[发明专利]等离子体处理装置、等离子体处理方法、等离子体处理装置的清洁方法和等离子体处理装置用压力调整阀

说明书

技术领域

本发明涉及等离子体处理装置、等离子体处理方法、等离子体处理装置的清洁方法和等离子体处理装置用压力调整阀，特别涉及在等离子体处理时进行减压的等离子体处理装置、等离子体处理方法、这种等离子体处理装置的清洁方法和这种等离子体处理装置具有的等离子体处理装置用压力调整阀。

背景技术

LSI(Large Scale Integrated circuit)等半导体装置通过对后来成为半导体基板(晶片)的被处理基板进行蚀刻或CVD(Chemical Vapor Deposition)、溅射等多个处理来制造。上述处理在等离子体处理装置中使等离子体在处理容器内产生而向处理容器内供给反应气体来进行。

在进行等离子体处理时，存在将处理容器内的压力例如减压至高真空状态即极低压状态的情况。这里，在对处理容器内的压力进行减压时，使用具有调整为规定压力的导通可变机能的APC(Auto Pressure Controller)阀进行减压的真空装置，在JP特开2006-295099号公报(专利文献1)中公开。

专利文献1：JP特开2006-295099号公报

发明内容

在一般的等离子体处理装置中设有在其内部对被处理基板进行处理的处理容器和在保持被处理基板的保持台。处理容器上开设有用于减压的排气孔，利用泵经由排气路从排气孔进行排气来减压。并且，排气路内设有对排气方向的上游侧和下游侧的压力进行调整的压力调整阀、开闭排气路的关闭阀。

这里，在处理容器上设置减压用排气孔时，从提高被处理基板的处理均一性的观点出发，优选在位于保持台下方侧的处理容器的底部设置排气孔。即构成为，在保持台的下方侧设置排气孔，从排气孔向处理容器的下方侧笔直地延伸排气路，在其下方端部配置减压用的泵。

但是，在这样构成的等离子体处理装置中，需要将压力调整阀或关闭阀设置在排气路的途中，从而使上下方向的尺寸增大而导致装置的大型化。

这里可以考虑，构成为使从处理容器的底部向下方侧延伸的排气路先垂直地折弯，继续垂直地折弯而向下方侧延伸，从而减小上下方向的尺寸而实现装置的小型化。

图23为表示这种情况下的等离子体处理装置的要部的概略断面图。参照图23，等离子体处理装置101具有在其内部对被处理基板W进行处理的处理容器102和保持被处理基板W的保持台103。在处理容器102上为了对处理容器102内进行减压而设有使其局部开口的排气孔104。排气孔104在位于保持台103的下方侧的处理容器102的底部设置。

在等离子体处理装置101上设有从排气孔104到涡轮分子泵(以下称为TMP(Turbo Molecular Pump))105的排气路106。排气路106包含：从排气孔104向下方侧延伸的第一排气路107、从第一排气路107的排气方向的下游侧端部垂直地折弯而形成的第二排气路108、从第二排气路108的排气方向的下游侧端部垂直地折弯而形成的第三排气路109。排气路106由管状的排气管等构成。

通过上述构成，能够减小等离子体处理装置101的上下方向的尺寸。并且，在等离子体处理装置101上，作为图23中的箭头Z₁表示的高压用的低真空管线，设有干式真空泵110和与干式真空泵110相通的排气路111。并且，以图23中的箭头Z₂表示采用TMP105的低压用的真空排气线路。

这里如图23所示，在等离子体处理装置101中，从装置小型化的观点出发，也可以考虑在第三排气路109内设置兼有压力调整阀和关闭阀两方作用的能够在箭头Z₃所示方向上能移动的阀112。

但是，在这样构成的情况下，到阀112之前的排气路106内的压力，与处理容器102内的压力相同。这样，会使到阀112之前的排气路106内、具体而言为构成排气路106的壁113被在处理容器102内发生的沉积物(反应生成物)污染。其结果是，排气路106内的清洁频度提高，导致维护性恶化。

另一方面，为了避免这种状况，可以考虑在第二排气路108内设置现有的具有圆板状的阀板的压力调整阀。这里，在压力调整时使阀板旋转来调整压力，但是为了在从高压至低压的较宽范围内适当地调整压力，需要较大的导通(conductance)，需要大直径的阀板。这样，不仅第二排气路108的直径增大而使装置的上下方向的尺寸增大，构成阀板的圆的直径的长度所必须的第二排气路108长度也会增加，从而导致装置的大型化。此时，即使替代旋转式的阀而采用专利文献1所示的摆式阀，也难以通过振子的变形或振动进行压力调整。