JP2003178988A - プラズマ処理装置、マッチングボックス、インピーダンス整合器、結合器 - Google Patents
プラズマ処理装置、マッチングボックス、インピーダンス整合器、結合器Info
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- H—ELECTRICITY
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- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
- H01J37/32082—Radio frequency generated discharge
- H01J37/32174—Circuits specially adapted for controlling the RF discharge
- H01J37/32183—Matching circuits
-
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 電気回路を物理的に、あるいは電気的に安定
して取付可能とする。 【解決手段】 マッチングボックスには、接触器の差込
口である接触器差込部が設けられている。マッチングボ
ックスを真空容器の側面外壁に固定すると、給電棒との
間の空間的な余裕を持たせた状態で位置決めされる。こ
の後、接触器を接触器差込部に差し込むことで、外部の
回路と給電棒との電気的接触が確立される。また、イン
ピーダンス整合器の出力部分に設けられたソケット４０
は、円筒形状に成形された金属体４０ａの中心部に、給
電棒３２を嵌め込んで保持するための嵌込孔４１を備え
ている。嵌込孔４１の内壁には、絶縁物からなる被膜層
４２が設けられており、給電棒３２との間が電気的に絶
縁されている。第２の高周波電源５１にて生成された高
周波電力は、誘導結合により給電棒３２に伝達される。
して取付可能とする。 【解決手段】 マッチングボックスには、接触器の差込
口である接触器差込部が設けられている。マッチングボ
ックスを真空容器の側面外壁に固定すると、給電棒との
間の空間的な余裕を持たせた状態で位置決めされる。こ
の後、接触器を接触器差込部に差し込むことで、外部の
回路と給電棒との電気的接触が確立される。また、イン
ピーダンス整合器の出力部分に設けられたソケット４０
は、円筒形状に成形された金属体４０ａの中心部に、給
電棒３２を嵌め込んで保持するための嵌込孔４１を備え
ている。嵌込孔４１の内壁には、絶縁物からなる被膜層
４２が設けられており、給電棒３２との間が電気的に絶
縁されている。第２の高周波電源５１にて生成された高
周波電力は、誘導結合により給電棒３２に伝達される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、プラズマを用い
て被処理体に成膜処理等の処理を施すプラズマ処理装置
に関する。
て被処理体に成膜処理等の処理を施すプラズマ処理装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体基板等の製造プロセスでは、プラ
ズマを用いてこれらの基板に表面処理を施すプラズマ処
理装置が使用されることがある。プラズマ処理装置とし
ては、例えば、化学的気相成長（Chemical Vapor Depos
ition：ＣＶＤ）処理を施す装置等が知られている。プ
ラズマ処理装置の中でも、平行平板型のプラズマ処理装
置は、処理の均一性に優れ、また、装置構成も比較的簡
易であることから、広く使用されている。こうしたプラ
ズマ処理装置には、基板の表面処理が行われる真空容器
内に、高周波電力を供給して原料ガス等をプラズマ化す
るための電極が設けられている。
ズマを用いてこれらの基板に表面処理を施すプラズマ処
理装置が使用されることがある。プラズマ処理装置とし
ては、例えば、化学的気相成長（Chemical Vapor Depos
ition：ＣＶＤ）処理を施す装置等が知られている。プ
ラズマ処理装置の中でも、平行平板型のプラズマ処理装
置は、処理の均一性に優れ、また、装置構成も比較的簡
易であることから、広く使用されている。こうしたプラ
ズマ処理装置には、基板の表面処理が行われる真空容器
内に、高周波電力を供給して原料ガス等をプラズマ化す
るための電極が設けられている。
【０００３】真空容器内に高周波電力を供給するため、
電極に繋がる給電棒をソケットに差し込んで結合する場
合がある。このソケットは内面に多面接触子が配置さ
れ、例えばインピーダンス整合器の出力部分に設けられ
ることで、高周波電源から伝送された高周波電力を給電
棒に伝達可能とする。多面接触子はソケット内面の形状
に合わせたリング状をなしており、表面球状の多数の接
触子を有している。これらの接触子は、ばねによりソケ
ット内側へ付勢されており、給電棒が嵌め込まれた際に
これを弾性保持することにより、給電棒とソケットとを
電気的に接続させる。このように、インピーダンス整合
器の出力部分に設けられたソケットと給電棒との電気的
接触面に多面接触子を配置することで、所定の実接触面
積及び接触圧を確保するようにしていた。
電極に繋がる給電棒をソケットに差し込んで結合する場
合がある。このソケットは内面に多面接触子が配置さ
れ、例えばインピーダンス整合器の出力部分に設けられ
ることで、高周波電源から伝送された高周波電力を給電
棒に伝達可能とする。多面接触子はソケット内面の形状
に合わせたリング状をなしており、表面球状の多数の接
触子を有している。これらの接触子は、ばねによりソケ
ット内側へ付勢されており、給電棒が嵌め込まれた際に
これを弾性保持することにより、給電棒とソケットとを
電気的に接続させる。このように、インピーダンス整合
器の出力部分に設けられたソケットと給電棒との電気的
接触面に多面接触子を配置することで、所定の実接触面
積及び接触圧を確保するようにしていた。
【０００４】また、電極に繋がる給電棒と外部の電気回
路とを電気的に接続するため、マッチングボックスに配
置された接触子を給電棒に嵌合させる場合がある。この
場合、従来では、例えば図８に示すように、マッチング
ボックス７０と給電棒７１とを結合するための接触子７
０ａが、当初からマッチングボックス７０の外部に突設
されていた。取付けの際には、接触子７０ａを給電棒７
１に設けられた嵌合穴７１ａに嵌め込んだ後、マッチン
グボックス７０本体を真空容器の外壁に設けられたフレ
ーム等にネジ止めして固定する。
路とを電気的に接続するため、マッチングボックスに配
置された接触子を給電棒に嵌合させる場合がある。この
場合、従来では、例えば図８に示すように、マッチング
ボックス７０と給電棒７１とを結合するための接触子７
０ａが、当初からマッチングボックス７０の外部に突設
されていた。取付けの際には、接触子７０ａを給電棒７
１に設けられた嵌合穴７１ａに嵌め込んだ後、マッチン
グボックス７０本体を真空容器の外壁に設けられたフレ
ーム等にネジ止めして固定する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】インピーダンス整合器
及びこれを収容したマッチングボックスは、メンテナン
スや電気特性の修正などのために、プラズマ処理装置本
体に対する取付けや取外しがしばしば行われることがあ
る。
及びこれを収容したマッチングボックスは、メンテナン
スや電気特性の修正などのために、プラズマ処理装置本
体に対する取付けや取外しがしばしば行われることがあ
る。
【０００６】ここで、多面接触子を用いて給電棒とソケ
ットとを結合する場合には、給電棒とソケットとの接触
面積の変化により、接触抵抗が変動するという問題があ
った。接触抵抗が変動すると、高周波電力の伝送経路に
おける電気特性が変化するためプラズマが不均一となっ
たり、抵抗成分による損失が増大することがある。ま
た、給電棒とソケットとの接触抵抗を安定させるために
は、給電棒の表面にメッキ処理を施すことが望ましい。
しかしながら、給電棒は電極に直結している場合があ
り、このような場合などには構造的にメッキ処理が困難
であった。さらに、真空領域に接する部位では、メッキ
処理用の部材が汚染の原因となる場合もあることから、
メッキ処理ができないこともあった。
ットとを結合する場合には、給電棒とソケットとの接触
面積の変化により、接触抵抗が変動するという問題があ
った。接触抵抗が変動すると、高周波電力の伝送経路に
おける電気特性が変化するためプラズマが不均一となっ
たり、抵抗成分による損失が増大することがある。ま
た、給電棒とソケットとの接触抵抗を安定させるために
は、給電棒の表面にメッキ処理を施すことが望ましい。
しかしながら、給電棒は電極に直結している場合があ
り、このような場合などには構造的にメッキ処理が困難
であった。さらに、真空領域に接する部位では、メッキ
処理用の部材が汚染の原因となる場合もあることから、
メッキ処理ができないこともあった。
【０００７】また、マッチングボックスに突設された接
触子を給電棒に嵌合させて結合する場合には、接触子の
嵌め込みをマッチングボックスのネジ止めよりも先に行
わなければならなくなる。マッチングボックスは、一般
に１０ｋｇ〜２０ｋｇ程度とかなりの重量があるため、
接触子を正確に給電棒に差し込むことが困難であった。
さらに、マッチングボックスをネジ止めするまでの間
は、重いマッチングボックスを適切に支持しておかなけ
れば、給電棒に強い圧迫が加わることになる。このた
め、マッチングボックスと給電棒とを結合する接触子や
給電棒自体が破壊されやすいという問題があった。
触子を給電棒に嵌合させて結合する場合には、接触子の
嵌め込みをマッチングボックスのネジ止めよりも先に行
わなければならなくなる。マッチングボックスは、一般
に１０ｋｇ〜２０ｋｇ程度とかなりの重量があるため、
接触子を正確に給電棒に差し込むことが困難であった。
さらに、マッチングボックスをネジ止めするまでの間
は、重いマッチングボックスを適切に支持しておかなけ
れば、給電棒に強い圧迫が加わることになる。このた
め、マッチングボックスと給電棒とを結合する接触子や
給電棒自体が破壊されやすいという問題があった。
【０００８】この発明は、上記実状に鑑みてなされたも
のであり、電気回路を物理的に、あるいは電気的に、安
定して取付可能なプラズマ処理装置を、提供することを
目的とする。
のであり、電気回路を物理的に、あるいは電気的に、安
定して取付可能なプラズマ処理装置を、提供することを
目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明の第１の観点に係るプラズマ処理装置は、
プラズマ化したガスを用いて基板を処理するための真空
容器と、前記真空容器内に配置されるプラズマ生成用電
極と、前記プラズマ生成用電極に供給される高周波電力
を生成する高周波電源と、前記高周波電源にて生成され
た高周波電力を前記プラズマ生成用電極に伝送する給電
棒と、前記プラズマ生成用電極側への入力インピーダン
スと前記高周波電源の出力インピーダンスとを整合させ
るための整合回路を有するマッチングボックスと、前記
整合回路における高周波電力の出力端と、前記給電棒に
おける高周波電力の入力端との電気的接触を確立する接
触器とを備え、前記接触器は、前記給電棒と前記マッチ
ングボックスの位置決めが完了した後、前記整合回路と
前記給電棒との電気的接触を確立可能に構成されてい
る、ことを特徴とする。
め、この発明の第１の観点に係るプラズマ処理装置は、
プラズマ化したガスを用いて基板を処理するための真空
容器と、前記真空容器内に配置されるプラズマ生成用電
極と、前記プラズマ生成用電極に供給される高周波電力
を生成する高周波電源と、前記高周波電源にて生成され
た高周波電力を前記プラズマ生成用電極に伝送する給電
棒と、前記プラズマ生成用電極側への入力インピーダン
スと前記高周波電源の出力インピーダンスとを整合させ
るための整合回路を有するマッチングボックスと、前記
整合回路における高周波電力の出力端と、前記給電棒に
おける高周波電力の入力端との電気的接触を確立する接
触器とを備え、前記接触器は、前記給電棒と前記マッチ
ングボックスの位置決めが完了した後、前記整合回路と
前記給電棒との電気的接触を確立可能に構成されてい
る、ことを特徴とする。
【００１０】この構成によれば、給電棒とマッチングボ
ックスの位置決めが完了した後、接触器により整合回路
と給電棒との電気的接触を確立させることで、給電棒に
かかる圧迫を軽減できる。これにより、マッチングボッ
クスが有する整合回路といった電気回路を、物理的に安
定して取り付けることができる。
ックスの位置決めが完了した後、接触器により整合回路
と給電棒との電気的接触を確立させることで、給電棒に
かかる圧迫を軽減できる。これにより、マッチングボッ
クスが有する整合回路といった電気回路を、物理的に安
定して取り付けることができる。
【００１１】前記マッチングボックスが前記真空容器の
外壁に取り付けられることにより、前記給電棒と前記マ
ッチングボックスの位置決めが完了することが望まし
い。
外壁に取り付けられることにより、前記給電棒と前記マ
ッチングボックスの位置決めが完了することが望まし
い。
【００１２】前記マッチングボックスは、前記接触器を
差し込み可能な差込口を備え、前記マッチングボックス
が前記真空容器の外壁に取り付けられた状態で前記差込
口に前記接触器を差し込むことにより、前記整合回路と
前記給電棒との電気的接触が確立することが望ましい。
差し込み可能な差込口を備え、前記マッチングボックス
が前記真空容器の外壁に取り付けられた状態で前記差込
口に前記接触器を差し込むことにより、前記整合回路と
前記給電棒との電気的接触が確立することが望ましい。
【００１３】また、前記真空容器内で処理される基板を
加熱するヒータを備え、前記接触器は、商用電源から供
給される電力を前記ヒータに提供するための電気的接触
を確立可能に構成されていてもよい。
加熱するヒータを備え、前記接触器は、商用電源から供
給される電力を前記ヒータに提供するための電気的接触
を確立可能に構成されていてもよい。
【００１４】この発明の第２の観点に係るマッチングボ
ックスは、プラズマ化したガスを用いて基板を処理する
ためのプラズマ処理装置に適用されて、高周波電源の出
力インピーダンスとプラズマ負荷側の入力インピーダン
スとを整合させる整合回路を有するマッチングボックス
であって、基板を処理する真空容器の外壁に取り付けら
れることにより、前記真空容器内に設けられた電極に繋
がる給電棒の位置決めが完了し、接触器を差し込むこと
により前記整合回路と前記給電棒との電気的接触が確立
する差込口を備える、ことを特徴とする。
ックスは、プラズマ化したガスを用いて基板を処理する
ためのプラズマ処理装置に適用されて、高周波電源の出
力インピーダンスとプラズマ負荷側の入力インピーダン
スとを整合させる整合回路を有するマッチングボックス
であって、基板を処理する真空容器の外壁に取り付けら
れることにより、前記真空容器内に設けられた電極に繋
がる給電棒の位置決めが完了し、接触器を差し込むこと
により前記整合回路と前記給電棒との電気的接触が確立
する差込口を備える、ことを特徴とする。
【００１５】この発明の第３の観点に係るプラズマ処理
装置は、プラズマ化したガスを用いて基板を処理するた
めの真空容器と、前記真空容器内に配置されるプラズマ
生成用電極と、前記プラズマ生成用電極に供給される高
周波電力を生成する高周波電源と、前記プラズマ生成用
電極と前記高周波電源との間に結合されて、前記プラズ
マ生成用電極側へのインピーダンスと前記高周波電源の
出力インピーダンスとを整合させるためのインピーダン
ス整合器と、前記プラズマ生成用電極に繋がれた給電棒
を嵌め込んで前記インピーダンス整合器に固定保持させ
る結合器とを備え、前記結合器は、前記給電棒の嵌込部
分に、絶縁物からなる被膜層を備える、ことを特徴とす
る。
装置は、プラズマ化したガスを用いて基板を処理するた
めの真空容器と、前記真空容器内に配置されるプラズマ
生成用電極と、前記プラズマ生成用電極に供給される高
周波電力を生成する高周波電源と、前記プラズマ生成用
電極と前記高周波電源との間に結合されて、前記プラズ
マ生成用電極側へのインピーダンスと前記高周波電源の
出力インピーダンスとを整合させるためのインピーダン
ス整合器と、前記プラズマ生成用電極に繋がれた給電棒
を嵌め込んで前記インピーダンス整合器に固定保持させ
る結合器とを備え、前記結合器は、前記給電棒の嵌込部
分に、絶縁物からなる被膜層を備える、ことを特徴とす
る。
【００１６】この構成によれば、結合器における給電棒
の嵌込部分に、絶縁物からなる被膜層が設けられてお
り、給電棒を嵌め込む際の接触抵抗を考慮する必要がな
く、インピーダンス整合器や高周波電源などの回路を、
電気的に安定して取り付けることができる。
の嵌込部分に、絶縁物からなる被膜層が設けられてお
り、給電棒を嵌め込む際の接触抵抗を考慮する必要がな
く、インピーダンス整合器や高周波電源などの回路を、
電気的に安定して取り付けることができる。
【００１７】より具体的には、前記結合器は、前記給電
棒との誘導結合により、前記高周波電源にて生成された
高周波電力を前記プラズマ生成用電極に供給可能とする
ことが望ましい。
棒との誘導結合により、前記高周波電源にて生成された
高周波電力を前記プラズマ生成用電極に供給可能とする
ことが望ましい。
【００１８】この発明の第４の観点に係るインピーダン
ス整合器は、プラズマ化したガスを用いて基板を処理す
るためのプラズマ処理装置に適用されて、高周波電源の
出力インピーダンスとプラズマ負荷側の入力インピーダ
ンスとを整合させるインピーダンス整合器であって、基
板を処理する真空容器内に設けられた電極に繋がる給電
棒を嵌め込んで固定する結合器を備え、前記結合器は、
前記給電棒の嵌込部分に絶縁物からなる被膜層を有す
る、ことを特徴とする。
ス整合器は、プラズマ化したガスを用いて基板を処理す
るためのプラズマ処理装置に適用されて、高周波電源の
出力インピーダンスとプラズマ負荷側の入力インピーダ
ンスとを整合させるインピーダンス整合器であって、基
板を処理する真空容器内に設けられた電極に繋がる給電
棒を嵌め込んで固定する結合器を備え、前記結合器は、
前記給電棒の嵌込部分に絶縁物からなる被膜層を有す
る、ことを特徴とする。
【００１９】この発明の第５の観点に係る結合器は、プ
ラズマ化したガスを用いて基板を処理するための真空容
器内に設けられた電極に繋がる給電棒を固定保持して、
前記給電棒と前記真空容器外の電気回路とを結合するた
めの結合器であって、前記給電棒との接触部分に、絶縁
物からなる被膜層を備える、ことを特徴とする。
ラズマ化したガスを用いて基板を処理するための真空容
器内に設けられた電極に繋がる給電棒を固定保持して、
前記給電棒と前記真空容器外の電気回路とを結合するた
めの結合器であって、前記給電棒との接触部分に、絶縁
物からなる被膜層を備える、ことを特徴とする。
【００２０】ここで、前記給電棒を嵌め込んで固定保持
するための嵌込孔を備え、前記嵌込孔の内面に前記被膜
層が設けられていることが望ましい。
するための嵌込孔を備え、前記嵌込孔の内面に前記被膜
層が設けられていることが望ましい。
【００２１】前記給電棒との誘導結合により、高周波電
源にて生成された高周波電力を伝達することが望まし
い。
源にて生成された高周波電力を伝達することが望まし
い。
【００２２】また、インピーダンスのリアクタンス成分
を補償するため、また、直流成分を絶縁するための容量
を介して接地されていることが望ましい。
を補償するため、また、直流成分を絶縁するための容量
を介して接地されていることが望ましい。
【００２３】
【発明の実施の形態】以下に、図面を参照して、この発
明の実施の形態に係るプラズマ処理装置について詳細に
説明する。
明の実施の形態に係るプラズマ処理装置について詳細に
説明する。
【００２４】図１は、この発明の実施の形態に係るプラ
ズマ処理装置１の構成の一例を示す図である。このプラ
ズマ処理装置１は、上下平行に対向する電極を有する、
いわゆる平行平板型プラズマ処理装置として構成され、
半導体ウェハ（以下、ウェハＷと称する）の表面に例え
ばＳｉＯ２膜等を成膜する機能を有する。
ズマ処理装置１の構成の一例を示す図である。このプラ
ズマ処理装置１は、上下平行に対向する電極を有する、
いわゆる平行平板型プラズマ処理装置として構成され、
半導体ウェハ（以下、ウェハＷと称する）の表面に例え
ばＳｉＯ２膜等を成膜する機能を有する。
【００２５】図１を参照して、プラズマ処理装置１は、
円筒形状の真空容器２を備えている。真空容器２は、ア
ルマイト処理（陽極酸化処理）が施されたアルミニウム
等の導電性材料からなる。また、真空容器２は、接地さ
れている。
円筒形状の真空容器２を備えている。真空容器２は、ア
ルマイト処理（陽極酸化処理）が施されたアルミニウム
等の導電性材料からなる。また、真空容器２は、接地さ
れている。
【００２６】真空容器２の底部には、排気管３が接続さ
れており、この排気管３はポンプ４に繋がっている。ポ
ンプ４は、ターボ分子ポンプ（ＴＭＰ）などからなる排
気装置であり、真空容器２内が所定の圧力となるまで排
気することができる。
れており、この排気管３はポンプ４に繋がっている。ポ
ンプ４は、ターボ分子ポンプ（ＴＭＰ）などからなる排
気装置であり、真空容器２内が所定の圧力となるまで排
気することができる。
【００２７】真空容器２の下部中央には、ウェハＷを載
置するためのサセプタ８が設けられている。図２は、真
空容器２の下部に設けられたサセプタ８等の構成の一例
を示す図である。サセプタ８は例えば円柱状に形成され
た窒化アルミニウム（ＡｌＮ）等からなり、上部表面に
静電チャック１０が載置固定され、真空容器２内の処理
空間にプラズマを生成するための下部電極として機能す
る。
置するためのサセプタ８が設けられている。図２は、真
空容器２の下部に設けられたサセプタ８等の構成の一例
を示す図である。サセプタ８は例えば円柱状に形成され
た窒化アルミニウム（ＡｌＮ）等からなり、上部表面に
静電チャック１０が載置固定され、真空容器２内の処理
空間にプラズマを生成するための下部電極として機能す
る。
【００２８】静電チャック１０は、例えばポリイミドフ
ィルムからなる上下２枚の絶縁層間に、例えば銅箔板等
の導電性シート１０ａを介在配置することにより構成さ
れ、クーロン力によってウェハＷを吸着固定する。
ィルムからなる上下２枚の絶縁層間に、例えば銅箔板等
の導電性シート１０ａを介在配置することにより構成さ
れ、クーロン力によってウェハＷを吸着固定する。
【００２９】サセプタ８の中には、ウェハＷを所定の温
度に加熱するためのヒータ１１が設けられている。ま
た、冷媒を循環させる冷却ジャケット１２が、ヒータ１
１との間に伝熱板１５を挟んで設けられている。冷却ジ
ャケット１２には、導入管１３と排出管１４とが接続さ
れており、導入管１３から供給された冷媒が冷却ジャケ
ット１２を通って排出管１４から排出される。サセプタ
８の底面は真空容器２の内壁の一部であるグランド部材
２ａにより支持されている。
度に加熱するためのヒータ１１が設けられている。ま
た、冷媒を循環させる冷却ジャケット１２が、ヒータ１
１との間に伝熱板１５を挟んで設けられている。冷却ジ
ャケット１２には、導入管１３と排出管１４とが接続さ
れており、導入管１３から供給された冷媒が冷却ジャケ
ット１２を通って排出管１４から排出される。サセプタ
８の底面は真空容器２の内壁の一部であるグランド部材
２ａにより支持されている。
【００３０】サセプタ８には、例えば内部導体棒１６、
１７ａ、１７ｂ及び外部導体管１８が接続されている。
これにより、サセプタ８は、第１の高周波電源５０にて
生成された高周波電力を受け、真空容器２内のウェハＷ
にプラズマを引き込むための下部電極として機能する。
１７ａ、１７ｂ及び外部導体管１８が接続されている。
これにより、サセプタ８は、第１の高周波電源５０にて
生成された高周波電力を受け、真空容器２内のウェハＷ
にプラズマを引き込むための下部電極として機能する。
【００３１】内部導体棒１６は、静電チャック１０が備
える導電性シート１０ａに接続されており、第１の高周
波電源５０にて生成された高周波電力及び直流電源５２
にて生成された直流電力を伝送する。内部導体棒１７
ａ、１７ｂはヒータ１１に接続されており、商用電源５
３から供給された商用周波数の電力を伝送する。
える導電性シート１０ａに接続されており、第１の高周
波電源５０にて生成された高周波電力及び直流電源５２
にて生成された直流電力を伝送する。内部導体棒１７
ａ、１７ｂはヒータ１１に接続されており、商用電源５
３から供給された商用周波数の電力を伝送する。
【００３２】図１に示すように、サセプタ８と第１の高
周波電源５０、直流電源５２及び商用電源５３との間に
は、整合回路部２１を備えたマッチングボックス２０が
配設されている。給電棒１９は真空容器２の側面外壁に
引き出されており、その周縁はマッチングボックス２０
を取付可能に構成されている。
周波電源５０、直流電源５２及び商用電源５３との間に
は、整合回路部２１を備えたマッチングボックス２０が
配設されている。給電棒１９は真空容器２の側面外壁に
引き出されており、その周縁はマッチングボックス２０
を取付可能に構成されている。
【００３３】図３（ａ）はマッチングボックス２０の構
成の一例を示す正面図である。図示するように、マッチ
ングボックス２０は整合回路部２１と、接触器差込部２
２とを備え、第１の高周波電源５０や、ＬＰＦ（Low Pa
ss Filter）等からなるフィルタ回路５５を介挿した直
流電源５２、商用電源５３等に接続されている。
成の一例を示す正面図である。図示するように、マッチ
ングボックス２０は整合回路部２１と、接触器差込部２
２とを備え、第１の高周波電源５０や、ＬＰＦ（Low Pa
ss Filter）等からなるフィルタ回路５５を介挿した直
流電源５２、商用電源５３等に接続されている。
【００３４】整合回路部２１は、第１の高周波電源５０
側の出力インピーダンスと、下部電極であるサセプタ８
側への入力インピーダンスとをマッチングさせるための
ものである。また、整合回路部２１は、第１の高周波電
源５０から受けたプラズマ引込用の電圧を、フィルタ回
路５５を介して直流電源５２から受けた直流電圧に重畳
させて出力する。
側の出力インピーダンスと、下部電極であるサセプタ８
側への入力インピーダンスとをマッチングさせるための
ものである。また、整合回路部２１は、第１の高周波電
源５０から受けたプラズマ引込用の電圧を、フィルタ回
路５５を介して直流電源５２から受けた直流電圧に重畳
させて出力する。
【００３５】接触器差込部２２は、内部配線がモジュー
ル化された接触器２３の差込口であり、その最奥部に
は、給電棒１９を裏側から引出可能な開口としての給電
棒引出部２４が設けられている。また、接触器差込部２
２には、接触器２３に格納された各配線の引出端子と接
触することで給電棒１９との電気的結合を確立する電極
２５が、所定位置に配置されている。
ル化された接触器２３の差込口であり、その最奥部に
は、給電棒１９を裏側から引出可能な開口としての給電
棒引出部２４が設けられている。また、接触器差込部２
２には、接触器２３に格納された各配線の引出端子と接
触することで給電棒１９との電気的結合を確立する電極
２５が、所定位置に配置されている。
【００３６】より具体的に、電極２５は、例えば、接触
器２３の差込により内部導体棒１６に繋がる第１の電極
２５ａと、外部導体管１８に繋がる第２の電極２５ｂ
と、内部導体棒１７ａ、１７ｂに繋がる第３及び第４の
電極２５ｃ、２５ｄとを備えている。第１及び第２の電
極２５ａ、２５ｂは、整合回路部２１に接続されて整合
回路部２１の出力端として機能し、直流電圧に重畳され
て伝送されるプラズマ引込用の電圧を静電チャック１０
に供給可能とする。但し、外部導体管１８に繋がる第２
の電極２５ｂは接地されている。第３及び第４の電極２
５ｃ、２５ｄは、商用電源５３に接続されており、ヒー
タ１１に商用周波数の電力を供給可能とする。なお、商
用電源５３との間には、高周波電力の回り込みを防止す
るためのＬＰＦ等からなるフィルタ回路が設けられてい
てもよい。
器２３の差込により内部導体棒１６に繋がる第１の電極
２５ａと、外部導体管１８に繋がる第２の電極２５ｂ
と、内部導体棒１７ａ、１７ｂに繋がる第３及び第４の
電極２５ｃ、２５ｄとを備えている。第１及び第２の電
極２５ａ、２５ｂは、整合回路部２１に接続されて整合
回路部２１の出力端として機能し、直流電圧に重畳され
て伝送されるプラズマ引込用の電圧を静電チャック１０
に供給可能とする。但し、外部導体管１８に繋がる第２
の電極２５ｂは接地されている。第３及び第４の電極２
５ｃ、２５ｄは、商用電源５３に接続されており、ヒー
タ１１に商用周波数の電力を供給可能とする。なお、商
用電源５３との間には、高周波電力の回り込みを防止す
るためのＬＰＦ等からなるフィルタ回路が設けられてい
てもよい。
【００３７】図３（ｂ）は、接触器２３の内部に配置さ
れて給電棒１９と電極２５とを繋ぐ配線３０の一例を示
す図である。図３（ｂ）に示す接触器２３には、配線３
０ａ〜３０ｄが３次元回路として内蔵されている。配線
３０ａは、内部導体棒１６に接触するべく露設された引
出端子３１ａ−１と、第１の電極２５ａに接触するべく
露設された３１ａ−２に接続されている。配線３０ｂ
は、外部導体管１８に接触するべく露設された引出端子
３１ｂ−１と、第２の電極２５ｂに接触するべく露設さ
れた引出端子３１ｂ−２に接続されている。配線３０ｃ
は、内部導体棒１７ａに接触するべく露設された引出端
子３１ｃ−１と、第３の電極２５ｃに接触するべく露設
された引出端子３１ｃ−２に接続されている。配線３０
ｄは、内部導体棒１７ｂに接触するべく露設された引出
端子３１ｄ−１と、第４の電極２５ｄに接触するべく露
設された引出端子３１ｄ−２に接続されている。
れて給電棒１９と電極２５とを繋ぐ配線３０の一例を示
す図である。図３（ｂ）に示す接触器２３には、配線３
０ａ〜３０ｄが３次元回路として内蔵されている。配線
３０ａは、内部導体棒１６に接触するべく露設された引
出端子３１ａ−１と、第１の電極２５ａに接触するべく
露設された３１ａ−２に接続されている。配線３０ｂ
は、外部導体管１８に接触するべく露設された引出端子
３１ｂ−１と、第２の電極２５ｂに接触するべく露設さ
れた引出端子３１ｂ−２に接続されている。配線３０ｃ
は、内部導体棒１７ａに接触するべく露設された引出端
子３１ｃ−１と、第３の電極２５ｃに接触するべく露設
された引出端子３１ｃ−２に接続されている。配線３０
ｄは、内部導体棒１７ｂに接触するべく露設された引出
端子３１ｄ−１と、第４の電極２５ｄに接触するべく露
設された引出端子３１ｄ−２に接続されている。
【００３８】図１に示すサセプタ８上のウェハＷの載置
面と対向する真空容器２の天井部には、多数のガス吐出
孔を備えたシャワーヘッド５が設けられている。シャワ
ーヘッド５の周縁はボルト等により固定され、環状に形
成された絶縁部材６でカバーされている。絶縁部材６
は、例えば表面にアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）系セラミック
スといった高い耐食性を有する絶縁被膜処理が施された
石英などから構成される。
面と対向する真空容器２の天井部には、多数のガス吐出
孔を備えたシャワーヘッド５が設けられている。シャワ
ーヘッド５の周縁はボルト等により固定され、環状に形
成された絶縁部材６でカバーされている。絶縁部材６
は、例えば表面にアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）系セラミック
スといった高い耐食性を有する絶縁被膜処理が施された
石英などから構成される。
【００３９】図４は、真空容器２の上部の構成の一例を
詳細に示す図である。シャワーヘッド５の上方には、例
えば２枚の拡散板７ａ、７ｂが配置されており、その上
部に繋がれたガス管２６ａ、２６ｂからプラズマ生成用
ガスや原料ガス等が供給される。ガス管２６ａ、２６ｂ
を含めたガス管２６は、図１に示すように、バルブ２７
やＭＦＣ（マスフローコントローラ）２８等を経由して
ガス供給源２９に接続されており、例えば、ＳｉＨ４、
Ｏ２といった原料ガスや、Ａｒガス等のプラズマ生成用
ガスなどを、シャワーヘッド５から真空容器２内に供給
可能とする。なお、ガス管２６、バルブ２７、ＭＦＣ２
８及びガス供給源２９は、真空容器２内に提供するガス
の種類に合わせて適宜複数設けられるが、説明を簡単に
するため、図１ではそれぞれ１つずつ示している。ま
た、拡散板７ａ、７ｂの枚数や構成は、ガス供給源２９
から供給されるガスの種類等に応じて適宜変更可能であ
る。
詳細に示す図である。シャワーヘッド５の上方には、例
えば２枚の拡散板７ａ、７ｂが配置されており、その上
部に繋がれたガス管２６ａ、２６ｂからプラズマ生成用
ガスや原料ガス等が供給される。ガス管２６ａ、２６ｂ
を含めたガス管２６は、図１に示すように、バルブ２７
やＭＦＣ（マスフローコントローラ）２８等を経由して
ガス供給源２９に接続されており、例えば、ＳｉＨ４、
Ｏ２といった原料ガスや、Ａｒガス等のプラズマ生成用
ガスなどを、シャワーヘッド５から真空容器２内に供給
可能とする。なお、ガス管２６、バルブ２７、ＭＦＣ２
８及びガス供給源２９は、真空容器２内に提供するガス
の種類に合わせて適宜複数設けられるが、説明を簡単に
するため、図１ではそれぞれ１つずつ示している。ま
た、拡散板７ａ、７ｂの枚数や構成は、ガス供給源２９
から供給されるガスの種類等に応じて適宜変更可能であ
る。
【００４０】また、拡散板７ｂの上面中央部には、給電
棒３２がネジ止め等により結合されて固定されており、
第２の高周波電源５１にて生成された高周波電力をシャ
ワーヘッド５に供給することで、真空容器２内に原料ガ
ス等のプラズマを生成するための上部電極として機能さ
せる。
棒３２がネジ止め等により結合されて固定されており、
第２の高周波電源５１にて生成された高周波電力をシャ
ワーヘッド５に供給することで、真空容器２内に原料ガ
ス等のプラズマを生成するための上部電極として機能さ
せる。
【００４１】真空容器２の上方には、シールドボックス
３３を介してインピーダンス整合器３４が載置されてい
る。インピーダンス整合器３４は、第２の高周波電源５
１側の出力インピーダンスと、上部電極であるシャワー
ヘッド５側への入力インピーダンスとをマッチングさせ
るためのものであり、給電棒３２を嵌め込んで固定する
ためのソケット４０を備えている。
３３を介してインピーダンス整合器３４が載置されてい
る。インピーダンス整合器３４は、第２の高周波電源５
１側の出力インピーダンスと、上部電極であるシャワー
ヘッド５側への入力インピーダンスとをマッチングさせ
るためのものであり、給電棒３２を嵌め込んで固定する
ためのソケット４０を備えている。
【００４２】図５は、ソケット４０と給電棒３２との嵌
込部分を詳細に示す図である。ソケット４０は、円筒形
状に成形された金属体４０ａの中心部に、給電棒３２を
嵌め込んで保持するための嵌込孔４１を備えている。嵌
込孔４１の内壁には、例えばポリテトラフルオロエチレ
ン［テフロン（登録商標）］等のフッ素樹脂といった、
絶縁物からなる被膜層４２が設けられている。即ち、給
電棒３２とソケット４０との間は、電気的に絶縁されて
おり、誘導結合により、交流成分の電力のみを給電棒３
２側に伝達するべく構成されている。また、ソケット４
０は、インピーダンスのリアクトル成分を補償するた
め、また、直流成分を絶縁するための容量Ｃ１を介して
接地され、嵌込孔４１に嵌め込まれた給電棒３２は、容
量Ｃ２を介して接地される。
込部分を詳細に示す図である。ソケット４０は、円筒形
状に成形された金属体４０ａの中心部に、給電棒３２を
嵌め込んで保持するための嵌込孔４１を備えている。嵌
込孔４１の内壁には、例えばポリテトラフルオロエチレ
ン［テフロン（登録商標）］等のフッ素樹脂といった、
絶縁物からなる被膜層４２が設けられている。即ち、給
電棒３２とソケット４０との間は、電気的に絶縁されて
おり、誘導結合により、交流成分の電力のみを給電棒３
２側に伝達するべく構成されている。また、ソケット４
０は、インピーダンスのリアクトル成分を補償するた
め、また、直流成分を絶縁するための容量Ｃ１を介して
接地され、嵌込孔４１に嵌め込まれた給電棒３２は、容
量Ｃ２を介して接地される。
【００４３】以下に、この発明の実施の形態に係るプラ
ズマ処理装置１の動作を説明する。このプラズマ処理装
置１によりウェハＷを処理するため、真空容器２の上方
にシールドボックス３３及びインピーダンス整合器３４
を載置する。この際、拡散板７ｂに繋がる給電棒３２
は、インピーダンス整合器３４の出力部分に設けられた
ソケット４０の嵌込孔４１に、被膜層４２が介在した状
態で嵌め込まれる。
ズマ処理装置１の動作を説明する。このプラズマ処理装
置１によりウェハＷを処理するため、真空容器２の上方
にシールドボックス３３及びインピーダンス整合器３４
を載置する。この際、拡散板７ｂに繋がる給電棒３２
は、インピーダンス整合器３４の出力部分に設けられた
ソケット４０の嵌込孔４１に、被膜層４２が介在した状
態で嵌め込まれる。
【００４４】また、真空容器２の側面外壁にマッチング
ボックス２０をネジ止めにより固定する。マッチングボ
ックス２０は、図６に示すように、接触器差込部２２の
最奥部やフレームなどに設けられたネジ穴にてネジ止め
することにより、サセプタ８に繋がる給電棒１９との間
の空間的な余裕を持たせた状態で、真空容器２の側面外
壁に固定される。この際、給電棒１９は、給電棒引出部
２４から接触器差込部２２に引き出されて位置決めされ
た状態で露設される。マッチングボックス２０が真空容
器２の側面外壁に固定された後、接触器２３を接触器差
込部２２に差し込むことで、整合回路部２１などからな
る外部の回路と、給電棒１９との電気的接触が確立され
る。
ボックス２０をネジ止めにより固定する。マッチングボ
ックス２０は、図６に示すように、接触器差込部２２の
最奥部やフレームなどに設けられたネジ穴にてネジ止め
することにより、サセプタ８に繋がる給電棒１９との間
の空間的な余裕を持たせた状態で、真空容器２の側面外
壁に固定される。この際、給電棒１９は、給電棒引出部
２４から接触器差込部２２に引き出されて位置決めされ
た状態で露設される。マッチングボックス２０が真空容
器２の側面外壁に固定された後、接触器２３を接触器差
込部２２に差し込むことで、整合回路部２１などからな
る外部の回路と、給電棒１９との電気的接触が確立され
る。
【００４５】こうしてマッチングボックス２０やインピ
ーダンス整合器３４の取付が完了すると、図示せぬロー
ドロック室からウェハＷを搬入してサセプタ８上に載置
する。このとき、直流電源５２にて生成された直流電圧
を静電チャック１０の導電性シート１０ａに印加するこ
とにより、ウェハＷを吸着保持させる。続いてポンプ４
を駆動し、真空容器２の内部を所定の真空度まで真空引
きする。所定の真空度に達するとバルブ２７を開き、ガ
ス供給源２９から供給される所定のガス、例えばＡｒガ
スといったプラズマ生成用ガス等をＭＦＣ２８により流
量を制御しつつガス管２６に導き、シャワーヘッド５に
より真空容器２内に供給して所定の圧力に維持する。
ーダンス整合器３４の取付が完了すると、図示せぬロー
ドロック室からウェハＷを搬入してサセプタ８上に載置
する。このとき、直流電源５２にて生成された直流電圧
を静電チャック１０の導電性シート１０ａに印加するこ
とにより、ウェハＷを吸着保持させる。続いてポンプ４
を駆動し、真空容器２の内部を所定の真空度まで真空引
きする。所定の真空度に達するとバルブ２７を開き、ガ
ス供給源２９から供給される所定のガス、例えばＡｒガ
スといったプラズマ生成用ガス等をＭＦＣ２８により流
量を制御しつつガス管２６に導き、シャワーヘッド５に
より真空容器２内に供給して所定の圧力に維持する。
【００４６】また、真空容器２内をヒータ１１により加
熱し、ガス供給源２９から所定の原料ガス、例えばＳｉ
Ｈ４ガスやＯ２ガスといった処理ガスを投入する。ヒー
タ１１は、例えばウェハＷの温度が４００℃〜６００℃
内で所定のプロセス温度となるように、真空容器２内を
加熱する。
熱し、ガス供給源２９から所定の原料ガス、例えばＳｉ
Ｈ４ガスやＯ２ガスといった処理ガスを投入する。ヒー
タ１１は、例えばウェハＷの温度が４００℃〜６００℃
内で所定のプロセス温度となるように、真空容器２内を
加熱する。
【００４７】第１及び第２の高周波電源５０、５１を起
動して高周波電力の供給を開始し、原料ガス等をプラズ
マ分解してウェハＷ上に積層膜を堆積させる。ここで、
第１の高周波電源５０は、ウェハＷにイオンを吸引する
ために負のバイアス電圧を印加する。この第１の高周波
電源５０の周波数は、真空容器２内のプラズマイオンの
振動周波数等に基づいて決定され、約１０ＭＨｚを最高
とし、好ましくは２ＭＨｚ程度に設定する。第２の高周
波電源５１は、例えば２７ＭＨｚ〜１００ＭＨｚ内で所
定の周波数、好ましくは６０ＭＨｚの周波数を有する高
周波電力を生成して出力する。
動して高周波電力の供給を開始し、原料ガス等をプラズ
マ分解してウェハＷ上に積層膜を堆積させる。ここで、
第１の高周波電源５０は、ウェハＷにイオンを吸引する
ために負のバイアス電圧を印加する。この第１の高周波
電源５０の周波数は、真空容器２内のプラズマイオンの
振動周波数等に基づいて決定され、約１０ＭＨｚを最高
とし、好ましくは２ＭＨｚ程度に設定する。第２の高周
波電源５１は、例えば２７ＭＨｚ〜１００ＭＨｚ内で所
定の周波数、好ましくは６０ＭＨｚの周波数を有する高
周波電力を生成して出力する。
【００４８】拡散板７ｂに繋がる給電棒３２とソケット
４０は、それぞれに流れる交番電流によって形成される
磁界の方向が一致するように配置されている。例えば、
第２の高周波電源５１から伝送された高周波電力により
ソケット４０内に交番電流が流れ、給電棒３２の周方向
に同心円状の磁界が形成されたとする。この場合、給電
棒３２に誘導起電力が生じ、上部電極であるシャワーヘ
ッド５に高周波電力が伝送される。
４０は、それぞれに流れる交番電流によって形成される
磁界の方向が一致するように配置されている。例えば、
第２の高周波電源５１から伝送された高周波電力により
ソケット４０内に交番電流が流れ、給電棒３２の周方向
に同心円状の磁界が形成されたとする。この場合、給電
棒３２に誘導起電力が生じ、上部電極であるシャワーヘ
ッド５に高周波電力が伝送される。
【００４９】即ち、インピーダンス整合器３４の出力部
分は、図７に示すトランスＴ１と等価な電気的特性を示
し、第２の高周波電源５１から供給された高周波電力
を、給電棒３２を通じて上部電極であるシャワーヘッド
５に伝送することができる。ここでは、ソケット４０が
トランスＴ１の一次巻線に相当し、給電棒３２がトラン
スＴ１の二次巻線に相当する。また、図７に示すプラズ
マ負荷６０は、給電棒３２及びシャワーヘッド５のイン
ピーダンスや、真空容器２内の処理空間に発生したプラ
ズマのインピーダンス等を含んでいる。
分は、図７に示すトランスＴ１と等価な電気的特性を示
し、第２の高周波電源５１から供給された高周波電力
を、給電棒３２を通じて上部電極であるシャワーヘッド
５に伝送することができる。ここでは、ソケット４０が
トランスＴ１の一次巻線に相当し、給電棒３２がトラン
スＴ１の二次巻線に相当する。また、図７に示すプラズ
マ負荷６０は、給電棒３２及びシャワーヘッド５のイン
ピーダンスや、真空容器２内の処理空間に発生したプラ
ズマのインピーダンス等を含んでいる。
【００５０】このように、ソケット４０と給電棒３２と
の間は、被膜層４２によって絶縁されていることから、
そもそも接触抵抗を考慮する必要がなく、電気的に安定
した特性で第２の高周波電源５１からの高周波電力を伝
送することができる。
の間は、被膜層４２によって絶縁されていることから、
そもそも接触抵抗を考慮する必要がなく、電気的に安定
した特性で第２の高周波電源５１からの高周波電力を伝
送することができる。
【００５１】例えば、原料ガスとしてＳｉＨ４ガスとＯ
２ガスが供給された場合、真空容器２内の処理空間で
は、これらのガスがイオン化して、ウェハＷ上にＳｉＯ
２膜が堆積する。積層膜の堆積が終了すると、放電電力
の供給、原料ガスの導入、真空容器２内の加熱をそれぞ
れ停止し、真空容器２内を充分にパージして冷却した
後、ウェハＷを取り出す。
２ガスが供給された場合、真空容器２内の処理空間で
は、これらのガスがイオン化して、ウェハＷ上にＳｉＯ
２膜が堆積する。積層膜の堆積が終了すると、放電電力
の供給、原料ガスの導入、真空容器２内の加熱をそれぞ
れ停止し、真空容器２内を充分にパージして冷却した
後、ウェハＷを取り出す。
【００５２】以上説明したように、この発明によれば、
真空容器２の側面外壁にマッチングボックス２０を取り
付ける際に、給電棒１９との間に余裕を持たせた状態で
固定して位置決めした後、接触器差込部２２に接触器２
３を差し込むことで外部の回路との電気的接触が確立さ
れる。これにより、マッチングボックス２０を取り付け
る際に給電棒１９との結合部分にかかる圧迫を軽減する
ことができ、給電棒１９や接触器２３の破壊を防止し
て、外部の回路を物理的に安定して取り付けることがで
きる。
真空容器２の側面外壁にマッチングボックス２０を取り
付ける際に、給電棒１９との間に余裕を持たせた状態で
固定して位置決めした後、接触器差込部２２に接触器２
３を差し込むことで外部の回路との電気的接触が確立さ
れる。これにより、マッチングボックス２０を取り付け
る際に給電棒１９との結合部分にかかる圧迫を軽減する
ことができ、給電棒１９や接触器２３の破壊を防止し
て、外部の回路を物理的に安定して取り付けることがで
きる。
【００５３】また、この発明によれば、インピーダンス
整合器３４の出力部分に設けられたソケット４０におい
て、絶縁物からなる被膜層４２が介在した状態で、嵌込
孔４１に給電棒３２が嵌め込まれる。これにより、給電
棒３２の嵌込部分での接触抵抗を考慮する必要がなく、
一方、高周波電力は誘導結合により上部電極側に伝達さ
れるので、インピーダンス整合器３４等の回路を電気的
に安定して取り付けることができる。
整合器３４の出力部分に設けられたソケット４０におい
て、絶縁物からなる被膜層４２が介在した状態で、嵌込
孔４１に給電棒３２が嵌め込まれる。これにより、給電
棒３２の嵌込部分での接触抵抗を考慮する必要がなく、
一方、高周波電力は誘導結合により上部電極側に伝達さ
れるので、インピーダンス整合器３４等の回路を電気的
に安定して取り付けることができる。
【００５４】この発明は、上記実施の形態に限定される
ものではなく、様々な変形及び応用が可能である。例え
ば、上記実施の形態では、上部電極に繋がる給電棒３２
を嵌め込むソケット４０に被膜層４２を設けるものとし
て説明したが、これに限定されるものではない。即ち、
下部電極であるサセプタ８に繋がる給電棒１９におい
て、ソケット４０と同様に構成されたソケットを用いて
複数の金属体を結合するようにしてもよい。この場合、
直流電源５２が出力する直流電圧については、給電棒１
９との電気的接触により伝送するものとし、ソケットに
は第１の高周波電源５０にて生成された高周波電力等を
供給するようにすればよい。
ものではなく、様々な変形及び応用が可能である。例え
ば、上記実施の形態では、上部電極に繋がる給電棒３２
を嵌め込むソケット４０に被膜層４２を設けるものとし
て説明したが、これに限定されるものではない。即ち、
下部電極であるサセプタ８に繋がる給電棒１９におい
て、ソケット４０と同様に構成されたソケットを用いて
複数の金属体を結合するようにしてもよい。この場合、
直流電源５２が出力する直流電圧については、給電棒１
９との電気的接触により伝送するものとし、ソケットに
は第１の高周波電源５０にて生成された高周波電力等を
供給するようにすればよい。
【００５５】また、接触器２３の構成は、下部電極であ
るサセプタ８等に電力を供給する電源の種類などに応じ
て任意に変更可能であり、給電棒１９と外部の回路との
適切な電気的接触を確立するための引出端子、電極が配
置され、配線が施されたものを用いることができる。
るサセプタ８等に電力を供給する電源の種類などに応じ
て任意に変更可能であり、給電棒１９と外部の回路との
適切な電気的接触を確立するための引出端子、電極が配
置され、配線が施されたものを用いることができる。
【００５６】プラズマ処理装置１の構成も任意に変更可
能であり、例えば、真空容器２の周囲に所定の磁場を発
生させるためのコイルや永久磁石などを有し、電子サイ
クロトロン共鳴等を利用してウェハＷを処理するもので
あってもよい。また、この発明は、プラズマＣＶＤ処理
を行うプラズマ処理装置に限定されるものではなく、シ
ャワーヘッドやサセプタに高周波電力を供給し、半導体
ウェハやＬＣＤ基板、太陽電池基板のような被処理体を
プラズマ処理する装置であれば、エッチング装置、アッ
シング装置等にも適用することができる。
能であり、例えば、真空容器２の周囲に所定の磁場を発
生させるためのコイルや永久磁石などを有し、電子サイ
クロトロン共鳴等を利用してウェハＷを処理するもので
あってもよい。また、この発明は、プラズマＣＶＤ処理
を行うプラズマ処理装置に限定されるものではなく、シ
ャワーヘッドやサセプタに高周波電力を供給し、半導体
ウェハやＬＣＤ基板、太陽電池基板のような被処理体を
プラズマ処理する装置であれば、エッチング装置、アッ
シング装置等にも適用することができる。
【００５７】
【発明の効果】この発明によれば、電気回路を物理的
に、あるいは電気的に安定して取り付けることができ
る。
に、あるいは電気的に安定して取り付けることができ
る。
【図１】この発明の実施の形態に係るプラズマ処理装置
の構成の一例を示す図である。
の構成の一例を示す図である。
【図２】真空容器の下部に設けられたサセプタ等の構成
の一例を示す図である。
の一例を示す図である。
【図３】（ａ）はマッチングボックスの構成の一例を示
す正面図であり、（ｂ）は接触器の内部配線の一例を示
す図である。
す正面図であり、（ｂ）は接触器の内部配線の一例を示
す図である。
【図４】真空容器の上部の構成の一例を示す図である。
【図５】ソケットと給電棒との嵌込部分を詳細に示す図
である。
である。
【図６】マッチングボックスを取り付ける動作を説明す
るための図である。
るための図である。
【図７】第２の高周波電源からシャワーヘッドに高周波
電力を伝送する経路の等価回路を示す図である。
電力を伝送する経路の等価回路を示す図である。
【図８】従来のマッチングボックスについて説明するた
めの図である。
めの図である。
１ プラズマ処理装置
２ 真空容器
３ 排気管
４ ポンプ
５ シャワーヘッド
８ サセプタ
１０ 静電チャック
１１ ヒータ
１９、３２、７１ 給電棒
２０、７０ マッチングボックス
２１ 整合回路部
２２ 接触器差込部
２３ 接触器
３４ インピーダンス整合器
４０ ソケット
４１ 嵌込孔
４２ 被膜層
５０、５１ 高周波電源
５２ 直流電源
５３ 商用電源
Ｃ１、Ｃ２ 容量
Claims (12)
- 【請求項１】プラズマ化したガスを用いて基板を処理す
るための真空容器と、 前記真空容器内に配置されるプラズマ生成用電極と、 前記プラズマ生成用電極に供給される高周波電力を生成
する高周波電源と、 前記高周波電源にて生成された高周波電力を前記プラズ
マ生成用電極に伝送する給電棒と、 前記プラズマ生成用電極側への入力インピーダンスと前
記高周波電源の出力インピーダンスとを整合させるため
の整合回路を有するマッチングボックスと、 前記整合回路における高周波電力の出力端と、前記給電
棒における高周波電力の入力端との電気的接触を確立す
る接触器とを備え、 前記接触器は、前記給電棒と前記マッチングボックスの
位置決めが完了した後、前記整合回路と前記給電棒との
電気的接触を確立可能に構成されている、 ことを特徴とするプラズマ処理装置。 - 【請求項２】前記マッチングボックスが前記真空容器の
外壁に取り付けられることにより、前記給電棒と前記マ
ッチングボックスの位置決めが完了する、 ことを特徴とする請求項１に記載のプラズマ処理装置。 - 【請求項３】前記マッチングボックスは、前記接触器を
差し込み可能な差込口を備え、 前記マッチングボックスが前記真空容器の外壁に取り付
けられた状態で前記差込口に前記接触器を差し込むこと
により、前記整合回路と前記給電棒との電気的接触が確
立する、 ことを特徴とする請求項１又は２に記載のプラズマ処理
装置。 - 【請求項４】前記真空容器内で処理される基板を加熱す
るヒータを備え、 前記接触器は、商用電源から供給される電力を前記ヒー
タに提供するための電気的接触を確立可能に構成されて
いる、 ことを特徴とする請求項１、２又は３に記載のプラズマ
処理装置。 - 【請求項５】プラズマ化したガスを用いて基板を処理す
るためのプラズマ処理装置に適用されて、高周波電源の
出力インピーダンスとプラズマ負荷側の入力インピーダ
ンスとを整合させる整合回路を有するマッチングボック
スであって、 基板を処理する真空容器の外壁に取り付けられることに
より、前記真空容器内に設けられた電極に繋がる給電棒
の位置決めが完了し、 接触器を差し込むことにより前記整合回路と前記給電棒
との電気的接触が確立する差込口を備える、 ことを特徴とするマッチングボックス。 - 【請求項６】プラズマ化したガスを用いて基板を処理す
るための真空容器と、 前記真空容器内に配置されるプラズマ生成用電極と、 前記プラズマ生成用電極に供給される高周波電力を生成
する高周波電源と、 前記プラズマ生成用電極と前記高周波電源との間に結合
されて、前記プラズマ生成用電極側へのインピーダンス
と前記高周波電源の出力インピーダンスとを整合させる
ためのインピーダンス整合器と、 前記プラズマ生成用電極に繋がれた給電棒を嵌め込んで
前記インピーダンス整合器に固定保持させる結合器とを
備え、 前記結合器は、 前記給電棒の嵌込部分に、絶縁物からなる被膜層を備え
る、 ことを特徴とするプラズマ処理装置。 - 【請求項７】前記結合器は、前記給電棒との誘導結合に
より、前記高周波電源にて生成された高周波電力を前記
プラズマ生成用電極に供給可能とする、 ことを特徴とする請求項６に記載のプラズマ処理装置。 - 【請求項８】プラズマ化したガスを用いて基板を処理す
るためのプラズマ処理装置に適用されて、高周波電源の
出力インピーダンスとプラズマ負荷側の入力インピーダ
ンスとを整合させるインピーダンス整合器であって、 基板を処理する真空容器内に設けられた電極に繋がる給
電棒を嵌め込んで固定する結合器を備え、 前記結合器は、前記給電棒の嵌込部分に絶縁物からなる
被膜層を有する、 ことを特徴とするインピーダンス整合器。 - 【請求項９】プラズマ化したガスを用いて基板を処理す
るための真空容器内に設けられた電極に繋がる給電棒を
固定保持して、前記給電棒と前記真空容器外の電気回路
とを結合するための結合器であって、 前記給電棒との接触部分に、絶縁物からなる被膜層を備
える、 ことを特徴とする結合器。 - 【請求項１０】前記給電棒を嵌め込んで固定保持するた
めの嵌込孔を備え、 前記嵌込孔の内面に前記被膜層が設けられている、 ことを特徴とする請求項９に記載の結合器。 - 【請求項１１】前記給電棒との誘導結合により、高周波
電源にて生成された高周波電力を伝達する、 ことを特徴とする請求項９又は１０に記載の結合器。 - 【請求項１２】インピーダンスのリアクタンス成分を補
償するため、また、直流成分を絶縁するための容量を介
して接地されている、 ことを特徴とする請求項９、１０又は１１に記載の結合
器。
Priority Applications (7)
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|---|---|---|---|
| JP2001380183A JP4488662B2 (ja) | 2001-12-13 | 2001-12-13 | プラズマ処理装置、マッチングボックス |
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| PCT/JP2002/013094 WO2003054940A1 (fr) | 2001-12-13 | 2002-12-13 | Appareil de traitement au plasma, boitier d'adaptation, adaptateur d'impedance et coupleur |
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| US10/498,222 US7025857B2 (en) | 2001-12-13 | 2002-12-13 | Plasma treatment apparatus, matching box, impedance matching device, and coupler |
| TW096120782A TW200735727A (en) | 2001-12-13 | 2002-12-13 | Plasma treatment apparatus, matching box, impedance matching device, and coupler |
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|---|---|---|---|
| JP2001380183A JP4488662B2 (ja) | 2001-12-13 | 2001-12-13 | プラズマ処理装置、マッチングボックス |
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