JP3779080B2

JP3779080B2 - Processing apparatus and processing system

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Publication number: JP3779080B2
Application number: JP35515098A
Authority: JP
Inventors: 雲莫
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 1998-12-14
Filing date: 1998-12-14
Publication date: 2006-05-24
Anticipated expiration: 2018-12-14
Also published as: JP2000183028A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、処理装置及び処理システムに係り、特にエッチング処理のような表面処理の際に被処理体等の温度を均一に制御する処理装置及び処理システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体の製造工程、例えばエッチング装置では、処理室内の上下に上部電極と下部電極とが対向するように設けられ、載置台を兼ねた下部電極上にウエハが載置されている。そして、処理室内にエッチングガスを導入するとともに、例えば高周波電力を下部電極に印加して、上部電極と下部電極との間にプラズマを発生させる。すると、このプラズマによりエッチングガスが解離され、この解離によって生じたラジカル成分によりウエハのエッチング処理が行われている。
【０００３】
ところで、エッチング処理は温度に大きく影響されるため、エッチング処理の対象となるウエハ全面の温度をできる限り均一にする必要がある。また、ウエハ上にガスを導入するシャワーヘッド（上部電極）、処理室の側壁等についても同様の理由により温度をできる限り均一にする必要がある。
【０００４】
これらの温度調節として、例えばウエハ全面の温度を均一にするために、載置台としての下部電極内には温度調節手段が内設されている。図９に温度調節手段の模式図を示す。図９に示すように、温度調節手段は、ウエハ６１の形状に対応した略環状の流路６２と、この流路６２内を流れる所定の温度の流体６３とから構成されている。そして、この流体６３によってウエハ６１が所定の温度に変更される。
【０００５】
しかしながら、流路６２内の流体６３は一方向に流れており、流体６３が流路６２内を流れる間に流体６３の温度が変化してしまう。このため、流路６２の入口側と出口側では流体６３の温度が異なり、温度調節後のウエハ６１の温度を測定してみると、図１０に示すように、ウエハ６１全体として不均一になってしまうという問題があった。
【０００６】
かかる問題を解決するため、例えば特開平４−３０１０７８号公報によれば、薄膜を作製する成膜室の室壁中の冷却水管を、一定時間ごとに冷却水の入口と出口を交互に切り換え、冷却水管の冷却水流の向きを周期的に逆転させることにより、成膜室壁の温度ムラを防止し、均一温度に冷却できる旨が提案されている。また、特開平４−２７７６１８号公報によれば、半導体ウエハを熱処理時に保持するウエハ支持具を、例えば接触した２重の中空リング状に形成し、その内部の流体の流れを互いに逆方向にすることにより、ウエハ面内の温度を均一に制御できる旨が提案されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、冷却水管の冷却水流の向きを周期的に逆転させても、この逆転の周期、冷却水流の向きを逆転させるための時間的なズレ等によって、冷却水の温度を均一に制御することは困難であり、冷却水管内を流れる冷却水の温度は均一になりにくい。このため、成膜室壁の温度を均一に制御することは困難であった。
【０００８】
一方、２重の中空リング状に形成されたウエハ支持具内部のガスの流れを互いに逆方向にしても、それぞれのリング同士で熱伝導による干渉が起こってガスのい温度は均一になりにくい。このため、ウエハ面内の温度を均一に制御することは困難であった。
【０００９】
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、被処理体に所定の処理を施す際に、温度調節の対象となる被処理体等の温度を均一に制御することができる処理装置及び処理システムを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するため、本発明の処理装置は、処理室内の下部に被処理体を載置する載置台を配置し、前記被処理体に所定の処理を施す処理装置において、前記載置台には前記被処理体の温度を調節する温度調節手段が内設され、該温度調節手段は列設された複数の流路と、該流路内を流れる所定温度の流体と、前記各流路間に配設された断熱部材とを備え、一の流路内を流れる流体と近接する流路内を流れる流体とが異なる方向に流れるように、前記流路内に流体を供給することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の処理装置は、処理室内の下部に被処理体を載置する載置台を配置し、前記被処理体に所定の処理を施す処理装置において、前記処理室の側壁には、その温度を調節する温度調節手段が配設され、該温度調節手段は列設された複数の流路と、該流路内を流れる所定温度の流体と、前記各流路間に配設された断熱部材とを備え、一の流路内を流れる流体と近接する流路内を流れる流体とが異なる方向に流れるように、前記流路内に流体を供給することを特徴とする。
【００１２】
さらに、本発明の処理装置は、処理室内の下部に被処理体を載置する載置台を配置し、該載置台と対向するようにシャワーヘッドを配置して前記被処理体に所定の処理を施す処理装置において、前記シャワーヘッドには、その温度を調節する温度調節手段が配設され、前記温度調節手段は列設された複数の流路と、該流路内を流れる所定温度の流体と、前記各流路間に配設された断熱部材とを備え、一の流路内を流れる流体と近接する流路内を流れる流体とが異なる方向に流れるように、前記流路内に流体を供給することを特徴とする。
【００１３】
本発明の処理装置によれば、温度調節の対象物に設けられた温度調節手段の各流路間には断熱部材が配設され、各流路内を流れる流体の間に熱の干渉は生じなくなる。また、一の流路内を流れる流体と近接する流路内を流れる流体とが異なる方向に流れ、温度調節の対象物により流路内を流れる流体の温度が変化しても、流路全体を流れる流体の温度はほぼ均一になり、対象物の温度が均一に制御される。
【００１４】
温度調節手段に、温度調節の対象物の温度を測定し、その温度を基に流路内を流れる流体の温度を変更する温度制御手段を設けると、測定された対象物の温度に応じて流路内を流れる流体の温度が変更され、対象物の温度が所定の温度に確実に制御される。
【００１５】
また、本発明の処理装置に、複数枚の被処理体を収納可能なカセットを収容するカセット収容部と、カセット収容部と処理装置との間で被処理体の搬送を行う搬送部とを備えると、前述の作用を有する処理システムになる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
（第１の実施の形態）
以下、本発明を具体化する第１の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１７】
図１は本発明の処理システムを模式図で示したものである。
【００１８】
図１に示すように、処理システム１は、大気雰囲気中に被処理体としてのウエハ２が収納されたカセット３を収容するカセット収容部４と、真空下でウエハ２に所定の処理を施す処理装置５と、カセット収容部４と処理装置５との間でウエハ２の搬送を行う搬送部６とを具備している。
【００１９】
カセット収容部４は、全体が矩形状に形成された複数の収容室７から構成されている。本実施の形態では４つの収容室７が並設されている。そして、収容室７の内部には複数枚、例えば２５枚のウエハ２が収納されたカセット３が収容されている。
【００２０】
処理装置５には、ウエハ２に例えば処理ガスを噴出させて所定の処理を施すエッチング装置、ＣＶＤ装置のような各種の処理装置が配置されている。本実施の形態では３つの処理装置５が配置されている。
【００２１】
搬送部６は、カセット収容部４と処理装置５との間に配置されている。本実施の形態では、搬送部６はカセット収容部４に当接された搬送室８と、処理装置５に当接された真空室９と、搬送室８と真空室９とを連結するロードロック室１０とから構成されている。このように、搬送室８と真空室９とロードロック室１０とから構成したのは、処理システム１に複数（３つ）の処理装置５が配置されているので、処理装置５にウエハ２を搬送する空間（真空室９）を真空状態にし、この真空室９とカセット収容部４からウエハ２を搬送する空間（搬送室８）との間に両者を連結する空間（ロードロック室１０）を設ける必要が生じたためである。このため、搬送室８とロードロック室１０、ロードロック室１０と真空室９、及び真空室９と処理装置５との搬入出口には、図示しない駆動機構によって自動的に開閉可能なゲートバルブ１１が配設され、各室内が密閉可能に構成されている。そして、搬送室８内に配設された第１搬送アーム１２によりカセット収容部４とロードロック室１０との間のウエハ２の搬送を行い、真空室９内に配設された第２搬送アーム１３によりロードロック１０室と処理装置５との間のウエハ２の搬送を行っている。
【００２２】
次に、処理装置５にエッチング装置を用いた場合を例として、本発明の処理装置について説明する。図２はエッチング装置の概略断面図を示したものである。図２に示すように、処理装置としてのエッチング装置５の処理室１４を形成する処理容器１５は、例えばアルミニウムからなる略円筒形状に形成されている。この処理容器１５は被処理体に対応した形状にすることが好ましく、例えば被処理体が液晶ディスプレー用基板（ＬＣＤ基板）の場合には方形状に形成される。処理容器１５の下部にはセラミックのような絶縁材１６を介して、ウエハ２を載置するための例えばアルミニウムからなる載置台１７が配置されている。
【００２３】
載置台１７は上面中央部が凸状の円板状に形成され、その上面中央部にウエハ２が載置されている。この載置台１７も被処理体に対応した形状にすることが好ましく、被処理体が液晶ディスプレー用基板（ＬＣＤ基板）の場合には方形状に形成される。このウエハ２は、ウエハ２と略同径大の静電チャック１８により保持されている。静電チャック１８は、図示しない２枚の絶縁膜の間に導電膜を挟持した静電チャックシートにより構成され、この導電膜に高電圧を印加することによりウエハ２をクーロン力によって吸着保持するように構成されている。なお、ウエハ２の保持としては、例えばウエハ２をクランプ部材により機械的に保持してもよいが、ウエハ２に対するダメージを軽減する観点から静電チャック１８を用いることが好ましい。
【００２４】
載置台１７にはウエハ２の温度を所定の温度に調節する温度調節手段１９が内設されている。温度調節手段１９は熱媒体の流路として列設された複数の熱媒体管２０と、熱媒体管２０内を流れる所定温度の流体２１と、各熱媒体管２０の間に配設された断熱部材２２とを備えている。図３に温度調節手段１９の模式図を示す。図３に示すように、熱媒体管２０はウエハ２の形状に対応した略環状に形成されている。本実施の形態では２本の熱媒体管２０ａ，２０ｂが配設されている。この両熱媒体管２０ａ，２０ｂと載置台１７とは溶接部材Ｗにより確実に接合されており、熱媒体管２０と載置台１７との間で熱伝導が行われる状態が保持されている。また、両熱媒体管２０ａ，２０ｂの間には断熱部材２２が配設されている。断熱部材２２は、熱伝導率が非常に小さいとともに加工性に優れた材料であることが好ましく、例えば四弗化エチレン樹脂（ＴＰＦＥ）、発泡用ポリスチレン、フォームポリスチレン等が用いられている。本実施の形態では、断熱部材２２が溶融された状態で両熱媒体管２０ａ，２０ｂの間に充填、凝固させることにより両熱媒体管２０ａ，２０ｂの間に配設され、両熱媒体管２０ａ，２０ｂ間での熱の干渉を防止している。そして、流体２１は温調手段２３により所定の温度に温調され、温調手段２３からポンプ２４によって供給管２５を通じて熱媒体管２０内に供給されている。また、熱媒体管２０を通過した流体２１は、排出管２６から再び温調手段２３へと戻されて循環するように構成されている。この際、一の流路としての熱媒体管２０ａ内を流れる流体２１ａと、近接する流路としての熱媒体管２０ｂ内を流れる流体２１ｂとが異なる方向、即ち逆方向に流れるように、流体２１ａが熱媒体管２０ａ内に、流体２１ｂが熱媒体管２０ｂ内に供給されている。
【００２５】
また、載置台１７にはウエハ２の下面に熱電対２７が接続され、熱電対２７によりウエハ２の温度が直接測定されている。そして、ウエハ２の温度が所定の温度となるように温度制御手段２８で温度演算及び補正を行い、その結果が温調手段２３にフィードバックされ、ウエハ２の温度が所定の温度に保たれている。
【００２６】
載置台１７の下端には中空に成形された導体よりなる給電棒２９が接続されている。この給電棒２９はブロッキングコンデンサなどからなる整合器３０を介して高周波電源３１に接続されており、プロセス時には高周波電源３１から高周波電力が給電棒２９を介して載置台１７に印加される。このように、載置台１７は下部電極として作用し、後述するウエハ２に対向するように設けられた上部電極との間にグロー放電が生じて処理容器１５内に導入された処理ガスをプラズマ化し、例えばプラズマ化によって生じたラジカル粒子によってウエハ２にエッチング処理が施される。
【００２７】
載置台１７の上方には、ウエハ２と対向するように処理ガスが導入されるシャワーヘッド３２が配置されている。本実施の形態では、シャワーヘッド３２は載置台１７の載置面から数ｍｍ程度離間させて配置されている。なお、載置台１７の下部には図示しないモータ等の昇降機構が設けられており、この昇降機構により載置台１７が昇降され、シャワーヘッド３２と載置台１７との距離の調整が可能である。
【００２８】
シャワーヘッド３２は、その下端に位置する電極板３３と、これを支持する電極支持体３４とを備えている。そして、前述のように、載置台１７に印加された高周波電力により、載置台１７と電極板３３との間にグロー放電が生じる。このように、シャワーヘッド３２は上部電極として作用している。
【００２９】
また、シャワーヘッド３２は中空状に形成され、その中空部に処理ガス供給管３５が接続されている。そして、処理ガス源３６により所定のガス、例えば臭化水素（ＨＢｒ）、塩素（Ｃｌ₂）を含むプロセスガス（エッチングガス）が導入されている。そして、シャワーヘッド３２を介してウエハ２にエッチングガスが噴出される。
【００３０】
処理容器１５の下部には、図示しない真空ポンプ等からなる排気装置に通じる排気口３７が設けられており、処理容器１５内部を所定の圧力に減圧できる構成になっている。
【００３１】
なお、処理容器１５の側方にはウエハ２の搬入出口３８が設けられ、この搬入出口３８は図示しない駆動機構により自動的に開閉するゲートバルブ１１を介して真空室９に接続されている。そして、真空室９に設けられた第２搬送アーム１３により、ウエハ２を一枚ずつロードロック室１０から処理容器１５内に搬送されている。
【００３２】
次に、以上のように構成された処理システム１及び処理装置５の作用、効果について説明する。
【００３３】
カセット収容部４のカセット３に収納されたウエハ２は、第１搬送アーム１２によりロードロック室１０に搬入される。ロードロック室１０に搬入されたウエハ２は、第２搬送アーム１３により処理容器１５内に搬入される。
【００３４】
ここで、載置台１７は図示しない昇降機構により搬送位置まで下降されており、ウエハ２は真空室９内からゲートバルブ１１、搬入出口３８を介して処理容器１５内に搬入され、載置台１７の静電チャック１８の吸着面に載置される。
【００３５】
そして、静電チャック１８に高電圧が印加され、クーロン力によりウエハ２が吸着保持される。その後、図示しない昇降機構により、載置台１７が処理位置まで上昇され、ウエハ２上にエッチングガスが噴出されるとともに、処理容器１５内は所定の圧力に設定、維持される。この状態で、高周波電源３１から所定の高周波電力が給電棒２９を介して載置台１７に印加される。すると、ウエハ２上に噴出されたエッチングガスがプラズマ化され、このラジカル粒子によってウエハ２にエッチング処理が施される。
【００３６】
このように、エッチング処理が終了すると、エッチングガスの供給が停止され、処理容器１５内をパージするとともに、載置台１７を搬送位置まで下降させ、処理済みのウエハ２が処理容器１５から搬出される。処理済みのウエハ２は処理容器１５内から第２搬送アーム１３により真空室９を介してロードロック室１０に搬出され、さらに第１搬送アーム１２によりカセット収容部４に搬出される。
【００３７】
エッチング処理において、エッチングガスがプラズマ化されると、処理容器１５内の温度が上昇する。エッチング処理はウエハ２の温度によって大きく左右されるので、ウエハ２の温度、特にウエハ２全面の温度を均一に制御することが重要になる。
【００３８】
ウエハ２を載置する載置台１７内には、ウエハ２の形状に対応した熱媒体管２０が配設され、この熱媒体管２０内には温調手段２３によって所定の温度に設定された流体２１が供給されている。このため、ウエハ２の温度は熱媒体管２０内を流れる流体２１の温度によって調節されている。
【００３９】
そして、エッチングガスのプラズマ化によってウエハ２の温度が変化した場合にも、このウエハ２の温度は熱媒体管２０内を流れる流体２１の温度によって調節されるが、ウエハ２の温度と流体２１との温度差によって熱媒体管２０内を流れるうちに流体２１の温度が変化する。
【００４０】
本実施の形態では、熱媒体管２０は２本の熱媒体管２０ａ，２０ｂで構成され、この熱媒体管２０ａ，２０ｂを流れる流体２１ａと流体２１ｂとが逆方向に流れている。この両熱媒体管２０ａ，２０ｂの間には断熱部材２２が配設されているので、両熱媒体管２０ａ，２０ｂ即ち、流体２１ａと流体２１ｂとの間に熱の干渉は生じない。このため、例えば、流体２１ａが熱媒体管２０ａを流れるうちに温度が上昇して排出管２６付近での温度が高くなっても、この排出管２６付近には流体２１ｂの供給管２５が配置されており、ウエハ２の下方に設けられた熱媒体管２０を流れる流体２１の温度はほぼ均一になる。
【００４１】
この効果を確認するために、本実施の形態の温度調節手段１９を用いて温度調節したウエハ２の温度を測定した。図４に本実施の形態でのウエハ２の温度分布を示す。図４に示すように、温度調節手段１９を用いて温度調節したウエハ２の温度分布は、図１０に示した従来のウエハ２の温度分布と比較すると、等温線の数、幅ともに大きく変化し、ウエハ２全面の温度をほぼ均一に制御できたことが確認された。
【００４２】
また、ウエハ２の下面には熱電対２７が接続され、ウエハ２の温度が測定されている。そして、この温度から温度制御手段２８で補正された補正後の温度が温調手段２３にフィードバックされ、温調手段２３により流体２１の温度が補正後の温度に変更される。このため、ウエハ２の温度を所定の温度に確実に制御することができる。
【００４３】
本実施の形態によれば、熱媒体管２０は２本の熱媒体管２０ａ，２０ｂで構成され、この熱媒体管２０ａ，２０ｂを流れる流体２１ａと流体２１ｂとが逆方向に流れ、さらに両熱媒体管２０ａ，２０ｂの間には断熱部材２２が配設されているので、ウエハ２のエッチング処理の際に、ウエハ２全面の温度を均一に制御することができる。
【００４４】
また、ウエハ２の下面には熱電対２７が接続され、この熱電対２７で測定した温度から温度制御手段２８で補正された補正後の温度が求められて温調手段２３にフィードバックされているので、ウエハ２の温度を所定の温度に確実に制御することができる。
【００４５】
（第２の実施の形態）
次に、第２の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００４６】
なお、本実施の形態においては、第１の実施の形態と重複する点については詳しい説明を省略する。
【００４７】
従って、以下には第１の実施の形態と異なった点を中心に説明する。
【００４８】
本実施の形態では、シャワーヘッド３２の電極支持体３４内に温度調節手段１８と同様の温度調節手段３９が内設されている点が第１の実施の形態と異なっている。図５に本実施の形態のエッチング装置の概略断面図を示す。
【００４９】
図５に示すように、電極支持体３４内には、載置台１７内の温度調節手段１９と同様に、電極板３３の温度を所定の温度に調節する温度調節手段３９が内設されている。温度調節手段３９は熱媒体の流路として列設された複数、本実施の形態では２本の熱媒体管４０と、熱媒体管４０内を流れる所定温度の流体４１と、各熱媒体管４０の間に配設された断熱部材４２とを備えている。熱媒体管４０は電極板３３の形状に対応した略環状に形成され、図３に示す熱媒体管２０と同様の形状に形成されている。また、第１の実施の形態と同様に、熱媒体管４０内を流れる流体４１同士が逆方向に流れるように、流体４１が熱媒体管４０内に供給されている。なお、第１の実施の形態と同様に、流体４１は温調手段４３により所定の温度に温調され、ポンプ４４によって温調手段４３、供給管４５、熱媒体管４０、排出管４６、再び温調手段４３へと循環するように構成されている。
【００５０】
シャワーヘッド３２には電極板３３の上面に熱電対４７が接続され、電極板３３の温度が直接測定されている。そして、第１の実施の形態と同様に、温度制御手段４８で温度演算及び補正を行い、その結果が温調手段４３にフィードバックされている。
【００５１】
本実施の形態では、２本の熱媒体管４０を流れる流体４１は逆方向に流れ、両熱媒体管４０の間には断熱部材４２が配設されているので、両熱媒体管４０を流れる流体４１間に熱の干渉は生じない。このため、電極板３３の上方に設けられた熱媒体管４０を流れる流体４１の温度はほぼ均一になる。従って、エッチングガスのプラズマ化によって電極板３３の温度が変化した場合にも、その温度がほぼ均一の流体４１より電極板３３全面の温度を均一に制御することができる。
【００５２】
また、電極板３３の上面には熱電対４７が接続され、電極板３３の温度が測定される。そして、この温度から温度制御手段４８で補正された補正後の温度が温調手段４３にフィードバックされ、温調手段４３により流体４１の温度が補正後の温度に変更される。このため、電極板３３の温度を所定の温度に制御することができる。
【００５３】
本実施の形態によれば、熱媒体管４０は２本の熱媒体管を流れる流体は逆方向に流れ、両熱媒体管４０の間には断熱部材４２が配設されているので、ウエハ２のエッチング処理の際に、電極板３３全面の温度を均一に制御することができる。また、ウエハ２の上面には熱電対４７が接続され、この熱電対４７で測定した温度から温度制御手段４８で補正された補正後の温度が求められて温調手段４３にフィードバックされているので、電極板３３の温度を所定の温度に確実に制御することができる。
【００５４】
（第３の実施の形態）
次に、第３の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００５５】
本実施の形態では、処理容器１５を略方形体状に形成し、この側壁に温度調節手段１８と同様の温度調節手段４９が内設されている点が第１の実施の形態と異なっている。図６に本実施の形態のエッチング装置の模式図を示す。
【００５６】
図６に示すように、処理容器１５の側壁には、載置台１７内の温度調節手段１９と同様に、処理容器１５の温度を所定の温度に調節する温度調節手段４９が配設されている。温度調節手段４９は熱媒体の流路として列設された複数、本実施の形態では２本の熱媒体管５０と、熱媒体管５０内を流れる所定温度の流体５１と、各熱媒体管５０の間に配設された断熱部材５２とを備えている。また、第１の実施の形態と同様に、熱媒体管５０内を流れる流体５１同士が逆方向に流れるように、流体５１が熱媒体管５０内に供給されている。なお、第１の実施の形態と同様に、流体５１は図示しない温調手段により所定の温度に温調され、ポンプによって温調手段、供給管、熱媒体管５０、排出管、再び温調手段へと循環するように構成されている。また、処理容器１５には、その側壁に接触するように図示しない熱電対が配設され、第１の実施の形態と同様に、温度制御手段で温度演算及び補正を行い、その結果が温調手段にフィードバックされている。
【００５７】
本実施の形態では、２本の熱媒体管５０を流れる流体５１は逆方向に流れ、両熱媒体管５０の間には断熱部材５２が配設されているので、両熱媒体管５０を流れる流体５１間に熱の干渉は生じない。このため、処理容器１５の側壁に設けられた熱媒体管５０を流れる流体４１の温度はほぼ均一になる。従って、エッチングガスのプラズマ化によって処理容器１５の温度が変化した場合にも、その温度がほぼ均一の流体５１より処理容器１５全面の温度を均一に制御することができる。
【００５８】
また、処理容器１５の側壁には熱電対が接続され、熱電対で測定した温度から温度制御手段で補正された補正後の温度が温調手段にフィードバックされ、温調手段により流体５１の温度が補正後の温度に変更される。このため、処理容器１５の温度を所定の温度に確実に制御することができる。
【００５９】
本実施の形態によれば、一対の熱媒体管５０を流れる流体５１は逆方向に流れ、両熱媒体管５０の間には断熱部材５２が配設されているので、ウエハ２のエッチング処理の際に、処理容器１５全面の温度を均一に制御することができる。
【００６０】
また、処理容器１５の側壁には熱電対が配設され、熱電対で測定した温度から温度制御手段で補正された補正後の温度が求められ、温調手段にフィードバックされているので、処理容器１５の温度を所定の温度に確実に制御することができる。
【００６１】
なお、実施の形態は上記に限らず、例えば以下の場合であってもよい。
【００６２】
本実施の形態では、温度調節手段１９，３９，４９として、温調手段２３，４３により予め温調された熱媒体を循環させる構成を示したが、例えば冷媒流路及び加熱用ヒータを載置台１７に内設して、載置台１７を加熱及び冷却することによりウエハ２の温調を行う構成としてもよい。また、冷媒体流路及び熱媒体流路を載置台１７に内設した構成としてもよい。
【００６３】
また、熱媒体管２０，４０，５０は、温度調節の対象物全体が均一に調節できるように配置されていればよく、その形状は問わない。例えば被処理体がＬＣＤ基板の場合、図７に示すように、熱媒体管２０は略方形環状に形成することが好ましい。また、熱媒体管２０，４０，５０の数は複数であればよい。
【００６４】
断熱部材２２，４２，５２は、各熱媒体管２０，４０，５０での熱の干渉を防止できるものであればよく、例えば図８に示すように、各熱媒体管２０，４０，５０の温度調節の対象物側以外の三方を覆うように配設してもよい。この場合、各熱媒体管２０，４０，５０での熱の干渉をさらに抑制することができる。
【００６５】
第２及び第３の実施の形態において、載置台１７に内接された熱媒体管２０を従来のような１本の熱媒体管としてもよい。この場合にも第２及び第３の実施の形態の効果を有することができる。
【００６６】
ウエハ２の温度を測定する熱測定手段は、接触式である熱電対２７，４７に限らず、例えば非接触式の輻射温度計であってもよい。この場合、測定対象物に非接触でその温度を測定することができる。
【００６７】
また、温度を測定する位置は、例えばウエハ２の下面に限らず載置台１７であってもよい。この場合にも、同様にウエハ２の温度制御が可能である。
【００６８】
本実施の形態では、本発明の処理装置としてエッチング装置５を用いた場合を例として説明したが、本発明の処理装置は被処理体に所定の処理を施すものあればよく、エッチング装置の他、例えばＣＶＤ装置、スパッタ装置、アッシング装置であってもよい。
【００６９】
また、真空室９からのウエハ２をまず他の処理装置内に搬入し、この処理装置内で所定の処理を行い、次に別の処理装置内に搬入して所定の処理を行うように複数の処理を連続して行ってもよい。具体的には、例えば、まず処理装置内でウエハ２を予備加熱又は冷却する前処理を行い、次に本発明の処理装置５内に搬入してエッチング処理を行ってもよい。この場合、ウエハ２の処理時間を短くすることができ、処理能力が向上する。
【００７０】
処理システム１は複数の処理装置５を有するいわゆるマルチチャンバでなくてもよい。この場合、処理装置５は１つで構成され、搬送部６は搬送室８とロードロック室１０とで構成される。そして、ロードロック室１０内に第２搬送アームが配設される。このため、処理装置５の処理容器１５の搬入出口はロードロック室１０に接続される。また、処理システム１の処理装置５は３つに限らず、２つ、４つのような複数であってもよい。
【００７１】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明の処理装置及び処理システムによれば、列設された複数の流路と、流路内を流れる所定温度の流体と、各流路間に配設された断熱部材とを備え、一の流路内を流れる流体と近接する流路内を流れる流体とが異なる方向に流れるように流路内に流体を供給して、温度調節の対象物の温度を調節する温度調節手段が設けられているので、被処理体に所定の処理を施す際に、温度調節の対象となる被処理体等の温度を均一に制御することができる。
【００７２】
また、この温度調節手段には、温度調節の対象物の温度を測定し、その温度を基に前記流路内を流れる流体の温度を変更する温度制御手段が設けられているので、被処理体に所定の処理を施す際に、温度調節の対象となる被処理体等の温度を所定の温度に確実に制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態の処理システムの模式図。
【図２】第１の実施の形態のエッチング装置の概略断面図。
【図３】第１の実施の形態の温度調節手段の模式図。
【図４】第１の実施の形態の温度調節されたウエハの温度分布図。
【図５】第２の実施の形態のエッチング装置の概略断面図。
【図６】第３の実施の形態のエッチング装置の温度調節手段を示す模式図。
【図７】別の実施の形態の温度調節手段の模式図。
【図８】別の実施の形態の温度調節手段付近の模式図。
【図９】従来の温度調節手段の模式図。
【図１０】従来の温度調節されたウエハの温度分布図。
【符号の説明】
１……処理システム、２……被処理体としてのウエハ、３……カセット、４……カセット収容部、５……処理装置、６……搬送部、１４……処理室、１７……載置台、１９，３９，４９……温度調節手段、２０，４０，５０……流路としての熱媒体管、２１，４１，５１……流体、２２，４２，５２……断熱部材、３２……シャワーヘッド。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a processing apparatus and a processing system, and more particularly to a processing apparatus and a processing system for uniformly controlling the temperature of an object to be processed during a surface treatment such as an etching process.
[0002]
[Prior art]
In a semiconductor manufacturing process, for example, an etching apparatus, an upper electrode and a lower electrode are provided on the upper and lower sides of a processing chamber so as to face each other, and a wafer is mounted on the lower electrode that also serves as a mounting table. Then, while introducing an etching gas into the processing chamber, for example, high-frequency power is applied to the lower electrode to generate plasma between the upper electrode and the lower electrode. Then, the etching gas is dissociated by the plasma, and the wafer is etched by the radical component generated by the dissociation.
[0003]
By the way, since the etching process is greatly influenced by the temperature, it is necessary to make the temperature of the entire surface of the wafer to be etched as uniform as possible. Further, the temperature of the shower head (upper electrode) for introducing gas onto the wafer, the side wall of the processing chamber, and the like must be made as uniform as possible for the same reason.
[0004]
For these temperature adjustments, for example, in order to make the temperature of the entire wafer surface uniform, a temperature adjustment means is provided in the lower electrode as the mounting table. FIG. 9 shows a schematic diagram of the temperature adjusting means. As shown in FIG. 9, the temperature adjusting means includes a substantially annular flow path 62 corresponding to the shape of the wafer 61, and a fluid 63 having a predetermined temperature flowing in the flow path 62. Then, the wafer 61 is changed to a predetermined temperature by the fluid 63.
[0005]
However, the fluid 63 in the flow path 62 flows in one direction, and the temperature of the fluid 63 changes while the fluid 63 flows in the flow path 62. For this reason, the temperature of the fluid 63 differs between the inlet side and the outlet side of the flow path 62, and when the temperature of the wafer 61 after temperature adjustment is measured, the wafer 61 as a whole becomes non-uniform as shown in FIG. There was a problem that.
[0006]
In order to solve such a problem, for example, according to Japanese Patent Laid-Open No. 4-301078, a cooling water pipe in a wall of a film forming chamber for producing a thin film is alternately switched between an inlet and an outlet of cooling water every predetermined time, It has been proposed that the direction of the cooling water flow in the cooling water pipe is periodically reversed to prevent temperature unevenness of the film forming chamber wall and to cool to a uniform temperature. Further, according to Japanese Patent Laid-Open No. 4-277618, a wafer support for holding a semiconductor wafer during heat treatment is formed, for example, in a double hollow ring shape in contact with each other, and the flow of fluid inside thereof is made to be opposite to each other. Thus, it has been proposed that the temperature in the wafer surface can be controlled uniformly.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, even if the direction of the cooling water flow in the cooling water pipe is periodically reversed, it is possible to uniformly control the temperature of the cooling water by the period of this reversal, the temporal deviation for reversing the direction of the cooling water flow, etc. It is difficult, and the temperature of the cooling water flowing in the cooling water pipe is difficult to be uniform. For this reason, it has been difficult to uniformly control the temperature of the film forming chamber wall.
[0008]
On the other hand, even if the gas flows inside the wafer support formed in the shape of a double hollow ring are opposite to each other, interference due to heat conduction occurs between the rings, and the gas temperature is unlikely to become uniform. For this reason, it has been difficult to uniformly control the temperature in the wafer surface.
[0009]
The present invention has been made to solve the above-described problems, and its purpose is to uniformly control the temperature of a target object to be temperature-adjusted when a predetermined process is performed on the target object. An object of the present invention is to provide a processing apparatus and a processing system that can perform the above processing.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, a processing apparatus according to the present invention includes a mounting table on which a processing object is mounted at a lower portion in a processing chamber, and performs a predetermined process on the processing object. Includes temperature adjusting means for adjusting the temperature of the object to be processed. The temperature adjusting means includes a plurality of flow paths arranged in a row, a fluid having a predetermined temperature flowing in the flow paths, and the flow paths. And a heat insulating member disposed between the fluids so that the fluid flowing in the one channel and the fluid flowing in the adjacent channel flow in different directions. And
[0011]
In the processing apparatus of the present invention, a mounting table for mounting an object to be processed is disposed in a lower portion of the processing chamber, and a predetermined processing is performed on the object to be processed. Temperature adjusting means for adjusting the temperature is provided, and the temperature adjusting means includes a plurality of arranged flow paths, a fluid having a predetermined temperature flowing in the flow paths, and heat insulation provided between the flow paths. The fluid is supplied into the flow path so that the fluid flowing in the one flow path and the fluid flowing in the adjacent flow path flow in different directions.
[0012]
Furthermore, in the processing apparatus of the present invention, a mounting table for mounting the object to be processed is disposed at the lower part of the processing chamber, and a shower head is disposed so as to face the mounting table to perform a predetermined process on the processing object. In the processing apparatus to be applied, the shower head is provided with temperature adjusting means for adjusting the temperature thereof, and the temperature adjusting means includes a plurality of flow paths arranged in a row, and a fluid having a predetermined temperature flowing in the flow paths. And a heat insulating member disposed between each of the flow paths, and the fluid flows in the flow path so that the fluid flowing in the one flow path and the fluid flowing in the adjacent flow path flow in different directions. It is characterized by supplying.
[0013]
According to the processing apparatus of the present invention, the heat insulating member is disposed between the flow paths of the temperature control means provided on the temperature control target, and heat interference occurs between the fluids flowing through the flow paths. Disappear. In addition, even if the fluid flowing in one flow path and the fluid flowing in the adjacent flow path flow in different directions and the temperature of the fluid flowing in the flow path changes due to the object of temperature adjustment, the entire flow path The temperature of the flowing fluid becomes substantially uniform, and the temperature of the object is controlled uniformly.
[0014]
If the temperature control means is provided with a temperature control means for measuring the temperature of the object to be adjusted and changing the temperature of the fluid flowing in the flow path based on the temperature, the flow is adjusted according to the measured temperature of the object. The temperature of the fluid flowing in the passage is changed, and the temperature of the object is reliably controlled to a predetermined temperature.
[0015]
In addition, the processing apparatus of the present invention includes a cassette storage unit that stores a cassette that can store a plurality of objects to be processed, and a transport unit that transports the target object between the cassette storage unit and the processing apparatus. And a processing system having the above-described operation.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(First embodiment)
A first embodiment embodying the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0017]
FIG. 1 is a schematic diagram showing a processing system according to the present invention.
[0018]
As shown in FIG. 1, a processing system 1 includes a cassette housing portion 4 that houses a cassette 3 in which a wafer 2 as an object to be processed is housed in an air atmosphere, and a process that performs predetermined processing on the wafer 2 under vacuum. An apparatus 5 and a transfer unit 6 that transfers the wafer 2 between the cassette housing unit 4 and the processing apparatus 5 are provided.
[0019]
The cassette housing portion 4 is composed of a plurality of housing chambers 7 that are formed in a rectangular shape as a whole. In the present embodiment, four accommodation chambers 7 are arranged in parallel. A cassette 3 in which a plurality of, for example, 25 wafers 2 are accommodated is accommodated in the accommodating chamber 7.
[0020]
In the processing apparatus 5, various processing apparatuses such as an etching apparatus and a CVD apparatus that perform predetermined processing by jetting a processing gas onto the wafer 2 are arranged. In the present embodiment, three processing devices 5 are arranged.
[0021]
The transport unit 6 is disposed between the cassette housing unit 4 and the processing device 5. In the present embodiment, the transport unit 6 includes a transport chamber 8 in contact with the cassette housing unit 4, a vacuum chamber 9 in contact with the processing apparatus 5, and a load lock that connects the transport chamber 8 and the vacuum chamber 9. Chamber 10. As described above, the transfer chamber 8, the vacuum chamber 9, and the load lock chamber 10 are configured so that a plurality of (three) processing apparatuses 5 are arranged in the processing system 1. A space (load lock chamber 10) for connecting the space (vacuum chamber 9) between the vacuum chamber 9 and the space (transport chamber 8) for transporting the wafer 2 from the cassette housing portion 4 is set in a vacuum state. This is because it is necessary to provide them. For this reason, a gate valve 11 that can be automatically opened and closed by a drive mechanism (not shown) at the loading / unloading port of the transfer chamber 8 and the load lock chamber 10, the load lock chamber 10 and the vacuum chamber 9, and the vacuum chamber 9 and the processing device 5. Are arranged so that each room can be sealed. Then, the first transfer arm 12 provided in the transfer chamber 8 transfers the wafer 2 between the cassette housing portion 4 and the load lock chamber 10, and the second transfer arm provided in the vacuum chamber 9. 13, the wafer 2 is transferred between the load lock chamber 10 and the processing apparatus 5.
[0022]
Next, the processing apparatus of the present invention will be described by taking as an example the case where an etching apparatus is used as the processing apparatus 5. FIG. 2 is a schematic sectional view of the etching apparatus. As shown in FIG. 2, the processing container 15 which forms the processing chamber 14 of the etching apparatus 5 as a processing apparatus is formed in the substantially cylindrical shape which consists of aluminum, for example. The processing container 15 preferably has a shape corresponding to the object to be processed. For example, when the object to be processed is a liquid crystal display substrate (LCD substrate), the processing container 15 is formed in a rectangular shape. A mounting table 17 made of, for example, aluminum for mounting the wafer 2 is disposed below the processing container 15 via an insulating material 16 such as ceramic.
[0023]
The mounting table 17 is formed in a disc shape having a convex central portion on the upper surface, and the wafer 2 is placed on the central portion on the upper surface. The mounting table 17 is also preferably formed in a shape corresponding to the object to be processed. When the object to be processed is a liquid crystal display substrate (LCD substrate), it is formed in a square shape. The wafer 2 is held by an electrostatic chuck 18 having substantially the same diameter as the wafer 2. The electrostatic chuck 18 is composed of an electrostatic chuck sheet in which a conductive film is sandwiched between two insulating films (not shown). By applying a high voltage to the conductive film, the wafer 2 is attracted and held by Coulomb force. It is configured. As the holding of the wafer 2, for example, the wafer 2 may be mechanically held by a clamp member, but it is preferable to use the electrostatic chuck 18 from the viewpoint of reducing damage to the wafer 2.
[0024]
The mounting table 17 is provided with temperature adjusting means 19 for adjusting the temperature of the wafer 2 to a predetermined temperature. The temperature adjusting means 19 includes a plurality of heat medium tubes 20 arranged as a heat medium flow path, a fluid 21 having a predetermined temperature flowing in the heat medium tubes 20, and heat insulation disposed between the heat medium tubes 20. And a member 22. FIG. 3 shows a schematic diagram of the temperature adjusting means 19. As shown in FIG. 3, the heat medium tube 20 is formed in a substantially annular shape corresponding to the shape of the wafer 2. In the present embodiment, two heat medium tubes 20a and 20b are provided. Both the heat medium tubes 20a and 20b and the mounting table 17 are securely joined by the welding member W, and a state in which heat conduction is performed between the heat medium tube 20 and the mounting table 17 is maintained. A heat insulating member 22 is disposed between the heat medium pipes 20a and 20b. The heat insulating member 22 is preferably a material having a very low thermal conductivity and excellent workability. For example, tetrafluoroethylene resin (TPFE), polystyrene for foaming, foam polystyrene, or the like is used. In the present embodiment, the heat insulating member 22 is disposed between the heat medium tubes 20a and 20b by filling and solidifying the heat medium tubes 20a and 20b between the heat medium tubes 20a and 20b in a state where the heat insulating member 22 is melted. , 20b is prevented from interfering with heat. The fluid 21 is adjusted to a predetermined temperature by the temperature adjusting means 23 and is supplied from the temperature adjusting means 23 into the heat medium pipe 20 through the supply pipe 25 by the pump 24. Further, the fluid 21 that has passed through the heat medium pipe 20 is configured to be returned to the temperature control means 23 from the discharge pipe 26 and circulate. At this time, the fluid 21a flows so that the fluid 21a flowing in the heat medium pipe 20a serving as one flow path and the fluid 21b flowing in the heat medium pipe 20b serving as an adjacent flow path flow in different directions, that is, in opposite directions. Are supplied into the heat medium pipe 20a and the fluid 21b is supplied into the heat medium pipe 20b.
[0025]
Further, a thermocouple 27 is connected to the lower surface of the wafer 2 in the mounting table 17, and the temperature of the wafer 2 is directly measured by the thermocouple 27. Then, the temperature control means 28 performs temperature calculation and correction so that the temperature of the wafer 2 becomes a predetermined temperature, and the result is fed back to the temperature adjustment means 23 so that the temperature of the wafer 2 is maintained at the predetermined temperature. .
[0026]
A power feed rod 29 made of a hollow conductor is connected to the lower end of the mounting table 17. The power feeding rod 29 is connected to a high frequency power source 31 via a matching unit 30 made of a blocking capacitor or the like, and high frequency power is applied from the high frequency power source 31 to the mounting table 17 via the power feeding rod 29 during a process. In this way, the mounting table 17 acts as a lower electrode, and a glow discharge is generated between the mounting table 17 and an upper electrode provided so as to face the wafer 2 described later, and the processing gas introduced into the processing chamber 15 is converted into plasma. For example, the wafer 2 is etched by radical particles generated by plasmatization.
[0027]
A shower head 32 into which a processing gas is introduced is arranged above the mounting table 17 so as to face the wafer 2. In the present embodiment, the shower head 32 is arranged at a distance of about several mm from the mounting surface of the mounting table 17. A lowering mechanism such as a motor (not shown) is provided below the mounting table 17, and the mounting table 17 is moved up and down by this lifting mechanism, and the distance between the shower head 32 and the mounting table 17 can be adjusted.
[0028]
The shower head 32 includes an electrode plate 33 positioned at the lower end thereof and an electrode support 34 that supports the electrode plate 33. As described above, glow discharge is generated between the mounting table 17 and the electrode plate 33 by the high-frequency power applied to the mounting table 17. Thus, the shower head 32 acts as an upper electrode.
[0029]
The shower head 32 is formed in a hollow shape, and a processing gas supply pipe 35 is connected to the hollow portion. Then, a predetermined gas such as hydrogen bromide (HBr), chlorine (Cl ₂ ) Process gas (etching gas) is introduced. Then, an etching gas is jetted onto the wafer 2 through the shower head 32.
[0030]
An exhaust port 37 leading to an exhaust device such as a vacuum pump (not shown) is provided at the lower portion of the processing container 15 so that the inside of the processing container 15 can be depressurized to a predetermined pressure.
[0031]
A loading / unloading port 38 for the wafer 2 is provided on the side of the processing container 15, and this loading / unloading port 38 is connected to the vacuum chamber 9 via a gate valve 11 that is automatically opened and closed by a driving mechanism (not shown). The wafers 2 are transferred one by one from the load lock chamber 10 into the processing container 15 by the second transfer arm 13 provided in the vacuum chamber 9.
[0032]
Next, operations and effects of the processing system 1 and the processing apparatus 5 configured as described above will be described.
[0033]
The wafer 2 stored in the cassette 3 of the cassette storage unit 4 is carried into the load lock chamber 10 by the first transfer arm 12. The wafer 2 carried into the load lock chamber 10 is carried into the processing container 15 by the second transfer arm 13.
[0034]
Here, the mounting table 17 is lowered to a transfer position by an elevating mechanism (not shown), and the wafer 2 is transferred from the vacuum chamber 9 into the processing container 15 via the gate valve 11 and the loading / unloading port 38. It is placed on the suction surface of the electrostatic chuck 18.
[0035]
Then, a high voltage is applied to the electrostatic chuck 18 and the wafer 2 is attracted and held by the Coulomb force. Thereafter, the mounting table 17 is raised to the processing position by an elevator mechanism (not shown), and an etching gas is jetted onto the wafer 2 and the inside of the processing container 15 is set and maintained at a predetermined pressure. In this state, a predetermined high frequency power is applied from the high frequency power supply 31 to the mounting table 17 via the power feeding rod 29. Then, the etching gas ejected on the wafer 2 is turned into plasma, and the wafer 2 is subjected to an etching process by the radical particles.
[0036]
Thus, when the etching process is completed, the supply of the etching gas is stopped, the inside of the processing container 15 is purged, the mounting table 17 is lowered to the transfer position, and the processed wafer 2 is unloaded from the processing container 15. . The processed wafer 2 is transferred from the processing container 15 to the load lock chamber 10 via the vacuum chamber 9 by the second transfer arm 13 and further transferred to the cassette housing unit 4 by the first transfer arm 12.
[0037]
In the etching process, when the etching gas is turned into plasma, the temperature in the processing container 15 rises. Since the etching process greatly depends on the temperature of the wafer 2, it is important to uniformly control the temperature of the wafer 2, particularly the temperature of the entire surface of the wafer 2.
[0038]
A heat medium pipe 20 corresponding to the shape of the wafer 2 is disposed in the mounting table 17 on which the wafer 2 is placed, and a fluid set at a predetermined temperature by the temperature adjusting means 23 in the heat medium pipe 20. 21 is supplied. For this reason, the temperature of the wafer 2 is adjusted by the temperature of the fluid 21 flowing in the heat medium pipe 20.
[0039]
Even when the temperature of the wafer 2 changes due to the plasma of the etching gas, the temperature of the wafer 2 is adjusted by the temperature of the fluid 21 flowing in the heat medium tube 20. The temperature of the fluid 21 changes while flowing in the heat medium pipe 20 due to the temperature difference.
[0040]
In the present embodiment, the heat medium pipe 20 includes two heat medium pipes 20a and 20b, and the fluid 21a and the fluid 21b flowing through the heat medium pipes 20a and 20b flow in opposite directions. Since the heat insulating member 22 is disposed between the heat medium pipes 20a and 20b, no heat interference occurs between the heat medium pipes 20a and 20b, that is, the fluid 21a and the fluid 21b. Therefore, for example, even if the temperature rises while the fluid 21a flows through the heat medium pipe 20a and the temperature in the vicinity of the discharge pipe 26 increases, the supply pipe 25 for the fluid 21b is disposed in the vicinity of the discharge pipe 26. Therefore, the temperature of the fluid 21 flowing through the heat medium pipe 20 provided below the wafer 2 becomes substantially uniform.
[0041]
In order to confirm this effect, the temperature of the wafer 2 whose temperature was adjusted using the temperature adjusting means 19 of the present embodiment was measured. FIG. 4 shows the temperature distribution of the wafer 2 in the present embodiment. As shown in FIG. 4, the temperature distribution of the wafer 2 temperature-controlled using the temperature adjusting means 19 is greatly changed in both the number and the width of the isotherm compared with the temperature distribution of the conventional wafer 2 shown in FIG. It was confirmed that the temperature of the entire surface of the wafer 2 could be controlled almost uniformly.
[0042]
A thermocouple 27 is connected to the lower surface of the wafer 2 to measure the temperature of the wafer 2. Then, the corrected temperature corrected by the temperature control means 28 from this temperature is fed back to the temperature adjusting means 23, and the temperature adjusting means 23 changes the temperature of the fluid 21 to the corrected temperature. For this reason, the temperature of the wafer 2 can be reliably controlled to a predetermined temperature.
[0043]
According to the present embodiment, the heat medium pipe 20 is constituted by two heat medium pipes 20a and 20b, and the fluid 21a and the fluid 21b flowing through the heat medium pipes 20a and 20b flow in opposite directions, and further, both heat Since the heat insulating member 22 is disposed between the medium tubes 20a and 20b, the temperature of the entire surface of the wafer 2 can be uniformly controlled when the wafer 2 is etched.
[0044]
Further, a thermocouple 27 is connected to the lower surface of the wafer 2, and the corrected temperature corrected by the temperature control means 28 is obtained from the temperature measured by the thermocouple 27 and fed back to the temperature adjustment means 23. The temperature of the wafer 2 can be reliably controlled to a predetermined temperature.
[0045]
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment will be described with reference to the drawings.
[0046]
In the present embodiment, detailed description of the same points as those in the first embodiment is omitted.
[0047]
Therefore, the following description will focus on the points different from the first embodiment.
[0048]
This embodiment is different from the first embodiment in that a temperature adjusting means 39 similar to the temperature adjusting means 18 is provided in the electrode support 34 of the shower head 32. FIG. 5 shows a schematic cross-sectional view of the etching apparatus of the present embodiment.
[0049]
As shown in FIG. 5, in the electrode support 34, a temperature adjusting means 39 for adjusting the temperature of the electrode plate 33 to a predetermined temperature is provided in the same manner as the temperature adjusting means 19 in the mounting table 17. . A plurality of temperature adjusting means 39 are arranged as heat medium flow paths, in this embodiment, two heat medium pipes 40, a fluid 41 having a predetermined temperature flowing in the heat medium pipe 40, and each heat medium pipe 40. And a heat insulating member 42 disposed between them. The heat medium tube 40 is formed in a substantially ring shape corresponding to the shape of the electrode plate 33, and is formed in the same shape as the heat medium tube 20 shown in FIG. Further, similarly to the first embodiment, the fluid 41 is supplied into the heat medium pipe 40 so that the fluids 41 flowing in the heat medium pipe 40 flow in opposite directions. As in the first embodiment, the temperature of the fluid 41 is adjusted to a predetermined temperature by the temperature adjusting means 43, and the temperature adjusting means 43, the supply pipe 45, the heat medium pipe 40, the discharge pipe 46, and the pump 44 again. It is configured to circulate to the temperature control means 43.
[0050]
A thermocouple 47 is connected to the upper surface of the electrode plate 33 in the shower head 32, and the temperature of the electrode plate 33 is directly measured. As in the first embodiment, the temperature control means 48 performs temperature calculation and correction, and the result is fed back to the temperature adjustment means 43.
[0051]
In the present embodiment, the fluid 41 flowing through the two heat medium tubes 40 flows in the opposite direction, and since the heat insulating member 42 is disposed between the both heat medium tubes 40, the fluid 41 flows through both the heat medium tubes 40. There is no heat interference between the fluids 41. For this reason, the temperature of the fluid 41 flowing through the heat medium pipe 40 provided above the electrode plate 33 becomes substantially uniform. Therefore, even when the temperature of the electrode plate 33 changes due to the plasma generation of the etching gas, the temperature of the entire surface of the electrode plate 33 can be controlled uniformly by the fluid 41 whose temperature is substantially uniform.
[0052]
Further, a thermocouple 47 is connected to the upper surface of the electrode plate 33, and the temperature of the electrode plate 33 is measured. Then, the corrected temperature corrected by the temperature control means 48 from this temperature is fed back to the temperature adjustment means 43, and the temperature adjustment means 43 changes the temperature of the fluid 41 to the corrected temperature. For this reason, the temperature of the electrode plate 33 can be controlled to a predetermined temperature.
[0053]
According to the present embodiment, in the heat medium tube 40, the fluid flowing through the two heat medium tubes flows in the opposite direction, and the heat insulating member 42 is disposed between the two heat medium tubes 40. During the etching process, the temperature of the entire surface of the electrode plate 33 can be controlled uniformly. Further, a thermocouple 47 is connected to the upper surface of the wafer 2, and the corrected temperature corrected by the temperature control means 48 is obtained from the temperature measured by the thermocouple 47 and fed back to the temperature adjustment means 43. The temperature of the electrode plate 33 can be reliably controlled to a predetermined temperature.
[0054]
(Third embodiment)
Next, a third embodiment will be described with reference to the drawings.
[0055]
The present embodiment is different from the first embodiment in that the processing container 15 is formed in a substantially rectangular shape and a temperature adjusting means 49 similar to the temperature adjusting means 18 is provided on the side wall. . FIG. 6 shows a schematic diagram of the etching apparatus of the present embodiment.
[0056]
As shown in FIG. 6, temperature adjusting means 49 for adjusting the temperature of the processing container 15 to a predetermined temperature is disposed on the side wall of the processing container 15, similarly to the temperature adjusting means 19 in the mounting table 17. . The temperature adjusting means 49 includes a plurality of, in the present embodiment, two heat medium pipes 50 arranged in the form of a heat medium flow path, a fluid 51 having a predetermined temperature flowing in the heat medium pipe 50, and each heat medium pipe 50. And a heat insulating member 52 disposed between the two. Further, similarly to the first embodiment, the fluid 51 is supplied into the heat medium pipe 50 so that the fluids 51 flowing in the heat medium pipe 50 flow in opposite directions. As in the first embodiment, the temperature of the fluid 51 is adjusted to a predetermined temperature by a temperature control unit (not shown), and the temperature control unit, the supply pipe, the heat medium pipe 50, the discharge pipe, and the temperature control unit are again controlled by a pump. It is configured to circulate. Further, the processing vessel 15 is provided with a thermocouple (not shown) so as to be in contact with the side wall thereof, and similarly to the first embodiment, the temperature control means calculates and corrects the temperature, and the result is a temperature control. Feedback to the means.
[0057]
In the present embodiment, the fluid 51 flowing through the two heat medium pipes 50 flows in the opposite direction, and since the heat insulating member 52 is disposed between the two heat medium pipes 50, the fluid 51 flows through the both heat medium pipes 50. There is no heat interference between the fluids 51. For this reason, the temperature of the fluid 41 flowing through the heat medium pipe 50 provided on the side wall of the processing container 15 becomes substantially uniform. Therefore, even when the temperature of the processing container 15 changes due to the plasma of the etching gas, the temperature of the entire surface of the processing container 15 can be uniformly controlled by the fluid 51 whose temperature is substantially uniform.
[0058]
Further, a thermocouple is connected to the side wall of the processing vessel 15, and the corrected temperature corrected by the temperature control means from the temperature measured by the thermocouple is fed back to the temperature adjustment means, and the temperature of the fluid 51 is adjusted by the temperature adjustment means. The temperature is changed to the corrected temperature. For this reason, the temperature of the processing container 15 can be reliably controlled to a predetermined temperature.
[0059]
According to the present embodiment, the fluid 51 flowing through the pair of heat medium tubes 50 flows in the opposite direction, and the heat insulating member 52 is disposed between the two heat medium tubes 50, so that the etching process of the wafer 2 is performed. At this time, the temperature of the entire surface of the processing container 15 can be controlled uniformly.
[0060]
Further, a thermocouple is disposed on the side wall of the processing container 15, and the corrected temperature corrected by the temperature control means is obtained from the temperature measured by the thermocouple, and is fed back to the temperature control means. The temperature of 15 can be reliably controlled to a predetermined temperature.
[0061]
In addition, embodiment is not restricted above, For example, the following cases may be sufficient.
[0062]
In the present embodiment, the temperature adjusting means 19, 39, 49 is configured to circulate the heat medium that has been temperature-controlled in advance by the temperature adjusting means 23, 43. However, for example, a refrigerant flow path and a heater for mounting are provided. The temperature of the wafer 2 may be controlled by heating and cooling the mounting table 17. Further, the refrigerant channel and the heat medium channel may be provided in the mounting table 17.
[0063]
Moreover, the heat medium pipe | tubes 20, 40, and 50 should just be arrange | positioned so that the whole target object of temperature control can be adjusted uniformly, The shape is not ask | required. For example, when the object to be processed is an LCD substrate, the heat medium pipe 20 is preferably formed in a substantially square ring shape as shown in FIG. The number of heat medium tubes 20, 40, 50 may be plural.
[0064]
The heat insulating members 22, 42, 52 may be any member that can prevent heat interference in each of the heat medium tubes 20, 40, 50. For example, as shown in FIG. You may arrange | position so that three sides other than the target object side of temperature control may be covered. In this case, heat interference in each of the heat medium tubes 20, 40, and 50 can be further suppressed.
[0065]
In the second and third embodiments, the heat medium pipe 20 inscribed in the mounting table 17 may be a single conventional heat medium pipe. Also in this case, the effects of the second and third embodiments can be obtained.
[0066]
The heat measurement means for measuring the temperature of the wafer 2 is not limited to the contact-type thermocouples 27 and 47, and may be, for example, a non-contact type radiation thermometer. In this case, the temperature can be measured without contacting the measurement object.
[0067]
Further, the position at which the temperature is measured is not limited to the lower surface of the wafer 2, but may be the mounting table 17, for example. Also in this case, the temperature of the wafer 2 can be controlled similarly.
[0068]
In this embodiment, the case where the etching apparatus 5 is used as the processing apparatus of the present invention has been described as an example. However, the processing apparatus of the present invention only needs to perform a predetermined process on an object to be processed. For example, a CVD apparatus, a sputtering apparatus, or an ashing apparatus may be used.
[0069]
The wafer 2 from the vacuum chamber 9 is first loaded into another processing apparatus, a predetermined process is performed in this processing apparatus, and then a plurality of processes are performed so as to be loaded into another processing apparatus and perform a predetermined process. These processes may be performed continuously. Specifically, for example, first, pretreatment for preheating or cooling the wafer 2 may be performed in the processing apparatus, and then the wafer 2 may be loaded into the processing apparatus 5 of the present invention to perform etching. In this case, the processing time of the wafer 2 can be shortened and the processing capability is improved.
[0070]
The processing system 1 may not be a so-called multi-chamber having a plurality of processing apparatuses 5. In this case, the processing apparatus 5 is configured by one, and the transfer unit 6 is configured by the transfer chamber 8 and the load lock chamber 10. A second transfer arm is disposed in the load lock chamber 10. For this reason, the loading / unloading port of the processing container 15 of the processing apparatus 5 is connected to the load lock chamber 10. Further, the number of the processing devices 5 of the processing system 1 is not limited to three, and may be two, four, or the like.
[0071]
【The invention's effect】
As described in detail above, according to the processing apparatus and the processing system of the present invention, a plurality of arranged flow paths, a fluid having a predetermined temperature flowing in the flow paths, and heat insulation disposed between the flow paths. A fluid is supplied to the flow path so that the fluid flowing in the one flow path and the fluid flowing in the adjacent flow path flow in different directions, thereby adjusting the temperature of the object of temperature adjustment Since the temperature adjusting means is provided, the temperature of the object to be processed or the like to be subjected to temperature adjustment can be uniformly controlled when a predetermined process is performed on the object to be processed.
[0072]
Further, the temperature adjusting means is provided with temperature control means for measuring the temperature of the object to be adjusted and changing the temperature of the fluid flowing in the flow path based on the temperature. When the predetermined process is performed, the temperature of the target object to be temperature-controlled can be reliably controlled to the predetermined temperature.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram of a processing system according to a first embodiment.
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the etching apparatus according to the first embodiment.
FIG. 3 is a schematic diagram of temperature adjusting means of the first embodiment.
FIG. 4 is a temperature distribution diagram of a temperature-controlled wafer according to the first embodiment.
FIG. 5 is a schematic sectional view of an etching apparatus according to a second embodiment.
FIG. 6 is a schematic diagram showing temperature adjusting means of an etching apparatus according to a third embodiment.
FIG. 7 is a schematic diagram of temperature adjusting means of another embodiment.
FIG. 8 is a schematic view of the vicinity of a temperature adjusting unit according to another embodiment.
FIG. 9 is a schematic diagram of a conventional temperature adjusting means.
FIG. 10 is a temperature distribution diagram of a conventional temperature-controlled wafer.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Processing system, 2 ... Wafer as a to-be-processed object, 3 ... Cassette, 4 ... Cassette accommodating part, 5 ... Processing apparatus, 6 ... Transfer part, 14 ... Processing chamber, 17 ... Loading Table, 19, 39, 49 ... Temperature adjusting means, 20, 40, 50 ... Heat medium tube as flow path, 21,41,51 ... Fluid, 22,42,52 ... Heat insulation member, 32 ... shower head.

Claims

In the processing apparatus for arranging a mounting table for mounting the object to be processed in a lower part of the processing chamber and performing a predetermined process on the object to be processed,
The mounting table includes temperature adjusting means for adjusting the temperature of the object to be processed. The temperature adjusting means includes a plurality of flow paths arranged in a row, a fluid having a predetermined temperature flowing in the flow paths, A heat insulating member disposed between each flow path, and supplies the fluid into the flow path so that the fluid flowing in the one flow path and the fluid flowing in the adjacent flow path flow in different directions. The processing apparatus characterized by the above-mentioned.

In the processing apparatus for arranging a mounting table for mounting the object to be processed in a lower part of the processing chamber and performing a predetermined process on the object to be processed,
Temperature adjusting means for adjusting the temperature is disposed on the side wall of the processing chamber, and the temperature adjusting means includes a plurality of flow paths arranged in a row, a fluid having a predetermined temperature flowing through the flow paths, A heat insulating member disposed between the flow paths, and supplying the fluid into the flow path so that the fluid flowing in the one flow path and the fluid flowing in the adjacent flow path flow in different directions. A processing apparatus characterized by the above.

In the processing apparatus for disposing a mounting table for mounting the object to be processed in a lower part of the processing chamber and disposing a shower head so as to face the mounting table and performing a predetermined process on the processing object,
The shower head is provided with temperature adjusting means for adjusting the temperature thereof, and the temperature adjusting means includes a plurality of flow paths arranged in a row, a fluid having a predetermined temperature flowing through the flow paths, and the flow paths. And a heat insulating member disposed between the fluids so that the fluid flowing in the one channel and the fluid flowing in the adjacent channel flow in different directions. A processing device.

The temperature control means is provided with temperature control means for measuring the temperature of an object to be controlled and changing the temperature of the fluid flowing in the flow path based on the temperature. The processing apparatus according to any one of 1 to 3.

A cassette housing portion for housing a cassette capable of housing a plurality of objects to be processed;
The processing apparatus according to any one of claims 1 to 4,
A processing system comprising: a transport unit that transports an object to be processed between the cassette housing unit and the processing apparatus.