KR100596822B1 - 플라즈마 처리 장치, 그 보수 방법 및 그 시공 방법 - Google Patents

Abstract

에칭 장치(100)의 처리실(102)의 상부벽을 형성하는 상부 전극 유닛(103)은 상부 전극(124)을 포함하는 제 1 조립체(202)와 제 1 조립체(202)를 지지하는 제 2 조립체(204)와 전력 공급 경로(178, 172)를 포함하는 제 3 조립체(206)로 구성된다. 제 2 로킹 기구(150)를 해제하고, 제거 기구(208)로 제 3 조립체(206)를 단독으로 분리한 후, 제 1 조립체(202)를 제거하고 상부 전극(124)의 보수를 행한다. 제 2 로킹 기구(150)를 고정하고, 제 1 로킹 기구(200)를 해제한 후, 제거 기구(208)로 제 2 및 제 3 조립체(204, 206)를 제거하고 처리실(102)내를 개방하여 보수를 행한다. 이러한 구성에 의해, 보수를 용이하게 행할 수 있어 작업자의 부담을 경감하는 것이 가능한 플라즈마 처리 장치 및 그 보수 방법이 제공된다.

Description

플라즈마 처리 장치, 그 보수 방법 및 그 시공 방법{PLASMA TREATMENT DEVICE, ITS MAINTENANCE METHOD AND ITS INSTALLATION METHOD}

본 발명은 플라즈마 처리 장치, 그 보수 방법 및 그 시공 방법에 관한 것이다.

종래, 반도체 장치의 제조 프로세스로서 플라즈마 처리 장치가 널리 사용되고 있다. 플라즈마 처리 장치는 기밀한 처리실내에 대향 배치된 상부 전극과 하부 전극을 구비하고 있다. 처리시에는 상부 전극에 고주파 전력을 인가하고, 처리실내에 도입된 처리 가스를 플라즈마화한다. 그 결과, 하부 전극상에 적재된 피처리체에 소정의 플라즈마 처리가 실시된다.

그런데, 상부 전극이 배치되는 상부 전극 유닛은 상부 전극에 고주파 전력을 공급하는 급전봉 등의 급전 부재를 수용하는 실드 박스나, 정합기 등이 수용된 매칭 박스나, 처리 가스 공급 시스템 등이 일체적으로 조립되어진 복잡한 구조를 가진다. 이 때문에 상부 전극 유닛은 전체적으로 중량이 무겁고 또한 용량도 크다.

따라서, 상부 전극이나 처리실내의 청소 등의 보수를 행하는 경우에는, 작업자는 상부 전극 유닛을 취급 가능한 중량이나 크기로 부재를 분해한 후에, 보수를 행할 필요가 있었다. 또한, 보수 종료후에는 다시 각 부재를 상부 전극 유닛에 조립할 필요가 있었다.

이와 같이, 종래는 보수시마다 장치의 분해 조립을 행하지 않으면 안 된다. 그 결과, 장치의 가동 효율이 저하한다는 문제가 있었다. 또한, 조립시에는 각 부재의 정렬을 정확히 행하지 않으면 안 된다. 이 때문에, 작업이 번잡해지고, 또한 작업 시간이 증가한다고 하는 문제점이 있었다. 또한, 일반적으로 실드 박스나 매칭 박스는 작업자가 작업하기 어려운 높은 곳에 배치되어 있다. 이 때문에, 각 부재의 착탈 작업을 작업자가 힘든 자세로 행하지 않으면 안 된다. 그 결과, 작업자에게 부담이 된다고 하는 문제점이 있었다.

또한, 처리 장치에는 일반적으로 처리 가스 공급 시스템, 배기 시스템, 냉각수 순환 시스템, 전력 공급 시스템 등 많은 배관 시스템 및 배선이 접속되어 있다. 이러한 처리 장치를 반도체 제조 공장 등에 설치할 때에는 상기 배관 시스템이나 배선을 어떻게 효율 좋게 접속하는가가 설치 작업을 단축하는 것과 더불어 중요하다. 그러나, 실제는 장치를 반입한 후에 배관 및 배선 작업이 행하여지고 있었다.

본 발명은 종래의 기술이 가지는 상기와 같은 문제점에 비추어 이루어진 것이다. 그리고, 본 발명의 목적은 상기 문제점 및 그 밖의 문제점을 해결하는 것이 가능한, 신규하고 개량된 플라즈마 처리 장치, 그 보수 방법 및 그 시공 방법을 제공하는 것이다.

발명의 요약

상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 제 1 실시예에 의하면 피처리체에 플라즈마 처리를 실시하는 처리실과, 처리실의 상부벽을 형성하는 상부 전극 유닛을 구비한 플라즈마 처리 장치에 있어서, 상부 전극 유닛은 상부 전극 유닛 자체의 중량과 처리실 내외의 압력차에 의해 고정 수단을 이용하지 않고 처리실을 진공 로킹 가능하게 구성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치가 제공된다.

본 발명에 의하면, 처리실은 상부 전극 유닛에 의해 고정 수단에 상관없이 진공 로킹된다. 이러한 구성에 의해 상부 전극 유닛을 분리시키면 처리실내를 개방할 수 있다. 또한, 상부 전극 유닛을 처리실 위에 적재하고, 처리실내를 처리실 밖보다도 감압하면, 상부 전극 유닛 자체의 중량과 처리실 내외의 압력차에 의해 상부 전극 유닛과 처리실 벽부가 밀착한다. 이러한 구성에 의해 처리실내의 기밀성을 확보할 수 있다. 이 때문에, 처리실내의 개방 및 밀폐 작업을 용이하고 또한 신속히 행할 수 있다. 그 결과, 작업자의 부담 경감 및 처리실내의 보수 작업 시간의 단축을 꾀할 수 있다.

또한, 본 발명의 제 2 실시예에 의하면, 피처리체에 플라즈마 처리를 실시하는 처리실과, 처리실의 상부벽을 형성하는 상부 전극 유닛을 구비한 플라즈마 처리 장치에 있어서, 상부 전극 유닛은 다수의 조립체로 구성되고, 다수의 조립체는 적어도 자체의 중량과 처리실 내외의 압력차에 의해 고정 수단을 이용하지 않고 처리실을 진공 로킹 가능한 하나의 조립체와, 하나의 조립체를 적재 가능한 다른 하나의 조립체를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치가 제공된다.

본 발명에 의하면, 상부 전극 유닛을 작업자가 조작하기 쉬운 다수의 부분으로 구성하고 있다. 따라서, 중량이 무거운 상부 전극 유닛을 분할하여 분리할 수 있다. 그 결과, 작업자의 부담을 더욱 경감할 수 있다. 또한, 다른 하나의 조립체에 하나의 조립체가 적재된다. 이 때문에, 처리실 내외의 압력차와 더불어, 하나의 조립체를 그 자체의 중량에 의해 다른 하나의 조립체에 밀착시킬 수 있다. 그 결과, 하나의 조립체와 다른 하나의 조립체 사이의 기밀성을 높일 수 있다.

또한, 상부 전극 유닛을 처리실내에 고주파 전력을 공급하는 전극 또는 접지된 전극을 포함하는 제 1 조립체와, 제 1 조립체를 유지하는 제 2 조립체와, 고주파 전력의 공급 경로 또는 접지 경로를 포함하는 제 3 조립체를 포함하도록 분할하는 것이 바람직하다. 이러한 구성에 의하면, 상부 전극 유닛을 작업자가 조작하기 쉬운 일체형의 각 조립체로 구성할 수 있다. 그 결과, 상부 전극 유닛의 착탈 작업 및 보수 작업을 용이하게 행할 수 있다.

또한, 하나의 조립체를 제 1 조립체로 하고, 다른 하나의 조립체를 제 2 조립체로 하는 것이 바람직하다. 이러한 구성에 의해 전극의 보수를 용이하게 행할 수 있다.

또한, 제 3 조립체는 일반적으로 제 1 및 제 2 조립체보다도 중량이 무겁다. 이 때문에, 하나의 조립체를 제 3 조립체로 하고, 다른 하나의 조립체를 제 1 조립체로 하는 것이 바람직하다. 이러한 구성에 의해, 제 3 조립체 자체의 중량을 작용시켜, 처리실의 진공 로킹을 보다 확실하게 행할 수 있다.

또한, 본 발명의 제 3 실시예에 의하면, 피처리체에 플라즈마 처리를 실시 하는 처리실과, 처리실의 상부벽을 형성하는 상부 전극 유닛을 구비한 플라즈마 처리 장치에 있어서, 상부 전극 유닛을 처리실에서 분리하는 제거 기구를 구비하고, 상부 전극 유닛은 다수의 조립체로 구성되고, 제거 기구는 다수의 조립체중의 적어도 하나의 조립체를 단독으로 분리 가능함과 동시에, 다수의 조립체중의 적어도 두개의 조립체를 조합시켜 일체적으로 분리 가능한 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치가 제공된다.

이러한 구성에 의하면, 제거 기구로 예를 들면 작업자가 조작하기 어려운 조립체를 분리할 수 있다. 이 때문에, 작업자의 부담을 경감할 수 있다. 또한, 보수에 따라 필요한 조립체를 단일체로 또는 다수의 조립체를 일체적으로 분리할 수 있다. 이 때문에, 보수를 효율 좋고 또한 단시간에 행할 수 있다.

또한, 적어도 하나의 조립체를 제 1 로킹 기구에 의해 처리실에 착탈 가능하게 구성하는 것이 바람직하다. 이러한 구성에 의해 제 1 로킹 기구의 개폐에 의해 하나의 조립체 착탈을 용이하게 행할 수 있다. 또한, 제 1 로킹 기구를 기초로 하여 하나의 조립체의 위치 결정을 할 수 있다. 이 때문에, 하나의 조립체를 처리실에 확실하게 배치하고 밀착시킬 수 있다. 그 결과, 처리실내의 기밀성을 확보할 수 있다.

또한, 적어도 두개의 조립체를 제 2 로킹 기구에 의해 서로 착탈 가능하게 구성하는 것이 바람직하다. 이러한 구성에 의해 각 조립체의 착탈과 위치 결정을 용이하고 또한 정확히 행할 수 있다. 또한, 제 2 로킹 기구를 로킹하면, 두개의 조립체를 일체적으로 착탈할 수 있다. 또한, 제 2 로킹 기구를 해제하면, 하나의 조립체를 단독으로 착탈할 수 있다.

또한, 상부 전극 유닛을 처리실내에 고주파 전력을 공급하는 전극 또는 접지된 전극을 포함하는 제 1 조립체와, 제 1 조립체를 유지하는 제 2 조립체와, 고주파 전력의 공급 경로 또는 접지 경로를 포함하는 제 3 조립체를 포함하도록 분할하여 구성하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 제 4 실시예에 의하면 피처리체에 플라즈마 처리를 실시하는 처리실과, 처리실의 상부벽을 구성하는 상부 전극 유닛과 상부 전극 유닛을 처리실에서 분리하는 제거 기구를 구비하고, 상부 전극 유닛은 적어도 제 1 조립체, 제 2 조립체 및 제 3 조립체를 포함하는 플라즈마 처리 장치의 보수 방법에 있어서, 제 3 조립체를 제거 기구에 고정하여 분리하는 단계와, 제 1 조립체를 제거 기구를 이용하지 않고 분리하는 단계와, 제 3 조립체와 제 2 조립체를 일체적으로 조합하는 단계와, 제 2 조립체가 조합된 제 3 조립체를 제거 기구로 고정하여 분리하는 단계와, 제 1 조립체, 제 2 조립체, 제 3 조립체 및 처리실의 적어도 어느 하나를 보수하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치의 보수 방법이 제공된다.

본 발명에 의하면, 제거 기구에 의해 예를 들면 고주파 전력의 급전 경로 또는 접지 경로를 포함하는 비교적 중량이 무겁고 크기가 큰 제 3 조립체를 분리한 후에, 예를 들면 처리실내에 고주파 전력을 공급하는 전극 또는 접지된 전극을 포함하는 비교적 중량이 가볍고 크기가 작은 제 1 조립체를 분리할 수 있다. 이 때문에, 작업자는 상부 전극 유닛을 개별적으로 분해하지 않음과 동시에, 간단한 조 작으로 예를 들면 제 1 조립체의 보수를 행할 수 있다. 또한, 제 1 조립체가 분리된 후에, 제거 기구에 의해 제 3 조립체와 함께 예를 들면 제 1 조립체를 유지하는 비교적 중량이 무겁고 크기가 큰 제 2 조립체를 일체적으로 분리할 수 있다. 이 때문에, 간단한 조작으로 예를 들면 처리실내의 보수를 행할 수 있고, 또한 작업자의 부담을 경감할 수 있다. 또한, 보수 종료후의 조립도 용이하게 행할 수 있다.

또한, 본 발명의 제 5 실시예에 의하면, 피처리체에 플라즈마 처리를 실시하는 처리실과, 처리실의 상부벽을 구성하는 상부 전극 유닛과 상부 전극 유닛을 처리실에서 분리하는 제거 기구를 구비하고, 상부 전극 유닛은 적어도 제 1 조립체와 제 2 조립체를 포함하는 플라즈마 처리 장치의 보수 방법에 있어서, 제 1 조립체를 제거 기구에 고정하여 분리하는 단계와, 제 2 조립체를 제거 기구를 이용하지 않고 분리하는 단계와, 분리된 제 2 조립체를 보수하는 단계와, 보수가 완료된 제 2 조립체를 제거 기구를 이용하지 않고 원래의 위치로 복귀하는 단계와, 제거 기구에 고정된 제 1 조립체를 원래의 위치로 복귀하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치의 보수 방법이 제공된다.

본 발명에 의하면, 제거 기구에 의해 예를 들면 고주파 전력의 공급 경로 또는 접지 경로를 포함하는 제 1 조립체를 분리한 후에, 예를 들면 처리실내에 고주파 전력을 공급하는 전극 또는 접지된 전극을 포함하는 제 2 조립체를 분리할 수 있다. 이 때문에, 간단한 조작으로 제 2 조립체의 보수를 행할 수 있다. 또한, 보수가 행하여진 제 2 조립체를 장착한 후에, 제거 기구에 의해 제 1 조립체를 원래의 장착 위치로 복귀할 수 있다. 이 때문에, 제 2 조립체 보수후의 작업자의 부 담을 경감할 수 있다.

또한, 본 발명의 제 6 실시예에 의하면, 피처리체에 플라즈마 처리를 실시하는 처리실과, 처리실을 적재하는 기초 프레임을 구비한 플라즈마 처리 장치에 있어서, 기초 프레임은 개폐 수단을 가지는 중계 배관을 구비하고, 중계 배관은 처리실에서 사용하는 유체의 공급원에 접속되는 배관과, 처리실에 접속되는 배관을 중계하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치가 제공된다.

본 발명에 의하면, 기초 프레임에 중계 배관이 조립되어 있다. 이 때문에, 메인 장치의 설치전에 예를 들면 메인 장치의 제조 기간 내에 기초 프레임의 설치 및 기초 프레임의 중계 배관과 공급원 사이의 배관 작업을 완료시키는 것이 가능해진다. 그리고 최종적인 배관 작업은 장치를 기초 프레임에 설치한 후에, 단순히 중계 배관과 처리실을 배관으로 접속하는 것 만이다. 이 때문에, 배관 작업이 용이화됨과 동시에, 시공 기간의 단축을 꾀할 수 있다. 또한, 개폐 수단을 폐쇄해 두면 메인 장치의 설치전에 미리 유체를 중계 배관까지 공급하더라도 유체가 누설되는 일이 없다. 이 때문에, 처리실과의 접속 후에 신속히 유체를 공급할 수 있다. 그 결과, 장치의 가동까지의 시간을 단축할 수 있다. 또, 본 명세서에 있어서, 처리실이란 피처리체에 플라즈마 처리를 실시하는 처리실일 뿐만 아니라, 피처리체를 반송하는 반송 장치의 반송실 등을 포함해서, 기초 프레임상에 설치되고 또한 각종 배관의 접속이 이루어지는 반도체 제조 단계에서 채용되는 각종 장치의 공간 전부를 포함하는 것으로 한다. 또한, 유체란 처리 가스 등의 기체, 냉각수 등의 액체 등을 포함해서 배관을 거쳐서 유통되는 것을 포함하는 것으로 한다.

또한, 기초 프레임에 온/오프 수단을 가지는 중계 배선을 구비하고, 중계 배선을 플라즈마 처리 장치에 인가하는 전력의 전원에 접속되는 배선과 플라즈마 처리 장치에 접속되는 배선을 중계하도록 구성하는 것이 바람직하다. 이러한 구성에 의하면, 배선의 접속 작업도 상기 배관과 같이 행할 수 있다.

또한, 본 발명의 제 7 실시예에 의하면, 피처리체에 플라즈마 처리를 실시하는 처리실과, 처리실을 적재하는 기초 프레임을 구비하고, 기초 프레임은 개폐 수단을 가지는 중계 배관을 구비하고, 중계 배관은 처리실에서 사용하는 유체의 공급원에 접속되는 배관과 처리실에 접속되는 배관을 중계하도록 구성되어 있는 플라즈마 처리 장치의 시공 방법에 있어서, 처리실을 배치하는 기초상에 기초 프레임을 고정하는 제 1 단계와, 제 1 단계후, 중계 배관에 상기 처리실에서 사용하는 유체의 공급원에 접속되는 배관을 접속하는 제 2 단계와, 제 2 단계후, 기초 프레임에 처리실을 고정하는 제 3 단계와, 제 3 단계후, 중계 배관에 처리실에 접속되는 배관을 접속하는 제 4 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치의 시공 방법이 제공된다.

본 발명에 의하면, 상기 기초 프레임을 이용한 플라즈마 처리 장치의 시공을 신속히 행하여 공사 기간을 단축할 수 있다.

또한, 기초 프레임에 온/오프 수단을 가지는 중계 배선을 구비하고, 중계 배선을 플라즈마 처리 장치에 인가하는 전력의 전원에 접속되는 배선과 플라즈마 처리 장치에 접속되는 배선을 중계하도록 구성하고, 제 3 단계에 중계 배선에 플라즈마 처리 장치에 인가하는 전력의 전원에 접속되는 배선을 접속하는 단계를 포함하 고, 제 4 단계에 중계 배선에 플라즈마 처리 장치에 접속되는 배선을 접속하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다. 이러한 구성에 의하면 배선에 관해서도 배관과 같은 작업으로 접속할 수 있다.

도 1은 본 발명을 적용 가능한 에칭 장치를 도시하는 개략적인 단면도,

도 2는 도 1에 도시한 에칭 장치의 상부 전극 유닛을 나타내는 개략적인 확대 단면도,

도 3은 도 1에 도시한 에칭 장치의 상부 전극 및 처리실내의 보수 단계를 설명하기 위한 개략적인 설명도,

도 4는 도 1에 도시한 에칭 장치의 상부 전극 및 처리실내의 보수 단계를 설명하기 위한 개략적인 설명도,

도 5는 도 1에 도시한 에칭 장치의 상부 전극 및 처리실내의 보수 단계를 설명하기 위한 개략적인 설명도,

도 6은 도 1에 도시한 에칭 장치의 상부 전극 및 처리실내의 보수 단계를 설명하기 위한 개략적인 설명도,

도 7은 도 1에 도시한 에칭 장치의 기초 프레임을 설명하기 위한 개략적인 설명도,

도 8은 도 7에 도시한 기초 프레임을 나타내는 개략적인 사시도,

도 9는 도 1에 도시한 에칭 장치의 시공 방법을 설명하기 위한 개략적인 설 명도,

도 10은 도 1에 도시한 에칭 장치의 시공 방법을 설명하기 위한 개략적인 설명도,

도 11은 도 1에 도시한 에칭 장치의 시공 방법을 설명하기 위한 개략적인 설명도.

이하, 첨부 도면을 참조하면서, 본 발명에 관한 플라즈마 처리 장치, 그 보수 방법 및 그 시공 방법 및 적합한 실시 형태에 관해서 상세히 설명한다.

제 1 실시 형태

우선, 도 1 내지 도 6을 참조하면서, 본 발명에 관한 플라즈마 처리 장치 및 그 보수 방법을 플라즈마 에칭 장치 및 그 보수 방법에 적용한 제 1 실시 형태에 관해서 설명한다.

(1) 에칭 장치의 전체 구성

우선, 에칭 장치(100)의 구성에 관해서 개략적으로 설명한다. 도 1에 도시한 바와 같이, 처리실(102)은 상부가 개구한 대략 원통형의 도전성 처리 용기(104)를 구비하고 있다. 처리실(102)의 천장부에는 상부 전극 유닛(103)이 기밀하게 부착되어 있다. 처리실(102)내에는 도전성의 하부 전극(108)이 배치되어 있다. 하부 전극(108)은 피처리체, 예를 들면 반도체 웨이퍼(이하, 「웨이퍼」라 칭함)(W)를 적재 가능하게 구성하고 있다. 또, 하부 전극(108)에는 냉매 순환로(110)가 내 장되어 있다. 냉매 순환로(110)에는 웨이퍼(W)를 냉각하고, 소정 온도로 유지하기 위한 냉매가 순환한다.

상부 전극 유닛(103)의 구조는 본 발명의 핵심을 이루는 것이고, 그 상세한 구성 및 동작에 관해서는 후술한다. 한편, 상부 전극 유닛(103)에는 고주파 전원(134)으로부터 출력된 고주파 전력이 정합기(138)를 거쳐서 인가된다. 상기 고주파 전력은 예를 들면 13.56MHz의 전력이다. 또, 하부 전극(108)에는 고주파 전원(140)으로부터 출력된 고주파 전력이 정합기(142)를 거쳐서 인가된다. 상기 고주파 전력은 예를 들면 380kHz의 전력이다. 이러한 전력의 인가에 의해 처리실(102)내에 도입된 처리 가스가 플라즈마화한다. 그 결과, 상기 플라즈마에 의해 웨이퍼(W)에 소정의 에칭처리가 실시된다.

또한, 처리실(102)내에는 실드 링(shield ring)(144)이 설치되어 있다. 실드 링(144)은 석영 등의 유전성 재료로 이루어지고, 상부 전극(124) 이외의 처리실(102)의 천장부를 덮도록 배치되어 있다. 이러한 구성에 의해 처리실(102)천장부가 플라즈마의 충돌에 의해 소모되는 것을 방지할 수 있다. 또, 실드 링(144)은 처리 용기(104)의 상부 내연부에 형성된 단부(104a)에 실드 링(144)의 외연부가 결합하도록 끼워져있다.

또한, 하부 전극(108)의 주위에는 배기 배플판(126)이 설치되어 있다. 이러한 구성에 의해 처리실(102)내의 가스는 개폐 밸브(128), 배기량 조정 밸브(130)를 거쳐서 터보 분자 펌프(132)에 의해 적절하게 배기된다.

본 실시 형태에 이러한 에칭 장치(100)는 이상과 같이 대부분 구성되어 있 다. 다음에, 본 발명의 핵심을 이루는 상부 전극 유닛(103)의 구성에 관해서 상술한다.

(2) 상부 전극 유닛의 구성

도 2에 도시한 바와 같이, 상부 전극 유닛(103)은 제 1 내지 제 3 조립체(202, 204, 206)로 주로 구성되어 있다. 한편, 제 1 조립체(202)는 상부 전극(124)과 냉각 플레이트(154)와 배플판(164)으로 이루어진다. 제 2 조립체(204)는 지지 플레이트(146)와 절연체(158)로 이루어진다. 또한, 제 3 조립체(206)는 실드 박스(106), 매칭 박스(136), 급전봉(178) 및 일렉트로 본체(electro-body)(172)로 이루어진다. 이하, 각 조립체의 구성에 관해서 설명한다.

(a) 제 1 조립체의 구성

우선, 제 1 조립체(202)의 구성에 관해서 설명한다. 제 1 조립체(202)를 구성하는 상부 전극(124)은, 예를 들면 실리콘이나 양극 산화 처리된 알루미늄으로 이루어지고, 대략 원반형으로 형성되고 있다. 또한, 상부 전극(124)에는 다수의 가스 토출 구멍(124a)이 형성되어 있다. 가스 토출 구멍(124a)은 상술한 처리실(102)내로 처리 가스를 토출한다. 또한, 상부 전극(124)의 상부에는 냉각 플레이트(154)가 나사나 볼트 등의 체결 부재(156)로 부착되어 있다. 냉각 플레이트(154)는 상부 전극(124)에 전력을 전달함과 동시에, 처리시에 상부 전극(124)에 생긴 열을 후술하는 일렉트로 본체(172)에 전달한다. 또한, 냉각 플레이트(154)는, 예를 들면 양극 산화 처리된 알루미늄으로 이루어지고, 대략 원통형상으로 형성되어 있다. 또, 냉각 플레이트(154)의 외주에는 단부(154a)가 형성되어 있다. 단부(154a)는 후술하는 절연체(158)에 형성된 단부(158a)와 결합하는 것과 같이 구성되어 있다. 또, 냉각 플레이트(154)의 상부에는 처리 가스를 확산하기 위한 배플판(164)을 수용하는 공간이 형성되어 있다.

배플판(164)은 예를 들면 양극 산화 처리된 알루미늄제의 대략 원반형의 제 1 및 제 2 배플판(166, 168)으로 이루어진다. 또한, 배플판(164)은 냉각 플레이트(154)의 상부 공간내에 체결 부재(170)로 체결되어 있다. 또한, 상부 및 하부 배플판(166, 168)에는 각각 관통구멍(166a, 168a)이 형성되어 있다. 이러한 구성에 의해 배플판(164)을 통과한 처리 가스는 냉각 플레이트(154)에 형성된 가스 공급 경로(154c)를 거쳐서 상기 가스 토출 구멍(124a)으로 보내어진다.

(b) 제 2 조립체의 구성

이어서, 제 2 조립체(204)의 구성에 관해서 설명한다. 제 2 조립체(204)를 구성하는 지지 플레이트(146)는 처리실(102)의 천장의 일부를 이루고 처리실(102)상에 배치되는 제 1 및 제 3 조립체(202, 206)를 지지한다. 또한, 지지 플레이트(146)는 예를 들면 양극 산화 처리된 알루미늄으로 이루어지고, 대략 환형으로 형성되어 있다. 또, 지지 플레이트(146)와 처리 용기(104)는 버클 기구 등의 제 1 로킹 기구(200)에 의해 착탈 가능하게 고정 되어있다. 제 1 로킹 기구(200)는 제 2 조립체(204)의 위치 결정 기능도 가지고 있다. 따라서, 제 1 로킹 기구(200)를 고정하면, 제 2 조립체(204)가 처리실(102)상의 소정 위치에 위치 결정되어 고정된다. 이러한 구성에 의해, 제 2 조립체(204)의 위치 결정 작업이 간소화된다. 이 때문에, 제 2 조립체(204)의 부착 작업을 신속히 행할 수 있다. 또 한, 지지 플레이트(146)와 처리 용기(104) 사이에는 0링(196, 198)이 개재되어 있다. 0링(196)은 기밀성을 유지하는 것이다. 또한, 0링(198)은 도전성을 확보하는 것이다.

또한, 지지 플레이트(14) 등의 내연측에는 절연체(158)가 끼워져있다. 절연체(158)는 상술한 제 1 조립체(202) 및 후술하는 제 3 조립체(206)를 구성하는 일렉트로 본체(172)를 지지 플레이트(146)로부터 절연하기 위한 것이다. 또한, 절연체(158)는 예를 들면 세라믹으로 이루어지고, 제 1 조립체(202)와 일렉트로 본체(172)의 외주를 둘러싸는 것과 같이 대략 통형으로 형성되고 있다. 또한, 절연체(158)는 절연체(158)의 외주부에 형성된 돌출부(158b)가 지지 플레이트(146)의 내연부와 결합함으로써, 지지 플레이트(146)에 착탈 가능하게 지지되어 있다. 또한, 돌기부(158b)와 지지 플레이트(146) 사이에는 0링(162)이 개재되어 있다. 절연체(158)내에는 단부(158a)가 형성되어 있다. 단부(158a)는 상술한 냉각 플레이트(154)에 형성된 단부(154a)와 결합하고, 절연체(158)내에 삽입된 제 1 조립체(202)를 착탈 가능하게 지지하기 위해 설치되어 있다. 따라서, 제 1 조립체(202)를 절연체(158)내에 삽입하면, 제 1 조립체(202)가 소정 위치에 배치된다. 또한, 각 단부(154a, 158a) 사이에는 0링(160)이 개재되어 있다.

(c) 제 3 조립체의 구성

다음에, 제 3 조립체(206)의 구성에 관해서 설명한다. 제 3 조립체(206)를 구성하는 실드 박스(106)는 고주파 전력이 에칭 장치(100)의 외부로 누설되는 것을 방지하기 위한 것이다. 또한, 실드 박스(106)는 예를 들면 스테인리스로 이루어지 고, 급전봉(178) 및 일렉트로 본체(172)와 제 1 및 제 2 조립체(202, 204)의 주위를 둘러싸는 것과 같이 대략 통형으로 형성되어 있다. 또한, 실드 박스(106)는 제 1 조립체(202) 등의 각 기구부를 덮는 커버로서도 기능한다.

또한, 실드 박스(106)는 지지 플레이트(146)상에 적재되어 있다. 또, 실드 박스(106)는, 실드 박스(106)와 지지 플레이트(146)를 착탈 가능하게 고정하는 제 2 로킹 기구(150)로 고정되어 있다. 제 2 로킹 기구(150)는 제 3 조립체(206)의 위치 결정 기능도 가지고 있다. 따라서, 제 2 로킹 기구(150)를 고정하면, 제 3 조립체(206)가 제 2 조립체(204)의 소정 위치에 배치되어 고정된다. 이러한 구성에 의해 제 3 조립체(206)의 위치 결정을 용이하게 행할 수 있다. 이 때문에, 제 3 조립체(206)를 신속히 장착할 수 있다. 또한, 실드 박스(106)는 지지 플레이트(146)와 처리 용기(104)를 통해서 접지되어 있다.

또한, 실드 박스(106)상에는 매칭 박스(136)가 적재되어 있다. 매칭 박스(136)는, 예를 들면 스테인리스 제품이고, 정합기(138)를 수용한다. 또한, 매칭 박스(136)는 실드 박스(106)에 체결 부재(174)로 고정되어 있다. 또, 매칭 박스(136)의 바닥부에는 실드 박스(106)내로 돌출하는 대략 볼록형의 정합기(138)의 출력부(176)가 도시하지 않은 절연 부재를 통해 고정되어 있다. 출력부(176)에는 제 1 조립체(202)에 고주파 전력을 전달하기 위한 급전봉(178)이 접속되어 있다.

급전봉(178)은 예를 들면 스테인리스제 대략 관형 부재로 이루어진다. 또한 급전봉(178)은 상기 출력부(176) 및 일렉트로 본체(172)에 형성되어 있는 입력부(172a)에 접속되어 있다. 또, 급전봉(178)과 출력부(176) 사이 및 입력부(172a) 사이에는 탄력성을 가지는 도전성이 도시하지 않은 접촉자가 개재되어 있다. 또한, 정합기(138)의 출력부(17) 등과 급전봉(178)의 상단부와는 도시하지 않은 나사로 고정되어 있다. 한편, 급전봉(178)의 하단부와 일렉트로 본체(172)의 입력부(172a)는 도시되지 않은 핀 등으로 수㎜ 정도 상하 이동 가능하게 고정되어 있다. 이러한 구성에 의해, 제 3 조립체(206)를 제 1 조립체(202)상에 적재하면, 일렉트로 본체(172)는 그 자체의 중량에 의해 냉각 플레이트(154)에 밀착한다. 이 때문에 처리실(102)의 기밀성이 확보된다.

또한, 이러한 경우에는, 냉각 플레이트(154)는 일렉트로 본체(172) 및 제 1 조립체(202)의 중량에 의해 절연체(158)에 밀착한다. 또한, 절연체(158)는 일렉트로 본체(172) 및 제 1 조립체(202)의 중량과 절연체(158) 자체의 중량에 의해 지지 플레이트(146)에 밀착한다. 또한, 지지 플레이트(146)는 제 1 및 제 3 조립체(202, 206) 및 절연체(158)의 중량과 지지 플레이트(146) 자체의 중량에 의해 처리 용기(104)에 밀착한다. 그 결과, 상기 각 부재가 서로 밀착하기 때문에, 처리 용기(104)를 기밀하게 유지할 수 있다. 또한, 처리 용기(104)내를 진공 배기하면, 처리 용기(104) 내외의 기압차에 의해, 냉각 플레이트(154)와 절연체(158) 사이와, 절연체(158)와 지지 플레이트(146) 사이와, 지지 플레이트(146)와 처리 용기(104) 사이가 더욱 한층 밀착한다. 이 때문에, 처리 용기(104)의 기밀성을 더욱 높일 수 있다.

또한, 일렉트로 본체(172)는 상술한 바와 같이 고주파 전력을 제 1 조립체(202)에 전달하기 위한 것이다. 또한, 일렉트로 본체(172)는, 예를 들면 양 극 산화 처리된 알루미늄으로 이루어지는 대략 원반형 부재로 구성되고 있다. 또한, 일렉트로 본체(172)는 절연체(158)내에 수용 가능한 크기로 형성되어 있다. 이러한 구성에 의해, 일렉트로 본체(172)의 외주는 장착시에 상기 절연체(158)로 둘러싸인다.

또한, 일렉트로 본체(172)에는 가스 공급 경로(172b)가 내장되어 있다. 따라서, 장착시에는 가스 공급원(184)으로부터 공급되는 처리 가스, 예를 들면 플루오르 카본 가스가, 가스 박스(186)내에 수용된 유량 조정 밸브(188) 및 개폐 밸브(190)와, 실드 박스(106)내에 배치된 개폐 밸브(192), 가스 입구(194), 가스 공급 경로(172b)를 거쳐서 배플판(164)에 공급된다. 또한, 일렉트로 본체(172)에는 냉매 순환로(172c)가 내장되어 있다. 냉매 순환로(172c)에는 냉매가 순환한다. 냉매는 처리시에 상부 전극(124)에 생긴 열을 흡열한다. 이 때문에, 상부 전극(124)은 소정 온도로 유지된다. 또한, 일렉트로 본체(172)와 냉각 플레이트(154) 사이에는 기밀성을 유지하기 위한 0링(195)과 도전성을 확보하기 위한 도전성 0링(182)이 개재되어 있다.

(d) 제거 기구의 구성

다음에, 제거 기구(208)에 관해서 설명한다. 제거 기구(208)는 제 3 조립체(206) 단일체 또는 제 3 조립체(206)와 제 2 조립체(204)를 일체적으로 장착 위치로부터 이동시켜, 에칭 장치(100)로부터 분리하기 위한 것이다. 또한 제거 기구(208)는 플레이트부(212), 아암부(214)와 도시하지 않은 구동 기구에 접속되어, 구동축(216)으로 구성되어 있다. 플레이트부(212)는 체결 부재(210)에 의해서 매칭 박스(136)에 체결된다. 아암부(214)는 플레이트부(212)를 지지한다. 구동축(216)은 아암부(214)를 거쳐 플레이트부(212)를 상하 이동 및 수평 방향으로 회전시킨다. 한편, 제거 기구(208)의 동작과 제 2 및 제 3 조립체(204, 206)의 착탈 구성에 관해서는 후술한다.

(3) 제 1 내지 제 3 조립체의 착탈 구성

다음에, 도 3 내지 도 6을 참조하면서, 제 1 내지 제 3 조립체(202, 204, 206)의 착탈 구성에 관해서 상세히 설명한다. 다만, 이하의 설명은 상부 전극(124)의 보수 및 처리실(102)내의 보수를 행하는 경우의 예이다. 또, 도 3a, 도 4a, 도 5a 및 도 6a는 에칭 장치(100) 전체를 도시하는 개략적인 사시도이며, 도 3b, 도 4b, 도 5b 및 도 6b는 실드 박스(106) 주변을 도시하는 개략적인 확대 단면도이다.

먼저, 도 3a 및 도 3b에 도시한 바와 같이, 제거 기구(208)의 플레이트부(212)를 매칭 박스(136)에 체결 부재(210)로 체결한다. 계속해서, 실드 박스(106)와 지지 플레이트(146)를 고정하는 제 2 로킹 기구(150)를 해제한다. 그 후, 도시하지 않은 구동 기구에 의해 구동축(216)을 상승 및 회전시킨다. 이로써, 제 3 조립체(206)를 일체적으로 상승 및 회전시켜, 제 3 조립체(206)를 장착 위치로부터 후퇴시킨다. 또, 제 3 조립체(206)는 상술한 바와 같이 매칭 박스(136)와 실드 박스(106)와 급전봉(178)과 일렉트로 본체(172)로 이루어진다. 이러한 단계에 의해, 제 1 및 제 2 조립체(202, 204)가 노출한다. 상술한 바와 같이, 제 3 조립체(206)의 일렉트로 본체(172)와 제 1 조립체(202)의 냉각 플레이트(154)가 나사 등으로 고정되어 있지 않다. 이 때문에, 상기 조작이 가능해진다.

이어서, 도 4a 및 도 4b에 도시한 바와 같이, 절연체(158)내에 수용되어 있는 냉각 플레이트(154)에 지그(218)를 부착한다. 그 후, 이 지그(218)로 보수 작업자의 손으로 제 1 조립체(202)를 분리한다. 또, 제 1 조립체(202)는 상술한 바와 같이 냉각 플레이트(154)와 상부 전극(124)과 배플판(164)으로 이루어진다. 이러한 단계에 의해 처리실(102)상에는 제 2 조립체(204)만이 남겨진다. 또한, 분리된 제 1 조립체(202)는 소정의 보수가 행해진다. 예를 들면, 상부 전극(124)에 처리시에 생긴 반응 생성물 등이 부착하고 있는 경우에는 상부 전극(124)을 클리닝한다. 또한 예를 들면 상부 전극(124)이 플라즈마의 충돌에 의해 소모하고 있는 경우에는 상부 전극(124)을 교환한다. 또, 제 1 조립체(202)의 보수 종료후에는 제 1 조립체(202)는 상기와는 역순의 단계를 행함으로써 원래의 상태로 복귀된다.

이어서, 도 5a 및 도 5b에 도시한 바와 같이, 제 1 조립체(202)를 분리한 채의 상태로 구동축(216)을 회전 및 강하시킨다. 그 후, 제 3 조립체(206)를 제 2 조립체(204)에 장착하고, 실드 박스(106)와 지지 플레이트(146)를 제 2 로킹 기구(150)로 고정한다.

이어서, 도 6a 및 도 6b에 도시한 바와 같이, 지지 플레이트(146)와 처리 용기(104)를 고정하는 제 1 로킹 기구(200)를 해제한다. 그 후, 다시 구동축(216)을 상승 및 회전시켜 제 3 조립체(206)와 함께 제 2 조립체(204)를 일체적으로 장착 위치로부터 후퇴시킨다. 이로써, 처리실(102)내가 개방된다. 또한, 처리실(102)내에 배치되어 있는 실드 링(144)을 작업자가 분리함으로써 처리실(102)내가 완전 히 해방된다. 그 후, 처리실(102)내의 보수를 행하고, 예를 들면 처리 용기(104)의 내벽에 부착하고 있는 부착물을 제거하는 클리닝을 행한다. 이 때, 분리된 실드 링(144)에 대해서도 보수를 행하여도 좋다.

또한, 소정의 보수 종료 후, 제 1 내지 제 3 조립체(202, 204, 206)를 부착하는 경우에는, 상기와는 역순의 단계를 행하면 좋다. 즉, 우선 도 6a 및 도 6b에 도시한 바와 같이, 실드 링(144)을 처리실(102) 측벽에 넣는다. 그 후, 후퇴하고 있는 제 2 및 제 3 조립체(204, 206)를 도 5a 및 도 5b에 도시한 바와 같이, 처리 용기(104)상에 적재한다. 또한, 지지 플레이트(146)를 제 1 로킹 기구(200)로 처리 용기(104)에 고정한다. 이어서, 제 2 로킹 기구(150)를 해제하고, 제 3 조립체(206) 만을 장착 위치로부터 후퇴시킨다. 그 후, 도 4a 및 도 4b에 도시한 바와 같이, 제 1 조립체(202)를 제 2 조립체(204)에 장착한다. 그 후, 도3a 및 도3b에 도시한 바와 같이, 후퇴하고 있는 제 3 조립체(206)를 도 2에 도시한 바와 같이 제 2 조립체(204)에 장착한다. 또한, 제 2 로킹 기구(150)에 의해 실드 박스(106)와 지지 플레이트(146)를 고정한다. 이로써, 제 1 내지 제 3 조립체(202, 204, 206)가 에칭 장치(100)에 부착된다.

또한, 상술한 예에서는, 상부 전극(124)과 처리실(102)내의 보수의 양쪽을 행하는 경우에 관해서 설명했다. 다만, 아래와 같이 하여 상부 전극(124)의 보수만을 행할 수도 있다. 즉, 상술한 도 3a 및 도 3b와, 도 4a 및 도 4b에 대응하는 각 단계를 행하고, 제 1 조립체(202)를 분리한다. 그 후, 분리된 제 1 조립체(202)의 상부 전극(124)에 보수를 행한다. 다시 보수가 끝난 제 1 조립체(202)를 제 2 조립체(204)에 장착한다. 이 때, 분리된 제 1 조립체(202)를 다시 장착하는 것은 아니고, 스페어의 보수가 끝난 제 1 조립체(202)를 제 2 조립체(204)에 장착하면, 보수 시간을 단축할 수 있다. 그리고, 도 2에 도시한 바와 같이, 제 3 조립체(206)를 장착하면 보수가 종료한다.

본 실시 형태는 이상과 같이 구성되어 있다. 이러한 구성에 의하면, 상부 전극 유닛(103)이 각각 일체화된 제 1 내지 제 3 조립체(202, 204, 206)로 분할되어 있다. 또한, 중량이 무겁고 크기가 큰 제 2 및 제 3 조립체(204, 206)를 제거 기구(208)로 이동시킨다. 이 때문에, 보수 작업자의 부담을 경감할 수 있다. 또한, 작업자가 분리하는 제 1 조립체(202)는 제 2 조립체(202)로부터 상방으로 인출하도록 구성되어 있다. 이 때문에, 작업 자세를 개선할 수 있다. 또한, 제 1 내지 제 3 조립체(202, 204, 206)의 착탈시에는, 체결 부재의 분리 또는 부착 작업이 불필요하다. 이 때문에, 보수 시간을 대폭 단축할 수 있다.

제 2 실시 형태

이어서, 도 7 내지 도 11을 참조하면서, 본 발명에 관한 플라즈마 처리 장치의 기초 프레임 및 그 시공 방법을 에칭 장치 및 그 시공 방법에 적용한 실시 형태에 관해서 설명한다.

(1) 기초 프레임의 구성

에칭 장치(100)는 도 7에 도시한 바와 같이, 로드 로크 장치(362)와 함께, 프로세스 십(process ship)(캐스터 ; caster)(302)과 기초 프레임(306)에 의해 각 장치를 설치하는 기초상, 예를 들면 클린 룸의 바닥부(352)상에 설치되어 있다. 로드 로크 장치(362)는 에칭 장치(100)와 반송 장치(364)를 접속하고 웨이퍼(W)의 반송로를 구비하고 있다. 프로세스 십(302)은 에칭 장치(100)와 로드 로크 장치(362)를 지지하는 지지 프레임을 겸하고 있다. 또한, 프로세스 십(302)은 착탈 자유로운 차륜(370)을 구비하고 있고 이동 가능하게 구성되어 있다.

기초 프레임(306)은 프로세스 십(302)과 반송 장치(364)를 지지한다. 또, 반송 장치(364)는 기초 프레임(306) 위가 아니라, 바닥부(352)상에 설치해도 좋다. 또, 기초 프레임(306)은 에칭 장치(100), 로드 로크 장치(362), 반송 장치(364) 등의 중량이 부하되어도 견딜 수 있는 강도를 가지는 재료, 예를 들면 철강재로 이루어지고, 도 8에 도시한 바와 같이, 대략 프레임형의 형상을 가지고 있다. 또, 기초 프레임(306)은 도 8에 도시한 예로서는 일체로 형성되어 있지만, 2이상으로 분할 형성해도 좋다. 또, 기초 프레임(306)에는 단부(306a)가 설치되어 있다. 단부(306a)는 다른 부분보다도 얇은 두께로 형성되어 있다. 이러한 구성에 의해, 프로세스 십(302)이 기초 프레임(306) 위를 통과할 수 있다.

또한, 기초 프레임(306)에는 도 7 및 도 8에 도시한 바와 같이, 제 1 내지 제 5 중계 배관(308, 310, 312, 314, 316)이 내장 또는 부착되어 있다. 이러한 구성에 의해, 에칭 장치(100) 사이에서 소정의 가스나 액체를 전달하기 위한 후술하는 각 배관을 예를 들면, 원터치 방식으로 접속할 수 있다. 제 1 내지 제 5 중계 배관(308, 310, 312, 314, 316)은 에칭 장치(100)의 배관의 접속 위치에 따라서 미리 설계되어 배치된다.

도 7에 도시한 바와 같이, 제 1 중계 배관(308)에는 도시하지 않은 냉매 탱 크로부터 냉매 순환로(110)로 냉매를 공급하는 제 1 급수관(116a)과 제 2 급수관(116b)이 각각 접속되어 있다. 제 2 중계 배관(310)에는 냉매 순환로(110)로부터 냉매 탱크로 냉매를 배출하는 제 1 배수관(118a)과 제 2 배수관(118b)이 각각 접속되어 있다. 제 3 중계 배관(312)에는 도시하지 않은 가스 공급원에서 에칭 장치(100)로 건조 공기를 공급하는 제 1 가스 공급관(322a)과 제 2 가스 공급관(322b)이 각각 접속되어 있다. 제 4 중계 배관(314)에는 도시하지 않은 가스 공급원에서 상기 처리실(102)내로 불활성 가스를 공급하는 제 3 가스 공급관(324a)과 제 4 가스 공급관(324b)이 각각 접속되어 있다. 제 5 중계 배관(316)에는 상기 터보 분자 펌프(132)로부터 도시하지 않은 드라이 펌프로 배기 가스를 배기하는 제 1 배기관(330a)과 제 2 배기관(330b)이 각각 접속되어 있다.

또한, 제 1 중계 배관(308)과 제 3 중계 배관(312)과 제 4 중계 배관(314)에는 개폐 수단으로서의 개폐 밸브(320, 326, 328)가 개재되어 있다. 개폐 밸브(320, 326, 328)는 각각 기초 프레임(306)에 내장되어 있다. 이러한 구성에 의해, 개폐 밸브(320, 326, 328)를 폐쇄하여 두면, 에칭 장치(100)의 설치전에 제 1, 제 3 및 제 4 중계 배관(308, 312, 314)까지 가스 등을 공급할 수 있다. 이 때문에, 에칭 장치(100)의 설치 후에 신속히 가스 등을 공급할 수 있다.

또한, 도 7 및 도 8에 도시한 바와 같이, 기초 프레임(306)에는 상술한 가스 박스(186)가 고정되어 있다. 가스 박스(186)에는 제 6 중계 배관(318)이 설치되어 있다. 제 6 중계 배관(318)에는 가스 공급원(184)으로부터 상기 처리실(102)내로 처리 가스를 공급하는 제 5 가스 공급관(332a)과 제 6 가스 공급관(332b)이 각각 접속되어 있다. 또, 제 6 중계 배관(318)에는 가스 박스(186)에 내장된 개폐 밸브(330)가 개재되어 있다. 또, 도 7에 도시한 가스 박스(186)내에는 1계통만의 가스 공급 시스템이 도시되어 있지만, 실제로는 처리실(102)에 공급하는 처리 가스의 각 구성 가스의 수에 따라서 가스 공급 시스템이 설치된다.

또한, 기초 프레임(306)에는 도 7 및 도 8에 도시한 바와 같이 중계 배선(354)이 내장되어 있다. 중계 배선(354)에는 도 7에 도시한 바와 같이 도시하지 않은 전원으로부터 출력된 전력을 에칭 장치(100)에 전달하는 제 1 배선(356a)과 제 2 배선(356b)이 각각 접속되어 있다. 이러한 구성에 의해, 에칭 장치(100)에 전력을 공급하는 배선도, 예를 들면 원터치 방식으로 접속할 수 있다. 또한, 중계 배선(354)은 에칭 장치(100)의 배선의 접속 위치에 따라서 미리 설계되어 배치된다. 또한, 중계 배선(354)에는 도 7에 도시한 바와 같이, 온/오프 수단으로서의 스위치(360)가 개재되어 있다. 스위치(360)는 기초 프레임(306)에 내장되어 있다. 이러한 구성에 의해 스위치(360)를 절단해 두면, 에칭 장치(100)의 설치전에 중계 배선(354)까지 전력을 공급할 수 있다. 이 때문에, 에칭 장치(100)의 설치후에 신속하게 전력을 공급할 수 있다.

또, 도시하지는 않았지만 기초 프레임(306)에는 로드 로크 장치(362)용의 상기와 거의 동일하게 구성된 중계 배관이나 중계 배선도 개재되어 있다. 또한, 상기 중계 배관이나 중계 배선에는 각각 상기와 같은 유체를 공급 배출하는 배관 또는 전원이 접속되어 있다. 또, 중계 배관이나 중계 배선에는 적절하게 개폐 밸브 또는 스위치가 개재되어 있다.

(2) 처리 장치의 시공 방법

이어서, 에칭 장치(100)의 시공 방법에 관해서 설명한다. 우선, 도 7 및 도 9에 도시한 바와 같이, 기초 프레임(306)을 클린 룸의 바닥부(352)에 볼트 등의 내진 지그로 고정한다. 또한, 에칭 장치(100) 등의 설치전에, 도 7 및 도 8에 도시한 바와 같이, 기체 또는 액체의 공급원이나 진공 펌프로 이루어지는 유체원에 접속된 제 1 내지 제 6 배관(116a, 118b, 322a, 324a, 332a, 330b) 및 전원에 접속된 제 1 배선(356a)을, 예를 들면 클린 룸의 바닥 아래에 매립한다. 그 후, 제 1 내지 제 6 배관(116a, 118b, 322a, 324a, 332a, 330b) 및 제 1 배선(356a)을 제 1 내지 제 6 중계 배관(308, 310, 312, 314, 316, 318) 및 중계 배선(354)에 각각 접속한다.

이어서, 도 9에 도시한 바와 같이 기초 프레임(306) 위에 반송 장치(364)를 설치한다. 한편, 반송 장치(364)를 기초 프레임(306) 위에 설치하지 않는 경우에는 반송 장치(364)를 바닥부(352) 위에 설치한다. 또한, 반송 장치(364)내에는 웨이퍼(W)를 반송하는 도시하지 않은 반송 기구가 배치되어 있다. 그 후, 반송 장치(364)에 카세트실(366)을 접속한다. 카세트실(366)내에는 웨이퍼(W)를 수용하는 도시하지 않은 카세트가 배치된다.

이어서, 프로세스 십(302)을 기초 프레임(306) 근방까지 이동시킨다. 이 때, 프로세스 십(302)상에는 에칭 장치(100)와 로드 로크 장치(362)가 이미 접속된 상태로 적재되고 있다. 또한, 도10에 도시한 바와 같이 프로세스 십(302)을 예를 들면 기초 프레임(306)에 대하여 평행하게 배치한다. 이어서, 도11에 도시한 바와 같이 프로세스 십(302)을 반송 장치(364)가 로드 로크 장치(362)를 접속 가능하도록 정렬한다. 그 후, 차륜(370)에 접속되어 있는 승강 기구(372)를 강하시켜, 프로세스 십(302)을 기초 프레임(306)상에 적재한다. 이어서, 차륜(370)을 분리함과 동시에, 프로세스 십(302)을 기초 프레임(306)에 내진 지그 등으로 고정한다. 한편, 프로세스 십(302)을 바닥부(352)에 고정하여도 좋다. 또한, 로드 로크 장치(362)를 반송 장치(364)에 접속한다.

이어서, 도 7에 도시한 바와 같이, 제 1 내지 제 6 중계 배관(308, 310, 312, 314, 316, 318) 및 중계 배선(354)에 에칭 장치(100)에 접속된 각 배관(116b, 118a, 322b, 324b, 332b, 330a) 및 제 2 배선(356b)을 각각 접속한다. 이 때, 상기 각 접속은 프로세스 십(302)에 설치된 관통구(302)를 통해 행하여진다.

본 실시 형태는 이상과 같이 구성되어 있고 에칭 장치(100) 등의 제조 기간중 등에 에칭 장치(100) 등의 반입전에, 에칭 장치(100) 등을 지지하는 기초 프레임(306)을 기초로 고정할 수 있다. 또한, 배관작업이 곤란한 유체원측의 각 배관(116a, 118b, 322a, 324a, 332a, 330b)을 배관하고, 제 1 내지 제 6 중계 배관(308, 310, 312, 314, 316, 318)에 접속할 수 있다. 그 결과, 에칭 장치(100) 등의 부착후로부터 가동 개시에 이르기까지의 시간을 대폭 단축할 수 있다. 또한, 개폐 밸브(320, 326, 328, 330)를 폐쇄하여 놓으면, 에칭 장치(100)를 접속하기 전에 가스 등이 새는 일이 없다.

이상, 본 발명이 적합한 실시 형태에 관해서, 첨부 도면을 참조하면서 설명했지만, 본 발명은 이러한 구성에 한정되는 것은 아니다. 특허청구의 범위에 기재 된 기술적 사상의 범주에 있어서, 당업자라면 각종의 변경예 및 수정예를 생각할 수 있는 것이고, 이들 변경예 및 수정예에 관해서도 본 발명의 기술적 범위에 속하는 것으로 이해된다.

예를 들면, 상기 제 1 실시 형태에 있어서, 상부 전극 유닛이 제 1 내지 제 3 조립체로 이루어지는 것이나, 각 조립체에 포함되는 냉각 플레이트 등의 부재를 규정하고 설명했지만, 본 발명은 이러한 규정에 한정되지 않는다. 본 발명은 조립체의 수가 2개 또는 4개 이상의 경우나, 각 조립체에 포함되는 부재가 상기 실시 형태와 다른 경우라도 실시할 수 있다.

또한, 상기 제 1 실시 형태에 있어서, 제 1 로킹 기구에 의해 제 2 조립체의 위치 결정을 행하는 구성을 예로 들어 설명했지만, 본 발명은 이러한 구성에 한정되지 않는다. 예를 들면, 처리 용기 상면에 형성된 볼록부나 오목부에 지지 플레이트의 하면에 형성된 오목부나 볼록부를 결합시키면, 제 1 로킹 기구를 이용하지 않더라도 제 2 조립체의 위치 결정을 할 수 있다. 또 이러한 경우라도 상술한 각 조립체 자체의 중량과 처리실 내외의 압력차에 의해 처리 용기를 기밀하게 유지할 수 있다.

또한, 상기 제 1 실시 형태에 있어서 버클 기구로 이루어지는 제 1 및 제 2 로킹 기구를 채용하는 구성을 예로 들어 설명했지만, 본 발명은 이러한 구성에 한정되지 않는다. 본 발명은 제 2 조립체와 처리 용기, 또는 제 2 조립체와 제 3 조립체를 서로 위치 결정할 수 있고, 고정할 수 있으면, 다른 기구로 이루어지는 로킹 기구를 채용하더라도 실시할 수 있다.

또한, 상기 제 1 실시 형태에 있어서 절연체가 지지 플레이트에 지지되는 구성을 예로 들어 설명했지만, 본 발명은 이러한 구성에 한정되지 않는다. 본 발명은 예를 들면 절연체를 고정 부재에 의해 지지 플레이트에 고정하더라도 실시할 수 있다.

또한, 상기 제 1 실시 형태에 있어서 제거 기구를 보수시에만 매칭 박스에 고정하는 구성을 예로 들어 설명했지만, 본 발명은 이러한 구성에 한정되지 않는다. 본 발명은 제거 기구와 매칭 박스를 항상 고정하더라도 실시할 수 있다.

또한, 상기 제 1 실시 형태에 있어서 상부 전극에 고주파 전력이 인가되는 구성을 예로 들어 설명했지만, 본 발명은 이러한 구성에 한정되지 않는다. 본 발명은 상부 전극이 접지 전극이라도 실시할 수 있다.

또한, 상기 제 1 실시 형태에 있어서 일렉트로 본체나 급전봉을 전력 공급 경로로 한 구성을 예로 들어 설명했지만, 본 발명은 이러한 구성에 한정되지 않는다. 본 발명은 일렉트로 본체나 급전봉 등을 접지 경로로서도 실시할 수 있다.

또한, 상기 제 2 실시 형태에 있어서 특정한 기체 또는 액체를 전달하는 중계 배관을 기초 프레임에 설치하는 구성을 예로 들어 설명했지만, 본 발명은 이러한 구성에 한정되지 않는다. 본 발명은 플라즈마 처리 장치에 요구되는 어떠한 유체를 전달하는 중계 배관을 기초 프레임에 설치하여 실시할 수 있다. 또한, 기초 프레임에 설치되는 중계 배관 개수나 중계 배선 개수도 처리 장치의 설계에 따라서 적절하게 증감시킬 수 있다.

또한, 상기 제 2 실시 형태에 있어서 중계 배관 및 중계 배선을 기초 프레임 의 특정 개소에 내장 또는 부착하는 구성을 예로 들어 설명했지만, 본 발명은 이러한 구성에 한정되지 않는다. 본 발명은 중계 배관이나 중계 배선을 처리 장치의 설계에 따라서 적절하게 기초 프레임에 내장 또는 부착하더라도 실시할 수 있다.

또한, 상기 제 2 실시 형태에 있어서 에칭 장치에 로드 로크 장치를 접속한 유닛을 반송 장치에 접속하는 구성을 예로 들어 설명했지만, 본 발명은 이러한 구성에 한정되지 않는다. 본 발명은 중계 배관이나 중계 배선의 접속이 필요한 각종 처리 장치를 단독으로 또는 2 이상을 접속한 상태로 설치하는 경우에도 적용 가능하다.

또한, 상기 제 1 및 제 2 실시 형태에 있어서 평행 평판형의 에칭 장치를 예로 들어 설명했지만, 본 발명은 이러한 구성에 한정되지 않는다. 본 발명은 마그네트론형이나 유도 결합형 등의 각종 플라즈마 처리 장치에도 적용할 수 있다. 또한, 본 발명은 애싱 처리나 성막 처리등의 각종 플라즈마 처리를 행하는 장치에도 적용 가능하다. 또한, 본 발명은 LCD용 유리 기판에 처리를 실시하는 장치에도 적용할 수 있다.

본 발명에 의하면, 전극이나 처리실내의 보수를 행하는 작업자의 작업 자세를 개선할 수 있다. 또한, 중량이 무겁고 크기가 큰 부재를 작업자가 착탈할 필요가 없다. 이 때문에, 작업자의 부담을 경감할 수 있다. 또한, 작업자가 작업을 하는 단계를 대폭 삭감할 수 있다. 이 때문에, 보수시간을 단축할 수 있다. 또한, 본 발명의 다른 실시예에 의하면 플라즈마 처리 장치의 설치로부터 장치의 가동까지의 시간을 단축할 수 있다. 이 때문에, 신속히 반도체 장치의 생산을 개시 할 수 있다.

본 발명은 플라즈마 처리 장치 특히 플라즈마 에칭 장치, 플라즈마 애싱 장치, 플라즈마 CVD(Chemical Vapor Deposition) 장치에 이용하는 것이 가능하다.

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17. 플라즈마 처리 장치에 있어서,

    상부 전극 유닛을 포함하는 상부벽을 구비하고 피처리체에 플라즈마 처리를 실시하는 처리실과,

    상기 처리실로부터 상기 상부 전극 유닛을 분리할 수 있도록 구성된 제거 기구를 구비하며,

    상기 상부 전극 유닛은,

    상기 처리실 및 접지된 전극 중의 하나에 고주파 전력을 공급하는 전극을 포함하는 제 1 조립체와,

    상기 제 1 조립체를 유지하는 제 2 조립체와,

    상기 고주파 전력의 공급 경로와 접지 경로 중의 하나를 포함하는 제 3 조립체를 구비하며,

    상기 제거 기구는, 상기 제 1, 제 2 및 제 3 조립체를 상호 독립해서 또는 일체로 된 유닛으로서 분리할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는

    플라즈마 처리 장치.
18. 제 17 항에 있어서,

    상기 제 2 조립체를 처리 용기에 접속하는 제 1 로크 기구와,

    상기 제 2 조립체를 상기 제 3 조립체에 접속하는 제 2 로크 기구를 구비하며,

    상기 제거 기구는, 상기 처리 용기와 상기 제 2 조립체가 상기 제 1 로크 기구에 의해 접속된 상태로, 상기 제 2 로크 기구가 해제되어 제 3 조립체를 단독으로 분리할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는

    플라즈마 처리 장치.
19. 제 17 항에 있어서,

    상기 제 1 조립체는, 제 3 조립체가 분리된 후, 상기 제거 기구를 이용하지 않고 분리될 수 있는 것을 특징으로 하는

    플라즈마 처리 장치.
20. 제 17 항에 있어서,

    상기 제 2 조립체를 처리 용기에 접속하는 제 1 로크 기구와,

    상기 제 2 조립체를 상기 제 3 조립체에 접속하는 제 2 로크 기구를 구비하고,

    상기 제거 기구는, 상기 제 2 조립체와 상기 제 3 조립체가 상기 제 2 로크 기구에 의해 접속된 상태로, 상기 제 1 로크 기구가 해제되어 제 2 조립체와 제 3 조립체를 일체로 된 유닛으로서 분리할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는

    플라즈마 처리 장치.
21. 적어도 제 1, 제 2 및 제 3 조립체를 구비한 상부 전극 유닛을 포함하는 상부벽을 구비하고, 피처리체에 플라즈마 처리를 실시하는 처리실과, 상기 상부 전극 유닛을 상기 처리실로부터 분리하는 제거 기구를 구비하며, 상기 상부 전극 유닛은 적어도 제 1, 제 2 및 제 3 조립체를 포함하는 플라즈마 처리 장치의 보수를 실시하는 방법에 있어서,

    상기 제 3 조립체를 상기 제거 기구에 고정하여, 상기 제 3 조립체를 분리하는 공정과,

    상기 제 1 조립체를 상기 제거 기구를 이용하지 않고 분리하는 공정과,

    상기 제 3 조립체를 상기 제 2 조립체에 일체로 된 유닛으로 되도록 연결하는 공정과,

    상기 일체로 된 유닛을 상기 제거 기구에 고정하여, 상기 일체로 된 유닛을 분리하는 공정과,

    상기 제 1 조립체, 상기 제 2 조립체, 상기 제 3 조립체, 상기 처리실 중의 적어도 어느 하나에 대하여 보수를 실시하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는

    플라즈마 처리 장치의 보수 방법.
22. 제 21 항에 있어서,

    제 1 조립체는 상기 처리실 및 접지된 전극 중의 하나에 고주파 전력을 공급하는 전극을 포함하고, 제 2 조립체는 상기 제 1 조립체를 유지하며, 제 3 조립체는 상기 고주파 전력의 공급 경로와 접지 경로 중의 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는

    플라즈마 처리 장치의 보수 방법.
23. 적어도 제 1, 제 2 및 제 3 조립체를 구비하는 상부 전극 유닛을 포함하는 상부 벽을 구비하고, 피처리체에 플라즈마 처리를 실시하는 처리실과, 상기 상부 전극 유닛을 상기 처리실로부터 분리하는 제거 기구를 구비하며, 상기 상부 전극 유닛은 적어도 제 1, 제 2 및 제 3 조립체를 포함하는 플라즈마 처리 장치의 보수를 실시하는 방법에 있어서,

    상기 제 1 조립체를 상기 제거 기구에 고정하여, 상기 제 1 조립체를 분리하는 공정과,

    상기 제 2 조립체를 상기 제거 기구를 이용하지 않고 분리하는 공정과,

    상기 제 2 조립체가 분리된 후에, 상기 제 2 조립체를 보수하는 공정과,

    상기 제 2 조립체를 보수한 후에, 상기 제거 기구를 이용하지 않고 원래의 위치에 부착하는 공정과,

    상기 제 1 조립체를 원래의 위치에 부착하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는

    플라즈마 처리 장치의 보수 방법.
24. 제 23 항에 있어서,

    상기 제 1 조립체는 상기 처리실 및 접지된 전극 중의 하나에 고주파 전력을 공급하는 전극을 포함하고, 상기 제 2 조립체는 상기 제 1 조립체를 유지하는 것을 특징으로 하는

    플라즈마 처리 장치의 보수 방법.

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