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公開番号2025011417
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-24
出願番号2023113519
出願日2023-07-11
発明の名称プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法
出願人東京エレクトロン株式会社
代理人弁理士法人酒井国際特許事務所
主分類H05H 1/46 20060101AFI20250117BHJP(他に分類されない電気技術)
要約【課題】プラズマの周方向分布を制御することができるプラズマ処理装置及びプラズマ処理方法を提供する。
【解決手段】プラズマ処理装置は、処理空間を提供する処理容器と、処理空間に電磁波を放出するように構成される放出部と、放出部に電磁波を供給するように構成される導波路と、を有する。導波路は、導波路の一部を形成する上流導波路と、導波路の一部を形成するとともに上流導波路と弾性部材を介して接続される下流導波路とを備え、上流導波路と下流導波路との間のギャップ長は、上流導波路と下流導波路との間の押圧力により、調節可能に構成される。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
処理空間を提供する処理容器と、
前記処理空間に電磁波を放出するように構成される放出部と、
前記放出部に前記電磁波を供給するように構成される導波路と、
を有し、
前記導波路は、前記導波路の一部を形成する上流導波路と、前記導波路の一部を形成するとともに前記上流導波路と弾性部材を介して接続される下流導波路とを備え、
前記上流導波路と前記下流導波路との間のギャップ長は、前記上流導波路と前記下流導波路との間の押圧力により、調節可能に構成される、
プラズマ処理装置。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
前記弾性部材は、コイルスプリングである、
請求項１に記載のプラズマ処理装置。
【請求項３】
さらに、前記上流導波路と前記下流導波路との接続面における押圧力を調節する複数のアクチュエータを有する、
請求項１又は２に記載のプラズマ処理装置。
【請求項４】
さらに、前記放出部に電界を検出する電界センサを有し、
前記ギャップ長は、検出された前記電界に基づいて調節される、
請求項３に記載のプラズマ処理装置。
【請求項５】
さらに、制御部を有し、
前記制御部は、前記処理空間において処理対象の基板に対してプラズマ処理が行われる際に、前記ギャップ長を前記処理容器の周方向に沿って変化させるように、前記複数のアクチュエータを制御するよう前記プラズマ処理装置を制御するように構成される、
請求項４に記載のプラズマ処理装置。
【請求項６】
前記上流導波路は、前記電磁波と共振可能な共振器を含み、
前記共振器は、前記処理容器の中心軸線側の導体と接続される円板と、前記処理容器の外壁側の導体と接続される円板とが交互に配置され、前記下流導波路との接続部には、前記処理容器の周方向に設けられた複数のスロットが形成される、
請求項１又は２に記載のプラズマ処理装置。
【請求項７】
前記下流導波路は、環状空間を含み、
前記複数のスロットは、前記環状空間と接続される、
請求項６に記載のプラズマ処理装置。
【請求項８】
前記弾性部材は、前記複数のスロットの内周側と外周側とに設けられる、
請求項６に記載のプラズマ処理装置。
【請求項９】
さらに、前記処理空間に処理ガスを供給するシャワープレートを有し、
前記放出部は、環状の誘電体で形成され、前記シャワープレートを囲むように設けられる、
請求項１又は２に記載のプラズマ処理装置。
【請求項１０】
プラズマ処理装置におけるプラズマ処理方法であって、
前記プラズマ処理装置は、
処理空間を提供する処理容器と、
前記処理空間に電磁波を放出するように構成される放出部と、
前記放出部に前記電磁波を供給するように構成され、導波路の一部を形成する上流導波路と、前記導波路の一部を形成するとともに前記上流導波路と弾性部材を介して接続される下流導波路とを備える前記導波路と、
前記上流導波路と前記下流導波路との間のギャップ長を調節するために、前記上流導波路と前記下流導波路との接続面における押圧力を調節する複数のアクチュエータと、
を有し、
前記処理空間において処理対象の基板に対してプラズマ処理が行われる際に、前記ギャップ長を前記処理容器の周方向に沿って変化させるように、前記複数のアクチュエータを制御する、
プラズマ処理方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１に開示されている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。高周波は、ＶＨＦ波又はＵＨＦ波である。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、プラズマの周方向分布を制御することができるプラズマ処理装置及びプラズマ処理方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示の一態様によるプラズマ処理装置は、処理空間を提供する処理容器と、処理空間に電磁波を放出するように構成される放出部と、放出部に電磁波を供給するように構成される導波路と、を有する。導波路は、導波路の一部を形成する上流導波路と、導波路の一部を形成するとともに上流導波路と弾性部材を介して接続される下流導波路とを備え、上流導波路と下流導波路との間のギャップ長は、上流導波路と下流導波路との間の押圧力により、調節可能に構成される。
【発明の効果】
【０００６】
本開示によれば、プラズマの周方向分布を制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
図１は、本開示の第１実施形態におけるプラズマ処理装置の一例を示す概略斜視図である。
図２は、図１のＡ－Ａ断面の一例を示す断面図である。
図３は、図１のＢ－Ｂ断面の一例を示す断面図である。
図４は、図１のＣ－Ｃ断面の一例を示す断面図である。
図５は、上流導波路と下流導波路との接続面近傍の一例を示す拡大断面図である。
図６は、第１実施形態におけるプラズマ処理の一例を示すフローチャートである。
図７は、第２実施形態におけるプラズマ処理装置の一例を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下に、開示するプラズマ処理装置及びプラズマ処理方法の実施形態について、図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施形態により開示技術が限定されるものではない。
【０００９】
上述のプラズマ処理装置のように、ＶＨＦ（Very High Frequency）波又はＵＨＦ（Ultra High Frequency）波である高周波を導入する導入部が処理容器内の空間の横方向端部に周方向に延在している場合、共振器の導波路は、上部電極に固定される。また、上部電極は、ステージの上方、つまり、処理容器の上部に設けられている。共振器の導波路と、上部電極との間は、例えば、ギャップがない状態でネジにより固定されている。このため、プラズマの周方向分布を調節するには、成膜の状態に応じてネジを調節することで、導波路と上部電極との間のギャップを調節することが求められる。ところが、導波路の固定のためのネジを手動で調節すると、調節した結果は、実際に成膜しないと判明しない。そこで、プラズマ処理中においても、導波路と上部電極との間、又は分割された導波路間のギャップを調節することで、プラズマの周方向分布を制御することが期待されている。
【００１０】
（第１実施形態）
［プラズマ処理装置１の構成］
図１は、本開示の第１実施形態におけるプラズマ処理装置の一例を示す概略斜視図である。図１に示すプラズマ処理装置１は、制御部５、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。
（【００１１】以降は省略されています）

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