JP7170038B2 - プラズマ処理装置 - Google Patents

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Description

本開示は、プラズマ処理装置に関するものである。
特許文献１には、半導体ウェハなどの被処理体を載置する載置台を昇降させる昇降機構を備えたプラズマ処理装置が開示されている。例えば、プラズマ処理装置は、被処理体の搬入、搬出を行う際、被処理体の搬送位置に載置台を下降させ、プラズマ処理を行う際、プラズマ処理に適した処理位置に載置台を上昇させる。
特開２００６－０４５６３５号公報
本開示は、載置台を昇降させた場合でも、配線を伝播するノイズを抑制できる技術を提供する。
本開示の一態様によるプラズマ処理装置は、支持部と、フィルタ部と、昇降部とを有する。支持部は、プラズマ処理の対象とされた被処理体が載置される載置台を支持し、プラズマ処理に用いられる配線が配置される。フィルタ部は、配線の端部に接続され、配線を伝播するノイズを減衰する。昇降部は、支持部およびフィルタ部を一体として昇降する。
本開示によれば、載置台を昇降させた場合でも、配線を伝播するノイズを抑制できる。
図１は、実施形態に係るプラズマ処理装置の概略構成の一例を示す断面図である。 図２は、実施形態に係る載置台および支持部の構成の一例を示す断面図である。 図３は、実施形態に係る載置台付近を拡大した拡大図である。 図４は、実施形態に係る支持部の構成の一例を示す上面図である。 図５は、実施形態に係る支持部の構成の一例を示す下面図である。 図６Ａは、実施形態に係る貫通穴内での配線の配置の一例を示す図である。 図６Ｂは、実施形態に係る貫通穴内での配線の配置の一例を示す図である。 図６Ｃは、実施形態に係る貫通穴内での配線の配置の一例を示す図である。 図６Ｄは、実施形態に係る貫通穴内での配線の配置の一例を示す図である。
以下、図面を参照して本願の開示するプラズマ処理装置の実施形態について詳細に説明する。なお、本実施形態により、開示するプラズマ処理装置が限定されるものではない。
ところで、プラズマ処理装置は、プラズマの生成にともない高周波のノイズを発生し、載置台に設けられた配線を伝ってノイズが伝播しうる。プラズマ処理装置は、ノイズの外部への伝播を抑えるため、配線の端部にノイズを減衰するフィルタが設けられる。例えば、プラズマ処理装置は、ヒータやヒータへの給電配線が載置台に設けられる。給電配線には、プラズマ処理の際に印加される高周波（Radio Frequency）電力によりノイズが発生する。このため、プラズマ処理装置は、給電配線の端部にノイズを減衰するフィルタが設けられる。
しかし、プラズマ処理装置では、載置台を昇降させた場合、昇降によって配線が動いて配線のインピーダンスが変化し、フィルタによって配線のノイズを十分に抑制できなる場合がある。そこで、載置台を昇降させた場合でも、配線のノイズを抑制することが期待されている。
［プラズマ処理装置の構成］
次に、実施形態に係るプラズマ処理装置の構成について説明する。以下では、プラズマ処理の対象とされた被処理体として、半導体ウェハ（以下、ウェハと称する。）に対してプラズマ処理により成膜を行うプラズマ処理装置を例に説明する。図１は、実施形態に係るプラズマ処理装置の概略構成の一例を示す断面図である。プラズマ処理装置１００は、処理容器１と、載置台２と、上部電極３と、排気部４と、ガス供給機構５と、制御部６とを有している。
処理容器１は、アルミニウム等の金属により構成され、略円筒状を有している。
処理容器１の側壁には、ウェハＷを搬入又は搬出するための搬入出口１１が形成されている。搬入出口１１は、ゲートバルブ１２により開閉される。処理容器１の本体の上には、断面が矩形状をなす円環状の排気ダクト１３が設けられている。排気ダクト１３には、内周面に沿ってスリット１３ａが形成されている。排気ダクト１３の外壁には、排気口１３ｂが形成されている。排気ダクト１３の上面には、処理容器１の上部開口を塞ぐように上部電極３が設けられている。排気ダクト１３と上部電極３の間はシール１５で気密に封止されている。
載置台２は、プラズマ処理の対象とされたウェハＷを水平に支持する。載置台２は、ウェハＷに対応した大きさの円板状に形成されている。載置台２は、支持部３０により支持されている。載置台２は、ヒータ２１や、電極２２等が埋め込まれ、ヒータ２１の制御用のファイバー温度計(図示せず)が備えられている。また、載置台２は、伝熱ガスを噴出する不図示の噴出口が上面に設けられている。また、載置台２は、冷媒流路２３が内部に形成されている。
支持部３０には、各種の配線が設けられている。例えば、支持部３０には、ヒータ２１に接続された配線５０や、電極２２に接続された配線５１、ファイバー温度計に接続された配線５２がそれぞれ設けられている。また、支持部３０には、載置台２に高周波電力を供給する配線５３が設けられている。また、支持部３０には、伝熱ガスを供給する配管５５や、冷媒循環用の２本の配管５６、５７が設けられている。
配線５０は、ノイズの外部への伝播を抑えるため、終端にフィルタ６０が設けられている。フィルタ６０は、ヒータ電源６１に接続されている。配線５１は、直流電源６２に接続されている。配線５２は、ヒータ電源６１に接続されている。配線５３は、整合器６３を介して第１高周波電源６４が接続されている。配管５５は、不図示の噴出口に伝熱ガスを供給するガス供給源６５に接続されている。配管５６、５７は、冷媒ユニット６６に接続されている。なお、載置台２の詳細な構成は、後述する。
ヒータ電源６１は、フィルタ６０および配線５０を介してヒータ２１に電力を供給する。ヒータ２１は、ヒータ電源６１からフィルタ６０を介して給電されて発熱し、載置台２の載置面を加熱することにより、所定のプロセス温度までウェハＷを昇温する。ヒータ電源６１には、配線５２からファイバー温度計の温度信号が入力する。ファイバー温度計は、誘電体で構成されており、高周波ノイズの伝播を少なく限定できる。ヒータ電源６１は、ファイバー温度計の温度信号に応じて、ヒータ２１へ供給する電力を制御する。これにより、ウェハＷが所定の温度に制御される。
直流電源６２は、配線５１を介して、電極２２に所定の直流電圧を印加する。電極２２は、直流電圧が印加されることによって生じるクーロン力によってウェハＷを吸着する。
第１高周波電源６４は、プラズマのイオン引き込み用に、所定周波数の高周波電力を整合器６３および配線５３を介して載置台２に印加する。例えば、第１高周波電源６４は、イオン引き込み用に、１３．５６ＭＨｚの高周波電力を載置台２に印加する。このように、載置台２は、下部電極としても機能する。整合器６３は、可変コンデンサ、インピーダンス制御回路が設けられ、容量、インピーダンスの少なくとも一方の制御が可能とされている。整合器６３は、第１高周波電源６４の内部インピーダンスに負荷インピーダンスを整合させる。
ガス供給源６５は、配管５５を介して、載置台２の上面に伝熱ガスを供給する。冷媒ユニット６６は、例えばチラーユニットである。冷媒ユニット６６は、冷媒の温度が制御可能とされており、所定の温度の冷媒を配管５６に供給する。冷媒流路２３には、配管５６から冷媒が供給される。冷媒流路２３に供給された冷媒は、配管５７を介して冷媒ユニット６６に戻る。冷媒ユニット６６は、配管５６、５７を介して冷媒流路２３の中に冷媒を循環させることによって、載置台２の温度を制御する。
上部電極３は、載置台２の上部に、載置台２と対向するように配置されている。プラズマ処理を行う際、上部電極３には、所定周波数の高周波電力が印加される。例えば、上部電極３には、整合器４５を介して、第２高周波電源４６が接続されている。整合器４５は、可変コンデンサ、インピーダンス制御回路が設けられ、容量、インピーダンスの少なくとも一方の制御が可能とされている。整合器４５は、第２高周波電源４６の内部インピーダンスに負荷インピーダンスを整合させる。第２高周波電源４６は、プラズマの生成用に所定周波数の電力を上部電極３に印加する。例えば、第２高周波電源４６は、１３．５６ＭＨｚの高周波電力を上部電極３に印加する。
上部電極３には、ガス配管５ａを介してガス供給機構５が接続されている。ガス供給機構５は、プラズマ処理に用いる各種のガスのガス供給源に、それぞれ不図示のガス供給ラインを介して接続されている。各ガス供給ラインは、プラズマ処理のプロセスに対応して適宜分岐し、開閉バルブ、流量制御器が設けられている。ガス供給機構５は、各ガス供給ラインに設けられた開閉バルブや流量制御器を制御することにより、各種のガスの流量の制御が可能とされている。ガス供給機構５は、プラズマ処理に用いる各種のガスを上部電極３に供給する。
上部電極３は、内部にガス流路が形成され、ガス供給機構５から供給された各種のガスを処理容器１内に供給する。すなわち、上部電極３は、各種のガスを供給するガス供給部としても機能する。
載置台２には、上面の外周領域および側面を覆うようにアルミナ等のセラミックスにより形成されたカバー部材２４が設けられている。載置台２は、支持部３０により支持され、支持部３０の底面には、載置台２を昇降させる昇降部３１が設けられている。
支持部３０は、処理容器１の底壁に形成された孔部を貫通して処理容器１の下方に延び、下端に、外側へ向けて広がるフランジ部３２が設けられている。昇降部３１は、支持部３０を挟むようにフランジ部３２に２つの昇降機構３１ａが設けられている。昇降機構３１ａは、モータなどのアクチュエータを内蔵し、アクチュエータの駆動力によりロッド３１ｂを伸縮させて支持部３０を昇降させる。昇降部３１は、２つの昇降機構３１ａを同期して昇降させることで、支持部３０を昇降させる。昇降部３１は、図１の実線で示す処理位置と、その下方の二点鎖線で示すウェハＷの搬送が可能な搬送位置の間で載置台２を昇降させ、ウェハＷの搬入および搬出を可能にする。
処理容器１の底面とフランジ部３２の間には、処理容器１内の雰囲気を外気と区画し、載置台２の昇降動作にともなって伸縮するベローズ２６が設けられている。
処理容器１の底面の近傍には、昇降板２７ａから上方に突出するように３本（２本のみ図示）のウェハ支持ピン２７が設けられている。ウェハ支持ピン２７は、処理容器１の下方に設けられた昇降機構２８により昇降板２７ａを介して昇降する。
ウェハ支持ピン２７は、搬送位置にある載置台２に設けられた貫通孔２ａに挿通されて載置台２の上面に対して突没可能となっている。ウェハ支持ピン２７を昇降させることにより、搬送機構と載置台２の間でウェハＷの受け渡しが行われる。載置台２が処理位置に存在した状態で、載置台２と上部電極３の間に、処理空間３８が形成される。
排気部４は、処理容器１の内部を排気する。排気部４は、排気口１３ｂに接続された排気配管４１と、排気配管４１に接続された真空ポンプや圧力制御バルブ等を有する排気機構４２とを有する。処理に際しては、処理容器１内のガスがスリット１３ａを介して排気ダクト１３に至り、排気ダクト１３から排気配管４１を通って排気機構４２により排気される。
図２は、実施形態に係る載置台および支持部の構成の一例を示す断面図である。図３は、実施形態に係る載置台付近を拡大した拡大図である。載置台２は、静電チャック７０と、基台７１とを有する。
静電チャック７０は、上面が平坦な円盤状とされ、当該上面がウェハＷの載置される載置面７０ａとされている。載置面７０ａには、プラズマ処理の際、ウェハＷが中央に載置され、ウェハＷの周囲に、フォーカスリングＦＲが載置される。フォーカスリングＦＲは、例えば単結晶シリコンで形成されている。
静電チャック７０は、電極２２と、絶縁体７０ｂとを有している。電極２２は、絶縁体７０ｂの内部に設けられている。電極２２は、図１に示すように、配線５１を介して直流電源６２が接続されている。静電チャック７０は、電極２２に直流電圧が印加されることにより、クーロン力によってウェハＷを吸着する。また、静電チャック７０は、絶縁体７０ｂの内部にヒータ２１が設けられている。
ここで、実施形態に係る静電チャック７０は、載置面７０ａを複数のゾーンに分けて、各ゾーンにそれぞれヒータ２１が埋め込まれており、各ゾーンの温度を個別に制御可能とされている。例えば、静電チャック７０は、載置面７０ａの中央から順に外周側に向けて円状のゾーンと、環状のゾーンとに分けて、ゾーンごとに、ヒータ２１が埋め込まれている。例えば、静電チャック７０は、ウェハＷが載置される領域を中央から順に、中央の円状のゾーンと、３つの環状のゾーンに分けて、ヒータ２１ａ～２１ｄが埋め込まれている。また、静電チャック７０は、フォーカスリングＦＲが載置される領域を１つのゾーンとしてヒータ２１ｅが埋め込まれている。ヒータ２１ａ～２１ｅには、電力を供給する５つの配線５０（５０ａ～５０ｅ）がそれぞれ個別に接続されている。なお、本実施形態では、載置面７０ａを５つのゾーンに分けてそれぞれにヒータ２１を設けて温度制御するが、ゾーン数は５つに限らず、２から４つでもよいし、６つ以上でもよい。
静電チャック７０の下部には、基台７１が配置されている。基台７１は、静電チャック７０と同程度のサイズの平板状とされ、静電チャック７０を支持している。基台７１は、導電性の金属、例えば表面に陽極酸化被膜が形成されたアルミニウム等で構成されている。基台７１は、下部電極として機能する。
基台７１には、高周波電力を供給する給電棒７３が接続されている。給電棒７３には、配線５３が接続されている。本実施形態では、配線５３を内部が大気雰囲気からなる筒状管で構成している。また、基台７１の内部には、冷媒流路２３が形成されている。
基台７１の下部には、誘電部７４が配置されている。誘電部７４は、基台７１と同程度のサイズの平板状とされ、基台７１を支持している。誘電部７４は、誘電体、例えば、アルミナ等のセラミックスや石英等のガラス等で構成されている。
誘電部７４の下部には、支持部３０が配置されている。支持部３０は、上部に、基台７１と同程度のサイズの平板状の平板部７５が形成され、下部に、平板部７５を支持する円柱状の柱状部７６が形成されている。支持部３０は、導電性の金属、例えば表面に陽極酸化被膜が形成されたアルミニウム等で構成されている。
載置台２、誘電部７４、平板部７５の側面には、カバー部材２４が配置されている。
支持部３０は、柱状部７６の軸に沿って中空な中空部７７が形成されている。柱状部７６の中空部７７には、柱状部７６の内壁面と間隔を空けて配線５３が配置されている。
また、支持部３０は、柱状部７６の側壁内に軸に沿って、各種の配線の配置や各種の配管として利用する貫通穴８０が形成されている。ここで、実施形態に係る載置台２には、ヒータ２１ａ～２１ｅへの給電用の５つの配線５０ａ～５０ｅと、電極２２への給電用の配線５１と、ファイバー温度計の配線５２と、伝熱ガスの配管５５と、冷媒循環用の配管５６、５７が必要である。このために、柱状部７６の側壁内には、１０個の貫通穴８０が形成されている。
図４は、実施形態に係る支持部の構成の一例を示す上面図である。図４には、支持部３０を平板部７５側から見た上面図が示されている。支持部３０の平板部７５には、中央に円形の中空部７７が形成されている。また、支持部３０の平板部７５には、中空部７７の周囲に１０個の貫通穴８０ａ～８０ｊが形成されている。また、支持部３０の平板部７５には、上述したウェハ支持ピン２７を通過させる貫通孔２ａが形成されている。
貫通穴８０ａ～８０ｊには、配線５０ａ～５０ｅ、５１、５２と、配管５５、５６、５７を個々に配置する。本実施形態では、貫通穴８０ａ、８０ｄ、８０ｆ、８０ｈ、８０ｉには、配線５０ａ～５０ｅをそれぞれ配置する。貫通穴８０ｂ、８０ｃには、配管５６、５７をそれぞれ配置する。貫通穴８０ｅには、配線５２を配置する。貫通穴８０ｇには、配線５１を配置する。貫通穴８０ｊには、配管５５を配置する。
載置台２は、ヒータ２１の配置位置の下部にヒータ２１への給電端子８１が設けられている。図３には、ヒータ２１ｃに接続された給電端子８１ｃと、ヒータ２１ｅに接続された給電端子８１ｅとが図示されている。
各ヒータ２１の給電端子８１には、配線５０が個々に接続されている。図３には、給電端子８１ｃに給電する配線５０ｃと、給電端子８１ｅに給電する配線５０ｅとが図示されている。
また、載置台２は、電極２２に給電する不図示の給電端子が設けられている。電極２２の給電端子には、配線５１が接続されている。また、載置台２は、温度の測定対象とされた所定位置に不図示のファイバー温度計が設けられている。ファイバー温度計には、配線５２が接続されている。また、載置台２は、伝熱ガスの噴出口に連通する不図示の貫通穴が形成されている。噴出口に連通する貫通穴には、配管５５が接続されている。また、基台７１には、冷媒流路２３の一端および他端となる不図示の開口が下面に形成されている。冷媒流路２３の一端の開口には、配管５６が接続され、他方の開口には、配管５７が接続されている。
誘電部７４は、各配線５０、５１、５２、配管５５、５６、５７のそれぞれの配置経路に沿って溝７４ａが下面に形成され、溝７４ａに各配線５０、５１、５２、配管５５、５６、５７が収容されている。図３の例では、給電端子８１ｃと貫通穴８０とを繋ぐ溝７４ａに配線５０ｃが収容され、給電端子８１ｅと貫通穴８０とを繋ぐ溝７４ａに配線５０ｅが収容されている。溝７４ａには、収容した各配線５０、５１、５２、配管５５、５６、５７を固定および保護するため、カバー７４ｂが設けられている。
各配線５０、５１、５２、配管５５、５６、５７は、それぞれ貫通穴８０を通して支持部３０の下面に達する。図５は、実施形態に係る支持部の構成の一例を示す下面図である。図５には、支持部３０を柱状部７６側から見た下面図が示されている。柱状部７６に形成された中空部７７は、下面まで到達している。柱状部７６の下面には、中空部７７を覆うように絶縁性の保護部材８５が設けられている。保護部材８５には、給電端子８６が設けられている。配線５３は、給電端子８６に接続されている。給電端子８６は、不図示の配線により整合器６３を介して第１高周波電源６４に接続され、第１高周波電源６４から所定周波数の高周波電力を供給される。
柱状部７６の中空部７７は、大気で満たされた大気雰囲気の空間とされているものの、外部との大気の交流を抑制するため、保護部材８５が備えられている。
図３に示すように、平板部７５と誘電部７４と間には、隙間７８が形成されている。例えば、平板部７５と誘電部７４は、平板部７５および誘電部７４の少なくとも一方の対向面に形成された不図示の突起により一部が接触しており、突起以外の部分に隙間７８が形成されている。隙間７８は、数ｍｍ（例えば１～３ｍｍ）程度であればよい。隙間７８は、中空部７７と連通して大気で満たされた大気雰囲気の空間とされており、対向面の全ての周方向に形成されている。
載置台２、誘電部７４および支持部３０には、中空部７７および隙間７８の大気を遮断し、処理容器１内を真空状態に維持するため、シールが設けられている。例えば、誘電部７４には、載置台２と対向する面の給電棒７３の周囲にシール９５が設けられている。また、支持部３０の平板部７５は、図４に示すように、誘電部７４と対向する面の縁部に沿ってシール９６が設けられている。また、平板部７５は、貫通穴を囲むように個別にシールが設けられている。例えば、平板部７５は、各貫通孔２ａの周囲にシール９７が設けられている。これにより、隙間７８の大気の処理容器１内への漏洩が防止されている。
次に、貫通穴８０内での配線の配置について説明する。図６Ａは、実施形態に係る貫通穴内での配線の配置の一例を示す図である。図６Ａには、電極２２に給電する配線５１の配置の一例が示されている。配線５１は、ノイズフィルタ５１Ａが設けられ、不図示のテフロン（登録商標）などの絶縁性部材によって周囲が覆われ、貫通穴８０内で静止するように配置されている。貫通穴８０の下部には、配線５１の端部に接続された接続端子８７が設けられている。接続端子８７は、不図示の配線を介して直流電源６２に接続されている。
図６Ｂは、実施形態に係る貫通穴内での配線の配置の一例を示す図である。図６Ｂには、貫通穴８０内での配管５５の配置の一例が示されている。配管５５は、不図示の絶縁性部材によって周囲が覆われ、貫通穴８０内で静止するように配置されている。貫通穴８０の下部には、接続端子８８が設けられ、接続端子８８が不図示の配管を介してガス供給源６５に接続されている。
図６Ｃは、実施形態に係る貫通穴内での配線の配置の一例を示す図である。図６Ｃには、冷媒が流れる配管５６、５７の貫通穴８０内での配置の一例を示す図である。なお、配管５６、５７の貫通穴８０は、同様の構成であるため、配管５６について説明する。本実施形態では、支持部３０について貫通穴８０を配管５６として利用している。貫通穴８０の下部には、接続端子８９が設けられ、接続端子８９が不図示の配管を介して冷媒ユニット６６に接続されている。配管５６、５７の２つの接続端子８９は、貫通穴８０の下部にて等電位となっている。
図６Ｄは、実施形態に係る貫通穴内での配線の配置の一例を示す図である。図６Ｄには、ヒータ２１へ給電する配線５０の貫通穴８０内での配置の一例を示す図である。本実施形態では、ヒータ２１へ給電する配線５０を２本の導線による２配線給電としており、２本の導線の間および周囲を絶縁部材が覆っている。配線５０は、不図示の絶縁性部材によって周囲が覆われ、貫通穴８０内で静止するように配置されている。貫通穴８０の下部には、コネクタ９０が設けられている。コネクタ９０は、図２に示すように、フィルタ６０を配置するための空間を確保するため、配線５０を外周側へオフセットさせており、配線５０の終端となる接続端子９１が下面に設けられている。
図５に示すように、コネクタ９０は、円盤状に円盤部９０ａが形成され、円盤部９０ａの周の一部に径方向に突出した突出部９０ｂが設けられている。円盤部９０ａの中央には、接続端子９１が設けられている。
ヒータ２１へ給電する配線５０が通過する貫通穴８０には、それぞれコネクタ９０がそれぞれ配置される。コネクタ９０は、突出部９０ｂが貫通穴８０を覆い、円盤部９０ａが支持部３０の外周側に向くように配置される。
ここで、本実施形態では、支持部３０の下面の周囲にコネクタ９０が略均等の配置となるように、配線５０を通過させる貫通穴８０を定めている。本実施形態では、貫通穴８０ａ、８０ｄ、８０ｆ、８０ｈ、８０ｉに配線５０ａ～５０ｅをそれぞれ配置している。これにより、図５の例では、上側にコネクタ９０が２つ配置され、下側にコネクタ９０が３つ配置される。また、図５の例では、上下左右で各コネクタ９０が略均等となるように、上側に２つのコネクタ９０の間隔を空けて配置される。また、支持部３０の下面の周囲に、支持部３０に対して対称に、昇降機構３１ａを配置する空間を確保するように、一部のコネクタ９０の間で間を空けて配置している。図５の例では、支持部３０に対して対称に、破線に示す空間９９が確保されている。空間９９には、上述した昇降機構３１ａがそれぞれ配置される。
支持部３０は、下端に、フランジ部３２が設けられている。コネクタ９０は、それぞれフランジ部３２に固定されている。各コネクタ９０の接続端子９１には、それぞれフィルタ６０が接続されている。フィルタ６０は、支持部３０と一体として昇降するようにフランジ部３２に固定されている。フィルタ６０は、不図示の配線を介してヒータ電源６１に接続されている。支持部３０は、フランジ部３２や柱状部７６の下部で不図示の配線を介して接地され、接地電位とされている。フィルタ６０は、支持部３０と導通して等電位とされている。例えば、フィルタ６０は、筐体がフランジ部３２に電気的に接続されて接地電位とされている。
図１に戻る。上記のように構成されたプラズマ処理装置１００は、制御部６によって、動作が統括的に制御される。制御部６は、例えばコンピュータであり、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、補助記憶装置等を備える。ＣＰＵは、ＲＯＭ又は補助記憶装置に格納されたプログラムや、プラズマ処理のプロセス条件に基づいて動作し、装置全体の動作を制御する。例えば、制御部６は、ガス供給機構５からの各種のガスの供給動作、昇降部３１の昇降動作、排気機構４２による処理容器１内の排気動作、第１高周波電源６４および第２高周波電源４６からの供給電力を制御する。なお、制御に必要なコンピュータに読み取り可能なプログラムは、記憶媒体に記憶されていてもよい。記憶媒体は、例えばフレキシブルディスク、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ）、ＣＤ－ＲＯＭ、ハードディスク、フラッシュメモリ或いはＤＶＤ等よりなる。また、制御部６は、プラズマ処理装置１００の内部に設けられていてもよく、外部に設けられていてもよい。制御部６が外部に設けられている場合、制御部６は、有線又は無線等の通信手段によって、プラズマ処理装置１００を制御することができる。
次に、制御部６の制御によりプラズマ処理装置１００が実行するプラズマ処理の流れを簡単に説明する。プラズマ処理装置１００は、排気機構４２により、処理容器１内を真空雰囲気に減圧する。プラズマ処理装置１００は、ウェハＷを搬入する際、載置台２をウェハＷの受け渡し位置まで降下させ、ゲートバルブ１２を開放する。搬入出口１１を介してウェハ搬送機構によりウェハＷが載置台２に搬入される。プラズマ処理装置１００は、ゲートバルブ１２を閉じ、載置台２を処理位置まで上昇させる。
プラズマ処理装置１００は、処理容器１内の圧力調整を行った後、上部電極３から処理容器１内にプラズマ処理に用いる各種のガスを供給しつつ上部電極３および載置台２に所定周波数の高周波を印加してプラズマを生成する。
ところで、上述のように、プラズマ処理装置１００は、プラズマの生成に伴い高周波のノイズが発生する。例えば、ヒータ２１へ給電する配線５０には、プラズマ処理の際に印加される高周波電力によりノイズが伝播することがある。配線５０に伝播したノイズがヒータ電源６１に突入すると、ヒータ電源６１は、動作ないし性能が害されるおそれがある。
そこで、プラズマ処理装置１００では、配線５０に伝播したノイズをフィルタ６０によって十分なレベルに抑制している。フィルタ６０には、空芯コイル設けられ、ノイズの周波数に対応した並列共振周波数が得られるように空芯コイルの巻線ギャップが調整されている。
また、プラズマ処理装置１００は、支持部３０にフィルタ６０を固定しており、載置台２を昇降させる場合、支持部３０およびフィルタ６０を一体として昇降する。これにより、プラズマ処理装置１００は、載置台２を昇降させた場合でも、昇降によって配線５０が動くことがなく、また配線５０の配線長さが変化することもないため、配線５０のインピーダンスが変化しない。このため、プラズマ処理装置１００は、載置台２を昇降させた場合でも、配線５０のノイズをフィルタ６０によって十分なレベルに抑制できる。
プラズマ処理装置１００では、プラズマ処理の際に印加される高周波電力の周波数がＭＨｚ以上となるとノイズや放電が発生しやすくなる。そこで、プラズマ処理装置１００は、導電性の支持部３０に形成された貫通穴８０内に配線５０、５１、５２、配管５５、５６、５７を収容している。導電性の支持部３０は、シールドとして作用する。このため、プラズマ処理装置１００は、高周波電力によるノイズが配線５０、５１、５２、配管５５、５６、５７に進入することを抑制できる。
また、プラズマ処理装置１００は、支持部３０に大気雰囲気された中空部７７を形成し、高周波電力が流れる配線５３を柱状部７６の内壁面と間隔を空けて配置している。これにより、プラズマ処理装置１００は、配線５３に高周波電力が流れた場合でも周囲で放電が発生することを抑制できる。また、導電性の支持部３０に形成された貫通穴８０内に配線５０、５１、５２、配管５５、５６、５７を収容している。導電性の支持部３０は、シールドとして作用する。このため、配線５３に高周波電力を供給した際に、高周波電力によるノイズが配線５０、５１、５２、配管５５、５６、５７に進入することを抑制できる。
また、プラズマ処理装置１００は、平板部７５と誘電部７４と間には、大気雰囲気された隙間７８が形成されている。これにより、プラズマ処理装置１００は、プラズマの生成にともない発生したノイズなどにより異常放電が載置台２内で発生することを抑制し、支持部３０を介してノイズが外部へ漏洩するのを抑制することができる。
以上のように、本実施形態に係るプラズマ処理装置１００は、支持部３０と、フィルタ６０と、昇降部３１とを有する。支持部３０は、プラズマ処理の対象とされたウェハＷが載置される載置台２を支持し、プラズマ処理に用いられる配線５０が配置される。フィルタ６０は、配線５０の端部に接続され、配線５０に発生するノイズを減衰する。昇降部３１は、支持部３０およびフィルタ６０を一体として昇降する。このように、支持部３０およびフィルタ６０を一体として昇降することによって、昇降によって配線５０が動くことがなく、配線５０のインピーダンスが変化しない。これにより、プラズマ処理装置１００は、昇降部３１により、支持部３０を介して載置台２を昇降させた場合でも、フィルタ６０によって配線５０を伝播するノイズを抑制できる。
また、本実施形態に係るプラズマ処理装置１００は、フィルタ６０が、支持部３０に固定されている。これにより、プラズマ処理装置１００は、フィルタ６０と支持部３０とを一体として昇降させることができる。この結果、プラズマ処理装置１００は、昇降部３１により、支持部３０を介して載置台２を昇降させた場合でも、フィルタ６０によって配線５０を伝播するノイズを抑制できる。
また、本実施形態に係るプラズマ処理装置１００は、支持部３０が、導電性を有し、接地電位とされ、配線５０を収容する貫通穴８０が形成されている。フィルタ６０は、支持部３０と導通して等電位とされている。これにより、プラズマ処理装置１００は、支持部３０がシールドとして作用して、高周波電力によるノイズが配線５０に進入することを抑制できる。
また、本実施形態に係るプラズマ処理装置１００は、配線５０が、絶縁性部材によって周囲が覆われて貫通穴８０内に静止するように配置されている。これにより、プラズマ処理装置１００は、載置台２を昇降させた場合でも貫通穴８０内で配線５０が動くことがなく、配線５０のインピーダンスが変化しない。このため、プラズマ処理装置１００は、フィルタ６０によって配線５０のノイズを抑制できる。
また、本実施形態に係るプラズマ処理装置１００は、載置台２に、給電により発熱するヒータ２１が設けられている。配線５０は、ヒータ２１に給電する給電配線とされた。これにより、プラズマ処理装置１００は、ヒータ２１への給電配線を伝播するノイズを十分に抑制できる。この結果、プラズマ処理装置１００は、ノイズがヒータ電源６１に突入することを抑制でき、ヒータ電源６１の動作ないし性能が害されることを抑制できる。
また、本実施形態に係るプラズマ処理装置１００は、載置台２と支持部３０との間に誘電体で形成された誘電部７４をさらに有する。支持部３０は、誘電部７４との間に大気雰囲気の隙間７８が形成され、誘電体と対向する面の縁部に沿ってシール９６が設けられている。これにより、プラズマ処理装置１００は、高周波電力により発生したノイズなどにより、隙間７８で放電が発生することを抑制できる。
また、本実施形態に係るプラズマ処理装置１００は、支持部３０が、載置台２を対向する平板状の平板部７５と、平板部７５と支持し、円柱状とされ、円柱の軸に沿って大気雰囲気の中空部７７が形成され柱状部７６を有する。プラズマ処理装置１００は、載置台２に高周波電力を供給する配線５３が中空部７７に柱状部７６の内壁面と間隔を空けて配置されている。これにより、プラズマ処理装置１００は、配線５３に高周波電力が流れた場合でも配線５３の周囲で放電が発生することを抑制できる。
また、本実施形態に係るプラズマ処理装置１００は、支持部３０に配線５０が複数設けられている。フィルタ６０は、複数の配線５０に対応して複数設けられ、支持部３０の下部に設けられたフランジ部３２の下面に周方向に対して均等な配置となるように固定されている。これにより、プラズマ処理装置１００は、複数のフィルタ６０をバランスよくフランジ部３２に配置でき、支持部３０を昇降させる際の安定性を高めることができる。
以上、実施形態について説明してきたが、今回開示された実施形態は、全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。実に、上記した実施形態は、多様な形態で具現され得る。また、上記の実施形態は、請求の範囲およびその趣旨を逸脱することなく、様々な形態で省略、置換、変更されてもよい。
例えば、実施形態では、被処理体を半導体ウェハとした場合を例に説明したが、これに限定されるものではない。被処理体は、ガラス基板など、他の基板であってもよい。
また、実施形態では、成膜を行うプラズマ処理装置１００を例に説明したが、これに限定されるものではない。プラズマ処理装置１００は、載置台２を昇降させ、プラズマ処理を行うものであれば何れかであってもよい。
また、実施形態では、上部電極３および載置台２に印加する高周波電力の周波数を１３．５６ＭＨｚとしたが、これに限定されるものではない。高周波電力の周波数は、例えば、２ＭＨｚから６０ＭＨｚであってもよく、また、ＶＨＦの周波数帯であってもよい。
また、実施形態では、載置台２の温度をファイバー温度計で計測する場合を例に説明したが、これに限定されるものではない。例えば、載置台２に熱電対を設けて、配線５１を介して熱電対の信号から温度を計測してもよい。配線５１には、ノイズが伝播するため、配線５１は、配線５０と同様に、端部にフィルタ６０を設け、フィルタ６０を支持部３０に固定すればよい。
１ 処理容器
２ 載置台
２１、２１ａ～２１ｅ ヒータ
２２ 電極
３１ 昇降部
３１ａ 昇降機構
３２ フランジ部
５０、５０ａ～５０ｅ、 配線
５１ 配線
５２ 配線
５３ 配線
５５ 配管
５６ 配管
５７ 配管
６０ フィルタ
６１ ヒータ電源
６２ 直流電源
６３ 整合器
６４ 第１高周波電源
６５ ガス供給源
６６ 冷媒ユニット
７０ 静電チャック
７１ 基台
７４ 誘電部
７５ 平板部
７６ 柱状部
７７ 中空部
７８ 隙間
８０、８０ａ～８０ｊ 貫通穴
８１ 給電端子
８６ 給電端子
８７ 接続端子
８８ 接続端子
８９ 接続端子
９０ コネクタ
９１ 接続端子
９５ シール
９６ シール
９７ シール
１００ プラズマ処理装置
Ｗ ウェハ

Claims (8)

  1. プラズマ処理の対象とされた被処理体が載置される載置台を支持し、プラズマ処理に用いられる配線が配置された支持部と、
    前記配線の端部に接続され、前記配線を伝播するノイズを減衰するフィルタ部と、
    前記支持部および前記フィルタ部を一体として昇降する昇降部と、
    を有し、
    前記フィルタ部は、前記支持部と導通して等電位とされ、
    前記支持部は、前記配線を収容する貫通穴が形成された、
    ことを特徴とするプラズマ処理装置。
  2. 前記フィルタ部は、前記支持部に固定された
    ことを特徴とする請求項１に記載のプラズマ処理装置。
  3. 前記支持部は、導電性を有し、接地電位とされた
    ことを特徴とする請求項１に記載のプラズマ処理装置。
  4. 前記配線は、絶縁性部材によって周囲が覆われて前記貫通穴内に静止するように配置された
    ことを特徴とする請求項３に記載のプラズマ処理装置。
  5. 前記載置台は、給電により発熱するヒータが設けられ、
    前記配線は、前記ヒータに給電する給電配線とされた
    ことを特徴とする請求項１に記載のプラズマ処理装置。
  6. 前記支持部は、前記載置台を対向する平板状の平板部と、前記平板部と支持し、円柱状とされ、円柱の軸に沿って大気雰囲気の中空部が形成された柱状部を有し、
    前記載置台に高周波電力を供給する給電配線が前記中空部に前記柱状部の内壁面と間隔を空けて配置された
    ことを特徴とする請求項１に記載のプラズマ処理装置。
  7. 前記支持部は、前記配線が複数設けられ、
    前記フィルタ部は、複数の前記配線に対応して複数設けられ、前記支持部の下部に設けられたフランジ部の下面に周方向に対して均等な配置となるように固定された
    ことを特徴とする請求項１に記載のプラズマ処理装置。
  8. プラズマ処理の対象とされた被処理体が載置される載置台を支持し、プラズマ処理に用いられる配線が配置された支持部と、
    前記配線の端部に接続され、前記配線を伝播するノイズを減衰するフィルタ部と、
    前記支持部および前記フィルタ部を一体として昇降する昇降部と、
    前記載置台と前記支持部との間に誘電体で形成された誘電部と、
    を有し、
    前記支持部は、前記誘電部との間に大気雰囲気の隙間が形成され、前記誘電体と対向する面の縁部に沿ってシールが設けられた
    ことを特徴とするプラズマ処理装置。
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