(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の圧力条件を含む所定の条件下で動作する真空プラズマ処理用に構成された真空プラズマ処理装置であって、
真空受容器（３）を含み、
前記受容器（３）が、ポンピングポート（１３）を含むポンピング室（５）と、処理室（７）とに細分され、前記室（５、７）が、側板又はリム（９）によって分離され、前記側板又はリム（９）が、前記処理室（７）への加工対象物のアクセス開口（５５）を画定するフレーム（５７）を保持し、前記フレーム（５７）が、前記ポンピング室（５）と前記処理室（７）との間に隙間（１１）を相互に画定する多数のスポーク（１２）を用いて前記側板又はリム（９）によって保持され、前記隙間が、動作中にプラズマが前記所定の条件でその中で燃焼しないように調整され、前記フレーム（５７）が熱負荷の下で自由に伸縮し得るような方式で、前記フレーム（５７）が、前記スポークを用いて前記リム又は側板によって保持される、真空プラズマ処理装置。
【請求項２】
前記スポークが、圧縮性部材及び／又は屈曲性部材として構成されている、請求項１に記載の真空プラズマ処理装置。
【請求項３】
真空プラズマエッチング装置である、請求項１又は２に記載の真空プラズマ処理装置。
【請求項４】
容量結合ＲＦ真空プラズマエッチング装置である、請求項１から３の何れか一項に記載の真空プラズマ処理装置。
【請求項５】
前記真空受容器（３）内に、第１の電極構成（２９）と前記第１の電極構成に面する第２の電極構成（４５、１９ｃ、９）とからなる１つの電極構成と接触するプラズマ空間と、
前記プラズマ空間（ＰＬ）に露出される第１の電極表面（３１ｉ）を画定する前記第１の電極構成（２９）と、
前記プラズマ空間（ＰＬ）に露出される第２の電極表面（９ｉ、１９ｉ）を画定し、加工対象物支持体（１９ｃ）の前記表面（１９ｉ）を含む、前記第２の電極構成（４５）と、
を備え、
前記第１の電極表面が、前記第２の電極表面より大きく、
前記第１の電極構成が、整合器装置（３９）を介してＲｆ発生装置（３７）の出力装置（４０）に電気的に接続され、前記Ｒｆ発生装置が、プラズマ供給Ｒｆ信号を発生するように構成される、請求項４に記載の真空プラズマ処理装置。
【請求項６】
前記Ｒｆ発生装置（３７）が、前記出力装置（４０）に超高周波数（ｖｈｆ）の少なくとも１つの第１のプラズマ供給信号を生成し、前記出力装置（４０）に前記超高周波数より低い高周波数（ｈｆ）の少なくとも１つの第２のプラズマ供給信号を生成するように構成され、
前記第１の電極構成（２９、３１、５０）が、前記整合器装置（３９）を介して前記出力装置（４０）に電気的に接続され、動作中に、前記第１及び第２のプラズマ供給信号によって電気的に供給され、
前記第２の電極構成（４５）が、少なくともエッチング動作中に、システム接地タブ（２３、１０２３）に電気的に接続されている、請求項５に記載の真空プラズマ処理装置。
【請求項７】
前記第１の電極構成（２９、３１、５０）が、前記プラズマ空間（ＰＬ）に自由に露出される周囲表面（５０ｉ）を有する金属体（５０）を含み、前記周囲表面（５０ｉ）が、前記第１の電極表面の一部である、請求項５又は６に記載の真空プラズマ処理装置。
【請求項８】
前記金属体が、動作中に前記所定の条件においてプラズマが貫通開口及び／又は貫通スリット内で燃焼するように調整された前記貫通開口及び／又は貫通スリットのパターンを含む、請求項７に記載の真空プラズマ処理装置。
【請求項９】
前記第１の電極表面が、第１の平面に沿って延びる第１の表面領域と、第２の平面に沿って延びる第２の表面領域とを含み、前記第１及び第２の表面領域が、動作中にプラズマが前記所定の条件において間隙内で間隙に沿って燃焼するように調整された前記間隙を画定する、請求項５から８の何れか一項に記載の真空プラズマ処理装置。
【請求項１０】
前記間隙が、できるだけ狭くなるようになる、請求項９に記載の真空プラズマ処理装置。
【請求項１１】
前記第２の電極表面が、第３の平面に沿って延びる表面領域を含み、前記第１、第２及び第３の平面が、平行平面である、請求項９または１０に記載の真空プラズマ処理装置。
【請求項１２】
前記金属体（５０）がプレートである、請求項７または８に記載の真空プラズマ処理装置。
【請求項１３】
前記プラズマ空間（ＰＬ）に自由に露出され、浸される前記金属体（５０）の前記周囲表面（５０ｉ）の第１の部分と、前記第１の部分に面する、前記第１の電極表面の第２の部分との間の間隔が、１０ｍｍから４０ｍｍである、
請求項７、８及び１２の何れか一項に記載の真空プラズマ処理装置。
【請求項１４】
前記加工対象物支持体に面する前記第１の電極表面の大部分と、前記加工対象物支持体の表面の大部分との間の間隔が、４０ｍｍから８０ｍｍである、請求項５に記載の真空プラズマ処理装置。
【請求項１５】
前記Ｒｆ発生装置（３７）が、局所的に異なる２つ以上の接点（Ｃ、Ｅ）で前記第１の電極構成（２９）に接続されている、請求項５から１４の何れか一項に記載の真空プラズマ処理装置。
【請求項１６】
前記第１のプラズマ供給信号（ｖｈｆ）と前記第２のプラズマ供給信号（ｈｆ）とが、局所的に異なる接点（Ｃ、Ｅ）で前記第１の電極構成（２９）に接続されている、請求項６に記載の真空プラズマ処理装置。
【請求項１７】
１０  ＭＨｚ  ≦  ｆｖｈｆ  ≦  ４００  ＭＨｚ、
又は、
１０  ＭＨｚ  ≦  ｆｖｈｆ  ≦  ３００  ＭＨｚ、
又は、
２０  ＭＨｚ  ≦  ｆｖｈｆ  ≦  ３００  ＭＨｚ、
又は、
２０  ＭＨｚ  ≦  ｆｖｈｆ  ≦  １００  ＭＨｚ、
及び、
０．０１  ｆｖｈｆ  ≦  ｆｈｆ  ≦  ０．５  ｆｖｈｆ、
又は、
０．０５  ｆｖｈｆ  ≦  ｆｈｆ  ≦  ０．５  ｆｖｈｆ
が成立し、
ｆｈｆが、前記高周波数供給信号の周波数であり、ｆｖｈｆが、前記超高周波数供給信号の周波数である、請求項６から１６の何れか一項に記載の真空プラズマ処理装置。
【請求項１８】
前記フレームに向かって及び前記フレームから駆動可能な加工対象物支持体（１９ｃ）を備える、請求項５から１７の何れか一項に記載の真空プラズマ処理装置。
【請求項１９】
前記加工対象物支持体（１９ｃ）が、前記加工対象物のアクセス開口の軸の方向に、前記処理室に向かって及び前記処理室から駆動可能である、請求項１８に記載の真空プラズマ処理装置。
【請求項２０】
前記加工対象物支持体（１９ｃ）が、前記加工対象物のアクセス開口の軸の方向に前記処理室に向かって及び前記処理室から移動可能ではない、請求項１８に記載の真空プラズマ処理装置。
【請求項２１】
前記加工対象物支持体（１９ｃ）が、前記加工対象物のアクセス開口の軸の方向に前記処理室に向かって及び前記処理室から移動可能ではなく、前記第１の電極構成（２９）が、加工対象物を搬入／搬出するための、駆動可能である扉（３１ｄ）を含む、請求項１８に記載の真空プラズマ処理装置。
【請求項２２】
搬入／搬出位置から処理位置へ及びその逆に駆動可能である加工対象物支持体を含み、前記フレームが、前記処理位置における前記加工対象物支持体（１９ｃ）上の加工対象物又は基板（４７）のための下降保持部材として作用する、請求項１から２１の何れか一項に記載の真空プラズマ処理装置。
【請求項２３】
前記スポークの少なくとも一部が、各々長さ範囲の方向を定義し、前記長さ範囲のそれぞれの方向が、それぞれのスポーク固定の中心で前記フレーム上の接線と角度αで交差し、９０°＞α≧０°が成立し、これらのスポークが屈曲性部材であるように前記フレームに取り付けられる、請求項１から２２の何れか一項に記載の真空プラズマ処理装置。
【請求項２４】
前記スポークの少なくとも一部が、各々長さ範囲の方向を定義し、前記長さ範囲のそれぞれの方向が、それぞれのスポーク固定の中心で前記フレーム上の接線と角度αで交差し、α＝９０°が成立し、これらのスポークが圧縮性部材であるように前記フレームに取り付けられる、請求項１から２２の何れか一項に記載の真空プラズマ処理装置。
【請求項２５】
加工対象物支持体を含み、前記加工対象物支持体が、搬入／搬出位置から処理位置へ及びその逆に駆動可能であり、下降保持部材（５７）が、前記処理室に露出される加工対象物又は基板の表面の周囲にそれに沿って前記処理位置において前記加工対象物支持体（１９ｃ）に前記加工対象物又は基板を保持するように構成され、前記加工対象物支持体（１９ｃ）が、液体の加熱又は冷却媒体を受容するように構成された流路構成（２０）、及び、熱伝導気体を受容するように構成された更なる流路構成を備え、前記加工対象物又は基板に対する前記加工対象物支持体の支持体表面に穴及び／又はスリットパターンによって放出する、請求項１から２４の何れか一項に記載の真空プラズマ処理装置。
【請求項２６】
前記更なる流路構成及び前記支持体表面に放出する穴及び／又はスリットのパターンが、前記支持体表面と基板又は加工対象物との間の空間の周囲に沿って、前記空間のより中央部内でそれに沿った圧力に少なくとも等しい熱伝導気体の圧力を確立するように調整される、請求項２５に記載の真空プラズマ処理装置。
【請求項２７】
前記側板又はリム（９）が、前記受容器（３）の一部であり、又は、前記受容器（３）の一部を含む、請求項１から２６の何れか一項に記載の真空プラズマ処理装置。
【請求項２８】
加工対象物支持体を含み、前記側板又はリムが、別個の分散された弾性接触部材（５６）によって加工対象物の処理位置において前記加工対象物支持体（１９ｃ）に電気的に接続される、請求項１から２７の何れか一項に記載の真空プラズマ処理装置。
【請求項２９】
長方形又は正方形の基板用に成形されている、請求項１から２８の何れか一項に記載の真空プラズマ処理装置。
【請求項３０】
前記所定の圧力条件が、０．１から０．５Ｐａであり、両方の限界値を含む、請求項１から２９の何れか一項に記載の真空プラズマ処理装置。
【請求項３１】
請求項１から３０の何れか一項に記載の少なくとも１つの真空プラズマ処理装置を含む、加工対象物処理プラント又は基板処理プラント。
【請求項３２】
コイルトゥコイルフォイル処理プラントを含むインラインプラント、又は、中央ハンドラーによるように、ハンドラーによるような選択可能なリズムで少なくとも１つの加工対象物又は基板が搬入及び搬出されるように構成された処理部を含むプラントである、請求項３１に記載の加工対象物処理プラント又は基板処理プラント。
【請求項３３】
請求項１から３０の何れか一項以上に記載の真空プラズマ処理装置又は請求項３１又は３２に記載のプラントを使用することによって真空プラズマ処理する方法。
【請求項３４】
請求項１から３０の何れか一項以上に記載の真空プラズマ処理装置又は請求項３１又は３２に記載のプラントを使用することによって真空プラズマ処理された加工対象物又は基板を製造する方法。
【請求項３５】
真空プラズマ処理する方法が、反応性気体雰囲気中で行われる、請求項３３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空プラズマ処理加工物又は基板処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
このような装置は、通常、加工対象物又は基板のそれぞれの処理に必要な真空度を受容器に確立し、例えば層堆積又はエッチングである処理中の処理雰囲気を維持するように、１つ又は複数のポンピングポートを介してポンピングされる真空受容器を備える。
【０００３】
特にエッチング処理としての様々な真空処理は、それぞれの処理の間にも最も効果的なポンピングを必要とする。効果的なポンピングのための要件の１つは、ポンピングポート全体の大きな流れの断面積である。
【０００４】
大きなポンピングポートを設けることは、比較的大きな容積の受容器につながる。
【０００５】
真空プラズマ処理チャンバの容積だけを見て、そのような容積を最小限に抑えることが、排気時間の短縮のためだけに望ましいことがよくある。従って、効果的なポンピングのための受容器の量及び真空プラズマ処理のための受容器の量に関して傾向がある。
【０００６】
この傾向は、受容器又は筐体を、ポンピングポートを含むポンピング室及び処理室に細分することによって解決された。
【０００７】
２つの室を構造的に分離することで、処理室からポンピング室への高い排気効率が可能になる。これにより、加工対象物又は基板は、その真空プラズマ処理中に２つの室の構造的な分離部の近くに配置される。指定された構造分離と、処理されるべき又は処理される加工対象物又は基板の相互の位置ずれは、加工対象物又は基板の処理に重大な影響を与える可能性がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、指定されたタイプの改良された加工対象物又は基板処理反応器又は装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
これは、所定の圧力条件を含む所定の条件下で動作するように構成され、本発明による真空プラズマ処理装置によって達成される。
【００１０】
この装置は、受容器とも呼ばれる真空筐体を含む。
【００１１】
筐体（３）は、ポンピングポート（１３）を含むポンピング室（７）と、処理室（５）とに細分される。これらの室は、フレームを支持する側板又はリムによって分離される。フレームは、真空プラズマ処理室への加工対象物又は基板のアクセス開口を画定する。フレームは、ポンピング室と処理室との間に隙間を相互に画定する多数のスポークを用いて側板又はリムによって保持される。隙間は、動作中にプラズマが所定の真空プラズマ処理条件でその中で燃焼しないように調整される。フレームは熱負荷の下で自由に伸縮し得るような方式で、フレームは、スポークを用いてリム又は側板によって保持される。従って、加工対象物のアクセス開口を画定するフレームの反りは、避けられる。それにもかかわらず、２室構造は、処理室を小さく保ちながら、プラズマ生成のための特定の加工対象物又は基板及び電極構成に適合させながら、大きなポンピングポートを通して高いポンピング効率を実現することを可能にする。ポンピングポートの要件を考慮せずに、エッチング室の容量を電極構成に十分に活用することができる。
【００１２】
真空プラズマ処理装置の一実施形態では、スポークは、圧縮性部材及び／又は屈曲性部材として構成される。
【００１３】
本発明による真空プラズマ処理装置の一実施形態において、この装置は、真空プラズマエッチング装置である。
【００１４】
この装置は、反応性気体雰囲気、好ましくは酸素又は酸素及びフッ素を含む雰囲気中で動作することができる。
【００１５】
本発明による真空プラズマ処理装置の一実施形態において、この装置は、容量結合ＲＦ真空プラズマエッチング装置である。
【００１６】
それによって、さらなる実施形態では、この装置は、真空容器内に、第１の電極構成と、第１の電極構成に面する第２の電極構成とからなる１つの電極構成と単に動作的に接触するプラズマ空間を含む。導電性ではない、又は電気的に浮遊するように動作する他の部材は、プラズマ空間と接触していてもよいが、電極とは見なされない。
【００１７】
第１の電極構成は、プラズマ空間に露出される第１の電極表面を画定する。
【００１８】
第２の電極構成は、プラズマ空間に露出される第２の電極表面を画定し、支持体表面を有する加工対象物支持体の表面を含む。
【００１９】
第１の電極面は、第２の電極面よりも大きく、第１の電極構成は、プラズマ供給Ｒｆ信号を発生する整合器装置を介してＲｆ発生器装置の出力装置に電気的に接続されている。
【００２０】
この実施形態では、この装置は、２電極容量結合ＲＦプラズマエッチング反応器又は装置であり、米国特許第６２４８２１９号明細書に示されるように、実質的にケーニッヒの法則に従う。このような反応器又は装置では、プラズマ空間は、第１の電極構成と、第１の電極構成に面する第２の電極構成とからなる電極構成と単に動作的に接触している。ケーニッヒの法則は、Ｒｆプラズマ放電が発生する電極表面に隣接する時間平均電位降下の比が、それぞれの電極表面積の４乗に反比例することで定義されることを示している。前述のように、ケーニッヒの法則が有効である条件も当該特許で扱われている。その結果、Ｒｆプラズマに露出される、より小さい電極表面が、主にスパッタ除去され、言い換えれば、エッチングされ、大きい方が、主にスパッタ被覆されると、当業者は結論付ける。
【００２１】
本発明による真空処理装置の今述べた実施形態の一実施形態では、Ｒｆ発生装置は、出力装置に超高周波数の少なくとも１つの第１のプラズマ供給信号を生成し、出力装置に超高周波数より低い高周波数の少なくとも１つの第２のプラズマ供給信号を生成する。
【００２２】
第１の電極構成は、整合器装置を介して出力装置に電気的に接続され、動作中に、第１及び第２のプラズマ供給信号によって電気的に供給される。
【００２３】
第２の電極構成は、少なくともエッチング動作中に、システム接地タブに電気的に接続されている。
【００２４】
プラズマ空間内でのプラズマの二重又は多重でさえあるＲｆ周波数供給により、プラズマ密度、従ってエッチング効率は、著しく向上する。
【００２５】
それにもかかわらず、反応器又は装置の全体的な構造は、第１の電極構成のみが複数Ｒｆ供給され、整合器装置を備えているのに対して、第２の電極構成は、接地電位に保たれるという事実によって著しく容易にされる。加工対象物支持体を提供するのがこの第２の電極構成であるので、加工対象物取扱装置の構造もそれによって実質的に単純化される。
【００２６】
超高周波の供給信号及び高周波の供給信号が第１の電極構成に印加される全ての実施形態において、これらの少なくとも２つの供給信号が、少なくともエッチング動作の時間間隔の間に同時に印加されることに留意されたい。
【００２７】
本発明による真空処理装置の上記実施形態の一実施形態では、第１の電極配置は、プラズマ空間に自由に晒される周囲表面を有する金属体を含み、その周囲表面は、第１の電極表面の一部である。
【００２８】
この金属体の周囲表面が自由にプラズマ空間に露出されると我々が述べるとき、その表面のいくつかの軽微で無視できる部分が自由には露出されないが、プラズマ空間内のこの体の機械的載置を確立するために必ず用いられることは明らかである。
【００２９】
このような体によって、第１の電極構成の有効表面は、著しく拡大される。
【００３０】
それによって、本発明による真空処理装置の一実施形態では、金属体は、動作中にプラズマが所定の条件において貫通開口及び／又は貫通スリット内で燃焼するように調整されたこれらの貫通開口及び／又は貫通スリットのパターンを含む。
【００３１】
このような貫通開口及び／又は貫通スリットによって、プラズマ空間内のプラズマ分布は制御され、従って、加工対象物又は基板へのエッチング効果の分布は制御されることができる。
【００３２】
本発明による真空処理装置について述べた実施形態のさらなる実施形態では、第１の電極表面は、第１の平面に沿って延びる第１の表面領域、第２の平面に沿って延びる第２の表面領域を含む。第１及び第２の表面領域は、動作中にプラズマが所定の条件で間隙内及び間隙に沿って燃焼するように調整された間隙を画定し、さらなる実施形態では、間隙は、できるだけ狭い。
【００３３】
それによって、本発明による真空処理装置のさらなる実施形態において、第２の電極表面は、第３の平面に沿って延びる表面領域を含み、第１、第２及び第３の平面は、平行な平面である。
【００３４】
従って、この反応器は、一実施形態において主に、平行電極反応器である。
【００３５】
このような体が、プラズマがその中で燃焼することを可能にするのに丁度十分に大きく、大き過ぎない幅を有する間隙を形成するように構成され、取り付けられる場合、第１の電極の有効表面は、プラズマ空間の全容積、従って、真空受容器の全容積を大幅に増大させることなく、大幅に拡大する。
【００３６】
本発明による真空処理装置のさらなる実施形態において、上記の金属体は、プレートである。
【００３７】
本発明による真空処理装置の一実施形態では、上述のように、プラズマ空間に自由に露出され、浸される金属体の周囲表面の第１の部分と、第１の部分に面する、第１の電極表面の第２の部分との間の間隔が、１０ｍｍから４０ｍｍ、好ましくは２０ｍｍである。
【００３８】
本発明による真空処理装置の一実施形態では、加工対象物又は基板支持体に面する上述の第１の電極表面の大部分と、加工対象物支持体の表面の大部分との間の間隔は、４０ｍｍから８０ｍｍ、好ましくは６５ｍｍである。
【００３９】
本発明による真空処理装置の一実施形態では、上述の第１のプラズマ供給信号及び第２のプラズマ供給信号のうちの少なくとも一方は、局所的に異なる接点で第１の電極構成に接続される。
【００４０】
これにより、プラズマ空間内のプラズマ分布が改善され、特に、大きな加工対象物又は基板を処理する場合に、定常波の発生を減らすことができる。
【００４１】
一実施形態では、
１０  ＭＨｚ  ≦  ｆｖｈｆ  ≦  ４００  ＭＨｚ、
又は、
１０  ＭＨｚ  ≦  ｆｖｈｆ  ≦  ３００  ＭＨｚ、
又は、
２０  ＭＨｚ  ≦  ｆｖｈｆ  ≦  ３００  ＭＨｚ、
又は、
２０  ＭＨｚ  ≦  ｆｖｈｆ  ≦  １００  ＭＨｚ、
及び、
０．０１  ｆｖｈｆ  ≦  ｆｈｆ  ≦  ０．５  ｆｖｈｆ、
又は、
０．０５  ｆｖｈｆ  ≦  ｆｈｆ  ≦  ０．５  ｆｖｈｆ
が成立する。
【００４２】
ｆｈｆは、指定された高周波数供給信号の周波数であり、ｆｖｈｆは、指定された超高周波数供給信号の周波数である。
【００４３】
本発明による真空処理装置の一実施形態は、フレームに向かって及びフレームから駆動可能な加工対象物支持体を備える。
【００４４】
本発明による真空処理装置の一実施形態は、加工対象物のアクセス開口の軸の方向に処理室に向かって及び処理室から駆動可能な加工対象物支持体を備える。
【００４５】
本発明による真空処理装置の一実施形態は、加工対象物のアクセス開口の軸の方向に処理室に向かって及び処理室から移動できない加工対象物支持体を備える。
【００４６】
上述したようにケーニッヒの法則を従う、本発明による真空処理装置の一実施形態は、加工対象物のアクセス開口の軸の方向に処理室に向かって及び処理室から移動できない加工対象物又は基板支持体を備え、第１の電極構成は、加工対象物又は基板を搬入／搬出するための駆動可動な扉を備える。
【００４７】
本発明による真空処理装置の一実施形態は、搬入／搬出位置から処理位置へ及びその逆に駆動可能な加工対象物又は基板支持体を備え、それによって、フレームは、処理位置にある加工対象物支持体上の加工対象物又は基板の下降保持部材として作用する。
【００４８】
本発明による真空処理装置の一実施形態では、スポークの少なくとも一部は、各々長さ範囲の方向を定義し、長さ範囲のそれぞれの方向が、それぞれのスポーク固定の中心でフレーム上の接線と角度αで交差し、９０°＞α≧０°が成立するように、フレームに取り付けられる。
【００４９】
この実施形態では、それぞれのスポークは、屈曲性部材である。
【００５０】
一実施形態では、スポークの少なくとも一部は、長さ範囲の方向を画定し、長さ範囲のそれぞれの方向が、それぞれのスポーク固定の中心でフレーム上の接線と角度αで交差し、α＝９０°が成立し、これらのスポークが圧縮性部材であるように、フレームに取り付けられる。
【００５１】
本発明による真空処理装置の一実施形態は、加工対象物支持体を含み、加工対象物支持体は、搬入／搬出位置から処理位置へ及びその逆に駆動可能であり、下降保持部材は、処理室に露出される加工対象物又は基板の表面の周囲にそれに沿って処理位置において加工対象物支持体に加工対象物又は基板を保持するように構成され、加工対象物支持体は、液体の加熱又は冷却媒体を受容するように構成された流路構成、及び、熱伝導気体を受容するように構成された更なる流路構成を備え、加工対象物又は基板に対する加工対象物支持体の支持体表面に穴及び／又はスリットパターンによって放出する。
【００５２】
それによって、さらなる実施形態では、更なる流路構成及び支持体表面に放出する穴及び／又はスリットのパターンは、支持体表面と基板又は加工対象物との間の空間の周囲に沿って、空間のより中央部内でそれに沿った圧力に少なくとも等しい熱伝導気体の圧力を確立するように調整される。
【００５３】
本発明による真空処理装置の一実施形態では、側板又はリムは、筐体の一部であり、又は、筐体の一部を含む。
【００５４】
本発明による真空処理装置の一実施形態は、加工対象物支持体を含み、側板又はリムは、別個の分散された弾性接触部材によって加工対象物又は基板の処理位置において加工対象物支持体に電気的に接続される。
【００５５】
本発明による真空処理装置の一実施形態では、この装置は、長方形又は正方形の基板用に成形されている。
【００５６】
本発明による真空処理装置の一実施形態では、処理のための所定の圧力条件は、０．１から０．５Ｐａであり、両方の限界値を含む。
【００５７】
本発明はさらに、本発明による少なくとも１つの少なくとも１つの真空プラズマ処理装置、又は、その実施形態の１つ以上を含む加工対象物又は基板処理プラントに関する。一実施形態では、プラントは、コイルトゥコイルフォイル処理プラントを含むインラインプラントである。インラインプラントでは、加工対象物は、ある処理部から次の処理部へ一定のリズムで連続して搬送される。さらなる実施形態では、このプラントは、処理部が、例えば中央ハンドラーのようなハンドラーのように、選択可能なリズムで少なくとも１つの加工対象物又は基板が搬入され、搬出されるタイプのものである。
【００５８】
本発明はさらに、本発明による、又は、その１つ以上の実施形態による真空プラズマ処理装置、又は、本発明によるプラントを使用することによって、加工対象物又は基板を真空プラズマ処理する方法、又は、真空プラズマ処理された加工対象物又は基板を製造する方法に関する。
【００５９】
本発明による方法の一変形例では、指定された処理は、反応性気体雰囲気中で行われる。
【００６０】
矛盾しない限り、真空プラズマ処理装置の実施形態の１つ又は複数を組み合わせることができる。
【００６１】
以下に図面を参照して実施例によって本発明をさらに説明する。
【００６２】
以下に図面を参照して実施例によって本発明をさらに説明する。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明による装置の実施形態を最も概略的かつ単純化した図である。
【図２】図１のＡ−Ａから見た、図１の実施形態の図面による本発明による装置の実施形態を再び概略的かつ単純化して示す図である。
【図３】図２の実施形態のスポークのフレームへのリンクを斜視図で概略的かつ単純化した図である。
【図４】本発明による装置の一実施形態による、第１の電極構成への重畳供給信号のＲｆ供給を概略的かつ単純化した図である。
【図５】本発明による装置の一実施形態による、第１の電極構成への供給信号のＲｆ供給を概略的かつ単純化した図である。
【図６】本発明による装置の一実施形態のリム又は側板の一部を概略的かつ単純化した図である。
【図７】概略的かつ単純化された、基板又は加工対象物支持体が第１の電極構成に向かって持ち上げられたり、そこから引き込まれたりしていない、本発明による装置の一実施形態の図である。
【図８】本発明による装置の実施形態を最も簡略化して概略的に示す図である。
【図９】本発明による装置の一実施形態における第１の電極構成の有効表面を拡大するという特徴を概略的かつ単純化した図である。
【図１０】本発明による装置の一実施形態の第２の電極配置を接地電位に接続する１つの変形例を概略的かつ単純化した図である。
【図１１】本発明による装置の一実施形態において加工対象物又は基板支持体と側板又はリムとの協働を実現する一変形例を概略的かつ単純化した図である。
【図１２】本発明による装置の一実施形態に適用される側板又はリム構造の原理を概略的かつ単純化した図である。
【図１３】本発明による装置の一実施形態に適用され、図１２の助けを借りて説明された原理に従った側板又はリム構造の一実施形態を概略的かつ単純化した図である。
【図１４】図１３の線Ｂ−Ｂに沿った部分断面図で、概略的かつ単純化された、図１３のリム又は側板及びフレーム配置を有する、基板又は加工対象物との昇降可能で格納できる加工対象物支持体の相互作用を示す図である。
【図１５】本発明による装置の一実施形態において提供される加工対象物支持体の部分図を概略的かつ簡略化した図である。
【図１６】本発明による１つ以上の装置を有する本発明によるインラインプラントを概略的かつ単純化した図である。
【図１７】本発明によるプラントのさらなる実施形態を概略的かつ単純化した図である。
【図１８】本発明によるプラントのさらなる別の実施形態を概略的かつ単純化したものである。
【図１９】本発明によるプラントのさらなる別の実施形態を概略的かつ単純化したものである。
【発明を実施するための形態】
【００６４】
我々は、本明細書を通じて説明し、以下が有効であれば、周波数ｆを超高周波数ｆｖｈｆとして主張する：
１０  ＭＨｚ  ≦  ｆｖｈｆ  ≦  ４００  ＭＨｚ、
又は、
１０  ＭＨｚ  ≦  ｆｖｈｆ  ≦  ３００  ＭＨｚ、
又は、
２０  ＭＨｚ  ≦  ｆｖｈｆ  ≦  ３００  ＭＨｚ、
又は、
２０  ＭＨｚ  ≦  ｆｖｈｆ  ≦  １００  ＭＨｚ。
【００６５】
我々は、本明細書を通じて説明し、以下が有効であれば、周波数ｆを高周波ｆｈｆとして主張する：
０．０１  ｆｖｈｆ  ≦  ｆｈｆ  ≦  ０．５  ｆｖｈｆ、
又は、
０．０５  ｆｖｈｆ  ≦  ｆｈｆ  ≦  ０．５  ｆｖｈｆ。
【００６６】
反応器とも呼ばれる、本発明による、図１の実施形態の装置１は、金属筐体３内に真空チャンバを備える。筐体３内では、ポンピング室５は、密集したパターンの貫通孔及び／又は貫通スリット１１を有する分離側板又はリム９によってエッチング室７から分離されている。下部室であるポンピング室５は、ポンプ装置１５が接続可能な大きなポンピングポート１３を含む。
【００６７】
基板支持体とも呼ばれる金属の加工対象物支持体１９は、金属筐体３に堅固に取り付けられ電気的に接続された第１の金属部分１９ａと、二重矢印Ｗで示すように、部分１９ａに対して上下に駆動可能である可動部分１９ｂとを有する。可動部分１９ｂは、金属製の加工対象物又は基板支持体１９ｃを支持する。部分１９ｂ及び１９ｃの駆動は、図１には示されていない。
【００６８】
部分１９ｃは、特にその縁が上の位置にあり、金属ベローズ２１を介して部分１９ａに電気的に接地されている。
【００６９】
概略的に示されているように、金属筐体３は、図１に符号２３で示されるように、例えば、システム接地−Ｇ−コネクタに電気的に接続可能である。
【００７０】
筐体３は、さらに符号２５の位置で、側板又はリム９と電気的に接続され、例えば符号２７の位置で、部分１９ａに電気的に接続されている。部分１９ｂは、符号２８の位置で、基板支持体１９ｃに電気的に接続されている。
【００７１】
エッチング室７内には、第１の電極構成２９が設けられている。反応器１のより大きな電極表面、従って主にスパッタ被覆されている電極表面を提供する第１の電極構成２９は、プレート状の基部３３及び枠状の側壁３５を有する瓶型又はポット型の電極体３１を含む。瓶型又はポット型の電極体３１は、筐体３の近くにそれに沿って離れて存在する。それは、例えば、電気絶縁層を介して又は電気絶縁部材（図示せず）を介して筐体３に取り付けられてもよい。
【００７２】
第１の電極構成２９は、線３８で示すように、整合器装置３９を介して供給発生器装置３７に電気的に接続されている。それによって、電極体３１の基部３３は、例えば、本発明の一実施形態によれば、実質的に中央で、整合器装置３９の出力装置の少なくとも２つの出力４１ｖｈｆ及び４１ｈｆに接続される。出力４１ｖｈｆから周波数ｆｖｈｆの第１のプラズマ供給信号が第１の電極装置２９に供給され、出力４１ｈｆから周波数ｆｈｆの第２のプラズマ供給信号が第１のプラズマ供給信号に重畳されて第１の電極装置２９に供給される。第１及び第２のプラズマ供給信号は、例えば、第１のプラズマ供給信号用の発生器と第２のプラズマ供給信号用の第２の発生器とを備える供給発生器装置３７によって発生される。発生器装置３７は、整合器への出力４０ｈｆと同様に出力４０ｖｈｆを有する。
【００７３】
第１及び第２のプラズマ供給信号は、少なくともエッチング処理時間幅内の時間間隔の間、それによってエッチング処理時間幅内の優勢な時間間隔の間、さらには全エッチング処理時間幅の間でさえも同時に第１の電極構成２９に印加−重畳−される。
【００７４】
整合器装置３９は、プラズマ供給信号の重ね合わせのために、ｖｈｆプラズマ供給信号がｈｆ発生器の出力をロードすること、及びその逆を妨げるように構成される。図１に概略的に示すように、出力４０ｖｈｆで生成されたｆｖｈｆで調整されたバンドブロックフィルタ４３ｖｈｆは、出力４０ｖｈｆからの信号をブロックして出力４０ｈｆをロードする。同様に、出力４０ｈｆで生成されたｆｈｆで調整されたバンドブロックフィルタ４３ｈｆは、出力４０ｈｆからの信号をブロックして出力４０ｖｈｆをロードする。これは、バンドパスフィルタを介して電極構成２９をそれぞれ供給することと等価である。
【００７５】
第２の電極構成４５は、加工対象物支持物１９の加工対象物支持体１９ｃを持ち上げ位置（ｂ）に有し、この位置は、加工対象物支持体１９ｃ上にある板状の加工対象物又は基板のエッチング位置である。
【００７６】
上述したように、加工対象物支持体１９ｃは、システム接地電位にある。これは、例えば、反応器への及び反応器からの基板の取り扱いに目を向けて、反応器の全体構造を著しく単純化する。従って、基板が接地電位で動作すると、電極構成２９は、浮遊ＤＣ電位で動作し、例えば通常、整合器装置３９では、コンデンサ３４で概略的に示されているように、電源発生器装置３７への容量結合によってＤＣから切り離される。
【００７７】
一般的に言えば、この実施形態では、大きい方の電極には種々のＲｆ周波数が供給され、小さい方の電極である基板支持体は、接地電位で動作する。
【００７８】
接地電位で作動する側板９は、電気的には第２の電極構成４５の一部である。ＲＦプラズマＰＬは、電極体３１の内面３１ｉと、側板９の上面９ｉと、エッチング室７に露出される加工対象物支持体１９ｃの表面１９ｃｉとの間に閉じ込められる。
【００７９】
例えば、この空間が所定の動作エッチング条件において暗部間隔よりも小さくなるように、筐体３と電極体３１の外表面３１ｏとの間の間隙がそれぞれ考えられるという事実によって、又は、例えば、それぞれの間隙が、誘電材料空間層で埋められるという事実によって、電極体３１の外表面３１ｏと筐体３との間にプラズマが発生しない。
【００８０】
側板９の貫通開口又は貫通スリット１１は、非常に小さい寸法になっているので、指定された条件ではプラズマがそこで燃焼することはない。貫通スリットは、指定された暗空間距離よりも狭い。貫通孔の直径も、指定された暗空間距離よりも小さい。それにもかかわらず、貫通孔又は貫通スリットの密度は、エッチング室７からポンピング室５への非常に低い気体流抵抗を保証するのに十分に高く、エッチングされた材料の非常に効率的な排気を保証する。側板９内の貫通穴又はスリット１１は、プラズマがそこで燃焼しないように寸法決めされているので、そのような穴及び／又はスリットによる第２の電極構成４５の表面増加は、電極構成２９及び４５間のスパッタリング／エッチング分布に影響しない。
【００８１】
第１の電極構成２９の電極表面を実質的に大きくすることによって、基板４７のエッチング効率が著しく改善される。これは、例えば、電極体３１の表面３１ｉから離れ、板状である少なくとも１つの金属体５０を設けることによって実現される。例えば板状の金属体５０は、この体５０を取り付けて給電するためのいくつかの小さな領域を除いて、プラズマ空間ＰＬに自由に晒される全体の周囲表面５０ｉを有する。電気的にＲＦで供給され、符号５２において概略的に示されるように、基板４７のエッチングプロセスのための一般的な条件で暗空間距離よりも大きい距離ｄ１だけ表面３１ｉから離間された両方のプラズマ供給信号によって、例えば板状の体５０は、Ｒｆプラズマに完全に浸される。その全表面５０ｉは、第１の電極構成２９の電極表面の一部である。
【００８２】
従って、本発明によれば、金属体は、実質的にケーニッヒの法則に従う反応器内のプラズマ空間、及び、より大きな電極構成のＲｆ電位に浸される。
【００８３】
そこを通ってプラズマ燃焼を可能にするように寸法決めされた貫通開口及び／又は貫通スリット５４の選択されたパターンによって、例えば、基板４７の周辺に沿ったこの分布に影響を与える可能性のある境界効果に対処するために、加工対象物又は基板４７に沿ったエッチング速度分布を調整することができる。そうするために、板状体５０の周囲のかなりの部分に沿ってその近くに高密度の貫通開口を提供すること、及び／又は、指定された周辺部分に沿ってその近くに延長スリットを設けることが提案される。
【００８４】
基板４７上のエッチング速度分布における板状体５０の貫通孔又は貫通スリット５４のぼやけ又は描写は、エッチングされる基板４７の表面と板状の体５０の表面との間の距離ｄ２を適切に十分に大きく選択することによって最小化され得る。反応器１の良好な実施形態では、指定された貫通スリット５４は、電極体３１の側壁３５に隣接して、板状体５０の周囲に沿った細長いスリットを含む、又は、さらにはそれからなるように実現される。
【００８５】
システム接地ＧへのＲｆリターンインピーダンスを最小にするために、例えば、例えば加工対象物又は基板支持体１９ｃの全周に沿って分布された弾性接触部材５６によって、側板又はリム９は、加工対象物支持体１９ｃに電気的に接触する。これにより、図１の実施形態では、Ｒｆ電流は、筐体３に沿って、及び、加工対象物支持体１９に沿って、システム接地Ｇに平行に導かれる。
【００８６】
気体、特に、例えばＡｒである、単なる不活性作動ガスは、気体供給ライン５３によってプラズマ空間ＰＬに供給される。反応器１は、例えば酸素又は酸素とフッ素とを含む雰囲気で、反応性プラズマエッチングなどにも用いることができる。この場合、それぞれの反応性気体又は気体混合物もそれぞれの気体供給ラインを通してプラズマ空間に供給される。
【００８７】
強力なポンプ装置１５を別個のポンピング室５内の大きなポンピングポート１３に接続することができ、それは、第１及び第２の電極構成２９、４５に対するそれぞれの表面延長条件を有するエッチング室７の寸法設定から完全に独立して寸法設定することができるという事実により、及び、プラズマ空間ＰＬが側板９の貫通開口又は貫通スリット１１の密集パターンを介して気体流（プラズマではない）接続にあるという事実により、エッチング室７からのエッチングされた材料の非常に効果的なポンピング除去が達成される。
【００８８】
本発明のフレームにおいて、基板支持体１９ｃが電極構成２９に向かって、及び、電極構成２９から、上下に移動可能である必要はないが、静止して設けられてもよい、例えば、図１において（ｂ）で示される上の位置に設けられてもよいことに留意されたい。
【００８９】
図２は、図１のＡ−Ａから見た、図１の実施形態の図面を再び概略的かつ単純化して示す図である。エッチングされる基板は、長方形又は正方形と仮定する。従って、側板９は、基板支持体１９ｃがエッチング位置に持ち上げられ（図１（ｂ））又は基板搬入位置に向けて下げられる（図１（ａ））長方形又は正方形の操作開口５５（図１）を囲む。側板又はリム９は、スポーク１２間の貫通スリットの密集パターンを含む金属板である。この実施例によれば、側板１１の半分において、スリット１１は、長方形又は正方形の側板の一方の対角線の方向に実質的に延び、側板又はリム９の他方の半分の方向において、他方の対角線の方向に延びる。図２では、それぞれスリットの方向は、符号１１ａ及び１１ｂで示されている。スリット１１を画定するスポーク１２が操作開口５５に当接しているところでは、その端部１２ｅは、図３に示すように自由であり、セラミック材料フレーム５７内に自由に支持されている。スリットは、板状の側板９に機械加工されている。
【００９０】
この実施例では、スポーク１２の端部１２ｅが、図３の二重矢印Ｖで示されるように、フレーム５７に対して自由に拡張することができるため、ＲＦエッチングプロセスによって熱負荷に最も晒される側板９及びフレーム５７の部分は、互いに対して自由に膨張し、側板プレート９の反り及び／又はセラミック材料フレーム５７の応力、反り及び場合によっては僅かな変位を回避する。
【００９１】
スリット１１の開放空間表面に対する固体材料表面の比は、約１：１であり、スリットの幅ｄ３は、３ｍｍから１０ｍｍの間である。
【００９２】
今日使用されている良好な動作パラメータ：
Ａｒ動作圧力：０．１から０．５Ｐａ、
ｆｖｈｆ：６０ＭＨｚ、
ｆｈｆ：１３．５６ＭＨｚ、
電源ｖｈｆ供給信号＜ｈｆ供給信号の電力。
【００９３】
ｄ１：指定された動作条件での暗空間距離よりも大きい：ｄ１≧２０ｍｍ、
ｄ２：指定された動作条件での暗空間距離よりも大きい：ｄ２≧６５ｍｍ。
【００９４】
図４に概略的に示すように、重ね合わせたｖｈｆ及びｈｆプラズマ供給信号は、瓶形状の電極体３１において局所的に異なる接点Ｃ１からＣｎにおいて、及び／又は、金属体５０に対する接点Ｅ１からＥｎにおいて、第１の電極構成２９に供給され得る。
【００９５】
図５に概略的に示されるように、ｖｈｆプラズマ供給信号及びｈｆプラズマ供給信号は、それによって、ｖｈｆ供給信号に対してＣ１１からＣ１ｎ及び／又はＥ１１からＥ１ｎ、及び／又は、ｈｆ供給信号に対してＣ２１からＣ２ｎ及び／又はＥ２１からＥ２ｎである、それぞれ１つまたは複数の局所的に異なる点で、第１の電極構成２９、電極体３１及び／又は金属体５０に別々に供給され得る。１つのＣ１ｘ及び／又はＥ１ｘ及び／又は１つのみのＣ２ｘ及び／又はＥ２ｘ接触点も同様に可能である。
【００９６】
電極体３１及び／又は金属体５０は、互いに電気的に絶縁されたセグメントに細分され得、それぞれが第１及び第２のプラズマ供給信号の少なくとも一方が供給される。
【００９７】
Ｒｆ発生器装置はさらに、ｖｈｆ第１プラズマ供給信号として、ｆｖｈｆに関してエッチング動作中に周波数変調されてもよく、及び／又は、電力変調されてもよい信号を生成してもよい。追加的に、又は代替的に、発生器装置は、ｈｆ第２プラズマ供給信号として、ｆｈｆに関してエッチング動作中に周波数変調されてもよく、又は、電力変調されてもよい信号を生成してもよい。
【００９８】
選択されたｆｖｈｆはさらに、ｆｈｆの整数倍、位相同期又は非位相同期、場合によっては調整可能な、場合によっては時変の相互位相調整を伴うこともある。
【００９９】
異なるｆｈｆの２つ以上の第２のプラズマ供給信号は、第１の電極構成２９に重ね合わせて適用されてもよい。
【０１００】
図６に概略的に示すように、第１の電極表面３１ｉはさらに、電極体３１のそれぞれの部分３１９によって側部又はリム９の上部を実現することによって、及び、意図されたエッチング条件において暗空間距離より狭い部分３１９への間隙を画定する筐体３の遮蔽部３９によって部分３１９の底部表面を遮蔽することによって、増加し得る。部分３１９及び３９の両方は、それぞれ貫通開口又はスリット１１３１及び１１３を通って整列されている。明らかに、第１の電極表面はさらに、体３１に類似する板状体５０を瓶又はポット状等に成形することによって、及び／又は、例えば、板状で暗空間距離以上の距離で互い違いになっている２つ以上の金属体５０を提供することによって、大幅に拡大され得る。
【０１０１】
図１の実施形態では、加工対象物支持体１９ｃは、動的に作動され、すなわち、上下に移動可能である。その低い取り扱い位置では、それは、エッチングされるべき加工支持体又は基板が搬入され、エッチング処理された加工支持体又は基板は、双方向ロードロックを介して搬出される。加工対象物支持体１９ｃは、取り扱い位置（ａ）からエッチング処理すべき基板のためのエッチング位置（ｂ）へと移動し、エッチング位置（ｂ）から取り扱い位置（ａ）の下へ移動してエッチング処理された基板を搬出する。
【０１０２】
最も概略的かつ単純化された図７において、加工対象物支持体又は基板支持体１９ｃが静止している実施形態、すなわち、第１の電極構成に向かって及びそこから移動することができない実施形態が示されている。電極体３１は、例えば駆動部６２によって開閉可能な扉３１ｄを有することができる。閉位置では、扉は、電極本体３１の一部であってもよく、それでも内面３１ｉに寄与する。加工対象物又は基板は、双方向の搬入ロック６０を介して、加工対象物又は基板支持体１９ｃに搬入及び搬出される。
【０１０３】
加工対象物又は基板支持体は、それぞれの基板又は加工対象物と共に搬入ロック６０を介して取り扱われてもよく、従って、いずれにせよ、第１の電極構成３１に向かって持ち上げることができず、第１の電極構成３１から引き込むことができない。
【０１０４】
あるいは、体３１に扉３１ｄのような扉を設けることなく、基板又は加工対象物は、加工対象物又は基板支持体を伴って又は伴わずに、瓶又はポット状の体３１を有する第１の電極構成の下を通過して搬入及び搬出され得る。
【０１０５】
図８には、ケーニッヒの法則に従う容量結合ＲＦ真空エッチング装置が最も単純化されて概略的に示されている。Ｒｆプラズマ空間は、より大きな第１の電極構成８２９とより小さな第２の電極構成８４５との間に閉じ込められている。より大きな第１の電極構成は、少なくとも１つの周波数を有するＲｆ駆動信号を用いて、基準電位、例えば接地電位で金属筐体８０３に対して作動される。従って、動作中に、金属筐体８０３とより大きな電極構成８２９との間にＲｆ電位差が存在する。電極構成８２９の外表面８３１ｏと筐体８０３の壁の内表面との間の間隔ｄ４は、電極構成８２９から筐体８０３へのＲｆ電力損失にとって決定的である。このようなＲｆ損失を最小限に抑えるには、ｄ４をできるだけ大きく選択し、間隙８３２を画定する、指定された表面間の静電容量を最小限に抑える。一方、指定された間隙８３２におけるプラズマ発生は、排除されるべきであり、それは、一般的なエッチング条件においてｄ４が暗空間距離よりも小さいことを必要とする。
【０１０６】
この問題を解決するために、１つ又は複数の電気的に浮遊する金属スクリーン８３０は、空間８３２内に、表面８３１ｏ及び金属筐体８０３の内表面全体に沿って設けられている。そのような浮遊スクリーンによって、指定された表面間の静電容量は、小さく保たれるが、それぞれ暗空間距離よりも小さく保たれる、スクリーンの隣接表面と表面８３１ｏ及び金属筐体８０３の内表面との間の間隔ｄ５のため、プラズマは、空間８３２に着火しない。スクリーン８３０は、図８に概略的に示されているように、電気的に隔離された距離保持体８３４によって取り付けられてもよい。
【０１０７】
図８によって説明される態様は、大きなＲｆ作動電極から真空プロセス受容体の周囲の金属筐体までの間隙を通るＲｆ電力損失を最小化し、それによって、その空間に沿ってその中に電気的に浮かぶ方法で取付けられた１つ以上の金属スクリーンを提供することによって、そのような空間におけるＲｆプラズマ発生を回避することである。そのようなスクリーン間、並びに、そのようなスクリーン、電極表面及び金属筐体表面の間の全ての副空間は、真空筐体内で操作されるべきプロセスの処理パラメータにおける暗部間隔よりも狭い。この側面は、それ自体、発明性があると考えられる。
【０１０８】
図９には、ケーニッヒの法則に従う、本発明による容量結合ＲＦ真空エッチング装置の第１の電極構成の有効表面を拡大するための、本発明による手段が最も単純化されて概略的に示されている。
【０１０９】
Ｒｆプラズマ反応空間ＰＬは、真空筐体９０３内のより大きな第１の電極構成９２９と、より小さな第２の電極構成９４５との間に閉じ込められている。電極構成９２９、９４５は、１つ又は複数の周波数のＲｆ供給によって互いに対して供給される。より大きな第１の電極構成８２９の表面は、例えばプレート形状又は瓶形状に形成され、プラズマ反応空間ＰＬに浸され、電極構成９２９の残りの部分の電位に作用する、少なくとも１つの金属体９５０を電極構成９２９に設けることによって著しく拡大される。
【０１１０】
図１０は、図１の実施形態と同様に、大きなポンピングポート１０１３を有するポンピング室１００５とエッチング室１００７とを備える容量結合ＲＦ真空エッチング装置を簡略化して概略的に示す。図１の実施形態と同様に、加工対象物支持体１０１９ｃを含む、より小さな第２の電極構成１０４５は、接地電位で動作し、側板１００９をポンピング貫通孔及び／又は貫通スリット（図１０には示されない）と電気的に接触させ、分散弾性接触部材１０５６によってエッチング位置に一旦持ち上げられる。筐体３に対する、図１における側板９と同様に、側板１００９が金属筐体１００３に電気的に接続されており、筐体１００３が接地電位で動作するので、加工対象物支持体１０１９ｃは同様に、しっかりと接地電位に接続される。
【０１１１】
Ｒｆ電流帰路が一対の並列インピーダンスを介して、すなわち、ポンピング室５に沿って筐体３を介して、及び、加工対象物支持体１９を介して、システム接地Ｇへと導かれる、図１に関連して述べた接地概念とは反対に、図１０の実施形態によれば、Ｒｆ帰路は、できるだけ短くなるように選択される。システム接地Ｇに対するシステム接地タブ１０２３は、エッチング室１００７の上部で中央に設けられている。図１に示される接地概念は、どちらの場合も図１０の接地概念によって置き換えられ得、より小さい第２の電極構成としての加工対象物支持体は、バイアス電位ではなく接地電位で動作する。
【０１１２】
図１１は、図１の実施形態と同様に、大きなポンピングポート１１１３を有するポンピング室１１０５とエッチング室１１０７とを備える装置の一実施形態を簡略化して概略的に示す。取り扱い開口１１５５は、貫通穴又はスリット１１１１を有するリム又は側板１１０９によって制限されている。取り扱い開口１１５５は、セラミック材料で作られた良い変形例では、フレーム１１５７によって境界が定められている。
【０１１３】
図１に示されるような加工対象物支持体１９ｃと側板又はリム９を有する加工対象物又は基板４７との相互作用とは反対に、図１１による実現の形態によれば、加工対象物支持体１１１９ｃのエッチング位置において、加工対象物又は基板１１４７の上部表面が、リム又は側板１１０９と実質的に同一平面上に位置するように、フレーム１１５７を有する側板１１０９は、加工対象物又は基板１１４７に対する停止部として作用する。それによって、そのエッチング位置にある加工対象物又は基板１１４７は、加工対象物支持体１１１９ｃとフレーム１１５７との間でしっかりとバイアスされて保持されるようになる。さらに、図１１は、弾性接触部材１１５６が加工対象物支持体１１１９ｃに機械的に結合されてもよい一方で、図１によれば、それらが、側板９に機械的に結合されていることを示す。両方の変形例が可能であり、また弾性接触部材５６、１１５６のいくつかが可動な加工対象物支持体１９ｃ、１１１９ｃに機械的に結合され、いくつかが固定リム又は側板９、１１０９に機械的に結合される組み合わせも可能である。
【０１１４】
特に、言及したように、エッチング処理中に側板又はリムの境界が加工対象物又は基板と機械的に相互作用する場合、処理中にそのような相互作用を正確に一定に保つことが重要である。図１１の実施形態では、そのような相互作用は、エッチング処理中に加工対象物又はウェハ１１４７をバイアスし保持する。従って、一般的に、特にこの場合において、基板又は加工対象物、特に薄くて大きな基板におけるそれぞれの効果に伴ってフレーム及び側板の相互のシフト及び又は反りをもたらす可能性がある異なる材料及び構造の相互の熱膨張にもかかわらず、高い機械的安定性は、達成される。
【０１１５】
図３による実施形態において、スポーク１２及びフレーム５７の異なる熱膨張が、スポーク１２の端部がしっかりとフレーム５７に連結されていないという事実によって十分に考慮されるという事実にもかかわらず、図３のこの実施形態は、図１１のように、エッチング処理中のようにフレームが加工対象物又はウェハ１１４７と機械的に相互作用する場合には最適ではない。
【０１１６】
図１２は、リム又は側板構成１２０９における平面図で、図３に示されるものとは別の構成における円形の加工対象物又は基板１２４７用のリング状フレーム１２５７の最も概略的かつ単純化された平面図である。それは、エッチング処理中にフレーム１２５７を基板１２４７のための機械的停止及び下方保持部材として利用するように調整されている。それにもかかわらず、それは、上で述べたように基板支持体が静止していて、実際に停止が必要ない場合にも適用され得る。
【０１１７】
図１２には、スポーク１２１２のうちのいくつかしか示されていない。スポーク１２１２の一端部１２１２ｅ１は、例えば、接着、溶接、はんだ付け、ねじ込みによって、フレーム１２５７に機械的に固定されている。図１２に概略的にのみ示されているように、他端部１２１２ｅ２は、筐体１２０３に対して機械的に固定されている。全てのスポーク１２１２は、そこでプラズマが燃焼するのを防止するのに十分に狭い貫通スリット１２１１を有するリム又は側板１２０９を共に形成する。
【０１１８】
スポーク１２１２は、筐体１２０３に対するフレーム１２５７の相対的な拡張Ｅに対して板ばねとして機能する。符号１２１２’で一点鎖線で概略的に示されるように湾曲又は屈曲され得るスポーク１２１２は、長さ方向Ｄを画定し、長さ延長の方向Ｄが、９０°ではなく、９０°より小さく０°までの角度αを有するスポーク固定の中心でフレーム１２５７上の接線Ｔと交差するようにフレーム１２５７に取り付けられる。指定された角度範囲では、角度αがスポーク１２１２の一般的な板ばね効果に関しては重要ではないので、スポーク１２１２は、一点鎖線によって符号１２１２ｐで図１２に概略的に表されるように、フレーム１２５７の円周の選択された部分にわたって互いに平行に配置され得る。実際に、スポークは、曲げ可能な部材として機能する。
【０１１９】
フレーム１２５７は、多数のスポーク１２１２によって安定して取り付けられ、反りを生じることなく熱負荷時に自由に伸縮することができ、その結果、加工対象物又は基板１２４７の高精度の位置決め及び保持が達成される。
【０１２０】
符号１２１２”で図１２に示されるように、スポーク又はいくつかのスポークは、最も一般的には圧縮可能又は屈曲可能であり、「ジグザグ」又は波形のように圧縮可能であれば、α＝９０°で配置されてもよい。それらは、実際には圧縮可能な部材として機能する。
【０１２１】
図１３は、図３と同様に、大きな長方形の基板又は加工対象物のためのリム又は側板１３０９及びフレーム１３５７の配置を示し、図１２に関連して述べたように一般的な手法に従って構成されている。
【０１２２】
図１４は、図１３のＢ−Ｂ線に沿った部分断面図で、図１３のようなリム又は側板１３０９及びフレーム１３５７の構成を有する基板又は加工対象物１４４７との昇降可能な加工対象物支持体１４１９ｃの相互作用を示す。
【０１２３】
図１３及び図１４によると、一般的な図１２の教示と同様に、フレーム１３５７は、正方形の基板又は加工対象物用の正方形の取り扱い開口１３５５を画定する。
【０１２４】
図１４から分かるように、図１２と同様に、スポーク１３１２の一端部１３１２ｅ１は、フレーム１３５７に固定されている。特定の実施例では、両方とも酸化アルミニウムのようなセラミック材料で作られた良好な実施形態において、それらは、符号１３５８で接着され、フレーム１３５７とフレーム対応物１３５７ａとの間でバイアスされる。
【０１２５】
他方の端部１３５７ｅ２（図１３参照）は、筐体１３０３に直接又は間接的に固定される。それぞれの方向を向いたスポーク１３１２の４つのセクションＩからＩＶは、相互交差の中心でフレーム接線に対して垂直に設けられるようにフレーム１３５７／１３５７ａに固定されていないウェブ１３５８によって別々に設けられる。優れた実施形態では、スポーク１３１２、ウェブ１３５８、及び、側板全体又はリム１３０９の部分１３５９のような周囲フレームは、スポーク１３１２間のスリットが機械加工されている単一の金属板で作られている。
【０１２６】
図１４から明らかなように、加工対象物支持体１４１９ｃは、エッジ処理位置１１４７ｕに移動すると、フレーム対応物１３５７ａの境界をバイパスし、それにより、加工対象物又は基板１４４７は、フレーム１３５７に対してバイアスする。
【０１２７】
フレーム１３５７のように基板保持フレームを使用する代わりに、１４１９ｃのように、例えば、静電気力を利用することによって、従って、静電チャックによって、又は、基板又は加工対象物の下に、縁取りプロセスに利用される真空よりも小さい圧力を確立する真空チャックによって、基板又は加工対象物が加工対象物支持体上にしっかりと保持されてもよいことを指摘しなければならない。そのような場合、側板又はリムの熱負荷は、それほど重要ではないかもしれない。
【０１２８】
本発明による容量結合ＲＦ真空エッチング装置では、異なる仕立ての加工対象物支持体又はチャックを交換可能に適用することができる。
【０１２９】
一実施形態では、加工対象部支持体は、冷却される。それは、図１４に符号１４４８によって破線で示され、同様に図１に符号２０によって破線で示されるように、液体冷却媒体のための流路のシステムを含む。
【０１３０】
言及した実施形態では、真空筐体は、ポンピング室とエッチング室とで分離されており、基板又は加工対象物は、しっかりとバイアスされて加工対象物支持体上に保持されている。加工対象物又は基板の冷却は、冷却された加工対象物支持体と加工対象物又は基板の底面との間に熱伝導気体のクッションを設けることによって改善される。熱伝導気体は、加工対象物支持体の冷却表面と加工対象物又は基板の底面との間の隙間からポンピング室に流れ、エッチング室には無視できる程度で流れる。
【０１３１】
この装置の一実施形態におけるこの手法は、図１５に概略的に示されている。加工対象物支持体１５１９ｃは、液体冷却媒体用の流路１５４８のシステムなどによって冷却される。加工対象物支持体１５１９ｃは、その上面１５５２に隣接してそれに沿った気体流路システム１５５０をさらに備える。穴又はスリット１５５４は、気体流路システム１５５０を加工対象物支持体１５１９ｃの表面１５５２に接続する。気体流路システム１５５２は、熱伝導気体用の気体供給源（図示せず）に接続されている。気体流路システム１５５２及びスリット又は穴１５５４は、加工対象物又は基板１５４７の底面に沿って、従って基板又は加工対象物支持体１５４７の周囲に沿って、最大で加工対象物支持体１５１９ｃの周囲に沿って増加した圧力で実質的に均一な圧力分布を確立するように調整される。当業者は、気体流路システム１５５２に沿った流動抵抗の分布、及び／又は、穴若しくはスリット１５５４の分布、及び／又は、穴又はスリット１５５４の流路抵抗の分布をそれぞれ調整することによって加工支持体又は基板の底面に沿ってそれぞれの圧力分布を確立する方法を知っている。
【０１３２】
加工対象物支持体１５１９ｃの半径方向範囲ｒにわたって定性的に概略的に示されるように、圧力ｐは、加工対象物支持体の表面に沿って、又は、破線で示されるように、基板又は加工対象物１５４７の周囲に沿ってそれぞれの最大値で、実質的に一定になるように定められる。
【０１３３】
側板又はリムが全体の真空容器又は筐体をエッチング室及びポンピング室に分ける装置のこれらの実施形態では、熱伝導気体流は、符号ＨＧで図１５に示すように、単にポンピング室への基板又は加工対象物と加工対象物支持体の上面との間に隙間を残すことがある。ここでは、エッチング室１５０７は、側板又はリム構成１５０９によってポンピング室１５０５から分離されている。加工対象物又は基板１５４７を処理している間、加工対象物又は基板１５４７は、例えばフレーム１５５７によって機械的に保持され、エッチング室をポンピング室から実質的に密閉する。従って、２つの室は、気体の流れに関して、処理中に、単に側板又はリム１５０９の穴又はスリットを通して通じる。冷却された加工対象物支持体１５１９ｃの上面と加工対象物又は基板１５４７の底面との間の隙間が、処理中に、フレーム１５５７のポンピング室１５０５側に位置しているので、熱伝導気体ＨＧは、指定された空間をもっぱらポンピング室１５０５内に残す。それによって、縁取り室及び縁取りプロセスは、例えばＨｅである、熱伝導気体ＨＧの影響を受けない。
【０１３４】
本発明による１つ又は複数の装置は、少なくとも１つの加工対象物又は少なくとも１つのバッチの加工対象物が、固定された順序で１つの処理部から次の処理部に搬送される、いわゆるインライン加工対象物又は基板処理プラントで利用され得る。そのようなプラントは、図１６に概略的に示されている。
【０１３５】
加工対象物又は基板又は加工対象物若しくは基板１６４７のバッチは、一連の処理部１６０１１、１６０１２・・・を含む処理プラント１６００に沿って運ばれる。処理部のうちの少なくとも１つは、その態様のうちの少なくとも１つに基づく本発明による装置である。処理部１６０１１は、例えば、脱気部であり得、処理部１６０１２は、指定された装置である。図１６によるプラント１６００では、１つの加工対象物又は基板又はその１つのバッチが各処理部１６０１ｎにおいて同時に処理され、１つの加工対象物又は基板又はその１つのバッチが、同時に１つの処理部から次の処理部に搬送される。図１６のインラインプラント１６００の実施形態において、単一の加工対象物又は基板をバッチとして（単一の加工対象物又は基板だけで）扱う場合、搬送されるバッチ及び処理されるバッチの範囲は、チェーンに沿って一定である。これにより、搬送経路ＰＣは、直線状でも曲線状でもよく、例えば、ＰＣＦ’によって一点鎖線で示されるように円形に曲げられている。本発明に従って提供される装置は、持ち上げ可能な加工対象物支持体又は持ち上げ不可能な加工対象物支持体を用いて構成することができる。複数のそのような装置が提供される場合、いくつかは、持ち上げ可能な加工対象物支持体で構成され、いくつかは、持ち上げ不可能な加工対象物支持体で構成されてもよい。それらは、等しく構成される必要はないが、１つ以上の異なる実施形態を組み込んでもよい。
【０１３６】
本発明による装置の少なくとも１つを組み込んでおり、その少なくとも１つの実施形態を実現することが可能であるインラインプラント１７００の実施形態の図１７では、処理部１７０１１、１７０１２、１７０１３において同時に処理されるバッチの数（１つの加工対象物又は基板のみであり得る）は、異なる。一例として、脱気部１７０１１は、Ｎ個のバッチを同時に処理し、冷却部１７０１２は、異なるＭ個のバッチを同時に処理するが、本発明による装置１７０１１は、同時に１つのバッチを処理する。処理部に入力されたバッチと処理部から出力されたバッチの平均レートは同じである。それによって、考慮される、同時に処理部に入力されたバッチと処理部から出力されたバッチの数は、異なり得る。搬送経路ＰＣは、直線状でも曲線状でもよく、ＰＣ’によって一点鎖線で示すように円を描くように曲がっていてもよい。本発明に従って提供される装置は、持ち上げ可能な加工対象物支持体又は持ち上げ不可能な加工対象物支持体を用いて構成することができる。複数の装置が提供されている場合は、持ち上げ可能な加工対象物支持体で構成されているものや、持ち上げ不可能な加工対象物支持体で構成されているものがある。それらは、等しく構成される必要はない。
【０１３７】
図１８は、本発明による１つ又は複数の装置を組み込んだインラインプラント１８００の具体例を示す。
【０１３８】
加工対象物又は基板は、コイル１８５１から巻き出され、コイル１８５２に巻き戻されるフォイル１８４７である。コイル間では、フォイル１８４７は、本発明による少なくとも１つの装置１８０１を組み込んだ真空処理プラント１８００を通過する。この実施形態では、装置１８０１の加工対象物支持体は、持ち上げ可能ではない。
【０１３９】
図１９によれば、本発明による少なくとも１つの装置は、クラスタプラントとも言える非インラインプラント１９００に統合されている。複数の処理部１８０１１、１８０１２等は、中央のハンドラー１９５０によって、１つ又は複数のバッチ１９４７（バッチは、１つの加工支持体又は基板のみを含むことができる）が搬入及び搬出される。ハンドラー１９５０は、バッチ１９４７用の支持体１９５４を備えた少なくとも１つの駆動的に伸縮可能なアーム１９５２を有し、中心軸Ａの周りに駆動的に回転可能である。
【０１４０】
本発明による反応器の少なくとも１つを組み込んだこのプラントでは、バッチ１９４７が供給される処理部の順序、同時に搬送されるバッチ１９４７の数、それぞれの処理部で同時に処理されるバッチの数、及び、それぞれの処理部の処理期間は、選択可能であり、可変的に制御可能である。本発明に従って提供される装置は、持ち上げ可能な加工対象物支持体又は持ち上げ不可能な加工対象物支持体を用いて構成することができる。複数の装置が提供されている場合は、持ち上げ可能な加工対象物支持体で構成されているものや、持ち上げ不可能な加工対象物支持体で構成されているものがある。それらは、等しく構成される必要はない。
【０１４１】
上述したような真空装置のさらなる態様を要約すると、それ自体は発明性があると考えられる。
【０１４２】
筐体（３）及び加工対象物支持体を備える真空装置であって、前記筐体（３）が、ポンピングポート（１３）を含むポンピング室（７）と処理室（５）とに細分され、前記室（５、７）が、貫通開口又は貫通スリット（１１）のパターンを有する側板又はリム（９）によって分離され、所定の処理条件でプラズマを生成し、前記加工対象物支持体が、搬入／搬出位置から処理位置へ、及び、その逆に、駆動可能であり、前記加工対象物支持体（１９ｃ）の加工対象物又は基板が、前記処理室に露出される加工対象物又は基板の表面の全周囲に沿って、下方保持部材（５７）によって前記処理位置において前記加工対象物支持体に機械的に保持され、前記加工対象物支持体（１９ｃ）が、液体加熱又は冷却媒体を保持するように構成された流路構成（２０）、及び、前記処理室に露出される前記表面に対向する前記加工対象物又は基板の間の空間を有する穴又はスリット構成によって連通する熱伝導気体を保持するように構成されたさらなる流路構成を含む、真空装置が提供される。
【符号の説明】
【０１４３】
３  筐体、真空筐体、真空容器
５  処理室
７  ポンピング室
９  側板、リム
９ｉ  第２の電極表面
１１  隙間
１２  スポーク
１３  ポンピングポート
１９ｃ  第２の電極構成、加工対象物支持体
１９ｉ  第２の電極表面
２０  流路構成
２３  システム接地タブ
２９  第１の電極構成
３１  第１の電極構成
３１ｄ  扉
３１ｉ  第１の電極表面
３７  Ｒｆ発生装置
３９  整合器装置
４０  出力装置
４５  第２の電極構成
４７  加工対象物、基板
５０  第１の電極構成、金属体
５０ｉ  周囲表面
５５  アクセス開口
５７  フレーム、下降保持部材
１０２３  システム接地タブ
ＰＬ  プラズマ空間
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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