表面处理装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种表面处理装置，由内部载置基板的基板载置构件和气体放出构件相对配置的处理室、处理室的排气器件和气体供给器件构成，其特征是：气体放出构件，从上流侧开始按如下顺序配置：气体分散构件、有多个气体通路且设有冷却介质流动通道或加热器的气体板的冷却或加热构件，以及具有与气体通路连通的多个气体吹出孔的气体板，通过固定静电吸附构件或气体板周边部的固定部件，将气体板固定在冷却或加热构件上。可在气体板和冷却或加热构件之间设置第２气体分散构件，在冷却介质流动通道的正下方设置气体吹出孔。由此可形成均匀的气流分布，并且实现气体板的温度及其分布的控制性能优越的气体放出构件，可连续进行均匀的处理。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及表面处理装置，特别涉及形成均匀的气流分布、并且面内温度均匀性优越且具有能抑制处理过程中温度变化的气体放出构件的表面处理装置。参照附图说明图11说明目前的气体放出构件。图11是在特开平7-335635号公报中公开的干蚀刻装置的构造模式剖面图。如图所示，在处理室100内部配置了与基板105相向成为对向电极的气体放出构件101。该对向电极101由具有多个气体吹出孔104a的气体板104、固定该气体板104的加强板103以及内置冷却水路106的冷却套筒102构成，并通过绝缘体108被固定在处理室100内。在冷却套筒102和加强板103内为与气体吹出孔104a连通而形成气体通路102a和103a。气体板104通过钎焊等方式被固定在厚度为10mm左右的加强板103上，加强板再由螺栓109固定在冷却套筒102上。为了容易作到吹出孔104a和气体通路103a的位置对正，在加强板和气体板的相对面上，形成相互正交的多个气体分散槽103b和104b。通过气体导入管110被导入的气体，在气体流路107内分散，通过气体通路102a、103a、以及气体分散路103b、104b，从气体吹出孔104a向处理室100内放出。在冷却套筒102内，形成冷却水路106，冷却水从冷却水供给管106a供给，经排除管106b排出。处于等离子中的气体板通过冷却套筒和加强板、加强板和气体板之间的热传导被间接冷却。这样，实现了能够抑制气体板温度上升的蚀刻处理的均匀性。然而，本专利技术人在研究开发超微细图案的高速蚀刻处理方法的同时，对气体放出构件的结构和蚀刻图案精度之间的关系进行了各种研究，为了形成更加微细的图案，气流分布的更高程度的均匀化和气体板的更高精度的温度控制是不可缺少的，在图11所示的气体放出结构中，难以同时能够满足两者已是明显的事实。即，由于在图11中是通过加强板间接冷却气体板的结构，因冷却条件而导致气体板的冷却能力不足时，随着图案的微细化，腐蚀均匀性显然会下降。有鉴于此，为了提高冷却能力，进行了扩大冷却水路的研究，虽然能得到所期望的冷却能力，但是为此不得不降低气体吹出孔的密度，从而就会降低气流分布的均匀性，显然不能得到完美的蚀刻均匀性。而且，在连续反复进行处理的情况下，如果蚀刻特性从处理开始有一段期间不稳定，那么就存在不能得到所期望的特性的期间，就会出现该期间内的处理作废的问题。这一问题随着图案的微细化会更加严重，对于0.13μm的图案，从处理开始大约有15～20块的处理就会作废。另外，图11的气体放出构件是将气体板通过钎焊等方式贴合在加强板上形成的，粘贴时气体板表面容易受到污染，除了是造成蚀刻特性下降的原因外，还容易变成堵塞气体吹出孔的粘贴，存在有要求作业熟练而且工艺复杂的问题。而且，为了回避这一问题，用螺栓把气体板固定的方法也公开过，但是不能得到完美的冷却效果，而且通过均等的压力进行固定也不容易，所以就会有温度分布变大的问题。此外，还有气体板因处理中的热而容易破损的问题。此外，为了去除与抗蚀剂反应的活性种，优选使用清洁型材质制作气体板，但是Si和SiO2等材料如形成槽等复杂的形状时，就会出现由于处理中的热过程而容易坏损的问题。以上的气体流分布和气体板温度分布的问题，不仅在蚀刻装置，还在其他表面处理装置中发生。比如，若热CVD装置的气体放出构件内存在温度分布时，热量高的部分分解进展过快，在气体板的其他部分膜堆积起来，这就是剥离后产生粒子的原因。而且，因为这样的情况，与气体板的温度分布相对应，就会有基板上的薄膜堆积速度发生变化的问题。即，本专利技术的目的在于提供一种表面处理装置，该装置能够形成均匀的气流分布，同时，实现了在气体板的温度及其分布的控制性方面出色的气体放出构件，能够连续进行均匀的处理。本专利技术提供的第1表面处理装置，由在内部载置基板的基板载置构件和气体放出构件相对向配置的处理室、排除该处理室内部气体的排气器件、以及用于向上述气体放出构件供给气体的气体供给器件构成，由经上述气体放出构件向处理室内部导入的气体对上述基板进行处理，其特征在于上述气体放出构件从上流侧开始，按照以下顺序配置构成与上述气体供给器件连通的气体分散构件；具有多个气体通路且设有冷却介质流动通道或者加热器的气体板的冷却或加热构件；以及具有与上述多个气体通路相连通的多个气体吹出孔的气体板，通过静电吸附构件或者固定气体板周边部位的固定部件，将上述气体板固定在上述气体板的冷却或加热构件上。这样，通过从气体上流侧开始按照顺序配置的气体分散构件、冷却或加热构件以及气体板，则在气体放出构件能够形成均匀气流分布的同时，气体板与加热或冷却构件直接接触而且通过静电构件和固定构件均匀压合，因此气体板的冷却和加热效率及其均匀性同时被大幅度地改善，可确保气体板整个表面均匀保持在给定的温度。本专利技术提供的第2表面处理装置，由在内部载置基板的基板载置构件和气体放出构件相对向配置的处理室、排除该处理室内部气体的排气器件、以及用于向上述气体放出构件供给气体的气体供给器件构成，由经上述气体放出构件向处理室内部导入的气体对上述基板进行处理，其特征在于上述气体放出构件从上流侧开始，按照以下顺序配置构成与上述气体供给器件连通的第1气体分散构件；具有多个气体通路且设有冷却介质流路通道或者加热器的气体板的冷却或加热构件；第2气体分散构件；以及具有比上述气体通路的数目更多的气体吹出孔的气体板，通过上述第2气体分散构件使上述气体通路和上述气体吹出孔连通，通过静电吸附构件或者固定气体板周边部位的固定部件，将上述气体板固定在上述气体板的冷却或加热构件上。通过将第2气体分散构件设置在气体板和冷却或加热构件之间，使冷却或加热构件的气体通路分支，可以在冷却介质流路通道的紧下方设置气体吹出孔。即，即使在设置冷却能力大的冷却介质流动通道的情况下，也能够配置为了均匀的气流分布而不可缺少的高密度的气体吹出孔。其结果，与上述本专利技术的第1表面处理装置相同，维持均匀的气流分布的同时，可以抑制气体板温度上升和提高温度均匀性，并能够稳定反复地进行均匀处理。在本专利技术中，上述第2气体分散构件的结构优选为厚度在0.1mm以下的空间，并且该空间的压力在100MPa以上。由此，在冷却或加热构件和气体板之间，气体的热传导率变大，冷却效率提高。另外，优选将上述气体吹出孔的直径制成0.01～1mm，更优选在0.2mm以下。由此能够控制气流分布更均匀，能够使气体在基板整个面上均匀流动。而且，本专利技术的表面处理装置能够很好地适用于通过向气体放出构件供给高频电压而产生等离子体并进行处理的等离子体处理装置。通过将上述气体板和上述冷却或加热构件或者第2气体分散构件的接触面设置成相互嵌合的凹凸部，可进一步提高气体板的冷却效率、加热效率以及气体板的温度的均匀性。借助具有柔软性的传热薄板，上述气体板可以固定在上述冷却或加热构件或者上述第2气体分散构件上，通过传热薄板插入接触面微少的凹凸内，提高热传导性能。作为上述气体板的材质，特别是蚀刻装置的场合，适合使用Si、SiO2、SiC或碳等非金属材料。图2是表示本专利技术的气体板固定构件的一示例的模式3是表示气体放出构件的其他结构示例的模式剖面图。图4是表示气体放出构件的其他结构示例的模式剖面图。图5是表示气体放本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种表面处理装置，由在内部载置基板的基板载置构件和气体放出构件相对向配置的处理室、排除该处理室内部气体的排气器件、以及用于向所述气体放出构件供给气体的气体供给器件构成，由经所述气体放出构件向处理室内部导入的气体对所述基板进行处理，其特征在于： 所述气体放出构件从上流侧开始，按照以下顺序配置构成：与所述气体供给器件连通的气体分散构件；具有多个气体通路且设有冷却介质流动通道或者加热器的气体板的冷却或加热构件；以及具有与所述多个气体通路相连通的多个气体吹出孔的气体板， 通过静电吸附构件或者固定气体板周边部位的固定部件，将所述气体板固定在所述气体板的冷却或加热构件上。

【技术特征摘要】
JP 2001-9-10 2001-2730271.一种表面处理装置，由在内部载置基板的基板载置构件和气体放出构件相对向配置的处理室、排除该处理室内部气体的排气器件、以及用于向所述气体放出构件供给气体的气体供给器件构成，由经所述气体放出构件向处理室内部导入的气体对所述基板进行处理，其特征在于所述气体放出构件从上流侧开始，按照以下顺序配置构成与所述气体供给器件连通的气体分散构件；具有多个气体通路且设有冷却介质流动通道或者加热器的气体板的冷却或加热构件；以及具有与所述多个气体通路相连通的多个气体吹出孔的气体板，通过静电吸附构件或者固定气体板周边部位的固定部件，将所述气体板固定在所述气体板的冷却或加热构件上。2.根据权利要求1所述的表面处理装置，其特征在于所述气体放出构件与高频电源连接，通过向该气体放出构件供给高频电压，产生等离子体，然后进行处理。3.根据权利要求1所述的表面处理装置，其特征在于所述气体吹出孔的直径为0.01～1mm。4.根据权利要求2所述的表面处理装置，其特征在于所述气体吹出孔的直径为0.01～1mm。5.根据权利要求1～4中任一项所述的表面处理装置，其特征在于在所述气体板和所述冷却或加热构件的接触面设置相互嵌合的凹凸部。6.根据权利要求1～4中任一项所述的表面处理装置，其特征在于借助于具有柔软性的传热薄板将所述气体板固定在所述冷却或加热构件上。7.根据权利要求1～4中任一项所述的表面处理装置，其特征在于所述气体板由Si、SiO2、SiC或碳构成。8.一种表面处理装置，由在内部载置基板的基板载置构件和气体放出构件相对向配置的处理室、排除该处理室内部气体的排气器件、以及用于向所述气体放出构件供给气体的气体供给器件构成，由经所述气体放出构件向处理室内部导入的气体对所述基板进行处理，其特征在于所述气体放出构件从上流侧开始，按照以下顺序配置构成与所述气体供给器件连通的第1气体分散构件；具有多个气体通路且设有冷却介质流路通道或者加热...

【专利技术属性】
技术研发人员：佐护康实，池田真义，金子一秋，近藤大辅，森田修，
申请(专利权)人：安内华株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]