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公開番号2025012684
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-24
出願番号2023115710
出願日2023-07-14
発明の名称処理装置および処理方法
出願人東京エレクトロン株式会社
代理人弁理士法人酒井国際特許事務所
主分類H01L 21/31 20060101AFI20250117BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】準安定励起原子を均一に生成することができる処理装置および処理方法を提供する。
【解決手段】処理装置は、処理容器と、処理容器内に、貴ガスと、処理ガスとを供給するように構成されるガス供給源と、貴ガスを第1の励起状態にする第1の励起光を処理容器内に照射するように構成される第1励起光源と、第1の励起状態の貴ガスを第2の励起状態にする第2の励起光を処理容器内に照射するように構成される第2励起光源と、を有する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
処理容器と、
前記処理容器内に、貴ガスと、処理ガスとを供給するように構成されるガス供給源と、
前記貴ガスを第１の励起状態にする第１の励起光を前記処理容器内に照射するように構成される第１励起光源と、
前記第１の励起状態の前記貴ガスを第２の励起状態にする第２の励起光を前記処理容器内に照射するように構成される第２励起光源と、
を有する処理装置。
続きを表示（約 980 文字）【請求項２】
さらに、前記処理容器内の圧力を減圧するように構成される排気機構を有する、
請求項１に記載の処理装置。
【請求項３】
さらに、前記貴ガスが前記第２の励起状態から準安定励起原子になる際の発光を検出するように構成される発光センサを有する、
請求項１に記載の処理装置。
【請求項４】
前記第１の励起光は、前記処理容器の側方から照射され、
前記第２の励起光は、前記処理容器の上方から照射される、
請求項１に記載の処理装置。
【請求項５】
前記第２励起光源は、前記処理容器内において、前記第１の励起光の上流側から下流側へ向かって、前記第２の励起光の強度にグラデーションが形成されるように設けられる、
請求項４に記載の処理装置。
【請求項６】
前記第２の励起光の強度は、前記第１の励起光の前記上流側と前記下流側とを比較した場合に、前記上流側が弱くなり、前記下流側が強くなるように設定される、
請求項５に記載の処理装置。
【請求項７】
さらに、前記処理容器の内部にヒータを内蔵するように構成される載置台を有し、
前記載置台は、前記第２の励起光の強度の前記グラデーションと強弱が反転するように、前記ヒータの出力のグラデーションが形成されるように温度が制御される、
請求項５に記載の処理装置。
【請求項８】
さらに、前記貴ガスが前記第２の励起状態から準安定励起原子になる際の発光を検出するように構成される発光センサを有し、
前記第２の励起光の強度の前記グラデーションは、前記貴ガスが前記第２の励起状態から前記準安定励起原子になる際の発光が、前記処理容器の水平方向の面内で均一になるように制御される、
請求項５に記載の処理装置。
【請求項９】
前記第２励起光源は、複数設けられ、複数の前記第２励起光源ごとに前記第２の励起光の強度が制御される、
請求項５に記載の処理装置。
【請求項１０】
前記第２の励起光の強度の前記グラデーションは、調光フィルタを用いて形成される、
請求項５に記載の処理装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、処理装置および処理方法に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、試料を設置している真空処理室の上流側で真空処理室とは別の場所に第一のプラズマ生成を行う場所を設定し、そこで生成した準安定原子を真空処理室に注入し、真空処理室にて第二のプラズマを生成する構成としていることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００８－２６３２２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本開示は、準安定励起原子を均一に生成することができる処理装置および処理方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示の一態様による処理装置は、処理容器と、処理容器内に、貴ガスと、処理ガスとを供給するように構成されるガス供給源と、貴ガスを第１の励起状態にする第１の励起光を処理容器内に照射するように構成される第１励起光源と、第１の励起状態の貴ガスを第２の励起状態にする第２の励起光を処理容器内に照射するように構成される第２励起光源と、を有する。
【発明の効果】
【０００６】
本開示によれば、準安定励起原子を均一に生成することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
図１は、本開示の第１実施形態における基板処理装置の構成の一例を示す概略断面図である。
図２は、アルゴンガスの基底状態から準安定励起原子までの遷移の一例を示す図である。
図３は、貴ガスが準安定励起原子となる励起光の組み合わせの一例を示す図である。
図４は、貴ガスが準安定励起原子となる励起光の組み合わせの一例を示す図である。
図５は、貴ガスが準安定励起原子となる励起光の組み合わせの一例を示す図である。
図６は、第１実施形態における第２励起光源の構成の一例を示す図である。
図７は、第１実施形態における第２励起光源の構成の一例を示す図である。
図８は、フッ化リチウム窓からの距離と、第１の励起状態の原子の生成密度および第２の励起光の強度との関係の一例を示す図である。
図９は、フッ化リチウム窓からの距離と、ヒータの出力および第２の励起光の強度との関係の一例を示す図である。
図１０は、第１実施形態における基板処理の一例を示すフローチャートである。
図１１は、第２実施形態における基板処理装置の構成の一例を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下に、開示する処理装置および処理方法の実施形態について、図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施形態により開示技術が限定されるものではない。
【０００９】
従来、プラズマを利用してラジカルを生成し、生成したラジカルを用いてプロセスが行われている。ところが、プラズマを利用する場合、イオンや電子も生成されてしまうため、イオン衝撃によるダメージや帯電によるダメージが発生してしまう。これに対し、光励起を利用して貴ガスの準安定励起原子を生成し、そのエネルギーを利用して処理ガスを解離してラジカルを生成する方法が考えられる。しかしながら、準安定励起原子は、基底状態から直接は光学励起できず、複数の光を用いて段階的に励起することが求められる。そこで、光励起を利用した場合に複数の光を制御することで、準安定励起原子を均一に生成することが期待されている。
【００１０】
（第１実施形態）
［基板処理装置１の構成］
図１は、本開示の第１実施形態における基板処理装置の構成の一例を示す概略断面図である。図１に示すように、基板処理装置１は、装置本体１０と、装置本体１０を制御する制御部１１とを備える。装置本体１０は、処理容器１０１と、載置台１０２と、ガス供給機構１０３と、第１励起光源１０４と、第２励起光源１０５と、発光センサ１０６と、排気機構１０７とを有する。
（【００１１】以降は省略されています）

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