JP2005093843A - Plasma treatment device and upper electrode unit - Google Patents

Plasma treatment device and upper electrode unit Download PDF

Info

Publication number
JP2005093843A
JP2005093843A JP2003327186A JP2003327186A JP2005093843A JP 2005093843 A JP2005093843 A JP 2005093843A JP 2003327186 A JP2003327186 A JP 2003327186A JP 2003327186 A JP2003327186 A JP 2003327186A JP 2005093843 A JP2005093843 A JP 2005093843A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
upper electrode
pneumatic cylinder
electrode
pneumatic
processing apparatus
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2003327186A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP4399219B2 (en
Inventor
Tetsuharu Sato
徹治 佐藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokyo Electron Ltd
Original Assignee
Tokyo Electron Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Electron Ltd filed Critical Tokyo Electron Ltd
Priority to JP2003327186A priority Critical patent/JP4399219B2/en
Priority to US10/830,355 priority patent/US20040261712A1/en
Publication of JP2005093843A publication Critical patent/JP2005093843A/en
Priority to US12/405,432 priority patent/US20090255631A1/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4399219B2 publication Critical patent/JP4399219B2/en
Priority to US12/894,803 priority patent/US8083891B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431Constructional details of the reactor
    • H01J37/32532Electrodes
    • H01J37/32568Relative arrangement or disposition of electrodes; moving means

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To perform highly accurate positional control by using an air pressure actuator. <P>SOLUTION: This plasma treatment device is provided with an upper electrode arranged in a chamber 102 oppositely to a wafer W in the chamber 102, a sliding/supporting member 204 for supporting the upper electrode 120 so as to freely slide the upper electrode 120 in one direction by means of a sliding mechanism 210, an air pressure cylinder 220 having a rod 202 connected to the sliding/supporting member 204, and a drive control means 300 (an air pressure circuit 310 and a control means 400) for controlling the drive of the air pressure cylinder 220. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は,被処理体例えば液晶ディスプレイ(LCD)などフラットディスプレイ(FPD)用のガラス基板,すなわちLCD基板などのFPD基板の他,半導体ウエハ等をプラズマ処理するプラズマ処理装置にかかり,より詳細にはプラズマ処理装置内に設けられた電極などの部材を所望の位置に駆動制御可能なプラズマ処理装置及び上部電極ユニットに関する。   The present invention relates to a plasma processing apparatus for plasma processing a glass substrate for a flat substrate (FPD) such as a liquid crystal display (LCD), that is, an FPD substrate such as an LCD substrate, as well as a semiconductor wafer. Relates to a plasma processing apparatus and an upper electrode unit capable of driving and controlling members such as electrodes provided in the plasma processing apparatus to desired positions.

一般に,半導体デバイス,LCD基板等を製造するための各工程において,被処理体例えば半導体ウエハ(以下,単にウエハという。),LCD基板等をプラズマ処理するプラズマ処理装置では,処理装置内に配設されている部材例えば電極を直線運動させて所望の位置に駆動制御させる場合には,アクチュエータとしてサーボモータやステッピングモータなどのモータを用いて追従制御を行うようになっていた。   Generally, in each process for manufacturing a semiconductor device, an LCD substrate, and the like, a plasma processing apparatus that performs plasma processing on an object to be processed, such as a semiconductor wafer (hereinafter simply referred to as a wafer), an LCD substrate, etc. is disposed in the processing apparatus. When a member, for example, an electrode, is linearly moved and driven and controlled to a desired position, follow-up control is performed using a motor such as a servo motor or a stepping motor as an actuator.

このようにアクチュエータとしてモータを用いる構造では,モータの回転を直線運動に変換するために,プーリやギア,ベルトやチェーンなどの動力伝達機構を形成する強固な構造体が必要となり,処理装置自体が大型化するという問題があった。また,モータや動力伝達機構の回転運動により振動や騒音が発生し,ウエハのプロセス処理結果などに影響を与える虞があるという問題もあった。さらに,動力伝達機構を構成するギアやチェーンは消耗品であるため,定期的なメンテナンスも必要となるという問題もあった。   In such a structure using a motor as an actuator, in order to convert the rotation of the motor into a linear motion, a solid structure that forms a power transmission mechanism such as a pulley, a gear, a belt, or a chain is required. There was a problem of increasing the size. In addition, vibration and noise are generated by the rotational movement of the motor and the power transmission mechanism, which may affect the process processing result of the wafer. In addition, the gears and chains that make up the power transmission mechanism are consumables, which necessitates regular maintenance.

この点,アクチュエータとしてモータの代りに油圧式アクチュエータを使用することも考えられるが,油圧式アクチュエータは配管が困難であり,油漏れがクリーンルームの汚染原因になる虞もあるなどの問題があり,プラズマ処理装置に使用するアクチュエータとしては適切ではない。   In this regard, it is conceivable to use a hydraulic actuator instead of a motor as the actuator. However, the hydraulic actuator is difficult to pipe, and there is a problem that oil leakage may cause clean room contamination. It is not suitable as an actuator for use in a processing apparatus.

また,アクチュエータとして空気圧アクチュエータを使用することも考えられる。空気圧アクチュエータであれば油漏れの虞もなく,クリーンルームの汚染することもない。また,空気圧アクチュエータは,軽量かつ高出力でコンパクトな構造にまとめられる利点がある。このため,プラズマ処理装置の分野でも,ウエハカセットの昇降機構(例えば特許文献1参照)や処理室のウエハ搬出入口に設けられたゲート開閉機構(例えば特許文献2参照)に用いられている。   It is also conceivable to use a pneumatic actuator as the actuator. If it is a pneumatic actuator, there is no risk of oil leakage and the clean room is not contaminated. In addition, pneumatic actuators have the advantage of being combined into a lightweight, high-power and compact structure. For this reason, also in the field of plasma processing apparatuses, it is used for a wafer cassette lifting mechanism (see, for example, Patent Document 1) and a gate opening / closing mechanism (see, for example, Patent Document 2) provided at a wafer carry-in / out port of a processing chamber.

特開2001−35897号公報JP 2001-35897 A 特開平10−209245号公報JP-A-10-209245

しかしながら,プラズマ処理装置内に設けられた部材を駆動制御させるために,アクチュエータとして空気圧アクチュエータを使用する場合には,空気特有の物性例えば粘性,密度等による圧縮性や伝達遅延に起因する非線形性のために制御性が悪く,また温度などの外的要因によっても制御性が左右され,特に高精度な位置制御を行うのが困難であるという問題があった。   However, when a pneumatic actuator is used as an actuator to drive and control a member provided in the plasma processing apparatus, non-linearity caused by air-specific physical properties such as viscosity, density, etc., and compression delay and transmission delay. Therefore, the controllability is poor, and the controllability is affected by external factors such as temperature, and it is difficult to perform highly accurate position control.

このため,従来,空気圧アクチュエータは一定反復作業のような単純作業に主に使用され,高精度な位置制御が要求される例えば電極などの駆動制御には用いられていなかった。   For this reason, conventionally, the pneumatic actuator has been mainly used for simple work such as constant repetitive work, and has not been used for drive control of an electrode or the like that requires high-precision position control.

そこで,本発明は,このような問題に鑑みてなされたもので,その目的とするところは,空気圧アクチュエータを用いて高精度な位置制御を行うことができるプラズマ処理装置及び上部電極ユニットを提供することにある。   Accordingly, the present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide a plasma processing apparatus and an upper electrode unit that can perform highly accurate position control using a pneumatic actuator. There is.

上記課題を解決するために,本発明の第1の観点によれば,処理容器内に配置された電極を利用して発生させるプラズマにより被処理体をプラズマ処理するを有するプラズマ処理装置であって,前記電極をスライド機構によって一方向に摺動自在に支持する摺動支持部材と,前記摺動支持部材に連設されたロッドを有する空気圧シリンダと,前記空気圧シリンダを駆動する空気圧回路と,前記空気圧回路を制御して前記電極の位置制御を行う制御手段とを備えることを特徴とするプラズマ処理装置が提供される。   In order to solve the above problems, according to a first aspect of the present invention, there is provided a plasma processing apparatus having plasma processing of an object to be processed by plasma generated using an electrode disposed in a processing container. A sliding support member that slidably supports the electrode in one direction by a slide mechanism, a pneumatic cylinder having a rod connected to the sliding support member, a pneumatic circuit that drives the pneumatic cylinder, There is provided a plasma processing apparatus comprising control means for controlling the position of the electrode by controlling a pneumatic circuit.

上記課題を解決するために,本発明の第2の観点によれば,処理容器内に配置された上部電極を利用して発生させるプラズマにより被処理体をプラズマ処理するプラズマ処理装置の上部電極ユニットであって,前記処理容器内に配置された上部電極と,前記上部電極をスライド機構によって上下方向に摺動自在に支持する摺動支持部材と,前記摺動支持部材に連設されたロッドを有する空気圧シリンダと,前記空気圧シリンダを駆動する空気圧回路と,前記空気圧回路を制御して前記上部電極の位置制御を行う制御手段とを備えることを特徴とする上部電極ユニットが提供される。   In order to solve the above-mentioned problem, according to a second aspect of the present invention, an upper electrode unit of a plasma processing apparatus for plasma-processing an object to be processed by plasma generated using an upper electrode arranged in a processing container An upper electrode disposed in the processing container, a sliding support member that slidably supports the upper electrode in a vertical direction by a sliding mechanism, and a rod that is connected to the sliding support member. An upper electrode unit is provided, comprising: a pneumatic cylinder having a pneumatic cylinder; a pneumatic circuit that drives the pneumatic cylinder; and a control unit that controls the pneumatic circuit to control the position of the upper electrode.

このような構成の第1の観点及び第2の観点の発明によれば,空気圧シリンダとは別に電極を一方向(例えば上下方向)に摺動自在に支持する摺動支持部材を設けることによって,空気圧シリンダにかかる一方向以外の方向の負荷(外乱)を排除し,空気圧シリンダを一方向の動きに集中させることができる。これにより,空気圧シリンダによって電極の位置制御を精度よく行うことができる。   According to the first and second aspects of the invention, by providing a sliding support member that supports the electrode slidably in one direction (for example, the vertical direction) separately from the pneumatic cylinder, It eliminates loads (disturbances) in directions other than one direction on the pneumatic cylinder, allowing the pneumatic cylinder to concentrate on movement in one direction. As a result, the position of the electrode can be accurately controlled by the pneumatic cylinder.

また,第2の観点のように上部電極,上部電極の駆動機構,その制御手段をユニット化することにより,既存のプラズマ処理装置に対しても上部電極ユニットを交換するだけで,空気圧シリンダで位置制御可能な上部電極を簡単に付加することができる。   In addition, the upper electrode, the drive mechanism of the upper electrode, and its control means are unitized as in the second aspect, so that the existing plasma processing apparatus can be positioned by a pneumatic cylinder simply by replacing the upper electrode unit. A controllable upper electrode can be easily added.

上記第1の観点及び第2の観点におけるスライド機構は,前記摺動支持部材の外周に前記電極の摺動方向に沿って設けられたレールと,前記レールを前記摺動方向に案内し摺動自在に支持し,前記処理容器に固定される案内部材とを有するように構成してもよい。これにより,簡単な構成で電極を摺動支持させることができる。この場合,案内部材は前記電極の水平方向調整部材を介して前記処理容器に固定されるようにしてもよい。これにより,水平方向調整部材により案内部材の傾きを調整することによって電極を水平方向に簡単に微調整することができる。   The slide mechanism according to the first aspect and the second aspect includes a rail provided along the sliding direction of the electrode on the outer periphery of the sliding support member, and sliding by guiding the rail in the sliding direction. A guide member that is freely supported and fixed to the processing container may be included. As a result, the electrode can be slidably supported with a simple configuration. In this case, the guide member may be fixed to the processing container via a horizontal adjustment member of the electrode. Thereby, the electrode can be easily finely adjusted in the horizontal direction by adjusting the inclination of the guide member by the horizontal direction adjusting member.

また,第1の観点及び第2の観点における空気圧シリンダのロッドは,前記電極の略中央に配置するように構成してもよい。これにより,空気圧シリンダのロッドにかかる荷重の偏心やモーメントの発生を抑えることができるので,より精度よく電極の位置制御を行うことができる。   Further, the rod of the pneumatic cylinder according to the first and second aspects may be configured to be disposed substantially at the center of the electrode. As a result, the eccentricity of the load applied to the rod of the pneumatic cylinder and the generation of moment can be suppressed, so that the electrode position can be controlled with higher accuracy.

また,第1の観点及び第2の観点における空気圧回路は,空気圧源と前記空気圧シリンダとの途中に設けられ,前記制御手段からの制御信号に基づいて前記空気圧シリンダに供給される圧縮空気の流れを切換えることによって,前記空気圧シリンダのロッドを駆動可能とする切換弁と,前記切換弁と前記空気圧シリンダとの途中に設けられ,前記制御手段からの停止信号に基づいて前記空気圧シリンダに供給される圧縮空気を遮断することによって,前記空気圧シリンダのロッドを停止保持可能とする駆動停止弁とを設けるように構成してもよい。これによれば,制御手段により電極の移動位置や方向を制御することができ,例えばプラズマ処理装置に異常があった場合には電極の移動を停止して保持させることができる。   The pneumatic circuit in the first and second aspects is provided between the pneumatic source and the pneumatic cylinder, and the flow of compressed air supplied to the pneumatic cylinder based on a control signal from the control means. Is provided in the middle of the switching valve and the pneumatic cylinder, and is supplied to the pneumatic cylinder based on a stop signal from the control means. A drive stop valve that can stop and hold the rod of the pneumatic cylinder by blocking the compressed air may be provided. According to this, the movement position and direction of the electrode can be controlled by the control means. For example, when there is an abnormality in the plasma processing apparatus, the movement of the electrode can be stopped and held.

また,第1の観点及び第2の観点における空気圧シリンダのロッドの動きを検出することにより,前記電極の位置を検出する位置検出手段を設け,前記制御手段は,前記位置検出手段により検出された前記電極の現在位置を前記電極の目標位置から引いた偏差に基づいて前記電極の位置制御を行うようにしてもよい。この場合,前記電極を移動させる位置まで複数段階で目標位置を設定し,前記電極を徐々に駆動するようにしてもよい。これにより,空気圧シリンダを駆動するための空気特有の物性例えば粘性,密度等による急激な駆動や振動を極力防止することができる。これにより,空気圧シリンダによって上部電極を駆動しても,例えば処理容器内のパーティクルなどを巻上げるなどの不都合をなくすことができる。   Further, a position detecting means for detecting the position of the electrode by detecting the movement of the rod of the pneumatic cylinder in the first and second aspects is provided, and the control means is detected by the position detecting means. The electrode position may be controlled based on a deviation obtained by subtracting the current position of the electrode from the target position of the electrode. In this case, a target position may be set in a plurality of stages until the electrode is moved, and the electrode may be gradually driven. As a result, it is possible to prevent sudden drive and vibration due to air-specific physical properties for driving the pneumatic cylinder, such as viscosity and density, as much as possible. Thereby, even if the upper electrode is driven by the pneumatic cylinder, it is possible to eliminate inconveniences such as rolling up particles in the processing container.

なお,第1の観点における電極は,前記処理容器内に互いに平行に配設された一対の電極のうちの一方の電極であって,前記被処理体は,前記他方の電極に載置されるものであってもよい。   The electrode in the first aspect is one of a pair of electrodes disposed in parallel to each other in the processing container, and the object to be processed is placed on the other electrode. It may be a thing.

以上説明したように本発明によれば,空気圧アクチュエータである空気圧シリンダにかかる負荷を極力軽減するこにより,空気圧シリンダを用いて高精度な位置制御を行うことができるプラズマ処理装置及び上部電極ユニットを提供できる。   As described above, according to the present invention, there is provided a plasma processing apparatus and an upper electrode unit capable of highly accurate position control using a pneumatic cylinder by reducing the load applied to the pneumatic cylinder as a pneumatic actuator as much as possible. Can be provided.

以下に添付図面を参照しながら,本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお,本明細書及び図面において,実質的に同一の機能構成を有する構成要素については,同一の符号を付することにより重複説明を省略する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the present specification and drawings, components having substantially the same functional configuration are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

本発明の実施形態にかかるプラズマ処理装置の一例として,平行平板型のプラズマ処理装置100の概略構成を図1,図2に示す。図1は上部電極が退避時位置にある状態を示し,図2は上部電極が処理時位置にある状態を示す。図3は,図1,図2に示す上部電極を駆動する機構を簡略化して示す作用説明図である。図3(a)は上部電極が退避時位置にある状態を示し,図3(b)は上部電極が処理時位置にある状態を示す。   As an example of a plasma processing apparatus according to an embodiment of the present invention, a schematic configuration of a parallel plate type plasma processing apparatus 100 is shown in FIGS. FIG. 1 shows a state where the upper electrode is in the retracted position, and FIG. 2 shows a state where the upper electrode is in the processing position. FIG. 3 is an operation explanatory view showing a mechanism for driving the upper electrode shown in FIGS. 1 and 2 in a simplified manner. FIG. 3A shows a state where the upper electrode is in the retracted position, and FIG. 3B shows a state where the upper electrode is in the processing position.

本実施形態にかかるプラズマ処理装置100は,例えば表面が陽極酸化処理(アルマイト処理)されたアルミニウムから成る円筒形状に成形されたチャンバ(処理容器)102を有しており,このチャンバ102は接地されている。   The plasma processing apparatus 100 according to the present embodiment includes a chamber (processing vessel) 102 made of aluminum whose surface is anodized (anodized), for example, and the chamber 102 is grounded. ing.

チャンバ102内の底部には,セラミックなどの絶縁板103を介して,被処理体例えば半導体ウエハ(以下,単に「ウエハ」という)Wを載置するための略円柱状のサセプタ支持台104が設けられている。このサセプタ支持台104の上には,下部電極を構成するサセプタ105が設けられている。このサセプタ105にはハイパスフィルタ(HPF)106が接続されている。   A substantially cylindrical susceptor support 104 for placing an object to be processed, such as a semiconductor wafer (hereinafter simply referred to as “wafer”) W, is provided at the bottom of the chamber 102 via an insulating plate 103 such as ceramic. It has been. A susceptor 105 constituting a lower electrode is provided on the susceptor support 104. A high pass filter (HPF) 106 is connected to the susceptor 105.

サセプタ支持台104の内部には,温度調節媒体室107が設けられている。そして,導入管108を介して温度調節媒体室107に温度調節媒体が導入,循環され,排出管109から排出される。このような温度調節媒体の循環により,サセプタ105を所望の温度に調整できる。   Inside the susceptor support 104, a temperature control medium chamber 107 is provided. Then, the temperature control medium is introduced into the temperature control medium chamber 107 through the introduction pipe 108, circulated, and discharged from the discharge pipe 109. By such circulation of the temperature control medium, the susceptor 105 can be adjusted to a desired temperature.

サセプタ105は,その上側中央部が凸状の円板状に成形され,その上にウエハWと略同形の静電チャック111が設けられている。静電チャック111は,絶縁材の間に電極112が介在された構成となっている。静電チャック111は,電極112に接続された直流電源113から例えば1.5kVの直流電圧が印加される。これによって,ウエハWが静電チャック111に静電吸着される。   The upper center portion of the susceptor 105 is formed into a convex disk shape, and an electrostatic chuck 111 having substantially the same shape as the wafer W is provided thereon. The electrostatic chuck 111 has a configuration in which an electrode 112 is interposed between insulating materials. The electrostatic chuck 111 is applied with a DC voltage of, for example, 1.5 kV from a DC power supply 113 connected to the electrode 112. As a result, the wafer W is electrostatically attracted to the electrostatic chuck 111.

そして,絶縁板103,サセプタ支持台104,サセプタ105,および静電チャック111には,被処理体であるウエハWの裏面に伝熱媒体(例えばHeガスなどのバックサイドガス)を供給するためのガス通路114が形成されている。この伝熱媒体を介してサセプタ105とウエハWとの間の熱伝達がなされ,ウエハWが所定の温度に維持される。   The insulating plate 103, the susceptor support 104, the susceptor 105, and the electrostatic chuck 111 are supplied with a heat transfer medium (for example, a backside gas such as He gas) on the back surface of the wafer W that is the object to be processed. A gas passage 114 is formed. Heat transfer is performed between the susceptor 105 and the wafer W via the heat transfer medium, and the wafer W is maintained at a predetermined temperature.

サセプタ105の上端周縁部には,静電チャック111上に載置されたウエハWを囲むように,環状のフォーカスリング115が配置されている。このフォーカスリング115は,セラミックスもしくは石英などの絶縁性材料,または導電性材料によって構成されている。フォーカスリング115が配置されることによって,エッチングの均一性が向上する。   An annular focus ring 115 is disposed on the upper peripheral edge of the susceptor 105 so as to surround the wafer W placed on the electrostatic chuck 111. The focus ring 115 is made of an insulating material such as ceramics or quartz, or a conductive material. By arranging the focus ring 115, the uniformity of etching is improved.

チャンバ102の底部には排気管131が接続されており,この排気管131には排気装置135が接続されている。排気装置135は,ターボ分子ポンプなどの真空ポンプを備えており,チャンバ102内を所定の減圧雰囲気(例えば0.67Pa以下)に調整する。また,チャンバ102の側壁にはゲートバルブ132が設けられている。このゲートバルブ132が開くことによって,チャンバ102内へのウエハWの搬入,および,チャンバ102内からのウエハWの搬出が可能となる。なお,ウエハWの搬送には例えば搬送アームが用いられる。   An exhaust pipe 131 is connected to the bottom of the chamber 102, and an exhaust device 135 is connected to the exhaust pipe 131. The exhaust device 135 includes a vacuum pump such as a turbo molecular pump, and adjusts the inside of the chamber 102 to a predetermined reduced pressure atmosphere (for example, 0.67 Pa or less). A gate valve 132 is provided on the side wall of the chamber 102. By opening the gate valve 132, the wafer W can be loaded into the chamber 102 and the wafer W can be unloaded from the chamber 102. For example, a transfer arm is used for transferring the wafer W.

また,サセプタ105の上方には,このサセプタ105と平行に対向して上部電極120が設けられている。本実施形態にかかる上部電極120は上部電極駆動機構200によって一方向例えば上下方向に駆動可能に構成されている。これにより,サセプタ105と上部電極120との間隔は,調節可能となる。なお,上部電極駆動機構200についての詳細は後述する。   An upper electrode 120 is provided above the susceptor 105 so as to face the susceptor 105 in parallel. The upper electrode 120 according to the present embodiment is configured to be driven in one direction, for example, in the vertical direction by the upper electrode driving mechanism 200. Thereby, the interval between the susceptor 105 and the upper electrode 120 can be adjusted. Details of the upper electrode driving mechanism 200 will be described later.

上部電極120は,チャンバ102の上部内壁にベローズ122を介して支持されている。ベローズ122はチャンバ102の上部内壁に環状の上部フランジ122aを介してボルトなどの固定手段により取付けられるとともに,上部電極120の上面に環状の上部フランジ122bを介してボルトなどの固定手段により取付けられる。   The upper electrode 120 is supported on the upper inner wall of the chamber 102 via a bellows 122. The bellows 122 is attached to the upper inner wall of the chamber 102 by a fixing means such as a bolt via an annular upper flange 122a, and is attached to the upper surface of the upper electrode 120 by a fixing means such as a bolt via an annular upper flange 122b.

上部電極120は,サセプタ105との対向面を構成し多数の吐出孔123を有する電極板124と,この電極板124を支持する電極支持体125とによって構成されている。電極板124は例えば石英から成り,電極支持体125は例えば表面がアルマイト処理されたアルミニウムなどの導電性材料から成る。   The upper electrode 120 includes an electrode plate 124 that forms a surface facing the susceptor 105 and has a large number of discharge holes 123, and an electrode support 125 that supports the electrode plate 124. The electrode plate 124 is made of, for example, quartz, and the electrode support 125 is made of, for example, a conductive material such as aluminum whose surface is anodized.

上部電極120における電極支持体125には,ガス導入口126が設けられている。このガス導入口126には,ガス供給管127が接続されている。さらにこのガス供給管127には,バルブ128およびマスフローコントローラ129を介して,処理ガス供給源130が接続されている。   A gas inlet 126 is provided in the electrode support 125 in the upper electrode 120. A gas supply pipe 127 is connected to the gas inlet 126. Further, a processing gas supply source 130 is connected to the gas supply pipe 127 via a valve 128 and a mass flow controller 129.

この処理ガス供給源130から,例えばプラズマエッチングのためのエッチングガスが供給されるようになっている。なお,図1には,ガス供給管127,バルブ128,マスフローコントローラ129,および処理ガス供給源130等から成る処理ガス供給系を1つのみ示しているが,プラズマ処理装置100は,複数の処理ガス供給系を備えている。例えば,CHF,Ar,He等の処理ガスが,それぞれ独立に流量制御され,チャンバ102内に供給される。 For example, an etching gas for plasma etching is supplied from the processing gas supply source 130. FIG. 1 shows only one processing gas supply system including a gas supply pipe 127, a valve 128, a mass flow controller 129, a processing gas supply source 130, and the like, but the plasma processing apparatus 100 includes a plurality of processing gases. A gas supply system is provided. For example, process gases such as CHF 3 , Ar, and He are independently controlled in flow rate and supplied into the chamber 102.

上部電極120には,第1の高周波電源140が接続されており,その給電線には第1の整合器141が介挿されている。また,上部電極120にはローパスフィルタ(LPF)142が接続されている。この第1の高周波電源140は,50〜150MHzの範囲の周波数を有する電力を出力することが可能である。このように高い周波数の電力を上部電極120に印加することにより,チャンバ102内に好ましい解離状態でかつ高密度のプラズマを形成することができ,従来と比べて低圧条件下のプラズマ処理が可能となる。第1の高周波電源140の出力電力の周波数は,50〜80MHzが好ましく,典型的には図示した60MHzまたはその近傍の周波数に調整される。   A first high-frequency power source 140 is connected to the upper electrode 120, and a first matching unit 141 is inserted in the power supply line. In addition, a low pass filter (LPF) 142 is connected to the upper electrode 120. The first high frequency power supply 140 can output power having a frequency in the range of 50 to 150 MHz. By applying high-frequency power to the upper electrode 120 in this way, a high-density plasma can be formed in a preferable dissociated state in the chamber 102, and plasma processing under low-pressure conditions can be performed compared to the conventional case. Become. The frequency of the output power of the first high frequency power supply 140 is preferably 50 to 80 MHz, and is typically adjusted to the illustrated frequency of 60 MHz or the vicinity thereof.

下部電極としてのサセプタ105には,第2の高周波電源150が接続されており,その給電線には第2の整合器151が介挿されている。この第2の高周波電源150は数百kHz〜十数MHzの範囲の周波数を有する電力を出力することが可能である。このような範囲の周波数の電力をサセプタ105に印加することにより,被処理体であるウエハWに対してダメージを与えることなく適切なイオン作用を与えることができる。第2の高周波電源150の出力電力の周波数は,典型的には図示した2MHzまたは13.56MHz等に調整される。   A second high-frequency power source 150 is connected to the susceptor 105 serving as a lower electrode, and a second matching unit 151 is inserted in the power supply line. The second high frequency power supply 150 can output electric power having a frequency in the range of several hundred kHz to several tens of MHz. By applying power having a frequency in such a range to the susceptor 105, an appropriate ion action can be given without damaging the wafer W that is the object to be processed. The frequency of the output power of the second high frequency power supply 150 is typically adjusted to 2 MHz or 13.56 MHz as shown.

次に,上部電極駆動機構200の詳細について説明する。この上部電極駆動機構200は,上部電極120をチャンバ102に対して摺動自在に支持する略円筒状の摺動支持部材204を有する。摺動支持部材204は上部電極120の上部略中央にボルトなどで取付けられている。   Next, details of the upper electrode driving mechanism 200 will be described. The upper electrode driving mechanism 200 includes a substantially cylindrical sliding support member 204 that supports the upper electrode 120 slidably with respect to the chamber 102. The sliding support member 204 is attached to the upper center of the upper electrode 120 with a bolt or the like.

摺動支持部材204は,チャンバ102の上壁の略中央に形成された孔102aを出入自在に配設される。具体的には摺動支持部材204の外周面はスライド機構210を介してチャンバ102の孔102aの縁部に摺動自在に支持されている。   The sliding support member 204 is disposed so as to be able to enter and exit through a hole 102 a formed in the approximate center of the upper wall of the chamber 102. Specifically, the outer peripheral surface of the sliding support member 204 is slidably supported on the edge of the hole 102 a of the chamber 102 via the slide mechanism 210.

スライド機構210は例えばチャンバ102の上部に断面L字状の固定部材214を介して固定部材214の鉛直部に固定された案内部材216と,この案内部材216に摺動自在に支持され,摺動支持部材204の外周面に一方向(本実施形態では上下方向)に形成されたレール部212とを有する。   The slide mechanism 210 is, for example, a guide member 216 fixed to a vertical portion of the fixing member 214 via a fixing member 214 having an L-shaped cross section at the upper portion of the chamber 102, and slidably supported by the guide member 216. A rail portion 212 is formed on the outer peripheral surface of the support member 204 in one direction (vertical direction in the present embodiment).

スライド機構210の案内部材216を固定する固定部材214は,その水平部が環状の水平調整板218を介してチャンバ102の上部に固定される。この水平調整板218は上部電極120を水平位置を調整するためのものである。水平調整板218は例えば水平調整板218を周方向に等間隔で配置した複数のボルトなどによりチャンバ102に固定し,これらのボルトの突出量により水平調整板218の水平方向に対する傾き量を変えられるように構成するようにしてもよい。この水平調整板218が水平方向に対する傾きを調整することにより,上記スライド機構210の案内部材216が鉛直方向に対する傾きが調整されるので,案内部材216を介して支持される上部電極120の水平方向の傾きを調整することができる。これにより,上部電極120を簡単な操作で常に水平位置に保つことができる。   The horizontal portion of the fixing member 214 that fixes the guide member 216 of the slide mechanism 210 is fixed to the upper portion of the chamber 102 via an annular horizontal adjustment plate 218. The horizontal adjustment plate 218 is for adjusting the horizontal position of the upper electrode 120. The horizontal adjustment plate 218 is fixed to the chamber 102 by, for example, a plurality of bolts arranged at equal intervals in the circumferential direction, and the amount of inclination of the horizontal adjustment plate 218 with respect to the horizontal direction can be changed by the protruding amount of these bolts. You may make it comprise as follows. Since the horizontal adjustment plate 218 adjusts the inclination with respect to the horizontal direction, the inclination of the guide member 216 of the slide mechanism 210 with respect to the vertical direction is adjusted. Therefore, the horizontal direction of the upper electrode 120 supported via the guide member 216 is adjusted. Can be adjusted. Thereby, the upper electrode 120 can always be kept in a horizontal position by a simple operation.

チャンバ102の上側には,上部電極120を駆動するための空気圧シリンダ220が筒体201を介して取付けられている。すなわち,筒体201の下端はチャンバ102の孔102aを覆うようにボルトなどで気密に取付けられており,筒体201の上端は空気圧シリンダ220の下端に気密に取付けられてる。   A pneumatic cylinder 220 for driving the upper electrode 120 is attached to the upper side of the chamber 102 via a cylindrical body 201. That is, the lower end of the cylinder 201 is airtightly attached with a bolt or the like so as to cover the hole 102 a of the chamber 102, and the upper end of the cylinder 201 is airtightly attached to the lower end of the pneumatic cylinder 220.

上記空気圧シリンダ220は一方向に駆動可能なロッド202を有しており,このロッド202の下端は,摺動支持部材204の上部略中央にボルトなどで連設されている。これにより,空気圧シリンダ220のロッド202が駆動されることにより,上部電極120は摺動支持部材204によりスライド機構に沿って一方向に駆動する。ロッド202は円筒状に構成し,ロッド202の内部空間が摺動支持部材204の略中央に形成された中央孔と連通して大気開放されるようになっている。これにより,整合器141などからの給電線は,ロッド202の内部空間から摺動支持部材204の中央孔を介して上部電極120に接続するように配線することができる。   The pneumatic cylinder 220 has a rod 202 that can be driven in one direction, and the lower end of the rod 202 is connected to the upper center of the sliding support member 204 with a bolt or the like. As a result, the rod 202 of the pneumatic cylinder 220 is driven, so that the upper electrode 120 is driven in one direction along the slide mechanism by the slide support member 204. The rod 202 is formed in a cylindrical shape, and the internal space of the rod 202 communicates with a central hole formed in the approximate center of the sliding support member 204 so as to be opened to the atmosphere. As a result, the power supply line from the matching unit 141 and the like can be wired so as to be connected from the internal space of the rod 202 to the upper electrode 120 through the central hole of the sliding support member 204.

また,空気圧シリンダ220の側部には上部電極120の位置を検出する位置検出手段として例えばリニアエンコーダ205が設けられている。一方,空気圧シリンダ220のロッド202の上端にはロッド202から側方に延出する延出部207aを有する上端部材207が設けられており,この上端部材207の延出部207aにリニアエンコーダ205の検出部205aが当接している。上端部材207は上部電極120の動きに連動するため,リニアエンコーダ205により上部電極120の位置を検出することができる。   Further, for example, a linear encoder 205 is provided at a side portion of the pneumatic cylinder 220 as position detecting means for detecting the position of the upper electrode 120. On the other hand, an upper end member 207 having an extended portion 207a extending laterally from the rod 202 is provided at the upper end of the rod 202 of the pneumatic cylinder 220. The extended portion 207a of the upper end member 207 is provided with the linear encoder 205. The detection unit 205a is in contact. Since the upper end member 207 is interlocked with the movement of the upper electrode 120, the position of the upper electrode 120 can be detected by the linear encoder 205.

空気圧シリンダ220は,筒状のシリンダ本体222を上部支持板224と下部支持板226とで挟んで構成されている。ロッド202の外周面には空気圧シリンダ220内を上部空間232と下部空間234に区画する環状の区画部材208が設けられている。   The pneumatic cylinder 220 is configured by sandwiching a cylindrical cylinder body 222 between an upper support plate 224 and a lower support plate 226. An annular partition member 208 that partitions the pneumatic cylinder 220 into an upper space 232 and a lower space 234 is provided on the outer peripheral surface of the rod 202.

図3に示すように空気圧シリンダ220の上部空間232には上部支持板224の上部ポート236から圧縮空気が導入されるようになっている。また空気圧シリンダ220の下部空間234には下部支持板226の下部ポート238から圧縮空気が導入されるようになっている。これら上部ポート236,下部ポート238から上部空間232,下部空間234へそれぞれ導入する空気量を制御することにより,ロッド202を一方向(ここでは上下方向)へ駆動制御することができる。この空気圧シリンダ220へ導入する空気量は空気圧シリンダ220の近傍に設けられた空気圧回路310により制御される。   As shown in FIG. 3, compressed air is introduced into the upper space 232 of the pneumatic cylinder 220 from the upper port 236 of the upper support plate 224. Further, compressed air is introduced into the lower space 234 of the pneumatic cylinder 220 from the lower port 238 of the lower support plate 226. By controlling the amount of air introduced into the upper space 232 and the lower space 234 from the upper port 236 and the lower port 238, the rod 202 can be driven and controlled in one direction (here, the vertical direction). The amount of air introduced into the pneumatic cylinder 220 is controlled by a pneumatic circuit 310 provided in the vicinity of the pneumatic cylinder 220.

次に,本実施形態にかかるプラズマ処理装置に設けられる上部電極駆動機構200の駆動制御手段300について説明する。図4は上部電極駆動機構200の駆動制御手段300を示す回路図である。図5は,空気圧回路310のブロック線図である。   Next, the drive control means 300 of the upper electrode drive mechanism 200 provided in the plasma processing apparatus according to the present embodiment will be described. FIG. 4 is a circuit diagram showing the drive control means 300 of the upper electrode drive mechanism 200. FIG. 5 is a block diagram of the pneumatic circuit 310.

図4に示すように駆動制御手段300は,空気圧回路310とこの空気圧回路310を制御する制御手段400とを有する。制御手段400は,この制御手段400本体を構成するCPU(中央処理装置)420,外部との各種信号のやり取りを行うインタフェース440,空気圧回路310の自己診断を行うためのインターロック回路460などを備える。インタフェース440は,例えばプラズマ処理装置100を制御する図示しない制御装置との制御信号のやり取りや,各種センサからのセンサ信号を入力する。インタフェース440の入力信号としては,例えば上部電極120を所定の目標位置に駆動するための目標位置情報などを含む上部電極駆動制御信号,ゲートバルブを制御するためのゲートバルブ制御信号,各種センサからのセンサ信号がある。また,インタフェース440の出力信号としては上部電極120の位置が安定したか否か,上部電極120の移動が完了したか否かを知らせる上部電極位置安定信号,上部電極120がウエハを搬送する搬送アームにぶつからない位置にあり,チャンバ102内へのウエハ搬送が可能か否かを示すウエハ搬送信号が挙げられる。   As shown in FIG. 4, the drive control means 300 includes a pneumatic circuit 310 and a control means 400 that controls the pneumatic circuit 310. The control unit 400 includes a CPU (central processing unit) 420 constituting the main body of the control unit 400, an interface 440 for exchanging various signals with the outside, an interlock circuit 460 for performing a self-diagnosis of the pneumatic circuit 310, and the like. . The interface 440 receives, for example, exchange of control signals with a control device (not shown) that controls the plasma processing apparatus 100 and sensor signals from various sensors. The input signal of the interface 440 includes, for example, an upper electrode drive control signal including target position information for driving the upper electrode 120 to a predetermined target position, a gate valve control signal for controlling the gate valve, and various sensors. There is a sensor signal. As an output signal of the interface 440, an upper electrode position stabilization signal for informing whether or not the position of the upper electrode 120 has been stabilized and whether or not the movement of the upper electrode 120 has been completed, and a transfer arm for transferring the wafer by the upper electrode 120 There is a wafer transfer signal that indicates whether or not the wafer can be transferred into the chamber 102 at a position where it does not hit.

上記センサ信号としては例えば上部電極120が原点位置にあることを検出する原点センサからの信号がある。ここでいう原点は,上部電極位置検出手段例えばリニアエンコーダ205の原点となる位置である。具体的には原点センサは例えば接触センサ,光センサなどで構成してもよい。その場合,原点センサを例えばチャンバ102上の筒体201を構成する上壁の内側に設け,原点センサにより摺動支持部材204の上端が検出された位置,すなわち上部電極120が最も上側に位置するところを原点位置としてもよい。その他のセンサ信号としては,上部電極120の位置がウエハの搬送が可能となる位置にあるか否かを問い合せるための搬送確認位置センサ信号が挙げられる。CPU420は搬送確認位置センサ信号が入力されると,リニアエンコーダ205からの検出信号に基づいて上部電極120がウエハを搬送する搬送アームにぶつからない位置,すなわち退避位置にあるか否かを検出し,インタフェース440を介してウエハ搬送信号を出力する。   An example of the sensor signal is a signal from an origin sensor that detects that the upper electrode 120 is at the origin position. The origin here is a position that becomes the origin of the upper electrode position detecting means, for example, the linear encoder 205. Specifically, the origin sensor may be composed of, for example, a contact sensor or an optical sensor. In that case, the origin sensor is provided, for example, inside the upper wall constituting the cylinder 201 on the chamber 102, and the position where the upper end of the sliding support member 204 is detected by the origin sensor, that is, the upper electrode 120 is located on the uppermost side. However, the origin position may be used. Other sensor signals include a transfer confirmation position sensor signal for inquiring whether or not the position of the upper electrode 120 is at a position where the wafer can be transferred. When the transfer confirmation position sensor signal is input, the CPU 420 detects whether or not the upper electrode 120 does not hit the transfer arm that transfers the wafer, that is, whether it is in the retracted position, based on the detection signal from the linear encoder 205. A wafer transfer signal is output via the interface 440.

インターロック回路460は,上部電極120を駆動する際,空気圧回路310における空気圧源305から圧縮空気が出力されていることを検出するスイッチ320からの信号を入力し,空気圧源305から圧縮空気が出力されているとき,即ちスイッチ320からの信号がオンのときには空気圧回路310に駆動可能信号を出力する。また空気圧源305から圧縮空気が出力されていないとき,すなわちスイッチ320からの信号がオフのときには空気圧回路310に駆動可能信号を停止する。   When driving the upper electrode 120, the interlock circuit 460 receives a signal from the switch 320 that detects that compressed air is being output from the air pressure source 305 in the air pressure circuit 310, and the compressed air is output from the air pressure source 305. When the operation is performed, that is, when the signal from the switch 320 is ON, a drivable signal is output to the pneumatic circuit 310. When the compressed air is not output from the air pressure source 305, that is, when the signal from the switch 320 is OFF, the drivable signal is stopped in the air pressure circuit 310.

また,インターロック回路460は,スイッチ320からの信号がオンであっても,外部からのインターロック信号を入力すると空気圧回路310に供給する駆動可能信号を停止する。インターロック信号は例えばプラズマ処理装置100に上部電極120の駆動を停止する必要があるような異常が発生した場合に上記制御装置(図示しない)から制御手段400へ入力される。   Further, the interlock circuit 460 stops the drivable signal supplied to the pneumatic circuit 310 when an external interlock signal is input even if the signal from the switch 320 is ON. The interlock signal is input from the control device (not shown) to the control means 400 when an abnormality occurs, for example, in the plasma processing apparatus 100 where it is necessary to stop driving the upper electrode 120.

CPU420はインタフェース440からの信号に基づいて空気圧回路310を制御する。例えば図5に示すようなブロック線図に基づいてPID制御(比例(Proportional)動作,微分(Differential)動作,積分(Integration)動作を組み合わせた制御)によるフィードバック制御を行うことにより,上部電極120を目標位置へ移動制御する。図5に示すブロックのうち,Ref(s)は上部電極120の目標位置であり,Y(s)が現在位置である。G(s)は伝達関数である。Kは比例ゲイン,Kは積分ゲイン,Kは微分ゲイン,Kは加速度フィードバックゲイン,Kは速度フィードバックゲインである。 The CPU 420 controls the pneumatic circuit 310 based on a signal from the interface 440. For example, by performing feedback control based on PID control (control combining proportional operation, differential operation, and integration operation) based on a block diagram as shown in FIG. Controls movement to the target position. In the block shown in FIG. 5, Ref (s) is the target position of the upper electrode 120, and Y (s) is the current position. G (s) is a transfer function. The K P proportional gain, K I is an integral gain, the K D is the derivative gain, K A is the acceleration feedback gain, K V is the velocity feedback gain.

具体的には,上部電極120の目標位置から現在位置を引いた偏差を求め,定常偏差を補うために上記偏差の時間積分に比例した出力(積分ゲインKにより調整可能)と,変化率を抑えるために上記偏差の時間的変化に比例した出力(微分ゲインKにより調整可能)と,上記偏差に比例した出力(比例ゲインKにより調整可能)とによるPID制御を行う。すなわち,このPID制御には現在の偏差に比例した動きを予測する機能(比例動作),過去の偏差を積分保持しオフセットを取除く機能(積分動作),将来の動きを予測する機能(微分動作)が含まれている。 Specifically, a deviation by subtracting the current position from the target position of the upper electrode 120, an output proportional to the time integral of the deviation to compensate for the steady-state deviation and (adjustable by the integral gain K I), the change rate an output proportional to the temporal change in the deviation in order to suppress (adjustable by derivative gain K D), the a PID control by the (adjustable by a proportional gain K P) output proportional to the deviation performed. In other words, this PID control has a function for predicting a motion proportional to the current deviation (proportional operation), a function for integrating and maintaining past deviation and removing an offset (integration operation), and a function for predicting future motion (differential operation). )It is included.

さらに,本実施形態にかかる空気圧回路310の制御では,図5に示すように外乱に対応するために空気圧シリンダ220の各ポート236,238に配設した圧力センサ(図示しない)の出力を利用して加速度フィードバック制御と,図4に示すようにリニアエンコーダ205の出力を制御手段400に取込み,この出力を利用して速度フィードバック制御を行うようになっている。   Further, in the control of the pneumatic circuit 310 according to the present embodiment, the output of a pressure sensor (not shown) disposed at each port 236, 238 of the pneumatic cylinder 220 is used to deal with disturbance as shown in FIG. Thus, the acceleration feedback control and the output of the linear encoder 205 are taken into the control means 400 as shown in FIG. 4, and the speed feedback control is performed using this output.

また,上部電極120を位置制御する場合には,上部電極120を移動させる位置まで複数段階で目標位置を設定し,上部電極120を徐々に駆動するようにしてもよい。これにより,空気圧シリンダを駆動するための空気特有の物性例えば粘性,密度等による急激な駆動や振動を極力防止することができる。これにより,空気圧シリンダによって上部電極を駆動しても,例えばチャンバ102内のパーティクルなどを巻上げるなどの不都合をなくすことができる。   When the position of the upper electrode 120 is controlled, a target position may be set in a plurality of stages until the position where the upper electrode 120 is moved, and the upper electrode 120 may be gradually driven. As a result, it is possible to prevent sudden drive and vibration due to air-specific physical properties for driving the pneumatic cylinder, such as viscosity and density, as much as possible. Thereby, even if the upper electrode is driven by the pneumatic cylinder, it is possible to eliminate inconveniences such as winding up particles in the chamber 102, for example.

ここで,空気圧回路310の構成例について説明する。図6は空気圧回路310の構成を示す回路図である。図7,図8は空気圧回路310の動作を示す作用説明図である。図6はニュートラル状態であり,図7は上部電極120を駆動制御時状態であり,図8は非常停止時状態である。   Here, a configuration example of the pneumatic circuit 310 will be described. FIG. 6 is a circuit diagram showing a configuration of the pneumatic circuit 310. 7 and 8 are action explanatory views showing the operation of the pneumatic circuit 310. FIG. 6 shows a neutral state, FIG. 7 shows a state during drive control of the upper electrode 120, and FIG. 8 shows an emergency stop state.

空気圧回路310は,図4,図6に示すようにCPU420からの弁制御信号によりニューラル状態と駆動制御時状態との流路切換操作が可能な切換弁を構成する5ポート電磁弁330を備える。5ポート電磁弁330から空気圧シリンダ220の上部ポート236へ連通する管路の途中には5ポート切換弁340が設けられており,5ポート電磁弁330から空気圧シリンダ220の下部ポート238へ連通する管路の途中には5ポート切換弁350が設けられている。これら各5ポート切換弁340,350は空気圧シリンダ220の非常停止を行うための駆動停止弁であって,3ポート電磁弁360により制御可能に構成されている。   4 and 6, the pneumatic circuit 310 includes a 5-port solenoid valve 330 that constitutes a switching valve capable of switching a flow path between a neural state and a drive control state by a valve control signal from the CPU 420. A 5-port switching valve 340 is provided in the middle of a pipe line communicating from the 5-port solenoid valve 330 to the upper port 236 of the pneumatic cylinder 220, and a pipe communicating from the 5-port solenoid valve 330 to the lower port 238 of the pneumatic cylinder 220 is provided. A 5-port switching valve 350 is provided in the middle of the road. Each of these five-port switching valves 340 and 350 is a drive stop valve for performing an emergency stop of the pneumatic cylinder 220 and is configured to be controllable by a three-port solenoid valve 360.

ここで各弁の具体的な接続関係を説明する。5ポート電磁弁330はpポートに空気圧源305が接続されており,aポートは5ポート切換弁340のpポートに接続されている。また5ポート電磁弁330のbポートは5ポート切換弁350のpポートに接続されている。なお,5ポート電磁弁330のcポート,dポートは排気口である。   Here, the specific connection relationship of each valve is demonstrated. In the 5-port solenoid valve 330, the air pressure source 305 is connected to the p port, and the a port is connected to the p port of the 5-port switching valve 340. The b port of the 5-port solenoid valve 330 is connected to the p-port of the 5-port switching valve 350. The c port and d port of the 5-port solenoid valve 330 are exhaust ports.

5ポート電磁弁330は流路をN状態,L状態,R状態に切換可能である。5ポート電磁弁330にはその両側に付勢部材例えばバネが設けられ,制御手段400からの弁制御信号による通電がなければ,N状態となるように付勢されている。そして,弁制御信号により例えばプラス通電されれば付勢部材の付勢力に抗してL状態となり,マイナス通電されれば付勢部材の付勢力に抗してR状態となる。この5ポート電磁弁330はN状態では各ポートはそれぞれ遮断状態となる。5ポート電磁弁330はL状態ではpポートとaポートが接続されるとともにdポートとbポートが接続され,R状態ではpポートとbポートが接続されるとともにcポートとaポートが接続される。   The 5-port solenoid valve 330 can switch the flow path between an N state, an L state, and an R state. The 5-port solenoid valve 330 is provided with an urging member, for example, a spring on both sides thereof, and is energized so as to be in the N state unless energized by a valve control signal from the control means 400. If, for example, plus energization is performed by the valve control signal, the L state is set against the urging force of the urging member, and if minus energization is set, the R state is set against the urging force of the urging member. When the 5-port solenoid valve 330 is in the N state, each port is cut off. In the L state, the 5-port solenoid valve 330 is connected to the p port and the a port and connected to the d port and the b port. In the R state, the p port and the b port are connected and the c port and the a port are connected. .

5ポート切換弁340のaポートには空気圧シリンダ220の上部ポート236が接続されており,5ポート切換弁350のaポートには下部ポート238が接続されている。5ポート切換弁340,350は流路をそれぞれN状態,L状態に切換可能である。5ポート切換弁340,350にはそれぞれその一方側に付勢部材例えばバネが設けられ,3ポート電磁弁360からの圧縮空気が供給されなければ,N状態となるように付勢されている。3ポート電磁弁360からの圧縮空気が供給されると,付勢部材の付勢力に抗してL状態となる。5ポート切換弁340,350はそれぞれN状態ではpポートとbポートが接続されるとともにcポートとaポートが接続され,L状態ではpポートとaポートが接続されるとともにdポートとbポートが接続される。   The upper port 236 of the pneumatic cylinder 220 is connected to the a port of the 5-port switching valve 340, and the lower port 238 is connected to the a port of the 5-port switching valve 350. The 5-port switching valves 340 and 350 can switch the flow path to an N state and an L state, respectively. The 5-port switching valves 340 and 350 are each provided with an urging member such as a spring on one side thereof, and are energized so as to be in the N state unless compressed air from the 3-port electromagnetic valve 360 is supplied. When compressed air is supplied from the 3-port solenoid valve 360, the L state is set against the biasing force of the biasing member. In the N state, the 5-port switching valves 340 and 350 are respectively connected to the p port and the b port and connected to the c port and the a port. In the L state, the p port and the a port are connected and the d port and the b port are connected. Connected.

3ポート電磁弁360のpポートには空気圧源305が接続されており,bポートとaポートが接続されている。なお,3ポート電磁弁360のbポートは排気口である。3ポート電磁弁360は図4に示すようにインターロック回路460からの駆動可能信号に基づいて流路をN状態とL状態に切換えられる。3ポート電磁弁360にはその一方側に付勢部材例えばバネが設けられ,制御手段400からの駆動可能信号による通電がなければ,N状態となるように付勢されている。そして,駆動可能信号があると付勢部材の付勢力に抗してL状態となる。3ポート電磁弁360はN状態ではpポートが遮断されるとともにbポートとaポートが接続され,L状態ではpポートとaポートが接続されるとともにbポートが遮断される。   The air pressure source 305 is connected to the p port of the 3-port solenoid valve 360, and the b port and the a port are connected. The b port of the 3-port solenoid valve 360 is an exhaust port. As shown in FIG. 4, the three-port solenoid valve 360 can switch the flow path between an N state and an L state based on a drive enable signal from the interlock circuit 460. The three-port solenoid valve 360 is provided with an urging member, for example, a spring on one side thereof, and is energized so as to be in the N state if no energization is performed by the drive enable signal from the control means 400. When there is a drive enable signal, the L state is set against the urging force of the urging member. In the 3-port solenoid valve 360, in the N state, the p port is blocked and the b port and the a port are connected. In the L state, the p port and the a port are connected and the b port is blocked.

このような構成の空気圧回路310では,図6に示すように空気圧源305のスイッチ320がオフのときは,インターロック回路460からの駆動可能信号が停止しているので,3ポート電磁弁360の流路はN状態であり,5ポート電磁弁330の流路もN状態である。このようなニュートラル状態では5ポート電磁弁330により空気圧シリンダ220の各ポート236,238は空気圧源305から遮断状態となるので,上部電極120は停止した状態で保持される。   In the pneumatic circuit 310 having such a configuration, as shown in FIG. 6, when the switch 320 of the pneumatic source 305 is off, the drive enable signal from the interlock circuit 460 is stopped. The flow path is in the N state, and the flow path of the 5-port solenoid valve 330 is also in the N state. In such a neutral state, the ports 236 and 238 of the pneumatic cylinder 220 are cut off from the pneumatic pressure source 305 by the 5-port solenoid valve 330, so that the upper electrode 120 is held in a stopped state.

空気圧源305のスイッチ320がオンされると,インターロック回路460からの駆動可能信号が出力されるので,3ポート電磁弁360の流路はL状態となる。このため,5ポート切換弁340,350の流路はそれぞれL状態となる。これにより,5ポート電磁弁330の流路を切換ることにより空気圧シリンダ220へ圧縮空気を送ることができるので,上部電極120の駆動が可能となる。   When the switch 320 of the air pressure source 305 is turned on, a drive enable signal is output from the interlock circuit 460, so that the flow path of the 3-port solenoid valve 360 is in the L state. For this reason, the flow paths of the 5-port switching valves 340 and 350 are each in the L state. Accordingly, the compressed air can be sent to the pneumatic cylinder 220 by switching the flow path of the 5-port solenoid valve 330, so that the upper electrode 120 can be driven.

この状態で,上部電極120を例えば下方に移動させる場合には,図7に示すように5ポート電磁弁330の流路をL状態にする。これにより,空気圧源305からの圧縮空気は空気圧シリンダ220の上部ポート236から導入され,下部ポート238から排出されるので,摺動支持部材204が下方に移動し,上部電極120が下方に移動する。   In this state, when the upper electrode 120 is moved downward, for example, the flow path of the 5-port solenoid valve 330 is set to the L state as shown in FIG. As a result, the compressed air from the pneumatic pressure source 305 is introduced from the upper port 236 of the pneumatic cylinder 220 and discharged from the lower port 238, so that the sliding support member 204 moves downward and the upper electrode 120 moves downward. .

図6に示すニュートラル状態から上部電極120を例えば上方に移動させる場合には,図7に示す場合とは逆に5ポート電磁弁330の流路をN状態にする。この場合にもインターロック回路460からの停止信号がオフとなるので,3ポート電磁弁360の流路はL状態となる。このため,5ポート切換弁340,350の流路はそれぞれL状態となる。これにより,空気圧源305からの圧縮空気は空気圧シリンダ220の下部ポート238から導入され,上部ポート236から排出されるので,摺動支持部材204が上方に移動し,上部電極120が上方に移動する。   When the upper electrode 120 is moved upward, for example, from the neutral state shown in FIG. 6, the flow path of the 5-port solenoid valve 330 is set to the N state contrary to the case shown in FIG. Also in this case, since the stop signal from the interlock circuit 460 is turned off, the flow path of the 3-port solenoid valve 360 is in the L state. For this reason, the flow paths of the 5-port switching valves 340 and 350 are each in the L state. Thereby, the compressed air from the pneumatic pressure source 305 is introduced from the lower port 238 of the pneumatic cylinder 220 and discharged from the upper port 236, so that the sliding support member 204 moves upward and the upper electrode 120 moves upward. .

上部電極を駆動している際に非常停止される場合の空気圧回路310の回路状態を図8に示す。インターロック回路460からの停止信号がオンとなるので,3ポート電磁弁360の流路はN状態となる。このため,5ポート切換弁340,350の流路はそれぞれN状態となる。これにより,空気圧源305からの圧縮空気は空気圧シリンダ220の下部ポート238から導入され,空気圧源305からの圧縮空気は,空気圧シリンダ220の上部ポート236と下部ポート238とから遮断されるので,摺動支持部材204は停止し,上部電極120は停止する。   FIG. 8 shows a circuit state of the pneumatic circuit 310 when the emergency stop is performed while driving the upper electrode. Since the stop signal from the interlock circuit 460 is turned on, the flow path of the 3-port solenoid valve 360 is in the N state. For this reason, the flow paths of the 5-port switching valves 340 and 350 are each in the N state. As a result, compressed air from the pneumatic source 305 is introduced from the lower port 238 of the pneumatic cylinder 220, and compressed air from the pneumatic source 305 is blocked from the upper port 236 and the lower port 238 of the pneumatic cylinder 220. The moving support member 204 stops and the upper electrode 120 stops.

このような本実施形態にかかる空気圧回路310により,上部電極120を移動させる位置まで複数段階で目標位置を設定して図5に示す具体的な制御を行った場合の実験結果を図9,図10に示す。図9は上部電極120を徐々に上方へ駆動させた場合の上部電極120の位置と時間とのグラフであり,図10は上部電極120を徐々に下方へ駆動させた場合の上部電極120の位置と時間とのグラフである。図9,10によれば上部電極120を上方及び下方へ駆動する場合に目標位置へ安定的に制御性よく追従制御されていることがわかる。   FIG. 9 and FIG. 9 show experimental results when the specific control shown in FIG. 5 is performed by setting the target position in a plurality of stages up to the position where the upper electrode 120 is moved by the pneumatic circuit 310 according to the present embodiment. 10 shows. FIG. 9 is a graph of the position and time of the upper electrode 120 when the upper electrode 120 is gradually driven upward, and FIG. 10 is a position of the upper electrode 120 when the upper electrode 120 is gradually driven downward. It is a graph of time. 9 and 10, it is understood that when the upper electrode 120 is driven upward and downward, the follow-up control is stably performed with good controllability to the target position.

このような実験結果に基づいて種々の指標を測定したところ,上部電極の停止制度は±0.15mm程度,動作速度は60mm/sec程度であり,十分に実用性が認められることがわかる。このように本実施形態にかかるプラズマ処理装置100によれば高精度な位置制御が可能となる。   When various indicators were measured based on such experimental results, it can be seen that the upper electrode stopping system is about ± 0.15 mm and the operation speed is about 60 mm / sec, which is sufficiently practical. As described above, the plasma processing apparatus 100 according to the present embodiment enables highly accurate position control.

以上詳述したような本実施形態にかかるプラズマ処理装置においては,空気圧シリンダ220とは別に上部電極120を一方向(例えば上下方向)に摺動自在に支持する摺動支持部材204を設けることによって,空気圧シリンダ220にかかる一方向以外の方向の負荷(外乱)を排除し,空気圧シリンダ220を一方向の動きに集中させることができる。これにより,空気圧シリンダ220によって上部電極120の位置制御を精度よく行うことができる。   In the plasma processing apparatus according to this embodiment as described in detail above, by providing the sliding support member 204 that supports the upper electrode 120 slidably in one direction (for example, the vertical direction) separately from the pneumatic cylinder 220. , Loads (disturbances) in directions other than one direction applied to the pneumatic cylinder 220 can be eliminated, and the pneumatic cylinder 220 can be concentrated on the movement in one direction. Thus, the position control of the upper electrode 120 can be performed with high accuracy by the pneumatic cylinder 220.

また,空気圧シリンダ220のロッド202は,上部電極120の略中央に配置するように構成することにより,空気圧シリンダ220のロッド202にかかる荷重の偏心やモーメントの発生を抑えることができるので,より精度よく電極の位置制御を行うことができる。   Further, since the rod 202 of the pneumatic cylinder 220 is configured to be disposed substantially at the center of the upper electrode 120, it is possible to suppress the eccentricity of the load applied to the rod 202 of the pneumatic cylinder 220 and the generation of moment, and thus more accuracy. The electrode position can be controlled well.

なお,本実施形態では,上部電極120を空気圧シリンダ220により駆動させるようにしているが,下部電極を摺動自在に支持するとともに,空気圧シリンダ220により駆動させるようにしてもよい。この点,被処理体例えばウエハや液晶基板を載置するような下部電極は,被処理体を保持する機構や被処理体のバックサイドガス機構,電極温度調整機構など様々な付加機構が設けられるのに対して,上部電極はこのような付加機構が少ない。このため,下部電極を駆動させるよりも,本実施形態のように上部電極120を空気圧シリンダにより駆動させるようにすることにより,空気圧シリンダ220のロッド202の負荷を軽減させることができ,より精度よく電極の位置制御を行うことができる。   In this embodiment, the upper electrode 120 is driven by the pneumatic cylinder 220, but the lower electrode may be slidably supported and driven by the pneumatic cylinder 220. In this regard, the lower electrode on which the object to be processed such as a wafer or a liquid crystal substrate is mounted is provided with various additional mechanisms such as a mechanism for holding the object to be processed, a backside gas mechanism for the object to be processed, and an electrode temperature adjustment mechanism. On the other hand, the upper electrode has few such additional mechanisms. Therefore, rather than driving the lower electrode, the load on the rod 202 of the pneumatic cylinder 220 can be reduced by driving the upper electrode 120 by the pneumatic cylinder as in this embodiment, and more accurately. Electrode position control can be performed.

また,図3に示すような部分,すなわち上部電極120,上部電極120の駆動機構200,空気圧回路310,制御手段400をユニット化して上部電極ユニットとすることにより,既存のプラズマ処理装置に対しても上部電極ユニットを交換するだけで,空気圧シリンダで位置制御可能な上部電極120を簡単に付加することができる。   Further, the parts shown in FIG. 3, that is, the upper electrode 120, the driving mechanism 200 of the upper electrode 120, the pneumatic circuit 310, and the control means 400 are unitized to form an upper electrode unit. However, it is possible to easily add the upper electrode 120 whose position can be controlled by a pneumatic cylinder only by exchanging the upper electrode unit.

以上,添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが,本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば,特許請求の範囲に記載された範疇内において,各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり,それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。   As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described referring an accompanying drawing, it cannot be overemphasized that this invention is not limited to the example which concerns. It will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made within the scope of the claims, and these are naturally within the technical scope of the present invention. Understood.

例えば上記実施形態においてはプラズマ処理装置としてプラズマエッチング装置を例に挙げて説明したが,本発明は成膜装置やアッシング装置等の他の処理装置に対しても適用可能である。また,上記実施形態においては被処理体として半導体ウエハを例に挙げて説明したが,必ずしもこれに限定されるものではなく,被処理体は例えば液晶ディスプレイ(LCD)などフラットディスプレイ(FPD)用のガラス基板,すなわちLCD基板などのFPD基板であってもよい。   For example, in the above embodiment, the plasma etching apparatus has been described as an example of the plasma processing apparatus, but the present invention can also be applied to other processing apparatuses such as a film forming apparatus and an ashing apparatus. In the above embodiment, the semiconductor wafer is described as an example of the object to be processed. However, the object is not necessarily limited to this, and the object to be processed is for a flat display (FPD) such as a liquid crystal display (LCD). It may be a glass substrate, that is, an FPD substrate such as an LCD substrate.

本発明は,プラズマ処理装置及び上部電極ユニットに適用可能である。   The present invention is applicable to a plasma processing apparatus and an upper electrode unit.

本発明の実施形態にかかるプラズマ処理装置の概略構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows schematic structure of the plasma processing apparatus concerning embodiment of this invention. 同実施形態におけるプラズマ処理装置の上部電極が処理時位置にある場合を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the case where the upper electrode of the plasma processing apparatus in the embodiment exists in the position at the time of a process. 本実施形態にかかる上部電極ユニットを簡略化して示した図であって,同図(a)は上部電極が退避時位置にある場合であり,同図(b)は上部電極が処理時位置にある場合である。It is the figure which simplified and showed the upper electrode unit concerning this embodiment, Comprising: The figure (a) is a case where an upper electrode exists in a retracted position, The figure (b) shows the upper electrode in a processing position. This is the case. 本実施形態にかかる上部電極駆動機構の駆動制御手段の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the drive control means of the upper electrode drive mechanism concerning this embodiment. 図4に示すCPUが行う上部電極の位置制御におけるブロック線図である。FIG. 5 is a block diagram in the position control of the upper electrode performed by the CPU shown in FIG. 4. 本実施形態にかかる空気圧回路の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the pneumatic circuit concerning this embodiment. 本実施形態にかかる空気圧回路の作用説明図である。It is operation | movement explanatory drawing of the pneumatic circuit concerning this embodiment. 本実施形態にかかる空気圧回路の作用説明図である。It is operation | movement explanatory drawing of the pneumatic circuit concerning this embodiment. 本実施形態にかかる上部電極を上方駆動させて位置制御した場合の結果を示す図である。It is a figure which shows the result at the time of carrying out the upper drive concerning this embodiment, and carrying out position control. 本実施形態にかかる上部電極を下方駆動させて位置制御した場合の結果を示す図である。It is a figure which shows the result at the time of carrying out the downward drive of the upper electrode concerning this embodiment, and performing position control.

符号の説明Explanation of symbols

100 プラズマ処理装置
102 チャンバ
104 サセプタ支持台
105 サセプタ
115 フォーカスリング
120 上部電極
122 ベローズ
123 吐出孔
124 電極板
125 電極支持体
126 ガス導入口
127 ガス供給管
130 処理ガス供給源
131 排気管
132 ゲートバルブ
135 排気装置
140 高周波電源
141 整合器
150 高周波電源
151 整合器
200 上部電極駆動機構
201 筒体
202 ロッド
202 チャンバ
204 摺動支持部材
205 リニアエンコーダ
208 区画部材
210 スライド機構
212 レール部
214 固定部材
216 案内部材
218 水平調整板
220 空気圧シリンダ
222 シリンダ本体
224 上部支持板
226 下部支持板
232 上部空間
234 下部空間
236 上部ポート
238 下部ポート
300 駆動制御手段
310 空気圧回路
305 空気圧源
320 スイッチ
330 5ポート電磁弁
340 5ポート切換弁
350 5ポート切換弁
360 3ポート電磁弁
400 制御手段
420 CPU
440 インタフェース
460 インターロック回路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Plasma processing apparatus 102 Chamber 104 Susceptor support stand 105 Susceptor 115 Focus ring 120 Upper electrode 122 Bellows 123 Discharge hole 124 Electrode plate 125 Electrode support body 126 Gas inlet 127 Gas supply pipe 130 Process gas supply source 131 Exhaust pipe 132 Gate valve 135 Exhaust device 140 High frequency power supply 141 Matching device 150 High frequency power supply 151 Matching device 200 Upper electrode drive mechanism 201 Cylindrical body 202 Rod 202 Chamber 204 Slide support member 205 Linear encoder 208 Partition member 210 Slide mechanism 212 Rail portion 214 Fixing member 216 Guide member 218 Level adjustment plate 220 Pneumatic cylinder 222 Cylinder body 224 Upper support plate 226 Lower support plate 232 Upper space 234 Lower space 236 Upper port 38 lower port 300 drive controller 310 pneumatic circuits 305 air pressure source 320 Switch 330 5 port solenoid valve 340 5-port switching valve 350 5-port switching valve 360 three-port solenoid valve 400 control unit 420 CPU
440 interface 460 interlock circuit

Claims (15)

処理容器内に配置された電極を利用して発生させるプラズマにより被処理体をプラズマ処理するプラズマ処理装置であって,
前記電極をスライド機構により一方向に摺動自在に支持する摺動支持部材と,
前記摺動支持部材に連設されたロッドを有する空気圧シリンダと,
前記空気圧シリンダを駆動する空気圧回路と,
前記空気圧回路を制御して前記電極の位置制御を行う制御手段と,
を備えることを特徴とするプラズマ処理装置。
A plasma processing apparatus for plasma processing an object to be processed by plasma generated using an electrode disposed in a processing container,
A sliding support member for slidably supporting the electrode in one direction by a sliding mechanism;
A pneumatic cylinder having a rod connected to the sliding support member;
A pneumatic circuit for driving the pneumatic cylinder;
Control means for controlling the position of the electrode by controlling the pneumatic circuit;
A plasma processing apparatus comprising:
前記スライド機構は,
前記摺動支持部材の外周に前記電極の摺動方向に沿って設けられたレールと,
前記レールを前記摺動方向に案内し摺動自在に支持し,前記処理容器に固定される案内部材とを有する,
ことを特徴とする請求項1に記載のプラズマ処理装置。
The slide mechanism is
A rail provided along the sliding direction of the electrode on the outer periphery of the sliding support member;
A guide member that guides the rail in the sliding direction and supports the rail slidably, and is fixed to the processing container.
The plasma processing apparatus according to claim 1.
前記案内部材は,前記電極の水平方向調整部材を介して前記処理容器に固定されることを特徴とする請求項1又は2に記載のプラズマ処理装置。 The plasma processing apparatus according to claim 1, wherein the guide member is fixed to the processing container via a horizontal adjustment member of the electrode. 前記空気圧シリンダのロッドは,前記電極の略中央に配置することを特徴とする請求項1に記載のプラズマ処理装置。 The plasma processing apparatus according to claim 1, wherein the rod of the pneumatic cylinder is disposed substantially at the center of the electrode. 前記空気圧回路は,空気圧源と前記空気圧シリンダとの途中に設けられ,前記制御手段からの制御信号に基づいて前記空気圧シリンダに供給される圧縮空気の流れを切換えることによって,前記空気圧シリンダのロッドを駆動可能とする切換弁と,
前記切換弁と前記空気圧シリンダとの途中に設けられ,前記制御手段からの停止信号に基づいて前記空気圧シリンダに供給される圧縮空気を遮断することによって,前記空気圧シリンダのロッドを停止保持可能とする駆動停止弁と,
を設けたことを特徴とする請求項1に記載のプラズマ処理装置。
The pneumatic circuit is provided in the middle of the pneumatic source and the pneumatic cylinder, and switches the flow of compressed air supplied to the pneumatic cylinder based on a control signal from the control means, thereby moving the rod of the pneumatic cylinder. A switching valve that can be driven;
The rod of the pneumatic cylinder can be stopped and held by blocking compressed air supplied to the pneumatic cylinder based on a stop signal from the control means, provided in the middle of the switching valve and the pneumatic cylinder. A drive stop valve;
The plasma processing apparatus according to claim 1, further comprising:
前記空気圧シリンダのロッドの動きを検出することにより,前記電極の位置を検出する位置検出手段を設け,
前記制御手段は,前記位置検出手段により検出された前記電極の現在位置を前記電極の目標位置から引いた偏差に基づいて前記電極の位置制御を行うことを特徴とする請求項1に記載のプラズマ処理装置。
A position detecting means for detecting the position of the electrode by detecting the movement of the rod of the pneumatic cylinder;
2. The plasma according to claim 1, wherein the control unit performs position control of the electrode based on a deviation obtained by subtracting a current position of the electrode detected by the position detection unit from a target position of the electrode. Processing equipment.
前記制御手段は,前記電極を移動させる位置まで複数段階で目標位置を設定し,前記電極を徐々に駆動することを特徴とする請求項6に記載のプラズマ処理装置。 The plasma processing apparatus according to claim 6, wherein the control unit sets a target position in a plurality of steps to a position where the electrode is moved, and gradually drives the electrode. 前記電極は,前記処理容器内に互いに平行に配設された一対の電極のうちの一方の電極であって,
前記被処理体は,前記他方の電極に載置されることを特徴とする請求項1に記載のプラズマ処理装置。
The electrode is one of a pair of electrodes disposed in parallel with each other in the processing container,
The plasma processing apparatus according to claim 1, wherein the object to be processed is placed on the other electrode.
処理容器内に配置された上部電極を利用して発生させるプラズマにより被処理体をプラズマ処理するプラズマ処理装置の上部電極ユニットであって,
前記処理容器内に配置された上部電極と,
前記上部電極をスライド機構により上下方向に摺動自在に支持する摺動支持部材と,
前記摺動支持部材に連設されたロッドを有する空気圧シリンダと,
前記空気圧シリンダを駆動する空気圧回路と,
前記空気圧回路を制御して前記上部電極の位置制御を行う制御手段と,
を備えることを特徴とする上部電極ユニット。
An upper electrode unit of a plasma processing apparatus for plasma-treating an object to be processed by plasma generated using an upper electrode disposed in a processing container,
An upper electrode disposed in the processing vessel;
A sliding support member that slidably supports the upper electrode in a vertical direction by a sliding mechanism;
A pneumatic cylinder having a rod connected to the sliding support member;
A pneumatic circuit for driving the pneumatic cylinder;
Control means for controlling the position of the upper electrode by controlling the pneumatic circuit;
An upper electrode unit comprising:
前記スライド機構は,
前記摺動支持部材の外周に前記上部電極の摺動方向に沿って設けられたレールと,
前記レールを前記摺動方向に案内し摺動自在に支持し,前記処理容器に固定される案内部材とを有する,
ことを特徴とする請求項9に記載の上部電極ユニット。
The slide mechanism is
A rail provided on the outer periphery of the sliding support member along the sliding direction of the upper electrode;
A guide member that guides the rail in the sliding direction and supports the rail slidably, and is fixed to the processing container.
The upper electrode unit according to claim 9.
前記案内部材は,前記上部電極の水平方向調整部材を介して前記処理容器に固定されることを特徴とする請求項9又は10に記載の上部電極ユニット。 The upper electrode unit according to claim 9 or 10, wherein the guide member is fixed to the processing container via a horizontal direction adjustment member of the upper electrode. 前記空気圧シリンダのロッドは,前記上部電極の略中央に配置することを特徴とする請求項9に記載の上部電極ユニット。 The upper electrode unit according to claim 9, wherein the rod of the pneumatic cylinder is disposed substantially at the center of the upper electrode. 前記空気圧回路は,空気圧源と前記空気圧シリンダとの途中に設けられ,前記制御手段からの制御信号に基づいて前記空気圧シリンダに供給される圧縮空気の流れを切換えることによって,前記空気圧シリンダのロッドを駆動可能とする切換弁と,
前記切換弁と前記空気圧シリンダとの途中に設けられ,前記制御手段からの停止信号に基づいて前記空気圧シリンダに供給される圧縮空気を遮断することによって,前記空気圧シリンダのロッドを停止保持可能とする駆動停止弁と,
を設けたことを特徴とする請求項9に記載の上部電極ユニット。
The pneumatic circuit is provided in the middle of the pneumatic source and the pneumatic cylinder, and switches the flow of compressed air supplied to the pneumatic cylinder based on a control signal from the control means, thereby moving the rod of the pneumatic cylinder. A switching valve that can be driven;
The rod of the pneumatic cylinder can be stopped and held by blocking compressed air supplied to the pneumatic cylinder based on a stop signal from the control means, provided in the middle of the switching valve and the pneumatic cylinder. A drive stop valve;
The upper electrode unit according to claim 9, wherein the upper electrode unit is provided.
前記空気圧シリンダのロッドの動きを検出することにより,前記上部電極の位置を検出する位置検出手段を設け,
前記制御手段は,前記位置検出手段により検出された前記上部電極の現在位置を前記上部電極の目標位置から引いた偏差に基づいて前記上部電極の位置制御を行うことを特徴とする請求項9に記載の上部電極ユニット。
A position detecting means for detecting the position of the upper electrode by detecting the movement of the rod of the pneumatic cylinder;
10. The position of the upper electrode is controlled based on a deviation obtained by subtracting a current position of the upper electrode detected by the position detecting unit from a target position of the upper electrode. The upper electrode unit described.
前記制御手段は,前記上部電極を移動させる位置まで複数段階で目標位置を設定し,前記上部電極を徐々に駆動することを特徴とする請求項14に記載の上部電極ユニット。

15. The upper electrode unit according to claim 14, wherein the control means sets a target position in a plurality of stages to a position where the upper electrode is moved, and gradually drives the upper electrode.

JP2003327186A 2003-04-25 2003-09-19 Plasma processing apparatus and upper electrode unit Expired - Fee Related JP4399219B2 (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003327186A JP4399219B2 (en) 2003-09-19 2003-09-19 Plasma processing apparatus and upper electrode unit
US10/830,355 US20040261712A1 (en) 2003-04-25 2004-04-23 Plasma processing apparatus
US12/405,432 US20090255631A1 (en) 2003-04-25 2009-03-17 Plasma Processing Apparatus and the Upper Electrode Unit
US12/894,803 US8083891B2 (en) 2003-04-25 2010-09-30 Plasma processing apparatus and the upper electrode unit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003327186A JP4399219B2 (en) 2003-09-19 2003-09-19 Plasma processing apparatus and upper electrode unit

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2005093843A true JP2005093843A (en) 2005-04-07
JP4399219B2 JP4399219B2 (en) 2010-01-13

Family

ID=34457117

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003327186A Expired - Fee Related JP4399219B2 (en) 2003-04-25 2003-09-19 Plasma processing apparatus and upper electrode unit

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4399219B2 (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110063342A (en) 2009-12-03 2011-06-10 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 Plasma processing apparatus
JP2011119499A (en) * 2009-12-04 2011-06-16 Tokyo Electron Ltd Substrate processing apparatus, and method for measuring distance between electrodes thereof, as well as storage medium storing program
EP2390897A2 (en) 2010-05-25 2011-11-30 Tokyo Electron Limited Plasma processing apparatus
US20120111501A1 (en) * 2010-11-04 2012-05-10 Tokyo Electron Limited Plasma processing apparatus
US20150013906A1 (en) * 2013-07-15 2015-01-15 Lam Research Corporation Hybrid feature etching and bevel etching systems
JPWO2017149738A1 (en) * 2016-03-03 2018-12-06 コアテクノロジー株式会社 Structure of plasma processing apparatus and reaction container for plasma processing
CN111725111A (en) * 2020-06-24 2020-09-29 北京北方华创微电子装备有限公司 Reaction chamber of semiconductor processing equipment and semiconductor processing equipment

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110063342A (en) 2009-12-03 2011-06-10 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 Plasma processing apparatus
US8986495B2 (en) 2009-12-03 2015-03-24 Tokyo Electron Limited Plasma processing apparatus
KR20170015413A (en) 2009-12-03 2017-02-08 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 Plasma processing apparatus
JP2011119499A (en) * 2009-12-04 2011-06-16 Tokyo Electron Ltd Substrate processing apparatus, and method for measuring distance between electrodes thereof, as well as storage medium storing program
EP2390897A2 (en) 2010-05-25 2011-11-30 Tokyo Electron Limited Plasma processing apparatus
US8858754B2 (en) 2010-05-25 2014-10-14 Tokyo Electron Limited Plasma processing apparatus
US20120111501A1 (en) * 2010-11-04 2012-05-10 Tokyo Electron Limited Plasma processing apparatus
US9196461B2 (en) * 2010-11-04 2015-11-24 Tokyo Electron Limited Plasma processing apparatus
US20150013906A1 (en) * 2013-07-15 2015-01-15 Lam Research Corporation Hybrid feature etching and bevel etching systems
US9564285B2 (en) * 2013-07-15 2017-02-07 Lam Research Corporation Hybrid feature etching and bevel etching systems
JPWO2017149738A1 (en) * 2016-03-03 2018-12-06 コアテクノロジー株式会社 Structure of plasma processing apparatus and reaction container for plasma processing
CN111725111A (en) * 2020-06-24 2020-09-29 北京北方华创微电子装备有限公司 Reaction chamber of semiconductor processing equipment and semiconductor processing equipment

Also Published As

Publication number Publication date
JP4399219B2 (en) 2010-01-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8083891B2 (en) Plasma processing apparatus and the upper electrode unit
KR101737014B1 (en) Plasma processing apparatus
JP3343200B2 (en) Plasma processing equipment
TWI497583B (en) Plasma processing device
KR101826376B1 (en) Substrate support providing gap height and planarization adjustment in plasma processing chamber
US9343336B2 (en) Plasma processing apparatus and plasma processing method
US10665436B2 (en) Plasma processing apparatus
US8383000B2 (en) Substrate processing apparatus, method for measuring distance between electrodes, and storage medium storing program
JP2007186757A (en) Vacuum treatment apparatus and vacuum treatment method
US10763088B2 (en) Vacuum processing apparatus
US20090049981A1 (en) Mechanism for varying cylinder stop position and substrate processing apparatus including same
JP6491891B2 (en) Vacuum processing equipment
JP4399219B2 (en) Plasma processing apparatus and upper electrode unit
KR101063127B1 (en) Substrate processing apparatus
JP5411098B2 (en) Dividable electrode, plasma processing apparatus using the electrode, and electrode exchange method
JP2004116753A (en) Positioning device
US20150090692A1 (en) Plasma processing apparatus and plasma processing method
JP6750928B2 (en) Vacuum processing device
JP5661513B2 (en) Plasma processing equipment
WO2024101229A1 (en) Plasma processing apparatus and plasma processing method
JP2019091918A (en) Vacuum processing device
TWI806606B (en) Plasma treatment device
JPH10199965A (en) Electrostatic chuck equipment of vacuum treatment equipment
JP3215984B2 (en) Vacuum apparatus and method of using the same
JP2023041354A (en) Height adjusting method for pusher pin and manufacturing method of wafer processing device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20060808

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20081107

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090728

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090917

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20091020

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20091026

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121030

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4399219

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20151030

Year of fee payment: 6

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees