如由閘闊所形成,具有例如成 形為較短的圓筒狀的殼體94,和在其內(nèi)部滑動移動的圓板狀的閥體96。 上述殼體94的氣體入口側凸緣94A隔著0形圈等密封部件97用圖中 未示的螺栓密封接合在上述排氣口 50上,另外,氣體出口側凸緣94B 隔著O形圈等密封部件99用圖中未示的螺栓密封接合在上述真空泵 92上。
在該殼體94內(nèi),形成有與上述排氣口 50相同大小的圓形的閥口 98,相對該閥口 98,以能夠沿相對于排氣氣體的流動方向垂直相交的 方向滑動移動的方式設置上述圓形的閥體96。在上述殼體94的一側設 置有閥體收容空間100,使上述閥體96能夠從閥口 98側轉(zhuǎn)移。
另外,在閥口 98的周邊部的分隔壁上,設置有由O形圈等構成的 密封部件102,在全閉時,該密封部件102與閥體96接觸,使閥口96 以完全密封的狀態(tài)關閉。在殼體94的一側設置有驅(qū)動器(actuator)104, 該驅(qū)動器104用圖中未示的動作桿與上述閥體96連接,如上所述使上 述閥體96能夠直線狀滑動移動。該驅(qū)動器104通過例如由計算機等構 成的控制部106控制,根據(jù)設置在上述處理容器42內(nèi)的壓力檢測器108 的檢測值來控制上述壓力控制閥88的閥開度。在圖2中模式地表示閥 開度為0% 100%的變化狀態(tài),具體而言,關于閥開度,圖2(A)表 示0% (全閉狀態(tài)),圖2 (B)表示5%,圖2 (C)表示40%,圖2 (D)表示100% (全開狀態(tài))。
在此,作為本發(fā)明的特征,偏心設置該壓力控制閥88,使得上述 載置臺44的中心軸44A位于由上述壓力控制閥88的閥開度的實用區(qū)域形成的開口區(qū)域M內(nèi)。這里,所謂開口區(qū)域M,表示在閥口98中 的排起氣體實際的流動區(qū)域(參照圖12),圖2表示平面觀察閥口 98 的狀態(tài),開口區(qū)域M以斜線表示。因此,該開口區(qū)域M的面積根據(jù)閥 開度而有多種改變。
另外,所謂閥開度的實用區(qū)域,如此前的說明,表示當使用該壓 力控制閥88控制處理容器42內(nèi)的壓力時,在作為處理壓力的控制目 標壓力附近的壓力范圍能夠控制性很好地進行調(diào)整的閥開度的范圍, 一般為閥制造公司出示的使用推薦區(qū)域。這里,閥開度的實用區(qū)域為 例如5 40%的范圍。因此,在對晶片進行處理時,從圖2 (B)所示 的閥開度5X的開口區(qū)域M到圖2 (C)所示的閥開度40%的幵口區(qū)域 M的范圍內(nèi)使用。因此,將該壓力控制闊88偏移安裝,使得上述載置 臺44的中心軸44A位于圖2 (C)所示的閥開度為40%時的開口區(qū)域 M內(nèi)。
在圖1中,圓形的閥口 98的中心軸98A (與排氣口 50的中心軸 一致)和載置臺44的中心軸44A之間的距離H1為偏移量(偏心量)。
在圖2中,"X"印表示閥口98的中心軸98A的位置," "印表 示由開口區(qū)域M形成的平面的重心G的位置。為了將處理空間S的氣 氛氣體從載置臺44的周邊部更均等地排出,可使上述載置臺44的中 心軸44A位于由上述開口區(qū)域M形成的平面的重心的移動軌跡上。
圖3表示此時的上述重心G的變化狀態(tài),在圖中,G (5)表示閥 開度為5%時的重心,G (10)表示閥開度為10%時的重心,G (20) 表示閥開度為20%時的重心,G (40)表示閥開度為40%時的重心。
這樣,重心G隨著閥開度的變化而直線狀移動,由于閥開度的實 用區(qū)域為5 40%,因此希望以使上述載置臺44的中心軸44A位于連 結重心G (5) G (40)的直線上的方式安裝。更希望的是,由于在 實際的晶片處理時,在閥開度為10 20%左右的范圍內(nèi)進行成膜處理 和蝕刻處理等,因此可以以使上述中心軸44A位于連結重心G (10) G (20)的直線上的方式安裝。
回到圖l,在排氣系統(tǒng)90中使用的真空泵92,例如,能夠使用能 夠得到高真空的渦輪分子泵,通過與該真空泵92連接的排氣管110將 氣體排出。另外,在該排氣管110的下游,設有能夠與圖中未示的大范圍的壓力區(qū)域相對的主真空泵、除害裝置等。
通過例如由微機等構成的控制單元112對該等離子體處理裝置40 的整體的動作進行控制,進行該動作的計算機程序存儲在軟盤、CD (Compact Disc:光盤)、HDD (Hard Disk Drive:硬盤驅(qū)動器)和閃 存等存儲介質(zhì)114中。具體而言,根據(jù)來自該控制單元112的指令, 進行各處理氣體的供給和流量控制、微波和高頻的供給和電力控制、 處理溫度和處理壓力的控制等。
下面,對使用如上構成的等離子體處理裝置40進行的處理方法進 行說明。
首先,利用搬送臂(圖中未示)通過閘閥48將半導體晶片W收 容在處理容器42內(nèi),通過上下移動圖中未示的升降銷,將晶片W載 置在載置臺44的上面的載置面上,然后,通過靜電卡盤80靜電吸附 該晶片W。
在設有加熱單元的情況下,通過該加熱單元將該晶片W維持在規(guī) 定的處理溫度,將需要的處理氣體,例如在進行蝕刻處理時的蝕刻氣 體、在進行等離子體CVD時的成膜用氣體以規(guī)定的流量流動,從由噴 頭部78構成的氣體供給單元74向處理容器42內(nèi)供給,與此同時,驅(qū) 動排氣系統(tǒng)90的真空泵92,控制壓力控制閥88,使處理空間42內(nèi)維 持在規(guī)定的處理壓力。與此同時,通過驅(qū)動等離子體形成單元56的微 波發(fā)生器70,將通過該微波發(fā)生器70發(fā)生的微波通過導波管68和同 軸導波管64向平面天線部件58供給,將利用慢波結構60縮短波長的 微波導入處理空間S,由此在處理空間S內(nèi)發(fā)生等離子體,進行規(guī)定的 使用等離子體的蝕刻處理。
這樣,從平面天線部件58向處理容器42內(nèi)導入微波,通過該微 波將各氣體等離子體化而使其具有活性,利用此時發(fā)生的活性種在晶 片W的表面實施蝕刻處理、成膜處理等的等離子體處理。另外,在進 行等離子體處理時,從偏壓用高頻電源86向靜電卡盤80中的導體線 施加偏壓用高頻,由此,相對晶片表面直進性良好地引入活性種等。
在上述的等離子體處理中,如上所述,驅(qū)動排氣系統(tǒng)90的真空泵 92,將處理容器42內(nèi)的氣氛氣體抽真空,從處理空間S擴散,并向載 置臺44的周邊部的下方流動,再通過壓力控制閥88的閥口 98的開口區(qū)域M (圖2中以斜線表示的部分),從排氣口 50流向例如由渦輪分 子泵構成的真空泵92偵ij。用壓力檢測器108檢測出處理容器42內(nèi)的 壓力,驅(qū)動驅(qū)動器104調(diào)整閥體96的閥開度,維持在希望的處理壓力, 以這樣的方式反饋控制閥控制部106。
在此,上述處理壓力以根據(jù)處理的方式而處于多種壓力范圍內(nèi)的 方式設定,例如,在進行等離子體蝕刻處理時,將其設定在0.5 3Pa 左右的范圍內(nèi),在進行等離子體CVD處理時,將其設定在5 500Pa 左右的范圍內(nèi)。在任何情況下,在此,閥開度的實用區(qū)域在例如由閥 開度為5 40X的范圍形成的開口區(qū)域M (圖2 (C)中的斜線部分) 內(nèi),優(yōu)選為相對中心軸44A偏心安裝壓力控制閥88,使得上述載置臺 44的中心軸44A位于連結圖3中的重心G (10) G (20)的移動軌 跡上,因此,如圖4所示,上述開口區(qū)域M的面積中心大致位于載置 臺44的中心部的正下面。結果,如圖4中的箭頭116所示,處理容器 42內(nèi)的處理空間S的氣氛氣體被均等地吸引到載置臺44的周邊部,因 此能夠使其均等地分散在該周邊部而向下流動。因此,能夠防止處理 空間S中的氣體流動發(fā)生如在現(xiàn)有技術裝置中所發(fā)生的偏流,從而能 夠較高地維持晶片W處理的面內(nèi)均勻性。
在此,參照圖5對由閘閥構成的壓力控制閥88的實際的特性的一 個例子進行說明。圖5 (A)表示閥開度和處理容器內(nèi)的壓力的關系, 圖5 (B)表示閥開度和排氣傳導率的關系。在此,以25sccm的流量 供給&氣體,并且使用渦輪分子泵作為真空泵92(泵能力800升/sec, 最低排氣傳導率5.0升/sec)。
如圖5 (A)所示,閥開度為0 20%左右的范圍內(nèi),相對于閥開 度的變化,容器內(nèi)壓力變化也很大,因此在該閥開度范圍內(nèi)比較易于 進行壓力控制。而閥開度為20 40%左右的范圍內(nèi),相對于閥開度的 變化,容器內(nèi)壓力變化急劇地減少,特別是閥開度增大至超過40%時, 容器內(nèi)壓力幾乎不發(fā)生變化而處于飽和狀態(tài),在該閥開度區(qū)域內(nèi)幾乎 不能控制容器內(nèi)壓力。另外,如圖5 (B)所示,隨著閥開度的增大, 排氣傳導率呈指數(shù)函數(shù)地增大。
因此,根據(jù)圖5 (A)所示的特性,該壓力控制閥的閥開度的實用 區(qū)域為5 40%左右的范圍內(nèi),優(yōu)選為10 20%左右的范圍內(nèi)。此外,此時,壓力控制閥的制造公司的閥開度使用推薦區(qū)域為5 40%。
這樣,在本發(fā)明中,偏心設置壓力控制閥44,使得載置臺44的中 心軸44A位于由壓力控制閥88的閥開度的實用區(qū)域形成的開口區(qū)域M 內(nèi),因此,通過將設置在排氣口 50的壓力控制閥88從載置臺44的中 心軸44A偏心設置,能夠在實用區(qū)域中使用閥開度時,使處理空間S 的氣氛氣體均等地分散在載置臺44的周圍而進行排氣,因此能較高地 維持對晶片W進行處理的面內(nèi)均勻性。 <壓力控制閥的變形例>
接著,對滑動式的壓力控制閥的變形例進行說明。 圖6為表示壓力控制閥的變形例的截面圖,圖7為說明圖6所示 的壓力控制閥的閥開度的變化的說明圖。圖8為表示在閥開度為5 40 %的范圍內(nèi),由開口區(qū)域形成的平面的重心的移動軌跡的平面圖。另 外,與圖1和圖2所示的結構部分相同的結構部分標上相同的符號, 并省略其說明。
圖1和圖2所示的壓力控制閥88,以閥體96以直線狀滑動移動的 情況為例進行說明,但在這里,閥體以曲線狀,例如以圓弧狀,譬如 能夠在水平面內(nèi)像振子那樣搖動地滑動移動。具體而言,如圖6和圖7 所示,在該壓力控制閥120中,臂122從設置在殼體94內(nèi)的閥體96 的一側延伸,該臂122的基端(rearanchor)部固定在安裝在閥體收容 空間100的分隔壁上的例如由旋轉(zhuǎn)電動機構成的驅(qū)動器104的旋轉(zhuǎn)軸 104A上,通過來回旋轉(zhuǎn)該旋轉(zhuǎn)軸104A,使上述閥體96能夠以曲線狀, 即,在這里,畫成圓弧那樣地移動。
另外,在上述旋轉(zhuǎn)軸104A貫通殼體94的部分上,設有用于保持 密封性的磁性流體密封件123。在分隔該閥口 98的殼體94的內(nèi)壁上, 以相對上述閥體96的方向如箭頭126所示能夠滑動移動的方式設置有 截面為L字狀的環(huán)狀的密封環(huán)124,在該密封環(huán)124和上述殼體94的 內(nèi)壁之間以及該密封環(huán)124相對閥體96的抵接面上,分別設置有由O 形圈等構成的密封部件128和密封部件130。在該密封環(huán)124的一端, 設置有根據(jù)來自閥控制部106 (參照圖1)側的指示而動作的例如由氣 缸等構成的第2驅(qū)動器132,在閥完全關閉時,將上述密封環(huán)124壓在 上述閥體96側,能夠使閥開度設定為零。另外,在將閥打開時,首先,使該密封環(huán)124離開閥體96,然后根據(jù)閥開度控制閥體96的旋轉(zhuǎn)角度。 在此,在圖7中,圖7(A)表示閥開度為5%的情況,圖7(B) 表示閥開度為40%的情況,圖7 (C)表示閥開度為100%的情況。在 該情況下,也將壓力控制閥120偏心設置,使得載置臺44的中心軸44A 通過的位置位于閥開度為40X時的開口區(qū)域M (圖7 (B))的范圍內(nèi)。 進而,在該情況下,由開口區(qū)域M形成的平面的重心的移動軌跡 為曲線狀,即大致圓弧狀。因此,更優(yōu)選為,如圖8所示,設定載置 臺44的中心軸44A,使其位于在閩開度為5%時的重心G (5)和40 X時的重心G (40)之間形成的移動軌跡上。
另外,在以上的實施例中,以排氣系統(tǒng)卯的真空泵92直接與上 述壓力控制閥88連接的情況為例進行說明,但并不限于此,如圖9所 示的真空泵的安裝結構的變形例所示,也可以將排氣系統(tǒng)90的排氣管 110直接安裝連接在上述壓力控制閥88上,并且在該排氣管110的中 途設有真空泵92。
進而,在這里以用L字狀的支持臂46將載置臺44支撐在處理容 器42的側壁的情況為例進行說明,但并不限于此,如圖10所示的載 置臺的安裝結構的變形例所示,也可以利用呈擴展狀態(tài)的多個支撐腳 140將載置臺44支撐在容器底部49上。
另外,關于在容器底部49形成的排氣口 50,只要處于能夠從處理 容器42內(nèi)完全面對壓力控制閥88的閥口 98的狀態(tài),則不論該排氣口 50的大小和位置。
另外,在這里,作為單片式處理裝置,以等離子體處理裝置為例 進行說明,但與等離子體沒有關系,只要是在容器底部設置有排氣口 的處理裝置,則與成膜處理、蝕刻處理、濺射處理、氧化擴散處理、 改性處理等處理方式無關,能夠適用于所有的處理裝置。
另外,在這里,作為被處理體,以半導體晶片為例進行說明,但 并不限于此,本發(fā)明也能夠適用于玻璃基板、LCD基板、陶瓷基板等。
權利要求
1.一種處理裝置,是對被處理體在規(guī)定的處理壓力下實施規(guī)定的處理的單片式處理裝置,其特征在于,包括在底部具有排氣口的能夠抽真空的處理容器;用于載置所述被處理體而設置在所述處理容器內(nèi)的載置臺;連接所述排氣口,并且能夠通過滑動式的閥體改變閥口的開口區(qū)域面積的壓力控制閥;和與所述壓力控制閥連接的排氣系統(tǒng),偏心設置所述壓力控制閥,使得所述載置臺的中心軸位于由所述壓力控制閥的閥開度的實用區(qū)域形成的所述開口區(qū)域內(nèi)。
2. 如權利要求l所述的處理裝置,其特征在于 所述排氣口相對所述載置臺的中心軸偏心設置。
3. 如權利要求l所述的處理裝置,其特征在于 所述閥開度的實用區(qū)域為5 40%的范圍內(nèi)。
4. 如權利要求l所述的處理裝置,其特征在于所述載置臺的中心軸位于由所述開口區(qū)域形成的平面的重心的移 動軌跡上。
5. 如權利要求1所述的處理裝置,其特征在于所述排氣系統(tǒng)具有渦輪分子泵,所述渦輪分子泵與所述壓力控制 閥相連接。
6. 如權利要求l所述的處理裝置,其特征在于 所述閥體以直線狀滑動移動。
7. 如權利要求l所述的處理裝置,其特征在于 所述閥體以曲線狀能夠搖動地滑動移動。
8. 如權利要求l所述的處理裝置,其特征在于 所述載置臺從所述處理容器的側壁利用支撐臂支撐。
9. 如權利要求1所述的處理裝置,其特征在于 所述載置臺從所述處理容器的底部利用支撐腳支撐。
全文摘要
本發(fā)明提供一種處理裝置,該處理裝置在實用區(qū)域內(nèi)使用閥開度時,能夠使處理空間的氣氛氣體均等地分散在載置臺的周圍而進行排氣。該處理裝置是對被處理體在規(guī)定的處理壓力下實施規(guī)定的處理的單片式處理裝置,包括在底部具有排氣口(50)的能夠抽真空的處理容器(42);用于載置被處理體W而設置在處理容器內(nèi)的載置臺(44);與排氣口連接,并且能夠通過滑動式的閥體(94)改變閥口(98)的開口區(qū)域面積的壓力控制閥(88);和與壓力控制閥連接的排氣系統(tǒng)(90),偏心設置壓力控制閥,使得載置臺的中心軸位于由壓力控制閥的閥開度的實用區(qū)域形成的開口區(qū)域內(nèi)。
文檔編號H01L21/205GK101322224SQ20078000045
公開日2008年12月10日 申請日期2007年3月5日 優(yōu)先權日2006年3月6日
發(fā)明者湯淺珠樹, 野澤俊久 申請人:東京毅力科創(chuàng)株式會社