TWI772608B - Plasma processing apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本發明係關於一種電漿處理裝置。The present invention relates to a plasma processing device.
自先前以來,悉知使用電漿對晶圓等被處理體進行電漿處理之電漿處理裝置。此種電漿處理裝置例如於可構成真空空間之處理容器內,具有保持兼作電極之被處理體之載置台。電漿處理裝置於形成於處理容器內之真空空間,藉由對載置台施加特定之高頻電力,對配置於載置台之被處理體進行電漿處理。於載置台形成有貫通載置台之真空空間側之正面及其背面之插入孔,銷插入於插入孔。於電漿處理裝置中,於搬送被處理體之情形時,使銷自插入孔突出,以銷自背面支持被處理體而使被處理體自載置台脫離。Conventionally, plasma processing apparatuses are known that use plasma to perform plasma processing on objects to be processed, such as wafers. Such a plasma processing apparatus has, for example, a mounting table for holding the object to be processed that also serves as an electrode in a processing container that can constitute a vacuum space. The plasma processing apparatus performs plasma processing on the object to be processed placed on the mounting table by applying a specific high-frequency power to the mounting table in the vacuum space formed in the processing container. An insertion hole penetrating the front surface and the back surface of the vacuum space side of the mounting table is formed on the mounting table, and a pin is inserted into the insertion hole. In a plasma processing apparatus, when a to-be-processed object is conveyed, a pin is made to protrude from an insertion hole, a to-be-processed object is supported by a pin from the back surface, and the to-be-processed object is detached from a mounting table.
於插入孔之與銷對向之壁面,沿著插入孔之圓周方向設置有O形環等密封構件。密封構件藉由與銷接觸而密封插入孔。於電漿處理裝置中,藉由密封構件密封插入孔,藉此維持處理容器內之真空空間之氣密性。 [先前技術文獻] [專利文獻]A sealing member such as an O-ring is provided on the wall surface of the insertion hole facing the pin along the circumferential direction of the insertion hole. The sealing member seals the insertion hole by being in contact with the pin. In the plasma processing apparatus, the insertion hole is sealed by the sealing member, thereby maintaining the airtightness of the vacuum space in the processing container. [Prior Art Literature] [Patent Literature]
[專利文獻1]日本專利特開2013-42012號公報[Patent Document 1] Japanese Patent Laid-Open No. 2013-42012
[發明所欲解決之問題][Problems to be Solved by Invention]
本發明提供一種可適當地密封供銷插入之插入孔之技術。 [解決問題之技術手段]The present invention provides a technique for properly sealing an insertion hole into which a pin is inserted. [Technical means to solve problems]
於1實施態樣中,所揭示之電漿處理裝置具有:插入構件,其具有配置於真空空間側之第1面及配置於非真空空間側之第2面,且形成有貫通上述第1面及上述第2面之插入孔;銷,其插入上述插入孔,於上下方向上移動;可動構件,其供上述銷插入,且於形成於上述插入孔之與上述銷對向之壁面凹部,沿著該凹部之與上述銷之軸方向交叉之面可移動地設置;第1密封構件,其配置於上述可動構件與上述銷之間;及第2密封構件,其配置於上述可動構件與上述凹部之上述面之間,且於自上述銷向上述第1密封構件局部性地壓縮上述第1密封構件之按壓力發揮作用之情形時,向釋放該按壓力之方向容許上述可動構件之移動。 [發明之效果]In one embodiment, the disclosed plasma processing apparatus includes an insertion member having a first surface disposed on the side of the vacuum space and a second surface disposed on the side of the non-vacuum space, and formed so as to penetrate the first surface. and an insertion hole on the second surface; a pin, which is inserted into the insertion hole, and moves in the vertical direction; a movable member, into which the pin is inserted, and is formed in a recessed portion of the wall surface formed in the insertion hole opposite to the pin, along the a first sealing member disposed between the movable member and the pin; and a second sealing member disposed between the movable member and the concave portion The movable member is allowed to move in the direction in which the pressing force is released when the pressing force that locally compresses the first sealing member from the pin to the first sealing member acts between the above-mentioned surfaces. [Effect of invention]
根據所揭示之電漿處理裝置之1態樣,可獲得能夠適當地密封供銷插入之插入孔之效果。According to one aspect of the disclosed plasma processing apparatus, the effect that the insertion hole into which the pin is inserted can be properly sealed can be obtained.
以下,對所揭示之電漿處理裝置之實施形態,基於圖式詳細地進行說明。再者,揭示技術並不受本實施形態限定。Hereinafter, embodiments of the disclosed plasma processing apparatus will be described in detail based on the drawings. In addition, the disclosure technique is not limited to this embodiment.
自先前以來,悉知使用電漿對晶圓等被處理體進行電漿處理之電漿處理裝置。此種電漿處理裝置例如於可構成真空空間之處理容器內,具有保持兼作電極之被處理體之載置台。電漿處理裝置於形成於處理容器內之真空空間,藉由對載置台施加特定之高頻電力,對配置於載置台之被處理體進行電漿處理。Conventionally, plasma processing apparatuses are known that use plasma to perform plasma processing on objects to be processed, such as wafers. Such a plasma processing apparatus has, for example, a mounting table for holding the object to be processed that also serves as an electrode in a processing container that can constitute a vacuum space. The plasma processing apparatus performs plasma processing on the object to be processed placed on the mounting table by applying a specific high-frequency power to the mounting table in the vacuum space formed in the processing container.
此處,參照圖8對先前技術中之載置台130之要部構成進行說明。圖8係表示先前技術中之載置台130之要部構成的概略剖視圖。如圖8所示,於載置台130,形成有貫通載置台130之真空空間側之正面及其背面之插入孔170,銷172插入於插入孔170。於電漿處理裝置中,於搬送作為被處理體之晶圓之情形時,使銷172自插入孔170突出,以銷172自背面支持晶圓而使晶圓自載置台130脫離。Here, the configuration of the essential parts of the mounting table 130 in the prior art will be described with reference to FIG. 8 . FIG. 8 is a schematic cross-sectional view showing a configuration of an essential part of the mounting table 130 in the prior art. As shown in FIG. 8 , the mounting table 130 is formed with
於插入孔170之與銷172對向之壁面,沿著插入孔170之圓周方向設置有O形環等密封構件286。密封構件286藉由與銷172接觸而密封插入孔170。於電漿處理裝置中,藉由密封構件286密封插入孔170,藉此維持處理容器內之真空空間之氣密性。On the wall surface of the
然而,於電漿處理裝置中,於根據各種電漿處理而控制載置台之溫度之情形時,載置台根據溫度變化而膨脹或收縮。因載置台膨脹或收縮而導致載置台之插入孔之軸與銷之軸偏移,由此自銷向設置於插入孔之密封構件作用局部性地壓縮密封構件之按壓力。若局部性地壓縮密封構件,則有於密封構件之未壓縮之部分與銷之間產生間隙之可能性,其結果,有導致難以充分地密封插入孔之問題。例如,於圖8所示之例中,載置台130根據溫度變化而於載置台130之徑向上膨脹,藉此局部性地壓縮密封構件286,有於密封構件286之未壓縮之部分與銷172之間產生間隙之可能性。再者,該問題不限於載置台,亦可同樣地產生於形成有供銷插入之插入孔之其他零件。於未適當地密封插入孔之情形時,有處理容器內之真空空間之氣密性降低之虞。However, in the plasma processing apparatus, when the temperature of the mounting table is controlled according to various plasma processes, the mounting table expands or contracts according to the temperature change. When the axis of the insertion hole of the mount is displaced from the axis of the pin due to expansion or contraction of the mount, a pressing force that locally compresses the seal member is applied from the pin to the seal member provided in the insert hole. If the sealing member is locally compressed, a gap may be generated between the uncompressed portion of the sealing member and the pin, and as a result, there is a problem that it is difficult to sufficiently seal the insertion hole. For example, in the example shown in FIG. 8 , the mounting table 130 expands in the radial direction of the mounting table 130 according to the temperature change, thereby locally compressing the sealing
(第1實施形態) [電漿處理裝置之構成] 圖1係表示第1實施形態之電漿處理裝置之概略性之構成的圖。於圖1中,表示有第1實施形態之電漿處理裝置之剖面。(first embodiment) [Configuration of plasma processing apparatus] FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a plasma processing apparatus according to the first embodiment. In FIG. 1, the cross section of the plasma processing apparatus of 1st Embodiment is shown.
如圖1所示,電漿處理裝置10係平行平板型之電漿處理裝置。電漿處理裝置10具備氣密地構成之處理容器12。處理容器12具有大致圓筒形狀,區劃有產生電漿之處理空間S作為其內部空間。電漿處理裝置10於處理容器12內具備載置台13。載置台13之上表面形成為載置作為被處理體之半導體晶圓(以下稱為「晶圓」)W之載置面54d。於本實施形態中,載置台13具有基台14及靜電吸盤50。基台14具有大致圓板形狀,設置於處理空間S之下方。基台14係例如鋁制,具有作為下部電極之功能。As shown in FIG. 1, the plasma processing apparatus 10 is a parallel plate type plasma processing apparatus. The plasma processing apparatus 10 is provided with the
靜電吸盤50設置於基台14之上表面。靜電吸盤50之上表面為平坦之圓盤狀,該上表面相當於載置晶圓W之載置面54d。靜電吸盤50具有電極54a及絕緣體54b。電極54a設置於絕緣體54b之內部,於電極54a,經由開關SW連接有直流電源56。自直流電源56對電極54a賦予直流電壓,藉此產生庫倫力,藉由該庫倫力,晶圓W被吸附保持於靜電吸盤50上。又,靜電吸盤50於絕緣體54b之內部具有加熱器54c。藉由自未圖示之饋電機構供給電力,加熱器54c加熱靜電吸盤50。藉此,控制載置台13及晶圓W之溫度。The
於本實施形態中,電漿處理裝置10進而具備筒狀保持部16及筒狀支持部17。筒狀保持部16與基台14之側面及底面之緣部相接而保持基台14。筒狀支持部17自處理容器12之底部於垂直方向上延伸,經由筒狀保持部16支持基台14。In the present embodiment, the plasma processing apparatus 10 further includes a
於基台14之周緣部分之上表面設置有聚焦環18。聚焦環18係用於改善晶圓W之處理精度之面內均勻性之構件。聚焦環18係具有大致環形狀之板狀構件,包含例如矽、石英、或碳化矽。A
於本實施形態中,於處理容器12之側壁與筒狀支持部17之間形成有排氣通路20。於排氣通路20之入口或其中途安裝有隔板22。又,於排氣通路20之底部設置有排氣口24。排氣口24由嵌入於處理容器12之底部之排氣管28區劃成。於該排氣管28連接有排氣裝置26。排氣裝置26具有真空泵,藉由使真空泵作動,可使處理容器12內之處理空間S減壓至特定之真空度為止。藉此,處理容器12內之處理空間S保持於真空環境中。處理空間S係真空空間之一例。於處理容器12之側壁,安裝有開關晶圓W之搬入出口之閘閥30。In the present embodiment, the
於基台14,經由匹配器34電性連接有高頻電源32。高頻電源32係電漿產生用之電源,將特定之高頻率(例如13 MHz)之高頻電力施加於下部電極,即基台14。又,於基台14之內部形成有未圖示之冷媒流路,電漿處理裝置10藉由使冷媒於冷媒流路循環而冷卻載置台13。藉此,控制載置台13及晶圓W之溫度。A high-
於載置台13設置有複數個,例如3個銷用插入孔70(於圖1中僅表示2個銷用插入孔70。),於該等銷用插入孔70分別插入有銷72。銷72與驅動機構74連接,且藉由驅動機構74於上下方向驅動。對包含銷用插入孔70及銷72之載置台13之構成將於下文敍述。The mounting table 13 is provided with a plurality of, for example, three pin insertion holes 70 (only two pin insertion holes 70 are shown in FIG. 1 ), and pins 72 are inserted into these pin insertion holes 70 . The
電漿處理裝置10進而於處理容器12內具備簇射頭38。簇射頭38設置於處理空間S之上方。簇射頭38包含電極板40及電極支持體42。The plasma processing apparatus 10 further includes a
電極板40係具有大致圓板形狀之導電性之板,構成上部電極。高頻電源35經由匹配器36與電極板40電性連接。高頻電源35係電漿產生用之電源,將特定之高頻率(例如60 MHz)之高頻電力施加於電極板40。當藉由高頻電源32及高頻電源35分別對基台14及電極板40賦予高頻電力時,於基台14與電極板40之間之空間,即於處理空間S形成高頻電場而產生電漿。The
於電極板40形成有複數個氣體通氣孔40h。電極板40藉由電極支持體42可裝卸地支持。於電極支持體42之內部設置有緩衝室42a。電漿處理裝置10進而具備氣體供給部44,氣體供給部44經由氣體供給導管46與緩衝室42a之氣體導入口25連接。氣體供給部44將處理氣體供給至處理空間S。該處理氣體可為例如蝕刻用之處理氣體,或亦可成膜用之處理氣體。於電極支持體42,形成有分別與複數個氣體通氣孔40h連續之複數個孔,該複數個孔與緩衝室42a連通。自氣體供給部44供給之氣體經由緩衝室42a、氣體通氣孔40h供給至處理空間S。A plurality of
於本實施形態中,於處理容器12之頂壁,設置有以環狀或同心狀延伸之磁場形成機構48。該磁場形成機構48以使處理空間S中之高頻放電容易開始(電漿點火)而穩定地維持放電之方式發揮功能。In this embodiment, the top wall of the
於本實施形態中,電漿處理裝置10進而具備氣體供給管線58及導熱氣體供給部62。導熱氣體供給部62與氣體供給管線58連接。該氣體供給管線58延伸至靜電吸盤50之上表面為止,且於該上表面以環狀延伸。導熱氣體供給部62將例如He氣體般之導熱氣體供給至靜電吸盤50之上表面與晶圓W之間。In the present embodiment, the plasma processing apparatus 10 further includes a
上述構成之電漿處理裝置10藉由控制部90總括地控制其動作。於該控制部90,設置有具備CPU(Central Processing Unit,中央處理單元)且控制電漿處理裝置10之各部之製程控制器91、使用者介面92、及記憶部93。The plasma processing apparatus 10 having the above-described configuration is collectively controlled by the
使用者介面92包含工程管理者為了管理電漿處理裝置10而進行指令之輸入操作之鍵盤,及可視化顯示電漿處理裝置10之運轉狀況之顯示器等。The
於記憶部93儲存有配方,該配方記憶有用於在製程控制器91之控制下實現由電漿處理裝置10執行之各種處理之控制程式(軟件)或處理條件資料等。而且,根據需要,藉由來自使用者介面92之指示等自記憶部93調出任意配方並使製程控制器91執行,藉此於製程控制器91之控制下於電漿處理裝置10進行所需處理。又,控制程式或處理條件資料等配方亦可利用儲存於可由電腦讀取之電腦記憶媒體(例如,硬碟、CD(Compact Disc,緊密光碟)、軟碟、半導體記憶體等)等之狀態者。又,控制程式或處理條件資料等配方亦可自其他裝置經由例如專用線路隨時傳送而於線上使用。The
[載置台13之構成]
其次,參照圖2對第1實施形態之載置台13之要部構成進行說明。圖2係表示第1實施形態之載置台13之要部構成的概略剖視圖。載置台13如上所述,包含基台14及靜電吸盤50,且以銷72可自基台14之下方朝靜電吸盤50之上方插通之方式構成。載置台13係插入構件之一例。[Configuration of the stage 13]
Next, with reference to FIG. 2, the main part structure of the mounting table 13 of 1st Embodiment is demonstrated. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of a main part of the mounting table 13 according to the first embodiment. The mounting table 13 includes the
靜電吸盤50形成為圓板狀,支持於基台14。靜電吸盤50之上表面形成載置晶圓W之載置面54d。基台14係其上表面與靜電吸盤50之下表面接合。基台14之下表面形成與載置面54d相對之背面14a。The
於載置面54d形成有供銷72插入之銷用插入孔70。銷用插入孔70貫通載置面54d及與載置面54d相對之背面14a。銷用插入孔70藉由第1貫通孔76及第2貫通孔78形成。第1貫通孔76形成於靜電吸盤50,第2貫通孔78形成於基台14。於銷用插入孔70之與銷72對向之壁面形成有凹部82。A
銷72連接於圖1所示之驅動機構74,藉由驅動機構74之驅動而於銷用插入孔70內沿上下方向移動,自載置台13之載置面54d出沒自如地動作。即,於銷72上升之狀態下,銷72之前端部自載置台13之載置面54d突出,支持晶圓W。另一方面,於銷72下降之狀態下,銷72之前端部收容於銷用插入孔70內,晶圓W載置於載置面54d。The
於銷用插入孔70之凹部82設置有可動構件84。可動構件84具有供銷72插入之開口部,且沿著凹部82之與銷72之軸方向交叉之上表面82a可移動地設置於凹部82。A
於可動構件84與銷72之間配置有第1密封構件86。於銷用插入孔70中,藉由第1密封構件86密封由可動構件84及於銷用插入孔70內沿上下方向移動之銷72所形成之間隙。第1密封構件86係例如OmniSeal(註冊商標)或O形環。The
於可動構件84與凹部82之上表面82a之間配置有第2密封構件88。於銷用插入孔70中,藉由第2密封構件88密封由可動構件84及凹部82之上表面82a所形成之間隙。第2密封構件88係例如OmniSeal(註冊商標)或O形環。A
載置台13之上表面形成為載置晶圓W之載置面54d,載置台13之下表面形成為作為與載置面54d相對之背面14a。載置台13之載置面54d配置於保持為真空環境之真空空間即處理空間S側。另一方面,載置台13之背面14a配置於保持為大氣環境之非真空空間側。非真空空間係例如由筒狀保持部16之內側面包圍之空間R。處理空間S與空間R藉由銷用插入孔70連通。電漿處理裝置10藉由第1密封構件86及第2密封構件88密封銷用插入孔70,藉此,抑制空間R側之大氣流入至處理空間S(即處理容器12內之真空空間)。The upper surface of the mounting table 13 is formed as a mounting
此外,於電漿處理裝置10中,於根據各種電漿處理而控制載置台13之溫度之情形時,載置台13根據溫度變化而膨脹或縮小。因載置台13膨脹或收縮而導致載置台13之銷用插入孔70之軸與銷72之軸偏移,故自銷72向第1密封構件86作用局部性地壓縮第1密封構件86之按壓力。若局部性地壓縮第1密封構件86,則有於第1密封構件86之未壓縮之部分與銷72之間產生間隙之可能性,其結果,難以充分地密封銷用插入孔70。In addition, in the plasma processing apparatus 10, when the temperature of the mounting table 13 is controlled according to various plasma processes, the mounting table 13 expands or contracts according to the temperature change. Due to the expansion or contraction of the mounting table 13, the axis of the
圖3係用於說明載置台13之銷用插入孔70之軸與銷72之軸之偏移的圖。載置台13具有載置面54d及與載置面54d相對之背面14a。又,於載置台13形成有貫通載置面54d及與載置面54d相對之背面14a之銷用插入孔70。載置台13之溫度藉由靜電吸盤50之加熱器54c及基台14之冷媒流路(未圖示)所控制。於電漿處理裝置10中,於控制載置台13之溫度之情形時,載置台13根據溫度變化而膨脹或收縮。於本實施形態中,設為載置台13根據溫度變化而膨脹。例如,於電漿處理裝置10中,載置台13根據溫度變化而於載置台13之徑向上膨脹。於圖3中,載置台13之膨脹方向以白色之箭頭表示。因載置台13於載置台13之徑向上膨脹,故載置台13之銷用插入孔70之軸70a相對於銷72之軸72a於載置台13之徑向上偏移。因此,藉由載置台13、第2密封構件88及可動構件84而將第1密封構件86向銷72壓抵。藉此,作為將第1密封構件86向銷72壓抵之力之反作用力,自銷72向第1密封構件86作用局部性地壓縮第1密封構件86之按壓力。於圖3中,局部性地壓縮第1密封構件86之按壓力向與載置台13之膨脹方向(即白色之箭頭所示之方向)相反之方向作用,藉由銷72局部性地壓縮第1密封構件86之右側部分。當局部性地壓縮第1密封構件86之右側部分時,有於第1密封構件86之未壓縮之左側部分與銷72之間產生間隙,大氣自該間隙流入之可能性。FIG. 3 is a diagram for explaining the offset between the axis of the
因此,於電漿處理裝置10中,於自銷72向第1密封構件86作用局部性地壓縮第1密封構件86之按壓力之情形時,第2密封構件88向釋放該按壓力之方向容許可動構件84之移動。例如,如圖3所示,假定局部性地壓縮第1密封構件86之按壓力向與載置台13之膨脹方向(即白色之箭頭所示之方向)相反之方向作用之情形。於此情形時,第2密封構件88沿著凹部82之上表面82a,向與載置台13之膨脹方向相反之方向滑動,藉此容許可動構件84之移動。Therefore, in the plasma processing apparatus 10, when a pressing force that locally compresses the first sealing
藉此,因釋放局部性地壓縮第1密封構件86之按壓力,故可防止於第1密封構件86之未壓縮之左側部分與銷72之間產生間隙。其結果,電漿處理裝置10即便於載置台13之銷用插入孔70之軸與銷72之軸偏移之情形時,亦可藉由第1密封構件86及第2密封構件88適當地密封銷用插入孔70。Thereby, since the pressing force which locally compresses the
以上,第1實施形態之電漿處理裝置10具有載置台13、銷72、可動構件84、第1密封構件86、及第2密封構件88。載置台13具有配置於真空空間側之載置面54d及配置於非真空空間側之背面14a,且形成有貫通載置面54d及背面14a之銷用插入孔70。銷72插入於銷用插入孔70,且於上下方向上移動。可動構件84供銷72插入,且於形成於銷用插入孔70之與銷72對向之壁面之凹部82,沿著凹部82之與銷72之軸方向交叉之上表面82a可移動地設置。第1密封構件86配置於可動構件84與銷72之間。第2密封構件88配置於可動構件84與凹部82之上表面82a之間,於自銷72向第1密封構件86作用局部性地壓縮第1密封構件86之按壓力之情形時,向釋放該按壓力之方向容許可動構件84之移動。藉此,電漿處理裝置10即便於伴隨著載置台13之膨脹或收縮而載置台13之銷用插入孔70之軸與銷72之軸偏移之情形時,亦可藉由第1密封構件86及第2密封構件88適當地密封銷用插入孔70。As described above, the plasma processing apparatus 10 according to the first embodiment includes the mounting table 13 , the
以下,對用於驗證第1實施形態之電漿處理裝置10之效果而進行之評估實驗進行說明。Hereinafter, the evaluation experiment performed for verifying the effect of the plasma processing apparatus 10 of 1st Embodiment is demonstrated.
[評估裝置]
首先,對評估實驗中所使用之評估裝置500進行說明。圖6係說明評估裝置500之構成例的圖。圖6所示之評估裝置500具有實驗用容器121。實驗用容器121形成為大致圓筒形狀,於底部具有開口。於實驗用容器121之開口安裝有樣品510。藉由於實驗用容器121之開口安裝樣品510,而於實驗用容器121之內部形成空間Q。[Evaluation device]
First, the
樣品510具有底板141、銷72、可動構件84、第1密封構件86、及第2密封構件88。底板141、銷72、可動構件84、第1密封構件86及第2密封構件88分別與圖2所示之載置台13、銷72、可動構件84、第1密封構件86及第2密封構件88對應。The
又,於實驗用容器121之側壁形成有排氣口121a,真空泵123經由排氣管122與排氣口121a連接。於排氣管122設置有開關閥122a。真空泵123以可將實驗用容器121內減壓至特定之真空度為止之方式構成。實驗用容器121之真空度(壓力)藉由壓力計121b測量。Moreover, the
[評估實驗]
於評估實驗中,將樣品510安裝於評估裝置500,藉由依序進行如下所示之步驟(1)~(6),測定自底板141之銷用插入孔70向空間Q流入之空氣之量(以下稱為「洩漏量」)。樣品510相當於第1實施形態之電漿處理裝置10。[Evaluation experiment]
In the evaluation experiment, the
步驟(1):藉由真空泵123,將實驗用容器121之真空度減壓至2.5 Pa左右為止。
步驟(2):使銷72之軸72a相對於底板141之銷用插入孔70之軸70a於底板141之徑向上偏移。
步驟(3):關閉開關閥122a。
步驟(4):藉由驅動機構74,使銷72於上下方向於5 mm之範圍10分鐘往返100次。
步驟(5):於執行步驟(4)10分鐘後,藉由壓力計121b測量實驗用容器121之真空度(壓力)。
步驟(6):將執行步驟(4)之10分鐘(=600秒)間的實驗用容器121之真空度(壓力)之上升量乘以實驗用容器121之容積,算出洩漏量(Pa・m3
/sec)。Step (1): With the
[比較實驗]
又,於比較實驗中,將比較樣品安裝於評估裝置500,藉由依序進行上述步驟(1)~(6)而測定出洩漏量。比較樣品相當於具有先前技術中之載置台130(參照圖8)之電漿處理裝置,代替可動構件84、第1密封構件86及第2密封構件88,而於銷72之周圍具有單一之密封構件286之點與樣品510不同。[Comparative experiment]
Moreover, in the comparative experiment, the comparative sample was attached to the
圖7係表示銷72之軸72a之偏移量與洩漏量之關係之一例的圖。圖7係改變銷72之軸72a之偏移量來測定洩漏量之結果。於圖7中,「比較例」係與比較實驗對應之洩漏量,「實施例」係與評估實驗對應之洩漏量。FIG. 7 is a diagram showing an example of the relationship between the amount of displacement of the
如圖7所示,於比較實驗中,於銷72之軸72a之偏移量為0.1 mm之情形時,洩漏量超過預先規定之容許規格之範圍。與此相對,於評估實驗中,即便於銷72之軸72a之偏移量為0.9 mm之情形時,洩漏量亦落在預先規定之容許規格之範圍內。即,可確認即便於載置台13之銷用插入孔70之軸70a與銷72之軸72a偏移之情形時,亦可藉由第1密封構件86及第2密封構件88適當地密封銷用插入孔70。As shown in FIG. 7, in the comparative experiment, when the offset of the
(第2實施形態) 其次,對第2實施形態進行說明。第2實施形態之電漿處理裝置10除載置台13之構成以外,具有與上述第1實施形態之電漿處理裝置10同樣之構成。因此,於第2實施形態中,對與上述第1實施形態共通之構成元件使用同一參照符號,並省略其詳細說明。(Second Embodiment) Next, the second embodiment will be described. The plasma processing apparatus 10 of the second embodiment has the same configuration as that of the plasma processing apparatus 10 of the first embodiment described above, except for the configuration of the mounting table 13 . Therefore, in the second embodiment, the same reference numerals are used for the same components as those in the above-described first embodiment, and detailed descriptions thereof are omitted.
[載置台13之構成] 參照圖4、圖5,對第2實施形態之載置台13之要部構成進行說明。圖4係表示第2實施形態之載置台13之要部構成的立體圖。如圖4所示,載置台13具有第1載置台102、及設置於第1載置台102之外周之第2載置台107。第1載置台102與第2載置台107以相互成為同軸之方式配置。[Configuration of the stage 13] 4 and 5, the main part configuration of the mounting table 13 according to the second embodiment will be described. FIG. 4 is a perspective view showing the configuration of a main part of the mounting table 13 according to the second embodiment. As shown in FIG. 4 , the mounting table 13 includes a first mounting table 102 and a second mounting table 107 provided on the outer periphery of the first mounting table 102 . The first mounting table 102 and the second mounting table 107 are arranged so as to be coaxial with each other.
第1載置台102包含基台103。基台103形成為圓柱狀,於軸方向之一表面103a配置有上述之靜電吸盤50。又,基台103設置有沿著外周向外側突出之凸緣部200。本實施形態之基台103形成有於自外周之側面之中央部向下側使外徑增大而向外側伸出之伸出部201,於側面之伸出部之更下部設置有向外側突出之凸緣部200。凸緣部200於上表面之圓周方向之3個以上之位置形成有於軸方向上貫通之貫通孔210。本實施形態之凸緣部200於圓周方向上以均等之間距形成有3個貫通孔210。貫通孔210具有作為供後述之銷220插入之銷用插入孔之功能。第1載置台102係插入構件之一例。The first mounting table 102 includes a
第2載置台107包含基台108。基台108以內徑較基台103之表面103a之外徑大特定尺寸之圓筒狀形成,於軸方向之一表面108a,配置有上述之聚焦環18。又,基台108於下表面以與凸緣部200之貫通孔210同樣之間距設置有銷220。本實施形態之基台108於下表面於圓周方向以均等之間距固定有3個銷220。基台108係共通構件之一例。The
基台108與基台103同軸,以銷220插入於貫通孔210之方式將圓周方向之位置對準而配置於基台103之凸緣部200上。The
圖5係表示第2實施形態之第1載置台102及第2載置台107之要部構成的概略剖視圖。圖5之例係表示於貫通孔210之位置處之第1載置台102及第2載置台107之剖面之圖。FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of the main parts of the first mounting table 102 and the second mounting table 107 according to the second embodiment. The example of FIG. 5 is a figure which shows the cross section of the
基台103由絕緣體之支持台104所支持。於基台103及支持台104形成有貫通孔210。The
貫通孔210係相較於上部而於自中央附近向下部將直徑形成得較小而形成有階211。銷220對應於貫通孔210,相較於上部而於自中央附近向下部將直徑形成得較小。The through-
基台108配置於基台103之凸緣部200上。基台108係將外徑較基台103大地形成,於與基台103對向之下表面之較基台103之外徑大之部分形成有向下部突出之圓環部221。於將基台108配置於基台103之凸緣部200上之情形時,圓環部221以覆蓋凸緣部200之側面之方式形成。The
銷220插入於貫通孔210。於各貫通孔210設置有使第2載置台107升降之升降機構120。例如,基台103於各貫通孔210之下部設置有使銷220升降之升降機構120。升降機構120內置有致動器,藉由致動器之驅動力使桿120a伸縮,從而使銷220升降。銷220藉由由升降機構120所致之升降而於貫通孔210內於上下方向移動。The
於貫通孔210之與銷220對向之壁面形成有凹部182。於凹部182設置有可動構件184。可動構件184具有供銷220插入之開口部,且沿著凹部182之與銷220之軸方向交叉之上表面182a可移動地設置於凹部182。A
於可動構件184與銷220之間,配置有第1密封構件186。於貫通孔210中,由可動構件184及於貫通孔210內於上下方向移動之銷220所形成之間隙藉由第1密封構件186密封。第1密封構件186係例如OmniSeal(註冊商標)或O形環。The
於可動構件184與凹部182之上表面182a之間,配置有第2密封構件188。於貫通孔210中,由可動構件184及凹部182之上表面182a所形成之間隙藉由第2密封構件188密封。第2密封構件188係例如OmniSeal(註冊商標)或O形環。A
第1載置台102係將下側之空間保持為大氣環境。例如,支持台104於內側之下部形成有空間270,空間270保持為大氣環境。第1載置台102之上表面(例如基台103之凸緣部200之上表面)配置於保持為真空環境之真空空間即處理空間S側。另一方面,第1載置台102之下表面(例如支持台104之下表面)配置於保持為大氣環境之非真空空間即空間270側。處理空間S與空間270藉由貫通孔210連通。電漿處理裝置10藉由第1密封構件186及第2密封構件188密封貫通孔210,藉此抑制空間270側之大氣流入至處理空間S(即處理容器12內之真空空間)。The
此外,於電漿處理裝置10中,於藉由機械加工將3個銷220固定於基台108之下表面之情形時,存在3個銷220中之任意銷220之軸相對於供任意銷220插入之貫通孔210之軸偏移之情況。於任意銷220之軸相對於供插入任意銷220之貫通孔210之軸偏移之情形時,自任意銷220向第1密封構件186作用局部性地壓縮第1密封構件186之按壓力。若局部性地壓縮第1密封構件186,則有於第1密封構件186之未壓縮之部分與任意銷220之間產生間隙之可能性,其結果,難以充分地密封貫通孔210。In addition, in the plasma processing apparatus 10, when the three
因此,於電漿處理裝置10中,於自銷220向第1密封構件186作用局部性地壓縮第1密封構件186之按壓力之情形時,第2密封構件188向釋放該按壓力之方向容許可動構件184之移動。例如,假定局部性地壓縮第1密封構件186之按壓力向與任意銷220之軸之偏移方向相同之方向作用之情形。於此情形時,第2密封構件188沿著凹部182之上表面182a,向與任意銷220之軸之偏移方向相同之方向滑動,藉此容許可動構件184之移動。Therefore, in the plasma processing apparatus 10, when a pressing force that locally compresses the
藉此,因釋放局部性地壓縮第1密封構件186之按壓力,故可防止於第1密封構件186之未壓縮之部分與銷220之間產生間隙。其結果,電漿處理裝置10即便於第1載置台102之貫通孔210之軸與銷220之軸偏移之情形時,亦可藉由第1密封構件186及第2密封構件188適當地密封貫通孔210。Thereby, since the pressing force which locally compresses the
10‧‧‧電漿處理裝置 12‧‧‧處理容器 13‧‧‧載置台 14‧‧‧基台 14a‧‧‧背面 16‧‧‧筒狀支持部 17‧‧‧筒狀支持部 18‧‧‧聚焦環 20‧‧‧排氣通路 22‧‧‧隔板 24‧‧‧排氣口 25‧‧‧氣體導入口 26‧‧‧排氣裝置 28‧‧‧排氣管 30‧‧‧閘閥 32‧‧‧高頻電源 34‧‧‧匹配器 35‧‧‧高頻電源 36‧‧‧匹配器 38‧‧‧簇射頭 40‧‧‧電極板 40a‧‧‧緩衝室 40h‧‧‧氣體通氣孔 42‧‧‧電極支持體 42a‧‧‧緩衝室 44‧‧‧氣體供給部 46‧‧‧氣體供給導管 48‧‧‧磁場形成機構 50‧‧‧靜電吸盤 54a‧‧‧電極 54b‧‧‧絕緣體 54c‧‧‧加熱器 54d‧‧‧載置面 56‧‧‧直流電源 58‧‧‧氣體供給管線 62‧‧‧導熱氣體供給部 70‧‧‧銷用插入孔 70a‧‧‧軸 72‧‧‧銷 72a‧‧‧軸 74‧‧‧驅動機構 76‧‧‧第1貫通孔 78‧‧‧第2貫通孔 82‧‧‧凹部 82a‧‧‧上表面 84‧‧‧可動構件 86‧‧‧第1密封構件 88‧‧‧第2密封構件 90‧‧‧控制部 91‧‧‧製程控制器 92‧‧‧使用者介面 93‧‧‧記憶部 102‧‧‧第1載置台 103‧‧‧基台 103a‧‧‧表面 104‧‧‧支持台 107‧‧‧第2載置台 108‧‧‧基台 108a‧‧‧表面 120‧‧‧升降機構 120a‧‧‧桿 121‧‧‧實驗用容器 121a‧‧‧排氣口 121b‧‧‧壓力計 122‧‧‧排氣管 122a‧‧‧開關閥 123‧‧‧真空泵 130‧‧‧載置台 141‧‧‧底板 170‧‧‧插入孔 172‧‧‧銷 182‧‧‧凹部 182a‧‧‧上表面 184‧‧‧可動構件 186‧‧‧第1密封構件 188‧‧‧第2密封構件 200‧‧‧凸緣部 201‧‧‧伸出部 210‧‧‧貫通孔 211‧‧‧階 220‧‧‧銷 221‧‧‧圓環部 270‧‧‧空間 286‧‧‧密封構件 500‧‧‧評估裝置 510‧‧‧樣品 Q‧‧‧空間 R‧‧‧空間 S‧‧‧處理空間 SW‧‧‧開關 W‧‧‧晶圓10‧‧‧Plasma processing device 12‧‧‧Disposal container 13‧‧‧Place 14‧‧‧Abutment 14a‧‧‧Back 16‧‧‧cylindrical support 17‧‧‧cylindrical support 18‧‧‧Focus ring 20‧‧‧Exhaust passage 22‧‧‧Partition 24‧‧‧Exhaust port 25‧‧‧Gas inlet 26‧‧‧Exhaust 28‧‧‧Exhaust pipe 30‧‧‧Gate valve 32‧‧‧High Frequency Power Supply 34‧‧‧matcher 35‧‧‧High Frequency Power Supply 36‧‧‧matcher 38‧‧‧Shower head 40‧‧‧Electrode plate 40a‧‧‧Buffer room 40h‧‧‧Gas vent 42‧‧‧Electrode support 42a‧‧‧Buffer room 44‧‧‧Gas Supply Section 46‧‧‧Gas supply conduit 48‧‧‧Magnetic field forming mechanism 50‧‧‧Electrostatic chuck 54a‧‧‧electrode 54b‧‧‧Insulator 54c‧‧‧heater 54d‧‧‧ mounting surface 56‧‧‧DC power supply 58‧‧‧Gas supply lines 62‧‧‧Heat-conducting gas supply part 70‧‧‧Pin insertion hole 70a‧‧‧shaft 72‧‧‧pin 72a‧‧‧shaft 74‧‧‧Drive mechanism 76‧‧‧First through hole 78‧‧‧Second through hole 82‧‧‧Recess 82a‧‧‧Top surface 84‧‧‧Moveable components 86‧‧‧First sealing member 88‧‧‧Second sealing member 90‧‧‧Control Department 91‧‧‧Process Controller 92‧‧‧User Interface 93‧‧‧Memory Department 102‧‧‧First stage 103‧‧‧Abutment 103a‧‧‧Surface 104‧‧‧Support Desk 107‧‧‧Second stage 108‧‧‧Abutment 108a‧‧‧Surface 120‧‧‧Lifting mechanism 120a‧‧‧pole 121‧‧‧Experimental container 121a‧‧‧Exhaust port 121b‧‧‧Pressure Gauge 122‧‧‧Exhaust pipe 122a‧‧‧On-off valve 123‧‧‧Vacuum Pump 130‧‧‧Place 141‧‧‧Bottom plate 170‧‧‧Insertion hole 172‧‧‧pins 182‧‧‧Recess 182a‧‧‧Top surface 184‧‧‧Moveable components 186‧‧‧First sealing member 188‧‧‧Second sealing member 200‧‧‧Flange 201‧‧‧Extension 210‧‧‧Through hole Step 211‧‧‧ 220‧‧‧pin 221‧‧‧Circle 270‧‧‧Space 286‧‧‧Sealing components 500‧‧‧Evaluation Device 510‧‧‧Sample Q‧‧‧Space R‧‧‧Space S‧‧‧processing space SW‧‧‧Switch W‧‧‧Wafer
圖1係表示第1實施形態之電漿處理裝置之概略性構成之圖。 圖2係表示第1實施形態之載置台之要部構成的概略剖視圖。 圖3係用於說明載置台之銷用插入孔之軸與銷之軸之偏移的圖。 圖4係表示第2實施形態之載置台之要部構成的立體圖。 圖5係表示第2實施形態之第1載置台及第2載置台之要部構成的概略剖視圖。 圖6係表示評估裝置之構成例的圖。 圖7係表示銷之軸之偏移量與洩漏量之關係之一例的圖。 圖8係表示先前技術中之載置台之要部構成的概略剖視圖。FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a plasma processing apparatus according to a first embodiment. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of a main part of a mounting table according to the first embodiment. FIG. 3 is a view for explaining the offset between the shaft of the pin insertion hole and the shaft of the pin of the mounting table. Fig. 4 is a perspective view showing the configuration of a main part of a mounting table according to the second embodiment. FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of the main parts of the first mounting table and the second mounting table according to the second embodiment. FIG. 6 is a diagram showing a configuration example of an evaluation apparatus. FIG. 7 is a diagram showing an example of the relationship between the amount of displacement of the shaft of the pin and the amount of leakage. FIG. 8 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of an essential part of a mounting table in the prior art.
14‧‧‧基台 14‧‧‧Abutment
14a‧‧‧背面 14a‧‧‧Back
50‧‧‧靜電吸盤 50‧‧‧Electrostatic chuck
54a‧‧‧電極 54a‧‧‧electrode
54d‧‧‧載置面 54d‧‧‧ mounting surface
70‧‧‧銷用插入孔 70‧‧‧Pin insertion hole
70a‧‧‧軸 70a‧‧‧shaft
72‧‧‧銷 72‧‧‧pin
72a‧‧‧軸 72a‧‧‧shaft
82‧‧‧凹部 82‧‧‧Recess
82a‧‧‧上表面 82a‧‧‧Top surface
84‧‧‧可動構件 84‧‧‧Moveable components
86‧‧‧第1密封構件 86‧‧‧First sealing member
88‧‧‧第2密封構件 88‧‧‧Second sealing member
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