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JP2018078515A - フィルタ装置及びプラズマ処理装置 - Google Patents

フィルタ装置及びプラズマ処理装置 Download PDF

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JP2018078515A JP2016220641A JP2016220641A JP2018078515A JP 2018078515 A JP2018078515 A JP 2018078515A JP 2016220641 A JP2016220641 A JP 2016220641A JP 2016220641 A JP2016220641 A JP 2016220641A JP 2018078515 A JP2018078515 A JP 2018078515A
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望 永島
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直彦 奥西
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Abstract

【課題】複数のフィルタのコイルの温度を低下させ、且つ、複数のフィルタ間でのインピーダンスの周波数特性の差異を抑制することを可能とする。【解決手段】一実施形態のフィルタ装置は、複数のコイル及び複数のグランド部材を備える。複数のコイルは、それらの中心軸線が互いに平行であるように設けられている。複数のグランド部材は、複数のコイルの外側で該複数のコイルの中心軸線に平行に延びる。複数のグランド部材は、互いに離間している。複数のコイルはそれぞれ、該複数のコイルのうちの最近傍の他のコイルに対して同一の第1の距離を有する。複数のグランド部材はそれぞれ、複数のコイルのうちの最近傍のコイルに対して同一の第2の距離を有する。複数のコイルそれぞれから複数のグランド部材のうち第2の距離を隔てて配置されたグランド部材の個数は同数である。【選択図】図6

Description

本発明の実施形態は、フィルタ装置及びプラズマ処理装に関するものである。
半導体デバイスといった電子デバイスの製造においてはプラズマ処理装置が用いられている。プラズマ処理装置は、チャンバ本体、載置台、及び、高周波電源を備えている。チャンバ本体は、その内部空間を被加工物のプラズマ処理のためのチャンバとして提供している。載置台は、チャンバ内に設けられており、その上において被加工物を保持するように構成されている。載置台は、下部電極及び静電チャックを含んでいる。下部電極には、高周波電源が接続されている。
プラズマ処理装置を用いて実行されるプラズマ処理では、被加工物の面内における温度の分布を調整することが必要である。被加工物の面内における温度の分布を調整するために、載置台は、複数のヒータを有することがある。これらのヒータの各々は、給電ラインを介してヒータコントローラの電源に接続される。
上述したように載置台の下部電極には高周波電源から高周波が供給される。下部電極に供給された高周波は、複数のヒータとヒータコントローラとを接続する複数の給電ラインに流入し得る。したがって、複数の給電ラインの各々には、高周波を遮断又は減衰させるフィルタが設けられる。
このようなフィルタとしては、下記の特許文献1に記載されたフィルタが知られている。このフィルタは、コイル及びケーシングを備えている。コイルは給電ラインの一部を構成しており、ケーシング内に収容されている。ケーシングは、導体から形成されている。ケーシングの電位はグランド電位に設定される。このフィルタでは、コイルとケーシングは分布定数線路を形成している。このフィルタは、複数の共振周波数を有している。
特開2014−99585号公報
上述したコイルは、ヒータへの交流の供給及び下部電極からの高周波の流入により、発熱する。このコイルは実質的に閉じられたケーシング内に収容されているので、コイルの温度が高温になる。したがって、コイルが冷却される必要がある。コイルを冷却する策としては、ケーシングに多数の孔を形成し、及び/又は、ケーシング内に送風するといった策が採用され得る。しかしながら、高周波のパワーが高くなると、このような策では不十分となり得る。
一方、上述したプラズマ処理装置では複数のヒータが用いられているので、複数の給電ライン上に複数のフィルタが設けられる。これらのフィルタのインピーダンスの周波数特性の差異は小さいことが望ましい。
したがって、複数のフィルタのコイルの温度を低くし、且つ、複数のフィルタのインピーダンスの周波数特性の差異を抑制する必要がある。
一態様では、フィルタ装置が提供される。フィルタ装置は、複数のコイル及び複数のグランド部材を備える。複数のコイルは、それらの中心軸線が互いに離れており且つ平行であるように設けられている。複数のグランド部材は、複数のコイルの外側で該複数のコイルの中心軸線に平行に延びている。複数のグランド部材は、互いに離間している。複数のコイルはそれぞれ、該複数のコイルのうちの最近傍の他のコイルに対して同一の第1の距離を有する。複数のグランド部材はそれぞれ、複数のコイルのうちの最近傍のコイルに対して同一の第2の距離を有する。複数のコイルそれぞれから複数のグランド部材のうち第2の距離を隔てて配置されたグランド部材の個数は同数である。
一態様に係るフィルタ装置では、複数のグランド部材が互いに離間している。即ち、複数のグランド部材の各々は、他のグランド部材との間に空間を提供している。したがって、複数のコイルはグランド電位のケーシング内の閉じられた空間に配置されておらず、フィルタ装置の外部と内部との間で生じる空気の対流により、複数のコイルの放熱が促進される。故に、このフィルタ装置によれば、複数のコイルの温度が低くなる。また、全てのコイルが、それらの最近傍のコイルに対して同一の第1の距離を有している。したがって、複数のコイルはそれぞれ、最近傍の他のコイルから略同一の干渉を受ける。また、複数のコイルそれぞれの最近傍のグランド部材の個数は同一であり、且つ、複数のコイルそれぞれと最近傍のグランド部材との間の距離は同一の第2の距離である。したがって、複数のコイルのそれぞれと周囲のグランド部材との間の容量の差異が低減される。故に、複数のコイルをそれぞれ含む複数のフィルタのインピーダンスの周波数特性の差異が抑制される。
一実施形態では、第1の距離は、複数のコイル各々の内径の1/2よりも大きく、該内径の3倍よりも小さい。かかる実施形態によれば、複数のフィルタのインピーダンスの周波数特性の差異がより小さくなる。
一実施形態において、第2の距離は、12.7mm以上、16.4mm以下である。グランド部材が最近傍のコイルから12.7mm以上離れていることにより、コイルとグランド部材との間での放電がより確実に防止される。また、グランド部材と当該グランド部材の最近傍のコイルとの間の距離に対するフィルタのインピーダンスの周波数特性の依存性は、16.4mm以下であると小さくなる。
一実施形態では、フィルタ装置は、一以上の第1の印刷回路基板、及び、一以上の第2の印刷回路基板を備える。一以上の印刷回路基板は、複数のコイルの一端側に設けられており、一以上の第2の印刷回路基板は、複数のコイルの他端側に設けられている。複数のコイルは、一以上の第1の印刷回路基板と一以上の第2の印刷回路基板によって支持されている。
一実施形態では、複数のグランド部材は、一以上の第1の印刷回路基板と一以上の第2の印刷回路基板によって支持されている。複数のグランド部材は、一以上の第1の印刷回路基板と一以上の第2の印刷回路基板を支持する支柱を構成している。
一実施形態では、フィルタ装置は、複数のコイルにそれぞれ接続された複数のコンデンサを更に備える。一以上の第1の印刷回路基板は複数のコンデンサを支持している。一以上の第1の印刷回路基板は、複数のコンデンサと複数のグランド部材に電気的に接続されたグランド領域を有する。
別の態様では、プラズマ処理装置が提供される。プラズマ処理装置は、チャンバ本体、載置台、高周波電源、フィルタ装置、及び、ヒータコントローラを備える。載置台はチャンバ本体によって提供されるチャンバ内に設けられている。載置台は、下部電極、静電チャック、及び、複数のヒータを有する。高周波電源は下部電極に接続されている。フィルタ装置は、上述した一態様又は種々の実施形態のうち何れかのフィルタ装置である。ヒータコントローラは、複数のヒータに電気的に接続された電源を含む。フィルタ装置の複数のコイルはそれぞれ、複数のヒータとヒータコントローラとの間の給電ラインを構成している。
以上説明したように、複数のフィルタのコイルの温度を低くし、且つ、複数のフィルタ間でのインピーダンスの周波数特性の差異を抑制することが可能となる。
一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のアンテナを示す平面図である。 一実施形態に係るフィルタ装置の斜視図である。 フィルタユニットの回路図である。 図3に示すフィルタ装置のフィルタユニット群を示す斜視図である。 二つの印刷回路基板を共有する複数のフィルタユニットを示す斜視図である。 二つの印刷回路基板を共有する複数のフィルタユニットを示す斜視図である。 フィルタユニットの断面図である。 三つのフィルタユニットにおけるコイルとグランド部材のレイアウトを示す図である。 図10の(a)及び図10の(b)は、第1のシミュレーションの結果を示す図である。 図11の(a)及び図11の(b)は、第2のシミュレーションの結果を示す図である。 図12の(a)及び図12の(b)は、第2のシミュレーションの結果を示す図である。 第3のシミュレーションにおけるコイルとグランド部材を示す斜視図である。 図14の(a)及び図14の(b)は、第3のシミュレーションにおけるコイルとグランド部材を示す斜視図である。 第3のシミュレーションにおけるコイルとグランド部材を示す斜視図である。 複数のコイルと複数のグランド部材のレイアウトの別の例を示す図である。 複数のコイルと複数のグランド部材のレイアウトの更に別の例を示す図である。 複数のコイルと複数のグランド部材のレイアウトの更に別の例を示す図である。 複数のコイルと複数のグランド部材のレイアウトの更に別の例を示す図である。 複数のコイルと複数のグランド部材のレイアウトの更に別の例を示す図である。 複数のコイルと複数のグランド部材のレイアウトの更に別の例を示す図である。 複数のコイルと複数のグランド部材のレイアウトの更に別の例を示す図である。 複数のコイルと複数のグランド部材のレイアウトの更に別の例を示す図である。
以下、図面を参照して種々の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。
図1は、一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10は、マイクロ波によってガスを励起させてプラズマを生成するプラズマ処理装置である。プラズマ処理装置10は、チャンバ本体12を備えている。チャンバ本体12は、その内部空間をチャンバ12cとして提供している。チャンバ本体12は、側壁12a、底部12b、及び、天部12tを含み得る。
側壁12aは、鉛直方向に延在する略円筒形状を有している。側壁12aの中心軸線は、鉛直方向に延びる軸線AXと略一致している。底部12bは、側壁12aの下端側で延在している。側壁12aの上端部は開口している。側壁12aの上端部開口は、誘電体窓48によって閉じられている。誘電体窓48は、側壁12aの上端部と天部12tとの間に挟持されている。この誘電体窓48と側壁12aの上端部との間には、チャンバ12cを封止するために、Oリングといった封止部材が設けられていてもよい。
プラズマ処理装置10は、載置台14を更に備えている。載置台14は、チャンバ12c内に設けられている。この載置台14の上方には、上述の誘電体窓48が配置されている。載置台14は、その上に載置された被加工物Wを保持するように構成されている。被加工物Wは、ウエハのように略円盤形状を有している。この載置台14は、下部電極16、静電チャック18、及び、複数のヒータHTを有している。複数のヒータHTは、例えば、静電チャック18内において軸線AXを中心とする同軸の複数の領域のそれぞれに設けられている。当該複数の領域の各々には一以上のヒータHTが設けられている。なお、載置台14に設けられる複数のヒータHTの個数は二以上の任意の個数であり得る。
下部電極16は、第1部材16a及び第2部材16bを含んでいる。第1部材16aは、略円盤形状を有しており、金属(例えば、アルミニウム)から形成されている。第1部材16aは、支持部材20によって支持されている。支持部材20は、略円筒形状を有している。支持部材20は、チャンバ本体12の底部12bから上方に延びている。第2部材16bは、第1部材16a上に設けられている。第2部材16bは、は、略円盤形状を有しており、金属(例えば、アルミニウム)から形成されている。この第2部材16bは、第1部材16aに電気的に接続されている。
下部電極16には、マッチングユニット24及び給電導体26(例えば、給電棒)を介して高周波電源22が接続されている。高周波電源22は、高周波を発生する。この高周波は、チャンバ12c内で生成されたイオンといった活性種を被加工物Wに引き込むためのバイアス用の高周波であり得る。また、高周波は、限定されるものではないが、例えば13.56MHzの周波数を有し得る。マッチングユニットMUは、高周波電源22側のインピーダンスと、主に電極、プラズマ、チャンバ本体12といった負荷側のインピーダンスとの間で整合をとるための整合回路を有している。
下部電極16の上には、静電チャック18が設けられている。静電チャック18は、略円盤形状の絶縁体の内部に、膜状の電極を内蔵している。静電チャック18の電極には、スイッチ32を介して直流電源30が接続されている。この直流電源30から静電チャック18の電極に電圧が印加されると、静電チャック18は静電力を発生する。この静電力により、静電チャック18は、その上に載置された被加工物Wを保持する。プラズマ処理装置10の利用時には、この静電チャック18のエッジ及び被加工物Wのエッジを囲むように、フォーカスリングFRが設けられる。
下部電極16の第2部材16bの内部には、流路16fが形成されている。流路16fには、配管28a及び配管28bが接続されている。配管28a及び配管28bは、チラーユニットにも接続されている。チラーユニットはチャンバ本体12の外部に設けられている。流路16fには、チラーユニットから配管28aを介して冷媒が供給される。流路16fに供給された冷媒は、配管28bを介してチラーユニットに戻される。このように流路16fに供給される冷媒の温度が制御されることにより、載置台14によって保持された被加工物Wの温度が調整されるようになっている。さらに、プラズマ処理装置10では、伝熱ガスの供給ライン29が、下部電極16を通って静電チャック18の上面まで延びている。供給ライン29は、伝熱ガス供給部からの伝熱ガス、例えばHeガスを、静電チャック18の上面と被加工物Wの裏面との間に供給する。
静電チャック18の内部には、複数のヒータHTが内蔵されている。複数のヒータHTは、複数の給電ラインを介してヒータコントローラHCに接続されている。ヒータコントローラHCは、複数のヒータHTに交流出力を与える電源を含んでいる。複数の給電ライン上には、フィルタ装置FAの複数のフィルタが設けられている。なお、フィルタ装置FAの詳細については後述する。
載置台14の周囲、即ち、載置台14とチャンバ本体12の側壁12aとの間には、環状の排気路12vが提供されている。排気路12vの軸線AX方向における中間には、バッフル板31が設けられている。このバッフル板31には、当該バッフル板31をその板厚方向に貫通する複数の貫通孔が形成されている。チャンバ本体12の底部12bには、排気路12vに連通するように排気管33が接続されている。排気管33には、排気装置34が接続されている。排気装置34は、圧力調整器、及び、ターボ分子ポンプといった減圧ポンプを有している。この排気装置34により、チャンバ12cが減圧される。
プラズマ処理装置10は、マイクロ波発生器40、チューナ41、導波管42、モード変換器43、同軸導波管44、誘電体板45、冷却ジャケット46、アンテナ47、及び、誘電体窓48を更に備え得る。マイクロ波発生器40は、アンテナ47に供給されるマイクロ波を発生する。マイクロ波発生器40によって発生されるマイクロ波の周波数は、例えば2.45GHzであり得る。マイクロ波発生器40は、チューナ41、導波管42、及び、モード変換器43を介して、同軸導波管44の上部に接続されている。同軸導波管44は、鉛直方向に延在しており、その中心軸線は軸線AXに略一致している。
同軸導波管44は、外側導体44a及び内側導体44bを含んでいる。外側導体44a及び内側導体44bは、軸線AXを中心軸線として共有する円筒形状を有している。外側導体44aの下端は、導電性の表面を有する冷却ジャケット46の上部に電気的に接続され得る。内側導体44bは、外側導体44aの内側において、当該外側導体44aと同軸に設けられている。内側導体44bの下端は、アンテナ47に接続している。
一実施形態においては、アンテナ47は、ラジアルラインスロットアンテナである。アンテナ47は、天部12tに形成された開口内に配置されており、誘電体窓48の上面の上に設けられている。
アンテナ47上には、誘電体板45が設けられている。誘電体板45は、マイクロ波の波長を短縮させるものであり、略円盤形状を有している。誘電体板45は、例えば石英又はアルミナから形成される。誘電体板45は、アンテナ47と冷却ジャケット46の下面の間に挟持されている。
図2は、図1に示すプラズマ処理装置のアンテナを示す平面図である。アンテナ47は、薄板状であって、円盤状である。アンテナ47の中心は、軸線AX上に位置している。アンテナ47には、複数のスロット対47pが形成されている。複数のスロット対47pは、軸線AXに対して同軸のアンテナ47の複数の領域のそれぞれにおいて、周方向に配列されている。複数のスロット対47pの各々は、板厚方向に貫通する二つのスロット孔47a,47bを含んでいる。スロット孔47a,47bそれぞれの平面形状は、長孔形状である。各スロット対47pにおいて、スロット孔47aの長軸が延びる方向と、スロット孔47bの長軸が延びる方向は、互いに交差又は直交している。
再び図1を参照する。プラズマ処理装置10では、マイクロ波発生器40からのTEモードのマイクロ波が、導波管42を介してモード変換器43に伝搬する。モード変換器43はマイクロ波のモードをTEモードからTEMモードに変換する。TEMモードのマイクロ波は、同軸導波管44及び誘電体板45を経由して、スロット孔47a及び47bから誘電体窓48に伝播される。
プラズマ処理装置10は、ガス供給系を更に備えている。ガス供給系は、一実施形態では、中央供給部50及び周辺供給部52を含んでいる。中央供給部50は、配管50a、インジェクタ50b、及び、中央導入口48iを含んでいる。配管50aは、同軸導波管44の内側導体44bの内孔の中を通っている。また、配管50aの端部は、誘電体窓48が軸線AXに沿って画成する空間内まで延在している。この空間内且つ配管50aの端部の下方には、インジェクタ50bが収容されている。インジェクタ50bには、軸線AX方向に延びる複数の貫通孔が設けられている。また、誘電体窓48は、中央導入口48iを画成している。中央導入口48iは、インジェクタ50bが収容された空間の下方に連続して、軸線AXに沿って延びている。かかる構成の中央供給部50は、配管50aを介してインジェクタ50bにガスを供給し、インジェクタ50bから中央導入口48iを介してガスを噴射する。このように、中央供給部50は、軸線AXに沿って誘電体窓48の直下にガスを噴射する。即ち、中央供給部50は、電子温度が高いプラズマ生成領域にガスを導入する。この中央供給部50は、主として、被加工物Wの中心領域に向けたガスの流れを形成する。
周辺供給部52は、複数の周辺導入口52iを提供している。複数の周辺導入口52iは、主として被加工物Wのエッジ領域にガスを供給する。複数の周辺導入口52iは、被加工物Wのエッジ領域、又は、静電チャック18の周縁部に向けて開口している。複数の周辺導入口52iは、中央供給部50よりも下方、且つ、載置台14の上方において周方向に沿って配列されている。即ち、複数の周辺導入口52iは、誘電体窓48の直下よりも電子温度の低い領域(プラズマ拡散領域)において、軸線AXを中心に周方向に配列されている。この周辺供給部52は、電子温度の低い領域から被加工物Wに向けてガスを供給する。したがって、周辺供給部52からチャンバ12cに導入されるガスの解離度は、中央供給部50からチャンバ12cに供給されるガスの解離度よりも抑制される。
周辺供給部52は、環状の配管52pを有している。この配管52pには、複数の周辺導入口52iが形成されている。配管52pは、例えば、石英から構成され得る。一実施形態では、配管52pは、側壁12aの内壁面に沿って設けられている。
中央供給部50には、第1の流量制御ユニット群61を介して第1のガスソース群60が接続されている。また、周辺供給部52には、第2の流量制御ユニット群63を介して第2のガスソース群62が接続されている。
第1のガスソース群60は、複数のガスソースを有している。第1の流量制御ユニット群61は、複数の流量制御ユニットを有している。第1の流量制御ユニット群61の各流量制御ユニットは、例えば、二つのバルブと、当該二つのバルブ間に設けられた流量制御器を含んでいる。流量制御器は、例えば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。第1のガスソース群60の複数のガスソースはそれぞれ、第1の流量制御ユニット群61の複数の流量制御ユニットのうち対応の流量制御ユニットを介して中央供給部50の配管50aに接続されている。
また、第2のガスソース群62は、複数のガスソースを有している。第2の流量制御ユニット群63は、複数の流量制御ユニットを有している。第2の流量制御ユニット群63各流量制御ユニットは、例えば、二つのバルブと、当該二つのバルブ間に設けられた流量制御器を含んでいる。流量制御器は、例えば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。第2のガスソース群62の複数のガスソースはそれぞれ、第2の流量制御ユニット群63の複数の流量制御ユニットのうち対応の流量制御ユニットを介して周辺供給部52の配管52pに接続されている。
また、プラズマ処理装置10は、制御部Cntを更に備えている。制御部Cntは、プログラム可能なコンピュータ装置であり得る。制御部Cntは、プロセッサ及びメモリといった記憶装置を有し得る。制御部Cntは、記憶装置に記憶されている制御プログラム及びレシピに従って、プラズマ処理装置10の各部を制御し得る。
以下、プラズマ処理装置10のフィルタ装置FAについて詳細に説明する。図3は、一実施形態に係るフィルタ装置の斜視図である。図3に示すようにフィルタ装置FAは、複数のフィルタユニットFUを備えている。複数のフィルタユニットFUは、複数のヒータHTにそれぞれ接続される。複数のフィルタユニットFUの各々は、対応のヒータHTとヒータコントローラHCとを接続する給電ライン上で高周波を遮断又は減衰させる。なお、フィルタ装置FAの複数のフィルタユニットFUの個数は二以上の任意の個数である。本実施形態では、複数のフィルタユニットFUの個数はヒータHTの個数と同数である。
図4は、フィルタユニットの回路図である。各フィルタユニットFUは、フィルタFT1及びフィルタFT2を有している。フィルタFT1は、コイルCL1及びコンデンサCP1を含んでいる。フィルタFT2は、コイルCL2及びコンデンサCP2を含んでいる。コイルCL1は、対応のヒータHTの一端とヒータコントローラHCとを接続する給電ラインの一部を構成している。コイルCL2は、ヒータHTの他端とヒータコントローラHCとを接続する給電ラインの一部を構成している。コイルCL1とヒータコントローラHCとの間の給電ライン上のノードには、コンデンサCP1の一端が接続されている。コンデンサCP1の他端の電位は、グランド電位に設定されている。コイルCL2とヒータコントローラHCとの間の給電ライン上のノードには、コンデンサCP2の一端が接続されている。コンデンサCP2の他端の電位は、グランド電位に設定されている。
後述するように、コイルCL1及びコイルCL2の周囲には一以上のグランド部材GMが設けられている。グランド部材GMの電位はグランド電位に設定される。コイルCL1とグランド部材GMは、分布定数線路を構成している。コイルCL2とグランド部材GMも同様に分布定数線路を構成している。したがって、フィルタFT1及びフィルタFT2の各々は、分布定数型のフィルタとして構成されている。フィルタFT1及びフィルタFT2の各々は、複数の共振周波数を含むインピーダンスの周波数特性を有する。即ち、フィルタFT1及びフィルタFT2の各々は、複数の共振周波数においてインピーダンスのピークを有している。
複数の共振周波数は、コイル(コイルCL1又はコイルCL2)の単位長さ当りのインダクタンス、及び、単位長さ当りの静電容量によって規定される。単位長さ当りの線間容量は、コイルに接続されたコンデンサの静電容量、グランド部材GMとコイルとの間の静電容量、及び、コイルの巻線間(又はターン間)の静電容量によって規定される。
再び図3を参照する。図3に示す例では、複数のフィルタユニットFUは、二つのフィルタユニット群FUGを構成している。なお、複数のフィルタユニットFUによって構成されるフィルタユニット群の個数は一以上の任意の個数であり得る。図3にように、これらのフィルタユニット群FUGは、筐体CS内に配置されている。筐体CSは、当該筐体CSの内部空間と外部との間で空気の対流が生じるように開放構造を有している。筐体CSには、当該筐体CSの表面から突き出るように複数のコネクタCNが取り付けられている。複数のコネクタCNの各々は複数の端子を有している。複数のコネクタCNのうち一以上のコネクタの複数の端子は、複数のフィルタユニットFUのコイルCL1及びコイルCL2に接続されている。これらの端子は、複数のヒータHTに接続される。また、複数のコネクタCNのうち一以上のコネクタの複数の端子は、ヒータコントローラHCに接続される。
図5は、図3に示すフィルタ装置のフィルタユニット群を示す斜視図である。図5に示すフィルタユニット群FUGは、九つのフィルタユニットFUから構成されている。なお、フィルタユニット群FUGに含まれるフィルタユニットFUの個数は二以上の任意の個数であり得る。
フィルタ装置FAは、一以上の第1の印刷回路基板PCB1及び一以上の第2の印刷回路基板PCB2を更に備えている。図5に示す例では、フィルタユニット群FUGは三つの第1の印刷回路基板PCB1及び三つの第2の印刷回路基板PCB2を含んでいる。第1の印刷回路基板PCB1の各々は、対応の第2の印刷回路基板PCB2と平行に、即ち対応の第2の印刷回路基板PCB2に対面するように配置されている。また、図5に示す例では、一つの第1の印刷回路基板PCB1と対応の一つの第2の印刷回路基板PCB2が、三つのフィルタユニットFUによって共有されている。なお、第1の印刷回路基板PCB1の個数及び第2の印刷回路基板PCB2の個数は、フィルタユニットFUの個数と同数かそれよりも少ない任意の個数であり得る。
図6及び図7は、二つの印刷回路基板を共有する複数のフィルタユニットを示す斜視図である。即ち、図6及び図7は、図5に示す複数のフィルタユニットFUのうち一つの第1の印刷回路基板PCB1と対応の一つの第2の印刷回路基板PCB2を共有する三つのフィルタユニットFUを示している。なお、図6においては、Y方向に見た三つのフィルタユニットFUが示されており、図7においては、図6と反対方向(即ち、−Y方向)に見た三つのフィルタユニットFUが示されている。また、図8は、フィルタユニットの断面図である。さらに、図9は、三つのフィルタユニットにおけるコイルとグランド部材のレイアウトを示す図である。以下、図5と共に、図6〜図9を参照する。
各フィルタユニットFUでは、中心軸線CXを中心にコイルCL1の巻線及びコイルCL2の巻線が螺旋状に巻かれている。コイルCL1の巻線及びコイルCL2の巻線は、中心軸線CXが延びる方向に沿って交互にまかれている。コイルCL1及びコイルCL2それぞれの一端側には第1の印刷回路基板PCB1が設けられている。コイルCL1及びコイルCL2それぞれの他端側には第2の印刷回路基板PCB2が設けられている。コイルCL1及びコイルCL2は、第1の印刷回路基板PCB1と第2の印刷回路基板PCB2によって支持されている。
第1の印刷回路基板PCB1上には、コンデンサボックスCBが搭載されている。コンデンサボックスCBは、コンデンサCP1及びコンデンサCP2を収容している。第2の印刷回路基板PCB2には、コイルCL1及びコイルCL2の端子が設けられている。コイルCL1の端子及びコイルCL2の端子の各々は、上述したコネクタCN内の対応の端子に電気的に接続されている。第1の印刷回路基板PCB1にはグランド領域GRが設けられている。第1の印刷回路基板PCB1のグランド領域GRには、コンデンサCP1の他端及びコンデンサCP2の他端が電気的に接続されている。第2の印刷回路基板PCB2にもグランド領域GRが設けられている。これらのグランド領域GRは導体から形成されており、それらの電位はグランド電位に設定されている。なお、第1の印刷回路基板PCB1のグランド領域GRは、第2の印刷回路基板PCB2のグランド領域GRと略同様のパターンを有している。
フィルタユニットFUは、複数の櫛歯部材TMを更に有している。一例においては、各フィルタユニットFUの櫛歯部材TMの個数は四つである。なお、各フィルタユニットFUの櫛歯部材TMの個数は任意の個数であり得る。複数の櫛歯部材TMは、中心軸線CXに対して周方向において略均等に配置されている。複数の櫛歯部材TMの各々は、絶縁体、例えばPEEK又はPCTFEといった樹脂から形成され得る。複数の櫛歯部材TMの各々は、柱状部TMa及び複数の櫛歯TMbを含んでいる。柱状部TMaは、柱状をなしており、中心軸線CXに略平行に延在している。柱状部TMaの一端は第1の印刷回路基板PCB1に固定されており、柱状部TMaの他端は第2の印刷回路基板PCB2に固定されている。複数の櫛歯TMbの各々は、薄板形状を有している。複数の櫛歯TMbの各々は、柱状部TMaよりも中心軸線CXの側において、中心軸線CXに交差又は直交する方向に延在している。
櫛歯部材TMは、中心軸線CXが延びる方向において隣り合う櫛歯TMbの間にスロットを提供している。即ち、櫛歯部材TMは、中心軸線CXが延びる方向に沿って配列された複数のスロットを提供している。コイルCL1の巻線及びコイルCL2の巻線は、複数の櫛歯部材TMの各々によって提供された複数のスロットに挿入されている。これにより、コイルCL1の巻線の複数のピッチ(ターン間のピッチ)及びコイルCL2の巻線の複数のピッチ(ターン間のピッチ)が規定される。コイルCL1の複数のピッチは同一であってもよく、それらのうち一つ以上のピッチが他のピッチと異なっていてもよい。同様に、コイルCL2の複数のピッチは同一であってもよく、それらのうち一つ以上のピッチが他のピッチと異なっていてもよい。複数のピッチのうち一つ以上のピッチが他のピッチと異なるコイルを有するフィルタでは、当該フィルタの一以上の特定の共振周波数が、複数のピッチが同一であるコイルを有するフィルタの対応の共振周波数とは異なる共振周波数となる。即ち、コイルの複数のピッチのうち一つ以上のピッチを他のピッチと異なるピッチに設定することにより、当該コイルを含むフィルタの一以上の特定の共振周波数を調整することが可能となる。
図5〜図7に示すように、複数のフィルタユニットFUそれぞれの複数のコイルCL1は、それらの中心軸線CXが互いに離れており且つ平行であるように配列されている。複数のコイルCL2は対応のコイルCL1と中心軸線CXを共有している。したがって、複数のコイルCL2も、それらの中心軸線CXが互いに離れており且つ平行であるように配列されている。
また、フィルタ装置FAでは、複数のコイルCL1及び複数のコイルCL2の外側で、複数のグランド部材GMが中心軸線CXに平行に延びている。複数のグランド部材GMは互いに離間している。複数のグランド部材GMは、導体から形成されている。複数のグランド部材GMの電位は、グランド電位に設定される。一実施形態では、複数のグランド部材GMの電位は、第1の印刷回路基板PCB1のグランド領域GRに接続されている。
一実施形態では複数のグランド部材GMは、柱状をなしており、一以上の第1の印刷回路基板PCB1及び一以上の第2の印刷回路基板PCB2を支持する支柱を構成している。図5〜図7に示す例では、一つの第1の印刷回路基板PCB1と対応の一つの第2の印刷回路基板PCB2は、四つのグランド部材GMによって支持されている。なお、四つのグランド部材GMは、一つの第1の印刷回路基板PCB1において長手方向に延びる一縁部と対応の一つの第2の印刷回路基板PCB2において長手方向に延びる一縁部との間で延在している。一つの第1の印刷回路基板PCB1の上記一縁部と反対側の他縁部及び対応の一つの第2の印刷回路基板PCB2の上記一縁部と反対側の他縁部との間では二つ以上の支柱SCが延在している。これらの支柱SCは、絶縁体から形成されており、一つの第1の印刷回路基板PCB1と対応の一つの第2の印刷回路基板PCB2を支持している。
以下、図5〜図7、及び、図9を参照して、複数のコイルCL1及び複数のグランド部材GMのレイアウトについて説明する。なお、複数のコイルCL2は、対応のコイルCL1と中心軸線CXを共有しているので、複数のコイルCL2と複数のグランド部材GMのレイアウトは、以下に説明する複数のコイルCL1及び複数のグランド部材GMのレイアウトと同様である。よって、複数のコイルCL2と複数のグランド部材GMのレイアウトに関する説明は割愛する。
複数のコイルCL1及び複数のグランド部材GMのレイアウトは、三つの条件を満たす。第1の条件は、複数のコイルCL1がそれぞれ、当該複数のコイルCL1のうち最近傍の他のコイルCL1に対して同一の第1の距離L1を有するという条件である。第1の距離L1は、最近傍に配置された二つのコイルCL1の外周面の間の最短距離である。第2の条件は、複数のグランド部材GMがそれぞれ、複数のコイルCL1のうちの最近傍のコイルCL1に対して同一の第2の距離L2を有するという条件である。第2の距離L2は、複数のグランド部材GMの各々の外周面と最近傍のコイルCL1の外周面との間の最短距離である。また、第3の条件は、複数のコイルCL1のそれぞれから複数のグランド部材GMのうち第2の距離L2を隔てて配置されたグランド部材GMの個数は同数であるという条件である。即ち、第3の条件によれば、複数のコイルCL1それぞれの最近傍のグランド部材GMの個数は同数である。
図6、図7、及び、図9に示すレイアウトは、上述の三つの条件を満たしている。このレイアウトでは、三つのコイルCL1に対して四つのグランド部材GMが設けられている。三つのコイルCL1は、一方向において配列されている。四つのグランド部材GMは、三つのコイルCL1の三つの中心軸線CXを含む平面に平行な平面上で等間隔に配列されている。三つのコイルCL1の各々の最近傍のグランド部材GMの個数は二つである。各コイルCL1の最近傍の二つのグランド部材GMのうち一つは、他のコイルCL1の最近傍のグランド部材でもある。換言すると、図9に示すレイアウトでは、中心軸線CXに直交する任意の断面において、三つのコイルCL1の中心は、一方向において連続する三つの正方形の中心と一致している。また、中心軸線CXに直交する任意の断面において、四つのグランド部材GMの位置は、当該三つの正方形の連続する三つの辺上にある四つの角の位置に一致している。
図6、図7、及び、図9に示すレイアウトは、一つのコイルCL1とその最近傍の二つのコイルを含む単位構造が一方向(図9ではX方向)に配列されており、並進対称性を満たしている。なお、図5に示したフィルタユニット群FUGにおいては、一方向及び当該一方向に直交する他方向の双方に沿って3×3個の単位構造が配列されたレイアウトが採用されており、かかるレイアウトも並進対称性を満たしている。
上述したように、フィルタ装置FAでは、複数のグランド部材GMが互いに離間している。即ち、複数のグランド部材GMの各々は、他のグランド部材GMとの間に空間を提供している。したがって、複数のコイルCL1,CL2はグランド電位のケーシング内の閉じられた空間に配置されておらず、フィルタ装置FAの外部と内部との間で生じる空気の対流により、複数のコイルCL1,CL2の放熱が促進される。故に、このフィルタ装置FAによれば、複数のコイルCL1,CL2の温度が低くなる。
また、全てのコイルCL1が、それらの最近傍のコイルCL1に対して同一の第1の距離L1を有している。したがって、複数のコイルCL1はそれぞれ、最近傍の他のコイルCL1から略同一の干渉を受ける。また、全てのコイルCL2が、それらの最近傍のコイルCL2に対して同一の第1の距離L1を有している。したがって、複数のコイルCL2はそれぞれ、最近傍の他のコイルCL2から略同一の干渉を受ける。また、複数のコイルCL1それぞれの最近傍のグランド部材GMの個数は同一であり、且つ、複数のコイルCL1それぞれと最近傍のグランド部材GMとの間の距離は同一の第2の距離L2である。また、複数のコイルCL2それぞれの最近傍のグランド部材GMの個数は同一であり、且つ、複数のコイルCL2それぞれと最近傍のグランド部材GMとの間の距離は同一の第2の距離L2である。したがって、複数のコイルCL1のそれぞれと周囲のグランド部材GMとの間の容量の差異が低減される。また、複数のコイルCL2のそれぞれと周囲のグランド部材GMとの間の容量の差異が低減される。故に、複数のコイルCL1をそれぞれ含む複数のフィルタFT1のインピーダンスの周波数特性の差異が抑制される。また、複数のコイルCL2をそれぞれ含む複数のフィルタFT2のインピーダンスの周波数特性の差異が抑制される。
一実施形態では、上述したように、第1の距離L1は、複数のコイルCL1及び複数のコイルCL2の各々の内径rの1/2よりも大きく、当該内径rの3倍よりも小さい。かかる実施形態によれば、複数のフィルタFT1及び複数のフィルタFT2のインピーダンスの周波数特性の差異がより小さくなる。
一実施形態では、上述したように、第2の距離L2は、12.7mm以上、16.4mm以下である。グランド部材GMが最近傍のコイルCL1,CL2から12.7mm以上離れていることにより、コイルCL1,CL2とグランド部材GMとの間での放電がより確実に防止される。また、グランド部材GMと当該グランド部材GMの最近傍のコイルとの間の距離に対するフィルタのインピーダンスの周波数特性の依存性は、当該距離が16.4mm以下であると小さくなる。
以下、図5、図6、及び、図9に示したレイアウトで配置された三つのフィルタFT1のインピーダンスの周波数特性に関する第1のシミュレーションの結果について説明する。第1のシミュレーションでは、以下の設定を用いた。
<第1のシミュレーションの設定>
コイルCL1の内径r:41mm
コイルCL1の外径R:47mm
コイルCL1の巻線の形状:3.0mm×0.8mmの平角形状
コイルCL1のターン数:48ターン
コイルCL1の長さ:144mm
コンデンサCP1の静電容量:2700pF
第1のシミュレーションでは、三つのフィルタFT1のインピーダンスの周波数特性を求めた。図10の(a)及び図10の(b)に第1のシミュレーションの結果を示す。図10の(a)及び図10の(b)に示すグラフの横軸は周波数であり、縦軸はインピーダンスである。図10の(a)及び図10の(b)に示すフィルタFT1−2の特性は、三つのフィルタFT1のうち中央に配置されたフィルタFT1の特性である。フィルタFT1−1の特性は、三つのフィルタFT1のうち中央のフィルタFT1に対して一方側に配置されたフィルタFT1のインピーダンスの周波数特性である。フィルタFT1−3の特性は、三つのフィルタFT1のうち中央のフィルタFT1に対して他方側に配置されたフィルタFT1のインピーダンスの周波数特性である。
フィルタFT1は、そのコイルの周囲に他のフィルタのコイルが存在しない場合には、複数の周波数帯の各々において一つの共振周波数を有する。しかしながら、図10の(a)及び図10の(b)に示すように、フィルタFT1−2、即ち中央のフィルタFT1の特性では、各周波数帯において二つの共振周波数が現われている。これは、フィルタFT1−2のコイルが、フィルタFT1−1のコイル及びフィルタFT1−3のコイルの双方から略等しい干渉を受けたことに起因する。一方、フィルタFT1−1の特性、及び、フィルタFT1−3の特性では、各周波数帯において三つの共振周波数が現われている。これは、フィルタFT1−1のコイル及びフィルタFT1−3の各々のコイルが、他の二つのフィルタFT1のコイルから異なる干渉を受けたことに起因する。このように、三つのフィルタFT1は共振周波数を含む周波数帯において互いに異なるインピーダンスを有するので、当該周波数帯に含まれる高周波の遮断又は減衰のために利用できない。しかしながら、図10の(a)及び図10の(b)に示すように、他の周波数帯では三つのフィルタFT1のインピーダンスが略一致しているので、当該周波数帯に含まれる高周波の遮断又は減衰のために三つのフィルタFT1を利用することが可能である。
以下、第1の距離L1に関する第2のシミュレーションの結果について説明する。第2のシミュレーションでは、二つのフィルタFT1のコイルCL1間の第1の距離L1を可変のパラメータとして、一方のフィルタFT1のインピーダンスの周波数特性を求めた。第2のシミュレーションでは、第1の距離L1を、60mm(コイルCL1の内径rの3倍の距離)、20mm(コイルCL1の内径rと同一の距離)、10mm(コイルCL1の内径rの1/2の距離)、5mm(コイルCL1の内径rの1/4の距離)に設定した。また、第2のシミュレーションでは、以下の設定を用いた。
<第2のシミュレーションの設定>
コイルCL1の内径r:20mm
コイルCL1の外径R:23mm
コイルCL1の巻線の形状:1.5mm×0.4mmの平角形状
コイルCL1のターン数:48ターン
コイルCL1の長さ:72mm
コンデンサCP1の静電容量:2700pF
図11の(a)、図11の(b)、図12の(a)、及び、図12の(b)に第2のシミュレーションの結果を示す。これらの図に示すグラフの横軸は周波数であり、縦軸はインピーダンスである。また、これらの図に示すグラフにおいて、「単体」の特性は、フィルタFT1のコイルCL1の周囲に他のフィルタのコイルが存在しない場合のフィルタFT1のインピーダンスの周波数特性である。以下、この特性を「単体のフィルタFT1のインピーダンスの周波数特性」という。
図11の(a)に示すように、第1の距離L1が60mm(コイルCL1の内径rの3倍の距離)である場合には、フィルタFT1のインピーダンスの周波数特性が、300MHz以上の高周波帯域において、単体のフィルタFT1のインピーダンスの周波数特性と異なっている。したがって、第1の距離L1は、コイルCL1の内径rの3倍よりも小さいことが望ましいことが確認された。また、図11の(b)に示すように、第1の距離L1が20mm(コイルCL1の内径rと同一の距離)である場合には、フィルタFT1のインピーダンスの周波数特性が、0MHz〜600MHzの広い帯域において、単体のフィルタFT1のインピーダンスの周波数特性と略一致している。図12の(a)に示すように、第1の距離L1が10mm(コイルCL1の内径rの1/2の距離)である場合には、フィルタFT1のインピーダンスの周波数特性が、低周波帯域において、単体のフィルタFT1のインピーダンスの周波数特性と異なっている。また、図12の(b)に示すように、第1の距離L1が5mm(コイルCL1の内径rの1/4の距離)である場合には、フィルタFT1のインピーダンスの周波数特性が、広い周波数帯域において、単体のフィルタFT1のインピーダンスの周波数特性と異なっている。したがって、第1の距離L1は、コイルCL1の内径rの1/2よりも大きいことが望ましいことが確認された。
以下、第2の距離L2に関する第3のシミュレーションの結果について説明する。第3のシミュレーションでは、コイルCL1とグランド部材との間の第2の距離L2を可変のパラメータとして、当該コイルCL1及びコンデンサCP1を含むフィルタのインピーダンスの周波数特性を求めた。図13は、第3のシミュレーションにおけるコイルとグランド部材を示す斜視図である。図13に示すように、第3のシミュレーションでは、グランド部材GSは、円筒形状を有し、コイルCL1の外側で当該コイルCL1と同軸に設けられたグランド部材とした。また、第3のシミュレーションでは、第2の距離L2を、16.4mm、13mm、8.2mm、32.8mmに設定した。なお、「13mm」は、コイルCL1とグランド部材との間での放電を防止するための安全距離である12.7mmと略同一の距離である。また、第3のシミュレーションでは、以下の設定を用いた。
<第3のシミュレーションの設定>
コイルCL1の内径r:82mm
コイルCL1の外径R:94mm
コイルCL1の巻線の形状:6.0mm×1.6mmの平角形状
コイルCL1のターン数:48ターン
コイルCL1の長さ:288mm
コンデンサCP1の静電容量:2700pF
図14の(a)、図14の(b)、及び、図15に第3のシミュレーションの結果を示す。これらの図に示すグラフの横軸は周波数であり、縦軸はインピーダンスである。図14の(a)に示すように、第2の距離L2が16.4mmの場合のフィルタのインピーダンスの周波数特性は、第2の距離L2が13mmの場合のフィルタのインピーダンスの周波数特性に略一致している。また、図14の(b)に示すように、第2の距離L2が8.2mmの場合のフィルタのインピーダンスの周波数特性は、第2の距離L2が13mmの場合のフィルタのインピーダンスの周波数特性と異なっている。また、図15に示すように、第2の距離L2が32.8mmの場合のフィルタのインピーダンスの周波数特性も、第2の距離L2が13mmの場合のフィルタのインピーダンスの周波数特性と異なっている。したがって、第2の距離L2が12.7mm以上、16,4mm以下に設定されたフィルタであれば、コイルCL1とグランド部材GMとの間の放電を防止することができ、且つ、安全距離と略同一の第2の距離L2を有するフィルタのインピーダンスの周波数特性と略同一のインピーダンスの周波数特性が得られることが確認された。
以下、複数のコイルCL1と複数のグランド部材GMの採用し得る他のレイアウトについて説明する。以下に説明するレイアウトは、上述した三つの条件を満たすものである。なお、以下に説明するレイアウトは、複数のコイルCL2と複数のグランド部材GMとの関係においても適用され得る。
図16に示すレイアウトでは、中心軸線CXに直交する任意の断面において、3×3個のコイルCL1の中心が、一方向及び当該一方向と直交する方向において連続する九つの正方形の中心に一致している。また、中心軸線CXに直交する任意の断面において、当該九つの正方形の全ての角の位置と4×4個のグランド部材GMの位置が一致している。図16に示すレイアウトでは、各コイルCL1の最近傍の四つのグランド部材GMのうち幾つかは、他のコイルCL1に、当該他のコイルCL1の最近傍のグランド部材の一部として共有されている。図16に示すレイアウトでは、コイルCL1とその最近傍の四つのグランド部材GMを含む単位構造が、一方向及び当該一方向と直交する方向に沿って並進対称性を満たすように配列されている。
図17に示すレイアウトでは、中心軸線CXに直交する任意の断面において、3×3個のコイルCL1の中心が、一方向及び当該一方向と直交する方向において連続する九つの正方形の中心に一致している。また、中心軸線CXに直交する任意の断面において、当該九つの正方形の各々の四つの角に沿った位置に四つのグランド部材GMが配置されている。図17に示すレイアウトでは、各コイルCL1の最近傍の四つのグランド部材GMは、他のコイルCL1に、当該他のコイルCL1の最近傍のグランド部材として共有されていない。図17に示すレイアウトでは、コイルCL1とその最近傍の四つのグランド部材GMを含む単位構造が、一方向及び当該一方向と直交する方向に沿って並進対称性を満たすように配列されている。
図18に示すレイアウトでは、中心軸線CXに直交する任意の断面において、七つのコイルCL1の中心が、密に配列された七つの正六角形の中心と一致している。また、中心軸線CXに直交する任意の断面において、グランド部材GMの位置は、当該七つの正六角形の全ての頂点の位置に一致している。図18に示すレイアウトでは、各コイルCL1の最近傍の六つのグランド部材GMのうち幾つかは、他のコイルCL1に、当該他のコイルCL1の最近傍のグランド部材の一部として共有されている。図18に示すレイアウトでは、コイルCL1とその最近傍の六つのグランド部材GMを含む単位構造が、並進対称性を満たすように配列されている。また、図18に示すレイアウトでは、当該単位構造の配列が回転対称性をも満たしている。
図19に示すレイアウトでは、中心軸線CXに直交する任意の断面において、四つのコイルCL1の中心が、十字状に配列された五つの正方形のうち中央の正方形を除く四つの正方形の中心に一致している。また、中心軸線CXに直交する任意の断面において、グランド部材GMの位置は、当該四つの正方形の全ての角の位置に一致している。図19に示すレイアウトでは、各コイルCL1の最近傍の四つのグランド部材GMのうち一つが、他のコイルCL1に、当該他のコイルCL1の最近傍のグランド部材の一つとして共有されている。図19に示すレイアウトでは、コイルCL1とその最近傍の四つのグランド部材GMを含む単位構造が、並進対称性と回転対称性の双方を満たすように配列されている。
図20に示すレイアウトでは、中心軸線CXに直交する任意の断面において、四つのコイルCL1の中心が、十字状に配列された五つの正方形のうち中央の正方形を除く四つの正方形の中心に一致している。また、中心軸線CXに直交する任意の断面において、グランド部材GMは、当該四つの正方形の全ての角に沿った位置に配列されている。図20に示すレイアウトでは、各コイルCL1の最近傍の四つのグランド部材GMは、他のコイルCL1に、当該他のコイルCL1の最近傍のグランド部材として共有されていない。図20に示すレイアウトでは、コイルCL1とその最近傍の四つのグランド部材GMを含む単位構造が、回転対称性と回転対称性の双方を満たすように配列されている。
図21に示すレイアウトでは、中心軸線CXに直交する任意の断面において、六つのコイルCL1の中心が、密に配列された七つの正六角形のうち中央の正六角形を除く六つの正六角形の中心と一致している。また、中心軸線CXに直交する任意の断面において、グランド部材GMの位置は、当該六つの正六角形の全ての頂点の位置に一致している。図21に示すレイアウトでは、各コイルCL1の最近傍の六つのグランド部材GMのうち幾つかは、他のコイルCL1に、当該他のコイルCL1の最近傍のグランド部材の一部として共有されている。図21に示すこのレイアウトでは、コイルCL1とその最近傍の六つのグランド部材GMを含む単位構造が、回転対称性を満たすように配列されている。
図22に示すレイアウトでは、中心軸線CXに直交する任意の断面において、四つのコイルCL1の中心が、一つの正三角形を均等に分割する四つの正三角形の中心と一致している。また、中心軸線CXに直交する任意の断面において、グランド部材GMの位置は、四つの正三角形の全ての頂点の位置に一致している。図22に示すレイアウトでは、各コイルCL1の最近傍の三つのグランド部材GMのうち幾つかは、他のコイルCL1に、当該他のコイルCL1の最近傍のグランド部材の一部として共有されている。図22に示すレイアウトでは、コイルCL1とその最近傍の六つのグランド部材GMを含む単位構造が、回転対称性を満たすように配列されている。
図23に示すレイアウトでは、中心軸線CXに直交する任意の断面において、三つのコイルCL1の中心が、一つの正三角形を均等に分割する四つの正三角形のうち中央の正三角形を除く三つの正三角形の中心と一致している。また、中心軸線CXに直交する任意の断面において、グランド部材GMの位置は、三つの正三角形の全ての頂点の位置に一致している。図23に示すレイアウトでは、各コイルCL1の最近傍の三つのグランド部材GMは、他のコイルCL1に、当該他のコイルCL1の最近傍のグランド部材として共有されていない。図23に示すレイアウトでは、コイルCL1とその最近傍の三つのグランド部材GMを含む単位構造が、回転対称性を満たすように配列されている。
以上の説明から明らかなように、フィルタ装置FAの複数のコイルCL1と複数のグランド部材GMのレイアウトは、並進対称性及び回転対称性のうち少なくとも一方を満たせばよい。複数のコイルCL2についても同様である。なお、図16〜図23のレイアウトで配置された複数のコイルCL1及び複数のグランド部材GMから構成される複数のフィルタを各々が含む複数のフィルタ群が、コイルCL1の中心軸線CXが延びる方向において配列されていてもよい。複数のコイルCL2及び複数のグランド部材GMから構成される複数のフィルタを各々が含む複数のフィルタ群についても同様である。
以上、種々の実施形態について説明してきたが、上述した実施形態に限定されることなく種々の変形態様を構成可能である。上述したレイアウトの三つの条件に準拠したフィルタ装置は、マイクロ波を用いるプラズマ処理装置での利用に限定されるものではない。かかるフィルタ装置は、容量結合型のプラズマ処理装置、誘導結合型のプラズマ処理装置といった任意のタイプのプラズマ処理装置においても利用可能である。また、かかるフィルタ装置は、高周波を遮断又は減衰させることを必要とするプラズマ処理装置以外の任意の装置においても利用可能である。
10…プラズマ処理装置、12…チャンバ本体、12c…チャンバ、14…載置台、16…下部電極、18…静電チャック、22…高周波電源、HT…ヒータ、HC…ヒータコントローラ、FA…フィルタ装置、FU…フィルタユニット、FT1,FT2…フィルタ、CL1,CL2…コイル、CX…中心軸線、CP1,CP2…コンデンサ、GM…グランド部材、PCB1…第1の印刷回路基板、PCB2…第2の印刷回路基板、GR…グランド領域。

Claims (7)

  1. それらの中心軸線が互いに離れており且つ平行である複数のコイルと、
    前記複数のコイルの外側で該複数のコイルの前記中心軸線に平行に延びており、互いに離間している複数のグランド部材と、
    を備え、
    前記複数のコイルはそれぞれ、該複数のコイルのうちの最近傍の他のコイルに対して同一の第1の距離を有し、
    前記複数のグランド部材はそれぞれ、前記複数のコイルのうちの最近傍のコイルに対して同一の第2の距離を有し、
    前記複数のコイルそれぞれから前記複数のグランド部材のうち前記第2の距離を隔てて配置されたグランド部材の個数は同数であり、
    フィルタ装置。
  2. 前記第1の距離は、前記複数のコイルの各々の内径の1/2よりも大きく、該内径の3倍よりも小さい、請求項1に記載のフィルタ装置。
  3. 前記第2の距離は、12.7mm以上、16.4mm以下である、請求項1又は2に記載のフィルタ装置。
  4. 前記複数のコイルの一端側に設けられた一以上の第1の印刷回路基板と、
    前記複数のコイルの他端側に設けられた一以上の第2の印刷回路基板と、
    を更に備え、
    前記複数のコイルは、前記一以上の第1の印刷回路基板と前記一以上の第2の印刷回路基板によって支持されている、
    請求項1〜3の何れか一項に記載のフィルタ装置。
  5. 前記複数のグランド部材は、前記一以上の第1の印刷回路基板と前記一以上の第2の印刷回路基板を支持する支柱を構成する、
    請求項4に記載のフィルタ装置。
  6. 前記複数のコイルにそれぞれ接続された複数のコンデンサを更に備え、
    前記一以上の第1の印刷回路基板は前記複数のコンデンサを支持しており、
    前記一以上の第1の印刷回路基板は、前記複数のコンデンサと前記複数のグランド部材に電気的に接続されたグランド領域を有する、
    請求項4又は5に記載のフィルタ装置。
  7. チャンバ本体と、
    前記チャンバ本体内に設けられた載置台であり、下部電極、静電チャック、及び、複数のヒータを有する、該載置台と、
    前記下部電極に接続された高周波電源と、
    請求項1〜6の何れか一項に記載のフィルタ装置と、
    前記複数のヒータに電気的に接続された電源を含むヒータコントローラと、
    を備え、
    前記フィルタ装置の前記複数のコイルはそれぞれ、前記複数のヒータと前記ヒータコントローラとの間の給電ラインを構成している、
    プラズマ処理装置。
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