JPH06181186A - Joint - Google Patents
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- JPH06181186A JPH06181186A JP35304692A JP35304692A JPH06181186A JP H06181186 A JPH06181186 A JP H06181186A JP 35304692 A JP35304692 A JP 35304692A JP 35304692 A JP35304692 A JP 35304692A JP H06181186 A JPH06181186 A JP H06181186A
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- JP
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- refrigerant
- joint
- passage
- wafer
- insulating
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Landscapes
- Drying Of Semiconductors (AREA)
- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、ジョイント装置に関す
る。FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a joint device.
【0002】[0002]
【従来の技術】一般に、半導体製造工程においては、被
処理体である例えば半導体ウエハは各種の処理装置にお
いてプラズマ処理、例えばスパッタリング処理やエッチ
ング処理等が繰り返して施されている。例えばプラズマ
エッチング処理は、処理容器内にプロセスガスを導入し
た状態で電極間に高周波を印加することによりプラズマ
を立て、この時発生する反応性イオン等により、下部電
極に載置した半導体ウエハ表面をエッチングすることに
より行われる。2. Description of the Related Art Generally, in a semiconductor manufacturing process, an object to be processed, for example, a semiconductor wafer is repeatedly subjected to a plasma process such as a sputtering process or an etching process in various processing apparatuses. For example, in the plasma etching process, a plasma is generated by applying a high frequency between the electrodes in a state where a process gas is introduced into the processing container, and the reactive ions generated at this time cause the surface of the semiconductor wafer placed on the lower electrode to be removed. It is performed by etching.
【0003】そして、半導体集積回路の微細化及び高集
積化に伴って、ウエハにプラズマ処理を施す場合に、例
えば冷媒として液体窒素を載置台に流通させてウエハ温
度を比較的低温状態に維持する、いわゆる低温エッチン
グが行われる場合がある。また、プラズマ処理の効率化
を図る目的で、下部電極、すなわちウエハ載置台側に高
周波電源を付与してカソード側とし、上部電極側をグラ
ンド側として上下電極間の間隔を非常に接近させること
が行われている。When plasma processing is performed on a wafer in accordance with miniaturization and high integration of semiconductor integrated circuits, for example, liquid nitrogen as a coolant is circulated to a mounting table to keep the wafer temperature relatively low. In some cases, so-called low temperature etching is performed. For the purpose of improving the efficiency of plasma processing, a high frequency power source may be applied to the lower electrode, that is, the wafer mounting table side to be the cathode side, and the upper electrode side may be the ground side to make the distance between the upper and lower electrodes very close. Has been done.
【0004】ところで、上述のように下部電極側に高周
波を加えてカソード側とし、且つこの部分に液体窒素等
の冷媒を供給するためには、下部電極である載置台の冷
却手段とこれに液体冷媒を供給する供給路とのジョイン
ト部は、載置台と処理容器或いは配管との間の絶縁を維
持しつつ低温に耐え得る構造としなければならない。そ
のため、従来においてはジョイント部に例えばテフロン
等の絶縁体よりなる配管を用い、更に、これにテフロン
製テープを巻回することにより絶縁を図ることが行われ
た。By the way, as described above, in order to apply a high frequency to the lower electrode side to make it the cathode side and to supply a cooling medium such as liquid nitrogen to this portion, the cooling means of the mounting table which is the lower electrode and the liquid means The joint portion with the supply path for supplying the refrigerant must have a structure that can withstand low temperature while maintaining insulation between the mounting table and the processing container or the pipe. Therefore, in the related art, a pipe made of an insulator such as Teflon is used in the joint portion, and a Teflon tape is wound around the pipe for insulation.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この種
のテフロンを用いてジョイント部を構成する場合には絶
縁性は維持できるが、テフロン自体は高分子であるため
に、このテフロンとジョイント部に用いられるステンレ
ス等の金属との間でこれらの熱収縮差に伴って冷却媒体
のリークが発生するという改善点を有していた。特に、
この熱収縮差は、通常の使用温度範囲では問題は生じな
いが、このジョイント部が液体窒素等の極低温に晒され
ることから無視し得なくなっていた。However, when the joint portion is formed by using this kind of Teflon, the insulating property can be maintained, but since the Teflon itself is a polymer, it is used for this Teflon and the joint portion. There is an improvement in that the cooling medium leaks due to the difference in heat shrinkage between the metal such as stainless steel and the like. In particular,
This heat shrinkage difference does not cause a problem in the normal operating temperature range, but cannot be ignored because the joint portion is exposed to extremely low temperature such as liquid nitrogen.
【0006】また、他のジョイント構造として、例えば
ステンレス等の金属材料で形成した真空2重管を用いる
ことも考えられるが、この場合には断熱性には比較的優
れるが、上述のように下部電極に高周波を印加してこれ
をカソード側とした場合には、別途絶縁対策を施さねば
ならず、現実的ではなかった。そこで、本出願人は先の
出願(特願平4−220624号)において、熱伝導性
が低く且つ電気的絶縁材よりなる材料、例えばセラミッ
クス材を用いて真空2重管ジョイントを形成したジョイ
ント装置を提案し、比較的良好な結果を得ることができ
た。It is also conceivable to use a vacuum double tube formed of a metal material such as stainless steel as another joint structure. In this case, the heat insulating property is relatively excellent, but as described above, When applying a high frequency to the electrode and using this as the cathode side, it was not realistic because a separate insulating measure had to be taken. Therefore, in the previous application (Japanese Patent Application No. 4-220624), the present applicant has proposed a joint device in which a vacuum double pipe joint is formed by using a material having low thermal conductivity and an electrical insulating material, for example, a ceramic material. And obtained relatively good results.
【0007】しかしながら、このジョイント装置にあっ
ては、異種材料、例えばパイプ状のセラミックス材とス
テンレスとを接合することから真空ろう付けを行う必要
があるが、パイプ状のセラミックス材の端部の接合が非
常に難しく、しかもこの部分に異種材料間における線膨
張率の相異によるストレスが繰り返し加わり、接続を維
持することが困難になる場合も考えられる。更には、セ
ラミックス材自体は、金属材料と比較してもろい材質で
あるので、加工時や取り付け時においてセラミックス材
よりなるパイプに過度の衝撃が加わり、これが破損する
等の改善点も有していた。本発明は、以上のような問題
点に着目し、これを有効に解決すべく創案されたもので
ある。本発明の目的は、電気的絶縁性、断熱性及び強度
的に優れたジョイント装置を提供することにある。However, in this joint device, it is necessary to perform vacuum brazing by joining dissimilar materials, for example, pipe-shaped ceramic material and stainless steel, but joining of end portions of the pipe-shaped ceramic material is required. It is very difficult, and stress may be repeatedly applied to this portion due to the difference in linear expansion coefficient between different materials, and it may be difficult to maintain the connection. Further, since the ceramic material itself is a brittle material compared to the metal material, there is also an improvement point such that the pipe made of the ceramic material is excessively shocked during processing or mounting and is damaged. . The present invention has been made to pay attention to the above problems and to solve them effectively. An object of the present invention is to provide a joint device excellent in electrical insulation, heat insulation and strength.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明は、上記問題点を
解決するために、電圧が印加される載置台に形成した冷
媒収容部に外部の冷媒通路を結合するためのジョイント
装置において、中心に流路を有し、前記収容部に装着さ
れる収容部側結合部と、熱伝導性が低く且つ電気的絶縁
性の高い材料よりなり、中心に流路を有して前記収容部
側結合部に接続される絶縁断熱中間部と、中心に流路を
有し、前記絶縁断熱中間部に接続されると共に前記冷媒
通路を結合する冷媒通路側結合部とを備えるようにした
ものである。In order to solve the above problems, the present invention provides a joint device for connecting an external refrigerant passage to a refrigerant accommodating portion formed on a mounting table to which a voltage is applied. And a housing portion side coupling portion that is mounted in the housing portion, and a housing portion side coupling portion that is made of a material having low thermal conductivity and high electrical insulation and has a channel in the center. And an insulating heat insulating intermediate portion connected to the portion, and a refrigerant passage side coupling portion that has a flow path in the center and is connected to the insulating heat insulating intermediate portion and that couples the refrigerant passages.
【0009】[0009]
【作用】本発明は、以上のように構成したので、ジョイ
ント装置の途中には、熱伝導性が低く且つ電気的絶縁材
料よりなる絶縁断熱中間部が形成されているので、収容
部側結合部と冷媒通路側結合部とは熱的及び電気的に絶
縁されることになり、また、強度的にも劣化することは
ない。Since the present invention is configured as described above, since the insulating and heat insulating intermediate portion having a low thermal conductivity and made of an electrically insulating material is formed in the middle of the joint device, the accommodating portion side coupling portion is formed. The refrigerant passage side coupling portion is thermally and electrically insulated from each other, and the strength is not deteriorated.
【0010】[0010]
【実施例】以下に、本発明に係るジョイント装置の一実
施例を添付図面に基づいて詳述する。図1は本発明に係
るジョイント装置の一実施例を示す断面図、図2は本発
明のジョイント装置を適用したプラズマ処理装置を示す
断面図、図3はプラズマ処理装置への取り付け状態を示
すジョイント装置の断面図、図4はプラズマ処理装置の
載置台を示す概略分解図である。本実施例においてはプ
ラズマエッチング装置にジョイント装置を適用した場合
について説明する。まず、本発明のジョイント装置の説
明に先立ってこのプラズマエッチング装置について説明
する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a joint device according to the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings. 1 is a cross-sectional view showing an embodiment of a joint device according to the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view showing a plasma processing device to which the joint device of the present invention is applied, and FIG. 3 is a joint showing a state of attachment to the plasma processing device. FIG. 4 is a sectional view of the apparatus, and FIG. 4 is a schematic exploded view showing a mounting table of the plasma processing apparatus. In this embodiment, a case where a joint device is applied to a plasma etching device will be described. First, this plasma etching apparatus will be described prior to the description of the joint apparatus of the present invention.
【0011】図示するようにこのエッチング装置2は、
導電性材料、例えばアルミニウム等により円筒或いは矩
形状に成形された処理容器4を有しており、この容器4
内の底部には処理容器4の底部6から絶縁させて、被処
理体、例えば半導体ウエハWを載置するための略円柱状
の載置台8が収容されている。この載置台8は、アルミ
ニウム等により円柱状に成形されたサセプタ支持台10
と、この上にボルト12により着脱自在に設けられたア
ルミニウム等よりなるサセプタ14とにより主に構成さ
れている。As shown in the figure, the etching apparatus 2 is
The processing container 4 has a cylindrical or rectangular shape and is made of a conductive material such as aluminum.
A substantially column-shaped mounting table 8 for accommodating an object to be processed, for example, a semiconductor wafer W, is housed in the inner bottom portion thereof while being insulated from the bottom portion 6 of the processing container 4. The mounting table 8 includes a susceptor supporting table 10 formed of aluminum or the like in a cylindrical shape.
And a susceptor 14 made of aluminum or the like, which is detachably provided by means of a bolt 12 thereon.
【0012】上記サセプタ支持台10には、冷媒を貯留
しつつ流通させる冷媒収容部、例えば冷却ジャケット1
6が設けられており、このジャケット16には例えば液
体窒素等の冷媒が冷媒通路としての冷媒供給通路18を
介して導入されてジャケット内を循環し、同じく冷媒通
路としての冷媒排出通路20を介して容器外へ排出され
る。The susceptor support 10 has a coolant accommodating portion, for example, a cooling jacket 1 in which the coolant is stored and circulated.
6, a coolant such as liquid nitrogen is introduced into the jacket 16 through a coolant supply passage 18 serving as a coolant passage to circulate in the jacket, and a coolant discharge passage 20 serving as a coolant passage is also provided. Are discharged outside the container.
【0013】上記サセプタ14は、中央部が突状になさ
れた円板状に成形され、その中央のウエハ載置部には静
電チャック22がウエハ面積と略同じ面積で形成されて
いる。この静電チャック22は、例えば2枚の高分子ポ
リイミドフィルム間に銅箔等の導電膜24を絶縁状態で
挟み込むことにより形成され、この導電膜24は電圧供
給リード26により途中高周波をカットするフィルタ2
7を介して直流高電圧源28に接続されている。従っ
て、この導電膜24に高電圧を印加することにより、チ
ャック22の上面にウエハWをクーロン力により吸引保
持し得るように構成される。そして、サセプタ支持台1
0及びサセプタ14には、He等の熱伝達ガスをウエハ
Wの裏面に供給するためのガス通路30が形成されてい
る。尚、上記静電チャック22にも熱伝達ガスを通過さ
せる多数の通気孔(図示せず)が形成される。The susceptor 14 is formed in a disk shape having a protrusion in the center, and an electrostatic chuck 22 is formed in a wafer mounting portion at the center of the susceptor 14 with an area substantially the same as the wafer area. The electrostatic chuck 22 is formed, for example, by sandwiching a conductive film 24 such as a copper foil in an insulating state between two polymer polyimide films. The conductive film 24 is a filter that cuts a high frequency on the way by a voltage supply lead 26. Two
It is connected to the DC high voltage source 28 via 7. Therefore, by applying a high voltage to the conductive film 24, the wafer W can be sucked and held on the upper surface of the chuck 22 by Coulomb force. And the susceptor support 1
0 and the susceptor 14 are provided with a gas passage 30 for supplying a heat transfer gas such as He to the back surface of the wafer W. The electrostatic chuck 22 also has a large number of vent holes (not shown) through which the heat transfer gas passes.
【0014】また、サセプタ14の上端周縁部には、ウ
エハWを囲むように環状のフォーカスリング32が配置
されている。このフォーカスリング32は反応性イオン
を引き寄せない絶縁性の材質からなり、反応性イオンを
内側の半導体ウエハWにだけ効果的に入射せしめる。そ
して、このサセプタ14には、中空に成形された導体よ
りなるパイプリード34がサセプタ支持台10を貫通し
て設けられており、このパイプリード34には配線36
を介して例えば380KHzのプラズマ発生用の高周波
電源38に接続されている。従って、上記サセプタ14
は下部電極として構成されることになる。そして、この
配線36には、ノイズカット用のフィルタ40及びマッ
チング用のコンデンサ42が順次介設される。An annular focus ring 32 is arranged on the upper peripheral edge of the susceptor 14 so as to surround the wafer W. The focus ring 32 is made of an insulating material that does not attract the reactive ions, and allows the reactive ions to effectively enter only the semiconductor wafer W inside. The susceptor 14 is provided with a pipe lead 34 made of a hollow conductor that penetrates the susceptor support 10. The pipe lead 34 has a wiring 36.
Is connected to a high frequency power source 38 for generating plasma of 380 KHz, for example. Therefore, the susceptor 14
Will be configured as the lower electrode. A filter 40 for noise cutting and a capacitor 42 for matching are sequentially provided on the wiring 36.
【0015】上記サセプタ14の上方には、これより約
15〜20mm程度離間させて、接地された上部電極4
4が配設されており、この上部電極44にはガス供給管
46を介してプロセスガス、例えばCF4 等のエッチン
グガスが供給され、上部電極44の電極表面に形成され
た多数の小孔48よりエッチングガスを下方の処理空間
に吹き出すように構成されている。また、処理容器4の
下部側壁には、排気管50が接続されており、処理容器
4内の雰囲気を図示しない排気ポンプにより排出し得る
ように構成される。Above the susceptor 14, the upper electrode 4 is grounded at a distance of about 15 to 20 mm.
4 are provided, a process gas, for example, an etching gas such as CF 4 is supplied to the upper electrode 44 through a gas supply pipe 46, and a large number of small holes 48 formed on the electrode surface of the upper electrode 44. The etching gas is blown out into the processing space below. An exhaust pipe 50 is connected to the lower side wall of the processing container 4 so that the atmosphere inside the processing container 4 can be exhausted by an exhaust pump (not shown).
【0016】そして、上記静電チャック22と冷媒収容
部16との間には、温度調整用ヒータ52が設けられ
る。具体的には、このヒータ52は、厚さ数mm程度の
板状のセラミックスヒータよりなり、このヒータ52
は、図2にも示すようにサセプタ支持台10の上面に設
けられるヒータ固定台54の上部に形成されたヒータ収
容溝56内にその上面を同一レベルにして完全に収容さ
れる。ヒータ固定台54は、熱伝達性の良好な材料例え
ばアルミニウムにより構成される。このヒータ52の大
きさは、好ましくはウエハ面積と略同一面積になるよう
に設定されるのが良く、この下方に位置する冷却ジャケ
ット16からの冷熱がウエハWに伝達するのを制御して
ウエハWの温度調整を行い得るように構成される。A temperature adjusting heater 52 is provided between the electrostatic chuck 22 and the coolant accommodating portion 16. Specifically, the heater 52 is a plate-shaped ceramics heater having a thickness of about several mm.
2 is completely housed in a heater housing groove 56 formed in an upper portion of a heater fixing base 54 provided on the upper surface of the susceptor support base 10 with its upper surface at the same level. The heater fixing base 54 is made of a material having a good heat transfer property, such as aluminum. The size of the heater 52 is preferably set to be substantially the same as the wafer area, and the cooling heat from the cooling jacket 16 located below this is controlled to transfer to the wafer W. The temperature of W can be adjusted.
【0017】この温度調整用ヒータ52やヒータ固定台
54にはプッシャピン等の貫通する貫通孔(図示せず)
等が形成されている。このヒータ固定台54の周縁部に
は、ボルト孔58が適当数形成されており、この固定台
54をボルト60によりサセプタ支持台10側へ着脱可
能に取り付けている。また、サセプタ14の下面には上
記ヒータ固定台54全体を収容するための収容凹部62
が形成されると共に、このヒータ固定台54には、ヒー
タ52の上面とサセプタ14の収容凹部62の下面との
境界部にHe等の熱伝達媒体を供給するために、前記ガ
ス通路30に接続された分岐路64(図2参照)が形成
される。そして、上記ヒータ52には電力供給リード6
6が接続されると共に、このリード66にはフィルタ6
7を介して電力源68が接続されて、所定の電力をヒー
タ52に供給し得るように構成される。A through hole (not shown) through which a pusher pin or the like penetrates through the temperature adjusting heater 52 and the heater fixing base 54.
Etc. are formed. An appropriate number of bolt holes 58 are formed in the peripheral portion of the heater fixing base 54, and the fixing base 54 is detachably attached to the susceptor support base 10 side with bolts 60. Further, on the lower surface of the susceptor 14, an accommodation recess 62 for accommodating the entire heater fixing base 54 is provided.
The heater fixing base 54 is connected to the gas passage 30 in order to supply a heat transfer medium such as He to the boundary between the upper surface of the heater 52 and the lower surface of the accommodation recess 62 of the susceptor 14. The divided branch path 64 (see FIG. 2) is formed. The power supply lead 6 is connected to the heater 52.
6 is connected, and the filter 6 is connected to the lead 66.
A power source 68 is connected via 7 to supply a predetermined power to the heater 52.
【0018】また、前記静電チャック22には、ウエハ
温度を検出するために温度計、例えばラクストロンや熱
電対等よりなる温度検出器70が設けられている。そし
て、この温度検出器70には、検出値を伝達する温度検
出リード72が接続される。この温度検出リード72
は、温度検出器70としてラクストロンを用いた場合に
は光ファイバにより構成されるが、熱電対を用いた場合
には通常の導体が使用され、この場合には高周波ノイズ
を除去するフィルタ74を途中に介設して、この装置全
体を制御する、例えばコンピュータ等よりなる制御部7
6へ入力される。この制御部76は、上述のように所定
のプログラムにより装置全体を制御するものであり、例
えば前記高周波電源38、ヒータ52への電力源68、
静電チャック22への直流高圧源28の給配を制御す
る。Further, the electrostatic chuck 22 is provided with a thermometer for detecting the wafer temperature, for example, a temperature detector 70 composed of a Luxtron, a thermocouple or the like. The temperature detector 70 is connected with a temperature detection lead 72 that transmits a detected value. This temperature detection lead 72
Is composed of an optical fiber when a Luxtron is used as the temperature detector 70, but an ordinary conductor is used when a thermocouple is used. In this case, a filter 74 for removing high frequency noise is used. A control unit 7 including, for example, a computer or the like, which is provided on the way and controls the entire apparatus.
6 is input. The control unit 76 controls the entire apparatus by a predetermined program as described above, and for example, the high frequency power source 38, the power source 68 to the heater 52,
The distribution of the DC high voltage source 28 to the electrostatic chuck 22 is controlled.
【0019】特に、本実施例にあっては、プラズマ発生
用の高周波の影響を受け易い各種配線、例えばヒータに
接続される電力供給リード66、静電チャック22に接
続される電圧供給リード26、温度検出器70に接続さ
れる温度検出リード72は全て、プラズマ用の高周波を
供給するパイプリード34内に収容されており、外部に
対して高周波ノイズの影響を与えないようになされてい
る。そして、上述のように上記各リード66、26、7
2にはそれぞれ高周波ノイズカット用のフィルタ67、
27、74が接続されている。また、上記パイプリード
34の処理容器底部の貫通部には絶縁体78が介設され
て、容器側との電気的絶縁を図っている。In particular, in the present embodiment, various wirings which are susceptible to high frequency for plasma generation, for example, power supply lead 66 connected to the heater, voltage supply lead 26 connected to the electrostatic chuck 22, All the temperature detection leads 72 connected to the temperature detector 70 are housed in the pipe lead 34 that supplies a high frequency for plasma, so that the high frequency noise does not affect the outside. Then, as described above, each of the leads 66, 26, 7
2 is a filter 67 for cutting high frequency noise,
27 and 74 are connected. Further, an insulator 78 is provided in a penetrating portion of the bottom of the processing container of the pipe lead 34 to electrically insulate it from the container side.
【0020】そして、図1にも示すように前記冷却ジャ
ケット16の冷媒供給口80と前記冷媒供給通路18と
の間及び冷媒排出口82と前記冷媒排出通路20との間
にはそれぞれ本発明に係るジョイント装置84、86に
より接続されており、サセプタ支持台10と処理容器底
部6及び冷媒通路18、20との間の電気的絶縁を図る
と共に処理容器底部6側への冷熱の漏洩を阻止してい
る。As shown in FIG. 1, the present invention is provided between the coolant supply port 80 and the coolant supply passage 18 of the cooling jacket 16 and between the coolant discharge port 82 and the coolant discharge passage 20. The joint devices 84 and 86 are connected to each other to electrically insulate the susceptor support 10 from the processing container bottom 6 and the refrigerant passages 18 and 20 and to prevent cold heat from leaking to the processing container bottom 6 side. ing.
【0021】尚、冷媒供給口80と冷媒排出口82に設
けられるジョイント装置84、86は、流路面積を除い
て、同様に形成され且つ同様に設けられるので、図1に
は代表として供給側のジョイント装置84のみの取り付
け状態を示す。このジョイント装置84は、中心に流路
を有して上記冷媒収容部に装着される収容部側結合部8
8と、熱伝導性が低く且つ電気的絶縁性の高い材料、例
えばアルミナ等を焼成してなるセラミックスよりなり、
中心に流路を有して上記収容部側結合部90に接続され
る絶縁断熱中間部90と、中心に流路を有して上記絶縁
断熱中間部90に接続されると共に上記冷媒供給通路1
8に接続される冷媒通路側結合部92とにより主に構成
される。The joint devices 84 and 86 provided at the coolant supply port 80 and the coolant discharge port 82 are formed and provided in the same manner except for the flow passage area. The attachment state of only the joint device 84 is shown. The joint device 84 has a passage in the center and is attached to the refrigerant accommodating portion on the accommodating portion side coupling portion 8.
8 and a material having low thermal conductivity and high electrical insulation, for example, ceramics obtained by firing alumina or the like,
An insulating and heat insulating intermediate portion 90 having a flow passage in the center and connected to the accommodation portion side coupling portion 90, and an insulating heat insulating intermediate portion 90 having a flow passage in the center and being connected to the insulating heat insulating intermediate portion 90 and the refrigerant supply passage 1
8 and a refrigerant passage side coupling portion 92 connected to the main unit 8.
【0022】上記収容部側結合部88は、上部の供給口
94が冷却ジャケット16内に挿入されて全体がジャケ
ット16の区画壁に液密に取り付け固定される例えばア
ルミニウム等の導電部材よりなる先端部材96と、これ
に接続される例えばステンレス等よりなるリング状のリ
ング部材98と、このリング部材98に接続される、例
えばコバール等よりなる線膨張係数緩和部材100とに
より順次3層構造に接続して構成されている。そして、
この緩和部材100に、リング状に成形された上記絶縁
断熱中間部90が接続され、この中間部90の作用によ
り高周波に対する絶縁及び液体窒素に対する断熱を行
う。The accommodation portion-side coupling portion 88 has a distal end made of a conductive member such as aluminum whose upper supply port 94 is inserted into the cooling jacket 16 and is wholly liquid-tightly attached and fixed to the partition wall of the jacket 16. A member 96, a ring-shaped ring member 98 made of, for example, stainless steel connected to the member 96, and a linear expansion coefficient alleviating member 100 made of, for example, Kovar connected to the ring member 98 are sequentially connected in a three-layer structure. Is configured. And
The insulating and insulating intermediate portion 90 formed in a ring shape is connected to the relaxing member 100, and the intermediate portion 90 serves to insulate high frequencies and insulate liquid nitrogen.
【0023】上記先端部材96とリング部材98との接
続方法は、それぞれの材質がアルミニウムとステンレス
であることから例えば摩擦圧接方式を用いて接続されて
おり、また、このリング部材98と緩和部材100との
接続方式はそれぞれの材質がステンレスとコバールであ
ることから例えば電子ビーム溶接が用いられる。そし
て、この緩和部材100と絶縁断熱中間部90との接続
方式は、例えば銀と銅よりなるろう付け材を用いた真空
ろう付け方式が採用される。この場合、ろう付け時には
中間部90の代表的材質であるアルミナの接合面に金属
ペースト等を塗ってメタライズ化しておくことにより濡
れ性を良くし、コバールよりなる緩和部材100との接
合性を良好にする。As for the method of connecting the tip member 96 and the ring member 98, since the materials are aluminum and stainless, for example, they are connected by a friction welding method, and the ring member 98 and the relaxing member 100 are connected. As the connection method with, for example, electron beam welding is used because the respective materials are stainless steel and Kovar. Then, as a connection method between the relaxing member 100 and the insulating and heat insulating intermediate portion 90, for example, a vacuum brazing method using a brazing material made of silver and copper is adopted. In this case, at the time of brazing, wettability is improved by applying a metal paste or the like to the joint surface of alumina, which is a typical material of the intermediate portion 90, to improve the wettability, and the joint property with the relaxation member 100 made of Kovar is good. To
【0024】また、絶縁断熱中間部90の上端周縁部に
は、リング状の上側案内凹部102が形成されると共に
この部分には緩和部材100の下端周縁部に形成された
リング状の上側案内凸部104が嵌装されており、これ
らの接合時に軸ズレが生じないように軸案内を行い得る
ように構成されている。また、線膨張係数緩和部材10
0の材料としては、収容部側結合部88の材料、例えば
ステンレスの線膨張係数と絶縁断熱中間部90の材料、
例えばセラミックスの線膨張係数との中間の線膨張係数
を有する材料、例えばコバールを用いることにより、こ
れらの部材間の線膨張量の相異を緩和することが可能と
なる。A ring-shaped upper guide concave portion 102 is formed on the upper edge of the insulating and heat insulating intermediate section 90, and a ring-shaped upper guide convex portion formed on the lower edge of the relaxing member 100 is formed on this portion. The portion 104 is fitted, and is configured so as to be able to guide the shaft so as not to cause a shaft shift when these are joined. Further, the linear expansion coefficient relaxing member 10
As the material of 0, the material of the accommodating portion side coupling portion 88, for example, the material of the linear expansion coefficient of stainless steel and the insulating and heat insulating intermediate portion 90
For example, by using a material having a linear expansion coefficient intermediate to that of ceramics, for example, Kovar, it is possible to reduce the difference in the linear expansion amount between these members.
【0025】本実施例においては装置全体、すなわち各
部材の直径は約30mm程度に設定され、中心の流路の
直径は約6mm程度に設定されると共に絶縁断熱中間部
88の厚さは約10mm程度に設定されている。この結
果、通常の液体窒素の供給圧が3kg/mm2 であるの
に対して、上記摩擦圧接による接続部においては9.1
kg/mm2 以上、コバールとアルミナによるろう付け
接続部においては9.0kg/mm2 以上の引張り強度
を得ることができ、良好な特性を示している。In this embodiment, the diameter of the entire apparatus, that is, each member is set to about 30 mm, the diameter of the central flow passage is set to about 6 mm, and the thickness of the insulating and heat insulating intermediate portion 88 is set to about 10 mm. It is set to a degree. As a result, the normal supply pressure of liquid nitrogen is 3 kg / mm 2 , whereas 9.1 at the connection portion by the friction welding.
kg / mm 2 or more, in the brazed connection according Kovar and alumina can be obtained 9.0 kg / mm 2 or more tensile strength, show good properties.
【0026】また、上記絶縁断熱中間部90に接続され
る冷媒通路側結合部92は、例えばステンレス等よりな
る真空2重管構造を有しており、その上端部には例えば
突き合わせ溶接により接続された例えばコバールよりな
る線膨張係数緩和部材106が設けられる。そして、こ
の緩和部材106は前述と同様なろう付け接合により、
セラミックスよりなる上記絶縁断熱中間部90に接続さ
れており、上述のようにこの冷媒通路側結合部92と収
容部側結合部88との間の電気的絶縁及び断熱を図って
いる。そして、断熱中間部90の下端周縁部には、リン
グ状の下側案内凹部108が形成されると共にこの部分
には下側の緩和部材106の上端周縁部に形成されたリ
ング状の下側案内凸部110が嵌装されており、これら
の接合時に軸ズレが生じないようになっている。The refrigerant passage side joint portion 92 connected to the insulating heat insulating intermediate portion 90 has a vacuum double tube structure made of, for example, stainless steel, and is connected to the upper end portion thereof by, for example, butt welding. Further, a linear expansion coefficient relaxing member 106 made of, for example, Kovar is provided. Then, the relaxing member 106 is brazed and joined in the same manner as described above,
It is connected to the insulating and heat insulating intermediate portion 90 made of ceramics, and as described above, achieves electrical insulation and heat insulation between the refrigerant passage side joint portion 92 and the accommodation portion side joint portion 88. A ring-shaped lower guide recess 108 is formed at the lower end peripheral portion of the heat insulating intermediate portion 90, and a ring-shaped lower guide recess formed at the upper end peripheral portion of the lower relaxing member 106 is provided at this portion. The convex portion 110 is fitted so that axial misalignment does not occur at the time of joining them.
【0027】また、上記下側の緩和部材106の下部周
縁部には、例えばアルミナ等よりなるセラミックスやテ
フロンの補助絶縁断熱部材112が嵌め込まれている。
そして、上記2重管構造は、例えばステンレスよりなる
内側パイプ114と、この外側にこれより所定の距離だ
け離間させて同芯状に配置した例えばステンレスよりな
る外側パイプ116を有す。An auxiliary insulating heat insulating member 112 made of, for example, ceramics such as alumina or Teflon is fitted in the lower peripheral edge of the lower relaxing member 106.
The double pipe structure has an inner pipe 114 made of, for example, stainless steel, and an outer pipe 116 made of, for example, stainless steel and arranged concentrically on the outer side of the inner pipe 114 with a predetermined distance therebetween.
【0028】上記外側パイプ116の上部は例えばステ
ンレス等よりなる接合部材118に接続されており、こ
の接合部材118には内側パイプ114と外側パイプ1
16との間に形成される環状の室、すなわち真空室12
0と外側とを連通するための連通路122が形成されて
おり、この真空室120と処理容器4内を連通してい
る。従って、処理時に処理容器4内を真空引きすること
によりこの真空室120内を真空状態にして外方に冷熱
が伝達することを阻止し得るように構成される。上記内
側及び外側パイプ114、116の下端部には、中央部
に流路124の形成された、例えばステンレスよりなる
下部接合部材126が設けられており、これらパイプ間
を固定している。The upper portion of the outer pipe 116 is connected to a joining member 118 made of, for example, stainless steel, and the joining member 118 has an inner pipe 114 and an outer pipe 1.
16 and an annular chamber formed between the vacuum chamber 12 and
A communication path 122 is formed to connect 0 to the outside, and the vacuum chamber 120 is connected to the inside of the processing container 4. Therefore, by vacuuming the inside of the processing container 4 at the time of processing, the inside of the vacuum chamber 120 can be made into a vacuum state to prevent the transfer of cold heat to the outside. At the lower ends of the inner and outer pipes 114 and 116, there is provided a lower joining member 126 made of, for example, stainless steel, in which a flow path 124 is formed in the central portion, and these pipes are fixed to each other.
【0029】このように構成されたジョイント装置の下
部は、容器底部6に形成した段部状の貫通孔にボルト等
により固定した凹部状貫通補助部材128に遊嵌状態で
収容されており、この補助部材128の内周面とジョイ
ント装置の外周面との間で、処理容器内と上記連通路1
22とを連通するリング状の流路130を形成するよう
になっている。そして、上記容器底部6と接合部材11
8とが接する部分及び凹部状貫通補助部材128と上記
接合部材118とが接する部分にはそれぞれ外部との通
気を遮断するためのシール部材132、134が介設さ
れている。The lower portion of the joint device constructed as described above is accommodated in a recessed penetrating auxiliary member 128 fixed by bolts or the like in a stepped through hole formed in the container bottom 6 in a loosely fitted state. Between the inner peripheral surface of the auxiliary member 128 and the outer peripheral surface of the joint device, the inside of the processing container and the communication passage 1
A ring-shaped flow path 130 communicating with 22 is formed. Then, the container bottom 6 and the joining member 11
Sealing members 132 and 134 for blocking ventilation from the outside are provided at a portion in contact with 8 and a portion in contact with the recess-shaped penetration assisting member 128 and the joining member 118, respectively.
【0030】一方、冷媒供給通路18は、例えばステン
レスパイプにより2重管構造になされており、冷媒とし
て例えば液体窒素の通る内側ステンレスパイプ18Aの
上端は、上記下部接合部材126の流路124の下端部
へ接合されて、冷媒を内側パイプ114内へ供給し得る
ように構成される。そして、内側ステンレスパイプ18
Aの上端には、補助部材136を介して上記外側パイプ
116を囲むように内側補助ステンレスパイプ18Cが
設けられており、この内側補助ステンレスパイプ18C
と外側ステンレスパイプ18Bの上端部は、例えばステ
ンレスよりなるフランジ138を介して容器底部の下面
に接続されている。尚、140は下部接合部材126の
下部に設けたリング状のテフロンシールである。On the other hand, the coolant supply passage 18 has a double pipe structure made of, for example, a stainless pipe, and the upper end of the inner stainless pipe 18A through which liquid nitrogen as a coolant passes, for example, is the lower end of the flow path 124 of the lower joining member 126. And is configured to be able to supply the refrigerant into the inner pipe 114. And the inner stainless pipe 18
An inner auxiliary stainless pipe 18C is provided at the upper end of A so as to surround the outer pipe 116 via an auxiliary member 136. This inner auxiliary stainless pipe 18C is provided.
The upper end of the outer stainless pipe 18B is connected to the lower surface of the container bottom via a flange 138 made of, for example, stainless steel. Incidentally, 140 is a ring-shaped Teflon seal provided below the lower joining member 126.
【0031】次に、以上のように構成された本実施例の
動作について説明する。まず、図示しないロードロック
室より所定の圧力、例えば、1×10-4〜数Torr程
度に減圧された処理容器4のサセプタ14の上部にウエ
ハWを載置し、これを静電チャック22によりクーロン
力によりサセプタ14側へ吸着保持する。そして、上部
電極44と下部電極(サセプタ)14との間にパイプリ
ード34を介して高周波を印加することによりプラズマ
を立て、これと同時に上部電極44側からプロセスガス
を処理空間に流し、エッチング処理を行う。Next, the operation of this embodiment configured as described above will be described. First, the wafer W is placed on the upper portion of the susceptor 14 of the processing container 4 which is depressurized to a predetermined pressure from a load lock chamber (not shown), for example, about 1 × 10 −4 to several Torr, and the wafer W is placed by the electrostatic chuck 22. Adsorbed and held on the susceptor 14 side by Coulomb force. Then, a high frequency is applied between the upper electrode 44 and the lower electrode (susceptor) 14 through the pipe lead 34 to generate plasma, and at the same time, a process gas is caused to flow from the upper electrode 44 side into the processing space to perform etching treatment. I do.
【0032】また、プラズマによる熱で、ウエハが所定
の設定温度よりも過度に加熱されるのでこれを冷却する
ためにサセプタ支持台10の冷却ジャケット16に冷
媒、例えば液体窒素を流通させてこの部分を所定温度、
例えば−196℃に維持し、これからの冷熱をこの上部
のサセプタ14を介してウエハWに供給し、これを冷却
するようになっている。Further, since the wafer is excessively heated above a predetermined set temperature by the heat of the plasma, a coolant, for example, liquid nitrogen, is circulated through the cooling jacket 16 of the susceptor support 10 to cool the wafer. The predetermined temperature,
For example, the temperature is maintained at −196 ° C., and the cold heat from this is supplied to the wafer W via the susceptor 14 on the upper side to cool it.
【0033】そして、冷却ジャケット16とウエハWと
の間に温度調整用ヒータ52を設けて、この部分の発熱
量を調整することによりウエハWに伝達される冷熱を調
整し、ウエハWを所定の温度、例えば−150℃程度に
維持する。従来装置にあっては、冷却媒体自体の温度を
制御することによってウエハ温度を制御しており、しか
も冷却ジャケットとウエハとの間の距離が長く、部材を
接合する界面も多いので熱応答性が非常に悪かった。こ
れに対して、本実施例においては、上述のように冷却ジ
ャケット16は一定の低温、例えば−196℃に固定さ
れ、これに対してヒータ52はウエハWに例えば15〜
20mmまでの距離に接近させて設けられているので、
このヒータ52の発熱量の変化は迅速にウエハWの温度
変化となって表れ、従って熱応答性が良く、迅速にウエ
ハ温度を制御することが可能となる。従って、ヒータ5
2をオフしたときの液体窒素だけによるウエハ冷却温
度、例えば−160℃(液体窒素(−196℃)との間
の温度差例えば36℃はサセプタ等によるロス)を最低
温度値としてそれ以上、常温までの温度範囲内で迅速に
且つ直線的にウエハ温度を制御することが可能となる。
尚、液体窒素の供給を断ってヒータ52だけにより温度
制御を行ってもよい。A temperature adjusting heater 52 is provided between the cooling jacket 16 and the wafer W to adjust the amount of heat generated at this portion to adjust the cold heat transferred to the wafer W, thereby keeping the wafer W at a predetermined temperature. The temperature is maintained at, for example, about -150 ° C. In the conventional device, the temperature of the wafer is controlled by controlling the temperature of the cooling medium itself. Further, the distance between the cooling jacket and the wafer is long, and there are many interfaces for joining members, so that the thermal response is high. It was very bad. On the other hand, in this embodiment, as described above, the cooling jacket 16 is fixed at a constant low temperature, for example, −196 ° C., whereas the heater 52 is mounted on the wafer W by, for example, 15 to 15.
Since it is installed close to a distance of up to 20 mm,
This change in the amount of heat generated by the heater 52 promptly appears as a change in the temperature of the wafer W. Therefore, the thermal responsiveness is good and the wafer temperature can be quickly controlled. Therefore, the heater 5
Wafer cooling temperature only by liquid nitrogen when 2 is turned off, for example, -160 ° C (temperature difference between liquid nitrogen (-196 ° C) and liquid nitrogen (-196 ° C, for example, 36 ° C is loss due to susceptor)) is set as the minimum temperature value, and room temperature is exceeded. It is possible to control the wafer temperature quickly and linearly within the temperature range up to.
The temperature control may be performed only by the heater 52 with the supply of liquid nitrogen cut off.
【0034】また、ヒータ52とサセプタ14との界面
部及びウエハWの下面には、ガス通路30を介して冷却
されたHe等の熱伝達ガスが導入されているので上下間
の熱伝達効率が劣化することもなく、上記した熱応答性
を一層向上させることができる。Further, since the heat transfer gas such as He cooled through the gas passage 30 is introduced into the interface between the heater 52 and the susceptor 14 and the lower surface of the wafer W, the heat transfer efficiency between the upper and lower portions is improved. The thermal response described above can be further improved without deterioration.
【0035】また、パイプリード34を通る高周波は、
表皮効果によりパイプ周辺部を伝達し、このパイプリー
ド34内には高周波によって影響を受けて誘導ノイズを
発生する各種リード26、66、72が収容されてお
り、しかも出口側においては高周波ノイズカット用のフ
ィルタ27、67、74が介設されているので、制御系
に悪影響を与えることがない。The high frequency wave passing through the pipe lead 34 is
Various leads 26, 66, 72 that transmit the peripheral portion of the pipe by the skin effect and that generate induction noise due to the influence of high frequency are housed in the pipe lead 34, and further, for high frequency noise cutting on the outlet side. Since the filters 27, 67, and 74 are installed, the control system is not adversely affected.
【0036】また、プラズマによってダメージを受ける
消耗品であるサセプタを交換する場合にはこのサセプタ
14とサセプタ支持台10とを接続するボルト12を緩
めることによりサセプタ14を容易に取り外すことがで
きる。更に、過電流によるヒータ52の破損、寿命によ
るヒータの劣化等が生じた場合には、ヒータ交換等のメ
ンテナンス作業を行うが、この場合には上述のようにサ
セプタ14を取り外した状態で更にボルト60を取り外
すことによりヒータ52をヒータ固定台54ごとサセプ
タ支持台10から取り外すことができ、ヒータ52の交
換作業を容易に行うことができる。上記実施例において
は、冷却媒体として液体窒素を用い、温度調整用ヒータ
52としてセラミックスヒータを用いた場合を説明した
が、これに限定されず、例えば冷却媒体として液体ヘリ
ウム等を用いてもよいし、また、ヒータとして他の種類
のヒータを用いてもよい。When the susceptor, which is a consumable item damaged by plasma, is replaced, the susceptor 14 can be easily removed by loosening the bolt 12 connecting the susceptor 14 and the susceptor support 10. Further, when the heater 52 is damaged due to overcurrent and the heater is deteriorated due to its life, maintenance work such as heater replacement is performed. In this case, the bolts are further removed with the susceptor 14 removed as described above. By removing 60, the heater 52 can be removed from the susceptor support 10 together with the heater fixing base 54, and the replacement work of the heater 52 can be easily performed. In the above embodiment, the case where liquid nitrogen is used as the cooling medium and the ceramic heater is used as the temperature adjusting heater 52 has been described, but the present invention is not limited to this, and liquid helium or the like may be used as the cooling medium. Also, other types of heaters may be used as the heater.
【0037】また、プラズマ処理中にあっては、前述の
ように液体窒素(−196℃)は冷媒供給通路18か
ら、本発明に係るジョイント装置84の内側パイプ11
4内を介して冷媒収容部である冷却ジャケット16内に
導入され、この冷媒はこのジャケット16内でサセプタ
支持台10との間で熱処理を行い、蒸発潜熱をもらい蒸
発気化し冷媒排出通路20を介して排出されており、こ
の冷熱によりウエハWを冷却することになる。この場
合、このジョイント装置84は、その途中に電気的絶縁
性を有するセラミックスよりなる絶縁断熱中間部90を
介在させてあるので、高周波電源が付与されてカソード
側となっている冷却ジャケット16すなわち下部電極側
と冷媒供給通路18との間は完全に電気的に絶縁される
ことになるのみならず、冷却ジャケット16側の冷熱
が、容器底部6に伝達することも阻止でき、これらの間
の断熱性を図ることができる。特に、本実施例において
は冷媒通路側結合部92の途中に補助絶縁断熱部材11
2を介設してあることから、特に、断熱性に関しては一
層の改善を図ることができる。また、セラミックスより
なる絶縁断熱中間部90は、この上下のコバールすなわ
ち線膨張係数緩和部材100、106とそれぞれの面で
ろう付け接合されているので、接合強度が高くて容易に
脱落することもなく、しかもセラミックスをステンレス
等に直接接合することもなく、線膨張係数がこれら2つ
の材料の線膨張係数の中間にある材料、例えばコバール
を用いて介在させているので、冷媒である液体窒素流通
時における線膨張量の相互間の変位量を少なくでき、接
合強度を一層向上させることができる。During the plasma processing, liquid nitrogen (-196 ° C.) flows from the refrigerant supply passage 18 to the inner pipe 11 of the joint device 84 according to the present invention as described above.
4 is introduced into the cooling jacket 16 which is a refrigerant accommodating portion, and this refrigerant undergoes heat treatment with the susceptor support 10 in the jacket 16 to be evaporated and vaporized to evaporate into the refrigerant discharge passage 20. The wafer W is cooled by the cold heat. In this case, since the joint device 84 has the insulating and heat insulating intermediate portion 90 made of ceramics having an electrically insulating property interposed in the middle thereof, the cooling jacket 16 that is the cathode side by applying the high frequency power, that is, the lower portion. Not only the electrode side and the coolant supply passage 18 are completely electrically insulated, but also the cold heat on the cooling jacket 16 side can be prevented from being transferred to the container bottom portion 6, and the heat insulation between them can be prevented. It is possible to improve the sex. Particularly, in the present embodiment, the auxiliary insulating heat insulating member 11 is provided in the middle of the refrigerant passage side joint portion 92.
Since 2 is provided, it is possible to further improve the heat insulating property. Further, since the insulating and heat insulating intermediate portion 90 made of ceramics is brazed and joined to the upper and lower Kovars, that is, the linear expansion coefficient relaxing members 100 and 106 on their respective surfaces, the joining strength is high and is not easily dropped. Moreover, since ceramics are not directly bonded to stainless steel or the like and a material having a linear expansion coefficient between those two materials is used to intervene, for example, Kovar, when liquid nitrogen, which is a refrigerant, is circulated. It is possible to reduce the amount of displacement between the linear expansion amounts in the above, and to further improve the bonding strength.
【0038】また、内側パイプ114と外側パイプ11
6との間に形成される空間部は、連通路122及びリン
グ状の流路130を介して処理容器4内と連通されてい
るのでこの空間部は処理容器4内と同様に減圧状態に維
持されて減圧室状態となり、従って、液体窒素と直接接
触する内側パイプ114から外側パイプ116に対して
対流により伝達される冷熱を大幅に削減することができ
る。Further, the inner pipe 114 and the outer pipe 11
6 is communicated with the inside of the processing container 4 via the communication passage 122 and the ring-shaped flow path 130, so that this space is maintained in a reduced pressure state like the inside of the processing container 4. As a result, the decompression chamber state is achieved, and therefore, the cold heat transmitted by convection from the inner pipe 114 that is in direct contact with the liquid nitrogen to the outer pipe 116 can be significantly reduced.
【0039】また、内側パイプ114と外側パイプ11
6の下端部を支持するステンレス製の下部接合部材12
6は、冷媒と直接接触することから冷熱が外側パイプ1
16の下端部から上端部に向けて伝達してくるが、この
外側パイプ116の上方向に向かって温度勾配が発生
し、しかも真空室100の作用により内側パイプ114
から供給される対流冷熱が非常に少なくなり、結果的
に、外側パイプ116の上端部に到達する冷熱は非常に
少なくなり、処理容器底部6側へ、すなわち外方へ逃げ
る冷熱を大幅に減少させることができる。従って、全体
として断熱性を大幅に向上させることが可能となる。こ
のような構成により、冷媒と処理容器底部6との間の温
度差を約100℃以上に維持することが可能となった。
また、これら内側及び外側パイプ114、116は、例
えばステンレスにより形成されているので、取り付け時
等の衝撃によりこれが破損することもない。Also, the inner pipe 114 and the outer pipe 11
Lower joint member 12 made of stainless steel for supporting the lower end of 6
Since 6 is in direct contact with the refrigerant, cold heat is generated in the outer pipe 1
16 is transmitted from the lower end to the upper end, but a temperature gradient is generated in the upward direction of the outer pipe 116, and the inner pipe 114 is operated by the vacuum chamber 100.
The convective cold heat supplied from the tank is extremely low, and as a result, the cold heat reaching the upper end portion of the outer pipe 116 is very low, and the cold heat escaping to the processing container bottom 6 side, that is, the outside is significantly reduced. be able to. Therefore, it is possible to significantly improve the heat insulating property as a whole. With such a configuration, the temperature difference between the refrigerant and the bottom portion 6 of the processing container can be maintained at about 100 ° C. or higher.
Further, since the inner and outer pipes 114 and 116 are made of, for example, stainless steel, they are not damaged by an impact at the time of mounting.
【0040】上記したジョイント装置は、−50℃以下
の低温領域、特に−150℃程度の低温領域でウエハを
処理するプラズマ処理装置に特に有用である。また、上
記実施例にあっては、冷媒供給側のジョイント装置84
の作用について述べたが、冷媒排出側のジョイント装置
86においても全く同様に作用するのは勿論である。ま
た、上記実施例においては断熱中間部90の材料として
アルミナよりなるセラミックスを用いた場合について説
明したが、絶縁性及び断熱性が高い材料ならばどのよう
な材料でもよい。The above-mentioned joint apparatus is particularly useful for a plasma processing apparatus for processing a wafer in a low temperature region of -50 ° C. or lower, particularly in a low temperature region of about -150 ° C. Further, in the above embodiment, the joint device 84 on the refrigerant supply side is provided.
However, it is needless to say that the joint device 86 on the refrigerant discharge side operates in exactly the same manner. Further, although the case where the ceramics made of alumina is used as the material of the heat insulating middle portion 90 has been described in the above embodiment, any material may be used as long as it is a material having high insulating properties and heat insulating properties.
【0041】尚、上記実施例にあっては、プラズマエッ
チング装置の冷却機構を例にとって説明したが、これに
限定されず、本発明はプラズマCVD装置、プラズマア
ッシング装置、プラズマスパッタ装置等の他のプラズマ
処理装置の冷却機構または、被処理体を低温で検査等を
行う場合、例えば電子顕微鏡の試料載置台や半導体材
料、素子の評価を行う試料載置台の冷却機構等にも適用
し得るのは勿論である。In the above embodiment, the cooling mechanism of the plasma etching apparatus has been described as an example, but the present invention is not limited to this, and the present invention is applicable to other plasma CVD apparatus, plasma ashing apparatus, plasma sputtering apparatus and the like. In the case where the cooling mechanism of the plasma processing apparatus or the object to be processed is inspected at a low temperature, for example, it can be applied to the sample mounting table of the electron microscope, the semiconductor material, the cooling mechanism of the sample mounting table for evaluating the element, or the like. Of course.
【0042】[0042]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば次
のような優れた作用効果を発揮することができる。装置
の途中に電気的絶縁性及び断熱性に優れた部材を介在さ
せるようにしたので、低温で且つ電気的絶縁性を必要と
する冷却機構等に耐久性を損なうことなく冷媒を安定し
て供給することができる。As described above, according to the present invention, the following excellent operational effects can be exhibited. Since a member with excellent electrical insulation and heat insulation properties is placed in the middle of the device, a stable supply of refrigerant can be achieved at low temperatures without sacrificing durability to cooling mechanisms that require electrical insulation. can do.
【図1】本発明に係るジョイント装置の一実施例を示す
断面図である。FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of a joint device according to the present invention.
【図2】本発明のジョイント装置を適用したプラズマ処
理装置を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing a plasma processing apparatus to which the joint device of the present invention is applied.
【図3】プラズマ処理装置への取り付け状態を示すジョ
イント装置の断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of a joint device showing a state of attachment to a plasma processing apparatus.
【図4】プラズマ処理装置の載置台を示す概略分解図で
ある。FIG. 4 is a schematic exploded view showing a mounting table of the plasma processing apparatus.
2 エッチング装置 4 処理容器 16 冷却ジャケット(冷媒収容部) 18 冷媒供給通路 20 冷媒排出通路 38 高周波電源 84,86 ジョイント装置 88 収容部側結合部 90 絶縁断熱中間部 92 冷媒通路側結合部 100,106 線膨張係数緩和部材 W 半導体ウエハ(被処理体) 2 Etching device 4 Processing container 16 Cooling jacket (refrigerant accommodating part) 18 Refrigerant supply passage 20 Refrigerant discharge passage 38 High frequency power supply 84,86 Joint device 88 Accommodating portion side coupling part 90 Insulation heat insulation intermediate part 92 Refrigerant passage side coupling part 100, 106 Linear expansion coefficient relaxation member W Semiconductor wafer (processing target)
Claims (3)
収容部に外部の冷媒通路を結合するためのジョイント装
置において、中心に流路を有し、前記収容部に装着され
る収容部側結合部と、熱伝導性が低く且つ電気的絶縁性
の高い材料よりなり、中心に流路を有して前記収容部側
結合部に接続される絶縁断熱中間部と、中心に流路を有
し、前記絶縁断熱中間部に接続されると共に前記冷媒通
路を結合する冷媒通路側結合部とを備えたことを特徴と
するジョイント装置。1. A joint device for connecting an external refrigerant passage to a refrigerant accommodating portion formed on a mounting table to which a voltage is applied, the accommodating portion side having a flow passage at the center and mounted in the accommodating portion. The coupling portion, the insulating heat insulating intermediate portion made of a material having low thermal conductivity and high electrical insulation and having a flow passage in the center and connected to the accommodation portion side coupling portion, and a flow passage in the center. And a coolant passage side coupling portion that is connected to the insulating and heat insulating intermediate portion and that couples the coolant passages.
造を有していることを特徴とする請求項1記載のジョイ
ント装置。2. The joint device according to claim 1, wherein the refrigerant passage side coupling portion has a vacuum double tube structure.
合部の少なくともいずれか一方は、前記絶縁断熱中間部
に接合される部分に前記中間部との間における線膨張量
の相異を緩和させるための線膨張係数緩和部材を有する
ことを特徴とする請求項1または2記載のジョイント装
置。3. At least one of the housing section side joint section and the refrigerant passage side joint section has a difference in linear expansion amount between a portion joined to the insulation heat insulation middle section and the middle section. The joint device according to claim 1 or 2, further comprising a linear expansion coefficient relaxing member for relaxing.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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US08/104,475 US5376213A (en) | 1992-07-28 | 1993-07-28 | Plasma processing apparatus |
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JP35304692A JP3034714B2 (en) | 1992-12-11 | 1992-12-11 | Joint device |
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Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2001257253A (en) * | 2000-03-13 | 2001-09-21 | Hitachi Ltd | Wafer processing device and method of manufacturing wafer |
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1992
- 1992-12-11 JP JP35304692A patent/JP3034714B2/en not_active Expired - Lifetime
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