JP2011168810A - Vacuum processing apparatus - Google Patents
Vacuum processing apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- JP2011168810A JP2011168810A JP2010031348A JP2010031348A JP2011168810A JP 2011168810 A JP2011168810 A JP 2011168810A JP 2010031348 A JP2010031348 A JP 2010031348A JP 2010031348 A JP2010031348 A JP 2010031348A JP 2011168810 A JP2011168810 A JP 2011168810A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode
- cooling
- vacuum processing
- processing apparatus
- anode electrode
- 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
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
- H05H1/00—Generating plasma; Handling plasma
- H05H1/24—Generating plasma
- H05H1/26—Plasma torches
- H05H1/28—Cooling arrangements
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/32431—Constructional details of the reactor
- H01J37/32532—Electrodes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
- H01L21/67098—Apparatus for thermal treatment
- H01L21/67109—Apparatus for thermal treatment mainly by convection
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- Plasma Technology (AREA)
Abstract
Description
この発明は、真空処理装置に関するものであり、さらに詳しくは、真空処理室における被処理物の温度制御をするための加熱部と冷却部とを含む、プラズマ処理装置などの真空処理装置に関するものである。 The present invention relates to a vacuum processing apparatus, and more particularly to a vacuum processing apparatus such as a plasma processing apparatus including a heating unit and a cooling unit for controlling the temperature of an object to be processed in a vacuum processing chamber. is there.
従来、プラズマ処理装置としては、例えば特許文献1および特許文献2に記載されたものが知られている。
Conventionally, as a plasma processing apparatus, for example, those described in Patent Document 1 and
特許文献1のプラズマ処理装置にあっては、長時間の成膜下において、プラズマ加熱によって、被処理物である基板の温度が設定温度よりも上昇してしまうおそれがある。 In the plasma processing apparatus disclosed in Patent Document 1, there is a risk that the temperature of the substrate, which is an object to be processed, rises above the set temperature due to plasma heating under prolonged film formation.
すなわち、プラズマ処理装置に高周波電力や直流電力を供給してプラズマを発生させると、大部分の電力はプラズマ処理用反応ガスの分解に使用されるが、一部の電力によって、約100〜1000cal/分のジュール熱が発生する。このジュール熱は、基板の温度を約0.1〜1℃/分で上昇させる。そして、プラズマ放電を伴うプロセス時間が例えば20分の場合には、最大で20℃程度の基板の温度上昇をもたらすことになる。このため、長時間の成膜を行うときには、加熱機構だけでなく、放熱機構も必要になる。 That is, when plasma is generated by supplying high-frequency power or direct current power to the plasma processing apparatus, most of the power is used for decomposition of the plasma processing reaction gas. Joule heat for a minute is generated. This Joule heat raises the temperature of the substrate at about 0.1-1 ° C./min. When the process time with plasma discharge is, for example, 20 minutes, the temperature of the substrate is increased by about 20 ° C. at the maximum. For this reason, when performing film formation for a long time, not only a heating mechanism but also a heat dissipation mechanism is required.
また、特許文献2のプラズマ処理装置における冷却方法によれば、冷却のための構造物がヒータの両側に設けられる。このため、プラズマ処理装置のロードロック室や搬送室などが隣接されたプラズマ処理用チャンバにあっては、そのメンテナンスが片側からに限定されることから、このような冷却方法は適していない。
Moreover, according to the cooling method in the plasma processing apparatus of
すなわち、このようなチャンバのメンテナンスは、実質的にロードロック室や搬送室などの反対側からに限定される。このため、特許文献2のように、ヒータの両側に空冷用ガス流通管が張り出していると、ロードロック室や搬送室などに近い側の配管についてはメンテナンスが困難になる。
That is, the maintenance of such a chamber is substantially limited from the opposite side of the load lock chamber and the transfer chamber. For this reason, as in
この発明は以上のような事情を考慮してなされたものであり、その課題は、加熱と冷却とをバランスさせて、真空処理に用いられる電極を一定の温度範囲に保持するとともに、ロードロック室や搬送室などが隣接された真空処理室における効率的なメンテナンス性を確保することのできる真空処理装置を提供することである。 The present invention has been made in consideration of the circumstances as described above, and its problem is to balance heating and cooling to maintain the electrodes used for vacuum processing in a certain temperature range, and also to load load chambers. Another object of the present invention is to provide a vacuum processing apparatus capable of ensuring efficient maintainability in a vacuum processing chamber adjacent to a transfer chamber.
この発明によれば、被処理物に真空処理を行うための真空処理室と、この真空処理室に設けられた少なくとも一対の対向電極とを備えてなり、前記対向電極のうちの少なくとも一方の電極が、被処理物の温度制御をするための加熱部と冷却部とを含み、加熱部は複数の棒状ヒータからなり、冷却部は内部に冷却用媒体が流通される複数の折り返し状冷却部材からなり、加熱部および冷却部は互いに並列状に設けられ、冷却用媒体の導入部および排出部が前記少なくとも一方の電極の一方側および他方側のうちの一方側に偏在して設けられ、それぞれの冷却部材は、前記少なくとも一方の電極の一方側の導入部から同電極の内部へ入り、同電極の他方側まで延び、他方側で折り返された後、同電極に沿って再び排出部まで延びているか、または、同電極の内部に冷却部材の断面形状よりも大きく設けられた溝の中を通って再び排出部まで延びており、再び排出部まで延びている部分が同電極と直接接触しないように設けられ、それぞれの冷却部材はさらに、隣接する冷却部材との間で冷却用媒体が互いに対向して流通するように構成されていることを特徴とする真空処理装置が提供される。 According to this invention, a vacuum processing chamber for performing vacuum processing on an object to be processed and at least one pair of counter electrodes provided in the vacuum processing chamber are provided, and at least one of the counter electrodes is provided. However, it includes a heating unit and a cooling unit for controlling the temperature of the workpiece, the heating unit is composed of a plurality of bar heaters, and the cooling unit is composed of a plurality of folded cooling members through which a cooling medium is circulated. The heating part and the cooling part are provided in parallel with each other, and the introduction part and the discharge part of the cooling medium are provided unevenly on one side of the at least one electrode and the other side, The cooling member enters the inside of the electrode from the introduction portion on one side of the at least one electrode, extends to the other side of the electrode, is folded on the other side, and then extends again to the discharge portion along the electrode. Or The electrode extends through the groove provided larger than the cross-sectional shape of the cooling member to the discharge portion again, and the portion extending again to the discharge portion is provided so as not to directly contact the electrode. Each of the cooling members is further configured such that a cooling medium flows between the adjacent cooling members so as to face each other.
この発明の真空処理装置は上記のように、加熱部および冷却部が互いに並列状に設けられ、冷却用媒体の導入部および排出部が処理用電極の一方側および他方側のうちの一方側に偏在して設けられ、それぞれの冷却部材は、前記電極の一方側の導入部から同電極の内部へ入り、同電極の他方側まで延び、他方側で折り返された後、再び排出部まで延びる部分が、同電極と直接接触しないように設けられ、さらに、隣接する冷却部材との間で冷却用媒体が互いに対向して流通するように構成されている。 In the vacuum processing apparatus of the present invention, as described above, the heating part and the cooling part are provided in parallel with each other, and the introduction part and the discharge part for the cooling medium are provided on one side of the processing electrode on one side and the other side. Each of the cooling members is provided unevenly, and each cooling member enters the inside of the electrode from the introduction portion on one side of the electrode, extends to the other side of the electrode, is folded on the other side, and then extends to the discharge portion again. However, the cooling medium is provided so as not to be in direct contact with the electrode, and the cooling medium is circulated opposite to each other between adjacent cooling members.
従って、この発明の真空処理装置によれば、上記のように構成された加熱部および冷却部によって、長時間の真空処理でも電極の温度を面内で均一にかつ設定温度範囲に保つことができる。その結果、被処理物の面内バラツキや劣化を抑制することができるとともに、ヒータの過熱による被処理物の変形を防ぐことができる。さらに、ロードロック室や搬送室などが隣接された真空処理室が備わっている真空処理装置にあっても、効率的なメンテナンス性を確保することができる。 Therefore, according to the vacuum processing apparatus of the present invention, the heating unit and the cooling unit configured as described above can maintain the temperature of the electrode uniformly and within a set temperature range even in a long-time vacuum processing. . As a result, in-plane variation and deterioration of the workpiece can be suppressed, and deformation of the workpiece due to overheating of the heater can be prevented. Further, even in a vacuum processing apparatus having a vacuum processing chamber adjacent to a load lock chamber, a transfer chamber, etc., it is possible to ensure efficient maintainability.
この発明の真空処理装置は、ある実施の形態では、それぞれの冷却部材が第1冷却管と第2冷却管とからなり、第1冷却管と第2冷却管とが、互いに隣り合うように配設されている。ここで、第1冷却管は、前記導入部から前記電極の内部へ入り、同電極の他方側まで延び、他方側で折り返されて前記排出部まで延び、同電極に沿う部分の少なくとも一部が同電極と接触しないように構成されている。また第2冷却管は、同電極の外部で一方側から他方側まで、同電極に沿う部分の少なくとも一部が同電極と接触しないように延び、同電極の他方側で折り返されて他方側から同電極の内部に入り、一方側まで延びるように構成されている。 In one embodiment of the vacuum processing apparatus of the present invention, each cooling member includes a first cooling pipe and a second cooling pipe, and the first cooling pipe and the second cooling pipe are arranged adjacent to each other. It is installed. Here, the first cooling pipe enters the inside of the electrode from the introduction portion, extends to the other side of the electrode, is folded on the other side and extends to the discharge portion, and at least a part of a portion along the electrode is at least partially It is comprised so that it may not contact with the electrode. The second cooling pipe extends from one side to the other side of the electrode so that at least a part of the portion along the electrode does not come into contact with the electrode, is folded on the other side of the electrode, and is folded from the other side. It is configured to enter the electrode and extend to one side.
なお、この明細書および特許請求の範囲において、「電極の一方側」とは電極の一方端部側または一方側縁部側を指し、「電極の他方側」とは電極の他方端部側または他方側縁部側を指すものとする。 In this specification and claims, “one side of the electrode” means one end side or one side edge side of the electrode, and “the other side of the electrode” means the other end side of the electrode or The other side edge side shall be pointed out.
加熱部を構成する棒状ヒータは例えば、前記電極の一方側から前記電極内に入り、前記電極の他方側で折り返され、一方側まで延びるU字状シーズヒータから構成される。 The rod-shaped heater that constitutes the heating unit includes, for example, a U-shaped sheathed heater that enters the electrode from one side of the electrode, is folded on the other side of the electrode, and extends to one side.
それぞれの棒状ヒータは、他の棒状ヒータから独立して加熱温度制御することができ、それぞれの冷却部材は、他の冷却部材から独立して冷却温度制御することができるのが好ましい。 Each bar heater can be controlled in heating temperature independently from the other bar heaters, and each cooling member can preferably be controlled in cooling temperature from the other cooling members.
この発明の真空処理装置は、ある実施の形態では、冷却部材が、前記電極の全長の半分までの長さで同電極の内部に設けられた、冷却部材の断面形状よりも大きい溝の中を通るように配設することができる。 In one embodiment of the vacuum processing apparatus according to the present invention, the cooling member is disposed in a groove larger than the cross-sectional shape of the cooling member provided in the electrode with a length up to half of the total length of the electrode. It can be arranged to pass through.
棒状ヒータは、加熱性能が、前記電極の中央部においてより小さく、かつ、側縁部においてより大きくなるように構成されているのが好ましい。このように構成されているときには、電極の被加熱性がその中央部においてはより大きく、側縁部においてはより小さいという電極の一般的特性に応じて、電極の加熱制御をより効果的に行うことができる。 The rod heater is preferably configured so that the heating performance is smaller at the central portion of the electrode and larger at the side edge portion. When configured in this way, the heating of the electrode is more effectively controlled according to the general characteristics of the electrode, such that the electrode is more heatable at the center and smaller at the side edges. be able to.
冷却管は、冷却性能が、前記電極の中央部においてより大きく、かつ、側縁部においてより小さくなるように構成されているのが好ましい。このように構成されているときには、電極の被冷却性がその中央部においてはより小さく、側縁部においてはより大きいという電極の一般的特性に応じて、電極の冷却制御をより効果的に行うことができる。 It is preferable that the cooling pipe is configured so that the cooling performance is larger at the center portion of the electrode and smaller at the side edge portion. When configured in this manner, the cooling control of the electrode is more effectively performed according to the general characteristics of the electrode, such that the cooling performance of the electrode is smaller at the center and larger at the side edge. be able to.
この発明のある実施の形態では、電極の中央部と側縁部とにおける被加熱性の相違を解消するために、棒状ヒータは、前記電極の平面単位面積当たりにおける設置本数密度が、同電極の中央部においてより小さく、かつ、側縁部においてより大きくなるように構成することができる。 In an embodiment of the present invention, in order to eliminate the difference in the heatability between the central portion and the side edge portion of the electrode, the bar heater has a number density of the electrodes per plane unit area of the electrode. It can be configured to be smaller at the center and larger at the side edge.
この発明のある実施の形態では、電極の中央部と側縁部とにおける被冷却性の相違を解消するために、冷却管は、前記電極の平面単位面積当たりにおける設置本数密度が、同電極の中央部においてより大きく、かつ、側縁部においてより小さくなるように構成することができる。 In one embodiment of the present invention, in order to eliminate the difference in cooling performance between the central portion and the side edge portion of the electrode, the cooling pipe has a number density of installation per unit area of the electrode of the electrode. It can be configured to be larger at the center and smaller at the side edge.
冷却管は、熱伝導率が同電極を構成する材料の熱伝導率よりも低い材料から構成されているのが好ましい。このように構成されているときには、冷却管の中における冷却用媒体の温度の急激な上昇を抑えることができるため、大型ヒータにおいても電極面の冷却を均一に行うことができ、電極のいっそう均一な加熱/冷却制御を行うことができる。 The cooling pipe is preferably made of a material whose thermal conductivity is lower than the thermal conductivity of the material constituting the electrode. When configured in this way, since a rapid increase in the temperature of the cooling medium in the cooling pipe can be suppressed, the electrode surface can be uniformly cooled even in a large heater, and the electrode can be made more uniform. Heating / cooling control can be performed.
冷却用媒体は、電極の冷却効率を高めるためには、冷却管の内部で停滞することなく常時流通されるのが好ましい。 In order to increase the cooling efficiency of the electrodes, it is preferable that the cooling medium is always circulated without stagnation inside the cooling pipe.
棒状ヒータは例えば、前記電極の側面または表面から5.0mm以上の深さにその先端が位置するよう同電極内部に配設された熱電対で測定された温度に基づいて加熱温度制御される。このような深さに配設された熱電対を使用すると、棒状ヒータの加熱温度制御を良好に行うことができることが、加熱試験により判明したからである。 For example, the heating temperature of the rod-shaped heater is controlled based on the temperature measured by a thermocouple disposed inside the electrode so that its tip is located at a depth of 5.0 mm or more from the side or surface of the electrode. This is because it has been found by a heating test that when the thermocouple disposed at such a depth is used, the heating temperature of the rod heater can be controlled satisfactorily.
以下、添付図面である図1〜図11に基づいて、この発明の好ましい4つの実施の形態を説明する。なお、これらによってこの発明が限定されるものではない。 Hereinafter, four preferred embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. Note that the present invention is not limited by these.
実施の形態1
図1に示されたように、実施の形態1における真空処理装置としてのプラズマ処理装置Dは、搬送上流側から搬送下流側へかけて隣接状に設けられた第1真空処理室1、第2真空処理室2および第3真空処理室3を備えてなる。これら3つの真空処理室1〜3は、長手方向に直線状に延びる1つのケーシングを開閉可能な2つの隔離用ゲートバルブ4,4により3つに区画することで構成されている。3つの真空処理室1〜3はステンレス鋼製で、内面には鏡面加工が施されている。ゲートバルブ4,4は、開閉可能に構成され、隣接する2つの真空処理室1,2または2,3を連通状態にするかあるいは隔離することができる。
Embodiment 1
As shown in FIG. 1, the plasma processing apparatus D as the vacuum processing apparatus according to the first embodiment includes a first vacuum processing chamber 1 and a second
第1真空処理室1は、板状の被処理物である基板5を搬入するための搬入室にされている。第1真空処理室1には、基板5を加熱するヒータ101が設けられている。第2真空処理室2は、搬入室1に接続された、基板5にプラズマ処理を行うためのプラズマ処理室にされている。第3真空処理室3は、プラズマ処理室2に接続された、基板5を搬出するための搬出室にされている。
The 1st vacuum processing chamber 1 is made into the carrying-in chamber for carrying in the board |
また、搬入室1、プラズマ処理室2および搬出室3はそれぞれ、室内を排気するために開閉バルブ16aを介して外部の真空ポンプ14に接続されている。搬入室1には、その入口側に搬入用扉15が設けられている。プラズマ処理室2は、圧力調整バルブ16bを介して真空ポンプ14に接続されているとともに、プラズマ処理用反応ガスを導入するための反応ガス導入管19に接続されている。搬出室3には、その出口側に搬出用扉17が設けられている。さらに、搬入室1および搬出室3は、それぞれリークガス導入管20に接続されている。
Further, the carry-in chamber 1, the
プラズマ処理室2には、方形板状のアノード電極7が水平に配置されている。また、プラズマ処理室2のアノード電極7と対向する位置には、プラズマ処理用カソード電極18が設けられている。カソード電極18は、プラズマ処理室2の外部におけるコンデンサ21および整合回路22を介して、高周波電源23へ電気的に接続されている。
In the
図2〜図4に示されたように、アノード電極7にはさらに、その内部に、プラズマ処理すべき基板5を加熱するための加熱部31,……,31が設けられている。加熱部31,……,31は、平面形状がU字状であって互いに並列状に隣り合って設けられた7本の棒状ヒータ(ここではシーズヒータ)31,……,31からなる。それぞれの棒状ヒータ31は、図1に示されたように、ヒータ用配線33に接続されている。
As shown in FIGS. 2 to 4, the
アノード電極7の内部には、アノード電極7を冷却するための管状冷却部32,……,32も設けられている。冷却部32,……,32は、側面形状が細長リング状であってそれぞれの棒状ヒータ31,……,31の外側に沿って互いに並列状に隣り合って設けられ、内部へ導入された冷却用媒体(窒素ガス)を流通させた後に外部へ排出することのできる14本の冷却管32,……,32からなる。
Inside the
これらの冷却管32,……,32は、アノード電極7を構成する材料(ここではアルミニウム合金)と同じ材料で構成することもできるが、ここでは、熱伝導率がアノード電極7を構成する材料の熱伝導率よりも低い材料(ここではステンレス鋼)から構成されている。
These cooling
それぞれの冷却管32は、図2〜図4に示されたように設けられている。すなわち、冷却管32は、冷却用媒体の導入部32aおよび排出部32bがアノード電極7の一方端部側に偏在して設けられている。そして、冷却管32の本体部32cが、アノード電極7の一方端部側の導入部32aからアノード電極7の内部へ入り、アノード電極7の他方端部側まで延び、他方端部側で外部へ出て下方へ折り返された後、アノード電極7の下面に沿って、再び排出部32bまで延びている。アノード電極7の下面に沿った本体部32cは、アノード電極7の下面と直接接触しないように配設されている。
Each cooling
これらの棒状ヒータ31,……,31は互いに独立して加熱温度制御することができるものであり、これらの冷却管32,……,32は互いに独立して冷却温度制御することができるものである。
These rod-shaped
次に、図4を参照して、アノード電極7の構成および作製方法を説明する。アノード電極7は2枚の板7a,7bを張り合わせた構成である。板7a,7bの各対向面には、棒状ヒータ31を挿入する溝(断面形状が半円)と冷却管32を挿入する溝(断面形状が半円)とが形成されている。これらの板7a,7bは、冷間圧延によるカシメや、ねじ止めにより一体化できる。本実施形態では、ねじ止めにより板7a,7bを一体化して、アノード電極7を作製した。
Next, with reference to FIG. 4, the structure and manufacturing method of the
この発明に係るアノード電極7は、複数のヒータ31,……,31および冷却管32,……,32が内部に必要であるため、内部加工が複雑である。しかし、上述のようにアノード電極7を厚み方向に2つに分割して、複数のヒータ31,……,31および冷却管32,……,32を挟み込むことにより、比較的容易に作製することができる。
The
この実施の形態1では、冷却管32のほぼ半分がアノード電極7の裏面側の外部に設けられている。そして、冷却用媒体の流れる方向が隣り合う冷却管32どうしの間で逆になるようにされている。
In the first embodiment, almost half of the cooling
この実施の形態1では、ヒータ31,……,31および冷却管32,……,32が以上のように構成されているので、被処理物である基板5およびアノード電極7の特定箇所を選択的に加熱/冷却制御することが可能であり、基板5の加熱効率およびアノード電極7の冷却効率をよりいっそう向上させることができる。
In the first embodiment, since the
また、この実施の形態1では、アノード電極7の外部を流れる冷却用媒体は、アノード電極7とは接していないため、アノード電極7とほとんど熱交換しない。つまり、温められていない冷却用媒体をアノード電極7の両側から交互に導入することができるので、アノード電極7の表面は面内で均一に冷却することができる。さらに、各冷却管32はアノード電極7の片側のみで分岐しているので、例えば電極交換メンテナンスの際は、アノード電極7の片側のみで冷却管32を取り外せばよい。
In the first embodiment, the cooling medium flowing outside the
なお、ヒータ31の加熱部はU字状部分には設けない構造にすることもできる。これにより、ヒータ31の加熱部分と冷却管32の冷却部分との間隔が面内のどこでも同じになり、さらに面内温度分布が向上する。
In addition, the heating part of the
実際の運用方法としては、冷却管32,……,32に冷却用媒体としての一定量の冷却用ガスを流した状態でヒータ31,……,31の電源を入れて、ヒータをPID制御/SSR出力することで、アノード電極7の温度を設定値に合わせる。ここで、冷却用ガス流量ではなくヒータ出力を制御する理由は、流量調整バルブよりもSSR回路の方が応答性・繰り返し耐久性に優れているためである。
As an actual operation method, the
冷却用ガスの流量は、成膜中にもヒータのSSR出力が有効に動作する(=ヒータ出力がonとoffとを交互に繰り返す)ように設定する。具体的には、RF電力密度0.6W/cm2に対しては750リットル/minが、また、0.8W/cm2に対しては1250リットル/minが挙げられる。ただし、加熱された冷却用ガスによる配管内での圧力上昇を防ぐため、最低でも1リットル/min程度は流して循環させる必要がある。 The flow rate of the cooling gas is set so that the SSR output of the heater operates effectively even during film formation (= the heater output repeats on and off alternately). Specifically, for an RF power density of 0.6 W / cm 2 , 750 liter / min is mentioned, and for 0.8 W / cm 2 , 1250 liter / min is mentioned. However, in order to prevent an increase in pressure in the piping due to the heated cooling gas, it is necessary to flow at least about 1 liter / min and circulate.
なお、冷却用ガスとしては、熱伝導性の観点からは水素もあり得るが、安全性や費用を考慮すれば窒素や希ガスなどの不活性ガスが望ましい。 The cooling gas may be hydrogen from the viewpoint of thermal conductivity, but in view of safety and cost, an inert gas such as nitrogen or a rare gas is desirable.
実施の形態2
図5〜図7に示されたように、実施の形態2における真空処理装置としてのプラズマ処理装置では、上下2枚の板27a,27bを張り合わせた構成のアノード電極27の内部に、実施の形態1と同じ加熱部としての7本の棒状ヒータ(シーズヒータ)31,……,31が設けられている。アノード電極27の下側の板27bには、下方へ開口した8本の長手溝27c,……,27cがこの板27bの長手方向の全長に沿って設けられている。
As shown in FIGS. 5 to 7, in the plasma processing apparatus as the vacuum processing apparatus according to the second embodiment, the embodiment is provided inside the
アノード電極27の内部には、アノード電極27を冷却するための管状冷却部42,……,42も設けられている。冷却部42,……,42は、側面形状が細長リング状であってそれぞれの棒状ヒータ31,……,31の外側に沿って互いに並列状に隣り合って設けられ、内部へ導入された冷却用媒体(窒素ガス)を流通させた後に外部へ排出することのできる8本の冷却管42,……,42からなる。
Inside the
それぞれの冷却管42は、図5〜図7に示されたように、冷却用媒体の導入部42aおよび排出部42bがアノード電極27の一方端部側に偏在して設けられている。そして、冷却管42の本体部42cが、アノード電極27の一方端部側の導入部42aからアノード電極27の上側の板27aの内部へ入り、アノード電極27の他方端部側まで延び、他方端部側で外部へ出て下方へ折り返された後、アノード電極27の下側の板27bの溝27cの内部へ入り、再び排出部42bまで延びている。アノード電極27の下側の板27bの溝27cに沿った本体部42cは、その溝27cと直接接触しないように配設されている。
As shown in FIGS. 5 to 7, each cooling
この実施の形態2では、それぞれの冷却管42は、アノード電極27の一方側の導入部から同電極27の内部へ入り、同電極27の他方側まで延び、他方側で折り返された後、同電極27に冷却管42の断面よりも大きく設けられた溝27cの中を通って再び排出部まで延びている。そして、再び排出部まで延びている本体部42cが同電極27と直接接触しないように設けられ、それぞれの冷却管42はさらに、隣接する冷却管42との間で冷却用媒体が互いに対向して流通するように構成されている。
In the second embodiment, each cooling
従って、アノード電極27の外部を流れる冷却用媒体は、アノード電極27とは接していないため、アノード電極27とほとんど熱交換しない。つまり、温められていない冷却用媒体をアノード電極27の両側から交互に導入することができるので、アノード電極27の表面は面内で均一に冷却することができる。さらに、冷却管42はアノード電極27の片側のみで分岐しているので、例えば電極交換メンテナンスの際は、アノード電極27の片側のみで冷却管42を取り外せばよい。
Accordingly, the cooling medium flowing outside the
実施の形態3
図8および図9に示されたように、実施の形態3における真空処理装置としてのプラズマ処理装置では、板状構成のアノード電極37の内部に、実施の形態1と同じ加熱部としての7本の棒状ヒータ(シーズヒータ)31,……,31が設けられている。
Embodiment 3
As shown in FIGS. 8 and 9, in the plasma processing apparatus as the vacuum processing apparatus in the third embodiment, seven pieces as the heating unit in the same manner as in the first embodiment are provided in the plate-shaped
アノード電極37の内部には、アノード電極37を冷却するための管状冷却部52,……,52も設けられている。冷却部52,……,52は、側面形状が細長リング状であってそれぞれの棒状ヒータ31,……,31の外側に沿って互いに並列状に隣り合って設けられ、内部へ導入された冷却用媒体(窒素ガス)を流通させた後に外部へ排出することのできる8本の冷却管52,……,52からなる。
Inside the
それぞれの冷却管52は、図8および図9に示されたように、冷却用媒体の導入部52aおよび排出部52bがアノード電極37の一方端部側に偏在して設けられている。そして、冷却管52の本体部52cが、アノード電極37の一方端部側の導入部52aからアノード電極37の内部へ入り、アノード電極37の他方端部側まで延び、他方端部側で外部へ出て下方へ折り返された後、アノード電極37の下面に沿って、再び排出部52bまで延びている。アノード電極37の下面に沿った本体部52cは、アノード電極37の下面と直接接触しないように配設されている。
As shown in FIG. 8 and FIG. 9, each cooling
棒状ヒータ31,……,31および冷却管52,……,52は、鋳込み法によって設けられたものである。
The
この実施の形態3では、アノード電極37の外部を流れる冷却用媒体は、アノード電極37とは接していないため、アノード電極37とほとんど熱交換しない。つまり、温められていない冷却用媒体をアノード電極37の両側から交互に導入することができるので、アノード電極37の表面は面内で均一に冷却することができる。さらに、各冷却管52はアノード電極37の片側のみで分岐しているので、例えば電極交換メンテナンスの際は、アノード電極7の片側のみで冷却管52を取り外せばよい。
In the third embodiment, the cooling medium flowing outside the
実施の形態4
図10および図11に示されたように、実施の形態4における真空処理装置としてのプラズマ処理装置では、板状構成のアノード電極47の内部に、実施の形態1と同じ加熱部としての7本の棒状ヒータ(シーズヒータ)31,……,31が設けられている。
Embodiment 4
As shown in FIGS. 10 and 11, in the plasma processing apparatus as the vacuum processing apparatus in the fourth embodiment, seven pieces as the heating unit in the same manner as in the first embodiment are provided in the plate-shaped
アノード電極47の内部には、アノード電極47を冷却するための管状冷却部62,……,62も設けられている。冷却部62,……,62は、側面形状が細長リング状であってそれぞれの棒状ヒータ31,……,31の外側に沿って互いに並列状に隣り合って設けられ、内部へ導入された冷却用媒体(窒素ガス)を流通させた後に外部へ排出することのできる8本の冷却管62,……,62からなる。
Inside the
それぞれの冷却管62は、図10および図11に示されたように、冷却用媒体の導入部62aおよび排出部62bがアノード電極47の一方端部側に偏在して設けられている。そして、冷却管62の本体部42cが、アノード電極47の一方端部側の導入部62aからアノード電極47の内部へ入り、アノード電極47の他方端部側まで延び、他方端部側で折り返された後、再び排出部62bまで延びている。
As shown in FIGS. 10 and 11, each cooling
棒状ヒータ31,……,31および冷却管62,……,62は、鋳込み法によって設けられたものである。
The rod-shaped
1・・・第1真空処理室(被処理物搬入室)
2・・・第2真空処理室(プラズマ処理室)
3・・・第3真空処理室(被処理物搬出室)
4・・・ゲートバルブ
5・・・被処理物(基板)
7・・・アノード電極
18・・・カソード電極
27・・・アノード電極
27c・・溝
31・・・加熱部(棒状ヒータ)
32・・・冷却部(冷却管)
32a・・導入部
32b・・排出部
32c・・本体部
42・・・冷却部(冷却管)
42a・・導入部
42b・・排出部
42c・・本体部
52・・・冷却部(冷却管)
52a・・導入部
52b・・排出部
52c・・本体部
62・・・冷却部(冷却管)
62a・・導入部
62b・・排出部
62c・・本体部
1 ... 1st vacuum processing chamber (workpiece carrying-in chamber)
2 ... Second vacuum processing chamber (plasma processing chamber)
3 ... Third vacuum processing chamber (unloading chamber)
4 ...
7 ...
32 ... Cooling section (cooling pipe)
32a..
42a..Introducing
52a..
62a ...
Claims (13)
前記対向電極のうちの少なくとも一方の電極が、被処理物の温度制御をするための加熱部と冷却部とを含み、
加熱部は複数の棒状ヒータからなり、冷却部は内部に冷却用媒体が流通される複数の折り返し状冷却部材からなり、加熱部および冷却部は互いに並列状に設けられ、冷却用媒体の導入部および排出部が前記少なくとも一方の電極の一方側および他方側のうちの一方側に偏在して設けられ、
それぞれの冷却部材は、前記少なくとも一方の電極の一方側の導入部から同電極の内部へ入り、同電極の他方側まで延び、他方側で折り返された後、同電極に沿って再び排出部まで延びているか、または、同電極の内部に冷却部材の断面形状よりも大きく設けられた溝の中を通って再び排出部まで延びており、再び排出部まで延びている部分が同電極と直接接触しないように設けられ、
それぞれの冷却部材はさらに、隣接する冷却部材との間で冷却用媒体が互いに対向して流通するように構成されていることを特徴とする真空処理装置。 A vacuum processing chamber for performing vacuum processing on a workpiece, and at least a pair of counter electrodes provided in the vacuum processing chamber;
At least one of the counter electrodes includes a heating unit and a cooling unit for controlling the temperature of the workpiece,
The heating unit is composed of a plurality of rod heaters, the cooling unit is composed of a plurality of folded cooling members through which the cooling medium is circulated, and the heating unit and the cooling unit are provided in parallel with each other, and the cooling medium introduction unit And the discharge part is provided unevenly on one side of the one side and the other side of the at least one electrode,
Each cooling member enters the inside of the electrode from the introduction portion on one side of the at least one electrode, extends to the other side of the electrode, is folded back on the other side, and then again reaches the discharge portion along the electrode. It extends to the discharge part again through a groove provided inside the electrode larger than the cross-sectional shape of the cooling member, and the part extending to the discharge part is in direct contact with the electrode. Not to be provided,
Each of the cooling members is further configured so that the cooling medium flows between the adjacent cooling members so as to face each other.
第1冷却管と第2冷却管とは、互いに隣り合うように配設されている請求項1に記載の真空処理装置。 Each cooling member enters the inside of the electrode from the introduction portion, extends to the other side of the electrode, is folded back on the other side and extends to the discharge portion, and at least a part of a portion along the electrode is the same as the electrode. A first cooling pipe configured not to contact and extending from one side to the other side of the electrode so that at least a part of a portion along the electrode does not contact the electrode, and the other side of the electrode The second cooling pipe is configured to be folded at the other side to enter the inside of the electrode and extend to the one side,
The vacuum processing apparatus according to claim 1, wherein the first cooling pipe and the second cooling pipe are disposed adjacent to each other.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010031348A JP4746700B1 (en) | 2010-02-16 | 2010-02-16 | Vacuum processing equipment |
PCT/JP2011/052623 WO2011102263A1 (en) | 2010-02-16 | 2011-02-08 | Vacuum processing device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010031348A JP4746700B1 (en) | 2010-02-16 | 2010-02-16 | Vacuum processing equipment |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP4746700B1 JP4746700B1 (en) | 2011-08-10 |
JP2011168810A true JP2011168810A (en) | 2011-09-01 |
Family
ID=44482850
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010031348A Expired - Fee Related JP4746700B1 (en) | 2010-02-16 | 2010-02-16 | Vacuum processing equipment |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4746700B1 (en) |
WO (1) | WO2011102263A1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102548177A (en) * | 2012-01-13 | 2012-07-04 | 北京交通大学 | Discharge electrode structure of plasma air purification device |
CN103025040A (en) * | 2012-12-06 | 2013-04-03 | 河北大学 | Device for producing large-area surface discharge by utilizing water electrodes |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006176842A (en) * | 2004-12-22 | 2006-07-06 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Apparatus for forming film on glass substrate |
WO2006095575A1 (en) * | 2005-03-07 | 2006-09-14 | Sharp Kabushiki Kaisha | Plasma treatment apparatus and semiconductor thin film manufacturing method using same |
WO2009084486A1 (en) * | 2007-12-27 | 2009-07-09 | Sharp Kabushiki Kaisha | Plasma treatment apparatus, heating device for the plasma treatment apparatus, and plasma treatment method |
JP2010500760A (en) * | 2006-08-08 | 2010-01-07 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | Heating and cooling the substrate support |
JP2010016225A (en) * | 2008-07-04 | 2010-01-21 | Tokyo Electron Ltd | Thermal control mechanism and semiconductor manufacturing device using the same |
WO2010032745A1 (en) * | 2008-09-22 | 2010-03-25 | 東京エレクトロン株式会社 | Temperature adjustment mechanism, and plasma treatment apparatus |
-
2010
- 2010-02-16 JP JP2010031348A patent/JP4746700B1/en not_active Expired - Fee Related
-
2011
- 2011-02-08 WO PCT/JP2011/052623 patent/WO2011102263A1/en active Application Filing
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006176842A (en) * | 2004-12-22 | 2006-07-06 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Apparatus for forming film on glass substrate |
WO2006095575A1 (en) * | 2005-03-07 | 2006-09-14 | Sharp Kabushiki Kaisha | Plasma treatment apparatus and semiconductor thin film manufacturing method using same |
JP2010500760A (en) * | 2006-08-08 | 2010-01-07 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | Heating and cooling the substrate support |
WO2009084486A1 (en) * | 2007-12-27 | 2009-07-09 | Sharp Kabushiki Kaisha | Plasma treatment apparatus, heating device for the plasma treatment apparatus, and plasma treatment method |
JP2010016225A (en) * | 2008-07-04 | 2010-01-21 | Tokyo Electron Ltd | Thermal control mechanism and semiconductor manufacturing device using the same |
WO2010032745A1 (en) * | 2008-09-22 | 2010-03-25 | 東京エレクトロン株式会社 | Temperature adjustment mechanism, and plasma treatment apparatus |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102548177A (en) * | 2012-01-13 | 2012-07-04 | 北京交通大学 | Discharge electrode structure of plasma air purification device |
CN103025040A (en) * | 2012-12-06 | 2013-04-03 | 河北大学 | Device for producing large-area surface discharge by utilizing water electrodes |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2011102263A1 (en) | 2011-08-25 |
JP4746700B1 (en) | 2011-08-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101493110B1 (en) | Shower head and plasma processing apparatus | |
JP5286282B2 (en) | Plasma processing apparatus, heating and cooling apparatus for plasma processing apparatus | |
JP4458107B2 (en) | Vacuum carburizing method and vacuum carburizing apparatus | |
US8257644B2 (en) | Iron core annealing furnace | |
ES2716381T3 (en) | Transport device for thin-walled, hot-walled steel parts | |
JP4990636B2 (en) | Vacuum processing equipment using a transport tray | |
TW200721303A (en) | Multi-layer RF window for use in plasma reaction chamber | |
JP4746700B1 (en) | Vacuum processing equipment | |
JP6140539B2 (en) | Vacuum processing equipment | |
KR100469522B1 (en) | Thermal treatment apparatus | |
KR20160028371A (en) | Magnetic annealing apparatus | |
US20130175256A1 (en) | Heating Element Arrangement for a Vacuum Heat Treating Furnace | |
KR20220064930A (en) | Sputtering apparatus | |
US20080129208A1 (en) | Atmospheric Processing Using Microwave-Generated Plasmas | |
JP2005123339A (en) | Plasma cvd apparatus and electrode therefor | |
JP5194288B2 (en) | Plasma nitriding apparatus and continuous plasma nitriding method | |
KR101051677B1 (en) | Cooling device for vacuum processing unit | |
JP5028459B2 (en) | Plasma processing equipment | |
JP2005152913A (en) | Hot press, and method for heating/cooling hot plate of hot press | |
JP5331582B2 (en) | Heating device with cooling function | |
US20050235915A1 (en) | Plasma surface treatment electrode assembly and arrangement | |
WO2018135038A1 (en) | Heat generating body and vacuum heat treatment device | |
JP4786723B2 (en) | Plasma CVD apparatus and electrode for plasma CVD apparatus | |
RU2627820C1 (en) | Unit of magnetron diffuser cathode | |
JP2010164269A (en) | Heat treatment furnace for large-size substrate |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20110419 |
|
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: 20110513 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140520 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent (=grant) or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |