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公開番号2024101980
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-07-30
出願番号2023112408
出願日2023-07-07
発明の名称プラズマ処理装置
出願人東京エレクトロン株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類H05H 1/46 20060101AFI20240723BHJP(他に分類されない電気技術)
要約【課題】プラズマ処理装置の共振器における電磁波の共振を促進する技術を提供する。
【解決手段】開示されるプラズマ処理装置において、基板支持部は、チャンバ内の処理空間内に設けられている。上部電極は、基板支持部の上方に処理空間を介して設けられている。電磁波を放出するための放出部は、チャンバの中心軸線の周りで周方向に延在する。導波部は、共振器を含み、放出部に電磁波を供給する。共振器は、その導波路の一端を構成する第1の短絡部並びに該導波路の他端を構成する複数の第2の短絡部又は壁面で構成され該他端を構成する第2の短絡部に沿って配置された複数の梁を含む。複数の第2の短絡部又は複数の梁は、中心軸線の周りで周方向に沿って軸対称に配列されている。複数の第2の短絡部又は複数の梁と放出部に電磁的に結合される複数の間隙とが、周方向に沿って交互に配列されている。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
その内部において処理空間を提供するチャンバと、
前記処理空間内に設けられた基板支持部と、
前記基板支持部の上方に前記処理空間を介して設けられた上部電極と、
プラズマ生成空間に電磁波を放出するように設けられており、前記チャンバ及び前記処理空間の中心軸線の周りで周方向に延在する放出部と、
前記放出部に前記電磁波を供給するように構成された導波部と、
を備え、
前記導波部は、導波路を提供する共振器を含み、
前記共振器は、該共振器の前記導波路の一端を構成する第１の短絡部並びに該共振器の前記導波路の他端を構成する複数の第２の短絡部又は壁面で構成され該他端を構成する第２の短絡部に沿って設けられた複数の梁を含み、
前記複数の第２の短絡部又は前記複数の梁は、前記中心軸線の周りで周方向に沿って軸対称に配列されており、
前記複数の第２の短絡部又は前記複数の梁と前記放出部に電磁的に結合される複数の間隙とが、前記中心軸線の周りで前記周方向に沿って交互に配列されている、
プラズマ処理装置。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
前記複数の第２の短絡部のうち前記周方向において隣り合う二つの任意の第２の短絡部の間又は前記複数の梁のうち前記周方向において隣り合う二つの任意の梁の間の該周方向における距離ｄは、下記の式（１）を満たし、
０．０５λｇ＜ｄ＜０．３λｇ …（１）
ここで、λｇは、前記共振器の前記導波路における前記電磁波の波長である、
請求項１に記載のプラズマ処理装置。
【請求項３】
前記第１の短絡部と前記第２の短絡部又は前記複数の第２の短絡部との間での前記共振器の共振器長Ｌは、下記の式（２）を満たし、
（ｎ－０．２）λｇ／２＜Ｌ＜ｎλｇ／２ …（２）
ここで、λｇは前記共振器の前記導波路における前記電磁波の波長であり、ｎは整数である、請求項１に記載のプラズマ処理装置。
【請求項４】
前記共振器の前記導波路は、前記中心軸線の周りで前記複数の第２の短絡部又は前記複数の梁に向けて前記中心軸線に対して径方向に延びる下部を含む、請求項１～３の何れか一項に記載のプラズマ処理装置。
【請求項５】
前記第１の短絡部は、前記中心軸線の周りで前記周方向に沿って延在しており、
前記共振器の前記導波路は、
前記下部の上方且つ前記中心軸線の周りで、前記第１の短絡部から前記径方向に対して反対方向に延びる上部を含み、
前記中心軸線の周りで前記第１の短絡部から前記第２の短絡部又は前記複数の第２の短絡部まで蛇行するように前記径方向と前記反対方向とに交互に延びている、
請求項４に記載のプラズマ処理装置。
【請求項６】
前記電磁波を前記共振器の前記導波路に導入するためのコネクタを更に備え、
前記コネクタは前記上部に結合されている、
請求項５に記載のプラズマ処理装置。
【請求項７】
前記中心軸線が延びる垂直方向における前記上部の長さは、前記共振器の前記導波路の他の部分の前記垂直方向における長さよりも長い、請求項６に記載のプラズマ処理装置。
【請求項８】
前記コネクタは、前記中心軸線から径方向に離れた位置で前記上部に結合されている、請求項６に記載のプラズマ処理装置。
【請求項９】
前記複数の第２の短絡部の各々は、金属から形成されており、前記下部を構成する一対の導体壁の間で延びる柱状部材である、請求項４に記載のプラズマ処理装置。
【請求項１０】
前記上部電極は、前記複数の間隙として前記放出部の上方に設けられており前記中心軸線の周りで前記周方向に沿って配列された複数のスロットを提供しており、前記複数の梁は、前記複数のスロットと前記周方向に沿って交互に配列されている、請求項４に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。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
プラズマ処理装置が基板の処理において用いられている。プラズマ処理装置の一種として、ＶＨＦ波又はＵＨＦ波である高周波を用いてガスを励起させるものが知られている。下記の特許文献１は、そのようなプラズマ処理装置を開示している。特許文献１のプラズマ処理装置は、処理容器、ステージ、上部電極、導入部、及び導波部を備える。ステージは、処理容器内に設けられている。上部電極は、ステージの上方に処理容器内の空間を介して設けられている。導入部は、高周波の導入部である。導入部は、空間の横方向端部に設けられており、処理容器の中心軸線の周りで周方向に延在している。導波部は、導入部に高周波を供給するように構成されている。導波部は、導波路を提供する共振器を含む。共振器の導波路は、中心軸線の周りで周方向に延び、中心軸線が延在する方向に延び、導入部に接続されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２０－９２０３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本開示は、プラズマ処理装置の共振器における電磁波の共振を促進する技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
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、基板支持部、上部電極、放出部、及び導波部を含む。チャンバは、その内部において処理空間を提供している。基板支持部は、処理空間内に設けられている。上部電極は、基板支持部の上方に処理空間を介して設けられている。放出部は、プラズマ生成空間に電磁波を放出するように設けられており、チャンバ及び処理空間の中心軸線の周りで周方向に延在する。導波部は、放出部に電磁波を供給するように構成されている。導波部は、導波路を提供する共振器を含む。共振器は、共振器の導波路の一端を構成する第１の短絡部及び共振器の導波路の他端を構成する複数の第２の短絡部又は壁面で構成され該他端を構成する第２の短絡部に沿って設けられた複数の梁を含む。複数の第２の短絡部又は複数の梁は、中心軸線の周りで周方向に沿って軸対称に配列されている。複数の第２の短絡部又は複数の梁と放出部に電磁的に結合される複数の間隙とが、中心軸線の周りで周方向に沿って交互に配列されている。
【発明の効果】
【０００６】
一つの例示的実施形態によれば、プラズマ処理装置の共振器における電磁波の共振が促進される。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
一つの例示的実施形態に係るプラズマ処理装置を示す図である。
一つの例示的実施形態に係るプラズマ処理装置の共振器における下部を示す図である。
一つの例示的実施形態に係るプラズマ処理装置の共振器及びコネクタを示す部分拡大断面図である。
一つの例示的実施形態に係るプラズマ処理装置の共振器及びコネクタを示す部分拡大平面図である。
別の例示的実施形態に係るプラズマ処理装置を示す図である。
別の例示的実施形態に係るプラズマ処理装置の共振器における下部を示す図である。
更に別の例示的実施形態に係るプラズマ処理装置の共振器における下部を示す図である。
更に別の例示的実施形態に係るプラズマ処理装置の共振器における下部を示す図である。
更に別の例示的実施形態に係るプラズマ処理装置を示す図である。
図９のＸ－Ｘ線に沿ってとった断面図である。
図９のＸＩ－ＸＩ線に沿ってとった断面図である。
図９のＸＩＩ－ＸＩＩ線に沿ってとった断面図である。
更に別の例示的実施形態に係るプラズマ処理装置を示す図である。
図１３のＸＩＶ－ＸＩＶ線に沿ってとった断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
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。
【０００９】
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示す図である。図１に示すプラズマ処理装置１は、チャンバ１０、基板支持部１２、上部電極１４、放出部１６、及び導波部１８を備えている。
【００１０】
チャンバ１０は、その内部において処理空間１０ｓを提供している。処理空間１０ｓはプラズマ生成空間を含んでいる。プラズマ処理装置１では、基板Ｗは、処理空間１０ｓの中で処理される。チャンバ１０は、アルミニウムのような金属から形成されており、接地されている。チャンバ１０は、側壁１０ａを有しており、その上端において開口されている。チャンバ１０及び側壁１０ａは、略円筒形状を有し得る。処理空間１０ｓは、側壁１０ａの内側に提供されている。チャンバ１０、側壁１０ａ、及び処理空間１０ｓの各々の中心軸線は、軸線ＡＸである。チャンバ１０は、その表面に耐腐食性を有する膜を有していてもよい。耐腐食性を有する膜は、酸化イットリウム膜、酸化フッ化イットリウム膜、フッ化イットリウム膜、酸化イットリウム、又はフッ化イットリウム等を含むセラミック膜であり得る。
（【００１１】以降は省略されています）

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