JP2023012988A - フィルタ回路およびプラズマ処理装置 - Google Patents

フィルタ回路およびプラズマ処理装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2023012988A
JP2023012988A JP2021116814A JP2021116814A JP2023012988A JP 2023012988 A JP2023012988 A JP 2023012988A JP 2021116814 A JP2021116814 A JP 2021116814A JP 2021116814 A JP2021116814 A JP 2021116814A JP 2023012988 A JP2023012988 A JP 2023012988A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
coil
filter
filter circuit
wiring
frequency
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2021116814A
Other languages
English (en)
Inventor
陽平 山澤
Yohei Yamazawa
直樹 藤原
Naoki Fujiwara
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokyo Electron Ltd
Original Assignee
Tokyo Electron Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Electron Ltd filed Critical Tokyo Electron Ltd
Priority to JP2021116814A priority Critical patent/JP2023012988A/ja
Priority to KR1020247004520A priority patent/KR20240033251A/ko
Priority to CN202280048384.7A priority patent/CN117616545A/zh
Priority to PCT/JP2022/026443 priority patent/WO2023286636A1/ja
Priority to TW111124884A priority patent/TW202308304A/zh
Publication of JP2023012988A publication Critical patent/JP2023012988A/ja
Priority to US18/412,676 priority patent/US20240154594A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H7/00—Multiple-port networks comprising only passive electrical elements as network components
    • H03H7/01—Frequency selective two-port networks
    • H03H7/0153—Electrical filters; Controlling thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • 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
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/32798—Further details of plasma apparatus not provided for in groups H01J37/3244 - H01J37/32788; special provisions for cleaning or maintenance of the apparatus
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/50—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating using electric discharges
    • C23C16/505—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating using electric discharges using radio frequency discharges
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/24—Magnetic cores
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/2823—Wires
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • 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
    • H01J37/32018—Glow discharge
    • H01J37/32027—DC powered
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • 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
    • H01J37/32137—Radio frequency generated discharge controlling of the discharge by modulation of energy
    • H01J37/32155—Frequency modulation
    • H01J37/32165—Plural frequencies
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • 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
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/32715—Workpiece holder
    • H01J37/32724—Temperature
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/306—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
    • H01L21/3065—Plasma etching; Reactive-ion etching
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H7/00—Multiple-port networks comprising only passive electrical elements as network components
    • H03H7/01—Frequency selective two-port networks
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H7/00—Multiple-port networks comprising only passive electrical elements as network components
    • H03H7/01—Frequency selective two-port networks
    • H03H7/0115—Frequency selective two-port networks comprising only inductors and capacitors
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H7/00—Multiple-port networks comprising only passive electrical elements as network components
    • H03H7/01—Frequency selective two-port networks
    • H03H7/075—Ladder networks, e.g. electric wave filters
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H1/00—Generating plasma; Handling plasma
    • H05H1/24—Generating plasma
    • H05H1/46—Generating plasma using applied electromagnetic fields, e.g. high frequency or microwave energy

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Plasma Technology (AREA)
  • Filters And Equalizers (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)

Abstract

【課題】小型化が可能なフィルタ回路を提供する。【解決手段】フィルタ回路は、第１のフィルタ部及び第２のフィルタ部を備える。第１のフィルタ部は、プラズマ処理装置内に設けられた導電部材と電力供給部との間の配線に設けられている。電力供給部は、第２の周波数より低い第３の周波数の電力又は直流の電力である制御電力を導電部材に供給する。第２のフィルタ部は、第１のフィルタ部と電力供給部との間の配線に設けられている。また、第１のフィルタ部は、導電部材と第２のフィルタ部との間の配線に直列に接続され、芯材を有さない第１のコイルを有する。また、第２のフィルタ部は、第１のコイルと電力供給部との間の配線に直列に接続され、芯材を有する第２のコイルを有する。また、第２のコイルの導線は、中空の内側筒の外側面を囲むように内側筒の周囲に環状に配置された少なくとも１つの芯材における内側筒側の面に対して反対側の面に配置されている。【選択図】図３

Description

本開示の種々の側面および実施形態は、フィルタ回路およびプラズマ処理装置に関する。
例えば下記特許文献１には、ヒータとヒータ電源との間に設けられたフィルタユニットが開示されている。フィルタユニットは、ヒータ側に設けられた空芯ソレノイドコイルと、空芯ソレノイドコイルとヒータ電源との間に設けられたコア入りコイルとを有する。
特開２０１４－２２９５６５号公報
本開示は、小型化が可能なフィルタ回路およびプラズマ処理装置を提供する。
本開示の一側面は、第１の周波数の電力と、第１の周波数より低い第２の周波数の電力とを用いて生成されたプラズマを用いて基板の処理が行われるプラズマ処理装置に設けられるフィルタ回路であって、第１のフィルタ部と、第２のフィルタ部とを備える。第１のフィルタ部は、プラズマ処理装置内に設けられた導電部材と、電力供給部との間の配線に設けられている。電力供給部は、第２の周波数より低い第３の周波数の電力または直流の電力である制御電力を導電部材に供給する。第２のフィルタ部は、第１のフィルタ部と電力供給部との間の配線に設けられている。また、第１のフィルタ部は、導電部材と第２のフィルタ部との間の配線に直列に接続され、芯材を有さない第１のコイルを有する。また、第２のフィルタ部は、第１のコイルと電力供給部との間の配線に直列に接続され、芯材を有する第２のコイルを有する。また、第２のコイルに含まれる導線は、中空の内側筒の外側面を囲むように内側筒の周囲に環状に配置された少なくとも１つの芯材における内側筒側の面に対して反対側の面に配置されている。
本開示の種々の側面および実施形態によれば、フィルタ回路およびプラズマ処理装置を小型化することができる。
図１は、本開示の一実施形態におけるプラズマ処理システムの一例を示す概略断面図である。 図２は、フィルタ回路の回路構成の一例を示す図である。 図３は、フィルタ回路の構造の一例を示す図である。 図４は、第１のコイルの構造の一例を示す図である。 図５は、第２のコイルの構造の一例を示す図である。 図６は、仕切板の構造の一例を示す図である。 図７は、仕切板に形成される開口の大きさを説明する図である。 図８は、フィルタ回路付近の構成の他の例を示す図である。 図９は、第２のコイルの他の例を示す図である。 図１０は、第２のコイルの他の例を示す図である。 図１１は、フィルタ回路の構造の他の例を示す図である。 図１２は、第２のコイルと芯材の位置関係の他の例を示す図である。 図１３は、フィルタ回路の構造の他の例を示す図である。
以下に、開示されるフィルタ回路およびプラズマ処理装置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、以下の実施形態により、開示されるフィルタ回路およびプラズマ処理装置が限定されるものではない。
ところで、近年のプラズマ処理装置の高機能化に伴い、プラズマ処理装置には様々な機器が設けられる。これにより、プラズマ処理装置が大型化する傾向にある。そのため、プラズマ処理装置に設けられる機器を小型化することにより、プラズマ処理装置全体を小型化することが望まれている。例えば、フィルタ回路の小型化もその一例である。
そこで、本開示は、フィルタ回路およびプラズマ処理装置を小型化することができる技術を提供する。
［プラズマ処理システム１００の構成］
以下に、プラズマ処理システム１００の構成例について説明する。図１は、本開示の一実施形態におけるプラズマ処理システム１００の一例を示す概略断面図である。プラズマ処理システム１００は、容量結合型のプラズマ処理装置１および制御部２を含む。プラズマ処理装置１は、プラズマ処理チャンバ１０、ガス供給部２０、電源３０、および排気システム４０を含む。また、制御部２は、基板支持部１１およびガス導入部を含む。ガス導入部は、少なくとも１つの処理ガスをプラズマ処理チャンバ１０内に導入するように構成される。ガス導入部は、シャワーヘッド１３を含む。基板支持部１１は、プラズマ処理チャンバ１０内に配置されている。シャワーヘッド１３は、基板支持部１１の上方に配置されている。一実施形態において、シャワーヘッド１３は、プラズマ処理チャンバ１０の天部（Ceiling）の少なくとも一部を構成する。
プラズマ処理チャンバ１０は、シャワーヘッド１３、プラズマ処理チャンバ１０の側壁１０ａ、および基板支持部１１により規定されたプラズマ処理空間１０ｓを有する。プラズマ処理チャンバ１０は、少なくとも１つの処理ガスをプラズマ処理空間１０ｓに供給するための少なくとも１つのガス供給口１３ａと、プラズマ処理空間１０ｓからガスを排出するための少なくとも１つのガス排出口１０ｅとを有する。側壁１０ａは接地されている。シャワーヘッド１３および基板支持部１１は、プラズマ処理チャンバ１０の筐体とは電気的に絶縁されている。
基板支持部１１は、本体部１１１およびリングアセンブリ１１２を含む。本体部１１１は、基板Ｗを支持するための中央領域である基板支持面１１１ａと、リングアセンブリ１１２を支持するための環状領域であるリング支持面１１１ｂとを有する。基板Ｗはウエハと呼ばれることもある。本体部１１１のリング支持面１１１ｂは、平面視で本体部１１１の基板支持面１１１ａを囲んでいる。基板Ｗは、本体部１１１の基板支持面１１１ａ上に配置され、リングアセンブリ１１２は、本体部１１１の基板支持面１１１ａ上の基板Ｗを囲むように本体部１１１のリング支持面１１１ｂ上に配置されている。
一実施形態において、本体部１１１は、基台１１１０および静電チャック１１１１を含む。基台１１１０は、導電性部材を含む。基台１１１０の導電性部材は下部電極として機能する。静電チャック１１１１は、基台１１１０の上に配置されている。静電チャック１１１１の上面は、基板支持面１１１ａである。
プラズマ処理チャンバ１０の底部には、開口が形成されており、当該開口には、中空の筒状部材１０ｂが設けられている。筒状部材１０ｂは、内側筒の一例である。本実施形態において、筒状部材１０ｂは円筒の形状であるが、筒状部材１０ｂは、中空の筒であれば、円筒の形状でなくてもよい。筒状部材１０ｂ内には、給電棒１１１０ｃが配置されている。給電棒１１１０ｃは、基台１１１０の導電性部材および電源３０に接続されている。なお、図示は省略されているが、筒状部材１０ｂ内には、基板Ｗと基板支持面１１１ａとの間に伝熱ガスを供給する配管、および、リフトピンの駆動機構等が配置されている。筒状部材１０ｂの外側には、筒状部材１０ｂの外側面を囲むようにフィルタ回路５０が配置されている。
フィルタ回路５０は、ヒータ電源６０と、静電チャック１１１１内に設けられているヒータ１１１１ａとを接続する配線に設けられている。フィルタ回路５０は、ヒータ１１１１ａからヒータ電源６０へ流入する高周波の電力を減衰させる。ヒータ電源６０は、直流または１００Ｈｚ以下の制御電力をヒータ１１１１ａに供給する。ヒータ１１１１ａは、導電部材の一例である。ヒータ電源６０は、電力供給部の一例である。１００Ｈｚ以下の周波数は、第３の周波数の一例である。
リングアセンブリ１１２は、１または複数の環状部材を含む。１または複数の環状部材のうち少なくとも１つはエッジリングである。また、図示は省略するが、基板支持部１１は、静電チャック１１１１、リングアセンブリ１１２、および基板Ｗのうち少なくとも１つをターゲット温度に調節するように構成される温調モジュールを含んでもよい。温調モジュールは、流路１１１０ａ、伝熱媒体、ヒータ１１１１ａ、またはこれらの組み合わせを含んでもよい。流路１１１０ａには、ブラインやガスのような伝熱流体が流れる。また、基板支持部１１は、基板Ｗと基板支持面１１１ａとの間に伝熱ガスを供給するように構成された伝熱ガス供給部を含んでもよい。
シャワーヘッド１３は、ガス供給部２０からの少なくとも１つの処理ガスをプラズマ処理空間１０ｓ内に導入するように構成される。シャワーヘッド１３は、少なくとも１つのガス供給口１３ａ、少なくとも１つのガス拡散室１３ｂ、および複数のガス導入口１３ｃを有する。ガス供給口１３ａに供給された処理ガスは、ガス拡散室１３ｂを通過して複数のガス導入口１３ｃからプラズマ処理空間１０ｓ内に導入される。また、シャワーヘッド１３は、導電性部材を含む。シャワーヘッド１３の導電性部材は上部電極として機能する。なお、ガス導入部は、シャワーヘッド１３に加えて、側壁１０ａに形成された１または複数の開口部に取り付けられる１または複数のサイドガス注入部（ＳＧＩ：Side Gas Injector）を含んでもよい。
ガス供給部２０は、少なくとも１つのガスソース２１および少なくとも１つの流量制御器２２を含んでもよい。一実施形態において、ガス供給部２０は、少なくとも１つの処理ガスを、対応するガスソース２１から対応する流量制御器２２を介してシャワーヘッド１３に供給するように構成されている。流量制御器２２は、例えばマスフローコントローラまたは圧力制御式の流量制御器を含んでもよい。さらに、ガス供給部２０は、少なくとも１つの処理ガスの流量を変調またはパルス化する１またはそれ以上の流量変調デバイスを含んでもよい。
電源３０は、少なくとも１つのインピーダンス整合回路を介してプラズマ処理チャンバ１０に結合されるＲＦ（Radio Frequency）電源３１を含む。ＲＦ電源３１は、ソースＲＦ信号およびバイアスＲＦ信号のような少なくとも１つのＲＦ信号を、基板支持部１１の導電性部材、シャワーヘッド１３の導電性部材、またはその両方に供給するように構成されている。例えば、ＲＦ電源３１は、ソースＲＦ信号およびバイアスＲＦ信号のような少なくとも１つのＲＦ信号を、給電棒１１１０ｃを介して基板支持部１１の導電性部材に供給する。これにより、プラズマ処理空間１０ｓに供給された少なくとも１つの処理ガスからプラズマが形成される。従って、ＲＦ電源３１は、プラズマ処理チャンバ１０において１またはそれ以上の処理ガスからプラズマを生成するように構成されるプラズマ生成部の少なくとも一部として機能し得る。また、バイアスＲＦ信号を基板支持部１１の導電性部材に供給することにより、基板Ｗにバイアス電位が発生し、形成されたプラズマ中のイオン成分を基板Ｗに引き込むことができる。
一実施形態において、ＲＦ電源３１は、第１のＲＦ生成部３１ａおよび第２のＲＦ生成部３１ｂを含む。第１のＲＦ生成部３１ａは、少なくとも１つのインピーダンス整合回路を介して基板支持部１１の導電性部材、シャワーヘッド１３の導電性部材、またはその両方に結合され、プラズマ生成用のソースＲＦ信号を生成するように構成される。ソースＲＦ信号は、ソースＲＦ電力と呼んでもよい。一実施形態において、ソースＲＦ信号は、４ＭＨｚより高い周波数の信号を有する。ソースＲＦ信号は、例えば、１３ＭＨｚ～１５０ＭＨｚの範囲内の周波数の信号を有する。本実施形態において、ソースＲＦ信号は、１３ＭＨｚである。一実施形態において、第１のＲＦ生成部３１ａは、異なる周波数を有する複数のソースＲＦ信号を生成するように構成されてもよい。生成された１または複数のソースＲＦ信号は、基板支持部１１の導電性部材、シャワーヘッド１３の導電性部材、またはその両方に供給される。
第２のＲＦ生成部３１ｂは、少なくとも１つのインピーダンス整合回路を介して基板支持部１１の導電性部材に結合され、バイアスＲＦ信号を生成するように構成される。バイアスＲＦ信号は、バイアスＲＦ電力と呼んでもよい。一実施形態において、バイアスＲＦ信号は、ソースＲＦ信号よりも低い周波数を有する。一実施形態において、バイアスＲＦ信号は、１００Ｈｚより高くかつ４ＭＨｚ以下の周波数の信号を有する。バイアスＲＦ信号は、例えば、４００ｋＨｚ～４ＭＨｚの範囲内の周波数の信号を有する。本実施形態において、バイアスＲＦ信号は、４００ｋＨｚである。一実施形態において、第２のＲＦ生成部３１ｂは、異なる周波数を有する複数のバイアスＲＦ信号を生成するように構成されてもよい。生成された１または複数のバイアスＲＦ信号は、給電棒１１１０ｃを介して基板支持部１１の導電性部材に供給される。また、種々の実施形態において、ソースＲＦ信号およびバイアスＲＦ信号のうち少なくとも１つはパルス化されてもよい。
また、電源３０は、プラズマ処理チャンバ１０に結合されるＤＣ（Direct Current）電源３２を含んでもよい。ＤＣ電源３２は、第１のＤＣ生成部３２ａおよび第２のＤＣ生成部３２ｂを含む。一実施形態において、第１のＤＣ生成部３２ａは、基板支持部１１の導電性部材に接続され、第１のＤＣ信号を生成するように構成される。生成された第１のＤＣ信号は、基板支持部１１の導電性部材に印加される。他の実施形態において、第１のＤＣ信号は、静電チャック１１１１内の電極のような他の電極に印加されてもよい。一実施形態において、第２のＤＣ生成部３２ｂは、シャワーヘッド１３の導電性部材に接続され、第２のＤＣ信号を生成するように構成される。生成された第２のＤＣ信号は、シャワーヘッド１３の導電性部材に印加される。種々の実施形態において、第１および第２のＤＣ信号のうち少なくとも１つはパルス化されてもよい。なお、第１のＤＣ生成部３２ａおよび第２のＤＣ生成部３２ｂは、ＲＦ電源３１に加えて設けられてもよく、第１のＤＣ生成部３２ａが第２のＲＦ生成部３１ｂに代えて設けられてもよい。
排気システム４０は、例えばプラズマ処理チャンバ１０の底部に設けられたガス排出口１０ｅに接続され得る。排気システム４０は、圧力調整弁および真空ポンプを含んでもよい。圧力調整弁によって、プラズマ処理空間１０ｓ内の圧力が調整される。真空ポンプは、ターボ分子ポンプ、ドライポンプ、またはこれらの組み合わせを含んでもよい。
制御部２は、本開示において述べられる種々の工程をプラズマ処理装置１に実行させるコンピュータ実行可能な命令を処理する。制御部２は、ここで述べられる種々の工程を実行するようにプラズマ処理装置１の各要素を制御するように構成され得る。一実施形態において、制御部２の一部または全部がプラズマ処理装置１に含まれてもよい。制御部２は、例えばコンピュータ２ａを含んでもよい。コンピュータ２ａは、例えば、処理部２ａ１、記憶部２ａ２、および通信インターフェイス２ａ３を含んでもよい。処理部２ａ１は、記憶部２ａ２に格納されたプログラムに基づいて種々の制御動作を行うように構成され得る。処理部２ａ１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を含んでもよい。記憶部２ａ２は、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＳＳＤ（Solid State Drive）、またはこれらの組み合わせを含んでもよい。通信インターフェイス２ａ３は、ＬＡＮ（Local Area Network）等の通信回線を介してプラズマ処理装置１との間で通信を行う。
［フィルタ回路５０の回路構成］
図２は、フィルタ回路５０の回路構成の一例を示す図である。ヒータ１１１１ａとヒータ電源６０とは、配線５００ａおよび配線５００ｂを介して接続されている。配線５００ａおよび配線５００ｂには、フィルタ回路５０が設けられている。フィルタ回路５０は、第１のフィルタ部５１と第２のフィルタ部５２とを有する。第１のフィルタ部５１は、ヒータ１１１１ａとヒータ電源６０との間の配線５００ａおよび５００ｂに設けられている。第１のフィルタ部５１は、ヒータ１１１１ａからヒータ電源６０へ流入する電力のうち、第１の周波数の電力を抑制する。第１の周波数は、例えば４ＭＨｚより高い周波数である。本実施形態において、第１の周波数は、例えば１３ＭＨｚである。
第１のフィルタ部５１は、配線５００ａに接続されているコイル５１０ａおよび直列共振回路５１１ａを有する。また、第１のフィルタ部５１は、配線５００ｂに接続されているコイル５１０ｂおよび直列共振回路５１１ｂを有する。コイル５１０ａおよび５１０ｂは、芯材を有さない（即ち、芯材が空気または真空の）空芯コイルである。これにより、コイル５１０の発熱を抑えることができる。コイル５１０ａおよび５１０ｂは、第１のコイルの一例である。なお、コイル５１０ａおよび５１０ｂには、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）等の樹脂材料のように、透磁率が１０未満の芯材が設けられていてもよい。
直列共振回路５１１ａは、コイル５１０ａと第２のフィルタ部５２との間のノードとグランドとの間に接続されている。直列共振回路５１１ａは、コイル５１２ａおよびコンデンサ５１３ａを有する。コイル５１２ａとコンデンサ５１３ａとは、直列に接続されている。直列共振回路５１１ａでは、直列共振回路５１１ａの共振周波数が第１の周波数付近となるように、コイル５１２ａおよびコンデンサ５１３ａの定数が選定されている。直列共振回路５１１ｂは、コイル５１０ｂと第２のフィルタ部５２との間の配線とグランドとの間に接続されている。直列共振回路５１１ｂは、コイル５１２ｂおよびコンデンサ５１３ｂを有する。コイル５１２ｂとコンデンサ５１３ｂとは、直列に接続されている。直列共振回路５１１ｂでも、直列共振回路５１１ｂの共振周波数が第１の周波数付近となるように、コイル５１２ｂおよびコンデンサ５１３ｂの定数が選定されている。
コイル５１２ａおよび５１２ｂは、例えばコイル５１０ａおよび５１２ｂと同様に芯材を有さない空芯コイルである。本実施形態において、コイル５１２ａおよび５１２ｂのインダクタンスは、例えば６μＨである。また、本実施形態において、コンデンサ５１３ａおよび５１３ｂの静電容量は、５００ｐＦ以下であり、例えば２５ｐＦである。これにより、直列共振回路５１１ａおよび５１１ｂの共振周波数は、約１３ＭＨｚとなる。コンデンサ５１３ａおよび５１３ｂは、熱の影響による定数の変動を抑えるため、例えば真空コンデンサであることが好ましい。
第２のフィルタ部５２は、コイル５２０ａ、コンデンサ５２１ａ、コイル５２０ｂ、およびコンデンサ５２１ｂを有する。コイル５２０ａの一端は、コイル５１０ａと直列共振回路５１１ａとの間のノードに接続されており、コイル５２０ａの他端は、ヒータ電源６０に接続されている。コンデンサ５２１ａは、コイル５２０ａとヒータ電源６０との間のノードとグランドとの間に接続されている。コイル５２０ｂの一端は、コイル５１０ｂと直列共振回路５１１ｂとの間のノードに接続されており、コイル５２０ｂの他端は、ヒータ電源６０に接続されている。コンデンサ５２１ｂは、コイル５２０ｂとヒータ電源６０との間のノードとグランドとの間に接続されている。第２のフィルタ部５２は、ヒータ１１１１ａからヒータ電源６０へ流入する電力のうち、第２の周波数の電力を抑制する。第２の周波数は、例えば１００Ｈｚより高くかつ４ＭＨｚ以下の周波数である。本実施形態において、第２の周波数は、例えば４００ｋＨｚである。
なお、本実施形態における第１のフィルタ部５１は、直列共振回路５１１ａと直列共振回路５１１ｂとを有しているが、開示の技術はこれに限定されるものではない。例えば、直列共振回路５１１ａと直列共振回路５１１ｂの代わりに、第１の周波数に対して低インピーダンスとなるように調整されたコンデンサ（図示せず）が設けられてもよい。なお、この不図示のコンデンサは、熱の影響による定数の変動を抑えるため、例えば真空コンデンサであることが好ましい。
コイル５２０ａおよび５２０ｂは、透磁率が１０以上の芯材を有する有芯コイルである。コイル５２０ａおよび５２０ｂは、第２のコイルの一例である。本実施形態において、コイル５２０ａおよび５２０ｂのインダクタンスは、例えば１０ｍＨである。透磁率が１０以上の芯材としては、例えば、フェライト、ダスト材、パーマロイ、コバルト系アモルファス等が挙げられる。本実施形態において、コンデンサ５２１ａおよび５２１ｂは、ヒータ１１１１ａから離れた位置に設けられるため、ヒータ１１１１ａからの熱の影響を受けにくい。そのため、コンデンサ５２１ａおよび５２１ｂは、真空コンデンサよりも安価なセラミックコンデンサ等を用いることができる。
本実施形態において、コンデンサ５２１ａおよび５２１ｂの静電容量は、例えば２０００ｐＦである。また、本実施形態では、ヒータ１１１１ａと第１のフィルタ部５１との間の配線、第１のフィルタ部５１と第２のフィルタ部５２との間の配線、および、第２のフィルタ部５２とヒータ電源６０との間の配線の寄生容量が５００ｐＦ以下となるように調整される。例えば、配線とグランドとの間に樹脂等のスペーサを挟む等により、配線とグランドとの間の距離を長くすることで、配線とグランドとの間の寄生容量が５００ｐＦ以下となるように調整される。
［フィルタ回路５０の構造］
図３は、フィルタ回路５０の構造の一例を示す図である。第１のフィルタ部５１のコイル５１０ａおよび５１０ｂは、筒状部材１０ｂを囲むように筒状部材１０ｂの周囲に環状に配置されている。図３の例において、コイル５１０ａは、コイル５１０ｂよりも筒状部材１０ｂ側に配置されている。コイル５１０ｂは、コイル５１０ａを囲むように、コイル５１０ａの周囲に配置されている。本実施形態において、コイル５１０ａおよび５１０ｂを構成する導線５１００は、例えば図４に示されるように、板状に形成されている。これにより、狭い空間内でもコイルの巻数を増やすことができる。
第２のフィルタ部５２のコイル５２０ａおよび５２０ｂは、筒状部材１０ｂを囲むように筒状部材１０ｂの周囲に環状に配置されている。図３の例において、コイル５２０ａは、コイル５２０ｂよりも第１のフィルタ部５１側に配置されている。コイル５２０ａおよび５２０ｂは、芯材５２００および導線５２０１を有する。芯材５２００は、フェライト等の透磁率が１０以上の材料により環状に形成されている。本実施形態において、コイル５２０ａおよび５２０ｂを構成する導線５２０１は、芯材５２００内に配置されている。なお、本実施形態において、芯材５２００は円環状に形成されているが、環状であれば、外形が矩形状等、円環状以外の形状であってもよい。
本実施形態において、第１のフィルタ部５１のコイル５１０ａおよび５１０ｂと、第２のフィルタ部５２のコイル５２０ａおよび５２０ｂは、中心軸が一致するように、筒状部材１０ｂの周囲に環状に配置されている。これにより、フィルタ回路５０を小型化することができる。
また、本実施形態では、例えば図５に示されるように、複数の芯材５２００が、筒状部材１０ｂの外側面を囲むように筒状部材１０ｂの周囲に環状に配置されている。図５の例では、それぞれの芯材５２００は、芯材５２００の中心軸が筒状部材１０ｂの延在方向と交差する方向となる向き（例えば直交する向き）で、筒状部材１０ｂの周囲に環状に配置されている。そして、導線５２０１は、筒状部材１０ｂの周囲に環状に配置されている複数の芯材５２００の内部に配置されている。即ち、導線５２０１は、芯材５２００における筒状部材１０ｂ側の面に対して反対側の面に配置されている。また、本実施形態では、芯材５２００と筒状部材１０ｂとの間に導線５２０１が配置されていない。
ここで、例えば特許文献１のトロイダルコイルのように、導線が環状のトロイダルコアの開口の内側と外側を交互に通過するようにトロイダルコアに沿って巻かれた構造のコイルを考える。このような巻き方のコイルでは、トロイダルコアの内側および外側に導線が位置する。そのため、トロイダルコイルを配置する場合、導線とトロイダルコイルの外部の構造物との間に間隙を設ける必要がある。特に、トロイダルコイルの周囲にグランドに接続された導体がある場合、その導体との間の寄生容量を下げるために、その導体とトロイダルコイルの導線との間の間隙を広くとる必要がある。同様に、トロイダルコイルの内側に筒状部材１０ｂのようなグランドに接続された導体がある場合、その導体との間の寄生容量を下げるために、その導体とトロイダルコイルの導線との間の間隙を広くとる必要がある。そのため、トロイダルコイルを用いる場合、フィルタ回路の小型化が難しい。
これに対し、本実施形態では、第２のフィルタ部５２のコイルを構成する導線５２０１が、環状の芯材５２００の内部に配置されている。そのため、第２のフィルタ部５２のコイルを配置する場合、導線５２０１と、コイルの周囲の構造物との間の隙間に芯材５２００が配置される。そのため、導線５２０１と、コイルの周囲の構造物との間の隙間を容易に形成することができる。また、導線５２０１と、コイルの周囲の構造物との間の隙間に、芯材５２００が配置されることになるため、導線５２０１とコイルの周囲の構造物との間の隙間を効率よく利用することができる。これにより、特許文献１のトロイダルコアよりも第２のフィルタ部５２を小型化することができ、フィルタ回路５０およびプラズマ処理装置１を小型化することができる。
また、図５の例では、隣り合う芯材５２００は、互いに間隔をあけて筒状部材１０ｂの周囲に環状に配置されている。これにより、隣り合う芯材５２００の間からコイル５２０および導線５２０１に発生した熱が放出される。これにより、コイル５２０および導線５２０１の放熱を効率よく行うことができる。
図３に戻って説明を続ける。第１のフィルタ部５１のコイル５１０ａおよび５１０ｂと第２のフィルタ部５２のコイル５２０ａおよび５２０ｂとの間には、導電性の部材により形成された仕切板５３が配置されている。仕切板５３は、接地されている。仕切板５３によって、コイル５１０ａおよび５１０ｂと、第２のフィルタ部５２のコイル５２０ａおよび５２０ｂとの間の磁気的なカップリングが抑制される。
ここで、仕切板５３は、コイル５１０ａとコイル５２０ａとを接続する配線、および、コイル５１０ｂとコイル５２０ｂとを接続する配線を通過させる必要がある。しかし、これらの配線を通過させるための開口が仕切板５３に設けられると、第１のフィルタ部５１および第２のフィルタ部５２に含まれるコイルから発生した磁力線の一部が、仕切板５３の開口と配線との隙間を通過する場合がある。これにより、第１のフィルタ部５１に含まれるコイルと、第２のフィルタ部５２に含まれるコイルとの間の磁気的なカップリングが強まる場合がある。
そこで、本実施形態では、例えば図６に示されるように、配線５４を通過させる仕切板５３の配線領域５３２に、第１の遮蔽部材５３０および第２の遮蔽部材５３１が設けられている。配線５４は、第１のフィルタ部５１に含まれるコイルと第２のフィルタ部５２に含まれるコイルとを接続する配線である。第１の遮蔽部材５３０と第２の遮蔽部材５３１との間には、配線５４が配置される隙間が形成されている。また、第１の遮蔽部材５３０および第２の遮蔽部材５３１は、第１のフィルタ部５１に含まれるコイルから第２のフィルタ部５２に含まれるコイルに至る直線経路（図６の破線矢印の方向）を遮蔽するように配置されている。これにより、第１のフィルタ部５１および第２のフィルタ部５２に含まれるコイルから発生した磁力線の一部が、仕切板５３の開口と配線との隙間を通過することを抑制することができる。これにより、第１のフィルタ部５１に含まれるコイルと、第２のフィルタ部５２に含まれるコイルとの間の磁気的なカップリングを抑制することができる。なお、配線５４に掛かる電圧が非常に高いと、配線５４と、第１の遮蔽部材５３０および第２の遮蔽部材５３１との間で、異常放電が発生する危険性がある。そのため、第１の遮蔽部材５３０と第２の遮蔽部材５３１との間の隙間に配置される配線５４は、第１の遮蔽部材５３０および第２の遮蔽部材５３１のいずれにも接触しないことが望ましい。特に配線５４に１ｋＶ程度の高電圧が掛かっている場合、第１の遮蔽部材５３０と配線５４との間、および、第２の遮蔽部材５３１と配線５４との間の距離は１ｍｍ程度であることが望ましく、１０ｋＶ程度の場合は１０ｍｍ程度であることが望ましい。なお、第１の遮蔽部材５３０と配線５４との間、および、第２の遮蔽部材５３１と配線５４との間には空気が介在するが、碍子などの絶縁物が介在していてもよい。
また、第１のフィルタ部５１に含まれるコイルと第２のフィルタ部５２に含まれるコイルに電流が流れると、これらのコイルが発熱する。また、第２のフィルタ部５２に含まれるコイルに電流が流れると、芯材５２００が発熱する。そのため、第１のフィルタ部５１および第２のフィルタ部５２の放熱は重要である。そのため、本実施形態では、フィルタ回路５０内の空気の循環を促すために、仕切板５３に複数の貫通孔５３５が形成されている。
ここで、仕切板５３に貫通孔５３５形成されている場合、例えば図７（ａ）に示されるように、貫通孔５３５を通過する磁力線Ｂ１によって貫通孔５３５の周囲に渦電流が発生する。そして、発生した渦電流によって、磁力線Ｂ１とは逆向きの磁力線Ｂ２が発生する。貫通孔５３５の開口が十分に小さい場合、渦電流によって発生する磁力線Ｂ２の大きさは磁力線Ｂ１と同等になる。そのため、磁力線Ｂ１と磁力線Ｂ２とを合成した磁力線Ｂ３は、貫通孔５３５を通過しない。
一方、貫通孔５３５の開口が大きい場合、渦電流によって発生する磁力線Ｂ２の大きさは磁力線Ｂ１よりも小さくなる。そのため、例えば図７（ｂ）に示されるように、磁力線Ｂ１と磁力線Ｂ２とを合成した磁力線Ｂ３は、貫通孔５３５を通過する。従って、仕切板５３に形成される貫通孔５３５の開口の大きさは、磁力線を通さない大きさであることが望ましい。例えば、貫通孔５３５の開口が円形である場合、５０ＭＨｚ未満の周波数の電磁波の磁力線に対しては、例えば開口の直径が４ｍｍ以下であることが好ましい。
以上、一実施形態について説明した。上記したように、本実施形態におけるフィルタ回路５０は、第１の周波数の電力と、第１の周波数より低い第２の周波数の電力とを用いて生成されたプラズマを用いて基板Ｗの処理が行われるプラズマ処理装置１に設けられるフィルタ回路５０であって、第１のフィルタ部５１と、第２のフィルタ部５２とを備える。第１のフィルタ部５１は、プラズマ処理装置１内に設けられたヒータ１１１１ａと、ヒータ電源６０との間の配線に設けられている。ヒータ電源６０は、第２の周波数より低い第３の周波数の電力または直流の電力である制御電力をヒータ１１１１ａに供給する。第２のフィルタ部５２は、第１のフィルタ部５１とヒータ電源６０との間の配線に設けられている。また、第１のフィルタ部５１は、基板支持面１１１ａと第２のフィルタ部５２との間の配線に直列に接続され、芯材を有さないコイル５１０ａおよび５１０ｂを有する。また、第２のフィルタ部５２は、コイル５１０ａとヒータ電源６０との間の配線に直列に接続され、芯材５２００を有する５２０ａと、コイル５１０ｂとヒータ電源６０との間の配線に直列に接続され、芯材５２００を有する５２０ｂとを有する。また、コイル５２０ａおよびコイル５２０ｂに含まれる導線は、中空の筒状部材１０ｂの外側面を囲むように筒状部材１０ｂの周囲に環状に配置された少なくとも１つの芯材５２００における筒状部材１０ｂ側の面に対して反対側の面に配置されている。これにより、フィルタ回路５０およびプラズマ処理装置１を小型化することができる。
また、本実施形態において、筒状部材１０ｂの周囲には、複数の芯材５２００が環状に配置されていている。それぞれの第２のフィルタ部５２は、環状であり、それぞれの５２００は、芯材５２００の中心軸が筒状部材１０ｂの延在方向と交差する方向となる向きで、筒状部材１０ｂの周囲に環状に配置されている。また、コイル５２０を構成する導線は、それぞれの芯材５２００内に配置されている。これにより、第２のフィルタ部５２を小型化することができる。
また、本実施形態において、隣り合う芯材５２００は、間隔をあけて筒状部材１０ｂの周囲に環状に配置されている。これにより、芯材５２００および導線５２０１の放熱を効率よく行うことができる。
また、本実施形態におけるフィルタ回路５０は、導電性の部材により形成され、第１のフィルタ部５１に含まれるコイルと第２のフィルタ部５２に含まれるコイルとの間に設けられた仕切板５３をさらに備える。仕切板５３は、接地されている。これにより、第１のフィルタ部５１に含まれるコイルと第２のフィルタ部５２に含まれるコイルとの間の磁気的なカップリングを抑制しつつ、第１のフィルタ部５１と第２のフィルタ部５２とを近接して配置することができる。
また、本実施形態において、第２のフィルタ部５２には、第１のフィルタ部５１に含まれるコイルと第２のフィルタ部５２に含まれるコイルとを接続する配線が通過する配線領域５３２が設けられている。配線領域５３２には、第１のフィルタ部５１に含まれるコイルから第２のフィルタ部５２に含まれるコイルに至る直線経路が形成されないように、第１の遮蔽部材５３０および第２の遮蔽部材５３１が設けられている。これにより、第１のフィルタ部５１に含まれるコイルと第２のフィルタ部５２に含まれるコイルとの間の磁気的なカップリングを抑制しつつ、第１のフィルタ部５１と第２のフィルタ部５２とを近接して配置することができる。
また、本実施形態において、仕切板５３には、予め定められた大きさ以下の開口を有する複数の貫通孔５３５が形成されている。それぞれの仕切板５３の開口は円形であり、開口の直径は例えば４ｍｍ以下である。これにより、貫通孔５３５を通る磁力線を抑制しつつ、フィルタ回路５０内の空気の循環を促進することができる。
また、本実施形態において、第１のフィルタ部５１に含まれるコイルと第２のフィルタ部５２に含まれるコイルとは、中心軸が一致するように配置されている。これにより、フィルタ回路５０およびプラズマ処理装置１を小型化することができる。
また、本実施形態において、第１の周波数は、４ＭＨｚより高い。また、第２の周波数は、１００Ｈｚより高くかつ４ＭＨｚ以下である。また、第３の周波数は、１００Ｈｚ以下である。これにより、プラズマ処理装置１は、４ＭＨｚより高い周波数のソースＲＦ信号と、１００Ｈｚより高くかつ４ＭＨｚ以下の周波数のバイアスＲＦ信号を用いたプラズマ処理を行うことができる。また、ヒータ電源６０は、直流または１００Ｈｚ以下の制御電力を用いてヒータ１１１１ａの発熱量を制御することができる。
また、本実施形態において、第１のフィルタ部５１は、ヒータ１１１１ａと第２のフィルタ部５２との間の配線とグランドとの間に接続され、直列に接続されたコイルと真空コンデンサとを有する直列共振回路５１１ａおよび５１１ｂをさらに有する。これにより、熱の影響による直列共振回路５１１ａおよび５１１ｂの定数の変動を抑えることができる。なお、直列共振回路５１１ａおよび５１１ｂの代わりに、第１の周波数に対して低インピーダンスとなるように調整されたコンデンサが設けられていてもよい。
また、本実施形態において、芯材５２００は、フェライト、ダスト材、パーマロイ、またはコバルト系アモルファスで形成されている。これにより、第２のフィルタ部５２を小型化することができる。
また、本実施形態におけるプラズマ処理装置１は、第１の周波数の電力と、第１の周波数より低い第２の周波数の電力とを用いて生成されたプラズマを用いて基板Ｗの処理が行われるプラズマ処理チャンバ１０と、プラズマ処理チャンバ１０内に設けられたヒータ１１１１ａと、フィルタ回路５０とを備える。フィルタ回路５０は、第１のフィルタ部５１と、第２のフィルタ部５２とを備える。第１のフィルタ部５１は、ヒータ１１１１ａと、ヒータ電源６０との間の配線に設けられている。ヒータ電源６０は、第２の周波数より低い第３の周波数の電力または直流の電力である制御電力をヒータ１１１１ａに供給する。第２のフィルタ部５２は、第１のフィルタ部５１とヒータ電源６０との間の配線に設けられている。また、第１のフィルタ部５１は、基板支持面１１１ａと第２のフィルタ部５２との間の配線に直列に接続され、芯材を有さないコイル５１０ａおよび５１０ｂを有する。また、第２のフィルタ部５２は、コイル５１０ａとヒータ電源６０との間の配線に直列に接続され、芯材５２００を有する５２０ａと、コイル５１０ｂとヒータ電源６０との間の配線に直列に接続され、芯材５２００を有する５２０ｂとを有する。また、コイル５２０ａおよびコイル５２０ｂに含まれる導線は、中空の筒状部材１０ｂの外側面を囲むように筒状部材１０ｂの周囲に環状に配置された少なくとも１つの芯材５２００における筒状部材１０ｂ側の面に対して反対側の面に配置されている。これにより、プラズマ処理装置１を小型化することができる。
［その他］
なお、本願に開示された技術は、上記した実施形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で数々の変形が可能である。
例えば、上記した実施形態では、静電チャック１１１１内に１つのヒータ１１１１ａが設けられているプラズマ処理装置１について説明したが、開示の技術はこれに限られない。例えば、静電チャック１１１１内には、複数のヒータ１１１１ａが設けられてもよい。この場合、第１のフィルタ部５１および第２のフィルタ部５２は、それぞれのヒータ１１１１ａに対して１つずつ設けられる。それぞれのヒータ１１１１ａに対して１つずつ設けられたコイル５１０ａおよびコイル５１０ｂは、例えば図３において、第１のフィルタ部５１の領域に、筒状部材１０ｂを中心として例えば同心円状に配置される。同様に、それぞれのヒータ１１１１ａに対して１つずつ設けられたコイル５２０ａおよびコイル５２０ｂについても、例えば図３において、第２のフィルタ部５２の領域に、筒状部材１０ｂを中心として例えば同心円状に配置される。
あるいは、例えば図８に示されるように、複数のヒータ１１１１ａとフィルタ回路５０との間に分配部６１が設けられてもよい。分配部６１は、複数のヒータ１１１１ａのそれぞれに、制御電力を個別に供給する。これにより、フィルタ回路５０を小型化することができ、プラズマ処理装置１を小型化することができる。
また、上記した実施形態では、環状の複数の芯材５２００が筒状部材１０ｂの周囲に配置され、それぞれの芯材５２００内に第２のフィルタ部５２に含まれるコイルを構成する導線５２０１が配置されるが、開示の技術はこれに限られない。他の形態として、芯材５２００は、例えば図９に示されるように、管状に形成されてもよい。芯材５２００は、芯材５２００の中心軸が、筒状部材１０ｂの延在方向と交差する方向となる向きで筒状部材１０ｂの周囲に環状に配置されている。導線５２０１は、管状に形成された芯材５２００内に、芯材５２００の延在方向に沿って配置されている。これにより、導線５２０１によって芯材５２００内に発生する磁束が芯材５２００内で飽和することを抑制することができる。
なお、図９に例示された芯材５２００は、例えば図１０に示されるように、芯材５２００の延在方向（中心軸）に沿う面で２つの部分５２００ａおよび５２００ｂに分割可能であってもよい。これにより、一方の部分５２００ｂに導線５２０１を配置した後に、他方の部分５２００ａと部分５２００ａとを組み合わせることで、図９に例示された状態のコイル５２０ａおよび５２０ｂを容易に実現することができる。
また、上記した実施形態では、環状の複数の芯材５２００が筒状部材１０ｂの周囲に配置され、それぞれの芯材５２００内に第２のフィルタ部５２に含まれるコイルを構成する導線５２０１が配置されるが、開示の技術はこれに限られない。例えば図１１および図１２に示されるように、棒状の複数の芯材５２００’が、筒状部材１０ｂの周囲に配置されてもよい。図１２は、筒状部材１０ｂの延在方向に沿う向きから見た芯材５２００’とコイル５２０ａ’および５２０ｂ’との位置関係の一例を示す。それぞれの芯材５２００’は、長手方向が筒状部材１０ｂの延在方向に沿う向きとなるように、筒状部材１０ｂの周囲に環状に配置されている。この場合、第２のフィルタ部５２のコイル５２０ａ’および５２０ｂ’は、筒状部材１０ｂおよび複数の芯材５２００’を囲むように筒状部材１０ｂおよび複数の芯材５２００’の周囲に環状に配置される。図１１および図１２の例では、第２のフィルタ部５２のコイル５２０ａ’および５２０ｂ’も、例えば図４に示されたように、板状の配線で形成することができる。これにより、第２のフィルタ部５２を小型化することができる。
また、第２のフィルタ部５２に設けられる芯材５２００”は、例えば図１３に示されるように、中空のボビンのような形状であってもよい。このような形状により、芯材５２００”内での磁束の飽和を抑制しつつ、第２のフィルタ部５２を小型化することができる。
また、上記した実施形態では、電力供給部の一例であるヒータ電源６０からの制御電力が導電部材の一例であるヒータ１１１１ａに供給されるが、制御電力が供給される導電部材は、これに限られない。例えば、電力制御部は、プラズマ処理装置１内に設けられたヒータ１１１１ａ以外の導電部材に制御電力を供給してもよい。ヒータ１１１１ａ以外の導電部材としては、例えば、第１の周波数の電力および第２の周波数の電力が供給される基板支持部１１の導電性部材、シャワーヘッド１３の導電性部材、リングアセンブリ１１２等が挙げられる。
また、上記した実施形態では、容量結合型プラズマ（ＣＣＰ）をプラズマ源として用いるプラズマ処理装置１を例に説明したが、プラズマ源はこれに限られない。容量結合型プラズマ以外のプラズマ源としては、例えば、誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）等が挙げられる。
なお、今回開示された実施形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。実に、上記した実施形態は多様な形態で具現され得る。また、上記の実施形態は、添付の特許請求の範囲およびその趣旨を逸脱することなく、様々な形態で省略、置換、変更されてもよい。
Ｂ 磁力線
Ｗ 基板
１００ プラズマ処理システム
１ プラズマ処理装置
２ 制御部
２ａ コンピュータ
１０ プラズマ処理チャンバ
１０ｂ 筒状部材
１１ 基板支持部
１１１ 本体部
１１１ａ 基板支持面
１１１ｂ リング支持面
１１１０ 基台
１１１０ａ 流路
１１１０ｃ 給電棒
１１１１ 静電チャック
１１１１ａ ヒータ
１１２ リングアセンブリ
１３ シャワーヘッド
２０ ガス供給部
３０ 電源
３１ ＲＦ電源
３２ ＤＣ電源
４０ 排気システム
５０ フィルタ回路
５００ 配線
５１ 第１のフィルタ部
５１０ コイル
５１００ 導線
５１１ 直列共振回路
５１２ コイル
５１３ コンデンサ
５２ 第２のフィルタ部
５２０ コイル
５２００ 芯材
５２００ａ 部分
５２００ｂ 部分
５２０１ 導線
５２１ コンデンサ
５３ 仕切板
５３０ 第１の遮蔽部材
５３１ 第２の遮蔽部材
５３２ 配線領域
５３５ 貫通孔
５４ 配線
６０ ヒータ電源
６１ 分配部

Claims (18)

  1. 第１の周波数の電力と、前記第１の周波数より低い第２の周波数の電力とを用いて生成されたプラズマを用いて基板の処理が行われるプラズマ処理装置に設けられるフィルタ回路において、
    前記プラズマ処理装置内に設けられた導電部材と、前記第２の周波数より低い第３の周波数の電力または直流の電力である制御電力を前記導電部材に供給する電力供給部との間の配線に設けられた第１のフィルタ部と、
    前記第１のフィルタ部と前記電力供給部との間の前記配線に設けられた第２のフィルタ部と
    を備え、
    前記第１のフィルタ部は、前記配線に直列に接続され、芯材を有さない第１のコイルを有し、
    前記第２のフィルタ部は、前記第１のコイルと前記電力供給部との間の前記配線に直列に接続され、芯材を有する第２のコイルを有し、
    前記第２のコイルに含まれる導線は、中空の内側筒の外側面を囲むように前記内側筒の周囲に環状に配置された少なくとも１つの前記芯材における前記内側筒側の面に対して反対側の面に配置されているフィルタ回路。
  2. 前記内側筒の周囲には、複数の前記芯材が環状に配置されており、
    それぞれの前記芯材は、環状であり、
    それぞれの前記芯材は、前記芯材の中心軸が前記内側筒の延在方向と交差する方向となる向きで、前記内側筒の周囲に環状に配置されており、
    前記第２のコイルのを構成する導線は、それぞれの前記芯材内に配置されている請求項１に記載のフィルタ回路。
  3. 隣り合う前記芯材は、間隔をあけて前記内側筒の周囲に環状に配置されている請求項２に記載のフィルタ回路。
  4. 前記芯材は、管状であり、
    前記芯材は、前記芯材の中心軸が前記内側筒の延在方向と交差する方向となる向きで、前記内側筒の周囲に環状に配置されており、
    前記第１のフィルタ部と前記電力供給部との間の前記配線は、前記芯材内に配置されている請求項１に記載のフィルタ回路。
  5. 前記芯材は、前記芯材の中心軸に沿う面で分離可能である請求項４に記載のフィルタ回路。
  6. 前記内側筒の周囲には、複数の前記芯材が環状に配置されており、
    それぞれの前記芯材は、棒状であり、
    それぞれの前記芯材は、前記芯材の長手方向が前記内側筒の延在方向に沿う向きとなるように、前記内側筒の周囲に環状に配置されている請求項１に記載のフィルタ回路。
  7. 導電性の部材により形成され、前記第１のコイルと前記第２のコイルとの間に設けられた仕切板をさらに備え、
    前記仕切板は接地されている請求項１から６のいずれか一項に記載のフィルタ回路。
  8. 前記仕切板には、前記第１のコイルと前記第２のコイルとを接続する配線が通過する配線領域が設けられており、
    前記配線領域には、前記第１のコイルから前記第２のコイルに至る直線経路が形成されないように、遮蔽部材が設けられている請求項７に記載のフィルタ回路。
  9. 前記仕切板には、予め定められた大きさ以下の開口を有する複数の貫通孔が形成されている請求項７または８に記載のフィルタ回路。
  10. 前記貫通孔の開口は円形であり、
    前記開口の直径は４ｍｍ以下である請求項９に記載のフィルタ回路。
  11. 前記第１のコイルと前記第２のコイルとは、中心軸が一致するように配置されている請求項１から１０のいずれか一項に記載のフィルタ回路。
  12. 前記第１の周波数は、４ＭＨｚより高く、
    前記第２の周波数は、１００Ｈｚより高くかつ４ＭＨｚ以下であり、
    前記第３の周波数は、１００Ｈｚ以下である請求項１から１１のいずれか一項に記載のフィルタ回路。
  13. 前記第１のフィルタ部は、
    前記導電部材と前記第２のフィルタ部との間の配線とグランドとの間に接続され、直列に接続されたコイルとコンデンサとを有する直列共振回路、または、コンデンサをさらに有する請求項１から１２のいずれか一項に記載のフィルタ回路。
  14. 前記芯材は、フェライト、ダスト材、パーマロイ、またはコバルト系アモルファスで形成されている請求項１から１３のいずれか一項に記載のフィルタ回路。
  15. 前記導電部材は、前記基板の温度を制御するヒータである請求項１から１４のいずれか一項に記載のフィルタ回路。
  16. 前記プラズマ処理装置内には複数の導電部材が設けられており、
    前記第１のコイルおよび前記第２のコイルは、それぞれの前記導電部材に対して、１つずつ設けられている請求項１から１５のいずれか一項に記載のフィルタ回路。
  17. 前記プラズマ処理装置内には、前記プラズマ処理装置内に設けられた複数の前記導電部材のそれぞれに前記制御電力を個別に供給する分配部が設けられており、
    前記第１のコイルおよび前記第２のコイルを介して前記電力供給部から供給された制御電力は、前記分配部によってそれぞれの前記導電部材に供給される請求項１から１５のいずれか一項に記載のフィルタ回路。
  18. 第１の周波数の電力と、前記第１の周波数より低い第２の周波数の電力とを用いて生成されたプラズマを用いて基板の処理が行われるチャンバと、
    前記チャンバ内に設けられた導電部材と、
    フィルタ回路と
    を備え、
    前記フィルタ回路は、
    前記導電部材と、前記第２の周波数より低い第３の周波数の電力または直流の電力である制御電力を、前記フィルタ回路を介して前記導電部材に供給する電力供給部との間の配線に設けられた第１のフィルタ部と、
    前記第１のフィルタ部と前記電力供給部との間の前記配線に設けられた第２のフィルタ部と
    を備え、
    前記第１のフィルタ部は、前記配線に直列に接続され、芯材を有さない第１のコイルを有し、
    前記第２のフィルタ部は、前記第１のコイルと前記電力供給部との間の前記配線に直列に接続され、芯材を有する第２のコイルを有し、
    前記第２のコイルに含まれる導線は、中空の内側筒の外側面を囲むように前記内側筒の周囲に環状に配置された少なくとも１つの前記芯材における前記内側筒側の面に対して反対側の面に配置されているプラズマ処理装置。
JP2021116814A 2021-07-15 2021-07-15 フィルタ回路およびプラズマ処理装置 Pending JP2023012988A (ja)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021116814A JP2023012988A (ja) 2021-07-15 2021-07-15 フィルタ回路およびプラズマ処理装置
KR1020247004520A KR20240033251A (ko) 2021-07-15 2022-07-01 필터 회로 및 플라스마 처리 장치
CN202280048384.7A CN117616545A (zh) 2021-07-15 2022-07-01 滤波电路和等离子体处理装置
PCT/JP2022/026443 WO2023286636A1 (ja) 2021-07-15 2022-07-01 フィルタ回路およびプラズマ処理装置
TW111124884A TW202308304A (zh) 2021-07-15 2022-07-04 濾波電路及電漿處理裝置
US18/412,676 US20240154594A1 (en) 2021-07-15 2024-01-15 Filter circuit and plasma processing apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021116814A JP2023012988A (ja) 2021-07-15 2021-07-15 フィルタ回路およびプラズマ処理装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2023012988A true JP2023012988A (ja) 2023-01-26

Family

ID=84920052

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021116814A Pending JP2023012988A (ja) 2021-07-15 2021-07-15 フィルタ回路およびプラズマ処理装置

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20240154594A1 (ja)
JP (1) JP2023012988A (ja)
KR (1) KR20240033251A (ja)
CN (1) CN117616545A (ja)
TW (1) TW202308304A (ja)
WO (1) WO2023286636A1 (ja)

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002343263A (ja) * 2001-05-22 2002-11-29 Sanyo Electric Co Ltd マグネトロン
US7777152B2 (en) * 2006-06-13 2010-08-17 Applied Materials, Inc. High AC current high RF power AC-RF decoupling filter for plasma reactor heated electrostatic chuck
JP6027374B2 (ja) * 2012-09-12 2016-11-16 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置及びフィルタユニット
JP6050722B2 (ja) * 2013-05-24 2016-12-21 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置及びフィルタユニット
JP7029340B2 (ja) * 2017-04-25 2022-03-03 東京エレクトロン株式会社 フィルタ装置及びプラズマ処理装置
JP7208819B2 (ja) * 2018-03-26 2023-01-19 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置
JP7061511B2 (ja) * 2018-05-10 2022-04-28 東京エレクトロン株式会社 フィルタ装置及びプラズマ処理装置
US11062887B2 (en) * 2018-09-17 2021-07-13 Applied Materials, Inc. High temperature RF heater pedestals

Also Published As

Publication number Publication date
WO2023286636A1 (ja) 2023-01-19
TW202308304A (zh) 2023-02-16
CN117616545A (zh) 2024-02-27
US20240154594A1 (en) 2024-05-09
KR20240033251A (ko) 2024-03-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11908664B2 (en) Plasma processing apparatus
JP5643062B2 (ja) プラズマ処理装置
JP5301812B2 (ja) プラズマ処理装置
JP4904202B2 (ja) プラズマ反応器
JP6027374B2 (ja) プラズマ処理装置及びフィルタユニット
US10332728B2 (en) Plasma processing apparatus
KR20180119498A (ko) 필터 장치 및 플라즈마 처리 장치
KR20120112184A (ko) 플라즈마 처리 장치 및 플라즈마 처리 방법
JP2015162266A (ja) プラズマ処理装置
JP2015082384A (ja) プラズマ処理装置、給電ユニット、及び載置台システム
TWI701706B (zh) 電漿處理裝置
JP5734353B2 (ja) プラズマ処理装置
KR20070112662A (ko) 유도 결합 플라즈마 반응기
WO2023286636A1 (ja) フィルタ回路およびプラズマ処理装置
KR102641619B1 (ko) 플라즈마 처리 장치
WO2024018960A1 (ja) プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法
JP2022117669A (ja) フィルタ回路及びプラズマ処理装置
KR20240077250A (ko) 기판 처리 장치
JP2023119134A (ja) プラズマ処理装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20240312