KR20180104015A - 플라즈마 처리 장치 - Google Patents

플라즈마 처리 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20180104015A
KR20180104015A KR1020187023568A KR20187023568A KR20180104015A KR 20180104015 A KR20180104015 A KR 20180104015A KR 1020187023568 A KR1020187023568 A KR 1020187023568A KR 20187023568 A KR20187023568 A KR 20187023568A KR 20180104015 A KR20180104015 A KR 20180104015A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
load
load fluctuation
plasma
stabilization circuit
impedance
Prior art date
Application number
KR1020187023568A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102103097B1 (ko
Inventor
요헤이 야마자와
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
Application filed by 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 filed Critical 도쿄엘렉트론가부시키가이샤
Publication of KR20180104015A publication Critical patent/KR20180104015A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102103097B1 publication Critical patent/KR102103097B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
    • H01J37/32082—Radio frequency generated discharge
    • H01J37/32174—Circuits specially adapted for controlling the RF discharge
    • H01J37/32183—Matching circuits
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
    • C23C16/45523—Pulsed gas flow or change of composition over time
    • C23C16/45525—Atomic layer deposition [ALD]
    • C23C16/45527—Atomic layer deposition [ALD] characterized by the ALD cycle, e.g. different flows or temperatures during half-reactions, unusual pulsing sequence, use of precursor mixtures or auxiliary reactants or activations
    • C23C16/45536—Use of plasma, radiation or electromagnetic fields
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
    • C23C16/45523—Pulsed gas flow or change of composition over time
    • C23C16/45525—Atomic layer deposition [ALD]
    • C23C16/45544—Atomic layer deposition [ALD] characterized by the apparatus
    • C23C16/45546—Atomic layer deposition [ALD] characterized by the apparatus specially adapted for a substrate stack in the ALD reactor
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/50—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating using electric discharges
    • C23C16/505—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating using electric discharges using radio frequency discharges
    • C23C16/509—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating using electric discharges using radio frequency discharges using internal electrodes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/52—Controlling or regulating the coating process
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/32458—Vessel
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H7/00—Multiple-port networks comprising only passive electrical elements as network components
    • H03H7/38—Impedance-matching networks
    • H03H7/40—Automatic matching of load impedance to source impedance
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H1/00—Generating plasma; Handling plasma
    • H05H1/24—Generating plasma
    • H05H1/46—Generating plasma using applied electromagnetic fields, e.g. high frequency or microwave energy
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H2242/00—Auxiliary systems
    • H05H2242/20—Power circuits
    • H05H2242/26—Matching networks

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Plasma Technology (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

처리 용기와, 상기 처리 용기에 고주파 전력을 공급하고, 상기 처리 용기의 내부에서 플라즈마를 형성시키는 고주파 전원과, 상기 고주파 전원과 상기 처리 용기와의 사이에 마련된 소정의 접속부와 상기 접속부에서 상기 처리 용기와 병렬로 접속되고 상기 접속부에서 하류측을 보았을 때의 부하 임피던스의 변동을 억제하는 부하 변동 안정화 회로를 가지는 플라즈마 처리 장치가 제공된다.

Description

플라즈마 처리 장치
본 발명은 플라즈마 처리 장치에 관한 것이다.
PEALD(Plasma Enhanced Atomic Layer Deposition) 등, 2 이상의 공정을 고속으로 전환하여 성막하는 방법에서는, 고품질의 성막이 가능해지기 때문에 그 중요도가 늘고 있다. 상기 2 이상의 공정의 각각에서의 설정 압력이 상이한 경우, 처리 용기의 내부를 설정 압력으로 안정시킨 후에 각 공정을 행하는 것이 바람직하다. 그러나, 원자층 레벨로 성막하는 ALD에서, 2 이상의 공정을 사이클릭으로 실행하여 성막하는 방법에서는, 성막 속도가 늦고, 스루풋의 개선이 과제로 되어 있다. 그래서, 스루풋을 높이기 위해, 압력의 안정을 기다리지 않고 고속으로 각 공정을 전환하여, 고속으로 플라즈마를 온 및 오프하는 성막이 행해지고 있다.
사이클 중의 1회의 플라즈마 인가 시간이 몇 초로 짧고, 또한, 프로세스 중의 압력이 각 공정간에서 크게 변동하는 경우, 고속의 플라즈마 발화와, 각 공정에서의 처리 용기 내의 압력의 안정화를 어떻게 실현할지가 과제로 된다.
이 과제에 대해, 가변 콘덴서 등을 이용한 통상의 정합기에서는, 상기 각 공정의 고속 전환에 추종한 임피던스 정합이 곤란하다. 이에 대해, 임피던스 정합에 주파수 가변 전원을 이용하는 것이 제안되어 있다(예를 들면, 특허문헌 1을 참조).
특허문헌 1: 일본 특허 공개 평6-243992호 공보
주파수 가변 전원은, 출력 주파수를 변화시키는 기능을 갖고, 정합기보다 임피던스의 정합 스피드가 빠르다. 그러나, 주파수 가변 전원은 정합 범위가 좁고, 플라즈마측의 부하 임피던스 중 허수 성분(X성분=리액턴스)에 대해 좁은 범위의 변화밖에 정합시킬 수 없고, 또한, 실수 성분(R성분)을 정합시킬 수 없다. 이 때문에, 주파수 가변 전원에서는, 특히 정합 범위 밖에서 고주파 전력이 플라즈마에 공급될 때에 큰 반사가 생겨, 플라즈마측에 파워가 들어가지 않는 경우가 많이 있다. 이 때문에, 주파수 가변 전원의 기능만으로 플라즈마를 안정적으로 발화 및 유지하는 것은 어렵다.
상기 과제에 대해, 본 발명의 일 형태는 플라즈마측의 부하 임피던스의 변동을 억제하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해, 일 형태에 따르면, 처리 용기와, 상기 처리 용기에 고주파 전력을 공급하여, 상기 처리 용기의 내부에서 플라즈마를 형성시키는 고주파 전원과, 상기 고주파 전원과 상기 처리 용기 사이에 마련된 소정의 접속부와, 상기 접속부에서 상기 처리 용기와 병렬로 접속되고, 상기 접속부에서 하류측을 보았을 때의 부하 임피던스의 변동을 억제하는 부하 변동 안정화 회로를 가지는 플라즈마 처리 장치가 제공된다.
본 발명의 일 형태에 의하면, 플라즈마측의 부하 임피던스의 변동을 억제할 수 있다.
도 1은 일 실시 형태에 따른 플라즈마 처리 장치의 일례를 나타내는 도면.
도 2a는 일 실시 형태에 따른 LC 직렬 회로를 포함하는 부하 변동 안정화 회로의 일례를 나타내는 도면.
도 2b는 일 실시 형태에 따른 LC 병렬 회로를 포함하는 부하 변동 안정화 회로의 일례를 나타내는 도면.
도 3은 일 실시 형태에 따른 플라즈마 처리 장치의 각 임피던스를 설명하기 위한 도면.
도 4는 일 실시 형태에 따른 플라즈마측의 부하 변동의 억제 효과를 설명하기 위한 도면.
도 5a는 일 실시 형태에 따른 부하 변동 안정화 회로의 리액턴스 의존을 나타내는 제 1 도면.
도 5b는 일 실시 형태에 따른 부하 변동 안정화 회로의 리액턴스 의존을 나타내는 제 2 도면.
도 5c는 일 실시 형태에 따른 부하 변동 안정화 회로의 파워 효율을 나타내는 도면.
도 6a는 일 실시 형태에 따른 파워 일정(一定) 제어를 설명하기 위한 제 1 도면.
도 6b는 일 실시 형태에 따른 파워 일정 제어를 설명하기 위한 제 2 도면.
도 7a는 LC 직렬 회로의 공진 주파수를 설명하기 위한 도면.
도 7b는 LC 병렬 회로의 공진 주파수를 설명하기 위한 도면.
도 8은 일 실시 형태에 따른 반사파와 파워 효율을 나타내는 도면.
이하, 본 발명을 실시하기 위한 형태에 대해 도면을 참조하여 설명한다. 또, 본 명세서 및 도면에서, 실질적으로 동일한 구성에 대해서는, 동일한 부호를 부여하는 것에 의해 중복한 설명을 생략한다.
(처음)
PEALD(Plasma Enhanced Atomic Layer Deposition) 등, 2 이상의 공정을 고속으로 전환하여 성막하는 방법에서는, 고품질의 성막이 가능해지기 때문에 그 중요도가 늘고 있다. 사이클 중의 1회의 플라즈마 생성 시간이 몇 초로 짧고, 또한, 프로세스 중의 압력이 각 공정간에서 크게 변동하는 경우, 고속의 플라즈마 발화와, 처리 용기 내의 압력의 안정화를 어떻게 실현할 지가 과제로 된다.
그래서, 본 실시 형태에 따른 플라즈마 처리 장치는, 큰 압력 변동이 있는 환경에서, 각 공정을 고속으로 전환하여 성막하는 경우, 플라즈마측에서의 고주파의 반사를 억제하여 플라즈마에 충분한 파워를 공급하여, 안정하게 플라즈마를 생성하는 것을 실현한다.
그를 위해, 본 실시 형태에서는, 이하의 3개의 조건을 만족하는 플라즈마 처리 장치를 제안한다.
1. 큰 압력 변동이 있는 동안에 고속이고 안정적으로(큰 고주파의 반사가 없이), 플라즈마를 온 및 오프할 수 있는 것
2. 13㎒ 이상의 주파수의 고주파 전력을 공급해도 부하 임피던스의 변동을 억제할 수 있는 것
3. 시스템이 저렴한 것(고성능의 정합기 등을 사용하지 않음)
이하에서는, 상기 조건을 만족하는 플라즈마 처리 장치의 구성의 일례에 대해, 도 1을 참조하면서 설명한다.
[플라즈마 처리 장치의 구성]
플라즈마 처리 장치(1)는 주파수 가변 전원(10), 부하 변동 안정화 회로(20), 급전선(30) 및 처리 용기(40)를 가진다. 본 실시 형태에서는, 고주파 전력이 공급되는 플라즈마 처리 장치(1)로서 용량 결합형 플라즈마 처리 장치가 사용된다.
단, 본 실시 형태에 따른 플라즈마 처리 장치(1)는 용량 결합형 플라즈마(CCP: Capacitively Coupled Plasma) 장치뿐만 아니라, 유도 결합형 플라즈마(ICP: Inductively Coupled Plasma) 등을 사용할 수 있다.
또한, 본 명세서에서는, 플라즈마 처리 대상으로서 반도체 웨이퍼 W에 대해 설명하지만, 플라즈마 처리 대상은 이것에 한정되지 않는다. 플라즈마 처리 대상의 다른 예로서는, LCD(Liquid Crystal Display), FPD(Flat ㎩nel Display) 등에 이용되는 각종 기판이나, 포토마스크, CD 기판, 프린트 기판 등을 들 수 있다.
주파수 가변 전원(10)은 소망하는 일정한 파워로 제어된 13㎒ 이상의 고주파의 전력을 공급하는 전원의 일례이다. 주파수 가변 전원(10)은 출력 주파수를 변화시킴으로써 플라즈마측의 부하 임피던스와의 정합을 행하는 기능을 가진다. 또, 고주파의 전력을 공급하는 전원으로서는, 주파수 가변 전원(10) 대신에, 출력 주파수를 변화시키는 기능을 가지지 않는 고주파 전원을 사용해도 좋다.
처리 용기(40)에는, 처리 용기(40)에 마련된 전극 혹은 플라즈마 여기용 안테나(ICP의 경우)에 주파수 가변 전원(10)으로부터 소정의 주파수의 고주파 전력이 공급된다. 처리 용기(40)의 내부에 공급된 가스는, 고주파 전력에 의해 전리 및 해리되고, 이것에 의해, 상부 전극(101)과 하부 전극(102) 사이의 플라즈마 처리 공간에 플라즈마가 형성된다. 하부 전극(102)에 탑재된 반도체 웨이퍼 W에는, 플라즈마에 의해 에칭이나 성막 등의 미세 가공이 실시된다.
주파수 가변 전원(10)과 처리 용기(40) 사이에는, 전기적인 기점으로 되는 접속부 C(소정의 접속부)가 마련되어 있다. 부하 변동 안정화 회로(20)는, 접속부 C에서, 플라즈마 처리가 행해지는 처리 용기(40)와 병렬로 접속되고, 접속부 C에서 플라즈마측(하류측 또는 저전위측)을 보았을 때의 부하 임피던스(이하, 「플라즈마측 회로의 부하 임피던스」 또는 「플라즈마측 회로의 부하」라고도 함)의 변동을 억제한다. 도 1의 예에서는, 플라즈마측 회로는, 접속부 C로부터 플라즈마까지의 급전선(30)을 포함하는 처리 용기측 부하와, 처리 용기측 부하와 병렬 접속된 형태로 배치된 부하 변동 안정화 회로(20)를 포함하는 구성을 가리킨다.
여기서, 처리 용기측 부하란, 플라즈마의 부하 임피던스뿐만 아니라, 플라즈마로부터 접속부 C까지의 급전선(30)의 임피던스를 포함하는 부하를 말한다. 통상, 플라즈마는 C(캐패시턴스) 성분이다. 여기서, 고주파의 급전 라인인 급전선(30)은 금속 바(구리제)에 의해 구성되어 있지만, 금속 바 자체가 L(인덕턴스) 성분을 가지고 있다. 이 때문에, 어디를 기점으로 하는지에 따라, 처리 용기측 부하의 부호가 변화해 버릴 가능성이 있다. 그래서, 본 실시 형태에서는, 주파수 가변 전원(10)과 접속된 급전 라인에서의 처리 용기(40)와 부하 변동 안정화 회로(20)의 접속부 C를, 플라즈마측을 보았을 때의 부하 임피던스, 즉 플라즈마측 부하 및 처리 용기측 부하의 기점으로 한다. 이것에 의해, 처리 용기측 부하는 플라즈마의 부하 임피던스에 플라즈마로부터 접속부 C까지의 급전선(30)의 임피던스를 더한 값으로 된다.
도 2a 및 도 2b에 나타내는 바와 같이, 부하 변동 안정화 회로(20)는 가변 콘덴서(21) 및 코일(22) 중 적어도 어느 한쪽 또는 그 조합으로 구성되어 있다. 도 2a 및 도 2b에서는, 부하 변동 안정화 회로(20)는 가변 콘덴서(21) 및 코일(22)로 구성되어 있다. 가변 콘덴서(21) 및 코일(22)은, 도 2a에 나타내는 바와 같이 직렬로 접속되고 있어도 좋고, 도 2b에 나타내는 바와 같이 병렬로 접속되어 있어도 좋다.
또한, 부하 변동 안정화 회로(20)를 구성하는 소자는 가변 소자여도 좋고, 고정 소자여도 좋다. 즉, 부하 변동 안정화 회로(20)를 구성하는 소자는, 가변 콘덴서(21)나 코일(22)에 한정되지 않고, 고정의 콘덴서나 가변의 코일이어도 좋고, 그들의 조합이어도 좋다.
부하 변동 안정화 회로(20)로서 가변 콘덴서 및 가변 코일을 사용하는 경우, 고정 소자보다 성능이 높아지지만, 비용도 높아진다. 또한, 가변 콘덴서 및 가변 코일에서는, 유저에 의한 설정 조작이 필요하게 되어, 번잡한 면이 있다. 그래서, 예를 들면 프로세스 레시피(압력/파워/가스계가 설정되어 있는 레시피)에 의하지 않고, 어느 정도 일정한 임피던스로, 플라즈마측의 부하 변동을 억제할 수 있다면 고정 소자로 구성되어도 좋다.
또한, 프로세스 레시피마다 조정이 필요한 경우 등, 부하 변동 안정화 회로(20)의 코일 또는 콘덴서 중 적어도 한쪽을 가변으로 해도 좋다. 이 경우의 가변 소자에는, 고속의 변동은 불필요하기 때문에, 종래부터 존재하는 모터 구동으로 가변 소자를 동작시킬 수 있다.
[부하 변동 안정화 회로]
다음에, 부하 변동 안정화 회로(20)의 기능에 대해 상세히 설명한다. 도 3에 나타내는 바와 같이, 접속부 C로부터 병렬로 접속되는 부하 변동 안정화 회로(20)의 임피던스 Za 및 처리 용기측 회로의 부하 임피던스 Zp(즉, 접속부 C로부터 플라즈마를 포함하는 처리 용기측을 보았을 때의 부하 임피던스)는 이하의 식으로 나타내어진다.
부하 변동 안정화 회로의 임피던스 Za=Ra+iXa
처리 용기측의 부하 임피던스 Zp=Rp+iXp
부하 변동 안정화 회로의 임피던스와 처리 용기측의 부하 임피던스를 합한 토탈의 임피던스(플라즈마측의 부하) Ztot는 이하의 식으로 나타내어진다.
토탈의 임피던스(플라즈마측의 부하) Ztot=Rtot+iXtot
(a) 본 실시 형태에 따른 부하 변동 안정화 회로(20)의 R(저항) 성분인 Ra는 극력(極力) 작은 것이 바람직하다. 부하 변동 안정화 회로(20)의 Ra가 크면, 부하 변동 안정화 회로(20)에서의 고주파 전력의 손실이 커져, 플라즈마측에 공급되는 고주파 전력이 적게 되어, 파워 효율이 저하하기 때문이다.
(b) 또한, 본 실시 형태에 따른 부하 변동 안정화 회로(20)의 X(리액턴스) 성분인 Xa는 처리 용기측의 부하 임피던스의 X성분인 Xp와 동일 부호이고, 또한, 부하 변동 안정화 회로(20)의 Xa는 처리 용기측 회로의 부하 임피던스의 Xp에 대해 동일 또는 소정의 크기의 범위 내의 값이다. 또한, 부하 변동 안정화 회로(20)의 Xa의 부호와, 처리 용기측 회로의 부하 임피던스의 Xp의 부호는 모두 양이다.
본 실시 형태에 따른 플라즈마 처리 장치(1)에서는, 도 3에서, 접속부 C의 우측에 위치하는 점선으로 둘러싸인 처리 용기측 회로의 부하와, 접속부 C의 좌측에 위치하는 점선으로 둘러싸인 부하 변동 안정화 회로(20)측의 부하를 동일 부호로 하는 것이 중요하다. 또한, 부하 변동 안정화 회로(20)의 Xa가, 처리 용기측의 Xp에 대해 동일 또는 소정 범위의 크기이다. 이에 의해, 고성능이고 비용이 높은 정합 회로를 마련하지 않아도, 부하 변동 안정화 회로(20)에 의해 플라즈마측의 부하 변동을 작게 할 수 있다. 이하에서는, 부하 변동 안정화 회로(20)와 처리 용기측의 부하의 X성분이 동일 부호일 필요성에 대해 설명한다.
[부하 변동 안정화 회로와 플라즈마측의 부하의 X성분이 동일 부호일 필요성]
처리 용기측 회로의 부하 임피던스 Zp와 부하 변동 안정화 회로(20)의 임피던스 Za를 가산한 토탈의 임피던스 Ztot는 이하의 식 (1)에 의해 나타내어진다.
[수학식 1]
Figure pct00001
식 (1)에 근거하여, 처리 용기측 회로의 부하 임피던스 Zp의 X성분인 Xp, 및 부하 변동 안정화 회로(20)의 임피던스 Za의 X성분인 Xa가 상이한 부호인 경우, 토탈의 임피던스 Ztot의 제1항 및 제2항의 분모가 작아진다(즉, (Xp+Xa)2가 작아진다). 이것에 의해, 상대적으로 제1항 및 제2항의 분자가 커진다. 그 때문에, 처리 용기측 회로의 부하 임피던스 Zp 중 R성분의 Rp나 X성분의 Xp가 변화한 경우, 토탈의 임피던스 Ztot는 부하 변동 안정화 회로(20)를 부가해도 크게 변동해 버린다.
이하에 식 (1)을 간략화한 식 (2)을 유도한다. 또, 이하의 식 (1)을 간략화한 식 (2)는, 설명의 편의를 위한 간략화이고, 실제의 임피던스 Ztot, Za, Zp는 간략화되어 있지 않은 식 (1)에 근거하여 산출된다.
상기 (a)의 조건에 근거하면, 부하 변동 안정화 회로(20)는 저손실이다. 이것에 의해, 부하 변동 안정화 회로(20)의 Ra가 거의 「0」과 동일하다고 할 수 있다. 따라서, 식 (1)의 부하 변동 안정화 회로(20)의 임피던스 Za의 실수 성분 Ra에 「0」을 대입한다.
처리 용기측 회로의 부하 임피던스 Zp의 실수 성분 Rp는 허수 성분 Xp와 부하 변동 안정화 회로의 허수 성분 Xa의 합보다 매우 작다. 따라서, Rp≪Xp+Xa의 식이 성립된다. 이상의 조건에 근거하여 식 (1)로부터 식 (2)가 유도된다.
[수학식 2]
Figure pct00002
주파수 가변 전원(10)은, 처리 용기측 회로의 부하 임피던스 Zp의 허수 성분 Xp가 변화해도 추종할 수 있지만, 처리 용기측 회로의 부하 임피던스 Zp의 실수 성분 Rp가 변화하면 추종할 수 없어 반사파가 발생한다. 따라서, 식 (2)에 근거하여, 주파수 가변 전원(10)은 제2항에 나타내는 플라즈마측의 부하 변동에는 추종할 수 있다고 하고, 여기서는 제1항에만 주목하여 설명한다. 단, 제1항에만 주목하여 설명을 행하는 것은, 편의상, 설명을 알기 쉽게 하기 위한의 것으로, 실제의 제어에서는 제2항도 포함한 처리 용기측 회로의 부하 임피던스 Zp에 따라 부하 변동 안정화 회로(20)가 플라즈마측 부하의 변동을 억제하도록 기능한다.
처리 용기측 회로의 부하 임피던스 Zp의 실수 성분 Rp가 5할 증가한 경우, 부하 변동 안정화 회로(20)를 포함한 토탈의 임피던스 Ztot는
{Xa2/(Xp+Xa)2｝×0.5Rp
만큼 증가하게 된다.
부하 변동 안정화 회로(20)의 임피던스 Za의 허수 성분 Xa가, 처리 용기측 회로의 부하 임피던스 Zp의 허수 성분 Xp와 「동일 부호」, 또한, 처리 용기측 회로의 부하 임피던스 Zp의 허수 성분 Xp에 대해 0.5배 내지 1.5배의 범위 내이면, 플라즈마측의 부하의 변동폭을 작게 할 수 있다. 부하 변동 안정화 회로(20)의 임피던스 Za가 작으면, 대부분의 전류가 부하 변동 안정화 회로(20)에 흘러, 처리 용기(40)에 전류가 흐르지 않게 되고, 플라즈마측에서 소비되는 파워가 적게 되어, 파워 효율이 저하한다.
도 4는 처리 용기측 회로의 부하 임피던스 Zp의 실수 성분 Rp가 1Ω으로부터 1.5Ω으로 5할 증가한 경우, 부하 변동 안정화 회로(20)를 포함한 토탈의 임피던스 Ztot 중 실수 성분 Rtot의 변화의 일례를 나타낸다. 처리 용기측 회로의 부하 임피던스 Zp의 허수 성분 Xp를 -100Ω, 부하 변동 안정화 회로(20)의 임피던스 Za의 허수 성분 Xa를 -100Ω으로 하였다.
토탈의 임피던스 Ztot의 실수 성분 Rtot는 식 (1)에 근거하여 산출된 것이다. 이것에 의하면, 처리 용기측 회로의 부하 임피던스 Zp의 실수 성분 Rp가 1Ω으로부터 1.5Ω으로 5할 증가한 경우이더라도, 토탈의 임피던스 Ztot의 실수 성분 Rtot의 변동은 처리 용기측 회로의 부하 임피던스 Zp의 실수 성분 Rp의 변동의 1/4로 억제되어 있다. 이상으로부터, 부하 변동 안정화 회로(20)에 의해 플라즈마측의 부하 임피던스 Zp의 변동을 억제할 수 있다는 것을 알 수 있다.
도 5a~5c는 부하 변동 안정화 회로(20)의 리액턴스 의존 및 파워 효율의 일례를 나타내는 것이다. 파워 효율은 주파수 가변 전원(10)으로부터 출력된 토탈의 파워 중 플라즈마측으로 입력된 파워의 비율을 의미한다. 또, 본 실시 형태에 따른 주파수 가변 전원(10)은 파워를 일정하게 제어한다. 예를 들면, 주파수 가변 전원(10)으로부터 100W로 제어된 고주파 전력이 출력되면, 도 6a에 나타내는 바와 같이, 부하 변동 안정화 회로(20)가 없는 경우로서, 플라즈마측의 부하가 1Ω인 경우, 처리 용기(40)(플라즈마)에는 10A의 전류가 흐른다. 주파수 가변 전원(10)에 접속된 급전 라인에도 10A의 전류가 흐른다.
도 6b에 나타내는 바와 같이, 임피던스가 1Ω으로 설정된 부하 변동 안정화 회로(20)를 처리 용기측 회로에 병렬로 접속한 경우, 파워 일정 제어에 의해 주파수 가변 전원(10)으로부터 100W의 고주파 전력이 출력되면, 부하 변동 안정화 회로(20)에는 10A의 전류가 흐른다. 부하 변동 안정화 회로(20)에서는 저항 Ra≒0이기 때문에, 파워 손실은 거의 0이고, 파워 일정 제어의 경우, 처리 용기측 회로에서는 플라즈마 처리 장치(1)에 100W, 10A의 전류가 흐른다. 즉, 파워 일정 제어에서는, 부하 변동 안정화 회로(20)를 처리 용기측 회로에 병렬로 접속한 경우, 주파수 가변 전원(10)에 접속된 급전 라인에 흐르는 전류는, 부하 변동 안정화 회로(20)가 병렬로 접속되어 있지 않았을 때의 10A로부터 20A로 증가하게 되지만, 실제로 소비되는 파워는 부하 변동 안정화 회로(20)가 접속되어 있지 않은 경우와 동등한 100W라는 것으로 된다.
이상에 설명한 주파수 가변 전원(10)의 파워 일정 제어에 근거하여, 부하 변동 안정화 회로(20)의 리액턴스 의존과 부하 변동의 억제 효과에 대해 도 5a 및 도 5b에 나타내고, 파워 효율에 대해 도 5c에 나타낸다.
도 5a에 나타내는 토탈의 임피던스 Ztot의 실수 성분 Rtot는, 처리 용기측 회로의 부하 임피던스 Zp의 실수 성분 Rp를 1Ω으로부터 1.5Ω으로 변화시킨 경우에, 식 (1)에 근거하여 산출된 것이다. 그 때, 처리 용기측 회로의 부하 임피던스 Zp의 허수 성분 Xp는 -100Ω, 부하 변동 안정화 회로(20)의 임피던스 Za의 실수 성분 Ra는 0.01Ω으로 설정하고 있다.
우선, 도 5c에 나타내는 바와 같이, 부하 변동 안정화 회로(20)의 임피던스 Za의 허수 성분 Xa가 「0」 및 그 근방의 영역 A는 파워 효율이 낮기 때문에 사용할 수 없다.
또한, 도 5b에 나타내는 토탈의 임피던스 Ztot의 실수 성분 Rtot의 변화가 격렬한, 즉 부하 변동 안정화 회로(20)의 임피던스 Za의 허수 성분 Xa와 처리 용기측 회로의 부하 임피던스 Zp의 허수 성분 Xp의 부호가 반대인 영역 B에서는, 임피던스의 변동폭 ΔRtot가 커서, 부하 변동이 반대로 증대하기 때문에 사용할 수 없다.
또한, 도 7a에 나타내는 바와 같이, LC 직렬 회로(콘덴서와 코일이 직렬로 접속)의 경우, 주파수 f가 0에 가까운 영역에서는 C성분에 의해 LC 직렬 회로의 리액턴스 X가 마이너스측으로 ∞가 된다. 또한, 주파수 f가 높은 영역에서는 L성분에 의해 리액턴스 X가 플러스측으로 ∞가 된다. 공진 주파수에서는 L성분과 C성분의 X의 균형을 취하고, X=0이 된다.
따라서, 도 5a로부터, 부하 변동 안정화 회로(20)의 허수 성분 Xa로서는, 처리 용기측 회로의 허수 성분 Xp와 동일 부호이고, 또한, 허수 성분 Xa는 허수 성분 Xp에 대해 0.5배 내지 1.5배의 범위 내인 것이 바람직한 것을 알 수 있다.
이상으로부터, 파워 효율이 높은 영역이고, 임피던스의 변화가 완만한 영역, 즉 부하 변동 안정화 회로(20)의 임피던스 Za의 허수 성분 Xa가 플라즈마측 회로의 부하 임피던스 Zp의 허수 성분 Xp에 대해 동일 또는 소정 범위 내에 있을 때가 현실적인 사용 영역에 상당한다. 본 실시 형태의 경우, 0.5Xp≤Xa≤1.5Xp가, 부하 변동 안정화 회로(20)의 임피던스 Za의 허수 성분 Xa가 처리 용기측 회로의 부하 임피던스 Zp의 허수 성분 Xp에 대해 동일 또는 소정 범위 내에 있을 때이고, 현실적인 사용 영역에 상당한다.
한편, 도 7b에 나타내는 바와 같이, LC 병렬 회로(콘덴서와 코일이 병렬로 접속)의 경우, 주파수가 0으로부터 공진 주파수까지의 사이는 L성분에 의한 LC 병렬 회로의 임피던스의 허수 성분 X의 변화가 지배적이다. 또한, 공진 주파수보다 주파수 f가 높은 영역에서는 C성분에 의한 임피던스의 허수 성분 X의 변화가 지배적으로 된다. 또, 공진 주파수에서의 X는, L성분에 의한 +∞과 C성분에 의한 -∞가 병존하게 되므로, 부하 변동이 매우 커져 버린다. 이 때문에, 병렬 공진 주파수에서 임피던스의 정합을 행하는 것은 불가능하다.
따라서, 주파수 가변 전원(10)의 출력 주파수는, 부하 변동 안정화 회로(20)가 가지는 임피던스 Za와, 접속부 C에서 처리 용기측을 보았을 때의 부하 임피던스 Zp가, 정합 주파수에 대해 병렬 공진을 일으키지 않게 설정된다.
[실험예]
마지막으로, 주파수 가변 전원(10)으로부터 주파수 13㎒±1㎒(가변), 파워 500W의 주파수 전력을 출력한 경우의 실험 결과에 대해 도 8을 참조하면서 설명한다. 이 실험예에서는, 플라즈마 처리 장치(1)는, 처리 용기(40)의 내부에 400sccm의 02 가스를 공급하고, 플라즈마를 생성한다. 또한, 본 실험예에서는, 처리 용기(40)의 내부의 상부 전극(101) 및 하부 전극(102)의 간격은 15.8㎜이었다. 본 실험예에서는, 직경 300㎜의 반도체 웨이퍼 W가 하부 전극(102) 상에 탑재되고, 상부 전극(101) 및 하부 전극(102)의 사이의 플라즈마 처리 공간에 형성된 02 플라즈마에 의해 반도체 웨이퍼 W에 플라즈마 처리가 실시된다.
본 실시 형태의 플라즈마 처리 장치(1)에서는 본래 정합 회로는 불필요하다. 주파수 가변 전원(10)을 사용하는 경우에는, 실제로는 정합 회로는 아니고 적절한 정수를 가지는 고정의 회로를 이용한다. 그러나, 본 실험예에서는, 실험의 형편상, 그러한 적절한 정수를 가지는 고정의 회로를 준비하는 대신에, 도 8에 나타내는 정합 회로(11)의 회로 소자를 고정하여 사용했다. 또한, 본래는, 본 실험에서, 고속의 정합을 나타내기 위해 압력을 고속으로 변동시켜도 주파수 가변 전원(10)이 고속으로 추종하여 반사가 작게 억제되어 있는 것을 나타내어야 하는 것이지만, 주파수 가변 전원(10)의 고속성에 대해서는 일반적으로 잘 알려져 있다. 따라서, 주파수 가변 전원(10)의 고속 추종성이 아니고, 전술한 2개의 공정을 사이클릭으로 실행하는 프로세스에서의 압력 변동에 대한 추종성에 주목하여 본 실험을 행하였다.
실험시, 1.2T(160㎩)에서 반사파의 파워(Pr)가 0W로 되도록 정합 회로(11)의 소자를 조정하여 고정한다. 그 뒤에 압력을 변동함(높임)에 따라, 정합을 벗어나 고주파 전력이 플라즈마(처리 용기)측으로 공급되지 않고 반사되어, 반사파의 파워(Pr)가 상승하는 현상이 출현한다.
플라즈마 처리 장치(1)에 부하 변동 안정화 회로(20)를 부착하지 않은 경우(도 8의 위 도면의 그래프의 회로 없음의 경우), 급격하게 반사파의 파워(Pr)가 커져 압력이 6T(800㎩) 및 그 부근의 경우, 500W의 입력 파워에 대해 200W의 반사가 발생하여 버린다.
이에 반해서, 플라즈마 처리 장치(1)에 부하 변동 안정화 회로(20)를 부착한 경우(도 8의 윗 도면의 그래프의 회로 있음의 경우), 압력을 8T(1067㎩)까지 변화시켜도 반사파의 파워(Pr)는 50W 이하로 억제되어 있다. 즉, 부하 변동 안정화 회로(20)를 부착한 경우, 부착하지 않은 경우에 비해 반사파 파워의 차분 D1을 200W 정도 억제할 수 있다는 것을 알 수 있었다.
이 효과는, 부하 변동 안정화 회로(20)에 처리 용기측 회로와 동일한 정도의 전류가 흐르는 것에 의해 실현할 수 있다. 이 때문에, 부하 변동 안정화 회로(20)에 의한 파워 손실이 과제로 된다. 그래서, 도 8의 시스템도의 플라즈마측 회로의 급전선(30)과 처리 용기(40)의 사이에 전류 센서(200)를 부착하고, 플라즈마측 회로에 흐르는 전류를 평가함으로써, 부하 변동 안정화 회로(20)에 의해 발생하는 파워 손실의 정도를 평가하였다. 그 결과를, 도 8의 아래 도면의 그래프에 나타낸다.
부하 변동 안정화 회로(20)에 의해 파워 손실이 발생하고 있는 경우, 플라즈마에서 소비되는 파워는 그 만큼 감소하여, 결과적으로 플라즈마측 회로에 흐르는 전류치도 감소한다. 실제로 측정해 보면, 반사가 0W인 영역(1.2T)에서는, 부하 변동 안정화 회로의 유무에 따라 전류치에 차이는 없다. 이것은 부하 변동 안정화 회로(20)에 의한 파워 손실이 충분히 작은 것을 의미한다.
그 뒤에 압력을 올려감에 따라, 부하 변동 안정화 회로(20)를 부착한 경우(회로 있음)쪽이, 부착하지 않은 경우(회로 없음)에 비해 차분 D2만큼 많은 전류가 흐르고 있다는 것을 알 수 있다. 이것은, 부하 변동 안정화 회로(20)가 없는 경우에는 큰 반사가 발생하여, 파워가 처리 용기측으로 전해지지 않고, 전류가 감소한 것을 나타낸다. 한편, 부하 변동 안정화 회로(20)가 있는 경우에는 반사가 억제되어 있기 때문에, 부하 변동 안정화 회로(20)를 부착하지 않은 경우에 비해 플라즈마측으로 많은 전류를 흘리게 되어 있다.
이와 같이, 부하 변동 안정화 회로(20)를 처리 용기측 회로에 병렬로 접속함으로써 큰 압력 변동이 있더라도 부하 변동 안정화 회로(20)를 부착하지 않은 경우에 비해 반사파의 파워를 억제하고, 또한 부하 변동 안정화 회로(20) 내에서의 파워 손실도 문제로 되지 않는다고 하는 상태를 실현할 수 있다는 것을 증명할 수 있었다.
본 실시 형태에서는, 부하 변동 안정화 회로(20)를 플라즈마측 회로에 병렬로 접속함으로써, 부하 변동 안정화 회로(20)에도 전류가 흐르고 있으므로, 주파수 가변 전원(10)에서 본 경우에는, 플라즈마의 생성 이외에 소비되고 있는 파워도 존재한다. 그러나, 플라즈마의 생성 이외에 소비된 파워는 반사된 전력에 비하면 문제가 되지 않을 정도의 소량이다. 따라서, 본 실시 형태에 따른 부하 변동 안정화 회로(20)에 의하면, 주파수 가변 전원(10)으로부터 출력되는 파워에 대한 이용 효율은 현격히 향상하고 있다고 말할 수 있다. 또한, 부하 변동 안정화 회로(20)에 의해 반사파의 파워가 감소하기 때문에, 주파수 가변 전원(10)으로부터 출력된 파워를 플라즈마 부하측으로 충분히 공급할 수 있다.
이상, 플라즈마 처리 장치를 상기 실시 형태에 의해 설명했지만, 본 발명에 따른 플라즈마 처리 장치는 상기 실시 형태에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 범위 내에서 여러 변형 및 개량이 가능하다. 상기 복수의 실시 형태에 기재된 사항은 모순되지 않는 범위에서 조합할 수 있다.
예를 들면, 본 발명에 따른 플라즈마 처리 장치에서는, 주파수 가변 전원(10) 대신에 출력 주파수를 가변으로 제어하는 기능을 가지지 않는 고주파 전원을 사용하는 경우, 부하 변동 안정화 회로(20)과 함께 정합 회로를 설치하는 것이 바람직하다. 단, 부하 변동 안정화 회로(20)만으로 임피던스 정합이 도모되는 경우에는 정합 회로를 마련하지 않아도 좋다.
이상, 본 발명을 실시 형태에 근거하여 설명했지만, 본 발명은 상기 실시 형태에 한정되는 것이 아니고, 특허청구범위에 기재된 범위 내에서 여러 변형이 가능하다.
본원은 일본 특허청에 2016년 1월 19일에 출원된 일본 기초 출원 제2016-007909호의 우선권을 주장하는 것이고, 그 모든 내용을 참조에 의해 여기서 원용한다.
1: 플라즈마 처리 장치
10: 주파수 가변 전원
20: 부하 변동 안정화 회로
30: 급전선
40: 처리 용기
101: 상부 전극
102: 하부 전극
C: 접속부
W: 반도체 웨이퍼

Claims (8)

  1. 처리 용기와,
    상기 처리 용기에 고주파 전력을 공급하고, 상기 처리 용기의 내부에서 플라즈마를 형성시키는 고주파 전원과,
    상기 고주파 전원과 상기 처리 용기의 사이에 마련된 소정의 접속부에서 상기 처리 용기와 병렬로 접속되고, 상기 접속부에서 하류측을 보았을 때의 부하 임피던스의 변동을 억제하는 부하 변동 안정화 회로
    를 가지는 플라즈마 처리 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 부하 변동 안정화 회로의 리액턴스의 부호와, 상기 접속부에서 상기 처리 용기측을 보았을 때의 리액턴스의 부호는 동일 부호인
    플라즈마 처리 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 부하 변동 안정화 회로의 리액턴스의 부호와, 상기 접속부에서 상기 처리 용기측을 보았을 때의 리액턴스의 부호는 모두 양인
    플라즈마 처리 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 부하 변동 안정화 회로의 리액턴스는 상기 접속부에서 상기 처리 용기측을 보았을 때의 리액턴스에 대해 0.5배 내지 1.5배의 범위내인
    플라즈마 처리 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 고주파 전원은 출력 주파수를 변화시킴으로써 상기 부하 임피던스와의 정합을 행하는 기능을 가지는 주파수 가변 전원인
    플라즈마 처리 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 부하 변동 안정화 회로의 임피던스와, 상기 접속부로부터 상기 처리 용기측을 보았을 때의 부하 임피던스가 정합 주파수에 대해 병렬 공진을 일으키지 않도록 설정되는
    플라즈마 처리 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 부하 변동 안정화 회로는, 콘덴서 및 코일 중 적어도 어느 하나로 구성되는
    플라즈마 처리 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 부하 변동 안정화 회로는 직렬 또는 병렬로 접속된, 상기 콘덴서 및 상기 코일로 구성되는
    플라즈마 처리 장치.
KR1020187023568A 2016-01-19 2017-01-10 플라즈마 처리 장치 KR102103097B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016007909A JP6584329B2 (ja) 2016-01-19 2016-01-19 プラズマ処理装置
JPJP-P-2016-007909 2016-01-19
PCT/JP2017/000469 WO2017126365A1 (ja) 2016-01-19 2017-01-10 プラズマ処理装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180104015A true KR20180104015A (ko) 2018-09-19
KR102103097B1 KR102103097B1 (ko) 2020-04-21

Family

ID=59361740

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020187023568A KR102103097B1 (ko) 2016-01-19 2017-01-10 플라즈마 처리 장치

Country Status (6)

Country Link
US (1) US10916410B2 (ko)
JP (1) JP6584329B2 (ko)
KR (1) KR102103097B1 (ko)
CN (1) CN108476584B (ko)
TW (1) TWI709997B (ko)
WO (1) WO2017126365A1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7018119B2 (ja) * 2018-02-13 2022-02-09 富士フイルム株式会社 大気圧プラズマ発生装置、大気圧プラズマ発生回路、及び、大気圧プラズマ発生方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06243992A (ja) 1993-02-16 1994-09-02 Tokyo Electron Ltd プラズマ処理装置
KR20040007351A (ko) * 2002-07-12 2004-01-24 동경 엘렉트론 주식회사 플라즈마 처리 장치 및 가변 임피던스 수단의 교정 방법
JP2005281718A (ja) * 2004-03-26 2005-10-13 Kobe Steel Ltd プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法
JP2006073723A (ja) * 2004-09-01 2006-03-16 Hitachi High-Technologies Corp プラズマ処理装置
JP2013251129A (ja) * 2012-05-31 2013-12-12 Panasonic Corp 大気圧プラズマ発生装置および大気圧プラズマ発生方法
KR20140141286A (ko) * 2013-05-31 2014-12-10 세메스 주식회사 플라즈마 발생 장치 및 그를 포함하는 기판 처리 장치

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02298024A (ja) * 1989-05-12 1990-12-10 Tadahiro Omi リアクティブイオンエッチング装置
US5478429A (en) 1993-01-20 1995-12-26 Tokyo Electron Limited Plasma process apparatus
US6259334B1 (en) * 1998-12-22 2001-07-10 Lam Research Corporation Methods for controlling an RF matching network
US6388382B1 (en) * 1999-03-09 2002-05-14 Hitachi, Ltd. Plasma processing apparatus and method
JP4514911B2 (ja) * 2000-07-19 2010-07-28 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置
JP3728281B2 (ja) * 2001-08-28 2005-12-21 キヤノン株式会社 電子源基板及び画像形成装置
CN101160014B (zh) * 2002-07-12 2011-12-28 东京毅力科创株式会社 等离子体处理装置和可变阻抗装置的校正方法
JP4370789B2 (ja) * 2002-07-12 2009-11-25 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置及び可変インピーダンス手段の校正方法
JP5031252B2 (ja) * 2006-03-30 2012-09-19 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置
JP2009187673A (ja) * 2008-02-01 2009-08-20 Nec Electronics Corp プラズマ処理装置及び方法
JP2010238881A (ja) * 2009-03-31 2010-10-21 Tokyo Electron Ltd プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法
EP2675064B1 (en) * 2012-06-15 2020-02-12 Ecole Polytechnique Electrical circuit to impedance match a source and a load at multiple frequencies, method to design such a circuit
CN105097396A (zh) * 2014-05-19 2015-11-25 北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司 一种阻抗匹配装置及半导体加工设备
CN104694906B (zh) * 2015-02-09 2018-01-05 江南大学 一种非平行板式电容耦合等离子体化学气相沉积方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06243992A (ja) 1993-02-16 1994-09-02 Tokyo Electron Ltd プラズマ処理装置
KR20040007351A (ko) * 2002-07-12 2004-01-24 동경 엘렉트론 주식회사 플라즈마 처리 장치 및 가변 임피던스 수단의 교정 방법
JP2005281718A (ja) * 2004-03-26 2005-10-13 Kobe Steel Ltd プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法
JP2006073723A (ja) * 2004-09-01 2006-03-16 Hitachi High-Technologies Corp プラズマ処理装置
JP2013251129A (ja) * 2012-05-31 2013-12-12 Panasonic Corp 大気圧プラズマ発生装置および大気圧プラズマ発生方法
KR20140141286A (ko) * 2013-05-31 2014-12-10 세메스 주식회사 플라즈마 발생 장치 및 그를 포함하는 기판 처리 장치

Also Published As

Publication number Publication date
TWI709997B (zh) 2020-11-11
WO2017126365A1 (ja) 2017-07-27
JP6584329B2 (ja) 2019-10-02
CN108476584B (zh) 2020-06-09
JP2017130305A (ja) 2017-07-27
KR102103097B1 (ko) 2020-04-21
TW201737291A (zh) 2017-10-16
CN108476584A (zh) 2018-08-31
US10916410B2 (en) 2021-02-09
US20190019653A1 (en) 2019-01-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102509476B1 (ko) Rf 복귀 경로의 임피던스의 제어
KR102146501B1 (ko) 프로세싱 챔버에서 튜닝 전극을 사용하여 플라즈마 프로파일을 튜닝하기 위한 장치 및 방법
US9385021B2 (en) Electronic knob for tuning radial etch non-uniformity at VHF frequencies
KR102153141B1 (ko) 플라즈마 균일성 튜닝을 위한 멀티-무선주파수 임피던스 제어
US20150221477A1 (en) Plasma processing apparatus and plasma processing method
US20130105082A1 (en) Substrate processing device and impedance matching method
JP2008181846A (ja) 高周波装置
JP2002043286A (ja) プラズマ処理装置
JP2007266374A (ja) プラズマ生成装置及びプラズマ生成方法
KR101351661B1 (ko) 안테나 유닛 및 유도 결합 플라즈마 처리 장치
JP5419055B1 (ja) プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法
SG189609A1 (en) Etch with pulsed bias
US8206604B2 (en) Methods and arrangements for managing plasma confinement
KR20180104015A (ko) 플라즈마 처리 장치
JP2009021256A (ja) プラズマ処理装置及び高周波電力供給装置
JP2003505869A (ja) 誘導性結合されたプラズマを用いて基板をエッチングする装置およびエッチングする方法
CN103474328B (zh) 等离子体处理的方法
KR20070097232A (ko) 반도체 기판 공정 챔버에 사용되는 다중 플라즈마 발생소스
CN112470552A (zh) 等离子体处理装置
CN104900472A (zh) 等离子体处理的方法

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