JP6683575B2 - プラズマ処理装置 - Google Patents

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Description

本発明の種々の側面および実施形態は、プラズマ処理装置に関する。
半導体の製造装置において、プラズマを用いた処理を行うプラズマ処理装置が知られている。このようなプラズマ処理装置では、処理対象となる被処理基板をチャンバ内に搬入し、チャンバ内に所定の処理ガスおよび高周波電力を印加することにより、チャンバ内に処理ガスのプラズマが生成される。
ところで、被処理基板は、チャンバの側壁に設けられた搬入口からチャンバ内に搬入される。搬入口が設けられたチャンバの側壁部分は、外部からはゲートバルブで閉じられるものの、チャンバ内では、プラズマが生成される処理空間に連通している。そのため、チャンバ内で生成されたプラズマが搬入口付近の空間まで広がり、プラズマの均一性が低下する場合がある。これにより、被処理基板に対する処理の均一性が低下する場合がある。
これを回避するため、チャンバの側壁に形成された搬入口は、チャンバの内側においてシャッタで閉じられる。被処理基板の搬入および搬出の際には、シャッタは移動してチャンバの側壁の搬入口を開放する。
特開２０１５−１２６１９７号公報
ところで、チャンバ内において、チャンバの側壁やシャッタ等は、高周波のリターンパスとして接地電位に接続されている必要がある。従来のプラズマ処理装置では、チャンバ全体を接地しておき、チャンバの側壁の搬入口を閉じるようにシャッタを移動させる際に、シャッタの移動方向に設けられた導電性のシール部材であるスパイラルをシャッタにより押しつぶすことで、シャッタとチャンバの側壁との確実な導通を確保していた。
しかし、シャッタによりスパイラルを押しつぶす場合、シャッタの移動と、スパイラルへの押圧とを、シャッタを駆動させる駆動機構により行うことになる。そのため、大きな駆動力を発生することができる駆動機構が必要となり、駆動機構が大型化していた。また、そのような駆動機構がプラズマ処理装置内に設けられるため、プラズマ処理装置の小型化が困難であった。
本発明の一側面は、プラズマ処理装置であって、チャンバと、シャッタと、接触部とを備える。チャンバは、側壁に被処理基板を搬入するための開口部を有し、内部に供給された処理ガスのプラズマにより被処理基板に所定の処理を施す。シャッタは、チャンバの側壁に沿って移動することにより、開口部を開閉する。接触部は、導電性の材料で構成されており、シャッタが移動中の場合にシャッタと接触せず、シャッタが開口部を閉じる位置にある場合に、シャッタの移動方向とは異なる方向に変位してシャッタと接触する。
本発明の種々の側面および実施形態によれば、プラズマ処理装置の小型化が可能となる。
図１は、プラズマ処理装置の構成の一例を示す断面図である。 図２は、チャンバとシャッタの位置関係の一例を模式的に示す断面図である。 図３は、図２に示したチャンバのＡ−Ａ断面の一例を模式的に示す図である。 図４は、図２に示したチャンバのＢ−Ｂ断面の一例を模式的に示す図である。 図５は、シャッタの一例を示す平面図である。 図６は、実施例１における第１の接続部の一例を説明する図である。 図７は、接触部材の構成の一例を示す図である。 図８は、実施例１における第２の接続部の一例を説明する図である。 図９は、実施例２における第１の接続部の一例を説明する図である。 図１０は、実施例２における第２の接続部の一例を説明する図である。 図１１は、実施例３における第２の接続部の一例を説明する図である。 図１２は、実施例４における第２の接続部の一例を説明する図である。 図１３は、実施例５における第１の接続部の一例を説明する図である。 図１４は、変形部材の他の例を示す図である。 図１５は、実施例６における第１の接続部の一例を説明する図である。
開示するプラズマ処理装置は、チャンバと、シャッタと、接触部とを備える。チャンバは、側壁に被処理基板を搬入するための開口部を有し、内部に供給された処理ガスのプラズマにより被処理基板に所定の処理を施す。シャッタは、チャンバの側壁に沿って移動することにより、開口部を開閉する。接触部は、導電性の材料で構成されており、シャッタが移動中の場合にシャッタと接触せず、シャッタが開口部を閉じる位置にある場合に、シャッタの移動方向とは異なる方向に変位してシャッタと接触する。
また、開示するプラズマ処理装置の一つの実施形態において、接触部は、導電性の材料からなる板バネの一部であってもよい。また、プラズマ処理装置は、弾性を有するチューブと、シャッタがチャンバの開口部を閉じる位置にある場合にチューブ内に充填されている流体の圧力を増加させることによりチューブを膨張させ、膨張したチューブにより接触部をシャッタに接触させる制御部とを備えてもよい。
また、開示するプラズマ処理装置の一つの実施形態において、接触部は、弾性および導電性を有する環状のチューブであってもよい。また、プラズマ処理装置は、チューブ内に充填される流体の圧力を制御する制御部を備えてもよい。また、シャッタは、環状のチューブの輪の内側に配置されてもよい。また、制御部は、シャッタがチャンバの開口部を閉じる位置にある場合にチューブ内に充填されている流体の圧力を減少させることによりチューブによって形成される輪の直径を減少させ、チューブとシャッタとを接触させてもよい。
また、開示するプラズマ処理装置の一つの実施形態において、接触部は、弾性および導電性を有する環状のチューブであってもよい。また、プラズマ処理装置は、チューブ内に充填される流体の圧力を制御する制御部を備えてもよい。また、シャッタは、環状のチューブの輪の外側に配置されてもよい。また、制御部は、シャッタが開口部を閉じる位置にある場合にチューブ内に充填されている流体の圧力を増加させることによりチューブによって形成される輪の直径を増加させ、チューブとシャッタとを接触させてもよい。
また、開示するプラズマ処理装置の一つの実施形態において、シャッタが開口部を閉じる位置にある場合に、カムの回転により、接触部をシャッタに接触する位置に変位させ、シャッタが開口部を閉じる位置にない場合に、カムの回転により、接触部をシャッタから離れた位置に変位させる移動機構を有してもよい。
また、開示するプラズマ処理装置の一つの実施形態において、接触部を保持する保持部と、保持部の温度を制御することにより、保持部を熱膨張させ、接触部を変位させる制御部とを備えてもよい。
また、開示するプラズマ処理装置の一つの実施形態において、接触部を保持する第１の保持部と、第１の保持部に設けられた第１の電磁石と、第１の保持部を保持する第２の保持部と、第２の保持部に設けられ、第１の電磁石と対向する位置に設けられた第２の電磁石と、第１の電磁石および第２の電磁石の極性を制御することにより、接触部を変位させる制御部とを備えてもよい。
また、開示するプラズマ処理装置の一つの実施形態において、チャンバは、円筒形状の側壁を有してもよく、シャッタは、円筒形状の側壁を有し、シャッタの中心軸が、チャンバの中心軸と重なるようにチャンバ内に配置されていてもよい。
以下に、開示するプラズマ処理装置の実施形態について、図面に基づいて詳細に説明する。なお、本実施形態により、開示するプラズマ処理装置が限定されるものではない。
［プラズマ処理装置１０の構成］
図１は、プラズマ処理装置１０の構成の一例を示す断面図である。図２は、チャンバ１とシャッタ２０の位置関係の一例を模式的に示す断面図である。図３は、図２に示したチャンバ１のＡ−Ａ断面の一例を模式的に示す図である。図４は、図２に示したチャンバ１のＢ−Ｂ断面の一例を模式的に示す図である。図３および図４に示したチャンバ１のＣ−Ｃ断面が図２に示された断面に対応している。
プラズマ処理装置１０は、例えば容量結合型の平行平板プラズマエッチング装置である。プラズマ処理装置１０は、例えば表面が陽極酸化処理されたアルミニウムによって形成され、内部に略円筒形状の空間が形成されたチャンバ１を有する。チャンバ１は保安接地されている。図１〜図４において、チャンバ１の内側壁によって形成された略円筒形状の空間の中心軸を、Ｚ軸と定義する。
チャンバ１の底部には、略円筒形状の排気口８３が形成されている。排気口８３の上方には、載置台２を下方から支持する台座１００が設けられている。台座１００は、チャンバ１の内側壁からＺ軸に近づく方向に延在する複数の支持梁１０１によって支持されている。本実施例において、それぞれの支持梁１０１は、チャンバ１の内側壁から、Ｚ軸へ向かってＺ軸と直交する方向に延在している。本実施例において、プラズマ処理装置１０内には、例えば図３および図４に示すように、３つの支持梁１０１が設けられており、これらの支持梁１０１は、Ｚ軸に対して例えば軸対称に配置されている。即ち、３つの支持梁１０１の配置の中心を通る線は、Ｚ軸と一致しており、隣り合う２つの支持梁１０１は、Ｚ軸を中心として１２０度の角度をなしている。本実施例において、台座１００およびそれぞれの支持梁１０１は、チャンバ１と同一の材料により構成されている。
本実施例において、載置台２は、略円筒形状を有しており、載置台２の外側壁の中心軸がＺ軸に一致するようにチャンバ１内に配置されている。載置台２は、下部電極２ａ、基材４、フォーカスリング５、および静電チャック６を有する。基材４は、セラミックス等によって略円筒状に形成され、絶縁板３を介して台座１００の上に配置されている。基材４の上に例えばアルミニウム等で形成された下部電極２ａが設けられている。
下部電極２ａの上面には、被処理基板の一例であるウエハＷを静電気力で吸着保持する静電チャック６が設けられている。静電チャック６は、導電膜で形成された電極６ａを一対の絶縁層または絶縁シートで挟んだ構造を有する。電極６ａには直流電源１３が電気的に接続されている。ウエハＷは、静電チャック６の上面に載置され、直流電源１３から供給された直流電圧により、静電チャック６に生じた静電気力により静電チャック６の上面に吸着保持される。ウエハＷは、略円形状である。ウエハＷは、ウエハＷの中心軸が図１に示すＺ軸と一致するように、静電チャック６の上面に載置される。
下部電極２ａの上面には、静電チャック６を囲むように、例えば単結晶シリコン等で形成された導電性のフォーカスリング５が設けられている。フォーカスリング５により、ウエハＷの表面において、エッチング等のプラズマ処理の均一性が向上する。下部電極２ａおよび基材４の側面は、例えば石英等で形成された円筒形状の内壁部材３ａによって囲まれている。
下部電極２ａの内部には、例えば環状の冷媒室２ｂが形成されている。冷媒室２ｂには、外部に設けられた図示しないチラーユニットから、配管２ｃおよび２ｄを介して、例えば冷却水等の所定温度の冷媒が循環供給される。冷媒室２ｂ内を循環する冷媒によって、下部電極２ａ、基材４、および静電チャック６の温度が制御され、静電チャック６上のウエハＷが所定温度に制御される。
また、静電チャック６の上面とウエハＷの裏面との間には、図示しない伝熱ガス供給機構から、例えばＨｅガス等の伝熱ガスが、配管１７を介して供給される。
下部電極２ａには、整合器１１ａを介して高周波電源１２ａが接続されている。また、下部電極２ａには、整合器１１ｂを介して高周波電源１２ｂが接続されている。高周波電源１２ａは、プラズマの発生に用いられる所定の周波数（例えば１００ＭＨｚ）の高周波電力を下部電極２ａに供給する。また、高周波電源１２ｂは、イオンの引き込み（バイアス）に用いられる所定の周波数の高周波電力であって、高周波電源１２ａによって供給される高周波電力よりも低い周波数（例えば１３ＭＨｚ）の高周波電力を下部電極２ａに供給する。
載置台２の周囲には、例えば図１〜図４に示すように、載置台２を囲むように排気路８６が設けられている。排気路８６は、隣り合う支持梁１０１の間の空間において、台座１００の下方に形成された排気室８５に連通している。本実施例において、載置台２の周辺に形成された排気路８６は、隣り合う２つの支持梁１０１の間にＺ軸に対して軸対称に形成されている。そのため、上部電極１６から供給されて排気口８３から排気されるガスの流れは、載置台２上に載置されたウエハＷの中心を通るＺ軸に対して軸対称となる。
排気路８６内には、載置台２を囲むように、略円筒状のシャッタ２０が設けられている。シャッタ２０は、アルミニウム等の導電性の材料により形成されており、例えば図５に示すように、Ｚ軸方向に延在する壁部２０ａと、Ｚ軸に近づく方向に延在する底部２０ｂとを有する。図５は、シャッタ２０の一例を示す平面図である。底部２０ｂには、複数の貫通孔が形成されており、底部２０ｂはバッフル板としての機能も有する。
シャッタ２０の下面にはシャフト２１が接続されており、シャフト２１は、支持梁１０１上に設けられた駆動部２２に接続されている。駆動部２２は、シャフト２１を上下方向、即ち、Ｚ軸方向に移動させることにより、シャッタ２０を上下に移動させる。本実施例において、チャンバ１には、例えば図４に示すように、３つの支持梁１０１が設けられており、それぞれの支持梁１０１に駆動部２２が設けられている。従って、シャッタ２０は、３つの駆動部２２によって上下に移動する。なお、シャッタ２０は、４つ以上の駆動部２２によって駆動されてもよい。また、駆動部２２は、必ずしも支持梁１０１の上に設けられる必要はなく、チャンバ１の内側壁に固定されて設けられてもよい。
静電チャック６より上方のチャンバ１の側壁には、チャンバ１内へのウエハＷの搬入およびチャンバ１内からのウエハＷの搬出に用いられる開口部７４が設けられている。開口部７４は、チャンバ１の内側において、シャッタ２０によって開閉される。また、チャンバ１の外側には、開口部７４を開閉するためのゲートバルブＧが設けられている。
シャッタ２０が上方に移動することにより、チャンバ１の内側からシャッタ２０によって開口部７４が閉じられる。図１および図２には、シャッタ２０によって開口部７４が閉じられた状態のプラズマ処理装置１０が図示されている。また、シャッタ２０が下方に移動することにより、チャンバ１の内側において開口部７４が開放される。
チャンバ１の内側壁には、シャッタ２０を接地電位に接続するための第１の接続部１８ａが、シャッタ２０を囲むようにチャンバ１の側壁に沿って設けられている。また、内壁部材３ａには、シャッタ２０を接地電位に接続するための第２の接続部１８ｂが、載置台２を囲むように内壁部材３ａに沿って設けられている。第１の接続部１８ａおよび第２の接続部１８ｂは、接地されたチャンバ１に電気的に接続されている。そのため、第１の接続部１８ａおよび第２の接続部１８ｂがシャッタ２０と接続することにより、シャッタ２０がチャンバ１を介して接地電位に接続される。第１の接続部１８ａおよび第２の接続部１８ｂには、接続制御部１９が接続されている。接続制御部１９は、シャッタ２０が開口部７４を閉じる位置にある場合に、第１の接続部１８ａおよび第２の接続部１８ｂを制御して、第１の接続部１８ａおよび第２の接続部１８ｂをシャッタ２０に接続させる。
第１の接続部１８ａおよび第２の接続部１８ｂは、接続制御部１９の制御により、チャンバ１に接続されている導電性の部材を、Ｚ軸方向とは異なる方向に移動させる。本実施例において、第１の接続部１８ａは、接続制御部１９の制御により、チャンバ１に接続されている導電性の部材を、Ｚ軸に近づく方向に移動させる。一方、第２の接続部１８ｂは、接続制御部１９の制御により、チャンバ１に接続されている導電性の部材を、Ｚ軸から離れる方向に移動させる。これにより、チャンバ１に接続されている導電性の部材とシャッタ２０とが接触し、シャッタ２０がチャンバ１を介して接地電位に接続され、シャッタ２０全体が高周波のリターンパスとして機能する。
ここで、シャッタ２０とチャンバ１との間に例えばスパイラルと呼ばれる導電性のシール材を配置し、開口部７４を閉じる場合に、シャッタ２０を上方に移動させると共に、スパイラルをシャッタ２０で押しつぶすことにより、シャッタ２０とチャンバ１との導通をとる場合を考える。この場合、シャッタ２０を移動させる駆動部２２は、シャッタ２０を移動させる駆動力の他に、スパイラルを押しつぶすための力が必要となる。そのため、駆動部２２に大きな駆動力が必要となり、駆動部２２が大型化し、複数の駆動部２２が設けられるプラズマ処理装置１０も大型化してしまう。
また、処理空間Ｓ内において、プラズマに対するシャッタ２０の影響を、ウエハＷの周方向においてより均一にするために、処理空間Ｓを囲むような環状のシャッタ２０をチャンバ１内に設けることが検討されている。このような環状のシャッタ２０において、シャッタ２０とチャンバ１との間に配置されたスパイラルを押しつぶすとすれば、スパイラルが配置される面積が大きくなるため、駆動部２２には、さらに大きな駆動力が必要となる。
これに対し、本実施例のプラズマ処理装置１０では、シャッタ２０が開口部７４を閉じる位置に移動した場合、第１の接続部１８ａおよび第２の接続部１８ｂは、チャンバ１に接続されている導電性の部材をシャッタ２０に接触させる。そのため、開口部７４を閉じる場合、駆動部２２は、開口部７４を閉じる位置にシャッタ２０を移動させればよく、スパイラルを押しつぶすための力をシャッタ２０に加える必要がない。
また、本実施例のプラズマ処理装置１０では、第１の接続部１８ａおよび第２の接続部１８ｂは、チャンバ１に接続されている導電性の部材を、シャッタ２０の移動方向であるＺ軸方向とは異なる方向に移動させることにより、シャッタ２０に接触させる。そのため、駆動部２２は、第１の接続部１８ａおよび第２の接続部１８ｂが導電性の部材をシャッタ２０に押し当てる力に対する反力をシャッタ２０に加える必要がない。従って、本実施例のプラズマ処理装置１０では、駆動部２２を小型化することができる。これにより、複数の駆動部２２を有するプラズマ処理装置１０の小型化も可能となる。
なお、本実施例では、シャッタ２０が環状に形成されており、第１の接続部１８ａおよび第２の接続部１８ｂは、シャッタ２０のほぼ全周に渡って、導電性の部材をシャッタ２０に接触させる。そのため、第１の接続部１８ａが導電性の部材をシャッタ２０に接触させるためにシャッタ２０に加える力のうち、Ｚ軸を挟んで対抗する２つの第１の接続部１８ａによってシャッタ２０に与えられる力は、一方の力が他方の力に対して反力として作用する。同様に、第２の接続部１８ｂが導電性の部材をシャッタ２０に接触させるためにシャッタ２０に加える力のうち、Ｚ軸を挟んで対抗する２つの第２の接続部１８ｂによってシャッタ２０に与えられる力は、一方の力が他方の力に対して反力として作用する。従って、駆動部２２の駆動力によらず、第１の接続部１８ａおよび第２の接続部１８ｂによって導電性の部材をシャッタ２０に接触させる力を大きくすることができる。これにより、チャンバ１に接続された導電性の部材とシャッタ２０とを確実に接触させることができ、シャッタ２０のほぼ全周に渡って、シャッタ２０を確実に接地電位に接続することができる。
プラズマ処理装置１０の説明に戻る。略円形状の排気口８３の中心軸は、Ｚ軸と一致している。排気口８３には、排気装置８４が接続されている。排気装置８４は、例えばターボ分子ポンプ等の真空ポンプを有しており、チャンバ１内を所望の真空度まで減圧することができる。また、排気口８３には、ＡＰＣ（Automatic Pressure Control）８０が設けられている。ＡＰＣ８０は、蓋体８１および複数の支持棒８２を有する。蓋体８１は、略円形状の板であり、蓋体８１の中心軸はＺ軸と一致している。また、蓋体８１は、排気口８３の開口面と略平行となるように配置されている。蓋体８１の直径は、排気口８３の開口の直径よりも長い。
支持棒８２は、蓋体８１の高さを制御することにより、蓋体８１と排気口８３の周囲のチャンバ１の面との間に形成される隙間によって形成される排気コンダクタンスを制御することができる。図１には、支持棒８２が２つ示されているが、支持棒８２は、排気口８３を囲むように排気口８３の周囲に３つ以上設けられている。支持棒８２によって蓋体８１の高さを制御することにより、ＡＰＣ８０は、チャンバ１内の圧力を所定の圧力範囲に制御することができる。
台座１００および支持梁１０１には、例えば図１〜図３に示すように、内部に空間１０２が形成されている。空間１０２は、チャンバ１の側壁に形成された開口に連通している。載置台２に供給されるガスや電力等は、台座１００および支持梁１０１内の空間１０２を通る配管や配線を介して載置台２に供給される。本実施例において、台座１００は、例えば図３および図４に示すように、３つの支持梁１０１によって支持されている。図１に例示したプラズマ処理装置１０において、載置台２にガスや電力等を供給する配管や配線は、１つの支持梁１０１を介してチャンバ１の外部の機器に接続されているが、３つの支持梁１０１のいずれかを介してチャンバ１の外部の機器に接続されていればよい。
下部電極２ａの上方には、載置台２と対向するように上部電極１６が設けられている。下部電極２ａと上部電極１６とは、互いに略平行となるようにチャンバ１内に設けられている。以下では、静電チャック６上に載置されたウエハＷと、上部電極１６の下面との間の空間を処理空間Ｓと呼ぶ。
上部電極１６は、絶縁性部材４５を介して、チャンバ１の上部に支持されている。上部電極１６は、天板支持部１６ａおよび上部天板１６ｂを有する。天板支持部１６ａは、例えば表面が陽極酸化処理されたアルミニウム等により形成され、その下部に上部天板１６ｂを着脱自在に支持する。上部天板１６ｂは、例えば石英等のシリコン含有物質で形成される。
天板支持部１６ａの内部には、ガス拡散室１６ｃが設けられている。本実施例において、ガス拡散室１６ｃは略円筒形状であり、その中心軸はＺ軸と一致している。天板支持部１６ａの底部には、ガス拡散室１６ｃの下部に位置するように、複数のガス流通口１６ｅが形成されている。複数のガス流通口１６ｅは、Ｚ軸を中心として同心円状に略均等な間隔でガス拡散室１６ｃの下部に形成されている。
上部天板１６ｂには、上部天板１６ｂを厚さ方向に貫通するように複数のガス流通口１６ｆが設けられている。複数のガス流通口１６ｆは、Ｚ軸を中心として同心円状に略均等な間隔で上部天板１６ｂに形成されている。それぞれのガス流通口１６ｆは、上記したガス流通口１６ｅの中の１つに連通している。ガス拡散室１６ｃに供給された処理ガスは、複数のガス流通口１６ｅおよび１６ｆを介してチャンバ１内にシャワー状に拡散されて供給される。また、複数のガス流通口１６ｅおよび１６ｆは、Ｚ軸を中心として同心円状に略均等な間隔で配置されているため、複数のガス流通口１６ｅおよび１６ｆを介してチャンバ１内に供給される処理ガスは、Ｚ軸を中心として周方向に略均一な流量で処理空間Ｓ内に供給される。
なお、天板支持部１６ａ等には、図示しないヒータや、冷媒を循環させるための図示しない配管等の温度調整機構が設けられており、ウエハＷの処理中に上部電極１６を所望の範囲内の温度に制御できるようになっている。
上部電極１６の天板支持部１６ａには、ガス拡散室１６ｃに処理ガスを導入するためのガス導入口１６ｇが設けられている。本実施例において、ガス導入口１６ｇの中心軸はＺ軸と一致している。ガス導入口１６ｇには、配管１５ｂの一端が接続されている。配管１５ｂの他端は、弁Ｖおよびマスフローコントローラ（ＭＦＣ）１５ａを介して、ウエハＷの処理に用いられる処理ガスを供給するガス供給源１５に接続されている。ガス供給源１５から供給された処理ガスは、配管１５ｂを介してガス拡散室１６ｃに供給され、ガス流通口１６ｅおよび１６ｆを介してチャンバ１内にシャワー状に拡散されて供給される。
上部電極１６には、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）４０およびスイッチ４１を介して負の直流電圧を出力する可変直流電源４２が電気的に接続されている。スイッチ４１は、可変直流電源４２から上部電極１６への直流電圧の印加および遮断を制御する。例えば、高周波電源１２ａおよび高周波電源１２ｂから高周波電力が下部電極２ａに印加され、チャンバ１内の処理空間Ｓにプラズマが生成される際には、必要に応じてスイッチ４１がオンとされ、上部電極１６に所定の大きさの負の直流電圧が印加される。
また、チャンバ１の周囲には、同心円状にリング磁石９０が配置されている。リング磁石９０は、上部電極１６と載置台２との間の処理空間Ｓ内に磁場を形成する。リング磁石９０は、図示しない回転機構により回転自在に保持されている。
上記のように構成されたプラズマ処理装置１０は、制御部６０によって、その動作が統括的に制御される。制御部６０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を有しプラズマ処理装置１０の各部を制御するプロセスコントローラ６１と、ユーザインターフェイス６２と、記憶部６３とを備える。
ユーザインターフェイス６２は、オペレータがプラズマ処理装置１０を操作するためのコマンド等の入力に用いられるキーボードや、プラズマ処理装置１０の稼動状況を可視化して表示するディスプレイ等を含む。
記憶部６３には、プラズマ処理装置１０で実行される各種処理をプロセスコントローラ６１が実現するための制御プログラム（ソフトウエア）や、処理条件のデータ等が記憶されたレシピが格納されている。プロセスコントローラ６１は、記憶部６３内に記憶された制御プログラムを読み出し、読み出した制御プログラムに基づいて動作する。そして、プロセスコントローラ６１は、ユーザインターフェイス６２を介して受け付けた指示等に応じて、レシピ等を記憶部６３から読み出し、読み出したレシピ等に基づいてプラズマ処理装置１０を制御する。これにより、プラズマ処理装置１０によって所望の処理が行われる。また、プロセスコントローラ６１は、コンピュータで読み取り可能な記録媒体などに格納された制御プログラムやレシピ等を、当該記録媒体から読み出して実行することも可能である。コンピュータで読み取り可能な記録媒体とは、例えば、ハードディスク、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、フレキシブルディスク、半導体メモリ等である。また、プロセスコントローラ６１は、他の装置の記憶部内に格納された制御プログラムやレシピ等を、例えば通信回線を介して当該他の装置から取得して実行することも可能である。
プラズマ処理装置１０においてウエハＷにプラズマを用いた処理を行う場合、制御部６０は、プラズマ処理装置１０に対して例えば以下の制御を行う。まず、制御部６０は、接続制御部１９を制御して、第１の接続部１８ａおよび第２の接続部１８ｂにおいて、チャンバ１に接続されている導電性の部材をシャッタ２０から離間させる。そして、制御部６０は、駆動部２２を制御して、シャッタ２０を下方に移動させることにより、開口部７４の内側を開放する。そして、制御部６０は、ゲートバルブＧを開放する。これにより、開口部７４を介して静電チャック６上に処理対象となるウエハＷが搬入される。
次に、制御部６０は、ゲートバルブＧを閉じる。そして、制御部６０は、駆動部２２を制御して、シャッタ２０を上方に移動させることにより、開口部７４の内側を閉じる。そして、制御部６０は、接続制御部１９を制御して、第１の接続部１８ａおよび第２の接続部１８ｂにおいて、チャンバ１に接続されている導電性の部材をシャッタ２０に接触させる。これにより、シャッタ２０全体がチャンバ１を介して接地電位に接続される。
次に、制御部６０は、排気装置８４を稼働させ、ＡＰＣ８０を制御してチャンバ１内を真空排気する。そして、制御部６０は、弁ＶおよびＭＦＣ１５ａを制御して、ガス拡散室１６ｃ内に所定の流量の処理ガスを供給する。ガス拡散室１６ｃ内に供給された処理ガスは、複数のガス流通口１６ｅおよび１６ｆを介してチャンバ１内にシャワー状に拡散されて供給される。また、制御部６０は、ＡＰＣ８０により排気コンダクタンスを制御し、チャンバ１内を所定の圧力に制御する。
そして、制御部６０は、高周波電源１２ａおよび高周波電源１２ｂにそれぞれ所定の高周波電力を発生させ、下部電極２ａに印加させると共に、スイッチ４１をオンに制御し、上部電極１６に所定の直流電圧を印加する。これにより、静電チャック６上のウエハＷと上部電極１６との間の処理空間Ｓに、処理ガスのプラズマが生成される。そして、処理空間Ｓに生成されたプラズマに含まれるイオンやラジカルにより、静電チャック６上のウエハＷにエッチング等の所定の処理が行われる。
［第１の接続部１８ａおよび第２の接続部１８ｂの構成］
図６は、実施例１における第１の接続部１８ａの一例を説明する図である。本実施例において、第１の接続部１８ａは、例えば図６（Ａ）に示すように、チャンバ１の側壁に形成された凹部１ａ内に設けられ、導電性の材料により形成された接触部材１８０ａおよび弾性を有する材料により形成されたチューブ２３ａを有する。
接触部材１８０ａは、チャンバ１に電気的に接続されている。接触部材１８０ａは、例えば図７に示すように、環状に形成された基部１８１ａと、基部１８１ａに沿って基部１８１ａに設けられた複数の接触部１８２ａとを有する。本実施例において、基部１８１ａとそれぞれの接触部１８２ａとは導電性の材料により一体に形成されている。また、隣り合う接触部１８２ａの間には隙間が形成されている。本実施例において、接触部材１８０ａは、例えば板バネであり、接触部１８２ａは、例えば板バネの一部である。
チューブ２３ａは、環状に形成されており、基部１８１ａに沿って、基部１８１ａとそれぞれの接触部１８２ａとの間に配置されている。チューブ２３ａは、接続制御部１９に接続されており、接続制御部１９によって、内部に充填されている流体の圧力が制御される。本実施例において、チューブ２３ａ内に充填される流体は、例えば空気等の気体である。なお、チューブ２３ａ内に充填される流体は、オイルなどの液体であってもよい。
接続制御部１９は、チューブ２３ａ内に充填されている流体の圧力を制御することにより、第１の接続部１８ａとシャッタ２０との接続を制御する。具体的には、接続制御部１９は、例えば図６（Ａ）に示すように、シャッタ２０が開口部７４を閉じる位置以外の位置にある場合（シャッタ２０が移動中の場合を含む）、チューブ２３ａ内に充填されている流体の圧力を下げる。これにより、チューブ２３ａが収縮し、接触部１８２ａがシャッタ２０の移動方向（図６（Ａ）のＺ方向）とは異なる方向（例えば図６（Ａ）の−Ｘ方向）に移動する。これにより、接触部１８２ａがシャッタ２０の移動経路上から基部１８１ａ側に退避する。そのため、シャッタ２０が移動する場合のシャッタ２０と接触部１８２ａとの接触が回避され、シャッタ２０と接触部１８２ａとの摩擦によるパーティクルの発生を防止することができる。
また、接続制御部１９は、例えば図６（Ｂ）に示すように、シャッタ２０が開口部７４を閉じる位置にある場合、チューブ２３ａ内に充填されている流体の圧力を上げる。これにより、チューブ２３ａが膨張し、接触部１８２ａがシャッタ２０の移動方向（図６（Ｂ）のＺ方向）とは異なる方向（例えば図６（Ｂ）の＋Ｘ方向）に移動する。これにより、接触部１８２ａがシャッタ２０側へ移動する。そのため、接触部１８２ａがシャッタ２０に接触し、シャッタ２０が接触部１８２ａを介して接地電位に接続される。
なお、本実施例では、基部１８１ａおよび接触部１８２ａを有する接触部材１８０ａを用いて、チューブ２３ａの膨張および収縮により、接触部１８２ａを壁部２０ａに接触させたり壁部２０ａから離間させるが、開示の技術はこれに限られない。例えば、複数の接触部１８２ａをチャンバ１に沿ってチャンバ１の凹部１ａ内に配置し、それぞれの接触部１８２ａの一端をチャンバ１に固定し、それぞれの接触部１８２ａとチャンバ１との間にチューブ２３ａを配置し、チューブ２３ａの膨張および収縮に応じて、接触部１８２ａの他端を、シャッタ２０に接触させたりシャッタ２０から離間させるようにしてもよい。
図８は、実施例１における第２の接続部１８ｂの一例を説明する図である。本実施例において、第２の接続部１８ｂは、例えば図８（Ａ）に示すように、内壁部材３ａに形成された凹部３ｂ内に設けられ、導電性の材料により形成された接触部材１８０ｂおよび弾性を有する材料により形成されたチューブ２３ｂを有する。
接触部材１８０ｂは、図示しない配線により接地電位に接続されている。接触部材１８０ｂは、例えば図７に示した第１の接続部１８ａと同様の構造を有する。ただし、接触部材１８０ｂは、環状に形成された基部１８１ｂの外側に、基部１８１ｂに沿って複数の接触部１８２ｂが配置されている。
チューブ２３ｂは、環状に形成されており、基部１８１ｂに沿って、基部１８１ｂとそれぞれの接触部１８２ｂとの間に配置されている。チューブ２３ｂは、接続制御部１９に接続されており、接続制御部１９によって、内部に充填されている流体の圧力が制御される。接続制御部１９は、チューブ２３ｂ内に充填されている流体の圧力を制御することにより、第２の接続部１８ｂとシャッタ２０との接続を制御する。具体的には、接続制御部１９は、例えば図８（Ａ）に示すように、シャッタ２０が開口部７４を閉じる位置以外の位置にある場合（シャッタ２０が移動中の場合を含む）、チューブ２３ｂ内に充填されている流体の圧力を下げる。これにより、チューブ２３ｂが収縮し、接触部１８２ｂがシャッタ２０の移動方向（図８（Ａ）のＺ方向）とは異なる方向（例えば図８（Ａ）の＋Ｘ方向）に移動する。これにより、接触部１８２ｂがシャッタ２０の移動経路上から基部１８１ｂ側に退避する。そのため、シャッタ２０が移動する場合のシャッタ２０と接触部１８２ｂとの接触が回避され、シャッタ２０と接触部１８２ｂとの摩擦によるパーティクルの発生を防止することができる。
また、接続制御部１９は、例えば図８（Ｂ）に示すように、シャッタ２０が開口部７４を閉じる位置にある場合、チューブ２３ｂ内に充填されている流体の圧力を上げる。これにより、チューブ２３ｂが膨張し、接触部１８２ｂがシャッタ２０の移動方向（図８（Ｂ）のＺ方向）とは異なる方向（例えば図８（Ｂ）の−Ｘ方向）に移動する。これにより、接触部１８２ｂがシャッタ２０側へ移動する。そのため、接触部１８２ｂがシャッタ２０に接触し、シャッタ２０が接触部１８２ｂを介して接地電位に接続される。
以上、実施例１におけるプラズマ処理装置１０について説明した。上記説明から明らかなように、本実施例のプラズマ処理装置１０によれば、シャッタ２０を駆動する駆動部２２の小型化が可能となり、駆動部２２を有するプラズマ処理装置１０の小型化が可能となる。
実施例２では、第１の接続部１８ａ、第２の接続部１８ｂ、および接続制御部１９の構成が実施例１とは異なる。なお、プラズマ処理装置１０の全体構成等、第１の接続部１８ａ、第２の接続部１８ｂ、および接続制御部１９以外の構成については、実施例１で説明したプラズマ処理装置１０と同様であるため、詳細な説明を省略する。
［第１の接続部１８ａおよび第２の接続部１８ｂの構成］
図９は、実施例２における第１の接続部１８ａの一例を説明する図である。本実施例において、第１の接続部１８ａは、例えば図９（Ａ）に示すように、チャンバ１の側壁に形成された凹部１ａ内に設けられたチューブ１９０ａを有する。凹部１ａは、チャンバ１の内側壁に沿って形成された溝であり、例えば図９（Ａ）に示すように、溝の底よりも溝の開口が狭い。チューブ１９０ａは、環状に形成されており、凹部１ａ内に、凹部１ａに沿って配置されている。即ち、環状のシャッタ２０は、Ｚ軸方向から見た場合、環状のチューブ１９０ａの輪の内側に配置されている。チューブ１９０ａは、弾性を有する材料により形成された内層１９２ａと、内層１９２ａの外側を被覆し、弾性および導電性を有する材料により形成された外層１９１ａとを有する。外層１９１ａは、凹部１ａの内側壁、即ちチャンバ１に接触しており、チャンバ１を介して接地電位に接続されている。チューブ１９０ａは、接続制御部１９に接続されており、接続制御部１９によって、チューブ１９０ａの内部に充填されている流体の圧力が制御される。チューブ１９０ａは、接触部の一例である。
接続制御部１９は、チューブ１９０ａ内に充填されている流体の圧力を制御することにより、外層１９１ａとシャッタ２０との接続を制御する。具体的には、接続制御部１９は、例えば図９（Ａ）に示すように、シャッタ２０が開口部７４を閉じる位置以外の位置にある場合（シャッタ２０が移動中の場合を含む）、チューブ１９０ａ内に充填されている流体の圧力を上げる。これにより、環状のチューブ１９０ａが膨張し、Ｚ軸方向から見た場合、シャッタ２０の外径よりもチューブ１９０ａの内径が長くなる。これにより、チューブ１９０ａが、シャッタ２０の移動方向（図９（Ａ）のＺ方向）とは異なる方向（例えば図９（Ａ）の−Ｘ方向）に移動する。これにより、チューブ１９０ａがシャッタ２０の移動経路上からチャンバ１の側壁側に退避する。そのため、シャッタ２０が移動する場合のシャッタ２０とチューブ１９０ａとの接触が回避され、シャッタ２０とチューブ１９０ａとの摩擦によるパーティクルの発生を防止することができる。
また、接続制御部１９は、例えば図９（Ｂ）に示すように、シャッタ２０が開口部７４を閉じる位置にある場合、チューブ１９０ａ内に充填されている流体の圧力を下げる。これにより、環状のチューブ１９０ａが収縮し、Ｚ軸方向から見た場合、チューブ１９０ａの内径が短くなり、シャッタ２０の外径とチューブ１９０ａの内径とが略等しくなる。これにより、チューブ１９０ａが、シャッタ２０の移動方向（図９（Ｂ）のＺ方向）とは異なる方向（例えば図９（Ｂ）の＋Ｘ方向）に移動する。これにより、チューブ１９０ａが、シャッタ２０側へ移動する。そのため、チューブ１９０ａの外層１９１ａがシャッタ２０に接触する。このとき、チューブ１９０ａの外層１９１ａは、凹部１ａの開口付近に接触する。これにより、シャッタ２０がチューブ１９０ａの外層１９１ａを介して接地電位に接続される。
なお、本実施例では、外層１９１ａおよび内層１９２ａを有するチューブ１９０ａを用いたが、チューブ１９０ａは、弾性および導電性を有する樹脂等の材料で形成された１層のチューブであってもよい。また、本実施例のチューブ１９０ａでは、内層１９２ａが断面の全周に渡って外層１９１ａで覆われているが、開示の技術はこれに限られず、チューブ１９０ａは、チャンバ１およびシャッタ２０と接触する部分のみが外層１９１ａで覆われるものであってもよい。
図１０は、実施例２における第２の接続部１８ｂの一例を説明する図である。本実施例において、第２の接続部１８ｂは、例えば図１０（Ａ）に示すように、内壁部材３ａに形成された凹部３ｂ内に設けられたチューブ１９０ｂを有する。凹部３ｂは、内壁部材３ａの外側壁に沿って形成された溝であり、図１０（Ａ）に示すように、溝の底よりも溝の開口が狭い。チューブ１９０ｂは、環状に形成されており、凹部３ｂ内に、凹部３ｂに沿って配置されている。即ち、環状のシャッタ２０は、Ｚ軸方向から見た場合、環状のチューブ１９０ｂの輪の外側に配置されている。チューブ１９０ｂは、弾性を有する材料により形成された内層１９２ｂと、内層１９２ｂの外側を被覆し、弾性および導電性を有する材料により形成された外層１９１ｂとを有する。外層１９１ｂは、図示しない配線により接地電位に接続されている。チューブ１９０ｂは、接続制御部１９に接続されており、接続制御部１９によって、チューブ１９０ｂの内部に充填されている流体の圧力が制御される。
接続制御部１９は、チューブ１９０ｂ内に充填されている流体の圧力を制御することにより、外層１９１ｂとシャッタ２０との接続を制御する。具体的には、接続制御部１９は、例えば図１０（Ａ）に示すように、シャッタ２０が開口部７４を閉じる位置以外の位置にある場合（シャッタ２０が移動中の場合を含む）、チューブ１９０ｂ内に充填されている流体の圧力を下げる。これにより、環状のチューブ１９０ｂが収縮し、Ｚ軸方向から見た場合、シャッタ２０の内径よりもチューブ１９０ｂの外径が短くなる。これにより、チューブ１９０ｂが、シャッタ２０の移動方向（図１０（Ａ）のＺ方向）とは異なる方向（例えば図１０（Ａ）の＋Ｘ方向）に移動する。これにより、チューブ１９０ｂがシャッタ２０の移動経路上から内壁部材３ａ側に退避する。そのため、シャッタ２０が移動する場合のシャッタ２０とチューブ１９０ｂとの接触が回避され、シャッタ２０とチューブ１９０ｂとの摩擦によるパーティクルの発生を防止することができる。
また、接続制御部１９は、例えば図１０（Ｂ）に示すように、シャッタ２０が開口部７４を閉じる位置にある場合、チューブ１９０ｂ内に充填されている流体の圧力を上げる。これにより、環状のチューブ１９０ｂが膨張し、Ｚ軸方向から見た場合、チューブ１９０ｂの外径が長くなり、シャッタ２０の内径とチューブ１９０ｂの外径とが略等しくなる。これにより、チューブ１９０ｂが、シャッタ２０の移動方向（図１０（Ｂ）のＺ方向）とは異なる方向（例えば図１０（Ｂ）の−Ｘ方向）に移動する。これにより、チューブ１９０ｂが、Ｚ軸を中心として、シャッタ２０側へ移動する。そのため、チューブ１９０ｂの外層１９１ｂがシャッタ２０に接触し、シャッタ２０が外層１９１ｂを介して接地電位に接続される。
実施例３では、第１の接続部１８ａ、第２の接続部１８ｂ、および接続制御部１９の構成が実施例１とは異なる。なお、プラズマ処理装置１０の全体構成等、第１の接続部１８ａ、第２の接続部１８ｂ、および接続制御部１９以外の構成については、実施例１で説明したプラズマ処理装置１０と同様であるため、詳細な説明を省略する。また、第１の接続部１８ａおよび第２の接続部１８ｂは、同様の構成であるため、以下では、主として第２の接続部１８ｂの構成について説明する。
［第２の接続部１８ｂの構成］
図１１は、実施例３における第２の接続部１８ｂの一例を説明する図である。図１１（Ａ）および（Ｂ）は、Ｚ軸の方向から見た場合の第２の接続部１８ｂおよびシャッタ２０を模式的に示している。本実施例において、第２の接続部１８ｂは、例えば図１１（Ａ）に示すように、ラック２０２ｂが設けられた基材２０１ｂと、歯車２０３ｂとを有する。
基材２０１ｂは、シャッタ２０の底部２０ｂよりもＺ軸側に配置されている。基材２０１ｂのシャッタ２０側の面は、シャッタ２０の底部２０ｂに沿う円弧状に形成されている。また、図１１（Ａ）に示した第２の接続部１８ｂは、シャッタ２０の底部２０ｂの内側に沿って配置されており、シャッタ２０の底部２０ｂの内側壁が形成する円の周方向においていくつかのブロック（例えば４つのブロック）に分割されている。それぞれのブロックは、周方向において所定の間隔をあけて配置されている。基材２０１ｂのシャッタ２０側の面には、導電性のシール部材であるスパイラル２００ｂが配置されている。スパイラル２００ｂは、図示しない配線により接地電位に接続されている。
歯車２０３ｂは、ラック２０２ｂに形成された凹凸にかみ合いながら、図示しないモータの駆動により回転する。該モータは、接続制御部１９に接続されている。歯車２０３ｂが反時計回りに回転することにより、例えば図１１（Ａ）に示すように、シャッタ２０とスパイラル２００ｂとが離間する。一方、歯車２０３ｂが時計回りに回転することにより、例えば図１１（Ｂ）に示すように、シャッタ２０とスパイラル２００ｂとが接触する。接続制御部１９は、モータを制御することにより、歯車２０３ｂを回転させ、シャッタ２０とスパイラル２００ｂとの離間および接触を制御する。
本実施例において、接続制御部１９は、シャッタ２０が開口部７４を閉じる位置以外の位置にある場合（シャッタ２０が移動中の場合を含む）、例えば図１１（Ａ）に示すように、歯車２０３ｂを反時計回りに回転させるようにモータを制御する。これにより、基材２０１ｂが、シャッタ２０の移動方向（図１１（Ａ）のＺ方向）とは異なる方向（例えば図１１（Ａ）の−Ｘ方向）に移動する。これにより、基材２０１ｂに設けられたスパイラル２００ｂがシャッタ２０の移動経路上から歯車２０３ｂ側に退避する。そのため、シャッタ２０が移動する場合のシャッタ２０とスパイラル２００ｂとの接触が回避され、シャッタ２０とスパイラル２００ｂとの摩擦によるパーティクルの発生を防止することができる。
また、接続制御部１９は、シャッタ２０が開口部７４を閉じる位置にある場合、例えば図１１（Ｂ）に示すように、歯車２０３ｂを時計回りに回転させるようにモータを制御する。これにより、基材２０１ｂが、シャッタ２０の移動方向（図１１（Ｂ）のＺ方向）とは異なる方向（例えば図１１（Ｂ）の＋Ｘ方向）に移動する。これにより、基材２０１ｂに設けられたスパイラル２００ｂが、シャッタ２０側へ移動する。そのため、スパイラル２００ｂがシャッタ２０に接触し、シャッタ２０がスパイラル２００ｂを介して接地電位に接続される。
実施例４では、第１の接続部１８ａ、第２の接続部１８ｂ、および接続制御部１９の構成が実施例１とは異なる。なお、プラズマ処理装置１０の全体構成等、第１の接続部１８ａ、第２の接続部１８ｂ、および接続制御部１９以外の構成については、実施例１で説明したプラズマ処理装置１０と同様であるため、詳細な説明を省略する。また、第１の接続部１８ａおよび第２の接続部１８ｂは、同様の構成であるため、以下では、主として第２の接続部１８ｂの構成について説明する。
［第２の接続部１８ｂの構成］
図１２は、実施例４における第２の接続部１８ｂの一例を説明する図である。図１２（Ａ）および（Ｂ）は、Ｚ軸の方向から見た場合の第２の接続部１８ｂおよびシャッタ２０を模式的に示している。本実施例において、第２の接続部１８ｂは、例えば図１２（Ａ）に示すように、カムフォロア２１１ｂおよびカム２１２ｂを有する。カムフォロア２１１ｂは、シャッタ２０の底部２０ｂに沿う円弧状に形成されている。シャッタ２０の底部２０ｂの内側に沿って配置されるカムフォロア２１１ｂは、底部２０ｂの内側壁が形成する円の周方向においていくつかのブロック（例えば４つのブロック）に分割されており、それぞれのブロックは、周方向において所定の間隔をあけて配置されている。カムフォロア２１１ｂおよびカム２１２ｂは、移動機構の一例である。
カムフォロア２１１ｂのシャッタ２０側の面には、導電性のシール部材であるスパイラル２１０ｂが配置されている。スパイラル２１０ｂは、図示しない配線により接地電位に接続されている。カムフォロア２１１ｂは、カム２１２ｂに密着するように付勢されている。
カム２１２ｂは、Ｚ軸方向の断面において例えば楕円形状であり、軸２１３ｂを中心として回転する。軸２１３ｂには、図示しないモータが接続されており、該モータは、接続制御部１９に接続されている。接続制御部１９は、モータを制御することにより、軸２１３ｂを中心とするカム２１２ｂの回転角度を制御する。本実施例において、カム２１２ｂは、Ｚ軸方向の断面において例えば楕円形状であるため、軸２１３ｂを中心として回転することにより、Ｚ軸と交差する方向、例えば図１２に示すＸ方向において、軸２１３ｂとカムフォロア２１１ｂとの距離が変化する。これにより、カムフォロア２１１ｂは、カム２１２ｂの回転角度に応じて、シャッタ２０との距離が変化する。
本実施例において、接続制御部１９は、シャッタ２０が開口部７４を閉じる位置以外の位置にある場合（シャッタ２０が移動中の場合を含む）、例えば図１２（Ａ）に示すように、カムフォロア２１１ｂがシャッタ２０から離れる方向に移動するようにカム２１２ｂを回転させるモータを制御する。これにより、カムフォロア２１１ｂが、シャッタ２０の移動方向（図１２（Ａ）のＺ方向）とは異なる方向（例えば図１２（Ａ）の−Ｘ方向）に移動する。これにより、カムフォロア２１１ｂに設けられたスパイラル２１０ｂがシャッタ２０の移動経路上からカム２１２ｂ側に退避する。そのため、シャッタ２０が移動する場合のシャッタ２０とスパイラル２１０ｂとの接触が回避され、シャッタ２０とスパイラル２１０ｂとの摩擦によるパーティクルの発生を防止することができる。
また、接続制御部１９は、シャッタ２０が開口部７４を閉じる位置にある場合、例えば図１２（Ｂ）に示すように、カムフォロア２１１ｂがシャッタ２０に近づく方向へ移動するようにカム２１２ｂを回転させるモータを制御する。これにより、カムフォロア２１１ｂが、シャッタ２０の移動方向（図１２（Ｂ）のＺ方向）とは異なる方向（例えば図１２（Ｂ）の＋Ｘ方向）に移動する。これにより、カムフォロア２１１ｂに設けられたスパイラル２１０ｂが、シャッタ２０側へ移動する。そのため、スパイラル２１０ｂがシャッタ２０に接触し、シャッタ２０がスパイラル２１０ｂを介して接地電位に接続される。
また、本実施例では、カム２１２ｂのＺ軸方向の断面が、例えば楕円形状であるが、多角形や長丸等、軸２１３ｂの中心からカム２１２ｂの外周までの距離が部分的に異なる形状のカム２１２ｂであれば、Ｚ軸方向の断面が他の形状であってもよい。
実施例５では、第１の接続部１８ａ、第２の接続部１８ｂ、および接続制御部１９の構成が実施例１とは異なる。なお、プラズマ処理装置１０の全体構成等、第１の接続部１８ａ、第２の接続部１８ｂ、および接続制御部１９以外の構成については、実施例１で説明したプラズマ処理装置１０と同様であるため、詳細な説明を省略する。また、第１の接続部１８ａおよび第２の接続部１８ｂは、同様の構成であるため、以下では、主として第１の接続部１８ａの構成について説明する。
［第１の接続部１８ａの構成］
図１３は、実施例５における第１の接続部１８ａの一例を説明する図である。本実施例において、第１の接続部１８ａは、例えば図１３（Ａ）に示すように、チャンバ１の側壁に形成された凹部１ａ内に設けられた変形部材２２５ａを有する。変形部材２２５ａは、
保持部材２２０ａ、スパイラル２２１ａ、およびヒータ２２２ａを有する。保持部材２２０ａは、例えば銅などの導電性が高く熱膨張率の高い材料により、凹部１ａに沿うように円弧状に形成される。また、保持部材２２０ａは、壁部２０ａの外側壁が形成する円の周方向においていくつかのブロック（例えば４つのブロック）に分割されており、それぞれのブロックは、周方向において所定の間隔をあけて配置されている。
保持部材２２０ａは、導電性のシール部材であるスパイラル２２１ａを保持する。スパイラル２２１ａは、接触部の一例である。保持部材２２０ａは、凹部１ａ内に設けられた導電性のシール部材であるスパイラル２２３ａを介してチャンバ１に接続されている。ヒータ２２２ａは、図示しない配線により接続制御部１９に接続されている。ヒータ２２２ａは、接続制御部１９から供給される電力により保持部材２２０ａを加熱する。
本実施例における接続制御部１９は、ヒータ２２２ａに供給する電力を制御することにより、ヒータ２２２ａによる保持部材２２０ａの熱膨張を制御する。具体的には、接続制御部１９は、例えば図１３（Ａ）に示すように、シャッタ２０が開口部７４を閉じる位置以外の位置にある場合（シャッタ２０が移動中の場合を含む）、ヒータ２２２ａへの電力供給を停止する。これにより、保持部材２２０ａが収縮し、スパイラル２２１ａが、シャッタ２０の移動方向（図１３（Ａ）のＺ方向）とは異なる方向（例えば図１３（Ａ）の−Ｘ方向）に移動する。これにより、スパイラル２２１ａがシャッタ２０の移動経路上からチャンバ１の側壁側に退避する。そのため、シャッタ２０が移動する場合のシャッタ２０とスパイラル２２１ａとの接触が回避され、シャッタ２０とスパイラル２２１ａとの摩擦によるパーティクルの発生を防止することができる。
また、接続制御部１９は、例えば図１３（Ｂ）に示すように、シャッタ２０が開口部７４を閉じる位置にある場合、ヒータ２２２ａに所定の電力を供給する。これにより、保持部材２２０ａが熱膨張し、スパイラル２２１ａが、シャッタ２０の移動方向（図１３（Ｂ）のＺ方向）とは異なる方向（例えば図１３（Ｂ）の＋Ｘ方向）に移動する。これにより、スパイラル２２１ａが、シャッタ２０側へ移動する。そのため、スパイラル２２１ａがシャッタ２０に接触し、シャッタ２０がスパイラル２２１ａを介して接地電位に接続される。
なお、図１３に示した変形部材２２５ａは、例えば図１４に示すように、熱膨張する部分が樹脂２２６ａで構成され、スパイラル２２１ａおよびスパイラル２２３ａと接触する保持部材２２０ａが金属で構成されてもよい。
実施例６では、第１の接続部１８ａ、第２の接続部１８ｂ、および接続制御部１９の構成が実施例１とは異なる。なお、プラズマ処理装置１０の全体構成等、第１の接続部１８ａ、第２の接続部１８ｂ、および接続制御部１９以外の構成については、実施例１で説明したプラズマ処理装置１０と同様であるため、詳細な説明を省略する。また、第１の接続部１８ａおよび第２の接続部１８ｂは、同様の構成であるため、以下では、主として第１の接続部１８ａの構成について説明する。
［第１の接続部１８ａの構成］
図１５は、実施例６における第１の接続部１８ａの一例を説明する図である。本実施例において、第１の接続部１８ａは、例えば図１５（Ａ）に示すように、チャンバ１の側壁に形成された凹部１ａ内に設けられた保持部材２３０ａを有する。保持部材２３０ａは、導電性が高い材料により、凹部１ａに沿うように円弧状に形成される。また、保持部材２３０ａは、壁部２０ａの外側壁が形成する円の周方向においていくつかのブロック（例えば４つのブロック）に分割されており、それぞれのブロックは、周方向において所定の間隔をあけて配置されている。
保持部材２３０ａは、導電性のシール部材であるスパイラル２３１ａを保持する。スパイラル２３１ａは、接触部の一例である。保持部材２３０ａは、凹部１ａ内に設けられた導電性のシール部材であるスパイラル２３６ａを介してチャンバ１に接続されている。保持部材２３０ａ内には、電磁石２３２ａが設けられている。チャンバ１内の位置であって、保持部材２３０ａ内の電磁石２３２ａに対応する位置には、電磁石２３５ａが設けられている。電磁石２３２ａおよび電磁石２３５ａは、それぞれ、図示しない配線により接続制御部１９に接続されている。電磁石２３２ａおよび電磁石２３５ａは、接続制御部１９からの制御により、磁力を発生させる。また、凹部１ａ内において、チャンバ１と保持部材２３０ａとの間には、クッション材２３３ａおよびクッション材２３４ａが設けられている。保持部材２３０ａは、第１の保持部の一例であり、チャンバ１は、第２の保持部の一例である。また、電磁石２３２ａは、第１の電磁石の一例であり、電磁石２３５ａは、第２の電磁石の一例である。
本実施例における接続制御部１９は、電磁石２３２ａおよび電磁石２３５ａに発生させる磁力の極性を制御することにより、保持部材２３０ａの位置を制御する。具体的には、接続制御部１９は、例えば図１５（Ａ）に示すように、シャッタ２０が開口部７４を閉じる位置以外の位置にある場合（シャッタ２０が移動中の場合を含む）、電磁石２３２ａおよび電磁石２３５ａが互いに引き寄せ合う極性となる磁力を発生させるように、電磁石２３２ａおよび電磁石２３５ａを制御する。これにより、保持部材２３０ａが、シャッタ２０の移動方向（図１５（Ａ）のＺ方向）とは異なる方向（例えば図１５（Ａ）の−Ｘ方向）に移動する。これにより、スパイラル２３１ａがシャッタ２０の移動経路上からチャンバ１の側壁側に退避する。そのため、シャッタ２０が移動する場合のシャッタ２０とスパイラル２３１ａとの接触が回避され、シャッタ２０とスパイラル２３１ａとの摩擦によるパーティクルの発生を防止することができる。
また、接続制御部１９は、例えば図１５（Ｂ）に示すように、シャッタ２０が開口部７４を閉じる位置にある場合、電磁石２３２ａおよび電磁石２３５ａが互いに反発し合う極性となる磁力を発生させるように、電磁石２３２ａおよび電磁石２３５ａを制御する。これにより、保持部材２３０ａが、シャッタ２０の移動方向（図１５（Ｂ）のＺ方向）とは異なる方向（例えば図１５（Ｂ）の＋Ｘ方向）に移動する。これにより、スパイラル２３１ａが、シャッタ２０側へ移動する。そのため、スパイラル２３１ａがシャッタ２０に接触し、シャッタ２０がスパイラル２３１ａを介して接地電位に接続される。
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者には明らかである。また、そのような変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
Ｗ ウエハ
１０ プラズマ処理装置
１ チャンバ
１ａ 凹部
２ 載置台
２ａ 下部電極
３ａ 内壁部材
３ｂ 凹部
１８ａ 第１の接続部
１８ｂ 第２の接続部
１９ 接続制御部
２０ シャッタ
２０ａ 壁部
２０ｂ 底部
２１ シャフト
２２ 駆動部
２３ａ、２３ｂ チューブ
１８０ａ、１８０ｂ 接触部材
１８１ａ、１８１ｂ 基部
１８２ａ、１８２ｂ 接触部
１９０ａ、１９０ｂ チューブ
１９１ａ、１９１ｂ 外層
１９２ａ、１９２ｂ 内層
２００ｂ、２１０ｂ、２２１ａ、２２３ａ、２３１ａ、２３６ａ スパイラル
２０１ｂ 基材
２０２ｂ ラック
２０３ｂ 歯車
２１１ｂ カムフォロア
２１２ｂ カム
２２０ａ、２３０ａ 保持部材
２２２ａ ヒータ
２２５ａ 変形部材
２２６ａ 樹脂
２３２ａ、２３５ａ 電磁石
２３３ａ、２３４ａ クッション材

Claims (10)

  1. 側壁に被処理基板を搬入するための開口部を有し、内部に供給された処理ガスのプラズマにより前記被処理基板に所定の処理を施すチャンバと、
    前記側壁に沿って移動することにより、前記開口部を開閉するシャッタと、
    導電性の材料で構成されており、前記シャッタが移動中の場合に前記シャッタと接触せず、前記シャッタが前記開口部を閉じる位置にある場合に、前記シャッタの移動方向とは異なる方向に変位して前記シャッタと接触する接触部と
    を備えることを特徴とするプラズマ処理装置。
  2. 前記接触部は、導電性の材料からなる板バネの一部であり、
    前記プラズマ処理装置は、
    弾性を有するチューブと、
    前記シャッタが前記開口部を閉じる位置にある場合に前記チューブ内に充填されている流体の圧力を増加させることにより前記チューブを膨張させ、膨張した前記チューブにより前記接触部を前記シャッタに接触させる制御部と
    を備えることを特徴とする請求項１に記載のプラズマ処理装置。
  3. 前記接触部は、弾性および導電性を有する環状のチューブであり、
    前記プラズマ処理装置は、
    前記チューブ内に充填される流体の圧力を制御する制御部を備え、
    前記シャッタは、環状の前記チューブの輪の内側に配置され、
    前記制御部は、
    前記シャッタが前記開口部を閉じる位置にある場合に前記チューブ内に充填されている流体の圧力を変化させることにより前記チューブによって形成される輪の直径を減少させ、前記チューブと前記シャッタとを接触させることを特徴とする請求項１に記載のプラズマ処理装置。
  4. 前記制御部は、
    前記シャッタが前記開口部を閉じる位置にある場合に前記チューブ内に充填されている流体の圧力を減少させることにより前記チューブによって形成される輪の直径を減少させ、前記チューブと前記シャッタとを接触させることを特徴とする請求項３に記載のプラズマ処理装置。
  5. 前記制御部は、
    前記シャッタが前記開口部を閉じる位置にある場合に前記チューブ内に充填されている流体の圧力を増加させることにより前記チューブによって形成される輪の直径を増加させ、前記チューブと前記シャッタとを接触させることを特徴とする請求項３に記載のプラズマ処理装置。
  6. 前記シャッタが前記開口部を閉じる位置にある場合に、前記接触部を前記シャッタに接触する位置に変位させ、前記シャッタが前記開口部を閉じる位置にない場合に、前記接触部を前記シャッタから離れた位置に変位させる移動機構を有することを特徴とする請求項１に記載のプラズマ処理装置。
  7. 前記移動機構は、
    シャッタが前記開口部を閉じる位置にある場合に、カムの回転により、前記接触部を前記シャッタに接触する位置に変位させ、前記シャッタが前記開口部を閉じる位置にない場合に、カムの回転により、前記接触部を前記シャッタから離れた位置に変位させることを特徴とする請求項６に記載のプラズマ処理装置。
  8. 前記接触部を保持する保持部と、
    前記保持部の温度を制御することにより、前記保持部を熱膨張させ、前記接触部を変位させる制御部と
    を備えることを特徴とする請求項１に記載のプラズマ処理装置。
  9. 前記接触部を保持する第１の保持部と、
    前記第１の保持部に設けられた第１の電磁石と、
    前記第１の保持部を保持する第２の保持部と、
    前記第２の保持部に設けられ、前記第１の電磁石と対向する位置に設けられた第２の電磁石と、
    前記第１の電磁石および前記第２の電磁石の極性を制御することにより、前記接触部を変位させる制御部と
    を備えることを特徴とする請求項１に記載のプラズマ処理装置。
  10. 前記チャンバは、円筒形状の側壁を有し、
    前記シャッタは、円筒形状の側壁を有し、前記シャッタの中心軸が、前記チャンバの中心軸と重なるように前記チャンバ内に配置されていることを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。
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