KR20130051896A - 기판 처리 장치 - Google Patents

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KR20130051896A
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겐이치 하나와
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도쿄엘렉트론가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은 정합기나 전송선로의 발열이나 전력 손실, 더 나아가서는 정합기나 전송선로의 조립의 차이에 의한 임피던스의 변동에 따른 전류차가 생기기 어려운 기판 처리 장치를 제공한다. 기판 처리 장치(100)는 고주파 전력을 발생시키는 고주파 전원(6)과, 고주파 전원(6)으로부터 고주파 전력이 공급되어 플라즈마를 생성시키기 위한 플라즈마 생성 전극(2)과, 고주파 전원(6)과 플라즈마 생성 전극(2)의 사이에 개재되고, 전송로(9)의 임피던스와 부하의 임피던스를 정합시키는 단일의 정합기(7)와, 정합기(7)와 플라즈마 생성 전극(2)의 사이에 개재되고, 이들 사이의 임피던스를 조정하는 임피던스 조정 회로(8)를 구비하고, 정합기(7)는 플라즈마와 임피던스 조정 회로(8)를 하나의 부하로 해서 임피던스의 정합을 취하고, 임피던스 조정 회로(8)에 의해 임피던스를 조정하는 것에 의해, 정합기의 출력 임피던스가 플라즈마의 임피던스보다도 높은 소정의 값으로 조정된다.

Description

기판 처리 장치 {SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS}
본 발명은 평행 평판형의 플라즈마 처리 장치로서 구성되는 기판 처리 장치에 관한 것이다.
종래부터, 평행 평판형의 플라즈마 처리 장치는 챔버 내에 애노드/캐소드(anode/cathod) 전극을 마련하고, 챔버 밖에 마련된 전원으로부터 정합기(matcher)를 경유한 후, 캐소드 전극에 고주파 전력을 공급하는 것이 알려져 있다(예를 들면, 특허문헌 1).
통상적으로, 플라즈마 부하의 임피던스는 1～수 Ω 정도이기 때문에, 정합기는 전송로의 임피던스인 50Ω과 1～수 Ω 정도의 낮은 임피던스를 정합시킬 필요가 있다.
이러한 평행 평판형의 플라즈마 처리 장치를 태양 전지 패널이나 플랫 패널(flat panel) 등에 이용하는 대형 기판의 플라즈마 처리에 적용하는 경우에는 큰 파워가 필요하며, 또한 상술한 바와 같이 낮은 임피던스와의 정합을 취하고자 하면 정합기의 출력 임피던스가 플라즈마 부하의 임피던스와 마찬가지로 낮아지기 때문에, 정합기에 흐르는 전류 및 정합기로부터 흐르는 전류가 극히 커져 발열이나 전력 손실 등이 생기기 쉬워진다. 또한, 이와 같이 출력 임피던스가 낮으면, 정합기나 전송선로의 미묘한 조립(assembling)의 차이 등에 따른 임피던스의 약간의 차라도 임피던스의 변동률이 커져 버려, 큰 전류차로 되어 나타나고, 전극에 투입되는 파워에 큰 편차가 생겨 버린다.
또한, 기판이 대형화되면 전극도 마찬가지로 대형화할 필요가 있고, 고주파 전력 파장에 대해 전극의 길이를 무시할 수 없게 되기 때문에, 정재파(定在波)가 발생하는 등 해서 전압 분포를 균일하게 하는 것이 곤란하게 된다. 전압 분포가 균일하게 되지 않으면, 플라즈마 밀도도 균일하게 되지 않기 때문에, 제품의 처리 결과에 큰 영향을 미치게 된다.
후자의 문제점에 대한 기술로서는 전극의 양단에 각각 정합기를 거쳐서 급전(給電)하는 기술(특허문헌 2 등), 하나의 정합기로부터 분기해서 전극의 양단에 급전하는 기술(특허문헌 3 등)이 알려져 있다. 그러나, 이들 기술은 상술한 정합기의 출력 임피던스가 작은 것에 의한 문제점을 해소하는 것이 아니기 때문에, 이들 기술을 적용해도 이러한 문제점은 여전히 남는다. 또한, 전극의 양단에 각각 정합기를 거쳐서 급전하는 경우에는 2개의 정합기가 동일한 부하에 접속되기 때문에, 상호 간섭에 의한 정합 불량이 발생할 우려가 있고, 또한, 고가의 대(大)전류용의 가변 콘덴서를 2개 구비한 정합기의 수량이 증가하기 때문에, 장치 비용이 높아진다. 또한, 낮은 임피던스의 정합기 출력을 분기해서 전극의 양단에 접속하는 경우에는 높은 파워의 고주파 전력이 흐르는 경로가 길며, 전력 손실(loss)이 극히 커진다.
일본 특허공개공보 소화61- 119686호 일본 특허공개공보 제2001-274099호 일본 특허공개공보 제2000-003878호
이상과 같이 정합기의 출력 임피던스가 낮은 것에 기인하는 문제점에 대해서는 아직 유효한 해결책이 얻어지지 않고 있으며, 전극의 전압 분포를 균일하게 하기 위한 문헌 2, 3 등에 기재된 기술도 아직 불충분하다.
본 발명은 이러한 사정을 감안해서 이루어진 것으로서, 정합기나 전송선로의 발열이나 전력 손실, 더 나아가서는 정합기나 전송선로의 조립의 차이에 의한 임피던스의 변동에 따른 전류차가 생기기 어려운 기판 처리 장치를 제공한다.
또한, 이상의 점에 부가해서, 대형 기판에 대응해서 대형화한 전극의 전압 분포를, 상호 간섭에 의한 정합 불량이나 전력 손실 등을 발생시키는 일 없이 균일하게 할 수 있는 기판 처리 장치를 제공한다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 제 1 관점에서는 고주파 전력에 의해 발생시킨 플라즈마에 의해서 기판을 처리하는 플라즈마 처리 장치로서, 고주파 전력을 발생시키는 고주파 전원과, 상기 고주파 전원으로부터 고주파 전력이 공급되어 플라즈마를 생성시키기 위한 플라즈마 생성 전극과, 상기 고주파 전원과 상기 플라즈마 생성 전극의 사이에 개재되고, 전송로의 임피던스와 부하의 임피던스를 정합시키는 단일의 정합기와, 상기 정합기와 상기 플라즈마 생성 전극의 사이에 개재되고, 이들 사이의 임피던스를 조정하는 임피던스 조정 회로를 구비하고, 상기 정합기는 플라즈마와 상기 임피던스 조정 회로를 하나의 부하로 해서 임피던스의 정합을 취하고, 상기 임피던스 조정 회로에 의해 임피던스를 조정하는 것에 의해, 상기 정합기의 출력 임피던스가 플라즈마의 임피던스보다 높은 소정의 값으로 조정되는 것을 특징으로 한다.
상기 제 1 관점에 있어서, 상기 임피던스 조정 회로는 하나의 가변 콘덴서를 갖고, 상기 가변 콘덴서에 의해 임피던스를 조정할 수 있다. 또한, 상기 임피던스 조정 회로는 하나 이상의 고정 콘덴서를 더 갖고, 상기 고정 콘덴서에 의해 임피던스의 미세 조정을 실행할 수 있다. 상기 고정 콘덴서는, 필요에 따라 어느 하나 또는 2개 이상을 선택하여 선택적으로 접속 가능하게 되어 있는 것이 바람직하다.
본 발명의 제 ２ 관점에서는 고주파 전력에 의해 발생시킨 플라즈마에 의해서 기판을 처리하는 플라즈마 처리 장치로서, 고주파 전력을 발생시키는 고주파 전원과, 제 1 급전점 및 이 제 1 급전점과 대향하는 위치에 마련된 제 ２ 급전점을 갖고, 상기 고주파 전원으로부터 상기 제 1 급전점 및 상기 제 ２ 급전점에 고주파 전력이 공급되어 플라즈마를 생성하는 플라즈마 생성 전극과, 상기 고주파 전원과 상기 플라즈마 생성 전극의 사이에 개재되고, 전송로의 임피던스와 부하의 임피던스를 정합시키는 단일의 정합기와, 상기 정합기와 상기 제 1 급전점의 사이에 개재되고, 이들 사이의 임피던스를 조정하는 제 1 임피던스 조정 회로와, 상기 정합기와 상기 제 ２ 급전점의 사이에 개재되고, 이들 사이의 임피던스를 조정하는 제 ２ 임피던스 조정 회로를 구비하고, 상기 정합기는 플라즈마와 상기 제 1 및 제 ２ 임피던스 조정 회로를 하나의 부하로 해서 임피던스의 정합을 취하고, 상기 제 1 및 제 ２ 임피던스 조정 회로에 의해 임피던스를 조정하는 것에 의해, 상기 정합기의 출력 임피던스가 플라즈마의 임피던스보다도 높은 소정의 값으로 조정되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 3 관점에서는 고주파 전력에 의해 발생시킨 플라즈마에 의해서 복수의 기판을 처리하는 플라즈마 처리 장치로서, 고주파 전력을 발생시키는 고주파 전원과, 상기 복수의 기판의 각각에 대응해서 마련되고, 상기 고주파 전원으로부터 고주파 전력이 공급되어 플라즈마를 생성시키기 위한 복수의 플라즈마 생성 전극과, 상기 고주파 전원과 상기 복수의 플라즈마 생성 전극의 사이에 개재되고, 전송로의 임피던스와 부하의 임피던스를 정합시키는 단일의 정합기와, 상기 정합기와 상기 복수의 플라즈마 생성 전극의 각각의 사이에 마련되고, 이들 사이의 임피던스를 조정하는 복수의 임피던스 조정 회로를 구비하고, 상기 정합기는 플라즈마와 상기 복수의 임피던스 조정 회로를 하나의 부하로 해서 임피던스의 정합을 취하고, 상기 복수의 임피던스 조정 회로에 의해 임피던스를 조정하는 것에 의해, 상기 정합기의 출력 임피던스가 플라즈마의 임피던스보다 높은 소정의 값으로 조정되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 4 관점에서는 고주파 전력에 의해 발생시킨 플라즈마에 의해서 복수의 기판을 처리하는 플라즈마 처리 장치로서, 고주파 전력을 발생시키는 고주파 전원과, 상기 복수의 기판의 각각에 대응해서 마련되고, 제 1 급전점 및 이 제 1 급전점과 대향하는 위치에 마련된 제 ２ 급전점을 갖고, 상기 고주파 전원으로부터 상기 제 1 급전점 및 상기 제 ２ 급전점에 고주파 전력이 공급되어 플라즈마를 생성하는 복수의 플라즈마 생성 전극과, 상기 고주파 전원과 상기 복수의 플라즈마 생성 전극의 사이에 개재되고, 전송로의 임피던스와 부하의 임피던스를 정합시키는 단일의 정합기와, 상기 복수의 플라즈마 생성 전극의 각각에 있어서, 상기 정합기와 상기 제 1 급전점의 사이에 개재되고, 이들 사이의 임피던스를 조정하는 복수의 제 1 임피던스 조정 회로와, 상기 복수의 플라즈마 생성 전극의 각각에 있어서, 상기 정합기와 상기 제 ２ 급전점의 사이에 개재되고, 이들 사이의 임피던스를 조정하는 복수의 제 ２ 임피던스 조정 회로를 구비하고, 상기 정합기는 플라즈마와 상기 복수의 제 1 및 제 ２ 임피던스 조정 회로를 하나의 부하로 해서 임피던스의 정합을 취하고, 상기 복수의 제 1 및 제 ２ 임피던스 조정 회로에 의해 임피던스를 조정하는 것에 의해, 상기 정합기의 출력 임피던스가 플라즈마의 임피던스보다 높은 소정의 값으로 조정되는 것을 특징으로 한다.
상기 제 2～제 4 관점에 있어서, 상기 임피던스 조정 회로, 또는 상기 제 1 및 제 ２ 임피던스 조정 회로의 각각은 하나의 가변 콘덴서와, 하나 이상의 고정 콘덴서를 갖고, 상기 가변 콘덴서에 의해 임피던스를 조정하고, 상기 고정 콘덴서에 의해 임피던스의 미세 조정을 실행할 수 있다. 이 경우에, 상기 고정 콘덴서는, 필요에 따라 어느 하나 또는 2개 이상을 선택하여 선택적으로 접속 가능하게 되어 있는 것이 바람직하다.
상기 제 1～제 4 관점에 있어서, 상기 정합기의 출력 임피던스는 20Ω 이상 35Ω 이하인 것이 바람직하다.
본 발명의 제 1 관점에 따르면, 단일의 정합기와 플라즈마 생성 전극의 사이에 임피던스 조정 회로를 개재시키고, 그것에 의해 정합기와 플라즈마 생성 전극간의 임피던스를 조정하고, 정합기는 플라즈마와 임피던스 조정 회로를 하나의 부하로 해서 정합을 취하고, 정합기의 출력 임피던스를 플라즈마 임피던스보다도 높은 소정의 값으로 조정하므로, 정합기에 흐르는 전류 및 정합기로부터 흐르는 전류를 종래보다도 작게 할 수 있다. 이 때문에, 발열이나 전력 손실 등을 억제할 수 있다. 또한, 더욱 소(小)전류용의 가변 콘덴서를 사용할 수 있으므로, 비용적으로도 유리하다. 또한, 정합기나 전송선로의 미묘한 조립의 차이 등에 따른 임피던스의 변동이 있어도, 임피던스의 변동률을 작게 할 수 있다. 이 때문에, 전류차는 작고, 전극에 투입되는 파워의 편차를 작게 할 수 있다. 또한, 임피던스 조정 회로에도 기차(機差; 기기 각각의 차이)가 존재하지만, 임피던스 조정 회로에 의한 임피던스의 조정에 의해 기차의 조정을 실행할 수 있다.
또한, 본 발명의 제 ２ 관점에 따르면, 단일의 정합기와 플라즈마 생성 전극의 제 1 급전점의 사이에 제 1 임피던스 조정 회로를 개재시키고, 단일의 정합기와 플라즈마 생성 전극의 제 1 급전점과 대향하는 위치에 마련된 제 ２ 급전점의 사이에 제 ２ 임피던스 조정 회로를 개재시켜, 정합기는 플라즈마와 상기 제 1 및 제 ２ 임피던스 조정 회로를 하나의 부하로 해서 임피던스의 정합을 취하고, 정합기의 출력 임피던스를 플라즈마 임피던스보다도 높은 소정의 값으로 조정하므로, 상기 제 1 관점과 마찬가지의 효과를 나타내는 것 이외에, 대형의 기판에 대응해서 전극이 대형화된 경우에도, 플라즈마 생성 전극의 전압 분포를, 상호 간섭에 의한 정합 불량이나 전력 손실 등을 발생시키는 일 없이 균일하게 할 수 있다. 즉, 최종적인 임피던스 정합은 1개의 정합기에서 실행하기 때문에, 정합기의 상호 간섭의 문제는 생기지 않고, 또한, 고가의 대전류용 가변 콘덴서를 2개 이용한 정합기는 1개뿐이기 때문에, 비용을 억제할 수 있다. 또한, 정합기의 출력 임피던스가 높기 때문에, 정합기로부터 제 1 및 제 ２ 임피던스 조정 회로에 이르는 전송로에 공급되는 전력은 비교적 낮은 파워이며, 전력 손실은 적다. 또한, 제 1 및 제 ２ 임피던스 조정 회로에 의해, 임피던스의 조정을 할 수 있으므로, 플라즈마 생성 전극의 양측으로부터 투입되는 파워의 편차를 매우 유효하게 억제할 수 있으며, 전압 분포의 균일성을 극히 높일 수 있다.
본 발명의 제 3 관점 및 제 4 관점은 각각 제 1 관점 및 제 ２ 관점의 기판 처리 장치를, 복수의 플라즈마 생성 전극을 구비해서 복수의 기판을 처리하는 일괄(batch) 처리 장치에 적용한 것이고, 또한, 플라즈마 생성 전극간의 임피던스의 불일치도 조정할 수 있는 효과가 부가된다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 기판 처리 장치를 나타내는 단면도이다.
도 ２는 정합기의 회로 구성을 나타내는 도면이다.
도 3은 임피던스 조정 회로의 구성을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 제 ２ 실시형태에 따른 기판 처리 장치를 나타내는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제 3 실시형태에 따른 기판 처리 장치를 나타내는 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제 4 실시형태에 따른 기판 처리 장치를 나타내는 단면도이다.
이하, 첨부 도면을 참조해서 본 발명의 실시형태에 대해 설명한다.
<제 1 실시형태>
우선, 제 1 실시형태에 대해 설명한다. 도 1은 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 기판 처리 장치를 나타내는 단면도이다.
기판 처리 장치(100)는 기판에 대해 플라즈마 처리를 실시하는 평행 평판형의 플라즈마 처리 장치로서 구성되어 있다. 이 기판 처리 장치(100)는 기판(S)을 수용하고, 플라즈마 처리를 실행하는 챔버(1)를 갖고 있다. 챔버(1)는 보안 접지(frame ground)되어 있다.
챔버(1) 내에는 평행 평판 전극을 구성하는 캐소드 전극(2) 및 애노드 전극(3)이 배치되어 있다. 캐소드 전극(2)은 상부 전극으로서 구성되며, 고주파 전력이 공급되는 플라즈마 생성 전극으로서 기능한다. 또한, 캐소드 전극(2)은 처리 가스를 챔버(1) 내에 도입하는 샤워헤드(shower head)로서 기능한다. 한편, 애노드 전극(3)은 하부 전극으로서 구성되며, 기판(S)을 탑재하는 탑재대로서 기능한다. 캐소드 전극(2)은 절연 부재(4)를 거쳐서 챔버(1)의 천장벽에 지지되어 있고, 애노드 전극(3)은 절연 부재(5)를 거쳐서 챔버(1)의 저(底)벽에 지지되어 있다. 또, 애노드 전극(3)은 접지되어 있다.
또한, 기판 처리 장치(100)는 캐소드 전극(2)에 고주파 전력(RF 전력)을 공급하는 고주파 전원(6)과, 부하의 임피던스를 전송로의 임피던스에 정합시키는 정합기(7)와, 임피던스를 조정하는 임피던스 조정 회로(8)를 구비하고 있다. 그리고, 고주파 전원(6)과 캐소드 전극(2)의 이면(裏面) 중앙을 연결하는 구리판 또는 구리봉으로 이루어지는 전송로(9)에, 고주파 전원(6)측부터 차례로 정합기(7) 및 임피던스 조정 회로(8)가 접속되어 있다.
정합기(7)는 도 ２에 나타내는 바와 같이, 전송로(9)의 입력측과 출력측을 잇는 전송 라인(21)과, 전송 라인(21)의 분기점(22)으로부터 분기해서 마련된 제 1 가변 콘덴서(capacitor)(23)와, 전송 라인(21)의 분기점(22)의 출력측에 마련된 제 ２ 가변 콘덴서(24)와, 분기점(22)의 입력측에 마련된 코일(인덕터)(25)을 갖고 있다. 그리고, 제 1 가변 콘덴서(23)와 제 ２ 가변 콘덴서(24)의 포지션(용량)을 자동적으로 조정하여, 자동적으로 전송로(9)의 임피던스(50Ω)와 부하의 임피던스의 정합을 취하도록 되어 있다.
임피던스 조정 회로(8)는 도 3에 나타내는 바와 같이, 전송로(9)의 입력측과 출력측을 잇는 전송 라인(31)과, 전송 라인(31)에 마련된 가변 콘덴서(가변 용량)(32)와, 고정 콘덴서(고정 용량)(33)를 갖는다. 가변 콘덴서(32)는 임피던스 변환 및 기차(機差; 기기 각각의 차이)의 조정에 이용되는 것이며, 그 포지션(용량)은 수동으로 조정된다. 또한, 고정 콘덴서(33)는 고주파 회로를 구성하는 각 부재의 조립 방법의 미묘한 차이에 의해, 고주파의 경로마다, 혹은 처리 장치마다 편차가 발생하는 용량을 미세 조정하기 위한 것이며, 예를 들면, 전환 탭(tap)에 의해 선택적으로 전송 라인(31)에 접속 가능하게 마련되어 있고, 필요에 따라 어느 하나 또는 2개 이상의 고정 용량을 선택할 수 있다. 또, 도 3에서는 고정 콘덴서(33)는 3개 마련되어 있지만, 1개 이상이면 좋다. 1개인 경우에는 온(ON)/오프(OFF) 가능하게 해서 용량의 조정을 실행하도록 하면 좋다. 또한, 가변 콘덴서(32)에 의해 미세 조정 가능한 경우에는 가변 콘덴서(32)만으로도 좋다.
임피던스 조정 회로(8)는 주로 가변 콘덴서(32)에 의해 정합기(7)와 캐소드 전극(2)간의 임피던스를 조정하며, 입력 임피던스가 플라즈마의 임피던스보다 높은 소정의 값, 예를 들면 25～40Ω 정도로 되도록 하고, 출력 임피던스가 플라즈마의 임피던스에 대응하는 1～수 Ω이 되도록 한다. 임피던스 조정 회로(8)를 마련하는 것에 의해, 정합기(7)는 플라즈마와 임피던스 조정 회로(8)를 하나의 부하로 해서 정합을 취하게 되고, 정합기(7)의 출력 임피던스는 종래와 같은 플라즈마의 임피던스(1～수 Ω 정도)가 아닌, 임피던스 조정 회로(8)에 의해 플라즈마의 임피던스보다 높은 소정의 임피던스, 예를 들면, 20～35Ω 정도로 조정할 수 있다. 즉, 정합시키는 부하의 임피던스가 종래보다도 높은 임피던스이므로, 정합기(7)로부터의 출력 전류를 종래보다도 작게 할 수 있다.
또, 플라즈마의 임피던스는, 플라즈마를 생성했을 때에, 특정의 정합기에서 임피던스 정합을 실행하고, 조정했을 때의 가변 콘덴서의 값을 파악하고, 그 정합기를 챔버로부터 분리하여 그 포지션을 그대로 한 상태에서 아웃측부터 임피던스를 측정하는 것에 의해 구할 수 있다. 즉, 이와 같이 측정되는 임피던스는 플라즈마의 임피던스의 공역(共役) 임피던스로 되기 때문에, 이 값으로부터 플라즈마의 임피던스를 간단하게 구할 수 있다.
캐소드 전극(2)의 내부에는 가스 확산 공간(10)이 형성되어 있고, 이 가스 확산 공간(10)에는 처리 가스 공급 기구(11)로부터 가스 공급로(12)를 거쳐서 처리 가스가 공급되고, 가스 확산 공간(10)으로부터 아래쪽으로 관통해서 마련된 복수의 가스 토출 구멍(13)으로부터 샤워 형상으로 처리 가스가 토출된다.
애노드 전극(3) 내에는 히터(heater)(14)가 매설되어 있다. 그리고, 도시하지 않은 전원으로부터 히터(14)에 급전(給電)되는 것에 의해 히터(14)가 발열하고, 애노드 전극(3)상의 기판(S)이 소정 온도로 가열되도록 되어 있다.
챔버(1)의 바닥부에는 챔버(1) 내를 배기하기 위한 배기 배관(15)이 접속되어 있다. 배기 배관(15)에는 자동 압력 제어 밸브(APC; automatic pressure control valve)(16)와 배기 장치(17)가 마련되어 있고, 자동 압력 제어 밸브(APC)(16)에 의해 챔버(1) 내의 압력을 제어하면서 배기 장치(17)에 의해 챔버(1) 내가 소정의 진공 분위기로 제어된다.
챔버(1)의 측벽에는 기판(S)의 반입 및 반출을 실행하기 위한 반입출구(18)가 마련되어 있고, 반입출구(18)는 게이트 밸브(19)에 의해 개폐 가능하게 되어 있다.
기판 처리 장치(100)의 각 구성부는 제어부(컴퓨터)(20)에 의해 제어된다. 제어부(20)는 마이크로프로세서(microprocessor)를 구비한 컨트롤러(controller)와, 작업자가 기판 처리 장치(100)를 관리하기 위한 명령(command)의 입력 조작 등을 실행하는 키보드나, 기판 처리 장치(100)의 가동 상황을 가시화해서 표시하는 디스플레이 등으로 이루어지는 유저 인터페이스와, 기판 처리 장치(100)에서 실행되는 각종 처리를 컨트롤러의 제어로 실현하기 위한 제어 프로그램이나, 처리 조건에 따라 기판 처리 장치(100)에 소정의 처리를 실행시키기 위한 처리 레시피(recipe)가 저장된 기억부를 갖고 있다. 처리 레시피 등은 기억 매체에 기억되어 있고, 기억부에서의 기억 매체로부터 읽어내어 실행된다. 기억 매체는 하드 디스크나 반도체 메모리라도 좋고, CD-ROM, DVD, 플래시 메모리 등의 휴대 가능한 것이라도 좋다. 레시피 등은 필요에 따라 유저 인터페이스로부터의 지시 등으로 기억부로부터 읽어내고, 컨트롤러에 실행시킴으로써, 컨트롤러의 제어 하에서, 기판 처리 장치(100)에서의 원하는 처리가 실행된다.
이와 같이 구성되는 기판 처리 장치(100)에 있어서는 우선, 게이트 밸브(19)를 열고, 반입출구(18)로부터 반송 장치(도시하지 않음)에 의해 기판(S)을 챔버(1) 내에 반입하고, 탑재대로서 기능하는 애노드 전극(3)의 위에 탑재한다. 반송 장치를 챔버(1)로부터 퇴피시키고, 게이트 밸브(19)를 닫은 후, 배기 장치(17)에 의해 챔버(1) 내를 배기해서 그 안을 소정의 진공 분위기로 한다. 이 때, 애노드 전극(3)상의 기판(S)은 히터(14)에 의해 소정 온도로 가열된다. 그리고, 처리 가스 공급 기구(11)로부터 가스 공급 배관(12)을 경유해서 캐소드 전극(2)의 가스 확산 공간(10)에 처리 가스를 공급하고, 캐소드 전극(2)의 하면에 형성된 복수의 가스 토출 구멍(13)으로부터 처리 가스를 샤워 형상으로 토출시키는 동시에, 고주파 전원(6)으로부터 정합기(7) 및 임피던스 조정 회로(8)를 경유해서 캐소드 전극(2)에 고주파 전력을 공급한다.
이것에 의해, 대향하는 캐소드 전극(2)과 애노드 전극(3)의 사이에 고주파 전계(電界)가 생기고, 이 고주파 전계에 의해 생성된 처리 가스의 플라즈마에 의해, 히터에 의해 가열된 기판(S)상에서 소정의 플라즈마 처리, 예를 들면, 플라즈마 CVD가 실행된다.
이 때, 기판(S)이 태양 전지 패널이나 플랫 패널 등에 이용하는 대형 기판인 경우에는 고주파 전원(6)으로부터 공급되는 고주파 전력의 파워가 큰 것으로 되고, 정합기로서 종래와 마찬가지로, 플라즈마 임피던스인 1～수Ω으로 낮은 임피던스에 정합시키는 것을 이용하면, 정합기에 흐르는 전류 및 정합기로부터 흐르는 전류가 매우 커져 발열이나 전력 손실 등이 생기기 쉬워지는 동시에, 가변 콘덴서로서 대(大)전류용의 것을 이용할 필요가 있어 비용도 높아진다. 또한, 이와 같이 출력 임피던스가 낮으면, 정합기나 전송선로의 미묘한 조립의 차이 등에 따른 임피던스의 약간의 차에 의해서도 임피던스의 변동률이 커져 버린다. 즉, 정합기의 제조 과정에서는, 재료의 편차나 나사 등의 부품의 개체 차이에 의해, 정합기(7)의 기차(機差)로서 0.5Ω 정도의 임피던스의 변동이 생기고, 종래와 같이 출력 임피던스가 1Ω 정도이면, 50%나 큰 변동률로 되어 버린다. 이러한 임피던스의 변동이 큰 전류차로 되어 나타나고, 캐소드 전극에 투입되는 파워에 큰 편차가 생겨 버려, 제품의 특성에 영향을 미친다.
이에 반해, 본 실시형태의 경우에는 정합기(7)와 플라즈마 생성 전극인 캐소드 전극(2)의 사이에 임피던스 조정 회로(8)를 개재시키고, 그 가변 콘덴서(32)에 의해 정합기(7)와 캐소드 전극(2)간의 임피던스를 조정하고, 정합기(7)는 플라즈마와 임피던스 조정 회로(8)를 하나의 부하로 해서 정합을 취하므로, 정합기(7)의 출력 임피던스를 플라즈마 임피던스보다도 높은 소정의 값, 예를 들면, 20～35Ω 정도로 할 수 있고, 정합기(7)에 흐르는 전류 및 정합기(7)로부터 흐르는 전류를 종래보다도 작게 할 수 있다. 이 때문에, 발열이나 전력 손실 등을 억제할 수 있다. 또한, 더욱 소(小)전류용의 가변 콘덴서를 사용할 수 있으므로, 비용적으로도 유리하다. 또한, 정합기(7)의 미묘한 조립의 차이 등에 따른 임피던스의 변동이 있어도, 임피던스의 변동률을 작게 할 수 있다. 즉, 정합기(7)의 출력 임피던스를 30Ω으로 한 경우, 임피던스의 기차(機差)가 0.5Ω이었다고 해도 임피던스의 변동률은 약 2% 정도이므로, 변동률은 작다. 이 때문에, 전류차는 작고, 전극에 투입되는 파워의 편차를 작게 할 수 있다. 임피던스 조정 회로(8)에도 기차(機差)가 존재하지만, 가변 콘덴서(32)에 의한 용량 조정 또는 고정 콘덴서(33)의 선택적 접속 또는 온/오프에 의한 용량의 미세 조정에 의해 기차(機差)의 조정을 실행할 수 있다.
또, 전송로(9)의 임피던스는 50Ω이기 때문에, 정합기(7)의 출력 임피던스를 50Ω 이상으로 하는 것은 의미가 없으며, 출력 임피던스는 50Ω보다 작아진다.
<제 ２ 실시형태>
다음에, 제 ２ 실시형태에 대해 설명한다. 도 4는 제 ２ 실시형태에 따른 기판 처리 장치를 나타내는 모식도이다. 본 실시형태에 따른 기판 처리 장치(100')의 기본 구성은 제 1 실시형태의 기판 처리 장치(100)와 마찬가지이기 때문에, 도 4에 있어서 도 1과 동일한 부재에는 동일한 부호를 붙이고 설명을 생략한다.
본 실시형태에서는 2개의 임피던스 조정 회로(8a, 8b)를 갖고, 이들 임피던스 조정 회로(8a, 8b)를 거쳐서 캐소드 전극(2)의 양측의 서로 대향하는 급전점(제 1 급전점 및 제 2 급전점)으로부터 급전하도록 되어 있는 점이 제 1 실시형태와는 다르다.
구체적으로는 정합기(7)로부터 아래쪽으로 연장된 전송로(9)가, 전송로(9a, 9b)로 분기해서 캐소드 전극(2)의 서로 대향하는 양측의 급전점에 접속되고, 이 전송로(9a, 9b)에 각각 임피던스 조정 회로(8a, 8b)가 개재되어 있다. 임피던스 조정 회로(8a, 8b)의 구조는 임피던스 조정 회로(8)와 동일하다. 본 실시형태에서는 양측의 임피던스 조정 회로(8a, 8b)의 사이의 임피던스의 편차를 조정하기 위해, 선택적으로 접속 또는 온/오프 가능한 1개 이상의 고정 콘덴서(33)를 이용한다.
본 실시형태의 기판 처리 장치(100')에 있어서도, 제 1 실시형태의 기판 처리 장치(100)와 마찬가지로 해서 플라즈마 처리, 예를 들면, 플라즈마 CVD 처리가 실행된다. 그리고, 제 1 실시형태와 마찬가지로, 임피던스 조정 회로(8a, 8b)의 가변 콘덴서에 의해 임피던스를 조정하여, 정합기(7)의 출력 임피던스를 플라즈마의 임피던스보다도 높은 소정의 값으로 설정하므로, 정합기(7)에 흐르는 전류 및 정합기(7)로부터 흐르는 전류를 종래보다도 작게 할 수 있고, 발열이나 전력 손실 등을 억제할 수 있다. 또한, 더욱 소(小)전류용의 가변 콘덴서를 사용할 수 있으므로, 비용적으로도 유리하다. 또한, 정합기(7)의 기차(機差)에 의한 임피던스의 변동이 있어도, 임피던스의 변동률을 작게 할 수 있으며, 전류차는 작고, 전극에 투입되는 파워의 편차를 작게 할 수 있다. 또한, 임피던스 조정 회로(8a, 8b)의 기차(機差)는 그 가변 콘덴서에 의한 용량 조정 또는 고정 콘덴서의 선택적 접속 또는 온/오프에 의한 용량의 미세 조정에 의해 조정할 수 있다.
또한, 본 실시형태에서는 이러한 효과에 부가해서, 대형의 기판에 대응해서 전극이 대형화된 경우에도, 캐소드 전극(2)의 전압 분포를, 상호 간섭에 의한 정합 불량이나 전력 손실 등을 발생시키는 일 없이 균일하게 할 수 있다.
즉, 전극(캐소드 전극)의 전압 분포를 균일하게 하는 기술로서, 상기 특허문헌 2와 같이 캐소드 전극의 양측에 각각 정합기를 거쳐서 급전하는 기술의 경우에는 2개의 정합기가 동일한 부하에 접속되기 때문에, 상호 간섭에 의한 정합 불량이 발생할 우려가 있고, 또한, 고가의 대전류용의 가변 콘덴서를 2개 구비한 정합기의 수량이 증가하기 때문에, 장치 비용이 높아진다. 또한, 특허문헌 3과 같이, 하나의 정합기로부터 분기해서 전극의 양단에 급전하는 기술의 경우에는 정합기로부터 전극에 이르기까지의 경로가 길고, 그 경로가 저 임피던스이기 때문에, 결과적으로 높은 파워의 고주파 전력이 흐르는 경로가 길며, 전력 손실이 매우 커진다.
이에 반해, 본 실시형태에서는 최종적인 임피던스 정합은 1개의 정합기(7)에서 실행하기 때문에, 정합기의 상호 간섭의 문제는 생기지 않고, 또한, 고가의 대전류용 가변 콘덴서를 2개 이용한 정합기는 1개뿐이기 때문에, 비용을 억제할 수 있다. 또한, 정합기(7)의 출력 임피던스가 높기 때문에, 정합기(7)로부터 임피던스 조정 회로(8a, 8b)에 이르는 전송로(9a, 9b)에 공급되는 전력은 비교적 낮은 파워이며, 전력 손실은 적다. 또한, 임피던스 조정 회로(8a, 8b)의 고정 콘덴서에 의해, 임피던스의 미세 조정을 할 수 있으므로, 캐소드 전극(2)의 양측으로부터 투입되는 파워의 편차를 매우 유효하게 억제할 수 있고, 전압 분포의 균일성을 극히 높일 수 있다. 이와 같이, 특허문헌 2 및 3에 기재된 기술의 문제점을 해소하면서, 캐소드 전극(2)의 양측으로부터 균일하게 고주파 전력을 공급할 수 있으며, 대형의 전극을 이용한 경우에도 전압 분포를 균일하게 할 수 있다.
<제 3 실시형태>
다음에, 제 3 실시형태에 대해 설명한다. 도 5는 제 3 실시형태에 따른 기판 처리 장치를 나타내는 모식도이다. 본 실시형태에 따른 기판 처리 장치(200)는 기본적으로, 제 1 실시형태의 기판 처리 장치(100)를 복수의 기판의 플라즈마 처리를 실행하는 장치(일괄식 장치)에 적용한 것이다. 따라서, 도 5에 있어서 도 1과 동일한 기능을 갖는 부재에는 동일한 부호를 붙여 설명한다.
기판 처리 장치(200)는 복수의 기판에 대해 플라즈마 처리를 실시하는 평행 평판형의 플라즈마 처리 장치로서 구성되어 있고, 복수(도 5에서는 3개)의 기판(S)을 수용하며, 플라즈마 처리를 실행하는 챔버(1)를 갖고 있다. 챔버(1)는 실시형태 1과 마찬가지로 보안 접지되어 있다.
챔버(1) 내에는 캐소드 전극(2) 및 애노드 전극(3)이 상하 방향으로 대향해서 배치된 평행 평판 전극이, 상하 방향으로 복수 쌍(도 5에서는 3쌍) 배치되어 있다. 애노드 전극(3)은 하부 전극으로서 구성되며, 기판 처리 장치(100)와 마찬가지로, 기판(S)의 탑재대로서 기능하고, 히터(14)가 매설되며, 접지되어 있다. 캐소드 전극(2)은 상부 전극으로서 구성되고, 고주파 전력이 공급되는 플라즈마 생성 전극으로서 기능하지만, 제 1 실시형태와 달리, 샤워헤드의 기능을 갖고 있지 않다.
이들 캐소드 전극(2) 및 애노드 전극(3)은 지지 부재(222)에 의해 챔버(1)에 지지되어 있다. 또, 승강 기구를 마련하여, 캐소드 전극(2) 또는 애노드 전극(3)을 승강시키는 것에 의해, 캐소드 전극(2)과 애노드 전극(3)의 사이의 거리를 조절 가능하게 해도 좋다.
기판 처리 장치(200)는 기판 처리 장치(100)와 마찬가지로, 또한, 캐소드 전극(2)에 고주파 전력(RF 전력)을 공급하는 고주파 전원(6)과, 부하의 임피던스를 전송로의 임피던스에 정합시키는 정합기(7)와, 임피던스를 변환하는 임피던스 조정 회로(8)를 구비하고 있다. 고주파 전원(6)과 정합기(7)는 1대씩 마련되고, 고주파 전원(6)으로부터 연장되는 구리판 또는 구리봉으로 이루어지는 전송로(9)에, 정합기(7)가 접속되고, 정합기(7)를 경유한 후의 전송로(9)로부터 분기한 전송로(221)가 각 캐소드 전극(2)의 상면 중앙에 접속되고, 이들 전송로(221)에 각 캐소드 전극(2)에 대응하도록 임피던스 조정 회로(8)가 접속되어 있다. 즉, 공통의 고주파 전원(6)으로부터의 고주파 전력이 공통의 정합기(7)를 경유해서, 각 캐소드 전극(2)에 대응해서 마련된 복수의 임피던스 조정 회로(8)에 의해 임피던스가 변환되어 각 캐소드 전극(2)에 공급된다.
본 실시형태에서는 처리 가스 공급 기구(11)로부터 연장되는 가스 공급로(12)는 챔버(1)의 천장벽에 접속되어 있다. 물론, 제 1 실시형태와 마찬가지로, 각 캐소드 전극(2)을 샤워헤드로서 기능시켜 각 캐소드 전극으로부터 처리 가스를 샤워 형상으로 도입하도록 해도 좋다.
챔버(1)의 측벽 상부 및 하부에 배기 배관(15)이 접속되고, 배기 배관(15)에는 자동 압력 제어 밸브(APC)(16)와 배기 장치(17)가 마련되어 있으며, 자동 압력 제어 밸브(APC)(16)에 의해 챔버(1) 내의 압력을 제어하면서 배기 장치(17)에 의해 챔버(1) 내가 소정의 진공 분위기로 제어된다.
챔버(1)의 측벽에는 복수의 기판을 일괄해서 반송 가능한 반송구(도시하지 않음)가 마련되어 있고, 반송구는 게이트 밸브(도시하지 않음)에 의해 개폐 가능하게 되어 있다.
기판 처리 장치(200)의 각 구성부는 제 1 실시형태에 따른 기판 처리 장치(100)와 마찬가지로, 제어부(컴퓨터)(20)에 의해 제어되도록 되어 있다.
본 실시형태의 기판 처리 장치(200)에 있어서도, 제 1 실시형태의 기판 처리 장치(100)와 마찬가지로 해서 플라즈마 처리, 예를 들면, 플라즈마 CVD 처리가 실행된다. 즉, 복수개(3개)의 기판(S)을 각 애노드 전극(3)상에 탑재하고, 챔버(1) 내를 배기해서 그 안을 소정의 진공 분위기로 하고, 히터(14)에 의해 기판(S)을 소정 온도로 가열하면서, 처리 가스 공급 기구(11)로부터 가스 공급 배관(12)을 경유해서 챔버(1) 내에 처리 가스를 도입하고, 공통의 고주파 전원(6)으로부터 공통의 정합기(7) 및 각 캐소드 전극(2)에 대응해서 마련된 임피던스 조정 회로(8)를 경유해서 캐소드 전극(2)에 고주파 전력을 공급한다.
이에 따라, 각 평행 평판 전극에 있어서 대향하는 캐소드 전극(2)과 애노드 전극(3)의 사이에 고주파 전계가 생기고, 이 고주파 전계에 의해 생성된 처리 가스의 플라즈마에 의해, 히터(14)에 의해 가열된 기판(S)상에서 소정의 플라즈마 처리, 예를 들면, 플라즈마 CVD가 실행된다.
본 실시형태에 있어서도, 임피던스 조정 회로(8)를 마련하고, 그 가변 콘덴서(32)에 의해 임피던스를 조정해서 정합기(7)의 출력 임피던스를 플라즈마의 임피던스보다도 높게 설정하므로, 정합기(7)에 흐르는 전류 및 정합기(7)로부터 흐르는 전류를 종래보다도 작게 할 수 있고, 발열이나 전력 손실 등을 억제할 수 있다. 또한, 더욱 소(小)전류용의 가변 콘덴서를 사용 할 수 있으며, 비용적으로도 유리하다. 또한, 정합기(7)나 전송선로의 기차(機差)에 의한 임피던스의 변동이 있어도, 임피던스의 변동률을 작게 할 수 있다. 또한, 본 실시형태에서는 복수의 캐소드 전극(2)을 이용하기 때문에, 캐소드 전극(2)과 챔버 벽의 상대적인 위치 관계 등에 따라서 각 전극간에서 플라즈마 임피던스에 차가 생기고, 이것도 제품의 특성에 영향을 미치지만, 각 캐소드 전극(2)에 접속된 임피던스 조정 회로(8)의 고정 콘덴서(33)의 선택적 접속 또는 온/오프에 의한 용량의 미세 조정에 의해 캐소드 전극(2)간의 임피던스의 편차를 조정할 수 있으므로, 제품의 특성의 편차를 억제할 수 있다.
<제 4 실시형태>
다음에, 제 4 실시형태에 대해 설명한다. 도 6은 제 4 실시형태에 따른 기판 처리 장치를 나타내는 모식도이다. 본 실시형태에 따른 기판 처리 장치(200')는 기본적으로, 제 ２ 실시형태의 기판 처리 장치(100')를, 제 3 실시형태와 마찬가지로, 복수의 기판의 플라즈마 처리를 실행하는 장치(일괄식 장치)에 적용한 것이다. 따라서, 도 6에 있어서, 도 4, 도 5와 동일한 부재에는 동일한 부호를 붙이고 설명을 생략한다.
본 실시형태에서는 각 캐소드 전극(2)에 있어서, 각각 2개의 임피던스 조정 회로(8a, 8b)가 배치되고, 이들 임피던스 조정 회로(8a, 8b)를 거쳐서 각 캐소드 전극(2)의 양측으로부터 급전하도록 되어 있는 점이 제 3 실시형태와는 다르다.
구체적으로는 챔버(1)의 위쪽에 배치되어 있는 공통의 고주파 전원(6)으로부터 그 아래에 배치되어 있는 공통의 정합기(7)를 경유해서 연장하는 전송로(9)가 전송로(9a, 9b)로 분기하고, 전송로(9a, 9b)가 챔버(1)의 양 측벽 아래쪽으로 연장되며, 전송로(9a)로부터 분기한 복수의 전송로(221a)가 각각 개별의 임피던스 조정 회로(8a)를 거쳐서 각 캐소드 전극(2)의 일단에 접속되고, 전송로(9b)로부터 분기한 복수의 전송로(221b)가 각각 개별의 임피던스 조정 회로(8b)를 거쳐서 각 캐소드 전극(2)의 타단에 접속되어 있다. 즉, 공통의 고주파 전원(6)으로부터의 고주파 전력이 공통의 정합기(7)를 경유해서, 복수의 캐소드 전극(2)의 한쪽에 대응해서 마련된 복수의 임피던스 조정 회로(8a) 및 복수의 캐소드 전극(2)의 다른쪽에 대응해서 마련된 복수의 임피던스 조정 회로(8b)에 의해 임피던스가 변환되어 각 캐소드 전극(2)의 양측으로부터 각 캐소드 전극(2)에 공급된다.
본 실시형태의 기판 처리 장치(200')에 있어서도, 제 3 실시형태의 기판 처리 장치(200)와 마찬가지로 해서 복수개(3개)의 기판(S)을 각 애노드 전극(3)상에 탑재하고, 히터(14)에 의해 기판(S)을 소정 온도로 가열하면서, 챔버(1) 내에 처리 가스를 도입하고, 공통의 고주파 전원(6)으로부터 공통의 정합기(7) 및 각 캐소드 전극(2)의 양측에 대응해서 마련된 임피던스 조정 회로(8a, 8b)를 경유해서 양측으로부터 캐소드 전극(2)에 고주파 전력을 공급하고, 각 평행 평판 전극에 있어서 대향하는 캐소드 전극(2)과 애노드 전극(3)의 사이에 생성된 처리 가스의 플라즈마에 의해, 기판(S)상에서 소정의 플라즈마 처리, 예를 들면, 플라즈마 CVD가 실행된다.
본 실시형태의 기판 처리 장치(200')에 있어서도, 임피던스 조정 회로(8a, 8b)를 마련하고, 그 가변 콘덴서(32)에 의해 임피던스를 조정해서 정합기(7)의 출력 임피던스를 플라즈마의 임피던스보다도 높게 설정하므로, 정합기(7)에 흐르는 전류 및 정합기(7)로부터 흐르는 전류를 종래보다도 작게 할 수 있고, 발열이나 전력 손실 등을 억제할 수 있다. 또한, 더욱 소전률용의 가변 콘덴서를 사용 할 수 있으며, 비용적으로도 유리하다. 또한, 정합기(7)나 전송선로의 기차(機差)에 의한 임피던스의 변동이 있어도, 임피던스의 변동률을 작게 할 수 있다.
또한, 본 실시형태에서는 최종적인 임피던스 정합은 1개의 정합기(7)에서 실행하기 때문에, 정합기의 상호 간섭의 문제는 생기지 않고, 또한, 고가의 대전류용 가변 콘덴서를 2개 이용한 정합기는 1개뿐이기 때문에, 비용을 억제할 수 있다. 또한, 정합기(7)의 출력 임피던스가 높기 때문에, 정합기(7)로부터 임피던스 조정 회로(8a, 8b)에 이르는 전송로(9a, 9b)에 공급되는 전류는 비교적 낮고, 전력 손실은 적다. 또한, 임피던스 조정 회로(8a, 8b)는 고정 콘덴서(33)에 의해 임피던스의 미세 조정을 할 수 있으므로, 캐소드 전극(2)의 양측으로부터 투입되는 파워의 편차를 매우 유효하게 억제할 수 있고, 전압 분포의 균일성을 한층 높일 수 있는 동시에, 캐소드 전극(2)간의 임피던스의 편차를 조정할 수 있으며, 제품의 특성의 편차를 억제할 수 있다.
<변형예 등>
또, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되지 않고 각종 변형 가능하다. 예를 들면, 상기 실시형태에서는 임피던스 조정 회로의 가변 콘덴서로서, 입력 임피던스가 플라즈마의 임피던스보다 높은 소정의 값으로 되고, 출력 임피던스가 플라즈마의 임피던스에 대응하는 값이 되도록 임피던스를 조정하기 위한 수동 조정용의 가변 콘덴서를 상정하고 있지만, 이것을 자동으로 임피던스 조정을 실행할 수 있도록 하여, 정합기의 자동의 가변 콘덴서의 역할의 일부를 책임지도록 해도 좋다. 이에 따라, 정합기와 아울러 더욱 넓은 범위에서 임피던스 정합을 취할 수 있다.
또한, 기판 처리 장치에 있어서의 플라즈마 처리로서 플라즈마 CVD를 예시했지만, 본 발명에서는 원리상, 이것에 한정되는 것이 아닌 것은 물론이며, 플라즈마 에칭 등, 다른 플라즈마 처리에 적용할 수 있다. 또한, 상기 실시형태에서는 평행 평판 전극의 상부 전극에 고주파 전력을 도입하고 하부 전극을 접지했지만, 상부 전극을 접지하고 하부 전극에 고주파 전력을 도입해도 좋고, 상부 전극 및 하부 전극의 양쪽에 고주파 전력을 도입해도 좋다. 또한, 본 발명을 일괄식 장치에 적용하는 경우, 한번에 처리하는 기판의 수는 3개에 한정되는 것은 아니다. 또, 본 발명에 적용되는 기판은 특히 한정되는 것은 아니며, 태양 전지용 기판이나 플랫 패널 디스플레이(FPD)용 유리 기판 등, 각종 기판에 적용 가능하다.
1: 챔버
2: 캐소드 전극(상부 전극)
3: 애노드 전극( 하부 전극)
6: 고주파 전원
7: 정합기
8, 8a, 8b: 임피던스 조정 회로
9, 9a, 9b, 221, 221a, 221b: 전송로
15: 배기 배관
17: 배기 장치
20: 제어부
100, 100', 200, 200': 기판 처리 장치
S: 기판

Claims (10)

  1. 고주파 전력에 의해 발생시킨 플라즈마에 의해서 기판을 처리하는 플라즈마 처리 장치로서,
    고주파 전력을 발생시키는 고주파 전원과,
    상기 고주파 전원으로부터 고주파 전력이 공급되어 플라즈마를 생성시키기 위한 플라즈마 생성 전극과,
    상기 고주파 전원과 상기 플라즈마 생성 전극의 사이에 개재되고, 전송로의 임피던스와 부하의 임피던스를 정합시키는 단일의 정합기와,
    상기 정합기와 상기 플라즈마 생성 전극의 사이에 개재되고, 이들 사이의 임피던스를 조정하는 임피던스 조정 회로를 구비하고,
    상기 정합기는 플라즈마와 상기 임피던스 조정 회로를 하나의 부하로 해서 임피던스의 정합을 취하고, 상기 임피던스 조정 회로에 의해 임피던스를 조정하는 것에 의해, 상기 정합기의 출력 임피던스가 플라즈마의 임피던스보다 높은 소정의 값으로 조정되는 것
    을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 임피던스 조정 회로는 하나의 가변 콘덴서를 갖고, 상기 가변 콘덴서에 의해 임피던스를 조정하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 임피던스 조정 회로는 하나 이상의 고정 콘덴서를 더 갖고, 상기 고정 콘덴서에 의해 임피던스의 미세 조정을 실행하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 고정 콘덴서는, 필요에 따라 어느 하나 또는 2개 이상 선택하여 선택적으로 접속 가능하게 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  5. 고주파 전력에 의해 발생시킨 플라즈마에 의해서 기판을 처리하는 플라즈마 처리 장치로서,
    고주파 전력을 발생시키는 고주파 전원과,
    제 1 급전점 및 상기 제 1 급전점과 대향하는 위치에 마련된 제 ２ 급전점을 갖고, 상기 고주파 전원으로부터 상기 제 1 급전점 및 상기 제 ２ 급전점에 고주파 전력이 공급되어 플라즈마를 생성하는 플라즈마 생성 전극과,
    상기 고주파 전원과 상기 플라즈마 생성 전극의 사이에 개재되고, 전송로의 임피던스와 부하의 임피던스를 정합시키는 단일의 정합기와,
    상기 정합기와 상기 제 1 급전점의 사이에 개재되고, 이들 사이의 임피던스를 조정하는 제 1 임피던스 조정 회로와,
    상기 정합기와 상기 제 ２ 급전점의 사이에 개재되고, 이들 사이의 임피던스를 조정하는 제 ２ 임피던스 조정 회로를 구비하고,
    상기 정합기는 플라즈마와 상기 제 1 및 제 ２ 임피던스 조정 회로를 하나의 부하로 해서 임피던스의 정합을 취하고, 상기 제 1 및 제 ２ 임피던스 조정 회로에 의해 임피던스를 조정하는 것에 의해, 상기 정합기의 출력 임피던스가 플라즈마의 임피던스보다 높은 소정의 값으로 조정되는 것
    을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  6. 고주파 전력에 의해 발생시킨 플라즈마에 의해서 복수의 기판을 처리하는 플라즈마 처리 장치로서,
    고주파 전력을 발생시키는 고주파 전원과,
    상기 복수의 기판의 각각에 대응해서 마련되고, 상기 고주파 전원으로부터 고주파 전력이 공급되어 플라즈마를 생성시키기 위한 복수의 플라즈마 생성 전극과,
    상기 고주파 전원과 상기 복수의 플라즈마 생성 전극의 사이에 개재되고, 전송로의 임피던스와 부하의 임피던스를 정합시키는 단일의 정합기와,
    상기 정합기와 상기 복수의 플라즈마 생성 전극의 각각의 사이에 마련되고, 이들 사이의 임피던스를 조정하는 복수의 임피던스 조정 회로를 구비하고,
    상기 정합기는 플라즈마와 상기 복수의 임피던스 조정 회로를 하나의 부하로 해서 임피던스의 정합을 취하고, 상기 복수의 임피던스 조정 회로에 의해 임피던스를 조정하는 것에 의해, 상기 정합기의 출력 임피던스가 플라즈마의 임피던스보다 높은 소정의 값으로 조정되는 것
    을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  7. 고주파 전력에 의해 발생시킨 플라즈마에 의해서 복수의 기판을 처리하는 플라즈마 처리 장치로서,
    고주파 전력을 발생시키는 고주파 전원과,
    상기 복수의 기판의 각각에 대응해서 마련되고, 제 1 급전점 및 상기 제 1 급전점과 대향하는 위치에 마련된 제 ２ 급전점을 갖고, 상기 고주파 전원으로부터 상기 제 1 급전점 및 상기 제 ２ 급전점에 고주파 전력이 공급되어 플라즈마를 생성하는 복수의 플라즈마 생성 전극과,
    상기 고주파 전원과 상기 복수의 플라즈마 생성 전극의 사이에 개재되고, 전송로의 임피던스와 부하의 임피던스를 정합시키는 단일의 정합기와,
    상기 복수의 플라즈마 생성 전극의 각각에 있어서, 상기 정합기와 상기 제 1 급전점의 사이에 개재되고, 이들 사이의 임피던스를 조정하는 복수의 제 1 임피던스 조정 회로와,
    상기 복수의 플라즈마 생성 전극의 각각에 있어서, 상기 정합기와 상기 제 ２ 급전점의 사이에 개재되고, 이들 사이의 임피던스를 조정하는 복수의 제 ２ 임피던스 조정 회로를 구비하고,
    상기 정합기는 플라즈마와 상기 복수의 제 1 및 제 ２ 임피던스 조정 회로를 하나의 부하로 해서 임피던스의 정합을 취하고, 상기 복수의 제 1 및 제 ２ 임피던스 조정 회로에 의해 임피던스를 조정하는 것에 의해, 상기 정합기의 출력 임피던스가 플라즈마의 임피던스보다 높은 소정의 값으로 조정되는 것
    을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  8. 제 5 항 내지 제 7 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 임피던스 조정 회로 또는 상기 제 1 및 제 ２ 임피던스 조정 회로의 각각은 하나의 가변 콘덴서와, 하나 이상의 고정 콘덴서를 갖고, 상기 가변 콘덴서에 의해 임피던스를 조정하고, 상기 고정 콘덴서에 의해 임피던스의 미세 조정을 실행하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 고정 콘덴서는, 필요에 따라 어느 하나 또는 2개 이상 선택하여 선택적으로 접속 가능하게 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 정합기의 출력 임피던스는 20Ω 이상 35Ω 이하인 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
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