TWI720177B - 電漿處理裝置之維修方法 - Google Patents

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TWI720177B
TWI720177B TW106111956A TW106111956A TWI720177B TW I720177 B TWI720177 B TW I720177B TW 106111956 A TW106111956 A TW 106111956A TW 106111956 A TW106111956 A TW 106111956A TW I720177 B TWI720177 B TW I720177B
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保坂勇貴
大秦充敬
山本高志
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日商東京威力科創股份有限公司
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Abstract

本發明之課題係易維修構成電漿處理裝置之支持構造體的零件。
電漿處理裝置包含有支持被加工物之支持構造體、及構造成使支持構造體繞著與鉛直方向直交之方向延伸的第1軸線旋轉之第1驅動裝置。支持構造體具有具靜電吸盤之保持部、及設於保持部之下側的容器。容器具有筒狀容器本體、及用以關閉容器本體之下側開口並構造成可對容器本體卸除之底蓋。維修方法係包含下列步驟之方法，該等步驟為：使支持構造體繞第1軸線旋轉成相對於靜電吸盤，底蓋位於上方；將底蓋從容器本體卸除；及維修設於容器本體內之零件。

Description

電漿處理裝置之維修方法
本發明之實施形態係有關於一種電漿處理裝置之維修方法。
在稱為半導體元件之電子元件的製造中，有進行對被加工物之電漿處理、例如電漿蝕刻的情形。電漿處理使用電漿處理裝置進行。在電漿處理裝置中，將氣體供至以腔室本體提供之腔室內，以電漿源激發該氣體。藉此，可在腔室生成電漿，而以電漿中之離子及/或自由基將以試樣台支持之被加工物加工。
此種電漿處理裝置之一種有包含有使試樣台以電漿導出方向為軸而旋轉之旋轉驅動裝置及使試樣台對電漿導出方向傾斜之傾斜驅動裝置的電漿處理裝置。此種電漿處理裝置記載於專利文獻1。在記載於專利文獻1之電漿處理裝置中，試樣台安裝於旋轉體，該旋轉體延伸至密閉構造之容器的內部。於此容器之內部設有旋轉驅動裝置。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利公開公報平1-117317號
在記載於專利文獻1之電漿處理裝置中，為維修設於容器內部之旋轉驅動裝置這樣的各種零件任一者，需從腔室取出包含試樣台、旋轉體及容器之組裝體(支持構造體)。因而，不易維修構成支持構造體之零件。
在一態樣中，提供電漿處理裝置之維修方法。此電漿處理裝置包含有腔室本體、氣體供給部、排氣裝置、電漿源、支持構造體、及第1驅動裝置。腔室本體提供腔室。氣體供給部構造成將氣體供至腔室。排氣裝置構造成將腔室減壓。電漿源構造成使腔室內之氣體激發。支持構造體構造成在腔室內支持被加工物。第1驅動裝置構造成在腔室內，使支持構造體繞著與鉛直方向直交之方向延伸的第1軸線旋轉。支持構造體具有保持部、容器、密封構件、第2驅動裝置、及旋轉連接器。保持部具有靜電吸盤。靜電吸盤構造成保持被加工物。保持部設成可繞著直交於第1軸線之第2軸線旋轉。容器設於保持部之下側。密封構件介在容器與保持部之間，並構造成將容器內之空間與腔室分離。第2驅動裝置設 於容器內，並構造成使保持部繞第2軸線旋轉。旋轉連接器電性連接於靜電吸盤之電極。容器具有筒狀容器本體、及底蓋。底蓋係用以關閉容器本體之下側開口的構件，並構造成可對容器本體卸除。
一態樣之維修方法包含有下列步驟：(i)使支持構造體繞第1軸線旋轉成相對於靜電吸盤，底蓋位於上方；(ii)將底蓋從容器本體卸除；(iii)維修設於容器本體內之零件。
在一態樣之維修方法中，於進行支持構造體之設於容器內部的零件之維修之際，可使支持構造體繞第1軸線旋轉成底蓋相對於靜電吸盤位於上方。而且可將底蓋從容器本體卸除。因而，可易在支持構造體配置於腔室本體內之狀態下，接取容器內之零件。是故，可易維修構成支持構造體之零件。
在一實施形態中，保持部更具有絕緣性基底構件及固定具。基底構件介在靜電吸盤與容器本體之間。固定具構造成將靜電吸盤對基底構件固定成可卸除。在此實施形態中，維修方法更包含有下列步驟：(iv)解除固定具所作之靜電吸盤對基底構件的固定；(v)將靜電吸盤從基底構件卸除。在此實施形態中，藉解除固定具所作之靜電吸盤對基底構件之固定，可易將靜電吸盤從基底構件卸除。因而，可易進行靜電吸盤之更換這樣的維修。
在一實施形態中，於保持部形成有沿著第2軸線延伸之方向延伸的複數之貫穿孔。支持構造體更具有複數之頂推銷、複數之第3驅動裝置、及複數之支持器。 複數之頂推銷設成可分別插入至複數之貫穿孔。複數之第3驅動裝置設於容器內。複數之第3驅動裝置構造成使複數之頂推銷個別移動以使該複數之頂推銷的上端之位置在靜電吸盤之頂面的上方之位置與容器內的位置之間變化。複數之支持器呈筒狀。複數之支持器分別安裝於複數之第3驅動裝置。於複數之支持器的內孔分別嵌入複數之頂推銷的基端部。在此實施形態中，維修方法更包含有下列步驟：(vi)使複數之頂推銷中的至少1個頂推銷移動而使該至少1個頂推銷之上端位於較靜電吸盤之頂面更上方；(vii)將至少1個頂推銷從複數之支持器中的對應之至少1個支持器拔除。在此實施形態中，可在使頂推銷之上端位於靜電吸盤之頂面的上方之狀態下，從支持器拔除頂推銷。因而，可易進行頂推銷之更換這樣的維修。
如以上所說明，易維修構成支持構造體之零件。
10:電漿處理裝置
12:腔室本體
12a:上側部分
12b:中間部分
12c:下側部分
12e:排氣口
14:氣體供給部
14a:第1氣體供給部
14b:第2氣體供給部
14e:第1氣體吐出孔
14f:第2氣體吐出孔
16:電漿源
18:支持構造體
20:排氣裝置
20a:自動壓力控制器
20b:渦輪分子泵
20c:乾式泵
20d:閥
22:偏壓電力供給部
22a:第1電源
22b:第2電源
24:第1驅動裝置
30:保持部
30a:固定具
30b:孔
30p:保護構件
31:固定具
31a:第1柱狀體
31b:第2柱狀體
31c:第1孔
31d:第2孔
31e:孔
32:靜電吸盤
33:吸附部
34:下部電極
34a:第1部分
34b:第2部分
34f:冷媒流路
35:基底構件
35a:第1部分
35b:第2部分
36:第2軸部
36a:柱狀部
36b:第1筒狀部
36c:第2筒狀部
36d:第3筒狀部
37:第1構件
38:第2構件
39a:彌封構件
39b:彌封構件
39c:彌封構件
40:容器
41:容器本體
42:上蓋
43:底蓋
43a:上端部
43b:下端部
43c:固定具
50:第1軸部
52:磁性流體密封件
52a:內輪部
52b:外輪部
53:軸承
54:旋轉連接器
55:軸承
60:配線
62:電源
64:配線
66:配管
68:傳熱氣體源
70:旋轉接頭
72:配管
74:配管
76:冷卻單元
78:第2驅動裝置
80:滑輪
82:傳導帶
90:單元
91:頂推銷
92:第3驅動裝置
93:支持器
94:貫穿孔
95:套筒
140:射頻天線
142A:內側天線器件
142B:外側天線器件
144:挾持體
150A:射頻電源
150B:射頻電源
160:遮蔽構件
162A:內側遮蔽壁
162B:外側遮蔽壁
164A:內側遮蔽板
164B:外側遮蔽板
194:介電體板
AX1:第1軸線
AX2:第2軸線
Cnt:控制部
DL:第1軸線與底蓋之間的最大距離
PX:軸線
S:腔室
W:被加工物
X:方向
Y:方向
Z:方向
圖1係概略顯示一實施形態之電漿處理裝置的圖。
圖2係概略顯示一實施形態之電漿處理裝置的圖。
圖3係顯示一實施形態之電漿源的圖。
圖4係顯示一實施形態之電漿源的圖。
圖5係顯示一實施形態之支持構造體的截面圖。
圖6係顯示一實施形態之支持構造體的截面圖。
圖7(a)~(c)係顯示另一實施形態之固定具的圖。
圖8係顯示呈使底蓋相對於靜電吸盤位於上方之狀態的支持構造體之圖。
圖9係顯示呈卸除了底蓋之狀態的支持構造體之圖。
圖10係顯示呈卸除了靜電吸盤之狀態的支持構造體之圖。
圖11係顯示呈拔除了頂推銷之狀態的支持構造體之圖。
以下，參照圖式，就各種實施形態詳細說明。此外，在各圖式中，對同一或相當之部分附上同一符號。
圖1及圖2係概略顯示一實施形態之電漿處理裝置的圖，在包含於鉛直方向延伸之軸線PX的一平面中，截斷了腔室本體來顯示該電漿處理裝置。此外，在圖1中，顯示了呈支持構造體之繞第1軸線AX1旋轉的方向位置設定成後述第2軸線AX2與軸線PX一致之狀態(非傾斜狀態)的電漿處理裝置。在圖2中，顯示了呈支持構造體之繞第1軸線AX1旋轉的方向位置設定成第2軸線AX2與軸線PX交叉之狀態(傾斜狀態)的電漿處理裝置。
圖1及圖2所示之電漿處理裝置10包含有腔室本體12、氣體供給部14、電漿源16、支持構造體18、排氣裝置20、及第1驅動裝置24。在一實施形態中，電漿處理裝置10更可包含有偏壓電力供給部22、及控制部Cnt。腔室本體12呈大約圓筒形狀。在一實施形態中，腔室本體12之中心軸線與軸線PX一致。此腔室本體 12提供其內部空間、即腔室S。
在一實施形態中，腔室本體12具有上側部分12a、中間部分12b及下側部分12c。上側部分12a位於中間部分12b之上方，中間部分12b位於下側部分12c之上方。中間部分12b及下側部分12c為一體之筒狀體。上側部分12a係與提供中間部分12b及下側部分12c之筒狀體不同的筒狀體。上側部分12a之下端與中間部分12b之上端結合。於上側部分12a之下端與中間部分12b的上端之間設稱為O型環之彌封構件。又，上側部分12a與中間部分12b以固定具、例如螺絲結合。此上側部分12a可從中間部分12b卸除。上側部分12a於進行電漿處理裝置10之維修時，可依需要，從中間部分12b卸除。
在以中間部分12b包圍之區域、即收容支持構造體18之區域，腔室S具有大約一定之寬度。又，腔室S在收容支持構造體18之區域的下側之區域，形成越往該腔室S之底部寬度越窄之錐狀。又，腔室本體12之底部提供排氣口12e，該排氣口12e形成對軸線PX軸對稱。
氣體供給部14構造成將氣體供至腔室S。在一實施形態中，氣體供給部14亦可具有第1氣體供給部14a及第2氣體供給部14b。第1氣體供給部14a構造成將第1處理氣體供至腔室本體12內。第2氣體供給部14b構造成將第2處理氣體供至腔室本體12內。此外，氣體供給部14之細節後述。
電漿源16構造成使腔室S內之氣體激發。在一實施形態中，電漿源16設於腔 室本體12之頂部。又，在一實施形態中，電漿源16之中心軸線與軸線PX一致。此外，關於電漿源16之一例的細節後述。
支持構造體18構造成在腔室本體12內保持被加工物W。被加工物W可如晶圓般，呈大約圓盤形狀。支持構造體18構造成可以於與鉛直方向直交之方向延伸的第1軸線AX1為中心而旋轉。即，支持構造體18可變更第2軸線AX2與軸線PX之間的角度。為使支持構造體18旋轉，電漿處理裝置10具有第1驅動裝置24。第1驅動裝置24設於腔室本體12之外部。第1驅動裝置24用以產生供以第1軸線AX1為中心之支持構造體18的旋轉用之驅動力。又，支持構造體18構造成使被加工物W以直交於第1軸線AX1之第2軸線AX2為中心旋轉。此外，支持構造體18之細節後述。
排氣裝置20構造成將腔室S減壓。在一實施形態中，排氣裝置20具有自動壓力控制器20a、渦輪分子泵20b及乾式泵20c。自動壓力控制器20a設於腔室本體12之正下方，並連接於排氣口12e。渦輪分子泵20b設於自動壓力控制器20a之下游。乾式泵20c藉由閥20d直接連結於腔室S。又，乾式泵20c藉由閥20e連接於渦輪分子泵20b。在此電漿處理裝置10，由於在設成對軸線PX軸對稱之排氣口12e連接有排氣裝置20，故可形成從支持構造體18之周圍至排氣裝置20之均一的排氣之流動。藉此，可達成效率佳之排氣。又，可使在腔室S內生成之電漿均一地擴散。此外，亦可依需要，於腔室S內設整流構件(圖中未示)。整流構件沿著腔室本體12之內壁面延伸成將支持構造體18從側邊及下方包圍。於整流構件形成有多個貫穿孔。
偏壓電力供給部22構造成將用以將離子引入至被加工物W之偏壓及射頻選擇性地給予支持構造體18。在一實施形態中，偏壓電力供給部22具有第1電源22a及第2電源22b。第1電源22a產生經脈波調變之直流電壓(以下稱為「調變直流電壓」)作為對支持構造體18施加之偏壓。
第2電源22b構造成將用以將離子引入至被加工物W之射頻供至支持構造體18。此射頻之頻率為適合將離子引入至被加工物W之任意頻率，例如為400kHz。在電漿處理裝置10，可將來自第1電源22a之調變直流電壓及來自第2電源22b之射頻選擇性地供至支持構造體18。調變直流電壓與射頻之選擇性的供給可以控制部Cnt控制。
控制部Cnt係例如具有處理器、記憶部、輸入裝置、顯示裝置等之電腦。控制部Cnt根據依據輸入之配方的程式運作，而送出控制信號。電漿處理裝置10之各部以來自控制部Cnt之控制信號控制。
以下，分別就氣體供給部14、電漿源16、支持構造體18詳細地說明。
[氣體供給部]
如上述，氣體供給部14具有第1氣體供給部14a及第2氣體供給部14b。第1氣體供給部14a藉由1個以上之第1氣體吐出孔14e，將第1處理氣體供至腔室S。又， 第2氣體供給部14b藉由1個以上之第2氣體吐出孔14f，將第2處理氣體供至腔室S。第1氣體吐出孔14e設於比第2氣體吐出孔14f靠近電漿源16之位置。因而，第1處理氣體可供至比第2處理氣體靠近電漿源16之位置。此外，在圖1及圖2中，第1氣體吐出孔14e及第2氣體吐出孔14f各自之個數為「1」，亦可設複數之第1氣體吐出孔14e及複數之第2氣體吐出孔14f。複數之第1氣體吐出孔14e亦可對軸線PX於圓周方向均等地排列。又，複數之第2氣體吐出孔14f亦可對軸線PX於圓周方向均等地排列。
在一實施形態中，亦可於以第1氣體吐出孔14e吐出氣體之區域與以第2氣體吐出孔14f吐出氣體的區域之間設分隔板、所謂之離子阱。藉此，可調整從第1處理氣體之電漿朝向被加工物W之離子的量。
第1氣體供給部14a可具有1個以上之氣體源、1個以上之流量控制器、1個以上之閥。因而，可調整來自第1氣體供給部14a之1個以上的氣體源之第1處理氣體的流量。又，第2氣體供給部14b可具有1個以上之氣體源、1個以上之流量控制器、1個以上之閥。因而，可調整來自第2氣體供給部14b之1個以上的氣體源之第2處理氣體的流量。來自第1氣體供給部14a之第1處理氣體的流量及該第1處理氣體的供給時間點、以及來自該第2氣體供給部14b之第2處理氣體的流量及該第2處理氣體之供給時間點可以控制部Cnt個別調整。
在一例中，第1處理氣體可為惰性氣體。惰性氣體為He氣體、Ne氣體、Ar氣體、Kr氣體或Xe氣體。又，第1處理氣體可為從He氣體、Ne氣體、Ar氣體、 Kr氣體及Xe氣體中選擇之氣體。舉例而言，蝕刻具有多層膜的被加工物W之際，可選擇適合各層之蝕刻的惰性氣體。第2處理氣體可為含氫氣體。含氫氣體可舉CH4氣體或NH3氣體為例。由此種第2處理氣體而來之氫的活性物種將例如多層膜中之1個以上的層所含之金屬以還原作用改質成易蝕刻之狀態。在此一例中，以控制部Cnt之控制，個別控制生成電漿時之第1處理氣體及第2處理氣體的供給量。
[電漿源]
圖3及圖4係顯示一實施形態之電漿源的圖。於圖3顯示於圖1之Y方向(直交於軸線PX及第1軸線AX1之方向)觀看的電漿源，在該圖中，電漿源被截斷一部分。於圖4顯示在圖1之Z方向(鉛直方向)從其上側觀看之電漿源，在該圖中，電漿源被截斷一部分。如圖1及圖3所示，於腔室本體12之頂部設有開口，該開口以介電體板194關閉。介電體板194為板狀體，由石英、或陶瓷構成。電漿源16設於此介電體板194上。
如圖3及圖4所示，電漿源16具有射頻天線140及遮蔽構件160。射頻天線140以遮蔽構件160覆蓋。在一實施形態中，射頻天線140具有內側天線器件142A及外側天線器件142B。內側天線器件142A設於比外側天線器件142B靠近軸線PX附近之處。換言之，外側天線器件142B於該內側天線器件142A之外側設成包圍內側天線器件142A。內側天線器件142A及外側天線器件142B分別由例如銅、鋁、不鏽鋼等導體構成，對軸線PX延伸成螺旋狀。
內側天線器件142A及外側天線器件142B皆被複數之挾持體144挾持。複數之挾持體144為例如棒狀構件，對軸線PX延伸成放射狀。
遮蔽構件160具有內側遮蔽壁162A及外側遮蔽壁162B。內側遮蔽壁162A呈於鉛直方向延伸之筒狀，設於內側天線器件142A與外側天線器件142B之間。此內側遮蔽壁162A包圍內側天線器件142A。又，外側遮蔽壁162B呈於鉛直方向延伸之筒狀，設成包圍外側天線器件142B。
於內側天線器件142A上設有內側遮蔽板164A。內側遮蔽板164A呈圓盤形狀，設成堵住內側遮蔽壁162A之開口。又，於外側天線器件142B上設有外側遮蔽板164B。外側遮蔽板164B為環狀板，設成堵住內側遮蔽壁162A與外側遮蔽壁162B之間的開口。
於內側天線器件142A、外側天線器件142B分別連接有射頻電源150A、射頻電源150B。射頻電源150A及射頻電源150B係電漿生成用射頻電源。射頻電源150A及射頻電源150B將相同之頻率或不同之頻率的射頻分別供至內側天線器件142A及外側天線器件142B。舉例而言，當以預定功率將預定頻率(例如40MHz)之射頻從射頻電源150A供至內側天線器件142A時，以在腔室S內形成之感應磁場，激發供至腔室S之處理氣體，而在被加工物W上之中央區域形成環形電漿。又，當以預定功率將預定頻率(例如60MHz)之射頻從射頻電源150B供至外側天線器件142B時，以在腔室S內形成之感應磁場，激發供至腔室S之處理氣體，而在 被加工物W上之周緣區域形成另一環形電漿。可以此電漿，從處理氣體生成稱為自由基之活性物種。
[支持構造體]
圖5及圖6係顯示一實施形態之支持構造體的截面圖。於圖5顯示於Y方向觀看之支持構造體的截面圖，於圖6顯示於X方向(參照圖2)觀看之支持構造體的截面圖。如圖5及圖6所示，支持構造體18具有保持部30、容器40及第1軸部50。
保持部30係藉保持被加工物W並以第2軸線AX2為中心旋轉而使被加工物W旋轉的機構。此外，第2軸線AX2係直交於第1軸線AX1之軸線，於支持構造體18呈非傾斜狀態時，與軸線PX一致。此保持部30具有靜電吸盤32、基底構件35及第2軸部36。
靜電吸盤32具有吸附部33及下部電極34。吸附部33設於下部電極34上。下部電極34設於基底構件35上。吸附部33構造成在其頂面保持被加工物W。吸附部33呈大約圓盤形狀，其中心軸線與第2軸線AX2大約一致。吸附部33具有絕緣膜及設於該絕緣膜內之電極膜。當對電極膜施加電壓時，吸附部33便產生靜電力。藉此靜電力，吸附部33吸附載置於其頂面之被加工物W。可將He氣體此種傳熱氣體供至此吸附部33與被加工物W之間。亦可於此吸附部33之內部裝設用以將被加工物W加熱之加熱器。
下部電極34呈大約圓盤形狀，其中心軸線與第2軸線AX2大約一致。在一實施形態中，下部電極34具有第1部分34a及第2部分34b。第1部分34a係下部電極34之中央側的部分，第2部分34b係比第1部分34a遠離第2軸線AX2、即在第1部分34a之外側延伸的部分。第1部分34a之頂面及第2部分34b之頂面連續，以第1部分34a之頂面及第2部分34b之頂面構成下部電極34之大約平坦的頂面。於此下部電極34之頂面接合有吸附部33。又，第1部分34a比第2部分34b突出至下方，呈圓柱狀。即，第1部分34a之底面在第2部分34b之底面的下方延伸。此下部電極34由鋁此種導體構成。下部電極34與上述偏壓電力供給部22電性連接。即，可選擇性地給予下部電極34來自第1電源22a之調變直流電壓及來自第2電源22b之射頻。又，於下部電極34設有冷媒流路34f。藉將冷媒供至此冷媒流路34f，可控制被加工物W之溫度。
基底構件35由石英、氧化鋁這樣的絕緣體構成。基底構件35呈大約圓盤形狀，在中央開口。在一實施形態中，基底構件35具有第1部分35a及第2部分35b。第1部分35a係基底構件35之中央側的部分，第2部分35b係比第1部分35a遠離第2軸線AX2、即在第1部分35a之外側延伸的部分。第1部分35a之頂面在第2部分35b之頂面的下方延伸，第1部分35a之底面亦在第2部分35b之底面的下方延伸。基底構件35之第2部分35b的頂面接合於下部電極34之第2部分34b的底面。另一方面，基底構件35之第1部分35a的頂面與下部電極34之底面拉開間隔。
支持構造體18更具有絕緣性保護構件30p。保護構件30p由例如石英、氧化鋁這樣的絕緣體構成。保護構件30p呈大約圓筒形狀，其上端部分之直徑比該保 護構件30p之其他部分小。此保護構件30p覆蓋靜電吸盤32之頂面的外緣部及靜電吸盤32之外周面。因而，靜電吸盤32之頂面的外緣部及靜電吸盤32之外周面以保護構件30p保護來避開電漿。又，藉保護構件30p，可提高被加工物W之周圍的電漿密度分佈之均一性。
保持部30更具有固定具30a。固定具30a將靜電吸盤32對基底構件35固定成可卸除。固定具30a在一實施形態中包含複數之螺絲。於此實施形態之基底構件35及靜電吸盤32形成有從基底構件35之底面沿著鉛直方向延伸至靜電吸盤32之內部的複數之孔30b。劃分複數之孔30b的面提供陰螺旋。藉將固定具30a之複數的螺絲分別螺合於該等陰螺旋，可將靜電吸盤32對基底構件35固定。又，當將該等複數之螺絲從陰螺旋卸除時，可易將靜電吸盤32從基底構件35卸除。
圖7係顯示另一實施形態之固定具的圖。在此實施形態中，保持部30具有固定具31取代固定具30a。固定具31具有複數之第1柱狀體31a及複數之第2柱狀體31b。於基底構件35及靜電吸盤32形成有複數之第1孔31c。複數之第1孔31c從基底構件35之底面沿著鉛直方向延伸至靜電吸盤32之內部。又，於靜電吸盤32形成有複數之第2孔31d。複數之第2孔31d從靜電吸盤32(下部電極34)之外周面延伸而分別連接於複數之第1孔31c。
將靜電吸盤32固定於基底構件35之際，如圖7之(a)部所示，將複數之第1柱狀體31a分別插入至複數之第1孔31c。而且，如圖7之(b)部所示，將複數之第2柱狀體31b分別插入至複數之第2孔31d。將複數之第2柱狀體31b的前端部分分別插 入至形成於複數之第1柱狀體31a的孔31e。藉此，可將靜電吸盤32對基底構件35固定。此後，如圖7之(c)部所示，保護構件30p安裝成覆蓋靜電吸盤32之頂面的外緣部及靜電吸盤32之外周面。
如圖5及圖6所示，第2軸部36從靜電吸盤32沿著第2軸線AX2延伸至容器40內。第2軸部36呈大約圓柱形狀，與下部電極34之底面結合。具體而言，與下部電極34之第1部分34a的底面結合。第2軸部36之中心軸線與第2軸線AX2一致。藉對此第2軸部36給予旋轉力，保持部30可旋轉。
於支持構造體18之內部空間(即，容器40內之空間)設有第2驅動裝置78。第2軸部36連結於第2驅動裝置78。第2驅動裝置78構造成使保持部30繞第2軸線AX2旋轉。第2驅動裝置78產生用以使第2軸部36旋轉之驅動力。在一實施形態中，第2驅動裝置78設於第2軸部36之側邊。此第2驅動裝置78藉由傳導帶82連結於安裝在第2軸部36之滑輪80。第2驅動裝置78之旋轉驅動力藉由滑輪80及傳導帶82傳達至第2軸部36。藉此，保持部30可以第2軸線AX2為中心旋轉。
此種以各種要件構成之保持部30與容器40一同形成中空之空間作為支持構造體18之內部空間。容器40設於保持部30之下側。容器40具有筒狀之容器本體41、設於該容器本體41之上部的上蓋42、及關閉容器本體41之下側開口的底蓋43。上蓋42呈大約圓盤形狀。於上蓋42之中央形成有供第2軸部36通過之貫穿孔。此上蓋42在基底構件35之第2部分35b的下方設成對該第2部分35b提供些微之間隙。上蓋42之底面周緣與容器本體41之上端結合。
底蓋43具有上端部43a及下端部43b。下端部43b在第2軸線AX2延伸之方向比上端部43a遠離容器本體41。此底蓋43構造成可對容器本體41卸除。上端部43a連接於容器本體41之下端。可於容器本體41之下端與底蓋43的上端部43a之間設稱為O型環之彌封構件。容器本體41與底蓋43以固定具43c結合。固定具43c具有例如複數之螺絲。
在比起上端部43a更靠下端部43b之側，在直交於第2軸線AX2之任意方向的底蓋43之寬度小於在該任意方向之上端部43a的寬度。舉例而言，在上端部43a與下端部43b之間，底蓋43之寬度單調遞減。藉此底蓋43，第1軸線AX1與底蓋43之間的最大距離DL縮小。即，支持構造體18繞第1軸線AX1旋轉之半徑縮小。因而，可使腔室S之尺寸小。是故，可使腔室本體12之尺寸小。又，支持構造體18、特別是底蓋43之周圍的傳導度增大。因而，可形成腔室S內之均一的氣體流動。是故，可提高靜電吸盤32上之電漿密度分佈的均一性。
在一實施形態中，第1軸線AX1包含第2軸線AX2方向之支持構造體18的中心與保持部30的頂面之間的位置。即，在此實施形態中，第1軸部50在比起支持構造體18之中心更偏向靜電吸盤32側的位置延伸。根據此實施形態，使第2軸線AX2對軸線PX傾斜時，可減低從電漿源16至被加工物W之各位置的距離差。因而，可提高電漿處理、例如蝕刻之面內均一性。
在另一實施形態中，第1軸線AX1包含支持構造體18之重心。在此實施形態 中，第1軸部50在包含該重心之第1軸線AX1上延伸。根據此實施形態，對第1驅動裝置24要求之轉矩縮小，而易控制該第1驅動裝置24。
密封構件介在容器40與保持部30的第2軸部36之間。密封構件將容器40內之空間與腔室S分離。密封構件可為設於第2軸部36與容器40之間的磁性流體密封件52。磁性流體密封件52具有內輪部52a及外輪部52b。內輪部52a呈與第2軸部36同軸地延伸之大約圓筒形狀，並對第2軸部36固定。又，內輪部52a之上端部與基底構件35之第1部分35a的底面結合。此內輪部52a可與第2軸部36一同以第2軸線AX2為中心旋轉。外輪部52b呈大約圓筒形狀，在該內輪部52a之外側與該內輪部52a同軸而設。外輪部52b之上端部與上蓋42之中央側部分的底面結合。磁性流體52c介在該等內輪部52a與外輪部52b之間。又，在磁性流體52c之下方，於內輪部52a與外輪部52b之間設有軸承53。此磁性流體密封件52提供了將支持構造體18之內部空間氣密地彌封之彌封構造。藉此磁性流體密封件52，容器40內之空間與電漿處理裝置10之腔室S分離。此外，在電漿處理裝置10中，容器40內之空間的壓力維持在大氣壓。
在一實施形態中，於磁性流體密封件52與第2軸部36之間設有第1構件37及第2構件38。第1構件37呈沿著第2軸部36之外周面的一部分、即後述第3筒狀部36d之上側部分的外周面及下部電極34之第1部分34a的外周面延伸的大約圓筒形狀。又，第1構件37之上端呈沿著下部電極34之第2部分34b的底面延伸之環狀板形狀。此第1構件37接合於第3筒狀部36d之上側部分的外周面以及下部電極34之第1部分34a的外周面及第2部分34b之底面。
第2構件38呈沿著第2軸部36之外周面、即第3筒狀部36d之外周面及第1構件37之外周面延伸的大約圓筒形狀。第2構件38之上端呈沿著基底構件35之第1部分35a的頂面延伸之環狀板形狀。第2構件38接合於第3筒狀部36d之外周面、第1構件37之外周面、基底構件35之第1部分35a的頂面及磁性流體密封件52之內輪部52a的內周面。稱為O型環之彌封構件39a介在此第2構件38與基底構件35之第1部分35a的頂面之間。又，稱為O型環之彌封構件39b及39c介在第2構件38與磁性流體密封件52之內輪部52a的內周面之間。藉此構造，可彌封第2軸部36與磁性流體密封件52的內輪部52a之間。藉此，即使第2軸部36與磁性流體密封件52之間存在間隙，亦可將容器40內之空間與電漿處理裝置10之腔室S分離。
於容器本體41沿著第1軸線AX1形成有開口。形成於容器本體41之開口嵌入有第1軸部50之內側端部。第1軸部50為中空且呈大約圓筒形狀，其中心軸線與第1軸線AX1一致。如圖1所示，第1軸部50沿著第1軸線AX1從腔室本體12之內部延伸至該腔室本體12之外部。在腔室本體12之外部，第1軸部50之其中一外側端部與上述第1驅動裝置24結合。此第1驅動裝置24軸支第1軸部50之其中一外側端部。
如圖5所示，支持構造體18更具有複數之頂推銷91、複數之第3驅動裝置92及複數之支持器93。此外，於圖5顯示了包含1個頂推銷91、1個第3驅動裝置92、及1個支持器93之1個單元90，支持構造體18具有複數之單元90。又，於保持部30形成有於鉛直方向延伸之複數的貫穿孔94。複數之貫穿孔94對第2軸線AX2於 圓周方向排列。複數之單元90對第2軸線AX2於圓周方向排列成複數之頂推銷91分別可插入至複數之貫穿孔94。即，複數之單元90排列成以與複數之貫穿孔94的相對位置關係相同之相對位置關係配置複數之頂推銷91。又，在複數之頂推銷91各自之上方，於上蓋42形成有複數之貫穿孔。於在上蓋42劃分複數之貫穿孔的面可設稱為O型環之彌封構件而將該面與複數的頂推銷91之間的間隙彌封。
複數之第3驅動裝置92設於容器40內。複數之第3驅動裝置92構造成使複數之頂推銷91個別移動以使複數之頂推銷91的上端之位置在靜電吸盤32之頂面的上方之位置與容器40內的位置之間變化。
複數之支持器93形成筒狀。在各單元90，支持器93於第3驅動裝置92之驅動軸固定成該支持器93於鉛直方向延伸。又，在各單元90，於支持器93之周圍與該支持器93同軸地設有筒狀套筒95。套筒95之長度比支持器93之長度長，套筒95延伸至上蓋42之附近或上蓋42。在各單元90，頂推銷91以套筒95引導。又，在各單元90，頂推銷91之基端部、即上端之相反側的端部嵌入至支持器93之內孔。
如此，在支持構造體18，於複數之頂推銷91分別設有專用之第3驅動裝置92。因而，比起以1個驅動裝置使支持複數之頂推銷的連桿上下移動之類型的驅動機構，可更精密地控制複數之頂推銷91各自的上端之位置。又，可提高使被加工物W從靜電吸盤32移動至上方之際複數之頂推銷91分別對被加工物W給予之驅動力的監視之精確度。此外，複數之第3驅動裝置92為馬達，該驅動力藉監 視該等複數之第3驅動裝置92的電流，可檢測複數之第3驅動裝置92各自的轉矩。再者，支持構造體18並未於容器40內裝設連桿。因而，可有效地利用容器40內之空間。
如圖5及圖6所示，第2軸部36具有柱狀部36a、第1筒狀部36b、第2筒狀部36c及第3筒狀部36d。柱狀部36a呈大約圓柱形狀，在第2軸線AX2上延伸。柱狀部36a係用以對吸附部33之電極膜施加電壓的配線。柱狀部36a電性連接於吸附部33之電極膜，且藉由彈簧這樣的旋轉連接器54連接於配線60。配線60從容器40之內部空間通過第1軸部50之內孔而延伸至腔室本體12之外部。此配線60在腔室本體12之外部藉由開關連接於電源62(參照圖1)。
第1筒狀部36b在柱狀部36a之外側與該柱狀部36a同軸而設。第1筒狀部36b係用以將偏壓用調變直流電壓及射頻供至下部電極34之配線。第1筒狀部36b電性連接於下部電極34，且藉由旋轉連接器54連接於配線64。配線64從容器40之內部空間通過第1軸部50之內孔而延伸至腔室本體12之外部。此配線64在腔室本體12之外部，連接於偏壓電力供給部22之第1電源22a及第2電源22b。此外，可於第2電源22b與配線64之間設阻抗匹配用匹配器。
第2筒狀部36c在第1筒狀部36b之外側與該第1筒狀部36b同軸而設。在一實施形態中，於上述旋轉連接器54內設有軸承55，該軸承55沿著第2筒狀部36c之外周面而設。此軸承55藉由第2筒狀部36c支持第2軸部36。上述軸承53支持第2軸部36之上側部分，相對於此，軸承55支持第2軸部36之下側部分。如此，由於 藉2個軸承53及軸承55，第2軸部36在其上側部分及下側部分兩者受到支持，故可使第2軸部36以第2軸線AX2為中心穩定地旋轉。
於第2筒狀部36c形成有傳熱氣體供給用氣體管線。此氣體管線藉由稱為擺動活節之旋轉接頭連接於配管66。配管66從容器40之內部空間通過第1軸部50之內孔而延伸至腔室本體12之外部。此配管66在腔室本體12之外部，連接於傳熱氣體源68(參照圖1)。
第3筒狀部36d在第2筒狀部36c之外側與該第2筒狀部36c同軸而設。於此第3筒狀部36d形成有用以將冷媒供至冷媒流路34f之冷媒供給管線、及回收供至冷媒流路34f之冷媒的冷媒回收管線。冷媒供給管線藉由稱為擺動活節之旋轉接頭70連接於配管72。又，冷媒回收管線藉由旋轉接頭70連接於配管74。配管72及配管74從容器40之內部空間通過第1軸部50之內孔，延伸至腔室本體12之外部。配管72及配管74在腔室本體12之外部，連接於冷卻單元76(參照圖1)。
如此，各種電氣系統用配線、傳熱氣體用配管、及冷媒用配管穿通第1軸部50之內孔。舉例而言，還有電性連接於第2驅動裝置78之複數的配線穿通第1軸部50之內孔。用以將電力供至第2驅動裝置78之配線通過第1軸部50之內孔，引出至腔室本體12之外部，連接於設在腔室本體12之外部的馬達用電源。
此支持構造體18可於可維持在大氣壓之容器40的內部空間設多種機構。又，支持構造體18構造成可將用以將收納在該內部空間之機構與設在腔室本體 12之外部的電源、氣體源、冷卻單元等裝置連接的配線及配管引出至腔室本體12之外部。此外，除了上述配線及配管，將設於腔室本體12之外部的加熱器電源與設於吸附部33之加熱器連接的配線亦可從容器40之內部空間藉由第1軸部50之內孔引出至腔室本體12之外部。
以下，就電漿處理裝置10之維修方法作說明。圖8係顯示呈相對於靜電吸盤使底蓋位於上方之狀態的支持構造體18之圖。在此維修方法中，為進行支持構造體18內部之零件更換這樣的維修，而以第1驅動裝置24使支持構造體18以第1軸線AX1為中心旋轉成相對於靜電吸盤32使底蓋43位於上方。又，將腔室本體12之上側部分12a從中間部分12b卸除。
圖9係顯示呈卸除了底蓋之狀態的支持構造體之圖。在本維修方法中，接著，如圖9所示，將底蓋43從容器本體41卸除。此後，進行收容於容器40內之零件更換這樣的維修。如此，可易在支持構造體18配置於腔室本體12內之狀態下，接取支持構造體18之收容於容器40內的零件。是故，可易維修構成支持構造體18之零件。
圖10係顯示呈卸除了靜電吸盤之狀態的支持構造體之圖。在本維修方法中，為了靜電吸盤32之更換這樣的維修，而形成靜電吸盤32相對於底蓋43位於上方且腔室本體12之上側部分12a從中間部分12b卸除的狀態。接著，解除固定具所作之靜電吸盤32對基底構件35之固定。然後，如圖10所示，將靜電吸盤32從基底構件卸除。如此，可易在支持構造體18配置於腔室S內之狀態下，進行靜 電吸盤32之更換這樣的維修。
圖11係顯示呈拔除了頂推銷之狀態的支持構造體之圖。在本維修方法中，為了頂推銷91之更換這樣的維修，而形成靜電吸盤32相對於底蓋43位於上方且腔室本體12之上側部分12a從中間部分12b卸除的狀態。又，以第3驅動裝置92將頂推銷91移動成頂推銷91之上端位於靜電吸盤32之頂面的上方(參照圖5所示之狀態)。然後，如圖11所示，將頂推銷91從對應之支持器93往上方拔除。接著，將拔除後經修理之頂推銷91或其他頂推銷91之基端部嵌入至支持器93。如此，可易在頂推銷91之上端位於靜電吸盤32之頂面的上方之狀態下，從支持器93拔除頂推銷。因而，可易進行頂推銷91之更換這樣的維修。
30:保持部
30a:固定具
30b:孔
30p:保護構件
32:靜電吸盤
33:吸附部
34:下部電極
34a:第1部分
34b:第2部分
34f:冷媒流路
35:基底構件
35a:第1部分
35b:第2部分
36:第2軸部
37:第1構件
38:第2構件
39a:彌封構件
39b:彌封構件
39c:彌封構件
40:容器
41:容器本體
42:上蓋
43:底蓋
43a:上端部
43b:下端部
50:第1軸部
54:旋轉連接器
70:旋轉接頭
80:滑輪
90:單元
91:頂推銷
92:第3驅動裝置
93:支持器
94:貫穿孔
95:套筒
AX1:第1軸線
AX2:第2軸線

Claims (3)

  1. 一種維修方法，其係用以進行對被加工物之電漿處理的電漿處理裝置之維修方法，該電漿處理裝置包含： 腔室本體，其提供腔室； 氣體供給部，用以將氣體供至該腔室； 排氣裝置，用以將該腔室減壓； 電漿源，用以使該腔室內之氣體激發； 支持構造體，在該腔室內支持該被加工物；及 第1驅動裝置，在該腔室內，使該支持構造體繞著與鉛直方向直交之方向延伸的第1軸線旋轉； 該支持構造體具有： 保持部，其具有保持被加工物之靜電吸盤，並設成可繞著直交於該第1軸線之第2軸線旋轉； 容器，設於該保持部之下側； 密封構件，介在該容器與該保持部之間，而將該容器內之空間與該腔室分離； 第2驅動裝置，設於該容器內，使該保持部繞該第2軸線旋轉； 旋轉連接器，電性連接於該靜電吸盤之電極； 該容器具有： 筒狀之容器本體；及 底蓋，用以關閉該容器本體之下側開口，可自該容器本體卸除； 該維修方法包含下列步驟： 使該支持構造體繞該第1軸線旋轉，而令該底蓋相對於該靜電吸盤位於上方； 將該底蓋從該容器本體卸除；及 維修設於該容器本體內之零件。
  2. 如申請專利範圍第1項之維修方法，其中， 該保持部更具有： 絕緣性基底構件，介在該靜電吸盤與該容器本體之間；及 固定具，用以將該靜電吸盤以可卸除方式固定於該基底構件； 該維修方法更包含有下列步驟： 將該固定具所施行之該靜電吸盤對該基底構件的固定予以解除； 將該靜電吸盤從該基底構件卸除。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項之維修方法，其中， 於該保持部形成有沿著該第2軸線延伸之方向延伸的複數之貫穿孔， 該支持構造體更具有： 複數之頂推銷，設成可分別插入至該複數之貫穿孔； 複數之第3驅動裝置，設於該容器內，並構造成使該複數之頂推銷個別移動以使該複數之頂推銷的上端之位置在較該靜電吸盤之頂面更上方之位置與該容器內的位置之間變化， 複數之支持器，分別呈筒狀，且分別安裝於該複數之第3驅動裝置，該複數之頂推銷的基端部分別嵌入於該複數之支持器的內孔； 該維修方法更包含下列步驟： 使該複數之頂推銷中的至少1個頂推銷移動而令該至少1個頂推銷之上端位於較該靜電吸盤之頂面的上方； 將該至少1個頂推銷從該複數之支持器中的對應之至少1個支持器拔除。
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