JP2012074459A - プラズマ処理装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】チャンバの天井または誘電体窓52の上には、チャンバ内に誘導結合のプラズマを生成するためのRFアンテナ54が設けられている。このRFアンテナ54は、円環状の内側コイル58および外側コイル62を有している。内側コイル58は、単一の円形コイルセグメント60からなる。外側コイル62は、周回方向で分割されて全体で一周する2つの半円形コイルセグメント64(1),64(2)からなる。高周波給電部66に対して、各々のコイルセグメント60,64(1),64(2)が電気的に並列に接続されている。
【選択図】 図2A
Description
[装置全体の構成および作用]
[RFアンテナの基本構成]
[RFアンテナにインピーダンス調整部を付加する実施例]
[RFアンテナに関する他の実施例または変形例]
12 サセプタ
26 排気装置
52 誘電体窓
54 RFアンテナ
58 内側コイル
60 内側コイルセグメント
62 外側コイル
64(1),64(2) 外側コイルセグメント
66 高周波給電部
72 高周波電源
86 内側個別インピーダンス調整部
88(1),88(2) 外側個別インピーダンス調整部
90 出側共通インピーダンス調整部
92 外側共通インピーダンス調整部
Claims (67)
- 誘電体の窓を有する処理容器と、
前記処理容器内で被処理基板を保持する基板保持部と、
前記基板に所望のプラズマ処理を施すために、前記処理容器内に所望の処理ガスを供給する処理ガス供給部と、
前記処理容器内で誘導結合により処理ガスのプラズマを生成するために、前記誘電体窓の外に設けられるRFアンテナと、
前記処理ガスの高周波放電に適した周波数の高周波電力を前記RFアンテナに供給する高周波給電部と
を具備し、
前記RFアンテナが、空間的には所定形状および所定サイズのループに沿って直列に配置され、電気的には並列に接続されている複数のコイルセグメントを有する、
プラズマ処理装置。 - 前記複数のコイルセグメントは、全体で前記ループの少なくとも一周またはその大部分を埋めるように直列に配置される、請求項1に記載のプラズマ処理装置。
- 前記複数のコイルセグメントの間で、各々の前記コイルセグメントの高周波入口端が別の前記コイルセグメントの高周波出口端と間隙を介して隣接し、各々の前記コイルセグメントの高周波出口端が別の前記コイルセグメントの高周波入口端と間隙を介して隣接する、請求項1または請求項2に記載のプラズマ処理装置。
- 前記間隙は全て前記ループの周回方向で形成される、請求項3に記載のプラズマ処理装置。
- 前記間隙の少なくとも1つが前記ループの周回方向と直交する方向で形成される、請求項3に記載のプラズマ処理装置。
- 前記複数のコイルセグメントは、全体で前記ループ上を少なくとも一周する、請求項1〜5のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。
- 前記複数のコイルセグメントのいずれも前記高周波の1/4波長よりも短い、請求項1〜6のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。
- 前記複数のコイルセグメントは、おおよそ等しい自己インダクタンスを有する、請求項1〜7のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。
- 前記複数のコイルセグメントをそれぞれ流れる電流の向きが前記ループに沿って全部同じである、請求項1〜8のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。
- 前記複数のコイルセグメントをそれぞれ流れる電流の電流値がほぼ同じである、請求項1〜9のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。
- 前記複数のコイルセグメントとそれぞれ個別に電気的に直列に接続されている複数の個別インピーダンス調整部を有する、請求項1〜10のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。
- 前記個別インピーダンス調整部は、前記高周波給電部側から見て前記コイルセグメントの高周波出口側に接続されている、請求項11に記載のプラズマ処理装置。
- 前記複数の個別インピーダンス調整部はいずれも固定コンデンサである、請求項11または請求項12に記載のプラズマ処理装置。
- 前記複数の個別インピーダンス調整部はいずれも可変コンデンサである、請求項11または請求項12に記載のプラズマ処理装置。
- 前記複数の個別インピーダンス調整部の少なくとも1つが可変コンデンサである、請求項11または請求項12に記載のプラズマ処理装置。
- 前記複数のコイルセグメントの全てと電気的に直列に接続されている共通インピーダンス調整部を有する、請求項1〜15のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。
- 前記共通インピーダンス調整部は、一方の電極が前記複数のコイルセグメントに接続され、他方の電極が電気的に接地されている、請求項16に記載のプラズマ処理装置。
- 前記ループは、前記誘電体窓と平行である、請求項1〜17のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。
- 前記ループは、前記基板保持部に保持される前記基板と同軸である、請求項1〜18のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。
- 前記ループは円形である、請求項1〜19のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。
- 前記ループは多角形である、請求項1〜19のいずれか一項記載のプラズマ処理装置。
- 誘電体の窓を有する処理容器と、
前記処理容器内で被処理基板を保持する基板保持部と、
前記基板に所望のプラズマ処理を施すために、前記処理容器内に所望の処理ガスを供給する処理ガス供給部と、
前記処理容器内で誘導結合により処理ガスのプラズマを生成するために、前記誘電体窓の外に設けられるRFアンテナと、
前記処理ガスの高周波放電に適した周波数の高周波電力を前記RFアンテナに供給する高周波給電部と
を具備し、
前記RFアンテナが、径方向に間隔を開けてそれぞれ内側および外側に配置される内側コイルおよび外側コイルを有し、
前記内側コイルが、単一または直列接続の内側コイルセグメントを有し、
前記外側コイルが、周回方向で分割されていて、電気的に並列に接続されている複数の外側コイルセグメントを有する、
プラズマ処理装置。 - 前記内側コイルセグメントの両端が、内側間隙を介して互いに隣接している、請求項22に記載のプラズマ処理装置。
- 前記内側コイルセグメントが、周回方向で少なくとも一周する、請求項22または請求項23に記載のプラズマ処理装置。
- 前記内側コイルセグメントは、前記高周波の1/4波長よりも短い、請求項22〜24のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。
- 前記複数の外側コイルセグメントは、全体で周回方向の一周またはその大部分を埋めるように空間的に直列に配置される、請求項22〜25のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。
- 前記複数の外側コイルセグメントの間で、各々の前記外側コイルセグメントの高周波入口端が別の前記外側コイルセグメントの高周波出口端と外側間隙を介して隣接し、各々の前記外側コイルセグメントの高周波出口端が別の前記外側コイルセグメントの高周波入口端と外側間隙を介して隣接する、請求項22〜26のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。
- 前記外側間隙は全て前記ループの周回方向で形成される、請求項27に記載のプラズマ処理装置。
- 前記外側間隙の少なくとも1つが前記ループの周回方向と直交する方向で形成される、請求項27に記載のプラズマ処理装置。
- 周回方向において、前記外側コイルの前記外側間隙は、前記内側コイルの前記内側間隙とは重ならず、かつ半周の間隔を置いて対向することもないように、オフセットしている、請求項27〜29のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。
- 前記複数の外側コイルセグメントは、全体で周回方向に少なくとも一周する、請求項22〜30のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。
- 前記複数の外側コイルセグメントのいずれも前記高周波の1/4波長よりも短い、請求項22〜31のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。
- 前記複数の外側コイルセグメントは、おおよそ等しい自己インダクタンスを有する、請求項22〜32のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。
- 前記複数の外側コイルセグメントをそれぞれ流れる電流の向きが周回方向で全部同じである、請求項22〜33のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。
- 前記複数の外側コイルセグメントをそれぞれ流れる電流の電流値がほぼ同じである、請求項22〜34のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。
- 前記内側コイルを流れる電流の向きと、前記外側コイルを流れる電流の向きとが周回方向で同じである、請求項22〜35のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。
- 前記内側および外側のすべてのコイルセグメントの自己インダクタンスが実質的に等しい、請求項22〜36のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。
- 前記内側および外側のすべてのコイルセグメントに同じ向きの電流が流れる、請求項22〜37のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。
- 前記内側および外側のすべてのコイルセグメントに実質的に同じ値の電流が流れる、請求項22〜38のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。
- 前記内側コイルおよび前記外側コイルは、前記高周波給電部側の第1ノードと接地電位側の第2ノードとの間で電気的に並列に接続されている、請求項22〜39のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。
- 前記第1ノードと前記第2ノードとの間で、前記内側コイルセグメントには内側インピーダンス調整部が電気的に直列に接続され、前記複数の外側コイルセグメントのいずれにもインピーダンス調整部が電気的に接続されていない、請求項40に記載のプラズマ処理装置。
- 前記第1ノードと前記第2ノードとの間で、前記複数の外側コイルセグメントには複数の外側個別インピーダンス調整部がそれぞれ電気的に直列に接続され、前記内側コイルセグメントにはインピーダンス調整部が電気的に接続されていない、請求項40に記載のプラズマ処理装置。
- 前記第1ノードと前記第2ノードとの間で、前記内側コイルセグメントには内側インピーダンス調整部が電気的に直列に接続され、前記複数の外側コイルセグメントには複数の外側個別インピーダンス調整部がそれぞれ電気的に直列に接続されている、請求項40に記載のプラズマ処理装置。
- 各々の前記インピーダンス調整部は、それと対応する前記コイルセグメントと前記第2ノードとの間に接続されている、請求項41〜43のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。
- 前記複数の外側個別インピーダンス調整部はいずれも固定コンデンサである、請求項42または請求項43に記載のプラズマ処理装置。
- 前記複数の外側個別インピーダンス調整部の静電容量はすべて同じである、請求項45に記載のプラズマ処理装置。
- 前記複数の外側個別インピーダンス調整部はいずれも可変コンデンサである、請求項42または請求項43に記載のプラズマ処理装置。
- 前記複数の個別インピーダンス調整部の少なくとも1つが可変コンデンサである、請求項42または請求項43に記載のプラズマ処理装置。
- 前記第1ノードと前記第2ノードとの間で、前記複数の外側コイルセグメントの全てと電気的に直列に接続され、かつ前記内側コイルセグメントとは電気的に並列に接続されている外側共通インピーダンス調整部を有する、請求項40〜48のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。
- 前記第2ノードと接地電位の部材との間に接続されている出口側共通コンデンサを有する、請求項40〜49のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。
- 前記内側コイルおよび前記外側コイルは電気的に直列に接続されている、請求項22〜39のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。
- 誘電体の窓を有する処理容器と、
前記処理容器内で被処理基板を保持する基板保持部と、
前記基板に所望のプラズマ処理を施すために、前記処理容器内に所望の処理ガスを供給する処理ガス供給部と、
前記処理容器内で誘導結合により処理ガスのプラズマを生成するために、前記誘電体窓の外に設けられるRFアンテナと、
前記処理ガスの高周波放電に適した周波数の高周波電力を前記RFアンテナに供給する高周波給電部と
を具備し、
前記RFアンテナが、径方向に間隔を開けてそれぞれ内側および外側に配置される内側コイルおよび外側コイルを有し、
前記内側コイルが、周回方向で分割されていて、電気的に並列に接続されている複数の内側コイルセグメントを有し、
前記外側コイルが、周回方向で分割されていて、電気的に並列に接続されている複数の外側コイルセグメントを有する、
プラズマ処理装置。 - 前記複数の内側コイルセグメントは、全体で少なくとも周回方向の一周またはその大部分を埋めるように空間的に直列に配置される、請求項52に記載のプラズマ処理装置。
- 前記複数の内側コイルセグメントの間で、各々の前記内側コイルセグメントの高周波入口端が別の前記内側コイルセグメントの高周波出口端と間隙を介して隣接し、各々の前記内側コイルセグメントの高周波出口端が別の前記内側コイルセグメントの高周波入口端と間隙を介して隣接する、請求項52または請求項53に記載のプラズマ処理装置。
- 前記複数の内側コイルセグメントのいずれも前記高周波の1/4波長よりも短い、請求項52〜54のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。
- 前記複数の内側コイルセグメントは、おおよそ等しい自己インダクタンスを有する、請求項52〜55のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。
- 前記複数の内側コイルセグメントをそれぞれ流れる電流の向きが周回方向で全部同じである、請求項52〜56のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。
- 前記複数の内側コイルセグメントをそれぞれ流れる電流の電流値がほぼ同じである、請求項52〜57のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。
- 前記内側コイルを流れる電流の向きと、前記外側コイルを流れる電流の向きとが周回方向で同じである、請求項52〜58のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。
- 前記内側および外側のすべてのコイルセグメントの自己インダクタンスが実質的に等しい、請求項52〜59のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。
- 前記内側および外側のすべてのコイルセグメントに同じ向きの電流が流れる、請求項52〜60のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。
- 前記内側および外側のすべてのコイルセグメントに実質的に同じ値の電流が流れる、請求項52〜61のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。
- 前記内側コイルおよび前記外側コイルは、電気的に並列に接続されている、請求項52〜62のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。
- 前記内側コイルおよび前記外側コイルは、電気的に直列に接続されている、請求項52〜62のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。
- 前記内側コイルおよび前記外側コイルは、互いに同軸である、請求項22〜64のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。
- 前記内側コイルおよび前記外側コイルは、前記誘電体窓と平行である、請求項22〜65のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。
- 前記高周波給電部が、
前記高周波電力を出力する高周波電源と、
前記高周波電源側のインピーダンスと負荷側のインピーダンスとの間で整合をとるための整合器と、
前記整合器の出力端子に電気的に接続される一次巻線と、前記RFアンテナに電気的に接続される二次巻線とを有するトランスと
を含む、
請求項1〜66のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。
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