处理装置的制作方法

专利名称：处理装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及在处理容器内例如向FPD (平板显示器)用的玻璃基板 等被处理体供给处理气体，利用该处理气体对上述被处理体进行规定处 理的技术。
背景技术：
在LCD (Liquid Crystal Display:液晶显示器)用的玻璃基板等的 制造工序中，具有对形成于玻璃基板上的铝(Al)膜实施蚀刻处理的 工序。根据图27简单地对进行该工序的蚀刻处理装置的一个例子进行 说明，图中的标号1为真空腔室，在该真空腔室1的内部设置有用于 载置作为被处理体的例如FPD基板S (以下，简称为基板S)的载置 台11，并且以与该载置台11相对的方式设置有作为上部电极的处理气 体供给部12。从处理气体供给部12向真空腔室1内供给例如由氯(Cl2) 类气体构成的蚀刻气体，经由排气流路13通过图未示出的真空泵对真 空腔室1内进行抽真空，另一方面，通过从高频电源14向上述载置台 11施加高频电力，在基板S的上方的空间形成蚀刻气体的等离子体， 由此实施对基板S进行蚀刻的蚀刻处理。
然而，在A1膜的蚀刻中，因为供给速度控制(rate controlling). 即蚀刻气体的供给量与蚀刻量成比例，所以因荷载效应(Loading Effect)基板S的周缘部的蚀刻速度非常快，产生蚀刻量过多的现象。 即，在图28中的标号15所示的基板S的周缘部，产生作为蚀刻剂的 CI自由基，与由标号16表示的相同面积的中央部相比，蚀刻面积为大 约一半，因此，如果以与向中央区域16供给的流量相同的流量供给蚀 刻气体，则在周缘部15中，与中央区域16相比，蚀刻量为大约两倍。
因此，在现有技术中，采取下述对策，即，例如如图27以及图29 (a)所示，以包围基板S的周围的方式设置有高度为50mm 150mm 左右的整流部件17，由此，利用整流部件17遮挡基板S的周缘部附近的蚀刻气体的流动，在基板S的周围形成气体滞留。因此，能够使该 区域中的蚀刻气体的流速降低，提高基板面内的蚀刻速度的均匀性。
此时，与从设置在真空腔室1的侧壁部上的搬入搬出口 io至载置 台11的上方侧为止的基板S的搬送高度位置相比，在整流部件17的 上端一方较高的情况下，搬送过程中的基板S与整流部件17相干涉。
因此，例如如图29 (b)所示，使整流部件17构成为能够自由升降， 在搬入时使整流部件17从载置台11上升的状态下，通过载置台11和 整流部件17之间的间隙搬入基板S，将基板S载置于载置台11上之后 使该整流部件17下降，另一方面，在搬出时使整流部件17从载置台 11上升之后通过上述间隙搬出基板S。
此处，整流部件17例如通过组合4个板材171而形成为框架组， 以该框架组包围基板S的方式载置在载置台11上。例如，在各板部件 171的侧面以向载置台11的外部伸出的方式设置有突出部172，各突 出部172的下面与升降用的支撑棒181连接。能够通过利用升降机构 18使这些支撑棒181升降来使整流部件17整体升降。
然而，在Al膜的利用氯类气体进行的蚀刻处理中，生成A1的氯 化物，该氯化物附着在整流部件17的内壁上。若附着的氯化物的堆积 量过多，则整流部件17在升降时等很容易将氯化物剥离，成为产生颗 粒的主要原因，因此必需频繁地迸行用于除去堆积物的维护处理。
对于该维护处理作业，使真空腔室1内的氛围恢复到大气状态之 后，打该腔室1进行堆积物的除去作业，接着在关闭腔室1之后进行 所谓的抽真空的工序。然而，近年来随着基板S的大型化的发展，真 空腔室1也变得大型化，使真空腔室1内的氛围恢复到大气状态的工 序、进行抽真空的工序均需要相当长的时间。由此，导致维护作业整 体的作业时间变得非常长，所以频繁地进行维护作业成为阻碍生产效 率提高的主要原因之一。
为了解决该问题，本发明人开发出通过不使用上述升降型的整流 部件抑制颗粒的产生，并且还抑制荷载效应的产生的蚀刻处理装置。 其中，作为与整流部件有关的现有技术，在专利文献1中记载有下述 结构设置有能够通过移载机构在下部电极上突出的可动型的环作为 整流部件，在专利文献2中记载有下述结构以提供有气体流通口的
6侧壁作为整流部件的结构，在专利文献3中记载有下述结构通过沿 着基板的外周设置的多个侧壁部构成整流部件的例子，但是，在任何 一个文献中，都仅仅是不驱动整流部件将基板载置于载置台上的结构， 根据这些文献中记载的任何技术均不能够解决上述问题。
专利文献l:日本特开平7 — 74155号公报，第0009段、图l 专利文献2:日本特开2003—243364号公报，第0014段，图l 专利文献3:日本特开2005—259989号公报，第0029段，图l

发明内容
本发明是鉴于上述问题而提出的，其目的在于提供一种处理装置， 当在处理容器内使处理气体流动对被处理体进行处理时，能够使处理 的面内均匀性提高，并且能够抑制颗粒向被处理体的附着。 本发明的处理装置，其特征在于，包括 设置在处理容器的内部，用于载置被处理体的载置台； 用于从该载置台的上方侧供给处理气体，对载置于该载置台上的 被处理体进行处理的处理气体供给单元；
用于从所述载置台的周围对处理容器内的气体进行排气的气体排 气部；和
沿着该载置台的周方向设置在所述载置台的周缘部的上方，在与 该周缘部之间向外侧引导气流的气流导向部件。
例如所述气流导向部件可以考虑为板状的环状部件并且具有与所 述载置台上的被处理体的外形形状相对应的开口部的情况，埋入在所 述载置台的周缘部的上方的空间内的部件的情况，伸出至所述载置台 的周缘部的上方的所述处理容器的内壁面的情况等。此外，所述气流 导向部件的内端缘优选比所述被处理体的外端缘的上方位置更靠外 侧，或者位于从所述被处理体的外端缘的上方位置沿着水平方向偏离 士10mm的位置的范围内。
此外，也可以对应所述载置台的周方向的位置使所述气流导向部 件的高度不同，以使利用所述处理气体处理被处理体的处理速度相对 于沿着该被处理体的外周的方向均匀化，也可以使所述气流导向部件 局部向内侧突出或者使该气流导向部件局部向外侧凹陷。此外，也可以以包围所述载置台上的被处理体的方式设置的整流部件，该整流部 件的上面比该被处理体的表面高。
此外，在上述的处理装置，也可以包括使所述气流导向部件升降 的升降机构，此时，优选所述气流导向部件被控制为其高度在被处理 体的处理时与搬送时之间不同，在气流导向部件上设置气流限制部， 使得为了在被处理体的处理时抑制上方侧的气体通过该气流导向部件 与设置在处理容器的侧壁上的搬入搬出口之间的间隙向下方侧经过而 覆盖被处理体的搬入搬出口，另一方面，在被处理体的搬送时从与该 搬入搬出口邻接的位置退避。也可以进行控制，使得在所述气流导向 部件中，至少使邻接所述被处理体的搬入搬出口的部位在被处理体的 搬送时下降至比该搬入搬出口低的位置。优选所述气流导向部件由设 置在所述处理容器的侧壁部的、与被处理体的搬入搬出口邻接的一个 部件以及与该一个部件相分离而形成的另一个部件构成，所述升降机 构能够使该一个部件和另一个部件独立进行升降。
当气流导向部件具有升降机构时，优选进一步设置用于存储与被 处理体的处理条件和所述气流导向部件的高度位置有关的数据的存储 部；和控制所述升降机构的控制部，使得能够基于根据所选择的处理
条件读出存储在所述存储部中的数据，根据读出的数据来调节气流导 向部件的高度位置。
对所述被处理体进行的处理可以列举有，形成于被处理体表面上 的含有选自铝膜、铝合金膜、钛膜和钛合金膜中的至少一种膜的蚀刻 处理的情况等。
根据本发明，对于载置台上的被处理体从其上方供给处理气体进 行处理，在载置台的周缘部的上方沿着该载置台的周向配置气流导向 部件，在与该周缘部之间向外方引导气流，从载置台的周围进行排气。 因此，没有到达被处理体的未反应的处理气体与所述气流一起被排出， 该处理气体难以向载置台上的被处理体的周缘部扩散，因此，能够抑 制荷载的产生，提高处理的面内均匀性。
此外，作为抑制荷载的方法，因为并不采用现有技术中所使用的 升降型的整流部件，所以能够降低随着整流部件的升降动作颗粒产生 的可能性，抑制被处理体的污染等。由此，能够降低进行需要较长时间的维护的频率，提高处理装置的生产率，从而实现生产效率的提高。


图1为表示本发明的实施方式所涉及的蚀刻处理装置的结构的纵 截面图。
图2为表示上述蚀刻处理装置的处理容器内部的结构的立体图。
图3为表示上述处理容器内部的结构的平面图。 图4为表示上述处理容器内部的结构的放大纵截面图。 图5为表示上述处理容器内部的结构的第二平面图。 图6为表示设置在上述处理容器内的缓冲板的变形例的放大纵截 面图。
图7为表示上述蚀刻处理装置的作用的纵截面图。 图8为表示设置在上述处理容器内部的气流导向部件的作用的放 大纵截面图。
图9为表示设置在上述处理容器内部的整流部件的作用的放大纵 截面图。
图10为表示上述气流导向部件的其它实施方式的放大纵截面图。 图11为表示上述气流导向部件的另一实施方式的放大纵截面图。 图12为表示另一实施方式所涉及的蚀刻处理装置的纵截面图。 图13为表示上述另一蚀刻处理装置的处理容器内部的结构的立体图。
图14为表示上述另一蚀刻处理装置的电气结构的框图。 图15为表示上述另一蚀刻处理装置的作用的第一说明图。 图16为表示上述另一蚀刻处理装置的作用的第二说明图。 图17为表示模拟处理容器内的蚀刻气体的流动的结果的说明图。 图18为表示模拟上述蚀刻气体的流体量(flux)的结果的说明图。 图19为表示模拟上述流体量的结果的第二说明图。 图20为表示在蚀刻处理试验中测量到的蚀刻速度的数值的基板的 平面图。
图21为表示第一蚀刻处理试验的结果的基板的平面图。 图22为表示第二蚀刻处理试验的结果的说明图。图23为表示第三蚀刻处理实验的结果的说明图。 图24为表示第四蚀刻处理试验的结果的说明图。
图25为表示第五蚀刻处理试验的结果的说明图。 图26为上述第五处理试验的结果的考察所涉及的说明图。 图27为表示现有的蚀刻处理装置的结构的纵截面图。 图28为表示利用上述现有的蚀刻处理装置处理的基板的平面图。 图29为表示上述现有的蚀刻处理装置的处理容器内部的结构的立 体图。
图30为表示现有的蚀刻处理装置的作用的纵截面图。 标号说明
S.- FPD基板(基板) 2:蚀刻处理装置
3:载置台 4:上部电极
5、 5a、 5b:气流导向部件
6:气体流路
7:控制部
20:处理容器
21:侧壁部
22:搬入搬出口
23:门阀
24:排气流路
32:绝缘部件
33:屏蔽环
34:升降销
35:升降机构
40:气体喷淋头
41:上部电极基体
42:气体扩散空间
43:处理气体供给流路
44:处理气体供给部
1045:气体供给孔
51、 51a、 52、 52a:板材
53:缓冲板
54:整流部件
311:第一高频电源部
312:第二高频电源部
501:开口部
具体实施例方式
在对本实施方式所涉及的蚀刻处理装置的具体结构进行说明之 前，简单地对抑制荷载的产生的原理进行说明。如背景技术中说明的
那样，荷载效应可以理解为相对于被供给的蚀刻气体，基板S的周缘 部的面积与基板s的中央侧的面积相比仅仅为一半而产生的现象。
本发明人在开发不使用升降型的整流部件抑制荷载的技术时，对 蚀刻处理装置内部的状态进行模拟，对蚀刻气体的流动以及作为处理
成分的蚀刻剂(etchant)的浓度分布进行了详细研究。研究的结果表 明，荷载的产生受基板S的周缘部的蚀刻剂的浓度的影响较大。
例如，如图30所示，对使用没有设置荷载抑制用的整流部件17 的蚀刻处理装置得到的理解内容进行说明。从处理气体供给部12供给 的蚀刻气体的流动，如图30中的流线模式表示的那样，在真空腔室l 内扩展下降，到达基板之后，在基板S的表面传递并且向周缘部一侧 流动，最终通过载置台11的侧面从排气路13排出。
然而，在供给至真空腔室1内的气体中，例如，如从处理气体供 给部12的外端侧的供给孔供给的蚀刻气体那样，通过经由真空腔室1 的侧壁部的附近而没有到达基板S，因此，存在蚀刻剂并没有消耗而保 持高浓度状态被排出的气流。这样，若在真空腔室1内形成蚀刻剂浓 度不同的区域，则这些浓度差成为驱动力致使蚀刻剂从真空腔室1的 侧壁部一侧(浓度高的区域)向基板S—侧(浓度低的区域)扩散。
此外，从处理气体供给部12的供给之后，因为在真空腔室1内气 体的流通空间急剧扩展，所以在真空腔室1内流动的蚀刻气体的流速 比较小。因此，从侧壁部一侧向基板S —侧扩散的蚀刻剂逆流于从基板S表面向排气流路13排出的蚀刻气体的流动而到达基板S。其结果，
基板S表面的中央区域16与周缘部15比较，周缘部15 —侧的蚀刻剂
的浓度高，可以确认由于该蚀刻剂浓度差而促进荷载效应。
本实施方式所涉及的蚀刻处理装置为根据上述理解内容开发的装
置，具有能够抑制从真空腔室的侧壁部侧向基板s侧的蚀刻剂的扩散
的结构。以下，参照图1 图5对本实施方式所涉及的蚀刻处理装置2 的结构进行说明。
图1的纵截面图表示的蚀刻处理装置2具有对形成于被处理体例 如作为FPD基板的基板S表面上的铝(Al)膜进行蚀刻处理的功能。 蚀刻处理装置2具有用于在其内部对基板S实施蚀刻处理的作为真空 腔室的处理容器20，该处理容器20例如形成为平面形状呈四边形的形 状。此外，处理容器20接地。
上述基板S为角形(多边形)的基板，处理容器20构成为例如水 平截面的一边为3.5m，另一边为3.0m左右的大小，此外，例如由铝等 的热传导性良好的材质构成。在处理容器20的一个侧壁部21形成有 用于将基板S搬入搬出处理容器20内的搬入搬出口 22，该搬入搬出口 22构成为能够通过门阀23自由开闭。
在处理容器20的内部，配置有用于在其上面载置基板S的载置台 3。载置台3与等离子体产生用的第一高频电源部311以及等离子体中 的离子引入用的第二高频电源部312电连接，起到在该处理容器20内 产生等离子体，将该等离子体中的离子引入到基板S表面的作用。载 置台3经由绝缘部件32设置在处理容器20的底面上，由此，作为下 部电极的载置台3成为从处理容器20电漂浮(电游离)的状态。此外， 载置台3表面的绝缘部以及侧面，为了在载置台3上方均匀地形成等 离子体而由通过陶瓷材料构成的屏蔽环(shieldring) 33所覆盖。
而且，在载置台3上设置有用于在图未示出的蚀刻处理装置2的 外部的搬送装置与该载置台3之间进行基板S的交接的升降销34。升 降销34构成为利用与升降机构35连接的升降板36从载置台3的表面 自由伸出退回，能够在与外部的搬送单元之间进行基板S的交接的位 置和设置在载置台3的表面、载置基板S的被处理体的载置区域之间 使基板S升降。在升降销34贯通处理容器20的部分设置有波纹管37，该波纹管37在连接于该处理容器20的底面和升降板36之间的状态下 覆盖升降销34，起到维持处理容器20内的气密性(气体密封性)的效果。
另一方面，在处理容器20内部的载置台3的上方，以与该载置台 3的表面相对的方式设置有平板状的上部电极4，该上部电极4被支撑 在角板状的上部电极基体41上。该上部电极4以及上部电极基体41 例如由铝构成。此外，上部电极基体41的上面与处理容器20的顶部 连接，由此，上部电极4在与处理容器20电导通的状态下与其连接， 并且通过上部电极基体41和上部电极4围住的空间构成蚀刻气体的气 体扩散空间42。以下，上部电极4、上部电极基体41等统称为气体喷 淋头40。
此外，在处理容器20的顶部，以与上述气体扩散空间42连接的 方式设置有处理气体供给流路43，该处理气体供给流路43的另 -端 侧与处理气体供给部44连接。在该例子中，由上部电极4和上部电极 基体41构成处理气体供给单元。若从处理气体供给部44向气体扩散 空间42供给蚀刻气体，则该蚀刻气体经由设置在上部电极4上的气体 供给孔45而被供给到基板S上方的处理空间，由此进行对基板S的蚀 刻处理。另一方面，处理容器20的底壁与构成气体排气部的排气流路 24的一端侧连接，该排气流路24的另一端侧例如与图未示出的真空泵 连接。排气流路24，例如如图5所示，在载置台3的各边的大致中央 位置的外侧，被配置在合计四处。
通过具有以上的结构，蚀刻处理装置2构成为下部双频型的等离 子体蚀刻装置，能够使供给到处理容器20内的蚀刻气体等离子体化进 行基板S的蚀刻。本实施方式所涉及的蚀刻处理装置2还具有用于抑 制因从侧壁部一侧的蚀刻剂的扩散而引起的荷载效应的产生的结构。 以下，对该内容进行详细说明。
在载置台3的周缘部上方、例如屏蔽环33的上方的位置配置有由 例如陶瓷、石英、经过铝氧化处理的铝、或者这些部件上例如形成钇 (Y203)等喷镀被膜的板材构成的气流导向部件5。气流导向部件5 例如如图2的立体图所示，通过组合例如4个板材51、 52而形成为"口 字形"，由此，形成为具有用于使蚀刻气体向基板S侧流通的开口部501。此外，对于气流导向部件5，为了能够经由该部件5和载置台3 之间的空间来进行基板S的搬入搬出，以其底面位于设置在侧壁部21 上的搬入搬出口 22的例如正上方的方式，使各板材51、 52的外端缘 固定在侧壁部21的侧壁上。
本实施方式的开口部501的尺寸例如，如图3的平面图所示，构 成为比载置台3上的基板S大一圈的尺寸或者比其小一圈的尺寸，几 乎不会阻挡从气体供给孔45供给的蚀刻气体的流动而能够使其到达基 板S。
此处，参照图4对气流导向部件5和载置台3上的基板S的位置 关系进行详细说明，对于从基板S的外端缘至气流导向部件5的内端 缘的水平方向的距离a，以基板S的外端缘为基准位置，以基板S的外 侧方向为正方向，例如位于"一50mm^a^+50mm"的范围内，优选位于 "一10mm^a^+10mm"的范围内，例如"a二+5mm"。此处，距离a为 负号表示为，从上面侧观察，气流导向部件5向基板S—侧突出并与 其重叠交错。此外，在本例子中为a二+5mm，导向部件5的内端缘与 基板S的外端缘的上方位置相比位于更外侧，当附着在导向部件5上 的颗粒被剥离时，能够尽可能避免这些颗粒落在基板S表面。
此外，从基板S的上面至气流导向部件5的底面的高度方向的距 离b，例如位于"10mm^bS200mm"的范围内例如b二110mm。
但是，如后述的试验结果所示，该开口部501的尺寸为调节基板 S的蚀刻速度的参数，因此该尺寸并不限制本例子所示的数据。例如， 根据设计阶段的模拟以及预备试验的结果，以能够提高蚀刻处理的面 内均匀性的方式选择合适的、适当的尺寸。
通过设置气流导向部件5，在该部件5的底面和载置台3的上面 之间形成气体流路6，被供给到处理容器20内的蚀刻气体通过该气体 流路6而被排向排气流路24。
在气体流路6下游的载置台3 (屏蔽环33)的侧面和侧壁部21之 间的空间，如图1所示，设置有例如表面由经过铝氧化处理的铝制成 的部件构成的作为板材的缓冲板53。如作为卸去气流导向部件5的状 态的平面图的图5所示，缓冲板53在载置台3的四边的外侧被配置成 遮断设置于处理容器20的底面的排气流路24的开口部的前面，起到
14调节气体流路6的压力损失使沿着基板S的外周的方向的蚀刻速度均 匀化的效果。
此处，缓冲板53的结构并不局限于上述例子，例如，如图6所示， 也可以上下并列两个缓冲板53a、 53b。在图6所示的例子中，上段侧 的缓冲板53a由在其整个面上设置有冲孔的冲孔板构成，由该缓冲板 53a覆盖载置台3的侧面和侧壁部21之间的空间，另一方面，在下段 侧的缓冲板53b上没有设置冲孔，与图5所示的例子相同，以遮蔽排 气流路24的开口部的前面的方式对该缓冲板53b进行配置。
而且，在本实施方式所涉及的载置台3中的基板S的载置区域的 周围，设置有固定型的整流部件54。整流部件54例如如图2、图5所 示，为包围载置台3上的基板S的"口字形"的框体，以包围基板S的 载置区域的方式配置在载置台3上。该开口部构成为整流部件54的内 壁面位于距离载置在载置区域内的基板S的外端缘例如5mm左右外 侧。而且，整流部件54与气流导向部件5之间构成间隙，能够在其之 间搬送基板S，并且其上面比基板S的表面高，形成为包围基板S而 能够在其周围形成气体滞留的高度，例如10mm的高度。整流部件54 例如由陶瓷构成，通过使其表面成为例如Ra(算术平均粗糙度)为5)im 左右的粗糙表面，而能够使附着在其表面的附着物难以剥离。
如图1所示，蚀刻处理装置2与控制部7连接。控制部7例如由 图未示出的具有CPU和程序的计算机构成，在程序中组装有与该蚀刻 处理装置2的作用有关，g口，与将基板S搬入到处理容器20内，对载 置于载置台3上的基板S实施蚀刻处理后至搬出为止的动作所涉及的 控制等有关的步骤(命令)组。该程序例如被收纳在硬盘、光盘、磁 光盘、存储卡等的存储介质中，并通过其安装在计算机中。
以下，对本实施方式所涉及的蚀刻处理装置2的动作进行说明。 首先，通过图未示出的操作部由用户对控制部7选择目标的蚀刻处理 的程序方案，之后，在控制部7中基于该程序方案向蚀刻处理装置2 的各个部分输出控制信号，由此对基板实施规定的蚀刻处理。
具体地，例如如图7 (a)所示，首先打开门阀23，通过图未示出 的外部的搬送单元将表面形成有Al膜的基板S搬入到处理容器20内， 搬送至载置台3的载置区域的上方侧的交接位置为止。然后，使升降销34上升，在该交接位置从搬送单元将基板S交接至该升降销34，使 升降销34下降，将基板S载置于载置台3上的载置区域。交接完基板 S的搬送单元退出至处理容器20外，门阀23下降，使搬入搬出口22关闭。
接着，如图7 (b)所示，从处理气体供给部44向基板S喷出蚀 刻处理用的蚀刻气体例如氯类气体，并且将处理容器20的内部空间调 整至规定的压力。然后，从第一、第二高频电源部311、 312向载置台 3供给高频电力，在基板S的上方侧的空间形成等离子体，根据下述式 子(1)所示的主要反应实施对基板S的蚀刻处理。
3C12+2A1—A12C16...... (1)
此时，例如，如图8所示，从气体喷淋头40供给的蚀刻气体在处 理容器20内下降并到达基板S，在其表面进行蚀刻处理。然后，蚀刻 气体在基板S的表面传递的同时向周缘部侧流动，气流被引导至屏蔽 环33 (载置台3)和气流导向部件5之间的气体流路6的外侧。
此外，气流导向部件5通过向载置台3侧突出，使得从喷淋头40 侧观察屏蔽环33的侧面和侧壁部21之间的空间被挡塞。因此，对于 从气体喷淋头40的外侧端的气体供给孔45供给的、没有到达基板S 的表面的蚀刻气体，不会直接流入该空间，而是通过气流导向部件5 改变流向之后，流入气体流路6。
气体流路6与气体喷淋头40和载置台3之间的空间相比狭小，此 外，供给至处理容器20的全部蚀刻气体都流入到该气体流路6，所以， 流入到气体流路6中的蚀刻气体的流速急剧上升。此处，等离子体中 的蚀刻剂(给予蚀刻的活性种)到达基板S由此给予蚀刻而被消费， 另一方面，没有到达基板S的未反应的蚀刻剂浓度保持高浓度。因此， 在向气体流路6流入的气流内，形成蚀刻剂的浓度梯度，未反应的蚀 刻剂向浓度低的基板S的周缘部扩散。但是，因为该气流在气体流路6 内向外侧的流速变大，所以未反应的蚀刻剂在到达基板S之前能够向 下游侧流去。其结果，在本实施方式所涉及的蚀刻处理装置2中，根 据蚀刻剂的扩散能够抑制荷载效应的发生。
此处，在气体流路6中流动的气流，其流速在如图5所示的排气 流路24的开口部附近的位置与远离该开口部的位置不同，所以，蚀刻剂向基板S的周缘部扩散的程度改变。其结果，例如在开口部附近的 位置，基板S的周缘部的蚀刻剂速度变大，在远离的位置，周缘部的 蚀刻剂速度变小，沿着基板S的外周的方向存在蚀刻速度不均匀的情 况。因此，使用图5进行说明的那样，在本实施方式涉及的排气流路
24的开口部的正前方，设置有用于根据基板S的周向的位置调节经由 气体流路6流入到排气流路24的气流的压力损失的缓冲板53。然后， 通过该缓冲板53的作用使在气体流路6中流动的气流的流速均匀化， 能够得到均匀的蚀刻速度。
接着，对整流部件54的作用进行说明。如后述的试验结果所述， 在设置有整流部件54的情况下，与没有设置的情况相比，基板S中央 部与周缘部之间的蚀刻速度差变小，能够抑制荷载效应的产生。对于 该理由能够如下进行推测。对载置于整流部件54的内侧的基板S的周 缘部放大进行观察可知，从中央侧向周缘侧的在基板S表面流动的蚀 刻气体(等离子体)如图9所示，暂时与配置在基板S的周围的整流 部件54冲突，沿着该整流部件54的表面流动。如此一来，认为蚀刻 气体通过与整流部件54冲突，使蚀刻气体的流动产生紊乱，从而使供 给至基板S的周缘部的蚀刻气体的气体量低下，因此能够抑制该周缘 部的蚀刻速度。
如以上说明的那样，通过设置气流导向部件5、整流部件54而能 够抑制荷载效应，此外，能够大致统一基板S的中央部与周缘部的蚀 刻速度，在确保较高的面内均匀性的状态下进行A1膜的蚀刻处理。根 据处理方案进行规定时间的蚀刻处理后，停止蚀刻气体、高频电力的 供给，使处理容器20内的压力恢复到原始状态，然后，按照与搬入时 相反的顺序将基板S从载置台3交接至外部的搬送单元，从蚀刻处理 装置2搬出，结束一系列的蚀刻处理。
根据本实施方式所涉及的蚀刻处理装置2能够得到下述效果。对 于载置在载置台3上的基板S从其上方供给处理气体进行处理，沿着 该载置台3的周向在载置台3的周缘部的上方配置气流导向部件5，在 与该周缘部之间向外侧引导气流，从载置台3的周围排出。因此，未 到达基板S的未反应的处理气体与上述气流一起被排出，该处理气体 变得难以向载置台3上的基板S的周缘部扩散，因此能够抑制荷载效
17应的产生，能够提高面内均匀性。
此外，作为抑制荷载效应的方法，因为不使用现有技术中所采用 的升降型的整流部件17，所以随着整流部件54的升降动作产生颗粒的 可能性降低，能够抑制基板S的污染等。由此，能够降低进行所需时
间较长的Al的氯化物除去的维护的频率，所以能够提高蚀刻处理装置 2的工作效率，实现生产效率的提高。
其中，气流导向部件5的结构并不受上述实施方式中所示结构的 限制。例如，如图10 (a)所示，由角环状的部件埋入载置台3的周缘 部的上方的空间，以其作为气流导向部件5a也可以。此外，如图10 (b)所示，也可以通过使处理容器20的侧壁部21弯曲，使该处理容 器20的内壁面突出至载置台3的周缘部的上方，以该内壁面作为气流 导向部件56。
此外，如后述的模拟结果所示，从基板S的外端缘至气流导向部 件5的内端缘的水平方向的距离a、从基板S的上面至气流导向部件的 底面的高度方向的距离b为调节蚀刻速度的参数。因此，例如，如图 11 (a)所示，改变气流导向部件5c的宽度使其局部地向内侧突出，或 者向外侧凹陷，沿着基板S的周向使所述距离a变化也可以。此外， 如图11 (b)所示，通过根据基板S的周向的位置使气流导向部件5d 的高度不同，改变上述距离b也可以。根据这些方案，例如能够使基 板S的周缘部的蚀刻速度相对于沿着基板S的外周的方向均匀化等、 调节蚀刻速度。此处，气流导向部件5c、 5d的宽度、高度的调节，并 不局限于如图11 (a)、图11 (b)所示的连续变化的情况，也可以离散 变化。此外，无需置疑也可以改变气流导向部件的宽度和高度双方。
除此之外，优选构成气流导向部件5的板材51、 52的外端缘与侧 壁部21的内壁面之间在密接的状态下固定，但是在这些部件之间也可 以存在例如几mm左右的缝隙。当上述缝隙与已经说明的开口部501 相比非常小时，因为供给至处理容器20内的蚀刻气体的大部分均在开 口部501中流动而被排出，所以能够得到与上述实施方式相同的效果。
此外，实施方式构成为，将气流导向部件5配置在基板S的搬入 搬出口 22的正上方，经由载置台3和气流导向部件5之间搬送基板S， 但是也可以将气流导向部件5配置在搬入搬出口 22的正下方。此时，基板S在气流导向部件5的上方空间被搬送，在升降时经由开口部501 在与载置台3之间交接。
此外，本发明的处理装置并不局限于铝膜的蚀刻处理，也同样适 用于铝合金、钛、钛合金等的金属膜、绝缘膜、半导体膜的蚀刻或者
这些层叠膜。此外，也能够适用于除蚀刻处理以外的例如灰化、CVD
(化学气相沉积)等、使用其它处理气体对被处理体进行处理的处理。 此外，处理并不局限于等离子体处理，也可以为其它的气体处理。而
且，作为被处理体并不局限于角形(多边形)的基板，也可以为FPD 基板之外的半导体晶片等。
接着，参照图12 图16对其它实施方式进行说明。在这些图中， 对于与已经说明的实施方式所涉及的蚀刻处理装置2相同的构成要素 标注与图1 图9所示的标号相同的标号。
该实施方式所涉及的蚀刻处理装置2a，在气流导向部件5能够上 下升降这一方面与将该同一部件固定在处理容器20的内壁面的已经说 明的实施方式不同。如后续的试验所述可知，即便在蚀刻速度的面内 均匀性大致相等的情况下，根据从基板S的上面至气流导向部件5的 底面的高度方向的距离的远近，荷载效应产生的程度也有所差异。因 此，本实施方式所涉及的蚀刻处理装置2a，如图12、图13 (a)、图 13 (b)所示，构成气流导向部件5的各板材51、 52例如通过支撑棒 55被支撑在两端部底面，并且这些各支撑棒55的基端侧通过设置在处 理容器20的外部的升降板57与升降机构56连接，由此，能够使气流 导向部件5整体在上下方向升降从而使至基板S的高度方向的距离变 化。波纹管58在连接于处理容器20的底面与升降板57之间的状态下 覆盖支撑棒55，从而密闭支撑棒55贯通处理容器20的部分，由此， 起到保持处理容器20内的真空度的效果。
其中，对于本实施方式所涉及的蚀刻处理装置2a，例如在与图1 所示的蚀刻装置2相同的位置设置缓冲板53、排气流路24，但是为了 方便表示，在图12 图16中省略它们的记载。
本发明人通过后续的试验结果所述可以确认出从基板S至气流导 向部件为止的高度方向的距离中具有能够最小限度地抑制荷载的合适 的值。因此，在本实施方式所涉及的蚀刻处理装置2a中，例如通过预备试验等，根据处理气体、被蚀刻膜等的处理的不同、即处理类别的 不同预先掌握能够最小限度地抑制荷载效应产生的气流导向部件5的 高度位置。将与这些合适的高度位置有关的信息作为处理方案73的-一
个信息与处理条件一起存储在例如图14所示的控制部7的存储部72 内。然后，在蚀刻处理装置2a的运转开始时由用户通过操作部74选 择处理方案73，根据该选择CPU71读出处理方案73内的信息，以使 该气流导向部件5位于最适合该处理的高度位置的方式向升降机构56 输出控制信号。
在这种本实施方式所涉及的蚀刻处理装置2a中，因为气流导向部 件5构成为能够在上下方向升降，所以，例如某一处理中的气流导向 部件5的合适高度位置有时候会位于与处理容器20的搬入搬出口 22 相同的高度从而成为基板S的搬送的障碍。因此，本实施方式所涉及 的蚀刻处理装置2a，例如如图13 (b)所示，邻接搬入搬出口22的板 材51 (以下，为了便于识别标注标号51a)构成为能够独立于其它三 个板材51 (标注相同的标号51b)进行升降，例如构成为能够在基板S 的搬入搬出时向该搬入搬出口 22的下方侧退避。
此处，虽然使板材51a退避的方向也可以在搬入搬出口 22的上方 侧，但是从防止从板材51a剥落的颗粒向搬入搬出过程中的基板S表 面落下的观点出发，优选向搬入搬出口22的下方侧，即基板S的搬送 路径的下方侧退避。此外，如图12所示，在板材51a的侧壁部21侧 的端缘设置有以与该侧壁部21相平行的方式向下方侧伸出的、在板材 51a的上升时(基板S的处理时)覆盖搬入搬出口 22的气流限制部511 。 在没有气流限制部511的情况下，位于板材51a更上方侧的蚀刻气体 经由该板材51a和搬入搬出口 22之间的间隙向下方侧(排气流路24 一侧)流通，导致向基板S的表面供给的蚀刻气体不足。利用该气流 限制部511能够限制蚀刻气体的流通。
接着，对该实施方式所涉及的蚀刻处理装置2a的作用进行说明。 现在，在蚀刻处理装置2a的运转开始时由用户选择处理方案，读出与 该处理对应的板材51 (51a、 51b)、 52的适宜的高度位置相关的数据， 如图13 (b)所示不与搬入搬出口 22邻接的3个板材51b、 52根据该 读出的数据通过升降机构56调整高度位置。另一方面，邻接搬入搬出口 22的剩余的一个板材5la位于该搬入搬出口 22的下方侧，例如下 降至不与载置台3上的整流部件54接触的高度位置，待机保持在不与 搬入的基板S相干涉的位置(图15 (a))。
接着，打开门阀23，使外部的搬送装置8的臂81伸出经由搬入 搬出口 22将基板S搬入到处理容器20内的交接位置之后(图15(b))， 使升降销34上升将基板S交接至该升降销34上(图15 (c))。然后， 使臂81向处理容器20的外部退避(图16 (a))，使升降销34下降， 将基板S载置于载置台3上并且关闭门阀23 (图16 (b))，使退避到 搬入搬出口 22的下方侧的板材51a例如如图13 (a)所示那样上升至 与其它3个板材51b、 52相同的高度位置之后，按照与已经说明的实 施方式所涉及的蚀刻处理装置2相同的顺序进行蚀刻处理。
此时，如图16 (c)所示，当板材51a位于与搬入搬出口 22相同 的高度位置进行蚀刻处理时，设置在板材51a的端缘侧的气流限制部 511向与搬入搬出口 22的下缘相比的更下方侧伸出，成为覆盖该领域 的状态，所以，利用该气流限制部511封塞板材51a与搬入搬出口 22 之间形成的间隙。其结果，从板材51a的上方侧通过该间隙向排气流 路24通过的蚀刻气体的流动被限制，通过蚀刻气体流过上述的气流导 向部件5的开口部501，该蚀刻气体成为遍及基板S的表面流动的状态 进行蚀刻处理。在蚀刻处理结束之后，停止蚀刻气体的供给和高频电 力的供给，按照与搬入时相反的顺序将基板S搬出，结束一系列的动 作。
根据本实施方式所涉及的蚀刻处理装置2a能够得到以下效果。通 过使气流导向部件5 (板材51 (51a、 51b)、 52)的高度位置能够调节， 能够根据蚀刻处理的工序条件(处理条件)对从基板S的上面至气流 导向部件5的底面的高度方向的距离进行改变。其结果，能够在调节 至气流导向部件5的高度适宜位置例如模拟中最小限度发生荷载效应 的位置的条件下进行蚀刻处理。
此外，通过使与板材S的搬入搬出口 22邻接的板材51a (气流导 向部件5)能够独立于其它的3个板材51b、 52进行升降，使得即便在 气流导向部件5的适宜高度为与搬入搬出的基板S相干涉的位置的情 况下，也能够只使与该搬入搬出口22邻接的板材51a退避。此时，与使气流导向部件5整体(四个板材51b、 52)退避的情况相比，能够消 费较少的能源。
其中，对于剩余的3个板材51b、 52，既可以使这3个板材一体 地进行升降，也可以各自独立地进行升降。此外，并不局限于使与搬 入搬出口 22邻接的板材51a独立进行升降的例子，无需置疑，当然也 可以在基板S的搬入搬出时使气流导向部件5的整体(四个板材51、 52)成为一体例如向下方侧退避。
此外，通过使板材51a向基板S的搬入搬出路径的下方侧退避， 与向其上方侧退避的情况相比，难以产生颗粒向搬送中的基板S下落 的问题。其中，本实施方式的气流导向部件5构成为能够升降，与图 27所示的现有类型的整流部件17不同，气流导向部件5并没有直接载 置于载置台9上。因此，难以发生在气流导向部件5与载置台3的间 隙形成生成物、在使气流导向部件5上升时生成物发生剥离而掉落在 基板S上的麻烦。
(实施例)
(模拟1)
制成蚀刻处理装置2模型，模拟在处理容器20内设置有气流导向 部件5的情况和没有设置其的情况下的处理容器20内的气体的流动。 蚀刻处理装置2模型采用的是将载置于载置台3上的基板S表面的更 上方侧的处理容器20内的空间在如图3所示的点划线位置分割成4份 的模型。从设置在该被分割的模型的空间的上部的气体喷淋头40供给 蚀刻气体，模拟处理容器20内的该气体的流动。向模型空间的蚀刻气 体供给量为150 (sccm)，压力为4.0 (Pa) (0.03(torr))。此外，在基板 S的周围设置有高度为10 (mm)的整流部件54。
A.模拟条件 (实施例1)
对设置有气流导向部件5的情况下的处理容器20内的气体的流动 进行模拟。气流导向部件5的配置条件如下
从基板S的外端缘至气流导向部件5的内端缘的水平方向的距离 a (参照图4)， 5mm;
从基板S的上面至气流导向部件5的底面的高度方向的距离b(参照图4)， 110mm; (比较例1)
对没有设置气流导向部件5的情况下的处理容器20内的气体的流 动进行模拟。
B.模拟结果
(实施例1)的结果如图17 (a)所示，(比较例1)的结果如图 17 (b)所示。图17 (a)、图17 (b)的各图以三维表示从气体喷淋头 40供给至模型空间内的蚀刻气体的流线。
根据图17 (a)所示的(实施例1)的结果可知，供给至处理容器 20内的蚀刻气体的大部分下降至基板S的载置区域的附近位置，之后， 通过气流导向部件5与载置台3之间的狭小的气体流路6而被排出到 外部。由此，接近该气体流路6的入口部的、基板S的周缘部的上方 的气体的流线密集，该位置中的气体的流速变大。根据模拟结果，该 部位的蚀刻气体的流速大约为1.0m/s。
另一方面，在如图17 (b)所示的(比较例1)的结果中，供给至 处理容器20的气体的一部分在处理容器20的侧壁部21附近流动，没 有通过基板S的载置区域侧而被排出。此外，对于到达基板S的气体 而言，因为该气体的流路没有变得狭窄，所以基板S的周缘部的上方 的气体的流线与(实施例l)相比，比较稀疏，该位置的流速也变小。 根据该模拟结果可知，该部位的蚀刻气体的流速大约为0,05 0.5m/s 左右，为(实施例l)大小的一半以下的值。
根据上述内容可知，通过在处理容器20内设置气流导向部件5， 在气体流路6的入口部，能够使基板S的周缘部附近位置的蚀刻气体 的流速变大。
(模拟2)
考虑到基板S表面的蚀刻气体(Cl2)和铝(Al)的反应以及扩散 的影响，模拟处理容器20内的蚀刻气体的流体分布。处理容器20模 型的尺寸、蚀刻气体的供给量以及压力与(模拟l)的相同。
A.模拟条件 (实施例2)
对具有与(实施例l)相同结构的处理容器20进行模拟。
23(比较例2)
对具有与(比较例l)相同结构的处理容器20进行模拟。 B.模拟结果
在模拟中，得到蚀刻气体(Cl2)、蚀刻气体与铝反应生成的氯化 铝气体(A12C16)以及这些所有的气体各自的流体分布有关的模拟结果。
其中，在图18、图19中表示出蚀刻气体的结果。图18 (a)表示 的是根据(实施例2)的模拟结果利用矢量表示来图表显示模型空间的 截面位置的氯分子的个数基准的流体分布的结果，图18 (b)表示的是 比较例2的同一方面的结果。这些图中的箭头方向表示该箭头的基点 位置中的流体的方向，箭头的长度表示该位置的流体量(个/m^s),箭 头越长则流体流量越大。此外，图19表示的是图表显示通过与铝反应 在基板S表面消耗的蚀刻气体的流体流量分布的结果，横轴表示从图3 所示的0点至X轴方向的距离。其中，标注在图18的横轴上的数值表 示的是当载置台3的宽度为1时的距离上述0点的相对距离。此外， 在图19中，以实线表示(实施例2)的结果，以虚线表不比较例2的 结果。
根据图18 (a)所示的(实施例2)的结果可知，在基板S的表面 附近，蚀刻气体相对于X方向大致一样地从上方侧(喷淋头40侧)向 基板S移动。另一方面，根据图18 (b)所示的比较例2的结果可以确 认存在从处理容器20的侧壁部21 —侧向着基板S的周缘部一侧的流 体。更详细地，对图18 (a)、图18 (b)中各个圆围住的区域内的箭 头的方向以及大小进行比较，能够观察到在没有设置气流导向部件5 的比较例2中存在向着基板S的周缘部侧的蚀刻气体的流动，更加明 显地表现为这种蚀刻气体的移动成为一个主要原因而引起荷载。
因此，根据图19，对在(实施例2)与(比较例2)之间在基板S 表面消费的蚀刻气体的流体量分布进行比较，在任意一个的分布中均 描绘出流体量随着从基板S的中央(0点)向周缘部缓缓降低，在基板 S的周缘部附近流体量再次上升的轮廓图。然而，在比较例2中，距离 中心的距离(X二310 330mm)附近的流体量的最小值与基板S的外 端缘的最大值相比为大约两倍以上的差异。与此相反，在(实施例2) 的情况下，流体量的变化幅度收敛在最小值的正30%左右，停留在比较缓慢的变化。通过以上的比较可知，通过在处理容器20内设置气流 导向部件5能够使向着基板S表面的蚀刻气体供给量均匀化，使蚀刻 速度均匀化，使蚀刻处理的面内均匀性得到提高。 (实验1)
制成具有与模拟1、 2的各个实施例、比较例相同结构的处理容器 20的蚀刻处理装置2，进行在基板S表面形成的铝膜的蚀刻，对因气 流导向部件5的有无而引起的蚀刻速度分布、面内均匀性的不同进行 调査。
A.实验条件
在具有与上述的(实施例1)相同结构的处理容器20内的载置台 3上载置形成有铝膜的基板S (纵680 (mm) x横880 (mm))，按照与 (实施例2)相同的条件(蚀刻气体供给量600sccm、压力4.0Pa (0.03torr))供给蚀刻气体，在设置于处理容器20的底壁上的4个排 气流路24的前面配置缓冲板53。此外，对于向兼作为下部电极的载置 台3供给的高频电力，从等离子体产生用的第一高频电源部311施加 的电力(13.56MHz)为5.5kW，从等离子体中的离子引入用的第二高 频电源部312施加的电力G.2MHz)为lkW。 (实施例3)
使用具有与(实施例1)相同的气流导向部件5 (a=5mm、 b二 110mm)的处理容器20进行蚀刻处理，调査蚀刻速度的分布。蚀刻速 度，对分布在图20所示的基板S的平面图上的黑色圆圈、"的位置作 为计测点合计21个点计测蚀刻速度，求得其面内均匀性。各计测点的 横向并列标记的数值表示基板S的左下端为"O"点时的各点的(x， y) 坐标位置。此外，蚀刻速度的均匀性按照以下公式(2)算出。 面内均匀性(％) =[ UE/R) MAX— (E/R) ,}
/ {(E/R) MAX+ (E/R) M1N} ]xl00…(2) 其中，(E/R) MAX:蚀刻速度的最大值[A/min]; (E/R) MIN:蚀刻速度的最小值[A/min]。 (比较例3)
与比较例1相同，使用不具备气流导向部件5的处理容器20进行 蚀刻处理，针对与上述(实施例3)相同的计测点对蚀刻速度的分布进行调查。
B.实验结果
(实施例3)的结果示于图21 (a)中，(比较例3)的结果示于 图21 (b)中。在各图中，在图20中以黑色圆圈表示的计测点对应的 位置，表示在该计测点计测到的蚀刻速度[A/min]。
根据图21 (a)表示的(实施例3)的结果得到下述结果，S卩，对 于基板S表面的蚀刻速度分布，在基板S的中央蚀刻速度大，随着向 基板S的周缘部侧的行进蚀刻速度变小，在基板S的周缘部蚀刻速度 变得最大，图19的(实施例2)所示的供给至基板S表面的蚀刻气体 的流体量分布大致一致。这些计测点全体的蚀刻速度的平均值为 3520[A/min]，均匀性为7.2[%]。
另一方面，根据图21 (b)所示的(比较例3)的结果可以确认， 与(实施例3)的情况相同，在基板S的中央蚀刻速度大，随着向基板 S的周缘部侧的行进蚀刻速度变小，在基板S的周缘部蚀刻速度变为最 大的蚀刻速度分布，得到与图19的(比较例2)所示的流体量分布大 致一致的结果。这些计测点全体的蚀刻速度的平均值为3160[A/min]， 均匀性为17.0[%]，蚀刻速度的平均值降低，均匀性恶化。
这样，对(实施例3)与(比较例3)进行比较，因为根据(实施 例3)能够进行均匀性高的蚀刻处理，所以得知在处理容器20内设置 气流导向部件5是抑制荷载效应产生的有效方法。此外，在(实施例3) 的实验结果中，因为平均蚀刻速度上升，所选在蚀刻深度相同的情况 下通过设置气流导向部件5能够得到縮短处理时间的效果。这被认为 是，在现有技术中达不到基板S表面经由侧壁部21侧通过被排出的蚀 刻气体，通过设置气流导向部件5而通过基板S表面的附近，供给至 基板S整体的蚀刻气体量增加的原因。 (实验2)
使从基板S的外端缘至气流导向部件5的内端缘为止的水平方向 的距离a变化来对气流导向部件5的外端缘的配置位置与蚀刻速度的 关系进行调查。蚀刻气体供给量、处理容器20内压力、蚀刻气体的供 给浓度、高频电力的供给条件与(实验l)相同。此外，从基板S的—匕 面至气流导向部件5的底面的高度方向的距离固定为"b二110mm"。A. 实验条件
(实施例4) "a=—45mm"(从基板S的外端缘向内侧45mm的 位置)。进行计测点为图20中所示的A点(中心位置)、B点(中间位 置)、C2点(角落稍靠内侧位置)、Dl点(第一周缘位置)、D2点(第 二周缘位置)、D3点(第三周缘位置)的合计6个点的计测，根据上 述公式(2)求出面内均匀性。
(实施例5) "a二 + 5mm"(从基板S的外端缘向外侧5mm的位 置)。计测点与(实施例4)的相同。
(实施例6) "a二+40mm"(从基板S的外端缘向外侧40mm的 位置)。计测点与(实施例4)相同。
B. 实验结果
(实施例4) (实施例6)的结果示于图22。图22的横轴表示 距离基板S的外端缘的距离"a (mm)"，左侧的纵轴表示蚀刻速度 [A/min]。与这些轴相对应，各实施例的蚀刻速度在A点(中心位置) 以白色空白圆圈"o"图示表示，在B点(中间位置)以黑色圆'、"图示 表示，在C2点(角落稍靠内侧位置)以空白三角"A"图示表示。此外， 关于D1点 D3点(第一 第三的周缘位置)的蚀刻速度，其最小值 与最大值分别以横杠"一"图示表示，成为以纵线连接其之间的范围表 示。
此外，右侧的纵轴表示面内均匀性"％"，各实施例的结果以交叉 标记"x"图示表示。
根据(实施例4) (实施例6)的结果，在从基板S的外端缘至 气流导向部件5的内端缘的距离为最短的(实施例5)中能够得到最好 的均匀性。另一方面，在以覆盖基板S的方式使气流导向部件5成为 突出状态的(实施例4)中，与(实施例5)相比，中央侧的A点、B 点的蚀刻速度上升，另一方面，周缘部侧的C2点、D1 D3点中蚀刻 速度降低。这被认为是，通过使气流导向部件5向基板S的周缘部突 出，从气体喷淋头40供给而下降的蚀刻气体被气流导向部件5遮挡， 不能直接到达该区域的基板S表面而导致蚀刻速度降低，另一方面， 到达中央侧的基板S表面的蚀刻气体的量变多，蚀刻速度上升。
此处，若气流导向部件5向基板S侧伸出的程度例如为"a二一10mm"左右，则为几乎可以无视气流导向部件5对蚀刻气体的遮挡的 影响的程度，若在"一10mmSa^+10mm"的范围内，则与(实施例5) 相同，蚀刻速度的均匀性最好。
此外，与(实施例5)相比，在气流导向部件5的内端缘与基板S 的外端缘相比向外侧方向离开35mm的(实施例6)中，中央侧的A 点、B点的蚀刻速度降低，周缘部侧的C2点、Dl点 D3点中蚀刻速 度上升，得到与(实施例4)相反的现象。这被认为是，气流导向部件 5的内端位置距离基板S越远，设置气流导向部件5的效果越降低，对 荷载效应的影响变大的结果。
综合(实施例4) (实施例6)的实验结果可知，通过使从基板 S的外端缘至气流导向部件5的内端缘的水平方向的距离a变化，而能 够调节基板S的中央侧、周缘部侧的蚀刻速度。因此，例如，如图2 所示的使用气流导向部件5的情况下，在沿着基板S的外周方向存在 蚀刻速度的偏差的情况等时，如图ll (a)的例子所示，可以确认采用 根据该偏差的产生位置向内侧局部地突出，向外侧凹陷的类型的气流 导向部件5c是有效的方法。 (实验3)
使用在载置台3上不具备整流部件54的类型的蚀刻处理装置2对 与(实验2)相同的数据进行研究。除此之外的各实验条件与(实验2) 相同。
A. 实验条件 (实施例7)
根据与(实施例4)相同的实验条件、计测点对蚀刻速度、蚀刻 处理的面内均匀性进行研究。 (实施例8)
根据与(实施例5)相同的实验条件、计测点对蚀刻速度、蚀刻 处理的面内均匀性进行研究。 (实施例9)
根据与(实施例6)相同的实验条件、计测点对蚀刻速度、蚀刻 处理的面内均匀性进行研究。
B. 实验结果
28(实施例7) (实施例9)的结果示于图23。关于横轴以及左
右的纵轴、各图表(plot)的含义与图22相同。
根据(实施例7) (实施例9)的结果可知，根据距离a的变化 的基板S上的各计测点的蚀刻速度的变化倾向，与具有整流部件54的 (实施例4) (实施例6)的结果相同。然而，对于(实施例7) (实施例9)的任何一个，与设置有整流部件54的(实施例4) (实 施例6)中的距离a在相同条件下的实验结果进行比较，蚀刻处理的面 内均匀性分别恶化。该结果表明，整流部件54具有能够抑制随着荷载 的产生而导致的面内均匀性恶化的效果。 (实验4)
使从基板S的上面至气流导向部件5的底面的高度方向的距离b 变化，对与(实施例2)相同的数据进行研究。各实验条件与(实验1) 相同。此外，从基板S的外端缘至气流导向部件5的内端缘的水平方 向的距离固定为"a二+5mm"。
A. 实验条件
(实施例IO) "b = 50mm，，。计测点与(实施例4)相同。 (实施例ll) "b=110mm"。计测点与(实施例4)相同。
B. 实验结果
(实施例10)、(实施例11)的结果示于图24。关于横轴以及左 右的纵轴、各图表的含义与图22相同。
根据(实施例10)、(实施例11)的结果可知，即便使气流导向部 件5的高度变化，在50mm 110mm的范围内蚀刻速度的面内均匀性 也不会发生较大变化。另一方面，观察各计测点，在距离b较大的(实 施例ll)中，中央侧的A点、B点蚀刻速度高，在周缘部侧的C2点 蚀刻速度暂时降低，在周缘部的D1点 D3点蚀刻速度再次变大。这 表示与在图19所示的没有设置气流导向部件5的情况下的基板S表面 附近的蚀刻气体的流体量分布相一致的蚀刻速度分布。根据该实事可 以认为，若使气流导向部件5的位置依次增高距离b变大，则设置气 流导向部件5的效果依次变小，慢慢显示出荷载效应的影响。根据该 考察，在如图2所示的使用气流导向部件5的情况下，沿着基板S的 外周方向存在蚀刻速度的偏差的情况等，如图11 (b)的例子所示，认为采用根据该偏差的产生位置使高度不同的类型的气流导向部件5d是 有效的方法。此外，例如取代进一步降低气流导向部件5d使气流导向
部件5d的宽度变大使距离a增大等，组合两个参数变化也可以。 (实验5)
使从基板S的上面至气流导向部件5的底面的高度方向的距离分 三部分变化，进行(实验4)的再次实验。此时，为了对荷载的产生程 度进行评价，除了在上述的(实施例4)中计测的6个点(图20中所 示的A点、B点、C2点、Dl点 D3点)之外，计测Cl点(第 一周 缘位置的稍微内侧)、C3点(第三周缘位置的稍微内侧)。面内均匀性 按照上述的公式(2)求得，而且进一步根据以下的公式(3)求得评 价荷载的产生程度的指标(以下，称为"荷载指标")。
AVED卜03—AVEc, C3/ AVED, D3+AVEC, ~C3…(3)
其中，AVEw D3: Dl点 D3点的蚀刻速度的平均值[A/min] AVEC1~C2: Cl点 C3点的蚀刻速度的平均值[A/min]
各实验条件与(实验1)相同。此外，从基板S的外端缘至气流 导向部件5的内端缘的水平方向的距离固定为"a二+5mm"。
A. 实验条件
(实施例12) "b=17mm"。 (实施例13) "b = 50mm"。 (实施例14) "b=117mm，，。
B. 实验结果
(实施例12) (实施例14)的结果示于图25。关于横轴以及 左右的纵轴、各图表的含义与图22相同，荷载指标以空白的正方形"口"
图不表示。
根据图25所示的实验结果可以得知，对面内均匀性进行关注，(实 施例13)与(实施例14)之间看不到显著差异，确认实验条件与这些 实施例大致相等的(实施例10)、(实施例11)的结果(参照图24)的 再现性。另一方面，在上述高度方向的距离最小的(实施例12)中， 面内均匀性恶化为其它实施例的两倍以上。
接着，若确认荷载指标，则根据公式(3)，对于荷载效应指标， 对D1点 D3点的蚀刻速度的平均值AVEo卜D3和与这些计测点相比稍微内侧的Cl点 C3点的蚀刻速度的平均值AVEc, c3进行比较，当周
缘的蚀刻速度大时，即观察到荷载效应的影响时为正值，当内侧的蚀 刻速度大时，即发生与荷载效应相反的现象时为负值。此外，这些平 均速度的差越大，荷载指标的绝对值变得越大。
从这些观点出发观察(实施例12) (实施例14)的荷载指标值， 各实施例的指标值均为正值，虽然存在程度的差异但是在任一个实施 例中均能观察到荷载的产生。因此，对各实施例的荷载指标值进行比 较，(实施例13)的指标值最低为(1.7%)。另一方面，尽管(实施例 14)在面内均匀性方面与(实施例13)相比没有观察到较大的差异， 但是其荷载指标值约为其4倍的(6.9%)。此外，在面内均匀性最恶劣 的(实施例12)中，荷载指标值为(实施例13)的大约7倍(11.9%)。
根据这些结果可知，如图25所示，当使气流导向部件5的高度位 置从载置台3上的基板S附近慢慢变高时，描绘成荷载指标的值为保 持非常小的值的向下凸的曲线变化，确认存在能够最小限度地抑制荷 载产生的合适高度的距离。
对这种现象产生的理由简单地进行研究，例如，如(实施例12) 所示，在气流导向部件5的高度位置过于低的情况下，如图26 (a)模 式所示，气流导向部件5的配置位置过于接近载置台3上的基板S，因 此，例如滞留在气流导向部件5的上方的未反应的蚀刻剂扩散到达基 板S周缘部所需的时间短。因此，通过在气体流路6内的流动向下游 侧流去之前未反应的蚀刻剂便到达基板S的周缘部，推测显著地出现 荷载的影响。
另一方面，如(实施例14)所示，当气流导向部件5的高度位置 过高时，在气体流路6内流动的气流的流速缓慢，因此，例如如图26 (b)所示，从该流动的上方侧未反应的蚀刻剂向基板S的周缘部扩散 的影响相对变大，由此认为荷载效应的影响变大。
根据以上的研究，在(实施例13)的情况下，气流导向部件5并 没有过于接近载置台3上的基板S，并且在气体流路6内形成的气流的 流速并没有过于缓慢，因此，成为未反应的蚀刻剂很难利用扩散到达 基板S的周缘部的状态。这是因为使从基板S的上面至气流导向部件5 的底面的高度方向的距离变化时，存在能够最小限度地抑制荷载的产生的合适的距离。调节构成为能够升降的气流导向部件5的高度位置， 使上述高度方向的距离成为预先掌握的合适的值，由此能够提高面内 均匀性，并且能够进行受到荷载的影响小的蚀刻处理。
权利要求
1. 一种处理装置，其特征在于，包括设置在处理容器的内部，用于载置被处理体的载置台；用于从该载置台的上方侧供给处理气体，对载置于该载置台上的被处理体进行处理的处理气体供给单元；用于从所述载置台的周围对处理容器内的气体进行排气的气体排气部；和沿着该载置台的周方向设置在所述载置台的周缘部的上方，在与该周缘部之间向外侧引导气流的气流导向部件。
2. 如权利要求l所述的处理装置，其特征在于所述气流导向部件为板状的环状部件，具有与所述载置台上的被 处理体的外形形状相对应的开口部。
3. 如权利要求1所述的处理装置，其特征在于所述气流导向部件为埋入在所述载置台的周缘部的上方的空间内 的部件。
4. 如权利要求1 3中任一项所述的处理装置，其特征在于 所述气流导向部件的内端缘比所述被处理体的外端缘的上方位置更靠外侧。
5. 如权利要求1 3中任一项所述的处理装置，其特征在于 所述气流导向部件的内端缘位于从所述被处理体的外端缘的上方位置沿着水平方向偏离士 10mm的位置的范屈内。
6. 如权利要求1 3中任一项所述的处理装置，其特征在于 对应所述载置台的周方向的位置使所述气流导向部件的高度不同，以使利用所述处理气体处理被处理体的处理速度相对于沿着该被 处理体的外周的方向均匀化。
7. 如权利要求1 3中任一项所述的处理装置，其特征在于 使所述气流导向部件局部向内侧突出或者使该气流导向部件局部向外侧凹陷，以使利用所述处理气体处理被处理体的处理速度相对于 沿着该被处理体的外周的方向均匀化。
8. 如权利要求1 3中任一项所述的处理装置，其特征在于，包括: 以包围所述载置台上的被处理体的方式设置的整流部件，该整流部件的上表面比该被处理体的表面高。
9. 如权利要求l所述的处理装置，其特征在于所述气流导向部件为伸出至所述载置台的周缘部的上方的所述处 理容器的内壁面。
10. 如权利要求1 3中任一项所述的处理装置，其特征在于，还 包括使所述气流导向部件升降的升降机构。
11. 如权利要求IO所述的处理装置，其特征在于 所述气流导向部件被控制为其高度在被处理体的处理时与搬送时之间不同，在气流导向部件上设置气流限制部，使得为了在被处理体的处理 时抑制上方侧的气体通过该气流导向部件与设置在处理容器的侧壁上 的搬入搬出口之间的间隙向下方侧经过而覆盖被处理体的搬入搬出 口，另一方面，在被处理体的搬送时从与该搬入搬出口邻接的位置退 避。
12. 如权利要求ll所述的处理装置，其特征在于进行控制，使得在所述气流导向部件中，至少使邻接所述被处理 体的搬入搬出口的部位在被处理体的搬送时下降至比该搬入搬出口低的位置。
13. 如权利要求12所述的处理装置，其特征在于所述气流导向部件由设置在所述处理容器的侧壁部的、与被处理 体的搬入搬出口邻接的一个部件以及与该一个部件相分离而形成的另 一个部件构成，所述升降机构能够使该一个部件和另一个部件独立进 行升降。
14. 如权利要求11所述的处理装置，其特征在于，包括 用于存储与被处理体的处理条件和所述气流导向部件的高度位置有关的数据的存储部；和控制所述升降机构的控制部，使得能够基于 根据所选择的处理条件读出存储在所述存储部中的数据，根据读出的 数据来调节气流导向部件的高度位置。
15. 如权利要求1 3中任一项所述的处理装置，其特征在于 对所述被处理体进行的处理为形成于被处理体表面上的含有选自铝膜、铝合金膜、钛膜和钛合金膜中的至少一种膜的蚀刻处理。
全文摘要
本发明提供一种处理装置，当在处理容器内使处理气体流动对被处理体进行处理时，能够使处理的面内均匀性提高，并且能够抑制颗粒向被处理体的附着，处理装置的载置台被设置在处理容器的内部，用于载置被处理体；处理气体供给单元用于从该载置台的上方侧供给处理气体，对载置于该载置台上的被处理体进行处理。气体排气部用于从所述载置台的周围对处理容器内的气体进行排气；气流导向部件沿着该载置台的周方向设置在所述载置台的周缘部的上方，在与该周缘部之间向外侧引导气流。
文档编号H01L21/00GK101504910SQ20091000049
公开日2009年8月12日 申请日期2009年2月5日 优先权日2008年2月5日
发明者东条利洋, 佐佐木和男 申请人:东京毅力科创株式会社