JP5416748B2 - プラズマ処理装置 - Google Patents
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Description
圧縮機、凝縮器、第一の膨張弁、前記載置台内部に配置され内側を冷媒が通流する冷媒流路と第二の膨張弁とを有し、この順にこれらが冷媒管により連結されて一つの順路として構成されこの順路を前記順に冷媒が循環して蒸発または凝縮し前記載置台の温度を調節する冷凍サイクルであって、前記第一の膨張弁が前記凝縮器の出口と前記冷媒流路入口との間に配置され、前記第二の膨張弁が前記冷媒流路の出口と前記圧縮機の入口との間に配置され、前記冷媒を蒸発させる冷媒加熱手段が前記第二の膨張弁と前記圧縮機との間に配置された冷凍サイクルを備え、
この冷凍サイクルは、前記第一の膨張弁及び前記第二の膨張弁の開度を調節して、前記順に前記冷媒が循環する状態で、前記圧縮器において圧縮された前記冷媒を前記載置台内部の冷媒流路で排熱させて該冷媒流路をヒータとして機能させる加熱運転を実施可能に構成されたことを特徴とする。
以下、本発明を実施するための最良の形態を以下に示す。
まず、静電吸着電極1に高周波電力を印加した場合を考えると、静電吸着電極1の裏面にてプラズマが生成される恐れがある。このため、前記裏面には電気的絶縁体からなる基材12の設置が必要となる。絶縁体からなる基材12の材質としては、例えばテフロンなどが望ましい。テフロンは熱伝導率が低いため、断熱材としての効果も期待できる。
本実施例でも、高ウエハバイアス電力の印加による大入熱エッチング時のウエハの温度を、高速、面内均一、かつ広温度範囲にて制御することが可能な静電吸着電極用の温調ユニットを提供できる。
直膨式システムでは冷媒が冷媒流路2内で熱を吸収して蒸発しながら流れているため、液体から気体への相変化に伴い冷媒の熱伝達率が変化する。これにより、静電吸着電極1の表面温度、ひいてはウエハWの温度を面内均一にすることが困難となる。そのため、冷媒流路2は流路の断面積を最適化し、冷媒の流速を制御して、冷媒流路2内で冷媒の熱伝達率が一定となるようにする必要がある。
例えば、R410冷媒を使用して静電吸着電極1を冷却する際には、かわき度が低い領域と高い領域で熱伝達率が低下するため、上記両領域で流路の断面積を小さくして冷媒の流速を高めることで、熱伝達率の低下を抑制できる。すなわち、図9に示すように、中間の環状流路2−2の流路断面積を、その外側及び内側の環状流路2−1、2−3の各流路断面積よりも大きくする。
Claims (3)
- 真空容器の内部の処理室内に配置された載置台上に載せられた試料をプラズマを用いて処理するプラズマ処理装置であって、
圧縮機、凝縮器、第一の膨張弁、前記載置台内部に配置され内側を冷媒が通流する冷媒流路と第二の膨張弁とを有し、この順にこれらが冷媒管により連結されて一つの順路として構成されこの順路を前記順に冷媒が循環して蒸発または凝縮し前記載置台の温度を調節する冷凍サイクルであって、前記第一の膨張弁が前記凝縮器の出口と前記冷媒流路入口との間に配置され、前記第二の膨張弁が前記冷媒流路の出口と前記圧縮機の入口との間に配置され、前記冷媒を蒸発させる冷媒加熱手段が前記第二の膨張弁と前記圧縮機との間に配置された冷凍サイクルを備え、
この冷凍サイクルは、前記第一の膨張弁及び前記第二の膨張弁の開度を調節して、前記順に前記冷媒が循環する状態で、前記圧縮器において圧縮された前記冷媒を前記載置台内部の冷媒流路で排熱させて該冷媒流路をヒータとして機能させる加熱運転を実施可能に構成されたプラズマ処理装置。 - 請求項1に記載のプラズマ処理装置であって、前記試料の処理の条件に応じて前記第一及び第二の膨張弁の開度を調節して前記冷媒流路を通流する前記冷媒の圧力を調節し、前記載置台内部の前記冷媒流路が蒸発器として動作する冷却運転と前記加熱運転との間で前記冷凍サイクルの運転を変化させて前記載置台の温度を調節するプラズマ処理装置。
- 請求項1または2に記載のプラズマ処理装置であって、前記加熱運転の際に前記第一の膨張弁の開度を前記第二の膨張弁の開度より大きくするプラズマ処理装置。
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