JPH01183821A - 薄膜処理装置の温度制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔目　次〕 概要 産業上の利用分野 従来の技術（第３図） 発明が解決しようとする課題 課題を解決するための手段（第１図） 作用 実施例 （ａ）　　一実施例の説明（第２図） （ｂ）　　他の実施例の説明 発明の効果 〔概　要〕 被薄膜処理部材を処理槽に設置し、被薄膜処理部材の膜
の形成、除去等の処理を行う薄膜処理装置において、丸
ｔ！４の一部又は全部の温度制御を行い、結露を防止す
る温度制御方法に関し。

薄膜処理のため高温となることを防止するため。

冷却しても、被薄膜処理部材を処理終了によって取シ出
した際の結露を確実に防止することを目的とし。

被薄膜処理部材を処理槽に設置し、該被薄膜処理部材の
薄膜処理を行うとともに、該ＰＬｆ−１４３に冷却水を
導通して、冷却するようにした薄膜処理装置の温度制御
方法において、該薄膜処理終了後。

該処理槽に温水を供給するようにした。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、被薄膜処理部材を処理槽に設置し。

被薄膜処理部材の膜の形成、除去等の処理を行う薄膜処
理装置において、ｎｎｘｌの一部又は全部の温度制御を
行い、結露を防止する温度制御方法に関する。

例えば、微細加工プロセスにおいて、エツチング装置、
スパッタリング装置、ドライエツチング装置、気相成長
装置などの薄膜処理装置が広く用いられている。

このような装置においては、被薄膜処理部材が処理にお
いて、高温となるため、冷却が必要となる０ しかし、冷却し過ぎると、処ｔｌ’Ｊｒ３や被薄膜処理
部材に結露が生じ、これを防止する技術が求められてい
る。

〔従来の技術〕

第３図は従来技術の説明図である。

第３回置は、薄膜処理装置として、イオンミリング装置
を示しておシ、真空処理槽１内には、イオンガン２とサ
ンプル（資料）冷却台３が設けられておシ、冷却台３上
にサンプル、即ち被薄膜処理部材４が設置される。

このイオンミリング装置では、内部を真空状態として、
イオンガン２からＡｒイオン２ａを高速に加速し、ビー
ム状態にしてサンプル４表面に当てることによって、サ
ンプル４表面の物質をイオンではじき飛ばして表面よシ
離脱せしめる。

この性質を利用して薄膜を除去する装置がイオンミリン
グ又はイオンエツチングと呼ばれるエツチング装置であ
る。

このような装置では、サンプル４の表面に衝突した高速
Ａｒイオンの運動エネルギーは、熱エネルギーに変換さ
れ、サンプル表面の温度上昇を招く。

このため、一般に、係る装置では、サンプル４が水冷さ
れた冷却台３の上に設置される。

この薄膜のエツチングによるパターン形成を行なうには
、サンプル４において、第３図（Ｂ）の如く。

基板４０上に設けたＡ７ｆｆｉＯ，等の薄膜４１上にマ
スク材４２を設け、非エツチング領域をマスク材４２で
覆って、イオンエツチングし、エツチング領域の薄膜４
１をはじき飛ばし、エツチングしている。

このマスク材４２としては、パターニングの容易さ及び
除去の容易さから７オトレジストが用いられておシ、エ
ツチング後、不必要となりたイオンミルマスクは有機溶
剤で溶解除去される。

このフォトレジスタによるマスク材は、イオンミリング
中の冷却が不十分であると９表面がイオンでたたかれ１
表面温度が上昇し、熱硬化層が厚くなって、溶剤による
溶解除去が難しくなる。

このため、第３図（５）に示すように、数℃以下の冷水
を冷水槽５からバイブロで冷却台３の供給口３０に供給
し、整水板３２でサンプル４を効率良く冷却し、放出口
３１よシバイブ７を介し冷水槽５に戻すようにしている
。

このように冷却台３によっ、てサンプル４は、冷却され
ているため、エツチング後、サンプル４はイオン照射を
受けないため、冷水温に向って冷却される。

従って、エツチング後にサンプル４を大気に取シ出すと
、サンプル４が冷却されているため、大気中の水分がサ
ンプル４の表面に結露し、結露した水滴（大気中のごみ
、不純物を吸収している）によって薄膜に影響を与える
。

同様に、処理槽１内も結露するおそれがあり。

反応処理を不安定にする。

このことは、第３図のイオンエツチング装置に限らず、
気相成長装置やスパッタリング装置、ドライエツチング
装置等においても同様である。

このような結露を防止するため９例えば特許出願公開昭
６１−４００２３号公報では、気相成長装置の処理槽（
反応室）を冷却水で水冷し、サンプルを取出す処理槽の
開閉前後に、所定時間冷却水の供給の減少又は停止を行
なうことにより、結露を防止する技術が開示されている
。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、冷却水の供給を減少又は停止しても、サ
ンプル４や処理槽１内は、しばらくの間冷却され続ける
。

このため冷却水温度（約５℃以下）までに達しないとし
ても９通常のクリーンルーム内において十分結露する温
度（約１０℃）まで少なくともサンプル４が冷却され続
ける。

このまま、大気にサンプル４１ｒさらすと２表面に結露
が生じるという問題があった。

特に、フォトレジストで形成したマスク材４２を用いる
と、フォトレジストが樹脂であるため。

熱伝導率が金属と比し極めて低く、冷却台３を可能な限
り温度を下げないと、フォトレジストの表面硬化層が厚
くなシ、有機溶剤による溶解が著しく困難となるため、
冷却水の温度が低く、この傾向は一〜顕著である。

本発明は、薄膜処理によって高温となることを防止する
ため冷却しても、被薄膜処理部材を処理終了によって取
シ出した際の結露を確実に防止しうる薄膜処理装置の温
度制御方法を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

第１図は本発明の原理説明図である。

図中、第３図で示したものと同一のものは同一の記号で
示してあシ、８は温水槽である。

本発明では、薄膜処理中は、冷水槽５から処理槽１へ冷
水を供給し、冷却して安定な薄膜処理を行ない、薄膜処
理終了後は、温水槽８よシ処理槽１に温水を供給するよ
うにしたものである。

〔作　用〕

本発明は、薄膜処理終了後、冷却水の供給停止。

供給減少をしても、しばらく冷却されてしまうため、冷
却水の代りに温水を供給して積極的に処理槽１（冷却台
３）を加熱するようにしている。

このため、被薄膜処理部材４は２表面に結露のない状態
で大気中に取り出すことができる。

〔実施例〕

（ａ）　　一実施例の説明 第２図は本発明の詳細な説明図である。

図中、第１図及び第３図で示したものと同一のものは同
一の記号で示してあり、９は送水ポンプであり、冷却台
３へ冷却水又は温水を供給するもの、Ｃ１，Ｃ２は各々
冷水用弁であり、各々冷水槽５への冷水の回収、供給を
行うため、開閉されるもの、Ｈｌ　、Ｈ２は各々温水用
弁であシ、各々温水槽８への温水の回収、供給を行うた
め、開閉されるものである。

この例では、薄膜処理装置としてイオンミリング（エツ
チング）装置を示し、薄膜磁気ヘッドのバターニングを
例に説明する。

先づ、第３図の）に示すように、フェライト等基板４０
に、　Ａｌ２Ｏ５等の薄膜４１を付着し、ノボラックＮ
脂系のフォトレジストマスク４２をパターニングして設
けたサンプル（被薄膜処理部材）４を真空処理槽１内の
冷却台３に設置する。

そして、冷却水用弁ＣＩ、Ｃ２を開き、冷水槽５から弁
Ｃ２，送水ポンプ９．バイブロ、冷却台３、バイブ７、
弁Ｃ１の循環ルートを形成し、冷却台３を冷却しながら
、イオンガン２からＡｒイオン２ａをサンプル４に照射
して、エツチングを行う。

この冷却水の温度は５℃以下が適当である。

イオンガン２からのＡｒイオン２ａの照射を終了して、
エツチングを終了すると、所定時間後に。

オペレータの手動指示で弁の切換えを行なう。

即ち、冷却水用弁Ｃ１，Ｃ２を閉じ、温水用弁Ｈ１，Ｈ
２を開く。

これによって、温水槽８から弁Ｈ２，送水ポンプ９．バ
イブロ、冷却台３．パイプ７、弁Ｈ１Ｏ循環ルートで、
約５０℃の温水が冷却台３に流れる０ 従って、冷却水で冷却されていたサンプル４は。

温水で加熱され、室温以上の温度に上昇する。

このため、処理槽１からサンプル４を取シ出しても、サ
ンプル４に結露のない状態で大気中に取シ出すことがで
きる。

サンプル４に結露による水滴が生じないので。

大気中の水滴に含まれる塵埃や不純物によって。

サンプル４が汚染されることがない。　　　″同様に、
処理槽１内も加熱されるので、特に処理槽１をサンプル
４の取り出しのため開放した時。

外気によって冷却台３に結露が生じない。

このため、処理槽１内が水滴で汚染されることもなく、
安定に以降の処理が実現できる。

（ｂ）　　他の実施例の説明 上述の実施例では、イオンミリング装置を例に説明した
が、他の処理によシ高温となるが、冷却の必要な薄膜処
理装置９例えば、ドライエツチング装置、スパッタリン
グ装置、気相成長装置にも適用できる。

又、サンプル４も、薄膜磁気ヘッドに限らず。

表示装置の電極形成、半導体のパターン形成等様々のも
のに適用できる。

更に、冷却も、冷却台３に限らず、気相成長装置のよう
に装置全体を冷却するようにしてもよく。

用いられる薄膜処理装置に応じて適宜選択しうる。

以上本発明を実施例により説明したが２本発明は本発明
の主旨に従い種々の変形が可能でアシ。

本発明からこれらを排除するものではない。

〔発明の効果〕

以上説明した様に９本発明によれば、被薄膜処理部材の
取シ出し時に結露による水滴の付着を確実に防止できる
という効果を奏し、大気中の塵埃等による汚染を防ぐこ
とができ、安定な薄膜処理を実現する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理説明図。 第２図は本発明の詳細な説明図。 第３図は従来技術の説明図である。 図中、１・・・処理槽。 ３・・・冷却台。 ４・・・サンプル（被薄膜処理部材）。 ５・・・冷水槽。 ６．７・・・パイプ。 ８・・・温水槽。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）被薄膜処理部材（４）を処理槽（１）に設置し、
   該被薄膜処理部材（４）の薄膜処理を行うとともに、該
   処理槽（１）に冷却水を導通して、冷却するようにした
   薄膜処理装置の温度制御方法において、該薄膜処理終了
   後、該処理槽（１）に温水を供給するようにしたことを 特徴とする薄膜処理装置の温度制御方法。
2. （２）被薄膜処理部材（４）を処理槽（１）内の冷却台
   （３）上に設置し、該被薄膜処理部材（４）の薄膜処理
   を行うとともに、 該冷却台（３）に冷却水を導通して、冷却するようにし
   た薄膜処理装置の温度制御方法において、該薄膜処理終
   了後、該冷却台（３）に温水を供給するようにしたこと
   を 特徴とする薄膜処理装置の温度制御方法。