特許 5965680 処理室内部品の冷却方法、処理室内部品冷却プログラム、及び記憶媒体

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5965680

(24)【登録日】2016年7月8日

(45)【発行日】2016年8月10日

(54)【発明の名称】処理室内部品の冷却方法、処理室内部品冷却プログラム、及び記憶媒体

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/3065 20060101AFI20160728BHJP

【ＦＩ】

   H01L21/302 101G

【請求項の数】7

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2012-51730(P2012-51730)

(22)【出願日】2012年3月8日

(65)【公開番号】特開2013-187385(P2013-187385A)

(43)【公開日】2013年9月19日

【審査請求日】2015年2月9日

(73)【特許権者】

【識別番号】000219967

【氏名又は名称】東京エレクトロン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100125254

【弁理士】

【氏名又は名称】別役 重尚

(74)【代理人】

【識別番号】100118278

【弁理士】

【氏名又は名称】村松 聡

(72)【発明者】

【氏名】田中 誠治

(72)【発明者】

【氏名】志村 昭彦

【審査官】 溝本 安展

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０６−１５８３２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−３２９９２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６３−１３６６４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−２０９９９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−３４０１１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−１８５５３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−５４４８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−２０２９１２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ２１／３０６５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板に所定の処理を施す基板処理装置の処理室内に配置された処理室内部品の冷却方法であって、
前記処理室内の圧力を大気圧に調整する圧力調整ステップと、
前記処理室の側壁部を全周に亘って連続的に開放して前記処理室内及び大気を連通させる処理室内開放ステップと、
前記処理室内を排気する排気装置を用いて前記処理室内に前記大気の流れを形成する気流形成ステップと、
前記処理室内部品の温度が所定の温度以下か否かを判定する温度判定ステップと、
前記温度判定ステップにおいて前記処理室内部品の温度が所定の温度以下と判定された場合、前記排気装置の作動を停止して前記大気の流れを停止させる気流停止ステップとを有することを特徴とする処理室内部品の冷却方法。

【請求項2】

前記処理室は分割可能に構成された蓋部及び基部からなり、
前記処理室内開放ステップにおいて前記蓋部は前記基部から離間し、
前記蓋部の前記基部からの離間距離は４０ｍｍ以上且つ１００ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１記載の処理室内部品の冷却方法。

【請求項3】

前記蓋部の前記基部からの離間は、前記蓋部のみの移動、前記基部のみの移動、又は前記蓋部及び前記基部の移動によって実現されることを特徴とする請求項２記載の処理室内部品の冷却方法。

【請求項4】

前記処理室内部品は、前記基板を載置し且つ加熱機構を有する高温載置台であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の処理室内部品の冷却方法。

【請求項5】

基板に所定の処理を施す基板処理装置の処理室内に配置された処理室内部品の冷却方法であって、前記処理室内の圧力を大気圧に調整する圧力調整ステップと、前記処理室の側壁部の少なくとも一部を開放して前記処理室内及び大気を連通させる処理室内開放ステップと、前記処理室内を排気する排気装置を用いて前記処理室内に前記大気の流れを形成する気流形成ステップと、前記処理室内部品の温度が所定の温度以下か否かを判定する温度判定ステップと、前記温度判定ステップにおいて前記処理室内部品の温度が所定の温度以下と判定された場合、前記排気装置の作動を停止して前記大気の流れを停止させる気流停止ステップとを有する処理室内部品の冷却方法をコンピュータに実行させる処理室内部品冷却プログラムであって、
前記処理室内開放ステップを実行する処理室内開放モジュールと、
前記気流形成ステップを実行する気流形成モジュールと、
前記温度判定ステップを実行する温度判定モジュールと、
前記気流停止ステップを実行する気流停止モジュールとを少なくとも有し、
前記温度判定モジュールは、温度センサからの信号を取得して前記処理室内部品の温度が所定の温度以下か否かを判定することを特徴とする処理室内部品冷却プログラム。

【請求項6】

前記気流形成モジュールは、前記処理室内開放モジュールが前記処理室内開放ステップを実行している間、又は実行した後に、前記処理室内開放モジュールから呼び出されて前記気流形成ステップを実行することを特徴とする請求項５記載の処理室内部品冷却プログラム。

【請求項7】

請求項５又は６に記載の処理室内部品冷却プログラムを格納することを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、処理室内部品の冷却方法、処理室内部品冷却プログラム、及び記憶媒体に関する。

【背景技術】

【0002】

基板に所望のプラズマ処理、例えば、ドライエッチング処理を施す基板処理装置では、減圧されたチャンバ（処理室）内に配置されたステージ（載置台）に基板を載置してチャンバ内で処理ガスから発生したプラズマへ基板を晒す。したがって、プラズマ処理中に基板はプラズマから受熱して温度が上昇し、基板を載置するステージもプラズマからの直接の入熱、若しくは基板からの熱の伝達によって温度が上昇する。

【0003】

また、近年、基板を高温にしてプラズマ処理を施す手法が開発されており、これに対応してステージはヒーターを内蔵し、該ヒーターはステージを２６０℃まで加熱することがある。

【0004】

ところで、一般にプラズマ処理を繰り返すと、処理ガスや基板上の処理対象物（例えば、酸化膜）の成分に起因して生じる反応生成物がチャンバ内部品、例えば、ステージやシャワーヘッドに堆積するため、堆積した反応生成物を取り除くために、定期的にチャンバ内部品の洗浄を行う必要がある。また、プラズマ中の陽イオンによるスパッタリング等によってチャンバ内部品が消耗するために、定期的にチャンバ内部品の交換を行う必要がある。

【0005】

基板処理装置のチャンバ内部品の洗浄や交換、すなわち、メンテナンスを行うためには、作業者がチャンバ内からチャンバ内部品を取り出す必要があるが、上述したようにチャンバ内部品は高温となるため、作業者の安全を考慮してメンテナンス前にチャンバ内部品を冷却する必要がある。

【0006】

例えば、特許文献１に示す載置台構造では、載置台に冷媒を流すための冷媒通路が内部に形成されており、載置台を冷却する際、冷媒通路に冷媒を流すことによって比較的速く冷却することができる。

【0007】

ところで、近年、上述した基板を高温にしてプラズマ処理を施すことに関して、基板を処理する際のシーケンスを工夫することによってヒーター等の加熱手段のみで温度制御することが可能であるため、冷媒通路を内部に有さないステージを備える基板処理装置が増えつつある。このような基板処理装置では、ステージを冷却する際、チャンバ内に大気を導入した後に所定時間放置する。この場合、ステージの熱が導入された大気へ伝達することによってステージの温度が低下する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】特開２０１０−２１９３５４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

しかしながら、導入された大気へステージの熱を伝達する方法では時間の経過とともに導入された大気が熱の伝達によって温度が上昇するため、ステージの熱の伝達効率が低下してステージの冷却に長時間を要する。

【0010】

ステージの冷却を促進するためには、ステージの内部に冷媒通路を形成することも考えられるが、基板処理装置の構成が複雑になるとともにコストが上昇する。特に、メンテナンスの頻度はさほど高くないため、メンテナンス前の冷却のためだけに冷媒通路を形成することは費用対効果が悪い。

【0011】

本発明の目的は、基板処理装置の構成を複雑にすることなく処理室内部品を速く冷却することができる処理室内部品の冷却方法、処理室内部品冷却プログラム、及び記憶媒体を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0012】

上記目的を達成するために、請求項１記載の処理室内部品の冷却方法は、基板に所定の処理を施す基板処理装置の処理室内に配置された処理室内部品の冷却方法であって、前記処理室内の圧力を大気圧に調整する圧力調整ステップと、前記処理室の側壁部を全周に亘って連続的に開放して前記処理室内及び大気を連通させる処理室内開放ステップと、前記処理室内を排気する排気装置を用いて前記処理室内に前記大気の流れを形成する気流形成ステップと、前記処理室内部品の温度が所定の温度以下か否かを判定する温度判定ステップと、前記温度判定ステップにおいて前記処理室内部品の温度が所定の温度以下と判定された場合、前記排気装置の作動を停止して前記大気の流れを停止させる気流停止ステップとを有することを特徴とする。

【0014】

請求項２記載の処理室内部品の冷却方法は、請求項１記載の処理室内部品の冷却方法において、前記処理室は分割可能に構成された蓋部及び基部からなり、前記処理室内開放ステップにおいて前記蓋部は前記基部から離間し、前記蓋部の前記基部からの離間距離は４０ｍｍ以上且つ１００ｍｍ以下であることを特徴とする。

【0015】

請求項３記載の処理室内部品の冷却方法は、請求項２記載の処理室内部品の冷却方法において、前記蓋部の前記基部からの離間は、前記蓋部のみの移動、前記基部のみの移動、又は前記蓋部及び前記基部の移動によって実現されることを特徴とする。

【0016】

請求項４記載の処理室内部品の冷却方法は、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の処理室内部品の冷却方法において、前記処理室内部品は、前記基板を載置し且つ加熱機構を有する高温載置台であることを特徴とする。

【0017】

上記目的を達成するために、請求項５記載の処理室内部品冷却プログラムは、基板に所定の処理を施す基板処理装置の処理室内に配置された処理室内部品の冷却方法であって、前記処理室内の圧力を大気圧に調整する圧力調整ステップと、前記処理室の側壁部の少なくとも一部を開放して前記処理室内及び大気を連通させる処理室内開放ステップと、前記処理室内を排気する排気装置を用いて前記処理室内に前記大気の流れを形成する気流形成ステップと、前記処理室内部品の温度が所定の温度以下か否かを判定する温度判定ステップと、前記温度判定ステップにおいて前記処理室内部品の温度が所定の温度以下と判定された場合、前記排気装置の作動を停止して前記大気の流れを停止させる気流停止ステップとを有する処理室内部品の冷却方法をコンピュータに実行させる処理室内部品冷却プログラムであって、前記処理室内開放ステップを実行する処理室内開放モジュールと、前記気流形成ステップを実行する気流形成モジュールと、前記温度判定ステップを実行する温度判定モジュールと、前記気流停止ステップを実行する気流停止モジュールとを少なくとも有し、前記温度判定モジュールは、温度センサからの信号を取得して前記処理室内部品の温度が所定の温度以下か否かを判定することを特徴とする。

【0018】

請求項６記載の処理室内部品冷却プログラムは、請求項５記載の処理室内部品冷却プログラムにおいて、前記気流形成モジュールは、前記処理室内開放モジュールが前記処理室内開放ステップを実行している間、又は実行した後に、前記処理室内開放モジュールから呼び出されて前記気流形成ステップを実行することを特徴とする。

【0019】

上記目的を達成するために、請求項７記載のコンピュータ読み取り可能な記憶媒体は、請求項５又は６に記載の処理室内部品冷却プログラムを格納することを特徴とする。

【発明の効果】

【0020】

本発明によれば、処理室内の圧力が大気圧に調整された後、処理室の側壁部の少なくとも一部が開放されて処理室内及び大気が連通し、処理室内に大気の流れが形成されて処理室内部品の熱が伝達された大気が入れ替わるため、処理室内部品の周りの大気の温度の上昇が抑制されて処理室内部品の熱の伝達効率の低下が抑制される。その結果、処理室内部品を速く冷却することができる。また、処理室内部品の冷却促進のために処理室内部品の内部に冷媒通路を形成する必要がないため、基板処理装置の構成を複雑にすることがない。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】本発明の実施の形態に係る処理室内部品の冷却方法を実行する基板処理装置の構成を概略的に示す断面図である。

【図2】図１におけるチャンバの分割の様子を説明するための図であり、図２（Ａ）はチャンバが分割された場合を示す断面図であり、図２（Ｂ）はチャンバが分割された場合を示す斜視図である。

【図3】図１の基板処理装置が実行する処理室内部品の冷却方法としてのステージの冷却処理のフローチャートである。

【図4】本実施の形態に係る処理室内部品の冷却方法を実行する基板処理装置の第１の変形例の構成を概略的に示す断面図である。

【図5】図４における連通穴が開放された場合を示す断面図である。

【図6】本実施の形態に係る処理室内部品の冷却方法を実行する基板処理装置の第２の変形例の構成を概略的に示す斜視図である。

【図7】本実施の形態に係る処理室内部品の冷却方法を実行する基板処理装置の第３の変形例の構成を概略的に示す斜視図である。

【図8】本実施の形態に係る処理室内部品の冷却方法を実行する基板処理装置の第４の変形例の構成を概略的に示す斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。

【0023】

図１は、本実施の形態に係る処理室内部品の冷却方法を実行する基板処理装置の構成を概略的に示す断面図である。本基板処理装置１０は、例えば、クラス１０００〜１００００のクリーンルーム内に配置され、且つ、例えば、第４．５世代以降のＦＰＤ（Flat Panel Display）用のガラス基板（以下、単に「基板」という。）Ｇへ所望のプラズマ処理、例えば、ドライエッチング処理を施す。

【0024】

図１において、基板処理装置１０は、方形のチャンバ（処理室）１１と、チャンバ１１内の下部に配置されたステージ１２（処理室内部品、高温載置台）と、ステージ１２に対向してチャンバ１１内の上部に配置されたシャワーヘッド１３と、チャンバ１１内を排気する排気系１４（排気装置）とを備える。

【0025】

チャンバ１１は、上下に分割可能に構成され、下部を構成する基部１１ａと上部を構成する蓋部１１ｂとを有する。蓋部１１ｂはリフター（図示しない）によって基部１１ａから離間可能に構成される。また、チャンバ１１は、例えば、第４．５世代以降の基板であっても余裕をもって収容可能な大きさを有し、例えば、長さは１．５ｍ、幅は１．５ｍ、高さは １．２ｍ、好ましくは、長さは１．４ｍ、幅は１．３ｍ、高さは１．０ｍである。

【0026】

ステージ１２は、支柱部１５によって支持された平板状部材からなり、内部にヒーター１６（加熱機構）を有し、基板Ｇを載置する。ヒーター１６は給電路１７を介してヒーターユニット１８に接続され、ヒーターユニット１８はヒーター１６への給電量を制御してヒーター１６によって加熱されるステージ１２の温度を調整する。また、ステージ１２は該ステージ１２の温度を測定する温度センサ１９を有し、温度センサ１９は温度センサユニット２０に接続される。温度センサユニット２０は温度センサ１９からの信号に基づいてステージ１２の温度を測定する。さらに、ステージ１２には整合器２１を介して高周波電源２２が接続され、高周波電源２２はステージ１２へ高周波電力を供給する。ステージ１２は、図示しない接地ラインにより接地されたシャワーヘッド１３を対向電極としてステージ１２及びシャワーヘッド１３の間の処理空間Ｓへ高周波電力を印加して電界を生じさせる。この電界によって、シャワーヘッド１３から供給された処理ガスをプラズマ化し、容量結合プラズマを発生させる。

【0027】

シャワーヘッド１３はステージ１２とほぼ同じ大きさの板状部材からなり、内部にバッファ室２３と、該バッファ室２３及び処理空間Ｓを連通する多数のガス孔２４を有する。バッファ室２３には外部からの処理ガス供給管２５が接続され、該処理ガス供給管２５がバッファ室２３へ供給した処理ガスは各ガス孔２４を介して処理空間Ｓへ導入される。

【0028】

排気系１４はターボ分子ポンプ（Turbo Molecular Pump）（以下、「ＴＭＰ」という。）２６及びドライポンプ（Dry Pump）（以下、「ＤＰ」という。）２７が直列に接続されて構成され、処理室内及びＴＭＰ２６を接続する排気流路２８ａと、ＴＭＰ２６及びＤＰ２７を接続する排気流路２８ｂと、ＴＭＰ２６をバイパスして処理室内及びＤＰ２７を直接接続する排気流路２８ｃとを有する。排気流路２８ａ，２８ｂ，２８ｃはそれぞれを遮断可能なバルブＶ１，Ｖ２，Ｖ３を有する。

【0029】

図２は、図１におけるチャンバの分割の様子を説明するための図であり、図２（Ａ）はチャンバが分割された場合を示す断面図であり、図２（Ｂ）はチャンバが分割された場合を示す斜視図である。

【0030】

図２（Ａ）及び図２（Ｂ）において、基部１１ａ及び蓋部１１ｂの合わせ目１１ｃはチャンバ１１の側壁部の全周に亘って形成され、リフターによって蓋部１１ｂが基部１１ａから離間する際、チャンバ１１の側壁部の全周に亘って開放部１１ｄが形成される。このとき、開放部１１ｄを介してチャンバ１１内及びクリーンルームの大気が連通する。基部１１ａの側壁の合わせ目１１ｃまでの高さは全周に亘って同じであり、開放部１１ｄの内壁側端部からステージ１２までの距離は全周に亘ってほぼ同一、例えば、２００ｍｍ程度である。

【0031】

リフターは蓋部１１ｂの基部１１ａからの離間距離を自在に設定可能であり、開放部１１ｄの開口代Ｌを任意の値に設定することができる。また、リフターは基部１１ａの上方から蓋部１１ｂを完全に取り除くこともできる。

【0032】

基板処理装置１０では、シャワーヘッド１３から処理空間Ｓへ導入された処理ガスが、処理空間Ｓに生じた電界によって励起されてプラズマとなる。プラズマ中の陽イオンは基板Ｇに向かって引きこまれて基板Ｇに対して物理的にエッチング処理を施し、また、プラズマ中のラジカルは基板Ｇへ到達して基板Ｇに対して化学的にエッチング処理を施す。また、ドライエッチング処理中、特に化学的エッチングを促進するためにヒーター１６はステージ１２を、例えば、２６０℃まで加熱する。

【0033】

基板処理装置１０の各構成部品、例えば、リフター、ヒーターユニット１８、温度センサユニット２０、ＴＭＰ２６、ＤＰ２７やバルブＶ１，Ｖ２，Ｖ３は基板処理装置１０が備える制御部（図示しない）に接続され、制御部のＣＰＵが所定の処理に対応するプログラムに従って各構成部品の動作を制御する。

【0034】

図３は、図１の基板処理装置が実行する処理室内部品の冷却方法としてのステージの冷却処理のフローチャートである。本処理は、ステージ１２の洗浄や交換等のメンテナンスを実行する前に、基板処理装置１０の制御部のＣＰＵがステージ冷却プログラム（処理室内部品冷却プログラム）に従って実行する。

【0035】

図３において、まず、ヒーターユニット１８がヒーター１６への給電を停止してヒーター１６によるステージ１２の加熱を中止し（ステップＳ３１）、バルブＶ１，Ｖ２，Ｖ３が閉弁されて各排気流路２８ａ，２８ｂ，２８ｃを遮断することによって排気系１４によるチャンバ１１内の排気を中断し（ステップＳ３２）、さらに、パージガス供給管（図示しない）、若しくは、処理ガス供給管２５等からチャンバ１１内へクリーンルームから大気を導入してチャンバ１１内の圧力を大気圧に調整する（ステップＳ３３）（圧力調整ステップ）。導入された大気へは高温のステージ１２から熱が伝達され、ステージ１２近傍の大気（図２（Ａ）において破線で示す。）の温度が上昇する。

【0036】

次いで、リフターによって基部１１ａから蓋部１１ｂを離間させてチャンバ１１の側壁部の全周に亘って開放部１１ｄを形成し、さらに、開放部１１ｄの開口代Ｌを、例えば、４０ｍｍ以上且つ１００ｍｍ以下、好ましくは６０ｍｍ以上且つ８０ｍｍ以下に調整し（ステップＳ３４）（処理室内開放ステップ）、バルブＶ３が開弁されてＤＰ２７が排気流路２８ｃを介してチャンバ１１内の排気を開始する（ステップＳ３５）（気流形成ステップ）。このとき、チャンバ１１内において気流（図２（Ａ）において矢印で示す。）が形成されて高温のステージ１２から熱が伝達された大気はＤＰ２７によってチャンバ１１内から排出され、クリーンルームから開放部１１ｄを介して新たな大気がチャンバ１１内へ流入し、該新たな大気にステージ１２から熱が伝達される。ＤＰ２７によるチャンバ１１内の大気の排出が継続される間、新たな大気の流入、該流入した大気へのステージ１２からの熱の伝達、及び熱が伝達された大気の排出が繰り返される。すなわち、ステージ１２の熱が伝達された大気が入れ替わり、ステージ１２の熱が奪われ続けるので、ステージ１２の温度が素早く低下する。

【0037】

次いで、温度センサユニット２０が、温度センサ１９によって測定されたステージ１２の温度が、例えば、６０℃以下になったか否かを判別する（ステップＳ３６）（温度判定ステップ）。判別基準を６０℃としたのは、６０℃以下であれば作業者はステージ１２に触れても火傷を負わないためである。

【0038】

ステップＳ３６の判別の結果、ステージ１２の温度が６０℃以下に到達していない場合（ステップＳ３６でＮＯ）、ステップＳ３５へ戻り、ステージ１２の熱が伝達された大気の入れ替えを継続する。一方、ステージ１２の温度が６０℃以下に到達している場合（ステップＳ３６でＹＥＳ）、バルブＶ３を閉弁してチャンバ１１内の気流を停止させ、ステージ１２の熱が伝達された大気の入れ替えを停止する（ステップＳ３７）（気流停止ステップ）。

【0039】

次いで、リフターが基部１１ａの上方から蓋部１１ｂを完全に取り除き、ステージ１２を含むチャンバ１１内の部品をクリーンルームの大気に開放し（ステップＳ３８）、本処理を終了する。

【0040】

なお、上述したステージの冷却処理を実行するステージ冷却プログラムは、チャンバ１１内の圧力を大気圧に調整する圧力調整モジュールと、基部１１ａから蓋部１１ｂを離間させる処理室内開放モジュールと、バルブＶ３を開弁してチャンバ１１内に気流を形成する気流形成モジュールと、ステージ１２の温度が６０℃以下になったか否かを判別する温度判定モジュールと、バルブＶ３を閉弁してチャンバ１１内の気流を停止させる気流停止モジュールとを有し、原則としてこの順で各モジュールは対応する処理を実行するが、例えば、処理室内開放モジュールが基部１１ａから蓋部１１ｂを離間させている間に、気流形成モジュールが処理室内開放モジュールから呼び出され、バルブＶ３を開弁してチャンバ１１内に気流を形成してもよい。

【0041】

図３のステージの冷却処理によれば、チャンバ１１内の圧力が大気圧に調整された後、基部１１ａから蓋部１１ｂが離間され、開放部１１ｄが形成されてチャンバ１１内及びクリーンルームの大気が連通し、チャンバ１１内に気流が形成されてステージ１２の熱が伝達された大気が入れ替わるため、ステージ１２の周りの大気の温度の上昇が抑制されてステージ１２の熱の伝達効率の低下が抑制される。その結果、ステージ１２を速く冷却することができる。また、ステージ１２の冷却促進のためにステージ１２の内部に冷媒通路を形成する必要がないため、基板処理装置１０の構成を複雑にすることがない。

【0042】

図３のステージの冷却処理では、チャンバ１１の側壁部の全周に亘って開放部１１ｄを形成する、すなわち、連続的に開放するので、チャンバ１１の側壁部の全周から大気が流入し、チャンバ１１内の気流が偏るのを防止することができ、もって、ステージ１２が偏って冷却されるのを防止することができる。

【0043】

また、図３のステージの冷却処理では、開放部１１ｄが形成された際の開口代Ｌが４０ｍｍ以上且つ１００ｍｍ以下であるので、流入する大気の流量を確保することができ、大気の入れ替えを促進することができ、もって、ステージ１２の熱の伝達効率が低下するのを確実に防止できる。また、チャンバ１１内へ流入する大気の流速の低下を防止することができ、もって、チャンバ１１内における気流の形成を確実に行うことができる。さらに、開口代Ｌが１００ｍｍ以下であれば、作業者の腕が容易に進入できないため、作業者が高温のステージ１２に触れて火傷を負う危険性を軽減することができるとともに、開口代Ｌがさほど大きくないため、ステージ１２からの輻射熱がチャンバ１１の外部の部品や装置へ到達しにくくなり、チャンバ１１の外部の部品や装置が熱によって故障、劣化するのを防止することができる。

【0044】

また、図３のステージの冷却処理では、チャンバ１１の側壁部の全周に亘って開放部１１ｄが形成される前にチャンバ１１内の圧力が大気圧に調整されるため、開放部１１ｄが形成された際、外部のクリーンルームとチャンバ１１内とで圧力差が生じず、大気がチャンバ１１内へ急激に流入することがない。その結果、チャンバ１１内の底部等に堆積しているパーティクル等が巻き上げられることがなく、もって、パーティクルがステージ１２へ多量に付着するのを防止することができる。

【0045】

なお、ステージ１２の冷却のための大気の入れ替えの際、クリーンルームの大気中のパーティクル等が多少、チャンバ１１内へ進入し、ステージ１２へ付着する虞もあるが、ステージ１２の冷却のための大気の入れ替えの実行後、メンテナンスの際にステージ１２は洗浄又は交換されるため、ステージ１２へ付着したパーティクルは除去される。したがって、メンテナンス後のドライエッチング処理においてパーティクルがステージ１２から基板Ｇへ転写される虞はない。また、例え、パーティクルがステージ１２から基板Ｇへ転写されたとしても、基板Ｇに形成される配線の幅は、例えば、最小でも３μｍ程度であるため、大きさが１μｍ以下のパーティクルが付着しても基板Ｇから製造されるＦＰＤの不具合の原因とはならない。

【0046】

上述した図３のステージの冷却処理を実行する基板処理装置は、図１に示すような大型のＦＰＤ用の基板Ｇに所望のプラズマ処理を施す基板処理装置１０に限られず、半導体デバイス用のウエハＷに所望のプラズマ処理を施す基板処理装置であってもよい。

【0047】

図４は、本実施の形態に係る処理室内部品の冷却方法を実行する基板処理装置の第１の変形例の構成を概略的に示す断面図である。本基板処理装置３０は、例えば、クラス１０００〜１００００のクリーンルーム内に配置され、且つ、例えば、半径が３００ｍｍ〜４５０ｍｍのウエハＷへドライエッチング処理を施す。なお、基板処理装置３０の構成は、基板処理装置１０の構成と基本的に同じであり、各部の大きさや名称等が異なるのみであるため、以下、同じ機能、名称を有する構成部品の説明は省略する。

【0048】

図４において、基板処理装置３０は、円筒形状のチャンバ３１（処理室）と、チャンバ３１内の下部に配置されたサセプタ３２（処理室内部品、高温載置台）と、サセプタ３２に対向してチャンバ３１内の上部に配置されたシャワーヘッド１３と、チャンバ３１内を排気する排気系１４（排気装置）とを備える。

【0049】

チャンバ３１は側壁部に沿ってスライド可能なゲートバルブ３３と、チャンバ３１内及びクリーンルームの大気を連通させる連通穴３４とを有し、ゲートバルブ３３はスライドすることによって連通穴３４を開閉する。

【0050】

サセプタ３２は、円柱状の導電性部材からなり、表面が全て絶縁体で覆われるとともに、給電路１７を介してヒーターユニット１８に接続され、ヒーター１６（加熱機構）を内部に有する。ヒーターユニット１８はヒーター１６によって加熱されるサセプタ３２の温度を調整する。また、サセプタ３２は温度センサ１９を有し、温度センサユニット２０は温度センサ１９からの信号に基づいてサセプタ３２の温度を測定する。さらに、サセプタ３２には整合器２１を介して高周波電源２２が接続されており、サセプタ３２へ供給された高周波電力は、サセプタ３２及びシャワーヘッド１３の間の処理空間Ｓにおいて電界を生じさせる。サセプタ３２の上部にはウエハＷを静電吸着する静電チャック（図示しない）が形成され、静電吸着されたウエハＷの周りを囲むように環状のフォーカスリング３５が配置される。

【0051】

図５は、図４における連通穴が開放された場合を示す断面図である。

【0052】

図５において、連通穴３４は側壁部の一部に設けられ、開放された場合、チャンバ３１内及びクリーンルームの大気が連通する。ゲートバルブ３３はスライド量を自在に設定可能であり、連通穴３４の開放代Ｌ_１を任意の値に設定することができる。

【0053】

基板処理装置３０では、ドライエッチング処理中、特に化学的エッチングを促進するためにヒーター１６はサセプタ３２を、例えば、２６０℃まで加熱する。

【0054】

また、基板処理装置３０も本実施の形態に係る処理室内部品の冷却方法を実行する。具体的には、排気系１４によるチャンバ３１内の排気を中断し、さらに、チャンバ３１内の圧力を大気圧に調整すると、高温のサセプタ３２近傍の大気（図５において破線で示す。）の温度が上昇するが、ゲートバルブ３３が連通穴３４を開放して該連通穴３４の開放代Ｌ_１を、例えば、４０ｍｍ以上且つ１００ｍｍ以下、好ましくは６０ｍｍ以上且つ８０ｍｍ以下に調整し、チャンバ３１内の排気を開始すると、チャンバ３１内において気流（図５において矢印で示す。）が形成されてサセプタ３２の熱が伝達された大気が入れ替わる。さらに、サセプタ３２の温度が６０℃以下に到達した場合、チャンバ３１内の気流を停止させ、サセプタ３２の熱が伝達された大気の入れ替えを停止する。

【0055】

すなわち、基板処理装置３０が本実施の形態に係る処理室内部品の冷却方法を実行する際にも、チャンバ３１内において気流が形成されてサセプタ３２の熱が奪われ続けるので、サセプタ３２の温度が素早く低下する。したがって、本実施の形態に係る処理室内部品の冷却方法を実行する際、チャンバ３１の側壁部が全周に亘って連続的に開放される必要はなく、少なくとも一部、例えば、連通穴３４が開放されていればよい。

【0056】

但し、チャンバの側壁を全周に亘って連続的に開放しない場合、図６に示すように、方形のチャンバ３６であれば、各側面にゲートバルブ３７で開閉可能な連通穴３８を設け、各連通穴３８からチャンバ３６内へ流入した大気によって形成された気流を等方的にステージに到達させるのが好ましく、また、図７に示すように、円筒形のチャンバ３９であれば、側面において周方向に等間隔でゲートバルブ４０によって開閉可能な連通穴４１を設け、各連通穴４１からチャンバ３９内へ流入した大気によって形成された気流を等方的にサセプタに到達させるのが好ましい。これにより、ステージやサセプタが偏って冷却されるのを防止することができる。

【0057】

また、図６のチャンバ３６や図７のチャンバ３９において、各連通穴３８や各連通穴４１からステージやサセプタに等方的に気流が到達しない場合は、各連通穴３８や各連通穴４１の開放代を個別に調整して各連通穴３８や各連通穴４１から流入する大気の量を調整するのが好ましい。

【0058】

さらに、図８に示すように、チャンバ４２を上部が開放された筐体４３と、該筐体４３の上部に載置される蓋４４とによって構成し、該蓋４４を筐体４３から、例えば、４０ｍｍ以上且つ１００ｍｍ以下ほど離間させてチャンバ４２内に気流を形成してもよい。

【0059】

以上、本発明について、上記実施の形態を用いて説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではない。例えば、上記実施の形態に係る処理室内部品の冷却方法では、ステージ１２やサセプタ３２が冷却されたが、冷却されるチャンバ内部品はこれらに限られず、例えば、シャワーヘッドであってもよく、また、誘導結合プラズマ装置にあっては、誘導結合のためのコイルアンテナと処理室の間を隔絶する誘電体窓、また、マイクロ波を利用したプラズマ装置にあってはマイクロ波を導入する誘電体窓であってもよい。

【0060】

また、上述した基板処理装置１０では、チャンバ１１において蓋部１１ｂのみが移動して基部１１ａから離間したが、基部１１ａのみが移動して蓋部１１ｂから離間してもよく、若しくは、基部１１ａ及び蓋部１１ｂがともに移動して互いに離間してもよい。

【0061】

さらに、上記実施の形態に係る処理室内部品の冷却方法を実現可能な基板処理装置が実行するプラズマ処理もドライエッチング処理に限られず、例えば、成膜処理であってもよく、当該基板処理装置はプラズマ処理ではなくアニール処理等の高温処理を実行するものであってもよい。

【0062】

本発明の目的は、上述した実施の形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムを記録した記憶媒体を、コンピュータ等に供給し、コンピュータのＣＰＵが記憶媒体に格納されたプログラム、例えば、上述したステージ冷却プログラムを読み出して実行することによっても達成される。

【0063】

この場合、記憶媒体から読み出されたプログラム自体が上述した実施の形態の機能を実現することになり、プログラム及びそのプログラムを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。

【0064】

また、プログラムを供給するための記憶媒体としては、例えば、ＲＡＭ、ＮＶ−ＲＡＭ、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ（ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷ）等の光ディスク、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、他のＲＯＭ等の上記プログラムを記憶できるものであればよい。或いは、上記プログラムは、インターネット、商用ネットワーク、若しくはローカルエリアネットワーク等に接続される不図示の他のコンピュータやデータベース等からダウンロードすることによりコンピュータに供給されてもよい。

【0065】

また、コンピュータのＣＰＵが読み出したプログラムを実行することにより、上記実施の形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムの指示に基づき、ＣＰＵ上で稼動しているＯＳ（オペレーティングシステム）等が実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって上述した実施の形態の機能が実現される場合も含まれる。

【0066】

さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって上述した実施の形態の機能が実現される場合も含まれる。

【0067】

上記プログラムの形態は、オブジェクトコード、インタプリタにより実行されるプログラム、ＯＳに供給されるスクリプトデータ等の形態から成ってもよい。

【実施例】

【0068】

まず、基板処理装置１０においてドライエッチング処理を実行する際、ヒーター１６によってステージ１２を２６０℃まで加熱し、その後、図３のステージの冷却処理を実行し、ステージ１２が６０℃まで冷却される時間を測定したところ、１６時間しか必要としなかった（実施例）。なお、実施例において開放部１１ｄの開口代Ｌは４５ｍｍに設定された。

【0069】

一方、実施例と同様に、基板処理装置１０においてヒーター１６によってステージ１２を２６０℃まで加熱し、その後、チャンバ１１内に大気を導入した後、チャンバ１１内の排気を行わず、且つ基部１１ａから蓋部１１ｂを離間させることなくチャンバ１１を放置したところ、ステージ１２が６０℃まで冷却される時間を測定したところ、４８時間も必要とした（比較例）。

【0070】

したがって、図３のステージの冷却処理を実行することにより、チャンバ１１を放置した場合に比べて３倍の速さでステージ１２を冷却できることが分かった。

【符号の説明】

【0071】

Ｇ 基板
Ｌ 開口代
Ｌ_１ 開放代
Ｓ 処理空間
Ｖ３ バルブ
Ｗ ウエハ
１０，３０ 基板処理装置
１１，３１，３６，３９，４２ チャンバ
１１ａ 基部
１１ｂ 蓋部
１１ｄ 開放部
１２ ステージ
１４ 排気系
１６ ヒーター
１９ 温度センサ
２７ ＤＰ
３２ サセプタ
３３，３７，４０ ゲートバルブ
３４，３８，４１ 連通穴

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】