电力导入装置及使用该电力导入装置的真空处理设备的制作方法
【专利摘要】本发明提供能对具有多个电极的基板保持件(7a)稳定地供给电力的电力导入装置(30)。电力导入装置包括：第一固定导电构件(39a)；第二固定导电构件(39b)；在第一固定导电构件与第二固定导电构件之间提供绝缘并被固定到绝缘框架(45b)的固定绝缘性构件(1039)；第一旋转导电构件(37a)；第二旋转导电构件(37b)；在第一旋转导电构件与第二旋转导电构件的提供绝缘并被固定到绝缘支柱(45a)的旋转绝缘构件(1037)；通过第一旋转导电构件及第一固定导电构件而对基板保持件供给第一电压的第一电力导入构件(29a)；及通过第二旋转导电构件及第二固定导电构件而对基板保持件供给第二电压的第二电力导入构件(29b)。
【专利说明】电力导入装置及使用该电力导入装置的真空处理设备
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及电力导入装置及使用该电力导入装置的真空处理设备。更具体地，本发明涉及适于对在真空处理室内旋转被可旋转地设置的基板保持件的静电吸盘导入电力的电力导入装置，以及使用该电力导入装置的真空处理设备。
【背景技术】
[0002]参照图7A、7B，描述传统的电力导入装置。在专利文献I所揭示的构成中，例如图7A所示，电力导入装置的基板保持件601被保持为能在真空容器630的内部旋转。在支撑基板保持件601的旋转支柱的负荷的台座603与旋转支柱602之间，基板保持件601具有利用绕旋转支柱602的旋转轴线C的面接触的滑动面。由同心地设置的多个导电环状构件604构成的旋转接头设置成能对静电吸盘的电极稳定地供给电力，而不导致基板保持件601的旋转不稳定。对于向多个电极提供电力的双极型静电吸盘来说，将多个旋转接头沿旋转轴线方向排列，以在相邻的旋转接头之间夹住绝缘构件605a、605b，从而保持多个电极间的绝缘状态。
[0003]在该构造中，为了获得稳定地的旋转操作，绝缘构件605a、605b被设置在基板保持件601的旋转支柱602 —侧上并且设置在支撑该旋转支柱等的负荷的台座603 —侧上。最小限度的间隙607必须形成在各绝缘构件之间。旋转接头具有不完密封性，非常小量的液体可从旋转接头漏泄。排水口一般被形成为将漏泄的液体排出至外部。
[0004]引用文献列表
[0005]专利文献
[0006]专利文献1:日本专利公开第2008-156746号
【发明内容】
[0007]技术问题
[0008]但是，如图7A所示，除了相对地面将基板保持为水平的基板保持件以外，对于较大的基板和使基板处理设备节省空间来说，近年来越来越多地存在这样的基板处理设备，即，每个这样的基板处理设备在基板保持件的基板保持面的法线垂直于重力方向的状态下能使基板保持件旋转。在这种基板处理设备中，通常很难从排水口排出从旋转接头漏泄的液体。
[0009]例如，即使将在内部流路流通的纯水管理成其电阻值为大于等于10ΜΩ.cm,由旋转接头漏泄的纯水的电阻值也立即降低。结果，电阻值低的流体存在于多个电极间。在这种情况下，能通过该液体将多个电极点连接。
[0010]本发明是考虑到上述问题而做出的，目的在于提供一种电力导入装置，该电力导入装置能这样的处理设备中使用，该处理设备在基板保持件的基板保持面的法线垂直于重力方向的状态下使基板保持件旋转。
[0011]解决问题的方案[0012]为实现上述目的，根据本发明提供一种电力导入装置，该电力导入装置包括:能保持基板的基板保持件；与基板保持件连接并包括第一导电支柱部和第二导电支柱部的支柱；可旋转地支撑支柱并包括第一导电壳体部和第二导电壳体部的壳体；被配置为由第一导电壳体部对第一导电支柱部供给第一电压的第一导电部；被配置为由第二导电壳体部对第二导电支柱部供给第二电压并且与第一导电部绝缘的第二导电部；与第一导电支柱部连接并被配置为将第一电压供给至基板保持件的第一电力导入构件；以及与第二导电支柱部连接并被配置为将第二电压供给至基板保持件的第二电力导入构件，其中在支柱与壳体之间的间隙中形成有:与第一导电部接触并能使冷却剂流通的第一空间和与第二导电部接触并能使冷却剂流通的第二空间，而且该电力导入装置还包括将第一空间与被施加第二电压的构件隔离并将第二空间与被施加第一电压的构件隔离的隔离装置。
[0013]发明效果
[0014]本发明能应用于在基板保持件的基板保持面的法线垂直于重力方向的状态下使基板保持件旋转从而能对具有多个电极的基板保持件稳定地供给电力的基板处理设备。
[0015]根据结合附图的如下说明，本发明的其他特征及优点将变得清楚。在附图中，相同的附图标记表示整个附图中的相同或类似的部件。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]包含在说明书中并构成其一部分的附图示出本发明的的实施例，并与说明书一起说明本发明的原理。
[0017]图1是当从侧面观察时具有本发明的第一实施例的电力导入装置的离子束蚀刻设备的示意性剖面图；
[0018]图2是从图1的线X-X观察的剖面图；
[0019]图3A是用于说明使冷却剂循环的流体流路的视图；
[0020]图3B是示出图2所示的电力导入机构的细节的视图；
[0021]图4A是示出沿图3A的线Z-Z的剖面图；
[0022]图4B是示出沿图3A的线Y-Y的剖面图；
[0023]图5是示出图3B所示的电力导入装置的电流路径的示意图；
[0024]图6A是用于说明根据本发明的第二实施例的使电力导入装置的冷却剂循环的流体流路与电力导入路径的视图；
[0025]图6B是用于说明根据本发明的第二实施例的使电力导入装置的冷却剂循环的流体流路与电力导入路径的视图；
[0026]图7A是说明传统的电力导入装置的视图；以及
[0027]图7B是说明传统的电力导入装置的视图。
【具体实施方式】
[0028]根据附图，本发明的实施例的说明如下。应该注意，以下说明的构件、配置等是示例性实例，而不是限制本发明。事实上，能在本发明的范围内做出各种修改。应该注意，在以下描述的附图中的相同的附图标记表示功能相同的部件，并且省略其重复的说明。
[0029]本实施例示例性地将离子束蚀刻设备作为真空处理设备，但是本发明的范围不限于该示例。例如，根据本发明的电力导入装置能应用于例如其他蚀刻设备、溅射镀膜设备、PVD设备或CVD设备的真空处理设备。
[0030](第一实施例)
[0031]图1是当从侧面观察时具有本发明的电力导入装置的离子束蚀刻设备的示意性剖面图，图2是沿图1的线X-X的剖面图，图3A、3B是示出图2所示的电力导入机构30 (电力导入装置)的细节的视图。应该注意，为防止附图复杂化而省略一些构件。离子束蚀刻设备I是使用离子束源5发射的离子照射放置在基板载台7上的基板并蚀刻形成在基板W上的积层膜的设备。
[0032]图1所示的离子束蚀刻设备包括在真空容器3 (真空处理室内)内的用作蚀刻源的离子束源5、基板载台7和挡门装置9。离子束源5设置在真空容器3的侧面上。基板载台7设置成与离子束源5相对。
[0033]基板载台7包括作为构成要素的保持基板W的基板保持件(以下称为基板保持部7a)和支撑基板保持部7a的壳体(以下称为旋转支撑部7b)。旋转支撑部7b被真空容器3支撑。基板保持部7a能借助静电吸盘机构吸引并保持基板W。基板保持部7a能与基板W 一起旋转。旋转支撑部7b能绕旋转轴线B (第一旋转轴线)枢转。旋转支撑部7b能改变与离子束源5的离子照射面相对的基板保持部7a的方向。即，基板蚀刻面的相对于由离子束源5发射的离子的入射方向的角度能被改变。借助基板蚀刻面上的离子入射角度的改变，离子能由斜方向入射至基板W的蚀刻面，从而进行精确的蚀刻。
[0034]离子束源5是利用等离子体将气体离子化而获得的离子对基板W进行照射的单元。在本实施例中，将Ar气体离子化。但是，辐射的离子不限制于Ar离子。能使用例如Kr气体或Xe气体、O2气体等。用于将离子束源5发射的离子的电荷中和的中和器(未示出)设置在离子束源5的侧壁面上。
[0035]挡门装置9设置在离子束源5与基板载台7上的基板W之间。挡门装置9的开/闭操作能在离子到达基板W之前遮挡由离子束源5向基板W发射的离子。
[0036]现在参照图2说明基板载台7的内部。旋转支撑部7b是绕旋转轴线B(第一旋转轴线)可旋转的载台。基板保持部7a是基板支撑平台，其具有可绕旋转轴线A (第二旋转轴线，其在垂直于旋转轴线B(第一旋转轴线)的方向上)旋转的静电吸引机构。能借助静电吸引机构的吸引操作，在基板保持部7a上放置基板。旋转支撑部7b设置在真空容器3内，并且基板保持部7a连接在旋转支撑部7b的一端。旋转支柱25 (支柱)连接在基板保持部7a的下表面(与保持基板的面为相反侧的面)。由导电材料制成的旋转支柱25通过例如磁性流体密封件的真空密封机构26可旋转地安装在形成于旋转支撑部7b的一端的孔部分中。由此保持真空容器3的内部处于气密状态。被固定到旋转支柱25的基板保持部7a借助旋转机构(旋转驱动装置27)与由基板保持部7a保持的基板W —起旋转。电力导入机构30包括:用于使旋转支撑部7b绕旋转轴线B (第一旋转轴线)旋转的第一旋转驱动装置；和使基板保持部7a绕在与旋转轴线B(第一旋转轴线)正交的方向上的旋转轴线A (第二旋转轴线)旋转的第二旋转驱动装置。
[0037]例如，当从真空密封机构26观看时，旋转驱动装置27设置在基板保持部7a的相反侧上。旋转驱动装置27用作电动机，该电动机用于借助被附连到旋转支柱25的磁体(未示出)与被配置在磁体周围的电磁体(未示出)之间的相互作用而使旋转支柱25旋转。用于检测旋转支柱25的转速及旋转方向的编码器(未示出)被添加到旋转驱动装置27。
[0038]基板保持部7a包括:具有用于保持基板W的保持面的绝缘板23和用于将基板W以适当的静电吸引力吸引至绝缘板23并将其固定到绝缘板的静电吸盘(静电吸引装置)24。此外，用于对借助静电吸盘24而被固定到绝缘板23上的基板W的下表面侧提供热传导用的下表面气体的流体流路(未示出)形成在基板保持部7a中。与流体流路连通的导入口形成在真空密封机构26中。该下表面气体是这样的气体，即，借助该气体热被有效地从基板W传递到借助冷却剂予被冷却的基板保持部7a。通常使用氩气(Ar)或氮气等。应该注意，对基板W的下表面侧进行冷却的冷却水是通过(在下面描述的)图4、5所示的冷却水供给管道63而被导入至基板保持部7a，并通过冷却水排出管道59被排出。
[0039]静电吸盘24是正负双极型的吸盘装置，并包括两个电极28a、28b。其中一种极性的电极28a和另一种极性的电极28b分别被嵌入在板状绝缘构件中。预定的第一电压借助基板保持部7a及被设在旋转支柱25的内部的电力导入棒29a (第一电力导入构件)被供给到电极28a。预定的第二电压借助基板保持部7a及被设在旋转支柱25的内部的电力导入棒29b (第二电力导入构件)而被供给到电极28b。两个电力导入棒29a、29b如图2所示延伸至旋转支柱25的下部。电力导入棒29a、29b分别被绝缘构件31a、31b覆盖。
[0040]电力导入机构30 (电力导入装置)被设置在旋转支柱25的中部，以提供不同电压(例如两个不同的偏压电压)，从而用于从外部电压到静电吸盘24的两个电极28a、28b的静电吸引。为了避免通过旋转支柱25而使电力导入机构30被电连接到真空密封机构26及旋转驱动装置27的状态，绝缘构件64分别设置在旋转支柱25的延伸穿过电力导入机构30的部分的一端及另一端。电力导入机构30与供给第一电压(例如DC偏压电压、RF电压)的第一电压供给电源71a被连接到绝缘线缆33a(第一电压管线)。电力导入机构30与供给第二电压(例如DC偏压电压、RF电压)的第二电压供给电源71b被连接到绝缘线缆33b (第二电压管线)。这些线缆33a、33b以松散状态被连接，以便即使单元绕旋转轴线B旋转和扭动也不断开连接。旋转接头36设置在电力导入机构30中。旋转接头36的细节将在后面描述。
[0041]旋转圆筒32绕旋转轴线B可旋转。旋转支撑部7b被固定到旋转圆筒32。旋转圆筒32通过例如磁性流体密封件的真空密封机构34可旋转地安装在形成于真空容器3的孔部分中。由此能保持真空容器3的内部处于气密状态。例如，伺服马达(未示出)能使旋转圆筒32旋转。
[0042]参照图3A、3B详细描述旋转接头36(36a、36b)的电力导入机构30。旋转接头36a (第一导电部)包括:导电环状构件37a (第一旋转导电构件)和导电环状构件39a (第一固定导电构件)。导电环状构件37a被固定到旋转支柱IOla (第一导电支柱部)，旋转支柱IOla由导电材料制成并被固定于旋转支柱25。导电环状构件37a被设置成其中心与旋转轴线A的中心相一致。导电环状构件39a被固定到由导电材料制成的壳体38a(第一导电壳体部)。导电环状构件39a被设置成其中心与旋转轴线A的中心相一致。壳体38a为环状构件，以便其中心与旋转轴线A的中心相一致。
[0043]导电环状构件37a、39a被设置为与环状部130成滑动表面接触。导电环状构件39a借助弹性构件135(例如板簧、盘簧、橡胶构件等)被偏压成抵靠导电环状构件37a。弹性构件135用作辅助机构，以便保持滑动的环状部130的气密状态(密封性)。当旋转支柱25旋转时，导电环状构件37a与导电环状构件39a在旋转接头36a中形成为滑动接触。壳体38a被固定到旋转支撑部7b并利用导电线缆33a (其表面覆盖有绝缘膜材料)被连接到第一电压供给电源71a。
[0044]同样地，旋转接头36b (第二导电部)包括:导电环状构件37b (第二旋转导电构件)和导电环状构件39b(第二固定导电构件)。导电环状构件37b被固定到旋转支柱IOlb(第二导电支柱部)，旋转支柱IOlb由导电材料制成并被固定于旋转支柱25。导电环状构件37b被设置成其中心与旋转轴线A的中心相一致。导电环状构件39b被固定到与导电环状构件39a在壳体38a中被固定的位置间隔开的位置处。导电环状构件39b被设置成其中心与旋转轴线A的中心相一致。导电环状构件37b、39b设置为与环状部139成滑动表面接触。导电环状构件39b借助弹性构件137 (例如板簧、盘簧、橡胶构件等)被偏压成抵靠导电环状构件37b。弹性构件137用作辅助机构，以便保持滑动的环状部139的气密状态(密封性)。
[0045]旋转接头1036 (绝缘密封部)包括:环状构件1037 (旋转绝缘构件)和环状构件1039(固定绝缘构件)。该环状构件1037及1039是这样的构件，其电阻率例如大于等于1ΜΩ.αιι，在本实施例中，考虑密封性而使用高耐磨性的碳化硅作为环状构件1037及1039。环状构件1037被固定成围绕旋转支柱45a (绝缘支柱部)，旋转支柱45a由绝缘材料制成并被固定于旋转支柱25。环状构件1037被设置在以旋转轴线A为中心的同心圆上的位置处。环状构件1037被设置在与旋转支柱IOlaUOlb间隔开的位置而且被设置处于电浮动状态。环状构件1039被固定到壳体45b (绝缘壳体部)，壳体45b由绝缘材料制成并且设置成与以旋转轴线A为中心的旋转支柱45a同心。环状构件1039被设置在与壳体38a、38b间隔开的位置处并且设定为处于电浮动状态。环状构件1037、1039被设置为与环状部138成滑动表面接触。环状构件1039借助弹性构件136被偏压为抵靠环状构件1037，弹性构件136用作辅助机构，以便保持滑动的环状部138的气密状态(密封性)。
[0046]当旋转支柱25旋转时，导电环状构件37b和导电环状构件39b与旋转接头36b形成滑动接触。壳体38b被固定到旋转支撑部7b，并且借助导电线缆33b (其覆盖有绝缘膜)被连接到第二电压供给电源71b。当旋转支柱25旋转时，环状构件1037和环状构件1039与旋转接头1036 —起滑动。
[0047]电力导入机构30能对静电吸盘24施加DC偏压电力。借助被夹在旋转支柱IOla及IOlb之间的第一绝缘构件45a(旋转绝缘构件)和被夹在壳体38a及38之间的第二绝缘构件45b (固定绝缘构件)，电力导入机构30在电气上被分成两个区域。以旋转轴线B为中心，被分开的两个区域通过第一绝缘构件45a和第二绝缘构件45b被串联地布置。
[0048]电性连接静电吸盘24的两个电极中的一个被电连接到电力导入机构30的被第一绝缘构件45a和第二绝缘构件45b分隔区域的中的一个。此外，电性连接静电吸盘24的两个电极中的另一个被电连接到分隔区域中的另一个。电力导入机构30借助第一绝缘构件45a和第二绝缘构件45b被分成更接近静电吸盘24的分隔区域30a和更远离静电吸盘24的分隔区域30b。分隔区域30a与分隔区域30b彼此绝缘。静电吸盘24的电极28a与分隔区域30a借助电力导入棒29a被电连接，电力导入棒29a形成在由导电材料制成的旋转支柱25中并且被绝缘构件31a覆盖。
[0049]静电吸盘24的电极28b与分隔区域30b借助电力导入棒29b被电连接，电力导入棒29b形成在旋转支柱25中并且被绝缘构件31b覆盖。在分隔区域30b中，电力导入棒29b被绝缘构件31b覆盖。
[0050]电力导入机构30包括:旋转支柱101a、IOlb和设置为在旋转支柱101a、IOlb周围的壳体38a、38b。电力导入机构30包括将电力导入机构30分成分隔区域30a和分隔区域30b的第一绝缘构件45a和第二绝缘构件45b。电力导入机构30还包括由导电材料制成并用于使旋转支柱IOlaUOlb与壳体38a、38b进行滑动的旋转接头36a、36b。图3B所示的旋转支柱IOla (第一导电支柱部)、第一绝缘构件45a (绝缘支柱部)和旋转支柱IOlb (第二导电支柱部)成一体以便形成旋转支柱25(图2)。图3B所不的壳体38a、38b(第一导电壳体部、第二导电壳体部)和第二绝缘构件45b (绝缘壳体部)成一体以便形成壳体38 (图2)。
[0051]电力导入棒29a将电极28a和对应于电极28a的分隔区域30a电连接，而从静电吸盘24的电极28a延伸到对应于电力导入机构30的分隔区域30a的区域保持绝缘。电力导入棒29b将电极28b和对应于电极28b的分隔区域30b电连接，而由静电吸盘24的电极28b延伸至与电力导入机构30相对应的分隔区域30b的区域保持绝缘。
[0052]分隔区域30a通过导电的旋转接头36a被电连接到导电的壳体38a。该壳体38a电连接到第一电压供给电源71a。第一电压从第一电压供给电源71a被施加到壳体38a。分隔区域30b借助导电的旋转接头36b被连接到导电的壳体38b。该壳体38b被电连接到第二电压供给电源71b。第二电压从第二电压供给电源71b施加到壳体38b。
[0053]根据本实施例，能在旋转支柱25内包含用于对静电吸盘24供给电力的电路径。即使未进行电线等的布线，也能确保对静电吸盘供给电力的路径。此外，由于能在旋转支柱25内包含电气路径，即使使基板保持部7a旋转，电路的电线也不缠绕。
[0054]在本实施例中，电力导入机构30被分成彼此绝缘的两个分隔区域30a及30b。电极28a与分隔区域30a电连接，而从电极28a延伸到分隔区域30a的区域保持绝缘。电极28b与分隔区域30b电连接，而从电极28b延伸到分隔区域30b的区域保持绝缘。利用该结构，电力能从每个电源被适当地供给至静电吸盘24、而不使供给到静电吸盘24的正负电压短路。
[0055]参考图3A、图4A、4B，用于使基板保持部7a被冷却的冷却剂循环的流体流路被描述。图3A是示出参考图3B中所描述的电力导入机构30的另一剖面图。图4A是示出沿图3A的线Z-Z的剖面图。图4B是示出沿图3A的线Y-Y的剖面图。
[0056]冷却剂供给机构(未示出)使例如电阻值被管理为大于等于IM Ω._的纯水(冷却水)作为冷却剂而循环。冷却水从图4B所示的冷却水入口流入并且如箭头53所示在流路(第一流路)内流动。纯水(冷却水)从冷却水供给管道63，经过延伸穿过图2的旋转支柱25的通孔(未示出)、流到基板保持部7a。应该注意，冷却水供给管道63是管状的绝缘构件，其与从第一绝缘构件45a(旋转绝缘构件)延伸至基板保持部7a(基板保持件内)的部分连通。弹性材料制成的O型环101在绝缘构件45a内适当地密封管状的冷却水供给管道63。
[0057]通过冷却水入口、冷却水供给管道63及旋转支柱25内的通孔而被供给至基板保持部7a的纯水(冷却水)在基板保持部7a的内部中形成的冷却水循环流路(未示出)中流动。纯水(冷却水)通过旋转支柱25内的通孔(未示出)流入图4A所示的冷却水排出管道59。然后，冷却水由冷却水出口被排出。冷却水排出管道59为管状的绝缘构件，其与从基板保持部7a到第一绝缘构件45a (旋转绝缘构件)的区域连通。弹性材料制成的O型环101在45a内适当地密封管状的冷却水供给管道59。来自基板保持部7a的纯水(冷却水)如图4A所示的箭头54那样在流路(第二流路)内流动。接着，纯水(冷却水)由冷却水出口借助管道构件(未示出)返回到冷却剂供给机构(未示出)，并且被排出至电力导入机构的外部。该结构能防止冷却剂(冷却水)在流路内流动时冷却水泄露至分隔区域30a、30b内。如图3A的旋转接头36b所示，为了防止来自流路的冷却水漏出，O型环102设置成在构件之间进行密封，以防止冷却水从流路漏泄。O型环104设置成获得如上所述的相同效果。
[0058]例如油密封件的橡胶密封构件103a以滑动接触的方式设置在导电环状构件37a与导电环状构件39a之间的滑动部分之前，以防止在滑动部分处的少量的冷却水(冷却剂)的漏泄。为了使已漏泄的冷却水(冷却剂)干燥，气体供给机构(未示出)从干燥气体入口 300 (图3A)供给干燥用气体，并且从干燥气体出口 320 (图3B)向气体回收机构(未示出)排出气体，从而回收气体。与干燥气体入口 300连通的气体流路(第3流路)将气体从导电环状构件37a及导电环状构件39a外部的气体供给机构(未示出)供给到空间201内。从气体流路(第3流路)供给的气体通过与干燥气体出口 320连通的气体流路(第4流路)向气体回收机构(未示出)排出。
[0059]干燥气体入口 310(图3A)及干燥气体出口 330 (图3B)也形成在由导电环状构件37b、导电环状构件39b和橡胶密封构件103b所形成的空间内。与干燥气体入口 310连通的气体流路(第五流路)将气体从导电环状构件37b及导电环状构件39b外部的气体供给机构(未示出)供给到空间202内。由气体流路(第5流路)供给的气体通过与干燥气体出口 330连通的气体流路(第6流路)向气体回收机构(未示出)排出。来自干燥气体入口 300、310的干燥气体被供给以便干燥被滑动部分所阻挡的冷却水(冷却剂)中的泄露的冷却剂(冷却水)。
[0060]参考图3A，空间201 (第一空间)是形成在旋转支柱25与壳体38a之间的空隙，以便使被排出的冷却剂流通。更具体地，空间201借助旋转支柱IOla的外表面、与旋转支柱IOla的外表面相面对的壳体38a的内表面、导电环状构件37a、环状构件1037、导电环状构件39a、环状构件1039、第一绝缘构件45a和第二绝缘性构件45b而形成。空间201 (冷却剂排出空间)的内部保持气密状态。空间201 (第一空间)形成为与旋转支柱IOlb的外表面、壳体38b的内表面、导电环状构件37b和导电环状构件39b间隔开。因此,空间201内的冷却剂并不接触被施加有与被施加至壳体38a等的电压(第一电压)不同的电压的构件。空间201形成用于使来自图4A所示的冷却水排出管道59的冷却剂(冷却水)流到冷却水出口的流路。
[0061]空间202 (第二空间)是形成在旋转支柱25与壳体38b之间的间隙，以便使被供给的冷却剂流通。更具体地，空间202借助旋转支柱IOlb的外表面、与旋转支柱IOlb的外表面相面对的壳体38b的内表面、导电环状构件37b、环状构件1037、导电环状构件39b和环状构件1039而形成。空间202的内部保持气密状态。空间202 (第二空间)形成为与旋转支柱IOla的外表面、壳体38a的内表面、导电环状构件37a和导电环状构件39a间隔开。因此，空间202内的冷却剂并不接触与被施加至壳体38b的电压(第二电压)不同的电压的构件。空间202形成用于使冷却剂从图4B所示的冷却水入口流向冷却水供给管道63的流路。
[0062]当冷却剂(冷却水)在由旋转接头36a、36b、1036所形成的空间201及空间202中被循环时，这导致由各旋转接头36a、36b、1036所产生的热消散。在滑动的各环状构件之间的滑动性能能被提升，由此大大延长各环状构件的寿命。
[0063]严格地说，分割区域30a与30b之间的电连接形成如图5所示的电路。更具体地，该电路是借助存在于空间201、于环状构件1037、1039和空间202中的纯水的串联电路。空间201、202的纯水、环状构件1037、1039相比于导电构件具有非常高的电阻值。这有助于将分割区域30a、30b之间的绝缘电阻保持为大于等于预定值。当对分隔区域30a、30b分别供给不同的电压时，借助图5所示的电路，少量的电流流过。該少量电流并不立即干扰静电吸引所需的被供给的双极电压。如所知的，当在导电的构件间通过水而使电流流通时，离子借助电蚀而从导电构件沉积。该沉积物附着到空间201、202的壁，从而因堵塞流路导致流量降低。在分隔区域30a、30b之间的电连接可通过附连到壁的导电材料而发生。
[0064]但是，借助本说明书所示的结构，将在分隔区域30a、30b间所产生的电流能被最小化。这能将因电蚀所致的导电材料的沉积物最少化，从而大大延长维护时间。如果满足下面的条件，本说明书的电力导入装置是更适合的。更具体地，被管理成具有预定电阻值或更大电阻值(1ΜΩ.αιι或更大)的纯水被用作冷却剂。具有大于等于1ΜΩ.cm的电阻值的构件被用作分隔空间201、202的环状构件1037、1039。此外，分隔区域30a与30b不彼此电接触。
[0065]通向基板保持部7a的冷却剂(冷却水)的管线和从基板保持部7a返回的冷却剂(冷却水)的排出管线借助与环状构件1039及环状构件1037滑动接触的面滑动部被隔开。即使冷却剂通过表面滑动部从冷却剂供给线侧泄露到排出线侧，借助被内置在冷却剂供给机构(未示出)的离子交换树脂，冷却剂(冷却水)也停留在电阻值被管理成大于等于预定值的循环路径内。因此，图5所示的电路的电阻值能被适当地保持，而没有冷却剂(冷却水)的电阻值的突然下降。
[0066](第二实施例)
[0067]在上述第一实施例中，电力导入机构(电力导入装置)已经被描述，其中多个导电环状构件37a、39a、37b、39b在基板的旋转轴线方向上被设置。根据第二实施例，将在下面描述这样的电力导入装置，在该电力导入装置中多个导电环状构件37a、39a、37b、39b沿基板的旋转轴线的径向方向并联设置，换句话说，是以同心的方式(将基板的旋转轴线作为中心)，如图6A和6B中所示的。当多个导电环状构件37a、39a、37b、39b相对于基板的旋转轴线以同心的方式并联设置时，电力导入装置的总长度相比于于具有多个电极的传统的电力导入装置被缩短。能实现单元的紧凑。应该注意，第二实施例中的导电环状构件的尺寸与形状与第一实施例中的导电环状构件37a、39a、37b、39b的尺寸或形状不同，但是与第一实施例相同的附图标记表示第二实施例中功能相同的部件。
[0068]图6A是用于说明根据本发明的第二实施例的使电力导入装置的冷却剂循环的流体流路的视图。图6B是示出本发明的第二实施例的电力导入装置的电力导入机构的视图。本实施例的电力供给装置具有这样的结构，即，多个导电环状构件以相对于基板的旋转轴线呈同心方式并联设置。壳体形成为面对旋转支柱(支柱)的端部(即，与基板保持件侧为相反侧的端部)。流路或电力导入棒延伸穿过壳体的与旋转支柱的端部相对的壁面，以便冷却剂或电力导入管能沿支柱的旋转轴线方向出入。对于构成第二实施例的电力导入装置的各构件，对具有与第一实施例相同的功能的构件标注相同附图标记，且省略其详细说明。
[0069]在第一和第二实施例中的每一个的电力导入装置中，一对环状构件1037、1039设置为隔离装置。但是，可设置多对环状构件1037、1039。取代环状构件1037、1039，旋转接头36a的两对导电环状构件37a与导电环状构件39a可设置成使冷却剂在其间流通。这种情况下，一对导电环状构件37a与导电环状构件39a用作隔离装置。类似地，可形成旋转接头36b的两对导电环状构件37b、39b。
[0070]在第一和第二实施例中的每一个的电力导入装置中，环状构件1037、1039被安装在绝缘的旋转支柱45a与壳体45b中。但是，环状构件1037、1039可简单地安装在旋转支柱IOlaUOlb与壳体38a、38b中。绝缘涂覆形成在与冷却剂接触的导电构件的一部分上，从而获得本发明的效果。例如，当环状构件1037、1039设置成接触在空间201中的第一电压和第二电压时，绝缘涂覆形成在被施加有不同于被施加到与空间201接触的旋转支柱25侧的电压的电压的导电构件。
[0071]在第一和第二实施例中的任一个的电力导入装置中，冷却剂通过旋转支柱101a、IOlb被供给到基板载台7。本发明的电力导入装置可应用于未将基板冷却的处理设备。在这种情况下，由冷却水入口被供给的冷却剂通过旋转支柱45a从冷却水出口被排出。用于连接空间201与空间202的流路形成在第一绝缘构件45a中。替代性地，冷却水入口和出口可形成在38a、38b中的每一个中，并且冷却剂成分可在外部融合。这种情况下，用于使水冷却的流路孔不需要形成在第一绝缘构件45a中。
[0072]第一和第二实施例中的每一个的电力导入装置仅安装在离子束蚀刻设备I的旋转支柱25中，但实际上也可安装在旋转圆筒32中。这种情况下，线缆33a、33b不扭转。例如，电力导入装置应用到施加RF偏压电力的处理设备。这就能根据基板保持件的角度消除线缆33a、33b的扭转，从而也使施加偏压电力的效果稳定。
[0073]第一和第二实施例中的任一个的电力导入装置包括:一个旋转接头36a (第一导电部)、一个旋转接头36b (第二导电部)和一个旋转接头1036(绝缘密封部)。但是，电力导入装置可包括多个旋转接头36a，多个旋转接头36b和多个旋转接头1036。这种情况下，旋转接头36a(第一导电部)与旋转接头1036(绝缘密封部)是成对的并且被迭置以形成旋转支柱。例如，当将四极电位提供到基板保持件时，旋转接头1036在四个旋转接头36a中的相邻的旋转接头之间被插入，以便形成旋转支柱25的一部分。
[0074]第一和第二实施例中的任一个的电力导入装置能应用于这样的处理设备，在该处理设备中基板保持件以基板保持面的法线垂直于重力方向的状态旋转，从而处理基板。电力能被稳定低供给到具有多个电极的基板保持件。
[0075]本发明并不限于上述的实施例，并且能在本发明的精神及范围内作出各种变更及变型。因此，为公开本发明的范围，提出以下权利要求。
[0076]本申请要求于2011年12月13日提出的日本专利申请第2011-272359号的权益，其全部内容在这里通过弓丨用被并入。
[0077]附图标记列表
[0078]1:离子束蚀刻设备[0079]3:真空容器
[0080]5:离子束源[0081 ]7:基板载台
[0082]7a:基板保持部(基板保持件)
[0083]7b:旋转支撑部
[0084]9:挡门装置
[0085]23:绝缘板
[0086]24:静电吸盘
[0087]25、45a、101a、101b:旋转支柱
[0088]26:真空密封机构
[0089]27:旋转驱动装置
[0090]28a、28b:电极
[0091]29a、2%:电力导入棒
[0092]30:电力导入机构
[0093]30a,30b:分隔区域
[0094]3la、3Ib:绝缘构件
[0095]32:旋转圆筒
[0096]33a、33b:线缆
[0097]38a、38b、45b:壳体
[0098]36、36a、36b、1036:旋转接头
[0099]37a、39a、37b、39b:导电环状构件
[0100]59:冷却水排出管道
[0101]63:冷却水供给管道
[0102]64:绝缘构件
[0103]71a:第一电压供给电源
[0104]71b:第二电压供给电源
[0105]102、104:0 型环
[0106]103:橡胶密封构件
[0107]1037、1039:环状构件
[0108]130:环状部
[0109]135、137:弹性构件
[0110]138:环状部(密封部)
[0111]139:环状部
[0112]201、202:空间
[0113]300、310:干燥空气入口
[0114]320、330:干燥空气出口
【权利要求】
1.一种电力导入装置，其包括: 能保持基板的基板保持件； 支柱，其与所述基板保持件连接并包括第一导电支柱部和第二导电支柱部； 壳体，其可旋转地支撑所述支柱并且包括第一导电壳体部和第二导电壳体部； 第一导电部，其配置为从所述第一导电壳体部向所述第一导电支柱部供给第一电压；第二导电部，其配置为从所述第二导电壳体部向所述第二导电支柱部供给第二电压，所述第二导电部与所述第一导电部绝缘； 第一电力导入构件，其与所述第一导电支柱部连接并被配置为将第一电压供给至所述基板保持 件；以及 第二电力导入构件，其与所述第二导电支柱部连接并被配置为将第二电压供给至所述基板保持件， 其中，第一空间和第二空间形成在所述支柱与所述壳体之间的间隙中，第一空间与所述第一导电部接触并能使冷却剂流动，第二空间与所述第二导电部接触并能使冷却剂流动， 所述电力导入装置还包括用于将所述第一空间与被施加所述第二电压的构件隔离并将所述第二空间与被施加所述第一电压的构件隔离的隔离装置。
2.如权利要求1所述的电力导入装置，其中， 所述支柱还包括设置在所述第一导电支柱部与第二导电支柱部之间的绝缘支柱部，所述壳体还包括被设置在第一导电壳体部与第二导电壳体部之间的绝缘壳体部，所述电力导入装置包括被设置在所述绝缘壳体部与所述绝缘支柱部之间并被配置为密封冷却剂的绝缘密封部， 所述第一空间形成在所述第一导电部与所述绝缘密封部之间，所述第二空间形成在所述第二导电部与所述绝缘密封部之间。
3.如权利要求1或2所述的电力导入装置，其中，被供给至所述第一空间与所述第二空间中的一个的冷却剂流经基板保持件并从第一空间和第二空间中的另一个排出。
4.如权利要求1至3中任一项所述的电力导入装置，其中， 所述支柱包括:配置为对所述基板保持件供给所述冷却剂的第一流路和配置为将冷却剂从所述基板保持件排出的第二流路， 所述第一流路连接到所述第一空间与所述第二空间中的一个，所述第二流路连接到所述第一空间与所述第二空间中的另一个。
5.如权利要求1至4中任一项所述的电力导入装置，其中，所述第一导电部、所述第二导电部和所述绝缘密封部是沿所述支柱的旋转轴线方向彼此间隔开的。
6.如权利要求1至4中任一项所述的电力导入装置，其中，所述第一导电部、所述第二导电部和所述绝缘密封部是沿所述支柱的径向方向彼此间隔开的。
7.如权利要求1至6中任一项所述的电力导入装置，其中 所述第一导电部包括:被设在所述第一导电支柱部中的第一旋转导电构件；以及被设在所述第一导电壳体部中并与所述第一旋转导电构件滑动接触的第一固定导电构件， 所述第二导电部包括:被设在所述第二导电支柱部中的第二旋转导电构件；以及被设在所述第二导电壳体部中并与所述第二旋转导电构件滑动接触的第二固定导电构件，所述绝缘密封部包括:被设在所述绝缘支柱部中的旋转绝缘构件；以及被设在所述绝缘壳体部中并与所述旋转绝缘构件滑动接触的固定绝缘构件。
8.如权利要求1至7中任一项所述的电力导入装置，其中，形成有配置为经过所述第一导电部将气体供给到与所述第一空间相对的空间的内部的流路。
9.如权利要求1至8中任一项所述的电力导入装置，其中，形成有配置为经过所述第二导电部将气体供给到与所述第二空间相对的空间的内部的流路。
10.如权利要求8所述的电力导入装置，其中，形成有配置为经过所述第一导电部将被供给到与所述第一空间相对的空间的内部的气体收集的流路。
11.如权利要求9所述的电力导入装置，其中，形成有配置为经过所述第二导电部将被供给到与所述第二空间相对的空间的内部的气体收集的流路。
12.如权利要求1至11中任一项所述的电力导入装置，其还具有: 配置为使所述壳 体绕第一旋转轴线旋转的第一旋转驱动装置；和 配置为使所述基板保持件绕在与所述第一旋转轴线正交的方向上的第二旋转轴线旋转的第二旋转驱动装置。
13.一种真空处理设备，其中基板保持件被设在真空处理室内并且包括配置为用于保持进行预定的真空处理的基板的静电吸引装置，其中 通过如权利要求1至12中任一项所限定的电力导入装置，电力被供给到所述静电吸引>j-U ρ?α装直。
【文档编号】C23C16/458GK103988292SQ201280061668
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2012年9月3日 优先权日:2011年12月13日
【发明者】杉恭辅 申请人:佳能安内华股份有限公司