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公開番号2022072166
公報種別公開特許公報(A)
公開日2022-05-17
出願番号2020181467
出願日2020-10-29
発明の名称プラズマ処理装置
出願人株式会社アルバック
代理人個人,個人
主分類H01L 21/31 20060101AFI20220510BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】リターン電流の均質化とパーティクル発生の防止を図る。
【解決手段】プラズマ処理装置1であって、電極フランジ4と、チャンバ2と、絶縁フランジ81と、反応室2aを有する処理室101と、基板10が載置される支持部(サセプタ)15と、昇降駆動部16Aと、高周波電圧を印加する高周波電源9と、支持部の側周面15aに周設されたキャパシタ形成部30と、チャンバの側壁24に形成された内周面24aにおいて、支持部のキャパシタ形成部に対向する位置に周設されたキャパシタ形成部30と、を有し、支持部の側周面とチャンバの側壁の内周面との間にギャップGを形成して、互いに対向するキャパシタ形成部どうしの間に、プラズマ形成時の高周波リターン電流に対するキャパシタを基板の全周となる位置に形成する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項1】
プラズマ処理装置であって、
電極フランジと、
側壁および底部を有するチャンバと、
前記チャンバと前記電極フランジとの間に配置された絶縁フランジと、
前記チャンバと前記電極フランジと前記絶縁フランジとから構成されて反応室を有する処理室と、
前記反応室内に収容され処理面を有する基板が載置されるとともに前記基板の温度を制御可能な支持部と、
前記支持部を昇降駆動する昇降駆動部と、
前記電極フランジに接続され、高周波電圧を印加する高周波電源と、
前記支持部の側周面に周設されたキャパシタ形成部と、
前記チャンバの前記側壁に形成されて、前記チャンバの径方向で中心に向かう内周面において前記支持部の前記キャパシタ形成部に対向する位置に周設されたキャパシタ形成部と、
を有し、
前記昇降駆動部によって前記支持部を昇降させ、前記支持部の前記側周面の前記キャパシタ形成部と、前記チャンバの前記側壁の前記内周面の前記キャパシタ形成部との間にギャップを形成して、
互いに対向する前記キャパシタ形成部どうしの間に、プラズマ形成時の高周波リターン電流に対するキャパシタを前記支持部の全周となる位置に形成する
ことを特徴とするプラズマ処理装置。
続きを表示(約 1,100 文字)【請求項2】
前記支持部の前記側周面の前記キャパシタ形成部は、前記昇降駆動部による前記支持部の昇降方向における幅寸法が、前記支持部の全周において略均一に形成される
ことを特徴とする請求項1記載のプラズマ処理装置。
【請求項3】
前記支持部の前記キャパシタ形成部と、前記チャンバの前記側壁の前記キャパシタ形成部とは、前記基板の径方向における離間距離が、前記支持部の全周において略均一に形成される
ことを特徴とする請求項1記載のプラズマ処理装置。
【請求項4】
前記チャンバの前記側壁の前記内周面の前記キャパシタ形成部は、前記支持部の前記側周面の前記キャパシタ形成部よりも、前記基板の厚さ方向における幅寸法が大きく形成される
ことを特徴とする請求項1記載のプラズマ処理装置。
【請求項5】
前記キャパシタ形成部が、前記基板の周方向において、連続的または断続的に形成される
ことを特徴とする請求項1記載のプラズマ処理装置。
【請求項6】
前記支持部の前記側周面において、前記キャパシタ形成部の上方には絶縁部材が配置される
ことを特徴とする請求項1記載のプラズマ処理装置。
【請求項7】
前記支持部において、前記キャパシタ形成部よりも径方向内側となる上面には絶縁部材が配置される
ことを特徴とする請求項1記載のプラズマ処理装置。
【請求項8】
前記処理室には、前記電極フランジに電気的に接続されるとともに前記反応室の上側に位置するシャワープレートが設けられ、
前記支持部の前記上面における前記絶縁部材の内周輪郭と、前記シャワープレートにおける前記反応室に露出する外周輪郭とが、対応する形状を有する
ことを特徴とする請求項7記載のプラズマ処理装置。
【請求項9】
前記支持部の前記側周面の前記キャパシタ形成部と、前記チャンバの前記側壁の前記キャパシタ形成部とは、いずれも前記昇降駆動部による前記支持部の昇降方向に沿った面(鉛直面)に延在する
ことを特徴とする請求項1記載のプラズマ処理装置。
【請求項10】
前記チャンバの前記側壁には、前記反応室に前記基板を搬出又は搬入するために用いられる搬出入部が設けられ、
前記キャパシタ形成部の下端が、前記搬出入部よりも前記電極フランジに近接する位置に設けられる
ことを特徴とする請求項1記載のプラズマ処理装置。
(【請求項11】以降は省略されています)

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明はプラズマ処理装置に用いて好適な技術に関する。
続きを表示(約 1,500 文字)【背景技術】
【0002】
従来から、プラズマを用いて原料ガスを分解し、例えば、基板の被成膜面に薄膜を形成するプラズマ処理装置が知られている。このプラズマ処理装置においては、例えば、特許文献1,2に示すように、チャンバと、電極フランジと、チャンバおよび電極フランジによって挟まれた絶縁フランジとによって、処理室が構成されている。処理室は、成膜空間(反応室)を有する。
【0003】
処理室内には、シャワープレートと、基板が配置されるヒータとが設けられている。シャワープレートは、電極フランジに接続され複数の噴出口を有する。シャワープレートと電極フランジとの間には空間が形成される。この空間は、原料ガスが導入されるガス導入空間である。つまり、シャワープレートは、処理室内を、基板に膜が形成される成膜空間と、ガス導入空間とに区画している。
【0004】
チャンバは、接地電位に接続されている。これによってヒータは、アノード電極として機能する。一方、電極フランジには高周波電源が接続されている。電極フランジおよびシャワープレートは、カソード電極として機能する。電極フランジの周囲には、例えば、電極フランジを覆うように形成され、かつチャンバに接続されたシールドカバーなどが設けられている。
【0005】
特許文献1,2において、ヒータの下面には、アースプレートの一端が接続されている。アースプレートの他端は、チャンバの内底面近傍に電気的に接続されている。
また、特許文献1において、ヒータの側部には、別のアースプレート(高周波デバイス)の一端が接続されている。このアースプレートの他端は、チャンバの側面の近傍に電気的に接続されている。
【0006】
このような構成において、ガス導入空間に導入されたガスは、シャワープレートの各噴出口から成膜空間に均一に噴出される。このとき、高周波電源を起動して電極フランジに高周波電圧を印加し、成膜空間内にプラズマを発生させる。そして、プラズマによって分解された原料ガスが基板の被成膜面に到達することにより所望の膜が形成される。
【0007】
電極フランジに高周波電圧を印加してプラズマを発生させる際、プラズマの発生に伴って流れる電流は、シャワープレート,ヒータ,およびアースプレートの順に伝達される。さらに、この電流は、チャンバおよびシールドカバーに伝達され、マッチングボックスにリターンされる。プラズマの発生に伴う電流は、このような電流経路を通じて流れる。
【0008】
ところで、特許文献1の図4や、特許文献2に記載されるように、チャンバの側壁には、基板をチャンバ内に搬出又は搬入するために用いられる搬出入部が設けられ、これを開閉するドアバルブが設けられている。
【0009】
しかし、特許文献1の図4や、特許文献2に記載されるように、搬出入部が形成されている場合、搬出入部が形成されているチャンバの内側面を流れる高周波電流の経路は、搬出入部が形成されていないチャンバの内側面を流れる高周波電流の経路よりも長くなる。これによって、搬出入部が形成されている内側面を流れる高周波電流の経路において、インダクタンスが大きくなる。
【0010】
このため、基板およびヒータの周方向において、リターン電流の分布が均一でなくなるため、電場勾配が不均一となり、局所放電(異常放電)やプラズマの偏りを生じ、成膜の均一性に影響を与えるという問題があった。
(【0011】以降は省略されています)

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