JP2001060578A - 真空処理装置 - Google Patents
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- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/32431—Constructional details of the reactor
- H01J37/32798—Further details of plasma apparatus not provided for in groups H01J37/3244 - H01J37/32788; special provisions for cleaning or maintenance of the apparatus
- H01J37/32816—Pressure
- H01J37/32834—Exhausting
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/4412—Details relating to the exhausts, e.g. pumps, filters, scrubbers, particle traps
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- H01J37/3244—Gas supply means
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 プロセスガスのレジデンスタイムを制御し、
所望のプロセス性能が得られる真空処理装置を提供す
る。 【解決手段】 チャンバ１０内の圧力を制御する圧力制
御用オリフィス１３と、その駆動部であるオリフィス駆
動部１８と、チャンバ１０内の圧力を検出する圧力計１
８と、真空排気装置２０とを備える真空処理装置におい
て、チャンバ１０内のガスのレジデンスタイムを制御す
るレジデンスタイム制御用可変オリフィスを、排気管１
１とチャンバ１０の接続部に配置し、チャンバ１０内の
圧力とレジデンスタイムとを独立して制御する。レジデ
ンスタイム制御用可変オリフィスは、スライド式バルブ
１２より構成され、可変オリフィス駆動部１７によって
制御される。制御部２１は、予め設定された制御プログ
ラムによって、排気や、各駆動部を操作するタイミング
など、真空処理を行う一連の工程を制御する。
所望のプロセス性能が得られる真空処理装置を提供す
る。 【解決手段】 チャンバ１０内の圧力を制御する圧力制
御用オリフィス１３と、その駆動部であるオリフィス駆
動部１８と、チャンバ１０内の圧力を検出する圧力計１
８と、真空排気装置２０とを備える真空処理装置におい
て、チャンバ１０内のガスのレジデンスタイムを制御す
るレジデンスタイム制御用可変オリフィスを、排気管１
１とチャンバ１０の接続部に配置し、チャンバ１０内の
圧力とレジデンスタイムとを独立して制御する。レジデ
ンスタイム制御用可変オリフィスは、スライド式バルブ
１２より構成され、可変オリフィス駆動部１７によって
制御される。制御部２１は、予め設定された制御プログ
ラムによって、排気や、各駆動部を操作するタイミング
など、真空処理を行う一連の工程を制御する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、プロセスごとに所
望の真空圧とレジデンスタイムとを設定することがで
き、様々な条件のプロセスに対応可能な真空処理装置に
関する。
望の真空圧とレジデンスタイムとを設定することがで
き、様々な条件のプロセスに対応可能な真空処理装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体装置の製造工程での成膜プロセス
やリソグラフィプロセスでは、ＣＶＤ（化学気相成膜）
法やドライエッチング法等の真空処理プロセスが用いら
れている。これらの真空処理プロセスは、例えば、気密
な処理室内にウエハを配置し、真空排気ポンプを用いて
処理室内を真空に排気し、さらに、反応ガスを供給し、
高周波電力によって発生させたプラズマイオンや、ラジ
カル（中性活性種）、又はヒータ等の熱を利用して、Ｃ
ＶＤやエッチングなどの処理を行う。
やリソグラフィプロセスでは、ＣＶＤ（化学気相成膜）
法やドライエッチング法等の真空処理プロセスが用いら
れている。これらの真空処理プロセスは、例えば、気密
な処理室内にウエハを配置し、真空排気ポンプを用いて
処理室内を真空に排気し、さらに、反応ガスを供給し、
高周波電力によって発生させたプラズマイオンや、ラジ
カル（中性活性種）、又はヒータ等の熱を利用して、Ｃ
ＶＤやエッチングなどの処理を行う。
【０００３】真空処理プロセスを実施するための真空処
理装置の概要を図４を参照して説明する。
理装置の概要を図４を参照して説明する。
【０００４】図４に示す真空処理装置は、チャンバ３０
と、チャンバ３０に接続された排気管３１と、排気管３
１内に配置され、チャンバ３０内の圧力を制御する圧力
制御用オリフィス３３と、チャンバ３０内にあるウエハ
支持部３４上に配置されたウエハ３５の外周に位置し、
プラズマイオン等のエッチング種をウエハの処理面に集
中させ、ウエハ処理面で所要のレジデンスタイムを達成
するためのフォーカスリング３６と、から構成される。
と、チャンバ３０に接続された排気管３１と、排気管３
１内に配置され、チャンバ３０内の圧力を制御する圧力
制御用オリフィス３３と、チャンバ３０内にあるウエハ
支持部３４上に配置されたウエハ３５の外周に位置し、
プラズマイオン等のエッチング種をウエハの処理面に集
中させ、ウエハ処理面で所要のレジデンスタイムを達成
するためのフォーカスリング３６と、から構成される。
【０００５】チャンバ３０には、ウエハにエッチング等
の処理を行うための反応ガスが供給され、チャンバ３０
内の圧力は、圧力制御用オリフィス３３の開度を調整す
ることによって、使用するプロセス条件に適した圧力と
なるように制御される。
の処理を行うための反応ガスが供給され、チャンバ３０
内の圧力は、圧力制御用オリフィス３３の開度を調整す
ることによって、使用するプロセス条件に適した圧力と
なるように制御される。
【０００６】また、チャンバ３０の口径、排気管３１の
口径、フォーカスリング３６等は、使用するプロセス条
件に応じて、レジデンスタイムが最適となるように設計
されている。
口径、フォーカスリング３６等は、使用するプロセス条
件に応じて、レジデンスタイムが最適となるように設計
されている。
【０００７】例えば、排気管３１がチャンバの容積に対
して、比較的細く形成されている場合には、一般に、チ
ャンバ３０内の真空度は低く（圧力が高く）なり、チャ
ンバ３０から排気管３１に流れうるガスの量も少ない。
そのため、排気口の狭い真空処理装置は、高圧力・小流
量プロセスを行うのに適しており、その条件でエッチン
グのウエハ面内差がなくなるようなレジデンスタイムと
なっている。
して、比較的細く形成されている場合には、一般に、チ
ャンバ３０内の真空度は低く（圧力が高く）なり、チャ
ンバ３０から排気管３１に流れうるガスの量も少ない。
そのため、排気口の狭い真空処理装置は、高圧力・小流
量プロセスを行うのに適しており、その条件でエッチン
グのウエハ面内差がなくなるようなレジデンスタイムと
なっている。
【０００８】また、排気管３１がチャンバの容積に対し
て、比較的太く形成されている場合には、チャンバ３０
内の真空度を高く（圧力を低く）することが可能であ
り、チャンバ３０から排気管３１に流れるガスの量も多
い。そのため、排気口の広い真空処理装置は、低圧力・
大流量プロセスを行うのに適しており、その条件でエッ
チングのウエハ面内差がなくなるようなレジデンスタイ
ムとなっている。
て、比較的太く形成されている場合には、チャンバ３０
内の真空度を高く（圧力を低く）することが可能であ
り、チャンバ３０から排気管３１に流れるガスの量も多
い。そのため、排気口の広い真空処理装置は、低圧力・
大流量プロセスを行うのに適しており、その条件でエッ
チングのウエハ面内差がなくなるようなレジデンスタイ
ムとなっている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】上記のように従来は、
プロセス条件毎に、圧力・流量・レジデンスタイムなど
を考慮して、真空処理装置を設計しなければならず、真
空処理装置の設計・維持・管理が困難であり、コスト的
にも不利益であった。
プロセス条件毎に、圧力・流量・レジデンスタイムなど
を考慮して、真空処理装置を設計しなければならず、真
空処理装置の設計・維持・管理が困難であり、コスト的
にも不利益であった。
【００１０】一方、特定のプロセス条件に最適設計され
た真空処理装置を、異なるプロセス条件で処理する場合
に使用すると、所望のプロセス性能を得ることができ
ず、ウエハ上で、処理の面内差が発生し、処理を適切に
実行できないという問題がある。
た真空処理装置を、異なるプロセス条件で処理する場合
に使用すると、所望のプロセス性能を得ることができ
ず、ウエハ上で、処理の面内差が発生し、処理を適切に
実行できないという問題がある。
【００１１】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであり、その目的は、一つのチャンバで、さまざ
まなプロセスを行うことができ、それぞれのプロセスに
応じた適切なレジデンスタイムが実現でき、所望のプロ
セス性能を得ることができる真空処理装置を提供するこ
とにある。
たものであり、その目的は、一つのチャンバで、さまざ
まなプロセスを行うことができ、それぞれのプロセスに
応じた適切なレジデンスタイムが実現でき、所望のプロ
セス性能を得ることができる真空処理装置を提供するこ
とにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の第１の観点にかかる真空処理装置は、所定
の真空圧でウェハを処理するためのチャンバと、前記チ
ャンバに接続され、前記チャンバと前記チャンバ内を排
気するための排気手段とを接続するための排気管と、前
記排気管内に配置され、前記チャンバ内の圧力を制御す
る圧力制御用オリフィスと、前記排気管内に、前記圧力
制御用オリフィスとは別に配置され、前記圧力制御用オ
リフィスとは独立して開閉し、前記真空チャンバ内のガ
スのレジデンスタイムを制御するレジデンスタイム制御
用オリフィスと、を備えることを特徴とする。
め、本発明の第１の観点にかかる真空処理装置は、所定
の真空圧でウェハを処理するためのチャンバと、前記チ
ャンバに接続され、前記チャンバと前記チャンバ内を排
気するための排気手段とを接続するための排気管と、前
記排気管内に配置され、前記チャンバ内の圧力を制御す
る圧力制御用オリフィスと、前記排気管内に、前記圧力
制御用オリフィスとは別に配置され、前記圧力制御用オ
リフィスとは独立して開閉し、前記真空チャンバ内のガ
スのレジデンスタイムを制御するレジデンスタイム制御
用オリフィスと、を備えることを特徴とする。
【００１３】この発明によれば、レジデンスタイム制御
用可変オリフィスによって排気流量を制御することがで
き、チャンバ内のレジデンスタイムを所要のプロセス条
件に適した状態とすることができる。また、圧力制御用
オリフィスによってチャンバ内を予め設定した圧力に保
つための微調整を行うことができる。さらに、レジデン
スタイム制御用可変オリフィスと圧力制御用オリフィス
とが別々に配置され、それぞれ独立して開閉することか
ら、上記２つの工程は、それぞれ独立した状態で行うこ
とが可能である。
用可変オリフィスによって排気流量を制御することがで
き、チャンバ内のレジデンスタイムを所要のプロセス条
件に適した状態とすることができる。また、圧力制御用
オリフィスによってチャンバ内を予め設定した圧力に保
つための微調整を行うことができる。さらに、レジデン
スタイム制御用可変オリフィスと圧力制御用オリフィス
とが別々に配置され、それぞれ独立して開閉することか
ら、上記２つの工程は、それぞれ独立した状態で行うこ
とが可能である。
【００１４】よって、上記構成とすることにより、チャ
ンバ内を所要のプロセス状態とすることができ、レジデ
ンスタイムを所要の値にすることができる。
ンバ内を所要のプロセス状態とすることができ、レジデ
ンスタイムを所要の値にすることができる。
【００１５】さらに、本発明の真空処理装置は、チャン
バ内の圧力を測定する圧力測定手段を備えている。ま
た、前記圧力制御用オリフィスは、前記圧力測定手段に
よって検出される測定値に従って、その開度を制御さ
れ、前記レジデンスタイム制御用可変オリフィスは、前
記チャンバ内で実行するプロセスに応じた開度に設定さ
れる。
バ内の圧力を測定する圧力測定手段を備えている。ま
た、前記圧力制御用オリフィスは、前記圧力測定手段に
よって検出される測定値に従って、その開度を制御さ
れ、前記レジデンスタイム制御用可変オリフィスは、前
記チャンバ内で実行するプロセスに応じた開度に設定さ
れる。
【００１６】前記圧力制御用オリフィスは、前記排気管
の排気の流路に配置され、前記レジデンスタイム制御用
可変オリフィスは、前記排気管の前記チャンバと前記圧
力制御用オリフィスとの間に配置される。また、前記レ
ジデンスタイム制御用可変オリフィスは、前記チャンバ
の内壁に沿った位置に配置されたスライド式バルブから
構成される。
の排気の流路に配置され、前記レジデンスタイム制御用
可変オリフィスは、前記排気管の前記チャンバと前記圧
力制御用オリフィスとの間に配置される。また、前記レ
ジデンスタイム制御用可変オリフィスは、前記チャンバ
の内壁に沿った位置に配置されたスライド式バルブから
構成される。
【００１７】また、この発明の第２の観点にかかる真空
処理装置は、チャンバ内に半導体ウエハを配置し、反応
ガスを前記チャンバ内に供給し、前記チャンバに接続さ
れた排気管内に配置された圧力制御用オリフィスにより
前記チャンバ内の圧力を制御しながら、前記半導体ウエ
ハを真空処理する真空処理装置において、前記圧力制御
用オリフィスとは独立して開閉し、前記チャンバ内のガ
スのレジデンスタイムを制御するガスのレジデンスタイ
ム制御用可変オリフィスをさらに備え、チャンバ内の圧
力とレジデンスタイムとを独立して制御可能としたこと
を特徴とする。
処理装置は、チャンバ内に半導体ウエハを配置し、反応
ガスを前記チャンバ内に供給し、前記チャンバに接続さ
れた排気管内に配置された圧力制御用オリフィスにより
前記チャンバ内の圧力を制御しながら、前記半導体ウエ
ハを真空処理する真空処理装置において、前記圧力制御
用オリフィスとは独立して開閉し、前記チャンバ内のガ
スのレジデンスタイムを制御するガスのレジデンスタイ
ム制御用可変オリフィスをさらに備え、チャンバ内の圧
力とレジデンスタイムとを独立して制御可能としたこと
を特徴とする。
【００１８】この発明によれば、一つのチャンバでさま
ざまなプロセスを実行することが可能となり、また、そ
れぞれのプロセスで所要のレジデンスタイムを実現する
ことができる。その結果、所望のプロセス性能を得るこ
とができる。
ざまなプロセスを実行することが可能となり、また、そ
れぞれのプロセスで所要のレジデンスタイムを実現する
ことができる。その結果、所望のプロセス性能を得るこ
とができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図１〜図３を参照して説明する。
て、図１〜図３を参照して説明する。
【００２０】本実施の形態の真空処理装置は、図２に示
すように、チャンバ１０と、チャンバ１０に接続された
排気管１１と、排気管１１とチャンバ１０との接続部分
に配置されたスライド式バルブ１２と、排気管１１内に
配置され、チャンバ１０内の圧力を調整する圧力制御用
オリフィス１３と、ウエハ支持部１４上に配置されたウ
エハ１５の外周に位置し、プラズマイオン等をウエハの
処理面に集中させ、ウエハ処理面で所要のレジデンスタ
イムを達成するためのフォーカスリング１６と、から構
成される。
すように、チャンバ１０と、チャンバ１０に接続された
排気管１１と、排気管１１とチャンバ１０との接続部分
に配置されたスライド式バルブ１２と、排気管１１内に
配置され、チャンバ１０内の圧力を調整する圧力制御用
オリフィス１３と、ウエハ支持部１４上に配置されたウ
エハ１５の外周に位置し、プラズマイオン等をウエハの
処理面に集中させ、ウエハ処理面で所要のレジデンスタ
イムを達成するためのフォーカスリング１６と、から構
成される。
【００２１】スライド式バルブ１２は、チャンバ１０と
排気管１１の接続部に、真空チャンバ１０の内壁に沿っ
た位置に配置され、水平方向に開閉（スライド）するこ
とによって、排気管１１の実効的な内径を調整し、チャ
ンバ１０内のレジデンスタイムを所要のプロセス条件に
適した状態とすることができる。
排気管１１の接続部に、真空チャンバ１０の内壁に沿っ
た位置に配置され、水平方向に開閉（スライド）するこ
とによって、排気管１１の実効的な内径を調整し、チャ
ンバ１０内のレジデンスタイムを所要のプロセス条件に
適した状態とすることができる。
【００２２】スライド式バルブ１２は、図１に示すよう
に、可変オリフィス駆動部１７によって、チャンバ１０
内で実行されるプロセスのプロセス条件に応じて、予め
設定された開度になるように制御される。
に、可変オリフィス駆動部１７によって、チャンバ１０
内で実行されるプロセスのプロセス条件に応じて、予め
設定された開度になるように制御される。
【００２３】圧力制御用オリフィス１３は、図２の断面
図に示すように、排気管１１の屈曲部に配置された、テ
ーパ付オリフィスから構成されている。圧力制御用オリ
フィス１３の開度は、図１に示すように、オリフィス駆
動部１８によって連続的に制御される。オリフィス駆動
部１８は、図１に示すように、チャンバ１０に接続され
た圧力計１９から送られる圧力信号に対応して、チャン
バ１０内が予め設定された圧力に保たれるように、圧力
制御用オリフィス１３の開度を調整する。
図に示すように、排気管１１の屈曲部に配置された、テ
ーパ付オリフィスから構成されている。圧力制御用オリ
フィス１３の開度は、図１に示すように、オリフィス駆
動部１８によって連続的に制御される。オリフィス駆動
部１８は、図１に示すように、チャンバ１０に接続され
た圧力計１９から送られる圧力信号に対応して、チャン
バ１０内が予め設定された圧力に保たれるように、圧力
制御用オリフィス１３の開度を調整する。
【００２４】図１に示す制御部２１は、予め設定された
制御プログラムによって、排気や、スライド式バルブ１
２及び圧力制御用オリフィス１３を駆動するタイミング
など、真空処理を行う一連の工程を制御する。
制御プログラムによって、排気や、スライド式バルブ１
２及び圧力制御用オリフィス１３を駆動するタイミング
など、真空処理を行う一連の工程を制御する。
【００２５】また、制御部２１は、入力部、メモリ、プ
ロセッサなどを備え、メモリには、図３に示すように、
複数のプロセスとそのプロセスを実行する際の、チャン
バ１０内の圧力（目標値）及びスライド式バルブ１２の
開度などが予め定められている。
ロセッサなどを備え、メモリには、図３に示すように、
複数のプロセスとそのプロセスを実行する際の、チャン
バ１０内の圧力（目標値）及びスライド式バルブ１２の
開度などが予め定められている。
【００２６】次に、上記構成の真空処理装置を用いて、
図３に示す低圧力・大流量プロセスであるエッチングプ
ロセスＡを行う方法について説明する。
図３に示す低圧力・大流量プロセスであるエッチングプ
ロセスＡを行う方法について説明する。
【００２７】まず、処理対象となるウェハ１５を、フォ
ーカスリング１６を有するウエハ支持部１４の上に配置
する。制御部２１は、可変オリフィス駆動部１７とオリ
フィス駆動部１８とを介して、スライド式バルブ１２の
開度を、図３に示すテーブルに設定されている値（８０
％）に設定し、圧力制御用オリフィス１３の開度を、全
開（最大流量状態）に設定する。スライド式バルブ１２
の開度を８０％にすることにより、排気管１１の実効的
な口径が設定される。
ーカスリング１６を有するウエハ支持部１４の上に配置
する。制御部２１は、可変オリフィス駆動部１７とオリ
フィス駆動部１８とを介して、スライド式バルブ１２の
開度を、図３に示すテーブルに設定されている値（８０
％）に設定し、圧力制御用オリフィス１３の開度を、全
開（最大流量状態）に設定する。スライド式バルブ１２
の開度を８０％にすることにより、排気管１１の実効的
な口径が設定される。
【００２８】この状態で、排気管１１を介してチャンバ
１０に接続された排気ポンプを有する真空排気装置２０
を制御し、チャンバ１０内を真空引きして残留ガス等を
排気する。
１０に接続された排気ポンプを有する真空排気装置２０
を制御し、チャンバ１０内を真空引きして残留ガス等を
排気する。
【００２９】次に、図示しないガス供給装置によって、
エッチングやスパッタ等の真空処理を行うための反応ガ
スをチャンバ１０内に供給する。そして、反応ガスを供
給しながら、チャンバ１０内の圧力が所定の値５ｍＴ
（０．７Ｐａ）になるように、オリフィス駆動部１８に
よって、圧力制御用オリフィス１３の開度を下げてい
く。
エッチングやスパッタ等の真空処理を行うための反応ガ
スをチャンバ１０内に供給する。そして、反応ガスを供
給しながら、チャンバ１０内の圧力が所定の値５ｍＴ
（０．７Ｐａ）になるように、オリフィス駆動部１８に
よって、圧力制御用オリフィス１３の開度を下げてい
く。
【００３０】一定時間経過後、チャンバ１０内の真空圧
がプロセスに必要な圧力に達すると、圧力計１９から送
られる圧力信号に基づき、オリフィス駆動部１８によっ
て、圧力制御用オリフィス１３の開度が連続的に制御さ
れ、チャンバ１０内の圧力が目標値に維持される。この
ような状態で、ウェハ１５にエッチング等の真空処理が
施される。
がプロセスに必要な圧力に達すると、圧力計１９から送
られる圧力信号に基づき、オリフィス駆動部１８によっ
て、圧力制御用オリフィス１３の開度が連続的に制御さ
れ、チャンバ１０内の圧力が目標値に維持される。この
ような状態で、ウェハ１５にエッチング等の真空処理が
施される。
【００３１】上記プロセスによって、ウェハ１５が真空
処理された後、反応ガスの供給を停止し、スライド式バ
ルブ１２及び圧力制御用オリフィス１３を全開にして真
空チャンバ１０内に残留する反応ガスを排気する。これ
により、ウェハ１５の真空処理プロセスは終了となる。
処理された後、反応ガスの供給を停止し、スライド式バ
ルブ１２及び圧力制御用オリフィス１３を全開にして真
空チャンバ１０内に残留する反応ガスを排気する。これ
により、ウェハ１５の真空処理プロセスは終了となる。
【００３２】スライド式バルブ１２を大きく開くことに
より、レジデンスタイム制御用可変オリフィスのコンダ
クタンスは大きくなり、チャンバ１０内と排気管１１内
の圧力差は小さくなり、低圧力制御が可能となる。ま
た、低圧力・大流量条件でレジデンスタイムが最適とな
るようにスライド式バルブ１２の開度を調整しているの
で、所要のエッチングが可能となる。
より、レジデンスタイム制御用可変オリフィスのコンダ
クタンスは大きくなり、チャンバ１０内と排気管１１内
の圧力差は小さくなり、低圧力制御が可能となる。ま
た、低圧力・大流量条件でレジデンスタイムが最適とな
るようにスライド式バルブ１２の開度を調整しているの
で、所要のエッチングが可能となる。
【００３３】次に、高圧力・小流量プロセスの一例とし
て、エッチングプロセスＣを行う場合について説明す
る。
て、エッチングプロセスＣを行う場合について説明す
る。
【００３４】まず、処理対象となるウェハ１５をウエハ
支持部１４上に設置し、圧力制御用オリフィス１３を全
開にし、スライド式バルブ１２を図３のテーブルに設定
されている開度（２０％）に調整する。これにより、排
気管の口径が小さい真空処理装置と同じ状況にすること
ができる。
支持部１４上に設置し、圧力制御用オリフィス１３を全
開にし、スライド式バルブ１２を図３のテーブルに設定
されている開度（２０％）に調整する。これにより、排
気管の口径が小さい真空処理装置と同じ状況にすること
ができる。
【００３５】この状態で、真空排気装置２０を制御し、
チャンバ１０内を真空引きして残留ガス等を排気する。
チャンバ１０内を真空引きして残留ガス等を排気する。
【００３６】次に、図示しないガス供給装置によって反
応ガスをチャンバ１０内に供給する。続いて、反応ガス
を供給しながら、チャンバ１０内の圧力が所定の値２０
０ｍＴ（２６．７Ｐａ）になるように、オリフィス駆動
部１８によって、圧力制御用オリフィス１３の開度を下
げていく。
応ガスをチャンバ１０内に供給する。続いて、反応ガス
を供給しながら、チャンバ１０内の圧力が所定の値２０
０ｍＴ（２６．７Ｐａ）になるように、オリフィス駆動
部１８によって、圧力制御用オリフィス１３の開度を下
げていく。
【００３７】一定時間経過後、チャンバ１０内の真空圧
がプロセスに必要な圧力に達すると、圧力計１９から送
られる圧力信号に基づき、オリフィス駆動部１８によっ
て、圧力制御用オリフィス１３の開度が連続的に制御さ
れ、チャンバ１０内の圧力が目標値に維持される。この
ような状態で、ウェハ１５にエッチング等の真空処理が
施される。
がプロセスに必要な圧力に達すると、圧力計１９から送
られる圧力信号に基づき、オリフィス駆動部１８によっ
て、圧力制御用オリフィス１３の開度が連続的に制御さ
れ、チャンバ１０内の圧力が目標値に維持される。この
ような状態で、ウェハ１５にエッチング等の真空処理が
施される。
【００３８】ウェハ１５への処理完了後、反応ガスの供
給を停止し、スライド式バルブ１２と圧力制御用オリフ
ィス１３とを全開にして、チャンバ１０内に残留する反
応ガスを排出する。これにより、ウェハ１５の真空処理
プロセスは終了となる。
給を停止し、スライド式バルブ１２と圧力制御用オリフ
ィス１３とを全開にして、チャンバ１０内に残留する反
応ガスを排出する。これにより、ウェハ１５の真空処理
プロセスは終了となる。
【００３９】エッチングプロセスＣでは、スライド式バ
ルブ１２の開度は、ほぼ閉の状態（開度２０％）にある
ので、反応ガスの流量を小流量とすることができる。ま
た、レジデンスタイム制御用可変オリフィスのコンダク
タンスは小さくなり、チャンバ１０内と排気管１１内の
圧力差は大きくなり、真空チャンバ１０内は高圧力状態
とすることが可能となる。よって、口径の大きい排気管
１１を有する真空処理装置であるにもかかわらず、口径
の小さい排気管を有する真空処理装置と同様に、高圧力
・小流量状態が実現でき、その条件に適したレジデンス
タイムが実現できる。
ルブ１２の開度は、ほぼ閉の状態（開度２０％）にある
ので、反応ガスの流量を小流量とすることができる。ま
た、レジデンスタイム制御用可変オリフィスのコンダク
タンスは小さくなり、チャンバ１０内と排気管１１内の
圧力差は大きくなり、真空チャンバ１０内は高圧力状態
とすることが可能となる。よって、口径の大きい排気管
１１を有する真空処理装置であるにもかかわらず、口径
の小さい排気管を有する真空処理装置と同様に、高圧力
・小流量状態が実現でき、その条件に適したレジデンス
タイムが実現できる。
【００４０】なお、低圧力・大流量プロセスと、高圧力
・小流量プロセスとの中間のプロセスについても、同様
に、それぞれのプロセス条件に応じて、スライド式バル
ブ１２の開度を適切に調整することによって、所望のプ
ロセスを実行することが可能となる。
・小流量プロセスとの中間のプロセスについても、同様
に、それぞれのプロセス条件に応じて、スライド式バル
ブ１２の開度を適切に調整することによって、所望のプ
ロセスを実行することが可能となる。
【００４１】以上説明したように、この実施の形態の真
空処理装置によれば、ガスのレジデンスタイム制御用可
変オリフィスとして機能するスライド式バルブ１２の開
度を適当に設定することにより、排気管１１の実効的な
口径を調整して、一つのチャンバで、低圧力・大流量プ
ロセスから高圧力・小流量プロセスに至る様々なプロセ
スで真空処理を適切に実効することが可能となり、所望
のプロセス性能を得ることができる。
空処理装置によれば、ガスのレジデンスタイム制御用可
変オリフィスとして機能するスライド式バルブ１２の開
度を適当に設定することにより、排気管１１の実効的な
口径を調整して、一つのチャンバで、低圧力・大流量プ
ロセスから高圧力・小流量プロセスに至る様々なプロセ
スで真空処理を適切に実効することが可能となり、所望
のプロセス性能を得ることができる。
【００４２】なお、この発明は、上記実施の形態に限定
されず、種々の変形及び応用が可能である。
されず、種々の変形及び応用が可能である。
【００４３】例えば、上記実施の形態では、スライド式
バルブ１２の開度は、チャンバ１０内を真空引きをする
前に、使用するプロセスに適した開度に調整したが、排
気能力を高めるために、圧力制御用オリフィスと同様
に、開度を全開にしてから真空引きをし、チャンバ１０
内が高真空状態になった後に、所定の開度に調整しても
よい。
バルブ１２の開度は、チャンバ１０内を真空引きをする
前に、使用するプロセスに適した開度に調整したが、排
気能力を高めるために、圧力制御用オリフィスと同様
に、開度を全開にしてから真空引きをし、チャンバ１０
内が高真空状態になった後に、所定の開度に調整しても
よい。
【００４４】また、レジデンスタイム制御用可変オリフ
ィスとして、スライド式バルブの替わりにバタフライバ
ルブや絞り等、排気管１１の口径を実効的に調整できる
様々な部材を使用することも可能である。これらのバル
ブを使用する場合にも、実行するプロセスのプロセス条
件に応じて、開度を調整することによってチャンバ内の
レジデンスタイムを所望のプロセス条件に適した状態と
することができる。さらに、レジデンスタイム制御用可
変オリフィスは、チャンバ１０と排気管１１の接続部
（境界部）に配置される必要はなく、設置位置は任意で
ある。ただし、圧力制御用オリフィス１３とチャンバ１
０との間に設置することが望ましい。
ィスとして、スライド式バルブの替わりにバタフライバ
ルブや絞り等、排気管１１の口径を実効的に調整できる
様々な部材を使用することも可能である。これらのバル
ブを使用する場合にも、実行するプロセスのプロセス条
件に応じて、開度を調整することによってチャンバ内の
レジデンスタイムを所望のプロセス条件に適した状態と
することができる。さらに、レジデンスタイム制御用可
変オリフィスは、チャンバ１０と排気管１１の接続部
（境界部）に配置される必要はなく、設置位置は任意で
ある。ただし、圧力制御用オリフィス１３とチャンバ１
０との間に設置することが望ましい。
【００４５】また、上記実施の形態においては、制御部
２１に予めプロセスとプロセス条件を設定しておき、制
御部２１がレジデンスタイム制御用可変オリフィスの開
度を調整したが、レジデンスタイム制御用可変オリフィ
スの開度を手動で調整するようにすることも可能であ
る。
２１に予めプロセスとプロセス条件を設定しておき、制
御部２１がレジデンスタイム制御用可変オリフィスの開
度を調整したが、レジデンスタイム制御用可変オリフィ
スの開度を手動で調整するようにすることも可能であ
る。
【００４６】さらに、複数枚のウエハを処理することが
できるような機能を有するチャンバを使用する場合にも
本発明を用いることが可能である。
できるような機能を有するチャンバを使用する場合にも
本発明を用いることが可能である。
【００４７】
【発明の効果】上記構成の真空処理装置を用いることに
より、プロセスガスのレジデンスタイムを制御すること
が可能となり、所望のプロセス性能を得ることができ
る。よって、一つのチャンバで、高圧力・小流量プロセ
スと低圧力・大流量プロセスの両立が可能となる。
より、プロセスガスのレジデンスタイムを制御すること
が可能となり、所望のプロセス性能を得ることができ
る。よって、一つのチャンバで、高圧力・小流量プロセ
スと低圧力・大流量プロセスの両立が可能となる。
【図１】本発明の一実施形態における半導体製造の真空
処理装置の概略図である。
処理装置の概略図である。
【図２】本発明の一実施形態における半導体製造の真空
処理装置の上面図と断面図である。
処理装置の上面図と断面図である。
【図３】図１に示す制御部に設定されるプロセス別のプ
ロセス条件の一例を示すテーブルである。
ロセス条件の一例を示すテーブルである。
【図４】従来の半導体製造の真空処理装置の上面図と断
面図である。
面図である。
１０ チャンバ １１ 排気管 １２ スライド式バルブ １３ 圧力制御用オリフィス １４ ウエハ支持部 １５ ウェハ １６ フォーカスリング １７ 可変オリフィス駆動部 １８ オリフィス駆動部 １９ 圧力計 ２０ 真空排気装置 ２１ 制御部
Claims (5)
- 【請求項１】所定の真空圧でウェハを処理するためのチ
ャンバと、 前記チャンバに接続され、前記チャンバと、前記チャン
バ内を排気するための排気手段とを接続するための排気
管と、 前記排気管内に配置され、前記チャンバ内の圧力を制御
する圧力制御用オリフィスと、 前記排気管内に、前記圧力制御用オリフィスとは別に配
置され、前記圧力制御用可変オリフィスとは独立して開
閉し、前記チャンバ内のガスのレジデンスタイムを制御
するレジデンスタイム制御用可変オリフィスと、 を備えることを特徴とする真空処理装置。 - 【請求項２】前記チャンバ内の圧力を測定する圧力測定
手段をさらに備え、 前記圧力制御用オリフィスは、前記圧力測定手段によっ
て検出される測定値に従って、その開度を制御され、 前記レジデンスタイム制御用可変オリフィスは、前記チ
ャンバ内で実行するプロセスに応じた開度に設定され
る、ことを特徴とする請求項１に記載の真空処理装置。 - 【請求項３】前記圧力制御用オリフィスは、前記排気管
内の排気の流路に配置されており、 前記レジデンスタイム制御用可変オリフィスは、前記チ
ャンバと前記圧力制御用オリフィスとの間の前記排気管
内に配置される、ことを特徴とする請求項１に記載の真
空処理装置。 - 【請求項４】前記レジデンスタイム制御用可変オリフィ
スは、前記チャンバの内壁に沿った位置に配置されたス
ライド式バルブから構成される、ことを特徴とする請求
項１乃至３のいずれか１項に記載の真空処理装置。 - 【請求項５】チャンバ内に半導体ウエハを配置し、反応
ガスを前記チャンバ内に供給し、前記チャンバに接続さ
れた排気管内に配置された圧力制御用オリフィスにより
前記チャンバ内の圧力を制御しながら、前記半導体ウエ
ハを真空処理する真空処理装置において、 前記圧力制御用オリフィスとは独立して開閉し、前記チ
ャンバ内のガスのレジデンスタイムを制御するガスのレ
ジデンスタイム制御用可変オリフィスをさらに備え、チ
ャンバ内の圧力とレジデンスタイムとを独立して制御可
能としたことを特徴とする真空処理装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11233940A JP2001060578A (ja) | 1999-08-20 | 1999-08-20 | 真空処理装置 |
| KR1020000047389A KR20010021330A (ko) | 1999-08-20 | 2000-08-17 | 진공 처리 장치 |
| US09/640,817 US6478923B1 (en) | 1999-08-20 | 2000-08-17 | Vacuum operation apparatus |
| TW089116876A TW466555B (en) | 1999-08-20 | 2000-08-18 | Vacuum operation apparatus |
| GB0020509A GB2353538A (en) | 1999-08-20 | 2000-08-18 | Vacuum operation apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11233940A JP2001060578A (ja) | 1999-08-20 | 1999-08-20 | 真空処理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001060578A true JP2001060578A (ja) | 2001-03-06 |
Family
ID=16963009
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11233940A Pending JP2001060578A (ja) | 1999-08-20 | 1999-08-20 | 真空処理装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6478923B1 (ja) |
| JP (1) | JP2001060578A (ja) |
| KR (1) | KR20010021330A (ja) |
| GB (1) | GB2353538A (ja) |
| TW (1) | TW466555B (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2012191070A (ja) * | 2011-03-11 | 2012-10-04 | Toshiba Corp | 圧力制御装置 |
| JP2014027191A (ja) * | 2012-07-30 | 2014-02-06 | Hitachi High-Technologies Corp | 光ｃｖｄ膜の製造方法、及び光ｃｖｄ膜の製造装置 |
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| JP4061062B2 (ja) * | 2001-12-13 | 2008-03-12 | ローム株式会社 | 半導体発光素子の製法および酸化炉 |
| US20040025940A1 (en) * | 2002-08-06 | 2004-02-12 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Balance switch for controlling gas |
| KR100856317B1 (ko) * | 2003-12-27 | 2008-09-03 | 동부일렉트로닉스 주식회사 | 반도체 제조 설비용 진공 장치 |
| CN101981668A (zh) * | 2008-03-26 | 2011-02-23 | 东京毅力科创株式会社 | 处理腔室的排气流量的控制方法以及处理装置 |
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| CN104480454B (zh) * | 2014-12-04 | 2016-12-07 | 五邑大学 | 一种用于低压模拟工艺腔室内压力测量的装置及方法 |
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| CN106098525B (zh) * | 2016-07-06 | 2018-01-30 | 武汉华星光电技术有限公司 | 干蚀刻设备 |
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| CN118563294B (zh) * | 2024-08-01 | 2024-09-27 | 上海陛通半导体能源科技股份有限公司 | 可提高腔体压力控制精度的半导体制造设备 |
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| JPH0192367A (ja) | 1987-10-05 | 1989-04-11 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | スパッタ装置 |
| JPH04349195A (ja) | 1991-05-27 | 1992-12-03 | Nec Yamagata Ltd | 真空装置 |
| JP2580928Y2 (ja) | 1991-08-22 | 1998-09-17 | 日本電気株式会社 | 気相成長装置 |
| JPH05251362A (ja) | 1992-03-06 | 1993-09-28 | Fujitsu Ltd | 減圧処理装置 |
| JPH06318536A (ja) | 1993-05-10 | 1994-11-15 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体製造装置 |
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2000
- 2000-08-17 KR KR1020000047389A patent/KR20010021330A/ko not_active Ceased
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- 2000-08-18 TW TW089116876A patent/TW466555B/zh not_active IP Right Cessation
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