JPH02214116A - 真空処理方法及び装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、真空処理方法及び装置に係り、特に半導体素
子基板等の試料を温度制御して真空処理室・ｙ するのに降適な真空処理方法及び装置に関するものであ
る。

〔従来の技術〕

半導体素子基板等の試料を温度制御して真空処理する技
術としては、例えば、特開昭６０−１５８６２５号公報
等に記載のような、試料を水温以下の温度であるマイナ
ス数十℃以下に冷却し、この状態でプラズマを利用して
試料をエツチング処理するものが知られている。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術では、試料の温度を所定温度に制御し、該
温度制御されている試料を所定の真空処理するものであ
り、該処理工程の前後の工程での試料の冷却、加熱につ
いての認識を有していない。

特に、真空処理される試料の搬送中および真空処理され
た試料の搬送中における試料の冷却、加熱については、
何等、配慮されていない。

従って、二のような従来技術においては、真空処理所定
温度制御および真空処理次工程に対応する試料の温度制
御に要する時間が増大し、このため、スループヅトが低
下するといった問題を有している。

本発明の主な目的は、真空処理所定温度制御および真空
処理工程に対応する試料の温度制御に要する時間を短縮
することで、スループっトを向上できる真空処理方法及
び装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕 上記上な目的は、真空処理方法を、冷却若しくは加熱状
態下で試料を真空処理する工程と、搬送される前記試料
を少なくとも該搬送中に冷却若しくは加熱する工程とを
有する方法とし、真空処理装置と、冷却若しくは加熱状
態下で試料を真空処理するステーションを有する手段と
、該真空処理ステーションに前記試料を搬送若しくは該
真空処理ステーションから除去された前記試料を搬送す
ると共に該搬送中に前記試料を強制的に冷却若しくは加
熱する手段とを具備したものとすることにより、達成さ
れる。

〔作　　　用〕

試料は、搬送手段により真空処理ステーションに搬送さ
れ、また、該ステーションに処理済みの試料は、該ステ
ーシーンから除去されて搬送手段により次工程へ搬送さ
れる。

例えば、試料が真空処理ステーションで、例えば、水温
以下の温度に制御されて真空処理される場合、搬送手段
により真空処理ステーションに搬送される試料は、該搬
送中に搬送手段の機能により強制的に予備冷却される。

その後、真空処理ステーシーンで処理済みの試料、つま
り、水温以下の温度である試料は、該ステージ町ンから
除去されて搬送手段により次工程へ搬送される。該搬送
中に試料は搬送手段の機能により強制的に後加熱され、
例えば、常温復帰させられる。

また、試料が真空処理ステーションで、例えば、常温以
上の温度に制御されて真空処理される場合は、上記と逆
の温度操作が搬送手段で搬送中の試料に対して実施され
る。

従って、以上のことより、真空処理所定温度制御および
真空処理次工程に対応する試料の温度制御に要する時間
が短縮される。

〔実　施　例〕

以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。

反応容器１内に配置された真空処理ステーションである
試料台２上に試料３は、この場合、試料押え４の自重に
より押圧された状態で設置されている。試料台２は冷媒
である液化ガス５を内部に収めた容器となっており、そ
の容器上部に温度制御用ヒータ６が設けられている。こ
の試料台２には高周波電源７が接続されており、上部に
はプラズマ発生部が設けられている。反応容器１の、こ
の場合、両側にはバルブ８，８′を介して内部に試料の
搬送機構９，９′を有した試料交換室１０．１０’があ
り、試料交換室１０．１０’にはそれぞれ圧力調節用ガ
ス導入系１１と真空排気系校が接続されている。

つまり、この場合、真空排気系１２は、反応容器１゜試
料交換室１０．１０’共用である。試料を冷却処理する
装置の場合には、供給側の搬送機構９は試料３を予備冷
却するため、機構内部に冷ｆｉ１３が供給でき、搬出側
の搬送機構９′では、低温状態の試料３を室温まで昇温
させるためのヒータ１４が組み込まれた機構となってい
る。

ここで、試料交換室１０内に取り込まれた試料３は搬送
機構９上で強制的に予備冷却されて反応容器ｌ内の試料
台２上に運ばれ、所定の温度まで冷却された後にプラズ
マを利用してエツチング処理される。処理が終了した試
料３は、搬出側の搬送機構９′上で内部の一一タ１４に
より強制的に加熱されながら試料交換室１０’まで搬出
される。試料交換室１０．１０’は、試料搬送のため真
空排気系校により高真空に排気した後、圧力調節用ガス
導入系１１からＨｅガス等の不活性ガスを導入し１ＱＴ
ｏｒｒ程度まで昇圧させて冷却および加熱効率を高めて
時間短縮を図るシステムとなっている。

本実施例では、試料を強制的に予備冷却できるため、試
料台上で試料を所定温度まで冷却するに要する時間が短
縮でき、また、処理後、低温状態の試料を加熱ヒータを
用いて強制的に加熱し昇温させて室温状態に復帰させる
ため、処理済み試料の取り出し時間を大幅に短縮できる
。従って、プラズマ処理される試料のスルーブツトをそ
の分向上させることができる。

また、搬送機構そのものに強制冷却、加熱の機能を持た
せているので、・搬送時間を利用して試料の強制冷起、
加熱ができるので、その分、唯単に試料を固定場所に保
持して冷却、加熱する場合に比べ更にスループブトを向
上させることができる。

上記一実施例では、いわゆる、有磁場型のマイクロ波放
電により発生させられるプラズマを利用して試料はエツ
チング処理されるが、この他に、（１）　　直流電界、
高周波電界等の作用により発生させられるプラズマ、（
２）マグネトロン放電等のように電界と磁界との作用に
より発生させられるプラズマ、（３）無磁場型のマイク
ロ波放電により発生させられるプラズマを利用して試料
はエツチング処理される。また、本−実施例の他に、プ
ラズマを利用して試料は、ＣＶ　Ｄ、　スパッタ等成膜
処理される。更に、試料は、プラズマを利用することな
しに、真空下で処理される。該処理には、ＭＢＥ成膜処
理やイオン打込み等が挙けられる。

上記一実施例では、試料は、搬送中に予備冷却。

低温処理、搬送中に後加熱されるが、この他に、試料は
、搬送中ｌこ予備加熱、加熱処理、搬送中に後冷却され
る。

中 また、試料を搬送妻に予備冷却又は予備加熱するだけで
も、真空処理温度制御に要する時間な短縮でき、その分
、スループットを向上できる。

また、上記−実３１１１例では、試料交換室として試料
搬入用、搬出用の２室を用いているが、これは、−室で
あっても良い。この場合、試料の搬送手段には、冷却お
よび加熱の共ニーを有するものが使用される。

〔発明の効果〕

本発明によれば、真空処理所定温度制御等に要する時間
を短縮できるので、その分、スループブトを向上できる
効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例の低温ドライエツチング装
置の要部縦断面図である。 ｌ・・・・・・反応容器、２・・・・・・試料台、３・
・・・・・試料、５・・・・・・液化ガス、８，８′・
・・・・・バルブ、９．９′・・・・・・搬送機構、１
０．１０’・・・・・・試料交換室、１３・・・・・・
冷媒、１４・・・・・・　ヒータ 代理人　弁理士　　小　川　勝　男ｔ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、冷却若しくは加熱状態下で試料を真空処理する工程
   と、搬送される前記試料を少なくとも該搬送中に冷却若
   しくは加熱する工程とを有することを特徴とする真空処
   理方法。 ２、真空処理工程と該工程の前後工程との間で搬送され
   る前記試料を少なくとも該搬送中に冷却若しくは加熱す
   る第１請求項に記載の真空処理方法。 ３、水温以下の温度に冷却された試料を真空下でプラズ
   マを利用してエッチング処理する工程と、該エッチング
   処理工程と該工程の前後工程との間で搬送される前記試
   料を少なくとも該搬送中に冷却若しくは加熱する工程と
   を有することを特徴とするプラズマエッチング方法。 ４、搬送中に試料を冷却し、水温以下の温度に冷却され
   た前記試料を真空下でプラズマを利用してエッチング処
   理し、エッチング処理された前記試料を搬送中に加熱す
   る第３請求項に記載のプラズマエッチング方法。 ５、冷却若しくは加熱状態下で試料を真空処理するステ
   ーションを有する手段と、該真空処理ステーションに前
   記試料を搬送若しくは該真空処理ステーションから除去
   された前記試料を搬送すると共に該搬送中に前記試料を
   強制的に冷却若しくは加熱する手段とを具備したことを
   特徴とする真空処理装置。 ６、冷却状態下で試料を真空処理するステーションを有
   する手段と、該真空処理ステーションに前記試料を搬送
   すると共に該搬送中に前記試料を強制的に冷却する手段
   と、前記真空処理ステーションから除去された前記試料
   を搬送すると共に該搬送中に前記試料を強制的に加熱す
   る手段とを有する第５請求項に記載の真空処理装置。 ７、加熱状態下で試料を真空処理するステーションを有
   する手段と、該真空処理ステーションに前記試料を搬送
   すると共に該搬送中に前記試料を強制的に加熱する手段
   と、前記真空処理ステーションから除去された前記試料
   を搬送すると共に該搬送中に前記試料を強制的に冷却す
   る手段とを有する第５請求項に記載の真空処理装置。 ８、真空下でプラズマを生成する手段と、前記プラズマ
   を利用し処理ステーションでエッチング処理される試料
   を水温以下の温度に冷却する手段と、前記処理ステーシ
   ョンに前記試料を搬送すると共に該搬送中に前記試料を
   強制的に冷却する手段とを具備したことを特徴とするプ
   ラズマエッチング装置。 ９、前記試料搬送手段を、真空間開閉手段を介して前記
   処理ステーションに前記試料を搬送すると共に該搬送中
   に前記試料を強制的に冷却する手段とした第８請求項に
   記載のプラズマエッチング装置。 １０、真空下でプラズマを生成する手段と、前記プラズ
   マを利用し処理ステーションでエッチング処理される試
   料を水温以下の温度に冷却する手段と、前記処理ステー
   ションに前記試料を搬送すると共に該搬送中に前記試料
   を強制的に冷却する手段と、前記処理ステーションでエ
   ッチング処理された前記試料を搬送すると共に該搬送中
   に前記試料を強制的に加熱する手段とを具備したことを
   特徴とするプラズマエッチング装置。 １１、前記処理ステーションに前記試料を搬送する手段
   を、真空間開閉手段を介して前記処理ステーションに前
   記試料を搬送すると共に該搬送中に前記試料を強制的に
   冷却する手段とし、前記処理ステーションから前記試料
   を搬送する手段を、他の真空間開閉手段を介して前記処
   理ステーションでエッチング処理された前記試料を搬送
   すると共に該搬送中に前記試料を強制的に加熱する手段
   とした第１０請求項に記載のプラズマエッチング装置。 １２、前記処理ステーションに前記試料を搬送する手段
   を、真空間開閉手段を介して前記処理ステーションに前
   記試料を搬送すると共に該搬送中に前記試料を強制的に
   冷却する手段とし、前記処理ステーションから前記試料
   を搬送する手段を、前記真空間開閉手段を介して前記処
   理ステーションでエッチング処理された前記試料を搬送
   すると共に該搬送中に前記試料を強制的に加熱する手段
   とした第１０請求項に記載のプラズマエッチング装置。 １３、試料を強制的に冷却若しくは加熱する手段を具備
   したことを特徴とする試料搬送装置。