JPH06112164A - プラズマ処理装置 - Google Patents

プラズマ処理装置

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JPH06112164A
JPH06112164A JP4283734A JP28373492A JPH06112164A JP H06112164 A JPH06112164 A JP H06112164A JP 4283734 A JP4283734 A JP 4283734A JP 28373492 A JP28373492 A JP 28373492A JP H06112164 A JPH06112164 A JP H06112164A
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pipe
wafer
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chamber
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Hisashi Hori
尚志 堀
Mitsuaki Minato
光朗 湊
Akira Uehara
晃 植原
Tatsuo Waki
達生 脇
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Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd
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Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 プラズマ処理装置のウェハ載置テーブルに冷
媒を温度低下することなく供給する。 【構成】 冷媒の導入管40は内側管45と外側管46
から構成され、内側管内を冷媒が流通し、内側管45と
外側管46の間の空間47は真空状態とされている。ま
た冷媒導入管40の中間部は前記内側管45の一部をな
す内側金属ベローズ48と外側管46の一部をなす外側
金属ベローズ49から構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は半導体ウェハやガラス基
板等の被処理物表面に形成した被膜のエッチング等に用
いるプラズマ処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】半導体ウェハやガラス基板等の被処理物
(以下単にウェハという)にエッチング処理やCVD処
理を行なうプラズマ処理装置の一般的な構造は特開平3
−170684号公報に示されるように、基台に形成し
た開口に下方からウェハ載置テーブルを臨ませるととも
に、開口の周囲にチャンバーを被せるようにし、ウェハ
載置テーブルが上昇して開口内に挿入された状態でウェ
ハ載置テーブルと基台との間を気密にシールし、チャン
バー内を真空にするとともにチャンバー内にプラズマを
発生させ、このプラズマにてチャンバー内に導入した反
応ガスを活性化してウェハ表面の被膜にエッチング処理
等を施すようにしている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、エッチング
処理等には従来からフロン系ガスが反応ガスとして用い
られているが、フロン系ガスは環境問題からその使用が
制限される傾向にある。このフロン系ガスに代わるガス
として塩素系ガスが注目されている。しかしながら、塩
素系ガスは−60℃程度の低温で最適なエッチング特性
を発揮することができ、従来のプラズマ処理装置ではウ
ェハを塩素系ガスの使用に適する温度まで安定して冷却
することができない。
【0004】即ち、ウェハ載置テーブルに冷媒を供給し
てウェハを冷却するようにしても、ウェハ載置テーブル
内に供給されるまでに冷媒温度が上昇したり、冷媒の導
入管とウェハ載置テーブルの継ぎ目等から冷媒が漏れや
すいという問題がある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決すべく本
発明は、ウェハ載置テーブルに形成した冷媒通路に冷媒
導入管を介して外部から冷媒を供給するようにし、この
冷媒導入管を内側管と外側管から構成し、内側管内に冷
媒を流し、内側管と外側管の間の空間を真空状態とし
た。また、冷媒導入管の一部を内側管に連続する内側金
属ベローズと外側管に連続する外側金属ベローズから構
成することもできる。
【0006】
【作用】冷媒導入管を構成する内側管と外側管の間の空
間が真空状態となっているので、断熱効果が高く、冷媒
温度を低く保つことができる。
【0007】
【実施例】以下に本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。ここで、図1は本発明に係るプラズマ処理装
置を組み込んだ処理システムの全体平面図、図2は同プ
ラズマ処理装置の縦断面図、図3は同プラズマ処理装置
の要部拡大縦断面図、図4は図3とは異なる位置から見
たプラズマ処理装置の要部拡大縦断面図、図5はチャン
バー載置台を外した状態での図3のAーA線断面図、図
6はチャンバー載置台を外した状態での図3のBーB線
断面図である。
【0008】プラズマ処理システムは中央にウェハの搬
入及び搬出を行なうハンドリングステーション1を設置
している。このハンドリングステーション1は平面視で
五角形をなし、このハンドリングステーション1の2つ
の側面にはロードロック機構2を介してウェハカセット
収納部3を付設し、別の2つの側面には同じくロードロ
ック機構4を介して本発明に係るプラズマ処理装置10
を付設している。
【0009】また、ハンドリングステーション1内部に
は回動及び伸縮動可能なウェハ移載アーム5を設け、ウ
ェハカセット収納部3内のウェハWを1枚づつ位置決め
してプラズマ処理装置10内に搬入するとともに、処理
が済んだウェハWを自動的にウェハカセット収納部3内
に戻すようにしている。
【0010】プラズマ処理装置10は基台11を基台内
側部12と基台外側部13に分け、これら基台内側部1
2と基台外側部13とを4カ所の柱部14で連結し、基
台内側部12上にはウェハ載置テーブル15を取り付
け、基台外側部13上にはチャンバー載置台16を取り
付け、このチャンバー載置台16上に合成石英からなる
チャンバー17を固着している。尚、チャンバー載置台
16を設けず直接チャンバー17を基台外側部13上に
取り付けてもよい。
【0011】ウェハ載置テーブル15外側とチャンバー
載置台16の内側間には隙間が全周に亘って形成され、
この隙間を下方への排気通路18とし、また、前記基台
内側部12と基台外側部13との間の柱部14以外の隙
間も下方への排気通路19とし、この排気通路19を基
台11の下面に取り付けたロアブロック20に形成した
ロート状排気通路21に連続している。
【0012】また、排気通路21内にはロータリアクチ
ュエータ22にて開閉操作されるバタフライ弁23を設
け、更に、ロアブロック20の下面には真空引き用のタ
ーボ分子ポンプ24を取り付け、チャンバー17内のガ
スを垂直に吸引するようにしている。
【0013】また、基台11内にはシリンダユニット3
0を設け、このシリンダユニット30のロッド31上端
に四方に放射状に伸びるアーム32を固着し、このアー
ム32にウェハWのクランパ33を取り付けている。ク
ランパ33は円筒部34をウェハ載置テーブル15の外
周面に摺接するように配設し、この円筒部34の上端部
に内方に突出する環状部35を一体的に設け、この環状
部35の内端下面にウェハ押え部36を形成し、更に環
状部35の下面から内方に向かってウェハWの下面周縁
を支持するフック状の支持部37を複数個設けている。
尚、ウェハ載置テーブル15の上面にはクランパ33が
下降した際に前記支持部37が入り込む凹部38を形成
している。
【0014】一方、前記柱部14には液体窒素等の冷媒
の導入管40及び冷媒の排出管41が挿入され、ウェハ
載置テーブル15には冷媒の導入ポート42、平面視で
渦巻き状をなす冷却通路43及び冷媒の排出ポート44
が形成されている。而して、導入管40から導入された
冷媒は導入ポート42を通ってウェハ載置テーブル15
内の冷却通路43内を通過する間に、ウェハ載置テーブ
ル15上のウェハWを冷却し、排出ポート44及び排出
管41を介して外部に排出される。
【0015】ここで、冷媒の導入管40は内側管45と
外側管46から構成され、内側管内を冷媒が流通し、内
側管45と外側管46の間の空間47は真空状態とされ
ている。また冷媒導入管40の中間部は前記内側管45
の一部をなす内側金属ベローズ48と外側管46の一部
をなす外側金属ベローズ49から構成されている。
【0016】以上においてウェハW表面にエッチング処
理を施すには、冷媒の導入管40から冷媒を冷却通路4
3内に供給してウェハ載置テーブル15を冷却し、この
状態でシリンダユニット30のロッド31を突出せしめ
てクランパ33を上昇させ、クランパ33の環状部35
と支持部37との間にウェハWを側方から挿入し、支持
部37上にウェハWを載置する。
【0017】次いで、シリンダユニット30のロッド3
1を引き込み、クランパ33を下降せしめてウェハWを
ウェハ載置テーブル15の上面に載置し、ウェハWの上
面周縁部を押え部36にてウェハ載置テーブル15の上
面に押し付ける。この時支持部37はウェハWから離れ
て凹部38内に入り込む。
【0018】而る後、チャンバー17内を減圧し、塩素
系の反応ガスをチャンバー17内に導入し、チャンバー
17(上部電極)にマイクロ波(高周波)を印加し、チ
ャンバー17内にプラズマを発生させて反応ガスを活性
化し、マスクのパターンに沿ってウェハW表面をエッチ
ングする。
【0019】
【発明の効果】以上に説明したように本発明によれば、
ウェハ載置テーブルに形成した冷媒通路に冷媒を供給す
る冷媒導入管を内側管と外側管から構成し、内側管内に
冷媒を流し、内側管と外側管の間の空間を真空状態とし
たので、断熱効果が高く、冷媒をウェハ載置テーブル内
に導入するまでその温度を低く保つことができる。
【0020】また、冷媒導入管の一部を内側管に連続す
る内側金属ベローズと外側管に連続する外側金属ベロー
ズから構成することで、製作時の寸法誤差を吸収できる
だけでなく、温度変化による冷媒導入管と他の部材との
体積変化も吸収でき、継ぎ目等からの冷媒の漏れを有効
に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るプラズマ処理装置を組み込んだ処
理システムの全体平面図
【図2】同プラズマ処理装置の縦断面図
【図3】同プラズマ処理装置の要部拡大縦断面図
【図4】図3とは異なる位置から見たプラズマ処理装置
の要部拡大縦断面図
【図5】チャンバー載置台を外した状態での図3のAー
A線断面図
【図6】チャンバー載置台を外した状態での図3のBー
B線断面図
【符号の説明】
10…プラズマ処理装置、11…基台、15…ウェハ載
置テーブル、16…チャンバー載置台、17…チャンバ
ー、40…冷媒の導入管、41…冷媒の排出管、42…
冷媒の導入ポート、43…冷却通路、44…冷媒の排出
ポート、45…内側管、46…外側管、48…内側金属
ベローズ、49…外側金属ベローズ、W…ウェハ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 脇 達生 神奈川県川崎市中原区中丸子150番地 東 京応化工業株式会社内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 チャンバー内に下方から被処理物載置テ
    ーブルを臨ませ、チャンバー内を減圧し且つプラズマを
    発生させた状態で被処理物載置テーブル上の被処理物に
    エッチング等の処理を施すようにしたプラズマ処理装置
    において、前記被処理物載置テーブルには冷媒通路が形
    成され、この冷媒通路には冷媒導入管を介して外部から
    冷媒が供給され、更に冷媒導入管は内側管と外側管から
    構成され、内側管内を冷媒が流通し、内側管と外側管の
    間の空間は真空状態とされていることを特徴とするプラ
    ズマ処理装置。
  2. 【請求項2】 前記冷媒導入管の一部は内側管に連続す
    る内側金属ベローズと外側管に連続する外側金属ベロー
    ズから構成されてい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。
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