JP6473042B2 - Electromagnet device - Google Patents

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Description

本発明は、例えばプラズマ処理装置のプラズマ密度の分布を制御するために用いられる電磁石装置に関する。   The present invention relates to an electromagnet device used, for example, to control the distribution of plasma density in a plasma processing apparatus.

従来、プラズマエッチング装置等のプラズマ処理装置において、チャンバ内に発生するプラズマ密度の分布を、電磁石装置が発生させる磁界によって制御することが知られている。具体的には、例えばプラズマエッチング装置において、エッチングガスが導入されたチャンバ内部に互いに直交する方向の電場及び磁場を加えることにより、ローレンツ力が発生する。このローレンツ力により電子がドリフト運動を行いつつ、磁力線に捕捉される。これにより、電子とエッチングガスの分子や原子との衝突頻度が増加し、高密度のプラズマが発生する。これは、いわゆるマグネトロン放電ともいわれる。   Conventionally, in a plasma processing apparatus such as a plasma etching apparatus, it is known that the distribution of plasma density generated in a chamber is controlled by a magnetic field generated by an electromagnet apparatus. Specifically, in a plasma etching apparatus, for example, a Lorentz force is generated by applying an electric field and a magnetic field in directions orthogonal to each other inside a chamber into which an etching gas is introduced. This Lorentz force causes the electrons to be trapped by the magnetic field lines while performing a drift motion. As a result, the collision frequency between the electrons and the molecules and atoms of the etching gas increases, and high-density plasma is generated. This is also called a so-called magnetron discharge.

このようなプラズマ処理装置に用いられる電磁石装置として、鉄心からなる棒状のヨークの外周にコイルを巻回して形成した電磁石(例えば、特許文献1参照)や、板状のヨークに設けられた環状の溝にコイルを配置して形成された電磁石が知られている。   As an electromagnet device used in such a plasma processing apparatus, an electromagnet (for example, refer to Patent Document 1) formed by winding a coil around the outer periphery of a rod-shaped yoke made of an iron core, or an annular magnet provided on a plate-shaped yoke. An electromagnet formed by arranging a coil in a groove is known.

特開2013−149722号公報JP 2013-149722 A

板状のヨークに設けられた環状の溝にコイルを配置して形成される電磁石装置においては、例えば熱硬化性樹脂等によりコイルが溝に固定される。熱硬化性樹脂は、熱硬化反応及び硬化時の高温から常温へ戻す際の熱収縮により、収縮する。この熱硬化性樹脂の収縮は、ヨークを変形させることになる。ヨークが変形すると、プラズマ処理装置のチャンバ内に形成される磁場が処理対象物である基板の平面に対して均一でなくなり、その結果、基板に対する処理が均一に行われなくなるという問題点がある。   In an electromagnet device formed by arranging a coil in an annular groove provided in a plate-like yoke, the coil is fixed to the groove by, for example, a thermosetting resin. The thermosetting resin shrinks due to a heat shrinkage when returning from a high temperature during curing to a room temperature. This shrinkage of the thermosetting resin deforms the yoke. When the yoke is deformed, there is a problem that the magnetic field formed in the chamber of the plasma processing apparatus is not uniform with respect to the plane of the substrate that is the object to be processed, and as a result, the processing on the substrate cannot be performed uniformly.

本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、ヨークの変形が抑制された電磁石装置を提供することである。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide an electromagnet device in which deformation of the yoke is suppressed.

上記目的を達成するため、本発明の第1形態に係る電磁石装置は、プラズマ処理装置に用いられる電磁石装置であって、前面に環状の溝を有するヨークと、前記溝に配置される環状のコイルと、前記コイルを内包するように設けられ、前記コイルを前記ヨークに対して固定しかつ伝熱するための樹脂と、を有し、前記ヨークの前記溝の外周面と、前記コイルの径方向外側に設けられた前記樹脂との間に隙間が設けられる。   In order to achieve the above object, an electromagnet apparatus according to a first embodiment of the present invention is an electromagnet apparatus used in a plasma processing apparatus, and includes a yoke having an annular groove on a front surface and an annular coil disposed in the groove. And a resin for fixing the coil to the yoke and for transferring heat, the outer peripheral surface of the groove of the yoke, and the radial direction of the coil A gap is provided between the resin provided on the outside.

上記目的を達成するため、本発明の第2形態に係る電磁石装置は、第1形態の電磁石装置において、前記コイルは、前記溝の内部に収納される。   In order to achieve the above object, an electromagnet device according to a second embodiment of the present invention is the electromagnet device according to the first embodiment, wherein the coil is housed inside the groove.

上記目的を達成するため、本発明の第3形態に係る電磁石装置は、第1形態又は第2形態の電磁石装置において、前記コイルは、前記コイルの幅方向中央部が前記溝の幅方向中央より径方向内側に位置するように、前記溝に配置される。   In order to achieve the above object, an electromagnet device according to a third mode of the present invention is the electromagnet device according to the first mode or the second mode, wherein the coil has a central portion in the width direction of the coil from a center in the width direction of the groove. It arrange | positions in the said groove | channel so that it may be located inside radial direction.

上記目的を達成するため、本発明の第4形態に係る電磁石装置は、第1形態ないし第3形態のいずれかの電磁石装置において、前記コイルは、前記コイルの深さ方向中央部が前記溝の深さ方向中央より底部側に位置するように、前記溝に配置される。   In order to achieve the above object, an electromagnet device according to a fourth embodiment of the present invention is the electromagnet device according to any one of the first to third embodiments, wherein the coil has a central portion in the depth direction of the coil. It arrange | positions in the said groove | channel so that it may be located in the bottom part side from the depth direction center.

上記目的を達成するため、本発明の第5形態に係る電磁石装置は、第1形態ないし第4形態のいずれかの電磁石装置において、前記樹脂は、耐熱性および熱伝導性の良好な樹脂である。   In order to achieve the above object, an electromagnet device according to a fifth embodiment of the present invention is the electromagnet device according to any one of the first to fourth embodiments, wherein the resin is a resin having good heat resistance and thermal conductivity. .

上記目的を達成するため、本発明の第6形態に係る電磁石装置は、第1形態ないし第5形態のいずれかの電磁石装置において、前記溝の内周面の少なくとも一部は、前記溝の深さが深くなるに従って前記溝の幅が広くなるように形成されたテーパ面を有する。   In order to achieve the above object, an electromagnet device according to a sixth embodiment of the present invention is the electromagnet device according to any one of the first to fifth embodiments, wherein at least a part of the inner peripheral surface of the groove is the depth of the groove. The groove has a tapered surface formed so that the width of the groove increases as the depth increases.

上記目的を達成するため、本発明の第7形態に係る電磁石装置は、第1形態ないし第6形態のいずれかの電磁石装置において、前記コイルに通電するための配線を有し、
前記ヨークは、前記溝内部と背面側とを貫通する貫通孔を有し、前記配線は、前記貫通孔を通過するように設けられる。
In order to achieve the above object, an electromagnet device according to a seventh embodiment of the present invention has a wiring for energizing the coil in the electromagnet device of any one of the first to sixth embodiments,
The yoke has a through hole penetrating the inside of the groove and the back side, and the wiring is provided so as to pass through the through hole.

上記目的を達成するため、本発明の第8形態に係る電磁石装置は、第1形態ないし第7形態のいずれかの電磁石装置において、前記ヨークの背面側に配置される冷却プレートを有する。   In order to achieve the above object, an electromagnet device according to an eighth embodiment of the present invention has a cooling plate arranged on the back side of the yoke in the electromagnet device of any one of the first to seventh embodiments.

上記目的を達成するため、本発明の第9形態に係る電磁石装置は、第8形態の電磁石装置において、前記ヨークの背面と前記冷却プレートとの間に配置される伝熱シートを有する。   In order to achieve the above object, an electromagnet device according to a ninth embodiment of the present invention includes the heat transfer sheet disposed between the back surface of the yoke and the cooling plate in the electromagnet device of the eighth embodiment.

本発明によれば、ヨークの変形が抑制された、高精度に空間磁場分布を制御可能な電磁石装置を提供することができる。また、本発明によりコンパクトで省エネルギーな(コイル発熱が少ない)電磁石装置を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the electromagnet apparatus which can control a spatial magnetic field distribution with high precision by which the deformation | transformation of the yoke was suppressed can be provided. In addition, the present invention can provide a compact and energy saving electromagnet device (with less coil heat generation).

本発明の実施形態に係る電磁石装置が用いられるプラズマ処理装置の概略側断面図である。It is a schematic sectional side view of the plasma processing apparatus with which the electromagnet apparatus which concerns on embodiment of this invention is used. 本発明の実施形態に係る電磁石装置の上面図である。It is a top view of an electromagnet device concerning an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る電磁石装置の側断面図である。It is a sectional side view of an electromagnet device concerning an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る電磁石装置の部分拡大断面図である。It is a partial expanded sectional view of an electromagnet device concerning an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る電磁石装置の斜視図である。It is a perspective view of an electromagnet device concerning an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る電磁石装置の部分拡大断面図である。It is a partial expanded sectional view of an electromagnet device concerning an embodiment of the present invention. 冷却プレートの断面の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the cross section of a cooling plate. 冷却プレートの断面の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the cross section of a cooling plate.

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図1は、本発明の実施形態に係る電磁石装置が用いられるプラズマ処理装置の概略側断面図である。図1に示すように、プラズマ処理装置10は、チャンバ13と、基板Wを載置するための基板ステージ14と、チャンバ13の上面に配置された電磁石装置20と、電磁石装置20を制御するためのコントローラ11とを備えている。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic sectional side view of a plasma processing apparatus in which an electromagnet device according to an embodiment of the present invention is used. As shown in FIG. 1, the plasma processing apparatus 10 controls a chamber 13, a substrate stage 14 on which a substrate W is placed, an electromagnet apparatus 20 disposed on the upper surface of the chamber 13, and the electromagnet apparatus 20. The controller 11 is provided.

基板ステージ14はチャンバ13内に配置され、その上面に基板Wが載置される。チャンバ13内は図示しない真空ポンプにより排気される。チャンバ13内には、図示しない
ガス導入手段が設けられ、ガス導入手段により例えばエッチングガス等がチャンバ13内に導入される。
The substrate stage 14 is disposed in the chamber 13, and the substrate W is placed on the upper surface thereof. The chamber 13 is evacuated by a vacuum pump (not shown). A gas introduction unit (not shown) is provided in the chamber 13, and an etching gas or the like is introduced into the chamber 13 by the gas introduction unit.

電磁石装置20は、隔壁(チャンバ13の天板)を介してチャンバ13内に磁場を形成するように構成される。電磁石装置20が形成する磁場は、電磁石装置20の周方向に均一な略同心円状の磁場となる。   The electromagnet device 20 is configured to form a magnetic field in the chamber 13 via a partition wall (a top plate of the chamber 13). The magnetic field formed by the electromagnet device 20 is a substantially concentric magnetic field that is uniform in the circumferential direction of the electromagnet device 20.

コントローラ11は、電磁石装置20と電気的に接続される。コントローラ11は、電磁石装置20に任意のコイル電流を印加することができるように構成される。   The controller 11 is electrically connected to the electromagnet device 20. The controller 11 is configured to be able to apply an arbitrary coil current to the electromagnet device 20.

プラズマ処理装置10は、例えば、基板ステージ14とチャンバ13の天板との間に形成された鉛直方向の電場に対して直交する方向に、電磁石装置20によって水平方向の磁場が形成される。これにより、プラズマ密度分布がコントロールされ、基板が処理される。   In the plasma processing apparatus 10, for example, a horizontal magnetic field is formed by the electromagnet apparatus 20 in a direction orthogonal to a vertical electric field formed between the substrate stage 14 and the top plate of the chamber 13. Thereby, the plasma density distribution is controlled and the substrate is processed.

次に、図1に示した本発明の実施形態に係る電磁石装置20について詳細に説明する。図2は電磁石装置20の上面図であり、図3は図2に示した3−3断面における電磁石装置20の側断面図であり、図4は図3に示した電磁石装置20の破線枠で囲った部分の拡大断面図であり、図5は電磁石装置20の斜視図である。なお、以下の説明において電磁石装置20の「前面」とはプラズマ処理装置10の基板W(処理対象物)に向けられる面をいい、電磁石装置20の「背面」とは前面と逆側の面をいう。   Next, the electromagnet device 20 according to the embodiment of the present invention shown in FIG. 1 will be described in detail. 2 is a top view of the electromagnet device 20, FIG. 3 is a side cross-sectional view of the electromagnet device 20 in the 3-3 cross section shown in FIG. 2, and FIG. 4 is a broken line frame of the electromagnet device 20 shown in FIG. FIG. 5 is a perspective view of an electromagnet device 20. In the following description, the “front surface” of the electromagnet apparatus 20 refers to a surface directed to the substrate W (processing object) of the plasma processing apparatus 10, and the “rear surface” of the electromagnet apparatus 20 refers to a surface opposite to the front surface. Say.

図2及び図3に示すように、電磁石装置20は、略円盤状のヨーク21と、環状のコイル23a,23b,23c,23dと、ヨーク21の背面側に配置される冷却プレート40と、ヨーク21の背面と冷却プレート40との間に配置される伝熱シート45と、を有する。   As shown in FIGS. 2 and 3, the electromagnet device 20 includes a substantially disc-shaped yoke 21, annular coils 23 a, 23 b, 23 c, and 23 d, a cooling plate 40 disposed on the back side of the yoke 21, and a yoke 21 and a heat transfer sheet 45 disposed between the rear surface of 21 and the cooling plate 40.

ヨーク21は、例えば表面にNiめっきがされた純鉄から形成される。純鉄は加工性のよいものが望ましい。ヨーク21の中心には、例えばプラズマ処理ガス等の配管を通すための貫通孔30がヨーク21の厚さ方向に形成される。ヨーク21は、略円盤状のバックヨーク21aと、バックヨーク21aの前面に設けられる5つのヨーク側面部21bとを有する。5つのヨーク側面部21bは、それぞれ径の異なる環状に形成される。言い換えれば、ヨーク21は、同心円状に4つの環状の溝22a,22b,22c,22dをその前面に有する。溝22a,22b,22c,22dは、溝22aが最も径が小さく、溝22b、溝22c、溝22dの順に径が大きくなるように形成される。   The yoke 21 is made of pure iron with Ni plating on the surface, for example. Pure iron is desirable because it has good workability. In the center of the yoke 21, a through-hole 30 for passing a piping such as plasma processing gas is formed in the thickness direction of the yoke 21. The yoke 21 has a substantially disc-shaped back yoke 21a and five yoke side surfaces 21b provided on the front surface of the back yoke 21a. The five yoke side surfaces 21b are formed in annular shapes having different diameters. In other words, the yoke 21 has four annular grooves 22a, 22b, 22c, and 22d concentrically on the front surface thereof. The grooves 22a, 22b, 22c, and 22d are formed such that the groove 22a has the smallest diameter, and the diameters increase in the order of the groove 22b, the groove 22c, and the groove 22d.

コイル23a,23b,23c,23dは、それぞれ径が異なるように形成される。即ち、コイル23a,23b,23c,23dは、コイル23aが最も径が小さく、コイル23b、コイル23c、コイル23dの順に径が大きくなるように形成される。コイル23a,23b,23c,23dは、それぞれ溝22a,22b,22c,22dの内部に配置される。なお、ここで「内部に配置される」とは、コイル23a,23b,23c,23dが、溝22a,22b,22c,22dからはみ出ることなく、完全に溝22a,22b,22c,22d内に配置されることを意味する。コイル23a,23b,23c,23dに通電することによって発生する磁場の磁力線は、ヨーク21のバックヨーク21a及びヨーク側面部21bを通過するので、コイル23a,23b,23c,23dが溝22a,22b,22c,22d内部に配置されることにより、磁力線がヨーク21を通過しやすくなる。このため、コイル23a,23b,23c,23dが溝22a,22b,22c,22dからはみ出るように配置される場合に比べて、磁場分布のばらつきを抑えることができる。   The coils 23a, 23b, 23c, and 23d are formed to have different diameters. That is, the coils 23a, 23b, 23c, and 23d are formed such that the diameter of the coil 23a is the smallest and the diameter increases in the order of the coil 23b, the coil 23c, and the coil 23d. The coils 23a, 23b, 23c, and 23d are disposed inside the grooves 22a, 22b, 22c, and 22d, respectively. Here, “disposed inside” means that the coils 23a, 23b, 23c, and 23d do not protrude from the grooves 22a, 22b, 22c, and 22d and are completely disposed in the grooves 22a, 22b, 22c, and 22d. Means that Magnetic field lines generated by energizing the coils 23a, 23b, 23c, and 23d pass through the back yoke 21a and the yoke side surface 21b of the yoke 21, so that the coils 23a, 23b, 23c, and 23d have grooves 22a, 22b, By being arranged inside 22c and 22d, the magnetic field lines can easily pass through the yoke 21. For this reason, variation in magnetic field distribution can be suppressed as compared with the case where the coils 23a, 23b, 23c, and 23d are arranged so as to protrude from the grooves 22a, 22b, 22c, and 22d.

溝22a,22b,22c,22dには、それぞれエポキシ樹脂24a,24b,24c,24dが設けられる。エポキシ樹脂24a,24b,24c,24dは、コイル23a,23b,23c,23dを内包するように設けられ、コイル23a,23b,23c,23dをヨーク21に対して固定し且つ伝熱する。ここで、本発明は、エポキシ樹脂24a,24b,24c,24dに限らず、例えば、シリコーン系樹脂又はウレタン樹脂等の熱硬化性樹脂を採用することができる。耐熱性、熱膨張率、および熱伝導性の良好なエポキシ樹脂を用いることが好ましい。   Epoxy resins 24a, 24b, 24c, and 24d are provided in the grooves 22a, 22b, 22c, and 22d, respectively. The epoxy resins 24a, 24b, 24c, and 24d are provided so as to enclose the coils 23a, 23b, 23c, and 23d, and fix the coils 23a, 23b, 23c, and 23d to the yoke 21 and transfer heat. Here, the present invention is not limited to the epoxy resins 24a, 24b, 24c, and 24d, and for example, a thermosetting resin such as a silicone resin or a urethane resin can be employed. It is preferable to use an epoxy resin having good heat resistance, coefficient of thermal expansion, and thermal conductivity.

上述したように、熱硬化性樹脂は、熱硬化反応及び硬化時の高温から常温へ戻す際の熱収縮により、収縮する。この熱硬化性樹脂の収縮は、ヨーク21を変形させることがある。この変形の1つのモードは、コイル23a,23b,23c,23dの径方向外側に設けられた熱硬化性樹脂がヨーク21の溝22a,22b,22c,22dの外周面を径方向内側に引っ張ることによって生じる。このため、本実施形態に係る電磁石装置20では、図3及び図4に示すように、コイル23a,23b,23c,23dの径方向外側に設けられたエポキシ樹脂24a,24b,24c,24dと、ヨーク21の溝22a,22b,22c,22dの外周面との間に、それぞれ隙間27a,27b,27c,27dが設けられる。一方で、コイル23a,23b,23c,23dの径方向内側が、エポキシ樹脂24a,24b,24c,24dを介して、ヨーク21に対して固定される。   As described above, the thermosetting resin contracts due to a thermosetting reaction and thermal contraction when returning from a high temperature during curing to room temperature. This shrinkage of the thermosetting resin may deform the yoke 21. One mode of this deformation is that the thermosetting resin provided on the radially outer side of the coils 23a, 23b, 23c, and 23d pulls the outer peripheral surfaces of the grooves 22a, 22b, 22c, and 22d of the yoke 21 radially inward. Caused by. Therefore, in the electromagnet device 20 according to the present embodiment, as shown in FIGS. 3 and 4, epoxy resins 24 a, 24 b, 24 c, 24 d provided on the radially outer sides of the coils 23 a, 23 b, 23 c, 23 d, Clearances 27a, 27b, 27c, and 27d are provided between the outer peripheral surfaces of the grooves 22a, 22b, 22c, and 22d of the yoke 21, respectively. On the other hand, the radially inner sides of the coils 23a, 23b, 23c, and 23d are fixed to the yoke 21 via the epoxy resins 24a, 24b, 24c, and 24d.

図4に示すように、溝22aの外周面には、例えばフッ素系剥離剤29が塗布される。この剥離剤29は、溝22aにエポキシ樹脂24aを充填する前に溝22aの外周面に塗布される。これにより、エポキシ樹脂24aを熱硬化させることによりエポキシ樹脂24aが収縮したときに、エポキシ樹脂24aが溝22aの外周面から容易に剥離される。このため、ヨーク21に加えられる応力が抑制されつつ、隙間27aが形成される。図中省略されているが、同様に溝22b,22c,22dの外周面にも剥離剤29が塗布される。   As shown in FIG. 4, for example, a fluorine-based release agent 29 is applied to the outer peripheral surface of the groove 22a. The release agent 29 is applied to the outer peripheral surface of the groove 22a before filling the groove 22a with the epoxy resin 24a. Thereby, when the epoxy resin 24a contracts by thermally curing the epoxy resin 24a, the epoxy resin 24a is easily peeled from the outer peripheral surface of the groove 22a. For this reason, the gap 27a is formed while the stress applied to the yoke 21 is suppressed. Although omitted in the figure, the release agent 29 is similarly applied to the outer peripheral surfaces of the grooves 22b, 22c, and 22d.

エポキシ樹脂24a,24b,24c,24dを溝22a,22b,22c,22dの外周面から剥離させることで、エポキシ樹脂24a,24b,24c,24dの収縮によって生じるヨーク21の径方向内側への応力が低減され、ヨーク21が変形することを抑制することができる。   By peeling the epoxy resins 24a, 24b, 24c, and 24d from the outer peripheral surfaces of the grooves 22a, 22b, 22c, and 22d, the stress on the radially inner side of the yoke 21 caused by the shrinkage of the epoxy resins 24a, 24b, 24c, and 24d is caused. It can be reduced and the yoke 21 can be prevented from being deformed.

コイル23a,23b,23c,23dは、コイル23a,23b,23c,23dの幅方向中央部が、溝22a,22b,22c,22dの幅方向中央よりも、径方向内側に位置するように配置され、且つコイル23a,23b,23c,23dの深さ方向中央部が、溝22a,22b,22c,22dの深さ方向中央よりも、底部側に位置するように配置される。   The coils 23a, 23b, 23c, and 23d are arranged such that the center portions in the width direction of the coils 23a, 23b, 23c, and 23d are located radially inward from the center in the width direction of the grooves 22a, 22b, 22c, and 22d. In addition, the coils 23a, 23b, 23c, and 23d are arranged so that the center portions in the depth direction are located closer to the bottom than the centers in the depth direction of the grooves 22a, 22b, 22c, and 22d.

図4に示すように溝22a,22bの内周面は、溝22a,22bの深さが深くなるに従って幅が広くなるテーパ面44a,44bを有する。即ち、テーパ面44a,44bにより、溝22a,22bの底部側の幅が比較的広く形成され、溝22a,22bの入口側(底部側と逆側)の幅が比較的狭く形成される。図示のように溝22a,22bの内周面の一部がテーパ状に形成されていてもよいし、内周面の全部がテーパ状に形成されていてもよい。尚、テーパ角度は約2°以上約3°以下が望ましい。これにより、コイル23a,23b及びエポキシ樹脂24a,24bが溝22a,22bから脱落することを抑制することができる。図中省略されているが、同様に溝22c,22dの外周面も、その深さ方向に沿って幅が広くなるテーパ面を有する。   As shown in FIG. 4, the inner peripheral surfaces of the grooves 22a and 22b have tapered surfaces 44a and 44b that increase in width as the depth of the grooves 22a and 22b increases. That is, the taper surfaces 44a and 44b form a relatively wide width on the bottom side of the grooves 22a and 22b, and form a relatively narrow width on the inlet side (opposite to the bottom side) of the grooves 22a and 22b. As illustrated, part of the inner peripheral surfaces of the grooves 22a and 22b may be formed in a tapered shape, or the entire inner peripheral surface may be formed in a tapered shape. The taper angle is preferably about 2 ° or more and about 3 ° or less. Thereby, it can suppress that coil 23a, 23b and epoxy resin 24a, 24b drop | omit from groove | channel 22a, 22b. Although not shown in the figure, the outer peripheral surfaces of the grooves 22c and 22d similarly have a tapered surface whose width increases along the depth direction.

図3に示すように、ヨーク21のバックヨーク21aには、溝22a,22b,22c,22dの内部とヨーク21の背面側とを貫通する貫通孔28a,28b,28c,28
dが形成される。図2に示すように、貫通孔28a,28b,28c,28dはそれぞれ3つの孔から構成される。コイル23a,23b,23c,23dに通電するための2本の配線(図6参照)とコイル23a,23b,23c,23dの温度を検出する図示しない2本の温度センサの配線とからなる計4本の配線が、コイル23a,23b,23c,23dから貫通孔28a,28b,28c,28dの3つの孔をそれぞれ通じて、ヨーク21の背面側に配置される。
As shown in FIG. 3, the back yoke 21 a of the yoke 21 has through holes 28 a, 28 b, 28 c, 28 that pass through the inside of the grooves 22 a, 22 b, 22 c, 22 d and the back side of the yoke 21.
d is formed. As shown in FIG. 2, each of the through holes 28a, 28b, 28c, and 28d includes three holes. There are a total of 4 wires comprising two wires (see FIG. 6) for energizing the coils 23a, 23b, 23c, and 23d and two temperature sensors (not shown) that detect the temperatures of the coils 23a, 23b, 23c, and 23d. The wires are arranged on the back side of the yoke 21 through the three holes of the through holes 28a, 28b, 28c, and 28d from the coils 23a, 23b, 23c, and 23d.

図2及び図3に示すように、冷却プレート40は、ヨーク21の背面側に配置され、例えばボルトなどの締結部材50により、ヨーク21に締結される。冷却プレート40は、厚み方向に貫通する孔43a,43b,43cを有する。孔43a,43b,43cは、冷却プレート40がヨーク21の背面に締結されたときに、貫通孔28a,28b,28cの位置に対応する位置に配置されるように形成される。したがって、コイル23a,23b,23cに通電するための配線(図6参照)及びコイル23a,23b,23cの温度を検出する図示しない温度センサの配線は、コイル23a,23b,23cから貫通孔28a,28b,28c及び孔43a,43b,43cを通じて、冷却プレート40の背面側に配置される。ヨーク21の貫通孔28dが形成される位置の背面側には冷却プレート40は配置されない。このため、コイル23dに通電するための配線(図6参照)及びコイル23dの温度を検出する図示しない温度センサの配線は、貫通孔28dのみを通じてヨーク21の背面側に配置される。   As shown in FIGS. 2 and 3, the cooling plate 40 is disposed on the back side of the yoke 21 and is fastened to the yoke 21 by a fastening member 50 such as a bolt. The cooling plate 40 has holes 43a, 43b, and 43c that penetrate in the thickness direction. The holes 43a, 43b, 43c are formed so as to be disposed at positions corresponding to the positions of the through holes 28a, 28b, 28c when the cooling plate 40 is fastened to the back surface of the yoke 21. Therefore, wiring for energizing the coils 23a, 23b, and 23c (see FIG. 6) and wiring for a temperature sensor (not shown) that detects the temperature of the coils 23a, 23b, and 23c are connected from the coils 23a, 23b, and 23c to the through holes 28a, 28b, 28c and holes 43a, 43b, 43c are disposed on the back side of the cooling plate 40. The cooling plate 40 is not disposed on the back side of the position where the through hole 28d of the yoke 21 is formed. For this reason, wiring for energizing the coil 23d (see FIG. 6) and wiring for a temperature sensor (not shown) for detecting the temperature of the coil 23d are arranged on the back side of the yoke 21 only through the through hole 28d.

図2及び図5に示すように、冷却プレート40は、その内部に水を通過させる水冷管41を有し、水冷管41は冷却プレート40の外部に位置する入口41a及び出口41bを有する。   As shown in FIGS. 2 and 5, the cooling plate 40 has a water cooling pipe 41 through which water passes, and the water cooling pipe 41 has an inlet 41 a and an outlet 41 b positioned outside the cooling plate 40.

図3に示すように、ヨーク21の背面には凹部21cが形成される。凹部21cには、ヨーク21の熱を冷却プレート40に伝えるための伝熱シート45が配置される。即ち、伝熱シート45の一方の面がヨーク21に接触し他方の面が冷却プレート40に接触するように、伝熱シート45はヨーク21の背面と冷却プレート40との間に配置される。伝熱シート45は、ヨーク21の背面と冷却プレート40との間の略全体に亘って配置されている。冷却プレート40は、締結部材50によって伝熱シート45に密着するように締結される。凹部21cの深さは伝熱シート45に適当なつぶし圧を与え、これにより伝熱特性が保たれる。   As shown in FIG. 3, a recess 21 c is formed on the back surface of the yoke 21. A heat transfer sheet 45 for transferring the heat of the yoke 21 to the cooling plate 40 is disposed in the recess 21c. That is, the heat transfer sheet 45 is disposed between the back surface of the yoke 21 and the cooling plate 40 so that one surface of the heat transfer sheet 45 contacts the yoke 21 and the other surface contacts the cooling plate 40. The heat transfer sheet 45 is disposed over substantially the entire area between the back surface of the yoke 21 and the cooling plate 40. The cooling plate 40 is fastened by the fastening member 50 so as to be in close contact with the heat transfer sheet 45. The depth of the recess 21c gives an appropriate crushing pressure to the heat transfer sheet 45, thereby maintaining the heat transfer characteristics.

コイル23a,23b,23c,23dに通電することによって生じる熱は、エポキシ樹脂24a,24b,24c,24dを介してヨーク21に伝わる。ヨーク21に伝わった熱は、バックヨーク21aから伝熱シート45により効率よく冷却プレート40に伝わる。このようにして、コイル23a,23b,23c,23dに通電することよって生じる熱が効率よく抜熱される。   Heat generated by energizing the coils 23a, 23b, 23c, and 23d is transmitted to the yoke 21 through the epoxy resins 24a, 24b, 24c, and 24d. The heat transmitted to the yoke 21 is efficiently transmitted from the back yoke 21a to the cooling plate 40 by the heat transfer sheet 45. In this way, heat generated by energizing the coils 23a, 23b, 23c, and 23d is efficiently removed.

また、冷却プレート40の背面側に図1に示したコントローラ11を配置した場合は、冷却プレート40は、コントローラ11が有するアンプ等の抜熱も行うことができる。   When the controller 11 shown in FIG. 1 is arranged on the back side of the cooling plate 40, the cooling plate 40 can also remove heat from an amplifier or the like included in the controller 11.

次に、図2に示したコイル23a,23b,23c,23dの配線の構成について説明する。図6は、電磁石装置20の部分拡大断面図である。コイル23aは配線52a,53aを有し、コイル23bは配線52b,53bを有する。図示省略されているが、コイル23c,23dも同様にそれぞれ配線を有する。コイル23a,23b,23c,23dは、それぞれ別の配線によりコントローラ11と通電可能に接続されているので、コントローラ11はそれぞれのコイル23a,23b,23c,23dを独立して制御することができる。このため、コントローラ11が各コイル23a,23b,23c,23dにそれぞれ任意の電流を印加することにより、電磁石装置20の前面側に任意の同心円状の
磁場を形成することができる。ひいては、図1に示したプラズマ処理装置10において、チャンバ13内に形成されるプラズマの分布を調節することができる。
Next, the wiring configuration of the coils 23a, 23b, 23c, and 23d shown in FIG. 2 will be described. FIG. 6 is a partially enlarged cross-sectional view of the electromagnet device 20. The coil 23a has wirings 52a and 53a, and the coil 23b has wirings 52b and 53b. Although not shown, the coils 23c and 23d also have wirings in the same manner. Since the coils 23a, 23b, 23c, and 23d are electrically connected to the controller 11 through separate wirings, the controller 11 can independently control the coils 23a, 23b, 23c, and 23d. For this reason, the controller 11 can form an arbitrary concentric magnetic field on the front side of the electromagnet device 20 by applying an arbitrary current to the coils 23a, 23b, 23c, and 23d. As a result, in the plasma processing apparatus 10 shown in FIG. 1, the distribution of the plasma formed in the chamber 13 can be adjusted.

次に、図2ないし図6に示した冷却プレート40の冷却構造について説明する。図7及び図8は、冷却プレート40の断面の一例を示す図である。なお、説明の便宜上、図3に示したヨーク21及び伝熱シート45が図7及び図8に簡略化されて図示されている。   Next, the cooling structure of the cooling plate 40 shown in FIGS. 2 to 6 will be described. 7 and 8 are views showing an example of a cross section of the cooling plate 40. FIG. For convenience of explanation, the yoke 21 and the heat transfer sheet 45 shown in FIG. 3 are simplified and shown in FIGS.

図7に示すように、伝熱シート45を介してヨーク21の背面側に配置される冷却プレート40は、伝熱シート45と接触する側(前面側)に溝60を有する。溝60には、内部に水等の冷却媒体が流れる水冷パイプ61が設けられる。水冷パイプ61と溝60との隙間にはシール剤62が充填され、シール剤62によって水冷パイプ61が溝60の内部に固定される。これにより、水冷パイプ61に流れる冷却媒体は、ヨーク21、伝熱シート45、及びシール剤62を介して、コイル23a,23b,23c,23d(図3等参照)に通電することにより発生する熱を効率よく吸収することができる。図示の矢印A1は、熱の移動を示している。なお、冷却プレート40は、例えばアルミニウムから構成され、水冷パイプ61はステンレス鋼(SUS)等から構成される。   As shown in FIG. 7, the cooling plate 40 disposed on the back side of the yoke 21 via the heat transfer sheet 45 has a groove 60 on the side (front side) in contact with the heat transfer sheet 45. The groove 60 is provided with a water cooling pipe 61 through which a cooling medium such as water flows. A gap between the water cooling pipe 61 and the groove 60 is filled with a sealing agent 62, and the water cooling pipe 61 is fixed inside the groove 60 by the sealing agent 62. Thereby, the cooling medium flowing through the water-cooled pipe 61 is generated by energizing the coils 23a, 23b, 23c, and 23d (see FIG. 3 and the like) via the yoke 21, the heat transfer sheet 45, and the sealant 62. Can be absorbed efficiently. The illustrated arrow A1 indicates the movement of heat. The cooling plate 40 is made of, for example, aluminum, and the water cooling pipe 61 is made of stainless steel (SUS) or the like.

また、図8に示す冷却プレート40は、伝熱シート45と接触する側(前面側)に凹部65を有し、凹部65に溝60が形成される。溝60には、水冷パイプ61が設けられる。水冷パイプ61と溝60との隙間にはシール剤62が充填される。さらに、凹部65には、水冷パイプ61を溝60に押さえつけるように構成された押さえ板66が設けられる。押さえ板66は、押えネジ63により冷却プレート40に固定される。これにより、水冷パイプ61は、シール剤62と押さえ板66により、溝60内に固定される。コイル23a,23b,23c,23d(図3等参照)に通電することにより発生する熱は、図7に示した冷却プレート40と同様に、ヨーク21、伝熱シート45、及びシール剤62を介して、水冷パイプ61に流れる冷却媒体に効率よく吸収される。また、図8に示す冷却プレート40では、押さえ板66が、溝60内に水冷パイプ61を確実に固定することができる。   Further, the cooling plate 40 shown in FIG. 8 has a recess 65 on the side (front side) in contact with the heat transfer sheet 45, and a groove 60 is formed in the recess 65. A water cooling pipe 61 is provided in the groove 60. A gap between the water cooling pipe 61 and the groove 60 is filled with a sealing agent 62. Furthermore, a pressing plate 66 configured to press the water-cooled pipe 61 against the groove 60 is provided in the recess 65. The holding plate 66 is fixed to the cooling plate 40 by a holding screw 63. Thereby, the water-cooled pipe 61 is fixed in the groove 60 by the sealant 62 and the pressing plate 66. The heat generated by energizing the coils 23a, 23b, 23c, and 23d (see FIG. 3 and the like) passes through the yoke 21, the heat transfer sheet 45, and the sealant 62 in the same manner as the cooling plate 40 shown in FIG. Thus, it is efficiently absorbed by the cooling medium flowing through the water cooling pipe 61. Further, in the cooling plate 40 shown in FIG. 8, the pressing plate 66 can securely fix the water cooling pipe 61 in the groove 60.

以上で説明したように、本実施形態に係る電磁石装置20は、コイル23a,23b,23c,23dの径方向外側に設けられたエポキシ樹脂24a,24b,24c,24dと溝22a,22b,22c,22dの外周面との間に隙間27a,27b,27c,27dが設けられるので、エポキシ樹脂24a,24b,24c,24dの収縮によってヨーク21が変形することを抑制することができる。加えて、プラズマ処理時にコイル23a,23b,23c,23dに電流が加えられるとコイル23a,23b,23c,23dが発熱し、ヨーク21が熱せられる。このとき、コイル23a,23b,23c,23dとヨーク21との熱膨張係数の差によって生じる応力を、エポキシ樹脂24a,24b,24c,24dが溝22a,22b,22c,22dの外周面に接着している場合に比べて緩和することができる。   As described above, the electromagnet device 20 according to the present embodiment includes the epoxy resins 24a, 24b, 24c, 24d and the grooves 22a, 22b, 22c, provided on the radially outer sides of the coils 23a, 23b, 23c, 23d. Since the gaps 27a, 27b, 27c, and 27d are provided between the outer peripheral surface of 22d, the deformation of the yoke 21 due to the contraction of the epoxy resins 24a, 24b, 24c, and 24d can be suppressed. In addition, when a current is applied to the coils 23a, 23b, 23c, and 23d during the plasma processing, the coils 23a, 23b, 23c, and 23d generate heat, and the yoke 21 is heated. At this time, the stress caused by the difference in thermal expansion coefficient between the coils 23a, 23b, 23c, and 23d and the yoke 21 causes the epoxy resins 24a, 24b, 24c, and 24d to adhere to the outer peripheral surfaces of the grooves 22a, 22b, 22c, and 22d. It can be relaxed compared to the case.

また、溝22a,22b,22c,22dの外周面に剥離剤29が塗布されているので、エポキシ樹脂24a,24b,24c,24dが熱硬化したときに、エポキシ樹脂24a,24b,24c,24dが溝22a,22b,22c,22dの外周面から容易に剥離される。このため、ヨーク21に加わる応力を低減しつつ、隙間27a,27b,27c,27dを容易に形成することができる。   Further, since the release agent 29 is applied to the outer peripheral surfaces of the grooves 22a, 22b, 22c, 22d, when the epoxy resins 24a, 24b, 24c, 24d are thermally cured, the epoxy resins 24a, 24b, 24c, 24d are formed. It is easily peeled off from the outer peripheral surfaces of the grooves 22a, 22b, 22c and 22d. Therefore, the gaps 27a, 27b, 27c, and 27d can be easily formed while reducing the stress applied to the yoke 21.

なお、本実施形態に係る電磁石装置20では、剥離剤29を用いているが、これに限られない。例えばコイル23a,23b,23c,23dの径方向外側に設けられたエポキシ樹脂24a,24b,24c,24dと溝22a,22b,22c,22dの外周面との間にスペーサを配置する等して、溝22a,22b,22c,22dにエポキシ樹脂2
4a,24b,24c,24が溝22a,22b,22c,22dに接着しないようにし、隙間27a,27b,27c,27dを形成してもよい。
In addition, in the electromagnet apparatus 20 which concerns on this embodiment, although the peeling agent 29 is used, it is not restricted to this. For example, by arranging spacers between the epoxy resins 24a, 24b, 24c, 24d provided on the radially outer side of the coils 23a, 23b, 23c, 23d and the outer peripheral surfaces of the grooves 22a, 22b, 22c, 22d, etc. Epoxy resin 2 in grooves 22a, 22b, 22c, 22d
The gaps 27a, 27b, 27c, and 27d may be formed by preventing the 4a, 24b, 24c, and 24 from adhering to the grooves 22a, 22b, 22c, and 22d.

本実施形態に係る電磁石装置20では、コイル23a,23b,23c,23dが溝22a,22b,22c,22dの内部に収納されるので、コイル23a,23b,23c,23dが溝22a,22b,22c,22dからはみ出るように配置される場合に比べて、磁場分布のばらつきをより抑えることができる。   In the electromagnet device 20 according to the present embodiment, the coils 23a, 23b, 23c, and 23d are housed in the grooves 22a, 22b, 22c, and 22d, so the coils 23a, 23b, 23c, and 23d are the grooves 22a, 22b, and 22c. , 22d, the variation in the magnetic field distribution can be further suppressed as compared with the case where the magnetic field distribution is arranged so as to protrude from 22d.

本実施形態に係る電磁石装置20では、コイル23a,23b,23c,23dは、コイル23a,23b,23c,23dの幅方向中央部が溝22a,22b,22c,22dの幅方向中央よりも径方向内側に位置するように配置される。これにより、コイル23a,23b,23c,23dがよりヨーク21に近い位置に配置されるので、ヨーク21との間に隙間のないコイル23a,23b,23c,23dの径方向内側からエポキシ樹脂24a,24b,24c,24dを介して、コイル23a,23b,23c,23dに通電することにより発生する熱を効率よくヨーク21に伝達することができる。   In the electromagnet device 20 according to the present embodiment, the coils 23a, 23b, 23c, and 23d are such that the central portions in the width direction of the coils 23a, 23b, 23c, and 23d are more radial than the center in the width direction of the grooves 22a, 22b, 22c, and 22d. It arrange | positions so that it may be located inside. As a result, the coils 23a, 23b, 23c, and 23d are arranged at positions closer to the yoke 21, so that the epoxy resins 24a, 23a, 23b, 23c, and 23d are formed from the radially inner side of the coils 23a, 23b, 23c, and 23d with no gap between them. Heat generated by energizing the coils 23a, 23b, 23c, and 23d through the 24b, 24c, and 24d can be efficiently transmitted to the yoke 21.

本実施形態に係る電磁石装置20では、コイル23a,23b,23c,23dは、コイル23a,23b,23c,23dの深さ方向中央部が溝22a,22b,22c,22dの深さ方向中央よりも底部側に位置するように配置される。これにより、コイル23a,23b,23c,23dがよりヨーク21に近い位置に配置されるので、コイル23a,23b,23c,23dに通電することにより発生する熱がエポキシ樹脂24a,24b,24c,24dを介して効率よくヨーク21に伝達される。   In the electromagnet device 20 according to the present embodiment, the coils 23a, 23b, 23c, and 23d are such that the central portions in the depth direction of the coils 23a, 23b, 23c, and 23d are greater than the central portions in the depth direction of the grooves 22a, 22b, 22c, and 22d. It arrange | positions so that it may be located in the bottom part side. As a result, the coils 23a, 23b, 23c, and 23d are disposed closer to the yoke 21, so that heat generated by energizing the coils 23a, 23b, 23c, and 23d is generated by the epoxy resins 24a, 24b, 24c, and 24d. Is efficiently transmitted to the yoke 21.

本実施形態に係る電磁石装置20では、熱硬化性樹脂として耐熱性の良好な樹脂、例えばエポキシ樹脂24a,24b,24c,24dを用いているので、コイル23a,23b,23c,23dに通電することにより発生する熱によって、エポキシ樹脂24a,24b,24c,24dの強度が低下することを抑制することができる。また、エポキシ樹脂24a,24b,24c,24dは比較的熱膨張係数が小さいので、コイル23a,23b,23c,23dに通電することにより発生する熱によるエポキシ樹脂24a,24b,24c,24dの膨張量を比較的小さくすることができ、エポキシ樹脂24a,24b,24c,24dの膨張によるコイル23a,23b,23c,23dの位置の変動を抑制することができる。さらに、熱硬化性樹脂として熱伝導率が良好な(高い)樹脂、例えばエポキシ樹脂24a,24b,24c,24dを用いているので、コイル23a,23b,23c,23dに通電することにより発生する熱を効率よくヨーク21へ伝達することができる。なお、本実施形態ではエポキシ樹脂を用いているが、これに限らず耐熱性および熱伝導性の良好な他の樹脂を用いることもできる。ここで、本実施形態で用いられる良好な耐熱性及び熱伝導性を有する熱硬化性樹脂は、約0.5w/m・k以上の熱伝導性を有することが望ましく、ガラス転移点温度が約150℃以上の耐熱性を有することが望ましい。   In the electromagnet device 20 according to the present embodiment, a resin having good heat resistance, for example, epoxy resins 24a, 24b, 24c, and 24d, is used as the thermosetting resin, so that the coils 23a, 23b, 23c, and 23d are energized. It can suppress that the intensity | strength of epoxy resin 24a, 24b, 24c, 24d falls by the heat | fever which generate | occur | produces by this. Further, since the epoxy resins 24a, 24b, 24c, and 24d have a relatively small coefficient of thermal expansion, the amount of expansion of the epoxy resins 24a, 24b, 24c, and 24d due to the heat generated by energizing the coils 23a, 23b, 23c, and 23d. Can be made relatively small, and fluctuations in the positions of the coils 23a, 23b, 23c, 23d due to expansion of the epoxy resins 24a, 24b, 24c, 24d can be suppressed. Further, since a resin having good (high) thermal conductivity, such as epoxy resins 24a, 24b, 24c, and 24d, is used as the thermosetting resin, heat generated by energizing the coils 23a, 23b, 23c, and 23d. Can be efficiently transmitted to the yoke 21. In this embodiment, an epoxy resin is used. However, the present invention is not limited to this, and other resins having good heat resistance and thermal conductivity can be used. Here, the thermosetting resin having good heat resistance and thermal conductivity used in the present embodiment desirably has a thermal conductivity of about 0.5 w / m · k or more, and has a glass transition temperature of about It is desirable to have heat resistance of 150 ° C. or higher.

本実施形態に係る電磁石装置20では、溝22a,22b,22c,22dの内周面の少なくとも一部が、溝22a,22b,22c,22dの深さが深くなるに従って幅が広くなるテーパ面を有するので、万が一エポキシ樹脂24a,24b,24c,24dの径方向内側及び背面側が溝22a,22b,22c,22dから剥離したときであっても、エポキシ樹脂24a,24b,24c,24dが溝22a,22b,22c,22dのテーパ面に引っ掛かり、コイル23a,23b,23c,23dが溝22a,22b,22c,22dから脱落することを防止することができる。   In the electromagnet device 20 according to the present embodiment, at least a part of the inner peripheral surfaces of the grooves 22a, 22b, 22c, and 22d has a tapered surface that increases in width as the depth of the grooves 22a, 22b, 22c, and 22d increases. Therefore, even if the radially inner side and the back side of the epoxy resins 24a, 24b, 24c, 24d are peeled from the grooves 22a, 22b, 22c, 22d, the epoxy resins 24a, 24b, 24c, 24d are formed in the grooves 22a, It is possible to prevent the coils 23a, 23b, 23c, and 23d from dropping from the grooves 22a, 22b, 22c, and 22d by being caught on the tapered surfaces of 22b, 22c, and 22d.

本実施形態に係る電磁石装置20では、コイル23a,23b,23c,23dに通電する配線を、貫通孔28a,28b,28c,28dを介して、ヨーク21及び冷却プレ
ート40の背面側に配置させる。これにより、配線によって生じる磁場の影響を抑制することができ、電磁石装置20の前面側に周方向に均一な磁場を形成することができる。
In the electromagnet device 20 according to the present embodiment, wirings for energizing the coils 23a, 23b, 23c, and 23d are disposed on the back side of the yoke 21 and the cooling plate 40 through the through holes 28a, 28b, 28c, and 28d. Thereby, the influence of the magnetic field produced by the wiring can be suppressed, and a uniform magnetic field can be formed in the circumferential direction on the front side of the electromagnet device 20.

本実施形態に係る電磁石装置20では、ヨーク21の背面側に冷却プレート40が配置されるので、コイル23a,23b,23c,23dに通電することにより発生する熱をヨーク21から抜熱することができる。さらに、本実施形態に係る電磁石装置20では、ヨーク21の背面と冷却プレート40との間に配置される伝熱シート45を有するので、ヨーク21からの抜熱をより効率よく行うことができる。   In the electromagnet device 20 according to the present embodiment, since the cooling plate 40 is disposed on the back side of the yoke 21, the heat generated by energizing the coils 23a, 23b, 23c, and 23d can be removed from the yoke 21. it can. Furthermore, since the electromagnet device 20 according to the present embodiment includes the heat transfer sheet 45 disposed between the back surface of the yoke 21 and the cooling plate 40, heat removal from the yoke 21 can be performed more efficiently.

以上で説明した実施形態に係る電磁石装置20は、溝22a,22b,22c,22d及びコイル23a,23b,23c,23d等を4つずつ有するものとして説明しているが、これに限らず、溝22a,22b,22c,22d及びコイル23a,23b,23c,23d等は少なくとも1つ以上であればよい。   The electromagnet device 20 according to the embodiment described above is described as having four grooves 22a, 22b, 22c, 22d and four coils 23a, 23b, 23c, 23d, etc., but is not limited to this. There may be at least one of 22a, 22b, 22c, 22d and coils 23a, 23b, 23c, 23d and the like.

また、以上で説明した実施形態では、プラズマ処理装置10の例としてプラズマエッチング装置を挙げているが、これに限られず、プラズマの生成に磁力を用いる装置、例えばスパッタリング装置やプラズマCVD(Chemical Vapor Deposition)装置等にも電磁石装置20を適用することができる。   In the embodiment described above, a plasma etching apparatus is used as an example of the plasma processing apparatus 10. However, the present invention is not limited to this, and an apparatus that uses a magnetic force to generate plasma, such as a sputtering apparatus or plasma CVD (Chemical Vapor Deposition). ) The electromagnet device 20 can be applied to a device or the like.

以上、本発明の実施形態について説明したが、上述した発明の実施の形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、本発明にはその等価物が含まれることはもちろんである。また、上述した課題の少なくとも一部を解決できる範囲、または、効果の少なくとも一部を奏する範囲において、特許請求の範囲及び明細書に記載された各構成要素の任意の組み合わせ、又は省略が可能である。   As mentioned above, although embodiment of this invention was described, embodiment of the invention mentioned above is for making an understanding of this invention easy, and does not limit this invention. The present invention can be changed and improved without departing from the gist thereof, and the present invention includes the equivalents thereof. In addition, any combination or omission of each component described in the claims and the specification is possible within a range where at least a part of the above-described problems can be solved or a range where at least a part of the effect can be achieved. is there.

10…プラズマ処理装置
20…電磁石装置
21…ヨーク
22a,22b,22c,22d…溝
23a,23b,23c,23d…コイル
24a,24b,24c,24d…エポキシ樹脂
27a,27b,27c,27d…隙間
28a,28b,28c,28d…貫通孔
29…剥離剤
40…冷却プレート
44a,44b…テーパ面
45…伝熱シート
52a,52b…第1配線
53a,53b…第2配線
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Plasma processing apparatus 20 ... Electromagnet apparatus 21 ... Yoke 22a, 22b, 22c, 22d ... Groove 23a, 23b, 23c, 23d ... Coil 24a, 24b, 24c, 24d ... Epoxy resin 27a, 27b, 27c, 27d ... Gap 28a , 28b, 28c, 28d ... through hole 29 ... release agent 40 ... cooling plate 44a, 44b ... tapered surface 45 ... heat transfer sheet 52a, 52b ... first wiring 53a, 53b ... second wiring

Claims (9)

プラズマ処理装置に用いられる電磁石装置であって、
前面に環状の溝を有するヨークと、
前記溝に配置される環状のコイルと、
前記コイルを内包するように設けられ、前記コイルを前記ヨークに対して固定しかつ伝熱するための樹脂と、を有し、
前記ヨークの前記溝の外周面と、前記コイルの径方向外側に設けられた前記樹脂との間に隙間が設けられる、電磁石装置。
An electromagnet device used in a plasma processing apparatus,
A yoke having an annular groove on the front surface;
An annular coil disposed in the groove;
A resin for enclosing the coil, fixing the coil to the yoke and transferring heat;
An electromagnet device, wherein a gap is provided between an outer peripheral surface of the groove of the yoke and the resin provided on the radially outer side of the coil.
前記コイルは、前記溝の内部に収納される、請求項1に記載された電磁石装置。   The electromagnet device according to claim 1, wherein the coil is housed in the groove. 前記コイルは、前記コイルの幅方向中央部が前記溝の幅方向中央より径方向内側に位置するように、前記溝に配置される、請求項1又は2に記載された電磁石装置。   3. The electromagnet device according to claim 1, wherein the coil is disposed in the groove such that a central portion in the width direction of the coil is positioned radially inward from a center in the width direction of the groove. 前記コイルは、前記コイルの深さ方向中央部が前記溝の深さ方向中央より底部側に位置するように、前記溝に配置される、請求項1ないし3のいずれか一項に記載された電磁石装置。   The said coil is arrange | positioned at the said groove | channel so that the depth direction center part of the said coil may be located in the bottom part side from the depth direction center of the said groove | channel, It was described in any one of Claim 1 thru | or 3 Electromagnet device. 前記樹脂は、耐熱性および熱伝導性の良好な樹脂である、請求項1ないし4のいずれか一項に記載された電磁石装置。   The electromagnet device according to any one of claims 1 to 4, wherein the resin is a resin having good heat resistance and thermal conductivity. 前記溝の内周面の少なくとも一部は、前記溝の深さが深くなるに従って前記溝の幅が広くなるように形成されたテーパ面を有する、請求項1ないし5のいずれか一項に記載された電磁石装置。   The at least part of the inner peripheral surface of the groove has a tapered surface formed so that the width of the groove becomes wider as the depth of the groove becomes deeper. Electromagnet device. 前記コイルに通電するための配線を有し、
前記ヨークは、前記溝内部と背面側とを貫通する貫通孔を有し、
前記配線は、前記貫通孔を通過するように設けられる、請求項1ないし6のいずれか一項に記載された電磁石装置。
Having wiring for energizing the coil;
The yoke has a through-hole penetrating the inside of the groove and the back side;
The electromagnet device according to claim 1, wherein the wiring is provided so as to pass through the through hole.
前記ヨークの背面側に配置される冷却プレートを有する、請求項1ないし7のいずれか一項に記載された電磁石装置。   The electromagnet apparatus according to any one of claims 1 to 7, further comprising a cooling plate disposed on a back side of the yoke. 前記ヨークの背面と前記冷却プレートとの間に配置される伝熱シートを有する、請求項8に記載された電磁石装置。   The electromagnet apparatus according to claim 8, further comprising a heat transfer sheet disposed between a back surface of the yoke and the cooling plate.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6051069B2 (en) * 1977-12-28 1985-11-12 株式会社東芝 plasma control device
JPS6098822A (en) * 1983-11-01 1985-06-01 三菱電機株式会社 Overheat detector of electromagnetic mechanism
JPH02195294A (en) * 1989-01-25 1990-08-01 Hitachi Ltd Helical device
JPH0772277A (en) * 1993-06-23 1995-03-17 Toshiba Corp Plasma controller
JP2001165343A (en) * 1999-12-06 2001-06-22 Fuji Koki Corp Electromagnetic actuator
JP2002164229A (en) * 2000-11-29 2002-06-07 Tokin Corp Stress-relief transformer and its manufacturing method
JP4646069B2 (en) * 2005-11-14 2011-03-09 株式会社日立製作所 Particle beam irradiation system
JP5501181B2 (en) * 2010-09-29 2014-05-21 株式会社荏原製作所 Electromagnet controller
JP5558376B2 (en) * 2011-01-21 2014-07-23 三菱電機株式会社 Power supply
JP2013102098A (en) * 2011-11-09 2013-05-23 Toshiba Corp Sensor holding device and sensor holding method
JP6008771B2 (en) * 2013-01-21 2016-10-19 東京エレクトロン株式会社 Method for etching a multilayer film

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