特許 7580186 基板処理装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-10-31

(45)【発行日】2024-11-11

(54)【発明の名称】基板処理装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/3065 20060101AFI20241101BHJP

   H01L 21/205 20060101ALI20241101BHJP

   H01L 21/31 20060101ALI20241101BHJP

   H05H 1/46 20060101ALN20241101BHJP

【ＦＩ】

H01L21/302 101B

H01L21/205

H01L21/31 C

H05H1/46 M

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2019138077

(22)【出願日】2019-07-26

(65)【公開番号】P2021022652

(43)【公開日】2021-02-18

【審査請求日】2022-04-20

【審判番号】

【審判請求日】2023-08-29

(73)【特許権者】

【識別番号】000219967

【氏名又は名称】東京エレクトロン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】茂木 卓

(72)【発明者】

【氏名】佐々木 信峰

【合議体】

【審判長】小宮 慎司

【審判官】中野 浩昌

【審判官】三浦 みちる

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１５－１２６１９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－３７５８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００７／００５１３１２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０００／７５９７２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１８－１０９９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１１４７９０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

H01L21/3065

H01L21/205

H01L21/31

H05H1/46

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板処理装置であって、
被処理基板を搬入するための開口部を有する円筒状のチャンバと、
前記チャンバ内に配置されるサセプタと、
前記チャンバ内に配置された前記サセプタの上面周囲に位置するエッジリングと、
前記エッジリングの周囲に位置するカバーリングと、
前記開口部を開閉するシャッタ機構と、を有し、
前記シャッタ機構は、
前記チャンバ上部の内壁に沿って設けられた導電性の環状の上部部材と接触する導通面に、環状に配置される導電性部材を有する環状の弁体と、
前記弁体の下部に接続され、前記弁体を昇降させる２つ以上の昇降機構と、
を備え、
前記開口部は、前記カバーリングを搬送可能な寸法を有し、
前記導電性部材は、前記弁体の上端部に設けられ、
前記弁体と前記上部部材とは、前記弁体を上昇させて前記開口部を閉じた場合に、前記導通面は前記上部部材と上下方向に当接し、前記導電性部材により電気的に導通する、
基板処理装置。

【請求項2】

前記昇降機構は、３つ以上である、
請求項１に記載の基板処理装置。

【請求項3】

前記昇降機構は、等間隔で配置される、
請求項１または２に記載の基板処理装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、シャッタ機構および基板処理装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、半導体デバイス用の被処理基板であるウエハに所望のプラズマ処理を施すプラズマ処理装置が知られている。プラズマ処理装置は、例えばウエハを収容するチャンバを備え、チャンバ内には、ウエハを載置し下部電極として機能する載置台と、載置台に対向する上部電極とが配置されている。また、載置台および上部電極の少なくとも一方には高周波電源が接続され、載置台および上部電極は処理室内空間に高周波電力を印加する。プラズマ処理装置では、処理室内空間に供給された処理ガスを高周波電力によってプラズマにしてイオン等を発生させ、発生させたイオン等をウエハに導いて、ウエハに所望のプラズマ処理、例えばエッチング処理を施す。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１５－１２６１９７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本開示は、開口部を拡大できるとともに、弁体を均一な力で押し付けることができるシャッタ機構および基板処理装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本開示の一態様によるシャッタ機構は、基板処理装置の円筒状のチャンバの開口部を開閉するシャッタ機構であって、弁体と、昇降機構とを有する。弁体は、チャンバの内周のうち、半分以上の長さを有する。昇降機構は、弁体の下部に接続され、弁体を昇降させる２つ以上の昇降機構である。

【発明の効果】

【0006】

本開示によれば、開口部を拡大できるとともに、弁体を均一な力で押し付けることができる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】図１は、本開示の一実施形態における基板処理装置の一例を示す図である。

【図2】図２は、本実施形態におけるシャッタ機構の断面の一例を示す部分拡大図である。

【図3】図３は、本実施形態におけるシャッタ機構の外観の一例を示す図である。

【図4】図４は、本実施形態におけるチャンバの外観の一例を示す図である。

【図5】図５は、本実施形態におけるチャンバの外観の一例を示す図である。

【図6】図６は、本実施形態におけるチャンバの外観の一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下に、開示するシャッタ機構および基板処理装置の実施形態について、図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施形態により開示技術が限定されるものではない。

【0009】

プラズマ処理装置では、チャンバの側壁に、半導体ウエハの搬入・搬出用の開口部が設けられ、開口部を開閉するゲートバルブが配置される。ゲートバルブの開閉により半導体ウエハの搬入および搬出が行われる。チャンバ内には、エッチング副生物（デポ）が付着することを防止するデポシールドがチャンバの内壁に沿って設けられ、チャンバの開口部の位置に合わせて、デポシールドにも開口部が設けられる。

【0010】

ゲートバルブは、チャンバの外側（搬送室側）に配置されているので、開口部が搬送室側に突出した空間が形成される。チャンバ内で生成されたプラズマが開口部の空間まで拡散すると、プラズマの均一性が悪化したり、そのプラズマによりゲートバルブのシール部材が劣化する。そのため、チャンバおよびデポシールドの開口部は、シャッタによって遮断されるように構成される。また、シャッタは、例えばシャッタの駆動部が開口部の下方に配置され、駆動部により開閉駆動される。

【0011】

ところが、近年、チャンバの開口部からウエハの外径を超えるチャンバ内パーツ等を搬送することが求められ、開口部の拡大およびシャッタの弁体の大型化が求められている。しかしながら、シャッタの弁体を大型化すると、弁体が押し付けられるデポシールドとの接触面積が増加し、弁体とデポシールドとの間の導通を十分に確保出来ない場合がある。そこで、開口部を拡大できるとともに、弁体を均一な力で押し付けることが期待されている。

【0012】

［基板処理装置の構成］
図１は、本開示の一実施形態における基板処理装置の一例を示す図である。なお、以下では、基板処理装置がプラズマ処理装置である場合を例に説明するが、これに限定されるものではなく、シャッタ部材を有する任意の基板処理装置であってもよい。

【0013】

図１において、プラズマ処理装置１は、容量結合型平行平板プラズマエッチング装置として構成されており、例えば、表面がアルマイト処理（陽極酸化処理）されたアルミニウムからなる円筒形のチャンバ（処理室）１０を備える。チャンバ１０は保安接地されている。ただし、これに限定されるものではなく、プラズマ処理装置１は、容量結合型平行平板プラズマエッチング装置に限られず、誘導結合プラズマＩＣＰ(Inductively Coupled Plasma)、マイクロ波プラズマ、マグネトロンプラズマなど、任意の形式のプラズマ処理装置であってよい。

【0014】

チャンバ１０の底部には、セラミック等の絶縁板１１を介して円柱状のサセプタ支持台１２が配置され、このサセプタ支持台１２の上に、導電性の、例えばアルミニウム等からなるサセプタ１３が配置されている。サセプタ１３は下部電極として機能する構成を有し、エッチング処理が施される基板、例えば半導体ウエハであるウエハＷを載置する。

【0015】

サセプタ１３の上面にはウエハＷを静電吸着力で保持するための静電チャック（ＥＳＣ）１４が配置されている。静電チャック１４は、導電膜からなる電極板１５と、電極板１５を狭持する一対の絶縁層、例えば、Ｙ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３、ＡｌＮ等の誘電体からなり、電極板１５には直流電源１６が接続端子を介して電気的に接続されている。この静電チャック１４は、直流電源１６によって印加された直流電圧に起因するクーロン力またはジョンソン・ラーベック(Johnsen-Rahbek)力によってウエハＷを吸着保持する。

【0016】

また、静電チャック１４の上面においてウエハＷが吸着保持される部分には、静電チャック１４の上面から突出自在なリフトピンとしての複数のプッシャーピン（例えば３つ）が配置されている。これらのプッシャーピンは、モータ（図示せず）にボールねじ（図示せず）を介して接続され、ボールねじによって直線運動に変換されたモータの回転運動に起因して静電チャック１４の上面から自在に突出する。これにより、プッシャーピンは、静電チャック１４およびサセプタ１３を貫通して、内側空間において突没上下動する。ウエハＷにエッチング処理を施す場合において静電チャック１４がウエハＷを吸着保持するときには、プッシャーピンは静電チャック１４に収容される。エッチング処理が施されたウエハＷをプラズマ生成空間Ｓから搬出するときには、プッシャーピンは静電チャック１４から突出してウエハＷを静電チャック１４から離間させて上方へ持ち上げる。

【0017】

サセプタ１３の周囲上面には、エッチングの均一性を向上させるための、例えばシリコン（Ｓｉ）からなるエッジリング１７が配置され、エッジリング１７の周囲には、エッジリング１７の側部を保護するカバーリング５４が配置されている。また、サセプタ１３およびサセプタ支持台１２の側面は、例えば石英（ＳｉＯ２）からなる円筒状の部材１８で覆われている。

【0018】

サセプタ支持台１２の内部には、例えば円周方向に延在する冷媒室１９が配置されている。冷媒室１９には、外付けのチラーユニット（図示しない）から配管２０ａ、２０ｂを介して所定温度の冷媒、例えば冷却水が循環供給される。冷媒室１９は冷媒の温度によってサセプタ１３上のウエハＷの処理温度を制御する。

【0019】

また、伝熱ガス供給機構（図示しない）から伝熱ガス、例えばヘリウム（Ｈｅ）ガスをガス供給ライン２１を介して静電チャック１４の上面およびウエハＷの裏面の間に供給することで、ウエハＷとサセプタ１３との熱移動が効率良く均一に制御される。

【0020】

サセプタ１３の上方には、サセプタ１３と平行且つ対向するように上部電極２２が配置されている。ここで、サセプタ１３および上部電極２２の間に形成される空間はプラズマ生成空間Ｓ（処理室内空間）として機能する。上部電極２２は、サセプタ１３と所定の間隔を置いて対向配置されている環状またはドーナツ形状の外側上部電極２３と、外側上部電極２３の半径方向内側に外側上部電極２３と絶縁して配置されている円板形状の内側上部電極２４とで構成される。また、プラズマ生成に関して、外側上部電極２３が主で、内側上部電極２４が補助となる関係を有している。

【0021】

外側上部電極２３と内側上部電極２４との間には、例えば０．２５～２．０ｍｍの環状ギャップ（隙間）が形成され、ギャップに、例えば石英からなる誘電体２５が配置される。また、このギャップには石英からなる誘電体２５の代わりにセラミック体を配置してもよい。外側上部電極２３と内側上部電極２４とが誘電体２５を挟むことによってコンデンサが形成される。コンデンサのキャパシタンスＣ１は、ギャップの大きさと誘電体２５の誘電率とに応じて所望の値に選定または調整される。また、外側上部電極２３とチャンバ１０の側壁との間には、例えば、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）若しくはイットリア（Ｙ２Ｏ３）からなる環状の絶縁性遮蔽部材２６が気密に配置されている。

【0022】

外側上部電極２３は、ジュール熱の少ない低抵抗の導電体または半導体、例えばシリコンで構成されることが好ましい。外側上部電極２３には、上部整合器２７、上部給電棒２８、コネクタ２９および給電筒３０を介して上部高周波電源３１が電気的に接続されている。上部整合器２７は、上部高周波電源３１の内部（または出力）インピーダンスに負荷インピーダンスを整合させ、チャンバ１０内にプラズマが生成されているときに、上部高周波電源３１の出力インピーダンスと負荷インピーダンスとが見かけ上一致するように機能する。また、上部整合器２７の出力端子は上部給電棒２８の上端に接続されている。

【0023】

給電筒３０は、略円筒状または円錐状の導電板、例えばアルミニウム板または銅板からなり、下端が周回方向で連続的に外側上部電極２３に接続され、上端がコネクタ２９を介して上部給電棒２８の下端部に電気的に接続されている。給電筒３０の外側では、チャンバ１０の側壁が上部電極２２の高さ位置よりも上方に延出して円筒状の接地導体１０ａを構成している。円筒状の接地導体１０ａの上端部は筒状の絶縁部材６９によって上部給電棒２８から電気的に絶縁されている。本構成においては、コネクタ２９から見た負荷回路において、給電筒３０、外側上部電極２３および接地導体１０ａによって給電筒３０および外側上部電極２３を導波路とする同軸線路が形成される。

【0024】

内側上部電極２４は、上部電極板３２と、電極支持体３３とを有する。上部電極板３２は、例えば、シリコンや炭化珪素（ＳｉＣ）等の半導体材料で構成され、図示しない多数の電極板ガス通気孔（第１のガス通気孔）を有する。電極支持体３３は、上部電極板３２を着脱可能に支持する導電材料であり、例えば表面にアルマイト処理が施されたアルミニウムで構成される。上部電極板３２はボルト（図示しない）によって電極支持体３３に締結される。ボルトの頭部は上部電極板３２の下部に配置された環状のシールドリング５３によって保護される。

【0025】

上部電極板３２において各電極板ガス通気孔は上部電極板３２を貫通する。電極支持体３３の内部には、後述する処理ガスが導入されるバッファ室が形成される。バッファ室は、例えばＯリングからなる環状隔壁部材４３で分割された２つのバッファ室、すなわち、中心バッファ室３５および周辺バッファ室３６からなり、下部が開放されている。電極支持体３３の下方には、バッファ室の下部を閉塞するクーリングプレート（以下、「Ｃ／Ｐ」という。）３４（中間部材）が配置されている。Ｃ／Ｐ３４は、表面にアルマイト処理が施されたアルミニウムからなり、図示しない多数のＣ／Ｐガス通気孔（第２のガス通気孔）を有する。Ｃ／Ｐ３４において各Ｃ／Ｐガス通気孔はＣ／Ｐ３４を貫通する。

【0026】

また、上部電極板３２およびＣ／Ｐ３４の間には、シリコンや炭化珪素等の半導体材料からなるスペーサー３７が介在する。スペーサー３７は円板状部材であり、Ｃ／Ｐ３４に対向する表面（以下、単に「上面」という。）において円板と同心に形成された多数の上面環状溝と、スペーサー３７を貫通し且つ各上面環状溝の底部において開口する多数のスペーサーガス通気孔（第３のガス通気孔）を有する。

【0027】

内側上部電極２４は、後述する処理ガス供給源３８からバッファ室に導入された処理ガスを、Ｃ／Ｐ３４のＣ／Ｐガス通気孔、スペーサー３７のスペーサーガス流路および上部電極板３２の電極板ガス通気孔を介して、プラズマ生成空間Ｓに供給する。ここで、中心バッファ室３５と、その下方に存在する複数のＣ／Ｐガス通気孔、スペーサーガス流路および電極板ガス通気孔とは中心シャワーヘッド（処理ガス供給経路）を構成する。また、周辺バッファ室３６と、その下方に存在する複数のＣ／Ｐガス通気孔、スペーサーガス流路および電極板ガス通気孔とは周辺シャワーヘッド（処理ガス供給経路）を構成する。

【0028】

また、図１に示すように、チャンバ１０の外部には処理ガス供給源３８が配置されている。処理ガス供給源３８は、中心バッファ室３５および周辺バッファ室３６に処理ガスを所望の流量比で供給する。具体的には、処理ガス供給源３８からのガス供給管３９が途中で２つの分岐管３９ａおよび３９ｂに分岐して中心バッファ室３５および周辺バッファ室３６にそれぞれ接続される。分岐管３９ａおよび３９ｂはそれぞれ流量制御弁４０ａ、４０ｂ（流量制御装置）を有する。処理ガス供給源３８から中心バッファ室３５および周辺バッファ室３６までの流路のコンダクタンスは、等しくなるように設定されている。このため、流量制御弁４０ａ、４０ｂの調整により、中心バッファ室３５および周辺バッファ室３６に供給する処理ガスの流量比を任意に調整できるようになっている。さらに、ガス供給管３９にはマスフローコントローラ（ＭＦＣ）４１および開閉バルブ４２が配置されている。

【0029】

以上の構成により、プラズマ処理装置１は、中心バッファ室３５と周辺バッファ室３６とに導入する処理ガスの流量比を調整することで、中心シャワーヘッドより噴出されるガスの流量ＦＣと周辺シャワーヘッドより噴出されるガスの流量ＦＥとの比率（ＦＣ／ＦＥ）を任意に調整する。なお、中心シャワーヘッドおよび周辺シャワーヘッドよりそれぞれ噴出させる処理ガスの単位面積当たりの流量を個別に調整することも可能である。さらに、分岐管３９ａ、３９ｂのそれぞれに対応する２つの処理ガス供給源を配置することによって中心シャワーヘッドおよび周辺シャワーヘッドよりそれぞれ噴出させる処理ガスのガス種またはガス混合比を独立または別個に設定することも可能である。ただし、これに限定されるものではなく、プラズマ処理装置１は、中心シャワーヘッドより噴出されるガスの流量ＦＣと周辺シャワーヘッドより噴出されるガスの流量ＦＥとの比率が調整できないものであってもよい。

【0030】

また、内側上部電極２４の電極支持体３３には、上部整合器２７、上部給電棒２８、コネクタ２９および上部給電筒４４を介して上部高周波電源３１が電気的に接続されている。上部給電筒４４の途中には、キャパシタンスを可変調整できる可変コンデンサ４５が配置されている。なお、外側上部電極２３および内側上部電極２４にも冷媒室または冷却ジャケット（図示しない）を設けて、外部のチラーユニット（図示しない）から供給される冷媒によって電極の温度を制御してもよい。

【0031】

チャンバ１０の底部には排気口４６が設けられている。この排気口４６には、排気マニフォールド４７を介して可変式バタフライバルブである自動圧力制御弁（Automatic Pressure Control Valve）（以下、「ＡＰＣバルブ」という。）４８およびターボ分子ポンプ（Turbo Molecular Pump）（以下、「ＴＭＰ」という。）４９が接続されている。ＡＰＣバルブ４８およびＴＭＰ４９は協働して、チャンバ１０内のプラズマ生成空間Ｓを所望の真空度まで減圧する。また、排気口４６およびプラズマ生成空間Ｓの間には、複数の通気孔を有する環状のバッフル板５０がサセプタ１３を取り巻くように配置され、バッフル板５０はプラズマ生成空間Ｓから排気口４６へのプラズマの漏洩を防止する。

【0032】

また、チャンバ１０の外側の側壁には、ウエハＷの搬入・搬出用の開口部５１が設けられ、開口部５１を開閉するゲートバルブ５２が配置される。チャンバ１０内には、チャンバ１０の内壁に沿って第１デポシールド７１と、第２デポシールド７２とが着脱自在に設けられている。第１デポシールド７１は、デポシールドの上部部材であり、チャンバ１０の開口部５１より上部に設けられている。第２デポシールド７２は、デポシールドの下部部材であり、バッフル板５０の下部に設けられている。第１デポシールド７１の下部は、後述するシャッタ機構８０の弁体８１の上部と接触することで開口部５１を閉じる。第１デポシールド７１および第２デポシールド７２は、例えばアルミニウム材にＹ２Ｏ３等のセラミックスを被覆することにより構成され得る。なお、第１デポシールド７１の下部は、接触する弁体８１と導通可能なように導電性の材質、例えばステンレススチールやニッケル合金等で被覆されている。

【0033】

ウエハＷは、ゲートバルブ５２を開閉させて搬入・搬出される。ただし、ゲートバルブ５２はチャンバ１０の外側（搬送室側）に配置されているため、開口部５１が搬送室側に突出した空間が形成されている。そのため、チャンバ１０内で生成したプラズマがその空間まで拡散して、プラズマの均一性の悪化や、ゲートバルブ５２のシール部材の劣化が起こる。そのため、弁体８１によって第１デポシールド７１と、第２デポシールド７２との間を遮断することで、チャンバ１０の開口部５１とプラズマ生成空間Ｓとを遮断する。また、弁体８１を駆動する昇降機構８２が、例えば第２デポシールド７２の下方に配置される。弁体８１は、昇降機構８２により上下に駆動され、第１デポシールド７１と、第２デポシールド７２との間、つまり開口部５１を開閉する。なお、弁体８１および昇降機構８２を、まとめてシャッタ機構８０と称してもよい。

【0034】

また、プラズマ処理装置１では、下部電極としてのサセプタ１３に下部整合器５８を介して下部高周波電源（第１高周波電源）５９が電気的に接続されている。下部整合器５８は、下部高周波電源５９の内部（または出力）インピーダンスに負荷インピーダンスを整合させるためのもので、チャンバ１０内のプラズマ生成空間Ｓにプラズマが生成されているときに下部高周波電源５９の内部インピーダンスと負荷インピーダンスが見かけ上一致するように機能する。また、下部電極には、別の第２の下部高周波電源（第２高周波電源）を接続してもよい。

【0035】

また、プラズマ処理装置１では、内側上部電極２４に、上部高周波電源３１からの高周波電力をグランドに通さずに、下部高周波電源５９からの高周波電力をグランドへ通すローパスフィルタ（ＬＰＦ）６１が電気的に接続されている。このＬＰＦ６１は、好ましくは、ＬＲフィルタまたはＬＣフィルタで構成されることが好ましい。ただし、１本の導線でも上部高周波電源３１からの高周波電力に対して十分大きなリアクタンスを付与することが可能なので、ＬＲフィルタまたはＬＣフィルタの代わりに１本の導線を内側上部電極２４に電気的に接続するのみでもよい。一方、サセプタ１３には、上部高周波電源３１からの高周波電力をグランドへ通すためのハイパスフィルタ（ＨＰＦ）６２が電気的に接続されている。

【0036】

次に、プラズマ処理装置１においてエッチングを行う場合には、まずゲートバルブ５２および弁体８１を開状態にして加工対象のウエハＷをチャンバ１０内に搬入し、サセプタ１３の上に載置する。そして、処理ガス供給源３８より処理ガス、例えばＣ４Ｆ８ガスおよびアルゴン（Ａｒ）ガスの混合ガスを所定の流量および流量比で中心バッファ室３５および周辺バッファ室３６に導入する。また、ＡＰＣバルブ４８およびＴＭＰ４９によってチャンバ１０内のプラズマ生成空間Ｓの圧力をエッチングに適した値、例えば数ｍＴｏｒｒ～１Ｔｏｒｒの範囲内のいずれかの値に設定する。

【0037】

さらに、上部高周波電源３１によってプラズマ生成用の高周波電力を所定のパワーで上部電極２２（外側上部電極２３、内側上部電極２４）に印加するとともに、下部高周波電源５９からバイアス用の高周波電力を所定のパワーでサセプタ１３の下部電極に印加する。また、直流電源１６より直流電圧を静電チャック１４の電極板１５に印加して、ウエハＷをサセプタ１３に静電吸着する。

【0038】

そして、シャワーヘッドより噴出された処理ガスによってプラズマ生成空間Ｓにプラズマが生成され、このとき生成されるラジカルやイオンによってウエハＷの被処理面が物理的または化学的にエッチングされる。

【0039】

プラズマ処理装置１では、上部電極２２に対して高い周波数領域（イオンが動けない周波数領域）の高周波を印加することにより、プラズマが好ましい解離状態で高密度化される。また、より低圧の条件下でも高密度プラズマを形成することができる。

【0040】

一方、上部電極２２においては、プラズマ生成のための高周波電極として外側上部電極２３を主、内側上部電極２４を副とし、上部高周波電源３１および下部高周波電源５９によって上部電極２２直下の電子に与える電界強度の比率を調整可能にしている。したがって、イオン密度の空間分布を径方向で制御し、反応性イオンエッチングの空間的な特性を任意且つ精細に制御することができる。

【0041】

［シャッタ機構８０の詳細］
図２は、本実施形態におけるシャッタ機構の断面の一例を示す部分拡大図である。図３は、本実施形態におけるシャッタ機構の外観の一例を示す図である。図２および図３に示すように、シャッタ機構８０は、チャンバ１０の内周のうち、半分以上の長さを有する弁体８１と、弁体８１を昇降させる２つ以上の昇降機構８２とを有する。弁体８１は、例えば図３に示すように、チャンバ１０の内周に沿う円環状の弁体を用いることができる。弁体８１は、開口部５１を閉じたときに第１デポシールド７１と当接する導電性部材８３と、第２デポシールド７２と当接する導電性部材８４とを有する。

【0042】

弁体８１は、例えば、アルミニウム材等により断面が略Ｌ字状に形成される。弁体８１の表面は、例えば、Ｙ２Ｏ３等でコーティングされている。弁体８１の上端部には、導電性部材８３が配置されている。また、弁体８１の段差部には、導電性部材８４が配置されている。導電性部材８３，８４は、コンダクタンスバンドやスパイラルとも呼ばれ、導電性の弾性部材である。また、導電性部材８３，８４は、例えば、ステンレススチールやニッケル合金等を用いることができる。導電性部材８３，８４は、例えば、帯状の部材を螺旋状に巻いて形成される。また、導電性部材８３，８４は、例えば、Ｕ字状のジャケット付きの斜め巻きコイルスプリングを用いてもよい。つまり、導電性部材８３，８４は、弁体８１が第１デポシールド７１および第２デポシールド７２と当接した際に、押し潰される状態となる。

【0043】

昇降機構８２は、ロッドを有し、ロッドは、弁体８１の下部にネジ等により固定され接続される。昇降機構８２は、例えば、エアシリンダやモータ等によりロッドを上下に昇降させる。昇降機構８２は、エアシリンダを用いる場合、各昇降機構８２に供給されるドライエアの流量が同等となるように制御される。図３の例では、３つの昇降機構８２が１２０度ごとに等間隔に配置されている。各昇降機構８２は、同じタイミングおよび速度で昇降することで、弁体８１が撓んだり傾いたりすることなく、弁体８１を昇降させることができる。また、例えば、弁体８１がチャンバ１０の内周に沿う半円状である場合、両端部に昇降機構８２を設けることで、同様に昇降させることができる。

【0044】

シャッタ機構８０では、弁体８１が昇降機構８２によって上方に押し上げられることにより開口部５１を閉じ、昇降機構８２により下方に引き下げられることにより開口部５１を開ける。弁体８１が開口部５１を閉じた状態において、弁体８１の上部および下部に配置された導電性部材８３，８４がそれぞれ第１デポシールド７１と第２デポシールド７２に当接することにより、弁体８１が導電性部材８３，８４を介して第１デポシールド７１および第２デポシールド７２と電気的に接続される。第１デポシールド７１および第２デポシールド７２は、接地されているチャンバ１０に接触している。このため、弁体８１は、開口部５１を閉じた状態において、第１デポシールド７１および第２デポシールド７２を介して接地される。

【0045】

また、シャッタ機構８０では、弁体８１が従来のデポシールドの一部に対応するため、従来のデポシールドを複数に分割した状態の一部に相当する。従来のデポシールドは、重いためメンテナンス時の作業が大変であったが、本実施形態では、第１デポシールド７１と、第２デポシールド７２と、弁体８１とに分割されているため、メンテナンス時に作業しやすくなる。

【0046】

［チャンバ１０の外観］
図４から図６は、本実施形態におけるチャンバの外観の一例を示す図である。なお、図４から図６では、説明のために、サセプタ１３、上部電極２２、給電筒３０および弁体８１等を除いた状態を示している。図４から図６に示すように、チャンバ１０には、例えば、１２０度ごとに等間隔で昇降機構８２が３つ設けられている。開口部５１は、ウエハＷだけでなく、例えば、エッジリング１７やカバーリング５４が搬送可能な幅を有する。開口部５１の外部側には、ゲートバルブ５２が接続可能となっている。開口部５１は、円環状の弁体８１が上方向に移動することで閉じられる。

【0047】

以上、本実施形態によれば、シャッタ機構８０は、基板処理装置（プラズマ処理装置１）の円筒状のチャンバ１０の開口部５１を開閉するシャッタ機構であって、弁体８１と、昇降機構８２とを有する。弁体８１は、チャンバ１０の内周のうち、半分以上の長さを有する。昇降機構８２は、弁体８１の下部に接続され、弁体８１を昇降させる２つ以上の昇降機構である。その結果、開口部５１を拡大できるとともに、弁体８１を第１デポシールド７１に均一な力で押し付けることができる。また、弁体８１と第１デポシールド７１との導通の偏りを解消することができる。また、１つあたりの昇降機構８２の負荷を小さくすることができる。つまり、昇降機構８２を小型化できる。

【0048】

また、本実施形態によれば、弁体８１は、円環状である。その結果、弁体８１が傾くことなく、弁体８１を第１デポシールド７１に均一な力で押し付けることができる。

【0049】

また、本実施形態によれば、昇降機構８２は、３つ以上である。その結果、弁体８１が傾くことなく、弁体８１を第１デポシールド７１に均一な力で押し付けることができる。

【0050】

また、本実施形態によれば、昇降機構８２は、等間隔で配置される。その結果、弁体８１が傾くことなく、弁体８１を第１デポシールド７１に均一な力で押し付けることができる。

【0051】

また、本実施形態によれば、弁体８１は、チャンバ１０上部の内壁に沿って設けられた上部部材（第１デポシールド７１）と接触する導通面に、導電性部材８３を有する。その結果、弁体８１と第１デポシールド７１との導通の偏りを解消することができる。

【0052】

今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。上記の各実施形態は、添付の請求の範囲およびその主旨を逸脱することなく、様々な形体で省略、置換、変更されてもよい。

【0053】

また、上記した実施形態では、基板処理装置の一例として、プラズマ処理装置１を挙げたが、これに限定されない。例えば、プラズマを用いずに、原子層堆積（ＡＬＤ：Atomic Layer Deposition）法のような複数の処理ガスを交互に繰り返して処理を行う基板処理装置にも適用することができる。

【符号の説明】

【0054】

１ プラズマ処理装置
１０ チャンバ
１３ サセプタ
１４ 静電チャック
１７ エッジリング
２２ 上部電極
５１ 開口部
５２ ゲートバルブ
５４ カバーリング
７１ 第１デポシールド
７２ 第２デポシールド
８０ シャッタ機構
８１ 弁体
８２ 昇降機構
８３，８４ 導電性部材
Ｗ ウエハ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】