(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラズマエッチング装置であって、
エッチングガスをプラズマ化させるチャンバが、
上部電極を備える上部チャンバと、ウエーハを保持する保持テーブルを備える下部チャンバと、該下部チャンバから該上部チャンバの一方の側を支持し他方の側を開閉可能にする開閉手段と、該上部チャンバを該下部チャンバに接合させる該下部チャンバに形成される下接合面に配置されるパッキンと、を備え、
該開閉手段は、
該下部チャンバの該下接合面に平行に延在し該上部チャンバの片側を支持する旋回軸と、該旋回軸を支持する軸状部と、該軸状部を昇降可能に支持し該下部チャンバに配設される昇降部と、を備え、
該上部チャンバを開く時は、該上部チャンバを該下部チャンバに接合させる該上部チャンバに形成される上接合面と該下接合面とを平行な状態で維持して、該昇降部で該旋回軸と共に該上部チャンバを上昇させ、該下部チャンバから該上部チャンバを離間させ、該パッキンを復元させ、
該上部チャンバを閉じる時は、該上接合面と該下接合面とを平行な状態にした後、該昇降部で該旋回軸と共に該上部チャンバを下降させ、該下接合面に該上接合面を接合させ、該パッキンを均等に押し潰すことを特徴とするプラズマエッチング装置。
【請求項２】
該旋回軸から離間した位置で該上部チャンバに一端を連結し他端を該下部チャンバに連結し伸縮可能で該上部チャンバを該下部チャンバから離反する方向に反発力を発するダンパを備え、
該上部チャンバを開閉する時、該ダンパの該反発力で該旋回軸と共に該上部チャンバを上昇および下降させて開閉することを特徴とする請求項１記載のプラズマエッチング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、上下に２分割可能なチャンバを備えるプラズマエッチング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラズマエッチング装置のチャンバ内には、電界を形成する下部電極と上部電極とが上下方向で対向して配設されている。下部電極はチャンバ内にウエーハを保持する保持テーブルから構成され、保持テーブルの上面にはウエーハの保持面が形成されている。上部電極はプラズマエッチングガスを供給するガス供給孔を備えている。チャンバには、減圧部が接続された排出口が形成されており、減圧部によってチャンバ内が排気されることで、チャンバ内が負圧状態になるまで減圧される。この状態で、ガス供給孔からプラズマエッチングガスが供給され、上部電極からウエーハに噴射される。下部電極は高周波電源に接続され、上部電極と下部電極との間で高周波電圧が印加されてプラズマエッチングガスがプラズマ化され、ウエーハがドライエッチングされる（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
プラズマエッチング装置は、ガス供給孔、保持テーブルの保持面等を定期的にメンテナンスするため、チャンバを上下に２分割して開閉できる構成が知られている。左右ではなく上下に２分割することでガス供給孔が備えられた上部電極、保持テーブルから構成される下部電極のメンテナンスを行なうことが容易になる。ここで、チャンバ内は、プラズマエッチングガスをプラズマ化させる際に減圧するため、プラズマエッチング中にチャンバ内に外気が進入しないようにする。このため、上部チャンバと下部チャンバを分割および接合する接合面にパッキンを備えている。
【０００４】
上下に２分割したチャンバを開閉する構成としては、上部チャンバと下部チャンバとをヒンジによって連結し、下部チャンバの上部に形成された開放部を上部チャンバによって片側開閉させることが考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第５３３１５００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、ヒンジを介して上部チャンバを下部チャンバから片側開閉させると、上部チャンバと下部チャンバとを接合させるときに上部チャンバが横方向にずれる場合がある。この結果、パッキンに傷が付き易くなる上、横方向のずれによってパッキンが適切に押し潰され難くなり、チャンバの気密性が低下する、という問題がある。
【０００７】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、チャンバの気密性を向上させることができるプラズマエッチング装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のプラズマエッチング装置は、プラズマエッチング装置であって、エッチングガスをプラズマ化させるチャンバが、上部電極を備える上部チャンバと、ウエーハを保持する保持テーブルを備える下部チャンバと、下部チャンバから上部チャンバの一方の側を支持し他方の側を開閉可能にする開閉手段と、上部チャンバを下部チャンバに接合させる下部チャンバに形成される下接合面に配置されるパッキンと、を備え、開閉手段は、下部チャンバの下接合面に平行に延在し該上部チャンバの片側を支持する旋回軸と、旋回軸を支持する軸状部と、軸状部を昇降可能に支持し下部チャンバに配設される昇降部と、を備え、上部チャンバを開く時は、上部チャンバを下部チャンバに接合させる上部チャンバに形成される上接合面と下接合面とを平行な状態で維持して、昇降部で旋回軸と共に上部チャンバを上昇させ該下部チャンバから上部チャンバを離間させ、パッキンを復元させ、上部チャンバを閉じる時は、上接合面と下接合面とを平行な状態にした後、昇降部で旋回軸と共に上部チャンバを下降させ、下接合面に上接合面を接合させ、パッキンを均等に押し潰すことを特徴とする。
【０００９】
この構成によれば、昇降部を備えているため、旋回軸回りに上部チャンバを回転して上部チャンバと下部チャンバの夫々の接合面を平行に位置づけた後、下部チャンバに上部チャンバを接合してチャンバを閉塞することができる。このとき、上部チャンバを下部チャンバとの接合面に対して垂直方向に移動して、下部チャンバに上部チャンバを押し付けることができる。これにより、下部チャンバに対して上部チャンバが横方向にずれなくなって、それらの接合面や接合面間のパッキンに傷が付くことを防ぐことができ、また、下部チャンバに上部チャンバを均等な圧力で押し付け、パッキンを均等に押し潰すことができる。その結果、上部チャンバと下部チャンバとを接合させたときのチャンバの気密性を向上させることができる。
【００１０】
また、上記プラズマエッチング装置において、旋回軸から離間した位置で上部チャンバに一端を連結し他端を下部チャンバに連結し伸縮可能で上部チャンバを下部チャンバから離反する方向に反発力を発するダンパを備え、上部チャンバを開閉する時、ダンパの反発力で旋回軸と共に上部チャンバを上昇および下降させて開閉する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、昇降部を備えているので、上部チャンバを下部チャンバに接合させるときに、均等な圧力で上部チャンバを下部チャンバに押付けることができるため、チャンバの気密性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本実施の形態に係るプラズマエッチング装置の全体模式図である。
【図２】本実施の形態に係るチャンバの開閉動作を示す図である。
【図３】本実施の形態に係る開閉手段の部分拡大図である。
【図４】本実施の形態に係る昇降部の昇降動作を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、添付図面を参照して、本実施の形態に係るプラズマエッチング装置について説明する。図１は、本実施の形態に係るプラズマエッチング装置の全体模式図である。
【００１４】
図１に示すように、プラズマエッチング装置１のチャンバ１１内には、電界を形成する下部電極３１と上部電極４１とが上下方向で対向して配設されている。下部電極３１は、チャンバ１１の底壁１４に設けられた導電性の支柱部３２と、支柱部３２の上端に設けられた導電性の保持テーブル３３とから構成されている。保持テーブル３３の上面には、ウエーハＷを保持する保持面３４が形成されている。保持面３４には、吸引源（不図示）に連なる多数の吸引口（不図示）が形成されており、保持面３４に生じる負圧によってウエーハＷが保持されている。チャンバ１１は、上下に２分割されており、上部電極４１を備える上部チャンバ１５と、保持テーブル３３を備える下部チャンバ１６と、下部チャンバ１６から上部チャンバ１５を片側開閉式で開閉可能にする開閉手段２と、を備えている。下部チャンバ１６は、上方を開放部として箱状に形成され、上部チャンバ１５は、下部チャンバ１６の開放部を上側から閉塞可能な蓋状に形成されている。
【００１５】
上部電極４１は、上部チャンバ１５を貫通する導電性の支柱部４２と、支柱部４２の下端に設けられたガス供給テーブル４３とから構成されている。ガス供給テーブル４３の下面には、チャンバ１１内にプラズマエッチングガスを供給するガス供給面４４が形成されている。ガス供給面４４には多数のガス供給孔（不図示）が形成され、ガス供給孔４にはガス供給部４９が接続されている。ガス供給部４９から供給されたプラズマエッチングガスは多数のガス供給孔を通じてチャンバ１１内に噴射される。
【００１６】
また、上部電極４１において、上部チャンバ１５から上方に突出する支柱部４２の上端側にはボールねじ式の昇降駆動機構（不図示）が連結されている。この昇降駆動機構が駆動されることで、上部電極４１が下部電極３１に対して離反又は接近され、保持テーブル３３上のウエーハＷに対してガス供給テーブル４３の高さが調整される。
【００１７】
下部電極３１は高周波電源（不図示）に接続される一方、上部電極４１は接地され、それらの間に高周波電圧が印加されることで、プラズマエッチングガスがプラズマ化される。さらに、下部チャンバ１６には、保持テーブル３３の下方に排出口（不図示）が形成されており、排出口には減圧部（不図示）が接続されている。減圧部によってチャンバ１１内が排気されることで、チャンバ１１内が負圧状態になるまで減圧される。
【００１８】
このように構成されたプラズマエッチング装置１では、チャンバ１１内が負圧にされた状態で、上部電極４１からウエーハＷに向けてプラズマエッチングガスが噴射される。この状態で、上部電極４１及び下部電極３１間に高周波電圧が印加されることでプラズマエッチングガスがプラズマ化される。プラズマ化されたガスよってウエーハＷがラジカル連鎖反応によってドライエッチングされる。
【００１９】
次いで、開閉手段２の構成及び開閉動作について説明する。開閉手段２は、上部チャンバ１５を下部チャンバ１６から片側開閉させる軸となる旋回軸２１と、旋回軸２１と共に上部チャンバ１５を昇降可能にする昇降部２２と、を備えている。上部チャンバ１５と下部チャンバ１６とは、開閉手段２によって連結され、旋回軸２１を中心軸として上部チャンバ１５が回転することでチャンバ１１が開閉される。ウエーハＷがドライエッチングされる際は、上部チャンバ１５は下部チャンバ１６に対して閉じられ、上部チャンバ１５は下部チャンバ１６に接合ねじ１７で押さえ付けられつつ固定される。チャンバ１１内は減圧されるため、プラズマエッチング中にチャンバ１１内に外気が進入しないように、パッキン６３（図３参照）が設けられている。パッキン６３は、下部チャンバ１６において上部チャンバ１５に接合する接合面、つまり、下部チャンバ１６の上端面に設けられている。
【００２０】
また、プラズマエッチング装置１は、チャンバ１１の開閉動作に用いられるダンパ３７を有している。ダンパ３７は、外筒３７ａとロッド３７ｂとから構成され、外筒３７ａの一端（下端）が下部チャンバ１６に回転可能に支持され、ロッド３７ｂの先端（上端）が上部チャンバ１５に回転可能に支持されている。ダンパ３７は、例えば内部に油圧機構を有してロッド３７ｂを進退可能に設けられ、上部チャンバ１５が下部チャンバ１６から離反する方向に反発力を発し、上部チャンバ１５を開閉するとき、旋回軸２１をダンパ３７の反発力で上昇させて開閉する。
【００２１】
以下、図２から図４を参照して、開閉手段の構成及び開閉動作について詳細に説明する。図２は、本実施の形態に係るチャンバの開閉動作を示す図である。図３は、本実施の形態に係る開閉手段の部分拡大図である。
【００２２】
図２Ａ及び図３Ａは、チャンバ１１が開放限まで開放した状態を示す。図２Ａ及び図３Ａでは、上部チャンバ１５は略起立する状態まで開かれている。ここで、旋回軸２１は、図２Ａ及び図３Ａの紙面直交方向両側で軸支持部２３を介して支持されている。そして、旋回軸２１には回転体２４が回転可能に連結されている。回転体２４の先端側は、上部チャンバ１５に固定され、これにより、旋回軸２１を中心軸として上部チャンバ１５が回転可能となっている。
【００２３】
図２Ａ及び図３Ａに示す状態において、旋回軸２１及び上部チャンバ１５は、昇降部２２によって上昇位置に配置される。昇降部２２は、軸支持部２３の下面から下方に向かって直線的に延びる軸状部２５と、下部チャンバ１６の側面に連結され、軸状部２５が貫通する孔６１が形成された支持体２７と、を備えている。軸状部２５と孔６１との間には、ブッシュ６２（図２Ａでは不図示）が設けられ、このブッシュ６２によって軸状部２５の昇降動作が案内される。軸状部２５の下端には、孔６１の開口からはみ出す形状の上昇ストッパ２９が形成され、旋回軸２１及び上部チャンバ１５が所定距離以上、上昇されることが規制される。
【００２４】
支持体２７の先端側（下部チャンバ１６と反対側）には、上方に突出する開放限ストッパ２６が形成されている。開放限ストッパ２６は、突起状やリブ状に形成され、その先端に回転体２４が載置されて回転体２４の図中反時計回りの回転を規制する。これにより、上部チャンバ１５は、旋回軸２１回りに所定の角度開放する方向に回転すると、回転が規制される。なお、所定の角度は、上部チャンバ１５が垂直となる状態から更に若干開放方向に回転した角度とするとよく、これにより、上部チャンバ１５が自立した状態が良好に維持される。
【００２５】
図２Ｂは、図２Ａの状態から上部チャンバ１５を閉塞する中途段階を示す。このとき、ダンパ３７から伸びるロッド３７ｂの長さは図２Ａの場合よりも短くなり、旋回軸２１及び上部チャンバ１５は、昇降部２２によって上昇位置に保たれる。
【００２６】
図２Ｃ及び図３Ｂは、チャンバ１１が完全に閉塞される直前状態を示す。図２Ｃ及び図３Ｂでは、ダンパ３７（図３Ｂでは不図示）から伸びるロッド３７ｂの長さが短くなりつつも、上部チャンバ１５が下部チャンバ１６から離反する方向への反発力は発せられる。ここで、軸支持部２３には閉塞限ストッパ２８（図２Ｃでは不図示）が形成されている。閉塞限ストッパ２８は、軸支持部２３の内側に形成され、その先端（上端）に回転体２４が接触して回転体２４の図中時計回りの回転を規制する。これにより、上部チャンバ１５を旋回軸２１回りに閉塞する方向に回転させると、上部チャンバ１５の回転が規制され、上部チャンバ１５の下面となる接合面と下部チャンバ１６の接合面（上端面）とを平行に位置付けることができる。このとき、パッキン６３の上部領域に上部チャンバ１５の下面が接触した状態となる。
【００２７】
次に、図４を参照して開閉手段２の昇降部２２による上部チャンバ１５及び旋回軸２１の昇降動作について説明する。図４は、本実施の形態に係る昇降部による昇降動作の説明図である。
【００２８】
図４Ａでは、図２Ｃ及び図３Ｂと同様に、上部チャンバ１５と下部チャンバ１６の夫々の接合面が平行に位置付けられ、パッキン６３の上に上部チャンバ１５が接触した状態となる。このとき、ダンパ３７（図２参照）の反発力によって上部チャンバ１５や旋回軸２１が上昇する力が作用しており、この力による上昇変位は上昇ストッパ２９が支持体２７の下面に接することで規制される。上昇ストッパ２９による上部チャンバ１５の上昇規制位置は、上部チャンバ１５と下部チャンバ１６の各接合面が離れ、且つ、パッキン６３に上部チャンバ１５の下面（接合面）が接触するように設定される。好ましくは、後述するパッキン６３の傷を防ぐ観点から、パッキン６３が上部チャンバ１５の下面に接触しつつ、上部チャンバ１５と下部チャンバ１６の各接合面の距離ができるだけ大きくなるとよい。
【００２９】
図４Ａに示す状態からチャンバ１１内を負圧にすると、図４Ｂに示すように、上部チャンバ１５が下方に引っ張られて下降し、上部チャンバ１５と下部チャンバ１６の各接合面が接合される。このとき、昇降部２２にて軸状部２５が孔６１及びブッシュ６２にガイドされて変位するため、旋回軸２１及び上部チャンバ１５の下降する方向は、上部チャンバ１５及び下部チャンバ１６の接合面に対して垂直方向となる。これにより、図４Ａに示す状態から図４Ｂに示す状態にする際に、下部チャンバ１６に対して上部チャンバ１５が横方向にずれることを防止しつつ、上部チャンバ１５でパッキン６３を均等に押し潰すことができる。この状態において、パッキン６３によってチャンバ１１の気密性が保たれるが、かかる気密性を向上させるため、必要であれば接合ねじ１７（図１参照）を用いて上部チャンバ１５を固定してもよい。以上のようにチャンバ１１を閉塞した状態で、プラズマエッチング装置１においてウエーハＷを良好にプラズマエッチングすることができる。
【００３０】
一方、図４Ｂに示す状態から上部チャンバ１５を開放する場合には、先ず、チャンバ１１内の減圧を解除して大気圧とする。次いで、接合ねじ１７を用いている場合には、接合ねじ１７を取り外す。その後、ダンパ３７の上方への反発力、パッキン６３の復元力及び作業者が上部チャンバ１５を持ち上げる力の少なくも１つの力によって上部チャンバ１５を図４Ａに示す状態まで上昇させる。このとき、旋回軸２１及び上部チャンバ１５の上昇する方向は、下降する際と同様の理由により、上部チャンバ１５及び下部チャンバ１６の接合面に対して垂直方向となり、横方向のずれが規制される。そして、図４Ａに示す状態から、旋回軸２１を回転中心として上部チャンバ１５を回転することにより、チャンバ１１が開放される。
【００３１】
以上のように、上記実施の形態によれば、上部チャンバ１５の開閉動作において、上部チャンバ１５が下部チャンバ１６に対して横にずれることを規制することができる。これにより、上部チャンバ１５と下部チャンバ１６の接合面やパッキン６３に傷が付くことを防止することができる。しかも、上部チャンバ１５を下部チャンバ１６との接合面に対して垂直方向に移動することで、下部チャンバ１６の接合面となる上端面で、上部チャンバ１５からの圧力を均等とした押し付けを実現することができる。その結果、パッキン６３の延出方向全てにおいて均等に押し潰すことができ、上部チャンバ１５と下部チャンバ１６とを接合させたときのチャンバ１１の気密性を向上させることができる。
【００３２】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。上記実施の形態において、添付図面に図示されている大きさや形状、方向などについては、これに限定されず、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更することが可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施することが可能である。
【００３３】
例えば、プラズマエッチング装置１において、上述した開閉手段２の設置数を１体としてもよいし、上部チャンバ１５及び下部チャンバ１６の外縁に沿って２体以上設けてもよい。
【００３４】
また、昇降部２２の構成は、図示構成例に限られるものでなく、例えば、支持体２７に軸部材を上下方向に向けて形成し、この軸状部が挿入される孔を軸支持部２３等に形成して旋回軸２１や上部チャンバ１５の昇降動作を案内するようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
以上説明したように、本発明は、チャンバの気密性を向上させる効果を有し、特に、上下に２分割可能なチャンバを備えるプラズマエッチング装置において有用である。
【符号の説明】
【００３６】
１  プラズマエッチング装置
２  開閉手段
１１  チャンバ
１５  上部チャンバ
１６  下部チャンバ
２１  旋回軸
２２  昇降部
３３  保持テーブル
４１  上部電極
Ｗ  ウエーハ
【図１】
0006608218.tif 000002
【図２】
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【図３】
0006608218.tif 000004
【図４】
0006608218.tif 000005