专利名称：等离子体处理室的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种具有容器的等离子体处理室，尤其涉及一种具有微粒检测装置的等离子体处理室，该微粒检测装置检测容器中的微粒的产生情况。
背景技术：
众所周知，等离子体处理装置包括作为收容作为基板的晶片的真空处理室的腔室(容器)，装载收容在腔室内的晶片的装载台(基座)，向腔室内供给处理气体的喷淋头，和向腔室内施加高频电力的电极等。
在这种等离子体处理装置中，利用高频电力使供给至腔室内的处理气体等离子化并产生离子等。该产生的离子等到达晶片的表面，对该表面实施等离子体处理。此时，晶片表面存在的物质与离子等反应生成反应生成物。反应生成物附着在腔室的内壁表面，附着的反应生成物在等离子体处理中剥离成为微粒。该微粒悬浮在腔室内并附着到晶片的表面等。
如果微粒附着到晶片上的半导体器件上，则在该半导体器件中会发生配线的短路等。因为会导致半导体器件的成品率的降低，因此，要检测出腔室内微粒的产生情况。具体地说，试图计算测量出微粒的大小和数量。
因此，研发出一种等离子体处理装置，该装置包括微粒检测装置，其利用激光检测出排放腔室内气体的排气通路和配置在腔室与排气通路之间的排气预备室中的微粒，在作为微粒产生部位的腔室附近检测微粒产生情况。(参照例如专利文献1)近年来，根据腔室内的压力，改变微粒的运动轨迹已得到了确认。具体而言，本发明的发明者已确认，腔室内的压力高时，微粒会随着腔室内的气体的排气流一起移动，而另一方面，腔室内的压力低时，微粒不会随着腔室内的气体的排气流移动，而是随着重力移动(下落)。在上述的等离子体处理室中，在腔室内的压力低时，由于微粒不流入排气通路和排气预备室，因此，不能正确地检测微粒的情况。
因此，在等离子体处理后和腔室内的清洗(干洗)后，向腔室内导入处理气体而使腔室内的气体压力升高至预定值以上，这样，产生向排气通路的气流并使微粒流入排气通路，因此，研发出了能够正确检测微粒情况的检测方法(参照例如专利文献2)。
但是，近年来，不仅在等离子处理后和腔室内清洗后，而且在等离子体处理中都试图检测出腔室内微粒的产生情况。
专利文献1日本特开平9-203704号公报专利文献2日本特开平6-94597号公报但是，就等离子体处理中的蚀刻处理而言，因为处理中腔室内被减压，因此，用上述的使腔室内的气体压力升高至预定值以上的检测方法，不能检测出腔室内的微粒的情况。即，存在不能不受腔室内的压力的影响而检测出腔室内微粒的情况这样的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种不受容器内的压力的影响，能够检测容器内微粒情况的等离子体处理室。
为了实现上述目的，本发明第一方面的等离子体处理室的特征在于在包括收容基板的容器、向该容器内供给处理气体的处理气体供给装置、向上述容器内施加高频电力的电极、以及与上述容器连接并对上述容器内的气体进行排气的排气装置的等离子体处理室中，配置有检测悬浮在上述容器内的微粒的微粒检测装置，该微粒检测装置被配置在上述微粒自由下落的路径中，也就是被配置在上述排气装置将上述容器内的气体排出时，利用该排出气体运送的微粒移动的路径中。
本发明第二方面的等离子体处理室的特征在于在本发明的第一方面的等离子体处理室中，上述排气装置具有向上述容器开口的排气口，该排气口向上述微粒自由下落的路径开口。
为了实现本发明的上述目的，本发明的第三方面的等离子体处理室的特征在于在包括收容基板的容器、向该容器内供给处理气体的处理气体供给装置、向上述容器内施加高频电力的电极、以及与上述容器连接并对上述容器内的气体进行排气的排气装置的等离子体处理室中，配置有检测悬浮在上述容器内的微粒的微粒检测装置，该排气装置具有将上述容器内从大气压减压至低真空状态的第一排气通路和与该第一排气通路联动将上述容器内从大气压减压至具有比上述低真空状态更低的压力的高真空状态的第二排气通路；上述第一排气通路和上述第二排气通路分别具有向上述容器内开口的第一排气口和第二排气口，上述第一排气口和上述第二排气口分别向上述微粒自由下落的路径开口。
本发明第四方面的等离子体处理室的特征在于在本发明的第三方面的等离子体处理室中，包括将上述容器分隔成配置有上述基板的反应室和与上述排气装置连接的排气室的隔板，上述微粒检测装置具有配置在上述排气室中并且照射检查用激光的激光照射部，该激光照射部沿着上述第一排气口和上述第二排气口的排列方向照射上述检查用激光。
为了实现上述目的，本发明的第五方面的等离子体处理室的特征在于在包括收容基板的容器、向该容器内供给处理气体的处理气体供给装置、向上述容器内施加高频电力的电极、以及与上述容器连接并对上述容器内的气体进行排气的排气装置的等离子体处理室中，配置有检测悬浮在上述容器内的微粒的微粒检测装置，上述排气装置具有将上述容器内从大气压减压至低真空状态的第一排气通路、与该第一排气通路联动将将上述容器内从大气压减压至具有比上述低真空状态更低的压力的高真空状态的第二排气通路、以及使上述第一排气通路和上述第二排气通路与上述容器连通的第三排气通路；上述第三排气通路具有向上述容器内开口的排气口，上述排气口向上述微粒自由下落的路径开口。
本发明第六方面的等离子体处理室的特征在于在本发明的第五方面的等离子体处理室中，上述微粒检测装置具有配置在第三排气通路中并且照射检查用激光的激光照射部，该激光照射部向上述第三排气通路的流路中照射上述检查用激光。
本发明第七方面的等离子体处理室的特征在于在本发明的第五方面的等离子体处理室中，包括将上述容器分隔成配置有上述基板的反应室和与上述排气装置连接的排气室的隔板，上述微粒检测装置具有配置在上述排气室中并且照射检查用激光的激光照射部，该激光照射部向上述微粒自由下落的路径中照射上述检查用激光。
根据本发明的第一方面的等离子体处理室，检测悬浮在容器内的微粒的微粒检测装置被配置在微粒自由下落的路径中，即被配置在排气装置将容器内的气体排出时，利用该排出气体运送的微粒移动的路径中。在容器内的压力高时，微粒随着容器内的气体的排气流移动，另一方面，在容器内的压力低时，微粒随重力自由下落，因此，作为结果，与容器内的压力无关，微粒沿上述路径移动。因此，配置在上述路径中的微粒检测装置能够不受容器内的压力的影响而检测出容器内的微粒的情况。
根据本发明第二方面的等离子体处理室，排气装置具有向容器开口的排气口，该排气口向微粒自由下落的路径开口，因此，在将容器内的气体排气时，能够使产生的气体的排气流与微粒自由下落的路径可靠地一致，因而，能够不受容器内压力的影响而正确地检测出容器内微粒的情况。
根据本发明第三方面的等离子体处理室，包括检测悬浮在容器内的微粒的微粒检测装置，将容器内从大气压减压至低真空状态的第一排气通路以及与该第一排气通路联动并使容器内从大气压减压至具有比低真空状态更低的压力的高真空状态的第二排气通路分别具有第一排气口和第二排气口，第一排气口和第二排气口分别向微粒自由下落的路径开口。微粒向上述第一排气口和第二排气口移动的路径与微粒自由下落的路径一致。此外，在容器内的压力低时，微粒随重力自由下落，另一方面，在容器内的压力高时，微粒随着对容器内的气体进行排气时产生的气体的排气流而移动。因此，可以不受容器内的压力的影响，使微粒的移动路径一致，因而，微粒检测装置能够不受压力的影响而检测出容器内的微粒的情况。
根据本发明的第四方面的等离子体处理室，利用隔板将微粒检测装置配置成反应室和分隔的排气室。微粒检测装置的激光照射部沿着第一排气口和第二排气口的排列方向照射检查用激光。在反应室的等离子体的干扰光由隔板阻断而不进入排气室。此外，在从大气压减压至高真空状态的期间，微粒向第二排气口流入。因此，微粒检测装置能够不受压力的影响而正确地检测出容器内的微粒的情况。
根据本发明第五方面的等离子体处理室，包括检测悬浮在容器内的微粒的微粒检测装置，使将容器内从大气压减压至低真空状态的第一排气通路和与该第一排气通路联动并使容器内从大气压减压至具有比低真空状态更低压力的高真空状态的第二排气通路与容器内连通的第三排气通路，具有向容器内开口的排气口，该排气口向微粒自由下落的路径开口。向上述排气口移动的微粒的路径与微粒自由下落的路径一致。此外，在容器内的压力低时，微粒随重力自由下落，另一方面，在容器内的压力高时，微粒随着对容器内的气体进行排气时产生的气体的排气流移动。因此，可以不受容器内的压力的影响，使微粒的移动路径一致，因而，微粒检测装置能够不受压力的影响而检测出容器内的微粒的情况。
根据本发明第六方面的等离子体处理室，微粒检测装置被配置在第三排气通路中，微粒检测装置的激光照射部向第三排气通路的流路照射检查用激光。在从大气压减压至高真空状态的期间，微粒流入第三排气通路。因此，微粒检测装置能够不受压力的影响而正确地检测出容器内的微粒的情况。
根据本发明的第七方面的等离子体处理室，微粒检测装置利用隔板被配置成反应室和分隔的排气室。微粒检测装置的激光照射部向微粒自由下落的路径照射检查用激光。反应室的等离子体的干扰光被隔板阻断而不进入排气室。此外，微粒不受容器内压力的影响，在微粒自由下落的路径，沿着微粒向排气口移动的路径移动。因此，微粒检测装置能够不受压力的影响而正确地检测出容器内的微粒的情况。
图1是表示涉及本发明第一实施方式的等离子体处理室的简要构成的截面图。
图2是表示在图1的反应室内的各压力下的代用粒子的运动轨迹的图，图2(A)表示在119Pa的压力下代用粒子的运动轨迹，图2(B)表示在66.7Pa的压力下代用粒子的运动轨迹，图2(C)表示在26.7Pa的压力下代用粒子的运动轨迹，图2(D)表示在6.67Pa的压力下代用粒子的运动轨迹。
图3是表示图1中的微粒计数器的简要构成的平面图。
图4是表示涉及本发明的第二实施方式的等离子体处理室的简要构成的示意图，图4(A)是该等离子体处理室的截面图，图4(B)是沿图4(A)的线I-I的截面图。
图5是表示涉及本发明的第三实施方式的等离子体处理室的简要构成的示意图，图5(A)是该等离子体处理室的截面图，图5(B)是沿图5(A)的线II-II的截面图。
图6是表示涉及本发明实施方式的等离子体处理室的变形例的简要构成的示意图，图6(A)是该等离子体处理室的截面图，图6(B)是沿图6(A)的线III-III的截面图。
图7是表示涉及本发明第二实施方式的等离子体处理室的变形例的简要构成的截面图。
图8是表示涉及本发明第三实施方式的等离子体处理室的变形例的简要构成的截面图。
标号说明W晶片；S处理空间；10、52、58等离子体处理室；11腔室；12基座；13侧排气路；14-隔板；15、54、60粗排气管；16、55、61主排气管；17反应室；18总管(manifold)；20下部高频电源；34气体导入喷淋头；36上部高频电源；38顶部电极板；45微粒计数器；46激光；47激光照射部；48激光阻断器；56粗排气口；57主排气口；59总排气管；62总排气口。
具体实施例方式
下面，参照附图对本发明的实施方式进行说明。
首先，对涉及本发明的第一实施方式的等离子体处理室进行说明。
图1是表示涉及本发明实施方式的等离子体处理室的简要构成的截面图。该等离子体处理室构成为对作为基板的半导体晶片实施RIE(反应性离子蚀刻Reactive Ion Etching)处理。
在图1中，等离子体处理室10具有收容直径为300mm的半导体晶片(以下简称为“晶片”)W的腔室11(容器)，在该腔室11内配置有作为装载晶片的装载台的圆柱形基座12。
在等离子体处理室10中，利用腔室11的内壁和基座12的侧而，形成具有作为将基座12上方的气体排出腔室11外的流路的功能的侧排气路13。在该侧排气路13的途中配置有隔板14。
隔板14是具有多个孔的板状部件，具有将腔室11分隔成上部和下部的隔板的功能。在利用隔板14分隔的腔室11的上部配置有装载晶片W的基座12等，产生后述的等离子体。下面，称腔室11的上部为“反应室”。此外，将腔室11内的气体排出的粗排气管15(第一排气管)和主排气管16(第二排气管)开口在腔室11的下部(下面称为“排气室(总管manifold)”)。粗排气管15与DP(干式泵Dry Pump)(图中未示出)连接，主排气管16与TMP(涡轮分子泵TurboMolecular Pump)(图中未示出)连接。此外，隔板14补足或反射在反应室17的后述处理空间S中产生的离子或基团并防止其向总管18泄漏。
粗排气管15、主排气管16、DP和TMP构成排气装置，粗排气管15和主排气管16通过总管18将反应室17中的气体向腔室11的外部排出。具体地，粗排气管15将腔室11内从大气压减压至低真空状态，主排气管16与粗排气管15联动将腔室11内从大气压减压至具有比低真空状态更低的压力的高真空状态(例如133Pa(1托)以下)。
基座12通过匹配器22与下部高频电源20连接。该下部高频电源20向基座12供给预定的高频电力。这样，基座12具有作为下部电极的功能。此外，匹配器22降低了从基座12的高频电力的反射并使高频电力向基座12的供给效率最大。
在基座12内部的上方，配置有由导电膜组成的圆板状ESC电极板23。ESC电极板23与直流电源24电连接。利用通过从直流电源24向ESC电极板23施加的直流电压而产生的库仑力或Johnsen-Rahbek力使晶片W吸附保持在基座12的上面。此外，在基座12的上方，配设有圆环状的聚焦环25以包围吸附保持在基座12上面的晶片W的周围。该聚焦环25露出后述的处理空间S，在该处理空间S中将等离子体向晶片W的表面聚集，提高RIE处理的效率。
此外，在基座12的内部，设置有例如在圆周方向延伸的环状冷却介质室26。通过冷却介质用配管27从冷却装置(图中未示出)向该冷却介质室26循环供给预定温度的冷却介质，例如冷却水或ガルデン(GALDEN)(アウジモント(AUSIMONT K.K.)公司注册商标)，利用该冷却介质的温度控制吸附保持在基座12上面的晶片W的处理温度。
在基座12的上面吸附保持晶片的部分(下面称为“吸附面”)上有多个传热气体供给孔28的开口。该多个周缘传热气体供给孔28通过传热气体供给管线30与传热气体供给部(图中未示出)连接，该传热气体供给部通过传热气体供给孔28向吸附面和晶片W的背面的间隙供给作为传热气体的氦气。向吸附面和晶片W的背面的间隙供给的氦气将晶片W的热传递给基座12。
此外，在基座12的吸附面上配置有多个作为从基座12的上面自由突出的升降销的推进销33。该推进销33通过滚珠螺杆(图中未示出)与马达(图中未示出)连接，并利用滚珠螺杆因变换成直线运动的马达的旋转运动而从吸附面上自由地突出。在为了对晶片W实施RIE处理而将晶片W吸附保持在吸附面上时，推进销33被收容在基座12中。将已实施RIE处理的晶片W从腔室11中搬出时，推进销33从基座12的上面突出，并使晶片W从基座12上离开，向上方举起。
在腔室11(反应室17)的顶部，与基座12相对地配置有气体导入喷淋头34(处理气体供给装置)。气体导入喷淋头34通过匹配器35与上部高频电源36连接，因为上部高频电源36向气体导入喷淋头34供给预定的高频电力，因此气体导入喷淋头34具有作为上部电极的功能。此外，匹配器35的功能与上述的匹配器22的功能相同。
气体导入喷淋头34包括具有多个气体孔37的顶部电极板38和可装卸地支撑该顶部电极板38的电极支撑体39。此外，在该电极支撑体39的内部设置有缓冲室40，该缓冲室40与处理气体导入管41连接。气体导入喷淋头34经由气体孔37向腔室11(反应室17)供给从处理气体导入管41向缓冲室40供给的处理气体。
此外，在腔室11的侧壁上设置有晶片W的搬入搬出口43，该搬入搬出口位于与利用推进销33从基座12向其上方举起晶片W的高度相对应的位置。在搬入搬出口43上设置有打开关闭该搬入搬出口43的闸阀44。
如上所述，在该等离子体处理室10的腔室11内，向基座12和气体导入喷淋头34供给高频电力，通过向基座12和气体导入喷淋头34之间的处理空间S施加高频电力，在该处理空间S中使从气体导入喷淋头34供给的处理气体产生为高密度的等离子体的离子和基团，利用该离子等对晶片W实施RIE处理。
此外，上述等离子体处理室10的各构成部件的工作由等离子体处理室10所具有的控制部(图中未示出)的CPU根据对应于RIE处理的程序控制。
此外，等离子体处理室10通过将晶片W向等离子体处理室10供给等的LLM(Load Lock Module负载锁定模块)(图中未示出)与搬送晶片W的LM(Loader Module加载模块)(图中未示出)连接。等离子体处理室10、LLM和LM构成等离子体处理装置。
在等离子体处理室10中，在对晶片W实施RIE处理时，离子等与晶片W的表面存在的物质反应，生成反应生成物。反应生成物附着在反应室17的内壁表面上，附着的反应生成物在下次的RIE处理中等剥离而变为微粒。因为这种微粒悬浮在反应室17内，附着在晶片W的表面等，所以，要利用排气装置通过侧排气路13和总管18将其向外部排出。
此外，上述等离子体处理室10的结构与现有技术的等离子体处理室的结构相同。
本发明的发明人为了确认在本发明之前的腔室11内的压力，和反应室17以及总管18内的微粒运动轨迹的关系，观察了在各压力下微粒的代用粒子的运动轨迹。具体地，将作为代用粒子的粒径为φ0.5μm的PTFE(四氟乙烯树脂)粒子装载在基座12上，利用向基座12供给高频电力，或从传热气体供给孔28向反应室17内导入氦气，使该装载的PTEF在腔室11内飞散，再利用排气装置将腔室11内的压力维持在预定的压力，向总管18内照射激光，观察穿过该激光的代用粒子的移动路径。
由于RIE处理中腔室11内的压力被维持在数Pa～约133Pa(1托)，因此，将上述预定的压力设定为119Pa(900毫托)、66.7Pa(500毫托)、26.7Pa(200毫托)或6.67Pa(50毫托)。此时，将观察的各压力下的代用粒子的运动轨迹用箭头示于图2中。
图2是表示在图1中的反应室内的各压力下的代用粒子的运动轨迹的图，图2(A)表示在119Pa的压力下代用粒子的运动轨迹，图2(B)表示在66.7Pa的压力下代用粒子的运动轨迹，图2(C)表示在26.7Pa的压力下代用粒子的运动轨迹，图2(D)表示在6.67Pa的压力下代用粒子的运动轨迹。
在腔室11内的压力比较高(119Pa或66.7Pa)时，观察到穿过隔板14流入总管18的代用粒子被引向主排气管16的情形，但是，在腔室11内的压力比较低(26.7Pa或6.67Pa)时，观察到穿过隔板14流入总管18的代用粒子不被引向主排气管16，而自由下落并与总管18的底面弹性碰撞反弹回，并不久就滞留在该底面上的情形。即，可知压力比较高时，微粒利用主排气管16随生成的气体的排气流移动，压力比较低时，微粒自由下落。这被认为是由于在压力比较高时，微粒可以利用气体的排气流运送，而压力比较低时，微粒不能利用气体的排气流运送，而是利用重力下落的缘故。
另一方面，也观察了向侧排气路13中照射激光，在侧排气路13中的代用粒子的移动路径，并确认该移动路径不受腔室11内的压力的影响是一致的。我们认为这是在侧排气路13中，利用气体的排气流运送的代用粒子的移动路径与代用粒子自由下落的路径是一致的缘故。
返回到图1中，上述涉及本发明实施方式的等离子体处理室10，在侧排气路13(路径)中具有在总管18中利用腔室11内的压力，改变微粒移动路径而检测微粒的微粒计数器45(微粒检测装置)。
图3是表示图1的微粒计数器的简要构成的平面图。
在图3中，微粒计数器45包括照射带状激光46的激光照射部47；阻断该激光46的激光阻断器48；具有在激光照射部47和激光阻断器48之间配置的且收拢激光46的狭缝的激光节流部(laserrestriction)49；具有检测在激光节流部49和激光阻断器48之间穿过带状激光46的微粒发出的反向光的传感器(图中未示出)的检测部50；安装激光照射部47、激光阻断器48、激光节流部49和检测部50的基部51；以及控制激光照射部47和检测部50的控制部(图中未示出)。
在激光计数器45中，激光照射部47、激光阻断器48、激光节流部49和检测部50向侧排气路13突出，并检测流过侧排气路13的微粒中，在激光节流部49和激光阻断器48之间穿过带状激光46的微粒的大小和数量。具体地，检测部50接收穿过该激光46的微粒产生的反射光，并将该反射光变换成电压，控制部根据变换的电压强度和电压的峰值数检测微粒的大小和数量。
返回到图1中，微粒计数器45被配置在侧排气路13中。在侧排气路13中，利用气体的排气流运送的代用粒子的移动路径与代用粒子的自由下落的路径一致。因此，微粒计数器45被配置在微粒自由下落的路径中，即，被配置在粗排气管15和主排气管16将腔室11内的气体排出时，利用该排出气体运送的微粒移动的路径中。
根据上述的等离子体处理室10，微粒计数器45在微粒自由下落的路径中，配置成在粗排气管15和主排气管16将腔室11内的气体排出时，在利用该排出气体运送的微粒移动的路径的侧排气路13中。在腔室11内的压力比较高时，微粒随着由粗排气管15和主排气管16产生的气体的排气流移动，另一方面，在腔室11内的压力比较低时，微粒随着重力自由下落，结果，微粒不受腔室11内压力的影响，沿侧排气路13移动。因此，配置在侧排气路13中的微粒计数器45可以不受腔室11内压力的影响，检测出腔室11内的微粒的大小和数量。
此外，在上述的等离子体处理室10中，因为具有只在现有技术的等离子体处理室中追加了配置在侧排气路13中的微粒计数器45的结构，因此，可以对现有技术的等离子体处理室进行最小限度的改造，因而能够抑制等离子体处理室10的成本的提高。
在上述的等离子体处理室10中，不特别限定粗排气管15和主排气管16向总管18开口的排气口的位置，但是优选粗排气管15和主排气管16的排气口向在总管18中的侧排气路13的延长路径(图中用空心箭头表示)开口。这样，在粗排气管15和主排气管16将腔室11内的气体排出时，可以使总管18内产生的气体的排气流与微粒自由下落的路径确实地一致，因而，能够不受腔室11内压力的影响，检测出腔室11内的微粒的大小和数量。
下面，对涉及本发明的第二实施方式的等离子体处理室进行说明。
本实施方式的构成和作用与上述的第一实施方式基本上相同，只是在总管中的粗排气管和主排气管的排气口的位置以及微粒计数器的配置部位与上述的第一实施方式不同。因此，对同样的构成省略说明，下面只对与第一实施方式不同的结构进行说明。
在上述等离子体处理室10中，微粒计数器45配置在侧排气路13中。另一方面，根据等离子体处理条件，在处理空间S中，等离子体产生干扰光。因为侧排气路13距处理空间S较近，因此，配置在侧排气路13中的微粒计数器45的检测部50不仅接收穿过激光46的微粒发出的反向光，而且也接收处理空间S中的等离子体发出的干扰光。因此，利用等离子体处理条件，微粒计数器45有可能不能正确地检测微粒的大小和数量。此外，离子和基团流入侧排气路13，因此，微粒计数器45的各构成元件可能会被溅射，并且微粒计数器45可能会熔化消耗。对应于这个问题，在涉及本发明实施方式的等离子体处理室中，将微粒计数器配置在总管18中。
图4是表示涉及本发明的第二实施方式的等离子体处理室的简要构成的示意图，图4(A)是该等离子体处理室的截面图，图4(B)是沿图4(A)的线I-I的截面图。
在图4中，等离子体处理室52包括在总管18中的微粒计数器45。此外，总管18与粗排气管54(第一排气通路)和主排气管55(第二排气通路)连接。粗排气管54与DP(图中未示出)连接，主排气管55与TMP(图中未示出)连接。粗排气管54将腔室11内从大气压减压至低真空状态，主排气管55与粗排气管54联动，将腔室11内从大气压减压至压力比低真空状态更低的高真空状态。
粗排气管54和主排气管55分别具有向总管18内开口的粗排气口56和主排气口57。粗排气口56和主排气口57在总管18中的底面相邻地排列，分别向隔板14开口(图4(B))。如图4(A)所示，隔板14的上方有侧排气路13，因此，粗排气口56和主排气口57向在总管18的侧排气路13的延长路径开口。排气路13的延长路径与微粒自由下落的路径一致，因此，在粗排气管54或者主排气管55将腔室11内的气体排出时，总管18内产生的气体的排气流与微粒自由下落的路径一致。即，微粒随着气体的排气流，向着粗排气口56和主排气口57移动的路径与微粒自由下落的路径一致。这样，在从大气压减压至微粒自由下落的高真空状态的期间，微粒继续流入主排气口57。
此外，微粒计数器45在粗排气口56和主排气口57的上方，将激光照射部47配置成沿着粗排气口56和主排气口57的排列方向照射激光46(图4(B))。即，微粒计数器45被配置在总管18内的微粒自由下落的路径中，即，在粗排气管54或者主排气管55将腔室11内的气体排出时，利用该排出气体运送的微粒移动的路径中。
根据上述的等离子体处理室52，粗排气管54和主排气管55分别具有向腔室11内开口粗排气56口和主排气口57。粗排气口56和主排气口57相邻地排列，分别向隔板14开口。即，向在总管18中的侧排气路13的延长路径开口。因此，微粒随着气体的排气流向粗排气口56和主排气口57移动的路径与微粒自由下落的路径一致。此外，如上所述，当腔室11内的压力比较低时，微粒随着重力自由下落，另一方面，当腔室11内的压力比较高时，微粒随着在将腔室11内的气体排气时产生的气体的排气流移动。因此，可以不受腔室11内的压力的影响，在总管18内使微粒的移动路径一致，因而微粒计数器45可以不受压力的影响而检测腔室11内的微粒的大小和数量。
此外，等离子体处理室52包括在总管18内的微粒计数器45。在处理空间S中，等离子体发出的干扰光被隔板14阻断，不进入总管18。此外，利用隔板14防止离子和基团向总管18泄漏。因此，可以防止微粒计数器45的检测部50接收处理空间S的等离子体发出的干扰光，同时，可以防止微粒计数器45的各构成元件被离子和基团溅射。
在上述的等离子体处理室52中，微粒计数器45的激光照射部47沿着粗排气口56和主排气口57的排列方向照射检查用激光。在从大气压减压至微粒自由下落的高真空状态的期间，微粒继续流入粗排气口56和主排气口57。因此，微粒计数器45可以不受压力的影响正确地检测腔室11内的微粒的情况。
在上述的等离子体处理室52中，粗排气口56和主排气口57在总管18的底面向隔板14开口，但是，粗排气口56和主排气口57并不一定都向隔板14开口，如图7所示，也可以分别向在总管18内的侧排气路13的延长路径(图中用空心箭头表示)开口。此时，微粒计数器45被配置成激光照射部47向侧排气路13的延长路径照射激光。
下面，对涉及本发明的第三实施方式的等离子体处理室进行说明。
本实施方式的构成以及作用与上述的第一实施方式基本上相同，只是在总管中的粗排气管和主排气管的排气口的位置，以及微粒计数器的配置部位与第一实施方式不同。因此，对相同的构成省略说明，下面对与第一实施方式不同的构成进行说明。
图5是表示涉及本发明的第三实施方式的等离子体处理室的简要构成的示意图，图5(A)是该等离子体处理室的截面图，图5(B)是沿图5(A)的线II-II的截面图。
在图5中，排放腔室11内的气体的总排气管59(第三排气通路)连接于等离子体处理室58的总管18上。此外，该总排气管59与粗排气管60(第一排气通路)和主排气管61(第二排气通路)连接。因此，总排气管59使粗排气管60和主排气管61与腔室11(总管18)内连通。粗排气管60连接于DP(图中未示出)，主排气管61连接于TMP(图中未示出)上。粗排气管60将腔室11内从大气夺减压至低真空状态，主排气管61与粗排气管60联动，将腔室11内从大气压减压到压力比低真空状态的压力更低的高真空状态。
总排气管59具有向总管18内开口的总排气口62。总排气口62在总管18的底面向隔板14开口。如图5(A)所示，隔板14的上方是侧排气路13，因此，总排气口62向在总管18的侧排气路13的延长路径(图中用空心箭头表示)开口。因此，在总排气口59将腔室11内的气体排出时，在总管18内产生的气体的排气流与微粒自由下落的路径一致。即，微粒随着气体的排气流向总排气口62移动的路径与微粒自由下落的路径一致。这样，在从大气压减压至微粒自由下落的高真空状态期间，微粒继续流入总排气管59中。
此外，在等离子体处理室58中，微粒计数器45被配置在总排气管59中，以便微粒计数器的激光照射部47向总排气管59的流路照射激光46。更具体地说，微粒计数器45被配置在总排气管59中的比粗排气管60和主排气管61更靠近总管18侧。微粒计数器45检测流入总排气管59的流路中的微粒的大小和数量。
根据上述的等离子体处理室58，使粗排气管60和主排气管61与腔室11内连通的总排气管59具有向腔室11内开口的总排气口62，该总排气口62向隔板14开口，即，向在总管18中的侧排气路13的延长路径开口。微粒向总排气口62移动的路径与微粒自由下落的路径一致。此外，如上所述，在腔室11内的压力比较低时，微粒随重力自由下落，另一方面，在腔室11内的压力比较高时，微粒随着在将腔室内11的气体排气时产生的气体的排气流移动。因此，可以不受腔室11内的压力的影响，使在总管18内的微粒的移动路径一致，因而微粒计数器45可以不受压力的影响，检测出腔室11内的微粒的大小和数量。
在上述的等离子体处理室58中，微粒计数器45被配置在总排气管59中，微粒计数器45的激光照射部47向总排气管59的流路照射激光46。此外，在从大气压减压至微粒自由下落的高真空状态的期间，微粒继续向总排气管59流入。因此，微粒计数器45可以不受压力的影响，准确地检测腔室11内的微粒的大小和数量。
在上述的等离子体处理室58中，总排气口62在总管18的底面向隔板14开口，但是，总排气口62并不一定向隔板14开口。如图8所示，也可以向在总管18中的侧排气路13的延长路径(图中用空心箭头表示)开口。此时，微粒计数器45被配置成激光照射部47向侧排气路13的延长路径照射激光46。
此外，等离子体处理室58包括在总排气管59中的微粒计数器45。在处理空间S中，等离子体发出的干扰光被隔板14阻断而不进入总排气管59中，此外，利用隔板14防止离子和基团向总管18泄漏，因而防止向总排气管59泄漏。因此，可以防止微粒计数器45的检测部50接收处理空间S的等离子体发出的干扰光，同时，可以防止微粒计数器45的各构成元件被离子和基团溅射。
此外，在上述的等离子体处理室58中，微粒计数器45被设置在总排气管59中，但是，也可以将微粒计数器45配置在总管18中。此时，将配置在总管18中的微粒计数器45配置成激光照射部47向侧排气路13的延长路径(图中用空心箭头表示)照射激光46(图6(A)和图6(B))。在处理空间S中等离子体发出的干扰光被隔板阻断14而不进入总管18中，并且，利用隔板14防止离子和基团向总管18的泄漏。此外，微粒能够不受压力的影响，沿着侧排气路13的延长路径移动。微粒计数器45能够不受压力的影响，正确地检测腔室11内的微粒的大小和数量。
在上述的各实施方式中使用的微粒计数器45虽然是利用激光，但是，对于微粒计数器不限于此，例如，也可以是不使腔室11内气氛发生变化，可以检测移动的微粒的大小和数量的微粒计数器。
此外，上述各实施方式的等离子体处理室适用于蚀刻处理装置，但可适用各实施方式的等离子体处理室的等离子体处理装置不限于蚀刻处理装置，例如也可以是CVD处理装置和灰化处理装置。
此外，在上述各实施方式的等离子体处理室中，实施蚀刻处理的基板不限于半导体晶片，也可以是LCD(液晶显示)和FPD(平板显示)等使用的各种基板、光掩模、CD基板、印刷基板等。
权利要求
1.一种等离子体处理室，包括收容基板的容器，向该容器内供给处理气体的处理气体供给装置，向所述容器内施加高频电力的电极，以及与所述容器连接并对所述容器内的气体进行排气的排气装置，其特征在于配置有检测悬浮在所述容器内的微粒的微粒检测装置，该微粒检测装置被配置在所述微粒自由下落的路径中，也就是被配置在所述排气装置将所述容器内的气体排出时，利用该排出气体运送的微粒移动的路径中。
2.根据权利要求1所述的等离子体处理室，其特征在于所述排气装置具有向所述容器开口的排气口，该排气口向所述微粒自由下落的路径开口。
3.一种等离子体处理室，包括收容基板的容器，向该容器内供给处理气体的处理气体供给装置，向所述容器内施加高频电力的电极，以及与所述容器连接并对所述容器内的气体进行排气的排气装置，其特征在于配置有检测悬浮在所述容器内的微粒的微粒检测装置，该排气装置具有将所述容器内从大气压减压至低真空状态的第一排气通路，和与该第一排气通路联动将所述容器内从大气压减压至具有比所述低真空状态更低的压力的高真空状态的第二排气通路，所述第一排气通路和所述第二排气通路分别具有向所述容器内开口的第一排气口和第二排气口，所述第一排气口和所述第二排气口分别向所述微粒自由下落的路径开口。
4.根据权利要求3所述的等离子体处理室，其特征在于包括将所述容器分隔成配置有所述基板的反应室和与所述排气装置连接的排气室的隔板，所述微粒检测装置具有配置在所述排气室中并且照射检查用激光的激光照射部，该激光照射部沿着所述第一排气口和所述第二排气口的排列方向照射所述检查用激光。
5.一种等离子体处理室，包括收容基板的容器，向该容器内供给处理气体的处理气体供给装置，向所述容器内施加高频电力的电极，以及与所述容器连接并对所述容器内的气体进行排气的排气装置，其特征在于配置有检测悬浮在所述容器内的微粒的微粒检测装置，所述排气装置具有将所述容器内从大气压减压至低真空状态的第一排气通路，与该第一排气通路联动将所述容器内从大气压减压至具有比所述低真空状态更低的压力的高真空状态的第二排气通路，以及使所述第一排气通路和所述第二排气通路与所述容器连通的第三排气通路，所述第三排气通路具有向所述容器内开口的排气口，所述排气口向所述微粒自由下落的路径开口。
6.根据权利要求5所述的等离子体处理室，其特征在于所述微粒检测装置具有配置在第三排气通路中并且照射检查用激光的激光照射部，该激光照射部向所述第三排气通路的流路中照射所述检查用激光。
7.根据权利要求5所述的等离子体处理室，其特征在于包括将所述容器分隔成配置有所述基板的反应室和与所述排气装置连接的排气室的隔板，所述粒子检测装置具有配置在所述排气室中并且照射检查用激光的激光照射部，该激光照射部向所述微粒自由下落的路径中照射所述检查用激光。
全文摘要
本发明提供一种不受容器内压力影响，可检测容器内微粒情况的等离子体处理室(10)，其包括腔室(11)、气体导入喷淋头(34)、向处理空间S施加高频电力的基座(12)、将腔室内的气体排出的排气装置、微粒计数器(45)、以及将腔室分隔成反应室(17)和总管(18)的隔板(14)。排气装置具有粗排气管(54)和主排气管(55)，该两个排气管分别具有向总管(18)内开口的粗排气口(56)和主排气口(57)，该两个排气口相邻排列，分别向微粒自由下落的路径开口。微粒计数器(45)配置在总管内，该微粒计数器的激光照射部(47)沿粗排气口和主排气口的排列方向照射检查用激光。
文档编号H05H1/00GK1941284SQ200610159359
公开日2007年4月4日 申请日期2006年9月27日 优先权日2005年9月30日
发明者辻本宏 申请人:东京毅力科创株式会社