成膜方法和成膜装置的制造方法_3

文档序号:9321201阅读:来源:国知局
包围沿旋转台2的半径方向延伸的带状体区域的方式将该天线83绕铅垂轴线(绕从旋转台2朝向等离子体空间10垂直地延伸的纵向的轴线)卷绕3层,在俯视时成为沿旋转台2的半径方向延伸的大致细长的八边形。因而,天线83以沿着旋转台2上的晶圆W的表面延伸的方式配置。
[0054]天线83以其靠中心部区域C侧的端部和靠外周侧的端部分别接近壳体90的内壁面的方式配置,从而在晶圆W位于等离子体产生部80的下方时,能够在该晶圆W的靠中心部区域C侧的端部和旋转台2的外缘侧的端部之间的整个范围内照射(供给)等离子体。此外,等离子体产生部80的在旋转台2的旋转方向上的两端部以互相接近的方式配置,使得壳体90的在旋转台2的旋转方向上的宽度尺寸变得尽量小。即,为了像已述那样使在等离子体产生部80中产生的磁场到达真空容器I内,壳体90由高纯度的石英构成,并且以在用俯视时成为比天线83大的尺寸(石英构件位于天线83的下方侧的整个范围)的方式形成。因而,在俯视时的天线83的尺寸越大,则需要该天线83的下方侧的壳体90也变得越大,装置(壳体90)的成本越高。另一方面,就天线83而言,例如在欲缩短旋转台2的半径方向尺寸时,具体地讲是在欲将天线83配置在靠近中心部区域C侧或者旋转台2的外缘侧的位置时,被供给到晶圆W的等离子体的量在面内有可能变得不均匀。因此,在本发明中,使天线83的在旋转台2的旋转方向上游侧的部位和下游侧的部位互相接近,从而能够在整个面内向晶圆W均匀地供给等离子体,而且在俯视时壳体90的尺寸变得尽量小。具体地讲,就俯视天线83而得到的细长的八边形而言,其长度方向的尺寸例如是290mm?330mm,其与所述长度方向正交的方向的尺寸例如是80mm?120mm。另外,在天线83的内部形成有供冷却水流通的流路,但在此省略。
[0055]天线83通过匹配器84连接于频率是例如13.56MHz和输出功率是例如5000W的高频电源85。图1、图3以及图4等中的附图标记86是用于将等离子体产生部80与匹配器84以及高频电源85电连接的连接电极。
[0056]在此,参照图8和图9详细说明法拉第屏蔽件95的狭缝97。该狭缝97用于阻止在等离子体产生部80中产生的电场和磁场(电磁场)中的电场成分前往下方的晶圆W,并且使磁场到达晶圆W。S卩,在电场到达晶圆W时,有时形成在该晶圆W的内部的电布线受到电损伤。另一方面,由于法拉第屏蔽件95像已述那样由接地的金属板构成,因此,在不形成狭缝97时,除了阻断电场之外也会阻断磁场。此外,在天线83的下方形成较大的开口部时,不仅使磁场通过,也会使电场通过。因此,为了阻断电场而使磁场通过,形成像以下那样设定了尺寸和配置布局的狭缝97。
[0057]具体地讲,如图8所示,狭缝97分别以沿与天线83的卷绕方向正交的方向延伸的方式在整个周向上形成在天线83的下方位置。因而,例如在天线83的长度方向(旋转台2的半径方向)上的区域中,狭缝97沿着旋转台2的切线方向形成为直线状。此外,在与所述长度方向正交的区域中,狭缝97以沿着该长度方向延伸的方式形成。而且,在所述两个区域之间的、天线83弯曲的部分,狭缝97以与该弯曲部分中的天线83的延伸方向正交的方式形成为分别相对于旋转台2的周向和半径方向倾斜的朝向。并且,在中心部区域C侧和旋转台2的外缘部侧,为了争取狭缝97的配置区域、即尽量没有间隙地配置狭缝97,该狭缝97以随着从天线83的外周部侧朝向内周部侧行进而宽度尺寸变小的方式形成。因而,狭缝97沿着天线83的长度方向排列有许多个。
[0058]在此,像已述那样在天线83上连接有频率是13.56MHz的高频电源85,与该频率相对应的波长是22m。因此,狭缝97形成为,该波长的1/10000以下左右的宽度尺寸,如图10所示宽度尺寸dl是Imm?6mm,在该例子中是2mm,狭缝97、97之间的分开尺寸d2是2mm?8mm,在该例子中是2mm。此外,如已述的图8所示,该狭缝97以俯视时长度尺寸L是40mm?120mm、在该例子中分别是60mm的方式形成在从与该天线83的右端向右侧分开30mm左右的位置到与天线83的左端向左侧分开30mm左右的位置的整个范围内。因而,可以说是在各个狭缝97的长度方向的一端侧和另一端侧,以沿着天线83的卷绕方向(长度方向)延伸的方式分别形成有成为法拉第屏蔽件95的一部分的导电路97a、97a。换言之,以各个狭缝97的长度方向的一端侧和另一端侧各自不开放、即各个狭缝97的两端部封闭的方式在法拉第屏蔽件95上设有导电路97a、97a。各个导电路97a、97a的宽度尺寸是例如Imm?4mm左右,在该例子中是2mm。就设有这些导电路97a、97a的理由而言,以下列举首先形成在天线83的内侧区域中的导电路97a的例子详细说明。
[0059]狭缝97阻断由天线83形成的电磁场中的电场成分,并且使磁场成分通过,因此,为了阻断到达晶圆W侧的电场成分,并将磁场成分确保得尽量多,优选的是狭缝97形成得尽量长。但是,为了像已述那样尽量减小壳体90的在旋转台2的旋转方向上的尺寸,天线83呈大致细长的八边形,天线83的在旋转台2的旋转方向上游侧的部位和在旋转台2的旋转方向下游侧的部位互相接近。而且,在法拉第屏蔽件95的水平面95a上的、由该天线83包围的区域形成有用于确认等离子体的发光状态的开口部98。因此,在天线83的内侧区域中,很难以能够充分地阻断利用天线83形成的电场成分的程度取得狭缝97的长度尺寸L。另一方面,在天线83的内侧区域不设置导电路97a而争取狭缝97的长度尺寸L时,电场成分会经由狭缝97的开口部漏出到晶圆W侧。因此,在本发明中,为了阻断欲经由所述内侧区域漏出到晶圆W侧的电场成分,以堵塞各个狭缝97的开口部的方式设置导电路97a。因而,欲从所述内侧区域前往下方的电场成分成为利用导电路97a封闭了电力线的状态,能够阻止电场成分进入到晶圆W侧。此外,在天线83的外周侧也同样设置导电路97a,阻断欲自该外周侧的狭缝97的端部漏出的电场成分。这样,各个狭缝97在从上方侧观看时在整个周向上由被接地的导电体包围。
[0060]在该例子中,在天线83的内侧区域中的由导电路97a包围的区域(由狭缝97的组包围的区域)形成有已述的开口部98。而且,能够通过该开口部98例如通过作业人员目测或者利用未图示的照相机确认真空容器I内的等离子体的发光状态。另外,在图3中省略了狭缝97。此外,在图4和图5等中简化了狭缝97,但狭缝97形成有例如150根左右。由以上说明的天线83和形成有狭缝97以及导电路97a的法拉第屏蔽件95构成等离子体产生装置。
[0061]接着,返回到真空容器I的各部的说明。如图2、图5以及图11所示,在旋转台2的外周侧的、比该旋转台2稍靠下的位置配置有作为罩体的侧环100。该侧环100用于例如在装置的清洗时、使氟类的清洗气体流通而替代各处理气体时保护真空容器I的内壁以使其免受该清洗气体。即,可以说在不设置侧环100时,在旋转台2的外周部和真空容器I的内壁之间在整个周向上以环状形成有在横向上形成有气流(排气流)的凹部状的气流通路。因此,该侧环100是为了使真空容器I的内壁面尽量不暴露于气流通路而设置于该气流通路的。在该例子中,各分离区域D和壳体90的外缘侧的区域暴露于该侧环100的上方侧。
[0062]在侧环100的上表面的2处,以在周向上互相分开的方式形成有排气口 61、62。换言之,在所述气流通路的下方侧形成有两个排气口,在与这些排气口相对应的位置的侧环100上形成有排气口 61、62。在将这两个排气口 61、62中的一者和另一者分别称作第I排气口 61和第2排气口 62时,第I排气口 61在第I处理气体喷嘴31以及第2处理气体喷嘴32与比第I处理气体喷嘴31以及第2处理气体喷嘴32靠旋转台的旋转方向下游侧的分离区域D之间形成在靠分离区域D侧的位置。第2排气口 62在等离子体产生用气体喷嘴34与比等离子体产生用气体喷嘴34靠旋转台的旋转方向下游侧的分离区域D之间形成在靠分离区域D侧的位置。第I排气口 61用于排出第I处理气体和分离气体,第2排气口62用于除了排出第2处理气体和分离气体之外还排出等离子体产生用气体。如图1所示,这些第I排气口 61和第2排气口 62分别利用夹设有蝶阀等压力调整部65的排气管63连接于作为真空排气机构的例如真空栗64。
[0063]在此,由于像已述那样在从中心部区域C侧到外缘侧的整个范围内形成有壳体90,因此,对于喷出到比该壳体90靠旋转台2的旋转方向上游侧的位置的各气体,欲前往第2排气口 62的气流被该壳体90限制了。因此,在壳体90的外侧的已述的侧环100的上表面形成有用于供第2处理气体和分离气体流动的槽状的气体流路101。具体地讲,如图3所示,该气体流路101在从比壳体90的靠旋转台2的旋转方向上游侧的端部以例如60mm左右靠近第3处理气体喷嘴33侧的位置到已述的第2排气口 62之间以深度尺寸例如是30mm的方式形成为圆弧状。因而,该气体流路101以沿着壳体90的外缘延伸而且从上方侧观看时跨该壳体90的外缘部的方式形成。该侧环100虽省略了图示,但为了使其具有相对于氟类气体的耐腐蚀性,其表面例如由氧化铝等涂敷、或者被石英罩等覆盖。
[0064]如图2所示,在顶板11的下表面的中央部设有突出部5,该突出部5自凸状部4的靠中心部区域C侧的部位伸出而在整个周向上形成为大致环状,并且其下表面形成为与凸状部4的下表面(顶面44)相同的高度。在比该突出部5靠旋转台2的旋转中心侧的芯部21的上方侧配置有迷宫结构部110,该迷宫结构部110用于抑制第I处理气体和第2处理气体在中心部区域C中互相混合。S卩,根据图1可知,由于将壳体90形成至靠中心部区域C侧的位置,因此,支承旋转台2的中央部的芯部21为了使其靠旋转台2的上方侧的部位避开壳体90而形成在靠所述旋转中心侧的位置。因而,可以说在中心部区域C侧成为与外缘部侧相比例如处理气体易于相互混合的状态。因此,通过形成迷宫结构部110,争取气体的流路而防止处理气体相互混合。
[0065]如图1所示,在旋转台2和真空容器I的底面部14之间的空间中设有作为加热机构的加热器单元7,隔着旋转台2将旋转台2上的晶圆W加热到例如300°C。此外,如图1所示,在加热器单元7的侧方侧设有罩构件71a,覆盖构件7a覆盖加热器单元7的上方侧。此外
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