WO2020116256A1 - プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法 - Google Patents

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WO2020116256A1
WO2020116256A1 PCT/JP2019/046233 JP2019046233W WO2020116256A1 WO 2020116256 A1 WO2020116256 A1 WO 2020116256A1 JP 2019046233 W JP2019046233 W JP 2019046233W WO 2020116256 A1 WO2020116256 A1 WO 2020116256A1
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plasma processing
stage
space
processing apparatus
side wall
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PCT/JP2019/046233
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平山　昌樹
Original Assignee
東京エレクトロン株式会社
国立大学法人東北大学
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Definitions

  • the exemplary embodiment of the present disclosure relates to a plasma processing apparatus and a plasma processing method.
  • Patent Document 1 discloses a technique relating to a plasma processing apparatus.
  • the plasma processing apparatus includes a vacuum container, a processing chamber, a supporting electrode, an antenna and a radiation port, and a magnetic field forming unit.
  • the processing chamber is provided inside the vacuum container and is supplied with gas.
  • the support electrode is provided in the processing chamber and supports the object to be processed.
  • the antenna and the radiation port supply high frequency waves in the ultra high frequency (VHF) band or the ultra high frequency (UHF) band to the processing chamber.
  • the magnetic field forming means forms a magnetic field in the processing chamber.
  • the plasma processing apparatus includes an electric field control space.
  • the electric field control space is composed of a dielectric and a metal partition plate or a disk-shaped metal surrounding the dielectric.
  • the VHF band is a frequency band in the range of about 30 [MHz] to 300 [MHz].
  • the UHF band is a frequency band in the range of about 300 [MHz] to 3 [GHz].
  • a technique capable of favorably introducing a high frequency into a space between an upper electrode and a stage in a plasma processing apparatus.
  • a plasma processing apparatus in one exemplary embodiment, includes a processing container, a stage, an upper electrode, a waveguide, and a conductive portion.
  • the stage is provided in the processing container.
  • the upper electrode is provided above the surface of the stage via a space inside the processing container.
  • the waveguide introduces a high frequency wave in the VHF band or the UHF band into the space.
  • the conductive portion extends between the outer peripheral portion of the stage and the side wall of the processing container.
  • the stage has a metal layer.
  • the outer peripheral portion of the stage includes a part of the metal layer.
  • the waveguide has an end from which high frequencies are radiated. The ends are arranged facing the space.
  • the side wall is grounded.
  • the conductive portion is electrically connected to the metal layer and the sidewall of the processing container, and extends from the outer peripheral portion toward the sidewall so that the high frequency wave radiated from the end portion is introduced into the space.
  • a technique capable of favorably introducing a high frequency into the space between the upper electrode and the stage in the plasma processing apparatus.
  • FIG. 2 It is a figure which illustrates the structure of the plasma processing apparatus which concerns on an exemplary embodiment. It is a figure which illustrates the structure of the plasma processing apparatus which concerns on other exemplary embodiment. It is a figure which shows a part of structure shown in FIG. 2 in detail. It is a figure which shows a part of structure shown in FIG. 2 and FIG. 3 in detail. It is a figure which illustrates the structure of the plasma processing apparatus which concerns on other exemplary embodiment. It is a figure which illustrates a part of structure of the plasma processing apparatus which concerns on other exemplary embodiment.
  • a plasma processing apparatus includes a processing container, a stage, an upper electrode, a waveguide, and a conductive portion.
  • the stage is provided in the processing container.
  • the upper electrode is provided above the surface of the stage via a space inside the processing container.
  • the waveguide introduces a high frequency wave in the VHF band or the UHF band into the space.
  • the conductive portion extends between the outer peripheral portion of the stage and the side wall of the processing container.
  • the stage has a metal layer.
  • the outer peripheral portion of the stage includes a part of the metal layer.
  • the waveguide has an end from which high frequencies are radiated. The ends are arranged facing the space.
  • the side wall is grounded.
  • the conductive portion is electrically connected to the metal layer and the sidewall of the processing container, and extends from the outer peripheral portion toward the sidewall so that the high frequency wave radiated from the end portion is introduced into the space.
  • high frequency is supplied to the upper electrode.
  • the high frequency wave is introduced into the space inside the processing container from the end of the waveguide.
  • the conductive portion extends from the outer peripheral portion of the stage toward the side wall so that the high frequency wave radiated from the end portion of the waveguide is introduced into the space.
  • the space between the end of the waveguide and the space, in which the high frequency wave radiated from the end propagates, can be substantially equally divided into the upper side and the lower side of the surface connecting the end and the space by the conductive portion.
  • the conductive portion is electrically connected to the grounded side wall and may have an electrical shielding function.
  • the high frequency wave radiated from the end of the waveguide can be favorably introduced into the space by the conductive portion without being diffused into a region spreading below the stage. Therefore, a high frequency having sufficient strength can be supplied to the space.
  • a high frequency wave is introduced into the space, the gas is excited in the space and plasma is generated from the gas. Plasma is generated in the space with a uniform density distribution in the circumferential direction.
  • the plasma processing apparatus further includes an insulating member.
  • the insulating member is arranged between the end portion and the space.
  • the insulating member can suppress discharge to the peripheral portion of the space.
  • the backside of the stage has an exposed metal layer.
  • the conductive portion includes a flexible conductive plate that is in electrical contact with the back surface at the outer peripheral portion. In this way, since the conductive part is in electrical contact with the metal layer via the flexible conductive plate, even when the position of the conductive part changes, the electrical conductivity between the conductive part and the metal layer is increased. Contact can be reliably maintained.
  • the conductive portion comprises a metal rod in electrical contact with the metal layer and a sheet metal in electrical contact with the metal rod and the sidewall.
  • the metal layer is electrically and surely brought into contact with the conductive portion through the metal rod, so that the conductive layer is not affected by the position of the metal layer. Electrical contact between the part and the metal layer can be reliably achieved.
  • the conductive portion comprises a metal pin in electrical contact with the metal layer and a bellows portion in electrical contact with the sidewall and having electrical conductivity. Even when the position of the conductive portion changes, the electrical contact between the conductive portion and the metal layer can be reliably maintained via the metal pin.
  • the conductive portion is in electrical contact with the side wall via the conductive bellows portion. Therefore, even when the position of the conductive portion changes, electrical contact between the conductive portion and the side wall can be reliably maintained via the bellows portion.
  • the plasma processing apparatus further includes an exhaust chamber.
  • the exhaust chamber extends from the periphery of the outer peripheral portion toward the side wall, communicates with the space, and includes a conductive wall portion.
  • the conductive portion includes a part of the wall portion.
  • the plasma processing apparatus further includes an exhaust chamber.
  • the exhaust chamber is provided inside the side wall.
  • a plasma processing method is provided.
  • a plasma processing apparatus is used to perform plasma processing on an object to be processed.
  • An upper electrode, a waveguide, and a stage are provided in the processing container of the plasma processing apparatus.
  • the outer peripheral portion of the stage and the side wall of the processing container are introduced so that the high frequency wave of the VHF band or the UHF band is introduced into the space from the end portion of the waveguide provided toward the space between the upper electrode and the stage. Is electrically connected, the plasma processing is performed.
  • the side wall is grounded.
  • the stage has a metal layer.
  • the outer peripheral portion includes a part of the metal layer.
  • the plasma processing apparatus includes a conductive part. The conductive portion extends between the outer peripheral portion and the side wall and is electrically connected to the metal layer and the side wall.
  • the space between the end of the waveguide and the space in which the high frequency emitted from the end propagates is located above and below the surface connecting the end and the space by the conductive portion. It can be roughly divided into equal parts.
  • the conductive portion is electrically connected to the grounded side wall and may have an electrical shielding function. Therefore, the high frequency wave radiated from the end of the waveguide can be favorably introduced into the space by the conductive portion without being diffused into a region spreading below the stage. Therefore, a high frequency having sufficient strength can be supplied to the space.
  • a high frequency wave is introduced into the space, the gas is excited in the space and plasma is generated from the gas. Plasma is generated in the space with a uniform density distribution in the circumferential direction.
  • the configuration of the plasma processing apparatus 1A shown in FIG. 1 will be described.
  • the plasma processing apparatus 1A includes a processing container CS.
  • the plasma processing apparatus 1A includes an upper electrode UA21, a cavity UA22, an insulating member UA4, a support ring UA51, a cover ring UA52, a dielectric plate UA6, a dielectric rod UA7, an elastic member UA81, a sealing member UA82, and a tube UA9.
  • the plasma processing apparatus 1A includes a stage MA11, a metal layer MA15, a conductive portion MA21a, a conductive plate MA22, a conductive elastic member MA23, an exhaust chamber MA31, a wall portion MA32, and a vent hole MA33.
  • the plasma processing apparatus 1A includes a sealing member DA13 and an inlet/outlet DA2.
  • the plasma processing apparatus 1A includes a support portion DB11, an exhaust pipe DB12, a bellows DB21, a bellows DB22, a spring DB3, and a water cooling plate DB4.
  • the processing container CS has a substantially cylindrical shape.
  • the processing container CS extends along the vertical direction.
  • the central axis of the processing container CS is an axis AX extending in the vertical direction.
  • the processing container CS includes a waveguide wall UA1, a side wall DA11, and a waveguide UA31.
  • the ceiling portion of the waveguide wall UA1 extends (substantially horizontally) on the plane intersecting the axis AX.
  • the side portion of the waveguide wall UA1 extends perpendicularly to the ceiling portion of the waveguide wall UA1 along the axis AX.
  • the waveguide wall UA1 surrounds the upper electrode UA21 of the plasma processing apparatus 1A.
  • the material of the waveguide wall UA1 may be a conductive material such as aluminum or aluminum alloy.
  • the waveguide wall UA1 is grounded.
  • the waveguide UA31 is defined by the space between the waveguide wall UA1 and the upper electrode UA21.
  • the waveguide UA31 introduces a high frequency wave in the VHF band or the UHF band into the space SP.
  • the waveguide UA31 includes an end portion UA32 from which a high frequency is radiated.
  • the end portion UA32 is arranged facing the space SP.
  • the space SP is a space between the dielectric plate UA6 and the stage MA11.
  • the side wall DA11 extends along the axis AX below the side portion of the waveguide wall UA1.
  • the side wall DA11 extends along the axis AX below the waveguide wall UA1.
  • the material of the side wall DA11 may be a conductive material such as aluminum or aluminum alloy.
  • the side wall DA11 is grounded.
  • the side wall DA11 includes a protrusion DA12.
  • the protrusion DA12 of the side wall DA11 is provided at an end of the side wall DA11 (a portion connected to the side of the waveguide wall UA1) and extends toward the axis AX in a direction intersecting the axis AX.
  • the protruding portion DA12 is connected to the insulating member UA4 via the sealing member DA13.
  • the sealing member DA13 is a member for vacuum sealing, and may be, for example, an O-ring.
  • the protruding portion DA12 is connected to the wall portion MA32 of the exhaust chamber MA31 via the conductive elastic member MA23.
  • the conductive elastic member MA23 is an elastic body, and may be, for example, a spiral ring.
  • the material of the conductive elastic member MA23 is, for example, a metal such as stainless steel, inconel, nickel, tungsten, tantalum, a copper alloy, or molybdenum.
  • the conductive elastic member MA23 may be covered with a protective film of nickel, aluminum, stainless steel, gold or the like.
  • the insulating member UA4 is arranged between the end portion UA32 and the space SP.
  • the material of the insulating member UA4 may be an insulating material such as aluminum oxide.
  • the insulating member UA4 and the upper electrode UA21 are connected via a sealing member UA82.
  • the sealing member UA82 is a member for vacuum sealing, and may be, for example, an O-ring.
  • the upper electrode UA21 is disposed below the waveguide wall UA1 and is provided above the surface MA13 of the stage MA11 via the space SP in the processing container CS and the dielectric plate UA6.
  • the upper electrode UA21 is electrically connected to the high frequency power source UC1 via the matching unit UC2.
  • the material of the upper electrode UA21 may be a conductive material such as aluminum or aluminum alloy.
  • a film having corrosion resistance is formed on the surface of the upper electrode UA21.
  • the film having corrosion resistance can be an aluminum oxide film, an yttrium oxide film, or a ceramic film containing aluminum oxide, yttrium oxide, or the like.
  • the high frequency power supply UC1 is a power supply that generates the above-mentioned high frequency.
  • the matching unit UC2 includes a matching circuit for matching the impedance of the load of the high frequency power source UC1 with the output impedance of the high frequency power source UC1.
  • the upper electrode UA21 includes a cavity UA22.
  • the cavity UA22 communicates with the gas supply unit UC3 via a gas pipe.
  • the cavity UA22 communicates with the space SP via the plurality of gas ejection holes UB2.
  • the dielectric plate UA6 is provided directly below the upper electrode UA21.
  • the end of the dielectric plate UA6 is in close contact with the end of the upper electrode UA21 by the support ring UA51.
  • the dielectric plate UA6 faces the surface MA13 of the stage MA11 via the space SP.
  • the central axis of the dielectric plate UA6 substantially coincides with the axis AX.
  • the dielectric plate UA6 may be a shower plate.
  • the dielectric plate UA6 is provided with a plurality of gas discharge holes UB2 in order to uniformly supply the gas to the entire surface of the substrate W placed on the surface MA13 of the stage MA11.
  • the distance (width of the space SP) in the vertical direction between the lower surface of the dielectric plate UA6 and the surface MA13 of the stage MA11 may be, for example, 5 [mm] or more and 15 [mm] or less.
  • the dielectric plate UA6 has flexibility.
  • the thickness of the dielectric plate UA6 may be substantially uniform.
  • the dielectric plate UA6 has a substantially disc shape.
  • the material of the dielectric plate UA6 is a dielectric containing aluminum nitride, aluminum oxide, yttrium oxide, or aluminum nitride, aluminum oxide, yttrium oxide, or the like.
  • a film having corrosion resistance may be formed on the surface (particularly the lower surface) of the dielectric plate UA6.
  • the film having corrosion resistance may be a yttrium oxide film, a yttrium oxide fluoride film, a yttrium fluoride film, or a ceramic film containing yttrium oxide, yttrium fluoride, or the like.
  • the support ring UA51 is a member that brings the dielectric plate UA6 into close contact with the upper electrode UA21.
  • the support ring UA51 is held by the insulating member UA4 via the elastic member UA81.
  • the elastic member UA81 can be, for example, an O-ring.
  • the cover ring UA52 is a member that holds the position of the stage MA11.
  • Each material of the support ring UA51 and the cover ring UA52 can be an insulating material such as aluminum oxide.
  • a dielectric rod UA7 is provided between the dielectric plate UA6 and the upper electrode UA21.
  • the dielectric rod UA7 may be arranged on the axis line AX.
  • the dielectric rod UA7 is fixed to the upper electrode UA21 and is in contact with the dielectric plate UA6.
  • the material of the dielectric rod UA7 can be a dielectric such as aluminum nitride.
  • the dielectric rod UA7 separates the upper electrode UA21 from the dielectric plate UA6 in a state where the end of the dielectric plate UA6 is in contact with the upper electrode UA21 by the support ring UA51.
  • the void UB1 is formed by separating the upper electrode UA21 and the dielectric plate UA6.
  • the upper electrode UA21 and the dielectric plate UA6 are separated most by the axis AX.
  • the stage MA11 is provided in the processing container CS.
  • the stage MA11 is configured to support the substrate W placed on the surface MA13 of the stage MA11 substantially horizontally.
  • the stage MA11 has a substantially disc shape.
  • the central axis of the stage MA11 substantially coincides with the axis AX.
  • the stage MA11 has a metal layer MA15.
  • Stage MA11 may be constituted by metal layer MA15 in the case shown in FIG.
  • the material of the metal layer MA15 may be a conductive material such as aluminum or aluminum alloy.
  • the metal layer MA15 is exposed on the back surface MA14 of the stage MA11.
  • the outer peripheral portion MA12 of the stage MA11 includes a part of the metal layer MA15.
  • the stage MA11 is composed of the metal layer MA15. That is, the material of the stage MA11 in the plasma processing apparatus 1A may be a conductive material such as aluminum or aluminum alloy.
  • the conductive portion MA21a extends between the outer peripheral portion MA12 of the stage MA11 and the side wall DA11 of the processing container CS.
  • the conductive portion MA21a is electrically connected to the metal layer MA15 and the side wall DA11 of the processing container CS.
  • the conductive portion MA21a extends from the outer peripheral portion MA12 toward the side wall DA11 so that the high frequency wave radiated from the end portion UA32 is introduced into the space SP.
  • the conductive portion MA21a includes a conductive plate MA22.
  • the conductive portion MA21a includes a part of the wall portion MA32.
  • Conductive plate MA22 is in electrical contact with rear surface MA14 at outer peripheral portion MA12.
  • the conductive plate MA22 is a flexible thin plate.
  • the material of the conductive plate MA22 is a conductive material such as aluminum, aluminum alloy, stainless steel, inconel, nickel, tungsten, tantalum, copper alloy, or molybdenum.
  • the conductive plate MA22 may be covered with a protective film of aluminum oxide, yttrium oxide, yttrium oxide fluoride, yttrium fluoride, nickel, aluminum, stainless steel, gold or the like.
  • Conductive plate MA22 is fixed to the back surface (back surface MA14) of outer peripheral portion MA12 and the upper surface of wall portion MA32 by screws (not shown).
  • the exhaust chamber MA31 includes a conductive wall portion MA32. Exhaust chamber MA31 extends from the periphery of outer peripheral portion MA12 toward side wall DA11. The exhaust chamber MA31 communicates with the space SP. The exhaust chamber MA31 communicates with the exhaust pipe DB12.
  • the exhaust pipe DB12 is connected to an external exhaust device.
  • the evacuation device may include a pressure control valve and a vacuum pump such as a turbo molecular pump and/or a dry pump.
  • the material of the wall portion MA32 may be a conductive material such as aluminum or aluminum alloy.
  • the wall portion MA32 includes a vent hole MA33.
  • the space SP communicates with the exhaust chamber MA31 via the vent hole MA33.
  • the gas in the space SP can move to the exhaust chamber MA31 via the vent hole MA33 and be exhausted to the outside via the exhaust pipe DB12.
  • the side wall DA11 includes an entrance/exit DA2.
  • the substrate W is loaded into and unloaded from the processing container CS via the entrance/exit DA2.
  • the space defined by the side wall DA11 and communicating with the outside through the inlet/outlet DA2 also communicates with the gas supplier DB5.
  • the gas supplier DB5 can supply a purge gas such as Ar gas into the space defined by the side wall DA11 and communicating with the outside through the inlet/outlet DA2.
  • a gas supply unit UC3 is connected to the plasma processing apparatus 1A.
  • the gas supply unit UC3 is connected to a gas pipe which is protected from high frequencies by an insulating pipe UA9 and communicates with a cavity UA22 in the upper electrode UA21.
  • the gas from the gas supply unit UC3 is supplied to the space SP via the cavity UA22, the void UB1, and the gas discharge hole UB2.
  • the gas supply unit UC3 includes one or more gas sources used for processing the substrate W.
  • the gas supply unit UC3 includes one or more flow rate controllers for respectively controlling the flow rates of gas from one or more gas sources.
  • the gas pipe that connects the gas supply unit UC3 and the cavity UA22 is covered with an insulating tube UA9 in the waveguide UA31, and is protected from high frequencies in the waveguide UA31 by the tube UA9. Therefore, the excitation of the gas due to the high frequency is suppressed in the gas pipe.
  • the material of the tube UA9 can be an insulating material such as aluminum oxide.
  • the support part DB11 is connected to the stage MA11.
  • the stage MA11 is provided on the support part DB11.
  • the stage MA11 moves up and down by vertically moving the support portion DB11 via the bellows DB21 (moving closer to the upper electrode UA21 or moving away from the upper electrode UA21, and so on).
  • a water cooling plate DB4 is arranged below the DB11.
  • the support portion DB11 is in contact with the water cooling plate DB4.
  • the heat of the stage MA11 can be discharged to the outside via the support portion DB11 and the water cooling plate DB4.
  • the exhaust pipe DB12 is connected to the wall portion MA32 and communicates with the exhaust chamber MA31.
  • the wall portion MA32 is provided on the exhaust pipe DB12.
  • the gas in the exhaust chamber MA31 can be discharged to the outside via the exhaust pipe DB12.
  • the material of the bellows DB22 may be a conductive material such as stainless steel.
  • the material of the spring DB3 can be a conductive material such as stainless steel.
  • the wall portion MA32 can be stably arranged on the side (upper side) of the upper electrode UA21 by the elasticity of the spring DB3. As a result, the outer peripheral portion of the wall portion MA32 comes into close contact with the back surface of the protrusion DA12. Further, the elasticity of the conductive elastic member MA23 can stably and electrically contact the outer peripheral portion of the wall portion MA32 and the protrusion DA12.
  • a plasma processing method using the conductive portion MA21a of the plasma processing apparatus 1A will be described.
  • plasma processing is performed in a state where the outer peripheral portion MA12 and the side wall DA11 are electrically connected so that a high frequency wave in the VHF band or the UHF band is introduced into the space SP from the end portion UA32.
  • This state can be realized by using the conductive portion MA21a or the like.
  • the plasma processing method is not limited to the plasma processing apparatus 1A and can be similarly executed in the plasma processing apparatuses 1B to 1D described later.
  • the high frequency power is supplied from the high frequency power supply UC1 to the upper electrode UA21.
  • the high frequency wave is introduced into the space SP from the end portion UA32 of the waveguide UA31 through the insulating member UA4 toward the axis AX.
  • the conductive portion MA21a (particularly a part of the wall portion MA32) extends from the outer peripheral portion MA12 toward the side wall DA11 so that the high frequency wave radiated from the end portion UA32 is introduced into the space SP.
  • the space between the end portion UA32 of the waveguide UA31 and the space SP and in which the high frequency wave radiated from the end portion UA32 propagates due to the conductive portion MA21a (particularly the wall portion MA32) is the end portion UA32 and the space SP. It can be roughly equally divided above and below the plane that connects
  • the conductive portion MA21a is electrically connected to the grounded side wall DA11 and may have an electrical shielding function.
  • the conductive portion MA21a can satisfactorily introduce the high frequency wave radiated from the end portion UA32 of the waveguide UA31 into the space SP without being diffused into a region spreading below the stage MA11. Therefore, the space SP can be supplied with a high frequency having a sufficient strength.
  • the gas When the high frequency wave is introduced into the space SP, the gas is excited in the space SP and plasma is generated from the gas.
  • the plasma is generated in the space SP with a uniform density distribution in the circumferential direction.
  • the substrate W on the stage MA11 is processed by the chemical species from the plasma.
  • the conductive portion MA21a is in electrical contact with the metal layer MA15 via the flexible conductive plate MA22, even when the position of the conductive portion MA21a changes, the conductive portion MA21a and the metal layer MA15 do not change. The electrical contact with the MA 15 can be reliably maintained.
  • the insulating member UA4 can suppress discharge to the peripheral portion of the space SP.
  • the plasma processing apparatus 1B includes a conductive portion MA21b instead of the conductive portion MA21a.
  • the plasma processing apparatus 1B is connected to an external heater power supply DB6.
  • the stage MA11 of the plasma processing apparatus 1B includes a metal layer MA15 and a heater layer MA16.
  • the material of the stage MA11 may be a dielectric material such as aluminum nitride.
  • the metal layer MA15 and the heater layer MA16 are embedded in the stage MA11.
  • the heater layer MA16 is provided on the back surface MA14 of the stage MA11, the metal layer MA15 is provided on the heater layer MA16, and the front surface MA13 is provided on the metal layer MA15.
  • the metal layer MA15 extends along the surface MA13 of the stage MA11.
  • the substrate W may come into contact with the surface MA13.
  • the metal layer MA15 may have a mesh shape, for example.
  • the material of the metal layer MA15 may be a conductive material such as tungsten.
  • the heater layer MA16 extends along the surface MA13 of the stage MA11.
  • the heater layer MA16 supplies heat to the stage MA11 by the electric power supplied from the heater power supply DB6.
  • the material of the heater layer MA16 may be a conductive material such as tungsten.
  • the conductive portion MA21b includes a metal rod MA24, a protective film MA25, a metal thin plate MA26, and a bolt MA27.
  • the metal rod MA24 is in electrical contact with the metal layer MA15.
  • the surface of the metal rod MA24 is covered with a protective film MA25.
  • the metal thin plate MA26 is in electrical contact with the metal rod MA24 and the side wall DA11. More specifically, the metal thin plate MA26 is in electrical contact with the protrusion DA12 of the side wall DA11.
  • the metal thin plate MA26 has a disk shape and has an opening inside.
  • the metal thin plate MA26 includes a plurality of openings MA26a, a plurality of connecting portions MA26b, a plurality of hole portions MA26c, and a plurality of connecting portions MA26d.
  • the outer peripheral portion of the metal thin plate MA26 is in close contact with the protrusion DA12 of the side wall DA11 by the elastic force of the conductive elastic member MA23.
  • the opening MA26a of the metal thin plate MA26 is provided along the outer periphery of the metal thin plate MA26.
  • the opening MA26a is arranged at the position of the vent hole MA33.
  • the space SP communicates with the exhaust chamber MA31 via the opening MA26a and the vent hole MA33.
  • the connecting portion MA26b extends inwardly from the outer peripheral portion of the metal thin plate MA26 and has a hole MA26c.
  • the metal rod MA24 is fixed to the metal thin plate MA26 via a bolt MA27 fitted in the hole MA26c.
  • the bolt MA27 is in electrical contact with the thin metal plate MA26.
  • a gas hole is provided at the center of the bolt MA27, and this gas hole connects the space inside the metal rod MA24 and the exhaust chamber MA31.
  • the connecting portion MA26d provided between the two adjacent openings MA26a has a heat insulating function.
  • the connecting portion MA26d can suppress heat conducted from the stage MA11 via the metal rod MA24 and the connecting portion MA26b from being conducted to the side wall DA11 via the outer peripheral portion of the metal thin plate MA26.
  • the material of the metal rod MA24 can be a conductive material such as nickel.
  • the material of the protective film MA25 may be an insulating material such as aluminum oxide.
  • the material of the metal thin plate MA26 may be a conductive material such as aluminum or aluminum alloy.
  • the material of the bolt MA27 may be a conductive material such as stainless steel.
  • a high frequency is supplied from the high frequency power source UC1 to the upper electrode UA21.
  • the high frequency wave is introduced into the space SP from the end portion UA32 of the waveguide UA31 through the insulating member UA4 toward the axis AX.
  • the conductive portion MA21b (particularly the metal thin plate MA26) extends from the outer peripheral portion MA12 toward the side wall DA11 so that the high frequency wave radiated from the end portion UA32 is introduced into the space SP.
  • the space between the end portion UA32 of the waveguide UA31 and the space SP and in which the high frequency wave radiated from the end portion UA32 propagates due to the conductive portion MA21b (particularly the metal thin plate MA26) is a plane connecting the end portion UA32 and the space SP. Can be approximately equally divided into the upper side and the lower side.
  • the conductive portion MA21b is electrically connected to the grounded side wall DA11 and may have an electrical shielding function.
  • the conductive portion MA21b can satisfactorily introduce the high frequency wave radiated from the end portion UA32 of the waveguide UA31 into the space SP without being diffused into a region spreading below the stage MA11. Therefore, the space SP can be supplied with a high frequency having a sufficient strength.
  • the gas When the high frequency wave is introduced into the space SP, the gas is excited in the space SP and plasma is generated from the gas.
  • the plasma is generated in the space SP with a uniform density distribution in the circumferential direction.
  • the substrate W on the stage MA11 is processed by the chemical species from the plasma.
  • the metal layer MA15 is arranged inside the stage MA11, the metal layer MA15 is electrically and surely contacted with the conductive portion MA21b through the metal rod MA24. Therefore, the electrical contact between the conductive portion MA21b and the metal layer MA15 can be reliably realized regardless of the position of the metal layer MA15.
  • a plasma processing apparatus 1C according to yet another exemplary embodiment will be described with reference to FIG.
  • the description of the plasma processing apparatus 1C will be given only for the configuration different from the plasma processing apparatus 1A and the plasma processing apparatus 1B.
  • the plasma processing apparatus 1C has a configuration in which the exhaust chamber MA31 is embedded in the side wall DA11.
  • the wall portion MA32 is not provided in the plasma processing apparatus 1C.
  • the plasma processing apparatus 1C includes a reflection plate DC1.
  • the reflection plate DC1 extends along the back surface MA14 of the stage MA11 and may have a function of suppressing diffusion of heat generated from the stage MA11.
  • the material of the reflector DC1 may be a conductive material such as aluminum or aluminum alloy.
  • the plasma processing apparatus 1C includes the conductive portion MA21b, like the plasma processing apparatus 1B. Therefore, the plasma processing apparatus 1C can achieve the same effect as the plasma processing apparatus 1B.
  • a plasma processing apparatus 1D according to still another exemplary embodiment will be described with reference to FIG.
  • the description of the plasma processing apparatus 1D will be given only to the configuration different from the plasma processing apparatus 1A, the plasma processing apparatus 1B, and the plasma processing apparatus 1C.
  • the plasma processing apparatus 1D includes a conductive portion MA21c instead of the conductive portion MA21a and the conductive portion MA21b.
  • the conductive portion MA21c includes a metal pin MA28, a pipe MA29, and a bellows portion MA30.
  • the metal pin MA28 is in electrical contact with the metal layer MA15 and the wall portion MA32.
  • the metal pin MA28 is covered with a pipe MA29 below the back surface MA14 of the stage MA11.
  • Bellows portion MA30 electrically contacts wall portion MA32 and side wall DA11. More specifically, the bellows portion MA30 is in contact with the protruding portion DA12 of the side wall DA11.
  • the material of the stage MA11 may be a dielectric material such as aluminum nitride.
  • the material of the metal pin MA28 is a conductive material such as nickel, tungsten or molybdenum.
  • the metal pin MA28 may be covered with a protective film such as aluminum oxide, yttrium oxide, yttrium oxide fluoride, or yttrium fluoride.
  • the material of the pipe MA29 may be an insulating material such as aluminum oxide.
  • the material of the bellows portion MA30 may be a conductive material such as stainless steel.
  • the high frequency power is supplied from the high frequency power supply UC1 to the upper electrode UA21.
  • the high frequency wave is introduced into the space SP from the end portion UA32 of the waveguide UA31 via the insulating member UA4.
  • the conductive portion MA21c (particularly a part of the wall portion MA32) extends from the outer peripheral portion MA12 toward the side wall DA11 so that the high frequency wave radiated from the end portion UA32 is introduced into the space SP.
  • the space between the end portion UA32 of the waveguide UA31 and the space SP and in which the high frequency wave radiated from the end portion UA32 propagates due to the conductive portion MA21c (particularly the wall portion MA32) is the end portion UA32 and the space SP. It can be roughly equally divided above and below the plane that connects
  • the conductive portion MA21c is electrically connected to the grounded side wall DA11 and may have an electrical shielding function.
  • the high frequency wave radiated from the end portion UA32 of the waveguide UA31 can be favorably introduced into the space SP by the conductive portion MA21c without being diffused into a region spreading below the stage MA11. Therefore, the space SP can be supplied with a high frequency having a sufficient strength.
  • the electrical contact between the conductive portion MA21c and the metal layer can be reliably maintained via the metal pin MA28.
  • the conductive portion MA21c is in electrical contact with the side wall DA11 via the conductive bellows portion MA30. Therefore, even if the position of the conductive portion MA21c changes, the electrical contact between the conductive portion MA21c and the side wall DA11 via the bellows portion MA30 can be reliably maintained.
  • the gas When the high frequency wave is introduced into the space SP, the gas is excited in the space SP and plasma is generated from the gas.
  • the plasma is generated in the space SP with a uniform density distribution in the circumferential direction.
  • the substrate W on the stage MA11 is processed by the chemical species from the plasma.

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Abstract

プラズマ処理装置において上部電極とステージとの間の空間に高周波を良好に導入し得る技術を提供する。例示的実施形態に係るプラズマ処理装置は、処理容器と、処理容器内に設けられたステージと、ステージの表面の上方に処理容器内の空間を介して設けられた上部電極と、ＶＨＦ帯又はＵＨＦ帯の高周波を空間に導入する導波路と、ステージの外周部と処理容器の側壁との間に延びている導電部とを備える。ステージは金属層を有し、ステージの外周部は金属層の一部を含み、導波路は高周波が放射される端部を備え、端部は空間に向いて配置され、側壁は接地され、導電部は金属層と処理容器の側壁とに電気的に接続され、端部から放射される高周波が空間に導入されるように外周部から側壁に向けて延びている。

Description

プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法
本開示の例示的実施形態は、プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法に関するものである。
電子デバイスの製造にプラズマ処理装置が用いられている。特許文献１にはプラズマ処理装置に係る技術が開示されている。プラズマ処理装置は、真空容器、処理室、支持電極、アンテナ及び放射口、磁場形成手段を備える。処理室は、真空容器内部に設けられ、ガスが供給される。支持電極は、処理室内に設けられ、処理対象物を支持する。アンテナ及び放射口は、超短波（ＶＨＦ）帯又は極超短波（ＵＨＦ）帯の高周波を処理室に供給する。磁場形成手段は、処理室に磁場を形成する。プラズマ処理装置は、電界制御空間を備える。電界制御空間は、誘電体と誘電体を囲む金属仕切板又はディスク状金属とによって構成される。なお、ＶＨＦ帯とは、３０［ＭＨｚ］～３００［ＭＨｚ］程度の範囲の周波数帯である。ＵＨＦ帯とは、３００［ＭＨｚ］～３［ＧＨｚ］程度の範囲の周波数帯である。
特開２００３－２４３３７６号公報
プラズマ処理装置において上部電極とステージとの間の空間に高周波を良好に導入し得る技術を提供する。
一つの例示的実施形態において、プラズマ処理装置が提供される。プラズマ処理装置は、処理容器と、ステージと、上部電極と、導波路と、導電部とを備える。ステージは、処理容器内に設けられている。上部電極は、ステージの表面の上方に処理容器内の空間を介して設けられている。導波路は、ＶＨＦ帯又はＵＨＦ帯の高周波を空間に導入する。導電部は、ステージの外周部と処理容器の側壁との間に延びている。ステージは、金属層を有する。ステージの外周部は、金属層の一部を含む。導波路は、高周波が放射される端部を備える。端部は、空間に向いて配置されている。側壁は、接地されている。導電部は、金属層と処理容器の側壁とに電気的に接続され、端部から放射される高周波が空間に導入されるように外周部から側壁に向けて延びている。
本開示によれば、プラズマ処理装置において上部電極とステージとの間の空間に高周波を良好に導入し得る技術が提供される。
例示的実施形態に係るプラズマ処理装置の構成を例示する図である。 他の例示的実施形態に係るプラズマ処理装置の構成を例示する図である。 図２に示す構成の一部をより詳細に示す図である。 図２および図３に示す構成の一部をより詳細に示す図である。 他の例示的実施形態に係るプラズマ処理装置の構成を例示する図である。 他の例示的実施形態に係るプラズマ処理装置の構成の一部を例示する図である。
以下、種々の例示的実施形態について説明する。一つの例示的実施形態において、プラズマ処理装置が提供される。プラズマ処理装置は、処理容器と、ステージと、上部電極と、導波路と、導電部とを備える。ステージは、処理容器内に設けられている。上部電極は、ステージの表面の上方に処理容器内の空間を介して設けられている。導波路は、ＶＨＦ帯又はＵＨＦ帯の高周波を空間に導入する。導電部は、ステージの外周部と処理容器の側壁との間に延びている。ステージは、金属層を有する。ステージの外周部は、金属層の一部を含む。導波路は、高周波が放射される端部を備える。端部は、空間に向いて配置されている。側壁は、接地されている。導電部は、金属層と処理容器の側壁とに電気的に接続され、端部から放射される高周波が空間に導入されるように外周部から側壁に向けて延びている。
プラズマ処理装置では、上部電極に高周波が供給される。高周波は、導波路の端部から処理容器内の空間内に導入される。導電部は、導波路の端部から放射される高周波が空間に導入されるようにステージの外周部から側壁に向けて延びている。導電部によって、導波路の端部と空間との間にあり端部から放射される高周波が伝搬する空間は、端部と空間とを結ぶ面の上側および下側に概ね等分され得る。導電部は、接地されている側壁に電気的に接続されており、電気的な遮蔽機能を有し得る。従って、導電部によって、導波路の端部から放射される高周波は、ステージの下側に広がる領域等に拡散されずに空間に良好に導入され得る。このため、空間には、十分な強度の高周波が供給され得る。高周波が空間に導入されると、ガスが空間内で励起されて、当該ガスからプラズマが生成される。プラズマは、空間内で周方向において均一な密度分布で生成される。
一つの例示的実施形態に係るプラズマ処理装置は、絶縁部材を更に備える。絶縁部材は、端部と空間との間に配置されている。絶縁部材によって、空間の周辺部への放電が抑制され得る。
一つの例示的実施形態において、ステージの裏面は、金属層が露出されている。導電部は、外周部において裏面に電気的に接触している可撓性の導電板を備える。このように、導電部は、可撓性の導電板を介して金属層に電気的に接触しているので、導電部の位置の位置が変化する場合にも、導電部と金属層との電気的な接触が確実に維持され得る。
一つの例示的実施形態において、導電部は、金属層に電気的に接触している金属ロッドと、金属ロッドと側壁とに電気的に接触している金属薄板とを備える。特に、金属層がステージの内部に配置されている場合であっても、金属層が金属ロッドを介して導電部に電気的に確実に接触されるので、金属層の位置によらずに、導電部と金属層との電気的な接触が確実に実現され得る。
一つの例示的実施形態において、導電部は、金属層に電気的に接触している金属ピンと、側壁に電気的に接触しており導電性を有するベローズ部とを備える。導電部の位置の位置が変化する場合にも、金属ピンを介して導電部と金属層との電気的な接触が確実に維持され得る。また、導電部は、導電性を有するベローズ部を介して側壁に電気的に接触している。従って、導電部の位置が変化する場合にも、ベローズ部を介して導電部と側壁との電気的な接触が確実に維持され得る。
一つの例示的実施形態に係るプラズマ処理装置は、排気室を更に備える。排気室は、外周部の周囲から側壁に向けて延びており、空間に連通し、導電性の壁部を備える。導電部は、壁部の一部を含む。
一つの例示的実施形態に係るプラズマ処理装置は、排気室を更に備える。排気室は、側壁の内部に設けられている。
一つの例示的実施形態において、プラズマ処理方法が提供される。プラズマ処理方法は、プラズマ処理装置を用いて被処理体にプラズマ処理を行う。プラズマ処理装置の処理容器内には上部電極、導波路、ステージが設けられている。この方法は、上部電極とステージとの間の空間に向けて設けられた導波路の端部からＶＨＦ帯又はＵＨＦ帯の高周波が空間に導入されるようにステージの外周部と処理容器の側壁とが電気的に接続されている状態において、プラズマ処理を行う。側壁は、接地される。ステージは、金属層を有する。外周部は、金属層の一部を含む。プラズマ処理装置は、導電部を備える。導電部は、外周部と側壁との間に延びており金属層と側壁とに電気的に接続されている。
このようにプラズマ処理方法では、導波路の端部と空間との間にあり端部から放射される高周波が伝搬する空間は、導電部によって端部と空間とを結ぶ面の上側および下側に概ね等分され得る。導電部は、接地されている側壁に電気的に接続されており、電気的な遮蔽機能を有し得る。従って、導電部によって、導波路の端部から放射される高周波は、ステージの下側に広がる領域等に拡散されずに空間に良好に導入され得る。このため、空間には、十分な強度の高周波が供給され得る。高周波が空間に導入されると、ガスが空間内で励起されて、当該ガスからプラズマが生成される。プラズマは、空間内で周方向において均一な密度分布で生成される。
以下、図面を参照して種々の例示的実施形態について詳細に説明する。なお、各図面において同一又は相当の部分に対しては同一の符号を附すこととする。
図１に示すプラズマ処理装置１Ａの構成を説明する。プラズマ処理装置１Ａは、処理容器ＣＳを備える。プラズマ処理装置１Ａは、上部電極ＵＡ２１、空洞ＵＡ２２、絶縁部材ＵＡ４、サポートリングＵＡ５１、カバーリングＵＡ５２、誘電体板ＵＡ６、誘電体ロッドＵＡ７、弾性部材ＵＡ８１、封止部材ＵＡ８２、管ＵＡ９を備える。
プラズマ処理装置１Ａは、ステージＭＡ１１、金属層ＭＡ１５、導電部ＭＡ２１ａ、導電板ＭＡ２２、導電性弾性部材ＭＡ２３、排気室ＭＡ３１、壁部ＭＡ３２、通気孔ＭＡ３３を備える。プラズマ処理装置１Ａは、封止部材ＤＡ１３、入出口ＤＡ２を備える。プラズマ処理装置１Ａは、支持部ＤＢ１１、排気管ＤＢ１２、ベローズＤＢ２１、ベローズＤＢ２２、バネＤＢ３、水冷プレートＤＢ４を備える。
処理容器ＣＳは、略円筒形状を有する。処理容器ＣＳは、鉛直方向に沿って延在している。処理容器ＣＳの中心軸線は、鉛直方向に延びる軸線ＡＸである。処理容器ＣＳは、導波路壁ＵＡ１、側壁ＤＡ１１、導波路ＵＡ３１を備える。
導波路壁ＵＡ１の天井部は、軸線ＡＸに交差する面に（略水平に）延在している。導波路壁ＵＡ１の側部は、軸線ＡＸに沿って導波路壁ＵＡ１の天井部に垂直に延びている。導波路壁ＵＡ１は、プラズマ処理装置１Ａの上部電極ＵＡ２１を囲んでいる。
導波路壁ＵＡ１の材料は、アルミニウム又はアルミニウム合金等の導電性の材料であり得る。導波路壁ＵＡ１は、接地されている。
導波路ＵＡ３１は、導波路壁ＵＡ１と上部電極ＵＡ２１との間の空間によって画定される。導波路ＵＡ３１は、ＶＨＦ帯又はＵＨＦ帯の高周波を空間ＳＰに導入する。導波路ＵＡ３１は、高周波が放射される端部ＵＡ３２を備える。端部ＵＡ３２は、空間ＳＰに向いて配置されている。空間ＳＰは、誘電体板ＵＡ６とステージＭＡ１１との間の空間である。
側壁ＤＡ１１は、導波路壁ＵＡ１の側部の下側に軸線ＡＸに沿って延びている。側壁ＤＡ１１は、導波路壁ＵＡ１の下側において、軸線ＡＸに沿って延びている。側壁ＤＡ１１の材料は、アルミニウム又はアルミニウム合金等の導電性の材料であり得る。側壁ＤＡ１１は、接地されている。
側壁ＤＡ１１は、突起部ＤＡ１２を備える。側壁ＤＡ１１の突起部ＤＡ１２は、側壁ＤＡ１１の端部（導波路壁ＵＡ１の側部に接続されている箇所）に設けられており、軸線ＡＸに向けて軸線ＡＸに交差する方向に延びている。突起部ＤＡ１２には、封止部材ＤＡ１３を介して絶縁部材ＵＡ４に接続されている。
封止部材ＤＡ１３は、真空シール用の部材であり、例えばＯリングであり得る。突起部ＤＡ１２は、導電性弾性部材ＭＡ２３を介して排気室ＭＡ３１の壁部ＭＡ３２に接続されている。導電性弾性部材ＭＡ２３は、弾性体であり、例えばスパイラルリングであり得る。導電性弾性部材ＭＡ２３の材料は、例えば、ステンレス、インコネル、ニッケル、タングステン、タンタル、銅合金又はモリブデン等の金属である。導電性弾性部材ＭＡ２３は、ニッケル、アルミニウム、ステンレス又は金等の保護膜により被覆されていてもよい。
絶縁部材ＵＡ４は、端部ＵＡ３２と空間ＳＰとの間に配置されている。絶縁部材ＵＡ４の材料は、酸化アルミニウム等の絶縁性の材料であり得る。絶縁部材ＵＡ４と上部電極ＵＡ２１とは、封止部材ＵＡ８２を介して接続されている。封止部材ＵＡ８２は、真空シール用の部材であり、例えばＯリングであり得る。
上部電極ＵＡ２１は、導波路壁ＵＡ１下に配置されており、ステージＭＡ１１の表面ＭＡ１３の上方において、処理容器ＣＳ内の空間ＳＰと誘電体板ＵＡ６とを介して設けられている。上部電極ＵＡ２１は、整合器ＵＣ２を介して高周波電源ＵＣ１に電気的に接続されている。上部電極ＵＡ２１の材料は、アルミニウム又はアルミニウム合金等の導電性の材料であり得る。上部電極ＵＡ２１の表面上には、耐腐食性を有する膜が形成されている。耐腐食性を有する膜は、酸化アルミニウム膜、酸化イットリウム膜、または酸化アルミニウムや酸化イットリウム等を含むセラミック膜であり得る。
高周波電源ＵＣ１は、上述した高周波を発生する電源である。整合器ＵＣ２は、高周波電源ＵＣ１の負荷のインピーダンスを高周波電源ＵＣ１の出力インピーダンスに整合させるための整合回路を含んでいる。
上部電極ＵＡ２１は、空洞ＵＡ２２を備える。空洞ＵＡ２２は、ガス配管を介してガス供給部ＵＣ３に連通している。空洞ＵＡ２２は、複数のガス吐出孔ＵＢ２を介して、空間ＳＰに連通している。
誘電体板ＵＡ６は、上部電極ＵＡ２１の直下に設けられている。誘電体板ＵＡ６の端部は、サポートリングＵＡ５１によって上部電極ＵＡ２１の端部に密着されている。誘電体板ＵＡ６は、空間ＳＰを介してステージＭＡ１１の表面ＭＡ１３に対面している。
誘電体板ＵＡ６の中心軸線は、軸線ＡＸに略一致している。本実施形態において、誘電体板ＵＡ６は、シャワープレートであり得る。誘電体板ＵＡ６には、ステージＭＡ１１の表面ＭＡ１３に載置された基板Ｗの全面に均等にガスを供給するために、複数のガス吐出孔ＵＢ２が設けられている。
誘電体板ＵＡ６の下面とステージＭＡ１１の表面ＭＡ１３との間の鉛直方向における距離（空間ＳＰの幅）は、例えば５［ｍｍ］以上且つ１５［ｍｍ］以下であり得る。
誘電体板ＵＡ６は、可撓性を有している。誘電体板ＵＡ６の厚みは、略均一であり得る。誘電体板ＵＡ６は、略円盤形状を有している。誘電体板ＵＡ６の材料は、窒化アルミニウム、酸化アルミニウム、酸化イットリウム、又は窒化アルミニウム、酸化アルミニウム、酸化イットリウム等を含む誘電体である。誘電体板ＵＡ６の表面（特に下面）には、耐腐食性を有する膜が形成されていてもよい。耐腐食性を有する膜は、酸化イットリウム膜、酸化フッ化イットリウム膜、フッ化イットリウム膜、又は酸化イットリウム、フッ化イットリウム等を含むセラミック膜であり得る。
サポートリングＵＡ５１は、誘電体板ＵＡ６を上部電極ＵＡ２１に密着する部材である。サポートリングＵＡ５１は、弾性部材ＵＡ８１を介して絶縁部材ＵＡ４に保持されている。弾性部材ＵＡ８１は、例えばＯリングであり得る。
カバーリングＵＡ５２は、ステージＭＡ１１の位置を保持する部材である。サポートリングＵＡ５１およびカバーリングＵＡ５２のそれぞれの材料は、酸化アルミニウム等の絶縁性の材料であり得る。
誘電体板ＵＡ６と上部電極ＵＡ２１との間に、誘電体ロッドＵＡ７が設けられている。誘電体ロッドＵＡ７は、軸線ＡＸ上に配置され得る。誘電体ロッドＵＡ７は、上部電極ＵＡ２１に固定されており、誘電体板ＵＡ６に接触している。誘電体ロッドＵＡ７の材料は、窒化アルミニウム等の誘電体であり得る。
サポートリングＵＡ５１によって誘電体板ＵＡ６の端部が上部電極ＵＡ２１に接触されている状態において、誘電体ロッドＵＡ７は、上部電極ＵＡ２１と誘電体板ＵＡ６とを離間する。
空隙ＵＢ１は、上部電極ＵＡ２１と誘電体板ＵＡ６と離間によって形成されている。上部電極ＵＡ２１と誘電体板ＵＡ６とは、軸線ＡＸにおいて最も大きく離間している。
ステージＭＡ１１は、処理容器ＣＳ内に設けられている。ステージＭＡ１１は、ステージＭＡ１１の表面ＭＡ１３の上に載置された基板Ｗを略水平に支持するように構成されている。ステージＭＡ１１は、略円盤形状を有している。
ステージＭＡ１１の中心軸線は、軸線ＡＸに略一致している。ステージＭＡ１１は、金属層ＭＡ１５を有している。ステージＭＡ１１は、図１に示す場合には、金属層ＭＡ１５によって構成され得る。
金属層ＭＡ１５の材料は、アルミニウム又はアルミニウム合金等の導電性の材料であり得る。ステージＭＡ１１の裏面ＭＡ１４には、金属層ＭＡ１５が露出されている。ステージＭＡ１１の外周部ＭＡ１２は、金属層ＭＡ１５の一部を含む。
プラズマ処理装置１Ａの場合、ステージＭＡ１１は、金属層ＭＡ１５によって構成されている。すなわち、プラズマ処理装置１ＡにおけるステージＭＡ１１の材料は、アルミニウム又はアルミニウム合金等の導電性の材料であり得る。
導電部ＭＡ２１ａは、ステージＭＡ１１の外周部ＭＡ１２と処理容器ＣＳの側壁ＤＡ１１との間に延びている。導電部ＭＡ２１ａは、金属層ＭＡ１５と処理容器ＣＳの側壁ＤＡ１１とに電気的に接続されている。
導電部ＭＡ２１ａは、端部ＵＡ３２から放射される高周波が空間ＳＰに導入されるように外周部ＭＡ１２から側壁ＤＡ１１に向けて延びている。導電部ＭＡ２１ａは、導電板ＭＡ２２を備える。導電部ＭＡ２１ａは、壁部ＭＡ３２の一部を含む。
導電板ＭＡ２２は、外周部ＭＡ１２において裏面ＭＡ１４に電気的に接触している。導電板ＭＡ２２は、可撓性の薄板である。導電板ＭＡ２２の材料は、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、ステンレス、インコネル、ニッケル、タングステン、タンタル、銅合金又はモリブデン等の導電性の材料である。導電板ＭＡ２２は、酸化アルミニウム、酸化イットリウム、酸化フッ化イットリウム、フッ化イットリウム、ニッケル、アルミニウム、ステンレス又は金等の保護膜により被覆されていてもよい。導電板ＭＡ２２は、ネジ（不図示）によって外周部ＭＡ１２の裏面（裏面ＭＡ１４）および壁部ＭＡ３２の上面に固定される。
排気室ＭＡ３１は、導電性の壁部ＭＡ３２を備える。排気室ＭＡ３１は、外周部ＭＡ１２の周囲から側壁ＤＡ１１に向けて延びている。排気室ＭＡ３１は、空間ＳＰに連通している。排気室ＭＡ３１は、排気管ＤＢ１２に連通している。
排気管ＤＢ１２は、外部の排気装置に接続されている。排気装置は、圧力制御弁並びにターボ分子ポンプ及び／又はドライポンプ等の真空ポンプを含み得る。
壁部ＭＡ３２の材料は、アルミニウム又はアルミニウム合金等の導電性の材料であり得る。壁部ＭＡ３２は、通気孔ＭＡ３３を備える。空間ＳＰは、通気孔ＭＡ３３を介して、排気室ＭＡ３１に連通している。
空間ＳＰ内のガスは、通気孔ＭＡ３３を介して排気室ＭＡ３１に移動し、排気管ＤＢ１２を介して外部に排気され得る。
側壁ＤＡ１１は、入出口ＤＡ２を備える。基板Ｗは、入出口ＤＡ２を介して、処理容器ＣＳ内に搬入および搬出される。側壁ＤＡ１１によって画定され入出口ＤＡ２を介して外部に連通している空間は、ガス供給器ＤＢ５にも連通している。
ガス供給器ＤＢ５は、側壁ＤＡ１１によって画定され入出口ＤＡ２を介して外部に連通している空間内に、Ａｒガス等のパージガスを供給し得る。
プラズマ処理装置１Ａには、ガス供給部ＵＣ３が接続されている。ガス供給部ＵＣ３は、絶縁性の管ＵＡ９によって高周波から保護され上部電極ＵＡ２１内の空洞ＵＡ２２に連通するガス配管に接続されている。
ガス供給部ＵＣ３からのガスは、空洞ＵＡ２２、空隙ＵＢ１、ガス吐出孔ＵＢ２を介して、空間ＳＰに供給される。ガス供給部ＵＣ３は、基板Ｗの処理のために用いられる一つ以上のガス源を含む。ガス供給部ＵＣ３は、一つ以上のガス源からのガスの流量をそれぞれ制御するための一つ以上の流量制御器を含む。
ガス供給部ＵＣ３と空洞ＵＡ２２とを連通するガス配管は、導波路ＵＡ３１内において絶縁性の管ＵＡ９によって覆われており、管ＵＡ９によって導波路ＵＡ３１内の高周波から保護されている。従って、当該ガス配管内において、高周波によるガスの励起が抑制される。管ＵＡ９の材料は、酸化アルミニウム等の絶縁性の材料であり得る。
支持部ＤＢ１１は、ステージＭＡ１１に接続されている。ステージＭＡ１１は、支持部ＤＢ１１上に設けられている。ベローズＤＢ２１を介して支持部ＤＢ１１を上下移動（上部電極ＵＡ２１に近付く移動又は上部電極ＵＡ２１から離れる移動であり、以下同様。）させることによって、ステージＭＡ１１が上下移動する。
ＤＢ１１の下部には、水冷プレートＤＢ４が配置されている。支持部ＤＢ１１は、水冷プレートＤＢ４に接している。ステージＭＡ１１の熱は、支持部ＤＢ１１及び水冷プレートＤＢ４を介して、外部に排出され得る。
排気管ＤＢ１２は、壁部ＭＡ３２に接続されており、排気室ＭＡ３１に連通している。壁部ＭＡ３２は、排気管ＤＢ１２上に設けられている。排気管ＤＢ１２を介して、排気室ＭＡ３１内のガスが外部に排出され得る。
ベローズＤＢ２２及びバネＤＢ３を介して排気管ＤＢ１２を上下移動させることによって、排気室ＭＡ３１及び壁部ＭＡ３２が上下移動する。
ベローズＤＢ２２の材料は、ステンレス等の導電性の材料であり得る。バネＤＢ３の材料は、ステンレス等の導電性の材料であり得る。
壁部ＭＡ３２は、バネＤＢ３の弾性によって、上部電極ＵＡ２１の側（上方）に安定的に配置され得る。これによって、壁部ＭＡ３２の外周部は突起部ＤＡ１２の裏面に密着する。更に導電性弾性部材ＭＡ２３の弾性によって、壁部ＭＡ３２の外周部と突起部ＤＡ１２とが安定的に電気的に接触され得る。
プラズマ処理装置１Ａの導電部ＭＡ２１ａを用いたプラズマ処理方法について説明する。この方法は、端部ＵＡ３２からＶＨＦ帯又はＵＨＦ帯の高周波が空間ＳＰに導入されるように外周部ＭＡ１２と側壁ＤＡ１１とが電気的に接続されている状態において、プラズマ処理を行う。この状態は、導電部ＭＡ２１ａ等を用いることによって実現され得る。なお、このプラズマ処理方法は、プラズマ処理装置１Ａに限らず、後述のプラズマ処理装置１Ｂ～１Ｄにおいても同様に実行され得る。
以上説明したように、プラズマ処理装置１Ａでは、高周波電源ＵＣ１から上部電極ＵＡ２１に高周波が供給される。高周波は、導波路ＵＡ３１の端部ＵＡ３２から絶縁部材ＵＡ４を介して、軸線ＡＸに向けて空間ＳＰ内に導入される。
導電部ＭＡ２１ａ（特に壁部ＭＡ３２の一部）は、端部ＵＡ３２から放射される高周波が空間ＳＰに導入されるように外周部ＭＡ１２から側壁ＤＡ１１に向けて延びている。
導電部ＭＡ２１ａ（特に壁部ＭＡ３２の一部）によって、導波路ＵＡ３１の端部ＵＡ３２と空間ＳＰとの間にあり端部ＵＡ３２から放射される高周波が伝搬する空間は、端部ＵＡ３２と空間ＳＰとを結ぶ面の上側および下側に概ね等分され得る。
導電部ＭＡ２１ａは、接地されている側壁ＤＡ１１に電気的に接続されており、電気的な遮蔽機能を有し得る。
従って、導電部ＭＡ２１ａによって、導波路ＵＡ３１の端部ＵＡ３２から放射される高周波は、ステージＭＡ１１の下側に広がる領域等に拡散されずに空間ＳＰに良好に導入され得る。このため、空間ＳＰには、十分な強度の高周波が供給され得る。
高周波が空間ＳＰに導入されると、ガスが空間ＳＰ内で励起されて、当該ガスからプラズマが生成される。プラズマは、空間ＳＰ内で周方向において均一な密度分布で生成される。ステージＭＡ１１上の基板Ｗは、プラズマからの化学種によって処理される。
また、導電部ＭＡ２１ａは、可撓性の導電板ＭＡ２２を介して金属層ＭＡ１５に電気的に接触しているので、導電部ＭＡ２１ａの位置の位置が変化する場合にも、導電部ＭＡ２１ａと金属層ＭＡ１５との電気的な接触が確実に維持され得る。
また、絶縁部材ＵＡ４によって、空間ＳＰの周辺部への放電が抑制され得る。
以下、図２、図３及び図４を参照して、別の例示的実施形態に係るプラズマ処理装置１Ｂについて説明する。プラズマ処理装置１Ｂの説明は、プラズマ処理装置１Ａと異なる構成のみに対して行う。プラズマ処理装置１Ｂは、導電部ＭＡ２１ａに代えて、導電部ＭＡ２１ｂを備える。プラズマ処理装置１Ｂは、外部のヒータ電源ＤＢ６に接続されている。
プラズマ処理装置１ＢのステージＭＡ１１は、金属層ＭＡ１５とヒータ層ＭＡ１６とを備える。プラズマ処理装置１Ｂにおいて、ステージＭＡ１１の材料は、例えば窒化アルミニウム等の誘電体であり得る。金属層ＭＡ１５とヒータ層ＭＡ１６とは、ステージＭＡ１１内に埋め込まれている。
ステージＭＡ１１の裏面ＭＡ１４上にヒータ層ＭＡ１６が設けられ、ヒータ層ＭＡ１６上に金属層ＭＡ１５が設けられ、金属層ＭＡ１５上に表面ＭＡ１３が設けられている。
金属層ＭＡ１５は、ステージＭＡ１１の表面ＭＡ１３に沿って延在している。表面ＭＡ１３には、基板Ｗが接触し得る。金属層ＭＡ１５は、例えばメッシュ状の形状を有し得る。プラズマ処理装置１Ｂにおいて、金属層ＭＡ１５の材料は、タングステン等の導電性の材料であり得る。
ヒータ層ＭＡ１６は、ステージＭＡ１１の表面ＭＡ１３に沿って延在している。ヒータ層ＭＡ１６は、ヒータ電源ＤＢ６から供給される電力によって、ステージＭＡ１１に熱を供給する。ヒータ層ＭＡ１６の材料は、タングステン等の導電性の材料であり得る。
導電部ＭＡ２１ｂは、金属ロッドＭＡ２４、保護膜ＭＡ２５、金属薄板ＭＡ２６、ボルトＭＡ２７を備える。金属ロッドＭＡ２４は、金属層ＭＡ１５に電気的に接触している。金属ロッドＭＡ２４の表面は、保護膜ＭＡ２５で覆われている。
金属薄板ＭＡ２６は、金属ロッドＭＡ２４と側壁ＤＡ１１とに電気的に接触している。より具体的に、金属薄板ＭＡ２６は、側壁ＤＡ１１の突起部ＤＡ１２に電気的に接触している。
金属薄板ＭＡ２６は、円盤形状であって、内側が開口となっている。金属薄板ＭＡ２６は、複数の開口ＭＡ２６ａ、複数の接続部ＭＡ２６ｂ、複数の孔部ＭＡ２６ｃ、複数の連結部ＭＡ２６ｄを備える。
金属薄板ＭＡ２６の外周部は、導電性弾性部材ＭＡ２３の弾性力によって側壁ＤＡ１１の突起部ＤＡ１２に密着している。金属薄板ＭＡ２６の開口ＭＡ２６ａは、金属薄板ＭＡ２６の外周に沿って設けられている。
開口ＭＡ２６ａは、通気孔ＭＡ３３の位置に配置されている。空間ＳＰは、開口ＭＡ２６ａ、通気孔ＭＡ３３を介して、排気室ＭＡ３１に連通している。
接続部ＭＡ２６ｂは、金属薄板ＭＡ２６の外周部から内側に突出して延びており、孔部ＭＡ２６ｃを備える。金属ロッドＭＡ２４は、孔部ＭＡ２６ｃにはめ込まれたボルトＭＡ２７を介して金属薄板ＭＡ２６に固定されている。
ボルトＭＡ２７は、金属薄板ＭＡ２６に電気的に接触している。ボルトＭＡ２７の中心部にはガス孔が設けられており、このガス孔は金属ロッドＭＡ２４内の空間と排気室ＭＡ３１とを連通する。
隣接する二つの開口ＭＡ２６ａの間に設けられている連結部ＭＡ２６ｄは、断熱機能を有する。連結部ＭＡ２６ｄは、ステージＭＡ１１から金属ロッドＭＡ２４、接続部ＭＡ２６ｂを介して伝導する熱が金属薄板ＭＡ２６の外周部を介して側壁ＤＡ１１の側に伝導することを抑制し得る。
金属ロッドＭＡ２４の材料は、ニッケル等の導電性の材料であり得る。保護膜ＭＡ２５の材料は、酸化アルミニウム等の絶縁性の材料であり得る。金属薄板ＭＡ２６の材料は、アルミニウム又はアルミニウム合金等の導電性の材料であり得る。ボルトＭＡ２７の材料は、ステンレス等の導電性の材料であり得る。
以上説明したように、プラズマ処理装置１Ｂでは、高周波電源ＵＣ１から上部電極ＵＡ２１に高周波が供給される。高周波は、導波路ＵＡ３１の端部ＵＡ３２から絶縁部材ＵＡ４を介して、軸線ＡＸに向けて空間ＳＰ内に導入される。
導電部ＭＡ２１ｂ（特に金属薄板ＭＡ２６）は、端部ＵＡ３２から放射される高周波が空間ＳＰに導入されるように外周部ＭＡ１２から側壁ＤＡ１１に向けて延びている。
導電部ＭＡ２１ｂ（特に金属薄板ＭＡ２６）によって、導波路ＵＡ３１の端部ＵＡ３２と空間ＳＰとの間にあり端部ＵＡ３２から放射される高周波が伝搬する空間は、端部ＵＡ３２と空間ＳＰとを結ぶ面の上側および下側に概ね等分され得る。
導電部ＭＡ２１ｂは、接地されている側壁ＤＡ１１に電気的に接続されており、電気的な遮蔽機能を有し得る。
従って、導電部ＭＡ２１ｂによって、導波路ＵＡ３１の端部ＵＡ３２から放射される高周波は、ステージＭＡ１１の下側に広がる領域等に拡散されずに空間ＳＰに良好に導入され得る。このため、空間ＳＰには、十分な強度の高周波が供給され得る。
高周波が空間ＳＰに導入されると、ガスが空間ＳＰ内で励起されて、当該ガスからプラズマが生成される。プラズマは、空間ＳＰ内で周方向において均一な密度分布で生成される。ステージＭＡ１１上の基板Ｗは、プラズマからの化学種によって処理される。
また、金属層ＭＡ１５がステージＭＡ１１の内部に配置されている場合であっても、金属層ＭＡ１５が金属ロッドＭＡ２４を介して導電部ＭＡ２１ｂに電気的に確実に接触される。従って、金属層ＭＡ１５の位置によらずに、導電部ＭＡ２１ｂと金属層ＭＡ１５との電気的な接触が確実に実現され得る。
以下、図５を参照して、更に別の例示的実施形態に係るプラズマ処理装置１Ｃについて説明する。プラズマ処理装置１Ｃの説明は、プラズマ処理装置１Ａ及びプラズマ処理装置１Ｂと異なる構成のみに対して行う。
プラズマ処理装置１Ｃは、排気室ＭＡ３１が側壁ＤＡ１１内に埋め込まれた構成を備える。壁部ＭＡ３２は、プラズマ処理装置１Ｃに設けられていない。
プラズマ処理装置１Ｃは、反射板ＤＣ１を備える。反射板ＤＣ１は、ステージＭＡ１１の裏面ＭＡ１４に沿って延在しており、ステージＭＡ１１から発せられる熱の拡散を抑制する機能を有し得る。反射板ＤＣ１の材料は、アルミニウム又はアルミニウム合金等の導電性の材料であり得る。
プラズマ処理装置１Ｃは、プラズマ処理装置１Ｂと同様に、導電部ＭＡ２１ｂを備える。従って、プラズマ処理装置１Ｃは、プラズマ処理装置１Ｂと同様の効果を奏し得る。
以下、図６を参照して、更に別の例示的実施形態に係るプラズマ処理装置１Ｄについて説明する。プラズマ処理装置１Ｄの説明は、プラズマ処理装置１Ａ、プラズマ処理装置１Ｂ、及びプラズマ処理装置１Ｃと異なる構成のみに対して行う。
プラズマ処理装置１Ｄは、導電部ＭＡ２１ａ、導電部ＭＡ２１ｂに代えて、導電部ＭＡ２１ｃを備える。導電部ＭＡ２１ｃは、金属ピンＭＡ２８、パイプＭＡ２９、ベローズ部ＭＡ３０を備える。
金属ピンＭＡ２８は、金属層ＭＡ１５と壁部ＭＡ３２とに電気的に接触している。金属ピンＭＡ２８は、ステージＭＡ１１の裏面ＭＡ１４の下側において、パイプＭＡ２９によって覆われている。
ベローズ部ＭＡ３０は、壁部ＭＡ３２と側壁ＤＡ１１とに電気的に接触している。より具体的に、ベローズ部ＭＡ３０は、側壁ＤＡ１１の突起部ＤＡ１２に接触している。
プラズマ処理装置１Ｄにおいて、ステージＭＡ１１の材料は、窒化アルミニウム等の誘電体であり得る。金属ピンＭＡ２８の材料は、ニッケル、タングステン又はモリブデン等の導電性の材料である。金属ピンＭＡ２８は、酸化アルミニウム、酸化イットリウム、酸化フッ化イットリウム又はフッ化イットリウム等の保護膜により被覆されていてもよい。
パイプＭＡ２９の材料は、酸化アルミニウム等の絶縁性の材料であり得る。ベローズ部ＭＡ３０の材料は、ステンレス等の導電性の材料であり得る。
以上説明したように、プラズマ処理装置１Ｄでは、高周波電源ＵＣ１から上部電極ＵＡ２１に高周波が供給される。高周波は、導波路ＵＡ３１の端部ＵＡ３２から絶縁部材ＵＡ４を介して空間ＳＰ内に導入される。
導電部ＭＡ２１ｃ（特に壁部ＭＡ３２の一部）は、端部ＵＡ３２から放射される高周波が空間ＳＰに導入されるように外周部ＭＡ１２から側壁ＤＡ１１に向けて延びている。
導電部ＭＡ２１ｃ（特に壁部ＭＡ３２の一部）によって、導波路ＵＡ３１の端部ＵＡ３２と空間ＳＰとの間にあり端部ＵＡ３２から放射される高周波が伝搬する空間は、端部ＵＡ３２と空間ＳＰとを結ぶ面の上側および下側に概ね等分され得る。
導電部ＭＡ２１ｃは、接地されている側壁ＤＡ１１に電気的に接続されており、電気的な遮蔽機能を有し得る。
従って、導電部ＭＡ２１ｃによって、導波路ＵＡ３１の端部ＵＡ３２から放射される高周波は、ステージＭＡ１１の下側に広がる領域等に拡散されずに空間ＳＰに良好に導入され得る。このため、空間ＳＰには、十分な強度の高周波が供給され得る。
また、導電部ＭＡ２１ｃの位置の位置が変化する場合にも、金属ピンＭＡ２８を介して導電部ＭＡ２１ｃと金属層との電気的な接触が確実に維持され得る。
また、導電部ＭＡ２１ｃは、導電性を有するベローズ部ＭＡ３０を介して側壁ＤＡ１１に電気的に接触している。従って、導電部ＭＡ２１ｃの位置が変化する場合にも、ベローズ部ＭＡ３０を介して導電部ＭＡ２１ｃと側壁ＤＡ１１との電気的な接触が確実に維持され得る。
高周波が空間ＳＰに導入されると、ガスが空間ＳＰ内で励起されて、当該ガスからプラズマが生成される。プラズマは、空間ＳＰ内で周方向において均一な密度分布で生成される。ステージＭＡ１１上の基板Ｗは、プラズマからの化学種によって処理される。
以上、種々の例示的実施形態について説明してきたが、上述した例示的実施形態に限定されることなく、様々な省略、置換、及び変更がなされてもよい。また、異なる例示的実施形態における要素を組み合わせて他の例示的実施形態を形成することが可能である。
以上の説明から、本開示の種々の例示的実施形態は、説明の目的で本明細書で説明されており、本開示の範囲及び主旨から逸脱することなく種々の変更をなし得ることが、理解されるであろう。したがって、本明細書に開示した種々の例示的実施形態は限定することを意図しておらず、真の範囲と主旨は、添付の特許請求の範囲によって示される。
１Ａ…プラズマ処理装置、１Ｂ…プラズマ処理装置、１Ｃ…プラズマ処理装置、１Ｄ…プラズマ処理装置、ＡＸ…軸線、ＣＳ…処理容器、ＤＡ１１…側壁、ＤＡ１２…突起部、ＤＡ１３…封止部材、ＤＡ２…入出口、ＤＢ１１…支持部、ＤＢ１２…排気管、ＤＢ２１…ベローズ、ＤＢ２２…ベローズ、ＤＢ３…バネ、ＤＢ４…水冷プレート、ＤＢ５…ガス供給器、ＤＢ６…ヒータ電源、ＤＣ１…反射板、ＭＡ１１…ステージ、ＭＡ１２…外周部、ＭＡ１３…表面、ＭＡ１４…裏面、ＭＡ１５…金属層、ＭＡ１６…ヒータ層、ＭＡ２１ａ…導電部、ＭＡ２１ｂ…導電部、ＭＡ２１ｃ…導電部、ＭＡ２２…導電板、ＭＡ２３…導電性弾性部材、ＭＡ２４…金属ロッド、ＭＡ２５…保護膜、ＭＡ２６…金属薄板、ＭＡ２６ａ…開口、ＭＡ２６ｂ…接続部、ＭＡ２６ｃ…孔部、ＭＡ２６ｄ…連結部、ＭＡ２７…ボルト、ＭＡ２８…金属ピン、ＭＡ２９…パイプ、ＭＡ３０…ベローズ部、ＭＡ３１…排気室、ＭＡ３２…壁部、ＭＡ３３…通気孔、ＳＰ…空間、ＵＡ１…導波路壁、ＵＡ２１…上部電極、ＵＡ２２…空洞、ＵＡ３１…導波路、ＵＡ３２…端部、ＵＡ４…絶縁部材、ＵＡ５１…サポートリング、ＵＡ５２…カバーリング、ＵＡ６…誘電体板、ＵＡ７…誘電体ロッド、ＵＡ８１…弾性部材、ＵＡ８２…封止部材、ＵＡ９…管、ＵＢ１…空隙、ＵＢ２…ガス吐出孔、ＵＣ１…高周波電源、ＵＣ２…整合器、ＵＣ３…ガス供給部、Ｗ…基板。

Claims (8)

  1. 　処理容器と、
    　前記処理容器内に設けられたステージと、
    　前記ステージの表面の上方に前記処理容器内の空間を介して設けられた上部電極と、
    　ＶＨＦ帯又はＵＨＦ帯の高周波を前記空間に導入する導波路と、
    　前記ステージの外周部と前記処理容器の側壁との間に延びている導電部と、
    を備え、
    　前記ステージは、金属層を有し、
    　前記ステージの外周部は、前記金属層の一部を含み、
    　前記導波路は、高周波が放射される端部を備え、
    　前記端部は、前記空間に向いて配置され、
    　前記側壁は、接地され、
    　前記導電部は、前記金属層と前記処理容器の側壁とに電気的に接続され、前記端部から放射される高周波が前記空間に導入されるように前記外周部から該側壁に向けて延びている、
    　プラズマ処理装置。
  2. 　絶縁部材を更に備え、
    　前記絶縁部材は、前記端部と前記空間との間に配置されている、
    　請求項１に記載のプラズマ処理装置。
  3. 　前記ステージの裏面は、前記金属層が露出されており、
    　前記導電部は、前記外周部において前記裏面に電気的に接触している可撓性の導電板を備える、
    　請求項１又は２に記載のプラズマ処理装置。
  4. 　前記導電部は、前記金属層に電気的に接触している金属ロッドと、該金属ロッドと前記側壁とに電気的に接触している金属薄板とを備える、
    　請求項１又は２に記載のプラズマ処理装置。
  5. 　前記導電部は、前記金属層に電気的に接触している金属ピンと、前記側壁に電気的に接触しており導電性を有するベローズ部とを備える、
    　請求項１又は２に記載のプラズマ処理装置。
  6. 　排気室を更に備え、
    　前記排気室は、前記外周部の周囲から前記側壁に向けて延びており、前記空間に連通し、導電性の壁部を備え、
    　前記導電部は、前記壁部の一部を含む、
    　請求項１～５の何れか一項に記載のプラズマ処理装置。
  7. 　排気室を更に備え、
    　前記排気室は、前記側壁の内部に設けられている、
    　請求項４に記載のプラズマ処理装置。
  8. 　プラズマ処理装置を用いて被処理体にプラズマ処理を行うプラズマ処理方法であって、該プラズマ処理装置の処理容器内には上部電極、導波路、ステージが設けられ、該方法は、
    　前記上部電極と前記ステージとの間の空間に向けて設けられた前記導波路の端部からＶＨＦ帯又はＵＨＦ帯の高周波が該空間に導入されるように該ステージの外周部と前記処理容器の側壁とが電気的に接続されている状態において、プラズマ処理を行い、
    　前記側壁は、接地され、
    　前記ステージは、金属層を有し、
    　前記外周部は、前記金属層の一部を含み、
    　前記プラズマ処理装置は、導電部を備え、
    　前記導電部は、前記外周部と前記側壁との間に延びており、前記金属層と該側壁とに電気的に接続される、
    　プラズマ処理方法。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09153486A (ja) * 1995-11-30 1997-06-10 Sharp Corp プラズマ処理方法及びプラズマ処理装置
JPH1025583A (ja) * 1996-07-09 1998-01-27 Yuzo Mori 形状創成装置
JP2008156747A (ja) * 2006-11-20 2008-07-10 Applied Materials Inc 接地部材完全性インジケータを備えたプラズマ処理チャンバとその使用方法
JP2014053309A (ja) * 2008-03-20 2014-03-20 Applied Materials Inc プラズマチャンバ内の調整可能接地面
WO2017221829A1 (ja) * 2016-06-22 2017-12-28 株式会社アルバック プラズマ処理装置

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3761474B2 (ja) 2002-02-22 2006-03-29 株式会社日立ハイテクノロジーズ プラズマ処理装置
JP6626753B2 (ja) 2016-03-22 2019-12-25 東京エレクトロン株式会社 被加工物の処理装置
JP7097284B2 (ja) * 2018-12-06 2022-07-07 東京エレクトロン株式会社 プラズマ処理装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09153486A (ja) * 1995-11-30 1997-06-10 Sharp Corp プラズマ処理方法及びプラズマ処理装置
JPH1025583A (ja) * 1996-07-09 1998-01-27 Yuzo Mori 形状創成装置
JP2008156747A (ja) * 2006-11-20 2008-07-10 Applied Materials Inc 接地部材完全性インジケータを備えたプラズマ処理チャンバとその使用方法
JP2014053309A (ja) * 2008-03-20 2014-03-20 Applied Materials Inc プラズマチャンバ内の調整可能接地面
WO2017221829A1 (ja) * 2016-06-22 2017-12-28 株式会社アルバック プラズマ処理装置

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