[发明专利]等离子处理装置

说明书

本申请是申请号为201010566204.3、申请日为2010年11月24日、申请人为东京毅力科创株式会社、发明名称为等离子处理装置的申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种使用高频对被处理体实施等离子处理的等离子处理装置，特别是涉及一种具有如下滤波器的等离子处理装置，该滤波器用于阻断从处理容器内的高频电极和其他电子构件进入到供电线、信号线等线路中来的高频噪声。

背景技术

在使用等离子体制造半导体器件或FPD（Flat Panel Display，平板显示器）的微细加工中，控制被处理基板（半导体晶圆、玻璃基板等）上的等离子体密度分布、以及控制基板的温度或温度分布是非常重要的。若未能适当地进行基板的温度控制，则无法确保基板表面的反应乃至工艺特性的均匀性，会降低半导体器件或显示器件的制造成品率。

通常，在等离子处理装置、特别是电容耦合型的等离子处理装置的腔室内，用于载置被处理基板的载置台或基座具有下述功能，即、用于对等离子空间施加高频的高频电极的功能、用于以静电吸附等方式保持基板的保持部的功能，以及通过传热将基板控制在规定温度的温度控制部的功能。在温度控制功能方面，人们希望能够对受来自等离子体、处理腔室的壁的辐射热的不均匀性影响的向基板的热量输入特性的分布以及受基板支承构造影响的热量分布进行适当地修正。

以往，多采用下述方式来控制基座的上表面温度（乃至基板的温度），即、在基座或基座支承台的内部设置供制冷剂流动的制冷剂通路，将利用冷机（chiller）装置进行温度调节后的制冷剂循环供给到该制冷剂通路中（例如参照专利文献1）。但是，上述那样的冷机方式存在以下缺点：很难快速改变制冷剂的温度，温度控制的响应性差，因此不能高速地进行温度切换或升降温度。

在最近的等离子工艺、例如等离子蚀刻的领域中，针对被处理基板上的多层膜，人们谋求在单一腔室内利用多个步骤连续加工该多层膜，以此来代替以往的多室方式。在实现这种单室内的连续工艺的方面，越来越需求一种可使载置台高速地升温或降温的技术。基于该情况，人们开始重新关注下述加热方式，即、将通电后会发热的发热体装入在基座中，通过控制该发热体所产生的焦耳热来实现高速且精细地控制基座的温度乃至基板的温度。

但是，当同时使用从等离子控制的层面出发而使高频电源与基座（下部电极）相连接的下部高频施加方式以及从温度控制的层面出发而将发热体设置在基座中的上述那样的加热方式的情况下，一旦自该高频电源施加给基座的高频的一部分作为噪声经由发热体和加热供电线进入到加热电源中，则可能对加热电源的工作和性能产生不良影响。特别是，能够实现高速控制的加热电源使用SSR（Solid State Relay，固体继电器）等半导体开关元件来进行高灵敏度的开关控制或开启/关闭控制，因此当高频的噪声进入到该加热电源中时，容易引发误动作。

因此，惯例是：将用于使不期望的高频噪声衰减、或阻止该高频噪声的滤波器设置在加热供电线中。该种滤波器所谋求的基本性能在于，一边将来自加热电源的大电流高效地输送至基座的发热体，一边对经由发热体进入到供电线中来的高频噪声施加充分高的阻抗来阻止高频噪声通过供电线、即阻止高频噪声进入到加热电源中，从而保护加热电源不受高频噪声影响，并且，该种滤波器使处理腔室内的等离子体稳定化。

本发明人在专利文献2中提出了一种等离子处理装置，该装置将具有非常大的阻抗的空芯线圈设置在上述那样的滤波器的初级，并将该空芯线圈收容在配置于基座附近（通常为基座的下方）的导电性壳体内。

专利文献1：日本特开2006-286733

专利文献2：日本特开2008-198902

在上述专利文献2所公开的等离子处理装置中，在对基座（下部电极）施加单一频率的高频、特别是13.56MHz以下的高频的情况下，使用空芯线圈的上述结构的滤波器能够有效地发挥功能，能够在加热供电线中流动有30A以上的大加热电流的情况下，高效且稳定可靠地阻断13.56MHz以下的高频噪声。