JP7406965B2 - plasma processing equipment - Google Patents

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Description

本開示の例示的実施形態は、プラズマ処理装置に関するものである。 BACKGROUND OF THE INVENTION Exemplary embodiments of the present disclosure relate to plasma processing apparatus.

基板に対するプラズマエッチングでは、プラズマ処理装置が用いられる。プラズマ処理装置は、チャンバ、静電チャック、及び下部電極を備える。静電チャック及び下部電極は、チャンバ内に設けられている。静電チャックは、下部電極上に設けられている。静電チャックは、その上に載置されるフォーカスリングを支持する。静電チャックは、フォーカスリングによって囲まれた領域内に配置される基板を支持する。プラズマ処理装置においてエッチングが行われるときには、ガスがチャンバ内に供給される。また、下部電極に高周波電力が供給される。プラズマが、チャンバ内のガスから形成される。基板は、プラズマからのイオン、ラジカルといった化学種によりエッチングされる。 A plasma processing apparatus is used for plasma etching of a substrate. The plasma processing apparatus includes a chamber, an electrostatic chuck, and a lower electrode. An electrostatic chuck and a lower electrode are provided within the chamber. An electrostatic chuck is provided on the lower electrode. The electrostatic chuck supports a focus ring placed thereon. An electrostatic chuck supports a substrate positioned within an area surrounded by a focus ring. When etching is performed in a plasma processing apparatus, gas is supplied into the chamber. Also, high frequency power is supplied to the lower electrode. A plasma is formed from the gas within the chamber. The substrate is etched by chemical species such as ions and radicals from the plasma.

プラズマエッチングが実行されると、フォーカスリングは消耗し、フォーカスリングの厚みが小さくなる。フォーカスリングの厚みが小さくなると、フォーカスリングの上方でのプラズマシース（以下、「シース」という）の上端の位置が低くなる。フォーカスリングの上方でのシースの上端の鉛直方向における位置と基板の上方でのシースの上端の鉛直方向における位置は等しくあるべきである。そこで、特許文献１には、フォーカスリングの上方でのシースの上端の鉛直方向における位置を調整することを可能としたプラズマ処理装置が記載されている。特許文献１に記載されたプラズマ処理装置は、直流電圧をフォーカスリングに印加するように構成されている。また、特許文献１に記載されたプラズマ処理装置は、直流電圧をフォーカスリングに印加しているときに、下部電極に供給される高周波電力のパワーレベルを調整するように構成されている。 When plasma etching is performed, the focus ring is worn away and the thickness of the focus ring becomes smaller. As the thickness of the focus ring becomes smaller, the position of the upper end of the plasma sheath (hereinafter referred to as "sheath") above the focus ring becomes lower. The vertical position of the upper end of the sheath above the focus ring and the vertical position of the upper end of the sheath above the substrate should be equal. Therefore, Patent Document 1 describes a plasma processing apparatus that makes it possible to adjust the vertical position of the upper end of the sheath above the focus ring. The plasma processing apparatus described in Patent Document 1 is configured to apply a DC voltage to a focus ring. Further, the plasma processing apparatus described in Patent Document 1 is configured to adjust the power level of high-frequency power supplied to the lower electrode while applying a DC voltage to the focus ring.

特開２００８－２２７０６３号公報JP2008-227063A

本開示は、基板のエッジの近傍のプラズマの密度とエッジよりも内側の基板の領域上のプラズマの密度を調整する技術を提供する。 The present disclosure provides techniques for adjusting the plasma density near the edge of a substrate and on regions of the substrate inside the edge.

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、チャンバ、基板支持器、高周波電源、バイアス電源、第１の電気的パス、第２の電気的パス、及びインピーダンス調整器を備える。基板支持器は、下部電極及び静電チャックを有する。静電チャックは、下部電極上に設けられている。基板支持器は、チャンバ内で静電チャック上に載置される基板を支持するように構成されている。エッジリングが、基板のエッジを囲むように配置される。高周波電源は、チャンバ内においてプラズマを生成するために供給される高周波電力を発生するように構成されている。バイアス電源は、バイアス電力を発生するように構成されている。第１の電気的パスは、バイアス電源と下部電極を互いに電気的に接続する。第２の電気的パスは、第１の電気的パス及び下部電極とは別の電気的パスである。第２の電気的パスは、下部電極又は第１の電気的パスからエッジリングにバイアス電力を供給するように設けられている。インピーダンス調整器は、第２の電気的パスに可変インピーダンスを提供する。 In one exemplary embodiment, a plasma processing apparatus is provided. The plasma processing apparatus includes a chamber, a substrate support, a high frequency power source, a bias power source, a first electrical path, a second electrical path, and an impedance adjuster. The substrate support has a lower electrode and an electrostatic chuck. An electrostatic chuck is provided on the lower electrode. The substrate support is configured to support a substrate mounted on the electrostatic chuck within the chamber. An edge ring is positioned around the edge of the substrate. The radio frequency power source is configured to generate radio frequency power that is supplied to generate a plasma within the chamber. The bias power supply is configured to generate bias power. The first electrical path electrically connects the bias power source and the bottom electrode to each other. The second electrical path is separate from the first electrical path and the bottom electrode. A second electrical path is provided to provide bias power to the edge ring from the bottom electrode or the first electrical path. An impedance regulator provides a variable impedance to the second electrical path.

一つの例示的実施形態によれば、基板のエッジの近傍のプラズマの密度とエッジよりも内側の基板の領域上のプラズマの密度を調整することが可能となる。 According to one exemplary embodiment, it is possible to adjust the density of the plasma near the edge of the substrate and on regions of the substrate inside the edge.

一つの例示的実施形態に係るプラズマ処理装置を概略的に示す図である。1 is a diagram schematically illustrating a plasma processing apparatus according to an exemplary embodiment; FIG. 上部電極に高周波電源が接続されているプラズマ処理装置の例を概略的に示す図である。1 is a diagram schematically showing an example of a plasma processing apparatus in which a high frequency power source is connected to an upper electrode. インピーダンス調整器である可変容量コンデンサの一例の構造を概略的に示す図である。FIG. 2 is a diagram schematically showing the structure of an example of a variable capacitor that is an impedance regulator. インピーダンス調整器である可変容量コンデンサの別の一例の構造を概略的に示す図である。FIG. 7 is a diagram schematically showing the structure of another example of a variable capacitor that is an impedance regulator. 別の実施形態に係るプラズマ処理装置を概略的に示す図である。FIG. 3 is a diagram schematically showing a plasma processing apparatus according to another embodiment. 更に別の実施形態に係るプラズマ処理装置を概略的に示す図である。It is a figure which shows schematically the plasma processing apparatus based on yet another embodiment. 図６に示すプラズマ処理装置において用いられるエッジリングの例を示す図である。7 is a diagram showing an example of an edge ring used in the plasma processing apparatus shown in FIG. 6. FIG. エッジリングの別の例を示す図である。It is a figure which shows another example of an edge ring. 別の例示的実施形態に係るプラズマ処理装置の第２の電気的パスを示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a second electrical path of a plasma processing apparatus according to another exemplary embodiment. 更に別の例示的実施形態に係るプラズマ処理装置の第２の電気的パスを示す図である。FIG. 7 illustrates a second electrical path of a plasma processing apparatus according to yet another exemplary embodiment. 更に別の例示的実施形態に係るプラズマ処理装置の第２の電気的パスを示す図である。FIG. 7 illustrates a second electrical path of a plasma processing apparatus according to yet another exemplary embodiment.

以下、種々の例示的実施形態について説明する。 Various exemplary embodiments are described below.

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、チャンバ、基板支持器、高周波電源、バイアス電源、第１の電気的パス、第２の電気的パス、及びインピーダンス調整器を備える。基板支持器は、下部電極及び静電チャックを有する。静電チャックは、下部電極上に設けられている。基板支持器は、チャンバ内で静電チャック上に載置される基板を支持するように構成されている。エッジリングが、基板のエッジを囲むように配置される。高周波電源は、チャンバ内においてプラズマを生成するために供給される高周波電力を発生するように構成されている。バイアス電源は、バイアス電力を発生するように構成されている。第１の電気的パスは、バイアス電源と下部電極を互いに電気的に接続する。第２の電気的パスは、第１の電気的パス及び下部電極とは別の電気的パスである。第２の電気的パスは、下部電極又は第１の電気的パスからエッジリングにバイアス電力を供給するように設けられている。インピーダンス調整器は、第２の電気的パスに可変インピーダンスを提供する。 In one exemplary embodiment, a plasma processing apparatus is provided. The plasma processing apparatus includes a chamber, a substrate support, a high frequency power source, a bias power source, a first electrical path, a second electrical path, and an impedance adjuster. The substrate support has a lower electrode and an electrostatic chuck. An electrostatic chuck is provided on the lower electrode. The substrate support is configured to support a substrate mounted on the electrostatic chuck within the chamber. An edge ring is positioned around the edge of the substrate. The radio frequency power source is configured to generate radio frequency power that is supplied to generate a plasma within the chamber. The bias power supply is configured to generate bias power. The first electrical path electrically connects the bias power source and the bottom electrode to each other. The second electrical path is separate from the first electrical path and the bottom electrode. A second electrical path is provided to provide bias power to the edge ring from the bottom electrode or the first electrical path. An impedance regulator provides a variable impedance to the second electrical path.

上記実施形態に係るプラズマ処理装置によれば、インピーダンス調整器によって第２の電気的パスのインピーダンスを調整することが可能である。第２の電気的パスのインピーダンスの調整により、基板に供給される電力のパワーレベルとエッジリングに供給される電力のパワーレベルとの比率を調整することができる。その結果、基板のエッジの近傍のプラズマの密度とエッジよりも内側の基板の領域上のプラズマの密度を調整することが可能となる。また、このプラズマ処理装置は、第２の電気的パスを付加することにより、簡易に構成され得る。 According to the plasma processing apparatus according to the above embodiment, it is possible to adjust the impedance of the second electrical path using the impedance adjuster. By adjusting the impedance of the second electrical path, the ratio between the power level of the power supplied to the substrate and the power level of the power supplied to the edge ring can be adjusted. As a result, it becomes possible to adjust the plasma density near the edge of the substrate and the plasma density on the region of the substrate inside the edge. Further, this plasma processing apparatus can be easily configured by adding a second electrical path.

一つの例示的実施形態において、第１の電気的パスは、複数の導電ラインを含んでいてもよい。この実施形態において、複数の導電ラインは、下部電極とバイアス電源を互いに電気的に接続し、且つ、複数の位置で下部電極に接続する。複数の位置は、下部電極の中心軸線から等しい距離を有し、且つ、該中心軸線に対して周方向に等間隔で配列されている。この実施形態によれば、第１の電気的パスを介して下部電極に均一に電力を供給することが可能となる。 In one exemplary embodiment, the first electrical path may include multiple conductive lines. In this embodiment, multiple conductive lines electrically connect the bottom electrode and the bias power source to each other and to the bottom electrode at multiple locations. The plurality of positions have equal distances from the central axis of the lower electrode and are arranged at equal intervals in the circumferential direction with respect to the central axis. According to this embodiment, it is possible to uniformly supply power to the lower electrode via the first electrical path.

一つの例示的実施形態において、第１の電気的パスは、共通導電ラインを更に含んでいてもよい。共通導電ラインは、複数の導電ラインの各々とバイアス電源とを電気的に接続する。この実施形態において、複数の導電ラインは、共通導電ラインから下部電極の中心軸線に対して径方向に沿って延び、且つ、周方向において等間隔で配列される。 In one exemplary embodiment, the first electrical path may further include a common conductive line. The common conductive line electrically connects each of the plurality of conductive lines to the bias power supply. In this embodiment, the plurality of conductive lines extend from the common conductive line in the radial direction with respect to the central axis of the lower electrode, and are arranged at regular intervals in the circumferential direction.

一つの例示的実施形態において、第２の電気的パスは、共通導電ラインを含んでいてもよい。第２の電気的パスの共通導電ラインは、下部電極又は第１の電気的パスとインピーダンス調整器とを互いに電気的に接続する。 In one exemplary embodiment, the second electrical path may include a common conductive line. The common conductive line of the second electrical path electrically connects the bottom electrode or the first electrical path and the impedance adjuster to each other.

一つの例示的実施形態において、第２の電気的パスの共通導電ラインは、下部電極の中心軸線上で下部電極から延在していてもよい。第２の電気的パスは、中心軸線に対して径方向に延在する複数の導電ラインを更に含んでいてもよい。この実施形態において、インピーダンス調整器は、第２の電気的パスの共通導電ラインと第２の電気的パスの複数の導電ラインの各々との間で電気的に接続されている。第２の電気的パスの複数の導電ラインは、複数の位置でエッジリングにバイアス電力を供給するように構成されている。複数の位置は、下部電極の中心軸線から等しい距離を有し、且つ、該中心軸線に対して周方向に等間隔で配列されている。この実施形態によれば、第２の電気的パスを介してエッジリングに均一に電力を供給することが可能となる。 In one exemplary embodiment, the common conductive line of the second electrical path may extend from the bottom electrode on the central axis of the bottom electrode. The second electrical path may further include a plurality of conductive lines extending radially relative to the central axis. In this embodiment, the impedance regulator is electrically connected between the common conductive line of the second electrical path and each of the plurality of conductive lines of the second electrical path. The plurality of conductive lines of the second electrical path are configured to provide bias power to the edge ring at the plurality of locations. The plurality of positions have equal distances from the central axis of the lower electrode and are arranged at equal intervals in the circumferential direction with respect to the central axis. According to this embodiment, it is possible to uniformly supply power to the edge ring via the second electrical path.

一つの例示的実施形態において、第２の電気的パスの複数の導電ラインは、下部電極の中心軸線に対して周方向において等間隔で配列されていてもよい。 In one exemplary embodiment, the plurality of conductive lines of the second electrical path may be arranged at equal intervals in the circumferential direction with respect to the central axis of the lower electrode.

一つの例示的実施形態において、インピーダンス調整器は、可変インピーダンス素子を含んでいてもよい。可変インピーダンス素子は、可変容量コンデンサであってもよい。 In one exemplary embodiment, the impedance adjuster may include a variable impedance element. The variable impedance element may be a variable capacitor.

一つの例示的実施形態において、可変容量コンデンサは、筒状の導体及び液体供給器を含んでいてもよい。筒状の導体は、第２の電気的パスの共通導電ラインの周りで延在し、第２の電気的パスの共通導電ラインと共に容器を形成する。液体供給器は、容器内に誘電性を有する液体を供給するように構成されている。 In one exemplary embodiment, a variable capacitor may include a cylindrical conductor and a liquid supply. A cylindrical conductor extends around the common conductive line of the second electrical path and forms a container with the common conductive line of the second electrical path. The liquid supply device is configured to supply a dielectric liquid into the container.

一つの例示的実施形態において、インピーダンス調整器は、可変容量コンデンサを含んでいてもよい。可変容量コンデンサは、筒状の導体、筒状の誘電体、及び駆動装置を含んでいてもよい。筒状の導体は、第２の電気的パスの共通導電ラインの周りで延在する。筒状の誘電体は、第２の電気的パスの共通導電ラインと筒状の導体との間に設けられている。駆動装置は、筒状の誘電体を、第２の電気的パスの共通導電ラインに沿って移動させるように構成されている。 In one exemplary embodiment, the impedance adjuster may include a variable capacitor. The variable capacitor may include a cylindrical conductor, a cylindrical dielectric, and a drive device. A cylindrical conductor extends around the common conductive line of the second electrical path. A cylindrical dielectric is provided between the common conductive line of the second electrical path and the cylindrical conductor. The drive device is configured to move the cylindrical dielectric along the common conductive line of the second electrical path.

一つの例示的実施形態において、第２の電気的パスは、下部電極から延びており、下部電極からエッジリングにバイアス電力を供給するように設けられていてもよい。 In one exemplary embodiment, a second electrical path extends from the bottom electrode and may be provided to provide bias power from the bottom electrode to the edge ring.

一つの例示的実施形態において、バイアス電源は、高周波電源によって発生される高周波電力の周波数とは異なる周波数を有する別の高周波電力をバイアス電力として発生するように構成されていてもよい。バイアス電源によって発生される高周波電力の周波数は、高周波電源によって発生される高周波電力の周波数よりも低くてもよい。 In one exemplary embodiment, the bias power source may be configured to generate bias power as another high frequency power having a frequency that is different than the frequency of the high frequency power generated by the high frequency power source. The frequency of the high frequency power generated by the bias power source may be lower than the frequency of the high frequency power generated by the high frequency power source.

一つの例示的実施形態において、バイアス電源は、バイアス電力として、パルス状の直流電圧を周期的に発生するように構成されていてもよい。 In one exemplary embodiment, the bias power source may be configured to periodically generate a pulsed DC voltage as bias power.

一つの例示的実施形態において、プラズマ処理装置は、シース調整器を更に備えていてもよい。シース調整器は、エッジリングの上方でのシースの上端の鉛直方向における位置を調整するように構成されている。 In one exemplary embodiment, the plasma processing apparatus may further include a sheath conditioner. The sheath adjuster is configured to adjust the vertical position of the upper end of the sheath above the edge ring.

一つの例示的実施形態において、シース調整器は、別の電源を含んでいてもよい。別の電源は、第２の電気的パス又はエッジリングに電気的に接続されており、パルス状の直流電圧を周期的に発生するように構成されている。 In one exemplary embodiment, the sheath conditioner may include a separate power source. Another power source is electrically connected to the second electrical path or edge ring and is configured to periodically generate a pulsed DC voltage.

一つの例示的実施形態において、シース調整器は、別の電源を含んでいてもよい。別の電源は、第２の電気的パス又はエッジリングに電気的に接続されており、高周波電圧を発生するように構成されている。 In one exemplary embodiment, the sheath conditioner may include a separate power source. Another power source is electrically connected to the second electrical path or edge ring and configured to generate a high frequency voltage.

一つの例示的実施形態において、シース調整器は、直流電源を含んでいてもよい。直流電源は、エッジリングに接続された別の電気的パスを介してエッジリングに直流電圧を印加するように構成されている。 In one exemplary embodiment, the sheath regulator may include a DC power source. The DC power source is configured to apply a DC voltage to the edge ring via another electrical path connected to the edge ring.

一つの例示的実施形態において、シース調整器は、エッジリングの上面の鉛直方向における位置を調整するためにエッジリングを上方に移動させるように構成されていてもよい。 In one exemplary embodiment, the sheath adjuster may be configured to move the edge ring upwardly to adjust the vertical position of the top surface of the edge ring.

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。 Various exemplary embodiments will be described in detail below with reference to the drawings. In addition, the same reference numerals are given to the same or corresponding parts in each drawing.

図１は、一つの例示的実施形態に係るプラズマ処理装置を概略的に示す図である。図１に示すプラズマ処理装置１は、容量結合型のプラズマ処理装置である。プラズマ処理装置１は、チャンバ１０を備えている。チャンバ１０は、その中に内部空間１０ｓを提供している。内部空間１０ｓの中心軸線は、鉛直方向に延びる軸線ＡＸである。一実施形態において、チャンバ１０は、チャンバ本体１２を含んでいる。チャンバ本体１２は、略円筒形状を有している。内部空間１０ｓは、チャンバ本体１２の中に提供されている。チャンバ本体１２は、例えばアルミニウムから構成されている。チャンバ本体１２は電気的に接地されている。チャンバ本体１２の内壁面、即ち内部空間１０ｓを画成する壁面には、耐プラズマ性を有する膜が形成されている。この膜は、陽極酸化処理によって形成された膜又は酸化イットリウムから形成された膜といったセラミック製の膜であり得る。 FIG. 1 is a diagram schematically illustrating a plasma processing apparatus according to one exemplary embodiment. A plasma processing apparatus 1 shown in FIG. 1 is a capacitively coupled plasma processing apparatus. The plasma processing apparatus 1 includes a chamber 10 . The chamber 10 provides an internal space 10s therein. The central axis of the internal space 10s is an axis AX extending in the vertical direction. In one embodiment, chamber 10 includes a chamber body 12. The chamber body 12 has a substantially cylindrical shape. An internal space 10s is provided within the chamber body 12. The chamber body 12 is made of aluminum, for example. Chamber body 12 is electrically grounded. A plasma-resistant film is formed on the inner wall surface of the chamber body 12, that is, on the wall surface defining the internal space 10s. The membrane may be a ceramic membrane, such as a membrane formed by anodization or a membrane formed from yttrium oxide.

チャンバ本体１２の側壁には通路１２ｐが形成されている。基板Ｗは、内部空間１０ｓとチャンバ１０の外部との間で搬送されるときに、通路１２ｐを通過する。この通路１２ｐの開閉のために、ゲートバルブ１２ｇがチャンバ本体１２の側壁に沿って設けられている。 A passage 12p is formed in the side wall of the chamber body 12. When the substrate W is transported between the internal space 10s and the outside of the chamber 10, it passes through the passage 12p. A gate valve 12g is provided along the side wall of the chamber body 12 to open and close the passage 12p.

プラズマ処理装置１は、基板支持器１６を更に備える。基板支持器１６は、チャンバ１０の中で、その上に載置された基板Ｗを支持するように構成されている。基板Ｗは、略円盤形状を有する。基板支持器１６は、支持部１７によって支持されている。支持部１７は、チャンバ本体１２の底部から上方に延在している。支持部１７は、略円筒形状を有している。支持部１７は、石英といった絶縁材料から形成されている。 The plasma processing apparatus 1 further includes a substrate support 16. The substrate support 16 is configured to support a substrate W placed thereon within the chamber 10 . The substrate W has a substantially disk shape. The substrate supporter 16 is supported by a supporter 17 . The support portion 17 extends upward from the bottom of the chamber body 12 . The support portion 17 has a substantially cylindrical shape. The support portion 17 is made of an insulating material such as quartz.

基板支持器１６は、下部電極１８及び静電チャック２０を有する。下部電極１８及び静電チャック２０は、チャンバ１０の中に設けられている。下部電極１８は、アルミニウムといった導電性材料から形成されており、略円盤形状を有している。下部電極１８の中心軸線は、軸線ＡＸである。 The substrate support 16 has a lower electrode 18 and an electrostatic chuck 20. A lower electrode 18 and an electrostatic chuck 20 are provided within the chamber 10 . The lower electrode 18 is made of a conductive material such as aluminum and has a substantially disk shape. The central axis of the lower electrode 18 is the axis AX.

下部電極１８内には、流路１８ｆが形成されている。流路１８ｆは、熱交換媒体用の流路である。熱交換媒体としては、液状の冷媒、或いは、その気化によって下部電極１８を冷却する冷媒（例えば、フロン）が用いられる。流路１８ｆには、熱交換媒体の供給装置（例えば、チラーユニット）が接続されている。この供給装置は、チャンバ１０の外部に設けられている。流路１８ｆには、供給装置から配管２３ａを介して熱交換媒体が供給される。流路１８ｆに供給された熱交換媒体は、配管２３ｂを介して供給装置に戻される。 A flow path 18f is formed within the lower electrode 18. The flow path 18f is a flow path for a heat exchange medium. As the heat exchange medium, a liquid refrigerant or a refrigerant (for example, fluorocarbon) that cools the lower electrode 18 by vaporizing the refrigerant is used. A heat exchange medium supply device (for example, a chiller unit) is connected to the flow path 18f. This supply device is provided outside the chamber 10. A heat exchange medium is supplied to the flow path 18f from a supply device via piping 23a. The heat exchange medium supplied to the flow path 18f is returned to the supply device via the piping 23b.

静電チャック２０は、下部電極１８上に設けられている。基板Ｗは、内部空間１０ｓの中で処理されるときに、静電チャック２０上に載置され、静電チャック２０によって保持される。 Electrostatic chuck 20 is provided on lower electrode 18 . When the substrate W is processed in the internal space 10s, it is placed on the electrostatic chuck 20 and held by the electrostatic chuck 20.

静電チャック２０は、本体及び電極を有している。静電チャック２０の本体は、酸化アルミニウム又は窒化アルミニウムといった誘電体から形成されている。静電チャック２０の本体は、略円盤形状を有している。静電チャック２０の中心軸線は、軸線ＡＸに略一致している。静電チャック２０の電極は、本体内に設けられている。静電チャック２０の電極は、膜形状を有している。静電チャック２０の電極には、直流電源がスイッチを介して電気的に接続されている。直流電源からの電圧が静電チャック２０の電極に印加されると、静電チャック２０と基板Ｗとの間で静電引力が発生する。発生した静電引力により、基板Ｗは静電チャック２０に引き付けられ、静電チャック２０によって保持される。 The electrostatic chuck 20 has a main body and an electrode. The body of electrostatic chuck 20 is formed from a dielectric material such as aluminum oxide or aluminum nitride. The main body of the electrostatic chuck 20 has a substantially disk shape. The center axis of the electrostatic chuck 20 substantially coincides with the axis AX. Electrodes of the electrostatic chuck 20 are provided within the main body. The electrode of the electrostatic chuck 20 has a membrane shape. A DC power source is electrically connected to the electrode of the electrostatic chuck 20 via a switch. When a voltage from a DC power source is applied to the electrodes of the electrostatic chuck 20, electrostatic attraction is generated between the electrostatic chuck 20 and the substrate W. Due to the generated electrostatic attraction, the substrate W is attracted to the electrostatic chuck 20 and held by the electrostatic chuck 20.

静電チャック２０は、基板載置領域を含んでいる。基板載置領域は、略円盤形状を有する領域である。基板載置領域の中心軸線は、軸線ＡＸに略一致している。基板Ｗは、チャンバ１０内で処理されるときには、基板載置領域の上面の上に載置される。 Electrostatic chuck 20 includes a substrate mounting area. The substrate mounting area is an area having a substantially disk shape. The central axis of the substrate mounting area substantially coincides with the axis AX. When the substrate W is processed within the chamber 10, it is placed on the upper surface of the substrate placement area.

一実施形態において、静電チャック２０は、エッジリング載置領域を更に含んでいてもよい。エッジリング載置領域は、静電チャック２０の中心軸線の周りで基板載置領域を囲むように周方向に延在している。エッジリング載置領域の上面の上にはエッジリングＦＲが搭載される。エッジリングＦＲは、環形状を有している。エッジリングＦＲは、軸線ＡＸにその中心軸線が一致するように、エッジリング載置領域上に載置される。基板Ｗは、エッジリングＦＲによって囲まれた領域内に配置される。即ち、エッジリングＦＲは、基板Ｗのエッジを囲むように配置される。エッジリングＦＲは、導電性を有し得る。エッジリングＦＲは、例えばシリコン又は炭化ケイ素から形成されている。エッジリングＦＲは、石英といった誘電体から形成されていてもよい。 In one embodiment, electrostatic chuck 20 may further include an edge ring mounting area. The edge ring placement area extends in the circumferential direction around the central axis of the electrostatic chuck 20 so as to surround the substrate placement area. The edge ring FR is mounted on the upper surface of the edge ring mounting area. The edge ring FR has an annular shape. The edge ring FR is placed on the edge ring placement area so that its center axis coincides with the axis AX. The substrate W is arranged within a region surrounded by the edge ring FR. That is, the edge ring FR is arranged so as to surround the edge of the substrate W. Edge ring FR may have conductivity. Edge ring FR is made of silicon or silicon carbide, for example. Edge ring FR may be formed from a dielectric material such as quartz.

プラズマ処理装置１は、ガス供給ライン２５を更に備え得る。ガス供給ライン２５は、ガス供給機構からの伝熱ガス、例えばＨｅガスを、静電チャック２０の上面と基板Ｗの裏面（下面）との間に供給する。 The plasma processing apparatus 1 may further include a gas supply line 25. The gas supply line 25 supplies heat transfer gas, such as He gas, from the gas supply mechanism between the top surface of the electrostatic chuck 20 and the back surface (bottom surface) of the substrate W.

プラズマ処理装置１は、絶縁領域２７を更に備え得る。絶縁領域２７は、支持部１７上に配置されている。絶縁領域２７は、軸線ＡＸに対して径方向において下部電極１８の外側に配置されている。絶縁領域２７は、下部電極１８の外周面に沿って周方向に延在している。絶縁領域２７は、石英といった絶縁体から形成されている。エッジリングＦＲは、絶縁領域２７及びエッジリング載置領域上に載置される。 The plasma processing apparatus 1 may further include an insulating region 27. Insulating region 27 is arranged on support portion 17 . The insulating region 27 is arranged outside the lower electrode 18 in the radial direction with respect to the axis AX. The insulating region 27 extends in the circumferential direction along the outer peripheral surface of the lower electrode 18 . Insulating region 27 is formed from an insulator such as quartz. The edge ring FR is placed on the insulation region 27 and the edge ring placement area.

プラズマ処理装置１は、上部電極３０を更に備えている。上部電極３０は、基板支持器１６の上方に設けられている。上部電極３０は、部材３２と共にチャンバ本体１２の上部開口を閉じている。部材３２は、絶縁性を有している。上部電極３０は、この部材３２を介してチャンバ本体１２の上部に支持されている。 The plasma processing apparatus 1 further includes an upper electrode 30. The upper electrode 30 is provided above the substrate support 16. The upper electrode 30 closes the upper opening of the chamber body 12 together with the member 32 . The member 32 has insulating properties. The upper electrode 30 is supported on the upper part of the chamber body 12 via this member 32.

上部電極３０は、天板３４及び支持体３６を含んでいる。天板３４の下面は、内部空間１０ｓを画成している。天板３４には、複数のガス吐出孔３４ａが形成されている。複数のガス吐出孔３４ａの各々は、天板３４を板厚方向（鉛直方向）に貫通している。この天板３４は、限定されるものではないが、例えばシリコンから形成されている。或いは、天板３４は、アルミニウム製の部材の表面に耐プラズマ性の膜を設けた構造を有し得る。この膜は、陽極酸化処理によって形成された膜又は酸化イットリウムから形成された膜といったセラミック製の膜であり得る。 The upper electrode 30 includes a top plate 34 and a support 36. The lower surface of the top plate 34 defines an internal space 10s. A plurality of gas discharge holes 34a are formed in the top plate 34. Each of the plurality of gas discharge holes 34a penetrates the top plate 34 in the thickness direction (vertical direction). This top plate 34 is made of silicon, for example, although it is not limited thereto. Alternatively, the top plate 34 may have a structure in which a plasma-resistant film is provided on the surface of an aluminum member. The membrane may be a ceramic membrane, such as a membrane formed by anodization or a membrane formed from yttrium oxide.

支持体３６は、天板３４を着脱自在に支持している。支持体３６は、例えばアルミニウムといった導電性材料から形成されている。支持体３６の内部には、ガス拡散室３６ａが設けられている。ガス拡散室３６ａからは、複数のガス孔３６ｂが下方に延びている。複数のガス孔３６ｂは、複数のガス吐出孔３４ａにそれぞれ連通している。支持体３６には、ガス導入ポート３６ｃが形成されている。ガス導入ポート３６ｃは、ガス拡散室３６ａに接続している。ガス導入ポート３６ｃには、ガス供給管３８が接続されている。 The support body 36 supports the top plate 34 in a detachable manner. The support body 36 is made of a conductive material such as aluminum. A gas diffusion chamber 36a is provided inside the support body 36. A plurality of gas holes 36b extend downward from the gas diffusion chamber 36a. The plurality of gas holes 36b each communicate with the plurality of gas discharge holes 34a. A gas introduction port 36c is formed in the support body 36. The gas introduction port 36c is connected to the gas diffusion chamber 36a. A gas supply pipe 38 is connected to the gas introduction port 36c.

ガス供給管３８には、ガスソース群４０が、バルブ群４１、流量制御器群４２、及びバルブ群４３を介して接続されている。ガスソース群４０、バルブ群４１、流量制御器群４２、及びバルブ群４３は、ガス供給部を構成している。ガスソース群４０は、複数のガスソースを含んでいる。バルブ群４１及びバルブ群４３の各々は、複数のバルブ（例えば開閉バルブ）を含んでいる。流量制御器群４２は、複数の流量制御器を含んでいる。流量制御器群４２の複数の流量制御器の各々は、マスフローコントローラ又は圧力制御式の流量制御器である。ガスソース群４０の複数のガスソースの各々は、バルブ群４１の対応のバルブ、流量制御器群４２の対応の流量制御器、及びバルブ群４３の対応のバルブを介して、ガス供給管３８に接続されている。プラズマ処理装置１は、ガスソース群４０の複数のガスソースのうち選択された一以上のガスソースからのガスを、個別に調整された流量で、内部空間１０ｓに供給することが可能である。 A gas source group 40 is connected to the gas supply pipe 38 via a valve group 41 , a flow rate controller group 42 , and a valve group 43 . The gas source group 40, the valve group 41, the flow rate controller group 42, and the valve group 43 constitute a gas supply section. Gas source group 40 includes a plurality of gas sources. Each of the valve group 41 and the valve group 43 includes a plurality of valves (for example, open/close valves). The flow rate controller group 42 includes a plurality of flow rate controllers. Each of the plurality of flow rate controllers in the flow rate controller group 42 is a mass flow controller or a pressure-controlled flow rate controller. Each of the plurality of gas sources in the gas source group 40 is connected to the gas supply pipe 38 via a corresponding valve in the valve group 41 , a corresponding flow rate controller in the flow rate controller group 42 , and a corresponding valve in the valve group 43 . It is connected. The plasma processing apparatus 1 is capable of supplying gas from one or more gas sources selected from among the plurality of gas sources of the gas source group 40 to the internal space 10s at an individually adjusted flow rate.

基板支持器１６又は支持部１７とチャンバ本体１２の側壁との間には、バッフルプレート４８が設けられている。バッフルプレート４８は、例えば、アルミニウム製の部材に酸化イットリウム等のセラミックを被覆することにより構成され得る。このバッフルプレート４８には、多数の貫通孔が形成されている。バッフルプレート４８の下方においては、排気管５２がチャンバ本体１２の底部に接続されている。この排気管５２には、排気装置５０が接続されている。排気装置５０は、自動圧力制御弁といった圧力制御器、及び、ターボ分子ポンプなどの真空ポンプを有しており、内部空間１０ｓの圧力を減圧することができる。 A baffle plate 48 is provided between the substrate support 16 or the support portion 17 and the side wall of the chamber body 12. The baffle plate 48 may be constructed, for example, by coating a member made of aluminum with ceramic such as yttrium oxide. This baffle plate 48 has a large number of through holes formed therein. Below the baffle plate 48, an exhaust pipe 52 is connected to the bottom of the chamber body 12. An exhaust device 50 is connected to this exhaust pipe 52. The exhaust device 50 has a pressure controller such as an automatic pressure control valve and a vacuum pump such as a turbo molecular pump, and can reduce the pressure in the internal space 10s.

プラズマ処理装置１は、高周波電源６１を更に備えていてもよい。高周波電源６１は、チャンバ１０内においてプラズマを生成するために供給される高周波電力ＨＦを発生するように構成された電源である。高周波電力ＨＦは、２７～１００ＭＨｚの範囲内の周波数、例えば４０ＭＨｚ又は６０ＭＨｚの周波数を有する。高周波電源６１は、高周波電力ＨＦを下部電極１８に供給するために、整合回路６３及び第１の電気的パス７１を介して下部電極１８に接続されている。整合回路６３は、高周波電源６１の出力インピーダンスと負荷側（下部電極１８側）のインピーダンスを整合させるよう構成されている。 The plasma processing apparatus 1 may further include a high frequency power source 61. The high frequency power source 61 is a power source configured to generate high frequency power HF that is supplied to generate plasma within the chamber 10 . The high frequency power HF has a frequency in the range from 27 to 100 MHz, for example 40 MHz or 60 MHz. The high frequency power source 61 is connected to the lower electrode 18 via a matching circuit 63 and a first electrical path 71 in order to supply high frequency power HF to the lower electrode 18 . The matching circuit 63 is configured to match the output impedance of the high frequency power source 61 and the impedance on the load side (lower electrode 18 side).

図２は、上部電極に高周波電源が接続されているプラズマ処理装置の例を概略的に示す図である。図２に示すように、高周波電源６１は、下部電極１８に電気的に接続されていなくてもよく、整合回路６３を介して上部電極３０に接続されていてもよい。 FIG. 2 is a diagram schematically showing an example of a plasma processing apparatus in which a high frequency power source is connected to an upper electrode. As shown in FIG. 2, the high frequency power source 61 may not be electrically connected to the lower electrode 18, but may be connected to the upper electrode 30 via the matching circuit 63.

図１に示すように、プラズマ処理装置１は、バイアス電源６２を備えている。バイアス電源６２は、バイアス電力ＬＦを発生するように構成されている。バイアス電力ＬＦは、基板Ｗにイオンを引き込むために用いられ得る。バイアス電力ＬＦは、高周波成分を含む。バイアス電力ＬＦは、周期性を有していてもよい。 As shown in FIG. 1, the plasma processing apparatus 1 includes a bias power supply 62. Bias power supply 62 is configured to generate bias power LF. Bias power LF may be used to draw ions into substrate W. Bias power LF includes a high frequency component. Bias power LF may have periodicity.

一実施形態において、バイアス電源６２は、バイアス電力ＬＦとして、高周波電力ＨＦとは別の高周波電力を発生する電源であり得る。バイアス電源６２によって発生される高周波電力の周波数は、高周波電力ＨＦの周波数と異なる。バイアス電源６２によって発生される高周波電力の周波数は、高周波電力ＨＦの周波数よりも低くてもよい。バイアス電源６２によって発生される高周波電力の周波数は、５０ｋＨｚ～２７ＭＨｚの範囲内の周波数であり、例えば、４００ｋＨｚである。なお、高周波電源６１が上部電極３０に接続されている場合には、バイアス電源６２によって発生される高周波電力の周波数は、高周波電力ＨＦの周波数より低くてよく、高周波電力ＨＦの周波数より高くてもよく、高周波電力ＨＦの周波数と同一であってもよい。バイアス電源６２は、バイアス電力ＬＦを下部電極１８に供給するために、整合回路６４及び第１の電気的パス７１を介して下部電極１８に接続されている。整合回路６４は、バイアス電源６２の出力インピーダンスと負荷側（下部電極１８側）のインピーダンスを整合させるように構成されている。 In one embodiment, the bias power supply 62 may be a power supply that generates high frequency power different from the high frequency power HF as the bias power LF. The frequency of the high frequency power generated by the bias power supply 62 is different from the frequency of the high frequency power HF. The frequency of the high frequency power generated by the bias power supply 62 may be lower than the frequency of the high frequency power HF. The frequency of the high frequency power generated by the bias power supply 62 is within the range of 50 kHz to 27 MHz, for example, 400 kHz. Note that when the high frequency power source 61 is connected to the upper electrode 30, the frequency of the high frequency power generated by the bias power source 62 may be lower than the frequency of the high frequency power HF, or may be higher than the frequency of the high frequency power HF. Often, the frequency may be the same as the frequency of the high frequency power HF. Bias power supply 62 is connected to lower electrode 18 via matching circuit 64 and first electrical path 71 in order to supply bias power LF to lower electrode 18 . The matching circuit 64 is configured to match the output impedance of the bias power supply 62 and the impedance on the load side (lower electrode 18 side).

なお、バイアス電力ＬＦである高周波電力は、周期的に発生されるパルス状の高周波電力であってもよい。即ち、バイアス電源６２からの下部電極１８に対する高周波電力の供給及び供給停止が、交互に切り替えられてもよい。 Note that the high frequency power that is the bias power LF may be pulsed high frequency power that is periodically generated. That is, supply and stop of supply of the high frequency power from the bias power supply 62 to the lower electrode 18 may be alternately switched.

別の実施形態において、バイアス電源６２は、バイアス電力ＬＦとして、パルス状の直流電圧を下部電極１８に印加するように構成されていてもよい。パルス状の直流電圧は、負極性を有していてもよい。パルス状の直流電圧は、周期的に下部電極１８に印加されてもよい。パルス状の直流電圧のレベルは、当該パルス状の直流電圧が下部電極１８に印加されている期間内において、変化してもよい。 In another embodiment, the bias power supply 62 may be configured to apply a pulsed DC voltage to the lower electrode 18 as the bias power LF. The pulsed DC voltage may have negative polarity. The pulsed DC voltage may be applied to the lower electrode 18 periodically. The level of the pulsed DC voltage may change within the period during which the pulsed DC voltage is applied to the lower electrode 18.

プラズマ処理装置１は、上述の第１の電気的パス７１及び第２の電気的パス７２を更に備えている。第１の電気的パス７１は、上述したように、バイアス電源６２と下部電極１８を互いに電気的に接続する。 The plasma processing apparatus 1 further includes the above-described first electrical path 71 and second electrical path 72. The first electrical path 71 electrically connects the bias power supply 62 and the lower electrode 18 to each other, as described above.

第２の電気的パス７２は、第１の電気的パス７１及び下部電極１８とは別の電気的パスである。一実施形態において、第２の電気的パス７２は、下部電極１８又は第１の電気的パス７１からエッジリングＦＲにバイアス電力ＬＦを供給するように設けられている。一実施形態においては、第２の電気的パス７２は、下部電極１８から延びており、下部電極１８からエッジリングＦＲにバイアス電力を供給するように設けられている。図１に示す実施形態では、第２の電気的パス７２は、下部電極１８と一つ以上の電極７３を互いに電気的に接続する。一つ以上の電極７３は、エッジリングＦＲの直下に設けられている。一実施形態において、一つ以上の電極７３は、絶縁領域２７の中に設けられている。或いは、一つ以上の電極７３は、静電チャック２０のエッジリング載置領域内に設けられていてもよい。プラズマ処理装置１は、一つ以上の電極７３として、軸線ＡＸの周りで延在する単一の環状の電極７３を備えていてもよい。或いは、プラズマ処理装置１は、一つ以上の電極７３として、軸線ＡＸに対して周方向に沿って配列された複数の電極７３を備えていてもよい。複数の電極７３は、等間隔で配列されていてもよい。 The second electrical path 72 is a separate electrical path from the first electrical path 71 and the lower electrode 18 . In one embodiment, the second electrical path 72 is provided to supply bias power LF from the lower electrode 18 or the first electrical path 71 to the edge ring FR. In one embodiment, the second electrical path 72 extends from the bottom electrode 18 and is provided to provide bias power from the bottom electrode 18 to the edge ring FR. In the embodiment shown in FIG. 1, second electrical path 72 electrically connects bottom electrode 18 and one or more electrodes 73 to each other. One or more electrodes 73 are provided directly below the edge ring FR. In one embodiment, one or more electrodes 73 are provided within insulating region 27 . Alternatively, one or more electrodes 73 may be provided within the edge ring mounting area of the electrostatic chuck 20. The plasma processing apparatus 1 may include a single annular electrode 73 extending around the axis AX as the one or more electrodes 73. Alternatively, the plasma processing apparatus 1 may include, as one or more electrodes 73, a plurality of electrodes 73 arranged along the circumferential direction with respect to the axis AX. The plurality of electrodes 73 may be arranged at equal intervals.

プラズマ処理装置１は、インピーダンス調整器７７を更に備えている。インピーダンス調整器７７は、第２の電気的パス７２に可変インピーダンスを提供する。一実施形態においてインピーダンス調整器７７は、可変インピーダンス素子を含む。可変インピーダンス素子は、第２の電気的パス７２上に設けられる。インピーダンス調整器７７の可変インピーダンス素子は、第２の電気的パス７２のインピーダンスを変更可能な素子であれば任意の素子であり得る。インピーダンス調整器７７の可変インピーダンス素子は、単一の部材から構成されていてもよく、複数の部材から構成されていてもよい。一実施形態において、インピーダンス調整器７７の可変インピーダンス素子は、可変容量コンデンサであり得る。可変容量コンデンサの一端は、下部電極１８に電気的に接続され、可変容量コンデンサの他端は、一つ以上の電極７３に電気的に接続される。別の実施形態において、インピーダンス調整器７７は、複数の直列回路の並列接続から構成された回路であってもよい。複数の直列回路の各々は、固定インピーダンス素子とスイッチング素子の直列接続を含み得る。固定インピーダンス素子は、例えば固定容量コンデンサである。 The plasma processing apparatus 1 further includes an impedance adjuster 77. Impedance regulator 77 provides variable impedance to second electrical path 72 . In one embodiment, impedance regulator 77 includes a variable impedance element. A variable impedance element is provided on the second electrical path 72. The variable impedance element of the impedance regulator 77 may be any element that can change the impedance of the second electrical path 72. The variable impedance element of the impedance adjuster 77 may be composed of a single member or may be composed of a plurality of members. In one embodiment, the variable impedance element of impedance regulator 77 may be a variable capacitor. One end of the variable capacitor is electrically connected to the lower electrode 18, and the other end of the variable capacitor is electrically connected to one or more electrodes 73. In another embodiment, impedance adjuster 77 may be a circuit constructed from a parallel connection of a plurality of series circuits. Each of the plurality of series circuits may include a series connection of a fixed impedance element and a switching element. The fixed impedance element is, for example, a fixed capacitance capacitor.

一実施形態において、プラズマ処理装置１は、制御部ＭＣを更に備え得る。制御部ＭＣは、プロセッサ、記憶装置、入力装置、表示装置等を備えるコンピュータであり、プラズマ処理装置１の各部を制御する。具体的に、制御部ＭＣは、記憶装置に記憶されている制御プログラムを実行し、当該記憶装置に記憶されているレシピデータに基づいてプラズマ処理装置１の各部を制御する。制御部ＭＣによる制御により、レシピデータによって指定されたプロセスがプラズマ処理装置１において実行される。 In one embodiment, the plasma processing apparatus 1 may further include a control unit MC. The control unit MC is a computer including a processor, a storage device, an input device, a display device, etc., and controls each part of the plasma processing apparatus 1. Specifically, the control unit MC executes a control program stored in a storage device, and controls each part of the plasma processing apparatus 1 based on recipe data stored in the storage device. Under the control of the control unit MC, a process specified by the recipe data is executed in the plasma processing apparatus 1.

プラズマ処理装置１においてプラズマエッチングが行われる場合には、内部空間１０ｓにガスが供給される。そして、高周波電力ＨＦ及び／又はバイアス電力ＬＦが供給されることにより、内部空間１０ｓでガスが励起される。その結果、内部空間１０ｓの中でプラズマが生成される。生成されたプラズマからのイオン及び／又はラジカルといった化学種により、基板Ｗが処理される。例えば、基板がエッチングされる。 When plasma etching is performed in the plasma processing apparatus 1, gas is supplied to the internal space 10s. Then, by supplying the high frequency power HF and/or the bias power LF, gas is excited in the internal space 10s. As a result, plasma is generated within the internal space 10s. The substrate W is processed by chemical species such as ions and/or radicals from the generated plasma. For example, the substrate is etched.

プラズマ処理装置１によれば、インピーダンス調整器７７によって第２の電気的パス７２のインピーダンスを調整することが可能である。第２の電気的パス７２のインピーダンスの調整により、下部電極１８、静電チャック２０、及び基板Ｗを含む電気的パスのインピーダンスと第２の電気的パス７２のインピーダンスとの比率を調整することができる。したがって、プラズマ処理装置１によれば、基板Ｗに供給される電力のパワーレベルとエッジリングＦＲに供給される電力のパワーレベルとの比率を調整することができる。その結果、プラズマ処理装置１によれば、基板Ｗのエッジの近傍のプラズマの密度とエッジよりも内側の基板Ｗの領域上のプラズマの密度を調整することが可能となる。また、このプラズマ処理装置１は、第２の電気的パス７２を付加することにより、簡易に構成され得る。なお、バイアス電力ＬＦに加えて高周波電力ＨＦが下部電極１８に供給される場合には、バイアス電力ＬＦ及び高周波電力ＨＦの双方が第２の電気的パス７２を介してエッジリングＦＲに供給される。この場合には、バイアス電力ＬＦに加えて高周波電力ＨＦが基板ＷとエッジリングＦＲに分配されるので、基板Ｗのエッジの近傍のプラズマの密度とエッジよりも内側の基板Ｗの領域上のプラズマの密度とが均一化され得る。 According to the plasma processing apparatus 1, it is possible to adjust the impedance of the second electrical path 72 using the impedance adjuster 77. By adjusting the impedance of the second electrical path 72, the ratio between the impedance of the electrical path including the lower electrode 18, the electrostatic chuck 20, and the substrate W and the impedance of the second electrical path 72 can be adjusted. can. Therefore, according to the plasma processing apparatus 1, the ratio between the power level of the electric power supplied to the substrate W and the power level of the electric power supplied to the edge ring FR can be adjusted. As a result, according to the plasma processing apparatus 1, it is possible to adjust the plasma density near the edge of the substrate W and the plasma density on the region of the substrate W inside the edge. Further, this plasma processing apparatus 1 can be easily configured by adding the second electrical path 72. Note that when high frequency power HF is supplied to the lower electrode 18 in addition to the bias power LF, both the bias power LF and the high frequency power HF are supplied to the edge ring FR via the second electrical path 72. . In this case, in addition to the bias power LF, the high frequency power HF is distributed to the substrate W and the edge ring FR, so that the plasma density near the edge of the substrate W and the plasma on the area of the substrate W inside the edge are can be made uniform.

また、基板Ｗの上方におけるシース（プラズマシース）の上端位置とエッジリングＦＲの上方でのシースの上端位置との差を解消又は減少させるために、インピーダンス調整器７７を用いて第２の電気的パス７２のインピーダンスを調整することができる。なお、上端位置とは、上端の鉛直方向における位置を意味する。 Further, in order to eliminate or reduce the difference between the upper end position of the sheath (plasma sheath) above the substrate W and the upper end position of the sheath above the edge ring FR, the impedance adjuster 77 is used to adjust the second electrical The impedance of path 72 can be adjusted. Note that the upper end position means the position of the upper end in the vertical direction.

エッジリングＦＲが消耗してその厚みが小さくなっている場合には、エッジリングＦＲの上方でのシースの上端位置が、基板Ｗの上方におけるシースの上端位置よりも低くなる。基板Ｗの上方におけるシースの上端位置とエッジリングＦＲの上方でのシースの上端位置との差は、第２の電気的パス７２のインピーダンスを低下させてエッジリングＦＲに与える負バイアスを増加させることにより、解消又は減少され得る。第２の電気的パス７２のインピーダンスは、インピーダンス調整器７７によって調整される。基板Ｗの上方におけるシースの上端位置とエッジリングＦＲの上方でのシースの上端位置との差が解消又は減少されると、イオンが基板Ｗのエッジに対して垂直に供給される。 When the edge ring FR is worn out and its thickness is reduced, the upper end position of the sheath above the edge ring FR becomes lower than the upper end position of the sheath above the substrate W. The difference between the upper end position of the sheath above the substrate W and the upper end position of the sheath above the edge ring FR reduces the impedance of the second electrical path 72 and increases the negative bias applied to the edge ring FR. can be eliminated or reduced by The impedance of the second electrical path 72 is adjusted by an impedance regulator 77. When the difference between the upper end position of the sheath above the substrate W and the upper end position of the sheath above the edge ring FR is eliminated or reduced, ions are supplied perpendicularly to the edge of the substrate W.

第２の電気的パス７２のインピーダンスを低下させてエッジリングＦＲに与える負バイアスを増加させると、エッジリングＦＲの上方でシースが厚くなる。エッジリングＦＲの上方でシースが厚くなると、第２の電気的パス７２からエッジリングＦＲを介してプラズマに至る経路の高周波電力ＨＦのインピーダンスが大きくなる。一方、エッジリングＦＲに与える負バイアスを増加させるために第２の電気的パス７２のインピーダンスを低下させることは、エッジリングＦＲに供給される電力（高周波電力ＨＦ及び／又はバイアス電力ＬＦ）のパワーレベルの増加をもたらす。したがって、エッジリングＦＲに与える負バイアスを増加させることにより第２の電気的パス７２からエッジリングＦＲを介してプラズマに至る経路のインピーダンスが増加しても、エッジリングＦＲに供給される高周波電力ＨＦの低下が抑制される。その結果、基板Ｗのエッジの近傍のプラズマの密度とエッジよりも内側の基板Ｗの領域上のプラズマの密度の差を抑制しつつ、基板Ｗのエッジに対して垂直にイオンを供給することが可能となる。 When the impedance of the second electrical path 72 is lowered to increase the negative bias applied to the edge ring FR, the sheath becomes thicker above the edge ring FR. When the sheath becomes thicker above the edge ring FR, the impedance of the high frequency power HF on the path from the second electrical path 72 to the plasma via the edge ring FR increases. On the other hand, reducing the impedance of the second electrical path 72 in order to increase the negative bias applied to the edge ring FR means that the power of the power (high frequency power HF and/or bias power LF) supplied to the edge ring FR brings about an increase in levels. Therefore, even if the impedance of the path from the second electrical path 72 to the plasma via the edge ring FR increases by increasing the negative bias applied to the edge ring FR, the high frequency power HF supplied to the edge ring FR decrease is suppressed. As a result, it is possible to supply ions perpendicularly to the edge of the substrate W while suppressing the difference between the plasma density near the edge of the substrate W and the plasma density in a region of the substrate W inside the edge. It becomes possible.

一実施形態において、第１の電気的パス７１は、軸線ＡＸに対して周方向において均一に下部電極１８に電力を分配するように構成されていてもよい。一実施形態において、第１の電気的パス７１は、複数の導電ライン７１ａを含んでいてもよい。複数の導電ライン７１ａは、下部電極１８とバイアス電源６２を互いに電気的に接続し、且つ、複数の位置で下部電極１８に接続する。複数の位置は、軸線ＡＸから等しい距離を有し、且つ、軸線ＡＸに対して周方向に等間隔で配列されている。この実施形態によれば、第１の電気的パス７１を介して下部電極１８に均一に電力を供給することが可能となる。 In one embodiment, the first electrical path 71 may be configured to uniformly distribute power to the lower electrode 18 in the circumferential direction with respect to the axis AX. In one embodiment, first electrical path 71 may include multiple conductive lines 71a. The plurality of conductive lines 71a electrically connect the lower electrode 18 and the bias power supply 62 to each other and to the lower electrode 18 at a plurality of positions. The plurality of positions have equal distances from the axis AX and are arranged at equal intervals in the circumferential direction with respect to the axis AX. According to this embodiment, it is possible to uniformly supply power to the lower electrode 18 via the first electrical path 71.

一実施形態において、第１の電気的パス７１は、共通導電ライン７１ｃを更に含んでいてもよい。共通導電ライン７１ｃは、複数の導電ライン７１ａの各々とバイアス電源６２とを電気的に接続している。即ち、複数の導電ライン７１ａは、共通導電ライン７１ｃから分岐している。複数の導電ライン７１ａは、共通導電ライン７１ｃから軸線ＡＸに対して径方向に沿って延び、且つ、周方向において等間隔で配列されていてもよい。 In one embodiment, first electrical path 71 may further include a common conductive line 71c. The common conductive line 71c electrically connects each of the plurality of conductive lines 71a and the bias power supply 62. That is, the plurality of conductive lines 71a are branched from the common conductive line 71c. The plurality of conductive lines 71a may extend from the common conductive line 71c along the radial direction with respect to the axis AX, and may be arranged at equal intervals in the circumferential direction.

一実施形態において、第２の電気的パス７２は、軸線ＡＸに対して周方向において均一にエッジリングＦＲに電力を分配するように構成されていてもよい。一実施形態において、第２の電気的パス７２は、少なくとも部分的に軸線ＡＸ上で延在していてもよい。インピーダンス調整器７７も、軸線ＡＸ上に設けられていてもよい。一実施形態において、第２の電気的パス７２は、共通導電ライン７２ｃを含んでいてもよい。共通導電ライン７２ｃは、下部電極１８とインピーダンス調整器７７とを互いに電気的に接続している。共通導電ライン７２ｃの数は、一つであってもよく、複数であってもよい。 In one embodiment, the second electrical path 72 may be configured to uniformly distribute power to the edge ring FR in the circumferential direction with respect to the axis AX. In one embodiment, second electrical path 72 may extend at least partially on axis AX. The impedance adjuster 77 may also be provided on the axis AX. In one embodiment, second electrical path 72 may include a common conductive line 72c. The common conductive line 72c electrically connects the lower electrode 18 and the impedance adjuster 77 to each other. The number of common conductive lines 72c may be one or more.

一実施形態において、共通導電ライン７２ｃは、軸線ＡＸ上で下部電極１８から延在していてもよい。また、第２の電気的パス７２は、複数の導電ライン７２ａを更に含んでいてもよい。複数の導電ライン７２ａは、軸線ＡＸに対して径方向に延在する。一実施形態において、複数の導電ライン７２ａは、軸線ＡＸに対して周方向において等間隔で配列されていてもよい。 In one embodiment, the common conductive line 72c may extend from the bottom electrode 18 on the axis AX. Further, the second electrical path 72 may further include a plurality of conductive lines 72a. The plurality of conductive lines 72a extend in the radial direction with respect to the axis AX. In one embodiment, the plurality of conductive lines 72a may be arranged at equal intervals in the circumferential direction with respect to the axis AX.

インピーダンス調整器７７は、共通導電ライン７２ｃと複数の導電ライン７２ａの各々との間で電気的に接続されている。インピーダンス調整器７７は、軸線ＡＸ上に設けられ、軸線ＡＸ上で共通導電ライン７２ｃに接続されていてもよい。複数の導電ライン７２ａは、複数の位置でエッジリングにバイアス電力ＬＦを供給するように構成されている。一実施形態では、複数の導電ライン７２ａは、複数の位置で一つ以上の電極７３に接続している。複数の位置は、軸線ＡＸから等しい距離を有し、且つ、軸線ＡＸに対して周方向に等間隔で配列されていてもよい。この実施形態によれば、第２の電気的パス７２を介してエッジリングＦＲに均一に電力を供給することが可能となる。 The impedance adjuster 77 is electrically connected between the common conductive line 72c and each of the plurality of conductive lines 72a. The impedance adjuster 77 may be provided on the axis AX and connected to the common conductive line 72c on the axis AX. The plurality of conductive lines 72a are configured to provide bias power LF to the edge ring at a plurality of locations. In one embodiment, multiple conductive lines 72a connect to one or more electrodes 73 at multiple locations. The plurality of positions may have equal distances from the axis AX and may be arranged at equal intervals in the circumferential direction with respect to the axis AX. According to this embodiment, it is possible to uniformly supply power to the edge ring FR via the second electrical path 72.

以下、図３を参照する。図３は、インピーダンス調整器である可変容量コンデンサの一例の構造を概略的に示す図である。一実施形態においては、図３に示すように、インピーダンス調整器７７である可変容量コンデンサは、筒状の導体７７ｃ及び液体供給器７７ｓを含んでいてもよい。この実施形態において、共通導電ライン７２ｃは、棒状（例えば円柱状）の導体であり得る。筒状の導体７７ｃは、共通導電ライン７２ｃの周りで延在している。導体７７ｃには、複数の導電ライン７２ａが接続されている。導体７７ｃは、共通導電ライン７２ｃと共に容器７７ａを形成する。導体７７ｃは、共通導電ライン７２ｃから離間している。導体７７ｃと共通導電ライン７２ｃとの間の開口は、底部７７ｂによって閉じられていてもよい。底部７７ｂは、絶縁性の材料から形成され得る。液体供給器７７ｓは、容器７７ａ内に液体を供給するように構成されている。この液体は、誘電性を有する。この液体は、限定されるものではないが、フッ素系の冷媒であり得る。この実施形態では、容器７７ａ内の液体の体積を液体供給器７７ｓによって制御することにより、インピーダンス調整器７７である可変容量コンデンサのキャパシタンスを制御することが可能である。 Referring to FIG. 3 below. FIG. 3 is a diagram schematically showing the structure of an example of a variable capacitor that is an impedance regulator. In one embodiment, as shown in FIG. 3, the variable capacitor that is the impedance adjuster 77 may include a cylindrical conductor 77c and a liquid supply device 77s. In this embodiment, the common conductive line 72c may be a rod-shaped (eg, cylindrical) conductor. A cylindrical conductor 77c extends around the common conductive line 72c. A plurality of conductive lines 72a are connected to the conductor 77c. Conductor 77c forms container 77a with common conductive line 72c. Conductor 77c is spaced apart from common conductive line 72c. The opening between the conductor 77c and the common conductive line 72c may be closed by the bottom 77b. Bottom portion 77b may be formed from an insulating material. The liquid supply device 77s is configured to supply liquid into the container 77a. This liquid has dielectric properties. This liquid may be, but is not limited to, a fluorinated refrigerant. In this embodiment, it is possible to control the capacitance of the variable capacitor, which is the impedance regulator 77, by controlling the volume of the liquid in the container 77a using the liquid supply device 77s.

以下、図４を参照する。図４は、インピーダンス調整器である可変容量コンデンサの別の一例の構造を概略的に示す図である。一実施形態において、インピーダンス調整器７７である可変容量コンデンサは、筒状の導体７７ｆ、筒状の誘電体７７ｇ、及び駆動装置７７ｈを含んでいてもよい。この実施形態において、共通導電ライン７２ｃは、棒状（例えば円柱状）の導体であり得る。導体７７ｆは、共通導電ライン７２ｃの周りで延在している。導体７７ｆには、複数の導電ライン７２ａが接続されている。導体７７ｆは、共通導電ライン７２ｃから離間している。筒状の誘電体７７ｇは、共通導電ライン７２ｃと導体７７ｆとの間に設けられている。換言すると、共通導電ライン７２ｃは、誘電体７７ｇの内孔の中に挿入されている。駆動装置７７ｈは、誘電体７７ｇを、共通導電ライン７２ｃに沿って移動させるように構成されている。この実施形態では、共通導電ライン７２ｃと筒状の導体７７ｆとの間の空間における誘電体７７ｇの挿入長さを駆動装置７７ｈによって制御することができる。かかる挿入長さの制御により、インピーダンス調整器７７である可変容量コンデンサのキャパシタンスを制御することが可能である。なお、インピーダンス調整器７７は、キャパシタンス又はインダクタンスを変更することが可能であれば、任意の構造を有する可変インピーダンス素子を含んでいてもよい。 Refer to FIG. 4 below. FIG. 4 is a diagram schematically showing the structure of another example of a variable capacitor that is an impedance regulator. In one embodiment, the variable capacitor that is the impedance adjuster 77 may include a cylindrical conductor 77f, a cylindrical dielectric 77g, and a drive device 77h. In this embodiment, the common conductive line 72c may be a rod-shaped (eg, cylindrical) conductor. Conductor 77f extends around common conductive line 72c. A plurality of conductive lines 72a are connected to the conductor 77f. Conductor 77f is spaced apart from common conductive line 72c. A cylindrical dielectric 77g is provided between the common conductive line 72c and the conductor 77f. In other words, the common conductive line 72c is inserted into the inner hole of the dielectric 77g. The drive device 77h is configured to move the dielectric 77g along the common conductive line 72c. In this embodiment, the insertion length of the dielectric 77g in the space between the common conductive line 72c and the cylindrical conductor 77f can be controlled by the driving device 77h. By controlling the insertion length in this manner, it is possible to control the capacitance of the variable capacitor that is the impedance regulator 77. Note that the impedance adjuster 77 may include a variable impedance element having any structure as long as the capacitance or inductance can be changed.

以下、図５を参照する。図５は、別の実施形態に係るプラズマ処理装置を概略的に示す図である。以下、図５に示すプラズマ処理装置１Ｂの構成のうち、上述のプラズマ処理装置１と異なる構成について説明する。 Refer to FIG. 5 below. FIG. 5 is a diagram schematically showing a plasma processing apparatus according to another embodiment. Hereinafter, among the configurations of the plasma processing apparatus 1B shown in FIG. 5, the configurations that are different from the above-described plasma processing apparatus 1 will be explained.

プラズマ処理装置１Ｂは、基板Ｗのエッジに供給されるイオンの進行方向を基板Ｗのエッジに対して垂直方向に補正するために、シース調整器７４を更に備えている。シース調整器７４は、エッジリングＦＲの上方でのシースの上端位置を調整するように構成されている。シース調整器７４は、エッジリングＦＲの上方でのシースの上端位置と基板Ｗの上方でのシースの上端位置との差を解消するか又は減少させるように、エッジリングＦＲの上方でのシースの上端位置を調整する。 The plasma processing apparatus 1B further includes a sheath adjuster 74 in order to correct the traveling direction of ions supplied to the edge of the substrate W in a direction perpendicular to the edge of the substrate W. The sheath adjuster 74 is configured to adjust the upper end position of the sheath above the edge ring FR. The sheath adjuster 74 adjusts the sheath position above the edge ring FR so as to eliminate or reduce the difference between the top end position of the sheath above the edge ring FR and the top end position of the sheath above the substrate W. Adjust the top position.

シース調整器７４は、エッジリングＦＲに電圧ＶＮを印加するように構成された電源である。電圧ＶＮは負極性を有し得る。この実施形態において、シース調整器７４は、フィルタ７５及び導線７６を介してエッジリングＦＲに接続されている。フィルタ７５は、シース調整器７４に流入する高周波電力を遮断するか又は低減させるためのフィルタである。 Sheath regulator 74 is a power source configured to apply voltage VN to edge ring FR. Voltage V N may have negative polarity. In this embodiment, the sheath regulator 74 is connected to the edge ring FR via a filter 75 and a conductor 76. The filter 75 is a filter for blocking or reducing high frequency power flowing into the sheath adjuster 74.

電圧ＶＮは、直流電圧又は高周波電圧であり得る。電圧ＶＮのレベルは、エッジリングＦＲの上方でのシースの上端位置の調整量を定める。エッジリングＦＲの上方でのシースの上端位置の調整量、即ち電圧ＶＮのレベルは、エッジリングＦＲの厚みを反映するパラメータに応じて決定される。このパラメータは、光学的又は電気的に測定されるエッジリングＦＲの厚みの測定値、光学的又は電気的に測定されるエッジリングＦＲの上面の鉛直方向における位置、又はエッジリングＦＲがプラズマに晒された時間長であり得る。電圧ＶＮのレベルは、かかるパラメータと電圧ＶＮのレベルとの間の所定の関係を用いて決定される。例えば、パラメータと電圧ＶＮのレベルとの間の所定の関係は、エッジリングＦＲの厚みが減少すると電圧ＶＮの絶対値が増加するように、予め定められている。決定されたレベルを有する電圧ＶＮがエッジリングＦＲに印加されると、エッジリングＦＲの上方でのシースの上端位置と基板Ｗの上方でのシースの上端位置との差が解消又は減少される。 Voltage VN can be a direct current voltage or a high frequency voltage. The level of voltage VN determines the amount of adjustment of the top position of the sheath above edge ring FR. The amount of adjustment of the upper end position of the sheath above the edge ring FR, that is, the level of the voltage VN , is determined according to a parameter reflecting the thickness of the edge ring FR. This parameter can be the measured value of the thickness of the edge ring FR measured optically or electrically, the vertical position of the top surface of the edge ring FR measured optically or electrically, or the exposure of the edge ring FR to plasma. It can be any length of time. The level of voltage V N is determined using a predetermined relationship between such parameters and the level of voltage V N. For example, a predetermined relationship between the parameter and the level of the voltage V N is predetermined such that as the thickness of the edge ring FR decreases, the absolute value of the voltage V N increases. When the voltage V N having the determined level is applied to the edge ring FR, the difference between the upper end position of the sheath above the edge ring FR and the upper end position of the sheath above the substrate W is eliminated or reduced. .

一実施形態において、電圧ＶＮのレベルは、制御部ＭＣによって決定され得る。上述したパラメータと電圧ＶＮのレベルとの間の所定の関係は、関数又はテーブル形式のデータとして、制御部ＭＣの記憶装置に格納されていてもよい。制御部ＭＣは、決定したレベルを有する電圧ＶＮをエッジリングＦＲに印加するように、シース調整器７４を制御し得る。 In one embodiment, the level of voltage V N may be determined by controller MC. The predetermined relationship between the above-mentioned parameters and the level of the voltage VN may be stored in the storage device of the control unit MC as data in a function or table format. The control unit MC may control the sheath regulator 74 to apply the voltage V N having the determined level to the edge ring FR.

なお、電圧ＶＮは、パルス状の高周波電圧又はパルス状の直流電圧であってもよい。即ち、電圧ＶＮは、周期的にエッジリングＦＲに印加されてもよい。電圧ＶＮとしてパルス状の直流電圧が周期的にエッジリングＦＲに印加される場合には、電圧ＶＮがエッジリングＦＲに印加されている期間において、電圧ＶＮのレベルが変化してもよい。 Note that the voltage VN may be a pulsed high frequency voltage or a pulsed DC voltage. That is, the voltage VN may be periodically applied to the edge ring FR. When a pulsed DC voltage is periodically applied to the edge ring FR as the voltage VN , the level of the voltage VN may change during the period in which the voltage VN is applied to the edge ring FR. .

シース調整器７４によってエッジリングＦＲの上方でのシースの上端位置が補正されると、第２の電気的パス７２からエッジリングＦＲを介してプラズマに至る経路のインピーダンスが大きくなる。第２の電気的パス７２からエッジリングＦＲを介してプラズマに至る経路のインピーダンスが大きくなると、エッジリングＦＲに供給される電力（高周波電力ＨＦ及び／又はバイアス電力ＬＦ）のパワーレベルが減少する。一方、基板Ｗに供給される電力（高周波電力ＨＦ及び／又はバイアス電力ＬＦ）のパワーレベルは、相対的に増加する。かかるパワーレベルの差は、インピーダンス調整器７７を用いて第２の電気的パス７２のインピーダンスを調整することにより、解消するか又は減少される。したがって、プラズマ処理装置１Ｂによれば、基板Ｗのエッジの近傍のプラズマの密度とエッジよりも内側の基板Ｗの領域上のプラズマの密度との差を解消するか又は減少させることが可能となる。 When the sheath adjuster 74 corrects the position of the upper end of the sheath above the edge ring FR, the impedance of the path from the second electrical path 72 to the plasma via the edge ring FR increases. When the impedance of the path from the second electrical path 72 to the plasma via the edge ring FR increases, the power level of the power (high frequency power HF and/or bias power LF) supplied to the edge ring FR decreases. On the other hand, the power level of the power (high frequency power HF and/or bias power LF) supplied to the substrate W relatively increases. Such power level differences are eliminated or reduced by adjusting the impedance of the second electrical path 72 using an impedance adjuster 77. Therefore, according to the plasma processing apparatus 1B, it is possible to eliminate or reduce the difference between the plasma density near the edge of the substrate W and the plasma density on the region of the substrate W inside the edge. .

なお、図５に示した例では、シース調整器７４である電源は、上述したように、導線７６を介してエッジリングＦＲに接続されている。この電源は、エッジリングＦＲではなく、図５において点線７６ａで示されるように、導線７６を介して第２の電気的パス７２に接続されていてもよい。 In the example shown in FIG. 5, the power source which is the sheath adjuster 74 is connected to the edge ring FR via the conducting wire 76, as described above. This power source may be connected to the second electrical path 72 via a conductor 76, as shown by the dotted line 76a in FIG. 5, rather than the edge ring FR.

以下、図６及び図７を参照する。図６は、更に別の実施形態に係るプラズマ処理装置を概略的に示す図である。図７は、図６に示すプラズマ処理装置において用いられるエッジリングの例を示す図である。以下、図６に示すプラズマ処理装置１Ｃの構成のうち、上述のプラズマ処理装置１と異なる構成について説明する。図６及び図７に示すように、プラズマ処理装置１Ｃは、エッジリングＦＲではなくエッジリングＦＲＣを用いている。また、プラズマ処理装置１Ｃは、基板Ｗのエッジに供給されるイオンの進行方向を基板Ｗのエッジに対して垂直方向に補正するために、シース調整器７４Ｃを更に備えている。 Reference will now be made to FIGS. 6 and 7. FIG. 6 is a diagram schematically showing a plasma processing apparatus according to yet another embodiment. FIG. 7 is a diagram showing an example of an edge ring used in the plasma processing apparatus shown in FIG. 6. Hereinafter, among the configurations of the plasma processing apparatus 1C shown in FIG. 6, the configurations that are different from the above-described plasma processing apparatus 1 will be explained. As shown in FIGS. 6 and 7, the plasma processing apparatus 1C uses an edge ring FRC instead of an edge ring FR. Further, the plasma processing apparatus 1C further includes a sheath adjuster 74C in order to correct the traveling direction of ions supplied to the edge of the substrate W in a direction perpendicular to the edge of the substrate W.

エッジリングＦＲＣは、第１環状部ＦＲ１及び第２環状部ＦＲ２を有している。第１環状部ＦＲ１及び第２環状部ＦＲ２は、互いから分離されている。第１環状部ＦＲ１は、環状且つ板状をなしており、軸線ＡＸの周りで延在するようにエッジリング載置領域上に載置される。基板Ｗは、そのエッジが第１環状部ＦＲ１の上又は上方に位置するように基板載置領域上に載置される。第２環状部ＦＲ２は、環状且つ板状をなしており、軸線ＡＸの周りで延在するようにエッジリング載置領域上に載置される。第２環状部ＦＲ２は、径方向において第１環状部ＦＲ１の外側に位置している。 The edge ring FRC has a first annular portion FR1 and a second annular portion FR2. The first annular portion FR1 and the second annular portion FR2 are separated from each other. The first annular portion FR1 is annular and plate-shaped, and is placed on the edge ring placement area so as to extend around the axis AX. The substrate W is placed on the substrate placement area so that its edge is located on or above the first annular portion FR1. The second annular portion FR2 has an annular and plate shape, and is placed on the edge ring placement area so as to extend around the axis AX. The second annular portion FR2 is located outside the first annular portion FR1 in the radial direction.

シース調整器７４Ｃは、エッジリングＦＲＣの上面の鉛直方向における位置を調整するためにエッジリングＦＲＣを上方に移動させるように構成された移動装置である。具体的には、シース調整器７４Ｃは、第２環状部ＦＲ２の上面の鉛直方向における位置を調整するために第２環状部ＦＲ２を上方に移動させるように構成されている。一例において、シース調整器７４Ｃは、駆動装置７４ａ及びシャフト７４ｂを含む。シャフト７４ｂは、第２環状部ＦＲ２を支持しており、第２環状部ＦＲ２から下方に延在している。駆動装置７４ａは、シャフト７４ｂを介して第２環状部ＦＲ２を鉛直方向に移動させるための駆動力を発生するように構成されている。 The sheath adjuster 74C is a moving device configured to move the edge ring FRC upward in order to adjust the vertical position of the upper surface of the edge ring FRC. Specifically, the sheath adjuster 74C is configured to move the second annular portion FR2 upward in order to adjust the position of the upper surface of the second annular portion FR2 in the vertical direction. In one example, sheath adjuster 74C includes a drive 74a and a shaft 74b. The shaft 74b supports the second annular portion FR2 and extends downward from the second annular portion FR2. The drive device 74a is configured to generate a driving force for vertically moving the second annular portion FR2 via the shaft 74b.

エッジリングＦＲＣが消耗して第２環状部ＦＲ２の厚みが小さくなると、エッジリングＦＲＣの上方でのシースの上端位置が、基板Ｗの上方でのシースの上端位置よりも低くなる。その結果、シースの上端が基板Ｗのエッジの近傍で傾斜して、基板Ｗのエッジに供給されるイオンの進行方向が鉛直方向に対して傾いた方向となる。 When the edge ring FRC is worn out and the thickness of the second annular portion FR2 becomes smaller, the upper end position of the sheath above the edge ring FRC becomes lower than the upper end position of the sheath above the substrate W. As a result, the upper end of the sheath is inclined near the edge of the substrate W, and the traveling direction of ions supplied to the edge of the substrate W is inclined with respect to the vertical direction.

イオンの進行方向を鉛直方向に補正するために、シース調整器７４Ｃは、エッジリングＦＲＣの上方でのシースの上端位置を調整するように構成されている。シース調整器７４Ｃは、エッジリングＦＲＣの上方でのシースの上端位置と基板Ｗの上方でのシースの上端位置との差を解消するか又は減少させるように、エッジリングＦＲＣの上方でのシースの上端位置を調整する。具体的には、シース調整器７４Ｃは、第２環状部ＦＲ２の上面の鉛直方向における位置を、静電チャック２０上での基板Ｗの上面の鉛直方向における位置に一致させるように、第２環状部ＦＲ２を上方に移動させる。 In order to vertically correct the traveling direction of ions, the sheath adjuster 74C is configured to adjust the upper end position of the sheath above the edge ring FRC. The sheath adjuster 74C adjusts the sheath position above the edge ring FRC so as to eliminate or reduce the difference between the top end position of the sheath above the edge ring FRC and the top end position of the sheath above the substrate W. Adjust the top position. Specifically, the sheath adjuster 74C adjusts the second annular portion FR2 so that the top surface of the second annular portion FR2 matches the vertical position of the top surface of the substrate W on the electrostatic chuck 20. FR2 is moved upward.

シースの上端位置の調整量、即ち第２環状部ＦＲ２の移動量は、エッジリングＦＲＣの厚み、即ち第２環状部ＦＲ２の厚みを反映するパラメータに応じて決定される。このパラメータは、光学的又は電気的に測定される第２環状部ＦＲ２の厚みの測定値、光学的又は電気的に測定される第２環状部ＦＲ２の上面の鉛直方向における位置、又はエッジリングＦＲＣがプラズマに晒された時間長であり得る。第２環状部ＦＲ２の移動量は、かかるパラメータと第２環状部ＦＲ２の移動量との間の所定の関係を用いて決定される。例えば、パラメータと第２環状部ＦＲ２の移動量との間の所定の関係は、第２環状部ＦＲ２の厚みが減少すると第２環状部ＦＲ２の移動量が増加するように、予め定められている。決定された移動量だけ第２環状部ＦＲ２が上方に移動されると、エッジリングＦＲＣの上方でのシースの上端位置と基板Ｗの上方でのシースの上端位置との差が解消又は減少される。 The amount of adjustment of the upper end position of the sheath, that is, the amount of movement of the second annular portion FR2 is determined according to a parameter that reflects the thickness of the edge ring FRC, that is, the thickness of the second annular portion FR2. This parameter is the measured value of the thickness of the second annular part FR2 measured optically or electrically, the position in the vertical direction of the upper surface of the second annular part FR2 measured optically or electrically, or the edge ring FRC. can be the length of time exposed to the plasma. The amount of movement of the second annular portion FR2 is determined using a predetermined relationship between this parameter and the amount of movement of the second annular portion FR2. For example, the predetermined relationship between the parameter and the amount of movement of the second annular portion FR2 is predetermined such that as the thickness of the second annular portion FR2 decreases, the amount of movement of the second annular portion FR2 increases. . When the second annular portion FR2 is moved upward by the determined movement amount, the difference between the upper end position of the sheath above the edge ring FRC and the upper end position of the sheath above the substrate W is eliminated or reduced. .

プラズマ処理装置１Ｃにおいて、制御部ＭＣは、上述したように第２環状部ＦＲ２の移動量を決定し得る。上述したパラメータと第２環状部ＦＲ２の移動量との間の所定の関係は、関数又はテーブル形式のデータとして、制御部ＭＣの記憶装置に格納されていてもよい。制御部ＭＣは、決定した移動量だけ第２環状部ＦＲ２を上方に移動させるよう、シース調整器７４Ｃを制御し得る。 In the plasma processing apparatus 1C, the control unit MC can determine the amount of movement of the second annular portion FR2 as described above. The predetermined relationship between the above-mentioned parameters and the amount of movement of the second annular portion FR2 may be stored in the storage device of the control unit MC as data in a function or table format. The control unit MC can control the sheath adjuster 74C to move the second annular portion FR2 upward by the determined movement amount.

シース調整器７４Ｃによってシースの上端位置が補正されると、第２の電気的パス７２からエッジリングＦＲＣを介してプラズマに至る経路のインピーダンスが大きくなる。これは、第２環状部ＦＲ２と電極７３との間の間隙が広くなるからである。第２の電気的パス７２からエッジリングＦＲＣを介してプラズマに至る経路のインピーダンスが大きくなると、エッジリングＦＲＣに供給される電力（高周波電力ＨＦ及び／又はバイアス電力ＬＦ）のパワーレベルが減少する。一方、基板Ｗに供給される電力（高周波電力ＨＦ及び／又はバイアス電力ＬＦ）のパワーレベルは、相対的に増加する。かかるパワーレベルの差は、インピーダンス調整器７７を用いて第２の電気的パス７２のインピーダンスを調整することにより、解消又は減少される。したがって、プラズマ処理装置１Ｃによれば、基板Ｗのエッジの近傍のプラズマの密度とエッジよりも内側の基板Ｗの領域上のプラズマの密度との差を解消又は減少させることが可能となる。 When the upper end position of the sheath is corrected by the sheath adjuster 74C, the impedance of the path from the second electrical path 72 to the plasma via the edge ring FRC increases. This is because the gap between the second annular portion FR2 and the electrode 73 becomes wider. When the impedance of the path from the second electrical path 72 to the plasma via the edge ring FRC increases, the power level of the power (high frequency power HF and/or bias power LF) supplied to the edge ring FRC decreases. On the other hand, the power level of the power (high frequency power HF and/or bias power LF) supplied to the substrate W relatively increases. Such power level differences are eliminated or reduced by adjusting the impedance of the second electrical path 72 using an impedance adjuster 77. Therefore, according to the plasma processing apparatus 1C, it is possible to eliminate or reduce the difference between the plasma density near the edge of the substrate W and the plasma density on the region of the substrate W inside the edge.

図８は、エッジリングの別の例を示す図である。図８に示すエッジリングＦＲＣでは、第１環状部ＦＲ１は、内周部及び外周部を有している。内周部の上面の鉛直方向における位置は、外周部の上面の鉛直方向における高さ方向の位置よりも低い。基板Ｗは、そのエッジが第１環状部ＦＲ１の内周部の上又は上方に位置するように基板載置領域上に載置される。第２環状部ＦＲ２は、基板Ｗのエッジを囲むように、第１環状部ＦＲ１の内周部上に配置される。即ち、図８に示すエッジリングＦＲＣでは、第２環状部ＦＲ２は、第１環状部ＦＲ１の外周部の内側に配置される。図８に示すエッジリングＦＲＣが用いられる場合には、シース調整器７４Ｃのシャフト７４ｂは、第２環状部ＦＲ２から、第１環状部ＦＲ１の内周部を貫通して下方に延在している。 FIG. 8 is a diagram showing another example of the edge ring. In the edge ring FRC shown in FIG. 8, the first annular portion FR1 has an inner circumferential portion and an outer circumferential portion. The vertical position of the upper surface of the inner peripheral part is lower than the vertical height position of the upper surface of the outer peripheral part. The substrate W is placed on the substrate placement area so that its edge is located on or above the inner peripheral portion of the first annular portion FR1. The second annular portion FR2 is arranged on the inner peripheral portion of the first annular portion FR1 so as to surround the edge of the substrate W. That is, in the edge ring FRC shown in FIG. 8, the second annular portion FR2 is arranged inside the outer peripheral portion of the first annular portion FR1. When the edge ring FRC shown in FIG. 8 is used, the shaft 74b of the sheath adjuster 74C extends downward from the second annular part FR2, passing through the inner peripheral part of the first annular part FR1. .

以下、図９及び図１０を参照する。図９及び図１０は、別の例示的実施形態に係るプラズマ処理装置の第２の電気的パスを示す図である。以下、図９及び図１０に示す第２の電気的パス７２の構成に関して、上述した種々の実施形態のプラズマ処理装置の第２の電気的パスの構成と異なる点について説明する。図９及び図１０に示す第２の電気的パス７２は、第１の電気的パス７１からエッジリングＦＲにバイアス電力ＬＦを供給するように設けられている。即ち、図９及び図１０に示す第２の電気的パス７２は、下部電極１８ではなく、第１の電気的パス７１から延びている。具体的に、図９及び図１０に示す第２の電気的パス７２の共通導電ライン７２ｃは、第１の電気的パス７１とインピーダンス調整器７７との間で接続されている。図９に示す第１の電気的パス７１は、共通の導電ラインから複数の導電ラインに分岐している。第１の電気的パス７１の複数の導電ラインは、インピーダンス調整器７７の周囲の空間で延在しており、下部電極１８に接続する共通の導電ラインに合流している。一方、図１０に示す第１の電気的パス７１は、その一端と他端との間で分岐されていない。 Hereinafter, FIGS. 9 and 10 will be referred to. 9 and 10 are diagrams illustrating a second electrical path of a plasma processing apparatus according to another exemplary embodiment. Hereinafter, regarding the configuration of the second electrical path 72 shown in FIGS. 9 and 10, differences from the configuration of the second electrical path of the plasma processing apparatuses of the various embodiments described above will be explained. The second electrical path 72 shown in FIGS. 9 and 10 is provided to supply bias power LF from the first electrical path 71 to the edge ring FR. That is, the second electrical path 72 shown in FIGS. 9 and 10 extends from the first electrical path 71 rather than from the lower electrode 18. Specifically, the common conductive line 72c of the second electrical path 72 shown in FIGS. 9 and 10 is connected between the first electrical path 71 and the impedance adjuster 77. The first electrical path 71 shown in FIG. 9 branches from a common conductive line into a plurality of conductive lines. The plurality of conductive lines of the first electrical path 71 extend in the space around the impedance adjuster 77 and merge into a common conductive line that connects to the lower electrode 18 . On the other hand, the first electrical path 71 shown in FIG. 10 is not branched between its one end and the other end.

以下、図１１を参照する。図１１は、更に別の例示的実施形態に係るプラズマ処理装置の第２の電気的パスを示す図である。図１１に示すように、インピーダンス調整器７７は、軸線ＡＸ上に配置されていなくてもよい。また、図１１に示すように、複数の第２の電気的パス７２及び複数のインピーダンス調整器７７が用いられていてもよい。複数の第２の電気的パス７２の各々は、下部電極１８からエッジリングＦＲにバイアス電力ＬＦを供給するように設けられている。図１１に示す例では、複数の第２の電気的パス７２の各々は、複数の第２の電気的パス７２の各々は、下部電極１８を一つ以上の電極７３に接続している。複数のインピーダンス調整器７７はそれぞれ、複数の第２の電気的パス７２に可変インピーダンスを与える。複数のインピーダンス調整器７７の各々は、上述した種々の例示的実施形態におけるインピーダンス調整器７７の構成と同じ構成を有するインピーダンス調整器であり得る。複数の第２の電気的パス７２は、軸線ＡＸの周りで回転対称に配置されていてもよい。また、複数のインピーダンス調整器７７は、軸線ＡＸの周りで回転対称に配置されていてもよい。なお、複数のインピーダンス調整器７７の各々は、一つ以上の電極７３に対して複数の接点でそれぞれ接続された複数の配線を介して、一つ以上の電極７３に接続されていてもよい。 Referring to FIG. 11 below. FIG. 11 is a diagram illustrating a second electrical path of a plasma processing apparatus according to yet another exemplary embodiment. As shown in FIG. 11, the impedance adjuster 77 does not need to be placed on the axis AX. Further, as shown in FIG. 11, a plurality of second electrical paths 72 and a plurality of impedance adjusters 77 may be used. Each of the plurality of second electrical paths 72 is provided to supply bias power LF from the lower electrode 18 to the edge ring FR. In the example shown in FIG. 11, each of the plurality of second electrical paths 72 connects the lower electrode 18 to one or more electrodes 73. Each of the plurality of impedance regulators 77 provides a variable impedance to the plurality of second electrical paths 72. Each of the plurality of impedance regulators 77 may be an impedance regulator having the same configuration as the impedance regulator 77 in the various exemplary embodiments described above. The plurality of second electrical paths 72 may be arranged rotationally symmetrically around the axis AX. Further, the plurality of impedance adjusters 77 may be arranged rotationally symmetrically around the axis AX. Note that each of the plurality of impedance adjusters 77 may be connected to one or more electrodes 73 via a plurality of wires each connected to one or more electrodes 73 through a plurality of contacts.

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、異なる実施形態における要素を組み合わせて他の実施形態を形成することが可能である。 Although various exemplary embodiments have been described above, various omissions, substitutions, and changes may be made without being limited to the exemplary embodiments described above. Also, elements from different embodiments may be combined to form other embodiments.

別の実施形態に係るプラズマ処理装置は、プラズマ処理装置１，１Ｂ，１Ｃとは異なる容量結合型のプラズマ処理装置であってもよい。更に別の実施形態に係るプラズマ処理装置は、誘導結合型プラズマ処理装置であってもよい。また、更に別の実施形態に係るプラズマ処理装置は、ＥＣＲ（電子サイクロトロン共鳴）プラズマ処理装置であってもよい。また、更に別の実施形態に係るプラズマ処理装置は、マイクロ波といった表面波を用いてプラズマを生成するプラズマ処理装置であってもよい。 The plasma processing apparatus according to another embodiment may be a capacitively coupled plasma processing apparatus different from the plasma processing apparatuses 1, 1B, and 1C. The plasma processing apparatus according to yet another embodiment may be an inductively coupled plasma processing apparatus. Moreover, the plasma processing apparatus according to yet another embodiment may be an ECR (electron cyclotron resonance) plasma processing apparatus. Furthermore, the plasma processing apparatus according to another embodiment may be a plasma processing apparatus that generates plasma using surface waves such as microwaves.

以上の説明から、本開示の種々の実施形態は、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。 From the foregoing description, it will be understood that various embodiments of the disclosure are described herein for purposes of illustration and that various changes may be made without departing from the scope and spirit of the disclosure. Will. Therefore, the various embodiments disclosed herein are not intended to be limiting, with the true scope and spirit being indicated by the following claims.

１…プラズマ処理装置、１０…チャンバ、１６…基板支持器、１８…下部電極、２０…静電チャック、６１…高周波電源、６２…バイアス電源、７１…第１の電気的パス、７２…第２の電気的パス、７３…電極、７７…インピーダンス調整器、ＦＲ…エッジリング、Ｗ…基板。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Plasma processing apparatus, 10... Chamber, 16... Substrate supporter, 18... Lower electrode, 20... Electrostatic chuck, 61... High frequency power supply, 62... Bias power supply, 71... First electrical path, 72... Second electrical path, 73...electrode, 77...impedance adjuster, FR...edge ring, W...substrate.

Claims (22)

チャンバと、
下部電極及び該下部電極上に設けられた静電チャックを有し、前記チャンバ内で前記静電チャック上に載置される基板を支持するように構成された基板支持器と、
前記チャンバ内でプラズマを生成するために供給される高周波電力を発生するように構成された高周波電源と、
バイアス電力を発生するように構成されたバイアス電源と、
前記バイアス電源と前記下部電極を互いに電気的に接続する第１の電気的パスと、
前記第１の電気的パス及び前記下部電極とは別の第２の電気的パスであって、前記下部電極又は前記第１の電気的パスから、前記基板のエッジを囲むように配置されるエッジリングに、前記バイアス電力を供給するように設けられた、該第２の電気的パスと、
前記第２の電気的パスに可変インピーダンスを提供するインピーダンス調整器と、
を備え、
前記第２の電気的パスは、前記下部電極又は前記第１の電気的パスと前記インピーダンス調整器とを互いに電気的に接続する共通導電ラインを含み、
前記第２の電気的パスの前記共通導電ラインは、前記下部電極の中心軸線上で前記下部電極から延在しており、
前記第２の電気的パスは、前記中心軸線に対して径方向に延在する複数の導電ラインを更に含み、
前記インピーダンス調整器は、前記第２の電気的パスの前記共通導電ラインと前記第２の電気的パスの前記複数の導電ラインの各々との間で電気的に接続されており、
前記第２の電気的パスの前記複数の導電ラインは、前記中心軸線から等しい距離を有し、且つ、該中心軸線に対して周方向に等間隔で配列された複数の位置で前記エッジリングに前記バイアス電力を供給するように構成されている、
プラズマ処理装置。 a chamber;
a substrate support having a lower electrode and an electrostatic chuck provided on the lower electrode, and configured to support a substrate placed on the electrostatic chuck in the chamber;
a high frequency power source configured to generate high frequency power that is supplied to generate plasma within the chamber;
a bias power supply configured to generate bias power;
a first electrical path that electrically connects the bias power supply and the lower electrode to each other;
a second electrical path different from the first electrical path and the lower electrode, the edge being arranged to surround an edge of the substrate from the lower electrode or the first electrical path; the second electrical path configured to supply the bias power to the ring;
an impedance regulator that provides a variable impedance to the second electrical path;
Equipped with
The second electrical path includes a common conductive line that electrically connects the lower electrode or the first electrical path and the impedance adjuster to each other,
the common conductive line of the second electrical path extends from the lower electrode on a central axis of the lower electrode;
The second electrical path further includes a plurality of conductive lines extending radially with respect to the central axis,
The impedance adjuster is electrically connected between the common conductive line of the second electrical path and each of the plurality of conductive lines of the second electrical path,
The plurality of conductive lines of the second electrical path are arranged on the edge ring at a plurality of positions having equal distances from the central axis and equally spaced circumferentially with respect to the central axis. configured to supply the bias power;
Plasma processing equipment. 前記第２の電気的パスは、前記下部電極から延びており、前記下部電極から前記エッジリングに前記バイアス電力を供給するように設けられている、請求項１に記載のプラズマ処理装置。 The plasma processing apparatus according to claim 1, wherein the second electrical path extends from the lower electrode and is provided to supply the bias power from the lower electrode to the edge ring. チャンバと、 a chamber;
下部電極及び該下部電極上に設けられた静電チャックを有し、前記チャンバ内で前記静電チャック上に載置される基板を支持するように構成された基板支持器と、 a substrate support having a lower electrode and an electrostatic chuck provided on the lower electrode, and configured to support a substrate placed on the electrostatic chuck in the chamber;
前記チャンバ内でプラズマを生成するために供給される高周波電力を発生するように構成された高周波電源と、 a high frequency power source configured to generate high frequency power that is supplied to generate plasma within the chamber;
バイアス電力を発生するように構成されたバイアス電源と、 a bias power supply configured to generate bias power;
前記バイアス電源と前記下部電極を互いに電気的に接続する第１の電気的パスと、 a first electrical path that electrically connects the bias power supply and the lower electrode to each other;
前記第１の電気的パス及び前記下部電極とは別の第２の電気的パスであって、前記下部電極又は前記第１の電気的パスから、前記基板のエッジを囲むように配置されるエッジリングに、前記バイアス電力を供給するように設けられた、該第２の電気的パスと、 a second electrical path different from the first electrical path and the lower electrode, the edge being arranged to surround an edge of the substrate from the lower electrode or the first electrical path; the second electrical path configured to supply the bias power to the ring;
前記第２の電気的パスに可変インピーダンスを提供するインピーダンス調整器と、 an impedance regulator that provides a variable impedance to the second electrical path;
を備え、Equipped with
前記第２の電気的パスは、前記下部電極から延びており、前記下部電極から前記エッジリングに前記バイアス電力を供給するように設けられている、プラズマ処理装置。 The second electrical path extends from the lower electrode and is configured to supply the bias power from the lower electrode to the edge ring. チャンバと、 a chamber;
下部電極及び該下部電極上に設けられた静電チャックを有し、前記チャンバ内で前記静電チャック上に載置される基板を支持するように構成された基板支持器と、 a substrate support having a lower electrode and an electrostatic chuck provided on the lower electrode, and configured to support a substrate placed on the electrostatic chuck in the chamber;
前記チャンバ内でプラズマを生成するために供給される高周波電力を発生するように構成された高周波電源と、 a high frequency power source configured to generate high frequency power that is supplied to generate plasma within the chamber;
バイアス電力を発生するように構成されたバイアス電源と、 a bias power supply configured to generate bias power;
前記バイアス電源と前記下部電極を互いに電気的に接続する第１の電気的パスと、 a first electrical path that electrically connects the bias power supply and the lower electrode to each other;
前記第１の電気的パス及び前記下部電極とは別の第２の電気的パスであって、前記下部電極又は前記第１の電気的パスから、前記基板のエッジを囲むように配置されるエッジリングに、前記バイアス電力を供給するように設けられた、該第２の電気的パスと、 a second electrical path different from the first electrical path and the lower electrode, the edge being arranged to surround an edge of the substrate from the lower electrode or the first electrical path; the second electrical path configured to supply the bias power to the ring;
前記第２の電気的パスに可変インピーダンスを提供するインピーダンス調整器と、 an impedance regulator that provides a variable impedance to the second electrical path;
を備え、Equipped with
前記第２の電気的パスは、前記下部電極の中心軸線上で前記下部電極又は前記第１の電気的パスから延在しており、前記中心軸線上の分岐点から該中心軸線に対して径方向に分岐しており、 The second electrical path extends from the lower electrode or the first electrical path on the central axis of the lower electrode, and extends radially from the branch point on the central axis with respect to the central axis. It branches in the direction of
前記インピーダンス調整器は、前記下部電極又は前記第１の電気的パスと前記分岐点との間で電気的に接続されている、 The impedance adjuster is electrically connected between the lower electrode or the first electrical path and the branch point.
プラズマ処理装置。Plasma processing equipment. 前記第２の電気的パスは、前記下部電極から延びており、前記下部電極から前記エッジリングに前記バイアス電力を供給するように設けられている、請求項４に記載のプラズマ処理装置。 5. The plasma processing apparatus according to claim 4, wherein the second electrical path extends from the lower electrode and is provided to supply the bias power from the lower electrode to the edge ring. 前記第２の電気的パスは、前記下部電極又は前記第１の電気的パスと前記インピーダンス調整器とを互いに電気的に接続する共通導電ラインを含む、請求項３～５の何れか一項に記載のプラズマ処理装置。 6. The second electrical path includes a common conductive line that electrically connects the lower electrode or the first electrical path and the impedance adjuster to each other. The plasma processing apparatus described. 前記第２の電気的パスの前記共通導電ラインは、前記下部電極の中心軸線上で前記下部電極から延在しており、
前記第２の電気的パスは、前記中心軸線に対して径方向に延在する複数の導電ラインを更に含み、
前記インピーダンス調整器は、前記第２の電気的パスの前記共通導電ラインと前記第２の電気的パスの前記複数の導電ラインの各々との間で電気的に接続されており、
前記第２の電気的パスの前記複数の導電ラインは、前記中心軸線から等しい距離を有し、且つ、該中心軸線に対して周方向に等間隔で配列された複数の位置で前記エッジリングに前記バイアス電力を供給するように構成されている、
請求項６に記載のプラズマ処理装置。 the common conductive line of the second electrical path extends from the lower electrode on a central axis of the lower electrode;
The second electrical path further includes a plurality of conductive lines extending radially with respect to the central axis,
The impedance adjuster is electrically connected between the common conductive line of the second electrical path and each of the plurality of conductive lines of the second electrical path,
The plurality of conductive lines of the second electrical path are arranged on the edge ring at a plurality of positions having equal distances from the central axis and equally spaced circumferentially with respect to the central axis. configured to supply the bias power;
The plasma processing apparatus according to claim 6 . 前記第２の電気的パスの前記複数の導電ラインは、前記周方向において等間隔で配列されている、請求項１又は７に記載のプラズマ処理装置。 8. The plasma processing apparatus according to claim 1 , wherein the plurality of conductive lines of the second electrical path are arranged at equal intervals in the circumferential direction. 前記インピーダンス調整器は、可変インピーダンス素子を含む、請求項１～８の何れか一項に記載のプラズマ処理装置。 The plasma processing apparatus according to any one of claims 1 to 8 , wherein the impedance adjuster includes a variable impedance element. 前記可変インピーダンス素子は、可変容量コンデンサである、請求項９に記載のプラズマ処理装置。 The plasma processing apparatus according to claim 9 , wherein the variable impedance element is a variable capacitor. 前記インピーダンス調整器は、可変容量コンデンサを含み、
前記可変容量コンデンサは、前記第２の電気的パスの前記共通導電ラインの周りで延在し、前記第２の電気的パスの前記共通導電ラインと共に容器を形成する筒状の導体と、
前記容器内に誘電性を有する液体を供給するように構成された液体供給器と、
を含む、請求項１、６、７、又は８に記載のプラズマ処理装置。 The impedance regulator includes a variable capacitor,
the variable capacitor has a cylindrical conductor extending around the common conductive line of the second electrical path and forming a container with the common conductive line of the second electrical path;
a liquid supply device configured to supply a dielectric liquid into the container;
The plasma processing apparatus according to claim 1, 6, 7, or 8 , comprising: 前記インピーダンス調整器は、可変容量コンデンサを含み、
前記可変容量コンデンサは、前記第２の電気的パスの前記共通導電ラインの周りで延在する筒状の導体と、
前記第２の電気的パスの前記共通導電ラインと前記筒状の導体との間に設けられた筒状の誘電体と、
前記筒状の誘電体を、前記第２の電気的パスの前記共通導電ラインに沿って移動させるように構成された駆動装置と、
を含む、請求項１、６、７、又は８に記載のプラズマ処理装置。 The impedance regulator includes a variable capacitor,
The variable capacitor includes a cylindrical conductor extending around the common conductive line of the second electrical path;
a cylindrical dielectric provided between the common conductive line of the second electrical path and the cylindrical conductor;
a drive device configured to move the cylindrical dielectric along the common conductive line of the second electrical path;
The plasma processing apparatus according to claim 1, 6, 7, or 8 , comprising: 前記エッジリングの上方でのシースの上端の鉛直方向における位置を調整するように構成されたシース調整器を更に備える、請求項１～１２の何れか一項に記載のプラズマ処理装置。 The plasma processing apparatus according to any one of claims 1 to 12 , further comprising a sheath adjuster configured to adjust the vertical position of the upper end of the sheath above the edge ring. チャンバと、 a chamber;
下部電極及び該下部電極上に設けられた静電チャックを有し、前記チャンバ内で前記静電チャック上に載置される基板を支持するように構成された基板支持器と、 a substrate support having a lower electrode and an electrostatic chuck provided on the lower electrode, and configured to support a substrate placed on the electrostatic chuck in the chamber;
前記チャンバ内でプラズマを生成するために供給される高周波電力を発生するように構成された高周波電源と、 a high frequency power source configured to generate high frequency power that is supplied to generate plasma within the chamber;
バイアス電力を発生するように構成されたバイアス電源と、 a bias power supply configured to generate bias power;
前記バイアス電源と前記下部電極を互いに電気的に接続する第１の電気的パスと、 a first electrical path that electrically connects the bias power supply and the lower electrode to each other;
前記第１の電気的パス及び前記下部電極とは別の第２の電気的パスであって、前記下部電極又は前記第１の電気的パスから、前記基板のエッジを囲むように配置されるエッジリングに、前記バイアス電力を供給するように設けられた、該第２の電気的パスと、 a second electrical path different from the first electrical path and the lower electrode, the edge being arranged to surround an edge of the substrate from the lower electrode or the first electrical path; the second electrical path configured to supply the bias power to the ring;
前記第２の電気的パスに可変インピーダンスを提供するインピーダンス調整器と、 an impedance regulator that provides a variable impedance to the second electrical path;
前記エッジリングの上方でのシースの上端の鉛直方向における位置を調整するように構成されたシース調整器と、 a sheath adjuster configured to adjust the vertical position of the upper end of the sheath above the edge ring;
を備えるプラズマ処理装置。A plasma processing apparatus comprising: 前記シース調整器は、前記第２の電気的パス又は前記エッジリングに電気的に接続されており、パルス状の直流電圧を周期的に発生するように構成された別の電源を含む、請求項１３又は１４に記載のプラズマ処理装置。 5. The sheath regulator includes a separate power source electrically connected to the second electrical path or the edge ring and configured to periodically generate a pulsed DC voltage. 15. The plasma processing apparatus according to 13 or 14 . 前記シース調整器は、前記第２の電気的パス又は前記エッジリングに電気的に接続されており、高周波電圧を発生するように構成された別の電源を含む、請求項１３又は１４に記載のプラズマ処理装置。 15. The sheath regulator according to claim 13 or 14 , wherein the sheath conditioner includes a separate power source electrically connected to the second electrical path or the edge ring and configured to generate a high frequency voltage. Plasma processing equipment. 前記シース調整器は、前記エッジリングに接続された別の電気的パスを介して前記エッジリングに直流電圧を印加するように構成された直流電源を含む、請求項１３又は１４に記載のプラズマ処理装置。 Plasma processing according to claim 13 or 14 , wherein the sheath regulator includes a DC power supply configured to apply a DC voltage to the edge ring via another electrical path connected to the edge ring. Device. 前記シース調整器は、前記エッジリングの上面の鉛直方向における位置を調整するために前記エッジリングを上方に移動させるように構成されている、請求項１３又は１４に記載のプラズマ処理装置。 15. The plasma processing apparatus according to claim 13 , wherein the sheath adjuster is configured to move the edge ring upward in order to adjust the vertical position of the upper surface of the edge ring. 前記第１の電気的パスは、複数の導電ラインを含み、
前記第１の電気的パスの前記複数の導電ラインは、前記下部電極と前記バイアス電源を互いに電気的に接続しており、前記下部電極の中心軸線から等しい距離を有し、且つ、該中心軸線に対して周方向に等間隔で配列された複数の位置で前記下部電極に接続している、
請求項１～１８の何れか一項に記載のプラズマ処理装置。 the first electrical path includes a plurality of conductive lines;
The plurality of conductive lines of the first electrical path electrically connect the lower electrode and the bias power source to each other, have equal distances from the central axis of the lower electrode, and have equal distances from the central axis of the lower electrode. connected to the lower electrode at a plurality of positions arranged at equal intervals in the circumferential direction,
The plasma processing apparatus according to any one of claims 1 to 18 . 前記第１の電気的パスは、前記第１の電気的パスの前記複数の導電ラインの各々と前記バイアス電源とを電気的に接続する共通導電ラインを更に含み、
前記第１の電気的パスの前記複数の導電ラインは、前記第１の電気的パスの前記共通導電ラインから前記中心軸線に対して径方向に沿って延び、且つ、前記周方向において等間隔で配列されている、
請求項１９に記載のプラズマ処理装置。 The first electrical path further includes a common conductive line that electrically connects each of the plurality of conductive lines of the first electrical path and the bias power supply,
The plurality of conductive lines of the first electrical path extend from the common conductive line of the first electrical path in a radial direction with respect to the central axis, and are spaced at equal intervals in the circumferential direction. arranged,
The plasma processing apparatus according to claim 19 . 前記バイアス電源は、前記高周波電源によって発生される前記高周波電力の周波数とは異なる周波数を有する別の高周波電力を前記バイアス電力として発生するように構成されている、請求項１～２０の何れか一項に記載のプラズマ処理装置。 Any one of claims 1 to 20 , wherein the bias power source is configured to generate, as the bias power, another high frequency power having a frequency different from the frequency of the high frequency power generated by the high frequency power source. The plasma processing apparatus described in . 前記バイアス電源は、前記バイアス電力として、パルス状の直流電圧を周期的に発生するように構成されている、請求項１～２０の何れか一項に記載のプラズマ処理装置。 21. The plasma processing apparatus according to claim 1, wherein the bias power source is configured to periodically generate a pulsed DC voltage as the bias power.
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