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滤波器电路的制作方法

2022-05-08 05:44:15 来源:中国专利 TAG:


1.本公开的各种侧面和实施方式涉及一种滤波器电路。


背景技术:

2.例如在下述专利文献1中公开了一种具备第一电源28及第二电源30、加热线40、加热器电源58以及滤波器54的等离子体处理装置。滤波器54的第一滤波器84a包括由空芯线圈al1和电容器ac1构成的初级滤波器、以及由环形线圈al2和电容器ac2构成的次级滤波器。
3.现有技术文献
4.专利文献
5.专利文献1:日本特开2014-229565号公报


技术实现要素:

6.发明要解决的问题
7.本公开提供一种能够抑制向等离子体供给的电力泄漏到电力供给部、并且抑制等离子体的电力损失的滤波器电路。
8.用于解决问题的方案
9.本公开的一个侧面是一种滤波器电路,设置于使用等离子体来进行处理的等离子体处理装置,该等离子体是使用4mhz以上的第一频率的电力和100hz以上且小于4mhz的第二频率的电力来生成的,所述滤波器电路具备第一滤波器部和第二滤波器部。第一滤波器部设置于设置在等离子体处理装置内的导电构件与用于向导电构件供给控制电力的电力供给部之间的布线,所述控制电力是小于100hz的第三频率的电力或直流电力。第二滤波器部设置于所述布线的处于第一滤波器部与电力供给部之间的部分。另外,第一滤波器部具有:第一线圈,其串联地连接于布线,所述第一线圈不具有芯材或者具有相对磁导率小于10的第一芯材;以及串联谐振电路,其连接在导电构件与电力供给部之间的布线同地之间,所述串联谐振电路具有被串联地连接的线圈和电容器。第二滤波器部具有第二线圈,所述第二线圈串联地连接于所述布线的处于第一线圈与电力供给部之间的部分,所述第二线圈具有相对磁导率为10以上的第二芯材。
10.发明的效果
11.根据本公开的各种侧面和实施方式,能够抑制向等离子体供给的电力泄漏到电力供给部,并且抑制等离子体的电力损失。
附图说明
12.图1是表示本公开的一个实施方式中的等离子体处理装置的一例的概要截面图。
13.图2是表示静电吸盘的区域分布的一例的俯视图。
14.图3是表示本公开的一个实施方式中的滤波器电路的一例的图。
15.图4是表示400khz的频率下的布线的阻抗相对于布线的寄生电容的一例的图。
16.图5是表示在基板的表面产生的电压大小相对于13mhz的rf电力的大小的一例的图。
17.图6是表示在基板的表面产生的电压大小相对于400khz的rf电力的大小的一例的图。
18.图7是表示滤波器电路的其它例的图。
19.图8是表示滤波器电路的其它例的图。
20.图9是表示等离子体处理装置的其它例的概要截面图。
21.图10是表示图9所例示的等离子体处理装置具有的滤波器电路的一例的图。
22.图11是表示滤波器电路的其它例的图。
23.图12是表示滤波器电路的其它例的图。
24.图13是表示滤波器电路的其它例的图。
具体实施方式
25.下面,基于附图来详细地说明所公开的滤波器电路的实施方式。此外,并不通过下面的实施方式来限定所公开的滤波器电路。
26.另外,有的使用等离子体来处理基板的装置设置有用于进行基板的温度调节的加热器等导电构件。在导电构件与电力供给部之间的布线设置有滤波器电路,以抑制在等离子体的生成中使用的rf电力经由导电构件绕到加热器控制电路等电力供给部。另外,在向等离子体供给第一频率的电力和第二频率的电力的情况下,滤波器电路需要抑制第一频率的电力和第二频率的电力这两者经由导电构件绕到加热器控制电路等电力供给部。
27.但是,当滤波器电路在第一频率和第二频率下的阻抗低时,向等离子体供给的第一频率的电力和第二频率的电力降低,发生等离子体的电力损失。
28.因此,本公开提供一种能够抑制向等离子体供给的电力泄露到电力供给部并且抑制等离子体的电力损失的技术。
29.[等离子体处理装置1的结构]
[0030]
图1是表示本公开的一个实施方式中的等离子体处理装置1的一例的概要截面图。本实施方式中的等离子体处理装置1是使用电容耦合型的等离子体来处理基板w的装置。等离子体处理装置1具备装置主体2和控制装置3。
[0031]
装置主体2具有例如由铝或不锈钢等形成的大致圆筒形状的腔室10。腔室10被保安接地。在腔室10内配置有大致圆板形状的基台12。基台12例如由铝等形成,基台12还作为下部电极发挥功能。基台12由从腔室10的底部垂直向上方延伸的筒状的支承部14来支承。支承部14由陶瓷等绝缘构件形成。因此,支承部14与腔室10电绝缘。
[0032]
在支承部14的外周,沿着支承部14的外周设置有从腔室10的底部垂直向上方延伸的导电性的筒状支承部16。在筒状支承部16与腔室10的内壁之间形成有环状的排气路径18。在排气路径18的底部设置有排气口20。排气口20经由排气管22来与具有涡轮分子泵等的排气装置24连接。由排气装置24将腔室10内的处理空间减压至期望的真空度。在腔室10的侧壁形成有用于进行基板w的搬入和搬出的开口,该开口由闸阀26进行打开关闭。
[0033]
基台12经由匹配单元32和供电棒34来与第一rf(radio frequency:射频)电源28
及第二rf电源30电连接。第一rf电源28主要是经由匹配单元32和供电棒34来向基台12供给有助于等离子体的生成的第一频率的rf电力。在本实施方式中,第一频率是4mhz以上的频率。在本实施方式中,第一频率例如是13mhz。匹配单元32用于在第一rf电源28与等离子体负载之间取得阻抗的匹配。
[0034]
第二rf电源30主要是经由匹配单元32和供电棒34来向基台12供给有助于向基台12上的基板w吸引离子的第二频率的高频电力。在本实施方式中,第二频率是100hz以上且小于4mhz的频率。在本实施方式中,第二频率例如是400khz。匹配单元32还用于在第二rf电源30与等离子体负载之间取得阻抗的匹配。
[0035]
供电棒34是大致圆筒形的导体。供电棒34的上端与基台12的下表面的中心部连接,供电棒34的下端与匹配单元32连接。另外,在供电棒34的周围配置有具有比供电棒34的外径大的内径的大致圆筒形状的罩35。罩35的上端与形成于腔室10的底面的开口部连接,罩35的下端与匹配单元32的壳体连接。
[0036]
在基台12上配置有边缘环36和静电吸盘38。边缘环36也有时被称为聚焦环。在静电吸盘38的上表面配置作为处理对象的基板w。边缘环36具有大致圆环状的外形,静电吸盘38具有大致圆板状的外形。边缘环36以包围静电吸盘38和静电吸盘38上的基板w的方式配置于静电吸盘38的周围。边缘环36例如由硅(si)、碳化硅(sic)、碳(c)、二氧化硅(sio2)等形成。
[0037]
静电吸盘38具有多个加热器40、电介质42以及电极44。加热器40是导电构件的一例。电极44和多个加热器40被封入电介质42内。电极44经由开关46来与配置于腔室10的外部的直流电源45电连接。电极44通过库仑力将基板w吸附保持于静电吸盘38的上表面,该库仑力是通过由直流电源45施加的直流电压产生的。此外,开关46与电极44之间的布线由绝缘体覆盖,该布线在供电棒34中穿过后从下方贯通基台12来与静电吸盘38的电极44连接。
[0038]
各个加热器40与由加热器控制部58供给的控制电力相应地发热。在本实施方式中,由加热器控制部58供给的控制电力是50hz频率的交流电力。此外,从加热器控制部58向各个加热器40供给的控制电力也可以为小于100hz的第三频率的交流电力或者直流电力。
[0039]
静电吸盘38的上表面例如图2所示那样具有多个区域380。图2是表示静电吸盘38的区域分布的一例的俯视图。在本实施方式中,多个区域380呈同心圆状地配置在静电吸盘38的中心轴x的周围。各个加热器40(加热器40-1、加热器40-2、

)是以在各个区域380各配置一个的方式配置的。
[0040]
返回到图1来继续说明。各个加热器40经由包括第一滤波器电路51和第二滤波器电路52的滤波器电路500来与加热器控制部58连接。加热器控制部58经由滤波器电路500来控制向各个加热器40供给的电力,由此控制各个加热器40的发热量。加热器控制部是电力供给部的一例。关于滤波器电路500的详情将在后面叙述。在本实施方式中,在静电吸盘38的上表面设置有例如n个(n为2以上的整数)区域,并在静电吸盘38配置有n个加热器40。下面,在要对各个加热器40进行区别的情况下,表记为加热器40-1、加热器40-2、

、加热器40-n。
[0041]
在基台12的内部设置有环状的流路60,向流路60内循环供给来自未图示的制冷单元的制冷剂。通过在流路60内循环的制冷剂来冷却基台12,并经由设置在基台12上的静电吸盘38来冷却静电吸盘38上的基板w。另外,在基台12和静电吸盘38设置有用于向静电吸盘
38与基板w之间供给he气体等传热气体的配管62。能够通过控制经由配管62向静电吸盘38与基板w之间供给的传热气体的圧力,来控制热在静电吸盘38与基板w之间的传递率。
[0042]
在腔室10的顶部,在与基台12相向的位置设置有喷淋头64。喷淋头64还作为上部电极发挥功能,该上部电极是与作为下部电极发挥功能的基台12相向的电极。喷淋头64与基台12之间的空间s成为等离子体生成空间。喷淋头64具有与基台12相向的电极板66、以及从上方以能够装卸的方式支承电极板66的支承体68。电极板66例如由si或sic等形成。支承体68例如由被实施铝阳极化处理后的铝等形成。
[0043]
在支承体68的内部形成有扩散室70。在电极板66和支承体68形成有从扩散室70向基台12侧贯通的多个气体喷出口72。在支承体68的上部设置有与扩散室70连通的气体导入口70a。气体导入口70a经由配管76来与处理气体供给部74连接。在处理气体供给部74,针对不同种类的每种气体设置有用于供给该气体的气体供给源。对各个气体供给源连接有流量控制器、阀等。而且,经由配管76来向空间s内供给由流量控制器进行了流量控制的各种气体。
[0044]
装置主体2的各部例如由具备存储器、处理器以及输入输出接口的控制装置3来控制。在存储器中保存有控制程序、处理制程等。处理器从存储器读出并执行控制程序,并基于保存于存储器的制程等来经由输入输出接口控制装置主体2的各部。由此,等离子体处理装置1针对基板w实施使用等离子体的蚀刻等处理。
[0045]
[滤波器电路500的结构]
[0046]
图3是表示本公开的一个实施方式中的滤波器电路500的一例的图。滤波器电路500具有多个独立滤波器电路50-1~50-n。此外,下面,在不对多个独立滤波器电路50-1~50-n分别加以区别而统称的情况下,记载为独立滤波器电路50。
[0047]
各个独立滤波器电路50具有用于抑制第一频率的电力的第一滤波器电路51和用于抑制第二频率的电力的第二滤波器电路52。第一滤波器电路51设置于设置在等离子体处理装置1内的加热器40与用于向加热器40供给控制电力的加热器控制部58之间的布线。第一滤波器电路51是第一滤波器部的一例。第一滤波器电路51具有线圈510和串联谐振电路511。线圈510是不具有芯材的(即、芯材为空气的)空芯线圈。由此,能够抑制线圈510的发热。线圈510是第一线圈的一例。在本实施方式中,线圈510的电感例如是50μh。此外,也可以是,在线圈510设置有如ptfe(聚四氟乙烯)等树脂材料那样磁导率小于10的芯材。磁导率小于10的芯材是第一芯材的一例。
[0048]
串联谐振电路511连接在线圈510与地之间。串联谐振电路511具有线圈512和电容器513。线圈512和电容器513被串联地连接。在串联谐振电路511中,选定线圈512和电容器513的常数,以使串联谐振电路511的谐振频率为第一频率附近(例如第一频率)。线圈512例如与线圈510同样是不具有芯材的空芯线圈。在本实施方式中,线圈512的电感例如是6μh。另外,电容器513的电容例如是500pf以下,在本实施方式中,电容器513的电容例如是25pf。由此,串联谐振电路511的谐振频率为约13mhz。
[0049]
此外,第一滤波器电路51抑制比第二频率高的第一频率的电力,因此优选使加热器40与第一滤波器电路51之间的布线极短。由此,不易受到布线的杂散电容、电感的影响,另外能够抑制rf电力的泄漏。电容器513例如优选为真空电容器。由此,除了介电常数不依赖于温度之外,电容器513的电阻成分极小,因此能够将由rf电力的电流引起的发热抑制得
小。
[0050]
线圈510与串联谐振电路511之间的节点经由布线514来与第二滤波器电路52连接。第一滤波器电路51与第二滤波器电路52之间的布线514被金属制的配管53屏蔽。
[0051]
第二滤波器电路52设置于布线的处于第一滤波器电路51与加热器控制部58之间的部分。第二滤波器电路52是第二滤波器部的一例。第二滤波器电路52具有线圈520和电容器521。线圈520是具有磁导率为10以上的芯材的有芯线圈。线圈520是第二线圈的一例。在本实施方式中,线圈520的电感例如是10mh。作为磁导率为10以上的芯材,例如举出粉压件、坡莫合金、钴系非晶质等。
[0052]
电容器521连接在线圈520与地之间。第二滤波器电路52抑制比第一频率低的第二频率的电力,因此第二滤波器电路52能够设置于相比于第一滤波器电路51而言距加热器40远的位置。因此,电容器521不易受到来自加热器40的热的影响,从而能够使用比真空电容器便宜的陶瓷电容器等。在本实施方式中,电容器521的电容例如为2000pf。此外,在与布线522连接的加热器控制部58的输出端子设置有与电容器521相同程度的电容的电容器的情况下,也可以不在第二滤波器电路52内设置电容器521。
[0053]
线圈520与电容器521之间的节点经由布线522来与加热器控制部58连接。在本实施方式中,进行调整以使加热器40与第一滤波器电路51之间的布线、第一滤波器电路51与第二滤波器电路52之间的布线514、以及第二滤波器电路52与加热器控制部58之间的布线522的寄生电容为500pf以下。例如,以如下方式进行调整:通过在布线与地之间插入树脂等的间隔物等来使布线与地之间的距离增长,由此使布线与地之间的寄生电容为500pf以下。
[0054]
[布线的寄生电容]
[0055]
图4是表示400khz的频率下的布线的阻抗相对于布线的寄生电容的一例的图。在400khz时,等离子体的阻抗为800ω左右。因此,当布线的阻抗低于800ω时,被供给的电力相比于流入等离子体会更多地流入滤波器电路500,电力损失增大。
[0056]
例如图4所示,在布线的寄生电容为500pf的情况下,布线的阻抗为约800ω。另外,例如图4所示那样,布线的寄生电容越低,布线的阻抗越大。因此,优选使布线的寄生电容为500pf以下,以抑制电力的损失。
[0057]
[rf电流的流通]
[0058]
对于例如13mhz的频率(第一频率),线圈510的阻抗例如高达4kω左右,因此线圈510能够将经由加热器40而从等离子体向第一滤波器电路51流入的rf电流抑制得低。另外,串联谐振电路511的谐振频率被设定为13mhz的频率附近(例如13mhz),因此通过了线圈510的13mhz的频率的rf电流经由串联谐振电路511流向地,几乎不流向第二滤波器电路52。
[0059]
另外,在13mhz下的等离子体的电压为5kvpp的情况下,经由加热器40泄漏到第一滤波器电路51的等离子体的电压被约4kω的线圈510和小于1ω的串联谐振电路511分压,被抑制为100vpp以下。由第一滤波器电路51抑制为100vpp以下的等离子体的电压被第二滤波器电路52的线圈520和电容器521进一步分压,被抑制为小于40vpp。小于40vpp处于加热器控制部58的动作保证范围内,因此等离子体的电压对加热器控制部58的动作几乎不带来影响。
[0060]
图5是表示在基板w的表面产生的电压的大小相对于13mhz的rf电力的大小的一例的图。在图5中,作为比较例图示了未设置滤波器电路500的情况下的电压。例如图5所示,使
用了本实施方式的滤波器电路500的情况与未使用滤波器电路500的比较例的情况相比,在基板w的表面产生的电压大小几乎不变。
[0061]
另一方面,对于例如400khz的频率(第二频率),线圈510的阻抗例如为900ω左右。线圈510的阻抗与400khz下的等离子体的阻抗相等或为400khz下的等离子体的阻抗以上,从加热器40到加热器控制部58的布线的阻抗也与400khz下的等离子体的阻抗相等或为400khz下的等离子体的阻抗以上。因此,相比于13mhz的频率的rf电流,在400khz的频率的rf电流流入到滤波器电路500的电流多,但是在等离子体中也充分地流有电流。
[0062]
另外,在400khz下的等离子体的电压为5kvpp的情况下,经由加热器40泄漏到第一滤波器电路51的等离子体的电压被约100ω的线圈510和约1kω的串联谐振电路511分压,被抑制为4.5kvpp以下。由第一滤波器电路51抑制为4.5kvpp以下的等离子体的电压被第二滤波器电路52的线圈520和电容器521进一步分压,被抑制为小于40vpp。小于40vpp处于加热器控制部58的动作保证范围内,因此等离子体的电压对加热器控制部58的动作几乎不带来影响。
[0063]
图6是表示在基板w的表面产生的电压的大小相对于400khz的rf电力的大小的一例的图。在图6中,作为比较例图示了将滤波器电路500切离的情况(即相当于滤波器电路的阻抗无限大的情况)即未设置滤波器电路500的情况下的电压。例如图6所示,使用了本实施方式的滤波器电路500的情况与未使用滤波器电路500的比较例的情况相比,在基板w的表面产生的电压的大小几乎不变。因而,在使用了本实施方式的滤波器电路500的情况下,能够维持等离子体对基板w的处理性能,并且抑制向加热器控制部58流入的等离子体的电力。
[0064]
在本实施方式中,对基台12供给第一频率的电力和第二频率的电力,对设置于基台12附近的加热器40供给来自加热器控制部58的控制电力。因此,当滤波器电路500对抑制第一频率的电力和第二频率的电力向加热器控制部58的泄漏的抑制能力不充分时,供给到基台12的第一频率的电力和第二频率的电力的大部分会泄露到加热器控制部58。由此,等离子体的电力损失增大。对此,在本实施方式的滤波器电路500中,能够充分地抑制第一频率的电力和第二频率的电力向加热器控制部58的泄漏。因此,在对设置于加热器40附近的基台12供给第一频率的电力和第二频率的电力那样的结构的等离子体处理装置1中,本实施方式的滤波器电路500是特别有效的。
[0065]
在此,要求滤波器电路500具有三个功能。
[0066]
(1)通过设置滤波器电路500使向等离子体供给的电力损失少。当滤波器电路500的阻抗低时,基于供给到基台12的第一频率的电力和第二频率的电力的电流不仅流入等离子体,还经由加热器40流入到滤波器电路500。这导致第一频率的电力和第二频率的电力的损失。
[0067]
(2)不向与滤波器电路500相连的加热器控制部58流入第一频率的电力和第二频率的电力。有时对被供给第一频率的电力和第二频率的电力的基台12施加例如5kvpp左右的大的电压。另一方面,加热器控制部58当被施加例如几十v以上的电压时有时会发生功能不良或破损。需要通过独立滤波器电路50使从基台12侧泄漏的5kvpp的电压在加热器控制部58侧下降到几十vpp。
[0068]
(3)如上述的(1)(2)那样,要求滤波器电路500具有充分地抑制从加热器40流入的电流和电压的功能,且另一面要求以少的损失来传递从加热器控制部58供给的电流。
[0069]
在以往的滤波器电路中,仅应对10mhz以上的频率,或者仅应对10mhz以下的频率,但是本实施方式的滤波器电路500能够同时应对这两方频率。
[0070]
以上,说明了一个实施方式。如上所述,本实施方式中的滤波器电路500设置于使用等离子体来进行处理的等离子体处理装置1,该等离子体是使用4mhz以上的第一频率的电力和100hz以上且小于4mhz的第二频率的电力来生成的。滤波器电路500具备第一滤波器电路51和第二滤波器电路52。第一滤波器电路51设置于设置在等离子体处理装置1内的加热器40与用于向加热器40供给控制电力的加热器控制部58之间的布线,该控制电力是小于100hz的第三频率的电力或者直流电力。第二滤波器电路52设置于布线的处于第一滤波器电路51与加热器控制部58之间的部分。另外,第一滤波器电路51具有:线圈510,其串联地连接于布线,线圈510不具有芯材或者具有相对磁导率小于10的第一芯材;以及串联谐振电路511,其连接在布线与地之间,该布线为加热器40与加热器控制部58之间的布线,所述串联谐振电路511具有被串联地连接的线圈512和电容器513。第二滤波器电路52具有线圈520,所述线圈520串联地连接于布线的处于线圈510与加热器控制部58之间的部分,所述线圈520具有相对磁导率为10以上的第二芯材。通过这样的结构,本实施方式中的滤波器电路500能够抑制向等离子体供给的电力泄露到加热器控制部58,并且抑制等离子体的电力损失。
[0071]
另外,在本实施方式中,优选的是,串联谐振电路511具有的电容器513为真空电容器。由此,能够抑制串联谐振电路511的电容因从加热器40产生的热而变动。
[0072]
另外,在本实施方式中,第二芯材是粉压件、坡莫合金或钴系非晶质。由此,能够减少从加热器40向加热器控制部58的第二频率的电力的流入。
[0073]
另外,在本实施方式中,也可以是,第二滤波器电路52具有电容器,该电容器设置于处于线圈520与加热器控制部58之间的布线522同地之间。由此,能够减少从加热器40向加热器控制部58的第二频率的电力的流入。
[0074]
另外,在本实施方式中,第一频率例如是13mhz,第二频率例如是400khz,第三频率例如是50hz。另外,在本实施方式中,加热器40与第一滤波器电路51之间的布线、第一滤波器电路51与第二滤波器电路52之间的布线、以及第二滤波器电路52与加热器控制部58之间的布线的杂散电容例如为500pf以下。由此,能够减少向等离子体供给的电力的损失。
[0075]
[其它]
[0076]
此外,本技术公开的技术并不限定于上述的实施方式,能够在其主旨的范围内进行大量变形。
[0077]
例如,在上述的实施方式中,使用13mhz的频率的rf电力和400khz的频率的rf电力来进行等离子体处理,但是公开的技术不限于此。作为其它方式,也可以使用4mhz以上的不同频率的两个rf电力和小于4mhz的频率的rf电力来进行等离子体处理。例如,可以使用40mhz的rf电力、13mhz的rf电力和400khz的rf电力来进行等离子体处理。
[0078]
例如由图9所示那样的等离子体处理装置1来进行这样的等离子体处理。图9是表示等离子体处理装置1的其它例的概要截面图。此外,除了下面说明的点以外,在图9中,被标注与图1相同的附图标记的结构同在图1中说明的结构相同,因此省略说明。
[0079]
基台12经由匹配单元32及供电棒34来与第一rf电源28、第二rf电源30及第三rf电源29电连接。在图9的例子中,第一rf电源28和第三rf电源29主要是经由匹配单元32和供电
棒34向基台12供给有助于等离子体的生成的第一频率的rf电力。在图9的例子中,第一频率是4mhz以上的频率。在图9的例子中,第一频率的电力包含不同的多个频率的电力。在图9的例子中,不同的多个频率的电力是例如13mhz的电力和例如40mhz的电力。第一rf电源28经由匹配单元32和供电棒34向基台12供给例如13mhz的rf电力。另外,第三rf电源29经由匹配单元32和供电棒34向基台12供给例如40mhz的rf电力。匹配单元32在第一rf电源28与等离子体负载之间及第三rf电源29与等离子体负载之间取得阻抗的匹配。
[0080]
第二rf电源30主要是经由匹配单元32和供电棒34向基台12供给有助于向基台12上的基板w吸引离子的第二频率的高频电力。在图9的例子中,第二频率是100hz以上且小于4mhz的频率。在图9的例子中,第二频率例如是400khz。匹配单元32还在第二rf电源30与等离子体负载之间取得阻抗的匹配。
[0081]
供电棒34是大致圆筒形的导体。供电棒34的上端与基台12的下表面的中心部连接,供电棒34的下端与匹配单元32连接。另外,在供电棒34的周围配置有具有比供电棒34的外径大的内径的大致圆筒形状的罩35。罩35的上端与形成于腔室10的底面的开口部连接,罩35的下端与匹配单元32的壳体连接。
[0082]
图10是表示图9中例示出的等离子体处理装置1具有的滤波器电路500的一例的图。滤波器电路500具有多个独立滤波器电路50-1~50-n。此外,除了下面说明的点之外,在图10中,被标注与图3相同的附图标记的结构同在图3中说明的结构相同,因此省略说明。
[0083]
各个独立滤波器电路50具有用于抑制第一频率的电力的第一滤波器电路51、和用于抑制第二频率的电力的第二滤波器电路52。第一滤波器电路51具有线圈510和串联谐振电路511。串联谐振电路511包括串联谐振电路511a和串联谐振电路511b。串联谐振电路511a和串联谐振电路511b是独立串联谐振电路的一例。
[0084]
串联谐振电路511a被连接在线圈510与地之间。串联谐振电路511a具有线圈512a和电容器513a。线圈512a与电容器513a被串联地连接。在串联谐振电路511a中,选定线圈512a和电容器513a的常数,以使串联谐振电路511a的谐振频率为例如13mhz附近(例如13mhz)。线圈512a例如与线圈510同样是不具有芯材的空芯线圈。在图10的例子中,线圈512a的电感例如是6μh。另外,电容器513a的电容例如是500pf以下,在图10的例子中,电容器513a的电容例如是25pf。由此,串联谐振电路511a的谐振频率为约13mhz。通过线圈510和串联谐振电路511a来抑制例如13mhz的rf电力。
[0085]
串联谐振电路511b连接在线圈510与地之间。串联谐振电路511b具有线圈512b和电容器513b。线圈512b与电容器513b被串联地连接。在串联谐振电路511b中,选定线圈512b和电容器513b的常数,以使串联谐振电路511b的谐振频率为例如40mhz附近(例如40mhz)。线圈512b例如与线圈510同样是不具有芯材的空芯线圈。在图10的例子中,线圈512b的电感例如是2μh。另外,电容器513b的电容例如是500pf以下,在图10的例子中,电容器513a的电容例如是8pf。由此,串联谐振电路511b的谐振频率为约40mhz。由线圈510和串联谐振电路511b来抑制例如40mhz的rf电力。
[0086]
此外,在图9的例子中,4mhz以上的第一频率的电力包含例如13mhz和40mhz这两个不同频率的电力,但是公开的技术不限于此。作为其它例,也可以是,第一频率的电力包含三个以上的多个不同频率的电力。在该情况下,针对各个频率的电力各设置一个以该电力的频率附近的频率为谐振频率的串联谐振电路。
[0087]
另外,在上述的实施方式中,针对各个加热器40各设置一个串联谐振电路511,但是公开的技术不限于此。也可以例如图7所示那样,针对多个加热器40共用地设置一个串联谐振电路511。图7是表示滤波器电路500的其它例的图。
[0088]
图7中例示出的滤波器电路500具有多个线圈510-1~510-n、多个电容器515-1~515-n、串联谐振电路511以及多个第二滤波器电路52-1~52-n。下面,在不对多个线圈510-1~510-n分别加以区别而统称的情况下记载为线圈510,在不对多个电容器515-1~515-n分别加以区别而统称的情况下记载为电容器515。另外,下面,在不对多个第二滤波器电路52-1~52-n分别加以区别而统称的情况下记载为第二滤波器电路52。
[0089]
线圈510、电容器515和第二滤波器电路52是以针对一个加热器40各设置一个的方式设置的。线圈510的一端与对应的加热器40连接,线圈510的另一端经由对应的电容器515来与串联谐振电路511连接。另外,线圈510的另一端经由对应的第二滤波器电路52来与加热器控制部58连接。设置有与各个加热器40对应地设置的电容器515,以抑制从加热器控制部58向各个加热器40供给的小于100hz的频率的控制电力流入到其它加热器40。由此,能够向各个加热器40独立地供给不同大小的控制电力。在本实施方式中,各个电容器515的电容例如为2000pf。因此,对于例如50hz的控制电力,电容器515的阻抗为约1.6mω。因而,电容器515能够抑制经由电容器515的控制电力的传递。
[0090]
在图7的例子中,一个线圈510及共用地设置的一个串联谐振电路511与上述的实施方式中的一个第一滤波器电路51对应。此外,在图7的例子中,针对多个加热器40共用地设置一个串联谐振电路511,但是针对两个以上的加热器40共用地设置一个串联谐振电路511既可,也可以设置多个串联谐振电路511。由此,能够使要向一个串联谐振电路511流入的电流分散,从而能够抑制串联谐振电路511的发热。
[0091]
在此,在上述的实施方式中,针对各个加热器40各设置一个串联谐振电路511。因此,存在以下情况:对于在腔室10内生成的等离子体,各个独立滤波器电路50的布线的合计的寄生电容超过500pf。另外,当加热器40的数量增多时,更加难以将各个独立滤波器电路50的布线的合计的寄生电容抑制为500pf以下。由此,存在等离子体的电力损失增大的情况。
[0092]
对此,在图7中例示出的滤波器电路500中,针对多个加热器40共用地设置串联谐振电路511。由此,容易对于等离子体将各个独立滤波器电路50的布线的合计的寄生电容抑制为500pf以下。
[0093]
此外,在图7的例子中,针对多个加热器40共用地设置一个串联谐振电路511,作为其它例,也可以例如图8所示那样,针对多个加热器40共用地设置一个电容器513。图8是表示滤波器电路500的其它例的图。这样的结构也能够抑制向等离子体供给的电力泄露到加热器控制部58,并且抑制等离子体的电力损失。
[0094]
另外,在图7的例子中,在针对多个加热器40共用地设置的串联谐振电路511设置有一个线圈512,但是公开的技术不限于此。图11是表示滤波器电路500的其它例的图。
[0095]
在图11所例示的滤波器电路500中,在串联谐振电路511设置有电容器513和多个线圈512-1~512-n。下面,在不对多个线圈512-1~512-n分别加以区别而统称的情况下记载为线圈512。在图11的例子中,各个线圈512是以针对一个加热器40和一个线圈510各设置一个的方式设置的。各个线圈512与线圈510被串联地连接。另外,各个线圈512经由针对一
个加热器40各设置一个的电容器515来与串联谐振电路511的电容器513连接。在图11的例子中,针对各个加热器40各设置一个串联谐振电路511的线圈512,因此能够使要向串联谐振电路511的线圈流入的电流分散,从而能够抑制串联谐振电路511具有的线圈512的发热。
[0096]
在图11的例子中,一个线圈510、串联谐振电路511中包括的一个线圈512、串联谐振电路511中包括的电容器513与上述的实施方式中的一个第一滤波器电路51对应。此外,在图11的例子中,针对多个加热器40共用地设置一个串联谐振电路511的电容器513。但是,针对两个以上的加热器40共用地设置一个串联谐振电路511的电容器即可,也可以在串联谐振电路511设置有两个以上的电容器513。
[0097]
此外,在图11的例子中,在串联谐振电路511的线圈512与电容器513之间设置有电容器515,因此有时难以调整串联谐振电路511的谐振频率。因此,也可以例如图12所示那样,各个线圈512的一端经由电容器515来与线圈510连接。各个线圈512的另一端与电容器513连接。串联谐振电路511具有的电容器513与多个线圈512不像图11那样经由其它电路来连接,由此能够容易地调整串联谐振电路511的谐振频率。
[0098]
另外,也可以例如图13所示那样,在多个加热器40-1~40-n与滤波器电路500之间设置分配部80。分配部80向多个加热器40-1~40-n的各个加热器独立地供给控制电力。由此,能够将滤波器电路500小型化,从而能够将等离子体处理装置1小型化。
[0099]
另外,在上述的实施方式中,来自作为电力供给部的一例的加热器控制部58的控制电力被供给到作为导电构件的一例的加热器40,但是被供给控制电力的导电构件不限于此。例如,电力控制部也可以向设置在等离子体处理装置1内的除加热器40以外的导电构件供给电力。作为除加热器40以外的导电构件,例如举出被供给第一频率的电力和第二频率的电力的基台12、向等离子体处理装置1内供给气体的喷淋头64、边缘环36等。
[0100]
另外,在上述的实施方式中,以将电容耦合型等离子体(ccp)用作等离子体源的等离子体处理装置1为例进行了说明,但是等离子体源不限于此。作为除电容耦合型等离子体以外的等离子体源,例如举出电感耦合等离子体(icp)等。
[0101]
另外,在上述的实施方式中,向基台12供给第一频率的电力和第二频率的电力,但是公开的技术不限于此。例如,也可以向喷淋头64供给第一频率的电力和第二频率的电力中的至少任一者。
[0102]
另外,在上述的实施方式中,以利用使用4mhz以上的第一频率的电力、和100hz以上且小于4mhz的第二频率的电力这两种电力生成的等离子体对基板w进行处理的等离子体处理装置1为例进行了说明。但是,公开的技术不限于此。作为其它方式,例如对于利用使用一个或多个第一频率的电力和一个或多个第二频率的电力生成的等离子体对基板w进行处理的等离子体处理装置1,也能够应用公开的技术。例如,对于利用使用40mhz的电力和13mhz的电力作为第一频率的电力、使用400khz的电力来作为第二频率的电力生成的等离子体对基板w进行处理的等离子体处理装置1,也能够应用公开的技术。在该情况下,在各个独立滤波器电路50设置有谐振频率被设定为40mhz的串联谐振电路511-1、以及谐振频率被设定为13mhz的串联谐振电路511-2。
[0103]
另外,在上述的实施方式中,第一滤波器电路51中包括的串联谐振电路511配置在腔室10内,但是作为其它方式,也可以是,串联谐振电路511设置在腔室10的外部,例如经由配管53设置在第二滤波器电路52侧。或者,也可以是,串联谐振电路511例如经由配管53设
置在腔室10的外部,并且经由配管53与第二滤波器电路52连接。
[0104]
此外,应认为本次公开的实施方式的所有点均是例示性而非制限性的。实际上,能够通过多种方式来具体实现上述的实施方式。另外,也可以不脱离所附的权利要求书及其主旨地对上述的实施方式以各种方式进行省略、替换、变更。
[0105]
附图标记说明
[0106]
s:空间;w:基板;1:等离子体处理装置;2:装置主体;3:控制装置;10:腔室;12:基台;14:支承部;16:筒状支承部;18:排气路径;20:排气口;22:排气管;24:排气装置;26:闸阀;28:第一rf电源;29:第三rf电源;30:第二rf电源;32:匹配单元;34:供电棒;35:罩;36:边缘环;38:静电吸盘;380:区域;40:加热器;42:电介质;44:电极;45:直流电源;46:开关;500:滤波器电路;50:独立滤波器电路;51:第一滤波器电路;510:线圈;511:串联谐振电路;512:线圈;513:电容器;514:布线;515:电容器;52:第二滤波器电路;520:线圈;521:电容器;522:布线;53:配管;58:加热器控制部;60:流路;62:配管;64:喷淋头;66:电极板;68:支承体;70:扩散室;70a:气体导入口;72:气体喷出口;74:处理气体供给部;76:配管;80:分配部。
再多了解一些

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