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Description
本発明は、処理装置に関し、詳細には、プラズマ処理等を行うための処理装置における処理容器の放熱抑制構造に関する。 The present invention relates to a processing apparatus, and more particularly, to a heat dissipation suppression structure for a processing container in a processing apparatus for performing plasma processing or the like.
FPD(フラットパネルディスプレイ)の製造工程においては、FPD用のガラス基板に対してプラズマエッチング、プラズマアッシング、プラズマ成膜等の種々のプラズマ処理が行われている。このようなプラズマ処理を行う装置として、平行平板型のプラズマ処理装置や、誘導結合プラズマ(ICP:Inductively Coupled Plasma)処理装置などが知られている。 In the manufacturing process of an FPD (flat panel display), various plasma processes such as plasma etching, plasma ashing, and plasma film formation are performed on a glass substrate for FPD. As an apparatus for performing such plasma processing, a parallel plate type plasma processing apparatus, an inductively coupled plasma (ICP) processing apparatus, and the like are known.
ここで、各種プラズマ処理装置ではプラズマの発生によって処理室内の温度が上昇するが、通常、処理室内壁近傍のプラズマ密度は低いため、処理室内に温度分布が生じる。この温度分布により処理容器の内面に反応生成物が堆積することがある。特に、大型基板を処理するような大型装置では、処理容器の熱容量が大きく、かつ処理容器の表面積が大きくて放熱しやすいために処理室内で温度分布が生じやすく、反応生成物の堆積が多くなるほか、プラズマ処理の面内均一性にも悪影響を与える懸念がある。 Here, in various plasma processing apparatuses, the temperature in the processing chamber rises due to the generation of plasma. However, since the plasma density in the vicinity of the processing chamber wall is usually low, temperature distribution occurs in the processing chamber. Due to this temperature distribution, reaction products may accumulate on the inner surface of the processing vessel. In particular, in a large apparatus that processes a large substrate, since the heat capacity of the processing container is large and the surface area of the processing container is large and heat is easily radiated, temperature distribution is likely to occur in the processing chamber, and deposition of reaction products increases. In addition, there is a concern that the in-plane uniformity of the plasma processing may be adversely affected.
そこで、プラズマ処理装置では、処理容器の壁に熱媒体を流す流路を設けたり、ヒータを付けるなどして処理容器の温度調節を行っている。 Therefore, in the plasma processing apparatus, the temperature of the processing container is adjusted by providing a flow path for flowing a heat medium on the wall of the processing container or attaching a heater.
しかし、近年では、大型基板を処理するために処理容器も大型化しており、外部への放熱量が増加して処理室内での均一な温度制御が益々困難になっており、エネルギー効率の観点でも無駄が大きい。そこで、処理室内の温度制御の効率化や省エネルギー化を図るため、及び火傷防止などの安全対策として、耐熱性の防塵布に断熱材を詰めた構造の布製カバー材を用いて処理容器を外側から覆うことが行われている。しかし、上記布製カバー材は、着脱等の作業に時間が掛かる上、加工コストも高い、という問題があった。 However, in recent years, processing vessels have also become larger in order to process large substrates, and the amount of heat released to the outside has increased, making uniform temperature control in the processing chamber more and more difficult. There is a lot of waste. Therefore, in order to improve the efficiency and energy saving of temperature control in the processing chamber, and as a safety measure such as preventing burns, the processing container is externally used by using a cloth cover material with a heat-resistant dust-proof cloth packed with heat insulating material. Covering is done. However, the cloth cover material has a problem that it takes time to attach and detach, and the processing cost is high.
処理容器からの放熱を抑制してエネルギー効率を向上させるために、特許文献1では、真空熱処理装置において、真空容器及び高周波誘導加熱用コイルを筐体で覆うことが提案されている。 In order to suppress heat dissipation from the processing container and improve energy efficiency, Patent Document 1 proposes covering a vacuum container and a high-frequency induction heating coil with a casing in a vacuum heat treatment apparatus.
FPD用のガラス基板は、近年では1辺が3mを超えるものもあり、それを処理する処理容器の大きさは、小さな建築物ほどにもなる。このように大型の処理容器を、外側からさらに大きな筐体で覆うことは現実的ではない。従って、特許文献1の放熱防止対策は、大型の処理容器には適用できない。 In recent years, some glass substrates for FPD have a side exceeding 3 m, and the size of a processing container for processing the glass substrate is as small as a building. Thus, it is not realistic to cover a large processing container with a larger casing from the outside. Therefore, the heat dissipation prevention measure of Patent Document 1 cannot be applied to a large processing container.
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、取り扱いが容易で、大型の処理容器にも適用可能な放熱防止構造を備えた処理容器を提供することにある。 The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide a processing container having a heat dissipation prevention structure that is easy to handle and can be applied to a large processing container.
本発明の処理装置は、被処理体を処理する処理室を形成する処理容器と、前記処理容器の外壁面を外側から覆う複数のプレート材を組み合わせた放熱抑制組立体と、を備え、前記プレート材が前記処理容器の外壁面に対して離間して配置されることにより、前記処理容器と前記放熱抑制組立体との間に空気断熱部を有している。 The processing apparatus of the present invention includes a processing container that forms a processing chamber for processing an object to be processed, and a heat dissipation suppression assembly that combines a plurality of plate materials that cover the outer wall surface of the processing container from the outside, and the plate By disposing the material away from the outer wall surface of the processing container, an air heat insulating portion is provided between the processing container and the heat dissipation suppressing assembly.
前記プレート材は、金属あるいは樹脂により構成されていてもよい。 The plate material may be made of metal or resin.
また、本発明の処理装置は、前記プレート材の前記処理容器に対向する面が、鏡面加工されていてもよい。 In the processing apparatus of the present invention, the surface of the plate material facing the processing container may be mirror-finished.
本発明の処理装置は、前記プレート材の前記処理容器に対向する面に、赤外線反射層を有していてもよい。 The processing apparatus of this invention may have an infrared reflective layer in the surface facing the said processing container of the said plate material.
また、本発明の処理装置は、前記プレート材の少なくとも一部が可視光透過性の材質により形成されていてもよい。 In the processing apparatus of the present invention, at least a part of the plate material may be formed of a visible light transmissive material.
また、本発明の処理装置は、前記処理容器の外壁面に、スペーサー部材が設けられており、該スペーサー部材に前記プレート材が固定されていてもよい。この場合、前記スペーサー部材によって前記空気断熱部が封止されていてもよい。また、前記スペーサー部材が断熱性の材質により形成されていてもよい。 In the processing apparatus of the present invention, a spacer member may be provided on the outer wall surface of the processing container, and the plate material may be fixed to the spacer member. In this case, the air heat insulation part may be sealed by the spacer member. The spacer member may be formed of a heat insulating material.
本発明の処理装置は、前記空気断熱部の厚さが、5mmから20mmの範囲内であってもよい。また、前記プレート材が部分的または全体的に多重に配備されることにより、前記空気断熱部が部分的又は全体的に多層に設けられていてもよい。また、被処理体は、長辺が2mを超える矩形の基板であってもよい。 In the processing apparatus of the present invention, the thickness of the air heat insulating portion may be in the range of 5 mm to 20 mm. Moreover, the said air heat insulation part may be provided in the multilayer in part or entirely by arranging the said plate material in multiples partially or entirely. The object to be processed may be a rectangular substrate having a long side exceeding 2 m.
本発明の処理装置によれば、処理容器を外側から覆う複数のプレート材を組み合わせた放熱抑制組立体を設け、処理容器と放熱抑制組立体との間に空気断熱部を有しているため、処理容器からの放熱を抑制することが可能になり、処理容器の温度調節効率を向上させることができる。また、放熱抑制組立体は、複数のプレート材を組み合わせて構成されるため、大型の処理容器にも適用可能であり、取り付け、取り外しが容易で、低コストでの設置が可能である。また、パーティクル原因となる懸念も殆どない。 According to the processing apparatus of the present invention, a heat dissipation suppression assembly is provided that combines a plurality of plate materials that cover the processing container from the outside, and an air heat insulating portion is provided between the processing container and the heat dissipation suppression assembly. Heat dissipation from the processing container can be suppressed, and the temperature adjustment efficiency of the processing container can be improved. Further, since the heat dissipation suppressing assembly is configured by combining a plurality of plate materials, it can be applied to a large processing container, can be easily attached and detached, and can be installed at a low cost. Moreover, there is almost no concern that causes particles.
従って、本発明の処理装置は、放熱抑制組立体を備えたことによって、処理容器内での温度制御の効率性に優れ、その結果、目的の処理を高い信頼性を以って行うことができる、という効果を奏する。 Therefore, the processing apparatus of the present invention is excellent in the efficiency of temperature control in the processing container by including the heat radiation suppressing assembly, and as a result, the target processing can be performed with high reliability. , Has the effect.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
[第1の実施の形態]
図1は、本発明の処理装置の第1の実施の形態としてのプラズマエッチング装置の概略構成を示す断面図である。図2は、図1の要部を拡大して示す断面図である。図1に示したように、プラズマエッチング装置200は、被処理体として、例えばFPD用のガラス基板(以下、単に「基板」と記す)Sに対してエッチングを行なう容量結合型の平行平板プラズマエッチング装置として構成されている。なお、FPDとしては、液晶ディスプレイ(LCD)、エレクトロルミネセンス(Electro Luminescence;EL)ディスプレイ、プラズマディスプレイパネル(PDP)等が例示される。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[First Embodiment]
FIG. 1 is a sectional view showing a schematic configuration of a plasma etching apparatus as a first embodiment of the processing apparatus of the present invention. FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view showing a main part of FIG. As shown in FIG. 1, a
このプラズマエッチング装置200は、内側が陽極酸化処理(アルマイト処理)されたアルミニウムからなる角筒形状に成形された処理容器101を有している。処理容器101の本体(容器本体)は、底壁101a、4つの側壁101b(2つのみ図示)により構成されている。また、処理容器101の本体の上部には、蓋体101cが接合されている。
The
また、4つの側壁101bの内部には、熱媒体流路101dが形成されている。この熱媒体流路101dには、導入管102及び排出管103が接続されている。そして、これらの導入管102及び排出管103を介して処理容器101の外部に設けられた、熱媒体循環装置としてのチラーユニット104と接続されている。チラーユニット104は、例えば図示しない熱交換器や循環ポンプなどを備えている。熱媒体は、図示しない循環ポンプの働きによって熱媒体流路101dと装置の外部に設けたチラーユニット104との間を循環しながら側壁101bを昇温又は冷却する。熱媒体流路101d、前記導入管102、排出管103及びチラーユニット104は、処理容器101の温度を調節する温度調節手段を構成している。
In addition, a heat
処理容器101の側壁101bの外側には、処理容器101の周囲を囲むように、「放熱抑制組立体」としての放熱抑制ユニット105が設けられている。放熱抑制ユニット105は、複数のプレート材106が組み合わされて構成されている。放熱抑制ユニット105の各プレート材106は、処理容器101の側壁101bに配設されたスペーサー107に取付けられている。放熱抑制ユニット105の詳細な構造については後述する。
A heat
蓋体101cは、図示しない開閉機構により、側壁101bに対して開閉可能に構成されている。蓋体101cを閉じた状態で蓋体101cと各側壁101bとの接合部分は、Oリング120によってシールされ、処理容器101内の気密性が保たれている。蓋体101cの外側には、蓋体101cの周囲を囲むように、「放熱抑制組立体」としての放熱抑制ユニット121が設けられている。放熱抑制ユニット121は、複数のプレート材122が組み合わされて構成されている。放熱抑制ユニット121の各プレート材122は、蓋体101cに配設されたスペーサー123に取付けられている。なお、蓋体101cの外側の放熱抑制ユニット121は設けなくてもよい。また、放熱抑制ユニット121の基本的な構成は、放熱抑制ユニット105と同様であるため、詳細な説明は省略する。
The
処理容器101内の底部には、枠形状の絶縁部材110が配置されている。絶縁部材110の上には、基板Sを載置可能な載置台であるサセプタ111が設けられている。下部電極でもあるサセプタ111は、基材112を備えている。基材112は、例えばアルミニウムやステンレス鋼(SUS)などの導電性材料で形成されている。基材112は、絶縁部材110の上に配置され、両部材の接合部分にはOリングなどのシール部材113が配備されて気密性が維持されている。絶縁部材110と処理容器101の底壁101aとの間も、Oリングなどのシール部材114により気密性が維持されている。基材112の側部外周は、絶縁部材115により囲まれている。これによって、サセプタ111の側面の絶縁性が確保され、プラズマ処理の際の異常放電が防止されている。
A frame-shaped insulating
サセプタ111の上方には、このサセプタ111と平行に、かつ対向して上部電極として機能するシャワーヘッド131が設けられている。シャワーヘッド131は処理容器101の上部の蓋体101cに支持されている。シャワーヘッド131は中空状をなし、その内部には、ガス拡散空間133が設けられている。また、シャワーヘッド131の下面(サセプタ111との対向面)には、処理ガスを吐出する複数のガス吐出孔135が形成されている。このシャワーヘッド131は接地されており、サセプタ111とともに一対の平行平板電極を構成している。
Above the
シャワーヘッド131の上部中央付近には、ガス導入口137が設けられている。このガス導入口137には、処理ガス供給管139が接続されている。この処理ガス供給管139には、2つのバルブ141,141およびマスフローコントローラ143を介して、エッチングのための処理ガスを供給するガス供給源145が接続されている。処理ガスとしては、例えばハロゲン系ガスやO2ガスのほか、Arガス等の希ガスなどを用いることができる。
A
前記処理容器101内の4隅に近い位置には、底壁101aを貫通した排気用開口151が4箇所形成されている。各排気用開口151には、排気管153が接続されている。排気管153は、その端部にフランジ部153aを有しており、このフランジ部153aと底壁101aとの間にOリング(図示省略)を介在させた状態で固定されている。排気管153は、排気装置155に接続されている。排気装置155は、例えばターボ分子ポンプなどの真空ポンプを備えており、これにより処理容器101内を所定の減圧雰囲気まで真空引きすることが可能に構成されている。
At positions close to the four corners in the
また、図示は省略するが、処理容器101の側壁101bには、ゲートバルブによって開閉される基板Sの搬送用開口部や、処理容器101の内部を視認できるように設けられた透過窓が設けられている。
Although not shown, the
サセプタ111の基材112には、給電線171が接続されている。この給電線171には、マッチングボックス(M.B.)173を介して高周波電源175が接続されている。これにより、高周波電源175から例えば13.56MHzの高周波電力が、下部電極としてのサセプタ111に供給される。なお、給電線171は、底壁101aに形成された貫通開口部としての給電用開口177を介して処理容器101内に導入されている。
A power supply line 171 is connected to the
次に、放熱抑制ユニット105の詳細について説明する。放熱抑制ユニット105は、処理容器101の各側壁101bの外壁面の一部分もしくは略全面を覆うように側壁101bに沿って配備されている。本実施の形態では、放熱抑制ユニット105のプレート材106が、処理容器101の側壁101bの上端(蓋体101cとの境界)より少し下の位置から側壁101bの下端近傍までを覆うように配備されている。処理容器101の側壁101bに、ゲートバルブや基板Sの搬送用開口部、プラズマの状態を確認するための透過窓などが配置される場合は、その部分を避けて放熱抑制ユニット105を配備すればよく、必ずしも側壁101bの全面を覆っている必要はない。
Next, details of the heat
放熱抑制ユニット105は、複数のプレート材106と、これを支持するスペーサー107とを含んで構成されている。放熱抑制ユニット105を構成するプレート材106には、例えばステンレスや、処理容器101と同様にアルミニウム、アルミニウム合金等の金属材料、あるいは耐熱性のある樹脂材料を用いることができる。
The heat
各プレート材106の形状は任意であるが、例えば、矩形の板状とすることができる。本実施の形態では、各プレート材106は、処理容器101の一つの側壁101bの面積よりも小さな面積の平面を有する板状部材である。なお、各プレート材106の大きさは、同じでもよいし、異なっていてもよい。また、各プレート材106の形状は、同じ形状に揃えてもよいし、異なっていてもよい。また、処理容器101を円筒形状とする場合は、放熱抑制ユニット105は、処理容器101よりも径が大きい円筒形状の囲いとすることができる。この場合、プレート材106は、円筒を任意の数に分断した曲面形状とすることができる。
The shape of each
図2に示すように、本実施の形態では、プレート材106の上端付近はL字形に折曲しており、その折曲部106aが最上部に配列されたスペーサー107の上面に掛けられている。折曲部106aは、プレート材106の上端とスペーサー107との間に隙間が生じて空気断熱部180の空気が上方に逃げることを防ぐように作用する。また、折曲部106aを設けることによって、プレート材106をスペーサー107に装着する際の取り付け作業や位置決めが容易になる。なお、プレート材106は折曲部106aを有していなくてもよい。
As shown in FIG. 2, in the present embodiment, the vicinity of the upper end of the
プレート材106には、処理容器101の外観を整える意匠的な効果もあるため、化粧板の替わりになる。つまり、プレート材106を配備することにより、処理容器101に化粧板を配備する必要はなくなる。
Since the
各プレート材106は、処理容器101の側壁101bの外壁面に配設されたスペーサー107に装着される。各プレート材106は、スペーサー107を介在させることにより、処理容器101と離間して装着される。処理容器101の側壁101bとプレート材106との間に形成される空間は、空気断熱部180を形成している。処理容器101の側壁101bとプレート材106との距離(つまり、空気断熱部180の厚み)は、必要とする断熱効果と大型処理容器への適用を考慮して決めればよい。本実施の形態では、例えば5mmから20mm程度とすることが好ましく、7mmから12mm程度とすることがより好ましい。また、空気断熱部180の厚みは、必要な厚み以上であれば一定でなくとも良く、例えば、側壁101bの上側部分を下側部分よりも厚くしても良い。
Each
本実施の形態の放熱抑制ユニット105は、処理容器101の側壁101bよりも小さなプレート材106を複数枚組み合わせて使用することによって、処理容器101が大型の基板Sを処理対象とするような大型のものであっても、何ら障害なく取り付けや取り外しが可能である。また、放熱抑制ユニット105は、側壁101bよりも小さな複数のプレート材106を組み合わせて構成されているため、処理容器101の形状に応じてプレート材106の大きさや形状を変えて配置することができる。従って、スペーサー107を使用し空気断熱部180の厚みを必要な厚みに保ちながらプレート材106を配備することが可能であり、優れた断熱効率を得ることが出来る。仮に、処理容器101の全体を大きな筐体で覆う構造(例えば、特許文献1)を採用した場合では、大型の処理容器への適用が困難であるとともに、処理容器と筐体との間隔が一定しないため、空気断熱の効果が部位によって異なり、十分な放熱抑制効果が得られない場合がある。
The heat
また、処理容器101からプレート材106への直接の熱伝導を避けるため、各プレート材106は、処理容器101の側壁101bに対して面接触する部分を持たないことが好ましく、プレート材106と処理容器101とを完全な非接触状態とすることがより好ましい。
Further, in order to avoid direct heat conduction from the
また、プレート材106の内面(処理容器101の側壁101bの外壁面に対向する面)は、鏡面加工などを施して反射率の高い状態にしておくことが好ましい。プレート材106の内面を鏡面加工しておくことによって、処理容器101から放射される赤外線を反射し、外部への放熱を抑え、空気断熱部180による断熱性能を向上させることができる。
Further, it is preferable that the inner surface of the plate material 106 (the surface facing the outer wall surface of the
スペーサー107は、処理容器101の側壁101bに対して一定の間隔を以ってプレート材106を固定する機能を有している。つまり、スペーサー107は、プレート材106を支持、固定する機能と、プレート材106と側壁101bとの間に介在して空気断熱部180の厚みを確保する機能を有している。スペーサー107は、処理容器101の温度に耐えることができ、熱伝導率が小さい断熱材料で形成することができる。スペーサー107を断熱材料で形成することによって、スペーサー107を介して処理容器101からプレート材106への熱伝導を抑制できる。断熱材料としては、例えば、ポリカーボネート、フッ素樹脂、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルサルフォン、ポリサルフォン、エポキシガラスなどの樹脂材料、フッ素ゴム、シリコーンゴム、フロロシリコーンゴム、パーフロロポリエーテル系ゴム、アクリルゴム、エチレンプロピレンゴムなどのゴム材料などを用いることができる。
The
図3は、処理容器101の任意の側壁101bの外壁面におけるスペーサー107の配設例を示す側面図である。図3に示す例では、一つの側壁101bの外壁面に縦横に各3個ずつ合計9個のスペーサー107が配設されている。なお、スペーサー107の配設位置、配設個数は、複数のプレート材106を固定できる限り任意である。また、本実施の形態では、スペーサー107を長尺な角柱形状としているが、その形状は特に限定されるものではない。スペーサー107は、例えば、平面視がL字形や十字形であってもよいし、あるいは四角形等の枠形状やコの字形(U字形)としてもよい。
FIG. 3 is a side view showing an example of arrangement of the
図4は、図3の状態で設けられたスペーサー107にプレート材106を装着し、処理容器101に放熱抑制ユニット105を配備した状態を示している。図4では、スペーサー107の位置を破線で明らかにしている。この例では、3枚のプレート材106A、106B、106Cを一つの側壁101bの外側に装着している。なお、一つの側壁101bに配備されるプレート材106の枚数は3枚に限定されるものではなく、処理容器101の大きさに応じて任意の枚数を選択できる。
FIG. 4 shows a state in which the
スペーサー107は、螺子108によって処理容器101に固定されている。また、プレート材106は、螺子108を介する処理容器101からプレート材106への熱伝導を極力小さくするため、スペーサー107を固定する螺子108とは別の螺子109によってスペーサー107に固定されている。なお、熱伝導の小さい螺子であれば、スペーサー107とプレート材106を処理容器101に共締めしても良い。また、スペーサー107及びプレート材106を固定する手段は螺子108,109に限らない。例えば、スペーサー107とプレート材106に雄型、雌型による嵌合構造を設けたり、スペーサー107にプレート材106を引っ掛けたりする方法で、スペーサー107にプレート材106をより着脱容易に取り付けることもできる。
The
プレート材106Aとプレート材106Bの接合部、プレート材106Bとプレート材106Cの接合部は、それぞれわずかな幅(例えば2〜10cm)で重なりあっており、空気断熱部180の空気が外部へ極力漏れないように構成されている。具体的には、例えば図5に示すように、プレート材106Bの端部付近は外側へ向けて曲がり、プレート材106Aの端部を外側から覆うように重なっている。図6は、放熱抑制ユニット105のコーナー部の断面を示している。放熱抑制ユニット105のコーナー部では、処理容器101のコーナーの形状に沿ってプレート材106Aがほぼ直角に折曲している。そして、プレート材106Aの端部は、図3、4に示す側壁101bと直交する隣の側壁101bを覆うプレート材106D(図4では図示省略)の端部を外側から覆うように重ねて接合されている。なお、放熱抑制ユニット105のコーナー部の形状は、安全性などを考慮して円弧状あるいは、複数の鈍角によって折曲する形状でも良い。
The joint between the
このように、プレート材106の端部どうしを重ねて放熱抑制ユニット105を組み立てることにより、プレート材106の接合部分の隙間をなくし、空気断熱部180の空気が外部へ漏れることを抑制できる。隣接するプレート材106どうしが重なりあう部分は、例えば図示しない螺子等で固定してもよい。なお、プレート材106の端部どうしを重ねず、別の部材にてプレート材106の端部間の隙間を覆っても良い。
Thus, by assembling the heat
また、スペーサー107を利用して、空気断熱部180を封止することができる。図7は、側壁101bの上部及び下部に、プレート材106の上端及び下端を固定するために、側壁101bの横方向の長さに略等しい長さの長尺なスペーサー107Aを配設した構成例を示している。側壁101bの上下方向のほぼ中間位置には、図3と同じ形状のスペーサー107を配備している。長尺なスペーサー107Aを用いることによって、プレート材106の上端及び下端付近で空気断熱部180を封止することができる。つまり、空気断熱部180の上下がスペーサー107Aによって密閉され、空気断熱部180の空気が外部へ逃げることが抑制され、断熱効率を高めることができる。図7の長尺なスペーサー107Aに替えて、より短いスペーサー107を隙間なく横方向に連続的に配置することによっても、同様の効果が得られる。なお、図7に示した例では、側壁101bの上部と下部の両方に長尺なスペーサー107Aを設けたが、側壁101bの左右の端部にも、該端部に沿ってスペーサー107Aを設け、空気断熱部180の上下左右がスペーサー107Aによって密閉されるようにしても良い。一方、例えば側壁101bの上部だけに長尺なスペーサー107Aを設けて空気断熱部180の上部だけを封止するようにしても良い。
Moreover, the air
次に、以上のように構成されるプラズマエッチング装置200における処理動作について説明する。まず、図示しないゲートバルブが開放された状態で基板搬送用開口を介して、被処理体である基板Sが、図示しない搬送装置のフォークによって処理容器101内へと搬入され、サセプタ111へ受渡される。その後、ゲートバルブが閉じられ、排気装置155によって、処理容器101内が所定の真空度まで真空引きされる。
Next, the processing operation in the
次に、バルブ141を開放して、処理ガスをガス供給源145から処理ガス供給管139、ガス導入口137を介してシャワーヘッド131のガス拡散空間133へ導入する。この際、マスフローコントローラ143によって処理ガスの流量制御が行われる。ガス拡散空間133に導入された処理ガスは、さらに複数の吐出孔135を介してサセプタ111上に載置された基板Sに対して均一に吐出され、処理容器101内の圧力が所定の値に維持される。
Next, the
この状態で高周波電源175から高周波電力がマッチングボックス173を介してサセプタ111に印加される。これにより、下部電極としてのサセプタ111と上部電極としてのシャワーヘッド131との間に高周波電界が生じ、処理ガスが解離してプラズマ化する。このプラズマにより、基板Sにエッチング処理が施される。
In this state, high frequency power is applied from the high
エッチング処理を施した後、高周波電源175からの高周波電力の印加を停止し、ガス導入を停止した後、処理容器101内を所定の圧力まで減圧する。次に、ゲートバルブを開放し、サセプタ111から図示しない搬送装置のフォークに基板Sを受け渡し、処理容器101の搬送用開口部から基板Sを搬出する。以上の操作により、基板Sに対するプラズマエッチング処理が終了する。
After performing the etching process, the application of the high frequency power from the high
以上の処理の過程で、プラズマエッチング装置200では、処理容器101の周囲を放熱抑制ユニット105によって囲み、空気断熱部180を形成することにより、処理容器101に設けられた熱媒体流路101dによる温度調節効率を高めることができる。従って、処理容器101内の堆積物の付着を抑制したり、プラズマエッチング処理の基板面内均一性を向上させる効果が得られる。また、放熱抑制ユニット105は複数のプレート材106を組み合わせた組み立て構造であるため、取り付け、取り外しが容易であり、大型の処理容器101にも適したものである。また、放熱抑制ユニット105は、プレート材106で構成されるため、パーティクル原因になることは殆どない。
In the course of the above processing, in the
なお、プレート材106は、金属材料以外の材質により構成することもできる。図8は、可視光透過性の透明材料によりプレート材106を形成した変形例を示している。プレート材106に利用可能な透明材料としては、例えばアクリル樹脂、ポリカーボネートなどを挙げることができる。プレート材106の材質として透明材料を用いることにより、プラズマエッチング装置200の視認性を改善することができる。例えば、処理容器101の側壁101bにその内部(処理室)を確認するための透過窓(図示省略)が設けられている場合、当該透過窓の配設位置を避けることなく、その外側から放熱抑制ユニット105で覆っても、透明なプレート106及び透過窓を介して処理室内の状態を確認することができる。この場合、透過窓の配設位置に対応する部分だけを透明なプレート106に置き換えることもできる。
Note that the
図9は、プレート材106の内面(処理容器101の側壁101bの外壁面に対向する面)に、赤外線反射層190を設けた変形例を示している。赤外線反射層190は、プレート材106の表面に赤外線反射塗料をコーティングしたり、赤外線反射フィルムを積層したりすることによって形成できる。赤外線反射塗料としては、例えば、ATTSU-9(商品名;日本ペイント株式会社製)などを利用できる。赤外線反射フィルムとしては、例えば、ナノ70S(商品名;住友スリーエム社製)などを利用できる。なお、図8に例示したように、プレート材106を透明材料によって形成する場合には、可視光透過性の赤外線反射塗料や可視光透過性の赤外線反射フィルムを用いて赤外線反射層190を形成することが好ましい。可視光透過性の赤外線反射フィルムとしては、例えば、ナノ80S(商品名;住友スリーエム社製)などを利用できる。
FIG. 9 shows a modification in which an infrared reflecting
[第2の実施の形態]
次に、図10を参照しながら、本発明の処理装置の第2の実施の形態にかかるプラズマエッチング装置について説明する。図10は、第1の実施の形態における図2に対応する処理容器101の要部断面を拡大して示す図面である。なお、以下の説明では、第1の実施の形態との相違点を中心に説明し、第2の実施の形態において第1の実施の形態と同じ構成については説明を省略する。
[Second Embodiment]
Next, a plasma etching apparatus according to a second embodiment of the processing apparatus of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 10 is an enlarged view showing a cross-section of the main part of the
図10に示すように、本実施の形態のプラズマエッチング装置の放熱抑制ユニット201は、側壁101bに近い内側プレート材202と、この内側プレート材202の外側に配置される外側プレート材203とを備えている。これにより、空気断熱部は、内側断熱部180aと外側断熱部180bとの二重断熱構造になっている。内側断熱部180aは、第1のスペーサー204が介在することによって画定される側壁101bの外壁と内側プレート材202との間の空間である。外側断熱部180bは、第2のスペーサー205が介在することによって画定される内側プレート材202と外側プレート材203との間の空間である。
As shown in FIG. 10, the heat
処理容器101の外壁には、例えば螺子によって第1のスペーサー204が固定されており、この第1のスペーサー204に内側プレート材202が固定される。この内側プレート材202を介して第1のスペーサー204に、第2のスペーサー205が固定され、さらに外側プレート材203は、この第2のスペーサー205に固定される。内側プレート材202、外側プレート材203及び第2のスペーサー205の固定は、例えば螺子によって行うことができる。
A
また、処理容器101の外壁に、例えば螺子によって第1のスペーサー204が固定され、第2のスペーサー205と内側プレート材202が、これらを貫通する螺子によって第1のスペーサー204に固定され、さらに、外側のプレート材203と第2のスペーサー205と内側のプレート材202が、これらを貫通する螺子によって第1のスペーサー204に固定されるようにしてもよい。
Further, the
また、処理容器101の外壁に、例えば螺子によって第1のスペーサー204が固定され、第2のスペーサー205と内側プレート材202と第1のスペーサー204が、これらを貫通する螺子によって処理容器101の外壁に固定され、さらに、外側のプレート材203と第2のスペーサー205と内側のプレート材202が、これらを貫通する螺子によって第1のスペーサー204に固定されるようにしてもよい。
In addition, the
さらに、例えば、内側プレート材202と外側プレート材203との間に第2のスペーサー205を配備したものを予め組み立てておき、それを第1のスペーサー204に固定してもよい。
Further, for example, a structure in which a
このように空気断熱部を二重構造にすることによって、処理容器101からの放熱抑制効果をさらに高めることができる。
Thus, the effect of suppressing heat release from the
本実施の形態の放熱抑制ユニット201における内側プレート材202どうし、及び外側プレート材203どうしの接合部分の構造は第1の実施の形態と同様である。また、第1の実施の形態のプレート材106と同様に、内側プレート材202及び外側プレート材203は、共に透明材料によって構成することが可能であり、また、内側プレート材202及び外側プレート材203の内壁面(処理容器101側の面)には、鏡面加工を施したり、赤外線反射層を設けたりすることができる。
The structure of the joint portion between the
また、一つの処理容器101において、部位に応じて1重の空気断熱部(第1の実施の形態を参照)を設ける部分と、2重の空気断熱部を設ける部分と、を組み合わせることもできる。例えば、処理容器101において放熱が特に大きい部位には2重の空気断熱部を設け、他の部位は1重の空気断熱部を設けた放熱抑制ユニットを配備することによって、効果的な放熱抑制が実現できる。なお、空気断熱部は2重に限らず、3重以上にしてもよい。このように、プレート材を部分的または全体的に多重に配備することで、空気断熱部を部分的又は全体的に多層に設けることもできる。
Further, in one
第2の実施の形態における他の構成及び効果は、第1の実施の形態と同様であるため、説明を省略する。 Other configurations and effects in the second embodiment are the same as those in the first embodiment, and thus description thereof is omitted.
以上、本発明の実施の形態を例示の目的で詳細に説明したが、本発明は上記実施の形態に制約されることはない。当業者は本発明の思想及び範囲を逸脱することなく多くの改変を成し得、それらも本発明の範囲内に含まれる。例えば、上記実施の形態では、平行平板プラズマ処理装置を例に挙げたが、本発明は、例えば、誘導結合プラズマ処理装置、表面波プラズマ処理装置、ECR(Electron Cyclotron Resonance)プラズマ処理装置、ヘリコン波プラズマ処理装置など他の方式のプラズマ処理装置にも適用可能である。また、チャンバー内の温度調節が必要な装置であれば、ドライエッチング装置に限らず、成膜装置やアッシング装置などにも同等に適用可能である。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described in detail for the purpose of illustration, this invention is not restrict | limited to the said embodiment. Those skilled in the art can make many modifications without departing from the spirit and scope of the present invention, and these are also included within the scope of the present invention. For example, although the parallel plate plasma processing apparatus has been described as an example in the above-described embodiment, the present invention can be applied to, for example, an inductively coupled plasma processing apparatus, a surface wave plasma processing apparatus, an ECR (Electron Cyclotron Resonance) plasma processing apparatus, and a helicon wave. The present invention can also be applied to other types of plasma processing apparatuses such as a plasma processing apparatus. Further, as long as the temperature in the chamber needs to be adjusted, the present invention is not limited to a dry etching apparatus but can be equally applied to a film forming apparatus, an ashing apparatus, and the like.
また、本発明は、FPD用基板を被処理体とするものに限らず、例えば半導体ウエハや太陽電池用基板を被処理体とする場合にも適用できる。 In addition, the present invention is not limited to the FPD substrate used as an object to be processed, and can be applied to, for example, a semiconductor wafer or a solar cell substrate used as an object to be processed.
また、上記各実施の形態の放熱抑制ユニットは、温度調節手段を有しない処理容器にも適用可能である。 Moreover, the heat dissipation suppression unit of each of the above embodiments can be applied to a processing container that does not have a temperature adjusting means.
101…処理容器、101a…底壁、101b…側壁、101c…蓋体、101d…熱媒体流路、105…放熱抑制ユニット、106…プレート材、107…スペーサー、108…螺子、109…螺子、111…サセプタ、112…基材、113,114…シール部材、115…絶縁部材、131…シャワーヘッド、133…ガス拡散空間、135…ガス吐出孔、137…ガス導入口、139…処理ガス供給管、141…バルブ、143…マスフローコントローラ、145…ガス供給源、151…排気用開口、153…排気管、153a…フランジ部、155…排気装置、171…給電線、173…マッチングボックス(M.B.)、175…高周波電源、180…空気断熱部、200…プラズマエッチング装置。
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記処理容器の外壁面を外側から覆う複数のプレート材を組み合わせた放熱抑制組立体と、
を備え、
前記プレート材が前記処理容器の外壁面に対して離間して配置され、かつ、隣接する前記プレート材が、接合部において重なり合い、一方のプレート材の端部が屈曲して他方のプレート材の端部を覆っていることにより、前記処理容器と前記放熱抑制組立体との間に空気断熱部を有する処理装置。 A processing container for forming a processing chamber for processing a rectangular substrate having a long side exceeding 2 m ;
A heat dissipation suppression assembly that combines a plurality of plate materials covering the outer wall surface of the processing container from the outside, and
With
The plate material is disposed apart from the outer wall surface of the processing container, and the adjacent plate materials overlap at a joint portion, and an end portion of one plate material is bent to end the other plate material. The processing apparatus which has an air heat insulation part between the said process container and the said heat dissipation suppression assembly by covering the part.
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