JP2007123796A - プラズマ処理室用構造物、プラズマ処理室、及びプラズマ処理装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】プラズマ処理室用構造物としてのガス導入シャワーヘッド34は、処理空間Sに露出する面を有する円板状の天井電極板38と、該天井電極板38を着脱可能に支持する電極支持体39と、天井電極板38及び電極支持体39の間に介在し、プラズマ処理中において天井電極板38を所定の温度に冷却する冷却板47と、該冷却板47及び天井電極板38の間に介在する絶縁膜48と、冷却板47の処理空間S側表面に形成されたアルマイト被膜51とを有し、天井電極板38、冷却板47及び電極支持体39はいずれも導電性部材からなり、天井電極板38は電気的に浮遊し、さらに、天井電極板38にはCEL直流電源49が電気的に接続されている。
【選択図】図2
Description
器の中央部へ向けて大きくなることを特徴とする。
みが引き込まれて電子が引き込まれない条件を維持できるので、容器内の空間において電子が減少することが無い条件を実現可能である。したがって、プラズマ処理室の構造をより簡素化することができると共に、プラズマ処理の効率を向上することができる。
材と、該第1の導電性部材及び空間の間に介在して空間に露出する面を有し、且つ電気的に浮遊する第2の導電性部材と、第1の導電性部材及び第2の導電性部材の間に介在する真空層とを備える。2つの導電性部材と該2つの導電性部材の間に介在する真空層とを有する構造物は所定の電気的容量を有する。この構造物では第1の導電性部材の電位は接地電位に固定される。また、容器の空間に高周波電力を印加してプラズマを発生させると、当該構造物の近傍では電子の非常に少ない領域であるシースが発生する。また、構造物はその電気的容量の大きさに見合った大きさのインピーダンス((容量)リアクタンス)を有する。高周波電力に対応する交流電流がシース及び構造物を通過する際、空間から接地電位への電圧降下が生じるが、該電圧降下はシース及び構造物のそれぞれによって分担される。シース及び構造物の電圧降下分担比率は構造物の(容量)リアクタンスの大きさに応じて変化する。また、第2の導電性部材の空間に露出する面には構造物が分担する電圧降下に見合った電位が生じる。したがって、構造物の電気的容量の大きさを制御することによって電位制御回路を用いずに電位を制御することができる。その結果、電位を制御することができると共に、プラズマ処理室の構造を簡素化することができる。
続されており、該高周波電源20は、比較的高い周波数、例えば、40MHzの高周波電力をサセプタ12に供給する。これにより、サセプタ12は下部電極として機能する。また、整合器22は、サセプタ12からの高周波電力の反射を低減して高周波電力のサセプタ12への供給効率を最大にする。サセプタ12は高周波電源20から供給された40MHzの高周波電力を処理空間Sに印加する。このとき、処理空間Sには印加された高周波電力に起因する電位(ポテンシャル)が発生する。
C=ε×S/d ‥‥‥ (1)
ここで、Cは電気的容量、εは比誘電率、Sは絶縁性部材の表面積、dは絶縁性部材の厚さを示す。
Xc=1/(2π×f×C) ‥‥‥ (2)
ここで、Xcは(容量)リアクタンス、fは高周波電位の周波数を示す。
ポリイミドで構成する。
ーヘッド34のそれぞれによって分担される。シース及びガス導入シャワーヘッド34の電圧降下分担比率はガス導入シャワーヘッド34の(容量)リアクタンスの大きさに応じて変化する。また、天井電極板38にはガス導入シャワーヘッド34が分担する電圧降下に見合った電位が生じる。したがって、ガス導入シャワーヘッド34の電気的容量の大きさを制御することによって電位制御回路を用いずに天井電極板38の電位(処理空間S側表面の電位)を制御することができる。その結果、処理空間S側表面の電位を制御することができると共に、プラズマ処理室の構造を簡素化することができる。また、処理空間S側表面の電位を制御することにより、デポプロセスでは天井電極板38に付着するポリマーの除去量を適切に制御することができると共に、デポレスプロセスでは天井電極板38が削られるのを防止できる。
れていればよい。
S 処理空間
10 プラズマ処理室
11 容器
12 サセプタ
20 高周波電源
34,52,56 ガス導入シャワーヘッド
38,53 天井電極板
39 電極支持体
46 他の高周波電源
47 冷却板
48,54,58 絶縁膜
49 CEL直流電源
51 アルマイト被膜
55 プラズマ処理室用構造物
57 チャンバ蓋
60 サセプタ側面被覆部材
61 プラズマ処理室用部品
62 基部
63 溶射膜
63a 表面
64 シース
Claims (20)
- 基板を収容する空間を有する容器と、該容器内に配置され且つ前記収容された基板を載置する載置台とを有するプラズマ処理室であって、前記載置台は少なくとも1つの高周波電源に接続されるプラズマ処理室に配置されるプラズマ処理室用構造物において、
電気的に接地する第1の導電性部材と、
該第1の導電性部材及び前記空間の間に介在して前記空間に露出する面を有し、且つ電気的に浮遊する第2の導電性部材と、
前記第1の導電性部材及び前記第2の導電性部材の間に配置される、誘電体からなる少なくとも1つの絶縁性部材とを備えることを特徴とするプラズマ処理室用構造物。 - 前記第2の導電性部材は直流電源と接続されることを特徴とする請求項1記載のプラズマ処理室用構造物。
- 電気的容量が1000pF以上であ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室用構造物。
- 前記電気的容量が50000pF以上であることを特徴とする請求項3記載のプラズマ処理室用構造物。
- 前記少なくとも1つの絶縁性部材は金属酸化物及び金属窒化物からなる群から選択された少なくとも1つの材料からなることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載のプラズマ処理室用構造物。
- 前記少なくとも1つの絶縁性部材は有機珪素化合物からなることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載のプラズマ処理室用構造物。
- 前記少なくとも1つの絶縁性部材は有機物からなることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載のプラズマ処理室用構造物。
- 前記少なくとも1つの絶縁性部材の厚さは部位に応じて変化することを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載のプラズマ処理室用構造物。
- 前記少なくとも1つの絶縁性部材の厚さが前記容器の中央部へ向けて小さくなることを特徴とする請求項8記載のプラズマ処理室用構造物。
- 前記少なくとも1つの絶縁性部材が部位に応じて異なる材料で形成されることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載のプラズマ処理室用構造物。
- 前記少なくとも1つの絶縁性部材において配される材料の比誘電率が前記容器の中央部へ向けて大きくなることを特徴とする請求項10記載のプラズマ処理室用構造物。
- 基板を収容する空間を有する容器と、該容器内に配置され且つ前記収容された基板を載置する載置台とを有するプラズマ処理室であって、前記載置台は少なくとも1つの高周波電源に接続されるプラズマ処理室に配置されるプラズマ処理室用構造物において、
電気的に接地する第1の導電性部材と、
該第1の導電性部材及び前記空間の間に介在して前記空間に露出する面を有し、且つ電気的に浮遊する第2の導電性部材と、
前記第1の導電性部材及び前記第2の導電性部材の間に介在する真空層とを備えることを特徴とするプラズマ処理室用構造物。 - 基板を収容する空間を有する容器と、該容器内に配置され且つ前記収容された基板を載置する載置台とを有するプラズマ処理室であって、前記載置台は少なくとも1つの高周波電源に接続されるプラズマ処理室において、
電気的に接地する第1の導電性部材と、該第1の導電性部材及び前記空間の間に介在して前記空間に露出する面を有し、且つ電気的に浮遊する第2の導電性部材と、前記第1の導電性部材及び前記第2の導電性部材の間に配置される、誘電体からなる少なくとも1つの絶縁性部材とを有するプラズマ処理室用構造物を備えることを特徴とするプラズマ処理室。 - 基板を収容する空間を有する容器と、該容器内に配置され且つ前記収容された基板を載置する載置台とを有するプラズマ処理室であって、前記載置台は少なくとも1つの高周波電源に接続されるプラズマ処理室を備えるプラズマ処理装置において、
前記プラズマ処理室は、電気的に接地する第1の導電性部材と、該第1の導電性部材及び前記空間の間に介在して前記空間に露出する面を有し、且つ電気的に浮遊する第2の導電性部材と、前記第1の導電性部材及び前記第2の導電性部材の間に配置される、誘電体からなる少なくとも1つの絶縁性部材とを有するプラズマ処理室用構造物を備えることを特徴とするプラズマ処理装置。 - 基板を収容する空間を有する容器と、該容器内に配置され且つ前記収容された基板を載置する載置台とを有するプラズマ処理室であって、前記載置台は少なくとも1つの高周波電源に接続されるプラズマ処理室に配置されるプラズマ処理室用部品において、
電気的に接地する導電部と、
該導電部を覆い且つ前記空間に面する絶縁部とを備え、
前記絶縁部の厚さは該絶縁部の前記空間に面する表面に付着する付着物の量に応じて設定されることを特徴とするプラズマ処理室用部品。 - 前記付着物の量が多い絶縁部の厚さは前記付着物の量が少ない絶縁部の厚さより小さいことを特徴とする請求項15記載のプラズマ処理室用部品。
- 前記絶縁部は溶射された金属酸化物膜又は金属窒化物膜からなることを特徴とする請求項15又は16記載のプラズマ処理室用部品。
- 前記絶縁部は絶縁性の板状部材からなることを特徴とする請求項15又は16記載のプラズマ処理室用部品。
- 基板を収容する空間を有する容器と、該容器内に配置され且つ前記収容された基板を載置する載置台とを有するプラズマ処理室であって、前記載置台は少なくとも1つの高周波電源に接続されるプラズマ処理室において、
電気的に接地する導電部と、該導電部を覆い且つ前記空間に面する絶縁部とを有し、前記絶縁部の厚さは該絶縁部の前記空間に面する表面に付着する付着物の量に応じて設定されるプラズマ処理室用部品を備えることを特徴とするプラズマ処理室。 - 基板を収容する空間を有する容器と、該容器内に配置され且つ前記収容された基板を載置する載置台とを有するプラズマ処理室であって、前記載置台は少なくとも1つの高周波電源に接続されるプラズマ処理室を備えるプラズマ処理装置において、
前記プラズマ処理室は、電気的に接地する導電部と、該導電部を覆い且つ前記空間に面する絶縁部とを有し、前記絶縁部の厚さは該絶縁部の前記空間に面する表面に付着する付着物の量に応じて設定されるプラズマ処理室用部品を備えることを特徴とするプラズマ処理装置。
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