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JP4080793B2 - Plasma processing equipment - Google Patents
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プラズマ処理装置に関し、更に詳しくは、液晶ディスプレイ(LCD)等の表示装置の製造プロセス、特にドライエッチング工程、アッシング工程、クリーニング工程等の高密度プラズマを利用する工程に好適に用いられ、誘導結合型プラズマを用いることで大面積のプラズマ処理が可能なプラズマ処理装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、液晶表示装置(LCD)等の表示装置の大型化および生産性向上に伴い、プラズマ処理が施される基板(被処理物)も大型化し、メートル角程度、もしくはそれ以上となりつつある。この動向に伴い、基板にドライエッチング、アッシング、クリーニング等の処理を施すプラズマ処理装置においても、基板の大型化に対応する必要がある。
これらプラズマ処理装置は、その性能上の理由により高密度プラズマであることが必要である場合が多い。高密度プラズマを発生させるプラズマ源としては、単純な構造である点およびコストの点から誘導結合型プラズマ源が有利である。
【0003】
このような高密度プラズマ処理装置、例えば、液晶表示装置の製造ラインにおけるエッチング・アッシング等の工程を担うプラズマ処理装置としては、平板状のコイルアンテナを用いた高密度プラズマ処理装置が多く用いられている(例えば、米国特許第4948458号等参照)。
図10は、従来の高密度プラズマ処理装置のコイルアンテナの一例を示す概略構成図であり、図において、符号1は平面状コイルアンテナ、2は平面状コイルアンテナ1の一方の端部に接続されたマッチングボックス(M.B.:整合器)、3はマッチングボックス2に接続された高周波電源であり、この平面状コイルアンテナ1の他方の端部は接地電位とされている。
【0004】
このプラズマ処理装置では、平面状コイルアンテナ1の巻き数は、基板上におけるプラズマ密度に応じて設定され、また、その大きさは、基板上におけるプラズマ密度の均一性を確保するために基板の大きさより大きめとされている。
ここで、高周波電源3により平面状コイルアンテナ1の一方の端部から高周波電力を給電し、他方の端部を接地電位とした場合の平面状コイルアンテナ1に流れる電流をI、印加される高周波電力の角周波数をω、平面状コイルアンテナ1の自己インダクタンスをLとすると、給電部の電位はω・L・Iで表される。ここで、印加する高周波電力の周波数を13.56MHz、平面状コイルアンテナ1の自己インダクタンスLを4μH、平面状コイルアンテナ1に流れる電流Iを30Armsとすると、給電部の0−Peak電位V0−Pは14.5kVと高電圧となる。
【0005】
このようなプラズマ処理装置では、基板サイズが大型化するにつれて、平面状コイルアンテナも大型化してインピーダンスが増大し、給電部の電位が高電圧となってしまう。また、平面状コイルアンテナを大型化した場合、処理に必要なプラズマ密度を得るためには、一定以上の電力密度が必要であるから、当然、印加する電力も増大し、給電部電位は益々高くなる。
【0006】
給電部の電圧が高電圧になった場合、次に挙げるような不利な点がある。
(1)誘電体窓の局所的な損傷が発生する可能性が高い。
平面状コイルアンテナ1の電位が高くなると、プラズマとの電界結合成分が増加し、誘電体窓前面の電界が強まる(Vdcが増加)ために、誘電体窓がイオンスパッタされて損傷を受ける。特に、誘電体窓の材料として石英を用い、フッ素を含むガスをチャンバー内に導入している場合には損傷は大きくなる。
(2)基板上でエッチング・アッシング量の空間分布が悪化する可能性がある。
アンテナ電位が高くなることによって、給電部近傍の電界結合成分は増加し、電位の高くない部分では誘導結合が持続され、面内のプラズマ密度の均一性もしくは電位分布が悪化し、エッチングやアッシングなどの均一性が損なわれる。
(3)マッチャーおよびアンテナ支持の耐電圧の改善が必要になる。
そこで、平面状コイルアンテナの低インピーダンス化が必要不可欠となる。
【0007】
アンテナインピーダンスを低減する方法としては、コイルを並列配置する方法、例えば、直線状のコイルを並列化する方法がある(例えば、米国特許第5589737号等)。この方法では、直線状コイルにコンデンサを接続し、それぞれのインピーダンスを合わせることにより各コイルを流れる電流量および位相が同じになるように制御し、プラズマ均一性を保つ工夫がなされている。
また、他の方法として、端子間が接近したコイル状のアンテナに複数のコンデンサーを挿入してLC直列回路を形成し、直列共振させることによってアンテナ全体のインピーダンスを低減し、端子間電圧を低下させたものも提案されている(例えば、特開平10−7010号公報等)。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の直線状のコイルを並列化する方法は、有益ではあるが、基板サイズがメートル角まで大型化した今日では、多数のコンデンサの容量調整が必要になり、制御性に欠けるという問題点があった。
また、従来のLC直列回路を形成する方法では、直列共振させていることからコイルアンテナに定在波が発生し、局所的に強い電流が流れ、プラズマ密度がその位置においてのみ高くなる。したがって、この方法を平面状コイルアンテナに適用した場合、処理の面内均一性が低下してしまうという問題点があった。
【0009】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、給電部の電位が低く、プラズマ処理の面内均一性に優れ、制御性にも優れ、しかも、大面積のプラズマ処理が可能なプラズマ処理装置を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は次の様なプラズマ処理装置を提供した。
すなわち、請求項1記載のプラズマ処理装置は、内部の圧力が制御可能な容器と、該容器内に処理ガスを供給するガス供給手段と、前記容器内に設けられて一主面上に被処理物を載置する第1の電極と、該第1の電極に対向配置された第2の電極とを備え、これら第1及び第2の電極間に高周波電力を印加することによりプラズマを発生させて前記被処理物に処理を施すプラズマ処理装置において、前記第2の電極は、複数のコイルを並列に配置してなる平面状のコイルアンテナと前記コイル各々に直列に接続された1つ以上のコンデンサとを備えかつ接地電位である導電性材料により囲われている集合体アンテナを複数、互いに独立した状態で同一平面上に配置されてなり、前記複数の集合体アンテナ各々に高周波電力を分配する高周波電力分配手段が接続され、該高周波電力分配手段には高周波電源が接続され、該高周波電源には位相を制御する位相制御手段が接続されており、前記高周波電力分配手段は、並列配置された複数の容量可変コンデンサからなり、これらの容量可変コンデンサは、前記複数の集合体アンテナ各々に直列または並列に接続されており、前記容量可変コンデンサ各々に、それが接続される前記集合体アンテナの高周波電流値を測定し、この測定結果に基づき静電容量を調整する調整手段を設けてなることを特徴とする。
請求項2記載のプラズマ処理装置は、内部の圧力が制御可能な容器と、該容器内に処理ガスを供給するガス供給手段と、前記容器内に設けられて一主面上に被処理物を載置する第1の電極と、該第1の電極に対向配置された第2の電極とを備え、これら第1及び第2の電極間に高周波電力を印加することによりプラズマを発生させて前記被処理物に処理を施すプラズマ処理装置において、前記第2の電極は、複数のコイルを並列に配置してなる平面状のコイルアンテナと前記コイル各々に直列に接続された1つ以上のコンデンサとを備えかつ接地電位である導電性材料により囲われている集合体アンテナを複数、互いに独立した状態で同一平面上に配置されてなり、前記複数の集合体アンテナ各々に高周波電力を分配する高周波電力分配手段が接続され、該高周波電力分配手段には高周波電源が接続され、該高周波電源には周波数を制御する周波数制御手段が接続されており、前記高周波電力分配手段は、並列配置された複数の容量可変コンデンサからなり、これらの容量可変コンデンサは、前記複数の集合体アンテナ各々に直列または並列に接続されており、前記容量可変コンデンサ各々に、それが接続される前記集合体アンテナの高周波電流値を測定し、この測定結果に基づき静電容量を調整する調整手段を設けてなることを特徴とする。
【0011】
請求項3記載のプラズマ処理装置は、請求項1または2記載のプラズマ処理装置において、前記コイルの自己インダクタンス(L)と、前記コンデンサの静電容量(C)とは、LC直列共振を生じないように設定されていることを特徴とする。
【0017】
請求項4記載のプラズマ処理装置は、請求項1ないし3のいずれか1項記載のプラズマ処理装置において、前記複数の集合体アンテナは、互いに隣接する集合体アンテナのコイルの巻き方向が互いに逆向きであることを特徴とする。
【0020】
本発明のプラズマ処理装置では、前記第2の電極を、複数のコイルを並列に配置してなる平面状のコイルアンテナと前記コイル各々に直列に接続された1つ以上のコンデンサとを備えた集合体アンテナとしたことにより、前記コイルアンテナの自己インダクタンスによるリアクタンス成分の増加を前記コンデンサにより低減する。これにより、コイルアンテナの給電部の電位を低減することが可能になる。
【0021】
また、前記集合体アンテナを複数、同一平面上に配置することで、これらの集合体アンテナにより大面積の被処理物が覆われることとなり、大面積化した場合においても、コイルアンテナの給電部の電位を低減することが可能になる。
【0022】
【発明の実施の形態】
本発明のプラズマ処理装置の各実施形態について図面に基づき説明する。
[第1の実施形態]
図1は本発明の第1の実施形態の誘導結合型プラズマ処理装置を示す構成図、図2は同プラズマ処理装置の集合体アンテナ(第2の電極)を示す構成図、図3は同集合体アンテナの電位低減の様を示す説明図である。
【0023】
このプラズマ処理装置は、例えば、液晶ディスプレイ(LCD)等の表示装置の製造プロセス中でドライエッチング処理を行うドライエッチング装置であり、内部の圧力が制御可能な金属製の真空容器11と、真空容器11の上面に設けられ電磁波を透す誘電体窓12と、真空容器11内を排気して所望の真空度、例えば0.1〜100Pa程度に保つ真空ポンプ13と、真空容器11内に設けられて上面(一主面)14aに基板(被処理物)Sを載置するアルミニウム等の導電性材料からなる(第1の)電極14と、電極14に対向して誘電体窓12の上方に配置された集合体アンテナ(第2の電極)15と、集合体アンテナ15を覆うアルミニウム等の金属製の導電性材料からなるRFシールド16とにより構成されている。
【0024】
誘電体窓12は、集合体アンテナ15から放射される電磁波を透過させて真空容器11内に放射させるもので、石英等の誘電体により構成されている。
真空容器11の側面には、この真空容器11内に処理ガスを導入するための処理ガス導入口21が形成され、この処理ガス導入口21は真空容器11内に処理ガスを供給するためのガス供給手段(図示せず)に接続されている。
また、電極14には、バイアス用のマッチングボックス(M.B.:整合器)22が接続され、このマッチングボックス22には、1〜100MHz程度の高周波を発振する高周波電源23が接続されている。
【0025】
集合体アンテナ15は、真空容器11内に電磁波を放射してプラズマを励起、発生させるもので、図2に示すように、例えば、アルミニウム等の導電性材料からなる一対のコイル31a、31bを互いに並列に配置した平面状のコイルアンテナ31と、コイル31a、31b各々の一端部に直列に接続されたコンデンサ34a、34bとにより構成されている。これらのコイル31a、31b各々の一端部はコンデンサ34a、34bを介して接地電位とされている。
これらのコイル31a、31b各々の他端部にはマッチングボックス(M.B.:整合器)32が接続され、このマッチングボックス32には0.4〜20MHz程度の高周波を発振する高周波電源33が接続されている。
【0026】
このプラズマ処理装置を用いて、液晶ディスプレイ(LCD)等の表示装置の製造プロセス中でドライエッチング処理を行うには、真空ポンプ13を用いて真空容器11内を所望の真空度、例えば0.1〜100Pa程度に排気した後、処理ガス導入口21よりドライエッチング用ガスを導入するとともに、高周波電源33によりコイルアンテナ31に1〜100MHz程度の高周波を印加する。
このとき、コイルアンテナ31から誘電体窓12を透して真空容器11内に電磁波が放射され、真空容器11内にプラズマが発生する。ドライエッチング用ガスはプラズマ中で解離し、化学的に活性なラジカルとなって基板Sにドライエッチング処理を施す。
【0027】
このときのコイルアンテナ31の給電部の電位V0−P’は、高周波電源33によりコイルアンテナ31に高周波電力を給電した場合のコイルアンテナ31に流れる電流をI、印加される高周波電力の角周波数をω、コイルアンテナ31の自己インダクタンスをL、コンデンサ34a、34bの静電容量をCとすると、次の式で表される。
0−P’={ω・L−1/(ω・C)}・I ……(1)
【0028】
コイルアンテナ31は、一対のコイル31a、31bを互いに並列に配置した構成であるから、互いに相互インダクタンスMがあるため、コイルアンテナ31のインピーダンスは60〜80%程度にしか減少しない。
コイル31a、31b各々の他端部には、直列にコンデンサ34a、34bが接続されて接地電位とされているので、図3に示すように、コイルアンテナ31の給電部の電位V0−P’を低下させることができる。
【0029】
例えば、印加する高周波電力の角周波数ωを13.56MHz、コイルアンテナ31の自己インダクタンスLを4μH、コンデンサ34a、34bの容量を150pF、コイルアンテナ31に流れる電流を30Armsとすると、コイルアンテナ31の給電部の電位V0−P’は7.8kVとなり、コイル31a、31bの並列配置及びコンデンサ34a、34bの挿入を行わない場合と比較して、電位V0−P’を54%程度低減することができる。
【0030】
以上説明したように、本実施形態のプラズマ処理装置によれば、集合体アンテナ15を、一対のコイル31a、31bを互いに並列に配置した平面状のコイルアンテナ31と、マッチングボックス32と、高周波電源33と、コイル31a、31b各々の他端部に直列に接続されたコンデンサ34a、34bとにより構成し、これらのコイル31a、31b各々の一方を接地電位としたので、コイルアンテナ31の自己インダクタンスLによるリアクタンス成分の増加をコンデンサ34a、34bにより低減することができる。
【0031】
したがって、コイルアンテナ31の給電部の電位V0−P’を、コイル31a、31bの並列配置及びコンデンサ34a、34bの挿入を行わない場合と比較して大きく低減させることができる。
また、集合体アンテナ15を金属製のRFシールド16により覆ったので、低給電点電位を保ったまま大面積化を実現することができる。
【0032】
[第2の実施形態]
図4は本発明の第2の実施形態の誘導結合型プラズマ処理装置の集合体アンテナ(第2の電極)を示す構成図、図5は同集合体アンテナの電位低減の様を示す説明図である。
この第2の実施形態のプラズマ処理装置が上述した第1の実施形態のプラズマ処理装置と異なる点は、一対のコイル41a、41b各々の途中(図では略中央部)にコンデンサ42a、42bを挿入し、これらのコイル41a、41bを互いに並列に配置して平面状のコイルアンテナ43とした点である。
【0033】
このときのコイルアンテナ43の給電部の電位V0−P’’は、高周波電源33によりコイルアンテナ43に高周波電力を給電した場合のコイルアンテナ43に流れる電流をI、印加される高周波電力の角周波数をω、コイル41a、41b各々の高周波電源33側の自己インダクタンスをL、コンデンサ34a、34b側の自己インダクタンスをL、コンデンサ42a、42bの静電容量をC、コンデンサ34a、34bの静電容量をCとすると、次の式で表される。
0−P’’=〔ω・(L+L)−(1/ω)・{(1/C)+(1/C)}〕・I ……(2)
【0034】
このコイルアンテナ43では、コイル41a、41b各々の途中にコンデンサ42a、42bを挿入した構成であるから、給電部の電位V0−P’’をさらに低下させることができる。
例えば、印加する高周波電力の角周波数ωを13.56MHz、コイルアンテナ43の自己インダクタンスL、Lを4μH、コンデンサ42a、42bの容量を200pF、コンデンサ34a、34bの容量を150pF、コイルアンテナ43に流れる電流を30Armsとすると、コイルアンテナ43の給電部の電位V0−P’’は6.05kVとなり、コイル31a、31bの並列配置及びコンデンサ34a、34b、42a、42bの挿入を行わない場合と比較して、電位V0−Pを42%程度低減することができる。
【0035】
本実施形態のプラズマ処理装置においても、コイルアンテナ43の給電部の電位V0−P’’を、コイル31a、31bの並列配置及びコンデンサ34a、34b、42a、42bの挿入を行わない場合と比較して大きく低減させることができる。
【0036】
[第3の実施形態]
図6は本発明の第3の実施形態の誘導結合型プラズマ処理装置の集合体アンテナ(第2の電極)を示す構成図である。
この第3の実施形態のプラズマ処理装置が上述した第1の実施形態のプラズマ処理装置と異なる点は、同一平面上に集合体アンテナ15を複数(図6では2つ)配置し、これらの集合体アンテナ15、15の各高周波電源33、33に、高周波電源33、33それぞれの位相を制御する位相制御器(位相制御手段)51を接続した点である。
【0037】
メータ角程度の大きな基板を処理する場合、集合体アンテナ15の大きさを基板の大きさに合わせて大きくしただけでは、コイル31a、31bの自己インダクタンスLが10μHを超えてしまい、給電部での電位を充分に下げることができない。そこで、複数の集合体アンテナ15を同一平面内に設置して基板全面を覆うことにより、低給電点電位を保ったまま大面積化を実現している。
【0038】
また、これらの集合体アンテナ15、15を単に同一平面上に配置しただけでは、集合体アンテナ15、15各々から発生する誘導電磁界により互いに干渉し合うことになる。例えば、複数の高周波電源33を用いる場合、実際には個々の高周波電源33の電源周波数が微妙に異なっているために、うなりが発生し、放電に経時的な強弱が生じる。
【0039】
さらに、集合体アンテナ15、15に給電される高周波の位相によって、例えば同方向巻きの場合は互いのアンテナにより発生する磁界が互いに誘導しあうため、位相が進んでいる方は弱められ、遅れている方は強められる(誘導起電力が元の電流よりπ/2進むため)。したがって、均一なプラズマを生成するためには位相制御が必要となる。
そこで、本実施形態では、1つの位相制御器(位相制御手段)51から発信されるクロックを用いて高周波電源33、33それぞれの位相を制御する構成とした。
【0040】
本実施形態のプラズマ処理装置によれば、同一平面上に集合体アンテナ15、15を配置し、これらの集合体アンテナ15、15の各高周波電源33、33に位相制御器51を接続したので、集合体アンテナ15、15各々が互いに干渉し合うことなしに、均一なプラズマを発生させることができる。
【0041】
[第4の実施形態]
図7は本発明の第4の実施形態の誘導結合型プラズマ処理装置の集合体アンテナ(第2の電極)を示す構成図である。
この第4の実施形態のプラズマ処理装置が上述した第3の実施形態のプラズマ処理装置と異なる点は、位相制御器51を周波数制御器(周波数制御手段)61に替えた点である。
【0042】
本実施形態のプラズマ処理装置によれば、位相制御器51を周波数制御器61に替えたので、高周波電源33、33各々の周波数を積極的に変化させることで、発生するうなりをプラズマ処理に影響を及ぼさない程度の周波数になるように制御することができ、その結果、均一なプラズマ処理を施すことができる。
【0043】
[第5の実施形態]
図8は本発明の第5の実施形態の誘導結合型プラズマ処理装置を示す構成図、図9は同プラズマ処理装置の集合体アンテナ(第2の電極)を示す構成図である。
この第5の実施形態のプラズマ処理装置が上述した第3及び第4の実施形態のプラズマ処理装置と異なる点は、集合体アンテナ15、15に高周波電力を分配する電力分配器(高周波電力分配手段)71を接続し、この電力分配器71にマッチングボックス32及び高周波電源33を直列に接続した点である。
【0044】
電力分配器71は、並列配置された複数の容量可変コンデンサ72a、72bにより構成されている。これらの容量可変コンデンサ72a、72bは、集合体アンテナ15、15各々に直列(または並列)に接続されている。
【0045】
このプラズマ処理装置では、集合体アンテナ15、15に1つのマッチングボックス32及び1つの高周波電源33を用いて給電するために、電力分配器71により集合体アンテナ15、15各々へ配分される高周波電力を制御している。
各々の集合体アンテナ15、15のインピーダンスは、その形状とコンデンサの容量でほぼ決定される。そこで、集合体アンテナ15、15を同形状同容量とすることで、インピーダンスを揃えることができる。
【0046】
また、集合体アンテナ15、15各々に容量可変コンデンサ72a、72bを直列に接続したので、容量可変コンデンサ72a、72b各々の容量を変えることでマッチングボックス32側から見たインピーダンスを微調整することができる。
この方法は、第3の実施形態のプラズマ処理装置の同位相状態と等価であり、隣り合う集合体アンテナ15、15が逆巻きの場合には逆位相と等価である。
本実施形態のプラズマ処理装置においても、集合体アンテナ15、15各々が互いに干渉し合うことなしに、均一なプラズマを発生させることができる。
【0047】
以上、本発明のプラズマ処理装置の各実施形態について図面に基づき説明してきたが、具体的な構成は本実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で設計の変更等が可能である。
例えば、第3の実施形態では、同一平面上に2つの集合体アンテナ15を配置した構成としたが、集合体アンテナ15の個数及び配置する位置等については、処理の対象となる基板Sの大きさに合わせて適宜変更可能である。
【0048】
【発明の効果】
以上説明した様に、本発明のプラズマ処理装置によれば、前記第2の電極を、複数のコイルを並列に配置してなる平面状のコイルアンテナと前記コイル各々に直列に接続された1つ以上のコンデンサとを備えた集合体アンテナとしたので、前記コイルアンテナの自己インダクタンスによるリアクタンス成分の増加を前記コンデンサにより低減することができ、コイルアンテナの給電部の電位を低減することができる。
【0049】
また、前記集合体アンテナを複数、同一平面上に配置することにより、これらの集合体アンテナにより大面積の被処理物を覆うこととなり、大面積化した場合においても、コイルアンテナの給電部の電位を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1の実施形態の誘導結合型プラズマ処理装置を示す構成図である。
【図2】 本発明の第1の実施形態の誘導結合型プラズマ処理装置の集合体アンテナを示す構成図である。
【図3】 本発明の第1の実施形態の誘導結合型プラズマ処理装置の集合体アンテナの電位低減の様を示す説明図である。
【図4】 本発明の第2の実施形態の誘導結合型プラズマ処理装置の集合体アンテナを示す構成図である。
【図5】 本発明の第2の実施形態の誘導結合型プラズマ処理装置の集合体アンテナの電位低減の様を示す説明図である。
【図6】 本発明の第3の実施形態の誘導結合型プラズマ処理装置の集合体アンテナを示す構成図である。
【図7】 本発明の第4の実施形態の誘導結合型プラズマ処理装置の集合体アンテナを示す構成図である。
【図8】 本発明の第5の実施形態の誘導結合型プラズマ処理装置を示す構成図である。
【図9】 本発明の第5の実施形態の誘導結合型プラズマ処理装置の集合体アンテナを示す構成図である。
【図10】 従来の高密度プラズマ処理装置のコイルアンテナの一例を示す概略構成図である。
【符号の説明】
11 真空容器
12 誘電体窓
13 真空ポンプ
14 第1の電極
14a 上面(一主面)
15 集合体アンテナ(第2の電極)
16 RFシールド
21 処理ガス導入口
22 マッチングボックス(整合器)
23 高周波電源
31 コイルアンテナ
31a、31b コイル
32 マッチングボックス(整合器)
33 高周波電源
34a、34b コンデンサ
41a、41b コイル
42a、42b コンデンサ
43 コイルアンテナ
51 位相制御器(位相制御手段)
61 周波数制御器(周波数制御手段)
71 電力分配器(高周波電力分配手段)
72a、72b 容量可変コンデンサ
S 基板(被処理物)
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a plasma processing apparatus, and more particularly, is suitably used in a manufacturing process of a display device such as a liquid crystal display (LCD), particularly in a process using high-density plasma such as a dry etching process, an ashing process, and a cleaning process. The present invention relates to a plasma processing apparatus capable of performing plasma processing over a large area by using inductively coupled plasma.
[0002]
[Prior art]
In recent years, with an increase in the size and productivity of a display device such as a liquid crystal display device (LCD), a substrate (object to be processed) subjected to plasma processing is also increased in size and is becoming about a meter square or more. Along with this trend, it is necessary to cope with an increase in the size of a substrate even in a plasma processing apparatus that performs processing such as dry etching, ashing, and cleaning on the substrate.
These plasma processing apparatuses often require high-density plasma for performance reasons. As a plasma source for generating a high-density plasma, an inductively coupled plasma source is advantageous in terms of simple structure and cost.
[0003]
As such a high-density plasma processing apparatus, for example, a plasma processing apparatus that performs processes such as etching and ashing in a production line of a liquid crystal display device, a high-density plasma processing apparatus using a flat coil antenna is often used. (See, for example, US Pat. No. 4,948,458).
FIG. 10 is a schematic configuration diagram showing an example of a coil antenna of a conventional high-density plasma processing apparatus. In the figure, reference numeral 1 is a planar coil antenna, and 2 is connected to one end of the planar coil antenna 1. The matching box (MB): 3 is a high-frequency power source connected to the matching box 2, and the other end of the planar coil antenna 1 is set to the ground potential.
[0004]
In this plasma processing apparatus, the number of turns of the planar coil antenna 1 is set according to the plasma density on the substrate, and the size thereof is the size of the substrate to ensure the uniformity of the plasma density on the substrate. It is said to be larger than this.
Here, the high-frequency power is fed from one end of the planar coil antenna 1 by the high-frequency power source 3 and the current flowing through the planar coil antenna 1 when the other end is set to the ground potential is I. Assuming that the angular frequency of power is ω and the self-inductance of the planar coil antenna 1 is L, the potential of the power feeding unit is represented by ω · L · I. Here, the frequency of the applied high-frequency power is 13.56 MHz, the self-inductance L of the planar coil antenna 1 is 4 μH, and the current I flowing through the planar coil antenna 1 is 30 A. rms Then, the 0-Peak potential V of the power feeding unit 0-P Becomes a high voltage of 14.5 kV.
[0005]
In such a plasma processing apparatus, as the substrate size increases, the planar coil antenna also increases in size, increasing the impedance, and the potential of the power feeding unit becomes a high voltage. In addition, when the planar coil antenna is increased in size, in order to obtain a plasma density required for processing, a power density higher than a certain level is necessary. Become.
[0006]
When the voltage of the power feeding unit becomes a high voltage, there are the following disadvantages.
(1) There is a high possibility of local damage of the dielectric window.
When the potential of the planar coil antenna 1 is increased, the electric field coupling component with the plasma is increased, and the electric field in front of the dielectric window is strengthened (V dc The dielectric window is ion sputtered and damaged. In particular, when quartz is used as the material of the dielectric window and a gas containing fluorine is introduced into the chamber, the damage becomes large.
(2) The spatial distribution of the etching / ashing amount on the substrate may be deteriorated.
When the antenna potential is increased, the electric field coupling component near the power feeding section increases, inductive coupling is maintained in the portion where the potential is not high, the uniformity of the plasma density in the plane or the potential distribution deteriorates, etching, ashing, etc. The uniformity of is impaired.
(3) It is necessary to improve the withstand voltage of the matcher and antenna support.
Therefore, it is essential to reduce the impedance of the planar coil antenna.
[0007]
As a method of reducing the antenna impedance, there is a method of arranging coils in parallel, for example, a method of parallelizing linear coils (for example, US Pat. No. 5,589,737). In this method, a capacitor is connected to a linear coil, and the amount and phase of the current flowing through each coil are controlled to be the same by matching the respective impedances, so that the plasma uniformity is maintained.
As another method, a plurality of capacitors are inserted into a coiled antenna in which the terminals are close to each other to form an LC series circuit, and the series antenna resonates to reduce the impedance of the entire antenna and reduce the voltage between the terminals. Have also been proposed (for example, JP-A-10-7010).
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, the conventional method of paralleling linear coils is beneficial, but today, when the board size is increased to a meter square, it is necessary to adjust the capacity of a large number of capacitors, and the controllability is lacking. was there.
Further, in the conventional method of forming an LC series circuit, a standing wave is generated in the coil antenna due to series resonance, a strong current flows locally, and the plasma density increases only at that position. Therefore, when this method is applied to a planar coil antenna, there is a problem in that the in-plane uniformity of processing is lowered.
[0009]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and the potential of the power feeding portion is low, the in-plane uniformity of the plasma processing is excellent, the controllability is excellent, and a large area plasma processing is possible. An object of the present invention is to provide a plasma processing apparatus.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present invention provides the following plasma processing apparatus.
That is, the plasma processing apparatus according to claim 1 is a container having a controllable internal pressure, a gas supply means for supplying a processing gas into the container, and a target to be processed on one main surface provided in the container. A first electrode on which an object is placed and a second electrode disposed opposite to the first electrode, and plasma is generated by applying high-frequency power between the first and second electrodes. In the plasma processing apparatus for processing the object to be processed, the second electrode includes a planar coil antenna having a plurality of coils arranged in parallel and one or more connected in series to each of the coils. A plurality of assembly antennas, each of which is provided with a capacitor and surrounded by a conductive material having a ground potential, are arranged on the same plane independently of each other. High-frequency power distribution means for distributing high-frequency power is connected, a high-frequency power source is connected to the high-frequency power distribution means, For high frequency power supply Is Phase control means to control the phase is connected The high-frequency power distribution means is composed of a plurality of capacitance variable capacitors arranged in parallel, and these capacitance variable capacitors are connected in series or in parallel to the plurality of aggregate antennas, respectively. And adjusting means for measuring the high-frequency current value of the collective antenna to which it is connected and adjusting the capacitance based on the measurement result. It is characterized by that.
According to a second aspect of the present invention, there is provided a plasma processing apparatus comprising: a container whose internal pressure can be controlled; a gas supply means for supplying a processing gas into the container; and a workpiece to be processed on one main surface provided in the container. A first electrode to be placed; and a second electrode disposed opposite to the first electrode, and applying high frequency power between the first and second electrodes to generate plasma to generate the plasma In the plasma processing apparatus for processing an object to be processed, the second electrode includes a planar coil antenna in which a plurality of coils are arranged in parallel, and one or more capacitors connected in series to each of the coils. And a plurality of assembly antennas surrounded by a conductive material having a ground potential are arranged on the same plane independently of each other, and each of the plurality of assembly antennas High-frequency power distribution means for distributing high-frequency power is connected, a high-frequency power source is connected to the high-frequency power distribution means, For high frequency power supply Zhou Frequency control means to control the wave number is connected The high-frequency power distribution means is composed of a plurality of capacitance variable capacitors arranged in parallel, and these capacitance variable capacitors are connected in series or in parallel to the plurality of aggregate antennas, respectively. And adjusting means for measuring the high-frequency current value of the collective antenna to which it is connected and adjusting the capacitance based on the measurement result. It is characterized by that.
[0011]
Claim 3 The plasma processing equipment of Claim 1 or 2 In the plasma processing apparatus, the self-inductance (L) of the coil and the capacitance (C) of the capacitor are set so as not to cause LC series resonance.
[0017]
Claim 4 The plasma processing equipment of Any one of claims 1 to 3 In the plasma processing apparatus, the plurality of assembly antennas are characterized in that winding directions of coils of the assembly antennas adjacent to each other are opposite to each other.
[0020]
In the plasma processing apparatus of the present invention, the second electrode includes a planar coil antenna formed by arranging a plurality of coils in parallel, and one or more capacitors connected in series to each of the coils. By using the body antenna, an increase in reactance component due to the self-inductance of the coil antenna is reduced by the capacitor. Thereby, it becomes possible to reduce the electric potential of the feeding part of the coil antenna.
[0021]
In addition, by arranging a plurality of the collective antennas on the same plane, a large-area workpiece is covered by the collective antennas. The potential can be reduced.
[0022]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the plasma processing apparatus of the present invention will be described with reference to the drawings.
[First Embodiment]
FIG. 1 is a block diagram showing an inductively coupled plasma processing apparatus according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block diagram showing an assembly antenna (second electrode) of the plasma processing apparatus, and FIG. It is explanatory drawing which shows the aspect of the electric potential reduction of a body antenna.
[0023]
The plasma processing apparatus is, for example, a dry etching apparatus that performs a dry etching process in a manufacturing process of a display device such as a liquid crystal display (LCD), and a metal vacuum vessel 11 in which the internal pressure can be controlled, and a vacuum vessel 11, a dielectric window 12 that transmits electromagnetic waves, a vacuum pump 13 that evacuates the vacuum vessel 11 and maintains a desired degree of vacuum, for example, about 0.1 to 100 Pa, and a vacuum vessel 11. (First) electrode 14 made of a conductive material such as aluminum on which the substrate (object to be processed) S is placed on the upper surface (one main surface) 14a, and above the dielectric window 12 facing the electrode 14 The assembly antenna (second electrode) 15 disposed and the RF shield 16 made of a metal conductive material such as aluminum covering the assembly antenna 15 are configured.
[0024]
The dielectric window 12 transmits the electromagnetic wave radiated from the collective antenna 15 and radiates it into the vacuum vessel 11 and is made of a dielectric material such as quartz.
A processing gas introduction port 21 for introducing a processing gas into the vacuum vessel 11 is formed on the side surface of the vacuum vessel 11, and the processing gas introduction port 21 is a gas for supplying the processing gas into the vacuum vessel 11. It is connected to supply means (not shown).
Also, a bias matching box (MB) 22 is connected to the electrode 14, and a high frequency power source 23 that oscillates a high frequency of about 1 to 100 MHz is connected to the matching box 22. .
[0025]
The collective antenna 15 emits electromagnetic waves into the vacuum vessel 11 to excite and generate plasma. As shown in FIG. 2, for example, a pair of coils 31a and 31b made of a conductive material such as aluminum are connected to each other. It is comprised by the planar coil antenna 31 arrange | positioned in parallel, and the capacitors 34a and 34b connected in series to the one end part of each coil 31a and 31b. One end of each of these coils 31a and 31b is set to ground potential via capacitors 34a and 34b.
A matching box (M.B .: matching unit) 32 is connected to the other end of each of the coils 31a and 31b. A high frequency power source 33 that oscillates a high frequency of about 0.4 to 20 MHz is connected to the matching box 32. It is connected.
[0026]
In order to perform a dry etching process during the manufacturing process of a display device such as a liquid crystal display (LCD) using this plasma processing apparatus, a vacuum degree inside the vacuum vessel 11 using a vacuum pump 13 is set, for example, 0.1. After exhausting to about ~ 100 Pa, a dry etching gas is introduced from the processing gas inlet 21, and a high frequency of about 1 to 100 MHz is applied to the coil antenna 31 by the high frequency power supply 33.
At this time, electromagnetic waves are radiated from the coil antenna 31 through the dielectric window 12 into the vacuum vessel 11, and plasma is generated in the vacuum vessel 11. The dry etching gas is dissociated in the plasma and becomes a chemically active radical to subject the substrate S to dry etching.
[0027]
At this time, the potential V of the feeding portion of the coil antenna 31 is 0-P ' Is the current flowing through the coil antenna 31 when the coil antenna 31 is fed with high-frequency power by the high-frequency power source 33, the angular frequency of the applied high-frequency power is ω, the self-inductance of the coil antenna 31 is L, and the capacitors 34a, 34b The capacitance of C 2 Then, it is expressed by the following formula.
V 0-P ' = {Ω · L-1 / (ω · C 2 )} ・ I …… (1)
[0028]
Since the coil antenna 31 has a configuration in which a pair of coils 31a and 31b are arranged in parallel with each other, the impedance of the coil antenna 31 is reduced only to about 60 to 80% because there is mutual inductance M.
Capacitors 34a and 34b are connected in series to the other end of each of the coils 31a and 31b so as to have a ground potential. Therefore, as shown in FIG. 0-P ' Can be reduced.
[0029]
For example, the angular frequency ω of the high frequency power to be applied is 13.56 MHz, the self-inductance L of the coil antenna 31 is 4 μH, the capacities of the capacitors 34 a and 34 b are 150 pF, and the current flowing through the coil antenna 31 is 30 A. rms Then, the potential V of the feeding portion of the coil antenna 31 0-P ' Is 7.8 kV, compared to the case where the coils 31a and 31b are arranged in parallel and the capacitors 34a and 34b are not inserted. 0-P ' Can be reduced by about 54%.
[0030]
As described above, according to the plasma processing apparatus of this embodiment, the collective antenna 15 includes the planar coil antenna 31 in which the pair of coils 31a and 31b are arranged in parallel to each other, the matching box 32, and the high-frequency power source. 33 and capacitors 34a and 34b connected in series to the other end of each of the coils 31a and 31b, and one of these coils 31a and 31b is set to the ground potential. The increase in the reactance component due to can be reduced by the capacitors 34a and 34b.
[0031]
Therefore, the potential V of the feeding portion of the coil antenna 31 0-P ' Can be greatly reduced as compared with the case where the coils 31a and 31b are arranged in parallel and the capacitors 34a and 34b are not inserted.
In addition, since the collective antenna 15 is covered with the metal RF shield 16, it is possible to realize a large area while maintaining a low feeding point potential.
[0032]
[Second Embodiment]
FIG. 4 is a configuration diagram showing an assembly antenna (second electrode) of the inductively coupled plasma processing apparatus according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 5 is an explanatory diagram showing how the potential of the assembly antenna is reduced. is there.
The plasma processing apparatus of the second embodiment is different from the plasma processing apparatus of the first embodiment described above in that capacitors 42a and 42b are inserted in the middle of each of the pair of coils 41a and 41b (substantially in the center). However, these coils 41 a and 41 b are arranged in parallel with each other to form a planar coil antenna 43.
[0033]
At this time, the potential V of the feeding portion of the coil antenna 43 is 0-P '' Is the current flowing through the coil antenna 43 when the high-frequency power is supplied to the coil antenna 43 by the high-frequency power source 33, the angular frequency of the applied high-frequency power is ω, and the self-inductance of the coils 41a and 41b on the high-frequency power source 33 side. L 1 , The self-inductance on the capacitor 34a, 34b side is L 2 , The capacitance of capacitors 42a and 42b is C 1 , The capacitance of the capacitors 34a and 34b is C 2 Then, it is expressed by the following formula.
V 0-P '' = [Ω · (L 1 + L 2 )-(1 / ω) · {(1 / C 1 ) + (1 / C 2 )}] ・ I ...... (2)
[0034]
Since the coil antenna 43 has a configuration in which capacitors 42a and 42b are inserted in the middle of the coils 41a and 41b, the electric potential V of the power feeding unit. 0-P '' Can be further reduced.
For example, the angular frequency ω of the applied high frequency power is 13.56 MHz, and the self-inductance L of the coil antenna 43 is 1 , L 2 4 μH, the capacities of the capacitors 42 a and 42 b are 200 pF, the capacities of the capacitors 34 a and 34 b are 150 pF, and the current flowing through the coil antenna 43 is 30 A. rms Then, the potential V of the feeding portion of the coil antenna 43 0-P '' Is 6.05 kV, and the potential V is compared to the case where the coils 31a and 31b are arranged in parallel and the capacitors 34a, 34b, 42a and 42b are not inserted. 0-P Can be reduced by about 42%.
[0035]
Also in the plasma processing apparatus of the present embodiment, the potential V of the feeding portion of the coil antenna 43 is 0-P '' Can be greatly reduced as compared with the case where the coils 31a and 31b are arranged in parallel and the capacitors 34a, 34b, 42a and 42b are not inserted.
[0036]
[Third Embodiment]
FIG. 6 is a block diagram showing an assembly antenna (second electrode) of the inductively coupled plasma processing apparatus according to the third embodiment of the present invention.
The plasma processing apparatus of the third embodiment is different from the plasma processing apparatus of the first embodiment described above in that a plurality of assembly antennas 15 (two in FIG. 6) are arranged on the same plane, This is that a phase controller (phase control means) 51 for controlling the phase of each of the high frequency power sources 33 and 33 is connected to each of the high frequency power sources 33 and 33 of the body antennas 15 and 15.
[0037]
When processing a large substrate of about a meter angle, the self-inductance L of the coils 31a and 31b exceeds 10 μH just by increasing the size of the collective antenna 15 in accordance with the size of the substrate. The potential cannot be lowered sufficiently. Therefore, by installing a plurality of collective antennas 15 in the same plane and covering the entire surface of the substrate, a large area is realized while maintaining a low feeding point potential.
[0038]
Further, if these collective antennas 15 and 15 are simply arranged on the same plane, they interfere with each other due to the induction electromagnetic fields generated from the collective antennas 15 and 15, respectively. For example, when a plurality of high-frequency power sources 33 are used, since the power frequency of each high-frequency power source 33 is actually slightly different, a beat is generated, and the strength of the discharge over time is generated.
[0039]
Furthermore, because of the phase of the high frequency fed to the collective antennas 15 and 15, for example, in the case of winding in the same direction, the magnetic fields generated by the antennas of each other induce each other. Is strengthened (because the induced electromotive force advances by π / 2 from the original current). Therefore, phase control is necessary to generate uniform plasma.
Therefore, in the present embodiment, the phase of each of the high-frequency power sources 33 and 33 is controlled using a clock transmitted from one phase controller (phase control means) 51.
[0040]
According to the plasma processing apparatus of this embodiment, the assembly antennas 15 and 15 are arranged on the same plane, and the phase controller 51 is connected to the high-frequency power sources 33 and 33 of these assembly antennas 15 and 15. Uniform plasma can be generated without the collective antennas 15 and 15 interfering with each other.
[0041]
[Fourth Embodiment]
FIG. 7 is a block diagram showing an assembly antenna (second electrode) of an inductively coupled plasma processing apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.
The plasma processing apparatus according to the fourth embodiment differs from the plasma processing apparatus according to the third embodiment described above in that the phase controller 51 is replaced with a frequency controller (frequency control means) 61.
[0042]
According to the plasma processing apparatus of the present embodiment, since the phase controller 51 is replaced with the frequency controller 61, the generated beat is affected by the plasma processing by actively changing the frequency of each of the high-frequency power sources 33 and 33. The frequency can be controlled so as not to affect the frequency, and as a result, uniform plasma treatment can be performed.
[0043]
[Fifth Embodiment]
FIG. 8 is a block diagram showing an inductively coupled plasma processing apparatus according to a fifth embodiment of the present invention, and FIG. 9 is a block diagram showing an assembly antenna (second electrode) of the plasma processing apparatus.
The plasma processing apparatus of the fifth embodiment is different from the plasma processing apparatuses of the third and fourth embodiments described above in that a power distributor (high frequency power distribution means) that distributes high frequency power to the collective antennas 15 and 15. ) 71 is connected, and the matching box 32 and the high-frequency power source 33 are connected to the power distributor 71 in series.
[0044]
The power distributor 71 includes a plurality of variable capacitance capacitors 72a and 72b arranged in parallel. These variable capacitance capacitors 72a and 72b are connected in series (or in parallel) to each of the collective antennas 15 and 15.
[0045]
In this plasma processing apparatus, high-frequency power distributed to each of the collective antennas 15 and 15 by the power distributor 71 in order to supply power to the collective antennas 15 and 15 using one matching box 32 and one high-frequency power supply 33. Is controlling.
The impedance of each collective antenna 15, 15 is substantially determined by its shape and the capacitance of the capacitor. Therefore, the impedance can be made uniform by setting the collective antennas 15 and 15 to have the same shape and capacity.
[0046]
In addition, since the variable capacitance capacitors 72a and 72b are connected in series to each of the collective antennas 15 and 15, the impedance viewed from the matching box 32 side can be finely adjusted by changing the capacitance of each of the variable capacitance capacitors 72a and 72b. it can.
This method is equivalent to the same phase state of the plasma processing apparatus of the third embodiment, and is equivalent to the opposite phase when the adjacent assembly antennas 15 and 15 are reversely wound.
Also in the plasma processing apparatus of this embodiment, uniform plasma can be generated without the collective antennas 15 and 15 interfering with each other.
[0047]
As mentioned above, although each embodiment of the plasma processing apparatus of this invention was described based on drawing, a concrete structure is not limited to this embodiment, A design change etc. are the range which does not deviate from the summary of this invention. Is possible.
For example, in the third embodiment, the two collective antennas 15 are arranged on the same plane. However, the number of collective antennas 15 and the positions of the collective antennas 15 are the same as the size of the substrate S to be processed. It can be changed as appropriate.
[0048]
【The invention's effect】
As described above, according to the plasma processing apparatus of the present invention, the second electrode includes a planar coil antenna formed by arranging a plurality of coils in parallel and one connected in series to each of the coils. Since the collective antenna includes the above-described capacitor, an increase in reactance component due to the self-inductance of the coil antenna can be reduced by the capacitor, and the potential of the feeding portion of the coil antenna can be reduced.
[0049]
In addition, by arranging a plurality of the collective antennas on the same plane, these collective antennas cover a large-area object to be processed. Can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram showing an inductively coupled plasma processing apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a configuration diagram showing an assembly antenna of the inductively coupled plasma processing apparatus according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a manner of reducing the potential of the collective antenna of the inductively coupled plasma processing apparatus according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a configuration diagram showing an assembly antenna of an inductively coupled plasma processing apparatus according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a manner of reducing the potential of the collective antenna of the inductively coupled plasma processing apparatus according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a configuration diagram showing an assembly antenna of an inductively coupled plasma processing apparatus according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a configuration diagram showing an assembly antenna of an inductively coupled plasma processing apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a configuration diagram showing an inductively coupled plasma processing apparatus according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a configuration diagram showing an assembly antenna of an inductively coupled plasma processing apparatus according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a schematic configuration diagram showing an example of a coil antenna of a conventional high-density plasma processing apparatus.
[Explanation of symbols]
11 Vacuum container
12 Dielectric window
13 Vacuum pump
14 First electrode
14a Upper surface (one main surface)
15 Assembly antenna (second electrode)
16 RF shield
21 Processing gas inlet
22 Matching box
23 High frequency power supply
31 Coil antenna
31a, 31b coil
32 Matching box
33 High frequency power supply
34a, 34b capacitors
41a, 41b coil
42a, 42b capacitors
43 Coil antenna
51 Phase controller (phase control means)
61 Frequency controller (frequency control means)
71 Power distributor (high frequency power distribution means)
72a, 72b Capacitance variable capacitors
S substrate (object to be processed)

Claims (4)

内部の圧力が制御可能な容器と、該容器内に処理ガスを供給するガス供給手段と、前記容器内に設けられて一主面上に被処理物を載置する第1の電極と、該第1の電極に対向配置された第2の電極とを備え、これら第1及び第2の電極間に高周波電力を印加することによりプラズマを発生させて前記被処理物に処理を施すプラズマ処理装置において、
前記第2の電極は、複数のコイルを並列に配置してなる平面状のコイルアンテナと前記コイル各々に直列に接続された1つ以上のコンデンサとを備えかつ接地電位である導電性材料により囲われている集合体アンテナを複数、互いに独立した状態で同一平面上に配置されてなり、
前記複数の集合体アンテナ各々に高周波電力を分配する高周波電力分配手段が接続され、該高周波電力分配手段には高周波電源が接続され、該高周波電源には位相を制御する位相制御手段が接続されており、
前記高周波電力分配手段は、並列配置された複数の容量可変コンデンサからなり、これらの容量可変コンデンサは、前記複数の集合体アンテナ各々に直列または並列に接続されており、
前記容量可変コンデンサ各々に、それが接続される前記集合体アンテナの高周波電流値を測定し、この測定結果に基づき静電容量を調整する調整手段を設けてなることを特徴とするプラズマ処理装置。
A container in which the internal pressure can be controlled, a gas supply means for supplying a processing gas into the container, a first electrode provided in the container for placing an object to be processed on one main surface, A plasma processing apparatus comprising: a second electrode disposed opposite to the first electrode; and generating a plasma by applying high-frequency power between the first and second electrodes to process the object to be processed In
The second electrode includes a planar coil antenna having a plurality of coils arranged in parallel and one or more capacitors connected in series to each of the coils, and is surrounded by a conductive material having a ground potential. A plurality of assembly antennas arranged on the same plane independently of each other,
RF power distribution means for distributing the high-frequency power is connected to the plurality of assemblies each antenna, the said high-frequency power distribution unit is connected to a high frequency power source, phase control means for controlling the position phase is connected to the high frequency power source and,
The high-frequency power distribution means includes a plurality of capacitance variable capacitors arranged in parallel, and these capacitance variable capacitors are connected in series or in parallel to each of the plurality of collective antennas,
A plasma processing apparatus, wherein each of the capacitance variable capacitors is provided with adjusting means for measuring a high-frequency current value of the collective antenna to which the capacitor is connected, and adjusting a capacitance based on the measurement result .
内部の圧力が制御可能な容器と、該容器内に処理ガスを供給するガス供給手段と、前記容器内に設けられて一主面上に被処理物を載置する第1の電極と、該第1の電極に対向配置された第2の電極とを備え、これら第1及び第2の電極間に高周波電力を印加することによりプラズマを発生させて前記被処理物に処理を施すプラズマ処理装置において、
前記第2の電極は、複数のコイルを並列に配置してなる平面状のコイルアンテナと前記コイル各々に直列に接続された1つ以上のコンデンサとを備えかつ接地電位である導電性材料により囲われている集合体アンテナを複数、互いに独立した状態で同一平面上に配置されてなり、
前記複数の集合体アンテナ各々に高周波電力を分配する高周波電力分配手段が接続され、該高周波電力分配手段には高周波電源が接続され、該高周波電源には周波数を制御する周波数制御手段が接続されており、
前記高周波電力分配手段は、並列配置された複数の容量可変コンデンサからなり、これらの容量可変コンデンサは、前記複数の集合体アンテナ各々に直列または並列に接続されており、
前記容量可変コンデンサ各々に、それが接続される前記集合体アンテナの高周波電流値を測定し、この測定結果に基づき静電容量を調整する調整手段を設けてなることを特徴とするプラズマ処理装置。
A container in which the internal pressure can be controlled, a gas supply means for supplying a processing gas into the container, a first electrode provided in the container for placing an object to be processed on one main surface, A plasma processing apparatus comprising: a second electrode disposed opposite to the first electrode; and generating a plasma by applying high-frequency power between the first and second electrodes to process the object to be processed In
The second electrode includes a planar coil antenna having a plurality of coils arranged in parallel and one or more capacitors connected in series to each of the coils, and is surrounded by a conductive material having a ground potential. A plurality of assembly antennas arranged on the same plane independently of each other,
RF power distribution means for distributing the high-frequency power is connected to the plurality of assemblies each antenna, the said high-frequency power distribution unit is connected to a high frequency power source, the said high-frequency power supply is connected to frequency control means for controlling the frequency and,
The high-frequency power distribution means includes a plurality of capacitance variable capacitors arranged in parallel, and these capacitance variable capacitors are connected in series or in parallel to each of the plurality of collective antennas,
A plasma processing apparatus, wherein each of the capacitance variable capacitors is provided with adjusting means for measuring a high-frequency current value of the collective antenna to which the capacitor is connected, and adjusting a capacitance based on the measurement result .
前記コイルの自己インダクタンス(L)と、前記コンデンサの静電容量(C)とは、LC直列共振を生じないように設定されていることを特徴とする請求項1又は2記載のプラズマ処理装置。  3. The plasma processing apparatus according to claim 1, wherein the self-inductance (L) of the coil and the electrostatic capacity (C) of the capacitor are set so as not to cause LC series resonance. 前記複数の集合体アンテナは、互いに隣接する集合体アンテナのコイルの巻き方向が互いに逆向きであることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項記載のプラズマ処理装置。The plasma processing apparatus according to any one of claims 1 to 3 , wherein the plurality of collective antennas have coil winding directions of adjacent collective antennas opposite to each other.
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