TW202003889A - Plasma treatment device - Google Patents
Plasma treatment device Download PDFInfo
- Publication number
- TW202003889A TW202003889A TW108139649A TW108139649A TW202003889A TW 202003889 A TW202003889 A TW 202003889A TW 108139649 A TW108139649 A TW 108139649A TW 108139649 A TW108139649 A TW 108139649A TW 202003889 A TW202003889 A TW 202003889A
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- electrode
- terminal
- balun
- balanced terminal
- balanced
- Prior art date
Links
- 238000009832 plasma treatment Methods 0.000 title claims abstract 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 49
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 85
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 50
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims description 48
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 claims description 20
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 23
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 21
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 14
- 239000000463 material Substances 0.000 description 10
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 8
- 230000008859 change Effects 0.000 description 7
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 4
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 4
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 4
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical group [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 2
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J19/08—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor
-
- 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
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/34—Sputtering
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
- H01L21/306—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
- H01L21/3065—Plasma etching; Reactive-ion etching
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Plasma Technology (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
Abstract
Description
本發明是有關電漿處理裝置。The invention relates to a plasma processing device.
有藉由在2個的電極之間施加高頻來產生電漿,藉由該電漿來處理基板的電漿處理裝置。如此的電漿處理裝置是可藉由2個的電極的面積比及/或偏壓來作為濺射裝置動作,或作為蝕刻裝置動作。構成為濺射裝置的電漿處理裝置是具有:保持標靶的第1電極,及保持基板的第2電極,在第1電極與第2電極之間施加高頻,在第1電極與第2電極之間(標靶與基板之間)產生電漿。藉由電漿的生成,在標靶的表面產生自偏置電壓,藉此離子會衝突於標靶,構成此的材料的粒子會從標靶放出。There is a plasma processing device that generates plasma by applying high frequency between two electrodes, and processes a substrate by the plasma. Such a plasma processing apparatus can operate as a sputtering apparatus or as an etching apparatus based on the area ratio and/or bias of two electrodes. The plasma processing apparatus configured as a sputtering apparatus includes: a first electrode holding a target, and a second electrode holding a substrate, a high frequency is applied between the first electrode and the second electrode, and the first electrode and the second electrode Plasma is generated between the electrodes (between the target and the substrate). By generating plasma, a self-bias voltage is generated on the surface of the target, whereby ions will collide with the target, and particles of the material constituting this will be released from the target.
在專利文獻1是記載有濺射裝置,其係具有:被接地的腔室、經由阻抗匹配電路網來連接至RF發生源的標靶電極、及經由基板電極調諧電路來接地的基板保持電極。
在如專利文獻1記載般的濺射裝置中,除了基板保持電極以外,腔室可作為陽極機能。自偏置電壓會依可作為陰極機能的部分的狀態及可作為陽極機能的部分的狀態而變化。因此,除了基板保持電極以外,腔室也作為陽極機能時,自偏置電壓會也依腔室之中作為陽極機能的部分的狀態而變化。自偏置電壓的變化會帶來電漿電位的變化,電漿電位的變化會對被形成的膜的特性造成影響。In the sputtering apparatus described in
若藉由濺射裝置在基板形成膜,則在腔室的內面也會形成有膜。藉此,腔室之中可作為陽極機能的部分的狀態會變化。因此,若繼續使用濺射裝置,則自偏置電壓會依被形成於腔室的內面的膜而變化,電漿電位也會變化。因此,以往長期使用濺射裝置的情況,難以將被形成於基板上的膜的特性維持於一定。If a film is formed on the substrate by a sputtering device, a film is also formed on the inner surface of the chamber. As a result, the state of the portion of the chamber that can function as an anode changes. Therefore, if the sputtering device continues to be used, the self-bias voltage will change according to the film formed on the inner surface of the chamber, and the plasma potential will also change. Therefore, in the case where a sputtering apparatus has been used for a long time in the past, it is difficult to maintain the characteristics of the film formed on the substrate to be constant.
同樣,在蝕刻裝置長期被使用的情況,也是自偏置電壓會依被形成於腔室的內面的膜而變化,藉此電漿電位也會變化,因此難以將基板的蝕刻特性維持於一定。 [先前技術文獻] [專利文獻]Similarly, when the etching apparatus is used for a long period of time, the self-bias voltage will vary depending on the film formed on the inner surface of the chamber, and the plasma potential will also change, making it difficult to maintain the etching characteristics of the substrate to a certain level. . [Prior Technical Literature] [Patent Literature]
[專利文獻1] 日本特公昭55-35465號公報[Patent Document 1] Japanese Patent Publication No. 55-35465
本發明是根據上述的課題認識所研發者,提供一種在長期間的使用中為了使電漿電位安定而有利的技術。The present invention is based on the above-mentioned problems to recognize the developers and provide a technique that is advantageous for stabilizing the plasma potential during long-term use.
本發明的第1形態係有關電漿處理裝置,前述電漿處理裝置,係具備: 具有第1不平衡端子、第2不平衡端子、第1平衡端子及第2平衡端子的巴倫; 被接地的真空容器; 被配置於前述真空容器之中,且被電性連接至前述第1平衡端子的第1電極; 在前述真空容器之中被配置成為與前述第1電極對向,且被電性連接至前述第2平衡端子的第2電極;及 以基板會面向於前述第1電極與前述第2電極之間的空間的方式,在前述真空容器之中保持前述基板的基板保持部。A first aspect of the present invention relates to a plasma processing device. The plasma processing device includes: Balun with first unbalanced terminal, second unbalanced terminal, first balanced terminal and second balanced terminal; Grounded vacuum container; A first electrode disposed in the vacuum container and electrically connected to the first balanced terminal; A second electrode arranged in the vacuum vessel to face the first electrode and electrically connected to the second balanced terminal; and The substrate holding portion that holds the substrate in the vacuum container so that the substrate faces the space between the first electrode and the second electrode.
以下,一邊參照附圖,一邊經由其舉例表示的實施形態來說明本發明。Hereinafter, the present invention will be described with reference to the accompanying drawings through exemplary embodiments thereof.
在圖1中模式性地表示本發明的第1實施形態的電漿處理裝置1的構成。第1實施形態的電漿處理裝置是可作為藉由濺射來將膜形成於基板112的濺射裝置動作。電漿處理裝置1是具備:巴倫(平衡不平衡變換電路)103、真空容器110、第1電極106及第2電極111。或,亦可理解為電漿處理裝置1是具備巴倫103及本體10,本體10具備真空容器110、第1電極106及第2電極111。本體10是具有第1端子251及第2端子252。第1電極106是亦可配置成為與真空容器110一起分離真空空間與外部空間(亦即構成真空隔壁的一部分),或亦可配置於真空容器110之中。第2電極111是亦可配置成為與真空容器110一起分離真空空間與外部空間(亦即構成真空隔壁的一部分),或亦可配置於真空容器110之中。FIG. 1 schematically shows the configuration of the
巴倫103是具有第1不平衡端子201、第2不平衡端子202、第1平衡端子211及第2平衡端子212。在巴倫103的第1不平衡端子201及第2不平衡端子202的側是連接有不平衡電路,在巴倫103的第1平衡端子211及第2平衡端子212的側是連接有平衡電路。真空容器110是導體所構成,被接地。The
在第1實施形態中,第1電極106是陰極,保持標靶109。標靶109是例如可為絕緣體材料或導電體材料。並且,在第1實施形態中,第2電極111是陽極,保持基板112。第1實施形態的電漿處理裝置1是可作為藉由標靶109的濺射來將膜形成於基板112的濺射裝置動作。第1電極106是被電性連接至第1平衡端子211,第2電極111是被電性連接至第2平衡端子212。第1電極106與第1平衡端子211被電性連接是意思以電流能流動於第1電極106與第1平衡端子211之間的方式,在第1電極106與第1平衡端子211之間構成有電流路徑。同樣,在此說明書中,a與b被電性連接是意思以電流能流動於a與b之間的方式,在a與b之間構成有電流路徑。In the first embodiment, the
上述的構成亦可理解為第1電極106被電性連接至第1端子251,第2電極111被電性連接至第2端子252,第1端子251被電性連接至第1平衡端子211,第2端子252被電性連接至第2平衡端子212的構成。The above configuration can also be understood as that the
在第1實施形態中,第1電極106與第1平衡端子211(第1端子251)會經由阻塞電容器104來電性連接。阻塞電容器104是在第1平衡端子211與第1電極106之間(或第1平衡端子211與第2平衡端子212之間)遮斷直流電流。亦可取代阻塞電容器104,以後述的阻抗匹配電路102會遮斷流動於第1不平衡端子201與第2不平衡端子202之間的直流電流之方式構成。第1電極106是可隔著絕緣體107來藉由真空容器110所支撐。第2電極111可隔著絕緣體108來藉由真空容器110所支撐。或,可在第2電極111與真空容器110之間配置有絕緣體108。In the first embodiment, the
電漿處理裝置1是可更具備:高頻電源101、及被配置於高頻電源101與巴倫103之間的阻抗匹配電路102。高頻電源101是經由阻抗匹配電路102來供給高頻(高頻電流、高頻電壓、高頻電力)至巴倫103的第1不平衡端子201與第2不平衡端子202之間。換言之,高頻電源101是經由阻抗匹配電路102、巴倫103及阻塞電容器104來供給高頻(高頻電流、高頻電壓、高頻電力)至第1電極106與第2電極111之間。或,亦可理解為高頻電源101是經由阻抗匹配電路102及巴倫103來供給高頻至本體10的第1端子251與第2端子252之間。The
在真空容器110的內部空間是經由被設在真空容器110之未圖示的氣體供給部來供給氣體(例如Ar、Kr或Xe氣體)。並且,在第1電極106與第2電極111之間是經由阻抗匹配電路102、巴倫103及阻塞電容器104來藉由高頻電源101供給高頻。藉此,在第1電極106與第2電極111之間產生電漿,在標靶109的表面產生自偏置電壓,電漿中的離子會衝突於標靶109的表面,從標靶109放出構成那個的材料的粒子。然後,藉由此粒子來形成膜於基板112上。In the internal space of the
在圖2A是表示巴倫103的一構成例。被表示於圖2A的巴倫103是具有連接第1不平衡端子201與第1平衡端子211的第1線圈221,及連接第2不平衡端子202與第2平衡端子212的第2線圈222。第1線圈221及第2線圈222是同一捲數的線圈,共有鐵芯。FIG. 2A shows a configuration example of the
在圖2B是表示巴倫103的其他的構成例。被表示於圖2B的巴倫103是具有:連接第1不平衡端子201與第1平衡端子211的第1線圈221,及連接第2不平衡端子202與第2平衡端子212的第2線圈222。第1線圈221及第2線圈222是同一捲數的線圈,共有鐵芯。並且,被表示於圖2B的巴倫103是更具有被連接至第1平衡端子211與第2平衡端子212之間的第3線圈223及第4線圈224,第3線圈223及第4線圈224是被構成為以第3線圈223與第4線圈224的連接節點213的電壓作為第1平衡端子211的電壓與第2平衡端子212的電壓之中點。第3線圈223及第4線圈224是同一捲數的線圈,共有鐵芯。連接節點213是亦可被接地,亦可被連接至真空容器110,亦可被形成浮動。FIG. 2B shows another configuration example of the
一邊參照圖3,一邊說明巴倫103的機能。將流動於第1不平衡端子201的電流設為I1,將流動於第1平衡端子211的電流設為I2,將流動於第2不平衡端子202的電流設為I2’,將電流I2之中流至接地的電流設為I3。I3=0,亦即,在平衡電路的側電流不流至接地時,平衡電路對於接地的隔離(isolation)性能為最佳。I3=I2,亦即,當流動於第1平衡端子211的電流I2的全部對於接地流動時,平衡電路對於接地的隔離性能為最差。表示如此的隔離性能的程度的指標ISO是可賦予以下的式子。在此定義之下,ISO的值的絶對值較大,隔離性能較佳。
ISO[dB]=20log(I3/I2’)3, the function of the
在圖3中,Rp-jXp是表示在真空容器110的內部空間產生電漿的狀態下,從第1平衡端子211及第2平衡端子212的側來看第1電極106及第2電極111的側(本體10的側)時的阻抗(包含阻塞電容器104的電抗)。Rp是表示電阻成分,-Xp是表示電抗成分。並且,在圖3中,X是表示巴倫103的第1線圈221的阻抗的電抗成分(電感成分)。ISO是對於X/Rp具有相關性。In FIG. 3, Rp-jXp indicates that the
在圖4中舉例表示電流I1(=I2)、I2’、I3、ISO、α(=X/Rp)的關係。本發明者發現經由巴倫103來從高頻電源101供給高頻至第1電極106與第2電極111之間的構成,特別是在該構成中符合1.5≦X/Rp≦5000會有利於為了使被形成於真空容器110的內部空間(第1電極106與第2電極111之間的空間)的電漿的電位(電漿電位)對於真空容器110的內面的狀態形成鈍感。在此,電漿電位對於真空容器110的內面的狀態形成鈍感是意思即使是長期間使用電漿處理裝置1的情況,也可使電漿電位安定。1.5≦X/Rp≦5000是相當於-10.0dB≧ISO≧-80dB。Fig. 4 shows an example of the relationship between the currents I1 (=I2), I2', I3, ISO, and α (=X/Rp). The present inventors found that the configuration in which high frequency power is supplied from the high-
在圖5A~5D是表示模擬符合1.5≦X/Rp≦5000時的電漿電位及第1電極106的電位(陰極電位)的結果。圖5A是表示在真空容器110的內面未形成有膜的狀態的電漿電位及陰極電位。圖5B是表示在真空容器110的內面形成有電阻性的膜(1000Ω)的狀態的電漿電位及陰極電位。圖5C是表示在真空容器110的內面形成有感應性的膜(0.6μH)的狀態的電漿電位及陰極電位。圖5D是表示在真空容器110的內面形成有電容性的膜(0.1nF)的狀態的電漿電位及陰極電位。由圖5A~5D可理解,符合1.5≦X/Rp≦5000會有利於為了真空容器110的內面在各種的狀態中使電漿電位安定。5A to 5D show the results of simulating the plasma potential and the potential (cathode potential) of the
在圖6A~6D是表示模擬不符合1.5≦X/Rp≦5000時的電漿電位及第1電極106的電位(陰極電位)的結果。圖6A是表示在真空容器110的內面未形成有膜的狀態的電漿電位及陰極電位。圖6B是表示在真空容器110的內面形成有電阻性的膜(1000Ω)的狀態的電漿電位及陰極電位。圖6C是表示在真空容器110的內面形成有感應性的膜(0.6μH)的狀態的電漿電位及陰極電位。圖6D是表示在真空容器110的內面形成有電容性的膜(0.1nF)的狀態的電漿電位及陰極電位。由圖6A~6D可理解,不符合1.5≦X/Rp≦5000時,電漿電位會依真空容器110的內面的狀態而變化。6A to 6D show the results of the simulation of the plasma potential and the potential of the first electrode 106 (cathode potential) when 1.5≦X/Rp≦5000. 6A is a diagram showing the plasma potential and the cathode potential in a state where no film is formed on the inner surface of the
在此,在X/Rp>5000(例如X/Rp=∞)的情況與X/Rp<1.5的情況(例如X/Rp=1.0,X/Rp=0.5)的雙方,電漿電位會容易依真空容器110的內面的狀態而變化。X/Rp>5000的情況,在真空容器110的內面未形成有膜的狀態,只在第1電極106與第2電極111之間發生放電。但,X/Rp>5000的情況,一旦膜開始被形成於真空容器110的內面,則對於此,電漿電位會敏感地反應,成為圖6A~6D所舉例表示般的結果。另一方面,X/Rp<1.5的情況,由於經由真空容器110來流入至接地的電流大,因此真空容器110的內面的狀態(被形成於內面的膜的電性的特性)所造成的影響顯著,電漿電位會依膜的形成而變化。因此,如前述般,以符合1.5≦X/Rp≦5000的方式構成電漿處理裝置1的情形有利。Here, in both the case of X/Rp>5000 (for example, X/Rp=∞) and the case of X/Rp<1.5 (for example, X/Rp=1.0, X/Rp=0.5), the plasma potential will easily depend on The state of the inner surface of the
一邊參照圖7,一邊舉例表示Rp-jXp(實際所欲得知者是僅Rp)的決定方法。首先,從電漿處理裝置1卸下巴倫103,將阻抗匹配電路102的輸出端子230連接至本體10的第1端子251(阻塞電容器104)。並且,將本體10的第2端子252(第2電極111)接地。在此狀態下從高頻電源101經由阻抗匹配電路102來供給高頻至本體10的第1端子251。在圖7所示的例子中,阻抗匹配電路102是等效地以線圈L1、L2及可變電容器VC1、VC2所構成。可藉由調整可變電容器VC1、VC2的電容值來使電漿產生。在電漿安定的狀態中,阻抗匹配電路102的阻抗是被匹配於電漿產生時的本體10的側(第1電極106及第2電極111的側)的阻抗Rp-jXp。此時的阻抗匹配電路102的阻抗是Rp+jXp。Referring to FIG. 7, an example of a determination method of Rp-jXp (the only person who actually wants to know is Rp) is shown. First, the
因此,可根據阻抗匹配時的阻抗匹配電路102的阻抗Rp+jXp來取得Rp-jXp(實際所欲得知者是僅Rp)。Rp-jXp是其他例如可根據設計資料來藉由模擬求取。Therefore, Rp-jXp can be obtained based on the impedance Rp+jXp of the
根據如此取得的Rp,可特定X/Rp。例如,以符合1.5≦X/Rp≦5000的方式,根據Rp,可決定巴倫103的第1線圈221的阻抗的電抗成分(電感成分)X。Based on the Rp thus obtained, X/Rp can be specified. For example, the reactance component (inductance component) X of the impedance of the
在圖8是模式性地表示本發明的第2實施形態的電漿處理裝置1的構成。第2實施形態的電漿處理裝置1是可作為蝕刻基板112的蝕刻裝置動作。在第2實施形態中,第1電極106是陰極,保持基板112。並且,在第2實施形態中,第2電極111是陽極。在第2實施形態的電漿處理裝置1中,第1電極106與第1平衡端子211會經由阻塞電容器104來電性連接。換言之,在第2實施形態的電漿處理裝置1中,阻塞電容器104會被配置於第1電極106與第1平衡端子211的電性的連接路徑。FIG. 8 schematically shows the configuration of the
在圖9是模式性地表示本發明的第3實施形態的電漿處理裝置1的構成。第3實施形態的電漿處理裝置1是第1實施形態的電漿處理裝置1的變形例,更具備使第2電極111昇降的機構及使第2電極111旋轉的機構的至少一方。在圖9所示的例子,電漿處理裝置1是具備包含使第2電極111昇降的機構及使第2電極111旋轉的機構的雙方之驅動機構114。在真空容器110與驅動機構114之間是可設有構成真空隔壁的波紋管113。FIG. 9 schematically shows the configuration of the
同樣,第2實施形態的電漿處理裝置1也可更具備使第1電極106昇降的機構及使第2電極106旋轉的機構的至少一方。Similarly, the
在圖10是模式性地表示本發明的第4實施形態的電漿處理裝置1的構成。第4實施形態的電漿處理裝置是可作為藉由濺射來將膜形成於基板112的濺射裝置動作。作為第4實施形態的電漿處理裝置1未言及的事項是可按照第1~第3實施形態。電漿處理裝置1是具備:第1巴倫103、第2巴倫303、真空容器110、構成第1組的第1電極106及第2電極135、構成第2組的第1電極141及第2電極145。或,亦可理解為電漿處理裝置1是具備:第1巴倫103、第2巴倫303及本體10,本體10具備:真空容器110、構成第1組的第1電極106及第2電極135、構成第2組的第1電極141及第2電極145。本體10是具有第1端子251、第2端子252、第3端子451、第4端子452。FIG. 10 schematically shows the configuration of the
第1巴倫103是具有:第1不平衡端子201、第2不平衡端子202、第1平衡端子211及第2平衡端子212。在第1巴倫103的第1不平衡端子201及第2不平衡端子202的側是連接有不平衡電路,在第1巴倫103的第1平衡端子211及第2平衡端子212的側是連接有平衡電路。第2巴倫303是可具有與第1巴倫103同樣的構成。第2巴倫303是具有:第1不平衡端子401、第2不平衡端子402、第1平衡端子411及第2平衡端子412。在第2巴倫303的第1不平衡端子401及第2不平衡端子402的側是連接有不平衡電路,在第2巴倫303的第1平衡端子411及第2平衡端子412的側是連接有平衡電路。真空容器110是被接地。The
第1組的第1電極106是保持標靶109。標靶109是例如可為絕緣體材料或導電體材料。第1組的第2電極135是被配置於第1電極106的周圍。第1組的第1電極106是被電性連接至第1巴倫103的第1平衡端子211,第1組的第2電極135是被電性連接至第1巴倫103的第2平衡端子212。第2組的第1電極141是保持基板112。第2組的第2電極145是被配置於第1電極141的周圍。第2組的第1電極141是被電性連接至第2巴倫303的第1平衡端子411,第2組的第2電極145是被電性連接至第2巴倫303的第2平衡端子412。The
上述的構成是可理解為第1組的第1電極106被電性連接至第1端子251,第1組的第2電極135被電性連接至第2端子252,第1端子251被電性連接至第1巴倫103的第1平衡端子211,第2端子252被電性連接至第1巴倫103的第2平衡端子212的構成。又,上述的構成是可理解為第2組的第1電極141被電性連接至第3端子451,第2組的第2電極145被電性連接至第4端子452,第3端子451被電性連接至第2巴倫303的第1平衡端子411,第4端子452被電性連接至第2巴倫303的第2平衡端子412。The above configuration is understood that the
第1組的第1電極106與第1巴倫103的第1平衡端子211(第1端子251)是可經由阻塞電容器104來電性連接。阻塞電容器104是在第1巴倫103的第1平衡端子211與第1組的第1電極106之間(或第1巴倫103的第1平衡端子211與第2平衡端子212之間)遮斷直流電流。亦可取代阻塞電容器104,以第1阻抗匹配電路102會遮斷流動於第1巴倫103的第1不平衡端子201與第2不平衡端子202之間的直流電流之方式構成。第1組的第1電極106及第2電極135是可隔著絕緣體132來藉由真空容器110所支撐。The
第2組的第1電極141與第2巴倫303的第1平衡端子411(第3端子451)是可經由阻塞電容器304來電性連接。阻塞電容器304是在第2巴倫303的第1平衡端子411與第2組的第1電極141之間(或第2巴倫303的第1平衡端子411與第2平衡端子412之間)遮斷直流電流。亦可取代阻塞電容器304,以第2阻抗匹配電路302會遮斷流動於第2巴倫303的第1不平衡端子201與第2不平衡端子202之間的直流電流之方式構成。第2組的第1電極141及第2電極145是可隔著絕緣體142來藉由真空容器110所支撐。The
電漿處理裝置1是可具備:第1高頻電源101,及被配置於第1高頻電源101與第1巴倫103之間的第1阻抗匹配電路102。第1高頻電源101是經由第1阻抗匹配電路102來供給高頻至第1巴倫103的第1不平衡端子201與第2不平衡端子202之間。換言之,第1高頻電源101是經由第1阻抗匹配電路102、第1巴倫103及阻塞電容器104來供給高頻至第1電極106與第2電極135之間。或,第1高頻電源101是經由第1阻抗匹配電路102、第1巴倫103來供給高頻至本體10的第1端子251與第2端子252之間。第1巴倫103以及第1組的第1電極106及第2電極135是構成供給高頻至真空容器110的內部空間之第1高頻供給部。The
電漿處理裝置1是可具備:第2高頻電源301,及被配置於第2高頻電源301與第2巴倫303之間的第2阻抗匹配電路302。第2高頻電源301是經由第2阻抗匹配電路302來供給高頻至第2巴倫303的第1不平衡端子401與第2不平衡端子402之間。換言之,第2高頻電源301是經由第2阻抗匹配電路302、第2巴倫303及阻塞電容器304來供給高頻至第2組的第1電極141與第2電極145之間。或,第2高頻電源301是經由第2阻抗匹配電路302、第2巴倫303來供給高頻至本體10的第3端子451與第4端子452之間。第2巴倫303以及第2組的第1電極141及第2電極145是構成供給高頻至真空容器110的內部空間之第2高頻供給部。The
藉由來自第1高頻電源101的高頻的供給,在真空容器110的內部空間產生電漿的狀態下,將由第1巴倫103的第1平衡端子211及第2平衡端子212的側來看第1組的第1電極106及第2電極135的側(本體10的側)時的阻抗設為Rp1-jXp1。並且,將第1巴倫103的第1線圈221的阻抗的電抗成分(電感成分)設為X1。在此定義中,符合1.5≦X1/Rp1≦5000是有利於為了使被形成於真空容器110的內部空間之電漿的電位安定。With the supply of high frequency from the first high-
又,藉由來自第2高頻電源301的高頻的供給,在真空容器110的內部空間產生電漿的狀態下,將由第2巴倫303的第1平衡端子411及第2平衡端子412的側來看第2組的第1電極141及第2電極145的側(本體10的側)時的阻抗設為Rp2-jXp2。並且,將第2巴倫303的第1線圈221的阻抗的電抗成分(電感成分)設為X2。在此定義中,符合1.5≦X2/Rp2≦5000是有利於使被形成於真空容器110的內部空間之電漿的電位安定。In addition, with the supply of high frequency from the second high-
在圖11是模式性地表示本發明的第5實施形態的電漿處理裝置1的構成。第5實施形態的裝置1是相對於第4實施形態的電漿處理裝置1,具有追加驅動機構114、314的構成。驅動機構114是可具備使第1電極141昇降的機構及使第1電極141旋轉的機構的至少一方。驅動機構314是可具備使第2電極145昇降的機構。FIG. 11 schematically shows the configuration of the
在圖12是模式性地表示本發明的第6實施形態的電漿處理裝置1的構成。第6實施形態的電漿處理裝置是可作為藉由濺射來將膜形成於基板112的濺射裝置動作。作為第6實施形態未言及的事項是可按照第1~第5實施形態。第6實施形態的電漿處理裝置1是具備:複數的第1高頻供給部,及至少1個的第2高頻供給部。複數的第1高頻供給部之中的1個是可包含第1電極106a、第2電極135a及第1巴倫103a。複數的第1高頻供給部之中的其他的1個是可包含第1電極106b、第2電極135b及第1巴倫103b。在此,說明複數的第1高頻供給部為以2個的高頻供給部所構成的例子。並且,以下標符號a、b來互相區別2個的高頻供給部及其關聯的構成要素。同樣,有關2個的標靶也是以下標符號a、b來互相區別。FIG. 12 schematically shows the configuration of the
在其他的觀點,電漿處理裝置1是具備:複數的第1巴倫103a、103b、第2巴倫303、真空容器110、第1電極106a及第2電極135a、第1電極106b及第2電極135b、第1電極141及第2電極145。或,亦可理解為電漿處理裝置1是具備:複數的第1巴倫103a、103b、第2巴倫303及本體10,本體10具備:真空容器110、第1電極106a及第2電極135a、第1電極106b及第2電極135b、第1電極141及第2電極145。本體10是具有:第1端子251a、251b、第2端子252a、252b、第3端子451、第4端子452。In other viewpoints, the
第1巴倫103a是具有:第1不平衡端子201a、第2不平衡端子202a、第1平衡端子211a及第2平衡端子212a。在第1巴倫103a的第1不平衡端子201a及第2不平衡端子202a的側是連接有不平衡電路,在第1巴倫103a的第1平衡端子211a及第2平衡端子212a的側是連接有平衡電路。第1巴倫103b是具有:第1不平衡端子201b、第2不平衡端子202b、第1平衡端子211b及第2平衡端子212b。在第1巴倫103b的第1不平衡端子201b及第2不平衡端子202b的側是連接有不平衡電路,在第1巴倫103b的第1平衡端子211b及第2平衡端子212b的側是連接有平衡電路。The
第2巴倫303是可具有與第1巴倫103a、103b同樣的構成。第2巴倫303是具有:第1不平衡端子401、第2不平衡端子402、第1平衡端子411及第2平衡端子412。在第2巴倫303的第1不平衡端子401及第2不平衡端子402的側是連接有不平衡電路,在第2巴倫303的第1平衡端子411及第2平衡端子412的側是連接有平衡電路。真空容器110是被接地。The
第1電極106a、106b是分別保持標靶109a、109b。標靶109a、109b是例如可為絕緣體材料或導電體材料。第2電極135a、135b是分別被配置於第1電極106a、106b的周圍。第1電極106a、106b是分別被電性連接至第1巴倫103a、103b的第1平衡端子211a、211b,第2電極135a、135b是分別被電性連接至第1巴倫103a、103b的第2平衡端子212a、212b。The
第1電極141是保持基板112。第2電極145是被配置於第1電極141的周圍。第1電極141是被電性連接至第2巴倫303的第1平衡端子411,第2電極145是被電性連接至第2巴倫303的第2平衡端子412。The
上述的構成是可理解為第1電極106a、106b分別被電性連接至第1端子251a、251b,第2電極135a、135b分別被電性連接至第2端子252a、252b,第1端子251a、251b分別被電性連接至第1巴倫103a、103b的第1平衡端子211a、111b,第2端子252a、252b分別被電性連接至第1巴倫103a、103b的第2平衡端子212a、212b的構成。又,上述的構成是可理解為第1電極141被電性連接至第3端子451,第2電極145被電性連接至第4端子452,第3端子451被電性連接至第2巴倫303的第1平衡端子411,第4端子452被電性連接至第2巴倫303的第2平衡端子412。The above configuration is understood that the
第1電極106a、106b與第1巴倫103a、103b的第1平衡端子211a、211b(第1端子251a、251b)是可分別經由阻塞電容器104a、104b來電性連接。阻塞電容器104a、104b是在第1巴倫103a、103b的第1平衡端子211a、211b與第1電極106a、106b之間(或第1巴倫103a、103b的第1平衡端子211a、211b與第2平衡端子212a、212b之間)遮斷直流電流。亦可取代阻塞電容器104a、104b,以第1阻抗匹配電路102a、102b會遮斷流動於第1巴倫103a、103b的第1不平衡端子201a、201b與第2不平衡端子202a、202b之間的直流電流之方式構成。或,阻塞電容器104a、104b是亦可被配置於第2電極135a、135b與第1巴倫103a、103b的第2平衡端子212a、212b(第2端子252a、252b)之間。第1電極106a、106b及第2電極135a、135b是可分別隔著絕緣體132a、132b來藉由真空容器110所支撐。The
第1電極141與第2巴倫303的第1平衡端子411(第3端子451)是可經由阻塞電容器304來電性連接。阻塞電容器304是在第2巴倫303的第1平衡端子411與第1電極141之間(或第2巴倫303的第1平衡端子411與第2平衡端子412之間)遮斷直流電流。亦可取代阻塞電容器304,以第2阻抗匹配電路302會遮斷流動於第2巴倫303的第1不平衡端子201與第2不平衡端子202之間的直流電流之方式構成。或,阻塞電容器304是亦可被配置於第2電極145與第2巴倫303的第2平衡端子412(第4端子452)之間。第1電極141及第2電極145是可隔著絕緣體142來藉由真空容器110所支撐。The
電漿處理裝置1是可具備:複數的第1高頻電源101a、101b,及分別被配置於複數的第1高頻電源101a、101b與複數的第1巴倫103a、103b之間的第1阻抗匹配電路102a、102b。第1高頻電源101a、101b是分別經由第1阻抗匹配電路102a、102b來供給高頻至第1巴倫103a、103b的第1不平衡端子201a、201b與第2不平衡端子202a、202b之間。換言之,第1高頻電源101a、101b是分別經由第1阻抗匹配電路102a、102b、第1巴倫103a、103b及阻塞電容器104a、104b來供給高頻至第1電極106a、106b與第2電極135a、135b之間。或,第1高頻電源101a、101b是經由第1阻抗匹配電路102a、102b、第1巴倫103a、103b來供給高頻至本體10的第1端子251a、251b與第2端子252a、252b之間。The
電漿處理裝置1是可具備:第2高頻電源301,及被配置於第2高頻電源301與第2巴倫303之間的第2阻抗匹配電路302。第2高頻電源301是經由第2阻抗匹配電路302來供給高頻至第2巴倫303的第1不平衡端子401與第2不平衡端子402之間。換言之,第2高頻電源301是經由第2阻抗匹配電路302、第2巴倫303及阻塞電容器304來供給高頻至第1電極141與第2電極145之間。或,第2高頻電源301是經由第2阻抗匹配電路302、第2巴倫303來供給高頻至本體10的第3端子451與第4端子452之間。The
在圖13是模式性地表示本發明的第7實施形態的電漿處理裝置1的構成。第7實施形態的電漿處理裝置是可作為藉由濺射來將膜形成於基板112的濺射裝置動作。作為第7實施形態的電漿處理裝置1未言及的事項是可按照第1~第6實施形態。電漿處理裝置1是具備:第1巴倫103、第2巴倫303、真空容器110、構成第1組的第1電極105a及第2電極105b、構成第2組的第1電極141及第2電極145。或,亦可理解為電漿處理裝置1是具備:第1巴倫103、第2巴倫303及本體10,本體10具備:真空容器110、構成第1組的第1電極105a及第2電極105b、構成第2組的第1電極141及第2電極145。本體10是具有:第1端子251、第2端子252、第3端子451、第4端子452。FIG. 13 schematically shows the configuration of the
第1巴倫103是具有:第1不平衡端子201、第2不平衡端子202、第1平衡端子211及第2平衡端子212。在第1巴倫103的第1不平衡端子201及第2不平衡端子202的側是連接有不平衡電路,在第1巴倫103的第1平衡端子211及第2平衡端子212的側是連接有平衡電路。第2巴倫303是可具有與第1巴倫103同樣的構成。第2巴倫303是具有:第1不平衡端子401、第2不平衡端子402、第1平衡端子411及第2平衡端子412。在第2巴倫303的第1不平衡端子401及第2不平衡端子402的側是連接有不平衡電路,在第2巴倫303的第1平衡端子411及第2平衡端子412的側是連接有平衡電路。真空容器110是被接地。The
第1組的第1電極105a是保持第1標靶109a,隔著第1標靶109a來與基板112的側的空間對向。第1組的第2電極105b是被配置於第1電極105a的旁邊,保持第2標靶109b,隔著第2標靶109b來與基板112的側的空間對向。標靶109a及109b是例如可為絕緣體材料或導電體材料。第1組的第1電極105a是被電性連接至第1巴倫103的第1平衡端子211,第1組的第2電極105b是被電性連接至第1巴倫103的第2平衡端子212。The
第2組的第1電極141是保持基板112。第2組的第2電極145是被配置於第1電極141的周圍。第2組的第1電極141是被電性連接至第2巴倫303的第1平衡端子411,第2組的第2電極145是被電性連接至第2巴倫303的第2平衡端子412。The
上述的構成是可理解為第1組的第1電極105a被電性連接至第1端子251,第1組的第2電極105b被電性連接至第2端子252,第1端子251被電性連接至第1巴倫103的第1平衡端子211,第2端子252被電性連接至第1巴倫103的第2平衡端子212的構成。又,上述的構成是可理解為第2組的第1電極141被電性連接至第3端子451,第2組的第2電極145被電性連接至第4端子452,第3端子451被電性連接至第2巴倫303的第1平衡端子411,第4端子452被電性連接至第2巴倫303的第2平衡端子412。The above configuration is understood that the
第1組的第1電極105a與第1巴倫103的第1平衡端子211(第1端子251)是可經由阻塞電容器104a來電性連接。阻塞電容器104a是在第1巴倫103的第1平衡端子211與第1組的第1電極105a之間(或第1巴倫103的第1平衡端子211與第2平衡端子212之間)遮斷直流電流。第1組的第2電極105b與第1巴倫103的第2平衡端子212(第2端子252)是可經由阻塞電容器104b來電性連接。阻塞電容器104b是在第1巴倫103的第2平衡端子212與第1組的第2電極105b之間(或第1巴倫103的第1平衡端子211與第2平衡端子212之間)遮斷直流電流。第1組的第1電極105a、第2電極105b是可分別隔著絕緣體132a、132b來藉由真空容器110所支撐。The
第2組的第1電極141與第2巴倫303的第1平衡端子411(第3端子451)是可經由阻塞電容器304來電性連接。阻塞電容器304是在第2巴倫303的第1平衡端子411與第2組的第1電極141之間(或第2巴倫303的第1平衡端子411與第2平衡端子412之間)遮斷直流電流。亦可取代阻塞電容器304,以第2阻抗匹配電路302會遮斷流動於第2巴倫303的第1不平衡端子401與第2不平衡端子402之間的直流電流之方式構成。第2組的第1電極141、第2電極145是可分別隔著絕緣體142、146來藉由真空容器110所支撐。The
電漿處理裝置1是可具備:第1高頻電源101,及被配置於第1高頻電源101與第1巴倫103之間的第1阻抗匹配電路102。第1高頻電源101是經由第1阻抗匹配電路102、第1巴倫103及阻塞電容器104a、104b來供給高頻至第1電極105a與第2電極105b之間。或,第1高頻電源101是經由第1阻抗匹配電路102、第1巴倫103來供給高頻至本體10的第1端子251與第2端子252之間。第1巴倫103以及第1組的第1電極105a及第2電極105b是構成供給高頻至真空容器110的內部空間之第1高頻供給部。The
電漿處理裝置1是可具備:第2高頻電源301,及被配置於第2高頻電源301與第2巴倫303之間的第2阻抗匹配電路302。第2高頻電源301是經由第2阻抗匹配電路302來供給高頻至第2巴倫303的第1不平衡端子401與第2不平衡端子402之間。第2高頻電源301是經由第2阻抗匹配電路302、第2巴倫303及阻塞電容器304來供給高頻至第2組的第1電極141與第2電極145之間。或,第2高頻電源301是經由第2阻抗匹配電路302、第2巴倫303來供給高頻至本體10的第3端子451與第4端子452之間。第2巴倫303以及第2組的第1電極141及第2電極145是構成供給高頻至真空容器110的內部空間之第2高頻供給部。The
藉由來自第1高頻電源101的高頻的供給,在真空容器110的內部空間產生電漿的狀態下,將由第1巴倫103的第1平衡端子211及第2平衡端子212的側來看第1組的第1電極105a及第2電極105b的側(本體10的側)時的阻抗設為Rp1-jXp1。並且,將第1巴倫103的第1線圈221的阻抗的電抗成分(電感成分)設為X1。在此定義中,符合1.5 ≦X1/Rp1≦5000是有利於為了使被形成於真空容器110的內部空間之電漿的電位安定。With the supply of high frequency from the first high-
又,藉由來自第2高頻電源301的高頻的供給,在真空容器110的內部空間產生電漿的狀態下,將由第2巴倫303的第1平衡端子411及第2平衡端子412的側來看第2組的第1電極127及第2電極130的側(本體10的側)時的阻抗設為Rp2-jXp2。並且,將第2巴倫303的第1線圈221的阻抗的電抗成分(電感成分)設為X2。在此定義中,符合1.5 ≦X2/Rp2≦5000是有利於為了使被形成於真空容器110的內部空間之電漿的電位安定。In addition, with the supply of high frequency from the second high-
第7實施形態的電漿處理裝置1是可更具備使構成第2組的第1電極141昇降的機構及使構成第2組的第1電極141旋轉的機構的至少一方。在圖13所示的例子中,電漿處理裝置1是具備包含使第1電極141昇降的機構及使第1電極141旋轉的機構的雙方之驅動機構114。並且,在圖13所示的例子中,電漿處理裝置1是具備使構成第2組的第2電極145昇降的機構314。在真空容器110與驅動機構114、314之間是可設有構成真空隔壁的波紋管。The
一邊參照圖14,一邊說明在圖13所示的第7實施形態的電漿處理裝置1的第1巴倫103的機能。將流動於第1不平衡端子201的電流設為I1,將流動於第1平衡端子211的電流設為I2,將流動於第2不平衡端子202的電流設為I2’,將電流I2之中流至接地的電流設為I3。I3=0,亦即,在平衡電路的側電流不流至接地時,平衡電路對於接地的隔離(isolation)性能為最佳。I3=I2,亦即,當流動於第1平衡端子211的電流I2的全部對於接地流動時,平衡電路對於接地的隔離性能為最差。表示如此的隔離性能的程度的指標ISO是與第1~第5實施形態同樣,可賦予以下的式子。在此定義之下,ISO的值的絶對值較大,隔離性能較佳。
ISO[dB]=20log(I3/I2’)14, the function of the
在圖14中,Rp-jXp(=Rp/2-jXp/2+Rp/2-jXp/2)是表示在真空容器110的內部空間產生電漿的狀態下,從第1平衡端子211及第2平衡端子212的側來看第1電極105a及第2電極105b的側(本體10的側)時的阻抗(包含阻塞電容器104a及104b的電抗)。Rp是表示電阻成分,-Xp是表示電抗成分。並且,在圖14中,X是表示第1巴倫103的第1線圈221的阻抗的電抗成分(電感成分)。ISO是對於X/Rp具有相關性。In FIG. 14, Rp-jXp (=Rp/2-jXp/2+Rp/2-jXp/2) indicates that in the state where plasma is generated in the internal space of the
在第1實施形態的說明中參照的圖4是舉例表示電流I1(=I2)、I2’、I3、ISO、α(=X/Rp)的關係。圖4的關係是在第7實施形態中也成立。本發明者是發現在第7實施形態中也在符合1.5≦X/Rp≦5000是有利於為了使被形成於真空容器110的內部空間(第1電極105a與第2電極105b之間的空間)的電漿的電位(電漿電位)對於真空容器110的內面的狀態形成鈍感。在此,電漿電位對於真空容器110的內面的狀態形成鈍感是意思即使是長期間使用電漿處理裝置1的情況,也可使電漿電位安定。1.5≦X/Rp≦5000是相當於-10.0dB≧ISO≧-80dB。FIG. 4 referred to in the description of the first embodiment is an example showing the relationship between the currents I1 (=I2), I2', I3, ISO, and α (=X/Rp). The relationship of FIG. 4 is also established in the seventh embodiment. The present inventors found that in the seventh embodiment, compliance with 1.5≦X/Rp≦5000 is also advantageous in order to make the internal space formed in the vacuum container 110 (the space between the
在圖15A~15D是表示模擬符合1.5≦X/Rp≦5000時的電漿電位、第1電極105a的電位(陰極1電位)及第2電極105b的電位(陰極2電位)的結果。圖15A是表示在真空容器110的內面形成有電阻性的膜(1mΩ)的狀態的電漿電位、第1電極105a的電位(陰極1電位)及第2電極105b的電位(陰極2電位)。圖15B是表示在真空容器110的內面形成有電阻性的膜(1000Ω)的狀態的電漿電位、第1電極105a的電位(陰極1電位)及第2電極105b的電位(陰極2電位)。圖15C是表示在真空容器110的內面形成有感應性的膜(0.6μH)的狀態的電漿電位、第1電極105a的電位(陰極1電位)及第2電極105b的電位(陰極2電位)。圖15D是表示在真空容器110的內面形成有電容性的膜(0.1nF)的狀態的電漿電位、第1電極105a的電位(陰極1電位)及第2電極105b的電位(陰極2電位)。由圖15A~15D可理解,符合1.5≦X/Rp≦5000是有利於真空容器110的內面在各種的狀態中使電漿電位安定。15A to 15D show the results of simulating the plasma potential when 1.5≦X/Rp≦5000, the potential of the
在圖16A~16D是表示模擬不符合1.5≦X/Rp≦5000時的電漿電位、第1電極105a的電位(陰極1電位)及第2電極105b的電位(陰極2電位)的結果。圖16A是表示在真空容器110的內面形成有電阻性的膜(1mΩ)的狀態的電漿電位、第1電極105a的電位(陰極1電位)及第2電極105b的電位(陰極2電位)。圖16B是表示在真空容器110的內面形成有電阻性的膜(1000Ω)的狀態的電漿電位、第1電極105a的電位(陰極1電位)及第2電極105b的電位(陰極2電位)。圖16C是表示在真空容器110的內面形成有感應性的膜(0.6μH)的狀態的電漿電位、第1電極105a的電位(陰極1電位)及第2電極105b的電位(陰極2電位)。圖16D是表示在真空容器110的內面形成有電容性的膜(0.1nF)的狀態的電漿電位、第1電極105a的電位(陰極1電位)及第2電極105b的電位(陰極2電位)。由圖16A~16D可理解,不符合1.5≦X/Rp≦5000時,電漿電位會依真空容器110的內面的狀態而變化。16A to 16D show the results of simulating the plasma potential, the potential of the
在此,在X/Rp>5000(例如X/Rp=∞)的情況與X/Rp<1.5的情況(例如X/Rp=1.16、X/Rp=0.87)的雙方,電漿電位會容易依真空容器110的內面的狀態而變化。X/Rp>5000的情況,在膜未被形成於真空容器110的內面的狀態,只在第1電極105a與第2電極105b之間發生放電。但,X/Rp>5000的情況,一旦膜開始被形成於真空容器110的內面,則對於此,電漿電位會敏感地反應,成為圖16A~16D所舉例表示般的結果。另一方面,X/Rp<1.5的情況,由於經由真空容器110來流入至接地的電流大,因此真空容器110的內面的狀態(被形成於內面的膜的電性的特性)所造成的影響顯著,電漿電位會依膜的形成而變化。因此,如前述般,以符合1.5≦X/Rp≦5000的方式構成電漿處理裝置1的情形有利。Here, in both the case of X/Rp>5000 (for example, X/Rp=∞) and the case of X/Rp<1.5 (for example, X/Rp=1.16, X/Rp=0.87), the plasma potential will easily depend on The state of the inner surface of the
在圖17是模式性地表示本發明的第8實施形態的電漿處理裝置1的構成。第8實施形態的電漿處理裝置1是第1或第2實施形態的電漿處理裝置1的變形例,可作為藉由在從基板112隔離的位置產生電漿P來處理基板112的裝置動作。第8實施形態的電漿處理裝置1是可被構成為例如作為濺射裝置、蝕刻裝置或CVD裝置動作。FIG. 17 schematically shows the configuration of the
電漿處理裝置1是具備:巴倫(平衡不平衡變換電路)103、真空容器110、第1電極106、第2電極111及基板保持部511。或,亦可理解為電漿處理裝置1是具備巴倫103及本體10,本體10具備:真空容器110、第1電極106、第2電極111及基板保持部511。本體10是具有第1端子251及第2端子252。The
巴倫103是具有:第1不平衡端子201、第2不平衡端子202、第1平衡端子211及第2平衡端子212。在巴倫103的第1不平衡端子201及第2不平衡端子202的側是連接有不平衡電路,在巴倫103的第1平衡端子211及第2平衡端子212的側是連接有平衡電路。真空容器110是以導體所構成,被接地。The
在第8實施形態中,第1電極106是陰極。並且,在第8實施形態中,第2電極111是陽極。第1電極106是被配置於真空容器110之中,且被電性連接至第1平衡端子211。第2電極111是被配置成為在真空容器110之中與第1電極106對向,且被電性連接至第2平衡端子212。藉由從高頻電源101經由巴倫103來供給高頻至第1電極106與第2電極111之間,在第1電極106與第2電極111之間的空間產生電漿P。基板保持部511是以基板112(的表面)會面向於第1電極106與第2電極111之間的空間(電漿P)的方式,在真空容器110之中保持基板112。In the eighth embodiment, the
在經由巴倫103來從阻抗匹配電路102供給高頻於第1電極106與第2電極111之間的構成中,由於電漿P對於接地(真空容器110)被分離,因此電漿P會被關在第1電極106與第2電極111之間的空間。又,若根據基板112被配置於離開電漿P的位置之構成,則可抑止藉由電漿P之中的荷電粒子來對基板112造成損傷。In the configuration in which high frequency is supplied from the
在一例中,第1電極106與第1平衡端子211是可經由阻塞電容器104來電性連接。換言之,阻塞電容器104可被配置於第1電極106與第1平衡端子211的電性的連接路徑。亦可取代如此的構成,第2平衡端子212與第2電極111經由阻塞電容器來電性連接。或,亦可第1平衡端子211與第1電極106經由阻塞電容器來電性連接,第2平衡端子212與第2電極111經由阻塞電容器來電性連接。In one example, the
在圖18是模式性地表示本發明的第9實施形態的電漿處理裝置1的構成。第9實施形態的電漿處理裝置1是第8實施形態的電漿處理裝置1的變形例,第1電極106的面積與第2電極111的面積不同。具體而言,在第9實施形態中,第1電極106的面積會比第2電極111的面積小。第1電極106是保持標靶109,電漿處理裝置1是在第1電極106與第2電極111之間產生電漿P,藉由電漿P來濺射標靶109,藉此作為在基板112上形成膜的濺射裝置動作。FIG. 18 schematically shows the configuration of the
本發明是不限於上述實施形態,不脫離本發明的精神及範圍,可實施各種的變更及變形。因此,為了將本發明的範圍公諸於世,而附上以下的請求項。The present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, and various changes and modifications can be implemented without departing from the spirit and scope of the present invention. Therefore, in order to make the scope of the present invention public, the following claims are attached.
1‧‧‧電漿處理裝置
10‧‧‧本體
101‧‧‧高頻電源
102‧‧‧阻抗匹配電路
103‧‧‧巴倫
104‧‧‧阻塞電容器
106‧‧‧第1電極
107、108‧‧‧絕緣體
109‧‧‧標靶
110‧‧‧真空容器
111‧‧‧第2電極
112‧‧‧基板
201‧‧‧第1不平衡端子
202‧‧‧第2不平衡端子
211‧‧‧第1平衡端子
212‧‧‧第2平衡端子
251‧‧‧第1端子
252‧‧‧第2端子
221‧‧‧第1線圈
222‧‧‧第2線圈
223‧‧‧第3線圈
224‧‧‧第4線圈
511‧‧‧基板保持部1‧‧‧
圖1是模式性地表示本發明的第1實施形態的電漿處理裝置1的構成的圖。
圖2A是表示巴倫的構成例的圖。
圖2B是表示巴倫的構成例的圖。
圖3是說明巴倫103的機能的圖。
圖4是舉例表示電流I1(=I2)、I2’、I3、ISO、α(=X/Rp)的關係的圖。
圖5A是表示模擬符合1.5≦X/Rp≦5000時的電漿電位及陰極電位的結果的圖。
圖5B是表示模擬符合1.5≦X/Rp≦5000時的電漿電位及陰極電位的結果的圖。
圖5C是表示模擬符合1.5≦X/Rp≦5000時的電漿電位及陰極電位的結果的圖。
圖5D是表示模擬符合1.5≦X/Rp≦5000時的電漿電位及陰極電位的結果的圖。
圖6A是表示模擬不符合1.5≦X/Rp≦5000時的電漿電位及陰極電位的結果的圖。
圖6B是表示模擬不符合1.5≦X/Rp≦5000時的電漿電位及陰極電位的結果的圖。
圖6C是表示模擬不符合1.5≦X/Rp≦5000時的電漿電位及陰極電位的結果的圖。
圖6D是表示模擬不符合1.5≦X/Rp≦5000時的電漿電位及陰極電位的結果的圖。
圖7是例示Rp-jXp的確認方法的圖。
圖8是模式性地表示本發明的第2實施形態的電漿處理裝置1的構成的圖。
圖9是模式性地表示本發明的第3實施形態的電漿處理裝置1的構成的圖。
圖10是模式性地表示本發明的第4實施形態的電漿處理裝置1的構成的圖。
圖11是模式性地表示本發明的第5實施形態的電漿處理裝置1的構成的圖。
圖12是模式性地表示本發明的第6實施形態的電漿處理裝置1的構成的圖。
圖13是模式性地表示本發明的第7實施形態的電漿處理裝置1的構成的圖。
圖14是說明本發明的第6實施形態的巴倫的機能的圖。
圖15A是表示模擬符合1.5≦X/Rp≦5000時的電漿電位及2個的陰極電位的結果的圖。
圖15B是表示模擬符合1.5≦X/Rp≦5000時的電漿電位及2個的陰極電位的結果的圖。
圖15C是表示模擬符合1.5≦X/Rp≦5000時的電漿電位及2個的陰極電位的結果的圖。
圖15D是表示模擬符合1.5≦X/Rp≦5000時的電漿電位及2個的陰極電位的結果的圖。
圖16A是表示模擬不符合1.5≦X/Rp≦5000時的電漿電位及2個的陰極電位的結果的圖。
圖16B是表示模擬不符合1.5≦X/Rp≦5000時的電漿電位及2個的陰極電位的結果的圖。
圖16C是表示模擬不符合1.5≦X/Rp≦5000時的電漿電位及2個的陰極電位的結果的圖。
圖16D是表示模擬不符合1.5≦X/Rp≦5000時的電漿電位及2個的陰極電位的結果的圖。
圖17是模式性地表示本發明的第8實施形態的電漿處理裝置1的構成的圖。
圖18是模式性地表示本發明的第9實施形態的電漿處理裝置1的構成的圖。FIG. 1 is a diagram schematically showing the configuration of a
1‧‧‧電漿處理裝置 1‧‧‧Plasma processing device
10‧‧‧本體 10‧‧‧Body
101‧‧‧高頻電源 101‧‧‧High frequency power supply
102‧‧‧阻抗匹配電路 102‧‧‧Impedance matching circuit
103‧‧‧巴倫 103‧‧‧ Barron
104‧‧‧阻塞電容器 104‧‧‧Blocking capacitor
106‧‧‧第1電極 106‧‧‧First electrode
110‧‧‧真空容器 110‧‧‧Vacuum container
111‧‧‧第2電極 111‧‧‧ 2nd electrode
112‧‧‧基板 112‧‧‧ substrate
201‧‧‧第1不平衡端子 201‧‧‧1st unbalanced terminal
202‧‧‧第2不平衡端子 202‧‧‧ 2nd unbalanced terminal
211‧‧‧第1平衡端子 211‧‧‧ 1st balanced terminal
212‧‧‧第2平衡端子 212‧‧‧ 2nd balanced terminal
251‧‧‧第1端子 251‧‧‧ First terminal
252‧‧‧第2端子 252‧‧‧2nd terminal
511‧‧‧基板保持部 511‧‧‧ substrate holding section
P‧‧‧電漿 P‧‧‧Plasma
Claims (11)
Applications Claiming Priority (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/JP2017/023611 WO2019003312A1 (en) | 2017-06-27 | 2017-06-27 | Plasma treatment device |
WOPCT/JP2017/023611 | 2017-06-27 | ||
WOPCT/JP2017/023603 | 2017-06-27 | ||
PCT/JP2017/023603 WO2019003309A1 (en) | 2017-06-27 | 2017-06-27 | Plasma treatment device |
JP2018-017557 | 2018-02-02 | ||
JP2018017557 | 2018-02-02 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
TW202003889A true TW202003889A (en) | 2020-01-16 |
TWI750525B TWI750525B (en) | 2021-12-21 |
Family
ID=64741683
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
TW107121802A TWI678425B (en) | 2017-06-27 | 2018-06-26 | Plasma processing device |
TW108139649A TWI750525B (en) | 2017-06-27 | 2018-06-26 | Plasma processing device |
Family Applications Before (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
TW107121802A TWI678425B (en) | 2017-06-27 | 2018-06-26 | Plasma processing device |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
JP (2) | JP6516951B1 (en) |
TW (2) | TWI678425B (en) |
WO (1) | WO2019004191A1 (en) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2019004188A1 (en) | 2017-06-27 | 2019-01-03 | キヤノンアネルバ株式会社 | Plasma treatment device |
WO2019003312A1 (en) | 2017-06-27 | 2019-01-03 | キヤノンアネルバ株式会社 | Plasma treatment device |
JP6516951B1 (en) * | 2017-06-27 | 2019-05-22 | キヤノンアネルバ株式会社 | Plasma processing system |
CN114373669A (en) | 2017-06-27 | 2022-04-19 | 佳能安内华股份有限公司 | Plasma processing apparatus |
CN114666965A (en) | 2017-06-27 | 2022-06-24 | 佳能安内华股份有限公司 | Plasma processing apparatus |
SG11202009122YA (en) | 2018-06-26 | 2020-10-29 | Canon Anelva Corp | Plasma processing apparatus, plasma processing method, program, and memory medium |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS53141937U (en) * | 1977-04-15 | 1978-11-09 | ||
JPH02156081A (en) * | 1988-12-09 | 1990-06-15 | Tokuda Seisakusho Ltd | Sputtering device |
JP3911555B2 (en) * | 2000-08-15 | 2007-05-09 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | Silicon-based thin film manufacturing method |
JP3807598B2 (en) | 2001-07-23 | 2006-08-09 | 東京エレクトロン株式会社 | Etching method |
JP4849436B2 (en) * | 2005-03-31 | 2012-01-11 | 株式会社大一商会 | Game machine |
JP2006309683A (en) * | 2005-04-25 | 2006-11-09 | Hs Joho Systems:Kk | Loan payment simulation system by mouse operation |
JP2008294465A (en) * | 2008-07-31 | 2008-12-04 | Masayoshi Murata | Current inlet terminal, plasma surface treatment device with current inlet terminal and plasma surface treatment method |
JP2009302566A (en) * | 2009-09-16 | 2009-12-24 | Masayoshi Murata | Plasma surface processor with balanced-unbalanced transformer |
JP2014049541A (en) * | 2012-08-30 | 2014-03-17 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Thin film manufacturing device and electrode voltage regulating method thereof |
WO2019003312A1 (en) * | 2017-06-27 | 2019-01-03 | キヤノンアネルバ株式会社 | Plasma treatment device |
JP6516951B1 (en) | 2017-06-27 | 2019-05-22 | キヤノンアネルバ株式会社 | Plasma processing system |
JP6309683B1 (en) * | 2017-10-31 | 2018-04-11 | キヤノンアネルバ株式会社 | Plasma processing equipment |
-
2018
- 2018-06-26 JP JP2019504872A patent/JP6516951B1/en active Active
- 2018-06-26 WO PCT/JP2018/024153 patent/WO2019004191A1/en active Application Filing
- 2018-06-26 TW TW107121802A patent/TWI678425B/en active
- 2018-06-26 TW TW108139649A patent/TWI750525B/en active
-
2019
- 2019-01-28 JP JP2019012426A patent/JP7202199B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPWO2019004191A1 (en) | 2019-07-04 |
JP6516951B1 (en) | 2019-05-22 |
TW201910541A (en) | 2019-03-16 |
JP7202199B2 (en) | 2023-01-11 |
WO2019004191A1 (en) | 2019-01-03 |
TWI750525B (en) | 2021-12-21 |
TWI678425B (en) | 2019-12-01 |
JP2019133930A (en) | 2019-08-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI704842B (en) | Plasma processing device | |
TWI693863B (en) | Plasma treatment device | |
TWI750525B (en) | Plasma processing device | |
TWI699140B (en) | Plasma treatment device | |
JP6309683B1 (en) | Plasma processing equipment | |
TWI690244B (en) | Plasma treatment device | |
TWI693861B (en) | Plasma treatment device | |
TWI693864B (en) | Plasma treatment device | |
TWI693862B (en) | Plasma treatment device |