TWI743303B - 被加工物之處理裝置 - Google Patents

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TWI743303B
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三森章祥
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日商東京威力科創股份有限公司
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Abstract

[課題]本發明提供一種作成可進行與輸入熱量之分布的變化對應之調溫的技術。 [解決手段]在一實施形態之處理裝置，使冷媒流動之冷卻台係包括第1區域~第3區域、與冷媒之流路群，第1區域~第3區域係沿著靜電夾頭之表面所配置，第1區域係被配置於冷卻台之中央，第2區域係被配置成包圍第1區域，第3區域係被配置成包圍第1區域及第2區域，流路群係包括第1流路~第3流路，第1流路係被配置於第1區域，第2流路係被配置於第2區域，第3流路係被配置於第3區域，冷媒之配管系統係包括第1閥群與第2閥群，在第1流路與第2流路之間、及在第2流路與第3流路之間的任一個都經由第1閥群連接，急冷單元與流路群係經由第2閥群連接。

Description

被加工物之處理裝置
本發明之實施形態係有關於一種在腔室內用以對被加工物進行處理之處理裝置。
在比較大之輸入熱源存在之近年來的電漿蝕刻處理，為了將晶圓之溫度保持均勻、低溫且定值，提議可期待高導熱之直膨式的調溫系統。尤其，提議一種技術，該技術係分段地改變在載置晶之載置台(蒸發器)所設置之冷媒的流路形狀，而使蒸發器內之導熱變成均勻。
在專利文獻1，係揭示一種有關於電漿處理裝置及電漿處理方法的技術。在專利文獻1所揭示之技術係目的在於高速且面內均勻地控制在大輸入熱量蝕刻處理時之半導體晶圓的溫度，將環狀之冷媒流路形成於試件台。因為冷媒之導熱係數係從冷媒供給口往冷媒排出口大為變化，所以為了在冷媒流路內使冷媒之導熱係數變成定值，冷媒流路之截面積係成為截面積從第一流路往第二流路增加之構造。
在專利文獻2，係揭示有關於電漿處理裝置的技術。在專利文獻2所揭示之技術係目的在於高速、面內均勻地且在廣大的溫度範圍控制在高晶圓偏壓電力的施加所造成之大輸入熱量蝕刻時之晶圓的溫度，將在靜電吸附用電極所設置之冷媒流路作為蒸發器，藉由將此冷媒流路與壓縮機、凝結器、第一膨脹閥連接，構成直膨式之冷凍循環。進而，將第二膨脹閥設置於靜電吸附用電極與壓縮機之間的冷媒流路，調整冷媒之流量，並將冷媒流路作成薄圓筒構造。
[先行專利文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2008-186856號公報
[專利文獻2]日本特開2012-28811號公報
可是，在上述之以往的技術，因為預先決定冷媒之流路的構造，所以與輸入熱量之分布的變化對應之調溫的實現變成困難。因此，需要作成可進行與輸入熱量之分布的變化對應之調溫的技術。
在一形態，提供一種被加工物之處理裝置。被加工物之處理裝置係包括：腔室本體；載置台，係在腔室本體之內部所設置並載置被加工物；輸出冷媒之急冷單元；以及配管系統，係與急冷單元連接，並使冷媒流動；載置台係包括：冷卻台，係與配管系統連接，並使經由配管系統所供給之冷媒流動；及在冷卻 台之上所設置的靜電夾頭；冷卻台係包括第1區域、第2區域及第3區域、以及與配管系統連接並使冷媒流動的流路群；第1區域、第2區域以及第3區域係沿著靜電夾頭之表面所配置；第1區域係從靜電夾頭之上觀察時，被配置於冷卻台之中央；第2區域係從靜電夾頭之上觀察時，被配置成包圍第1區域；第3區域係係從靜電夾頭之上觀察時，被配置成包圍第1區域及第2區域；流路群係包括第1流路、第2流路以及第3流路；第1流路係被配置於該第1區域；第2流路係被配置於第2區域；第3流路係被配置於第3區域；配管系統係包括第1閥群與第2閥群；在流路群，在第1流路與第2流路之間、及在第2流路與第3流路之間的任一個之間都經由第1閥群連接；急冷單元與流路群係經由第2閥群連接。
在該處理裝置，在載置被加工物之載置台的冷卻台，設置使冷媒流至冷卻台之第1區域~第3區域的各個之流路群之第1流路~第3流路的各個。並藉第1閥群連接第1流路與第2流路之間、及第2流路與第3流路之間，經由第2閥群連接急冷單元與在冷卻台所設置之流路群。因此，藉由調整第1閥群之開閉狀態與第2閥群之開閉狀態，因為可對冷卻台之第1區域~第3區域的各個調整在冷卻台內流動之冷媒的流路及壓力，所以可仔細地調整對冷卻台的調溫。因此，可易於實現與電漿之輸入熱量的分布無關地使在冷卻台之上所配置之被加工物的溫度變成大致均勻。
在一實施形態，可能是如下的構成，第1閥群係包括第1閥與第2閥；第1流路與第2流路係經由第1閥連接；第2流路與第3流路係經由第2閥連接。依此方式，因為第1流路與第2流路之連接、及第2流路與第3流路之連接分別經由不同的閥所進行，所以分別地進行該各閥的調整，對冷卻台之第1區域~第3區域之各個的調溫亦可各自分別地進行，而可進行更仔細的調溫。
在一實施形態，可能是第1閥之開度及第2閥之開度係可調的構成。依此方式，因為在第1流路與第2流路之間所設置的第1閥、及在第2流路與第3流路之間所設置的第2閥係都開度可調，所以藉由調整第1閥及第2閥之開度，可更仔細地實現對冷卻台34之第1區域~第3區域的各個之調溫。
在一實施形態，可能是如下的構成，因應於第2閥群之開閉狀態的切換，切換在急冷單元與流路群之間之冷媒的流路。而且，更在一實施形態，第2閥群係包括第3閥、第4閥、第5閥以及第6閥；急冷單元與第3流路係經由第3閥連接；急冷單元與第1流路係經由第4閥連接；第3閥與第3流路之間、及第4閥與急冷單元之間係經由第5閥連接；急冷單元與第3閥之間、及第4閥與第1流路之間係經由第6閥連接。依此方式，因為第2閥群包括第3閥~第6閥，所以在急冷單元與流路群之間的冷媒之流路的變更變成確實地可能。
在一實施形態，更包括壓力調整裝置與傳熱空間；傳熱空間係被設置於靜電夾頭與冷卻台之間，並沿著靜電夾頭延伸；壓力調整裝置係與傳熱空間連接，並可調整傳熱空間內的壓力。因此，藉由調整傳熱空間內之壓力，可調整從靜電夾頭可傳導之對冷卻台的熱量。因此，可仔細地調整除熱的速度(量與時間)。
在一實施形態，傳熱空間係被氣密地分離成複數個區域；壓力調整裝置係與複數個區域之各個連接，並調整複數個區域之各個之內部的壓力。因此，因為對傳熱空間之各區域可調整傳熱空間內的壓力，所以對傳熱空間之各區域可仔細地調整除熱的速度(量與時間)。
如以上之說明所示，提供一種作成可進行與輸入熱量之分布的變化對應之調溫的技術。
10:處理裝置
12:腔室本體
12p:開口
14:載置台
16:上部電極
18:支撐構件
20:頂板
20a:氣體排出孔
22:支撐體
22a:連通孔
22b:氣體擴散室
22c:埠
24:配管
26:氣體源
28:流量控制器
30:閥
32:排氣裝置
34:冷卻台
35:流路群
35FC:流路
35FE:流路
35FM:流路
36:靜電夾頭
38:支撐構件
40:供電體
42:高頻電源
44:高頻電源
46:匹配器
48:匹配器
54:吸附用電極
56:加熱器
60:直流電源
62:加熱器電源
64:濾波器
84:聚焦環
86:絕緣性構件
D1:檢測器
D2:檢測器
DS:區域
FL1:流路
FL11:流路
FL12:流路
FL2:流路
FL21:流路
FL22:流路
FL3:流路
FL31:流路
FL32:流路
FL4:流路
FL41:流路
FL42:流路
FL5:流路
FL6:流路
GRA1:圖形
GRA2:圖形
GRB1:圖形
GRB2:圖形
GU:壓力調整裝置
GV:閘閥
LNG:彈性構件
MCU:控制部
PS:配管系統
RC:區域
RE:區域
RM:區域
S:處理空間
TL:傳熱空間
TU:急冷單元
VA1:閥
VA2:閥
VB1:閥
VB2:閥
VB3:閥
VB4:閥
VVA:閥群
VVB:閥群
W:被加工物
第1圖係示意地顯示一實施形態之處理裝置的圖。
第2圖係示意地顯示一實施形態之處理裝置的配管系統之構成的圖。
第3圖係在一實施形態之處理裝置，用以說明從急冷單元對冷卻台內之複數條流路的冷媒之一供給順序的圖。
第4圖係在一實施形態之處理裝置，用以說明從急冷單元對冷卻台內之複數條流路的冷媒之其他的供給順序的圖。
第5圖係在一實施形態之處理裝置，顯示輸入熱量與調溫之溫度之關係的圖。
第6圖係在一實施形態之處理裝置，顯示輸入熱量與調溫之溫度之關係的圖。
第7圖係示意地顯示一實施形態之處理裝置之其他的例子的圖。
以下，參照圖面，詳細地說明各種實施形態。此外，在各圖面，對相同或相當的部分係附加相同的符號。
參照第1圖及第2圖，說明一實施形態之處理裝置的構成。第1圖係示意地顯示一實施形態之處理裝置的圖。第2圖係示意地顯示一實施形態之處理裝置的配管系統之構成的圖。第1圖及第2圖所示之處理裝置10係容量耦合式之電漿處理裝置。處理裝置10係處理被加工物(有稱為被加工物W的情況)之處理裝置。處理裝置10係包括腔室本體12、載置台14、上部電極16、配管24、氣體源26、流量控制器28、閥30、排氣裝置32、高頻電源42、高頻電源44、匹配器46、匹配器48、直流電源60、加熱器電源62、濾波器64、控制部MCU、配管系統PS以及急冷單元TU。腔室本體12係包括開口12p、支撐構件18、頂板20、氣體排出孔20a、支撐體22、連通孔22a、氣體擴散室22b、埠22c以及閘閥GV。載置台14係包括冷卻台34、靜電夾頭36、支撐構件38、供電體40、吸附用電極54、加熱器56、聚焦環84以及絕緣性構件86。冷卻台34係具備流路群35，而流路群35係包括流路35FC(第1流路)、流路35FM(第2流路)以及流路35FE(第3流路)。
配管系統PS係包括檢測器D1、檢測器D2、閥群VVA(第1閥群)以及閥群VVB(第2閥群)。閥群VVA係包括閥VA1(第1閥)與閥VA2(第2閥)。閥群VVB係包括閥VB1(第3閥)、閥VB2(第4閥)、閥VB3(第5閥)以及閥VB4(第6閥)。
配管系統PS係更包括流路FL1、流路FL2、流路FL3、流路FL4、流路FL5以及流路FL6。流路FL1係包括流路FL11與流路FL12。流路FL2係包括流路FL21與流路FL22。流路FL3係包括流路FL31與流路FL32。流路FL4係包括流路FL41與流路FL42。
腔室本體12係具有大致圓筒形狀，並提供處理空間S，作為處理被加工物W之腔室本體12的的內部空間。腔室本體12係例如由鋁所構成。在腔室本體12之 內部空間的表面，形成耐酸鋁膜及/或氧化釔膜之具有耐電漿性之陶瓷製的塗膜。腔室本體12係以電性接地。在腔室本體12的側壁，形成開口12p，該開口12p係用以將被加工物W搬入處理空間S，又，從處理空間S搬出。開口12p係可藉閘閥GV開閉。被加工物W係如晶圓般具有圓盤形狀。
載置台14係具有載置被加工物W之構造，並被設置於腔室本體12的內部。載置台14係構成為在處理空間S內支撐被加工物W。載置台14係具有吸附被加工物W的功能、調整被加工物W之溫度的功能、以及向搭載靜電夾頭36之冷卻台34傳送高頻的構造。關於載置台14之細節係後述。
上部電極16係被配置於腔室本體12的上部開口內，並被配置成與後述之載置台14的下部電極大致平行。絕緣性之支撐構件18介於上部電極16與腔室本體12之間。
頂板20係具有大致圓盤形狀。頂板20係可具有導電性。頂板20係例如由矽或鋁所形成，在頂板20之表面，形成耐電漿性的陶瓷塗膜。在頂板20，形成多個氣體排出孔20a。氣體排出孔20a係在大致鉛垂方向(從頂板20往載置台14之方向)延伸。
支撐體22係拆裝自如地支撐頂板20。支撐體22係例如由鋁所形成。在支撐體22，形成氣體擴散室22b。分別與氣體排出孔20a連通的多個連通孔22a從氣體擴散室22b延伸。在氣體擴散室22b，經由埠22c連接配管24。在配管24，連接氣體源26。在配管24的中途，設置稱為質量流量控制器之流量控制器28及閥30。氣體源26、流量控制器28以及閥30係在一實施形態構成氣體供給部。
排氣裝置32係包含稱為渦輪分子泵、乾式真空泵之一種以上的泵、及壓力調整閥。排氣裝置32係與在腔室本體12所形成之排氣口連接。
在使用處理裝置10時，將被加工物W載置於載置台14上，並藉載置台14固持。來自氣體源26的處理氣體被供給至腔室本體12內，而排氣裝置32動作，將腔室本體12內之空間的壓力降壓。在上部電極16與載置台14的下部電極之間形成高頻電場。藉此，處理氣體解離，而藉處理氣體中之分子及/或原子的活性物種處理被加工物W。在這種處理，處理裝置10之各部係由控制部MCU所控制。
載置台14係具有冷卻台34及靜電夾頭36。靜電夾頭36係被設置於冷卻台34之上。冷卻台34係藉從腔室本體12之底部向上方延伸的支撐構件38支撐。支撐構件38係絕緣性之構件，例如由氧化鋁(alumina)所形成。支撐構件38係具有大致圓筒形狀。
供電體40係與冷卻台34連接。供電體40係例如是供電棒，並與冷卻台34的下面連接。供電體40係由鋁或鋁合金所形成。供電體40係與在腔室本體12之外部所設置的高頻電源42及高頻電源44以電性連接。高頻電源42係產生電漿產生用之第1高頻的電源。第1高頻之頻率係例如是約40[MHz]。高頻電源44係產生離子拉入用之第2高頻的電源。第2高頻之頻率係例如是約13.56[MHz]。
高頻電源42係經由匹配器46與供電體40連接。匹配器46係具有用以使高頻電源42之負載側的阻抗與高頻電源42之輸出阻抗匹配的匹配電路。高頻電源44 係經由匹配器48與供電體40連接。匹配器48係具有用以使高頻電源44之負載側的阻抗與高頻電源44之輸出阻抗匹配的匹配電路。
冷卻台34係由例如鋁之具有導電性的金屬所形成。冷卻台34係具有大致圓盤形狀。冷卻台34係包括區域RC(第1區域)、區域RM(第2區域)以及區域RE(第3區域)。區域RC、區域RM以及區域RE係沿著在冷卻台34之上所設置之靜電夾頭36的表面所配置。區域RC係從靜電夾頭36的該表面之上觀察時，在平面圖上，被配置於冷卻台34的中央。區域RM係從靜電夾頭36的該表面之上觀察時，在平面圖上，被配置成包圍區域RC。區域RE係從靜電夾頭36的該表面之上觀察時，在平面圖上，被配置成包圍區域RC及區域RM。區域RM係被配置於區域RC與區域RE之間。靜電夾頭36的該表面之包含中央的區域係被配置於冷卻台34的區域RC上。靜電夾頭36的該表面中在包含靜電夾頭36之中央的區域與包含靜電夾頭36之外緣的區域之間的區域係被配置於區域RM上，靜電夾頭36的該表面中包含靜電夾頭36之外緣的區域係被配置於區域RE上。
冷卻台34係與配管系統PS連接，並使經配管系統PS所供給之冷媒(從急冷單元TU所輸出之冷媒)流動。在冷卻台34，形成冷媒用的流路群35。流路群35係與配管系統PS連接，並使來自急冷單元TU的冷媒流動。流路35FC、流路35FM以及流路35FE係沿著靜電夾頭36之表面所配置。流路35FC係被配置於區域RC。流路35FM係被配置於區域RM。流路35FE係被配置於區域RE。流路35FC係從靜電夾頭36的該表面之上觀察時，在平面圖上，被配置於冷卻台34的中央。流路35FM係從靜電夾頭36的該表面之上觀察時，在平面圖上，被配置成包圍流路35FC。流路35FE係從靜電夾頭36的該表面之上觀察時，在平面圖上，被配置成包圍流路35FM及流路35FC。靜電夾頭36的表面之包含中央的區域係被配置於流路35FC 上，靜電夾頭36的表面中在包含靜電夾頭36之中央的區域與包含靜電夾頭36之外緣的區域之間的區域係被配置於流路35FM上，靜電夾頭36的該表面中包含靜電夾頭36之外緣的區域係被配置於流路35FE上。
對流路群35，從急冷單元TU供給冷媒。急冷單元TU係輸出冷媒。對流路群35所供給之冷媒係在一實施形態，藉其氣化來吸熱而進行冷卻的冷媒。此冷媒係例如可能是氫氟碳化合物系的冷媒。
靜電夾頭36係被設置於冷卻台34之上。冷卻台34係構成下部電極。冷卻台34係具有導電性。冷卻台34係例如可以是對氮化鋁或碳化矽賦與導電性之陶瓷製，或可以是金屬(例如鈦)製。
靜電夾頭36係被設置於冷卻台34之上。靜電夾頭36係藉使用介於靜電夾頭36與冷卻台34之間的金屬之金屬接合，與冷卻台34結合。靜電夾頭36係具有大致圓盤形狀。由氧化鋁(alumina)等之陶瓷所形成。
靜電夾頭36係內建吸附用電極54。吸附用電極54係電極膜，在吸附用電極54，將直流電源60以電性連接。對吸附用電極54供給來自直流電源60之直流電壓時，靜電夾頭36係產生稱為庫倫力的靜電力，藉該靜電力固持被加工物W。靜電夾頭36係更內建加熱器56。加熱器56係被設置於靜電夾頭。加熱器56係與加熱器電源62連接。在一實施形態，在加熱器56與加熱器電源62之間，為了防止高頻侵入加熱器電源62，而設置濾波器64。
聚焦環84係被設置成包圍靜電夾頭36。聚焦環84係沿著靜電夾頭36之表面(被加工物W之表面)延伸。
載置台14之冷卻台34等係在外周側由一個以上之絕緣性構件86所覆蓋。一個以上之絕緣性構件86係例如由氧化鋁或石英所形成。
控制部MCU係構成為控制處理裝置10之各部。例如，控制部MCU係可能是包括處理器及記憶體之記憶裝置的電腦裝置。控制部MCU係根據在記憶裝置所記憶之程式及處方來動作，藉此，可控制處理裝置10之各部。
以下，詳細地說明在處理裝置10可採用之配管系統PS。第2圖係顯示一實施形態之配管系統之構成的圖。第2圖所示之配管系統PS係具備複數個閥(閥群VVA之閥VA1、閥VA2、閥群VVB之閥VB1、閥VB2、閥VB3、閥VB4)。配管系統PS係與急冷單元TU連接，並使從急冷單元TU所輸出之冷媒流動。在配管系統PS，在流路35FC、流路35FM以及流路35FE之各個連接急冷單元TU。從急冷單元TU向流路35FC、流路35FM以及流路35FE之各個供給冷媒。因應於閥群VVB之開閉狀態的切換，切換在急冷單元TU與流路群35之間之冷媒的流路。配管系統PS係構成為藉由控制部MCU控制該複數個閥的開閉，可變更對流路35FC、流路35FM以及流路35FE之冷媒的供給順序。具體而言，在配管系統PS，在控制部MCU之控制下，作為對流路35FC、流路35FM以及流路35FE之各個供給來自急冷單元TU之冷媒的順序，可實現後述之2種供給模式(第1供給模式、第2供給模式)。
在流路群35，在流路35FC與流路35FM之間、及在流路35FM與流路35FC之間，係都經由閥群VVA所連接。流路35FC與流路35FM係經由閥VA1連接。流路35FM及流路35FE係經由閥VA2連接。流路35FC與流路35FM係經由流路FL1連接，在流路FL1設置閥VA1。流路35FC與閥VA1係經流路FL11連接。閥VA1與流路35FM係經流路FL12連接。流路35FM與流路35FE係係經流路FL2連接。在流路FL2設置閥VA2。流路35FM與閥VA2係經流路FL21連接。閥VA2與流路35FE係經流路FL22連接。
閥VA1之開度及閥VA2之開度係可調。閥VA1、閥VA2係例如可能是具有直線狀型式之金屬製隔膜並可藉氣壓調整開度的閥。藉由在閥VA1、閥VA2使用這種閥，可降低壓損。
在閥VA1，設置檢測器D1。檢測器D1係可配置於閥VA1之兩端部中任一個端部(與流路FL11連接的端部、與流路FL12連接的端部之任一方)。檢測器D1係檢測出通過閥VA1之冷媒的壓力或溫度，並向控制部MCU傳送檢測結果。在閥VA2，設置檢測器D2。檢測器D2係可配置於閥VA2之兩端部中任一個端部(與流路FL21連接的端部、與流路FL22連接的端部之任一方)。檢測器D2係檢測出通過閥VA2之冷媒的壓力或溫度，並向控制部MCU傳送檢測結果。
在配管系統PS，急冷單元TU與流路35FE係經由閥VB1連接。在配管系統PS，急冷單元TU與流路35FC係經由閥VB2連接。在配管系統PS，閥VB1與流路35FE之間、閥VB2與急冷單元TU之間係經由閥VB3連接。在配管系統PS，急冷單元TU與閥VB1之間、閥VB2與流路35FC之間係經由閥VB4連接。
更具體而言，急冷單元TU與流路群35係經由閥群VVB連接。急冷單元TU與流路35FE係經由流路FL3連接。在流路FL3，設置閥VB1。急冷單元TU與閥VB1係經由流路FL31連接。閥VB1與流路35FE係經由流路FL32連接。急冷單元TU與流路35FC係經由流路FL4連接。在流路FL4，設置閥VB2。急冷單元TU與閥VB2係經由流路FL41連接。閥VB2與流路群35C係經由流路FL42連接。流路FL32與流路FL41係經由流路FL5連接。在流路FL5，設置閥VB3。流路FL31與流路FL42係經由流路FL6連接。在流路FL6，設置閥VB4。
參照第3圖及第5圖，說明第1供給模式。第3圖係在一實施形態之處理裝置，用以說明從急冷單元對冷卻台內之複數條流路的冷媒之一供給順序的圖。第5圖係在一實施形態之處理裝置，顯示輸入熱量與調溫之溫度之關係的圖。第5圖之橫軸係表示冷卻台34內的位置(區域RC、區域RM以及區域RE)，第5圖之2條縱軸各自表示輸入熱量、調溫之溫度。在第1供給模式，閥VB3、閥VB4係被關閉(在第3圖閥VB3及閥VB4係被塗黑)，且，閥VA1、閥VA2、閥VB1以及閥VB2係被打開之狀態。閥VA1、閥VA2之開度(0%(全閉之狀態)~100%(全開之狀態))係可藉控制部MCU(或藉手動)調整。藉由調整閥VA1、閥VA2之開度，因為可仔細地調整在流路35FM之冷媒的壓力、在流路35FC之冷媒的壓力的各個，所以可仔細地調整藉冷媒之調溫之溫度的分布。
在第1供給模式，從急冷單元TU所輸出之冷媒係經由閥VB1流至流路35FE，再從流路35FE經由閥VA2統至流路35FM，再從流路35FM經由閥VA1流至流路35FC，更從流路35FC經由閥VB2流至急冷單元TU。即，從急冷單元TU所輸出之冷媒係按照流路35FE、流路35FM、流路35FC之順序流動。在配管系統PS之冷媒的流路內，冷媒之壓力(氣化(調溫)溫度)係冷媒之上游側的壓力比冷媒之下 游側的壓力更大，冷媒之壓力愈大，成為愈高溫之調溫。在第1供給模式，因為冷媒之壓力係按照流路35FE、流路35FM、流路35FC之順序增大，故調溫之溫度按照流路35FE(區域RE)、流路35FM(區域RM)、流路35FC(區域RC)之順序變高。因此，對冷卻台34之電漿之輸入熱量的分布如第5圖之圖形GRA1所示，在按照區域RC、區域RM、區域RE之順序變多的情況，藉由執行第1供給模式，如第5圖之圖形GRA2所示，因為藉冷媒之對冷卻台34的調溫之溫度的分布會成為與電漿之輸入熱量的分布相反的分布，所以位於區域RC上之被加工物W之區域的溫度、位於區域RM上之被加工物W之區域的溫度、位於區域RE上之被加工物W之區域的溫度係與電漿之輸入熱量的分布無關，會成為大致相同。
參照第4圖及第6圖，說明第2供給模式。第4圖係在一實施形態之處理裝置，用以說明從急冷單元對冷卻台內之複數條流路的冷媒之其他的供給順序的圖。第6圖係在一實施形態之處理裝置，表示輸入熱量與調溫之溫度之關係的圖。第6圖之橫軸係表示冷卻台34內的位置(區域RC、區域RM以及區域RE)，第6圖之2條縱軸各自表示輸入熱量、調溫之溫度。在第2供給模式，閥VB1、閥VB2係被關閉(在第4圖閥VB1及閥VB2係被塗黑)，且，閥VA1、閥VA2、閥VB3以及閥VB4係被打開之狀態。閥VA1、閥VA2之開度(0%(全閉之狀態)~100%(全開之狀態))係可藉控制部MCU(或藉手動)調整。藉由調整閥VA1、閥VA2之開度，因為可仔細地調整在流路35FM之冷媒的壓力、在流路35FE之冷媒的壓力的各個，所以可仔細地調整藉冷媒之調溫之溫度的分布。
在第2供給模式，從急冷單元TU所輸出之冷媒係經由閥VB4流至流路35FC，再從流路35FC經由閥VA1統至流路35FM，再從流路35FM經由閥VA2流至流路35FE，更從流路35FE經由閥VB3流至急冷單元TU。即，從急冷單元TU 所輸出之冷媒係按照流路35FC、流路35FM、流路35FE之順序流動。在配管系統PS之冷媒的流路內，冷媒之壓力(氣化(調溫)溫度)係冷媒之上游側的壓力比冷媒之下游側的壓力更大，冷媒之壓力愈大，成為愈高溫之調溫。在第2供給模式，因為冷媒之壓力係按照流路35FC、流路35FM、流路35FE之順序增大，故調溫之溫度按照流路35FC(區域RC)、流路35FM(區域RM)、流路35FE(區域RE)之順序變高。因此，對冷卻台34之電漿之輸入熱量的分布如第6圖之圖形GRB1所示，在按照區域RE、區域RM、區域RC之順序變多的情況，藉由執行第2供給模式，如第6圖之圖形GRB2所示，因為藉冷媒之對冷卻台34的調溫之溫度的分布會成為與電漿之輸入熱量的分布相反的分布，所以位於區域RE上之被加工物W之區域的溫度、位於區域RM上之被加工物W之區域的溫度、位於區域RC上之被加工物W之區域的溫度係與電漿之輸入熱量的分布無關，會成為大致相同。
如以上之說明所示，使用上述之第1供給模式及第2供給模式，更藉由仔細地調整閥VA1及閥VA2之各個的開度，而與對被加工物W之輸入熱量的分布及該分布的變化無關，可使被加工物W之溫度成為大致均勻。
在一實施形態的處理裝置10，載置被加工物W之載置台14的冷卻台34係在冷卻台34之區域RC、區域RM以及區域RE的各個分別設置使冷媒流動之流路群的流路35FC、流路35FM以及流路35FE，並藉閥群VVA連接流路35FC與流路35FM之間及流路35FM與流路35FE之間，經由閥群VVB連接急冷單元TU與在冷卻台34所設置之流路群35。因此，藉由調整閥群VVA之開閉狀態與閥群VVB之開閉狀態，因為可對冷卻台34之各區域RC、區域RM以及區域RE調整在冷卻台34內流動之冷媒的流路及壓力，所以可仔細地進行對冷卻台34之調溫。因此， 與電漿之輸入熱量的分布無關，可易於實現使在冷卻台34之上所配置之被加工物W的溫度變成大致均勻。
進而，因為分別經由不同之閥的閥VA1、閥VA2連接流路35FC與流路35FM、流路35FM與流路35FE，所以分別地進行該各閥的調整，亦可分別地對冷卻台34之在冷卻台34之區域RC、區域RM以及區域RE的各個進行調溫，所以可實現更仔細之調溫。
進而，因為在流路35FC與流路35FM之間所設置的閥VA1、及在流路35FM與流路35FE之間所設置的閥VA2係都開度可調，所以藉由調整閥VA1與閥VA2之開度，可更仔細地實現對冷卻台34之區域RC、區域RM以及區域RE的各個之調溫。
進而，因為閥群VVB具備閥VB1~VB4，所以在急冷單元TU與流路群35之間的冷媒之流路的變更可變成確實。
以上，在較佳之實施形態，圖示並說明本發明之原理，但是本發明係在不超出這種原理下可變更配置及細節，這係本專業者所認識。本發明係不是被限定為在本實施形態所揭示之特定的構成。因此，對如申請專利範圍及其精神的範圍內之全部的修正及變更請求權利。
例如，如第7圖所示，在一實施形態之處理裝置10，將傳熱空間TL設置於冷卻台34與氣體源26之間的構成亦可能。第7圖係示意地表示一實施形態之處理裝置10之其他的例子的圖。第7圖所示之處理裝置10更包括壓力調整裝置GU與複 數個彈性構件LNG。傳熱空間TL係被設置於靜電夾頭36與冷卻台34之間，並沿著靜電夾頭36延伸。
進而，第7圖所示之處理裝置10係更具備複數個彈性構件LNG，第7圖所示之處理裝置10的傳熱空間TL係藉複數個彈性構件LNG氣密地分離成複數個區域DS。在傳熱空間TL內，複數個區域DS之各個係藉複數個彈性構件LNG所劃定。彈性構件LNG係O環。在傳熱空間TL內之區域DS的個數或形狀係可因應於各種條件等自如地設置。壓力調整裝置GU係與複數個區域DS之各個連接，並藉對複數個區域DS的各個之氣體的供給、吸入，調整複數個區域DS內之各個的壓力。
在傳熱空間TL內(具體而言，係複數個區域DS內之各個)之隔熱性能係壓力愈低時愈高。因此，在對冷卻台34上的被加工物W進行急速之除熱的情況，使傳熱空間TL內(具體而言，係複數個區域DS內之各個)之壓力變成比較高，降低隔熱性能，而在藉電漿輸入熱量使冷卻台34上之被加工物W的溫度上升的情況，使傳熱空間TL內(具體而言，係複數個區域DS內之各個)之壓力變成比較低，提高隔熱性能。
依此方式，在第7圖所示之處理裝置10的情況，藉傳熱空間TL內之壓力的調整，可調整從靜電夾頭36可傳導之對冷卻台34的熱量。因此，可仔細地調整除熱的速度(量與時間)。進而，因為可對傳熱空間TL之各區域DS調整傳熱空間TL內之壓力，所以可對傳熱空間TL之各區域DS仔細地調整除熱的速度(量與時間)。
34‧‧‧冷卻台
35‧‧‧流路群
35FC‧‧‧流路
35FE‧‧‧流路
35FM‧‧‧流路
D1‧‧‧檢測器
D2‧‧‧檢測器
FL1‧‧‧流路
FL11‧‧‧流路
FL12‧‧‧流路
FL2‧‧‧流路
FL21‧‧‧流路
FL22‧‧‧流路
FL3‧‧‧流路
FL31‧‧‧流路
FL32‧‧‧流路
FL4‧‧‧流路
FL41‧‧‧流路
FL42‧‧‧流路
FL5‧‧‧流路
FL6‧‧‧流路
PS‧‧‧配管系統
TU‧‧‧急冷單元
VA1‧‧‧閥
VA2‧‧‧閥
VB1‧‧‧閥
VB2‧‧‧閥
VB3‧‧‧閥
VB4‧‧‧閥
VVA‧‧‧閥群
VVB‧‧‧閥群

Claims (8)

  1. 一種處理裝置，係被加工物之處理裝置，包括：腔室本體；載置台，係在該腔室本體之內部所設置並載置該被加工物；輸出冷媒之急冷單元；以及配管系統，係與該急冷單元連接，並使該冷媒流動；該載置台包括：冷卻台，係與該配管系統連接，並使經由該配管系統所供給之該冷媒流動；及靜電夾頭，設置於該冷卻台之上；該冷卻台包括第1區域、第2區域及第3區域、以及與該配管系統連接並使該冷媒流動的流路群；該第1區域、該第2區域以及該第3區域係沿著該靜電夾頭之表面所配置；從該靜電夾頭之上觀察時，該第1區域係被配置於該冷卻台之中央；從該靜電夾頭之上觀察時，該第2區域係被配置成包圍該第1區域；從該靜電夾頭之上觀察時，該第3區域係被配置成包圍該第1區域及該第2區域；該流路群係包括第1流路、第2流路以及第3流路；該第1流路係被配置於該第1區域；該第2流路係被配置於該第2區域；該第3流路係被配置於該第3區域；該配管系統係包括第1閥群與第2閥群； 於該流路群中，在該第1流路與該第2流路之間、及在該第2流路與該第3流路之間的任一個之間都經由該第1閥群連接；該急冷單元與該流路群係經由該第2閥群連接，其中該處理裝置更包含：傳熱空間，設置於該靜電夾頭與該冷卻台之間，並沿著該靜電夾頭延伸，該傳熱空間係被氣密地分離成複數個區域；及壓力調整裝置，與該複數個區域各自連接，並調整該複數個區域之各個之內部的壓力。
  2. 如申請專利範圍第1項之處理裝置，其中，該第1閥群係包括第1閥與第2閥；該第1流路與該第2流路係經由該第1閥連接；該第2流路與該第3流路係經由該第2閥連接。
  3. 如申請專利範圍第2項之處理裝置，其中，該第1閥之開度及該第2閥之開度係可調。
  4. 如申請專利範圍第1~3項中任一項之處理裝置，其中，隨著該第2閥群之開閉狀態的切換，而切換在該急冷單元與該流路群之間之冷媒的流路。
  5. 一種處理裝置，係被加工物之處理裝置，包括：腔室本體；載置台，係在該腔室本體之內部所設置並載置該被加工物； 輸出冷媒之急冷單元；以及配管系統，係與該急冷單元連接，並使該冷媒流動；該載置台包括：冷卻台，係與該配管系統連接，並使經由該配管系統所供給之該冷媒流動；及靜電夾頭，設置於該冷卻台之上；該冷卻台包括第1區域、第2區域及第3區域、以及與該配管系統連接並使該冷媒流動的流路群；該第1區域、該第2區域以及該第3區域係沿著該靜電夾頭之表面所配置；從該靜電夾頭之上觀察時，該第1區域係被配置於該冷卻台之中央；從該靜電夾頭之上觀察時，該第2區域係被配置成包圍該第1區域；從該靜電夾頭之上觀察時，該第3區域係被配置成包圍該第1區域及該第2區域；該流路群係包括第1流路、第2流路以及第3流路；該第1流路係被配置於該第1區域；該第2流路係被配置於該第2區域；該第3流路係被配置於該第3區域；該配管系統係包括第1閥群與第2閥群；於該流路群中，在該第1流路與該第2流路之間、及在該第2流路與該第3流路之間的任一個之間都經由該第1閥群連接；該急冷單元與該流路群係經由該第2閥群連接，其中該第2閥群係包括第3閥、第4閥、第5閥以及第6閥；該急冷單元與該第3流路係經由該第3閥連接； 該急冷單元與該第1流路係經由該第4閥連接；該第3閥與該第3流路之間、及該第4閥與該急冷單元之間係經由該第5閥連接；該急冷單元與該第3閥之間、及該第4閥與該第1流路之間係經由該第6閥連接。
  6. 如申請專利範圍第5項之處理裝置，其中該第1閥群係包括第1閥與第2閥；該第1流路與該第2流路係經由該第1閥連接；該第2流路與該第3流路係經由該第2閥連接。
  7. 如申請專利範圍第6項之處理裝置，其中，該第1閥之開度及該第2閥之開度係可調。
  8. 如申請專利範圍第5項之處理裝置，其中，隨著該第2閥群之開閉狀態的切換，而切換在該急冷單元與該流路群之間之冷媒的流路。
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