(57)【要約】【課題】所定の処理ガスを用いた基板処理を面内で均一に行う。【解決手段】ウェハが載置される載置台の外周と間隔をあけて当該載置台を囲う円筒形状のインナーウォール１５には、インナーウォール１５の下端にスリット７２が複数形成され、インナーウォール１５の内側面において上端から下端に延伸し、スリット７２に連通する溝７４が複数形成されている。インナーウォール１５において、スリット７２及び溝７４はそれぞれ周方向に７箇所以上に形成されている。【選択図】図４
2019041026.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板が載置される載置台の外周と間隔をあけて当該載置台を囲う円筒形状のインナーウォールであって、
下端にスリットが複数形成され、
内側面において上端から下端に延伸し、前記スリットに連通する溝が複数形成されていることを特徴とする、インナーウォール。
【請求項２】
前記スリット及び前記溝はそれぞれ周方向に７箇所以上に形成されていることを特徴とする、請求項１に記載のインナーウォール。
【請求項３】
基板を処理する基板処理装置であって、
基板を収容する処理容器と、
前記処理容器内で基板を載置する載置台と、
前記載置台の上方から当該載置台に向けて処理ガスを供給する給気部と、
前記処理容器内を排気する排気部と、
前記処理容器内に配置され、前記載置台の外周と間隔をあけて当該載置台を囲う隔壁と、
前記隔壁を退避位置と基板処理位置との間で昇降させる昇降機構と、
前記処理容器の底面に配置され、前記載置台の外周と間隔をあけて当該載置台を囲う円筒形状のインナーウォールと、を有し、
前記インナーウォールの下端には、スリットが複数形成され、
前記インナーウォールの内側面には、上端から下端に延伸し、前記スリットに連通する溝が複数形成され、
前記隔壁を前記基板処理位置に移動させることで、前記隔壁と前記インナーウォールにより基板の処理空間が形成され、
前記処理空間内の排気は、前記溝及び前記スリットを介して前記排気部から行われることを特徴とする、基板処理装置。
【請求項４】
前記インナーウォールにおいて、前記スリット及び前記溝はそれぞれ周方向に７箇所以上に形成されていることを特徴とする、請求項３に記載の基板処理装置。
【請求項５】
前記排気部は、前記処理容器の底面に設けられた排気管を有し、
前記排気管は平面視において、インナーウォールの外方に配置されていることを特徴とする、請求項３又は４に記載の基板処理装置。
【請求項６】
前記スリットは平面視において、前記インナーウォールの中心と前記排気管の中心とを結ぶ直線上からずれて配置されていることを特徴とする、請求項５に記載の基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板に所定の処理を行う際に用いられ、当該基板が載置される載置台を囲う円筒形状のインナーウォール、及び当該インナーウォールを備えた基板処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体デバイスの微細化に伴い、ドライエッチングやウェットエッチングといった従来のエッチング技術に代えて、化学的酸化物除去（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｒｅｍｏｖａｌ：ＣＯＲ）処理と呼ばれる、より微細化エッチングが可能な手法が用いられている。
【０００３】
ＣＯＲ処理は、真空に保持された処理容器内において、例えば被処理体としての半導体ウェハ（以下、「ウェハ」という）に対して処理ガスを供給し、これらのガスと例えばウェハ上に形成された膜とを反応させて生成物を生成する処理である。ＣＯＲ処理によりウェハ表面に生成された生成物は、次工程で加熱処理を行うことで昇華し、これによりウェハ表面の膜が除去される。
【０００４】
このようなＣＯＲ処理は、ウェハを一枚ずつ処理する枚葉式の処理装置で行われるが、近年では、スループットの向上を図るために、複数枚のウェハを同時に処理する処理装置が用いられる場合がある（特許文献１）。
【０００５】
特許文献１の処理装置では、複数枚、例えば２枚のウェハ表面において処理ガスの流れが不均一になることを防止するために、処理容器内を処理空間と排気空間に仕切るバッフル板を設けることが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−２１４５１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、近年、ウェハ処理の均一性の要求が厳しくなっており、上述のような２枚のウェハを同時に処理する処理装置では、処理ガスの流れを適切に制御することが難しく、各ウェハ表面での処理ガスの均一性を確保することが困難であった。
【０００８】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、所定の処理ガスを用いた基板処理を面内で均一に行うことを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決する本発明は、基板が載置される載置台の外周と間隔をあけて当該載置台を囲う円筒形状のインナーウォールであって、下端にスリットが複数形成され、内側面において上端から下端に延伸し、前記スリットに連通する溝が複数形成されていることを特徴としている。
【００１０】
本発明にかかるインナーウォールは、基板処理に用いられた処理ガスを排出する際に用いられる。すなわち、載置台に載置された基板に処理ガスが供給されて所定の処理が行われ、その後、処理に使用された処理ガスは、基板の外周から、載置台の外周とインナーウォールとの間の排気空間を通って排出される。そして、基板処理が均一に行われるためには、基板表面に対して処理ガスが均一に留まる必要があり、当該処理ガスの排出が基板の外周から均一に行われる必要がある。この点、本発明のインナーウォールの内側面には上端から下端に延伸する溝が形成されているので、処理ガスは溝によって整流されてスリットから排出される。したがって、本発明のインナーウォールを用いれば処理ガスを均一に排出することができ、基板表面に処理ガスを均一に留まらせることができる。その結果、基板処理のレートを均一にして、当該基板処理を面内で均一に行うことができる。
【００１１】
前記インナーウォールにおいて、前記スリット及び前記溝はそれぞれ周方向に７箇所以上に形成されていてもよい。
【００１２】
別な観点による本発明は、基板を処理する基板処理装置であって、基板を収容する処理容器と、前記処理容器内で基板を載置する載置台と、前記載置台の上方から当該載置台に向けて処理ガスを供給する給気部と、前記処理容器内を排気する排気部と、前記処理容器内に配置され、前記載置台の外周と間隔をあけて当該載置台を囲う隔壁と、前記隔壁を退避位置と基板処理位置との間で昇降させる昇降機構と、前記処理容器の底面に配置され、前記載置台の外周と間隔をあけて当該載置台を囲う円筒形状のインナーウォールと、を有し、前記インナーウォールの下端には、スリットが複数形成され、前記インナーウォールの内側面には、上端から下端に延伸し、前記スリットに連通する溝が複数形成され、前記隔壁を前記基板処理位置に移動させることで、前記隔壁と前記インナーウォールにより基板の処理空間が形成され、前記処理空間内の排気は、前記溝及び前記スリットを介して前記排気部から行われることを特徴としている。
【００１３】
前記基板処理装置の前記インナーウォールにおいて、前記スリット及び前記溝はそれぞれ周方向に７箇所以上に形成されていてもよい。
【００１４】
前記基板処理装置において、前記排気部は、前記処理容器の底面に設けられた排気管を有し、前記排気管は平面視において、インナーウォールの外方に配置されていてもよい。
【００１５】
前記基板処理装置において、前記スリットは平面視において、前記インナーウォールの中心と前記排気管の中心とを結ぶ直線上からずれて配置されていてもよい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、インナーウォールによって処理ガスを均一に排出することができ、基板処理を面内で均一に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本実施形態にかかるウェハ処理装置の構成（ウェハ処理位置における構成）の概略を示す縦断面図である。
【図２】隔壁の構成の概略を示す斜視図である。
【図３】本実施形態にかかるウェハ処理装置の構成（退避位置における構成）の概略を示す縦断面図である。
【図４】インナーウォールの構成の概略を示す斜視図であり、（ａ）はインナーウォールを斜め上方からみた斜視図であり、（ｂ）はインナーウォールを斜め下方からみた斜視図である。
【図５】ウェハ処理装置における処理ガスの流れを示す説明図である。
【図６】インナーウォールにおける処理ガスの流れを示す説明図である。
【図７】インナーウォールにスリットと溝をそれぞれ３箇所に形成した場合の処理ガスの流れを示す説明図である。
【図８】インナーウォールにおいてスリットと溝の数が３箇所である場合の、処理ガスを流した時の圧力分布のシミュレーション結果を示す説明図である。
【図９】インナーウォールにおいてスリットと溝の数が６箇所である場合の、処理ガスを流した時の圧力分布のシミュレーション結果を示す説明図である。
【図１０】インナーウォールにおいてスリットと溝の数が１４箇所である場合の、処理ガスを流した時の圧力分布のシミュレーション結果を示す説明図である。
【図１１】インナーウォールと排気管との位置関係を示す説明図である。
【図１２】インナーウォール付近の処理ガスの排気空間を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する要素においては、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００１９】
先ず、本実施形態にかかる基板処理装置としてのウェハ処理装置の構成について説明する。図１は、本実施形態にかかるウェハ処理装置１の構成の概略を示す縦断面図である。なお、本実施形態では、ウェハ処理装置１が、例えばウェハＷに対してＣＯＲ処理を行うＣＯＲ処理装置である場合について説明する。
【００２０】
図１に示すようにウェハ処理装置１は、気密に構成された処理容器１０と、処理容器１０内でウェハＷを載置する複数、本実施形態では２台の載置台１１、１１と、載置台１１の上方から載置台１１に向けて処理ガスを供給する給気部１２と、各載置台１１、１１の外方を囲む昇降自在な隔壁１３と、処理容器１０の底面に固定され、隔壁１３を昇降させる昇降機構１４と、各載置台１１、１１の外方をそれぞれ個別に囲むインナーウォール１５、１５と、処理容器１０内を排気する排気部１６と、を有している。
【００２１】
処理容器１０は、例えばアルミニウム、ステンレス等の金属により形成された、全体として例えば略直方体状の容器である。処理容器１０は、平面視の形状が例えば略矩形であり、上面及び下面が開口した筒状の側壁２０と、側壁２０の上面を気密に覆う天井板２１と、側壁２０の下面を覆う底板２２を有している。側壁２０の上端面と天井板２１との間には、処理容器１０内を気密に保つシール部材（図示せず）が設けられている。また、処理容器１０にはヒータ（図示せず）が設けられ、底板２２には断熱材（図示せず）が設けられている。
【００２２】
載置台１１は略円筒形状に形成されており、ウェハＷを載置する載置面を備えた上部台３０と、底板２２に固定され、上部台３０を支持する下部台３１を有している。上部台３０には、ウェハＷの温度を調整する温度調整機構３２がそれぞれ内蔵されている。温度調整機構３２は、例えば水などの冷媒を循環させることにより載置台１１の温度を調整し、載置台１１上のウェハＷの温度を、例えば−２０℃〜１４０℃の所定の温度に制御する。
【００２３】
また、底板２２における載置台１１の下方の位置には、支持ピンユニット（図示せず）が設けられており、ウェハ処理装置１の外部に設けられた搬送機構（図示せず）との間でウェハＷを受け渡し可能に構成されている。
【００２４】
給気部１２は、載置台１１に載置されたウェハＷに処理ガスを供給するシャワーヘッド４０を有している。シャワーヘッド４０は、処理容器１０の天井板２１の下面において、各載置台１１、１１に対向して個別に設けられている。シャワーヘッド４０は、例えば下面が開口し、天井板２１の下面に支持された略円筒形の枠体４１と、当該枠体４１の内側面に嵌め込まれた略円板状のシャワープレート４２を有している。シャワープレート４２は、枠体４１の天井部と所定の距離を離して設けられている。これにより、枠体４１の天井部とシャワープレート４２の上面との間には空間４３が形成されている。また、シャワープレート４２には、当該シャワープレート４２を厚み方向に貫通する開口４４が複数設けられている。
【００２５】
枠体４１の天井部とシャワープレート４２との間の空間４３には、ガス供給管４５を介してガス供給源４６が接続されている。ガス供給源４６は、処理ガスとして例えばフッ化水素（ＨＦ）ガスやアンモニア（ＮＨ３）ガスなどを供給可能に構成されている。そのため、ガス供給源４６から供給された処理ガスは、空間４３、シャワープレート４２を介して、各載置台１１、１１上に載置されたウェハＷに向かって供給される。また、ガス供給管４５には処理ガスの供給量を調節する流量調節機構４７が設けられており、各ウェハＷに供給する処理ガスの量を個別に制御できるように構成されている。なお、シャワーヘッド４０は、例えば複数種類の処理ガスを混合することなく個別に供給可能なポストミックスタイプであってもよい。
【００２６】
図２に示すように隔壁１３は、２つの載置台１１、１１をそれぞれ個別に囲む２つの円筒部５０、５０と、円筒部５０、５０の上端に設けられた上フランジ部５１と、円筒部５０、５０の下端に設けられた下フランジ部５２、５２と、を有している。円筒部５０の内径は、載置台１１の外側面よりも大きく設定されており、円筒部５０と載置台１１との間に隙間が形成されるようになっている。
【００２７】
なお、隔壁１３にはヒータ（図示せず）が設けられ、例えば１００℃〜１５０℃に加熱される。この加熱により、処理ガス中に含まれる異物が隔壁１３に付着しないようになっている。
【００２８】
図１に示すように上フランジ部５１の上面には、昇降機構１４により隔壁１３を上昇させることにより当該上フランジ部５１と枠体４１とが当接した際に、枠体４１との間を気密に塞ぐ、例えばＯリングなどのシール部材５３が、各載置台１１に対応して設けられている。また、後述するインナーウォール１５の突出部７１にも、当該突出部７１と下フランジ部５２とが当接した際に、下フランジ部５２との間を気密に塞ぐ、例えばＯリングなどのシール部材５４が、各載置台１１に対応して設けられている。そして、隔壁１３を上昇させて、枠体４１とシール部材５３とを当接させ、さらに下フランジ部５２とシール部材５４とを当接させることで、載置台１１、隔壁１３、及びシャワーヘッド４０で囲まれた処理空間Ｓが形成される。
【００２９】
図３に示すように隔壁１３の高さは、昇降機構１４により隔壁１３を下降させたときに、上フランジ部５１の上面が例えば載置台１１の上面よりも下方に位置するように設定されている。これにより、隔壁１３を下降させることで、処理容器１０の外部からウェハＷに対してアクセス可能となる。なお、隔壁１３の上フランジ部５１が枠体４１と当接する（処理空間Ｓが形成される）位置を「ウェハ処理位置」と、隔壁１３を底板２２近傍或いは底板２２に当接するまで下降させた位置を「退避位置」ということがある。なお、図１では、隔壁１３がウェハ処理位置に、図３では、隔壁１３が退避位置にある状態をそれぞれ描図している。
【００３０】
隔壁１３を昇降させる昇降機構１４は、処理容器１０の外部に配置されたアクチュエータ６０と、アクチュエータ６０に接続され、処理容器１０の底板２２を貫通して処理容器１０内を鉛直上方に延伸する駆動軸６１と、先端が隔壁１３に接続され、他方の端部が処理容器１０の外部まで延伸する複数のガイド軸６２を有している。ガイド軸６２は、駆動軸６１により隔壁１３を昇降させる際に隔壁１３が傾いたりすることを防止するものである。
【００３１】
駆動軸６１には、伸縮可能なベローズ６３の下端部が気密に接続されている。ベローズ６３の上端部は、底板２２の下面と気密に接続されている。そのため、駆動軸６１が昇降した際に、ベローズ６３が鉛直方向に沿って伸縮することで、処理容器１０内が気密に維持されるようになっている。なお、駆動軸６１とベローズ６３との間には、昇降動作の際のガイドとして機能する、例えば底板２２に固定されたスリーブ（図示せず）が設けられている。
【００３２】
ガイド軸６２には、駆動軸６１と同様に伸縮可能なベローズ６４が接続されている。また、ベローズ６４の上端部は、底板２２と側壁２０を跨いで、双方に気密に接続されている。そのため、駆動軸６１による隔壁１３の昇降動作に伴いガイド軸６２が昇降した際に、ベローズ６４が鉛直方向に沿って伸縮することで、処理容器１０内が気密に維持されるようになっている。なお、ガイド軸６２とベローズ６４との間にも、駆動軸６１の場合と同様に、昇降動作の際のガイドとして機能するスリーブ（図示せず）が設けられている。
【００３３】
また、ベローズ６４の上端部は固定側の端部であり、ガイド軸６２と接続されたベローズ６４の下端部は自由側の端部となっているため、処理容器１０内が負圧になると、ベローズ６４の内外の圧力差によりベローズ６４を鉛直方向に圧縮する力が作用する。そのため、ベローズ６４の自由側の端部に接続されたガイド軸６２は、ベローズ６４が縮むことにより鉛直上方に上昇する。これにより、隔壁１３を均等に上昇させて、シール部材５３と枠体４１を適切に接触させることで、隔壁１３と枠体４１との間のシール性を確保することができる。同様にシール部材５４と突出部７１を適切に接触させることで、隔壁１３と突出部７１との間のシール性を確保することができる。なお、ガイド軸６２には、弾性部材としてのベローズ６４からの反力や、ガイド軸６２そのものの自重などにより当該ガイド軸６２を下方に押し下げる力が作用するが、ベローズ６４の径を適宜設定することによりガイド軸６２に作用する差圧が調整される。
【００３４】
インナーウォール１５は、例えばアルミニウム等の金属により形成されている。また、インナーウォール１５は、略円筒形状の本体部７０と、本体部７０の上端部に設けられた、当該インナーウォール１５の外周方向に向けて水平に突出する突出部７１とを有している。図１に示すようにインナーウォール１５は、載置台１１の下部台３１をそれぞれ個別に囲むように配置されている。インナーウォール１５の本体部７０の内径は、下部台３１の外径よりも大きく設定されており、インナーウォール１５と下部台３１との間にそれぞれ排気空間Ｖが形成される。なお、本実施形態において排気空間Ｖは、隔壁１３と上部台３０との間の空間も含む。そして、図１に示すようにインナーウォール１５の高さは、昇降機構１４により隔壁１３をウェハ処理位置まで上昇させたときに、シール部材５４とインナーウォール１５の突出部７１とが当接するように設定されている。これにより、インナーウォール１５と隔壁１３とが気密に接触する。
【００３５】
図４に示すようにインナーウォール１５の下端には、複数のスリット７２が形成されている。スリット７２は、処理ガスが排出される排気口である。本実施形態では、スリット７２は、インナーウォール１５の周方向に沿って等間隔に、例えば１４箇所に形成されている。なお、装置構成の制約上、スリット７２の位置が等間隔から若干ずれることもあるが、以下の説明においては、等間隔とはこのように若干ずれた場合も含む。
【００３６】
インナーウォール１５の内側面には、内周方向に向けて突起する突起部７３が複数形成されている。突起部７３、７３の間には、本体部７０の上端から下端に延伸する溝７４が形成され、この溝７４はスリット７２に連通している。そして、本実施形態において、溝７４も、インナーウォール１５の周方向に沿って等間隔に、例えば１４箇所に形成されている。
【００３７】
なお、インナーウォール１５は、突起部７３が処理容器１０の底板２２にネジ止めされて、当該底板２２に固定されている。そして、上述したように処理容器１０はヒータ（図示せず）によって加熱されるように構成されており、この処理容器１０のヒータによって、インナーウォール１５も加熱される。インナーウォール１５は例えば１００℃〜１５０℃に加熱され、処理ガス中に含まれる異物がインナーウォール１５に付着しないようになっている。
【００３８】
図１に示すように排気部１６は、処理容器１０内を排気する排気機構８０を有している。排気機構８０は、処理容器１０の底板２２においてインナーウォール１５の外方に設けられた排気管８１に接続されている。これら排気機構８０及び排気管８１は、２つのインナーウォール１５、１５に共通に設けられている。すなわち、２つの排気空間Ｖ、Ｖからの処理ガスは、共通の排気管８１を介して排気機構８０により排出される。排気管８１には、排気機構８０による排気量を調節する調節弁８２が設けられている。また、天井板２１には、載置台１１、１１のそれぞれの処理空間Ｓの圧力を計測するための、圧力測定機構（図示せず）が設けられている。調節弁８２の開度は、例えばこの圧力測定機構による測定値に基づいて制御される。
【００３９】
ウェハ処理装置１には、制御装置１００が設けられている。制御装置１００は、例えばコンピュータであり、プログラム格納部（図示せず）を有している。プログラム格納部には、ウェハ処理装置１におけるウェハＷの処理を制御するプログラムが格納されている。なお、前記プログラムは、例えばコンピュータ読み取り可能なハードディスク（ＨＤ）、フレキシブルディスク（ＦＤ）、コンパクトディスク（ＣＤ）、マグネットオプティカルデスク（ＭＯ）、メモリーカードなどのコンピュータに読み取り可能な記憶媒体に記録されていたものであって、その記憶媒体から制御装置１００にインストールされたものであってもよい。
【００４０】
本実施形態にかかるウェハ処理装置１は以上のように構成されており、次に、ウェハ処理装置１におけるウェハ処理について説明する。
【００４１】
ウェハ処理にあたっては、図３に示すように、先ず隔壁１３が退避位置まで降下した状態で、ウェハ処理装置１の外部に設けられた搬送機構（図示せず）により処理容器１０内にウェハＷが搬送され、各載置台１１上に載置される。
【００４２】
その後、図１に示すように、隔壁１３をウェハ処理位置まで上昇させる。これにより、隔壁１３により処理空間Ｓが形成される。
【００４３】
そして、所定の時間に、排気機構８０により処理容器１０の内部を所定の圧力まで排気すると共に、ガス供給源４６から処理ガスが処理容器１０内に供給され、ウェハＷに対して所定の処理、本実施形態では、例えばＣＯＲ処理が行われる。
【００４４】
ＣＯＲ処理においては、ガス供給源４６から供給された処理ガスはシャワープレート４２を介してウェハＷに供給される。この際、載置台１１を囲むように隔壁１３が設けられているので、シャワープレート４２から供給された処理ガスは、ウェハ面内に均一に供給される。
【００４５】
図５に示すように処理空間Ｓ内の処理ガスは、載置台１１に載置されたウェハＷの外周から、排気空間Ｖ、インナーウォール１５のスリット７２を通り、排気管８１を介して排気機構８０によって排出される。この際、排気空間Ｖを通る処理ガスは、図６に示すようにインナーウォール１５の溝７４を通ることで、上方から下方に向けて整流されてスリット７２から排出される。なお、図５及び図６において、太線の矢印が処理ガスの流れを示している。
【００４６】
ここで、従来のようにインナーウォール１５に溝７４が形成されていない場合、スリット７２から排出される処理ガスは、排気管８１に近い方のスリット７２からの流速が速くなり、遠い方のスリット７２からの流速が遅くなる。このように排気管８１への処理ガスの偏りが生じる。この点、本実施形態では、処理ガスは溝７４によって整流されるので、この排気管８１への偏りが抑制される。その結果、排気空間Ｖを通った処理ガスは、インナーウォール１５の周方向に均一に排出される。
【００４７】
ＣＯＲ処理が行われると、隔壁１３が退避位置に降下し、ウェハ搬送機構（図示せず）より各載置台１１上のウェハＷがウェハ処理装置１の外部に搬出される。その後、ウェハ処理装置１外部に設けられた加熱装置によりウェハＷが加熱され、ＣＯＲ処理によって生じた反応生成物が気化して除去される。これにより、一連のウェハ処理が終了する。
【００４８】
以上の実施形態によれば、複数の載置台１１を個別に囲む隔壁１３とインナーウォール１５を有しているので、各載置台１１に個別に処理空間Ｓを形成できる。そして、インナーウォール１５に形成されたスリット７２から処理空間Ｓ内の処理ガスを排気するので、ウェハＷ毎にガス流れの均一性を確保し、ウェハＷ上のエッチング量（Ｅｔｃｈ  Ａｍｏｕｎｔ）を均一にすることができ、面内均一なウェハ処理を行うことができる。
【００４９】
また、インナーウォール１５の内側面には、上端から下端に延伸する溝７４が形成されているので、排気空間Ｖにおいて処理ガスは整流され、インナーウォール１５のスリット７２から周方向に均一に排出される。このように処理ガスの排出が均一に行われると、処理空間ＳにおいてウェハＷ上の処理ガスも面内均一になり、特にウェハＷの外周の処理ガスの流れが均一になる。そうすると、ウェハＷの外周に処理ガスを留まらせることも可能となる。その結果、エッチレートをウェハ面内で均一にすることができ、ウェハ処理の面内均一性をより向上させることができる。
【００５０】
次に、本実施形態のインナーウォール１５を用いた処理ガスの排出方法について、より詳細に説明する。
【００５１】
先ず、本発明者らは、インナーウォール１５におけるスリット７２と溝７４の数について検討を行った。具体的には、スリット７２と溝７４の数をそれぞれ、３箇所、６箇所、１４箇所に変更し、処理ガスの流れのシミュレーションを行った。このシミュレーションにおいては、３箇所、６箇所、１４箇所のいずれの場合も、インナーウォール１５の周方向に沿って等間隔にスリット７２と溝７４を形成した。なお、図７は、インナーウォール１５の３箇所にスリット７２と溝７４をそれぞれ形成した場合を示している。また、スリット７２と溝７４を１４箇所に形成したインナーウォール１５は図４に示したとおりであり、スリット７２と溝７４を６箇所に形成したインナーウォール１５については図示を省略する。
【００５２】
図８は、スリット７２と溝７４の数が３箇所である場合の、処理ガスを流した時の圧力分布のシミュレーション結果を示している。具体的には図８は、ウェハＷ上における処理ガスの圧力を示している。図８を参照すると、インナーウォール１５の外周において、スリット７２が形成されている部分とスリット７２が形成されていない部分で処理ガスの圧力が異なることが分かる。すなわち、スリット７２が形成されている部分の方が、スリット７２が形成されていない部分に比べて、処理ガスの流速が速くなっている。
【００５３】
図９は、スリット７２と溝７４の数が６箇所である場合の、処理ガスを流した時の圧力分布のシミュレーション結果を示している。図９を参照すると、インナーウォール１５の外周において、スリット７２が形成されている部分とスリット７２が形成されていない部分で処理ガスの圧力が異なり、処理ガスの流速が異なっている。
【００５４】
図１０は、スリット７２と溝７４の数が１４箇所である場合の、処理ガスを流した時の圧力分布のシミュレーション結果を示している。図１０を参照すると、インナーウォール１５の外周において、スリット７２が形成されている部分とスリット７２が形成されていない部分で処理ガスの圧力がほぼ同じであり、処理ガスの流速が均一になっている。
【００５５】
そして、本発明者らが鋭意検討した結果、スリット７２と溝７４の数が７箇所以上であれば、図１０に示したようにインナーウォール１５の外周における処理ガスの圧力分布が均一になり、処理ガスの流速が均一になることが分かった。かかる場合、処理ガスの排出がより均一に行われるので、処理空間ＳにおいてウェハＷに留まる処理ガスも面内均一になり、ウェハ処理の面内均一性をより向上させることができる。したがって、インナーウォール１５におけるスリット７２と溝７４の数は７箇所以上がより好ましい。
【００５６】
なお、本発明者らが鋭意検討したところ、スリット７２と溝７４の数が３箇所と６箇所のいずれの場合でも、インナーウォール１５に溝７４が形成されていない場合、図８と図９に示したインナーウォール１５の外周における処理ガスの分布がより不均一になることが分かった。換言すれば、スリット７２と溝７４の数が３箇所と６箇所のいずれの場合でも、処理ガスの分布は若干不均一になるものの、本実施形態のようにインナーウォール１５に溝７４を形成した場合、処理ガスの分布を均一にできるという効果は十分にあると言える。
【００５７】
次に、インナーウォール１５と排気管８１の配置の関係について説明する。図１１に示すように排気管８１は、処理容器１０の底板２２において、２つのインナーウォール１５、１５の外側に配置されている。このように排気管８１がインナーウォール１５の外側に配置されている場合、従来のようにインナーウォール１５に溝７４が形成されていないと、排気管８１に近い側が強く引かれて処理ガスの流速が速くなり、排気管８１に遠い側が弱く引かれて処理ガスの流速が遅くなる。その結果、インナーウォール１５の外周における処理ガスの分布が不均一になる。これに対して、本実施形態では、排気管８１がインナーウォール１５の外側に配置されている場合でも、インナーウォール１５の溝７４により処理ガスの流れが整流され、処理ガスの分布を均一にすることができる。
【００５８】
また、スリット７２は平面視において、インナーウォール１５の中心と排気管８１の中心とを結ぶ直線Ｌ（図１１中の点線）からずれて配置されている。かかる場合、スリット７２から排出された処理ガスが排気管８１に流入するまでの経路が長くなる。スリット７２が上記直線Ｌ上に配置されている場合、スリット７２から排出された処理ガスはより強く引かれるため、その流速が速くなる。これに対して、本実施形態では、スリット７２から排出される処理ガスの流速を遅くすることができるので、処理空間Ｓにおいて、ウェハＷの表面に処理ガスを十分に留まらせることができ、当該処理ガスを用いたＣＯＲ処理を適切に行うことができる。
【００５９】
なお、排気管８１に近い位置にあるスリット７２ａと、排気管８１から遠い位置にあるスリット７２ｂでは、その排気管８１までの距離が異なる。このため、従来のように溝７４が形成されていないインナーウォール１５を用いた場合、スリット７２ａから排気管８１に流れる処理ガスは、スリット７２ｂから排気管８１に流れる処理ガスに比べて、排気管８１までの距離が近い分、引っ張られやすくその流速が速くなる。この点、本実施形態では、インナーウォール１５の溝７４によって処理ガスが上方から下方に向けて整流されるので、スリット７２ａから排出される処理ガスと、スリット７２ｂから排出される処理ガスとでは、その流速をほぼ同じにすることができる。そして、処理ガスはインナーウォール１５の周方向に均一に排出される。
【００６０】
但し、スリット７２ｂの周方向の長さを、スリット７２ａの周方向の長さよりも大きくしてもよい。かかる場合、スリット７２ｂから排出される処理ガスの流速を大きくすることができ、スリット７２ａとスリット７２ｂにおいて処理ガスの流速をさらに同じに近づけることができる。
【００６１】
次に、インナーウォール１５付近の処理ガスの排気空間Ｖについて説明する。図１２に示すように、載置台１１の外周からスリット７２までの排気空間Ｖは、上部台３０の外周と隔壁１３の円筒部５０との間の排気空間Ｖａと、インナーウォール１５の突出部７１と上部台３０の下面との間の排気空間Ｖｂと、インナーウォール１５の本体部７０と上部台３０の外周との排気空間Ｖｃと、インナーウォール１５の突起部７３（溝７４）と下部台３１との排気空間Ｖｄとから構成されている。
【００６２】
ウェハＷに処理ガスを十分に留まらせるためには、排気空間Ｖにおける処理ガスの流速を遅くする必要がある。このため、排気空間Ｖａ、Ｖｂの間隔を小さくする。なお、処理ガスの流速を遅くするという観点からは、排気空間Ｖｃ、Ｖｄの間隔も同様に小さくするのが好ましい。但し実際には、排気性能を向上させるという観点、インナーウォール１５を底板２２にネジ止めするためのスペースを確保する等の装置構成上の制約、載置台１１の冷却とインナーウォール１５の加熱を区画するという観点等から、排気空間Ｖｃ、Ｖｄの間隔は設定される。
【００６３】
なお、以上の実施形態では、複数の載置台として２台の載置台１１を設けたが載置台の設置数は本実施形態の内容に限定されるものではない。また、複数の載置台とは、載置面を複数有することを意味しており、例えば１台の載置台上に、複数枚のウェハＷが載置できるように構成されている場合も、複数の載置台の範囲に属するものと了解される。
【００６４】
また、以上の実施形態では、複数の載置台１１に対して１つの隔壁１３を設けたが、隔壁１３の構成についても本実施形態の内容に限定されるものではなく、各載置台１１に対して独立した処理空間Ｓを形成できるものであれば、その形状は任意に設定できる。例えば円筒部５０を１つのみ有する隔壁を各載置台１１に対して、それぞれ別個に設けるようにしてもよい。
【００６５】
以上の実施形態では、隔壁１３と枠体４１とが当接することで処理空間Ｓを形成したが、処理空間Ｓを形成するにあたり、隔壁１３を当接させる部材は枠体４１に限定されるものではなく、例えば天井板２１と当接させることで、処理空間Ｓを形成するようにしてもよい。
【００６６】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇において、各種の変更例または修正例に想到しうることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。上述の実施の形態は、ウェハにＣＯＲ処理を行う場合を例にして説明したが、本発明は処理ガスを用いる他のウェハ処理装置、例えばプラズマ処理装置などにも適用できる。
【符号の説明】
【００６７】
１      ウェハ処理装置
１０    処理容器
１１    載置台
１２    給気部
１３    隔壁
１４    昇降機構
１５    インナーウォール
１６    排気部
７０    本体部
７１    突出部
７２    スリット
７３    突起部
７４    溝
８１    排気管
１００  制御装置
Ｗ      ウェハ
Ｓ      処理空間
Ｖ      排気空間
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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