JP5792492B2 - 温調機構、プラズマ処理装置及び温調制御方法 - Google Patents
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Description
<第1実施形態>
[温調機構を含むプラズマ処理装置のハードウエア構成]
(温調機構)
(押圧力と熱伝達率)
<第2実施形態>
[複数系統の温調制御]
<変形例>
[温調機構を含むプラズマ処理装置のハードウエア構成]
[温調機構を含むプラズマ処理装置のハードウエア構成]
まず、本発明の第1実施形態に係る温調機構を含むプラズマ処理装置の全体構成について、プラズマ処理装置の縦断面を示した図1を参照しながら説明する。ここでは、プラズマ処理装置の一例として、エッチング装置10を例に挙げて説明する。
温調機構200は、処理容器100の外部の天板上に設置されている。温調機構200は、ハウジング210、縦ベローズ215、横ベローズ220、固定部材230、及び連結部材235を有する。本実施形態は、温調機構200の温度調整を制御する制御装置300も含めて温調機構200と称呼する。ハウジング210は、温調機構200全体を覆う筐体である。つまり、縦ベローズ215、横ベローズ220、固定部材230、及び連結部材235は、ハウジング210の内部に設けられている。一方、制御装置300はハウジング210の外部に設けられている。
ハウジング210の内部は所定の真空状態にあるため、大気中より熱伝達率が悪い。よって、真空中では大気中よりも熱伝達性が接触圧力に大きく依存する。このため、対象物との接触圧力のコントロールは、温調機構の性能を高めるために特に重要となる。
次に、第2実施形態に係る温調機構200について、図5〜図7を参照しながら説明する。図5は、天板115を対象物として温調制御する温調機構200の縦ベローズ215及び横ベローズ220の配置位置及び形状を主に示した図である。本実施形態においても、複数の縦ベローズ215が天板115の上面に伸縮可能に接触した状態で均等な間隔に配置され、複数の横ベローズ220が縦ベローズ215の間に設けられ、隣り合う縦ベローズ215の上側、下側と順に端部近傍で縦ベローズ215を繋ぐ。冷却水は、温調機構200に連結された一方の冷却管245から供給され、連結する縦ベローズ215及び横ベローズ220を順に通って他方の冷却管245から排出され、図1のチラー240に戻る。
かかる構成によれば、縦ベローズ215及び横ベローズ220の組み合わせにより、天板115の温度をゾーン毎に可変に制御することができる。その具体例を、図6及び図7を参照しながら説明する。
図7のケース1では、遮断弁V1は開き、遮断弁V3は閉じている。このため、流入した高温の冷却水は、遮断弁V1を経由して外周側ゾーン(1)(2)に流れる。これにより、外周側ゾーン(1)(2)が高温の冷却水で温度調節される。一方、遮断弁V4は開き、遮断弁V3は閉じている。このため、流入した低温の冷却水は、遮断弁V4を経由して内周側ゾーンに流れる。これにより、内周側ゾーンが低温の冷却水で温度調節される。
ケース2では、遮断弁V1〜V4の開閉がケース1の場合と逆になっている。つまり、遮断弁V1は閉じ、遮断弁V3は開いている。また、遮断弁V4は閉じ、遮断弁V3は開いている。その他の弁の状態はケース1の場合と同じである。これにより、外周側ゾーン(1)(2)が低温、内周側ゾーンが高温に調整される。
ケース3では、遮断弁V2の開閉のみケース1の場合と異なっていて、開いている。その他の弁の状態はケース1の場合と同じである。これにより、外周側ゾーン(1)(2)には高温の冷却水と低温の冷却水とが流れ、中温の冷却水で温度調整される。一方、遮断弁V3は閉じているため、内周側ゾーンには高温の冷却水は流れず、低温の冷却水で温度調整される。
ケース4では、遮断弁V4が開いている点で閉じていたケース2と異なる。その他の弁の状態はケース2の場合と同じである。これにより、外周側ゾーン(1)(2)には低温の冷却水が流れ、低温の冷却水で温度調整される。一方、内周側ゾーンには高温の冷却水及び低温の冷却水が流れ、中温の冷却水で温度調整される。
[温調機構を含むプラズマ処理装置のハードウエア構成]
次に、図8を参照しながら、変形例にかかる温調機構400を有するエッチング装置10について説明する。本変形例では、温調機構400の構造が第1実施形態と異なる。よって、この点を中心に本変形例について説明する。
100 処理容器
110 下部電極
115 天板
115a ガス穴
120 サセプタ
200 温調機構
210 ハウジング
215 縦ベローズ
215a 連結部分
215a1 先端部
220 横ベローズ
230 固定部材
235 連結部材
240 チラー
245 冷却管
300 制御装置
310 制御部
315 記憶部
315a レシピ
400 温調機構
410 ハウジング
420 横ベローズ
430 固定部材
435 連結部材
440 棒状部材
500 温調機構
600 温調機構
Claims (17)
- 少なくとも一部が温調制御の対象物に接触する、伸縮可能な第1の部材と、
前記第1の部材に連結され、伸縮可能な第2の部材と、
前記第1の部材及び前記第2の部材の内部空間に流す液体を制御する制御部と、
を備え、
前記第1の部材は、前記対象物に対して伸縮可能に複数配置され、
前記第2の部材は、複数の前記第1の部材を伸縮可能に連結するように複数配置され、
前記第2の部材は、隣り合う前記第1の部材の上側、下側と順に連結する、ことを特徴とする温調機構。 - 前記第1の部材は、前記対象物に対して長手方向が垂直に配置された複数の伸縮性配管であり、
前記第2の部材は、前記対象物に対して長手方向が水平に配置された複数の伸縮性配管であり、
前記制御部は、前記第1の部材及び前記第2の部材の伸縮性配管内に流す液体の圧力を制御する、
ことを特徴とする請求項1に記載の温調機構。 - 前記第1の部材は、前記対象物に対して長手方向が垂直に配置された複数の伸縮可能な棒状部材であり、
前記第2の部材は、前記対象物に対して長手方向が水平に配置された複数の伸縮性配管であり、
前記制御部は、前記第2の部材の伸縮性配管内に流す液体の圧力を制御する、
ことを特徴とする請求項1に記載の温調機構。 - 少なくとも一部が温調制御の対象物に接触する、伸縮可能かつ変形可能な第1の部材と、
前記第1の部材に連結され、伸縮可能かつ変形可能な第2の部材と、
前記第1の部材及び前記第2の部材の内部空間に流す液体を制御する制御部と、
を備え、
前記第1の部材は、前記対象物に対して伸縮可能かつ変形可能に複数配置され、
前記第2の部材は、複数の前記第1の部材を伸縮可能かつ変形可能に連結するように複数配置され、
前記第2の部材は、隣り合う前記第1の部材の上側、下側と順に連結する、ことを特徴とする温調機構。 - 前記第1の部材は、前記対象物に対して長手方向が垂直に配置された複数の伸縮性および可撓性配管であり、
前記第2の部材は、前記対象物に対して長手方向が水平に配置された複数の伸縮性および可撓性配管であり、
前記制御部は、前記第1の部材及び前記第2の部材の伸縮性および可撓性配管内に流す液体の圧力を制御する、
ことを特徴とする請求項4に記載の温調機構。 - 前記第2の部材は、前記第1の部材の端部近傍で、上側、下側と順に連結することを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の温調機構。
- 前記第1の部材の先端部は、前記対象物に向かって凸状に湾曲した形状又は球面状である、
ことを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の温調機構。 - 前記第1の部材の先端部は、薄膜により形成されている、
ことを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載の温調機構。 - 前記制御部は、前記伸縮性配管内の液体の圧力を制御し、前記第1の部材と前記対象物との接触圧力を可変に制御する、
ことを特徴とする請求項2、3又は5のいずれか一項に記載の温調機構。 - 前記制御部は、前記液体の流量と前記伸縮性配管に連結された絞り弁とを調整することにより、前記伸縮性配管内の液体の圧力を制御する、
ことを特徴とする請求項9に記載の温調機構。 - 前記温調機構は、複数系統から構成され、
前記制御部は、各系統の温調機構に流す液体を独立して別々に制御する、
ことを特徴とする請求項1〜10のいずれか一項に記載の温調機構。 - 前記液体は、冷媒又は温媒である、
ことを特徴とする請求項1〜11のいずれか一項に記載の温調機構。 - 前記対象物は、プラズマ処理装置に設けられた上部電極、デポシールド又はサセプタの少なくともいずれかである請求項1〜12のいずれか一項に記載の温調機構。
- 前記温調機構は、少なくとも前記第1の部材及び前記第2の部材を内蔵し、固定部材を介して前記第1の部材を固定するハウジングを更に有し、
前記ハウジングの内部は、所定の真空状態に保たれる請求項1〜13のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。 - 少なくとも一部が温調制御の対象物としてのプラズマ処理装置のパーツに接触する、伸縮可能な第1の部材と、
前記第1の部材に連結され、伸縮可能な第2の部材と、
前記第1の部材及び前記第2の部材の内部空間に流す液体を制御する制御部と、
を有し、
前記第1の部材は、前記対象物に対して伸縮可能に複数配置され、
前記第2の部材は、複数の前記第1の部材を伸縮可能に連結するように複数配置され、
前記第2の部材は、隣り合う前記第1の部材の上側、下側と順に連結する温調機構を備えたことを特徴とするプラズマ処理装置。 - 前記制御部は、前記プラズマ処理装置にて行われるプロセスのレシピに基づき、前記内部空間に流す液体を可変に制御する請求項15に記載のプラズマ処理装置。
- 少なくとも一部が対象物に接触された、伸縮可能な第1の部材と、前記第1の部材に連結された、伸縮可能な第2の部材と、を備え、前記第1の部材は、前記対象物に対して伸縮可能に複数配置され、前記第2の部材は、複数の前記第1の部材を伸縮可能に連結するように複数配置され、前記第2の部材は、隣り合う前記第1の部材の上側、下側と順に連結する温調機構の前記第1の部材及び前記第2の部材の内部空間に流す液体の圧力を制御することにより、前記第1の部材と前記対象物との接触圧力を可変に制御することを特徴とする温調制御方法。
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