JP5337185B2 - 圧力制御装置 - Google Patents
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Description
第1の実施形態にかかる圧力制御装置70を適用したプラズマ処理装置1について図1を用いて説明する。図1は、圧力制御装置70の構成を示すとともに、圧力制御装置70を適用したプラズマ処理装置1の構成を示す図である。
図5(a)〜(c)に示すように、プラズマ処理装置1iの圧力制御装置70iの調整弁40iにおいて、コントローラ42がオリフィス部411を制御して変更すべき複数の弁口は矩形状の弁口411aiを含んでもよい。具体的には、オリフィス部411は、振子式バルブ412のスライドする方向を長手方向とする矩形状の弁口411aiを有する。そして、コントローラ42は、オリフィス部411を制御して、高圧力の加工条件において小さな面積の弁口411aiに変更し、低圧力の加工条件において大きな面積の弁口411b(図4(a)参照)に変更する。コントローラ43は、振子式バルブ412を制御して、高圧力の加工条件において小さな面積の弁口411aiの開度を調整し、低圧力の加工条件において大きな面積の弁口411bの開度を調整する。
図6(a)〜(b)に示すように、プラズマ処理装置1jの圧力制御装置70jの調整弁40jにおいて、ゲートバルブ41j内のオリフィス部411jは振子式バルブ412jより上流側に設けられていても良い。この場合、コントローラ42は、振子式バルブ412jの上流側でオリフィス部411jを排気管30の流路から退避させて弁口411bの面積を排気管30の流路断面積にする第1の状態と、振子式バルブ412jの上流側でオリフィス部411jを排気管30の流路へ挿入して弁口411aの面積を排気管30の流路断面積より小さい面積にする第2の状態との間で弁口を変更する。これによっても、弁口の中心が排気管30の中心軸CAの近傍に位置し弁口の面積が互いに異なる複数の弁口411b、411aの間で、弁口を変更することができる。
図7(a)〜(c)に示すように、プラズマ処理装置1kの圧力制御装置70kの調整弁40kにおいて、オリフィス部411kは振子式バルブ412から離間した位置に配されており、流路に挿入される際に振子式バルブ412に近接した位置へ近づいても良い。具体的には、ゲートバルブ41kはオリフィス部を有せず、オリフィス部411kはゲートバルブ41kと別部材として構成されている。コントローラ42kは、第1の状態において、振子式バルブ412から離間した位置で排気管30の流路からオリフィス部411kを収容空間418ka内に退避させた状態にしている。収容空間418kaは、収容空間壁418kにより形成された空間である。そして、コントローラ42kは、図7(a)、(b)に示すように、第1の状態から第2の状態に遷移する際に、振子式バルブ412から離間した位置で排気管30の流路にオリフィス部411kを挿入し、排気管30の流路に沿って振子式バルブ412に近づくようにオリフィス部411kを移動させる。さらに、コントローラ42kは、第2の状態において、オリフィス部411kを、振子式バルブ412の下流側に近接させた状態にする。このように、振子式バルブ412等を含むゲートバルブ41kと別部材としてオリフィス部411kを構成するので、ゲートバルブ41kの仕様に関わらずにオリフィス部411kを構成できるため、オリフィス部411kの設計自由度を向上できる。
図8(a)〜(c)に示すように、プラズマ処理装置1の圧力制御装置70nの調整弁40nにおいて排気管30の流路に挿入可能である複数のオリフィス部411、411n1、411n2、411n3が設けられていても良い。オリフィス部411n1は、第1の実施形態と同様のオリフィス部411に比べて小さな面積の弁口411n1aを有する。オリフィス部411n1は、第1の変形例と同様に、振子式バルブ412のスライドする方向を長手方向とする矩形状の弁口411n1aを有していてもよい。オリフィス部411n2は、オリフィス部411に比べて大きな面積の弁口411n2aを有する。オリフィス部411n3は、オリフィス部411、411n2に比べて大きな面積の弁口411n3aを有する。弁口411n3aの面積は、例えば排気管30の流路断面積と同じであっても良い。
次に、第2の実施形態にかかる圧力制御装置170について図9〜図12を用いて説明する。図9は、圧力制御装置170の構成を示すとともに、圧力制御装置170を適用したプラズマ処理装置の構成を示す図である。図10は、調整弁140の構成を示す図である。図11及び図12は、絞り機構144の構成を示す図である。以下では、第1の実施形態と異なる部分を中心に説明する。
次に、第3の実施形態にかかる圧力制御装置270について図13及び図14を用いて説明する。図13は、圧力制御装置270の構成を示すとともに、圧力制御装置270を適用したプラズマ処理装置200の構成を示す図である。図14は、調整弁240の構成を示す図である。以下では、第1の実施形態と異なる部分を中心に説明する。
処理室90を排気管32より排気側と遮断する場合、コントローラ243は絞り機構244を一番絞った状態にするが、絞り機構の密閉性が悪いと処理室90を遮断できない場合がある。このような場合、図14(b)に示すように、コントローラ242はシャッター413を完全閉の状態にする。シャッター413で密閉性を確保するのは容易なため、処理室90を遮断状態にすることができる。
10 電極、20 圧力センサ、30、930 排気管、40、40i、40j、40k、40n、140、240、340、940 調整弁、42、43、142、143、242、243、943 コントローラ、70、70i、70j、70k、70n、170、270、370、970 圧力制御装置、90、990 処理室、411 オリフィス部、412 振子式バルブ、144、244、344 絞り機構、CA、CA1、CA2、CA900 中心軸。
Claims (7)
- 処理室内に導入された処理ガスによりプラズマを発生させて被処理基板を処理するプラズマ処理装置の前記処理室内における処理ガスの圧力を制御する圧力制御装置であって、
前記処理室内において前記被処理基板が載置される電極と、
前記処理室内の処理ガスの圧力を検知する検知部と、
前記処理室に連通され、前記電極と同軸の中心軸を有する排気管と、
前記排気管に配された調整弁と、
前記検知部により検知される圧力が目標値に一致するように前記調整弁を制御する圧力制御部と、
を備え、
前記調整弁は、
前記排気管に連通された弁口と、
前記弁口の形状を、中心が前記排気管の中心軸の近傍に位置した異なる形状に変更する変更部と、
前記変更部により変更された前記弁口の開度を調整するスライド弁と、
を有し、
前記圧力制御部は、前記変更部による前記弁口の形状の変更と、前記スライド弁による前記弁口の開度の調整とを制御する
ことを特徴とする圧力制御装置。 - 前記変更部は、
前記弁口より小さい面積の開口を有したオリフィス部を有し、前記オリフィス部を前記弁口へ挿入することで前記弁口の面積を挿入前より小さい面積に変更する
ことを特徴とする請求項1に記載の圧力制御装置。 - 前記変更部は、それぞれ異なる開口形状を有する複数のオリフィス部を有する
ことを特徴とする請求項2に記載の圧力制御装置。 - 前記オリフィス部は、前記スライド弁から離間した位置に挿入され、前記弁口の流路に沿って前記スライド弁に近づくように移動する
ことを特徴とする請求項2又は3に記載の圧力制御装置。 - 前記オリフィス部は、
弁口を規定する筒状部材と、
前記筒状部材の上流側の端部から外側に延びた第1の環状板と、
前記筒状部材の下流側の端部から外側に延びた第2の環状板と、
を有する
ことを特徴とする請求項4に記載の圧力制御装置。 - 前記オリフィス部の開口形状は、前記スライド弁のスライドする方向を長手方向とする矩形状である
ことを特徴とする請求項2から5のいずれか1項に記載の圧力制御装置。 - 処理室内に導入された処理ガスによりプラズマを発生させて被処理基板を処理するプラズマ処理装置の前記処理室内における処理ガスの圧力を制御する圧力制御装置であって、
前記処理室内において前記被処理基板が載置される電極と、
前記処理室内の処理ガスの圧力を検知する検知部と、
前記処理室に連通され、前記電極と同軸の中心軸を有する排気管と、
前記排気管に配された調整弁と、
前記検知部により検知される圧力が目標値に一致するように前記調整弁を制御する圧力制御部と、
を備え、
前記調整弁は、
前記排気管に連通された弁口と、
前記弁口の形状を、中心が前記排気管の中心軸の近傍に位置した異なる形状に変更する変更部と、
前記変更部により変更された前記弁口の開度を連続的に変更する絞り機構と、
を有し、
前記圧力制御部は、前記変更部による前記弁口の形状の変更と、前記絞り機構による前記弁口の開度の連続的な変更とを制御する
ことを特徴とする圧力制御装置。
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