JP6636691B2 - Plasma processing apparatus and plasma processing method - Google Patents
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Description
本発明の実施形態は、プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法に関する。 Embodiments described herein relate generally to a plasma processing apparatus and a plasma processing method.
高周波電力を印加することで発生させるプラズマに誘導結合型プラズマ（ＩＣＰ：Inductively Coupled Plasma）がある。誘導結合型プラズマは、広い領域に高密度なプラズマを発生させることができるため各種のプラズマ処理に広く利用されている。
この様な誘導結合型プラズマを発生可能なプラズマ処理装置には、高周波電力が印加されるプラズマ励起用の負荷部（アンテナなどとも称される）が設けられている。また、負荷部は、処理容器の外部に設けられ、処理容器に設けられた誘電体などからなる窓部を介して電磁場を処理容器の内部に導入することができるようになっている。
Plasma generated by applying high-frequency power includes inductively coupled plasma (ICP). Inductively coupled plasma is widely used for various plasma treatments because it can generate high-density plasma in a wide area.
A plasma processing apparatus capable of generating such inductively coupled plasma is provided with a plasma excitation load (also referred to as an antenna or the like) to which high-frequency power is applied. The load unit is provided outside the processing container, and is capable of introducing an electromagnetic field into the processing container via a window provided in the processing container and made of a dielectric or the like.
ここで、均一な密度のプラズマを発生させるために、渦巻き状を呈する負荷部が提案されている（特許文献１を参照）。
また、ループ状の負荷部を複数設け、複数の負荷部を電気的に並列接続する技術も提案されている（特許文献２を参照）。
しかしながら、さらに均一な密度のプラズマを発生させることができる技術の開発が望まれていた。
Here, in order to generate plasma having a uniform density, a load portion having a spiral shape has been proposed (see Patent Document 1).
Further, a technique has been proposed in which a plurality of loop-shaped load units are provided, and the plurality of load units are electrically connected in parallel (see Patent Document 2).
However, it has been desired to develop a technology that can generate plasma with a more uniform density.
本発明が解決しようとする課題は、均一な密度のプラズマを発生させることができるプラズマ処理装置およびプラズマ処理方法を提供することである。 An object of the present invention is to provide a plasma processing apparatus and a plasma processing method that can generate plasma with a uniform density.
実施形態に係るプラズマ処理装置は、大気圧よりも減圧された雰囲気を維持可能な処理容器と、前記処理容器の内部を所定の圧力まで減圧する減圧部と、前記処理容器の内部に設けられ、被処理物を載置する載置部と、前記処理容器の内部にガスを供給するガス供給部と、前記処理容器に設けられ、電磁波を透過させる窓部と、前記窓部の外側に設けられ、電磁場を発生させる複数の導体部を有した負荷部と、前記負荷部と前記窓部との間に設けられ、スリットを有するファラデーシールドと、前記負荷部と前記ファラデーシールドとの間に設けられた絶縁部と、前記負荷部に電力を印加する電源と、前記複数の導体部のそれぞれの接地側に直列接続された容量部と、前記容量部の容量を制御して、前記電磁場の強さを前記複数の導体部毎に調整し、水平方向におけるプラズマの密度分布を変化させる制御部と、を備えている。
前記複数の導体部は、円形の閉ループ状の図形の周上の、前記円の中心に対して、互いに回転対称となる位置に配置され、前記電源に並列に接続されている。
The plasma processing apparatus according to the embodiment, a processing container capable of maintaining an atmosphere that is reduced in pressure from the atmospheric pressure, a decompression unit that reduces the pressure inside the processing container to a predetermined pressure, provided inside the processing container, A mounting portion for mounting an object to be processed, a gas supply portion for supplying a gas into the processing container, a window portion provided in the processing container and transmitting electromagnetic waves, and provided outside the window portion. A load portion having a plurality of conductors for generating an electromagnetic field, provided between the load portion and the window portion, a Faraday shield having a slit, and provided between the load portion and the Faraday shield. An insulating unit, a power supply for applying power to the load unit, a capacitance unit connected in series to the ground side of each of the plurality of conductor units, and controlling the capacitance of the capacitance unit to control the strength of the electromagnetic field. For each of the plurality of conductors And integer, and includes a control unit for changing the distribution of plasma density in the horizontal direction.
The plurality of conductors are arranged at positions on the circumference of the circular closed-loop figure that are rotationally symmetric with respect to the center of the circle, and are connected in parallel to the power supply.
本発明の実施形態によれば、均一な密度のプラズマを発生させることができるプラズマ処理装置およびプラズマ処理方法が提供される。 According to the embodiments of the present invention, a plasma processing apparatus and a plasma processing method capable of generating plasma having a uniform density are provided.
以下、図面を参照しつつ、実施の形態について例示をする。なお、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
また、特に断らない限り、電位差と電流の振幅や位相はフェーザ表示を使って表し、フェーザ表示の基準を電流が実数成分のみの場合、すなわち位相が０（ゼロ）の場合とする。
また、本明細書において、電位が０（ゼロ）は接地電位を意味し、特に断らない限り、電位差は接地電位に対するものとしている。
Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings. In each of the drawings, similar components are denoted by the same reference numerals, and detailed description will be omitted as appropriate.
Unless otherwise specified, the potential difference and the amplitude and phase of the current are expressed using phasor display, and the phasor display is based on the case where the current has only real components, that is, the phase is 0 (zero).
In this specification, a potential of 0 (zero) means a ground potential, and a potential difference is relative to the ground potential unless otherwise specified.
[第１の実施形態]
図１は、第１の実施形態に係るプラズマ処理装置１を例示するための模式図である。
図２は、ファラデーシールド１０を例示するための模式図である。
なお、図２は、図１におけるＡ−Ａ線断面図である。
図１に示すように、プラズマ処理装置１には、処理容器２、窓部３、載置部４、電源６ａ、電源６ｂ、減圧部９、ゲートバルブ１７、ガス供給部１８、負荷部２０、ファラデーシールド１０、絶縁部１１、測定部２５、および制御部２４などが設けられている。
なお、プラズマ処理装置１には、負荷部２０の代わりに負荷部１２０を設けることもできる。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a plasma processing apparatus 1 according to the first embodiment.
FIG. 2 is a schematic diagram for illustrating the Faraday shield 10.
FIG. 2 is a sectional view taken along line AA in FIG.
As shown in FIG. 1, the plasma processing apparatus 1 includes a processing container 2, a window 3, a mounting unit 4, a power supply 6a, a power supply 6b, a pressure reducing unit 9, a gate valve 17, a gas supply unit 18, a load unit 20, A Faraday shield 10, an insulating unit 11, a measuring unit 25, a control unit 24, and the like are provided.
Note that the plasma processing apparatus 1 may be provided with a load unit 120 instead of the load unit 20.
処理容器２は、両端が閉塞された略円筒形状を呈している。処理容器２は、大気圧よりも減圧された雰囲気を維持可能な気密構造を有している。
処理容器２の内部には、被処理物Ｗをプラズマ処理するための空間である処理空間１５が設けられている。被処理物Ｗは、例えば、半導体ウェーハ、フォトマスク基板、フラットパネルディスプレイ用のガラス基板などとすることができる。
The processing container 2 has a substantially cylindrical shape with both ends closed. The processing container 2 has an airtight structure capable of maintaining an atmosphere reduced in pressure from the atmospheric pressure.
A processing space 15 that is a space for performing plasma processing on the workpiece W is provided inside the processing container 2. The workpiece W can be, for example, a semiconductor wafer, a photomask substrate, a glass substrate for a flat panel display, or the like.
処理容器２の天井中央部分には、ガスＧを導入するためのガス導入口１２が設けられている。
窓部３は、誘電体材料（例えば、石英など）などから形成されている。窓部３は、後述する負荷部２０（負荷部１２０）において発生した電磁場を透過させる。窓部３は、処理容器２の天井中央部分であって、ガス導入口１２の周囲に設けられている。
A gas inlet 12 for introducing gas G is provided at the center of the ceiling of the processing container 2.
The window 3 is formed of a dielectric material (for example, quartz or the like). The window 3 transmits an electromagnetic field generated in a load unit 20 (load unit 120) described later. The window 3 is provided at the center of the ceiling of the processing container 2 and around the gas inlet 12.
載置部４は、処理容器２の内部であって、処理空間１５の下方に設けられている。載置部４の上面は被処理物Ｗを載置するための載置面となっている。載置部４は、載置部４の内部に内蔵された図示しない静電チャックなどにより載置された被処理物Ｗを保持する。 載置部４に載置された被処理物Ｗの中心の位置は、処理容器２の中心軸２ａ上にあるようになっている。
絶縁リング５は、誘電体材料（例えば、石英など）などから形成されている。絶縁リング５は、載置部４の周囲を覆っている。
The mounting section 4 is provided inside the processing container 2 and below the processing space 15. The upper surface of the mounting section 4 is a mounting surface on which the workpiece W is mounted. The placing section 4 holds the workpiece W placed by an electrostatic chuck (not shown) built in the placing section 4. The position of the center of the workpiece W placed on the placement section 4 is located on the central axis 2 a of the processing container 2.
The insulating ring 5 is formed from a dielectric material (for example, quartz or the like). The insulating ring 5 covers the periphery of the mounting section 4.
電源６ａは、整合器１６ａを介して載置部４に電気的に接続されている。電源６ａは、いわゆるバイアス制御用の高周波電源である。すなわち、電源６ａは、載置部４に載置、保持された被処理物Ｗに引き込むイオンのエネルギーを制御するために設けられている。 電源６ａは、イオンを引き込むために適した比較的低い周波数（例えば、１３．５６ＭＨｚ以下）を有する高周波電力を載置部４に印加するものとすることができる。
整合器１６ａには、電源６ａ側のインピーダンスと、プラズマＰ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などが設けられている。
The power supply 6a is electrically connected to the receiver 4 via the matching unit 16a. The power supply 6a is a so-called high frequency power supply for bias control. That is, the power supply 6 a is provided to control the energy of ions that are attracted to the workpiece W placed and held on the placement unit 4. The power supply 6 a may apply high frequency power having a relatively low frequency (for example, 13.56 MHz or less) suitable for attracting ions to the mounting section 4.
The matching unit 16a is provided with a matching circuit and the like for matching between the impedance on the power supply 6a side and the impedance on the plasma P side.
電源６ｂは、プラズマＰを発生させるための高周波電源である。すなわち、電源６ｂは、処理空間１５において高周波放電を生じさせてプラズマＰを発生させるために設けられている。
電源６ｂは、１００ＫＨｚ〜１００ＭＨｚ程度の周波数を有する高周波電力を負荷部２０（負荷部１２０）に印加するものとすることができる。この場合、プラズマＰの発生に適した比較的高い周波数（例えば、１３．５６ＭＨｚ）を有する高周波電力を負荷部２０（負荷部１２０）に印加するものとすることができる。
The power supply 6b is a high-frequency power supply for generating the plasma P. That is, the power supply 6 b is provided to generate a high-frequency discharge in the processing space 15 to generate the plasma P.
The power supply 6b may apply high-frequency power having a frequency of about 100 KHz to 100 MHz to the load unit 20 (load unit 120). In this case, high-frequency power having a relatively high frequency (for example, 13.56 MHz) suitable for generating the plasma P can be applied to the load unit 20 (load unit 120).
また、電源６ｂは、出力する高周波電力の周波数ｆを変化させることができるものとすることができる。
電源６ｂの端子Ｂ１は、整合器１６ｂを介して負荷部２０（負荷部１２０）に電気的に接続されている。電源６ｂの端子Ｂ２は、例えば、接地することができる。
整合器１６ｂには、電源６ｂ側のインピーダンスと、プラズマＰ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などが設けられている。
The power supply 6b can change the frequency f of the output high-frequency power.
The terminal B1 of the power supply 6b is electrically connected to the load unit 20 (load unit 120) via the matching unit 16b. The terminal B2 of the power supply 6b can be grounded, for example.
The matching unit 16b is provided with a matching circuit or the like for matching between the impedance on the power supply 6b side and the impedance on the plasma P side.
減圧部９は、処理容器２の内部が所定の圧力となるように減圧する。減圧部９は、例えば、ターボ分子ポンプ（ＴＭＰ：Turbo Molecular Pump）などとすることができる。減圧部９は、処理容器２の底部に設けられた排気口７に圧力制御部８を介して接続されている。
圧力制御部８は、処理容器２の内圧を検出する図示しない真空計などの出力に基づいて、処理容器２の内圧が所定の圧力となるように制御する。圧力制御部８は、例えば、ＡＰＣ（Auto Pressure Controller）などとすることができる。
The pressure reducing unit 9 reduces the pressure so that the inside of the processing container 2 has a predetermined pressure. The decompression unit 9 can be, for example, a turbo molecular pump (TMP). The pressure reducing unit 9 is connected to an exhaust port 7 provided at the bottom of the processing container 2 via a pressure control unit 8.
The pressure control unit 8 controls the internal pressure of the processing container 2 to be a predetermined pressure based on an output of a vacuum gauge (not shown) that detects the internal pressure of the processing container 2. The pressure controller 8 can be, for example, an APC (Auto Pressure Controller).
処理容器２の側壁には、被処理物Ｗを搬入搬出するための搬入搬出口１９が設けられている。また、搬入搬出口１９を気密に閉鎖するゲートバルブ１７が設けられている。
ゲートバルブ１７は、Ｏ（オー）リングのようなシール部材１４を備える扉１３を有している。扉１３は、図示しないゲート開閉機構により開閉される。扉１３が閉まった時には、シール部材１４が搬入搬出口１９の壁面に押しつけられ、搬入搬出口１９が気密に閉鎖されるようになっている。
A loading / unloading port 19 for loading / unloading the workpiece W is provided on a side wall of the processing container 2. Further, a gate valve 17 for closing the loading / unloading port 19 airtightly is provided.
The gate valve 17 has a door 13 provided with a seal member 14 such as an O (O) ring. The door 13 is opened and closed by a gate opening and closing mechanism (not shown). When the door 13 is closed, the seal member 14 is pressed against the wall surface of the loading / unloading port 19, so that the loading / unloading port 19 is airtightly closed.
ガス供給部１８は、ガス導入口１２を介して処理容器２の内部にガスＧを供給する。ガス供給部１８は、例えば、ガスＧを収納した高圧ボンベなどとすることができる。
また、処理容器２の内部に供給するガスＧの種類を切り替える切換部２１を設けることができる。
例えば、ガス供給部１８は、エッチング処理などのような被処理物Ｗのプラズマ処理に用いられるガスを供給するガス供給部１８ａと、クリーニング処理などに用いられるガスを供給するガス供給部１８ｂとを備えたものとすることができる。この場合、切換部２１は、プラズマ処理の種類に応じて処理容器２の内部に供給するガスＧの種類を切り替える。
また、ガス供給部１８から処理容器２の内部にガスＧを供給する際に流量や圧力などを制御する図示しないＭＦＣ（Mass Flow Controller）などを設けることができる。
The gas supply unit 18 supplies the gas G to the inside of the processing container 2 via the gas inlet 12. The gas supply unit 18 can be, for example, a high-pressure cylinder containing gas G.
Further, a switching unit 21 for switching the type of gas G supplied to the inside of the processing container 2 can be provided.
For example, the gas supply unit 18 includes a gas supply unit 18a that supplies a gas used for plasma processing of the workpiece W such as an etching process and a gas supply unit 18b that supplies a gas used for a cleaning process. Can be provided. In this case, the switching unit 21 switches the type of the gas G supplied to the inside of the processing container 2 according to the type of the plasma processing.
Further, an MFC (Mass Flow Controller) (not shown) that controls a flow rate, a pressure, and the like when the gas G is supplied from the gas supply unit 18 into the processing container 2 can be provided.
負荷部２０または負荷部１２０は、窓部３の上方に設けられている。
負荷部２０は、電磁場を発生させる複数の導体部２０ａを有している。そのため、負荷部２０は、処理容器２に設けられた誘電体などからなる窓部３を介して、電磁場を処理容器２の内部に導入することができる。
この場合、導体部２０ａは、インダクタンスＬを変化させることができるものとすることができる。
負荷部１２０は、複数の導体部２０ａ、および複数の導体部２０ａのそれぞれに電気的に直列接続された容量部２０ｂを有している。
この場合、複数の導体部２０ａのそれぞれの接地側には、容量部２０ｂが直列接続されているようにすることができる。
また、容量部２０ｂは、容量Ｃを変化させることができるものとすることができる。 そのため、負荷部１２０は、処理容器２に設けられた誘電体などからなる窓部３を介して、電磁場を処理容器２の内部に導入することができる。
なお、負荷部２０および負荷部１２０に関する詳細は後述する。
The load section 20 or the load section 120 is provided above the window section 3.
The load section 20 has a plurality of conductor sections 20a that generate an electromagnetic field. Therefore, the load unit 20 can introduce an electromagnetic field into the processing container 2 through the window 3 provided on the processing container 2 and formed of a dielectric or the like.
In this case, the conductor 20a can change the inductance L.
The load section 120 has a plurality of conductor sections 20a and a capacitance section 20b electrically connected in series to each of the plurality of conductor sections 20a.
In this case, the capacitance section 20b can be connected in series to the ground side of each of the plurality of conductor sections 20a.
Further, the capacitance section 20b can change the capacitance C. Therefore, the load unit 120 can introduce an electromagnetic field into the processing container 2 through the window 3 formed of a dielectric or the like provided in the processing container 2.
The details regarding the load unit 20 and the load unit 120 will be described later.
また、負荷部２０（負荷部１２０）と窓部３との間にはファラデーシールド１０が設けられている。負荷部２０（負荷部１２０）とファラデーシールド１０との間には絶縁部１１が設けられている。 The Faraday shield 10 is provided between the load section 20 (load section 120) and the window section 3. An insulating section 11 is provided between the load section 20 (load section 120) and the Faraday shield 10.
図２に示すように、ファラデーシールド１０には、金属などの導体から形成された本体部１０ａと、複数のスリット１０ｂとが設けられている。
ファラデーシールド１０の本体部１０ａは、電気的に接地することができる。
なお、後述するクリーニング処理などの場合には、本体部１０ａに電圧を印加することもできる。ファラデーシールド１０の本体部１０ａに電圧を印加する場合には、図示しない電源を本体部１０ａに電気的に接続すればよい。
スリット１０ｂは、放射状に配置することができる。この場合、放射状のスリット１０ｂの中心は、処理容器２の中心軸２ａ（円周上に配置された複数の導体部２０ａの中心）と一致するようにすることができる。この様にすれば、導体部２０ａによる高周波電界方向に対して実質的に直角な方向に伸びるスリット１０ｂとすることができる。
As shown in FIG. 2, the Faraday shield 10 is provided with a main body 10a formed of a conductor such as a metal and a plurality of slits 10b.
The main body 10a of the Faraday shield 10 can be electrically grounded.
In the case of a cleaning process to be described later, a voltage can be applied to the main body 10a. When a voltage is applied to the main body 10a of the Faraday shield 10, a power supply (not shown) may be electrically connected to the main body 10a.
The slits 10b can be radially arranged. In this case, the center of the radial slit 10b can be made to coincide with the central axis 2a of the processing container 2 (the center of the plurality of conductors 20a arranged on the circumference). In this way, the slit 10b can be formed to extend in a direction substantially perpendicular to the direction of the high-frequency electric field by the conductor portion 20a.
この様なスリット１０ｂをファラデーシールド１０に設けるようにすれば、導体部２０ａによる高周波電界の方向と同一方向に電流経路が形成されるのを抑制することができる。そのため、処理容器２の内部に高周波電界を発生させることができるとともに、導体部２０ａとプラズマＰとの間の容量結合を抑制することができる。その結果、導体部２０ａから導入される電磁場のエネルギーをプラズマＰの生成に効率よく利用することができる。 By providing such a slit 10b in the Faraday shield 10, it is possible to suppress the formation of a current path in the same direction as the direction of the high-frequency electric field by the conductor portion 20a. Therefore, a high-frequency electric field can be generated inside the processing container 2, and the capacitive coupling between the conductor 20 a and the plasma P can be suppressed. As a result, the energy of the electromagnetic field introduced from the conductor portion 20a can be efficiently used for generating the plasma P.
また、導体部２０ａとプラズマＰとの間の容量結合を抑制することができるので、プラズマ処理中に窓部３などに負のバイアスがかかることを抑制することができる。そのため、窓部３にプラズマＰ中のイオンが衝突することを抑制することができるので、窓部３の損傷を抑制することができる。 Further, since capacitive coupling between the conductor portion 20a and the plasma P can be suppressed, it is possible to prevent a negative bias from being applied to the window portion 3 and the like during the plasma processing. Therefore, it is possible to suppress the ions in the plasma P from colliding with the window 3, so that the damage to the window 3 can be suppressed.
絶縁部１１は、誘電体からなるものとすることができる。絶縁部１１は、例えば、樹脂材料、石英、セラミックス、空気（空間）などや、これらを組み合わせたものからなるものとすることができる。
絶縁部１１に樹脂材料を用いる場合は、例えば、電気絶縁性が高く且つ耐熱温度が１００℃を超える樹脂材料（ＰＴＦＥ、ＰＣＴＦＥ、ＰＩ、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）、ＵＬＴＥＭ）を用いることが好ましい。
The insulating part 11 can be made of a dielectric. The insulating portion 11 can be made of, for example, a resin material, quartz, ceramics, air (space), or a combination thereof.
When a resin material is used for the insulating portion 11, for example, it is preferable to use a resin material (PTFE, PCTFE, PI, PEEK (polyetheretherketone), ULTEM) having a high electric insulation property and a heat-resistant temperature exceeding 100 ° C. .
また、導体部２０ａに流れる電流の一部がファラデーシールド１０に漏れると、処理容器２内のプラズマＰの密度分布に影響を及ぼす場合がある。そこで、絶縁部１１の厚み、材料、構造などを適宜選択し、絶縁部１１の静電容量を小さくする。
例えば、絶縁部１１の材料を誘電率の低いポーラス材料とすることができる。また、漏れ電流が発生する場所において絶縁部１１の厚みを変化させ、静電容量の分布を調整することもできる。
この様にすれば、導体部２０ａからファラデーシールド１０へ漏れる電流を抑制することができる。そのため、プラズマＰの密度を均一にすることができる。
Further, if a part of the current flowing in the conductor portion 20a leaks to the Faraday shield 10, the density distribution of the plasma P in the processing chamber 2 may be affected. Therefore, the thickness, material, structure, and the like of the insulating section 11 are appropriately selected to reduce the capacitance of the insulating section 11.
For example, the material of the insulating portion 11 can be a porous material having a low dielectric constant. In addition, it is also possible to change the thickness of the insulating portion 11 at a location where a leakage current occurs, thereby adjusting the capacitance distribution.
By doing so, it is possible to suppress a current leaking from the conductor portion 20a to the Faraday shield 10. Therefore, the density of the plasma P can be made uniform.
測定部２５は、複数設けられている。測定部２５は、複数の導体部２０ａ毎に設けられている。この場合、１つの導体部２０ａに対して、１つの測定部２５を設けることができる。
ここで、プラズマＰの密度が変わると、その付近の導体部２０ａのインピーダンスも変わる。また、その導体部２０ａの電流又は電圧も変わる。
そのため、測定部２５は、導体部２０ａのインピーダンス、電流、および電圧の少なくとも１つを測定するものとすることができる。
また、プラズマＰの密度の分布が偏ると、プラズマＰの発光強度の分布も偏る。
そのため、測定部２５は、発光強度の変化を検出するものとすることもできる。
以上は、プラズマＰの密度を間接的に測定する場合である。
測定部２５は、プラズマＰの密度を直接的に測定するものとすることもできる。
この場合、測定部２５は、例えば、ラングミュアプローブやプラズマ吸収プローブなどとすることができる。
A plurality of measurement units 25 are provided. The measurement section 25 is provided for each of the plurality of conductor sections 20a. In this case, one measuring section 25 can be provided for one conductor section 20a.
Here, when the density of the plasma P changes, the impedance of the conductor 20a in the vicinity also changes. Further, the current or voltage of the conductor portion 20a also changes.
Therefore, the measurement unit 25 can measure at least one of the impedance, the current, and the voltage of the conductor 20a.
When the distribution of the density of the plasma P is biased, the distribution of the emission intensity of the plasma P is also biased.
Therefore, the measurement unit 25 can detect a change in the light emission intensity.
The above is the case where the density of the plasma P is measured indirectly.
The measurement unit 25 may directly measure the density of the plasma P.
In this case, the measurement unit 25 can be, for example, a Langmuir probe or a plasma absorption probe.
制御部２４は、測定部２５による測定結果に基づいて、導体部２０ａのインダクタンスＬ、および電源６ｂの周波数ｆの少なくともいずれかを制御する。
また、後述するように、負荷部１２０が容量部２０ｂを有するものの場合には、制御部２４は、測定部２５による測定結果に基づいて、導体部２０ａのインダクタンスＬ、容量部２０ｂの容量Ｃ、および電源６ｂの周波数ｆの少なくともいずれかを制御する。
なお、測定部２５による測定、および制御部２４による制御に関する詳細は後述する。
The control section 24 controls at least one of the inductance L of the conductor section 20a and the frequency f of the power supply 6b based on the measurement result by the measurement section 25.
Further, as described later, when the load unit 120 has the capacitance unit 20b, the control unit 24 determines the inductance L of the conductor unit 20a, the capacitance C of the capacitance unit 20b, And at least one of the frequency f of the power supply 6b.
The details of the measurement by the measurement unit 25 and the control by the control unit 24 will be described later.
次に、負荷部２０についてさらに説明する。
図３（ａ）、（ｂ）は、負荷部２０を例示するための模式図である。
なお、図３（ａ）は、負荷部２０の構成を例示するための模式図である。
図３（ｂ）は、負荷部２０における高周波電位の分布を例示するための模式グラフ図である。
また、図３（ａ）、（ｂ）中におけるＬは導体部２０ａのインダクタンス、Ｉは導体部２０ａに流れる電流、φは周方向角度、ωは角周波数、Ｄ１は導体部２０ａにおけるインピーダンスの虚数成分、Ｄ２は導体部２０ａにおけるインピーダンスの実数成分である。
Next, the load unit 20 will be further described.
FIGS. 3A and 3B are schematic diagrams illustrating the load unit 20. FIG.
FIG. 3A is a schematic diagram illustrating the configuration of the load unit 20.
FIG. 3B is a schematic graph illustrating the distribution of the high-frequency potential in the load unit 20.
3A and 3B, L is the inductance of the conductor 20a, I is the current flowing in the conductor 20a, φ is the circumferential angle, ω is the angular frequency, and D1 is the imaginary number of the impedance in the conductor 20a. The component D2 is a real component of the impedance in the conductor portion 20a.
図３（ａ）、（ｂ）に示すように、負荷部２０には、複数の導体部２０ａが設けられている。
なお、図３（ａ）、（ｂ）においては、３つの導体部２０ａが設けられる場合を例示したが、導体部２０ａの数は２つ以上であればよい。
また、複数の導体部２０ａのインダクタンスＬは、同じ値となっている。
なお、インダクタンスＬの値には、多少のばらつきがあってもよい。例えば、インダクタンスＬの値は、製造時における誤差の範囲内でばらついていてもよい。
As shown in FIGS. 3A and 3B, the load section 20 is provided with a plurality of conductor sections 20a.
3A and 3B illustrate the case where three conductors 20a are provided, the number of conductors 20a may be two or more.
The inductances L of the plurality of conductors 20a have the same value.
Note that the value of the inductance L may have some variation. For example, the value of the inductance L may vary within an error range during manufacturing.
複数の導体部２０ａは、処理容器２の中心軸２ａを中心とする円周上に配置されている。複数の導体部２０ａは、等間隔で配置されている。この場合、複数の導体部２０ａは、処理容器２の中心軸２ａを中心として、互いに回転対称となる位置に設けることができる。 The plurality of conductor portions 20a are arranged on a circumference centered on the central axis 2a of the processing container 2. The plurality of conductor portions 20a are arranged at equal intervals. In this case, the plurality of conductor portions 20a can be provided at positions that are rotationally symmetric with respect to the center axis 2a of the processing container 2.
複数の導体部２０ａは、電源６ｂに電気的に並列接続されている。すなわち、複数の導体部２０ａの一方の端部のそれぞれは、電源６ｂの端子Ｂ１に電気的に接続されている。複数の導体部２０ａの他方の端部のそれぞれは、接地されている。 The plurality of conductors 20a are electrically connected in parallel to the power supply 6b. That is, one end of each of the plurality of conductors 20a is electrically connected to the terminal B1 of the power supply 6b. Each of the other ends of the plurality of conductors 20a is grounded.
この様な構成を有する負荷部２０を設けるようにすれば、円周上に配置された複数の導体部２０ａの中心に対して、互いに回転対称となる位置に電磁場を導入することができる。
また、複数の導体部２０ａは、電気的に並列接続され、且つ、複数の導体部２０ａのインダクタンスＬは、同じ値となっている。
そのため、処理容器２の内部の互いに回転対称となる位置に同じ強さの電磁場を導入することができる。すなわち、プラズマＰ中の互いに回転対称となる位置に同じ強さの電磁場を導入することができる。
その結果、均一な密度のプラズマＰを発生させることができ、また、均一な密度のプラズマＰの維持が可能となる。
また、被処理物Ｗの面内における処理の均一性（例えば、エッチングレートの均一性など）を向上させることができる。
If the load unit 20 having such a configuration is provided, the electromagnetic field can be introduced to a position that is rotationally symmetric with respect to the center of the plurality of conductors 20a arranged on the circumference.
The plurality of conductors 20a are electrically connected in parallel, and the inductances L of the plurality of conductors 20a have the same value.
Therefore, an electromagnetic field having the same intensity can be introduced into the processing container 2 at positions that are rotationally symmetric to each other. That is, electromagnetic fields having the same strength can be introduced into the plasma P at positions that are rotationally symmetric to each other.
As a result, plasma P having a uniform density can be generated, and plasma P having a uniform density can be maintained.
In addition, uniformity of processing (for example, uniformity of an etching rate) in a plane of the workpiece W can be improved.
図４（ａ）、（ｂ）は、エッチング量の分布を例示するためのグラフ図である。
図４（ａ）は、比較例に係る場合（導体部２０ａを直列に接続した場合）である。
図４（ｂ）は、本実施の形態に係る場合（導体部２０ａを並列に接続した場合）である。
プラズマＰの密度の分布を直接測定するのは困難である。そのため、エッチング量の分布から、プラズマＰの密度の分布を間接的に評価することにした。
なお、図４（ａ）、（ｂ）は、同じ導体部２０ａを３個用いた場合である。
また、図４（ｂ）の場合は、３個の導体部２０ａが、処理容器２の中心軸２ａを中心とする円周の中心に対して、互いに回転対称となる位置に設けられているものとした。
導体部２０ａに流れる電流の値は同じになる様にした。そのため、図４（ｂ）の場合は、図４（ａ）の場合と比べて、電源６ｂから約３倍の電流が流れることになる。
そこで、位相調整部２６の容量Ｃｍが、「Ｃ／Ｎ」となるようにした。なお、位相調整部２６の容量Ｃｍに関する詳細は後述する。
エッチングのプロセス条件は、同じになるようにした。
なお、エッチング量は、モノトーン色の濃淡で表し、エッチング量が少ないほど濃く、エッチング量が多いほど淡くなる様にした。
図４（ａ）から分かるように、導体部２０ａを直列に接続すると、エッチング量の分布が左右、上下とも非対称となる。
図４（ｂ）から分かるように、導体部２０ａを並列に接続すると、エッチング量の分布が左右、上下ともほぼ対称となるようにすることができる。
ここで、エッチング処理においては、載置部４に載置された被処理物Ｗの中心の位置（処理容器２の中心軸２ａの位置）の近傍におけるエッチング量の均一性が重要となる。 そのため、図４（ａ）、（ｂ）中の領域１００においてエッチング量の均一性を評価した。
図４（ａ）の場合（導体部２０ａを直列に接続した場合）では、エッチング量の均一性は、３σで１．０％であった。
図４（ｂ）の場合（導体部２０ａを並列に接続した場合）では、エッチング量の均一性は、３σで０．２％であった。
すなわち、エッチング量の均一性が５倍改善した。
なお、容量２０ｂの容量Ｃを選択することで、導体部２０ａに印加される電圧を低くすることができる。そのため、高電圧に起因する異常放電および誘電体スパッターを抑制することができる。
FIGS. 4A and 4B are graphs illustrating the distribution of the etching amount.
FIG. 4A shows a case according to the comparative example (a case where the conductors 20a are connected in series).
FIG. 4B shows a case according to the present embodiment (a case where the conductors 20a are connected in parallel).
It is difficult to directly measure the density distribution of the plasma P. Therefore, the distribution of the density of the plasma P is indirectly evaluated from the distribution of the etching amount.
FIGS. 4A and 4B show a case where three identical conductors 20a are used.
In the case of FIG. 4B, the three conductor portions 20a are provided at positions that are rotationally symmetric with respect to the center of the circumference around the central axis 2a of the processing container 2. And
The value of the current flowing through the conductor 20a was set to be the same. Therefore, in the case of FIG. 4B, the current flows about three times from the power supply 6b as compared with the case of FIG. 4A.
Therefore, the capacitance Cm of the phase adjustment unit 26 is set to “C / N”. The details of the capacitance Cm of the phase adjustment unit 26 will be described later.
The etching process conditions were the same.
The amount of etching is represented by the density of a monotone color. The smaller the amount of etching, the darker the color, and the larger the amount of etching, the lighter the color.
As can be seen from FIG. 4 (a), when the conductors 20a are connected in series, the distribution of the etching amount becomes asymmetric in both the left and right and up and down directions.
As can be seen from FIG. 4B, when the conductors 20a are connected in parallel, the distribution of the etching amount can be made substantially symmetrical in the left and right and up and down directions.
Here, in the etching process, the uniformity of the etching amount in the vicinity of the center position (the position of the center axis 2a of the processing container 2) of the workpiece W placed on the placement section 4 is important. Therefore, the uniformity of the etching amount in the region 100 in FIGS. 4A and 4B was evaluated.
In the case of FIG. 4A (the case where the conductor portions 20a are connected in series), the uniformity of the etching amount was 3% and 1.0%.
In the case of FIG. 4B (when the conductors 20a are connected in parallel), the uniformity of the etching amount was 0.2% at 3σ.
That is, the uniformity of the etching amount was improved five times.
The voltage applied to the conductor 20a can be reduced by selecting the capacitance C of the capacitance 20b. Therefore, abnormal discharge and dielectric spatter caused by high voltage can be suppressed.
ここで、複数の導体部を直列に接続した場合に発生するプラズマと同様のプラズマを、複数の導体部２０ａを並列に接続した場合にも発生させることを考慮すると、導体部２０ａには直列接続の場合と同様の電流を流す必要がある。
ところが、複数の導体部２０ａを並列に接続した場合に、導体部２０ａに直列接続の場合と同様の電流を流すと、電源６ｂに流れる電流の値は、「導体部２０ａの数×１つの導体部２０ａに流れる電流の値」となる。電源６ｂに流れる電流が増加すると、電源６ｂが過熱するおそれがある。
この場合、位相を制御して電力が所定の範囲内に収まるようにすれば、電流が増加しても電源６ｂが過熱するのを抑制することができる。
そのため、電源６ｂには、位相を制御する位相調整部２６が、複数の導体部２０ａと並列に電気的に接続されている。
位相調整部２６のサセプタンスの絶対値は、導体部２０ａのサセプタンスの絶対値とほぼ同じとなるようにする。
位相調整部２６における位相は、導体部２０ａにおける位相と逆になるようにする。
この様にすれば、電源６ｂには、導体部２０ａに流れる電流と同様の振幅で逆位相の電流を流すことができる。
そのため、合計のサセプタンスが減り、電源６ｂに流れる合計電流が抑制される。その結果、電源６ｂの過熱を抑えることができる。
Here, considering that a plasma similar to the plasma generated when a plurality of conductor portions are connected in series is also generated when a plurality of conductor portions 20a are connected in parallel, the conductor portion 20a is connected in series. It is necessary to flow the same current as in the case of.
However, when a plurality of conductors 20a are connected in parallel and a current similar to that in the case of series connection is applied to the conductors 20a, the value of the current flowing to the power supply 6b becomes “the number of conductors 20a × one conductor”. Value of the current flowing through the portion 20a ”. When the current flowing through the power supply 6b increases, the power supply 6b may be overheated.
In this case, by controlling the phase so that the power falls within a predetermined range, it is possible to suppress overheating of the power supply 6b even when the current increases.
Therefore, the power supply 6b is electrically connected to the phase adjuster 26 for controlling the phase in parallel with the plurality of conductors 20a.
The absolute value of the susceptance of the phase adjustment unit 26 is set to be substantially the same as the absolute value of the susceptance of the conductor 20a.
The phase in the phase adjuster 26 is set to be opposite to the phase in the conductor 20a.
In this manner, a current having the same amplitude as that of the current flowing through the conductor portion 20a and having an opposite phase can flow through the power supply 6b.
Therefore, the total susceptance is reduced, and the total current flowing to the power supply 6b is suppressed. As a result, overheating of the power supply 6b can be suppressed.
ここで、並列共振となるようにすれば、電源６ｂに流れる合計電流を最小化することができる。
並列共振となるようにするためには、位相調整部２６の容量Ｃｍが以下の式を満足するようにすればよい。
Ｃｍ＝(Ｃ／Ｎ)／(４π２ｆ２ＣＬ−１)
ここで、Ｎは導体部２０ａの数、Ｌは各導体部２０ａのインダクタンス、Ｃは各導体部２０ａに接続された容量部２０ｂの容量、ｆは電源周波数である。
この場合、「４π２ｆ２ＣＬ」が１を超えるようにする必要がある。
そのため、各導体部２０ａに接続された容量部２０ｂのリアクタンス「１／（２πfＣ）」が、導体部２０ａのリアクタンス「２πfＬ」より小さくなるようにすればよい。
すなわち、「Ｃ＞1/（４π２f２Ｌ）」となるようにすればよい。
後述するように、導体部２０ａの中間位置におけるインピーダンスの虚数成分が０（ゼロ）となるようにすれば、容量部２０ｂの容量Ｃは、「１／（２π２ｆ２Ｌ）」となるので、「Ｃ＞1/（４π２f２Ｌ）」となるようにすることができる。
この場合、位相調整部２６の容量Ｃｍは、「Ｃ／Ｎ」となる。
Here, if parallel resonance is provided, the total current flowing through the power supply 6b can be minimized.
In order to achieve parallel resonance, the capacitance Cm of the phase adjustment unit 26 may satisfy the following expression.
Cm = (C / N) / (4π 2 f 2 CL-1)
Here, N is the number of the conductors 20a, L is the inductance of each conductor 20a, C is the capacitance of the capacitor 20b connected to each conductor 20a, and f is the power supply frequency.
In this case, “4π 2 f 2 CL” needs to exceed 1.
Therefore, the reactance “1 / (2πfC)” of the capacitance section 20b connected to each conductor section 20a may be smaller than the reactance “2πfL” of the conductor section 20a.
That may be such that the "C> 1 / (4π 2 f 2 L) ."
As described later, if the imaginary component of the impedance at the intermediate position of the conductor portion 20a is set to 0 (zero), the capacitance C of the capacitance portion 20b becomes “1 / (2π 2 f 2 L)”. , “C> 1 / (4π 2 f 2 L)”.
In this case, the capacitance Cm of the phase adjustment unit 26 is “C / N”.
次に、負荷部１２０についてさらに説明する。
図５（ａ）、（ｂ）は、負荷部１２０を例示するための模式図である。
なお、図５（ａ）は、負荷部１２０の構成を例示するための模式図である。
図５（ｂ）は、負荷部１２０における高周波電位の分布を例示するための模式グラフ図である。
また、図５（ａ）、（ｂ）中におけるＬは導体部２０ａのインダクタンス、Ｃは容量部２０ｂの容量、Ｉは導体部２０ａに流れる電流、φは周方向角度、ωは角周波数、Ｄ１は導体部２０ａにおけるインピーダンスの虚数成分、Ｄ２は導体部２０ａにおけるインピーダンスの実数成分である。
Next, the load unit 120 will be further described.
FIGS. 5A and 5B are schematic diagrams illustrating the load unit 120. FIG.
FIG. 5A is a schematic diagram illustrating the configuration of the load unit 120.
FIG. 5B is a schematic graph illustrating the distribution of the high-frequency potential in the load unit 120.
5A and 5B, L is the inductance of the conductor 20a, C is the capacitance of the capacitor 20b, I is the current flowing through the conductor 20a, φ is the circumferential angle, ω is the angular frequency, and D1 Is the imaginary component of the impedance in the conductor 20a, and D2 is the real component of the impedance in the conductor 20a.
図５（ａ）、（ｂ）に示すように、負荷部１２０には、複数の導体部２０ａ、および複数の導体部２０ａのそれぞれに電気的に直列接続された容量部２０ｂが設けられている。
なお、図５（ａ）、（ｂ）においては、導体部２０ａと容量部２０ｂとが３組設けられる場合を例示したが、導体部２０ａと容量部２０ｂの組数は２つ以上であればよい。
As shown in FIGS. 5A and 5B, the load unit 120 includes a plurality of conductors 20a and a capacitance unit 20b electrically connected in series to each of the plurality of conductors 20a. .
5 (a) and 5 (b), the case where three sets of the conductor 20a and the capacitor 20b are provided is exemplified. However, if the number of sets of the conductor 20a and the capacitor 20b is two or more, Good.
また、複数の導体部２０ａのインダクタンスＬは、同じ値となっている。
なお、インダクタンスＬの値には、多少のばらつきがあってもよい。例えば、インダクタンスＬの値は、製造時における誤差の範囲内でばらついていてもよい。
また、複数の容量部２０ｂの容量Ｃは、同じ値となっている。
なお、容量Ｃの値には、多少のばらつきがあってもよい。例えば、容量Ｃの値は、製造時における誤差の範囲内でばらついていてもよい。
The inductances L of the plurality of conductors 20a have the same value.
Note that the value of the inductance L may have some variation. For example, the value of the inductance L may vary within an error range during manufacturing.
The capacitances C of the plurality of capacitance units 20b have the same value.
Note that the value of the capacitance C may have some variation. For example, the value of the capacitance C may vary within an error range during manufacturing.
複数の導体部２０ａは、処理容器２の中心軸２ａを中心とする円周上に配置されている。複数の導体部２０ａは、等間隔で配置されている。この場合、複数の導体部２０ａは、処理容器２の中心軸２ａを中心として、互いに回転対称となる位置に設けることができる。 The plurality of conductor portions 20a are arranged on a circumference centered on the central axis 2a of the processing container 2. The plurality of conductor portions 20a are arranged at equal intervals. In this case, the plurality of conductor portions 20a can be provided at positions that are rotationally symmetric with respect to the center axis 2a of the processing container 2.
複数の導体部２０ａは、電気的に並列接続されている。すなわち、複数の導体部２０ａの一方の端部のそれぞれは、電源６ｂの端子Ｂ１に電気的に接続されている。複数の導体部２０ａの他方の端部のそれぞれは、容量部２０ｂを介して、接地されている。 The plurality of conductors 20a are electrically connected in parallel. That is, one end of each of the plurality of conductors 20a is electrically connected to the terminal B1 of the power supply 6b. Each of the other ends of the plurality of conductor portions 20a is grounded via the capacitance portion 20b.
また、容量部２０ｂは、導体部２０ａの接地側の端部に接続されている。
容量部２０ｂを導体部２０ａの接地側の端部に接続すれば、図５（ｂ）に示すように、複数の導体部２０ａのそれぞれにおいて、インピーダンスの虚数成分Ｄ１が０（ゼロ）となる周方向角度φが生ずるようにすることができる。
The capacitance section 20b is connected to the ground-side end of the conductor section 20a.
If the capacitance section 20b is connected to the ground-side end of the conductor section 20a, as shown in FIG. 5B, in each of the plurality of conductor sections 20a, the imaginary component D1 of the impedance becomes 0 (zero). A directional angle φ can occur.
ここで、インピーダンスの虚数成分Ｄ１は、実数成分Ｄ２に比べて極めて大きなものとなる。
そのため、インピーダンスの虚数成分Ｄ１が０（ゼロ）となる周方向角度φが生ずるようにすれば、電位が最大となる点の電位差を低下させることができる。
そして、電位が最大となる点の電位差を低下させることができれば、異常放電により窓部３などが損傷するのを抑制することができる。
Here, the imaginary component D1 of the impedance is much larger than the real component D2.
Therefore, if the circumferential angle φ at which the imaginary component D1 of the impedance becomes 0 (zero) is generated, the potential difference at the point where the potential becomes maximum can be reduced.
If the potential difference at the point where the potential is maximum can be reduced, it is possible to prevent the window portion 3 and the like from being damaged by abnormal discharge.
この場合、複数の導体部２０ａのそれぞれにおいて、導体部２０ａの中間位置におけるインピーダンスの虚数成分が０（ゼロ）となるようにすることが好ましい。
導体部２０ａの中間位置におけるインピーダンスの虚数成分が０（ゼロ）となるようにすれば、正側と負側における電位の最大値の絶対値が同程度となるようにすることができる。
そのため、電位が最大となる点の電位差を大幅に低下させることができるので、異常放電により窓部３などが損傷するのをさらに抑制することができる。
In this case, in each of the plurality of conductors 20a, it is preferable that the imaginary component of the impedance at an intermediate position between the conductors 20a be 0 (zero).
If the imaginary component of the impedance at the intermediate position of the conductor portion 20a is set to 0 (zero), the absolute value of the maximum value of the potential on the positive side and the absolute value of the potential on the negative side can be made substantially the same.
For this reason, the potential difference at the point where the potential is maximum can be greatly reduced, so that damage to the window 3 and the like due to abnormal discharge can be further suppressed.
例えば、容量部２０ｂの容量Ｃと、導体部２０ａのインダクタンスＬと、電源６ｂ（電力）の周波数ｆとの関係を以下の様にすれば、導体部２０ａの中間位置におけるインピーダンスの虚数成分が０（ゼロ）となるようにすることができる。
Ｃ＝１／（２π２ｆ２Ｌ）
ここで、複数の導体部２０ａを取り付けた際に、複数の導体部２０ａが配置される円の中心位置と、処理容器２の中心軸２ａの位置との間にずれが生じる場合がある。
また、処理容器２の形状が中心軸２ａに対して対称となっていない場合がある。
また、処理容器２の中心軸２ａの位置と、載置部４に載置された被処理物Ｗの中心位置との間にずれが生じる場合がある。
For example, if the relationship between the capacitance C of the capacitance portion 20b, the inductance L of the conductor portion 20a, and the frequency f of the power supply 6b (power) is as follows, the imaginary component of the impedance at the intermediate position of the conductor portion 20a becomes zero. (Zero).
C = 1 / (2π 2 f 2 L)
Here, when the plurality of conductors 20a are attached, a deviation may occur between the center position of the circle where the plurality of conductors 20a are arranged and the position of the center axis 2a of the processing container 2.
Further, the shape of the processing container 2 may not be symmetrical with respect to the central axis 2a.
In addition, there is a case where a deviation occurs between the position of the center axis 2 a of the processing container 2 and the center position of the workpiece W mounted on the mounting section 4.
そのため、処理容器２の中心軸２ａに対して互いに回転対称となる位置に同じ強さの電磁場を導入することができなかったり、載置部４に載置された被処理物Ｗの中心位置からずれた位置に対して互いに回転対称となる位置に同じ強さの電磁場が導入されたりするおそれがある。
その結果、被処理物Ｗの面内におけるラジカルやイオンの分布の均一性が悪くなるおそれがある。
For this reason, it is impossible to introduce an electromagnetic field of the same strength at a position that is rotationally symmetric with respect to the center axis 2 a of the processing container 2, or from the center position of the workpiece W placed on the placement unit 4. There is a possibility that an electromagnetic field having the same strength may be introduced into a position that is rotationally symmetric with respect to the shifted position.
As a result, the uniformity of the distribution of radicals and ions in the plane of the workpiece W may be deteriorated.
また、プロセス条件などによりプラズマＰが変動すると、インダクタンスＬの値が影響を受ける。
また、プラズマ処理において用いられるラジカルは、主に、重力や気流により移動する。
ところが、処理容器２の中心軸２ａに対して対称な位置からガスＧが導入されなかったり、理容器２の中心軸２ａに対して対称な位置から排気が行われなかったりする場合がある。
そのため、ガスの流れが偏り、被処理物Ｗの面内におけるラジカルの分布の均一性が悪くなるおそれがある。
Further, when the plasma P fluctuates due to process conditions or the like, the value of the inductance L is affected.
Further, radicals used in the plasma processing mainly move by gravity or airflow.
However, the gas G may not be introduced from a position symmetrical with respect to the central axis 2a of the processing container 2, or the exhaust may not be performed from a position symmetrical with respect to the central axis 2a of the processing container 2.
Therefore, there is a possibility that the flow of the gas is biased and the uniformity of the distribution of radicals in the plane of the workpiece W is deteriorated.
すなわち、組み立て誤差、処理容器２などの形状、プロセス条件、ガスの流れなどにより、被処理物Ｗの面内におけるラジカルやイオンの分布の均一性、ひいては処理の均一性が悪くなる場合がある。
この様な場合には、複数の導体部２０ａ毎に、導入される電磁場の強さを調整すればよい。
例えば、処理容器２の中心軸２ａの位置から遠い導体部２０ａから導入される電磁場の強さを強くし、近い導体部２０ａから導入される電磁場の強さを弱くすることができる。
これによりプラズマＰの密度分布を調整することができる。この場合、例えば、水平方向におけるプラズマＰの密度分布を変化させることができる。
ここで、導体部２０ａ毎に設けられた測定部２５は、プラズマＰの密度を直接的または間接的に測定する。そのため、測定部２５により、プラズマＰの密度を測定すれば、導体部２０ａから導入される電磁場の強さを間接的に求めることができる。
In other words, the uniformity of the distribution of radicals and ions in the surface of the processing object W, and hence the uniformity of the processing, may be deteriorated due to an assembly error, the shape of the processing container 2 and the like, process conditions, gas flow, and the like.
In such a case, the intensity of the electromagnetic field to be introduced may be adjusted for each of the plurality of conductors 20a.
For example, the strength of the electromagnetic field introduced from the conductor 20a far from the position of the central axis 2a of the processing container 2 can be increased, and the strength of the electromagnetic field introduced from the conductor 20a closer can be reduced.
Thereby, the density distribution of the plasma P can be adjusted. In this case, for example, the density distribution of the plasma P in the horizontal direction can be changed.
Here, the measuring section 25 provided for each conductor section 20a directly or indirectly measures the density of the plasma P. Therefore, if the density of the plasma P is measured by the measuring unit 25, the intensity of the electromagnetic field introduced from the conductor 20a can be obtained indirectly.
そして、測定部２５による測定結果に基づいて、制御部２４により導体部２０ａのインダクタンスＬ、容量部２０ｂの容量Ｃ、および電源６ｂの周波数ｆの少なくともいずれかを制御する。
この様にすれば、複数の導体部２０ａ毎に、導入される電磁場の強さを調整することができる。
Then, based on the measurement result by the measurement unit 25, the control unit 24 controls at least one of the inductance L of the conductor unit 20a, the capacitance C of the capacitance unit 20b, and the frequency f of the power supply 6b.
In this way, the intensity of the electromagnetic field to be introduced can be adjusted for each of the plurality of conductor portions 20a.
以上は、被処理物Ｗのプラズマ処理を行う場合である。
クリーニング処理を行う場合には、電位が最大となる点の電位差を所定の範囲内で大きくしたり、導体部２０ａの両端子間における電位差を所定の範囲内で大きくしたりする。 すなわち、導体部２０ａにおける電位を制御することで前述した関係が満たされないようにして、窓部３などに衝突するイオンを増やすようにする。
なお、窓部３などに衝突するイオンを増加させすぎると窓部３などが損傷するおそれがある。そのため、デポ物の付着量などに基づいて予め実験などにより求められた制御範囲内において制御を行うようにする。
The above is the case where the plasma processing of the workpiece W is performed.
When performing the cleaning process, the potential difference at the point where the potential is maximum is increased within a predetermined range, or the potential difference between both terminals of the conductor portion 20a is increased within a predetermined range. That is, by controlling the potential of the conductor portion 20a, the above relationship is not satisfied, and the number of ions colliding with the window portion 3 and the like is increased.
If the number of ions colliding with the window 3 or the like is excessively increased, the window 3 or the like may be damaged. For this reason, control is performed within a control range obtained in advance by experiments or the like based on the amount of deposits and the like.
またさらに、ファラデーシールド１０の本体部１０ａに電圧を印加することで、クリーニング処理中に窓部３などに負のバイアスを印加することもできる。そのようにすれば、窓部３などにより多くのイオンを衝突させることができるので、クリーニング処理の効率を向上させることができる。 Further, by applying a voltage to the main body 10a of the Faraday shield 10, a negative bias can be applied to the window 3 and the like during the cleaning process. In this case, more ions can collide with the window 3 and the like, so that the efficiency of the cleaning process can be improved.
次に、プラズマ処理装置１の作用について例示する。
この場合、一例として、被処理物Ｗをエッチング処理する場合について例示する。
ゲートバルブ１７の扉１３を、図示しないゲート開閉機構により開く。
図示しない搬送部により、搬入搬出口１９から被処理物Ｗを処理容器２内に搬入する。搬入された被処理物Ｗは載置部４上に載置され、載置部４に内蔵された図示しない静電チャックなどにより保持される。
図示しない搬送部を処理容器２の外に退避させる。
図示しないゲート開閉機構によりゲートバルブ１７の扉１３を閉じる。
減圧部９により処理容器２内が所定の圧力となるように減圧される。この際、処理容器２の内圧を検出する図示しない真空計などの出力に基づいて、圧力制御部８により、処理容器２内が所定の圧力となるように制御される。
Next, the operation of the plasma processing apparatus 1 will be exemplified.
In this case, as an example, a case in which the workpiece W is subjected to an etching process will be described.
The door 13 of the gate valve 17 is opened by a gate opening / closing mechanism (not shown).
The workpiece W is loaded into the processing container 2 from the loading / unloading port 19 by a transport unit (not shown). The loaded workpiece W is placed on the mounting portion 4 and held by an electrostatic chuck (not shown) built in the mounting portion 4.
The transport unit (not shown) is retracted outside the processing container 2.
The door 13 of the gate valve 17 is closed by a gate opening / closing mechanism (not shown).
The pressure inside the processing vessel 2 is reduced to a predetermined pressure by the pressure reducing unit 9. At this time, based on the output of a vacuum gauge (not shown) that detects the internal pressure of the processing container 2, the pressure inside the processing container 2 is controlled by the pressure control unit 8 to a predetermined pressure.
次に、ガス供給部１８ａから切換部２１、ガス導入口１２を介して処理空間１５内にエッチング処理に用いられるガスを供給する。この際、図示しないＭＦＣ（Mass Flow Controller）などにより供給するガスの流量や圧力などが制御される。エッチング処理に用いられるガスとしては、例えば、ＣＦ４、ＣＨＦ３、ＮＦ３などやこれらの混合ガスなどを例示することができる。 Next, a gas used for the etching process is supplied from the gas supply unit 18a into the processing space 15 via the switching unit 21 and the gas inlet 12. At this time, the flow rate and pressure of the supplied gas are controlled by a not-shown MFC (Mass Flow Controller) or the like. As a gas used for the etching process, for example, CF 4 , CHF 3 , NF 3 , a mixed gas thereof, or the like can be given.
次に、電源６ｂにより所定の周波数（例えば、１３．５６ＭＨｚ）を有する高周波電力が負荷部２０（負荷部１２０）に印加される。また、電源６ａにより所定の周波数（例えば、１３．５６ＭＨｚ以下）を有する高周波電力が載置部４に印加される。 Next, high frequency power having a predetermined frequency (for example, 13.56 MHz) is applied to the load unit 20 (load unit 120) by the power supply 6b. Further, high frequency power having a predetermined frequency (for example, 13.56 MHz or less) is applied to the mounting section 4 by the power supply 6a.
すると、負荷部２０（負荷部１２０）の導体部２０ａが誘導結合型電極を構成するので、導体部２０ａから窓部３を介して電磁場が処理容器２の内部に導入される。そのため、処理容器２の内部に導入された電磁場により処理空間１５にプラズマＰが発生する。発生したプラズマＰによりエッチング処理に用いられるガスが励起、活性化されて中性活性種、イオン、電子などの反応生成物が生成される。この生成された反応生成物が、処理空間１５内を下降して被処理物Ｗの表面に到達し、エッチング処理が施される。 Then, the conductor 20a of the load unit 20 (load unit 120) forms an inductively-coupled electrode, so that an electromagnetic field is introduced from the conductor 20a through the window 3 into the processing container 2. Therefore, plasma P is generated in the processing space 15 by the electromagnetic field introduced into the processing chamber 2. The gas used for the etching process is excited and activated by the generated plasma P, and reaction products such as neutral active species, ions, and electrons are generated. The generated reaction product descends in the processing space 15 and reaches the surface of the processing target W, and is subjected to an etching process.
この場合、負荷部２０（負荷部１２０）により、処理容器２の内部の互いに回転対称となる位置に同じ強さの電磁場を導入することができる。すなわち、プラズマＰ中の互いに回転対称となる位置に同じ強さの電磁場を導入することができる。
その結果、均一な密度のプラズマＰを発生させることができ、また、均一な密度のプラズマＰの維持が可能となる。
また、被処理物Ｗの面内における処理の均一性（例えば、エッチングレートの均一性など）を向上させることができる。
また、負荷部１２０により、異常放電による窓部３などの損傷を抑制することができる。
In this case, the load section 20 (load section 120) can introduce an electromagnetic field of the same strength to a position that is rotationally symmetric to each other inside the processing chamber 2. That is, electromagnetic fields having the same strength can be introduced into the plasma P at positions that are rotationally symmetric to each other.
As a result, plasma P having a uniform density can be generated, and plasma P having a uniform density can be maintained.
In addition, uniformity of processing (for example, uniformity of an etching rate) in a plane of the workpiece W can be improved.
Further, the load section 120 can suppress damage to the window section 3 and the like due to abnormal discharge.
また、前述したように、必要に応じて、複数の導体部２０ａ毎に、導入される電磁場の強さを調整することもできる。
例えば、導体部２０ａ毎に設けられた測定部２５により、プラズマＰの密度を直接的または間接的に測定する。
そして、制御部２４は、測定部２５による測定結果に基づいて、導体部２０ａのインダクタンスＬ、容量部２０ｂの容量Ｃ、および電源６ｂの周波数ｆの少なくともいずれかを制御する。
この様にすれば、複数の導体部２０ａ毎に、導入される電磁場の強さを調整することができる。
そのため、プロセス条件などの変動に対しても対応が可能となる。
Further, as described above, the intensity of the electromagnetic field to be introduced can be adjusted for each of the plurality of conductor portions 20a as necessary.
For example, the density of the plasma P is directly or indirectly measured by the measuring unit 25 provided for each conductor 20a.
The control unit 24 controls at least one of the inductance L of the conductor 20a, the capacitance C of the capacitance unit 20b, and the frequency f of the power supply 6b based on the measurement result by the measurement unit 25.
In this way, the intensity of the electromagnetic field to be introduced can be adjusted for each of the plurality of conductor portions 20a.
Therefore, it is possible to cope with fluctuations in process conditions and the like.
また、ファラデーシールド１０の作用により、導体部２０ａとプラズマＰとの間の容量結合が抑制される。そのため、エッチング処理中に窓部３などに負のバイアスがかかることを抑制することができるので、窓部３にプラズマＰ中のイオンが衝突することを抑制することができる。その結果、窓部３の損傷を抑制することができる。また、導体部２０ａから導入される電磁場のエネルギーをプラズマＰの生成に効率よく利用することもできる。 Further, by the action of the Faraday shield 10, capacitive coupling between the conductor 20a and the plasma P is suppressed. Therefore, it is possible to suppress a negative bias from being applied to the window portion 3 and the like during the etching process, so that it is possible to suppress the ions in the plasma P from colliding with the window portion 3. As a result, damage to the window 3 can be suppressed. Further, the energy of the electromagnetic field introduced from the conductor portion 20a can be efficiently used for generating the plasma P.
また、電源６ａにより高周波電力が載置部４に印加されることにより、被処理物Ｗにバイアスが印加される。そのため、生成されたイオンを被処理物Ｗの表面に引き込むことができるので、効率の良い異方性エッチング処理を行うことができる。なお、電源６ａによる高周波電力の印加を行わずにエッチング処理を行うこともできる。 In addition, a bias is applied to the workpiece W by applying high-frequency power to the mounting section 4 from the power supply 6a. Therefore, the generated ions can be drawn into the surface of the processing object W, so that efficient anisotropic etching can be performed. Note that the etching process can be performed without applying the high-frequency power from the power supply 6a.
残余のガス、反応生成物、副生成物などの多くは、排気口７から処理容器２外に排出される。 Most of the remaining gas, reaction products, by-products, etc. are exhausted from the exhaust port 7 to the outside of the processing container 2.
被処理物Ｗのエッチング処理が終了すると、処理容器２内の圧力とゲートバルブ１７の扉１３の外側の圧力とがほぼ等しくなるように、ガス導入口１２からパージガスなどが導入される。
そして、ゲートバルブ１７の扉１３を図示しないゲート開閉機構により開く。
図示しない搬送部により、エッチング処理が施された被処理物Ｗを搬出する。
以上のようにして、被処理物Ｗのエッチング処理が終了する。
When the etching of the workpiece W is completed, a purge gas or the like is introduced from the gas inlet 12 so that the pressure in the processing container 2 and the pressure outside the door 13 of the gate valve 17 become substantially equal.
Then, the door 13 of the gate valve 17 is opened by a gate opening / closing mechanism (not shown).
The workpiece W subjected to the etching process is carried out by a transport unit (not shown).
As described above, the etching process of the workpiece W is completed.
次に、クリーニング処理を行う場合について例示をする。
生成されたイオンを窓部３などに衝突させることができれば、副生成物が付着することで形成されたデポ物を除去することができる。
そのため、クリーニング処理を行う場合には、導体部２０ａにおける電位が最大となる点の電位差の値を所定の範囲内で大きくしたり、導体部２０ａの両端子間における電位差を所定の範囲内で大きくしたりするようにする。
Next, a case where a cleaning process is performed will be described.
If the generated ions can collide with the window 3 and the like, the deposits formed by the adhesion of the by-products can be removed.
Therefore, when performing the cleaning process, the value of the potential difference at the point where the potential in the conductor portion 20a is maximum is increased within a predetermined range, or the potential difference between both terminals of the conductor portion 20a is increased within the predetermined range. And so on.
この場合、測定部２５による測定結果に基づいて、制御部２４により導体部２０ａのインダクタンスＬ、容量部２０ｂの容量Ｃ、および電源６ｂの周波数ｆの少なくともいずれかを制御するようにする。 In this case, the control unit 24 controls at least one of the inductance L of the conductor 20a, the capacitance C of the capacitance unit 20b, and the frequency f of the power supply 6b based on the measurement result by the measurement unit 25.
クリーニング処理を行う場合には、まず、図示しないゲート開閉機構によりゲートバルブ１７の扉１３を閉じる。
次に、減圧部９により処理容器２内が所定の圧力となるように減圧される。この際、処理容器２の内圧を検出する図示しない真空計などの出力に基づいて、圧力制御部８により、処理容器２内が所定の圧力となるように制御される。
When performing the cleaning process, first, the door 13 of the gate valve 17 is closed by a gate opening / closing mechanism (not shown).
Next, the pressure inside the processing vessel 2 is reduced to a predetermined pressure by the pressure reducing unit 9. At this time, based on the output of a vacuum gauge (not shown) that detects the internal pressure of the processing container 2, the pressure inside the processing container 2 is controlled by the pressure control unit 8 to a predetermined pressure.
次に、切換部２１により供給されるガスの種類が切り換えられる。そして、ガス供給部１８ｂから切換部２１、ガス導入口１２を介して処理空間１５内にクリーニング処理に用いられるガスを供給する。この際、図示しないＭＦＣ（Mass Flow Controller）などにより供給するガスの流量や圧力などが制御される。クリーニング処理に用いられるガスとしては、例えば、Ｏ２、ＳＦ６、ＮＦ３、ＣｌＦ３、Ｃｌ２、ＨＣｌ、Ａｒなどを例示することができる。 Next, the type of gas supplied is switched by the switching unit 21. Then, the gas used for the cleaning process is supplied from the gas supply unit 18 b into the processing space 15 via the switching unit 21 and the gas inlet 12. At this time, the flow rate and pressure of the supplied gas are controlled by a not-shown MFC (Mass Flow Controller) or the like. Examples of the gas used for the cleaning process include O 2 , SF 6 , NF 3 , ClF 3 , Cl 2 , HCl, and Ar.
次に、電源６ｂにより所定の周波数（例えば、１３．５６ＭＨｚ）を有する高周波電力が負荷部２０（負荷部１２０）に印加される。
すると、導体部２０ａが誘導結合型電極を構成するので、導体部２０ａから窓部３を介して高周波電力が処理容器２の内部に導入される。そのため、処理容器２の内部に導入された高周波電力により処理空間１５にプラズマＰが発生する。発生したプラズマＰによりクリーニング処理に用いられるガスが励起、活性化されて中性活性種、イオン、電子などの反応生成物が生成される。この生成された反応生成物により処理容器２内に付着しているデポ物が除去される。
Next, high frequency power having a predetermined frequency (for example, 13.56 MHz) is applied to the load unit 20 (load unit 120) by the power supply 6b.
Then, since the conductor portion 20a forms an inductively coupled electrode, high-frequency power is introduced from the conductor portion 20a through the window portion 3 into the processing container 2. Therefore, plasma P is generated in the processing space 15 by the high-frequency power introduced into the processing container 2. The gas used for the cleaning process is excited and activated by the generated plasma P to generate reaction products such as neutral active species, ions, and electrons. Deposits adhered to the inside of the processing container 2 are removed by the generated reaction products.
ここで、測定部２５による測定結果に基づいて、制御部２４により導体部２０ａのインダクタンスＬ、容量部２０ｂの容量Ｃ、および電源６ｂの周波数ｆの少なくともいずれかを制御することで、導体部２０ａにおける電位が最大となる点の電位差の値を所定の範囲内で大きくしたり、導体部２０ａの両端子間における電位差を所定の範囲内で大きくしたりする。
すなわち、導体部２０ａにおける電位を制御することで前述した関係が満たされないようにして、窓部３などに衝突するイオンを増やすようにする。
なお、窓部３などに衝突するイオンを増加させすぎると窓部３などが損傷するおそれがある。そのため、デポ物の付着量などに基づいて予め実験などにより求められた制御範囲内において制御を行うようにする。
Here, the control unit 24 controls at least one of the inductance L of the conductor 20a, the capacitance C of the capacitance unit 20b, and the frequency f of the power supply 6b based on the measurement result by the measurement unit 25, so that the conductor 20a Is increased within a predetermined range, or the potential difference between both terminals of the conductor portion 20a is increased within a predetermined range.
That is, by controlling the potential of the conductor portion 20a, the above relationship is not satisfied, and the number of ions colliding with the window portion 3 and the like is increased.
If the number of ions colliding with the window 3 or the like is excessively increased, the window 3 or the like may be damaged. For this reason, control is performed within a control range obtained in advance by experiments or the like based on the amount of deposits and the like.
またさらに、ファラデーシールド１０の本体部１０ａに電圧を印加することで、クリーニング処理中に窓部３などに負のバイアスを印加するようにすることもできる。このようにすれば、窓部３などにより多くのイオンを衝突させることができるので、クリーニング処理の効率を向上させることができる。 Further, by applying a voltage to the main body 10a of the Faraday shield 10, a negative bias can be applied to the window 3 and the like during the cleaning process. With this configuration, more ions can collide with the window 3 and the like, so that the efficiency of the cleaning process can be improved.
残余のガス、反応生成物、除去されたデポ物などは、排気口７から処理容器２外に排出される。
なお、載置部４の載置面を保護するためにダミーの被処理物Ｗを載置した状態で前述したクリーニング処理を行うようにすることもできる。
以上のようにして、クリーニング処理が終了する。
The remaining gas, reaction products, removed deposits, and the like are exhausted from the exhaust port 7 to the outside of the processing container 2.
Note that, in order to protect the mounting surface of the mounting portion 4, the above-described cleaning process may be performed in a state where the dummy workpiece W is mounted.
The cleaning process ends as described above.
[第２の実施形態]
次に、第２の実施形態に係るプラズマ処理方法について例示をする。
本実施の形態に係るプラズマ処理方法は、誘導結合型プラズマを用いたプラズマ処理方法である。
そして、電磁場を発生させる複数の導体部２０ａが、円周上に配置され、且つ、複数の導体部２０ａが、電源６ｂに並列に接続されている負荷部２０（負荷部１２０）に電力を印加する工程を備えている。
[Second embodiment]
Next, a plasma processing method according to the second embodiment will be exemplified.
The plasma processing method according to the present embodiment is a plasma processing method using inductively coupled plasma.
The plurality of conductors 20a that generate an electromagnetic field are arranged on the circumference, and the plurality of conductors 20a apply power to the load unit 20 (load unit 120) connected in parallel to the power supply 6b. To perform the process.
この場合、複数の導体部２０ａは、円周の中心に対して、互いに回転対称となる位置に設けることができる。
そして、負荷部２０（負荷部１２０）に電力を印加する工程において、プラズマＰ中の互いに回転対称となる位置に電磁場を導入するようにする。
In this case, the plurality of conductor portions 20a can be provided at positions that are rotationally symmetric with respect to the center of the circumference.
Then, in the step of applying power to the load unit 20 (load unit 120), an electromagnetic field is introduced into the plasma P at positions that are rotationally symmetric to each other.
また、導体部２０ａのインダクタンスＬ、複数の導体部２０ａのそれぞれの接地側に直列接続された容量部２０ｂの容量Ｃ、電力の周波数ｆからなる群より選ばれた少なくとも１つの制御を行う工程をさらに備えることができる。
そして、複数の導体部２０ａのそれぞれの中間位置におけるインピーダンスの虚数成分が０（ゼロ）となるように制御するようにする。
なお、各工程における内容や作用、効果などは、前述したプラズマ処理装置１において例示をしたものと同様とすることができるので詳細な説明は省略する。
Also, the step of performing at least one control selected from the group consisting of the inductance L of the conductor portion 20a, the capacitance C of the capacitor portion 20b connected in series to the ground side of each of the plurality of conductor portions 20a, and the power frequency f. Further provisions may be made.
Then, control is performed such that the imaginary component of the impedance at the intermediate position of each of the plurality of conductor portions 20a becomes 0 (zero).
Note that the contents, functions, effects, and the like in each step can be the same as those illustrated in the plasma processing apparatus 1 described above, and thus detailed description is omitted.
以上、実施の形態について例示をした。しかし、本発明はこれらの記述に限定されるものではない。
前述の実施の形態に関して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除若しくは設計変更を行ったもの、または、工程の追加、省略若しくは条件変更を行ったものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。
例えば、プラズマ処理装置１が備える各要素の形状、寸法、材質、配置、数などは、例示をしたものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。
例えば、複数の導体部２０ａが円周上に配置されている例を示したが、複数の導体部２０ａは、閉ループ状の図形（例えば、円や、多角形など）の周上の位置に配置されていればよい。
また、例えば、負荷部２０または負荷部１２０が窓部３の上方に設けられている例を示したが、負荷部２０または負荷部１２０は、窓部３の側壁に設けられていてもよい。すなわち、負荷部２０または負荷部１２０は、窓部３の外側に設けられていればよい。
また、プラズマ処理の一例として、エッチング処理、クリーニング処理を例示したがこれらに限定されるわけではない。誘導結合型プラズマを用いて行うプラズマ処理に広く適用させることができる。
また同様に、エッチング処理を行うプラズマエッチング処理装置に限定されるわけではない。誘導結合型プラズマを発生可能なプラズマ処理装置に広く適用させることができる。
また、前述した各実施の形態が備える各要素は、可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。
The embodiment has been described above. However, the invention is not limited to these descriptions.
Regarding the above-described embodiments, those in which those skilled in the art appropriately add, delete, or change the design of components, or add, omit, or change the conditions of the process, also have the features of the present invention. As long as they are included in the scope of the present invention.
For example, the shape, size, material, arrangement, number, and the like of each element included in the plasma processing apparatus 1 are not limited to those illustrated, and can be appropriately changed.
For example, although the example in which the plurality of conductors 20a are arranged on the circumference is shown, the plurality of conductors 20a are arranged at positions on the circumference of a closed-loop figure (for example, a circle or a polygon). It should just be done.
Further, for example, an example in which the load unit 20 or the load unit 120 is provided above the window unit 3 has been described, but the load unit 20 or the load unit 120 may be provided on a side wall of the window unit 3. That is, the load unit 20 or the load unit 120 may be provided outside the window 3.
In addition, as an example of the plasma processing, the etching processing and the cleaning processing are illustrated, but the plasma processing is not limited thereto. The present invention can be widely applied to plasma processing using inductively coupled plasma.
Similarly, the present invention is not limited to a plasma etching apparatus that performs an etching process. The invention can be widely applied to a plasma processing apparatus capable of generating inductively coupled plasma.
In addition, each element included in each of the above-described embodiments can be combined as much as possible, and a combination of these elements is included in the scope of the present invention as long as it includes the features of the present invention.
１ プラズマ処理装置、２ 処理容器、２ａ 中心軸、３ 窓部、４ 載置部、６ａ 電源、６ｂ 電源、９ 減圧部、１０ ファラデーシールド、１７ ゲートバルブ、１８ ガス供給部、２０ 負荷部、２０ａ 導体部、２０ｂ 容量部、２１ 切換部、２４ 制御部、２５ 測定部、２６ 位相調整部、１２０ 負荷部、Ｇ ガス、Ｐ プラズマ、Ｗ 被処理物 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Plasma processing apparatus, 2 processing container, 2a center axis, 3 window parts, 4 mounting parts, 6a power supply, 6b power supply, 9 decompression part, 10 Faraday shield, 17 gate valve, 18 gas supply part, 20 load part, 20a Conductor part, 20b capacity part, 21 switching part, 24 control part, 25 measuring part, 26 phase adjustment part, 120 load part, G gas, P plasma, W Workpiece
Claims (9)
前記処理容器の内部を所定の圧力まで減圧する減圧部と、
前記処理容器の内部に設けられ、被処理物を載置する載置部と、
前記処理容器の内部にガスを供給するガス供給部と、
前記処理容器に設けられ、電磁波を透過させる窓部と、
前記窓部の外側に設けられ、電磁場を発生させる複数の導体部を有した負荷部と、
前記負荷部と前記窓部との間に設けられ、スリットを有するファラデーシールドと、
前記負荷部と前記ファラデーシールドとの間に設けられた絶縁部と、
前記負荷部に電力を印加する電源と、
前記複数の導体部のそれぞれの接地側に直列接続された容量部と、
前記容量部の容量を制御して、前記電磁場の強さを前記複数の導体部毎に調整し、水平方向におけるプラズマの密度分布を変化させる制御部と、
を備え、
前記複数の導体部は、円形の閉ループ状の図形の周上の、前記円の中心に対して、互いに回転対称となる位置に配置され、前記電源に並列に接続されているプラズマ処理装置。 A processing vessel capable of maintaining an atmosphere depressurized below atmospheric pressure,
A pressure reducing unit that reduces the pressure inside the processing container to a predetermined pressure,
A mounting portion provided inside the processing container, for mounting an object to be processed,
A gas supply unit that supplies gas to the inside of the processing container,
A window provided in the processing container and transmitting electromagnetic waves,
A load unit provided outside the window unit and having a plurality of conductor units that generate an electromagnetic field,
A Faraday shield provided between the load portion and the window portion and having a slit,
An insulating unit provided between the load unit and the Faraday shield,
A power supply for applying power to the load unit;
A capacitance section connected in series to the ground side of each of the plurality of conductor sections,
A control unit that controls the capacitance of the capacitance unit, adjusts the intensity of the electromagnetic field for each of the plurality of conductors, and changes the density distribution of plasma in the horizontal direction.
With
The plasma processing apparatus, wherein the plurality of conductor portions are arranged at positions on the circumference of the circular closed-loop figure that are rotationally symmetric with respect to the center of the circle, and are connected in parallel to the power supply.
部と、をさらに備え、
前記制御部は、前記測定部による測定結果に基づいて、前記容量部の容量を制御する請求項１記載のプラズマ処理装置。 A measuring unit that is provided for each of the plurality of conductor units and directly or indirectly measures the density of plasma ,
Wherein, based on a measurement result by the measuring unit, a plasma processing apparatus according to claim 1, wherein controlling the volume of the capacitor section.
電磁場を発生させる複数の導体部が、円形の閉ループ状の図形の周上の、前記円の中心に対して、互いに回転対称となる位置に配置され、且つ、前記複数の導体部が、電源に並列に接続されている負荷部と、
前記負荷部において発生した電磁場を透過させる窓部と、
前記負荷部と前記窓部との間に設けられ、スリットを有するファラデーシールドと、
前記負荷部と前記ファラデーシールドとの間に設けられた絶縁部と、
前記複数の導体部のそれぞれの接地側に直列接続された容量部と、
を備え、
前記電源が前記負荷部に電力を印加し、
前記容量部の容量の制御を行い、前記電磁場の強さを前記複数の導体部毎に調整し、水平方向におけるプラズマの密度分布を変化させる工程を備えるプラズマ処理方法。 A plasma processing method using inductively coupled plasma,
A plurality of conductors for generating an electromagnetic field are arranged on the circumference of the circular closed-loop figure at positions that are rotationally symmetric with respect to the center of the circle , and the plurality of conductors are connected to a power supply. A load section connected in parallel;
A window for transmitting the electromagnetic field generated in the load,
A Faraday shield provided between the load portion and the window portion and having a slit,
An insulating unit provided between the load unit and the Faraday shield,
A capacitance section connected in series to the ground side of each of the plurality of conductor sections,
With
The power supply applies power to the load unit ,
And controls the capacity of the capacitor section to adjust the intensity of the electromagnetic field for each of the plurality of conductor portions, a plasma processing method Ru comprising the step of changing the distribution of plasma density in the horizontal direction.
前記複数の導体部のそれぞれの中間位置におけるインピーダンスの虚数成分が０（ゼロ）となるように制御する請求項８記載のプラズマ処理方法。 In the step of changing the plasma density distribution in the horizontal direction,
9. The plasma processing method according to claim 8 , wherein control is performed such that an imaginary component of impedance at an intermediate position of each of the plurality of conductors is 0 (zero).
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