JPH0661184A - プラズマ処理装置 - Google Patents
プラズマ処理装置Info
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- JPH0661184A JPH0661184A JP22637492A JP22637492A JPH0661184A JP H0661184 A JPH0661184 A JP H0661184A JP 22637492 A JP22637492 A JP 22637492A JP 22637492 A JP22637492 A JP 22637492A JP H0661184 A JPH0661184 A JP H0661184A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 加熱手段とヒートパイプを設けて上部電極の
精度の良い温度制御を行う。 【構成】 処理容器２内に上部電極１０と下部電極８を
有してこれらの間に発生するプラズマにより被処理体Ｗ
を処理するプラズマ処理装置において、上記上部電極１
０に加熱手段１４を設けると共に、この加熱手段１４の
近傍に放熱用のヒートパイプ４０を設けて制御手段３６
により加熱手段１４の発熱量を制御する。これにより、
ホットアンドクール方式による温度制御により上部電極
の温度を精度良く制御する。
精度の良い温度制御を行う。 【構成】 処理容器２内に上部電極１０と下部電極８を
有してこれらの間に発生するプラズマにより被処理体Ｗ
を処理するプラズマ処理装置において、上記上部電極１
０に加熱手段１４を設けると共に、この加熱手段１４の
近傍に放熱用のヒートパイプ４０を設けて制御手段３６
により加熱手段１４の発熱量を制御する。これにより、
ホットアンドクール方式による温度制御により上部電極
の温度を精度良く制御する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、プラズマ処理装置に関
する。
する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、半導体製造工程の一部の工程を
行う装置として、減圧下において被処理体であるウエハ
等を活性プラズマを利用してエッチングするプラズマエ
ッチング装置が知られている。この種のエッチング装置
は、例えば図３に示すように構成されている。すなわち
アルミニウム等よりなる処理容器２内に、周囲より絶縁
されたサセプタ４を配置し、これに高周波電源６を印加
して下部電極８を構成する。この下部電極８の上面に静
電チャック等により半導体ウエハＷを吸着保持し、この
上方に設けた処理容器の天井部を上部電極１０としてこ
の上部電極１０と下部電極８との間でプラズマを発生さ
せ、ウエハＷにプラズマ処理を施す。この時、処理容器
２の上方に設けた永久磁石１２を回転させることにより
ウエハＷの表面に水平方向に磁界を印加し、プラズマの
活性化を促進させる。また、上部電極１０内には、例え
ばセラミックヒータ１４が設けられており、プラズマ処
理前後の上部電極の加熱或いはプラズマ処理中における
上部電極の温度制御を行うようになっている。
行う装置として、減圧下において被処理体であるウエハ
等を活性プラズマを利用してエッチングするプラズマエ
ッチング装置が知られている。この種のエッチング装置
は、例えば図３に示すように構成されている。すなわち
アルミニウム等よりなる処理容器２内に、周囲より絶縁
されたサセプタ４を配置し、これに高周波電源６を印加
して下部電極８を構成する。この下部電極８の上面に静
電チャック等により半導体ウエハＷを吸着保持し、この
上方に設けた処理容器の天井部を上部電極１０としてこ
の上部電極１０と下部電極８との間でプラズマを発生さ
せ、ウエハＷにプラズマ処理を施す。この時、処理容器
２の上方に設けた永久磁石１２を回転させることにより
ウエハＷの表面に水平方向に磁界を印加し、プラズマの
活性化を促進させる。また、上部電極１０内には、例え
ばセラミックヒータ１４が設けられており、プラズマ処
理前後の上部電極の加熱或いはプラズマ処理中における
上部電極の温度制御を行うようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、生産性向上
の観点からは、例えばエッチング処理を行う場合にはそ
のエッチングレートはできるだけ高い方が好ましく、そ
のためには、電極材質には依存せずに、エッチング対象
物が熱酸化膜や多結晶Ｓｉであっても上部電極及び下部
電極の温度をエッチング処理の間も含め、単独にそれぞ
れの設定温度との温度差ができるだけ小さく、好ましく
はそれぞれが設定温度と同一温度に維持されるのが良
い。一般的には、プラズマ処理中においては設定温度例
えば６０℃に上部及び下部電極が維持されるようにヒー
タ１４の電力を低下させたり、或いはこの電力を断った
りするが、プラズマ処理の進行に従ってプラズマによる
発熱が次第に蓄積してしまい、その結果、例えば高周波
の電力が２ＫＷの場合には上部電極温度が６７〜６８℃
程度まで上昇してしまい、上部電極温度を適正な温度に
維持することができないという改善点を有していた。
の観点からは、例えばエッチング処理を行う場合にはそ
のエッチングレートはできるだけ高い方が好ましく、そ
のためには、電極材質には依存せずに、エッチング対象
物が熱酸化膜や多結晶Ｓｉであっても上部電極及び下部
電極の温度をエッチング処理の間も含め、単独にそれぞ
れの設定温度との温度差ができるだけ小さく、好ましく
はそれぞれが設定温度と同一温度に維持されるのが良
い。一般的には、プラズマ処理中においては設定温度例
えば６０℃に上部及び下部電極が維持されるようにヒー
タ１４の電力を低下させたり、或いはこの電力を断った
りするが、プラズマ処理の進行に従ってプラズマによる
発熱が次第に蓄積してしまい、その結果、例えば高周波
の電力が２ＫＷの場合には上部電極温度が６７〜６８℃
程度まで上昇してしまい、上部電極温度を適正な温度に
維持することができないという改善点を有していた。
【０００４】また、この問題点を解決するために、上部
電極１０側に冷媒を流通させてこれを冷却することも行
われているが、この場合には冷媒の冷熱の熱伝導に時間
がかかることから、熱応答性が十分でなく、そのために
電極を指定温度に設定維持することが困難で、しかも温
度精度もあまり良好でないという改善点を有していた。
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、上
部電極側に加熱手段とヒートパイプを設けて精度の良い
温度制御を行うことができるプラズマ処理装置を提供す
ることにある。
電極１０側に冷媒を流通させてこれを冷却することも行
われているが、この場合には冷媒の冷熱の熱伝導に時間
がかかることから、熱応答性が十分でなく、そのために
電極を指定温度に設定維持することが困難で、しかも温
度精度もあまり良好でないという改善点を有していた。
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、上
部電極側に加熱手段とヒートパイプを設けて精度の良い
温度制御を行うことができるプラズマ処理装置を提供す
ることにある。
【０００５】
【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、処理容器内の上部電極と下部電極との
間に発生したプラズマにより被処理体にプラズマ処理を
施すプラズマ処理装置において、前記上部電極の上部に
加熱手段を形成し、この加熱手段の近傍に放熱用のヒー
トパイプを設け、前記上部電極を所定の温度に維持する
ために前記加熱手段の発熱量を制御する制御手段を設け
るようにしたものである。
解決するために、処理容器内の上部電極と下部電極との
間に発生したプラズマにより被処理体にプラズマ処理を
施すプラズマ処理装置において、前記上部電極の上部に
加熱手段を形成し、この加熱手段の近傍に放熱用のヒー
トパイプを設け、前記上部電極を所定の温度に維持する
ために前記加熱手段の発熱量を制御する制御手段を設け
るようにしたものである。
【０００６】
【作用】本発明は、以上のように構成したので、処理容
器の上部電極に加熱手段と放熱用のヒートパイプが設け
られ、ホットアンドクール方式で上部電極の温度を制御
する。ヒートパイプの作用により放熱を促進させること
ができ、不足分の熱量を制御手段により加熱手段の発熱
量を制御することにより補い、精度の高い温度制御を行
うことができるプラズマ処理装置を提供することにあ
る。
器の上部電極に加熱手段と放熱用のヒートパイプが設け
られ、ホットアンドクール方式で上部電極の温度を制御
する。ヒートパイプの作用により放熱を促進させること
ができ、不足分の熱量を制御手段により加熱手段の発熱
量を制御することにより補い、精度の高い温度制御を行
うことができるプラズマ処理装置を提供することにあ
る。
【０００７】
【実施例】以下に、本発明に係るプラズマ処理装置の一
実施例を添付図面に基づいて詳述する。図１は本発明に
係るプラズマ処理装置の一実施例を示す断面図である。
本実施例においては、プラズマ処理装置としてプラズマ
エッチング装置を例にとって説明する。尚、図３に示す
従来装置と同一部分については同一符号を付す。図示す
るようにこのプラズマエッチング装置１６は、例えばア
ルミニウム等の熱伝導性の良好な材料により４００ｍｍ
角の矩形状に成形された処理容器２を有し、この処理容
器２内には被処理体としての例えば半導体ウエハＷを載
置するために周囲より絶縁された例えばアルミニウム等
よりなるウエハ載置台１８が設置されている。
実施例を添付図面に基づいて詳述する。図１は本発明に
係るプラズマ処理装置の一実施例を示す断面図である。
本実施例においては、プラズマ処理装置としてプラズマ
エッチング装置を例にとって説明する。尚、図３に示す
従来装置と同一部分については同一符号を付す。図示す
るようにこのプラズマエッチング装置１６は、例えばア
ルミニウム等の熱伝導性の良好な材料により４００ｍｍ
角の矩形状に成形された処理容器２を有し、この処理容
器２内には被処理体としての例えば半導体ウエハＷを載
置するために周囲より絶縁された例えばアルミニウム等
よりなるウエハ載置台１８が設置されている。
【０００８】このウエハ載置台１８は、上部構造体であ
るサセプタ４とこのサセプタ４を支持するサセプタ支持
台２０とにより構成されている。このサセプタ４の上部
には図示しない静電チャックが設けられており、これに
直流高電圧を印加することによりクーロン力でもってウ
エハＷを吸着保持するようになっている。上記サセプタ
４は、リード２２によりコンデンサ等よりなるマッチン
グ２４を介してプラズマ発生用の高周波電源２６へ接続
されており、下部電極８として構成される。また、サセ
プタ支持台２０には、冷媒の流通可能な冷却ジャケット
２８が設けられており、この冷却ジャケット２８には冷
媒として例えば−５０℃のフロリナートを流通させてこ
の冷熱によりウエハＷを冷却し得るようになっている。
るサセプタ４とこのサセプタ４を支持するサセプタ支持
台２０とにより構成されている。このサセプタ４の上部
には図示しない静電チャックが設けられており、これに
直流高電圧を印加することによりクーロン力でもってウ
エハＷを吸着保持するようになっている。上記サセプタ
４は、リード２２によりコンデンサ等よりなるマッチン
グ２４を介してプラズマ発生用の高周波電源２６へ接続
されており、下部電極８として構成される。また、サセ
プタ支持台２０には、冷媒の流通可能な冷却ジャケット
２８が設けられており、この冷却ジャケット２８には冷
媒として例えば−５０℃のフロリナートを流通させてこ
の冷熱によりウエハＷを冷却し得るようになっている。
【０００９】また、処理容器２の天井部は上記サセプタ
４に対して平行平板状に成形されて接地されており、上
部電極１０として構成されている。従って、この上部電
極１０と下部電極８との間は処理空間として構成され、
ここにプラズマを発生させることによりウエハＷにプラ
ズマ処理を施すように構成される。この上部電極１０の
下部には、その全面に渡って処理ガス導入ヘッド３０が
設けられると共にその下面には下方の処理空間に臨ませ
て多数の噴出孔３２が形成されており、ガス導入口３４
から導入した例えばＣＦ系のプロセスガスを処理空間に
向けて放出するようになっている。そして、処理容器２
２の側壁には、容器内を真空排気するために図示しない
真空ポンプが介設された排気管３６が接続されている。
４に対して平行平板状に成形されて接地されており、上
部電極１０として構成されている。従って、この上部電
極１０と下部電極８との間は処理空間として構成され、
ここにプラズマを発生させることによりウエハＷにプラ
ズマ処理を施すように構成される。この上部電極１０の
下部には、その全面に渡って処理ガス導入ヘッド３０が
設けられると共にその下面には下方の処理空間に臨ませ
て多数の噴出孔３２が形成されており、ガス導入口３４
から導入した例えばＣＦ系のプロセスガスを処理空間に
向けて放出するようになっている。そして、処理容器２
２の側壁には、容器内を真空排気するために図示しない
真空ポンプが介設された排気管３６が接続されている。
【００１０】上部電極１０と下部電極８との間は、一般
的には例えば１０〜２５ｍｍ程度の距離に設定されてい
る。上部電極１０の上部には、少なくともウエハ面積よ
りも大きくなされた板状の加熱手段、例えばセラミック
ヒータ１４がアルミニウム内に埋め込まれて設置されて
おり、必要に応じて上部電極１０を加熱し得るように構
成される。このセラミックヒータ１４への電力供給量
は、例えば装置全体の制御を行うマイクロコンピュータ
等よりなる制御手段としての制御部３６により制御され
る。また、この上部電極１０には、光を利用して温度を
測定するフロロプチック光ファイバー式温度計或いは熱
電対よりなる温度検出器３８が埋め込まれており、この
出力は上記制御部３６へ入力される。尚、上記フロロプ
チック光ファイバー式温度計は温度に依存して光の往復
時間が変化することを利用した温度計である。
的には例えば１０〜２５ｍｍ程度の距離に設定されてい
る。上部電極１０の上部には、少なくともウエハ面積よ
りも大きくなされた板状の加熱手段、例えばセラミック
ヒータ１４がアルミニウム内に埋め込まれて設置されて
おり、必要に応じて上部電極１０を加熱し得るように構
成される。このセラミックヒータ１４への電力供給量
は、例えば装置全体の制御を行うマイクロコンピュータ
等よりなる制御手段としての制御部３６により制御され
る。また、この上部電極１０には、光を利用して温度を
測定するフロロプチック光ファイバー式温度計或いは熱
電対よりなる温度検出器３８が埋め込まれており、この
出力は上記制御部３６へ入力される。尚、上記フロロプ
チック光ファイバー式温度計は温度に依存して光の往復
時間が変化することを利用した温度計である。
【００１１】上記上部電極１０の上部、すなわちセラミ
ックヒータ１４の近傍には、ほぼ電極全域に渡る面積を
有する本発明の特長とする放熱用のヒートパイプ４０が
設けられている。具体的には、このヒートパイプ４０
は、内部に作動空間４２を有する矩形状の筒体として構
成されており、パイプの底部、天井部及び壁全体は、熱
伝導性の良好な材料、例えばアルミニウムにより構成さ
れている。図示例にあってはヒートパイプ４０の底部と
上部電極１０とが一体的に組み合わされた状態が示され
ている。
ックヒータ１４の近傍には、ほぼ電極全域に渡る面積を
有する本発明の特長とする放熱用のヒートパイプ４０が
設けられている。具体的には、このヒートパイプ４０
は、内部に作動空間４２を有する矩形状の筒体として構
成されており、パイプの底部、天井部及び壁全体は、熱
伝導性の良好な材料、例えばアルミニウムにより構成さ
れている。図示例にあってはヒートパイプ４０の底部と
上部電極１０とが一体的に組み合わされた状態が示され
ている。
【００１２】このヒートパイプ４０の高さＬ１は、例え
ば数＋ｍｍに設定されており、内部にはフレオン等の作
動流体４４が適当量収容されていると共に内壁面及び天
井部の内面には、海綿のように作動流体４２をよく吸収
して毛細管現象を生ぜしめる例えば金網のようなウィッ
ク４６が形成されている。そして、ヒートパイプ４０の
下部は、ヒータ１４及び下部電極８側からの熱を奪って
作動流体４４を気化させる蒸発部４０Ａとして構成さ
れ、ヒートパイプ４０の上部は、気化して蒸発した作動
流体４４を冷却して液化させる凝縮部４０Ｂとして構成
される。このヒートパイプ４０の作動効率を制御するた
めに、ヒートパイプ４０内の圧力を適宜調整する圧力調
整手段（図示せず）を設けるのが好ましい。また、セラ
ミックヒータ１４は、前記制御部３６によって制御さ
れ、その発熱量を調整し得るように構成される。
ば数＋ｍｍに設定されており、内部にはフレオン等の作
動流体４４が適当量収容されていると共に内壁面及び天
井部の内面には、海綿のように作動流体４２をよく吸収
して毛細管現象を生ぜしめる例えば金網のようなウィッ
ク４６が形成されている。そして、ヒートパイプ４０の
下部は、ヒータ１４及び下部電極８側からの熱を奪って
作動流体４４を気化させる蒸発部４０Ａとして構成さ
れ、ヒートパイプ４０の上部は、気化して蒸発した作動
流体４４を冷却して液化させる凝縮部４０Ｂとして構成
される。このヒートパイプ４０の作動効率を制御するた
めに、ヒートパイプ４０内の圧力を適宜調整する圧力調
整手段（図示せず）を設けるのが好ましい。また、セラ
ミックヒータ１４は、前記制御部３６によって制御さ
れ、その発熱量を調整し得るように構成される。
【００１３】また、上記ヒートパイプ４０の側部には、
これに接近させて送風ファン４８が設けられており、こ
の送風ファン４８からヒートパイプ４０に送風を行うこ
とにより、ヒートパイプの放熱を行ってこの効率を変化
するようになっている。また送風ファン４８の回転数は
この駆動モータ５０を制御部３６から制御することによ
り行う。このヒートパイプ４０の作動流体４４として
は、上記したフレオンの他にＮＨ4 、アセトン、メタノ
ール、エタノール、ヘプタン、水等を使用することがで
きる。また、上記ウィック４６としてはステンレス鋼金
網、発泡ニッケル、メタルウール、グラス繊維、炭素繊
維、セラミック繊維等を使用することができる。このヒ
ートパイプ４０の材質としては、アルミニウムの他にス
テンレス、銅等を用いることができる。そして、処理容
器２の真上には、例えば永久磁石のような磁界発生器５
２が設けられており、これに接続される駆動モータ５４
を回転することによりウエハＷに水平方向の回転磁界を
付与してプラズマの処理効率を上げ得るように構成され
ている。
これに接近させて送風ファン４８が設けられており、こ
の送風ファン４８からヒートパイプ４０に送風を行うこ
とにより、ヒートパイプの放熱を行ってこの効率を変化
するようになっている。また送風ファン４８の回転数は
この駆動モータ５０を制御部３６から制御することによ
り行う。このヒートパイプ４０の作動流体４４として
は、上記したフレオンの他にＮＨ4 、アセトン、メタノ
ール、エタノール、ヘプタン、水等を使用することがで
きる。また、上記ウィック４６としてはステンレス鋼金
網、発泡ニッケル、メタルウール、グラス繊維、炭素繊
維、セラミック繊維等を使用することができる。このヒ
ートパイプ４０の材質としては、アルミニウムの他にス
テンレス、銅等を用いることができる。そして、処理容
器２の真上には、例えば永久磁石のような磁界発生器５
２が設けられており、これに接続される駆動モータ５４
を回転することによりウエハＷに水平方向の回転磁界を
付与してプラズマの処理効率を上げ得るように構成され
ている。
【００１４】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。本実施例においては、上述した
ように処理容器２の天井部を接地して上部電極１０と
し、サセプタ４側に高周波電源６を供給することにより
対向電極を構成し、ＲＩＥ（ｒｅａｃｔｉｖｅ ｉｏｎ
ｅｔｃｈｉｎｇ）方式のプラズマエッチング装置を構
成している。また、前記ウエハＷと対向する位置であっ
て、処理容器２の上方にて永久磁石よりなる磁界発生器
５２を回転し、ウエハＷにその面と平行な磁場を形成す
ることでマグネトロンエッチング装置を構成している。
そして、処理空間内を真空引きした状態にてエッチング
ガスを導入し、上部電極１０及び下部電極８間にエッチ
ングガスによるプラズマを生成している。更に、ウエハ
Ｗの近傍に水平磁場を形成することで、イオンの飛翔方
向がウエハＷ表面に垂直となり、異方性の高いエッチン
グが実現できる。この場合、処理容器２内は排気管３６
を介して真空引きされ、例えば１０-2〜１０-3Ｔｏｒｒ
程度の圧力に維持される。
動作について説明する。本実施例においては、上述した
ように処理容器２の天井部を接地して上部電極１０と
し、サセプタ４側に高周波電源６を供給することにより
対向電極を構成し、ＲＩＥ（ｒｅａｃｔｉｖｅ ｉｏｎ
ｅｔｃｈｉｎｇ）方式のプラズマエッチング装置を構
成している。また、前記ウエハＷと対向する位置であっ
て、処理容器２の上方にて永久磁石よりなる磁界発生器
５２を回転し、ウエハＷにその面と平行な磁場を形成す
ることでマグネトロンエッチング装置を構成している。
そして、処理空間内を真空引きした状態にてエッチング
ガスを導入し、上部電極１０及び下部電極８間にエッチ
ングガスによるプラズマを生成している。更に、ウエハ
Ｗの近傍に水平磁場を形成することで、イオンの飛翔方
向がウエハＷ表面に垂直となり、異方性の高いエッチン
グが実現できる。この場合、処理容器２内は排気管３６
を介して真空引きされ、例えば１０-2〜１０-3Ｔｏｒｒ
程度の圧力に維持される。
【００１５】本実施例においては、エッチングレートを
高めて生産効率を上げるために、上部電極１０は例えば
＋６０℃に維持するように制御部３６は高周波電源２
６、セラミックヒータ１４の発熱量、送風ファン４８の
回転数等を制御する。また、プラズマ処理前には、高周
波電源２６の印加を断ち、送風ファン４８の駆動を停止
した状態で、セラミックヒータ１４により電極の温度を
＋６０℃程度に維持しておく。この状態でサセプタ４上
にウエハＷを吸着保持させて上記したプラズマ処理を行
う。
高めて生産効率を上げるために、上部電極１０は例えば
＋６０℃に維持するように制御部３６は高周波電源２
６、セラミックヒータ１４の発熱量、送風ファン４８の
回転数等を制御する。また、プラズマ処理前には、高周
波電源２６の印加を断ち、送風ファン４８の駆動を停止
した状態で、セラミックヒータ１４により電極の温度を
＋６０℃程度に維持しておく。この状態でサセプタ４上
にウエハＷを吸着保持させて上記したプラズマ処理を行
う。
【００１６】エッチング処理の間において、上部電極１
０はプラズマから熱エネルギを受けて加熱され、熱エネ
ルギが蓄積されるが、この熱はヒートパイプ４０の蒸発
部４０Ａの作動流体４４を蒸発気化させ、この蒸気はヒ
ートパイプ４０内を上昇して天井である凝縮部４０に至
り、ここで送風ファン４８からの送風によって放熱され
て作動流体が凝縮する。この凝縮した作動流体４４は、
凝縮部４０Ｂから滴下したり或いはウィック４６を伝わ
ってパイプ内壁を流下し、再度蒸発部４０Ａに至り、再
度気化される。このように、蒸発・凝縮を循環する作動
流体４４の作用により上部電極１０に蓄積する熱は効率
的に排除されることになる。
０はプラズマから熱エネルギを受けて加熱され、熱エネ
ルギが蓄積されるが、この熱はヒートパイプ４０の蒸発
部４０Ａの作動流体４４を蒸発気化させ、この蒸気はヒ
ートパイプ４０内を上昇して天井である凝縮部４０に至
り、ここで送風ファン４８からの送風によって放熱され
て作動流体が凝縮する。この凝縮した作動流体４４は、
凝縮部４０Ｂから滴下したり或いはウィック４６を伝わ
ってパイプ内壁を流下し、再度蒸発部４０Ａに至り、再
度気化される。このように、蒸発・凝縮を循環する作動
流体４４の作用により上部電極１０に蓄積する熱は効率
的に排除されることになる。
【００１７】ここで高周波電源２６を電極に印加するこ
とによりプラズマが発生したらセラミックヒータ１４の
パワーを次第に絞り込み、上部電極１０が６０℃を維持
するようにヒータ１４を制御する。この場合、もしヒー
トパイプ４０を用いない場合には、ヒータ１４をオフ状
態にしてもプラズマ発熱の蓄積により上部電極１０は６
７〜６８℃まで上昇するが、ヒートパイプ４０を設ける
ことによりヒートパイプ４０による放熱とヒータ１４に
よる加熱を同時に行いつつヒータ１４のパワー及び送風
ファン４８の回転数を制御し、これにより上部電極１０
の温度を＋６０℃に維持する。このように、ヒートパイ
プによる放熱とヒータ１４による加熱を同時に行いつつ
上部電極の温度を制御すると、電極の温度制御を精度良
く行うことができ、これを所定の温度に維持することが
できる。
とによりプラズマが発生したらセラミックヒータ１４の
パワーを次第に絞り込み、上部電極１０が６０℃を維持
するようにヒータ１４を制御する。この場合、もしヒー
トパイプ４０を用いない場合には、ヒータ１４をオフ状
態にしてもプラズマ発熱の蓄積により上部電極１０は６
７〜６８℃まで上昇するが、ヒートパイプ４０を設ける
ことによりヒートパイプ４０による放熱とヒータ１４に
よる加熱を同時に行いつつヒータ１４のパワー及び送風
ファン４８の回転数を制御し、これにより上部電極１０
の温度を＋６０℃に維持する。このように、ヒートパイ
プによる放熱とヒータ１４による加熱を同時に行いつつ
上部電極の温度を制御すると、電極の温度制御を精度良
く行うことができ、これを所定の温度に維持することが
できる。
【００１８】すなわち、ヒートパイプ４０の作用により
放熱を促進させ、熱の不足分を制御部３６によりセラミ
ックヒータ１４の発熱量を制御することにより補い、精
度の高い温度制御を行うことができる。従って、上部電
極１０の温度は例えば６０℃に維持することができるの
で、エッチングレートも高く維持することができる。実
際の制御においては、電極温度を６０℃に設定した場合
には、余分な温度上昇分、例えば６〜７℃以上をヒート
パイプ４０により大気放熱させるように送風ファン４８
の回転数を制御する。
放熱を促進させ、熱の不足分を制御部３６によりセラミ
ックヒータ１４の発熱量を制御することにより補い、精
度の高い温度制御を行うことができる。従って、上部電
極１０の温度は例えば６０℃に維持することができるの
で、エッチングレートも高く維持することができる。実
際の制御においては、電極温度を６０℃に設定した場合
には、余分な温度上昇分、例えば６〜７℃以上をヒート
パイプ４０により大気放熱させるように送風ファン４８
の回転数を制御する。
【００１９】尚、上記実施例にあっては送風ファン４８
を一基しか設けてないが、これをヒートパイプ４０の周
方向に沿って適宜間隔で複数個設けるようにしてもよ
い。また、図２に示すようにヒートパイプ４０の天井部
にこれより上方へ密閉状態で突出させた多数の放熱パイ
プ或いは放熱フィン５６を設け、放熱効率を上げるよう
にしてもよい。また、上記実施例にあっては、プラズマ
エッチング装置を例にとって説明したが、これに限定さ
れず、本発明はプラズマアッシング装置、プラズマＣＶ
Ｄ装置、プラズマスパッタ装置等にも適用し得るのは勿
論である。
を一基しか設けてないが、これをヒートパイプ４０の周
方向に沿って適宜間隔で複数個設けるようにしてもよ
い。また、図２に示すようにヒートパイプ４０の天井部
にこれより上方へ密閉状態で突出させた多数の放熱パイ
プ或いは放熱フィン５６を設け、放熱効率を上げるよう
にしてもよい。また、上記実施例にあっては、プラズマ
エッチング装置を例にとって説明したが、これに限定さ
れず、本発明はプラズマアッシング装置、プラズマＣＶ
Ｄ装置、プラズマスパッタ装置等にも適用し得るのは勿
論である。
【００２０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のプラズマ
処理装置によれば、次のような優れた作用効果を発揮す
ることができる。加熱手段による加熱とヒートパイプに
よる放熱を併用して上部電極の温度制御するようにした
ので、上部電極の温度を精度良くしかも所定の温度に制
御することができる。
処理装置によれば、次のような優れた作用効果を発揮す
ることができる。加熱手段による加熱とヒートパイプに
よる放熱を併用して上部電極の温度制御するようにした
ので、上部電極の温度を精度良くしかも所定の温度に制
御することができる。
【図１】本発明に係るプラズマ処理装置の一実施例を示
す断面図である。
す断面図である。
【図２】本発明に係るプラズマ処理装置の他の実施例を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図３】従来のプラズマ処理装置の一例を示す断面図で
ある。
ある。
２ 処理容器 ４ サセプタ ８ 下部電極 １０ 上部電極 １４ セラミックヒータ（加熱手段） １６ プラズマエッチング装置（プラズマ処理装置） ２６ 高周波電源 ３６ 制御部（制御手段） ３８ 温度検出器 ４０ ヒートパイプ ４４ 作動流体 ４６ ウィック Ｗ 半導体ウエハ（被処理体）
Claims (1)
- 【請求項１】 処理容器内の上部電極と下部電極との間
に発生したプラズマにより被処理体にプラズマ処理を施
すプラズマ処理装置において、前記上部電極の上部に加
熱手段を形成し、この加熱手段の近傍に放熱用のヒート
パイプを設け、前記上部電極を所定の温度に維持するた
めに前記加熱手段の発熱量を制御する制御手段を設けた
ことを特徴とするプラズマ処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04226374A JP3100236B2 (ja) | 1992-08-03 | 1992-08-03 | プラズマ処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04226374A JP3100236B2 (ja) | 1992-08-03 | 1992-08-03 | プラズマ処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0661184A true JPH0661184A (ja) | 1994-03-04 |
| JP3100236B2 JP3100236B2 (ja) | 2000-10-16 |
Family
ID=16844134
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04226374A Expired - Fee Related JP3100236B2 (ja) | 1992-08-03 | 1992-08-03 | プラズマ処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3100236B2 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20000021088A (ko) * | 1998-09-25 | 2000-04-15 | 구자홍 | 온도조절수단을 포함하는 플라즈마를 이용한 표면처리장치 |
| US20090065147A1 (en) * | 2005-05-17 | 2009-03-12 | Osamu Morita | Plasma processing apparatus |
| WO2010050169A1 (ja) * | 2008-10-29 | 2010-05-06 | 積水化学工業株式会社 | プラズマ処理装置 |
| US8074397B2 (en) | 2000-02-22 | 2011-12-13 | Ccs Inc. | Illuminator for plant growth |
| WO2013076966A1 (ja) * | 2011-11-22 | 2013-05-30 | 株式会社神戸製鋼所 | プラズマ発生源及びこれを備えた真空プラズマ処理装置 |
| JP2013129908A (ja) * | 2011-11-22 | 2013-07-04 | Kobe Steel Ltd | プラズマ発生源の冷却機構及び冷却方法 |
| JP2014520385A (ja) * | 2011-06-21 | 2014-08-21 | エフ・イ−・アイ・カンパニー | 能動的に流れ出ることのない液体を用いた誘導結合プラズマ・イオン源の高電圧絶縁 |
| JP2021507536A (ja) * | 2017-12-21 | 2021-02-22 | マイヤー・ブルガー（ジャーマニー）ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング | 伝熱管を用いて電極を電気的に切り離された形で均一に温度制御するシステム及びそのようなシステムを備えた処理室 |
-
1992
- 1992-08-03 JP JP04226374A patent/JP3100236B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| KR101271943B1 (ko) * | 2008-10-29 | 2013-06-07 | 세키스이가가쿠 고교가부시키가이샤 | 플라즈마 처리 장치 |
| CN102197713A (zh) * | 2008-10-29 | 2011-09-21 | 积水化学工业株式会社 | 等离子体处理装置 |
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| JP5406848B2 (ja) * | 2008-10-29 | 2014-02-05 | 積水化学工業株式会社 | 大気圧プラズマ処理装置 |
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| US9591735B2 (en) | 2011-06-21 | 2017-03-07 | Fei Company | High voltage isolation of an inductively coupled plasma ion source with a liquid that is not actively pumped |
| WO2013076966A1 (ja) * | 2011-11-22 | 2013-05-30 | 株式会社神戸製鋼所 | プラズマ発生源及びこれを備えた真空プラズマ処理装置 |
| JP2013129908A (ja) * | 2011-11-22 | 2013-07-04 | Kobe Steel Ltd | プラズマ発生源の冷却機構及び冷却方法 |
| CN103947301A (zh) * | 2011-11-22 | 2014-07-23 | 株式会社神户制钢所 | 等离子产生源及具备它的真空等离子处理装置 |
| JP2021507536A (ja) * | 2017-12-21 | 2021-02-22 | マイヤー・ブルガー（ジャーマニー）ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング | 伝熱管を用いて電極を電気的に切り離された形で均一に温度制御するシステム及びそのようなシステムを備えた処理室 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3100236B2 (ja) | 2000-10-16 |
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