專利名稱：被處理件的處理方法及處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對半導(dǎo)體晶片等被處理件實施成膜處理和蝕刻處理的處理方法及其處理裝置。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體裝置的制造工序中，例如，如特開平7-321184號公報所示那樣，公開了在被處理件的表面上形成新的膜的、或?qū)σ呀?jīng)疊層的膜進(jìn)行蝕刻的處理裝置。
該處理裝置搭載由鋁等構(gòu)成的處理室。在該處理室內(nèi)，設(shè)置載置被處理件并兼作下部電極的載置臺，以及與其對置的上部電極。前述處理裝置在通過排氣對處理室內(nèi)減壓后，對載置于載置臺上的被處理件以設(shè)定的溫度進(jìn)行控制，同時用處理氣體噴吹其處理表面。在該狀態(tài)下，在上部電極上施加例如60MHz的高頻，在下部電極(載置臺)上施加13.56MHz的高頻，將處理氣體進(jìn)行等離子體化，對被處理件實施設(shè)定的蝕刻處理。
在該載置臺上，設(shè)置冷卻套管，可將被載置的被處理件冷卻到期望的溫度，例如-100℃。而且，在載置臺的載置面上開多個傳熱氣體供給孔。然后，在載置了被處理件的狀態(tài)下，從這些傳熱氣體供給孔供給以冷卻到期望的溫度的氦(He)等散熱氣體，力圖提高對被處理件的散熱效率。
此外，如特開平7-74231號公報中公開的那樣，在載置臺上設(shè)置多個在上下方向移動的升降銷，在被處理件的搬入、搬出時，通過這些升降銷上下移動，容易地進(jìn)行載置臺和搬送裝置的被處理件的交接。這些升降銷一體地安裝在一個底板上，該底板通過導(dǎo)入裝置、，通過被安裝在處理室外部的用于上下驅(qū)動的汽缸的驅(qū)動進(jìn)行升降。
但是，在上述處理室內(nèi)，除了上下電極以外，還搭載用于集中等離子體的聚焦環(huán)等金屬或非金屬部件組成的多個構(gòu)成部件。這些構(gòu)成部件露出在處理室內(nèi)的部分因被等離子體緩慢地切削，所以需要在經(jīng)過設(shè)計時間后進(jìn)行更換。但是，從生產(chǎn)性方面來看，為了減少維修所需的時間和次數(shù)，需要盡量減少它們的更換頻度。
作為其對策，嘗試由難以切削的物質(zhì)、例如三氧化二釔(Y2O3)或氧化鋯(ZrO)等重金屬的氧化物來制作聚焦環(huán)等構(gòu)成部件。作為其制作方法，主體部件由粉末進(jìn)行燒結(jié)，在以鋁作為母材的部件上對三氧化二釔(Y2O3)進(jìn)行涂層處理。此外，在處理室內(nèi)表面上，也實施涂層處理并設(shè)置可抑制由等離子體產(chǎn)生的切削的部分。
但是，即使由重金屬氧化物來制作構(gòu)成部件，只要暴露于等離子體而被切削，就常常出現(xiàn)其重金屬的微粒浮游在處理室內(nèi)的狀態(tài)。
此外，在重金屬微粒的周邊，浮游著等離子體帶來的其他氣化物，所以該氣化物被冷卻時，在凝結(jié)的同時吸收附近的重金屬微粒，出現(xiàn)附著在被冷卻的部分上的現(xiàn)象。由于載置被處理件的載置臺如上述那樣用冷卻套管冷卻到低溫，所以在未載置被處理件時露出的載置臺的載置面上堆積包含重金屬的微粒。
然后，在將新的被處理件載置在載置臺上時，堆積的含有重金屬的微粒附著在該被處理件的背面，產(chǎn)生受污染的被處理件被帶到下個工序的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種處理方法及處理裝置，在將被處理件載置在設(shè)置于處理室內(nèi)部的載置臺上時，可以防止其載置面上附著含有重金屬的微粒，可以防止被處理件被污染。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種在設(shè)置于減壓環(huán)境的處理室內(nèi)的載置臺上載置了被處理件的狀態(tài)下，對所述被處理件實施設(shè)定的處理的處理方法，其中，在所述載置臺上未載置被處理件時，向所述載置臺上方噴出惰性氣體，形成由覆蓋包含載置面的所述載置臺的惰性氣體構(gòu)成的氣體層。
此外，本發(fā)明提供一種處理方法，重復(fù)進(jìn)行將被處理件搬入可維持減壓環(huán)境的處理室內(nèi)、載置在所述處理室內(nèi)設(shè)置的載置臺上實施設(shè)定的處理、然后將所述被處理件搬出到處理室外部來對多個被處理件實施處理，其中，在從將所述被處理件搬出處理室外至將下一個被處理件搬入處理室內(nèi)的、處理室內(nèi)不存在被處理件的期間，將實質(zhì)上不含有重金屬顆粒的惰性氣體以第一流量供給到所述載置臺表面附近。
而且，提供一種通過將處理氣體導(dǎo)入減壓環(huán)境的處理室內(nèi)，對被處理件實施設(shè)定的處理的處理裝置，其中，具有用于載置所述被處理件的、設(shè)置于所述處理室內(nèi)的載置臺，和向所述載置臺的載置面供給惰性氣體的第一氣體供給孔，在所述載置臺上未載置所述被處理件時，在所述載置臺的載置面上形成所述惰性氣體的氣體層。
在本發(fā)明中，在進(jìn)行被處理件的連續(xù)處理的制造工序間，在未載置被處理件而載置臺(載置面)露出時，通過形成例如N2氣體等惰性氣體層以覆蓋該載置臺的露出部分，可以防止重金屬微粒向載置臺的載置面附著。由此，在將進(jìn)行下一個處理的新的被處理件載置在載置臺上時，可防止重金屬微粒對被處理件的背面的污染，同時可防止對下一個制造工序的不良影響。


圖1是本發(fā)明第一實施方式的處理裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是第一實施方式的載置臺的平面結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是第一實施方式的傳熱氣體供給部和惰性氣體供給部的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是第一實施方式的閥開閉的計時說明圖。
圖5是本發(fā)明第二實施方式的傳熱氣體供給部和惰性氣體供給部的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6是第二實施方式的閥開閉的計時說明圖。
圖7是本發(fā)明第3實施方式的處理裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖8是本發(fā)明的變化例的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖9是本發(fā)明第4實施方式的氣體導(dǎo)入模型的計時說明圖。
圖10是現(xiàn)有技術(shù)和本發(fā)明技術(shù)的比較圖。
具體實施例方式
以下，參照附圖詳細(xì)地說明本發(fā)明的實施方式。
圖1表示第一實施方式的對半導(dǎo)體晶片等被處理件實施等離子體蝕刻的處理裝置的整體結(jié)構(gòu)，圖2表示處理室內(nèi)的載置臺的平面結(jié)構(gòu)。圖3表示傳熱氣體供給部和惰性氣體供給部的結(jié)構(gòu)，圖4表示用于說明惰性氣體層形成中的閥開閉的計時圖。
在本實施方式的處理裝置主體1中，搭載鋁等導(dǎo)電材料構(gòu)成的、具有可維持真空狀態(tài)的密閉度的箱狀的處理室2。在該處理室2內(nèi)產(chǎn)生等離子體的內(nèi)壁面上實施氧化釔(Y2O3)涂敷。
在處理室2的上面，設(shè)置上部電極4，在底部對置設(shè)置兼作載置半導(dǎo)體晶片的被處理件W的下部電極的載置臺5。上部電極4通過氣體配管連接到處理氣體供給部7，另外，在處理室內(nèi)開用于排出氣體的多個處理氣體供給孔6。載置臺5露出處理室內(nèi)的表面由例如鋁陽極氧化處理過的凸型圓盤形狀的鋁構(gòu)成，在其載置面上載置被處理件W。而且，載置臺5通過絕緣體8與處理室2的底部固定，并被電隔離。此外，在載置臺5內(nèi)部設(shè)置饋電板9。該饋電板9連接到設(shè)置于裝置主體1的高頻電源10，通過對載置臺5施加高頻電壓，在兩電極間產(chǎn)生等離子體。該處理室2內(nèi)的上部電極4和載置臺5之間的空間成為被處理件的處理空間3。
另外，在載置臺5的外周，配置環(huán)狀的聚焦環(huán)11。該聚焦環(huán)11用于將反應(yīng)性離子集中在被處理件W上，例如由三氧化二釔(Y2O3)等重金屬氧化物形成。而且，與載置面相比，在下方的處理室2的側(cè)壁上，設(shè)置用于對處理室內(nèi)進(jìn)行排氣的排氣口12，在排氣口12中通過排氣管47和閥門48來連接排氣系統(tǒng)46。此外，在處理室2的側(cè)壁上，開用于搬入搬出被處理件W的閘門口37，由閘門閥38進(jìn)行開閉。
如圖2所示，在載置臺5上設(shè)置升降銷使用的多個穿孔13和用于供給傳熱氣體的多個傳熱氣體供給孔14。這些傳熱氣體供給孔14連接到后述的傳熱氣體供給部15和惰性氣體供給部16。在本實施方式中，作為用于將被處理件W保持在載置臺5上的卡盤部，采用靜電卡盤17，在載置面上設(shè)置靜電卡盤17。當(dāng)然，也可以使用由爪等機(jī)械地保持被處理件W的機(jī)械卡盤。
連接到上述上部電極4的處理氣體供給部7使用未圖示的流量控制器(流量控制器MFC)和閥門等，根據(jù)處理內(nèi)容，對例如C12氣體、C4F6氣體和BCl3氣體分別控制流量并向上部電極4供給。
下面，對連接到載置臺5的傳熱氣體供給部15和惰性氣體供給部16進(jìn)行說明。
如圖3所示，傳熱氣體供給部15是用于供給流量和溫度受控制的氦氣(He)等傳熱氣體的氣體供給管路。該氣體管路從上流(氣體源)側(cè)起配置用于供給傳熱氣體的傳熱氣體供給源22、控制氣體流量的流量控制器(MFC)24、暫時存儲氣體的緩沖箱25、用于切斷供給的第一閥門26a及調(diào)溫單元27，將它們之間用傳熱氣體供給管23分別連接。該調(diào)溫單元27由用于將傳熱氣體冷卻到期望的溫度的調(diào)溫部和控制部構(gòu)成，以傳熱氣體達(dá)到設(shè)定的溫度來進(jìn)行控制，并向傳熱氣體供給孔14供給。將傳熱氣體供給到被處理件W的背面和靜電卡盤17之間的微小空間，提高載置臺5和被處理件W之間的傳熱效果。
另外，惰性氣體供給部16是用于供給流量和溫度受控制的氮氣(N2)等惰性氣體的氣體供給管路。該氣體管路從上流(氣體源)側(cè)起配置用于供給N2氣體的N2氣體供給源28、用于切斷供給的第二閥門26b、控制氣體流量的MFC29及加熱升溫系統(tǒng)31，通過氣體導(dǎo)入管32來分別連接。該加熱升溫系統(tǒng)31通過氣體導(dǎo)入管32連接在傳熱氣體供給管23和閥門26a之間。于是，加熱升溫系統(tǒng)31受加熱器控制系統(tǒng)30控制并對N2氣體加溫，經(jīng)由傳熱氣體供給管23供給到傳熱氣體供給孔14。再有，N2氣體通過加熱升溫系統(tǒng)31被加溫到50℃～250℃，優(yōu)選為100℃左右，作為熱氣體從載置臺5噴吹到處理室2。
而且，在載置臺5上形成例如四個孔13，在各孔內(nèi)可移動地容納各一個升降銷33，這些升降銷33被固定在可升降的一個升降銷支撐裝置(未圖示)上，形成比載置面突出的結(jié)構(gòu)。當(dāng)然，升降銷33不限于四個，可根據(jù)設(shè)計進(jìn)行變更。在被處理件W的搬入、搬出時，在通過四個升降銷33將被處理件W從載置臺5升起浮置的狀態(tài)下，進(jìn)行與未圖示的搬送裝置的搬送臂的交付。
下面，對在第一實施方式中，在處理裝置上采用等離子體蝕刻處理裝置的實例中的處理順序進(jìn)行說明。
首先，在將被處理件W搬入處理室2內(nèi)時，使閘門口37打開，使保持被處理件W的搬送臂從外部(搬送室等)進(jìn)入處理室2內(nèi)并在載置臺5上方停止。然后，將升降銷33從孔13向載置面的上方突出，舉起被處理件W，從搬送臂接受。
在搬送臂后退后，使升降銷33平穩(wěn)地下降，將被處理件W載置在載置面上，同時通過靜電卡盤17使被處理件W保持在載置面上，與此同時關(guān)閉閘門口37。
在該保持后，從傳熱氣體供給源22由流量控制器一邊進(jìn)行控制氦氣(He)等傳熱氣體一邊讓其流出，經(jīng)由緩沖箱25和第一閥門26a流入調(diào)溫單元27。在調(diào)溫單元27中，進(jìn)行控制使傳熱氣體達(dá)到設(shè)定的溫度(用于進(jìn)行冷卻的溫度)，并從傳熱氣體供給孔14噴出。由此，將傳熱氣體供給到被處理件W的背面和靜電卡盤17之間的微小空間，可提高載置臺5和被處理件W的傳熱效果。
接著，驅(qū)動排氣系統(tǒng)，從排氣口12對處理室2內(nèi)的氣體進(jìn)行排氣，而且，從處理氣體供給部向處理空間3分別供給例如300SCCM和85SCCM的CF4和O2。于是，使處理室2內(nèi)維持設(shè)定的壓力，例如350mtorr(46.55Pa)左右。
接著，從高頻電源10向載置臺5施加高頻電壓，在上部電極4和載置臺5之間的處理空間3內(nèi)產(chǎn)生等離子體，進(jìn)行被處理件W的等離子體蝕刻處理。然后，在等離子體蝕刻處理結(jié)束后，通過排氣系統(tǒng)以設(shè)計時間將殘留氣體排氣到處理室2外。此時，作為傳熱氣體使用的He氣體也被完全排氣。然后，將處理室內(nèi)的壓力調(diào)整到可打開閘門口的壓力。
然后，使升降銷33上升，從載置臺5將被處理件W升起并成為浮置狀態(tài)。打開閘門口37，向進(jìn)入的搬送壁交付被處理件W。搬送臂將被處理件W搬出到處理室2外，接著將用于進(jìn)行處理的新的被處理件W搬入到處理室2內(nèi)。新的被處理件W與上次同樣地保持在載置臺5上。
如圖4所示的計時圖那樣，在載置臺5上未載置被處理件W時，第一閥門26a關(guān)閉，停止傳熱氣體的供給。另一方面，第二閥門26b被打開，從N2氣體供給源28供給的例如流量10SCCM左右的N2氣體噴出到處理室2內(nèi)。此時，N2氣體通過加熱升溫系統(tǒng)31被加溫到50℃～250℃、優(yōu)選為升溫到100℃左右，作為熱氣體噴出到載置面上方。此時，如圖1所示，在上方形成升溫的N2氣體的惰性氣體層G，以覆蓋載置臺5(載置面)。
該N2氣體的惰性氣體層G從處理后的被處理件W與載置面分離后，直至保持到進(jìn)行下一個處理的新的被處理件W被保持在載置面上之前。特別是在被處理件W分離載置時，為了在載置面上不引起位置偏差，期望被處理件W上面?zhèn)群拖旅鎮(zhèn)鹊臍鈮翰钤?00mtorr(13.3pa)以下。
傳熱氣體和惰性氣體層G的關(guān)系如圖4所示，在被處理件W被搬入處理室2，由升降銷33載置到載置面上之前，打開第一閥門26a，從傳熱氣體供給孔14向被處理件W的背面供給He氣體。此時，關(guān)閉第二閥門26b，停止供給N2氣體。
然后，結(jié)束對被處理件W的處理，在被處理件W由升降銷33再次升起的同時，打開第二閥門26b，開始供給N2氣體。與此同時，關(guān)閉第一閥門26a，停止供給He氣體。再有，可如虛線所示那樣慢慢地關(guān)閉第一閥門26a。此外，使用MFC24切斷向緩沖箱25供給He氣體，將閥門26a固定在關(guān)閉到某種程度的位置，即使在緩沖箱25內(nèi)的殘壓下He氣體被供給到傳熱氣體供給孔14，也可以慢慢地減少He氣體的供給量。
如上所述，作為本發(fā)明要解決的問題，是在處理室2內(nèi)，因等離子體切削產(chǎn)生的重金屬微粒浮置，而產(chǎn)生附著在被冷卻的部分上的現(xiàn)象。
在以上說明的第一實施方式中，作為解決該問題的方式，由于在上方形成升溫的N2氣體的惰性氣體層G來覆蓋露出的載置臺5(載置面)，所以可以防止重金屬微粒附著在載置臺5的載置面上。因此，在將進(jìn)行下一個處理的新的被處理件W被載置在載置臺5上時，在該被處理件W的背面上不附著重金屬微粒，可在防止對被處理件W的污染的同時，可防止對后面的制造工序的不良影響。此外，由于從載置臺5的傳熱氣體供給孔14噴出N2氣體，所以重金屬微粒進(jìn)入傳熱氣體供給孔14內(nèi)，也可以防止附著在其內(nèi)壁上。
下面，對第二實施方式進(jìn)行說明。
圖5表示第二實施方式的傳熱氣體供給部和惰性氣體供給部的結(jié)構(gòu)，圖6為用于說明惰性氣體層的形成中的閥門開閉的計時圖。在第二實施方式的結(jié)構(gòu)部位中，在與上述第一實施方式同一結(jié)構(gòu)部位上，賦予相同的參考標(biāo)號并省略其說明。
本實施方式有一個氣體供給源，以及由將冷卻的傳熱氣體供給處理室內(nèi)的主管路和將加熱的傳熱氣體(與第一實施方式的惰性氣體相當(dāng))供給到處理室內(nèi)的旁通管路兩個管路構(gòu)成的氣體供給路徑。
在本實施方式中，作為供給傳熱氣體的主管路，從上流(氣體源)側(cè)起，配置He等傳熱氣體供給源22、流量控制器(MFC)24、緩沖箱25、第一閥門26a和調(diào)溫單元27，各自通過傳熱氣體供給管23來連接。
此外，從MFC24和緩沖箱25之間，在第一閥門26a和調(diào)溫單元27之間，設(shè)置旁通管路35。在該旁通管路35中，配置第二閥門26b和加熱器單元36。
通過這樣的結(jié)構(gòu)，傳熱氣體在第一閥門26a打開、第二閥門26b關(guān)閉時，通過主管路供給到傳熱氣體供給孔14，另一方面，在第一閥門26a關(guān)閉、第二閥門26b打開時，通過旁通管路35供給到傳熱氣體供給孔14。
如圖6的計時圖所示，在被處理件W沒有載置在載置臺5上時，第一閥門26a關(guān)閉，第二閥門26b打開。通過它們的開閉，來自He氣體供給源22的He氣體通過旁通管路35，被加熱并從載置臺5的傳熱氣體供給孔14向處理室2內(nèi)噴出。此時，He氣體通過加熱器單元36被加熱到50℃～250℃，優(yōu)選為100℃左右，作為熱氣體從載置臺5向處理室2噴出，在載置臺5的上方形成被加溫的He氣體的氣體層。再有，加熱器單元36雖始終處于驅(qū)動狀態(tài)，但也可以使用燈加熱器等可急速加熱器件，在打開第二閥門26b的同時，驅(qū)動加熱器單元36。
因此，可獲得與上述第一實施方式同等的效果，可以防止重金屬微粒對載置臺5(載置面)附著，還可以防止對被處理件W的污染。
另外，在本實施方式中，由于將He氣體同時用作‘傳熱氣體’和‘防止載置臺污染的惰性氣體’，所以不需要如上述第一實施方式那樣，另外設(shè)置N2氣體供給源等惰性氣體供給管路，具有結(jié)構(gòu)簡化，裝置成本低的優(yōu)點。
下面，說明第3實施方式。
圖7表示第3實施方式的對半導(dǎo)體晶片等被處理件進(jìn)行等離子體蝕刻處理的處理裝置的整體結(jié)構(gòu)。在第3實施方式的結(jié)構(gòu)部位中，在與上述第一實施方式同一結(jié)構(gòu)部位上，賦予相同的參考標(biāo)號并省略其說明。
本實施方式是不僅在載置臺(下部電極)側(cè)，而且還在面對載置臺的上部電極4側(cè)設(shè)置惰性氣體供給部22的結(jié)構(gòu)，是從上部電極4和載置臺5兩方同時供給惰性氣體的結(jié)構(gòu)。
該惰性氣體供給部22連接到由處理氣體供給部7和閥門50構(gòu)成的處理氣體供給管路，經(jīng)由閥門50連接到上部電極4。該惰性氣體供給部22從上流(氣體源)側(cè)起，由N2等惰性氣體供給源18、MFC19、加熱升溫系統(tǒng)21和閥門49構(gòu)成。加熱升溫系統(tǒng)21由加熱器控制系統(tǒng)控制，將N2氣體加溫并供給到上部電極4。N2氣體通過加熱升溫系統(tǒng)21被加溫到50℃～250℃，優(yōu)選為100℃左右，作為熱氣體從上部電極4向處理室2內(nèi)噴出。
載置臺5側(cè)的傳熱氣體供給部15、惰性氣體供給部16和排氣系統(tǒng)46與圖1及圖3所示的第一實施方式的結(jié)構(gòu)相同。
下面，對在第3實施方式的處理裝置中采用等離子體蝕刻處理裝置的實例中的處理順序進(jìn)行說明。
第3實施方式與上述第一實施方式同樣，在將被處理件W搬入處理室2內(nèi)并載置在載置臺5上后，對被處理件W實施蝕刻處理。在該處理后，通過排氣系統(tǒng)46對處理室2內(nèi)的殘留氣體等進(jìn)行排氣。在排氣結(jié)束后，用升降銷33升起被處理件W，交付給未圖示的搬送臂。
在從處理室2內(nèi)升起被處理件W時，第一閥門26a關(guān)閉，第二閥門26b和閥門49、50打開。通過這些閥門的操作，停止供給He氣體，從惰性氣體供給部16、22將被加溫的N2氣體分別同時供給到處理室2內(nèi)的載置臺5和上部電極4。
在載置臺5側(cè)，來自N2氣體供給源28的N2氣體通過MFC29和加熱升溫系統(tǒng)31，流量受到限制并且被加溫，經(jīng)由傳熱氣體供給孔14向處理室2內(nèi)噴出，在載置臺5的上方形成被加溫的N2氣體構(gòu)成的惰性氣體層。該N2氣體通過加熱升溫系統(tǒng)31，被加溫到50℃～250℃，優(yōu)選為100℃左右。
同時，在上部電極4側(cè)中，來自N2氣體供給源18的N2氣體通過MFC19、加熱升溫系統(tǒng)21，流量受到限制并且被升溫，經(jīng)由上部電極4向處理室2內(nèi)噴出，在上部電極4的下方形成升溫的N2氣體構(gòu)成的惰性氣體層。該N2氣體通過加熱升溫系統(tǒng)21，被加溫到50℃～250℃，優(yōu)選為100℃左右，作為熱氣體，從上部電極4噴出到處理室2中。
根據(jù)以上的結(jié)構(gòu)，由于從處理室2的上方和下方向處理室2供給被加溫到期望溫度的N2氣體，在其內(nèi)部(處理空間3)的大致中間產(chǎn)生碰撞并流向周圍，成為將處理室2內(nèi)部浮置的重金屬微粒向處理室2的外周側(cè)壓出的狀態(tài)，而且分別形成N2氣體的惰性氣體層，所以可以防止在載置臺5和上部電極4上附著重金屬微粒。
因此，可以防止在載置臺5的載置面上附著重金屬微粒，在接著進(jìn)行處理的新的被處理件W被載置在載置臺5上時，可以防止附著在該被處理件W的背面上而污染被處理件W。此外，上部電極與載置臺5相比，重金屬微粒的附著量少，更難以附著。
從上部電極4的處理氣體供給孔6和載置臺5的傳熱氣體供給孔14供給N2氣體，兩者都是在被處理件W從處理室2的內(nèi)部搬出后，接著進(jìn)行處理的新的被處理件W搬入前進(jìn)行。此外，在載置臺5側(cè)的N2氣體供給在被處理件W被搬入，升降銷33下降，被處理件W載置在載置面上之前進(jìn)行。
如圖7所示，在處理室2的內(nèi)側(cè)壁上設(shè)置紅外線燈40。在載置臺5上未載置被處理件W時，在供給惰性氣體的同時將紅外線燈40點亮，可兼用于給載置臺5和其周邊加溫，而且也可以在載置臺5中埋設(shè)電加熱器。
圖8表示說明第3實施方式的變化例。
此處，僅表示與載置臺5有關(guān)的結(jié)構(gòu)。
該結(jié)構(gòu)在連接對載置臺5進(jìn)行冷卻的制冷機(jī)主體41、和冷卻器42并使制冷劑循環(huán)的制冷劑循環(huán)管路43上設(shè)有旁通44和三向閥45。也可以兼有以下功能在該載置臺5上未載置被處理件W時，將三向閥45切換到旁通管路44上，通過從制冷機(jī)主體41噴出的制冷劑按虛線箭頭所示旁通到旁通管路44中，使載置臺5的溫度慢慢上升。
在熱氣體流向載置臺5的載置面時，特別是在載置臺5的溫度很低的狀態(tài)時，可停止制冷機(jī)主體41的工作，不從制冷機(jī)主體41噴出制冷劑。由此，與從制冷機(jī)主體41噴出制冷劑，通過冷卻器42進(jìn)行載置臺5的冷卻的情況相比，可以縮短載置臺5的升溫時間，可更迅速地形成被加溫的N2氣體的氣體層G，所以具有提高生產(chǎn)率，節(jié)省能源的效果。
下面，說明第4實施方式。
第4實施方式在供給惰性氣體的計時上具有特征。若將被處理件W搬入處理室2內(nèi)并在載置臺5上進(jìn)行設(shè)定的處理，直至搬出真空處理室外部的期間細(xì)致劃分，則形成圖9所示的第一例～第5例的模式。
在圖9中，橫軸表示時間或期間A～G，縱軸表示惰性氣體的氣體流量。在這些期間中，期間A為真空處理室的閘門閥打開，通過搬送臂等搬送裝置將被處理件開始搬入真空處理室為止的期間；期間B為被處理件移動到載置臺的正上方為止的期間；期間C為被處理件向載置臺下降，與載置臺連接為止的期間；期間D為在被處理件與載置臺連接的狀態(tài)下進(jìn)行設(shè)定的處理的期間；期間E為被處理件從載置臺離開上升到載置臺正上方為止的期間；期間F為被處理件由搬送部件搬出到處理室外，真空處理室的閘門閥關(guān)閉為止的期間；期間G為閘門閥關(guān)閉后的期間。
在圖9(1)所示的第一例中，在期間A和期間G中將比較大量的惰性氣體供給到被處理件表面附近。在期間B和期間F中供給比較少量的惰性氣體。在期間A和期間G中，在處理室內(nèi)沒有被處理件，所以不擔(dān)心惰性氣體的氣流對被處理件的搬送產(chǎn)生不良影響，所以可以選擇比較大的流量。
在期間C中使惰性氣體的供給量慢慢地減少。在期間D中僅進(jìn)行用于熱傳導(dǎo)的氣體供給。在期間E中使惰性氣體的供給量慢慢地增加。
接著，在圖9(2)所示的第二例中，與第一例比較，不同在于，在期間C和期間E中，不噴出惰性氣體，僅噴出熱傳導(dǎo)氣體。在期間C和期間E中，因為被處理件從載置臺的正上方下降或上升，所以如果惰性氣體流動，則有產(chǎn)生被處理件的位置偏移等危險。但是，由于被處理件而使載置臺上的空間受到限制，所以即使噴出傳熱氣體，也可以一定程度地防止含有重金屬微粒的氣流流入。
在圖9(3)所示的第3例中，與第一比較，不同點在于在期間A-B間和期間F-G間的流量變化瞬間進(jìn)行；在期間C中在該期間結(jié)束之前實質(zhì)上供給與期間B相同量的惰性氣體；在期間E開始之后實質(zhì)上供給與期間F相同量的惰性氣體。
在圖9(4)所示的第4例中，與第一例比較，不同點在于在期間A和期間G中供給惰性氣體，在其他期間中不供給。該第4例是被處理件在處理室之外，在載置臺的上方可為處理空間，僅在最容易產(chǎn)生重金屬造成的污染的期間供給惰性氣體。在上述各例中，在期間D中從載置臺的氣體通路供給He氣體等傳熱氣體。另外，在惰性氣體流動期間中，惰性氣體的流量比期間D中的傳熱氣體流量大。供給到載置臺表面附近的惰性氣體的溫度優(yōu)選為50℃～250℃，更優(yōu)選為100℃。
圖9(5)所示的第5例是實現(xiàn)載置臺溫度的平均化，從而實現(xiàn)被處理件中的在時間上的溫度均勻性。
該第5例在期間B、C中，在移動到載置臺的正上方為止，搭載在載置面為止的期間，與期間A的沒有被處理件的狀態(tài)相比，增大惰性氣體的氣體流量，使載置臺的溫度暫時上升。然后，在期間D中，停止惰性氣體的供給，切換為僅供給傳熱氣體。以后，期間E、F、G與第一例同樣，進(jìn)行氣體供給。在從期間C轉(zhuǎn)移到期間D時，溫度臨時上升的載置臺通過傳熱氣體被冷卻而溫度下降，然后隨著施加用于產(chǎn)生等離子體的高頻電力的發(fā)熱，溫度上升，所以載置臺具有V字形狀的溫度特性。
通過使載置臺具有這樣的溫度特性，可以將載置于載置臺上的被處理件的溫度更快地上升到設(shè)定的溫度，另外可以使被處理件的溫度與以往相比在時間上均勻。
在圖10中，表示基于上述實施方式的實驗例，縱軸是載置臺上附著的重金屬微粒的量(三氧化二釔(Y2O3)的原子數(shù)/cm2)，橫軸的A表示以往的不對載置臺供給氣體的例子，B表示本發(fā)明的向載置臺供給常溫氣體的例子，C表示本發(fā)明的向載置臺供給被加溫到約100℃的熱氣體的例子。三氧化二釔污染量的測定使用全反射熒光X線(TXRF)和氣相分解/電感耦合等離子體法(VPD/ICP-MS)。
如圖10所示，可知在相對于現(xiàn)有技術(shù)中載置臺5上重金屬微粒的量為附著3×1012個的情況，在B中為5×1010個，在C中為6×109個，變?yōu)榘俜种换蚯Х种?，重金屬的附著量大幅度地減少。
在載置臺5上未載置被處理件W時，通過從傳熱氣體供給孔14供給N2氣體等惰性氣體，在載置臺5的載置面上形成氣體層(氣簾)，防止浮游的重金屬微粒侵入附著。而且，通過將N2氣體等惰性氣體加溫來形成熱氣體，即使重金屬微粒侵入載置臺5，通過熱氣體再次蒸發(fā)，防止重金屬微粒進(jìn)一步侵入。
再有，在上述各實施方式中，雖對被處理件進(jìn)行等離子體蝕刻處理的處理裝置進(jìn)行了說明，但本發(fā)明可應(yīng)用于所有的處理裝置。此外，傳熱氣體和惰性氣體不限定于上述實施方式，可進(jìn)行適當(dāng)變更。
如以上說明的那樣，根據(jù)本發(fā)明，通過在載置臺的上部形成惰性氣體的氣體層，可以防止在載置臺的載置面上附著重金屬微粒，可以防止將下一個被處理件載置在載置臺上時轉(zhuǎn)印在被處理件的背面上而污染被處理件。
而且，通過給惰性氣體加溫并作為熱氣體噴出，即使重金屬微?？赡芨街谳d置臺上也再次蒸發(fā)，增大防止微粒附著的效果，此外，通過從載置臺的傳熱氣體供給孔噴出惰性氣體，可以防止浮游在處理室內(nèi)部的重金屬微粒附著在傳熱氣體供給孔的內(nèi)部。
根據(jù)本發(fā)明，提供對于被處理件進(jìn)行成膜或蝕刻等處理的處理方法和處理裝置，形成惰性氣體的氣體層，以覆蓋未載置被處理件的載置臺，防止重金屬微粒附著在載置臺的載置面上，在將進(jìn)行下一個處理的新的被處理件被載置在載置臺上時，可以防止附著在新的被處理件的背面，并污染被處理件。而且，通過將惰性氣體加溫并作為熱氣體向載置臺的上方噴出，即使重金屬微?？赡芨街谳d置臺上，也使其再次被蒸發(fā)，防止微粒的附著，另外，可以防止處理室內(nèi)浮游的重金屬微粒附著在傳熱氣體供給孔的內(nèi)部。
權(quán)利要求
1.一種處理方法，在設(shè)置于減壓環(huán)境的處理室內(nèi)的載置臺上載置被處理件的狀態(tài)下，對所述被處理件實施設(shè)定的處理，其特征在于，在所述載置臺上未載置被處理件時，向所述載置臺上方噴出惰性氣體，形成由覆蓋包含載置面的所述載置臺的惰性氣體構(gòu)成的氣體層。
2.如權(quán)利要求1所述的處理方法，其特征在于，所述惰性氣體是被加溫的熱氣體。
3.如權(quán)利要求1或2所述的處理方法，其特征在于，所述惰性氣體從設(shè)置于載置臺的多個傳熱氣體供給孔噴出。
4.一種處理方法，在設(shè)置于減壓環(huán)境的處理室內(nèi)的載置臺上載置被處理件的狀態(tài)下，對所述被處理件實施設(shè)定的處理，其特征在于，在所述載置臺上未載置被處理件時，向所述載置臺上方噴出惰性氣體，并且在所述處理室內(nèi)從面對所述載置臺的上部電極噴出惰性氣體。
5.如權(quán)利要求4所述的處理方法，其特征在于，所述惰性氣體是被加溫的熱氣體。
6.如權(quán)利要求4或5所述的處理方法，其特征在于，所述惰性氣體從設(shè)置于載置臺的多個傳熱氣體供給孔和設(shè)置于上部電極的多個處理氣體供給孔噴出。
7.如權(quán)利要求2或5所述的處理方法，其特征在于，熱氣體的溫度為50℃～250℃。
8.一種等離子體處理方法，包括a)將被處理件搬入可維持減壓環(huán)境的處理室內(nèi)，并將所述被處理件移動到設(shè)置于所述處理室內(nèi)的載置臺上方的工序，b)將所述被處理件放置于所述載置臺表面上的工序，c)在將所述被處理件放置于被控制在第一溫度下的所述載置臺表面上的狀態(tài)下，通過設(shè)置于所述載置臺的氣體通路，將氣體供給到所述載置臺表面和被處理件之間的微小空間，同時在等離子體環(huán)境中對所述被處理件表面進(jìn)行處理的工序，d)將所述被處理件從所述載置臺表面向上方分離的工序，以及e)將所述被處理件從所述載置臺的上方搬出到所述處理室之外的工序；其特征在于，至少在工序a)和工序e)的期間內(nèi)，將惰性氣體供給到所述載置臺表面附近。
9.如權(quán)利要求8所述的等離子體處理方法，其特征在于，直到在所述工序b)的所述載置臺表面上放置所述被處理件之前為止的期間、以及在所述被處理件從所述工序d)的所述載置臺表面分離開之后的期間內(nèi)，將所述惰性氣體供給到所述載置臺表面附近。
10.如權(quán)利要求8或9所述的等離子體處理方法，其特征在于，所述惰性氣體通過所述載置臺的所述氣體通路來供給，同時所述惰性氣體的流量比所述工序c)中的傳熱氣體的流量大。
11.如權(quán)利要求8～10中任一項所述的等離子體處理方法，其特征在于，從設(shè)置于所述載置臺表面上方的氣體供給裝置供給所述惰性氣體。
12.如權(quán)利要求8～11中任一項所述的等離子體處理方法，其特征在于，所述惰性氣體的溫度比所述第一溫度高。
13.如權(quán)利要求12所述的等離子體處理方法，其特征在于，所述惰性氣體的溫度為50℃～250℃。
14.一種處理方法，重復(fù)進(jìn)行將被處理件搬入到可維持減壓環(huán)境的處理室內(nèi)、載置于所述處理室內(nèi)設(shè)置的載置臺上實施設(shè)定的處理、然后將所述被處理件搬出到處理室外，對多個被處理件實施處理，其特征在于，在從將所述被處理件搬出到處理室外開始至將下一個被處理件搬入到處理室內(nèi)為止的、在處理室內(nèi)不存在被處理件的期間，將實質(zhì)上不含有重金屬顆粒的惰性氣體以第一流量供給到所述載置臺表面附近。
15.如權(quán)利要求14所述的處理方法，其特征在于，在從將被處理件搬入到處理室內(nèi)開始至將該被處理件搬出到處理室外為止的期間，即使載置臺上未放置被處理件的期間，仍將實質(zhì)上不含有重金屬顆粒的惰性氣體以比所述第一流量小的第二流量供給到所述載置臺表面附近。
16.一種處理裝置，通過將處理氣體導(dǎo)入減壓環(huán)境的處理室內(nèi)，對被處理件實施設(shè)定的處理，其特征在于，具有用于載置所述被處理件的、設(shè)置于所述處理室內(nèi)的載置臺，和向所述載置臺的載置面供給惰性氣體的第一氣體供給孔，在所述載置臺上未載置所述被處理件時，在所述載置臺的載置面上形成所述惰性氣體的氣體層。
17.如權(quán)利要求16所述的處理裝置，其特征在于，所述惰性氣體是熱氣體。
18.如權(quán)利要求16或17所述的處理裝置，其特征在于，所述第一氣體供給孔是對所述被處理件進(jìn)行冷卻的傳熱氣體供給孔。
19.如權(quán)利要求16～18中任一項所述的處理裝置，其特征在于，供給所述惰性氣體的第一惰性氣體供給源與所述傳熱氣體供給源分開設(shè)置。
20.如權(quán)利要求16～18中任一項所述的處理裝置，其特征在于，供給所述惰性氣體的第一惰性氣體供給源是所述傳熱氣體供給源。
21.如權(quán)利要求16～20中任一項所述的處理裝置，其特征在于，在從所述第一惰性氣體供給源至所述第一氣體供給孔之間設(shè)置加熱器。
22.如權(quán)利要求16～20中任一項所述的處理裝置，其特征在于，具有面對所述載置臺并設(shè)置于所述處理室內(nèi)的上部電極，和將來自第二惰性氣體供給源的惰性氣體從所述上部電極供給到所述處理室內(nèi)的第二氣體供給孔。
23.如權(quán)利要求22所述的處理裝置，其特征在于，所述第二氣體供給孔是將處理氣體供給到所述處理室內(nèi)的處理氣體供給孔。
24.如權(quán)利要求22或23所述的處理裝置，其特征在于，在從所述第二惰性氣體供給源至所述第二氣體供給孔之間設(shè)置加熱器。
25.如權(quán)利要求23或24所述的處理裝置，其特征在于，所述惰性氣體的溫度調(diào)整在50℃～250C°之間。
全文摘要
本發(fā)明提供一種被處理件的處理方法及其處理裝置，在設(shè)置于減壓環(huán)境的處理室內(nèi)的載置臺上載置了被處理件的狀態(tài)下，在對前述被處理件實施設(shè)定的處理的處理方法中，在前述載置臺上沒有載置被處理件時，至少從處理室的載置臺的傳熱氣體供給孔噴出惰性氣體，在前述載置臺的載置面上形成氣體層。
文檔編號C23F1/00GK1491429SQ02805065
公開日2004年4月21日 申請日期2002年2月15日 優(yōu)先權(quán)日2001年2月15日
發(fā)明者西川浩 申請人:東京毅力科創(chuàng)株式會社