JP6703198B2 - 高周波電圧を供給するための内部電気回路網を有する電極ユニット及びプラズマ処理装置用のキャリア装置 - Google Patents
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Description
図2は、第1プラズマ電極12、第2プラズマ電極13、基板14、プラズマ空間15、絶縁支持部16及び接続端子A及びBを含む本発明の電極ユニット10を示し、これに関しては図1による電極ユニット1と相違点がない。しかしながら、当該電極ユニット10は、プラズマが2つの高周波電圧発生器19a及び19bによってグラウンドに対して提供される2つの高周波電圧を用いて着火されるプラズマ処理に対して適している。当該両電圧は、同じであるが、特に180°だけ位相シフトされている。これらの電圧の周波数は、1MHzと100MHzとの間の範囲内にあり、特に10MHzと40MHzとの間の範囲内にあり、例えば約13.56MHzである。これらの電圧はそれぞれ、高周波電圧発生器19a,19bからこれらに付随する外部整合網190a,190bを介して第1接続端子A又は第2接続端子Bに伝送される。電極ユニット10の構成要素でないこれらの整合網は、便宜上、図3、5及び7〜13に示されていないが同様に存在する。
2 第1プラズマ電極
3 第2プラズマ電極
4 基板
5 プラズマ空間
6 絶縁支持部
7 第1配電線
8 第2配電線
9 低周波電圧発生器
10,10a−10c 本発明による電極ユニット
101−109
12 第1プラズマ電極
13 第2プラズマ電極
14 基板
15 プラズマ空間
16 絶縁支持部
17 第1供給網
18 第2供給網
19a,19b 高周波電圧発生器
20 供給網
30 誘電層
40 キャリア装置
41 プラズマ電極
42 接続ユニット
170 第1システム
170a 第1システムの第1部分
170b 第1システムの第2部分
171 第1接続線
172a−172i 第1中間線
173 第1給電点
174a−174g 第1供給線
175a−175c 第1節点
180 第2システム
180a 第2システムの第1部分
180b 第2システムの第2部分
181 第2接続線
182a−182i 第2中間線
183 第2給電点
184a−184g 第2供給線
185a−185c 第2節点
190a,190b 外部整合網
210 第1システム
211 第1接続線
212a−212i 第1中間線
213 第1給電点
220 第2システム
221 第2接続線
222a−222i 第2中間線
223 第2給電点
A 第1接続端子
B 第2接続端子
Claims (18)
- プラズマ処理装置の処理チャンバ内の複数の基板(14)をプラズマ処理するために適した電極ユニット(10,101...109)であって、
−前記電極ユニット(10,101...109)は、第1方向に沿った複数のプラズマ電極対を有し、それぞれのプラズマ電極対が、互いに平行に且つ互いに対向して配置されていて互いに電気絶縁されている1つの第1プラズマ電極(12)と1つの第2プラズマ電極(13)とから成り、所定の電圧の印加時に、前記プラズマ電極対のこの第1プラズマ電極(12)とこの第2プラズマ電極(13)との間のプラズマ空間(15)内にプラズマを発生させるために適していて、
−前記電極ユニット(10,101...109)は、前記処理チャンバ内で第1電圧を前記電極ユニット(10,101...109)のそれぞれの第1プラズマ電極(12)に供給し、第2電圧を前記電極ユニット(10,101...109)のそれぞれの第2プラズマ電極(13)に供給するために適している少なくとも1つの内部電気供給網(17,18,20)を有し、これらの電圧のうちの少なくとも1つの電圧が、1MHz〜100MHzの範囲内の周波数を有する電圧であり、
−前記電極ユニット(10,101...109)は、前記第1電圧を、第1接続端子(A)を介して前記少なくとも1つの内部電気供給網(17,18,20)に供給し、前記第2電圧を、第2接続端子(B)を介して前記少なくとも1つの内部電気供給網(17,18,20)に供給するために適している1つの第1接続端子(A)と1つの第2接続端子(B)とを有する当該電極ユニット(10,101...109)において、
前記少なくとも1つの内部電気供給網(17,18,20)は、前記電極ユニット(10,101...109)内の前記第1プラズマ電極(12)及び前記第2プラズマ電極(13)の配置と、前記第1電圧及び/又は前記第2電圧の周波数とに応じて構成されていて、
前記少なくとも1つの内部電気供給網(17,18,20)は、第1接続端子(A)又は第2接続端子(B)と少なくとも2つの第1プラズマ電極(12)又は少なくとも2つの第2プラズマ電極(13)との間の複数の供給線(174a−g,184a−g)、及び/又は隣接した2つの第1プラズマ電極(12)又は第2プラズマ電極(13)間の複数の中間線(172a−i,182a−i,212a−212i,222a−222i)、及び 互いに接続されている複数の中間線(172a−172i,182a−182i,212a−i,222a−i)から成る第1システム(170,210)又は第2システム(180,220)のそれぞれ1つの給電点(173,183,213,223)、及び前記第1接続端子(A)又は前記第2接続端子(B)と当該付随する給電点(173,183,213,223)との間のそれぞれ1つの接続線(171,181,211,221)を有し、
前記内部電気供給網の構成は、前記複数の供給線(174a−g,184a−g)の適切な配置、並びに/又は前記複数の供給線(174a−g,184a−g)及び/若しくは前記複数の中間線(172a−i,182a−i,212a−212i,222a−222i)及び/若しくは複数の接続線(171,181,211,221)の適切な幾何寸法から成り、並びに/又は前記複数の供給線(174a−g,184a−g)及び/若しくは前記複数の中間線(172a−i,182a−i,212a−i,222a−i)及び/若しくは前記複数の接続線(171,181,211,221)の適切な材料から成り、並びに/又は前記第1方向に沿った前記電極ユニット(10,101...109)に対する前記給電点(173,183,213,223)の適切な配置から成ることを特徴とする電極ユニット(10,101...109)。 - 前記複数の供給線(174a−g,184a−g)及び/又は前記複数の中間線(172a−i,182a−i,212a−i,222a−i)及び/又は前記複数の接続線(171,181,211,221)はそれぞれ、0.1mm〜5mmの範囲内の厚さと1mm〜100mmの範囲内の幅とを有する金属ストリップであることを特徴とする請求項1に記載の電極ユニット。
- 前記複数の供給線(174a−g,184a−g)及び/又は前記複数の中間線(172a−i,182a−i,212a−i,222a−i)及び/又は前記複数の接続線(171,181,211,221)はそれぞれ、アルミニウム、銅、銀又は銀被覆銅を含む一群の高導電性の材料から成る金属ストリップであることを特徴とする請求項1又は2に記載の電極ユニット。
- 前記電極ユニットは、前記処理チャンバ内で前記第1電圧を前記電極ユニットのそれぞれの第1プラズマ電極(12)に供給するために適している1つの第1内部電気供給網(17)と、前記処理チャンバ内で前記第2電圧を前記電極ユニットのそれぞれの第2プラズマ電極(13)に供給するために適している1つの第2内部電気供給網(18)とを有し、
前記第1内部電気供給網(17)と前記第2内部電気供給網(18)とは、空間的に互いに分離されていて、前記第1内部電気供給網(17)の給電点(173)が、複数の中間線(172a−i)から成る前記第1システム(170)によって互いに接続されている一群の複数の第1プラズマ電極(12)のうちの最初の第1プラズマ電極(12)として前記第1方向に沿って配置されているこの第1プラズマ電極(12)の高さに配置されていて、前記第2内部電気供給網(18)の給電点(183)が、複数の中間線(182a−i)から成る前記第2システム(180)によって互いに接続されている一群の複数の第2プラズマ電極(13)のうちの最初の第2プラズマ電極(13)として前記第1方向に沿って配置されているこの第2プラズマ電極(13)の高さに配置されている結果、当該供給された第1電圧又は第2電圧が、前記第1システム(170)内及び前記第2システム(180)内で同じ方向に向けられることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の電極ユニット(101)。 - 前記電極ユニットは、前記処理チャンバ内で前記第1電圧を前記電極ユニットのそれぞれの第1プラズマ電極(12)に供給するために適している1つの第1内部電気供給網(17)と、前記処理チャンバ内で前記第2電圧を前記電極ユニットのそれぞれの第2プラズマ電極(13)に供給するために適している1つの第2内部電気供給網(18)とを有し、
前記第1内部電気供給網(17)と前記第2内部電気供給網(18)とは、空間的に互いに分離されていて、前記第1内部電気供給網(17)の給電点(173)が、複数の中間線(172a−i)から成る前記第1システム(170)によって互いに接続されている一群の複数の第1プラズマ電極(12)のうちの最初の第1プラズマ電極(12)として前記第1方向に沿って配置されている1つの第1プラズマ電極(12)の高さに配置されていて、
前記第2内部電気供給網(18)の給電点(183)が、複数の中間線(182a−i)から成る前記第2システム(180)によって互いに接続されている一群の複数の第2プラズマ電極(13)のうちの最後の第2プラズマ電極(13)として前記第1方向に沿って配置されている1つの第2プラズマ電極(13)の高さに配置されている結果、
当該供給された第1電圧又は第2電圧が、前記第1システム(170)内及び前記第2システム(180)内で反対の方向に向けられることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の電極ユニット(102)。 - 前記電極ユニットは、前記処理チャンバ内で前記第1電圧を前記電極ユニットのそれぞれの第1プラズマ電極(12)に供給するために適している1つの第1内部電気供給網(17)と、前記処理チャンバ内で前記第2電圧を前記電極ユニットのそれぞれの第2プラズマ電極(13)に供給するために適している1つの第2内部電気供給網(18)とを有し、
前記第1内部電気供給網(17)と前記第2内部電気供給網(18)とは、空間的に互いに分離されていて、前記第1内部電気供給網(17)の給電点(173)が、複数の中間線(172a−i)から成る前記第1システム(170)によって互いに接続されている一群の複数の第1プラズマ電極(12)のうちの最初の第1プラズマ電極(12)として前記第1方向に沿って配置されている1つの第1プラズマ電極(12)と複数の中間線(172a−i)から成る前記第1システム(170)によって互いに接続されている一群の複数の第1プラズマ電極(12)のうちの最後の第1プラズマ電極(12)として前記第1方向に沿って配置されている別の1つの第1プラズマ電極(12)との間に配置されていて、
前記第2内部電気供給網(18)の給電点(183)が、複数の中間線(182a−i)から成る前記第2システム(180)によって互いに接続されている一群の複数の第2プラズマ電極(13)のうちの最初の第2プラズマ電極(13)として前記第1方向に沿って配置されている1つの第2プラズマ電極(13)と複数の中間線(182a−i)から成る前記第2システム(180)によって互いに接続されている一群の複数の第2プラズマ電極(13)のうちの最後の第2プラズマ電極(13)として前記第1方向に沿って配置されている別の1つの第2プラズマ電極(13)との間に配置されている結果、
当該供給された第1電圧又は第2電圧が、前記第1システム(170)の第1部分(170a)内及び前記第2システム(180)の第1部分(180a)内で前記第1方向に向けられ、前記第1システム(170)の第2部分(170b)内及び前記第2システム(180)の第2部分(180b)内でこの第1方向とは反対である第2方向に向けられることを特徴とする請求項1〜4に記載の電極ユニット(103)。 - 前記第1内部電気供給網(17)の給電点(173)は、前記第1方向に沿って互いに接続されている複数の中間線(172a−i)から成る前記第1システム(170)の中央に配置されていて、
前記第2内部電気供給網(18)の給電点(183)は、前記第1方向に沿って互いに接続されている複数の中間線(182a−i)から成る前記第2システム(180)の中央に配置されている結果、
当該供給された第1電圧又は第2電圧が、前記第1システム(170)の第1半分(170a)内及び前記第2システム(180)の第1半分(180a)内で前記第1方向に向けられ、前記第1システム(170)の第2半分(170b)内及び前記第2システム(180)の第2半分(180b)内でこの第1方向とは反対である第2方向に向けられることを特徴とする請求項6に記載の電極ユニット(104)。 - 電圧が、前記第1システム(170)によって前記電極ユニットの全ての第1プラズマ電極(12)に供給され、前記第2システム(180)によって全ての第2プラズマ電極(13)に供給されることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の電極ユニット(101...104)。
- 前記電極ユニットは、前記処理チャンバ内で前記第1電圧を前記電極ユニットのそれぞれの第1プラズマ電極(12)に供給するために適している1つの第1内部電気供給網(17)と、前記処理チャンバ内で前記第2電圧を前記電極ユニットのそれぞれの第2プラズマ電極(13)に供給するために適している1つの第2内部電気供給網(18)とを有し、
前記第1内部電気供給網(17)と前記第2内部電気供給網(18)とは、空間的に互いに分離されていて、それぞれの内部電気供給網(17,18)は、前記第1接続端子(A)又は前記第2接続端子(B)と少なくとも2つのプラズマ電極(12)又は少なくとも2つのプラズマ電極(13)との間の複数の供給線(174a,174c−e,184a,184c−e)と、互いに接続されている複数の中間線(172a,172b,182a,182b)から成る少なくとも1つのシステム(170,180)へ向かう少なくとも1つの供給線(174a,174b,184a,184b)とを有し、
それぞれ少なくとも2つの第1プラズマ電極(12)又はそれぞれ少なくとも2つの第2プラズマ電極(13)と互いに接続されている前記複数の中間線(172a,172b,182a,182b)から成る少なくとも1つのシステム(170,180)とが、1つの別の供給線(174b,174d,174e,184b,184d,184e)に接触するまで、前記複数の供給線(174a−g,184a−g)がそれぞれ、前記第1接続端子(A)又は前記第2接続端子(B)に接続されている1本の供給線(174a,184a)から出発して2本の別の供給線(174b−e,184b−e)にツリー状に枝分かれしていることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の電極ユニット(106)。 - 前記電極ユニットは、前記処理チャンバ内で前記第1電圧を前記電極ユニットのそれぞれの第1プラズマ電極(12)に供給するために適している1つの第1内部電気供給網(17)と、前記処理チャンバ内で前記第2電圧を前記電極ユニットのそれぞれの第2プラズマ電極(13)に供給するために適している1つの第2内部電気供給網(18)とを有し、
前記第1内部電気供給網(17)と前記第2内部電気供給網(18)とは、空間的に互いに分離されていて、それぞれの内部電気供給網(17,18)は、前記第1接続端子(A)又は前記第2接続端子(B)とそれぞれの第1プラズマ電極(12)又はそれぞれの第2プラズマ電極(13)との間の複数の供給線(174a−g,184a−g)を有し、
それぞれの第1プラズマ電極(12)又は第2プラズマ電極(13)が、1つの別の供給線(174d−g,184d−g)に接触するまで、前記複数の供給線(174a−g,184a−g)がそれぞれ、前記第1接続端子(A)又は前記第2接続端子(B)に接続されている1本の供給線(174a,184a)から出発して2本の別の供給線(174b−g,184b−g)にツリー状に枝分かれしていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の電極ユニット(105)。 - 前記電極ユニットは、ただ1つの内部電気供給網(20)を有し、互いに接続されている複数の中間線(212a−i)から成り、全ての第1プラズマ電極(12)を互いに接続する前記第1システム(210)と、互いに接続されている複数の中間線(222a−i)から成り、全ての第2プラズマ電極(13)を互いに接続する前記第2システム(220)とが、この内部電気供給網(20)内に空間的に並行して間隔をあけて配置されていて且つ絶縁体によって互いに分離されていて、静電容量結合と電磁誘導結合とが、前記第1システム(210)と前記第2システム(220)との間に存在し且つ無視できない程度に、前記間隔は小さく、前記第1システム(210)と前記第2システム(220)とは、高周波線として形成されていて、
前記第1システム(210)の給電点(213)が、この第1システム(210)によって互いに接続されている一群の複数の第1プラズマ電極(12)のうちの最初の第1プラズマ電極(12)として前記第1方向に沿って配置されているこの第1プラズマ電極(12)の高さに配置されていて、前記第2システム(220)の給電点(223)が、この第2システム(220)によって互いに接続されている一群の複数の第2プラズマ電極(13)のうちの最初の第2プラズマ電極(13)として前記第1方向に沿って配置されているこの第2プラズマ電極(13)の高さに配置されている結果、
プラズマ処理中に発生する電流が、第1システム210内と第2システム220内とで反対の方向に通電することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の電極ユニット(107)。 - 前記電極ユニットは、ただ1つの内部電気供給網(20)を有し、互いに接続されている複数の中間線(212a−i)から成り、全ての第1プラズマ電極(12)を互いに接続する前記第1システム(210)と、互いに接続されている複数の中間線(222a−i)から成り、全ての第2プラズマ電極(13)を互いに接続する前記第2システム(220)とが、この内部電気供給網(20)内に空間的に並行して間隔をあけて配置されていて且つ絶縁体によって互いに分離されていて、静電容量結合と電磁誘導結合とが、前記第1システム(210)と前記第2システム(220)との間に存在し且つ無視できない程度に、前記間隔は小さく、前記第1システム(210)と前記第2システム(220)とは、高周波線として形成されていて、
前記第1システム(210)の給電点(213)が、この第1システム(210)によって互いに接続されている一群の複数の第1プラズマ電極(12)のうちの最初の第1プラズマ電極(12)として前記第1方向に沿って配置されているこの第1プラズマ電極(12)の高さに配置されていて、前記第2システム(220)の給電点(223)が、この第2システム(220)によって互いに接続されている一群の複数の第2プラズマ電極(13)のうちの最後の第2プラズマ電極(13)として前記第1方向に沿って配置されているこの第2プラズマ電極(13)の高さに配置されている結果、
プラズマ処理中に発生する電流が、第1システム210内と第2システム220内とで同じ方向に通電することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の電極ユニット(108)。 - 少なくとも1つの第1プラズマ電極(12)又は少なくとも1つの第2プラズマ電極(13)が、このプラズマ電極(12,13)に属する1つのプラズマ空間(15)に面している側に、及び/又はこのプラズマ電極(12,13)上に搭載されている1つの基板(14)に面している側に1つの誘電層(30)を有することを特徴とする請求項1〜12のいずれか1項に記載の電極ユニット(109)。
- 前記少なくとも1つの内部電気供給網(17,18,20)は、前記供給線(174a−g,184a−g)及び/又は前記中間線(172a−i,182a−i,212a−i,222a−i)及び/又は前記接続線(171,181,211,221)に加えてさらなる受動電気構成要素を有することを特徴とする請求項1〜13のいずれか1項に記載の電極ユニット。
- 前記少なくとも1つの内部電気供給網(17,18,20)は、組み込まれた電線と組み込まれた内部受動電気構成要素とを有するプリント回路基板として構成されていることを特徴とする請求項1〜14のいずれか1項に記載の電極ユニット。
- プラズマ処理装置の処理チャンバ内の複数の基板(14)をプラズマ処理するためのキャリア装置(40)において、
請求項1〜15のいずれか1項に記載の少なくとも2つの電極ユニット(10a...10c)を有するキャリア装置(40)。 - 1つの電極ユニット(10a...10c)の少なくとも1つの内部電気供給網(17,18,20)が、1つの別の電極ユニット(10a−10c)に隣接しない電極ユニット(10a−10c)の側面に沿って配置されていることを特徴とする請求項16に記載のキャリア装置。
- 1つの電極ユニット(10a...10c)の少なくとも1つの内部電気供給網(17,18,20)が、1つの別の電極ユニット(10a−10c)に隣接する電極ユニット(10a−10c)の側面に沿って配置されていることを特徴とする請求項16に記載のキャリア装置。
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