KR100838281B1 - 플라즈마처리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 안정되게 처리실 내의 압력제어를 실현할 수 있는 처리장치를 제공하는 것이다.

이를 위해 본 발명에서는 처리실 내부에 형성한 플라즈마를 사용하여 시료를 처리하는 플라즈마처리장치로서, 내부에 처리용 가스를 공급하면서, 플라즈마를 형성하는 처리실과, 상면에 처리되는 시료가 탑재되는 시료대와, 시료 아래쪽으로부터 처리실 내의 가스를 배출하여 감압하고, 케이스 내에 배치되어 동축형상의 복수의 날개를 가지는 회전날개 및 고정날개와 회전날개로부터 배출된 상기 가스를 케이스 밖으로 배출하는 배기구와 회전날개의 하방향에 배치되어 불활성 가스가 도입되는 도입구를 원주 위에 복수로 구비한 진공펌프와 불활성 가스의 가스 저류부와 가스 도입구와의 사이에 배치되어, 진공펌프 내에 공급하는 불활성 가스를 조정하는 MFC(유량 조정기)를 구비하였다.

Description

플라즈마처리장치{PLASMA PROCESSING APPARATUS}

도 1은 본 발명의 실시예에 관한 플라즈마처리장치의 구성의 개략을 나타내는 도,

도 2는 도 1에 나타내는 실시예의 처리유닛의 구성의 개략을 나타내는 단면도,

도 3은 도 2에 나타내는 처리유닛의 진공용기 아래쪽의 진공펌프를 중심으로하여 확대하여 나타내는 종단면도,

도 4는 도 3에 나타내는 진공펌프의 구성의 개략을 나타내는 상면도,

도 5는 도 2 또는 도 3에 나타내는 본 발명의 실시예와 다른 변형예에 관한 진공펌프의 구성의 개략을 나타내는 종단면도,

도 6은 도 2 또는 도 3에 나타내는 본 발명의 실시예와 또 다른 변형예에 관한 진공펌프의 구성의 개략을 나타내는 종단면도,

도 7은 도 1의 실시예에 관한 플라즈마처리장치의 동작의 흐름을 나타내는 플로우차트이다.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

100 : 플라즈마처리장치 101 : 대기측 블럭

102 : 처리블럭 103, 103' : 처리유닛

105 : 반송유닛 106 : 박스체

107, 108 : 카세트 109, 109' : 록실

111 : 진공 반송실 113, 113' : 진공용기

114 : 진공펌프 115, 115' : 가대

116, 116 : 전파원 118, 118' : 매스 플로우 컨트롤러

120, 120' : 코일 케이스 121, 121' : 기중장치

본 발명은 진공용기 내의 처리실에서 플라즈마를 사용하여 시료를 처리하는 플라즈마처리장치로서, 특히 진공펌프에 의하여 처리실 내의 가스의 배출을 조정함으로써 진공용기 내부의 처리실 내의 압력을 조정하는 플라즈마처리장치에 관한 것이다.

상기와 같은 플라즈마처리장치에서는 최근부터 미세하고 고정밀도한 처리를 실현하기 위하여 더욱 고밀도로 더욱 균일한 플라즈마를 형성하는 것이 요구되고 있다. 그리고 이와 같은 고밀도의 플라즈마를 안정되게 형성하는 데에 있어서, 진공용기 내의 처리실의 압력을 더욱 높은 진공도(더욱 낮은 압력)로 더욱 안정되게 실현하는 것이 요구되고 있다.

이와 같은 플라즈마처리장치에서는 종래부터 진공용기 내부에 배치된 처리실은 그 안쪽의 가스나 플라즈마 또는 처리실 내의 처리에 따라 생성된 생성물 등의 입자를 배기하기 위한 진공펌프 등의 배기장치가 이어져 연결되어 있다. 또한 처리실 내로부터 진공펌프의 입구를 향하여 연통한 배기의 통로상에는 단위시간당의 배기의 양을 조절하는 장치가 배치되고, 이 조절장치의 동작에 의한 상기 처리실 내부의 가스나 입자의 배기량의 조절에 의하여 처리대상의 반도체 웨이퍼 등의 기판형상의 시료가 배치되고, 또는 플라즈마가 형성되는 처리실의 내부의 압력이 조절된다.

종래의 처리장치에서는 진공용기 내의 처리실 하부의 배기구와 진공펌프의 입구를 연통하는 통로의 이들 배기구와 입구 사이에 배출되는 가스의 흐름의 저항이나 흐르기 쉬움(컨덕턴스)을 조절하는 수단을 배치하여 진공용기로부터 배출되는 가스량을 조절하여 진공용기 내부 압력을 조절하고 있었다. 이와 같은 흐름의 저항이나 흐흐기 쉬움을 조절하는 수단으로서는, 통로 또는 입구나 배기구의 개구의 크기나 면적을 변화시키는 하나 또는 복수의 밸브가 생각되고 있고, 이와 같은 밸브의 회전이나 관로의 축을 가로지르는 방향으로의 이동에 의하여 개구의 크기나 면적을 조절하는 것이 알려져 있었다.

이와 같은 종래기술의 예는, 예를 들면 일본국 특개2005-101598호 공보(특허문헌 1)에 개시되어 있다. 이 종래기술에서는 처리실 내에서 시료인 웨이퍼를 탑재하기 위한 시료대의 바로 아래쪽에 배치되어 처리실 내의 가스가 배출되는 대략 원형의 개구와, 개구의 아래쪽측에 배치되어 가스를 배기하는 진공펌프와의 사이에, 복수의 회전하는 판형상의 밸브가 구비되고, 이들 밸브의 회전에 의하여 가스가 통과할 수 있는 통로의 면적을 가변으로 조절하는 것이 개시되어 있다.

또, 다른 종래의 기술로서, 진공용기와 접속된 진공펌프 자체에서 처리실 내로부터의 가스 등의 단위시간당의 배출량을 조절하는 것이 알려져 있다. 이와 같은 종래기술로서는 일본국 특개2005-140079호 공보(특허문헌 2)에 개시한 것을 들 수 있다. 이 종래기술에서는 진공용기 내의 처리실과 연통된 입구를 가지는 진공펌프, 특히, 고도의 진공상태로 감압 가능한 터보분자 펌프에 관한 것으로, 동일한 회전축상에 서로 연속되어 복수단 배치된 회전날개과 고정날개를 구비한 압축부의 출구부로부터의 배기의 일부를 동익의 선단측으로부터 압축부로 그 양을 조절하면서 되돌림으로써 실질적인 처리실 내의 가스 등의 배기량을 조절하는 것이 개시되어 있다.

[특허문헌 1]

일본국 특개2005-101598호 공보

[특허문헌 2]

일본국 특개2005-140079호 공보

그러나 상기 종래기술은 다음 점에 대한 고려가 불충분하기 때문에, 문제가 생기고 있었다.

즉, 상기 특허문헌 1에 개시된 종래기술에서 처리실 내를 더욱 고도의 진공상태로 하고자 하면, 상기 판형상의 밸브를 큰 개방도(또는 개구면적)로 할 필요가 있으나, 이와 같은 큰 개방도에서는 그 압력의 조절의 정밀도가 저하된다. 즉, 이와 같은 큰 개방도를 실현하기 위해서는, 각 밸브를 회전시켜 상기 통로의 축방향에 대하여 각 밸브의 각도는 작아진다(밸브의 면이 상기 통로의 축에 평행에 가까 워진다). 이 상태에서는 처리실 내의 압력은 작아져 있고, 각 밸브의 각도의 변화에 대한 가스의 배출량의 변화가 작아져 있기 때문에, 소위 제어성이 저하하여 높은 진공도를 고정밀도로 안정되게 실현할 수 없다는 문제점이 있었다.

한편, 회전축 주위에 방사상으로 배치된 복수의 날개로 이루어지는 회전날개와 케이스에 고정된 고정날개에 의하여 배기를 압축하면서 배출하는 터보부를 구비한 진공펌프에 있어서 터보부로부터 배출되는 배기의 일부를 터보부로 되돌리는 통로를 구비하고, 배기를 되돌림으로써 실효적인 배기량을 변화시키는 기술도 특허문헌 2에 개시되어 있다. 그러나 이 특허문헌 2에서는 진공펌프에 부착되거나, 진공펌프 내부, 예를 들면 압축부의 가스 내에 존재하는 부착성이 강한 생성물의 입자 등이 처리실 내로 진입하여 처리실 내에서 이물이 되어 시료의 처리의 수율이나 효율을 저하시키는 문제에 대하여 고려되어 있지 않았다.

또한 이 종래기술의 구성에서는 진공펌프의 흡기측과 배기측에서는 가스의 조성 구성이 변화되어 이와 같은 가스를 진공펌프의 흡기(입구)측으로 되돌리면 처리실 내부의 가스의 구성을 변화시키는 문제가 생길 염려가 있었다.

본 발명의 목적은 안정되게 처리실 내의 압력제어를 실현할 수 있는 플라즈마처리장치를 제공하는 것에 있다. 또 시료의 처리를 고정밀도로 수율좋게 행할 수 있는 플라즈마처리장치를 제공하는 것에 있다.

상기 목적은 진공용기의 내부에 배치한 시료를 상기 진공용기의 내부에 형성한 플라즈마를 사용하여 처리하는 플라즈마처리장치로서, 상기 진공용기 내부에 배치되고 처리용 가스가 공급되어 상기 플라즈마가 형성되는 처리실과, 상기 처리실 내에 배치되어 그 상면에 상기 시료가 탑재되는 시료대와, 상기 시료대의 상면 아래쪽으로부터 상기 처리실 내의 가스를 배출하여 감압하는 진공펌프를 가지고, 상기 진공펌프가 그 케이스 내에 배치되어 동축상에 배치된 복수의 날개를 가지는 회전날개 및 고정날개를 가지는 압축부와 상기 압축부로부터 배출된 상기 가스를 상기 케이스 밖으로 배출하는 배기구와 상기 압축부의 최상위치에 배치된 회전날개 및 그 아래쪽의 고정날개와의 사이에 배치되어 불활성 가스가 도입되는 도입구를 구비한 것으로서, 상기 불활성 가스의 가스 저류부와 상기 도입구와의 사이에 배치되어 상기 불활성 가스의 양을 조정하는 유량 조정기를 구비한 플라즈마처리장치에 의하여 달성된다.

또, 진공용기의 내부에 배치한 시료를 상기 진공용기의 내부에 형성한 플라즈마를 사용하여 처리하는 플라즈마처리장치로서, 상기 진공용기 내부에 배치되고 처리용 가스가 공급되어 상기 플라즈마가 형성되는 처리실과, 상기 처리실 내에 배치되어 그 상면에 상기 시료가 탑재되는 시료대와, 상기 시료대의 상면 아래쪽으로부터 상기 처리실 내의 가스를 배출하여 감압하는 진공펌프를 가지고, 상기 진공펌프가 상기 처리실 아래쪽에 배치되어 케이스 내에 동축형상의 복수의 날개로 구성된 회전날개 및 고정날개를 가지는 압축부와 상기 압축부로부터 배출된 상기 가스를 케이스 밖으로 배출하는 배기구와 상기 회전날개 그 아래쪽의 고정날개와의 사이의 상기 압축부 바깥 둘레에 배치되어 불활성 가스가 도입되는 도입구와, 상기 압축부의 배기측에 배치되어 상기 배출된 가스를 상기 도입구에 공급하는 가스 리턴구를 구비한 것으로서, 상기 가스 리턴구와 상기 도입구와의 사이의 상기 가스의 경로 위에 배치되어 상기 가스의 유량을 조정하는 유량 조절기를 구비한 플라즈마처리장치에 의하여 달성된다.

또한 상기 진공펌프의 상기 압축부는 상기 회전날개와 상기 고정날개가 상기 가스가 배출되는 방향으로 교대로 배치되고, 상기 압축부의 입구에 배치된 입구날개에 상기 진공용기 내부와 연통하는 개구로부터 상기 처리실 내로부터의 가스가 도입됨으로써 달성된다.

또한 상기 진공펌프는, 상기 진공용기 하부에 배치되고, 상기 처리실의 아래쪽에 배치되어 상기 처리실 내부와 연통하는 개구의 아래쪽이고, 상기 회전날개와 상기 고정날개가 상기 가스의 배출방향에 대하여 교대로 배치된 상기 압축부의 입구의 위쪽에 착탈 가능하게 배치된 입구날개와, 상기 입구날개를 가열하는 히터를 구비한 것에 의하여 달성된다.

또, 도입구는 1단째의 상기 회전날개와 다음 단의 고정날개와의 사이에 배치됨으로써 달성된다.

본 발명의 실시형태에 대하여, 이하, 도면을 사용하여 상세하게 설명한다.

(실시예)

본 발명의 실시예에 관한 플라즈마처리장치를, 도 1 내지 도 4를 사용하여 설명한다. 도 1은 본 발명의 실시예에 관한 플라즈마처리장치의 구성의 개략을 나타내는 도면이다. 도 1(a)는 본 실시예에 관한 플라즈마처리장치의 윗쪽에서 본 평면도이다. 도 1(b)는 도 1(a)에 나타내는 플라즈마처리장치의 일부, 특히 내부의 처리실이 진공이 되어 반도체 웨이퍼 등의 기판형상의 시료를 이 내부의 공간에 형성한 플라즈마를 사용하여 처리하기 위한 진공용기를 중심으로 하는 처리용기와 이 처리실 내부를 배기하여 감압하는 진공펌프를 중심으로 하는 부분을 옆쪽에서 본 측면도이다.

이들 도면에서 본 실시예에 관한 플라즈마처리장치(100)는 크게 전후 2개의 블럭으로 나뉘어진다. 플라즈마처리장치(100) 본체의 앞쪽측은 장치에 공급된 웨이퍼가 대기압하에서 감압되는 챔버로 반송되어 처리실에 공급되는 대기측 블럭(101)이다. 플라즈마처리장치(100) 본체의 뒤쪽측은 처리블럭(102)이다.

대기측 블럭(101)은 내부에 반송 로봇(도시 생략)을 구비한 박스체(106)를 가지고, 이 박스체(106)에 설치되어 처리용 또는 클리닝용 웨이퍼가 수납되어 있는 웨이퍼 카세트(107) 및 더미 웨이퍼용 더미 카세트(108)를 구비하고 있다. 또한 반송 로봇은 이들 카세트(107, 108)와 록실(109, 109`)과의 사이에서 웨이퍼를 반입 또는 반출하는 작업을 행한다.

또 대기측 블럭(101)은 그 박스체(106) 위에 위치 맞춤부(110)를 구비하고, 이 위치 맞춤부(110) 내에서 반송되는 웨이퍼를 카세트(107, 108) 또는 록실(109, 109') 내의 웨이퍼 배치의 자세에 맞추어 그 위치맞춤을 행한다.

처리블럭(102)에는 내부가 감압되는 진공용기의 내부에 웨이퍼가 처리되는 처리실이 배치된 처리유닛(103, 103')과 이들 처리실에 웨이퍼를 감압하에서 반송하여 그 윗쪽에서 본 평면형상이 대략 다각형(본 실시예에서는 약 5 각형)으로 구성되는 반송유닛(105) 및 이 반송유닛(105)과 대기측 블럭(101)을 접속하는 복수의 록실(109, 109')을 구비하고 있고, 이들은 감압되어 높은 진공도의 압력으로 유지 가능한 유닛이고, 처리블럭은 진공처리용 블럭이다.

또 본 실시예에서의 처리블럭(102)의 처리유닛(103, 103')은 반송유닛(105)의 상기 약 오각형의 인접한 2개의 근처에 병렬하도록 배치되어 있다. 본 실시예 에서는 이들 처리유닛(103, 103')은 카세트(107)로부터 처리블럭(102)으로 반송되는 웨이퍼에 에칭처리를 행하는 처리실을 구비한 에칭처리 유닛이며, 반송유닛(105)은 이들 처리유닛이 착탈 가능하게 설치되어 내부의 실이 높은 진공도로 감압되고 유지되어 웨이퍼가 반송되는 공간인 진공 반송실(111)을 구비하고 있다.

또, 복수의 록실(109, 109')은 도시 생략한 진공 배기장치가 접속되어, 각각이 그 내부에 처리대상의 반도체웨이퍼가 탑재된 상태에서 이 내부가 고도한 진공의 상태와 대기압과의 상태에서 압력을 유지 가능하게 구성된 공간을 가지고, 도면상 그 전후 끝부에 배치된 도시 생략한 게이트 밸브에 의하여 대기 블럭(101) 또는 박스체(106) 및 진공 반송실(111)과의 사이가 연통 가능하게 개폐된다. 본 실시예에서는 이들 록실(109, 109')은 각각 동등한 기능을 가지고 있고, 어느 한쪽이 진공으로부터 대기압 및 대기압으로부터 진공으로의 압력변화 중의 어느 하나만을 실시하는 것은 아니나, 요구되는 사양에 의하여 한쪽을 어느 하나에 한정하여 사용하여도 좋다.

또한, 이 처리블럭(102)에서는 상기 처리유닛(103, 103')의 각각이 내부를 감압 가능하고 에칭을 행하는 처리실을 가지는 진공용기(113, 113')를 가지고 있다. 이들 진공용기(113, 113') 의 각각의 아래쪽에는 뒤에서 설명하는 바와 같이 내부에 배치된 처리실 내를 감압하기 위한 배기수단이 그것들의 아래쪽에 배치되어 있다. 또한 상기 진공용기(113, 113') 및 이것에 연결된 배기수단을 그 윗쪽에서 지지하는 지지대인 가대(115, 115')와 이 가대(115, 115') 위에 배치되어, 각 가대와 진공용기(113, 113')의 사이를 연결하여 진공용기(113, 113')를 지지하는 복수 의 지지기둥에 의하여 각 처리유닛(103, 103')을 진공처리장치(100)가 설치되는 바닥면 위에 고정하여 유지하고 있다.

또한 이들 진공용기(113, 113')의 윗쪽에는 그 내부에 배치된 처리실에 플라즈마를 형성하기 위한 자장을 주는 전자코일을 수납하고 있는 코일 케이스(120, 120')가 배치되어 있다. 또한 코일 케이스(120, 120')의 윗쪽에는 처리실 내에 전계를 공급하기 위한 전원 및 전계가 도입되는 관로인 도파관을 포함하는 전파원(116, 116')이 배치되어 있다.

이들 전파원(116 또는 116')이나 코일 케이스(120 또는 120')의 보수점검을 위해, 또는 진공처리용기(113, 113') 내를 대기 개방하여 처리실 내부를 보수, 점검하기 위해서는 이들을 윗쪽으로 이동시킬 필요가 있다. 이 때문에 본 실시예에서는 각 진공용기(113, 113')에 설치되어 상기 전파원(116) 및 코일 케이스(120, 또는 116' 및 120')를 상하로 이동시키는 리프터·크레인 등의 기중장치(121, 121')가 구비되어 있다. 이들 기중장치(121, 121')에 의하여 진공용기(113, 113') 내부를 개방하여 보수·점검작업을 사용자는 용이하게 행할 수 있다.

본 실시예에서는 기중장치(121, 121')는 각각이, 평면형상이 대략 다각형상의 진공반송실(111)의 다각형의 각각의 변의 측면에 설치된 처리유닛(103, 103')에 구비되어 있고, 각각의 진공용기(113, l13')의 측면에 설치되어 있다. 그 측면은 각각이 인접하는 진공용기의 측과 반대가 되는 진공용기의 옆쪽 면에 설치되어 있다.

도 1(b)에는 도 1(a)에 나타내는 처리블럭(102)의 처리유닛(103)를 확대하여 나타내고 있다. 이 도면에 나타내는 바와 같이 진공용기(113)와 그 아래쪽에서 이것을 지지하는 가대(115)의 사이에는 공간이 있고, 이들 공간은, 각각의 유닛 또는 처리실 내에서의 처리에 필요한 장치나 이들에 전력 공급하는 전원 등의 유틸리티를 수납하는 공간이 배치됨과 동시에, 진공용기(113)의 하부와 가대(115) 상면과의 사이에서 이들을 연결하여 진공용기(113) 및 그 윗쪽의 코일 케이스(120) 등을 지지하는 복수의 지지기둥(117)이 배치되어 있다. 이 공간 내에 상기 배기장치에 있는 진공펌프(114)가 진공용기(113) 하면과 연결되어 배치되어 있다.

처리실은 이 처리용기(113) 내부에 배치된 처리대상의 시료를 감압된 상태에서 생성한 플라즈마를 사용하여 처리하기 위한 공간으로서, 시료가 내부로 반송되는 감압된 공간인 진공 반송실(111)과, 도시 생략한 통로로 연통되어 있다. 이 통로는 도시 생략한 적어도 하나의 게이트 밸브로 밀봉 가능하게 폐쇄 또는 개방된다.

또한 본 실시예에서는 진공용기(113)의 처리실 내에 시료를 처리하기 위한 가스의 공급을 조절하는 유량 조절기인 매스 플로우 컨트롤러(118)를 구비하고 있다. 이 매스 플로우 컨트롤러(118)는 처리유닛(103')측에도 배치되어, 반송유닛(105)의 양측의 윗쪽에 위치하고 있다. 이 매스 플로우 컨트롤러(118)에 도시 생략한 바닥면밑에 배치된 가스원으로부터의 복수종류의 가스가 공급되고 유량이 조절되어 처리유닛(103) 내의 처리실에 공급된다. 또 진공 반송실(111)의 내부도 처리실 내부와 대략 동등하거나 약간 높은 압력의 진공도로 유지되고, 이 때문에 반송유닛(105) 아래쪽에 진공 처리실(111) 내와 연통한 배기장치(119)가 배치되고, 이 배기장치(119)의 동작에 의하여 진공 반송실(111) 내가 소정의 압력으로 조절된다.

도 2는 도 1에 나타내는 실시예의 처리유닛의 구성의 개략을 나타내는 단면도이다. 본 실시예의 처리유닛(113)은 그 윗쪽으로부터 방전 블럭(201), 그 아래쪽에서 연결된 진공 블럭(202)과, 진공 블럭(202) 아래쪽에서 진공용기(113) 아래쪽으로부터 처리실 내의 가스, 플라즈마, 생성물 입자 등을 배출하는 진공펌프(114)를 포함하는 배기 블럭(203)을 구비하고 있다. 이 구성에서 매스 플로우 컨트롤러(118)에 의하여 그 공급량이 조절된 처리용 가스가, 방전 블럭(201)에 공급되어 상기 전계 공급수단 또는 자장 공급수단으로부터의 전계, 자계를 사용하여 플라즈마가 형성되어, 처리실 내에 배치된 시료가 처리된다.

이 처리에 따라 생성된 생성물과 함께 상기 처리용 가스나 플라즈마가 진공 블럭(202) 내를 아래쪽으로 이동한다. 또한 진공펌프(114)의 동작에 의하여 진공 블럭(202)과 연결된 배기 블럭(203) 내부를 진공 블럭(202) 내의 가스나 입자가 배출된다.

본 실시예에서는 진공용기(113) 내에 배치된 처리실과 그 처리실의 하부에 배치된 하부 전극인 시료대(207)는 대략 동축에서 배치되어 있다. 또 진공실 내의 하부 전극도 상기 축과 대략 동축으로 배치되어 있다. 또 진공펌프(114)는 진공용기(113) 아래쪽에 하부 전극(207)과 동축으로 그 바로 아래쪽에 하부 전극(207) 하면과 소정의 공간을 두고 배치되어 있다.

방전 블럭(201)의 하부 전극(207) 윗쪽의 공간은 방전실(204)이고, 상기 매 스 플로우 컨트롤러(118)로부터의 처리용 가스가 공급되어 시료 윗쪽에 플라즈마가 형성되는 공간으로 되어 있다. 방전실(204) 내에서 형성된 플라즈마 중의 입자나 생성물의 입자, 프로세스 가스는 방전실(204) 아래쪽의 하부 전극(207) 주위의 공간이고, 진공용기(113)로 둘러 싸인 진공실(205) 및 이 진공실과 연통한 진공용기(113)로 둘러 싸인 아래쪽의 공간으로서 하부 전극(207) 하면과 진공펌프(114) 사이의 공간인 진공실(206)을 통하여 진공용기(113) 밖으로 배기된다.

본 실시예에서는 상기 방전실(204)과 진공 블럭(202)에 포함되는 진공실(205, 206)로 처리실이 형성된다. 이 처리실은 상부의 방전실(204)에서 천정부분이 처리용 가스가 공급되는 복수의 관통구멍이 배치된 샤워플레이트(212)에 의하여 구성되고, 옆 주위는 대략 원통형상의 원통 내벽(213)으로 둘러 싸여 있다. 또 진공 블럭의 진공실(205)의 하부 전극(207) 주위는 위쪽의 내측벽(214)에 의하여 구성되어 있고, 진공실(206) 및 하부전극(207) 아래쪽의 내측벽은 아래쪽 내측벽(215) 및 대략 원형의 개폐 덮개(215)로 구성되어 있다. 또한 이 개폐 덮개(215)는 대략 원통형상의 하부전극(217)의 지름에 대략 동일한 지름의 원판으로 구성되고, 도시 생략한 구동장치에 의하여 상하로 위치를 바꾸는 수 있어, 윗쪽의 하부 전극(207)의 바로 밑까지 이동하여 윗쪽이 얽혀 하부 전극(207)의 투영면 내로 들어 와 그것에 덮이는 구성으로 되어있다. 또 아래쪽으로 이동하여 진공실(206)과 진공펌프(114)의 입구 사이를 밀봉하여 폐쇄할 수 있다.

이와 같은 구성에서 본 실시예의 처리 유닛(103)에서는 시료를 하부 전극(207) 위의 탑재면에 얹어 놓은 후, 방전실(204) 내에 윗쪽으로부터 처리가스를 샤워플레이트(212)의 상기 관통구멍으로부터 도입한다. 관통구멍의 위치는 아래쪽의 원형 기판형상의 시료의 지름과 동일하거나 더욱 큰 지름의 범위로 배치되어 있다.

전파원(116)을 구성하는 전원(209)으로부터의 마이크로파가, 도파관(208)을 통하여 샤워플레이트(212)를 투과하여 방전실(204) 내로 도입된다. 또한 방전실(204) 윗쪽 및 옆쪽의 외부의 코일 케이스(120)로 둘러 싸인 위치에는 솔레노이드 코일(210, 211)이 배치되어 자장을 방전실(204) 내에 공급하고 있다. 이들 전계, 자계의 상호작용에 의하여 방전실(204) 내의 처리용 가스가 여기되어 플라즈마가 형성되고, 또한 하부 전극(207) 내에 배치된 도전성 부재에 소정의 고주파 전력이 공급되어 시료 표면에 바이어스전위가 형성된 상태에서 시료의 처리가 행하여진다. 또한 시료의 처리를 행하면서 진공실(206) 하부의 진공펌프(114)에 의한 배기의 동작에 의하여 처리실의 하향으로 처리실 내의 가스, 입자가 이동되고, 하부 전극(207)의 축을 중심으로 하여 이것의 주위에 치우침이 적은 흐름이 형성되어 처리실 내를 소정의 압력으로 조절한다.

또한 본 실시예에서는 진공펌프(114)에 의한 배기량을 조절하는 수단을 처리실로부터 배기되는 가스나 입자의 경로 밖에 배치하고 있다. 즉, 도 2에 나타내는 바와 같이 방전실(204)에 공급되는 처리용 가스의 도입경로(216)와 병렬로 배치된 도입경로(217)를 구비하고, 이 도입경로(217)를 거쳐 진공펌프(114)에 소정의 가스가 도입되고 있다. 본 실시예에서는 방전실(204)에 공급되는 처리용 가스의 유량을 조절하는 매스 플로우 컨트롤러(118)에 의하여 진공펌프(114)에 공급되는 소정 의 가스의 유량이 조절되고 있으나, 각각 다른 유량 조절장치를 구비하여도 좋다.

본 실시예에서는 소정의 가스는 아르곤 등의 불활성 가스 또는 질소 등 처리실 내의 처리나 배기의 경로를 구성하는 부재에 주는 영향이 작은 물질이 사용되고 있다. 유량이 조정된 불활성 가스는 진공펌프(114)의 압축부에 도입되어 진공펌프(114)에 의한 처리실 내의 가스가 실질적인 단위시간당의 배기량을 조절함으로써 처리실 내의 압력이 조절되는 구성으로 되어 있다.

도 3은 도 2에 나타내는 처리유닛(103)의 진공용기(113) 아래쪽의 진공펌프(114)를 중심으로 하여 확대하여 나타내는 종단면도이다. 이 도면에서 본 실시예의진공펌프(114)는 진공용기(113) 하면에 설치된 연결 플랜지(313)를 거쳐 진공용기(113)와 볼트 등을 사용하여 체결되어 있다.

진공펌프(114) 본체는, 대략 원통형상의 케이스(301) 내부로 회전하여 압축하는 압축부와 이것의 중심에 배치된 회전축을 회전시키는 구동부를 구비하고, 아래쪽으로 압축되어 압력을 증대시킨 처리실 내의 가스를 배출하는 배기포트(304)를 구비하고 있다. 케이스(301) 내의 윗쪽은 회전축 주위에 방사상으로 복수매의 날개가 배치된 각각의 단의 회전날개(305)와 이들 회전날개의 사이에 배치되어 케이스(301)의 바깥 둘레측으로부터 회전축측으로 방사상으로 연장된 복수매의 날개를 구비하여 케이스(301)와 연결되어 위치가 고정된 복수단의 고정날개(306)를 구비한 터보부(302)로 되어 있다. 또한 이 터보부의 아래쪽에는 터보부(302) 출구와 연결되어 터보부(302)로부터 배출된 가스가 유입하는 비틀림부(303)가 배치되어 있다. 이 비틀림부(303)는 케이스(301)측과 연결되어 위치가 고정된 부분과 미소한 간극 을 거쳐 대향하여 배치되어 회전축 주위로 회전하는 부분에 비틀림이 형성되고, 이들 비틀림 사이를 가스가 통과하여 배출된다.

비틀림부(303)의 후단에 배치된 공간은 배기포트(304)와 연통되고, 터보부(302), 비틀림부(303)를 통과하여 압력이 상승한 가스가 배기된다. 이와 같은 구성에 의하여 진공용기(113) 하부에 형성되어 개폐 덮개(215)에 의해 개폐되는 배기구(7)로부터 유입한 처리실 내의 가스, 입자 등은 이 배기구(307) 아래쪽에서 이것과 연통된 배기펌프(114)의 흡입구(308)로부터 압축부의 터보부(302)로 유입한다. 터보부(302)에서는 회전축 주위에서 상대적으로 대향하여 이동하는 각 단의 날개 끼리의 상호작용에 의하여 아래쪽으로 가스나 입자를 내보내는 것으로, 회전축의 축방향으로 교대로 배치된 회전축 주위로 회전하는 회전날개(305)와 각 날개가 동축 주위에 배치된 고정날개(306)와의 사이를 통과하여 아래쪽으로 내보내지면서 압축된다. 터보부(302)로부터의 배기는, 다시 아래쪽 비틀림부(303)를 통하여 후류측으로 이동되고, 배기포트(304)로부터 소정의 압력으로 배출된다.

회전날개(305) 또는 비틀림부(303)가 회전하는 부분은, 회전축을 거쳐 모터부(309)와 연결되고, 모터부(309)의 구동에 의하여 이들을 회전시켜 처리실 내의 배기가 행하여진다. 또한 회전축의 하단부에는 이 회전축의 회전을 원활하게 하기 위하여 자기 베어링이 배치되어 있다. 또 이 진공펌프(114) 흡입구(308)는 배기구(307)와 직접적으로 연통되어 있고, 처리실 내로부터 흡입구(308)가 직접적으로 면할 수 있 도록 배치되어 있다.

특히 본 실시예에서는, 터보부(302)의 최상단, 즉, 흡입구(308)에 면하는 단 의 입구날개(310)는 케이스(301)측에 위치가 고정된 날개이고, 고정날개(306)의 하나인 입구날개(310)가, 압축부의 최상단에 위치하여 배기구(307)와 연통하고 있다. 본 실시예의 입구날개(310)의 각 날개의 형상은, 터보부(302)의 다른 단의 고정날개와 동등하고, 복수의 날개가 회전축의 중심으로부터 링형상의 바깥 둘레를 향하여 방사상으로 연장되어 있다. 이 입구날개는 아래쪽의 터보부(302)의 최상단의 회전날개(305)와는 연결되어 있지 않고, 처리실 내부방향으로 분리하여 설치 가능하게 구성되어 있다.

진공펌프(114)의 터보부의 최상단의 회전날개(305)와 그 바로 아래쪽의 고정날개(306)의 날개 사이에는 매스 플로우 컨트롤러(118)에 의하여 유량이 조정된 불활성 가스가, 가스의 도입경로(217)를 거쳐 도입되는 도입구(312)가 배치된다. 이 도입구(312)는 대략 원통형상의 회전날개 바깥 둘레 끝을 둘러 싸는 케이스(301)의 바깥 둘레를 둘러 싸서 배치된 두께가 두꺼운 플랜지부에 설치된 도입경로(217)에 연통되어 압축부의 회전축에 대략 대칭으로 복수개 배치되어 있다. 터보부(302)에 도입된 불활성 가스는, 처리실 내로부터의 가스, 입자와 함께 터보부(302)의 배기동작에 의하여 후류측으로 송출되어 최종적으로 배기포트(304)로부터 배기된다.

실질적으로 처리실 내로부터 배기되는 가스, 입자의 양은 불활성 가스가 도입됨으로써 저감되어 있고, 이 불활성 가스의 도입의 양을 조절함으로써 처리실 내로부터의 배기량이 조절되어 방전실(204), 진공실(205, 206) 내의 압력이 조절된다. 본 실시예의 매스 플로우 컨트롤러(118)에 의한 도입구(312)로부터의 불활성 가스의 유량의 조절은, 불활성 가스원측의 압력과 도입구(312)측의 압력과의 압력 차에 따라 행하여진다. 가스원측의 압력은, 플라즈마처리장치가 설치되는 청정룸 등의 건물에 의하여 미리 정해진 압력으로 설정되기 때문에 압력차를 크게 할 수 있어 고정밀도로 유량을 조절하는 것이 가능해져 처리의 정밀도가 향상한다.

도 4는 도 3에 나타내는 진공펌프의 구성의 개략을 나타내는 상면도이다. 도 4(a)는, 배기구(307)의 윗쪽의 처리실 내에서 본 경우의 진공펌프(114)의 평면도이다. 도 4(b)는 진공펌프(114)의 입구날개(310)를 윗쪽에서 본 평면도이다. 본 실시예에서는 시료의 처리 중은 진공실(206), 진공펌프(114) 상부의 압축부와는 배기구(307) 및 흡입구(308)를 거쳐 연통되어 있고, 이 진공용기의 개구와 진공펌프의 개구 사이에는 종래기술과 같은 밸브 등의 배출량을 조정하기 위한 수단, 장치를 구비하고 있지 않다. 즉, 처리실 하부의 배기구(307)와 압축부의 최상단의 고정날개 인 입구날개(310)가 연통되어 있고, 이 입구날개(310)는 처리실 내의 공간에 직접 노출되어 있다.

또, 입구날개(310)는 회전축의 윗쪽에 상당하는 위치에 배치된 대략 원형의 커버(401)의 바깥 둘레측에 방사상으로 연장되는 복수매의 날개(412)를 가지고, 각 날개의 바깥 둘레 끝은 흡입구(308)의 안 둘레 가장자리의 바깥쪽까지 연장되어 있다. 또 가스의 도입구(312)는 도면에서 중심의 회전날개(305)의 회전축의 중심에 대하여 축대칭으로 복수개소(본 예에서는 4개소)에 배치되고, 도입되는 가스에 기인하여 배기의 면내 방향의 불균일이 생기는 것을 억제하고 있다.

또한 터보부의 1단째의 고정날개인 입구날개(310)는 진공펌프(114)의 대략 원통형상의 케이스로부터 중앙부의 회전축방향으로 방사상으로 배치된 복수의 날 개(402)가, 도 4(b)에 나타내는 바와 같이 윗쪽에서 보아 날개끼리에 간극이 없게 배치되어 있다. 도 4(c)는 입구날개(310)를 옆쪽에서 본 측면도이고, 각 날개의 배치를 모식적으로 나타내는 도면이다. 이 도면과 같이 각 날개는 도면상의 상하방향에 상당하는 회전축에 수직한 (수평의)방향으로 소정의 간극을 두고, 또한 회전축 및 도면상 화살표로 나타내는 바로 아래쪽에 배치된 회전날개(305)의 회전방향에 대하여 각도를 두고 배치되어 있다. 각 날개는 회전축 또는 배기의 흐름방향에 대하여 윗쪽의 상류단과 아래쪽의 하류단을 가지고 있고, 이것은 바로 아래쪽 회전날개(305)의 회전방향에 대하여 윗쪽에 상류단, 아래쪽에 하류단이 배치된다. 이것은 바로 아래쪽회전날개(305)의 각 날개의 설치각도와는 반대의 방향으로 되어 있다. 회전축의 윗쪽에서 입구날개(310)를 본 경우, 각 날개의 상류단과 인접한 날개의 하류단은 겹쳐져 있다. 이 때문에, 입구날개(310)의 아래쪽의 터보부(302)는 진공펌프(114)의 윗쪽으로부터 투영된 경우에, 드러나지 않는다. 이 구성에 의하여 회전날개를 가진 터보부(302)의 회전에 따라 터보부(302) 내에 존재하는 이물이 처리실 내에 진입하는 것이 억제된다.

또, 진공펌프(114)의 케이스(301) 내로부터 입구날개(310)는 단체로서 처리실 안쪽(윗쪽)에, 진공펌프(114) 본체로부터 착탈 가능하게 장치되어 있다. 또 진공펌프(114)의 입구에 설치된 상태에서 진공펌프(114) 내에 내장된 도시 생략한 히터로부터 열전도에 의하여 가열된다. 이 가열에 의하여 입구날개(310)의 표면에 처리실 내로부터의 생성물 등의 부착성이 강한 물질이 부착하는 것을 억제하여, 이물이 되어 처리실 내의 처리에 악영향을 미치는 것을 억제하고 있다. 또 이와 같 은 생성물이 부착하였다 하여도 처리실 내의 보수점검을 위해 개방하였을 때에 아울러 진공펌프(114) 자체를 교환하는 일 없이 교환 가능하여 교환을 위한 작업이 용이해진다.

도 5는 도 2 또는 도 3에 나타내는 본 발명의 실시예와 다른 변형예에 관한 진공펌프의 구성의 개략을 나타내는 종단면도이다. 도 2 또는 도 3에 나타내는 실시예와의 차이는, 진공펌프(114)의 압축부의 상류측 및 후류측에 가스를 공급하는 복수의 도입구를 구비하는 점이다.

즉, 도 5에 나타내는 변형예에서는 도 2 또는 도 3에 나타내는 실시예와 마찬가지로 터보부(302)의 회전날개(305)의 최상단과 그 바로 아래쪽의 고정날개(306)와의 사이의 간격에 면하는 측벽에 매스 플로우 컨트롤러(118)에 의하여 그 유량이 조절된 불활성 가스가 도입되는 도입구(501)가 배치되어 있다. 이 도입구(501)는 케이스(301)의 바깥 둘레에 형성된 단면의 두께가 커진 플랜지부(505)에 설치된 가스의 도입경로(503)와 연통되어 있다.

또한 본 변형예에서는 터보부(302)의 후류단(배출단)과 비틀림부(302)의 입구와의 사이의 배기가스의 유로에 면하여 도입구(501)와 따로 불활성 가스가 도입되는 가스의 도입구(502)가 배치되어 있다. 이 도입구(502)는 케이스(301)의 하부에서 플랜지부(505)의 아래쪽에 배치된 다른 플랜지부(506)에 설치된 가스의 도입경로(504)와 연통되어 있다.

본 변형예에서는 도입경로(504)를 통류하는 불활성 가스의 유량도, 도입경로(503)의 경우와 마찬가지로 매스 플로우 컨트롤러(118)에 의하여 조절된다. 한 쪽에서 도입경로(504)를 거친 도입구(502)로부터의 불활성 가스의 공급을 매스 플로우 컨트롤러(118)와 다른 유량 조절장치에 의하여 조절하여도 좋다.

윗쪽의 터보부(302)에 도입구(501)로부터 공급되는 가스는, 불활성 가스이어도 프로세스 가스이어도 좋고, 진공펌프(114)에 의한 처리실 내의 가스, 입자의 배기량을 크게 변동시키기 위하여 도입된다. 또 아래쪽의 도입구(502)에 공급되는 가스는 불활성 가스이고, 진공펌프(114)에 의한 처리실 내의 가스, 입자의 배기량을 상대적으로 작게 변동시키기 위하여 도입된다. 진공펌프(114)의 압축부의 상류측의 도입구(501)로부터 도입되는 가스는 압력이 높은 하류측의 도입구(502)로부터 도입되는 가스에 의하여 처리실 내의 압력이 크게 변동된다. 한편 작게 압력을 변동시키는 경우에는 후류측의 도입구(502)로부터의 불활성 가스의 도입을 조절함으로써 행하여진다. 또 도입구(502)는 비틀림부(303)에 형성되어도 좋다.

예를 들면 시료 표면에 적층되어 형성된 복수 종류의 다른 막을 다른 압력으로 처리하는 경우에 윗쪽의 막을 처리한 후, 아래 쪽의 막의 처리를 행할 때에 크게 압력을 변경하는 경우는 상류측의 도입구(501)로부터 가스를 공급함으로써 처리실 내의 압력을 더욱 단시간으로 크게 변동시켜 처리실 내를 소정의 압력으로 안정시키기 위한 미세조정을 후류측의 도입구(502)로부터의 가스의 도입에 의하여 행한다. 이 구성에 의하여 다른 종류의 막의 처리에 따른 처리실 내의 압력을 신속하게 변경, 조절할 수 있어 처리의 효율을 향상할 수 있다.

도 6은 도 2 또는 도 3에 나타내는 본 발명의 실시예와 또 다른 변형예에 관한 진공펌프의 구성의 개략을 나타내는 종단면도이다. 도 2 또는 도 3에 나타내는 실시예와의 차이는, 진공펌프(114)의 터보부에 비틀림부(303)의 후류단(배출단)으로부터의 가스의 일부를 공급하는 도입구(601)를 구비하는 점이다.

즉, 불활성 가스를 진공펌프(114)의 터보부(302)에 도입하는 구성이 아니라, 진공펌프(114)의 압축부의 후류측의 배기가스의 일부를 최상단의 회전날개(305)와 바로 아래쪽의 고정날개(306)와의 사이로부터 터보부(302)에 도입하고 있다. 이 도입구(601)는 비틀림부(303)의 배출단에 연통하여 개구된 리턴 가스용 흡입구(602)와 리턴 가스용 유로(603)를 거쳐 연결되어 있다. 리턴 가스용 유로(603) 위에는 리턴용 가스의 유량을 조절하기 위하여 역류방지 밸브와 유량조절 노즐 또는 밸브를 구비한 유량 조절기(604)가 배치되어 있다.

이 변형예의 진공펌프(114)의 배기량은, 유량 조절기(604)로 조절된다. 또 이 경로상에는 이물을 제거하는 필터가 배치되어 있다. 이 변형예와 같이 진공펌프(114)의 압축부로부터의 배기를 압축부의 입구측으로 되돌리는 것에 의해서도 진공펌프(114)에 의한 배출량을 조정함으로써, 처리실 내의 압력이 조절된다. 또 이 변형예에서도 진공펌프(114)의 터보부(302)의 윗쪽에 도 4에 나타내는 입구날개(310)가 배치되어 있고, 흡입구(308)와 진공용기(113) 하부의 배기구(307)와의 사이에는 밸브 등의 유량 조절수단이 배치되어 있지 않고, 진공용기(113) 내의 처리실로부터의 배기는 직접적으로 진공펌프(114)의 흡입구(308)로부터 입구날개(310)에 공급된다.

본 변형예에서는 터보부로 되돌아간 배기에 의하여 배기 중에 포함되는 성분중 이물이 되는 물질이, 진공용기 내로 진입하는 것을 억제하여 진공용기 내의 압 력을 안정되게 실현하여, 처리를 안정되게 행할 수 있다.

도 7은 도 1의 실시예에 관한 플라즈마처리장치의 동작의 흐름을 나타내는 플로우차트이다. 이 도면에서는 시료표면 위에 적층되어 배치된 복수의 막층을 각각 다른 조건으로 처리할 때의 처리실 내의 압력의 조절과 처리의 동작의 흐름을 나타내고 있다.

이 도면에서, 윗쪽의 막을 처리하기 위한 조건을 실현하기 위하여 먼저 시료의 처리의 개시에 있어서 진공펌프(114)를 회전 구동하여 처리실 내의 배기를 개시하여(단계 701) 처리실 내의 압력이 소정의 압력에 도달하였는지, 또한 누설되지는 않았는지가 확인된다(단계 702). 그후 하부 전극(207) 위에 도시 생략한 로봇 암 등의 반송장치에 의하여 시료가 반송되어 탑재된 후, 방전실(204) 윗쪽의 샤워플레이트(212)로부터 처리용 가스를 희석하기 위한 가스가 도입된다. 이때 이들 가스의 도입은 매스 플로우 컨트롤러(118)에 의하여 조절된다.

이것과 함께 진공펌프(114)의 도입구(312)에 불활성 가스가 매스 플로우 컨트롤러(118)에 의하여 조절되면서 공급되고, 진공펌프(114)에 의한 처리실 내의 배기량이 조절되어, 처리실 내의 압력을 소정의 값에 근접시키도록 조절이 개시되어 단계 1의 처리가 시작된다(단계 703). 이후 처리용 가스가 샤워플레이트(212)로부터 매스 플로우 컨트롤러(118)에 의하여 유량이 조절되어 공급되고(단계 704), 처리실 내의 압력이 소정의 압력값으로 설정되었는지가 확인된다(단계 705).

소정의 값에 압력이 도달하고 있지 않다고 판정된 경우에는, 단계 703로 되돌아가, 매스 플로우 컨트롤러(118)에 의하여 불활성 가스의 유량이 조절된다. 또 소정의 값에 충분히 근접한 범위에 도달하였다고 판정된 경우에는, 단계 706으로 진행하여 시료의 처리를 개시한다(단계 706).

처리의 개시후, 처리의 종점의 도달을 판정한다(단계 707). 종점에 도달하고 있지 않다고 판정된 경우에는, 단계 705로 되돌아가 처리실 내의 압력을 조절하면서 처리를 속행한다. 한편 처리의 종점이 판정된 경우에는 매스 플로우 컨트롤러(118)에 의하여 처리용 가스의 공급을 정지한다(단계 708).

다음에 아래쪽의 막의 처리에 대응한 각 조건을 변경하여 설정한다. 이 때문에 단계 701과 마찬가지로 처리실 내를 진공펌프(114)의 동작에 의하여 진공배기하여 단계 1에서 사용한 각 처리용 가스나 생성물을 배기한다. 소정의 압력까지 배기하여 이들 배기가 종료된 것을 확인하면, 진공펌프(114)의 도입구(312)에 불활성 가스가 매스 플로우 컨트롤러(118)에 의하여 조절되면서 공급되고, 진공펌프(114)에 의한 처리실 내의 배기량이 조절되어 처리실 내의 압력을 소정의 값에 근접시키도록 조절이 개시되어 단계 2의 처리가 시작된다(단계 710). 이때의 불활성 가스의 도입량은 단계 1과 단계 2에서 처리실 내의 압력의 조건이 다르면, 단계 703의 도입량과 다른 것이 된다.

또한 단계 2에 대응한 유량, 조성의 처리용 가스가 샤워플레이트(212)로부터 방전실(204)을 포함하는 처리실 내에 도입되어(단계 711), 처리실 내의 압력이 단계 2의 처리에 적정한 값으로 되어 있는지가 확인된다(단계 712). 적정한 값이 아니라고 판정된 경우에는, 단계 710으로 되돌아가고, 적정한 압력에 도달하고 있다고 판단된 경우에는 단계 713로 진행하여 아래쪽 막의 처리를 개시한다(단계 713).

이 경우도 단계 706과 마찬가지로 하부 전극(207)에 소정의 고주파 전력을 공급하여 바이어스 전위를 시료 표면에 형성하여 처리를 행한다. 또 처리 중에 하부 전극(207) 내의 냉매통로에 통류시키는 냉매의 온도 또는 시료와 하부 전극(207)의 시료 탑재면과의 사이에 공급되는 헬륨 등의 열전도성 가스의 압력을 조절하여 시료의 온도를 조절하면서 처리를 행한다.

처리의 개시후, 처리의 종점에 도달하였는지를 판정한다(단계 714). 종점에 도달하고 있지 않다고 판단된 경우에는, 단계 712로 되돌아가 처리실 내의 압력을 조절하면서 처리를 계속한다. 처리가 종점에 도달하였다고 판정된 경우에는 단계 715로 진행하여 처리용 가스의 처리실에의 공급을 정지하고 처리를 정지한다. 이후에 다시 처리해야 할 막이 있는 경우에는 상기 단계를 반복한다.

본 실시예에서 상기 단계 703 또는 단계 710에서의 처리실 내 압력의 조절은, 회전 구동되는 진공펌프(114)의 압축부에 가스를 도입함으로써 처리실 내로부터의 배기량을 조절함으로써 행하여진다. 단계 1로부터 단계 2로의 처리실 내의 압력을 더욱 빠르게 변경하기 위하여 일단 처리실 내로부터 단계 1용의 처리용 가스 등을 배기하기 위한 단계 709를 행하는 일 없이, 단계 710으로 이행하여도 좋다.

도 7의 예에서는 진공펌프(114)의 구성은, 도 2 또는 도 3의 구성을 전제로 설명하고 있으나, 도 6에 나타내는 진공펌프(114)의 구성을 적용할 수도 있다. 또 도 5에 나타내는 바와 같이 압축부의 상류측, 하류측의 복수의 부분에 불활성 가스를 공급하는 도입구(501, 502)를 배치하여 단계 710에서 처리실 내의 압력이 크게 변동하는 경우에 먼저 도입구(501)로부터 불활성 가스를 도입하여, 진공펌프(114)의 배기량을 크게 변동시켜 목표의 배기량(압력)에 근접시킨 후에 도입구(502)로부터의 불활성 가스의 도입으로 변환하여 목표의 압력이 되도록 안정시키기 위하여 배기량을 미세 조정하여도 좋다.

이상과 같이 상기 실시예에 의하면, 처리실 내의 압력을 더욱 안정되게 실현할 수 있어 처리의 효율을 향상시킬 수 있다. 또 진공펌프로부터 처리실 내로의 이물의 진입을 억제하여 처리의 수율을 향상시킬 수 있다. 또 보수나 점검의 시간이 단축되어 플라즈마처리장치의 가동율이 향상한다.

Claims (7)

1. 진공용기의 내부에 배치한 시료를 상기 진공용기의 내부에 형성한 플라즈마를 사용하여 처리하는 플라즈마처리장치에 있어서,

   상기 진공용기 내부에 배치되고 처리용 가스가 공급되어 상기 플라즈마가 형성되는 처리실과, 상기 처리실 내에 배치되어 그 상면에 상기 시료가 탑재되는 시료대와, 상기 시료대의 상면 아래쪽으로부터 상기 처리실 내의 가스를 배출하여 감압하는 진공펌프를 가지고, 상기 진공펌프가 그 케이스 내에 배치되어 동축상에 배치된 복수의 날개를 가지는 회전날개 및 고정날개를 가지는 압축부와 상기 압축부로부터 배출된 상기 가스를 상기 케이스 밖으로 배출하는 배기구와 상기 압축부의 최상위치에 배치된 회전날개 및 그 아래쪽의 고정날개와의 사이에 배치되어 불활성 가스가 도입되는 도입구를 구비한 것으로서, 상기 불활성 가스의 가스 저류부와 상기 도입구와의 사이에 배치되어 상기 불활성 가스의 양을 조정하는 유량 조정기를 구비한 것을 특징으로 하는 플라즈마처리장치.
2. 진공용기의 내부에 배치한 시료를 상기 진공용기의 내부에 형성한 플라즈마를 사용하여 처리하는 플라즈마처리장치에 있어서,

   상기 진공용기 내부에 배치되고 처리용 가스가 공급되어 상기 플라즈마가 형성되는 처리실과, 상기 처리실 내에 배치되어 그 상면에 상기 시료가 탑재되는 시료대와, 상기 시료대의 상면 아래쪽으로부터 상기 처리실 내의 가스를 배출하여 감압하는 진공펌프를 가지고, 상기 진공펌프가 상기 처리실 아래쪽에 배치되어 케이스 내에 동축형상의 복수의 날개로 구성된 회전날개 및 고정날개를 가지는 압축부와 상기 압축부로부터 배출된 상기 가스를 케이스 밖으로 배출하는 배기구와 상기 회전날개 그 아래쪽의 고정날개와의 사이의 상기 압축부 바깥 둘레에 배치되어 불활성 가스가 도입되는 도입구와, 상기 압축부의 배기측에 배치되어 상기 배출된 가스를 상기 도입구에 공급하는 가스 리턴구를 구비한 것으로서, 상기 가스 리턴구와 상기 도입구와의 사이의 상기 가스의 경로 위에 배치되어 상기 가스의 유량을 조정하는 유량 조절기를 구비한 것을 특징으로 하는 플라즈마처리장치.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 진공펌프의 상기 압축부는 상기 회전날개와 상기 고정날개가 상기 가스가 배출되는 방향으로 교대로 배치되고, 상기 압축부의 입구에 배치된 입구날개에 상기 진공용기 내부와 연통하는 개구로부터 상기 처리실 내로부터의 가스가 도입되는 것을 특징으로 하는 플라즈마처리장치.
4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 진공펌프는, 상기 진공용기 하부에 배치되고, 상기 처리실의 아래쪽에 배치되어 상기 처리실 내부와 연통하는 개구의 아래쪽이고, 상기 회전날개와 상기 고정날개가 상기 가스의 배출방향에 대하여 교대로 배치된 상기 압축부의 입구의 위쪽에 착탈 가능하게 배치된 입구날개와, 상기 입구날개를 가열하는 히터를 구비한 것을 특징으로 하는 플라즈마처리장치.
5. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 도입구는 1단째의 상기 회전날개와 다음 단의 고정날개와의 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 플라즈마처리장치.
6. 제 3항에 있어서,

   상기 도입구가 1단째의 상기 회전날개와 다음 단의 고정날개와의 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 플라즈마처리장치.
7. 제 4항에 있어서,

   상기 도입구가 1단째의 상기 회전날개와 다음 단의 고정날개와의 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 플라즈마처리장치.

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