(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
製膜室と、この製膜室内に配置されたパネルヒータと、前記製膜室内に前記パネルヒータの加熱面に向き合う位置に配置されたポジショナと、このポジショナの背後に配置された製膜ユニットと、前記製膜室を精密引きする高真空ラインと、前記高真空ラインと製膜室間に設けられ、前記製膜室内を粗引きする粗引きラインとを具備したプラズマＣＶＤ装置において、
プラズマＣＶＤ装置内での未処理基板の待機中、製膜ユニット及びポジショナをヒータに押しつけるとともに、製膜室に反応に寄与しないガスを製膜室内に供給して製膜室の圧を１〜３Ｔｏｒｒに保持することを特徴とするプラズマＣＶＤ装置における温度制御方法。
【請求項２】
製膜室と、この製膜室内に配置されたパネルヒータと、前記製膜室内に前記パネルヒータの加熱面に向き合う位置に配置されたポジショナと、このポジショナの背後に配置された製膜ユニットと、前記製膜室を精密引きする高真空ラインと、前記高真空ラインと製膜室間に設けられ、前記製膜室内を粗引きする粗引きラインとを具備したプラズマＣＶＤ装置において、
ヒータ昇温時にポジショナ及び製膜ユニットをヒータに押しつけるとともに、反応に寄与しないガスを製膜室内に供給して製膜室の圧を１〜３Ｔｏｒｒに保持することを特徴とするプラズマＣＶＤ装置における温度制御方法。
【請求項３】
前記高真空ラインは、開閉弁とターボ分子ポンプとターボバルブと乾式真空ポンプとを製膜室側から順次介装した構成であることを特徴とする請求項１もしくは請求項２記載のプラズマＣＶＤ装置における温度制御方法。
【請求項４】
前記粗引きラインは、開閉弁とモータコントロールバルブを製膜室側から順次介装した構成であることを特徴とする請求項１もしくは請求項２記載のプラズマＣＶＤ装置における温度制御方法。
【請求項５】
製膜室にバラトロン真空計を設け、この真空計と前記制御バルブを電気的に接続させ、前記真空計及び制御バルブにより成膜室内の圧を１〜３Ｔｏｒｒに保持することを特徴とする請求項３記載のプラズマＣＶＤ装置における温度制御方法。
【請求項６】
反応に寄与しないガスは、Ｈ２、Ａｒ、Ｎ２のいずれかであることを特徴とする請求項１記載のプラズマＣＶＤ装置における温度制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プラズマＣＶＤ装置、ドライエッチング装置などの、反応性ガスをプラズマ雰囲気で分解反応させて基板加熱用ヒータに載置された基板表面に製膜等の処理を行うプラズマＣＶＤ装置における温度制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、プラズマＣＶＤ（ＰＣＶＤ）装置としては、図４に示すものが知られている。
図中の符番１は、製膜室を示す。前記製膜室１には、パネルヒータ２が配置されている。また、製膜室１内には、前記パネルヒータ２の加熱面に向き合う位置に基板（図示せず）を支持してパネルヒータ２側に移動可能なポジショナ３が配置されている。また、前記製膜室１内には、前記ポジショナ３の背後に配置されて矢印Ａ方向に移動可能な製膜ユニット４が配置されている。前記製膜室１の上部には、電離真空計５が配置されている。この電離真空計５により製膜室１内は１×１０−６Ｔｏｒｒに保持される。前記製膜室１には、ターボ分子ポンプ６、ドライポンプ７を介装した高真空ライン８が接続されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、こうしたＰＣＶＤ装置において、未処理基板が製膜室１に搬入されるまでの待ち時間の間は製膜室１は、高真空（１×１０−６Ｔｏｒｒ）に保たれているため、製膜室１取付け部品（ポジショナ３、製膜ユニット４など）の加熱はパネルヒータ２の輻射熱のみとなる。従って、実際の製膜プロセスで求められる部品温度に比較して温度が下がってしまい、膜質／膜厚分布に悪い影響を与えていた。
【０００４】
本発明はこうした事情を考慮してなされたもので、プラズマＣＶＤ装置内での未処理基板の待機中、製膜ユニットをヒータに押しつけるとともに、製膜室に反応に寄与しないガスを製膜室内に供給して製膜室の圧を１〜３Ｔｏｒｒに保持することにより、待機中のポジショナや製膜ユニットの温度の降下を防止でき、膜質／膜厚分布を改善し得るプラズマＣＶＤ装置における温度制御方法を提供することを目的とする。
【０００５】
また、本発明は、ヒータ昇温時にポジショナ及び製膜ユニットをヒータに押しつけるとともに、反応に寄与しないガスを成膜室内に供給して成膜室の圧を１〜３Ｔｏｒｒに保持することにより、待機中のポジショナや製膜ユニットの温度の降下を防止でき、装置の立ち上げを短縮して装置稼働率を向上し得るプラズマＣＶＤ装置における温度制御方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本願第１の発明は、製膜室と、この製膜室内に配置されたパネルヒータと、前記製膜室内に前記パネルヒータの加熱面に向き合う位置に配置されたポジショナと、このポジショナの背後に配置された製膜ユニットと、前記製膜室を精密引きする高真空ラインと、前記高真空ラインと製膜室間に設けられ、前記製膜室内を粗引きする粗引きラインとを具備したプラズマＣＶＤ装置において、プラズマＣＶＤ装置内での未処理基板の待機中、製膜ユニット及びポジショナをヒータに押しつけるとともに、製膜室に反応に寄与しないガスを製膜室内に供給して製膜室の圧を１〜３Ｔｏｒｒに保持することを特徴とするプラズマＣＶＤ装置における温度制御方法である。
【０００７】
本願第２の発明は、製膜室と、この製膜室内に配置されたパネルヒータと、前記製膜室内に前記パネルヒータの加熱面に向き合う位置に配置されたポジショナと、このポジショナの背後に配置された製膜ユニットと、前記製膜室を精密引きする高真空ラインと、前記高真空ラインと製膜室間に設けられ、前記製膜室内を粗引きする粗引きラインとを具備したプラズマＣＶＤ装置において、ヒータ昇温時にポジショナ及び製膜ユニットをヒータに押しつけるとともに、反応に寄与しないガスを製膜室内に供給して製膜室の圧を１〜３Ｔｏｒｒに保持することを特徴とするプラズマＣＶＤ装置における温度制御方法である。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について詳述する。
本発明において、高真空ラインは、例えば後述するように、製膜室に接続された開閉弁と、ターボ分子ポンプ（ＴＭＰ）と、ターボバルブ（ＴＶ）と乾式真空ポンプとから構成されている。高真空ラインは、〜１０−６Ｔｏｒｒまで真空引きされる。
本発明において、前記粗引きラインは、例えば前記製膜室に接続された開閉バルブと、この開閉バルブに接続されたモータコントロールバルブとから構成されている。粗引きラインにより、製膜室内は〜１０−３Ｔｏｒｒまで真空引きされる。
【０００９】
本発明において、製膜室にバラトロン真空計を設け、この真空計と粗引きラインに介装された前記モーターコントローラバルブを電気的に接続させ、前記真空計及びモーターコントローラバルブにより製膜室内の圧を１〜３Ｔｏｒｒに保持することができる。
【００１０】
本発明において、製膜室には反応に寄与しないガスを導入して製膜室内の圧力を上げるためのガスパージラインを設けることが好ましい。ここで、反応に寄与しないガスとしては、例えばＨ２、Ａｒ、Ｎ２のいずれかが挙げられる。
【００１１】
【実施例】
以下、本発明の各実施例を図面参照して説明する。但し、下記実施例に述べられる各構成部材の数値等は一例を示すもので、本発明の権利範囲を特定するものではない。
【００１２】
（実施例１）
図１を参照する。
図中の付番１１は、製膜室を示す。前記製膜室１１には、パネルヒータ１２が配置されている。また、製膜室１１内には、前記パネルヒータ１２の加熱面に向き合う位置に基板（図示せず）を支持してパネルヒータ１２側（矢印Ａ側）に移動可能なポジショナ１３が配置されている。また、前記製膜室１１内には、前記ポジショナ１３の背後に配置されて矢印Ａ方向に移動可能な製膜ユニット１４が配置されている。
【００１３】
なお、図１の状態は、ポジショナ１３及び製膜ユニット１４がパネルヒータ１２側に移動させ、ポジショナ１３をパネルヒータ１２の加熱面に密着させ、かつ製膜ユニット１４はポジショナ１３を介してパネルヒータ１２に押し付けた状態を示す。前記製膜室１１の上部には、ピラニー真空計１５、電離真空計１６、バラトロン真空計１７が夫々配置されている。前記ピラニー真空計１５は大気圧〜１０−３Ｔｏｒｒの範囲を測定し、前記電離真空計１６は１０−３〜１０−６Ｔｏｒｒの範囲を測定し、前記バラトロン真空計１７はプロセスガスを製膜室１１に導入したときに内圧を測定するためのものである。
【００１４】
前記製膜室１１には、第１の開閉バルブ１８、ターボ分子ポンプ（ＴＭＰ）１９、ターボバルブ（ＴＶ）２０及び乾式真空ポンプ２１を夫々介装した高真空ライン２２が接続されている。また、前記ＴＶ２０，乾式真空ポンプ２１間の高真空ライン２２と製膜室１１とは、第２の開閉バルブ２３、モーターコントロールバルブ（ＭＣＶ）２４を介装した粗引きライン２５により接続されている。前記バラトロン真空計１７とＭＣＶ２４のモーター２４ａとは、電気的に接続されている。前記製膜室１１には、製膜室１１内にＨ２ガスを導入するパージガスライン２６が接続されている。
【００１５】
こうした構成のＰＣＶＤ装置におけるベーキングモード制御（温度制御）のフローチャートは図２に示す通りである。即ち、量産ラインにおいてＣＶＤ装置に未処理基板がある一定時間（１５分程度）待っても到達しない場合は、基板待機モード（製膜室温度降下防止機能）に切り替わる。つまり、まず、高真空ライン２２は開けた状態であり、粗引きライン２５は閉めた状態になっている。次に、ベーキングモードの指令がきたら、ベーキングモードをスタートさせ、ポジショナ１３は未処理基板をキャッチする位置に、製膜ユニット１４は堆積位置に配置させ、パージガスライン２８からＨ２ガスを導入して製膜室１１内を３Ｔｏｒｒに保持する。そして、基板がきたら、信号を受けて高真空ライン２２を第１の制御バルブ１８、ＴＶ２０の順に閉める。つづいて、例えば３０秒経過後、高真空排気（１×１０−６Ｔｏｒｒ）で動作する。なお、ベーキングモードは随時監視でき、未処理基板が到着した通常基板の製膜処理となり、未処理基板が到着していないときは、ベーキングモードになる。また、未処理基板がある一定時間ＰＣＶＤ装置に搬入されなければ、ポジショナ１３、製膜ユニット１４等の製膜室取付け部品を製膜プロセスの状態と同様の位置に移動させ、パネルヒータ１２に密着した状態で保持し、取付け部品の温度の低下を防止する。
【００１６】
上記実施例１によれば、プラズマＣＶＤ装置内での待機中、ポジショナ１３及び製膜ユニット１４をパネルヒータ１２に押しつけるとともに、製膜室１１にＨ２を製膜室１１内に供給して製膜室１１の圧を３Ｔｏｒｒに保持するため、パネルヒータ１２の熱伝播を高め、製膜室１１の内壁の温度効果を防止するとともに、ポジショナ１３及び製膜ユニット１４の温度低下を防止できる。従って、基板に製膜する膜質及び膜厚分布を従来と比べ改善できる。
【００１７】
（実施例２）
図３を参照する。図３は実施例２に係るＰＣＶＤ装置におけるベーキングモード制御のフローチャートを示す。但し、ＰＣＶＤ装置は図１と同様な装置を用いる。
本実施例２では、量産ラインＣＶＤ装置においてオーバーホール後の立ち上げ時間の短縮が非常に重要な課題であることを考慮して、ＰＣＶＤ装置立ち上げ時のヒータ昇温時に、ヒータ昇温時にポジショナ１３及び製膜ユニット１４をパネルヒータ１２に押しつけるとともに、反応に寄与しないガスを製膜室１１内に供給して製膜室１１の圧を３Ｔｏｒｒに保持した。
【００１８】
具体的なフローチャートは、図３に示す通りである。まず、製膜室１１の昇温を開始する。次に、製膜室１１のパネルヒータ１２をＯＮした。つづいて、ポジショナ１３は未処理基板をキャッチする位置にかつ製膜ユニット１４は膜堆積位置の状態でＨ２ガスを製膜室１１内に導入する。そして、粗引きライン２５を用いて製膜室１１内の圧力を３Ｔｏｒｒに保持した。更に、８分経過後、Ｈ２ライン２８の弁を閉じ、製膜室１１内を高真空ライン２２を用いて排気した。これにより、製膜室１１内が高真空に到達した。この後、図３の（Ａ）〜（Ｂ）の一連の操作を繰り返し行い、７２００秒経過後、高速昇温が終了した。
【００１９】
実施例２によれば、ＰＣＶＤ装置立ち上げ時のヒータ昇温時に、ヒータ昇温時にポジショナ１３及び製膜ユニット１４をパネルヒータ１２に押しつけるとともに、反応に寄与しないガスを成膜室１１内に供給して成膜室１１の圧を３Ｔｏｒｒに保持することにより、装置立ち上げ時間が短縮され、装置稼動率を向上できる。事実、従来立ち上げ時間は３〜３．５時間であったのに対し、実施例２では１．５から２時間に短縮できることが確認された。
【００２０】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明によれば、プラズマＣＶＤ装置内での待機中、製膜ユニットをヒータに押しつけるとともに、製膜室に反応に寄与しないガスを製膜室内に供給して製膜室の圧を１〜３Ｔｏｒｒに保持することにより、待機中のポジショナや製膜ユニットの温度の降下を防止でき、膜質／膜厚分布を改善し得るプラズマＣＶＤ装置における温度制御方法を提供できる。
【００２１】
また、本発明によれば、ヒータ昇温時にポジショナ及び製膜ユニットをヒータに押しつけるとともに、反応に寄与しないガスを成膜室内に供給して成膜室の圧を１〜３Ｔｏｒｒに保持することにより、待機中のポジショナや製膜ユニットの温度の降下を防止でき、装置の立ち上げを短縮して装置稼働率を向上し得るプラズマＣＶＤ装置における温度制御方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１に係るＰＣＶＤ装置の説明図。
【図２】図１の装置におけるベーキングモード制御のフローチャート。
【図３】本発明の実施例２に係るＰＣＶＤ装置におけるベーキングモード制御のフローチャート。
【図４】従来のＰＣＶＤ装置の説明図。
【符号の説明】
１１…製膜室、
１２…パネルヒータ、
１３…ポジショナ、
１４…製膜ユニット、
１５…ピラニー真空計、
１６…電離真空計、
１７…バラトロン真空計、
１８、２３…制御バルブ、
１９…ターボ分子ポンプ（ＴＭＰ）、
２０…ターボバルブ（ＴＶ）、
２１…乾式真空ポンプ、
２２…高真空ライン、
２４…モーターコントロールバルブ（ＭＣＶ）、
２５…粗引きライン、
２６…パージガスライン。
【図１】
0003706510.tif 000002
【図２】
0003706510.tif 000003
【図３】
0003706510.tif 000004
【図４】
0003706510.tif 000005