(57)【要約】【課題】稼働率あるいは処理の効率を向上させた真空処理装置を提供することにある。【解決手段】真空処理室内に配置され処理対象のウエハがその上面に載置される試料台が、金属製の基材と、下方で当該基材と絶縁部材を挟んで絶縁された金属製の基板と、この基板の下方に配置され内部に大気圧にされた空間を有し当該空間上方の開口が覆われて前記基板と接続された架台とを有し、前記絶縁部材が前記基材及び基板の外周側部分との間で前記真空容器外部と連通され大気圧にされた内周側の空間とその外側の処理室内部との間をシールする部材を挟んで配置されたセラミクス製のリング状部材を有し、前記基板を貫通して装着され前記基材の内部に挿入された複数の温度センサを備え、前記複数の温度センサが装着された状態で前記基材及び絶縁部材と前記基板とが前記架台から一体に前記処理室外に取り外し可能に構成された。【選択図】図１２
2018120881.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空容器内部に配置され内側が排気され減圧される処理室と、この処理室内に配置され処理対象のウエハがその上面に載置される試料台と、この試料台の下方に配置され処理室内部を排気する排気ポンプと連通した開口とを備え、前記試料台上方の前記処理室内に形成されたプラズマを用いて前記試料を処理する真空処理装置であって、
前記試料台が、その上面に前記ウエハが載置される誘電体製の膜を備えた金属製の基材と、この基材の下方に配置されて当該基材と絶縁部材を挟んで絶縁された金属製の基板と、この基板の下方に配置されその内部に大気圧にされた空間を有し当該空間上方の開口を覆って前記基板及びこれと締結された前記基材及び絶縁部材が載せられて前記基板と接続された架台とを有し、前記絶縁部材が、前記基材及び基板の外周側部分との間で、前記真空容器外部と連通されて大気圧にされたこれらの内周側の空間とその外側の処理室内部との間を気密に封止するシール部材を挟んで配置されたセラミクス製のリング状部材を有したものであって、
前記基板を貫通して前記基板に装着され前記基材の内部に挿入されて当該基材の温度を検知する複数の温度センサを備え、前記複数の温度センサが装着された状態で前記基材及び絶縁部材と締結された前記基板が前記架台から前記処理室外部に上方へ取り外し可能に構成された真空処理装置。
【請求項２】
真空容器内部に配置され内側が排気され減圧される処理室と、この処理室内に配置され処理対象のウエハがその上面に載置される試料台と、この試料台の下方に配置され処理室内部を排気する排気ポンプと連通した開口とを備え、前記試料台上方の前記処理室内に形成されたプラズマを用いて前記試料を処理する真空処理装置であって、
前記試料台が、その上面に前記ウエハが載置される誘電体製の膜を備えた金属製の基材と、この基材の下方に配置されて当該基材と絶縁部材を挟んで絶縁された金属製の基板と、この基板の下方に配置されその内部に大気圧にされた空間を有し当該空間上方の開口を覆って前記基板及びこれと締結された前記基材及び絶縁部材が載せられて前記基板と接続された架台とを有したものであって、
前記絶縁部材が、前記基材及び基板の外周側部分との間で、前記真空容器外部と連通されて大気圧にされたこれらの内周側の空間とその外側の処理室内部との間を気密に封止するシール部材を挟んで配置され剛性の大きなリング状の第１の部材とこの第１の部材の内周側の領域に配置され剛性の小さい板状の第２の部材とを有し、前記基板及び前記絶縁部材の第２の部材を貫通して前記基材の内部に挿入されて前記基板に装着され前記基材の温度を検知する複数の温度センサを備え、前記複数の温度センサが装着された状態で前記基材及び絶縁部材と締結された前記基板が前記架台から前記処理室外部に上方へ取り外し可能に構成された真空処理装置。
【請求項３】
請求項１に記載の真空処理装置であって、
前記絶縁部材が前記基材と前記基板との間の前記リング状部材の内周側の領域に配置されて前記基材と前記基板との間を絶縁する樹脂製の絶縁板であって、前記複数の温度センサが内部を貫通する複数の貫通孔を有した絶縁板を備えた真空処理装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載の真空処理装置であって、
前記基材と前記基板とが、ボルトを用いて前記リング状部材を挟んで締結された真空処理装置。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れかに記載の真空処理装置であって、
前記基材の内部に配置され内側を当該基材の温度を調節するための冷媒が通流する流路と、前記誘電体膜内に配置された膜状のヒータとを備えた真空処理装置。
【請求項６】
請求項１乃至５の何れかに記載の真空処理装置であって、
前記基板が接地電位にされた真空処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空容器内部の減圧される処理室内の試料台上に配置された処理対象の試料を当該処理室内に形成したプラズマを用いて処理する真空処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体ウエハなどの被処理物の処理を行う真空処理装置では、例えば、真空処理室内部を減圧した状態でその内部に処理用ガスを導入し、導入された処理用ガスをプラズマ化して、ラジカルとの化学反応や電子のスパッタリングにより、静電チャックを備えた試料台に保持された半導体ウエハなどの被処理物の処理を行っている。
【０００３】
真空処理装置では処理用ガスを使用しており、処理用ガスをプラズマ化して被処理物（ウエハ）を処理した際に反応生成物が真空処理室内部に付着する。処理室内部に配置された部品の表面に反応生成物が付着すると、その部品の劣化から表面から反応生成物が微小粒子となって剥離し、落下してウエハ等に異物として付着し汚染してしまうという問題が生じる。これを抑制するために、処理室内部の部品は定期的に交換したり清掃したりして、異物の原因となる反応生成物等を除去したり、各部品の表面を再生する処理が行われる（メンテナンス）。メンテナンスの間は処理室内部が大気圧の雰囲気に開放されており処理を行うことができず装置の稼働が停止しているので、処理の効率が低下することになる。
【０００４】
更に近年、被処理物である半導体ウエハの大口径化が進められている。そのため、真空処理装置も大型化し、それを構成する個々の部品も大型化すると共にその重量も増加傾向にあり、部品の取り外しや移動、取り付け等が容易ではなくメンテナンスに要する時間が長くなることが予想され、メンテナンス効率の更なる低下が危惧される。
【０００５】
このような真空処理装置のメンテナンス効率を向上させるための技術は、例えば特許文献１に開示されている。また、真空処理チャンバ内で使用される静電チャックについては、例えば特許文献２に開示されている。
【０００６】
特許文献１には、外側チャンバの内部に被処理物の処理を行う処理室を構成する上部内筒チャンバと試料台、及び排気部側に配置された下部内筒チャンバを備えた真空処理装置が開示されている。本真空処理装置ではメンテナンスの際に、上部内筒チャンバの上部に配置され、プラズマを生成する放電室を構成する放電室ベースプレートを搬送室側に配置されたヒンジ部を支点として回転させるように上方に持ち上げ、上部内側チャンバの作業空間を確保することにより上部内側チャンバを上方に持ち上げて外側チャンバから取り出す。更に、試料台の鉛直方向の中心を軸として軸周りに配置され固定された支持梁を備えたリング状の支持ベース部材（試料台ブロック）が固定された試料台ベースプレートを搬送室側に配置されたヒンジ部を支点として回転させるように上方に持ち上げ、下部内側チャンバの作業空間を確保することにより下部内側チャンバを上方に持ち上げて外側チャンバから取り出す技術が記載されている。なお、支持梁を試料台の鉛直方向の中心を軸として軸対称に配置（即ち、試料台の中心軸に対するガス流路形状が略同軸軸対称）することにより、上部内筒チャンバ内の試料台上の空間のガス等（処理ガス、プラズマ中の粒子や反応生成物）が、この支持梁同士の間の空間を通り下部内筒チャンバを介して排気される。これにより、被処理物周方向におけるガスの流れが均一になり、被処理物に対する均一な処理が可能となる。
【０００７】
この放電室ベースプレート及び試料台ベースプレートをヒンジ部を支点にして引き上げる技術を大口径化した被加工物のメンテナンスに適用する場合、放電ベースプレートや試料台が固定された支持梁が大型化し重量が増加するため、人手によりこれらを上部に引き上げることが困難になり、上部内筒チャンバや下部内筒チャンバの作業空間を確保することが困難になることが危惧される。また、排気部のメンテナンスは外側チャンバの上部から覗き込むようにして行うことになるが、装置の大型化により手が届かず十分な清掃等が困難になることが危惧される。更に、上部に引き上げられた放電ベースプレートや試料台を構成する部品の整備や交換等の非定常メンテナンスは足場が不安定となることが危惧される。仮にクレーン等により放電ベースプレートや試料台が固定された支持梁を引き上げたとしても、後者の２つは解消されない。
【０００８】
また、特許文献２には、真空処理チャンバの側壁に設けられた開口部を（水平方向に）通過させることにより、チャンバに取り付け・取り外しが可能で、静電チャックアセンブリが搭載された片持ちの基板支持部が開示されている。この技術を大口径化した被加工物のメンテナンスに適用する場合、基板支持部はチャンバ側壁の開口部で真空シールされているため、重量が増加すると真空シール部への荷重負荷が大きくなり真空を保持することが困難になることが危惧される。また、片持ちのため試料支持部の中心軸に対するガス流路形状が同軸の軸対称とはならず、被処理物の周方向におけるガスの流れが不均一になり、被処理物に対して均一な処理を行うことが困難になると思われる。
【０００９】
このような従来技術を解決するための技術として、試料台または静電チャックを構成する部分とこれらを上下に挟んで配置される複数の部分に分けた上で相互の間をシールして真空容器を構成し、試料台または静電チャックを構成する部分は、真空処理装置または処理ユニット本体に連結させた状態で本体水平方向に回転させて移動させ、上下の部分を順次取り外し可能に構成することで、メンテナンスの効率を向上させるものが知られている。このような技術の例としては、特開２０１５−１４１９０８号公報（特許文献３）に開示されたものが従来知られている。
【００１０】
特許文献３は、ベースプレート上に配置された、円筒形の下部容器、試料台を支持する支持梁を内側に備えたリング状の試料台ベース、円筒形の上部容器および円筒形の放電ブロック、さらに放電ブロックの上部を閉じる誘電体製の蓋部材とを備えた真空容器を有した真空処理装置が開示されている。本従来技術の処理ユニットでは、真空容器の部材同士の間がシールされて真空容器内部に構成される処理室内に蓋部材を透過して供給されるマイクロ波あるいはＶＨＦまたはＵＨＦ帯の高周波電界と放電ブロックの上方及び側方周囲を囲んで配置されたソレノイドコイルからの磁界とによって、処理室内に供給された処理用のガスの原子または分子が励起されてプラズマが形成され、試料台上面上方に載せられて保持された半導体ウエハ等の基板状の試料が処理される。
【００１１】
さらに、真空容器を構成する部材あるいは処理室内表面を構成する部材の清掃や交換等の保守、点検を行う際には、処理室内を大気圧またはこれと見做せる程度に近似した圧力値にした後、蓋部材または放電ブロックを他と分離させ、上部容器の取り外し、あるいは試料台ベースを試料台毎水平に回転させて下方の下部容器やベースプレート並びにベースプレート下方に配置されたターボ分子ポンプ等の真空ポンプの上方から移動させて退避させる。上部容器や下部容器の交換や保守点検、或いは試料台とこれに連結された部品の交換や保守、点検の作業をする作業者は、各部分が他の部分から取り外され或いは他の部分が退避させられた状態で作業を十分なスペースを確保して行うことができ、作業の効率を向上させ、真空処理装置が試料を処理していない時間を短縮させその運転の効率を向上させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００５−２５２２０１号公報
【特許文献２】特開２００５−５１６３７９号公報
【特許文献３】特開２０１５−１４１９０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
上記の従来の技術は、次の点について考慮が不足していたため、問題が生じていた。
【００１４】
すなわち、半導体ウエハ等の試料は、通常、処理に適したまたは許容される範囲内の温度にされて処理が実施されるが、この範囲内に試料台または試料の温度を調節する上で、試料台の温度を検出するために試料台に温度を検知するセンサ等の検知器が配置されている。このような検知器は、試料台に取り付けられた状態が異なると、同じ温度の値に対して異なる出力をする場合があるため、予め判明している特定の温度に対する出力の値を設定する或いは補正するための較正を行う必要が有るものが存在する。
【００１５】
このような検知器が複数備えられた試料台では、検知器を試料台に装着する個数だけ、当該試料台への装着の後に較正の作業を実施する必要がある。一方で、試料台の上面や側面はプラズマに面する、処理室の内表面を構成する部材であるため、表面が清浄な状態から開始された試料の処理の累計の枚数が増大するに伴って表面に付着する処理中に生じた反応生成物等の付着物を除去するため、上記メンテナンスの作業において当該内側表面を構成する部材である試料台を構成する部分を取り外して洗浄や清掃、或いは交換を行う必要が生じる。
【００１６】
上記従来技術において検知器が装着されていた部分が当該交換の対象である場合には、このようなメンテナンスの作業毎に検知器の較正の作業を要するため、真空処理装置が試料の処理をしていない時間が増大して、運転の効率や可動率或いは処理の効率が損なわれていた。このような課題に対して、上記従来技術では十分に考慮されておらず、問題が生じていた。
【００１７】
本発明の目的は、保守、点検等の作業を実施して試料を処理していない時間を短縮して、稼働率あるいは処理の効率を向上させた真空処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記目的は、真空容器内部に配置され内側が排気され減圧される処理室と、この処理室内に配置され処理対象のウエハがその上面に載置される試料台と、この試料台の下方に配置され処理室内部を排気する排気ポンプと連通した開口とを備え、前記試料台上方の前記処理室内に形成されたプラズマを用いて前記試料を処理する真空処理装置であって、前記試料台が、その上面に前記ウエハが載置される誘電体製の膜を備えた金属製の基材と、この基材の下方に配置されて当該基材と絶縁部材を挟んで絶縁された金属製の基板と、この基板の下方に配置されその内部に大気圧にされた空間を有し当該空間上方の開口を覆って前記基板及びこれと締結された前記基材及び絶縁部材が載せられて前記基板と接続された架台とを有し、前記絶縁部材が、前記基材及び基板の外周側部分との間で、前記真空容器外部と連通されて大気圧にされたこれらの内周側の空間とその外側の処理室内部との間を気密に封止するシール部材を挟んで配置されたセラミクス製のリング状部材を有したものであって、前記基板を貫通して前記基板に装着され前記基材の内部に挿入されて当該基材の温度を検知する複数の温度センサを備え、前記複数の温度センサが装着された状態で前記基材及び絶縁部材と締結された前記基板が前記架台から前記処理室外部に上方へ取り外し可能に構成されたことにより達成される。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、処理の効率を向上させた真空処理装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施例に係る真空処理装置の構成の概略を説明する上面図及び斜視図である。
【図２】図１に示す実施例に係る真空処理装置における被処理物の搬送を説明するための要部概略上面図である。
【図３】図１に示す実施例の真空処理室の構成の概略を模式的に示す縦断面図である。
【図４】図１に示す実施例の真空処理室の構成の概略を模式的に示す縦断面図である。
【図５】図１に示す本発明の実施例に係る真空処理装置の真空処理室におけるメンテナンスの手順を説明するための上面図及び縦断面図である。
【図６】図１に示す本発明の実施例に係る真空処理装置の真空処理室におけるメンテナンスの手順を説明するための上面図及び縦断面図である。
【図７】図１に示す本発明の実施例に係る真空処理装置の真空処理室におけるメンテナンスの手順を説明するための上面図及び縦断面図である。
【図８】図１に示す本発明の実施例に係る真空処理装置の真空処理室におけるメンテナンスの手順を説明するための上面図及び縦断面図である。
【図９】図１に示す本発明の実施例に係る真空処理装置の真空処理室におけるメンテナンスの手順を説明するための上面図及び縦断面図である。
【図１０】図１に示す本発明の実施例に係る真空処理装置の真空処理室におけるメンテナンスの手順を説明するための上面図及び縦断面図である。
【図１１】図１に示す本発明の実施例に係る真空処理装置の真空処理室におけるメンテナンスの手順を説明するための上面図及び縦断面図である。
【図１２】図３に示す実施例に係る真空処理室の構成の概略を模式的に示す縦断面図である。
【図１３】図１２に示された実施例に係る真空処理室の試料台の構成を拡大して模式的に示す縦断面図である。
【図１４】図１２及び図１３に示された実施例に係る試料台が複数の部品に分解された状態を模式的に示す縦断面図である。
【図１５】図１２乃至１４に示した実施例に係る真空処理室のＴフランジの構成の概略を模式的に示す上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
発明者等は、上記目的を達成するための手段として、次の点を想起した。すなわち、（１）良好な処理の均一性を確保するために、被処理物を載置する試料台の中心軸に対して処理チャンバ形状を略同軸軸対称とすること。
【００２２】
（２）容易な定常メンテナンスを可能とするために、大口径化対応であっても定常メンテナンスの対象部品であるチャンバ部材から反応生成物等を迅速に取り除くことができること。なお、ここでは定常メンテナンスが容易とは、電源ケーブルを切り離したり、水冷却パージを行うなど、非定常メンテナンスの際に行う作業を不要にすることを含む。（３）容易な非定常メンテナンスを可能とするために、大口径化対応であっても非定常メンテナンス対象である放電用電極ヘッドや各種センサが容易に引き出せること。
【００２３】
さらに、上記を実現する構成として次の構成を想到した。
【００２４】
（１）に対しては、少なくとも真空処理室の水平断面の内壁形状を円形状とし、試料台を支持する支持梁は、試料台の鉛直方向の中心を軸として軸対称に配置し、リング状の支持ベース部材に固定する。（２）に対しては、定常メンテナンスを行う部品はスワップ（交換）可能とする。すなわち、反応生成物等が付着した部品をその場で清掃するのではなく、新しい部品或いは清掃済みの部品と交換可能とする。更に、非定常メンテナンス対象部品を関連部品毎にユニットに纏め、ユニット単位で水平方向に移動可能とし、定常メンテナンスの際にこれらが作業の障害とならないように 回避を容易にする。（３）に対しては、非定常メンテナンス対象部品を関連部品毎に纏めたユニットをメンテナンスの際に水平方向に移動させ、周囲に作業空間を設ける。
【００２５】
以下に説明する実施例では、このような構成を備えた真空処理装置において、上記目的を達成する構成を備えた例を説明する。なお、図中において同一符号は同一構成要素を示す。
【実施例】
【００２６】
本発明の実施例に係る真空処理装置を、以下、図１乃至図１１を用いて説明する。図１は、本発明の実施例に係る真空処理装置の構成の概略を説明する上面図及び斜視図である。
【００２７】
本実施例の真空処理装置１００であるプラズマ処理装置は、大気ブロック１０１と真空ブロック１０２とを有する。大気ブロック１０１は、大気圧下で半導体ウエハ等の被処理物（試料）を搬送、収納位置決め等をする部分であり、真空ブロック１０２は大気圧から減圧された圧力下でウエハ等の試料を搬送し、処理等を行ない、試料を載置した状態で圧力を上下させる部分である。
【００２８】
大気ブロック１０１は、大気搬送室１０６と、この大気搬送室１０６の前面側に取付けられ、処理用又はクリーニング用の試料が収納されているカセットがその上面に載せられる複数のカセット台１０７を備えている。大気ブロック１０１は、カセット台１０７上の各カセットの内部に収納された処理用またはクリーニング用のウエハが大気搬送室１０６の背面に連結された真空ブロック１０２との間でやりとりされる箇所であり、大気搬送室１０６内部にはこのようなウエハの搬送のためにウエハ保持用のアームを備えた大気搬送ロボット１０９が配置されている。
【００２９】
真空ブロック１０２は減圧して試料を処理する複数の真空処理室２００−１、２００−２、２００−３、２００−４と、これらの真空処理室と連結されその内部で試料を減圧下で搬送する真空搬送ロボット１１０−１、１１０−２を備えた真空搬送室１０４−１、１０４−２、及びこの真空搬送室１０４−１と大気搬送室１０６を接続するロック室１０５、真空搬送室１０４−１と真空搬送室１０４−２を接続する搬送中間室１０８とを備えている。この真空ブロック１０２は、その内部は減圧されて高い真空度の圧力に維持可能なユニットで構成されている。これら大気搬送ロボットや真空搬送ロボットの動作や、真空処理室における処理の制御は、制御装置により行われる。
【００３０】
図３は、図１に示す実施例の真空処理室の構成の概略を模式的に示す縦断面図である。特に、図３では真空処理室２００における真空処理室の構成の略図を示している。本実施例では同一構造の真空処理室を配置しているが、他の構造を有する真空処理室を組み込んでもよい。
【００３１】
図３に示す真空処理室は、上部容器２３０や下部容器２５０を含む真空容器と、これに連結されて配置された下方の排気ポンプ２７０と、上方の第１高周波電源２０１およびソレノイドコイル２０６とを備えている。上部容器や下部容器は水平断面形状が円形状の内壁を有し、その内部の中央部には、円筒形状の試料台２４１が配置されている。
【００３２】
上部容器や下部容器の外壁は真空隔壁を構成している。試料台２４１は試料台ベース２４２に設けられた支持梁により保持されており、支持梁は試料台の鉛直方向の中心を軸として軸対称に配置（即ち、試料台の中心軸２９０に対するガス流路形状が略同軸軸対称）されている。
【００３３】
上部容器２３０内の試料台２４１上の空間のガス等（処理ガス、プラズマ中の粒子や反応生成物）が、この支持梁同士の間の空間を通り下部容器２５０を介して排気されるため、被処理物（試料）３００が載置された試料台２４１の周方向におけるガスの流れが均一になり、被処理物３００に対する均一な処理が可能となる。なお、試料台ベース２４２は支持梁を備えたリング形状を有しており、このリング部分が真空容器である下部容器と上部上記の周囲で保持され、真空シールされるため、試料台等の重量が増加しても対応可能である。
【００３４】
真空処理室は、本実施例ではベースプレート２６０上に順次積層された円筒形状の下部容器２５０、支持梁を備えたリング状の試料台ベース２４２、円筒形状の上部容器２３０、アースリング２２５、円筒形状の放電ブロック２２４、ガス導入リング２０４を含む複数の部材により構成されており、それぞれの部材はＯリング２０７により真空シールされている。放電ブロック２２４の内側には円筒形状の石英内筒２０５が配置されている。また、試料台ベース２４２には試料台底部蓋２４５を有する試料台２４１が固定されて試料台ユニットを構成し、ヒータ２２２が取り付けられた放電ブロック２２４は放電ブロックベース２２１に固定されて放電ブロックユニットを構成している。
【００３５】
また、上部容器２３０、下部容器２５０、ベースプレート２６０はフランジ部を有し、上部容器２３０と下部容器２５０はフランジ部でベースプレート２６０にそれぞれネジ止めされている。なお、本実施例では、真空処理室を構成する部材は円筒形状を有するが、外壁形状に関しては水平断面形状が円形ではなく矩形であっても、他の形状であってもよい。
【００３６】
真空処理室の上方には、真空容器を構成する円板形状を有する蓋部材２０２とその下方に真空処理室の天井面を構成する円板形状のシャワープレート２０３が配置されている。これらの蓋部材２０２とシャワープレート２０３は石英等の誘電体製の部材である。このため、これらの部材はマイクロ波やＵＨＦ、ＶＨＦ波等の高周波電界が透過可能に構成されており、上方に配置された第１高周波電源からの電界がこれらを通り真空処理室内に供給される。また、真空容器の外側側壁の外周にはこれを囲んで磁場の形成手段（ソレノイドコイル）２０６が配置され発生された磁場を真空処理室内に供給可能に構成されている。
【００３７】
シャワープレート２０３には、複数の貫通孔である処理用ガスの導入孔が配置されており、ガス導入リング２０４から導入された処理用ガスがこの導入孔を通して真空処理室内に供給される。シャワープレート２０３の導入孔は、試料台２４１の上面である試料の載置面の上方であって試料台２４１の中心軸２９０の回りの軸対称の領域に複数個配置されており、均等に配置された導入孔を通り所定の組成を有して異なるガス成分から構成された処理用ガスが真空処理室内に導入される。
【００３８】
真空処理室内部に導入された処理用ガスは、電界形成手段である第１高周波電源２０１と磁界形成手段であるソレノイドコイル２０６により発生する電磁波及び磁場が真空処理室内に供給されることにより励起されて試料台２４１上方の放電ブロック２２４内の空間においてプラズマ化される。このとき、処理用ガス分子は電子とイオンに電離されたり、あるいはラジカルに解離されたりする。このプラズマが生成される領域は、その周囲が放電ブロックベース２２１上に配置された放電ブロック２２４により囲まれ、当該放電ブロック２２４の外周側壁上にはこれを囲んで第１温度コントローラ２２３に接続されたヒータ２２２が取り付けられ、プラズマと接触するプ石英内筒２０５を加熱することができる。
【００３９】
このような構成により、石英内筒２０５や放電ブロック２２４への反応生成物の付着を低減することができる。このため、これらの部材は定常メンテナンスの対象から外すことができる。
【００４０】
ウエハを載置する試料台２４１は、真空処理室の内部にこのシャワープレート２０３の中心軸２９０と合致するように配置される。プラズマによる処理を行う際は被処理物３００であるウエハは試料台２４１の上面である円形の載置面に載せられてこの面を構成する誘電体の膜静電気により吸着されて保持（静電チャック）された状態で処理が行われる。
【００４１】
本実施例では、試料である半導体ウエハは直径４５０ｍｍのものを使用することを考慮して円筒形状の真空処理室の内径は８００ｍｍとした。但し、この寸法以下（６００ｍｍ程度）とすることもできる。
【００４２】
また、試料台２４１内部に配置された電極には高周波バイアス電源（第２高周波電源）２４３が接続されており、供給される高周波電力により試料台２４１及びこの上に載せられた試料３００の上方に形成される高周波バイアスによりプラズマ中の荷電粒子を試料の表面に誘引して衝突させることによる物理反応と前記ラジカルとウエハ表面との化学反応との相互反応によりエッチング処理が進行する。また、試料台の温度は第２温度コントローラ２４４により所望の温度に制御することができる。
【００４３】
試料台２４１への高周波バイアスの印加や試料台２４１の温度制御は、支持梁を含む試料台ベース２４２内部に形成された空洞内に配置された電源用配線コードや温度制御用の配線コード或いは冷媒用配管を介して行われる。なお、図示してはいないが、前記配線コードの他、温度センサや静電チャック用配線コードも含むことができる。試料台２４１の周辺に配置される上部容器２３０には反応生成物が付着し易いため、定常メンテナンスの対象部材である。
【００４４】
真空処理室の下方にはその底部と排気開口を有するベースプレート２６０を介して連結された排気ポンプ２７０が配置されている。ベースプレート２６０に設けられた排気開口は、試料台２４１の真下に配置され、排気開口上に配置された略円板形状を有する排気部蓋２６１をシリンダ２６２により上下に移動することにより排気コンダクタンスを調整することができ、排気ポンプ２７０により真空処理室外に排出される内部のガスやプラズマ、生成物の量、速度が調節される。
【００４５】
この排気部蓋２６１は被処理物を処理する際には開放されており、処理用ガスの供給と共に排気ポンプ２７０等の排気手段の動作とのバランスにより、真空処理室内部の空間の圧力は所望の真空度に保持される。本実施例では、処理中の圧力は、０．１〜４Ｐａの範囲で予め定められた値に調節される。
【００４６】
本実施例においては、排気ポンプとしてはターボ分子ポンプ及び真空処理装置が設置される建屋に備えられたロータリーポンプ等の粗引きポンプが用いられる。なお、排気部蓋２６１は、メンテナンスの際には閉じて排気ポンプをＯリングにより真空シールすることが可能に構成されている。
【００４７】
さらに、本実施例において、符号１１１は第１ゲートバルブ、符号１１２は第２ゲートバルブ、符号１１５はバルブボックス、符号２８０は支柱を示している。
【００４８】
本実施例では、真空処理室内に導入された処理用ガス、及びプラズマや処理の際の反応生成物は、排気ポンプ２７０等の排気手段の動作により真空処理室上部から試料台２４１の外周側の空間を通り、下部容器２５０を介して下方のベースプレート２６０に設けられた開口まで移動する。下部容器２５０は反応生成物が付着し易いため、定常メンテナンスの対象部材となる。
【００４９】
エッチング処理中の真空処理室内部の圧力は真空計（図示せず）にて監視され、排気部蓋２６１によって排気速度を制御することで真空処理室内部の圧力を制御している。これらの処理用ガスの供給や電界形成手段、磁界形成手段、高周波バイアス、排気手段の動作は図示しない通信可能に接続された制御装置により調節される。
【００５０】
プラズマ処理に使用する処理用ガスには、各プロセスの条件毎に単一種類のガス、あるいは複数種類のガスを最適な流量比で混合されたガスが用いられる。この混合ガスは、その流量がガス流量制御器（図示せず）により調節されこれと連結されたガス導入リング２０４を介して真空容器上部の真空処理室上方のシャワープレート２０３と蓋部材２０２との間のガス滞留用の空間に導入される。本実施例ではステンレス製のガス導入リングを用いた。
【００５１】
次に、被処理物の真空処理室内への搬入、真空処理室からの搬出の手順について図２〜図４を用いて説明する。図２は、図１に示す実施例に係る真空処理装置における被処理物の搬送を説明するための要部概略上面図である。
【００５２】
図２（ａ）は、ゲートバルブが開の状態であり、搬送ロボットが被処理物を真空処理室に搬入している状態、或いは搬出しようとしている状態）である。図２（ｂ）は、真空搬送室１０４にウエハ３００が搬入された状態であって、ゲートバルブが閉の状態であり、被処理物が真空搬送室へ搬入された状態を示す。
【００５３】
先ず、大気ブロックにおいて、カセットから大気搬送ロボットにより取り出されたウエハはロック室を経て真空搬送室１０４へ搬送される。真空処理室と真空搬送室とは第１ゲートバルブ１１１と第２ゲートバルブとを介して接続されている。
【００５４】
本図ではゲートバルブは両方とも閉じられており、Ｏリング２０７で真空シールされている。符号１１５はバルブボックス、符号２１０は旋回リフター（移動手段）である。
【００５５】
旋回リフター２１０については後述する。次に、真空処理室と真空搬送室の圧力を揃えた上で、図２（ａ）に示すように、アームを備えた真空搬送ロボット１１０を用いて真空搬送室１０４から真空処理室へウエハ３００を搬入する。
【００５６】
このとき、第１及び第２ゲートバルブ１１１、１１２が両者とも開の状態である。次いで、図３に示すように、ウエハ３００を真空処理室内の試料台２４１に載置し、真空搬送ロボットは真空搬送室へ戻り、第１、第２ゲートバルブ１１１、１１２は閉じられる。
【００５７】
真空処理室内においてウエハ３００への処理が完了すると、真空処理室と真空搬送室との圧力を調整後、図４に示すように第１、第２ゲートバルブ１１１、１１２を開状態とする。図４は、図１に示す実施例の真空処理室の構成の概略を模式的に示す縦断面図であって、第１、第２のゲートバルブ１１１，１１２が開放されている状態を示している。
【００５８】
この状態から図２（ａ）に示されるものと同様にして真空搬送ロボット１１０を用いて試料台２４１からウエハ３００が上方に持ち上げられて試料台２４１上面から遊離される。引き続き、図２（ｂ）に示されるように、ウエハ３００を真空搬送室１０４へ搬入する。その後、ウエハ３００は他の真空処理室で処理された後、或いは処理されることなく、ロック室を介してカセットへ搬送される。
【００５９】
次に、定常メンテナンスの手順について図５〜図１１を用いて説明する。図５は、図３，４に示した真空処理室の構成からソレノイドコイル２０６と第１高周波電源２０１を取り除くと共に、排気ポンプ２７０に接続されるベースプレート２６０の開口部を排気部蓋２６１で塞ぎ真空シールした構成を示し、図５（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図である。
【００６０】
排気部蓋２６１により排気ポンプ２７０を真空シールし、排気ポンプ２７０を稼働させておくことにより、メンテナンス後の真空処理室の立ち上げ時間を短縮することができる。なお、図５（ｂ）に示す断面図は、旋回リフター２１０を説明するために、図３や図４とは見る方向が異なる。
【００６１】
すなわち、図３や図４に示す断面図では、図５（ａ）に示す平面図において右側から見た図であるが、図５（ｂ）に示す断面図では、図５（ａ）に示す平面図において下側から見た図となっている。図６〜図１１に示す縦断面図は、図５（ｂ）に示す断面図と同じ方向から見た図である。
【００６２】
次に、図６に示すように、石英板２０２、その下方のシャワープレート２０３及び石英内筒２０５を上方に移動させて取り外す。これにより、真空処理室の上端にはガス導入リング２０４が露出する。
【００６３】
また、真空処理室内部には、試料台２４１と試料台ベース２４２の支持梁の部分が露出する。次いで、図７に示すように、ガス導入リング２０４を上方へ移動させて取り外す。
【００６４】
引き続き、図８に示すように、旋回リフター２１０の可動部に固定された放電ブロックベース２２１と、その上に取り付けられた放電ブロック２２４及びヒータ２２２を含む放電ブロックユニット２２０を、矢印３１０に示すように旋回軸２１１を中心として上方へ移動後、水平に反時計方向に旋回させることにより、鉛直上方から見て真空処理室の領域外へ移動する。本実施例では放電ブロックユニットを反時計方向に旋回したが、旋回リフターの位置を反対側（図中右側配置を左側配置）に変更して時計方向に旋回させる構成とすることもできる。
【００６５】
放電ブロックユニット２２０を上方に移動する距離は、アースリング２２５の突起部を越える高さ以上とする。本実施例では５ｃｍとしたが、これに限定されない。
【００６６】
なお、アースリングの突起部の高さが低い場合には、Ｏリング２０７が放電ブロックユニット２２０或いはアースリング２２５から離れる高さ（数ｃｍ）以上とする。又、旋回角度は１８０度としたが、９０度以上２７０度以下とすることができる。
【００６７】
但し、作業性を考慮すると１８０度±２０度が好適である。定常メンテナンスの対象ではない放電関連部材を放電ブロックユニット２２０として纏めて旋回することにより、真空処理室の上部からこれらを迅速・容易に回避させることができる。放電ブロックユニット２２０を回避させることにより、真空処理室の上端にはアースリング２２５が露出する。
【００６８】
次に、図９に示すように、アースリング２２５及び主要な定常メンテナンス対象部材である上部容器２３０を上方へ移動させて取り外す。すなわち、スワップ（交換）可能な状態で容易に上部容器２３０を取り外すことができる。
【００６９】
本実施例においては真空処理室を構成する真空隔壁自体（上部容器）が交換可能である。これにより、真空処理室を解体してからの上部容器２３０のメンテナンス時間を最小限に抑えることができる。
【００７０】
なお、メンテナンスを行う際、第１ゲートバルブは閉とし、第２ゲートバルブは開としておく。第１ゲートバルブ１１１は閉じて真空搬送室１０４を真空シール状態とすることにより、他の真空処理室での処理が可能となり、真空処理装置としての稼働率の低下を最小限に抑えることができる。
【００７１】
一方、第２ゲートバルブ１１２を開放状態とすることにより、上部容器２３０とバルブボックス１１５とを分離することができる。上部容器２３０の取り外しは、上部容器２３０とベースプレート２６０とをフランジ部で固定していたネジを取りはずしてから行った。
【００７２】
放電ブロックユニットの移動は、旋回リフターを制御する制御装置により行った。この制御装置は旋回リフター専用でもよいが、真空処理装置全体の制御装置の一部として組み込んでも良い。上部容器２３０を取り外すことにより、試料台２４１と支持梁の他、試料台ベース２４２のリング部分が露出する。
【００７３】
次いで、図１０に示すように、旋回リフター２１０の可動部に固定された試料台ベース２４２と、その上に取り付けられた試料台２４１及び試料台底部蓋２４５を含む試料台ユニット２４０を、矢印３２０に示すように旋回軸２１１を中心として上方へ移動後、水平に反時計方向に旋回させることにより鉛直上方から見て真空処理室の領域外へ移動する。本実施例では試料台ユニットを反時計方向に旋回したが、旋回リフターの位置を反対側（図中右側配置を左側配置）に変更して時計方向に旋回させる構成とすることもできる。
【００７４】
試料台ユニット２４０を上方に移動する距離は、Ｏリング２０７が試料台ユニット２４０或いは下部容器２５０から剥がれる高さ以上とする。本実施例では２ｃｍとしたが、これに限定されない。
【００７５】
又、旋回角度は放電ブロックユニット２２０と同じとなるように設定することが望ましい。これにより、鉛直上方から見た場合、放電ブロックユニット２２０と試料台ユニット２４０の両者の合計面積を小さくすることができる。
【００７６】
定常メンテナンスの対象ではない試料台関連部材を試料台ユニット２４０として纏めて旋回することにより、真空処理室の上部からこれらを迅速・容易に回避させることができる。試料台ユニット２４０の移動は、旋回リフターを制御する制御装置により行った。
【００７７】
この制御装置は旋回リフター専用でもよいが、真空処理装置全体の制御装置の一部として組み込んでも良い。試料台ユニット２４０を回避させることにより、真空処理室の上端には下部容器２５０が露出する。また、排気部蓋２６１の全表面が露出する。
【００７８】
引き続き、下部容器２５０とベースプレート２６０とをフランジ部で固定していたネジは取りはずした後、図１１に示すように、主要な定常メンテナンス対象部材である下部容器２５０を上方へ移動させて取り外す。
【００７９】
すなわち、スワップ（交換）可能な状態で容易に下部容器２５０を取り外すことができる。これにより、真空処理室を解体してからの下部容器２５０のメンテナンス時間を最小限に抑えることができる。
【００８０】
下部容器２５０を取り外した後、ベースプレート２６０の表面や排気部蓋２６１の表面の点検・整備を行う。通常、ベースプレート２６０の露出部は下部容器２５０で覆われていたため反応生成物の付着が少ない。
【００８１】
また、排気部蓋２６１の上部表面は、被処理物を処理する際には試料台の下に配置されており、反応生成物の付着は少ないが、必要に応じて清掃することができる。ベースプレート２６０の周辺には真空処理室を構成する壁等（メンテナンス上の障害物）が無くフラットなため、作業者４００（図１０Ｂでは図示せず）のメンテナンスの作業効率を向上させることができる。
【００８２】
定常メンテナンス対象の部材の清掃や、点検・整備、交換（特に、上部容器と下部容器）を行った後、上記説明と逆の手順で組み立てられ、真空処理に供せられる。
【００８３】
次に、非定常メンテナンスの手順について説明する。非定常メンテナンスの対象部材は主に放電ブロックユニット２２０を構成する部材と試料台ユニット２４０を構成する部材である。
【００８４】
放電ブロックユニット２２０を構成する部材の場合には、図８に示したように放電ブロックユニット２２０を上方へ持ち上げ、水平方向に旋回した後、所望の方向から、ヒータ２２２の点検・交換、放電ブロック２２４の内壁の点検、清掃等のメンテナンスを行うことができる。放電ブロックユニット２２０は、他の真空処理室を構成する部材から回避されているため作業効率の向上を図ることができる。
【００８５】
試料台ユニット２４０を構成する部材の場合には、図１０に示したように試料台ユニットを上方へ持ち上げ、水平方向に旋回した後、図１１（ｂ）に示すように試料台底部蓋を取り外して所望の方向から、各種電源コードやセンサの配線、温度調節用部品等のメンテナンスを行うことができる。支持梁内部の空洞には、被処理物を試料台に静電吸着させるため用いられる配線コード、試料台へ高周波バイアスを印加するために用いられる配線コード、試料台の温度を制御するために用いられる配線コード或いは冷媒用配管、試料台の温度を検出するために用いられる配線コードの中の少なくとも一つが配置されており、それらも非定常メンテナンスの対象となる。
【００８６】
なお、放電ブロックユニット２２０が作業の障害となる場合には、鉛直上方から見て真空処理室が配置された領域、又はその近傍迄時計方向に旋回させることができる。これにより、試料台ユニット２４０の作業効率の向上を図ることができる。また、放電ブロックユニットと試料台ユニットの旋回角度を適当にズラせることにより、両ユニットを同時にメンテナンスすることができるため、作業効率が向上する。
【００８７】
なお、本実施例では、放電ブロックユニットや試料台ユニットを、上方に持ち上げた後水平方向に旋回したが、持ち上げた後水平方向に直線状に引き出す構成としてもよい。これにより、移動範囲を最小限とすることができる。また、移動機構の構成の簡略化が図れる。但し、水平方向への旋回の方がメンテナンスの作業空間を確保する上で有利である。
【００８８】
また、本実施例では、上部容器だけでなく下部容器も交換したが、下部容器内面を覆うようにライナー（カバー）を取り付け、当該ライナーを交換する構成としてもよい。
【００８９】
また、本実施例では旋回リフターを１つとし、放電ブロックユニットと試料台ユニットとを同一方向に旋回させたが、作業領域を確保できる場合には旋回リフターを２つ設け、それぞれ別々の方向に旋回させることもできる。放電ブロックユニット用の旋回リフターと試料台ユニット用の旋回リフターとをそれぞれ設けることにより、それぞれのユニットの高さを自由に設定することができる。また、作業者をより多く配置することができるため作業の同時進行を容易に行うことが可能となり、短時間で作業を終了することができ、作業効率が向上する。
【００９０】
また、上記実施例では、旋回リフターを用いて移動を行う放電ブロックユニットや試料台ユニット以外の構成部品の移動は人手で行ったが、クレーン等の起重機を用いても良い。
【００９１】
次に、図１２乃至図１５を用いて、本実施例に係る真空処理室の構成についてより詳細に説明する。図１２は、図３に示す実施例に係る真空処理室の構成の概略を模式的に示す縦断面図である。
【００９２】
図１２（ａ）は、特に、図３または図４に示す真空処理室２００-１乃至４の何れかの下部を拡大して示す縦断面図であり、真空処理室２００-１乃至４の上部に配置された第１高周波電源２０１、蓋部材２０２，コイル２０６等の部材は省略している。すなわち、図３または４に示された真空処理室２００−１乃至４の何れかの、上部容器２３０から下側の部分が拡大して示されている。
【００９３】
図３または４に示された真空処理室２００−１乃至４の何れかを、以下図１２乃至図１５の説明においては真空処理室２００１と呼称する。本図に示される真空処理室２００１は、大きく分けて真空容器およびその下方に配置され当該真空容器を下方から支持する架台、当該架台の下方に接続され真空容器内部と連通して当該内部を排気する排気手段を備えている。
【００９４】
なお、本図では、図３等先に説明された図面において示された符号が振られた部分について、必要でない限り説明を省略する。さらに、真空容器の側壁に配置され真空容器内部と外部との間を連通する開口であるゲートの周囲で側壁と当接してゲートを閉塞して気密に封止または開放する第２ゲートバルブ１１２とこれを内部に備えるボックス１１５が示されている。
【００９５】
本図の真空処理室２００１の真空容器は、図３、４の実施例と同様に、上部容器２３０及びその下方の試料台ベース２４２並びにこの下方に配置された下部容器２５０を備えて、これらが上下方向に層を成すように載せられて構成されている。下部容器２５０は、その下面がベースプレート２６０上面にこれと接して載せられている。
【００９６】
さらに、真空処理室２００１は、架台であるベースプレート２６０の下面下方であって真空処理室２００１が配置された建屋の床面上方のこれらの間で、ベースプレート２６０にその上端部が接続されてベースプレート２０６とその上方の真空容器とを支持する複数本の支柱２８０とを備えている。また、ベースプレート２６０が支柱２８０で支持されて形成されたベースプレート２６０下面と床面との間の空間でベースプレート２６０の中央部に配置された内部の排気用の排気口と連通して当該貫通孔の下方に配置された排気ポンプ２７０と、下部容器２５０の内側に配置され排気口を開放または気密に閉塞する排気部蓋２６１を排気口に対して上下に駆動するアクチュエータであるシリンダ２６２とを備えている。
【００９７】
なお、真空容器２００１においても、ベースプレート２６０は接地電極と電気的に接続されて接地電位にされている。このため、ベースプレート２６０と下面を接触させて接続された下部容器２５０、試料台ベース２４２、上部容器２３０は接地電位にされている。
【００９８】
排気手段は、下部容器２５０及びベースプレート２６０に配置された貫通孔である排気口の下方でこれと連通されて配置されたターボ分子ポンプ等の排気ポンプ２７０と、排気ポンプ２７０の入り口と排気口とを連結して相互に連通させる排気ダクト（図示せず）を備えている。なお、本図の真空処理室２００１においても、排気ポンプ２７０の排出口は真空処理室２００１が接地される建屋に予め配置されたロータリーポンプ等の粗挽きポンプに連結されており、また排気口から排出される排気の流量または速度は、排気部蓋２６１がシリンダ２６２が駆動され排気口に対して上下に移動することで、排気口への排気の流路の面積を増減させることで調節される。
【００９９】
図１２（ｂ）は、図１２（ａ）に示した試料台ベース２４２を含む主要部の構成を拡大して模式的に示す縦断面図である。特に、試料台ベース２４２に連結されて上部容器２３０、試料台ベース２４２及び下部容器２５０で構成される真空容器の内部の処理室内に配置され、上面に載せられたウエハ３００を保持する試料台２４１の構成がより詳細に拡大されて示されている。
【０１００】
図１２（ａ）と同様に、本図に示される真空処理室２００１は、真空容器、その下方に配置されたベースプレート２６０、この下方に配置された排気手段とが上下方向に配置されている。さらに、真空容器は、内部の側壁面が円筒形を有した上部容器２３０、試料台ベース２４２、下部容器２５０の各々が上下方向に接続されて、互いにその上下方向の中心軸を水平方向に合致させる、或いはこれと見做せる程度に近似した位置に配置されて構成されている。
【０１０１】
試料台ブロックは、大きく分けて下部を構成する試料台ベース２４２と、この上方に載せられて接続されて円筒形を有したヘッド部１２０１を含む試料台２４１、並びに試料台ベース２４２上方且つ試料台２４１の外周側でこれを囲んでリング状に配置された外周リング１２０２とを備えて構成されている。本実施例では、これらの部分は、真空処理室２００１が部品交換や点検等の保守が行われる作業において、真空容器内部が大気圧にされて開放された状態で、真空容器または下方の部分から着脱され交換可能に構成されている。
【０１０２】
試料台２４１の上部を構成するヘッド部１２０１は、円形を有した 金属製の板状の部材であるベースプレート１２０３と、この上方に載せられた円板または円筒形を有した金属製の基材ならびに、基材の円形を有した上面を覆って配置された誘電体製の膜とを備えて構成されている。これらベースプレート１２０３と誘電体製の膜を有する基材とは、後述の通り、連結されて一体に着脱可能に構成されている。
【０１０３】
試料台ベース２４２は、試料台２４１をその上方に載せる架台として機能する部材であって、円筒形状のベースシリンダと、ベースシリンダの中央部上方に載せられて接続されると共に上方にヘッド部１２０１が載せられてベースプレート１２０３外周下面と接続されるＴフランジ１２０５と、これらベースシリンダ及びＴフランジ１２０５内側の空間である収納空間１２０７とを備えている。収納空間１２０７は、後述するように、ウエハ３００をヘッド部１２０１上方で上下させる複数のピンを上下に移動させるピン駆動部１２０８や、ヘッド部１２０１に接続されたセンサや電極へのコネクタ等が内部に配置されている空間で、大気圧または真空処理室２００１が接地される建屋内部のものと同じ圧力にされている。
【０１０４】
ベースシリンダは、最外周部を構成してその上下を上部容器２３０および下部容器２５０に挟まれて真空容器を構成するリング状のベースリング１２０４と、ベースリング１２０４の中心側に配置された円筒形を有する中央円筒と、これらの間を連結して一体に構成された複数本の支持梁１２０９とを備えて構成されている。本実施例において、ベースリング１２０４の内周及び中央円筒の外周は上下方向の中心が合致またはこれと見做せる程度に近似した水平方向の位置に配置された半径の異なる円筒形を有し、支持梁１２０６はその軸が当該中心軸の位置から放射状に半径方向に沿って配置され、隣接するもの同士の軸間の角度が等しいかこれと見做せる程度に近似した値にされて配置されている。
【０１０５】
中央円筒の下面は、試料台部蓋２４５が着脱可能に構成しており、中央円筒に対して内部の収納空間１２０７を気密に封止して閉塞するように取り付けられている。収納空間１２０７は各支持梁１２０６及びベースリング１２０４の内部で中央円筒の内部と真空処理室２００１の外部までこれを貫通して連通して配置された筒状の空間を含んでいる。
【０１０６】
Ｔフランジ１２０５は、円筒形の外周部と内部に収納空間１２０７を構成するスペースとを有し、スペース内にはピン駆動部１２０８が配置されている。円筒形の外周部は、その上端部が上方のベースプレート１２０３外周縁部下面と、その下端部が下方のベースシリンダの中央円筒上端部と、各々Ｏリング等のシール部材を挟んで対向または当接する。
【０１０７】
試料台ベース２４２内部の収納空間１２０７内部には、ピン駆動部１２０８の他に、ヘッド部１２０１に供給される冷媒の配管やセンサ或いは電極への給電ケーブル等の配線が配置される。そして、収納空間１２０７を構成する支持梁１２０９内の通路は、試料台２４１と真空処理室２００１外部に配置された電源や冷媒の供給源との間を連結する配管やケーブルが設置される空間となっている。
【０１０８】
基材の内部に配置された複数の凹み部内に挿入されて基材の温度を検知する複数の温度センサはその端部が収納空間１２０７内に配置され、支持梁１２０６内の空間を通して当該端部とベースリング１２０４または真空処理室２００１外部に配置された容器コントローラ１２０９とケーブルにより通信可能に接続されて、ウエハ３００の処理中に発信された各温度センサの出力が容器コントローラ１２０９で受信可能に構成されている。また、ピン駆動部１２０８も同様に、容器コントローラ１２０９とケーブルにより通信可能に接続されており、容器コントローラ１２０９からの指令信号に応じてピン駆動部１２０８の動作が調節される。
【０１０９】
また、金属製の基材はプラズマを形成するための電界の周波数より小さい周波数の高周波電力がウエハ３００の処理中に供給されて、誘電体製の膜の上面に載せられたウエハ３００上にバイアス電位が形成される。本実施例では、第２高周波電源２４３からのバイアス電位形成用の高周波電力を受けるためのコネクタが基材に挿入され電気的に接続されてヘッド部１２０１に取り付けられ、収納空間１２０７内部に配置された当該コネクタの端部と第２高周波電源２４３との間を電気的に接続する給電用のケーブルが特定の支持梁１２０６内部の空間を含む収納空間１２０７内に配置されている。
【０１１０】
さらに、金属製の基材の内部には、温度が所定の範囲内の値に調節された冷媒が供給されて循環する冷媒流路が配置されている。このような冷媒はチラー等の冷凍サイクルを用いた温度調節器を備えた第２温度コントローラ２４４において温度が調節されて内部のポンプにより、基材内部の冷媒流路に供給され熱交換して排出された冷媒が第２温度コントローラ２４４に戻されて再度温度調節された後、再び基材内部の冷媒流路に供給される。冷媒流路と第２温度コントローラ２４４とを接続する冷媒の配管も支持梁１２０６空間を含んだ収納空間１２０７内に配置される。
【０１１１】
容器コントローラ１２０９は、演算装置を含み、真空処理室２００１または真空容器外部に配置され、試料台２４１及び収納空間の内部に配置されたピン駆動部１２０９等の複数の機器と通信可能に接続されている。容器コントローラ１２０９は、通信可能に接続された機器から信号を受信して信号に含まれる情報を検出し、これらの機器に対して指令信号を発信しその動作を調節する。
【０１１２】
本実施例の容器コントローラ１２０９は、半導体デバイスで構成された演算器と、機器との間で信号を送受信するインターフェースと、データを内部に格納して記録または記憶するＲＡＭやＲＯＭ等のメモリーデバイス或いはハードディスクドライブ等の記憶装置とを備えており、これらが容器コントローラ１２０９内部で通信可能に接続されている。外部からの信号をインターフェースを通して受信した容器コントローラ１２０９は、当該信号から演算器が情報を検出して記憶装置内に情報を格納すると共に、記憶装置内部に予め格納されたソフトウエアを読み出してこれに記載されたアルゴリズムに沿って先の信号に対応した指令信号を算出し、インターフェースを通して制御の対象となる機器に指令信号を発信する。
【０１１３】
容器コントローラ１２０９の記憶装置は、容器コントローラ１２０９内部に収納されていても、外部に通信可能に配置されていても良い。本実施例の容器コントローラ１２０９は、温度センサおよびピン駆動部１２０８と通信可能に接続されている。
【０１１４】
図１２（ｂ）の試料台ブロックの主要部の構成を拡大してより具体的に説明する。図１３は、図１２に示された実施例に係る真空処理室の試料台の構成を拡大して模式的に示す縦断面図である。本例において図１３（ａ），（ｂ）は、試料台２４１及び試料台ベース２４２を異なる方向でこれらの中心軸を通る縦方向の面で切った断面を示す図である。
【０１１５】
図１３（ａ）に示される試料台ブロックは、試料台２４１と試料台ベース２４２と外周リング１２０２を含んで構成されている。試料台ブロックは、図１０に示されるように、真空処理室２００１の上部容器２３０を含む試料台ベース２４２より上側の部分を、試料台ベース２４２から取外した後に、試料台ベース２４２を旋回リフター２１０の上下方向の軸回りに回転させて、試料台２４１と一体に下方の下部容器２５０上方から移動可能に構成されている。
【０１１６】
図１３（ａ），（ｂ）に示されるように、試料台ブロックは、試料台ベース２４２の上方に、ベースプレート１２０３を下面に有する試料台２４１が載せられ、これらがボルト等の締結手段を介して着脱可能に接続されて構成されている。この状態で、試料台２４１の外周側でベースプレート１２０３の外周縁上面上方には、金属製の外周リング１２０２が配置される。
【０１１７】
試料台ベース２４２は、外周リング１２０５と支持梁１２０６と中央円筒とを備えたベースシリンダと、その上方でこれとＯリング等のシール部材を挟んで当接あるいは対向して配置されたＴフランジ１２０５とを備えている。さらに、これらが接続されて内部に配置される収納空間１２０７とを備えて構成される。
【０１１８】
Ｔフランジ１２０５は、上記の通り円筒形を有し試料台ベース２４２の真空処理室２００１内の外周側壁を構成する円筒部と、この円筒部内部の収納空間１２０７内に配置され円筒部の円筒形を有した内周壁に一体に接続または形成されたＴ字状またはＹ字状の梁部１３０１とを有している。さらに、円筒部は上端部が試料台２４１のヘッド部１２０１のベースプレート１２０３に、下端部がベースシリンダの中央円筒にＯリングを介して挟まれて配置されて収納空間１２０７が真空処理室２００１に対して気密に封止されている。
【０１１９】
また、Ｔ字状またはＹ字状の梁部１３０１はこれらの端部が円筒部の内周壁面に一体に接続または形成されて円筒部の内部に配置され、梁部１３０１の中央から円筒部の内周壁面に延在する複数の梁同士の間に収納空間１２０７を構成する空間が形成されている。このような梁間の空間はベースプレート１２０３を通してヘッド部１２０１内部に連結される上記センサやコネクタのケーブル等配線や冷媒やガスの配管が配置され通る経路になっている。
【０１２０】
梁部１３０１は各梁を含めて板状の部材であって各梁の先端部が円筒部の円筒形を有した内周壁面の高さ方向上下端の中間の位置に一体に接続または形成されており、Ｔフランジ１２０５上方にベースプレート１２０３が載せられて内部が封止された状態で梁部１３０１の上面と上方のベースプレート１２０３下面との間に空間が形成され、このベースプレート１２０３との間の空間も上記コネクタやセンサが配置される空間として利用される。さらに、梁部１３０１の中央部下面には上記の通りピン駆動部１２０８の上端部が接続され、各梁にはピン駆動部１２０８の下端部に連結されてピン駆動部１２０８の上下方向に伸縮する動作に応じて上下方向に移動する複数（本実施例では３本）のピン１３０２が貫通する孔が配置されている。
【０１２１】
これらのピン１３０２は、上方のベースプレート１２０３を含むヘッド部１２０１を貫通して当該ヘッド部１２０１の上面を構成する誘電体製の膜上に配置された開口と連通した貫通孔１３０３内に挿入され、上記上下方向の移動により誘電体製の膜上方に載せられるウエハ３００をヘッド部１２０１または試料台２４１の上面に対して上下に遊離、接近、載置する動作を行う。このため収納部１２０７内に位置するピン１３０２の外周側の空間は真空処理室２００１と連通することになり、梁部のピン用の貫通孔の上下の収納空間１２０７とピンとの間にピン１３０２外周側の真空処理室２００１内部と連通した空間との間を気密に封止するため、梁部のピン用の貫通孔の周囲にＯリング等のシール部材が配置されている。
【０１２２】
すなわち、ベースプレート１２０３の下部には、その周囲のベースプレート１２０３の下面から下方に突出する円筒形または円錐台形状を有して上記各ピン１３０２が貫通して内側に収納される貫通孔１３０３が中央部に配置された凸部１２０３’が、複数の箇所（本実施例では３箇所）に配置されている。ベースプレート１２０３とＴフランジ１２０５とが上下に連結された状態で、各凸部１２０３’の下端面と梁部１３０１の各梁に配置されたピン用の貫通孔の外周の上面とが当接または対向してＯリング等のシール部材を挟み、各梁のピン用の貫通孔及びヘッド部１２０１内の貫通孔１３０３の内側の空間と外側の収納空間１２０７との間を気密に封止する。
【０１２３】
各ピン１３０２は、収納空間１２０７内部において梁部１３０１中央部の下面に上端部が連結されたピン駆動部１２０８の上下の伸縮の動作によりピン駆動部１２０８下端部に接続された３本のアームの先端部上面に接続され、当該各アーム先端部上面からヘッド部１２０１内部の貫通孔１３０３内部まで延在する。各ピンの上先端はピン駆動部１２０８が最も収縮した状態で試料台２４１上面の上方の最大の高さに位置しピン駆動部１２０８が最も伸長した状態でヘッド部１２０１内の貫通孔１３０３内に位置する。
【０１２４】
梁部１３０１の各梁下方に位置する各ピン１３０２の外周には各梁下面と各ピン１３０２が接続された各アームの上面との間を接続してアーム及びピン１３０２の上下の移動に応じて収縮するベローズ１３０４が配置されている。各梁下面及び各アーム上面と接続されるベローズ１０３４の上下端は、梁下面及びアーム上面との間にＯリング等のシール部材を挟んで当接または対向して連結されており、各ピン１３０２が内部に収納された貫通孔１３０３及び梁部１３０１の梁の貫通孔を介して真空処理室２００１内部と連通したベローズ１３０２内側と外側の収納空間１２０７との間が気密に封止される。
【０１２５】
このような構成により、容器コントローラ１２０９からの指令信号により駆動されるピン駆動部１２０７の最大、最小の間の伸縮に応じて上下方向にピン１３０２が移動しベローズ１３０４が伸縮する。このようなピン１３０２の移動及びベローズ１３０４の伸縮の動作に対しても、ベローズ及び貫通孔１３０２の内部と収納空間１２０７との間は気密に封止される。このため、ウエハ３００を処理する真空処理室２００１の運転の最中でも、真空処理室２００１内に形成されるプラズマや処理用ガスの反応性を有した粒子や反応生成物の粒子が収納空間１２０７内に配置されたピン駆動部１２０８やセンサやコネクタ等の端子に悪影響を及ぼすことが抑制される。
【０１２６】
本実施例の試料台２４１を構成するヘッド部１２０１は、ベースプレート１２０２とその上方に載せられた絶縁部材１３０５とその上方に載せられた金属製の基材１３０６とを備えて構成され、円板または円筒形状を有した基材１３０６の円形を有した上面には、ウエハ３００がその上に載せられる載置面を構成するイットリアあるいはアルミナ等のセラミクスを含んで構成された誘電体膜１３０７が配置される。また、ベースプレート１２０２、絶縁部材１３０５、基材１３０６との各々の間は、Ｏリング等のシール部材が挟まれて一体に接続され、真空処理室２００１内部と収納空間１２０７と連通した試料台ブロックの内部の空間とが気密に封止されると共に、ヘッド部１２０１を一纏まりの部材として試料台ベース２４２に対して取り付け、上方に取外し可能に構成されている。
【０１２７】
すなわち、ベースプレート１２０２は円板形状を有し、外周側部分に配置された貫通孔を通してベースプレート１２０２下方から挿入された金属製のボルト１３０８によって、上方に載せられた絶縁部材１３０５を介して上方の基材１３０６と締結されている。これにより、ベースプレート１２０３、絶縁部材１３０５，基材１３０６が一体に連結される。
【０１２８】
さらに、円板形状を有したベースプレート１２０２の径は外周が円板または円筒形を上有した上方に配置される絶縁部材１３０５及び基材１３０６よりも大きくされ、ベースプレート１２０２外周縁部下面の下方でＯリングを挟んでこれと上端部が対向または当接するＴフランジ１２０５の円筒部の上端部とボルトにより、絶縁部材１３０５の外周側で締結される。これにより、外周側のボルトの締結を解除することにより、ヘッド部１２０１を一体としてＴフランジ１３０５または試料台ベース２４２から上方に取外し可能に構成されている。
【０１２９】
図１３（ｂ）に示される通り、基材１３０６は円板または円筒形状を有した金属製の２つの上部基材１３０６ａ及び下部基材１３０６ｂが各々の上面と下面とを当接させ、ろう付けや摩擦撹拌等の手段によって接合させて一体にされた部材であって、下部基材１３０６ｂ内部に冷媒流路１３１３が配置される。さらに、上部基材１３０６ａ内部の中央部に形成され図上下方に開口を有するように形成された凹み部には第２高周波電源２４２からの高周波電力が供給される受電コネクタ１３１０が挿入されて基材１３０６と接続される。
【０１３０】
受電コネクタ１３１０の下部は、給電用のケーブルの先端部と接続された給電コネクタ１３０９と接してこれと電気的に接続されている。第２高周波電源２４３から基材１３０６に供給された高周波電源によってヘッド部１２０１またはその載置面上方に載せられたウエハ３００上面の上方に形成されたバイアス電位とプラズマとの電位との差に応じてプラズマ中の荷電粒子がウエハ３００上面方向に誘引され衝突することによる処理の促進とともにウエハ３００およびその下方の基材が加熱されることになる。
【０１３１】
本実施例では、この加熱により変化するウエハ３００および基材１３０６またはヘッド部１２０１の温度を、処理に適した所望の範囲内の値に調節するために、基材１３０６内部の冷媒流路１３１３に第２温度コントローラ２４４において所定温度にされた冷媒が供給されて循環すると共に、基材１３０６上の誘電体膜１３０７上面とこの上に載せられて吸着保持されたウエハ３００の裏面との間にＨｅ等の熱伝達性を有したガスが供給される。本実施例では、基材１３０６の外周側にリング状に配置され熱伝達性のガスが内部を通流するガス流路１３１７、及び当該ガス流路１３１７とウエハ３００及び誘電体膜１３０７の間の隙間とを連通して基材１３０６上の載置面を構成する誘電体膜１３０７上面に配置された開口とに連通された貫通路であるガス供給路１３１８とが試料台２４１に備えられている。
【０１３２】
ガス供給路１３１８から開口を通して熱伝達性を有したガスが誘電体膜１３０７上面との間の隙間に供給され、ウエハ３００と基材１３０６ひいては内部の冷媒の循環路１３１３に供給され循環する冷媒との間の熱の伝達が促進されその量が大きくされる。ウエハ３００または基材１３０６上面の温度は、これら冷媒の温度の値や流量或いはその速度、さらには熱伝達性ガスの隙間での圧力の値とその分布によって調節することが可能となる。
【０１３３】
上記のように、金属製の基材１３０６には、ウエハ３００と比較して相対的に大きな熱容量を有して、第２温度コントローラ２４４からの所定の範囲内の温度にされた冷媒が供給される。基材１３０６は、上方に載せられ温度の調節対象となるウエハ３００の温度の値の基盤となるともに、ウエハ３００上方にバイアス電位を形成するための高周波電力が供給される電極として機能する。
【０１３４】
上記の通り、金属製の円板または円筒形部材である上部基材１３０６ａは、その外周側部分が中央側を囲んでリング状に配置された凹み部が配置され、当該凹み部により囲まれた中央側部分は凹み部の底面から上方に凸の形状を有した円筒形の部分となっている。上部基材１３０６ａの凸状部分の円形の上面は、誘電体膜１３０７に被覆されて当該誘電体膜１３０７上面がウエハ３００の載置面として用いられる。
【０１３５】
凸状部分上面の円形を有した載置面はウエハ３００と同じか近似した直径を有しており、ウエハ３００はその処理の期間中およびその前後で載置面に載せられた状態で複数の直流電源からその値が調節されて誘電体膜１３０７内部の複数の箇所に供給された電力により、ウエハ３００と誘電体膜１３０７との間に静電気力が形成されて誘電体膜１３０７上面に対して吸着され保持され、或いは供給された直流電力により熱が生成されウエハ３００の温度の値またはその分布が調節される。
【０１３６】
すなわち、誘電体膜１３０７は、イットリアまたはアルミナを含むセラミクスを材料として用いて構成され、本実施例では溶射法により上部基材１３０６ａの載置面となる全領域を含むより大きな上面の領域に材料の粒子が半溶融状態で吹付けられて膜状形成される。誘電体膜１３０７内部には、ウエハ３００を吸着するための静電気力を形成するための直流電力が供給される複数の膜状のＥＳＣ（静電吸着）電極１３１１、及びウエハ３００の温度を処理に適した所望の範囲内の値に加熱して調節するためのヒータとして用いられる複数の膜状のヒータ電極１３１２が配置されている。
【０１３７】
ＥＳＣ電極１３１１は、ウエハ３００が載せられた状態で、これが覆う誘電体膜１３０７の載置面の投影面の下方の領域に配置された複数の膜状の電極である。本実施例のＥＳＣ電極１３１１は、誘電体膜１３０７と同様に溶射法によって形成されたものである。
【０１３８】
複数のＥＳＣ電極１３１１のうちの２つは、各々が異なる直流電源１３１９と接続され互いに異なる極性の電位が付与されて、誘電体膜１３０７を構成するセラミクスの材料を挟んでウエハ３００内で電荷が分極して蓄積されて誘電体膜１３０７の方向にウエハ３００を処理中に吸引して保持する静電気力が形成される。さらに、これらのＥＳＣ電極１３１１にウエハ３００の処理後に処理中と逆の極性が付与されることでプラズマが消失後でも処理前または処理中にウエハ３００を吸着する静電気力を形成するために蓄積された電荷の分極が緩和あるいは容器に除去される。
【０１３９】
各ＥＳＣ電極１３１１は、ベースプレート１２０３下面に取り付けられたＥＳＣ電極給電ケーブルコネクタユニット１３２０上部とベースプレート１２０３、絶縁部材１３０５並びに基材１３０６を貫通する給電経路を介して電気的に接続される。さらに、複数のＥＳＣ電極が電気的に接続されたＥＳＣ電極給電ケーブルコネクタユニット１３２０上部の下方でこれと接続されたＥＳＣ電極給電ケーブルコネクタユニット１３２０下部は、真空処理室２００１外部に配置され当該複数のＥＳＣ電極１３１１に直流電力を供給するように割り当てられた直流電源１３１９の一つと収納空間１２０７に配置された１つの給電ケーブルを介して電気的に接続されている。
【０１４０】
直流電源１３１９は、出力する電流または電圧の大きさを可変に調節可能に構成されるとともに、容器コントローラ１２０９と通信可能に接続されている。直流電源１３１９から容器コントローラ１２０９へ上記電流または電圧の値を示す信号が送信され、容器コントローラ１２０９が演算器を用いて算出して発信した指令信号を受信した直流電源１３１９からは、当該指令信号に基づいて直流電源１３１９によって電圧または電流の大きさが調節された直流電力が、これに接続された複数のＥＳＣ電極１３１１に試料台２４１外部の給電ケーブル及び試料台２４１内部の複数の給電経路を通して供給される。
【０１４１】
ヒータ電極１３１２は、誘電体膜１３０７内部の高さ方向下方の位置に配置された金属製の膜状の複数の電極であって、各々が誘電体膜１３０７と同様に溶射法によって形成され円形または扇状あるいは円弧状を有したものである。各々のヒータ電極１３１２は、各々の下方に配置された複数のヒータ給電コネクタ１３２２の各々及び少なくとも１つのヒータ給電コネクタユニット１３２３を介して電気的に接続され、直流電源１３２１において電流または電圧が所望の値に調節された直流電力が供給されて生起される熱量が調節される。
【０１４２】
各々のヒータ電極１３１２の下方でこれと電気的に接続されたヒータ給電コネクタ１３２２は、図１３（ｂ）に示されるように、ヒータ電極１３１２の下方の誘電体膜１３０７下部及びその下方の基材１３０６を貫通して下部基材１３０６ｂの下面下方から収納空間１２０７内に露出した下端部を有している。ヒータ給電コネクタ１３２２の下端部は、その絶縁用部材の内部を通り接続端子に電気的に接続された接続ケーブル１３２２’を介し、ベースプレート１２０３を貫通して下部基材１３０６ｂ下方に位置するヒータ給電コネクタユニット１３２３と電気的に接続されている。
【０１４３】
また、ヒータ給電コネクタ１３２２は、その内部に接続ケーブル１３２２’と電気的に接続され給電経路を構成するための金属製の接続端子とその外周側に配置され基材１３０６から接続端子を絶縁する誘電体製の絶縁ボスとを備えている。各ヒータ給電コネクタ１３２２は、基材１３０６の下方からこれに配置された挿入孔内に挿入されて基材１３０６に取り付けられる。
【０１４４】
この状態で、挿入孔の内部でヒータ給電コネクタ１３２２の接続端子は、ヒータ電極１３１２と電気的に接続され挿入孔の上部から下方に延在したヒータ側の接続端子とヒータ給電コネクタ１３２２の絶縁ボスの内側で接触、あるいは一方が他方の内部に嵌め込まれて、上下の接続端子の両者が接続される。ヒータ給電コネクタ１３２２の下端部は絶縁体内部の給電経路とベースプレート１２０３に取り付けられたヒータ給電コネクタユニット１３２３の上部とベースプレート１２０３と基材１３０６との間の絶縁部材１３０５内部の空間において接続ケーブル１３２２’を介して接続されている。
【０１４５】
後述の通り、絶縁部材１３０５及び基材１３０６の中央側の隙間や空間は収納空間１２０７と連通されてその一部を構成している空間であり、これらの外周側でこれらを囲んで配置されたＯリング等のシール部材により内部と外部とが気密に封止されている。このため、上記空間に配置されている給電経路上のコネクタやケーブルの接続部分は、収納空間１２０７と同様に、真空処理室２００１の運転の有無に関わらず大気圧またはこれと見做せる程度に近似した値の圧力にされている。
【０１４６】
ヒータ給電コネクタユニット１３２３は、ベースプレート１２０３に取り付けられた給電経路上で接続、切断する端子を備えたコネクタであり、上下２つの部分を備えている。
【０１４７】
ヒータ給電コネクタユニット上部１３２３ａが複数のヒータ給電コネクタ１３２２の接続ケーブル１３２３’とベースプレート１２０３上面と基材１３０６の下面との間の箇所において接続される。ヒータ給電コネクタユニット下部１３２３ｂはヒータ用の直流電源１３２１に接続された給電ケーブルとベースプレート１２０３の下面下方の収納空間において接続されている。
【０１４８】
これらヒータ給電コネクタユニット上部１３２３ａ及びヒータ給電コネクタユニット下部１３２３ｂは着脱可能に構成され、両者が一体に接続された状態で、各々の内部に備えられたケーブルと電気的に接続された接続端子が接続して直流電源１３２１と複数のヒータ給電コネクタ１３２２とが電気的に接続される。このことにより直流電源１３２１から出力される直流の電力は、複数のヒータ給電コネクタ１３２２及びこれらの各々に電気的に接続された複数のヒータ電極１３１２に並列に供給される。
【０１４９】
このようにＥＳＣ電極１３１１およびヒータ電極１３１２を内蔵する誘電体膜１３０７は、各々の材料を溶射法により吹き付けて積層させて形成される。まず、予め材料が付着し易くするために凹凸が形成された上部基材１３０６ａの上面にセラミクスを材料とした粒子を用いて溶射法により誘電体膜１３０７の下層の被膜が形成され、その上にヒータ電極１３１２の膜が形成される。
【０１５０】
これら下層の被膜及びヒータ電極１３１２の膜上面を覆ってセラミクスを材料として誘電体膜１３０７の中間の層が溶射法により形成された後、中間の層上にＥＳＣ電極１３１１が溶射法により形成される。その後、中間の層及びＥＳＣ電極１３１１の膜層を覆って誘電体膜１３０７の上層の膜が溶射法により形成される。
【０１５１】
溶射法により積層された誘電体膜１３０７は、少なくとも載置面を構成する面が削られて、溶射により形成された表面の粒子同士の間の孔が塞がれるとともに形状が整えられる。ウエハ３００が載置面を構成する誘電体膜１３０７上面に載せられ静電気力により吸着された状態で、ウエハ３００の裏面と載置面の上面との間に形成される隙間には、Ｈｅ等の熱伝達性を有したガス等の流体が供給されて、ウエハ３００と試料台２４１との間の熱伝達が促進されるが、ウエハ３００と載置面を構成する誘電体膜１３０７との間で接触する面積が両者の間の所望の熱伝達の量が得られるように、上記表面の形状の調節が行われる。
【０１５２】
図１３（ａ）に示される通り、金属製の基材１３０６には金属製の受電コネクタ１３１０が挿入されて接触し、真空処理室２００１内にプラズマが形成されるウエハ３００の処理中に第２高周波電源２４３からの高周波電力が収納空間１２０７に配置されたケーブルを通して給電コネクタ１３０９及びこれに接した受電コネクタ１３１０を介して電極である基材１３０６に供給される。この高周波電力の供給により試料台２４１の載置面に載せられて静電吸着されて保持された状態でウエハ３００上方にプラズマの電位との間の電位差に応じて、プラズマ中の荷電粒子をウエハ３００上面の方向に誘引して表面上の処理対象の膜層に衝突させエッチング等の処理を促進させるバイアス電位が形成される。
【０１５３】
円板または円筒形状を有した下部基材１３０６ｂの上部には、その中心の周りに同心または螺旋状に配置され半径方向に多重に形成された溝が配置され、上部基材１３０６ａと接合されることで基材１３０６内部に冷媒流路１３１３が形成される。冷媒流路１３１３の入口及び出口は、第２温度コントローラ２４４と接続された冷媒供給または戻し用の配管１３１４の端部とベースプレート１２０３下方に配置された接続用のコネクタを介して収納空間１２０７内側で接続される。
【０１５４】
第２温度コントローラ２４４のチラー等の冷凍サイクルを用いて所定の範囲内の温度にされた冷媒は、配管１３１４を通して入口を通して冷媒流路１３１３内に供給され、基材１３０６内において熱交換して温度が上昇した冷媒が冷媒流路１３１３の出口及びこれに接続された配管１３１４を通って第２温度コントローラ２４４に戻された後、再度温度が所定の範囲内の値に調節された後に基材１３０６内の冷媒流路１３１３に供給されて、閉じた環路内を循環する。このような冷媒を順環させた供給により、基材１３０６が処理に適した所望の範囲内の値に調節される。
【０１５５】
本実施例では、基材１３０６上部の円筒形を有した凸部及び当該凸部の円形を有した上面を覆ってウエハ３００の載置面を構成する誘電体膜１３０７を貫通して配置された複数のガス供給路１３１８及びこれに連通した誘電体膜１３０７上面の載置面の外周側の複数の箇所に配置された開口が備えられている。上部基材１３０６ａの載置面の外周縁を覆う誘電膜１３０７の当該外周縁部分には、上面の中央側を囲んでリング状に配置されその平坦な上面が、誘電体膜１３０７の載置面上方に載せられたウエハ３００が吸着された状態でウエハ３００の裏面と当接するリング凸部１３０７’が配置されており、このリング凸部１３０７’に沿ってその中央側の凹まされた載置面の表面に上記複数の開口が配置されている。
【０１５６】
ウエハ３００が載せられた状態で開口からリング凸部１３０７’の中央側の円形の領域である凹み部内のウエハ３００と誘電体膜１３０７の隙間に供給され熱伝達性のガスは、リング凸部１３０７’によって上記領域の外周側の端部が閉じられているか、熱伝達性のガスが微小量だけ試料台２４１外部の真空処理室２００１内漏れ出している状態となって、凹み部内を充満してウエハ３００の面内の方向における熱伝達の量の変動（分布）が小さくされるとともに、ウエハ３００の外周縁の近傍の周方向の領域においても熱伝達の量またはウエハ３００の温度が所期のものにより近づけることが可能となる。
【０１５７】
絶縁部材１３０５は誘電体製の材料により構成された部材であって、ボルト１３０８により上下方向に締結された金属製の基材１３０６と金属製のベースプレート１２０３との間で挟まれて配置され、これらの間及び図１３（ａ）に示されたように、ベースプレート１２０３に取り付けられこれを通して基材１３０６内に挿入されている温度センサ１３１５との間を絶縁している。さらに、絶縁部材１３０５とベースプレート１２０３及び基材１３０６との間には、Ｏリング等のシール部材が挟まれて変形して保持されており、収納空間１２０７と連通したベースプレート１２０３上方の絶縁部材１３０５及び基材１３０６の内側の隙間等の空間と外側の真空処理室２００１内部との間を気密に封止している。
【０１５８】
本実施例の絶縁部材１３０５は大きく分けて２つの部材から構成される。すなわち、外周側に配置されリング形状を有し外周側壁が円筒形を有してアルミナ等のセラミクスを材料として構成された絶縁リング１３０５’と、絶縁リング１３０５’の中央側でこれに囲まれた領域に配置されポリテトラフルオロエチレン等の弾性を有した樹脂を材料として構成された上下２枚の絶縁板１３０５ａ，１３０５ｂを備えて構成され、これらの間には隙間が配置されている。
【０１５９】
ボルト１３０８による基材１３０６とベースプレート１２０３との締結により、外周側の絶縁リング１３０５’の上下の端部は平滑な面を有し、この平滑な面と上下の基材１３０６およびベースプレート１２０３の外周側の面との間にＯリング等シール部材が挟まれる。このことにより、絶縁リング１３０５’の内側の空間とボルト１３０８を用いて絶縁リング１３０５’とこれを挟んで上下方向に締結された基材１３０６及びベースプレート１２０３との内側の収納空間１２０７に連通した隙間の空間は外部から気密に封止される。
【０１６０】
さらに、絶縁リング１３０５’は剛性の相対的に高いアルミナ等のセラミクスを材料として構成され、変形が抑制され、締結されて両者はその位置が固定されたと見做し得る状態となる。絶縁リング１３０５’の変形が相対的に小さいため、この状態からボルト１３０８を用いた基材１３０６及びベースプレート１２０３の締結によって両者の間の上下方向の距離の変動が所期のもの以下に小さくされて、温度センサ１３１５やベースプレート１２０３と基材１３０６とが接触あるいは電気的に通電してしまいこれらの間の絶縁が損なわれてしまうことが生起することが抑制されると共に、ベースプレート１２０３または基材１３０６に取り付けられた配管、ケーブルやセンサといった機器が、上記締結の作業や締結後の試料台２４１上でのウエハ３００の処理における温度の増減によるヘッド部１２０１を構成する各部材の形状、寸法の変化に伴って変位したり外力を受けたりして損傷したり検知、検出の性能が変動したりすることが低減される。
【０１６１】
絶縁リング１３０５’は、ヘッド部１２０１および絶縁部材１３０５の外周側の部分を構成するリング状の部材であって、上方の基材１３０６と下方のベースプレート１２０３との間に挟まれて保持される。その上部には、外周側の部分には上方に突出して中央側を囲むリング状の凸部と、当該リング状の凸部の内周（中央）側の上下方向の高さが凸部より低くされた部分に平坦な上面を有している。
【０１６２】
また、基材１３０６の下部を構成する下部基材１３０６ｂの下部の外周側の領域には、上下方向の厚さが小さくされ、下部基材１３０６下面から見て上方に凹まされた凹み部が中央側の部分を囲んでリング状に配置されている。絶縁リング１３０７’がベースプレート１２０３と基材１３０６とに挟まれて保持された状態で、絶縁リング１３０７’のリング状の凸部は、下部部材１３０６ｂの外周側の凹み部に係合し凹み部内に入れられて、凸部の平坦な上面と凸部の内周側の平坦な上面とが上方の基材１３０６と、平坦な下面が下方のベースプレート１２０３上面と、Ｏリング等シール部材を挟んで接続あるいは隙間を開けて対向する。
【０１６３】
さらに、絶縁リング１３０５’は、基材１３０６とベースプレート１２０３とはボルト１３０８により両者を締結するボルト１３０８が内部を上下に貫通する貫通孔をリング状凸部の内周側の上面に開口を有して備えており、ボルト１３０８はベースプレート１２０３の貫通孔の下方から内部に挿入されて、その上方で軸方向を合致して配置された絶縁リング１３０５’の貫通孔を貫通して上方の基材１３０６の雌ねじ穴に挿入されてねじ込まれ、基材１３０６と下方のベースプレート１２０３とが絶縁リング１３０５’およびこれらの間のＯリングを挟んで連結され締結される。
【０１６４】
本実施例では、絶縁リング１３０５’上部の凸部が下部基材１３０６ｂ外周側の凹み部内に嵌め合わされて両者がＯリングを挟んで当接または表面同士が隙間を介して対向させて連結された状態で、試料台２４１またはヘッド部１２０１の上下方向の中心軸からの絶縁リング１３０５’のリング状の凸部の内周側壁面と下部基材１３０６ｂの凹み部の外周側壁面との半径方向の位置は前者の方が大きくされており、両者の間に半径方向について所定の長さ（幅）の隙間が当該中心周りにリング状に形成される。このリング状の隙間は、図示しないガス源に接続された配管とのコネクタとベースプレート１２０３の配管用の貫通孔を介して気密に連結され、Ｈｅ等の伝熱性の高いガスが内部に供給されてヘッド部１２０１内部の外周側の部分をリング状に通流するガス流路１３１７となる。
【０１６５】
ガス流路１３１７に供給されたＨｅ等のガスは、その内部でヘッド部１２０１の周方向に拡散し、互いに試料台２４１の中心軸周りに同等の角度で配置された複数のガス供給路１３１８各々から載置面の外周側部分に導入される。ウエハ３００裏面の外周側の複数の部分に同等の流量または速度で熱伝達性のガスが供給されて、誘電体膜１３０７を介したウエハ３００と基材１３０６またはその内部の冷媒流路１３１３内の冷媒との間の熱伝達の量の周方向のばらつき、ひいてはウエハ３００の温度のばらつきが低減される。
【０１６６】
ヘッド部１２０１の中央側の領域に配置された上下２枚の絶縁板１３０５ａ，１３０５ｂは絶縁リング１３０５’と比較して相対的に剛性の小さな樹脂を材料として構成された部材であり、本実施例では各々に、ベースプレート１２０３の図上下方からこれを貫通して基材１３０６内部に挿入される複数の温度センサ１３１５が内側に配置される貫通孔が複数配置されている。さらに、絶縁板１３０５ａ，１３０５ｂの中央部には、ベースプレート１２０３を貫通して基材１３０６に挿入される受電コネクタ１３１０が内側に配置される貫通孔が配置されている。
【０１６７】
受電コネクタ１３１０及び各温度センサ１３１５は、基材１３０６の図上下方から図上上向き挿入され、これらの下端部は、基材１３０６が絶縁部材１３０５を挟んでベースプレート１２０３に締結された状態でベースプレート１２０３に取り付けられてその位置が固定される。
【０１６８】
上下に積み重ねられて配置される樹脂製の絶縁板１３０５ａ，１３０５ｂは、これらを貫通する温度センサ１３１５、受電コネクタ１３１０に合わせて貫通孔が配置されている。本実施例では、温度センサ１３１５、受電コネクタ１３１０がベースプレート１２０３に取り付けられた状態で絶縁板１３０５ａ，１３０５ｂの貫通孔の内周壁面と温度センサ１３１５の外周側壁面及び受電コネクタ１３１０の外周側壁面との間には、所定の隙間が配置される。
【０１６９】
本例の温度センサ１３１５は、各々が、上部に棒状の形状を有してその軸に沿った中心側の領域に配置され軸方向に延在するセンサ本体である熱電対と、軸方向に所定高さを有して熱電対の外周を囲んで配置された金属製のシースと、シース及び熱電対と連結または結合されベースプレート１２０３下面に取り付けられるコネクタ部を備え、コネクタ部は熱電対とは絶縁される一方で内部を通って熱電対と電気的に接続され熱電対からの信号が内部を通して送信されるケーブルが接続されている。各温度センサ１３１５のコネクタ部からの複数のケーブルは、ベースプレート１２０３の下面に連結されて配置された１つのセンサケーブルコネクタユニット１３１６に接続され、当該センサケーブルコネクタユニット１３１６から一纏まりのケーブルとして容器コントローラ１２０９に通信可能に接続されている。
【０１７０】
各温度センサ１３１５は、ベースプレート１２０３の複数の箇所およびその上方の対応する位置に配置された絶縁板１３０５ａ，ｂさらに下部機材１３０６ｂの各々の複数の箇所に配置された貫通孔を通して、ベースプレート１２０３の下方から貫通孔に挿入されて熱電対およびシースの先端部が上部基材１３０６ａの上記貫通孔に対応した位置に配置された円筒形の凹み部内に挿入される。コネクタ部がベースプレート１２０３に取り付けられた状態で、各温度センサ１３１５の熱電対は上部基材１３０６ａの凹み部内壁面とは接触していない。
【０１７１】
なお、各温度センサが挿入される上記貫通孔及びこれに対応した位置に配置された上部基材１３０６ａの凹み部は、円筒または円板形状を有した試料台２４１または基材１３０６の上面について半径方向及び周方向に異なる箇所に配置されている。この状態で、温度センサ１３１５の熱電対が温度を検知した信号が、容器コントローラ１２０９に送信され容器コントローラ１２０９内部に配置された演算器が内部を構成する記憶装置に記憶されたソフトウエアのアルゴリズムに沿って各温度センサ１３１５の箇所での温度の値及びこれらの分布を検出する。
【０１７２】
各温度センサ１３１５の金属製のシースは、当該温度センサ１３１５のコネクタ部がベースプレート１２０３に取り付けられた状態で、その下端部またはコネクタ部との接続部においてベースプレート１２０３と接触して電気的に接続されている。また、各温度センサ１３１５のシースは、熱電対の外周側で距離をあけてこれを囲んで配置された円筒形状を備え熱電対から絶縁されている。
【０１７３】
各温度センサ１３１５が試料台２４１にベースプレート１２０３下方から挿入されて取り付けられた状態で、各温度センサ１３１５のシースは基材１３０６とは距離をあけて配置されている。つまり、シースは基材１３０６とは電気的に絶縁され且つベースプレート１２０３とは電気的に接続されている。
【０１７４】
ベースプレート１２０３は下方の試料台ベース２４２及び下部容器２５０を介して接地電位にされたベースプレート２６０と電気的に接続されて接地電位にされる。このため各温度センサ１３１５のシースも接地電位にされることで、第２高周波電源２４３から基材１３０６に供給される高周波電力の成分が温度センサ１３１５から出力される信号に重畳されてノイズとなることが抑制され、容器コントローラ１２０９における試料台２４１内部またはその上面の温度の値あるいはその半径方向あるいは周方向の分布の検出の精度が損なわれることが抑制される。
【０１７５】
本実施例では、上記のように、第２高周波電源から出力された高周波電力は、給電用のケーブルを通りその一端に接続されベースプレート１２０３下方の収納空間１２０７の中央部に配置された給電コネクタ１３０９とこれに接続された受電コネクタ１２１０を介して、当該受電コネクタ１２１０が中心部に挿入されて接続された基材１３０６に供給される。基材１３０６とベースプレート１２０３との間の絶縁板１３０５ａ，ｂの中心部にもこれら給電コネクタ１３０９および受電コネクタ１３１０が内部に挿入される貫通孔が配置されている。
【０１７６】
ベースプレート１２０３下面に取り付けられた給電コネクタ１３０９の収納空間１２０７に露出した端部は、その一端が第２高周波電源２４４と接続された給電ケーブルが接続される。容器コントローラ１２０９と通信可能に接続された第２高周波電源２４４によって当該容器コントローラ１２０９からの指令信号に応じて出力する高周波電力の大きさ或いは量が調節され、受電コネクタ１３１０を通して供給される高周波電力によりヘッド部１２０１上方に形成されるバイアス電位の大きさとその分布が調節される。
【０１７７】
本実施例では受電コネクタ１３１０は、Ｌ字または逆Ｔ字形状を有した部材である。受電コネクタ１３１０は、金属等の導電体製の上方部材（上部）及びその上端で当該上部と電気的に接続され、その下部の端部で給電コネクタ１３０９と接続する接続端子を有して、Ｌまたは逆Ｔ字の形状を有した下方部材（下部）を備えている。
【０１７８】
受電コネクタ１３１０は、ベースプレート１２０３および絶縁板１３０５ａまたは絶縁板１３０５ｂの中央部に配置された貫通孔の内部に挿入されて、上部と下部とが接続された状態で、その下部は、当該貫通孔内部に挿入されてベースプレート１２０３下面に取り付けられる。
【０１７９】
受電コネクタ１３１０の上部は、金属製の棒状部材であって、下部基材１３０６ｂの中央部の貫通孔に挿入されて貫通しその貫通この上方で上部基材１３０６ａの中央部にはいちされた凹み部である嵌入穴内に挿入されて上部基材１３０６ａと電気的に接続される。また、上部の下端部は受電コネクタ１３１０下部に接続された状態で下部の金属製の接続端子に配置された凹み部内に嵌め込まれる。
【０１８０】
受電コネクタ１２１０の下部はＬ字または逆Ｔ字の形状を有した部材である。そして、金属製の上部の下端部に接続される端子及びＬまたは逆Ｔ字の下部の端部に給電コネクタ１２０９と接続される端子とこれらの端子同士の間で接続された給電用の経路を誘電体または絶縁体材料から構成された部材の内部に有している。
【０１８１】
当該下部の上端部には、受電コネクタ１２１０の上部と下部とが一体に接続された状態で、上部を構成する金属製の棒状の部材の下端部が嵌め込まれて接続する嵌入孔を有した端子が配置されている。さらに、受電コネクタ１２１０のＬ字または逆Ｔ字状の形状を有した下部は、上部と下部とが接続された状態で、ベースプレート１２０３下面下方の収納空間１２０７に露出され、その一端の接続端子に収納空間１２０７内に配置された給電コネクタ１２０９が接続される。
【０１８２】
給電コネクタ１２０９は、誘電体または絶縁体の材料により構成された本体の中心部に配置され、第２高周波電源２４４からの高周波電力が流れる給電ケーブルと電気的に接続される接続端子を備えた高周波給電用のコネクタである。その一端には接続端子が露出され、他端部は給電ケーブルと接続されるか、または内部で接続端子に電気的に接続された給電ケーブルが曳き出されて延在している。
【０１８３】
第２高周波電源２４４に給電ケーブルを介して接続された給電コネクタ１２０９は、受電コネクタ１２１０と収納空間１２０７内において着脱作業が可能に構成されている。これらの着脱は、受電コネクタ１２１０がヘッド部１２０１またはベースプレート１２０３に取り付けられたそのＬ字または逆Ｔ字の下方部分であってベースプレート１２０３下面下方の収納空間１２０７内に露出した部分の端部に対して行われる。
【０１８４】
本実施例は、受電コネクタ１３１０の下部は、これがベースプレート１２０３下面下方に露出してこれに取り付けられた状態で、第２高周波電源２４４との間を電気的に接続する給電ケーブルが曳き出された給電コネクタ１３０９の上端部が取り付けられる。そして、ベースプレート１２０３と上方の絶縁部材１３０５及び基材１３０６とは一体に取り付けられた状態で給電コネクタ１３０９と受電コネクタ１３１０とは着脱作業が可能に構成されており、ヘッド部１２０１は試料台ベース２４２に対しを一体として着脱することが可能に構成されている。
【０１８５】
また、受電コネクタ１３１０の棒状の上部と下部とが接続される箇所の外周側にこれを囲んでセラミクス等の絶縁性を有した材料或いは誘電体から構成された円筒形状あるいはリング形状を有した絶縁ボスが備えられる。絶縁ボスは、受電コネクタ１３１０がヘッド部１２０１に取り付けられた状態で、絶縁板１３０５ａ、ｂおよびベースプレート１２０３の中央部で半径方向について絶縁板１３０５ａ、または１３０５ｂ及びベースプレート１２０３と受電コネクタ１３１０の上部下部とが接続される箇所との間に、これらと隙間をあけて、上下方向について下部基材１３０６ｂ下面及びベースプレート１２０３上面との間に隙間をあけて配置される部材であり、これらから受電コネクタ１３１０の給電経路をから絶縁している。
【０１８６】
このような本実施例のヘッド部１２０１では、まず、基材１３０６に対して受電コネクタ１３１０の上部が取り付けられ両者が接続される。その後、絶縁リング１３０５’及びその中央側の絶縁板１３０５ａ，ｂが基材１３０６下面の図上下方に配置されるとともに、中央部において受電コネクタ１３１０上部がその内側の貫通孔に挿入されて絶縁ボスが配置される。
【０１８７】
この後、ベースプレート１２０３と基材１３０６とが、絶縁部材１３０５及び絶縁ボスを間に挟んでボルト１３０８が用いられて締結される。セラミクス材料で構成された絶縁ボスも、受電コネクタ１３１０とベースプレート１２０３との間のみでなく、その上下端面は所定の僅かな隙間を介して基材１３０６中央部の下面及びベースプレート１２０３中央部の上面とに対向して配置され絶縁部材１３０５と同様に基材１３０６及びベースプレート１２０３の間を絶縁する部材として機能すると共に両者の間の上下方向の空間の距離（高さ）が所期の値以下になることを抑制する部材として機能する。
【０１８８】
図１３（ｂ）に示すように、ヘッド部１２０１内には、誘電体膜１３０７内部の複数のヒータ電極１３１２各々の下面と電気的に接続された複数のヒータ給電コネクタ１３２２が配置されている。これらのヒータ給電コネクタ１３２２各々の下端部は、ヒータ電極１３１２への給電経路を構成する接続ケーブル１３２３が内部の接続端子から曳き出されて、ベースプレート１２０３上面上方に位置するヒータ給電コネクタユニット１３２４のヒータ給電コネクタユニット上部１３２４ａと接続されており、ヒータ給電コネクタユニット１３２４を介してヒータ用の直流電源１３２１からの直流電力を受ける構成となっている。
【０１８９】
ヒータ給電コネクタユニット１３２４は、ベースプレート１２０３に取り付けられてベースプレート１２０３上面上方に露出したヒータ給電コネクタユニット上部１３２４ａと、当該ヒータ給電コネクタユニット上部１３２４ａ下面に下方から着脱可能に取り付けられ内部の給電経路と電気的に接続されてヒータ用の直流電源１３２１と電気的に接続されたヒータ給電コネクタユニット下部１３２４ｂとを備えている。
【０１９０】
絶縁板１３０５ａ、ｂの各々には、ヒータ給電コネクタ１３２２各々の基材１３０６内の位置に合わせて配置された貫通孔が備えられ、絶縁板１３０５が基材１３０６とベースプレート１２０３との間で挟まれてヘッド部１２０１が一体に構成された状態で、ヒータ給電コネクタ１３２２の下端部はその周囲に隙間を明けて当該各々の貫通孔内部に収納される。絶縁板１３０５ａ、ｂは、基材１３０６とベースプレート１２０３との間で挟まれてヘッド部１２０１を構成した状態で、これらの間に隙間が形成され、当該隙間内に各ヒータ給電コネクタ１３２２とヒータ給電コネクタユニット１３２４との間を電気的に接続する複数本の接続ケーブル１３２３が配置される。
【０１９１】
本実施例のヒータ給電コネクタ１３２２の各々は、誘電体または絶縁体材料で構成された円筒形を有したボスとその内部に配置された接続端子とを備えている。接続端子は、ヒータ給電コネクタ１３２２が基材１３０６に挿入されて取り付けられた状態で、その上端部がヒータ電極１３１２側の接続端子とで接続してこれと電気的に接続され、下端部は接続ケーブル１３２３と電気的に接続される。
【０１９２】
ヒータ給電コネクタ１３２２の各々は、下部基材１３０６ｂの貫通孔と上部基材１３０６ａに配置された円筒形の穴とで構成された挿入孔内に挿入されて、当該挿入孔内部の上端部（底部）に配置されて上方のヒータ電極１３２２と電気的に接続され下方に延在するヒータ側の接続端子とボスの内側において外周を囲む基材１３０６から絶縁された状態で嵌合されて接触する。このようにして、収納空間１２０７内部と連通されて大気圧にされた挿入孔内部において、ヒータ電極１３１２とヒータ用の直流電源１３２１との間が電気的に接続される。
【０１９３】
各々の給電ケーブル１３２３は、絶縁板１３０５ａ、ｂの間の隙間で、各々のヒータ給電コネクタ１３２２の下端部とベースプレート１２０３上面上方に位置するヒータ給電コネクタユニット１３２４上部１３２４ａとを接続している。ヒータ給電コネクタユニット下部１３２４ｂと直流電源１３２１との間は１本または一纏まりの給電ケーブルで接続され、ヒータ用の直流電源１３２１からの直流電力は、ヒータ給電コネクタユニット上部１３２４ａから分岐された接続ケーブル１３２３各々及びこれに接続された各々のヒータ給電コネクタ１３２２を通して複数のヒータ電極１３１２に並列に供給される。
【０１９４】
本実施例においては、樹脂材料から構成された絶縁板１３０５ａ，ｂは、周囲に配置された部材との間に隙間を開けて配置されており、ウエハ３００の処理中の温度に応じて生じる基材１３０６の変形が生じる場合でも、給電ケーブル１３２３の端部とヒータ給電コネクタ１３２２或いはヒータ給電コネクタユニット１３２４との間の接続部分が損傷したり、切断したりすることが抑制される。
【０１９５】
本実施例の外周リング１２０２は、試料台２４１の外周側に配置されその周囲を覆うリング状の部材であって、大きく分けてサセプタリング１３２５，カバーリング１３２６，閉込めリング１３２７とを備えて構成されている。これらの部材は、試料台２４１に対して或いは相互に締結する手段を有さず単に試料台２４１の外周側に載せられる。
【０１９６】
外周リング１２０２が試料台２４１に載せられた状態で、サセプタリング１３２５は上部基材１３０６ａ上部外周側に配置され、カバーリング１３２６はサセプタリング１３５下方且つベースプレート１２０３上方でヘッド部１２０１の外周側面の周囲に配置され、閉込めリング１３２７はベースプレート１２０３上方でカバーリング１３２６外周側に配置される。また、これらの部材同士の対向する表面の間には所定の大きさの隙間が配置される。
【０１９７】
本実施例では外周リング１２０３は、試料台２４１またはヘッド部１２０１に対して、カバーリング１３２６が装着された後に，サセプタリング１３２６及び閉込めリング１３２７が順番に試料台２４１に装着される。以下は、カバーリング１３２６の装着後に閉込めリング１３２７、さらにサセプタリング１３２５が装着される順番で説明するが、試料台の形状や仕様に応じて先にサセプタリング１３２５が装着されても良い。
【０１９８】
まず、カバーリング１３２６は、アルミナ或いはイットリア等のセラミクス材料から構成されたリング状あるいは円筒形状を有した部材である。ベースプレート１２０３と基材１３０６とが絶縁部材１３０５を挟んで締結されて構成されたヘッド部１２０１の当該円筒形の外側壁形状を有した絶縁部材１３０５の絶縁リング１３０５’の円筒形の外周側壁の外周側に、その内周壁面が所定の隙間をあけて上方から嵌め込まれてベースプレート１２０３の外周縁部上面の上方に載せられる。
【０１９９】
本実施例では、カバーリング１３２６の内周壁面の大きさ（高さ）は絶縁リング１３０５’の外周側壁のものと同じにされているが、この構成に限られないものの、絶縁リング１３０５’の外周側壁を覆って配置される。また、カバーリング１３２６の平坦な下端面は、ベースプレート１２０３上面上方に載せられた状態で、絶縁リング１３０５’の外周端からベースプレート１２０３上面の外周端までの間の上面に対してこれを覆って載せられる。
【０２００】
閉込めリング１３２７は、金属製の基体の表面にアルミナあるいはイットリア等のセラミクス材料から構成された被膜を備えたリング状の部材であって、縦方向の断面は円筒形を有する内周側部分と内周側部分の上端部から外周方向に延在するリング板状のフランジ部とを備えている。この点で、閉込めリング１３２７は逆Ｌ字状の断面を備えた部材である。
【０２０１】
閉込めリング１３２７の内周側部分の円筒形の内周側壁の直径はカバーリング１３２６の外周側壁の直径より僅かに大きくされ、試料台２４１にカバーリング１３２６が装着された状態で、カバーリング１３２６の外周側に上方から隙間を開けて嵌められてカバーリング１３２６の外周側のベースプレート１２０３外周縁部上面上方に載せられる。この状態で、カバーリング１３２６または閉込めリング１３２７は、絶縁リング１３０５’の外周側のベースプレート１２０３外周縁部の上方から挿入されてベースプレート１２０３とＴフランジ１２０５とを締結する複数本のボルトの上方を真空処理室２００１に対して覆っている。
【０２０２】
閉込めリング１３２７の円筒形の内周側部分の底面は金属製の基材が露出している。閉込めリング１３２７がカバーリング１３２６の外周側でベースプレート１２０３の外周縁部上面に載せられて両者が当接した状態で、この露出した底面とベースプレート１２０３の露出した金属製の部材とが当接して電気的に接続されている。
【０２０３】
このため、閉込めリング１３２７はベースプレート１２０３及びＴフランジ１２０５とを介して下部容器２５０と電気的に接続されており、これらと同様に、ウエハ３００の処理中に接地電位にされる。このような電位にされる閉込めリング１３２７のフランジ部は、真空処理室２００１内において試料台２４１の外周側で真空処理室２００１の内周壁面との間の空間に試料台２４１の該周囲を囲んで配置される。
【０２０４】
閉込めリング１３２７のリング円板状の形状を備えたフランジ部には、上下方向に上下面を貫通する貫通孔が複数配置されている。真空処理室２００１の当該試料台２４１の外周側の空間は、試料台２４１の上方の空間で形成されたプラズマや真空処理室２００１内に供給されたガス或いはウエハ３００の処理中に形成された反応生成物等の粒子が下方に通過して流れ試料台２４１下方に移動して排気される、謂わば通路となっている。
【０２０５】
閉込めリング１３２７はそのフランジ部が当該通路内で上記流れの方向を横切って配置されることで、貫通孔を通ってガスの粒子やプラズマ中の中性の粒子を移動させ、プラズマ内の荷電粒子が下方に移動することが抑制される。つまり、プラズマが閉込めリング１３２７の下方の試料台２４１あるいは試料台２４２の外周側壁面や真空処理室２００１の内壁面の表面に到達してこれらを構成する部材の材料と相互作用を生起したり、その表面に付着したりすることが抑制される。
【０２０６】
さらに、試料台２４１の外周側の通路であってヘッド部１２０１または基材１３０６上面のウエハ３００の載置面に高さ方向に近い箇所に接地電位にされた謂わば電極が試料台２４１または載置面上のウエハ３００の外周を囲んで配置される。閉込めリング１３２７はベースプレート１２０３との間の電気的な接続が安定に維持されると共に、ヘッド部１２０１をＴフランジ１２０５上に締結するためのボルトの上面が電極によって覆われることで、当該ボルトとプラズマまたはその荷電粒子や反応性を備えた粒子が接触して相互作用を生起することが抑制され、ウエハ３００の処理中にプラズマの異常な放電の生起が抑制されて処理が安定し、さらにまた、これによる真空処理室２００１内の部材の消耗が抑制され、ウエハ３００の処理の再現性が向上する。
【０２０７】
本実施例では、閉込めリング１３２７がカバーリング１３２６の外周側に装着された後に、ヘッド部１２０１の上部外周を囲んでカバーリング１３２６の上方にサセプタリング１３２５が載せられる。サセプタリング１３２５はアルミナ或いはイットリア等のセラミクス材料から構成されたリング状の部材である。
【０２０８】
サセプタリング１３２５は、上部基材１３０６の上部外周側の部分にウエハ３００の載置面の外周を囲んで配置されその表面の高さが低くされた（段差を有した）凹み部に挿入されて上部基材１３０６ａの凹み部に囲まれた円筒形の凸状部の上面である誘電体膜１３０７で構成された円形のウエハ３００の載置面またはこれに載せられたウエハ３００を囲んで、凹み部の上面あるいは凸状部分の外周側壁面を真空処理室２００１内のプラズマに対して覆っている。
【０２０９】
本実施例のサセプタリング１３２５は、基材１３０６上部の凹み部に装着された状態で、その内周縁の基材１３０６またはウエハ３００の載置面の中心からの半径方向の位置は、凹み部に囲まれた凸状部分または載置面の外周縁の半径方向の位置より僅かに大きくされて、これらの間には隙間が配置される。また、ウエハ３００が載置面に載せられた状態で、ウエハ３００の外周縁の上記半径方向の位置は、サセプタリング１３２６の内周縁より外周側に大きくされ、この結果、ウエハ３００は載置免状に載せられて保持された状態で外周縁が凸状部分及びその外周側に位置するサセプタリング１３２６の内周縁より半径方向の外側にオーバーハングして位置している。
【０２１０】
さらに、本実施例のサセプタリング１３２６の上面の高さは、上部基材１３０６ａの載置面の高さ、或いは誘電体膜１３０７の載置面または凸状部分の外周端部に配置され中央川部分を囲んだ誘電体膜１３０７によるリング凸部１３０７’の平坦な上面の高さより小さくされている。ウエハ３００は載置面上にそのオーバーハングする外周縁部の裏面がその下方のサセプタリング１３２５の内周縁部上面を覆うように配置される。
【０２１１】
さらに、図示していないがサセプタリング１３２５の内周縁部の外周側の上面は高さが内周縁部より高くされており、このためウエハ３００がサセプタリング１３２６の当該高くされたリング状の部分の中央側で凹まされた（高さが低くされた）上面形状が円形の領域内に配置されることになる。このことで、ウエハ３００が試料台２４１あるいは載置面上に載せられる際により中央側に自ら位置するように仕向けることができる。
【０２１２】
また、本実施例のサセプタリング１３２５は、その上下方向の厚さは外周側の部分が内周側より大きくされている。当該サセプタリング１３２５の内周側の部分は凹み部にはめられた状態で凹み部の上面（底面）に載せられ、外周側の厚さの大きな部分は上部基材１３０６ａの外周側壁面の外周を囲んでこれを覆っている
さらに、この厚さが大きくされた外周側の部分の平坦な下面は、隙間を明けてカバーリング１３２６の上端面と対向して配置される。このような隙間の大きさやサセプタリング１３２５の上下方向の高さ位置は、上部基材１３０６ａの凹み部の底面と当接する内周側部分の厚さによって定められる。
【０２１３】
サセプタリング１３２６の下端面およびカバーリング１３２６と閉込めリング１３２７との間の隙間により、真空処理室２００１の内部のプラズマあるいは荷電粒子とベースプレート１２０３およびＴフランジを締結するボルト上端との間の距離が沿面されることで、当該ボルトとプラズマまたは荷電粒子との相互作用が生起することが抑制される。
【０２１４】
以下、図１４を用いて、本実施例の試料台２４１が分解される動作の流れを説明する。図１４は、図１２及び図１３に示された実施例に係る試料台が複数の部品に分解された状態を模式的に示す縦断面図である。
【０２１５】
本図において、図１４（ａ）には、試料台２４１のヘッド部１２０１が試料台ベース２４２に取り付けられた状態で外周リング１２０２が試料台２４１から上方に取り外された状態が示されている。図１４（ｂ）には、図１４（ａ）に示された状態から、さらにヘッド部１２０１が試料台ベース２４２上方に取り外された状態が示されている。
【０２１６】
図１４に示される試料台２４１の分解は、真空処理室２００１におけるウエハ３００の処理の枚数あるいは内部でプラズマを形成した時間の累積の値が予め定められた値に到達したことが容器コントローラ１２０９により検出されると、当該真空処理室２００１はそのウエハ３００を処理する運転が停止され、保守、点検のための運転に変更される。この保守、点検の運転では、真空処理室２００１内部を大気圧にして開放し、作業者が真空処理室２００１内部の部材を取外して交換したり清掃、洗浄して再度取り付けたりする作業が行われる。
【０２１７】
このような作業に先立って、容器コントローラ１２０９は、処理済みのウエハ３００は真空処理室２００１から取り出されたことが確認されると、保守点検の運転モードで運転することを使用者あるいは作業者に放置する。その後、ゲートを閉じて真空処理室２００１内を密封した後に、真空処理室２００１内に窒素或いはアルゴン等の希ガスを導入して、真空処理室２００１内の圧力を大気圧またはこれと同等と見做せる程度まで上昇させる。
【０２１８】
さらに、旋回リフター２１０等を利用して、真空処理室２００１の上部容器２３０を含んだ上側の部分が、取り外されて試料台ブロックの上方から取り除かれる。そして、試料台２４１と試料台ベース２４２を僅かに上昇させた後旋回リフター２１０の上下方向の軸周りに回転させて、下部容器２５０から取外してその上方からベースプレート２６０の周囲のメンテナンス用のスペースに移動させる。
【０２１９】
この状態で、試料台２４１及び試料台ベース２４２はその上方及び下方には部品や部材が作業の邪魔にならないような位置まで移動させられており、これらに対して作業者が作業を施す上で必要なスペースが確保され、その作業の効率が損なわれることが抑制される。
【０２２０】
本実施例において、作業差は先ず試料台２４１から外周リング１２０２を取り外すことができる。図１４（ａ）においては、試料台ベース２４２に取り付けられた試料台２４１の上方に外周リング１２０２を構成するサセプタリング１３２５，カバーリング１３２６，閉込めリング１３２７が模式的にまとまって取り外されているように示されているが、これらは１つずつ取り外される。
【０２２１】
この取外しの際には、試料台２４１に取り付けられた際の順番と逆の順にこれらの部材が取り外される。すなわち、図１３を用いて説明した場合と逆に、サセプタリング１３２５，閉込めリング１３２７，カバーリング１３２６の順で、試料台２４１の上方にこれら各々が取り外される。
また、本実施例では、外周リング１２０２を構成するこれらの部材同士及び他の部材ともは締結されていない。このため、作業者は、取外しの際はこれら部材を試料台２４１から上方に取り外すだけでよく、作業量が低減され保守や点検の作業に要する時間が低減される。
外周リング１２０２のカバーリング１３２６が試料台２４１から取り外されると、ベースプレート１２０３の外周縁部とＴフランジ１２０５とを締結するボルト１４０１の上面作業者の側に露出される。この状態で、作業差は、これらの締結を解除して試料台２４１のヘッド部１２０１を試料台ベース２４２の上方に取り外すことが容易に行える。
【０２２２】
外周リング１２０２がその外周側の箇所から取り外された状態で、試料台２４１はそのヘッド部１２０１が試料台ベース２４２から上方に一体で取り外される。この際に、ベースプレート１２０３の外周側でこれをＴフランジ１２０５上端部に締結していた複数本のボルト１４０１が取り外され、ベースプレート１２０３下面に取り付けられたセンサ、配管や給電ケーブルのコネクタの取り付けが解除されてから、ベースプレート１２０３に取り付けられたセンサやケーブル、コネクタ等とともに上方にヘッド部１２０１が取り外される。
【０２２３】
すなわち、本実施例では、試料台２４１の中心軸周りに等角度あるいはこれに近似した角度の間隔で周方向に配置されたボルト１４０１がベースプレート１２０３の上面外周側部分から取り外される。
これに先立って、試料台ベース２４２の底面を構成する試料台部蓋２４５が下方に取り外されて、収納空間１２０７が下方に解放される。このことで、作業者はベースプレート１２０３下面に取り付けられている給電ケーブルやセンサや配管のコネクタの取付を解除する作業を、試料台ベース２４２の下方から行うことが出来るので、作業効率を向上させることができる。
【０２２４】
作業者は、下方に開放された試料台ベース２４２下方から収納空間１２０７内部にアクセスして、給電コネクタ１２０９と受電コネクタ１２１０との間、センサケーブルコネクタユニット１３１６の上部と下部との間、さらにはＥＳＣ電極コネクタユニット１３２０の上部と下部の間、さらにはヒータ給電コネクタユニット上部１３２４ａとヒータ給電コネクタユニット下部１３２４ｂとの間の接続を解除する。同様に作業者は、図示していないが、冷媒流路１３１３に供給される冷媒が循環供給される配管１３１４とベースプレート１２０３またはヘッド部１２０１との間の接続を解除する。
【０２２５】
作業者は、ベースプレート１２０３の下面に取り付けられたケーブル、配管等のコネクタの接続が取外されたヘッド部１２０１を、その基材１３０６あるいは絶縁部材１３０５内部に複数の温度センサ１３１５やヒータ給電コネクタ１３２２が配置されている状態で、試料台ベース２４２上方に取り外すことができる。この取り出しの際にも、複数の温度センサ１３１５は、各々の下部がベースプレート１２０３の下面に取り付けられて位置が固定されており、出力の信号が流れる複数のケーブルはベースプレート１２０３下方の収納空間１２０７内においてベースプレート１２０３に取り付けられたセンサケーブルコネクタユニット１３１６の上部と接続される一方で、複数のものが一つにまとめられたケーブルが容器コントローラ１２０９との間を接続するセンサケーブルコネクタユニット１３１６の下部は収納空間１２０７内で作業者により上部から切り離される。
【０２２６】
同様に、複数のヒータ給電コネクタ１３２２の下部は、下部基材１３０６ｂ下面から下方に延在してベースプレート１２０３上方で絶縁リング１３０５’内側の収納空間１２０７に連通されたヘッド部１２０１内の空間において絶縁板１３０５ａ，１３０５ｂの間を通り配置された給電ケーブル１３２３を介してヒータ給電コネクタユニット上部１３２４ａに接続される。一方で、直流電源１３２１と電気的に接続されたヒータ給電コネクタユニット下部１３２４ｂはベースプレート１２０３下方でヒータ給電コネクタユニット１３２４ａから切り離される。
【０２２７】
他のコネクタについても同様に、底面を構成する試料台部蓋２４５が開放された収納空間１２０７の内部において、作業者により下方から施される作業によりヘッド部１２０１との接続またはベースプレート１２０３との連結が切り離される。
【０２２８】
このようにして、本実施例では、真空処理室２００１でのウエハ３００の処理の枚数或いはプラズマが形成された時間の累積の値が部品の交換や点検等メンテナンスを行うための所定のものに到達したことが容器コントローラ１２０９に検出されて開始された真空処理室２００１のメンテナンスのための運転中において、これを構成する部材の表面に付着物が堆積したり表面の部材が消耗したりしているヘッド部１２０１は一纏まりの部材（ユニット）として一体に取り外され、予め準備され表面が洗浄或いは新規に製造された部材から構成されたヘッド部１２０１とユニットとして交換され、新しいヘッド部１２０１が表面を覆う誘電体製のカバーが洗浄されたものや新品と交換された試料台ベース２４２のＴフランジ１２０５上端と複数本のボルト１４０１により締結され接続される。
【０２２９】
このベースプレート１２０３を含んだ試料台２４１上部の上方への取外しに際して、ベースプレート１２０３下面に配置され当該下面から下方に突出する円筒形または円錐台形状を有して上記各ピン１３０３が貫通して内側に収納される貫通孔１３０３が中央部に配置された凸部１２０３’の下端面は、Ｏリング等のシール部材を挟んだ梁部１３０１の各梁に配置されたピン１３０３用の貫通孔の外周の上面との当接または対向および、各梁のピン用の貫通孔及びヘッド部１２０１内の貫通孔１３０３の内側の空間と外側の収納空間１２０７との間の封止は解除され、ピン１３０３用の貫通孔周囲の部分を含む梁部１３０１上面は大気に曝される。
【０２３０】
上記の通り、本実施例の試料台２４１のベースプレート１２０３と基材１３０６とが絶縁部材１３０５を間に挟んで締結されて構成されたヘッド部１２０１は、温度センサ１３１５、ヒータ給電コネクタ１３２２およびこれらの各々との間がケーブルで接続されたセンサケーブルコネクタユニット１３１６、ヒータ給電コネクタユニット１３２４の上部が取り付けられた状態で、ベースプレート１２０３を含んで試料台２４１上部が一体で試料台ベース２４２から取外し可能に構成されている。一体のユニットとして交換することで、メンテナンス運転の際の部品の交換や取り付け後の調節等作業の量が低減され、真空処理室２００１がウエハ３００の処理のための運転をしていない、所謂ダウンタイムが大きくなり当該真空処理室２００１の運転の効率が低下してしまうことが抑制される。
【０２３１】
本実施例では、ベースプレート１２０３、絶縁部材１３０５、基材１３０６の外周側の部分同士で挟まれたＯリング等のシール部材により気密に封止され上記温度センサ１３１５やヒータ給電コネクタ１３２２が配置されたヘッド部１２０１の内側の空間は収納空間１２０７と連通されて、ウエハ３００の処理中にも大気圧またはこれと見做せる程度に近似した値の圧力にされている。この点で、ヘッド部１２０１内部の空間は、謂わば収納空間１２０７の一部になっている。
【０２３２】
当該収納空間１２０７は、ヘッド部１２０１が試料台ベース２４２上方に取り付けられて真空処理室２００１内に配置された状態で、真空処理室２００１内の空間とは気密に区画されている。このため、真空処理室２００１でウエハ３００が処理された枚数やプラズマが形成された時間の累積が増大しても温度センサ１３１５の温度検知部分やコネクタの接続端子同士の接触部分の周囲の空間は圧力だけでなくガスや反応性を有した粒子の進入がなく条件の時間の経過に伴う変動が小さく抑制される。
【０２３３】
このように条件の変動が小さくされた環境に温度センサ１３１５やヒータ給電コネクタ１３２２の接続用端子が配置されることで、ウエハ３００の処理枚数やプラズマが形成された時間の累積が増大することに伴って検知の出力や検出された結果が変化することが抑制される。さらに、このような検知や検出の結果を用いて算出され発信された所期の条件を実現するための指令信号に基づいてヘッド部１２０１内の電極に供給される電力や冷媒等の大きさの調節の精度が低下することが低減される。このことにより、真空処理室２００１におけるウエハ３００の処理の歩留まりや再現性が向上される。
【０２３４】
また、このような１纏まりの部材であるユニットとしてのヘッド部１２０１内部に配置された温度センサ１３１５等の検知器は、検出対象との距離や配置の相対位置が変化した場合には、その場合が生起する毎に検知した結果としての出力の信号とこれから検出される温度との相関関係を実際の値（または十分に近似したものであってこれと見做せる値）に運転に十分となる精度で合ったものに調節する、較正の作業が必要となることが常識的である。一方、本実施例では、予め準備されたヘッド部１２０１のみが別途組立てられる際に取り付けられた温度センサ１３１５の較正は、メンテナンス運転の際に真空処理室２００１の試料台ベース２４２に取り付けられる前に、実施される。
【０２３５】
すなわち、交換のために準備されたヘッド部１２０１に複数の温度センサ１３１５が取り付けられ状態のヘッド部１２０１単体で、或いは較正用に容易された試料台ベース２４２に載せられて、雰囲気を含む条件がウエハ３００の処理中と同等またはこれと見做せる程度に近似したものにされて温度センサ１３１５の較正が行われる。このような較正が実施された複数の温度センサ１３１５が取り付けられ構成する部材はその表面が洗浄され或いは新品であるヘッド部１２０１がウエハ３００の処理に用いられたヘッド部１２０１と交換されて試料台ベース２４２に取り付けられた後の収納空間１２０７内の温度や圧力あるいは内部の粒子との相互作用の量等の環境の条件は較正が実施された条件との差は経時の変化が小さいため、温度センサ１３１５を用いた検出の精度も変化が抑制される。
【０２３６】
このことから、取り付け前に大気圧下で較正を実施しておくことで、ヘッド部１２０１を試料台２４２上方に取り付けた後に温度センサ１３１５の較正を改めて行う必要性が低減され、これを省くことで保守または点検の作業の後に真空処理室２００１でのウエハ３００の処理のための運転の再開までの準備のための運転に要する時間が短縮される。さらに、真空処理室２００１において実施されるウエハ３００の処理の再現性の経時的な変化が抑制され、処理の歩留まりや効率が向上する。
【０２３７】
図１５を用いて、本実施例が備えるＴフランジ１２０５の構成を説明する。図１５は、図１２乃至１４に示した実施例に係る真空処理室のＴフランジの構成の概略を模式的に示す上面図である。
【０２３８】
本実施例のＴフランジ１２０５は、試料台ベース２４２の上部外周側壁を構成する外周側の円筒部１５０１と、その円筒形の内周壁面内側に配置され内周壁面同士の間を接続して一体に構成された梁部１３０１とを備えている。さらに、本実施例の梁部１３０１は、上方から見た平面形がＴ字またはＹ字形状を有して円筒部１５０１の中央部から半径方向に延在する３本の板状の梁を有し、各々の梁にピン１３０２が内側に挿入されるピン用の貫通孔１５０２が配置されている。
【０２３９】
さらに、梁部１３０１中央部の下面にはピン駆動部１２０８が連結されている。ピン駆動部１２０８の上端部は、梁部１３０１の下面に取り付けられて位置決めされ、下端部に長さが流体またはモータ等の電動で伸縮される円筒状のアクチュエータが備えられる。当該アクチュエータ下端には、梁部１３０１と同じくＴ字またはＹ字状の板部材であるアーム１２０８’が接続されて、収納空間１２０７内部に収納されて周囲の壁面と接触せずに上下するアーム１２０８’の３つの先端部各々には３本のピン１３０２の下端部及びピン１３０２下端部周囲のアーム１２０８’上面からその上方に位置する梁部１３０１の梁の下面まで接続されてアーム１２０８’の上下動によるアーム１２０８’上面と梁部１３０１の下面との間の距離の増減に伴って伸縮する蛇腹形状の部分を備えた金属製のベローズ１３０４が配置される。
【０２４０】
さらにまた、貫通孔１５０２を囲む外周側の梁部１３０１上面には、ベースプレート１２０３の凸部１２０３’のリング状の下面がＯリング等のシール部材を介して当接、あるいはその端面同士を隙間を介して対向させる箇所である。ベローズ１３０４の上下端の面と梁部１３０１下面およびアーム１２０８’上面との間、及び凸部１２０３’下端面と梁部１３０１上面とは、間に挟まれたＯリングが当接してピン１３０２が収納されベローズ１３０４の内側を含む貫通孔１５０２内部の空間と外周部分の収納空間１２０７との間が気密に封止される。
【０２４１】
さらに、ベローズ１３０４の周囲の空間は上方において当該ピン１３０２が収納される基材１３０６の貫通孔１３０３を介して真空処理室２００１と連通されている。つまり、上記梁部１３０１の上下面とベローズ１３０４及びアーム１２０８’上面との間は、収納空間１２０７と真空処理室２００１内部の間が気密に封止される箇所である。
【０２４２】
円筒部１５０１の上下端面とその上方のベースプレート１２０３の外周縁部下面との間、及びベースシリンダの中央円筒の上端面との間も、Ｏリング等のシール部材が挟まれて、これらの部材の内側の空間である収納空間１２０７と外側の空間である真空処理室２００１内部とが気密に封止される。
【０２４３】
本実施例のＴフランジ１２０５の梁部１３０１は、円筒部１５０１の内周壁面の対向する箇所同士を接続する板状の梁を３本が円筒部１５０１の中央部で一つに接続された、上方から見てＴまたはＹ字状の形状を有している。梁部１３０１は円筒部と一体に形成または接続された部材で、梁部１３０１に外力が印加された場合にも、梁部１３０１の上下面の位置の変動が抑制される。
【０２４４】
ピン駆動部１２０８は、その上端面が梁部１３０１の中央部下面に接続されてこれに取り付けられている。ピン駆動部１２０８の下端部には上下方向に先端位置が移動してその長さが増減して筒状のアクチュエータが備えられ、当該アクチュエータの上端部がピン駆動部１２０８本体内に収納され下端部が梁部１３０１と同じＴ字またはＹ字の平面形を有したアーム１２０８’に接続されている。
【０２４５】
本例のアーム１２０８’は、梁部１３０１と同様中央部から外周側に延在する３本の板状の梁を備え、その先端部上面にピン１３０２が取り付けられている。アーム１２０８’の梁の長さは上方の梁部１３０１のものより短くされピン駆動部１２０８のアクチュエータの上下方向の伸縮の動作に伴う上下の高さの移動においても先端部が収納空間１２０８内部の部材に接触しないように配置されている。
【０２４６】
また、アーム１２０８’の上下の移動に伴ってピン１３０２も貫通孔１３０３及び１５０２内を上下に移動して、その先端上に乗せて支持するウエハ３００を上下させる。
【０２４７】
上記の構成により、ピン駆動部１２０８の駆動に伴って梁部１３０１の下面に接続されたピン駆動部１２０８の取付位置が変動したり、その上面に接続されたＯリングを挟んで接続されたベースプレート１２０３の凸部１２０３’のリング状の下端面と上面との間のシールが破れたりすることが抑制され、真空処理室２００１によるウエハ３００の処理の信頼性が向上される。
【０２４８】
以上の実施例によれば、真空処理室２００１がウエハ３００の処理のための運転をしていない、所謂ダウンタイムが大きくなり当該真空処理室２００１の運転の効率が低下してしまうことが抑制される。
【０２４９】
また、条件の変動が小さくされた環境に温度センサ１３１５やヒータ給電コネクタ１３２２の接続用端子が配置されることで、ウエハ３００の処理枚数やプラズマが形成された時間の累積が増大することに伴って検知の出力や検出された結果が変化することが抑制される。さらに、このような検知や検出の結果を用いて算出され発信された所期の条件を実現するための指令信号に基づいてヘッド部１２０１内の電極に供給される電力や冷媒等の大きさの調節の精度が低下することが低減される。
【０２５０】
このことにより、真空処理室２００１におけるウエハ３００の処理の歩留まりや再現性が向上される。さらに、保守または点検の作業の後に真空処理室２００１でのウエハ３００の処理のための運転の再開までの準備のための運転に要する時間が短縮される。さらに、真空処理室２００１において実施されるウエハ３００の処理の再現性の経時的な変化が抑制され、処理の歩留まりや効率が向上する。
【０２５１】
なお、本実施例では、真空処理装置としてＥＣＲタイプの真空処理装置を用いたが、これに限らず、ＩＣＰタイプの装置等々にも適用することができる。また、リンク方式で配列された真空処理室を備えた真空処理装置を用いたが、これに限らず、クラスター方式の装置にも適用することができる。
【０２５２】
なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある構成の一部を他の構成に置き換えることも可能であり、また、ある構成に他の構成を加えることも可能である。
【符号の説明】
【０２５３】
１００・・・真空処理装置、
１０１・・・大気ブロック、
１０２・・・真空ブロック、
１０４、１０４−１、１０４−２・・・真空搬送室、
１０５・・・ロック室、
１０６・・・大気搬送室、
１０７・・・カセット台、
１０８・・・搬送中間室、
１０９・・・大気搬送ロボット、
１１０、１１０−１、１１０−２・・・真空搬送ロボット、
１１１・・・第１ゲートバルブ、
１１２・・・第２ゲートバルブ、
１１５・・・バルブボックス、
２００、２００−１、２００−２、２００−３、２００−４・・・真空処理室、
２０１・・・第１高周波電源、
２０２・・・蓋部材（石英板）、２０３・・・シャワープレート、
２０４・・・ガス導入リング、
２０５・・・石英内筒、
２０６・・・コイル、
２０７・・・Ｏリング、
２１０・・・旋回リフター、
２１１・・・旋回軸、
２２０・・・放電ブロックユニット、
２２１・・・放電ブロックベース、
２２２・・・ヒータ、
２２３・・・第１温度コントローラ、
２２４・・・放電ブロック、
２２５・・・アースリング、
２３０・・・上部容器、
２４０・・・試料台ユニット、
２４１・・・試料台、
２４２・・・試料台ベース、
２４３・・・第２高周波電源、
２４４・・・第２温度コントローラ、
２４５・・・試料台底部蓋、
２５０・・・下部容器、
２６０・・・ベースプレート、
２６１・・・排気部蓋、
２６２・・・シリンダ、
２６３・・・バルブボックス付ベースプレート、
２７０・・・排気ポンプ、
２８０・・・支柱、
２９０・・・中心軸、
３００・・・被処理物（ウエハ、試料）、
３１０・・・放電ブロックユニットの動く方向、
３２０・・・試料台ユニットの動く方向、
４００・・・作業者。
【図１】
2018120881.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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