(57)【要約】      （修正有）【課題】ロードロック室内での試料の反り及び割れを抑制できる試料台を提供する。【解決手段】ロードロック室の試料台２０１を、試料台中心部３０１と試料台外周部３０２の分割構造とし、試料台中心部３０１は外周部３０２より熱伝導率の高い材質とするか又は、試料台中心部３０１に冷却ガス流路３０３を設けて、試料台中心部３０１を試料台外周部３０２より低温状態とし、試料１２０の中心部を外周部より早く冷却する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理室の圧力を所定値に保持した状態で試料を、処理室側と大気側の間で搬出入するロードロック室であって、
前記処理室との間で前記搬出入経路を介して搬入した前記試料をピン上に載置する試料台を備え、
前記試料台は、中心部と外周部とが分割された構造となっており、
前記中心部分を前記外周部よりも熱伝達率の高い材質とした
ことを特徴とするロードロック室。
【請求項２】
請求項１に記載のロードロック室であって、
前記試料台の前記中心部に冷却用のガスを流す経路を持つ
ことを特徴とするロードロック室。
【請求項３】
請求項１または２に記載のロードロック室であって、
前記外周部に設けられ、前記試料を載置するピンを備え、
前記試料台が、段差を有し、前記試料台の前記中心部は前記外周部よりも、前記載置された試料との距離が近い凸構造である
ことを特徴とするロードロック室。
【請求項４】
請求項３に記載のロードロック室であって、
前記中心部及び前記外周部の各上面は共に平坦であり、かつ、前記中心部の上面は前記外周部の上面よりも、前記試料の裏面により近接する或いは接触する構成になっている
ことを特徴とするロードロック室。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラズマ処理装置のロードロック室に係わり、特に、処理後の試料を冷却するロードロック室に関する。
【背景技術】
【０００２】
減圧雰囲気下でのプラズマ処理等により試料が高温になり、この試料を高温のまま大気中に搬出すると温度差により、試料に反りが生じたり、試料が割れたりする。その為、特許文献１には、試料を窒素ガスが導入されたロードロック室内において、窒素ガスを停止したまま所定時間保持して、冷却を徐々に行い均一に冷却した後にロードロック室から搬出する方法が開示されている。
【０００３】
また、特許文献２には、ロードロック室内で冷却する試料に反り変形が生じないように、被処理体の下面に対向して冷却板を設け、この冷却板の上面が、周縁部から中央部に向かって漸次隆起して形成されたものが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−１２４８９３号公報
【特許文献２】特開２００６−９３５４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の技術では、処理済の試料をロードロック室で冷却する際に、試料の温度が均一にはならない可能性がある。試料の中心部が高温、外周部が低温になってしまった場合、試料の中心が熱膨張しようとするが、外周部は膨張しなくなる為、ロードロック室内で試料に反りまたは割れが生じる可能性がある。また、冷却を徐々に行うので、処理に時間がかかる。
【０００６】
特許文献２に記載の技術は、中央部と周縁部をバランスよく無迅速に冷却し、スループットの向上を図っている。しかしながら、プラズマ処理された試料の中央部の温度はできるだけ早く、周縁部と同等の温度に低下させる必要がある。特に、口径の大きな試料においては、中心部を迅速な冷却が必要である。特許文献２に記載の技術では、冷却板は、内部に冷媒流路を備えた一つの部材で構成され、上面が周辺から中央部に向かい漸次隆起する形状を有しているため、温度の低下の効率、ひいては、ウエハの反りを低減できる効果が十分ではないと考えられる。
【０００７】
本発明の目的は、口径の大きな試料の中心部を外周部より早く冷却し、試料の反りまたは割れを抑制することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の問題を解決する手段として、本発明のロードロック室は、処理室の圧力を所定値に保持した状態で試料を、処理室側と大気側の間で搬出入するロードロック室であって、前記処理室との間で前記搬出入経路を介して搬入した前記試料をピン上に載置する試料台を備え、前記試料台は、中心部と外周部とが分割された構造となっており、前記中心部分を前記外周部よりも熱伝達率の高い材質としたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、口径の大きな試料の中心部を外周部より早く冷却し、試料の反りまたは割れを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施例に関わる、ロードロック室を有するプラズマ処理装置の全体構成の概略図である。
【図２】本実施例に関わるロードロック室の断面図である。
【図３】図２に示すロードロック室の、試料台断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の代表的な実施例によれば、ロードロック室は、試料を載置する試料台の中心部と外周部を分割した構造とし、試料台の中心部の材質を外周部の材質より熱伝達率のよい材料を使用し、試料台の中心部にエアー等の冷却ガスを導入することにより、試料台の中心を外周部より温度が低い状態にする。また、試料台の中心部を凸構造とし試料台の中心部が外周部より試料に近いまたは試料台の中心部のみが試料に接触する構造とすることにより、試料の中心部を外周部より早く冷却するようにする。以下、本発明の実施例を、図を用いて詳細に説明する。
【実施例１】
【００１２】
図１は、本発明の一実施例に関わるロードロック室を有するプラズマ処理装置の全体の構成を示す、上面図である。  
プラズマ処置装置は、大気ブロック１０１と処理ブロック１０２に別れている。大気ブロック１０１は、大気圧下でウエハ等の試料を搬送、収納位置決め等をする部分であり、処理ブロック１０２は大気圧から減圧された減圧雰囲気下で試料を搬送し、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。
【００１３】
大気ブロック１０１は、内部に搬送ロボットを備えた大気搬送室１０７を有し、さらに、この大気搬送室１０７の筐体に取付けられ、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１０８を備えている。
【００１４】
処理ブロック１０２は、減圧して試料を処理する複数の処理ユニット１０３及び１０４、（エッチング室及びアッシング室）と、これらの処理ユニットに試料を減圧下で搬送する真空搬送室１０５（バッファ室）、及び、この搬送室１０５と大気ブロック１０１を接続する一対のロードロック室１０６、を備えている。この処理ブロック１０２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ある。
【００１５】
ロードロック室１０６は、大気搬送室１０７と処理ブロック１０２との間で試料の取出しや受け渡しを行うための開閉機構であると共に、いずれも内部の圧力を、大気圧と真空搬送室１０５内の減圧された所定の真空度の圧力との間で、変動可能な可変圧インターフェイスとして機能する。
【００１６】
図２に、本実施例に関わるロードロック室１０６の構成の略図を示す。  
ロードロック室１０６は、真空搬送室１０５及び大気搬送室１０７に接続されており、これらの間に配置された開閉するゲートバルブ２０５により、その間が連通あるいは遮断される。処理すべき試料１２０が大気搬送室１０７からロードロック室１０６、真空搬送室１０５を経て処理ユニット１０３及び１０４に搬入される。処理ユニット１０３及び１０４により処理された試料１２０は、真空搬送室１０５を介して真空ロボット２０６によりロードロック室１０６へ搬入される。搬入された試料１２０はシリンダ２０４にて駆動するウエハ受け２０３にて受け取り、試料台２０１にあるピン２０２上に載置される。
【００１７】
従来、試料はピン２０２上に載置されたあと、ロードロック室１０６内に窒素ガスが導入された状態で所定の時間保持して冷却した後に、ロードロック室１０６から大気搬送室１０７へ搬出される。
【００１８】
しかし、試料を冷却する際に、試料の温度が均一でなく、試料の中心部が高温、外周部が低温となってしまった場合、試料の中心は高温の為、外周部より熱よる膨張率が高くなるため、ロードロック室内で試料に反りが生じたり、割れが発生したりする可能性がある。そこで、試料の中心部を外周部より早く冷却するため、試料台の中心部が試料台の中心部が外周部より低温になる構造を検討した。
【００１９】
図３に、本実施例に関わるロードロック室１０６における、試料台２０１の拡大図を示す。  
試料台２０１の構造を、中心部３０１と外周部３０２との分割構造とし、試料台の中心部３０１が外周部３０２より温度が低い状態になるように、中心部３０１は外周部３０２よりも熱伝達率の高い材質を使用し、中心部３０１にエアー等の冷却ガスが流れる冷却ガス流路３０３を設ける。このことにより、試料台中心部３０１が外周部３０２より低温状態となり、試料の中心部を外周部より早く冷却することが可能となる。
【００２０】
すなわち、本実施例の試料台は、中心部分３０１を外周部３０２よりも熱伝達率の高い材質としかつ中心部分の内部に冷却ガス流路３０３を備えている。このような構成は、特許文献２の構成、すなわち、単一の冷却板の上面が漸次隆起し、かつ冷却板の全体に対応する冷媒通路を有する構成と比べて、中心部分の温度の低下の効率とウエハの反りを低減できる効果がより高くなる。口径の大きな試料であっても、中心部を迅速に冷却できる。
【００２１】
また、試料台２０１の上面の高さは、中心部３０１と外周部３０２が同じ高さで有っても良いが、段差３０４を設けても良い。
【００２２】
図３の例では、試料台２０１が段差３０４を有し、試料台２０１の上面の高さは、中心部３０１が外周部３０２よりも高い。すなわち、中心部３０１及び外周部の各上面は共にピン２０２上に載置された試料の裏面に平行、すなわち平坦であり、かつ、中心部３０１の上面は外周部の上面よりも、試料の裏面により近接する、或いは接触する凸構造になっている。
【００２３】
このように、熱伝達率の高い材質からなり平坦な上面を持つ試料台の中心部３０１を、外周部３０２よりも試料に近づける、または中心部３０１の上面のみ試料に接触させることにより、試料の中心部を外周部よりも速やかに早く冷却させることが可能となる。
【００２４】
すなわち、試料台２０１の中心部３０１と外周部３０２とを熱伝達率の異なる材料で構成するとともに両者間に段差３０４を設けることで、結果として、試料面全体を温度差の少ない状態で冷却できるため、試料の反りまたは割れを抑制することが出来る。
【００２５】
なお、試料のロード時には、中心部３０１と外周部３０２に温度差を設ける必要はないので、試料台２０１の冷却ガス流路３０３には冷却ガスを流さない。すなわち、試料台２０１は、ロード、アンロードの双方に対応できるので、ロードロック室全体の構成は簡単になる。
【００２６】
なお、図３の例では、段差３０４と中心部／外周部との境界とが一致しているが、不一致でも構わない。例えば、中心部３０１を、上面が試料に近接若しくは接触した中央の第１の部分と、上面が外周部３０２と同じ第２の部分とに分けて構成しても良い。
【００２７】
また、試料台の中心部３０１を外周部３０２よりも速やかに早く冷却させるために、試料台中心部の冷却ガス流路３０３に加えて、外周部３０２にも冷媒流路(または温調手段)を設け、試料台２０１の中心部と外周部で温度を、低／高に調節できるようにしても良い。
【符号の説明】
【００２８】
１０１・・・大気ブロック
１０２・・・処理ブロック
１０３、１０４・・・処理ユニット
１０５・・・真空搬送室
１０６・・・ロードロック室
１０７・・・大気搬送室
１０８・・・カセット
１２０・・・試料
２０１・・・試料台
２０２・・・ピン
２０３・・・ウエハ受け
２０４・・・シリンダ
２０５・・・ゲートバルブ
２０６・・・真空ロボット
２０７・・・真空ポンプ
３０１・・・試料台中心部
３０２・・・試料台外周部
３０３・・・冷却ガス流路
３０４・・・段差。
【図１】
2015026701.tif 000003
【図２】
2015026701.tif 000004
【図３】
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