JPH07147272A - 処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 冷媒溜に供給した冷媒によって従来よりも効
率の良い冷却が可能な処理装置を提供する。 【構成】 処理室内に設置されたサセプタの内部に形成
された冷媒溜に冷媒源からの冷媒を供給してサセプタの
載置面に吸着保持した被処理体を冷却した状態で処理す
る処理装置において、上記冷媒溜に冷媒源からの冷媒を
供給する供給管の出口を上向きに形成し、前記冷媒溜の
天井面に向かって冷媒を直接吹きつける構成とする。

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】従来より、エッチング処理装置において
は、サセプタの内部に形成された冷媒溜に冷媒源からの
冷媒を供給し、サセプタの載置面に吸着保持した被処理
体に冷媒の冷却熱を伝達させることにより被処理体を低
温化させ、そのような低温状態において被処理体を処理
する方法が採られている。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、被処理体の反応表面
を低温化する低温処理方法が注目されている。

【０００３】図５に示されるように、処理室１００に
は、被処理体、例えば半導体ウェハＷを載置固定するた
めのサセプタアセンブリ１０１が配置されている。図示
の例では、サセプタアセンブリ１０１はサセプタ１０１
ａと、サセプタ支持台１０１ｂと、冷却ジャケット収納
台１０１ｃの３層構造で構成されている。また、上記サ
セプタ１０１ａの上面の載置面に静電チャックシート１
０２が配置され、この静電チャックシート１０２の上方
に被処理体、例えば半導体ウェハＷを載置するようにな
っている。

【０００４】そして、従来の冷却ジャケット収納台１０
１ｃの内部には、例えば液体窒素などの冷媒１０３を溜
めるための冷媒溜１０４が配置されている。この冷媒溜
１０４の底部１０５は、パイプ１０４によりバルブ１０
６を介して液体窒素源１０７に連通している。上記冷媒
溜１０４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１０６の開閉が行われることにより、上記冷媒溜１０
４内の冷媒１０３、例えば液体窒素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１０４内の内
壁底面１０５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。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、以上のような
従来のエッチング処理装置にあっては、上記液体窒素源
１０７から供給された上記冷媒１０３は、その自重によ
って上記冷媒溜１０４において底面１０５に溜まった状
態となっている。従って、上記冷媒溜１０４においてそ
の底面１０５が最も冷却されるため、上記冷媒１０３の
冷却熱は冷媒溜１０４の底面１０５から上記冷媒溜１０
４の側壁部１０８を通り、図中の矢印で示される経路を
経てから、冷却ジャケット収納台１０１ｃの上方のサセ
プタ支持台１０１ｂに伝達され、更にサセプタ支持台１
０１ｂの上方のサセプタ１０１ａに伝達されて、サセプ
タ載置面上に吸着保持した被処理体、例えば上記半導体
ウェハＷを冷却するようになっている。

【０００６】このように、従来のエッチング処理装置に
あっては、冷媒１０３の冷却熱が冷媒溜１０４の底面１
０５及び側壁部１０８を介して伝達されているため、伝
達経路が長くなり、効率の良い伝熱が行われているとは
いい難い状況であった。そのため、被処理体を必要な温
度にまで低温化させることができなかったり、あるい
は、その低温下のために多大な冷媒を供給しなければな
らないといった問題があった。

【０００７】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エッチング処理装置が有する問
題点に鑑み、冷媒溜に供給した冷媒によって従来よりも
効率の良い冷却が可能な処理装置を提供することであ
る。

【０００８】

【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、処理室内に設置されたサセプタの
内部に形成された冷媒溜に冷媒源からの冷媒を供給して
サセプタの載置面に吸着保持した被処理体を冷却した状
態で処理する処理装置において、上記冷媒溜に冷媒源か
らの冷媒を供給する供給管の出口を上向きに形成し、前
記冷媒溜の天井面に向かって冷媒を直接吹きつける構成
としたことを特徴とする処理装置が提供される。

【０００９】

【作用】本発明においては、冷媒源から供給管を介して
冷媒溜内に供給された冷媒は、供給管の出口が上向きに
形成されていることにより、前記冷媒溜の天井面に向か
って吹きつけられることとなる。こうして供給管の出口
から上向きに吹きつけられた冷媒は冷媒溜の天井面に直
接的に接触し、冷媒溜の天井面が最も冷却されるように
なる。こうして冷媒溜の天井面が冷却されてことによっ
て、その冷却熱は冷却ジャケット収納台の上方のサセプ
タ支持台にすぐに伝達され、更にサセプタ支持台の上方
のサセプタに伝達されて、サセプタ載置面上に吸着保持
した被処理体、例えば上記半導体ウェハを効率よく冷却
することが可能となる。

【００１０】

【実施例】以下、一例としてプラズマを利用して被処理
体、例えば半導体ウェハにエッチング処理を施すための
プラズマエッチング処理装置をもとにして本発明の実施
例を説明する。

【００１１】図４に示されるように半導体製造装置１
は、プラズマを利用して被処理体、例えば半導体ウェハ
にエッチング処理を施す処理装置本体２と、被処理体、
例えば半導体ウェハＷを収納するカセット室３、及びこ
のカセット室３から被処理体、例えば半導体ウェハＷを
一枚づつ取り出して処理装置本体２に搬入するロードロ
ック室４を備えている。これら処理装置本体２、カセッ
ト室３、ロードロック室４の下方もしくは底面には排気
口５、６、７がそれぞれ形成してあり、ポンプＰの稼働
と排気弁８、９、１０の開閉操作によって各内部雰囲気
を任意に真空引きできる構成になっている。また、カセ
ット室３とロードロック室４の間、及び処理装置本体２
とロードロック室４の間をゲートバルブ１１及びゲート
バルブ１２を介して接続することにより、互いに気密状
態を保つ構成になっている。

【００１２】上記カセット室３の内部には、ターンテー
ブル１３が設けてあり、このターンテーブル１３の上に
は２５枚の被処理体、例えば半導体ウェハＷを重ねて収
納できるカセット１４が載置されている。図示のものに
おいてはカセット室３の右側壁にもゲートバルブ１５が
形成してあり、このゲートバルブ１５を開口させて、カ
セット１４に収納された被処理体、例えば半導体ウェハ
Ｗをまとめてカセット室３の内部に搬入できるようにな
っている。

【００１３】上記ロードロック室４の内部には、上述し
たカセット室３内のカセット１４に収納されている被処
理体、例えば半導体ウェハＷを一枚づつ取り出すと共
に、その取り出した被処理体、例えば半導体ウェハＷを
次の処理装置本体２に搬入する操作を行う搬送装置１６
が設けてある。図示の搬送装置１６は搬送アーム１７の
伸縮動と昇降動によって被処理体、例えば半導体ウェハ
Ｗを一枚づつカセット１４から処理装置本体２に搬送す
る構成になっている。なお、搬送アーム１７には導電性
テフロン等をコーティングすることにより静電対策が施
されている。

【００１４】次に、図１に基づいて処理装置本体２を詳
しく説明する。上記処理装置本体２の内部には、内側枠
２０と外側枠２１とによって外部雰囲気と遮断された処
理室２２が形成されている。上記内側枠２０と上記外側
枠２１はアルミニウム等の材料で構成されている。上記
内側枠２０は、円筒壁部２０ａ、その円筒壁部２０ａの
下端から上方に若干の間隔を空けて設けられた底部２０
ｂ、及びその円筒壁部２０ａの下端外周に設けられたフ
ランジ部２０ｃとから構成されている。他方、上記外側
枠２１は、円筒壁部２１ａ及び天井部２１ｂとから構成
されており、上記内側枠２０を気密に覆うように上記フ
ランジ部２０ｃの上に載置される。

【００１５】上記外側枠２１の円筒壁部２１ａの上方に
は、図示しない処理ガス源よりマスフローコントローラ
を介して供給されるＨＦガス等の処理ガスを上記処理室
２２の内部に導入するためのガス供給管路２３が接続し
てある。また、このガス供給管路２３と反対側の円筒壁
部２１ａ下方には、先に図３において説明したように、
ポンプＰの稼働と排気弁８の開閉操作によって上記処理
室２２の雰囲気を真空引きするための真空引きガス排気
管路２４が設けてある。

【００１６】上記外側枠２１の天井部２１ｂの上方に
は、上記処理室２２に搬入された被処理体、例えば半導
体ウェハＷの表面に水平磁界を形成するための磁界発生
装置、例えば永久磁石２５が回転自在に設けられてお
り、この磁石による水平磁界と、これに直交する電界を
形成することにより、マグネトロン放電を発生させるこ
とができるように構成されている。

【００１７】上記処理室２２には、被処理体、例えば半
導体ウェハＷを載置固定するためのサセプタアセンブリ
２６が配置される。このサセプタアセンブリ２６は、複
数の絶縁部材２７を介して上記内側枠２０の底部２０ｂ
上に載置されており、同時に、上記サセプタアセンブリ
２６の側面と上記内側枠２０の円筒壁部２０ａとの間に
は、例えばＯリング状の絶縁部材２８が介装されている
ので、上記サセプタアセンブリ２６は、外部で接地され
ている上記内側枠２０及び上記外側枠２１から絶縁状態
に保持されるように構成されている。

【００１８】上記サセプタアセンブリ２６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
造を有しており、サセプタ２６ａと、このサセプタ２６
ａを支持するサセプタ支持台２６ｂと、このサセプタ支
持台２６ｂの下に設けられる冷却ジャケット収納台２６
ｃにより構成される。そして、上記サセプタ２６ａの上
面の載置面に静電チャックシート３０が配置され、この
静電チャックシート３０の上方には被処理体、例えば半
導体ウェハＷを載置することが可能に構成されている。

【００１９】上記静電チャックシート３０は、一対のポ
リイミド樹脂フィルム３１及び３２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３３が封入されて
いる。この導電膜３３は導電線３４を介して直流電源３
５に接続されている。また、上記静電チャックシート３
０は、被処理体、例えば半導体ウェハ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３０と上記サセプタ２６ａ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。

【００２０】作動時には、上記静電チャックシート３０
の上記導電膜３３に上記直流電源３５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３０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、例えば半導体ウ
ェハＷが上記静電チャックシート３０に吸着される。

【００２２】上記サセプタアセンブリ２６の中層の上記
サセプタ支持台２６ｂには、半導体ウェハＷの温度を調
節するための温度調節装置、例えばヒータ３６が設けら
れている。この温度調節装置、例えばヒータ３６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２６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。

【００２２】上記サセプタアセンブリ２６の上層の上記
サセプタ２６ａは、上記サセプタアセンブリ２６の中層
の上記サセプタ支持台２６ｂに対して、例えばボルト３
７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、上記サセプタ２６ａが汚染された場合
に、高周波電源３８に接続されている上記サセプタ支持
台２６ｂとは別個に、上記サセプタ２６ａ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。

【００２３】上記サセプタアセンブリ２６の下層の冷却
ジャケット収納台２６ｃの内部には、例えば液体窒素な
どの冷媒４０を溜めるための冷媒溜４１が設けられてい
る。この冷媒溜４１の内部には、上記内側枠２０の底部
２０ｂ及び上記冷媒溜４０の底面４２を貫通するように
して冷媒供給管４３と冷媒排気管４４が設置されてお
り、この冷媒供給管４３には、バルブ４５及びポンプ４
６を介して液体窒素源４７が接続してある。図示のよう
に、冷媒供給管４３の上端に形成された冷媒出口４８
は、上記冷媒溜４１の天井面４９に近設する高さに、か
つ上向きに配設されており、従って、上記ポンプ４６を
稼働させた状態で上記バルブ４５を開けると、液体窒素
源４７から供給された冷媒が冷媒溜４１の天井面４９に
向かって噴き出す構成になっている。なお、上記冷媒溜
４１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４
５の開閉が行われることにより、上記冷媒溜４１内の冷
媒４０、例えば液体窒素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４１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。

【００２４】このように、サセプタ２６ａ、セプタ支持
台２６ｂ、及び冷却ジャケット収納台２６ｃから成る上
記サセプタアセンブリ２６は、上記絶縁部材２７及び２
８により、上記処理室２２を構成する上記内側枠２０及
び外側枠２１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
２６ｂには、マッチング装置５０を介して上記高周波電
源３８が接続されている。かくして、上記サセプタアセ
ンブリ２６と接地されている外側枠２１とにより対向電
極が構成され、高周波電力の印加により、電極間にプラ
ズマ放電を発生させることが可能である。

【００２５】また、前述のように、上記サセプタアセン
ブリ２６の上層の上記サセプタ２６ａの側壁と上記内側
枠２０の円筒壁部２０ａ内面との間にはＯリングなどの
上記絶縁部材２８が介装されているので、上記ガス供給
管路２３から上記処理室２２内に導入された処理ガスは
上記サセプタ支持台２６ｂよりも下方には到達せず、上
記サセプタ支持台２６ｂ及び上記冷却ジャケット収納台
２６ｃの汚染が防止される。

【００２６】なお、上記絶縁部材２７及び２８により、
上記サセプタアセンブリ２６と上記内側枠２０との間に
は、相互に連通する下部間隔５１及び側部間隔５２が形
成されるが、これらの間隔５１及び５２内は排気管路５
３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。

【００２７】さらに、本実施例に基づくサセプタアセン
ブリ２６の上層の上記サセプタ２６ａと上記ヒータ３６
を備えた中層の上記セプタ支持台２６ｂとの間、及び中
層の上記セプタ支持台２６ｂと下層の上記冷却ジャケッ
ト収納台２６ｃとの間には、それぞれ間隔５４及び５５
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５６及び５７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５８を介してガス源５
９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。

【００２８】上記間隔５４及び５５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５４及び５５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４７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２２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。

【００２９】次に、このプラズマエッチング装置１の動
作説明を行う。先ず、先に図３において説明したカセッ
ト室３の右側壁に設けられたゲートバルブ１５を開口し
て、２５枚の被処理体、例えば半導体Ｗを収納したカセ
ット１４が図示しない搬送ロボットにより、カセット室
３のターンテーブル１３の上に載置され、上記ゲートバ
ルブ１５が閉口する。上記カセット室３に接続された真
空排気弁９が開口して、ポンプＰにより上記カセット室
３が減圧雰囲気、例えば１０^-1Ｔｏｒｒに減圧される。

【００３０】次いで、ロードロック室４とカセット室３
の間のゲートバルブ１１が開口して、上記搬送装置１６
の搬送アーム１７により被処理体、例えば半導体Ｗが上
記カセット室３に載置されたカセット１４より取り出さ
れ、保持されて上記ロードロック室４へ搬送され、上記
ゲートバルブ１１が閉口する。そして、上記ロードロッ
ク室４に接続された真空排気弁１０が開口して、真空ポ
ンプＰにより上記ロードロック室４が減圧雰囲気、例え
ば１０^-3Ｔｏｒｒに減圧される。

【００３１】この間、図１で説明した上記処理装置本体
４の処理室２２においては、上記サセプタアセンブリ２
６の上層の上記サセプタ２６ａの冷却が行われる。即
ち、上記冷媒溜４１の内部に配置されている図示しない
モニタからの信号に応答して上記冷媒供給管４３の途中
に介装された上記バルブ４５が開けられて、液体窒素源
４７から冷媒が供給される状態になる。これにより、上
記冷媒供給管４３の上端に形成された冷媒出口４８から
冷媒が吹き出す。上述したように、上記冷媒出口４８
は、上記冷媒溜４１の天井面４９に近設する高さに、か
つ上向きに配設されているので、上記液体窒素源４７か
ら供給された冷媒は、上記冷媒供給管４３を通って冷媒
出口４８から冷媒溜４１の天井面４９に向かって上向き
に噴き出し、冷媒が上記冷媒溜４１の天井面４９に直接
吹き付けられる状態となる。

【００３２】こうして冷媒を上記冷媒溜４１の天井面４
９に直接接触させることにより、上記冷媒溜４１の天井
面４９が最も冷却された状態となる。ここで、上述した
ように上記サセプタアセンブリ２６は、全体として例え
ばアルミニウム等の熱伝導率の良い材料で形成されてお
り、しかも、上記サセプタ２６ａと上記セプタ支持台２
６ｂとの間、及び上記セプタ支持台２６ｂと上記冷却ジ
ャケット収納台２６ｃとの間の間隔５４及び５５には、
ガス源５９からのアルゴンやヘリウムなどの不活性ガス
が封入されてそれぞれの間における熱移動が最小限の熱
損失で行われるように構成されているので、上記冷媒溜
４１の天井面４９に冷媒から直接的に伝達された冷却熱
は極めて少ない熱損失で、先ず上記冷却ジャケット収納
台２６ｃの上方の上記セプタ支持台２６ｂに伝達され、
更に上記セプタ支持台２６ｂを介して上記サセプタ２６
ａに伝達されるようになる。こうして、冷媒溜４１の天
井面４９が受けた冷却熱を最短距離で伝達して、上記サ
セプタアセンブリ２６の上層の上記サセプタ２６ａを効
率よく冷却する。そして、上記被処理体、例えば半導体
ウェハＷが上記ロードロック室４から搬送され載置され
るのを待機する。

【００３３】次いで、ロードロック室４と処理装置本体
２の間のゲートバルブ１２が開口して、上記搬送装置１
６の搬送アーム１７により被処理体、例えば半導体ウェ
ハＷが上記処理室２２に搬入され、上記サセプタ２６ａ
上に載置され、上記静電チャック３０により固定され、
上記ゲートバルブ１２が閉口する。上記処理室２２内の
雰囲気は、排気弁８を開口することにより、真空ポンプ
Ｐを介して減圧雰囲気、例えば１０^-5Ｔｏｒｒに予め排
気されている。

【００３４】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２３から上記処理室２２内に導入される。

【００３５】本実施例においては、上記内側枠２０及び
外側枠２１が接地されており、上記サセプタアセンブリ
２６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２６の中層のサセプタ支持台２６ｂに高周波
電源３８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、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可能なように構成される。さら
に、上記処理室２２の上方に配置された永久磁石２５を
回転し、被処理体、例えば半導体ウェハＷの近傍にその
面と平行な磁場を形成することで、イオンを被処理体、
例えば半導体ウェハＷに対して垂直に方向付けることが
可能となり、異方性の高いエッチングを達成することが
できる。

【００３６】所望のエッチング処理が終了すると、上記
高周波電源３８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２
２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２２内に導入すると共に、
真空ポンプＰ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、例えば半導体ウェハＷは
搬送可能状態で待機する。

【００３７】上記処理室２２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２２の側面に
設けられたゲートバルブ１２が開口され、隣接するロー
ドロック室４より上記搬送装置１６の搬送アーム１７が
処理室２２内の被処理体、例えば半導体Ｗの位置まで移
動し、被処理体、例えば半導体Ｗを保持して、上記ロー
ドロック室４に搬送し、上記ゲートバルブ１２を閉口す
る。このロードロック室４において、被処理体、例えば
半導体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４よりカセット室３を介
して大気に搬出される。以上が、本発明に基づくプラズ
マエッチング装置１を用いた実施例の動作説明である。

【００３８】従って、以上に説明した本発明実施例のプ
ラズマエッチング処理装置１によれば、液体窒素源４７
から供給された冷媒を冷媒供給管４３の上端出口４８か
ら上記冷媒溜４１の天井面４９に向けて噴出させること
により、上記冷媒溜４１の天井面４９を液体窒素等の冷
媒で直接的に冷却して、冷却熱を上記冷媒溜４１の天井
面４９から上記冷却ジャケット収納台２６ｃの上方の上
記セプタ支持台２６ｂを介して最短距離で上記サセプタ
２６ａに伝達できる。しかも、上記サセプタアセンブリ
２６が全体としてアルミニウム等の熱伝導率の良い材料
で形成されていること、及び、上記サセプタ２６ａと上
記セプタ支持台２６ｂ、及び上記セプタ支持台２６ｂと
上記冷却ジャケット収納台２６ｃのそれぞれの間隔５
４、５５に不活性ガスが封入されて冷却熱の移動が最小
限の熱損失で行われるように構成されていることと相ま
って、極めて効率よく上記サセプタアセンブリ２６の上
層の上記サセプタ２６ａを冷却できることとなる。従っ
て、以上に説明した本発明実施例のプラズマエッチング
処理装置１によれば、被処理体、例えば半導体ウェハＷ
を載置する上記サセプタ２６ａを効率よく、かつ迅速に
冷却することにより、被処理体、例えば半導体ウェハＷ
を良好に低温化させ、垂直なパターン形状と高い選択比
を備えたエッチング処理を行うことができるという特徴
がある。

【００３９】次に、図２及び図３を参照しながら、本発
明処理装置の他の実施例における冷媒の噴出手段を説明
する。図２に示す実施例では、上記冷媒溜４１の内部に
嵌入させた冷媒供給管４３の上端に冷媒を貯留させるチ
ャンバー６０を形成し、このチャンバー６０の上面６１
に多数の冷媒出口６２を穿設した構成になっている。こ
のチャンバー６０の上面６１の高さや冷媒出口６２の大
きさは、上記液体窒素源４７から冷媒を加圧供給する上
記ポンプ４６の出力などに応じて適当な大きさとすれば
よいが、何れにしても上記冷媒出口６２から噴出された
冷媒が上記冷媒溜４１の天井面４９に向かって吹きつけ
られるようにすることが必要である。また、上記冷媒出
口６２を上記チャンバー６０の上面６１に多数設けるこ
とによって、上記冷媒溜４１の天井面４９に対して全体
的に冷媒を吹きつけ、上記冷媒溜４１の天井面４９全体
をまんべんなく均一に冷却できるようにすると良い。

【００４０】また本発明の別の実施例によれば、図３に
示すように、上記冷媒溜４１の内部に嵌入させた冷媒供
給管４３の上端に冷媒を貯留させるチャンバー６５を形
成すると共に、このチャンバー６５の上面６６に多数の
冷媒噴出管６７を突設し、これら冷媒噴出管６７の上端
に冷媒出口６８を形成した構成になっている。この実施
例においても、冷媒出口６８の高さや冷媒噴出管６７の
太さ、本数などは、上記冷媒溜４１の天井面４９に向か
って冷媒を全体的に吹きつけることができるように構成
すると良い。なお、本実施例の場合、冷媒出口６８の高
さや冷媒噴出管６７の太さなどは必ずしも一定とする必
要は無く、例えば、上記冷媒溜４１の天井面４９の中心
部ををより強力に冷却する必要が生じたときは、上記チ
ャンバー６５の上面６６の中央部においては冷媒出口６
８の高さを高くしたり冷媒噴出管６７の径を太く形成
し、その他の部分においては冷媒出口６８の高さを低く
したり冷媒噴出管６７の径を細く形成する、あるいは、
中央部の冷媒噴出管６７の本数を相対的に多くする、な
どといった構成が採り得る。また、その逆に上記チャン
バー６５の上面６６の中央部において冷媒出口６８の高
さを低くする、冷媒噴出管６７の径を細くする、冷媒噴
出管６７の本数を相対的に少なくするといった構成を採
用することも、もちろん可能である。

【００４１】上記実施例では、一例として本発明をプラ
ズマエッチング装置に適用した例を示したが、本発明処
理装置はかかる装置に限定されることなく、ＣＶＤ装
置、アッシング装置、スパッタ装置、あるいは被処理体
を低温で検査等する場合、例えば電子顕微鏡の試料載置
台や、半導体材料や素子の評価を行う試料載置台の冷却
機構などにも適用することができる。

【００４２】

【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、冷媒源から供給管を介して冷媒溜内に供給さ
れた冷媒は、供給管の出口が上向きに形成されているこ
とにより、前記冷媒溜の天井面に向かって吹きつけられ
る。そのため、冷媒溜の天井面に冷媒を直接的に接触さ
せて冷却させることが可能となる。こうして冷媒溜の天
井面を直接的に冷却することによって、その冷却熱が冷
却ジャケット収納台の上方のサセプタ支持台を介してサ
セプタ支持台に最短距離で伝達されるようになり、サセ
プタ載置面上に吸着保持した被処理体、例えば上記半導
体ウェハを効率よく冷却できるようになる。

【００４２】そして、被処理体を必要な温度にまで効率
よく、かつ迅速に低温化させることが可能となるので、
垂直なパターン形状と高い選択比をもった性状の良い加
工処理品ができるようになる。また、低温下のために必
要以上の冷媒を供給しなくて良く、経済的である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した処理室縦断面図である。

【図２】本発明処理装置の他の実施例における冷媒供給
部分を示す斜視図である。

【図３】本発明処理装置の他の実施例における冷媒供給
部分を示す斜視図である。

【図４】エッチング処理装置の概略図である。

【図５】従来の処理室の縦断面図である。

【符号の説明】

１ 処理装置 ２６ サセプタアセンブリ ３０ 静電チャックシート ４０ 冷媒 ４１ 冷媒溜 ４３ 冷媒供給管 ４７ 冷媒源 ４８ 冷媒出口 ４９ 冷媒溜の天井面 Ｗ 被処理体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 21/68 Ｒ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】処理室内に設置されたサセプタの内部に形
   成された冷媒溜に冷媒源からの冷媒を供給してサセプタ
   の載置面に吸着保持した被処理体を冷却した状態で処理
   する処理装置において、 上記冷媒溜に冷媒源からの冷媒を供給する供給管の出口
   を上向きに形成し、前記冷媒溜の天井面に向かって冷媒
   を直接吹きつける構成としたことを特徴とする処理装
   置。
2. 【請求項２】上記冷媒溜の内部に嵌入させた冷媒供給管
   の上端に冷媒を貯留させるチャンバーを形成すると共
   に、このチャンバーの上面に多数の冷媒噴出管を突設
   し、これら冷媒噴出管の上端に冷媒出口を形成したこと
   を特徴とする請求項１に記載された処理装置。
3. 【請求項３】上記冷媒出口の高さ及び／または上記冷媒
   噴出管の太さがそれぞれ異なるように構成したことを特
   徴とする請求項１または２に記載された処理装置。