TWI590290B - Plasma processing apparatus and filter unit - Google Patents

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TWI590290B TW102132712A TW102132712A TWI590290B TW I590290 B TWI590290 B TW I590290B TW 102132712 A TW102132712 A TW 102132712A TW 102132712 A TW102132712 A TW 102132712A TW I590290 B TWI590290 B TW I590290B
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Keiki Ito
Masaki Nishikawa
Naohiko Okunishi
Junichi Shimada
Ken Koyanagi
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Tokyo Electron Ltd
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Description

電漿處理裝置及濾波器單元
本發明係關於一種使用高頻來對被處理基板實施電漿處理的電漿處理裝置，特別是具備有能將從處理容器內高頻電極等其他電氣組件進入供電線或信號線等線路上之高頻雜訊遮蔽用濾波器的電漿處理裝置。
應用電漿之半導體元件或FPD(Flat Panel Dlsplay)製造所使用的微細加工中，被處理基板(半導體晶圓、玻璃基板等)上之電漿密度分佈控制、以及基板溫度乃至溫度分佈控制係非常重要。基板溫度控制不正確時，便無法確保基板表面反應乃至製程特性之均勻性，會導致半導體元件或顯示元件製造良率下降。
一般來說，電漿處理裝置中，特別是電容耦合型電漿處理裝置之腔室內用以載置被處理基板之載置台或晶座係具有：對電漿空間施加高頻之高頻電極功能、將基板以靜電吸附等加以保持的保持部功能、以及以傳熱等方式將基板控制於特定溫度的溫度控制部功能。關於溫度控制功能，需要能針對因來自電漿或腔室壁之幅射熱的不均勻性造成之基板吸熱特性分佈或因基板支撐結構造成之熱分佈進行適當補正。
過去，為了控制晶座溫度(乃至基板溫度)，多使用於晶座安裝有通電發熱之發熱體而控制該發熱體所產生之焦耳熱的加熱器方式。然而，採用加熱器方式時，由該高頻電源施加給晶座之高頻中一部份容易形成雜訊而從發熱體進入加熱器供電線。高頻雜訊通過加熱器供電線抵達加熱器電源時，會有影響加熱器電源作動乃至性能受損之虞。再者，於加熱器供電線上流通高頻電流，會無故浪費高頻功率。因前述實際問題，於 加熱器供電線上設置有使得由晶座內藏之發熱體而進入之高頻雜訊衰減或阻止用的濾波器，係為慣例。通常，此種濾波器係配置於晶座正下方之處理容器外側。
本發明人於專利文獻1中揭露一種於電漿處理裝置中，針對從處理容器內高頻電極等其他電氣組件進入供電線或信號線等線路上之高頻雜訊遮蔽用濾波器進行性能改善的濾波器技術。該濾波器技術係使用分佈常數線路之規則性多重並聯共振特性，將濾波器內所收納之線圈簡化為1個空芯線圈。
專利文獻1：日本專利特開第2011-135052號公報。
電容耦合型電漿處理裝置為了提高電漿製程中高頻功能及控制性，大多會於處理容器內電極施加頻率相異的複數個高頻。例如，下部2頻率施加方式係於載置被處理基板之晶座(下部電極)處，重疊地施加有適合產生電漿之相對較高基頻(通常27MHz以上)的第1高頻HF、以及適合吸引離子之相對較低基頻(通常13MHz以下)的第2高頻LF。此時，第1及第2高頻HF、LF之雜訊同時經由為了進行基板溫度控制安裝於晶座之發熱體而進入加熱器供電線上。設置於加熱器供電線上的濾波器必須能將該等2種頻率之高頻雜訊同時遮斷。
如前述專利文獻1之濾波器中，空芯線圈所需電感(即線圈尺寸；特別是軸方向線圈長度)會根據作為遮斷對象之頻率中最低的第2高頻LF基頻而異，當第2高頻LF基頻越低則線圈長度需越長。例如，第2高頻LF基頻為3.2MHz時線圈長度需達200mm以上，第2高頻LF基頻為400kHz時線圈長度則需達750mm以上。然而，空芯線圈尺寸越大，線圈導線電阻亦會變高，來自加熱器電源之電流於流通時所產生的焦耳熱增加，導致濾波器內電力損失增大。又，空芯線圈尺寸(即濾波器尺寸)越大，晶座乃至腔室下方所設置之各種能源供給系統之配置設計變得困難。
再者，前述專利文獻1之濾波器中，藉由空芯線圈與包圍其之筒狀外導體所形成的分佈常數線路之並聯多重共振，大量之並聯共振頻率會以約略固定頻率間隔出現於濾波器之頻率-阻抗特性中。但是，該等幾乎皆是非期望或無用之並聯共振頻率。因此，以複數個頻率作為濾波器之遮斷對象時，例如前述般以第1及第2高頻HF、LF基頻作為遮斷對象 時，要於前述2個基頻附近將並聯多重共振頻率中的2個同時併入係非常困難。又，並聯多重共振中，因為於各並聯共振點附近之阻抗特性斜率(變化率)相當急劇(非寬廣特性)，即使遮斷對象基頻與其接近之並聯共振頻率間的偏差很小，亦可能發生阻抗明顯較並聯共振點峰值更低而使濾波器無法發揮功能之問題。因此，濾波器之設計、製作、調整很困難，容易產生機台差異。
本發明有鑑於前述習知技術之問題，係提供一種電漿處理裝置及濾波器單元，能針對從處理容器內高頻電極等其他電氣組件進入供電線或信號線等線路上之有害的複數頻率之高頻雜訊，有效率地且穩定確實地施加夠高的阻抗，以提高電漿製程之再現性、可靠性。
本發明第1觀點之電漿處理裝置，係具有經由線路而電性連接至實施電漿處理之處理容器內特定電氣組件的電力系統或信號系統之外部迴路，對從該電氣組件朝該外部迴路而進入該線路的具第1頻率之第1高頻雜訊及具較該第1頻率更低頻之第2頻率之第2高頻雜訊，藉由設置於該線路上之濾波器來加以衰減或阻止者，其中，該濾波器具有：空芯線圈，從該電氣組件側觀看係設置於第1段；圓環狀線圈，係與該空芯線圈成串聯；導電性框體，係收納或包圍該空芯線圈及該圓環狀線圈；第1電容，係電性連接於該空芯線圈與該圓環狀線圈間的連接點和該框體之間；以及第2電容，係電性連接於該圓環狀線圈之該外部迴路側端子和該框體之間。
前述第1觀點之電漿處理裝置中，可針對電漿處理中從處理容器內該電氣組件朝處理容器外之該外部迴路而進入線路上的第1及第2高頻雜訊，以濾波器第1段之空芯線圈將具第1頻率之第1高頻雜訊遮斷，以第2段之圓環狀線圈將通過空芯線圈之具第2頻率之第2高頻雜訊遮斷。此處，導電性框體中，空芯線圈具有接近第1頻率之自共振頻率，圓環狀線圈具有接近第2頻率之自共振頻率。又，第1電容係可獲得於第2頻率與第1頻率中間之第1串聯共振頻率的功能，第2電容係可獲得於較第2頻率更低領域之第2串聯共振頻率之功能。如此，由空芯線圈及圓環狀線 圈來各自分擔針對頻率較高之第1高頻雜訊的濾波器遮斷功能及針對頻率較低之第2高頻雜訊的濾波器遮斷機能。
又，本發明第1觀點之濾波器單元，係於經由線路將實施電漿處理之處理容器內之電氣組件電性連接至設置在該處理容器外之外部迴路的電漿處理裝置中，用以衰減或阻止從該電氣組件朝該外部迴路進入該線路的頻率相異之複數個高頻雜訊，而設置於該線路中途者，具有：空芯線圈，從該電氣組件側觀看係設置於第1段；圓環狀線圈，係與該空芯線圈成串聯；導電性框體，係收納或包圍該空芯線圈及該圓環狀線圈；第1電容，係電性連接於該空芯線圈與該圓環狀線圈間的連接點和該框體之間；以及第2電容，係電性連接於該圓環狀線圈之該外部迴路側端子和該框體之間。
前述第1觀點之濾波器單元中，針對電漿處理中從處理容器內之該電氣組件朝處理容器外之該外部迴路而進入線路上的複數個高頻雜訊，以濾波器第1段之空芯線圈將頻率較高之高頻雜訊遮斷，以第2段之圓環狀線圈將通過空芯線圈之頻率較低之高頻雜訊遮斷。此處，導電性框體中，空芯線圈會以較高頻率產生自共振，圓環狀線圈會以較低頻率產生自共振。又，第1電容器係發揮可獲得於圓環狀線圈自共振頻率與空芯線圈自共振頻率中間之第1串聯共振頻率的功能，第2電容器係發揮可獲得於較圓環狀線圈之自共振頻率更低領域之第2串聯共振頻率之功能。如此，由空芯線圈及圓環狀線圈來各自分擔針對頻率較高之高頻雜訊的濾波器遮斷功能及針對頻率較低之高頻雜訊的濾波器遮斷機能。
本發明第2觀點之電漿處理裝置，係於實施電漿處理之處理容器內配置有保持被處理基板之第1電極及與其相對之第2電極，將輸出第1高頻的第1高頻電源電性連接至該第1電極或該第2電極，且將輸出具較該第1高頻更低頻之第2頻率之第2高頻的第2高頻電源電性連接至該第1電極，於電氣連接該第1電極所設置之發熱體、及供應電力至該發熱體之加熱器電源的供電線上，設置有使得經由該發熱體而進入之特定頻率之高頻雜訊衰減或阻止的濾波器，其中，該濾波器具有：空芯線圈，係設置於從該發熱體側所見第1段；圓環狀線圈，係與該空芯線圈成串聯；導電性框體，係收納或包圍該空芯線圈及該圓環狀線圈；第1電容，係電 性連接於該空芯線圈與該圓環狀線圈間的連接點和該框體之間；以及第2電容，係電性連接於該圓環狀線圈之該加熱器電源側端子和該框體之間。
該第2觀點之電漿處理裝置中，針對電漿處理中從安裝於處理容器內第1電極之發熱體朝處理容器外之加熱器電源而進入供電線上的第1及第2高頻雜訊，以濾波器第1段之空芯線圈將具第1頻率之第1高頻雜訊遮斷，以第2段之圓環狀線圈將通過空芯線圈之具第2頻率之第2高頻雜訊遮斷。此處，導電性框體中，空芯線圈具有接近第1頻率之自共振頻率，圓環狀線圈具有接近第2頻率之自共振頻率。又，第1電容係可獲得於第2頻率與第1頻率中間之第1串聯共振頻率的功能，第2電容係可獲得於較第2頻率更低領域之第2串聯共振頻率之功能。如此，由空芯線圈及圓環狀線圈來各自分擔針對頻率較高之第1高頻雜訊的濾波器遮斷功能及針對頻率較低之第2高頻雜訊的濾波器遮斷機能。
又，本發明第2觀點之濾波器單元，係於經由供電線將實施電漿處理之處理容器內第1電極所設置的發熱體電性連接至該處理容器外配置的加熱器電源之電漿處理裝置中，用以衰減或阻止從該發熱體朝該加熱器電源而進入該供電線的頻率相異之複數個高頻雜訊，而設置於該供電線中途者；具有；空芯線圈，係設置於從該發熱體側所見第1段；圓環狀線圈，係與該空芯線圈成串聯；導電性框體，係收納或包圍該空芯線圈及該圓環狀線圈；第1電容，係電性連接於該空芯線圈與該圓環狀線圈間的連接點和該框體之間；以及第2電容，係電性連接於該圓環狀線圈之該加熱器電源側端子和該框體之間。
該第2觀點之濾波器單元中，針對於電漿處理中從安裝於處理容器內第1電極之發熱體朝處理容器外之加熱器電源而進入供電線上的複數個高頻雜訊，以濾波器第1段之空芯線圈將頻率較高之高頻雜訊遮斷，以第2段之圓環狀線圈將通過空芯線圈之頻率較低之高頻雜訊遮斷。此處，導電性框體中，空芯線圈會以較高頻率產生自共振，圓環狀線圈會以較低頻率產生自共振。又，第1電容器係發揮可獲得於圓環狀線圈自共振頻率與空芯線圈自共振頻率中間之第1串聯共振頻率的功能，第2電容係發揮可獲得於較圓環狀線圈自共振頻率更低領域之第2串聯共振頻率之功能。 如此，由空芯線圈及圓環狀線圈來各自分擔針對頻率較高之高頻雜訊的濾波器遮斷功能及針對頻率較低之高頻雜訊的濾波器遮斷機能。
依本發明電漿處理裝置及濾波器單元，藉由前述結構及作用，可針對從處理容器內高頻電極等其他電氣組件而進入供電線或信號線等線路上之有害的複數頻率之高頻雜訊，有效率地且穩定確實地施加夠高的阻抗，以提高電漿製程之再現性、可靠性。
10‧‧‧腔室
12‧‧‧晶座(下部電極)
14‧‧‧絕緣性支撐部
16‧‧‧導電性支撐部
18‧‧‧排氣路
20‧‧‧排氣口
22‧‧‧排氣管
24‧‧‧排氣裝置
26‧‧‧閘閥
28‧‧‧(電漿產生用)高頻電源
30、136‧‧‧(離子吸引用)高頻電源
32、132‧‧‧匹配單元
34‧‧‧供電棒
35‧‧‧蓋板
36‧‧‧聚焦環
38‧‧‧靜電夾具
40‧‧‧發熱體
40(IN)‧‧‧內側發熱線
40(OUT)‧‧‧外側發熱線
42‧‧‧介電體
44‧‧‧DC電極
45‧‧‧直流電源
46‧‧‧開關
48‧‧‧電阻
50‧‧‧DC高壓線
52(IN)、52(OUT)‧‧‧供電導體
54(IN)、54(OUT)‧‧‧濾波器單元
56(IN)、56(OUT)‧‧‧電纜線
58(IN)、58(OUT)‧‧‧加熱器電源
60‧‧‧冷媒室
62‧‧‧氣體通道
64‧‧‧淋灑頭
66‧‧‧電極板
68‧‧‧電極支撐體
70‧‧‧氣體室
70a‧‧‧氣體導入口
72‧‧‧氣體噴出孔
74‧‧‧處理氣體供給部
75‧‧‧控制部
76‧‧‧氣體供給管
100A‧‧‧第1供電線
100B‧‧‧第2供電線
102A‧‧‧第1濾波器
102B‧‧‧第2濾波器
104‧‧‧框體
106‧‧‧絕緣體管
108A、108B‧‧‧接續導體
110A、110B‧‧‧接續導體
112、140‧‧‧圓環狀核心
116‧‧‧蓋體
118‧‧‧上部連接器
120‧‧‧底板
122‧‧‧第1並聯共振迴路
124‧‧‧第2並聯共振迴路
126‧‧‧第1串聯共振迴路
128‧‧‧第2串聯共振迴路
130‧‧‧環狀絕緣體
134‧‧‧上部供電棒
142A、142B‧‧‧接續導體
144A、144B‧‧‧接續導體
146‧‧‧第3並聯共振迴路
148‧‧‧第3串聯共振迴路
150A、150B‧‧‧接續導體
152A、152B‧‧‧接續導體
AL1、BL1‧‧‧空芯線圈
AL2、BL2‧‧‧(下部)圓環狀線圈
AL3、BL3‧‧‧上部圓環狀線圈
AC1、BC1‧‧‧第1電容
AC2、BC2‧‧‧第2電容
AC3、BC3‧‧‧第3電容
AC4、BC4‧‧‧第4電容
hA‧‧‧第1端子
hB‧‧‧第2端子
TA‧‧‧第1濾波器端子
TB‧‧‧第2濾波器端子
TC‧‧‧單體圓環狀核心
圖1係本發明第1實施形態之電漿處理裝置整體結構的剖面圖。
圖2係該電漿處理裝置之晶座(下部電極)所設置之發熱體結構的概略俯視圖。
圖3係供給電力至該晶座內之發熱體用的加熱器供電部迴路之結構圖。
圖4係該實施形態之濾波器單元物理結構的縱剖面圖。
圖5係該濾波器單元所設置之空芯線圈結構的部分放大立體圖。
圖6係該濾波器單元所設置之圓環狀線圈結構的俯視圖。
圖7係該圓環狀線圈中圓環狀核心外觀結構的立體圖。
圖8係該濾波器單元內之濾波器之等效迴路的迴路圖。
圖9係該濾波器單元之濾波器頻率-阻抗特性之一範例圖。
圖10係第2實施形態之電漿處理裝置整體結構的剖面圖。
圖11係該第2實施形態之濾波器單元物理結構的縱剖面圖。
圖12係圖11中濾波器單元內之濾波器之等效迴路的迴路圖。
圖13係圖11中濾波器單元之濾波器頻率-阻抗特性之一範例圖。
圖14係第3實施形態之濾波器單元物理結構的縱剖面圖。
圖15係圖14中濾波器單元內之濾波器之等效迴路的迴路圖。
圖16係圓環狀核心之一變形範例圖。
以下，參考附圖來說明本發明較佳實施形態。
〔電漿處理裝置整體結構〕
圖1係本發明第1實施形態之電漿處理裝置結構。該電漿處理裝置係下部2頻率施加方式之電容耦合型電漿蝕刻裝置的結構，例如具有鋁或不鏽鋼等金屬製圓筒型腔室(處理容器)10。腔室10呈電性接地。
腔室10內，載置被處理基板(例如半導體晶圓W)用之圓板形狀晶座12係作為下部電極而呈水平般配置。該晶座12係例如由鋁所組成，藉由從腔室10底部朝垂直上方延伸之例如陶瓷製絕緣性筒狀支撐部14呈電性非接地般受到支撐。沿著該絕緣性筒狀支撐部14外周緣從腔室10底部朝垂直上方延伸之導電性筒狀支撐部16與腔室10內壁之間形成有環狀排氣路18，該排氣路18底部設置有排氣口20。該排氣口20係經由排氣管22而連接至排氣裝置24。排氣裝置24具有渦輪分子泵等真空泵，可將腔室10內處理空間減壓達所期望之真空度。腔室10側壁安裝有開啟/關閉半導體晶圓W搬出入口用的閘閥26。
晶座12係經由匹配單元32及供電棒34而電性連接至第1及第2高頻電源28、30。此處，第1高頻電源28係輸出主要用以產生電漿的固定頻率(通常為27MHz以上)之第1高頻HF。另一方面，第2高頻電源30係輸出主要用以對晶座12上之半導體晶圓W吸引離子的固定頻率(通常為13MHz以下)之第2高頻LF。匹配單元32係進行第1及第2高頻電源28、30與電漿負荷之間的阻抗匹配而收納有第1及第2匹配器(圖中未顯示)。
供電棒34係由具特定外徑之圓筒形或圓柱形導體所組成，其上端連接至晶座12之下側面中心部，其下端則連接至匹配單元32內之前述第1及第2匹配器的高頻輸出端子。又，腔室10底面與匹配單元32之間設置有包圍在供電棒34周圍的圓筒形導體蓋板35。更詳細地，腔室10底面(下側面)形成有較供電棒34外徑更大上一圈之具特定口徑的圓形開口部，導體蓋板35之上端部便連接至該腔室之開口部處，導體蓋板35之下端部則連接至該匹配器之接地(地線)端子。
晶座12具有較半導體晶圓W更大上一圈之直徑(或口徑)。晶座12上側面劃分出有與晶圓W約略相同形狀(圓形)且約略相同尺寸的中心區域(即晶圓載置部)、以及朝該晶圓載置部外側延伸的環狀周邊部。晶圓載置部上載置有作為處理對象的半導體晶圓W。環狀周邊部上，安裝有內徑較半導體晶圓W口徑更大的環狀板材(所謂的聚焦環36)。該聚焦環36係根據半導體晶圓W之被蝕刻材料，例如由Si、SiC、C、SiO2中任一種材質所構成。
晶座12上側面之晶圓載置部設置有吸附晶圓用的靜電夾具38及發熱體40。靜電夾具38係於晶座12上側面處，在一體成形或固接成一體之膜狀或板狀介電體42中封入有DC電極44之結構，配置於腔室10外的外接直流電源45係經由開關46、高電阻值的電阻48及DC高壓線50而電性連接至DC電極44。藉由將來自直流電源45之高壓直流電壓施加給DC電極44，以庫倫力將半導體晶圓W吸附保持於靜電夾具38上。另外，DC高壓線50係包覆線，通過圓筒體下部供電棒34內，從下方貫穿晶座12而連接至靜電夾具38之DC電極44。
發熱體40係由與靜電夾具38之DC電極44一同封入介電體42中的例如螺旋狀電阻發熱線所組成，本實施形態中，如圖2所示般於晶座12半徑方向上分為內側發熱線40(IN)與外側發熱線40(OUT)等兩者。其中，內側發熱線40(IN)係經絕緣被覆之供電導體52(IN)、濾波器單元54(IN)及電纜線56(IN)而電性連接至配置於腔室10外的專用加熱器電源58(IN)。外側發熱線40(OUT)係經絕緣被覆的供電導體52(OUT)、濾波器單元54(OUT)及電纜線56(OUT)而電性連接至配置於腔室10外的專用加熱器電源58(OUT)。其中，濾波器單元54(IN)、54(OUT)係本實施形態的主要特徵部分，關於其內部結構及作用詳待後述。
晶座12內部設置有例如沿圓周方向延伸的環狀冷媒室或冷媒通道60。該冷媒室60係藉由冷凝器單元(圖中未顯示)且經由冷媒供給管而循環供給有特定溫度之冷媒(例如冷卻水cw)。藉由冷媒溫度可朝降溫方向進行晶座12的溫度控制。接著，於晶座12處為使半導體晶圓W進行熱耦合，經由氣體供給管及晶座12內部之氣體通道62，將來自傳熱氣體 供給部(圖中未顯示)之傳熱氣體(例如He氣體)供給至靜電夾具38與半導體晶圓W之接觸界面。
腔室10頂面處，與晶座12平行對向般設置有兼作為上部電極的淋灑頭64。該淋灑頭64係具有與晶座12對向設置的電極板66、以及從該電極板66背後(上方)可拆卸式地進行支撐的電極支撐體68，電極支撐體68內部設置有氣體室70，於電極支撐體68及電極板66形成有從該氣體室70貫穿至晶座12側的多數個氣體噴出孔72。電極板66與晶座12之間的空間SP係電漿產生空間(亦為處理空間)。設置於氣體室70上部的氣體導入口70a係連接著來自處理氣體供給部74的氣體供給管76。電極板66係由例如Si、SiC或C所組成，電極支撐體68係由例如經耐酸鋁處理之鋁所組成。
該電漿蝕刻裝置內各部件例如排氣裝置24、高頻電源28與30、直流電源45之開關46、加熱器電源58(IN)與58(OUT)、冷凝器單元(圖中未顯示)、傳熱氣體供給部(圖中未顯示)及處理氣體供給部74等各別作動及裝置整體作動(sequence)係由包含微電腦的控制部75進行控制。
該電漿蝕刻裝置中，單片式乾蝕刻的基本作動係如下所述。首先，將閘閥26開啟之狀態將加工對象之半導體晶圓W搬入腔室10內，載置至靜電夾具38上。然後，藉由處理氣體供給部74將蝕刻氣體(一般為混合氣體)以特定流量導入腔室10內，藉由排氣裝置24將腔室10內部壓力維持於設定值。再者，將第1及第2高頻電源28、30轉ON，將第1高頻HF及第2高頻LF各自以特定功率輸出，該等高頻HF、LF經由匹配單元32及供電棒34而施加給晶座(下部電極)12。又，藉由傳熱氣體供給部將傳熱氣體(He氣體)供給至靜電夾具38與半導體晶圓W之間的接觸界面，並將靜電夾具用開關46轉ON，藉由靜電吸附力將傳熱氣體限制於該接觸界面處。另一方面，將加熱器電源58(IN)、58(OUT)轉ON，使內側發熱線40(IN)及外側發熱線40(OUT)各自獨立地發出焦耳熱，以控制晶座12上側面溫度乃至溫度分佈達設定值。由淋灑頭64所噴出之蝕刻氣體係於兩電極12、64間處因高頻放電而電漿化，藉由該電漿所產生的自由基或離子使半導體晶圓W表面之被加工膜蝕刻出所期望的圖樣。
該電漿蝕刻裝置係陰極耦合型，將適合產生電漿之相對較高基頻(27MHz以上)的第1高頻HF施加至晶座12，藉以使電漿形成較佳解離狀態之高密度化，於較低壓條件下亦可形成高密度電漿。於此同時，將適合吸引離子之相對較低基頻(13MHz以下)的第2高頻LF施加至晶座12，藉以對晶座12上之半導體晶圓W實施蝕刻選擇性高的異向性蝕刻。
又，該電容耦合型電漿蝕刻裝置中，對晶座12同時進行冷凝器之冷卻與加熱器之加熱，且於半徑方向之中心部與邊緣部可獨立地進行加熱器之加熱控制，故可達成高速之溫度切換或昇降溫，溫度之分佈可為任意(或多樣化)控制。
又，該電容耦合型電漿蝕刻裝置中，在電漿蝕刻過程中，由高頻電源28、30施加給晶座12之第1及第2高頻HF、LF之一部份會形成高頻雜訊並經由嵌入晶座12之內側發熱線40(IN)及外側發熱線40(OUT)而進入供電導體52(IN)、52(OUT)。不論前述2種頻率之高頻雜訊中任一者進入加熱器電源58(IN)、58(OUT)時，會有使加熱器電源58(IN)、58(OUT)無法作動且性能受損之虞。
關於此點，如前述般，係於將加熱器電源58(IN)、58(OUT)與內側發熱線40(IN)及外側發熱線40(OUT)電性連接之加熱器供電線上設置濾波器單元54(IN)、54(OUT)。該等濾波器單元54(IN)、54(OUT)係如後詳述般地，可針對從內側發熱線40(IN)及外側發熱線40(OUT)進入加熱器供電線上之第1及第2高頻HF、LF雜訊中任一者，以低消耗電力且有效並穩定確實地發揮阻抗夠高之濾波器遮斷功能。藉此，本實施形態之電漿蝕刻裝置能改善加熱器方式之晶圓溫度控制功能，且有效地防止或減低將從腔室10經由晶座12內部之發熱體40朝加熱器供電線上的第1及第2高頻HF、LF電力洩漏，提高電漿製程之再現性、可靠性。
〔濾波器單元內之迴路結構〕
其次，說明本電漿蝕刻裝置之主要特微部分的濾波器單元54(IN)、54(OUT)內之迴路結構。
圖3顯示晶座12所設置之對晶圓溫度控制用發熱體40供給電力的加熱器供電部迴路結構。本實施形態中，針對發熱體40之內側發熱線40(IN)及外側發熱線40(OUT)分別連接有具實質相同迴路結構的個 別加熱器供電部，而可對內側發熱線40(IN)及外側發熱線40(OUT)獨立地進行發熱量或發熱溫度控制。以下說明中，針對內側發熱線40(IN)之加熱器供電部結構及作用進行敘述。外側發熱線40(OUT)之加熱器供電部結構及作用完全相同。
加熱器電源58(IN)係例如使用SSR進行例如商用頻率切換(ON/OFF)動作的交流輸出型電源，與內側發熱線40(IN)以閉迴路連接。更詳細地，加熱器電源58(IN)之一對輸出端子中，第1輸出端子係經由第1供電線(電源線)100A而電性連接至內側發熱線40(IN)之第1端子hA，第2輸出端子係經由第2供電線(電源線)100B而電性連接至內側發熱線40(IN)之第2端子hB。
濾波器單元54(IN)係於第1及第2供電線100A、100B上，在呈電性接地之導電性框體104中，收納有各自由複數個電抗元件〔AL1、AC1、AL2、AC2〕、〔BL1、BC1、BL2、BC2〕所組成的第1及第2濾波器102A、102B。兩濾波器102A、102B迴路結構實質上相同，兩濾波器間之各對應電抗元件之特性值亦實質相同。
更詳細地，各濾波器102A、102B係於供電線100A、100B上，依據從發熱體40側所見第1段之線圈AL1、BL1及第2段之線圈AL2、BL2的順序將該等串聯，且第1段線圈AL1、BL1與第2段線圈AL2、BL2之間的連接點NA、NB與框體104之間電性連接有第1電容器AC1、BC1，第2段線圈AL2、BL2之加熱器電源58(IN)側之端子與框體104之間電性連接有第2電容器AC2、BC2。
前述結構之加熱器供電部中，由加熱器電源58(IN)所輸出之電流係於正極性循環中，通過第1供電線100A(即電纜線56(IN))、第2段線圈AL2、第1段線圈AL1及供電導體52(IN)而從一側端子hA進入內側發熱線40(IN)，使內側發熱線40(IN)各部位產生焦耳熱，從另一側端子hB流出後則通過第2供電線100B(即供電導體52(IN))、第1段線圈BL1、第2段線圈BL2及電纜線56(IN)而回流。負極性循環中，電流依前述相反之方向流通於相同迴路。該加熱器交流輸出之電流通常為50Hz~數百Hz，故各線圈AL1、BL1、AL2、BL2中的電壓降係小到可以忽視，通過各電容器AC1、BC1、AC2、BC2而朝接地側的漏電流亦小到可以 忽視。本實施形態中，如後述般，第1段線圈AL1、BL1係由空芯線圈所組成，第2段線圈AL2、BL2係由圓環狀線圈所組成。
〔濾波器單元內之物理結構〕
圖4顯示本實施形態之濾波器單元54(IN)內的物理結構。圖5~圖7顯示濾波器單元54(IN)內主要部位的結構。
如圖4所示，濾波器單元54(IN)係於例如由鋁所組成之呈電性接地的圓筒狀導電性框體104中，由上而下配置有空芯線圈AL1、BL1、第1電容器AC1、BC1、圓環狀線圈AL2、BL2及第2電容器AC2、BC2。
如圖4所示，較佳地空芯線圈AL1、BL1係與框體104呈同軸般配置，沿軸方向(縱向)上重疊般合進而以相等捲線間隔及線圈長度H呈螺旋狀捲繞。如圖5所示，兩線圈AL1、BL1各自之線圈導線較佳地係由具相同剖面積之薄板或平角(Straight angle)銅線所組成，其一之空芯線圈BL1之線圈導線係包覆有絕緣體管106。
本實施形態中，空芯線圈AL1、BL1之線圈長度H對線圈直徑(外徑)D之比H/D需較習知更大幅縮小，較佳地H/D為1以下，如此能相對第1高頻HF及第2高頻LF頻率發揮作為集中常數元件之功能。如前述，使第1段空芯線圈AL1、BL1明顯縮短(纏繞數N明顯較少)，不只是為了要能大幅降低空芯線圈AL1、BL1之電感，亦可讓濾波器單元54(IN)整體小型化，再者亦有減少空芯線圈AL1、BL1本身發熱(銅損)的效果。
另外，使空芯線圈AL1、BL1線圈長度H如前述般縮短至相當程度時，頻率較低之高頻雜訊、特別是相對吸引離子用第2高頻LF雜訊，空芯線圈AL1、BL1之遮斷機能會失去效用。然，關於此點，如後述般，係設計使得空芯線圈AL2、BL2後段之圓環狀線圈AL2、BL2能將如此低頻之高頻雜訊確實地遮斷，以保證濾波器單元54(IN)整體之濾波性能。
第1電容器AC1、BC1係市售之2端子型電容，如圖4所示，於空芯線圈AL1、BL1與圓環狀線圈AL2、BL2之間的空間處呈橫向般成對配置。第1濾波器102A側之第1電容器AC1之一側端子係經由接續導體108A而連接至空芯線圈AL1之下部端子，另一側端子則經由接續導體110A而連接至框體104之側壁。第2濾波器102B側之第1電容BC1之一側端子 係經由接續導體108B而連接至空芯線圈BL1之下部端子，另一側端子則經由接續導體110B而連接至框體104之側壁。
如圖4及圖6所示，較佳地圓環狀線圈AL2、BL2係在與空芯線圈AL1、BL1呈同軸般配置之共通圓環狀核心112處，該各線圈導體呈螺旋狀纏繞有約半周。此處，兩圓環狀線圈AL2、BL2之線圈導體纏繞方向係相反，以使得當兩線圈流通之高頻電流IA、IB為相同相位時，於圓環狀核心112內所產生之各自的磁束ΦA、ΦB沿圓周方向之方向相同(加成)。圓環狀核心112係由比磁通率高的核心材例如Ni-Zn系鐵氧磁體(ferrites)所組成，且形成圓環狀閉磁路。
第1濾波器102A側之圓環狀線圈AL2之一側端子(上部端子)係經由接續導體108A而連接至空芯線圈AL1之下部端子，另一側端子(下部端子)則經由接續導體114A而連接至第2電容器AC2之一側端子。第2濾波器102B側之圓環狀線圈BL2之一側端子(上部端子)係經由接續導體108B而連接至空芯線圈BL1之下部端子，另一側端子(下部端子)則經由接續導體114B而連接至第2電容器BC2之一側端子。
本實施形態中，為了增加圓環狀線圈AL2、BL2與框體104之間處線圈捲線每一圈的雜散電容，圓環狀核心112之厚度t需增加為通常之數倍以上(最佳為4倍以上)。因此，如圖7所示，將市售單體圓環狀核心TC沿軸方向(縱向)重疊有複數個(例如4個)。
一般來說，單體圓環狀核心TC中，定義內半徑為a，外半徑為b，厚度(高度)為c時，核心胴體部之寬幅(b-a)與厚度c大致相等，可得c≒(b-a)之關係式。因此，單體圓環狀核心TC重疊2段之情況，圓環狀核心112之厚度(高度)t為t=2c，可得t≒2(b-a)之關係式。又，如圖示結構例般，單體圓環狀核心TC重疊4段之情況，圓環狀核心112之厚度(高度)t為t=4c，可得t≒4(b-a)之關係式。本實施形態中，圓環狀核心112之厚度t係採取了超乎常理之龐大結構，以滿足t≧2(b-a)之關係式，最佳地滿足t≧4(b-a)之關係式。
另外，通常之圓環狀核心係於高頻帶域中經常具有作為集中常數元件之功能。本實施形態中之圓環狀線圈AL2、BL2亦於高頻帶域中， 特別是針對第1高頻HF及第2高頻LF之各基頻具有作為集中常數元件之功能。
又，於線圈中插入有核心之情況，會因核心材而導致高頻電力損失(即鐵損)。核心材之鐵損，特別是遲滯損失(hysteresis)或渦電流損失會因頻率越高而損失越大。本實施形態之濾波器單元54(IN)中，頻率較高之第1高頻HF之雜訊會由第1段空芯線圈AL1、BL1所遮斷，不會進入第2段圓環狀線圈AL2、BL2。因此，圓環狀核心112之鐵損較少。如此，圓環狀核心112造成之損失較少，圓環狀核心112可使用比磁通率較高之核心材(例如鐵氧磁體)，可達成圓環狀線圈AL2、BL2之小型化。
第2電容器AC2、BC2係市售2端子型電容器，如圖4所示，各自配置於圓環狀線圈AL2、BL2下方空間。
框體104之上端開口部係經由環狀蓋體116而安裝有樹脂製上部連接器118。該上部連接器118之內部或周圍處，兩空芯線圈AL1、BL1之上端各自電性連接至第1及第2濾波器端子TA、TB。又，框體104之下端開口部係由例如樹脂製底板120所封閉。另外，框體104之蓋體116及底板120中一者或該兩者可為導體板。
如前述般，該濾波器單元54(IN)係在呈電性接地之導電性框體104中，於最上部(即第1段)與框體104同軸般配置有空芯線圈AL1、BL1，於其下方夾著第1電容器AC1、BC1而於第2段處與框體104同軸般配置有圓環狀線圈AL2、BL2，於最下部則配置有第2電容器AC2、BC2。
濾波器單元54(IN)內依前述配置中，空芯線圈AL1、BL1係沿軸方向(縱向)上重疊般合進而以相等捲線間隔呈螺旋狀捲繞，且線圈長度H較習知更大幅縮短，形成小型化之雙重線圈模組。另一方面，圓環狀線圈AL2、BL2亦各自纏繞於共通圓環狀核心112各半周，形成小型化之雙重線圈組件。又，圓環狀線圈AL2、BL2如前述般相較於通常之圓環狀線圈雖將高度(厚度)加倍，但相較於將具有相同電感之棒狀電磁線圈配置呈縱向之情況相比，其高度尺寸仍可保持較小。
接著，圓環狀線圈AL2、BL2之圓環狀核心112係形成圓環狀閉磁路，且相對於位於其上方的空芯線圈AL1、BL1呈同軸狀配置(因此 雙方之磁束呈垂直交叉)，藉此可避免於空芯線圈AL1、BL1與圓環狀線圈AL2、BL2之間的電磁性相互影響。因此，於軸方向或縱向上，可將兩線圈[AL1、BL1]、[AL2、BL2]間的間隔距離或空間盡量縮小。
該濾波器單元54(IN)中，如後述般，空芯線圈AL1、BL1對於頻率較高之第1高頻HF雜訊具有遮斷功能，另一方面，圓環狀線圈AL2、BL2對於頻率較低之第2高頻LF雜訊具有遮斷功能。如此，藉由將針對第1高頻HF雜訊之濾波器遮斷功能及針對第2高頻LF雜訊之濾波器遮斷功能分別由空芯線圈AL1、BL1及圓環狀線圈AL2、BL2各自分擔，濾波器單元54(IN)整體之設計、製作、調整相當容易，且不易產生機台差異。又，可將濾波器單元54(IN)小型化，故晶座12乃至腔室10下方所設置之各種能源供給系統之配置設計變得容易。
另外，濾波器單元54(IN)中，空芯線圈AL1、BL1與圓環狀線圈AL2、BL2對換，即將圓環狀線圈AL2、BL2配置於第1段，將空芯線圈AL1、BL1配置於第2段之配置方式非較佳態樣。即，如將圓環狀線圈AL2、BL2配置於第1段，則圓環狀線圈AL2、BL2雖將從發熱體40(IN)側進入高頻供電線100A、100B上之第1高頻HF及第2高頻LF雜訊中頻率較低的第2高頻LF雜訊遮斷，然頻率較高之第1高頻HF雜訊仍會通過。又，如後述般第1電容器AC1、BC1之靜電容量會選用相當小的數值者，故不僅是第2高頻LF雜訊，第1高頻HF雜訊亦不會朝接地側洩漏。因此，第1高頻HF雜訊會進入圓環狀線圈AL2、BL2，使第1高頻HF電流流通於圓環狀線圈AL2、BL2。從而，於圓環狀核心112內會大量發生鐵損，使圓環狀核心112發熱而形成高溫。然後，當圓環狀核心112溫度升高至居禮溫度以上時，磁通率會急劇下降，使得針對第2高頻LF雜訊之遮斷功能失效。
關於此點，如本實施形態般，只要是於第1段配置空芯線圈AL1、BL1，第2段配置圓環狀線圈AL2、BL2的配置方式，可由空芯線圈AL1、BL1將頻率較高之第1高頻HF雜訊遮斷，第1高頻HF雜訊不會進入第2段圓環狀線圈AL2、BL2。因此，圓環狀線圈AL2、BL2幾乎不會流通頻率較高之第1高頻HF的電流，不會使圓環狀核心112發熱形成高溫。
〔濾波器單元之作用〕
圖8係顯示第1及第2濾波器102A、102B之等效迴路。濾波器單元54(IN)內係由前述配置方式及配線結構，而形成如圖所示之濾波器102A(102B)等效迴路。另外，空芯線圈AL1(BL1)及圓環狀線圈AL2(BL2)各自之電阻可忽略。
空芯線圈AL1(BL2)不僅會提供具有固有自電感之淨感應性元件或電感L1，亦會一併提供有於其周邊產生之線圈線間電容(Line Capacity)C1K及其與框體104之間產生之雜散電容(以下稱為「接地雜散電容)C1F。於等效迴路中，該等電容C1K、C1F會與電感L1呈並聯連接。
此處，空芯線圈AL1(BL1)中的電感L1之電感值可表示如下列算式(1)：L1=k×μ0×π×r2×N2/H...(1)
其中，k為係數，μ0為真空之磁通率，r為線圈半徑，N為纏繞圈數，H為軸方向之線圈長度。
如算式(1)所示，電感L1之電感值會與纏繞圈數N之平方呈正比，與線圈長度H呈反比。因此，當線圈直徑D(D=2r)保持固定而縮短線圈長度H時，纏繞圈數N亦會同等比例減少(纏繞圈數N之平方會以更大比例減少)，故電感L1之電感值會減少。本實施形態中，如前述般係將空芯線圈AL1(BL1)之線圈長度H縮至較線圈直徑D更短，以將電感L1之電感值設定於較低程度(例如5μH以下)。
線圈線間電容C1K之靜電容量係與線圈AL1(BL1)之捲線間隔(Pitch)相關，與纏繞圈數N或線圈長度S則無關。另一方面，接地雜散電容C1F之靜電容量係與距框體104之間隔距離、及面向框體104之線圈表面全面積相關。因此，於空芯線圈AL1(BL1)中，只要線圈直徑D及框體104直徑保持固定，線圈長度H越短(纏繞圈數N越少)，電感L1之電感值便越低，且接地雜散電容C1F之靜電容量亦越小。
原本空芯線圈AL1(BL1)之每一圈的線圈表面積很小，即使線圈長度H改變，接地雜散電容C1F之靜電容量亦不會改變很多，頂多與線圈線間電容C1K之靜電容量相同程度(例如數pF)。
如此，空芯線圈AL1(BL1)中電感L1之電感值低，且接地雜散電容C1F之靜電容量與線圈線間電容C1K之靜電容量亦小至相同程度，此點對於要將空芯線圈AL1(BL1)之自共振頻率、即後述之第1並聯共振迴路122所賦予之第1並聯共振頻率fPH設定達相當高頻領域係為有利(較佳)的。
另一方面，圓環狀線圈AL2(BL2)亦不僅會提供具有固有自電感之淨感應性元件或電感L2，亦會一併提供有於其周邊產生之線圈線間電容C2K及其與框體104之間產生之接地雜散電容C2F。於等效迴路中，該等電容C2K、C2F會與電感L2呈並聯連接。
此處，圓環狀線圈AL2(BL2)中的電感L2之電感值可表示如下列算式(2)：L2=N2×μ×t×ln(b/a)/2π...(2)
其中，N為纏繞圈數，μ為磁通率，t為厚度(高度)，a為內半徑，b為外半徑。
本實施形態中，如前述般圓環狀核心112係使用比磁通率高之核心材(例如鐵氧磁體)。然後，圓環狀核心112之厚度(高度)t係如前述般設計為通常之2倍以上(較佳為4倍以上)，纏繞圈數N選用纏繞較多者，藉此可將電感L2之電感值設定為相當高數值(例如100μH以上)。
線圈線間電容C2K之靜電容量係與線圈AL2(BL2)之捲線間隔(Pitch)相關，與纏繞圈數N則無關。另一方面，接地雜散電容C2F之靜電容量係與距框體104之間隔距離、及面向框體104之線圈表面全面積相關。因此，於圓環狀線圈AL2(BL2)中，只要框體104直徑及圓環狀核心112尺寸保持固定，線圈之圈數越多，電感L2之電感值便越高，且接地雜散電容C2F之靜電容量亦越大。
特別是，如前述般重疊有複數個單體圓環狀核心TC之厚度(高度)t較大的圓環狀核心112因每一圈的線圈表面積很大，接地雜散電容C2F之靜電容量亦相當大，可達線圈線間電容C2K之4~5倍以上(例如20pF以上)。
如此，圓環狀線圈AL2(BL2)中電感L2之電感值低，且接地雜散電容C2F之靜電容量遠大於線圈線間電容C2K之靜電容量，此點對於 要將圓環狀線圈AL2(BL2)之自共振頻率、即後述之第2並聯共振迴路124所賦予之第2並聯共振頻率fPL設定至相當低頻領域係為有利(較佳)的。
第1電容器AC1(BC1)及第2電容器AC2(BC2)並不特別兼具有寄生電容或雜散電容，於等效迴路中，作為具有符合規格之靜電容量的第1及第2電容C1C、C2C之功能。如後述般，濾波器102A(102B)之頻率-阻抗特性中，選擇第1電容C1C之靜電容量，使得可在前述第2並聯共振頻率fPL與前述第1並聯共振頻率fPH中間適當獲得第1串聯共振頻率fSH；又，選擇第2電容C2C之靜電容量，以獲得較前述第2並聯共振頻率fPL更低頻帶域的第2串聯共振頻率fSL。
前述濾波器102A(102B)之等效迴路中，藉由空芯線圈AL1(BL1)之電感L1與線圈線間電容C1K及接地雜散電容C1F，來形成具有與第1高頻HF基頻一致或接近之第1並聯共振頻率fPH的第1並聯共振迴路122。此處，第1並聯共振頻率fPH係空芯線圈AL1(BL1)之自共振頻率，可表示如下列算式(3)：
又，藉由圓環狀線圈AL2(BL2)之電感L2與線圈線間電容C2K及接地雜散電容C2F，來形成具有與第2高頻LF基頻一致或接近之第2並聯共振頻率fPL的第2並聯共振迴路124。此處，第2並聯共振頻率fPL係圓環狀線圈AL2(BL2)之自共振頻率，可表示如下列算式(4)：
接著，藉由空芯線圈AL1(BL1)之電感L1、與第1電容器AC1(BL1)即第1電容C1C、與圓環狀線圈AL2(BL2)之電感L2和線圈線間電容C2K及接地雜散電容C2F、與第2電容器AC2(BL2)即第2電容C2C，以形成具有在第2並聯共振頻率fPL與第1並聯共振頻率fPH之間之第1串聯共振頻率fSH的第1串聯共振迴路126。
又，藉由圓環狀線圈AL2(BL2)之電感L2與第2電容器AC2(BL2)即第2電容C2C，來形成具有較第2高頻LF基頻更低之第2串聯共振頻率fSL的第2串聯共振迴路128。
圖9係顯示，本實施形態之電漿處理裝置中，第1高頻HF之基頻為40.68MHz，第2高頻LF之基頻為3.2MHz之情況，前述結構之 濾波器102A(102B)所獲得之頻率-阻抗特性之一範例。
圖示頻率-阻抗特性中，使第1並聯共振頻率fPH與第1高頻HF基頻(40.68MHz)一致，此點可輕易達成。即，如前述，改變空芯線圈AL1(BL1)之纏繞圈數N或線圈長度H時，雖然線圈線間電容C1K之靜電容量不會改變，但電感L1之電感值與接地雜散電容C1F之靜電容量會對應於線圈長度H(纏繞圈數N)之變化量而朝相同方向變化，如前述算式(3)所示，第1並聯共振頻率fPH係單調變化。因此，藉由調整空芯線圈AL1(BL1)之纏繞圈數N或線圈長度H，可將第1並聯共振頻率fPH調整至與第1高頻HF之基頻(40.68MHz)一致。
又，圖示之頻率-阻抗特性中，使得第2並聯共振頻率fPL與第2高頻LF之基頻(3.2MHz)一致，此點亦可輕易達成。即，如前述，改變圓環狀線圈AL2(BL2)之纏繞圈數N時，雖然線圈線間電容C2K之靜電容量不會改變，但電感L2之電感值與接地雜散電容C2F之靜電容量會對應於纏繞圈數N之變化量而朝相同方向變化，如前述算式(4)所示，第2並聯共振頻率fPL係單調變化。又，改變構成圓環狀核心112之單體圓環狀核心TC的積層數時，電感L2之電感值與接地雜散電容C2F之靜電容量會朝相同方向以大步階式變化，如前述算式(4)所示，第2並聯共振頻率fPL係步階式變化。因此，進行粗略之調整時改變構成圓環狀核心112之單體圓環狀核心TC積層數，而進行精細之調整時則改變圓環狀線圈AL2(BL2)之纏繞圈數N，如此可讓第2並聯共振頻率fPL與第2高頻LF之基頻(3.2MHz)一致。
原本於本實施形態中，將第1串聯共振頻率fSH設定於第2並聯共振頻率fPL與第1並聯共振頻率fPH中間適當處(例如15~20MHz)，將第2串聯共振頻率fSL設定於較第2並聯共振頻率fPL更低頻率領域(200~400Hz)，藉以可使得各並聯共振點附近之特性和緩(broad)。藉此，即使第1並聯共振頻率fPH相對於第1高頻HF基頻(40.68MHz)多少有偏差(圖示範例中約有±5MHz左右的偏差)，亦能對第1高頻HF雜訊賦予夠高的阻抗。又，即使第2並聯共振頻率fPL相對於第2高頻LF基頻(3.2MHz)多少有偏差(圖示範例中約有±1MHz左右的偏差)，亦能對第2高頻LF雜訊賦予夠高的阻抗。
前述濾波器102A(102B)之頻率-阻抗特性中，藉由讓第1及第2並聯共振頻率fPH、fPL附近之特性設計為和緩(broad)，能夠擴大相對第1高頻HF雜訊及第2高頻LF雜訊而各自獲得夠高阻抗或遮斷功能的並聯共振頻率附近之範圍(接近範圍)。
具體步驟，如前述般決定第1並聯共振頻率fPH及第2並聯共振頻率fPL後，選擇並調整第2電容器AC2(BC2)之靜電容量至適當數值(例如4000pF以上)，藉以將第2串聯共振頻率fSL設定於較第2並聯共振頻率fPL更低之期望數值。
又，如前述般決定第2串聯共振頻率fSL後，選擇並調整第1電容器AC1(BC1)之靜電容量至適當數值(例如20pF以下)，藉以將第1串聯共振頻率fSH設定於第2並聯共振頻率fPL與第1並聯共振頻率fPH中間之適當數值。
另外，濾波器102A(102B)之頻率-阻抗特性中，為了於第2並聯共振頻率fPL之前後及第1並聯共振頻率fPH之前後獲得各自對稱之和緩特性，如圖9所示，不應將第1串聯共振頻率fSH設定於第2並聯共振頻率fPL(3.2MHz)與第1並聯共振頻率fPH(40.68MHz)之正中央(21.9MHz附近)，較佳地係設定在稍微偏向第2並聯共振頻率fPL側(17MHz附近)。
如前述，本實施形態之濾波器102A(102B)中，具有與第1高頻HF基頻一致或接近之自共振頻率fPH的第1段空芯線圈AL1(BL1)係能發揮相對從晶座12內發熱體40側進入加熱器供電線102A(102B)上之頻率較高的第1高頻HF雜訊具有夠高阻抗之濾波器遮斷功能，使得與第1高頻HF雜訊一同進入之頻率較低的第2高頻LF雜訊通過。接著，具有與第2高頻LF基頻一致或接近之自共振頻率fPL的第2段圓環狀線圈AL2(BL2)係能發揮相對於通過第1段之空芯線圈AL1(BL1)的第2高頻LF雜訊具有夠高阻抗之濾波器遮斷功能。空芯線圈AL1(BL1)之自共振頻率fPH與圓環狀線圈AL2(BL2)之自共振頻率fPL係相互獨立，能依前述方法對各線圈獨立地進行調整。
〔第2實施形態〕
圖10顯示第2實施形態之電漿處理裝置結構。圖中，與前述第1實施形態電漿之處理裝置(圖1)相同結構或功能相同部分賦予相同符號。
該電漿處理裝置係下部2頻率/上部1頻率施加方式之電容耦合型電漿蝕刻裝置的結構。該電漿蝕刻裝置中，與前述第1實施形態之電漿蝕刻裝置(圖1)的主要相異點在於，將產生電漿用之第1高頻HF施加至上部電極64，為了讓被吸引至半導體晶圓W之離子能量(偏壓)能更大自由度且多樣化進行控制而對晶座12重疊施加頻率相異之第2及第3高頻LF、MF。此處，第3高頻MF之頻率係選擇為較第2高頻LF頻率(例如3.2MHz)更高的數值(例如12.88MHz)。
本實施形態之電漿蝕刻裝置中，上部電極64係經由環狀絕緣體130而安裝至腔室10之上側面。輸出電漿產生用第1高頻HF的第1高頻電源28係經由匹配單元132及上部供電棒134而電性連接至上部電極64。又，各自輸出吸引離子用第2及第3高頻LF、MF的第2及第3高頻電源36、136係經由匹配單元32內之匹配器(圖中未顯示)及下部供電棒34而電性連接至晶座12。控制部75係根據蝕刻加工之規格、條件或製程配方，控制由高頻電源36、136所輸出之第2及第3高頻LF、MF之總功率及功率比。
本實施形態中，為了對應此種下部2頻率/上部1頻率施加方式，濾波器單元54(IN)內之濾波器102A(102B)之配置及接線係如圖11所示之結構。
圖11中，更詳細地，呈電性接地之導電性框體104中，從上而下依序配置有空芯線圈AL1(BL1)、第1電容器AC1(BC1)、上部圓環狀線圈AL3(BL3)、第3電容器AC3(BC3)、下部圓環狀線圈AL2(BL2)、第2電容器AC2(BC2)。
該濾波器102A(102B)之結構中，與前述第1實施形態(圖4)不同點在於，於第1電容器AC1(BC1)與圓環狀線圈AL2(BL2)之間，追加或增設有上部圓環狀線圈AL3(BL3)及第3電容器AC3(BC3)。其它電抗元件之結構及機能幾乎皆與第1實施形態相同。
上部圓環狀線圈AL3(BL3)係在與框體104呈同軸般配置之共通圓環狀核心140處讓各線圈導體呈螺旋狀纏繞約半周。此處，兩圓環狀線圈AL3(BL3)之線圈導體纏繞方向係相反，以使得當兩線圈流通之高頻電流為相同相位時於圓環狀核心140內所產生之各自的磁束沿圓周方 向之方向相同(加成)。圓環狀核心140係由比磁通率高的核心材例如Ni-Zn系鐵氧磁體所組成，且形成圓環狀閉磁路。
第1濾波器102A側之上部圓環狀線圈AL3之一側端子(上部端子)係經由接續導體108A(連接點NA)而連接至空芯線圈AL1之下部端子，另一側端子(下部端子)則經由接續導體142A(連接點NC)而連接至下部圓環狀線圈AL2之上部端子。第2濾波器102B側之上部圓環狀線圈BL3之一側端子(上部端子)係經由接續導體108B(連接點NB)而連接至空芯線圈BL1之下部端子，另一側端子(下部端子)則經由接續導體142B(連接點ND)而連接至下部圓環狀線圈BL2之上部端子。
本第2實施形態中，為了讓上部圓環狀線圈AL3(BL3)之自共振頻率fPM對應或近似於第3高頻MF頻率，係讓上部圓環狀核心AL3(BL3)之厚度t較下部圓環狀核心AL2(BL2)之厚度t更小，例如將單體圓環狀核心TC沿軸方向(縱向)重疊2個。又，讓上部圓環狀線圈AL3(BL3)之纏繞圈數N較下部圓環狀核心AL2(BL2)之纏繞圈數N更少。
第3電容器AC3(BC3)係市售2端子型電容，呈橫向相對般配置於上部圓環狀線圈AL3(BL3)與下部圓環狀線圈AL2(BL2)之間的空間。第1濾波器102A側之第3電容器AC3之一側端子係經由接續導體142A(連接點NC)而連接至上部圓環狀線圈AL3之下部端子與下部圓環狀線圈AL2之上部端子，另一側端子則經由接續導體144A而連接至框體104之側壁。第2濾波器102B側之第3電容器BC3之一側端子係經由接續導體142B(連接點ND)而連接至上部圓環狀線圈BL3之下部端子與下部圓環狀線圈BL2之上部端子，另一側端子則經由接續導體144B而連接至框體104之側壁。
圖12顯示該第2實施形態中第1及第2濾波器102A、102B之等效迴路。該等效迴路中，與前述第1實施形態相同，藉由空芯線圈AL1(BL1)之電感L1與線圈線間電容C1K及接地雜散電容C1F，形成具有與第1高頻HF基頻一致或接近之第1並聯共振頻率fPH的第1並聯共振迴路122。
又，藉由上部圓環狀線圈AL3(BL3)之電感L3與線圈線間電容C3K及接地雜散電容C3F，形成具有與第3高頻MF基頻一致或接近之 第3並聯共振頻率fPM的第3並聯共振迴路146。此處，第3並聯共振頻率fPM係上部圓環狀線圈AL3(BL3)之自共振頻率，可表示如下列算式(5)：
又，與前述第1實施形態相同，藉由下部圓環狀線圈AL2(BL2)之電感L2與線圈線間電容C2K及接地雜散電容C2F，形成具有與第2高頻LF基頻一致或接近之第2並聯共振頻率fPL的第2並聯共振迴路124。
接著，藉由空芯線圈AL1(BL1)之電感L1、與第1電容器AC1(BC1)即第1電容C1C、與上部圓環狀線圈AL3(BL3)之電感L3和線圈線間電容C3K及接地雜散電容C3F、與第3電容器AC3(BC3)即第3電容C3C、與下部圓環狀線圈AL2(BL2)之電感L2和線圈線間電容C2K及接地雜散電容C2F、與第2電容器AC2(BC2)即第2電容C2C，形成具有於第3並聯共振頻率fPM與第1並聯共振頻率fPH之間之第1串聯共振頻率fSH的第1串聯共振迴路126。
又，藉由上部圓環狀線圈AL3(BL3)之電感L3、與第3電容器AC3(BC3)即第3電容C3C、與下部圓環狀線圈AL2(BL2)之電感L3和線圈線間電容C3K及接地雜散電容C3F、與第2電容器AC2(BC2)即第2電容C2C，形成具有於第2並聯共振頻率fPL與第3並聯共振頻率fPM之間之第3串聯共振頻率fSM的第3串聯共振迴路148。
又，藉由下部圓環狀線圈AL2(BL2)之電感L2與第2電容器AC2(BC2)即第2電容C2C，與前述第1實施形態相同，形成具有較第2高頻LF基頻更低之第2串聯共振頻率fSL的第2串聯共振迴路128。
圖13顯示本實施形態之電漿處理裝置中，第1高頻HF頻率為40.68MHz，第2高頻LF頻率為3.2MHz，第3高頻MF為12.88之情況，前述結構之濾波器102A(102B)所獲得之頻率-阻抗特性之一範例。
與前述第1實施形態相同，藉由調整空芯線圈AL1(BL1)之纏繞圈數N或線圈長度H，可將第1並聯共振頻率fPH調整至與第1高頻HF之基頻(40.68MHz)一致。
又，進行粗略之調整時改變構成圓環狀核心140之單體圓環狀核心TC積層數，進行精細之調整時則改變上部圓環狀線圈AL3(BL3) 之纏繞圈數N，如此可讓第3並聯共振頻率fPM與第3高頻MF之基頻(12.88MHz)一致。
又，進行粗略之調整時改變構成圓環狀核心122之單體圓環狀核心TC積層數，進行精細之調整時則改變下部圓環狀線圈AL2(BL2)之纏繞圈數N，如此可讓第2並聯共振頻率fPL與第2高頻LF之基頻(3.2MHz)一致。
再者，本實施形態中，將第1串聯共振頻率fSH設定於第3並聯共振頻率fPM與第1並聯共振頻率fPH中間適當處(例如22~25MHz)，將第3串聯共振頻率fSM設定於第2並聯共振頻率fPL與第3並聯共振頻率fPM中間適當處(例如6~8MHz)，將第2串聯共振頻率fSL設定於較第2並聯共振頻率fPL更低頻率領域(例如200~400Hz)，藉以可使各並聯共振點附近之特性和緩(broad)。藉此，即使第1並聯共振頻率fPH與第1高頻HF之基頻(40.68MHz)多少有偏差(圖示範例中約有±5MHz左右的偏差)，亦能對第1高頻HF雜訊賦予夠高的阻抗。又，即使第3並聯共振頻率fPM與第3高頻MF之基頻(12.88MHz)多少有偏差(圖示範例中約有±2MHz左右的偏差)，亦能對第3高頻MF雜訊賦予夠高的阻抗。又，即使第2並聯共振頻率fPL與第2高頻LF之基頻(3.2MHz)多少有偏差(圖示範例中約有±1MHz左右的偏差)，亦能對第2高頻LF雜訊賦予夠高的阻抗。
前述濾波器102A(102B)之頻率-阻抗特性中，藉由讓第1、第2及第3並聯共振頻率fPH、fPL、fPM附近之特性設計為和緩(broad)，能夠擴大相對第1高頻HF雜訊、第2高頻LF及第2高頻MF雜訊而各自獲得夠高阻抗或遮斷功能的並聯共振頻率附近之範圍(接近範圍)。
如前述般，藉由讓各並聯共振點附近之頻率-阻抗特性和緩(broad)，能夠擴大相對第1高頻HF雜訊及第2高頻LF雜訊而各自獲得夠高阻抗或遮斷功能的並聯共振頻率附近之範圍(接近範圍)。
具體步驟，如前述般決定所有之並聯共振頻率fPL、fPM、fPH後，選擇並調整第2電容器AC2(BC2)即第2電容C2C之靜電容量至適當數值(例如4000pF以上)，藉以將第2串聯共振頻率fSL設定於較第2並聯共振頻率fPL更低之期望數值。
又，如前述般決定第2串聯共振頻率fSL後，選擇並調整第3電容器AC3(BC3)即第3電容C3C之靜電容量至適當數值(例如30~60pF)，藉以將第3串聯共振頻率fSM設定於第2並聯共振頻率fPL與第3並聯共振頻率fPM中間之適當數值。
又，如前述般決定第3串聯共振頻率fSM後，選擇並調整第1電容器AC1(BC1)即第1電容C1C之靜電容量至適當數值(例如10pF以下)，藉以將第1串聯共振頻率fSH設定於第3並聯共振頻率fPM與第1並聯共振頻率fPH中間之適當數值。
另外，濾波器102A(102B)之頻率-阻抗特性中，為了於第2並聯共振頻率fPL之前後及第3並聯共振頻率fPM之前後獲得各自左右(前後)對稱之和緩特性，如圖13所示，較佳地係將第3串聯共振頻率fSM設定於第2並聯共振頻率fPL(3.2MHz)與第3並聯共振頻率fPM(12.88MHz)之正中央(8MHz附近)。
又，為了於第3並聯共振頻率fPM之前後及第1並聯共振頻率fPH之前後獲得各自對稱之和緩特性，如圖13所示，不應將第1串聯共振頻率fSH設定於第3並聯共振頻率fPM(12.88MHz)與第1並聯共振頻率fPH(40.68MHz)之正中央(26.8MHz附近)，較佳地係設定在稍微偏向第3並聯共振頻率fPM側(23MHz附近)。
如前述，本實施形態之濾波器102A(102B)中，具有與第1高頻HF基頻一致或接近之自共振頻率fPH的第1段空芯線圈AL1(BL1)係能發揮相對從晶座12內發熱體40(IN)側進入加熱器供電線102A(102B)上的第1高頻HF雜訊具有夠高阻抗之濾波器遮斷功能，使得與第1高頻HF雜訊一同進入的第3高頻MF及第2高頻LF雜訊通過。接著，具有與第3高頻MF基頻一致或接近之自共振頻率fPM的第2段上部圓環狀線圈AL3(BL3)係能發揮相對通過第1段之空芯線圈AL1(BL1)的第3高頻MF雜訊具有夠高阻抗之濾波器遮斷功能，使得第2高頻LF雜訊通過。然後，具有與第2高頻LF基頻一致或接近之自共振頻率fPL的第3段下部圓環狀線圈AL2(BL2)係能發揮相對通過第2段上部圓環狀線圈AL3(BL3)的第2高頻LF雜訊具有夠高阻抗之濾波器遮斷功能。
空芯線圈AL1(BL1)之自共振頻率fPH、與上部圓環狀線圈AL3(BL3)之自共振頻率fPM、與下部圓環狀線圈AL2(BL2)之自共振頻率fPL係相互獨立，能依前述方法對各線圈獨立地進行調整。
本實施形態中，於電漿處理中，可針對從晶座12內之內側發熱體40(IN)及外側發熱體40(OUT)進入加熱器供電線上之第1、第2及第3高頻HF、LF、MF雜訊中任一者，以低消耗電力且有效並穩定確實地發揮阻抗夠高之濾波器遮斷功能。藉此，本實施形態之電漿蝕刻裝置能改善加熱器方式之晶圓溫度控制功能，且有效地防止或減低將從腔室10朝加熱器供電線上的第1及第2高頻HF、LF電力洩漏，提高電漿製程之再現性、可靠性。
另外，作為前述第2實施形態之一變形例，可將電漿產生用第1高頻電源28連接至晶座12，作為下部3頻率施加方式之電容耦合型電漿蝕刻裝置。
〔第3實施形態〕
圖14顯示第3實施形態之濾波器單元54(IN)內的物理結構。圖15顯示該濾波器單元54(IN)所搭載之濾波器102A(102B)的等效迴路。
本實施形態中，於框體104內設置有與圓環狀線圈AL2(BL2)以並聯般電性連接的第4電容器AC4(BC4)。該電容器AC4(BC4)係市售2端子型電容，如圖14所示，較佳地於圓環狀線圈AL2(BL2)下方配置於第2電容器AC2(BC2)旁邊，一側端子係經由接續導體150A(150B)而連接至圓環狀線圈AL2(BL2)之上部端子，另一側端子則經由接續導體152A(152B)而連接至圓環狀線圈AL2(BL2)之下部端子。
本實施形態中，如圖15所示，藉由圓環狀線圈AL2(BL2)之電感L2與線圈線間電容C2K及接地雜散電容C2F、與第4電容器AC4(BC4)即第4電容C4C，形成具有與第2高頻LF之基頻一致或接近之第2並聯共振頻率fPL的第2並聯共振迴路122。此處，第2並聯共振頻率fPL可表示如下列算式(6)：
如前述，藉由於第2並聯共振迴路122加入第4電容器AC4(BC4)，使合成電容(C2K+C2F+C4C)變大，將第2並聯共振頻率fPL盡可 能地設定於低頻領域。因此，當第2高頻LF之基頻為相當低數值(例如400kHz)之情況，無需特意改變圓環狀線圈AL2(BL2)之物理配置或電氣特性(無需增加L2、C2F之數值)，可適當選擇第4電容器AC4(BC4)之靜電容量，藉以讓第2並聯共振頻率fPL與第2高頻LF之基頻(400kHz)一致或接近。
藉由空芯線圈AL1(BL1)之電感L1、第1電容器AC1(BL1)即第1電容C1C、圓環狀線圈AL2(BL2)之電感L2與線圈線間電容C2K及接地雜散電容C2F、與第4電容器AC4(BC4)即第4電容C4C、第2電容器AC2(BL2)即第2電容C2C，來形成本實施形態之第1串聯共振迴路126。與前述第1實施形態相同，可藉由適當選擇第1電容器AC1(BL1)之靜電容量，以將串聯共振迴路126之第1串聯共振頻率fSH，設定於第2並聯共振頻率fPL與第1並聯共振頻率fPH中間適當處。
與第1實施形態相同，藉由空芯線圈AL1(BL1)之電感L1、與線圈線間電容C1K及接地雜散電容C1F來形成本實施形態之第1並聯共振迴路122。又，與第1實施形態相同，藉由圓環狀線圈AL2(BL2)之電感L2與第2電容器AC2(BL2)即第2電容C2C來形成第2並聯共振迴路128。
另外，圖14之濾波器單元54(IN)為2頻率型，但本實施形態亦可適用於3頻率型濾波器單元54(IN)。即，例如圖11之濾波器單元54(IN)中，可於框體104內設置有與下部圓環狀線圈AL2(BL2)以並聯般電性連接的第4電容器AC4(BC4)。再者，依需求，亦可於框體104內設置有與上部圓環狀線圈AL3(BL3)以並聯般電性連接的第5電容器(圖中未顯示)。
〔其他實施形態或變形例〕
空芯線圈AL1(BL1)中，亦可將線圈長度H相對於線圈直徑(外徑)D之比H/D設定為1以上。一般來說，空芯線圈AL1(BL1)越細長，H/D越大。相反地，空芯線圈AL1(BL1)越粗短，H/D則越小。
前述實施形態之圓環狀線圈AL2(BL2)、AL3(BL3)係於重疊複數個單體圓環狀核心TC的1個圓環狀核心112、140處纏繞有線圈導體。亦可將此種形式之圓環狀線圈不夾入電容而是使得複數個串聯連接者作為1個或1組之圓環狀線圈。
又，如圖16所示，亦可使用將於單體圓環狀核心TC纏繞線圈導體的單體圓環狀線圈TR以複數個(圖示範例為3個)串聯連接所組成的複合型圓環狀線圈AL。另外，圖16中，僅顯示第1供電線100A上之圓環狀線圈AL，省略繪示第2供電線100B上之圓環狀線圈BL。
前述實施形態中，係將濾波器102A(102B)所包含之電容器AC1(BC1)、AC2(BC2)、AC3(BC3)、AC4(BC4)收納於框體104中。但是，該等電容之一部份或全部亦可配置於框體104外。又，相對該等電容，亦可使用除了框體104以外之接地電位組件。
本發明決非限定於加熱器供電線等電源線用濾波器，可適用於將腔室內設置之特定電氣組件與腔室外設置之電力系統或信號系統之外部迴路以電性連接的一對線路或單一線路上所設置之任何濾波器或濾波器單元。
又，本發明不限定於電漿蝕刻裝置，亦可適用於電漿CVD、電漿氧化、電漿氮化、濺鍍等其他電漿處理裝置。又，本發明之被處理基板不限定於半導體晶圓，亦可為平板面板顯示器、有機EL、太陽能電池用各種基板或光阻、CD基板、印刷基板等。
40‧‧‧發熱體
40(IN)‧‧‧內側發熱線
40(OUT)‧‧‧外側發熱線
hA‧‧‧第1端子
hB‧‧‧第2端子

Claims (17)

  1. 一種電漿處理裝置，係具有經由線路而電性連接至實施電漿處理之處理容器內特定電氣組件的電力系統或信號系統之外部迴路，對從該電氣組件朝該外部迴路而進入該線路的具第1頻率之第1高頻雜訊及具較該第1頻率更低頻之第2頻率之第2高頻雜訊，藉由設置於該線路上之濾波器使其衰減或阻止者；其中，該濾波器具有：空芯線圈，從該電氣組件側觀看係設置於第1段；圓環狀線圈，從該電氣組件側觀看係於該空芯線圈之後段而與該空芯線圈成串聯；導電性框體，係收納或包圍該空芯線圈及該圓環狀線圈；第1電容器，係電性連接於該空芯線圈與該圓環狀線圈間的連接點和該框體之間；以及第2電容器，係電性連接於該圓環狀線圈之該外部迴路側端子和該框體之間；於該濾波器之等效迴路中，該空芯線圈周圍產生之第1線圈線間電容及於該空芯線圈與該框體之間產生之第1雜散電容會和作為該空芯線圈之淨感應性元件的第1電感呈並聯般連接；且該圓環狀線圈周圍產生之第2線圈線間電容及於該圓環狀線圈與該框體之間產生之第2雜散電容會和作為該圓環狀線圈之淨感應性元件的第2電感呈並聯般連接；藉由該第1電感與該第1線圈線間電容及該第1雜散電容，來形成具有與該第1頻率一致或相近之第1並聯共振頻率的第1並聯共振迴路；藉由該第2電感與該第2線圈線間電容及該第2雜散電容，來形成具有與該第2頻率一致或相近之第2並聯共振頻率的第2並聯共振迴路；藉由該第1電感、該第1電容、該第2電感、該第2線圈線間電容及該第2雜散電容、與該第2電容，形成具有於該第2頻率與該第1頻率中間之第1串聯共振頻率的第1串聯共振迴路； 藉由該第2電感、該第2電容，形成具有較該第2頻率更低頻之第2串聯共振頻率的第2串聯共振迴路。
  2. 一種電漿處理裝置，係於實施電漿處理之處理容器內配置有保持被處理基板之第1電極及與其相對之第2電極，將輸出具第1頻率之第1高頻的第1高頻電源電性連接至該第1電極或該第2電極，且將輸出具較該第1高頻更低頻之第2頻率之第2高頻的第2高頻電源電性連接至該第1電極，於於將該第1電極所設置之發熱體與供應電力至該發熱體之加熱器電源加以電性連接的供電線上，設置有使得經由該發熱體而進入之該第1及第2高頻雜訊衰減或阻止的濾波器；其中，該濾波器具有：空芯線圈，係設置於從該發熱體側所見第1段；圓環狀線圈，從該電氣組件側觀看係於該空芯線圈之後段而與該空芯線圈成串聯；導電性框體，係收納或包圍該空芯線圈及該圓環狀線圈；第1電容，係電性連接於該空芯線圈與該圓環狀線圈間的連接點和該框體之間；以及第2電容，係電性連接於該圓環狀線圈之該加熱器電源側端子和該框體之間；於該濾波器之等效迴路中，該空芯線圈周圍產生之第1線圈線間電容及於該空芯線圈與該框體之間產生之第1雜散電容會和作為該空芯線圈之淨感應性元件的第1電感呈並聯般連接；且該圓環狀線圈周圍產生之第2線圈線間電容及於該圓環狀線圈與該框體之間產生之第2雜散電容會和作為該圓環狀線圈之淨感應性元件的第2電感呈並聯般連接；藉由該第1電感與該第1線圈線間電容及該第1雜散電容，來形成具有與該第1頻率一致或相近之第1並聯共振頻率的第1並聯共振迴路；藉由該第2電感與該第2線圈線間電容及該第2雜散電容，來形成具有與該第2頻率一致或相近之第2並聯共振頻率的第2並聯共振迴路；藉由該第1電感、該第1電容、該第2電感、該第2線圈線間電容及 該第2雜散電容、與該第2電容，形成具有於該第2頻率與該第1頻率中間之第1串聯共振頻率的第1串聯共振迴路；藉由該第2電感、該第2電容，形成具有較該第2頻率更低頻之第2串聯共振頻率的第2串聯共振迴路。
  3. 如申請專利範圍第2項之電漿處理裝置，其中該供電線具有各自連接至該發熱體兩端的第1及第2供電導線；該空芯線圈包含：構成該第1供電導線之一部份的第1線圈單體、以及構成該第2供電導線之一部份的第2線圈單體；於該外導體內側，各自構成該第1及第2線圈單體的第1及第2線圈導線係並進且約略等繞線長度地捲繞呈螺旋狀；該圓環狀線圈包含：構成該第1供電導線之一部份的第3線圈單體、以及構成該第2供電導線之一部份的第4線圈單體；且該第3及第4線圈單體係於該圓環狀線圈約略等繞線長度地捲繞呈螺旋狀，而使共通之圓環狀核心內的磁束方向一致。
  4. 如申請專利範圍第2項之電漿處理裝置，其中該第1高頻係主要用以於該處理容器內產生處理氣體電漿，該第2高頻係主要用以從該電漿將離子吸引至該第1電極所載置之該被處理基板。
  5. 如申請專利範圍第1或2項之電漿處理裝置，其中係使得該空芯線圈之自共振頻率與該第1頻率呈一致或相近般來構成該空芯線圈。
  6. 如申請專利範圍第5項之電漿處理裝置，其中係以該空芯線圈之自共振頻率與該第1頻率呈一致或相近的方式來調整該空芯線圈之捲線圈數。
  7. 如申請專利範圍第1或2項之電漿處理裝置，其中係以該圓環狀線圈之自共振頻率與該第2頻率呈一致或相近的方式來構成該圓環狀線圈。
  8. 如申請專利範圍第7項之電漿處理裝置，其中係以該圓環狀線圈之自共振頻率與該第2頻率呈一致或相近的方式來調整該圓環狀線圈之捲線圈數。
  9. 如申請專利範圍第7項之電漿處理裝置，其中係以該圓環狀線圈之自 共振頻率與該第2頻率呈一致或相近的方式來調整該圓環狀線圈之軸方向厚度。
  10. 如申請專利範圍第1或2項之電漿處理裝置，其中該框體係呈電性接地。
  11. 如申請專利範圍第1或2項之電漿處理裝置，其中該框體具有圓筒狀側壁，且該空芯線圈與該圓環狀線圈的圓環狀核心係相互配置呈同軸狀。
  12. 如申請專利範圍第1或2項之電漿處理裝置，其中該空芯線圈具有對該第1及第2頻率作為集中常數元件之功能。
  13. 如申請專利範圍第1或2項之電漿處理裝置，其中定義該空芯線圈之直徑為D，長度為H之情況，H/D係1以下。
  14. 如申請專利範圍第1或2項之電漿處理裝置，其中該圓環狀線圈中，定義圓環狀核心之內半徑為a、外半徑為b、厚度為t之情況，係滿足t≧2(b-a)。
  15. 如申請專利範圍第1或2項之電漿處理裝置，其中該圓環狀線圈之圓環狀核心係將具固定內半徑、外半徑及厚度的單體圓環狀核心複數重疊而成。
  16. 一種濾波器單元，係於經由線路將實施電漿處理之處理容器內之電氣組件電性連接至設置在該處理容器外之外部迴路的電漿處理裝置中，用以衰減或阻止從該電氣組件朝該外部迴路進入該線路的具第1頻率之第1高頻雜訊及具較該第1頻率更低頻之第2頻率之第2高頻雜訊，而設置於該線路中途者，具有：空芯線圈，從該電氣組件側觀看係設置於第1段；圓環狀線圈，從該電氣組件側觀看係於該空芯線圈之後段而與該空芯線圈成串聯；導電性框體，係收納或包圍該空芯線圈及該圓環狀線圈；第1電容，係電性連接於該空芯線圈與該圓環狀線圈間的連接點和該框體之間；以及第2電容，係電性連接於該圓環狀線圈之該外部迴路側端子和該框體 之間；於該濾波器之等效迴路中，該空芯線圈周圍產生之第1線圈線間電容及於該空芯線圈與該框體之間產生之第1雜散電容會和作為該空芯線圈之淨感應性元件的第1電感呈並聯般連接；且該圓環狀線圈周圍產生之第2線圈線間電容及於該圓環狀線圈與該框體之間產生之第2雜散電容會和作為該圓環狀線圈之淨感應性元件的第2電感呈並聯般連接；藉由該第1電感與該第1線圈線間電容及該第1雜散電容，來形成具有與該第1頻率一致或相近之第1並聯共振頻率的第1並聯共振迴路；藉由該第2電感與該第2線圈線間電容及該第2雜散電容，來形成具有與該第2頻率一致或相近之第2並聯共振頻率的第2並聯共振迴路；藉由該第1電感、該第1電容、該第2電感、該第2線圈線間電容及該第2雜散電容、與該第2電容，形成具有於該第2頻率與該第1頻率中間之第1串聯共振頻率的第1串聯共振迴路；藉由該第2電感、該第2電容，形成具有較該第2頻率更低頻之第2串聯共振頻率的第2串聯共振迴路。
  17. 一種濾波器單元，係於經由供電線將實施電漿處理之處理容器內第1電極所設置的發熱體電性連接至該處理容器外配置的加熱器電源之電漿處理裝置中，用以衰減或阻止從該發熱體朝該加熱器電源而進入該供電線的具第1頻率之第1高頻雜訊及具較該第1頻率更低頻之第2頻率之第2高頻雜訊，而設置於該供電線中途者，具有；空芯線圈，係設置於從該發熱體側所見第1段；圓環狀線圈，從該電氣組件側觀看係於該空芯線圈之後段而與該空芯線圈成串聯；導電性框體，係收納或包圍該空芯線圈及該圓環狀線圈；第1電容，係電性連接於該空芯線圈與該圓環狀線圈間的連接點和該框體之間；以及第2電容，係電性連接於該圓環狀線圈之該加熱器電源側端子和該框體之間； 於該濾波器之等效迴路中，該空芯線圈周圍產生之第1線圈線間電容及於該空芯線圈與該框體之間產生之第1雜散電容會和作為該空芯線圈之淨感應性元件的第1電感呈並聯般連接；且該圓環狀線圈周圍產生之第2線圈線間電容及於該圓環狀線圈與該框體之間產生之第2雜散電容會和作為該圓環狀線圈之淨感應性元件的第2電感呈並聯般連接；藉由該第1電感與該第1線圈線間電容及該第1雜散電容，來形成具有與該第1頻率一致或相近之第1並聯共振頻率的第1並聯共振迴路；藉由該第2電感與該第2線圈線間電容及該第2雜散電容，來形成具有與該第2頻率一致或相近之第2並聯共振頻率的第2並聯共振迴路；藉由該第1電感、該第1電容、該第2電感、該第2線圈線間電容及該第2雜散電容、與該第2電容，形成具有於該第2頻率與該第1頻率中間之第1串聯共振頻率的第1串聯共振迴路；藉由該第2電感、該第2電容，形成具有較該第2頻率更低頻之第2串聯共振頻率的第2串聯共振迴路。
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