JPH0722403A - Control for treating apparatus - Google Patents
Control for treating apparatusInfo
- Publication number
- JPH0722403A JPH0722403A JP5190769A JP19076993A JPH0722403A JP H0722403 A JPH0722403 A JP H0722403A JP 5190769 A JP5190769 A JP 5190769A JP 19076993 A JP19076993 A JP 19076993A JP H0722403 A JPH0722403 A JP H0722403A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heating
- temperature
- processing
- refrigerant
- low temperature
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Landscapes
- Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は処理装置の制御方法に係
り、特に低温雰囲気下で被処理体を処理するための処理
装置の制御方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for controlling a processing apparatus, and more particularly to a method for controlling a processing apparatus for processing an object to be processed in a low temperature atmosphere.
【0002】[0002]
【従来の技術】反応性ガスプラズマを用いて被処理体を
処理する技術、例えばドライエッチング技術において
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、例えば半導体ウェハを冷却して低温雰囲気下で
エッチング処理を施す方法が知られている。そのために
従来より冷媒収容部を被処理体の載置台に形成し、その
冷媒収容部に外部の冷媒系より冷媒を供給し、その伝熱
により載置された被処理体の反応表面を低温化する低温
処理技術が広く用いられている。2. Description of the Related Art In a technique for treating an object to be processed using a reactive gas plasma, for example, a dry etching technique, an object to be processed, for example, a semiconductor wafer is cooled in order to obtain a vertical pattern shape and a high selection ratio. It is known that an etching process is performed in a low temperature atmosphere. For this reason, conventionally, a refrigerant storage portion is formed on the mounting table of the object to be processed, and a refrigerant is supplied to the refrigerant storage portion from an external refrigerant system, and the heat transfer reduces the temperature of the reaction surface of the object to be processed. The low temperature processing technology is widely used.
【0003】ところで上記のような低温処理を施すため
の処理装置の各部位は例えばアルミニウムのような単一
種類の材料から構成されているわけではなく、各部位に
要求される性能、例えば電気的絶縁性、断熱性、強度、
耐低温性などに応じてさまざまな異種材料を用いざるを
得ず、場合によっては、異種材料同士を気密にまたは液
密に接合する必要がある。そのため、従来より接合する
異種材料に応じて様々な接合技術が用いられている。そ
の一例を挙げれば、例えばアルミニウムとステンレスと
は摩擦圧接方式により、ステンレスとコバールとは電子
ビーム溶接方式により、セラミックスとコバールとは真
空ろう付け方式により、それぞれ気密にあるいは液密に
接合されている。By the way, each part of the processing apparatus for performing the above-mentioned low-temperature treatment is not composed of a single kind of material such as aluminum, but the performance required for each part, for example, electrical performance. Insulation, heat insulation, strength,
Various different materials have to be used depending on low temperature resistance and the like, and in some cases, different materials need to be bonded air-tightly or liquid-tight. Therefore, various joining techniques have been conventionally used according to different materials to be joined. For example, aluminum and stainless steel are airtightly or liquid-tightly joined by friction welding, stainless steel and kovar by electron beam welding, and ceramics and kovar by vacuum brazing. .
【0004】[0004]
【課題を解決するための手段】しかしながら、上記接合
技術はいずれも完全なものではなく、特に処理装置は例
えば超低温雰囲気といったような厳しい処理雰囲気に曝
されるため、接続箇所にわずかでも間隙あるいはキャピ
ラリーが存在すると、その間隙に例えば水分が例えば毛
細管現象により入り込み、その水分が処理中に凍結、解
凍を繰り返すことにより、接続部分に極微少ではあって
も亀裂を生じさせる場合がある。その結果、その亀裂を
生じた部位から冷媒、例えば液体窒素が漏出し(いわゆ
るコールドリーク現象)、処理室内の圧力を変動させ、
処理装置の機能を低下させ、極端な場合には処理装置を
故障あるいは破壊してしまうことがある。However, none of the above-mentioned joining techniques is perfect, and particularly since the processing equipment is exposed to a severe processing atmosphere such as an ultra-low temperature atmosphere, even if there is a gap or a capillary at the connection point. If there is, for example, water may enter into the gap due to, for example, a capillary phenomenon, and the water may be frozen and thawed repeatedly during the treatment, so that cracks may be generated in the connection portion although the amount is very small. As a result, the refrigerant, such as liquid nitrogen, leaks from the cracked part (so-called cold leak phenomenon), and the pressure in the processing chamber is changed,
The function of the processing device may be deteriorated, and in an extreme case, the processing device may be broken or destroyed.
【0005】本発明は従来の低温処理装置の有する上記
のような問題点に鑑みなされたものであり、したがっ
て、その目的とするところは、低温処理装置の各部位に
おけるコールドリークを未然に防止し、故障のない安定
した運転を行うことが可能な新規かつ改良された処理装
置の制御方法を提供することである。The present invention has been made in view of the above problems of the conventional low-temperature processing apparatus. Therefore, the object of the present invention is to prevent cold leaks from occurring in each part of the low-temperature processing apparatus. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a new and improved control method for a processing device capable of performing stable operation without failure.
【0006】[0006]
【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、所望の減圧雰囲気に調整可能な気
密に構成された処理室内において、被処理体を載置固定
する載置台に形成した冷媒収容部と外部の冷媒供給系と
の間で冷媒を循環させることにより低温雰囲気下で被処
理体を処理するための処理装置において、処理装置のコ
ールドリークを生じうる部位を加熱する加熱手段を設け
るとともに、前記部位の温度を測定するための温度検出
手段を設け、処理装置を低温域から常温域に戻す際に、
前記加熱手段により前記部位を、前記温度検出手段によ
り検出された温度が予め設定された温度に到達するまで
および/または予め設定された時間にわたり加熱するこ
とを特徴とする、処理装置の制御方法が提供される。In order to solve the above-mentioned problems, according to the present invention, a mounting table for mounting and fixing an object to be processed in an airtight processing chamber that can be adjusted to a desired reduced pressure atmosphere. In the processing apparatus for processing the object to be processed in a low temperature atmosphere by circulating the refrigerant between the refrigerant storage portion formed in and the external refrigerant supply system, the portion of the processing apparatus that may cause cold leak is heated. Along with heating means, provided with a temperature detecting means for measuring the temperature of the site, when returning the processing device from the low temperature range to the normal temperature range,
A method for controlling a processing apparatus, characterized in that the heating means heats the part until the temperature detected by the temperature detecting means reaches a preset temperature and / or for a preset time. Provided.
【0007】さらにまた本発明の別の観点によれば、温
度検出手段を省略し、処理装置を低温域から常温域に戻
す際に、前記加熱手段により前記部位を予め設定された
時間にわたり予め設定された出力で加熱するように構成
することも可能である。Further, according to another aspect of the present invention, when the temperature detecting means is omitted and the processing device is returned from the low temperature range to the normal temperature range, the heating means presets the portion for a preset time. It can also be configured to heat at a controlled output.
【0008】[0008]
【作用】本発明に基づいて構成された処理装置の制御方
法によれば、処理装置のコールドリークを生じうる部
位、例えば異種材料同士が接合された箇所や、微少な間
隙あるいはキャピラリーが存在する部位を、処理装置を
低温域から常温域に戻す際に、加熱手段により加熱する
とともに、その部位の温度を温度検出手段により検出
し、その検出温度が予め設定された温度に到達するまで
および/または予め設定された時間にわたり加熱を継続
する。設定温度および設定時間は、加熱対象となる部位
に付着している水分が蒸発除去されるに十分な温度およ
び時間とされるので、再び処理装置を低温域で使用した
場合であっても、問題となる部位において水分が凍結せ
ず、したがってコールドリークの発生を未然に防止する
ことが可能である。According to the method of controlling a processing apparatus constructed according to the present invention, a portion of the processing apparatus where cold leak can occur, for example, a portion where different materials are joined or a portion where a minute gap or a capillary exists. When the processing device is returned from the low temperature range to the normal temperature range, the heating means heats the temperature and the temperature of the part is detected by the temperature detecting means, and / or until the detected temperature reaches a preset temperature, and / or Continue heating for a preset time. Since the set temperature and set time are sufficient to evaporate and remove the moisture adhering to the part to be heated, even if the processing device is used again in the low temperature range, there is a problem. The water does not freeze in the area where it becomes so that it is possible to prevent the occurrence of cold leaks.
【0009】さらにまた本発明の別の観点によれば、温
度検出手段を省略することも可能である。その場合に
は、加熱手段によりコールドリークが問題となる部位を
そこに存在する水分を除去するに十分な程度加熱するた
めの加熱手段の出力およびその加熱時間を予め実験的に
決定し、このようにして設定された出力で所定の時間に
わたり加熱を行うことにより、効果的に水分を蒸発さ
せ、その部位でのコールドリークの発生を未然に防止す
ることが可能である。Further, according to another aspect of the present invention, the temperature detecting means can be omitted. In that case, the output of the heating means and the heating time for heating the portion where the cold leak is a problem by the heating means to an extent sufficient to remove the water present therein are experimentally determined in advance, and It is possible to effectively evaporate the water content and prevent the occurrence of cold leak at the site by heating with the output set as above for a predetermined time.
【0010】[0010]
【実施例】以下に、本発明に基づく処理装置の制御方法
をプラズマエッチング装置に適用した場合について、添
付図面を参照しながら説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A case where a method for controlling a processing apparatus according to the present invention is applied to a plasma etching apparatus will be described below with reference to the accompanying drawings.
【0011】まず図1を参照しながら本発明方法を適用
可能なエッチング装置1について簡単に説明する。図示
のように、このエッチング装置1は、導電性材料、例え
ばアルミニウム製の略円筒形状の気密に構成された処理
室2を有している。この処理室2の頂部付近には処理ガ
ス導入口3が設けられており、図示しないガス源から図
示しないマスフローコントローラを介して所定の処理ガ
ス、例えばHF4を上記処理室2内に導入することが可
能である。さらにまた上記処理室2の底部付近には排気
口4が設けられており、図示しない排気手段、例えば真
空ポンプを介して処理室2内を所望の減圧雰囲気に真空
引き可能なように構成されている。First, an etching apparatus 1 to which the method of the present invention can be applied will be briefly described with reference to FIG. As shown in the figure, the etching apparatus 1 has a substantially cylindrical airtight processing chamber 2 made of a conductive material such as aluminum. A processing gas inlet 3 is provided near the top of the processing chamber 2, and a predetermined processing gas such as HF 4 is introduced into the processing chamber 2 from a gas source (not shown) through a mass flow controller (not shown). Is possible. Furthermore, an exhaust port 4 is provided near the bottom of the processing chamber 2 so that the inside of the processing chamber 2 can be evacuated to a desired reduced pressure atmosphere via an exhaust means (not shown) such as a vacuum pump. There is.
【0012】さらに、この処理室2のほぼ中央に処理室
2の底部5から電気的に絶縁状態を保持するように略円
柱形状の載置台6が収容されている。そして、この載置
台6の上面に被処理体、例えば半導体ウェハWを載置す
ることが可能である。この載置台6は、例えばアルミニ
ウム製の略円柱形状のサセプタ支持台7と、その支持台
7の上に着脱自在に取り付けられた、例えばアルミニウ
ム製のサセプタ8より構成されている。Further, a substantially column-shaped mounting table 6 is housed in substantially the center of the processing chamber 2 so as to maintain an electrically insulated state from the bottom portion 5 of the processing chamber 2. Then, the object to be processed, for example, the semiconductor wafer W can be mounted on the upper surface of the mounting table 6. The mounting table 6 is composed of, for example, a substantially cylindrical susceptor support base 7 made of aluminum, and a susceptor 8 made of, for example, aluminum detachably attached to the support base 7.
【0013】上記サセプタ支持台7には、冷媒、例えば
液体窒素を流通循環させるための冷媒収容部、例えば冷
却ジャケット9が設けられている。この冷却ジャケット
9には、冷媒供給管路10および冷媒排出管路11が設
けられており、図示しない冷媒源より適当な配管手段、
例えば真空2重断熱配管を介して冷媒、例えば液体窒素
を、上記冷媒供給路10から上記冷却ジャケット9内に
導入し、冷熱源としてジャケット内を循環させ、その後
上記冷媒排出路11を介して処理装置1の外部に排出す
ることが可能である。The susceptor support base 7 is provided with a coolant container, for example, a cooling jacket 9, for circulating and circulating a coolant, for example, liquid nitrogen. The cooling jacket 9 is provided with a refrigerant supply pipe line 10 and a refrigerant discharge pipe line 11, and a pipe means more suitable than a refrigerant source (not shown),
For example, a refrigerant such as liquid nitrogen is introduced from the refrigerant supply passage 10 into the cooling jacket 9 through, for example, a vacuum double-insulated pipe, circulated in the jacket as a cold heat source, and then treated through the refrigerant discharge passage 11. It can be discharged to the outside of the device 1.
【0014】上記サセプタ8は、中央部に凸部を有する
円板形状をしており、その中央凸部の載置面には、半導
体ウェハWを載置固定するための固定手段、例えば静電
チャック12が設けられている。この静電チャック12
は、例えば2枚のポリイミドフィルム間に銅箔等の導電
膜13を挟持することにより構成され、この導電膜13
に直流高電圧源14から高電圧を印加することにより、
チャック面にクーロン力を発生させ、半導体ウェハWを
載置面に吸着保持することが可能である。さらに上記サ
セプタ8の載置面には載置された半導体ウェハWの裏面
に図示しないガス源より伝熱媒体、例えばヘリウムガス
などを供給するための伝熱ガス供給手段15が設置され
ている。The susceptor 8 is in the shape of a disk having a convex portion in the center thereof, and a mounting means for mounting and fixing the semiconductor wafer W on the mounting surface of the central convex portion, for example, electrostatic. A chuck 12 is provided. This electrostatic chuck 12
Is formed by sandwiching a conductive film 13 such as a copper foil between two polyimide films.
By applying a high voltage from the DC high voltage source 14 to
It is possible to generate a Coulomb force on the chuck surface and suck and hold the semiconductor wafer W on the mounting surface. Further, on the mounting surface of the susceptor 8, a heat transfer gas supply means 15 for supplying a heat transfer medium such as helium gas from a gas source (not shown) to the back surface of the mounted semiconductor wafer W is installed.
【0015】さらに上記サセプタ8の上端周縁部には、
半導体ウェハWを囲むように環状のフォーカスリング1
6が配置されている。このフォーカスリング16は反応
性イオンを引き寄せない絶縁材料からなり、上記処理室
2内に発生された反応性イオンを内側に設置された半導
体ウェハWに対してのみ入射させ、エッチング処理の効
率化を図っている。Further, on the upper peripheral edge of the susceptor 8,
An annular focus ring 1 surrounding the semiconductor wafer W
6 are arranged. The focus ring 16 is made of an insulating material that does not attract reactive ions, and allows the reactive ions generated in the processing chamber 2 to be incident only on the semiconductor wafer W installed inside to improve the efficiency of the etching process. I am trying.
【0016】また上記サセプタ8には、マッチング用コ
ンデンサ17を介して高周波電源18が接続されてお
り、この高周波電源18より例えば380KHzの高周
波電力を下部電極を構成する上記サセプタ8に印加する
ことにより、外部において接地され上部電極を構成する
上記処理室2の頂部壁19との間に、反応性プラズマを
発生させ、半導体ウェハWの処理面に対してエッチング
処理を施すことが可能なように構成されている。A high frequency power source 18 is connected to the susceptor 8 through a matching capacitor 17, and a high frequency power of, for example, 380 KHz is applied from the high frequency power source 18 to the susceptor 8 constituting the lower electrode. , A structure in which a reactive plasma is generated between it and the top wall 19 of the processing chamber 2 which is grounded to the outside and constitutes an upper electrode, so that the processing surface of the semiconductor wafer W can be etched. Has been done.
【0017】また上記サセプタ8と上記サセプタ支持台
7との間には、温調用ヒータ20が設けられており、こ
の温調用ヒータ20に電源21より電力を印加して加熱
源として作用させることにより、上記サセプタ支持台7
内に設けられた上記冷却ジャケット9から半導体ウェハ
Wに伝達される冷熱量を最適に調整することが可能であ
る。また同様に、上記冷却ジャケット9の周辺部にも加
熱手段22が設けられており、この加熱手段22に電源
23より電力を印加することにより上記冷却ジャケット
9の所定の部位A、すなわち異種部材同士が接合され、
微少な間隙またはキャピラリーが存在し、コールドリー
クが発生しうる部位を所定の温度に加熱することができ
るように構成されている。さらに上記冷媒供給管路10
および上記冷媒排出管路11の周囲の所定位置にも加熱
手段24が設けられており、この加熱手段24に電源2
5より電力を印加することにより、上記管路10、11
の所定部位B、すなわち異種部材同士が接合され、微少
な間隙またはキャピラリーが存在し、コールドリークが
発生しうる部位を所定の温度に加熱することができるよ
うに構成されている。A temperature adjustment heater 20 is provided between the susceptor 8 and the susceptor support base 7. By applying electric power from a power source 21 to the temperature adjustment heater 20 to act as a heating source. , The susceptor support 7
It is possible to optimally adjust the amount of cold heat transferred to the semiconductor wafer W from the cooling jacket 9 provided inside. Similarly, heating means 22 is also provided in the peripheral portion of the cooling jacket 9, and by applying electric power from a power source 23 to the heating means 22, a predetermined portion A of the cooling jacket 9, that is, different members Are joined,
There are minute gaps or capillaries, and it is configured so that a site where cold leak can occur can be heated to a predetermined temperature. Further, the refrigerant supply line 10
A heating means 24 is also provided at a predetermined position around the refrigerant discharge pipeline 11, and the heating means 24 is provided with a power source 2
By applying electric power from No. 5, the above-mentioned pipelines 10 and 11
The predetermined part B, that is, different kinds of members are joined to each other, a small gap or a capillary is present, and a part where cold leak may occur can be heated to a predetermined temperature.
【0018】さらに上記静電チャック12付近には半導
体ウェハWの温度を検出するための温度検出手段26、
例えばラクストロンや熱電対などが設けられており、こ
の温度検出手段26により検出された温度が制御器27
に送られ、例えば上記温調用ヒータ20の出力を制御す
るために使用される。また同様に、上記加熱手段22付
近にも上記冷却ジャケット9の所定の部位Aの温度を検
出するための温度検出手段28が設けられており、その
検出値を上記制御器27に送ることが可能である。さら
にまた、上記加熱手段24付近にも上記配管10、11
の所定の部位Bの温度を検出するための温度検出手段2
9が設けられており、その検出値を上記制御器27に送
ることが可能なように構成されている。Further, in the vicinity of the electrostatic chuck 12, temperature detecting means 26 for detecting the temperature of the semiconductor wafer W,
For example, a Luxtron or a thermocouple is provided, and the temperature detected by the temperature detecting means 26 is the controller 27.
And is used to control the output of the temperature adjusting heater 20, for example. Similarly, a temperature detecting means 28 for detecting the temperature of a predetermined portion A of the cooling jacket 9 is provided near the heating means 22, and the detected value can be sent to the controller 27. Is. Furthermore, the pipes 10, 11 are also provided near the heating means 24.
Temperature detecting means 2 for detecting the temperature of a predetermined portion B of the
9 is provided and the detected value thereof can be sent to the controller 27.
【0019】また上記冷却ジャケット9内にはジャケッ
ト内の冷媒、例えば液体窒素の液位を測定するための上
部液位計30および下部液位計31が設置されており、
冷媒の水位に関する情報を上記制御器27に送り、冷媒
供給管路10から上記ジャケット9内に導入される冷媒
の供給量を調整することが可能である。以上のように、
本発明に基づく処理装置の制御方法を適用可能なプラズ
マエッチング装置1は構成されている。Further, in the cooling jacket 9, there are installed an upper level gauge 30 and a lower level gauge 31 for measuring the level of a refrigerant in the jacket, for example, liquid nitrogen,
It is possible to send information about the water level of the refrigerant to the controller 27 and adjust the supply amount of the refrigerant introduced from the refrigerant supply line 10 into the jacket 9. As mentioned above,
The plasma etching apparatus 1 to which the method for controlling a processing apparatus according to the present invention can be applied is configured.
【0020】さてすでに説明したように上記のような処
理装置により低温処理を行う場合には、異種材料同士を
接合した部位、例えば上記冷却ジャケット9の壁部の一
部(図中符号Aで示す)や、あるいは上記冷媒供給管路
10や上記冷媒排出管路11の一部(図中符号Bで示
す)に、いわゆるコールドリークが生じする可能性があ
る。本発明はかかるコールドリークの発生を未然に防止
し、故障のない処理装置の運転を保証するものである
が、本発明に基づく制御方法の構成をより良く理解する
ために、次に図2〜6を参照しながら、異種材料接合部
分にコールドリークが発生するメカニズムについて簡単
に説明する。As already described, when low-temperature treatment is performed by the above-mentioned treatment apparatus, a portion where different kinds of materials are joined together, for example, a part of the wall portion of the cooling jacket 9 (indicated by symbol A in the figure). ), Or part of the refrigerant supply line 10 and the refrigerant discharge line 11 (indicated by reference numeral B in the figure) may cause so-called cold leak. The present invention prevents the occurrence of such cold leaks and guarantees the operation of the processing device without failure. However, in order to better understand the configuration of the control method according to the present invention, the following will be described with reference to FIG. The mechanism by which cold leak occurs at the joint between different materials will be briefly described with reference to FIG.
【0021】図2に示すように異種材料、例えばステン
レス30とステンレス31との接合箇所32において気
密あるいは液密に接合する場合であっても、接合面に一
部微少な間隙、またはキャピラリー33が生じてしま
う。As shown in FIG. 2, even in the case where air-tight or liquid-tight joining is made at a joining portion 32 between different materials such as stainless steel 30 and stainless steel 31, a small gap or a capillary 33 is partially formed on the joining surface. Will occur.
【0022】かかるキャピラリー33を有する接合箇所
を、図3に示すように常温域において水分を含むガス中
に曝した後、図4に示すように超低温域の温度雰囲気に
おいた場合には、ガス中に含まれる水分が凍結しその部
位の外面に霜として水分が付着する。その後、再び接合
箇所を図5示すように常温にまで戻すと、外面に付着し
た霜が融解し、水滴となって表面に表れる。この水滴
は、接合箇所のキャピラリー内にいわゆる毛細管現象に
より吸引され、残存することになる。このようにキャピ
ラリー内に水分を含んだ状態で、接合箇所を再び超低温
域にまで冷却すると、水分が凍結膨張し、図6に示すよ
うに接合箇所を引き離す方向に応力が発生することにな
る。かかる動作を反復するといずれ接合箇所に亀裂が生
じ、その部位の内部に封入してある冷媒、例えば液体窒
素の漏出を生じさせることがある。かかる現象を一般に
コールドリークと称している。When the joint portion having such a capillary 33 is exposed to a gas containing water at room temperature as shown in FIG. 3 and then exposed to a temperature atmosphere in an ultra-low temperature region as shown in FIG. The water contained in is frozen, and the water adheres to the outer surface of the site as frost. After that, when the joint portion is returned to room temperature again as shown in FIG. 5, the frost adhering to the outer surface is melted and appears as water droplets on the surface. The water droplets are sucked into the capillaries at the joints by a so-called capillary phenomenon and remain. When the joint portion is cooled to the ultra-low temperature region again in a state where the capillary contains water as described above, the moisture freezes and expands, and a stress is generated in the direction of separating the joint portion as shown in FIG. When such an operation is repeated, a crack may eventually occur at the joint, and the refrigerant enclosed in the joint, such as liquid nitrogen, may leak. This phenomenon is generally called cold leak.
【0023】次に図7を参照しながら、冷媒供給管路1
0部分にコールドリークが生じた場合を例に挙げて、コ
ールドリークの処理装置に与える影響について具体的に
説明する。図示のように冷媒供給管路10は例えばステ
ンレス製の2重断熱配管構造を有している。この2重断
熱配管構造は、内側パイプ40とその内側パイプ40の
周囲を所定の環状空間を開けて覆う外側パイプ41とか
ら構成されており、図示しない冷媒源より供給される冷
媒は上記内側パイプ40内の通路42を流通して、供給
口43より上記冷却ジャケット9内に導入可能である。
なお上記内側パイプ40は上記処理室の底部5内の部分
52において外周方向に向かって肉厚に形成されてい
る。Next, referring to FIG. 7, the refrigerant supply line 1
The effect of the cold leak on the processing device will be specifically described by taking as an example the case where the cold leak occurs in the 0th portion. As shown in the figure, the refrigerant supply pipeline 10 has a double adiabatic piping structure made of stainless steel, for example. This double adiabatic piping structure is composed of an inner pipe 40 and an outer pipe 41 that covers the inner pipe 40 by opening a predetermined annular space, and the refrigerant supplied from a refrigerant source (not shown) is the inner pipe. It can be introduced into the cooling jacket 9 through the supply port 43 through the passage 42 in 40.
The inner pipe 40 is formed thicker toward the outer periphery in the portion 52 in the bottom portion 5 of the processing chamber.
【0024】さらに上記冷媒供給管路10を上記処理装
置1の底部5に接続するジョイント部43として、上記
内側パイプ40と上記外側パイプ41との間には、第1
の補助パイプ44および第2の補助パイプ45が、上記
内側パイプ40の所定箇所に形成されたフランジ部46
に同軸上に固定されるように形成されており、冷媒の漏
出および熱の散逸が効果的に防止されている。このよう
な構成の結果、上記内側パイプ40と上記第1の補助パ
イプ44との間には第1の環状空間47が、さらに上記
第1の補助パイプ44と上記第2の補助パイプ45との
間には第2の環状空間48が、それぞれ形成されること
になる。上記第1の環状空間47は、上記処理室の底部
5内の部分53において、上記内側パイプ40の肉厚部
の輪郭に沿って一旦周方向に展開した後、再び上記内側
パイプ40の外周に沿った部分54において垂直方向に
延伸している。Further, as a joint portion 43 for connecting the refrigerant supply pipeline 10 to the bottom portion 5 of the processing apparatus 1, a first portion is provided between the inner pipe 40 and the outer pipe 41.
The auxiliary pipe 44 and the second auxiliary pipe 45 of the flange portion 46 formed at a predetermined position of the inner pipe 40.
It is formed so as to be fixed on the same axis so that the leakage of the refrigerant and the dissipation of heat are effectively prevented. As a result of such a configuration, a first annular space 47 is provided between the inner pipe 40 and the first auxiliary pipe 44, and further, the first auxiliary pipe 44 and the second auxiliary pipe 45 are provided. A second annular space 48 is formed between them. The first annular space 47 is temporarily expanded in the circumferential direction along the contour of the thick portion of the inner pipe 40 in the portion 53 in the bottom portion 5 of the processing chamber, and then again on the outer periphery of the inner pipe 40. The portion 54 extends along the vertical direction.
【0025】また冷媒流路42と上記第1の環状空間4
7および上記第2の環状空間48との間は適当な封止部
材49により液密または気密に封止されている。また同
時に第2の環状空間48の上端は、図示のように上記第
1の環状空間47の外周方向に展開する部分53に開口
しているが、その開口部は封止部材50により液密また
は気密に封止されている。さらに上記第1の環状空間4
7の上端は、開口部51において処理室2内に開口して
おり、上記処理室2を真空引きする際に、上記第1の環
状空間47内も真空引きが可能なように構成されてお
り、冷媒流路42を流通する冷媒の断熱効率を高めるこ
とが可能である。Further, the refrigerant flow path 42 and the first annular space 4
7 and the second annular space 48 are liquid-tightly or airtightly sealed by a suitable sealing member 49. At the same time, the upper end of the second annular space 48 is open to a portion 53 that extends in the outer peripheral direction of the first annular space 47 as shown in the drawing. The opening is liquid-tight or sealed by the sealing member 50. It is hermetically sealed. Further, the first annular space 4
The upper end of 7 is opened to the inside of the processing chamber 2 at the opening 51, and when the processing chamber 2 is evacuated, the inside of the first annular space 47 is also evacuated. It is possible to improve the heat insulation efficiency of the refrigerant flowing through the refrigerant passage 42.
【0026】しかるに、冷媒流路42に冷媒、例えば−
196℃の液体窒素を導入し処理装置を超低温状態にし
た後常温に戻す動作を反復すると、例えば封止部分4
9、50に、図2〜図6に関連して説明したような亀裂
が生じコールドリークが生じることがある。すなわち、
亀裂が生じた状態で冷媒を流路42に導入すると、冷媒
は封止部分49を通過して第2の環状空間48内に漏出
し、さらに封止部分50を通過して第1の環状空間47
内に漏出し、開口部51から処理室2内に漏出すること
になる。その結果、気化した液体窒素が処理室内の処理
圧力を変動させ、処理装置の機能を低下させ、ひいては
製品の歩留まりおよびスループットを低下させることに
なる。However, in the refrigerant flow path 42, a refrigerant, for example, −
When the operation of introducing liquid nitrogen at 196 ° C. to bring the processing apparatus to an ultralow temperature state and then returning to normal temperature is repeated, for example, the sealing portion 4
9 and 50 may be cracked and cold leaked as described with reference to FIGS. That is,
When the refrigerant is introduced into the flow path 42 in the state where the crack is generated, the refrigerant passes through the sealing portion 49 and leaks into the second annular space 48, and further passes through the sealing portion 50, and then the first annular space. 47
It leaks into the inside of the processing chamber 2 through the opening 51. As a result, the vaporized liquid nitrogen fluctuates the processing pressure in the processing chamber, lowers the function of the processing apparatus, and lowers the product yield and throughput.
【0027】本発明は上記のようなコールドリークの発
生を未然に防止するものであり、そのために、コールド
リークの発生が予想される部位、すなわち、図1におい
て部分Aおよび部分Bとして例示する部位、例えば異種
材料同士を接合した部位を加熱するための加熱手段22
および24を設けている。この加熱手段22および24
により、処理装置を超低温状態から常温に戻す際に、コ
ールドリークの発生が予想される部位を加熱し、その部
位に存在する水分を蒸発除去することが可能である。そ
の結果、その部位からは水分が完全に除去されるので、
再び超低温状態に冷却した場合であっても、残存水分の
凍結膨張作用により当該部位に亀裂が生じその亀裂を介
してコールドリークが発生することを効果的に防止する
ことが可能である。The present invention prevents the occurrence of the cold leak as described above, and therefore, the sites where the cold leak is expected to occur, that is, the parts illustrated as part A and part B in FIG. , For example, heating means 22 for heating a portion where different kinds of materials are joined together
And 24 are provided. This heating means 22 and 24
Thus, when the processing device is returned from the ultra-low temperature state to room temperature, it is possible to heat a portion where a cold leak is expected to occur and to evaporate and remove water present at that portion. As a result, water is completely removed from that area,
Even when it is cooled to the ultra-low temperature again, it is possible to effectively prevent a crack from occurring at the site due to the freeze expansion effect of the residual water and a cold leak from occurring through the crack.
【0028】コールドリークの発生が予想される部位の
加熱方法としては、その部位の温度を測定する温度セン
サ28および29を設置し、その温度センサ28および
29による測定値が予め設定された値、例えば120℃
になるまで加熱することが可能である。その場合に、そ
の部位から完全に水分が除去されるようにある程度の時
間、例えば15分間継続して加熱することが好ましい。As a method of heating a site where cold leak is expected to occur, temperature sensors 28 and 29 for measuring the temperature of the site are installed, and the measured values by the temperature sensors 28 and 29 are preset values, For example, 120 ℃
It is possible to heat until. In that case, it is preferable to continue heating for a certain period of time, for example, 15 minutes, so that water is completely removed from the site.
【0029】またコールドリークの発生が予想される部
位の別の加熱方法としては、予めその部位から水分を除
去するに必要な加熱手段の出力および/または加熱時間
を実験的に求めておき、その実験値に基づいて所定の出
力で所定の時間にわたり加熱手段により当該部位を加熱
することも可能である。かかる構成を採用した場合に
は、温度センサ28および29を省略することが可能な
ので、処理装置1の構造を簡略化することが可能であ
る。以上が本発明に基づいて構成された処理装置の制御
方法の動作に関する説明である。As another heating method for a site where a cold leak is expected to occur, the output of the heating means and / or the heating time necessary for removing water from the site is experimentally obtained in advance, and the It is also possible to heat the part by a heating means with a predetermined output for a predetermined time based on an experimental value. When such a configuration is adopted, the temperature sensors 28 and 29 can be omitted, so that the structure of the processing apparatus 1 can be simplified. The above is the description regarding the operation of the control method of the processing apparatus configured according to the present invention.
【0030】最後に本発明に基づいて構成された処理装
置の制御方法を適用可能なプラズマエッチング装置の動
作について簡単に説明する。図示しないカセット室に収
納された半導体ウェハは、所定の搬送アームにより図示
しないロードロック室に移され、このロードロック室よ
りゲートバルブ55を介して所定の圧力、例えば1×1
0-4〜数十Torr程度に減圧された処理室2内の載置
台6のサセプタ8の載置面に載置された後、静電チャッ
ク12により吸着保持される。Finally, the operation of the plasma etching apparatus to which the control method of the processing apparatus constructed according to the present invention can be applied will be briefly described. A semiconductor wafer stored in a cassette chamber (not shown) is transferred to a load lock chamber (not shown) by a predetermined transfer arm, and a predetermined pressure, for example, 1 × 1 is transferred from the load lock chamber through a gate valve 55.
After being mounted on the mounting surface of the susceptor 8 of the mounting table 6 in the processing chamber 2 whose pressure has been reduced to about 0 −4 to several tens Torr, the electrostatic chuck 12 suction-holds it.
【0031】この間、図示しない冷媒供給源より冷媒、
例えば液体窒素が冷媒供給管路10を介して冷却ジャケ
ット9内に供給され、そこからの冷熱の伝熱により半導
体ウェハの処理面が所望の温度にまで冷却される。かか
る温度は随時温度センサ26により感知され、その検出
信号に基づいて制御器27が加熱手段20等を作動させ
るなどして所定の温度が保持される。During this time, a refrigerant from a refrigerant supply source (not shown)
For example, liquid nitrogen is supplied to the inside of the cooling jacket 9 via the coolant supply pipe line 10, and the processed surface of the semiconductor wafer is cooled to a desired temperature by heat transfer of cold heat from the cooling jacket 9. The temperature is detected by the temperature sensor 26 at any time, and the controller 27 operates the heating means 20 and the like based on the detection signal to maintain a predetermined temperature.
【0032】この際、本発明によれば、超低温に冷却す
る前に、すなわち前に低温処理が行われた処理装置を常
温に戻す際に、加熱手段22および24によりコールド
リークの発生が予想される部位を加熱し、その部位から
予め水分を除去しているので、再び低温処理を行った場
合であっても、残存した水分が凍結膨張してコールドリ
ークを発生させるような亀裂を当該部位に生じさせるこ
とを有効に回避することが可能である。At this time, according to the present invention, it is expected that a cold leak will be generated by the heating means 22 and 24 before cooling to an ultra-low temperature, that is, when the processing apparatus previously subjected to the low-temperature processing is returned to room temperature. Since the part to be heated is heated and water is removed from the part in advance, even if low-temperature treatment is performed again, cracks that cause cold leakage due to freezing expansion of the remaining water are generated in the part. It is possible to effectively avoid causing it.
【0033】このようにして最適な処理環境に保持され
た処理室2内に処理ガス、例えばHF4などが処理ガス
供給管路3から供給されるとともに、高周波電源18よ
り下部電極であるサセプタ8に高周波電力が印加される
と、処理室2内にエッチング用反応性プラズマが発生
し、半導体ウェハWの処理面に対して所望のエッチング
処理を行うことが可能である。In this way, the processing gas, for example, HF 4 is supplied from the processing gas supply line 3 into the processing chamber 2 kept in the optimum processing environment, and the susceptor 8 which is the lower electrode from the high frequency power supply 18 is supplied. When high-frequency power is applied to the processing chamber 2, reactive plasma for etching is generated in the processing chamber 2, and the processing surface of the semiconductor wafer W can be subjected to desired etching processing.
【0034】エッチング処理終了後には、処理室内の残
留処理ガスや反応生成物が十分に排気した後に、搬送ア
ームにより半導体ウェハWがゲートバルブ55を介して
ロードロック室、さらにはカセット室に搬出され、一連
の処理が終了する。以上が、本発明に基づく制御方法を
適用可能なプラズマエッチング装置の一実施例に関する
一連の動作説明である。After the etching process is completed, after the residual processing gas and reaction products in the processing chamber are sufficiently exhausted, the semiconductor wafer W is unloaded to the load lock chamber and the cassette chamber by the transfer arm via the gate valve 55. , A series of processing ends. The above is a series of operation explanations regarding one embodiment of the plasma etching apparatus to which the control method according to the present invention can be applied.
【0035】上記実施例では、一例として本発明に基づ
く処理装置の制御方法をプラズマエッチング装置に適用
した例を示したが、本発明方法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、素子の評価を行
う試料載置台の冷却機構にも適用することできる。In the above-mentioned embodiment, the example in which the control method of the processing apparatus according to the present invention is applied to the plasma etching apparatus has been shown as an example, but the method of the present invention is not limited to such an apparatus, and a CVD apparatus and an ashing apparatus are provided. In the case of inspecting a sputtering apparatus or an object to be processed at a low temperature, it can be applied to, for example, a sample mounting table of an electron microscope or a cooling mechanism of a sample mounting table for evaluating semiconductor materials and elements.
【0036】[0036]
【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明に
基づいて構成された処理装置の処理方法によれば、処理
装置が低温状態から常温状態に復帰する場合に、コール
ドリークの発生が予想される部位を加熱することによ
り、その部位から水分を蒸発除去させることが可能なの
で、再び処理装置を低温状態にした場合であっても、残
存水分が凍結膨張し、その部位にコールドリークを発生
させるような亀裂が生じるのを有効に防止することがで
きる。その結果、故障のない安定した処理装置を提供す
ることができる。As is apparent from the above description, according to the processing method of the processing apparatus constructed according to the present invention, when the processing apparatus returns from the low temperature state to the normal temperature state, a cold leak is expected to occur. Since it is possible to evaporate and remove water from the part by heating it, the residual water freezes and expands even when the processing device is brought to a low temperature again, and cold leak occurs at that part. It is possible to effectively prevent the generation of such cracks. As a result, it is possible to provide a stable processing device without failure.
【図1】本発明に基づいて構成されたプラズマエッチン
グ装置1の概略的な断面図である。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a plasma etching apparatus 1 constructed according to the present invention.
【図2】コールドリーク発生の様子を示す説明図であ
る。FIG. 2 is an explanatory diagram showing how a cold leak occurs.
【図3】コールドリーク発生の様子を示す説明図であ
る。FIG. 3 is an explanatory diagram showing how a cold leak occurs.
【図4】コールドリーク発生の様子を示す説明図であ
る。FIG. 4 is an explanatory diagram showing how a cold leak occurs.
【図5】コールドリーク発生の様子を示す説明図であ
る。FIG. 5 is an explanatory diagram showing how a cold leak occurs.
【図6】コールドリーク発生の様子を示す説明図であ
る。FIG. 6 is an explanatory diagram showing how a cold leak occurs.
【図7】コールドリークの発生が予想される冷媒供給管
路の構造を概略的に示す断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view schematically showing the structure of a refrigerant supply line in which cold leak is expected to occur.
1 処理装置 2 処理室 6 載置台 7 サセプタ支持台 8 サセプタ 9 冷却ジャケット 10 冷媒供給管路 11 冷媒は移出管路 22、24 加熱手段 27 制御器 28、29 温度センサ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Processing device 2 Processing chamber 6 Mounting table 7 Susceptor support 8 Susceptor 9 Cooling jacket 10 Refrigerant supply conduit 11 Refrigerant transfer conduit 22 and 24 Heating means 27 Controller 28 and 29 Temperature sensor
Claims (2)
成された処理室内において、被処理体を載置固定する載
置台に形成した冷媒収容部と外部の冷媒供給系との間で
冷媒を循環させることにより低温雰囲気下で被処理体を
処理するための処理装置において、 処理装置のコールドリークを生じうる部位を加熱する加
熱手段を設けるとともに、前記部位の温度を測定するた
めの温度検出手段を設け、処理装置を低温域から常温域
に戻す際に、前記加熱手段により前記部位を、前記温度
検出手段により検出された温度が予め設定された温度に
到達するまでおよび/または予め設定された時間にわた
り加熱することを特徴とする、処理装置の制御方法。1. In a processing chamber which is airtight and can be adjusted to a desired depressurized atmosphere, a refrigerant is introduced between a refrigerant accommodating portion formed on a mounting table for mounting and fixing an object to be processed and an external refrigerant supply system. In a processing apparatus for processing an object to be processed in a low temperature atmosphere by circulating it, a heating means for heating a portion of the processing device that may cause a cold leak is provided, and a temperature detecting means for measuring the temperature of the portion. When the processing device is returned from the low temperature region to the normal temperature region, the heating unit controls the portion until the temperature detected by the temperature detecting unit reaches a preset temperature and / or is set in advance. A method for controlling a processing apparatus, which comprises heating over time.
成された処理室内において、被処理体を載置固定する載
置台に形成した冷媒収容部と外部の冷媒供給系との間で
冷媒を循環させることにより低温雰囲気下で被処理体を
処理するための処理装置において、 処理装置のコールドリークを生じうる部位を加熱する加
熱手段を設け、処理装置を低温域から常温域に戻す際
に、前記加熱手段により前記部位を予め設定された時間
にわたり予め設定された出力で加熱することを特徴とす
る、処理装置の制御方法。2. In a processing chamber which is airtight and can be adjusted to a desired depressurized atmosphere, a refrigerant is introduced between a refrigerant accommodating portion formed on a mounting table for mounting and fixing an object to be processed and an external refrigerant supply system. In the processing device for processing the object to be processed in a low temperature atmosphere by circulating, a heating means for heating a portion of the processing device that may cause cold leak is provided, and when returning the processing device from the low temperature region to the normal temperature region, A method for controlling a processing apparatus, characterized in that the heating means heats the part at a preset output for a preset time.
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5190769A JPH0722403A (en) | 1993-07-02 | 1993-07-02 | Control for treating apparatus |
TW083105983A TW262566B (en) | 1993-07-02 | 1994-06-30 | |
US08/269,480 US5584971A (en) | 1993-07-02 | 1994-07-01 | Treatment apparatus control method |
KR1019940015831A KR100263405B1 (en) | 1993-07-02 | 1994-07-02 | Treatment apparatus control method |
US08/589,041 US5660740A (en) | 1993-07-02 | 1996-01-19 | Treatment apparatus control method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5190769A JPH0722403A (en) | 1993-07-02 | 1993-07-02 | Control for treating apparatus |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0722403A true JPH0722403A (en) | 1995-01-24 |
Family
ID=16263421
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5190769A Withdrawn JPH0722403A (en) | 1993-07-02 | 1993-07-02 | Control for treating apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0722403A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2021034517A (en) * | 2019-08-22 | 2021-03-01 | 東京エレクトロン株式会社 | Mounting table and plasma processing apparatus |
CN112992743A (en) * | 2021-05-17 | 2021-06-18 | 北京北方华创微电子装备有限公司 | Semiconductor process chamber and semiconductor process equipment |
-
1993
- 1993-07-02 JP JP5190769A patent/JPH0722403A/en not_active Withdrawn
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2021034517A (en) * | 2019-08-22 | 2021-03-01 | 東京エレクトロン株式会社 | Mounting table and plasma processing apparatus |
CN112992743A (en) * | 2021-05-17 | 2021-06-18 | 北京北方华创微电子装备有限公司 | Semiconductor process chamber and semiconductor process equipment |
CN112992743B (en) * | 2021-05-17 | 2021-09-17 | 北京北方华创微电子装备有限公司 | Semiconductor process chamber and semiconductor process equipment |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100263405B1 (en) | Treatment apparatus control method | |
US5567267A (en) | Method of controlling temperature of susceptor | |
JP2939355B2 (en) | Plasma processing equipment | |
KR0129663B1 (en) | Method and apparatus for etching process | |
KR960014435B1 (en) | Plasma treating method & apparatus therefor | |
US5203958A (en) | Processing method and apparatus | |
KR0165898B1 (en) | Vacuum processing method and apparatus | |
JP2512783B2 (en) | Plasma etching method and apparatus | |
JPH10240356A (en) | Method for controlling substrate temperature and discriminating substrate temperature controllability for substrate processor | |
JPH09172001A (en) | Method and device for controlling temperature in semiconductor manufacturing apparatus | |
JP3162955B2 (en) | Plasma processing equipment | |
US20060193101A1 (en) | Electrostatic chuck and vacuum processing apparatus provided with the same | |
JP3017631B2 (en) | Control method of low-temperature processing equipment | |
JP3167820B2 (en) | Abnormal discharge detection method | |
JPH0722403A (en) | Control for treating apparatus | |
JP3096710B2 (en) | Plasma processing equipment | |
JP3032087B2 (en) | Plasma processing equipment | |
KR20020092394A (en) | Reaction chamber with at least one hf feedthrough | |
JPH0745596A (en) | Treater | |
JPH09219439A (en) | Substrate treating apparatus | |
JP3167493B2 (en) | Pressure control device | |
JPH06181186A (en) | Joint | |
JPH07169737A (en) | Treating device | |
JPH05315293A (en) | Placing device for object to be processed | |
JPH0722402A (en) | Control for treating apparatus |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20000905 |