KR102174730B1 - 진공 처리 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 가동률 혹은 처리의 효율을 향상시킨 진공 처리 장치를 제공하는 것을 과제로 한다.
이러한 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 시료대를 구성하는 금속제의 기판의 아래쪽에 배치되고 그 내부의 공간이 대기압으로 되고 당해 공간 위쪽에 상기 기판 및 이것과 체결된 상기 기재 그리고 절연 부재가 놓인 상태에서 상기 기판과 접속된 원통형의 가대(架臺)와, 상기 가대의 상기 공간 내에서 상기 기판의 하면과의 사이에 극간을 두고 배치되고 상기 공간의 중심으로부터 외측을 향해서 T 또는 Y자 형상으로 연재한 판 형상의 빔부와, 당해 빔부와 상기 기판, 절연 부재 및 기재를 관통하고 상기 시료대의 위쪽에서 선단 상에 상기 시료를 지지하여 이것을 상하로 이동하는 복수 개의 핀과, 상기 빔부의 중앙부 하면에 부착된 상기 복수 개의 핀의 구동부와, 상기 빔부에 배치된 핀이 관통하는 관통 구멍의 주위에 배치되고 내외를 기밀하게 밀봉하는 시일을 구비한 진공 처리 장치를 제공한다.

Description

진공 처리 장치{VACUUM PROCESSING APPARATUS}

본 발명은 진공 용기 내부의 감압되는 처리실 내의 시료대 상에 배치된 처리 대상인 시료를 당해 처리실 내에 형성한 플라스마를 이용해서 처리하는 진공 처리 장치에 관한 것이다.

반도체 웨이퍼 등의 피처리물의 처리를 행하는 진공 처리 장치에서는, 예를 들면, 진공 처리실 내부를 감압한 상태에서 그 내부에 처리용 가스를 도입하고, 도입된 처리용 가스를 플라스마화해서, 라디칼과의 화학 반응이나 전자의 스퍼터링에 의해, 정전척을 구비한 시료대에 유지된 반도체 웨이퍼 등의 피처리물의 처리를 행하고 있다.

진공 처리 장치에서는 처리용 가스를 사용하고 있고, 처리용 가스를 플라스마화해서 피처리물(웨이퍼)을 처리했을 때에 반응 생성물이 진공 처리실 내부에 부착한다. 처리실 내부에 배치된 부품의 표면에 반응 생성물이 부착하면, 그 부품의 열화(劣化)때문에 표면으로부터 반응 생성물이 미소 입자로 되어서 박리하고, 낙하해서 웨이퍼 등에 이물로서 부착하여 오염되어 버린다는 문제가 발생한다. 이것을 억제하기 위하여, 처리실 내부의 부품은 정기적으로 교환하거나 청소해서, 이물의 원인으로 되는 반응 생성물 등을 제거하거나, 각 부품의 표면을 재생하는 처리가 행해진다(메인터넌스). 메인터넌스 동안은 처리실 내부가 대기압의 분위기로 개방되어 있어 처리를 행할 수 없고 장치의 가동이 정지하여 있으므로, 처리의 효율이 저하하게 된다.

또한 최근, 피처리물인 반도체 웨이퍼의 대구경화(大口徑化)가 진행되고 있다. 그 때문에, 진공 처리 장치도 대형화하고, 그것을 구성하는 개개의 부품도 대형화함과 함께 그 중량도 증가 경향에 있고, 부품의 분리나 이동, 부착 등이 용이하지 않아 메인터넌스에 요하는 시간이 길어지는 것이 예상되어, 메인터넌스 효율의 추가적인 저하가 우려된다.

이와 같은 진공 처리 장치의 메인터넌스 효율을 향상시키기 위한 기술은, 예를 들면 특허문헌 1에 개시되어 있다. 또한, 진공 처리 챔버 내에서 사용되는 정전척에 대해서는, 예를 들면 특허문헌 2에 개시되어 있다.

특허문헌 1에는, 외측 챔버의 내부에 피처리물의 처리를 행하는 처리실을 구성하는 상부 내통 챔버와 시료대, 및 배기부측에 배치된 하부 내통 챔버를 구비한 진공 처리 장치가 개시되어 있다. 본 진공 처리 장치에서는 메인터넌스 시에, 상부 내통 챔버의 상부에 배치되고, 플라스마를 생성하는 방전실을 구성하는 방전실 베이스 플레이트를 반송실측에 배치된 힌지부를 지점(支點)으로 해서 회전시키도록 위쪽으로 들어올리고, 상부 내측 챔버의 작업 공간을 확보함에 의해 상부 내측 챔버를 위쪽으로 들어올려서 외측 챔버로부터 취출한다. 또한, 시료대의 연직 방향의 중심을 축으로 해서 축 둘레에 배치되어 고정된 지지 빔(beam)을 구비한 링 형상의 지지 베이스 부재(시료대 블록)가 고정된 시료대 베이스 플레이트를 반송실측에 배치된 힌지부를 지점으로 해서 회전시키도록 위쪽으로 들어올리고, 하부 내측 챔버의 작업 공간을 확보함에 의해 하부 내측 챔버를 위쪽으로 들어올려서 외측 챔버로부터 취출하는 기술이 기재되어 있다. 또, 지지 빔을 시료대의 연직 방향의 중심을 축으로 해서 축대칭으로 배치(즉, 시료대의 중심축에 대한 가스 유로 형상이 대략 동축(同軸) 축대칭)함에 의해, 상부 내통 챔버 내의 시료대 상의 공간의 가스 등(처리 가스, 플라스마 중의 입자나 반응 생성물)이, 이 지지 빔끼리의 사이의 공간을 통하여 하부 내통 챔버를 통해서 배기된다. 이것에 의해, 피처리물 둘레 방향에 있어서의 가스의 흐름이 균일하게 되어, 피처리물에 대한 균일한 처리가 가능하게 된다.

이 방전실 베이스 플레이트 및 시료대 베이스 플레이트를 힌지부를 지점으로 해서 끌어올리는 기술을 대구경화한 피가공물의 메인터넌스에 적용할 경우, 방전 베이스 플레이트나 시료대가 고정된 지지 빔이 대형화되어 중량이 증가하기 때문에, 사람의 손에 의해 이들을 상부로 끌어올리는 것이 곤란해지고, 상부 내통 챔버나 하부 내통 챔버의 작업 공간을 확보하는 것이 곤란해지는 것이 우려된다. 또한, 배기부의 메인터넌스는 외측 챔버의 상부로부터 들여다보게 해서 행하게 되지만, 장치의 대형화에 의해 손이 닿지 않아 충분한 청소 등이 곤란해지는 것이 우려된다. 또한, 상부로 끌어올려진 방전 베이스 플레이트나 시료대를 구성하는 부품의 정비나 교환 등의 비정상 메인터넌스는 기반이 불안정하게 되는 것이 우려된다. 만약 크레인 등에 의해 방전 베이스 플레이트나 시료대가 고정된 지지 빔을 끌어올렸다고 해도, 후자의 2가지는 해소되지 않는다.

또한, 특허문헌 2에는, 진공 처리 챔버의 측벽에 설치된 개구부를 (수평 방향으로) 통과시킴에 의해, 챔버에 부착·분리가 가능하고, 정전척 어셈블리가 탑재된 캔틸레버의 기판 지지부가 개시되어 있다. 이 기술을 대구경화한 피가공물의 메인터넌스에 적용할 경우, 기판 지지부는 챔버 측벽의 개구부에서 진공 시일되어 있기 때문에, 중량이 증가하면 진공 시일부에의 하중 부하가 커져 진공을 유지하는 것이 곤란해지는 것이 우려된다. 또한, 캔틸레버 때문에 시료 지지부의 중심축에 대한 가스 유로 형상이 동축의 축대칭으로 되지 않고, 피처리물의 둘레 방향에 있어서의 가스의 흐름이 불균일하게 되어, 피처리물에 대해서 균일한 처리를 행하는 것이 곤란해진다고 생각할 수 있다.

이와 같은 종래 기술을 해결하기 위한 기술로서, 시료대 또는 정전척을 구성하는 부분과 이들을 상하로 사이에 두고 배치되는 복수의 부분으로 나눈 후에 상호 사이를 시일해서 진공 용기를 구성하고, 시료대 또는 정전척을 구성하는 부분은, 진공 처리 장치 또는 처리 유닛 본체에 연결시킨 상태에서 본체 수평 방향으로 회전시켜서 이동시키고, 상하의 부분을 순차 분리 가능하게 구성함으로써, 메인터넌스의 효율을 향상시키는 것이 알려져 있다. 이와 같은 기술의 예로서는, 일본 특개2015-141908호 공보(특허문헌 3)에 개시된 것이 종래 알려져 있다.

특허문헌 3은, 베이스 플레이트 상에 배치된, 원통형의 하부 용기, 시료대를 지지하는 지지 빔을 내측에 구비한 링 형상의 시료대 베이스, 원통형의 상부 용기 및 원통형의 방전 블록, 또한 방전 블록의 상부를 닫는 유전체제의 덮개 부재를 구비한 진공 용기를 가진 진공 처리 장치가 개시되어 있다. 본 종래 기술의 처리 유닛에서는, 진공 용기의 부재끼리의 사이가 시일되어 진공 용기 내부에 구성되는 처리실 내에 덮개 부재를 투과해서 공급되는 마이크로파 혹은 VHF 또는 UHF 밴드의 고주파 전계와 방전 블록의 위쪽 및 옆쪽 주위를 둘러싸서 배치된 솔레노이드 코일로부터의 자계에 의해서, 처리실 내에 공급된 처리용의 가스의 원자 또는 분자가 여기(勵起)되어 플라스마가 형성되어, 시료대 상면 위쪽에 놓이고 유지된 반도체 웨이퍼 등의 기판 형상의 시료가 처리된다.

또한, 진공 용기를 구성하는 부재 혹은 처리실 내표면을 구성하는 부재의 청소나 교환 등의 보수, 점검을 행할 때에는, 처리실 내를 대기압 또는 그렇다고 간주할 수 있을 정도로 근사한 압력값으로 한 후, 덮개 부재 또는 방전 블록을 다른 것과 분리시키고, 상부 용기의 분리, 혹은 시료대 베이스를 시료대마다 수평으로 회전시키고 아래쪽의 하부 용기나 베이스 플레이트 및 베이스 플레이트 아래쪽에 배치된 터보 분자 펌프 등의 진공 펌프의 위쪽으로부터 이동시켜서 퇴피시킨다. 상부 용기나 하부 용기의 교환이나 보수 점검, 혹은 시료대와 이것에 연결된 부품의 교환이나 보수, 점검의 작업을 하는 작업자는, 각 부분이 다른 부분으로부터 분리되거나 혹은 다른 부분이 퇴피된 상태에서 작업에 충분한 스페이스를 확보해서 행할 수 있어, 작업의 효율을 향상시키고, 진공 처리 장치가 시료를 처리하고 있지 않은 시간을 단축시켜 그 운전의 효율을 향상시킬 수 있다.

일본 특개2005-252201호 공보 일본 특개2005-516379호 공보 일본 특개2015-141908호 공보

상기한 종래의 기술은, 다음의 점에 대하여 고려가 부족했기 때문에, 문제가 발생했다.

즉, 반도체 웨이퍼 등의 시료는, 통상적으로, 처리에 적합한 또는 허용되는 범위 내의 온도로 되어 처리가 실시되며, 이 범위 내에 시료대 또는 시료의 온도를 조절하는데 있어서, 시료대의 온도를 검출하기 위하여 시료대에 온도를 검지하는 센서 등의 검지기가 배치되어 있다. 이와 같은 검지기는, 시료대에 부착된 상태가 서로 다르면, 같은 온도의 값에 대해서 서로 다른 출력을 하는 경우가 있기 때문에, 미리 판명되어 있는 특정한 온도에 대한 출력의 값을 설정하거나 혹은 보정하기 위한 교정을 행할 필요가 있는 경우가 존재한다.

이와 같은 검지기가 복수 구비된 시료대에서는, 검지기를 시료대에 장착하는 개수만큼, 당해 시료대에의 장착 후에 교정의 작업을 실시할 필요가 있다. 한편, 시료대의 상면이나 측면은 플라스마에 면하는, 처리실의 내표면을 구성하는 부재이기 때문에, 표면이 청정한 상태로부터 개시된 시료의 처리의 누계의 매수가 증대하는데 수반해서 표면에 부착하는 처리 중에 발생한 반응 생성물 등의 부착물을 제거하기 위하여, 상기 메인터넌스의 작업에 있어서 당해 내측 표면을 구성하는 부재인 시료대를 구성하는 부분을 분리하고 세정이나 청소, 혹은 교환을 행할 필요가 발생한다.

상기 종래 기술에 있어서 검지기가 장착되어 있던 부분이 당해 교환의 대상인 경우에는, 이와 같은 메인터넌스의 작업마다 검지기의 교정의 작업을 요하기 때문에, 진공 처리 장치가 시료의 처리를 하고 있지 않은 시간이 증대해서, 운전의 효율이나 가동률 혹은 처리의 효율이 손상되고 있었다.

또한, 웨이퍼를 시료대의 위쪽에서 상하시키는 복수의 핀을 상하로 이동시키는 핀 구동부는 중심에 배치되어 있고, 시료대에 인가하는 고주파 전력의 급전(給電) 포인트가 시료대 중심에 배치되어 있지 않고, 급전 포인트가 고주파 인가 시에 특이점으로 되어, 웨이퍼를 플라스마 처리할 때에 웨이퍼 면내의 균일성이 손상되고 있었다.

이와 같은 과제에 대해서, 상기 종래 기술에서는 충분히 고려되어 있지 않아, 문제가 발생했다.

본 발명의 목적은, 보수, 점검 등의 작업을 실시해서 시료를 처리하고 있지 않은 시간을 단축해서, 가동률 혹은 처리의 효율을 향상시키며, 또한 웨이퍼 면내를 균일하게 처리하여, 수율을 향상시키는 진공 처리 장치를 제공하는 것에 있다.

상기 목적은, 진공 용기 내부에 배치되고 내측이 배기되어 감압되는 처리실과, 이 처리실 내에 배치되고 처리 대상인 웨이퍼가 그 상면에 재치(載置)되는 시료대와, 이 시료대의 아래쪽에 배치되고 처리실 내부를 배기하는 배기 펌프와 연통(連通)한 개구를 구비하고, 상기 시료대 위쪽의 상기 처리실 내에 형성된 플라스마를 이용해서 상기 시료를 처리하는 진공 처리 장치로서, 상기 시료대가, 그 상면에 상기 웨이퍼가 재치되는 유전체제의 막을 구비한 금속제의 기재와, 이 기재의 아래쪽에 배치되어 당해 기재와 절연 부재를 사이에 두고 절연된 금속제의 기판과, 이 기판의 아래쪽으로부터 상기 기재의 중심부에 삽입되어 당해 기판 하면에 부착되고 상기 기재에 고주파 전력을 공급하는 커넥터와, 상기 기판의 아래쪽에 배치되고 그 내부의 공간이 대기압으로 되고 당해 공간 위쪽에 상기 기판 및 이것과 체결된 상기 기재 그리고 절연 부재가 놓인 상태에서 상기 기판과 접속된 원통형의 가대(架臺)와, 상기 가대의 상기 공간 내에서 상기 기판의 하면과의 사이에 극간을 두고 배치되고 상기 공간의 중심으로부터 외측을 향해서 T 또는 Y자 형상으로 연재(延在)한 빔(beam)부로서 그 단부가 상기 가대의 내주 벽면과 접속된 판 형상의 빔부와, 당해 빔부와 상기 기판, 절연 부재 및 기재를 관통하고 상기 시료대의 위쪽에서 선단 상에 상기 시료를 지지하고 이것을 상하로 이동하는 복수 개의 핀과, 상기 빔부의 중앙부 하면에 부착된 상기 복수 개의 핀의 구동부와, 상기 빔부에 배치되고 상기 복수 개의 핀의 각각이 관통하는 관통 구멍의 주위에 배치되고 당해 핀 각각의 주위와 대기압으로 된 상기 가대 내의 상기 공간 사이를 기밀(氣密)하게 밀봉하는 시일을 구비하고, 상기 기재가 상기 가대에 부착된 상태에서 상기 빔부 상면의 상기 시일의 밀봉이 형성됨에 의해 달성된다.

본 발명에 따르면, 처리의 효율을 향상시킨 진공 처리 장치를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 진공 처리 장치의 구성의 개략을 설명하는 상면도 및 사시도.
도 2는 도 1에 나타내는 실시예에 따른 진공 처리 장치에 있어서의 피처리물의 반송을 설명하기 위한 요부 개략 상면도.
도 3은 도 1에 나타내는 실시예의 진공 처리실의 구성의 개략을 모식적으로 나타내는 종단면도.
도 4는 도 1에 나타내는 실시예의 진공 처리실의 구성의 개략을 모식적으로 나타내는 종단면도.
도 5는 도 1에 나타내는 본 발명의 실시예에 따른 진공 처리 장치의 진공 처리실에 있어서의 메인터넌스의 수순을 설명하기 위한 상면도 및 종단면도.
도 6은 도 1에 나타내는 본 발명의 실시예에 따른 진공 처리 장치의 진공 처리실에 있어서의 메인터넌스의 수순을 설명하기 위한 상면도 및 종단면도.
도 7은 도 1에 나타내는 본 발명의 실시예에 따른 진공 처리 장치의 진공 처리실에 있어서의 메인터넌스의 수순을 설명하기 위한 상면도 및 종단면도.
도 8은 도 1에 나타내는 본 발명의 실시예에 따른 진공 처리 장치의 진공 처리실에 있어서의 메인터넌스의 수순을 설명하기 위한 상면도 및 종단면도.
도 9는 도 1에 나타내는 본 발명의 실시예에 따른 진공 처리 장치의 진공 처리실에 있어서의 메인터넌스의 수순을 설명하기 위한 상면도 및 종단면도.
도 10은 도 1에 나타내는 본 발명의 실시예에 따른 진공 처리 장치의 진공 처리실에 있어서의 메인터넌스의 수순을 설명하기 위한 상면도 및 종단면도.
도 11은 도 1에 나타내는 본 발명의 실시예에 따른 진공 처리 장치의 진공 처리실에 있어서의 메인터넌스의 수순을 설명하기 위한 상면도 및 종단면도.
도 12는 도 3에 나타내는 실시예에 따른 진공 처리실의 구성의 개략을 모식적으로 나타내는 종단면도.
도 13은 도 12에 나타난 실시예에 따른 진공 처리실의 시료대의 구성을 확대해서 모식적으로 나타내는 종단면도.
도 14는 도 12 및 도 13에 나타난 실시예에 따른 시료대가 복수의 부품으로 분해된 상태를 모식적으로 나타내는 종단면도.
도 15는 도 12 내지 14에 나타낸 실시예에 따른 진공 처리실의 T 플랜지의 구성의 개략을 모식적으로 나타내는 상면도.
도 16는 도 13에 나타낸 실시예에 따른 진공 처리실의 시료대의 개략을 모식적으로 나타내는 하면도.

발명자 등은, 상기 목적을 달성하기 위한 수단으로서, 다음의 점을 생각했다. 즉, (1) 양호한 처리의 균일성을 확보하기 위하여, 피처리물을 재치하는 시료대의 중심축에 대해서 처리 챔버 형상을 대략 동축 축대칭으로 하는 것.

(2) 용이한 정상 메인터넌스를 가능하게 하기 위하여, 대구경화 대응이어도 정상 메인터넌스의 대상 부품인 챔버 부재로부터 반응 생성물 등을 신속하게 제거할 수 있는 것. 또, 여기에서는 정상 메인터넌스가 용이하다는 것은, 전원 케이블을 잘라내거나, 수냉각 퍼지를 행하는 등, 비정상 메인터넌스 시에 행하는 작업을 불필요하게 하는 것을 포함한다. (3) 용이한 비정상 메인터넌스를 가능하게 하기 위하여, 대구경화 대응이어도 비정상 메인터넌스 대상인 방전용 전극 헤드나 각종 센서를 용이하게 인출할 수 있는 것.

또한, 상기를 실현하는 구성으로서 다음의 구성을 생각했다.

(1)에 대해서는, 적어도 진공 처리실의 수평 단면의 내벽 형상을 원형 형상으로 하고, 시료대를 지지하는 지지 빔은, 시료대의 연직 방향의 중심을 축으로 해서 축대칭으로 배치하고, 링 형상의 지지 베이스 부재에 고정한다. (2)에 대해서는, 정상 메인터넌스를 행하는 부품은 스왑(교환) 가능하게 한다. 즉, 반응 생성물 등이 부착한 부품을 그 자리에서 청소하는 것이 아니라, 새로운 부품 혹은 청소 완료의 부품과 교환 가능하게 한다. 또한, 비정상 메인터넌스 대상 부품을 관련 부품마다 유닛으로 모으고, 유닛 단위로 수평 방향으로 이동 가능하게 하여, 정상 메인터넌스 시에 이들이 작업의 방해가 되지 않도록 회피를 용이하게 한다. (3)에 대해서는, 비정상 메인터넌스 대상 부품을 관련 부품마다 모은 유닛을 메인터넌스 시에 수평 방향으로 이동시키고, 주위에 작업 공간을 설치한다.

이하에 설명하는 실시예에서는, 이와 같은 구성을 구비한 진공 처리 장치에 있어서, 상기 목적을 달성하는 구성을 구비한 예를 설명한다. 또, 도면 중에 있어서 동일 부호는 동일 구성 요소를 나타낸다.

(실시예)

본 발명의 실시예에 따른 진공 처리 장치를, 이하, 도 1 내지 도 11을 이용해서 설명한다. 도 1은, 본 발명의 실시예에 따른 진공 처리 장치의 구성의 개략을 설명하는 상면도 및 사시도이다.

본 실시예의 진공 처리 장치(100)인 플라스마 처리 장치는, 대기 블록(101)과 진공 블록(102)을 갖는다. 대기 블록(101)은, 대기압 하에서 반도체 웨이퍼 등의 피처리물(시료)을 반송, 수납 위치 결정 등을 하는 부분이고, 진공 블록(102)은 대기압으로부터 감압된 압력 하에서 웨이퍼 등의 시료를 반송하고, 처리 등을 행하고, 시료를 재치한 상태에서 압력을 상하시키는 부분이다.

대기 블록(101)은, 대기 반송실(106)과, 이 대기 반송실(106)의 전면측에 부착되고, 처리용 또는 클리닝용의 시료가 수납되어 있는 카세트가 그 상면에 놓인 복수의 카세트대(臺)(107)를 구비하고 있다. 대기 블록(101)은, 카세트대(107) 상의 각 카세트의 내부에 수납된 처리용 또는 클리닝용의 웨이퍼가 대기 반송실(106)의 배면에 연결된 진공 블록(102)과의 사이에서 주고받기 되는 개소이고, 대기 반송실(106) 내부에는 이와 같은 웨이퍼의 반송을 위하여 웨이퍼 유지용의 암(arm)을 구비한 대기 반송 로봇(109)이 배치되어 있다.

진공 블록(102)은 감압해서 시료를 처리하는 복수의 진공 처리실(200-1, 200-2, 200-3, 200-4)과, 이들 진공 처리실과 연결되고 그 내부에서 시료를 감압 하에서 반송하는 진공 반송 로봇(110-1, 110-2)을 구비한 진공 반송실(104-1, 104-2), 및 이 진공 반송실(104-1)과 대기 반송실(106)을 접속하는 로크(lock)실(105), 진공 반송실(104-1)과 진공 반송실(104-2)을 접속하는 반송 중간실(108)을 구비하고 있다. 이 진공 블록(102)은, 그 내부는 감압되어 높은 진공도의 압력으로 유지 가능한 유닛으로 구성되어 있다. 이들 대기 반송 로봇이나 진공 반송 로봇의 동작이나, 진공 처리실에 있어서의 처리의 제어는, 제어 장치에 의해 행해진다.

도 3은, 도 1에 나타내는 실시예의 진공 처리실의 구성의 개략을 모식적으로 나타내는 종단면도이다. 특히, 도 3에서는 진공 처리실(200)에 있어서의 진공 처리실의 구성의 개략도를 나타내고 있다. 본 실시예에서는 동일 구조의 진공 처리실을 배치하고 있지만, 다른 구조를 갖는 진공 처리실을 도입해도 된다.

도 3에 나타내는 진공 처리실은, 상부 용기(230)나 하부 용기(250)를 포함하는 진공 용기와, 이것에 연결되어 배치된 아래쪽의 배기 펌프(270)와, 위쪽의 제1 고주파 전원(201) 및 솔레노이드 코일(206)을 구비하고 있다. 상부 용기나 하부 용기는 수평 단면 형상이 원형 형상의 내벽을 갖고, 그 내부의 중앙부에는, 원통 형상의 시료대(241)가 배치되어 있다.

상부 용기나 하부 용기의 외벽은 진공 격벽(隔璧)을 구성하고 있다. 시료대(241)는 시료대 베이스(242)에 설치된 지지 빔에 의해 유지되어 있고, 지지 빔은 시료대의 연직 방향의 중심을 축으로 해서 축대칭으로 배치(즉, 시료대의 중심축(290)에 대한 가스 유로 형상이 대략 동축 축대칭)되어 있다.

상부 용기(230) 내의 시료대(241) 상의 공간의 가스 등(처리 가스, 플라스마 중의 입자나 반응 생성물)이, 이 지지 빔끼리의 사이의 공간을 통하여 하부 용기(250)를 통해서 배기되기 때문에, 피처리물(시료)(300)이 재치된 시료대(241)의 둘레 방향에 있어서의 가스의 흐름이 균일하게 되어, 피처리물(300)에 대한 균일한 처리가 가능하게 된다. 또, 시료대 베이스(242)는 지지 빔을 구비한 링 형상을 갖고 있고, 이 링 부분이 진공 용기인 하부 용기와 상부 상기한 주위에서 유지되고, 진공 시일되기 때문에, 시료대 등의 중량이 증가해도 대응 가능하다.

진공 처리실은, 본 실시예에서는 베이스 플레이트(260) 상에 순차 적층된 원통 형상의 하부 용기(250), 지지 빔을 구비한 링 형상의 시료대 베이스(242), 원통 형상의 상부 용기(230), 어스링(225), 원통 형상의 방전 블록(224), 가스 도입링(204)을 포함하는 복수의 부재에 의해 구성되어 있고, 각각의 부재는 O링(207)에 의해 진공 시일되어 있다. 방전 블록(224)의 내측에는 원통 형상의 석영 내통(205)이 배치되어 있다. 또한, 시료대 베이스(242)에는 시료대 저부(底部) 덮개(245)를 갖는 시료대(241)가 고정되어 시료대 유닛을 구성하고, 히터(222)가 부착된 방전 블록(224)은 방전 블록 베이스(221)에 고정되어 방전 블록 유닛을 구성하고 있다.

또한, 상부 용기(230), 하부 용기(250), 베이스 플레이트(260)는 플랜지부를 갖고, 상부 용기(230)와 하부 용기(250)는 플랜지부에서 베이스 플레이트(260)에 각각 나사 잠금되어 있다. 또, 본 실시예에서는, 진공 처리실을 구성하는 부재는 원통 형상을 갖지만, 외벽 형상에 관해서는 수평 단면 형상이 원형이 아니라 직사각형이어도 되고, 다른 형상이어도 된다.

진공 처리실의 위쪽에는, 진공 용기를 구성하는 원판 형상을 갖는 덮개 부재(202)와 그 아래쪽에 진공 처리실의 천장면을 구성하는 원판 형상의 샤워 플레이트(203)가 배치되어 있다. 이들 덮개 부재(202)와 샤워 플레이트(203)는 석영 등의 유전체제의 부재이다. 이 때문에, 이들 부재는 마이크로파나 UHF, VHF파 등의 고주파 전계가 투과 가능하게 구성되어 있고, 위쪽에 배치된 제1 고주파 전원으로부터의 전계가 이들을 통하여 진공 처리실 내에 공급된다. 또한, 진공 용기의 외측 측벽의 외주에는 이것을 둘러싸서 자장의 형성 수단(솔레노이드 코일)(206)이 배치되고 발생된 자장을 진공 처리실 내에 공급 가능하게 구성되어 있다.

샤워 플레이트(203)에는, 복수의 관통 구멍인 처리용 가스의 도입 구멍이 배치되어 있고, 가스 도입링(204)으로부터 도입된 처리용 가스가 이 도입 구멍을 통해서 진공 처리실 내에 공급된다. 샤워 플레이트(203)의 도입 구멍은, 시료대(241)의 상면인 시료의 재치면의 위쪽이며 시료대(241)의 중심축(290)의 둘레의 축대칭의 영역에 복수 개 배치되어 있고, 균등하게 배치된 도입 구멍을 통하여 소정의 조성을 갖고 서로 다른 가스 성분으로 구성된 처리용 가스가 진공 처리실 내에 도입된다.

진공 처리실 내부에 도입된 처리용 가스는, 전계 형성 수단인 제1 고주파 전원(201)과 자계 형성 수단인 솔레노이드 코일(206)에 의해 발생하는 전자파 및 자장이 진공 처리실 내에 공급됨에 의해 여기되어 시료대(241) 위쪽의 방전 블록(224) 내의 공간에 있어서 플라스마화된다. 이때, 처리용 가스 분자는 전자와 이온으로 전리되거나, 혹은 라디칼로 해리된다. 이 플라스마가 생성되는 영역은, 그 주위가 방전 블록 베이스(221) 상에 배치된 방전 블록(224)에 의해 둘러싸이고, 당해 방전 블록(224)의 외주 측벽 상에는 이것을 둘러싸서 제1 온도 컨트롤러(223)에 접속된 히터(222)가 부착되고, 플라스마와 접촉하는 석영 내통(205)을 가열할 수 있다.

이와 같은 구성에 의해, 석영 내통(205)이나 방전 블록(224)에의 반응 생성물의 부착을 저감할 수 있다. 이 때문에, 이들 부재는 정상 메인터넌스의 대상으로부터 제외할 수 있다.

웨이퍼를 재치하는 시료대(241)는, 진공 처리실의 내부에 이 샤워 플레이트(203)의 중심축(290)과 합치(合致)하도록 배치된다. 플라스마에 의한 처리를 행할 때는 피처리물(300)인 웨이퍼는 시료대(241)의 상면인 원형의 재치면에 놓이고 이 면을 구성하는 유전체의 막 정전기에 의해 흡착되어 유지(정전척)된 상태에서 처리가 행해진다.

본 실시예에서는, 시료인 반도체 웨이퍼는 직경 450㎜의 것을 사용하는 것을 고려해서 원통 형상의 진공 처리실의 내경은 800㎜로 했다. 단, 이 치수 이하(600㎜ 정도)로 할 수도 있다.

또한, 시료대(241) 내부에 배치된 전극에는 고주파 바이어스 전원(제2 고주파 전원)(243)이 접속되어 있고, 공급되는 고주파 전력에 의해 시료대(241) 및 이 위에 놓인 시료(300)의 위쪽에 형성되는 고주파 바이어스에 의해 플라스마 중의 하전 입자를 시료의 표면에 유인해서 충돌시킴에 의한 물리 반응과 상기 라디칼과 웨이퍼 표면의 화학 반응의 상호 반응에 의해 에칭 처리가 진행된다. 또한, 시료대의 온도는 제2 온도 컨트롤러(244)에 의해 원하는 온도로 제어할 수 있다.

시료대(241)에의 고주파 바이어스의 인가나 시료대(241)의 온도 제어는, 지지 빔을 포함하는 시료대 베이스(242) 내부에 형성된 공동(空洞) 내에 배치된 전원용 배선 코드나 온도 제어용의 배선 코드 혹은 냉매용 배관을 통해서 행해진다. 또, 도시하고 있지는 않지만, 상기 배선 코드 외에, 온도 센서나 정전척용 배선 코드도 포함할 수 있다. 시료대(241)의 주변에 배치되는 상부 용기(230)에는 반응 생성물이 부착하기 쉽기 때문에, 정상 메인터넌스의 대상 부재이다.

진공 처리실의 아래쪽에는 그 저부와 배기 개구를 갖는 베이스 플레이트(260)를 통해서 연결된 배기 펌프(270)가 배치되어 있다. 베이스 플레이트(260)에 설치된 배기 개구는, 시료대(241)의 바로 아래에 배치되고, 배기 개구 상에 배치된 대략 원판 형상을 갖는 배기부 덮개(261)를 실린더(262)에 의해 상하로 이동함에 의해 배기 콘덕턴스를 조정할 수 있고, 배기 펌프(270)에 의해 진공 처리실 외로 배출되는 내부의 가스나 플라스마, 생성물의 양, 속도가 조절된다.

이 배기부 덮개(261)는 피처리물을 처리할 때에는 개방되어 있고, 처리용 가스의 공급과 함께 배기 펌프(270) 등의 배기 수단의 동작과의 밸런스에 의해, 진공 처리실 내부의 공간의 압력은 원하는 진공도로 유지된다. 본 실시예에서는, 처리 중의 압력은, 0.1∼4Pa의 범위에서 미리 정해진 값으로 조절된다.

본 실시예에 있어서는, 배기 펌프로서는 터보 분자 펌프 및 진공 처리 장치가 설치되는 건물에 구비된 로터리 펌프 등의 러핑 펌프가 이용된다. 또, 배기부 덮개(261)는, 메인터넌스 시에는 닫고 배기 펌프를 O링에 의해 진공 시일하는 것이 가능하게 구성되어 있다.

또한, 본 실시예에 있어서, 부호 111은 제1 게이트 밸브, 부호 112는 제2 게이트 밸브, 부호 115는 밸브 박스, 부호 280은 지주(支柱)를 나타내고 있다.

본 실시예에서는, 진공 처리실 내에 도입된 처리용 가스, 및 플라스마나 처리 시의 반응 생성물은, 배기 펌프(270) 등의 배기 수단의 동작에 의해 진공 처리실 상부로부터 시료대(241)의 외주측의 공간을 통하여, 하부 용기(250)를 통해서 아래쪽의 베이스 플레이트(260)에 설치된 개구까지 이동한다. 하부 용기(250)는 반응 생성물이 부착하기 쉽기 때문에, 정상 메인터넌스의 대상 부재로 된다.

에칭 처리 중의 진공 처리실 내부의 압력은 진공계(도시하지 않음)에서 감시되고, 배기부 덮개(261)에 의해서 배기 속도를 제어함으로써 진공 처리실 내부의 압력을 제어하고 있다. 이들 처리용 가스의 공급이나 전계 형성 수단, 자계 형성 수단, 고주파 바이어스, 배기 수단의 동작은 도시하지 않는 통신 가능하게 접속된 제어 장치에 의해 조절된다.

플라스마 처리에 사용하는 처리용 가스에는, 각 프로세스의 조건마다 단일 종류의 가스, 혹은 복수 종류의 가스를 최적한 유량비로 혼합한 가스가 이용된다. 이 혼합 가스는, 그 유량이 가스 유량 제어기(도시하지 않음)에 의해 조절되고 이것과 연결된 가스 도입링(204)을 통해서 진공 용기 상부의 진공 처리실 위쪽의 샤워 플레이트(203)와 덮개 부재(202) 사이의 가스 체류용의 공간에 도입된다. 본 실시예에서는 스테인리스제의 가스 도입링을 이용했다.

다음으로, 피처리물의 진공 처리실 내에의 반입, 진공 처리실로부터의 반출의 수순에 대하여 도 2∼도 4를 이용해서 설명한다. 도 2는, 도 1에 나타내는 실시예에 따른 진공 처리 장치에 있어서의 피처리물의 반송을 설명하기 위한 요부 개략 상면도이다.

도 2의 (a)는, 게이트 밸브가 열림 상태이고, 반송 로봇이 피처리물을 진공 처리실에 반입하고 있는 상태, 혹은 반출하려고 하고 있는 상태이다. 도 2의 (b)는, 진공 반송실(104)에 웨이퍼(300)가 반입된 상태로서, 게이트 밸브가 닫힘 상태이고, 피처리물이 진공 반송실에 반입된 상태를 나타낸다.

우선, 대기 블록에 있어서, 카세트로부터 대기 반송 로봇에 의해 취출된 웨이퍼는 로크실을 거쳐 진공 반송실(104)에 반송된다. 진공 처리실과 진공 반송실은 제1 게이트 밸브(111)와 제2 게이트 밸브를 개재해서 접속되어 있다.

본 도면에서는 게이트 밸브는 양쪽 모두 닫혀져 있고, O링(207)에서 진공 시일되어 있다. 부호 115는 밸브 박스, 부호 210은 선회(旋回) 리프터(이동 수단)이다.

선회 리프터(210)에 대해서는 후술한다. 다음으로, 진공 처리실과 진공 반송실의 압력을 맞춘 한 후에, 도 2의 (a)에 나타내는 바와 같이, 암을 구비한 진공 반송 로봇(110)을 이용해서 진공 반송실(104)로부터 진공 처리실에 웨이퍼(300)를 반입한다.

이때, 제1 및 제2 게이트 밸브(111, 112)의 양자 모두 열림 상태이다. 다음으로, 도 3에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼(300)를 진공 처리실 내의 시료대(241)에 재치하고, 진공 반송 로봇은 진공 반송실로 되돌아가고, 제1, 제2 게이트 밸브(111, 112)는 닫힌다.

진공 처리실 내에 있어서 웨이퍼(300)에의 처리가 완료되면, 진공 처리실과 진공 반송실의 압력을 조정 후, 도 4에 나타내는 바와 같이 제1, 제2 게이트 밸브(111, 112)를 열림 상태로 한다. 도 4는, 도 1에 나타내는 실시예의 진공 처리실의 구성의 개략을 모식적으로 나타내는 종단면도로서, 제1, 제2 게이트 밸브(111, 112)가 개방되어 있는 상태를 나타내고 있다.

이 상태로부터 도 2의 (a)에 나타나는 것과 마찬가지로 해서 진공 반송 로봇(110)을 이용해서 시료대(241)로부터 웨이퍼(300)가 위쪽으로 들어올려져서 시료대(241) 상면으로부터 유리(遊離)된다. 계속해서, 도 2의 (b)에 나타나는 바와 같이, 웨이퍼(300)를 진공 반송실(104)에 반입한다. 그 후, 웨이퍼(300)는 다른 진공 처리실에서 처리된 후, 혹은 처리되지 않고, 로크실을 통해서 카세트에 반송된다.

다음으로, 정상 메인터넌스의 수순에 대하여 도 5∼도 11을 이용해서 설명한다. 도 5는, 도 3, 4에 나타낸 진공 처리실의 구성으로부터 솔레노이드 코일(206)과 제1 고주파 전원(201)을 제거함과 함께, 배기 펌프(270)에 접속되는 베이스 플레이트(260)의 개구부를 배기부 덮개(261)로 막아 진공 시일한 구성을 나타내고, 도 5의 (a)는 평면도, (b)는 단면도이다.

배기부 덮개(261)에 의해 배기 펌프(270)를 진공 시일하고, 배기 펌프(270)를 가동시켜 둠에 의해, 메인터넌스 후의 진공 처리실의 기동 시간을 단축할 수 있다. 또, 도 5의 (b)에 나타내는 단면도는, 선회 리프터(210)를 설명하기 위하여, 도 3이나 도 4와는 보는 방향이 서로 다르다.

즉, 도 3이나 도 4에 나타내는 단면도에서는, 도 5의 (a)에 나타내는 평면도에 있어서 우측으로부터 본 도면이지만, 도 5의 (b)에 나타내는 단면도에서는, 도 5의 (a)에 나타내는 평면도에 있어서 하측으로부터 본 도면으로 되어 있다. 도 6∼도 11에 나타내는 종단면도는, 도 5의 (b)에 나타내는 단면도와 같은 방향으로부터 본 도면이다.

다음으로, 도 6에 나타내는 바와 같이, 석영판(202), 그 아래쪽의 샤워 플레이트(203) 및 석영 내통(205)을 위쪽으로 이동시켜서 분리한다. 이것에 의해, 진공 처리실의 상단에는 가스 도입링(204)이 노출된다.

또한, 진공 처리실 내부에는, 시료대(241)와 시료대 베이스(242)의 지지 빔의 부분이 노출된다. 다음으로, 도 7에 나타내는 바와 같이, 가스 도입링(204)을 위쪽으로 이동시켜서 분리한다.

계속해서, 도 8에 나타내는 바와 같이, 선회 리프터(210)의 가동부에 고정된 방전 블록 베이스(221)와, 그 위에 부착된 방전 블록(224) 및 히터(222)를 포함하는 방전 블록 유닛(220)을, 화살표(310)에 나타내는 바와 같이 선회축(211)을 중심으로 해서 위쪽으로 이동 후, 수평으로 반시계 방향으로 선회시킴에 의해, 연직 위쪽으로부터 보았을 때 진공 처리실의 영역 외로 이동한다. 본 실시예에서는 방전 블록 유닛을 반시계 방향으로 선회했지만, 선회 리프터의 위치를 반대측(도면 중 우측 배치를 좌측 배치)으로 변경하고 시계 방향으로 선회시키는 구성으로 할 수도 있다.

방전 블록 유닛(220)을 위쪽으로 이동하는 거리는, 어스링(225)의 돌기부를 초과하는 높이 이상으로 한다. 본 실시예에서는 5㎝로 했지만, 이것으로 한정되지 않는다.

또, 어스링의 돌기부의 높이가 낮은 경우에는, O링(207)이 방전 블록 유닛(220) 혹은 어스링(225)으로부터 떨어진 높이(수㎝) 이상으로 한다. 또한, 선회 각도는 180도로 했지만, 90도 이상 270도 이하로 할 수 있다.

단, 작업성을 고려하면 180도±20도가 바람직하다. 정상 메인터넌스의 대상이 아닌 방전 관련 부재를 방전 블록 유닛(220)으로서 모아서 선회함에 의해, 진공 처리실의 상부로부터 이들을 신속·용이하게 회피시킬 수 있다. 방전 블록 유닛(220)을 회피시킴에 의해, 진공 처리실의 상단에는 어스링(225)이 노출된다.

다음으로, 도 9에 나타내는 바와 같이, 어스링(225) 및 주요한 정상 메인터넌스 대상 부재인 상부 용기(230)를 위쪽으로 이동시켜서 분리한다. 즉, 스왑(교환) 가능한 상태에서 용이하게 상부 용기(230)를 분리할 수 있다.

본 실시예에 있어서는 진공 처리실을 구성하는 진공 격벽 자체(상부 용기)가 교환 가능하다. 이것에 의해, 진공 처리실을 해체한 후의 상부 용기(230)의 메인터넌스 시간을 최소한으로 억제할 수 있다.

또, 메인터넌스를 행할 때, 제1 게이트 밸브는 닫힘으로 하고, 제2 게이트 밸브는 열림으로 해둔다. 제1 게이트 밸브(111)는 닫아서 진공 반송실(104)을 진공 시일 상태로 함에 의해, 다른 진공 처리실에서의 처리가 가능하게 되고, 진공 처리 장치로서의 가동률의 저하를 최소한으로 억제할 수 있다.

한편, 제2 게이트 밸브(112)를 개방 상태로 함에 의해, 상부 용기(230)와 밸브 박스(115)를 분리할 수 있다. 상부 용기(230)의 분리는, 상부 용기(230)와 베이스 플레이트(260)를 플랜지부에서 고정하고 있던 나사를 분리하고 나서 행했다.

방전 블록 유닛의 이동은, 선회 리프터를 제어하는 제어 장치에 의해 행했다. 이 제어 장치는 선회 리프터 전용이어도 되지만, 진공 처리 장치 전체의 제어 장치의 일부로서 도입해도 된다. 상부 용기(230)를 분리함에 의해, 시료대(241)와 지지 빔 외에, 시료대 베이스(242)의 링 부분이 노출된다.

다음으로, 도 10에 나타내는 바와 같이, 선회 리프터(210)의 가동부에 고정된 시료대 베이스(242)와, 그 위에 부착된 시료대(241) 및 시료대 저부 덮개(245)를 포함하는 시료대 유닛(240)을, 화살표(320)에 나타내는 바와 같이 선회축(211)을 중심으로 해서 위쪽으로 이동 후, 수평으로 반시계 방향으로 선회시킴에 의해 연직 위쪽으로부터 보았을 때 진공 처리실의 영역 외에 이동한다. 본 실시예에서는 시료대 유닛을 반시계 방향으로 선회했지만, 선회 리프터의 위치를 반대측(도면 중 우측 배치를 좌측 배치)으로 변경해서 시계 방향으로 선회시키는 구성으로 할 수도 있다.

시료대 유닛(240)을 위쪽으로 이동하는 거리는, O링(207)이 시료대 유닛(240) 혹은 하부 용기(250)로부터 벗겨지는 높이 이상으로 한다. 본 실시예에서는 2㎝로 했지만, 이것으로 한정되지 않는다.

또한, 선회 각도는 방전 블록 유닛(220)과 같게 되도록 설정하는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 연직 위쪽으로부터 보았을 경우, 방전 블록 유닛(220)과 시료대 유닛(240)의 양자의 합계 면적을 작게 할 수 있다.

정상 메인터넌스의 대상이 아닌 시료대 관련 부재를 시료대 유닛(240)으로서 모아서 선회함에 의해, 진공 처리실의 상부로부터 이들을 신속·용이하게 회피시킬 수 있다. 시료대 유닛(240)의 이동은, 선회 리프터를 제어하는 제어 장치에 의해 행했다.

이 제어 장치는 선회 리프터 전용이어도 되지만, 진공 처리 장치 전체의 제어 장치의 일부로서 도입해도 된다. 시료대 유닛(240)을 회피시킴에 의해, 진공 처리실의 상단에는 하부 용기(250)가 노출된다. 또한, 배기부 덮개(261)의 전표면이 노출된다.

계속해서, 하부 용기(250)와 베이스 플레이트(260)를 플랜지부에서 고정하고 있던 나사를 제거한 후, 도 11에 나타내는 바와 같이, 주요한 정상 메인터넌스 대상 부재인 하부 용기(250)를 위쪽으로 이동시켜서 분리한다.

즉, 스왑(교환) 가능한 상태에서 용이하게 하부 용기(250)를 분리할 수 있다. 이것에 의해, 진공 처리실을 해체한 후의 하부 용기(250)의 메인터넌스 시간을 최소한으로 억제할 수 있다.

하부 용기(250)를 분리한 후, 베이스 플레이트(260)의 표면이나 배기부 덮개(261)의 표면의 점검·정비를 행한다. 통상적으로, 베이스 플레이트(260)의 노출부는 하부 용기(250)로 덮여 있었기 때문에 반응 생성물의 부착이 적다.

또한, 배기부 덮개(261)의 상부 표면은, 피처리물을 처리할 때에는 시료대의 밑에 배치되어 있고, 반응 생성물의 부착은 적지만, 필요에 따라서 청소할 수 있다. 베이스 플레이트(260)의 주변에는 진공 처리실을 구성하는 벽 등(메인터넌스상의 장애물)이 없고 플랫하기 때문에, 작업자(400)(도 10의 (b)에서는 도시하지 않음)의 메인터넌스의 작업 효율을 향상시킬 수 있다.

정상 메인터넌스 대상인 부재의 청소나, 점검·정비, 교환(특히, 상부 용기와 하부 용기)을 행한 후, 상기 설명과 반대의 수순으로 조립되어, 진공 처리에 제공된다.

다음으로, 비정상 메인터넌스의 수순에 대하여 설명한다. 비정상 메인터넌스의 대상 부재는 주로 방전 블록 유닛(220)을 구성하는 부재와 시료대 유닛(240)을 구성하는 부재이다.

방전 블록 유닛(220)을 구성하는 부재의 경우에는, 도 8에 나타낸 바와 같이 방전 블록 유닛(220)을 위쪽으로 들어올리고, 수평 방향으로 선회한 후, 원하는 방향으로부터, 히터(222)의 점검·교환, 방전 블록(224)의 내벽의 점검, 청소 등의 메인터넌스를 행할 수 있다. 방전 블록 유닛(220)은, 다른 진공 처리실을 구성하는 부재로부터 회피되어 있기 때문에 작업 효율의 향상을 도모할 수 있다.

시료대 유닛(240)을 구성하는 부재의 경우에는, 도 10에 나타내는 바와 같이 시료대 유닛을 위쪽으로 들어올리고, 수평 방향으로 선회한 후, 도 11의 (b)에 나타내는 바와 같이 시료대 저부 덮개를 분리하고 원하는 방향으로부터, 각종 전원 코드나 센서의 배선, 온도 조절용 부품 등의 메인터넌스를 행할 수 있다. 지지 빔 내부의 공동에는, 피처리물을 시료대에 정전 흡착시키기 위하여 이용되는 배선 코드, 시료대에 고주파 바이어스를 인가하기 위하여 이용되는 배선 코드, 시료대의 온도를 제어하기 위하여 이용되는 배선 코드 혹은 냉매용 배관, 시료대의 온도를 검출하기 위하여 이용되는 배선 코드 중의 적어도 하나가 배치되어 있고, 그들도 비정상 메인터넌스의 대상으로 된다.

또, 방전 블록 유닛(220)이 작업의 장애로 되는 경우에는, 연직 위쪽으로부터 보았을 때 진공 처리실이 배치된 영역, 또는 그 근방까지 시계 방향으로 선회시킬 수 있다. 이것에 의해, 시료대 유닛(240)의 작업 효율의 향상을 도모할 수 있다. 또한, 방전 블록 유닛과 시료대 유닛의 선회 각도를 적당히 어긋나게 함에 의해, 양 유닛을 동시에 메인터넌스할 수 있기 때문에, 작업 효율이 향상된다.

또, 본 실시예에서는, 방전 블록 유닛이나 시료대 유닛을, 위쪽으로 들어올린 후 수평 방향으로 선회했지만, 들어올린 후 수평 방향으로 직선 형상으로 인출하는 구성으로 해도 된다. 이것에 의해, 이동 범위를 최소한으로 할 수 있다. 또한, 이동 기구의 구성의 간략화가 도모된다. 단, 수평 방향에의 선회의 쪽이 메인터넌스의 작업 공간을 확보하는데 유리하다.

또한, 본 실시예에서는, 상부 용기뿐만 아니라 하부 용기도 교환했지만, 하부 용기 내면을 덮도록 라이너(커버)를 부착하고, 당해 라이너를 교환하는 구성으로 해도 된다.

또한, 본 실시예에서는 선회 리프터를 하나로 하고, 방전 블록 유닛과 시료대 유닛을 동일 방향으로 선회시켰지만, 작업 영역을 확보할 수 있는 경우에는 선회 리프터를 둘 설치하고, 각각 별개의 방향으로 선회시킬 수도 있다. 방전 블록 유닛용의 선회 리프터와 시료대 유닛용의 선회 리프터를 각각 설치함에 의해, 각각의 유닛의 높이를 자유롭게 설정할 수 있다. 또한, 작업자를 보다 많이 배치할 수 있기 때문에 작업의 동시 진행을 용이하게 행하는 것이 가능하게 되고, 단시간에 작업을 종료할 수 있어, 작업 효율이 향상된다.

또한, 상기 실시예에서는, 선회 리프터를 이용해서 이동을 행하는 방전 블록 유닛이나 시료대 유닛 이외의 구성 부품의 이동은 사람의 손으로 행했지만, 크레인 등의 기중기를 이용해도 된다.

다음으로, 도 12 내지 도 15를 이용해서, 본 실시예에 따른 진공 처리실의 구성에 대하여 보다 상세히 설명한다. 도 12는, 도 3에 나타내는 실시예에 따른 진공 처리실의 구성의 개략을 모식적으로 나타내는 종단면도이다.

도 12의 (a)는, 특히, 도 3 또는 도 4에 나타내는 진공 처리실(200-1 내지 4) 중 어느 하나의 하부를 확대해서 나타내는 종단면도이고, 진공 처리실(200-1 내지 4)의 상부에 배치된 제1 고주파 전원(201), 덮개 부재(202), 코일(206) 등의 부재는 생략하고 있다. 즉, 도 3 또는 4에 나타난 진공 처리실(200-1 내지 4) 중 어느 하나의, 상부 용기(230)로부터 하측의 부분이 확대되어서 나타나 있다.

도 3 또는 4에 나타난 진공 처리실(200-1 내지 4) 중 어느 하나를, 이하 도 12 내지 도 15의 설명에 있어서는 진공 처리 유닛(2001)으로 호칭한다. 본 도면에 나타나는 진공 처리 유닛(2001)은, 크게 나눠서 진공 용기 및 그 아래쪽에 배치되고 당해 진공 용기를 아래쪽으로부터 지지하는 가대, 당해 가대의 아래쪽에 접속되고 진공 용기 내의 공간과 연통해서 당해 내부를 배기하는 배기 수단을 구비하고 있다.

또, 본 도면에서는, 도 3 등 앞서 설명된 도면에 있어서 나타난 부호가 부여된 부분에 대하여, 필요하지 않는 한 설명을 생략한다. 또한, 진공 용기의 측벽에 배치되고 진공 용기 내의 공간의 내부와 외부 사이를 연통하는 개구인 게이트의 주위에서 측벽과 맞닿아서 게이트를 폐색해서 기밀하게 밀봉 또는 개방하는 제2 게이트 밸브(112)와 이것을 내부에 구비하는 박스(115)가 나타나 있다.

본 도면의 진공 처리실(2001)의 진공 용기는, 도 3, 4의 실시예와 마찬가지로, 상부 용기(230) 및 그 아래쪽의 시료대 베이스(242) 그리고 이 아래쪽에 배치된 하부 용기(250)를 구비하고, 이들이 상하 방향으로 층을 이루도록 놓여서 구성되어 있다. 하부 용기(250)는, 그 하면이 베이스 플레이트(260) 상면에 이것과 접해서 놓여 있다. 하부 용기(250), 시료대 베이스(242) 및 상부 용기(230) 그리고 게이트 내부에 그 밸브체의 볼록부를 삽입해서 게이트 외주측의 상부 용기(230) 외벽과 시일 부재를 사이에 두고 맞닿아서 이것을 폐색한 제2 게이트 밸브(112)와, 도시하지 않는 상부 용기(230) 위쪽의 어스링(225), 방전 블록 유닛(220)으로 외부로부터 구획되는 내부의 공간은, 시료대(241) 상면에 웨이퍼(300)가 놓인 상태에서 플라스마가 형성되고 이 플라스마 내의 입자와 반응한 당해 웨이퍼(300)가 처리되는 공간이고, 이하 반응 처리실(2002)로 호칭한다.

또한, 진공 처리 유닛(2001)은, 가대인 베이스 플레이트(260)의 하면 아래쪽이며 진공 처리 유닛(2001)이 배치된 건물의 바닥면 위쪽의 이들 사이에서, 베이스 플레이트(260)에 그 상단부가 접속되어 베이스 플레이트(206)와 그 위쪽의 진공 용기를 지지하는 복수 개의 지주(280)를 구비하고 있다. 또한, 베이스 플레이트(260)가 지주(280)에서 지지되어 형성된 베이스 플레이트(260) 하면과 바닥면 사이의 공간에서 베이스 플레이트(260)의 중앙부에 배치된 내부의 배기용의 배기구와 연통해서 당해 관통 구멍의 아래쪽에 배치된 배기 펌프(270)와, 하부 용기(250)의 내측에 배치되고 배기구를 개방 또는 기밀하게 폐색하는 배기부 덮개(261)를 배기구에 대해서 상하로 구동하는 액추에이터인 실린더(262)를 구비하고 있다.

또, 진공 처리 유닛(2001)의 진공 용기에 있어서도, 베이스 플레이트(260)는 접지 전극과 전기적으로 접속되어 접지 전위로 되어 있다. 이 때문에, 베이스 플레이트(260)와 하면을 접촉시켜서 접속된 하부 용기(250), 시료대 베이스(242), 상부 용기(230)는 접지 전위로 되어 있다.

배기 수단은, 하부 용기(250) 및 베이스 플레이트(260)에 배치된 관통 구멍인 배기구의 아래쪽에서 이것과 연통되어 배치된 터보 분자 펌프 등의 배기 펌프(270)와, 배기 펌프(270)의 입구와 배기구를 연결해서 상호 연통시키는 배기 덕트(도시하지 않음)를 구비하고 있다. 또, 본 도면의 진공 처리 유닛(2001)에 있어서도, 배기 펌프(270)의 배출구는 진공 처리 유닛(2001)이 접지되는 건물에 미리 배치된 로터리 펌프 등의 러핑 펌프에 연결되어 있고, 또한 배기구로부터 배출되는 배기의 유량 또는 속도는, 배기부 덮개(261)가 실린더(262)가 구동되어 배기구에 대해서 상하로 이동함으로써, 배기구에의 배기의 유로의 면적을 증감시킴으로써 조절된다.

도 12의 (b)는, 도 12의 (a)에 나타낸 시료대 베이스(242)를 포함하는 주요부의 구성을 확대해서 모식적으로 나타내는 종단면도이다. 특히, 시료대 베이스(242)에 연결되고 상부 용기(230), 시료대 베이스(242) 및 하부 용기(250)로 구성되는 진공 용기의 내부의 반응 처리실(2002) 내에 배치되고, 상면에 놓인 웨이퍼(300)를 유지하는 시료대(241)의 구성이 보다 상세히 확대되어 나타나 있다.

도 12의 (a)와 마찬가지로, 본 도면에 나타나는 진공 처리 유닛(2001)은, 진공 용기, 그 아래쪽에 배치된 베이스 플레이트(260), 이 아래쪽에 배치된 배기 수단이 상하 방향에 배치되어 있다. 또한, 진공 용기는, 내부의 측벽면이 원통형을 가진 상부 용기(230), 시료대 베이스(242), 하부 용기(250)의 각각이 상하 방향으로 접속되고, 서로 그 상하 방향의 중심축을 수평 방향으로 합치시키거나, 혹은 그렇다고 간주할 수 있을 정도로 근사한 위치에 배치되어 구성되어 있다.

시료대 블록은, 크게 나눠서 하부를 구성하는 시료대 베이스(242)와, 이 위쪽에 놓이고 접속되어 원통형을 가진 헤드부(1201)를 포함하는 시료대(241), 및 시료대 베이스(242) 위쪽이며 또한 시료대(241)의 외주측에서 이것을 둘러싸서 링 형상으로 배치된 외주링(1202)을 구비해서 구성되어 있다. 본 실시예에서는, 이들 부분은, 진공 처리 유닛(2001)이 부품 교환이나 점검 등의 보수가 행해지는 작업에 있어서, 진공 용기 내부가 대기압으로 되어 개방된 상태에서, 진공 용기 또는 아래쪽의 부분으로부터 착탈되어 교환 가능하게 구성되어 있다.

시료대(241)의 상부를 구성하는 헤드부(1201)는, 원형을 가진 금속제의 판 형상의 부재인 베이스 플레이트(1203)와, 이 위쪽에 놓인 원판 또는 원통형을 가진 금속제의 기재 및, 기재의 원형을 가진 상면을 덮어 배치된 유전체제의 막을 구비해서 구성되어 있다. 이들 베이스 플레이트(1203)와 유전체제의 막을 갖는 기재는, 후술하는 바와 같이, 연결되어 일체로 착탈 가능하게 구성되어 있다.

시료대 베이스(242)는, 시료대(241)를 그 위쪽에 놓는 가대로서 기능하는 부재로서, 원통 형상의 베이스 실린더와, 베이스 실린더의 중앙 부위쪽에 놓이고 접속됨과 함께 위쪽에 헤드부(1201)가 놓이고 베이스 플레이트(1203) 외주 하면과 접속되는 T 플랜지(1205)와, 이들 베이스 실린더 및 T 플랜지(1205) 내측의 공간인 수납 공간(1207)을 구비하고 있다. 수납 공간(1207)은, 후술하는 바와 같이, 웨이퍼(300)를 헤드부(1201) 위쪽에서 상하시키는 복수의 핀을 상하로 이동시키는 핀 구동부(1208)나, 헤드부(1201)에 접속된 센서나 전극에의 커넥터 등이 내부에 배치되어 있는 공간에서, 대기압 또는 진공 처리 유닛(2001)이 접지되는 건물 내부의 것과 같은 압력으로 되어 있다.

베이스 실린더는, 최외주부를 구성하고 그 상하를 상부 용기(230) 및 하부 용기(250) 사이에 두어져서 진공 용기를 구성하는 링 형상의 베이스링(1204)과, 베이스링(1204)의 중심측에 배치된 원통형을 갖는 중앙 원통과, 이들 사이를 연결해서 일체로 구성된 복수 개의 지지 빔(1206)을 구비해서 구성되어 있다. 본 실시예에 있어서, 베이스링(1204)의 내주 및 중앙 원통의 외주는 상하 방향의 중심이 합치 또는 그렇다고 간주할 수 있을 정도로 근사한 수평 방향의 위치에 배치된 반경이 서로 다른 원통형을 갖고, 지지 빔(1206)은 그 축이 당해 중심축의 위치로부터 방사 형상으로 반경 방향을 따라 배치되고, 인접하는 것끼리의 축 사이의 각도가 동등하거나 그렇다고 간주할 수 있을 정도로 근사한 값으로 되어 배치되어 있다.

중앙 원통의 하면은, 시료대부 덮개(245)가 착탈 가능하게 구성하고 있고, 중앙 원통에 대해서 내부의 수납 공간(1207)을 기밀하게 밀봉해서 폐색하도록 부착되어 있다. 수납 공간(1207)은 각 지지 빔(1206) 및 베이스링(1204)의 내부에서 중앙 원통의 내부와 진공 처리 유닛(2001)의 외부까지 이것을 관통하여 연통해서 배치된 통 형상의 공간을 포함하고 있다.

T 플랜지(1205)는, 원통형의 외주부와 내부에 수납 공간(1207)을 구성하는 스페이스를 갖고, 스페이스 내에는 핀 구동부(1208)가 배치되어 있다. 원통형의 외주부는, 그 상단부가 위쪽의 베이스 플레이트(1203) 외주연부 하면과, 그 하단부가 아래쪽의 베이스 실린더의 중앙 원통 상단부와, 각각 O링 등의 시일 부재를 사이에 두고 대향 또는 맞닿는다.

시료대 베이스(242) 내부의 수납 공간(1207) 내부에는, 핀 구동부(1208) 외에, 헤드부(1201)에 공급되는 냉매의 배관이나 센서 혹은 전극에의 급전 케이블 등의 배선이 배치된다. 그리고, 수납 공간(1207)을 구성하는 지지 빔(1206) 내의 통로는, 시료대(241)와 진공 처리 유닛(2001) 외부에 배치된 전원이나 냉매의 공급원 사이를 연결하는 배관이나 케이블이 설치되는 공간으로 되어 있다.

기재의 내부에 배치된 복수의 오목부 내에 삽입되고 기재의 온도를 검지하는 복수의 온도 센서는 그 단부가 수납 공간(1207) 내에 배치되고, 지지 빔(1206) 내의 공간을 통해서 당해 단부와 베이스링(1204) 또는 진공 처리 유닛(2001) 외부에 배치된 용기 컨트롤러(1209)와 케이블에 의해 통신 가능하게 접속되고, 웨이퍼(300)의 처리 중에 발신된 각 온도 센서의 출력이 용기 컨트롤러(1209)에서 수신 가능하게 구성되어 있다. 또한, 핀 구동부(1208)도 마찬가지로, 용기 컨트롤러(1209)와 케이블에 의해 통신 가능하게 접속되어 있고, 용기 컨트롤러(1209)로부터의 지령 신호에 따라서 핀 구동부(1208)의 동작이 조절된다.

또한, 금속제의 기재는 플라스마를 형성하기 위한 전계의 주파수보다 작은 주파수의 고주파 전력이 웨이퍼(300)의 처리 중에 공급되어, 유전체제의 막의 상면에 놓인 웨이퍼(300) 상에 바이어스 전위가 형성된다. 본 실시예에서는, 제2 고주파 전원(243)으로부터의 바이어스 전위 형성용의 고주파 전력을 받기 위한 커넥터가 기재에 삽입되고 전기적으로 접속되어 헤드부(1201)에 부착되고, 수납 공간(1207) 내부에 배치된 당해 커넥터의 단부와 제2 고주파 전원(243) 사이를 전기적으로 접속하는 급전용의 케이블이 특정의 지지 빔(1206) 내부의 공간을 포함하는 수납 공간(1207) 내에 배치되어 있다.

또한, 금속제의 기재의 내부에는, 온도가 소정의 범위 내의 값으로 조절된 냉매가 공급되어 순환하는 냉매 유로가 배치되어 있다. 이와 같은 냉매는 칠러 등의 냉동 사이클을 이용한 온도 조절기를 구비한 제2 온도 컨트롤러(244)에 있어서 온도가 조절되고 내부의 펌프에 의해, 기재 내부의 냉매 유로에 공급되고 열교환해서 배출된 냉매가 제2 온도 컨트롤러(244)로 되돌아가서 다시 온도 조절된 후, 다시 기재 내부의 냉매 유로에 공급된다. 냉매 유로와 제2 온도 컨트롤러(244)를 접속하는 냉매의 배관도 지지 빔(1206) 공간을 포함한 수납 공간(1207) 내에 배치된다.

용기 컨트롤러(1209)는, 연산 장치를 포함하고, 진공 처리 유닛(2001) 또는 진공 용기 외부에 배치되고, 시료대(241) 및 수납 공간의 내부에 배치된 핀 구동부(1209) 등의 복수의 기기와 통신 가능하게 접속되어 있다. 용기 컨트롤러(1209)는, 통신 가능하게 접속된 기기로부터 신호를 수신해서 신호에 포함되는 정보를 검출하고, 이들 기기에 대해서 지령 신호를 발신하여 그 동작을 조절한다.

본 실시예의 용기 컨트롤러(1209)는, 반도체 디바이스로 구성된 연산기와, 기기 사이에서 신호를 송수신하는 인터페이스와, 데이터를 내부에 저장해서 기록 또는 기억하는 RAM이나 ROM 등의 메모리 디바이스 혹은 하드디스크 드라이브 등의 기억 장치를 구비하고 있고, 이들이 용기 컨트롤러(1209) 내부에서 통신 가능하게 접속되어 있다. 외부로부터의 신호를 인터페이스를 통해서 수신한 용기 컨트롤러(1209)는, 당해 신호로부터 연산기가 정보를 검출해서 기억 장치 내에 정보를 저장함과 함께, 기억 장치 내부에 미리 저장된 소프트웨어를 판독해서 이것에 기재된 알고리즘에 따라 이전 신호에 대응한 지령 신호를 산출하고, 인터페이스를 통해서 제어의 대상으로 되는 기기에 지령 신호를 발신한다.

용기 컨트롤러(1209)의 기억 장치는, 용기 컨트롤러(1209) 내부에 수납되어 있어도 되고, 외부에 통신 가능하게 배치되어 있어도 된다. 본 실시예의 용기 컨트롤러(1209)는, 온도 센서 및 핀 구동부(1208)와 통신 가능하게 접속되어 있다.

도 12의 (b)의 시료대 블록의 주요부의 구성을 확대해서 보다 구체적으로 설명한다. 도 13은, 도 12에 나타난 실시예에 따른 진공 처리실의 시료대의 구성을 확대해서 모식적으로 나타내는 종단면도이다. 본 예에 있어서 도 13의 (a), (b)는, 시료대(241) 및 시료대 베이스(242)를 서로 다른 방향으로 이들의 중심축을 통하는 종방향의 면으로 자른 단면을 나타내는 도면이다.

도 13의 (a)에 나타나는 시료대 블록은, 시료대(241)와 시료대 베이스(242)와 외주링(1202)을 포함해서 구성되어 있다. 시료대 블록은, 도 10에 나타나는 바와 같이, 진공 처리 유닛(2001)의 상부 용기(230)를 포함하는 시료대 베이스(242)로부터 상측의 부분을, 시료대 베이스(242)로부터 분리한 후에, 시료대 베이스(242)를 선회 리프터(210)의 상하 방향의 축 방향으로 회전시켜서, 시료대(241)와 일체로 아래쪽의 하부 용기(250) 위쪽으로부터 이동 가능하게 구성되어 있다.

도 13의 (a), (b)에 나타나는 바와 같이, 시료대 블록은, 시료대 베이스(242)의 위쪽에, 베이스 플레이트(1203)를 하면에 갖는 시료대(241)가 놓이고, 이들이 볼트 등의 체결 수단을 개재해서 착탈 가능하게 접속되어 구성되어 있다. 이 상태에서, 시료대(241)의 외주측에서 베이스 플레이트(1203)의 외주연 상면 위쪽에는, 금속제의 외주링(1202)이 배치된다.

시료대 베이스(242)는, 외주링(1205)과 지지 빔(1206)과 중앙 원통을 구비한 베이스 실린더와, 그 위쪽에서 이것과 O링 등의 시일 부재를 사이에 두고 맞닿거나 혹은 대향해서 배치된 T 플랜지(1205)를 구비하고 있다. 또한, 이들이 접속되어 내부에 배치되는 수납 공간(1207)을 구비해서 구성된다.

T 플랜지(1205)는, 상기한 바와 같이 원통형을 갖고 시료대 베이스(242)의 진공 처리 유닛(2001) 내의 외주 측벽을 구성하는 원통부와, 이 원통부 내부의 수납 공간(1207) 내에 배치되고 원통부의 원통형을 가진 내주벽에 일체로 접속 또는 형성된 T자 형상 또는 Y자 형상의 빔부(1301)를 갖고 있다. 또한, 원통부는 상단부가 시료대(241)의 헤드부(1201)의 베이스 플레이트(1203)에, 하단부가 베이스 실린더의 중앙 원통에 O링을 개재해서 사이에 두어져 배치되어 수납 공간(1207)이 진공 처리 유닛(2001)에 대해서 기밀하게 밀봉되어 있다.

또한, T자 형상 또는 Y자 형상의 빔부(1301)는 이들의 단부가 원통부의 내주 벽면에 일체로 접속 또는 형성되어 원통부의 내부에 배치되고, 빔부(1301)의 중앙으로부터 원통부의 내주 벽면에 연재하는 복수의 빔끼리의 사이에 수납 공간(1207)을 구성하는 공간이 형성되어 있다. 이와 같은 빔 간의 공간은 베이스 플레이트(1203)를 통해서 헤드부(1201) 내부에 연결되는 상기 센서나 커넥터의 케이블 등 배선이나 냉매나 가스의 배관이 배치되어 통하는 경로로 되어 있다.

빔부(1301)는 각 빔을 포함해서 판 형상의 부재이며 각 빔의 선단부가 원통부의 원통형을 가진 내주 벽면의 높이 방향 상하단의 중간의 위치에 일체로 접속 또는 형성되어 있고, T 플랜지(1205) 위쪽에 베이스 플레이트(1203)가 놓이고 내부가 밀봉된 상태에서 빔부(1301)의 상면과 위쪽의 베이스 플레이트(1203) 하면 사이에 공간이 형성되고, 이 베이스 플레이트(1203)와의 사이의 공간도 상기 커넥터나 센서가 배치되는 공간으로서 이용된다. 또한, 빔부(1301)의 중앙부 하면에는 상기한 바와 같이 핀 구동부(1208)의 상단부가 접속되고, 각 빔에는 핀 구동부(1208)의 하단부에 연결되어 핀 구동부(1208)의 상하 방향으로 신축하는 동작에 따라서 상하 방향으로 이동하는 복수(본 실시예에서는 3개)의 핀(1302)이 관통하는 구멍이 배치되어 있다.

이들 핀(1302)은, 위쪽의 베이스 플레이트(1203)를 포함하는 헤드부(1201)를 관통해서 당해 헤드부(1201)의 상면을 구성하는 유전체제의 막 상에 배치된 개구와 연통한 관통 구멍(1303) 내에 삽입되고, 상기 상하 방향의 이동에 의해 유전체제의 막 위쪽에 놓인 웨이퍼(300)를 헤드부(1201) 또는 시료대(241)의 상면에 대해서 상하로 유리, 접근, 재치하는 동작을 행한다. 이 때문에 수납부(1207) 내에 위치하는 핀(1302)의 외주측의 공간은 진공 처리 유닛(2001)과 연통하게 되고, 빔부의 핀용의 관통 구멍의 상하의 수납 공간(1207)과 핀 사이에 핀(1302) 외주측의 진공 처리 유닛(2001) 내부와 연통한 공간 사이를 기밀하게 밀봉하기 위하여, 빔부의 핀용의 관통 구멍의 주위에 O링 등의 시일 부재가 배치되어 있다.

즉, 베이스 플레이트(1203)의 하부에는, 그 주위의 베이스 플레이트(1203)의 하면으로부터 아래쪽으로 돌출하는 원통형 또는 원추대(圓錐臺) 형상을 갖고 상기 각 핀(1302)이 관통해서 내측에 수납되는 관통 구멍(1303)이 중앙부에 배치된 볼록부(1203')가, 복수의 개소(본 실시예에서는 3개소)에 배치되어 있다. 베이스 플레이트(1203)와 T 플랜지(1205)가 상하로 연결된 상태에서, 각 볼록부(1203')의 하단면과 빔부(1301)의 각 빔에 배치된 핀용의 관통 구멍의 외주의 상면이 맞닿거나 또는 대향해서 O링 등의 시일 부재를 사이에 두고, 각 빔의 핀용의 관통 구멍 및 헤드부(1201) 내의 관통 구멍(1303)의 내측의 공간과 외측의 수납 공간(1207) 사이를 기밀하게 밀봉한다.

각 핀(1302)은, 수납 공간(1207) 내부에 있어서 빔부(1301) 중앙부의 하면에 상단부가 연결된 핀 구동부(1208)의 상하의 신축의 동작에 의해 핀 구동부(1208) 하단부에 접속된 3개의 암의 선단부 상면에 접속되고, 당해 각 암 선단부 상면으로부터 헤드부(1201) 내부의 관통 구멍(1303) 내부까지 연재한다. 각 핀의 상(上)선단은 핀 구동부(1208)가 가장 수축한 상태에서 시료대(241) 상면의 위쪽의 최대의 높이에 위치하고 핀 구동부(1208)가 가장 신장한 상태에서 헤드부(1201) 내의 관통 구멍(1303) 내에 위치한다.

빔부(1301)의 각 빔 아래쪽에 위치하는 각 핀(1302)의 외주에는 각 빔 하면과 각 핀(1302)이 접속된 각 암의 상면 사이를 접속해서 암 및 핀(1302)의 상하의 이동에 따라서 수축하는 벨로우즈(1304)가 배치되어 있다. 각 빔 하면 및 각 암 상면과 접속되는 벨로우즈(1304)의 상하단은, 빔 하면 및 암 상면과의 사이에 O링 등의 시일 부재를 사이에 두고 맞닿거나 또는 대향해서 연결되어 있고, 각 핀(1302)이 내부에 수납된 관통 구멍(1303) 및 빔부(1301)의 빔의 관통 구멍을 통해서 진공 처리 유닛(2001) 내부와 연통한 벨로우즈(1304) 내측과 외측의 수납 공간(1207) 사이가 기밀하게 밀봉된다.

이와 같은 구성에 의해, 용기 컨트롤러(1209)로부터의 지령 신호에 따라 구동되는 핀 구동부(1207)의 최대, 최소 사이의 신축에 따라서 상하 방향으로 핀(1302)이 이동하여 벨로우즈(1304)가 신축한다. 이와 같은 핀(1302)의 이동 및 벨로우즈(1304)의 신축의 동작에 대해서도, 벨로우즈 및 관통 구멍(1303)의 내부와 수납 공간(1207) 사이는 기밀하게 밀봉된다. 이 때문에, 웨이퍼(300)를 처리하는 진공 처리 유닛(2001)의 운전 중에서도, 진공 처리 유닛(2001) 내에 형성되는 플라스마나 처리용 가스의 반응성을 가진 입자나 반응 생성물의 입자가 수납 공간(1207) 내에 배치된 핀 구동부(1208)나 센서나 커넥터 등의 단자에 악영향을 미치는 것이 억제된다.

본 실시예의 시료대(241)를 구성하는 헤드부(1201)는, 베이스 플레이트(1202)와 그 위쪽에 놓인 절연 부재(1305)와 그 위쪽에 놓인 금속제의 기재(1306)를 구비해서 구성되고, 원판 또는 원통 형상을 가진 기재(1306)의 원형을 가진 상면에는, 웨이퍼(300)가 그 위에 놓인 재치면을 구성하는 이트리아 혹은 알루미나 등의 세라믹스를 포함해서 구성된 유전체막(1307)이 배치된다. 또한, 베이스 플레이트(1202), 절연 부재(1305), 기재(1306)의 각각의 사이는, O링 등의 시일 부재가 사이에 두어져 일체로 접속되고, 진공 처리 유닛(2001) 내부와 수납 공간(1207)과 연통한 시료대 블록의 내부의 공간이 기밀하게 밀봉됨과 함께, 헤드부(1201)를 한 그룹의 부재로서 시료대 베이스(242)에 대해서 부착, 위쪽으로 분리 가능하게 구성되어 있다.

즉, 베이스 플레이트(1202)는 원판 형상을 갖고, 외주측 부분에 배치된 관통 구멍을 통해서 베이스 플레이트(1202) 아래쪽으로부터 삽입된 금속제의 볼트(1308)에 의해서, 위쪽에 놓인 절연 부재(1305)를 개재해서 위쪽의 기재(1306)와 체결되어 있다. 이것에 의해, 베이스 플레이트(1203), 절연 부재(1305), 기재(1306)가 일체로 연결된다.

또한, 원판 형상을 가진 베이스 플레이트(1202)의 직경은 외주가 원판 또는 원통형을 가진 위쪽에 배치되는 절연 부재(1305) 및 기재(1306)보다도 크게 되고, 베이스 플레이트(1202) 외주연부 하면의 아래쪽에서 O링을 사이에 두고 이것과 상단부가 대향 또는 맞닿는 T 플랜지(1205)의 원통부의 상단부와 볼트에 의해, 절연 부재(1305)의 외주측에서 체결된다. 이것에 의해, 외주측의 볼트의 체결을 해제함에 의해, 헤드부(1201)를 일체로서 T 플랜지(1305) 또는 시료대 베이스(242)로부터 위쪽으로 분리 가능하게 구성되어 있다.

도 13의 (b)에 나타나는 바와 같이, 기재(1306)는 원판 또는 원통 형상을 가진 금속제의 두 상부 기재(1306a) 및 하부 기재(1306b)가 각각의 상면과 하면을 맞닿게 하고, 브레이징이나 마찰 교반 등의 수단에 의해서 접합시켜서 일체로 된 부재로서, 하부 기재(1306b) 내부에 냉매 유로(1313)가 배치된다. 또한, 상부 기재(1306a) 내부의 중앙부에 형성되고 도면상 아래쪽에 개구를 갖도록 형성된 오목부에는 제2 고주파 전원(242)으로부터의 고주파 전력이 공급되는 수전 커넥터(1310)가 삽입되어 기재(1306)와 접속된다.

수전 커넥터(1310)의 하부는, 급전용의 케이블의 선단부와 접속된 급전 커넥터(1309)와 접해서 이것과 전기적으로 접속되어 있다. 제2 고주파 전원(243)으로부터 기재(1306)에 공급된 고주파 전원에 의해서 헤드부(1201) 또는 그 재치면 위쪽에 놓인 웨이퍼(300) 상면의 위쪽에 형성된 바이어스 전위와 플라스마의 전위의 차에 따라서 플라스마 중의 하전 입자가 웨이퍼(300) 상면 방향으로 유인되어 충돌함에 의한 처리의 촉진과 함께 웨이퍼(300) 및 그 아래쪽의 기재가 가열되게 된다.

본 실시예에서는, 이 가열에 의해 변화하는 웨이퍼(300) 및 기재(1306) 또는 헤드부(1201)의 온도를, 처리에 적합한 원하는 범위 내의 값으로 조절하기 위하여, 기재(1306) 내부의 냉매 유로(1313)에 제2 온도 컨트롤러(244)에 있어서 소정 온도로 된 냉매가 공급되어 순환함과 함께, 기재(1306) 상의 유전체막(1307) 상면과 이 위에 놓이고 흡착 유지된 웨이퍼(300)의 이면 사이에 He 등의 열전달성을 가진 가스가 공급된다. 본 실시예에서는, 기재(1306)의 외주측에 링 형상으로 배치되고 열전달성의 가스가 내부를 통류(通流)하는 가스 유로(1317), 및 당해 가스 유로(1317)와 웨이퍼(300) 및 유전체막(1307) 사이의 극간을 연통해서 기재(1306) 상의 재치면을 구성하는 유전체막(1307) 상면에 배치된 개구에 연통된 관통로인 가스 공급로(1318)가 시료대(241)에 구비되어 있다.

가스 공급로(1318)로부터 개구를 통해서 열전달성을 가진 가스가 유전체막(1307) 상면과의 사이의 극간에 공급되고, 웨이퍼(300)와 기재(1306) 나아가서는 내부의 냉매의 순환로(1313)에 공급되어 순환하는 냉매 사이의 열의 전달이 촉진되어 그 양이 크게 된다. 웨이퍼(300) 또는 기재(1306) 상면의 온도는, 이들 냉매의 온도의 값이나 유량 혹은 그 속도, 또한 열전달성 가스의 극간에서의 압력의 값과 그 분포에 따라서 조절하는 것이 가능하게 된다.

상기와 같이, 금속제의 기재(1306)에는, 웨이퍼(300)와 비교해서 상대적으로 큰 열용량을 갖고, 제2 온도 컨트롤러(244)로부터의 소정의 범위 내의 온도로 된 냉매가 공급된다. 기재(1306)는, 위쪽에 놓이고 온도의 조절 대상으로 되는 웨이퍼(300)의 온도의 값의 기반으로 됨과 함께, 웨이퍼(300) 위쪽에 바이어스 전위를 형성하기 위한 고주파 전력이 공급되는 전극으로서 기능한다.

상기한 바와 같이, 금속제의 원판 또는 원통형 부재인 상부 기재(1306a)는, 그 외주측 부분이 중앙측을 둘러싸서 링 형상으로 배치된 오목부가 배치되고, 당해 오목부에 의해 둘러싸인 중앙측 부분은 오목부의 저면으로부터 위쪽으로 볼록한 형상을 가진 원통형의 부분으로 되어 있다. 상부 기재(1306a)의 볼록 형상 부분의 원형의 상면은, 유전체막(1307)에 피복되어 당해 유전체막(1307) 상면이 웨이퍼(300)의 재치면으로서 이용된다.

볼록 형상 부분 상면의 원형을 가진 재치면은 웨이퍼(300)와 같거나 근사한 직경을 갖고 있고, 웨이퍼(300)는 그 처리의 기간 중 및 그 전후에 재치면에 놓인 상태에서 복수의 직류 전원으로부터 그 값이 조절되어 유전체막(1307) 내부의 복수의 개소에 공급된 전력에 의해, 웨이퍼(300)와 유전체막(1307) 사이에 정전기력이 형성되어 유전체막(1307) 상면에 대해서 흡착되어 유지되거나, 혹은 공급된 직류 전력에 의해 열이 생성되어 웨이퍼(300)의 온도의 값 또는 그 분포가 조절된다.

즉, 유전체막(1307)은, 이트리아 또는 알루미나를 포함하는 세라믹스를 재료로 해서 이용해서 구성되고, 본 실시예에서는 용사법에 의해 상부 기재(1306a)의 재치면으로 되는 전영역을 포함하는 보다 큰 상면의 영역에 재료의 입자가 반용융 상태에서 블라스팅되어 막 형상 형성된다. 유전체막(1307) 내부에는, 웨이퍼(300)를 흡착하기 위한 정전기력을 형성하기 위한 직류 전력이 공급되는 복수의 막 형상의 ESC(정전 흡착) 전극(1311), 및 웨이퍼(300)의 온도를 처리에 적합한 원하는 범위 내의 값으로 가열해서 조절하기 위한 히터로서 이용되는 복수의 막 형상의 히터 전극(1312)이 배치되어 있다.

ESC 전극(1311)은, 웨이퍼(300)가 놓인 상태에서, 이것이 덮는 유전체막(1307)의 재치면의 투영면의 아래쪽의 영역에 배치된 복수의 막 형상의 전극이다. 본 실시예의 ESC 전극(1311)은, 유전체막(1307)과 마찬가지로 용사법에 의해서 형성된 것이다.

복수의 ESC 전극(1311) 중의 둘은, 각각이 서로 다른 직류 전원(1319)과 접속되고 서로 다른 극성의 전위가 부여되어, 유전체막(1307)을 구성하는 세라믹스의 재료를 사이에 두고 웨이퍼(300) 내에서 전하가 분극해서 축적되어 유전체막(1307)의 방향으로 웨이퍼(300)를 처리 중에 흡인하여 유지하는 정전기력이 형성된다. 또한, 이들 ESC 전극(1311)에 웨이퍼(300)의 처리 후에 처리 중과 반대의 극성이 부여됨으로써 플라스마가 소실 후에도 처리 전 또는 처리 중에 웨이퍼(300)를 흡착하는 정전기력을 형성하기 위하여 축적된 전하의 분극이 완화 혹은 용기에 제거된다.

각 ESC 전극(1311)은, 베이스 플레이트(1203) 하면에 부착된 ESC 전극 급전 케이블 커넥터 유닛(1320) 상부와 베이스 플레이트(1203), 절연 부재(1305) 및 기재(1306)를 관통하는 급전 경로를 통해서 전기적으로 접속된다. 또한, 복수의 ESC 전극이 전기적으로 접속된 ESC 전극 급전 케이블 커넥터 유닛(1320) 상부의 아래쪽에서 이것과 접속된 ESC 전극 급전 케이블 커넥터 유닛(1320) 하부는, 진공 처리 유닛(2001) 외부에 배치되고 당해 복수의 ESC 전극(1311)에 직류 전력을 공급하도록 할당된 직류 전원(1319)의 하나와 수납 공간(1207)에 배치된 하나의 급전 케이블을 통해서 전기적으로 접속되어 있다.

직류 전원(1319)은, 출력하는 전류 또는 전압의 크기를 가변적으로 조절 가능하게 구성됨과 함께, 용기 컨트롤러(1209)와 통신 가능하게 접속되어 있다. 직류 전원(1319)으로부터 용기 컨트롤러(1209)에 상기 전류 또는 전압의 값을 나타내는 신호가 송신되고, 용기 컨트롤러(1209)가 연산기를 이용해서 산출해서 발신한 지령 신호를 수신한 직류 전원(1319)으로부터는, 당해 지령 신호에 의거해서 직류 전원(1319)에 의해서 전압 또는 전류의 크기가 조절된 직류 전력이, 이것에 접속된 복수의 ESC 전극(1311)에 시료대(241) 외부의 급전 케이블 및 시료대(241) 내부의 복수의 급전 경로를 통해서 공급된다.

히터 전극(1312)은, 유전체막(1307) 내부의 높이 방향 아래쪽의 위치에 배치된 금속제의 막 형상의 복수의 전극으로서, 각각이 유전체막(1307)과 마찬가지로 용사법에 의해서 형성되고 원형 또는 부채꼴 형상 혹은 원호 형상을 가진 것이다. 각각의 히터 전극(1312)은, 각각의 아래쪽에 배치된 복수의 히터 급전 커넥터(1322)의 각각 및 적어도 하나의 히터 급전 커넥터 유닛(1323)을 통해서 전기적으로 접속되고, 직류 전원(1321)에 있어서 전류 또는 전압이 원하는 값으로 조절된 직류 전력이 공급되어 생기되는 열량이 조절된다.

각각의 히터 전극(1312)의 아래쪽에서 이것과 전기적으로 접속된 히터 급전 커넥터(1322)는, 도 13의 (b)에 나타나는 바와 같이, 히터 전극(1312)의 아래쪽의 유전체막(1307) 하부 및 그 아래쪽의 기재(1306)를 관통해서 하부 기재(1306b)의 하면 아래쪽으로부터 수납 공간(1207) 내에 노출된 하단부를 갖고 있다. 히터 급전 커넥터(1322)의 하단부는, 그 절연용 부재의 내부를 통하여 접속 단자에 전기적으로 접속된 접속 케이블(1322')을 통해서, 베이스 플레이트(1203)를 관통해서 하부 기재(1306b) 아래쪽에 위치하는 히터 급전 커넥터 유닛(1323)과 전기적으로 접속되어 있다.

또한, 히터 급전 커넥터(1322)는, 그 내부에 접속 케이블(1322')과 전기적으로 접속되고 급전 경로를 구성하기 위한 금속제의 접속 단자와 그 외주측에 배치되고 기재(1306)로부터 접속 단자를 절연하는 유전체제의 절연 보스를 구비하고 있다. 각 히터 급전 커넥터(1322)는, 기재(1306)의 아래쪽으로부터 이것에 배치된 삽입 구멍 내에 삽입되어 기재(1306)에 부착된다.

이 상태에서, 삽입 구멍의 내부에서 히터 급전 커넥터(1322)의 접속 단자는, 히터 전극(1312)과 전기적으로 접속되고 삽입 구멍의 상부로부터 아래쪽으로 연재한 히터측의 접속 단자와 히터 급전 커넥터(1322)의 절연 보스의 내측에서 접촉, 혹은 한쪽이 다른 쪽의 내부에 끼워 넣어지고, 상하의 접속 단자의 양자가 접속된다. 히터 급전 커넥터(1322)의 하단부는 절연체 내부의 급전 경로와 베이스 플레이트(1203)에 부착된 히터 급전 커넥터 유닛(1323)의 상부와 베이스 플레이트(1203)와 기재(1306) 사이의 절연 부재(1305) 내부의 공간에 있어서 접속 케이블(1322')을 통해서 접속되어 있다.

후술하는 바와 같이, 절연 부재(1305) 및 기재(1306)의 중앙측의 극간이나 공간은 수납 공간(1207)과 연통되어 그 일부를 구성하고 있는 공간이고, 이들의 외주측에서 이들을 둘러싸서 배치된 O링 등의 시일 부재에 의해 내부와 외부가 기밀하게 밀봉되어 있다. 이 때문에, 상기 공간에 배치되어 있는 급전 경로 상의 커넥터나 케이블의 접속 부분은, 수납 공간(1207)과 마찬가지로, 진공 처리 유닛(2001)의 운전의 유무에 관계없이 대기압 또는 그렇다고 간주할 수 있을 정도로 근사한 값의 압력으로 되어 있다.

히터 급전 커넥터 유닛(1323)은, 베이스 플레이트(1203)에 부착된 급전 경로 상에서 접속, 절단하는 단자를 구비한 커넥터이고, 상하 두 부분을 구비하고 있다.

히터 급전 커넥터 유닛 상부(1323a)가 복수의 히터 급전 커넥터(1322)의 접속 케이블(1323')과 베이스 플레이트(1203) 상면과 기재(1306)의 하면 사이의 개소에 있어서 접속된다. 히터 급전 커넥터 유닛 하부(1323b)는 히터용의 직류 전원(1321)에 접속된 급전 케이블과 베이스 플레이트(1203)의 하면 아래쪽의 수납 공간에 있어서 접속되어 있다.

이들 히터 급전 커넥터 유닛 상부(1323a) 및 히터 급전 커넥터 유닛 하부(1323b)는 착탈 가능하게 구성되고, 양자가 일체로 접속된 상태에서, 각각의 내부에 구비된 케이블과 전기적으로 접속된 접속 단자가 접속해서 직류 전원(1321)과 복수의 히터 급전 커넥터(1322)가 전기적으로 접속된다. 이것에 의해 직류 전원(1321)으로부터 출력되는 직류의 전력은, 복수의 히터 급전 커넥터(1322) 및 이들 각각에 전기적으로 접속된 복수의 히터 전극(1312)에 병렬로 공급된다.

이와 같이 ESC 전극(1311) 및 히터 전극(1312)을 내장하는 유전체막(1307)은, 각각의 재료를 용사법에 의해 블라스팅해서 적층시켜서 형성된다. 우선, 미리 재료가 부착하기 쉽게 하기 위하여 요철이 형성된 상부 기재(1306a)의 상면에 세라믹스를 재료로 한 입자를 이용해서 용사법에 의해 유전체막(1307)의 하층의 피막이 형성되고, 그 위에 히터 전극(1312)의 막이 형성된다.

이들 하층의 피막 및 히터 전극(1312)의 막 상면을 덮고 세라믹스를 재료로 해서 유전체막(1307)의 중간의 층이 용사법에 의해 형성된 후, 중간의 층 상에 ESC 전극(1311)이 용사법에 의해 형성된다. 그 후, 중간의 층 및 ESC 전극(1311)의 막층을 덮고 유전체막(1307)의 상층의 막이 용사법에 의해 형성된다.

용사법에 의해 적층된 유전체막(1307)은, 적어도 재치면을 구성하는 면이 깎이고, 용사에 의해 형성된 표면의 입자끼리의 사이의 구멍이 막힘과 함께 형상이 정돈된다. 웨이퍼(300)가 재치면을 구성하는 유전체막(1307) 상면에 놓이고 정전기력에 의해 흡착된 상태에서, 웨이퍼(300)의 이면과 재치면의 상면 사이에 형성되는 극간에는, He 등의 열전달성을 가진 가스 등의 유체(流體)가 공급되어, 웨이퍼(300)와 시료대(241) 사이의 열전달이 촉진되지만, 웨이퍼(300)와 재치면을 구성하는 유전체막(1307) 사이에서 접촉하는 면적이 양자 사이의 원하는 열전달의 양이 얻어지도록, 상기 표면의 형상의 조절이 행해진다.

도 13의 (a)에 나타나는 바와 같이, 금속제의 기재(1306)에는 금속제의 수전 커넥터(1310)가 삽입되어 접촉하고, 진공 처리 유닛(2001) 내에 플라스마가 형성되는 웨이퍼(300)의 처리 중에 제2 고주파 전원(243)으로부터의 고주파 전력이 수납 공간(1207)에 배치된 케이블을 통해서 급전 커넥터(1309) 및 이것에 접한 수전 커넥터(1310)를 통해서 전극인 기재(1306)에 공급된다. 이 고주파 전력의 공급에 의해 시료대(241)의 재치면에 놓이고 정전 흡착되어 유지된 상태에서 웨이퍼(300) 위쪽에 플라스마의 전위와의 사이의 전위차에 따라서, 플라스마 중의 하전 입자를 웨이퍼(300) 상면의 방향으로 유인해서 표면 상의 처리 대상의 막층에 충돌시켜 에칭 등의 처리를 촉진시키는 바이어스 전위가 형성된다.

원판 또는 원통 형상을 가진 하부 기재(1306b)의 상부에는, 그 중심의 둘레에 동심(同心) 또는 나선 형상으로 배치되고 반경 방향으로 다중으로 형성된 홈이 배치되고, 상부 기재(1306a)와 접합됨으로써 기재(1306) 내부에 냉매 유로(1313)가 형성된다. 냉매 유로(1313)의 입구 및 출구는, 제2 온도 컨트롤러(244)와 접속된 냉매 공급 또는 되돌림용의 배관(1314)의 단부와 베이스 플레이트(1203) 아래쪽에 배치된 접속용의 커넥터를 통해서 수납 공간(1207) 내측에서 접속된다.

제2 온도 컨트롤러(244)의 칠러 등의 냉동 사이클을 이용해서 소정의 범위 내의 온도로 된 냉매는, 배관(1314)을 통해서 입구를 통해서 냉매 유로(1313) 내에 공급되고, 기재(1306) 내에 있어서 열교환해서 온도가 상승한 냉매가 냉매 유로(1313)의 출구 및 이것에 접속된 배관(1314)을 통해 제2 온도 컨트롤러(244)로 되돌려진 후, 다시 온도가 소정의 범위 내의 값으로 조절된 후에 기재(1306) 내의 냉매 유로(1313)에 공급되고, 닫은 환로 내를 순환한다. 이와 같은 냉매를 순환시킨 공급에 의해, 기재(1306)가 처리에 적합한 원하는 범위 내의 값으로 조절된다.

본 실시예에서는, 기재(1306) 상부의 원통형을 가진 볼록부 및 당해 볼록부의 원형을 가진 상면을 덮고 웨이퍼(300)의 재치면을 구성하는 유전체막(1307)을 관통해서 배치된 복수의 가스 공급로(1318) 및 이것에 연통한 유전체막(1307) 상면의 재치면의 외주측의 복수의 개소에 배치된 개구가 구비되어 있다. 상부 기재(1306a)의 재치면의 외주연을 덮는 유전막(1307)의 당해 외주연 부분에는, 상면의 중앙측을 둘러싸서 링 형상으로 배치되고 그 평탄한 상면이, 유전체막(1307)의 재치면 위쪽에 놓인 웨이퍼(300)가 흡착된 상태에서 웨이퍼(300)의 이면과 맞닿는 링 볼록부(1307')가 배치되어 있고, 이 링 볼록부(1307')를 따라 그 중앙측의 오목하게 된 재치면의 표면에 상기 복수의 개구가 배치되어 있다.

웨이퍼(300)가 놓인 상태에서 개구로부터 링 볼록부(1307')의 중앙측의 원형의 영역인 오목부 내의 웨이퍼(300)와 유전체막(1307)의 극간에 공급되는 열전달성의 가스는, 링 볼록부(1307')에 의해서 상기 영역의 외주측의 단부가 닫혀져 있거나, 열전달성의 가스가 미소량만 시료대(241) 외부의 진공 처리 유닛(2001) 내 유출하고 있는 상태로 되고, 오목부 내를 충만해서 웨이퍼(300)의 면내의 방향에 있어서의 열전달의 양의 변동(분포)가 작게 됨과 함께, 웨이퍼(300)의 외주연의 근방의 둘레 방향의 영역에 있어서도 열전달의 양 또는 웨이퍼(300)의 온도가 소기의 것에 의해 가깝게 하는 것이 가능하게 된다.

절연 부재(1305)는 유전체제의 재료에 의해 구성된 부재로서, 볼트(1308)에 의해 상하 방향으로 체결된 금속제의 기재(1306)와 금속제의 베이스 플레이트(1203) 사이에 두어져 배치되고, 이들 사이 및 도 13의 (a)에 나타낸 바와 같이, 베이스 플레이트(1203)에 부착되고 이것을 통해서 기재(1306) 내에 삽입되어 있는 온도 센서(1315)와의 사이를 절연하고 있다. 또한, 절연 부재(1305)와 베이스 플레이트(1203) 및 기재(1306) 사이에는, O링 등의 시일 부재가 사이에 두어지고 변형해서 유지되어 있고, 수납 공간(1207)과 연통한 베이스 플레이트(1203) 위쪽의 절연 부재(1305) 및 기재(1306)의 내측의 극간 등의 공간과 외측의 진공 처리 유닛(2001) 내부 사이를 기밀하게 밀봉하고 있다.

본 실시예의 절연 부재(1305)는 크게 나눠서 두 부재로 구성된다. 즉, 외주측에 배치되고 링 형상을 갖고 외주 측벽이 원통형을 갖고 알루미나 등의 세라믹스를 재료로 해서 구성된 절연링(1305')과, 절연링(1305')의 중앙측에서 이것에 둘러싸인 영역에 배치되고 폴리테트라플루오로에틸렌 등의 탄성을 가진 수지를 재료로 해서 구성된 상하 2매의 절연판(1305a, 1305b)을 구비해서 구성되고, 이들 사이에는 극간이 배치되어 있다.

볼트(1308)에 의한 기재(1306)와 베이스 플레이트(1203)의 체결에 의해, 외주측의 절연링(1305')의 상하의 단부는 평활한 면을 갖고, 이 평활한 면과 상하의 기재(1306) 및 베이스 플레이트(1203)의 외주측의 면 사이에 O링 등 시일 부재가 사이에 두어진다. 이것에 의해, 절연링(1305')의 내측의 공간과 볼트(1308)를 이용해서 절연링(1305')과 이것을 사이에 두고 상하 방향으로 체결된 기재(1306) 및 베이스 플레이트(1203)의 내측의 수납 공간(1207)에 연통한 극간의 공간은 외부로부터 기밀하게 밀봉된다.

또한, 절연링(1305')은 강성이 상대적으로 높은 알루미나 등의 세라믹스를 재료로 해서 구성되고, 변형이 억제되고, 체결되어 양자는 그 위치가 고정되었다고 간주할 수 있는 상태로 된다. 절연링(1305')의 변형이 상대적으로 작기 때문에, 이 상태로부터 볼트(1308)를 이용한 기재(1306) 및 베이스 플레이트(1203)의 체결에 의해서 양자 사이의 상하 방향의 거리의 변동이 소기의 것 이하로 작게 되어, 온도 센서(1315)나 베이스 플레이트(1203)와 기재(1306)가 접촉 혹은 전기적으로 통전(通電)해 버려서 이들 사이의 절연이 손상되어 버리는 것이 생기(生起)하는 것이 억제됨과 함께, 베이스 플레이트(1203) 또는 기재(1306)에 부착된 배관, 케이블이나 센서와 같은 기기가, 상기 체결의 작업이나 체결 후의 시료대(241) 상에서의 웨이퍼(300)의 처리에 있어서의 온도의 증감에 의한 헤드부(1201)를 구성하는 각 부재의 형상, 치수의 변화에 수반해서 변위하거나 외력을 받아서 손상되거나 검지, 검출의 성능이 변동하거나 하는 것이 저감된다. 절연링(1305')은, 헤드부(1201) 및 절연 부재(1305)의 외주측의 부분을 구성하는 링 형상의 부재로서, 위쪽의 기재(1306)와 아래쪽의 베이스 플레이트(1203) 사이에 두어지고 유지된다. 그 상부에는, 외주측의 부분에는 위쪽으로 돌출해서 중앙측을 둘러싸는 링 형상의 볼록부와, 당해 링 형상의 볼록부의 내주(중앙)측의 상하 방향의 높이가 볼록부보다 낮게 된 부분에 평탄한 상면을 갖고 있다.

또한, 기재(1306)의 하부를 구성하는 하부 기재(1306b)의 하부의 외주측의 영역에는, 상하 방향의 두께가 작게 되고, 하부 기재(1306) 하면으로부터 보아 위쪽으로 오목하게 된 오목부가 중앙측의 부분을 둘러싸서 링 형상으로 배치되어 있다. 절연링(1307')이 베이스 플레이트(1203)와 기재(1306) 사이에 두어지고 유지된 상태에서, 절연링(1307')의 링 형상의 볼록부는, 하부 부재(1306b)의 외주측의 오목부에 걸어맞춰 오목부 내에 넣어지고, 볼록부의 평탄한 상면과 볼록부의 내주측의 평탄한 상면이 위쪽의 기재(1306)와, 평탄한 하면이 아래쪽의 베이스 플레이트(1203) 상면과, O링 등 시일 부재를 사이에 두고 접속 혹은 극간을 두고 대향한다.

또한, 절연링(1305')은, 기재(1306)와 베이스 플레이트(1203)는 볼트(1308)에 의해 양자를 체결하는 볼트(1308)가 내부를 상하로 관통하는 관통 구멍을 링 형상 볼록부의 내주측의 상면에 개구를 갖고 구비하고 있고, 볼트(1308)는 베이스 플레이트(1203)의 관통 구멍의 아래쪽으로부터 내부에 삽입되고, 그 위쪽에서 축방향을 합치해서 배치된 절연링(1305')의 관통 구멍을 관통해서 위쪽의 기재(1306)의 암나사 구멍에 삽입되어 스크류인되고, 기재(1306)와 아래쪽의 베이스 플레이트(1203)가 절연링(1305') 및 이들 사이의 O링을 사이에 두고 연결되어 체결된다.

본 실시예에서는, 절연링(1305') 상부의 볼록부가 하부 기재(1306b) 외주측의 오목부 내에 끼워 맞춰져 양자가 O링을 사이에 두고 맞닿거나 또는 표면끼리가 극간을 개재해서 대향시켜서 연결된 상태에서, 시료대(241) 또는 헤드부(1201)의 상하 방향의 중심축으로부터의 절연링(1305')의 링 형상의 볼록부의 내주 측벽면과 하부 기재(1306b)의 오목부의 외주 측벽면의 반경 방향의 위치는 전자의 쪽이 크게 되어 있고, 양자 사이에 반경 방향에 대하여 소정의 길이(폭)의 극간이 당해 중심 둘레에 링 형상으로 형성된다. 이 링 형상의 극간은, 도시하지 않는 가스원에 접속된 배관과의 커넥터와 베이스 플레이트(1203)의 배관용의 관통 구멍을 통해서 기밀하게 연결되고, He 등의 전열성이 높은 가스가 내부에 공급되어 헤드부(1201) 내부의 외주측의 부분을 링 형상으로 통류하는 가스 유로(1317)로 된다.

가스 유로(1317)에 공급된 He 등의 가스는, 그 내부에서 헤드부(1201)의 둘레 방향으로 확산하고, 서로 시료대(241)의 중심축 둘레에 동등한 각도로 배치된 복수의 가스 공급로(1318) 각각으로부터 재치면의 외주측 부분에 도입된다. 웨이퍼(300) 이면의 외주측의 복수의 부분에 동등한 유량 또는 속도로 열전달성의 가스가 공급되어, 유전체막(1307)을 통한 웨이퍼(300)와 기재(1306) 또는 그 내부의 냉매 유로(1313) 내의 냉매와의 사이의 열전달의 양의 둘레 방향의 불균일, 나아가서는 웨이퍼(300)의 온도의 불균일이 저감된다.

헤드부(1201)의 중앙측의 영역에 배치된 상하 2매의 절연판(1305a, 1305b)은 절연링(1305')과 비교해서 상대적으로 강성이 작은 수지를 재료로 해서 구성된 부재이고, 본 실시예에서는 각각에, 베이스 플레이트(1203)의 도면상 아래쪽으로부터 이것을 관통해서 기재(1306) 내부에 삽입되는 복수의 온도 센서(1315)가 내측에 배치되는 관통 구멍이 복수 배치되어 있다. 또한, 절연판(1305a, 1305b)의 중앙부에는, 베이스 플레이트(1203)를 관통해서 기재(1306)에 삽입되는 수전 커넥터(1310)가 내측에 배치되는 관통 구멍이 배치되어 있다.

수전 커넥터(1310) 및 각 온도 센서(1315)는, 기재(1306)의 도면상 아래쪽으로부터 도면상 상향 삽입되고, 이들의 하단부는, 기재(1306)가 절연 부재(1305)를 사이에 두고 베이스 플레이트(1203)에 체결된 상태에서 베이스 플레이트(1203)에 부착되고 그 위치가 고정된다.

상하로 겹쳐 쌓아져서 배치되는 수지제의 절연판(1305a, 1305b)은, 이들을 관통하는 온도 센서(1315), 수전 커넥터(1310)에 맞춰서 관통 구멍이 배치되어 있다. 본 실시예에서는, 온도 센서(1315), 수전 커넥터(1310)가 베이스 플레이트(1203)에 부착된 상태에서 절연판(1305a, 1305b)의 관통 구멍의 내주 벽면과 온도 센서(1315)의 외주 측벽면 및 수전 커넥터(1310)의 외주 측벽면 사이에는, 소정의 극간이 배치된다.

본 예의 온도 센서(1315)는, 각각이, 상부에 봉 형상의 형상을 갖고 그 축을 따른 중심측의 영역에 배치되고 축방향으로 연재하는 센서 본체인 열전쌍과, 축방향으로 소정 높이를 갖고 열전쌍의 외주를 둘러싸서 배치된 금속제의 시스와, 시스 및 열전쌍과 연결 또는 결합되고 베이스 플레이트(1203) 하면에 부착되는 커넥터부를 구비하고, 커넥터부는 열전쌍과는 절연되는 한쪽에서 내부를 통해 열전쌍과 전기적으로 접속되고 열전쌍으로부터의 신호가 내부를 통해서 송신되는 케이블이 접속되어 있다. 각 온도 센서(1315)의 커넥터부로부터의 복수의 케이블은, 베이스 플레이트(1203)의 하면에 연결되어 배치된 하나의 센서 케이블 커넥터 유닛(1316)에 접속되고, 당해 센서 케이블 커넥터 유닛(1316)으로부터 한 그룹의 케이블로서 용기 컨트롤러(1209)에 통신 가능하게 접속되어 있다.

각 온도 센서(1315)는, 베이스 플레이트(1203)의 복수의 개소 및 그 위쪽의 대응하는 위치에 배치된 절연판(1305a, b) 또한 하부 기재(1306b)의 각각의 복수의 개소에 배치된 관통 구멍을 통해서, 베이스 플레이트(1203)의 아래쪽으로부터 관통 구멍에 삽입되어 열전쌍 및 시스의 선단부가 상부 기재(1306a)의 상기 관통 구멍에 대응한 위치에 배치된 원통형의 오목부 내에 삽입된다. 커넥터부가 베이스 플레이트(1203)에 부착된 상태에서, 각 온도 센서(1315)의 열전쌍은 상부 기재(1306a)의 오목부 내벽면과는 접촉하여 있지 않다.

또, 각 온도 센서가 삽입되는 상기 관통 구멍 및 이것에 대응한 위치에 배치된 상부 기재(1306a)의 오목부는, 원통 또는 원판 형상을 가진 시료대(241) 또는 기재(1306)의 상면에 대하여 반경 방향 및 둘레 방향으로 서로 다른 개소에 배치되어 있다. 이 상태에서, 온도 센서(1315)의 열전쌍이 온도를 검지한 신호가, 용기 컨트롤러(1209)에 송신되고 용기 컨트롤러(1209) 내부에 배치된 연산기가 내부를 구성하는 기억 장치에 기억된 소프트웨어의 알고리즘에 따라 각 온도 센서(1315)의 개소에서의 온도의 값 및 이들의 분포를 검출한다.

각 온도 센서(1315)의 금속제의 시스는, 당해 온도 센서(1315)의 커넥터부가 베이스 플레이트(1203)에 부착된 상태에서, 그 하단부 또는 커넥터부와 의 접속부에 있어서 베이스 플레이트(1203)와 접촉해서 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 각 온도 센서(1315)의 시스는, 열전쌍의 외주측에서 거리를 두고 이것을 둘러싸서 배치된 원통 형상을 구비하고 열전쌍으로부터 절연되어 있다.

각 온도 센서(1315)가 시료대(241)에 베이스 플레이트(1203) 아래쪽으로부터 삽입되어 부착된 상태에서, 각 온도 센서(1315)의 시스는 기재(1306)와는 거리를 두고 배치되어 있다. 즉, 시스는 기재(1306)와는 전기적으로 절연되며 또한 베이스 플레이트(1203)와는 전기적으로 접속되어 있다.

베이스 플레이트(1203)는 아래쪽의 시료대 베이스(242) 및 하부 용기(250)를 통해서 접지 전위로 된 베이스 플레이트(260)와 전기적으로 접속되어 접지 전위로 된다. 이 때문에 각 온도 센서(1315)의 시스도 접지 전위로 됨으로써, 제2 고주파 전원(243)으로부터 기재(1306)에 공급되는 고주파 전력의 성분이 온도 센서(1315)로부터 출력되는 신호에 중첩되어 노이즈로 되는 것이 억제되고, 용기 컨트롤러(1209)에 있어서의 시료대(241) 내부 또는 그 상면의 온도의 값 혹은 그 반경 방향 혹은 둘레 방향의 분포의 검출의 정밀도가 손상되는 것이 억제된다.

본 실시예에서는, 상기와 같이, 제2 고주파 전원으로부터 출력된 고주파 전력은, 급전용의 케이블을 통하여 그 일단에 접속되고 베이스 플레이트(1203) 아래쪽의 수납 공간(1207)의 중앙부에 배치된 급전 커넥터(1309)와 이것에 접속된 수전 커넥터(1210)를 통해서, 당해 수전 커넥터(1210)가 중심부에 삽입되어 접속된 기재(1306)에 공급된다. 기재(1306)와 베이스 플레이트(1203) 사이의 절연판(1305a, b)의 중심부에도 이들 급전 커넥터(1309) 및 수전 커넥터(1310)가 내부에 삽입되는 관통 구멍이 배치되어 있다.

베이스 플레이트(1203) 하면에 부착된 급전 커넥터(1309)의 수납 공간(1207)에 노출된 단부는, 그 일단이 제2 고주파 전원(244)과 접속된 급전 케이블이 접속된다. 용기 컨트롤러(1209)와 통신 가능하게 접속된 제2 고주파 전원(244)에 의해서 당해 용기 컨트롤러(1209)로부터의 지령 신호에 따라서 출력하는 고주파 전력의 크기 혹은 양이 조절되고, 수전 커넥터(1310)를 통해서 공급되는 고주파 전력에 의해 헤드부(1201) 위쪽에 형성되는 바이어스 전위의 크기와 그 분포가 조절된다.

본 실시예에서는 수전 커넥터(1310)는, L자 또는 역T자 형상을 가진 부재이다. 수전 커넥터(1310)는, 금속 등의 도전체제의 위쪽 부재(상부) 및 그 상단에서 당해 상부와 전기적으로 접속되고, 그 하부의 단부에서 급전 커넥터(1309)와 접속하는 접속 단자를 갖고, L 또는 역T자의 형상을 가진 아래쪽 부재(하부)를 구비하고 있다.

수전 커넥터(1310)는, 베이스 플레이트(1203) 및 절연판(1305a) 또는 절연판(1305b)의 중앙부에 배치된 관통 구멍의 내부에 삽입되고, 상부와 하부가 접속된 상태에서, 그 하부는, 당해 관통 구멍 내부에 삽입되어 베이스 플레이트(1203) 하면에 부착된다.

수전 커넥터(1310)의 상부는, 금속제의 봉 형상 부재로서, 하부 기재(1306b)의 중앙부의 관통 구멍에 삽입되어 관통하고 그 관통이 위쪽에서 상부 기재(1306a)의 중앙부에 배치된 오목부인 감입(嵌入) 구멍 내에 삽입되어 상부 기재(1306a)와 전기적으로 접속된다. 또한, 상부의 하단부는 수전 커넥터(1310) 하부에 접속된 상태에서 하부의 금속제의 접속 단자에 배치된 오목부 내에 끼워 넣어진다.

수전 커넥터(1210)의 하부는 L자 또는 역T자의 형상을 가진 부재이다. 그리고, 금속제의 상부의 하단부에 접속되는 단자 및 L 또는 역T자의 하부의 단부에 급전 커넥터(1209)와 접속되는 단자와 이들 단자끼리의 사이에서 접속된 급전용의 경로를 유전체 또는 절연체 재료로 구성된 부재의 내부에 갖고 있다.

당해 하부의 상단부에는, 수전 커넥터(1210)의 상부와 하부가 일체로 접속된 상태에서, 상부를 구성하는 금속제의 봉 형상의 부재의 하단부가 끼워 넣어져서 접속하는 감입 구멍을 가진 단자가 배치되어 있다. 또한, 수전 커넥터(1210)의 L자 또는 역T자 형상의 형상을 가진 하부는, 상부와 하부가 접속된 상태에서, 베이스 플레이트(1203) 하면 아래쪽의 수납 공간(1207)에 노출되고, 그 일단의 접속 단자에 수납 공간(1207) 내에 배치된 급전 커넥터(1209)가 접속된다.

급전 커넥터(1209)는, 유전체 또는 절연체의 재료에 의해 구성된 본체의 중심부에 배치되고, 제2 고주파 전원(244)으로부터의 고주파 전력이 흐르는 급전 케이블과 전기적으로 접속되는 접속 단자를 구비한 고주파 급전용의 커넥터이다. 그 일단에는 접속 단자가 노출되고, 타단부는 급전 케이블과 접속되거나, 또는 내부에서 접속 단자에 전기적으로 접속된 급전 케이블이 인출되어 연재하여 있다.

제2 고주파 전원(244)에 급전 케이블을 통해서 접속된 급전 커넥터(1209)는, 수전 커넥터(1210)와 수납 공간(1207) 내에 있어서 착탈 작업이 가능하게 구성되어 있다. 이들 착탈은, 수전 커넥터(1210)가 헤드부(1201) 또는 베이스 플레이트(1203)에 부착된 그 L자 또는 역T자의 아래쪽 부분이며 베이스 플레이트(1203) 하면 아래쪽의 수납 공간(1207) 내에 노출된 부분의 단부에 대해서 행해진다.

본 실시예는, 수전 커넥터(1310)의 하부는, 이것이 베이스 플레이트(1203) 하면 아래쪽에 노출해서 이것에 부착된 상태에서, 제2 고주파 전원(244)과의 사이를 전기적으로 접속하는 급전 케이블이 인출된 급전 커넥터(1309)의 상단부가 부착된다. 그리고, 베이스 플레이트(1203)와 위쪽의 절연 부재(1305) 및 기재(1306)는 일체로 부착된 상태에서 급전 커넥터(1309)와 수전 커넥터(1310)는 착탈 작업이 가능하게 구성되어 있고, 헤드부(1201)는 시료대 베이스(242)에 대하여 일체로서 착탈하는 것이 가능하게 구성되어 있다.

또한, 수전 커넥터(1310)의 봉 형상의 상부와 하부가 접속되는 개소의 외주측에 이것을 둘러싸서 세라믹스 등의 절연성을 가진 재료 혹은 유전체로 구성된 원통 형상 혹은 링 형상을 가진 절연 보스가 구비된다. 절연 보스는, 수전 커넥터(1310)가 헤드부(1201)에 부착된 상태에서, 절연판(1305a, b) 및 베이스 플레이트(1203)의 중앙부에서 반경 방향에 대하여 절연판(1305a 또는 1305b) 및 베이스 플레이트(1203)와 수전 커넥터(1310)의 상부 하부가 접속되는 개소 사이에, 이들과 극간을 두고, 상하 방향에 대하여 하부 기재(1306b) 하면 및 베이스 플레이트(1203) 상면과의 사이에 극간을 두고 배치되는 부재이고, 이들로부터 수전 커넥터(1310)의 급전 경로를 절연하고 있다.

이와 같은 본 실시예의 헤드부(1201)에서는, 우선, 기재(1306)에 대해서 수전 커넥터(1310)의 상부가 부착되고 양자가 접속된다. 그 후, 절연링(1305') 및 그 중앙측의 절연판(1305a, b)이 기재(1306) 하면의 도면상 아래쪽에 배치됨과 함께, 중앙부에 있어서 수전 커넥터(1310) 상부가 그 내측의 관통 구멍에 삽입되어 절연 보스가 배치된다.

이 후, 베이스 플레이트(1203)와 기재(1306)가, 절연 부재(1305) 및 절연 보스를 사이에 두고 볼트(1308)가 이용되어 체결된다. 세라믹스 재료로 구성된 절연 보스도, 수전 커넥터(1310)와 베이스 플레이트(1203) 사이뿐만 아니라, 그 상하 단면은 소정의 근소한 극간을 개재해서 기재(1306) 중앙부의 하면 및 베이스 플레이트(1203) 중앙부의 상면에 대향해서 배치되고 절연 부재(1305)와 마찬가지로 기재(1306) 및 베이스 플레이트(1203) 사이를 절연하는 부재로서 기능함과 함께 양자 사이의 상하 방향의 공간의 거리(높이)가 소기의 값 이하로 되는 것을 억제하는 부재로서 기능한다.

도 13의 (b)에 나타내는 바와 같이, 헤드부(1201) 내에는, 유전체막(1307) 내부의 복수의 히터 전극(1312) 각각의 하면과 전기적으로 접속된 복수의 히터 급전 커넥터(1322)가 배치되어 있다. 이들 히터 급전 커넥터(1322) 각각의 하단부는, 히터 전극(1312)에의 급전 경로를 구성하는 접속 케이블(1323)이 내부의 접속 단자로부터 인출되어, 베이스 플레이트(1203) 상면 위쪽에 위치하는 히터 급전 커넥터 유닛(1324)의 히터 급전 커넥터 유닛 상부(1324a)와 접속되어 있고, 히터 급전 커넥터 유닛(1324)을 통해서 히터용의 직류 전원(1321)으로부터의 직류 전력을 받는 구성으로 되어 있다.

히터 급전 커넥터 유닛(1324)은, 베이스 플레이트(1203)에 부착되고 베이스 플레이트(1203) 상면 위쪽에 노출된 히터 급전 커넥터 유닛 상부(1324a)와, 당해 히터 급전 커넥터 유닛 상부(1324a) 하면에 아래쪽으로부터 착탈 가능하게 부착되고 내부의 급전 경로와 전기적으로 접속되어 히터용의 직류 전원(1321)과 전기적으로 접속된 히터 급전 커넥터 유닛 하부(1324b)를 구비하고 있다.

절연판(1305a, b)의 각각에는, 히터 급전 커넥터(1322) 각각의 기재(1306) 내의 위치에 맞춰서 배치된 관통 구멍이 구비되고, 절연판(1305)이 기재(1306)와 베이스 플레이트(1203) 사이에 두어져 헤드부(1201)가 일체로 구성된 상태에서, 히터 급전 커넥터(1322)의 하단부는 그 주위에 극간을 두고 당해 각각의 관통 구멍 내부에 수납된다. 절연판(1305a, b)은, 기재(1306)와 베이스 플레이트(1203) 사이에 두어져 헤드부(1201)를 구성한 상태에서, 이들 사이에 극간이 형성되고, 당해 극간 내에 각 히터 급전 커넥터(1322)와 히터 급전 커넥터 유닛(1324) 사이를 전기적으로 접속하는 복수 개의 접속 케이블(1323)이 배치된다.

본 실시예의 히터 급전 커넥터(1322)의 각각은, 유전체 또는 절연체 재료로 구성된 원통형을 가진 보스와 그 내부에 배치된 접속 단자를 구비하고 있다. 접속 단자는, 히터 급전 커넥터(1322)가 기재(1306)에 삽입되어 부착된 상태에서, 그 상단부가 히터 전극(1312)측의 접속 단자에서 접속해서 이것과 전기적으로 접속되고, 하단부는 접속 케이블(1323)과 전기적으로 접속된다.

히터 급전 커넥터(1322)의 각각은, 하부 기재(1306b)의 관통 구멍과 상부 기재(1306a)에 배치된 원통형의 구멍으로 구성된 삽입 구멍 내에 삽입되고, 당해 삽입 구멍 내부의 상단부(저부)에 배치되고 위쪽의 히터 전극(1322)과 전기적으로 접속되고 아래쪽으로 연재하는 히터측의 접속 단자와 보스의 내측에 있어서 외주를 둘러싸는 기재(1306)로부터 절연된 상태에서 끼워 맞춰져 접촉한다. 이와 같이 해서, 수납 공간(1207) 내부와 연통되어 대기압으로 된 삽입 구멍 내부에 있어서, 히터 전극(1312)과 히터용의 직류 전원(1321) 사이가 전기적으로 접속된다.

각각의 급전 케이블(1323)은, 절연판(1305a, b) 사이의 극간에서, 각각의 히터 급전 커넥터(1322)의 하단부와 베이스 플레이트(1203) 상면 위쪽에 위치하는 히터 급전 커넥터 유닛(1324) 상부(1324a)를 접속하고 있다. 히터 급전 커넥터 유닛 하부(1324b)와 직류 전원(1321) 사이는 1개 또는 한 그룹의 급전 케이블에서 접속되고, 히터용의 직류 전원(1321)으로부터의 직류 전력은, 히터 급전 커넥터 유닛 상부(1324a)로부터 분기된 접속 케이블(1323) 각각 및 이것에 접속된 각각의 히터 급전 커넥터(1322)를 통해서 복수의 히터 전극(1312)에 병렬로 공급된다.

본 실시예에 있어서는, 수지 재료로 구성된 절연판(1305a, b)은, 주위에 배치된 부재와의 사이에 극간을 두고 배치되어 있고, 웨이퍼(300)의 처리 중의 온도에 따라서 발생하는 기재(1306)의 변형이 발생하는 경우에도, 급전 케이블(1323)의 단부와 히터 급전 커넥터(1322) 혹은 히터 급전 커넥터 유닛(1324) 사이의 접속 부분이 손상되거나, 절단되는 것이 억제된다.

본 실시예의 외주링(1202)은, 시료대(241)의 외주측에 배치되고 그 주위를 덮는 링 형상의 부재로서, 크게 나눠서 서셉터링(1325), 커버링(1326), 밀폐링(1327)을 구비해서 구성되어 있다. 이들 부재는, 시료대(241)에 대해서 혹은 상호 체결하는 수단을 갖지 않고 단순히 시료대(241)의 외주측에 놓인다.

외주링(1202)이 시료대(241)에 놓인 상태에서, 서셉터링(1325)은 상부 기재(1306a) 상부 외주측에 배치되고, 커버링(1326)은 서셉터링(1325) 아래쪽이며 또한 베이스 플레이트(1203) 위쪽에서 헤드부(1201)의 외주 측면의 주위에 배치되고, 밀폐링(1327)은 베이스 플레이트(1203) 위쪽에서 커버링(1326) 외주측에 배치된다. 또한, 이들 부재끼리의 대향하는 표면 사이에는 소정의 크기의 극간이 배치된다.

본 실시예에서는 외주링(1203)은, 시료대(241) 또는 헤드부(1201)에 대해서, 커버링(1326)이 장착된 후에, 서셉터링(1326) 및 밀폐링(1327)이 순번대로 시료대(241)에 장착된다. 이하는, 커버링(1326)의 장착 후에 밀폐링(1327), 또한 서셉터링(1325)이 장착되는 순번으로 설명하지만, 시료대의 형상이나 사양에 따라서 먼저 서셉터링(1325)이 장착되어도 된다.

우선, 커버링(1326)은, 알루미나 혹은 이트리아 등의 세라믹스 재료로 구성된 링 형상 혹은 원통 형상을 가진 부재이다. 베이스 플레이트(1203)와 기재(1306)가 절연 부재(1305)를 사이에 두고 체결되어 구성된 헤드부(1201)의 당해 원통형의 외측벽 형상을 가진 절연 부재(1305)의 절연링(1305')의 원통형의 외주 측벽의 외주측에, 그 내주 벽면이 소정의 극간을 두고 위쪽으로부터 끼워 넣어지고 베이스 플레이트(1203)의 외주연부 상면의 위쪽에 놓인다.

본 실시예에서는, 커버링(1326)의 내주 벽면의 크기(높이)는 절연링(1305')의 외주 측벽의 것과 같은 것으로 되어 있지만, 이 구성에 한정되지 않으며, 절연링(1305')의 외주 측벽을 덮어서 배치된다. 또한, 커버링(1326)의 평탄한 하단면은, 베이스 플레이트(1203) 상면 위쪽에 놓인 상태에서, 절연링(1305')의 외주단으로부터 베이스 플레이트(1203) 상면의 외주단까지의 사이의 상면에 대해서 이것을 덮어서 놓인다.

밀폐링(1327)은, 금속제의 기체의 표면에 알루미나 혹은 이트리아 등의 세라믹스 재료로 구성된 피막을 구비한 링 형상의 부재로서, 종방향의 단면은 원통형을 갖는 내주측 부분과 내주측 부분의 상단부로부터 외주 방향으로 연재하는 링판 형상의 플랜지부를 구비하고 있다. 이 점에서, 밀폐링(1327)은 역L자 형상의 단면을 구비한 부재이다.

밀폐링(1327)의 내주측 부분의 원통형의 내주 측벽의 직경은 커버링(1326)의 외주 측벽의 직경보다 조금 크게 되고, 시료대(241)에 커버링(1326)이 장착된 상태에서, 커버링(1326)의 외주측에 위쪽으로부터 극간을 두고 끼워지고 커버링(1326)의 외주측의 베이스 플레이트(1203) 외주연부 상면 위쪽에 놓인다. 이 상태에서, 커버링(1326) 또는 밀폐링(1327)은, 절연링(1305')의 외주측의 베이스 플레이트(1203) 외주연부의 위쪽으로부터 삽입되어 베이스 플레이트(1203)와 T 플랜지(1205)를 체결하는 복수 개의 볼트의 위쪽을 진공 처리 유닛(2001)에 대해서 덮고 있다.

밀폐링(1327)의 원통형의 내주측 부분의 저면은 금속제의 기재가 노출되어 있다. 밀폐링(1327)이 커버링(1326)의 외주측에서 베이스 플레이트(1203)의 외주연부 상면에 놓이고 양자가 맞닿은 상태에서, 이 노출된 저면과 베이스 플레이트(1203)의 노출된 금속제의 부재가 맞닿아서 전기적으로 접속되어 있다.

이 때문에, 밀폐링(1327)은 베이스 플레이트(1203) 및 T 플랜지(1205)를 통해서 하부 용기(250)와 전기적으로 접속되어 있고, 이들과 마찬가지로, 웨이퍼(300)의 처리 중에 접지 전위로 된다. 이와 같은 전위로 되는 밀폐링(1327)의 플랜지부는, 진공 처리 유닛(2001) 내에 있어서 시료대(241)의 외주측에서 진공 처리 유닛(2001)의 내주 벽면과의 사이의 공간에 시료대(241)의 당해 주위를 둘러싸서 배치된다.

밀폐링(1327)의 링 원판 형상의 형상을 구비한 플랜지부에는, 상하 방향으로 상하면을 관통하는 관통 구멍이 복수 배치되어 있다. 진공 처리 유닛(2001)의 당해 시료대(241)의 외주측의 공간은, 시료대(241)의 위쪽의 공간에서 형성된 플라스마나 진공 처리 유닛(2001) 내에 공급된 가스 혹은 웨이퍼(300)의 처리 중에 형성된 반응 생성물 등의 입자가 아래쪽으로 통과해서 흘러 시료대(241) 아래쪽으로 이동해서 배기되는, 소위 통로로 되어 있다.

밀폐링(1327)은 그 플랜지부가 당해 통로 내에서 상기 흐름의 방향을 가로질러 배치됨으로써, 관통 구멍을 통해 가스의 입자나 플라스마 중의 중성의 입자를 이동시키고, 플라스마 내의 하전 입자가 아래쪽으로 이동하는 것이 억제된다. 즉, 플라스마가 밀폐링(1327)의 아래쪽의 시료대(241) 혹은 시료대(242)의 외주 측벽면이나 진공 처리 유닛(2001)의 내벽면의 표면에 도달해서 이들을 구성하는 부재의 재료와 상호 작용을 생기하거나, 그 표면에 부착하거나 하는 것이 억제된다.

또한, 시료대(241)의 외주측의 통로이며 헤드부(1201) 또는 기재(1306) 상면의 웨이퍼(300)의 재치면에 높이 방향에 가까운 개소에 접지 전위로 된 소위 전극이 시료대(241) 또는 재치면 상의 웨이퍼(300)의 외주를 둘러싸서 배치된다. 밀폐링(1327)은 베이스 플레이트(1203)와의 사이의 전기적인 접속이 안정되게 유지됨과 함께, 헤드부(1201)를 T 플랜지(1205) 상에 체결하기 위한 볼트의 상면이 전극에 의해서 덮힘으로써, 당해 볼트와 플라스마 또는 그 하전 입자나 반응성을 구비한 입자가 접촉해서 상호 작용을 생기하는 것이 억제되고, 웨이퍼(300)의 처리 중에 플라스마의 이상한 방전의 생기가 억제되어 처리가 안정되고, 추가로 또한, 이것에 의한 진공 처리 유닛(2001) 내의 부재의 소모가 억제되어, 웨이퍼(300)의 처리의 재현성이 향상된다.

본 실시예에서는, 밀폐링(1327)이 커버링(1326)의 외주측에 장착된 후에, 헤드부(1201)의 상부 외주를 둘러싸고 커버링(1326)의 위쪽에 서셉터링(1325)이 놓인다. 서셉터링(1325)은 알루미나 혹은 이트리아 등의 세라믹스 재료로 구성된 링 형상의 부재이다.

서셉터링(1325)은, 상부 기재(1306)의 상부 외주측의 부분에 웨이퍼(300)의 재치면의 외주를 둘러싸서 배치되고 그 표면의 높이가 낮게 된(단차를 가진) 오목부에 삽입되어 상부 기재(1306a)의 오목부에 둘러싸인 원통형의 볼록 형상부의 상면인 유전체막(1307)으로 구성된 원형의 웨이퍼(300)의 재치면 또는 이것에 놓인 웨이퍼(300)를 둘러싸고, 오목부의 상면 혹은 볼록 형상 부분의 외주 측벽면을 진공 처리 유닛(2001) 내의 플라스마에 대해서 덮고 있다.

본 실시예의 서셉터링(1325)은, 기재(1306) 상부의 오목부에 장착된 상태에서, 그 내주연의 기재(1306) 또는 웨이퍼(300)의 재치면의 중심으로부터의 반경 방향의 위치는, 오목부에 둘러싸인 볼록 형상 부분 또는 재치면의 외주연의 반경 방향의 위치보다 조금 크게 되어, 이들 사이에는 극간이 배치된다. 또한, 웨이퍼(300)가 재치면에 놓인 상태에서, 웨이퍼(300)의 외주연의 상기 반경 방향의 위치는, 서셉터링(1326)의 내주연보다 외주측에 크게 되어, 이 결과, 웨이퍼(300)는 재치면 상에 놓이고 유지된 상태에서 외주연이 볼록 형상 부분 및 그 외주측에 위치하는 서셉터링(1326)의 내주연보다 반경 방향의 외측에 오버행해서 위치해 있다.

또한, 본 실시예의 서셉터링(1326)의 상면의 높이는, 상부 기재(1306a)의 재치면의 높이, 혹은 유전체막(1307)의 재치면 또는 볼록 형상 부분의 외주 단부에 배치되고 중앙측 부분을 둘러싼 유전체막(1307)에 의한 링 볼록부(1307')의 평탄한 상면의 높이보다 작게 되어 있다. 웨이퍼(300)는 재치면 상에 그 오버행하는 외주연부의 이면이 그 아래쪽의 서셉터링(1325)의 내주연부 상면을 덮도록 배치된다.

또한, 도시하고 있지 않지만 서셉터링(1325)의 내주연부의 외주측의 상면은 높이가 내주연부보다 높게 되어 있고, 이 때문에 웨이퍼(300)가 서셉터링(1326)의 당해 높게 된 링 형상의 부분의 중앙측에서 오목하게 된(높이가 낮게 된) 상면 형상이 원형의 영역 내에 배치되게 된다. 이로써, 웨이퍼(300)가 시료대(241) 혹은 재치면 상에 놓일 때에 의해 중앙측에 스스로 위치하도록 할 수 있다.

또한, 본 실시예의 서셉터링(1325)은, 그 상하 방향의 두께는 외주측의 부분이 내주측보다 크게 되어 있다. 당해 서셉터링(1325)의 내주측의 부분은 오목부 사이에 두어진 상태에서 오목부의 상면(저면)에 놓이고, 외주측의 두께가 큰 부분은 상부 기재(1306a)의 외주 측벽면의 외주를 둘러싸서 이것을 덮고 있다.

또한, 이 두께가 크게 된 외주측의 부분의 평탄한 하면은, 극간을 두고 커버링(1326)의 상단면과 대향해서 배치된다. 이와 같은 극간의 크기나 서셉터링(1325)의 상하 방향의 높이 위치는, 상부 기재(1306a)의 오목부의 저면과 맞닿는 내주측 부분의 두께에 의해서 정해진다.

서셉터링(1326)의 하단면 및 커버링(1326)과 밀폐링(1327) 사이의 극간에 의해, 진공 처리 유닛(2001)의 내부의 플라스마 혹은 하전 입자와 베이스 플레이트(1203) 및 T 플랜지를 체결하는 볼트 상단 사이의 거리가 연면(沿面)됨으로써, 당해 볼트와 플라스마 또는 하전 입자의 상호 작용이 생기하는 것이 억제된다.

이하, 도 14를 이용해서, 본 실시예의 시료대(241)가 분해되는 동작의 흐름을 설명한다. 도 14는, 도 12 및 도 13에 나타난 실시예에 따른 시료대가 복수의 부품으로 분해된 상태를 모식적으로 나타내는 종단면도이다.

본 도면에 있어서, 도 14의 (a)에는, 시료대(241)의 헤드부(1201)가 시료대 베이스(242)에 부착된 상태에서 외주링(1202)이 시료대(241)로부터 위쪽으로 분리된 상태가 나타나 있다. 도 14의 (b)에는, 도 14의 (a)에 나타난 상태로부터, 또한 헤드부(1201)가 시료대 베이스(242) 위쪽으로 분리된 상태가 나타나 있다.

도 14에 나타나는 시료대(241)의 분해는, 진공 처리 유닛(2001)에 있어서의 웨이퍼(300)의 처리의 매수 혹은 내부에서 플라스마를 형성한 시간의 누적의 값이 미리 정해진 값에 도달한 것이 용기 컨트롤러(1209)에 의해 검출되면, 당해 진공 처리 유닛(2001)은 그 웨이퍼(300)를 처리하는 운전이 정지되고, 보수, 점검을 위한 운전으로 변경된다. 이 보수, 점검의 운전에서는, 진공 처리 유닛(2001) 내부를 대기압으로 해서 개방하고, 작업자가 진공 처리 유닛(2001) 내부의 부재를 분리하고 교환하거나 청소, 세정해서 다시 부착하거나 하는 작업이 행해진다.

이와 같은 작업에 앞서, 용기 컨트롤러(1209)는, 처리 완료의 웨이퍼(300)는 진공 처리 유닛(2001)으로부터 취출된 것이 확인되면, 보수 점검의 운전 모드로 운전하는 것을 사용자 혹은 작업자에게 방치한다. 그 후, 게이트를 닫아 진공 처리 유닛(2001) 내를 밀봉한 후에, 진공 처리 유닛(2001) 내에 질소 혹은 아르곤 등의 희가스를 도입해서, 진공 처리 유닛(2001) 내의 압력을 대기압 또는 이것과 동등하다고 간주할 수 있을 정도까지 상승시킨다.

또한, 선회 리프터(210) 등을 이용해서, 진공 처리 유닛(2001)의 상부 용기(230)를 포함한 상측의 부분이, 분리되어 시료대 블록의 위쪽으로부터 제거된다. 그리고, 시료대(241)와 시료대 베이스(242)를 조금 상승시킨 후 선회 리프터(210)의 상하 방향의 축둘레로 회전시켜서, 하부 용기(250)로부터 분리해서 그 위쪽으로부터 베이스 플레이트(260)의 주위의 메인터넌스용의 스페이스로 이동시킨다.

이 상태에서, 시료대(241) 및 시료대 베이스(242)는 그 위쪽 및 아래쪽에는 부품이나 부재가 작업의 방해가 되지 않는 위치까지 이동시키져 있고, 이들에 대해서 작업자가 작업을 실시하는데 필요한 스페이스가 확보되어, 그 작업의 효율이 손상되는 것이 억제된다.

본 실시예에 있어서, 작업자는 우선 시료대(241)로부터 외주링(1202)을 분리할 수 있다. 도 14의 (a)에 있어서는, 시료대 베이스(242)에 부착된 시료대(241)의 위쪽으로 외주링(1202)을 구성하는 서셉터링(1325), 커버링(1326), 밀폐링(1327)이 모식적으로 모아져 분리되어 있는 듯이 나타나 있지만, 이들은 하나씩 분리된다.

이 분리 시에는, 시료대(241)에 부착되었을 때의 순번과 반대의 순서로 이들 부재가 분리된다. 즉, 도 13을 이용해서 설명한 경우와 반대로, 서셉터링(1325), 밀폐링(1327), 커버링(1326)의 순서대로, 시료대(241)의 위쪽으로 이들 각각이 분리된다.

또한, 본 실시예에서는, 외주링(1202)을 구성하는 이들 부재끼리 및 다른 부재와는 체결되어 있지 않다. 이 때문에, 작업자는, 분리 시는 이들 부재를 시료대(241)로부터 위쪽으로 분리하는 것뿐이어도 되고, 작업량이 저감되어 보수나 점검의 작업에 요하는 시간이 저감된다.

외주링(1202)의 커버링(1326)이 시료대(241)로부터 분리되면, 베이스 플레이트(1203)의 외주연부와 T 플랜지(1205)를 체결하는 볼트(1401)의 상면이 작업자의 측에 노출된다. 이 상태에서, 작업자는, 이들의 체결을 해제해서 시료대(241)의 헤드부(1201)를 시료대 베이스(242)의 위쪽으로 분리하는 것을 용이하게 행할 수 있다.

외주링(1202)이 그 외주측의 개소로부터 분리된 상태에서, 시료대(241)는 그 헤드부(1201)가 시료대 베이스(242)로부터 위쪽으로 일체로 분리된다. 이때, 베이스 플레이트(1203)의 외주측에서 이것을 T 플랜지(1205) 상단부에 체결해 있던 복수 개의 볼트(1401)가 분리되고, 베이스 플레이트(1203) 하면에 부착된 센서, 배관이나 급전 케이블의 커넥터의 부착이 해제되고 나서, 베이스 플레이트(1203)에 부착된 센서나 케이블, 커넥터 등과 함께 위쪽으로 헤드부(1201)가 분리된다.

즉, 본 실시예에서는, 시료대(241)의 중심축 둘레에 등각도 혹은 이것에 근사한 각도의 간격으로 둘레 방향에 배치된 볼트(1401)가 베이스 플레이트(1203)의 상면 외주측 부분으로부터 분리된다.

이것에 앞서, 시료대 베이스(242)의 저면을 구성하는 시료대부 덮개(245)가 아래쪽으로 분리되어, 수납 공간(1207)이 아래쪽으로 해방된다. 이로써, 작업자는 베이스 플레이트(1203) 하면에 부착되어 있는 급전 케이블이나 센서나 배관의 커넥터의 부착을 해제하는 작업을, 시료대 베이스(242)의 아래쪽으로부터 행할 수 있으므로, 작업 효율을 향상시킬 수 있다.

작업자는, 아래쪽으로 개방된 시료대 베이스(242) 아래쪽으로부터 수납 공간(1207) 내부에 액세스해서, 급전 커넥터(1209)와 수전 커넥터(1210) 사이, 센서 케이블 커넥터 유닛(1316)의 상부와 하부 사이, 또한 ESC 전극 커넥터 유닛(1320)의 상부와 하부 사이, 또한 히터 급전 커넥터 유닛 상부(1324a)와 히터 급전 커넥터 유닛 하부(1324b) 사이의 접속을 해제한다. 마찬가지로 작업자는, 도시하고 있지 않지만, 냉매 유로(1313)에 공급되는 냉매가 순환 공급되는 배관(1314)과 베이스 플레이트(1203) 또는 헤드부(1201) 사이의 접속을 해제한다.

작업자는, 베이스 플레이트(1203)의 하면에 부착된 케이블, 배관 등의 커넥터의 접속이 분리된 헤드부(1201)를, 그 기재(1306) 혹은 절연 부재(1305) 내부에 복수의 온도 센서(1315)나 히터 급전 커넥터(1322)가 배치되어 있는 상태에서, 시료대 베이스(242) 위쪽으로 분리할 수 있다. 이 취출 시에도, 복수의 온도 센서(1315)는, 각각의 하부가 베이스 플레이트(1203)의 하면에 부착되어 위치가 고정되어 있고, 출력의 신호가 흐르는 복수의 케이블은 베이스 플레이트(1203) 아래쪽의 수납 공간(1207) 내에 있어서 베이스 플레이트(1203)에 부착된 센서 케이블 커넥터 유닛(1316)의 상부와 접속되는 한편, 복수의 것이 하나로 모아진 케이블이 용기 컨트롤러(1209)와의 사이를 접속하는 센서 케이블 커넥터 유닛(1316)의 하부는 수납 공간(1207) 내에서 작업자에 의해 상부로부터 떼어내진다.

마찬가지로, 복수의 히터 급전 커넥터(1322)의 하부는, 하부 기재(1306b) 하면으로부터 아래쪽으로 연재해서 베이스 플레이트(1203) 위쪽에서 절연링(1305') 내측의 수납 공간(1207)에 연통된 헤드부(1201) 내의 공간에 있어서 절연판(1305a, 1305b) 사이를 통하여 배치된 급전 케이블(1323)을 통해서 히터 급전 커넥터 유닛 상부(1324a)에 접속된다. 한편, 직류 전원(1321)과 전기적으로 접속된 히터 급전 커넥터 유닛 하부(1324b)는 베이스 플레이트(1203) 아래쪽에서 히터 급전 커넥터 유닛(1324a)으로부터 떼어내진다.

다른 커넥터에 대해서도 마찬가지로, 저면을 구성하는 시료대부 덮개(245)가 개방된 수납 공간(1207)의 내부에 있어서, 작업자에 의해 아래쪽으로부터 실시되는 작업에 의해 헤드부(1201)와의 접속 또는 베이스 플레이트(1203)와의 연결이 떼어내진다.

이와 같이 해서, 본 실시예에서는, 진공 처리 유닛(2001)에서의 웨이퍼(300)의 처리의 매수 혹은 플라스마가 형성된 시간의 누적의 값이 부품의 교환이나 점검 등 메인터넌스를 행하기 위한 소정의 것에 도달한 것이 용기 컨트롤러(1209)에 검출되어 개시된 진공 처리 유닛(2001)의 메인터넌스를 위한 운전 중에 있어서, 이것을 구성하는 부재의 표면에 부착물이 퇴적되거나 표면의 부재가 소모되어 있는 헤드부(1201)는 한 그룹의 부재(유닛)로서 일체로 분리되고, 미리 준비된 표면이 세정 혹은 신규로 제조된 부재로 구성된 헤드부(1201)와 유닛으로서 교환되고, 새로운 헤드부(1201)가 표면을 덮는 유전체제의 커버가 세정된 것이나 신품과 교환된 시료대 베이스(242)의 T 플랜지(1205) 상단과 복수 개의 볼트(1401)에 의해 체결되어 접속된다.

이 베이스 플레이트(1203)를 포함한 시료대(241) 상부의 위쪽에의 분리에 있어서, 베이스 플레이트(1203) 하면에 배치되고 당해 하면으로부터 아래쪽으로 돌출하는 원통형 또는 원추대 형상을 갖고 상기 각 핀(1302)이 관통해서 내측에 수납되는 관통 구멍(1303)이 중앙부에 배치된 볼록부(1203')의 하단면은, O링 등의 시일 부재를 사이에 둔 빔부(1301)의 각 빔에 배치된 핀(1303)용의 관통 구멍의 외주의 상면과의 맞닿음 또는 대향 및, 각 빔의 핀용의 관통 구멍 및 헤드부(1201) 내의 관통 구멍(1303)의 내측의 공간과 외측의 수납 공간(1207) 사이의 밀봉은 해제되고, 핀(1303)용의 관통 구멍 주위의 부분을 포함하는 빔부(1301) 상면은 대기에 노출된다.

상기한 바와 같이, 본 실시예의 시료대(241)의 베이스 플레이트(1203)와 기재(1306)가 절연 부재(1305)를 사이에 두고 체결되어 구성된 헤드부(1201)는, 온도 센서(1315), 히터 급전 커넥터(1322) 및 이들 각각과의 사이가 케이블로 접속된 센서 케이블 커넥터 유닛(1316), 히터 급전 커넥터 유닛(1324)의 상부가 부착된 상태에서, 베이스 플레이트(1203)를 포함하여 시료대(241) 상부가 일체로 시료대 베이스(242)로부터 분리 가능하게 구성되어 있다. 일체의 유닛으로서 교환함으로써, 메인터넌스 운전 시의 부품의 교환이나 부착 후의 조절 등 작업의 양이 저감되고, 진공 처리 유닛(2001)이 웨이퍼(300)의 처리를 위한 운전을 하고 있지 않은, 소위 다운타임이 커져 당해 진공 처리 유닛(2001)의 운전의 효율이 저하해 버리는 것이 억제된다.

본 실시예에서는, 베이스 플레이트(1203), 절연 부재(1305), 기재(1306)의 외주측의 부분끼리의 사이에 두어진 O링 등의 시일 부재에 의해 기밀하게 밀봉되고 상기 온도 센서(1315)나 히터 급전 커넥터(1322)가 배치된 헤드부(1201)의 내측의 공간은 수납 공간(1207)과 연통되어, 웨이퍼(300)의 처리 중에도 대기압 또는 그렇다고 간주할 수 있을 정도로 근사한 값의 압력으로 되어 있다. 이 점에서, 헤드부(1201) 내부의 공간은, 소위 수납 공간(1207)의 일부로 되어 있다.

당해 수납 공간(1207)은, 헤드부(1201)가 시료대 베이스(242) 위쪽에 부착되고 진공 처리 유닛(2001) 내에 배치된 상태에서, 진공 처리 유닛(2001) 내의 공간과는 기밀하게 구획되어 있다. 이 때문에, 진공 처리 유닛(2001)에서 웨이퍼(300)가 처리된 매수나 플라스마가 형성된 시간의 누적이 증대해도 온도 센서(1315)의 온도 검지 부분이나 커넥터의 접속 단자끼리의 접촉 부분의 주위의 공간은 압력뿐만 아니라 가스나 반응성을 가진 입자의 진입이 없어 조건의 시간의 경과에 수반하는 변동이 작게 억제된다.

이와 같이 조건의 변동이 작게 된 환경에 온도 센서(1315)나 히터 급전 커넥터(1322)의 접속용 단자가 배치됨으로써, 웨이퍼(300)의 처리 매수나 플라스마가 형성된 시간의 누적이 증대하는 것에 수반하여 검지의 출력이나 검출된 결과가 변화하는 것이 억제된다. 또한, 이와 같은 검지나 검출의 결과를 이용해서 산출되어 발신된 소기의 조건을 실현하기 위한 지령 신호에 의거해서 헤드부(1201) 내의 전극에 공급되는 전력이나 냉매 등의 크기의 조절의 정밀도가 저하하는 것이 저감된다. 이것에 의해, 진공 처리 유닛(2001)에 있어서의 웨이퍼(300)의 처리의 수율이나 재현성이 향상된다.

또한, 이와 같은 한 그룹의 부재인 유닛으로서의 헤드부(1201) 내부에 배치된 온도 센서(1315) 등의 검지기는, 검출 대상의 거리나 배치의 상대 위치가 변화한 경우에는, 그 경우가 생기할 때마다 검지한 결과로서의 출력의 신호와 이로부터 검출되는 온도의 상관 관계를 실제의 값(또는 충분히 근사한 것이며 그렇다고 간주할 수 있는 값)으로 운전에 충분하게 되는 정밀도로 맞춘 것으로 조절하는, 교정의 작업이 필요해지는 것이 상식적이다. 한편, 본 실시예에서는, 미리 준비된 헤드부(1201)만이 별도 조립될 때에 부착된 온도 센서(1315)의 교정은, 메인터넌스 운전 시에 진공 처리 유닛(2001)의 시료대 베이스(242)에 부착되기 전에, 실시된다.

즉, 교환을 위하여 준비된 헤드부(1201)에 복수의 온도 센서(1315)가 부착된 상태의 헤드부(1201) 단체(單體)로, 혹은 교정용으로 준비된 시료대 베이스(242)에 놓이고, 분위기를 포함하는 조건이 웨이퍼(300)의 처리 중과 동등 또는 그렇다고 간주할 수 있을 정도로 근사한 것으로 되어 온도 센서(1315)의 교정이 행해진다. 이와 같은 교정이 실시된 복수의 온도 센서(1315)가 부착되어 구성하는 부재는 그 표면이 세정되거나 혹은 신품인 헤드부(1201)가 웨이퍼(300)의 처리에 이용된 헤드부(1201)와 교환되어 시료대 베이스(242)에 부착된 후의 수납 공간(1207) 내의 온도나 압력 혹은 내부의 입자와의 상호 작용의 양 등의 환경의 조건은 교정이 실시된 조건과의 차는 경시의 변화가 작기 때문에, 온도 센서(1315)를 이용한 검출의 정밀도도 변화가 억제된다.

이로부터, 부착 전에 대기압 하에서 교정을 실시해 둠으로써, 헤드부(1201)를 시료대(242) 위쪽에 부착한 후에 온도 센서(1315)의 교정을 다시 행할 필요성이 저감되고, 이것을 생략함으로써 보수 또는 점검의 작업 후에 진공 처리 유닛(2001)에서의 웨이퍼(300)의 처리를 위한 운전의 재개까지의 준비를 위한 운전에 요하는 시간이 단축된다. 또한, 진공 처리 유닛(2001)에 있어서 실시되는 웨이퍼(300)의 처리의 재현성의 경시적인 변화가 억제되어, 처리의 수율이나 효율이 향상된다.

도 15를 이용해서, 본 실시예가 구비하는 T 플랜지(1205)의 구성을 설명한다. 도 15는, 도 12 내지 14에 나타낸 실시예에 따른 진공 처리실의 T 플랜지의 구성의 개략을 모식적으로 나타내는 상면도이다.

본 실시예의 T 플랜지(1205)는, 시료대 베이스(242)의 상부 외주 측벽을 구성하는 외주측의 원통부(1501)와, 그 원통형의 내주 벽면 내측에 배치되고 내주 벽면끼리의 사이를 접속해서 일체로 구성된 빔부(1301)를 구비하고 있다. 또한, 본 실시예의 빔부(1301)는, 위쪽으로부터 본 평면형이 T자 또는 Y자 형상을 갖고 원통부(1501)의 중앙부로부터 반경 방향으로 연재하는 3개의 판 형상의 빔을 갖고, 각각의 빔에 핀(1302)이 내측에 삽입되는 핀용의 관통 구멍(1502)이 배치되어 있다.

또한, 빔부(1301) 중앙부의 하면에는 핀 구동부(1208)가 연결되어 있다. 핀 구동부(1208)의 상단부는, 빔부(1301)의 하면에 부착되어 위치 결정되고, 하단부에 길이가 유체 또는 모터 등의 전동으로 신축되는 원통 형상의 액추에이터가 구비된다. 당해 액추에이터 하단에는, 빔부(1301)와 같이 T자 또는 Y자 형상의 판 부재인 암(1208')이 접속되고, 수납 공간(1207) 내부에 수납되어 주위의 벽면과 접촉하지 않고 상하하는 암(1208')의 세 선단부 각각에는 3개의 핀(1302)의 하단부 및 핀(1302) 하단부 주위의 암(1208') 상면으로부터 그 위쪽에 위치하는 빔부(1301)의 빔의 하면까지 접속되고 암(1208')의 상하 동작에 의한 암(1208') 상면과 빔부(1301)의 하면 사이의 거리의 증감에 수반해서 신축하는 주름 형상의 부분을 구비한 금속제의 벨로우즈(1304)가 배치된다.

추가로 또한, 관통 구멍(1502)을 둘러싸는 외주측의 빔부(1301) 상면에는, 베이스 플레이트(1203)의 볼록부(1203')의 링 형상의 하면이 O링 등의 시일 부재를 개재해서 맞닿거나, 혹은 그 단면끼리를 극간을 개재해서 대향시키는 개소이다. 벨로우즈(1304)의 상하단의 면과 빔부(1301) 하면 및 암(1208') 상면 사이, 및 볼록부(1203') 하단면과 빔부(1301) 상면은, 사이에 두어진 O링이 맞닿아서 핀(1302)이 수납되고 벨로우즈(1304)의 내측을 포함하는 관통 구멍(1502) 내부의 공간과 외주 부분의 수납 공간(1207) 사이가 기밀하게 밀봉된다.

T 플랜지(1205)는, 관통 구멍(1502)의 외주측의 T자 또는 Y자 형상의 빔부(1301) 상면에, 당해 빔부(1301)와 베이스 플레이트(1203) 사이를 기밀하게 밀봉하기 위한 O링(1503)이 내부에 끼워 넣어져 어셈블리되는 링 형상의 홈(1504)을 갖고 있다. 또한, 벨로우즈(1304)의 주위의 수납 공간(1207)은 위쪽에 있어서 당해 핀(1302)이 수납되는 기재(1306)의 관통 구멍(1303)을 통해서 진공 처리 유닛(2001)과 연통되어 있다. 즉, 상기 빔부(1301)의 상하면과 벨로우즈(1304) 및 암(1208') 상면 사이는, 수납 공간(1207)과 반응 처리실(2002) 내부 사이가 기밀하게 밀봉되는 개소이다.

원통부(1501)의 상하 단면과 그 위쪽의 베이스 플레이트(1203)의 외주연부 하면 사이, 및 베이스 실린더의 중앙 원통의 상단면 사이도, O링 등의 시일 부재가 사이에 두어져, 이들 부재의 내측의 공간인 수납 공간(1207)과 외측의 공간인 진공 처리 유닛(2001) 내부가 기밀하게 밀봉된다.

본 실시예의 T 플랜지(1205)의 빔부(1301)는, 원통부(1501)의 내주 벽면의 대향하는 개소끼리를 접속하는 판 형상의 빔을 3개가 원통부(1501)의 중앙부에서 하나로 접속된, 위쪽으로부터 보았을 때 T 또는 Y자 형상의 형상을 갖고 있다. 빔부(1301)는 원통부와 일체로 형성되거나 혹은 원통부에 접속되어 일체로 된 다른 부재로 구성된다. 이 구성에 있어서, 단부가 원통부에 일체로 된 빔부(1301)에 외력이 인가된 경우에도, 빔부(1301)의 상하면의 위치의 변동이 억제된다.

핀 구동부(1208)는, 그 상단면이 빔부(1301)의 중앙부 하면에 접속되어 이것에 부착되어 있다. 핀 구동부(1208)의 하단부에는 상하 방향으로 선단 위치가 이동해서 그 길이가 증감하는 통 형상의 액추에이터가 구비되고, 당해 액추에이터의 상단부가 핀 구동부(1208) 본체 내에 수납되고 하단부가 빔부(1301)와 같은 T자 또는 Y자의 평면형을 가진 암(1208')에 접속되어 있다.

본 예의 암(1208')은, 빔부(1301)와 마찬가지로 중앙부로부터 외주측에 연재하는 3개의 판 형상의 빔을 구비하고, 그 선단부 상면에 핀(1302)의 하단부가 부착되어 위치가 고정되어 있다. 암(1208')의 빔의 길이는 위쪽의 빔부(1301)의 것보다 짧게 되고 핀 구동부(1208)의 액추에이터의 상하 방향의 신축의 동작에 수반하는 상하의 높이의 이동에 있어서도 선단부가 수납 공간(1208) 내부의 부재에 접촉하지 않도록 배치되어 있다. 또한, 핀(1302)은 암(1208')의 상하의 이동에 수반해서 핀(1302)도 관통 구멍(1303 및 1502) 내를 상하로 이동함으로써, 그 선단 상에 놓아서 지지하는 웨이퍼(300)를 상하시킨다.

상기한 구성에 의해, 핀 구동부(1208)의 구동에 수반해서 빔부(1301)의 하면에 접속된 핀 구동부(1208)의 부착 위치가 변동하거나, 그 상면에 접속된 O링을 사이에 두고 접속된 베이스 플레이트(1203)의 볼록부(1203')의 링 형상의 하단면과 상면 사이의 시일이 찢어지거나 하는 것이 억제되어, 진공 처리 유닛(2001)에 의한 웨이퍼(300)의 처리의 신뢰성이 향상된다.

도 16을 이용해서, 본 실시예가 구비하는 시료대 유닛(241)의 구성을 설명한다. 도 16은, 도 13에 나타낸 실시예에 따른 시료대의 구성의 개략을 모식적으로 나타내는 하면도이다. 특히, 도 13의 (a)의 A-A선을 따른 시료대 유닛(241)의 단면을 아래쪽으로부터 본 경우의 구성의 개략을 모식적으로 나타내고 있다.

본 실시예에 있어서, 시료대 유닛(241)의 T 플랜지(1205)는, 시료대 베이스(242)와 시료대(241) 사이를 접속하는 6개의 지지 빔(1206)을 구비하고, 이들 지지 빔(1206)은 시료대(241) 외주측의 주위에 있어서 시료대(241)의 상하 방향의 중심축 방향에 동등하거나 그렇다고 간주할 수 있을 정도로 근사한 각도로 반경 방향으로 연재해서 배치되어 있다. 또한, 지지 빔(1206)의 내부에는 수납 공간(1207)의 일부를 구성하고 시료대(241) 아래쪽의 수납 공간(1207)의 일부와 연통하는 공간이 배치되어 있다.

시료대(241)에의 고주파 바이어스의 인가나 시료대(241)의 온도 제어는, 지지 빔(1206)을 포함하는 시료대 베이스(242) 및 시료대(241) 내부의 수납 공간(1207) 내에 배치된 전원용 배선 코드나 온도 제어용의 배선 코드 혹은 냉매용 배관을 통해서 행해진다. 또한, 바이어스 형성용의 제2 고주파 전력을 공급하기 위한 급전용의 케이블은, 일단이 제2 고주파 전원(244)과 접속됨과 함께, 지지 빔(1206) 내의 수납 공간(1207)의 일부를 통해서 수납 공간(1207) 내부에 배치되고 타단이 급전 커넥터(1309)에 접속되어 있다.

또한, 웨이퍼(300)의 온도를 증감하기 위한 히터(222)에 직류 전원(1321)으로부터의 직류 전력이 공급되는 케이블이나 웨이퍼(300) 또는 기재(1306)의 온도를 검지하는 온도 센서(1315)나 핀 구동부(1208)와 용기 컨트롤러(1209) 사이의 신호 통신용의 케이블 혹은 기재(1306) 내의 냉매 유로(1313)와 제2 온도 컨트롤러(244) 사이를 접속하는 냉매 공급 및 되돌림용의 두 배관(1314)은, 각각이 상기와 마찬가지로 수납 공간(1207)을 구성하는 지지 빔(1206) 각각의 내부의 공간 및 시료대(241)의 베이스 플레이트(1203) 아래쪽의 공간 내에 배치되고, 각각의 일단이 베이스 플레이트(1203) 하면의 히터 급전 커넥터 유닛(1324), 센서 케이블 커넥터 유닛(1316), 냉매 유로(1313)의 출입구에 접속되고, 타단측의 부분은 시료대 베이스(242)의 외주 측벽에 배치된 각각의 지지 빔(1206) 내의 수납 공간(1207)의 출구 개구로부터 진공 용기 외부에 인출되어 있다. 또한, 웨이퍼(300)를 시료대(241) 상면에 정전기력에 의해서 흡착시키기 위한 ESC 전극(1311)에 직류 전원(1319)으로부터 공급되는 직류 전력용의 배선 코드도 마찬가지로 시료대 베이스(242)의 공동으로 되어 있는 하나의 지지 빔(1206) 내부와 베이스 플레이트(1203) 아래쪽의 수납 공간(1207)에 배치되고, 타단측의 부분이 지지 빔(1206) 내의 수납 공간(1207)과 연통한 개구로부터 시료대 베이스(242) 외주측의 진공 용기 외부에 인출되고, 일단이 베이스 플레이트(1203) 하면의 ESC 전극 급전 케이블 커넥터 유닛(1320)에 접속되어 있다.

본 실시예에 있어서, 도 16의 시료대(241)의 상하 방향의 중심축 둘레에 균등 또는 그렇다고 간주할 수 있을 정도로 근사한 각도로 방사 형상으로 배치된 6개의 지지 빔(1206) 중, 도면상 가장 위에 나타난 지지 빔(1206a)은, 시료대(241) 또는 베이스 플레이트(1203) 아래쪽에서 상기 중심축 상에 배치된 핀 구동부(1208)와 밸브 박스(115) 또는 제2 게이트 밸브(112) 혹은 진공 반송실 사이에 배치되고, 상기 중심축 혹은 핀 구동부(1208)에 정면 대향해서 배치된 것이다. 즉, 당해 지지 빔(1206a)의 중심축과 같은 방향을 따라 연재하는 내부의 수납 공간(1207)의 중심축은 반응 처리실(2002)과 진공 반송실 사이에서 반송되는 웨이퍼(300)의 반송 또는 진공 반송 로봇의 암 선단부의 이동 방향에 평행하게 배치되어 있다. 또한, 이 지지 빔(1206a) 내부의 수납 공간(1207)의 시료대 베이스(242) 외주 벽면의 개구는 밸브 박스(115) 또는 그 아래쪽에 배치된 제2 게이트 밸브(112)의 구동부에 대향해서 배치되어 있고, 당해 수납 공간(1207) 내에는 상기한 케이블이나 배관(1313)이 수납되어 있지 않다.

또한, 시료대(241) 내의 베이스 플레이트(1203) 아래쪽의 수납 공간(1207) 내부에 있어서, 지지 빔(1206a)이 연재하는 웨이퍼(300)의 반송 방향을 가로질러 T 플랜지(1205)와 일체로 형성 또는 접속된 T자 형상의 빔부(1301) 중 T 플랜지(1205)와 일체로 형성 또는 접속된 양단측의 부분에 관통 구멍(1502)을 구비하는 빔부(1301a)가 배치되고, T 플랜지(1205)와 일체로 형성 또는 접속된 단부에 있어서 관통 구멍(1502)을 구비하는 다른 빔부(1301b)가 빔부(1301a)의 두 관통 구멍(1502) 사이의 중앙부와 일체로 접속되어 있다. 빔부(1301a)의 두 관통 구멍(1502) 내에는 각각을 상하로 관통해서 두 핀(1302)이 배치되어 있고, 이들 핀(1302)이 시료대(241) 상부의 유전체막(1307)의 관통 구멍(1303) 상부의 개구로부터 위쪽으로 돌출한 상태에서, 이들 핀(1302) 사이에 진공 반송 로봇의 암의 선단부가 제2 게이트 밸브(112)가 개방한 게이트를 통해서 진입하거나, 혹은 암 선단부가 진입해서 유전체막(1307) 위쪽에 위치한 상태에서 핀(1302)이 당해 암 선단부의 진입 또는 퇴출 방향에 대하여 양측으로 돌출함으로써, 핀(1302)과 암 선단부 사이에서 웨이퍼(300)가 받아 넘겨진다.

도 16에 나타내는 실시예에서는, 상기 신호의 통신용이나 급전용의 케이블 혹은 냉매용의 배관(1313)은, 베이스 플레이트(1203) 아래쪽의 수납 공간과 진공 용기 외부 사이를 지지 빔(1206a)을 제외한 다른 지지 빔(1206) 내의 수납 공간(1207) 사이에 걸쳐서 배치되어 있다. 이들 베이스 플레이트(1203) 아래쪽의 수납 공간(1207)측의 단부는, 아래쪽으로부터 보았을 때 빔부(1301a와 1301b)와 T 플랜지의 원통형의 외주벽으로 나뉜 두 영역 혹은 공간 중 어느 하나를 통해서 베이스 플레이트(1203) 하면과 접속되어 있다.

이상의 실시에 따르면, 진공 처리 유닛(2001)이 웨이퍼(300)의 처리를 위한 운전을 하고 있지 않은, 소위 다운타임이 커져 당해 진공 처리 유닛(2001)의 운전의 효율이 저하해 버리는 것이 억제된다.

또한, 시료대에 인가하는 고주파 전력의 급전 포인트를 시료대 중심에 배치함으로써, 웨이퍼 면내의 균일성이 손상되지 않기 때문에, 수율이 높은 처리가 가능하게 된다.

또한, 조건의 변동이 작게 된 환경에 온도 센서(1315)나 히터 급전 커넥터(1322)의 접속용 단자가 배치됨으로써, 웨이퍼(300)의 처리 매수나 플라스마가 형성된 시간의 누적이 증대하는 것에 수반하여 검지의 출력이나 검출된 결과가 변화하는 것이 억제된다. 또한, 이와 같은 검지나 검출의 결과를 이용해서 산출되어 발신된 소기의 조건을 실현하기 위한 지령 신호에 의거해서 헤드부(1201) 내의 전극에 공급되는 전력이나 냉매 등의 크기의 조절의 정밀도가 저하하는 것이 저감된다.

이것에 의해, 진공 처리 유닛(2001)에 있어서의 웨이퍼(300)의 처리의 수율이나 재현성이 향상된다. 또한, 보수 또는 점검의 작업 후에 진공 처리 유닛(2001)에서의 웨이퍼(300)의 처리를 위한 운전의 재개까지의 준비를 위한 운전에 요하는 시간이 단축된다. 또한, 진공 처리 유닛(2001)에 있어서 실시되는 웨이퍼(300)의 처리의 재현성의 경시적인 변화가 억제되어, 처리의 수율이나 효율이 향상된다.

또, 본 실시예에서는, 진공 처리 장치로서 ECR 타입의 진공 처리 장치를 이용했지만, 이에 한하지 않으며, ICP 타입의 장치 등에도 적용할 수 있다. 또한, 링크 방식으로 배열된 진공 처리 유닛(2001)을 구비한 진공 처리 장치를 이용했지만, 이에 한하지 않으며, 클러스터 방식의 장치에도 적용할 수 있다.

또, 본 발명은 상기한 실시예로 한정되는 것은 아니며, 다양한 변형예가 포함된다. 예를 들면, 상기한 실시예는 본 발명을 알기 쉽게 설명하기 위하여 상세히 설명한 것이고, 반드시 설명한 모든 구성을 구비하는 것으로 한정되는 것은 아니다. 또한, 어느 구성의 일부를 다른 구성으로 치환하는 것도 가능하고, 또한, 어느 구성에 다른 구성을 더하는 것도 가능하다.

100 : 진공 처리 장치 101 : 대기 블록
102 : 진공 블록 104, 104-1, 104-2 : 진공 반송실
105 : 로크실 106 : 대기 반송실
107 : 카세트대 108 : 반송 중간실
109 : 대기 반송 로봇 110, 110-1, 110-2 : 진공 반송 로봇
111 : 제1 게이트 밸브 112 : 제2 게이트 밸브
115 : 밸브 박스
200, 200-1, 200-2, 200-3, 200-4 : 진공 처리실
201 : 제1 고주파 전원 202 : 덮개 부재(석영판)
203 : 샤워 플레이트 204 : 가스 도입링
205 : 석영 내통 206 : 코일
207 : O링 210 : 선회 리프터
211 : 선회축 220 : 방전 블록 유닛
221 : 방전 블록 베이스 222 : 히터
223 : 제1 온도 컨트롤러 224 : 방전 블록
225 : 어스링 230 : 상부 용기
240 : 시료대 유닛 241 : 시료대
242 : 시료대 베이스 243 : 제2 고주파 전원
244 : 제2 온도 컨트롤러 245 : 시료대 저부 덮개
250 : 하부 용기 260 : 베이스 플레이트
261 : 배기부 덮개 262 : 실린더
263 : 밸브 박스부 베이스 플레이트
270 : 배기 펌프 280 : 지주
290 : 중심축 300 : 피처리물(웨이퍼, 시료)
310 : 방전 블록 유닛의 움직이는 방향
320 : 시료대 유닛의 움직이는 방향
400 : 작업자

Claims (5)

1. 진공 용기 내부에 배치되고 내측이 배기되어 감압되는 처리실과, 이 처리실 내에 배치되고 처리 대상인 웨이퍼가 그 상면에 재치(載置)되는 시료대와, 이 시료대의 아래쪽에 배치되고 처리실 내부를 배기하는 배기 펌프와 연통(連通)한 개구를 구비하고, 상기 시료대 위쪽의 상기 처리실 내에 형성된 플라스마를 이용해서 상기 시료를 처리하는 진공 처리 장치로서,
   상기 시료대가, 그 상면에 상기 웨이퍼가 재치되는 유전체제의 막을 구비한 금속제의 기재(基材)와, 이 기재의 아래쪽에 배치되고 당해 기재와 절연 부재를 사이에 두고 절연된 금속제의 기판과, 이 기판의 아래쪽으로부터 상기 기재의 중심부에 삽입되어 당해 기판 하면에 부착되고 상기 기재에 고주파 전력을 공급하는 커넥터와, 상기 기판의 아래쪽에 배치되고 그 내부의 공간이 대기압으로 되고 당해 공간 위쪽에 상기 기판 및 이것과 체결된 상기 기재 그리고 절연 부재가 놓인 상태에서 상기 기판과 접속된 원통형의 가대(架臺)와, 상기 가대의 상기 공간 내에서 상기 기판의 하면과의 사이에 극간을 두고 배치되고 상기 공간의 중심으로부터 외측을 향해서 T 또는 Y자 형상으로 연재(延在)한 빔(beam)부로서 그 단부가 상기 가대의 내주 벽면과 접속된 판 형상의 빔부와, 당해 빔부와 상기 기판, 절연 부재 및 기재를 관통하고 상기 시료대의 위쪽에서 선단(先端) 상에 상기 시료를 지지하여 이것을 상하로 이동하는 복수 개의 핀과, 상기 빔부의 중앙부 하면에 부착된 상기 복수 개의 핀의 구동부와, 상기 빔부에 배치되고 상기 복수 개의 핀의 각각이 관통하는 관통 구멍의 주위에 배치되고 당해 핀 각각의 주위와 대기압으로 된 상기 가대 내의 상기 공간 사이를 기밀하게 밀봉하는 시일을 구비하고,
   상기 기재가 상기 가대에 부착된 상태에서 상기 빔부 상면의 상기 시일의 밀봉이 형성되는 플라스마 처리 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 커넥터가 상기 기판에 부착된 상태에서 당해 기판 및 이것과 체결된 상기 기재 그리고 절연 부재가 상기 가대로부터 분리 가능하게 구성된 플라스마 처리 장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 빔부 상면과 상기 기판 하면 사이의 상기 극간과 상기 공간을 통해서 상기 고주파 전력을 공급하는 고주파 전원 사이가 착탈 가능하게 접속된 플라스마 처리 장치.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 기재에 전력을 공급하는 케이블 또는 가스 혹은 유체(流體)를 공급하는 배관이 상기 빔부의 복수의 T 또는 Y자 형상의 빔끼리의 사이의 상기 공간을 통해서 상기 기판에 접속된 플라스마 처리 장치.
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