処理装置
【課題】手作業での環状隔壁部材の位置の変更や交換、あるいは処理ガス吐出部自体の交換をせずに、処理ガスの吐出位置を変更することが可能な処理ガス吐出部を有する処理装置を提供する。
【解決手段】載置台に対向して処理室内に設けられ、内部の隔壁１４を介して互いに区画される処理ガス吐出孔１６を有する処理ガス吐出部５と、被処理体面内のうちセンター部分に対応する第１の空間１５ａ、被処理体面内のうちエッジ部分に対応する第２の空間１５ｉ、及び第１の空間１５ａと第２の空間１５ｉとの間に設けられた少なくとも１つの第３の空間１５ｂ〜１５ｈ、に連通された処理ガス分配管１８ａ〜１８ｉ、さらに、隣接する処理ガス分配管１８ａ〜１８ｉどうしの間を開閉するバルブ１９ａ〜１９ｈを含む処理ガス分配ユニット１２と、を具備する処理装置とする。
【解決手段】載置台に対向して処理室内に設けられ、内部の隔壁１４を介して互いに区画される処理ガス吐出孔１６を有する処理ガス吐出部５と、被処理体面内のうちセンター部分に対応する第１の空間１５ａ、被処理体面内のうちエッジ部分に対応する第２の空間１５ｉ、及び第１の空間１５ａと第２の空間１５ｉとの間に設けられた少なくとも１つの第３の空間１５ｂ〜１５ｈ、に連通された処理ガス分配管１８ａ〜１８ｉ、さらに、隣接する処理ガス分配管１８ａ〜１８ｉどうしの間を開閉するバルブ１９ａ〜１９ｈを含む処理ガス分配ユニット１２と、を具備する処理装置とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
被処理体、例えば、半導体ウエハに対する処理の面内均一性を向上させるため、処理ガスの供給量をウエハのセンター部分とエッジ部分とで変える、という工夫がなされている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
特許文献１では、処理ガスの供給量をウエハのセンター部分とエッジ部分とで変えるために、処理ガスを吐出する上部電極のバッファ室（ガス拡散空間）内に環状隔壁部材を設ける。このようにして、バッファ室を、中心部側バッファ室と外周部側バッファ室とに分割し、それぞれに異なる供給量で処理ガスを供給するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１６５３９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１では、環状隔壁部材の位置が、処理プロセスにとって最も面内均一性が良いところとなるように決められ、固定される。
【０００６】
しかし、位置が固定されているため、処理プロセスの変更、例えば条件等の変更があった場合には、所望の面内均一性を達成するためのマージンが少なくなったり、ベストであった面内均一性からはずれてしまったりすることがある。このような場合には、その都度、ウエハ面内のセンター部分に吐出する処理ガスの吐出位置、及びウエハ面内のエッジ部分に吐出する処理ガスの吐出位置を変更しなければならない。即ち、特許文献１では、手作業で環状隔壁部材の位置を変更や交換をしたり、上部電極自体、即ち、処理ガス吐出部自体を交換したりしなければならない、という事情がある。
【０００７】
また、処理プロセスの変更に限らず、次世代デバイスの製造のために新たな処理プロセスが採用された場合においても、上記同様の事情が生ずる。このため、現状の処理装置は、次世代デバイスやプロセスへの汎用性や応用性に乏しい、という事情もある。
【０００８】
この発明は、上記事情に鑑みて為されたもので、被処理体へ吐出される処理ガスの供給量及びガス種の少なくともいずれか一方を、被処理体面内の位置に応じて変えることが可能な処理装置であって、手作業での環状隔壁部材の位置の変更や交換、あるいは処理ガス吐出部自体の交換をせずに、処理ガスの吐出位置を変更することが可能な処理装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明の一態様に係る処理装置は、被処理体へ吐出される処理ガスの供給量及びガス種の少なくともいずれか一方を、前記被処理体面内の位置に応じて変えることが可能な処理装置であって、前記処理ガスを用いて、前記被処理体に処理を施す処理室と、前記処理室内に設けられた、前記被処理体を載置する載置台と、前記載置台に対向して前記処理室内に設けられた、前記処理室に前記処理ガスを吐出する処理ガス吐出部と、前記処理ガス吐出部内に隔壁を介して互いに区画されて設けられるとともに前記処理ガスを吐出する吐出孔を有する、前記被処理体面内のうちセンター部分に対応する第１の空間、前記被処理体面内のうちエッジ部分に対応する第２の空間、及び前記第１の空間と前記第２の空間との間に設けられた少なくとも１つの第３の空間を含む空間群と、前記第１の空間、前記第２の空間、前記少なくとも１つの第３の空間に連通された処理ガス分配管を含む処理ガス分配管群、及び隣接する前記処理ガス分配管どうしの間を開閉するバルブを含むバルブ群を含んだ処理ガス分配ユニットとを具備する。
【発明の効果】
【００１０】
この発明によれば、被処理体へ吐出される処理ガスの供給量及びガス種の少なくともいずれか一方を、被処理体面内の位置に応じて変えることが可能な処理装置であって、手作業での環状隔壁部材の位置の変更や交換、あるいは処理ガス吐出部自体の交換をせずに、処理ガスの吐出位置を変更することが可能な処理装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】この発明の一実施形態に係る処理装置の一例を概略的に示す断面図
【図２】図１中のII−II線に沿う断面図
【図３】図２中のIII−III線に沿う断面図
【図４Ａ】閉じたバルブと吐出される処理ガスとの関係を示す断面図
【図４Ｂ】閉じたバルブと吐出される処理ガスとの関係を示す断面図
【図４Ｃ】閉じたバルブと吐出される処理ガスとの関係を示す断面図
【図５Ａ】処理ガスの吐出位置を切換えるための基本構成を示す図
【図５Ｂ】処理ガスの吐出位置を切換えるための基本構成を示す図
【図５Ｃ】処理ガスの吐出位置を切換えるための基本構成を示す図
【図６Ａ】一実施形態の変形例に係る処理装置の基本構成を示す図
【図６Ｂ】一実施形態の変形例に係る処理装置の基本構成を示す図
【図６Ｃ】一実施形態の変形例に係る処理装置の基本構成を示す図
【図６Ｄ】一実施形態の変形例に係る処理装置の基本構成を示す図
【図６Ｅ】一実施形態の変形例に係る処理装置の基本構成を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、添付図面を参照して、この発明の実施の形態について説明する。この説明において、参照する図面全てにわたり、同一の部分については同一の参照符号を付す。
【００１３】
図１は、この発明の一実施形態に係る処理装置の一例を概略的に示す断面図である。図１には、この発明を適用できる処理装置の一例として、半導体ウエハに対してエッチング処理や成膜処理を行うプラズマ処理装置が示されている。
【００１４】
図１に示すように、処理装置は平行平板型のプラズマ処理装置１である。プラズマ処理装置１は、被処理体、本例では、処理ガスを用いて半導体ウエハＷに処理を施す処理室２と、処理室２に処理ガスを供給する処理ガス供給源、本例ではガスボックス３とを備えている。
【００１５】
処理室２内には、ウエハＷを載置する載置台４、及び載置台４に対向して配置され、処理室２の内部に処理ガスを吐出する処理ガス吐出部、本例ではシャワーヘッド５が設けられている。シャワーヘッド５は平行平板の上部電極を構成しており、整合器６を介して第１の高周波電源７に接続される。第１の高周波電源７は、例えば４０ＭＨｚ以上、例えば６０ＭＨｚの高周波電圧を出力する。一方、載置台４は平行平板の下部電極を構成しており、本例では、整合器８を介して第２の高周波電源９に接続される。第２の高周波電源９は、例えば２ＭＨｚ〜２０ＭＨｚの範囲、例えば１３．５６ＭＨｚの周波数の高周波電圧を出力する。
【００１６】
また、処理室２には排気口１０を介して排気装置１１に接続されている。処理室２は内部を所望の真空度に減圧できる真空容器として構成されている。排気装置１１は、真空容器として構成された処理室２の内部を排気し、処理室２の内部を所望の真空度に減圧する。
【００１７】
プラズマ処理装置１は、例えばマイクロプロセッサ（コンピュータ）からなるプロセスコントローラ１００により制御される。プロセスコントローラ１００には、ユーザーインターフェース１０１、及び記憶部１０２が接続されている。ユーザーインターフェース１０１は、オペレータがプラズマ処理装置１を管理するためにコマンドの入力操作等を行うキーボードや、プラズマ処理装置１の稼働状況を可視化して表示するディスプレイ等を含む。記憶部１０２は、プラズマ処理装置１で実行される処理を、プロセスコントローラ１００の制御にて実現する制御プログラムや、処理条件に応じてプラズマ処理装置１の各構成部に処理を実行させるためのプログラム、即ちレシピが格納される。レシピは、例えば、記憶部１０２の中の記憶媒体に記憶される。記憶媒体は、ハードディスクや半導体メモリであってもよいし、ＣＤ-ＲＯＭ、ＤＶＤ、フラッシュメモリ等の可搬性のものであってもよい。また、他の装置から、例えば専用回線を介してレシピを適宜伝送させるようにしてもよい。レシピは、必要に応じて、ユーザーインターフェース１０１からの指示等にて記憶部１０２から読み出され、読み出されたレシピに従った処理をプロセスコントローラ１００が実行することで、プラズマ処理装置１は、コントローラ１００の制御のもと、所望の処理を実行する。
【００１８】
さらに、一実施形態に係るプラズマ処理装置１は、例えばシャワーヘッド５の上部に処理ガス分配ユニット１２を備えている。
【００１９】
図２は図１中のII−II線に沿う断面図、図３は図２中のIII−III線に沿う断面図である。
【００２０】
図２及び図３に示すように、シャワーヘッド５の内部には、複数の隔壁１４を介して互いに区画された空間として少なくとも３つ以上含む空間群が設けられている。本例では、シャワーヘッド５が円盤状であり、その内部に９つの空間１５ａ〜１５ｉを、同心円状に有している。空間１５ａ〜１５ｉは、それぞれに処理ガスを吐出する複数の吐出孔１６を有している。空間１５ａはウエハＷ面内のセンター部分に対応した空間であり、空間１５ｂ、１５ｃ、…、とウエハＷのエッジ部分に順次向かって、本例では空間１５ｉがエッジ部分に対応した空間となっている。これらの空間１５ａ〜１５ｉは、処理ガス分配ユニット１２に接続されている。
【００２１】
処理ガス分配ユニット１２は、空間１５ａ〜１５ｉそれぞれに、接続孔１７を介して連通された処理ガス分配管１８ａ〜１８ｉを含む処理ガス分配管群、及び隣接する処理ガス分配管１８ａ〜１８ｉどうしの間に設けられ、隣接する処理ガス分配管１８ａ〜１８ｉどうしの間を開閉するバルブ１９ａ〜１９ｈを含むバルブ群を含んでいる。
【００２２】
バルブ１９ａ〜１９ｈの全てが開いていると、空間１５ａ〜１５ｉは、全て処理ガス分配管１８ａ〜１８ｉを介して連通される。一方、バルブ１９ａ〜１９ｈのうちの１つが閉じていると、閉じたバルブを境にして、空間１５ａ〜１５ｉは２つの空間に分離される。
【００２３】
例えば、最もエッジ部分寄りのバルブ１９ｈを閉じたとすると、空間群は、空間１５ａ〜１５ｈを含む空間と空間１５ｉのみの空間とに分離される（図４Ａ）。バルブ１９ｈの次にエッジ部分寄りのバルブ１９ｇを閉じたとすると、空間群は、空間１５ａ〜１５ｇを含む空間と空間１５ｈ及び１５ｉを含む空間とに分離され（図４Ｂ）、同様にして、バルブ１９ｆの次にエッジ部分寄りのバルブ１９ｅを閉じたとすると、空間群は、空間１５ａ〜１５ｅを含む空間と空間１５ｆ〜１５ｉを含む空間とに分離される（図４Ｃ）。
【００２４】
また、特に、図示はしないが、バルブ１９ａ〜１９ｈのうちの２つを閉じた場合には、閉じた２つのバルブを境にして、空間１５ａ〜１５ｉは３つの空間に分離される。さらには、バルブ１９ａ〜１９ｈのうちの３つを閉じた場合には、閉じた３つのバルブを境にして、空間１５ａ〜１５ｉは４つの空間に分離される。
【００２５】
このように一実施形態に係るプラズマ処理装置１は、空間１５ａ〜１５ｉそれぞれに接続される処理ガス分配管１８ａ〜１８ｉと、隣接する処理ガス分配管１８ａ〜１８ｉどうしの間を開閉するバルブ１９ａ〜１９ｈとを含む処理ガス分配ユニット１２を備えている。
【００２６】
このような処理ガス分配ユニット１２を備えていることにより、プラズマ処理装置１は、ウエハＷ面内のセンター部分へ吐出される第１の処理ガスの吐出位置、及びウエハＷ面内のエッジ部分へ吐出されるべき第２の処理ガスの吐出位置を、バルブ１９ａ〜１９ｈの開閉状態に応じて少なくとも２以上に切換えられるように構成することができる。
【００２７】
また、バルブ１９ａ〜１９ｈの開閉は、例えばプロセスコントローラ１００からの指示に従って制御することができる。このようにすれば、処理ガスの吐出位置を容易に変更することができる。
【００２８】
また、バルブ１９ａ〜１９ｈの開閉をプロセスコントローラ１００で制御すれば、プロセス中にバルブ１９ａ〜１９ｈを開閉制御することもできる。プロセス中にバルブ１９ａ〜１９ｈを開閉制御することによれば、プロセス中に、ウエハＷへ吐出される処理ガスの供給量及びガス種の少なくともいずれか一方を、ウエハＷ面内の位置に応じて変えることも可能となる。このため、プロセス中に吐出位置を変えることができない処理装置に比較して、より面内均一性良いプロセスを実現することができる、という利点をも得ることができる。
【００２９】
第１の処理ガス、及び第２の処理ガスの切り分けの一例は、供給量を異ならせることである。
【００３０】
上記一実施形態に係るプラズマ処理装置１は、ウエハＷへ吐出される処理ガスの供給量を、ウエハＷ面内のセンター部分とエッジ部分とで変えることが可能な装置を想定している。このため、プラズマ処理装置１は、特に、図３、及び図４Ａ〜図４Ｃに示されているように、第１の処理ガスが通流される第１の処理ガス主供給管２０ａを、ウエハＷ面内のセンター部分に対応した空間１５ａに連通された処理ガス分配管１８ａに接続し、第２の処理ガスが通流される第２の処理ガス主供給管２０ｂを、ウエハＷ面内のエッジ部分に対応した空間１５ｉに連通された処理ガス分配管１８ｉに接続している。
【００３１】
処理ガスは、処理ガス供給源、本例ではガスボックス３から、ガス供給管２２及びガス分配器、本例ではフロースプリッタ２３を介して、第１及び第２のガス主供給管２０ａ、２０ｂに供給される。
【００３２】
フロースプリッタ２３の内部には、第１のガス主供給管２０ａと第２のガス主供給管２０ｂとで処理ガスの供給量を変える供給量調整機構、本例ではマスフローコントローラのような圧力調整器２４ａ、２４ｂを備えている。ガス供給管２２から供給された処理ガスは、圧力調整器２４ａ、２４ｂで流量、即ち供給量をウエハＷのセンター部分とエッジ部分とで最適になるように調整されてから、第１、第２の処理ガスとして、第１及び第２のガス主供給管２０ａ、２０ｂに供給される。これにより、プラズマ処理装置１は、ウエハＷへ吐出される処理ガスの供給量を、ウエハＷ面内のセンター部分とエッジ部分とで変えることができる。
【００３３】
また、第１、第２の処理ガスの切り分けの他例としては、ガス種を異ならせることを挙げることができる。なお、本明細書でいうガス種は、ガス含有物質が異なるばかりでなく、ガスの濃度が異なる場合もガス種が異なると定義しておく。
【００３４】
ガス種を異ならせる場合には、ガスボックス３から、異なるガス種の第１、第２の処理ガスを、第１のガス主供給管２０ａ及び第２のガス主供給管２０ｂそれぞれに供給すれば良い。
【００３５】
さらに、プラズマ処理装置１は、処理プロセスの変更、例えば条件等の変更があった場合や、次世代デバイスの製造のために新たな処理プロセスが採用された場合に、バルブ１９ａ〜１９ｈのうち、閉じるバルブの位置を調整する。これにより、第１の処理ガスの吐出位置、及び第２の処理ガスの吐出位置を変更することができる。
【００３６】
このような一実施形態に係るプラズマ処理装置１によれば、手作業での環状隔壁部材の位置の変更や交換、あるいは処理ガス吐出部自体の交換をせずに、処理ガスの吐出位置を変更できる、という利点を得ることができる。
【００３７】
しかも、このようなプラズマ処理装置１によれば、現状のプラズマ処理装置に比較して、次世代デバイスやプロセスへの汎用性や応用性も良い、という利点についても得ることができる。
【００３８】
（変形例）
上記一実施形態に係るプラズマ処理装置１の、処理ガスの吐出位置を切換えるための基本構成を図５Ａに示す。
【００３９】
図５Ａに改めて示すように、プラズマ処理装置１の、処理ガスの吐出位置を切換えるための基本構成は以下（１）、（２）よりなる。
【００４０】
（１） 処理ガス吐出部５内に、ウエハＷ面内のうちセンター部分に対応する第１の空間１５ｖ、ウエハＷ面内のうちエッジ部分に対応する第２の空間１５ｚ、及び第１の空間１５ｖと第２の空間１５ｚとの間に設けられた少なくとも１つの第３の空間１５ｗを含む空間群が、隔壁１４を介して互いに区画されて設けられる。
【００４１】
（２） 第１の空間１５ｖ、第２の空間１５ｚ、少なくとも１つの第３の空間１５ｗに連通された処理ガス分配管１８ｖ、１８ｗ、１８ｚを含む処理ガス分配管群、及び隣接する処理ガス分配管１８ｖ〜１８ｚどうしの間を開閉するバルブ１９ｗ、１９ｚを含むバルブ群を備えた処理ガス分配ユニットを備える。
【００４２】
このように構成することで、少なくとも１つの第３の空間１５ｗは、バルブ１９ｗ、１９ｚの開閉状態に応じて、センター部分及びエッジ部分のいずれか一方に切り換え可能な空間として構成することができる。
【００４３】
さらに、上記基本構成において、２つの処理ガス、例えばセンター部分に吐出される第１の処理ガス、及びエッジ部分に吐出される第２の処理ガスの吐出位置を切換えるようにするための具体的な一例を以下に説明する。
【００４４】
第１の処理ガスが流れる第１の処理ガス主供給管２０ａを、第１の空間１５ｖに連通された第１の処理ガス分配管１８ｖに接続する。また、第２の処理ガスが流れる第２の処理ガス主供給管２０ｂを、第２の空間１５ｚに連通された第２の処理ガス分配管１８ｚに接続する。
【００４５】
このように構成すると、図５Ｂに示すように、第３の空間１５ｗからエッジ部分寄りのバルブ１９ｚを閉じた場合、第１の処理ガス主供給管２０ａから第１の処理ガスが、センター部分寄りのバルブ１９ｗ及び処理ガス分配管１８ｗを介して第３の空間１５ｗに供給される。第１の処理ガスは、第１の空間１５ｖ及び第３の空間１５ｗから図示せぬウエハＷ面内のセンター部分に向かって吐出される。第２の処理ガスは第２の空間１５ｚからウエハＷ面内のエッジ部分に向かって吐出される。
【００４６】
反対に、図５Ｃに示すように、第３の空間１５ｗからセンター部分寄りのバルブ１９ｗを閉じた場合には、第２の処理ガス主供給管２０ｂから第２の処理ガスが、エッジ部分寄りのバルブ１９ｚ及び処理ガス分配管１８ｗを介して第３の空間１５ｗに供給される。第１の処理ガスは、第１の空間１５ｖからウエハＷ面内のセンター部分に向かって吐出され、第２の処理ガスは第２の空間１５ｚ及び第３の空間１５ｗからウエハＷ面内のエッジ部分に向かって吐出される。
【００４７】
このような基本構成を、プラズマ処理装置１に繰り返して複数設けると、一実施形態に係るプラズマ処理装置１は、３種類以上の処理ガスの吐出位置を切り換えられるように変形することができる。
【００４８】
図６Ａは一実施形態に係る処理装置の一変形例を示す図である。
【００４９】
図６Ａに示すように、一変形例が一実施形態と異なるところは以下（１）〜（３）である。
【００５０】
（１） 処理ガス吐出部５内に、ウエハＷ面内のうちセンター部分に対応する第１の空間１５ｖ、ウエハＷ面内のうちエッジ部分に対応する第２の空間１５ｚ、及び第１の空間１５ｖと第２の空間１５ｚとの間に設けられた少なくとも３つの第３の空間１５ｗ、１５ｘ、１５ｙを含む空間群が、隔壁１４を介して互いに区画されて設けられている。
【００５１】
（２） 第１の空間１５ｖ、第２の空間１５ｚ、少なくとも３つの第３の空間１５ｗ〜１５ｙに連通された処理ガス分配管１８ｖ、１８ｗ、１８ｘ、１８ｙ、１８ｚを含む処理ガス分配管群、及び隣接する処理ガス分配管１８ｖ〜１８ｚどうしの間を開閉するバルブ１９ｗ、１９ｘ、１９ｙ、１９ｚを含むバルブ群を備えた処理ガス分配ユニットを備えている。
【００５２】
（３） 第１の処理ガスが流れる第１の処理ガス主供給管２０ａを、第１の空間１５ｖに連通された第１の処理ガス分配管１８ｖに接続する。また、第２の処理ガスが流れる第２の処理ガス主供給管２０ｂを、第２の空間１５ｚに連通された第２の処理ガス分配管１８ｚに接続する。さらに、第３の処理ガスが流れる少なくとも１つの第３の処理ガス主供給管２０ｃを、第３の空間１５ｗ〜１５ｙの少なくとも１つに接続する。
【００５３】
第３の処理ガスは、ウエハＷ面内のミドル部分に吐出される処理ガスであり、第１、第２の処理ガスとは供給量及びガス種の少なくとも一方が異なる処理ガスである。ミドル部分は、ウエハＷ面内のうちセンター部分とエッジ部分との間に設定される少なくとも１つの領域である。
【００５４】
また、本変形例では、少なくとも１つの第３の処理ガス主供給管２０ｃが、第１、第２の処理ガス主供給管２０ａ、２０ｂのそれぞれからバルブを２つ以上離れた第３の処理ガス分配管の少なくとも１つ、図６Ａに示す構成においては第３の処理ガス分配管１８ｘに接続されている。第３の処理ガス主供給管２０ｃに連通される空間１５ｘは、ウエハＷ面内に設定される少なくとも１つのミドル部分に対応する。
【００５５】
このように第１、第２の処理ガス主供給管２０ａ、２０ｂのそれぞれからバルブを２つ以上離して、少なくとも１つの第３の処理ガス主供給管２０ｃを第３の処理ガス分配管に連通させることによる利点は、第１の処理ガス主供給管２０ａと第３の処理ガス主供給管２０ｃとの間にある少なくとも１つの空間１５ｗを、バルブ１９ｗ、１９ｘの開閉状態に応じてセンター部分及びミドル部分のいずれか一方に切り換え可能な空間として構成できることである。同様に、第２の処理ガス主供給管２０ｂと第３の処理ガス主供給管２０ｃとの間にある少なくとも１つの空間１５ｙについても、バルブ１９ｙ、１９ｚの開閉状態に応じてエッジ部分及びミドル部分のいずれか一方に切り換え可能な空間として構成できる。
【００５６】
なお、このような連通方法は、必要に応じてなされれば良い。例えば、ミドル部分からみてセンター部分寄りの空間を固定したい場合には、第１の処理ガス主供給管２０ａからバルブを１つだけ離して第３の処理ガス主供給管２０ｃを第３の処理ガス分配管に連通させても良い。この場合、第１の処理ガス主供給管２０ａと第３の処理ガス主供給管２０ｃとの間には空間が無くなる。そして、上記１つのバルブを常時閉じた状態としておけば、ミドル部分からみてセンター部分寄りの空間は固定することができる。ミドル部分からみてエッジ部分寄りの空間を固定したい場合にも同様である。
【００５７】
一変形例では、図６Ｂに示すように、第３の空間のうち、空間１５ｗからエッジ部分寄りのバルブ１９ｘ、及び空間１５ｙからエッジ部分寄りのバルブ１９ｚを閉じた場合である。この場合、第１の処理ガス主供給管２０ａから第１の処理ガスが、バルブ１９ｗ及び処理ガス分配管１８ｗを介して空間１５ｗに供給される。第１の処理ガスは、第１の空間１５ｖ及び空間１５ｗから図示せぬウエハＷ面内のセンター部分に向かって吐出される。同様に、第３の処理ガス主供給管２０ｃから第３の処理ガスが、バルブ１９ｙ及び処理ガス分配管１８ｙを介して空間１５ｙに供給される。第３の処理ガスは、空間１５ｘ、１５ｙからウエハＷ面内のミドル部分に向かって吐出される。第２の処理ガスは第２の空間１５ｚからウエハＷ面内のエッジ部分に向かって吐出される。
【００５８】
また、図６Ｃに示すように、図６Ｂに示す状態から、バルブ１９ｚを開け、バルブ１９ｙを閉じると、第２の処理ガスが、バルブ１９ｚ、処理ガス分配管１８ｙを介して空間１５ｙに供給されるようになる。このため、第２の処理ガスは、第２の空間１５ｚ及び空間１５ｙからウエハＷ面内のエッジ部分に向かって吐出され、第３の処理ガスは空間１５ｘのみからウエハＷ面内のミドル部分に向かって吐出される。
【００５９】
また、図６Ｄに示すように、図６Ｃに示す状態から、バルブ１９ｘを開け、バルブ１９ｗを閉じると、第３の処理ガスが、バルブ１９ｘ、処理ガス分配管１８ｗを介して空間１５ｗに供給されるようになる。このため、第３の処理ガスは、空間１５ｗ、１５ｘからウエハＷ面内のミドル部分に向かって吐出され、第１の処理ガスは第１の空間１５ｖのみからウエハＷ面内のセンター部分に向かって吐出される。
【００６０】
また、図６Ｅに示すように、図６Ｄに示す状態から、バルブ１９ｙを開け、バルブ１９ｚを閉じると、第３の処理ガスが、バルブ１９ｙ、処理ガス分配管１８ｙを介して空間１５ｙに供給されるようになる。このため、第３の処理ガスは、空間１５ｗ、１５ｘ、１５ｙからウエハＷ面内のミドル部分に向かって吐出され、第２の処理ガスは第２の空間１５ｚのみからウエハＷ面内のセンター部分に向かって吐出される。
【００６１】
このように一実施形態に係る処理装置は、３種類以上の処理ガスの吐出位置を切り換えられるように変形することができる。
【００６２】
以上、この発明を一実施形態、並びに一変形例に従って説明したが、この発明は、上記一実施形態、並びに一変形に限定されることは無く、種々変形可能である。また、この発明の実施形態は、上記一実施形態が唯一の実施形態でもない。
【００６３】
例えば、上記一実施形態においては、処理装置の例として、平行平板型のプラズマ処理装置を示したが、この発明は平行平板型のプラズマ処理装置に限って適用されるものではなく、被処理体へ吐出される処理ガスの供給量及びガス種の少なくともいずれか一方を、被処理体面内の位置に応じて変えることが可能な処理装置であれば適用できる。例えば、被処理体が載置される載置台に対向して処理室内に設けられ、処理室に処理ガスを吐出する処理ガス吐出部を備えている熱処理装置などにも、この発明は適用することができる。
その他、この発明はその要旨を逸脱しない範囲で様々に変形することができる。
【符号の説明】
【００６４】
Ｗ…ウエハ（被処理体）、２…処理室、４…載置台、５…シャワーヘッド（処理ガス吐出部）、１２…処理ガス分配ユニット、１４…隔壁、１５ａ〜１５ｉ、１５ｖ〜１５ｚ…空間、１８ａ〜１８ｉ、１８ｖ〜１８ｚ…処理ガス分配管、１９ａ〜１９ｈ、１９ｗ〜１９ｚ…バルブ、２０ａ〜２０ｃ…処理ガス主供給管。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
被処理体、例えば、半導体ウエハに対する処理の面内均一性を向上させるため、処理ガスの供給量をウエハのセンター部分とエッジ部分とで変える、という工夫がなされている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
特許文献１では、処理ガスの供給量をウエハのセンター部分とエッジ部分とで変えるために、処理ガスを吐出する上部電極のバッファ室（ガス拡散空間）内に環状隔壁部材を設ける。このようにして、バッファ室を、中心部側バッファ室と外周部側バッファ室とに分割し、それぞれに異なる供給量で処理ガスを供給するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１６５３９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１では、環状隔壁部材の位置が、処理プロセスにとって最も面内均一性が良いところとなるように決められ、固定される。
【０００６】
しかし、位置が固定されているため、処理プロセスの変更、例えば条件等の変更があった場合には、所望の面内均一性を達成するためのマージンが少なくなったり、ベストであった面内均一性からはずれてしまったりすることがある。このような場合には、その都度、ウエハ面内のセンター部分に吐出する処理ガスの吐出位置、及びウエハ面内のエッジ部分に吐出する処理ガスの吐出位置を変更しなければならない。即ち、特許文献１では、手作業で環状隔壁部材の位置を変更や交換をしたり、上部電極自体、即ち、処理ガス吐出部自体を交換したりしなければならない、という事情がある。
【０００７】
また、処理プロセスの変更に限らず、次世代デバイスの製造のために新たな処理プロセスが採用された場合においても、上記同様の事情が生ずる。このため、現状の処理装置は、次世代デバイスやプロセスへの汎用性や応用性に乏しい、という事情もある。
【０００８】
この発明は、上記事情に鑑みて為されたもので、被処理体へ吐出される処理ガスの供給量及びガス種の少なくともいずれか一方を、被処理体面内の位置に応じて変えることが可能な処理装置であって、手作業での環状隔壁部材の位置の変更や交換、あるいは処理ガス吐出部自体の交換をせずに、処理ガスの吐出位置を変更することが可能な処理装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明の一態様に係る処理装置は、被処理体へ吐出される処理ガスの供給量及びガス種の少なくともいずれか一方を、前記被処理体面内の位置に応じて変えることが可能な処理装置であって、前記処理ガスを用いて、前記被処理体に処理を施す処理室と、前記処理室内に設けられた、前記被処理体を載置する載置台と、前記載置台に対向して前記処理室内に設けられた、前記処理室に前記処理ガスを吐出する処理ガス吐出部と、前記処理ガス吐出部内に隔壁を介して互いに区画されて設けられるとともに前記処理ガスを吐出する吐出孔を有する、前記被処理体面内のうちセンター部分に対応する第１の空間、前記被処理体面内のうちエッジ部分に対応する第２の空間、及び前記第１の空間と前記第２の空間との間に設けられた少なくとも１つの第３の空間を含む空間群と、前記第１の空間、前記第２の空間、前記少なくとも１つの第３の空間に連通された処理ガス分配管を含む処理ガス分配管群、及び隣接する前記処理ガス分配管どうしの間を開閉するバルブを含むバルブ群を含んだ処理ガス分配ユニットとを具備する。
【発明の効果】
【００１０】
この発明によれば、被処理体へ吐出される処理ガスの供給量及びガス種の少なくともいずれか一方を、被処理体面内の位置に応じて変えることが可能な処理装置であって、手作業での環状隔壁部材の位置の変更や交換、あるいは処理ガス吐出部自体の交換をせずに、処理ガスの吐出位置を変更することが可能な処理装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】この発明の一実施形態に係る処理装置の一例を概略的に示す断面図
【図２】図１中のII−II線に沿う断面図
【図３】図２中のIII−III線に沿う断面図
【図４Ａ】閉じたバルブと吐出される処理ガスとの関係を示す断面図
【図４Ｂ】閉じたバルブと吐出される処理ガスとの関係を示す断面図
【図４Ｃ】閉じたバルブと吐出される処理ガスとの関係を示す断面図
【図５Ａ】処理ガスの吐出位置を切換えるための基本構成を示す図
【図５Ｂ】処理ガスの吐出位置を切換えるための基本構成を示す図
【図５Ｃ】処理ガスの吐出位置を切換えるための基本構成を示す図
【図６Ａ】一実施形態の変形例に係る処理装置の基本構成を示す図
【図６Ｂ】一実施形態の変形例に係る処理装置の基本構成を示す図
【図６Ｃ】一実施形態の変形例に係る処理装置の基本構成を示す図
【図６Ｄ】一実施形態の変形例に係る処理装置の基本構成を示す図
【図６Ｅ】一実施形態の変形例に係る処理装置の基本構成を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、添付図面を参照して、この発明の実施の形態について説明する。この説明において、参照する図面全てにわたり、同一の部分については同一の参照符号を付す。
【００１３】
図１は、この発明の一実施形態に係る処理装置の一例を概略的に示す断面図である。図１には、この発明を適用できる処理装置の一例として、半導体ウエハに対してエッチング処理や成膜処理を行うプラズマ処理装置が示されている。
【００１４】
図１に示すように、処理装置は平行平板型のプラズマ処理装置１である。プラズマ処理装置１は、被処理体、本例では、処理ガスを用いて半導体ウエハＷに処理を施す処理室２と、処理室２に処理ガスを供給する処理ガス供給源、本例ではガスボックス３とを備えている。
【００１５】
処理室２内には、ウエハＷを載置する載置台４、及び載置台４に対向して配置され、処理室２の内部に処理ガスを吐出する処理ガス吐出部、本例ではシャワーヘッド５が設けられている。シャワーヘッド５は平行平板の上部電極を構成しており、整合器６を介して第１の高周波電源７に接続される。第１の高周波電源７は、例えば４０ＭＨｚ以上、例えば６０ＭＨｚの高周波電圧を出力する。一方、載置台４は平行平板の下部電極を構成しており、本例では、整合器８を介して第２の高周波電源９に接続される。第２の高周波電源９は、例えば２ＭＨｚ〜２０ＭＨｚの範囲、例えば１３．５６ＭＨｚの周波数の高周波電圧を出力する。
【００１６】
また、処理室２には排気口１０を介して排気装置１１に接続されている。処理室２は内部を所望の真空度に減圧できる真空容器として構成されている。排気装置１１は、真空容器として構成された処理室２の内部を排気し、処理室２の内部を所望の真空度に減圧する。
【００１７】
プラズマ処理装置１は、例えばマイクロプロセッサ（コンピュータ）からなるプロセスコントローラ１００により制御される。プロセスコントローラ１００には、ユーザーインターフェース１０１、及び記憶部１０２が接続されている。ユーザーインターフェース１０１は、オペレータがプラズマ処理装置１を管理するためにコマンドの入力操作等を行うキーボードや、プラズマ処理装置１の稼働状況を可視化して表示するディスプレイ等を含む。記憶部１０２は、プラズマ処理装置１で実行される処理を、プロセスコントローラ１００の制御にて実現する制御プログラムや、処理条件に応じてプラズマ処理装置１の各構成部に処理を実行させるためのプログラム、即ちレシピが格納される。レシピは、例えば、記憶部１０２の中の記憶媒体に記憶される。記憶媒体は、ハードディスクや半導体メモリであってもよいし、ＣＤ-ＲＯＭ、ＤＶＤ、フラッシュメモリ等の可搬性のものであってもよい。また、他の装置から、例えば専用回線を介してレシピを適宜伝送させるようにしてもよい。レシピは、必要に応じて、ユーザーインターフェース１０１からの指示等にて記憶部１０２から読み出され、読み出されたレシピに従った処理をプロセスコントローラ１００が実行することで、プラズマ処理装置１は、コントローラ１００の制御のもと、所望の処理を実行する。
【００１８】
さらに、一実施形態に係るプラズマ処理装置１は、例えばシャワーヘッド５の上部に処理ガス分配ユニット１２を備えている。
【００１９】
図２は図１中のII−II線に沿う断面図、図３は図２中のIII−III線に沿う断面図である。
【００２０】
図２及び図３に示すように、シャワーヘッド５の内部には、複数の隔壁１４を介して互いに区画された空間として少なくとも３つ以上含む空間群が設けられている。本例では、シャワーヘッド５が円盤状であり、その内部に９つの空間１５ａ〜１５ｉを、同心円状に有している。空間１５ａ〜１５ｉは、それぞれに処理ガスを吐出する複数の吐出孔１６を有している。空間１５ａはウエハＷ面内のセンター部分に対応した空間であり、空間１５ｂ、１５ｃ、…、とウエハＷのエッジ部分に順次向かって、本例では空間１５ｉがエッジ部分に対応した空間となっている。これらの空間１５ａ〜１５ｉは、処理ガス分配ユニット１２に接続されている。
【００２１】
処理ガス分配ユニット１２は、空間１５ａ〜１５ｉそれぞれに、接続孔１７を介して連通された処理ガス分配管１８ａ〜１８ｉを含む処理ガス分配管群、及び隣接する処理ガス分配管１８ａ〜１８ｉどうしの間に設けられ、隣接する処理ガス分配管１８ａ〜１８ｉどうしの間を開閉するバルブ１９ａ〜１９ｈを含むバルブ群を含んでいる。
【００２２】
バルブ１９ａ〜１９ｈの全てが開いていると、空間１５ａ〜１５ｉは、全て処理ガス分配管１８ａ〜１８ｉを介して連通される。一方、バルブ１９ａ〜１９ｈのうちの１つが閉じていると、閉じたバルブを境にして、空間１５ａ〜１５ｉは２つの空間に分離される。
【００２３】
例えば、最もエッジ部分寄りのバルブ１９ｈを閉じたとすると、空間群は、空間１５ａ〜１５ｈを含む空間と空間１５ｉのみの空間とに分離される（図４Ａ）。バルブ１９ｈの次にエッジ部分寄りのバルブ１９ｇを閉じたとすると、空間群は、空間１５ａ〜１５ｇを含む空間と空間１５ｈ及び１５ｉを含む空間とに分離され（図４Ｂ）、同様にして、バルブ１９ｆの次にエッジ部分寄りのバルブ１９ｅを閉じたとすると、空間群は、空間１５ａ〜１５ｅを含む空間と空間１５ｆ〜１５ｉを含む空間とに分離される（図４Ｃ）。
【００２４】
また、特に、図示はしないが、バルブ１９ａ〜１９ｈのうちの２つを閉じた場合には、閉じた２つのバルブを境にして、空間１５ａ〜１５ｉは３つの空間に分離される。さらには、バルブ１９ａ〜１９ｈのうちの３つを閉じた場合には、閉じた３つのバルブを境にして、空間１５ａ〜１５ｉは４つの空間に分離される。
【００２５】
このように一実施形態に係るプラズマ処理装置１は、空間１５ａ〜１５ｉそれぞれに接続される処理ガス分配管１８ａ〜１８ｉと、隣接する処理ガス分配管１８ａ〜１８ｉどうしの間を開閉するバルブ１９ａ〜１９ｈとを含む処理ガス分配ユニット１２を備えている。
【００２６】
このような処理ガス分配ユニット１２を備えていることにより、プラズマ処理装置１は、ウエハＷ面内のセンター部分へ吐出される第１の処理ガスの吐出位置、及びウエハＷ面内のエッジ部分へ吐出されるべき第２の処理ガスの吐出位置を、バルブ１９ａ〜１９ｈの開閉状態に応じて少なくとも２以上に切換えられるように構成することができる。
【００２７】
また、バルブ１９ａ〜１９ｈの開閉は、例えばプロセスコントローラ１００からの指示に従って制御することができる。このようにすれば、処理ガスの吐出位置を容易に変更することができる。
【００２８】
また、バルブ１９ａ〜１９ｈの開閉をプロセスコントローラ１００で制御すれば、プロセス中にバルブ１９ａ〜１９ｈを開閉制御することもできる。プロセス中にバルブ１９ａ〜１９ｈを開閉制御することによれば、プロセス中に、ウエハＷへ吐出される処理ガスの供給量及びガス種の少なくともいずれか一方を、ウエハＷ面内の位置に応じて変えることも可能となる。このため、プロセス中に吐出位置を変えることができない処理装置に比較して、より面内均一性良いプロセスを実現することができる、という利点をも得ることができる。
【００２９】
第１の処理ガス、及び第２の処理ガスの切り分けの一例は、供給量を異ならせることである。
【００３０】
上記一実施形態に係るプラズマ処理装置１は、ウエハＷへ吐出される処理ガスの供給量を、ウエハＷ面内のセンター部分とエッジ部分とで変えることが可能な装置を想定している。このため、プラズマ処理装置１は、特に、図３、及び図４Ａ〜図４Ｃに示されているように、第１の処理ガスが通流される第１の処理ガス主供給管２０ａを、ウエハＷ面内のセンター部分に対応した空間１５ａに連通された処理ガス分配管１８ａに接続し、第２の処理ガスが通流される第２の処理ガス主供給管２０ｂを、ウエハＷ面内のエッジ部分に対応した空間１５ｉに連通された処理ガス分配管１８ｉに接続している。
【００３１】
処理ガスは、処理ガス供給源、本例ではガスボックス３から、ガス供給管２２及びガス分配器、本例ではフロースプリッタ２３を介して、第１及び第２のガス主供給管２０ａ、２０ｂに供給される。
【００３２】
フロースプリッタ２３の内部には、第１のガス主供給管２０ａと第２のガス主供給管２０ｂとで処理ガスの供給量を変える供給量調整機構、本例ではマスフローコントローラのような圧力調整器２４ａ、２４ｂを備えている。ガス供給管２２から供給された処理ガスは、圧力調整器２４ａ、２４ｂで流量、即ち供給量をウエハＷのセンター部分とエッジ部分とで最適になるように調整されてから、第１、第２の処理ガスとして、第１及び第２のガス主供給管２０ａ、２０ｂに供給される。これにより、プラズマ処理装置１は、ウエハＷへ吐出される処理ガスの供給量を、ウエハＷ面内のセンター部分とエッジ部分とで変えることができる。
【００３３】
また、第１、第２の処理ガスの切り分けの他例としては、ガス種を異ならせることを挙げることができる。なお、本明細書でいうガス種は、ガス含有物質が異なるばかりでなく、ガスの濃度が異なる場合もガス種が異なると定義しておく。
【００３４】
ガス種を異ならせる場合には、ガスボックス３から、異なるガス種の第１、第２の処理ガスを、第１のガス主供給管２０ａ及び第２のガス主供給管２０ｂそれぞれに供給すれば良い。
【００３５】
さらに、プラズマ処理装置１は、処理プロセスの変更、例えば条件等の変更があった場合や、次世代デバイスの製造のために新たな処理プロセスが採用された場合に、バルブ１９ａ〜１９ｈのうち、閉じるバルブの位置を調整する。これにより、第１の処理ガスの吐出位置、及び第２の処理ガスの吐出位置を変更することができる。
【００３６】
このような一実施形態に係るプラズマ処理装置１によれば、手作業での環状隔壁部材の位置の変更や交換、あるいは処理ガス吐出部自体の交換をせずに、処理ガスの吐出位置を変更できる、という利点を得ることができる。
【００３７】
しかも、このようなプラズマ処理装置１によれば、現状のプラズマ処理装置に比較して、次世代デバイスやプロセスへの汎用性や応用性も良い、という利点についても得ることができる。
【００３８】
（変形例）
上記一実施形態に係るプラズマ処理装置１の、処理ガスの吐出位置を切換えるための基本構成を図５Ａに示す。
【００３９】
図５Ａに改めて示すように、プラズマ処理装置１の、処理ガスの吐出位置を切換えるための基本構成は以下（１）、（２）よりなる。
【００４０】
（１） 処理ガス吐出部５内に、ウエハＷ面内のうちセンター部分に対応する第１の空間１５ｖ、ウエハＷ面内のうちエッジ部分に対応する第２の空間１５ｚ、及び第１の空間１５ｖと第２の空間１５ｚとの間に設けられた少なくとも１つの第３の空間１５ｗを含む空間群が、隔壁１４を介して互いに区画されて設けられる。
【００４１】
（２） 第１の空間１５ｖ、第２の空間１５ｚ、少なくとも１つの第３の空間１５ｗに連通された処理ガス分配管１８ｖ、１８ｗ、１８ｚを含む処理ガス分配管群、及び隣接する処理ガス分配管１８ｖ〜１８ｚどうしの間を開閉するバルブ１９ｗ、１９ｚを含むバルブ群を備えた処理ガス分配ユニットを備える。
【００４２】
このように構成することで、少なくとも１つの第３の空間１５ｗは、バルブ１９ｗ、１９ｚの開閉状態に応じて、センター部分及びエッジ部分のいずれか一方に切り換え可能な空間として構成することができる。
【００４３】
さらに、上記基本構成において、２つの処理ガス、例えばセンター部分に吐出される第１の処理ガス、及びエッジ部分に吐出される第２の処理ガスの吐出位置を切換えるようにするための具体的な一例を以下に説明する。
【００４４】
第１の処理ガスが流れる第１の処理ガス主供給管２０ａを、第１の空間１５ｖに連通された第１の処理ガス分配管１８ｖに接続する。また、第２の処理ガスが流れる第２の処理ガス主供給管２０ｂを、第２の空間１５ｚに連通された第２の処理ガス分配管１８ｚに接続する。
【００４５】
このように構成すると、図５Ｂに示すように、第３の空間１５ｗからエッジ部分寄りのバルブ１９ｚを閉じた場合、第１の処理ガス主供給管２０ａから第１の処理ガスが、センター部分寄りのバルブ１９ｗ及び処理ガス分配管１８ｗを介して第３の空間１５ｗに供給される。第１の処理ガスは、第１の空間１５ｖ及び第３の空間１５ｗから図示せぬウエハＷ面内のセンター部分に向かって吐出される。第２の処理ガスは第２の空間１５ｚからウエハＷ面内のエッジ部分に向かって吐出される。
【００４６】
反対に、図５Ｃに示すように、第３の空間１５ｗからセンター部分寄りのバルブ１９ｗを閉じた場合には、第２の処理ガス主供給管２０ｂから第２の処理ガスが、エッジ部分寄りのバルブ１９ｚ及び処理ガス分配管１８ｗを介して第３の空間１５ｗに供給される。第１の処理ガスは、第１の空間１５ｖからウエハＷ面内のセンター部分に向かって吐出され、第２の処理ガスは第２の空間１５ｚ及び第３の空間１５ｗからウエハＷ面内のエッジ部分に向かって吐出される。
【００４７】
このような基本構成を、プラズマ処理装置１に繰り返して複数設けると、一実施形態に係るプラズマ処理装置１は、３種類以上の処理ガスの吐出位置を切り換えられるように変形することができる。
【００４８】
図６Ａは一実施形態に係る処理装置の一変形例を示す図である。
【００４９】
図６Ａに示すように、一変形例が一実施形態と異なるところは以下（１）〜（３）である。
【００５０】
（１） 処理ガス吐出部５内に、ウエハＷ面内のうちセンター部分に対応する第１の空間１５ｖ、ウエハＷ面内のうちエッジ部分に対応する第２の空間１５ｚ、及び第１の空間１５ｖと第２の空間１５ｚとの間に設けられた少なくとも３つの第３の空間１５ｗ、１５ｘ、１５ｙを含む空間群が、隔壁１４を介して互いに区画されて設けられている。
【００５１】
（２） 第１の空間１５ｖ、第２の空間１５ｚ、少なくとも３つの第３の空間１５ｗ〜１５ｙに連通された処理ガス分配管１８ｖ、１８ｗ、１８ｘ、１８ｙ、１８ｚを含む処理ガス分配管群、及び隣接する処理ガス分配管１８ｖ〜１８ｚどうしの間を開閉するバルブ１９ｗ、１９ｘ、１９ｙ、１９ｚを含むバルブ群を備えた処理ガス分配ユニットを備えている。
【００５２】
（３） 第１の処理ガスが流れる第１の処理ガス主供給管２０ａを、第１の空間１５ｖに連通された第１の処理ガス分配管１８ｖに接続する。また、第２の処理ガスが流れる第２の処理ガス主供給管２０ｂを、第２の空間１５ｚに連通された第２の処理ガス分配管１８ｚに接続する。さらに、第３の処理ガスが流れる少なくとも１つの第３の処理ガス主供給管２０ｃを、第３の空間１５ｗ〜１５ｙの少なくとも１つに接続する。
【００５３】
第３の処理ガスは、ウエハＷ面内のミドル部分に吐出される処理ガスであり、第１、第２の処理ガスとは供給量及びガス種の少なくとも一方が異なる処理ガスである。ミドル部分は、ウエハＷ面内のうちセンター部分とエッジ部分との間に設定される少なくとも１つの領域である。
【００５４】
また、本変形例では、少なくとも１つの第３の処理ガス主供給管２０ｃが、第１、第２の処理ガス主供給管２０ａ、２０ｂのそれぞれからバルブを２つ以上離れた第３の処理ガス分配管の少なくとも１つ、図６Ａに示す構成においては第３の処理ガス分配管１８ｘに接続されている。第３の処理ガス主供給管２０ｃに連通される空間１５ｘは、ウエハＷ面内に設定される少なくとも１つのミドル部分に対応する。
【００５５】
このように第１、第２の処理ガス主供給管２０ａ、２０ｂのそれぞれからバルブを２つ以上離して、少なくとも１つの第３の処理ガス主供給管２０ｃを第３の処理ガス分配管に連通させることによる利点は、第１の処理ガス主供給管２０ａと第３の処理ガス主供給管２０ｃとの間にある少なくとも１つの空間１５ｗを、バルブ１９ｗ、１９ｘの開閉状態に応じてセンター部分及びミドル部分のいずれか一方に切り換え可能な空間として構成できることである。同様に、第２の処理ガス主供給管２０ｂと第３の処理ガス主供給管２０ｃとの間にある少なくとも１つの空間１５ｙについても、バルブ１９ｙ、１９ｚの開閉状態に応じてエッジ部分及びミドル部分のいずれか一方に切り換え可能な空間として構成できる。
【００５６】
なお、このような連通方法は、必要に応じてなされれば良い。例えば、ミドル部分からみてセンター部分寄りの空間を固定したい場合には、第１の処理ガス主供給管２０ａからバルブを１つだけ離して第３の処理ガス主供給管２０ｃを第３の処理ガス分配管に連通させても良い。この場合、第１の処理ガス主供給管２０ａと第３の処理ガス主供給管２０ｃとの間には空間が無くなる。そして、上記１つのバルブを常時閉じた状態としておけば、ミドル部分からみてセンター部分寄りの空間は固定することができる。ミドル部分からみてエッジ部分寄りの空間を固定したい場合にも同様である。
【００５７】
一変形例では、図６Ｂに示すように、第３の空間のうち、空間１５ｗからエッジ部分寄りのバルブ１９ｘ、及び空間１５ｙからエッジ部分寄りのバルブ１９ｚを閉じた場合である。この場合、第１の処理ガス主供給管２０ａから第１の処理ガスが、バルブ１９ｗ及び処理ガス分配管１８ｗを介して空間１５ｗに供給される。第１の処理ガスは、第１の空間１５ｖ及び空間１５ｗから図示せぬウエハＷ面内のセンター部分に向かって吐出される。同様に、第３の処理ガス主供給管２０ｃから第３の処理ガスが、バルブ１９ｙ及び処理ガス分配管１８ｙを介して空間１５ｙに供給される。第３の処理ガスは、空間１５ｘ、１５ｙからウエハＷ面内のミドル部分に向かって吐出される。第２の処理ガスは第２の空間１５ｚからウエハＷ面内のエッジ部分に向かって吐出される。
【００５８】
また、図６Ｃに示すように、図６Ｂに示す状態から、バルブ１９ｚを開け、バルブ１９ｙを閉じると、第２の処理ガスが、バルブ１９ｚ、処理ガス分配管１８ｙを介して空間１５ｙに供給されるようになる。このため、第２の処理ガスは、第２の空間１５ｚ及び空間１５ｙからウエハＷ面内のエッジ部分に向かって吐出され、第３の処理ガスは空間１５ｘのみからウエハＷ面内のミドル部分に向かって吐出される。
【００５９】
また、図６Ｄに示すように、図６Ｃに示す状態から、バルブ１９ｘを開け、バルブ１９ｗを閉じると、第３の処理ガスが、バルブ１９ｘ、処理ガス分配管１８ｗを介して空間１５ｗに供給されるようになる。このため、第３の処理ガスは、空間１５ｗ、１５ｘからウエハＷ面内のミドル部分に向かって吐出され、第１の処理ガスは第１の空間１５ｖのみからウエハＷ面内のセンター部分に向かって吐出される。
【００６０】
また、図６Ｅに示すように、図６Ｄに示す状態から、バルブ１９ｙを開け、バルブ１９ｚを閉じると、第３の処理ガスが、バルブ１９ｙ、処理ガス分配管１８ｙを介して空間１５ｙに供給されるようになる。このため、第３の処理ガスは、空間１５ｗ、１５ｘ、１５ｙからウエハＷ面内のミドル部分に向かって吐出され、第２の処理ガスは第２の空間１５ｚのみからウエハＷ面内のセンター部分に向かって吐出される。
【００６１】
このように一実施形態に係る処理装置は、３種類以上の処理ガスの吐出位置を切り換えられるように変形することができる。
【００６２】
以上、この発明を一実施形態、並びに一変形例に従って説明したが、この発明は、上記一実施形態、並びに一変形に限定されることは無く、種々変形可能である。また、この発明の実施形態は、上記一実施形態が唯一の実施形態でもない。
【００６３】
例えば、上記一実施形態においては、処理装置の例として、平行平板型のプラズマ処理装置を示したが、この発明は平行平板型のプラズマ処理装置に限って適用されるものではなく、被処理体へ吐出される処理ガスの供給量及びガス種の少なくともいずれか一方を、被処理体面内の位置に応じて変えることが可能な処理装置であれば適用できる。例えば、被処理体が載置される載置台に対向して処理室内に設けられ、処理室に処理ガスを吐出する処理ガス吐出部を備えている熱処理装置などにも、この発明は適用することができる。
その他、この発明はその要旨を逸脱しない範囲で様々に変形することができる。
【符号の説明】
【００６４】
Ｗ…ウエハ（被処理体）、２…処理室、４…載置台、５…シャワーヘッド（処理ガス吐出部）、１２…処理ガス分配ユニット、１４…隔壁、１５ａ〜１５ｉ、１５ｖ〜１５ｚ…空間、１８ａ〜１８ｉ、１８ｖ〜１８ｚ…処理ガス分配管、１９ａ〜１９ｈ、１９ｗ〜１９ｚ…バルブ、２０ａ〜２０ｃ…処理ガス主供給管。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理体へ吐出される処理ガスの供給量及びガス種の少なくともいずれか一方を、前記被処理体面内の位置に応じて変えることが可能な処理装置であって、
前記処理ガスを用いて、前記被処理体に処理を施す処理室と、
前記処理室内に設けられた、前記被処理体を載置する載置台と、
前記載置台に対向して前記処理室内に設けられた、前記処理室に前記処理ガスを吐出する処理ガス吐出部と、
前記処理ガス吐出部内に隔壁を介して互いに区画されて設けられるとともに前記処理ガスを吐出する吐出孔を有する、前記被処理体面内のうちセンター部分に対応する第１の空間、前記被処理体面内のうちエッジ部分に対応する第２の空間、及び前記第１の空間と前記第２の空間との間に設けられた少なくとも１つの第３の空間を含む空間群と、
前記第１の空間、前記第２の空間、前記少なくとも１つの第３の空間に連通された処理ガス分配管を含む処理ガス分配管群、及び隣接する前記処理ガス分配管どうしの間を開閉するバルブを含むバルブ群を含んだ処理ガス分配ユニットと
を具備することを特徴とする処理装置。
【請求項２】
前記被処理体のセンター部分へ吐出される前記処理ガスの吐出位置、及び前記被処理体のエッジ部分へ吐出される前記処理ガスの吐出位置が、前記バルブ群内のバルブの開閉状態に応じて少なくとも２以上に切換えられるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の処理装置。
【請求項３】
第１の処理ガスが流れる第１の処理ガス主供給管と、
前記第１の処理ガスとは供給量及びガス種の少なくとも一方が異なる第２の処理ガスが流れる第２の処理ガス主供給管とを、さらに具備し、
前記第１の処理ガス主供給管が、前記処理ガス分配管群のうち、前記第１の空間に連通された第１の処理ガス分配管に接続され、
前記第２の処理ガス主供給管が、前記処理ガス分配管群のうち、前記第２の空間に連通された第２の処理ガス分配管に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の処理装置。
【請求項４】
前記第１、第２の処理ガスの吐出位置の切換えが、前記バルブ群内の１つのバルブを閉じることでなされることを特徴とする請求項３に記載の処理装置。
【請求項５】
前記第３の空間が、少なくとも３つ以上あり、
前記第１、第２の処理ガスとは供給量及びガス種の少なくとも一方が異なる第３の処理ガスが流れる少なくとも１つの第３の処理ガス主供給管を、さらに具備し、
前記第３の処理ガス主供給管が、前記処理ガス分配管群のうち、前記少なくとも３つ以上ある第３の空間の少なくとも１つに連通された第３の処理ガス分配管の少なくとも１つに接続されていることを特徴とする請求項１に記載の処理装置。
【請求項６】
前記第１、第２、第３の処理ガスの吐出位置の切換えが、前記バルブ群内の少なくとも２つのバルブを閉じることでなされることを特徴とする請求項５に記載の処理装置。
【請求項７】
前記少なくとも１つの第３の処理ガス主供給管が、前記第１、第２の処理ガス主供給管のそれぞれから前記バルブを２つ以上離れた前記第３の処理ガス分配管の少なくとも１つに接続されていることを特徴とする請求項５に記載の処理装置。
【請求項８】
前記第１、第２、第３の処理ガスの吐出位置の切換えが、前記第１の処理ガス主供給管と前記第３の処理ガス主供給管との間にある少なくとも１つのバルブ、及び前記第２の処理ガス主供給管と前記第３の処理ガス主供給管との間にある少なくとも１つバルブを閉じることでなされることを特徴とする請求項５に記載の処理装置。
【請求項９】
前記バルブの開閉状態を制御する制御装置を、さらに備えることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の処理装置。
【請求項１】
被処理体へ吐出される処理ガスの供給量及びガス種の少なくともいずれか一方を、前記被処理体面内の位置に応じて変えることが可能な処理装置であって、
前記処理ガスを用いて、前記被処理体に処理を施す処理室と、
前記処理室内に設けられた、前記被処理体を載置する載置台と、
前記載置台に対向して前記処理室内に設けられた、前記処理室に前記処理ガスを吐出する処理ガス吐出部と、
前記処理ガス吐出部内に隔壁を介して互いに区画されて設けられるとともに前記処理ガスを吐出する吐出孔を有する、前記被処理体面内のうちセンター部分に対応する第１の空間、前記被処理体面内のうちエッジ部分に対応する第２の空間、及び前記第１の空間と前記第２の空間との間に設けられた少なくとも１つの第３の空間を含む空間群と、
前記第１の空間、前記第２の空間、前記少なくとも１つの第３の空間に連通された処理ガス分配管を含む処理ガス分配管群、及び隣接する前記処理ガス分配管どうしの間を開閉するバルブを含むバルブ群を含んだ処理ガス分配ユニットと
を具備することを特徴とする処理装置。
【請求項２】
前記被処理体のセンター部分へ吐出される前記処理ガスの吐出位置、及び前記被処理体のエッジ部分へ吐出される前記処理ガスの吐出位置が、前記バルブ群内のバルブの開閉状態に応じて少なくとも２以上に切換えられるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の処理装置。
【請求項３】
第１の処理ガスが流れる第１の処理ガス主供給管と、
前記第１の処理ガスとは供給量及びガス種の少なくとも一方が異なる第２の処理ガスが流れる第２の処理ガス主供給管とを、さらに具備し、
前記第１の処理ガス主供給管が、前記処理ガス分配管群のうち、前記第１の空間に連通された第１の処理ガス分配管に接続され、
前記第２の処理ガス主供給管が、前記処理ガス分配管群のうち、前記第２の空間に連通された第２の処理ガス分配管に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の処理装置。
【請求項４】
前記第１、第２の処理ガスの吐出位置の切換えが、前記バルブ群内の１つのバルブを閉じることでなされることを特徴とする請求項３に記載の処理装置。
【請求項５】
前記第３の空間が、少なくとも３つ以上あり、
前記第１、第２の処理ガスとは供給量及びガス種の少なくとも一方が異なる第３の処理ガスが流れる少なくとも１つの第３の処理ガス主供給管を、さらに具備し、
前記第３の処理ガス主供給管が、前記処理ガス分配管群のうち、前記少なくとも３つ以上ある第３の空間の少なくとも１つに連通された第３の処理ガス分配管の少なくとも１つに接続されていることを特徴とする請求項１に記載の処理装置。
【請求項６】
前記第１、第２、第３の処理ガスの吐出位置の切換えが、前記バルブ群内の少なくとも２つのバルブを閉じることでなされることを特徴とする請求項５に記載の処理装置。
【請求項７】
前記少なくとも１つの第３の処理ガス主供給管が、前記第１、第２の処理ガス主供給管のそれぞれから前記バルブを２つ以上離れた前記第３の処理ガス分配管の少なくとも１つに接続されていることを特徴とする請求項５に記載の処理装置。
【請求項８】
前記第１、第２、第３の処理ガスの吐出位置の切換えが、前記第１の処理ガス主供給管と前記第３の処理ガス主供給管との間にある少なくとも１つのバルブ、及び前記第２の処理ガス主供給管と前記第３の処理ガス主供給管との間にある少なくとも１つバルブを閉じることでなされることを特徴とする請求項５に記載の処理装置。
【請求項９】
前記バルブの開閉状態を制御する制御装置を、さらに備えることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の処理装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図４Ｃ】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図５Ｃ】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図６Ｃ】
【図６Ｄ】
【図６Ｅ】
【図２】
【図３】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図４Ｃ】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図５Ｃ】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図６Ｃ】
【図６Ｄ】
【図６Ｅ】
【公開番号】特開２０１２−１１４２７５（Ｐ２０１２−１１４２７５Ａ）
【公開日】平成２４年６月１４日（２０１２．６．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２６２４６４（Ｐ２０１０−２６２４６４）
【出願日】平成２２年１１月２５日（２０１０．１１．２５）
【出願人】（０００２１９９６７）東京エレクトロン株式会社 (5,184)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年６月１４日（２０１２．６．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月２５日（２０１０．１１．２５）
【出願人】（０００２１９９６７）東京エレクトロン株式会社 (5,184)
【Ｆターム（参考）】
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