JP5591573B2 - プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法 - Google Patents
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Description
[実施例1]
[実施例2]
[他の実施例]
12 サセプタ(下部電極)
24 排気装置
25 チャンバ下部室
28 高周波電源
32 給電棒
38 静電チャック
38a 誘電体膜
38b DC電極
40 直流電源
44 DC高圧線
56 シャワーヘッド(上部電極)
66 処理ガス供給部
70 制御部
72 プラズマ密度分布制御器
74 導体板
76 導体棒
80 昇降機構
84 回転機構
86 環状ガイドレール
88 回転ローラ(またはボール)
90 平歯車
92 歯車
94 モータ
96 誘電体
100 上部プラズマ密度分布制御器
102 チャンバ天井裏室
108 導体板
110 導体棒
118 流体金属
130 抵抗発熱線
132 給電線
134 ヒータ電源
Claims (31)
- 処理容器内に被処理体を載置する高周波電極が備え付けられ、前記処理容器内で前記被処理体に対して所望のプラズマ処理が行われる際に、前記高周波電極にその背面から第1の高周波が印加され、前記高周波電極のおもて面が処理ガスのプラズマに晒されるプラズマ処理装置であって、
前記高周波電極に設けられる静電チャックまたは抵抗発熱体に前記高周波電極に対して非軸対称で電気的に接続される給電線を含み、前記高周波電極の近くでプラズマ密度に方位角方向における不均一性を生じさせる少なくとも1つの非対称性部材と、
互いに逆向きの第1および第2の面を有し、前記高周波電極の背面の所望の部位に前記第1の面を対向させ、前記第1の高周波に関して、前記高周波電極の背面に電気的に接続される第1の導体と、前記第1の高周波に関して、前記第1の導体の前記第2の面の所望の部位に電気的に接続される第1の接続部と、前記高周波電極の近くで電気的に接地されている導電性部材に電気的に接続される第2の接続部とを有する第2の導体とを含み、前記高周波電極の近くでのプラズマ密度の方位角方向における不均一性を補正するように前記第1および2の導体の配置構成を有しているプラズマ密度分布制御器と、
を具備するプラズマ処理装置。 - 前記第1の導体は、前記高周波電極の背面に容量結合される、請求項1に記載のプラズマ処理装置。
- 前記高周波電極の背面の中心部に、前記第1の高周波を前記高周波電極に給電するための高周波給電棒が接続され、
前記第1および第2の導体は、前記高周波給電棒を避けてその半径方向外側に配置される、
請求項1または請求項2に記載のプラズマ処理装置。 - 前記第1の導体は、前記第1および第2の面が互いに略平行な導体板である、請求項1〜3のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。
- 前記第2の導体が、前記第1の接続部を1つだけ有し、
前記第1の導体の前記第1の面上の電界強度が、面内一定ではなく、前記第1の接続部と対応する位置で極小かつ最小になる、
請求項1〜4のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。 - 前記第2の導体が、前記第1の接続部を複数有し、
前記第1の導体の前記第1の面上の電界強度が、面内一定ではなく、複数の前記第1の接続部とそれぞれ対応する複数の位置で極小になる、
請求項1〜4のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。 - 前記第1の導体が互いに分離して複数設けられ、
前記第2の導体が、各々の前記第1の導体との間に前記第1の接続部を有する、
請求項6に記載のプラズマ処理装置。 - 前記第2の導体が互いに分離して複数設けられ、
各々の前記第2の導体が、前記第1の導体との間に前記第1の接続部を有する、
請求項6または請求項7に記載のプラズマ処理装置。 - 複数の前記第1の接続部は、前記高周波電極の方位角方向に沿って略一定間隔で配置される、請求項6〜8のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。
- 前記第2の導体は、柱状体であり、その一端が前記第1の接続部を構成し、その他端または前記一端と前記他端との間の中間部が前記第2の接続部を構成する、請求項1〜9のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。
- 前記第2の導体は、板状体または筒状体であり、その一端面が前記第1の接続部を構成し、その反対側の他端面または前記一端面と前記他端面との間の中間部が前記第2の接続部を構成する、請求項1〜9のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。
- 前記高周波電極に対して前記第1の導体の位置を可変するための第1の導体移動機構を有する、請求項1〜11のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。
- 前記第1の導体移動機構は、前記高周波電極の背面に垂直な方向で前記第1の導体の位置を可変する、請求項12に記載のプラズマ処理装置。
- 前記第1の導体移動機構は、前記高周波電極の方位角方向で前記第1の導体の位置を可変する、請求項12に記載のプラズマ処理装置。
- 前記第1の導体移動機構は、前記高周波電極の半径方向で前記第1の導体の位置を可変する、請求項12に記載のプラズマ処理装置。
- 前記高周波電極に対して前記第2の導体の前記第1の接続部の位置を可変するための第2の導体移動機構を有する、請求項1〜11のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。
- 前記第2の導体移動機構は、前記高周波電極の背面に垂直な方向で前記第1の接続部の位置を可変する、請求項16に記載のプラズマ処理装置。
- 前記第2の導体移動機構は、前記高周波電極の方位角方向で前記第1の接続部の位置を可変する、請求項16に記載のプラズマ処理装置。
- 前記第2の導体移動機構は、プラズマ処理の実行中に前記高周波電極の方位角方向で前記第2の導体を一定速度で回転移動させる、請求項18に記載のプラズマ処理装置。
- 前記第2の導体移動機構は、前記高周波電極の半径方向に前記第1の接続部の位置を可変する、請求項16に記載のプラズマ処理装置。
- 前記高周波電極の背面と前記第1の導体との間に誘電体が設けられる、請求項1〜20のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。
- 前記処理容器内に、前記高周波電極と所望の電極間距離を隔てて平行に向かい合い、電気的に接地される対向電極が設けられ、
前記高周波電極に前記被処理体が載置される、
請求項1〜21のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。 - 前記静電チャックは、前記被処理体を静電吸着力で保持するために前記高周波電極のおもて面に取り付けられ、誘電体の膜とこの誘電体膜の内部に封入されるDC電極とを有し、
前記給電線は、前記DC電極にDC電圧を印加するための直流電源からの給電線であり、絶縁被覆された状態で前記高周波電極をその背面から貫通して前記DC電極に接続される、
請求項1〜22のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。 - 前記抵抗発熱体は、前記被処理体の温度を制御するために前記高周波電極のおもて面に誘電体を介して取り付けられ、
前記給電線は、前記抵抗発熱体にジュール熱発生用の電流を供給するためのヒータ電源からの給電線であり、絶縁被覆された状態で前記高周波電極をその背面から貫通して前記抵抗発熱体に接続される、
請求項1〜23のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。 - 前記プラズマ処理が行われる際に、前記高周波電極にその背面から前記第1の高周波と異なる周波数の第2の高周波が印加され、
前記第2の高周波に関しても、前記第1の導体が、前記高周波電極の背面に電気的に接続されるとともに、前記第2の導体を介して電気的に接地される、
請求項1〜24のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。 - 前記高周波電極の背面、前記第1の導体および前記第2の導体は、前記処理容器の減圧空間から隔離された雰囲気領域に置かれる、請求項1〜25のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。
- 前記第1の導体および前記第2の導体は、前記処理容器の底壁から前記高周波電極の外周縁部まで延びる筒状絶縁体の内側に設けられる、請求項26記載のプラズマ処理装置。
- 前記処理容器が、電気的に接地された導電性の金属からなり、
前記第2の導体の第2の接続部は、前記処理容器の底壁に電気的に接続される、
請求項27に記載のプラズマ処理装置。 - 請求項1〜28のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置を用いて被処理体に所望のプラズマ処理を施すためのプラズマ処理方法であって、
前記高周波電極の背面に対する前記第1の導体の位置を可変または調節して、前記高周波電極上のプラズマ密度分布を制御するプラズマ処理方法。 - 請求項1〜28のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置を用いて被処理体に所望のプラズマ処理を施すためのプラズマ処理方法であって、
前記高周波電極の背面と前記第1の導体との間に形成されるコンデンサの容量を可変または調節して、前記高周波電極上のプラズマ密度分布を制御するプラズマ処理方法。 - 請求項1〜28のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置を用いて被処理体に所望のプラズマ処理を施すためのプラズマ処理方法であって、
前記高周波電極の背面に対する前記第2の導体の前記第1の接続部の位置を可変または調節して、前記高周波電極上のプラズマ密度分布を制御するプラズマ処理方法。
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