(57)【要約】【課題】真空圧調節板を上下に駆動させるカムリングの位置調整作業を精密かつ簡単に行えるプラズマ処理装置を提供する。【解決手段】昇降駆動手段１００により昇降できるように圧力調節板が設置されている。昇降駆動手段１００は、蓋部材５の上側に設置された固定ブロック１１０と、固定ブロック１１０に設置されて第１ベアリング１２０を固定する第１ブラケット１３０と、固定ブロック１１０の下側に上下に移動可能に設置され第２ベアリング１４０を設置する第２ブラケット１５０と、第１ベアリング１２０と第２ベアリング１４０の間に所定の方向に回転可能に設置されその下面に突起が形成されたカムリング１６０と、第２ブラケット１５０に連結され圧力調節板を支持する支持軸１８０とで構成される。固定ブロック１１０の一側には第１ベアリング１２０を移動する場合、その移動程度を数値化する測量表示手段２００が構成される。【選択図】　図２
2004072097.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の真空処理空間を形成する処理チェンバーと、前記処理チェンバーの上側をカバーする蓋部材と、前記処理チェンバーの下部に設置され、その上面にウエハーを安着させるウエハーチャックとを備えるプラズマ処理装置において、
前記蓋部材の底面側には、少なくとも一つの昇降駆動手段により上下に昇降が可能なように圧力調節板が設置され、
前記昇降駆動手段は、前記蓋部材の上側に設置された固定ブロックと、前記固定ブロックの所定位置に設置されて第１ベアリングを固定する第１ブラケットと、前記固定ブロックの下側に上下に移動可能に設置され、前記第１ベアリングと所定の間隔を置き第２ベアリングを設置する第２ブラケットと、前記第１ベアリングと前記第２ベアリングとの間に上面及び下面が前記第１ベアリング及び前記第２ベアリングと接触するよう設置されるとともに、所定の方向に回転可能なように設置され、下面には突起が形成されているカムリングと、前記第２ブラケットに連結されて前記圧力調節板を支持する支持軸とで構成され、
前記固定ブロックの一側には、前記カムリングの上面との間隔調節のために前記第１ベアリングの固定位置を移動する場合、その移動程度を数値化して測定できるようにする測量表示手段が追加で構成されていることを特徴とするプラズマ処理装置。
【請求項２】
前記測量表示手段は、前記第１ベアリングと連結されて移動する移動手段と、前記移動手段の移動程度を表示する移動量表示手段とで構成されていることを特徴とする請求項１記載のプラズマ処理装置。
【請求項３】
前記移動手段は、前記第１ベアリングに締結部材を媒介として固定される移動便と、前記移動便をスライディング可能に支持するガイドレールとで構成されていることを特徴とする請求項２記載のプラズマ処理装置。
【請求項４】
前記移動量表示手段は、アナログ表示手段であることを特徴とする請求項２記載のプラズマ処理装置。
【請求項５】
前記アナログ表示手段は、移動便に連結された指針と、前記指針の移動線上の付近に用意された目盛り表示部とで構成されていることを特徴とする請求項４記載のプラズマ処理装置。
【請求項６】
前記移動表示手段は、デジタル表示手段であること特徴とする請求項２記載のプラズマ処理装置。
【請求項７】
前記デジタル表示手段は、前記移動手段の移動量をアナログ電気信号で感知する移動量感知手段と、前記移動量感知手段のアナログ電気信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換機と、前記Ａ／Ｄ変換機を通じて変換されたデジタル信号が入力されデジタル表示部に信号を出力する制御部とで構成されていることを特徴とする請求項６記載のプラズマ処理装置。
【請求項８】
前記デジタル表示部は、液晶表示素子またはＬＥＤで構成されることを特徴とする請求項７記載のプラズマ処理装置。
【請求項９】
前記処理チェンバーでは、食刻工程、薄膜形成工程またはエッチング工程のいずれかが実施されることを特徴とする請求項１記載のプラズマ処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はプラズマ処理装置に関するものであり、さらに詳しく説明すると、処理チェンバー内部の真空圧を調節する真空圧調節装置が改善されたプラズマ処理装置（ＰＬＡＳＭＡ　ＰＲＯＣＥＳＳＩＮＧ　ＥＱＵＩＰＭＥＮＴ　ＨＡＶＩＮＧ　ＩＭＰＲＯＶＥＤ　ＶＡＣＵＵＭ　ＰＲＥＳＳＵＲＥ　ＣＯＮＴＲＯＬ　ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ）に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般的に、プラズマ処理装置（例えば、エッチング装置、化学気相蒸着装置、アッシング装置など）は、真空環境を組成できる処理チェンバーを持つ。前記処理チェンバーの内部には未処理のウエハー（Ｗ）を上面に安着させるウエハーチャックが用意され、前記処理チェンバーの上側には蓋部材が設置される。前記蓋部材には、リアクションガス供給装置により供給されるリアクションガスを流入させて前記処理チェンバーの内部に噴射させるシャワーヘッドが設置される。前記チェンバーの底には排気管が用意され、その排気管を通じてスロットル‐バルブ及び真空ポンプが接続される。
従って、前記真空ポンプの動作により前記処理チェンバーの内部を所定の真空状態にすることになる。この時、前記スロットル‐バルブの開閉程度により前記処理チェンバーの内部の真空圧を調節することになる。
【０００３】
また最近では、前記真空圧調節をスロットル‐バルブに頼らず、ウエハーチャックの上部に上下に昇降可能な圧力調節板を設置して、その圧力調節板の昇降程度によりウエハーチャックとの距離調節を行って圧力調節ができるように構成されたものが使用されている。
前記圧力調節板は、所定の方向に回転可能に設置されると同時に、その底面に突起が形成されたカムリングにより昇降するよう構成され、前記カムリングの上面及び下面に前記カムリングの回転動作を干渉せず接触する複数のベアリングを設置する。
【０００４】
前記カムリングの上面に設置されたベアリングは、所定の位置で固定された状態を維持する。前記カムリングの下部に設置されたベアリングは、前記カムリングの下面現象に対応して昇降動作を実施できるよう設置される。
そして前記圧力調節板は、その支持軸が、前記カムリングの下面に設置されたベアリングの昇降動作と連動して昇降するように設置する。
【０００５】
前述したように構成された従来のプラズマ処理装置の真空圧調節装置は、真空圧コントロールのために前記カムリングの位置設定が大変重要な要素として作用する。
このため従来には、前記カムリングと前記カムリングの上部に設置されたベアリングとの間の間隔を見計らうツールを前記カムリング及びベアリングの間に挿入する作業と取り出す作業を繰り返し行い、作業者の感覚で位置調整を実施した。　しかし、前述したような方法は、カムリングの位置を調整する作業が非常に煩わしいだけでなく、単純に作業者の感覚に頼ることにより、人によって測定する程度が違い、正確な位置調整が不可能という問題点がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明は前述した問題点を解決するために案出されたものであり、本発明の目的は、真空圧調節板を上下に駆動させるカムリングの位置調整時、その位置調整の値を数値化させて人の目で直接確認できるように構成して、より精密な位置調整が行われるようにすると共に、その調整作業をより簡単に行えるようにするプラズマ処理装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するために本発明のプラズマ処理装置は、所定の真空処理空間を形成する処理チェンバーと、前記処理チェンバーの上側をカバーする蓋部材と、前記処理チェンバーの下部に設置され、その上面にウエハーを安着させるウエハーチャックとを備えるプラズマ処理装置において、前記蓋部材の底面側には昇降駆動手段により上下に昇降ができるように圧力調節板が設置されている。前記昇降駆動手段は、前記蓋部材の上側に設置された固定ブロックと、前記固定ブロックの所定位置に設置されて第１ベアリングを固定する第１ブラケットと、前記固定ブロックの下側に上下に移動できるように設置されるとともに、前記第１ベアリングと所定の間隔を持ち第２ベアリングを設置する第２ブラケットと、前記第１ベアリングと第２ベアリングの間にその上面及び下面が前記第１ベアリング及び第２ベアリングと接触するように設置されるとともに、所定の方向に回転できるように設置され、その下面には突起が設置されているカムリングと、前記第２ブラケットに連結され前記圧力調節板を支持する支持軸とで構成されている。
【０００８】
前記固定ブロックの一側には、前記カムリングの上面との間隔調整のために前記第１ベアリングの固定位置を移動する場合その移動程度を数値化して測定できるようにする測量表示手段が追加して構成されている。
前記測量表示手段は、前記第１ベアリングと連結されて移動する移動手段と、前記移動手段の移動程度を表示する移動量表示手段とで構成される。
【０００９】
前記移動手段は、前記第１ベアリングに締結部材を媒介として固定される移動便と、前記移動便をスライディングできるように支持するガイドレールとで構成される。
前記移動量表示手段は、アナログ表示手段である。そのアナログ表示手段は前記移動便に連結された指針と、前記指針の移動線上付近に用意された目盛り表示部とで構成される。
【００１０】
前記移動量表示手段はデジタル表示手段である。前記デジタル表示手段は、前記移動手段の移動量をアナログ電気信号として感知する移動量感知手段と、その移動量感知手段のアナログ電気信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換機と、前記Ａ／Ｄ変換機を通じて変換されたデジタル信号の入力を受けてデジタル表示部に信号を出力する制御部とで構成される。　前記デジタル表示部は、液晶表示素子、ＬＥＤなどを使用する。
前記処理チェンバーでは、食刻工程、薄膜形成工程、アッシュング工程などが実施される。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下添付された図１から図７を参照して本発明の一つの実施例による構成及び作用について詳しく説明する。
本発明の一つの実施例によるプラズマ処理装置は、図１に示すように所定の真空処理空間を形成する処理チェンバー１と、前記処理チェンバー１の内部に設置されると共に、その上面に処理基板（例えば、ウエハー：Ｗ）を安着させるウエハーチャック３と、処理チェンバー１の上側をカバーする蓋部材５と、前記蓋部材５の底面側に昇降駆動手段１００を媒介に上下に昇降可能に設置された圧力調節板７と、前記処理チェンバー１の下側に用意された排気管９に接続された真空ポンプ１１とで構成される。
【００１２】
前記蓋部材５にはガス供給源から所定のリアクションガスが供給されるガス供給管１３が連結され、底面にはその内部に前記リアクションガスが収容される所定のガス空間１５ａをつくると共に、多数のガス噴射ホール１５ｂを持つシャワーヘッド１５が設置される。
前記圧力調節板７は、リング形態にできており、上下に昇降して前記ウエハーチャック３と成す距離（Ｈ）の調節によりウエハー（Ｗ）に加わる真空圧を調節する機能を遂行する。
【００１３】
前記昇降駆動手段１００は、複数個設置されるものであって、図２から図４に示すように、前記蓋部材５の上側に設置された固定ブロック１１０と、前記固定ブロック１１０の所定位置に設置されて第１ベアリング１２０を固定する第１ブラケット１３０と、前記固定ブロック１１０の下側に上下に移動可能に設置されるとともに、前記第１ベアリング１２０と所定の間隔を置き第２ベアリング１４０を設置する第２ブラケット１５０と、前記第１ベアリング１２０と第２ベアリング１４０の間にその上面及び下面が前記第１ベアリング１２０及び前記第２ベアリング１４０と接触するよう設置されるとともに、所定の方向に回転可能なように設置され、その下面には複数の突起１６１が形成されているカムリング１６０と、前記第２ブラケット１５０の下側に連結され前記圧力調節板７を支持する支持軸１８０とで構成される。
【００１４】
前記第２ブラケット１５０の下側に連結された支持軸１８０の外側には弾性部材１９０が外巻きされて、前記第２ブラケット１５０を弾力的に支持するように構成される。
図２及び図４に示すように、前記固定ブロック１１０の一側には、前記カムリング１６０の上面との接触のために前記第１ベアリング１２０の固定位置を移動する場合、その移動程度を数値化して測定できるようにする測量表示手段２００が追加して構成される。
【００１５】
前記測量表示手段２００は、前記第１ベアリング１２０と連結されて前記第１ベアリング１２０を調節のために上下に移動させる場合に一緒に移動する移動手段２１０と、前記移動手段２１０の移動程度を表示する移動量表示手段２３０とで構成される。
前記移動手段２１０は、前記第１ベアリング１２０に連結部材２１１を媒介として固定される移動便２１３と、前記移動便２１３をスライディング可能に支持するガイドレール２１５とで構成される。この時、前記固定ブロック１１０には前記連結部材２１１が上下に移動できるように縦に長く長孔ホール１１１が形成され、前記固定ブロック１１０の上側には前記第１ブラケット１３０を挿入させてスライディングさせるスライディングホーム１１３が形成される。
【００１６】
前記第１ブラケット１３０の上下移送は、前記固定ブロック１１０の上部側で貫通して前記第１ブラケット１３０と連結されたコントロールバー２６０で行う。前記コントロールバー２６０は握り手部２６１と移送軸２６３で構成される。前記第１ブラケット１３０と連結される移送軸２６３の外部には、ねじ部２６３ａが用意されてその回転により前記第１ブラケット１３０が昇降するよう構成される。
【００１７】
前記第１ブラケット１３０の昇降構成は、前述したようなコントロールバー２６０の形態に限定されずさまざまな形態に具現可能である。
前記移動量表示手段２３０は、図４に示すようにアナログ表示手段２３１とデジタル表示手段２３５で構成され、そのアナログ表示手段２３１は前記移動線上便２１３に連結された指針２３１ａと、前記指針２３１ａの移動線上付近に用意された目盛り表示部２３１ｃとで構成される。
【００１８】
前記デジタル表示手段２３５は、図７に示すように移動便２１３の移動量をアナログ電気信号で感知する移動量感知手段２３５ａと、その移動量感知手段２３５ａのアナログ電気信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換機２３５ｂと、前記Ａ／Ｄ変換機２３５ｂを通じて変換されたデジタル信号の入力を受けてデジタル表示部２３５ｄに信号を出力する制御部２３５ｃとで構成される。
前記デジタル表示部２３５ｄには、いろいろなディスプレイ素子を使用することができ、一例として液晶表示手段（ＬＣＤ：Ｌｉｑｕｉｄ　Ｃｒｙｓｔａｌ　Ｄｉｓｐｌａｙ）、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ　Ｅｍｉｔｔｅｄ　Ｄｉｏｄｅ）などが使用される。
【００１９】
次に、前記カムリング１６０は、図５及び図６に示すように環形を成すものである。前記第１ベアリング１２０と接触する上面は平らな平面を成し、第２ベアリング１４０と接触する底面には複数の突起１６１が形成される。
前記カムリング１６０は、図示されていない駆動手段により所定の方向に回転可能に設置される。前記突起１６１が第２ベアリング１４０と接触する場合、前記第２ベアリング１４０が上下に移動可能な第２ブラケット１５０により下降移動し、前記第２ブラケット１５０に連結された支持軸１８０が下降して圧力調節板７が下降するよう構成される。
【００２０】
次は前述したように構成された真空圧調節装置により前記カムリング１６０の基本位置を設定するために第１ベアリング１２０のセッティング位置を調節する動作原理について詳しく説明する。
前記で、セッティング位置とは、前記第１ベアリング１２０が所定の位置に移動し前記カムリング１６０と接触する位置を意味するものである。それと同じように、第１ベアリング１２０を所定の位置に配置してカムリング１６０の上面に接触させることにより、前記カムリング１６０のホームポジションを設定することになる。
【００２１】
まず作業者は、真空圧コントロールのために一番重要な要素として作用するカムリング１６０の基本位置付け作業を実施することになる。
つまり、前記カムリング１６０と第１ベアリング１２０との接触位置をチェックする。
前記接触位置は、前記カムリング１６０を押す力の程度と関連するものである。前記第１ベアリング１２０が下降する程度が大きくなると、前記第１ベアリング１２０がカムリング１６０を押す力が大きくなり、相対的に圧力調節板７が下降する程度が大きくなる。前記第１ベアリングの下降程度が小さいと、相対的に圧力調節板７が下降する程度が小さくなる。
【００２２】
この時、前述したような昇降駆動手段１００により圧力調節板７が支持される部分が複数個所、例えば３箇所（図５参照）で成り立つことにより、第１ベアリング１２０が下降する程度が違う場合、ウエハー（Ｗ）に加わる真空圧が各部分によって違うようになり、工程に影響を及ぼすことになるのである。
従って、前述したように複数個所に設置された第１ベアリング１２０を下降させる程度を均一にして真空圧を正しく測るための作業の一環である調整作業は、次のような過程により成り立つことになる。
【００２３】
まず、第１ベアリング１２０が所定の位置にあることになると、前記第１ベアリング１２０を支持する第１ブラケット１３０に連結部材２１１を媒介に固定された指針２３１ａが図４に示すように目盛り表示部２３１ｃの目盛りを支持して、その位置を知らせる。
この時、デジタル表示部２３５ｄでは、前記目盛り表示部２３１ｃに表示された数値を数字でディスプレイし、作業者が簡単に第１ベアリング１２０の下降程度を確認できるようにしてくれる。
【００２４】
そのように指針２３１ａ及びデジタル表示部２３５ｄに表示された測定値を作業者は簡単に目で確認して誤差範囲を認識する。また、発生した誤差補正のために第１ブラケット１３０を上下に移送させると、それと連動して指針２３１ａの位置が変わり目盛り表示部２３１ｃの数値を表示する。
【００２５】
一方、前記指針２３１ａと連結された移動便２１３の移動量を移動量感知手段２３５ａがアナログ電気信号として感知すると、そのアナログ電気信号をＡ／Ｄ変換機２３５がデジタル信号に変換して制御部２３５ｃに信号を伝達する。前記制御部２３５ｃでは、その信号値をデジタル表示部２３５ｄに出力し、数字として表示させる。
従って、作業者は第１ベアリング１２０の移動を正確な数値に即して目で直接確認しながら調整できるようになり、単純に感覚により位置調整を実施していた従来とは違い、より正確な位置調整が可能になる。
【００２６】
このように、上述の説明では、具体的な実施例に関して詳細に説明したが、本発明の範疇からはみ出さない限度内でさまざまな変形が可能なのはもちろんである。従って、本発明の範囲は説明された実施例に局限されて決められてはならないうえに、特許請求の範囲のみでなくこの特許請求の範囲と均等なものにより決められなければならない。
【００２７】
【発明の効果】
前述したように本発明は、カムリングの上面を押してあげる第１ベアリングの位置調整において、その調整量を可視化する表示手段を用意して、作業者が直接目で確認しながら調整を行うようにし、より正確な位置調整を可能にし工程不良が発生するのを解消させる。
また、その移動量を正確に数値化して表示することにより、熟練した作業者でなくてもその調整作業を実施できるようにするというメリットがある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例によるプラズマ処理装置の構成を概略的に示す模式図である。
【図２】図１のＡ表示部を拡大して示す拡大図である。
【図３】図２の矢印Ｂから見た側面図である。
【図４】図２の矢印Ｃから見た側面図である。
【図５】本発明の一実施例によるプラズマ処理装置のカムリングの底面構成を示す斜視図である。
【図６】図５のＥ−Ｅ’線断面図である。
【図７】本発明の一実施例によるプラズマ処理装置のデジタル表示手段の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１　処理チェンバー
３　ウエハーチャック
５　蓋部材
７　圧力調節板
９　排気管
１１　真空ポンプ
１００　昇降駆動手段
１１０　固定ブロック
１２０　第１ベアリング
１３０　第１ブラケット
１４０　第２ベアリング
１５０　第２ブラケット
１６０　カムリング
１６１　突起
１８０　支持軸
２００　測量表示手段
２１０　移動手段
２１３　移動便
２１５　ガイドレール
２３０　移動量表示手段
２３１　アナログ表示手段
２３１ａ　指針
２３１ｂ　目盛り表示部
２３５　デジタル表示手段
２３５ａ　移動量感知手段
２３５ｂ　Ａ／Ｄ変換機
２３５ｃ　制御部
２３５ｄ　デジタル表示部
Ｗ　ウエハー
【図１】
2004072097.tif 000003
【図２】
2004072097.tif 000004
【図３】
2004072097.tif 000005
【図４】
2004072097.tif 000006
【図５】
2004072097.tif 000007
【図６】
2004072097.tif 000008
【図７】
2004072097.tif 000009