JPH05248920A - 液面検出方法及び装置 - Google Patents
液面検出方法及び装置Info
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- JPH05248920A JPH05248920A JP3204803A JP20480391A JPH05248920A JP H05248920 A JPH05248920 A JP H05248920A JP 3204803 A JP3204803 A JP 3204803A JP 20480391 A JP20480391 A JP 20480391A JP H05248920 A JPH05248920 A JP H05248920A
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F23/00—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J3/00—Processes of utilising sub-atmospheric or super-atmospheric pressure to effect chemical or physical change of matter; Apparatus therefor
- B01J3/002—Component parts of these vessels not mentioned in B01J3/004, B01J3/006, B01J3/02 - B01J3/08; Measures taken in conjunction with the process to be carried out, e.g. safety measures
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F23/00—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
- G01F23/22—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
- H01J2237/20—Positioning, supporting, modifying or maintaining the physical state of objects being observed or treated
- H01J2237/2001—Maintaining constant desired temperature
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 液体との機械的な接触に頼らずに温度検出に
より液面検出を信頼性高く実現できる液面検出方法及び
装置を提供すること。 【構成】 液体チッ素収容部６に収容された被検出液体
の液面を検出する液面検出センサ４１が、収容部内壁に
配置される。この液面検出センサ４１は、温度測定用端
子としての熱電対４２と、この熱電対４２を加熱するヒ
ータ４３とを備えている。液面検出センサ４１が液体チ
ッ素に接触していると、ヒータ４３からの熱は液体チッ
素に奪われ、非接触のときは奪われる熱量が低減するの
で、ヒータ４３を有しない場合と比較して熱電対４２で
の測定温度に顕著な差が生じ、これにより測定ミスの無
い液面検出が実施される。
より液面検出を信頼性高く実現できる液面検出方法及び
装置を提供すること。 【構成】 液体チッ素収容部６に収容された被検出液体
の液面を検出する液面検出センサ４１が、収容部内壁に
配置される。この液面検出センサ４１は、温度測定用端
子としての熱電対４２と、この熱電対４２を加熱するヒ
ータ４３とを備えている。液面検出センサ４１が液体チ
ッ素に接触していると、ヒータ４３からの熱は液体チッ
素に奪われ、非接触のときは奪われる熱量が低減するの
で、ヒータ４３を有しない場合と比較して熱電対４２で
の測定温度に顕著な差が生じ、これにより測定ミスの無
い液面検出が実施される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は液面検出方法及び装置に
関し、特にプラズマ装置、ＣＶＤ装置、スパッタリング
装置、イオン注入装置等に用いられるものである。
関し、特にプラズマ装置、ＣＶＤ装置、スパッタリング
装置、イオン注入装置等に用いられるものである。
【０００２】
【従来の技術】例えばプラズマエッチング装置では、被
処理体であるウエハを冷却すると、異方性の高いエッチ
ングが可能であることが確認されている。そして、前記
ウエハの冷却温度は、今後更に低温化する傾向にある。
処理体であるウエハを冷却すると、異方性の高いエッチ
ングが可能であることが確認されている。そして、前記
ウエハの冷却温度は、今後更に低温化する傾向にある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、ウエハをよ
り低温に冷却するためには、液体チッ素等の超低温媒体
を採用する必要がある。
り低温に冷却するためには、液体チッ素等の超低温媒体
を採用する必要がある。
【０００４】しかし、ウエハを支持するサセプタに隣接
して液体チッ素を収容した冷却ジャケットを設けた装置
を開発するにあたり、上記冷却ジャケット内にて所定液
位の液体チッ素を維持するための制御が極めて困難であ
ることが判明した。
して液体チッ素を収容した冷却ジャケットを設けた装置
を開発するにあたり、上記冷却ジャケット内にて所定液
位の液体チッ素を維持するための制御が極めて困難であ
ることが判明した。
【０００５】即ち、液体チッ素は−１９６℃の超低温媒
体であるので、液面検出を液との機械的な接触、非接触
を検出して実施しようとする場合、このような機械式セ
ンサーに温度補償上の制約があり、信頼性の問題から機
械的な液面検出センサーは採用し得ない。
体であるので、液面検出を液との機械的な接触、非接触
を検出して実施しようとする場合、このような機械式セ
ンサーに温度補償上の制約があり、信頼性の問題から機
械的な液面検出センサーは採用し得ない。
【０００６】本発明の目的は、低温液体または高温液体
等の被検出液体の液面を、液との機械的な接触に頼らず
に温度検出により検出できる信頼性の高い液面検出装置
及びそれを用いた処理装置を提供することにある。
等の被検出液体の液面を、液との機械的な接触に頼らず
に温度検出により検出できる信頼性の高い液面検出装置
及びそれを用いた処理装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明方法は、被検出液
体の液面を検出するに際し、温度測定用端子を加熱体ま
たは冷却体により加熱または冷却し、上記加熱体または
冷却体が被検出液体の内，外にある場合の上記温度測定
用端子での測定温度変化を検出して、被検出液体の液面
を検出することを特徴とする。
体の液面を検出するに際し、温度測定用端子を加熱体ま
たは冷却体により加熱または冷却し、上記加熱体または
冷却体が被検出液体の内，外にある場合の上記温度測定
用端子での測定温度変化を検出して、被検出液体の液面
を検出することを特徴とする。
【０００８】本発明に係る液面検出装置は、液体収容部
内に収容された液体の液面を検出する装置において、前
記液体収容部の予め定められた位置に設けられ、温度を
検出する温度測定手段と、前記温度測定手段を加熱又は
冷却する手段と、前記温度測定手段に接続され、前記加
熱又は冷却する手段が前記液体に接触しているときの温
度，非接触のときの温度を検出することにより、両者の
温度変化を検知し、前記液体の液面を検出する液面検出
部と、を有することを特徴とする。
内に収容された液体の液面を検出する装置において、前
記液体収容部の予め定められた位置に設けられ、温度を
検出する温度測定手段と、前記温度測定手段を加熱又は
冷却する手段と、前記温度測定手段に接続され、前記加
熱又は冷却する手段が前記液体に接触しているときの温
度，非接触のときの温度を検出することにより、両者の
温度変化を検知し、前記液体の液面を検出する液面検出
部と、を有することを特徴とする。
【０００９】本発明に係る処理装置は、所定の真空度に
保持される真空室と、前記真空室内に配置され、被処理
体を載置する載置台と、前記載置台の裏面側に設けら
れ、前記載置台を介して前記被処理体を温調するための
液体を収容する液体収容部と、前記液体収容部内の前記
液体の液面を検出する請求項２に記載の液面検出装置
と、前記液体により温調される前記被処理体に対して適
宜の処理を施すための処理手段と、を有することを特徴
とする。
保持される真空室と、前記真空室内に配置され、被処理
体を載置する載置台と、前記載置台の裏面側に設けら
れ、前記載置台を介して前記被処理体を温調するための
液体を収容する液体収容部と、前記液体収容部内の前記
液体の液面を検出する請求項２に記載の液面検出装置
と、前記液体により温調される前記被処理体に対して適
宜の処理を施すための処理手段と、を有することを特徴
とする。
【００１０】
【作用】例えば低温液体の液面検出について説明する
と、温度測定用端子を加熱する加熱体又は冷却体等の温
調体が被検出液体と接触している間は、供給された熱が
低温液体に奪われるので、上記温度測定用端子により検
出される温度は、低温液体自体の温度とほぼ同程度であ
る。ところが、例えば低温液体の液面が温調体よりも下
がると、温調体は直接的に低温液体により冷却されず、
奪われる熱量が低減し、温調体により供給されている熱
により、温度測定用端子により測定される温度が上昇す
ることになる。従って、温度測定用端子より検出される
温度の相違により、低温液体の液位を検出できる。高温
液体の場合には温調体により温度測定端子を冷却するこ
とで、同様の作用を実現できる 温調体による温調温度としては、被検出液体の温度のば
らつき以上の顕著な温度差にて上記検出を行えるもので
あればよい。これと比較して、単に温度測定用端子のみ
を用いた場合には、温度測定用端子が被検出液体に接触
している場合としていない場合とで顕著な温度差がな
く、確実な液面検出が不可能となる。
と、温度測定用端子を加熱する加熱体又は冷却体等の温
調体が被検出液体と接触している間は、供給された熱が
低温液体に奪われるので、上記温度測定用端子により検
出される温度は、低温液体自体の温度とほぼ同程度であ
る。ところが、例えば低温液体の液面が温調体よりも下
がると、温調体は直接的に低温液体により冷却されず、
奪われる熱量が低減し、温調体により供給されている熱
により、温度測定用端子により測定される温度が上昇す
ることになる。従って、温度測定用端子より検出される
温度の相違により、低温液体の液位を検出できる。高温
液体の場合には温調体により温度測定端子を冷却するこ
とで、同様の作用を実現できる 温調体による温調温度としては、被検出液体の温度のば
らつき以上の顕著な温度差にて上記検出を行えるもので
あればよい。これと比較して、単に温度測定用端子のみ
を用いた場合には、温度測定用端子が被検出液体に接触
している場合としていない場合とで顕著な温度差がな
く、確実な液面検出が不可能となる。
【００１１】
【実施例】図１は、この発明の一態様に係る液面検出装
置を用いたプラズマエッチング装置の概略構成図であ
る。前記プラズマエッチング装置は、真空チャンバ１
と、真空チャンバ１内に設けられウエハ３を支持するた
めの支持テーブル４と、電気絶縁性のセラミック製の受
け皿（支持テーブル収容部）５と、前記受け皿５の下方
に設けられた液体チッ素収容部（液体収容部）６と、前
記液体チッ素収容部６に連結され液体チッ素を前記液体
チッ素収容部６に供給する導入管７と、前記液体チッ素
収容部６に連結され、前記前記液体チッ素収容部６の液
体が一定液位以上にオーバーフローしたときに前記液体
チッ素を排出する排出管８と、液面検出装置９と、前記
真空チャンバ１の上方に設けられてマグネットセクショ
ン１０と、高周波（ＲＦ）電源１１とを備えている。
置を用いたプラズマエッチング装置の概略構成図であ
る。前記プラズマエッチング装置は、真空チャンバ１
と、真空チャンバ１内に設けられウエハ３を支持するた
めの支持テーブル４と、電気絶縁性のセラミック製の受
け皿（支持テーブル収容部）５と、前記受け皿５の下方
に設けられた液体チッ素収容部（液体収容部）６と、前
記液体チッ素収容部６に連結され液体チッ素を前記液体
チッ素収容部６に供給する導入管７と、前記液体チッ素
収容部６に連結され、前記前記液体チッ素収容部６の液
体が一定液位以上にオーバーフローしたときに前記液体
チッ素を排出する排出管８と、液面検出装置９と、前記
真空チャンバ１の上方に設けられてマグネットセクショ
ン１０と、高周波（ＲＦ）電源１１とを備えている。
【００１２】前記真空チャンバ１は下部チャンバ２１
と、前記下部チャンバ２１に下端側が連結固定された上
部チャンバ２２とを備えている。ここで、前記下部チャ
ンバ２１は、前記受け皿５の側壁部分及び液体チッ素収
容部６の側壁部分を覆う側壁２１ａと受け皿５の底面を
受けて載置する支持壁２１ｂとから構成される。前記上
部チャンバ２２は、下部チャンバ２１の側壁２１ａの周
囲を覆うように筒状に形成されている。前記上部チャン
バ２２の側壁下部には、一端が排気ポンプ（図示せず）
に接続された第１排気口２３が設けられている。前記排
気口２３により、前記真空チャンバ１内が真空引きされ
る。前記真空チャンバ１内には、１０-6Torr程度まで減
圧できるように設計されている。前記下部チャンバ２１
の支持壁２１ｂには、一端が排気ポンプ（図示せず）に
接続された第２排気口２４が設けられている。
と、前記下部チャンバ２１に下端側が連結固定された上
部チャンバ２２とを備えている。ここで、前記下部チャ
ンバ２１は、前記受け皿５の側壁部分及び液体チッ素収
容部６の側壁部分を覆う側壁２１ａと受け皿５の底面を
受けて載置する支持壁２１ｂとから構成される。前記上
部チャンバ２２は、下部チャンバ２１の側壁２１ａの周
囲を覆うように筒状に形成されている。前記上部チャン
バ２２の側壁下部には、一端が排気ポンプ（図示せず）
に接続された第１排気口２３が設けられている。前記排
気口２３により、前記真空チャンバ１内が真空引きされ
る。前記真空チャンバ１内には、１０-6Torr程度まで減
圧できるように設計されている。前記下部チャンバ２１
の支持壁２１ｂには、一端が排気ポンプ（図示せず）に
接続された第２排気口２４が設けられている。
【００１３】前記支持テーブル４は、第１のサセプタ２
５と、この第１のサセプタ２５上面に対して着脱自在に
固定された第２のサセプタ２６とを備えている。前記ウ
エハ３は、前記第２のサセプタ２６上に静電吸着シート
２７を介して載置固定されている。この載置固定方式は
静電チャック方式により、クーロン力によってウエハ３
を吸引して固定している。前記静電吸着シート２７に
は、直流電源（図示せず）に電気的に接続された銅製の
導電性シート２８が埋め込まれている。
５と、この第１のサセプタ２５上面に対して着脱自在に
固定された第２のサセプタ２６とを備えている。前記ウ
エハ３は、前記第２のサセプタ２６上に静電吸着シート
２７を介して載置固定されている。この載置固定方式は
静電チャック方式により、クーロン力によってウエハ３
を吸引して固定している。前記静電吸着シート２７に
は、直流電源（図示せず）に電気的に接続された銅製の
導電性シート２８が埋め込まれている。
【００１４】前記第１のサセプタ２６、第２のサセプタ
２７の側面及び底面は、前記受け皿５によって覆われて
いる。前記受け皿５の内壁側面と前記サセプタ２６，２
７の側面間は第１の間隙２９になっており、前記間隙２
９の上端側は第１のＯリングシール３０によってシール
されている。
２７の側面及び底面は、前記受け皿５によって覆われて
いる。前記受け皿５の内壁側面と前記サセプタ２６，２
７の側面間は第１の間隙２９になっており、前記間隙２
９の上端側は第１のＯリングシール３０によってシール
されている。
【００１５】前記液体チッ素収容部６は、電気絶縁性の
セラミック製の環状部材３１を介して前記第１チャンバ
２１の支持壁２１ｂ上に設置されている。前記第１のチ
ャンバ２１の側壁２１ａ内側面と前記受け皿５、液体チ
ッ素収容部６の外壁面間は第２の間隙３２になってお
り、前記第２の間隙３２の上端側は第２のＯリングシー
ル３３によってシールされている。ここで、前記Ｏリン
グシール３０，３３は、前記第１の間隙２９，第２の間
隙３２を夫々真空断熱層にするために用いられる。前記
第１の間隙２８，第２の間隙３１は、前記第２の排気口
２４によって真空引き可能になっている。なお、前記第
１の間隙２８と第２の間隙３１を夫々連通させるため
に、前記受け皿５及び環状部材３１には穴等が形成され
ている。
セラミック製の環状部材３１を介して前記第１チャンバ
２１の支持壁２１ｂ上に設置されている。前記第１のチ
ャンバ２１の側壁２１ａ内側面と前記受け皿５、液体チ
ッ素収容部６の外壁面間は第２の間隙３２になってお
り、前記第２の間隙３２の上端側は第２のＯリングシー
ル３３によってシールされている。ここで、前記Ｏリン
グシール３０，３３は、前記第１の間隙２９，第２の間
隙３２を夫々真空断熱層にするために用いられる。前記
第１の間隙２８，第２の間隙３１は、前記第２の排気口
２４によって真空引き可能になっている。なお、前記第
１の間隙２８と第２の間隙３１を夫々連通させるため
に、前記受け皿５及び環状部材３１には穴等が形成され
ている。
【００１６】次に、前記液面検出装置９について説明す
る。液面検出装置９は、液面検出センサ４１を備えてい
る。前記液面検出センサ４１は、温度測定用端子として
の熱電対４２と、加熱体としてのヒータ４３とを備えて
いる。
る。液面検出装置９は、液面検出センサ４１を備えてい
る。前記液面検出センサ４１は、温度測定用端子として
の熱電対４２と、加熱体としてのヒータ４３とを備えて
いる。
【００１７】前記液体チッ素収容部６の内壁底面は例え
ばポーラスに形成され、核沸騰を起こすことができるよ
うになっており、その内部底面をほぼ−１９６℃に維持
できる。前記導入管７は、液体チッ素収容部６内に液体
チッ素を供給するためのものである。前記排出管８は、
一定液位以上にオーバーフローした液体チッ素を排出す
るためのものである。
ばポーラスに形成され、核沸騰を起こすことができるよ
うになっており、その内部底面をほぼ−１９６℃に維持
できる。前記導入管７は、液体チッ素収容部６内に液体
チッ素を供給するためのものである。前記排出管８は、
一定液位以上にオーバーフローした液体チッ素を排出す
るためのものである。
【００１８】前記液面検出センサ４１は、図２に示すよ
うに、液体チッ素収容部６の上部に開口された挿入部
（図示せず）に挿入されている。前記熱電対４２の先端
は、液体チッ素収容部６の上部内壁面（レベルＬの位
置）より若干下側寄りに位置している。前記熱電対４２
には温度測定付近を除いて絶縁被覆されており、この状
態で熱電対４２は液体チッ素収容部６及び第１チャンバ
２１内を通って液面検出部４４に接続されている。ま
た、前記液体チッ素収容部６の上部でかつ前記挿入部近
くには開口部４５が設けられ、この開口部４５に前記ヒ
ータ４３が挿入されている。絶縁被覆された端子４６
は、前記ヒータ４３に接続されている。ヒータ４３に
は、１０〜１００Ｗ程度の電力が供給される。真空用グ
リース４７は、前記端子４３が挿入される前記開口部４
５に端子４３を埋設するように収納されている。なお、
前記液体チッ素収容部６において、所定の冷却温度を確
保するためには、常時所定液位の液体チッ素が収容され
ていることが必要であり、所定の冷却温度を確保するた
めには、常時所定液面検出センサ４１によって行われて
いる。
うに、液体チッ素収容部６の上部に開口された挿入部
（図示せず）に挿入されている。前記熱電対４２の先端
は、液体チッ素収容部６の上部内壁面（レベルＬの位
置）より若干下側寄りに位置している。前記熱電対４２
には温度測定付近を除いて絶縁被覆されており、この状
態で熱電対４２は液体チッ素収容部６及び第１チャンバ
２１内を通って液面検出部４４に接続されている。ま
た、前記液体チッ素収容部６の上部でかつ前記挿入部近
くには開口部４５が設けられ、この開口部４５に前記ヒ
ータ４３が挿入されている。絶縁被覆された端子４６
は、前記ヒータ４３に接続されている。ヒータ４３に
は、１０〜１００Ｗ程度の電力が供給される。真空用グ
リース４７は、前記端子４３が挿入される前記開口部４
５に端子４３を埋設するように収納されている。なお、
前記液体チッ素収容部６において、所定の冷却温度を確
保するためには、常時所定液位の液体チッ素が収容され
ていることが必要であり、所定の冷却温度を確保するた
めには、常時所定液面検出センサ４１によって行われて
いる。
【００１９】前記マグネットセクション１０は、第１の
電極例えば上部電極として機能する前記上部チャンバ２
２と前記電極に対向して配置される第２の電極例えば下
部電極として機能する第２のサセプタ２６間にウエハ表
面に平行な水平磁場を印加する役割を有している。前記
マグネッセクション１０は、上部チャンバ２２の真上に
水平に配置された支持部材５１と、前記支持部材５１に
支持された永久磁石５２と、図中の矢印Ｘ方向に回転さ
せるためのモータ（図示せず）とを備えている。この構
成により、上部、下部電極間で垂直に形成される電界に
対して直交する磁場を形成し、マグネトロン放電を可能
としている。
電極例えば上部電極として機能する前記上部チャンバ２
２と前記電極に対向して配置される第２の電極例えば下
部電極として機能する第２のサセプタ２６間にウエハ表
面に平行な水平磁場を印加する役割を有している。前記
マグネッセクション１０は、上部チャンバ２２の真上に
水平に配置された支持部材５１と、前記支持部材５１に
支持された永久磁石５２と、図中の矢印Ｘ方向に回転さ
せるためのモータ（図示せず）とを備えている。この構
成により、上部、下部電極間で垂直に形成される電界に
対して直交する磁場を形成し、マグネトロン放電を可能
としている。
【００２０】前記ＲＦ電源１１は、導電性ロッド５３を
介して前記第２のサセプタ２６に接続されている。前記
導電性ロッド５３を挿入させるための絶縁製の筒部材５
４は、前記支持壁２１ｂ、液体チッ素収容部６の底部を
貫通して液体チッ素収容部６の上部の内壁面に達してい
る。第３のＯリングシール５５は、前記筒部材５４と支
持壁２１ｂ間に設けられている。第４のＯリングシール
５６は、前記筒部材５４の内壁面と導電性ロッド５３間
に設けられている。
介して前記第２のサセプタ２６に接続されている。前記
導電性ロッド５３を挿入させるための絶縁製の筒部材５
４は、前記支持壁２１ｂ、液体チッ素収容部６の底部を
貫通して液体チッ素収容部６の上部の内壁面に達してい
る。第３のＯリングシール５５は、前記筒部材５４と支
持壁２１ｂ間に設けられている。第４のＯリングシール
５６は、前記筒部材５４の内壁面と導電性ロッド５３間
に設けられている。
【００２１】なお、図中５７は、前記ウエハ３の下方に
位置する前記第２のサセプタ２６，第１のサセプタ２
５，受け皿５，及び液体チッ素収容部６の上部分まで貫
通して設けられたガス孔である。熱伝達用ガスを前記ウ
エハ３の裏面側に供給するパイプ５８は、前記支持壁２
１ｂ，液体チッ素収容部６を貫通して前記ガス孔５７に
連通されている。前記熱伝達用のガスの種類は特に限定
されないが、その目的から熱伝導率の高いガスが好まし
く、さらにエッチング反応に対して悪影響を呈さないＨ
ｅ，Ｏ2 ，Ａｒ，Ｎ2 等が好適である。この中でも、特
にＨｅが好ましい。
位置する前記第２のサセプタ２６，第１のサセプタ２
５，受け皿５，及び液体チッ素収容部６の上部分まで貫
通して設けられたガス孔である。熱伝達用ガスを前記ウ
エハ３の裏面側に供給するパイプ５８は、前記支持壁２
１ｂ，液体チッ素収容部６を貫通して前記ガス孔５７に
連通されている。前記熱伝達用のガスの種類は特に限定
されないが、その目的から熱伝導率の高いガスが好まし
く、さらにエッチング反応に対して悪影響を呈さないＨ
ｅ，Ｏ2 ，Ａｒ，Ｎ2 等が好適である。この中でも、特
にＨｅが好ましい。
【００２２】次に、上記構成のマグネトロンエッチング
装置の動作について説明する。
装置の動作について説明する。
【００２３】まず、真空チャンバ３内を排気して０．１
mTorrb〜１０mTorr 例えば１×１０-3Torr程度に真空引
きし、ロードロックチャンバから被処理ウエハを搬入
し、静電吸着シート２７上にローティングする。次に、
上部チャンバ２６と静電吸着シート２７の導電性シート
２８との間に例えば２Ｋボルトの高電圧を印加する。さ
らに、上部チャンバの上壁のガス導入口（図示せず）か
らエッチングガス例えばＯ2 ガス，Ｃｌガス，ＳＦ6 ガ
スを常温常圧換算で例えば５０ｃｃ／ｓの流量で導入す
る。この状態で、ＲＦ電源１１から上部電極としての上
部チャンバ２２の上壁と下部電極としての上サセプタ２
６との間にＲＦ電力を供給する。これにより、電極間に
プラズマが生成される。この結果、ラジカル及びイオン
が生成され、ウエハ３の表面が反応性イオンエッチング
されることになる。この際に、上述したように、永久磁
石５２からの磁力により、電極間の電子がサイクロトン
運動を行うので、エッチングガスのプラズマ化が促進さ
れ、１０-2〜１０-3Torrという比較的低圧力でも、１μ
ｍ／ｍｉｎという高いエッチング速度を得ることができ
る。上記プラズマの生成と共に誘電チャック機能が動作
し、クーロン力によりウエハを静電吸着シート２７上に
静電吸着する。
mTorrb〜１０mTorr 例えば１×１０-3Torr程度に真空引
きし、ロードロックチャンバから被処理ウエハを搬入
し、静電吸着シート２７上にローティングする。次に、
上部チャンバ２６と静電吸着シート２７の導電性シート
２８との間に例えば２Ｋボルトの高電圧を印加する。さ
らに、上部チャンバの上壁のガス導入口（図示せず）か
らエッチングガス例えばＯ2 ガス，Ｃｌガス，ＳＦ6 ガ
スを常温常圧換算で例えば５０ｃｃ／ｓの流量で導入す
る。この状態で、ＲＦ電源１１から上部電極としての上
部チャンバ２２の上壁と下部電極としての上サセプタ２
６との間にＲＦ電力を供給する。これにより、電極間に
プラズマが生成される。この結果、ラジカル及びイオン
が生成され、ウエハ３の表面が反応性イオンエッチング
されることになる。この際に、上述したように、永久磁
石５２からの磁力により、電極間の電子がサイクロトン
運動を行うので、エッチングガスのプラズマ化が促進さ
れ、１０-2〜１０-3Torrという比較的低圧力でも、１μ
ｍ／ｍｉｎという高いエッチング速度を得ることができ
る。上記プラズマの生成と共に誘電チャック機能が動作
し、クーロン力によりウエハを静電吸着シート２７上に
静電吸着する。
【００２４】ここで、上記のマグネトロンプラズマエッ
チングを行うに際して、ウエハ３を例えば−６０℃程度
に冷却している。この冷却部には液体チッ素収容部６が
設けられ、−１９６℃の低温度の液体チッ素を利用し
て、ウエハ３を冷却している。
チングを行うに際して、ウエハ３を例えば−６０℃程度
に冷却している。この冷却部には液体チッ素収容部６が
設けられ、−１９６℃の低温度の液体チッ素を利用し
て、ウエハ３を冷却している。
【００２５】液体チッ素による所定の冷却能力を確保す
るためには、常時所定位以上の液体チッ素が必要であ
り、液位が低下した場合には導入管２２より液体チッ素
を補充する必要がある。この補充のための液位検出を、
前記液面検出センサ２４によって実現している。
るためには、常時所定位以上の液体チッ素が必要であ
り、液位が低下した場合には導入管２２より液体チッ素
を補充する必要がある。この補充のための液位検出を、
前記液面検出センサ２４によって実現している。
【００２６】前記ヒータ４３には、端子４６を介して常
時通電されており、従って熱電対４２はヒータ４３によ
り加熱された状態となっている。しかし、ヒータ４３が
液体チッ素と直接接触している場合には、−１９６℃も
の低温度の液体チッ素により、ヒータ４３により供給し
た熱は常時奪われ、熱電対４２によって測定される温度
は、液体チッ素自体の温度とほぼ変わらない。従って、
液体チッ素自体の温度とほぼ同一の温度が測定される限
り、液体チッ素の適正液位が確保されていることにな
る。
時通電されており、従って熱電対４２はヒータ４３によ
り加熱された状態となっている。しかし、ヒータ４３が
液体チッ素と直接接触している場合には、−１９６℃も
の低温度の液体チッ素により、ヒータ４３により供給し
た熱は常時奪われ、熱電対４２によって測定される温度
は、液体チッ素自体の温度とほぼ変わらない。従って、
液体チッ素自体の温度とほぼ同一の温度が測定される限
り、液体チッ素の適正液位が確保されていることにな
る。
【００２７】一方、液体チッ素の液位が液面検出センサ
４１の設定位置よりも下がり非接触になると、ヒータ４
３により供給された熱が液体チッ素により直接奪われる
ことがなく、周囲雰囲気により奪われるとしても、その
熱量は液体チッ素自体による直接冷却に比べればかなり
低減される。従って、ヒータ４３より供給される熱量と
奪われる熱量との均衡が崩れ、その分熱電対４２により
検出される温度が上昇することになる。ヒータ４３によ
り供給される熱を所定に設定しておけば、液位差による
その温度の違いは液体チッ素の測定温度のばらつきより
も顕著となるので、このような顕著な温度の差が生じた
ことで、液体チッ素が最低液位を下回ったことを確実に
検出できる。
４１の設定位置よりも下がり非接触になると、ヒータ４
３により供給された熱が液体チッ素により直接奪われる
ことがなく、周囲雰囲気により奪われるとしても、その
熱量は液体チッ素自体による直接冷却に比べればかなり
低減される。従って、ヒータ４３より供給される熱量と
奪われる熱量との均衡が崩れ、その分熱電対４２により
検出される温度が上昇することになる。ヒータ４３によ
り供給される熱を所定に設定しておけば、液位差による
その温度の違いは液体チッ素の測定温度のばらつきより
も顕著となるので、このような顕著な温度の差が生じた
ことで、液体チッ素が最低液位を下回ったことを確実に
検出できる。
【００２８】ここで、ウエハ３の冷却を行うに際して
は、理想的には冷却部である液体チッ素収容部６とウエ
ハ３の間でのみ熱交換が行われ、他の部材との熱交換を
極力抑えることで効率の良いウエハ３の冷却が可能であ
り、このようにすることで、特に下部チャンバ２２が冷
却されることを防止でき、この低温領域に反応生成物が
付着することも防止できる。
は、理想的には冷却部である液体チッ素収容部６とウエ
ハ３の間でのみ熱交換が行われ、他の部材との熱交換を
極力抑えることで効率の良いウエハ３の冷却が可能であ
り、このようにすることで、特に下部チャンバ２２が冷
却されることを防止でき、この低温領域に反応生成物が
付着することも防止できる。
【００２９】本実施例では、第１・第２のサセプタ２
６，２７の側面と、受け皿５の内面との間に第１の間隙
２９を形成し、かつ下部チャンバ２１の側壁２１ａの内
面側にも第２の間隙３２を形成することにより、第１・
第２のサセプタ２６，２７又は液体チッ素収容部６と、
下部チャンバ２１との間の固定熱伝導を防止できる。
６，２７の側面と、受け皿５の内面との間に第１の間隙
２９を形成し、かつ下部チャンバ２１の側壁２１ａの内
面側にも第２の間隙３２を形成することにより、第１・
第２のサセプタ２６，２７又は液体チッ素収容部６と、
下部チャンバ２１との間の固定熱伝導を防止できる。
【００３０】また、前記第１の間隙２９と第２の間隙３
２の上端側は、それぞれ第１のＯリングシール２０，第
２のＯリングシール３３によってシールされ、かつ第２
の排気口２４によって上記各間隙２９，３２を真空断熱
層として機能させている。この結果、この真空断熱層に
よって上記各間隙２９，３２での熱対流を防止でき、効
果的な断熱作用を行うことができる。
２の上端側は、それぞれ第１のＯリングシール２０，第
２のＯリングシール３３によってシールされ、かつ第２
の排気口２４によって上記各間隙２９，３２を真空断熱
層として機能させている。この結果、この真空断熱層に
よって上記各間隙２９，３２での熱対流を防止でき、効
果的な断熱作用を行うことができる。
【００３１】更に、本実施例ではチャンバ内の真空排気
を行う第１の排気口２３とは別に、第２排気口２４によ
って上記第１・第２の間隙２９，３２の真空引きを行っ
ているので、真空チャンバ１内に飛散する反応生成物
は、第１の排気口２３の排気経路に沿って排気され、上
記各間隙２９，３２に臨む壁面に反応生成物が流れ込ん
で付着することを防止できる。
を行う第１の排気口２３とは別に、第２排気口２４によ
って上記第１・第２の間隙２９，３２の真空引きを行っ
ているので、真空チャンバ１内に飛散する反応生成物
は、第１の排気口２３の排気経路に沿って排気され、上
記各間隙２９，３２に臨む壁面に反応生成物が流れ込ん
で付着することを防止できる。
【００３２】なお、上記実施例では、液面検出センサを
液体チッ素収容部の上部に取り付けた場合について述べ
たが、これに限らない。例えば、図３のように液体チッ
素収容部６の内側壁に取り付けても良い。図３におい
て、液面検出センサ６１は熱電対６２を有し、前記熱電
対６２に連結した第１端子６３を外部に取り出してい
る。電気抵抗加熱式のヒータ６４は、前記熱電対６２の
周囲に環状に設けられている。前記ヒータ６４に接続さ
れた第２端子６５は、液体チッ素収容部６の外部に取り
出されている。前記第１端子６３，第２端子６５は、液
体チッ素収容部６の側壁に液面に組み込まれた端子導入
部品６６により支持されている。前記熱電対６２及びヒ
ータ６４は、取付部品６７等を介して前記液体チッ素収
容部６の内側壁に取り付けられている。なお、前記液面
検出センサ６１の直径は約２ｍｍであり、また６８は液
体チッ素液面である。
液体チッ素収容部の上部に取り付けた場合について述べ
たが、これに限らない。例えば、図３のように液体チッ
素収容部６の内側壁に取り付けても良い。図３におい
て、液面検出センサ６１は熱電対６２を有し、前記熱電
対６２に連結した第１端子６３を外部に取り出してい
る。電気抵抗加熱式のヒータ６４は、前記熱電対６２の
周囲に環状に設けられている。前記ヒータ６４に接続さ
れた第２端子６５は、液体チッ素収容部６の外部に取り
出されている。前記第１端子６３，第２端子６５は、液
体チッ素収容部６の側壁に液面に組み込まれた端子導入
部品６６により支持されている。前記熱電対６２及びヒ
ータ６４は、取付部品６７等を介して前記液体チッ素収
容部６の内側壁に取り付けられている。なお、前記液面
検出センサ６１の直径は約２ｍｍであり、また６８は液
体チッ素液面である。
【００３３】上記実施例では、液体チッ素を用いた場合
について述べたが、これに限らず、Ｒ１４等のフロン系
液体、水等を用いてもよい。
について述べたが、これに限らず、Ｒ１４等のフロン系
液体、水等を用いてもよい。
【００３４】上記実施例では、液面検出センサを１つ設
けた場合について述べたが、これに限らず、複数個の液
面検出センサを図４に示すように熱電対の先端位置が上
下方向に少しづつずらした状態で設けても良い。これに
より、検出部７１によって被検出液体のレベルをより正
確に把握することができ、残量センサとしても機能させ
ることができる。また、上記実施例では、液面検出セン
サが固定式の場合であるがこれに限らず、移動式のもの
でもよい。
けた場合について述べたが、これに限らず、複数個の液
面検出センサを図４に示すように熱電対の先端位置が上
下方向に少しづつずらした状態で設けても良い。これに
より、検出部７１によって被検出液体のレベルをより正
確に把握することができ、残量センサとしても機能させ
ることができる。また、上記実施例では、液面検出セン
サが固定式の場合であるがこれに限らず、移動式のもの
でもよい。
【００３５】本発明は高温液体の液面検出にも利用で
き、この場合には温度測定用端子を冷却し、液位差によ
る顕著な温度差を検出して、該高温液体の液面を正確に
検出できる。
き、この場合には温度測定用端子を冷却し、液位差によ
る顕著な温度差を検出して、該高温液体の液面を正確に
検出できる。
【００３６】上記実施例では、液面検出装置をマグネト
ロンプラズマエッチング装置に適用した場合について述
べたが、これに限定されず、ＲＩＥ方式プラズマエッチ
ング装置、スパッタ，ＣＶＤ，イオン注入等の他のプラ
ズマ処理装置、及びイオン源，熱ＣＶＤ等の非プラズマ
処理装置等の真空処理装置にも適用できる。
ロンプラズマエッチング装置に適用した場合について述
べたが、これに限定されず、ＲＩＥ方式プラズマエッチ
ング装置、スパッタ，ＣＶＤ，イオン注入等の他のプラ
ズマ処理装置、及びイオン源，熱ＣＶＤ等の非プラズマ
処理装置等の真空処理装置にも適用できる。
【００３７】
【発明の効果】以上説明したように本発明方法によれ
ば、機械的な接触、非接触に頼らずに、被検出液体の液
面検出を測定温度の相違により確実に検出でき、信頼性
の高い液面検出が可能となる。
ば、機械的な接触、非接触に頼らずに、被検出液体の液
面検出を測定温度の相違により確実に検出でき、信頼性
の高い液面検出が可能となる。
【図１】本発明を適用したマグネトロンプラズマエッチ
ング装置の概略断面図である。
ング装置の概略断面図である。
【図２】本発明装置に係る温度測定用端子の概略説明図
である。
である。
【図３】本発明装置に係る他の温度測定用端子の概略説
明図である。
明図である。
【図４】複数個の液面検出センサを配置した本発明の変
形例を示す概略説明図である。
形例を示す概略説明図である。
１ 真空チャンバ ３ 被処理体（ウエハ） ４ 載置台（支持テーブル） ６ 液体収容部 ９ 液面検出装置 ４１ 液面検出センサ ４２ 温度測定手段（熱電対） ４３ 加熱手段（ヒータ）
ＴＥ０３８３０１
ＴＥ０３８３０１
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉田 幸正 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株 式会社東芝総合研究所内 (72)発明者 堀岡 啓治 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株 式会社東芝総合研究所内
Claims (3)
- 【請求項１】 被検出液体の液面を検出するに際し、温
度測定用端子を加熱体または冷却体により加熱または冷
却し、上記加熱体または冷却体が被検出液体の内，外に
ある場合の上記温度測定用端子での測定温度変化を検出
して、被検出液体の液面を検出することを特徴とする液
面検出方法。 - 【請求項２】 液体収容部内に収容された液体の液面を
検出する装置において、 前記液体収容部の予め定められた位置に設けられ、温度
を検出する温度測定手段と、 前記温度測定手段を加熱又は冷却する手段と、 前記温度測定手段に接続され、前記加熱又は冷却する手
段が前記液体に接触しているときの温度，非接触のとき
の温度を検出することにより、両者の温度変化を検知し
て前記液体の液面を検出する液面検出部と、を有するこ
とを特徴とする液面検出装置。 - 【請求項３】 所定の真空度に保持される真空室と、 前記真空室内に配置され、被処理体を載置する載置台
と、 前記載置台の裏面側に設けられ、前記載置台を介して前
記被処理体を温調するための液体を収容する液体収容部
と、 前記液体収容部内の前記液体の液面を検出する請求項２
に記載の液面検出装置と、 前記液体により温調される前記被処理体に対して適宜の
処理を施すための処理手段と、を有することを特徴とす
る処理装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2-192470 | 1990-07-20 | ||
| JP19247090 | 1990-07-20 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05248920A true JPH05248920A (ja) | 1993-09-28 |
Family
ID=16291832
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3204803A Withdrawn JPH05248920A (ja) | 1990-07-20 | 1991-07-19 | 液面検出方法及び装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5234527A (ja) |
| JP (1) | JPH05248920A (ja) |
| KR (1) | KR100193376B1 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2002081995A (ja) * | 2000-05-19 | 2002-03-22 | De Dietrich & Co | 容器の温度測定用探針の収納装置 |
| US7698936B2 (en) * | 2003-12-01 | 2010-04-20 | Societe Bic | Fuel gauge for fuel cartridges |
| JP2011085585A (ja) * | 2009-10-14 | 2011-04-28 | Leica Biosystems Nussloch Gmbh | 組織試料を処理する装置 |
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| US5460684A (en) * | 1992-12-04 | 1995-10-24 | Tokyo Electron Limited | Stage having electrostatic chuck and plasma processing apparatus using same |
| CA2115389A1 (en) * | 1993-02-25 | 1994-08-26 | Stephen A. Gabelich | Method and apparatus for detecting the position of fluid-fluid interfaces |
| TW262566B (ja) * | 1993-07-02 | 1995-11-11 | Tokyo Electron Co Ltd | |
| US6217937B1 (en) | 1998-07-15 | 2001-04-17 | Cornell Research Foundation, Inc. | High throughput OMVPE apparatus |
| US6615658B2 (en) * | 1999-08-03 | 2003-09-09 | Charles Darwin Snelling | Method and apparatus for detecting the internal liquid level in a vessel |
| US6948364B2 (en) * | 1999-08-03 | 2005-09-27 | Charles Snelling | Apparatus for detecting the internal liquid level in a vessel |
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| US7347901B2 (en) | 2002-11-29 | 2008-03-25 | Tokyo Electron Limited | Thermally zoned substrate holder assembly |
| US20040140812A1 (en) * | 2003-01-21 | 2004-07-22 | Ademir Scallante | Arrangements containing electrical assemblies and methods of cleaning such electrical assemblies |
| JP4294976B2 (ja) * | 2003-02-27 | 2009-07-15 | 東京エレクトロン株式会社 | 基板処理装置 |
| KR100752800B1 (ko) * | 2003-03-12 | 2007-08-29 | 동경 엘렉트론 주식회사 | 반도체처리용의 기판유지구조 및 플라즈마 처리장치 |
| WO2005106137A2 (en) * | 2004-04-23 | 2005-11-10 | Placer Dome Technical Services Limited | Excavation apparatus and method |
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| US7828960B1 (en) | 2007-05-16 | 2010-11-09 | Thermaco, Inc. | F.O.G. separator control |
| JP4457242B2 (ja) * | 2007-11-30 | 2010-04-28 | Ｏｋｉセミコンダクタ株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
| WO2010008827A2 (en) * | 2008-06-24 | 2010-01-21 | Applied Materials, Inc. | Pedestal heater for low temperature pecvd application |
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| KR102140434B1 (ko) * | 2018-12-06 | 2020-08-03 | 한국항공우주연구원 | 유체 특성을 이용한 온도 조절장치 |
| KR102226212B1 (ko) * | 2019-05-20 | 2021-03-09 | 한국항공우주연구원 | 수위 측정 장치 |
| CN113930738B (zh) * | 2020-06-29 | 2023-09-12 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种真空镀膜用的金属蒸汽调制装置及其调制方法 |
Family Cites Families (3)
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|---|---|---|---|---|
| US4187723A (en) * | 1978-10-16 | 1980-02-12 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Liquid nitrogen level indicator |
| CA1169947A (en) * | 1981-08-20 | 1984-06-26 | Howard R. Braun | Liquid nitrogen level controller |
| US4956043A (en) * | 1987-05-25 | 1990-09-11 | Hitachi, Ltd. | Dry etching apparatus |
-
1991
- 1991-07-17 US US07/731,473 patent/US5234527A/en not_active Expired - Fee Related
- 1991-07-19 JP JP3204803A patent/JPH05248920A/ja not_active Withdrawn
- 1991-07-19 KR KR1019910012350A patent/KR100193376B1/ko not_active IP Right Cessation
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR920003035A (ko) | 1992-02-29 |
| US5234527A (en) | 1993-08-10 |
| KR100193376B1 (ko) | 1999-06-15 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19981008 |