KR102538187B1 - 플라즈마 처리 장치 - Google Patents

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KR102538187B1
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노조무 나가시마
도모유키 다카하시
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도쿄엘렉트론가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은 복수의 히터를 가지는 정전 척측으로부터 챔버 본체의 외측까지 연장되는 복수의 배선의 각각의 부유 용량이 작은 플라즈마 처리 장치를 제공한다.
일 실시 형태의 플라즈마 처리 장치에서는, 챔버 본체 내에 정전 척 및 하부 전극이 마련되어 있다. 하부 전극은 도체 파이프를 거쳐서 고주파 전원에 전기적으로 접속되어 있다. 정전 척 내에는 복수의 히터가 마련되어 있다. 복수의 히터는 복수의 급전 라인을 거쳐서 히터 콘트롤러에 전기적으로 접속되어 있다. 복수의 급전 라인 상에는 복수의 필터가 각각 마련되어 있다. 복수의 급전 라인은 정전 척측으로부터 챔버 본체의 외측까지 연장되는 복수의 배선을 각각 포함한다. 복수의 배선은 도체 파이프의 내부 구멍을 통해 연장되어 있다.

Description

플라즈마 처리 장치{PLASMA PROCESSING APPARATUS}
본 개시의 실시 형태는 플라즈마 처리 장치에 관한 것이다.
반도체 디바이스라는 전자 디바이스의 제조에서는 플라즈마 처리 장치가 이용되고 있다. 플라즈마 처리 장치는 챔버 본체, 스테이지, 및 고주파 전원을 구비하고 있다. 챔버 본체는 그 내부 공간을 챔버로서 제공하고 있다. 스테이지는 챔버 내에 마련되어 있고, 그 위에 탑재되는 피가공물을 유지하도록 구성되어 있다. 스테이지는 하부 전극 및 정전 척을 포함하고 있다. 하부 전극에는, 고주파 전원이 접속되어 있다.
플라즈마 처리 장치에서 실행되는 플라즈마 처리에서는, 피가공물의 면 내에서의 온도의 분포를 조정하는 것이 필요하다. 피가공물의 면 내에서의 온도의 분포를 조정하기 위해, 스테이지에는 복수의 히터가 마련된다. 복수의 히터의 각각은 복수의 급전 라인을 거쳐서 히터 콘트롤러에 접속된다.
스테이지의 하부 전극에는 고주파 전원으로부터 고주파가 공급된다. 하부 전극에 공급된 고주파는 복수의 급전 라인으로 유입될 수 있다. 따라서, 복수의 급전 라인 상에는 각각, 고주파를 차단 또는 감쇠시키는 복수의 필터가 마련된다. 특허문헌 1에 기재되어 있는 바와 같이, 복수의 필터는 챔버 본체의 외측에 배치된다. 따라서, 복수의 급전 라인은 정전 척측으로부터 챔버 본체의 외측까지 연장되는 복수의 배선을 각각 포함한다.
일본 특허 공개 제2014-99585호 공보
정전 척측으로부터 챔버 본체의 외측까지 연장되는 복수의 배선의 각각은 그라운드 전위에 대해 부유 용량을 발생한다. 그 결과, 복수의 급전 라인 상의 필터의 고주파에 대한 임피던스가 저하한다. 복수의 급전 라인 상의 필터의 임피던스의 저하는 고주파의 손실을 초래한다. 고주파의 손실에 의해, 플라즈마 처리에 대한 영향이 생긴다. 예를 들면, 고주파의 손실에 의해, 에칭 레이트의 저하가 생긴다. 따라서, 복수의 히터를 가지는 정전 척측으로부터 챔버 본체의 외측까지 연장되는 복수의 배선의 각각의 부유 용량을 작게 할 필요가 있다.
일 형태에서는 플라즈마 처리 장치가 제공된다. 플라즈마 처리 장치는 챔버 본체, 스테이지, 고주파 전원, 도체 파이프, 복수의 급전 라인, 및 복수의 필터를 구비한다. 챔버 본체는 그 내부 공간을 챔버로서 제공하고 있다. 스테이지는 챔버 내에서 피가공물을 지지하도록 구성되어 있다. 스테이지는 하부 전극 및 정전 척을 가진다. 정전 척은 하부 전극 상에 마련되어 있다. 정전 척은 그 내부에 마련된 복수의 히터, 및 복수의 히터에 전기적으로 접속된 복수의 단자를 가진다. 고주파 전원은 챔버 본체의 외측에 배치되어 있고, 하부 전극에 공급되는 고주파를 발생하도록 구성되어 있다. 도체 파이프는 고주파 전원과 하부 전극을 전기적으로 접속한다. 도체 파이프는 하부 전극측으로부터 챔버 본체의 외측까지 연장된다. 복수의 급전 라인은 히터 콘트롤러로부터의 전력을 복수의 히터에 공급하도록 마련되어 있다. 복수의 필터는 각각 복수의 급전 라인을 부분적으로 구성한다. 복수의 필터는 복수의 히터로부터 히터 콘트롤러로의 고주파의 유입을 방지하도록 구성되어 있다. 복수의 필터는 챔버 본체의 외측에 마련되어 있다. 복수의 급전 라인은 정전 척의 복수의 단자와 복수의 필터를 각각 접속하는 복수의 배선을 포함한다. 복수의 배선은 도체 파이프의 내부 구멍을 통해 챔버 본체의 외측으로 연장하고 있다.
플라즈마 처리 장치의 동작 중에는, 고주파가 고주파 전원으로부터 도체 파이프를 거쳐서 하부 전극에 공급된다. 따라서, 플라즈마 처리 장치의 동작 중에는, 도체 파이프의 내부 구멍은 그라운드 전위로부터 차폐된다. 일 형태에 따른 플라즈마 처리 장치에서는, 복수의 히터와 복수의 필터를 각각 전기적으로 접속하는 복수의 배선이 도체 파이프의 내부 구멍을 통해서, 챔버 본체의 외측까지 연장되어 있다. 따라서, 도체 파이프의 내부 구멍 내에서, 복수의 배선의 각각으로부터 그라운드 전위까지의 공간 거리가 확보된다. 따라서, 복수의 배선의 각각의 부유 용량이 작아진다.
일 실시 형태에서, 스테이지는 하부 전극의 아래쪽에 마련된 도전 부재를 더 가진다. 도전 부재는 하부 전극에 전기적으로 접속되어 있고, 하부 전극과 도전 부재에 의해 둘러싸인 영역을 하부 전극의 아래쪽에 제공하고 있다. 도체 파이프의 일단은 도전 부재에 접속되어 있다. 복수의 배선은 하부 전극과 도전 부재에 의해 둘러싸인 영역, 및 도체 파이프의 내부 구멍을 통해서, 챔버 본체의 외측으로 연장되어 있다. 이 실시 형태에서, 플라즈마 처리 장치의 동작 중에는, 고주파가 고주파 전원으로부터 도체 파이프 및 도전 부재를 거쳐서 하부 전극에 공급된다. 따라서, 플라즈마 처리 장치의 동작 중에는, 하부 전극과 도전 부재에 의해 둘러싸인 영역은 그라운드 전위로부터 차폐된다. 이 실시 형태에서는, 복수의 배선이, 당해 영역 및 도체 파이프의 내부 구멍을 통해서, 챔버 본체의 외측까지 인출되어 있다. 따라서, 도체 파이프의 내부 구멍 내 및 당해 영역 내에서, 복수의 배선의 각각으로부터 그라운드 전위까지의 공간 거리가 확보된다. 따라서, 복수의 배선의 각각의 부유 용량이 더 작아진다.
일 실시 형태에서, 도체 파이프는 정전 척, 하부 전극, 및 도전 부재의 공통의 중심축선을 공유하고 있다. 정전 척의 복수의 단자는 정전 척의 주연부에 마련되어 있고, 중심축선에 대해 동일한 거리를 가진다. 복수의 배선의 각각은 복수의 단자 중 대응하는 단자에 접속된 일단으로부터 하부 전극에 형성된 구멍을 통해서 아래쪽으로 연장되고, 중심축선에 가까워지도록 연장되고, 도체 파이프의 내부 구멍을 통해서 챔버 본체의 외측으로 연장되어 있다. 이 실시 형태에서는, 복수의 배선의 길이의 차(差)가 감소된다. 따라서, 복수의 급전 라인 상의 필터의 고주파에 대한 임피던스의 차이가 감소된다.
일 실시 형태에서, 플라즈마 처리 장치는 도체 파이프와 고주파 전원 사이에 마련된 임피던스 정합용의 정합기를 더 구비한다. 정합기는 도체 파이프의 옆쪽에 마련되어 있다. 이 실시 형태에서는, 정합기가 도체 파이프의 옆쪽에 마련되어 있으므로, 도체 파이프의 아래쪽에 복수의 필터를 배치하는 스페이스가 확보된다. 따라서, 복수의 배선의 길이가 보다 짧아진다.
이상 설명한 바와 같이, 복수의 히터를 가지는 정전 척측으로부터 챔버 본체의 외측까지 연장되는 복수의 배선의 각각의 부유 용량을 작게 하는 것이 가능해진다.
도 1은 일 실시 형태에 따른 플라즈마 처리 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1에 나타내는 플라즈마 처리 장치의 스테이지의 확대 단면도이다.
도 3은 도 1에 나타내는 플라즈마 처리 장치의 복수의 필터의 회로 구성을 복수의 히터 및 히터 콘트롤러와 함께 나타내는 도면이다.
도 4는 일 실시 형태에 따른 필터 장치의 복수의 코일의 사시도이다.
도 5는 도 4에 나타내는 복수의 코일의 단면도이다.
도 6은 도 4에 나타내는 복수의 코일의 일부를 확대하여 나타내는 단면도이다.
도 7은 일 실시 형태에 따른 정전 척의 복수의 단자를 나타내는 평면도이다.
이하, 도면을 참조하여 여러 실시 형태에 대해 상세히 설명한다. 또, 각 도면에서 동일 또는 상당한 부분에 대해서는 동일한 부호를 부여하는 것으로 한다.
도 1은 일 실시 형태에 따른 플라즈마 처리 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 1에서는, 일 실시 형태에 따른 플라즈마 처리 장치가 그 일부가 파단된 상태로 나타내어져 있다. 도 1에 나타내는 플라즈마 처리 장치(10)는 용량 결합형 플라즈마 처리 장치이다.
플라즈마 처리 장치(10)는 챔버 본체(12)를 구비하고 있다. 챔버 본체(12)는 대략 원통 형상을 가지고 있고, 그 내부 공간을 챔버(12c)로서 제공하고 있다. 챔버 본체(12)는, 예를 들면 알루미늄 또는 스테인레스강으로 형성되어 있다. 챔버 본체(12)는 접지되어 있다. 챔버 본체(12)의 내벽면, 즉 챔버(12c)를 구획하는 벽면에는, 플라즈마 내성을 가지는 막이 형성되어 있다. 이 막은 양극 산화 처리에 의해 형성된 막, 또는 산화 이트륨으로 형성된 막인 세라믹제의 막일 수 있다. 챔버 본체(12)의 측벽에는, 개구(12p)가 형성되어 있다. 피가공물 W는, 챔버(12c)에 반입될 때 및 챔버(12c)로부터 반출될 때에, 개구(12p)를 통과한다. 챔버 본체(12)의 측벽에는, 개구(12p)를 개폐하기 위한 게이트 밸브(12g)가 장착되어 있다. 또, 피가공물 W는, 예를 들면 실리콘이라는 소재로 형성된 원반 형상의 판일 수 있다.
챔버(12c) 내에는, 스테이지(14)가 마련되어 있다. 스테이지(14) 상에는 피가공물 W가 탑재된다. 스테이지(14)는, 챔버(12c) 내에서, 피가공물 W를 지지하도록 구성되어 있다. 스테이지(14)는 지지부(15)에 의해 지지되어 있다. 지지부(15)는, 일 실시 형태에서는 제 1 부재(15a) 및 제 2 부재(15b)를 가진다. 제 1 부재(15a)는 세라믹스라는 절연체로 형성되어 있다. 제 1 부재(15a)는 대략 원통 형상을 가지고 있다. 제 1 부재(15a)는 챔버 본체(12)의 바닥부로부터 위쪽으로 연장되어 있다. 제 2 부재(15b)는 제 1 부재(15a)의 상단 위에 마련되어 있다. 제 2 부재(15b)는 세라믹스라는 절연체로 형성되어 있다. 제 2 부재(15b)는 대략 환상(環狀) 판 형상을 가지고 있다. 즉, 제 2 부재(15b)는 그 중앙에서 개구된 대략 원반 형상을 가지고 있다. 스테이지(14)는 제 2 부재(15b) 상에 배치되어 있다. 스테이지(14)와 지지부(15)는 챔버 본체(12) 내의 공간의 기밀을 확보하도록 결합되어 있다.
챔버 본체(12)의 바닥부로부터는, 통 형상부(16)가 위쪽으로 연장되어 있다. 통 형상부(16)는 도체로 형성되어 있고, 대략 원통 형상을 가지고 있다. 통 형상부(16)는 지지부(15)의 제 1 부재(15a)의 외주를 따라 연장되어 있다. 통 형상부(16)의 전위는 접지 전위로 설정되어 있다. 통 형상부(16)의 위쪽에는, 절연 부재(17)가 마련되어 있다. 절연 부재(17)는 석영이라는 절연체로 형성되어 있고, 대략 원통 형상을 가지고 있다. 절연 부재(17)는 스테이지(14) 및 지지부(15)의 제 2 부재(15b)의 외주를 따라 연장되어 있다. 통 형상부(16)와 챔버 본체(12)의 측벽 사이, 및 절연 부재(17)와 챔버 본체(12)의 측벽 사이에는, 배기로(18)가 형성되어 있다.
배기로(18)에는, 배플판(19)이 마련되어 있다. 배플판(19)은 대략 환상 판 형상을 가진다. 배플판(19)은, 예를 들면 알루미늄제의 모재에 산화 이트륨 등의 세라믹을 피복하는 것에 의해 구성될 수 있다. 배플판(19)에는, 다수의 관통 구멍이 형성되어 있다. 배플판(19)의 내연부는 통 형상부(16)와 절연 부재(17) 사이에 유지되어 있다. 배플판(19)의 외연부는 챔버 본체(12)의 측벽과 결합하고 있다. 배플판(19)의 아래쪽에서는, 배기관(20)이 챔버 본체(12)의 바닥부에 접속되어 있다. 배기관(20)에는, 배기 장치(22)가 접속되어 있다. 배기 장치(22)는 자동 압력 제어 밸브라는 압력 제어기, 및 터보 분자 펌프 등의 진공 펌프를 가지고 있고, 챔버(12c)를 감압할 수 있다.
플라즈마 처리 장치(10)는 상부 전극(30)을 더 구비하고 있다. 상부 전극(30)은 스테이지(14)의 위쪽에 마련되어 있다. 상부 전극(30)은 부재(32)와 함께 챔버 본체(12)의 상부 개구를 막고 있다. 부재(32)는 절연성을 가지고 있다. 상부 전극(30)은 부재(32)를 거쳐서 챔버 본체(12)의 상부에 지지되어 있다. 또, 상부 전극(30)의 전위는, 후술하는 제 1 고주파 전원이 스테이지(14)의 하부 전극에 전기적으로 접속되는 경우에는, 접지 전위로 설정된다.
상부 전극(30)은 천정판(34) 및 지지체(36)를 포함하고 있다. 천정판(34)의 하면은 챔버(12c)를 구획하고 있다. 천정판(34)에는, 복수의 가스 토출 구멍(34a)이 마련되어 있다. 복수의 가스 토출 구멍(34a)의 각각은 천정판(34)을 판 두께 방향(연직 방향)으로 관통하고 있다. 이 천정판(34)은, 한정되는 것은 아니지만, 예를 들면 실리콘으로 형성되어 있다. 혹은, 천정판(34)은 알루미늄제의 모재의 표면에 플라즈마 내성의 막을 마련한 구조를 가질 수 있다. 이 막은 양극 산화 처리에 의해 형성된 막, 또는 산화 이트륨으로 형성된 막이라는 세라믹제의 막일 수 있다.
지지체(36)는 천정판(34)을 착탈 자유롭게 지지하는 부품이다. 지지체(36)는, 예를 들면 알루미늄이라는 도전성 재료로 형성될 수 있다. 지지체(36)의 내부에는, 가스 확산실(36a)이 마련되어 있다. 가스 확산실(36a)로부터는, 복수의 가스 구멍(36b)이 아래쪽으로 연장되어 있다. 복수의 가스 구멍(36b)은 복수의 가스 토출 구멍(34a)에 각각 연통되어 있다. 지지체(36)에는, 가스 확산실(36a)에 가스를 도입하는 가스 도입구(36c)가 형성되어 있고, 이 가스 도입구(36c)에는, 가스 공급관(38)이 접속되어 있다.
가스 공급관(38)에는, 밸브군(42) 및 유량 제어기군(44)을 거쳐서 가스 소스군(40)이 접속되어 있다. 가스 소스군(40)은 복수의 가스 소스를 포함하고 있다. 밸브군(42)은 복수의 밸브를 포함하고 있고, 유량 제어기군(44)은 복수의 유량 제어기를 포함하고 있다. 유량 제어기군(44)의 복수의 유량 제어기의 각각은 매스플로우 콘트롤러 또는 압력 제어식의 유량 제어기이다. 가스 소스군(40)의 복수의 가스 소스는 각각, 밸브군(42)에 대응하는 밸브 및 유량 제어기군(44)에 대응하는 유량 제어기를 거쳐서 가스 공급관(38)에 접속되어 있다. 플라즈마 처리 장치(10)는 가스 소스군(40)의 복수의 가스 소스 중 선택된 하나 이상의 가스 소스로부터의 가스를, 개별적으로 조정된 유량으로 챔버(12c)에 공급하는 것이 가능하다.
플라즈마 처리 장치(10)는 제어부 MC를 더 구비하고 있다. 제어부 MC는 프로세서, 기억 장치, 입력 장치, 표시 장치 등을 구비하는 컴퓨터이고, 플라즈마 처리 장치(10)의 각 부를 제어한다. 구체적으로, 제어부 MC는 기억 장치에 기억되어 있는 제어 프로그램을 실행하고, 당해 기억 장치에 기억되어 있는 레시피 데이터에 근거하여 플라즈마 처리 장치(10)의 각 부를 제어한다. 이러한 제어부 MC에 의한 제어에 의해, 플라즈마 처리 장치(10)에서는, 레시피 데이터에 의해 지정된 프로세스가 실행된다.
이하, 스테이지(14), 및 당해 스테이지(14)에 관련되는 플라즈마 처리 장치(10)의 구성요소에 대해 상세히 설명한다. 이하, 도 1과 함께 도 2를 참조한다. 도 2는 도 1에 나타내는 플라즈마 처리 장치의 스테이지의 확대 단면도이다. 도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 스테이지(14)는 하부 전극(50) 및 정전 척(52)을 가진다. 일 실시 형태에서, 스테이지(14)는 도전 부재(54)를 더 가진다.
하부 전극(50)은 대략 원반 형상을 가지고 있고, 알루미늄이라는 도체로 형성되어 있다. 하부 전극(50)의 내부에는 유로(50f)가 형성되어 있다. 유로(50f)에는, 챔버 본체(12)의 외부에 마련된 칠러 유닛으로부터 냉매가 공급된다. 유로(50f)에 공급된 냉매는 칠러 유닛으로 되돌려진다.
도전 부재(54)는 하부 전극(50)의 아래쪽에 마련되어 있다. 도전 부재(54)는 도체, 예를 들면 알루미늄으로 형성되어 있다. 도전 부재(54)는 하부 전극(50)에 전기적으로 접속되어 있다. 도전 부재(54)는 하부 전극(50)과 당해 도전 부재(54)에 의해 둘러싸인 영역 RS를 하부 전극(50)의 아래쪽에 제공하고 있다. 일 실시 형태에서, 도전 부재(54)는 대략 환상 판 형상을 가지고 있다. 일 실시 형태에서, 도전 부재(54)의 중심축선, 하부 전극(50)의 중심축선, 및 정전 척(52)의 중심축선은 공통의 중심축선(이하, 「축선 AX」라고 함)이다. 또, 축선 AX는, 일 실시 형태에서는 챔버 본체(12) 및 챔버(12c)의 중심축선이기도 하다. 도전 부재(54)의 주연부는 당해 도전 부재(54)의 다른 부분보다 위쪽으로 돌출되어 있다. 도전 부재(54)의 주연부는 하부 전극(50)의 하면의 둘레 영역에 결합하고 있다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 일 실시 형태에서, 플라즈마 처리 장치(10)는 제 1 고주파 전원(61) 및 제 2 고주파 전원(62)을 더 구비하고 있다. 제 1 고주파 전원(61) 및 제 2 고주파 전원(62)은 챔버 본체(12)의 외측에 마련되어 있다. 제 1 고주파 전원(61)은 주로 플라즈마의 생성에 기여하는 제 1 고주파를 발생한다. 제 1 고주파의 주파수는, 예를 들면 100㎒이다. 제 1 고주파 전원(61)은 임피던스 정합용의 정합기(64)의 정합 회로(65)를 거쳐서 하부 전극(50)에 전기적으로 접속되어 있다. 정합 회로(65)는 제 1 고주파 전원(61)의 출력 임피던스와 부하측의 임피던스를 정합시키도록 구성된 회로를 가지고 있다. 또, 제 1 고주파 전원(61)은 정합 회로(65)를 거쳐서, 상부 전극(30)에 접속되어 있어도 좋다.
제 2 고주파 전원(62)은 주로 피가공물 W에 대한 이온의 인입에 기여하는 제 2 고주파를 출력한다. 제 2 고주파의 주파수는 제 1 고주파의 주파수보다 낮고, 예를 들면 13㎒이다. 제 2 고주파 전원(62)은 정합기(64)의 정합 회로(66)를 거쳐서 하부 전극(50)에 전기적으로 접속되어 있다. 정합 회로(66)는 제 2 고주파 전원(62)의 출력 임피던스와 부하측의 임피던스를 정합시키도록 구성된 회로를 가지고 있다.
플라즈마 처리 장치(10)는 도체 파이프(68)를 더 구비하고 있다. 도체 파이프(68)는 알루미늄이라는 도체로 형성되어 있고, 대략 원통 형상을 가지고 있다. 도체 파이프(68)는 제 1 고주파 전원(61) 및 제 2 고주파 전원(62)을 하부 전극(50)에 전기적으로 접속하도록 마련되어 있다. 도체 파이프(68)는 하부 전극(50)측으로부터 챔버 본체(12)의 외측까지 연장되어 있다.
일 실시 형태에서, 도체 파이프(68)는 축선 AX를 그 중심축선으로서 공유하도록 마련되어 있다. 도체 파이프(68)의 일단(상단)은 도전 부재(54)에 접속되어 있다. 도체 파이프(68)의 타단(하단)은 정합기(64)를 거쳐서, 제 1 고주파 전원(61) 및 제 2 고주파 전원(62)에 접속되어 있다. 일 실시 형태에서, 정합기(64)는 도체 파이프(68)의 옆쪽에 마련되어 있다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 일 실시 형태에서, 도체 파이프(68)는 제 1 파이프(68a), 제 2 파이프(68b), 및, 제 3 파이프(68c)를 가지고 있다. 제 1 파이프(68a)는 알루미늄이라는 도체로 형성되어 있고, 대략 원통 형상을 가지고 있다. 제 2 파이프(68b)는 알루미늄이라는 도체로 형성되어 있고, 대략 원통 형상을 가지고 있다. 제 1 파이프(68a)의 상단 부분은 제 2 파이프(68b)의 내부 구멍 안에 끼워넣어져 있다. 제 2 파이프(68b)는 도전 부재(54)에 접속되어 있다. 제 3 파이프(68c)는 알루미늄이라는 도체로 형성되어 있고, 대략 원통 형상을 가지고 있다. 제 1 파이프(68a)의 하단 부분은 제 3 파이프(68c)의 내부 구멍 안에 끼워넣어져 있다. 제 3 파이프(68c)는 정합기(64)를 거쳐서 제 1 고주파 전원(61) 및 제 2 고주파 전원(62)에 전기적으로 접속되어 있다.
챔버 본체(12)의 바닥부의 아래쪽에는, 도체 파이프(68)를 둘러싸도록, 통 형상 부재(69)가 마련되어 있다. 통 형상 부재(69)는 알루미늄이라는 도체로 형성되어 있고, 대략 원통 형상을 가지고 있다. 통 형상 부재(69)의 상단은 챔버 본체(12)의 바닥부에 결합되어 있다. 통 형상 부재(69)의 전위는 접지 전위로 설정된다.
정전 척(52)은 하부 전극(50) 상에 마련되어 있다. 정전 척(52)은 그 위에 탑재되는 피가공물 W를 유지하도록 구성되어 있다. 정전 척(52)은 대략 원반 형상을 가지고 있고, 세라믹스라는 절연체로 형성된 층을 가지고 있다. 정전 척(52)은 절연체로 형성된 층의 내층으로서, 전극(52a)을 더 가지고 있다. 전극(52a)에는, 스위치(55)를 거쳐서 전원(56)이 접속되어 있다(도 1 참조). 전원(56)으로부터의 전압, 예를 들면 직류 전압이 전극(52a)에 인가되면, 정전 척(52)은 정전 인력을 발생한다. 이 정전 인력에 의해, 정전 척(52)은 피가공물 W를 유지한다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 정전 척(52)은 중앙부(52c) 및 주연부(52p)를 포함하고 있다. 중앙부(52c)는 축선 AX와 교차하는 부분이다. 중앙부(52c)의 상면 위에는, 피가공물 W가 탑재된다. 주연부(52p)는 중앙부(52c)의 외측에서 둘레 방향으로 연장되어 있다. 일 실시 형태에서는, 주연부(52p)의 두께는 중앙부(52c)의 두께보다 얇게 되어 있고, 주연부(52p)의 상면은 중앙부(52c)의 상면보다 낮은 위치에서 연장되어 있다. 주연부(52p) 상에는, 피가공물 W의 에지를 둘러싸도록, 포커스 링 FR이 배치된다.
정전 척(52) 내에는, 복수의 히터 HT가 마련되어 있다. 복수의 히터 HT의 각각은 저항 발열체로 구성될 수 있다. 일례에서는, 정전 척(52)은 축선 AX에 대해 동심(同心)의 복수의 영역을 가지고 있고, 당해 복수의 영역의 각각에 1개 이상의 히터 HT가 마련되어 있다. 스테이지(14) 상에 탑재되는 피가공물 W의 온도는 복수의 히터 HT, 및/또는 유로(50f)에 공급되는 냉매에 의해 조정된다. 또, 스테이지(14)에는, 피가공물 W와 정전 척(52) 사이에 He 가스라고 하는 전열 가스를 공급하는 가스 라인이 마련되어 있어도 좋다.
일 실시 형태에서, 주연부(52p)에는, 복수의 단자(52t)가 마련되어 있다. 복수의 단자(52t)의 각각은 복수의 히터 HT 중 대응하는 히터에 전기적으로 접속되어 있다. 복수의 단자(52t)의 각각에 대응하는 히터는 정전 척(52) 내의 내부 배선을 거쳐서 접속되어 있다.
복수의 히터 HT를 구동하기 위한 전력은 히터 콘트롤러 HC(도 1 참조)로부터 공급된다. 히터 콘트롤러 HC는 히터 전원을 포함하고 있고, 복수의 히터 HT에 개별적으로 전력(교류 출력)을 공급하도록 구성되어 있다. 히터 콘트롤러 HC로부터의 전력을 복수의 히터 HT에 공급하기 위해, 플라즈마 처리 장치(10)는 복수의 급전 라인(70)을 구비한다. 복수의 급전 라인(70)은 각각, 히터 콘트롤러 HC로부터의 전력을 복수의 히터 HT에 공급한다. 플라즈마 처리 장치(10)는 필터 장치 FD를 더 구비하고 있다. 필터 장치 FD는 복수의 급전 라인(70)을 거쳐서 히터 콘트롤러 HC에 고주파가 유입되는 것을 방지하도록 구성되어 있다. 필터 장치 FD는 복수의 필터를 가지고 있다.
도 3은 도 1에 나타내는 플라즈마 처리 장치의 복수의 필터의 회로 구성을, 복수의 히터 및 히터 콘트롤러와 함께 나타내는 도면이다. 이하, 도 1 및 도 2와 함께 도 3을 참조한다. 복수의 히터 HT는, 상술한 바와 같이 복수의 급전 라인(70)을 거쳐서 히터 콘트롤러 HC에 접속되어 있다. 복수의 급전 라인(70)은 복수의 급전 라인쌍을 포함하고 있다. 도 3에 나타내는 바와 같이, 각 급전 라인쌍은 급전 라인(70a) 및 급전 라인(70b)을 포함하고 있다. 복수의 히터 HT의 각각과 히터 콘트롤러 HC는 하나의 급전 라인쌍, 즉 급전 라인(70a) 및 급전 라인(70b)을 거쳐서 전기적으로 접속되어 있다.
필터 장치 FD는 챔버 본체(12)의 외측에 마련되어 있다. 필터 장치 FD는 복수의 필터 FT를 가지고 있다. 또한, 필터 장치 FD는 복수의 코일(80) 및 복수의 콘덴서(82)를 가지고 있다. 복수의 코일(80) 중 하나의 코일과 복수의 콘덴서(82) 중 대응하는 하나의 콘덴서는 하나의 필터 FT를 구성하고 있다. 복수의 코일(80)은 각각, 복수의 급전 라인(70)의 일부를 구성하고 있다. 즉, 복수의 필터 FT는 각각, 복수의 급전 라인을 부분적으로 구성하고 있다.
복수의 코일(80)은 프레임(84) 내에 수용되어 있다. 도 1에 나타내는 바와 같이, 프레임(84)은 통 형상의 용기이고, 도체로 형성되어 있다. 프레임(84)은 전기적으로 접지되어 있다. 복수의 콘덴서(82)는 콘덴서 박스(86) 내에 수용되어 있다. 콘덴서 박스(86)는 프레임(84)과 전기적으로 접속되어 있다. 프레임(84)과 콘덴서 박스(86)는 일체화되어 있어도 좋다. 복수의 콘덴서(82)의 각각은, 대응하는 코일(80)의 히터 HT측의 일단과는 반대측의 타단과 콘덴서 박스(86) 사이에 접속되어 있다. 복수의 필터 FT의 각각의 코일(80)과 프레임(84)은 분포 정수 선로를 구성하고 있다. 즉, 복수의 필터 FT의 각각은 복수의 공진 주파수를 포함하는 임피던스의 주파수 특성을 가지고 있다.
이하, 복수의 코일(80)에 대해 상세히 설명한다. 도 4는 일 실시 형태에 따른 필터 장치의 복수의 코일의 사시도이다. 도 5는 도 4에 나타내는 복수의 코일의 단면도이다. 도 6은 도 4에 나타내는 복수의 코일의 일부를 확대하여 나타내는 단면도이다. 복수의 코일(80)의 각각은 공심(空芯) 코일일 수 있다. 복수의 코일(80)의 각각은 도체와 당해 도체를 덮는 피막으로 구성되어 있다. 피막은 절연 재료로 형성되어 있다. 피막은 PEEK(폴리에테르 에테르케톤) 또는 POLYIMIDE(폴리이미드)라는 수지로 형성될 수 있다. 일 실시 형태에서는, 복수의 코일(80)의 각각의 피막은 0.1㎜ 이하의 두께를 가질 수 있다.
복수의 코일(80)의 각각은 인출선(80a), 인출선(80b), 및 코일부(80w)를 가지고 있다. 코일부(80w)는 중심축선 AXC의 주위에서 나선 모양으로 연장되어 있고, 복수의 턴을 제공하고 있다. 인출선(80a) 및 인출선(80b)은 중심축선 AXC가 연장되는 축선 방향 Z를 따라 연장되어 있다. 인출선(80a)은 코일부(80w)의 일단에 연속하고 있고, 인출선(80b)은 코일부(80w)의 타단에 연속하고 있다. 코일부(80w)의 타단은 대응하는 콘덴서(82)측의 코일부(80w)의 단부이다.
복수의 코일(80)의 집합체는 코일 어셈블리 CA를 구성하고 있다. 코일 어셈블리 CA는 복수의 코일군 CG를 포함하고 있다. 즉, 복수의 코일(80)은 복수의 코일군 CG를 구성하고 있다. 복수의 코일군 CG의 개수는 2 이상의 임의의 개수일 수 있다. 도 4~도 6에 나타내는 예에서는, 복수의 코일군 CG는 코일군 CG1, 코일군 CG2, 및, 코일군 CG3을 포함하고 있다. 복수의 코일군 CG의 각각은 2 이상의 코일(80)을 포함하고 있다. 복수의 코일군 CG의 각각에 포함되는 코일(80)의 개수는 2 이상의 임의의 개수일 수 있다. 도 4~도 6에 나타내는 예에서는, 코일군 CG1은 9개의 코일(80)을 포함하고 있어 코일군 CG2는 13개의 코일(80)을 포함하고 있고, 코일군 CG3은 14개의 코일(80)을 포함하고 있다.
복수의 코일군 CG의 각각의 2 이상의 코일(80)은 각각의 코일부(80w)가 중심축선 AXC의 주위에서 나선 형상으로 연장되고, 또한 축선 방향 Z를 따라 차례로 또한 반복해서 배열되도록 마련되어 있다. 즉, 복수의 코일군 CG의 각각의 2 이상의 코일(80)의 코일부(80w)는 축선 방향 Z를 따라 다층 형상으로 나열되고, 중심축선 AXC의 주위에 나선 형상으로 마련되어 있다. 일 실시 형태에서, 복수의 코일군 CG의 각각에서는, 축선 방향 Z에서 이웃하는 턴간의 간극의 축선 방향 Z에서의 거리는 0.2㎜ 이하일 수 있다.
복수의 코일군 CG의 각각의 2 이상의 코일(80)의 코일부(80w)는 중심축선 AXC를 공유하고 있고, 서로 동일한 내경을 가지고 있다. 도 4~도 6에 나타내는 예에서는, 코일군 CG1에 포함되는 2 이상의 코일(80)은 동일한 내경 ID1을 가지고 있고, 코일군 CG2에 포함되는 2 이상의 코일(80)은 동일한 내경 ID2를 가지고 있고, 코일군 CG3에 포함되는 2 이상의 코일(80)은 동일한 내경 ID3을 가지고 있다. 복수의 코일군 CG의 각각의 2 이상의 코일(80)의 코일부(80w)의 단면 형상 및 단면 치수는 서로 동일할 수 있다. 복수의 코일(80)의 단면 형상은, 예를 들면 평각 형상이다.
복수의 코일군 CG는 중심축선 AXC를 공유하도록 동축(同軸)에 마련되어 있다. 도 4~도 6에 나타내는 예에서는, 코일군 CG1~CG3은 동축에 마련되어 있다. 도 4~도 6에 나타내는 예에서는, 코일군 CG1은 코일군 CG2의 내측에 마련되어 있고, 코일군 CG2는 코일군 CG3의 내측에 마련되어 있다. 즉, 코일군 CG3의 2 이상의 코일(80)의 코일부(80w)의 내경 ID3은 코일군 CG2의 2 이상의 코일(80)의 코일부(80w)의 외경보다 크고, 코일군 CG2의 2 이상의 코일(80)의 코일부(80w)의 내경 ID2는 코일군 CG1의 2 이상의 코일(80)의 코일부(80w)의 외경보다 크다.
복수의 코일군 CG 중 임의의 하나의 코일군의 2 이상의 코일(80)의 각각의 턴간의 피치는 복수의 코일군 CG 중 당해 하나의 코일군보다 내측에 마련된 코일군의 2 이상의 코일(80)의 각각의 턴간의 피치보다 크다. 도 4~도 6에 나타내는 예에서는, 코일군 CG3의 코일(80)의 턴간의 피치 P3은 코일군 CG2의 코일(80)의 턴간의 피치 P2보다 크고, 피치 P2는 코일군 CG1의 코일(80)의 턴간의 피치 P1보다 크다. 일 실시 형태에서, 복수의 코일(80)의 턴간의 피치는 당해 복수의 코일(80)의 인덕턴스가 서로 대략 동일하게 되도록 설정되어 있다.
상술한 바와 같이, 필터 장치 FD에서는, 각각이 2 이상의 코일(80)을 포함하는 복수의 코일군 CG가 중심축선 AXC를 공유하도록 동축 형상으로 마련되어 있다. 따라서, 복수의 코일군 CG를 구성하는 복수의 코일(80), 즉 코일 어셈블리 CA가 점유하는 스페이스는 작다. 따라서, 복수의 필터 FT의 코일(80), 즉 코일 어셈블리 CA는 작은 스페이스에 배치될 수 있다. 또한, 단순히 복수의 코일이 병렬화되어 있는 경우에는, 복수의 필터의 임피던스는 저하하지만, 필터 장치 FD에서는, 복수의 코일(80)간의 결합에 의해, 임피던스의 저하가 억제된다. 또, 외측의 코일군의 2 이상의 코일의 각각의 턴간의 피치는 그보다 내측에 배치된 코일군의 2 이상의 코일의 각각의 턴간의 피치보다 크기 때문에, 복수의 코일(80)의 인덕턴스의 차이가 저감된다. 따라서, 복수의 필터 FT의 임피던스의 주파수 특성의 차이가 저감된다.
일 실시 형태에서, 복수의 코일(80)은 대략 동일한 코일 길이를 가진다. 코일 길이는 복수의 코일(80)의 각각의 코일부(80w)의 일단과 타단 사이의 축선 방향 Z에서의 길이이다. 일 실시 형태에서, 복수의 코일(80) 중 최대의 코일 길이를 가지는 코일과 최소의 코일 길이를 가지는 코일간의 코일 길이의 차이는 당해 최소의 코일 길이의 3% 이하이다. 이들 실시 형태에 의하면, 복수의 필터 FT의 임피던스의 주파수 특성의 차이가 더 저감된다.
일 실시 형태에서, 복수의 코일(80)의 코일부(80w)의 일단(콘덴서(82)측의 단부와는 반대측의 단부)은 중심축선 AXC에 직교하는 면을 따라 마련되어 있다. 일 실시 형태에서, 복수의 코일군 CG의 각각의 2 이상의 코일(80)의 인출선(80a)은 중심축선 AXC에 대해 둘레 방향으로 등간격으로 마련되어 있다. 일 실시 형태에서, 복수의 코일(80)의 인출선(80a)은 중심축선 AXC에 대해 90° 이상 270° 이하인 각도를 가지는 각도 범위 내에 마련되어 있다. 이들 실시 형태에 의하면, 복수의 필터 FT의 임피던스의 주파수 특성의 차이가 더 저감된다. 또, 복수의 코일군 CG의 각각의 2 이상의 코일(80)의 인출선(80b)도, 중심축선 AXC에 대해 둘레 방향으로 등간격으로 마련되어 있어도 좋다.
일 실시 형태에서, 복수의 코일군 CG 중 직경 방향, 즉 중심축선 AXC에 대해 방사 방향에서 이웃하는 임의의 2개의 코일군 사이의 간극의 당해 직경 방향에서의 거리는 1.5㎜ 이하이다. 도 4~도 6에 나타내는 예에서는, 코일군 CG1과 코일군 CG2 사이의 직경 방향에서의 간극의 당해 직경 방향에서의 거리 GR1, 즉 코일군 CG1의 2 이상의 코일(80)의 코일부(80w)의 외경과 코일군 CG2의 2 이상의 코일(80)의 코일부(80w)의 내경의 차이의 1/2은 1.5㎜ 이하이다. 또한, 코일군 CG2와 코일군 CG3 사이의 직경 방향에서의 간극의 당해 직경 방향에서의 거리 GR2, 즉 코일군 CG2의 2 이상의 코일(80)의 코일부(80w)의 외경과 코일군 CG3의 2 이상의 코일(80)의 코일부(80w)의 내경의 차이의 1/2은 1.5㎜ 이하이다. 이 실시 형태에서는, 복수의 필터 FT의 임피던스의 주파수 특성의 차이가 더 저감된다.
일 실시 형태에서, 복수의 코일군 CG 중 가장 외측에 마련된 코일군의 2 이상의 코일(80)의 내경은 복수의 코일군 CG 중 가장 내측에 마련된 코일군의 2 이상의 코일의 내경의 1.83배 이하이다. 도 4~도 6에 나타내는 예에서는, 코일군 CG3의 2 이상의 코일(80)의 각각의 내경 ID3은 코일군 CG1의 2 이상의 코일(80)의 각각의 내경 ID1의 1.83배 이하이다. 이 실시 형태에 의하면, 복수의 필터 FT의 임피던스의 주파수 특성의 차이가 더 저감된다.
복수의 코일(80)을 가지는 복수의 필터 FT는 챔버 본체(12)의 외측에 마련되어 있다. 따라서, 복수의 급전 라인(70)은 정전 척(52)의 복수의 단자(52t)를 복수의 필터 FT(복수의 코일(80))에 접속하기 위해, 복수의 배선(72)을 각각 포함하고 있다. 이하, 도 1, 도 2, 및 도 7을 참조하여, 복수의 히터 HT와 복수의 필터 FT를 접속하는 복수의 배선(72)에 대해 상세히 설명한다. 도 7은 일 실시 형태에 따른 정전 척의 복수의 단자를 나타내는 평면도이다. 도 7에는, 하부 전극(50)의 하면과 복수의 단자(52t)가 나타내어져 있다.
도 1, 도 2, 및 도 7에 나타내는 바와 같이, 복수의 배선(72)의 일단은 각각, 정전 척(52)의 복수의 단자(52t)에 접속되어 있다. 도 7에 나타내는 바와 같이, 일 실시 형태에서, 복수의 단자(52t)는 정전 척(52)의 주연부(52p)에 마련되어 있다. 복수의 단자(52t)는 주연부(52p)의 하면을 따라 마련되어 있고, 축선 AX에 대해 둘레 방향으로 배열되어 있다. 복수의 단자(52t)는 축선 AX에 대해 동일한 거리를 가질 수 있다. 하부 전극(50)에는, 복수의 단자(52t)에 접속된 복수의 배선(72)이 통과하는 경로를 제공하기 위해, 복수의 관통 구멍(50h)이 형성되어 있다. 복수의 관통 구멍(50h)은 복수의 단자(52t)의 바로 아래에서 하부 전극(50)을 관통하고 있다. 복수의 관통 구멍(50h)의 개수는 복수의 단자(52t)의 개수와 동수여도 좋다. 혹은, 복수의 관통 구멍(50h)의 개수는 복수의 단자(52t)의 개수보다 적어도 좋다. 즉, 복수의 관통 구멍(50h)의 각각은 2 이상의 단자(52t)를 노출시키도록 형성되어 있어도 좋다. 도 2에 나타내는 바와 같이, 일 실시 형태에서는, 복수의 관통 구멍(50h)을 구획하는 벽면은 절연 부재(50i)에 의해 제공되어 있다. 절연 부재(50i)에 의해, 하부 전극(50)에 대한 복수의 배선(72)의 전기적인 절연이 확보된다.
복수의 배선(72)은 도체 파이프(68)의 내부 구멍을 통해서, 챔버 본체(12)의 외측까지 연장되어 있다. 복수의 배선(72)은 챔버 본체(12)의 외측에서, 복수의 필터 FT의 코일(80)의 일단(인출선(80a))에 접속되어 있다. 일 실시 형태에서는, 복수의 배선(72)은 영역 RS를 통과하고, 도체 파이프(68)의 내부 구멍의 위쪽의 영역까지 연장되어 있다. 복수의 배선(72)은, 하부 전극(50)의 아래쪽에서는, 하부 전극(50)과 도전 부재(54)에 의해 둘러싸인 영역 RS 내에서 연장되어 있다. 일 실시 형태에서는, 복수의 배선(72)의 각각은 복수의 단자(52t) 중 대응하는 단자에 접속된 일단으로부터 대응하는 관통 구멍(50h)을 통해 아래쪽으로 연장되고, 영역 RS 내에서 축선 AX에 가까워지도록 연장되고, 도체 파이프(68)의 내부 구멍을 통해 챔버 본체(12)의 외측으로 연장되어 있다.
일 실시 형태에서, 플라즈마 처리 장치(10)는 커넥터(73), 커넥터(74), 커넥터(75), 및 커넥터(76)를 가지고 있다. 커넥터(73~76)의 각각은 본체 및 복수의 단자를 가지고 있다. 커넥터(73~76)의 각각의 본체는 절연체(예를 들면 PEEK)로 형성되어 있다. 커넥터(73~76)의 각각의 본체에는, 복수의 관통 구멍이 형성되어 있다. 커넥터(73~76)의 각각의 복수의 관통 구멍에는, 복수의 단자가 각각 마련되어 있다. 커넥터(73)는 도전 부재(54)의 중앙의 개구 및 제 2 파이프(68b)의 내부 구멍 안에 마련되어 있다. 커넥터(74)는 제 1 파이프(68a)의 상단 부분의 내부 구멍 안에 마련되어 있다. 커넥터(73)의 복수의 단자는 커넥터(74)의 복수의 단자에 각각 접속되어 있다. 커넥터(75) 및 커넥터(76)는 제 1 파이프(68a)의 하단 부분의 내부 구멍 안에 마련되어 있다. 커넥터(76)는 커넥터(75)의 바로 아래에 마련되어 있고, 제 1 파이프(68a)의 하단으로부터 통 형상 부재(69)를 관통하여 연장되어 있다. 커넥터(75)의 복수의 단자는 커넥터(76)의 복수의 단자에 각각 접속되어 있다. 이들 커넥터(73~76)의 각각의 복수의 단자는 각각, 복수의 배선(72)을 부분적으로 구성하고 있다.
이상 설명한 플라즈마 처리 장치(10)의 동작 중에는, 제 1 고주파 전원(61) 및 제 2 고주파 전원(62)으로부터의 고주파가 도체 파이프(68)를 거쳐서 하부 전극(50)에 공급된다. 따라서, 플라즈마 처리 장치(10)의 동작 중에는, 도체 파이프(68)의 내부 구멍은 그라운드 전위로부터 차폐된다. 플라즈마 처리 장치(10)에서는, 복수의 히터 HT와 복수의 필터 FT를 각각 전기적으로 접속하는 복수의 배선(72)이 도체 파이프(68)의 내부 구멍을 통해, 챔버 본체(12)의 외측까지 연장되어 있다. 따라서, 도체 파이프(68)의 내부 구멍 안에서, 복수의 배선(72)의 각각으로부터 그라운드 전위까지의 공간 거리가 확보된다. 따라서, 복수의 배선(72)의 각각의 부유 용량이 작아진다. 그 결과, 복수의 급전 라인(70) 상의 복수의 필터의 임피던스의 저하가 억제되어, 고주파의 손실이 억제된다.
일 실시 형태에서는, 상술한 바와 같이, 복수의 배선(72)은 영역 RS 및 도체 파이프(68)를 통해 챔버 본체(12)의 외측으로 연장되어 있다. 이 실시 형태에서, 플라즈마 처리 장치(10)의 동작 중에는, 제 1 고주파 전원(61) 및 제 2 고주파 전원(62)으로부터의 고주파는 도체 파이프(68) 및 도전 부재(54)를 거쳐서 하부 전극(50)에 공급된다. 따라서, 이 실시 형태의 플라즈마 처리 장치(10)의 동작 중에는, 영역 RS는 그라운드 전위로부터 차폐된다. 이러한 영역 RS 내, 및 도체 파이프(68)의 내부 구멍 안에서는, 복수의 배선(72)의 각각으로부터 그라운드 전위까지의 공간 거리가 확보된다. 따라서, 복수의 배선(72)의 각각의 부유 용량이 더 작아진다. 그 결과, 복수의 급전 라인(70) 상의 복수의 필터의 임피던스의 저하가 더 억제되어, 고주파의 손실이 더 억제된다.
일 실시 형태에서는, 상술한 바와 같이, 도체 파이프(68)는 정전 척(52), 하부 전극(50), 및 도전 부재(54)의 공통의 중심축선, 즉 축선 AX를 공유하고 있다. 또한, 정전 척(52)의 복수의 단자(52t)는 정전 척(52)의 주연부(52p)에 마련되어 있고, 축선 AX에 대해 동일한 거리를 가지고 있다. 복수의 배선(72)의 각각은 복수의 단자(52t) 중 대응하는 단자에 접속된 일단으로부터 대응하는 관통 구멍(50h)을 통해 아래쪽으로 연장되고, 영역 RS 내에서 축선 AX에 가까워지도록 연장되고, 도체 파이프(68)의 내부 구멍을 통해 챔버 본체(12)의 외측으로 연장되어 있다. 이 실시 형태에서는, 복수의 배선(72)의 길이의 차이가 감소된다. 따라서, 복수의 급전 라인(70) 상의 필터의 고주파에 대한 임피던스의 차이가 감소된다. 결과적으로, 플라즈마 처리의 면내 균일성이 향상된다.
일 실시 형태에서는, 상술한 바와 같이, 정합기(64)는 도체 파이프(68)의 옆쪽에 마련되어 있다. 이 실시 형태에서는, 도체 파이프(68)의 아래쪽에 복수의 필터 FT, 즉 필터 장치 FD를 배치할 스페이스가 확보된다. 따라서, 복수의 배선(72)의 길이가 보다 짧아진다. 그 결과, 복수의 급전 라인(70) 상의 복수의 필터의 임피던스의 저하가 더 억제되어, 고주파의 손실이 더 억제된다.
이상, 여러 실시 형태에 대해 설명해 왔지만, 상술한 실시 형태에 한정되는 일없이 여러 변형 형태를 구성 가능하다. 예를 들면, 변형 형태에 따른 플라즈마 처리 장치는 유도 결합형의 플라즈마 처리 장치, 마이크로파라는 표면파를 이용하여 플라즈마를 생성하는 플라즈마 처리 장치와 같이, 임의의 플라즈마원을 가지는 플라즈마 처리 장치여도 좋다.
또한, 복수의 코일(80)은 중심축선 AXC를 공유하고 있지 않아도 좋다. 즉, 복수의 코일은 서로 평행한 개별의 중심축선을 가지도록, 배열되어 있어도 좋다.
10: 플라즈마 처리 장치 12: 챔버 본체
12c: 챔버 14: 스테이지
15: 지지부 22: 배기 장치
30: 상부 전극 50: 하부 전극
52: 정전 척 52p: 주연부
52t: 단자 HT: 히터
54: 도전 부재 61: 제 1 고주파 전원
62: 제 2 고주파 전원 64: 정합기
68: 도체 파이프 70: 급전 라인
72: 배선 FT: 필터
80: 코일 82: 콘덴서
HC: 히터 콘트롤러 AX: 축선

Claims (29)

  1. 챔버를 제공하는 챔버 본체와,
    상기 챔버 내에서 피가공물을 지지하도록 구성된 스테이지로서, 하부 전극과, 상기 하부 전극 상에 마련된 정전 척을 갖고, 상기 정전 척은 그 내부에 마련된 복수의 히터, 및 상기 복수의 히터에 전기적으로 접속된 복수의 단자를 가지는, 상기 스테이지와,
    상기 챔버 본체의 외측에 배치되어 있고, 상기 하부 전극에 공급되는 고주파를 발생하는 고주파 전원과,
    상기 고주파 전원과 상기 하부 전극을 전기적으로 접속하는 도체 파이프로서, 상기 하부 전극측으로부터 상기 챔버 본체의 외측까지 연장되는 상기 도체 파이프와,
    히터 콘트롤러로부터의 전력을 상기 복수의 히터에 공급하도록 마련된 복수의 급전 라인과,
    상기 복수의 급전 라인을 부분적으로 구성하고, 또한 상기 복수의 히터로부터 상기 히터 콘트롤러로의 고주파의 유입을 방지하도록 구성된 복수의 필터로서, 상기 챔버 본체의 외측에 마련된 상기 복수의 필터
    를 구비하며,
    상기 복수의 급전 라인은 상기 복수의 단자와 상기 복수의 필터를 각각 접속하는 복수의 배선을 포함하고,
    상기 복수의 배선은 상기 도체 파이프의 내부 구멍을 통해 상기 챔버 본체의 외측으로 연장되어 있으며,
    상기 스테이지는 상기 하부 전극의 아래쪽에 마련된 도전 부재를 더 갖고,
    상기 도전 부재는, 상기 하부 전극에 전기적으로 접속되어 있고, 상기 하부 전극과 상기 도전 부재에 의해 둘러싸인 영역을 상기 하부 전극의 아래쪽에 제공하고 있고,
    상기 도체 파이프의 일단은 상기 도전 부재에 접속되어 있고,
    상기 복수의 배선은 상기 영역 및 상기 도체 파이프의 상기 내부 구멍을 통해 상기 챔버 본체의 외측으로 연장되어 있는
    플라즈마 처리 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 도체 파이프는 상기 정전 척, 상기 하부 전극, 및 상기 도전 부재의 공통의 중심축선을 공유하고 있고,
    상기 복수의 단자는 상기 정전 척의 주연부에 마련되어 있고, 상기 중심축선에 대해 동일한 거리를 갖고,
    상기 복수의 배선의 각각은, 상기 복수의 단자 중 대응하는 단자에 접속된 일단으로부터 상기 하부 전극에 형성된 구멍을 통해 아래쪽으로 연장되고, 상기 중심축선에 가까워지도록 연장되고, 상기 도체 파이프의 상기 내부 구멍을 통해 상기 챔버 본체의 외측으로 연장되어 있는
    플라즈마 처리 장치.
  4. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 도체 파이프와 상기 고주파 전원 사이에 마련된 임피던스 정합용의 정합기를 더 구비하는,
    플라즈마 처리 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 정합기는 상기 도체 파이프의 옆쪽에 마련되어 있는,
    플라즈마 처리 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 필터는 필터 장치를 구성하고,
    상기 필터 장치 내의 복수의 코일군은 중심축선을 공유하도록 동축(coaxially) 형상으로 마련되며,
    상기 복수의 코일군 각각은 복수의 코일을 포함하는,
    플라즈마 처리 장치.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 도체 파이프는 도체로 형성된 제 1 파이프, 제 2 파이프 및 제 3 파이프를 가지며, 상기 제 2 파이프는 상기 도전 부재에 접속되고, 상기 제 3 파이프는 상기 정합기를 통해 상기 고주파 전원에 전기적으로 접속되며, 상기 제 1 파이프의 하단부는 상기 제 3 파이프의 내부 구멍 안에 끼워넣어지며, 상기 제 1 파이프의 상단 부분은 상기 제 2 파이프의 내부 구멍에 끼워넣어지는,
    플라즈마 처리 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    통 형상 부재가 상기 도체 파이프를 둘러싸도록 마련되며, 상기 통 형상 부재는 전기적으로 접지되고 상기 챔버 본체에 접속되는,
    플라즈마 처리 장치.
  9. 제 3 항에 있어서,
    상기 정전 척은 중앙부와 주연부를 포함하며,
    상기 주연부는 상기 중앙부의 외측에서 둘레 방향으로 연장되고,
    상기 주연부의 상면은 상기 중앙부의 상면보다 낮은 위치에서 연장되는,
    플라즈마 처리 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 피가공물은 상기 중앙부에 탑재되며, 포커스 링은 상기 주연부에 탑재되는,
    플라즈마 처리 장치.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 복수의 단자는 상기 주연부에 마련되는,
    플라즈마 처리 장치.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 필터는 복수의 코일 및 복수의 콘덴서를 포함하며,
    상기 복수의 코일은, 도체로 형성되고 전기적으로 접지된 프레임 내에 수용되고,
    상기 복수의 콘덴서는 상기 프레임과 전기적으로 접속된 콘덴서 박스 내에 수용되는,
    플라즈마 처리 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 콘덴서 박스와 상기 프레임은 일체화되어 있는,
    플라즈마 처리 장치.
  14. 제 6 항에 있어서,
    상기 복수의 코일 각각은, 도체 및 당해 도체를 덮는 피막으로 구성되는,
    플라즈마 처리 장치.
  15. 제 6 항에 있어서,
    상기 복수의 코일군은 제 1 코일군 및 제 2 코일군을 포함하며, 상기 제 1 코일군은 상기 제 2 코일군의 내측에 마련되는,
    플라즈마 처리 장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 제 2 코일군의 내경은 상기 제 1 코일군의 외경보다 큰,
    플라즈마 처리 장치.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 제 1 코일군에 포함된 코일의 수는 상기 제 2 코일군에 포함된 코일의 수와 상이한,
    플라즈마 처리 장치.
  18. 제 15 항에 있어서,
    상기 제 2 코일군의 코일의 턴간의 피치는 상기 제 1 코일군의 코일의 턴간의 피치보다 큰,
    플라즈마 처리 장치.
  19. 제 6 항에 있어서,
    상기 복수의 코일은 상기 복수의 배선과 접속되는 인출선을 가지며,
    상기 인출선은 상기 중심축선에 대해 둘레 방향으로 등간격으로 마련되는,
    플라즈마 처리 장치.
  20. 제 1 항에 있어서,
    적어도 하나의 커넥터는 상기 도체 파이프의 하단부 개구에 마련되며,
    상기 적어도 하나의 커넥터는 절연체를 포함하며,
    상기 복수의 배선은 상기 적어도 하나의 커넥터를 통해 상기 도체 파이프를 빠져 나오는,
    플라즈마 처리 장치.
  21. 제 8 항에 있어서,
    적어도 하나의 커넥터는 상기 도체 파이프의 하단부 개구에 마련되고,
    상기 적어도 하나의 커넥터는 절연체를 포함하며,
    상기 복수의 배선은 상기 적어도 하나의 커넥터를 통해 상기 도체 파이프를 빠져 나오고,
    상기 적어도 하나의 커넥터는 상기 통 형상 부재를 관통하며,
    상기 복수의 히터에서 상기 히터 콘트롤러로 연장되는 방향에 대해서, 상기 복수의 배선은 먼저 상기 도체 파이프를 빠져 나온 후, 상기 적어도 하나의 커넥터가 상기 통 형상 부재를 관통하는 위치에서 상기 통 형상 부재를 통과하는,
    플라즈마 처리 장치.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 커넥터는 상기 도체 파이프의 하단부 개구에 있는 한 커넥터와, 상기 통 형상 부재를 관통하는 다른 커넥터를 포함하며, 상기 다른 커넥터는 상기 한 커넥터 아래에 있으며, 상기 한 커넥터와 상기 다른 커넥터 각각은 절연체를 포함하는,
    플라즈마 처리 장치.
  23. 챔버를 제공하는 챔버 본체와,
    상기 챔버 내에서 피가공물을 지지하도록 구성된 스테이지로서, 하부 전극과, 상기 하부 전극 상에 마련된 정전 척을 갖고, 상기 정전 척은 그 내부에 마련된 복수의 히터, 및 상기 복수의 히터에 전기적으로 접속된 복수의 단자를 가지는, 상기 스테이지와,
    상기 챔버 본체의 외측에 배치되어 있고, 상기 하부 전극에 공급되는 고주파를 발생하는 고주파 전원과,
    상기 고주파 전원과 상기 하부 전극을 전기적으로 접속하는 도체 파이프로서, 상기 하부 전극측으로부터 상기 챔버 본체의 외측까지 연장되는 상기 도체 파이프와,
    히터 콘트롤러로부터의 전력을 상기 복수의 히터에 공급하도록 마련된 복수의 급전 라인과,
    상기 복수의 급전 라인을 부분적으로 구성하고, 또한 상기 복수의 히터로부터 상기 히터 콘트롤러로의 고주파의 유입을 방지하도록 구성된 복수의 필터로서, 상기 챔버 본체의 외측에 마련된 상기 복수의 필터
    를 구비하며,
    상기 복수의 급전 라인은 상기 복수의 단자와 상기 복수의 필터를 각각 접속하는 복수의 배선을 포함하고,
    상기 복수의 배선은 상기 도체 파이프의 내부 구멍을 통해 상기 챔버 본체의 외측으로 연장되어 있고,
    상기 스테이지는 상기 하부 전극 아래에 마련된 도전 부재를 더 포함하며,
    상기 도체 파이프는 도체로 형성된 제 1 파이프와 제 2 파이프를 포함하고,
    상기 제 2 파이프는 상기 도전 부재에 접속되며,
    상기 제 1 파이프의 상단 부분은 상기 제 2 파이프의 내부 구멍 안에 끼워넣어져 있는,
    플라즈마 처리 장치.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 도체 파이프는 도체로 형성된 제 3 파이프를 더 포함하며,
    상기 제 3 파이프는 상기 고주파 전원에 전기적으로 접속되고, 상기 제 1 파이프의 하단부는 상기 제 3 파이프의 내부 구멍 안에 끼워넣어지며,
    상기 제 3 파이프는 상기 제 2 파이프의 연직 방향 아래에 있는,
    플라즈마 처리 장치.
  25. 제 24항에 있어서,
    상기 복수의 필터는 상기 제 3 파이프의 연직 방향 바로 아래에 있는,
    플라즈마 처리 장치.
  26. 제 25 항에 있어서,
    상기 도체 파이프의 일부를 둘러싸도록 통 형상 부재가 마련되며, 상기 통 형상 부재의 상단부는 상기 챔버 본체의 바닥에 접속되는,
    플라즈마 처리 장치.
  27. 제 26 항에 있어서,
    상기 통 형상 부재를 관통하는 커넥터를 더 포함하며,
    상기 커넥터는 상기 복수의 배선의 일부를 구성하는 복수의 커넥터 단자를 포함하고,
    상기 복수의 필터는 상기 통 형상 부재를 관통하는 상기 커넥터 아래에 위치하는,
    플라즈마 처리 장치.
  28. 제 27 항에 있어서,
    상기 도전 부재는 상기 하부 전극에 전기적으로 접속되고,
    상기 하부 전극 아래 및 상기 도전 부재 위의 위치에서, 상기 도전 부재와 상기 하부 전극 사이의 영역이 정의되며,
    복수의 구멍은 상기 하부 전극을 통과하여 연장되고,
    상기 스테이지의 상기 복수의 단자는 상기 정전 척의 주변부를 따라 둘레 방향으로 이격되고,
    상기 복수의 배선은 상기 도체 파이프를 따라 연직 방향으로 연장되며, 상기 도체 파이프의 위 및 상기 영역 내에서 상기 복수의 배선은 상기 도체 파이프로부터 방사상으로 외측으로 연장되고,
    상기 복수의 배선은 상기 하부 전극 내의 상기 복수의 구멍을 따라, 상기 정전 척의 주변부를 따라 둘레 방향으로 이격된 상기 복수의 단자까지 더 연장되는,
    플라즈마 처리 장치.
  29. 제 28 항에 있어서,
    상기 정전 척은 중앙부를 포함하며,
    상기 중앙부의 상면은 상기 주변부의 상면보다 연직 방향으로 높은,
    플라즈마 처리 장치.
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