JPH02137318A - Processing apparatus - Google Patents
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- JPH02137318A JPH02137318A JP29172088A JP29172088A JPH02137318A JP H02137318 A JPH02137318 A JP H02137318A JP 29172088 A JP29172088 A JP 29172088A JP 29172088 A JP29172088 A JP 29172088A JP H02137318 A JPH02137318 A JP H02137318A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 (産業上の利用分野) この発明は、処理装置に関する。[Detailed description of the invention] [Purpose of the invention] (Industrial application field) The present invention relates to a processing device.
(従来の技術) 近年、半導体素子の複雑な製造工程の簡略化。(Conventional technology) In recent years, the complicated manufacturing process of semiconductor devices has been simplified.
工程の自動化を可能とし、しかも微細パターンを高精度
で形成することが可能な各種薄膜のエツチング装置とし
て、ガスプラズマ中の反応成分を利用したプラズマエツ
チング装置が注目されている。Plasma etching equipment that utilizes reactive components in gas plasma is attracting attention as an etching equipment for various thin films that can automate processes and form fine patterns with high precision.
このプラズマを使用するプラズマエツチング装置は2例
えば真空装置に連設した気密容器内に。A plasma etching apparatus using this plasma is installed in an airtight container connected to, for example, a vacuum apparatus.
所定の間隔を設けて電極板が対向配置されている。Electrode plates are arranged facing each other with a predetermined interval.
また、この各電極の一方にRF電源が接続されていて、
他方は接地されている。そして、例えば接地電極上に被
処理体例えば半導体ウェハを設定できるようになってい
る。ここで、上記電極に電力を印加し、同時に、所望の
処理ガスを上記電極間に供給する。すると、この処理ガ
スが上記電力によりプラズマ化され、このプラズマ化し
た処理ガスにより上記半導体ウェハ表面をエツチングで
きる。 しかし、上記のようなプラズマエツチングを行
なうと、プラズマにより各電極が加熱され温度が上昇す
る。また、1!!極上に載置された半導体ウェハの温度
も上昇する。すると、ウェハ上に形成されているフォト
レジストが変質し、正確なエツチング処理を行なえない
という問題がある。この問題点を解決するため、電極の
温度の上昇を押えるため、電極を冷却する技術が特公昭
62−48758号、特開昭59−10328号、特開
昭61−8927号公報等に開示されている。In addition, an RF power source is connected to one of these electrodes,
The other is grounded. For example, an object to be processed, such as a semiconductor wafer, can be placed on the ground electrode. Here, electric power is applied to the electrodes, and at the same time, a desired processing gas is supplied between the electrodes. Then, the processing gas is turned into plasma by the electric power, and the surface of the semiconductor wafer can be etched with the processing gas turned into plasma. However, when plasma etching is performed as described above, each electrode is heated by the plasma and the temperature rises. Also, 1! ! The temperature of the semiconductor wafer placed on top also rises. This poses a problem in that the photoresist formed on the wafer deteriorates, making it impossible to perform accurate etching. In order to solve this problem, techniques for cooling the electrode in order to suppress the rise in temperature of the electrode have been disclosed in Japanese Patent Publication No. 62-48758, Japanese Patent Application Laid-Open No. 10328-1982, Japanese Patent Application Laid-Open No. 8927-1987, etc. ing.
(発明が解決しようとする課題)
しかしながら上記従来の技術では、次のような問題点が
あった。(Problems to be Solved by the Invention) However, the above conventional technology has the following problems.
例えばプラズマエツチングの処理を実行するにあたり、
製造する半導体の品種によって処理条件が異なることが
ある。なかには、エツチング中に。For example, when performing plasma etching processing,
Processing conditions may vary depending on the type of semiconductor being manufactured. Some of them are during etching.
電極内に冷却水を循環せずに常温水や加熱した液を循環
させながらプラズマエツチングを実行する場合がある。Plasma etching may be performed while circulating room temperature water or heated liquid within the electrode instead of circulating cooling water.
すると冷却機構のみしか設けられていない装置では、各
種の半導体に対応した処理が実行できないという問題点
があった。This poses a problem in that an apparatus equipped with only a cooling mechanism cannot perform processes compatible with various semiconductors.
又、電極を冷却する為、冷却水を循環させる機構のみだ
けでは、プラズマエツチングを行なっていない時も同様
に冷却されるため、冷されすぎるという問題もあった。Furthermore, if only a mechanism for circulating cooling water is used to cool the electrodes, there is a problem that the electrodes are cooled too much even when plasma etching is not being performed.
そのため、ヒーターをもうけることにより、設定した温
度より冷えすぎた場合には、ヒーターが働き、温度を設
定した所まで温める必要があった。Therefore, by installing a heater, if the temperature became too cold than the set temperature, the heater would work to warm the temperature to the set temperature.
この発明は上記点に対処してなされたもので、各種製造
する半導体の処理条件に対応するような汎用性の高い処
理装置を提供するものである。The present invention has been made in response to the above-mentioned problems, and provides a highly versatile processing apparatus that is compatible with the processing conditions of various types of semiconductors to be manufactured.
(課題を解決するための手段)
この発明は、被処理体を予め定められた温度で処理する
処理装置において、上記温度を設定するため媒体循環流
路の予め定められた位置に加熱手段および冷却手段を夫
々設けたことを特徴とする。(Means for Solving the Problems) The present invention provides a processing apparatus that processes an object to be processed at a predetermined temperature, in which a heating means and a cooling device are installed at a predetermined position in a medium circulation flow path in order to set the temperature. It is characterized in that each means is provided.
(作用効果)
温度を設定するため媒体循環流路の予め定められた位置
に加熱手段および冷却手段を夫々設けたことにより、各
種製造する半導体の処理条件に対応でき、汎用性が向上
する効果が得られる。(Function and Effect) By providing heating means and cooling means respectively at predetermined positions in the medium circulation flow path to set the temperature, it is possible to correspond to the processing conditions of various semiconductors manufactured, and the versatility is improved. can get.
(実施例)
以下5本発明装置を半導体ウェハのエツチング処理に適
用した一実施例につき1図面を参照して説明する。(Example) Hereinafter, one example in which the apparatus of the present invention is applied to etching processing of a semiconductor wafer will be described with reference to one drawing.
導電性材質例えばアルミニウム製で表面をアルマイト処
理し、内部を気密に保持する如く構成された反応容器ω
内の上部には、昇降機構■例えばエアーシリンダーやボ
ールネジ等と連結棒■を介して昇降可能な電極体(イ)
が設けられている。この電極体(イ)は導電製材質例え
ばアルミニウム製で表面にアルマイト処理を施したもの
で、この電極体(へ)には冷却手段が備えられている。A reaction vessel made of a conductive material such as aluminum, the surface of which is alumite-treated, and configured to keep the interior airtight.
At the top of the inside, there is an electrode body (A) that can be raised and lowered via a lifting mechanism (for example, an air cylinder or ball screw) and a connecting rod.
is provided. This electrode body (a) is made of a conductive material, such as aluminum, and its surface is alumite-treated, and the electrode body (b) is equipped with a cooling means.
この冷却手段は1例えば電極体(イ)内部に循環する流
路(ハ)を形成し、この流路■に接続した配管(Qを介
して上記反応容器■外部に設けられた冷却手段■に連設
し。This cooling means 1, for example, forms a circulating flow path (C) inside the electrode body (A), and connects to the cooling means (2) provided outside the reaction vessel (2) via a pipe (Q) connected to this flow path (3). Continuously installed.
液体例えば水を所定温度に制御して循環する構造となっ
ている。It has a structure in which a liquid such as water is controlled at a predetermined temperature and circulated.
このような電極体(至)の下面には例えばアモルファス
・カーボン製上部電極(ハ)が、上記電極体(イ)と電
気的接続状態で設けられている。この上部電極(ハ)と
電極体に)との間には多少の空間0が形成され、この空
間■にはガス供給管(10)が接続しており。An upper electrode (c) made of, for example, amorphous carbon is provided on the lower surface of such an electrode body (to) in electrical connection with the electrode body (a). Some space 0 is formed between this upper electrode (C) and the electrode body, and a gas supply pipe (10) is connected to this space 2.
このガス供給管(lO)は上記反応容器中外部のガス供
給源(図示せず)からの反応ガス例えばアルゴンやフレ
オン等を上記空間■に供給自在としている。この空間0
に供給された反応ガスを上記上部電極(へ)を介して反
応容器の内部へ流出する如く、上部電極(へ)には複数
の孔(11)が形成されている。This gas supply pipe (lO) is capable of freely supplying a reaction gas such as argon, freon, etc. from a gas supply source (not shown) inside and outside the reaction vessel to the space (2). This space 0
A plurality of holes (11) are formed in the upper electrode (to) so that the reaction gas supplied to the upper electrode flows into the reaction vessel through the upper electrode (to).
この上部電極■及び電極体に)の周囲には絶縁リング(
12)が設けられており、この絶縁リング(12)の下
面から上記上部電極■下面周縁部にのびたシールドリン
グ(13)が配設されている。このシールドリング(1
3)は、エツチング処理される被処理体例えば半導体ウ
ェハ(14)とほぼ同じ大きさにプラズマを発生可能な
如く、絶縁体例えば四弗化エチレン樹脂製で形成されて
いる。また、上記半導体ウェハ(14)は上記上部電極
(へ)と対向する位置に設けられた下部1’t!@(1
5)表面に設定自在となっている。This upper electrode ■ and the electrode body) are surrounded by an insulating ring (
12), and a shield ring (13) extending from the lower surface of the insulating ring (12) to the peripheral edge of the lower surface of the upper electrode (2) is disposed. This shield ring (1
3) is made of an insulating material, such as tetrafluoroethylene resin, so as to be able to generate plasma to approximately the same size as the object to be etched, such as a semiconductor wafer (14). Further, the semiconductor wafer (14) has a lower portion 1't! provided at a position facing the upper electrode (toward). @(1
5) Can be set freely on the surface.
この下部電極(15)は例えばアルミニウム製で表面に
アルマイト処理を施しである平板状のものであり、この
下部電極(15)の上面は、Rに形成即ち凸状に形成さ
れており、これは中心部から周縁部にかけて傾斜してい
る。この下部電極(15)の周縁部にはクランプリング
(16)が配置しており、上記半導体ウェハ(14)の
周縁部を下部電極(15)のRに形成した表面に当接さ
せる如く半導体ウェハ(14)の口径に適応させている
。このクランプリング(16)は例えばアルミニウム製
で表面にアルマイト処理を施し、このアルマイト処理に
より表面に絶縁性のアルミナの被覆を設けたもので、こ
のクランブリング(16)は図示しない昇降機構で所定
圧力で上記半導体ウェハ(14)を保持自在としている
。また。This lower electrode (15) is made of aluminum, for example, and has a flat plate shape with an alumite-treated surface. It slopes from the center to the periphery. A clamp ring (16) is arranged at the peripheral edge of the lower electrode (15), and the semiconductor wafer is held in such a way that the peripheral edge of the semiconductor wafer (14) is brought into contact with the R-shaped surface of the lower electrode (15). (14) is adapted to the caliber. This clamp ring (16) is made of aluminum, for example, and the surface is anodized, and the alumite treatment provides an insulating alumina coating on the surface. The semiconductor wafer (14) can be held at will. Also.
上記下部電極(15)の中心付近には図示しない昇降自
在なりフタ−ピンが設けられており、上記半導体ウェハ
(I4)の搬送時における昇降を自在としている。更に
また。この下部電極(15)には図示しない複数の孔が
設けられており、この複数の孔から半導体ウェハ(14
)冷却用ガス例えばヘリウムガスを流出自在としている
。また、この下部電極(15)には、下部電極(15)
下面に接して流路(17)が設けられている。この流路
(17)には、配管(18)を介して温調機構(19)
が接続されていて、温調機構(19)で渥度調整された
温調体例えば液体が循環するようになっている。A lift pin (not shown) is provided near the center of the lower electrode (15), which allows the semiconductor wafer (I4) to be moved up and down during transportation. Yet again. This lower electrode (15) is provided with a plurality of holes (not shown), and the semiconductor wafer (14) is formed through the plurality of holes.
) Cooling gas such as helium gas can freely flow out. In addition, this lower electrode (15) includes a lower electrode (15).
A flow path (17) is provided in contact with the lower surface. This flow path (17) is connected to a temperature control mechanism (19) via piping (18).
is connected, and a temperature regulating body, such as a liquid, whose temperature is adjusted by a temperature regulating mechanism (19), is circulated.
また、上記上部電極■はRF電[(20)に電気的に接
続状態で、下部電極(15)は接地している。上記下部
電極(15)の側部から上記反応容器ωの内面までの隙
間に排気孔(21)を備えた排気リング(22)が嵌合
しており、この排気リング(22)下方の反応容器(ト
)側壁に接続した排気管(23)を介して、図示しない
排気装置等により反応容器■内部の排ガスを排気自在と
している。このようにしてエツチング装置(24)が構
成されている。このようなエツチング装置(24)は、
図示しない制御部により動作制御および設定制御される
。Further, the upper electrode (2) is electrically connected to the RF electrode (20), and the lower electrode (15) is grounded. An exhaust ring (22) with an exhaust hole (21) is fitted in the gap from the side of the lower electrode (15) to the inner surface of the reaction vessel ω, and the reaction vessel below the exhaust ring (22) (g) Exhaust gas inside the reaction vessel (1) can be freely exhausted by an exhaust device (not shown) or the like via an exhaust pipe (23) connected to the side wall. In this way, the etching device (24) is constructed. Such an etching device (24) is
Operation and setting are controlled by a control section (not shown).
次に、上述した下部型tJn(15)下面に設けられた
流路(17)に、温調された液体を循環させる温調機構
(19)について説明する。Next, a description will be given of the temperature control mechanism (19) that circulates the temperature-controlled liquid through the channel (17) provided on the lower surface of the lower mold tJn (15) described above.
第2図に示すように、下部電極(15)下面の流路(1
7)には、2系統の配管(18)が接続されていて、夫
々液体例えばエチレングリコール水溶液の入口と出口と
なっている。液体の出口用の配管(18)は、上記液体
を一旦貯蔵するリザーバタンク(25)に接続している
。このリザーバタンク(25)は、液体を配管(18)
に流すポンプ(26)に配管(18)されている。As shown in FIG. 2, the flow path (1) on the bottom surface of the lower electrode (15)
7) is connected to two lines of piping (18), each serving as an inlet and an outlet for a liquid such as an ethylene glycol aqueous solution. A liquid outlet pipe (18) is connected to a reservoir tank (25) that temporarily stores the liquid. This reservoir tank (25) is connected to the liquid piping (18).
Piping (18) is connected to a pump (26) that supplies water to the water.
このポンプ(26)からの配管(18)は、途中で二方
向に分岐している。一方の配管(18a)は1分岐点か
ら電磁弁(27)を介して加熱機構(28)に接続して
いる。加熱機構(28)は、配管(18a)の周辺に例
えば抵抗加熱型のヒータ(40)を設置したもので1図
示しない電源から電力例えば100Vを印加することに
より、配管(18a)内に流されてきた液体を加熱する
ものである。また、分岐点から他方の配管(18b)は
、分岐点から電磁弁(29)を介して冷却機構(30)
に接続している。冷却機構(30)は、配管(tab)
の周辺に1例えば冷却液流導管(31)を設け、この冷
却液流導管(31)に冷却液例えばロングライフクーラ
ント水溶液を流すことにより、間接的に上記配管(18
b)内に流されてきた液体を冷却するものである。ここ
で、上記冷却液流導管(31)に冷却液を流す構造につ
いて説明する。冷却液流導管(31)は、エツチング装
置(24)外部に設けられた冷却液循環器(32)と上
記配管(18b)周辺間で冷却液が循環するように配管
されている。また、この冷却液流導管(31)の予め定
められた位置例えば冷却液が冷却機構(30)内を通過
した後に、フロースイッチ(33)が設けられている。The pipe (18) from this pump (26) branches into two directions midway. One of the pipes (18a) is connected from one branch point to a heating mechanism (28) via a solenoid valve (27). The heating mechanism (28) has, for example, a resistance heating type heater (40) installed around the piping (18a).1 By applying electric power of, for example, 100V from a power supply (not shown), the heating mechanism (28) is heated into the piping (18a). It is used to heat the liquid that has been heated. Further, the other pipe (18b) is connected from the branch point to the cooling mechanism (30) via the solenoid valve (29).
is connected to. The cooling mechanism (30) is a pipe (tab)
For example, a coolant flow conduit (31) is provided around the pipe (18), and by flowing a coolant such as a long-life coolant aqueous solution into the coolant flow conduit (31), the pipe (18) is indirectly connected to the pipe (18).
b) It cools the liquid flowing into the tank. Here, a structure for flowing the coolant through the coolant flow conduit (31) will be explained. The coolant flow conduit (31) is arranged so that the coolant circulates between a coolant circulator (32) provided outside the etching device (24) and the periphery of the pipe (18b). Also, a flow switch (33) is provided at a predetermined location of this coolant flow conduit (31), for example after the coolant has passed through the cooling mechanism (30).
このフロースイッチ(33)は、上記冷却液流導管(3
1)内に流れる冷却液の流量が設定[1m内であるか検
知するものである。This flow switch (33) is connected to the coolant flow conduit (3).
1) This is to detect whether the flow rate of the coolant flowing inside is within a set value of 1 m.
そして、冷却値が設定値から外れた場合に、上記下部電
極(15)の保護のためエツチング処理を停止するもの
である。このフロースイッチ(33)は例えば垂直に配
置し、下方の入口から冷却液を内部に導入し、L方の出
口から排出させるものである。When the cooling value deviates from the set value, the etching process is stopped to protect the lower electrode (15). This flow switch (33) is arranged vertically, for example, and allows the cooling liquid to be introduced into the interior from the lower inlet and discharged from the L-side outlet.
上記フロースイッチ(33)の内部には、上記冷却液の
流れによって押し上げられ浮遊するフロートが設けられ
ている。このフロートに磁石を内蔵し、また外壁部分に
リードスイッチを設け、上記フロートが近づくとリード
スイッチが磁石の磁界により動作するようになっている
。このようなフロースイッチ(33)を使用すると、冷
却液にゴミ等が含まれていた場合、フロースイッチ(3
3)内部に使用されているバネ等にゴミ等が付着し、フ
ロースイッチ(33)が正確に作動しなくなることがあ
る。このことに対応して、さらに上記冷却液流導管(3
1)には、フローメーター(34)が設けられている。A float that is pushed up and floats by the flow of the cooling liquid is provided inside the flow switch (33). This float has a built-in magnet, and a reed switch is provided on the outer wall, so that when the float approaches, the reed switch is activated by the magnetic field of the magnet. When such a flow switch (33) is used, if the coolant contains dust, etc., the flow switch (33)
3) Dust and the like may adhere to the springs used inside, which may prevent the flow switch (33) from operating correctly. Correspondingly, the cooling liquid flow conduit (3
1) is provided with a flow meter (34).
このフローメーター(34)は、第3図に示すように。This flow meter (34) is as shown in FIG.
透明ガラス製の管(35)内に例えばSUS (ステン
レススチール)製の略球状のフロート(36)が設けら
れている。また、上記管(35)壁面に流量を示す目盛
(37)が印されている。そして、このフローメーター
(34)を垂直に配置し、下方の入口(38)から冷却
液を導入し、上方の出口(39)から排出するようにな
っている。するJ、上記冷却液の流れによってフロート
(36)が押し上げられ浮遊する。このフロート(36
)と、上記目盛(37)の表示値を目視により読取るも
のである。上記のようにフロースイッチ(33)とフロ
ーメーター(34)を設けることにより、冷却液流導管
(31)内に冷却液が所定量だけ正確に流れているか確
認できる。上記のようにして冷却機構(30)が構成さ
れている。A substantially spherical float (36) made of, for example, SUS (stainless steel) is provided within a tube (35) made of transparent glass. Further, a scale (37) indicating the flow rate is marked on the wall surface of the tube (35). The flow meter (34) is arranged vertically, and the cooling liquid is introduced from the lower inlet (38) and discharged from the upper outlet (39). J, the float (36) is pushed up and floated by the flow of the cooling liquid. This float (36
) and the displayed value on the scale (37) are read visually. By providing the flow switch (33) and flow meter (34) as described above, it is possible to check whether the coolant is accurately flowing in a predetermined amount within the coolant flow conduit (31). The cooling mechanism (30) is configured as described above.
そして、上記加熱機構(28)からの配管(18a)と
冷却機構(30)からの配管(18b)とが再び1つに
合併されていて、1つの配管(18)として、上記下部
電極(15)下面の流路(17)に接続されている。こ
のようにして温調機構(19)が構成されている。Then, the piping (18a) from the heating mechanism (28) and the piping (18b) from the cooling mechanism (30) are merged into one again, and the piping (18) is connected to the lower electrode (15) as one piping (18). ) is connected to the flow path (17) on the bottom surface. In this way, the temperature control mechanism (19) is configured.
次に、上述したエツチング装置1ft(24)の動作を
説明する。Next, the operation of the above-mentioned etching apparatus 1ft (24) will be explained.
まず1反応容器■の図示しない搬入部から被処理体例え
ば半導体ウェハ(14)を搬入し、下部電極(15)の
中心付近に下部電極(15)を貫通して昇降自在なりフ
タ−ビン(図示せず)を上昇させた状態で上記半導体ウ
ェハ(14)を受は取り、リフタービンを下降させて下
部電極(15)の表面に当接させる。First, an object to be processed, such as a semiconductor wafer (14), is loaded into the loading section (not shown) of one reaction vessel (2), and the object to be processed, such as a semiconductor wafer (14), is inserted into the center of the lower electrode (15) and placed in a lid bin (Fig. The semiconductor wafer (14) is lifted while the lift turbine (not shown) is raised, and the lift turbine is lowered to come into contact with the surface of the lower electrode (15).
そして、半導体ウェハ(14)の周縁部をクランプリン
グ(16)により下部電極(15)方向へ押圧保持する
。Then, the peripheral edge of the semiconductor wafer (14) is pressed and held toward the lower electrode (15) by the clamp ring (16).
この時、下部電極(15)の表面は多少Rに形成されて
いるため、半導体ウェハ(14)の前処理により発生し
たウェハのそりを有しているものであっても下部ffi
極(15)表面ヘウエハ当接面が確実に接することがで
きる。そして、上記反応容器■内部を気密に保持し、内
部を所望の真空状態に設定する。At this time, since the surface of the lower electrode (15) is formed to be somewhat rounded, even if the semiconductor wafer (14) has warpage caused by pre-processing, the lower ffi
The wafer contact surface can surely contact the pole (15) surface. Then, the inside of the reaction vessel (1) is kept airtight, and the inside is set to a desired vacuum state.
この真空動作は、例えば予備室の使用により半導体ウェ
ハ(14)搬送時に予め実行しておいてもよい。This vacuum operation may be performed in advance when the semiconductor wafer (14) is transferred, for example by using a preliminary chamber.
次に、昇降機構■により連結棒■を介して電極体(イ)
を下降させ、上部電極■と下部電極(15)の間隔を所
望の間隔例えば数m程度に設定する。そして、図示しな
いガス供給源より反応ガス例えばアルゴンガス等をガス
供給管(10)を介して空間■へ供給する。この空間の
)へ供給された反応ガスは上部電極■に設けられた複数
の孔(11)から上記半導体ウェハ(14)表面へ流出
する。同時に、RFIt源(20)により上部電極■と
下部電極(15)との間に高周波電力を印加して上記反
応ガスをプラズマ化し、このプラズマ化した反応ガスに
より上記半導体ウェハ(14)のエツチングを行なう。Next, the electrode body (A) is moved through the connecting rod ■ by the lifting mechanism ■.
is lowered, and the interval between the upper electrode (1) and the lower electrode (15) is set to a desired interval, for example, on the order of several meters. Then, a reaction gas such as argon gas is supplied from a gas supply source (not shown) to the space (2) through the gas supply pipe (10). The reaction gas supplied to this space flows out from a plurality of holes (11) provided in the upper electrode (1) to the surface of the semiconductor wafer (14). At the same time, high frequency power is applied between the upper electrode (1) and the lower electrode (15) by the RFIt source (20) to turn the reaction gas into plasma, and the semiconductor wafer (14) is etched by this plasmanized reaction gas. Let's do it.
この時、この高周波電力の印加により上部電極(へ)及
び下部電極(15)は高温となる。上部電極(へ)が高
温となると、当然熱膨張が発生する。この場合、この上
部電極■の材質はアモルファス・カーボン製であり、こ
れと当接している電極体(イ)はアルミニウム製である
ため、熱膨張係数が異なり、ひび割れが発生する。この
ひび割れの発生を防止するため電極体に)内部に形成さ
れた流路■に配管0を介して連設している冷却手段■か
ら冷却水を流し、間接的に上部電極(ハ)を冷却してい
る。また、下部電極(15)も、処理対称ウェハの品種
に対応した温度調整を行なう必要がある。すなわち、下
部電極(15)下面に設けられた流路(17)に温調さ
れた液体を循環させることにより行なう、冷却と昇温の
制御は、ウェハ載置に1個又は複数個のセンサーを中央
部周辺部に配列し、そのセンサー出力値により予め定め
られた温度と照合することにより、自動設定可能である
。次に、この温調液の循環について説明する。At this time, the upper electrode (15) and the lower electrode (15) become hot due to the application of this high frequency power. When the upper electrode becomes hot, thermal expansion naturally occurs. In this case, the material of the upper electrode (2) is made of amorphous carbon, and the electrode body (A) in contact with it is made of aluminum, so the coefficients of thermal expansion are different and cracks occur. In order to prevent this crack from occurring, cooling water is flowed from the cooling means ■ connected to the flow path ■ formed inside the electrode body via piping 0, thereby indirectly cooling the upper electrode (c). are doing. Furthermore, the temperature of the lower electrode (15) also needs to be adjusted in accordance with the type of wafer to be processed. That is, cooling and temperature increase control, which is performed by circulating a temperature-controlled liquid through the flow path (17) provided on the lower surface of the lower electrode (15), is achieved by installing one or more sensors on the wafer. Automatic setting is possible by arranging them around the center and comparing the sensor output value with a predetermined temperature. Next, the circulation of this temperature control liquid will be explained.
流路(17)から排出された液体は、配管(18)を通
して一旦リザーバタンク(25)に貯蔵される。この貯
蔵された液体は、ポンプ(26)により加熱機構(28
)又は冷却機構(30)が設けられた配管(18)に流
される。ここで、加熱機構(28)に流体を流す場合、
加熱機構(28)に接続した配管(18a)に設けられ
た電磁弁(27)を開状態とし、冷却機構(30)に接
続した配管(18b)に設けられた電磁弁(29)を閉
状態とする。すると、液体は、配管(18a)を通って
加熱機構(28)に流される。加熱機構(28)では、
予め図示しない電源から電力例えば100Vを抵抗加熱
ヒータに印加しておく。すると液体は加熱される。The liquid discharged from the channel (17) passes through the pipe (18) and is temporarily stored in the reservoir tank (25). This stored liquid is heated by a heating mechanism (28) by a pump (26).
) or into a pipe (18) equipped with a cooling mechanism (30). Here, when flowing fluid to the heating mechanism (28),
The solenoid valve (27) provided in the pipe (18a) connected to the heating mechanism (28) is opened, and the solenoid valve (29) provided in the pipe (18b) connected to the cooling mechanism (30) is closed. shall be. The liquid then flows through the pipe (18a) to the heating mechanism (28). In the heating mechanism (28),
Electric power, for example, 100 V, is applied to the resistance heater in advance from a power source (not shown). The liquid is then heated.
この加熱状態の液体は、加熱機構(28)から配管(1
8)を通過し、下部電極(15)下面の流路(17)に
導入される。This heated liquid is transferred from the heating mechanism (28) to the piping (1).
8) and is introduced into the flow path (17) on the lower surface of the lower electrode (15).
また、ポンプ(26)から冷却機構(30)に液体を流
す場合、加熱機構(28)に接続した配管(18a)に
設けられた電磁弁(27)を閉状態とし、冷却機構(3
0)に接続した配管(tab)に設けられた電磁弁(2
9)を開状態とする。するす、液体は配管(18b)を
通って冷却機構(30)に流される。冷却機構(30)
では、予め、配管(18b)の周辺に設けられた冷却液
流導管(31)に冷却液を循環させておく、すると、配
管(18b)内に流された液体は冷却される。ここで。In addition, when flowing liquid from the pump (26) to the cooling mechanism (30), the solenoid valve (27) provided in the pipe (18a) connected to the heating mechanism (28) is closed, and the cooling mechanism (30) is closed.
Solenoid valve (2) installed in the pipe (tab) connected to
9) Open. The liquid then flows through the piping (18b) to the cooling mechanism (30). Cooling mechanism (30)
In this case, the coolant is circulated in advance through the coolant flow conduit (31) provided around the pipe (18b), and then the liquid flowing into the pipe (18b) is cooled. here.
上記冷却液流導管(31)に冷却液を流す動作について
説明する。The operation of flowing the coolant into the coolant flow conduit (31) will be explained.
冷却液循環器(32)で冷された冷却液は、冷却液流導
管(31)により、配管(igb)周辺を通過し、フロ
ースイッチ(33)に導入される。このフロースイッチ
(33)で、流れている冷却液の流量が所定値内である
か検知する。この検知で、冷却液が所定値以内の場合エ
ツチング処理は続行され、その以外の場合はエツチング
処理は中断される。このフロースイッチ(33)を通過
後冷却液はフローメーター(34)に導入される。この
フローメーター(34)では。The coolant cooled in the coolant circulator (32) passes around the piping (igb) by the coolant flow conduit (31) and is introduced into the flow switch (33). This flow switch (33) detects whether the flow rate of the flowing coolant is within a predetermined value. Upon this detection, if the coolant level is within a predetermined value, the etching process is continued; otherwise, the etching process is interrupted. After passing through this flow switch (33), the coolant is introduced into a flow meter (34). In this flow meter (34).
上記フロースイッチ(33)が誤動作することがあるの
で、冷却液の流量をいつも目視で確認できるようにする
ためのものである。フローメーター(34)の入口(3
8)から導入された冷却液は、管(35)内に設けられ
たフロート(36)を押し一ヒげ、出口(39)から排
出される。この時のフロート(36)の浮遊した位置と
目盛(37)により、冷却液の流量を目視で確認できる
。フローメーター(34)通過後の冷却液は。Since the flow switch (33) may malfunction, this is to allow the flow rate of the coolant to be visually checked at all times. Inlet (3) of flow meter (34)
The coolant introduced from 8) pushes against a float (36) provided in the pipe (35) and is discharged from the outlet (39). At this time, the flow rate of the coolant can be visually confirmed by the floating position of the float (36) and the scale (37). The coolant after passing through the flow meter (34).
冷却液流導管(31)により再び冷却液循環器(32)
に流される。このような冷却機構(30)により冷却さ
れた配管(18b)内の液体は、配管(18)により下
部電極(15)下面の流路(17)に導入される。The coolant flow conduit (31) again connects the coolant circulator (32).
be swept away by The liquid in the pipe (18b) cooled by such a cooling mechanism (30) is introduced into the flow path (17) on the lower surface of the lower electrode (15) through the pipe (18).
ここで、冷却機構(30)で配管(18)内に流される
液体の温度が、設定温度より冷されすぎた場合、次のよ
うな動作となる。Here, if the temperature of the liquid flowing into the pipe (18) by the cooling mechanism (30) becomes too cold than the set temperature, the following operation occurs.
まず電磁弁(27) (29)を夫々切り換える。する
と液体の流れは、冷却機構(30)から加熱機構(28
)に切りかわる。そして、加熱機構(28)で、冷され
すぎた液体を加熱する。このことにより、冷されすぎた
液体は、設定温度に復帰する。逆に、液体の温度が、設
定温度より温められすぎた場合、上記の加熱と冷却の切
り換えの逆を行なう。First, the solenoid valves (27) and (29) are switched respectively. The flow of liquid then flows from the cooling mechanism (30) to the heating mechanism (28).
). Then, the heating mechanism (28) heats the liquid that has become too cold. This causes the overly cooled liquid to return to the set temperature. Conversely, if the temperature of the liquid becomes too warm than the set temperature, the switching between heating and cooling described above is reversed.
すなわち、液体が設定温度より外れた際冷却機構(30
)と加熱機構(28)との切り換えを行なうことにより
、常に流路(17)に流す液体を設定温度に維持できる
。In other words, when the temperature of the liquid exceeds the set temperature, the cooling mechanism (30
) and the heating mechanism (28), the liquid flowing through the channel (17) can always be maintained at a set temperature.
このようにして、下部電極(15)を温度制御すると、
安定したエツチング処理を行なうことができる。When the temperature of the lower electrode (15) is controlled in this way,
Stable etching processing can be performed.
尚、エツチング後の排ガス及び半導体ウェハ(1’1)
Va送送時反応容器ω内の排気は、排気リング(22)
に設けられた排気孔(21)及゛び排気管(23)を介
して反応容器中外部に設けられた排気装置(IiM示せ
ず)により適宜排気される。In addition, the exhaust gas and semiconductor wafer (1'1) after etching
The exhaust inside the reaction vessel ω during Va delivery is carried out by the exhaust ring (22).
The reactor is appropriately exhausted by an exhaust device (IiM not shown) provided inside and outside the reaction vessel through an exhaust hole (21) and an exhaust pipe (23) provided in the reaction vessel.
上記実施例では、冷却機構と加熱機構を所定の位置に備
えた循環流路を下部電極の下面に設けた例について説明
したがこれに限定するものではなく、上記流路は、例え
ば上部電極や反応容器側壁等信れの場所に設けても良い
。In the above embodiment, an example was explained in which a circulation flow path equipped with a cooling mechanism and a heating mechanism at predetermined positions was provided on the lower surface of the lower electrode, but the present invention is not limited to this. It may be provided at a reliable location such as the side wall of the reaction vessel.
また、上記実施例では処理装置をプラズマを使用したエ
ツチング装置に適用して説明したが、これに限定するも
のではなく、CVD装置やイオン注入装置やスパッタリ
ング装置等に適用しても同様な効果を得ることができる
。Furthermore, in the above embodiment, the processing apparatus was explained as being applied to an etching apparatus that uses plasma, but the present invention is not limited to this, and the same effect can be obtained even if it is applied to a CVD apparatus, an ion implantation apparatus, a sputtering apparatus, etc. Obtainable.
さらに、上記実施例では被処理体の処理中に温度設定す
る例について説明したがこれに限定されるものではなく
、処理前や処理後及び処理中に適用しても良い。Further, in the above embodiment, an example in which the temperature is set during processing of the object to be processed has been described, but the present invention is not limited to this, and may be applied before, after, or during the processing.
さらにまた、流路に循環させる温調体は液体でなくとも
何れでも良く、例えば気体などでも良い。Furthermore, the temperature regulating body to be circulated in the flow path does not have to be a liquid, and may be any gas, for example.
さらにまた、上記実施例では、加熱機構と冷却機構を配
管に並列に設は夫々単独動作させた例について説明した
がこれに限定するものではなく、例えば同時に動作させ
るようにしてもよいし、直列に設けても同様な効果が得
られる。また、加熱機構や冷却機構は何れの構造のもの
でも適用できることは言うまでもない。Furthermore, in the above embodiment, an example was explained in which the heating mechanism and the cooling mechanism were installed in parallel with the piping and operated independently, but the invention is not limited to this. For example, they may be operated at the same time, or they may be operated in series. A similar effect can be obtained even if it is provided in Furthermore, it goes without saying that any structure of the heating mechanism and cooling mechanism can be used.
さらに、冷却液流導管に設けられたフロースイッチ及び
フローメーターは何れのものでも良く、一方の故障をモ
ニターできるものならば良い。Further, the flow switch and flow meter provided in the coolant flow conduit may be of any type, as long as they can monitor failure of one of them.
以上述べたようにこの実施例によれば、被処理体を予め
定められた温度で処理する処理装置において、上記温度
を設定するための媒体循環流路の予め定められた位置に
加熱手段および冷却手段を夫々設けたことにより、各品
種の処理条件に対応でき、汎用性が高いものとなる。As described above, according to this embodiment, in a processing apparatus that processes an object to be processed at a predetermined temperature, a heating means and a cooling means are installed at a predetermined position in a medium circulation channel for setting the temperature. By providing each means, it is possible to correspond to the processing conditions of each type of product, resulting in high versatility.
さらにまた、温度を設定するための媒体循環流路に加熱
機構および冷却機構を設けたことにより。Furthermore, by providing a heating mechanism and a cooling mechanism in the medium circulation flow path for setting the temperature.
冷却機構で設定温度以下に冷しすぎた場合、冷しすぎた
温調体を加熱機構で温めて設定温度に調整でき、逆に、
加熱機構で温めすぎた媒体循環流路を冷却機構で冷して
所望の設定温度に調整できる。If the cooling mechanism cools the temperature too much below the set temperature, the heating mechanism can warm up the too cold temperature controller and adjust it to the set temperature.
The cooling mechanism cools down the medium circulation channel that has been heated too much by the heating mechanism, allowing adjustment to the desired set temperature.
このことにより、所定の設定温度の維持を可能にし、処
理の正確性が向上する。This makes it possible to maintain a predetermined set temperature and improves the accuracy of the process.
第1図は本発明装置の一実施例を説明するためのエツチ
ング装置の断面図、第2図は第1図装置の温調機構の説
明図、第3図は第2図温調機構に用いられるフローメー
ターの概略図である。
14・・・半導体ウェハ 17・・・流路18・・
・配管
28・・・加熱機構
34・・・フローメーター
19・・・温調機構
30・・・冷却機構Fig. 1 is a sectional view of an etching apparatus for explaining one embodiment of the apparatus of the present invention, Fig. 2 is an explanatory view of the temperature control mechanism of the apparatus shown in Fig. 1, and Fig. 3 is a cross-sectional view of the etching apparatus used in the temperature control mechanism of Fig. 2. FIG. 14... Semiconductor wafer 17... Channel 18...
・Piping 28...Heating mechanism 34...Flow meter 19...Temperature control mechanism 30...Cooling mechanism
Claims (1)
いて、上記温度を設定するため媒体循環流路の予め定め
られた位置に加熱手段および冷却手段を夫々設けたこと
を特徴とする処理装置。1. A processing apparatus for processing an object to be processed at a predetermined temperature, characterized in that a heating means and a cooling means are respectively provided at predetermined positions in a medium circulation flow path for setting the temperature.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29172088A JPH02137318A (en) | 1988-11-18 | 1988-11-18 | Processing apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29172088A JPH02137318A (en) | 1988-11-18 | 1988-11-18 | Processing apparatus |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02137318A true JPH02137318A (en) | 1990-05-25 |
Family
ID=17772521
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP29172088A Pending JPH02137318A (en) | 1988-11-18 | 1988-11-18 | Processing apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH02137318A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6905079B2 (en) | 2000-09-08 | 2005-06-14 | Tokyo Electron Limited | Shower head structure and cleaning method thereof |
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- 1988-11-18 JP JP29172088A patent/JPH02137318A/en active Pending
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