JP5734353B2 - Plasma processing equipment - Google Patents

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本発明は、高周波を用いて被処理体にプラズマ処理を施すプラズマ処理装置に係り、特に不所望な高周波のノイズを減衰させるためのフィルタ回路を備えるプラズマ処理装置に関する。   The present invention relates to a plasma processing apparatus that performs plasma processing on an object to be processed using high frequency, and more particularly to a plasma processing apparatus that includes a filter circuit for attenuating unwanted high frequency noise.

プラズマを用いる半導体デバイスあるいはFPD(Flat Panel Display)の製造のための微細加工においては、被処理基板(半導体ウエハ、ガラス基板等)上のプラズマ密度分布の制御と共に、基板の温度ないし温度分布の制御が非常に重要である。基板の温度制御が適正に行われないと、基板表面におけるプロセスの均一性が確保できなくなり、半導体デバイスあるいは表示デバイスの製造歩留まりが低下する。   In microfabrication for manufacturing semiconductor devices using plasma or FPD (Flat Panel Display), control of plasma density distribution on the substrate to be processed (semiconductor wafer, glass substrate, etc.) and control of substrate temperature or temperature distribution. Is very important. If the temperature control of the substrate is not properly performed, process uniformity on the substrate surface cannot be secured, and the manufacturing yield of the semiconductor device or the display device is lowered.

一般に、プラズマ処理装置、特に容量結合型のプラズマ処理装置のチャンバ内で被処理基板を載置する載置台またはサセプタは、プラズマ空間に高周波を印加する高周波電極の機能と、基板を静電吸着等で保持する保持部の機能と、基板を伝熱で所定温度に制御する温度制御部の機能とを有している。温度制御機能に関しては、プラズマやチャンバ壁からの輻射熱の不均一性による基板への入熱特性の分布や、基板支持構造による熱分布を適切に補正できることが望まれている。   Generally, a mounting table or susceptor for mounting a substrate to be processed in a chamber of a plasma processing apparatus, particularly a capacitively coupled plasma processing apparatus, functions as a high-frequency electrode that applies a high frequency to a plasma space, and electrostatically attracts the substrate. And a function of a temperature control unit for controlling the substrate to a predetermined temperature by heat transfer. Regarding the temperature control function, it is desired that the distribution of heat input characteristics to the substrate due to non-uniformity of radiant heat from plasma and chamber walls and the heat distribution by the substrate support structure can be corrected appropriately.

従来より、サセプタ上面の温度(ひいては基板の温度)を制御するために、サセプタまたはサセプタ支持台の内部に冷媒を流す冷媒通路を設け、チラー装置より温調した冷媒を該冷媒通路に循環供給する方式が多用されている。しかしながら、このようなチラー方式は、冷媒の温度を急速に変化させるのが難しく、温度制御の応答性が低いため、温度切換または昇降温を高速に行えないという弱点がある。最近のプロセスたとえばプラズマエッチングの分野では、被処理基板上の多層膜を従来のマルチチャンバ方式に代えて単一のチャンバ内で連続加工する方式が求められている。この単チャンバ方式を実現するうえで、載置台の高速昇降温を可能とする技術が必須になってきている。このような事情から、サセプタに通電により発熱する発熱体を組み込み、該発熱体の発生するジュール熱を制御してサセプタ温度ひいては基板温度を高速かつ精細に制御できるヒータ方式が改めて見直されている。   Conventionally, in order to control the temperature of the upper surface of the susceptor (and thus the temperature of the substrate), a refrigerant passage for flowing a refrigerant is provided inside the susceptor or the susceptor support base, and the temperature-controlled refrigerant is circulated and supplied to the refrigerant passage. The method is heavily used. However, such a chiller method has a weak point that it is difficult to change the temperature of the refrigerant rapidly and the temperature control response is low, so that the temperature switching or raising / lowering temperature cannot be performed at high speed. In the field of recent processes such as plasma etching, a method of continuously processing a multilayer film on a substrate to be processed in a single chamber is required instead of the conventional multi-chamber method. In order to realize this single-chamber method, a technique that enables high-speed temperature rising and cooling of the mounting table has become essential. Under such circumstances, a heater system that incorporates a heating element that generates heat upon energization in the susceptor and controls the Joule heat generated by the heating element to control the susceptor temperature and, in turn, the substrate temperature at high speed and high is being reviewed again.

ところで、プラズマ制御の面からサセプタに高周波電源を接続する下部高周波印加方式と温度制御の面からサセプタに発熱体を設ける上記のようなヒータ方式とを一緒にした場合、該高周波電源よりサセプタに印加された高周波の一部がノイズとして発熱体およびヒータ給電ラインを通ってヒータ電源に入り込むと、ヒータ電源の動作ないし性能が害されるおそれがある。特に、高速制御の可能なヒータ電源は、SSR(Solid State Relay)等の半導体スイッチング素子を使用して高感度のスイッチング制御またはON/OFF制御を行うため、高周波のノイズが入り込むと容易に誤動作を起こしやすい。そこで、不所望な高周波を十分減衰させるためのフィルタ回路をヒータ給電ラインに設けるのが通例となっている。   By the way, when the lower high-frequency application method that connects a high-frequency power source to the susceptor from the surface of plasma control and the heater method as described above, in which a heating element is provided on the susceptor from the surface of temperature control, are applied to the susceptor from the high-frequency power source. If a part of the generated high frequency enters the heater power supply through the heating element and the heater power supply line as noise, the operation or performance of the heater power supply may be impaired. In particular, the heater power supply capable of high-speed control uses semiconductor switching elements such as SSR (Solid State Relay) to perform high-sensitivity switching control or ON / OFF control, so malfunctions easily occur when high-frequency noise enters. Easy to wake up. Therefore, it is usual to provide a filter circuit for sufficiently attenuating undesired high frequencies in the heater power supply line.

一般に、この種のフィルタ回路は、1個のコイル(インダクタ)と1個のコンデンサとからなるLCローパス・フィルタをはしご形に多段に接続している。たとえば、LCローパス・フィルタ1段当たりの減衰率が1/10であるとすると、2段接続では高周波ノイズを1/100まで減衰させ、3段接続では1/1000まで減衰させることができる。   In general, this type of filter circuit has an LC low-pass filter composed of one coil (inductor) and one capacitor connected in multiple stages in a ladder shape. For example, assuming that the attenuation rate per stage of the LC low-pass filter is 1/10, the high-frequency noise can be attenuated to 1/100 in the two-stage connection and can be attenuated to 1/1000 in the three-stage connection.

特開2006−286733JP 2006-286733 A

上記のように、従来のプラズマ処理装置において、ヒータ給電ライン上に設けられるフィルタ回路の機能は、ヒータ電源側の動作ないし性能を正常に保つ観点から、高周波電源よりサセプタを経由して入ってくる高周波のノイズを減衰させることだけに主眼が置かれており、フィルタ回路内の各段のLCローパス・フィルタにはインダクタンスの小さなコイルとキャパシタンスの大きなコンデンサが用いられている。   As described above, in the conventional plasma processing apparatus, the function of the filter circuit provided on the heater power supply line enters from the high frequency power source via the susceptor from the viewpoint of maintaining normal operation or performance on the heater power source side. The main focus is on attenuating high-frequency noise, and a low-inductance coil and a large-capacitance capacitor are used for the LC low-pass filter at each stage in the filter circuit.

しかしながら、本発明者は、サセプタに下部高周波印加方式とヒータ方式とを併用するプラズマ処理装置の開発・評価を進める中で、上記のような従来のフィルタ回路にはプロセス性能の面から問題点があることに気づいた。すなわち、高周波電源からサセプタに印加される高周波の電力損失とプロセス性能(たとえばエッチングレート)との間に一定の相関性(RF電力損失が大きいほどプロセス性能が低下するという関係)があるのはよく知られているが、従来のフィルタ回路はプロセス性能上無視できないほど多量のRF電力損失を生じていることが分かった。しかも、同機種のプラズマ処理装置でも1台1台のRF電力損失量にばらつき(機差)があり、これがプロセス性能の機差につながることも分かった。そして、かかる問題意識の下で幾多の実験と鋭意な研究を重ねた結果、本発明に到達した。   However, the present inventor has been developing and evaluating a plasma processing apparatus that uses both a low-frequency application method and a heater method for a susceptor, and the conventional filter circuit as described above has a problem in terms of process performance. I noticed that there was. That is, there is a certain correlation between the high-frequency power loss applied to the susceptor from the high-frequency power source and the process performance (for example, the etching rate) (the relationship that the process performance decreases as the RF power loss increases). As is known, it has been found that conventional filter circuits cause a significant amount of RF power loss that is not negligible in terms of process performance. Moreover, it was also found that even in the same type of plasma processing apparatus, there was a variation (machine difference) in the amount of RF power loss for each unit, which led to a difference in process performance. And as a result of repeated experiments and diligent researches under such problem awareness, the present invention has been achieved.

すなわち、本発明は、上記のような従来技術の問題点を解決するものであり、不所望な高周波のノイズを減衰させるためのフィルタ回路を備えるプラズマ処理装置において、フィルタ回路内のRF電力損失量およびその機差(装置間のばらつき)を極力少なくして、プロセス性能の再現性・信頼性を向上させることを目的とする。   That is, the present invention solves the problems of the prior art as described above, and in a plasma processing apparatus including a filter circuit for attenuating undesired high frequency noise, the amount of RF power loss in the filter circuit In addition, the object is to improve the reproducibility and reliability of process performance by minimizing machine differences (variations between apparatuses) as much as possible.

上記の目的を達成するために、本発明の第1の観点におけるプラズマ処理装置は、減圧可能な処理容器内に配設された第1の電極に第1の高周波を出力する第1の高周波電源を電気的に接続するとともに、前記第1の電極に設けられる発熱体とヒータ電源とを電気的に接続するための第1および第2の給電ラインに前記発熱体を介して入ってくる高周波のノイズを減衰させるためのフィルタ回路を設けているプラズマ処理装置であって、前記第1および第2の給電ライン上で前記発熱体から見て前記フィルタ回路の初段に第1および第2の空芯コイルがそれぞれ設けられ、前記第1および第2の空芯コイルを包囲または収容して接地される導電性のケーシングが備えられ、前記第1および第2の空芯コイルが、前記ケーシング内で空間的に並置されるとともに、電気的に直列接続された複数個の空芯コイル単体にそれぞれ分割され、前記第1および第2の空芯コイルをそれぞれ構成する第1および第2のコイル導線が、互いに同軸で並進しながら略等しい巻線長で螺旋状に巻かれており、前記複数個の空芯コイル単体の中で、最も初段に位置する空芯コイル単体が他の全ての空芯コイル単体よりも小さな浮遊容量を有し、前記第1および第2の空芯コイルに、前記発熱体から伝搬してきた前記第1および第2の給電ライン上の高周波電流が同方向に流れる。
本発明の第2の観点におけるプラズマ処理装置は、減圧可能な処理容器内で高周波を用いるプラズマ処理のために、前記処理容器内に設けられる所定の電気部品に第1および第2の線路を介して電気的に接続され、前記処理容器の外に設けられる電力系または信号系の外部回路を有し、前記電気部品を介して前記第1および第2の線路に入ってくる高周波のノイズを前記第1および第2の線路上に設けたフィルタ回路によって減衰させるプラズマ処理装置であって、前記第1および第2の線路上で前記電気部品から見て前記フィルタ回路の初段に第1および第2の空芯コイルがそれぞれ設けられ、前記第1および第2の空芯コイルを包囲または収容して接地される導電性のケーシングが備えられ、前記第1および第2の空芯コイルが、前記ケーシング内で空間的に並置されるとともに、電気的に直列接続された複数個の空芯コイル単体にそれぞれ分割され、前記第1および第2の空芯コイルをそれぞれ構成する第1および第2のコイル導線が、互いに同軸で並進しながら略等しい巻線長で螺旋状に巻かれており、前記複数個の空芯コイル単体の中で、最も初段に位置する空芯コイル単体が他の全ての空芯コイル単体よりも小さな浮遊容量を有し、前記第1および第2の空芯コイルに、前記電気部品から伝搬してきた前記第1および第2の給電ライン上の高周波電流が同方向に流れる。
In order to achieve the above object, a plasma processing apparatus according to a first aspect of the present invention provides a first high-frequency power source that outputs a first high-frequency to a first electrode disposed in a depressurizable processing container. And a high-frequency wave that enters the first and second power supply lines for electrically connecting the heating element provided in the first electrode and the heater power supply via the heating element. A plasma processing apparatus provided with a filter circuit for attenuating noise, wherein the first and second air cores are provided in the first stage of the filter circuit when viewed from the heating element on the first and second power supply lines. Each of the coils is provided with a conductive casing that surrounds or accommodates the first and second air-core coils and is grounded, and the first and second air-core coils are spaced in the casing. Average While being electrically are respectively divided into series-connected plurality of air-core coil itself, first and second coil conductors constituting the first and second air-core coil respectively, coaxial with each other It is spirally wound with substantially the same winding length while being translated, and among the plurality of air-core coils, the air-core coil located at the first stage is smaller than all other air-core coils. The first and second air-core coils have a stray capacitance, and high-frequency currents on the first and second feed lines that have propagated from the heating element flow in the same direction in the first and second air-core coils.
In the plasma processing apparatus according to the second aspect of the present invention, for plasma processing using a high frequency in a depressurizable processing container, predetermined electrical components provided in the processing container are provided via first and second lines. And an external circuit of a power system or a signal system that is provided outside the processing container, and the high-frequency noise that enters the first and second lines via the electrical component is A plasma processing apparatus for attenuating by a filter circuit provided on a first line and a second line, wherein the first and second stages are disposed on the first stage of the filter circuit as viewed from the electrical component on the first line and the second line. air-core coil is provided each of said first and second electrically conductive casing of the air core coil surrounding or housing to be grounded provided, said first and second air-core coil, said Ke Together they are spatially juxtaposed in the single, electrically each divided into series-connected plurality of air-core coil itself, first and second constituting the first and second air-core coil respectively Coil conductors are spirally wound with substantially the same winding length while being translated coaxially with each other , and among the plurality of air core coils alone, the air core coil alone located at the first stage is all other The first and second air core coils have a stray capacitance smaller than that of the air core coil alone, and high-frequency currents on the first and second power supply lines propagated from the electric parts flow in the same direction in the first and second air core coils. .

上記の装置構成においては、フィルタ回路の初段コイルが空芯コイルであるから、そのインダクタンスを非常に大きな値にすることで、インダクタンスの小さなコイルあるいはフェライト等の磁芯を入れたコイルに比して高周波の電力損失を著しく少なくすることができる。また、初段コイルを構成する第1および第2の空芯コイルをそれぞれ構成する第1および第2のコイル導線が互いに同軸で並進しながら略等しい巻線長で螺旋状に巻かれていることにより、フィルタ回路における実抵抗成分の周波数特性の中で不定な異常増大が現れるのを防止ないし抑制することが可能であり、それによってプロセス性能の再現性を向上させることができる。さらに、第1および第2の空芯コイルが、それらを包囲または収容して接地される導電性のケーシング内で空間的に並置されるとともに、電気的に直列接続された複数個の空芯コイル単体にそれぞれ分割され、複数個の空芯コイル単体の中で最も初段に位置する空芯コイル単体が他の全ての空芯コイル単体よりも小さな浮遊容量を有し、第1および第2の空芯コイルに、前記発熱体から伝搬してきた前記第1および第2の給電ライン上の高周波電流が同方向に流れるので、フィルタ回路内のRF電力損失量およびその機差(ばらつき)を一層少なくすることができる。 In the above device configuration, the first stage coil of the filter circuit is an air-core coil. Therefore, by setting the inductance to a very large value, compared to a coil with a small inductance or a magnetic core such as ferrite. High-frequency power loss can be significantly reduced. Further , the first and second coil conductors constituting the first and second air-core coils constituting the first stage coil are spirally wound with substantially the same winding length while being translated coaxially with each other. In addition, it is possible to prevent or suppress the occurrence of indefinite abnormal increase in the frequency characteristic of the actual resistance component in the filter circuit, thereby improving the reproducibility of the process performance. Furthermore, the first and second air core coils are spatially juxtaposed in a conductive casing which surrounds or accommodates them and is grounded, and a plurality of air core coils electrically connected in series Each of the air core coils, which are divided into single air cores and are positioned at the first stage among the plurality of air core coils, have a stray capacitance smaller than all other air core coils, and the first and second air core coils Since the high-frequency currents on the first and second feed lines that have propagated from the heating element flow in the same direction in the core coil, the amount of RF power loss and the machine difference (variation) in the filter circuit are further reduced. be able to.

上記の装置構成において、第1および第2の空芯コイルの巻線長の比は1に近いほど好ましく、厳密に1であるのが最も好ましい。また、第1および第2の空芯コイルの間で、同一の自己インダクタンスを得るために両空芯コイルの径を等しくするのが好ましく、最大の相互インダクタンスを得るために両空芯コイルを同心状に配置するのが好ましい。   In the above apparatus configuration, the ratio of the winding lengths of the first and second air-core coils is preferably closer to 1, and is most preferably 1 strictly. Further, it is preferable to make the diameters of both air core coils equal in order to obtain the same self-inductance between the first and second air core coils, and in order to obtain the maximum mutual inductance, both air core coils are concentric. It is preferable to arrange in a shape.

本発明のプラズマ処理装置によれば、上記のような構成および作用により、不所望な高周波のノイズを減衰させるためのフィルタ回路を備えるプラズマ処理装置において、フィルタ回路内のRF電力損失量およびその機差(装置間のばらつき)を極力少なくして、プロセス性能の再現性・信頼性を向上させることができる。   According to the plasma processing apparatus of the present invention, in the plasma processing apparatus having the filter circuit for attenuating undesired high-frequency noise by the above-described configuration and operation, the RF power loss amount in the filter circuit and the function thereof Differences (variations between devices) can be minimized to improve process performance reproducibility and reliability.

本発明の一実施形態におけるプラズマ処理装置の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the plasma processing apparatus in one Embodiment of this invention. 実施形態においてサセプタの発熱体に電力を供給するための給電部の回路構成を示す図である。It is a figure which shows the circuit structure of the electric power feeding part for supplying electric power to the heat generating body of a susceptor in embodiment. 実施形態における発熱体の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the heat generating body in embodiment. 実施形態における初段コイルの回路構成を示す図である。It is a figure which shows the circuit structure of the first stage coil in embodiment. 実施形態におけるフィルタユニット内の主要な構成を示す平面図である。It is a top view which shows the main structures in the filter unit in embodiment. 実施形態におけるフィルタユニット内の主要な構成を示す略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the main structures in the filter unit in embodiment. 実施形態において共通のボビンに装着される2系統の空芯コイルのコイル巻線構造を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the coil winding structure of the air core coil of 2 systems with which the common bobbin is mounted | worn in embodiment. 実施形態におけるコイル巻線構造を示す一部断面斜視図である。It is a partial cross section perspective view which shows the coil winding structure in embodiment. 実施形態における初段コイルのインダクタンスおよび浮遊容量とフィルタパワー損失率(%)との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the inductance and stray capacitance of a first stage coil, and filter power loss rate (%) in embodiment. 実施形態のコイル巻線構造において初段コイルのコイル巻線比を0.6とした場合のインピーダンスの周波数特性を示す図である。It is a figure which shows the frequency characteristic of the impedance when the coil winding ratio of the first stage coil is 0.6 in the coil winding structure of the embodiment. 実施形態のコイル巻線構造において初段コイルのコイル巻線比を0.6とした場合の実抵抗成分の周波数特性を示す図である。It is a figure which shows the frequency characteristic of the actual resistance component when the coil winding ratio of the first stage coil is 0.6 in the coil winding structure of the embodiment. 実施形態のコイル巻線構造において初段コイルのコイル巻線比を0.8とした場合のインピーダンスおよび実抵抗成分の周波数特性を示す図である。It is a figure which shows the frequency characteristic of an impedance and an actual resistance component when the coil winding ratio of the first stage coil is set to 0.8 in the coil winding structure of the embodiment. 実施形態のコイル巻線構造において初段コイルのコイル巻線比を0.9とした場合のインピーダンスおよび実抵抗成分の周波数特性を示す図である。It is a figure which shows the frequency characteristic of an impedance and an actual resistance component when the coil winding ratio of the first stage coil is set to 0.9 in the coil winding structure of the embodiment. 実施形態のコイル巻線構造において初段コイルのコイル巻線比を1とした場合のインピーダンスおよび実抵抗成分の周波数特性を示す図である。It is a figure which shows the frequency characteristic of an impedance and a real resistance component when the coil winding ratio of the first stage coil is set to 1 in the coil winding structure of embodiment. 実施形態のコイル巻線構造において初段コイルのコイル巻線比を1.1とした場合のインピーダンスおよび実抵抗成分の周波数特性を示す図である。It is a figure which shows the frequency characteristic of an impedance and a real resistance component when the coil winding ratio of the first stage coil is 1.1 in the coil winding structure of embodiment. 実施形態のコイル巻線構造において初段コイルのコイル巻線比を1.2とした場合のインピーダンスおよび実抵抗成分の周波数特性を示す図である。It is a figure which shows the frequency characteristic of an impedance and an actual resistance component when the coil winding ratio of the first stage coil is set to 1.2 in the coil winding structure of the embodiment. 本発明によるコイル巻線構造の一変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of the coil winding structure by this invention. 本発明によるコイル巻線構造の別の変形例を示す図である。It is a figure which shows another modification of the coil winding structure by this invention.

以下、添付図を参照して本発明の好適な実施の形態を説明する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

図1に、本発明の一実施形態におけるプラズマ処理装置の構成を示す。このプラズマ処理装置は、上下部2周波印加方式の容量結合型プラズマエッチング装置として構成されており、たとえばアルミニウムまたはステンレス鋼等の金属製の円筒型チャンバ(処理容器)10を有している。チャンバ10は保安接地されている。   FIG. 1 shows the configuration of a plasma processing apparatus according to an embodiment of the present invention. This plasma processing apparatus is configured as a capacitively coupled plasma etching apparatus of an upper and lower two frequency application system, and has a cylindrical chamber (processing container) 10 made of metal such as aluminum or stainless steel. The chamber 10 is grounded for safety.

チャンバ10内には、被処理体としてたとえば半導体ウエハWを載置する円板形状のサセプタ12が下部電極として水平に配置されている。このサセプタ12は、たとえばアルミニウムからなり、チャンバ10の底から垂直上方に延びるたとえばセラミック製の絶縁性筒状支持部14により非接地で支持されている。この絶縁性筒状支持部14の外周に沿ってチャンバ10の底から垂直上方に延びる導電性の筒状支持部16とチャンバ10の内壁との間に環状の排気路18が形成され、この排気路18の底に排気口20が設けられている。この排気口20には排気管22を介して排気装置24が接続されている。排気装置24は、ターボ分子ポンプなどの真空ポンプを有しており、チャンバ10内の処理空間を所望の真空度まで減圧することができる。チャンバ10の側壁には、半導体ウエハWの搬入出口を開閉するゲートバルブ26が取り付けられている。   In the chamber 10, for example, a disk-shaped susceptor 12 on which a semiconductor wafer W is placed as a processing object is horizontally disposed as a lower electrode. The susceptor 12 is made of aluminum, for example, and is supported ungrounded by an insulating cylindrical support 14 made of ceramic, for example, extending vertically upward from the bottom of the chamber 10. An annular exhaust path 18 is formed between the conductive cylindrical support portion 16 extending vertically upward from the bottom of the chamber 10 along the outer periphery of the insulating cylindrical support portion 14 and the inner wall of the chamber 10. An exhaust port 20 is provided at the bottom of the path 18. An exhaust device 24 is connected to the exhaust port 20 via an exhaust pipe 22. The exhaust device 24 includes a vacuum pump such as a turbo molecular pump, and can reduce the processing space in the chamber 10 to a desired degree of vacuum. A gate valve 26 that opens and closes the loading / unloading port of the semiconductor wafer W is attached to the side wall of the chamber 10.

サセプタ12には、第1の高周波電源28がRFケーブル30、下部マッチングユニット32および下部給電棒34を介して電気的に接続されている。ここで、高周波電源28は、主としてサセプタ12上の半導体ウエハWへのイオンの引き込みに寄与する所定の周波数たとえば13.56MHzの第1高周波を出力する。RFケーブル30は、たとえば同軸ケーブルからなる。下部マッチングユニット32には、高周波電源28側のインピーダンスと負荷(主に電極、プラズマ)側のインピーダンスとの間で整合をとるための整合回路が収容されるとともに、オートマッチング用のRFセンサ、コントローラ、ステッピングモータ等も備わっている。   A first high frequency power supply 28 is electrically connected to the susceptor 12 via an RF cable 30, a lower matching unit 32, and a lower power feed rod 34. Here, the high frequency power supply 28 outputs a first high frequency of a predetermined frequency, for example, 13.56 MHz, which mainly contributes to the drawing of ions into the semiconductor wafer W on the susceptor 12. The RF cable 30 is made of a coaxial cable, for example. The lower matching unit 32 accommodates a matching circuit for matching between the impedance on the high frequency power supply 28 side and the impedance on the load (mainly electrodes and plasma) side, and also includes an RF sensor and a controller for auto matching. A stepping motor is also provided.

サセプタ12は半導体ウエハWよりも一回り大きな直径または口径を有している。サセプタ12の主面つまり上面は、ウエハWと略同形状(円形)かつ略同サイズの中心領域つまりウエハ載置部と、このウエハ載置部の外側に延在する環状の周辺部とに半径方向で2分割されており、ウエハ載置部の上には処理対象の半導体ウエハWが載置され、環状周辺部の上に半導体ウエハWの口径よりも僅かに大きな内径を有するフォーカスリング36が取り付けられる。このフォーカスリング36は、半導体ウエハWの被エッチング材に応じて、たとえばSi,SiC,C,SiO2の中のいずれかの材質で構成されている。   The susceptor 12 has a diameter or diameter that is slightly larger than that of the semiconductor wafer W. The main surface, that is, the upper surface of the susceptor 12 is radiused to a central region that is substantially the same shape (circular) and substantially the same size as the wafer W, that is, a wafer mounting portion and an annular peripheral portion that extends outside the wafer mounting portion. The semiconductor wafer W to be processed is placed on the wafer placement portion, and a focus ring 36 having an inner diameter slightly larger than the diameter of the semiconductor wafer W is formed on the annular peripheral portion. It is attached. The focus ring 36 is made of, for example, any one of Si, SiC, C, and SiO 2 depending on the material to be etched of the semiconductor wafer W.

サセプタ12上面のウエハ載置部には、ウエハ吸着用の静電チャック38および発熱体40が設けられている。静電チャック38は、サセプタ12の上面に一体形成または一体固着された膜状または板状の誘電体42の中にたとえばメッシュ状の導電体44を封入しており、導電体44にはチャンバ10の外に配置される外付けの直流電源45がスイッチ46、高抵抗値の抵抗48およびDC高圧線50を介して電気的に接続されている。直流電源45より印加される高圧の直流電圧により、クーロン力で半導体ウエハWを静電チャック38上に吸着保持できるようになっている。なお、DC高圧線50は、被覆線であり、円筒体の下部給電棒34の中を通り、サセプタ12を下から貫通して静電チャック38の導電体44に接続されている。   On the wafer mounting portion on the upper surface of the susceptor 12, an electrostatic chuck 38 and a heating element 40 for wafer adsorption are provided. The electrostatic chuck 38 encloses, for example, a mesh-like conductor 44 in a film-like or plate-like dielectric 42 that is integrally formed on or integrally fixed to the upper surface of the susceptor 12. An external DC power supply 45 disposed outside is electrically connected via a switch 46, a high-resistance resistor 48, and a DC high-voltage line 50. The semiconductor wafer W can be attracted and held on the electrostatic chuck 38 by a Coulomb force by a high-voltage DC voltage applied from the DC power supply 45. Note that the DC high-voltage line 50 is a covered wire, passes through the cylindrical lower power feed rod 34, penetrates the susceptor 12 from below, and is connected to the conductor 44 of the electrostatic chuck 38.

発熱体40は、静電チャック38の導電体44と一緒に誘電体42の中に封入された例えばスパイラル状の抵抗発熱線からなり、この実施形態では図3に示すようにサセプタ12の半径方向において内側の発熱線40(IN)と外側の発熱線40(OUT)とに2分割されている。このうち、内側発熱線40(IN)は、絶縁被覆された給電導体52(IN)、フィルタユニット54(IN)および電気ケーブル56(IN)を介して、チャンバ10の外に配置される専用のヒータ電源58(IN)に電気的に接続されている。外側発熱線40(OUT)は、絶縁被覆された給電導体52(OUT)、フィルタユニット54(OUT)および電気ケーブル56(OUT)を介して、やはりチャンバ10の外に配置される専用のヒータ電源58(OUT)に電気的に接続されている。この中で、フィルタユニット54(IN),54(OUT)はこの実施形態における主要な特徴部分であり、その内部の構成および作用については後に詳細に説明する。   The heating element 40 is composed of, for example, a spiral resistance heating wire enclosed in a dielectric 42 together with the conductor 44 of the electrostatic chuck 38. In this embodiment, as shown in FIG. 3, the radial direction of the susceptor 12 is formed. 2 is divided into an inner heating wire 40 (IN) and an outer heating wire 40 (OUT). Among these, the inner heating wire 40 (IN) is a dedicated wire disposed outside the chamber 10 via the insulation-coated power supply conductor 52 (IN), the filter unit 54 (IN), and the electric cable 56 (IN). It is electrically connected to the heater power source 58 (IN). The outer heating wire 40 (OUT) is a dedicated heater power source which is also disposed outside the chamber 10 via the insulation-coated power supply conductor 52 (OUT), the filter unit 54 (OUT) and the electric cable 56 (OUT). 58 (OUT) is electrically connected. Among these, the filter units 54 (IN) and 54 (OUT) are main features in this embodiment, and the internal configuration and operation will be described in detail later.

サセプタ12の内部には、たとえば円周方向に延びる環状の冷媒通路60が設けられている。この冷媒通路60には、外付けのチラーユニット(図示せず)より配管を介して供給される所定温度の冷媒が流れるようになっている。冷媒の温度によって静電チャック38上の半導体ウエハWの温度を制御できる。さらに、ウエハ温度の精度を一層高めるために、伝熱ガス供給部(図示せず)からの伝熱ガスたとえばHeガスが、ガス供給管およびサセプタ12内部のガス通路62を介して静電チャック38と半導体ウエハWとの間に供給される。   Inside the susceptor 12, for example, an annular refrigerant passage 60 extending in the circumferential direction is provided. A refrigerant having a predetermined temperature supplied from an external chiller unit (not shown) through a pipe flows through the refrigerant passage 60. The temperature of the semiconductor wafer W on the electrostatic chuck 38 can be controlled by the temperature of the coolant. Further, in order to further increase the accuracy of the wafer temperature, a heat transfer gas such as He gas from a heat transfer gas supply unit (not shown) is passed through the gas supply pipe and the gas passage 62 inside the susceptor 12 through the electrostatic chuck 38. And the semiconductor wafer W.

チャンバ10の天井には、サセプタ12と平行に向かい合って上部電極を兼ねるシャワーヘッド64が設けられている。このシャワーヘッド64は、サセプタ12と向かい合う電極板66と、この電極板66をその背後(上)から着脱可能に支持する電極支持体68とを有し、電極支持体68の内部にガス室70を設け、このガス室70からサセプタ12側に貫通する多数のガス吐出孔72を電極支持体68および電極板66に形成している。電極板66とサセプタ12との間の空間Sがプラズマ生成空間ないし処理空間となる。ガス室70の上部に設けられるガス導入口70aには、処理ガス供給部74からのガス供給管76が接続されている。電極板66はたとえばSi、SiCあるいはCからなり、電極支持体68はたとえばアルマイト処理されたアルミニウムからなる。   On the ceiling of the chamber 10, there is provided a shower head 64 that is parallel to the susceptor 12 and also serves as an upper electrode. The shower head 64 includes an electrode plate 66 facing the susceptor 12 and an electrode support 68 that detachably supports the electrode plate 66 from the back (upper side) thereof. A gas chamber 70 is provided inside the electrode support 68. A number of gas discharge holes 72 penetrating from the gas chamber 70 to the susceptor 12 side are formed in the electrode support 68 and the electrode plate 66. A space S between the electrode plate 66 and the susceptor 12 is a plasma generation space or a processing space. A gas supply pipe 76 from the processing gas supply unit 74 is connected to the gas introduction port 70 a provided in the upper part of the gas chamber 70. The electrode plate 66 is made of, for example, Si, SiC, or C, and the electrode support 68 is made of, for example, anodized aluminum.

シャワーヘッド64とチャンバ10の上面開口縁部との間は、たとえばアルミナからなるリング形状の絶縁体78が気密に塞いでおり、シャワーヘッド64は電気的にフローティング状態つまり非接地でチャンバ10に取り付けられている。シャワーヘッド64には、第2の高周波電源80がRFケーブル82、上部マッチングユニット84および上部給電棒86を介して電気的に接続されている。ここで、高周波電源80は、主としてプラズマの生成に寄与する所定の周波数たとえば60MHzの第2高周波を出力する。RFケーブル82は、たとえば同軸ケーブルからなる。マッチングユニット84には、高周波電源80側のインピーダンスと負荷(主に電極、プラズマ)側のインピーダンスとの間で整合をとるための整合回路が収容されるとともに、オートマッチング用のRFセンサ、コントローラ、ステッピングモータ等も備わっている。   A ring-shaped insulator 78 made of alumina, for example, is airtightly sealed between the shower head 64 and the upper surface opening edge of the chamber 10. The shower head 64 is attached to the chamber 10 in an electrically floating state, that is, ungrounded. It has been. A second high frequency power supply 80 is electrically connected to the shower head 64 via an RF cable 82, an upper matching unit 84, and an upper power feed rod 86. Here, the high frequency power supply 80 outputs a second high frequency of a predetermined frequency, for example, 60 MHz, mainly contributing to plasma generation. The RF cable 82 is made of, for example, a coaxial cable. The matching unit 84 accommodates a matching circuit for matching between the impedance on the high frequency power supply 80 side and the impedance on the load (mainly electrodes and plasma) side, as well as an RF sensor, a controller for auto-matching, A stepping motor and the like are also provided.

このプラズマエッチング装置内の各部たとえば排気装置24、高周波電源28,80、直流電源45のスイッチ46、ヒータ電源58(IN),58(OUT)、チラーユニット(図示せず)、伝熱ガス供給部(図示せず)および処理ガス供給部74等の個々の動作および装置全体の動作(シーケンス)は、たとえばマイクロコンピュータを含む装置制御部(図示せず)によって制御される。   Each part in this plasma etching apparatus, for example, exhaust device 24, high frequency power supplies 28 and 80, switch 46 of DC power supply 45, heater power supplies 58 (IN) and 58 (OUT), chiller unit (not shown), heat transfer gas supply section Individual operations such as (not shown) and the processing gas supply unit 74 and the operation (sequence) of the entire apparatus are controlled by an apparatus control unit (not shown) including a microcomputer, for example.

このプラズマエッチング装置において、エッチングを行なうには、先ずゲートバルブ26を開状態にして加工対象の半導体ウエハWをチャンバ10内に搬入して、静電チャック38の上に載置する。そして、処理ガス供給部74よりエッチングガス(一般に混合ガス)を所定の流量でチャンバ10内に導入し、排気装置24によりチャンバ10内の圧力を設定値にする。さらに、第1および第2の高周波電源28、80をオンにして第1高周波(13.56MHz)および第2高周波(60MHz)をそれぞれ所定のパワーで出力させ、これらの高周波をRFケーブル30,82、マッチングユニット32,84および給電棒34,86を介してサセプタ(下部電極)12およびシャワーヘッド(上部電極)64にそれぞれ供給する。また、スイッチ46をオンにし、静電吸着力によって、静電チャック38と半導体ウエハWとの間の接触界面に伝熱ガス(Heガス)を閉じ込める。そして、チラーユニットからサセプタ12内の冷媒通路60に一定温度に温調された冷却水を供給する一方で、ヒータ電源58(IN),58(OUT)をオンにして、内側発熱体40(IN)および外側発熱体40(OUT)を各々独立したジュール熱で発熱させ、サセプタ12上面の温度ないし温度分布を設定値に制御する。シャワーヘッド64より吐出されたエッチングガスは両電極12,64間で高周波の放電によってプラズマ化し、このプラズマで生成されるラジカルやイオンによって半導体ウエハWの主面の膜が所定のパターンにエッチングされる。   In order to perform etching in this plasma etching apparatus, first, the gate valve 26 is opened, and the semiconductor wafer W to be processed is loaded into the chamber 10 and placed on the electrostatic chuck 38. Then, an etching gas (generally a mixed gas) is introduced into the chamber 10 from the processing gas supply unit 74 at a predetermined flow rate, and the pressure in the chamber 10 is set to a set value by the exhaust device 24. Further, the first and second high frequency power supplies 28 and 80 are turned on to output the first high frequency (13.56 MHz) and the second high frequency (60 MHz) at predetermined powers, respectively, and these high frequencies are output to the RF cables 30 and 82. The susceptor (lower electrode) 12 and the shower head (upper electrode) 64 are supplied to the susceptor (lower electrode) 12 and the power supply rods 34 and 86, respectively. Further, the switch 46 is turned on, and the heat transfer gas (He gas) is confined in the contact interface between the electrostatic chuck 38 and the semiconductor wafer W by the electrostatic adsorption force. Then, while supplying cooling water adjusted to a constant temperature from the chiller unit to the refrigerant passage 60 in the susceptor 12, the heater power sources 58 (IN) and 58 (OUT) are turned on to turn on the inner heating element 40 (IN ) And the outer heating element 40 (OUT) are heated by independent Joule heat, and the temperature or temperature distribution on the upper surface of the susceptor 12 is controlled to a set value. The etching gas discharged from the shower head 64 is turned into plasma by high-frequency discharge between the electrodes 12 and 64, and the film on the main surface of the semiconductor wafer W is etched into a predetermined pattern by radicals and ions generated by the plasma. .

この容量結合型プラズマエッチング装置は、シャワーヘッド64に60MHzというプラズマ生成に適した比較的高い周波数の第2高周波を印加することにより、プラズマを好ましい解離状態で高密度化し、より低圧の条件下でも高密度プラズマを形成することができる。それと同時に、サセプタ12に13.56MHzというイオン引き込みに適した比較的低い周波数の第1高周波を印加することにより、サセプタ12上の半導体ウエハWに対して選択性の高い異方性のエッチングを施すことができる。なお、通常、第2高周波には40MHz以上の任意の周波数を使用することができる。   This capacitively coupled plasma etching apparatus applies a relatively high frequency second high frequency suitable for plasma generation of 60 MHz to the shower head 64 to increase the density of the plasma in a preferable dissociated state, and even under lower pressure conditions. High density plasma can be formed. At the same time, a highly selective anisotropic etching is performed on the semiconductor wafer W on the susceptor 12 by applying a first high frequency of 13.56 MHz, which is a relatively low frequency suitable for ion attraction, to the susceptor 12. be able to. Normally, any frequency of 40 MHz or higher can be used for the second high frequency.

また、この容量結合型プラズマエッチング装置においては、サセプタ12にチラーの冷却とヒータの加熱を同時に与え、しかもヒータの加熱を半径方向の中心部とエッジ部とで独立に制御するので、高速の温度切換または昇降温が可能であるとともに、温度分布のプロファイルを任意または多様に制御することも可能である。   Further, in this capacitively coupled plasma etching apparatus, chiller cooling and heater heating are simultaneously applied to the susceptor 12, and the heater heating is controlled independently at the central portion and the edge portion in the radial direction. Switching or raising / lowering temperature is possible, and the profile of the temperature distribution can be controlled arbitrarily or in various ways.

次に、図2〜図15につき、この実施形態の主要な特徴部分であるフィルタユニット54(IN),54(OUT)内の構成および作用を説明する。   Next, with reference to FIGS. 2 to 15, the configuration and operation of the filter units 54 (IN) and 54 (OUT), which are the main characteristic portions of this embodiment, will be described.

図2に、サセプタ12に設けられる発熱体40に電力を供給するための給電部の回路構成を示す。この実施形態では、発熱体40の内側発熱線40(IN)および外側発熱線40(OUT)のそれぞれに対して実質的に同一の回路構成を有する個別の給電部を接続し、内側発熱線40(IN)および外側発熱線40(OUT)の発熱量または発熱温度を独立に制御するようにしている。以下の説明では、内側発熱線40(IN)に対する給電部の構成および作用について述べる。外側発熱線40(OUT)に対する給電部の構成および作用も全く同じである。   FIG. 2 shows a circuit configuration of a power feeding unit for supplying power to the heating element 40 provided in the susceptor 12. In this embodiment, individual power feeding units having substantially the same circuit configuration are connected to each of the inner heating wire 40 (IN) and the outer heating wire 40 (OUT) of the heating element 40, and the inner heating wire 40. The heat generation amount or the heat generation temperature of (IN) and the outer heating wire 40 (OUT) are controlled independently. In the following description, the configuration and operation of the power feeding unit with respect to the inner heating wire 40 (IN) will be described. The configuration and operation of the power feeding unit for the outer heating wire 40 (OUT) are exactly the same.

ヒータ電源58(IN)は、たとえばSSRを用いて商用周波数のスイッチング(ON/OFF)動作を行う交流出力型の電源であり、内側発熱体40(IN)と閉ループの回路で接続されている。より詳細には、ヒータ電源58(IN)の一対の出力端子のうち、第1の出力端子は第1の給電ライン(電源線)100(1)を介して内側発熱線40(IN)の第1の端子aに電気的に接続され、第2の出力端子は第2の給電ライン(電源線)100(2)を介して内側発熱線40(IN)の第2の端子bに電気的に接続されている。   The heater power source 58 (IN) is an AC output type power source that performs a commercial frequency switching (ON / OFF) operation using, for example, an SSR, and is connected to the inner heating element 40 (IN) by a closed loop circuit. More specifically, of the pair of output terminals of the heater power supply 58 (IN), the first output terminal is the first of the inner heating line 40 (IN) via the first power supply line (power supply line) 100 (1). The second output terminal is electrically connected to the second terminal b of the inner heating line 40 (IN) via the second power supply line (power supply line) 100 (2). It is connected.

フィルタユニット54(IN)は、第1および第2の給電ライン100(1),100(2)の途中にそれぞれ設けられる第1および第2の電源線フィルタ102(1),102(2)を有している。両電源線フィルタ102(1),102(2)は、回路構成が実質的に同じであり、図示の例では内側発熱線40(IN)側から見てそれぞれ初段のLCローパス・フィルタ104(1),104(2)と次段のLCローパス・フィルタ106(1),106(2)とをはしご形に縦続接続している。   The filter unit 54 (IN) includes first and second power line filters 102 (1) and 102 (2) provided in the middle of the first and second power supply lines 100 (1) and 100 (2), respectively. Have. Both power supply line filters 102 (1) and 102 (2) have substantially the same circuit configuration, and in the illustrated example, the first-stage LC low-pass filter 104 (1) is viewed from the inner heating line 40 (IN) side. ), 104 (2) and LC low-pass filters 106 (1), 106 (2) in the next stage are cascaded in a ladder shape.

より詳細には、初段LCローパス・フィルタ104(1),104(2)は、それぞれ初段コイル108(1),108(2)と初段コンデンサ110(1),110(2)との直列回路で構成されている。初段コイル108(1),108(2)の一方の端子またはフィルタ端子T(1),T(2)は一対の給電導体52(IN)を介して内側発熱線40(IN)の両端子a,bにそれぞれ接続されており、初段コイル108(1),108(2)の他方の端子と接地電位部との間に初段コンデンサ110(1),110(2)がそれぞれ接続されている。   More specifically, the first stage LC low-pass filters 104 (1) and 104 (2) are series circuits of first stage coils 108 (1) and 108 (2) and first stage capacitors 110 (1) and 110 (2), respectively. It is configured. One terminal of the first stage coils 108 (1), 108 (2) or the filter terminals T (1), T (2) are connected to both terminals a of the inner heating wire 40 (IN) via a pair of power supply conductors 52 (IN). , B, and first stage capacitors 110 (1), 110 (2) are respectively connected between the other terminals of the first stage coils 108 (1), 108 (2) and the ground potential portion.

次段LCローパス・フィルタ106(1),106(2)は、次段コイル112(1),112(2)と次段コンデンサ114(1),114(2)との直列回路で構成されている。次段コイル112(1),112(2)の一方の端子は初段コイル108(1),108(2)と初段コンデンサ110(1),110(2)との間の接続点m(1),m(2)にそれぞれ接続され、次段コイル112(1),112(2)の他方の端子と接地電位部との間に次段コンデンサ114(1),114(2)がそれぞれ接続されている。そして、次段コイル112(1),112(2)と次段コンデンサ114(1),114(2)との間の接続点n(1),n(2)は,電気ケーブル(ペアケーブル)56(IN)を介してヒータ電源58(IN)の第1および第2の出力端子にそれぞれ接続されている。   The next-stage LC low-pass filters 106 (1) and 106 (2) are configured by a series circuit of the next-stage coils 112 (1) and 112 (2) and the next-stage capacitors 114 (1) and 114 (2). Yes. One terminal of the next stage coils 112 (1) and 112 (2) is a connection point m (1) between the first stage coils 108 (1) and 108 (2) and the first stage capacitors 110 (1) and 110 (2). , M (2), and next stage capacitors 114 (1) and 114 (2) are connected between the other terminals of the next stage coils 112 (1) and 112 (2) and the ground potential part, respectively. ing. The connection points n (1) and n (2) between the next stage coils 112 (1) and 112 (2) and the next stage capacitors 114 (1) and 114 (2) are electric cables (pair cables). The heater power supply 58 (IN) is connected to the first and second output terminals of the heater power supply 58 (IN) via 56 (IN), respectively.

かかる構成の給電部において、ヒータ電源58(IN)より出力される電流は、正極性のサイクルでは、第1の給電ライン100(1)つまり電気ケーブル56(IN)、次段コイル112(1),初段コイル108(1)および給電導体52(IN)を通って一方の端子aから内側発熱線40(IN)に入り、内側発熱線40(IN)の各部で通電によるジュール熱を発生させ、他方の端子bから出た後は、第2の給電ライン100(2)つまり給電導体52(IN)、初段コイル108(2)、次段コイル112(2)および電気ケーブル56(IN)を通って帰還する。負極性のサイクルでは、同じ回路を上記と逆方向に電流が流れる。このヒータ交流出力の電流は商用周波数であるため、初段コイル108(1),108(2)および次段コイル112(1) ,112(2)におけるインピーダンスまたは電圧降下は無視できるほど小さく、また初段コンデンサ110(1),110(2)および次段コンデンサ114(1),114(2)を通ってアースへ抜ける漏れ電流も無視できるほど少ない。   In the power supply unit configured as described above, the current output from the heater power supply 58 (IN) is the first power supply line 100 (1), that is, the electric cable 56 (IN), and the next coil 112 (1) in the positive polarity cycle. , Through the first stage coil 108 (1) and the feed conductor 52 (IN), enter the inner heating wire 40 (IN) from one terminal a, and generate Joule heat by energization at each part of the inner heating wire 40 (IN). After exiting from the other terminal b, it passes through the second feed line 100 (2), that is, the feed conductor 52 (IN), the first stage coil 108 (2), the next stage coil 112 (2), and the electric cable 56 (IN). And return. In the negative cycle, a current flows through the same circuit in the opposite direction. Since the heater AC output current is a commercial frequency, the impedance or voltage drop in the first stage coils 108 (1) and 108 (2) and the next stage coils 112 (1) and 112 (2) is negligibly small. The leakage current that escapes to the ground through the capacitors 110 (1) and 110 (2) and the next stage capacitors 114 (1) and 114 (2) is negligibly small.

この実施形態における特徴の1つは、初段LCローパス・フィルタ104(1),104(2)の初段コイル108(1),108(2)が発熱防止の観点より空芯コイルからなり、設置スペース(特に縦方向スペース)のコンパクト化のために好ましくは図4に示すように電気的に直列接続された複数個たとえば2個の空芯コイル単体[A(1),B(1)]、[A(2)、B(2)]でそれぞれ構成されていることである。そして、更なる特徴は、それら複数個の空芯コイル単体[A(1),B(1)]、[A(2)、B(2)]が図5〜図8に示すようなコイル巻線構造でフィルタユニット54(IN)に設けられていることである。   One of the features of this embodiment is that the first stage coils 108 (1) and 108 (2) of the first stage LC low-pass filters 104 (1) and 104 (2) are air core coils from the viewpoint of preventing heat generation, and the installation space. In order to reduce the size (especially in the vertical space), preferably a plurality of, for example, two air-core coils [A (1), B (1)], [ A (2), B (2)]. A further feature is that the plurality of single air-core coils [A (1), B (1)], [A (2), B (2)] are coiled as shown in FIGS. The filter unit 54 (IN) has a line structure.

図4に示すように、第1の給電ライン100(1)の初段LCローパス・フィルタ104(1)における初段コイル108(1)を構成する2個の空芯コイル単体A(1),B(1)は、内側発熱線40(IN)側から見て電気的にこの順序で直列に接続されており、空芯コイル単体A(1)が最も初段の位置つまりフィタル端子T(1)に電気的に最も近い位置にある。また、第2の給電ライン100(2)の初段LCローパス・フィルタ104(2) における初段コイル108(2)を構成する2個の空芯コイル単体A(2),B(2)も、内側発熱線40(IN)側から見て電気的にこの順序で直列に接続されており、空芯コイル単体A(2)が最も初段の位置つまりフィタル端子T(1)に電気的に最も近い位置にある。   As shown in FIG. 4, two air-core coils A (1) and B (1) constituting the first-stage coil 108 (1) in the first-stage LC low-pass filter 104 (1) of the first feed line 100 (1). 1) is electrically connected in series in this order when viewed from the inner heating wire 40 (IN) side, and the air-core coil unit A (1) is electrically connected to the first stage position, that is, to the physical terminal T (1). In the nearest position. The two air-core coils A (2) and B (2) constituting the first-stage coil 108 (2) in the first-stage LC low-pass filter 104 (2) of the second feeder line 100 (2) are also arranged on the inner side. When viewed from the heating wire 40 (IN) side, they are electrically connected in series in this order, and the air-core coil unit A (2) is the closest position to the first stage, that is, the electrical terminal T (1). It is in.

図5および図6において、フィルタユニット54(IN)は、導電板からなる箱状のカバーまたはケーシング120を有しており、このケーシング120にフィルタ構成部品の全部を収容している。特に、初段コイル108(1),108(2)をそれぞれ構成する2個の空芯コイル単体[A(1),B(1)]、[A(2)、B(2)]にケーシング内のスペースの大部分が充てられ、初段コンデンサ110(1),110(2)および次段LCローパス・フィルタ106(1),106(2)は片隅の小さなスペースに配置されている。ケーシング120の材質としては、磁気的遮蔽能力の高くて防錆に優れた比透磁率の高いステンレス鋼が好適である。   5 and 6, the filter unit 54 (IN) has a box-shaped cover or casing 120 made of a conductive plate, and the casing 120 accommodates all the filter components. In particular, the two air-core coils constituting the first stage coils 108 (1) and 108 (2) respectively [A (1), B (1)], [A (2), B (2)] The first stage capacitors 110 (1) and 110 (2) and the next stage LC low pass filters 106 (1) and 106 (2) are arranged in a small space at one corner. As a material of the casing 120, stainless steel having high magnetic shielding ability and excellent rust prevention and high relative permeability is suitable.

各々の空芯コイル単体[A(1),B(1)]、[A(2)、B(2)]は、ヒータ電源52(IN)から内側発熱線40(IN)に十分大きな(たとえば30Aの)電流を流す給電線の機能に加えて、発熱(パワーロス)を防ぐ観点からフェライト等の磁芯を持たずに空芯で非常に大きなインダクタンスを得るために、太いコイル線とこれまでの常識に反するような大きさのコイルサイズ(たとえば直径22〜45mm、長さ150〜250mm)を有している。   Each single-core coil [A (1), B (1)], [A (2), B (2)] is sufficiently large from the heater power supply 52 (IN) to the inner heating wire 40 (IN) (for example, In order to obtain a very large inductance with an air core without having a magnetic core such as ferrite from the viewpoint of preventing heat generation (power loss) in addition to the function of a power supply line for flowing current (30A), It has a coil size (e.g., a diameter of 22 to 45 mm, a length of 150 to 250 mm) that is contrary to common sense.

この実施形態では、ケーシング120内に2個の空芯コイル単体[A(1),B(1)]、[A(2)、B(2)]が全体としてスペース的にも機能的にも効率的に取り付けられている。より詳細には、第1および第2の給電ライン100(1),100(2)の第1段空芯コイル単体A(1),A(2)同士が、ケーシング120の周回方向の一方の側面に寄って立設された絶縁体たとえば樹脂からなる円筒または円柱状のボビン114Aに同心状に装着されている。   In this embodiment, two single air-core coils [A (1), B (1)], [A (2), B (2)] in the casing 120 as a whole are both spatially and functionally. Installed efficiently. More specifically, the first stage air-core coils A (1) and A (2) of the first and second power supply lines 100 (1) and 100 (2) are connected to each other in the circumferential direction of the casing 120. It is mounted concentrically on a cylindrical or columnar bobbin 114A made of an insulator, such as a resin, standing up close to the side surface.

ここで、両空芯コイル単体A(1),A(2)相互間の巻線構造が特徴的である。すなわち、両空芯コイル単体A(1),A(2)をそれぞれ構成するコイル導線が、共通のボビン114Aの外周面に沿って図7に示すようにボビン軸方向に重なり合って並進しながら等しい巻線長で螺旋状に巻かれている。両空芯コイル単体A(1),A(2)のそれぞれのコイル導線は、図8に示すように、好ましくは同一の断面積を有する薄板または平角の銅線からなり、両者間の短絡を防ぐために、片方の空芯コイル単体A(2)のコイル導線を絶縁被覆たとえばテフロン(登録商標)チューブ120で覆っている。   Here, the winding structure between the two air-core coils alone A (1) and A (2) is characteristic. That is, the coil conductors constituting the air-core coils A (1) and A (2) are equal to each other while being translated along the outer peripheral surface of the common bobbin 114A so as to overlap in the bobbin axial direction as shown in FIG. It is wound spirally with the winding length. As shown in FIG. 8, the coil conductors of both air-core coils alone A (1) and A (2) are preferably made of a thin plate or a flat copper wire having the same cross-sectional area. In order to prevent this, the coil conductor of one air-core coil unit A (2) is covered with an insulating coating such as a Teflon (registered trademark) tube 120.

一方、両給電ライン100(1),100(2)の第2段空芯コイル単体B(1),B(2)同士は、ケーシング120内の略中心部に立設された別の支持軸114Bに同心状に装着されている。両空芯コイル単体B(1),B(2) 相互間の巻線構造も、上記した両空芯コイル単体A(1),A(2)相互間の巻線構造と同じであり、それぞれのコイル導線が共通のボビン114Bの外周面に沿ってボビン軸方向に重なり合って並進しながら等しい巻線長で螺旋状に巻かれている。   On the other hand, the second-stage air-core coils B (1) and B (2) of the two power supply lines 100 (1) and 100 (2) are separated from each other by another support shaft that is erected substantially at the center in the casing 120. 114B is mounted concentrically. The winding structure between both air core coils B (1) and B (2) is the same as the winding structure between both air core coils A (1) and A (2). The coil conductors are spirally wound with the same winding length while overlapping and translating along the bobbin axial direction along the outer peripheral surface of the common bobbin 114B.

図6に示すように、第1段空芯コイル単体A(1),A(2)の上端にフィルタ端子T(1),T(2)が取り付けられ、第1段空芯コイル単体A(1),A(2)と第2段空芯コイル単体B(1),B(2)とは下端側でコネクタ導体122を介して結線されている。また、第2段空芯コイル単体B(1),B(2)と初段コンデンサ110(1),110(2)とは上端側でコネクタ導体124を介して結線されている。コネクタ導体122,124は、各コイル単体を構成するコイル導線をそのまま利用してもよい。   As shown in FIG. 6, filter terminals T (1), T (2) are attached to the upper ends of the first-stage air-core coils A (1), A (2), and the first-stage air-core coils A ( 1), A (2) and the second stage air-core coil unit B (1), B (2) are connected via a connector conductor 122 on the lower end side. Also, the second stage air-core coils B (1), B (2) and the first stage capacitors 110 (1), 110 (2) are connected via the connector conductor 124 at the upper end side. For the connector conductors 122 and 124, coil conductors constituting each coil unit may be used as they are.

上記のように、この実施形態では、共通のボビンに装着される2系統の空芯コイルの間ではコイル巻線の螺旋の向きが同じである。すなわち、ボビン114Aに一緒に装着される第1系統つまり第1の給電ライン100(2)の第1段空芯コイル単体A(1)と第2系統つまり第2の給電ライン100(2)の第1段空芯コイル単体A(2)とは、それらを構成するコイル巻線の螺旋の向きが同じである。これにより、両空芯コイル単体A(1),A(2)には、サセプタ12から内側発熱線40(IN)および給電導体52(IN)を通って伝搬してきた2つの給電ライン上の高周波電流が同じ螺旋の向きで同方向に流れる。その際、つまり両空芯コイル単体A(1),A(2)で同時に高周波電流が流れると、両コイル単体をそれぞれ貫く磁束が同じ方向を向くという関係があり、両空芯コイル単体A(1),A(2)の間に結合定数が正の相互インダクタンスが得られる。同様に、ボビン114Bに一緒に装着される第2段空芯コイル単体B(1),B(2)の間でも、それらを構成するコイル巻線の螺旋の向きが同じであり、結合定数が正の相互インダクタンスが得られる。   As described above, in this embodiment, the spiral direction of the coil winding is the same between the two air-core coils mounted on the common bobbin. That is, the first stage air-core coil unit A (1) of the first system or the first power supply line 100 (2) and the second system or the second power supply line 100 (2) mounted together on the bobbin 114A. The direction of the spiral of the coil winding constituting them is the same as that of the first stage air-core coil unit A (2). As a result, both the air-core coils alone A (1) and A (2) have a high frequency on the two power supply lines propagating from the susceptor 12 through the inner heating wire 40 (IN) and the power supply conductor 52 (IN). Current flows in the same direction with the same spiral direction. In this case, that is, when a high-frequency current flows simultaneously in both air-core coils alone A (1) and A (2), there is a relationship that the magnetic fluxes penetrating both coils are directed in the same direction. A mutual inductance with a positive coupling constant is obtained between 1) and A (2). Similarly, between the second stage air-core coils B (1) and B (2) mounted together on the bobbin 114B, the direction of the spiral of the coil winding constituting them is the same, and the coupling constant is A positive mutual inductance is obtained.

さらに、共通のボビンに装着される2系統の空芯コイル同士の間では、コイル径および巻線長が等しい。すなわち、ボビン114Aに装着される第1段の両空芯コイル単体A(1),A(2)は、同一材質および同一サイズ(太さ、長さ)の導線からなり、どちらもボビン114Aの外径で規定されるコイル径を有している。そして、両空芯コイル単体A(1),A(2)は、それぞれのコイル導線がボビン軸方向で交互に重なり合っている。ボビン114Bに装着される第2段の両空芯コイル単体B(1),B(2)も、同一材質および同一サイズ(太さ、長さ)の導線からなり、どちらもボビン114Bの外径で規定されるコイル径を有していて、それぞれのコイル導線がボビン軸方向で交互に重なり合っている。   Further, the coil diameter and the winding length are equal between the two systems of air-core coils mounted on a common bobbin. That is, the first stage air-core coils A (1) and A (2) mounted on the bobbin 114A are made of conducting wires of the same material and the same size (thickness and length), both of which are bobbins 114A. It has a coil diameter defined by the outer diameter. In addition, in each of the air-core coils A (1) and A (2), the coil conductors are alternately overlapped in the bobbin axis direction. The second-stage air core coils B (1) and B (2) mounted on the bobbin 114B are also made of the same material and the same size (thickness and length), both of which are the outer diameter of the bobbin 114B. The coil conductors are alternately overlapped in the bobbin axis direction.

かかるコイル巻線構造においては、第1段の両空芯コイル単体A(1),A(2)の間で、自己インダクタンスが互いに等しく、かつ最大の相互インダクタンスが得られる。同様に、第2段の両空芯コイル単体B(1),B(2)の間でも、自己インダクタンスが互いに等しく、かつ最大の相互インダクタンスが得られる。このことは、後述するように、フィルタユニット120におけるRF電力損失を低減するうえで、さらにはRFパワー損失の機差を低減するうえで重要である。   In such a coil winding structure, the self-inductance is equal to each other and the maximum mutual inductance is obtained between the first-stage air-core coils A (1) and A (2). Similarly, the self-inductance is equal to each other and the maximum mutual inductance is obtained between the second stage air-core coils B (1) and B (2). As will be described later, this is important in reducing the RF power loss in the filter unit 120 and further reducing the difference in RF power loss.

さらに、この実施形態では、水平方向で相隣接するボビン114A,114Bの間ではコイル巻線の螺旋の向きを各自のコイル中心部に発生する軸方向の磁界の向きが反対になるようにしている。たとえば、空芯コイル単体A(1),A(2)の中を磁力線が軸方向に上から下に貫く時は、隣の空芯コイル単体B(1),B(2)の中を磁力線が軸方向に下から上に貫くようにする。これにより、直列に接続されている第1段空芯コイル単体A(1)と第2段空芯コイル単体B(1)との間および第1段空芯コイル単体A(2)と第2段空芯コイル単体B(2)との間では、高周波の電流が空間的には反対の螺旋の向きで逆方向に流れるという関係があり、これによりボビン114A側のコイル単体A(1),A(2)とボビン114B側のコイル単体B(1),B(2)との間でも結合定数が正の相互インダクタンスが得られる。このことも、フィルタユニット120におけるRF電力損失を低減するのに寄与している。   Further, in this embodiment, between the bobbins 114A and 114B adjacent to each other in the horizontal direction, the direction of the spiral of the coil winding is made opposite to the direction of the axial magnetic field generated at the center of each coil. . For example, when the magnetic field lines penetrate from the top to the bottom in the axial direction in the air core coils A (1) and A (2), the magnetic field lines in the adjacent air core coils B (1) and B (2). Pierce from bottom to top in the axial direction. As a result, the first stage air-core coil unit A (1) and the second stage air-core coil unit B (1) connected in series and the first stage air-core coil unit A (2) and the second stage There is a relationship in which a high-frequency current flows in the opposite direction in the direction of the opposite spiral in space with the single-stage air-core coil unit B (2). A mutual inductance having a positive coupling constant can also be obtained between A (2) and the single coil B (1), B (2) on the bobbin 114B side. This also contributes to reducing the RF power loss in the filter unit 120.

このように、ケーシング120内に収容される空芯コイル単体[A(1),B(1)]、[A(2)、B(2)]が大きな自己インダクタスと極大の相互インダクタンスを有することにより、それらの空芯コイル単体で構成される初段コイル108(1),108(2)において5μH以上の合成インダクタンスを容易に実現することができる。   Thus, the air-core coils alone [A (1), B (1)], [A (2), B (2)] housed in the casing 120 have a large self-inductance and a maximum mutual inductance. Thus, a combined inductance of 5 μH or more can be easily realized in the first stage coils 108 (1) and 108 (2) constituted by these air-core coils alone.

なお、本発明においては、RF電力損失を極力少なくする観点から、特に第1段の空芯コイル単体A(1),A(2)が大きなインダクタンスを有することが好ましい。このため、図6に示すように、第1段の空芯コイル単体A(1),A(2)の巻線数を後段の空芯コイル単体B(1),B(2)の巻線数よりも多くしている。   In the present invention, from the viewpoint of reducing the RF power loss as much as possible, it is particularly preferable that the first stage air-core coils A (1) and A (2) have a large inductance. For this reason, as shown in FIG. 6, the number of windings of the first stage air-core coil unit A (1), A (2) is set to the number of windings of the subsequent stage air-core coil unit B (1), B (2). There are more than numbers.

また、初段コイル108(1),108(2)は、実際には、当然のことながら浮遊容量と損失分(抵抗)を有している。浮遊容量を極力小さくすることも、初段コイル108の電力損失を低減するうえで重要になる。かかる観点から、この実施形態では、初段コイル108(1),108(2)を構成する空芯コイル単体[A(1),B(1)]、[A(2)、B(2)]を全てケーシング120の内壁面(接地電位面)から10mm以上離しており、これによって初段コイル108(1),108(2)と接地電位部間の合成浮遊容量つまり合成対地浮遊容量を30pF以下に抑えるようにしている。   The first stage coils 108 (1) and 108 (2) actually have stray capacitance and loss (resistance) as a matter of course. It is important to reduce the stray capacitance as much as possible in order to reduce the power loss of the first stage coil 108. From this point of view, in this embodiment, the air-core coils constituting the first stage coils 108 (1), 108 (2) alone [A (1), B (1)], [A (2), B (2)] Are separated from the inner wall surface (ground potential surface) of the casing 120 by 10 mm or more, so that the combined stray capacitance between the first stage coils 108 (1) and 108 (2) and the ground potential portion, that is, the combined ground stray capacitance is 30 pF or less. I try to suppress it.

なお、多段接続の空芯コイル単体[A(1),B(1)]、[A(2)、B(2)]のそれぞれのインダクタンスを足し合わせた総和インダクタンスが同じ値の場合は、第1段の空芯コイル単体A(1),A(2)の巻数が多いほど、全体の対地浮遊容量は小さくなる。また、多段接続の空芯コイル単体[A(1),B(1)]、[A(2)、B(2)]のそれぞれの対地浮遊容量を足し合わせた総和対地浮遊容量が同じ値の場合は、第1段の空芯コイル単体A(1),A(2)の浮遊容量が小さいほど全体の対地浮遊容量は小さくなる。このことは、本発明者がシミュレーションおよび実験で確認している。   If the sum of the inductances of multi-stage connected air-core coils [A (1), B (1)], [A (2), B (2)] is the same, The larger the number of turns of a single air-core coil unit A (1), A (2), the smaller the total ground capacitance. In addition, the total ground floating capacity of the air core coil unit [A (1), B (1)], [A (2), B (2)] of the multi-stage connection is the same. In this case, the smaller the stray capacitance of the first stage air-core coils A (1) and A (2) is, the smaller the total stray capacitance is. This has been confirmed by the present inventors through simulations and experiments.

上記のように、第1段の空芯コイル単体A(1),A(2)の巻線を多くすること、あるいはそれらの対地浮遊容量を小さくすることが、初段コイル108(1),108(2)全体の合成対地浮遊容量を小さくするうえで最も効果が大きい。その意味では、たとえば、第1段の空芯コイル単体A(1),A(2)とケーシング120との間に特に大きな離間距離を設定するのが好ましい。あるいは、第1段の空芯コイル単体A(1),A(2)の巻数を後段の空芯コイル単体B(1)、B(2)の巻数よりもできるだけ多くするのが好ましい。   As described above, increasing the number of windings of the first stage air-core coils A (1) and A (2), or reducing their ground stray capacitance, makes the first stage coils 108 (1), 108 (2) It is most effective in reducing the total synthetic ground capacitance. In that sense, for example, it is preferable to set a particularly large separation distance between the first-stage air-core coils A (1), A (2) and the casing 120, for example. Alternatively, it is preferable that the number of turns of the first-stage air core coils A (1) and A (2) be as large as possible than the number of turns of the subsequent air-core coils B (1) and B (2).

図5および図6に示すように、第2段空芯コイル単体B(1),B(2)と近接してケーシング120の側壁にたとえば樹脂製のボックス126が取付されており、このボックス126の中に次段LCローパス・フィルタ106(1),106(2)の全部が収容され、そのボックス126の下に初段コンデンサ110(1),110(2)が配置されている。第2段空芯コイル単体B(1),B(2)とボックス126との間には電磁シールドを兼ねる接地電位の導体板128が設けられ、この導体板128上に初段コンデンサ110(1),110(2)が実装されている。   As shown in FIGS. 5 and 6, a box 126 made of resin, for example, is attached to the side wall of the casing 120 in the vicinity of the second stage air-core coils B (1) and B (2). The next-stage LC low-pass filters 106 (1) and 106 (2) are all housed in the interior, and the first-stage capacitors 110 (1) and 110 (2) are arranged below the box 126. Between the second stage air-core coil unit B (1), B (2) and the box 126, a ground potential conductor plate 128 serving also as an electromagnetic shield is provided, and the first stage capacitor 110 (1) is provided on the conductor plate 128. 110 (2) are implemented.

この実施形態のプラズマエッチング装置においては、第1の高周波電源28よりサセプタ12に印加された高周波の一部が内側発熱体40(IN)から第1および第2の給電ライン100(1),100(2)を伝ってフィルタ回路102(1),102(2)に入ってくる。フィルタ回路102(1),102(2)に入った高周波の電流は初段LCローパス・フィルタ104(1),104(2)でたとえば1/10以下まで減衰し、次段LCローパス・フィルタ106(1),106(2)に流れ込む高周波電流は非常に小さい。このため、次段コイル112(1),112(2)の電力損失は殆ど無視できるほどであり、次段コイル112(1),112(2)を小型の磁芯入りコイルで構成することもできる。もっとも、次段コイル112(1),112(2)がこれに近接する第2段空芯コイル単体B(1),B(2)と磁気的に結合するのは望ましくないので、導体板128で遮蔽している。この導体板128もケーシング120と同じ材質のものでよい。   In the plasma etching apparatus of this embodiment, a part of the high frequency applied from the first high frequency power source 28 to the susceptor 12 is transmitted from the inner heating element 40 (IN) to the first and second power supply lines 100 (1), 100. The signal passes through (2) and enters the filter circuits 102 (1) and 102 (2). The high-frequency current that has entered the filter circuits 102 (1) and 102 (2) is attenuated to, for example, 1/10 or less by the first-stage LC low-pass filters 104 (1) and 104 (2), and the next-stage LC low-pass filter 106 ( The high-frequency current flowing into 1) and 106 (2) is very small. For this reason, the power loss of the next-stage coils 112 (1) and 112 (2) is almost negligible, and the next-stage coils 112 (1) and 112 (2) may be configured with small magnetic core-containing coils. it can. However, it is not desirable that the next stage coils 112 (1) and 112 (2) be magnetically coupled to the second stage air core coils B (1) and B (2) adjacent to the next stage coils 112 (1) and 112 (2). It is shielded with. The conductor plate 128 may be made of the same material as the casing 120.

上記のように、サセプタ12側から給電ライン100(1),100(2)を伝ってフィルタ回路102(1),102(2)に入った高周波の殆どが初段LCローパス・フィルタ104(1),104(2)で減衰して消失し、それに伴ってフィルタ回路102(1),102(2)内のRF電力損失の殆どが初段LCローパス・フィルタ104(1),104(2)で生じる。   As described above, most of the high-frequency waves that enter the filter circuits 102 (1) and 102 (2) from the susceptor 12 side through the feed lines 100 (1) and 100 (2) are first-stage LC low-pass filters 104 (1). , 104 (2) attenuates and disappears, and accordingly, most of the RF power loss in the filter circuits 102 (1), 102 (2) occurs in the first-stage LC low-pass filters 104 (1), 104 (2). .

本発明者は、この実施形態のプラズマエッチング装置において、初段コイル108(1),108(2)の合成インダクタンス(L)および合成対地浮遊容量(C)をそれぞれ横軸および縦軸にとって、フィルタ回路102(1),102(2)で生じるRF電力損失の全高周波パワー(高周波電源28の出力パワー)に占める割合つまりフィルタパワー損失率(%)をシミュレーションで求めたところ、図9に示すような等高線図が得られた。なお、上記合成インダクタンス(L)および合成対地浮遊容量(C)は、発熱体40側から見たときの初段コイル108(1),108(2)の見掛けの合成インダクタンスおよび合成対地浮遊容量である。   In the plasma etching apparatus of this embodiment, the present inventor uses the combined inductance (L) and combined ground floating capacitance (C) of the first stage coils 108 (1) and 108 (2) as the horizontal axis and the vertical axis, respectively. The ratio of the RF power loss generated in 102 (1) and 102 (2) to the total high frequency power (the output power of the high frequency power supply 28), that is, the filter power loss rate (%), is obtained by simulation as shown in FIG. A contour map was obtained. The combined inductance (L) and the combined ground stray capacitance (C) are the apparent combined inductance and combined ground stray capacitance of the first stage coils 108 (1) and 108 (2) when viewed from the heating element 40 side. .

図9に示すように、インダクタンス(L)の値が大きいほど、また浮遊容量(C)の値が小さいほど、フィルタパワー損失率(%)が小さくなり、Lが5μH以上でCが30pF以下の領域(点線枠で示す領域)ではL,Cの値が変動してもフィルタパワー損失率(%)は必ず4%未満に収まることがわかる。一方、上記領域の外では、フィルタパワー損失率(%)を4%未満に収めることが困難または不可能であるだけでなく、LまたはCの小さな変化に対してフィルタパワー損失率(%)が大きく変化する。   As shown in FIG. 9, the larger the value of inductance (L) and the smaller the value of stray capacitance (C), the smaller the filter power loss rate (%), and L is 5 μH or more and C is 30 pF or less. It can be seen that the filter power loss rate (%) is always less than 4% even if the values of L and C fluctuate in the region (the region indicated by the dotted line frame). On the other hand, outside of the above region, it is not only difficult or impossible to keep the filter power loss rate (%) below 4%, but also the filter power loss rate (%) with respect to small changes in L or C. It changes a lot.

ところで、一般のプラズマエッチングにおいて、プロセス性能の代表的な指標であるエッチングレートの再現性許容値はばらつきが大体2%以下とされており、そのためにはフィルタパワー損失率(%)がその2倍以下つまり大体4%以下でなければならないとされている。したがって、各初段コイル108(1),108(2)のインダクタンス(L)が5μH以上で浮遊容量(C)が30pF以下であれば、エッチングレートの再現性許容値を確実にクリアすることができる。   By the way, in general plasma etching, the tolerance of the reproducibility of the etching rate, which is a typical index of process performance, has a variation of approximately 2% or less, and for that purpose, the filter power loss rate (%) is twice that. In other words, it should be less than 4%. Therefore, if the inductance (L) of each of the first-stage coils 108 (1) and 108 (2) is 5 μH or more and the stray capacitance (C) is 30 pF or less, the etching rate reproducibility tolerance can be surely cleared. .

この実施形態においては、フィルタユニット54(IN)を上述したような構成とすることにより、かかるL,Cの数値条件を満たすことができる。特に、初段LCローパス・フィルタ104(1),104(2) では、共通のボビン114A,114Bにそれぞれ装着される一対の空芯コイル単体[A(1),A(2)],[B(1),B(2)]の間で、自己インダクタンスが等しく、相互インダクタンスが最大になるようなコイル巻線構造が採られている。   In this embodiment, the filter unit 54 (IN) is configured as described above to satisfy the numerical conditions of L and C. In particular, in the first stage LC low-pass filters 104 (1) and 104 (2), a pair of air-core coils alone [A (1), A (2)], [B ( 1), B (2)], a coil winding structure is employed in which the self-inductance is equal and the mutual inductance is maximized.

本願発明者は、この実施形態のプラズマエッチング装置において、第1の給電ライン100(1)の初段コイル108(1)と第2の給電ライン100(2)の初段コイル108(2)との間で巻線長の比を0.6〜1.2の範囲内で変えた場合の両コイル108(1),108(2)の合成インピーダンス(Z)および実抵抗成分(R)を等価回路のシミュレーションで求めたところ、図10〜図15に示すような結果が得られた。   In the plasma etching apparatus of this embodiment, the inventor of the present application provides a gap between the first stage coil 108 (1) of the first power supply line 100 (1) and the first stage coil 108 (2) of the second power supply line 100 (2). And the combined impedance (Z) and actual resistance component (R) of both coils 108 (1) and 108 (2) when the winding length ratio is changed within the range of 0.6 to 1.2. As a result of simulation, results as shown in FIGS. 10 to 15 were obtained.

このシミュレーション結果から分かることは、巻線長比が1の場合とそれ以外の場合とでは実抵抗成分(R)の周波数特性に顕著な差異があることである。すなわち、巻線長比が1以外つまり0.6(図10B)、0.8(図11)、0.9(図12)、1.1(図14)、1.2(図15)の場合には、一様に9MHz付近で実抵抗成分(R)が角(つの)状に異常増大する特性(Q)がみられるのに対して、巻線長比が1の場合(図13)はそのような実抵抗成分(R)の異常増大(Q)が全然みられない。もっとも、巻線長比が1より遠ざかるほど9MHz付近における実抵抗成分(R)の異常増大(Q)の度合いが大きくなることから、巻線長比が1に近づくほどそのような異常増大(Q)が次第に減少するものと考えられる。また、巻線長比が1以外の場合で実抵抗成分(R)の異常増大(Q)が現れる周波数領域は、図示の例では9MHz付近であるが、周囲の他の部品の構成やそれらの周波数特性に応じて変動すること、つまり機差があることも本発明者は実験等で確認している。   It can be seen from the simulation results that there is a significant difference in the frequency characteristics of the actual resistance component (R) between the case where the winding length ratio is 1 and the other cases. That is, the winding length ratio is other than 1, that is, 0.6 (FIG. 10B), 0.8 (FIG. 11), 0.9 (FIG. 12), 1.1 (FIG. 14), 1.2 (FIG. 15). In the case, the characteristic (Q) in which the actual resistance component (R) abnormally increases in the shape of a square (n) uniformly in the vicinity of 9 MHz is seen, whereas the winding length ratio is 1 (FIG. 13). No such abnormal increase (Q) of the actual resistance component (R) is observed. However, the degree of abnormal increase (Q) of the actual resistance component (R) in the vicinity of 9 MHz increases as the winding length ratio becomes farther than 1, so that the abnormal increase (Q ) Will gradually decrease. In addition, in the example shown in the figure, the frequency region where the abnormal increase (Q) of the actual resistance component (R) appears when the winding length ratio is other than 1 is around 9 MHz. The present inventor has also confirmed through experiments and the like that the frequency characteristics vary, that is, there is a machine difference.

なお、上記シミュレーションの周波数特性(図10〜図15)において、巻線長比が如何なる値でも一様に16MHz付近で実抵抗成分(R)が角(つの)状に増大するのは両コイル108(1),108(2)が並列共振特性を持つための当然の現象であり、不定(異常)な特性ではない。   In the frequency characteristics of the simulation (FIGS. 10 to 15), the actual resistance component (R) increases in a square shape around 16 MHz regardless of the winding length ratio. This is a natural phenomenon for (1) and 108 (2) to have parallel resonance characteristics, and not indefinite (abnormal) characteristics.

フィルタユニット54(IN)内の初段コイル108(1),108(2)において実抵抗成分(R)の周波数特性に上記のような機差を伴う不定な異常増大(Q)がみられる場合は、フィルタパワー損失率が増大する方向で不定に変動し、プロセス性能の再現性が低下する。しかるに、この実施形態では、上記のように初段コイル108(1),108(2)において巻線長比1の条件を安定確実に満たすコイル巻線構造を採っているので、実抵抗成分(R)の周波数特性に不定な異常増大(Q)が現れるのを確実に防止し、フィルタパワー損失率を許容値以下に抑制して、プロセス性能の再現性を改善することができる。   When the first-stage coils 108 (1) and 108 (2) in the filter unit 54 (IN) have an indefinite abnormal increase (Q) with the above-described machine difference in the frequency characteristics of the actual resistance component (R) The filter power loss rate fluctuates in an indefinite manner, and the process performance reproducibility decreases. However, in this embodiment, since the coil winding structure that stably satisfies the condition of the winding length ratio 1 in the first stage coils 108 (1) and 108 (2) is adopted as described above, the actual resistance component (R ) Can be reliably prevented from appearing in the frequency characteristics, and the filter power loss rate can be suppressed to an allowable value or less to improve the reproducibility of the process performance.

以上、好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その技術思想の範囲内で種々の変形が可能である。   As mentioned above, although preferred embodiment was described, this invention is not limited to the said embodiment, A various deformation | transformation is possible within the range of the technical idea.

たとえば、図16および図17に、本発明によるコイル巻線構造の変形例を示す。図16に示すコイル巻線構造は、2系統のコイルA,Bを共通のボビン114に同一のコイル径で装着し、かつ両コイルA,Bの巻線長比を1にする点では上記実施形態と同じであるが、両コイルA,Bのコイル導線同士がボビン軸方向で交互に重なり合う構成ではなく、両コイルA,B間で最大の相互インダクタンスが得られない。また、図17に示すコイル巻線構造は、2系統のコイルA,Bを共通のボビン114に装着し、かつ両コイルA,Bの巻線長比を1にする点では上記実施形態と同じであるが、両コイルA,Bの径が相違し、しかもそれぞれのコイル導線同士がボビン軸方向で交互に重なり合う構成ではない。このため、両コイルA,Bの自己インダクタンスは同じでなく、相互インダクタンスは最大ではない。   For example, FIGS. 16 and 17 show modifications of the coil winding structure according to the present invention. The coil winding structure shown in FIG. 16 is the above implementation in that two coils A and B are mounted on the common bobbin 114 with the same coil diameter and the winding length ratio of both coils A and B is 1. Although the configuration is the same, the coil conductors of the coils A and B are not configured to alternately overlap in the bobbin axis direction, and the maximum mutual inductance cannot be obtained between the coils A and B. The coil winding structure shown in FIG. 17 is the same as the above embodiment in that two coils A and B are mounted on a common bobbin 114 and the winding length ratio of both coils A and B is 1. However, the diameters of the coils A and B are different from each other, and the coil conductors are not alternately overlapped in the bobbin axis direction. For this reason, the self-inductance of both the coils A and B is not the same, and the mutual inductance is not the maximum.

図16および図17に示すようなコイル巻線構造は、上記実施形態で満たすべき要件の一部を欠くため、実抵抗成分(R)の周波数特性やフィルタパワー損失率ひいてはプロセス性能の再現性を向上させる効果が低減または半減する。   Since the coil winding structure as shown in FIGS. 16 and 17 lacks some of the requirements to be satisfied in the above embodiment, the frequency characteristics of the actual resistance component (R), the filter power loss rate, and thus the process performance reproducibility are improved. The effect of improving is reduced or halved.

また、上記した実施形態のプラズマエッチング装置では、サセプタ12に設ける発熱体40をサセプタ半径方向で内側の発熱線40(IN)と外側の発熱線40(OUT)に2分割したが、非分割または一体型のものも可能であり、その場合はヒータ電源および給電線も1系統で済む。   Further, in the plasma etching apparatus of the above-described embodiment, the heating element 40 provided in the susceptor 12 is divided into the inner heating line 40 (IN) and the outer heating line 40 (OUT) in the radial direction of the susceptor. An integrated type is also possible. In this case, only one heater power source and power supply line are required.

また、上記した実施形態では、フィルタユニット54(IN),54(OUT)において,初段コイル108(1),108(2)をそれぞれ2個の空芯コイル単体[A(1)、B(1)]、[A(2)、B(2)]に分割した。しかし、初段コイル108(1),108(2)をたとえば3個の空芯コイル単体[A(1)、B(1)、C(1)]、[A(2)、B(2)、C(2)]にそれぞれ分割することも可能であり、あるいは1個の空芯コイル単体A(1)、A(2)のみでそれぞれ構成することも可能である。   In the above-described embodiment, in the filter units 54 (IN) and 54 (OUT), the first stage coils 108 (1) and 108 (2) are each made up of two air-core coils alone [A (1), B (1 )], [A (2), B (2)]. However, the first stage coils 108 (1), 108 (2) are, for example, three air core coils alone [A (1), B (1), C (1)], [A (2), B (2), C (2)] can be divided, respectively, or can be constituted by only one air-core coil unit A (1), A (2).

また、フィルタ回路102(1),102(2)の回路構成も種々の変形が可能であり、たとえば、次段のLCローパス・フィルタ106(1),106(2)の後段に第3段のLCローパス・フィルタを縦続接続する構成も可能である。   Also, the circuit configurations of the filter circuits 102 (1) and 102 (2) can be variously modified. For example, a third stage is provided after the LC low-pass filters 106 (1) and 106 (2) of the next stage. A configuration in which LC low-pass filters are cascaded is also possible.

上記実施形態では、プラズマ生成用の第2高周波(60MHz)をシャワーヘッド(上部電極)64に印加したが、第2高周波を第1高周波(13.56MHz)に重畳してサセプタ12に印加する下部2周波印加方式にも本発明は適用可能である。さらには、上部電極64には高周波を印加せずにサセプタ12に第1高周波(13.56MHz)のみを印加する下部1周波印加方式も可能である。また、サセプタ12に印加する第1高周波は13.56MHzに限定されるものでもなく、他の周波数も使用可能であることはもちろんである。フィルタユニット52に用いるケーシング120は、密閉した筐体構造に限らず、一部が開口していても構わない。   In the above-described embodiment, the second high frequency (60 MHz) for plasma generation is applied to the shower head (upper electrode) 64, but the lower portion where the second high frequency is superimposed on the first high frequency (13.56 MHz) and applied to the susceptor 12. The present invention can also be applied to a two-frequency application method. Furthermore, a lower one-frequency application method in which only the first high frequency (13.56 MHz) is applied to the susceptor 12 without applying a high frequency to the upper electrode 64 is also possible. Further, the first high frequency applied to the susceptor 12 is not limited to 13.56 MHz, and other frequencies can be used. The casing 120 used for the filter unit 52 is not limited to a sealed housing structure, and a part thereof may be opened.

上記実施形態は、チャンバ10内のサセプタ12に設けられる発熱体40とチャンバ10の外に設置されるヒータ電源58とを電気的に接続する一対のヒータ給電ライン100(1),ライン100(2)にイオン引き込み用の第1高周波のノイズを減衰させるためのフィルタ回路に係わるものであった。しかし、本発明は、そのような電源線フィルタに限定されるものでは決してなく、チャンバ内に設けられる所定の電気部品とチャンバの外に設けられる電力系または信号系の外部回路とを電気的に接続する一対の線路上に設けられる任意のフィルタ回路に適用可能である。したがって、該フィルタ回路によって減衰または遮断すべき高周波も任意に選定可能であり、たとえば主としてプラズマ生成に寄与する高周波でもよく、あるいは非線形回路としてのプラズマから発生する高調波あるいは相互変調歪(IMD:intermodulation distortion)の高調波であってもよい。   In the above-described embodiment, a pair of heater power supply lines 100 (1) and 100 (2) that electrically connect the heating element 40 provided on the susceptor 12 in the chamber 10 and the heater power supply 58 installed outside the chamber 10 are used. ) Relates to a filter circuit for attenuating the first high-frequency noise for ion attraction. However, the present invention is not limited to such a power line filter, and a predetermined electrical component provided in the chamber and an electric power system or signal system external circuit provided outside the chamber are electrically connected. The present invention can be applied to any filter circuit provided on a pair of lines to be connected. Therefore, the high frequency to be attenuated or cut off by the filter circuit can be arbitrarily selected. For example, it may be a high frequency that mainly contributes to plasma generation, or a harmonic or intermodulation distortion (IMD) generated from plasma as a nonlinear circuit. distortion).

また、本発明は、プラズマエッチング装置に限定されず、プラズマCVD、プラズマ酸化、プラズマ窒化、スパッタリングなどの他のプラズマ処理装置にも適用可能である。また、本発明における被処理基板は半導体ウエハに限るものではなく、フラットパネルディスプレイ用の各種基板や、フォトマスク、CD基板、プリント基板等も可能である。   The present invention is not limited to a plasma etching apparatus, but can be applied to other plasma processing apparatuses such as plasma CVD, plasma oxidation, plasma nitridation, and sputtering. Further, the substrate to be processed in the present invention is not limited to a semiconductor wafer, and various substrates for flat panel displays, photomasks, CD substrates, printed substrates, and the like are also possible.

10 チャンバ(処理容器)
12 サセプタ(下部電極)
24 排気装置
28 第1の高周波電源
40 発熱体
40(IN) 内側発熱線
40(OUT) 外側発熱線
54(IN),54(OUT) フィルタユニット
58(IN),58(OUT) ヒータ電源
64 シャワーヘッド(上部電極)
74 処理ガス供給部
100(1) 第1の給電ライン
100(2) 第2の給電ライン
102(1) 第1の電源線フィルタ
102(2) 第2の電源線フィルタ
104(1),104(2) 初段LCローパス・フィルタ
106(1),106(2) 次段LCローパス・フィルタ
108(1),108(2) 初段コイル
110(1),110(2) 初段コンデンサ
A(1),A(2) 第1段空芯コイル単体
B(1),B(2) 第2段空芯コイル単体
10 chamber (processing vessel)
12 Susceptor (lower electrode)
24 Exhaust device 28 First high frequency power supply 40 Heating element 40 (IN) Inner heating wire 40 (OUT) Outer heating wire 54 (IN), 54 (OUT) Filter unit 58 (IN), 58 (OUT) Heater power supply 64 Shower Head (upper electrode)
74 Process gas supply unit 100 (1) First power supply line 100 (2) Second power supply line 102 (1) First power line filter 102 (2) Second power line filter 104 (1), 104 ( 2) First stage LC low pass filter 106 (1), 106 (2) Next stage LC low pass filter 108 (1), 108 (2) First stage coil 110 (1), 110 (2) First stage capacitor A (1), A (2) First stage air-core coil unit B (1), B (2) Second stage air-core coil unit

Claims (17)

減圧可能な処理容器内に配設された第1の電極に第1の高周波を出力する第1の高周波電源を電気的に接続するとともに、前記第1の電極に設けられる発熱体とヒータ電源とを電気的に接続するための第1および第2の給電ラインに前記発熱体を介して入ってくる高周波のノイズを減衰させるためのフィルタ回路を設けているプラズマ処理装置であって、
前記第1および第2の給電ライン上で前記発熱体から見て前記フィルタ回路の初段に第1および第2の空芯コイルがそれぞれ設けられ、
前記第1および第2の空芯コイルを包囲または収容して接地される導電性のケーシングが備えられ、
前記第1および第2の空芯コイルが、前記ケーシング内で空間的に並置されるとともに、電気的に直列接続された複数個の空芯コイル単体にそれぞれ分割され、
前記第1および第2の空芯コイルをそれぞれ構成する第1および第2のコイル導線が、互いに同軸で並進しながら略等しい巻線長で螺旋状に巻かれており、
前記複数個の空芯コイル単体の中で、最も初段に位置する空芯コイル単体が他の全ての空芯コイル単体よりも小さな浮遊容量を有し、
前記第1および第2の空芯コイルに、前記発熱体から伝搬してきた前記第1および第2の給電ライン上の高周波電流が同方向に流れる、
プラズマ処理装置。
A first high-frequency power source that outputs a first high frequency is electrically connected to a first electrode that is disposed in a depressurizable processing container, and a heating element and a heater power source that are provided in the first electrode; A plasma processing apparatus provided with a filter circuit for attenuating high-frequency noise entering the first and second power supply lines for electrically connecting the heating elements through the heating element,
First and second air-core coils are provided in the first stage of the filter circuit as viewed from the heating element on the first and second power supply lines, respectively.
A conductive casing surrounding and containing the first and second air-core coils and grounded;
The first and second air-core coils are spatially juxtaposed in the casing and are each divided into a plurality of air-core coils that are electrically connected in series,
The first and second coil conductors constituting the first and second air-core coils, respectively, are spirally wound with substantially the same winding length while being translated coaxially with each other,
Among the plurality of air core coils alone, the air core coil alone located at the first stage has a stray capacitance smaller than all other air core coils alone,
A high-frequency current on the first and second feed lines that has propagated from the heating element flows in the same direction in the first and second air-core coils.
Plasma processing equipment.
前記第1および第2のコイル導線がコイル軸方向で交互に重なり合う、請求項1に記載のプラズマ処理装置。 The plasma processing apparatus according to claim 1, wherein the first and second coil conductors are alternately overlapped in the coil axis direction . 前記第1および第2のコイル導線の少なくとも一方が絶縁体で被覆されている、請求項2に記載のプラズマ処理装置。   The plasma processing apparatus according to claim 2, wherein at least one of the first and second coil conductors is covered with an insulator. 前記第1および第2のコイル導線が平角または薄板の銅線からなる、請求項3に記載のプラズマ処理装置。   The plasma processing apparatus according to claim 3, wherein the first and second coil conductors are made of flat or thin copper wires. 前記複数個の空芯コイル単体の中で、最も初段に位置する空芯コイル単体が他の全ての空芯コイル単体よりも大きなインダクタンスを有する、請求項1〜4のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。   5. The single air-core coil located at the first stage among the plurality of air-core coils alone has a larger inductance than all other air-core coils alone. Plasma processing equipment. 前記発熱体が前記第1の電極の主面に絶縁体を介して埋め込まれている、請求項1〜5のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。   The plasma processing apparatus according to claim 1, wherein the heating element is embedded in a main surface of the first electrode via an insulator. 前記第1の電極が下部電極で、その上に被処理体が載置される、請求項1〜6のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。   The plasma processing apparatus according to claim 1, wherein the first electrode is a lower electrode, and an object to be processed is placed thereon. 前記処理容器内で前記第1の電極と所望のギャップを隔てて平行に対向する第2の電極を有する、請求項1〜7のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。   The plasma processing apparatus according to claim 1, further comprising a second electrode facing the first electrode in parallel with a desired gap in the processing container. 前記第2の電極に、前記第1の高周波よりも高い周波数の第2の高周波を出力する第2の高周波電源が電気的に接続される、請求項8に記載のプラズマ処理装置。   The plasma processing apparatus according to claim 8, wherein a second high-frequency power source that outputs a second high frequency that is higher than the first high frequency is electrically connected to the second electrode. 減圧可能な処理容器内で高周波を用いるプラズマ処理のために、前記処理容器内に設けられる所定の電気部品に第1および第2の線路を介して電気的に接続され、前記処理容器の外に設けられる電力系または信号系の外部回路を有し、前記電気部品を介して前記第1および第2の線路に入ってくる高周波のノイズを前記第1および第2の線路上に設けたフィルタ回路によって減衰させるプラズマ処理装置であって、
前記第1および第2の線路上で前記電気部品から見て前記フィルタ回路の初段に第1および第2の空芯コイルがそれぞれ設けられ、
前記第1および第2の空芯コイルを包囲または収容して接地される導電性のケーシングが備えられ、
前記第1および第2の空芯コイルが、前記ケーシング内で空間的に並置されるとともに、電気的に直列接続された複数個の空芯コイル単体にそれぞれ分割され、
前記第1および第2の空芯コイルをそれぞれ構成する第1および第2のコイル導線が、互いに同軸で並進しながら略等しい巻線長で螺旋状に巻かれており、
前記複数個の空芯コイル単体の中で、最も初段に位置する空芯コイル単体が他の全ての空芯コイル単体よりも小さな浮遊容量を有し、
前記第1および第2の空芯コイルに、前記電気部品から伝搬してきた前記第1および第2の給電ライン上の高周波電流が同方向に流れる、
プラズマ処理装置。
For plasma processing using a high frequency in a depressurizable processing vessel, it is electrically connected to predetermined electrical components provided in the processing vessel via first and second lines, and outside the processing vessel. A filter circuit having an external circuit of a power system or a signal system provided, and providing high-frequency noise that enters the first and second lines via the electrical components on the first and second lines A plasma processing apparatus attenuated by
First and second air-core coils are respectively provided in the first stage of the filter circuit when viewed from the electrical component on the first and second lines,
A conductive casing surrounding and containing the first and second air-core coils and grounded;
The first and second air-core coils are spatially juxtaposed in the casing and are each divided into a plurality of air-core coils that are electrically connected in series,
The first and second coil conductors constituting the first and second air-core coils, respectively, are spirally wound with substantially the same winding length while being translated coaxially with each other,
Among the plurality of air core coils alone, the air core coil alone located at the first stage has a stray capacitance smaller than all other air core coils alone,
A high-frequency current on the first and second feed lines that has propagated from the electrical component flows in the same direction in the first and second air-core coils.
Plasma processing equipment.
前記第1および第2のコイル導線がコイル軸方向で交互に重なり合う、請求項10に記載のプラズマ処理装置。 The plasma processing apparatus according to claim 10, wherein the first and second coil conductors are alternately overlapped in the coil axis direction . 前記第1および第2のコイル導線の少なくとも一方が絶縁体で被覆されている、請求項10に記載のプラズマ処理装置。   The plasma processing apparatus according to claim 10, wherein at least one of the first and second coil conductors is covered with an insulator. 前記第1および第2のコイル導線が平角または薄板の銅線からなる、請求項12に記載のプラズマ処理装置。   The plasma processing apparatus according to claim 12, wherein the first and second coil conductors are made of flat or thin copper wires. 前記フィルタ回路は、前記処理容器内で主として処理ガスのプラズマの生成に寄与する高周波のノイズを選択的に減衰させる、請求項10〜13のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。   The plasma processing apparatus according to any one of claims 10 to 13, wherein the filter circuit selectively attenuates high-frequency noise mainly contributing to generation of plasma of a processing gas in the processing container. 前記フィルタ回路は、前記処理容器内で主としてプラズマから被処理体へのイオンの引き込みに寄与する高周波のノイズを選択的に減衰させる、請求項10〜13のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。   The plasma processing apparatus according to any one of claims 10 to 13, wherein the filter circuit selectively attenuates high-frequency noise mainly contributing to the drawing of ions from the plasma into the object to be processed in the processing container. . 前記フィルタ回路は、前記処理容器内のプラズマで発生した高調波または相互変調歪の高周波のノイズを選択的に減衰させる、請求項10〜13のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。   The plasma processing apparatus according to any one of claims 10 to 13, wherein the filter circuit selectively attenuates high-frequency noise of harmonics or intermodulation distortion generated in plasma in the processing container. 前記複数個の空芯コイル単体の中で、最も初段に位置する空芯コイル単体が他の全ての空芯コイル単体よりも大きなインダクタンスを有する、請求項10〜16のいずれか一項に記載のプラズマ処理装置。   The single air-core coil located at the first stage among the plurality of single air-core coils has a larger inductance than all other air-core coils. Plasma processing equipment.
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