CN110970284A - 等离子体处理装置 - Google Patents

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Abstract

本发明具备：腔室，可维持比大气压更被减压的环境；等离子体发生部，在腔室的内部发生等离子体；气体供给部，向腔室的内部供给气体；放置部，位于发生等离子体的区域的下方，放置处理物；减压部，位于放置部的下方，对腔室的内部进行减压；及支撑部，在腔室的内部空间中支撑放置部。支撑部具有：安装部，位于放置部的下方，设置放置部；及梁，在腔室的内部从腔室的侧面朝着腔室的中心轴延伸，一端连接于安装部的侧面，在内部具有连接于腔室的外部空间的空间。

Description

等离子体处理装置
技术领域
本发明的实施方式涉及一种等离子体处理装置。
背景技术
在用于干刻、化学汽相沉积(CVD(Chemical Vapor Deposition))、物理汽相沉积(PVD(Physical Vapor Deposition))等的等离子体处理装置中，要求提高等离子体处理性能。因此，在对腔室的内部进行排气时，优选以有效排气速度较大且未发生偏离的轴对称的方式进行排气。
另外，如果进行等离子体处理时产生的副产物残留于腔室的内部，则等离子体处理性能会发生变动。因此，需要进行定期地清洗腔室的内部或者更换附着有副产物的零件的维护。此时，如果将放置处理物的放置部固定于腔室的底面，则难以将放置部取出到腔室的外部，难以维护等离子体处理装置。
于是，提出了如下等离子体处理装置，梁从腔室的侧面向腔室的内部突出，具备：在梁的顶端侧设置有放置部的单支撑结构的模块；及设置在放置部的正下方的涡轮分子泵(例如，参照专利文献1)。
这样，由于能够在腔室的内部空间中设置放置部，因此能够将减压部配置在放置部的正下方。如果减压部配置在放置部的正下方，则容易以有效排气速度较大且未发生偏离的轴对称的方式进行排气。另外，如果做成这样的结构，则能够将放置部从腔室的侧面侧取出到外部。因此，与放置部固定于腔室的底面的情况相比，更容易维护等离子体处理装置。
但是，由于在放置部设置有金属制的电极，因此重量较重。因此，有可能支撑放置部的梁的顶端向下方发生挠曲而放置部发生倾斜。如果平面尺寸较大的放置部发生倾斜，则腔室内的气体流动及等离子体密度趋于不均匀，处理特性有可能不均匀。
此时，如果加大梁的截面尺寸，则有可能有效排气速度降低或者难以进行未发生偏离的轴对称的排气。或者，如果增加梁的数量，则在进行维护时难以从腔室拆下放置部。
于是，希望开发出通过简单的结构能够抑制放置部的倾斜的等离子体处理装置。
专利文献
专利文献1：日本国特表2000-511700号公报
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种等离子体处理装置，其通过简单的结构能够抑制放置部的倾斜。
实施方式所涉及的等离子体处理装置具备：腔室，可维持比大气压更被减压的环境；等离子体发生部，在所述腔室的内部发生等离子体；气体供给部，向所述腔室的内部供给气体；放置部，位于发生所述等离子体的区域的下方，放置处理物；减压部，位于所述放置部的下方，对所述腔室的内部进行减压；及支撑部，在所述腔室的内部空间中支撑所述放置部。所述支撑部具有：安装部，位于所述放置部的下方，设置所述放置部；及梁，在所述腔室的内部从所述腔室的侧面朝着所述腔室的中心轴延伸，一端连接于所述安装部的侧面，在内部具有连接于所述腔室的外部空间的空间。在所述梁的侧部中，当将所述放置部侧的侧部的厚度作为t1、将所述梁的所述放置部侧的相反侧的侧部的厚度作为t2时，满足以下的式t1＞t2。
根据本发明的实施方式，提供一种等离子体处理装置，其通过简单的结构能够抑制放置部的倾斜。
附图说明
图1是用于例示本实施方式所涉及的等离子体处理装置的模式化剖视图。
图2是用于例示放置模块的模式化立体图。
图3是放置模块的模式化剖视图。
图4是用于例示梁的截面的模式图。
图5是用于例示拆下放置模块的模式化剖视图。
符号说明
1-等离子体处理装置；2-腔室；2a-中心轴；2b-孔；3-放置模块；4-电源部；5-电源部；6-减压部；7-气体供给部；8-控制部；31-放置部；31a-电极；31b-绝缘环；31c-台座；32-支撑部；32a-安装部；32b-梁；32b1～32b4-侧部；32c-凸缘；33-罩；100-处理物。
具体实施方式
以下，参照附图对实施方式进行例示。并且，在各附图中，对于相同的构成要素标注相同的符号并适当省略详细说明。
图1是用于例示本实施方式所涉及的等离子体处理装置1的模式化剖视图。
如图1所示，等离子体处理装置1中设置有腔室2、放置模块3、电源部4、电源部5、减压部6、气体供给部7、控制部8。
腔室2呈可维持比大气压更被减压的环境的气密结构。
腔室2具有本体部21、顶板22、窗23。
本体部21呈大致圆筒形状，在一个端部呈一体的设置有底板21a。开口有本体部21的另一个端部。本体部21例如能够由铝合金等金属所形成。另外，本体部21可接地。在本体部21的内部设置有发生等离子体P的区域21b。在本体部21设置有用于搬入搬出处理物100的搬入搬出口21c。能够通过插板阀21c1气密地密封搬入搬出口21c。
将处理物100例如可作为光掩模、掩模底版(Mask Blank)、晶片、玻璃基板等。但是，处理物100并不局限于例示的内容。
顶板22呈板状，设置成堵住本体部21的开口。能够将顶板22设置成与底板21a对峙。在顶板22的中央区域中，设置有在厚度方向上穿通的孔22a。能够将孔22a的中心设置在腔室2(本体部21)的中心轴2a上。为了使从电极51放射的电磁波透过而设置有孔22a。顶板22例如能够由铝合金等金属所形成。
窗23呈板状，设置于顶板22。窗23被设置成堵住孔22a。窗23由能够使电磁场透过且进行蚀刻处理时难以被蚀刻的材料所形成。窗23例如能够由石英等电介体材料所形成。
如图2、图3所示，放置模块3具有放置部31、支撑部32、罩33。
将处理物100放置在放置部31。放置部31位于发生等离子体P的区域21b的下方。放置模块3从腔室2(本体部21)的侧面向腔室2(本体部21)的内部突出，具有在顶端侧设置放置部31的单支撑结构(参照图1)。
并且，关于放置模块3在以后进行详细叙述。
电源部4具有电源41、匹配部42。
电源部4是所谓偏压控制用的高频电源。即，为了控制向放置部31上的处理物100引入的离子的能量而设置有电源部4。
电源41输出具有适合引入离子的频率(例如，27MHz～1MHz的频率)的高频电力。
匹配部42具有匹配电路42a、风扇42b。
为了在电源41侧的阻抗与等离子体P侧的阻抗之间进行匹配而设置有匹配电路42a。匹配电路42a介由母线(配线构件)42c电连接于电源41、电极31a。
风扇42b向支撑部32的内部送出空气。为了冷却设置在支撑部32的内部的母线42c及匹配电路42a而设置有风扇42b。
另外，能够将匹配部42设置于支撑部32的凸缘32c。如果匹配部42设置于凸缘32c，则在将放置模块3从腔室2(本体部21)拆下或者将放置模块3安装于腔室2(本体部21)时，能够使放置模块3与匹配部42呈一体地移动。因此，能够提高维护性。
另外，梁32b的内部空间介由匹配部42连接于腔室2(本体部21)的外部空间。因此，梁32b的内部空间的压力相同于腔室2的外部空间的压力(例如大气压)。
电源部5具有电极51、电源52、匹配电路53。
能够将电源部5做成用于发生等离子体P的高频电源。即，为了在腔室2的内部产生高频放电而发生等离子体P而设置有电源部5。
本实施方式中，电源部5成为在腔室2的内部发生等离子体P的等离子体发生部。
电极51设置在腔室2的外部且窗23之上。能够将电极51做成具有发生电磁场的多个导体部及多个电容部(电容器)。
电源52输出具有100KHz～100MHz左右的频率的高频电力。此时，电源52能够输出具有适合发生等离子体P的频率(例如，13.56MHz的频率)的高频电力。另外，也能够将电源52做成可改变输出的高频电力的频率。
为了在电源52侧的阻抗与等离子体P侧的阻抗之间进行匹配而设置有匹配电路53。匹配电路53介由配线54电连接于电源52、电极51。匹配电路53还可以介由母线42c电连接于电源52、电极51。
并且，图1所例示的等离子体处理装置1是在上部具有电感耦合型电极且在下部具有电容耦合型电极的双频率等离子体处理装置。
但是，等离子体的发生方法并不局限于例示的内容。
等离子体处理装置1例如还可以是使用电感耦合型等离子体(ICP：InductivelyCoupled Plasma)的等离子体处理装置及使用电容耦合等离子体(CCP：CapacitivelyCoupled Plasma)的等离子体处理装置等。
减压部6具有泵61、阀62。
减压部6位于放置部31的下方，将腔室2的内部减压成成为规定的压力。
能够将泵61设置在腔室2的外部。泵61能够连接于设置在腔室2的底板21a上的孔21a1(相当于第2孔的一个例子)。泵61对存在于腔室2的内部的气体进行排气。能够将泵61例如做成涡轮分子泵(TMP：Turbo Molecular Pump)等。
阀62具有阀体62a、驱动部62b。
阀体62a呈板状，设置在腔室2的内部。阀体62a与孔21a1对峙。能够将阀体62a的平面尺寸做成比吸气口61a的平面尺寸更大。在从中心轴2a方向观察阀体62a时，阀体62a覆盖泵61的吸气口61a。
驱动部62b改变在腔室2(本体部21)的中心轴2a方向上的阀体62a的位置。即，驱动部62b使阀体62a进行上升或者使阀体62a进行下降。能够将驱动部62b做成具备连接于阀体62a的轴62a1及使轴62a1进行移动的控制马达(例如伺服马达等)。能够将阀62做成所谓提升阀。
在此，当腔室2的内部中阀体62a的位置发生变化时，阀体62a与腔室2的底板21a之间的距离发生变化。阀体62a与腔室2的底板21a之间的空间成为排气的流路。因此，由于当该部分的尺寸发生变化时传导发生变化，因此能够控制排气量、排气速度等。驱动部62b例如根据探测腔室2的内压的未图示的真空计等的输出，能够控制阀体62a的位置。
气体供给部7具有气体收容部71、气体控制部72、开闭阀73。
气体供给部7向腔室2的内部的发生等离子体P的区域21b供给气体G。能够将气体收容部71、气体控制部72、开闭阀73设置在腔室2的外部。
气体收容部71收容气体G，向腔室2的内部供给所收容的气体G。能够将气体收容部71例如做成收容有气体G的高压瓶等。气体收容部71与气体控制部72介由配管连接。
气体控制部72在从气体收容部71向腔室2的内部供给气体G时控制流量、压力等。能够将气体控制部72例如做成MFC(Mass Flow Controller)等。气体控制部72与开闭阀73介由配管连接。
开闭阀73介由配管连接于设置在腔室2的气体供给口22b。开闭阀73对气体G的供给及停止进行控制。能够将开闭阀73例如做成二通电磁阀等。并且，也能够使气体控制部72具有开闭阀73的功能。
能够将气体G做成在被等离子体P所激励、活性化时生成所希望的基、离子。例如，当等离子体处理为蚀刻处理时，能够将气体G做成生成可对处理物100的露出面进行蚀刻的基、离子。此时，能够将气体G例如做成含氯的气体、含氟的气体等。能够将气体G例如做成氯气体与氧气体的混合气体及CHF3、CHF3、CF4的混合气体及SF6与氦气体的混合气体等。
控制部8具备CPU(Central Processing Unit)等运算部及存储器等存储部。
控制部8根据存储于存储部的控制程序对设置于等离子体处理装置1的各要素的动作进行控制。并且，由于对各要素的动作进行控制的控制程序可应用已知的技术，因此省略详细说明。
接下来，对放置模块3进一步进行说明。
图2是用于例示放置模块3的模式化立体图。
图3是放置模块3的模式化剖视图。
图4是用于例示梁32b的截面的模式图。并且，图4是图3中的梁32b的A-A线方向的模式化剖视图。
图5是用于例示拆下放置模块3的模式化剖视图。
并且，图5中为了避免变复杂而省略电源部4、电源部5、气体供给部7、控制部8等而进行了描绘。
如图2、图3所示，放置模块3具有放置部31、支撑部32、罩33。
放置部31具有电极31a、绝缘环31b、台座31c。
电极31a能够由金属等导电性材料所形成。能够将电极31a的上面作为用于放置处理物100的放置面。电极31a例如能够螺纹固定于台座31c。另外，电极31a中能够内置拾取销31a1、温度控制部等。能够设置多个拾取销31a1。
多个拾取销31a1呈棒状，设置成可从电极31a的上面突出。多个拾取销31a1在交接处理物100时被使用。因此，当多个拾取销31a1因未图示的驱动部而从电极31a的上面突出时，会引向电极31a的内部。多个拾取销31a1的数量、配置，能够对应处理物100的大小、平面形状等而适当地进行变更。
能够将温度控制部例如做成冷却介质的循环线路(流路)、加热器等。温度控制部例如根据来自未图示的温度传感器的输出，对电极31a的温度以至于放置于电极31a的处理物100的温度进行控制。
绝缘环31b呈环状，覆盖电极31a的侧面。绝缘环31b例如能够由石英等电介体材料所形成。
台座31c设置在电极31a与支撑部32的安装部32a之间。为了对电极31a与支撑部32之间进行绝缘而设置有台座31c。台座31c例如能够由石英等电介体材料所形成。台座31c例如能够螺纹固定于支撑部32的安装部32a。
支撑部32在腔室2的内部空间中支撑放置部31。支撑部32配置成在腔室2的侧面与放置部31的下方之间延伸。
支撑部32具有安装部32a、梁32b、凸缘32c。安装部32a、梁32b、凸缘32c例如能够由铝合金等所形成。
安装部32a位于腔室2的内部空间且放置部31的下方。能够以安装部32a的中心位于腔室2的中心轴2a上的方式设置安装部32a。安装部32a呈筒状，在放置部31侧的端面上设置有孔32a1，在放置部31侧的相反侧的端面上设置有孔32a2。母线42c、冷却介质用的配管等介由孔32a1连接于电极31a。孔32a2在连接母线42c、冷却介质用的配管等或者对电极31a进行维护时被使用。在安装部32a的放置部31侧的端面上设置放置部31(台座31c)。因此，能够将安装部32a的平面形状做成与放置部31的平面形状相同。能够将安装部32a的平面尺寸做成大致相同或者稍微大于放置部31的平面尺寸。
梁32b的一个端部连接于安装部32a的侧面。梁32b的另一个端部介由穿通腔室2的侧面的孔2b(相当于第1孔的一个例子)连接于凸缘32c。梁32b在腔室2的内部空间中从腔室2的侧面朝着腔室2的中心轴2a延伸。能够使梁32b呈角筒状。梁32b的内部空间介由设置于凸缘32c的孔32c1连接于腔室2的外部空间(大气空间)。如果梁32b的内部空间连接于腔室2的外部空间，则梁32b的内部空间的压力相同于腔室2的外部空间的压力(例如大气压)。另外，能够将梁32b的内部空间连接于安装部32a的内部空间。此时，支撑部32的内部空间的压力相同于腔室2的外部空间的压力(例如大气压)。
如图1所示，凸缘32c安装于腔室2的外侧壁。在腔室2的侧面上设置有孔2b。孔2b具有安装于安装部32a的放置部31可通过的大小的形状。因此，如图5所示，介由孔2b能够从腔室2拆下设置有放置部31的放置模块3或者将设置有放置部31的放置模块3安装于腔室2。即，介由孔2b能够将设置有放置部31的安装部32a及梁32b搬入到腔室2的内部及搬出到腔室2的外部。并且，为了容易安装、拆下放置模块3，还可以在腔室2的外侧壁上设置滑块。
凸缘32c呈板状，具有在厚度方向上穿通的孔32c1(参照图3)。凸缘32c例如能够螺纹固定于腔室2的外侧壁。
如图3所示，罩33设置于安装部32a的放置部31侧的相反侧的端面。罩33例如能够螺纹固定于安装部32a。通过将罩33安装于安装部32a，从而孔32a2被气密地密封。并不特意限定罩33的形状，既可以做成圆顶状的罩33，也可以做成板状的罩33。罩33例如能够由铝合金等所形成。
在此，如果支撑部32具有单支撑结构，则由于在设置于腔室2的内部空间的放置部31的下方形成空间，因此能够将减压部6配置在放置部31的正下方。如果将减压部6配置在放置部31的正下方，则容易进行有效排气速度较大且未发生偏离的轴对称的排气。另外，如果支撑部32具有单支撑结构，则能够从水平方向上从腔室2拆下设置有放置部31的支撑部32或者将设置有放置部31的支撑部32安装于腔室2。因此，与将放置部固定于腔室2的底面的情况相比，更容易维护等离子体处理装置。
但是，在放置部31设置有金属制的电极31a。另外，在放置部31也设置有：拾取销31a1或其驱动部；及冷却介质的循环线路、加热器等温度控制部等。因此，放置部31的重量较重。如果设置于支撑部32的顶端侧的放置部31的重量较重，则因从单侧进行支撑而负载发生偏离，支撑放置部31的梁32b的顶端有可能向下方发生挠曲而放置部31发生倾斜。例如，放置部31的重量有可能成为56～70kgf(千克力)左右。在这样的情况下，放置模块3的顶端有可能向下方下降0.2mm左右。
由于在放置部31放置处理物100，因此放置处理物100的放置面需要至少处理物100的主面的面积以上的面积，放置部31的平面尺寸较大。因此，如果平面尺寸较大的放置部31发生倾斜，则腔室2内的气体流动发生紊乱，或者等离子体密度趋于不均匀，处理特性有可能趋于不均匀。
此时，如果为了抑制放置部31的倾斜而加大支撑放置部31的梁32b的截面尺寸，则会妨碍排气，有可能有效排气速度降低或者难以进行未发生偏离的轴对称的排气。另外，如果将支撑放置部31的梁32b做成多个，则由于能够减小1个梁32b的截面尺寸，因此能够抑制有效排气速度降低。另外，通过配置多个梁32b，从而也能够进行轴对称的排气。但是，如果将支撑放置部31的梁32b做成多个，则由于固定于腔室2的侧面的部分增加，因此难以安装及拆下支撑部而有可能维护性降低。
于是，在本实施方式所涉及的支撑部32设置有在内部具有空间的梁32b。而且，如前所述，梁32b的内部空间连接于腔室2的外部空间。即，梁32b的内部空间的压力P1相同于腔室2的外部空间的压力P2(例如大气压)。另外，如图3、图4所示，当将梁32b的放置部31侧的侧部(上侧的侧部)32b1的厚度作为t1、将梁32b的放置部31侧的相反侧的侧部(下侧的侧部)32b2的厚度作为t2时，成为“t1＞t2”。
因此，当进行等离子体处理时，对应于梁32b的内部压力与梁32b的外部压力之差的等分布负载会施加于梁32b的侧部32b1、32b2。此时，施加于梁32b的侧部32b1与梁32b的侧部32b2的等分布负载相等。因此，如果成为“t1＞t2”，则梁32b的侧部32b1的挠曲量大于梁32b的侧部32b2的挠曲量。其结果，由于梁32b的顶端向上方发生挠曲，因此能够使缘于放置部31的重量的向下方的挠曲相抵于缘于压力差的向上方的挠曲。并且，厚度t1、t2的具体尺寸，能够通过进行实验、模拟而适当决定。
在此，如表1所示，通过有限元分析，将放置部31的重量也加入条件中，对当改变梁32b的侧部32b1的厚度(t1)及梁32b的侧部32b2的厚度(t2)时的梁32b的挠曲进行了解析。表1中，将当梁32b的外部压力与内部压力相同时(都是大气压)的挠曲量作为“自重挠曲”，将当梁32b的外部压力为低于大气压的压力(0.1Pa)、梁32b的内部压力为大气压时的挠曲量作为“负载挠曲”。
表1
单位(mm)
No. t1 t2 自重挠曲 负载挠曲
1 16 9 -0.09 0.10
2 9 9 -0.06 -0.24
3 16 16 -0.07 -0.25
4 9 16 -0.04 -0.26
其结果能够确认到如下内容，如No.1虽然只在成为“t1＞t2”的条件下梁32b向上方发生挠曲，但是如No.2～4在成为“t1＝t2”、“t1＜t2”的条件下梁32b都向下方发生挠曲。在该解析中虽然只将放置部31的重量加入条件中而No.1成为向上方发生挠曲的结果，但是由于实际上被处理物的重量等也成为负载，因此进一步承受重量。对应于进一步承受的重量部分而向下方发生挠曲，向上方发生挠曲的部分被相抵，可认为放置部31的放置面趋于平坦。
在表2中示出使该条件成立的本实施方式的等离子体处理装置的各要素的尺寸范围。此时，能够将梁32b由铝合金形成，将梁32b的外部空间的压力(腔室2的内压)做成0.1～100Pa左右。
L是指腔室2的外侧壁与中心轴2a之间的距离，φA是指放置部31中的放置面的直径尺寸，H1是指从重心w到放置面的尺寸，H2是指从放置部31的上面到罩33的下面的尺寸，H3是指从重心w到侧部32b1的上侧面的尺寸，H4是指垂直方向上的梁32b的尺寸。
表2
范围
L(mm) 260～350
φA(mm) 315～450
H1(mm) 100～150
H2(mm) 280～360
H3(mm) -10～20
H4(mm) 80～110
W(kgf) 56～70
t1(mm) 14～18
t2(mm) 8～10
如表2所示，例如L为260～350mm左右、放置部31的重量为56～70kgf(千克力)左右，则能够做成t1＝14～18mm、t2＝8～10mm。
在此，如图4所示，将与梁32b的侧部32b1发生交叉的侧部32b3、32b4的厚度作为t3。施加于梁32b的侧部32b3与侧部32b4的等分布负载趋于相等。因此，如果侧部32b3的厚度与侧部32b4的厚度相等，则侧部32b3的挠曲与侧部32b4的挠曲会相抵。因此，并不特意限定厚度t3。但是，如果厚度t3过小，则梁32b有可能发生意想不到的变形而放置部31的位置有可能发生偏离。因此，优选做成“t1＜t3”。另外，如果做成“t2＜t3”，则更加容易抑制梁32b发生意想不到的变形。
以上，对实施方式进行了例示。但是，本发明并不局限于上述的记述。
关于前述的实施方式，只要具备本发明的特征，则本领域技术人员适当加以设计变更的技术也包含在本发明的范围内。
例如，等离子体处理装置1所具备的构成要素的形状、材料、配置等并不局限于例示的内容，而是可进行适当变更。
例如，安装部32a的厚度还可以不同于梁32b的厚度。梁32b还可以呈圆筒状。
另外，只要技术上可行，则可对前述的各实施方式所具备的各要素进行组合，组合这些后的技术只要包含本发明的特征，则也包含在本发明的范围内。

Claims (6)

1.一种等离子体处理装置，具备：
腔室，可维持比大气压更被减压的环境；
等离子体发生部，在所述腔室的内部发生等离子体；
气体供给部，向所述腔室的内部供给气体；
放置部，位于发生所述等离子体的区域的下方，放置处理物；
减压部，位于所述放置部的下方，对所述腔室的内部进行减压；
及支撑部，在所述腔室的内部空间中支撑所述放置部，其特征为，
所述支撑部具有：安装部，位于所述放置部的下方，设置所述放置部；
及梁，在所述腔室的内部从所述腔室的侧面朝着所述腔室的中心轴延伸，一端连接于所述安装部的侧面，在内部具有连接于所述腔室的外部空间的空间，
在所述梁的侧部中，当将所述放置部侧的侧部的厚度作为t1、将所述梁的所述放置部侧的相反侧的侧部的厚度作为t2时，满足以下的式t1＞t2。
2.根据权利要求1所述的等离子体处理装置，其特征为，当将所述梁的与所述放置部侧的侧部发生交叉的侧部的厚度作为t3时，满足以下的式t1＜t3。
3.根据权利要求1或2所述的等离子体处理装置，其特征为，
所述支撑部还具备设置于所述腔室的外侧壁的凸缘，
所述梁的另一端介由穿通所述腔室的侧面的第1孔连接于所述凸缘。
4.根据权利要求3所述的等离子体处理装置，其特征为，介由所述第1孔，能够将设置有所述放置部的所述安装部及所述梁搬入到所述腔室的内部及搬出到所述腔室的外部。
5.根据权利要求1～4中任意一项所述的等离子体处理装置，其特征为，
所述减压部具备：泵，连接于设置在所述腔室的底板上的第2孔；
阀体，设置在所述腔室的内部，与所述第2孔对峙；
及驱动部，改变在所述腔室的中心轴方向上的所述阀体的位置。
6.根据权利要求1～5中任意一项所述的等离子体处理装置，其特征为，还具备朝着所述支撑部的内部进行送风的风扇。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1783430A (zh) * 2004-12-03 2006-06-07 东京毅力科创株式会社 电容耦合型等离子体处理装置
CN101123178A (zh) * 2003-05-02 2008-02-13 东京毅力科创株式会社 等离子体处理装置
CN102057472A (zh) * 2008-06-10 2011-05-11 朗姆研究公司 具有用于控制部件温度的机构的等离子处理系统
CN102084468A (zh) * 2008-02-08 2011-06-01 朗姆研究公司 包括横向波纹管和非接触颗粒密封的可调节间隙电容耦合rf等离子反应器
CN103035469A (zh) * 2011-10-05 2013-04-10 应用材料公司 对称等离子体处理室

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5948704A (en) 1996-06-05 1999-09-07 Lam Research Corporation High flow vacuum chamber including equipment modules such as a plasma generating source, vacuum pumping arrangement and/or cantilevered substrate support
JP4010068B2 (ja) * 1998-11-12 2007-11-21 日新電機株式会社 真空処理装置及びマルチチャンバ型真空処理装置
US6972071B1 (en) * 1999-07-13 2005-12-06 Nordson Corporation High-speed symmetrical plasma treatment system
US20080190364A1 (en) * 2007-02-13 2008-08-14 Applied Materials, Inc. Substrate support assembly
CN101351076B (zh) * 2008-09-16 2011-08-17 北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司 等离子体处理设备
US9029267B2 (en) * 2013-05-16 2015-05-12 Lam Research Corporation Controlling temperature of a faraday shield
JP6607795B2 (ja) * 2016-01-25 2019-11-20 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置
JP6738485B2 (ja) 2016-08-26 2020-08-12 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドＡｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ 低圧リフトピンキャビティハードウェア

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101123178A (zh) * 2003-05-02 2008-02-13 东京毅力科创株式会社 等离子体处理装置
CN1783430A (zh) * 2004-12-03 2006-06-07 东京毅力科创株式会社 电容耦合型等离子体处理装置
CN102084468A (zh) * 2008-02-08 2011-06-01 朗姆研究公司 包括横向波纹管和非接触颗粒密封的可调节间隙电容耦合rf等离子反应器
CN102057472A (zh) * 2008-06-10 2011-05-11 朗姆研究公司 具有用于控制部件温度的机构的等离子处理系统
CN103035469A (zh) * 2011-10-05 2013-04-10 应用材料公司 对称等离子体处理室

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