JPH07147269A

JPH07147269A - 処理装置

Info

Publication number: JPH07147269A
Application number: JP31902793A
Authority: JP
Inventors: Masami Kubota; 昌巳窪田; Chihiro Taguchi; 千博田口; Kenji Ishikawa; 賢治石川
Original assignee: Tokyo Electron Ltd; Tokyo Electron Yamanashi Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd; Tokyo Electron Yamanashi Ltd
Priority date: 1993-11-24
Filing date: 1993-11-24
Publication date: 1995-06-06

Abstract

(57)【要約】【目的】外側枠の熱を処理室の内部壁面全体に伝える
ことによって処理室全体においてデポの発生を防止す
る。【構成】内側枠と外側枠によって気密に形成された処
理室内に設置されたサセプタの載置面に被処理体を吸着
保持し、前記処理室内に処理ガスを導入することにより
前記被処理体を処理するものであって、前記外側枠を加
熱することにより前記外側枠の内面にデポが付着するの
を防ぐように構成された処理装置において、上記内側枠
にサセプタの周囲を覆うカバー部を形成すると共に、上
記外側枠と上記内側枠を熱的に導通させることにより、
該カバー部に上記外側枠の熱が伝達される構成とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プラズマを利用して例
えば半導体ウエハなどの被処理体にエッチング処理を施
す処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】先ず、従来の処理装置を図面を参照して
説明する。図４に示されるように、内側枠１００と外側
枠１０１によって気密に形成された処理室１０２の内部
には、例えば半導体ウェハなどの被処理体Ｗを載置固定
するためのサセプタアセンブリ１０３が配置されてい
る。図示の例では、上記サセプタアセンブリ１０３はサ
ブサセプタ１０３ａと、サセプタ支持台１０３ｂと、冷
却ジャケット収納台１０３ｃの３層構造で構成されてい
る。そして、上記サブサセプタ１０３ａの上面の載置面
に静電チャックシート１０４が配置され、この静電チャ
ックシート１０４の上方に被処理体Ｗを載置するように
なっている。また、上記冷却ジャケット収納台１０３ｃ
の内部には、例えば液体窒素などの冷媒１０５を溜める
ための冷媒溜１０６が配置されている。この冷媒溜１０
６は、パイプ１０７によりバルブ１０８を介して液体窒
素源１０９に連通している。上記冷媒溜１０６の内部に
は、図示しない液面モニタが配置されており、その液面
モニタからの信号に応答して上記バルブ１０８の開閉が
行われることにより、上記冷媒溜１０６内の冷媒１０５
の供給量を制御するように構成されている。また、上記
冷媒溜１０６内の内壁底面は、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
の内部の液体窒素を所定温度、例えば−１９６℃に維持
することができるようになっている。

【０００３】一方、上記サセプタアセンブリ１０３の上
方には、接地された上部電極１１０が設けられている。
この上部電極１１０の内部は中空に構成され、被処理体
Ｗへの対向面には多数の小孔１１１が穿設されており、
図示しない処理ガス源からガス供給管路１１２により図
示しないマスフローコントローラを介して送られた処理
ガス、例えばＣＦ₄などのエッチングガスを処理室内に
均一に導入することができるように構成されている。

【０００４】そして、上記冷却ジャケット収納台１０３
ｃの内部に形成された上記冷媒溜１０６に上記冷媒源１
０９からの冷媒１０５を供給して、上記サブサセプタ１
０３ａの載置面に吸着保持した被処理体Ｗに冷媒１０５
の冷却熱を伝達させることにより被処理体Ｗを低温化さ
せ、そのような低温状態において、図示しない処理ガス
源からの処理ガスを上記ガス供給管路１１２及び上記小
孔１１１を介して上記処理室１０２の内部に導入し、一
方で下部電極を構成する上記サセプタアセンブリ１０３
の中層の上記サセプタ支持台１０３ｂに高周波電源１１
５から高周波電力を供給することにより、対向電極を形
成して、上記処理室１０２内に導入された処理ガスによ
るＲＩＥ方式のプラズマエッチングを行うように構成さ
れている。

【０００５】特に最近では垂直なパターン形状と高い選
択比を得るために、このように被処理体Ｗの反応表面を
低温化した状態でエッチング処理する低温処理方法が注
目されている。ところが、以上のように上記処理室１０
２の内部に冷媒１０５などを導入して被処理体Ｗを冷却
する方法を採用したものにあっては、上記処理室１０２
の内部壁面にデポが付着するといった問題がある。

【０００６】そこで従来より、上記外側枠１０１の外側
にヒーター１１６を装着し、該ヒーター１１６により上
記外側枠１０１を加熱することにより外側枠１０１の内
面にデポが付着するのを防ぐ方法が採られている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、以上のような
従来の処理装置にあっては、上記内側枠１００の上方部
分１００’と上記外側枠１０１とが熱的に十分導通した
構成になっていないため、上述のようにヒーター１１６
により上記外側枠１０１を加熱しても、その熱が上記内
側枠１００の上方部分１００’にまで十分に伝達され
ず、上記処理室１０２の内部壁面全体を十分に加熱でき
ないといった難点があった。このため従来の処理装置
は、上記処理室１０２の内部壁面にデポが付着するとい
った問題を十分には解決できていなかった。このように
上記処理室１０２の内部壁面にデポが付着すると、その
クリーニングに手間がかかるといった問題があった。

【０００８】一方、上述のように処理室１０２内に設置
された上記サセプタ１０３の冷媒溜１０６に冷媒１０５
を供給して上記静電チャックシート１０４上の上記被処
理体Ｗを低温化させた状態でエッチング処理を行うもの
にあっては、上記冷媒１０５による冷却熱が上記サセプ
タ１０３の周囲の部材にまで伝達されて、必要のないも
のまで冷却してしまうといった問題があった。このよう
に必要のないものまで冷却してしまうと、冷媒の無駄使
いとなり、また、上記内側枠１００が冷却されることに
より、デポが上記内側枠１００に付着するといった問題
を生じていた。

【０００９】したがって、本発明の目的とするところ
は、上記のような従来の処理装置が有する問題点に鑑
み、外側枠の熱を処理室の内部壁面全体に伝えることに
よって処理室全体においてデポの発生を防止できる処理
装置を提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明によれば、内側枠と外側枠によって気密に形
成された処理室内に設置されたサセプタの載置面に被処
理体を吸着保持し、前記処理室内に処理ガスを導入する
ことにより前記被処理体を処理するものであって、前記
外側枠を加熱することにより前記外側枠の内面にデポが
付着するのを防ぐように構成された処理装置において、
上記内側枠にサセプタの周囲を覆うカバー部を形成する
と共に、上記外側枠とと上記内側枠を熱的に導通させる
ことにより、該カバー部に上記外側枠の熱が伝達される
構成としたことを特徴とする処理装置が提供される。

【００１１】また、以上のように構成される本発明処理
装置において、更に、上記内側枠と上記サセプタとの間
に断熱層を形成したことを特徴とする処理装置が併せて
提供される。

【００１２】

【作用】本発明の処理装置においては、上記外側枠を加
熱することにより、その熱が上記外側枠と熱的に導通し
ている上記内側枠に伝達され、更に上記内側枠に形成さ
れたカバー部にもその熱が伝達されることとなり、これ
により上記内側枠と上記外側枠によって気密に形成され
ている上記処理室の内面をほぼ全体的に加熱することが
可能となる。従って、本発明の処理装置によれば、この
ように上記処理室の内面を加熱することによって、処理
室の内面全体においてデポの発生を防止することができ
る。

【００１３】また、先に図４において説明したように、
上記処理室内においては、冷媒によってサセプタを冷却
することにより被処理体の反応表面を低温化させた状態
でエッチング処理が行われるため、上記のように処理室
内面全体が加熱される一方で、その内部には冷媒によっ
て低温とされたサセプタが存在することとなり、上記処
理室内において一種の熱的不均衡が出現することとな
る。そこで、本発明の請求項２の処理装置において、更
に、上記内側枠と上記サセプタとの間に断熱層を形成す
ることにより、加熱状態にされる上記内側枠と冷却状態
にされる上記サセプタとの間の熱の移動を絶つことが可
能となり、上記のような熱的不均衡といった問題が解消
される。

【００１４】

【実施例】以下、一例としてプラズマを利用して例えば
半導体ウェハなどの被処理体Ｗにエッチング処理を施す
ための処理装置１をもとにして本発明の実施例を説明す
る。最初に、図１に基づいて処理装置１の構成について
説明する。

【００１５】この処理装置１は、アルミニウム等の熱伝
導性の良い材料から成る内側枠２と外側枠３とから構成
される処理室４を備えている。上記内側枠２は、その下
端外周に設けられた外方折れ縁部２ａと、その外方折れ
縁部２ａよりも上方に若干の間隔を空けて設けられた底
部２ｂと、その底部２ｂの回りに立設された円筒形状の
カバー部２ｃとから構成されている。このカバー部２ｃ
の内側には、円筒形状の絶縁部材５が内装されており、
この絶縁部材５の上端６は図示のように内側に折れ曲が
るように形成されている。他方、上記外側枠３は、円筒
壁部３ａと頂部３ｂとから構成されている。上記外側枠
３は、上記内側枠２の上記外方折れ縁部２ａの上に載置
され、これら上記外側枠３と上記内側枠２とは熱的に導
通した状態にされている。また、このように上記外側枠
３を上記内側枠２の上記外方折れ縁部２ａの上に載置す
ることにより処理室４の内部を気密状態に形成してい
る。そして、実施例のものにあっては、上記内側枠２に
おいて外方折れ縁部２ａと底部２ｂの間に切欠き部を設
けることにより、上記外側枠３から上記内側枠２に伝達
された熱の導通方向を調整した構成になっている。

【００１６】上記処理室４内には、例えば半導体のよう
な被処理体Ｗを載置固定するためのサセプタアセンブリ
８が配置される。このサセプタアセンブリ８は、複数の
絶縁部材９を介して上記内側枠２の底部２ｂ上に載置さ
れており、同時に、上記サセプタアセンブリ８の上端側
面と上記内側枠２のカバー部２ｃに内装された絶縁部材
５の上端６との間には、例えばＯリング状の絶縁部材１
０が介装されているので、上記サセプタアセンブリ８
は、上記内側枠２及び上記外側枠３から絶縁状態に保持
されるように構成されている。

【００１７】上記サセプタアセンブリ８は例えばアルミ
ニウム等の材料で形成され、図示の例では、３層構造
（サブサセプタ８ａ、サセプタ支持台８ｂ及び冷却ジャ
ケット収納台８ｃ）を有している。上記サセプタアセン
ブリ８の上層の第１のサブサセプタ８ａの上方には静電
チャックシート１１が配置され、この静電チャックシー
ト１１の上方には被処理体Ｗを載置することが可能に構
成されている。

【００１８】上記静電チャックシート１１は、一対のポ
リイミド樹脂フィルム１２及び１３を貼り合わせたもの
で、その中には銅箔などの薄い導電膜１４が封入されて
いる。この導電膜１４は導電線１５を介して直流電源１
６に接続されている。また、上記静電チャックシート１
１は、被処理体Ｗの形状に合わせて、通常は平坦な円形
シートに形成されている。なお、上記静電チャックシー
ト１１と上記サブサセプタ８ａとは例えばエポキシ系の
接着剤などの適当な接着手段により相互に密着固定され
ている。

【００１９】作動時には、上記静電チャックシート１１
の上記導電膜１４に上記直流電源１６から高圧の直流電
圧、例えば２.０ＫＶが印加される。これにより、上記
静電チャックシート１１の表面に分極による静電気が発
生し、そのクーロン力により被処理体ウェハＷが上記静
電チャックシート１１に吸着される。

【００２０】上記サセプタアセンブリ８の中層の上記サ
セプタ支持台８ｂには、被処理体Ｗの温度を調節するた
めの例えばヒータなどの温度調節装置２０が設けられて
いる。この温度調節装置２０は、図示しないヒータコン
トローラに接続されており、上記サセプタアセンブリ８
の温度を監視する図示しない温度モニタからの信号に応
じて、温度制御を行うように構成されている。

【００２１】上記サセプタアセンブリ８の上層の上記サ
ブサセプタ８ａは、上記サセプタアセンブリ８の中層の
上記サセプタ支持台８ｂに対して、例えばボルト２１な
どの連結部材を用いて、着脱自在に固定される。かかる
構成により、上記サブサセプタ８ａが汚染された場合
に、後述する高周波電源に接続されている上記サセプタ
支持台８ｂとは別個に、上記サブサセプタ８ａ部分のみ
を交換することが可能となり、装置の保守が容易とな
る。

【００２２】上記サセプタアセンブリ８の下層の第３の
冷却ジャケット収納台８ｃの内部には、例えば液体窒素
などの冷媒２２を溜めるための冷媒溜２３が設置されて
いる。この冷媒溜２３は、パイプ２４によりバルブ２５
を介して冷媒源２６に連通している。上記冷媒溜２３内
には、図示しない液面モニタが配置されており、その液
面モニタからの信号に応答して上記バルブ２５を開閉す
ることにより、上記冷媒溜２３内の冷媒２２の供給量を
制御するように構成されている。さらに、上記冷媒溜２
３内の内壁底面は、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、その内部の液
体窒素を所定温度、例えば−１９６℃に維持することが
できる。

【００２３】このように、サブサセプタ８ａ、セプタ支
持台８ｂ、及び冷却ジャケット収納台８ｃから成る上記
サセプタアセンブリ８は、上記絶縁部材９及び１０によ
り、上記処理室４を構成する上記内側枠２及び外側枠３
から絶縁されて、電気的には同一極性のカソードカップ
リングを構成し、中層の上記セプタ支持台８ｂには、マ
ッチング装置３０を介して高周波電源３１が接続されて
いる。

【００２４】一方、上記サセプタアセンブリ８の上方に
は、接地された上部電極３２が設けられている。この上
部電極３２の内部は中空に構成され、上記静電チャック
シート１１の上方に設置されている被処理体Ｗへの対向
面には多数の小孔３３が穿設されており、図示しない処
理ガス源からガス供給管路３４により図示しないマスフ
ローコントローラを介して送られた例えばＣＦ₄などの
エッチングガスなどの処理ガスを処理室４内に均一に導
入することができるように構成されている。

【００２５】また、上記外側枠３の上記円筒壁部３ａの
外側面には、ヒーター３５が装着され、このヒーター３
５により上記外側枠３全体を加熱することにより外側枠
３５の内面にデポが付着するのを防いでいる。また上述
したように、本実施例の処理装置にあっては、上記内側
枠２と上記外側枠３とがアルミニウム等の熱伝導性の良
い材料で構成され、かつ、上記外側枠３が上記内側枠２
の上記外方折れ縁部２ａの上に載置されて、両者が熱的
に導通した状態にされていることにより、このようにヒ
ーター３５により上記外側枠３を加熱すると、その熱が
上記外方折れ縁部２ａを伝って上記カバー部２ｃにまで
伝達され、こうして、上記外側枠３と上記内側枠２によ
り形成されている処理室４の内面を全体的に加熱できる
構成になっている。なお、上記外側枠３の上記円筒壁部
３ａの側面下方には、ガス排気管路３６が設けられてお
り、後述する真空ポンプにより処理室４内を真空引きで
きるように構成されている。

【００２６】そして、上記サセプタアセンブリ８と接地
されている上部電極３２とにより対向電極が構成され、
上記サセプタアセンブリ８の中層の上記サセプタ支持台
８ｂに上記高周波電源３１からの高周波電力を印加する
ことにより、電極間にプラズマ放電を発生させることが
可能である。

【００２７】また、前述のように、上記サセプタアセン
ブリ８の上層の上記サブサセプタ８ａの側壁と上記内側
枠２のカバー部２ｃに内装された絶縁部材５の上端６と
の間には、Ｏリングなどの上記絶縁部材１０が介装され
ているので、上記上部電極３２の小孔３３から上記処理
室４内に導入された処理ガスは上記サセプタアセンブリ
８の側面には到達せず、上記サセプタ支持台８ｂ及び上
記冷却ジャケット収納台８ｃの汚染が防止される。

【００２８】また、本発明実施例の処理装置において
は、上記絶縁部材９及び１０により、上記サセプタアセ
ンブリ８の底面と上記内側枠２の底部２ｂとの間、及び
上記サセプタアセンブリ８の側面と上記内側枠２のカバ
ー部２ｃに内装された絶縁部材５との間には、相互に連
通する下部間隔４０及び側部間隔４１が形成されるが、
これらの間隔４０及び４１内は排気管路４２を介して図
示しない真空ポンプにより真空引きが可能なように構成
されている。このように上記下部間隔４０及び上記側部
間隔４１を真空引きすることにより、上記サセプタアセ
ンブリ８の底面と上記内側枠２の底部２ｂとの間、及び
上記サセプタアセンブリ８の側面と上記内側枠２のカバ
ー部２ｃに内装された絶縁部材５との間の熱の移動を阻
止する構成を採ることにより、上記内側枠２と上記サセ
プタアセンブリ８との間に全体的な断熱層を形成した構
成になっている。

【００２９】さらに、本実施例に基づくサセプタアセン
ブリ８の上層の上記第１のサブサセプタ８ａと上記ヒー
タ２０を備えた中層の上記セプタ支持台８ｂとの間、及
び中層の上記セプタ支持台８ｂと下層の上記冷却ジャケ
ット収納台８ｃとの間には、それぞれ間隔４３及び４４
が形成されている。これらの間隔は、例えばＯリングの
ような封止部材４５及び４６により、それぞれ気密に構
成されており、冷却ガス供給管路４７を介してガス源４
８からアルゴンやヘリウムなどの不活性ガスを封入する
ことが可能に構成されている。

【００３０】上記間隔４３及び４４は、１〜１００μｍ
であり、好ましくは、５０μｍ程度に形成される。これ
らの間隔４３及び４４には、図示の例ではアルゴンやヘ
リウムなどの不活性ガスが封入されているが、これは例
示であって、封入される媒体は、冷却源２６からの冷却
熱を最小限の熱損失で伝達可能であり、かつ、仮に漏れ
が生じた場合であっても処理室４内の処理ガスと反応し
難い伝熱媒体であれば、上記例に限定されない。

【００３１】次に図２に基づいて、半導体製造装置の製
造工程における構成について説明する。なお、既に説明
した処理装置１の同じ構成については、同一の番号を付
けて説明を略す。

【００３２】図示のように、本発明実施例に基づく処理
装置１の処理室４の外側枠３には、開閉自在に設けられ
たゲートバルブ５０を介して隣接するロードロック室５
１が接続するように構成されている。

【００３３】このロードロック室５１には、例えばアル
ミニウム製のアームを導電性テフロンによりコーティン
グして静電対策が施された搬送アーム５２を備えた搬送
装置５３が設けられている。また、上記ロードロック室
５１には、底面に設けられた排気口より排気管５４が接
続され、真空排気弁５５を介して真空ポンプ５６により
真空引きが可能なように構成されている。

【００３４】上記ロードロック室５１の側壁には、開閉
自在に設けられたゲートバルブ５７を介して隣接するカ
セット室５８が接続されるように構成されている。この
カセット室５８には、カセット５９を載置する載置台６
０が設けられており、このカセット５９には、被処理体
Ｗが２５枚収納することができるように構成されてい
る。また、上記カセット室５８には、底面に設けられた
排気口より排気管６１が接続され、真空排気弁６２を介
して真空ポンプ５６により真空引きが可能なように構成
されている。また、上記カセット室５８の他方の側壁に
は、開閉自在に設けられたゲートバルブ６３を介して大
気に接するように構成されている。なお、上述したよう
に上記処理室４の外側枠３の上記円筒壁部３ａの側面下
方に設けられた上記ガス排気管路３６にも真空排気弁６
４を介して真空ポンプ５６に接続されており、この真空
ポンプ５６の稼働と真空排気弁６４の開閉操作によっ
て、処理室４内を適宜真空引きできるように構成されて
いる。以上のように、本発明に基づく処理装置１は構成
されている。

【００３５】次に、このプラズマエッチング装置の動作
説明を行う。大気との間に設けられたゲートバルブ６３
を開口して、被処理体Ｗを収納したカセット５９が図示
しない搬送ロボットにより、カセット室５８の載置台６
０の上に載置され、上記ゲートバルブ６３が閉口する。
上記カセット室５８に接続された真空排気弁６２が開口
して、真空ポンプ５６により上記カセット室５８が減圧
雰囲気、例えば１０^-1Ｔｏｒｒに排気される。

【００３６】次いで、ロードロック室５１とカセット室
５８の間のゲートバルブ５７が開口して、搬送アーム５
２により被処理体Ｗが上記カセット室５８に載置された
カセット５９より取り出され、保持されて上記ロードロ
ック室５１へ搬送され、上記ゲートバルブ５７が閉口す
る。上記ロードロック室５１に接続された真空排気弁５
５が開口して、真空ポンプ５６により上記ロードロック
室５１が減圧雰囲気、例えば１０^-3Ｔｏｒｒに排気され
る。

【００３７】この間処理室４内においては、冷媒溜２３
には冷却源２６からの冷媒が供給され、これによりサセ
プタアセンブリ８上層のサブサセプタ８ａと上記静電チ
ャックシート１１が冷却された状態で、上記被処理体Ｗ
が上記ロードロック室５１から搬送され載置されるのを
待機している。

【００３８】一方、上記外側枠３の上記円筒壁部３ａの
外側面に装着されたヒーター３５により、上記外側枠３
全体が加熱される。かくして、上記外側枠３と上記内側
枠２が熱的に導通した状態にされていること、及びこれ
ら上記内側枠２と上記外側枠３とがアルミニウム等の熱
伝導性の良い材料で構成されていることと相まって、上
記外側枠３と上記内側枠２により形成されている処理室
４の内面が、サセプタアセンブリ８上面の上記静電チャ
ックシート１１表面を除いて、全体的に加熱された状態
となる。

【００３９】なお、このように上記処理室４内におい
て、上記外側枠３と上記内側枠２が全体的に加熱される
一方で、上記処理室４の内部には冷媒２２によって低温
とされたサセプタアセンブリ８が存在することとなり、
上記処理室４内において一種の熱的不均衡が出現するこ
ととなる。しかしながら、本発明実施例の処理装置１に
あっては、先に説明したように、サセプタアセンブリ８
を複数の絶縁部材９を介して上記内側枠２の底部２ｂ上
に載置すると共に、上記サセプタアセンブリ８の上端側
面と上記内側枠２のカバー部２ｃに内装された絶縁部材
５の上端６との間にＯリング状の絶縁部材１０を介装し
て、上記サセプタアセンブリ８を上記内側枠２及び上記
外側枠３から絶縁状態に保持されるように構成されてお
り、かつ、上記絶縁部材９及び１０によって上記サセプ
タアセンブリ８の底面と上記内側枠２の底部２ｂとの
間、及び上記サセプタアセンブリ８の側面と上記内側枠
２のカバー部２ｃに内装された絶縁部材５との間に形成
された、相互に連通する下部間隔４０及び側部間隔４１
内が排気管路４２を介して図示しない真空ポンプにより
真空引きされ、これにより上記内側枠２と上記サセプタ
アセンブリ８との間に全体的な断熱層を形成した構成に
なっている。従って、加熱状態にされる上記内側枠２
と、冷却状態にされる上記サセプタアセンブリ８との間
の熱の移動を絶つことが可能となり、上記のような熱的
不均衡といった問題は解消されるようになっている。

【００４０】このようにサセプタアセンブリ８上面の上
記静電チャックシート１１を冷却する一方で、上記外側
枠３と上記内側枠２により形成されている処理室４の内
面を、サセプタアセンブリ８上面の上記静電チャックシ
ート１１表面を除いて、全体的に加熱した状態で、ロー
ドロック室５１と処理室４の間のゲートバルブ５０が開
口して、上記搬送アーム５２により被処理体Ｗが上記処
理室４へ搬送されて上記静電チャックシート１１上に載
置されて固定され、上記ゲートバルブ５０が閉口する。
上記処理室４は、真空排気弁６４を開口することによ
り、真空ポンプ５６を介して減圧雰囲気、例えば１０^-5
Ｔｏｒｒに予め排気されている。

【００４１】しかる後、処理ガス、例えばＨＦガスなど
のガスが、図示しないマスフローコントローラを介して
ガス供給管路３４から処理室４内に導入される。

【００４２】本実施例においては、上記上部電極３２が
接地されており、上記サセプタアセンブリ８が一体的な
下部電極を構成するので、上記サセプタアセンブリ８の
中層のサセプタ支持台８ｂに高周波電源３１から高周波
電力を供給することにより、対向電極が形成され、処理
室４内に導入された処理ガスによるＲＩＥ方式のプラズ
マエッチングが行われる。

【００４３】こうして、上記被処理体Ｗを低温化させた
状態において被処理体Ｗにエッチングを施すことによ
り、垂直なパターン形状と高い選択比を兼ね備えた、異
方性の高いエッチング処理を達成することができる。

【００４４】また一方、先に説明したように、上記外側
枠３と上記内側枠２により形成されている処理室４の内
面が、サセプタアセンブリ８上面の上記静電チャックシ
ート１１表面を除いて上記ヒーター３５により全体的に
加熱された状態となっているので、上記処理室４の内面
全体においてデポの発生が防止される。

【００４５】かくして、所望のエッチング処理が終了す
ると、上記高周波電源３１を停止し、プラズマの発生を
止めると共に、処理ガスの供給も停止する。さらに、上
記処理室４内の処理ガスや反応生成物を置換するため
に、窒素などの不活性ガスを上記処理室４内に導入する
と共に、真空ポンプ５６による排気が行われる。その
後、チャッキングが停止されて、被処理体Ｗは搬送可能
状態で待機する。

【００４６】上記処理室４内の残留処理ガスや反応生成
物が十分に排気された後に、上記処理室４の側面に設け
られたゲートバルブ５０が開口され、隣接するロードロ
ック室５１より上記搬送装置５３の搬送アーム５２が処
理室４内の被処理体Ｗの位置まで移動し、被処理体Ｗを
保持して、上記ロードロック室５１に搬送し、上記ゲー
トバルブ５０を閉口する。このロードロック室５１にお
いて、被処理体Ｗはヒータにより室温、例えば１８℃ま
で昇温され、その後上記ロードロック室５１よりカセッ
ト室５８を介して大気に搬出される。以上が、本発明に
基づく処理装置１を用いた実施例の動作説明である。

【００４７】従って、以上に説明した本発明実施例の処
理装置１によれば、ヒーター３５によって上記外側枠３
全体を加熱することにより、上記外側枠３と上記内側枠
２が熱的に導通した状態にされていること、及びこれら
上記内側枠２と上記外側枠３とがアルミニウム等の熱伝
導性の良い材料で構成されていることによって、上記外
側枠３と上記内側枠２により形成されている処理室４の
内面を、サセプタアセンブリ８上面の上記静電チャック
シート１１表面を除いて、全体的に加熱でき、このよう
に上記処理室４の内面を加熱することによって、処理室
４の内面全体においてデポの発生を防止することがで
き、性状の良好なエッチング製品を得ることが可能とな
る。

【００４８】また、このように上記処理室４内におい
て、上記外側枠３と上記内側枠２が全体的に加熱される
一方で、上記処理室４の内部には冷媒２２によって低温
とされたサセプタアセンブリ８が存在することにより、
上記処理室４内において一種の熱的不均衡が出現する
が、本発明実施例の処理装置１にあっては、上記絶縁部
材９及び１０によって上記サセプタアセンブリ８の底面
と上記内側枠２の底部２ｂとの間、及び上記サセプタア
センブリ８の側面と上記内側枠２のカバー部２ｃに内装
された絶縁部材５との間に形成された、相互に連通する
下部間隔４０及び側部間隔４１内を排気管路４２を介し
て真空ポンプで真空引きすることにより、上記内側枠２
と上記サセプタアセンブリ８との間に全体的な断熱層が
形成されているので、以上のような熱的不均衡といった
問題は解消されるようになる。従って、以上のように上
記処理室４内において高温とされる部分と低温とされる
部分を切り分けることによって、冷却熱が上記サセプタ
アセンブリ８の周囲の部材に伝達されて必要のないもの
まで冷却してしまうといった問題を解決でき、冷媒の冷
却熱を有効的に利用できるようになる。また、上記内側
枠２が冷却されてデポが付着するといった問題も解決で
きる利点がある。

【００４９】なお、本発明実施例の処理装置１におい
て、外側枠の上方を蓋体等で構成することにより処理室
内を開放できるように構成しておくと、処理室内のクリ
ーニングやサセプタなどの各種機材のメンテナンス等に
便利となる。図３はそのように処理室４内を開放自在に
した一例を示すもので、上記外側枠３の上方にＯリング
等のパッキング部材７０を介して蓋体７１を脱着自在に
取り付け、該蓋体７１上面に立設した支柱部７２に刻設
したラック７３とモータ７４で回転駆動されるピニオン
７５を歯合させた構成になっている。この実施例によれ
ば、制御部７６からの命令に応じてモータ７４を駆動さ
せることにより上記外側枠３上方の蓋体７１を昇降移動
させて、上記処理室４内を開放・密閉操作することがで
き、便利である。

【００５０】しかしながら、上述の如く上記処理室４内
に設置された上記サセプタアセンブリ８の冷媒溜２３に
冷媒を供給して上記静電チャックシート１１上の上記被
処理体Ｗを低温化させた状態でエッチング処理を行うも
のにあっては、エッチング処理の終了直後などは、上記
サセプタアセンブリ８や上記静電チャックシート１１な
どがまだ低温状態となっている。従って、そのような状
態で制御部７６から開放の命令が発せられて、モータ７
４が駆動して上記外側枠３上方の蓋体７１が開けられて
しまうと、上記処理室４内に入り込んだ大気中の水分が
上記静電チャックシート１１上面などに結露してしまう
といった問題が生ずる。

【００５１】そこで、このような大気中の水分の結露と
いった問題を解消するために、図３に示す処理装置１'
は、上記サセプタアセンブリ８の上層に例えば熱電対な
どで構成される温度センサー８０を取り付けて、その検
出信号を増幅器８１を介して上記制御部７６に送るよう
にし、上記制御部７６において、上記サセプタアセンブ
リ８が例えば１５℃程度の室温付近にまで昇温されてい
ない状態においては開放に命令が発せられないように構
成されている。また、上記サセプタアセンブリ８の温度
が逆に高温状態の時にも、上記外側枠３上方の蓋体７１
が何等制限無く開けられてしまうと、メンテナンス等を
しようとして上記サセプタアセンブリ８に不用意に接触
したオペレータがやけどなどの損傷を受けるおそれがあ
る。そこで、上記サセプタアセンブリ８の温度が例えば
２５℃程度よりも高温状態にある時には上記制御部７６
から開放の命令が発せられないように構成すると良い。
何れにしても、上記サセプタアセンブリ８の温度が１５
〜２５℃程度となっている場合にのみ、上記制御部７６
から開放の命令が発せられて、モータ７４の駆動で上記
外側枠３上方の蓋体７１が開放されるように構成し、上
記サセプタアセンブリ８の温度がその他の温度域にある
ときはインターロックが働くように構成するのがよい。

【００５２】

【発明の効果】以上のように、本発明に基づく処理装置
によれば、上記外側枠を加熱することにより、上記外側
枠と熱的に導通している上記内側枠のカバー部までを昇
温させて、上記処理室の内面をほぼ全体的に加熱するこ
とが可能となる。このように上記処理室の内面を加熱す
ることによって、処理室の内面全体においてデポの発生
を防止することができ、性状の良好なエッチング製品を
得ることが可能となる。

【００５３】また、上記処理室内においてその内面全体
が加熱される一方で、処理室の内部には冷媒によって低
温とされたサセプタが存在することにより、上記処理室
内において一種の熱的不均衡が出現することとなるが、
本発明の請求項２の処理装置に従って上記内側枠と上記
サセプタとの間に断熱層を形成することにより、上記の
ような熱的不均衡といった問題は解消される。このよう
に上記処理室内において高温部分と低温部分を切り分け
ることによって、冷媒の冷却熱を有効的に利用すること
が可能となる。また、上記内側枠が冷却されてデポが付
着するといった問題も解決できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した処理装置の縦断面図である。

【図２】半導体製造装置の概略図である。

【図３】本発明処理装置の他の実施例における縦断面図
である。

【図４】従来の処理装置の縦断面図である。

【符号の説明】

１処理装置２内側枠２ｃカバー部３外側枠４処理室８サセプタアセンブリ３５ヒータ４１断熱層Ｗ被処理体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者石川賢治東京都新宿区西新宿２丁目３番１号東京エレクトロン株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内側枠と外側枠によって気密に形成された
処理室内に設置されたサセプタの載置面に被処理体を吸
着保持し、前記処理室内に処理ガスを導入することによ
り前記被処理体を処理するものであって、前記外側枠を
加熱することにより前記外側枠の内面にデポが付着する
のを防ぐように構成された処理装置において、上記内側枠にサセプタの周囲を覆うカバー部を形成する
と共に、上記外側枠と上記内側枠を熱的に導通させるこ
とにより、該カバー部に上記外側枠の熱が伝達される構
成としたことを特徴とする処理装置。
【請求項２】上記内側枠と上記サセプタとの間に断熱層
を形成したことを特徴とする請求項１に記載の処理装
置。