KR101720373B1 - Plasma treatment apparatus, plasma generation apparatus, antenna structure and plasma generation method - Google Patents

Plasma treatment apparatus, plasma generation apparatus, antenna structure and plasma generation method Download PDF

Info

Publication number
KR101720373B1
KR101720373B1 KR1020130066588A KR20130066588A KR101720373B1 KR 101720373 B1 KR101720373 B1 KR 101720373B1 KR 1020130066588 A KR1020130066588 A KR 1020130066588A KR 20130066588 A KR20130066588 A KR 20130066588A KR 101720373 B1 KR101720373 B1 KR 101720373B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
plasma
capacitor
closed circuit
window member
inductively coupled
Prior art date
Application number
KR1020130066588A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20130139779A (en
Inventor
요헤이 야마자와
가즈키 덴포
다카후미 기무라
치시오 고시미즈
가즈오 사사키
하지메 나이토
아츠키 후루야
Original Assignee
도쿄엘렉트론가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=49831557&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=KR101720373(B1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 filed Critical 도쿄엘렉트론가부시키가이샤
Publication of KR20130139779A publication Critical patent/KR20130139779A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101720373B1 publication Critical patent/KR101720373B1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32009Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
    • H01J37/32082Radio frequency generated discharge
    • H01J37/321Radio frequency generated discharge the radio frequency energy being inductively coupled to the plasma
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32009Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
    • H01J37/32082Radio frequency generated discharge
    • H01J37/321Radio frequency generated discharge the radio frequency energy being inductively coupled to the plasma
    • H01J37/3211Antennas, e.g. particular shapes of coils
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32009Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
    • H01J37/32082Radio frequency generated discharge
    • H01J37/321Radio frequency generated discharge the radio frequency energy being inductively coupled to the plasma
    • H01J37/32119Windows
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32009Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
    • H01J37/32082Radio frequency generated discharge
    • H01J37/32174Circuits specially adapted for controlling the RF discharge
    • H01J37/32183Matching circuits
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05HPLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H1/00Generating plasma; Handling plasma
    • H05H1/24Generating plasma
    • H05H1/46Generating plasma using applied electromagnetic fields, e.g. high frequency or microwave energy

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Plasma Technology (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)

Abstract

장치의 구성을 간소화할 수 있음과 아울러, 플라즈마의 생성 효율의 저하를 방지할 수 있는 플라즈마 처리 장치를 제공한다.
플라즈마 처리 장치(10)는, 챔버(11)와, 상기 챔버(11)의 내부에 배치되어 기판 S를 탑재하는 탑재대(12)와, 챔버(11)의 외부에 있어서 탑재대(12)와 대향하도록 배치되어 고주파 전원(26)에 접속되는 ICP 안테나(13)와, 탑재대(12) 및 ICP 안테나(13)의 사이에 개재하는, 도전체로 이루어지는 창 부재(14)를 구비하며, 창 부재(14)는 복수의 분할편(27)으로 분할되고, 복수의 분할편(27)은 서로 절연됨과 아울러 도선(29)이나 콘덴서 부착된 도선(30)으로 접속되어 폐회로(31)를 형성한다.
A plasma processing apparatus capable of simplifying the configuration of the apparatus and preventing deterioration of plasma generation efficiency is provided.
The plasma processing apparatus 10 includes a chamber 11, a mount table 12 disposed inside the chamber 11 to mount the substrate S thereon and a mount table 12 disposed outside the chamber 11, And a window member 14 made of a conductive material and interposed between the mounting table 12 and the ICP antenna 13. The window member 14 is disposed between the mounting table 12 and the ICP antenna 13. The ICP antenna 13 is connected to the high frequency power source 26, The plurality of split pieces 27 are insulated from each other and are connected by a conductor 29 or a conductor 30 attached with a capacitor to form a closed circuit 31. In this case,

Description

플라즈마 처리 장치, 플라즈마 생성 장치, 안테나 구조체, 및 플라즈마 생성 방법{PLASMA TREATMENT APPARATUS, PLASMA GENERATION APPARATUS, ANTENNA STRUCTURE AND PLASMA GENERATION METHOD}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a plasma processing apparatus, a plasma generating apparatus, an antenna structure, and a plasma generating method,

본 발명은, ICP(Inductive Coupling Plasma) 안테나를 이용하여 플라즈마를 생성하는 플라즈마 처리 장치, 플라즈마 생성 장치, 안테나 구조체, 및 플라즈마 생성 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a plasma processing apparatus, a plasma generating apparatus, an antenna structure, and a plasma generating method for generating a plasma using an ICP (Inductive Coupling Plasma) antenna.

챔버와, 챔버 외부에 배치된 ICP(Inductive Coupling Plasma) 안테나를 구비하는 플라즈마 처리 장치에서는, ICP 안테나와 대향하는 챔버의 천정부가 유전체, 예를 들면, 석영으로 이루어지는 유전체창에 의해 구성된다. 이 플라즈마 처리 장치에서는, 고주파 전원에 접속된 ICP 안테나를 고주파 전류가 흐르고, 상기 고주파 전류는 ICP 안테나에 자력선을 발생시킨다. 발생한 자력선은 유전체창을 투과하여 챔버 내에 있어서 ICP 안테나를 따라 자계를 발생시킨다. 상기 자계가 시간적으로 변화하면 유도 전계를 발생하고, 상기 유도 전계에 의해 가속된 전자가 챔버 내에 도입된 처리 가스의 분자나 원자와 충돌하여 플라즈마가 생긴다. 유도 전계는 ICP 안테나를 따르도록 발생하기 때문에, 챔버 내에 있어서 플라즈마도 ICP 안테나를 따르도록 발생한다.In the plasma processing apparatus having the chamber and the ICP (Inductive Coupling Plasma) antenna disposed outside the chamber, the ceiling portion of the chamber facing the ICP antenna is constituted by a dielectric window made of a dielectric, for example, quartz. In this plasma processing apparatus, a high-frequency current flows through an ICP antenna connected to a high-frequency power source, and the high-frequency current generates a magnetic flux line to the ICP antenna. The generated magnetic force lines penetrate the dielectric window to generate a magnetic field along the ICP antenna in the chamber. When the magnetic field changes in time, an induced electric field is generated, and electrons accelerated by the induced electric field collide with molecules or atoms of the process gas introduced into the chamber, and a plasma is generated. Since the induced electric field occurs along the ICP antenna, plasma also occurs in the chamber along the ICP antenna.

유전체창은 감압 환경인 챔버의 내부와 대기압 환경인 챔버의 외부를 구분하기 위해서, 압력차이에 견디는 강성을 확보할 수 있는 두께가 필요하다. 또한, 챔버에 수용되어 플라즈마 처리가 실시되는 기판, 예를 들면, FPD(Flat Panel Display)의 대형화는 향후에도 진전하는 것이 예상되기 때문에, 기판과 대향하는 유전체창을 대구경화할 필요가 있고, 대구경화되었을 때의 강성을 확보할 필요가 있으므로, 유전체창을 더 두껍게 할 필요가 있다.In order to distinguish the inside of the chamber, which is a decompression environment, from the outside of a chamber, which is an atmospheric pressure environment, a dielectric window needs to be thick enough to withstand a pressure difference. Further, since it is expected that the size of a substrate, for example, a FPD (Flat Panel Display) accommodated in a chamber and subjected to a plasma treatment, will advance in the future, it is necessary to harden a dielectric window opposed to the substrate, It is necessary to secure the rigidity at the time of curing, so that it is necessary to make the dielectric window thicker.

그런데, 유전체창이 두꺼울수록, 유전체창의 중량은 증가하고, 또한 비용도 상승하므로, 챔버의 천정부를 강성이 높고 염가의 도전체, 예를 들면, 금속으로 이루어지는 도전체창에 의해 구성하는 것이 제안되어 있다. 도전체창에서는 금속이 자력선을 차폐하기 때문에, 상기 도전체창을 관통하는 슬릿을 마련하고, 상기 슬릿을 거쳐서 자력선을 투과시킨다. 단, 설치되는 슬릿의 수나 크기에는 제한이 있기 때문에, 도전체창에서는 자력선의 투과 효율이 저하하고, 그 결과, 챔버 내에 있어서 플라즈마의 생성 효율이 저하한다.However, as the dielectric window is thicker, the weight of the dielectric window is increased and the cost is increased, it has been proposed that the ceiling portion of the chamber is constituted by a conductor window made of a conductor having a high rigidity and a low cost, for example, a metal. Since the metal shields the magnetic force lines in the conductive window, a slit penetrating the conductive window is provided, and the magnetic force lines are transmitted through the slit. However, since there is a limit to the number and size of the slits to be installed, the transmission efficiency of magnetic lines of force is lowered in the conductive window, and as a result, the plasma generation efficiency in the chamber is lowered.

한편, 콘덴서 부착된 플로팅 코일을 챔버의 외부로서, ICP 안테나의 근방에 마련하는 것이 제안되어 있다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조). 이 플로팅 코일에는 ICP 안테나가 발생하는 자력선에 의한 전자 유도에 의해 유도 전류가 흐르고, 상기 유도 전류는 플로팅 코일에 자력선을 발생시키고, 발생한 자력선은 유전체창을 투과하여 챔버 내에 있어서 플로팅 코일을 따라 자계를 발생시킨다. 즉, 챔버 내에는 ICP 안테나를 따르는 자계 뿐만이 아니라 플로팅 코일을 따르는 자계도 발생하기 때문에, 플로팅 코일이 보조 안테나의 역할을 담당하여, 챔버 내에 있어서 생기는 유도 전계가 강해지고, 그 결과, 플라즈마의 생성 효율의 저하를 방지할 수 있다.
On the other hand, it has been proposed to provide a floating coil with a capacitor in the vicinity of the ICP antenna as the outside of the chamber (see, for example, Patent Document 1). In this floating coil, an induced current flows due to electromagnetic induction by a magnetic line of force generated by an ICP antenna, and the induced current generates a magnetic flux line in the floating coil. The generated magnetic flux penetrates through the dielectric window to generate a magnetic field along the floating coil . That is, not only a magnetic field along the ICP antenna but also a magnetic field along the floating coil is generated in the chamber, so that the floating coil plays the role of the auxiliary antenna, and the induction field generated in the chamber becomes strong. As a result, Can be prevented.

(선행 기술 문헌)(Prior art document)

(특허 문헌)(Patent Literature)

특허 문헌 1 : 일본 특개 제2011-119659호
Patent Document 1: Japanese Patent Laid-Open No. 2011-119659

도전체창과 대향하는 ICP 안테나에 있어서도, 상술의 특허 문헌 1의 기술을 적용하여 유도 전계를 보강하는 것이 고려되지만, ICP 안테나 외에 플로팅 코일을 마련할 필요가 있기 때문에, 장치의 구성이 복잡하게 된다고 하는 문제가 있다.Even in the case of the ICP antenna facing the conductor window, it is considered to reinforce the induction field by applying the technique of the above-mentioned Patent Document 1, but since it is necessary to provide the floating coil in addition to the ICP antenna, there is a problem.

본 발명의 목적은, 장치의 구성을 간소화할 수 있음과 아울러, 플라즈마의 생성 효율의 저하를 방지할 수 있는 플라즈마 처리 장치, 플라즈마 생성 장치, 안테나 구조체, 및 플라즈마 생성 방법을 제공하는 것에 있다.
It is an object of the present invention to provide a plasma processing apparatus, a plasma generating apparatus, an antenna structure, and a plasma generating method that can simplify the structure of the apparatus and prevent deterioration of plasma generation efficiency.

상기 목적을 달성하기 위해서, 청구항 1에 기재된 플라즈마 처리 장치는, 기판을 수용하는 처리실과, 상기 처리실의 내부에 배치되어 상기 기판을 탑재하는 탑재대와, 상기 처리실의 외부에서 상기 탑재대와 대향하도록 배치되어 고주파 전원에 접속되는 유도 결합 안테나를 구비하는 플라즈마 처리 장치에 있어서, 상기 유도 결합 안테나와 대향하는 상기 처리실의 벽부를 구성하고, 상기 탑재대 및 상기 유도 결합 안테나의 사이에 개재하는, 도전체로 이루어지는 창 부재를 더 구비하며, 상기 창 부재는 복수의 분할편으로 분할되고, 상기 복수의 분할편은 서로 전기적으로 도통하지 않도록 직접 접촉하지 않고, 적어도 몇 개의 상기 분할편은 도선으로 접속되어 폐회로를 형성하고, 상기 폐회로는, 각 상기 분할편을 접속하는 상기 도선에 있어서 적어도 하나의 콘덴서를 갖는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a plasma processing apparatus according to claim 1 is a plasma processing apparatus comprising a processing chamber for containing a substrate, a mounting table disposed inside the processing chamber for mounting the substrate thereon, And an inductively coupled antenna which is arranged to be connected to a high frequency power source, characterized in that the plasma processing apparatus comprises a wall portion of the treatment chamber facing the inductively coupled antenna, And the window member is divided into a plurality of divided pieces, and the plurality of divided pieces do not come into direct contact with each other so as not to electrically conduct each other, and at least some of the divided pieces are connected by a lead, , And the closed circuit is formed in the lead wire connecting each of the divided pieces It characterized by having a single condenser.

청구항 2에 기재된 플라즈마 처리 장치는, 청구항 1에 기재된 플라즈마 처리 장치에 있어서, 상기 폐회로의 리액턴스가 음으로 되도록 상기 콘덴서의 정전 용량이 조정되는 것을 특징으로 한다.The plasma processing apparatus according to claim 2 is characterized in that, in the plasma processing apparatus according to claim 1, the capacitance of the condenser is adjusted so that the reactance of the closed circuit becomes negative.

청구항 3에 기재된 플라즈마 처리 장치는, 청구항 1 또는 2에 기재된 플라즈마 처리 장치에 있어서, 상기 도선은 상기 유도 결합 안테나의 중심에 대해 대칭으로 배치되는 것을 특징으로 한다.The plasma processing apparatus according to claim 3 is characterized in that, in the plasma processing apparatus according to claim 1 or 2, the conductors are arranged symmetrically with respect to the center of the inductively coupled antenna.

청구항 4에 기재된 플라즈마 처리 장치는, 청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 기재된 플라즈마 처리 장치에 있어서, 상기 도선의 각각이 상기 콘덴서를 갖는 것을 특징으로 한다.The plasma processing apparatus according to claim 4 is characterized in that, in the plasma processing apparatus according to any one of claims 1 to 3, each of the conductors has the capacitor.

청구항 5에 기재된 플라즈마 처리 장치는, 청구항 1 내지 4 중 어느 한 항에 기재된 플라즈마 처리 장치에 있어서, 상기 도선은 상기 유도 결합 안테나와 오프셋되어 배치되는 것을 특징으로 한다.The plasma processing apparatus according to claim 5 is characterized in that, in the plasma processing apparatus according to any one of claims 1 to 4, the conductor is offset from the inductively coupled antenna.

청구항 6에 기재된 플라즈마 처리 장치는, 청구항 1 내지 5 중 어느 한 항에 기재된 플라즈마 처리 장치에 있어서, 상기 콘덴서는 용량 가변 콘덴서이며, 상기 처리실내의 플라즈마의 밀도 및 밀도 분포 중 적어도 한쪽에 따라 상기 콘덴서의 정전 용량이 조정되는 것을 특징으로 한다.According to a sixth aspect of the present invention, in the plasma processing apparatus according to any one of the first to fifth aspects, the capacitor is a capacitance variable capacitor, and the capacitance and density distribution of the plasma in the processing chamber, The electrostatic capacity of the capacitor is adjusted.

청구항 7에 기재된 플라즈마 처리 장치는, 청구항 1 내지 6 중 어느 한 항에 기재된 플라즈마 처리 장치에 있어서, 상기 처리실내의 플라즈마의 분포에 따라 상기 도선의 위치가 조정되는 것을 특징으로 한다.According to a seventh aspect of the present invention, in the plasma processing apparatus according to any one of the first to sixth aspects, the positions of the conductors are adjusted in accordance with the distribution of the plasma in the processing chamber.

청구항 8에 기재된 플라즈마 처리 장치는, 청구항 1 내지 7 중 어느 한 항에 기재된 플라즈마 처리 장치에 있어서, 상기 창 부재에 있어서 복수의 상기 폐회로가 형성되는 것을 특징으로 한다.A plasma processing apparatus according to an eighth aspect is characterized in that in the plasma processing apparatus according to any one of the first to seventh aspects, a plurality of the closed circuits are formed in the window member.

상기 목적을 달성하기 위해서, 청구항 9에 기재된 플라즈마 생성 장치는, 감압실내에 플라즈마를 생성시키는 플라즈마 생성 장치로서, 상기 감압실의 외부에 배치되어 고주파 전원에 접속되는 유도 결합 안테나와, 상기 유도 결합 안테나 및 상기 감압실내의 플라즈마의 사이에 개재하는, 도전체로 이루어지는 창 부재를 구비하며, 상기 창 부재는 복수의 분할편으로 분할되고, 상기 복수의 분할편은 서로 전기적으로 도통하지 않도록 직접 접촉하지 않고, 적어도 몇 개의 상기 분할편은 도선으로 접속되어 폐회로를 형성하고, 상기 폐회로는, 각 상기 분할편을 접속하는 상기 도선에 있어서 적어도 하나의 콘덴서를 갖는 것을 특징으로 한다.In order to attain the above object, a plasma generating apparatus according to a ninth aspect of the present invention is a plasma generating apparatus for generating plasma in a reduced pressure chamber, comprising: an inductively coupled antenna disposed outside the vacuum chamber and connected to a high frequency power source; And a window member made of a conductor and interposed between the plasma in the vacuum chamber and the window member, wherein the window member is divided into a plurality of divided pieces, and the plurality of divided pieces are not in direct contact with each other so as not to electrically conduct each other, At least some of the divided pieces are connected by a lead to form a closed circuit, and the closed circuit has at least one capacitor in the lead connecting the divided pieces.

청구항 10에 기재된 플라즈마 생성 장치는, 청구항 9에 기재된 플라즈마 생성 장치에 있어서, 상기 폐회로의 리액턴스가 음으로 되도록 상기 콘덴서의 정전 용량이 조정되는 것을 특징으로 한다.The plasma generating apparatus described in claim 10 is characterized in that, in the plasma generating apparatus according to claim 9, the capacitance of the condenser is adjusted such that the reactance of the closed circuit becomes negative.

청구항 11에 기재된 플라즈마 생성 장치는, 청구항 9 또는 10에 기재된 플라즈마 생성 장치에 있어서, 상기 도선은 상기 유도 결합 안테나의 중심에 대해 대칭으로 배치되는 것을 특징으로 한다.The plasma generation device according to claim 11 is characterized in that, in the plasma generation device according to claim 9 or 10, the conductors are arranged symmetrically with respect to the center of the inductively coupled antenna.

상기 목적을 달성하기 위해서, 청구항 12에 기재된 안테나 구조체는, 고주파 전원에 접속되는 유도 결합 안테나를 구비하는 안테나 구조체에 있어서, 상기 유도 결합 안테나 및 상기 유도 결합 안테나에 의해 생성되는 플라즈마의 사이에 개재하는, 도전체로 이루어지는 창 부재를 구비하며, 상기 창 부재는 복수의 분할편으로 분할되고, 상기 복수의 분할편은 서로 전기적으로 도통하지 않도록 직접 접촉하지 않고, 적어도 몇 개의 상기 분할편은 도선으로 접속되어 폐회로를 형성하고, 상기 폐회로는, 각 상기 분할편을 접속하는 상기 도선에 있어서 적어도 하나의 콘덴서를 갖는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, an antenna structure according to claim 12 is an antenna structure including an inductively coupled antenna connected to a high-frequency power supply, the antenna structure comprising: And the window member is divided into a plurality of divided pieces, and the plurality of divided pieces are not in direct contact with each other so as not to be electrically conductive, and at least some of the divided pieces are connected by a lead wire And the closed circuit has at least one capacitor in the conductor connecting each of the divided pieces.

청구항 13에 기재된 안테나 구조체는, 청구항 12에 기재된 안테나 구조체에 있어서, 상기 폐회로의 리액턴스가 음으로 되도록 상기 콘덴서의 정전 용량이 조정되는 것을 특징으로 한다.An antenna structure according to claim 13 is characterized in that, in the antenna structure according to claim 12, the capacitance of the capacitor is adjusted so that the reactance of the closed circuit becomes negative.

청구항 14에 기재된 안테나 구조체는, 청구항 12 또는 13에 기재된 안테나 구조체에 있어서, 상기 도선은 상기 유도 결합 안테나의 중심에 대해 대칭으로 배치되는 것을 특징으로 한다.The antenna structure according to Claim 14 is characterized in that, in the antenna structure according to Claim 12 or 13, the conductors are arranged symmetrically with respect to the center of the inductively coupled antenna.

상기 목적을 달성하기 위해서, 청구항 15에 기재된 플라즈마 생성 방법은, 고주파 전원에 접속되는 유도 결합 안테나와, 상기 유도 결합 안테나 및 플라즈마의 사이에 개재하는, 도전체로 이루어지는 창 부재를 구비하며, 상기 창 부재는 복수의 분할편으로 분할되고, 상기 복수의 분할편은 서로 절연되는 안테나 구조체를 이용한 플라즈마 생성 방법으로서, 적어도 몇 개의 상기 분할편을, 적어도 하나에 콘덴서를 갖는 도선으로 접속하여 폐회로를 형성하고, 상기 폐회로의 리액턴스가 음으로 되도록 상기 콘덴서의 정전 용량을 조정하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a plasma generating method according to claim 15 comprises an inductively coupled antenna connected to a high frequency power source, and a window member made of a conductor interposed between the inductively coupled antenna and the plasma, Wherein at least one of the plurality of divided pieces is connected to at least one of the plurality of divided pieces by a conductor having a capacitor to form a closed circuit, And the capacitance of the capacitor is adjusted so that the reactance of the closed circuit becomes negative.

청구항 16에 기재된 플라즈마 생성 방법은, 청구항 15의 플라즈마 생성 방법에 있어서, 상기 콘덴서는 용량 가변 콘덴서이며, 상기 처리실내의 플라즈마의 밀도 및 밀도 분포 중 적어도 한쪽에 따라 상기 콘덴서의 정전 용량이 조정되는 것을 특징으로 한다.
The plasma generation method according to claim 16 is the plasma generation method according to claim 15, wherein the capacitor is a capacitance variable capacitor, and the capacitance of the capacitor is adjusted according to at least one of the density and the density distribution of the plasma in the treatment chamber .

본 발명에 의하면, 고주파 전원에 접속되는 유도 결합 안테나와 대향하는, 도전체로 이루어지는 창 부재는 복수의 분할편으로 분할되고, 적어도 몇 개의 분할편은 도선으로 접속되어 폐회로를 형성하고, 상기 폐회로는 각 분할편을 접속하는 도선에 있어서 적어도 하나의 콘덴서를 가지므로, 폐회로는 콘덴서를 가짐과 아울러, 유도 결합 안테나와 대향한다. 이에 의해, 유도 결합 안테나로부터 발생하는 자계가 전자 유도에 의해 폐회로에 유도 전류를 생성하고, 상기 유도 전류는 폐회로 내에 자계를 발생시키고, 해당 폐회로 내에 발생한 자계가 유도 전계를 발생시키고, 결과적으로 플라즈마를 생성하므로, 콘덴서의 용량을 변화시키고 폐회로의 리액턴스를 조정하여 폐회로에 생성된 유도 전류를 제어함으로써, 새로운 보조 안테나를 추가하는 일 없이 플라즈마의 생성 효율의 저하를 방지할 수 있다. 즉, 장치의 구성을 간소화할 수 있음과 아울러, 플라즈마의 생성 효율의 저하를 방지할 수 있다.
According to the present invention, the window member made of a conductor, which is opposed to the inductively coupled antenna connected to the high frequency power source, is divided into a plurality of divided pieces, at least some of the divided pieces are connected by a lead to form a closed circuit, Since at least one capacitor in the conductor connecting the split pieces has the capacitor, the closed circuit has a capacitor and opposes the inductively coupled antenna. As a result, the magnetic field generated from the inductively coupled antenna generates an induced current in the closed circuit by electromagnetic induction, the induced current generates a magnetic field in the closed circuit, and a magnetic field generated in the closed circuit induces an induced electric field, The capacitance of the condenser is changed and the reactance of the closed circuit is adjusted to control the induction current generated in the closed circuit so that the decrease in plasma generation efficiency can be prevented without adding a new auxiliary antenna. In other words, it is possible to simplify the structure of the apparatus and to prevent the lowering of the plasma generation efficiency.

도 1은 본 발명의 실시 형태에 따른 플라즈마 처리 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 2는 도 1에 있어서의 창 부재 및 ICP 안테나를 도 1 중의 탈색된 화살표를 따라 바라보았을 때의 평면도이다.
도 3은 도 2에 있어서의 폐회로에 생성되는 유도 전류를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 도선 콘덴서의 정전 용량과 유도 전류의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 5는 도 1에 있어서의 창 부재의 제 1 변형예를 나타내는 평면도이다.
도 6은 도 1에 있어서의 창 부재의 제 2 변형예를 나타내는 평면도이다.
도 7은 도 1에 있어서의 창 부재의 제 3 변형예를 나타내는 평면도이다.
도 8은 도 1에 있어서의 창 부재의 제 4 변형예를 나타내는 평면도이다.
도 9는 도 1에 있어서의 창 부재의 제 5 변형예를 나타내는 평면도이다.
도 10은 도 1에 있어서의 창 부재의 제 6 변형예를 나타내는 평면도이다.
도 11은 도 1에 있어서의 창 부재의 제 7 변형예를 나타내는 평면도이다.
도 12는 도 1에 있어서의 창 부재의 제 8 변형예를 나타내는 평면도이다.
도 13은 도 1에 있어서의 창 부재의 제 9 변형예를 나타내는 평면도이다.
도 14는 도 1에 있어서의 창 부재의 제 10 변형예를 나타내는 평면도이다.
도 15는 도 1에 있어서의 창 부재의 제 11 변형예를 나타내는 평면도이다.
도 16은 도 1에 있어서의 창 부재의 제 12 변형예를 나타내는 평면도이다.
도 17은 도 1에 있어서의 창 부재의 제 13 변형예를 나타내는 평면도이다.
도 18은 도 1에 있어서의 창 부재의 제 14 변형예를 나타내는 평면도이다.
도 19는 도 1에 있어서의 창 부재의 제 15 변형예를 나타내는 평면도이다.
도 20은 도 1에 있어서의 창 부재의 제 16 변형예를 나타내는 평면도이다.
도 21은 도 1에 있어서의 창 부재의 제 17 변형예를 나타내는 평면도이다.
도 22는 본 발명의 실시 형태에 따른 플라즈마 생성 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
1 is a cross-sectional view schematically showing a configuration of a plasma processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
Fig. 2 is a plan view of the window member and the ICP antenna in Fig. 1 taken along the decolored arrows in Fig. 1. Fig.
3 is a diagram for explaining the induced current generated in the closed circuit in Fig.
4 is a graph showing the relationship between the electrostatic capacity and the induced current of the wire capacitor.
5 is a plan view showing a first modification of the window member in Fig.
Fig. 6 is a plan view showing a second modification of the window member in Fig. 1. Fig.
7 is a plan view showing a third modification of the window member in Fig.
Fig. 8 is a plan view showing a fourth modified example of the window member in Fig. 1. Fig.
Fig. 9 is a plan view showing a fifth modified example of the window member in Fig. 1. Fig.
10 is a plan view showing a sixth modification of the window member in Fig.
11 is a plan view showing a seventh modification of the window member in Fig.
12 is a plan view showing a eighth modification of the window member in Fig.
13 is a plan view showing a ninth modification of the window member in Fig.
14 is a plan view showing a tenth modification of the window member in Fig.
15 is a plan view showing a modification 11 of the window member in Fig.
16 is a plan view showing a twelfth modification of the window member in Fig.
17 is a plan view showing a thirteenth modification of the window member in Fig.
18 is a plan view showing a fourteenth modification of the window member in Fig.
19 is a plan view showing a fifteenth modification of the window member in Fig.
20 is a plan view showing a sixteenth modification of the window member in Fig.
21 is a plan view showing a seventeenth modification of the window member in Fig.
22 is a cross-sectional view schematically showing a configuration of a plasma generating apparatus according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 실시 형태에 대해 도면을 참조하면서 설명한다.BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

우선, 본 발명의 실시 형태에 따른 플라즈마 처리 장치에 대해 설명한다.First, a plasma processing apparatus according to an embodiment of the present invention will be described.

도 1은, 본 발명의 실시 형태에 따른 플라즈마 처리 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 단면도이다.1 is a cross-sectional view schematically showing a configuration of a plasma processing apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 1에 있어서, 플라즈마 처리 장치(10)는, 예를 들면, FPD용의 유리 기판(이하, 단지 「기판」이라고 함) S를 수용하는 챔버(11)(처리실, 감압실)와, 상기 챔버(11)의 바닥부에 배치되어 기판 S를 표면에 탑재하는 탑재대(12)와, 챔버(11)의 외부에 있어서 챔버(11)의 내부의 탑재대(12)와 대향하도록 배치되는 ICP 안테나(13)(유도 결합 안테나)와, 챔버(11)의 천정부를 구성하고, 탑재대(12) 및 ICP 안테나(13)의 사이에 개재하는 창 부재(14)를 구비한다.1, the plasma processing apparatus 10 includes a chamber 11 (processing chamber, decompression chamber) for accommodating, for example, a glass substrate S (hereinafter simply referred to as "substrate" (12) disposed on the bottom of the chamber (11) for mounting the substrate (S) on the surface thereof and an ICP antenna (12) arranged to face the mount table (12) inside the chamber (11) And a window member 14 constituting a ceiling portion of the chamber 11 and interposed between the mount table 12 and the ICP antenna 13.

챔버(11)는 대략 하우징 형상이며, 예를 들면, 2880mm×3130mm의 사이즈를 갖는 제 10 세대의 기판 S를 수용할 수 있게 크기가 설정되어 있다. 챔버(11)는 배기 장치(15)를 갖고, 상기 배기 장치(15)는 챔버(11)를 진공 흡인하여 챔버(11)의 내부를 감압 환경으로 한다. 한편, 챔버(11)의 외부는 대기압 환경이며, 창 부재(14)는 챔버(11)의 내부와 외부를 구분한다. 창 부재(14)는 도전체, 예를 들면, 알루미늄 등의 금속 또는 반도체, 예를 들면, 실리콘에 의해 구성된다. 창 부재(14)는 복수의 분할편으로 구성되고, 전체적으로 적어도 탑재대(12)에 탑재된 기판 S의 전체면을 덮는 것이 가능한 크기를 갖는다.The chamber 11 is approximately in the shape of a housing and is sized to accommodate, for example, a tenth generation substrate S having a size of 2880 mm x 3130 mm. The chamber 11 has an exhaust device 15 which evacuates the chamber 11 to make the inside of the chamber 11 a reduced-pressure environment. On the other hand, the outside of the chamber 11 is an atmospheric pressure environment, and the window member 14 distinguishes the inside and the outside of the chamber 11. The window member 14 is made of a conductor, for example, a metal such as aluminum or a semiconductor, for example, silicon. The window member 14 is constituted by a plurality of divided pieces and has a size that is capable of covering at least the entire surface of the substrate S mounted on the table 12 at least as a whole.

탑재대(12)는, 도전성 부재로 이루어지고, 기대로서 기능하는 직방체 형상의 서셉터(16)와, 상기 서셉터(16)의 표면에 형성된 정전 척(17)을 갖는다. 서셉터(16)는 급전봉(18) 및 정합기(19)를 거쳐서 고주파 전원(20)에 접속된다. 고주파 전원(20)은, 비교적 낮은 고주파 전력, 예를 들면, 13.56MHz 이하의 고주파 전력을 서셉터(16)에 공급하고, 상기 서셉터(16)에 있어서 바이어스 전위를 발생시킨다. 이에 의해, 탑재대(12) 및 창 부재(14)의 사이의 처리 공간 PS에서 생성되는 플라즈마 중의 이온을 탑재대(12)에 탑재되는 기판 S에 인입한다.The mounting table 12 has a rectangular parallelepiped susceptor 16 which is made of a conductive member and functions as a base and an electrostatic chuck 17 formed on the surface of the susceptor 16. [ The susceptor 16 is connected to the high frequency power source 20 via the power feed rod 18 and the matching device 19. The RF power supply 20 supplies a relatively low RF power, for example, a RF power of 13.56 MHz or less to the susceptor 16, and generates a bias potential in the susceptor 16. [ Thereby, the ions in the plasma generated in the processing space PS between the mount table 12 and the window member 14 enter the substrate S mounted on the mount table 12.

정전 척(17)은 전극판(21)을 내장하는 유전성 부재로 이루어지고, 상기 전극판(21)에는 직류 전원(22)이 접속된다. 정전 척(17)은 직류 전원(22)으로부터 인가되는 직류 전압에 기인하는 정전기력에 의해 기판 S를 탑재대(12)에 정전 흡착한다.The electrostatic chuck 17 is made of a dielectric member having an electrode plate 21 therein, and a DC power source 22 is connected to the electrode plate 21. The electrostatic chuck 17 electrostatically attracts the substrate S to the mount table 12 by an electrostatic force resulting from the DC voltage applied from the DC power supply 22. [

창 부재(14)를 지지하는 교량부(12)에는 처리 가스 도입구(23)가 설치되고, 처리 가스 공급 장치(24)로부터 공급되는 처리 가스를 챔버(11) 내에 도입한다.A processing gas inlet port 23 is provided in the bridge section 12 for supporting the window member 14 and introduces a process gas supplied from the process gas supply device 24 into the chamber 11.

ICP 안테나(13)는 창 부재(14)의 표면을 따라 배치되는 고리 형상의 도선, 혹은 도체판으로 이루어지고, 정합기(25)를 거쳐서 고주파 전원(26)에 접속된다. 또한, 본 명세서 및 특허 청구의 범위에 있어서, 도선과 도체판을 총칭하여 도선이라고 칭한다.The ICP antenna 13 is formed of an annular conductive wire or a conductive plate disposed along the surface of the window member 14 and is connected to the high frequency power source 26 through the matching device 25. In the present specification and claims, the conductor and the conductor plate are collectively referred to as a conductor.

플라즈마 처리 장치(10)에서는, 고주파 전류가 ICP 안테나(13)를 흐르고, 상기 고주파 전류는 ICP 안테나(13)에 자력선을 발생시킨다. 발생한 자력선은, 종래와 같이 창 부재가 유전체로 형성되어 있는 경우에는 해당 창 부재를 투과하지만, 본 실시 형태와 같이, 창 부재(14)가 도전체로 형성되는 경우에는 창 부재(14)에 형성된 슬릿, 혹은 분할편 사이의 간극을 통과하여, 챔버(11) 내에서 자계를 구성한다. 상기 자계가 시간적으로 변화하면 유도 전계를 발생시켜, 상기 유도 전계에 의해 가속된 전자가 챔버(11) 내에 도입된 처리 가스의 분자나 원자와 충돌하여 플라즈마가 생긴다.In the plasma processing apparatus 10, a high-frequency current flows through the ICP antenna 13, and the high-frequency current generates a magnetic force line in the ICP antenna 13. When the window member 14 is formed as a conductor as in the present embodiment, the generated magnetic force lines pass through the window member 14 when the window member is formed of a dielectric material, Or the gap between the divided pieces, and constitutes a magnetic field in the chamber 11. [ When the magnetic field changes in time, an induced electric field is generated, and electrons accelerated by the induced electric field collide with molecules or atoms of the process gas introduced into the chamber 11, and a plasma is generated.

생성되는 플라즈마 중의 이온은 서셉터(16)의 바이어스 전위에 의해 기판 S에 인입되고, 그 플라즈마 중의 래디칼이 이동하여 기판 S에 도달하고, 각각 기판 S에 플라즈마 처리, 예를 들면, 물리적 에칭 처리나 화학적 에칭 처리를 실시한다.The ions in the generated plasma are introduced into the substrate S by the bias potential of the susceptor 16, and the radicals in the plasma move to reach the substrate S, and the substrate S is subjected to plasma treatment, Chemical etching treatment is performed.

도 2는, 도 1에 있어서의 창 부재 및 ICP 안테나를 도 1 중의 탈색된 화살표를 따라 바라보았을 때의 평면도이다.Fig. 2 is a plan view of the window member and the ICP antenna in Fig. 1 taken along the decolored arrows in Fig. 1. Fig.

도 2에 있어서, 창 부재(14)는 복수의 분할편, 예를 들면, 4개의 삼각형 형상의 분할편(27)으로 분할되고, 각 분할편(27)의 사이에는 유전성 부재로 이루어지는 절연재(28)가 개재된다. 따라서, 4개의 분할편(27)은 서로 전기적으로 도통하지 않도록 직접 접촉하지 않는다.2, the window member 14 is divided into a plurality of divided pieces, for example, four triangular divided pieces 27, and between the divided pieces 27, an insulating material 28 ). Therefore, the four split pieces 27 are not in direct contact with each other so as not to be electrically conducted to each other.

한편, 인접하는 분할편(27)끼리는 각각 1개의 도선(29), 또는 1개의 콘덴서 부착된 도선(30)에 의해 접속되고, 창 부재(14)에서는 3개의 도선(29), 1개의 콘덴서 부착된 도선(30) 및 4개의 분할편(27)으로 이루어지는 폐회로(31)가 형성된다. ICP 안테나(13)는 창 부재(14)의 표면을 따라 배치되기 때문에, ICP 안테나(13)와 폐회로(31)가 근접하고, 본 실시 형태에서는 평면에서 보아 폐회로(31)가 ICP 안테나(13)에 의해 둘러싸인다. 콘덴서 부착된 도선(30)에 있어서의 콘덴서(이하, 「도선 콘덴서」라고 함)로서는, 용량 가변 콘덴서, 또는 용량 고정 콘덴서가 이용된다. 또한, 본 실시 형태에서는, ICP 안테나(13), 절연재(28), 3개의 도선(29), 1개의 콘덴서 부착된 도선(30) 및 창 부재(14)가 안테나 구조체를 구성한다.On the other hand, the adjacent divided pieces 27 are connected to each other by one conductive wire 29 or one conductive wire 30 with a capacitor. In the window member 14, three conductive wires 29, And a closed circuit 31 composed of the lead wire 30 and the four split pieces 27 is formed. Since the ICP antenna 13 is disposed along the surface of the window member 14, the ICP antenna 13 and the closed circuit 31 are close to each other. In this embodiment, the closed circuit 31, . As a capacitor (hereinafter referred to as " lead capacitor ") in the conductor 30 with a capacitor, a capacitance variable capacitor or a capacitance fixed capacitor is used. In this embodiment, the ICP antenna 13, the insulating material 28, the three conductive wires 29, the conductive wire 30 with one condenser, and the window member 14 constitute the antenna structure.

도 3은, 도 2에 있어서의 폐회로에 생성되는 유도 전류를 설명하기 위한 도면이다.Fig. 3 is a diagram for explaining the induced current generated in the closed circuit in Fig. 2; Fig.

도 3에 있어서, ICP 안테나(13)에 고주파 전류(32)가 흐르면, 상기 고주파 전류(32)는 ICP 안테나(13)가 형성하는 고리 형상부(13a)를 통과하는 자력선(33)을 발생시킨다. 폐회로(31)는 ICP 안테나(13)에 근접하므로, ICP 안테나(13)의 고리 형상부(13a)를 통과하는 자력선(33)은, 폐회로(31)가 형성하는 고리 형상부(31a)도 통과한다. 이 때, 자력선(33)의 전자 유도에 의해 폐회로(31)에 유도 전류(34)가 흐른다. 상기 유도 전류(34)는 고리 형상부(31a)를 통과하는 자력선(이하, 「부자력선」이라고 함)(도시하지 않음)을 발생시킨다.3, when the high-frequency current 32 flows through the ICP antenna 13, the high-frequency current 32 generates a magnetic line 33 passing through the annular portion 13a formed by the ICP antenna 13 . The magnetic line of force 33 passing through the annular portion 13a of the ICP antenna 13 also passes through the annular portion 31a formed by the closed circuit 31 do. At this time, the induction current 34 flows in the closed circuit 31 by the electromagnetic induction of the magnetic force line 33. [ The induction current 34 generates a magnetic force line (hereinafter referred to as a "negative magnetic force line") (not shown) passing through the annular portion 31a.

본 실시 형태에서는, 자력선(33)이, 창 부재(14)를 구성하는 복수의 분할편(27) 중 인접하는 분할편(27)의 간극를 통과하여 처리 공간 PS에 있어서 자계(이하, 「주자계」라고 함)를 구성하지만, 자력선(33)은 ICP 안테나(13)에 있어서의 전류의 유로를 따라 폐루프를 나타내도록 분포하기 때문에, 주자계는 ICP 안테나(13)의 고리 형상부(13a) 내에 발생한다. 또한, 창 부재(14)의 폐회로(31)에 의해 발생시키는 부자력선도 처리 공간 PS에 있어서 자계(이하, 「부자계」라고 함)를 구성하지만, 부자력선은 폐회로(31)에 있어서의 전류의 유로를 따라 폐루프를 나타내도록 분포하기 때문에, 부자계는 폐회로(31)의 고리 형상부(31a) 내에 발생한다.In the present embodiment, the magnetic lines of force 33 pass through the gaps of the adjacent divided pieces 27 among the plurality of divided pieces 27 constituting the window member 14, so that a magnetic field (hereinafter referred to as " Since the magnetic flux lines 33 are distributed so as to represent closed loops along the flow path of the current in the ICP antenna 13, the main magnetic field lines are formed in the annular portion 13a of the ICP antenna 13, Lt; / RTI > The negative magnetic flux lines generated by the closed circuit 31 of the window member 14 constitute a magnetic field (hereinafter referred to as a "subsidiary magnetic field") in the processing space PS, The subsidiary magnetic flux is generated in the annular portion 31a of the closed circuit 31 because the magnetic flux is distributed to represent a closed loop along the flow path of the closed circuit 31. [

여기서, 처리 공간 PS에 있어서 주자계와 부자계가 역방향이면, 서로 상쇄하기 때문에, 자계에 의해 처리 공간 PS에 있어서 발생하는 유도 전계가 약해져서, 플라즈마의 생성 효율이 저하한다.Here, if the main system and the subsidiary system are opposite to each other in the processing space PS, since they cancel each other out, the induced electric field generated in the processing space PS is weakened by the magnetic field, and the plasma generation efficiency is lowered.

그래서, 본 실시 형태에서는, 주자계와 부자계의 방향을 동일한 방향으로 하기 위해서, 유도 전류(34)가 흐르는 방향을 고주파 전류(32)가 흐르는 방향과 동일하게 한다. 상술한 특허 문헌 1에서 개시되어 있는 바와 같이, 폐회로(31)를 흐르는 유도 전류(34)는 하기 근사식(1)으로 나타내어진다.Thus, in the present embodiment, the direction in which the induction current 34 flows is the same as the direction in which the high-frequency current 32 flows in order to orient the main system and the sub system in the same direction. As described in the above-described Patent Document 1, the induced current 34 flowing through the closed circuit 31 is expressed by the following approximate expression (1).

Figure 112013051715591-pat00001
Figure 112013051715591-pat00001

여기서, IIND는 유도 전류(34), M은 ICP 안테나(13) 및 폐회로(31)의 사이의 상호 인덕턴스, ω는 각주파수, IRF는 고주파 전류(32), LS는 폐회로(31)의 자기 인덕턴스, CS는 도선 콘덴서의 정전 용량, LS-1/CSω는 폐회로(31)의 리액턴스이다.Where I IND is the induction current 34, M is the mutual inductance between the ICP antenna 13 and the closed circuit 31,? Is the angular frequency, I RF is the high frequency current 32, L S is the closed circuit 31, C S is the capacitance of the lead capacitor, and L S -1 / C S ω is the reactance of the closed circuit 31.

상기 근사식(1)으로부터, 폐회로(31)의 리액턴스를 음으로 하면, IIND(유도 전류(34))의 부호(양 또는 음)가 IRF(고주파 전류(32))의 부호와 동일하게 되어, 유도 전류(34)가 흐르는 방향은 고주파 전류(32)가 흐르는 방향과 동일하게 되기 때문에, 본 실시 형태에서는 폐회로(31)의 리액턴스가 음으로 되도록 도선 콘덴서의 정전 용량(CS)이 조정된다. 또한, 도선 콘덴서가 용량 고정 콘덴서인 경우에는, 해당 도선 콘덴서를 변경하는 것에 의해 정전 용량이 조정된다.(Positive or negative) of I IND (induced current 34) is equal to the sign of I RF (high-frequency current 32) when the reactance of the closed circuit 31 is negative from the approximate expression (1) Since the direction in which the induction current 34 flows is the same as the direction in which the high frequency current 32 flows, in this embodiment, the capacitance CS of the lead capacitor is adjusted so that the reactance of the closed circuit 31 becomes negative . When the conductor capacitor is a capacitance-fixed capacitor, the capacitance is adjusted by changing the conductor capacitor.

상술한 바와 같이, 폐회로(31)의 리액턴스를 음으로 함으로써, 유도 전류(34)가 흐르는 방향을 고주파 전류(32)가 흐르는 방향과 동일하게 하여 처리 공간 PS에 있어서 주자계와 부자계를 동일한 방향으로 할 수 있고, 처리 공간 PS에 있어서 발생하는 유도 전계를 강하게 할 수 있다. 그 결과, 가령, 자력선(33)이 창 부재(14)를 구성하는 복수의 분할편(27) 중 인접하는 분할편(27)의 극간만을 통과할 수 있었다고 해도, 플라즈마의 생성 효율이 저하하는 것을 방지할 수 있다.As described above, by setting the reactance of the closed circuit 31 to be negative, the direction in which the induction current 34 flows is the same as the direction in which the high-frequency current 32 flows, so that the main system and the subsidiary system are arranged in the same direction , And the induced electric field generated in the processing space PS can be strengthened. As a result, even if the magnetic force lines 33 can pass only the gaps of the adjacent divided pieces 27 among the plurality of divided pieces 27 constituting the window member 14, the generation efficiency of the plasma decreases .

즉, 본 실시 형태에 따른 플라즈마 처리 장치(10)에 의하면, 상술한 특허 문헌 1과 같이 플로팅 코일 등의 안테나를 추가하는 일 없이, 장치의 구성을 간소화할 수 있음과 아울러, 플라즈마의 생성 효율의 저하를 방지할 수 있다.That is, according to the plasma processing apparatus 10 according to the present embodiment, the configuration of the apparatus can be simplified without adding an antenna such as a floating coil as in the above-described Patent Document 1, It is possible to prevent degradation.

또한, 유도 전류(34)를 효율적으로 생성하는 데에는, 상기 근사식(1)으로부터, 폐회로(31)의 리액턴스의 절대치를 작게 하는 것이 바람직하고, 도선 콘덴서의 정전 용량을 크게 하는 것이 바람직하다.In order to efficiently generate the induced current 34, it is preferable to reduce the absolute value of the reactance of the closed circuit 31 from the approximate expression (1), and it is preferable to increase the capacitance of the lead-wire capacitor.

도 4는, 도선 콘덴서의 정전 용량과 유도 전류의 관계를 나타내는 그래프이다.4 is a graph showing the relationship between the electrostatic capacity and the induced current of the wire capacitor.

본 발명자 등은, 플라즈마 처리 장치(10)의 챔버(11) 내의 압력을 배기 장치(15)에 의해 10mTorr로 설정하고, 처리 가스로서 Ar 가스와 O2 가스의 혼합 가스를 각각 유량이 300sccm, 30sccm로 되도록 처리 가스 도입구(23)로부터 챔버(11) 내에 도입하고, 고주파 전원(26)으로부터 주파수가 13.56MHz의 고주파 전력을 1000W로 ICP 안테나(13)에 공급하고, 폐회로(31)에 있어서의 도선 콘덴서의 정전 용량을 크게 하고 있었던 바, 도 4의 그래프에 나타낸 바와 같이, 유도 전류(34)가 가속도적으로 증대하는 것을 확인했다. 또한, 유도 전류(34)가 증대함에 따라 고주파 전류(32)가 감소하는 것을 확인했다.The inventors of the present invention set the pressure in the chamber 11 of the plasma processing apparatus 10 to 10 mTorr by the exhaust device 15 and set the mixed gas of the Ar gas and the O 2 gas as the process gas at the flow rates of 300 sccm and 30 sccm The high frequency power of 13.56 MHz is supplied from the high frequency power supply 26 to the ICP antenna 13 at a power of 1,000 W to supply the high frequency power of 13.56 MHz to the ICP antenna 13 in the closed circuit 31 The capacitance of the lead wire capacitor was increased, and as shown in the graph of Fig. 4, it was confirmed that the induction current 34 was accelerated. It is also confirmed that the high frequency current 32 decreases as the induced current 34 increases.

고주파 전류(32)가 감소하는 것은, 공급된 고주파 전력 중, 유도 전류(34)의 생성으로 소비되는 비율이 증가하여 고주파 전류(32)의 생성을 위해서 소비되는 비율이 줄어들었기 때문이라고 생각되었다.The reduction of the high-frequency current 32 is considered to be because the proportion consumed by the generation of the induction current 34 among the supplied high-frequency powers is increased and the ratio consumed for generation of the high-frequency current 32 is reduced.

또한, 고주파 전류(32)의 감소 정도보다 유도 전류(34)의 증가 정도가 큰 것이 확인되었다. 환언하면, 동일한 크기의 고주파 전력을 ICP 안테나(13)에 공급했을 경우, 폐회로(31)에 유도 전류(34)를 흘리는 일 없이 ICP 안테나(13)에만 고주파 전류(32)를 흘렸을 때의 고주파 전류(32)의 값에 비해, ICP 안테나(13)에 고주파 전류(32)를 흘릴 뿐만 아니라 폐회로(31)에도 유도 전류(34)를 흘렸을 때의 고주파 전류(32) 및 유도 전류(34)의 합계치가 커지는 것이 확인되었다. 이것은, 도선 콘덴서의 정전 용량을 변화시킬 때, 폐회로(31)의 리액턴스를 ICP 안테나(13)의 리액턴스보다 큰 폭으로 저하시킨 결과, 유도 전류(34)의 생성 효율이 높아지기 때문이라고 생각되었다.It was also confirmed that the degree of increase of the induced current 34 was larger than the degree of decrease of the high-frequency current 32. [ In other words, when the same high-frequency power is supplied to the ICP antenna 13, the high-frequency current 32 when the high-frequency current 32 is supplied only to the ICP antenna 13 without passing the induction current 34 through the closed circuit 31 The sum of the high frequency current 32 and the induction current 34 when the induction current 34 is supplied to the closed circuit 31 as well as the high frequency current 32 is supplied to the ICP antenna 13, . This is considered to be because the reactance of the closed circuit 31 is lowered to a width larger than the reactance of the ICP antenna 13 when the capacitance of the conductor capacitor is changed, and as a result, the efficiency of generating the induced current 34 is increased.

본 발명자 등은, 고주파 전원(26)으로부터 ICP 안테나(13)에 공급되는 13.56MHz의 고주파 전력을 1000W로 유지한 채로, 상술한 조건에 있어서, 폐회로(31)에 유도 전류(34)를 흘리지 않는 경우와, 도선 콘덴서의 정전 용량을 증가시켜 폐회로(31)에 30A의 유도 전류(34)를 흘린 경우를 비교하였는 바, 처리 공간 PS에 있어서의 플라즈마의 전자 밀도가 약 40% 상승한 것을 확인했다. 이것은, 폐회로(31)에 유도 전류(34)를 흘리는 것에 의해 고주파 전류(32) 및 유도 전류(34)의 합계치를, 폐회로(31)에 유도 전류(34)를 흘리지 않을 때의 고주파 전류(32)의 값보다 크게 할 수 있고, 그 결과, 챔버(11) 내에 있어서 보다 강한 자계를 발생시킬 수 있었기 때문이라고 생각되었다.The inventors of the present invention have found that when the high frequency power of 13.56 MHz supplied from the high frequency power supply 26 to the ICP antenna 13 is maintained at 1000 W and the induction current 34 is not supplied to the closed circuit 31 And the case in which the induction current 34 of 30 A was passed through the closed circuit 31 by increasing the electrostatic capacity of the conductive condenser was compared with the result that the electron density of the plasma in the processing space PS was increased by about 40%. This is because the sum of the high-frequency current 32 and the induction current 34 is made to flow through the closed circuit 31 by switching the sum of the high-frequency current 32 and the induction current 34 when the induction current 34 is not supplied to the closed circuit 31 , And as a result, it was thought that a stronger magnetic field could be generated in the chamber 11.

즉, 본 실시 형태에 따른 플라즈마 처리 장치(10)에 의하면, 동일한 크기의 고주파 전력을 ICP 안테나(13)에 공급했을 경우에도, ICP 안테나(13)에 부가하여 폐회로(31)를 병용하여 유도 전류(34)를 생성함으로써, 플라즈마의 생성 효율을 향상할 수 있다.That is, according to the plasma processing apparatus 10 of the present embodiment, even when high-frequency power of the same size is supplied to the ICP antenna 13, the closed circuit 31 is used in addition to the ICP antenna 13, The plasma generation efficiency can be improved.

또한, 유도 전류(34)의 생성 효율이 높으므로, 동일한 크기의 고주파 전력을 ICP 안테나(13)에 공급하는 경우에 플라즈마의 생성 효율을 보다 향상하는 데에는, 폐회로(31)의 리액턴스가 음의 값을 유지하는 범위 내에서 도선 콘덴서의 정전 용량을 증가시키고 폐회로(31)의 리액턴스의 절대치를 저하시켜, 유도 전류(34)를 크게 하는 것이 바람직하다. 또한, 플라즈마 밀도를 제어할 때, 챔버(11) 내의 플라즈마의 밀도를 높게 하고자 하는 경우에는, 도선 콘덴서의 정전 용량을 증가시키고 폐회로(31)의 리액턴스의 절대치를 저하시킴으로써, 유도 전류(34)를 크게 하여 플라즈마의 생성 효율을 향상하고, 이에 의해, 플라즈마의 밀도를 높일 수 있고, 챔버(11) 내의 플라즈마의 밀도를 낮게 하고자 하는 경우에는, 도선 콘덴서의 정전 용량을 감소시키고 폐회로(31)의 리액턴스의 절대치를 향상시킴으로써, 유도 전류(34)를 작게 하여 플라즈마의 생성 효율을 저하시키고, 이에 의해, 플라즈마의 밀도를 낮출 수 있다.Since the generation efficiency of the induction current 34 is high, in order to further improve the generation efficiency of the plasma when the same high-frequency power is supplied to the ICP antenna 13, the reactance of the closed circuit 31 is negative It is preferable to increase the capacitance of the conductive condenser and decrease the absolute value of the reactance of the closed circuit 31 to increase the induced current 34. [ In order to increase the density of the plasma in the chamber 11 when controlling the plasma density, the induced current 34 is increased by increasing the capacitance of the lead condenser and lowering the absolute value of the reactance of the closed circuit 31 When the density of the plasma in the chamber 11 is to be reduced, it is necessary to reduce the electrostatic capacity of the lead condenser and increase the reactance of the closed circuit 31 The induction current 34 is reduced to lower the generation efficiency of the plasma, thereby reducing the density of the plasma.

부자계는 폐회로(31)의 고리 형상부(31a) 내에 발생하고, 부자계도 유도 전계를 발생시키므로, 폐회로(31)의 위치를 조정함으로써, 챔버(11) 내에 있어서의 플라즈마의 분포를 제어할 수 있다. 예를 들면, 도 2에 나타낸 바와 같이, 각 도선(29) 및 콘덴서 부착된 도선(30)을 ICP 안테나(13)의 중심에 대해 대칭으로 배치하고 폐회로(31)를 ICP 안테나(13)의 중심에 대해 대칭으로 형성함으로써, 부자계에 의한 플라즈마를 ICP 안테나(13)의 중심에 대해 대칭으로 생성할 수 있다. 또한, 도 2에서는, 콘덴서 부착된 도선(30)은 1개뿐이기 때문에, ICP 안테나(13)의 중심에 대해 비대칭인 배치로 되어 있지만, 후술하는 바와 같이, 예를 들면, ICP 안테나(13)의 중심을 사이에 두고 대향하는 위치의 도선(29)도 콘덴서 부착된 도선으로 치환하여 대칭인 배치로 함으로써, 대칭성이 더 좋은 플라즈마를 생성할 수 있다.Since the subsidiary system is generated in the annular portion 31a of the closed circuit 31 and induces an induced electric field in the subsidiary system, the distribution of the plasma in the chamber 11 can be controlled by adjusting the position of the closed circuit 31 have. For example, as shown in Fig. 2, each conductor 29 and the conductor 30 with a capacitor are arranged symmetrically with respect to the center of the ICP antenna 13, and the closed circuit 31 is disposed at the center of the ICP antenna 13 It is possible to generate the plasma by the complementary system symmetrically with respect to the center of the ICP antenna 13. [ 2, the ICP antenna 13 is arranged asymmetrically with respect to the center of the ICP antenna 13 because only one conductor 30 is attached to the ICP antenna 13. However, as will be described later, The conductor 29 at the opposed positions with the center therebetween is also symmetrically disposed by replacing the conductor with the conductor, thereby making it possible to produce a plasma with better symmetry.

또한, 주자계는 ICP 안테나(13)의 고리 형상부(13a) 내에 발생하고, 주자계는 유도 전계를 발생시키므로, 기판 S에 실시되는 플라즈마 처리의 균일화의 관점으로부터는, 도 2에 나타낸 바와 같이, ICP 안테나(13)의 중심을 챔버(11)의 중심에 일치시키는 것이 바람직하고, 이에 의해, 부자계에 의한 플라즈마 뿐만이 아니라 주자계에 의한 플라즈마도 챔버(11)의 중심에 대해 대칭으로 생성할 수 있다.In addition, the main system is generated in the annular portion 13a of the ICP antenna 13, and the main system generates the induced electric field. Therefore, from the viewpoint of uniformization of the plasma processing performed on the substrate S, It is preferable that the center of the ICP antenna 13 is aligned with the center of the chamber 11 so that not only the plasma due to the ferromagnetic system but also the plasma generated by the main system are generated symmetrically with respect to the center of the chamber 11 .

또한, 챔버(11) 내의 플라즈마의 분포에 따라 폐회로(31)의 위치를 조정해도 좋고, 예를 들면, 챔버(11) 내에 있어서 중심부의 플라즈마의 밀도가 낮은 경우, 도 5에 나타낸 바와 같이, 도선(29)이나 콘덴서 부착된 도선(30)을 ICP 안테나(13)의 중심에 근접하여 배치하고, 폐회로(31)를 ICP 안테나(13)의 중심 근처에 형성한다(제 1 변형예). 이에 의해, 부자계에 의한 플라즈마를 ICP 안테나(13)의 중심, 즉, 챔버(11)의 중심에 있어서 집중적으로 생성할 수 있고, 특히, 챔버(11) 내의 플라즈마의 분포를 개선할 수 있다.The position of the closed circuit 31 may be adjusted according to the distribution of the plasma in the chamber 11. For example, in the case where the plasma density in the central portion in the chamber 11 is low, The conductor 29 or the conductor 30 with the capacitor is disposed close to the center of the ICP antenna 13 and the closed circuit 31 is formed near the center of the ICP antenna 13 (first modification). This makes it possible to intensively generate plasma by the subsidiary system at the center of the ICP antenna 13, that is, at the center of the chamber 11, and in particular, to improve the distribution of the plasma in the chamber 11. [

이상, 본 발명에 대해, 실시 형태를 이용하여 설명했지만, 본 발명은 상술한 실시 형태로 한정되는 것은 아니다.The present invention has been described above with reference to the embodiments, but the present invention is not limited to the embodiments described above.

예를 들면, 챔버(11)에 있어서 광범위하게 플라즈마를 발생시키는 관점으로부터는, 도 2나 도 5에 나타낸 바와 같이, 각 도선(29)이나 콘덴서 부착된 도선(30)을 ICP 안테나(13)로부터 오프셋하여 배치하고, 폐회로(31)를 ICP 안테나(13)로부터 오프셋시키는 것이 바람직하다. 이에 의해, 주자계에 의한 플라즈마로부터 떨어진 위치에서 부자계에 의한 플라즈마를 발생시킬 수 있다. 여기서 오프셋은, 폐회로(31)나 ICP 안테나(13)에 평행한 면에 수직인 방향에 관해서 겹치지 않는 위치 관계를 말하는 것으로 한다.For example, from the viewpoint of generating a large amount of plasma in the chamber 11, as shown in Figs. 2 and 5, each conductor 29 and the conductor 30 with a capacitor are connected to the ICP antenna 13 And the closed circuit 31 is offset from the ICP antenna 13. [ As a result, it is possible to generate a plasma due to the ferromagnetic system at a position away from the plasma by the main system. Here, the offset refers to a positional relationship that does not overlap with respect to the direction perpendicular to the plane parallel to the closed circuit 31 or the ICP antenna 13. [

창 부재(14)도 4개의 분할편(27)으로 분할되는 경우에 한정되지 않고, 창 부재(14)는 적어도 2개의 분할편(27)으로 분할되어 서로 절연되고, 또한 도선(29)이나 콘덴서 부착된 도선(30)에 의해 폐회로(31)가 형성되면 좋다. 예를 들면, 도 6이나 도 7에 나타낸 바와 같이, 창 부재(14)를 12개의 분할편(27)으로 분할해도 좋고, 도 8이나 도 9에 나타낸 바와 같이, 창 부재(14)를 16개의 분할편(27)으로 분할해도 좋다.The window member 14 is not limited to the case where the window member 14 is also divided into four divided pieces 27. The window member 14 is divided into at least two divided pieces 27 to be insulated from each other, And the closed circuit 31 may be formed by the attached lead wire 30. For example, as shown in Fig. 6 or 7, the window member 14 may be divided into twelve divided pieces 27. As shown in Figs. 8 and 9, the window member 14 may be divided into sixteen It may be divided into the split pieces 27. [

또한, 각 폐회로(31)는, 예를 들면, 도 6에 나타낸 바와 같이, 복수의 콘덴서 부착된 도선(30)을 가져도 좋고(제 2 변형예), 예를 들면, 도 7에 나타낸 바와 같이, 폐회로(31)에 있어서 각 분할편(27)을 모두 콘덴서 부착된 도선(30)으로 접속해도 좋다(제 3 변형예). 이에 의해, 폐회로(31)의 대칭성이 높아지고, 따라서, 챔버(11) 내에 있어서 부자계에 의해 생성되는 플라즈마의 분포의 대칭성을 보다 향상할 수 있다.6, each of the closed circuits 31 may have a plurality of conductors 30 with capacitors (second modified example), for example, as shown in Fig. 7 And the divided pieces 27 may be all connected to the closed circuit 31 by the conductor 30 with a capacitor (third modified example). Thereby, the symmetry of the closed circuit 31 is increased, and thus the symmetry of the distribution of the plasma generated by the rich system in the chamber 11 can be further improved.

또한, 예를 들면, 창 부재(14)가 동일한 16개의 분할편(27)으로 분할되는 경우이더라도, 각 분할편(27)이, 도 8에 나타내는 삼각형의 분할편으로 구성되어도 좋고(제 4 변형예), 도 9에 나타내는 직사각형의 분할편으로 구성되어도 좋다(제 5 변형예).In addition, for example, even when the window member 14 is divided into the same 16 split pieces 27, each of the split pieces 27 may be composed of a triangular split piece shown in Fig. 8 Yes) and a rectangular divided piece shown in Fig. 9 (fifth modified example).

또한, 창 부재(14)에 있어서, 복수의 폐회로(31)가 형성되어도 좋다. 특히, 복수의 ICP 안테나(13)가 배치되는 경우, 각 폐회로(31)는, 각 ICP 안테나(13)에 대응하여 1개씩이면서 또한 근접하여 배치되는 것이 바람직하다. 이에 의해, 각 ICP 안테나(13)를 흐르는 고주파 전류(32)에 의해 대응하는 각 폐회로(31)에 있어서 효율적으로 유도 전류(34)를 생성할 수 있다. 또한, 각 ICP 안테나(13)는, 도 6에 나타낸 바와 같이, 동심 형상으로 배치되어도 좋고, 혹은, 도 10에 나타낸 바와 같이, 개별적으로 병렬 배치되어도 좋다(제 6 변형예). 이 때, 각 폐회로(31)의 리액턴스를 개별적으로 조정함으로써, 각 폐회로(31)를 따라 발생하는 부자계의 강도를 개별적으로 조정하고, 이에 의해, 챔버(11)에 있어서 국소적으로 플라즈마의 밀도를 제어할 수 있고, 그 결과, 플라즈마의 밀도 분포를 보다 세밀하게 제어할 수 있다.Further, in the window member 14, a plurality of closed circuits 31 may be formed. In particular, in the case where a plurality of ICP antennas 13 are disposed, it is preferable that each of the closed circuits 31 is disposed in close proximity to and corresponding to each of the ICP antennas 13. As a result, the induction current 34 can be efficiently generated in the corresponding closed circuit 31 by the high-frequency current 32 flowing through each ICP antenna 13. 6, the ICP antennas 13 may be concentrically arranged, or may be arranged in parallel as shown in Fig. 10 (Sixth Modification). At this time, by individually adjusting the reactances of the respective closed circuits 31, the intensities of the subsidiary systems generated along the respective closed circuits 31 are individually adjusted, whereby the density of the plasma locally in the chamber 11 As a result, the density distribution of the plasma can be finely controlled.

또한, 창 부재(14)에 있어서 복수의 폐회로(31)가 형성되는 경우, 각 폐회로(31)는 각각 별도의 ICP 안테나(13)에 대응할 필요는 없고, 예를 들면, 도 11이나 도 12에 나타낸 바와 같이, 1개의 ICP 안테나(13)에 대해서 4개의 폐회로(31)가 배치되어도 좋고(제 7 변형예), 4개의 ICP 안테나(13)의 각각에 대해서 4개의 폐회로(31)가 배치되어도 좋다(제 8 변형예). 또한, 도 13에 나타낸 바와 같이, 1개의 ICP 안테나(13)에 대해서 8개의 폐회로(31)가 배치되어도 좋고(제 9 변형예), 도 14에 나타낸 바와 같이, 1개의 ICP 안테나(13)에 대해서 16개의 폐회로(31)가 배치되어도 좋다(제 10 변형예).In the case where a plurality of closed circuits 31 are formed in the window member 14, the closed circuits 31 need not correspond to the respective ICP antennas 13, and for example, as shown in Figs. 11 and 12 Four closed circuits 31 may be arranged for one ICP antenna 13 (seventh modified example), and four closed circuits 31 for four ICP antennas 13 may be arranged (Eighth modification). 13, eight closed circuits 31 may be provided for one ICP antenna 13 (ninth modified example), and one ICP antenna 13 may be provided as shown in Fig. 14 Sixteen closed circuits 31 may be arranged with respect to each other (tenth modified example).

또한, 본 발명은, 원판 형상의 반도체 웨이퍼에 플라즈마 처리를 실시하는 플라즈마 처리 장치에 적용해도 좋고, 이 경우, 창 부재(14)는 원판 형상을 나타내지만, 도 15나 도 16에 나타낸 바와 같이, 복수의 분할편(27)으로 분할되어, 각 ICP 안테나(13)에 대응하여 폐회로(31)가 설치된다. 이 경우에도, 각 폐회로(31)에 있어서 각 분할편(27)을 도선(29)이나 콘덴서 부착된 도선(30)과 접속해도 좋고(도 15, 제 11 변형예), 혹은, 각 분할편(27)을 콘덴서 부착된 도선(30)으로만 접속해도 좋다(도 16, 제 12 변형예).In addition, the present invention may be applied to a plasma processing apparatus that performs plasma processing on a disk-shaped semiconductor wafer. In this case, the window member 14 has a disk shape, but as shown in Figs. 15 and 16, And is divided into a plurality of split pieces 27, and a closed circuit 31 is provided corresponding to each ICP antenna 13. [ In this case also, each of the divided pieces 27 may be connected to the lead 29 or the lead 30 with a capacitor (Fig. 15, modification 11) in each closed circuit 31, 27) may be connected only to the conductor 30 with a capacitor (Fig. 16, twelfth modification).

또한, 본 발명은, 창 부재(14)의 일부에만 적용해도 좋고, 이 경우, 도 17에 나타낸 바와 같이, 창 부재(14)의 일부가 복수의 분할편(27)으로 분할되고, 각 ICP 안테나(13)에 대응하여 폐회로(31)가 설치된다(제 13 변형예).17, a part of the window member 14 is divided into a plurality of split pieces 27, and each ICP antenna (not shown) A closed circuit 31 is provided in correspondence with the first embodiment 13 (the thirteenth modification).

또한, 인접하는 2개의 분할편(27)은 1개의 도선(29) 또는 콘덴서 부착된 도선(30) 뿐만이 아니라, 도 18에 나타낸 바와 같이, 복수의 도선(29)이나 콘덴서 부착된 도선(30)에서 접속되어도 좋다(제 14 변형예). 이에 의해, 용이하게 복수의 폐회로(31)를 형성할 수 있다.18, the adjacent two divided pieces 27 may include not only a single lead 29 or a lead 30 with a capacitor but also a plurality of lead 29 or a lead 30 with a capacitor, (14th modification). Thereby, a plurality of closed circuits 31 can be easily formed.

또한, 도 19에 나타낸 바와 같이, 인접하는 2개의 분할편(27)의 사이의 절연재(28)를 유전체로서 활용하고, 절연재(28)의 일부(28a)의 정전 용량을 조정하여 2개의 분할편(27) 및 절연재(28)의 일부(28a)가 콘덴서를 구성해도 좋고(제 15 변형예), 도 20에 나타낸 바와 같이, 인접하는 2개의 분할편(27)의 사이의 절연재(28)의 일부(28b)의 두께를 얇게 하고 2개의 분할편(27) 및 절연재(28)의 일부(28b)로 콘덴서를 구성해도 좋다(제 16 변형예). 이에 의해, 콘덴서 부착된 도선(30)을 이용하는 일 없이 폐회로(31)를 형성할 수 있고, 특히, 부품 점수를 삭감할 수 있다.19, the insulating material 28 between the adjacent two split pieces 27 is used as a dielectric, and the electrostatic capacity of the portion 28a of the insulating material 28 is adjusted, A portion 28a of the insulating material 28 and the portion 28a of the insulating material 28 may constitute a capacitor (modification 15), and as shown in Fig. 20, The capacitor 28 may be formed of a thinner portion 28b and a portion 28b of the two split pieces 27 and the insulating material 28 (Variation 16). Thereby, the closed circuit 31 can be formed without using the conductor 30 with a capacitor, and in particular, the number of parts can be reduced.

또한, 각 도선(29)이나 콘덴서 부착된 도선(30)은 ICP 안테나(13)의 중심에 대해 대칭으로 배치되어 있지 않아도 좋다. 예를 들면, 도 21에 나타낸 바와 같이, 콘덴서 부착된 도선(30)이나 일부의 도선(29)을 ICP 안테나(13)의 중심 근처에 배치함과 아울러, 나머지의 도선(29)를 ICP 안테나(13)의 중심으로부터 떨어져 배치해도 좋다(제 17 변형예). 이에 의해, 폐회로(31)를 ICP 안테나(13), 나아가서는 챔버(11)의 중심에 대해 편재시킬 수 있다. 그 결과, 예를 들면, 챔버(11) 내부의 구조 등의 이유에 의해, 주자계에 의한 플라즈마가 챔버(11) 내에 있어서 편재하는 경우, 주자계에 의한 플라즈마의 밀도가 낮은 부분에 대향하도록 폐회로(31)를 편재시켜, 챔버(11) 내에 있어서 플라즈마를 균일하게 분포시킬 수 있다.The conductive wires 29 and the conductive wires 30 with capacitors may not be disposed symmetrically with respect to the center of the ICP antenna 13. [ For example, as shown in Fig. 21, a conductor 30 with a capacitor or a part of the conductor 29 is disposed near the center of the ICP antenna 13, and the remaining conductor 29 is connected to the ICP antenna 13) (the seventeenth modification). Thus, the closed circuit 31 can be localized with respect to the center of the ICP antenna 13, that is, the chamber 11. As a result, for example, when the plasma generated by the main system is localized in the chamber 11 due to the structure or the like in the chamber 11, the plasma is generated in the closed circuit The plasma can be uniformly distributed in the chamber 11 by localizing the plasma 31.

또한, 본 발명은 플라즈마의 생성 효율을 향상하므로, 내부에 있어서 기판 S에 플라즈마 처리를 실시하는 플라즈마 처리 장치(10) 뿐만이 아니라, 각종 용도에 이용되는 플라즈마의 플라즈마원으로서의 플라즈마 생성 장치에도 적용할 수 있다. 예를 들면, 본 발명이 적용된 플라즈마 생성 장치(35)로서는, 도 22에 나타낸 바와 같이, 도 1의 플라즈마 처리 장치(10)로부터 탑재대(12) 및 상기 탑재대(12)에 관련하는 구성요소를 제거하게 되어, 챔버(11)로부터 플라즈마를 취출하여 다른 개소에 공급하는 원격 플라즈마 장치로서 이용할 수 있다.
Further, since the present invention improves plasma generation efficiency, the present invention can be applied not only to the plasma processing apparatus 10 that performs plasma processing on the substrate S in the inside, but also to a plasma generation apparatus as a plasma source of plasma used for various purposes have. For example, as shown in Fig. 22, the plasma generating apparatus 35 to which the present invention is applied includes a plasma processing apparatus 10 of Fig. 1, a stage 12, So that the plasma can be used as a remote plasma apparatus for extracting the plasma from the chamber 11 and supplying it to another location.

10 : 플라즈마 처리 장치 11 : 챔버
12 : 탑재대 13 : ICP 안테나
14 : 창 부재 26 : 고주파 전원
27 : 분할편 28 : 절연재
29 : 도선 30 : 콘덴서 부착된 도선
31 : 폐회로 34 : 유도 전류
10: plasma processing apparatus 11: chamber
12: Mounting base 13: ICP antenna
14: Window member 26: High frequency power source
27: Split 28: Insulation material
29: lead 30: conductor with capacitor
31: closed circuit 34: induced current

Claims (16)

기판을 수용하는 처리실과, 상기 처리실의 내부에 배치되어 상기 기판을 탑재하는 탑재대와, 상기 처리실의 외부에서 상기 탑재대와 대향하도록 배치되어 고주파 전원에 접속되는 유도 결합 안테나를 구비하는 플라즈마 처리 장치에 있어서,
상기 유도 결합 안테나와 대향하는 상기 처리실의 벽부를 구성하고, 상기 탑재대 및 상기 유도 결합 안테나의 사이에 개재하는, 도전체로 이루어지는 창 부재를 더 구비하며,
상기 창 부재는 복수의 분할편으로 분할되고,
상기 복수의 분할편은 서로 전기적으로 도통하지 않도록 직접 접촉하지 않고,
적어도 몇 개의 상기 분할편은 도선으로 접속되어 폐회로를 형성하고,
상기 폐회로는, 각 상기 분할편을 접속하는 상기 도선에 있어서 적어도 하나의 콘덴서를 갖는
것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
A plasma processing apparatus comprising: a processing chamber for accommodating a substrate; a mounting table disposed inside the processing chamber for mounting the substrate thereon; and an inductively coupled antenna disposed outside the processing chamber so as to face the mounting table and connected to a high- In this case,
Further comprising a window member formed of a conductor and constituting a wall portion of the treatment chamber facing the inductively coupled antenna and interposed between the mount table and the inductively coupled antenna,
The window member is divided into a plurality of divided pieces,
Wherein the plurality of divided pieces are not in direct contact with each other so as not to be electrically conducted to each other,
At least some of said split pieces are connected by a lead to form a closed circuit,
The closed circuit includes at least one capacitor in the lead wire connecting each of the divided pieces
And the plasma processing apparatus.
제 1 항에 있어서,
상기 폐회로의 리액턴스가 음으로 되도록 상기 콘덴서의 정전 용량이 조정되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
The method according to claim 1,
And the capacitance of the capacitor is adjusted so that the reactance of the closed circuit becomes negative.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 도선은 상기 유도 결합 안테나의 중심에 대해 대칭으로 배치되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the conductors are disposed symmetrically with respect to a center of the inductively coupled antenna.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 도선의 각각이 상기 콘덴서를 갖는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
3. The method according to claim 1 or 2,
And each of the conductors has the capacitor.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 도선은 상기 유도 결합 안테나와 오프셋되어 배치되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the conductor is offset from the inductively coupled antenna.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 콘덴서는 용량 가변 콘덴서이며, 상기 처리실내의 플라즈마의 밀도 및 밀도 분포 중 적어도 한쪽에 따라 상기 콘덴서의 정전 용량이 조정되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the capacitor is a capacitance variable capacitor and the capacitance of the capacitor is adjusted according to at least one of a density and a density distribution of the plasma in the processing chamber.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 처리실내의 플라즈마의 분포에 따라 상기 도선의 위치가 조정되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the position of the conductor is adjusted according to the distribution of the plasma in the processing chamber.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 창 부재에 있어서 복수의 상기 폐회로가 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.
3. The method according to claim 1 or 2,
And a plurality of said closed circuits are formed in said window member.
감압실내에 플라즈마를 생성시키는 플라즈마 생성 장치로서,
상기 감압실의 외부에 배치되어 고주파 전원에 접속되는 유도 결합 안테나와, 상기 유도 결합 안테나 및 상기 감압실내의 플라즈마의 사이에 개재하는, 도전체로 이루어지는 창 부재를 구비하며,
상기 창 부재는 복수의 분할편으로 분할되고,
상기 복수의 분할편은 서로 전기적으로 도통하지 않도록 직접 접촉하지 않고,
적어도 몇 개의 상기 분할편은 도선으로 접속되어 폐회로를 형성하고,
상기 폐회로는, 각 상기 분할편을 접속하는 상기 도선에 있어서 적어도 하나의 콘덴서를 갖는
것을 특징으로 하는 플라즈마 생성 장치.
A plasma generating apparatus for generating plasma in a reduced-
An induction coupling antenna disposed outside the decompression chamber and connected to a high frequency power source; and a window member made of a conductor interposed between the inductively coupled antenna and the plasma in the reduced pressure chamber,
The window member is divided into a plurality of divided pieces,
Wherein the plurality of divided pieces are not in direct contact with each other so as not to be electrically conducted to each other,
At least some of said split pieces are connected by a lead to form a closed circuit,
The closed circuit includes at least one capacitor in the lead wire connecting each of the divided pieces
And a plasma generating device for generating plasma.
제 9 항에 있어서,
상기 폐회로의 리액턴스가 음으로 되도록 상기 콘덴서의 정전 용량이 조정되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 생성 장치.
10. The method of claim 9,
And the capacitance of the capacitor is adjusted so that the reactance of the closed circuit becomes negative.
제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
상기 도선은 상기 유도 결합 안테나의 중심에 대해 대칭으로 배치되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 생성 장치.
11. The method according to claim 9 or 10,
And the conductors are disposed symmetrically with respect to the center of the inductively coupled antenna.
고주파 전원에 접속되는 유도 결합 안테나를 구비하는 안테나 구조체에 있어서,
상기 유도 결합 안테나 및 상기 유도 결합 안테나에 의해 생성되는 플라즈마의 사이에 개재하는, 도전체로 이루어지는 창 부재를 구비하며,
상기 창 부재는 복수의 분할편으로 분할되고,
상기 복수의 분할편은 서로 전기적으로 도통하지 않도록 직접 접촉하지 않고,
적어도 몇 개의 상기 분할편은 도선으로 접속되어 폐회로를 형성하고,
상기 폐회로는, 각 상기 분할편을 접속하는 상기 도선에 있어서 적어도 하나의 콘덴서를 갖는
것을 특징으로 하는 안테나 구조체.
An antenna structure comprising an inductively coupled antenna connected to a high frequency power source,
And a window member made of a conductor interposed between the inductively coupled antenna and the plasma generated by the inductively coupled antenna,
The window member is divided into a plurality of divided pieces,
Wherein the plurality of divided pieces are not in direct contact with each other so as not to be electrically conducted to each other,
At least some of said split pieces are connected by a lead to form a closed circuit,
The closed circuit includes at least one capacitor in the lead wire connecting each of the divided pieces
The antenna structure comprising:
제 12 항에 있어서,
상기 폐회로의 리액턴스가 음으로 되도록 상기 콘덴서의 정전 용량이 조정되는 것을 특징으로 하는 안테나 구조체.
13. The method of claim 12,
And the capacitance of the capacitor is adjusted such that the reactance of the closed circuit becomes negative.
제 12 항 또는 제 13 항에 있어서,
상기 도선은 상기 유도 결합 안테나의 중심에 대해 대칭으로 배치되는 것을 특징으로 하는 안테나 구조체.
The method according to claim 12 or 13,
Wherein the conductors are disposed symmetrically with respect to a center of the inductively coupled antenna.
고주파 전원에 접속되는 유도 결합 안테나와, 상기 유도 결합 안테나 및 처리실내의 플라즈마의 사이에 개재하는, 도전체로 이루어지는 창 부재를 구비하며, 상기 창 부재는 복수의 분할편으로 분할되고, 상기 복수의 분할편은 서로 절연되는 안테나 구조체를 이용한 플라즈마 생성 방법으로서,
적어도 몇 개의 상기 분할편을, 적어도 하나에 콘덴서를 갖는 도선으로 접속하여 폐회로를 형성하고,
상기 폐회로의 리액턴스가 음으로 되도록 상기 콘덴서의 정전 용량을 조정하는
것을 특징으로 하는 플라즈마 생성 방법.
An inductively coupled antenna connected to the high frequency power source; and a window member made of a conductor interposed between the inductively coupled antenna and the plasma in the process chamber, wherein the window member is divided into a plurality of divided pieces, A method for generating plasma using an antenna structure,
At least some of the divided pieces are connected to at least one of the divided pieces by a conductor having a capacitor to form a closed circuit,
The capacitance of the capacitor is adjusted so that the reactance of the closed circuit becomes negative
Wherein the plasma is generated by plasma.
제 15 항에 있어서,
상기 콘덴서는 용량 가변 콘덴서이며, 상기 처리실내의 플라즈마의 밀도 및 밀도 분포 중 적어도 한쪽에 따라 상기 콘덴서의 정전 용량이 조정되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 생성 방법.
16. The method of claim 15,
Wherein the capacitor is a capacitance variable capacitor and the capacitance of the capacitor is adjusted according to at least one of a density and a density distribution of the plasma in the processing chamber.
KR1020130066588A 2012-06-13 2013-06-11 Plasma treatment apparatus, plasma generation apparatus, antenna structure and plasma generation method KR101720373B1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2012-133680 2012-06-13
JP2012133680A JP5934030B2 (en) 2012-06-13 2012-06-13 Plasma processing apparatus, plasma generation apparatus, antenna structure, and plasma generation method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20130139779A KR20130139779A (en) 2013-12-23
KR101720373B1 true KR101720373B1 (en) 2017-03-27

Family

ID=49831557

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130066588A KR101720373B1 (en) 2012-06-13 2013-06-11 Plasma treatment apparatus, plasma generation apparatus, antenna structure and plasma generation method

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP5934030B2 (en)
KR (1) KR101720373B1 (en)
CN (1) CN103491700B (en)
TW (1) TWI573168B (en)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106920732B (en) * 2015-12-25 2018-10-16 中微半导体设备(上海)有限公司 A kind of electrode structure and ICP etching machines
KR101826883B1 (en) 2016-11-03 2018-02-08 인투코어테크놀로지 주식회사 Inductive Coil Structure And Inductively Coupled Plasma Apparatus
KR102071517B1 (en) * 2018-05-30 2020-01-30 인베니아 주식회사 Apparatus for processing inductively coupled plasma
KR102543130B1 (en) * 2018-10-05 2023-06-14 주식회사 원익아이피에스 Inductively coupled plasma processing apparatus
KR102511989B1 (en) * 2018-10-05 2023-03-20 주식회사 원익아이피에스 Inductively coupled plasma processing apparatus
KR102543128B1 (en) * 2018-10-05 2023-06-13 주식회사 원익아이피에스 Inductively coupled plasma processing apparatus
KR102543131B1 (en) * 2018-10-05 2023-06-14 주식회사 원익아이피에스 Inductively coupled plasma processing apparatus
KR102543129B1 (en) * 2018-10-05 2023-06-14 주식회사 원익아이피에스 Inductively coupled plasma processing apparatus

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001110777A (en) 1999-10-05 2001-04-20 Matsushita Electric Ind Co Ltd Method and device for processing plasma
JP2003234338A (en) 2002-02-08 2003-08-22 Tokyo Electron Ltd Inductively coupled plasma treatment apparatus
JP2011029584A (en) 2009-01-14 2011-02-10 Tokyo Electron Ltd Inductively coupled plasma processing apparatus
JP2011096687A (en) 2009-10-27 2011-05-12 Tokyo Electron Ltd Plasma processing apparatus and method

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003264172A (en) * 2002-03-07 2003-09-19 New Japan Radio Co Ltd Plasma processor
JP2004134495A (en) * 2002-10-09 2004-04-30 Fasl Japan Ltd Plasma processing apparatus
JP2005285564A (en) * 2004-03-30 2005-10-13 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd Plasma treatment device
KR101757921B1 (en) * 2009-10-27 2017-07-14 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 Plasma processing apparatus and plasma processing method
JP5757710B2 (en) * 2009-10-27 2015-07-29 東京エレクトロン株式会社 Plasma processing apparatus and plasma processing method
JP5916044B2 (en) * 2010-09-28 2016-05-11 東京エレクトロン株式会社 Plasma processing apparatus and plasma processing method
TW201234452A (en) * 2010-11-17 2012-08-16 Tokyo Electron Ltd Apparatus for plasma treatment and method for plasma treatment

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001110777A (en) 1999-10-05 2001-04-20 Matsushita Electric Ind Co Ltd Method and device for processing plasma
JP2003234338A (en) 2002-02-08 2003-08-22 Tokyo Electron Ltd Inductively coupled plasma treatment apparatus
JP2011029584A (en) 2009-01-14 2011-02-10 Tokyo Electron Ltd Inductively coupled plasma processing apparatus
JP2011096687A (en) 2009-10-27 2011-05-12 Tokyo Electron Ltd Plasma processing apparatus and method

Also Published As

Publication number Publication date
TWI573168B (en) 2017-03-01
JP5934030B2 (en) 2016-06-15
TW201403655A (en) 2014-01-16
KR20130139779A (en) 2013-12-23
CN103491700B (en) 2017-03-01
CN103491700A (en) 2014-01-01
JP2013258307A (en) 2013-12-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101720373B1 (en) Plasma treatment apparatus, plasma generation apparatus, antenna structure and plasma generation method
US5580385A (en) Structure and method for incorporating an inductively coupled plasma source in a plasma processing chamber
KR101094124B1 (en) Antenna for producing uniform process rates
US6806437B2 (en) Inductively coupled plasma generating apparatus incorporating double-layered coil antenna
KR100394484B1 (en) Piasma processing method and apparatus
CN110880443B (en) Plasma processing apparatus
US10410889B2 (en) Systems and methods for electrical and magnetic uniformity and skew tuning in plasma processing reactors
SG184777A1 (en) Methods and apparatus for a hybrid capacitively-coupledand an inductively-coupled plasma processing system
KR20120013201A (en) Plasma processing apparatus
KR101095602B1 (en) Processing device and generating device for plasma
KR101092511B1 (en) Processing device and generating device for plasma
JP2012018921A (en) Plasma generating apparatus
US9167680B2 (en) Plasma processing apparatus, plasma generating apparatus, antenna structure and plasma generating method
KR101939277B1 (en) Substrate processing apparatus
CN110770880B (en) Plasma processing apparatus
KR101585893B1 (en) Compound plasma reactor
KR101718182B1 (en) Plasma processing apparatus, plasma producing apparatus, antenna structure, and plasma producing method
KR101424487B1 (en) Inductively coupled plasma reactor having multi rf antenna
KR20110090877A (en) Plasma processing apparatus
KR20080070092A (en) Inductively coupled plasma reactor for generating high density uniform plasma
KR20040069746A (en) Antenna having multiple central axix and inductively coupled plasma generating apparatus applying the same
KR101669083B1 (en) Apparatus for generating plasma

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
Z031 Request for patent cancellation [new post grant opposition system introduced on 1 march 2017]

Free format text: CASE NUMBER: 2017106000034

Z072 Maintenance of patent after cancellation proceedings: certified copy of decision transmitted [new post grant opposition system as of 20170301]
Z131 Decision taken on request for patent cancellation [new post grant opposition system as of 20170301]
J2X1 Appeal (before the patent court)

Free format text: TRIAL NUMBER: 2018206009404; REQUEST FOR PATENT REVOCATION

J301 Trial decision

Free format text: TRIAL NUMBER: 2019136000002; TRIAL DECISION FOR REQUEST FOR PATENT REVOCATION REQUESTED 20191216

Effective date: 20200207

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200302

Year of fee payment: 4