(57)【要約】【課題】簡易な構成で、処理台及び排気ダクトを任意の温度に調整することのできる真空処理装置を提供する。【解決手段】被処理物を減圧雰囲気中で処理する処理室３、該処理室３内に配置され前記被処理物を載置する処理台４、前記処理室３と該処理室３内を減圧する排気ポンプの間を接続する排気ダクト１１、並びに冷媒循環装置１０から冷媒供給路を介して供給される冷媒を前記処理台４及び排気ダクト１１にそれぞれ循環して供給する冷媒通路１４ａ，１４ｂを備えた真空処理装置であって、前記処理台４及び排気ダクト１１を循環する冷媒通路の何れか一方の流入側に冷媒の温度を調整する温度調整装置１４を備えた。【選択図】　　　　図１
2004040052.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理物を減圧雰囲気中で処理する処理室、該処理室内に配置され前記被処理物を載置する処理台、前記処理室と該処理室内を減圧する排気ポンプの間を接続する排気ダクト、並びに冷媒循環装置から冷媒供給路を介して供給される冷媒を前記処理台及び排気ダクトにそれぞれ循環して供給する冷媒通路を備えた真空処理装置であって、
前記処理台及び排気ダクトを循環する冷媒通路の何れか一方の流入側に冷媒の温度を調整する温度調整装置を備えたことを特徴とする真空処理装置。
【請求項２】
請求項１の記載において、前記温度調整装置は排気ダクトを循環する冷媒通路の流入側冷媒を加熱する加熱装置からなることを特徴とする真空処理装置。
【請求項３】
請求項１ないし請求項２の何れか１の記載において、前記冷温度調整装置は温度制御機能を有することを特徴とする真空処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は被処理物を減圧下で処理する真空処理装置に係り、特に処理装置の温度を調整することのできる真空処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
特公昭５６−５３８５３号公報、特公昭５７−４４７４７号公報等には、処理台上のウエハの温度分布を均一化するため、ウエハを静電吸着手段を用いて処理台上に静電吸着して、プラズマにより処理することが示されている。
【０００３】
また、特開昭５８−３２４１０号公報、特開昭６０−１１５２２６号公報には、処理台に１系統の冷媒を導入して前記処理台を冷却する一方、ウエハを静電吸着手段を用いて処理台上に静電吸着すると共に、ウエハ裏面にＨｅガスを導入し、該ガスの熱伝導、自由対流あるいは強制対流を利用してウエハを加熱あるいは冷却しながらプラズマ処理することが示されている。
【０００４】
また、温度分布を制御することが必要な処理台に関しては、静電吸着手段により吸着したウエハの裏面に供給するガス流を複数に分割し、それぞれのガス流を制御することにより温度分布を制御する方法が提案されている。
【０００５】
図３は、従来の真空処理装置の温度調整系を説明する図である。図において、３ａ、３ｂは被処理物を減圧雰囲気中で処理する処理室、４ａ、４ｂはウエハを載置する処理台、１１ａ，１１ｂは処理室３ａ，３ｂと該処理室内を減圧する排気ポンプの間をそれぞれ接続する排気ダクトである。１０ａ，１０ｂ，１０ｃ、１０ｄは冷媒の温度を調整し、温度調整された冷媒をそれぞれ循環ポンプ１６ａ，１６ｂ、１６ｃ、１６ｄを介して循環させる冷媒循環装置、１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄはそれぞれ前記冷媒循環装置に配設した冷媒タンクである。また、冷媒循環装置１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄと排気ダクト１１ａ、１１ｂ、処理台４ａ、４ｂ間は冷却通路１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄを介して接続する。
【０００６】
前記従来の真空処理装置において、例えば冷媒循環装置１６ａはタンク１５ａに貯留する冷媒の温度を所定値に調整した上で循環ポンプ１６ａを介して排気ダクト１１ａに供給し、排気ダクト１１ａの壁面温度を所定値に調整する。同様に冷媒循環装置１６ｂ、１６ｃ、１６ｄはそれぞれ排気ダクト１１ｂ、処理台４ａ，４ｂの温度を所定値に調整する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来の処理装置は、処理台の温度を調整する冷媒循環装置、及び処理室と該処理室内を減圧する排気ポンプの間を接続する排気ダクトの壁面温度を調整する冷媒循環装置をそれぞれ別個に備え、これらの装置を個別に調整して前記処理台及び排気ダクトの壁面温度を調整している。このため、冷媒循環装置及び冷却通路等で構成する温度調整装置の構成が複雑化し、温度調整のための制御も複雑化する。
【０００８】
本発明はこれらの問題点に鑑みてなされたもので、簡易な構成で、処理台及び排気ダクトを任意の温度に調整することのできる真空処理装置を提供する。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の課題を解決するために次のような手段を採用した。
【００１０】
被処理物を減圧雰囲気中で処理する処理室、該処理室内に配置され前記被処理物を載置する処理台、前記処理室と該処理室内を減圧する排気ポンプの間を接続する排気ダクト、並びに冷媒循環装置から冷媒供給路を介して供給される冷媒を前記処理台及び排気ダクトにそれぞれ循環して供給する冷媒通路を備えた真空処理装置であって、前記処理台及び排気ダクトを循環する冷媒通路の何れか一方の流入側に冷媒の温度を調整する温度調整装置を備えた。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を添付図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の実施形態にかかる真空処理装置を説明する図である。ここでは前記真空処理装置として、マイクロ波（ＵＨＦ）エッチング装置を例に説明する。図において、３は真空処理室であり、上端はセラミックス又は石英製のマイクロ波導入窓１で構成され、内部に被処理体として例えばウエハ６を載置する処理台４を備えている。３は真空処理室であり、真空処理室内には、マグネトロンあるいはＵＨＦ電源（図示せず）で発生されたマイクロ（ＵＨＦ）波をマイクロ波導入窓１から導入する。２ａ，２ｂは処理用ガスの導入口及び導出口であり、処理用ガス導入口２ａからは処理用ガスを導入し、処理用ガス導出口２ｂを介して排出することにより処理室内を所定の減圧状態に保持する。これにより処理室３内にプラズマ５が生成される。１１は排気ダクトであり、排気ダクト１１の上方は密閉され、下方には図示しない真空ポンプが接続される。また排気ダクト１１はその内表面温度を調整するための冷媒通路１７を備える。
【００１２】
１４は処理台及び排気ダクトに供給する冷媒の温度を調整する温度調整装置であり、例えば冷媒循環装置１０から供給された冷媒の一部を加熱して排気ダクトに形成した冷媒通路１７に供給し、残りの冷媒はそのまま処理台４に供給する。なお温度調整装置１４は加熱装置、冷却装置、あるいは温度を設定値に制御する温度制御機能を備えた加熱装置あるいは冷却装置とすることができる。１０ａは冷媒循環装置１０と温度調整装置１４を接続する冷媒供給路、１４ａは温度調整装置１４と処理台４を接続する冷媒通路、１４ｂは温度調整装置１４と排気ダクト１１に形成した冷媒通路１７を接続する冷媒通路である
４は処理台であり、アルミ製の電極部材の上に静電吸着用誘電体膜となるアルミナセラミックス等の誘電体を溶射して形成しており、外周部にはアルミナ製又は石英製の処理台カバー８を被せてある。処理台４には冷媒を流すための密閉された冷媒溝９ｃが表面の温度分布を考慮して設けている。前記冷媒溝９ｃの両端には冷媒の導入口９ｂおよび導出口９ａが設けられ、導入口９ｂ及び導出口９ａはそれぞれ温度調整装置１４に接続している。
【００１３】
処理台４の電極部材は、絶縁軸１３内を通して直流電源１２に接続されている。エッチング処理中には、前述したようにプラズマを５生成する。一方、前記電極部材表面に形成した誘電体膜の両端には前記プラズマを介して前記直流電圧を印加して静電吸着力を発生させ、この静電吸着力によりウエハ６を処理台４に吸着保持する。
【００１４】
また、絶縁軸１３内には、Ｈｅ等の伝熱ガスを供給する伝熱ガス供給路を形成しており、伝熱ガスは前記伝熱ガス供給路及び処理台の中央部に形成した貫通孔を介して前記処理台４のウエハ６載置面に供給される。また、伝熱ガス供給路の供給端側には、伝熱ガス供給路管を介して伝熱ガス圧力制御装置７が接続される。伝熱ガス圧力制御装置７は、Ｈｅなどの伝熱ガスの供給量を制御し、ウエハ６載置面とウェハ６間のガス圧力が所定値になるように制御する。
【００１５】
図２は、本実施形態にかかる真空処理装置の温度調整系を説明する図である。図において、１４は前述の温度調整装置であり、例えば冷媒循環装置１０から供給された冷媒の一部をヒータ１４ｃにより加熱して冷媒通路１７に供給し、残りの冷媒はそのまま処理台４に供給する。１０は冷媒循環装置であり、循環ポンプ１６及び冷媒タンク１５を備える。なお、図において図１に示される部分と同一部分については同一符号を付してその説明を省略する。また、図において冷媒供給１０ａ及び冷媒通路１４ａ、１４ｃの近傍にそこを流れる冷媒の温度の代表例を示した。
【００１６】
図２に示すように、処理台４と排気ダクト１１に形成した冷媒通路１７には冷媒循環装置１０が接続され、その途中に温度調整装置１４を設けて一部の冷媒の温度を変更している。冷媒循環装置１０の内部には、冷媒タンク１５及び循環ポンプ１６が設置されている。冷媒は冷媒循環装置１０より出て一旦温度調整装置１４に入り、ここで、２方向に分岐され、一つはそのままの温度で処理台４に導入され、もう一方は、温度調整装置１４内でヒータ１４ｃにより温度をさらに上げてから排気ダクト１１に形成した冷媒通路１７に導入される。このとき前記冷媒間の温度差により処理台４と排気ダクト７にそれぞれ異なった温度の冷媒による温度調整がなされる。なお、図において１８は処理装置本体を示し、図の場合は２台の処理装置を収容している。
【００１７】
冷媒を供給する流路の途中に入れる温度調整装置１４は、処理台４及び排気ダクト１１供給すべき冷媒の温度の関係で加熱又は冷却を行なえばよいが、加熱の方が貯留タンクを設けることなくヒータのみにより温度調節を行なえるため、構成を簡素化できる。尚、温度調整装置を冷却装置として構成する場合は、冷却水と熱交換器を用いて冷媒を冷却する冷却装置とすることができる。
【００１８】
次に、図１に示す真空処理装置を用いてエッチング処理を行う例を説明する。まず、処理室３内に処理用ガスを所定の流量でガス導入口２ａから導入しながら排気する。　ウェハ６のエッチング処理は、処理室３内の処理用ガスをマイクロ（ＵＨＦ）波と、ソレノイド（図示せず）による磁場の相互作用によりプラズマ５を発生することにより行なう。
【００１９】
処理台４の温度分布は、処理台４に形成した冷媒通路の溝形状、冷媒通路の配置形状、配置本数、及び冷媒循環装置１０の吐き出し冷媒温度・流量等により任意に調整可能であり、これにより処理台４の温度分布の精度をよく調整することができる。
【００２０】
一方、排気ダクト１１の温度調節は、ウェハ６の処理時に発生する反応生成物が排気ダクトに付着しにくいようにするための温度調整であるため、温度分布の精度は少し悪くても問題はない。このため温度調整装置１４は簡易に構成することができる。
【００２１】
また、本発明は、前述した有磁場マイクロ（ＵＨＦ）波エッチング装置以外の処理装置、たとえば平行平板形のＲＩＥ（Ｒｅａｃｔｉｖｅ　Ｉｏｎ　Ｅｔｃｈｉｎｇ）装置にも適用できる。有磁場マイクロ（ＵＨＦ）波エッチング装置のようにマイクロ（ＵＨＦ）波とソレノイドの磁場の相互作用によりプラズマを生成する代わりに、処理台４に対向して接地された上部電極を設けて、この電極とウエハを載置する処理台間にバイアス印加用高周波電源により高周波を印加してプラズマを生成することもできる。この方式は前述の例とはプラズマの生成方法が異なるだけであり、処理台４を上記例と同様に構成することにより同様なエッチング処理を行うことができる。
【００２２】
また、本発明は減圧雰囲気内でウェハ等の被処理物を加熱しながらプラズマ等により処理する処理装置に広く適用することができる。　例えば、プラズマを利用して被処理物を処理する例としては、プラズマエッチング、プラズマＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｖａｐｏｒ　Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）、スパッタ等が挙げられる。また、プラズマを利用しないで被処理物を処理する例としては、イオン注入、ＭＢＥ（Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ　ＢｅａｍＥｐｉｔａｘｙ）、蒸着、減圧ＣＶＤ等が挙げられる。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、簡易な構成で、処理台及び排気ダクトを任意の温度に調整することのできる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】
【図１】本発明の実施形態にかかる真空処理装置を説明する図である。
【図２】真空処理装置の温度調整系を説明する図である。
【図３】従来の真空処理装置の温度調整系を説明する図である。
【符号の説明】
１　マイクロ波導入窓
２ａ　処理ガス導入口
２ｂ　処理ガス導出口
３　真空処理室
４　処理台
５　プラズマ
６　ウエハ
７　伝熱ガス圧力制御装置
８　処理台カバー
９ａ　冷媒導出口
９ｂ　冷媒導入口
１０　冷媒循環装置
１０ａ　冷媒供給路
１１　排気ダクト
１２　直流電源
１３　絶縁軸
１４　温度調整装置
１４ａ，１４ｂ　冷媒通路
１４ｃ　ヒータ
１５　冷媒タンク
１６　循環ポンプ
１７　冷媒通路
１８　処理装置本体
【図１】
2004040052.tif 000003
【図２】
2004040052.tif 000004
【図３】
2004040052.tif 000005