被加工物的处理装置转让专利

申请号 : CN201810100701.0

文献号 : CN108389771B

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 山口伸三森章祥有田毅彦村上幸一

申请人 : 东京毅力科创株式会社

摘要 :

本发明提供一种作为蒸发器的设置于被加工物的载置台的内部的制冷剂的流路,其能够实现制冷剂的压力的均匀性和高的热排出性。在一个实施方式中,冷却台包括第1部分第2部分、第1流路、第2流路和第3流路,静电吸盘设置在第1部分上,第1部分设置在第2部分上,第1流路设置于第1部分内,第2流路设置于第2部分内,第3流路与第1流路和第2流路连接,冷却单元与第1流路和第2流路连接,第1流路沿静电吸盘在第1部分内延伸,第2流路沿静电吸盘在第2部分内延伸,从冷却单元输出的制冷剂,依次过第1流路、第3流路、第2流路输入到冷却单元。

权利要求 :

1.一种被加工物的处理装置,其特征在于,包括:腔室主体;

载置台,其设置于所述腔室主体的内部,用于载置所述被加工物;和将制冷剂输出到所述载置台的冷却单元,所述载置台包括:

冷却台,从所述冷却单元输出的所述制冷剂在所述冷却台中流动;和设置在所述冷却台上的静电吸盘,

所述冷却台包括第1部分、第2部分、第1流路、第2流路和第3流路,所述静电吸盘设置在所述第1部分上,所述第1部分设置在所述第2部分上,所述第1流路包括第1端部和第2端部,且设置在所述第1部分内,所述第2流路包括第3端部和第4端部,且设置在所述第2部分内,所述第3流路与所述第1流路的所述第1端部和所述第2流路的所述第3端部连接,且在该第1端部与该第3端部之间延伸,所述冷却单元与所述第1流路的所述第2端部和所述第2流路的所述第4端部连接,所述第1流路沿所述静电吸盘在所述第1部分内延伸,所述第2流路沿所述静电吸盘在所述第2部分内延伸,从所述冷却单元输出的所述制冷剂输入到所述第1流路的所述第2端部,依次流过该第

1流路、所述第3流路、所述第2流路,从该第2流路的所述第4端部输入到所述冷却单元,所述处理装置还包括压力调节装置,所述冷却台还包括第1传热空间,

所述第1传热空间在所述第1部分与所述第2部分之间沿所述静电吸盘延伸,所述压力调节装置与所述第1传热空间连接,用于调节该第1传热空间内的压力。

2.如权利要求1所述的处理装置,其特征在于:所述第1流路包括截面积的大小固定的区域。

3.如权利要求1或2所述的处理装置,其特征在于:从所述静电吸盘的上方看,所述第3流路以与该静电吸盘的中央部重叠的方式在所述第1部分内与所述第2部分内之间延伸,从所述静电吸盘的上方看,所述第1流路从所述第1端部沿该静电吸盘涡旋状地延伸至所述第2端部,从所述静电吸盘的上方看,所述第2流路从所述第3端部沿所述静电吸盘涡旋状地延伸至所述第4端部。

4.如权利要求1所述的处理装置,其特征在于:所述第1传热空间被气密地分离为多个第1区域,所述压力调节装置与所述多个第1区域分别连接,用于调节该多个第1区域各自的内部的压力。

5.如权利要求1或4所述的处理装置,其特征在于:还包括第2传热空间,

所述第2传热空间设置在所述静电吸盘与所述冷却台之间,且沿所述静电吸盘延伸,所述压力调节装置与所述第2传热空间连接,用于调节该第2传热空间内的压力。

6.如权利要求5所述的处理装置,其特征在于:所述第2传热空间被气密地分离为多个第2区域,所述压力调节装置与所述多个第2区域分别连接,用于调节该多个第2区域各自的内部的压力。

说明书 :

被加工物的处理装置

技术领域

[0001] 本发明的实施方式涉及用于在腔室内对被加工物进行处理的处理装置。

背景技术

[0002] 在存在比较大的热输入源的近年来的等离子体蚀刻工艺中,为了将晶片的温度保持均匀、低温且固定,提案有能够期待高热传导性的直膨式的温度调节系统(专利文献1~专利文献4)。在这样实现高热传导性的直膨式的温度调节系统中,需要对在作为蒸发器的被加工物的载置台的内部的流路中流动的制冷剂的压力、干燥度等进行控制。
[0003] 专利文献1中公开了一种等离子体处理装置的技术。专利文献1中公开的等离子体处理装置包括:电极区块、保持台、冷却循环。电极区块在表面设置有电介质膜,在内部形成有制冷剂的流路。在保持台中,采用通过电极区块表面的电介质膜保持半导体晶片进行温度控制的方式。制冷循环包括热交换器和蒸发器。热交换器内置有压缩机、冷凝器、膨胀阀和加热器。在该等离子体处理装置中,电极区块被用作制冷循环的蒸发器,而且,通过在电极区块内使制冷剂直接循环并使之膨胀的直接膨胀方式的温度控制装置来进行电极区块的温度控制。
[0004] 专利文献2中公开了一种等离子体处理装置的技术。专利文献2中公开的等离子体处理装置中,将设置于静电吸附电极的制冷剂流路作为蒸发器,通过将该制冷剂流路与压缩机、冷凝器、第一膨胀阀连接构成直膨式的制冷循环。该等离子体处理装置中,在静电吸附电极与压缩机之间的制冷剂流路设置有第二膨胀阀来调节制冷剂的流量,制冷剂流路成为薄壁圆筒构造。
[0005] 专利文献3中公开了一种等离子体处理装置的技术。专利文献3中公开的等离子体处理装置是将处理气体等离子体化,用等离子体对载置于样品台的被加工样品进行表面处理的等离子体处理装置,具有制冷剂流路,该制冷剂流路设置于样品台,构成冷却循环的蒸发器,通过控制供给到制冷剂流路内的制冷剂的焓来将制冷剂流路即样品台内的流动方式保持为气液二相流,由此将被加工样品的温度控制为面内均匀。在因等离子体的热输入量等增加等而在制冷剂流路内发生制冷剂变干(dry out)的情况下,使压缩机的转速增加,来抑制制冷剂流路内变干的发生。另外,在供给到制冷剂流路的制冷剂成为液态的情况下,通过控制热交换水用的流量阀和温度控制水槽,来将供给到制冷剂流路内的制冷剂保持为气液二相状态。
[0006] 专利文献4中公开了一种等离子体处理装置等的技术。在专利文献4中公开的等离子体处理装置中,在样品台上形成有环状的制冷剂流路。制冷剂的热传递率和压力损失随着从制冷剂供给口向制冷剂排出口去与干燥度一起增加,所以需要对它们进行抑制。为此,在专利文献4中公开的等离子体处理装置中,控制供给制冷剂量以使得在制冷剂流路内制冷剂不会完全蒸发,并且采用使制冷剂流路的截面积随着从第一流路向第三流路去依次扩大的结构。
[0007] 现有技术文献
[0008] 专利文献
[0009] 专利文献1:日本特开2005-89864号公报
[0010] 专利文献2:日本特开2012-028811号公报
[0011] 专利文献3:日本特开2010-129766号公报
[0012] 专利文献4:日本特开2009-272535号公报

发明内容

[0013] 发明想要解决的技术问题
[0014] 在高热传导性的直膨式的温度调节系统中,高效率的热的移动是通过制冷剂的气化来实现的,所以热排出量越多越能够实现高效率的热的移动。由于热排出量与制冷剂的气化量成比例,所以要使热排出量增加,需要使流路的长度增加并且使流路的截面积变大。因此,期望提供一种作为蒸发器的设置于被加工物的载置台的内部的制冷剂的流路,其能够实现制冷剂的压力的均匀性和高的热排出性。
[0015] 用于解决技术问题的技术方案
[0016] 在一个方式中,提供一种被加工物的处理装置。处理装置包括:腔室主体;载置台,其设置于腔室主体的内部,用于载置被加工物;和将制冷剂输出到载置台的冷却单元。载置台包括:冷却台,从冷却单元输出的制冷剂在该冷却台中流动;和设置在冷却台上的静电吸盘。冷却台包括第1部分第2部分、第1流路、第2流路和第3流路。静电吸盘设置在第1部分上,第1部分设置在第2部分上,第1流路包括第1端部和第2端部,且设置在第1部分内,第2流路包括第3端部和第4端部,且设置在第2部分内。第3流路与第1流路的第1端部和第2流路的第3端部连接,且在该第1端部与该第3端部之间延伸。冷却单元与第1流路的第2端部和第2流路的第4端部连接。第1流路沿静电吸盘在第1部分内延伸。第2流路沿静电吸盘在第2部分内延伸。从冷却单元输出的制冷剂输入到第1流路的第2端部,依次流过该第1流路、第3流路、第2流路,从该第2流路的第4端部输入到冷却单元。
[0017] 高效率的热的移动是通过制冷剂的气化来实现的,所以热排出量越多越能够实现高效率的热的移动。在上述方法中,由于在冷却台内流动的制冷剂的流路为二层结构(第1流路和第2流路),所以即使设置有流路的冷却台的内部的容积存在限制(上限),也能够同时确保充分大的流路截面积和充分长的流路长度,由此能够实现较多的热排出量。而且,由于在冷却台内流动的制冷剂的流路为二层结构,所以在制冷剂的流路中不需要将制冷剂流入的流入口和流出的流出口设置在一个平面内(例如仅第1流路),所以能够减少为了将流入口和流出口设置在该一个平面内所需的流路的折返(流路中伴随比较大的曲率(R)的部位,例如管接头(bend))和需要节流的部位,因此在冷却台内流动的制冷剂的流路的整体上能够减少局部的压力(流动)的变动,能够改善压力的均匀性。
[0018] 在一个实施方式中,第1流路可包括截面积的大小大致一定的区域。制冷剂的气化温度根据压力变化,所以冷却台内的压力的变动越少越好。该压力的变动相比于流路的长度更依赖于流路的截面积的变动,如果截面积的变动小则压力变动也减少。因此,在一个实施方式中,第1流路可包含截面积的大小大致一定的区域,所以从第1流路的一端至另一端之间的局部的压力变动减少,能够进一步确保第1流路内的制冷剂的压力的均匀性,由此,与压力相应的制冷剂的气化温度也变得更加均匀。
[0019] 在一个实施方式中,从静电吸盘的上方看,第3流路以与静电吸盘的中央部重叠的方式在第1部分内与第2部分内之间延伸。从静电吸盘的上方看,第1流路从第1端部沿该静电吸盘涡旋状地延伸至第2端部。从静电吸盘的上方看,第2流路从第3端部沿该静电吸盘涡旋状地延伸至第4端部。像这样,成为二层结构的流路(第1流路和第2流路),也都是从静电吸盘的上方看,在俯视时沿静电吸盘涡旋状地延伸,所以即使在冷却台的内部的容积受限制的情况下,也能够确保充分长的流路长度。
[0020] 在一个实施方式中,处理装置还包括压力调节装置。冷却台还包括第1传热空间。第1传热空间在第1部分与第2部分之间沿静电吸盘延伸。压力调节装置与第1传热空间连接,调节第1传热空间内的压力。像这样,第1传热空间是在冷却台中设置于第1流路与第2流路之间的结构,与第1流路和第2流路同样沿静电吸盘延伸,所以能够通过调节第1传热空间的压力来调节能从第1部分传导到第2流路的热量。因此,能够细致地调节热排出的速度(量和时间)。
[0021] 在一个实施方式中,上述第1传热空间被气密地分离为多个第1区域。压力调节装置与多个第1区域分别连接,用于调节该多个第1区域各自的内部的压力。像这样,第1传热空间被气密地分离为多个第1区域,在各第1区域上连接有压力调节装置,所以能够按第1传热空间的每个第1区域调节第1传热空间内的压力。因此,能够按第1传热空间的每个第1区域细致地调节热排出的速度(量和时间)。
[0022] 在一个实施方式中,还包括第2传热空间,第2传热空间设置在静电吸盘与冷却台之间,且沿静电吸盘延伸,压力调节装置与第2传热空间连接,能够调节第2传热空间内的压力。因此,能够通过调节第2传热空间内的压力来调节能从静电吸盘传导到冷却台的热量。因此,能够细致地调节热排出的速度(量和时间)。
[0023] 在一个实施方式中,上述第2传热空间被气密地分离为多个第2区域,压力调节装置与多个第2区域分别连接,能够调节该多个第2区域各自的内部的压力。因此,能够按第2传热空间的每个第2区域调节第2传热空间内的压力,所以能够按第2传热空间的每个第2区域细致地调节热排出的速度(量和时间)。
[0024] 发明效果
[0025] 如以上说明的那样,能够提供一种作为蒸发器的设置于被加工物的载置台的内部的制冷剂的流路,其能够实现制冷剂的压力的均匀性和高的热排出性。

附图说明

[0026] 图1是概略地表示一个实施方式的处理装置的图。
[0027] 图2是示意性地表示一个实施方式的设置于冷却台的制冷剂的流路和隔热层的结构的图。
[0028] 图3包括(a)和(b),图3的(a)是示意性地表示一个实施方式的图1和图2所示的流路的上层侧的部分的平面形状的图,图3的(b)是示意性地表示该流路的下层侧的部分的平面形状的图。
[0029] 图4是概略地表示一个实施方式的处理装置的另一例的图。
[0030] 附图标记说明
[0031] 10…处理装置;12…腔室主体;12p…开口;14…载置台16…上部电极;18…支承部件;20…顶板;20a…气体排出孔;22…支承体;22a…连通孔;22b…气体扩散室;22c…端口;24…配管;26…气体源;28…流量控制器;30…阀;32…排气装置;34…冷却台;34a…第1部分;34b…第2部分;36…静电吸盘;38…支承部件;40…供电体;42…高频电源;44…高频电源;46…匹配器;48…匹配器;54…吸附用电极;56…加热器;60…直流电源;62…加热器电源;64…过滤器;84…聚焦环;86…绝缘性部件;CR…中心轴;CSA1…截面;CSA2…截面;
CSA3…截面;CSA4…截面;CSA5…截面;CSA6…截面;CSA7…截面;CSB1…截面;CSB2…截面;
CSB3…截面;CSB4…截面;CSB5…截面;CSB6…截面;DS…区域;DS1…区域;FL…流路;FLA…第1流路;FLA1…端部;FLA2…端部;FLB…第2流路;FLB1…端部;FLB2…端部;FLC…连接流路;FLD…连接流路;GU…压力调节装置;GV…闸阀;LNG…弹性部件;LNG1…弹性部件;MCU…控制部;PK…螺钉;S…处理空间;TL…传热空间;TL1…传热空间;TU…冷却单元;VLA1…阀;
VLA2…阀;VLB1…阀;VLB2…阀;W…被加工物。

具体实施方式

[0032] 以下,参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。另外,在各附图中对相同或相应的部分标注相同的附图标记。
[0033] 参照图1~图3对一个实施方式的处理装置的结构进行说明。图1是概略地表示一个实施方式的处理装置的图。图2是示意性地表示一个实施方式的设置于冷却台的制冷剂的流路的结构和隔热层的结构的图。图3包括(a)和(b),图3的(a)是示意性地表示一个实施方式的图1和图2所示的流路的上层侧的部分的平面形状的图,表示沿图1所示的平面(与图1所示的静电吸盘的表面平行的面(平面MA))的第1流路的截面,图3的(b)是示意性地表示该流路的下层侧的部分的平面形状的图,表示沿图1所示的平面(与图1所示的的静电吸盘的表面平行的面(平面MB))的第2流路的截面。图1~图3所示的处理装置10是电容耦合型的等离子体处理装置。处理装置10是对被加工物(有时称作被加工物W)进行处理的处理装置。
处理装置10包括:腔室主体12、载置台14、上部电极16、配管24、气体源26、流量控制器28、阀
30、排气装置32、高频电源42、高频电源44、匹配器46、匹配器48、直流电源60、加热器电源
62、滤波器64、控制部MCU、冷却单元TU、阀VLA1、阀VLA2、压力调节装置GU、多个阀VLB1、多个阀VLB2、和多个螺钉PK。腔室主体12包括:开口12p、支承部件18、顶板20、气体排出孔20a、支承体22、连通孔22a、气体扩散室22b、端口22c、和闸阀GV。载置台14包括:冷却台34、静电吸盘36、支承部件38、供电体40、吸附用电极54、加热器56、聚焦环84、和绝缘性部件86。冷却台
34包括:第1流路FLA、第2流路FLB、连接流路FLC(第3流路)、和连接流路FLD。冷却台34还包括传热空间TL(第1传热空间)。冷却台34还包括设置于传热空间TL内的多个弹性部件LNG。
[0034] 腔室主体12具有大致圆筒形状,作为对被加工物W进行处理的腔室主体12的内部空间提供处理空间S。腔室主体12例如由铝构成。在腔室主体12的内部空间侧的表面的表面形成有耐酸铝膜和/或氧化钇等具有耐等离子体性的陶瓷制的覆膜。腔室主体12电接地。在腔室主体12的侧壁形成有用于将被加工物W搬入到处理空间S,进而从处理空间S搬出的开口12p。开口12p能够利用闸阀GV进行开闭。被加工物W像晶片那样具有圆盘形状。
[0035] 载置台14具有载置被加工物W的结构,设置于腔室主体12的内部。载置台14构成为在处理空间S内支承被加工物W。
[0036] 载置台14具有吸附被加工物W的功能、调节被加工物W的温度的功能、和对装载静电吸盘36冷却台34传输高频电力的构造。关于该载置台14的详细在后文叙述。
[0037] 上部电极16配置在腔室主体12的上部开口内,与后述的载置台14的下部电极大致平行地配置。在上部电极16与腔室主体12之间设置有绝缘性的支承部件18。
[0038] 顶板20具有大致圆盘状形状。顶板20能够具有导电性。顶板20由例如硅或铝形成,在顶板20的表面形成有耐等离子体性的陶瓷覆膜。在顶板20形成有多个气体排出孔20a。气体排出孔20a在大致铅垂方向(从顶板20向载置台14的方向)延伸。
[0039] 支承体22可拆装地支承顶板20。支承体22例如由铝形成。在支承体22形成有气体扩散室22b。从该气体扩散室22b延伸有分别与气体排出孔20a连通的多个连通孔22a。另外,配管24经由端口22c与气体扩散室22b连接。该配管24与气体源26连接。在配管24的中途设置有质量流量控制器等流量控制器28和阀30。
[0040] 排气装置32包括涡轮分子泵、干式泵等一个以上的泵和压力调节阀。排气装置32与形成于腔室主体12的排气口连接。
[0041] 在使用处理装置10时,被加工物W被载置在载置台14上,由载置台14保持。来自气体源26的处理气体被供给到腔室主体12内,排气装置32工作而将腔室主体12内的处理空间S内的压力减压。在上部电极16与载置台14的下部电极之间形成有高频电场。由此,处理气体解离,利用处理气体中的分子和/或原子的活性种处理被加工物W。在这样的处理中,处理装置10的各部被控制部MCU控制。
[0042] 载置台14包括冷却台34和静电吸盘36。静电吸盘36设置在冷却台34之上。冷却台34被从腔室主体12的底部向上方延伸的支承部件38支承。支承部件38是绝缘性的部件,例如由氧化铝(alumina)形成。支承部件38具有大致圆筒形状。
[0043] 供电体40与冷却台34连接。供电体40例如是供电棒,与冷却台34的下表面连接。供电体40由铝或铝合金形成。供电体40与设置于腔室主体12的外部的高频电源42和高频电源44电连接。高频电源42是产生等离子体生成用的第1高频电力的电源。第1高频电力的频率例如是40[MHz]左右。高频电源44是产生离子引入用的第2高频电力的电源。第2高频电力的频率例如是13.56[MHz]左右。
[0044] 高频电源42经由匹配器46与供电体40连接。匹配器46具有用于使高频电源42的负载侧的阻抗与高频电源42的输出阻抗匹配的匹配电路。高频电源44经由匹配器48与供电体40连接。匹配器48具有用于使高频电源44的负载侧的阻抗与高频电源44的输出阻抗匹配的匹配电路。
[0045] 冷却台34由具有导电性的金属例如铝形成。冷却台34具有大致圆盘形状。冷却台34包括:第1部分34a、第2部分34b、制冷剂的流路FL(第1流路FLA、第2流路FLB)、连接流路FLC。
[0046] 冷却台34包括传热空间TL。静电吸盘36设置在第1部分34a上。第1部分34a设置在第2部分34b上。第2部分34b设置在供电体40上。在第1部分34a与第2部分34b之间设置有传热空间TL。第2部分34b由螺钉PK固定于支承部件38。
[0047] 流路FL的第1流路FLA包括:端部FLA1(第1端部)和端部FLA2(第2端部)。第1流路FLA设置于第1部分34a内。第1流路FLA沿静电吸盘36在第1部分34a内延伸。第1流路FLA能够包含截面积大致一定的区域。流路FL的第2流路FLB包括:端部FLB1(第3端部)和端部FLB2(第4端部)。第2流路FLB设置于第2部分34b内。第2流路FLB沿静电吸盘36在第2部分34b内延伸。一个实施方式中,第2流路FLB与第1流路FLA同样,有时包含截面积大致规定的区域,但并不限定于此。冷却单元TU依次经由阀VLA1、连接流路FLD与第1流路FLA的端部FLA2连接,并且经由阀VLA2与第2流路FLB的端部FLB2连接。
[0048] 连接流路FLC与第1流路FLA的端部FLA1和第2流路FLB的端部FLB1连接,在端部FLA1与端部FLB1之间延伸。从静电吸盘36的上方看,连接流路FLC以与静电吸盘36的中央部(包含冷却台34的中心轴CR的区域)重叠的方式在第1部分34a内与第2部分34b内之间延伸。连接流路FLD从第1部分34a内延伸至第2部分34b内。
[0049] 从冷却单元TU输出的制冷剂,依次经由阀VLA1、连接流路FLD被输入到第1流路FLA的端部FLA2,依次流过第1流路FLA、连接流路FLC、第2流路FLB,从第2流路FLB的端部FLB2经由阀VLA2被输入到冷却单元TU。像这样,制冷剂能够在冷却单元TU与冷却台34(连接流路FLD、第1流路FLA、连接流路FLC、第2流路FLB)之间循环。从冷却单元TU输出的制冷剂,在一个实施方式中,是因其气化而吸热来进行冷却的制冷剂。这样的制冷剂例如可以是氢氟烃类的制冷剂。
[0050] 从静电吸盘36的上方看,第1流路FLA在俯视时从端部FLA1沿静电吸盘36涡旋状地延伸至端部FLA2。更具体地说,如图3的(a)所示,在沿图1所示的平面MA的第1流路FLA的截面上,从静电吸盘36的表面的上方看,第1流路FLA在俯视时在第1部分34a内,从通过静电吸盘36的该表面的大致中央(俯视时供电体40的位置)的冷却台34的中心轴CR上的端部FLA1,以涡旋状地二维地扩展的方式延伸至端部FLA2。处于中心轴CR上的第1流路FLA的端部FLA1与连接流路FLC连接。第1流路FLA的端部FLA2,在第1流路FLA中处于离中心轴CR最远的位置,且与连接流路FLD连接。从冷却单元TU经由阀VLA1输出的制冷剂,在经由连接流路FLD在第1流路FLA内行进的情况下,在第1流路FLA内依次通过端部FLA2、截面CSA1、截面CSA2、截面CSA3、截面CSA4、截面CSA5、截面CSA6、截面CSA7,依次到达端部FLA1、连接流路FLC。
[0051] 从静电吸盘36的上方看,第2流路FLB在俯视时从端部FLB1沿静电吸盘36涡旋状地延伸至端部FLB2。更具体地说,如图3的(b)所示,在沿图1所示的平面MB的第2流路FLB的截面上,从静电吸盘36的表面之上看,第2流路FLB在俯视时在第2部分34b内,从通过静电吸盘36的该表面的大致中央(俯视时供电体40的位置)的冷却台34的中心轴CR上的端部FLB1,以涡旋状地二维地扩展的方式延伸至端部FLB2。处于中心轴CR上的第2流路FLB的端部FLB1与连接流路FLC连接。第2流路FLB的端部FLB2,在第2流路FLB中处于离中心轴CR最远的位置,且经由阀VLA2与冷却单元TU连接。在第1流路FLA内行进的制冷剂,在从第1流路FLA的端部FLA1经由连接流路FLC在第2流路FLB内行进的情况下,在第2流路FLB内依次通过端部FLB1、截面CSB1、截面CSB2、截面CSB3、截面CSB4、截面CSB5、截面CSB6,从端部FLB2经由阀VLA1到达冷却单元TU。
[0052] 连接流路FLD从第2部分34b内经由传热空间TL延伸至第1部分34a内,连接流路FLD的两个端部中的一端与第1流路FLA的端部FLA2连接。连接流路FLD的另一端(连接流路FLD的两个端部中的没有与第1流路FLA连接的端部),经由阀VLA1连接到冷却单元TU。
[0053] 传热空间TL在第1部分34a与第2部分34b之间沿静电吸盘36延伸。在一个实施方式中,传热空间TL能够与多个区域DS(多个第1区域)气密地分离。压力调节装置GU与传热空间TL连接,调节传热空间TL内的压力。更详细地说,压力调节装置GU与多个区域DS分别连接,能够对这些多个区域DS各自的内部的压力单独地进行调节。压力调节装置GU通过对传热空间TL(特别是多个区域DS各自)的气体的供给、吸引,来调节传热空间TL内(特别是多个区域DS各自)的压力。
[0054] 在传热空间TL中,多个区域DS的各个区域由多个弹性部件LNG划分。弹性部件LNG是O型环。弹性部件LNG与第1部分34a和第2部分34b紧贴,能够实现区域DS的气密性。另外,传热空间TL内的连接流路FLC的区域也由两个弹性部件LNG划分,传热空间TL内的连接流路FLD的区域也由两个弹性部件LNG划分。另外,传热空间TL内的区域DS的个数和形状能够根据各种条件自由设置。
[0055] 传热空间TL内(特别是多个区域DS内的各个)的隔热性能是压力越低则越高。因此,在对冷却台34上的被加工物W进行急剧的热排出的情况下,使传热空间TL内(特别是多个区域DS内的各个)的压力变得较高来降低隔热性能,在冷却台34上的被加工物W的温度因等离子体热输入而上升的情况下,使传热空间TL内(特别是多个区域DS内的各个)的压力变得较低来提高隔热性能。
[0056] 静电吸盘36设置在冷却台34上。冷却台34构成下部电极。冷却台34具有导电性。冷却台34例如能够为对氮化铝或碳化硅赋予导电性的陶瓷制,或者也能够为金属(例如钛)制。静电吸盘36通过使静电吸盘36和冷却台34接合,而与冷却台34结合。静电吸盘36具有大致圆盘形状,由氧化铝(氧化铝)等陶瓷形成。
[0057] 静电吸盘36内置有吸附用电极54。吸附用电极54是电极膜,吸附用电极54与直流电源60电连接。当将来自直流电源60的直流电压施加于吸附用电极54时,静电吸盘36产生库仑力等静电力,利用该静电力保持被加工物W。静电吸盘36还内置有加热器56。加热器56设置于静电吸盘36。加热器56与加热器电源62连接。在一个实施方式中,在加热器56与加热器电源62之间为了防止高频侵入加热器电源62而设置有滤波器64。
[0058] 加热器56能够使静电吸盘36上的被加工物W的温度按被加工物W的每个部分(例如,在被加工物W包括包含中心轴CR的中心部、外缘部和中间部,中间部处于外缘部与中心部之间的情况下,按被加工物W的中心部、中间部、外缘部三个部分的每个部分、或者从被加工物W的上方看时的每个区域DS)上升。像这样,加热器56通过控制部MCU的控制,能够将静电吸盘36上的被加工物W的温度在被加工物W的整体上控制得细致且均匀。
[0059] 聚焦环84以包围静电吸盘36的方式设置。聚焦环84沿静电吸盘36的表面(被加工物W的表面)延伸。
[0060] 载置台14的冷却台34等在其外周侧被一个以上的绝缘性部件86覆盖。一个以上的绝缘性部件86例如由氧化铝或石英形成。
[0061] 控制部MCU控制处理装置10的各部。例如,控制部MCU能够为包括处理器和存储器等存储装置的计算机装置。控制部MCU通过依照存储在存储装置的程序和处理方案进行动作,能够控制处理装置10的各部。特别是,控制部MCU控制冷却单元TU、压力调节装置GU、阀VLA1、阀VLA2、阀VLB1、阀VLB2,对冷却台34的热排出处理进行控制。
[0062] 以上说明的一个实施方式的处理装置10的高效率的热的移动是通过制冷剂的气化来实现的,所以热排出量越多越能够实现高效率的热的移动。在处理装置10中,由于在冷却台34内流动的制冷剂的流路为二层结构(第1流路FLA和第2流路FLB),所以即使设置有流路的冷却台34的内部的容积存在限制(上限),也能够同时确保充分大的流路截面积和充分长的流路长度,由此能够实现较多的热排出量。而且,由于在冷却台34内流动的制冷剂的流路为二层结构,所以在制冷剂的流路中不需要将制冷剂流入的流入口和流出的流出口设置在一个平面内(例如仅第1流路FLA),所以能够减少为了将流入口和流出口设置在该一个平面内所需的流路的折返(流路中伴随比较大的曲率(R)的部位,例如管接头(bend))和需要节流的部位,因此在冷却台34内流动的制冷剂的流路的整体上能够减少局部的压力(流动)的变动,能够改善压力的均匀性。
[0063] 而且,制冷剂的气化温度根据压力变化,所以冷却台34内的压力的变动越少越好。该压力的变动相比于流路的长度更依赖于流路的截面积的变动,如果截面积的变动小则压力变动也减少。因此,在一个实施方式中,第1流路FLA可包含截面积的大小大致一定的区域,所以从第1流路FLA的一端至另一端之间(更具体地说,第1流路FLA中与连接流路FLD连接的第1流路FLA的一端和与连接流路FLC连接的第1流路FLA的另一端之间)的局部的压力变动减少,能够进一步确保第1流路FLA内的制冷剂的压力的均匀性,由此,与压力相应的制冷剂的气化温度也变得更加均匀。
[0064] 而且,成为二层结构的流路(第1流路FLA和第2流路FLB),也都是从静电吸盘36之上看,在俯视时沿静电吸盘36涡旋状地延伸,所以即使在冷却台34的内部的容积受限制的情况下,也能够确保充分长的流路长度。
[0065] 而且,传热空间TL是在冷却台34中设置于第1流路FLA与第2流路FLB之间的结构,与第1流路FLA和第2流路FLB同样沿静电吸盘36延伸,所以能够通过调节传热空间TL的压力来调节能从第1部分34a传导到第2流路FLB的热量。因此,能够细致地调节热排出的速度(量和时间)。
[0066] 而且,传热空间TL被气密地分离为多个区域DS,在各区域DS上连接有压力调节装置GU,所以能够按传热空间TL的每个区域DS调节传热空间TL内的压力。因此,能够按传热空间TL的每个区域DS细致地调节热排出的速度(量和时间)。
[0067] 以上,在优选实施方式中图示说明了本发明的原理,但是,本领域技术人员能够认识到,本发明在不脱离其原理的情况下,能够对配置和详细内容进行变更。本发明不限于本实施方式公开的特定的结构。因此,对于从权利要求书所保护的范围及其主旨的范围得到的所有修正和变更,请求权利。
[0068] 例如,如图4所示,一个实施方式的处理装置10也能够为在冷却台34与静电吸盘36之间设置有传热空间TL1(第2传热空间)的结构。图4是概略地表示一个实施方式的处理装置10的另一例的图。图4所示的处理装置10还包括传热空间TL1。传热空间TL1设置在静电吸盘36与冷却台34之间,沿静电吸盘36延伸。
[0069] 而且,图4所示的处理装置10还包括多个弹性部件LNG1,图4所示的处理装置10的传热空间TL1被多个弹性部件LNG1气密地分离为多个区域DS1(多个第2区域)。在传热空间TL1中,多个区域DS1的各个区域由多个弹性部件LNG1划分。弹性部件LNG1是O型环。传热空间TL1内的区域DS1的个数和形状能够根据各种条件自由设置。压力调节装置GU与多个区域DS1的各个区域连接,通过对多个区域DS1各自的气体的供给、吸引,来调节别是多个区域DS1各自的压力。
[0070] 传热空间TL1内(具体的是多个区域DS1内的各个)的隔热性能是压力越低则越高。因此,在对冷却台34上的被加工物W进行急剧的热排出的情况下,使传热空间TL1内(具体的是多个区域DS1内的各个)的压力变得较高来降低隔热性能,在冷却台34上的被加工物W的温度因等离子体热输入而上升的情况下,使传热空间TL1内(具体的是多个区域DS1内的各个)的压力变得较低来提高隔热性能。
[0071] 像这样,在图4所示的处理装置10的情况下,能够通过调节传热空间TL1内的压力来调节能从静电吸盘36传导到冷却台34的热量。因此,能够细致地调节热排出的速度(量和时间)。而且,能够按传热空间TL1的每个区域DS1调节传热空间TL1内的压力,所以能够按传热空间TL1的每个区域DS1细致地调节热排出的速度(量和时间)。