JP2020035753A - Plasma processing device - Google Patents

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Abstract

To provide a vacuum processing device in which processing efficiency is improved by improving maintenance work efficiency.SOLUTION: A plasma processing device comprises a vacuum container having a processing chamber in which a wafer is processed using plasma, and is configured so as to be removable when at least one member composing the vacuum container is moved horizontally with respect to a base plate. The plasma processing device has a lifter that is arranged at a side of the vacuum container with the vacuum container of the base plate between them, and connected to and mounted on an end part opposite a vacuum conveyance chamber in which the wafer is conveyed and that vertically moves the removable member having a vertical shaft. The plasma processing device comprises: a connection part by which the lifter is connected to the vertical shaft and to the removable member and moves along the vertical shaft; and a pivotal shaft which is a joint part arranged on this connection part and having a vertical rotation shaft, around which the removable member pivots horizontally.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、真空容器内部の減圧された処理室内に搬送されて配置された半導体ウエハ等の基板状の試料を当該処理室内に形成されたプラズマを用いて処理するプラズマ処理装置に係り、上下方向の位置に着脱可能に配置されて真空容器を構成する複数の部材を備えたプラズマ処理装置に関する。   The present invention relates to a plasma processing apparatus for processing a substrate-like sample such as a semiconductor wafer carried and placed in a decompressed processing chamber inside a vacuum vessel using plasma formed in the processing chamber, The present invention relates to a plasma processing apparatus including a plurality of members that are detachably arranged at a position and constitute a vacuum container.

半導体ウエハ等の基板状の試料から半導体デバイスを製造するための半導体ウエハの製造装置として、試料を真空容器内部の減圧された処理室内に配置して試料の上面に予め形成されたマスクを含む複数の膜層を有する膜構造の処理対象の膜層に対して当該処理室内に形成されたプラズマを用いてエッチング等の処理を施すものが一般に知られている。このようなプラズマ処理装置では、例えば、真空容器内部の減圧された処理室内に処理用ガスを導入するとともに処理室内に電界または磁界を供給して当該処理用ガスを励起してプラズマを生成して、試料台上に静電気力を用いて吸着されて保持された半導体ウエハ上の処理対象の膜層を、プラズマに含まれるラジカル等活性を有する粒子と処理対象の膜層の材料との化学反応やイオンのような荷電粒子のスパッタリング等の物理的反応を含む相互作用により処理することが行われる。   As a semiconductor wafer manufacturing apparatus for manufacturing a semiconductor device from a substrate-like sample such as a semiconductor wafer, a plurality of masks including a mask pre-formed on the upper surface of a sample by arranging the sample in a decompressed processing chamber inside a vacuum vessel. It is generally known to subject a film layer to be processed having a film structure having a film layer to processing such as etching using plasma formed in the processing chamber. In such a plasma processing apparatus, for example, a plasma is generated by introducing a processing gas into a decompressed processing chamber inside a vacuum vessel and supplying an electric or magnetic field into the processing chamber to excite the processing gas. The film layer to be processed on the semiconductor wafer held by being electrostatically attracted and held on the sample table is used for the chemical reaction between particles having activity such as radicals contained in plasma and the material of the film layer to be processed. Processing is performed by an interaction including a physical reaction such as sputtering of charged particles such as ions.

ウエハ等試料の処理中に処理室内に形成される反応生成物の粒子は処理室内に浮遊して内壁面に付着する。試料の処理の枚数や処理を実施した時間の累計が増大するにつれて、付着した粒子が処理室内表面に堆積して膜を形成してしまう。その結果、このような付着物の堆積物が処理室内に形成されるプラズマとの間の相互作用によって、その欠片や粒子が再度処理室内に浮遊して試料の表面に付着して試料や表面に形成された半導体デバイスの回路用の膜構造を汚染してしまい、処理の結果得られる半導体デバイスの性能が損されて不良を発生させて歩留まりを低下させてしまう、という問題が発生する。また、処理室内表面の付着物とプラズマとの相互作用の量は試料の上面上方のプラズマの電位、密度や強度の値とその分布にも影響を与えており、処理した試料の枚数や時間の累計の増大により付着物の増大が試料の処理の結果に影響を及ぼして複数の試料の処理を開始した時点から処理の結果を変動させてしまい、処理の結果である加工された形状の所期のものからのズレが時間の経過に伴って大きくなってしまう、という問題が生じてしまう。   Particles of a reaction product formed in the processing chamber during processing of a sample such as a wafer float in the processing chamber and adhere to the inner wall surface. As the number of samples processed and the total time during which the processing is performed increase, the attached particles accumulate on the surface of the processing chamber to form a film. As a result, due to the interaction between the deposits of such deposits and the plasma formed in the processing chamber, the fragments and particles float again in the processing chamber, adhere to the surface of the sample, and adhere to the sample and the surface. A problem arises in that the formed film structure for the circuit of the semiconductor device is contaminated, the performance of the semiconductor device obtained as a result of the processing is impaired, defects are generated, and the yield is reduced. In addition, the amount of interaction between the plasma and the deposits on the surface of the processing chamber also affects the potential, density, and intensity of the plasma above the upper surface of the sample and its distribution. Due to the increase in the cumulative total, the increase in deposits affects the processing results of the samples, and the processing results fluctuate from the time when processing of multiple samples is started, and the expected shape of the processed shape that is the processing result The problem arises that the deviation from the object increases with the passage of time.

これを解決するために、試料を処理した累計の枚数や処理を実施した累計の時間が所定の値に達したと判定されると、プラズマ処理装置の運転を一時的に停止して、処理室内表面に付着した物質を取り除く清掃(クリーニング)を実施して、処理室内表面を所期の処理結果が得られる程度まで回復させることが、従来より行われてきた。このような清掃としては、真空容器内部の処理室を雰囲気(大気)圧にして大気に開放して、処理室内部の部材の表面を薬液を用いて布等で拭き掃除(ウエツトクリーニング)することが行われている。   In order to solve this, when it is determined that the total number of samples processed and the total time of processing have reached a predetermined value, the operation of the plasma processing apparatus is temporarily stopped and the processing chamber is stopped. 2. Description of the Related Art Conventionally, the surface of a processing chamber is recovered to the extent that an intended processing result can be obtained by performing cleaning for removing substances attached to the surface. As such cleaning, the processing chamber inside the vacuum chamber is set to the atmospheric (atmospheric) pressure and opened to the atmosphere, and the surfaces of the members inside the processing chamber are wiped with a cloth or the like using a chemical solution (wet cleaning). Has been done.

このようなクリーニングを行うためには、処理室内部を大気圧にして開放することが必要であり、試料の処理を当該期間毎に中断する必要がある。このため、このようなクリーニングの作業を行なう時間を出来るだけ短くすることが、真空処理装置の稼働率を高めて全体としての処理の効率を向上するために重要となっている。また、反応生成物等の処理室内の粒子は、処理室を囲む部材の表面だけでなく処理室内に配置され半導体ウエハをその上面に載せて保持する試料台の表面にも付着するため、この試料台の少なくとも試料が載せられる上面以外の箇所の表面もウエットクリーニング等の付着物を取り除く作業を施すことが必要となる。   In order to perform such cleaning, it is necessary to open the inside of the processing chamber to atmospheric pressure and open the processing chamber, and it is necessary to interrupt the processing of the sample every period. For this reason, it is important to shorten the time for performing such a cleaning operation as much as possible in order to increase the operation rate of the vacuum processing apparatus and improve the efficiency of processing as a whole. In addition, particles in the processing chamber such as reaction products adhere not only to the surface of a member surrounding the processing chamber but also to the surface of a sample stage that is placed in the processing chamber and holds a semiconductor wafer placed on its upper surface and holds the semiconductor wafer. At least the surface of the table other than the upper surface on which the sample is placed also needs to be subjected to an operation such as wet cleaning to remove extraneous matter.

処理室を構成する部材表面のクリーニングに要する時間を短縮するうえでは、真空処理雰囲気に晒され反応生成物が付着する真空容器、あるいは、部品は、取り外して、新品あるいは洗浄品に取り換えることで可能となる。このような従来の技術として、例えば、特開2005−252201号公報(特許文献1)に開示のものが知られている。この従来技術には、外側チャンバの内部に被処理物の処理を行う処理室を構成する上部内筒チャンバと試料台、及び排気部側に配置された下部内筒チャンバを備えた真空処理装置が開示されている。   In order to reduce the time required to clean the surface of the components that make up the processing chamber, vacuum containers or parts that are exposed to the vacuum processing atmosphere and to which reaction products adhere can be removed and replaced with new or cleaned products. Becomes As such a conventional technique, for example, one disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-252201 (Patent Document 1) is known. This prior art includes a vacuum processing apparatus including an upper inner cylinder chamber and a sample table that constitute a processing chamber for processing an object to be processed inside an outer chamber, and a lower inner cylinder chamber disposed on an exhaust unit side. It has been disclosed.

本従来技術では、装置のメンテナンスを実施する際に、上部内筒チャンバの上部に配置され、プラズマを生成する放電室を構成する放電室ベースプレートを搬送室側に配置されたヒンジ部を支点として回転させるように上方に持ち上げ、上部内側チャンバの作業空間を確保することにより上部内側チャンバを上方に持ち上げて外側チャンバから取り出す構成が開示されている。また、試料台の鉛直方向の中心を軸として軸周りに配置され固定された支持梁を備えたリング状の支持ベース部材(試料台ブロック)が固定された試料台ベースプレートを搬送室側に配置されたヒンジ部を支点として回転させるように上方に持ち上げ、下部内側チャンバの作業空間を確保することにより下部内側チャンバを上方に持ち上げて外側チャンバから取り出した後、表面が未使用或いは洗浄されて清浄と見做せるチャンバの部材を交換して取り付ける技術が記載されている。   According to this conventional technique, when performing maintenance of the apparatus, a discharge chamber base plate disposed above the upper inner cylindrical chamber and constituting a discharge chamber for generating plasma is rotated around a hinge portion disposed on the transfer chamber side as a fulcrum. There is disclosed a configuration in which the upper inner chamber is lifted upward so as to secure a working space for the upper inner chamber, thereby lifting the upper inner chamber upward and removing the upper inner chamber from the outer chamber. Further, a sample stage base plate to which a ring-shaped support base member (sample stage block) provided with a fixed support beam and fixed around the axis with the center in the vertical direction of the sample stage as an axis is arranged on the transfer chamber side. The lower inner chamber is lifted up by rotating it around the hinge part as a fulcrum, and the lower inner chamber is lifted up and taken out of the outer chamber by securing a working space for the lower inner chamber. A technique is described in which the members of the chamber that can be considered are replaced and mounted.

なお、支持梁を試料台の鉛直方向の中心を軸として軸対称に配置(即ち、試料台の中心軸に対するガス流路形状が略同軸軸対称)することにより、上部内筒チャンバ内の試料台上の空間のガス等(処理ガス、プラズマ中の粒子や反応生成物)が、この支持梁同士の間の空間を通り下部内筒チャンバを介して排気される。これにより、被処理物周方向におけるガスの流れが均一になり、被処理物に対する均一な処理が可能となる。   In addition, the support beam is arranged axially symmetric with respect to the vertical center of the sample table as an axis (that is, the gas flow path shape is substantially coaxially symmetric with respect to the center axis of the sample table), so that the sample table in the upper inner cylinder chamber is formed. Gases and the like (processing gas, particles and reaction products in the plasma) in the upper space pass through the space between the support beams and are exhausted through the lower inner cylinder chamber. Accordingly, the gas flow in the circumferential direction of the workpiece becomes uniform, and uniform processing of the workpiece can be performed.

一方、特開2005−516379号公報(特許文献2)には、真空処理チャンバの側壁に設けられた開口部を(水平方向に)通過させることにより、チャンバに取り付け・取り外しが可能で、静電チャックアセンブリが搭載された片持ちの基板支持部が開示されている。試料台を含む基板支持部を真空容器外部に取り出すことができるため、試料台の表面の清掃をするために処理室の内部を開放する必要が無く、また処理室の内側側壁の清掃と試料台を含む基板支持部の表面の清掃とを並行して実施できるため、作業に要する時間を短縮して装置の非稼動時間を低減し全体としての処理の効率が向上する。   On the other hand, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-516379 (Patent Literature 2) discloses that an electrode provided in a side wall of a vacuum processing chamber can be attached to and detached from a chamber (in a horizontal direction) by passing through an opening (in a horizontal direction). A cantilevered substrate support on which a chuck assembly is mounted is disclosed. Since the substrate support including the sample stage can be taken out of the vacuum vessel, there is no need to open the inside of the processing chamber to clean the surface of the sample stage. Can be performed in parallel with the cleaning of the surface of the substrate supporting portion, thereby reducing the time required for the operation, reducing the non-operation time of the apparatus, and improving the overall processing efficiency.

特開2005−252201号公報JP 2005-252201 A 特開2005−516379号公報JP 2005-516379 A

上記の従来技術では、次の点について考慮が不十分であったため問題が生じていた。   In the above prior art, a problem has arisen because the following points are not sufficiently considered.

すなわち、上記従来技術では、真空容器の内部に別の容器が多重に配置され最も内側の容器内にプラズマが形成される処理室を備えた構成である。内側の容器の内表面はプラズマに面してウエハの処理に伴なって形成される反応生成物等の粒子が付着するため交換して処理室内表面の状態を処理の性能に悪影響が及ぶことを抑制できる程度に清浄にするための作業の短縮を図っている。しかし、内外の容器を多重に配置した構成では内部の容器の取り外しの際に作業者に大きな負荷を要していた。   That is, the above-described conventional technique has a configuration in which another chamber is multiplexed inside the vacuum chamber and a processing chamber in which plasma is formed in the innermost chamber is provided. The inner surface of the inner container faces the plasma, and particles such as reaction products formed during wafer processing adhere to the wafer. The work for cleaning to such an extent that it can be suppressed is shortened. However, in the configuration in which the inner and outer containers are arranged in a multiplex manner, a heavy load is required for the operator when removing the inner container.

このように内側に配置された容器の内外を気密に仕切るためには内側の容器には、内側の容器に接するOリング等のシール部材を変形させるために上下方向に荷重を印加する必要があるため、これを実現するために内側の容器は、装置が可動される状態で外部から荷重が伝達されるように真空容器の内側に容器が内包されるように収納される構成でなければならない。このため、内側の容器を取り出すには、外側の真空容器の内部から当該真空容器の側壁の上端と距離を開けて作業者が少くない重量の内側の容器を上下方向に移動させなければならず、メンテナンスの作業に長い時間を要していた。このため、作業者に大きな負担となっていた。また、装置のダウンタイムが長くなり装置による処理の効率が損なわれていた。   In order to airtightly partition the inside and outside of the container arranged inside in this way, it is necessary to apply a load to the inner container in the vertical direction in order to deform a sealing member such as an O-ring that contacts the inner container. Therefore, in order to realize this, the inner container must be configured to be housed inside the vacuum container so that the load is transmitted from the outside while the device is movable. For this reason, in order to take out the inner container, it is necessary to move the inner container having a small weight to the operator in the vertical direction by keeping a distance from the inside of the outer vacuum container to the upper end of the side wall of the vacuum container. , Maintenance work took a long time. For this reason, a heavy burden was imposed on the worker. Further, the downtime of the apparatus has been prolonged, and the processing efficiency of the apparatus has been impaired.

さらに、処理対象のウエハの径が大きくなると、ウエハを内部に収納する内側の容器よりも外側の真空容器の径はさらに大きいものとならざるを得ない。このため、ウエハを処理する装置が設置される建屋の床で占有する面積はさらに増大してしまう。   Furthermore, when the diameter of the wafer to be processed increases, the diameter of the outer vacuum container must be larger than that of the inner container that stores the wafer inside. For this reason, the area occupied by the floor of the building where the apparatus for processing wafers is installed further increases.

特許文献2の技術によれば、内側の容器を上方に移動させて外側の真空容器から取り出す作業は要さないものの、基板支持部はチャンバ側壁の開口部で真空シールされている。このため、径が大きくなったウエハを支持するために寸法を大きくした結果重量が増加する基板支持部を用いると、真空シール部への荷重負荷が大きくなり真空を保持することが困難になる虞が有った。また、本従来技術では、片持ちのため試料支持部の中心軸に対するガス流路形状が同軸の軸対称とはならず、被処理物の周方向におけるガスの流れが不均一になり、被処理物に対して均一な処理を行うことが困難になってしまうとう問題が生じる虞が有った。   According to the technique of Patent Literature 2, although there is no need to move the inner container upward and remove it from the outer vacuum container, the substrate support is vacuum-sealed at the opening in the side wall of the chamber. For this reason, when a substrate supporting part which is increased in weight as a result of supporting the wafer having a larger diameter is used, the load on the vacuum seal part is increased, and it may be difficult to maintain a vacuum. There was. In addition, in this conventional technique, the shape of the gas flow path with respect to the center axis of the sample supporting portion is not coaxially symmetric due to the cantilever, and the gas flow in the circumferential direction of the object to be processed becomes non-uniform. There was a possibility that a problem that it would be difficult to perform uniform processing on an object would occur.

上記従来技術ではこのような点について十分に考慮されていなかった。本発明の目的は、メンテナンス作業の効率を向上して処理の効率を向上させた真空処理装置を提供することにある。   In the above-mentioned prior art, such a point was not sufficiently considered. An object of the present invention is to provide a vacuum processing apparatus in which the efficiency of maintenance work is improved and the efficiency of processing is improved.

上記目的は、減圧された内側に配置されたウエハがプラズマを用いて処理される処理室を有した真空容器と、この真空容器が載せられて当該真空容器内部の処理室からのガスが排出される開口を有したベースプレートとを有し、前記真空容器を構成して上下方向に重ねられて配置された複数の部材が前記ベースプレートに対して取り外し可能に構成されたプラズマ処理装置であって、前記真空容器を挟んで当該真空容器の側方に配置され前記ウエハが内部を搬送されるものであって前記複数の取外し可能な部材のうち上下方向の中間の位置に配置された部材の外側壁に接続されるバルブボックスと、前記ベースプレートの外周部であって前記真空容器を挟んで前記バルブボックスの反対の側の端部に取り付けられ、前記複数の取外し可能な部材のうち上方及び下方の部材の各々と連結されたリフターであって、上下方向の軸を有して当該軸の上下方向の異なる位置に連結された前記上方及び下方の可能な部材が前記軸に沿って上下方向に移動するリフターと、 前記リフターに備えられ前記上下方向の軸に沿って移動する少なくとも1つの移動部材であって、前記複数の部材が重ねられて前記真空容器を構成している状態で前記軸上の所定の位置から上方に移動して前記上方の部材を上方向に移動して前記下方の部材から第1の所定の距離だけ離間させた後、前記下方の部材を上方向に移動して前記ベースプレートから第2の所定の距離だけ離間させ、これら上方及び下方の部材を前記ベースプレートから各々の所定の高さで保持する移動部材とを備えたことにより達成される。   The above object is to provide a vacuum chamber having a processing chamber in which a wafer placed inside under reduced pressure is processed using plasma, and the vacuum chamber is mounted and gas from the processing chamber inside the vacuum chamber is exhausted. A base plate having an opening, wherein a plurality of members arranged vertically stacked to constitute the vacuum vessel are configured to be detachable with respect to the base plate, An outer wall of a member arranged at a middle position in the vertical direction among the plurality of detachable members, wherein the wafer is transferred inside the vacuum container with the vacuum container interposed therebetween. A valve box to be connected, an outer peripheral portion of the base plate, which is attached to an end opposite to the valve box across the vacuum vessel, and wherein the plurality of removable portions A lifter connected to each of the upper and lower members, wherein the upper and lower possible members connected to different positions in the vertical direction of the shaft having a vertical axis are connected to the shaft. A lifter that moves along the up-down direction, and at least one moving member that is provided on the lifter and moves along the up-down axis, wherein the plurality of members are stacked to form the vacuum container. After moving upward from a predetermined position on the shaft in the state and moving the upper member upward to separate the lower member by a first predetermined distance from the lower member, the lower member is moved upward. And a moving member for holding the upper and lower members at respective predetermined heights from the base plate by moving the member at a second predetermined distance from the base plate.

本発明によれば、メンテナンス作業の効率を向上して処理の効率を向上させた真空処理装置を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the vacuum processing apparatus which improved the efficiency of the maintenance work and the processing efficiency was improved can be provided.

本発明の実施例に係る真空処理装置の概略上面図(一部透視)である。1 is a schematic top view (partially transparent) of a vacuum processing apparatus according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施例に係る真空処理装置における真空処理ユニットの断面図である。It is sectional drawing of the vacuum processing unit in the vacuum processing apparatus concerning the Example of this invention. 本発明の実施例に係る真空処理装置における被処理物の搬送を説明するための要部概略上面図(ゲートバルブが開の状態であり、搬送ロボットが被処理物を真空処理ユニットに搬入している状態、或いは搬出しようとしている状態)である。FIG. 2 is a schematic top view of a main part for explaining the transfer of the object to be processed in the vacuum processing apparatus according to the embodiment of the present invention (the gate valve is open, and the transfer robot loads the object into the vacuum processing unit; In a state of being carried out or in a state of about to be carried out). 本発明の実施例に係る真空処理装置における被処理物の搬送を説明するための要部概略上面図(ゲートバルブが閉の状態であり、被処理物が真空搬送室へ搬入された状態)である。FIG. 3 is a schematic top view of a main part for explaining the transfer of the object to be processed in the vacuum processing apparatus according to the embodiment of the present invention (in a state where the gate valve is closed and the object to be processed is loaded into the vacuum transfer chamber). is there. 本発明の実施例に係る真空処理装置の真空処理ユニットにおけるメンテナンスの手順を説明するための上面図(コイルと電源が取り外された状態)である。図4Aに示す真空処理ユニットの概略断面図である。FIG. 3 is a top view (with a coil and a power supply removed) for describing a maintenance procedure in a vacuum processing unit of the vacuum processing apparatus according to the embodiment of the present invention. It is a schematic sectional drawing of the vacuum processing unit shown in FIG. 4A. 本発明の実施例に係る真空処理装置の真空処理ユニットにおけるメンテナンスの手順を説明するための上面図(石英板、シャワープレート、石英内筒が取り外された状態)である。図5Aに示す真空処理ユニットの概略断面図である。FIG. 4 is a top view (with a quartz plate, a shower plate, and a quartz inner cylinder removed) for describing a maintenance procedure in a vacuum processing unit of the vacuum processing apparatus according to the embodiment of the present invention. It is a schematic sectional drawing of the vacuum processing unit shown in FIG. 5A. 本発明の実施例に係る真空処理装置の真空処理ユニットにおけるメンテナンスの手順を説明するための上面図(ガス導入リングが取り外された状態)である。図6Aに示す真空処理ユニットの概略断面図である。FIG. 4 is a top view (with a gas introduction ring removed) for describing a maintenance procedure in a vacuum processing unit of the vacuum processing apparatus according to the embodiment of the present invention. FIG. 6B is a schematic sectional view of the vacuum processing unit shown in FIG. 6A. 本発明の実施例に係る真空処理装置の真空処理ユニットにおけるメンテナンスの手順を説明するための上面図(旋回リフターにより放電ブロックユニットが持ち上げられ旋回された状態)である。FIG. 5 is a top view for explaining a maintenance procedure in the vacuum processing unit of the vacuum processing apparatus according to the embodiment of the present invention (in a state where the discharge block unit is lifted and swung by the swivel lifter). 図7Aに示す真空処理ユニットの概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of the vacuum processing unit shown in FIG. 7A. 本発明の実施例に係る真空処理装置の真空処理ユニットにおけるメンテナンスの手順を説明するための上面図(アースリング、上部容器が取り外された状態)である。図8Aに示す真空処理ユニットの概略断面図である。FIG. 4 is a top view for explaining a maintenance procedure in the vacuum processing unit of the vacuum processing apparatus according to the embodiment of the present invention (with an earth ring and an upper container removed). It is a schematic sectional drawing of the vacuum processing unit shown in FIG. 8A. 本発明の実施例に係る真空処理装置の真空処理ユニットにおけるメンテナンスの手順を説明するための上面図(旋回リフターにより試料台ユニットが持ち上げられ旋回された状態)である。FIG. 3 is a top view for explaining a maintenance procedure in the vacuum processing unit of the vacuum processing apparatus according to the embodiment of the present invention (in a state where the sample stage unit is lifted and turned by the turning lifter). 図9Aに示す真空処理ユニットの概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of the vacuum processing unit shown in FIG. 9A. 本発明の実施例に係る真空処理装置の真空処理ユニットにおけるメンテナンスの手順を説明するための上面図(下部容器が取り外された状態)である。It is a top view (state with a lower container removed) for explaining a maintenance procedure in a vacuum processing unit of a vacuum processing device concerning an example of the present invention. 図10Aに示す真空処理ユニットの概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of the vacuum processing unit shown in FIG. 10A.

本発明の実施の形態を、以下図面を用いて説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

以下、本発明の実施例を図1乃至14を用いて説明する。なお、図中において同一符号は同一構成要素を示す。   An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. In the drawings, the same reference numerals indicate the same components.

図1は、本発明の実施例に係る真空処理装置の構成の概略を模式的に示す図である。図1(a)は、本実施例に係る真空処理装置100を上方から見た横断面図であり、図1(b)は、真空処理装置100の構成を示す斜視図である。   FIG. 1 is a diagram schematically illustrating a schematic configuration of a vacuum processing apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 1A is a cross-sectional view of the vacuum processing apparatus 100 according to the present embodiment as viewed from above, and FIG. 1B is a perspective view illustrating the configuration of the vacuum processing apparatus 100.

本実施例の真空処理装置100は、その前方側(図上右側)に配置された大気ブロック101と後方側(図上左側)に配置された真空ブロック102とを備えている。大気ブロック101は、大気圧下で半導体ウエハ等の基板状の試料が搬送され、収納の位置決め等がされる部分であり、真空ブロック102は大気圧から減圧された圧力下で試料が搬送され、或いは処理等が実施され、試料を載置した状態で圧力を上下させる部分を含んでいる。   The vacuum processing apparatus 100 of this embodiment includes an atmospheric block 101 disposed on the front side (right side in the figure) and a vacuum block 102 disposed on the rear side (left side in the figure). The atmospheric block 101 is a portion where a substrate-like sample such as a semiconductor wafer is transported under atmospheric pressure and the storage is positioned and the like.The vacuum block 102 is where the sample is transported under reduced pressure from atmospheric pressure. Alternatively, it includes a part where processing or the like is performed and the pressure is increased or decreased while the sample is placed.

大気ブロック101は、外形が直方体或いはそれと見做せる程度に近似した同等の形状を有しその内部に大気圧またはこれと見做せる程度に近似した同等の圧力にされた空間である大気搬送室106を有した筐体と、この筐体の前面側の側面に沿って並べられて取付けられ、処理用又はクリーニング用の試料が内部に収納されているカセットがその上面に載せられる複数のカセット台107とを備えている。大気ブロック101は、カセット台107上の各カセットの内部に収納された処理用またはクリーニング用の試料であるウエハがカセットと大気搬送室106の背面に連結された真空ブロック102との間でやりとりされる箇所であり、大気搬送室106内部にはこのようなウエハの搬送のためにウエハ保持用のアームを備えた大気搬送ロボット109が配置されている。   The atmosphere block 101 is a rectangular parallelepiped or an atmosphere transfer chamber which is a space having an equivalent shape approximated to a degree that can be regarded as a rectangular parallelepiped and having an atmospheric pressure or an equivalent pressure approximated to a degree that can be regarded as an inside thereof. And a plurality of cassette tables on which a cassette containing a sample for processing or cleaning is mounted on an upper surface thereof. 107. In the atmospheric block 101, a wafer for processing or cleaning stored in each cassette on the cassette table 107 is exchanged between the cassette and the vacuum block 102 connected to the back of the atmospheric transfer chamber 106. In the atmosphere transfer chamber 106, an atmosphere transfer robot 109 provided with a wafer holding arm for transferring such a wafer is disposed.

真空ブロック102は、内部に減圧され試料が処理される処理室を有する真空容器を備えた複数の真空処理ユニット200−1,200−2,200−3,200−4と、これらの真空処理ユニットと連結されその内部に試料を減圧下で搬送する真空搬送ロボット110−1、110−2を備えられた搬送用の空間である真空搬送室104−1,104−2を有する真空容器、及び当該真空搬送用の真空容器(真空搬送容器)と大気搬送室106の筐体との間でこれらと接続されて配置されたウエハを収納する空間であって真空搬送室104−1及び大気搬送室106と連通可能に配置されたロック室105を有する真空容器、2つの真空搬送容器の間でこれらと接続されて配置され真空搬送室104−1及び真空搬送室104−2の間でこれらと連通可能にされたウエハ収納用の空間である搬送中間室108を内部に有する真空容器とを備えている。この真空ブロック102は、その内部は減圧されて所定の値の真空度の圧力に維持可能な真空容器を備えて構成されている。   The vacuum block 102 includes a plurality of vacuum processing units 200-1, 200-2, 200-3, and 200-4 each having a vacuum container having a processing chamber in which a sample is processed under reduced pressure. And a vacuum container having vacuum transfer chambers 104-1 and 104-2, which are transfer spaces provided with vacuum transfer robots 110-1 and 110-2 connected with the vacuum transfer robots 110-1 and 110-2, respectively. A space for accommodating a wafer arranged and connected between a vacuum container for vacuum transfer (vacuum transfer container) and a housing of the atmosphere transfer chamber 106, and the vacuum transfer chamber 104-1 and the atmosphere transfer chamber 106 Vacuum container having a lock chamber 105 communicably arranged with the two vacuum transfer containers, and connected between these vacuum containers and between the vacuum transfer chamber 104-1 and the vacuum transfer chamber 104-2. And a vacuum vessel having a transfer intermediate chamber 108 is et a space communicable with the wafers accommodating therein. The vacuum block 102 is provided with a vacuum vessel whose inside is reduced in pressure and can be maintained at a predetermined degree of vacuum.

また、上記大気搬送ロボット109や真空搬送ロボット110の搬送の動作や真空処理ユニットにおけるウエハを処理する動作、ロック室105における内部の密封、開放や減圧、昇圧の動作等真空処理装置100の動作は、これらを実行する各部分と有線あるいは無線によるものを含む通信経路を介して信号の送受信可能に接続された図示しない制御装置により調節される。制御装置は、外部の通信の経路と信号の送受信を行うインターフェースと、半導体デバイス製のマイクロプロセッサ等の演算器、当該演算器の演算のアルゴリズムが記載されたソフトウエアや通信される信号の値等のデータを記憶するRAM,ROMやハードディスク、リムーバブルディスク等の記憶装置とこららを通信可能に接続する通信線路とを含んで構成されている。   In addition, the operations of the vacuum processing apparatus 100 such as the operations of transferring the atmosphere transfer robot 109 and the vacuum transfer robot 110, processing the wafer in the vacuum processing unit, and sealing, opening, depressurizing, and increasing the pressure in the lock chamber 105 are described below. These components are adjusted by a control unit (not shown) connected to each part that executes the above and a signal transmission / reception via a communication path including a wired or wireless communication path. The control device includes an interface for transmitting and receiving signals to and from an external communication path, an arithmetic unit such as a microprocessor made of a semiconductor device, software describing an algorithm for the arithmetic operation of the arithmetic unit, a value of a signal to be communicated, and the like. And a storage device such as a RAM, a ROM, a hard disk, and a removable disk for storing the above data, and a communication line for communicatively connecting these devices.

図2を用いて本実施例に係るプラズマ処理装置の構成について説明する。図2は、図1に示す実施例の真空処理ユニットの構成の概略を模式的に示す縦断面図である。本実施例の真空処理ユニット200−1,200−2,200−3,200−4は、装置の構造や動作が同一またはこれと見做せる程度に近似した同等のものであり、何れか1つを他の3つに代えて配置された場合でもウエハの処理の結果は同じまたは同等のものが得られるように構成されている。本図では、真空搬送室104−1に連結された真空処理ユニット200−1,200−2の何れかを例として、真空処理ユニット200として説明する。   The configuration of the plasma processing apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a longitudinal sectional view schematically showing the outline of the configuration of the vacuum processing unit of the embodiment shown in FIG. The vacuum processing units 200-1, 200-2, 200-3, and 200-4 of the present embodiment have the same structure or operation of the apparatus or are similar to each other and can be regarded as equivalent. Even if one of the three wafers is replaced with the other three wafers, the same or equivalent processing result can be obtained from the processing of the wafer. In this drawing, the vacuum processing unit 200 will be described as an example of one of the vacuum processing units 200-1 and 200-2 connected to the vacuum transfer chamber 104-1.

本図に示す真空処理ユニット200は、内部にウエハ300が配置されプラズマが形成されて処理される空間である処理室を有した上部容器230や下部容器250を含む真空容器と、これに連結されて真空容器下方に配置されたターボ分子ポンプ等の真空ポンプを含む排気ポンプ270と、真空容器上方に配置されたプラズマ形成用の電界を形成する装置である第1の高周波電源201および磁界を形成する装置であるソレノイドコイル206とを備えている。上部容器230や下部容器250の外周は真空処理ユニット200周囲の雰囲気(大気)に曝されており、これら容器はその内部の処理室と外部の雰囲気との間を気密に区画する真空隔壁を構成している。   The vacuum processing unit 200 shown in the figure includes a vacuum container including an upper container 230 and a lower container 250 having a processing chamber, which is a space where a wafer 300 is disposed and a plasma is formed and processed, and connected to the vacuum container. Pump 270 including a vacuum pump such as a turbo molecular pump disposed below the vacuum vessel, and a first high-frequency power supply 201 which is a device for forming an electric field for forming a plasma disposed above the vacuum vessel, and forms a magnetic field. And a solenoid coil 206 which is a device for performing the operation. The outer peripheries of the upper container 230 and the lower container 250 are exposed to the atmosphere (atmosphere) around the vacuum processing unit 200, and these containers constitute a vacuum partition that hermetically separates a processing chamber inside from the outside atmosphere. are doing.

上部容器230や下部容器250は、水平方向についての断面の形状が円形状の内壁を有し、その円形の内部の中央部に円筒形状の試料台241が配置されている。試料台241は、その外周側でこれを囲んで配置されたリング状の形状を有する部材である試料台ベース242と水平方向(図上左右方向)に延在する梁状の部材である支持梁246により保持されている。   Each of the upper container 230 and the lower container 250 has a circular inner wall having a circular cross-sectional shape in the horizontal direction, and a cylindrical sample table 241 is disposed at a central portion inside the circular shape. The sample stage 241 is a beam-like member extending in the horizontal direction (left and right directions in the figure) and a sample stage base 242 which is a ring-shaped member arranged around the outer periphery of the sample stage 241. 246.

支持梁246は試料台241の円筒形の中心を通る鉛直方向の軸(中心軸290)についてその周囲で軸対称、つまり中心軸290周りに同一またはこれと見做せる程度に近似した同等の角度で放射状に配置されており、試料台242の側壁の周囲を通って下方に流れる処理室のガスの流量や速度が中心軸290の周りで不均一となることが抑制される。上部容器230内の試料台241上方の処理室内に導入されたガス或いはプラズマや反応生成物の粒子は支持梁246同士の間の空間であって試料台241と支持梁246と試料台ベース242で囲まれた空間を通り、試料台241下方の下部容器250で囲まれた処理室の空間へ流入することから、試料台241上面を構成する誘電体製の膜の円形の載置面上に載せられたウエハ300の周方向のガスの流れの不均一が抑制され、当該ウエハ300の周方向の処理結果である加工形状の所期のものからのズレや不均一が低減される。なお、試料台ベース242は支持梁を備えたリング形状を有しており、このリング部分が真空容器である下部容器と上部上記の周囲で保持され、真空シールされるため、試料台等の重量が増加しても対応可能である。   The support beam 246 is axially symmetric about a vertical axis (central axis 290) passing through the center of the cylindrical shape of the sample table 241 around the central axis 290, that is, an equivalent angle around the central axis 290 which is the same or approximate to the extent that it can be regarded as this. And the flow rate and velocity of the gas in the processing chamber flowing downward through the periphery of the side wall of the sample stage 242 are prevented from becoming non-uniform around the central axis 290. The gas, plasma, or particles of the reaction product introduced into the processing chamber above the sample stage 241 in the upper container 230 is a space between the support beams 246, and is generated by the sample stage 241, the support beam 246, and the sample stage base 242. Since the gas passes through the enclosed space and flows into the space of the processing chamber surrounded by the lower container 250 below the sample stage 241, it is placed on the circular mounting surface of the dielectric film constituting the upper surface of the sample stage 241. The unevenness of the gas flow in the circumferential direction of the wafer 300 is suppressed, and the deviation and unevenness of the processing shape, which is the processing result of the wafer 300 in the circumferential direction, from the intended shape are reduced. The sample stage base 242 has a ring shape with a support beam, and this ring portion is held around the lower container, which is a vacuum container, and the upper portion, and is vacuum-sealed. Can be dealt with even if the number increases.

本実施例の真空処理ユニット200の真空容器は、真空処理装置100が設置されるクリーンルーム等の建屋の床面上に配置された複数本の支柱280の上端上に載せられてこれらと接続されたベースプレート260上に、上下方向に載せられて配置された円筒形状を有する下部容器250、支持梁246を備えたリング状の試料台ベース242、円筒形状の上部容器230、アースリング225、円筒形状を有する放電ブロック224、ガス導入リング204を含む複数の部材により構成されており、それぞれの部材同士の間には真空シール用の部材としてOリング207が挟まれてこれらに荷重が印加されることで上記容器の内外が気密に封止される。   The vacuum vessel of the vacuum processing unit 200 of this embodiment is mounted on and connected to the upper ends of a plurality of columns 280 arranged on the floor of a building such as a clean room where the vacuum processing apparatus 100 is installed. A cylindrical lower container 250 placed vertically on a base plate 260, a ring-shaped sample table base 242 with a support beam 246, a cylindrical upper container 230, an earth ring 225, and a cylindrical A plurality of members including a discharge block 224 and a gas introduction ring 204 are provided, and an O-ring 207 is sandwiched between members as a member for vacuum sealing, and a load is applied to these members. The inside and outside of the container are hermetically sealed.

また、内周側壁面が円筒形を有した放電ブロック224の当該内側壁面の内側には、これを覆って円筒形状を有した石英内筒205が配置されている。放電ブロック224の円筒形の外周側壁の周囲にはヒータ222が巻き付けられて取り付けられている。放電ブロック224はその下方に配置されたリング形状を有した放電ブロックベース221に接続されて取り付けられヒータ222とともに後述の放電ブロックユニット220を構成している。   Further, inside the inner wall surface of the discharge block 224 having a cylindrical inner peripheral side wall surface, a quartz inner cylinder 205 having a cylindrical shape is disposed so as to cover the inner wall surface. A heater 222 is wound and attached around the cylindrical outer peripheral side wall of the discharge block 224. The discharge block 224 is connected to and attached to a discharge block base 221 having a ring shape disposed below the discharge block 224, and forms a discharge block unit 220 described later together with the heater 222.

また、円筒形を有した試料台241の下面には試料台底部蓋245が配置され、内部の大気圧にされる空間と処理室との間を気密に封止するように試料台241に取り付けられこれの一部として構成される。内部の空間は支持梁246内部に配置された通路を介して真空処理ユニット200外部の雰囲気(大気)と連通される。試料台241及びその外周側にリング状に配置された試料台ベース242並びに複数本の支持梁246は後述の試料台ユニット240を構成する。   A sample table bottom cover 245 is disposed on the lower surface of the sample table 241 having a cylindrical shape, and is attached to the sample table 241 so as to hermetically seal a space between the internal atmospheric pressure and the processing chamber. And as part of this. The internal space is communicated with the atmosphere (atmosphere) outside the vacuum processing unit 200 via a passage disposed inside the support beam 246. The sample stage 241, the sample stage base 242 arranged in a ring shape on the outer peripheral side thereof, and a plurality of support beams 246 constitute a sample stage unit 240 described later.

なお、上部容器230、下部容器250、ベースプレート260の各々はフランジ部を有し、上部容器230と下部容器250の各々は、フランジ部を介してベースプレート260にそれぞれボルト等によりネジ止めされ、その位置がベースプレート260上に固定される。本実施例では、真空処理ユニット200の真空容器を構成する部材は円筒形状を有しているが外壁の形状に関しては水平方向の断面形状が円形ではなく矩形であっても他の形状であってもよい。   Each of the upper container 230, the lower container 250, and the base plate 260 has a flange portion, and each of the upper container 230 and the lower container 250 is screwed to the base plate 260 with a bolt or the like via the flange portion. Are fixed on the base plate 260. In the present embodiment, the members constituting the vacuum container of the vacuum processing unit 200 have a cylindrical shape, but the outer wall has a shape other than a horizontal cross-sectional shape which is not a circular shape but a rectangular shape. Is also good.

真空処理ユニット200の真空容器上部には、真空容器を構成する円板形状を有する蓋部材202及びその下方で試料台241上面のウエハ300の載置面にに対向してこれに面して配置され処理室の天井面を構成する円板形状を有したシャワープレート203が配置されている。これら蓋部材202及びシャワープレート203は石英等の誘電体製の部材でありマイクロ波やUHF、VHF波等の高周波の電界が透過可能に構成されている。   At the upper part of the vacuum container of the vacuum processing unit 200, a disk-shaped lid member 202 constituting the vacuum container is arranged, and under the cover member 202, it faces and faces the mounting surface of the wafer 300 on the upper surface of the sample table 241. A shower plate 203 having a disk shape and constituting a ceiling surface of the processing chamber is disposed. The lid member 202 and the shower plate 203 are made of a dielectric material such as quartz, and are configured to transmit a high-frequency electric field such as a microwave, UHF, or VHF wave.

このような構成において、蓋部材202上方に配置された第1の高周波電源201で発振されて形成された電界は、蓋部材202まで伝播され、当該蓋部材202及びその下方に配置されたシャワープレート203を透過して処理室内に試料台241上方から下方に向けて供給される。また、真空容器、特に本例では放電ブロック224の外側壁の外周側及び蓋部材の上方の箇所にはこれらを囲んで磁界を形成するための手段としてのソレノイドコイル206が配置され、当該ソレノイドコイル206で発生された磁界は処理室内に供給される。   In such a configuration, the electric field oscillated by the first high-frequency power supply 201 disposed above the lid member 202 is propagated to the lid member 202, and the electric field is transmitted to the lid member 202 and the shower plate disposed below the lid member 202. The sample table 241 is supplied from the upper side to the lower side through the 203 through the processing chamber. In addition, a solenoid coil 206 as a means for forming a magnetic field surrounding the vacuum vessel, particularly in the present example, on the outer peripheral side of the outer wall of the discharge block 224 and above the lid member, is disposed. The magnetic field generated at 206 is supplied into the processing chamber.

シャワープレート203には、複数の貫通孔である処理用ガスの導入孔が配置されており、ガス導入リング204から導入された処理用ガスがこの導入孔を通して真空処理ユニット内に供給される。シャワープレート203の導入孔は、試料台241の上面である試料の載置面の上方であって試料台241の中心軸290の回りの軸対称の領域に複数個配置されており、均等に配置された導入孔を通り所定の組成を有して異なるガス成分から構成された処理用ガスが真空処理ユニット内に導入される。   The shower plate 203 is provided with a plurality of through-holes for processing gas introduction holes, and the processing gas introduced from the gas introduction ring 204 is supplied into the vacuum processing unit through the introduction holes. A plurality of introduction holes of the shower plate 203 are arranged in an axially symmetric region around the central axis 290 of the sample table 241 above the sample mounting surface, which is the upper surface of the sample table 241, and are uniformly arranged. A processing gas having a predetermined composition and composed of different gas components is introduced into the vacuum processing unit through the introduced introduction hole.

図示しないガス源としてのガスタンク等のガス源から管路及びこれと接続されたガス導入リング204の内部の通路を通して蓋部材202とシャワープレート203との間の隙間空間に導入された処理用ガスは、当該空間の内部で拡散して充満した後、シャワープレート203の中央部に配置された複数の貫通孔であるガス導入孔を通して処理室内に流入する。処理室内に導入された処理用ガスの原子または分子は、第1の高周波電源201とソレノイドコイル206から供給される電界及び磁界との相互作用により励起され、試料台241上方の放電ブロック224内の処理室の空間においてプラズマ化される。   The processing gas introduced from a gas source such as a gas tank (not shown) into a gap between the lid member 202 and the shower plate 203 through a pipe and a passage inside the gas introduction ring 204 connected thereto is After being diffused and filled in the space, the gas flows into the processing chamber through gas introduction holes, which are a plurality of through holes disposed in the center of the shower plate 203. The atoms or molecules of the processing gas introduced into the processing chamber are excited by the interaction between the first high-frequency power supply 201 and the electric and magnetic fields supplied from the solenoid coil 206, and are generated in the discharge block 224 above the sample stage 241. It is turned into plasma in the space of the processing chamber.

この際、プラズマ中の処理用ガスの原子や分子は解離してイオン等の荷電粒子あるいはエネルギー準位が高くされて活性化されたラジカル等活性種に変化する。本実施例では、放電ブロック224の外周側壁には第1の温度コントローラ223に接続されたヒータ222が巻かれて取り付けられ、ヒータ222に供給される直流の電力による加熱によってプラズマと接触するプ石英内筒205の表面が処理に適した範囲内の温度の値に調節される。   At this time, atoms and molecules of the processing gas in the plasma dissociate and change into charged particles such as ions or active species such as activated radicals whose energy levels are increased. In the present embodiment, a heater 222 connected to the first temperature controller 223 is wound around and attached to the outer peripheral side wall of the discharge block 224, and is contacted with plasma by heating by DC power supplied to the heater 222. The surface of the inner cylinder 205 is adjusted to a temperature value within a range suitable for processing.

このことにより、石英内筒205や放電ブロック224への反応生成物の付着が低減される。本実施例では、これらの部材は定常のメンテナンスの対象から外すことができる。   Thereby, the adhesion of the reaction product to the quartz inner cylinder 205 and the discharge block 224 is reduced. In this embodiment, these members can be excluded from regular maintenance.

ウエハ300を載置する試料台241は、真空処理ユニットの内部にこのシャワープレート203の中心軸290と合致するように配置される。プラズマによる処理を行う際はウエハ300は試料台241の上面である円形の載置面に載せられてこの面を構成する誘電体の膜静電気により吸着されて保持(静電チャック)された状態で処理が行われる。   The sample table 241 on which the wafer 300 is placed is arranged inside the vacuum processing unit so as to coincide with the central axis 290 of the shower plate 203. When performing processing by plasma, the wafer 300 is placed on a circular mounting surface, which is the upper surface of the sample table 241, and is attracted and held (electrostatic chuck) by the static electricity of the dielectric film constituting the surface. Processing is performed.

また、試料台241内部に配置された円板または円筒形状を有した金属製の基材には、試料台241の載置面に載せられたウエハ300上方にバイアス電位を形成する高周波電力を供給する第2の高周波電源243が接続されており、電極としての基材に供給される第1の高周波電力の周波数より低い所定の周波数の高周波電力により、試料台241及びこの上に載せられたウエハ300の上方に形成される高周波バイアス電位とプラズマの電位との間の電位差に応じてプラズマ中の荷電粒子をウエハ300の表面に予め形成されたマスクを含む複数の膜層を有する膜構造の処理対象の膜層の表面に誘引して衝突させることによる物理反応と前記ラジカルとウエハ表面との化学反応との相互反応により当該処理対象の膜層にエッチング処理が施される。   In addition, a high-frequency power for forming a bias potential above the wafer 300 mounted on the mounting surface of the sample stage 241 is supplied to a metal base having a disk or a cylindrical shape disposed inside the sample stage 241. A second high frequency power supply 243 is connected to the sample table 241 and a wafer placed thereon by high frequency power of a predetermined frequency lower than the frequency of the first high frequency power supplied to the base material as an electrode. Processing of a film structure having a plurality of film layers including a mask pre-formed on the surface of the wafer 300 by charging charged particles in the plasma in accordance with a potential difference between a high-frequency bias potential formed above the plasma 300 and a potential of the plasma An etching process is performed on the film layer to be processed by a physical reaction caused by attracting and colliding with the surface of the film layer to be processed and a mutual reaction between the radical and the chemical reaction between the wafer surface. It is.

また、試料台241の基材の内部には、試料台241の上下方向の中心軸290の周りに同心または螺旋状に配置された冷媒流路が配置され、第2の温度コントローラ244により所望の範囲内の温度にされた熱交換媒体が供給されて通流する。この構成によりウエハ300が熱交換媒体と熱交換することで試料台241及びウエハ300の温度が処理に適した範囲内の値に調節される。   Further, inside the base material of the sample stage 241, a refrigerant flow path arranged concentrically or spirally around a vertical center axis 290 of the sample stage 241 is arranged, and a desired temperature is set by the second temperature controller 244. A heat exchange medium brought to a temperature within the range is supplied and flows. With this configuration, when the wafer 300 exchanges heat with the heat exchange medium, the temperatures of the sample stage 241 and the wafer 300 are adjusted to values within a range suitable for processing.

試料台241への高周波バイアス電力の供給ための電源用配線コードや試料台241の温度を調節するために供給される熱交換媒体(冷媒)の配管あるいは温度制御用の配線コードは、支持梁246を含む試料台ベース242内部に形成され真空処理ユニット200外部の雰囲気と連通された管路内に配置されている。なお、図示してはいないが、このような配線コードの以外にも温度センサや静電チャック用配線コードも管路内に配置することができる。また、試料台241の周辺に配置される上部容器230には反応生成物が付着し易いため、定常メンテナンスの対象部材である。   A power supply wiring cord for supplying high-frequency bias power to the sample table 241, a pipe for a heat exchange medium (refrigerant) supplied for adjusting the temperature of the sample table 241, or a wiring code for temperature control are supported beams 246. Are arranged inside a sample stage base 242 including a pipe and communicated with the atmosphere outside the vacuum processing unit 200. Although not shown, a temperature sensor and a wiring cord for an electrostatic chuck other than such a wiring cord can be arranged in the pipeline. In addition, since the reaction product easily adheres to the upper container 230 disposed around the sample table 241, the upper container 230 is a member subject to regular maintenance.

真空処理ユニット200の真空容器の下方には、その底部と処理室内のガス、プラズマの粒子を排出するための排気開口263を有するベースプレート260とに連結された排気ポンプ270が配置されている。ベースプレート260に設けられた円形を有する排気開口263は、試料台241の真下でその中心を中心軸290に合致またはこれと見做せる程度に近接した同等の位置に配置されている。   An exhaust pump 270 connected to the bottom of the vacuum chamber of the vacuum processing unit 200 and a base plate 260 having an exhaust opening 263 for exhausting gas and plasma particles in the processing chamber is arranged. The circular exhaust opening 263 provided in the base plate 260 is disposed at an equivalent position immediately below the sample table 241 such that the center thereof coincides with or can be regarded as the center axis 290.

排気開口263は、その上方に配置された略円板形状を有する排気部蓋261がこれの外周側で水平方向(図上左右方向)に延在した腕部と連結されたアクチュエータ262の上下方向の駆動により上下に移動して、排気開口263と排気部蓋261との間の距離が増減されて処理室からの排気のコンダクタンスが調整される。ウエハ300の処理中に、当該コンダクタンスの値と排気ポンプ270の単位時間当たりの排気量とにより真空処理ユニット外に排出される内部のガスやプラズマや生成物の流量または速度が調節され、当該排気と処理用ガスの供給とのバランスにより、処理室の圧力が所望の真空度に調節される。   The exhaust opening 263 is formed in the vertical direction of the actuator 262 in which an exhaust cover 261 having a substantially disk shape and disposed above the exhaust opening 263 is connected to an arm extending horizontally (left and right in the drawing) on the outer peripheral side thereof. , The distance between the exhaust opening 263 and the exhaust cover 261 is increased or decreased, and the conductance of exhaust from the processing chamber is adjusted. During the processing of the wafer 300, the flow rate or speed of the internal gas, plasma or product discharged outside the vacuum processing unit is adjusted by the value of the conductance and the exhaust amount per unit time of the exhaust pump 270, and the exhaust is performed. The pressure of the processing chamber is adjusted to a desired degree of vacuum by the balance between the supply of the processing gas.

処理室内に導入された処理用ガス及びプラズマや処理の際の反応生成物は排気ポンプ270等の排気手段の動作により真空処理室上部から試料台241の外周壁と試料台ベース242との内周壁面との間の空間を通り、下部容器250を介して下方の排気開口263を通り排出される。このため、下部容器250は試料台241上方からの排気のガス流れに曝されることからその表面には反応生成物が付着し易いため、定常メンテナンスの際に、後述のように、試料台リング242を水平方向に回転させて移動させることで下部容器250上方から取り外した上で、その内部表面を清浄化或いは洗浄済みで清浄なものと交換が可能に構成されている。   The processing gas and plasma introduced into the processing chamber and reaction products generated during the processing are discharged from the upper portion of the vacuum processing chamber to the inner circumference of the sample table base 241 and the sample table base 242 by the operation of an exhaust unit such as an exhaust pump 270. It passes through the space between the wall and the wall, and is discharged through the lower exhaust opening 263 through the lower container 250. For this reason, since the lower container 250 is exposed to the gas flow of the exhaust gas from above the sample table 241, the reaction products are apt to adhere to the surface thereof. By rotating the 242 in the horizontal direction and moving it, the 242 can be removed from above the lower container 250, and its internal surface can be cleaned or replaced with a clean and clean one.

上記の実施例において、ウエハ300をエッチング処理中の処理室内部の圧力は、図示しない真空計からの出力を用いて当該真空計と通信可能に接続された図示しない制御部において検出され、この検出された圧力の値に基づいて当該制御部において算出されて制御部から発信された指令信号を受信したアクチュエータ262の動作による排気部蓋261の上下方向の移動により排気の流量、速度が調節されて処理室内部の圧力が調節される。本実施例では、処理中の圧力は、0.1〜4Paの範囲で予め定められた値に調節される。   In the above embodiment, the pressure inside the processing chamber during the etching process on the wafer 300 is detected by a control unit (not shown) communicably connected to the vacuum gauge using an output from a vacuum gauge (not shown). The flow rate and speed of the exhaust gas are adjusted by the vertical movement of the exhaust unit cover 261 due to the operation of the actuator 262 which receives the command signal calculated from the control unit and transmitted from the control unit based on the value of the applied pressure. The pressure inside the processing chamber is adjusted. In this embodiment, the pressure during the process is adjusted to a predetermined value in the range of 0.1 to 4 Pa.

なお、排気部蓋261は、真空処理ユニット200の内部を大気開放して実施されるメンテナンス作業中にはOリングを挟んで排気開口263を気密に閉塞して排気ポンプ270入口を外気からシール可能に構成されている。下部容器250の内側壁面は上方の処理室内に形成された反応生成物が付着し易いため定常メンテナンスの対象部材となる。   In addition, during the maintenance work performed by opening the inside of the vacuum processing unit 200 to the atmosphere, the exhaust unit cover 261 can hermetically close the exhaust opening 263 with an O-ring therebetween to seal the inlet of the exhaust pump 270 from the outside air. Is configured. The inner wall surface of the lower container 250 is a member to be subjected to regular maintenance because the reaction products formed in the upper processing chamber easily adhere thereto.

プラズマ処理に使用する処理用ガスには、ウエハ300の処理対象の膜層を処理する工程の条件毎に単一種類のガス、あるいは複数種類のガスを最適な流量比で混合されたガスが用いられる。この混合ガスは、その流量がガス流量制御器(図示せず)により調節されこれと連結されたガス導入リング204を介してシャワープレート203と蓋部材202との間のガス滞留用の空間に導入される。本実施例ではステンレス製のガス導入リング204が用いられる。
As the processing gas used for the plasma processing, a single type of gas or a gas in which a plurality of types of gases are mixed at an optimal flow ratio for each condition of a process of processing a film layer to be processed of the wafer 300 is used. Can be The flow rate of the mixed gas is adjusted by a gas flow controller (not shown), and is introduced into a space for gas retention between the shower plate 203 and the lid member 202 via a gas introduction ring 204 connected thereto. Is done. In this embodiment, a gas introduction ring 204 made of stainless steel is used.

図3及び4を用いて、本実施例におけるウエハ300の真空処理ユニット200と真空搬送室104との間での搬送の態様を説明する。図3は、図1に示す実施例に係る真空処理装置において真空搬送ロボット110が試料Wを真空処理ユニット内部に搬入出する動作を模式的に示す横断面図である。   With reference to FIGS. 3 and 4, a mode of transferring the wafer 300 between the vacuum processing unit 200 and the vacuum transfer chamber 104 in this embodiment will be described. FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing the operation of the vacuum transfer robot 110 carrying the sample W into and out of the vacuum processing unit in the vacuum processing apparatus according to the embodiment shown in FIG.

本例において、真空処理ユニット200及び真空搬送室104は、図上左右方向に連結され、真空処理ユニット200を構成する上部容器230、バルブボックス115と搬送室104との各々が、Oリング等のシール材を挟んで接続されて所定の真空度に減圧された内部が外部の大気に対して気密に封止されている。真空搬送室104の内部には、試料を搬送する真空搬送ロボット110が配置されている。上部容器230、バルブボックス115及び搬送室104の各々は、側面にウエハ300が内部を通り搬送される通路であるゲートの開口を有しており、このゲートと開口とを通過して、真空搬送ロボット110のアームの先端部に配置された保持部上に載せられたウエハ300が上部容器230内部の処理室と搬送室104との間で搬送される。   In this example, the vacuum processing unit 200 and the vacuum transfer chamber 104 are connected in the left-right direction in the drawing, and each of the upper container 230, the valve box 115, and the transfer chamber 104 that constitute the vacuum processing unit 200 is an O-ring or the like. The inside, which is connected with a sealing material interposed therebetween and reduced in pressure to a predetermined degree of vacuum, is hermetically sealed from the outside atmosphere. Inside the vacuum transfer chamber 104, a vacuum transfer robot 110 for transferring a sample is arranged. Each of the upper container 230, the valve box 115, and the transfer chamber 104 has a gate opening on a side surface, which is a passage through which the wafer 300 is transferred, and passes through the gate and the opening to transfer vacuum. The wafer 300 placed on the holding unit arranged at the tip of the arm of the robot 110 is transferred between the processing chamber inside the upper container 230 and the transfer chamber 104.

また、本実施例では、駆動されて上下方向(図上紙面に垂直な方向)に移動して真空搬送室104及び上部容器230各々のゲートの開口を開放あるいは気密に閉塞する2つのゲートバルブが配置されている。本実施例には、真空搬送室104内に配置され内部に面したゲートの開口を閉塞する第1のゲートバルブ111、及び上部容器230のゲートの外側に配置され当該ゲートの開口の閉塞する第2のゲートバルブ112を備えている。第1ゲートバルブ111は搬送室104の内部に、第2ゲートバルブは上部容器230の外側壁面に接続され真空搬送室104との間でこれらに連結されたバルブボックス115の内部に配置されている。   In this embodiment, two gate valves that are driven to move in the vertical direction (perpendicular to the plane of the drawing) to open or air-tightly close the gate openings of the vacuum transfer chamber 104 and the upper container 230 are provided. Are located. In the present embodiment, the first gate valve 111 disposed in the vacuum transfer chamber 104 and closing the opening of the gate facing the inside, and the first gate valve 111 disposed outside the gate of the upper container 230 and closing the opening of the gate are described. Two gate valves 112 are provided. The first gate valve 111 is disposed inside the transfer chamber 104, and the second gate valve is connected to the outer wall surface of the upper container 230 and disposed inside the valve box 115 connected to the vacuum transfer chamber 104. .

第1のゲートバルブ111および、第2のゲートバルブ112が開いた状態で、真空搬送ロボット110が複数の梁状部材の両端部が関節により連結されて各関節部のアクチュエータやモータの回転により全体を特定の方向に伸長及び収縮させるアーム先端に配置された保持部上にウエハ300を載せた状態で当該アームが伸長することによって、ウエハ300が複数のゲートと通り真空搬送室104内部から上部容器230内の試料台241の載置面上方に搬入される。或いは、アームの収縮の動作によって処理が終了したウエハ300が上部容器230内の試料台241の上方から真空搬送室104内に搬出される。   When the first gate valve 111 and the second gate valve 112 are open, the vacuum transfer robot 110 is connected to both ends of the plurality of beam-shaped members by joints, and the entirety is rotated by rotation of the actuators and motors of the joints. When the arm is extended with the wafer 300 placed on a holding portion arranged at the tip of the arm that extends and contracts the wafer 300 in a specific direction, the wafer 300 passes through a plurality of gates and from inside the vacuum transfer chamber 104 to the upper container. It is carried in above the mounting surface of the sample table 241 in 230. Alternatively, the wafer 300 that has been processed by the contracting operation of the arm is unloaded into the vacuum transfer chamber 104 from above the sample table 241 in the upper container 230.

図4は、図1に示す実施例の真空処理ユニット内において試料Wが処理されている最中の真空処理装置の状態を模式的に示す横断面図である。本図において、試料Wが処理されている間は、第2のゲートバルブ1112により上部容器230のゲートの開口は気密に閉塞され処理室内部がバルブボックス115の内部及び真空搬送室104とに対して密封され、この状態で処理室内に形成されたプラズマを用いて試料Wに処理が施される。この際、第1のゲートバルブ111は開いていても良く、また閉じていても良い。   FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing a state of the vacuum processing apparatus during processing of the sample W in the vacuum processing unit of the embodiment shown in FIG. In this drawing, while the sample W is being processed, the opening of the gate of the upper container 230 is airtightly closed by the second gate valve 1112 so that the inside of the processing chamber is closed to the inside of the valve box 115 and the vacuum transfer chamber 104. In this state, the sample W is processed using the plasma formed in the processing chamber. At this time, the first gate valve 111 may be open or closed.

第2のゲートバルブ112が閉じている間、第2のゲートバルブ111の弁体は上部容器230の開口周囲の上部容器230の外周側壁と弁体の当接面上の外周縁に沿って配置されたOリング等のシール手段とが当接してゲートを通したガスの通流が防止される。この状態で弁体のOリングの中央側でこれに囲まれて配置された凸部の上面は、上部容器230の円筒形を有した内壁面と一体の壁面を構成するような形状を備えている。   While the second gate valve 112 is closed, the valve element of the second gate valve 111 is disposed along the outer peripheral side wall of the upper container 230 around the opening of the upper container 230 and the outer peripheral edge on the contact surface of the valve element. The flow of gas through the gate is prevented by contact with the sealing means such as the O-ring. In this state, the upper surface of the convex portion arranged and surrounded by the center side of the O-ring of the valve body is provided with such a shape as to form an integral wall surface with the cylindrical inner wall surface of the upper container 230. I have.

つまり、第2のゲートバルブ112の弁体のシール面側中央に配置された凸部は、第2のゲートバルブ112がゲートを閉塞した状態で、上部容器230の内壁または処理室の円筒形状と同軸であってその曲率が同等にされた円弧形状を有している。このことにより、上部容器230の内壁面と第2のゲートバルブ112の弁体の凸部端面で処理室に面する面とによって形成される処理室の形状は、試料台241の中心軸と同軸の円筒の側面を構成する。このことにより、処理室の内側壁面の第2のゲートバルブ112の弁体による凹凸が低減され、処理室内のガスやプラズマの周方向の分布が当該弁体による凹凸の存在のために偏ってしまい、この結果試料Wの処理に不均一が生起してしまうことが抑制される。   That is, the convex portion arranged at the center of the valve body of the second gate valve 112 on the sealing surface side has a cylindrical shape of the inner wall of the upper container 230 or the processing chamber in a state where the second gate valve 112 closes the gate. It is coaxial and has an arc shape with the same curvature. Accordingly, the shape of the processing chamber formed by the inner wall surface of the upper container 230 and the surface of the valve body of the second gate valve 112 facing the processing chamber at the end face of the valve body is coaxial with the central axis of the sample stage 241. Constitute the side of the cylinder. Accordingly, unevenness due to the valve body of the second gate valve 112 on the inner wall surface of the processing chamber is reduced, and the circumferential distribution of gas and plasma in the processing chamber is biased due to the presence of the unevenness due to the valve body. As a result, non-uniformity in the processing of the sample W is suppressed.

図5乃至14を用いて、本実施例のプラズマ処理装置のメンテナンスの際の真空容器の着脱の構成について説明する。図5は、図2に示す実施例に係るプラズマ処理装置においてメンテナンスの際に第1の高周波電源201及びソレノイドコイル206のユニットが真空容器から上方に取り外された状態を模式的に示す図である。図5(a)は上方から見た上面図であり、図5(b)は縦断面図である。   With reference to FIGS. 5 to 14, a description will be given of a configuration of attaching and detaching the vacuum vessel during maintenance of the plasma processing apparatus of the present embodiment. FIG. 5 is a diagram schematically illustrating a state in which the unit of the first high-frequency power supply 201 and the solenoid coil 206 is removed upward from the vacuum vessel during maintenance in the plasma processing apparatus according to the embodiment illustrated in FIG. . FIG. 5A is a top view as viewed from above, and FIG. 5B is a longitudinal sectional view.

また、図6及び図7は、図5に示したプラズマ処理装置からさらに真空容器の上部の部材を取り外した状態の当該プラズマ処理装置の構成の概略を模式的に示した縦断面図である。これらの図において、真空処理ユニット103と真空搬送室104との連結の方向は図3,4に示したものと同等である。   FIGS. 6 and 7 are longitudinal sectional views schematically showing the outline of the configuration of the plasma processing apparatus in a state where the upper member of the vacuum vessel is further removed from the plasma processing apparatus shown in FIG. In these figures, the direction of connection between the vacuum processing unit 103 and the vacuum transfer chamber 104 is the same as that shown in FIGS.

図5は、図2に示した真空処理ユニットの構成からソレノイドコイル206と第1高周波電源201とが取り除かれると共に、排気ポンプ270に接続されるベースプレート260の排気開口263が排気部蓋261によって気密に閉塞された真空処理ユニット200の状態を示している。本例では、メンテナンス作業が引き続いて行われた後大気開放される処理室内部と排気ポンプ270の入り口とを排気部蓋261により気密に区画することで、真空ポンプ270をメンテナンス作業中も稼働させておくことにより、メンテナンス後の真空処理ユニット200を立ち上げて処理を実施可能にするまでに要する時間を短縮することができる。   FIG. 5 shows that the solenoid coil 206 and the first high-frequency power supply 201 are removed from the configuration of the vacuum processing unit shown in FIG. 2, and the exhaust opening 263 of the base plate 260 connected to the exhaust pump 270 is hermetically closed by the exhaust cover 261. 3 shows a state of the vacuum processing unit 200 closed. In this example, the vacuum pump 270 is operated during the maintenance work by airtightly partitioning the inside of the processing chamber, which is opened to the atmosphere after the maintenance work is continuously performed, and the entrance of the exhaust pump 270 by the exhaust cover 261. By doing so, the time required for starting up the vacuum processing unit 200 after maintenance and enabling processing can be reduced.

次に、処理室内に窒素等の希ガスを導入して内側の圧力を大気圧または僅かに大気圧より大きい圧力まで上昇させる。この状態で、図6に示すように、真空処理ユニット200の真空容器の上部を構成する蓋部材202及びその下方の処理室の天井面を構成するシャワープレート203、石英内筒205を放電ブロック224及びガス導入リング204の上方に移動させて真空容器から取り外す。   Next, a rare gas such as nitrogen is introduced into the processing chamber to increase the internal pressure to atmospheric pressure or a pressure slightly higher than atmospheric pressure. In this state, as shown in FIG. 6, the lid member 202 forming the upper part of the vacuum vessel of the vacuum processing unit 200, the shower plate 203 forming the ceiling surface of the processing chamber below the lid member 202, and the quartz inner cylinder 205 are connected to the discharge block 224. Then, it is moved above the gas introduction ring 204 and removed from the vacuum vessel.

石英内筒205が取り外された状態で真空処理ユニットの上端には、ガス導入リング204の内周側壁面が内側の大気に露出する。さらに、試料台241と試料台ベース242の支持梁246が露出する。この後、図7に示すように、ガス導入リング204を放電ブロック224上端から上方へ移動させて真空容器本体から取り外す。   With the quartz inner cylinder 205 removed, the inner peripheral side wall surface of the gas introduction ring 204 is exposed to the inside atmosphere at the upper end of the vacuum processing unit. Further, the support beams 246 of the sample stage 241 and the sample stage base 242 are exposed. Thereafter, as shown in FIG. 7, the gas introduction ring 204 is moved upward from the upper end of the discharge block 224 and removed from the vacuum vessel main body.

ここで、本実施例の真空処理ユニットが備える旋回リフター210の構成について、以下に説明する。旋回リフター210は、ベースプレート260の外周側端部でベースプレートに連結され上下方向に延在した少なくとも1つの軸を有する部材であって、当該軸は、真空容器が連結されてこれに沿って上下方向に移動できる軸とその周りに旋回することができるように真空容器が連結されたものとを含んでいる。   Here, the configuration of the swivel lifter 210 included in the vacuum processing unit of the present embodiment will be described below. The swivel lifter 210 is a member having at least one axis connected to the base plate at the outer peripheral end of the base plate 260 and extending in the vertical direction. And a vacuum vessel connected so as to be able to pivot about it.

本実施例の旋回リフター210は、真空容器を構成する2つの容器がこれと連結され上下方向に移動するための上下軸211と、同様に真空容器を構成する2つの容器がこれと連結され水平方向に旋回するための旋回軸212とを備えている。上下軸211はベースプレート260上面から真空容器の上端部を構成するガス導入リング204の上端を超えて延在する円筒または円柱形の部材であって放電ブロックユニット220と試料台ユニット240との各々が上下方向の異なる高さ位置で連結されている。   The swivel lifter 210 according to the present embodiment includes a vertical shaft 211 for vertically moving the two containers constituting the vacuum container connected thereto and a horizontal container 211 for similarly connecting the two containers constituting the vacuum container thereto. And a turning shaft 212 for turning in the direction. The upper and lower shafts 211 are cylindrical or columnar members extending from the upper surface of the base plate 260 beyond the upper end of the gas introduction ring 204 constituting the upper end of the vacuum vessel, and each of the discharge block unit 220 and the sample stage unit 240 is They are connected at different heights in the vertical direction.

放電ブロックユニット220及び試料台ユニット240の各々の端部は、上下軸211が内側を貫通する貫通孔を備えて当該貫通孔を通して上下軸211に沿って異なる高さに移動可能な部材である旋回ベース214,215と連結され、これら旋回ベース214,215の上下軸211の中心軸方向の移動とともに上下に高さを変更可能に構成されている。旋回ベース214,215の各々は、上下軸211が貫通する貫通孔の軸と並行に中心軸を有する貫通孔内に円筒または円柱形状を有した関節部である旋回軸212−1,212−2を備えている。   Each end of the discharge block unit 220 and the sample stage unit 240 is a member provided with a through hole through which the upper and lower shafts 211 penetrate and is movable to different heights along the upper and lower shafts 211 through the through holes. The swing bases 214 and 215 are connected to the bases 214 and 215, and the height of the swing bases 214 and 215 can be changed up and down with the movement of the vertical shaft 211 in the central axis direction. Each of the revolving bases 214 and 215 is a revolving shaft 212-1 or 212-2 which is a joint having a cylindrical or columnar shape in a through-hole having a central axis parallel to the axis of the through-hole through which the vertical shaft 211 passes. It has.

当該旋回軸212−1,212−2を介して旋回ベース214は放電ブロックユニット220と連結され、旋回ベース215は試料台ユニットと連結されている。そして、放電ブロックユニット220は旋回軸212−1の中心軸周りに回転し、試料台ユニット240は旋回軸212−2の中心軸周りに回転する。   The swivel base 214 is connected to the discharge block unit 220 via the swivel shafts 212-1 and 212-2, and the swivel base 215 is connected to the sample stage unit. Then, the discharge block unit 220 rotates around the central axis of the pivot 212-1, and the sample stage unit 240 rotates around the central axis of the pivot 212-2.

図5に示されるように、本実施例では、旋回ベース214,215各々の旋回軸212−1,212−2は、各々が旋回リフター210の上下軸211の図上左側である放電ブロックユニット220及び試料台ユニット240を含む真空容器あるいはバルブボックス115または図示しない真空搬送室104の反対の側に配置されている。これらのユニットが水平方向に回転する軸が旋回リフター210の上下軸211よりも真空処理装置100の前後方向の軸について左右外側に位置していることで、旋回の角度を大きく確保して、放電ブロックユニット220及び試料台ユニット240を真空処理ユニット200の真空容器の中心軸290からより遠い位置に移動でき、各ユニットのメンテナンスの作業のためのスペースをより大きく確保して作業を容易にしてその効率を向上させることが可能となる。   As shown in FIG. 5, in the present embodiment, the turning shafts 212-1 and 212-2 of the turning bases 214 and 215 are respectively disposed on the discharge block unit 220 on the left side of the vertical shaft 211 of the turning lifter 210 in the drawing. And a vacuum vessel including the sample stage unit 240 or the valve box 115 or a vacuum transfer chamber 104 (not shown). Since the axis in which these units rotate in the horizontal direction is located on the left and right sides with respect to the axis in the front-rear direction of the vacuum processing apparatus 100 with respect to the vertical axis 211 of the swivel lifter 210, a large swivel angle can be secured, The block unit 220 and the sample stage unit 240 can be moved to a position farther from the central axis 290 of the vacuum vessel of the vacuum processing unit 200, and a larger space for maintenance work of each unit is secured to facilitate the work. Efficiency can be improved.

本実施例では、上下軸211の旋回ベース214の下方に配置され且つ下方の旋回ベース215を上下方向に貫通して配置されるとともに上下軸211が内部を貫通する筒上の部材であるトラベリングナット213を備えている。トラベリングナット213は、上下軸211の中心軸の方向に円筒形の上下軸211の外周側壁に沿って上下に移動可能に構成されている。   In the present embodiment, a traveling nut which is a member on a cylinder which is arranged below the turning base 214 of the vertical shaft 211 and penetrates the lower turning base 215 in the vertical direction, and the vertical shaft 211 penetrates the inside. 213 are provided. The traveling nut 213 is configured to be able to move up and down along the outer peripheral side wall of the cylindrical vertical shaft 211 in the direction of the central axis of the vertical shaft 211.

また、トラベリングナット213は上下の端部に外周側に延在するリング状のフランジ部を有し、トラベリングナット213が所定の値以上に上方向に移動することによって、フランジ部を含む上端部が旋回ベース214の下面と当接する。トラベリングナット213がさらに上方に移動することにより、旋回ベース214及びこれに連結された放電ブロックユニット220を上方に移動させることができる。   Further, the traveling nut 213 has a ring-shaped flange portion extending to the outer peripheral side at upper and lower ends, and the traveling nut 213 moves upward by a predetermined value or more, so that the upper end portion including the flange portion is moved upward. It contacts the lower surface of the turning base 214. By moving the traveling nut 213 further upward, the turning base 214 and the discharge block unit 220 connected thereto can be moved upward.

そして、さらにトラベリングナット213が上方に移動することにより、下端側のフランジ部上面が旋回ベース215の下面と当接する。この状態からトラベリングナット213がさらに上方に移動することにより、旋回ベース214及び放電ブロックユニット220の対および旋回ベース215と試料台ユニット240との対の両者を共に上方向に移動させることができる。   Then, as the traveling nut 213 further moves upward, the upper surface of the flange portion on the lower end side contacts the lower surface of the turning base 215. By moving the traveling nut 213 further upward from this state, both the pair of the swivel base 214 and the discharge block unit 220 and the pair of the swivel base 215 and the sample stage unit 240 can be moved upward.

なお、図5,7において、トラベリングナット213は上下軸211の軸方向の移動範囲の下限に位置している状態が示されている。本実施例では、この状態で旋回ベース214下面とこの下面に当接するトラベリングナット213の上端上面の隙間は1〜5mmにされている。また、旋回ベース215の下面とこれに当接するトラベリングナット213の下端側のフランジ上面との隙間は、両者が当接した状態でトラベリングナット213の上端部に載せられている旋回ベース214に連結された放電ブロックユニット220を構成し放電ブロック224の下端部またはリング状の放電ブロックベース221の下端が下方のアースリング225の突起部上端より高くなるように構成され、本実施例では5cmにされているが、これに限定されない。   FIGS. 5 and 7 show a state in which the traveling nut 213 is positioned at the lower limit of the axial movement range of the vertical shaft 211. In this embodiment, in this state, the gap between the lower surface of the turning base 214 and the upper surface of the upper end of the traveling nut 213 that contacts the lower surface is 1 to 5 mm. In addition, a gap between the lower surface of the turning base 215 and the upper surface of the flange on the lower end side of the traveling nut 213 that is in contact with the turning base 215 is connected to the turning base 214 mounted on the upper end of the traveling nut 213 in a state where the two are in contact. The discharge block unit 220 is configured such that the lower end of the discharge block 224 or the lower end of the ring-shaped discharge block base 221 is higher than the upper end of the projection of the lower earth ring 225, and is set to 5 cm in this embodiment. But not limited to this.

次に、図8及び図9に示すように、放電ブロックユニット220を旋回軸212−1周りに回転させて水平方向(図上左方向)に移動させて下方の真空容器を構成する上部容器230上方から取り除く。図8は、図7に示したプラズマ処理装置からさらに放電ブロックユニット220を取り外した状態の当該プラズマ処理装置の構成の概略を模式的に示した図である。図8は、放電ブロックユニット220を旋回させた状態を模式的に示すプラズマ処理装置の上面図であり、図9は、放電ブロックユニット220を旋回させた状態を模式的に示すプラズマ処理装置の縦断面図である。   Next, as shown in FIG. 8 and FIG. 9, the discharge block unit 220 is rotated around the turning shaft 212-1 and moved in the horizontal direction (left direction in the figure) to form the upper container 230 constituting the lower vacuum container. Remove from above. FIG. 8 is a diagram schematically showing a schematic configuration of the plasma processing apparatus in a state where the discharge block unit 220 is further removed from the plasma processing apparatus shown in FIG. FIG. 8 is a top view of the plasma processing apparatus schematically showing a state in which the discharge block unit 220 is turned, and FIG. 9 is a longitudinal section of the plasma processing apparatus schematically showing a state in which the discharge block unit 220 is turned. FIG.

これらの図に示されるように、本実施例では、真空容器の保守や点検の作業において大気開放された真空容器を構成する容器の取り外しや作業者の接近のため、旋回ベース214に連結され接続された放電ブロックベース221とこの上に接続されて取り付けられた放電ブロック224及びヒータ222を含む放電ブロックユニット220を、図9矢印310に示すように、まず上下軸211の中心軸に沿って上方へ移動した後、旋回軸212を中心として水平に反時計周りに旋回させることにより試料台241あるいは真空容器の中心軸290の鉛直方向の上方から、旋回リフター210または旋回軸212−1を挟んで試料台241或いは真空処理ユニット200本体と反対の側の箇所に移動させる。   As shown in these figures, in the present embodiment, in the maintenance and inspection work of the vacuum container, the container connected to the swivel base 214 is connected to remove the container constituting the vacuum container opened to the atmosphere and to approach the operator. The discharge block unit 220 including the discharge block base 221 and the discharge block 224 and the heater 222 connected and mounted thereon is first moved upward along the central axis of the vertical shaft 211 as shown by an arrow 310 in FIG. Then, the sample is rotated horizontally counterclockwise about the rotation axis 212 so as to sandwich the rotation lifter 210 or the rotation axis 212-1 from above the sample table 241 or the center axis 290 of the vacuum vessel in the vertical direction. The sample table 241 or the vacuum processing unit 200 is moved to a position opposite to the main body.

当該放電ブロックユニット220の上下軸211の中心軸方向の上方の移動は、トラベリングナット213を上下軸213の円筒形の側壁に沿って上方に移動させ、その上端側のフランジ部上面を旋回ベース214の下面と当接させて更に所定の距離だけ旋回ベース214を上方に移動させ持ち上げることで実施される。この際、トラベリングナット213と旋回ベース215には上記のように1〜5mmの隙間があるため、試料台ユニット240は下部容器250の上に配置された状態のままである。   The upward movement of the vertical axis 211 of the discharge block unit 220 in the central axis direction moves the traveling nut 213 upward along the cylindrical side wall of the vertical axis 213, and moves the upper surface of the upper flange portion to the revolving base 214. This is carried out by moving the swivel base 214 upward by a predetermined distance and then lifting the swivel base 214 in contact with the lower surface of the base. At this time, since the traveling nut 213 and the swivel base 215 have a gap of 1 to 5 mm as described above, the sample stage unit 240 remains disposed on the lower container 250.

本実施例では、旋回リフター210をベースプレート260の真空容器を挟んでバルブボックス115または真空搬送室104の反対の側の端部で放電ブロックユニット220を反時計方向に旋回可能な位置(図8上では試料台241あるいはアースリング225の左下方)に配置して、放電ブロックユニット220をこの旋回により移動され真空容器上部から取り外される構成としたが、旋回リフター210が配置される位置はこれに限られない。図8上の試料台241あるいはアースリング225の左上方の位置でベースプレート260の端部に配置して、放電ブロックユニット220を時計方向に旋回させて取り外すことのできる構成としても良い。   In this embodiment, a position where the discharge block unit 220 can be turned counterclockwise at the end opposite to the valve box 115 or the vacuum transfer chamber 104 with the swivel lifter 210 sandwiching the vacuum vessel of the base plate 260 (see FIG. The discharge block unit 220 is moved by this rotation and removed from the upper portion of the vacuum vessel. However, the position where the rotation lifter 210 is arranged is not limited thereto. I can't. The arrangement may be such that the discharge block unit 220 can be turned clockwise to be removed by disposing the discharge block unit 220 clockwise by disposing it at the upper left position of the sample table 241 or the earth ring 225 in FIG.

本実施例では、放電ブロックユニット220の取り外しの第一段階としてこれを中心軸290方向の上方に移動させる距離は、放電ブロックユニット220の下端がアースリング225の突起部上端を越える高さ以上とする。本実施例では5cmとしたが、これに限定されない。   In the present embodiment, the distance for moving the discharge block unit 220 upward in the direction of the central axis 290 as the first stage of removing the discharge block unit 220 should be equal to or greater than the height at which the lower end of the discharge block unit 220 exceeds the upper end of the projection of the earth ring 225. I do. In this embodiment, the distance is 5 cm, but the present invention is not limited to this.

また、本実施例で放電ブロックユニット220を旋回させる角度は180度であるが、90度以上270度以下の範囲で作業者、使用者の求められる仕様に応じて選択される。発明者らはメンテナンスの作業の効率を考慮して180度±20度を好適と判断した。   In this embodiment, the angle at which the discharge block unit 220 is turned is 180 degrees, but is selected in a range of 90 degrees or more and 270 degrees or less in accordance with specifications required by an operator and a user. The inventors have determined that 180 ° ± 20 ° is preferable in consideration of the efficiency of maintenance work.

上記の実施例では、放電ブロック224や放電ブロックベース221、ヒータ222等を放電ブロックユニット220として接続された状態の1つのユニットとして旋回させる。これは、この放電ブロックユニット220には反応生成物の付着の量が相対的に小さく他の真空容器の部品の交換を含む保守、点検の際にもその対象ではないことによる。上記の旋回リフター210及び放電ブロックユニット220との連結の構成により、真空処理ユニット200の上部からこれらを迅速かつ容易に移動させ、保守点検の作業の量が低減され時間が短縮される。   In the above embodiment, the discharge block 224, the discharge block base 221, the heater 222, and the like are turned as one unit connected as the discharge block unit 220. This is because the amount of the reaction product attached to the discharge block unit 220 is relatively small, and the discharge block unit 220 is not subject to maintenance and inspection including replacement of other vacuum vessel parts. Due to the configuration of the connection with the swivel lifter 210 and the discharge block unit 220, these can be quickly and easily moved from the upper part of the vacuum processing unit 200, and the amount of maintenance work is reduced and the time is shortened.

図8,9に示した作業により放電ブロックユニット220が真空容器上部から取り外され、真空処理ユニット200の真空容器の上端にはアースリング225が露出する。   8 and 9, the discharge block unit 220 is removed from the upper portion of the vacuum vessel, and the earth ring 225 is exposed at the upper end of the vacuum vessel of the vacuum processing unit 200.

次に、図10に示すように、アースリング225及び上部容器230を真空容器の下方の部材またはベースプレート260に対して上方へ移動させて真空処理ユニット200から取り外す。図10は、図9に示したプラズマ処理装置からさらにアースリング225及び上部容器230を取り外した状態の当該プラズマ処理装置の構成の概略を模式的に示す縦断面図である。   Next, as shown in FIG. 10, the earth ring 225 and the upper container 230 are moved upward with respect to the lower member or the base plate 260 of the vacuum container and removed from the vacuum processing unit 200. FIG. 10 is a vertical cross-sectional view schematically showing a configuration of the plasma processing apparatus in a state where the earth ring 225 and the upper container 230 are further removed from the plasma processing apparatus shown in FIG.

本実施例では、ウエハ300の処理枚数あるいはプラズマを用いた処理の時間の累計が所定の値を超えたと制御装置が判断すると次のウエハ300の処理の開始は一端延期され、真空処理ユニット200は保守、点検の動作、運転を開始する。この保守、点検では、処理室の内側壁面を構成して処理中に形成される反応生成物がその内側表面に付着する量が相対的に大きい上部容器230は、真空処理ユニット200に取り付けられた状態で当該付着物を布等で拭き取りする清掃作業ではなく、上部容器230を新品あるいは清掃済で内壁表面が清浄な状態の同一構成の別の上部容器230とスワップ(交換)される。   In the present embodiment, when the control device determines that the number of processed wafers 300 or the cumulative time of the processing using the plasma exceeds a predetermined value, the start of the processing of the next wafer 300 is postponed once, and the vacuum processing unit 200 Start maintenance and inspection operations and operation. In this maintenance and inspection, the upper container 230, which constitutes the inner wall surface of the processing chamber and has a relatively large amount of reaction products formed during the processing and attached to the inner surface, was attached to the vacuum processing unit 200. In this state, the upper container 230 is swapped (replaced) with a new upper container 230 having the same configuration and having a clean inner wall surface, instead of a cleaning operation of wiping off the attached matter with a cloth or the like.

上部容器230の取り外しは、ベースプレート260にボルト等のネジでその外周側壁に配置されたフランジ部を通して締結して固定していた上部容器230の当該ネジを取り外して、作業者が上部容器230を上方に持ち上げて行われる。上部容器230が取り付けられた状態で上部容器230の下端部の下面とこれに対向する試料台ベース242の外周側リング状部分の上端部上面との間には上下方向に印加される荷重によりOリング207が挟まれているため、作業者は上部容器230の取り外しの際に変形して上下面の何れかに付着しているOリング207を引き剥す必要があるが、上方の放電ブロックユニット220は旋回ベース214の旋回軸212周りに旋回して旋回リフター210を挟んだベースプレート260またはその上方の真空容器の反対の側の隣接する真空処理装置との間の作業用のスペースに位置し作業者が作業を実施する空間が十分に確保されている。このため、クリーニングを要する上部容器230を取り外し或いは別の上部容器230を取り付けて交換する作業の量や時間が増大することを抑制し作業の効率が向上する。   The upper container 230 can be removed by removing the screws of the upper container 230 which have been fastened and fixed to the base plate 260 by means of screws such as bolts through a flange portion arranged on the outer peripheral side wall, and the operator lifts the upper container 230 upward. The lifting is done. In a state where the upper container 230 is attached, the load applied between the lower surface of the lower end portion of the upper container 230 and the upper surface of the upper end portion of the outer peripheral ring-shaped portion of the sample stage base 242 facing the upper container 230 due to a load applied in the vertical direction. Since the ring 207 is sandwiched, the worker needs to deform and remove the O-ring 207 attached to one of the upper and lower surfaces when the upper container 230 is removed. Is located in the working space between the base plate 260 or the adjacent vacuum processing apparatus on the opposite side of the vacuum vessel above the base plate 260 with the swivel lifter 210 interposed between the swivel axis 212 of the swivel base 214. However, there is enough space to carry out the work. For this reason, it is possible to suppress an increase in the amount and time of the operation of removing the upper container 230 requiring cleaning or attaching and replacing another upper container 230, thereby improving the operation efficiency.

なお、本実施例では、放電ブロックユニット220の移動は、制御装置からの指令により旋回リフター210の動作を調節することにより行われる。このような制御装置は旋回リフター210の動作の調節に専用のものを配置しても良いが、真空処理ユニット200あるいは真空処理装置100の全体の動作を調節する制御装置の一部に当該機能を備えたものとしても良い。上記のように、図10に示した上部容器230を取り外すことにより、試料台241と支持梁246とその外周側に配置されたリング状部分を含む試料台ベース242が露出する。   In this embodiment, the movement of the discharge block unit 220 is performed by adjusting the operation of the swivel lifter 210 according to a command from the control device. Such a control device may be dedicated to the adjustment of the operation of the swivel lifter 210, but the function is provided to a part of the control device that adjusts the overall operation of the vacuum processing unit 200 or the vacuum processing device 100. It may be provided. As described above, by removing the upper container 230 shown in FIG. 10, the sample stage base 242 including the sample stage 241, the support beam 246, and the ring-shaped portion arranged on the outer peripheral side thereof is exposed.

次に、図11,12に示すように、旋回リフター210の旋回ベース215に連結され接続された試料台ベース242及びこれに連結された試料台241及び試料台底部蓋245を含む試料台ユニット240を、矢印320に示すように、旋回軸212−2周りに水平に反時計周りに旋回させ、真空容器または真空処理ユニット200本体から取り外す。図11,12は、図10に示したプラズマ処理装置からさらに試料台ユニット240を取り外した状態の当該プラズマ処理装置の構成の概略を模式的に示した図である。図11は試料台ユニット240を旋回させた状態を模式的に示すプラズマ処理装置の上面図であり、図12は試料台ユニット240を旋回させた状態を模式的に示すプラズマ処理装置の縦断面図である。   Next, as shown in FIGS. 11 and 12, the sample stage unit 240 including the sample stage base 242 connected and connected to the swivel base 215 of the swivel lifter 210 and the sample stage 241 and the sample stage bottom cover 245 connected thereto. Is pivoted counterclockwise horizontally around the pivot axis 212-2 as shown by the arrow 320, and is removed from the vacuum vessel or the vacuum processing unit 200 main body. 11 and 12 are diagrams schematically showing the outline of the configuration of the plasma processing apparatus in a state where the sample stage unit 240 is further removed from the plasma processing apparatus shown in FIG. FIG. 11 is a top view of the plasma processing apparatus schematically showing a state where the sample stage unit 240 is turned, and FIG. 12 is a longitudinal sectional view of the plasma processing apparatus schematically showing a state where the sample stage unit 240 is turned. It is.

本実施例の真空処理ユニット200では、試料台ユニット240は、図12の符号320の矢印に示されるように、まず中心軸290に沿って上方へ所定距離だけ移動された後に、図11に示すように旋回軸212−2周りで反時計周り方向に回転して下方に残される下部容器250の上方から取り外されてベースプレート260の外側の領域に移動される。この際、試料台ユニット240と連結され接続された旋回ベース215が、旋回リフター210の上下軸211の外周側壁に沿って上方に移動するトラベリングナット213の下端部のフランジ部上面と当接し、当該トラベリングナット213と共に上方に所定距離だけ移動して停止する。   In the vacuum processing unit 200 of this embodiment, the sample stage unit 240 is first moved upward by a predetermined distance along the central axis 290 as shown by an arrow 320 in FIG. Is rotated counterclockwise around the pivot 212-2, removed from above the lower container 250 left below, and moved to a region outside the base plate 260. At this time, the swivel base 215 connected and connected to the sample stage unit 240 comes into contact with the upper surface of the flange portion at the lower end of the traveling nut 213 that moves upward along the outer peripheral side wall of the vertical shaft 211 of the swivel lifter 210. It moves upward by a predetermined distance together with the traveling nut 213 and stops.

また、本実施例では試料台ユニット240を反時計方向に旋回させる構成を備えているが、これに限られず旋回リフターをベースプレート260の外周縁部に配置する位置を変えて時計方向に旋回させる構成とすることもできる。また、試料台ユニット240を上方に移動させる距離は、試料台ユニット240と下方に配置されてこれが載せられる下部容器250との間に挟まれたOリング207が試料台ユニット240或いは下部容器250から剥がれる高さ以上とする。このような高さとしては本実施例で1cmにされるがこれに限定されない。   Further, in the present embodiment, a configuration is provided in which the sample stage unit 240 is rotated counterclockwise. However, the present invention is not limited to this, and a configuration in which the position at which the rotary lifter is disposed on the outer peripheral edge of the base plate 260 is changed to rotate clockwise. It can also be. Further, the distance for moving the sample stage unit 240 upward is determined by the O-ring 207 sandwiched between the sample stage unit 240 and the lower container 250 on which the sample stage unit 240 is placed. It should be higher than the peeling height. Such a height is set to 1 cm in the present embodiment, but is not limited thereto.

また、試料台ユニット240を旋回させる角度は放電ブロックユニット220と同じとなるように設定することが望ましい。このことにより、メンテナンスの作業中に、上方から見た場合に放電ブロックユニット220と試料台ユニット240の両者が占有する面積の合計を小さくすることができる。この結果、隣接する真空処理装置との間の作業用のスペースが増大することが抑制され、その床面上に複数の真空処理装置が配置される建屋における設置可能な真空容器の数をより大きくして製造の効率を高くすることができる。   It is desirable that the angle at which the sample stage unit 240 is turned be set to be the same as that of the discharge block unit 220. This makes it possible to reduce the total area occupied by both the discharge block unit 220 and the sample stage unit 240 when viewed from above during the maintenance work. As a result, an increase in work space between adjacent vacuum processing apparatuses is suppressed, and the number of vacuum vessels that can be installed in a building where a plurality of vacuum processing apparatuses are arranged on the floor surface is increased. As a result, manufacturing efficiency can be increased.

また、試料台241を含む構造を試料台ユニット240として1つのユニットに纏めて旋回させ移動させることにより、真空処理ユニット200からの試料台241等真空容器を構成する部分の取り外しの作業を容易にして短時間で実行可能にすることができる。試料台241上面の載置面には処理中はウエハ300が載置されるため反応生成物は相対的に付着し難い構成となっているため、上部容器230や下部容器250の交換を含む保守、点検を実施する際に常時保守、点検の作業が施されるものとならない。そこで、試料台241を含むこのような部品を纏めて試料台ユニット240として下部容器250上方から取り外して移動させることで、上記下部容器250の保守、点検の作業の量や時間が増大することが抑制される。   Further, the structure including the sample stage 241 is collectively swung and moved as one unit as the sample stage unit 240, thereby facilitating the work of removing a portion constituting the vacuum vessel such as the sample stage 241 from the vacuum processing unit 200. And can be executed in a short time. Since the wafer 300 is mounted on the mounting surface on the upper surface of the sample stage 241 during processing, the reaction products are relatively hard to adhere to the mounting surface. Therefore, maintenance including replacement of the upper container 230 and the lower container 250 is performed. When the inspection is performed, the maintenance and inspection work is not always performed. Therefore, by collecting and moving such components including the sample stage 241 from above the lower container 250 as the sample stage unit 240, the amount and time of maintenance and inspection work of the lower container 250 may be increased. Is suppressed.

また、試料台ユニット240の移動も旋回リフター210を制御する制御装置により行われる。試料台ユニット240を旋回軸212−2周りに回転させベースプレート260の外側の領域に移動させることにより、真空処理ユニット200に残された真空容器の上端には下部容器250が露出する。また、排気部蓋261の円形の上面全体が露出する。   The movement of the sample stage unit 240 is also performed by a control device that controls the swivel lifter 210. By rotating the sample stage unit 240 around the rotation axis 212-2 and moving it to a region outside the base plate 260, the lower container 250 is exposed at the upper end of the vacuum container left in the vacuum processing unit 200. In addition, the entire circular upper surface of the exhaust cover 261 is exposed.

次に、下部容器250とベースプレート260とをフランジ部で締結していたネジが取り外された後、図13に示すように、下部容器250を上方へ移動させて取り外す。下部容器250が真空処理ユニット200に取り付けられている状態で下部容器250の下面とこれに対向して当接するベースプレート260上面との間には上方からの荷重が印加されて変形したOリング207が挟まれて配置されている。   Next, after the screws that fasten the lower container 250 and the base plate 260 with the flange portion are removed, the lower container 250 is moved upward and removed as shown in FIG. When the lower container 250 is attached to the vacuum processing unit 200, an O-ring 207 deformed by applying a load from above is applied between the lower surface of the lower container 250 and the upper surface of the base plate 260, which is in contact with the lower container 250. It is arranged sandwiched.

下部容器250の取り外しの際には、変形して付着したOリング207を引き剥すだけの力を加え持ち上げる必要がある。図14に示すように、本実施例では、下部容器250の上方に配置された真空容器を構成する部材である試料台ユニット240や放電ブロックユニット220は、旋回リフター210周りに旋回して平面形が矩形状を有したベースプレート260の外側の領域に移動され、ベースプレート260の周囲に旋回リフター210が配置されておらず作業者が立って作業可能なスペースが形成される。このため、上記下部容器250を持ち上げるに必要な外力を容易に発揮して下部容器250を取り外し、また新品の又は清浄済の別の下部容器230とスワップ(交換)する作業を行うことができる。このような構成により、下部容器250のメンテナンス作業の量やこれに要する時間が低減され、真空処理ユニット200がウエハ300を処理していない、所謂非稼動時間の増大が抑制される。   When removing the lower container 250, it is necessary to apply a force enough to peel off the O-ring 207 that has been deformed and adhered, and lift it. As shown in FIG. 14, in this embodiment, the sample stage unit 240 and the discharge block unit 220, which are members constituting the vacuum vessel disposed above the lower vessel 250, are swiveled around the swivel lifter 210 to form a planar shape. Is moved to a region outside the base plate 260 having a rectangular shape, and a space is formed around the base plate 260 where the turning lifter 210 is not disposed and a worker can stand and work. For this reason, it is possible to easily exert the external force necessary to lift the lower container 250, remove the lower container 250, and perform a swap (replacement) operation with another new or cleaned lower container 230. With such a configuration, the amount of maintenance work for the lower container 250 and the time required for the maintenance work are reduced, and an increase in the so-called non-operation time when the vacuum processing unit 200 is not processing the wafer 300 is suppressed.

下部容器250を取り外した状態では、ベースプレート260の上面あるいは排気部蓋261の上面が雰囲気に露出するので、図14に示すように、これらについて保守、点検の作業を行うことができる。ベースプレート260の露出部は下部容器250で覆われていたため反応生成物の付着が相対的に少ない。また、円形を有する排気部蓋261の上表面は、試料台241とその中心軸を合致させた位置またはこれと同等の位置に配置され、その径は円筒形を有する試料台241の径を超えないものにされているため、ウエハ300の処理中に形成される反応生成物の付着は相対的に少ないが、これらは必要に応じて清掃することができる。上記の通り、真空処理ユニット200から取り外され保守、点検の作業の対象である真空容器を構成する部材の清掃や交換が実施された後には、取り外しの際と逆の手順で真空処理ユニット200のベースプレート260上に取り付けられ真空容器が組み立てられる。   When the lower container 250 is removed, the upper surface of the base plate 260 or the upper surface of the exhaust unit cover 261 is exposed to the atmosphere, so that maintenance and inspection can be performed on these as shown in FIG. Since the exposed portion of the base plate 260 is covered by the lower container 250, the reaction products are relatively little attached. In addition, the upper surface of the exhaust cover 261 having a circular shape is disposed at a position where the center axis of the exhaust unit cover 261 is coincident with or at a position equivalent thereto, and the diameter thereof exceeds the diameter of the sample stage 241 having a cylindrical shape. Since the reaction products formed during the processing of the wafer 300 are relatively small, they can be cleaned if necessary. As described above, after the members constituting the vacuum container that is removed from the vacuum processing unit 200 and subjected to maintenance and inspection work are cleaned and replaced, the vacuum processing unit 200 is removed in the reverse order of the removal. The vacuum vessel is mounted on the base plate 260 and assembled.

本実施例においては、上記真空容器を構成する蓋部材202、シャワープレート203、ガス導入リング204、石英内筒205、放電ブロックユニット220、アースリング225、上部容器230、試料台ユニット240及び下部容器250の真空処理ユニット200本体からの取り外しの作業において、トラベリングナット213はこれがその外周側壁に沿って移動する円筒形の上下軸211に反次の3ヶ所の高さ位置で停止する。すなわ、(1)下限位置(蓋部材202、シャワープレート203、ガス導入リング204及び石英内筒205の取り外しの期間、図5〜図7)、(2)中間位置(放電ブロックユニット220、アースリング225及び上部容器230の取り外しの期間、図8〜図10)、(3)上端位置(試料台ユニット240及び下部容器250の取り外しの期間、図11〜図14)。本実施例では、トラベリングナット213の上記3つの位置については、図示していない表示灯と連動した位置センサや目盛等で作業者が把握可能に構成されている。   In the present embodiment, the lid member 202, the shower plate 203, the gas introduction ring 204, the quartz inner cylinder 205, the discharge block unit 220, the earth ring 225, the upper container 230, the sample table unit 240, and the lower container In the work of removing the traveling nut 250 from the main body of the vacuum processing unit 200, the traveling nut 213 stops at three height positions which are next to the cylindrical upper and lower shafts 211 which move along the outer peripheral side wall. That is, (1) a lower limit position (a period during which the lid member 202, the shower plate 203, the gas introduction ring 204 and the quartz inner cylinder 205 are removed, FIGS. 5 to 7), and (2) an intermediate position (the discharge block unit 220, the ground). 8 to 10), (3) Upper end position (period during removal of sample stage unit 240 and lower container 250, FIGS. 11 to 14). In the present embodiment, the three positions of the traveling nut 213 are configured so that an operator can grasp the position by a position sensor, a scale, or the like in conjunction with a not-shown indicator light.

また、本実施例では、上部容器230だけでなく下部容器250も交換したが、下部容器250内面を覆うようにライナー(カバー)を取り付け、当該ライナーを交換する構成としてもよい。また、実施例ではメンテナンス作業において旋回リフター210を用いて移動を行う放電ブロックユニット220や試料台ユニット240以外の部品の移動は作業者が自らの手作業で実施する構成であるがクレーン等の起重機を用いても良い。   In this embodiment, not only the upper container 230 but also the lower container 250 are replaced. However, a configuration may be adopted in which a liner (cover) is attached so as to cover the inner surface of the lower container 250 and the liner is replaced. In the embodiment, the components other than the discharge block unit 220 and the sample stage unit 240 which are moved by using the swivel lifter 210 in the maintenance work are moved by the worker himself / herself. May be used.

また、本実施例では、真空処理装置としてECRタイプの真空処理装置を用いたが、これに限らず、ICPタイプの装置等々にも適用することができる。また、リンク方式で配列された真空処理ユニットを備えた真空処理装置を用いたが、これに限らず、クラスター方式の装置にも適用することができる。   Further, in this embodiment, an ECR type vacuum processing apparatus is used as the vacuum processing apparatus. However, the present invention is not limited to this and can be applied to an ICP type apparatus and the like. In addition, although a vacuum processing apparatus having a vacuum processing unit arranged in a link system is used, the present invention is not limited to this, and can be applied to a cluster system apparatus.

以上説明したように、本実施例によれば、被処理物が大口径化した場合であっても、処理の均一性が良好で(同軸の軸対称排気)で、かつ定常的なメンテナンスだけでなく、非定常的なメンテナンスも効率よく行うことが可能な真空処理装置を提供することができる。   As described above, according to the present embodiment, even when the diameter of the object to be processed is large, the uniformity of the processing is good (coaxial axisymmetric exhaust), and only regular maintenance is required. In addition, it is possible to provide a vacuum processing apparatus capable of efficiently performing irregular maintenance.

なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある構成の一部を他の構成に置き換えることも可能であり、また、ある構成に他の構成を加えることも可能である。   Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and includes various modifications. For example, the above-described embodiments have been described in detail for easy understanding of the present invention, and are not necessarily limited to those having all the configurations described above. Further, a part of a certain configuration can be replaced with another configuration, and another configuration can be added to a certain configuration.

100…真空処理装置、
101…大気ブロック、
102…真空ブロック、
104、104−1、104−2…真空搬送室、
105…ロック室、
106…大気搬送室、
107…カセット台、
108…搬送中間室、
109…大気搬送ロボット、
110、110−1、110−2…真空搬送ロボット、
111…第1のゲートバルブ、
112…第2のゲートバルブ、
115…バルブボックス、
200,200−1,200−2,200−3,200−4…真空処理ユニット、
201…第1の高周波電源、
202…蓋部材、
203…シャワープレート、
204…ガス導入リング、
205…石英内筒、
206…ソレノイドコイル、
207…Oリング、
210…旋回リフター、
211…上下軸、
212,212−1,212−2…旋回軸、
213…トラベリングナット
214…旋回ベース(放電ブロックユニット用)
215…旋回ベース(試料台ユニット用)
220…放電ブロックユニット、
221…放電ブロックベース、
222…ヒータ、
223…第1の温度コントローラ、
224…放電ブロック、
225…アースリング、
230…上部容器、
240…試料台ユニット、
241…試料台、
242…試料台ベース、
243…第2の高周波電源、
244…第2の温度コントローラ、
245…試料台底部蓋、
246…支持梁、
250…下部容器、
260…ベースプレート、
261…排気部蓋、
262…アクチュエータ、
270…排気ポンプ、
280…支柱、
290…中心軸、
300…ウエハ、
310…放電ブロックユニットの動く方向、
320…試料台ユニットの動く方向、
400…作業者。
100: vacuum processing device,
101 ... atmospheric block,
102 ... vacuum block,
104, 104-1, 104-2: vacuum transfer chamber,
105 ... lock room,
106 ... Atmosphere transfer chamber,
107 ... cassette stand,
108: intermediate transfer chamber
109 ... Atmospheric transfer robot,
110, 110-1, 110-2 ... vacuum transfer robot,
111 ... first gate valve,
112 ... second gate valve,
115 ... valve box,
200, 200-1, 200-2, 200-3, 200-4 ... vacuum processing unit,
201: first high-frequency power supply,
202 ... lid member,
203 ... shower plate,
204 ... gas introduction ring,
205 ... quartz inner cylinder,
206 ... solenoid coil,
207 ... O-ring,
210: swivel lifter,
211 ... vertical axis,
212, 212-1, 212-2 ... turning axis,
213: Traveling nut 214: Swivel base (for discharge block unit)
215: Rotating base (for sample stage unit)
220 ... discharge block unit,
221 ... discharge block base,
222 ... heater,
223 a first temperature controller;
224 ... discharge block,
225… Earth ring,
230: upper container,
240 ... sample stage unit,
241, a sample table,
242: sample stage base,
243 ... second high frequency power supply,
244 ... second temperature controller,
245 ... Bottom lid of sample table,
246 ... support beam,
250 ... lower container,
260 ... base plate,
261 ... Exhaust unit lid,
262 ... actuator,
270 ... exhaust pump,
280 ... post,
290: central axis,
300 ... wafer,
310 ... moving direction of the discharge block unit,
320: the direction in which the sample stage unit moves,
400 ... worker.

Claims (9)

減圧された内側に配置されたウエハがプラズマを用いて処理される処理室を有した真空容器と、この真空容器が載せられて当該真空容器内部の処理室からのガスが排出される開口を有したベースプレートとを有し、前記真空容器を構成して上下方向に重ねられて配置された複数の部材が前記ベースプレートに対して取り外し可能に構成されたプラズマ処理装置であって、
前記真空容器を挟んで当該真空容器の側方に配置され前記ウエハが内部を搬送されるものであって前記複数の取外し可能な部材のうち上下方向の中間の位置に配置された部材の外側壁に接続されるバルブボックスと、
前記ベースプレートの外周部であって前記真空容器を挟んで前記バルブボックスの反対の側の端部に取り付けられ、前記複数の取外し可能な部材のうち上方及び下方の部材の各々と連結されたリフターであって、上下方向の軸を有して当該軸の上下方向の異なる位置に連結された前記上方及び下方の可能な部材が前記軸に沿って上下方向に移動するリフターと、
前記リフターに備えられ前記上下方向の軸に沿って移動する少なくとも1つの移動部材であって、前記複数の部材が重ねられて前記真空容器を構成している状態で前記軸上の所定の位置から上方に移動して前記上方の部材を上方向に移動して前記下方の部材から第1の所定の距離だけ離間させた後、前記下方の部材を上方向に移動して前記ベースプレートから第2の所定の距離だけ離間させ、これら上方及び下方の部材を前記ベースプレートから各々の所定の高さで保持する移動部材とを備えたプラズマ処理装置。
A vacuum chamber having a processing chamber in which a wafer placed inside the depressurized chamber is processed using plasma, and an opening on which the vacuum chamber is mounted and gas from the processing chamber inside the vacuum chamber is discharged. A plasma processing apparatus comprising a base plate and a plurality of members arranged in the vertical direction to constitute the vacuum vessel and configured to be detachable with respect to the base plate,
Outer wall of a member that is disposed on the side of the vacuum container with the wafer being conveyed therein and that is disposed at an intermediate position in the vertical direction among the plurality of removable members A valve box connected to the
A lifter attached to an outer peripheral portion of the base plate and opposite to the end of the valve box with the vacuum vessel interposed therebetween, and connected to each of upper and lower members of the plurality of removable members. A lifter having a vertical axis, wherein the upper and lower possible members connected to different positions in the vertical direction of the axis move in the vertical direction along the axis,
At least one moving member that is provided on the lifter and moves along the up-down axis, from a predetermined position on the axis in a state where the plurality of members are stacked to form the vacuum container. After moving upward, the upper member is moved upward and separated from the lower member by a first predetermined distance, and then the lower member is moved upward to move the second member from the base plate. A moving member that is separated by a predetermined distance and holds the upper and lower members at respective predetermined heights from the base plate.
請求項1に記載のプラズマ処理装置であって、
前記複数の取り外し可能な部材がシール部材を挟んで前記真空容器を構成するものであって、当該真空容器に取り付けられた状態で前記シール部材に上下方向に荷重が加えられて前記真空容器の内外を気密に封止するプラズマ処理装置。
The plasma processing apparatus according to claim 1,
The plurality of detachable members constitute the vacuum container with a seal member interposed therebetween, and a load is applied to the seal member in a vertical direction in a state where the seal member is attached to the inside and outside of the vacuum container. Plasma processing device that hermetically seals
請求項1または2に記載のプラズマ処理装置であって、
前記移動部材の移動により、前記上方および下方の部材の各々が順次上方に移動し前記各々の所定の高さで保持された状態で、前記ベースプレートの上方の箇所から前記バルブボックスに対して遠ざかった位置まで水平方向に移動して取り外し可能に構成されたプラズマ処理装置。
The plasma processing apparatus according to claim 1 or 2,
With the movement of the moving member, each of the upper and lower members sequentially moved upward and was kept away from the valve box above the base plate from a position above the base plate while being held at the respective predetermined heights. A plasma processing apparatus that is configured to be removable by moving horizontally to a position.
請求項1または2に記載のプラズマ処理装置であって、
前記リフターの前記軸の上下方向に異なる箇所と前記上方及び下方の部材の各々とを連結する2つの連結部を有し、
前記移動部材の上方向の移動により、当該移動部材と前記2つの連結部の各々とが順次当接した後に前記上方および下方の部材の各々とこれらに連結された前記連結部各々が順次上方に移動して前記各々の所定の高さで保持された状態で、前記ベースプレートの上方の箇所から前記バルブボックスに対して遠ざかった位置まで、前記連結部の各々に配置された関節部の上下方向の軸回りに水平方向に旋回して移動して取り外し可能に構成されたプラズマ処理装置。
The plasma processing apparatus according to claim 1 or 2,
The lifter has two connecting portions that connect different portions in the vertical direction of the shaft and each of the upper and lower members,
Due to the upward movement of the moving member, after the moving member and each of the two connecting portions sequentially come into contact with each other, each of the upper and lower members and each of the connecting portions connected thereto are sequentially moved upward. In a state where the joints are moved and held at the respective predetermined heights, from a point above the base plate to a position away from the valve box, a vertical direction of a joint disposed at each of the connecting parts is determined. A plasma processing apparatus that is configured to be able to pivot around an axis in a horizontal direction, move, and be detachable.
請求項1または2に記載のプラズマ処理装置であって、
前記リフターの前記軸の上下方向に異なる箇所と前記上方及び下方の部材の各々とを連結する2つの連結部を有し、
前記移動部材の下方向の移動により、前記ベースプレートの上方で当該ベースプレートから所定の高さで保持された前記連結部の各々およびこれに連結された前記上方及び下方の部材の各々を前記軸に沿った下方向に移動させるとともに前記2つの連結部の各々と順次離間して前記上方及び下方の部材を前記ベースプレート上方で順次積み重ねて載置可能に構成されたプラズマ処理装置。
The plasma processing apparatus according to claim 1 or 2,
The lifter has two connecting portions that connect different portions in the vertical direction of the shaft and each of the upper and lower members,
By the downward movement of the moving member, each of the connecting portions held above the base plate at a predetermined height from the base plate and each of the upper and lower members connected thereto along the axis are moved along the axis. A plasma processing apparatus configured to be capable of being moved downward and sequentially separated from each of the two connecting portions so that the upper and lower members can be sequentially stacked and mounted above the base plate.
請求項1または2に記載のプラズマ処理装置であって、
前記下方の部材が前記ウエハをその上面に載せて支持する試料台を含むユニットであるプラズマ処理装置。
The plasma processing apparatus according to claim 1 or 2,
The plasma processing apparatus, wherein the lower member is a unit including a sample stage that supports the wafer mounted on the upper surface thereof.
請求項1乃至6の何れかに記載のプラズマ処理装置であって、
前記上方の部材が、前記真空容器の上部を構成し内側で前記プラズマが形成される空間を囲む放電ブロックを含むプラズマ処理装置。
The plasma processing apparatus according to claim 1, wherein:
The plasma processing apparatus, wherein the upper member includes a discharge block that forms an upper portion of the vacuum vessel and surrounds a space where the plasma is formed inside.
請求項1乃至6の何れかに記載のプラズマ処理装置であって、
取り外し可能な前記下方の部材が前記ウエハをその上面に載せて支持する試料台を含むユニットであるプラズマ処理装置。
The plasma processing apparatus according to claim 1,
A plasma processing apparatus, wherein the removable lower member is a unit including a sample stage that supports the wafer mounted on the upper surface thereof.
請求項1乃至8の何れかに記載のプラズマ処理装置であって、
前記中間の位置に配置された部材が、前記処理室の内部で前記プラズマに対するアース用のリング状の部材を構成するプラズマ処理装置。
The plasma processing apparatus according to claim 1, wherein:
A plasma processing apparatus, wherein the member disposed at the intermediate position constitutes a ring-shaped member for grounding the plasma inside the processing chamber.
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