JP2014063972A - Plasma etching device and control method - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent a junction layer from peeling off.SOLUTION: A control method in one embodiment executes a first process on an object to be processed by controlling a base at a first temperature and controlling, at a second temperature, the temperature of an electrostatic chuck having a built-in heater and disposed on the placement stand of the base and in which the object to be processed is placed. The control method in one embodiment executes a second process on the object to be processed by controlling the base at a third temperature and controlling the temperature of the electrostatic chuck at a fourth temperature by the heater. Furthermore, the control method in one embodiment results in that a temperature difference between the first and the second temperatures and a temperature difference between the third and the fourth temperatures is a permissible temperature for a junction layer by which the base and the electrostatic chuck are joined.

Description

本発明の種々の側面及び実施形態は、プラズマエッチング装置及び制御方法に関するものである。   Various aspects and embodiments of the present invention relate to a plasma etching apparatus and a control method.

従来、基台（サセプタ）と静電チャックとの間に、基台と静電チャックとを接合する接合層を有するプラズマエッチング装置がある。接合層には、基台と静電チャックとの熱膨張又は熱収縮長の差値以上伸びる弾性体が用いられる。また、プラズマエッチング装置において、チラーによる基台の冷却と、静電チャックに内蔵されたヒーターによる静電チャックの加熱とを同時に行うことで、所定温度に制御する温度制御システムがある。   2. Description of the Related Art Conventionally, there is a plasma etching apparatus having a bonding layer for bonding a base and an electrostatic chuck between a base (susceptor) and the electrostatic chuck. For the bonding layer, an elastic body is used that extends more than the difference value of thermal expansion or thermal contraction length between the base and the electrostatic chuck. In addition, in a plasma etching apparatus, there is a temperature control system that controls a predetermined temperature by simultaneously performing cooling of a base by a chiller and heating of the electrostatic chuck by a heater built in the electrostatic chuck.

特開平０６−２８３５９４号公報Japanese Patent Laid-Open No. 06-283594 特開２０１１−１８７７５８号公報JP 2011-187758 A

しかしながら、上述の技術では、接合層が剥離することがあるという問題がある。例えば、ヒーターによる加熱により静電チャックの温度を上げることで、基台と静電チャックとの温度差が接合層により許容される許容温度を超えると、接合層が剥離することがある。   However, the above-described technique has a problem that the bonding layer may be peeled off. For example, if the temperature difference between the base and the electrostatic chuck exceeds the allowable temperature allowed by the bonding layer by raising the temperature of the electrostatic chuck by heating with a heater, the bonding layer may be peeled off.

開示する制御方法は、実施形態の一例において、基台を第１の温度で制御し、前記基台の載置面に配置されて被処理体が載置されるヒーターが内蔵された静電チャックの温度を第２の温度で制御し、前記被処理体に対して第１の処理を行う第１の処理工程を含む。また、開示する制御方法は、実施形態の一例において、前記基台を第３の温度で制御し、前記ヒーターにより前記静電チャックの温度を第４の温度で制御し、前記被処理体に対して第２の処理を行う第２の処理工程を含む。また、開示する制御方法は、実施形態の一例において、前記第１の温度と前記第２の温度との温度差、及び、前記第３の温度と前記第４の温度との温度差が、前記基台と前記静電チャックとを接合する接合層の許容温度となる。   The disclosed control method includes an electrostatic chuck that controls a base at a first temperature and includes a heater that is placed on a placement surface of the base and on which a target object is placed. A first processing step of controlling the temperature at a second temperature and performing a first processing on the object to be processed. Further, according to an example of the embodiment, the disclosed control method controls the base at a third temperature, controls the temperature of the electrostatic chuck at the fourth temperature by the heater, and controls the object to be processed. A second processing step for performing the second processing. Further, in the disclosed control method, in one example of the embodiment, the temperature difference between the first temperature and the second temperature, and the temperature difference between the third temperature and the fourth temperature are This is the allowable temperature of the bonding layer for bonding the base and the electrostatic chuck.

開示する制御方法の一つの実施形態によれば、接合層の剥離を防止可能となるという効果を奏する。   According to one embodiment of the disclosed control method, there is an effect that peeling of the bonding layer can be prevented.

図１は、第１の実施形態に係るプラズマエッチング装置の全体像を示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view showing an overall image of the plasma etching apparatus according to the first embodiment. 図２は、第１の実施形態における半導体ウエハ、静電チャック、サセプタ、フォーカスリング及びシール部材の位置関係を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a positional relationship among the semiconductor wafer, the electrostatic chuck, the susceptor, the focus ring, and the seal member in the first embodiment. 図３は、第１の実施形態におけるチラーの構造の一例を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating an example of the structure of the chiller according to the first embodiment. 図４は、第１の実施形態におけるプロセスコントローラにより実行されるフィードバック制御の処理手順の一例を示すフローチャートである。FIG. 4 is a flowchart illustrating an example of a processing procedure of feedback control executed by the process controller according to the first embodiment. 図５は、第１の実施形態における可変バルブの各操作量の一例を示す図である。FIG. 5 is a diagram illustrating an example of each operation amount of the variable valve in the first embodiment. 図６は、第１の実施形態におけるプロセスコントローラによる温度制御処理の流れの一例を示すためのフローチャートである。FIG. 6 is a flowchart for illustrating an example of a flow of a temperature control process by the process controller in the first embodiment. 図７は、第１の実施形態におけるプロセスコントローラによるエッチング処理の一例を示す図である。FIG. 7 is a diagram illustrating an example of an etching process performed by the process controller according to the first embodiment. 図８は、基台のチラー温度を一定にする場合について示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a case where the chiller temperature of the base is made constant. 図９は、第１の実施形態における効果の一例について示す図である。FIG. 9 is a diagram illustrating an example of the effect in the first embodiment. 図１０は、低温温調ユニット若しくは高温温調ユニットのいずれか一方からの冷媒のみを流路に流すチラーの構造の一例を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing an example of the structure of a chiller that allows only the refrigerant from either the low-temperature temperature control unit or the high-temperature temperature control unit to flow through the flow path. 図１１は、低温温調ユニット若しくは高温温調ユニットのいずれか一方からの冷媒のみを流路に流す場合における効果について示す図である。FIG. 11 is a diagram showing effects in the case where only the refrigerant from either the low-temperature temperature control unit or the high-temperature temperature control unit is passed through the flow path. 図１２は、基台内の冷媒の循環を停止するチラーの構造の一例を示す図である。FIG. 12 is a diagram showing an example of the structure of a chiller that stops the circulation of the refrigerant in the base.

以下に、開示するプラズマエッチング装置及び制御方法の実施形態について、図面に基づいて詳細に説明する。なお、本実施形態により開示する発明が限定されるものではない。各実施形態は、処理内容を矛盾させない範囲で適宜組み合わせることが可能である。   Hereinafter, embodiments of the disclosed plasma etching apparatus and control method will be described in detail with reference to the drawings. The invention disclosed by this embodiment is not limited. Each embodiment can be appropriately combined as long as the processing contents do not contradict each other.

（第１の実施形態）
第１の実施形態に係る制御方法は、実施形態の一例において、基台を第１の温度で制御し、基台の載置面に配置されて被処理体が載置されるヒーターが内蔵された静電チャックの温度を第２の温度で制御し、被処理体に対して第１の処理を行う第１の処理工程を含む。また、第１の実施形態に係る制御方法は、実施形態の一例において、基台を第３の温度で制御し、ヒーターにより静電チャックの温度を第４の温度で制御し、被処理体に対して第２の処理を行う第２の処理工程を含む。また、第１の実施形態に係る制御方法は、実施形態の一例において、第１の温度と第２の温度との温度差、及び、第３の温度と第４の温度との温度差が、基台と静電チャックとを接合する接合層の許容温度となる。 (First embodiment)
In the control method according to the first embodiment, in an example of the embodiment, the base is controlled at the first temperature, and a heater that is placed on the mounting surface of the base and on which the object to be processed is mounted is incorporated. And a first processing step of controlling the temperature of the electrostatic chuck with a second temperature and performing a first processing on the object to be processed. In addition, in the control method according to the first embodiment, in an example of the embodiment, the base is controlled at the third temperature, the temperature of the electrostatic chuck is controlled at the fourth temperature by the heater, and the object to be processed is controlled. A second processing step for performing the second processing is included. In the control method according to the first embodiment, in an example of the embodiment, the temperature difference between the first temperature and the second temperature, and the temperature difference between the third temperature and the fourth temperature are: This is an allowable temperature of the bonding layer for bonding the base and the electrostatic chuck.

また、第１の実施形態に係る制御方法は、実施形態の一例において、第１の温度と第４の温度との差が接合層の許容温度を超える場合、第１の処理の後、第１の温度を、第４の温度との温度差が接合層の許容温度となるように第３の温度に変更する変更工程を更に含む。   In addition, in the control method according to the first embodiment, in the example of the embodiment, when the difference between the first temperature and the fourth temperature exceeds the allowable temperature of the bonding layer, the first method is performed after the first process. The method further includes a changing step of changing the temperature to the third temperature so that the temperature difference from the fourth temperature becomes the allowable temperature of the bonding layer.

また、第１の実施形態に係る制御方法は、実施形態の一例において、基台は、基台内に設けられた流路をチラーによって冷却媒体が循環させられ、基台の温度は、冷却媒体の温度を制御することで制御される。   In the control method according to the first embodiment, in the exemplary embodiment, the base is configured such that the cooling medium is circulated by the chiller through the flow path provided in the base, and the temperature of the base is the cooling medium. It is controlled by controlling the temperature.

また、第１の実施形態に係るプラズマエッチング装置は、実施形態の一例において、基台と、基台の載置面に配置されて被処理体が載置される静電チャックと、基台と静電チャックとを接合する接合層と、静電チャック内に設けられたヒーターと、基台の温度を制御するチラーとを備える。また、第１の実施形態に係るプラズマエッチング装置は、実施形態の一例において、被処理体に対して第１の処理を行う際に、基台を第１の温度で制御しつつヒーターの温度を第２の温度で制御し、被処理体に対して第２の処理を行う際に、基台を第３の温度で制御しつつヒーターの温度を第４の温度で制御する制御部を備える。また、第１の実施形態に係るプラズマエッチング装置は、実施形態の一例において、第１の温度と第２の温度との温度差、及び、第３の温度と第４の温度との温度差が、接合層の許容温度である。   Moreover, the plasma etching apparatus according to the first embodiment includes, in an example of the embodiment, a base, an electrostatic chuck that is disposed on a mounting surface of the base and on which an object to be processed is mounted, and a base A bonding layer for bonding the electrostatic chuck, a heater provided in the electrostatic chuck, and a chiller for controlling the temperature of the base. In the plasma etching apparatus according to the first embodiment, the temperature of the heater is controlled while controlling the base at the first temperature when performing the first process on the object to be processed in the example of the embodiment. A control unit is provided that controls the temperature of the heater at the fourth temperature while controlling the base at the third temperature when the second process is performed on the object to be processed. In the plasma etching apparatus according to the first embodiment, the temperature difference between the first temperature and the second temperature and the temperature difference between the third temperature and the fourth temperature in the example of the embodiment are as follows. The allowable temperature of the bonding layer.

（第１の実施形態に係るプラズマエッチング装置の構成）
図１は、第１の実施形態に係るプラズマエッチング装置の全体像を示す断面図である。図２は、第１の実施形態における半導体ウエハ、静電チャック、サセプタ、フォーカスリング及びシール部材の位置関係を示す断面図である。 (Configuration of Plasma Etching Apparatus According to First Embodiment)
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an overall image of the plasma etching apparatus according to the first embodiment. FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a positional relationship among the semiconductor wafer, the electrostatic chuck, the susceptor, the focus ring, and the seal member in the first embodiment.

図１に示すように、プラズマエッチング装置１００は、チャンバー１を有する。チャンバー１は、外壁部に、導電性のアルミニウムで形成される。図１に示す例では、チャンバー１は、半導体ウエハ２をチャンバー１内に搬入又は搬出するための開口部３と、気密にシールする封止体を介して開閉可能なゲートバルブ４とを有する。封止剤とは、例えば、Ｏリングである。   As shown in FIG. 1, the plasma etching apparatus 100 has a chamber 1. The chamber 1 is formed of conductive aluminum on the outer wall portion. In the example shown in FIG. 1, the chamber 1 includes an opening 3 for loading or unloading the semiconductor wafer 2 into or from the chamber 1 and a gate valve 4 that can be opened and closed through a sealing body that hermetically seals. The sealant is, for example, an O-ring.

図１には示されていないが、チャンバー１には、ゲートバルブ４を介して、ロードロック室が連設される。ロードロック室には、搬送装置が設けられる。搬送装置は、半導体ウエハ２をチャンバー１内に搬入又は搬出する。   Although not shown in FIG. 1, a load lock chamber is connected to the chamber 1 via a gate valve 4. A transport device is provided in the load lock chamber. The transfer device carries the semiconductor wafer 2 into or out of the chamber 1.

また、チャンバー１は、側壁底部に、開口してチャンバー１内を減圧するための排出口１９を有する。排出口１９は、例えばバタフライ・バルブなどの開閉弁を介して図示しない真空排気装置に接続される。真空排気装置とは、例えば、ロータリーポンプ又はターボ分子ポンプ等である。   Further, the chamber 1 has a discharge port 19 for opening and decompressing the inside of the chamber 1 at the bottom of the side wall. The discharge port 19 is connected to a vacuum exhaust device (not shown) via an on-off valve such as a butterfly valve. The vacuum exhaust device is, for example, a rotary pump or a turbo molecular pump.

また、図１に示すように、プラズマエッチング装置１００は、チャンバー１の内部の底面中央部に、基台支持台５を有する。プラズマエッチング装置１００は、基台支持台５の上部に基台１０を有する。図１及び図２に示すように、プラズマエッチング装置１００は、基台１０の上部に静電チャック９を有する。また、プラズマエッチング装置１００は、基台１０の上部に、静電チャック９を取り囲むように設けられるフォーカスリング２１を有する。図１に示す例では、基台支持台５と基台１０とを分けて記載したが、基台支持台５と基台１０とを併せて基台とも称する。   As shown in FIG. 1, the plasma etching apparatus 100 has a base support 5 at the center of the bottom inside the chamber 1. The plasma etching apparatus 100 has a base 10 above the base support 5. As shown in FIGS. 1 and 2, the plasma etching apparatus 100 includes an electrostatic chuck 9 on an upper portion of a base 10. In addition, the plasma etching apparatus 100 has a focus ring 21 provided on the base 10 so as to surround the electrostatic chuck 9. In the example illustrated in FIG. 1, the base support 5 and the base 10 are described separately, but the base support 5 and the base 10 are also collectively referred to as a base.

また、図１及び図２に示すように、基台１０は、静電チャック９が設置される箇所と比較して、箇所の周辺の高さが高い。以下では、静電チャック９が設置される箇所と比較して高さが高い箇所を周辺凸部と称する。また、図２に示すように、静電チャック９の側面と、基台１０の周辺凸部と、サセプタの底辺とのうち、少なくとも２箇所と接触するシール部材２２を有する。シール部材２２は、例えば、Ｏリングである。   Further, as shown in FIGS. 1 and 2, the base 10 has a higher height in the vicinity of the place than the place where the electrostatic chuck 9 is installed. Below, the location where the height is higher than the location where the electrostatic chuck 9 is installed is referred to as a peripheral convex portion. Moreover, as shown in FIG. 2, it has the sealing member 22 which contacts at least 2 places among the side surface of the electrostatic chuck 9, the peripheral convex part of the base 10, and the base of a susceptor. The seal member 22 is, for example, an O-ring.

また、プラズマエッチング装置１００は、基台１０の上方かつチャンバー１の上部には、上部電極５０を有する。上部電極５０は、電気的に接地される。上部電極５０には、ガス供給管５１を介して処理ガスが供給され、上部電極５０の底壁に複数個穿設された放射状の小孔５２より半導体ウエハ２方向に処理ガスが放出する。ここで、高周波電源１２をＯＮにされることで、放出された処理ガスによるプラズマが上部電極５０と半導体ウエハ２との間に生成される。なお、処理ガスとは、例えば、ＣＨＦ３、ＣＦ４などである。   In addition, the plasma etching apparatus 100 has an upper electrode 50 above the base 10 and above the chamber 1. The upper electrode 50 is electrically grounded. A processing gas is supplied to the upper electrode 50 through a gas supply pipe 51, and the processing gas is discharged in the direction of the semiconductor wafer 2 from a plurality of radial small holes 52 formed in the bottom wall of the upper electrode 50. Here, when the high-frequency power supply 12 is turned on, plasma generated by the released processing gas is generated between the upper electrode 50 and the semiconductor wafer 2. The processing gas is, for example, CHF3, CF4, etc.

ここで、プラズマエッチング装置１００の各部について更に説明する。基台支持台５は、アルミニウム等の導電性部材で円柱形状に形成される。基台支持台５は、冷却媒体を内部に留める冷媒ジャケット６が内部に設けられる。冷媒ジャケット６には、冷却媒体を冷媒ジャケット６に導入するための流路７１と、冷却媒体を排出するための流路７２とが、チャンバー１の底面に気密に貫通して設けられる。   Here, each part of the plasma etching apparatus 100 will be further described. The base support base 5 is formed in a cylindrical shape with a conductive member such as aluminum. The base support base 5 is provided with a refrigerant jacket 6 that keeps the cooling medium inside. The refrigerant jacket 6 is provided with a flow path 71 for introducing the cooling medium into the refrigerant jacket 6 and a flow path 72 for discharging the cooling medium, hermetically penetrating the bottom surface of the chamber 1.

なお、図１に示す例では、冷媒ジャケット６が基台支持台５の内部に設けられる場合を例に説明するが、これに限定されるものではない。例えば、冷媒ジャケット６が、基台１０の内部に設けられても良い。冷媒ジャケット６は、後述するように、チラー７０により冷却媒体が循環されることで、基台１０や基台支持台５の温度を制御する。   In the example illustrated in FIG. 1, the case where the refrigerant jacket 6 is provided inside the base support base 5 will be described as an example, but the present invention is not limited thereto. For example, the refrigerant jacket 6 may be provided inside the base 10. As will be described later, the coolant jacket 6 controls the temperature of the base 10 and the base support 5 by circulating a cooling medium by the chiller 70.

基台支持台５の上部に設けられる基台１０は、例えば、下部電極としてアルミニウム等の導電性部材（Ａｌの線熱膨張率；略２３．５×１０−６（ｃｍ／ｃｍ／度））で形成される。基台１０は、図示しないボルトにより基台支持台５に取り付けられる。基台１０は、冷媒ジャケット６の冷熱が基台支持台５を介して伝導されることで冷却される。基台１０は、ブロッキング・コンデンサ１１を介して高周波電源１２と接続される。高周波電源１２は、例えば、１３．５６ＭＨｚ又は４０ＭＨｚ等の高周波電源である。   The base 10 provided on the upper part of the base support 5 is, for example, a conductive member such as aluminum (Al linear thermal expansion coefficient; approximately 23.5 × 10 −6 (cm / cm / degree)) as a lower electrode. Formed with. The base 10 is attached to the base support 5 with bolts (not shown). The base 10 is cooled by the cold heat of the refrigerant jacket 6 being conducted through the base support 5. The base 10 is connected to a high frequency power source 12 via a blocking capacitor 11. The high frequency power supply 12 is a high frequency power supply such as 13.56 MHz or 40 MHz, for example.

図１及び図２に示すように、基台１０と静電チャック９とは、接合層２０によって接合される。接合層２０は、例えば、室温硬化性のシリコンゴムのＲＴＶゴムである。基台１０と静電チャック９とは、例えば、常温にて基台１０と接合層２０の接合面６１又は静電チャック９と接合層２０の接合面６２の少なくとも一方に室温硬化性のシリコンゴムを均一に塗布し、他方の接合面を接触させることで接合される。   As shown in FIGS. 1 and 2, the base 10 and the electrostatic chuck 9 are joined by a joining layer 20. The bonding layer 20 is, for example, room temperature curable silicone rubber RTV rubber. The base 10 and the electrostatic chuck 9 are, for example, a room temperature curable silicone rubber on at least one of the bonding surface 61 of the base 10 and the bonding layer 20 or the bonding surface 62 of the electrostatic chuck 9 and the bonding layer 20 at room temperature. Is uniformly applied and the other joint surface is brought into contact with each other to join.

静電チャック９は、例えば、セラミック製（線熱膨張率；略７．１×１０−６（ｃｍ／ｃｍ／度））で形成される。静電チャック９は、電極板９ｂとヒーター９ａとを内部に有する。セラミック製の静電チャック９と金属製の基台１０とは、異なる熱膨張率を示す。静電チャック９は、上面に半導体ウエハ２が載置される。   The electrostatic chuck 9 is made of, for example, ceramic (coefficient of linear thermal expansion; approximately 7.1 × 10 −6 (cm / cm / degree)). The electrostatic chuck 9 has an electrode plate 9b and a heater 9a inside. The ceramic electrostatic chuck 9 and the metal base 10 exhibit different coefficients of thermal expansion. The electrostatic chuck 9 has the semiconductor wafer 2 placed on the upper surface.

図１に示すように、電極板９ｂは、導電線２５の一端側に接続され、導電線２５の他端側が給電棒２６に接続される。導電線２５は、基台１０に内蔵されたテフロン（登録商標）等の絶縁部材により周囲を覆われる。給電棒２６は、例えば、銅で形成され、２００Ｖ〜３ＫＶの高電圧を給電する。また、給電棒２６は、チャンバー１の底面に気密かつ絶縁して貫通され、電磁スイッチ２８を介して高電圧電源２７に接続される。また、電磁スイッチ２８は図示しない装置を制御する制御信号によりＯＮ又はＯＦＦされる。   As shown in FIG. 1, the electrode plate 9 b is connected to one end side of the conductive wire 25, and the other end side of the conductive wire 25 is connected to the power supply rod 26. The periphery of the conductive wire 25 is covered with an insulating member such as Teflon (registered trademark) built in the base 10. The power supply rod 26 is made of copper, for example, and supplies a high voltage of 200 V to 3 KV. Further, the power feeding rod 26 penetrates the bottom surface of the chamber 1 in an airtight and insulated manner, and is connected to a high voltage power source 27 through an electromagnetic switch 28. The electromagnetic switch 28 is turned on or off by a control signal for controlling a device (not shown).

また、基台１０と基台支持台５と接合層２０と静電チャック９には、貫通孔１６が設けられる。貫通孔１６の内部には、電気的に抵抗又はインダクタンスを介して接地されたプッシャーピン１５が設けられる。プッシャーピン１５は、チャンバー１を気密にするとともに伸縮可能としたべローズ１７を介して上下移動手段となるエアーシリンダ１８に接続される。また、プッシャーピン１５は、ロードロック室の搬送装置より半導体ウエハ２の受渡しを行い、静電チャック９に半導体ウエハ２を接離する際に、エアーシリンダ１８により上下移動する。   The base 10, the base support 5, the bonding layer 20, and the electrostatic chuck 9 are provided with through holes 16. A pusher pin 15 that is electrically grounded via resistance or inductance is provided inside the through hole 16. The pusher pin 15 is connected to an air cylinder 18 serving as a vertically moving means via a bellows 17 that makes the chamber 1 airtight and can be expanded and contracted. Further, the pusher pin 15 delivers the semiconductor wafer 2 from the transfer device in the load lock chamber, and moves up and down by the air cylinder 18 when the semiconductor wafer 2 is brought into and out of contact with the electrostatic chuck 9.

基台１０及び静電チャック９には、伝熱媒体を半導体ウエハ２の裏面に均一に供給するための貫通孔１３ａが複数設けられる。貫通孔１３ａは、貫通孔１３ａにかかるＨｅガスの圧力を均一にするためのガス溜め室１３に接続される。ガス溜め室１３は、伝熱媒体をチャンバー１の外部より導入するための供給管１４に接続される。伝熱媒体とは、例えば、不活性ガスとしてのＨｅガスである。ただし、これに限定されるものではなく、任意のガスを用いて良い。   The base 10 and the electrostatic chuck 9 are provided with a plurality of through holes 13 a for uniformly supplying the heat transfer medium to the back surface of the semiconductor wafer 2. The through hole 13a is connected to a gas reservoir chamber 13 for making the pressure of He gas applied to the through hole 13a uniform. The gas reservoir chamber 13 is connected to a supply pipe 14 for introducing a heat transfer medium from the outside of the chamber 1. The heat transfer medium is, for example, He gas as an inert gas. However, the present invention is not limited to this, and any gas may be used.

また、図１に示すように、プラズマエッチング装置１００は、冷媒ジャケット６に冷却媒体を循環させるチラー７０を有する。具体的には、チラー７０は、冷却媒体を流路７１から冷媒ジャケット６に送り込み、冷媒ジャケット６から出てきた冷却媒体を流路７２から受け付ける。   As shown in FIG. 1, the plasma etching apparatus 100 includes a chiller 70 that circulates a cooling medium in the refrigerant jacket 6. Specifically, the chiller 70 sends the cooling medium from the flow path 71 to the refrigerant jacket 6 and receives the cooling medium that has come out of the refrigerant jacket 6 from the flow path 72.

（チラー）
図３は、第１の実施形態におけるチラーの構造の一例を示す図である。チラー７０について説明する。チラー７０は、低温温調ユニット７４及び高温温調ユニット７５から形成される２つの蓄熱する循環回路が設けられている。これらの２つの循環回路は、冷却媒体を貯蔵可能な大型のタンクと循環ポンプを保有し、各タンクへ貯蔵される冷却媒体の量は、常に温度の安定性を担保できる所定量を満たすことができる。このため、チラー７０の温度制御能力を維持し、安定した温度制御が可能である。 (Chiller)
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of the structure of the chiller according to the first embodiment. The chiller 70 will be described. The chiller 70 is provided with two circulation circuits for storing heat, which are formed from a low temperature temperature adjustment unit 74 and a high temperature temperature adjustment unit 75. These two circulation circuits have a large tank capable of storing a cooling medium and a circulation pump, and the amount of the cooling medium stored in each tank always satisfies a predetermined amount capable of ensuring temperature stability. it can. For this reason, the temperature control capability of the chiller 70 is maintained, and stable temperature control is possible.

低温温調ユニット７４は、低温温調ユニット７４に設けられた熱交換部により第１の温度に調温された液体を低温タンクに貯蔵する。高温温調ユニット７５は、高温温調ユニット７５に設けられた熱交換部により第１の温度より高い第２の温度に調温された液体を高温タンクに貯蔵する。第１の温度及び第２の温度は、後述するプロセスコントローラ９０により制御される。低温温調ユニット７４に貯蔵された低温冷却媒体は、低温流路７６を介して合流部ＰＡに到達し、冷却媒体を循環させるバイパス流路７３と合流する。高温温調ユニット７５に貯蔵された高温冷却媒体も同様に、高温流路７７を介して合流部ＰＡに到達し、冷却媒体を循環させるバイパス流路７３と合流する。合流部ＰＡには、低温流路７６、高温流路７７及びバイパス流路７３をそれぞれ流れる冷却媒体を混合する一時タンク７８が設けられていて、これらの流路を流れる冷却媒体を一時的に混合させる。ここで、混合されて流路７１に流された冷却媒体が冷媒ジャケット６を循環する冷却媒体となる。流路７１は、合流部ＰＡにて、低温流路７６、高温流路７７及びバイパス流路７３と合流し、一時タンク７８にて混合された冷却媒体を流す。このようにして、流路７１に流す冷却媒体を予めある程度混合された冷却媒体とすることにより、冷媒ジャケット６を流れる冷却媒体の温度を安定させ、温度制御性を高めることができる。   The low-temperature temperature adjustment unit 74 stores the liquid adjusted to the first temperature by the heat exchange unit provided in the low-temperature temperature adjustment unit 74 in the low-temperature tank. The high temperature temperature control unit 75 stores in the high temperature tank the liquid adjusted to a second temperature higher than the first temperature by the heat exchange unit provided in the high temperature temperature control unit 75. The first temperature and the second temperature are controlled by a process controller 90 described later. The low-temperature cooling medium stored in the low-temperature temperature control unit 74 reaches the junction PA via the low-temperature channel 76 and merges with the bypass channel 73 that circulates the cooling medium. Similarly, the high-temperature cooling medium stored in the high-temperature temperature control unit 75 reaches the junction PA through the high-temperature channel 77 and merges with the bypass channel 73 that circulates the cooling medium. The junction PA is provided with a temporary tank 78 for mixing the cooling medium flowing through the low-temperature channel 76, the high-temperature channel 77, and the bypass channel 73, and the cooling medium flowing through these channels is temporarily mixed. Let Here, the cooling medium mixed and passed through the flow path 71 becomes a cooling medium circulating in the refrigerant jacket 6. The flow path 71 joins the low temperature flow path 76, the high temperature flow path 77, and the bypass flow path 73 at the junction PA, and flows the cooling medium mixed in the temporary tank 78. In this way, by setting the cooling medium flowing through the flow path 71 to a cooling medium mixed to some extent in advance, the temperature of the cooling medium flowing through the refrigerant jacket 6 can be stabilized and temperature controllability can be improved.

ここで、低温温調ユニット７４は、例えば、「−１０度」の冷却媒体を保持する。高温温調ユニット７５は、例えば、高温タンクに「１０度」〜「５０度」の冷却媒体を保持する。ただし、これに限定されるものではない。具体的には、低温温調ユニット７４は、高温温調ユニット７５により保持される冷却媒体よりも低温であって任意の温度の冷却媒体を保持して良い。また、高温温調ユニット７５は、低温温調ユニット７４により保持される冷却媒体よりも高温であって任意の温度の冷却媒体を保持して良い。   Here, the low temperature control unit 74 holds a cooling medium of “−10 degrees”, for example. The high temperature control unit 75 holds a cooling medium of “10 degrees” to “50 degrees” in a high temperature tank, for example. However, it is not limited to this. Specifically, the low temperature control unit 74 may hold a cooling medium having an arbitrary temperature that is lower than the cooling medium held by the high temperature control unit 75. Further, the high temperature temperature adjustment unit 75 may hold a cooling medium at an arbitrary temperature that is higher than the cooling medium held by the low temperature temperature adjustment unit 74.

なお、低温温調ユニット７４が、例えば、「−１５度」〜「−５度」の冷却媒体であり、好ましくは、「−１０度」の冷却媒体である。このように、例えば、「―１０度」程度の冷却媒体を保持することで、結露を防止しつつ、冷媒ジャケット６に提供する冷却媒体の温度を迅速に変化させることが可能となる。   The low temperature control unit 74 is, for example, a cooling medium of “−15 degrees” to “−5 degrees”, preferably a cooling medium of “−10 degrees”. Thus, for example, by holding the cooling medium of about “−10 degrees”, it is possible to quickly change the temperature of the cooling medium provided to the refrigerant jacket 6 while preventing condensation.

このように、チラー７０は、基台１０内に設けられた流路７１に冷却媒体を送り、流路７２から出てきた冷却媒体を受け付け、冷却媒体の温度を制御した上で流路７１に再度送ることで冷媒ジャケット６に冷却媒体を循環させる。基台１０は、チラー７０によって冷媒ジャケット６に冷却媒体が循環させられることで、温度が制御される。   Thus, the chiller 70 sends the cooling medium to the flow path 71 provided in the base 10, receives the cooling medium that has come out of the flow path 72, controls the temperature of the cooling medium, and then enters the flow path 71. The cooling medium is circulated through the refrigerant jacket 6 by sending it again. The temperature of the base 10 is controlled by circulating a cooling medium through the refrigerant jacket 6 by the chiller 70.

流路７１、７２は、冷媒ジャケット６に冷却媒体を流した後、分岐部ＰＢにて低温流路８０、高温流路８１及びバイパス流路７３と分岐して冷却媒体を循環させる循環路を形成する。この循環路に循環させる冷却媒体の温度を制御することで、基台１０の温度を制御する。   The flow paths 71 and 72 form a circulation path that circulates the cooling medium by flowing the cooling medium through the refrigerant jacket 6 and then branching to the low temperature flow path 80, the high temperature flow path 81, and the bypass flow path 73 at the branch portion PB. To do. The temperature of the base 10 is controlled by controlling the temperature of the cooling medium circulated in this circulation path.

このように本実施形態に係るチラー７０では、合流部ＰＡにて高温流路７７と低温流路７６とを流れる冷却媒体は循環ラインに直接的に流入、流出される。   As described above, in the chiller 70 according to the present embodiment, the cooling medium flowing through the high-temperature channel 77 and the low-temperature channel 76 at the joining portion PA directly flows into and out of the circulation line.

バルブユニット７９は、合流部ＰＡの上流側に設けられ、可変バルブ７９ａ、７９ｂ、７９ｃを含む。可変バルブ７９ａ、７９ｂ、７９ｃは、低温流路７６、バイパス流路７３、高温流路７７に取り付けられる。可変バルブ７９ａ、７９ｂ、７９ｃの弁体の開度Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃを変えることで、各流路から流路を流れる合流流量が調整される。   The valve unit 79 is provided on the upstream side of the junction PA, and includes variable valves 79a, 79b, and 79c. The variable valves 79 a, 79 b and 79 c are attached to the low temperature channel 76, the bypass channel 73 and the high temperature channel 77. By changing the opening degree Va, Vb, Vc of the valve bodies of the variable valves 79a, 79b, 79c, the merging flow rate flowing through the flow path from each flow path is adjusted.

分岐部ＰＢから分岐された低温流路８０、高温流路８１及びバイパス流路７３には、それぞれ逆止弁８２，８３，８４が設けられ、分岐部ＰＢにて分岐して３方向に流れる冷却媒体が分岐部ＰＢに向かって逆流しないようになっている。低温流路８０を流れる冷却媒体は低温温調ユニット７４に戻り、低温温調ユニット７４内で再び調温される。バルブ８５は、低温流路８０と連結する配管８８に設けられ、低温流路８０から配管８８を経て低温温調ユニット７４に戻る冷却媒体の戻り量を調整する。   The low-temperature flow path 80, the high-temperature flow path 81, and the bypass flow path 73 branched from the branch portion PB are provided with check valves 82, 83, and 84, respectively, and are cooled at the branch portion PB and flowing in three directions. The medium is prevented from flowing back toward the branch portion PB. The cooling medium flowing through the low temperature flow path 80 returns to the low temperature temperature adjustment unit 74 and is adjusted again in the low temperature temperature adjustment unit 74. The valve 85 is provided in a pipe 88 connected to the low temperature flow path 80, and adjusts the return amount of the cooling medium that returns from the low temperature flow path 80 to the low temperature control unit 74 via the pipe 88.

同様に、高温流路８１(紙面上の矢印Ａで紙面の右側から左側に接続されている)を流れる冷却媒体は高温温調ユニット７５に戻り、高温温調ユニット７５内で再び調温される。バルブ８６は、高温流路８１と連結する配管８９に設けられ、高温流路８１から配管８９を経て高温温調ユニット７５に戻る冷却媒体の戻り量を調整する。   Similarly, the cooling medium flowing through the high-temperature channel 81 (connected from the right side to the left side of the drawing sheet by the arrow A on the drawing sheet) returns to the high-temperature temperature adjustment unit 75 and is adjusted again in the high-temperature temperature adjustment unit 75. . The valve 86 is provided in a pipe 89 connected to the high temperature flow path 81, and adjusts the return amount of the cooling medium that returns from the high temperature flow path 81 to the high temperature temperature control unit 75 via the pipe 89.

プロセスコントローラ９０は、流路７２に取り付けられたポンプ８７のインバータの回転数を調整して、冷媒ジャケット６へ流入される冷却媒体の流量を制御する。また、プロセスコントローラ９０は、バルブユニット７９を制御することで、冷却媒体を供給する側の３つの流路７６，７３，７７内の圧力を調圧する。この結果、冷媒ジャケット６を含む循環路内の流量は一定に保たれ、分岐部ＰＢにて分岐した冷却媒体はバイパス流路７３を循環するか又は低温温調ユニット７４、高温温調ユニット７５に戻る。このようにして低温温調ユニット７４と高温温調ユニット７５の貯蔵量を同じにすることができる。なお、流量調整及び圧力調整には、分岐部ＰＢ近傍の配管に取り付けられたフローメータＦ、圧力計Ｐ４、及びバルブユニット７９近傍の各配管に取り付けられた圧力計Ｐ１、Ｐ２，Ｐ３が使用される。   The process controller 90 controls the flow rate of the cooling medium flowing into the refrigerant jacket 6 by adjusting the rotation speed of the inverter of the pump 87 attached to the flow path 72. The process controller 90 controls the valve unit 79 to adjust the pressure in the three flow paths 76, 73, and 77 on the supply side of the cooling medium. As a result, the flow rate in the circulation path including the refrigerant jacket 6 is kept constant, and the cooling medium branched at the branch portion PB circulates in the bypass flow path 73 or reaches the low temperature temperature adjustment unit 74 and the high temperature temperature adjustment unit 75. Return. In this way, the storage amounts of the low temperature temperature control unit 74 and the high temperature temperature control unit 75 can be made the same. For flow rate adjustment and pressure adjustment, a flow meter F, a pressure gauge P4 attached to a pipe near the branch portion PB, and pressure gauges P1, P2, P3 attached to each pipe near the valve unit 79 are used. The

低温流路８０、高温流路８１、バイパス流路７３にはそれぞれ逆止弁８２、８３、８４が設けられているものの、圧力制御の多少の誤差や、例えば低温温調ユニット７４から冷却媒体を供給するようなタイミングに冷却媒体が高温流路の方へ流れてしまう等の理由により、高温温調ユニット７５、低温温調ユニット７４の液面に差ができてしまう場合がある。   The low-temperature flow path 80, the high-temperature flow path 81, and the bypass flow path 73 are provided with check valves 82, 83, and 84, respectively. There may be a case where the liquid level of the high temperature temperature control unit 75 and the low temperature temperature control unit 74 is different from each other due to the reason that the cooling medium flows toward the high temperature flow path at the timing of supply.

このような場合にも、低温温調ユニット７４及び高温温調ユニット７５の近傍に設けられた、各ユニット内タンク間を連通する液面調整タンク９８の作用により、両液面に差が生じないようになっている。すなわち、３つのタンクの液面は全て自然と同じ高さになっている。   Even in such a case, the liquid level adjustment tank 98 provided in the vicinity of the low temperature temperature adjustment unit 74 and the high temperature temperature adjustment unit 75 communicates between the tanks in each unit so that there is no difference between the two liquid levels. It is like that. That is, the liquid levels of the three tanks are all at the same height as nature.

ここで、基台１０の温度を昇温する際には、高温温調ユニット７５から流出される冷却媒体の量は、低温温調ユニット７４から流出される冷却媒体の量より多くなり、高温温調ユニット７５の液面は低温温調ユニット７４の液面より低くなる。また、基台１０の温度を降温する際には、昇温時とは逆に、低温温調ユニット７４の液面は高温温調ユニット７５の液面より低くなる。それらの場合、２つのタンクの間で液面が下がった方に液面調整タンク９８に貯蔵されている冷却媒体が自然と流れていき、自然と同一液面となる。なお、液面調整タンク９８は図示しない液面計を有し、液面調整タンク９８の液面を検出することにより異常を検出する。   Here, when the temperature of the base 10 is raised, the amount of the cooling medium flowing out from the high temperature temperature adjustment unit 75 is larger than the amount of the cooling medium flowing out from the low temperature temperature adjustment unit 74, and The liquid level of the adjustment unit 75 is lower than the liquid level of the low-temperature temperature adjustment unit 74. When the temperature of the base 10 is lowered, the liquid level of the low-temperature temperature control unit 74 is lower than the liquid level of the high-temperature temperature control unit 75, contrary to the temperature increase. In those cases, the cooling medium stored in the liquid level adjustment tank 98 naturally flows toward the one where the liquid level has dropped between the two tanks, and the same liquid level is naturally obtained. The liquid level adjustment tank 98 has a liquid level gauge (not shown), and detects an abnormality by detecting the liquid level in the liquid level adjustment tank 98.

このように、第１の実施形態におけるチラー７０では、２系統の冷却媒体が設けられ、低温冷却媒体と高温冷却媒体の温度を管理し、所定の流量比で混合させて冷媒ジャケット６に流す。低温流路と高温流路とは別々の閉じた系ではなく、合流部ＰＡで合流する開かれた系である。低温流路と高温流路とを閉じた系で構成したシステムでは、温度制御中に加熱された冷却媒体の供給量、又は冷却された冷却媒体の供給量が不足し、温度制御性が悪くなる。特に、加熱された後に供給される冷却媒体の量にはある程度上限があるため最初の数秒で高温に加熱された冷却媒体の供給量が枯渇してしまい加熱能力が低下してしまう。   Thus, in the chiller 70 according to the first embodiment, two cooling media are provided, the temperatures of the low-temperature cooling medium and the high-temperature cooling medium are managed, mixed at a predetermined flow ratio, and flowed to the refrigerant jacket 6. The low-temperature flow path and the high-temperature flow path are not separate closed systems but an open system that merges at the merge portion PA. In a system constituted by a system in which the low temperature channel and the high temperature channel are closed, the supply amount of the cooling medium heated during the temperature control or the supply amount of the cooled cooling medium is insufficient, and the temperature controllability is deteriorated. . In particular, since there is a certain upper limit to the amount of the cooling medium supplied after being heated, the supply amount of the cooling medium heated to a high temperature in the first few seconds is depleted and the heating capacity is reduced.

これに対して、第１の実施形態におけるチラー７０によれば、冷却用及び加熱用に低温温調ユニット７４内のタンク及び高温温調ユニット７５のタンクを設け、そこから大量の冷却媒体を供給することができるためタンク内の冷却媒体が枯渇することなく連続して供給できる。これにより、高速な温度調整及び安定した温度制御が可能になる。   On the other hand, according to the chiller 70 in the first embodiment, a tank in the low-temperature temperature control unit 74 and a tank in the high-temperature temperature control unit 75 are provided for cooling and heating, and a large amount of cooling medium is supplied therefrom. Therefore, the cooling medium in the tank can be continuously supplied without being exhausted. Thereby, high-speed temperature adjustment and stable temperature control are possible.

なお、チラー７０には、ユニットパージ機能が設けられており、例えば紙面上の矢印Ｂから配管内にエアーを入れて冷却媒体を各タンクに戻す場合に用いられる。また、チラー７０の全部又は一部をプラズマエッチング装置１００に内蔵しても良く、チラー７０の全部又は一部をプラズマエッチング装置１００に外付けとしても良い。例えば、低温温調ユニット７４及び高温温調ユニット７５は大型であり、プラズマエッチング装置１００の周囲に置く必要のある排気装置等の配置スペースを考慮してチャンバー１の遠方に外付けとして配置しても良い。また、例えば、図３に示す構成の全てをプラズマエッチング装置１００の外付けとしても良く、プラズマエッチング装置１００に内蔵しても良い。   The chiller 70 is provided with a unit purge function, and is used, for example, when air is introduced into the pipe from the arrow B on the paper surface and the cooling medium is returned to each tank. Further, all or part of the chiller 70 may be built in the plasma etching apparatus 100, or all or part of the chiller 70 may be externally attached to the plasma etching apparatus 100. For example, the low-temperature temperature control unit 74 and the high-temperature temperature control unit 75 are large in size, and are arranged as an external device far from the chamber 1 in consideration of an arrangement space for an exhaust device or the like that needs to be placed around the plasma etching apparatus 100. Also good. Further, for example, all of the configuration shown in FIG. 3 may be externally attached to the plasma etching apparatus 100 or may be built in the plasma etching apparatus 100.

（第１の実施形態における制御装置）
プラズマエッチング装置１００の各構成部は、ＣＰＵを備えたプロセスコントローラ９０に接続されて制御される。プロセスコントローラ９０には、工程管理者がプラズマエッチング装置１００を管理するためのコマンドの入力操作等を行うキーボードや、プラズマエッチング装置１００の稼働状況を可視化して表示するディスプレイ等からなるユーザインタフェース９１が接続される。 (Control device in the first embodiment)
Each component of the plasma etching apparatus 100 is connected to and controlled by a process controller 90 having a CPU. The process controller 90 has a user interface 91 including a keyboard for a process manager to input commands for managing the plasma etching apparatus 100, a display for visualizing and displaying the operating status of the plasma etching apparatus 100, and the like. Connected.

また、プロセスコントローラ９０には、プラズマエッチング装置１００で実行される各種処理をプロセスコントローラ９０の制御にて実現するための制御プログラムや処理条件データ等が記録されたレシピが格納された記憶部９２が接続される。   Further, the process controller 90 has a storage unit 92 that stores a recipe in which a control program for realizing various processes executed by the plasma etching apparatus 100 under the control of the process controller 90 and process condition data are stored. Connected.

また、ユーザインタフェース９１からの指示等にて任意のレシピを記憶部９２から呼び出され、プロセスコントローラ９０が実行することで、プロセスコントローラ９０の制御下で、プラズマエッチング装置１００での所望の処理が行われても良い。レシピは、例えば、ＣＤ−ＲＯＭ、ハードディスク、フレキシブルディスク、フラッシュメモリなどのコンピュータ読み取り可能な記憶媒体に格納された状態のものを利用したり、あるいは、他の装置から、例えば専用回線を介して随時伝送させて利用したりすることも可能である。プロセスコントローラ９０は、「制御部」とも称する。なお、プロセスコントローラ９０の機能は、ソフトウエアを用いて動作することにより実現されても良く、ハードウエアを用いて動作することにより実現されても良い。   In addition, an arbitrary recipe is called from the storage unit 92 in response to an instruction from the user interface 91 and the process controller 90 executes it, so that a desired process is performed in the plasma etching apparatus 100 under the control of the process controller 90. It may be broken. For example, a recipe stored in a computer-readable storage medium such as a CD-ROM, a hard disk, a flexible disk, or a flash memory is used, or from other devices, for example, via a dedicated line as needed. It is also possible to transmit and use. The process controller 90 is also referred to as a “control unit”. The function of the process controller 90 may be realized by operating using software, or may be realized by operating using hardware.

例えば、プロセスコントローラ９０は、フィードバック制御を行うことで、基台１０や基台支持台５の温度を制御する。   For example, the process controller 90 controls the temperature of the base 10 and the base support 5 by performing feedback control.

また、プロセスコントローラ９０は、ヒーター９ａとチラー７０との温度制御を行うことで、基台１０及び静電チャック９の温度を制御する。言い換えると、プロセスコントローラ９０は、静電チャック９の内部に設けられたヒーター９ａと冷媒ジャケット６における熱冷却により、半導体ウエハ２の温度を調整する。この際、後述するように、プロセスコントローラ９０は、被処理体に対して第１の処理を行う際に、基台１０を第１の温度で制御しつつヒーター９ａにより静電チャック９の温度を第２の温度で制御し、被処理体に対して第２の処理を行う際に、基台１０を第３の温度で制御しつつヒーター９ａにより静電チャック９の温度を第４の温度で制御する。また、プロセスコントローラ９０は、第１の温度と第２の温度との温度差、及び、第３の温度と第４の温度との温度差が、接合層２０の許容温度に収まるように制御する。例えば、プロセスコントローラ９０は、プラズマエッチング処理を行う際に、静電チャック９の内部に設けられたヒーター９ａと冷媒ジャケット６とを制御する。   The process controller 90 controls the temperatures of the base 10 and the electrostatic chuck 9 by controlling the temperature of the heater 9a and the chiller 70. In other words, the process controller 90 adjusts the temperature of the semiconductor wafer 2 by heat cooling in the heater 9 a and the refrigerant jacket 6 provided in the electrostatic chuck 9. At this time, as will be described later, the process controller 90 controls the temperature of the electrostatic chuck 9 by the heater 9a while controlling the base 10 at the first temperature when performing the first process on the object to be processed. When controlling the second temperature and performing the second process on the object to be processed, the temperature of the electrostatic chuck 9 is set to the fourth temperature by the heater 9a while controlling the base 10 at the third temperature. Control. Further, the process controller 90 performs control so that the temperature difference between the first temperature and the second temperature and the temperature difference between the third temperature and the fourth temperature are within the allowable temperature of the bonding layer 20. . For example, the process controller 90 controls the heater 9a and the refrigerant jacket 6 provided in the electrostatic chuck 9 when performing the plasma etching process.

（フィードバック制御）
プロセスコントローラ９０によるフィードバック制御の一例について簡単に説明する。プロセスコントローラ９０は、温度センサＴ及び圧力センサＰ１、Ｐ２，Ｐ３をモニターしながら、可変バルブ７９ａ、７９ｂ、７９ｃの開閉をフィードバック制御する。プロセスコントローラ９０は、温度センサＴにより検出された温度が基台１０に設定される温度に近づくように可変バルブ７９ａ、７９ｂ、７９ｃをフィードバック制御する。 (Feedback control)
An example of feedback control by the process controller 90 will be briefly described. The process controller 90 feedback-controls opening and closing of the variable valves 79a, 79b, and 79c while monitoring the temperature sensor T and the pressure sensors P1, P2, and P3. The process controller 90 feedback-controls the variable valves 79a, 79b, and 79c so that the temperature detected by the temperature sensor T approaches the temperature set in the base 10.

温度センサＴは、基台１０から出てきた冷却媒体の温度を測定する。言い換えると、温度センサＴは、冷媒ジャケット６の流路の出口から出てきた冷却媒体の温度を測定する。   The temperature sensor T measures the temperature of the cooling medium that has come out of the base 10. In other words, the temperature sensor T measures the temperature of the cooling medium that has come out from the outlet of the flow path of the refrigerant jacket 6.

通常、基台１０の温度を大きく変化しない場合には、プロセスコントローラ９０は、循環路（バイパス流路７３→流路７１→冷媒ジャケット６→流路７２→バイパス流路７３）に冷却媒体を流し、各タンク７４，７５から出入りする冷却媒体の流量を少なくして、エネルギー効率よく冷却媒体を循環させる。一方、加熱させたいときは、プロセスコントローラ９０は、高温流路７７の可変バルブ７９ｃの弁体の開度Ｖｃを開けて高温冷却媒体を流入させ、流路７１に流れる冷却媒体の温度を上げる。冷却させたいときは、プロセスコントローラ９０は、低温流路７６の可変バルブ７９ａの弁体の開度Ｖａを開けて低温冷却媒体を流入させ、流路７１に流れる冷却媒体の温度を下げる。   Normally, when the temperature of the base 10 does not change greatly, the process controller 90 causes the cooling medium to flow through the circulation path (bypass flow path 73 → flow path 71 → refrigerant jacket 6 → flow path 72 → bypass flow path 73). The cooling medium flowing in and out of the tanks 74 and 75 is reduced to circulate the cooling medium in an energy efficient manner. On the other hand, when heating is desired, the process controller 90 opens the opening degree Vc of the variable valve 79 c of the high temperature channel 77 to allow the high temperature cooling medium to flow in, and raises the temperature of the cooling medium flowing in the channel 71. When it is desired to cool, the process controller 90 opens the opening degree Va of the variable valve 79 a of the low temperature flow path 76 to allow the low temperature cooling medium to flow in and lower the temperature of the cooling medium flowing in the flow path 71.

昇温時には、プロセスコントローラ９０は、高温流路７７から流路７１に流入される液体を、低温流路７６及びバイパス流路７３から流路７１に流入される液体より多くなるように可変バルブ７９ａ，７９ｂ，７９ｃの弁体の開度Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃを制御する。また、降温時には、プロセスコントローラ９０は、低温流路７６から流路７１に流入される液体を高温流路７７及びバイパス流路７３から流路７１に流入される液体より少なくなるように可変バルブ７９ａ，７９ｂ，７９ｃの弁体の開度Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃを制御する。   When the temperature rises, the process controller 90 changes the variable valve 79a so that the liquid flowing into the flow path 71 from the high temperature flow path 77 becomes larger than the liquid flowing into the flow path 71 from the low temperature flow path 76 and the bypass flow path 73. , 79b, 79c, the valve openings Va, Vb, Vc are controlled. Further, when the temperature is lowered, the process controller 90 changes the variable valve 79a so that the amount of liquid flowing into the flow path 71 from the low temperature flow path 76 is less than the liquid flowing into the flow path 71 from the high temperature flow path 77 and the bypass flow path 73. , 79b, 79c, the valve openings Va, Vb, Vc are controlled.

プロセスコントローラ９０による温度のフィードバック制御について図４及び図５を参照しながら詳述する。図４は、第１の実施形態におけるプロセスコントローラにより実行されるフィードバック制御の処理手順の一例を示すフローチャートである。図５は、第１の実施形態における可変バルブの各操作量の一例を示す図である。図４の処理は、プロセスコントローラ９０により、例えば所定周期で繰り返し実行される。   The temperature feedback control by the process controller 90 will be described in detail with reference to FIGS. FIG. 4 is a flowchart illustrating an example of a processing procedure of feedback control executed by the process controller according to the first embodiment. FIG. 5 is a diagram illustrating an example of each operation amount of the variable valve in the first embodiment. The process of FIG. 4 is repeatedly executed by the process controller 90, for example, at a predetermined cycle.

処理が開始されると、プロセスコントローラ９０は、温度センサＴの検出値を基台１０の温度の目標値Ｔｔとして取得する。また、プロセスコントローラ９０は、温度センサＴ２の検出値Ｔｄを合流部ＰＡにて合流後の冷却媒体の温度として取得する（ステップＳ１０１）。   When the process is started, the process controller 90 acquires the detection value of the temperature sensor T as the target value Tt of the temperature of the base 10. Further, the process controller 90 acquires the detected value Td of the temperature sensor T2 as the temperature of the cooling medium after joining at the joining part PA (step S101).

そして、プロセスコントローラ９０は、検出値Ｔｄを目標値Ｔｔに近づけるために、検出値Ｔｄに基づき可変バルブ７９ａ，７９ｂ，７９ｃの弁開度Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃをフィードバック制御する。そのために、プロセスコントローラ９０は、フィードバック制御のための基本操作量ＭＢを算出する（ステップＳ１０２）。   Then, the process controller 90 feedback-controls the valve openings Va, Vb, Vc of the variable valves 79a, 79b, 79c based on the detected value Td in order to bring the detected value Td closer to the target value Tt. For this purpose, the process controller 90 calculates a basic operation amount MB for feedback control (step S102).

基本操作量ＭＢは、検出値Ｔｄの目標値Ｔｔに対する乖離度合いに基づき算出される量である。詳しくは、本実施形態では、検出値Ｔｄと目標値Ｔｔとの差ΔのＰＩＤ（比例積分微分）演算によって基本操作量ＭＢを算出する。   The basic operation amount MB is an amount calculated based on the degree of deviation of the detection value Td from the target value Tt. Specifically, in the present embodiment, the basic operation amount MB is calculated by PID (proportional integral differentiation) calculation of the difference Δ between the detected value Td and the target value Tt.

そして、プロセスコントローラ９０は、基本操作量ＭＢを、低温側の可変バルブ７９ａ、バイパス流路の可変バルブ７９ｂ、及び高温側の可変バルブ７９ｃの各操作量、すなわち各可変バルブ７９ａ，７９ｂ，７９ｃの弁開度Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃに変換する（ステップＳ１０３）。ここでは、図５に示す可変バルブの弁開度Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃの関係を用いる。   Then, the process controller 90 determines the basic operation amount MB as the operation amount of the low temperature side variable valve 79a, the bypass flow path variable valve 79b, and the high temperature side variable valve 79c, that is, the variable valves 79a, 79b, 79c. The valve opening degrees Va, Vb, and Vc are converted (step S103). Here, the relationship among the valve openings Va, Vb, and Vc of the variable valve shown in FIG. 5 is used.

ここで、可変バルブ７９ａの弁開度Ｖａは、基本操作量ＭＢがゼロ未満である場合には、基本操作量ＭＢの増加に伴い単調減少し、基本操作量ＭＢがゼロ以上である場合には、「０」となる。これは、検出値Ｔｄが目標値Ｔｔよりも高いほど低温流路７６の流量を増加させて、かつ検出値Ｔｄが目標値Ｔｔ以下の場合には、低温流路７６を用いないための設定である。また、可変バルブ７９ｃの弁開度Ｖｃは、基本操作量ＭＢがゼロより大きい場合には、基本操作量ＭＢの増加に伴い単調増加し、基本操作量ＭＢがゼロ以下である場合には、「０」となる。これは、検出値Ｔｄが目標値Ｔｔよりも低いほど高温流路７７の流量を増加させてかつ、検出値Ｔｄが目標値Ｔｔ以上の場合には、高温流路７７を用いないための設定である。更に、可変バルブ７９ｂの弁開度Ｖｂは、基本操作量ＭＢがゼロから離間するに従い単調減少する。なお、図５において、３つの通路から流出する合計の流量が基本操作量ＭＢの値によって変化しないように各弁開度Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃを設定することが望ましい。   Here, when the basic operation amount MB is less than zero, the valve opening degree Va of the variable valve 79a monotonously decreases as the basic operation amount MB increases, and when the basic operation amount MB is greater than or equal to zero. , “0”. This is a setting for increasing the flow rate of the low temperature channel 76 as the detected value Td is higher than the target value Tt and not using the low temperature channel 76 when the detected value Td is equal to or less than the target value Tt. is there. Further, the valve opening degree Vc of the variable valve 79c monotonously increases as the basic operation amount MB increases when the basic operation amount MB is larger than zero, and when the basic operation amount MB is less than or equal to zero, 0 ". This is a setting for not using the high-temperature channel 77 when the flow rate of the high-temperature channel 77 is increased as the detected value Td is lower than the target value Tt and the detected value Td is equal to or greater than the target value Tt. is there. Further, the valve opening degree Vb of the variable valve 79b monotonously decreases as the basic operation amount MB moves away from zero. In FIG. 5, it is desirable to set each valve opening degree Va, Vb, Vc so that the total flow rate flowing out from the three passages does not change depending on the value of the basic operation amount MB.

こうした設定によれば、検出値Ｔｄと目標値Ｔｔとの差Δの単一のＰＩＤ演算によって算出される基本操作量ＭＢに基づき、可変バルブ７９ａ，７９ｂ，７９ｃの３つのバルブの操作量を設定する。   According to such setting, the operation amounts of the three valves, variable valves 79a, 79b, and 79c, are set based on the basic operation amount MB calculated by a single PID calculation of the difference Δ between the detection value Td and the target value Tt. To do.

その後、プロセスコントローラ９０は、可変バルブ７９ａ，７９ｂ，７９ｃの弁体の開度Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃを操作し（ステップＳ１０４）処理を終了する。   Thereafter, the process controller 90 operates the valve element openings Va, Vb, and Vc of the variable valves 79a, 79b, and 79c (step S104) and ends the process.

このようなフィードバック制御を行う結果、検出値Ｔｄを目標値Ｔｔに高精度に追従させることができる。   As a result of performing such feedback control, the detection value Td can be made to follow the target value Tt with high accuracy.

（第１の実施形態におけるプロセスコントローラによる温度制御処理）
図６は、第１の実施形態におけるプロセスコントローラによる温度制御処理の流れの一例を示すためのフローチャートである。図６に示す一連の処理は、例えば、エッチングを実行する指示を利用者から受け付けた場合にプロセスコントローラ９０によって行われる。 (Temperature control processing by the process controller in the first embodiment)
FIG. 6 is a flowchart for illustrating an example of a flow of a temperature control process by the process controller in the first embodiment. The series of processing shown in FIG. 6 is performed by the process controller 90 when an instruction to perform etching is received from a user, for example.

以下では、例えば、接合層２０の許容温度が「７０度」の場合を用いて説明するが、これに限定されるものではなく、任意の温度であって良い。接合層２０の許容温度とは、接合層２０の上部にある静電チャック９の温度と、接合層２０の下部にある基台１０の温度との温度差のうち、許容される温度差を示す。一般的に、温度が上昇すると物質は膨張し、温度が低下すると物質は縮小する。ここで、接合層２０における許容温度よりも静電チャック９と基台１０との間の温度差が許容温度を超えた場合、接合層２０が接合面６１や６２から剥離することがある。   In the following, for example, the case where the allowable temperature of the bonding layer 20 is “70 degrees” will be described, but the temperature is not limited to this and may be any temperature. The allowable temperature of the bonding layer 20 indicates an allowable temperature difference among the temperature difference between the temperature of the electrostatic chuck 9 above the bonding layer 20 and the temperature of the base 10 below the bonding layer 20. . In general, the material expands when the temperature rises and shrinks when the temperature decreases. Here, when the temperature difference between the electrostatic chuck 9 and the base 10 exceeds the allowable temperature than the allowable temperature in the bonding layer 20, the bonding layer 20 may peel from the bonding surfaces 61 and 62.

図６を用いてプロセスコントローラ９０による温度制御処理について説明する際には、プロセスコントローラ９０がエッチング処理を行っているものとして説明する。図７は、第１の実施形態におけるプロセスコントローラによるエッチング処理の一例を示す図である。   When the temperature control process by the process controller 90 is described with reference to FIG. 6, the process controller 90 will be described as performing the etching process. FIG. 7 is a diagram illustrating an example of an etching process performed by the process controller according to the first embodiment.

すなわち、図７に示すように、プロセスコントローラ９０が、半導体ウエハ２をチャンバー１内に入れてプラズマエッチングを行う場合を例に用いて説明する。図７の（１）に示すように、半導体ウエハ２には、シリコン基板２０１上にシリコン酸化膜２０２、反射防止膜２０３、フォトレジスト２０４が積層される。   That is, as shown in FIG. 7, the case where the process controller 90 puts the semiconductor wafer 2 in the chamber 1 and performs plasma etching will be described as an example. As shown in FIG. 7 (1), a silicon oxide film 202, an antireflection film 203, and a photoresist 204 are laminated on a silicon substrate 201 in the semiconductor wafer 2.

図６の説明に戻る。図６に示すように、プロセスコントローラ９０は、基台１０を第１の温度で制御し、基台１０の載置面に配置されて被処理体が載置される静電チャック９内に設けられたヒーター９ａにより静電チャック９の温度を第２の温度で制御し、被処理体に対して第１の処理を行う第１の処理工程を行う（ステップＳ２０１）。   Returning to the description of FIG. As shown in FIG. 6, the process controller 90 controls the base 10 at the first temperature and is provided in the electrostatic chuck 9 placed on the placement surface of the base 10 and on which the object to be processed is placed. The heater 9a controls the temperature of the electrostatic chuck 9 at the second temperature, and performs the first processing step for performing the first processing on the object to be processed (step S201).

例えば、プロセスコントローラ９０は、半導体ウエハ２の温度を「０度」にする。より詳細な一例をあげて説明すると、プロセスコントローラ９０は、ヒーター９ａを加熱することなく、チラー７０の冷却媒体による冷却により基台１０の温度を「０度」にすることで（第１の温度）、半導体ウエハ２の温度が「０度」になるように制御する。また、プロセスコントローラ９０は、チャンバー１の圧力を６．６７Ｐａとし、処理ガスとしてＣＦ４ガスを導入し、下部高周波電力４０ＭＨｚ／１３．５６ＭＨｚ＝１０００Ｗ／１００Ｗでエッチングを行う。   For example, the process controller 90 sets the temperature of the semiconductor wafer 2 to “0 degrees”. To explain with a more detailed example, the process controller 90 sets the temperature of the base 10 to “0 degree” by cooling with the cooling medium of the chiller 70 without heating the heater 9a (first temperature). ), The temperature of the semiconductor wafer 2 is controlled to be “0 degree”. Further, the process controller 90 sets the pressure in the chamber 1 to 6.67 Pa, introduces CF4 gas as a processing gas, and performs etching at a lower high-frequency power of 40 MHz / 13.56 MHz = 1000 W / 100 W.

なお、この際、プロセスコントローラ９０は、第２の処理工程と比較して半導体ウエハ２の温度を低くした上でエッチングすることで、反射防止膜２０３の形状を良好に保つことが可能となる。この際、フォトレジスト２０４もエッチングされる。図７の（２）は、第１の処理工程を行った後の半導体ウエハ２の一例を示す。   At this time, the process controller 90 can keep the shape of the antireflection film 203 well by performing etching after lowering the temperature of the semiconductor wafer 2 as compared with the second processing step. At this time, the photoresist 204 is also etched. (2) of FIG. 7 shows an example of the semiconductor wafer 2 after the first processing step is performed.

そして、プロセスコントローラ９０は、基台１０の第１の温度とヒーター９ａによる静電チャック９の第４の温度との温度差が接合層２０の許容温度を超えるか否かを判定する（ステップＳ２０２）。言い換えると、第１の処理工程における基台１０の温度と、第２の処理工程における静電チャック９の温度との温度差が、接合層２０の許容温度よりも大きいかを判定する。例えば、許容温度が「７０度」である場合を用いて説明する。   Then, the process controller 90 determines whether or not the temperature difference between the first temperature of the base 10 and the fourth temperature of the electrostatic chuck 9 by the heater 9a exceeds the allowable temperature of the bonding layer 20 (step S202). ). In other words, it is determined whether the temperature difference between the temperature of the base 10 in the first processing step and the temperature of the electrostatic chuck 9 in the second processing step is larger than the allowable temperature of the bonding layer 20. For example, the case where the allowable temperature is “70 degrees” will be described.

ここで、第１の温度と第４の温度との差が接合層２０の許容温度を超える場合（ステップＳ２０２肯定）、プロセスコントローラ９０は、第１の処理の後、第１の温度を、第４の温度との温度差が接合層２０の許容温度となるように第３の温度に変更する変更工程を行う（ステップＳ２０３）。例えば、ヒーター９ａによる静電チャック９の第４の温度が「８０度」である場合、基台１０の第１の温度が「０度」なのでヒーター９ａによる静電チャック９の第４の温度との温度差は「８０度」となり、許容温度「７０度」を超える。このとき、プロセスコントローラ９０は、基台１０の温度である第１の温度を「１０度」に変更することで、静電チャック９の第４の温度が「８０度」であったとしても、温度差を接合層２０の許容温度「７０度」に収めることができる。   Here, when the difference between the first temperature and the fourth temperature exceeds the allowable temperature of the bonding layer 20 (Yes in step S202), the process controller 90 sets the first temperature after the first process to the first temperature. A change process is performed to change to the third temperature so that the temperature difference with the temperature of 4 becomes the allowable temperature of the bonding layer 20 (step S203). For example, when the fourth temperature of the electrostatic chuck 9 by the heater 9a is “80 degrees”, the first temperature of the base 10 is “0 degrees”, so that the fourth temperature of the electrostatic chuck 9 by the heater 9a is The temperature difference is “80 degrees” and exceeds the allowable temperature “70 degrees”. At this time, even if the fourth temperature of the electrostatic chuck 9 is “80 degrees”, the process controller 90 changes the first temperature that is the temperature of the base 10 to “10 degrees”. The temperature difference can be kept within the allowable temperature “70 degrees” of the bonding layer 20.

より詳細な一例をあげて説明すると、プロセスコントローラ９０は、チラー７０により供給される冷却媒体の温度を上げることで、基台１０の温度を「１０度」にまで上げる（第３の温度）。   More specifically, the process controller 90 raises the temperature of the cooling medium supplied by the chiller 70 to raise the temperature of the base 10 to “10 degrees” (third temperature).

そして、プロセスコントローラ９０は、基台１０を第３の温度「１０度」で制御し、静電チャック９内に設けられたヒーター９ａにより静電チャックの温度を第４の温度「８０度」で制御し、被処理体に対して第２の処理を行う第２の処理工程を行う（ステップＳ２０４）。ここで、第１の温度と第２の温度との温度差、及び、第３の温度と第４の温度との温度差が、基台１０と静電チャック９とを接合する接合層２０の許容温度「７０度」に収まる。図７の（３）は、第２の処理工程を行った後の半導体ウエハ２の一例を示す。   Then, the process controller 90 controls the base 10 at the third temperature “10 degrees” and the temperature of the electrostatic chuck at the fourth temperature “80 degrees” by the heater 9 a provided in the electrostatic chuck 9. A second processing step of controlling and performing a second process on the object to be processed is performed (step S204). Here, the temperature difference between the first temperature and the second temperature, and the temperature difference between the third temperature and the fourth temperature cause the bonding layer 20 to bond the base 10 and the electrostatic chuck 9. It falls within the allowable temperature “70 degrees”. (3) of FIG. 7 shows an example of the semiconductor wafer 2 after the second processing step is performed.

例えば、プロセスコントローラ９０は、半導体ウエハ２の温度を「８０度」とする。より詳細な一例をあげて説明すると、プロセスコントローラ９０は、ヒーター９ａを加熱して静電チャック９の温度を「８０度」にすることで、半導体ウエハ２の温度が「８０度」になるように制御する。また、プロセスコントローラ９０は、チャンバー１の圧力を２．６７Ｐａとし、処理ガスとしてＣ４Ｆ６／Ａｒ／Ｏ２ガスを導入し、下部高周波電力４０ＭＨｚ／１３．５６＝１６００Ｗ／８００Ｗでエッチングを行う。   For example, the process controller 90 sets the temperature of the semiconductor wafer 2 to “80 degrees”. To explain with a more detailed example, the process controller 90 heats the heater 9a to set the temperature of the electrostatic chuck 9 to “80 degrees”, so that the temperature of the semiconductor wafer 2 becomes “80 degrees”. To control. Further, the process controller 90 sets the pressure in the chamber 1 to 2.67 Pa, introduces C4F6 / Ar / O2 gas as a processing gas, and performs etching at a lower high frequency power of 40 MHz / 13.56 = 1600 W / 800 W.

なお、上述したステップＳ２０２において基台１０の第１の温度とヒーター９ａによる静電チャックの第４の温度との差が接合層２０の許容温度「７０度」を超えない場合（ステップＳ２０２否定）、プロセスコントローラ９０は、基台１０の温度を変更することなく第２の処理工程を行っても良く、第４の温度との温度差が接合層２０の許容温度「７０度」内となる範囲で基台１０の温度を変更した上で第２の処理工程を行っても良い。   When the difference between the first temperature of the base 10 and the fourth temperature of the electrostatic chuck by the heater 9a does not exceed the allowable temperature “70 degrees” of the bonding layer 20 in Step S202 described above (No in Step S202). The process controller 90 may perform the second processing step without changing the temperature of the base 10, and the temperature difference from the fourth temperature is within the allowable temperature “70 degrees” of the bonding layer 20. Then, the second processing step may be performed after changing the temperature of the base 10.

上述したように、第１の実施形態によれば、プラズマエッチング装置１００は、基台１０を第１の温度で制御し、基台１０の載置面に配置されて被処理体が載置される静電チャック９内に設けられたヒーター９ａにより静電チャック９の温度を第２の温度で制御し、被処理体に対して第１の処理を行う第１の処理工程を行う。また、プラズマエッチング装置１００は、基台１０を第３の温度で制御し、ヒーター９ａにより静電チャック９の温度を第４の温度で制御し、被処理体に対して第２の処理を行う第２の処理工程を行う。また、第１の温度と第２の温度との温度差、及び、第３の温度と第４の温度との温度差が、基台１０と静電チャック９とを接合する接合層２０の許容温度となる。この結果、接合層２０の剥離を防止可能となる。   As described above, according to the first embodiment, the plasma etching apparatus 100 controls the base 10 at the first temperature, and is placed on the mounting surface of the base 10 to place the object to be processed. The temperature of the electrostatic chuck 9 is controlled at the second temperature by the heater 9a provided in the electrostatic chuck 9 to perform a first processing step for performing the first processing on the object to be processed. Further, the plasma etching apparatus 100 controls the base 10 at the third temperature, controls the temperature of the electrostatic chuck 9 at the fourth temperature by the heater 9a, and performs the second process on the object to be processed. A second processing step is performed. Further, the temperature difference between the first temperature and the second temperature, and the temperature difference between the third temperature and the fourth temperature, allowance of the bonding layer 20 that bonds the base 10 and the electrostatic chuck 9. It becomes temperature. As a result, peeling of the bonding layer 20 can be prevented.

例えば、静電チャック９の部分のヒーター９ａが加熱を行うと、静電チャック９は膨張する。また、基台１０は、チラー７０による冷却媒体で冷却される結果、収縮する。ここで、膨張と収縮の間に応力緩和する接合層２０を設ける場合がある。   For example, when the heater 9a of the electrostatic chuck 9 portion heats, the electrostatic chuck 9 expands. Further, the base 10 contracts as a result of being cooled by the cooling medium by the chiller 70. Here, there is a case where the bonding layer 20 is provided to relieve stress between expansion and contraction.

近年のエッチングプロセスにおいては、プロセスのステップにおいて温度制御の範囲を広げなければならなくなってきた。図８は、基台のチラー温度を一定にする場合について示す図である。図８に示す例では、ウエハ温度を「０度」〜「８０度」に変動する場合を用いて説明する。ここで、図８に示すように、基台１０のチラー温度を「−１０度」に一定で設定しておき、ヒーターの温度との組み合わせであるプロセスステップの静電チャックの温度（ウエハ温度）を「０度」とし、あるプロセスステップの静電チャックの温度（ウエハ温度）を「８０度」で処理したとする。   In recent etching processes, it has become necessary to expand the range of temperature control in the process steps. FIG. 8 is a diagram showing a case where the chiller temperature of the base is made constant. In the example shown in FIG. 8, the case where the wafer temperature varies from “0 degrees” to “80 degrees” will be described. Here, as shown in FIG. 8, the chiller temperature of the base 10 is set to be “−10 degrees”, and the temperature of the electrostatic chuck (wafer temperature) in the process step, which is a combination with the temperature of the heater. Is assumed to be “0 degrees”, and the temperature (wafer temperature) of the electrostatic chuck at a certain process step is processed at “80 degrees”.

図８に示すように、接合層２０の許容温度が「７０度」の場合、ヒーター９ａにより静電チャック９の温度を６０度より大きくすると、温度差が許容温度「７０度」を超える。例えば、ヒーター９ａにより静電チャック９の温度を「８０度」にした場合、静電チャック９の側面側の膨張と基台１０の収縮の差が大きくなりすぎて接合層２０が剥離し、下部電極が壊れることがある。言い換えると、この場合、ヒーター９ａにより静電チャック９の温度を「６０度」〜「８０度」に加熱してプロセスを行う場合には対応できない。図８中の温度Δ７０度制限は、許容温度「７０度」と同じ意味である。   As shown in FIG. 8, when the allowable temperature of the bonding layer 20 is “70 degrees”, the temperature difference exceeds the allowable temperature “70 degrees” when the temperature of the electrostatic chuck 9 is made larger than 60 degrees by the heater 9a. For example, when the temperature of the electrostatic chuck 9 is set to “80 degrees” by the heater 9a, the difference between the expansion of the side surface side of the electrostatic chuck 9 and the contraction of the base 10 becomes too large, and the bonding layer 20 is peeled off. The electrode may break. In other words, in this case, the process cannot be performed when the process is performed by heating the temperature of the electrostatic chuck 9 to “60 degrees” to “80 degrees” by the heater 9a. The temperature Δ70 degree limitation in FIG. 8 has the same meaning as the allowable temperature “70 degrees”.

図９は、第１の実施形態における効果の一例について示す図である。図９に示すように第１の実施形態におけるプロセスコントローラ９０は、図８に示す場合とは異なり、チラー７０による基台１０の温度とヒーター９ａによる静電チャック９との温度差が接合層２０の許容温度を超えないように、プロセスステップ間の温度を制御する。   FIG. 9 is a diagram illustrating an example of the effect in the first embodiment. As shown in FIG. 9, the process controller 90 in the first embodiment differs from the case shown in FIG. 8 in that the temperature difference between the temperature of the base 10 by the chiller 70 and the electrostatic chuck 9 by the heater 9a is the bonding layer 20. The temperature between process steps is controlled so as not to exceed the allowable temperature.

例えば、図９に示すように、許容温度が「７０度」の場合であって、あるプロセスステップでは「０度」でエッチングし、次のステップでは「８０度」でエッチングするような場合を用いて説明する。この場合、チラー温度により基台１０を「−１０度」で制御し、ヒーター９ａにより静電チャック９の温度（ウエハ温度）を「０度」に設定する。その後、次のステップでは、静電チャック９の温度（ウエハ温度）を「８０度」にする。ここで、静電チャック９の温度（ウエハ温度）を「８０度」にする際、ヒーター温度だけを調整すると温度差ΔＴ＝７０度を超えてしまう。そこで、チラー７０による基台１０の温度を「＋１０度」に調整し、ヒーター温度を調整して静電チャック９の温度（ウエハ温度）を「８０度」にすることで、温度差が「７０度」を超えることなくエッチングすることができる。この結果、接合層２０の剥離を防止可能となる。図９中の温度Δ７０度制限は、許容温度「７０度」と同じ意味である。   For example, as shown in FIG. 9, the case where the allowable temperature is “70 degrees”, etching is performed at “0 degrees” in a certain process step, and etching is performed at “80 degrees” in the next step is used. I will explain. In this case, the base 10 is controlled at “−10 degrees” by the chiller temperature, and the temperature (wafer temperature) of the electrostatic chuck 9 is set to “0 degrees” by the heater 9a. Thereafter, in the next step, the temperature of the electrostatic chuck 9 (wafer temperature) is set to “80 degrees”. Here, when the temperature of the electrostatic chuck 9 (wafer temperature) is set to “80 degrees”, if only the heater temperature is adjusted, the temperature difference ΔT = 70 degrees will be exceeded. Therefore, by adjusting the temperature of the base 10 by the chiller 70 to “+10 degrees” and adjusting the heater temperature to set the temperature of the electrostatic chuck 9 (wafer temperature) to “80 degrees”, the temperature difference becomes “70 degrees”. Etching can be performed without exceeding "degree". As a result, peeling of the bonding layer 20 can be prevented. The limitation of temperature Δ70 degrees in FIG. 9 has the same meaning as the allowable temperature “70 degrees”.

また、この際、チラー７０は、予め、高温温調ユニット７５と低温温調ユニット７４とを有し、高温タンクが、低温タンクの冷却媒体と比較して高い温度の冷却媒体を保持し、低温タンクが、高温タンクの冷却媒体と比較して低い温度の冷却媒体を保持する。そして、高温タンクに保持された冷却媒体と低温タンクに保持された冷却媒体とを併せて用いることでチラー７０により提供される冷却媒体の温度を高速に変化させることで、次のプロセスを迅速に開始することが可能となる。   At this time, the chiller 70 has a high-temperature temperature control unit 75 and a low-temperature temperature control unit 74 in advance, and the high-temperature tank holds a cooling medium having a higher temperature than the cooling medium of the low-temperature tank, The tank holds a low temperature cooling medium compared to the high temperature tank cooling medium. Then, by using the cooling medium held in the high-temperature tank and the cooling medium held in the low-temperature tank in combination, the temperature of the cooling medium provided by the chiller 70 is changed at a high speed, so that the next process can be performed quickly. It becomes possible to start.

また、第１の実施形態によれば、プロセスコントローラ９０は、第１の温度と第４の温度との温度差が接合層２０の許容温度を超える場合、第１の処理の後、第１の温度を、第４の温度との温度差が接合層２０の許容温度となるように第３の温度に変更する。この結果、温度差を許容温度内に納めることが可能となる。   In addition, according to the first embodiment, the process controller 90, after the first process, the first process is performed when the temperature difference between the first temperature and the fourth temperature exceeds the allowable temperature of the bonding layer 20. The temperature is changed to the third temperature so that the temperature difference from the fourth temperature becomes the allowable temperature of the bonding layer 20. As a result, the temperature difference can be kept within the allowable temperature.

また、第１の実施形態によれば、基台１０は、基台１０内に設けられた流路をチラー７０によって冷却媒体が循環させられ、基台１０の温度は、冷却媒体の温度を制御することで制御される。この結果、チラー７０が温度を制御することで、接合層２０の剥離を防止可能となる。   Further, according to the first embodiment, the base 10 has the cooling medium circulated by the chiller 70 through the flow path provided in the base 10, and the temperature of the base 10 controls the temperature of the cooling medium. It is controlled by doing. As a result, the chiller 70 controls the temperature, thereby preventing the bonding layer 20 from peeling off.

（その他の実施形態）
以上、第１の実施形態に係るプラズマエッチング装置及び制御方法について説明したが、これに限定されるものではない。以下では、他の実施形態について説明する。 (Other embodiments)
Although the plasma etching apparatus and the control method according to the first embodiment have been described above, the present invention is not limited to this. Other embodiments will be described below.

（チラーの温度）
プロセスコントローラ９０は、基台１０から出てきた冷却媒体の温度を測定する工程を行う。また、プロセスコントローラ９０は、変更工程において、流路の出口から出てきた冷却媒体の温度に基づいて、流路の入口に送る冷却媒体の温度を制御する。 (Chiller temperature)
The process controller 90 performs a process of measuring the temperature of the cooling medium that has come out of the base 10. Further, in the changing step, the process controller 90 controls the temperature of the cooling medium that is sent to the inlet of the flow path based on the temperature of the cooling medium that has come out from the outlet of the flow path.

具体的には、プロセスコントローラ９０は、冷却媒体の温度を制御する際、流路７２を通っている冷却媒体の温度を測定し、測定した温度に基づいて制御する。言い換えると、チラー７０により温度を調整されて送り出された後、基台１０を通った後の冷却媒体の温度を測定する。そして、プロセスコントローラ９０は、測定した冷却媒体の温度が、基台１０の目標温度となるように制御を行う。例えば、基台１０の温度を「１０度」にする場合には、基台１０から出てきた冷却媒体の温度が「１０度」になるように制御する。   Specifically, when controlling the temperature of the cooling medium, the process controller 90 measures the temperature of the cooling medium passing through the flow path 72 and controls based on the measured temperature. In other words, after the temperature is adjusted by the chiller 70 and sent out, the temperature of the cooling medium after passing through the base 10 is measured. Then, the process controller 90 performs control so that the measured temperature of the cooling medium becomes the target temperature of the base 10. For example, when the temperature of the base 10 is set to “10 degrees”, the temperature of the cooling medium coming out of the base 10 is controlled to be “10 degrees”.

ここで、冷却媒体の温度を測定する箇所は、好ましくは、流路７２のうち、基台１０の側であることが好ましい。一般的に、チラー７０がプラズマエッチング装置１００の外付けで実現される場合、流路７２が数メートルから十数メートルになることもある。このことを踏まえ、流路７２のうち、基台１０の側において冷却媒体の温度を測定することで、他の部分にて測定する場合と比較して冷却媒体の温度変化を迅速に測定でき、高精度に冷却媒体の温度を調整可能となる。   Here, the location where the temperature of the cooling medium is measured is preferably on the side of the base 10 in the flow path 72. In general, when the chiller 70 is realized externally to the plasma etching apparatus 100, the flow path 72 may be several meters to several tens of meters. Based on this, by measuring the temperature of the cooling medium on the base 10 side in the flow path 72, the temperature change of the cooling medium can be measured more quickly than in the case of measuring at other parts, The temperature of the cooling medium can be adjusted with high accuracy.

ただし、冷却媒体の温度を測定する箇所は、流路７２のうち基台１０の側に限定されるものではなく、基台１０から出てきた冷却媒体の温度を測定できる箇所であれば任意の箇所であって良い。例えば、流路７２の任意の箇所であっても良く、チラー７０の内部において測定しても良い。   However, the location where the temperature of the cooling medium is measured is not limited to the side of the base 10 in the flow path 72, and may be any location as long as the temperature of the cooling medium coming out of the base 10 can be measured. It may be a place. For example, it may be an arbitrary portion of the flow path 72 and may be measured inside the chiller 70.

（温度調整の順番）
また、プロセスコントローラ９０は、ヒーター９ａにより静電チャック９の温度を上げる場合に、変更工程において、第２の温度を第４の温度に上げられ始める前に、第１の温度から第３の温度への変更を開始する。 (Temperature adjustment order)
Further, when the temperature of the electrostatic chuck 9 is increased by the heater 9a, the process controller 90 changes the first temperature to the third temperature before starting to increase the second temperature to the fourth temperature in the changing step. Start changing to.

上述したように、接合層２０は、静電チャック９と基台１０との温度差が許容温度を超えると、剥離することがある。ここで、ヒーター９ａにより静電チャック９の温度を上げる場合に、チラー７０による基台１０の温度上昇の速度が、ヒーター９ａによる静電チャック９の温度上昇の速度よりも遅い場合、同じタイミングにおいてヒーター９ａとチラー７０との温度調整を開始すると、温度差が許容温度を超える可能性がある。このことを踏まえ、プロセスコントローラ９０は、ヒーター９ａにより静電チャック９の温度を上げる場合に、まず、チラー７０により提供される冷却媒体の温度を上げることで基台１０の温度を上昇させ、その後、ヒーター９ａによる静電チャック９の加熱を開始する。より詳細な一例をあげて説明すると、プロセスコントローラ９０は、まず、チラー７０により提供される冷却媒体の温度を上げることで基台１０の温度を上昇させ、基台１０の温度が目標温度に到達した後に、ヒーター９ａによる静電チャック９の加熱を開始する。   As described above, the bonding layer 20 may be peeled off when the temperature difference between the electrostatic chuck 9 and the base 10 exceeds the allowable temperature. Here, when the temperature of the electrostatic chuck 9 is increased by the heater 9a, the speed of the temperature rise of the base 10 by the chiller 70 is slower than the speed of the temperature increase of the electrostatic chuck 9 by the heater 9a. When temperature adjustment between the heater 9a and the chiller 70 is started, the temperature difference may exceed the allowable temperature. Based on this, when the temperature of the electrostatic chuck 9 is increased by the heater 9a, the process controller 90 first increases the temperature of the base 10 by increasing the temperature of the cooling medium provided by the chiller 70, and then Then, heating of the electrostatic chuck 9 by the heater 9a is started. To explain with a more detailed example, the process controller 90 first increases the temperature of the base 10 by increasing the temperature of the cooling medium provided by the chiller 70, and the temperature of the base 10 reaches the target temperature. After that, heating of the electrostatic chuck 9 by the heater 9a is started.

この結果、ヒーター９ａにより静電チャック９の温度を上げる場合に、基台１０と静電チャック９との温度差が許容温度を超える場合を防止することが可能となる。   As a result, it is possible to prevent the temperature difference between the base 10 and the electrostatic chuck 9 from exceeding the allowable temperature when the temperature of the electrostatic chuck 9 is increased by the heater 9a.

また、同様に、プロセスコントローラ９０は、ヒーター９ａにより静電チャック９の温度を下げる場合に、変更工程において、第２の温度を第４の温度に上げられ始められた後に、第１の温度から第３の温度への変更を開始する。   Similarly, when the temperature of the electrostatic chuck 9 is lowered by the heater 9a, the process controller 90 starts from the first temperature after starting the second temperature to be raised to the fourth temperature in the changing step. Start changing to the third temperature.

上述したように、接合層２０は、静電チャック９と基台１０との温度差が許容温度を超えると、剥離することがある。ここで、ヒーター９ａにより静電チャック９の温度を下げる場合に、チラー７０による基台１０の温度低下の速度が、ヒーター９ａによる静電チャック９の温度低下の速度よりも早い場合、同じタイミングにおいてヒーター９ａとチラー７０との温度調整を開始すると、温度差が許容温度を超える可能性がある。このことを踏まえ、プロセスコントローラ９０は、ヒーター９ａにより静電チャック９の温度を下げる場合に、最初に、ヒーター９ａにより静電チャック９の温度を下げた後に、チラー７０より提供される冷却媒体の温度を下げることで基台１０の温度を低下させる。より詳細な一例をあげて説明すると、プロセスコントローラ９０は、まず、ヒーター９ａにより静電チャック９の温度が目標温度に到達した後に、チラー７０により提供される冷却媒体の温度を下げ始めることで基台１０の温度を下げる。この結果、ヒーター９ａにより静電チャック９の温度を上げる場合に、温度差が許容温度を超える場合を防止することが可能となる。   As described above, the bonding layer 20 may be peeled off when the temperature difference between the electrostatic chuck 9 and the base 10 exceeds the allowable temperature. Here, when the temperature of the electrostatic chuck 9 is lowered by the heater 9a, when the speed of the temperature lowering of the base 10 by the chiller 70 is faster than the speed of the temperature lowering of the electrostatic chuck 9 by the heater 9a, at the same timing. When temperature adjustment between the heater 9a and the chiller 70 is started, the temperature difference may exceed the allowable temperature. Based on this, when the temperature of the electrostatic chuck 9 is lowered by the heater 9a, the process controller 90 first lowers the temperature of the electrostatic chuck 9 by the heater 9a and then the cooling medium provided from the chiller 70. The temperature of the base 10 is lowered by lowering the temperature. To explain with a more detailed example, the process controller 90 first starts to lower the temperature of the cooling medium provided by the chiller 70 after the temperature of the electrostatic chuck 9 reaches the target temperature by the heater 9a. Lower the temperature of the table 10. As a result, it is possible to prevent the temperature difference from exceeding the allowable temperature when the temperature of the electrostatic chuck 9 is increased by the heater 9a.

（チラー）
また、例えば、基台１０の温度を制御するチラーは、低温温調ユニット及び高温温調ユニットからなり、基台１０の温度の制御時において、低温温調ユニット若しくは高温温調ユニットのいずれか一方からの冷媒のみを流路に流しても良い。すなわち、低温温調ユニットから供給される液体と高温温調ユニットから供給される液体とを混合することで任意の温度の液体を供給するのではなく、低温温調ユニットに貯蔵されている液体と、高温温調ユニットに貯蔵されている液体とのうち、いずれか一方をそのまま供給しても良い。 (Chiller)
Further, for example, the chiller that controls the temperature of the base 10 includes a low-temperature temperature control unit and a high-temperature temperature control unit, and when controlling the temperature of the base 10, either the low-temperature temperature control unit or the high-temperature temperature control unit. Only the refrigerant from may be passed through the flow path. That is, the liquid stored in the low temperature control unit is not supplied by mixing the liquid supplied from the low temperature control unit and the liquid supplied from the high temperature control unit. Any one of the liquid stored in the high-temperature temperature control unit may be supplied as it is.

図１０は、低温温調ユニット若しくは高温温調ユニットのいずれか一方からの冷媒のみを流路に流すチラーの構造の一例を示す図である。図１０に示す例では、チラー３００は、低温温調ユニット３０１及び高温温調ユニット３０２を有する。低温温調ユニット３０１及び高温温調ユニット３０２は、それぞれ、低温温調ユニット７４及び高温温調ユニット７５に対応する。低温温調ユニット３０１は、例えば、−２０度以上−１０度以下の液体を貯蔵する。また、高温温調ユニット３０２は、例えば、３０度の液体を貯蔵する。ただし、温度は一例であり、任意の温度の液体を貯蔵して良い。また、図１０に示す例では、チラー３００は、バルブ３１１〜バルブ３１６を有し、配管３２１〜配管３３０を有する。   FIG. 10 is a diagram showing an example of the structure of a chiller that allows only the refrigerant from either the low-temperature temperature control unit or the high-temperature temperature control unit to flow through the flow path. In the example illustrated in FIG. 10, the chiller 300 includes a low temperature temperature adjustment unit 301 and a high temperature temperature adjustment unit 302. The low temperature control unit 301 and the high temperature control unit 302 correspond to the low temperature control unit 74 and the high temperature control unit 75, respectively. The low temperature control unit 301 stores, for example, a liquid of −20 degrees to −10 degrees. Moreover, the high temperature control unit 302 stores, for example, a 30 degree liquid. However, the temperature is an example, and a liquid having an arbitrary temperature may be stored. In the example illustrated in FIG. 10, the chiller 300 includes a valve 311 to a valve 316 and includes a pipe 321 to a pipe 330.

図１０に示す例において、低温温調ユニット３０１に貯蔵されている液体をチラー３００から供給する場合について説明する。この場合、バルブ３１１、バルブ３１３及びバルブ３１５が閉じられ、バルブ３１２、バルブ３１４及びバルブ３１６が開けられる。この結果、低温温調ユニット３０１に貯蔵されている液体は、低温温調ユニット３０１から配管３２６及び配管３２５を介して流路７１に供給される。また、流路７２から出てきた液体は、配管３２９及び配管３２８を介して低温温調ユニット３０１に戻る。このようにして、低温温調ユニット３０１に貯蔵されている液体が基台１０に供給されて循環する。また、この際、高温温調ユニット３０２に貯蔵されている液体は、配管３２１、配管３２２、配管３２３を循環することになり、基台１０には供給されない。   In the example shown in FIG. 10, the case where the liquid stored in the low temperature control unit 301 is supplied from the chiller 300 will be described. In this case, the valve 311, the valve 313 and the valve 315 are closed, and the valve 312, the valve 314 and the valve 316 are opened. As a result, the liquid stored in the low temperature control unit 301 is supplied from the low temperature control unit 301 to the flow path 71 via the pipe 326 and the pipe 325. Further, the liquid that has come out of the flow path 72 returns to the low-temperature temperature control unit 301 through the pipe 329 and the pipe 328. In this way, the liquid stored in the low temperature control unit 301 is supplied to the base 10 and circulated. At this time, the liquid stored in the high-temperature temperature control unit 302 circulates through the pipe 321, the pipe 322, and the pipe 323 and is not supplied to the base 10.

図１０に示す例において、高温温調ユニット３０２に貯蔵されている液体をチラー３００から供給する場合について説明する。この場合、バルブ３１２、バルブ３１４及びバルブ３１６が閉じられ、バルブ３１１、バルブ３１３及びバルブ３１５が開けられる。この結果、高温温調ユニット３０２に貯蔵されている液体は、配管３２３及び配管３２４を介して流路７１に供給される。また、流路７２から出てきた液体は、配管３３０、配管３２１を介して高温温調ユニット３０２に戻る。このようにして、高温温調ユニット３０２に貯蔵されている液体が基台１０に供給されて循環する。この際、低温温調ユニット３０１に貯蔵されている液体は、配管３２６、配管３２７、配管３２８を循環することになり、基台１０には供給されない。   In the example shown in FIG. 10, the case where the liquid stored in the high-temperature temperature control unit 302 is supplied from the chiller 300 will be described. In this case, the valve 312, the valve 314 and the valve 316 are closed, and the valve 311, the valve 313 and the valve 315 are opened. As a result, the liquid stored in the high-temperature temperature control unit 302 is supplied to the flow path 71 via the pipe 323 and the pipe 324. In addition, the liquid that has flowed out of the flow path 72 returns to the high temperature temperature control unit 302 via the pipe 330 and the pipe 321. In this way, the liquid stored in the high temperature temperature control unit 302 is supplied to the base 10 and circulated. At this time, the liquid stored in the low-temperature temperature control unit 301 circulates through the pipe 326, the pipe 327, and the pipe 328 and is not supplied to the base 10.

なお、図１０に示す例では、チラー３００の内部にバルブ３１１〜バルブ３１６が設けられる場合を例に示したが、これに限定されるものではなく、チラー３００の外部にバルブ３１１〜バルブ３１６が設けられても良い。   In the example shown in FIG. 10, the case where the valves 311 to 316 are provided inside the chiller 300 is shown as an example, but the present invention is not limited to this, and the valves 311 to 316 are provided outside the chiller 300. It may be provided.

図１１は、低温温調ユニット若しくは高温温調ユニットのいずれか一方からの冷媒のみを流路に流す場合における効果について示す図である。図１１に示すように、許容温度が「７０度」の場合であって、あるプロセスステップでは「０度」でエッチングし、次のステップでは「８０度」でエッチングするような場合を用いて説明する。この場合、チラー温度により基台１０を「−１０度」で制御し、ヒーター９ａにより静電チャック９の温度（ウエハ温度）を「０度」に設定する。その後、次のステップでは、静電チャック９の温度（ウエハ温度）を「８０度」にする。ここで、静電チャック９の温度（ウエハ温度）を「８０度」にする際、ヒーター温度だけを調整すると温度差ΔＴ＝７０度を超えてしまう。そこで、チラー７０による基台１０の温度を「＋３０度」に調整し、ヒーター温度を調整して静電チャック９の温度（ウエハ温度）を「８０度」にすることで、温度差が「７０度」を超えることなくエッチングすることができる。この結果、接合層２０の剥離を防止可能となる。図１１中の温度Δ７０度制限は、許容温度「７０度」と同じ意味である。   FIG. 11 is a diagram showing effects in the case where only the refrigerant from either the low-temperature temperature control unit or the high-temperature temperature control unit is passed through the flow path. As shown in FIG. 11, the case where the allowable temperature is “70 degrees”, etching is performed at “0 degrees” in a certain process step, and etching is performed at “80 degrees” in the next step will be described. To do. In this case, the base 10 is controlled at “−10 degrees” by the chiller temperature, and the temperature (wafer temperature) of the electrostatic chuck 9 is set to “0 degrees” by the heater 9a. Thereafter, in the next step, the temperature of the electrostatic chuck 9 (wafer temperature) is set to “80 degrees”. Here, when the temperature of the electrostatic chuck 9 (wafer temperature) is set to “80 degrees”, if only the heater temperature is adjusted, the temperature difference ΔT = 70 degrees will be exceeded. Therefore, by adjusting the temperature of the base 10 by the chiller 70 to “+30 degrees” and adjusting the heater temperature to set the temperature of the electrostatic chuck 9 (wafer temperature) to “80 degrees”, the temperature difference becomes “70”. Etching can be performed without exceeding "degree". As a result, peeling of the bonding layer 20 can be prevented. The temperature Δ70 degree restriction in FIG. 11 has the same meaning as the allowable temperature “70 degrees”.

このように、基台１０の温度を制御するチラーは、低温温調ユニット及び高温温調ユニットからなり、基台１０の温度の制御時において、低温温調ユニット若しくは高温温調ユニットのいずれか一方からの冷媒のみを流路に流すことで、チラーの構造を簡単にすることができ、省スペースかつ低コストにて実現可能となる。例えば、可変バルブを使用する必要が無いため低コストとなる。   As described above, the chiller for controlling the temperature of the base 10 includes the low-temperature temperature control unit and the high-temperature temperature control unit. When the temperature of the base 10 is controlled, either the low-temperature temperature control unit or the high-temperature temperature control unit. By allowing only the refrigerant from flowing through the flow path, the structure of the chiller can be simplified, and can be realized in a space-saving and low-cost manner. For example, since it is not necessary to use a variable valve, the cost is reduced.

（チラーからの液体の循環）
また、例えば、上述の実施形態では、チラーから提供する液体の温度を変える場合を例に示したが、これに限定されるものではない。例えば、チラーにより提供される液体の温度とヒーターの温度との温度差が接合層２０の許容範囲外となる場合に、チラーから提供される液体が基台１０を循環しないようにしても良い。この場合、チラーによる冷却は行われず、基台１０の温度や基台１０内に設けられる配管内に残った液体の温度は、ヒーターの熱により上がることになる。この結果、接合層２０における温度差が許容範囲外となることを防止可能となる。 (Liquid circulation from chiller)
For example, in the above-described embodiment, the case where the temperature of the liquid provided from the chiller is changed is shown as an example, but the present invention is not limited to this. For example, when the temperature difference between the temperature of the liquid provided by the chiller and the temperature of the heater is outside the allowable range of the bonding layer 20, the liquid provided from the chiller may not be circulated through the base 10. In this case, cooling by the chiller is not performed, and the temperature of the base 10 and the temperature of the liquid remaining in the pipe provided in the base 10 are increased by the heat of the heater. As a result, it is possible to prevent the temperature difference in the bonding layer 20 from being outside the allowable range.

具体的には、第１の温度と第４の温度との差が接合層２０の許容温度を超える場合、第１の処理の後、第１の温度を、第４の温度との温度差が接合層２０の許容温度となるように第３の温度に変更する場合に、基台１０内の冷媒の循環を停止する工程を実行する。   Specifically, when the difference between the first temperature and the fourth temperature exceeds the allowable temperature of the bonding layer 20, after the first treatment, the temperature difference between the first temperature and the fourth temperature is When the temperature is changed to the third temperature so as to be the allowable temperature of the bonding layer 20, a step of stopping the circulation of the refrigerant in the base 10 is executed.

図１２は、基台１０内の冷媒の循環を停止するチラーの構造の一例を示す図である。図１２に示す例では、チラー４００は、三方弁４１０を有する。ここで、温調ユニット４０１により提供される液体を提供しても接合層２０の温度差が許容範囲内である場合には、三方弁４１０の向きを矢印４３０に示される方向に設定する。この場合、チラー４００から提供される液体は、配管４３０、三方弁４１０を介して流路７１に供給され、流路７２から出力された液体が配管４５０を介してチラー４００に供給されることで、基台１０内を冷媒が循環する。   FIG. 12 is a diagram illustrating an example of the structure of a chiller that stops the circulation of the refrigerant in the base 10. In the example illustrated in FIG. 12, the chiller 400 includes a three-way valve 410. Here, when the temperature difference of the bonding layer 20 is within the allowable range even when the liquid provided by the temperature control unit 401 is provided, the direction of the three-way valve 410 is set in the direction indicated by the arrow 430. In this case, the liquid provided from the chiller 400 is supplied to the flow path 71 via the pipe 430 and the three-way valve 410, and the liquid output from the flow path 72 is supplied to the chiller 400 via the pipe 450. The refrigerant circulates in the base 10.

また、温調ユニット４０１により提供される液体を提供しても接合層２０の温度差が許容範囲外となる場合には、三方弁４１０の向きを矢印４４０に示される方向に設定する。この場合、チラー４００から提供される液体は、配管４３０、配管４２０、配管４５０を循環することになり、基台１０内を冷媒は循環しない。   If the temperature difference of the bonding layer 20 is outside the allowable range even when the liquid provided by the temperature control unit 401 is provided, the direction of the three-way valve 410 is set in the direction indicated by the arrow 440. In this case, the liquid provided from the chiller 400 circulates in the pipe 430, the pipe 420, and the pipe 450, and the refrigerant does not circulate in the base 10.

なお、図１２に示す例では、三方弁を用いる場合を例に示したが、これに限定されるものではない。また、図１２に示す例では、チラー４００が、温調ユニット４０１を１つ有する場合を例に示したが、これに限定されるものではない。例えば、チラー４００が、低温温調ユニットと高温温調ユニットとを有しても良い。この場合、例えば、高温温調ユニットにより提供される液体では接合層２０の温度差が許容範囲を超えてしまう場合に、基台１０内の冷媒の循環を停止する工程を実行することになる。   In the example shown in FIG. 12, the case where a three-way valve is used is shown as an example, but the present invention is not limited to this. In the example illustrated in FIG. 12, the chiller 400 has one temperature control unit 401 as an example. However, the present invention is not limited to this. For example, the chiller 400 may include a low temperature temperature control unit and a high temperature temperature control unit. In this case, for example, when the temperature difference of the bonding layer 20 exceeds the allowable range in the liquid provided by the high temperature control unit, a step of stopping the circulation of the refrigerant in the base 10 is executed.

このように、１の温度と第４の温度との差が接合層２０の許容温度を超える場合、第１の処理の後、第１の温度を、第４の温度との温度差が接合層２０の許容温度となるように第３の温度に変更する場合に、基台１０内の冷媒の循環を停止する工程を実行することで、接合層２０の温度差が許容範囲を超えてしまう事態を簡単に回避可能となる。   As described above, when the difference between the first temperature and the fourth temperature exceeds the allowable temperature of the bonding layer 20, the first temperature is changed after the first treatment, and the difference between the fourth temperature and the fourth temperature is the bonding layer. When changing to the 3rd temperature so that it may become 20 allowable temperature, the situation where the temperature difference of joining layer 20 exceeds an allowable range by performing the process of stopping circulation of the refrigerant in base 10 Can be easily avoided.

また、基台１０内の冷媒の循環を停止する工程を実行する場合、チラーとは別系統の冷却機構を更に設けることで、基台１０の放熱能力を高めても良い。例えば、基台１０を空冷する機構を更に設けても良く、基台１０を囲むように放熱器を設置することで、基台１０の放熱能力を高めても良い。   Moreover, when performing the process which stops the circulation of the refrigerant | coolant in the base 10, you may improve the thermal radiation capability of the base 10 by providing the cooling mechanism of another system | strain different from a chiller. For example, a mechanism for air-cooling the base 10 may be further provided, and the heat dissipation capability of the base 10 may be enhanced by installing a radiator so as to surround the base 10.

１ チャンバー
２ 半導体ウエハ
５ 基台支持台
６ 冷媒ジャケット
９ 静電チャック
９ａ ヒーター
１０ 基台
２０ 接合層
７０ チラー
７１ 流路
７２ 流路
９０ プロセスコントローラ
１００ プラズマエッチング装置
Ｔ１ 温度センサ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Chamber 2 Semiconductor wafer 5 Base support stand 6 Refrigerant jacket 9 Electrostatic chuck 9a Heater 10 Base 20 Joining layer 70 Chiller 71 Flow path 72 Flow path 90 Process controller 100 Plasma etching apparatus T1 Temperature sensor

Claims (16)

基台を第１の温度で制御し、前記基台の載置面に配置されて被処理体が載置されるヒーターが内蔵された静電チャックの温度を第２の温度で制御し、前記被処理体に対して第１の処理を行う第１の処理工程と、
前記基台を第３の温度で制御し、前記ヒーターにより前記静電チャックの温度を第４の温度で制御し、前記被処理体に対して第２の処理を行う第２の処理工程とを含み、
前記第１の温度と前記第２の温度との温度差、及び、前記第３の温度と前記第４の温度との温度差が、前記基台と前記静電チャックとを接合する接合層の許容温度となることを特徴とする制御方法。 The base is controlled at a first temperature, the temperature of an electrostatic chuck having a built-in heater placed on the mounting surface of the base and on which a workpiece is placed is controlled at a second temperature, A first processing step for performing a first processing on an object to be processed;
A second processing step of controlling the base at a third temperature, controlling the temperature of the electrostatic chuck at a fourth temperature by the heater, and performing a second process on the workpiece. Including
The temperature difference between the first temperature and the second temperature, and the temperature difference between the third temperature and the fourth temperature are determined by the bonding layer that bonds the base and the electrostatic chuck. A control method characterized by an allowable temperature. 前記第１の温度と前記第４の温度との差が前記接合層の許容温度を超える場合、前記第１の処理の後、前記第１の温度を、前記第４の温度との温度差が前記接合層の許容温度となるように前記第３の温度に変更する変更工程と
を更に含むことを特徴とする請求項１に記載の制御方法。 When the difference between the first temperature and the fourth temperature exceeds the allowable temperature of the bonding layer, after the first treatment, the temperature difference between the first temperature and the fourth temperature is The control method according to claim 1, further comprising a changing step of changing to the third temperature so as to be an allowable temperature of the bonding layer. 前記基台は、前記基台内に設けられた流路をチラーによって冷却媒体が循環させられ、
前記基台の温度は、前記冷却媒体の温度を制御することで制御されることを特徴とする請求項１又は２に記載の制御方法。 In the base, a cooling medium is circulated by a chiller through a flow path provided in the base.
The control method according to claim 1, wherein the temperature of the base is controlled by controlling the temperature of the cooling medium. 前記基台は、前記基台内に設けられた流路をチラーによって冷却媒体が循環させられ、
前記チラーは、前記基台内に設けられた前記流路の入口に前記冷却媒体を送り、前記流路の出口から出てきた前記冷却媒体を受け付け、前記冷却媒体の温度を制御した上で前記流路に再度送ることで、前記流路に前記冷却媒体を循環させるものであって、
前記基台から出てきた前記冷却媒体の温度を測定する工程と、
前記変更工程は、前記流路の出口から出てきた前記冷却媒体の温度に基づいて、前記流路の入口に送る前記冷却媒体の温度を制御することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の制御方法。 In the base, a cooling medium is circulated by a chiller through a flow path provided in the base.
The chiller sends the cooling medium to an inlet of the flow path provided in the base, receives the cooling medium that has come out from the outlet of the flow path, and controls the temperature of the cooling medium. By re-sending to the flow path, the cooling medium is circulated through the flow path,
Measuring the temperature of the cooling medium coming out of the base;
The temperature of the said cooling medium sent to the inlet_port | entrance of the said flow path is controlled based on the temperature of the said cooling medium which came out from the exit of the said flow path in the said change process, The any one of Claims 1-3 characterized by the above-mentioned. The control method according to claim 1. 前記ヒーターにより前記静電チャックの温度を上げる場合に、前記変更工程は、前記第２の温度を前記第４の温度に上げられ始める前に、前記第１の温度から前記第３の温度への変更を開始することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の制御方法。   In the case where the temperature of the electrostatic chuck is increased by the heater, the changing step is performed from the first temperature to the third temperature before the second temperature starts to be increased to the fourth temperature. The control method according to claim 1, wherein the change is started. 前記ヒーターにより前記静電チャックの温度を下げる場合に、前記変更工程は、前記第２の温度を前記第４の温度に上げられ始められた後に、前記第１の温度から前記第３の温度への変更を開始することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の制御方法。   When the temperature of the electrostatic chuck is lowered by the heater, the changing step is started from the first temperature to the third temperature after the second temperature is started to be raised to the fourth temperature. The control method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the change is started. 前記基台の温度を制御するチラーは、低温温調ユニット及び高温温調ユニットからなり、前記基台の温度の制御時において低温温調ユニット若しくは高温温調ユニットのいずれか一方からの冷媒のみを前記流路に流すことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の制御方法。   The chiller for controlling the temperature of the base is composed of a low-temperature temperature control unit and a high-temperature temperature control unit. When controlling the temperature of the base, only the refrigerant from either the low-temperature temperature control unit or the high-temperature temperature control unit is used. The control method according to claim 1, wherein the flow is caused to flow through the flow path. 前記第１の温度と前記第４の温度との差が前記接合層の許容温度を超える場合、前記第
１の処理の後、前記第１の温度を、前記第４の温度との温度差が前記接合層の許容温度と
なるように前記第３の温度に変更する変更工程において、基台内の冷媒の循環を停止する工程を更に含むことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の制御方法。 When the difference between the first temperature and the fourth temperature exceeds the allowable temperature of the bonding layer, after the first treatment, the temperature difference between the first temperature and the fourth temperature is The change step of changing to the third temperature so as to be the allowable temperature of the bonding layer further includes a step of stopping the circulation of the refrigerant in the base. The control method according to item. 基台と、
前記基台の載置面に配置されて被処理体が載置される静電チャックと、
前記基台と前記静電チャックとを接合する接合層と、
前記静電チャック内に設けられたヒーターと、
前記基台の温度を制御するチラーと、
前記被処理体に対して第１の処理を行う際に、前記基台を第１の温度で制御しつつ前記ヒーターにより前記静電チャックの温度を第２の温度で制御し、前記被処理体に対して第２の処理を行う際に、前記基台を第３の温度で制御しつつ前記ヒーターにより前記静電チャックの温度を第４の温度で制御する制御部とを具備し、
前記第１の温度と前記第２の温度との温度差、及び、前記第３の温度と前記第４の温度との温度差が、前記接合層の許容温度であることを特徴とするプラズマエッチング装置。 The base,
An electrostatic chuck disposed on the mounting surface of the base and on which the object to be processed is mounted;
A bonding layer for bonding the base and the electrostatic chuck;
A heater provided in the electrostatic chuck;
A chiller for controlling the temperature of the base;
When performing the first process on the object to be processed, the temperature of the electrostatic chuck is controlled at the second temperature by the heater while controlling the base at the first temperature, and the object to be processed A control unit that controls the temperature of the electrostatic chuck at a fourth temperature by the heater while controlling the base at a third temperature when performing the second process on
The temperature difference between the first temperature and the second temperature and the temperature difference between the third temperature and the fourth temperature are allowable temperatures of the bonding layer. apparatus. 前記制御部は、前記第１の温度と前記第４の温度との差が前記接合層の許容温度を超える場合、前記第１の処理の後、前記第１の温度を、前記第４の温度との温度差が前記接合層の許容温度となるように前記第３の温度に変更することを特徴とする請求項９に記載のプラズマエッチング装置。   When the difference between the first temperature and the fourth temperature exceeds the allowable temperature of the bonding layer, the control unit sets the first temperature to the fourth temperature after the first process. The plasma etching apparatus according to claim 9, wherein the temperature is changed to the third temperature so that a temperature difference between the first temperature and the temperature becomes an allowable temperature of the bonding layer. 前記基台は、前記基台内に設けられた流路を前記チラーによって冷却媒体が循環させられ、
前記基台の温度は、前記冷却媒体の温度を制御することで制御されることを特徴とする請求項９又は１０に記載のプラズマエッチング装置。 In the base, a cooling medium is circulated by the chiller through a flow path provided in the base,
The plasma etching apparatus according to claim 9 or 10, wherein the temperature of the base is controlled by controlling the temperature of the cooling medium. 前記基台は、前記基台内に設けられた流路をチラーによって冷却媒体が循環させられ、
前記チラーは、前記基台内に設けられた前記流路の入口に前記冷却媒体を送り、前記流路の出口から出てきた前記冷却媒体を受け付け、前記冷却媒体の温度を制御した上で前記流路に再度送ることで、前記流路に前記冷却媒体を循環させるものであって、
前記プラズマエッチング装置は、前記基台から出てきた前記冷却媒体の温度を測定する測定部を更に有し、
前記制御部は、前記測定部により測定された前記流路の出口から出力された前記冷却媒体の温度に基づいて、前記流路の入口に送る前記冷却媒体の温度を制御することを特徴とする請求項９〜１１のいずれか１項に記載のプラズマエッチング装置。 In the base, a cooling medium is circulated by a chiller through a flow path provided in the base.
The chiller sends the cooling medium to an inlet of the flow path provided in the base, receives the cooling medium that has come out from the outlet of the flow path, and controls the temperature of the cooling medium. By re-sending to the flow path, the cooling medium is circulated through the flow path,
The plasma etching apparatus further includes a measurement unit that measures the temperature of the cooling medium that has come out of the base,
The control unit controls the temperature of the cooling medium to be sent to the inlet of the flow channel based on the temperature of the cooling medium output from the outlet of the flow channel measured by the measurement unit. The plasma etching apparatus according to any one of claims 9 to 11. 前記制御部は、前記ヒーターにより前記静電チャックの温度を上げる場合に、前記第２の温度を前記第４の温度に上げ始める前に、前記第１の温度から前記第３の温度への変更を開始することを特徴とする請求項９〜１２のいずれか１項に記載のプラズマエッチング装置。   When the temperature of the electrostatic chuck is increased by the heater, the controller changes the first temperature to the third temperature before starting to increase the second temperature to the fourth temperature. The plasma etching apparatus according to claim 9, wherein the plasma etching apparatus is started. 前記制御部は、前記ヒーターにより前記静電チャックの温度を下げる場合に、前記第２の温度を前記第４の温度に上げ始めた後に、前記第１の温度から前記第３の温度への変更を開始することを特徴とする請求項９〜１２のいずれか１項に記載のプラズマエッチング装置。   When the temperature of the electrostatic chuck is lowered by the heater, the controller changes the first temperature to the third temperature after starting to raise the second temperature to the fourth temperature. The plasma etching apparatus according to claim 9, wherein the plasma etching apparatus is started. 前記基台の温度を制御するチラーは、低温温調ユニット及び高温温調ユニットからなり、前記基台の温度の制御時において低温温調ユニット若しくは高温温調ユニットのいずれか一方からの冷媒のみを前記流路に流すことを特徴とする請求項９〜１１のいずれか１項に記載のプラズマエッチング装置。   The chiller for controlling the temperature of the base is composed of a low-temperature temperature control unit and a high-temperature temperature control unit. When controlling the temperature of the base, only the refrigerant from either the low-temperature temperature control unit or the high-temperature temperature control unit is used. The plasma etching apparatus according to claim 9, wherein the plasma etching apparatus flows in the flow path. 前記制御部は、前記第１の温度と前記第４の温度との差が前記接合層の許容温度を超える場合、前記第１の処理の後、前記第１の温度を、前記第４の温度との温度差が前記接合層の許容温度となるように前記第３の温度に変更する場合に、基台内の冷媒の循環を停止することを特徴とする請求項９〜１５のいずれか１項に記載の制御方法。   When the difference between the first temperature and the fourth temperature exceeds the allowable temperature of the bonding layer, the control unit sets the first temperature to the fourth temperature after the first process. The circulation of the refrigerant in the base is stopped when the temperature is changed to the third temperature so that the temperature difference with the bonding layer becomes the allowable temperature of the bonding layer. The control method according to item.
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