JPH0722402A

JPH0722402A - 処理装置の制御方法

Info

Publication number: JPH0722402A
Application number: JP5190768A
Authority: JP
Inventors: Mitsuaki Komino; 光明小美野
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 1993-07-02
Filing date: 1993-07-02
Publication date: 1995-01-24

Abstract

(57)【要約】【目的】供給冷媒のコールドリークにより処理室内の
圧力変動を未然に防止する制御方法を提供する。【構成】ロックス１１より供給された冷媒をサブクー
ラ１３により再冷却し圧力を安定化させてから載置台４
の冷却ジャケット８に供給する。サブクーラ１３の下流
には圧力検出手段８０が設けられており、これにより検
出された圧力値およびその変化率が演算され、それらが
ともに所定値を越えた場合に、弁手段８４が一時的に遮
断され、冷媒の供給が停止される。かかる制御方法によ
り漏出した冷媒の処理室内への流入による処理室内の圧
力変動および処理装置の故障を未然に防止できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は処理装置の制御方法に係
り、特に低温雰囲気下で被処理体を処理するための処理
装置の制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】反応性ガスプラズマを用いて被処理体を
処理する技術、例えばドライエッチング技術において
は、垂直なパターン形状と高い選択比を得るために、被
処理体、例えば半導体ウェハを冷却して低温雰囲気下で
エッチング処理を施す方法が知られている。そのために
従来より冷媒収容部を被処理体の載置台に形成し、その
冷媒収容部に外部の冷媒系より冷媒を供給し、その伝熱
により載置された被処理体の反応表面を低温化する低温
処理技術が広く用いられている。

【０００３】ところで、上記のように冷媒収容部が形成
される載置台には高周波電源が接続され、処理時には高
周波電力が印加されて載置台はカソード電極として使用
されている。そのために下部電極である載置台の冷媒収
容部に冷媒を供給する冷媒供給系との接続部において
は、電気的絶縁性、断熱性および強度に優れていること
が構造的に要求されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような性能要求に応えるために、上記接合部において
は、テフロンやセラミックスといった絶縁材料と低温雰
囲気においても強度に優れたステンレンスなどの金属材
料といった異種材料を用いざるを得なかった。そのた
め、異種材料間の冷却時の熱収縮率の差から、異種材料
の接融箇所に隙間が生じ、その隙間から供給冷媒が漏れ
（いわゆるコールドリーク）、場合によっては漏れた冷
媒が処理室内に流れ込み処理室内の圧力に作用し、処理
装置の機能の劣化や故障をもたらし、ひいては製品の歩
留まりやスループットに対して悪影響を与えるおそれが
あった。

【０００５】本発明は以上のような従来の低温処理装置
の問題点に鑑みなされたものであり、その目的とするこ
とろは、載置台への冷媒の安定供給を図るとともに、万
一コールドリークその他の要因により冷媒供給系から漏
れた冷媒が処理装置の機能に影響を与えたりあるいは処
理装置を故障させる前に、冷媒供給系の異常を感知し、
冷媒の供給を停止することが可能なフェールセーフに優
れた新規かつ改良された処理装置の制御方法を提供する
ことである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
には、本発明によれば、所望の減圧雰囲気に調整可能な
気密に構成された処理室内において、被処理体を載置固
定する載置台に形成した冷媒収容部と外部の冷媒供給系
との間で冷媒を循環させることにより低温雰囲気下で被
処理体を処理するための処理装置において、前記冷媒供
給系に前記冷媒収容部に供給される冷媒の供給圧力を一
定に保持する圧力安定化手段を設け、その下流側に供給
冷媒の供給圧力を検出する圧力検出手段を設け、さらに
その圧力検出手段により検出された冷媒の供給圧力の変
化率を演算する演算手段を設け、前記圧力検出手段によ
り検出された圧力値が所定値を超過し、かつ前記演算手
段により演算された圧力値の変化率が所定値を超過した
場合に、上記冷媒系を遮断し上記冷媒収容部への冷媒供
給を停止することを特徴とする処理装置の制御方法が提
供される。

【０００７】

【作用】本発明に基づいて構成された処理装置の制御方
法によれば、圧力安定化手段により一定に保持された冷
媒供給圧力を圧力検出手段により検出し、その圧力検出
手段により検出された冷媒供給の圧力値とその圧力値の
変化率との双方がそれぞれ所定値を超過した場合に、載
置台の冷媒収容部への冷媒供給を遮断するので、冷媒の
コールドリークが処理装置の機能に影響を与えることを
事前に察知し回避することが可能である。その結果、載
置台の冷媒収容部に安定した圧力で冷媒を供給すること
ができるので、被処理体の冷却を正確に実施することが
できるとともに、漏れた冷媒が処理室内に流入し処理圧
力に影響を与える前に、冷媒供給を遮断することができ
るので、安定した低温エッチングを実施できる。

【０００８】

【実施例】以下に、本発明に基づく処理装置の制御方法
をプラズマエッチング装置に適用した場合について、添
付図面を参照しながら説明する。

【０００９】まず図２を参照しながら本発明方法を適用
可能なエッチング装置１について簡単に説明する。図示
のように、このエッチング装置１は、導電性材料、例え
ばアルミニウム製の略円筒形状の気密に構成された処理
室２を有しており、この処理室２の底部付近には排気口
３が設けられており、図示しない排気手段、例えば真空
ポンプを介して処理室２内を所望の減圧雰囲気に真空引
き可能なように構成されている。

【００１０】さらに、この処理室２のほぼ中央に処理室
２の底部から電気的に絶縁状態を保持するように略円柱
形状の載置台４が収容されている。この載置台４の上面
に被処理体、例えば半導体ウェハＷを載置することが可
能である。この載置台４は、例えばアルミニウム製の略
円柱形状のサセプタ支持台５と、その支持台５の上にボ
ルト６により着脱自在に設けられた、例えばアルミニウ
ム製のサセプタ７より構成されている。

【００１１】上記サセプタ支持台５には、冷媒、例えば
液体窒素を流通循環させるための冷媒収容部、例えば冷
却ジャケット８が設けられている。この冷却ジャケット
８には、冷媒供給路９および冷媒排出路１０が設けられ
ており、図１に示すように冷媒源１１、例えばロックス
から、気液分離器１２およびサブクーラ１３を介して適
当な配管手段１４、例えば真空２重断熱配管により供給
された冷媒、例えば液体窒素は、上記冷媒供給路９から
上記冷却ジャケット８内に導入されて、その内部を循環
し、上記冷媒排出路１０を介して排出され蒸発器１５を
介して系外にガス放出される。

【００１２】上記サセプタ７は、中央部に凸部を有する
円板形状をしており、その中央凸部の載置面には、半導
体ウェハＷを載置固定するための固定手段、例えば静電
チャック１６が設けられている。この静電チャック１６
は、例えば２枚のポリイミドフィルム間に銅箔等の導電
膜１７を挟持することにより構成され、この導電膜１７
にフィルタ回路１８を介して直流高電圧源１９から高電
圧を印加することにより、チャック面にクーロン力を発
生させ、半導体ウェハＷを載置面に吸着保持することが
可能である。さらに上記サセプタ７の載置面には載置さ
れた半導体ウェハＷの裏面に伝熱媒体、例えばヘリウム
ガスなどを供給するための伝熱ガス供給手段２０が設置
されている。

【００１３】さらに上記サセプタ７の上端周縁部には、
半導体ウェハＷを囲むように環状のフォーカスリング２
１が配置されている。このフォーカスリング２１は反応
性イオンを引き寄せない絶縁材料からなり、反応性イオ
ンを内側に設置された半導体ウェハＷに対してのみ入射
させ、エッチング処理の効率化を図っている。

【００１４】また上記サセプタ７には、中空に成形され
た導体から形成されるパイプリード２２が上記サセプタ
支持台５を貫通して設けられている。このパイプリード
２２により、例えば３８０ＫＨｚの高周波電力が、ノイ
ズカット用フィルタ２３およびマッチング用コンデンサ
２４を介して高周波電源２５から、下部電極でもある上
記サセプタ７に印加され、処理室内にプラズマが発生さ
せることができるように構成されている。

【００１５】上記サセプタ７の上方には、接地された上
部電極２６が設けられている。この上部電極２６の内部
は中空に構成され、被処理体である半導体ウェハＷへの
対向面には多数の小孔２７が穿設されており、図示しな
い処理ガス源からガス供給管路２８により図示しないマ
スフローコントローラを介して送られた処理ガス、例え
ばＣＦ₄などのエッチングガスを処理室内に均一に導入
することができるように構成されている。

【００１６】また上記サセプタ７と上記サセプタ支持台
５との間には、温調用ヒータ２９が設けられており、こ
の温調用ヒータ２９に電源３０よりフィルタ３１を介し
て電力を印加して加熱源として作用させることにより、
上記サセプタ支持台５内に設けられた上記冷却ジャケッ
ト８から半導体ウェハＷに伝達される冷熱量を最適に調
整することが可能である。

【００１７】さらに上記静電チャック１６には半導体ウ
ェハＷの温度を検出するための温度検出手段３２、例え
ばラクストロンや熱電対などが設けられており、この温
度検出手段３２により検出された温度がフィルタ３３を
介して制御部３４に送られ、例えば上記温調用ヒータ２
９の出力を制御するために使用される。以上のように、
本発明に基づく処理装置の制御方法を適用可能なプラズ
マエッチング装置１は構成されている。

【００１８】さて、上記のように構成された処理装置１
の載置台４内の冷却ジャケット８に外部の冷媒供給系５
０より冷媒を供給するべく、上記冷却ジャケット８の冷
媒供給口３５と冷媒供給路９との間および冷媒排出口３
６と冷媒排出路１０との間には、例えば本願出願人と同
一出願人に係る特願平４−３５３０４６号に開示されて
いるようなジョイント装置５１が介挿され、上記サセプ
タ支持台５と処理室の底部壁および冷媒通路９、１０と
の間の電気的絶縁を図るとともに処理室内への冷熱の漏
洩を防止している。

【００１９】次に、上記のようなジョイント装置５１の
構造について図３および図４を参照しながら簡単に説明
する。なお、図３および図４には冷媒供給側のジョイン
ト装置５１の構造のみを拡大して示すが、冷媒排出側の
ジョイント装置もこれと同様の構造を有しており、した
がって、ここではその詳細な説明は省略する。

【００２０】このジョイント装置５１は、図３に示すよ
うに、中心に流路を有して上記冷媒収容部８に挿着され
る収容部側結合部５２と、熱伝導性が低くかつ電気的絶
縁性の高い材料、例えばアルミナ等を焼成したセラミッ
クスより成り中心に流路を有して上記収容部側結合部５
２に接続される絶縁断熱中間部５３と、中心に流路を有
して上記絶縁断熱中間部５３に接続されるとともに上記
冷媒供給路９に接続される冷媒通路側結合部５４とによ
り主に構成される。

【００２１】上記収容部側結合部５２は、上部の供給口
３５が上記冷却ジャケット８内に挿入されて全体がジャ
ケット８の区画壁に液密に取り付けられ固定される例え
ばアルミニウム等の導電部材よりなる先端部５５と、こ
れに例えば摩擦圧接方式により接続されるステンレンス
等よりなるリング部材５６と、このリング部材に例えば
電子ビーム溶接方式により接続される例えばコバール等
よりなる緩和部材５７とにより、３層構造に接続して構
成される。そして、この緩和部材５７に、リング状に形
成された上記絶縁断熱中間部５３が例えば真空ろう付け
方式により接続され、この中間部５３の作用により高周
波に対する絶縁および液体窒素に対する断熱が行われ
る。

【００２２】さらに、上記断熱中間部５３に接続される
上記冷媒通路側結合部５４は、例えばステンレス等より
なる真空２重管構造を有しており、その上端部には例え
ば突き合わせ溶接により接続された例えばコバールより
なる緩和部材５８が設けられ、この緩和部材５８が例え
ば真空ろう付け方式により上記中間部５３に接続されて
いる。さらにこの緩和部材５８の下部周縁部には、例え
ばテフロン等よりなる補助断熱部材５９が嵌め込まれて
いる。

【００２３】上記冷媒通路側結合部５４は真空２重断熱
構造を有しており、この２重配管構造は、例えばステン
レスよりなる内側パイプ６０と、この外側に所定の距離
だけ離間させて同心円状に配置した例えばステンレスよ
りなる外側パイプ６１とから構成されている。

【００２４】上記外側パイプ６１の上部は例えばステン
レス等よりなる接合部材６２に接続されており、この接
合部材６２には内側パイプ６０と外側パイプ６１との間
に形成される環状空間、すなわち真空室６３と処理室２
とを連通するための連通路６４が形成されいる。かかる
構造により、処理時に処理室２内を真空引きすることに
より同時に真空室６３を真空状態にして外方に冷熱が伝
達することを防止することができるように構成されてい
る。

【００２５】上記内側パイプ６０および外側パイプ６１
の下端部には、中央部に流路６４が形成された、例えば
ステンレスよりなる下部接合部材６５が設けられてお
り、これにより後述する冷媒供給系５０の２重断熱配管
９と上記ジョイント装置５１との接続が行われる。

【００２６】次に図４を参照しながら、上記のように構
成されたジョイント装置５１により、例えばステンレス
等からなる外側パイプ６７および内側パイプ６８よりな
る真空２重断熱配管構造を有する上記冷媒系の配管９と
上記処理装置１の上記冷却ジャケット８との接続状態に
ついて説明する。

【００２７】上記ジョイント装置５１の下部は、処理室
底部６９に形成した段部状の貫通孔にボルト等により固
定した凹部状貫通補助部材７０に収容されており、この
補助部材７０の内周面とジョイント装置の外周面との間
で、上記処理室２と上記真空室６３とを連通するリング
状の流路７１を形成するようになっている。そして、上
記処理室底部６９と上記接合部材６２とが接する部分Ａ
および凹部状貫通補助部材７０と上記接合部材６２とが
接する部分Ｂにはそれぞれ外部との通気を遮断するため
のシール部材７３、７２が介設されている。

【００２８】一方、その内部を冷媒が流通する上記冷媒
供給系５０の配管９の内側パイプ６８の上端は、上記下
部接合部材６５の流路６４の下端部へ接合されて、冷媒
をジョイント装置５１の内側パイプ６０内へ供給し得る
ように構成されている。そして上記冷媒供給系配管５０
の上記内側パイプ６８の上端には、フランジ状の補助部
材７７を介して上記ジョイント装置５１の外側パイプ６
１を囲むように、内側補助ステンレスパイプ７５が設け
られている。この内側補助ステンレスパイプ７５と上記
外側パイプ６７の上端部は、例えばステンレスよりなる
フランジ７６を介して処理室の底部６９に対して例えば
シール部材６６により部分Ｃにおいて気密に接続されて
いる。なお上記内側補助ステンレスパイプ７５の下端と
上記配管９の上記内側パイプ６８の上端部については、
下部接合部材６５の下部に設けたリング状テフロンシー
ル７４により部分Ｄにおいて気密に接続されている。こ
のようにして上記内側補助ステンレスパイプ７５と上記
ジョイント装置５１の上記外側パイプ６１との間に形成
される環状空間７８とは、部分Ｃおよび部分Ｄにより外
部から気密に構成されている。

【００２９】以上説明したように、上記冷媒供給系５０
から供給された冷媒は、上記配管９の内側配管６８の内
側に形成された流路から、上記ジョイント装置５１の内
側配管６０の内側に形成された流路に、漏れなく流通
し、上記冷媒供給口３５を介して上記冷却ジャケット８
内に導入され、被処理体である半導体ウェハＷの反応表
面を所望の温度に冷却する冷熱源として利用される。そ
の際、通常は、部分Ａ、Ｂ、ＣおよびＤが、それぞれシ
ール部材７３、７２、６６および７４により液密に封止
されているため、上記冷却ジャケット８の外側パイプ６
１と上記内側補助ステンレスパイプ７５との間に形成さ
れる空間７８内に冷媒が漏出するようなことはない。

【００３０】しかしながら、使用される冷媒は、例えば
液体窒素の場合には−１９６℃といったように非常に超
低温であり、しかも、冷媒を供給するための各配管の接
合部やシール部においては熱膨張率が異なる異種材料、
例えばテフロンとステンレスを使用せざるを得ないた
め、使用を繰り返すうちにストレスにより、あるいは微
少な間隙に結露する水分の凍結により、上記シール部分
Ａ、Ｂ、ＣおよびＤに微少なクリアランスが形成されて
しまうことがある。

【００３１】この結果、上記配管９の内側パイプ６８内
を送られてきた冷媒が、部分Ｄにおいてシール７４を通
過し、上記ジョイント装置５１の外側パイプ６１と上記
補助ステンレスパイプ７５との間に形成される空間７８
内に入り込み、さらに、部分Ｃ、ＢおよびＡにおいて、
それぞれシール６６、７２、および７３を通過し、上記
ジョイント装置５１の内側パイプ６０と外側パイプ６１
との間に形成される空間６３内を真空引きするための通
路７９および７１を介して上記処理室２内に漏出してし
まうことがある。したがって、上記処理室２内に漏出し
た冷媒は、処理室減圧雰囲気において気化し、処理室内
の圧力を変化させるため、処理装置の機能に悪影響を与
えるおそれがあり、また漏出量が甚だしい場合には処理
装置自体を故障あるいは破損させるおそれがある。

【００３２】本発明はかかる事態を未然に防止するため
になされたものであり、そのために本発明では、上記冷
媒供給系５０に冷媒の供給圧力を一定に保持する圧力安
定化手段、例えばサブクーラ１３を設け、その下流側に
供給冷媒の供給圧力を検出する圧力検出手段８０を設
け、さらにその圧力検出手段８０により検出された冷媒
の供給圧力の変化率を演算する演算手段８１を設け、上
記圧力検出手段８０により検出された圧力値が所定値を
超過し、かつ上記演算手段８１により演算された圧力値
の変化率が所定値を超過した場合に、上記冷媒系を遮断
し上記冷却ジャケット８への冷媒供給を停止する制御方
法を採用している。

【００３３】次に、上記制御方法を適用するためのシス
テム構成について図１を参照しながら説明する。図示の
ように、ロックス（液体窒素ボンベ）１１に収容された
冷媒、例えば液体窒素は弁手段８２を介して真空２重断
熱配管１４により気液分離器１２に送られ、そこで気相
液相が分離される。このように、真空２重断熱配管１４
により冷媒、例えば液体窒素を移送する場合に、外部か
ら入熱は抑えられているとはいえ若干は存在し、それに
よる液相冷媒のある程度のガス化は回避困難である。さ
らにまた配管の圧力損失により飽和蒸気圧が低下し、液
温を下げるために、移相される冷媒は蒸発を繰り返すこ
とになる。

【００３４】このような状態で配管内を移送されてきた
液体窒素をユースポイントのバルブ開放により導入した
場合、気液混合状態で噴出するため、その制御が著しく
困難となる。そのため、本発明によれば、冷媒供給系５
０のなるべく処理装置１に近接する位置にサブクーラ１
３を設けて、冷媒供給圧力の安定化を図っている。この
点について、図５および図６を参照しながら説明する。

【００３５】図５に示すように上記サブクーラ１３は、
上部が大気開放した中空円筒形状をしたデュアー８３内
に中空細管を階段状に巡らした熱交換コイル８４を収容
したものである。上記デュアー８３内には液体窒素が充
填されており、導入経路αにおいて送られてきた気液混
合状態の冷媒は、上記熱交換コイル８４の細管中におい
て熱交換されて再冷却され、排出経路βにおいて過冷却
液として排出される。すなわち、上記サブクーラ１３
は、液体窒素の一部を大気圧飽和温度（−１９６℃）に
して、大気圧下の液体窒素を配管内の液体窒素と熱交換
して、過冷却液（配管内は圧力が大気圧以上なので、飽
和温度は−１９６℃以上）を作ることが可能である。

【００３６】このように移送冷媒を上記サブクーラ１３
により過冷却状態とすることにより、図６に示すＰ−Ｖ
線図において、移送冷媒のＰ−Ｖ状態をα位置からβ位
置へとシフトさせることが可能となり、移送冷媒の蒸発
を抑え、ユースポイントでのフラッシュロスを減少させ
ることができる。その結果、圧力の安定した状態で冷媒
を上記冷却ジャケット５に導入することが可能となり、
その制御が容易となる。

【００３７】再び図１に戻り、上記サブクーラ１３によ
り過冷却液とされた冷媒は、配管９から上述のジョイン
ト装置５１を介して冷却ジャケット８内に導入循環さ
れ、配管１０から排出され、上記蒸発器１５を介して外
部に放出される。この場合に、本発明によれば、圧力検
出器８０により冷媒の供給圧力が監視されており、その
検出値が上記演算回路８１に送られ、予め設定されてい
る基準値と比較されている。また同時に圧力検出器８３
によりチャンバ内の圧力が監視されており、その検出値
が上記演算回路８１に送られている。また、上記演算回
路８１においては、供給圧力値の変化率が適宜演算され
ており、予め設定されている基準値と比較されている。

【００３８】すでに説明したように、上記ジョイント装
置５１部分においていわゆるコールドリークが生じた場
合には、冷媒の供給圧力が上昇し、しかもその上昇率が
急激であることが判明しているため、本発明において
は、かかる現象をコールドリークが生じた場合の安全機
構作動のための判断基準としている。すなわち、本発明
では、許容供給圧力の上限値および許容供給圧力変化率
の上限値を予め設定しておき、圧力検出手段８０により
検出され演算回路８１により演算された圧力値およびそ
の変化率がそれらの上限値をともに越えた場合に、遮断
信号をサブクーラ１３の上流に設けられたバルブ手段８
４に送り、冷媒の供給を一時的に遮断する。かかる動作
により、コールドリークが処理室２内の処理圧力に深刻
な影響を与えたり、あるいは処理装置１自体を故障ある
いは破壊したりする事態を未然に防止することが可能で
ある。

【００３９】なお、上記例では、圧力検出器８０により
検出された圧力値および演算回路８１により演算された
圧力の変化値を冷媒供給遮断の判断基準として用いてい
るが、圧力検出器８３により検出される処理室２内の圧
力値を制御のための判断基準として用いることも可能で
ある。以上が本発明に基づいて構成された処理装置の制
御方法の動作に関する説明である。

【００４０】最後に本発明に基づいて構成された処理装
置の制御方法を適用可能なプラズマエッチング装置の動
作について簡単に説明する。図示しないカセット室に収
納された半導体ウェハは、所定の搬送アームにより図示
しないロードロック室に移され、このロードロック室よ
りゲートバルブを介して所定の圧力、例えば１×１０^-4
〜数十Ｔｏｒｒ程度に減圧された処理室２内の載置台４
のサセプタ６の載置面に載置された後、静電チャック１
６により吸着保持される。

【００４１】この間、図１に示す冷媒供給系５０より冷
媒、例えば液体窒素が圧力安定化装置あるいはサブクー
ラ１３を介して冷却ジャケット８内に供給され、そこか
らの冷熱の伝熱により半導体ウェハの処理面が所望の温
度にまで冷却される。かかる温度は随時温度センサ３２
により感知され、その検出信号に基づいて制御部３４が
加熱手段２９等を作動させるなどして所定の温度が保持
される。

【００４２】この際、ジョイント装置５１部分にコール
ドリークが生じ、漏出した冷媒が処理室２内に流入し、
処理室２内の圧力を変動させるおそれがある場合には、
本発明に基づく制御方法によれば、圧力検出手段８０に
より検出された圧力値と、その圧力値の変化率とを判断
基準として、冷媒供給系に設けられた弁手段８４を一時
的に遮断することが可能である。この結果、供給冷媒の
コールドリークにより処理室２内の圧力変動や処理装置
の故障あるいは破壊を未然に防止することが可能であ
る。

【００４３】このようにして最適な処理環境に保持され
た処理室２内に処理ガス、例えばＨＦ₄などが上部電極
２６の小孔２７から供給されるとともに、高周波電源２
５より下部電極であるサセプタ７に高周波電力が印加さ
れ、処理室２内にプラズマが発生し、半導体ウェハＷの
処理面に対して所望のエッチング処理が行われる。

【００４４】エッチング処理終了後には、処理室内の残
留処理ガスや反応生成物が十分に排気した後に、搬送ア
ームにより半導体ウェハＷがゲートバルブを介してロー
ドロック室、さらにはカセット室に搬出され、一連の処
理が終了する。以上が、本発明に基づく制御方法を適用
可能なプラズマエッチング装置の一実施例に関する一連
の動作説明である。

【００４５】上記実施例では、一例として本発明に基づ
く処理装置の制御方法をプラズマエッチング装置に適用
した例を示したが、本発明方法はかかる装置に限定され
ることなく、ＣＶＤ装置、アッシング装置、スパッタ装
置、あるいは被処理体を低温で検査等する場合、例えば
電子顕微鏡の試料載置台や半導体材料、素子の評価を行
う試料載置台の冷却機構にも適用することできる。

【００４６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に基づいて
構成された処理装置の制御方法によれば、圧力安定化手
段により一定に保持された冷媒供給圧力を圧力検出手段
により検出し、その圧力検出手段により検出された冷媒
供給の圧力値とその圧力値の変化率との双方がそれぞれ
所定値を超過した場合に、載置台の冷媒収容部への冷媒
供給を遮断するので、冷媒のコールドリークが処理装置
の機能に影響を与えることを事前に察知し回避すること
が可能である。その結果、載置台の冷媒収容部に安定し
た圧力で冷媒を供給することができるので、被処理体の
冷却を正確に実施することができるとともに、漏れた冷
媒が処理室内に流入し処理圧力に影響を与える前に、冷
媒供給を遮断することができるので、安定した低温エッ
チングを実施できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に基づいて構成された処理装置の制御方
法を適用可能な冷媒供給系の概略図である。

【図２】本発明に基づいて構成された処理装置の制御方
法を適用可能なプラズマエッチング装置の概略的な断面
図である。

【図３】図２のプラズマエッチング装置に適用可能なジ
ョイント装置の一実施例を示す断面図である。

【図４】図２のプラズマエッチング装置へ図３のジョイ
ント装置を取り付けた状態を示す拡大断面図である。

【図５】本発明を適用可能なサブクーラの概略断面図で
ある。

【図６】図５のサブクーラの機能を示すＰ−Ｖ線図であ
る。

【符号の説明】

１処理装置２処理室４載置台５サセプタ支持台７サセプタ８冷却ジャケット９冷媒供給路１０冷媒排出路１１ロックス１２気液分離器１３サブクーラ１４真空２重断熱配管１５蒸発器５０冷媒供給系５１ジョイント装置８０圧力検出手段８１演算回路８４バルブ手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所望の減圧雰囲気に調整可能な気密に構
成された処理室内において、被処理体を載置固定する載
置台に形成した冷媒収容部と外部の冷媒供給系との間で
冷媒を循環させることにより低温雰囲気下で被処理体を
処理するための処理装置において、前記冷媒供給系に前記冷媒収容部に供給される冷媒の供
給圧力を一定に保持する圧力安定化手段を設け、その下
流側に供給冷媒の供給圧力を検出する圧力検出手段を設
け、さらにその圧力検出手段により検出された冷媒の供
給圧力の変化率を演算する演算手段を設け、前記圧力検
出手段により検出された圧力値が所定値を超過し、かつ
前記演算手段により演算された圧力値の変化率が所定値
を超過した場合に、上記冷媒系を遮断し上記冷媒収容部
への冷媒供給を停止することを特徴とする処理装置の制
御方法。