等离子体处理装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及使用高频（即，高频电力）对被处理基板实施等离子体处理的等离子 体处理装置，特别设及在处理容器内的高频电极等电部件与外部电路（特别是电源电路） 之间设置不需其它的电抗元件就具有一定的谐振（也称为"共振"）特性的空巧线圈的等离 子体处理装置。
【背景技术】
[000引在用于使用等离子体的半导体器件或FPD(FlatPanelDisplay;平板显示器）的 制造的微细加工中，被处理基板（半导体晶片、玻璃基板等）上的等离子体密度分布的控制 W及基板的温度和温度分布的控制是非常重要的。如果不适当地进行基板的温度控制，贝U 无法确保基板表面反应进而工艺（process,也称为"处理"）特性的均匀性，半导体器件或 显示器件的制造成品率降低。
[0003] 一般而言，在等离子体处理装置、特别是电容禪合型的等离子体处理装置的腔室 内载置被处理基板的载置台或基座，具有对等离子体空间施加高频（电力）的高频电极的 功能、将基板通过静电吸附等进行保持的保持部的功能、和通过传热将基板控制于规定温 度的温度控制部的功能。关于温度控制功能，期望能够适当修正（即，校正）由来自等离子 体、腔室壁的福射热的不均匀性引起的输向基板的热量输入特性的分布、W及基于基板支 承结构的热分布。
[0004] 一直W来，为了控制基座的温度W及基板的温度，大多采用在基座中装入通过通 电而发热的发热体来控制该发热体产生的焦耳热的加热器方式。但是，当采用加热器方式 时，由该高频电源对基座施加的高频电力的一部分容易作为噪声从发热体进入加热器供电 线路。当高频噪声通过加热器供电线路到达加热器电源（也称为"加热电源"）时，存在损 害加热器电源的动作乃至性能的问题。另外，在加热器供电线路上流动高频电流时，高频电 力被浪费。根据该样的实际情况，通常是在加热器供电线路上设置使从基座内置的发热体 进入的高频噪声衰减或阻止（目P，截断）该高频噪声的滤波器。
[0005] 本申请人在专利文献1中公开了如下滤波技术；在等离子体处理装置中，改善将 从处理容器内的高频电极等电部件进入供电线路、信号线等线路上的高频噪声截断的滤波 器性能的稳定性和再现性的滤波技术（也称为"滤波器技术"）。该滤波技术通过利用分布 常数线路的规则的多重并联谐振特性，利用1个收纳于滤波器内的空巧线圈即可，并且能 够得到机械误差少的稳定的高频噪声截断（也称为"遮断"）特性。
[0006] 另外，本申请人在上述专利文献1中公开了；通过在空巧线圈与外导体（也称为 "外部导体"）之间将导体的环部件同轴设置等，使分布常数线路的特性阻抗发生局部变化， 能够使多个并联谐振频率的至少一个错开来进行调节的并联谐振频率调节部的技术。通过 该并联谐振频率调节部，能够使多个并联谐振频率的一个与截断对称的高频噪声的频率一 致或近似，因此，能够对该高频噪声的频率赋予所期望的充分高的阻抗。由此，能够可靠地 保护加热器电源，并且，能够使等离子体处理的再现性和可靠性提高。
[0007] 现有技术文献
[000引专利文献
[0009] 专利文献1 ;日本特开2011-135052
[0010] 发明所要解决的课题
[0011] 但是，上述专利文献1的现有技术中，存在由于线圈与外导体的距离间隔在环部 件的位置局部变窄，相对于高频噪声的线圈的阻抗功能和耐电压特性降低的课题。即，加热 器供电线路上的高频电力的电位，在滤波器单元的入口与供电椿、基座（下部高频电极）的 表面电位同等程度地高（例如数1000伏特左右），当进入滤波器单元时，则沿线圈的绕组在 轴方向逐渐下降，在线圈的末端成为数10伏特。但是，当设置如上所述的环部件时，高频噪 声在沿线圈降低的途中在半径方向外侧旁通空气空隙和环部件，到达接地处，由此，滤波器 单元对高频噪声的阻抗功能的效果变得不充分，并且，在流通大电流的旁通路径附近容易 发生部品（线圈导体、线圈管、环部件等）的烧毁、早期劣化。
[0012] 在等离子体处理中使用高频电力的等离子体处理装置，在将配置于腔室外的高频 电源与配置于腔室之中或周围的电极电连接的线路上设置匹配器、滤波电路、禪合电路等 的各种传输电路。此时，在传输电路中所包括的线圈中使用作为集中常数（也称为"集总常 数"）元件发挥功能的比较短的空巧线圈时，在空巧线圈固有的自感与形成于其周围的寄生 电容之间形成并联LC电路，容易引起自谐振。根据一个观点，该样的空巧线圈的自谐振特 性能够用于截断线路上所不期望的高频例如高次谐波。
[0013] 此时，该空巧线圈具有在传输电路内中求取的所需的自感，并且，需要具有与截断 对象的高次谐波的频率接近的自谐振频率。通常，优选根据线圈自身的口径、长度、绕组圈 数明确确定的自感。自谐振频率由于依赖于空巧线圈的寄生电容、即线圈线间电容W及线 圈与周围的导体例如售体之间所形成的杂散电容等，因此，能够从该方面调整。因此，W形 成在所赋予的自感下赋予所期望的自谐振频率的寄生电容（线圈线间电容、杂散电容）的 方式，设计空巧线圈周围结构即可。但是，实际上，现状是空巧线圈的绕组结构在制作上存 在偏差和个体差异，另一方面，没有能够利用空巧线圈周围结构调整自谐振频率的有效的 方法。
【发明内容】
[0014] 本发明是鉴于如上所述的现有技术的课题而完成的，目的在于提供一种具备滤波 器的等离子体处理装置，该滤波器在利用分布常数线路的多重并联谐振特性截断从处理容 器内的高频电极等电部件进入供电线路、信号线等线路上的高频的噪声时，能够不使相对 于高频噪声的阻抗功能和耐电压特性降低，将特定的谐振频率任意地移位（shift,改变位 置）来进行调整或优化。
[0015] 另外，本发明提供一种等离子体处理装置，其能够使在进行等离子体处理的处理 容器内的规定的电部件与电力系统或信号系统的外部电路之间的线路上作为集中常数元 件发挥功能的空巧线圈的自谐振频率任意地移位来进行调整或优化。
[0016] 用于解决课题的手段
[0017] 本发明的第一方面的等离子体处理装置具有经由线路与进行等离子体处理的处 理容器内的规定的电部件电连接的电力系统或信号系统的外部电路，利用设置于上述线路 上的滤波器使从上述电部件向上述外部电路进入上述线路的规定频率的高频噪声衰减或 阻止（即，截断）该高频噪声，上述滤波器具有；具有一定的口径和一定的线圈长度的空巧 线圈；筒形的外导体，其收纳或包围上述空巧线圈，与上述空巧线圈组合而形成在多个频率 产生并联谐振的分布常数线路；和有选择地插入上述空巧线圈的各自的绕组空隙中的绝缘 性的第一梳齿和第二梳齿；上述第一梳齿具有比使得在上述空巧线圈的全长具有均匀的绕 组空隙的标准厚度小的厚度，配置于对于使上述滤波器的频率-阻抗特性中特定的一个或 多个上述并联谐振频率向低频率区域侧移位有效的在上述空巧线圈的线圈长度方向离散 存在的一个或多个有效区间内，上述第二梳齿具有与上述标准厚度相等或比该标准厚度大 的厚度，不论上述有效区间的内外，插入在未插入上述第一梳齿的全部的上述绕组空隙中。
[0018] 上述第一方面的等离子体处理装置中，通过在空巧线圈的各自的绕组空隙中有选 择地插入具有上述规定的相对厚度关系的第一和第二梳齿，W上述规定的有效区间为基 准，适当选定第一和第二梳齿的分布，能够得到能够将特定的一个或多个N次的谐振频率 在一定范围内调整为任意的值的再现性高且没有个体差异的所期望的频率-阻抗特性或 滤波器特性。
[0019] 本发明的第二方面的等离子体处理装置具有；经由线路与进行等离子体处理的处 理容器内的规定的电部件电连接的电力系统或信号系统的外部电路；设置于上述线路上， 具有自谐振频率的空巧线圈；和被有选择地插入上述空巧线圈的各自的绕组空隙中的绝缘 性的第一梳齿和第二梳齿；上述第一梳齿具有比使得在上述空巧线圈的全长具有均匀的绕 组空隙的标准厚度小的厚度，配置于对于使上述空巧线圈的频率-阻抗特性中上述自谐振 频率向低频率区域侧移位有效的在上述空巧线圈的线圈长度方向离散存在的一个或多个 有效区间内，上述第二梳齿具有与上述标准厚度相等或比该标准厚度大的厚度，不论上述 有效区间的内外，插入在未插入上述第一梳齿的全部的上述绕组空隙中。
[0020] 在上述第二方面的等离子体处理装置中，通过在空巧线圈的各自的绕组空隙中有 选择地插入具有上述规定的相对厚度关系的第一梳齿和第二梳齿，W上述规定的有效区间 为基准，适当选定第一梳齿和第二梳齿的分布，能够得到能够将该空巧线圈的自谐振频率 在一定范围内调整为任意的值的再现性高且没有个体差异的所期望的频率-阻抗特性。
[0021] 本发明中，有效区间是指，关于在该滤波器或该空巧线圈的频率-阻抗特性中使 特定的谐振频率向所期望的方向（低频率区域侧或高频率区域侧）移位，如果在该空巧线 圈的线圈长度方向上在该区间内的任意的绕组空隙中插入第一梳齿则得到一定的移位效 果的区间。
[002引另外，通常，如果在有效区间之外的任意的位置配置第一梳齿，则能够得到使上述 所期望的移位效果减弱的效果，或使上述特定的谐振频率向与所期望的方向相反的方向移 位的逆移位效果。
[002引发明的效果
[0024] 根据本发明的等离子体处理装置，通过如上所述的结构和作用，在利用分布常数 线路的多重并联谐振特性截断从处理容器内的高频电极等电部件进入供电线路、信号线等 线路上的高频的噪声时，能够不使对高频噪声的阻抗功能和耐电压特性降低，将谐振频率 任意地移位来进行调整或优化。
[0025] 另外，根据本发明的等离子体处理装置，通过如上所述的结构和作用，能够使在进 行等离子体处理的处理容器内的规定的电部件与电力系统或信号系统的外部电路之间的 线路上作为集中常数元件发挥功能的空巧线圈的自谐振频率任意地移位来调整或优化。
【附图说明】
[0026] 图1是表示本发明的一实施方式的等离子体处理装置的整体结构的纵剖面图。
[0027] 图2是表示在实施方式中用于对基座的发热体供给电力的加热器供电部的电路 结构的图。
[002引图3是表示实施方式中的发热体的结构例的图。
[0029] 图4A是表示第一实施例中的滤波器单元的结构的纵剖面图。
[0030] 图4B是表示上述滤波器单元的结构的横剖面图。
[0031] 图5A是表示上述滤波器单元中的主要部分的结构的部分放大立体图。
[0032] 图5B是表示一变形例中的梳齿部件的结构的部分放大立体图。
[0033] 图6是表示上述滤波器单元中的空巧线圈周围的组件（subassembly)的具体的结 构例的立体图。
[0034] 图7A是示意地表示具有使空巧线圈的绕组间距（绕组空隙）在线圈全长均匀的 标准厚度的梳齿的布局（layout)的图。
[0035] 图7B是示意地表示将图7A的梳齿部件安装于空巧线圈时由滤波器得到的并联多 重谐振的频率-阻抗特性的图。
[0036] 图8A是示意地表示使1次谐振频率向低频率区域侧移位（shift,也称为"移动"） 的调整的图。
[0037] 图8B是示意表示在空巧线圈的绕组空隙插入具有小于标准厚度的厚度的梳齿时 用于实现图8A的左移位调整的有效的有效区间的分布的图。
[003引图9A是示意表示使一次谐振频率向高频率区域侧移位的调整的图。
[0039] 图9B是示意表示用于实现图9A的右移位调整的有效的有效区间的分布的图。
[0040] 图10A是示意表示使二次谐振频率向低频率区域侧移位的调整的图。
[0041] 图10B是示意表示用于实现图10A的左移位调整的有效的有效区间的分布的图。
[0042] 图11A是示意表示使二次谐振频率向高频率区域侧移位的调整的图。
[0043] 图11B是示意表示用于实现图11A的右移位调整的有效的有效区间的分布的图。
[0044] 图12A是示意表示使=次谐振频率向低频率区域侧移位的调整的图。
[0045] 图12B是示意表示用于实现图12A的左移位调整的有效的有效区间的分布的图。
[0046] 图13A是示意表示使=次谐振频率向高频率区域侧移位的调整的图。
[0047] 图13B是示意表示用于实现图13A的右移位调整的有效的有效区间和非有效区间 的分布的图。
[0048] 图14A是示意表示使四次谐振频率向低频率区域侦膨位的调整的图。
[0049] 图14B是示意表示用于实现图14A的左移位调整的有效的有效区间的分布的图。
[0050] 图15A是示意表示使四次谐振频率向高频率区域侦膨位的调整的图。
[0化1] 图15B是示意表示用于实现图15A的右移位调整的有效的有效区间的分布的图。
[0052] 图16A是示意表示使二次谐振频率和四次谐振频率分别向低频率区域侧移位的 调整的图。
[0053] 图16