基板处理装置的制作方法

文档序号:22969654发布日期:2020-11-19 21:50阅读:86来源:国知局
基板处理装置的制作方法

本申请涉及一种基板处理装置。



背景技术:

一直以来,作为对基板进行蚀刻的蚀刻装置,提出了一种向基板供给药液的装置。若蚀刻装置向基板供给药液,则药液能够作用于基板来对蚀刻对象膜进行蚀刻。然而,若基板的图案微细,则药液无法充分地进入到其狭小区域。其结果,有蚀刻变得不充分的问题。

因此,提出了一种不使用药液的气相蚀刻装置(例如专利文献1)。该气相蚀刻装置使用处理气体来对基板进行蚀刻。气相蚀刻装置包括腔室和气体输送装置。在腔室内载置有成为蚀刻的对象的基板。气体输送装置从腔室内的上侧向基板供给处理气体。处理气体作用于基板,来对基板进行蚀刻。由于处理气体是气体,所以能够进入到基板的狭小区域。

并且,在该气相蚀刻装置中,由于未利用等离子体,所以能够减少制造成本。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2014-45125号公报



技术实现要素:

发明所要解决的课题

在专利文献1的气相蚀刻装置中,考虑加热基板。由此,能够促进利用处理气体(以下称作蚀刻气体)进行的基板的蚀刻。

然而,通过加热基板,基板的温度比腔室的内周面的温度高。由于气体因对流而容易向温度较低的一方流动,所以基板的周缘部附近的气体容易向腔室的内周面流动。由此,基板的周缘部处的蚀刻量减少。也就是说,基板的面内蚀刻的均匀性降低。

因此,本申请的目的在于提供一种能够提高基板的面内蚀刻的均匀性的基板处理装置。

用于解决课题的方案

基板处理装置的第一方案是一种基板处理装置,是利用气相对基板的表面进行蚀刻的基板处理装置,具备:腔室;加热载置部,其在上述腔室内,加热并载置上述基板;气体导入部,其具有在上述腔室内设于与上述基板对置的位置的导入口,并从上述导入口向上述腔室内导入蚀刻气体;排气部,其经由形成于上述腔室的第一排气口向外部排出上述腔室内的气体;以及第一加热部,其安装于上述腔室。

基板处理装置的第二方案在第一方案的基板处理装置的基础上,上述第一加热部使上述腔室的内周面的温度升温至上述基板的表面的温度以上。

基板处理装置的第三方案在第二方案的基板处理装置的基础上,上述第一加热部以使上述腔室的内周面的温度升温至比上述基板的表面的温度高30度以上的值的方式加热上述腔室。

基板处理装置的第四方案在第一至第三任一个方案的基板处理装置的基础上,上述加热载置部使上述基板的温度升温至50度以上且200度以下,上述第一加热部使上述腔室的内周面的温度升温至80度以上且230度以下。

基板处理装置的第五方案在第一至第四任一个方案的基板处理装置的基础上,上述第一加热部安装于上述腔室的侧壁中至少在水平方向上与上述基板对置的区域。

基板处理装置的第六方案在第一至第五任一个方案的基板处理装置的基础上,还具备:外腔室,其包围上述腔室;以及第二加热部,其安装于上述外腔室,上述腔室的上述第一排气口使上述腔室的内部空间、以及上述腔室与上述外腔室之间的外侧空间相互相连,在上述外腔室形成有第二排气口,上述排气部经由上述第二排气口向外部排出上述外腔室内的气体。

基板处理装置的第七方案在第六方案的基板处理装置的基础上,上述第二加热部使上述外腔室的内周面的温度升温至上述腔室的内周面的温度以上。

基板处理装置的第八方案在第六或第七方案的基板处理装置的基础上,上述第二加热部使上述外腔室的内周面的温度升温至100度以上。

基板处理装置的第九方案在第六至第八任一个方案的基板处理装置的基础上,具备:第一压力传感器,其设于上述腔室内;第二压力传感器,其设于上述腔室与上述外腔室之间;以及控制部,其基于上述第一压力传感器及上述第二压力传感器的测定值,来控制上述排气部的排气流量。

基板处理装置的第十方案在第一至第九任一个方案的基板处理装置的基础上,还具备整流部,该整流部设于上述导入口与上述基板之间,对从上述导入口导入的上述蚀刻气体进行整流。

基板处理装置的第十一方案在第一至第十任一个方案的基板处理装置的基础上,上述第一排气口设有多个,该多个第一排气口在上述基板的周向上大致等间隔地形成。

发明的效果

根据基板处理装置的第一方案,由于第一加热部能够加热腔室,所以能够提高腔室的内周面的温度。因而,能够抑制蚀刻气体因对流而朝向腔室的内周面流动的情况。由此,能够更均匀地向基板供给蚀刻气体,进而能够提高基板的面内蚀刻的均匀性。

根据基板处理装置的第二方案,能够进一步抑制蚀刻气体因对流而朝向腔室的内周面流动的情况。

根据基板处理装置的第三及第四方案,由于蚀刻气体容易朝向基板流动,所以能够增加作用于基板的蚀刻气体。因而,能够提高吞吐量。

根据基板处理装置的第五方案,能够高效地加热内腔室中与基板在水平方向上对置的区域。因而,能够高效地使对流所形成的蚀刻气体向侧壁22的内周面的流动向基板w1侧变化。

根据基板处理装置的第六方案,能够减少蚀刻气体在外腔室的内周面液化的可能性。

根据基板处理装置的第七方案,能够进一步抑制蚀刻气体的液化。

根据基板处理装置的第八方案,能够更可靠地抑制蚀刻气体的液化。

根据基板处理装置的第九方案,能够高精度地控制腔室内的压力以及外腔室内的压力。

根据基板处理装置的第十方案,由于对蚀刻气体进行整流,所以能够进一步提高基板的面内蚀刻的均匀性。

根据基板处理装置的第十一方案,能够使腔室内的气体的流动更加均匀。

通过以下示出的详细说明和附图,本申请说明书所公开的技术所相关的目的、特征、方面以及优点变得更加明白。

附图说明

图1是简要地示出基板处理装置的结构的一例的图。

图2是简要地示出内腔室的结构的一例的图。

图3是简要地示出整流部的结构的一例的图。

图4是简要地示出基板处理装置的结构的一例的图。

图5是简要地示出基板处理装置的结构的一例的图。

图6是简要地示出基板处理装置的结构的一例的图。

图中:

1、1a~1c—基板处理装置,10—腔室(内腔室),12a—第一排气口(内排气口),20—外腔室,23a—第二排气口(外排气口),30—加热载置部,40—气体导入部,41a—导入口(气体导入口),50—排气部,60—第一加热部(加热部),61—第二加热部(加热部),80—整流部,91—第一压力传感器(压力传感器),92—第二压力传感器(压力传感器)。

具体实施方式

以下,参照附图来说明实施方式。附图中,对具有相同结构及功能的部分标注相同符号,并在下述说明中省略重复说明。此外,以下的实施方式仅是一例,并非对技术范围加以限定。并且,附图中,为了容易理解,有时夸张或简化地示出各部分的尺寸及个数。

第一实施方式

〈基板处理装置的结构〉

图1是简要地示出基板处理装置1的结构的一例的图。该基板处理装置1是利用气相对基板w1的表面进行蚀刻处理的气相蚀刻装置。由于基板处理装置1不使用等离子体就对基板w1进行蚀刻处理,所以能够避免由等离子体导致的基板w1的损伤。并且,由于不需要产生等离子体的机构,所以能够减少基板处理装置1的制造成本。

如图1中例示,基板处理装置1包括内腔室(腔室)10、外腔室20、加热载置部30、气体导入部40、排气部50、加热部60、以及控制部70。

内腔室10是形成处理空间v1的密闭箱体。内腔室10例如由金属形成。如图1中例示,内腔室10具有上板11、侧壁12、以及下板13。上板11及下板13在铅垂方向上空开间隔地相互对置。侧壁12连结上板11的周缘及下板13的周缘。侧壁12例如大致呈圆筒形状。在该情况下,上板11及下板13在俯视时(即在沿铅垂方向观察时)大致呈圆形。由上板11、侧壁12以及下板13围起的内腔室10的内部空间相当于处理空间v1。

外腔室20是包围内腔室10的外侧的密闭箱体。外腔室20例如由金属形成。如图1中例示,外腔室20具有上板21、侧壁22、以及下板23。下板23具有环状的形状,其内周缘与内腔室10的下板13的外周缘连结。下板13及下板23也可以形成为一体。外腔室20的上板21位于比内腔室10的上板11靠上侧的位置,并空开间隔地与上板11对置。外腔室20的上板21在俯视时比内腔室10的上板11的周缘更向外侧扩展。

外腔室20的侧壁22连结上板21的周缘与下板23的外周缘,来从外侧包围内腔室10的侧壁12。外腔室20的侧壁22例如具有与内腔室10的侧壁12同心的大致圆筒形状。在该情况下,在俯视时,外腔室20的上板21呈与内腔室10的上板11同心的大致圆形,外腔室20的下板23具有与内腔室10的下板13同心的大致圆环形状。

如上所述,在图1的例子中,基板处理装置1具有基于内腔室10及外腔室20的双重构造。以下,也将由内腔室10及外腔室20所夹的空间称作外侧空间v2。

在内腔室10形成有内排气口12a。在图1的例子中,内排气口12a形成于内腔室10的侧壁12。内排气口12a在侧壁12的厚度方向上贯通侧壁12,使内腔室10内的处理空间v1、以及内腔室10与外腔室20之间的外侧空间v2相互相连。在图1的例子中,内排气口12a形成于侧壁12的下部。处理空间v1内的气体经由内排气口12a向外侧空间v2排出。

内排气口12a也可以设置多个。图2是简要地示出内腔室10的结构的一例的图。图2中示出内腔室10的水平剖视图。在图2的例子中,在内腔室10形成有四个内排气口12a。四个内排气口12a大致等间隔地沿侧壁12的周向形成。据此,在俯视时,处理空间v1内的气体更均衡地排出。由此,能够使流经处理空间v1的气体的流动更均匀。此外,能够适当地变更内排气口12a的个数,更优选为形成三个以上。若内排气口12a形成三个以上,则能够更适当地使气体的流动变得均匀。

再次参照图1,在外腔室20形成有外排气口23a。排气部50经由外排气口23a抽吸内腔室10与外腔室20之间的外侧空间v2的气体,并将其排出到外部。由此,处理空间v1内的气体也经由内排气口12a及外排气口23a向排气部50排出。因而,外腔室20内(处理空间v1及外侧空间v2)的压力降低。

在图1的例子中,外排气口23a形成于外腔室20的下板23,在下板23的厚度方向上贯通下板23。并且,在图1的例子中,外排气口23a形成有多个(此处为两个)。多个外排气口23a也可以大致等间隔地沿周向形成。由此,处理空间v1内的气体更均衡地从内排气口12a排出。

在图1的例子中,排气部50包括排气管51、排气阀52、以及真空泵53。排气管51与外腔室20的外排气口23a连接。在图1的例子中,由于形成有多个外排气口23a,所以设有多个排气管51。在图1的例子中,多个排气管51合流,并共同与真空泵53连接。

真空泵53抽吸排气管51内的气体并将其排出到外部。真空泵53由控制部70控制。排气阀52设于排气管51的中途,调整排气管51内的流路的开度。排气阀52的开度由控制部70控制。控制部70例如以使处理空间v1内的压力成为预定的处理压力的方式控制排气阀52及真空泵53。

在内腔室10及外腔室20,形成有用于搬出、搬入基板w1的搬出搬入口(未图示)。例如,在内腔室10的侧壁12以及外腔室20的侧壁22分别形成有搬出搬入口。并且,在该搬出搬入口分别设有闸门(未图示)。通过关闭该闸门,能够气密地关闭搬出搬入口,并且通过打开闸门,来使搬出搬入口开口。闸门的开闭由控制部70控制。

加热载置部30设于内腔室10内,加热并载置基板w1。加热载置部30包括载置台31和加热部32。在载置台31之上载置基板w1。基板w1大致以水平姿势载置在载置台31之上。换言之,基板w1以其厚度方向沿铅垂方向的姿势载置在载置台31之上。

基板w1例如是半导体基板。在基板w1是半导体基板的情况下,基板w1大致呈圆板形状。通过基板处理装置1的搬入前的工序,在基板w1的上表面形成有蚀刻对象膜。蚀刻对象膜没有特别限定,但例如是氧化膜或氮化膜。此处,作为一例,设为通过cvd(化学气相沉积法)、ald(原子层体积法)或者热氧化等,在在基板w1的上表面形成有氧化膜。

也可以在载置台31设有保持基板w1的卡盘机构。例如载置台31也可以具有与基板w1的下表面对置的上表面,并在该上表面设有多个卡盘销(未图示)。多个卡盘销大致等间隔地沿基板w1的周缘设置,并保持基板w1的周缘。此外,作为卡盘机构,可以采用卡盘销以外的各种机构(例如抽吸卡盘等)。此处,作为一例,载置台31设为包括卡盘机构。载置台31的卡盘机构由控制部70控制。

加热部32对载置在载置台31之上的基板w1进行加热。加热部32设于比基板w1靠下侧的位置,例如包括产生焦耳热的电阻线。电阻线适当地由绝缘膜覆盖。作为更具体的一例,加热部32也可以内置在载置台31内。例如,电阻线在俯视时呈二维地布设。载置台31由内置的加热部32加热。加热部32由控制部70控制。

在图1的例子中,加热载置部30包括旋转机构33。旋转机构33使基板w1绕通过基板w1的中心并沿铅垂方向的旋转轴旋转。例如,旋转机构33包括马达(未图示)和轴(未图示)。轴的一端与载置台31的下表面连结,另一端与马达连结。轴将马达的旋转力传递到载置台31,来使载置台31绕该旋转轴旋转。由此,能够使保持于载置台31的基板w1旋转。旋转机构33由控制部70控制。

气体导入部40具有设于内腔室10内的气体导入口41a,从气体导入口41a向处理空间v1导入蚀刻气体。气体导入口41a设于与基板w1的表面(图1中的上表面)对置的位置。在图1的例子中,气体导入口41a位于比保持于载置台31的基板w1靠上侧的位置。气体导入部40从气体导入口41a朝向基板w1的上表面喷出蚀刻气体。在图1的例子中,示意地以虚线箭头示出蚀刻气体在处理空间v1内流动的方向。

蚀刻气体作用于基板w1的上表面,对该上表面的蚀刻对象膜进行蚀刻。该蚀刻气体包括氢氟酸气体或氟气等反应性气体。并且,蚀刻气体也可以还包括水蒸气或者乙醇气体等具有羟基(oh基)的添加气体。并且,蚀刻气体也可以还包括氩气、氦气或者氮气等惰性气体。此处所述的惰性气体是与基板w1的反应性较低的气体。

在图1的例子中,气体导入部40包括导入管41、导入阀42、以及气体供给源43。导入管41贯通内腔室10及外腔室20,其一端在内腔室10内的处理空间v1内位于比基板w1靠上侧的位置。在导入管41的一端形成有气体导入口41a。在图1的例子中,导入管41在外腔室20内沿铅垂方向延伸,并在内腔室10的上板11及外腔室20的上板21的厚度方向上贯通它们。导入管41与内腔室10之间由预定的密封部(例如o型圈)气密地密封,并且导入管41与外腔室20之间也由预定的密封部(例如o型圈)气密地密封。

在导入管41的另一端连接有气体供给源43。气体供给源43向导入管41供给蚀刻气体。此外,在图1的例子中,简易地仅示出一个气体供给源43,但如上所述,由于蚀刻气体能够包括多种气体,所以能够设有与该多种气体对应的多个气体供给源43。在该情况下,导入管41分支成多个,并且其分支端分别与气体供给源43连接。

导入阀42设于导入管41的中途。在设有多个气体供给源43、并且导入管41分支成多个的情况下,在其分支管分别设有导入阀42。导入阀42由控制部70控制。导入阀42也可以是能够调整流经导入管41的内部的气体的流量的阀。

通过打开导入阀42,蚀刻气体从气体供给源43流经导入管41的内部,并从气体导入口41a喷出。从气体导入口41a被导入到处理空间v1内的蚀刻气体朝向下侧流动。在图1的例子中,设有下述的整流部80,蚀刻气体因通过整流部80而被整流。通过整流部80后的蚀刻气体流经基板w1的上表面,对上表面的蚀刻对象膜进行气相分解并进行蚀刻。

由于内排气口12a位于比载置台31上的基板w1靠下侧的位置,所以通过气相分解而产生气体从基板w1的周缘朝向下侧流动,并经由内排气口12a及外排气口23a向排气部50排出。并且,不利于蚀刻的蚀刻气体也经由内排气口12a及外排气口23a向排气部50排出。

整流部80设于气体导入部40的气体导入口41a与加热载置部30之间。整流部80具有通气性,从气体导入部40被导入到处理空间v1内的蚀刻气体通过整流部80,由此蚀刻气体被整流。通过整流部80后的蚀刻气体进一步向下侧流动而向基板w1的上表面供给。整流部80与基板w1之间的距离例如设定为10[mm]左右以下。在整流部80与基板w1之间的距离较长的情况下,由整流部80整流后的蚀刻气体有在基板w1的上表面附近再次紊乱的可能性,但若该距离为10[mm]左右以下,则难以产生这样的紊乱。

图3是简要地示出整流部80的结构的一例的俯视图。在图3的例子中,整流部80是冲孔板。整流部80具有板状形状,并以其厚度方向沿铅垂方向的姿势设置。整流部80在俯视时大致呈圆形,其周缘固定于内腔室10的侧壁22的内周面。在图3的例子中,在整流部80形成有多个贯通孔80a。各贯通孔80a在俯视时例如大致呈圆形,其直径例如设定为0.1~2[mm]左右。多个贯通孔80a在俯视时呈二维地分散配置,在图3的例子中,大致呈矩阵状地配置。多个贯通孔80a的大小及个数能够适当地变更。

此外,在图1的例子中,设有一个整流部80,但也可以设置多个整流部80。多个整流部80在气体导入口41a与基板w1之间在铅垂方向上空开间隔地设置。贯通孔80a的位置也可以在沿铅垂方向相邻的整流部80之间错开。例如概述设置第一整流部80及第二整流部80的情况。第一整流部80的贯通孔80a在铅垂方向上不与第二整流部80的贯通孔80a对置,而与未形成贯通孔80a的区域对置。相反,第二整流部80的贯通孔80a也与第一整流部80中未设置贯通孔80a的区域对置。据此,气体因通过多个整流部80而进一步被整流。

并且,整流部80也可以具有网眼状的形状。例如整流部80也可以具有涂层有ptfe(聚四氟乙烯)等氟系树脂的网眼构造。

加热部60安装于内腔室10,加热内腔室10。加热部60由控制部70控制,使内腔室10的内周面的温度升温至保持于载置台31的基板w1的温度以上的温度。

如图1中例示,加热部60也可以设于内腔室10的外周面。在图1的例子中,加热部60设于内腔室10的侧壁12的外周面。该加热部60也可以具有包围侧壁12的筒状形状。并且,加热部60可以紧贴于内腔室10的外周面。据此,加热部60能够更高效地加热内腔室10。加热部60设于侧壁12中至少包括与基板w1在水平方向上对置的位置的区域。

加热部60例如也可以具有产生焦耳热的电阻线(未图示)。电阻线适当地由绝缘膜覆盖。也可以通过沿内腔室10的外周面布设该电阻线,来加热内腔室10。此外,加热部60也可以包括内置有电阻线并紧贴于内腔室10的外周面的导热部件(例如金属)。

或者,加热部60也可以具有热介质配管(未图示)。热介质配管沿内腔室10的侧壁12的外周面布设。例如热介质配管呈螺旋状地布设并包围侧壁12。在热介质配管的内部,流动高温的热介质(也称作制冷剂)。利用该热介质与内腔室10之间的换热,能够加热内腔室10。热介质配管的两端与加热部(未图示)连接。若向内腔室10散热而变成低温的热介质从热介质配管的一端向加热部流入,则该加热部加热该热介质,向热介质配管的另一端供给高温的热介质。由此,高温的热介质再次流经热介质配管来加热内腔室10。如上所述,热介质在热介质配管内循环。此外,加热部60也可以包括内置有热介质配管并紧贴于内腔室10的外周面的导热部件(例如金属)。

并且,加热部60不一定设于内腔室10的外周面。例如加热部60可以埋设于内腔室10本身,也可以设于内腔室10的内周面。与加热部60埋设于内腔室10的情况相比,在加热部60设于内腔室10的外周面的情况下,加热部60的设置更容易。并且,由于加热部60并未暴露于内腔室10内的处理空间v1,所以即使因加热部60本身而产生颗粒等,该颗粒也难以附着于基板w1。

控制部70统一地控制基板处理装置1。控制部70例如由一般的fa(factoryautomation)计算机构成,该一般的fa(factoryautomation)计算机通过总线等相互连接有进行各种运算处理的cpu(centralprocessingunit)、存储程序等的rom(readonlymemory)、成为运算处理的作业区域的ram(randomaccessmemory)、存储程序、各种数据文件等的硬盘、具有经由lan(localareanetwork)等的数据通信功能的数据通信部等。并且,控制部70与由进行各种显示的显示器、键盘以及鼠标等构成的输入部等连接。此外,控制部70所执行的功能的一部分或者全部也可以由专用的硬件电路实现。

〈基板处理装置的动作的概要〉

首先,控制部70控制内腔室10的闸门以及外腔室20的闸门,打开两个闸门。由此,基板处理装置1的搬出搬入口开口。未图示的基板搬运装置经由该搬出搬入口将基板w1搬入到基板处理装置1内,并载置于加热载置部30。若基板搬运装置所进行的搬入动作结束,则控制部70控制两个闸门,关闭两个闸门。

控制部70控制排气部50,使内腔室10内的处理空间v1的压力减压至预定处理压力。预定处理压力例如设定在1~300[torr]左右的范围内。控制部70可以以在蚀刻处理中将处理空间v1的压力维持在预定的压力范围内的方式控制排气部50。

并且,控制部70控制加热部32及加热部60,来分别加热基板w1及内腔室10。加热部32加热基板w1,使基板w1的上表面的温度例如升温至50度以上且200度以下的范围内。

加热部60以使内腔室10的内周面的温度成为基板w1的上表面的温度以上的方式加热内腔室10。更具体而言,加热部60以使侧壁12的内周面中至少与基板w1在水平方向上对置的区域的温度成为基板w1的上表面的温度以上的方式加热内腔室10。内腔室10的内周面的温度例如设定为80度以上且230度以下的范围内的温度,例如设定为比基板w1的上表面的温度高30度以上的温度。

在蚀刻处理中,控制部70可以以将基板w1及内腔室10的温度维持在各自的温度范围内的方式控制加热部32及加热部60。

接下来,控制部70控制旋转机构33,使基板w1旋转。在蚀刻处理中,控制部70以将基板w1的转速维持在预定的速度范围内的方式控制旋转机构33。

接下来,控制部70控制气体导入部40,将蚀刻气体导入到内腔室10内的处理空间v1内。例如,反应性气体的流量设定为100~3000[sccm]左右,惰性气体的流量设定为100~15000[sccm]左右,并且添加气体的流量设定为0~3000[sccm]。

从气体导入口41a喷出的蚀刻气体由整流部80整流,整流后的蚀刻气体对基板w1的上表面的蚀刻对象膜进行气相分解并进行蚀刻。通过气相分解而产生的气体以及不利于气相分解的蚀刻气体经由内排气口12a及外排气口23a向排气部50排出。

在从蚀刻气体的导入开始起经过了蚀刻处理所需的处理期间时,控制部70控制基板处理装置1的各种构成要素,使各动作停止。由此,结束对基板w1进行的蚀刻处理。

如上所述,在基板处理装置1设有加热部60,加热部60在蚀刻处理中加热内腔室10。此处,为了比较,说明未设置加热部60的情况。在该情况下,基板w1的上表面的温度比内腔室10的侧壁12的内周面的温度高。因而,从基板w1的上侧朝向基板w1的上表面的周缘部地向下侧流动的蚀刻气体容易因对流而朝向内腔室10的侧壁12的内周面流动。据此,朝向基板w1的上表面的周缘部流动的蚀刻气体减少。

并且,部件的温度越低,蚀刻气体越容易吸附于该部件,从而在内腔室10的内周面的温度较低的情况下,内腔室10的内周面的蚀刻气体的吸附量增大。由此,朝向基板w1的上表面的周缘部流动的蚀刻气体也减少。

如上所述,若朝向基板w1的上表面的周缘流动的蚀刻气体减少,则基板w1的上表面的中央部的蚀刻量与周缘部的蚀刻量之差增大。也就是说,基板w1的面内蚀刻的均匀性降低。

相对于此,加热部60使内腔室10的内周面的温度升温至基板w1的上表面的温度以上。因而,能够抑制蚀刻气体因对流而朝向内腔室10的内周面流动的情况。并且,也能够减少吸附于内腔室10的内周面的蚀刻气体的量。

由此,蚀刻气体也适当地被供给至基板w1的上表面的周缘部,从而更均衡地作用于基板w1的上表面。因此,能够提高基板w1的面内蚀刻的均匀性。

并且,在内腔室10的侧壁12的内周面的温度比基板w1的上表面的温度高的情况下,朝向下侧地流经基板w1的外周侧的蚀刻气体容易朝向基板w1的上表面流动。据此,能够增大作用于基板w1的上表面的蚀刻气体的量。因而,能够提高吞吐量。

而且,由于内腔室10的内周面的温度较高,所以能够减少蚀刻气体吸附于内腔室10的内周面以及液化的可能性。据此,能够减少因蚀刻气体的液化而导致的内腔室10腐蚀的可能性。例如在采用水蒸气作为添加气体的情况下,若处理空间v1的压力为100[torr]左右,则在温度为50度左右时水蒸气液化。若液体的水附着于内腔室10,则例如内腔室10会腐蚀。加热部60加热内腔室10,使内腔室10的内周面的温度升温至比50度高的温度,由此能够抑制或避免这样的腐蚀。另外,反应性气体例如在温度为20度左右时会液化。通过由加热部60加热内腔室10,也能够更可靠地抑制反应性气体的液化。

但是,若内腔室10的内周面的温度过高,则因来自内腔室10的侧壁12的辐射热,会加热基板w1的周缘部。由此,有基板w1的上表面的周缘部的温度比基板w1的中央部的温度高的可能性。从面内蚀刻的均匀性的观点出发,不期望这样的基板w1的温度的差别。因此,期望以使基板w1的温度差别在预定范围内的方式控制内腔室10的内周面的温度。

并且,在上述的例子中,加热部60安装于内腔室10的侧壁12中至少与基板w1在水平方向上对置的区域。据此,加热部60能够高效地加热侧壁12中的该区域。因此,能够高效地使对流所形成的蚀刻气体向侧壁22的内周面的流动向基板w1侧变化。

并且,在上述的例子中,旋转机构33在蚀刻处理中使基板w1旋转。由此,蚀刻气体更均衡地作用于基板w1的上表面。因而,能够进一步提高面内蚀刻的均匀性。

此外,在上述的例子中,基板处理装置1包括整流部80,但也可以不设置整流部80。这是因为:利用加热部60对内腔室10进行的加热,能够提高基板w1的面内蚀刻的均匀性。当然,为了进一步提高面内蚀刻的均匀性,期望设有整流部80。同样,也不一定设置旋转机构33,但为了进一步提高面内蚀刻的均匀性,期望设有旋转机构33。

另外,在上述的例子中,加热部60设于内腔室10的侧壁12,但不限定于此。加热部60可以设于上板11,也可以设于下板13。总之,加热部60设于上板11、侧壁12以及下板13的至少任一个即可,并且能够将内腔室10的内周面(至少与基板w1在水平方向上对置的区域)的温度升温至基板w1的上表面的温度以上即可。

第二实施方式

图4是简要地示出基板处理装置1a的结构的一例的图。除加热部61的有无以外,基板处理装置1a具有与基板处理装置1相同的结构。加热部61安装于外腔室20,加热外腔室20。加热部61的结构的一例与加热部60相同。加热部61由控制部70控制。

如图4中例示,加热部61也可以设于外腔室20的外周面。例如,加热部61具有在周向上包围外腔室20的侧壁22的外周面的筒状形状。加热部61可以紧贴于外腔室20的外周面。由此,加热部61能够更高效地加热外腔室20。

加热部61以使外腔室20的内周面的温度在蚀刻处理中维持在预定的温度范围内的方式加热外腔室20。作为预定的温度范围,采用能够抑制蚀刻气体的液化的温度范围。具体而言,采用比蚀刻气体的沸点(处理压力中的沸点)高的温度范围。由此,能够减少蚀刻气体在外腔室20的内周面液化的可能性。作为具体的一例,加热部61也可以使外腔室20的内周面升温至100度以上。据此,例如即使作为添加气体而包含水蒸气,也能够避免该水蒸气在外腔室20的内周面液化。

在基板处理装置1a中,由于在外腔室20的内周侧设有内腔室10,所以即使外腔室20的温度较高,来自外腔室20的辐射热也会由内腔室10遮挡,不会直接照射到基板w1。因此,即使外腔室20的内周面的温度较高,外腔室20所产生的辐射热也难以对基板w1的温度分布造成影响。换言之,与内腔室10相比,外腔室20的内周面的温度难以对基板w1的温度分布造成影响。因而,即使外腔室20的内周面的温度较高,基板w1的面内蚀刻的均匀性也难以降低。

因此,加热部61也可以加热外腔室20,使外腔室20的内周面的温度升温至内腔室10的内周面的温度以上。据此,与外腔室20的内周面的温度比内腔室10的内周面的温度低的情况相比,能够更加减少蚀刻气体在外腔室20的内周面液化的可能性。由此,能够进一步减少外腔室20腐蚀的可能性。

此外,在上述的例子中,加热部61安装于外腔室20的侧壁22,但设于上板21、侧壁22以及下板23的至少任一个即可。并且,在上述的例子中,加热部61安装于外腔室20的外周面,但也可以埋设在外腔室20中,或者也可以安装于外腔室20的内周面。

第三实施方式

图5是简要地示出基板处理装置1b的结构的一例的图。除整流部81的有无以外,基板处理装置1b具有与基板处理装置1a相同的结构。

整流部81设于内腔室10内,在处理空间v1内的蚀刻气体的流动中,位于比基板w1靠下游侧的位置。更具体而言,以整流部81的上表面与基板w1的上表面相同、或者成为比该上表面靠下侧的高度位置的方式设有整流部81。整流部81具有大致呈圆环状的板状形状,并且其厚度方向设为沿铅垂方向。如图5中例示,整流部81设为包围基板w1或加热载置部30。整流部81的外周缘也可以固定于内腔室10的内周面。

整流部81具有通气性,对蚀刻气体进行整流。具体而言,在整流部81,形成有沿厚度方向贯通整流部81的多个贯通孔(未图示)。形成于整流部81的贯通孔具有与形成于整流部80的贯通孔80a相同的大小,并与贯通孔80a相同,在俯视时分散地配置。与整流部80相同,整流部81可以是冲孔板,也可以具有网眼构造。

整流部81能够在比基板w1靠下游侧的位置,对蚀刻气体的流动进行整流。由于蚀刻气体在处理空间v1内连续地流动,所以通过对下游侧的蚀刻气体的流动进行整流,能够也对基板w1的上侧的蚀刻气体的流动进行整流。由此,能够进一步提高基板w1的面内蚀刻的均匀性。

与整流部80相同,整流部81也可以设有多个。多个整流部81在铅垂方向上空开间隔地设于比基板w1靠下游侧的位置。相邻的整流部81的贯通孔在俯视时相互错开地形成。据此,能够在比基板w1靠下游侧的位置,进一步对气体的流动进行整流。

此外,在上述的例子中,在基板处理装置1a设有整流部81,但也可以在基板处理装置1设置整流部81。

第四实施方式

图6是简要地示出基板处理装置1c的结构的一例的图。除压力传感器91及压力传感器92的有无以外,基板处理装置1c具有与基板处理装置1b相同的结构。

压力传感器91设于内腔室10内。压力传感器91测定处理空间v1的压力,并将其测定值输出至控制部70。压力传感器91在处理空间v1内的位置没有特别限制,但在图6的例子中,压力传感器91设于整流部80与基板w1之间的高度位置。并且,压力传感器91在俯视时设为比基板w1靠外侧。

压力传感器92设于内腔室10与外腔室20之间的外侧空间v2。压力传感器92测定外侧空间v2的压力,并将其测定值输出至控制部70。压力传感器92在外侧空间v2内的位置也没有特别限制。

控制部70基于从压力传感器91及压力传感器92输入的测定值,来以使处理空间v1的压力以及外侧空间v2的压力在预定的压力范围内的方式控制排气部50的气体的排气流量。

据此,能够高精度地控制内腔室10内的处理空间v1的压力、以及内腔室10与外腔室20之间的外侧空间v2的压力。

此外,由于从气体导入部40向处理空间v1导入蚀刻气体,所以能够使处理空间v1的压力比外侧空间v2的压力高。因而,能够抑制从外侧空间v2向处理空间v1流入气体。因此,能够减少颗粒等异物混入到处理空间v1内的可能性。

并且,在上述的例子中,在基板处理装置1b设有压力传感器91及压力传感器92,但也可以在基板处理装置1或基板处理装置1a设有压力传感器91及压力传感器92。

以上,说明了实施方式,但除上述实施方式以外,该基板处理装置1在不脱离其主旨的范围内还能够进行各种变更。本实施方式在其公开的范围内能够进行各实施方式的自由组合、或者各实施方式的任意构成要素的变形、又或者各实施方式中任意构成要素的省略。

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