(57)【要約】【課題】パーティクルを低減する載置ユニット及び処理装置を提供する。【解決手段】基板を載置するステージと、基板が載置される載置面の裏面側からステージを支持する支持部材と、ステージを下面から固定する板部と、板部から下方に延びる軸部と、板部から軸部を貫通し支持部材を収容する穴部と、を有する温度調整が可能とされた温調部材と、ステージと温調部材の間に配置される断熱部材と、ステージに載置された基板と当接する当接部材と、を備え、ステージは、ガスを吐出する少なくとも１つの開口部を有するガス流路と、基板を収容して載置する載置凹部と、載置凹部よりも外周側に形成され、載置凹部と連通する少なくとも１つの掘下部と、を有し、開口部から吐出したガスが基板の側面と掘下部の側面に形成された空間を通過し、ステージと当接部材との間の空間を半径外側にガスが流れる、載置ユニット。【選択図】図３
2020047863.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を載置するステージと、
前記基板が載置される載置面の裏面側から前記ステージを支持する支持部材と、
前記ステージを下面から固定する板部と、前記板部から下方に延びる軸部と、前記板部から前記軸部を貫通し前記支持部材を収容する穴部と、を有する温度調整が可能とされた温調部材と、
前記ステージと前記温調部材の間に配置される断熱部材と、
前記ステージに載置された前記基板と当接する当接部材と、を備え、
前記ステージは、
ガスを吐出する少なくとも１つの開口部を有するガス流路と、
前記基板を収容して載置する載置凹部と、
前記載置凹部よりも外周側に形成され、前記載置凹部と連通する少なくとも１つの掘下部と、を有し、
前記開口部から吐出した前記ガスが前記基板の側面と前記掘下部の側面に形成された空間を通過し、
前記ステージと前記当接部材との間の空間を半径外側に前記ガスが流れる、
載置ユニット。
【請求項２】
前記ガス流路の前記開口部は、前記掘下部の底面に形成され、
前記掘下部は、複数であり、等間隔に配置される、
請求項１に記載の載置ユニット。
【請求項３】
前記ガス流路の前記開口部は、円形状であり、
前記ステージを平面視した際、前記載置凹部の円形状と前記開口部の円形状とが接する、
請求項１または請求項２に記載の載置ユニット。
【請求項４】
前記ガス流路は、
前記ステージの裏面と前記断熱部材の上面との間に形成された第１の流路と、
一端が前記第１の流路と連通し、他端が前記開口部と連通する第２の流路と、を有し、
前記第２の流路は、前記ステージの裏面から形成された第３の流路と、
一端が前記第３の流路と連通し、他端が前記開口部と連通する第４の流路と、を含み、
前記第４の流路の流路断面積は、前記第３の流路の流路断面積よりも小さい、
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の載置ユニット。
【請求項５】
前記掘下部の径は、前記第４の流路の径以上であり、前記第３の流路の径以下である、
請求項４に記載の載置ユニット。
【請求項６】
前記ガス流路の前記開口部は、
前記基板と前記当接部材の当接部よりも上流側となる位置に設けられる、
請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の載置ユニット。
【請求項７】
前記ステージは、その内部に前記基板を加熱するヒータを有し、
前記ヒータは、前記基板に前記当接部材が当接したときの該当接部材の内周面の径以上の大きさを有する、
請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の載置ユニット。
【請求項８】
前記ガスは、前記基板と前記当接部材の当接部から前記ステージと前記当接部材との間の空間に流入した処理ガスを、前記空間から押し出すパージガスである、
請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の載置ユニット。
【請求項９】
請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の載置ユニットを備える、処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、載置ユニット及び処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、ウェハに成膜処理等の所定の処理を行う処理装置が知られている。
【０００３】
特許文献１には、自重によりウェハを載置台に押し付けるクランプリング部材を有する熱処理装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２１８４４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一の側面では、本開示は、パーティクルを低減する載置ユニット及び処理装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、一の態様によれば、基板を載置するステージと、前記基板が載置される載置面の裏面側から前記ステージを支持する支持部材と、前記ステージを下面から固定する板部と、前記板部から下方に延びる軸部と、前記板部から前記軸部を貫通し前記支持部材を収容する穴部と、を有する温度調整が可能とされた温調部材と、前記ステージと前記温調部材の間に配置される断熱部材と、前記ステージに載置された前記基板と当接する当接部材と、を備え、前記ステージは、ガスを吐出する少なくとも１つの開口部を有するガス流路と、前記基板を収容して載置する載置凹部と、前記載置凹部よりも外周側に形成され、前記載置凹部と連通する少なくとも１つの掘下部と、を有し、前記開口部から吐出した前記ガスが前記基板の側面と前記掘下部の側面に形成された空間を通過し、前記ステージと前記当接部材との間の空間を半径外側に前記ガスが流れる、載置ユニットが提供される。
【発明の効果】
【０００７】
一の側面によれば、パーティクルを低減する載置ユニット及び処理装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】一実施形態に係る埋め込み方法に用いる処理装置の一例の処理位置における断面模式図。
【図２】一実施形態に係る埋め込み方法に用いる処理装置の一例の受け渡し位置における断面模式図。
【図３】一実施形態に係る処理装置の一例のパージガス流路を説明する断面模式図。
【図４】一実施形態に係る処理装置のステージの一例の平面図。
【図５】参考例に係る処理装置のパージガスの流路を説明する断面模式図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して本開示を実施するための形態について説明する。各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。
【００１０】
＜処理装置＞
一実施形態に係る処理装置１００の構造の一例について図１及び図２を用いて説明する。図１は、一実施形態に係る埋め込み方法に用いる処理装置１００の一例の処理位置における断面模式図である。図２は、一実施形態に係る埋め込み方法に用いる処理装置１００の一例の受け渡し位置における断面模式図である。図１及び図２に示す処理装置１００は、ＣＶＤ(Chemical Vapor Deposition)装置であって、例えば、ルテニウムを埋め込むためのルテニウム埋込工程を行う装置である。例えば、ドデカカルボニル三ルテニウムＲｕ３（ＣＯ）１２等のルテニウム含有ガス等のプロセスガスを供給し、ウェハＷにルテニウムの成膜処理等の所定の処理を行う。
【００１１】
本体容器１０１は、上側に開口を有する有底の容器である。支持部材１０２は、ガス吐出機構１０３を支持する。また、支持部材１０２が本体容器１０１の上側の開口を塞ぐことにより、本体容器１０１は密閉され、処理室１０１ｃを形成する。ガス供給部１０４は、支持部材１０２を貫通する供給管１０２ａを介して、ガス吐出機構１０３にルテニウム含有ガス等のプロセスガスやキャリアガスを供給する。ガス供給部１０４から供給されたルテニウム含有ガスやキャリアガスは、ガス吐出機構１０３から処理室１０１ｃ内へ供給される。
【００１２】
ステージ１０５は、例えば、窒化アルミニウムや石英などを材料として、扁平な円板状に形成され、ウェハＷを載置する部材である。ステージ１０５の内部には、ウェハＷを加熱するためのヒータ１０６が埋設されている。ヒータ１０６は、例えば、シート状の抵抗発熱体より構成されていて、不図示の電源部から電力が供給されて発熱し、ステージ１０５の載置面を加熱することにより、成膜に適した所定のプロセス温度までウェハＷを昇温する。例えば、ヒータ１０６は、ステージ１０５上に載置されたウェハＷを、例えば、１００℃〜３００℃に加熱する。
【００１３】
また、ステージ１０５は、ステージ１０５の下面中心部から下方に向けて伸び、本体容器１０１の底部を貫通する一端が昇降板１０９を介して昇降機構１１０に支持された支持部１０５ａを有する。
【００１４】
また、ステージ１０５の下部には、温調部材として、温調ジャケット１０８が設けられている。温調ジャケット１０８は、ステージ１０５と同程度のサイズの板部１０８ａが上部に形成され、支持部１０５ａよりも径の大きい軸部１０８ｂが下部に形成されている。また、温調ジャケット１０８は、中央の上下方向に板部１０８ａおよび軸部１０８ｂを貫通する穴部１０８ｃが形成されている。
【００１５】
温調ジャケット１０８は、穴部１０８ｃに支持部１０５ａを収容しており、穴部１０８ｃで支持部１０５ａを覆うと共にステージ１０５の裏面全面を覆うように配置されている。穴部１０８ｃは、支持部１０５ａの径より大きいため、支持部１０５ａと温調ジャケット１０８との間に隙間部２０１（図３参照）が形成される。この隙間部２０１は、例えば、１〜５ｍｍ程度であればよい。
【００１６】
温調ジャケット１０８は、板部１０８ａの内部に冷媒流路１０８ｄが形成され、軸部１０８ｂの内部に２本の冷媒配管１１５ａ，１１５ｂが設けられている。冷媒流路１０８ｄは、一方の端部が一方の冷媒配管１１５ａに接続され、他方の端部が他方の冷媒配管１１５ｂに接続されている。冷媒配管１１５ａ，１１５ｂは、冷媒ユニット１１５に接続されている。
【００１７】
冷媒ユニット１１５は、例えばチラーユニットである。冷媒ユニット１１５は、冷媒の温度が制御可能とされており、所定の温度の冷媒を冷媒配管１１５ａに供給する。冷媒流路１０８ｄには、冷媒ユニット１１５から冷媒配管１１５ａを介して冷媒が供給される。冷媒流路１０８ｄに供給された冷媒は、冷媒配管１１５ｂを介して冷媒ユニット１１５に戻る。温調ジャケット１０８は、冷媒流路１０８ｄの中に冷媒、例えば、冷却水等を循環させることによって、温度調整が可能とされている。
【００１８】
ステージ１０５と温調ジャケット１０８との間には、断熱部材として、断熱リング１０７が配置されている。断熱リング１０７は、例えば、ＳＵＳ３１６、Ａ５０５２、Ｔｉ（チタン）、セラミックなどによって、円盤状に形成されている。
【００１９】
断熱リング１０７は、ステージ１０５との間に、温調ジャケット１０８の穴部１０８ｃから縁部まで連通する隙間が全ての周方向に形成されている。例えば、断熱リング１０７は、ステージ１０５と対向する上面に複数の突起部が設けられている。
【００２０】
断熱リング１０７には、周方向に間隔を空けて同心円状に複数の突起部が複数、例えば２列形成されている。なお、突起部は、同心円状に少なくとも１列形成されていればよい。
【００２１】
温調ジャケット１０８の軸部１０８ｂは、本体容器１０１の底部を貫通する。温調ジャケット１０８の下端部は、本体容器１０１の下方に配置された昇降板１０９を介して、昇降機構１１０に支持される。本体容器１０１の底部と昇降板１０９との間には、ベローズ１１１が設けられており、昇降板１０９の上下動によっても本体容器１０１内の気密性は保たれる。
【００２２】
昇降機構１１０が昇降板１０９を昇降させることにより、ステージ１０５は、ウェハＷの処理が行われる処理位置（図１参照）と、搬入出口１０１ａを介して外部の搬送機構（図示せず）との間でウェハＷの受け渡しが行われる受け渡し位置（図２参照）と、の間を昇降することができる。
【００２３】
昇降ピン１１２は、外部の搬送機構（図示せず）との間でウェハＷの受け渡しを行う際、ウェハＷの下面から支持して、ステージ１０５の載置面からウェハＷを持ち上げる。昇降ピン１１２は、軸部と、軸部よりも拡径した頭部と、を有している。ステージ１０５及び温調ジャケット１０８の板部１０８ａは、昇降ピン１１２の軸部が挿通する貫通穴が形成されている。また、ステージ１０５の載置面側に昇降ピン１１２の頭部を収納する溝部が形成されている。昇降ピン１１２の下方には、当接部材１１３が配置されている。
【００２４】
ステージ１０５をウェハＷの処理位置（図１参照）まで移動させた状態において、昇降ピン１１２の頭部は溝部内に収納され、ウェハＷはステージ１０５の載置面に載置される。また、昇降ピン１１２の頭部が溝部に係止され、昇降ピン１１２の軸部はステージ１０５及び温調ジャケット１０８の板部１０８ａを貫通して、昇降ピン１１２の軸部の下端は温調ジャケット１０８の板部１０８ａから突き出ている。一方、ステージ１０５をウェハＷの受け渡し位置（図２参照）まで移動させた状態において、昇降ピン１１２の下端が当接部材１１３と当接して、昇降ピン１１２の頭部がステージ１０５の載置面から突出する。これにより、昇降ピン１１２の頭部がウェハＷの下面から支持して、ステージ１０５の載置面からウェハＷを持ち上げる。
【００２５】
環状部材１１４は、ステージ１０５の上方に配置されている。ステージ１０５をウェハＷの処理位置（図１参照）まで移動させた状態において、環状部材１１４は、ウェハＷの上面外周部と接触し、環状部材１１４の自重によりウェハＷをステージ１０５の載置面に押し付ける。一方、ステージ１０５をウェハＷの受け渡し位置（図２参照）まで移動させた状態において、環状部材１１４は、搬入出口１０１ａよりも上方で図示しない係止部によって係止されており、搬送機構（図示せず）によるウェハＷの受け渡しを阻害しないようになっている。
【００２６】
伝熱ガス供給部１１６は、配管１１６ａ、温調ジャケット１０８に形成された流路１０８ｅ（図３参照）、ステージ１０５に形成された流路１０５ｂ（図３参照）を介して、ステージ１０５に載置されたウェハＷの裏面とステージ１０５の載置面との間に、例えばＨｅガス等の伝熱ガスを供給する。
【００２７】
パージガス供給部１１７は、配管１１７ａ、ステージ１０５の支持部１０５ａと温調ジャケット１０８の穴部１０８ｃの間に形成された隙間部２０１（図３参照）、ステージ１０５と断熱リング１０７の間に形成され径方向外側に向かって延びる第１の流路２０２（図３参照）、ステージ１０５の外周部に形成された上下方向の第２の流路２０３（図３参照）を介して、環状部材１１４の下面とステージ１０５の上面との間に、例えばＣＯガス等のパージガスを供給する。これにより、環状部材１１４の下面とステージ１０５の上面との間の空間にプロセスガスが流入することを抑制して、環状部材１１４の下面やステージ１０５の外周部の上面に成膜されることを防止する。なお、第２の流路２０３は、第３の流路２０３ａおよび第４の流路２０３ｂからなる。
【００２８】
本体容器１０１の側壁には、ウェハＷを搬入出するための搬入出口１０１ａと、搬入出口１０１ａを開閉するゲートバルブ１１８と、が設けられている。
【００２９】
本体容器１０１の下方の側壁には、排気管１０１ｂを介して、真空ポンプ等を含む排気部１１９が接続される。排気部１１９により本体容器１０１内が排気され、処理室１０１ｃ内が所定の真空雰囲気（例えば、１．３３Ｐａ）に設定、維持される。
【００３０】
制御装置１２０は、ガス供給部１０４、ヒータ１０６、昇降機構１１０、冷媒ユニット１１５、伝熱ガス供給部１１６、パージガス供給部１１７、ゲートバルブ１１８、排気部１１９等を制御することにより、処理装置１００の動作を制御する。
【００３１】
処理装置１００の動作の一例について説明する。なお、開始時において、処理室１０１ｃ内は、排気部１１９により真空雰囲気となっている。また、ステージ１０５は受け渡し位置に移動している。
【００３２】
制御装置１２０は、ゲートバルブ１１８を開ける。ここで、外部の搬送機構（図示せず）により、昇降ピン１１２の上にウェハＷが載置される。搬送機構（図示せず）が搬入出口１０１ａから出ると、制御装置１２０は、ゲートバルブ１１８を閉じる。
【００３３】
制御装置１２０は、昇降機構１１０を制御してステージ１０５を処理位置に移動させる。この際、ステージ１０５が上昇することにより、昇降ピン１１２の上に載置されたウェハＷがステージ１０５の載置面に載置される。また、環状部材１１４がウェハＷの上面外周部と接触し、環状部材１１４の自重によりウェハＷをステージ１０５の載置面に押し付ける。これにより、処理室１０１ｃには、ステージ１０５より上側の上部空間１０１ｄと、ステージ１０５より下側の下部空間１０１ｅと、が形成される。
【００３４】
処理位置において、制御装置１２０は、ヒータ１０６を動作させるとともに、ガス供給部１０４を制御して、ルテニウム含有ガス等のプロセスガスやキャリアガスをガス吐出機構１０３から処理室１０１ｃの上部空間１０１ｄ内へ供給させる。これにより、ウェハＷに成膜等の所定の処理が行われる。処理後のガスは、上部空間１０１ｄから環状部材１１４の上面側の流路を通過し、下部空間１０１ｅへと流れて、排気管１０１ｂを介して排気部１１９により排気される。
【００３５】
この際、制御装置１２０は、伝熱ガス供給部１１６を制御して、ステージ１０５に載置されたウェハＷの裏面とステージ１０５の載置面との間に伝熱ガスを供給する。また、制御装置１２０は、パージガス供給部１１７を制御して、環状部材１１４の下面とステージ１０５の上面との間にパージガスを供給する。パージガスは、環状部材１１４の下面側の流路を通過し、下部空間１０１ｅへと流れて、排気管１０１ｂを介して排気部１１９により排気される。
【００３６】
所定の処理が終了すると、制御装置１２０は、昇降機構１１０を制御してステージ１０５を受け取り位置に移動させる。この際、ステージ１０５が下降することにより、環状部材１１４が図示しない係止部によって係止される。また、昇降ピン１１２の下端が当接部材１１３と当接することにより、昇降ピン１１２の頭部がステージ１０５の載置面から突出し、ステージ１０５の載置面からウェハＷを持ち上げる。
【００３７】
制御装置１２０は、ゲートバルブ１１８を開ける。ここで、外部の搬送機構（図示せず）により、昇降ピン１１２の上に載置されたウェハＷが搬出される。搬送機構（図示せず）が搬入出口１０１ａから出ると、制御装置１２０は、ゲートバルブ１１８を閉じる。
【００３８】
このように、図１に示す処理装置１００によれば、ウェハＷに成膜等の所定の処理を行うことができる。
【００３９】
＜一実施形態に係る処理装置のパージガス流路＞
次に、処理装置１００のパージガス流路について、図３及び図４を用いてさらに説明する。図３は、一実施形態に係る処理装置１００の一例のパージガス流路を説明する断面模式図である。図４は、一実施形態に係る処理装置１００のステージ１０５の一例の平面図である。また、図３においてパージガスの流れを矢印で示す。また、図４において、昇降ピン１１２の頭部を収納する溝部、伝熱ガスの流路１０５ｂの開口部は、図示を省略している。なお、ヒータ１０６を有するステージ１０５、断熱リング１０７、温調ジャケット１０８、環状部材１１４を併せて、載置ユニットともいう。
【００４０】
図３に示すように、ステージ１０５の支持部１０５ａの径は温調ジャケット１０８の穴部１０８ｃの径よりも小さくなっており、ステージ１０５の支持部１０５ａと温調ジャケット１０８の穴部１０８ｃの間に隙間部２０１が形成される。
【００４１】
上下方向に形成された第２の流路２０３は、ステージ１０５の裏面側から形成された第３の流路２０３ａと、第３の流路２０３ａと連通する第４の流路２０３ｂと、を有している。第４の流路２０３ｂは、ステージ１０５の表面側まで貫通し、開口部２０３ｃを形成する。第４の流路２０３ｂの流路断面積は、第３の流路２０３ａの流路断面積よりも小さく、例えば、５０％〜９８％小さくなっている。図４に示すように、開口部２０３ｃは、ステージ１０５の周方向に沿って所定の等間隔で複数、例えば４８箇所形成されている。
【００４２】
図３及び図４に示すように、ステージ１０５は、ウェハＷを収容して載置するための載置凹部１０５ｃが形成されている。載置凹部１０５ｃは平面視して円形状を有しており、載置凹部１０５ｃの径は、ウェハＷの径よりもわずかに大きくなっている。また、図４に示すように、載置凹部１０５ｃよりも外径側、例えば、載置凹部１０５ｃの底面および側面が交わる端部（角部）より距離Ｈ１だけ外側に載置凹部１０５ｃと連通する掘下部１０５ｄが開口部２０３ｃと同様に等間隔で複数形成されている。距離Ｈ１は、例えば２ｍｍ〜３ｍｍである。載置凹部１０５ｃの底面の高さと、掘下部１０５ｄの底面の高さとは、等しくなっている。第２の流路２０３の開口部２０３ｃは、掘下部１０５ｄの底面に設けられている。換言すれば、ステージ１０５を平面視した際、載置凹部１０５ｃの円形状の外側に開口部２０３ｃが形成されている。なお、ステージ１０５を平面視した際、載置凹部１０５ｃの円形状と開口部２０３ｃの円形状とが接するように形成されていてもよい。これにより、載置凹部１０５ｃにウェハＷを載置した際、ウェハＷが載置凹部１０５ｃ内で位置ずれし、ウェハＷの側面が載置凹部１０５ｃの側壁と当接することになっても、ウェハＷが開口部２０３ｃを塞がないようになっている。さらに、パージガスを開口部２０３ｃから吐出する際、分布崩れを防止することができる。
【００４３】
また、ステージ１０５を平面視した際、載置凹部１０５ｃの円形状の外側に開口部２０３ｃを形成することにより、載置凹部１０５ｃの下に配置されるヒータ１０６の径を、載置凹部１０５ｃの円形状の径に近づけることができる。例えば、ウェハＷの外周部に当接する環状部材１１４の内周面１１４ｂの径以上にすることができる。これにより、ウェハＷに成膜を施す領域である環状部材１１４の内周面１１４ｂよりも内側の領域において、ウェハＷをより均一に加熱することができるので、成膜の均一性を向上させることができる。
【００４４】
パージガス供給部１１７から供給されたパージガスは、配管１１７ａ（図１参照）、隙間部２０１、第１の流路２０２を流れる。そして、パージガスは、第３の流路２０３ａ，第４の流路２０３ｂを流れて、開口部２０３ｃから吐出される。吐出されたパージガスは、ウェハＷの側面と掘下部１０５ｄの側面との間の空間Ａ、環状部材１１４の下面とステージ１０５の外周部の上面との間の空間Ｂ、環状部材１１４の下面とステージ１０５の外周部端部に配置されたエッジリング１２１の上面との間の空間Ｃ、下部空間１０１ｅ（図１参照）、排気管１０１ｂ（図１参照）を流れて、排気部１１９により処理室１０１ｃ外に排気される。
【００４５】
このように、一実施形態に係る処理装置１００は、ウェハＷと環状部材１１４の当接部１１４ａとの隙間から、プロセスガスが環状部材１１４の下面側の空間に侵入したとしても、パージガスの流れによって、環状部材１１４の下面とステージ１０５の外周部の上面との間の空間Ｂ、環状部材１１４の下面とステージ１０５の外周部端部に配置されたエッジリング１２１の上面との間の空間Ｃから押し出すことができる。これにより、環状部材１１４の下面やステージ１０５の外周部の上面に成膜されることを防止することができる。また、ウェハＷと環状部材１１４の当接部１１４ａとの隙間をパージガスで満たすことができるので、ウェハＷの外周部の上面に非成膜エリアを形成することができる。
【００４６】
＜参考例に係る処理装置のパージガス流路＞
ここで、参考例に係る処理装置１００のパージガス流路について、図５を用いて説明する。図５は、参考例に係る処理装置の一例のパージガス流路を説明する断面模式図である。また、図５においてパージガスの流れを矢印で示す。
【００４７】
図５に示す参考例に係る処理装置のパージガス流路は、図３に示す一実施形態に係る処理装置１００と比較して、ステージ１０５の外周部に形成された上下方向の流路２０３Ｘが異なっている。流路２０３Ｘは、ステージ１０５とエッジリング１２１との隙間を流路の一部として用いている。流路２０３Ｘの吐出口２０３ｃＸから吐出されたパージガスは、図５の矢印に示すように、径方向外側に向かって流れる。このため、環状部材１１４の下面とステージ１０５の外周部の上面との間であって、吐出口２０３ｃＸから環状部材１１４の当接部１１４ａまでの間に、ガスが滞留する滞留空間２１０Ｘが形成されている。参考例に係る処理装置では、この滞留空間２１０Ｘにパージガスを滞留させることにより、滞留空間２１０Ｘの圧力をウェハＷの処理空間（上部空間１０１ｄ）の圧力よりも高くして、ウェハＷと環状部材１１４の当接部１１４ａとの隙間からプロセスガスが流入することを抑制し、環状部材１１４の下面やステージ１０５の外周部の上面に成膜されることを防止する。
【００４８】
ところで、処理装置１００は、ウェハＷに対して所定の処理を行う前に、プロセスを安定化するために、本体容器１０１内の内壁、プロセスガスを供給するガス吐出機構１０３の表面、ステージ１０５の表面、環状部材１１４の表面、等に対して事前に薄膜を成膜するプリコートが行われる。プリコートでは、例えば、ステージ１０５にウェハＷが載置されていない状態のまま、処理室１０１ｃにウェハＷに施す処理に用いるプロセスガスと同じプロセスガスを供給する。これにより、本体容器１０１内の内壁、プロセスガスを供給するガス吐出機構１０３の表面、ステージ１０５の載置凹部１０５ｃおよび外周部の表面、環状部材１１４の上面および下面の表面、等に、例えば、ルテニウムの薄膜が形成される。なお、ステージ１０５の外周部表面および環状部材１１４の下面表面に成膜されるのは、ウェハＷが載置されていない状態でプリコートを実施するので、隙間からプロセスガスが流入するためである。また、環状部材１１４の表面は、アルミニウムが溶射されており、微細な凹凸が形成されている。このため、プリコートで環状部材１１４の表面に形成された薄膜は、アンカー効果によって剥離が低減される。
【００４９】
また、前述のように、環状部材１１４の下面やステージ１０５の外周部の上面には、パージガスが流れる。パージガスが環状部材１１４の下面やステージ１０５の外周部の上面に当たることにより、環状部材１１４の下面やステージ１０５の外周部の上面に形成された薄膜のうちの少なくとも一方の薄膜が剥離して、パーティクルの発塵源となる。また、溶射によって生成された微細な凹凸が剥離して、パーティクルの発塵源となることもある。
【００５０】
ここで、図５に示す参考例に係る処理装置では、吐出口２０３ｃＸから吐出されたパージガスの一部は図５の矢印に示すように滞留空間２１０Ｘを滞留する。このため、薄膜等が剥離して形成されたパーティクルの一部が滞留空間２１０Ｘに留まる。また、滞留空間２１０Ｘの圧力は、ウェハＷの処理空間（上部空間１０１ｄ）の圧力よりも高くなっている。このため、図５の矢印に示すように、滞留空間２１０Ｘのパージガスとともに滞留空間２１０ＸのパーティクルがウェハＷと環状部材１１４の当接部１１４ａとの隙間を通って、ウェハＷの処理空間内に流入する。このように、参考例に係る処理装置では、吐出口２０３ｃＸから吐出されたパージガスは、分岐して流れる。一方は、環状部材１１４の下面とステージ１０５の上面との間の空間を径方向外側に向かって流れる。他方は、滞留空間２１０Ｘを経由してウェハＷと環状部材１１４の当接部１１４ａとの隙間を通ってウェハＷの処理空間内に流入する。このため、ウェハＷの外周部にパーティクルが発生するおそれがある。
【００５１】
これに対し、図３に示す一実施形態に係る処理装置１００では、開口部２０３ｃから吐出されたパージガスは、図３の矢印に示すように、ウェハＷの側面と掘下部１０５ｄの側面との間の空間Ａの通過後に、環状部材１１４の下面とステージ１０５の上面との間の空間を外側に向かって流れる。このため、環状部材１１４の下面やステージ１０５の外周部の上面で発塵したパーティクルは、径方向外側に向かって流れるパージガスの流れに沿って排出される。これにより、ウェハＷと環状部材１１４の当接部１１４ａとの隙間を通って、ウェハＷの処理空間内にパーティクルが流入することを抑制することができる。また、ウェハＷの外周部に発生するパーティクルを抑制することができる。
【００５２】
なお、ステージ１０５とエッジリング１２１との継ぎ目に空間が形成され、ガスが滞留してパーティクルの原因となるおそれがある。しかし、この滞留空間内からパーティクルが発生したとしても、パージガスの流れによって径方向外側に向かって流れるので、ウェハＷと環状部材１１４の当接部１１４ａとの隙間を通って、ウェハＷの処理空間内にパーティクルが流入することを抑制することができる。
【００５３】
また、図３に示すように、第４の流路２０３ｂの流路断面積を第３の流路２０３ａの流路断面積よりも小さくすることにより、開口部２０３ｃから吐出されるパージガスの流速を高くすることができる。また、第３の流路２０３ａの流路断面積を大きくすることで第２の流路２０３のコンダクタンスは、参考例の流路２０３Ｘのコンダクタンスと同等にすることができる。また、小径の第４の流路２０３ｂの深さを短くすることができるので、加工性が向上する。
【００５４】
一実施形態に係る処理装置１００では、パージガスの流速を高くすることで、環状部材１１４の下面側の空間の圧力を下げて、ウェハＷと環状部材１１４の当接部１１４ａとの隙間を通って、ウェハＷの処理空間内に流入するパージガスを低減する。これにより、パージガスとともに流入するパーティクルも抑制することができる。
【００５５】
また、図４に示すように、掘下部１０５ｄは、平面視して略円形に形成される。平面視した際の掘下部１０５ｄの円弧の径は、第４の流路２０３ｂの円の径以上に形成されている。また、掘下部１０５ｄの円弧の径は、第３の流路２０３ａの円の径以下に形成されている。これにより、開口部２０３ｃから吐出されたガスが空間Ａで流速が低下しすぎることを防止することができる。
【００５６】
本開示の処理装置１００は、ＣＶＤ装置であるものとして説明したが、これに限られるものではなく、プラズマ処理装置であってもよい。また、プラズマ処理装置は、Capacitively Coupled Plasma(CCP)、Inductively Coupled Plasma(ICP)、Radial Line Slot Antenna(RLSA)、Electron Cyclotron Resonance Plasma(ECR)、Helicon Wave Plasma(HWP)のどのタイプでも適用可能である。
【００５７】
本明細書では、基板の一例としてウェハＷを挙げて説明した。しかし、基板は、これに限らず、FPD(Flat Panel Display)に用いられる各種基板、プリント基板等であっても良い。
【符号の説明】
【００５８】
Ｗ          ウェハ（基板）
１００      処理装置
１０５      ステージ
１０５ａ    支持部（支持部材）
１０５ｂ    流路
１０５ｃ    載置凹部
１０５ｄ    掘下部
１０６      ヒータ
１０７      断熱リング（断熱部材）
１０８      温調ジャケット（温調部材）
１０８ａ    板部
１０８ｂ    軸部
１０８ｃ    穴部
１０８ｄ    冷媒流路
１１４      環状部材（当接部材）
１１４ａ    当接部
１１７      パージガス供給部
１１７ａ    配管
１２１      エッジリング
２０１      隙間部
２０２      流路（第１の流路）
２０３      流路（第２の流路）
２０３ａ    流路（第３の流路）
２０３ｂ    流路（第４の流路）
２０３ｃ    開口部
２１０Ｘ    滞留空間
Ａ，Ｂ，Ｃ  空間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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