JP4329770B2 - 整合回路、プラズマ処理方法及び装置 - Google Patents
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第1可変リアクタンス素子の一端は整合回路の入力端子に接続された第1インダクタンスと、前記第1インダクタンスの他端と接続された第2インダクタンスとを介して前記入力端子と接続される一方、前記第1可変リアクタンス素子の他端は前記整合回路の筐体に接続され、かつ、第2可変リアクタンス素子の一端は前記第1と第2インダクタンスとの間の分岐点に接続された第3インダクタンスを介して前記入力端子に接続される一方、前記第2可変リアクタンス素子の他端は前記整合回路の出力端子に接続され、光速をc(m/s)としたとき、第1可変リアクタンス素子の一端と整合回路の入力端子間を接続するための銅板の長さD(m)が0.02×c/f < D < 0.2×c/fを満たす状態で基板を処理することを特徴とするものである。
ことを特徴とするものである。
8Ω < 2πfL1 < 80Ω
を満たす状態で基板を処理することにより、整合回路の整合可能範囲が広くなり、ガス種、ガス流量、圧力、高周波電力などの放電条件を考えたとき、広い放電条件において整合が確保できるようになる。また、第1可変コンデンサの一端と整合回路の入力端子間のインダクタンスL1(H)が
12Ω < 2πfL1 < 40Ω
を満たす状態で基板を処理することにより、整合回路の整合可能範囲がさらに広くなり、ガス種、ガス流量、圧力、高周波電力などの放電条件を考えたとき、広い放電条件において整合が確保できるようになる。また、処理の途中でガス種、ガス流量、圧力、高周波電力のいずれかを変化させた場合、変化前後のアンテナインピーダンスの変化が大きくても、第1可変コンデンサの容量をわずかに変化させるだけで大きなインピーダンス変化が得られるので、変化後に整合状態に達するまで1乃至3秒程度しかかからないことが確認できた。
0.02×c/f(=60mm) < D < 0.2×c/f(=600mm)
を満たせばよく、また、より広い整合範囲を得るためには
0.03×c/f(=90mm) < D < 0.1×c/f(=300mm)
を満たせばよい。
4 アンテナ用高周波電源
5 アンテナ
6 基板電極
7 基板
8 基板電極用高周波電源
11 誘電板
15 プラズマトラップ
16 排気口
17 調圧弁
20 整合回路
Claims (12)
- 第1可変リアクタンス素子及び第2可変リアクタンス素子を含む整合回路であって、
第1可変リアクタンス素子の一端は整合回路の入力端子に接続された第1インダクタンスと、前記第1インダクタンスの他端と接続された第2インダクタンスとを介して前記入力端子と接続される一方、前記第1可変リアクタンス素子の他端は前記整合回路の筐体に接続され、かつ、
第2可変リアクタンス素子の一端は前記第1と第2インダクタンスとの間の分岐点に接続された第3インダクタンスを介して前記入力端子に接続される一方、前記第2可変リアクタンス素子の他端は前記整合回路の出力端子に接続され、光速をc(m/s)としたとき、第1可変リアクタンス素子の一端と整合回路の入力端子間を接続するための銅板の長さD(m)が
0.02×c/f < D < 0.2×c/f
を満たすこと
を特徴とする整合回路。 - 第1可変リアクタンス素子が、可変コンデンサであることを特徴とする請求項1記載の整合回路。
- 第2可変リアクタンス素子が、可変コンデンサであることを特徴とする請求項1または2記載の整合回路。
- 真空容器内にガスを供給しつつ真空容器内を排気し、真空容器内を所定の圧力に制御しながら、真空容器内の基板電極に載置された基板に対向して設けられたアンテナに、周波数f(Hz)の高周波電力を、同軸線路と、第1可変リアクタンス素子及び第2可変リアクタンス素子を含む整合回路を介して印加することにより、真空容器内にプラズマを発生させ、基板を処理するプラズマ処理方法であって、
第1可変リアクタンス素子の一端は整合回路の入力端子に接続された第1インダクタンスと、前記第1インダクタンスの他端と接続された第2インダクタンスとを介して前記入力端子と接続される一方、前記第1可変リアクタンス素子の他端は前記整合回路の筐体に接続され、かつ、第2可変リアクタンス素子の一端は前記第1と第2インダクタンスとの間の分岐点に接続された第3インダクタンスを介して前記入力端子に接続される一方、前記第2可変リアクタンス素子の他端は前記整合回路の出力端子に接続され、光速をc(m/s)としたとき、第1可変リアクタンス素子の一端と整合回路の入力端子間を接続するための銅板の長さD(m)が
0.02×c/f < D < 0.2×c/f
を満たす状態で基板を処理すること
を特徴とするプラズマ処理方法。 - 周波数fが、50MHz乃至200MHzであることを特徴とする請求項4記載のプラズマ処理方法。
- 第1可変リアクタンス素子が、可変コンデンサであることを特徴とする請求項4または5記載のプラズマ処理方法。
- 第2可変リアクタンス素子が、可変コンデンサであることを特徴とする請求項4〜6の何れか一項に記載のプラズマ処理方法。
- 処理の途中で、ガス種、ガス流量、圧力、高周波電力のいずれかを変化させることを特徴とする請求項4〜7の何れか一項に記載のプラズマ処理方法。
- 真空容器と、真空容器内にガスを供給するガス供給装置と、真空容器内を排気する排気装置と、真空容器内に基板を載置する基板電極と、基板電極に対向して設けられたアンテナと、アンテナに周波数f(Hz)の高周波電力を供給する高周波電源と、第1可変リアクタンス素子及び第2可変リアクタンス素子を含む整合回路と、高周波電源と整合回路を接続する同軸線路とを備えたプラズマ処理装置であって、
第1可変リアクタンス素子の一端は整合回路の入力端子に接続された第1インダクタンスと、前記第1インダクタンスの他端と接続された第2インダクタンスとを介して前記入力端子と接続される一方、前記第1可変リアクタンス素子の他端は前記整合回路の筐体に接続され、かつ、第2可変リアクタンス素子の一端は前記第1と第2インダクタンスとの間の分岐点に接続された第3インダクタンスを介して前記入力端子に接続される一方、前記第2可変リアクタンス素子の他端は前記整合回路の出力端子に接続され、光速をc(m/s)としたとき、第1可変リアクタンス素子の一端と整合回路の入力端子間を接続するための銅板の長さD(m)が
0.02×c/f < D < 0.2×c/f
を満たす
ことを特徴とするプラズマ処理装置。 - 周波数fが、50MHz乃至200MHzであることを特徴とする請求項9記載のプラズマ処理装置。
- 第1可変リアクタンス素子が、可変コンデンサであることを特徴とする請求項9または10記載のプラズマ処理装置。
- 第2可変リアクタンス素子が、可変コンデンサであることを特徴とする請求項9〜11の何れか一項に記載のプラズマ処理装置。
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