CN112103166A - 基板处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种热响应性提高的基板处理装置。一种基板处理装置，其具有：腔室，其是具有等离子体处理空间的腔室，所述腔室的侧壁具有用于向所述等离子体处理空间内输送基板的开口部；和开闭器，其配置于所述侧壁的内侧，对所述开口部进行开闭，所述开闭器具有用于调温流体的流路。

Description

基板处理装置

技术领域

本公开涉及一种基板处理装置。

背景技术

例如，公知有对晶圆等基板实施预定的处理的基板处理装置。

在专利文献1中公开有具备覆盖处理腔室的内壁侧面的侧壁构件的等离子体处理装置。另外，在专利文献2中公开有一种基板处理装置，该基板处理装置具备：圆筒状的腔室，其具有开口部；沉积屏蔽件，其沿着腔室的内壁配置，在与腔室的开口部相对应的位置具有开口部；以及开闭器，其对沉积屏蔽件的开口部进行开闭。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2012-138497号公报

专利文献2：日本特开2015-126197号公报

发明内容

发明要解决的问题

在一方面，本公开提供一种热响应性提高的基板处理装置。

用于解决问题的方案

为了解决上述问题，根据一技术方案，提供一种基板处理装置，该基板处理装置具有：腔室，其是具有等离子体处理空间的腔室，所述腔室的侧壁具有用于向所述等离子体处理空间内输送基板的开口部；和开闭器，其配置于所述侧壁的内侧，对所述开口部进行开闭，所述开闭器具有用于调温流体的流路。

发明的效果

根据一方面，能够提供热响应性提高的基板处理装置。

附图说明

图1是概略地表示本实施方式的等离子体处理装置的图。

图2是图1所示的等离子体处理装置的局部放大剖视图。

图3是图1所示的等离子体处理装置的局部放大剖视图。

图4是第1例和第2例的阀芯的分解立体图和使流路的形状模型化后的立体图。

图5是第3例和第4例的阀芯的分解立体图和使流路的形状模型化后的立体图。

图6是表示附着到基板的微粒的位置和数量的图。

图7是表示阀芯的温度与加热器的操作量之间的关系的图表。

图8是表示第1例～第4例的阀芯中的温度分布的模拟结果的一个例子的图。

图9是表示在第1例～第4例的阀芯中在使干燥空气流量变化了之际的阀芯和凸缘的温度、以及流路的入口和出口的压力的模拟的一个例子的图。

具体实施方式

以下，参照附图而详细地说明各种例示的实施方式。此外，在各附图中对相同或相当的部分标注相同的附图标记。

使用图1～图3而对本实施方式的等离子体处理装置(基板处理装置)1进行说明。图1是概略地表示本实施方式的等离子体处理装置的图。图2和图3是图1所示的等离子体处理装置的局部放大剖视图。在图2中示出有利用一个例子的开闭器机构的阀芯关闭对应的开口的状态。另外，在图3中示出有利用一个例子的开闭器机构的阀芯打开对应的开口的状态。图1～图3所示的等离子体处理装置1具备腔室10。腔室10在其中提供有内部空间10s。内部空间10s能够减压。在内部空间10s中形成等离子体。即，腔室10具有等离子体处理空间。

腔室10包括腔室主体12和顶部14。腔室主体12构成腔室10的侧壁和底部。腔室主体12具有大致圆筒形状。腔室主体12的中心轴线与在铅垂方向上延伸的轴线AX大致一致。腔室主体12被电接地。腔室主体12由例如铝形成。在腔室主体12的表面形成有耐腐蚀性的膜。耐腐蚀性的膜由例如氧化铝或氧化钇这样的材料形成。

在腔室10的侧壁形成有开口(开口部、第1开口部)12p。开口12p由腔室主体12提供。开口12p能够利用闸阀12g开闭。当在内部空间10s与腔室10的外部之间输送基板W时，基板W通过开口12p。即，腔室10的侧壁具有用于向等离子体处理空间输送基板W的开口12p。

在本实施方式中，腔室主体12包括第1构件12a和第2构件12b。第1构件12a具有大致圆筒形状。第1构件12a构成腔室10的底部和侧壁的一部分。第2构件12b具有大致圆筒形状。第2构件12b设置于第1构件12a上。第2构件12b构成腔室10的侧壁的另一部分。第2构件12b提供有开口12p。

在内部空间10s中设置有支承台16。支承台16构成为，支承被载置于其上的基板W。在支承台16的下方设置有底板17。底板17由腔室10的底部例如第1构件12a支承。支承体18从底板17向上方延伸。支承体18具有大致圆筒形状。支承体18由例如石英这样的绝缘体形成。支承台16搭载于支承体18上，由支承体18支承。

支承台16包括下部电极20和静电卡盘22。也可以是，支承台16还包括电极板24。电极板24具有大致圆盘形状。电极板24的中心轴线与轴线AX大致一致。电极板24由铝这样的导体形成。

下部电极20设置于电极板24上。下部电极20与电极板24电连接。下部电极20具有大致圆盘形状。下部电极20的中心轴线与轴线AX大致一致。下部电极20由铝这样的导体形成。在下部电极20中形成有流路20f。流路20f呈例如涡旋状延伸。从冷机单元26向流路20f供给制冷剂。冷机单元26设置于腔室10的外部。冷机单元26向流路20f供给例如液状的制冷剂。供给到流路20f的制冷剂返回冷机单元26。

静电卡盘22设置于下部电极20上。静电卡盘22包括主体和电极22a。静电卡盘22的主体具有大致圆盘形状。静电卡盘22的中心轴线与轴线AX大致一致。静电卡盘22的主体由陶瓷形成。电极22a是由导体形成的膜。电极22a设置于静电卡盘22的主体内。经由开关22s在电极22a连接有直流电源22d。在使基板W保持在静电卡盘22的情况下，来自直流电源22d的电压施加于电极22a。若对电极22a施加电压，则在静电卡盘22与基板W之间产生静电引力。由于所产生的静电引力，基板W被静电卡盘22吸引，由静电卡盘22保持。等离子体处理装置1也可以提供向静电卡盘22与基板W的背面之间供给传热气体(例如氦气)的气体管线。

在静电卡盘22的周缘部上以包围基板W的方式配置有聚焦环FR。聚焦环FR是为了改善对基板W进行的等离子体处理的面内均匀性而利用的。聚焦环FR由例如硅、石英、或碳化硅形成。在聚焦环FR与下部电极20之间设置有环27。环27由绝缘体形成。

也可以是，等离子体处理装置1还具备筒状部28和筒状部29。筒状部28沿着支承台16和支承体18的外周延伸。筒状部28设置于筒状部29上。筒状部28由具有耐腐蚀性的绝缘体形成。筒状部28由例如石英形成。筒状部29沿着支承体18的外周延伸。筒状部29由具有耐腐蚀性的绝缘体形成。筒状部29由例如石英形成。

顶部14以关闭腔室10的上端开口的方式设置。顶部14包括上部电极30。顶部14还能够包括构件32和构件34。构件32是大致环状的板，由铝这样的金属形成。构件32隔着随后论述的构件58设置于腔室10的侧壁上。在构件32形成有流路32f。流路32f在构件32内以绕环状的构件32一周的方式延伸。从冷机单元40向流路32f供给制冷剂。冷机单元40设置于腔室10的外部。冷机单元40向流路32f供给液状的制冷剂(例如冷却水)。供给到流路32f的制冷剂返回冷机单元40。该冷机单元40能够以例如4L/min以上的流量向流路32f供给制冷剂。构件34设置于上部电极30与构件32之间。构件34相对于轴线AX在周向上延伸。构件34由石英这样的绝缘体形成。此外，O形密封圈这样的密封构件35a介于上部电极30与构件34之间。O形密封圈这样的密封构件35b介于构件34与构件32之间。

上部电极30包括顶板36和支承体38。顶板36具有大致圆盘形状。顶板36与内部空间10s接触。在顶板36形成有多个气体喷出孔36h。多个气体喷出孔36h在板厚方向(铅垂方向)上贯通顶板36。顶板36由硅、氧化铝、或石英形成。或者，也可以是，顶板36是通过在铝这样的导体制的构件的表面上形成耐腐蚀性的膜而构成的。耐腐蚀性的膜由例如氧化铝或氧化钇这样的材料形成。

支承体38设置于顶板36上。支承体38将顶板36支承成拆装自由。支承体38由例如铝形成。在支承体38形成有流路38f。流路38f在支承体38内呈例如涡旋状延伸。从冷机单元40向流路38f供给制冷剂。冷机单元40向流路38f供给液状的制冷剂(例如冷却水)。供给到流路38f的制冷剂返回冷机单元40。该冷机单元40能够以例如4L/min以上的流量向流路38f供给制冷剂。

在支承体38的内部形成有气体扩散室38d。在支承体38形成有多个孔38h。多个孔38h从气体扩散室38d向下方延伸并与多个气体喷出孔36h分别连接。在支承体38设置有端口38p。端口38p与气体扩散室38d连接。在端口38p经由阀组42、流量控制器组43、以及阀组44连接有气源组41。

气源组41包括多个气源。阀组42和阀组44分别包括多个阀。流量控制器组43包括多个流量控制器。多个流量控制器分别是质量流量控制器或压力控制式的流量控制器。气源组41的多个气源分别经由阀组44的对应的阀、流量控制器组43的对应的流量控制器、以及阀组42的对应的阀与端口38p连接。在等离子体处理装置1中，向气体扩散室38d供给分别来自从气源组41的多个气源中选择的一个以上的气源的气体。供给到气体扩散室38d的气体从多个气体喷出孔36h向内部空间10s供给。

等离子体处理装置1还具备第1高频电源51和第2高频电源52。第1高频电源51是产生等离子体生成用的第1高频电力的电源。第1高频电力的频率是例如27MHz以上。第1高频电源51经由匹配器53与下部电极20电连接。匹配器53具有用于使负载侧(下部电极20侧)的阻抗与第1高频电源51的输出阻抗匹配的匹配电路。此外，也可以是，第1高频电源51经由匹配器53与上部电极30连接，而不与下部电极20连接。

第2高频电源52是产生用于向基板W吸引离子的第2高频电力的电源。第2高频电力的频率是例如13.56MHz以下。第2高频电源52经由匹配器54与下部电极20电连接。匹配器54具有用于使负载侧(下部电极20侧)的阻抗与第2高频电源52的输出阻抗匹配的匹配电路。

等离子体处理装置1还具备构件58(沉积屏蔽件、环状保护构件)。构件58部分设置于内部空间10s中。另外，构件58规定等离子体处理空间。即，构件58的一部分在内部空间10s中暴露于等离子体。构件58从内部空间10s朝向腔室10的外侧延伸而相对于腔室10的外侧的空间暴露。

在本实施方式中，构件58沿着腔室10的内壁面延伸，以便抑制由等离子体处理产生的副生成物堆积于腔室10的内壁面。即，构件58保护腔室10的内壁面。具体而言，构件58沿着腔室主体12的内壁面或第2构件12b的内壁面延伸。构件58具有环状(大致圆筒形状)。构件58能够通过在铝这样的导体制的构件的表面上形成耐腐蚀性的膜而构成。耐腐蚀性的膜由例如氧化铝或氧化钇这样的材料形成。

在本实施方式中，构件58被夹持在腔室主体12与顶部14之间。例如，构件58被夹持在腔室主体12的第2构件12b与顶部14的构件32之间。

在本实施方式中，也可以是，等离子体处理装置1还具备衬垫59。衬垫59呈板状，绕轴线AX在周向上延伸。衬垫59设置于构件58与腔室10之间。衬垫59由例如导体形成。衬垫59也可以由具有比铝的导热系数低的导热系数的材料形成。衬垫59也可以由例如不锈钢形成。衬垫59只要是具有比铝的导热系数低的导热系数的材料，就也可以由除了不锈钢以外的材料形成。此外，衬垫59也可以由铝形成。

在本实施方式中，衬垫59设置于构件58与第2构件12b之间。在本实施方式中，使用螺钉60a将衬垫59和第2构件12b固定于第1构件12a。螺钉60a贯通衬垫59和第2构件12b而与第1构件12a的螺纹孔螺纹结合。使用螺钉60b将构件58固定于衬垫59。螺钉60b贯通构件58而与衬垫59的螺纹孔螺纹结合。根据本实施方式，即使为了例如其维护而从腔室10拆卸构件58，衬垫59和第2构件12b也保持被螺钉60a固定到第1构件12a的状态。因而，能够在维持衬垫59和第2构件12b的固定的状态下从腔室10拆卸构件58。

等离子体处理装置1还具备加热器单元62。加热器单元62包括主体62m和加热器62h。加热器62h构成为对构件58进行加热。加热器62h能够是电阻加热元件。加热器62h设置于主体62m内。主体62m与构件58热接触。在本实施方式中，主体62m与构件58物理接触。主体62m由铝这样的导体形成。加热器62h构成为，隔着主体62m对构件58进行加热。

在本实施方式中，主体62m是大致环状的板，以包围上部电极30的方式在周向上延伸。在本实施方式中，顶部14还包括构件56。构件56是大致环状的板。构件56在顶板36的径向外侧的区域中在周向上延伸。径向是相对于轴线AX放射的方向。加热器单元62设置于构件56与构件32之间且构件34与构件58之间。

在主体62m与其周围的构件之间设置有O形密封圈这样的密封构件，以便使包括内部空间10s在内的减压环境与大气压环境分离。具体而言，在主体62m与构件32之间设置有密封构件63a。

在构件58与支承体18之间设置有阻挡构件72。在本实施方式中，阻挡构件72具有大致圆筒形状。阻挡构件72的上端形成为凸缘状。阻挡构件72的下端形成为大致环形状，向径向内侧延伸。阻挡构件72的上端的外缘与构件58的下端结合。阻挡构件72的下端的内缘被夹持在筒状部29与底板17之间。阻挡构件72由铝这样的导体制的板形成。在阻挡构件72的表面形成有耐腐蚀性的膜。耐腐蚀性的膜由例如氧化铝或氧化钇这样的材料形成。在阻挡构件72形成有多个贯通孔。

内部空间10s包括在阻挡构件72的下方延伸的排气区域。在排气区域连接有排气装置74。排气装置74包括自动压力控制阀这样的压力调整器和涡轮分子泵这样的减压泵。

在构件58形成有开口(第2开口部)58p。开口58p以与开口12p面对的方式形成于构件58。当在内部空间10s与腔室10的外部之间输送基板W时，基板W通过开口12p和开口58p。

也可以是，等离子体处理装置1还具备开闭器机构76。开闭器机构76以对开口58p进行开闭的方式构成。另外，开闭器机构76以对用于向等离子体处理空间输送基板W的开口12p进行开闭的方式构成。开闭器机构76具有阀芯76v(开闭器)和轴体76s。开闭器机构76还能够具有筒体76a、密封部76b、壁部76w、以及驱动部76d。

阀芯76v在配置于开口58p内的状态下关闭开口58p。另外，阀芯76v配置于腔室10的侧壁的内侧，对用于向等离子体处理空间输送基板W的开口12p进行开闭。阀芯76v由轴体76s支承。即，轴体76s与阀芯76v连结。轴体76s从阀芯76v向下方延伸。轴体76s包括主部76m和凸缘76f。主部76m形成为大致筒状。即，轴体76s在其内部提供有空腔76c。凸缘76f设置于主部76m的上端上。阀芯76v设置于凸缘76f上。轴体76s的空腔76c也形成于凸缘76f中。在凸缘76f中设置有加热器76h。加热器76h是例如电阻加热元件。加热器76h构成为，借助凸缘76f加热阀芯76v。

在阀芯76v的内部设置有供调温流体(制冷剂、热介质)流通的流路76r。经由通过空腔76c的导入管78a向流路76r导入调温流体。调温流体在流路76r中循环，并从空腔76c排出。此外，也可以具备检测调温流体的流量的流量计、调整调温流体的流量的调节器等。随后论述的控制部80根据从内部空间10s的等离子体向阀芯76v的热量输入量，控制向流路76r供给的调温流体的流量。另外，控制部80根据从内部空间10s的等离子体向阀芯76v的热量输入量，控制加热器76h。由此，能够将阀芯76v的温度设为所期望的温度范围。此外，调温流体的种类没有限定，例如，既可以是干燥空气等气体，也可以是冷却水等液体。

筒体76a呈筒形状。筒体76a直接地或间接地固定于腔室主体12。轴体76s的主部76m在筒体76a中通过并能够上下移动。驱动部76d产生用于使轴体76s的主部76m上下移动的动力。驱动部76d包括例如马达。

密封部76b设置于筒体76a中。密封部76b关闭筒体76a与轴体76s的主部76m之间的间隙，确保内部空间10s的气密。密封部76b没有限定，能够是O形密封圈或磁性流体密封件。壁部76w在筒体76a与腔室主体12之间延伸。壁部76w关闭筒体76a与腔室主体12之间的间隙，确保内部空间10s的气密。

等离子体处理装置1还具备供给器(流体供给器)78。供给器78构成为，经由导入管78a向阀芯76v的流路76r供给调温流体。导入管78a的一端与供给器78连接，导入管78a通过轴体76s的空腔76c，导入管78a的另一端与设置到凸缘76f的接头(未图示)连接。在凸缘76f形成有从接头连接到阀芯76v的流路76r的入口的入口侧流路76e。另外，在凸缘76f形成有从流路76r的出口连接到空腔76c的出口侧流路(未图示)。从供给器78供给来的作为调温流体的干燥空气通过导入管78a、入口侧流路76e，向流路76r的入口供给。干燥空气在流路76r中循环，从流路76r的出口经由凸缘76f的出口侧流路、空腔76c向装置外排气。此外，以调温流体是干燥空气、向装置外排气的情况为例进行了说明，但并不限于此，也可以构成为，具备从凸缘76f的出口侧流路连接到供给器78的排出管，调温流体在供给器78与阀芯76v的流路76r之间循环。

在本实施方式中，等离子体处理装置1还能够具备控制部(控制装置)80。控制部80构成为，控制等离子体处理装置1的各部。控制部80是例如计算机装置。控制部80具有处理器、存储部、键盘这样的输入装置、显示装置、以及信号的输入输出接口。在存储部中存储有控制程序和制程数据。处理器执行控制程序，按照制程数据经由输入输出接口向等离子体处理装置1的各部送出控制信号。

接着，使用图4和图5而进一步说明具有流路76r的阀芯76v(76v1～76v4)的结构的一个例子。

(第1例的阀芯)

图4的(a)是第1例的阀芯76v1的分解立体图，图4的(b)是使第1例的阀芯76v1中的流路76r1的形状模型化后的立体图。

阀芯76v1具有阀芯主体111和流路形成构件(路径模块)112。在阀芯主体111，从下部形成有凹部111a。流路形成构件112适合于凹部111a内。通过流路形成构件112插入于凹部111a，形成流路76r1。即，凹部111a和流路形成构件112规定流路76r1。阀芯主体111和流路形成构件112利用电子束焊接等焊接。

流路形成构件112具有圆弧状的基部112a和从基部112a向上方向延伸的圆弧板部112b。在基部112a和圆弧板部112b形成有用于形成流路76r1的槽。另外，阀芯主体111的凹部111a具有能够插入基部112a和圆弧板部112b的形状。

流路76r1具有入口113、流路114～118、以及出口119。入口113在将阀芯76v1固定于凸缘76f之际与在凸缘76f形成的入口侧流路76e连通。入口113与流路114连接。流路114形成于流路形成构件112的内周面侧(靠近支承台16的一侧)，是水平且沿着阀芯76v1的形状呈圆弧状延伸的流路。流路115形成于流路形成构件112的内周面侧，是以连接流路114和流路116的方式在铅垂方向上延伸的流路。流路116形成于流路形成构件112上，是水平且沿着阀芯76v1的形状呈圆弧状延伸的流路。流路117形成于流路形成构件112的外周面侧，是以连接流路116和流路118的方式在铅垂方向上延伸的流路。流路118形成于流路形成构件112的外周面侧，是水平且沿着阀芯76v1的形状呈圆弧状延伸的流路。出口119在将阀芯76v1固定于凸缘76f之际与在凸缘76f形成的出口侧流路(未图示)连通。出口119与流路118连接。

从供给器78供给来的调温流体通过导入管78a、入口侧流路76e，向流路76r1的入口113供给。从入口113供给来的调温流体从流路114分支成多个流路115而流动，在流路116中合流。之后，调温流体再次向多个流路117分支而流动，在流路118中合流，从出口119经由凸缘76f的出口侧流路(未图示)、空腔76c向装置外排气。

(第2例的阀芯)

图4的(c)是第2例的阀芯76v2的分解立体图，图4的(d)是使第2例的阀芯76v2中的流路76r2的形状模型化后的立体图。

阀芯76v2具有阀芯主体121和流路形成构件(路径模块)122。在阀芯主体121，从下部形成有凹部121a。流路形成构件122适合于凹部121a内。通过流路形成构件122插入于凹部121a，形成流路76r2。即，凹部121a和流路形成构件122规定流路76r2。阀芯主体121和流路形成构件122利用电子束焊接等焊接。

流路形成构件122具有圆弧状的基部122a和从基部122a向上方向延伸的板部122b。在基部122a形成有用于形成流路76r2的槽。另外，阀芯主体121的凹部121a具有能够插入基部122a的形状和多个孔部。板部122b分别插入于孔部。

流路76r2具有入口123、流路124～128、以及出口129。入口123在将阀芯76v2固定于凸缘76f之际与在凸缘76f形成的入口侧流路76e连通。入口123与流路124连接。流路124形成于流路形成构件122的内周面侧，是水平且沿着阀芯76v2的形状呈圆弧状延伸的流路。流路125形成于流路形成构件122的内周面侧，是以连接流路124和流路126的方式在铅垂方向上延伸的流路。流路126形成于流路形成构件122上，是水平且沿着阀芯76v2的形状呈圆弧状延伸的流路。流路127形成于流路形成构件122的外周面侧，以连接流路126和流路128的方式在铅垂方向上延伸的流路。流路128形成于流路形成构件122的外周面侧，是水平且沿着阀芯76v2的形状呈圆弧状延伸的流路。出口129在将阀芯76v2固定于凸缘76f之际与在凸缘76f形成的出口侧流路(未图示)连通。出口129与流路128连接。

从供给器78供给来的调温流体通过导入管78a、入口侧流路76e，向流路76r2的入口123供给。从入口123供给来的调温流体从流路124向多个流路125分支而流动，分别在流路125、126、127中流动，在流路128中合流，从出口129经由凸缘76f的出口侧流路(未图示)、空腔76c向装置外排气。

(第3例的阀芯)

图5的(a)是第3例的阀芯76v3的分解立体图，图5的(b)是使第3例的阀芯76v3中的流路76r3的形状模型化后的立体图。

阀芯76v3具有阀芯主体131和盖构件132。在阀芯主体131的外周面侧形成有凹部131a。阀芯主体131的凹部131a具有供盖构件132嵌合的下挖部131b和形成于下挖部131b的底面(第1面)的槽131c。盖构件132覆盖下挖部131b的底面(第1面)。通过盖构件132与下挖部131b嵌合，形成流路76r3。即，下挖部131b的底面(第1面)和盖构件132规定流路76r3。阀芯主体131和盖构件132利用电子束焊接等焊接。

流路76r3具有入口133、流路134、135、出口136、流路137、138、以及出口139。其中，流路134、135、137、138以水平地蜿蜒曲折的方式形成。入口133在将阀芯76v3固定于凸缘76f之际与在凸缘76f形成的入口侧流路76e连通。入口133与分支的流路134、137连接。流路134是在阀芯主体131的水平方向的一侧(在图5的(b)中是左侧)一边在水平方向上往复一边朝向上方的去往流路。流路134与流路135连接。流路135是在阀芯主体131的水平方向的一侧一边在水平方向上往复一边朝向下方的返回流路。流路135与出口136连接。出口136在将阀芯76v3固定于凸缘76f之际与在凸缘76f形成的出口侧流路(未图示)连通。流路137是在阀芯主体131的水平方向的另一侧(在图5的(b)中是右侧)一边在水平方向上往复一边朝向上方的去往流路。流路138与流路137连接。流路138是在阀芯主体131的水平方向的另一侧一边在水平方向上往复一边朝向下方的返回流路。流路138与出口139连接。出口139在将阀芯76v3固定与凸缘76f之际与在凸缘76f形成的出口侧流路(未图示)连通。此外，在阀芯主体131的水平方向的一侧(在图5的(b)中是左侧)，返回的流路135配置于比去往的流路134靠外侧(左侧)的位置。另外，在阀芯主体131的水平方向的另一侧(在图5的(b)中是右侧)，返回的流路138配置于比去往的流路137靠外侧(右侧)的位置。

从供给器78供给来的调温流体通过导入管78a、入口侧流路76e，向流路76r3的入口133供给。从入口133供给来的调温流体向流路134、137分支而流动。流路134的调温流体在流路135中流动，从出口136经由凸缘76f的出口侧流路(未图示)、空腔76c向装置外排气。另外，流路137的调温流体在流路138中流动，从出口139经由凸缘76f的出口侧流路(未图示)、空腔76c向装置外排气。

此外，用于形成流路134、135、137、138的槽131c说明为形成于阀芯主体131的槽，但并不限于此，既可以在盖构件132的内周面侧形成槽，也可以在阀芯主体131和盖构件132这两者形成槽。即，流路76r3(流路134、135、137、138)也可以由在下挖部131b的底面(第1面)和盖构件132中的至少一个形成的槽规定。

(第4例的阀芯)

图5的(c)是第4例的阀芯76v4的分解立体图，图5的(d)是使第4例的阀芯76v4中的流路76r4的形状模型化后的立体图。

阀芯76v4具有阀芯主体141和盖构件142。在阀芯主体141的外周面侧形成有凹部141a。阀芯主体141的凹部141a具有供盖构件142嵌合的下挖部141b和在下挖部141b的底面(第1面)形成的槽141c。盖构件142覆盖下挖部141b的底面(第1面)。通过盖构件142与下挖部141b嵌合，形成流路76r4。即，下挖部141b的底面(第1面)和盖构件142规定流路76r4。阀芯主体141和盖构件142利用电子束焊接等焊接。

流路76r4具有入口143、流路144、145、出口146、流路147、148、以及出口149。其中，流路144、145、147、148以水平地蜿蜒曲折的方式形成。入口143在将阀芯76v4固定于凸缘76f之际与在凸缘76f形成的入口侧流路76e连通。入口143与分支的流路144、147连接。流路144是在阀芯主体141的水平方向的一侧(在图5的(d)中是左侧)一边在水平方向上往复一边朝向上方的去往流路。流路144与流路145连接。流路145是在阀芯主体141的水平方向的一侧一边在水平方向上往复一边朝向下方的返回流路。流路145与出口146连接。出口146在将阀芯76v4固定于凸缘76f之际与在凸缘76f形成的出口侧流路连通。流路147是在阀芯主体141的水平方向的另一侧(在图5的(d)中是右侧)一边在水平方向上往复一边朝向上方的去往流路。流路148与流路147连接。流路148是在阀芯主体141的水平方向的另一侧一边在水平方向上往复一边朝向下方的返回流路。流路148与出口149连接。出口149在将阀芯76v4固定于凸缘76f之际与在凸缘76f形成的出口侧流路连通。此外，在阀芯主体141的水平方向的一侧(在图5的(d)中是左侧)，去往的流路144配置于比返回的流路145靠外侧(左侧)的位置。另外，在阀芯主体141的水平方向的另一侧(在图5的(b)中是右侧)，去往的流路147配置于比返回的流路148靠外侧(右侧)的位置。

从供给器78供给来的调温流体通过导入管78a、入口侧流路76e，向流路76r4的入口143供给。从入口143供给来的调温流体向流路144、147分支而流动。流路144的调温流体在流路145中流动，从出口146经由凸缘76f的出口侧流路(未图示)、空腔76c向装置外排气。另外，流路147的调温流体在流路148中流动，从出口149经由凸缘76f的出口侧流路(未图示)、空腔76c向装置外排气。

此外，用于形成流路144、145、147、148的槽141c说明为在阀芯主体141形成的槽，但并不限于此，既可以是在盖构件142的内周面侧形成槽，也可以在阀芯主体141和盖构件142这两者形成槽。即，流路76r4(流路144、145、147、148)也可以由在下挖部141b的底面(第1面)和盖构件142中的至少一个形成的槽规定。

另外，如第3例、第4例所示的阀芯76v3、76v4这样，在阀芯主体131、141的外周面形成较浅的凹部131a、141a(下挖部131b、141b和槽131c、141c)的加工容易，能够降低制作成本。另外，第3例、第4例的盖构件132、142的形状简单，能够降低制作成本。

另外，在从阀芯主体141的周向中央下部供给调温流体的结构中，阀芯76v的内周面上的热分布成为周向中央下部的温度较低、朝向周向外侧上部而温度变高的热分布。通过如第4例这样将去往的流路144、147配置于比返回的流路145、148靠外侧的位置，能够恰当地冷却周向外侧而降低阀芯76v的内周面上的热分布的温度差。

另外，如图5的(c)所示，在第4例所示的阀芯76v4中，阀芯主体141在下挖部141b的周向中央具有未下挖的分隔部141d。另外，在盖构件142的相对应的位置具有缺口部142d。根据这样的结构，在将盖构件142焊接到阀芯主体141之际，能够抑制盖构件142从下挖部141b的底面浮起。

以上，作为具有流路76r的阀芯76v，以图4和图5所示的阀芯76v1～76v4为例进行了说明，但阀芯76v的构造和流路76r的构造并不限于此。

图6是表示在等离子体处理装置中在对基板W实施了蚀刻处理之际附着到基板W的微粒的位置和数量的图。图6的(a)表示本实施方式的等离子体处理装置1的情况，图6的(b)表示参考例的等离子体处理装置的情况。其中，参考例的等离子体处理装置在流路76r未形成于阀芯76v这点与本实施方式的等离子体处理装置1不同。其他结构与本实施方式的等离子体处理装置1同样，省略重复的说明。另外，在图6中，阀芯76v(开口12p、开口58p)的位置位于下方。

在本实施方式和参考例的等离子体处理装置中，以以下的条件对基板W实施了蚀刻处理。

压力：10mTorr～30mTorr

气体种类：C₄F₆/C₄F₈/NF₃/O₂

第1高频电力：5000W～6000W

第2高频电力：10000W～20000W

DC：-500W～-1000W

另外，在蚀刻处理之际，在腔室10内产生微粒，所产生的微粒附着于腔室10的内壁面、基板W。图6表示经过10小时后的状态下的0.035μm以上的微粒。

如图6的(b)所示，在参考例的等离子体处理装置中，基板W上的微粒的数量是293个。另外，能够确认微粒的位置偏向阀芯76v侧。

相对于此，如图6的(a)所示，在本实施方式的等离子体处理装置1中，基板W上的微粒的数量是13个。另外，能够确认看不到微粒的位置的偏置。

以上，根据本实施方式的等离子体处理装置1，在阀芯76v形成有供调温流体流动的流路76r。通过具有这样的结构，使阀芯76v的热向调温流体散热而能够降低阀芯76v的内周面的温度。因而，控制部80控制加热器76h，从而能够调整阀芯76v的温度。

另外，控制部80控制阀芯76v的温度，以便降低构件58与阀芯76v之间的温度差。根据本实施方式的等离子体处理装置1，能够降低由构件58的内周面和阀芯76v的内周面形成的圆筒面上的温度差。由此，能够使内部空间10s的周向上的温度的均匀性提高。

另外，通过降低阀芯76v的温度，微粒附着于阀芯76v的内周面。即，利用阀芯76v的内周面捕获内部空间10s中的微粒，从而能够降低基板W上的微粒的数量。同样地，通过降低构件58的温度，微粒附着于构件58的内周面。即，利用构件58的内周面捕获内部空间10s中的微粒，从而能够降低基板W上的微粒的数量。

即，根据本实施方式的等离子体处理装置1，能够降低附着于基板W的微粒的数量，能够降低微粒的位置的偏置。

接着，使用图7而对供给器78向阀芯76v供给的干燥空气(调温流体)的流量和阀芯76v的温度的设定方法进行说明。

图7是表示阀芯76v的温度与加热器76h的操作量(MV：Manipulated Variable)之间的关系的图表。另外，左列的图表(图7的(a)、图7的(b))表示干燥空气的流量设为30L/min、阀芯76v的设定温度设为120℃的情况。其中，阀芯76v的设定温度是加热阀芯76v的加热器76h的温度。中央的列的图表(图7的(c)、图7的(d))表示干燥空气的流量设为60L/min、阀芯76v的设定温度设为120℃的情况。右列的图表(图7的(e)、图7的(f))表示干燥空气的流量设为60L/min、阀芯76v的设定温度设为100℃的情况。另外，上行图表(图7的(a)、图7的(c)、图7的(e))是表示蚀刻处理时的阀芯76v的温度的时间变化的图表。下行图表(图7的(b)、图7的(d)、图7的(f))是表示在蚀刻处理时控制了加热器76h的操作量以便使阀芯76v的温度成为所设定的温度之际的阀芯76v的温度和加热器76h的操作量的时间变化的图表。另外，温度T1是阀芯76v关闭构件58的开口58p之际的构件58的温度，温度T2是阀芯76v打开构件58的开口58p之际的构件58的温度。

在干燥空气的流量设为30L/min、阀芯76v的设定温度设为120℃的情况下，如图7的(a)所示，表示阀芯76v的温度超过温度T1、阀芯76v的冷却能力不足。另外，如图7的(b)所示，表示即使加热器76h的操作量为0也未将阀芯76v的温度保持一定。

在干燥空气的流量设为60L/min、阀芯76v的设定温度设为100℃的情况下，如图7的(e)所示，阀芯76v的温度保持在温度T1～温度T2的范围内。然而，如图7的(f)所示，表示即使加热器76h的操作量为0也未将阀芯76v的温度保持一定。

相对于此，在干燥空气的流量设为60L/min、阀芯76v的设定温度设为120℃的情况下，如图7的(c)所示，阀芯76v的温度保持在温度T1～温度T2的范围内。另外，如图7的(d)所示，表示在能够控制加热器76h的操作量的范围内能够将阀芯76v的温度保持一定。

如此，能够决定干燥空气的流量和阀芯76v的设定温度，以便使阀芯76v的温度处于温度T1～温度T2的范围内，且在能够控制加热器76h的操作量的范围内能够将阀芯76v的温度保持一定。

接着，对于第1例～第4例的阀芯76v1～76v4，进行了模拟。图8是表示第1例～第4例的阀芯76v1～76v4中的温度分布的模拟结果的一个例子的图。图9是表示在第1例～第4例的阀芯76v1～76v4中使干燥空气流量(Air流量)变化了之际的阀芯76v和凸缘76f的温度、流路的入口和出口的压力的模拟的一个例子的图。其中，空载(IDLE)时设为利用加热器76h以发热量120W加热阀芯76v，工艺(PROCESS)时设为利用来自等离子体的热量输入量120W加热阀芯76v，而进行了模拟。

另外，图8的上层表示在工艺时未供给干燥空气的情况(0L/min)下的温度分布的模拟结果的一个例子。图8的下层表示在工艺时供给干燥空气的情况(20L/min)下的温度分布的模拟结果的一个例子。另外，在图8中，阀芯76v中的最大温度与最低温度之间的温度差一并记载为温度分布Δ。

如对比图8的上层和下层而表示那样，在第1例～第4例的阀芯76v1～76v4任一个中，都通过供给干燥空气，冷却阀芯76v1～76v4。另外，如图8的上层所示，在工艺时未供给干燥空气的情况下，第1例～第4例的阀芯76v1～76v4的温度分布Δ大致相等。另外，如图8的下层所示，在工艺时供给干燥空气的情况下，第4例的阀芯76v4的温度分布Δ比其他阀芯76v1～76v3的温度分布Δ小。

在图9的上层表示在第1例～第4例的阀芯76v1～76v4的空载时使干燥空气流量(Air流量)以0L/min、10L/min、20L/min、30L/min变化了之际的阀芯76v和凸缘76f的温度[℃]。在图9的中段表示在第1例～第4例的阀芯76v1～76v4的工艺时使干燥空气流量(Air流量)以0L/min、10L/min、20L/min、30L/min变化了之际的阀芯76v和凸缘76f的温度[℃]。在图9的下层表示在第1例～第4例的阀芯76v1～76v4中使干燥空气流量(Air流量)以10L/min、20L/min、30L/min变化了之际的入口(INLET)和出口(OUTLET)处的压力[MPa]以及作为它们的压力差的压损。此外，对于压损，在入口与出口的压力差足够小的情况下，以“-”表示。

如图9的上层和中段所示，在第1例～第4例的阀芯76v1～76v4任一个中，都具有相等的冷却能力。另外，如图9的下层所示，压损是几Pa左右，足够小。

以上，对基板处理装置的实施方式等进行了说明，但本公开并不限定于上述实施方式等，在权利要求书所记载的本公开的主旨的范围内能够进行各种变形、改良。

另外，本实施方式的等离子体处理装置也能够适用于ALD(原子层沉积：AtomicLayer Deposition)装置、CCP(电容耦合等离子体：Capacitively Coupled Plasma)、ICP(电感耦合等离子体：Inductively Coupled Plasma)、径向线缝隙天线(Radial Line SlotAntenna)、ECR(电子回旋共振等离子体：Electron Cyclotron Resonance Plasma)，HWP(螺旋波等离子体：Helicon Wave Plasma)中任一类型。另外，作为基板处理装置的一个例子，列举等离子体处理装置而进行了说明，不过，基板处理装置是对基板实施预定的处理(例如成膜处理、蚀刻处理等)的装置即可，并不限定于等离子体处理装置。例如也可以是CVD装置。

在本说明书中，作为基板的一个例子，列举晶圆(半导体晶圆)W而进行了说明。不过，基板并不限于此，也可以是LCD(液晶显示器：Liquid Crystal Display)、FPD(平板显示器：Flat Panel Display)所使用的各种基板、光掩模、CD基板、印刷基板等。

另外，也可以在阀芯76v具有使与在流路76r中流通的调温流体之间的接触面积增加的换热促进构件(未图示)。例如，换热促进构件设置为从阀芯76v的内壁面朝向流路76r内突出的突起部。换言之，换热促进构件以阻碍在流路76r内流动的调温流体的流动的方式配置。换热促进构件能够使与在流路76r中流动的调温流体之间的接触面积增加，促进阀芯76v与调温流体之间的换热。

另外，阀芯76v具备：外壳构件，其具有内部空间；和分隔构件，其在外壳构件的内部空间形成流路76r。例如，在图4的(a)所示的第1例的阀芯76v1中，阀芯主体111和流路形成构件112的基部112a形成具有作为内部空间的凹部111a的外壳构件，流路形成构件112的圆弧板部112b形成分隔构件。在图4的(c)所示的第2例的阀芯76v2中也同样。例如，在图5的(a)所示的第3例的阀芯76v3中，阀芯主体131和盖构件132形成外壳构件，下挖部131b中的未形成槽131c的部分形成分隔构件。在图5的(c)所示的第4例的阀芯76v4中也同样。

另外，设置于流路76r的换热促进构件也可以以从内侧支承外壳构件的方式形成。由此，能够确保空心构造的阀芯76v的强度、刚性。换热促进构件既可以具有例如网眼状、柱状的构造，也可以具有格子构造(lattice构造)。此外，换热促进构件的形状、配置并不限定于这些。

另外，换热促进构件也可以与外壳构件和分隔构件中的至少一者一体地成形。例如，在图4的(a)所示的第1例的阀芯76v1中，换热促进构件也可以与作为分隔构件的圆弧板部112b一体成形。另外，在作为外壳构件的阀芯主体111中，换热促进构件也可以与凹部111a的内壁面一体成形。在图4的(c)所示的第2例的阀芯76v2中也同样。例如，在图5的(a)所示的第3例的阀芯76v3中，换热促进构件也可以与作为外壳构件和分隔构件的阀芯主体131一体成形。另外，换热促进构件也可以与作为外壳构件的盖构件132一体成形。在图5的(c)所示的第4例的阀芯76v4中也同样。由此，能够削减零部件个数。另外，阀芯76v的外壳构件、分隔构件、换热促进构件也可以一体成形。

另外，阀芯76v也可以利用3D打印技术、增材制造(Additive Manufacturing)技术制造。具体而言，能够使用采用了金属材料的层叠造形技术。例如，能够使用通过向金属粉末照射激光、电子束而使金属粉末烧结来进行造形的造形技术、通过一边供给金属粉末、金属丝一边利用激光、电子束使材料熔融、堆积来进行造形的造形技术等。此外，这些造形方法是一个例子，并不限于此。

Claims (10)

1.一种基板处理装置，其具有：

腔室，其是具有等离子体处理空间的腔室，所述腔室的侧壁具有用于向所述等离子体处理空间内输送基板的开口部；和

开闭器，其配置于所述侧壁的内侧，对所述开口部进行开闭，

所述开闭器具有用于调温流体的流路。

2.根据权利要求1所述的基板处理装置，其中，

所述开闭器具有：

主体，其具有第1面；和

盖构件，其覆盖所述第1面，

所述第1面和所述盖构件规定所述流路。

3.根据权利要求2所述的基板处理装置，其中，

所述流路由在所述第1面和所述盖构件中的至少一者形成的槽规定。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的基板处理装置，其中，

该基板处理装置具备：

流体供给器，其向所述流路供给所述调温流体；

加热器，其加热所述开闭器；以及

控制装置，

所述控制装置控制所述加热器，以便控制所述开闭器的温度。

5.根据权利要求4所述的基板处理装置，其中，

该基板处理装置还具有规定所述等离子体处理空间的环状保护构件，

所述控制装置构成为，控制所述开闭器的温度，以便降低所述环状保护构件与所述开闭器之间的温度差。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的基板处理装置，其中，

所述流路具有：

入口；

出口；

去往流路，其从所述入口水平地蜿蜒曲折；以及

返回流路，其向所述出口水平地蜿蜒曲折。

7.根据权利要求6所述的基板处理装置，其中，

所述去往流路配置于所述返回流路的外侧。

8.根据权利要求1所述的基板处理装置，其中，

所述开闭器具有：

主体，其具有凹部；和

路径模块，其适合于所述凹部内，

所述凹部和所述路径模块规定所述流路。

9.根据权利要求1～8中任一项所述的基板处理装置，其中，

所述开闭器具有配置到所述流路内的至少1个突起部。

10.根据权利要求1～9中任一项所述的基板处理装置，其中，

所述开闭器利用3D打印技术或增材制造技术成形。

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