台湾专利TW201306083A 感應耦合電漿處理裝置

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专利摘要:
本發明的課題是在於提供一種可對應於被處理基板的大型化，且可使處理室內的電漿分布的控制性形成良好之感應耦合電漿處理裝置。其解決手段係具備：高頻天線(11a、11b)，其係使感應耦合電漿產生於處理室內的電漿產生區域；及金屬窗(3)，其係被配置於電漿產生區域與高頻天線之間，金屬窗(3)係被進行沿著此金屬窗(3)的周方向θ來彼此電性絕緣而被分割成2個以上的第1分割(3a、3b)，且被進行第1分割的金屬窗3更被進行沿著與周方向θ交叉的方向(r1、r2)來彼此電性絕緣而被分割的第2分割(3a1~3a4、3b1~3b4)。
公开号:TW201306083A
申请号:TW101114161
申请日:2012-04-20
公开日:2013-02-01
发明作者:Kazuo Sasaki；Toshihiro Tojo
申请人:Tokyo Electron Ltd；
IPC主号:H05H1-00

专利说明:
感應耦合電漿處理裝置
本發明是有關對液晶顯示裝置(LCD)等的平板顯示器(FPD)製造用的玻璃基板等的基板實施電漿處理的感應耦合電漿處理裝置。
在液晶顯示裝置(LCD)等的製造工程中，為了對玻璃基板實施預定的處理，而使用電漿蝕刻裝置或電漿CVD成膜裝置等各種的電漿處理裝置。如此的電漿處理裝置，以往大多使用電容耦合電漿處理裝置，最近具有可取得高密度的電漿之優點的感應耦合電漿(Inductively Coupled Plasma：ICP)處理裝置受到注目。
感應耦合電漿處理裝置是在收容被處理基板的處理室的介電質窗的外側配置高頻天線，藉由對處理室內供給處理氣體，且對此高頻天線供給高頻電力，使感應耦合電漿產生於處理室內，藉由此感應耦合電漿來對被處理基板實施預定的電漿處理。感應耦合電漿處理裝置的高頻天線，大多是使用形成平面狀的預定圖案的平面天線。就周知的例子而言，有專利文獻1。
近來，被處理基板的尺寸大型化。例如，若舉LCD用的矩形狀玻璃基板為例，則短邊×長邊的長度是約1500mm×1800mm的尺寸~約2200mm×2400mm的尺寸，且約2800mm×3000mm的尺寸，其大型化顯著。
為感應耦合電漿處理裝置時，使介電質窗介於高頻天線與處理室內的電漿產生區域之間。只要被處理基板為大型化，則介電質窗也被大型化。如專利文獻1所記載，介電質窗一般是使用石英玻璃或陶瓷。
但，石英玻璃或陶瓷脆，不適於大型化。因此，例如專利文獻2所記載般，藉由分割石英玻璃來應付介電質窗的大型化。
然而，被處理基板的大型化更顯著。因此，在專利文獻2所記載之分割介電質窗的手法也難以對應大型化。
於是，將介電質窗置換成金屬窗來增加強度，藉此對應於被處理基板的大型化之技術記載於專利文獻3。 [先行技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利第3077009號公報
[專利文獻2]日本專利第3609985號公報
[專利文獻3]特開2011-29584號公報
在專利文獻3中是可對應於被處理基板的大型化。但，因為與金屬窗的電漿產生的機構與介電質窗時不同，所以隨著金屬窗的大型化，另有別的問題存在，例如，循環於金屬窗的渦電流會擴散至對電流的流向垂直的方向(以下簡稱「渦電流的擴散」)，會有處理室內的電漿分布的控制性困難化的情形。
本發明是有鑑於上述情形而研發者，提供一種可對應於被處理基板的大型化，且可使處理室內的電漿分布的控制性形成良好之感應耦合電漿處理裝置。
為了解決上述課題，本發明的第1形態的感應耦合電漿處理裝置，係使感應耦合電漿產生於處理室內的電漿產生區域，電漿處理基板之感應耦合電漿處理裝置，其特徵係具備：高頻天線，其係使前述感應耦合電漿產生於前述電漿產生區域；及金屬窗，其係被配置於前述電漿產生區域與前述高頻天線之間，前述金屬窗係被進行沿著此金屬窗的周方向來彼此電性絕緣而被分割成2個以上的第1分割，且被進行前述第1分割的金屬窗更被進行沿著與前述周方向交叉的方向來彼此電性絕緣而被分割的第2分割。
又，本發明的第2形態的感應耦合電漿處理裝置，係使感應耦合電漿產生於處理室內的電漿產生區域，電漿處理基板之感應耦合電漿處理裝置，其特徵係具備：高頻天線，其係使前述感應耦合電漿產生於前述電漿產生區域；及金屬窗，其係被配置於前述電漿產生區域與前述高頻天線之間，前述金屬窗係沿著與此金屬窗的周方向交叉的方向而被分割，且沿著與前述周方向交叉的方向而被分割的金屬窗係被進行依照被設於此金屬窗的縫隙來沿著前述周方向而被區分成2個以上的區域之第1區分。
若根據本發明，則可提供一種可對應於被處理基板的大型化，且可使處理室內的電漿分布的控制性形成良好之感應耦合電漿處理裝置。
以下，參照附圖來說明有關本發明的實施形態。 (第1實施形態)
圖1是概略性表示本發明的第1實施形態的感應耦合電漿處理裝置的剖面圖。圖1所示的感應耦合電漿處理裝置是例如可使用於在FPD用玻璃基板上形成薄膜電晶體時的金屬膜、ITO膜、氧化膜等的蝕刻、或阻劑膜的灰化處理等的電漿處理。在此，FPD例如有液晶顯示器(LCD)、電致發光(Electro Luminescence；EL)顯示器、電漿顯示器面板(PDP)等。並且，並非限於FPD用玻璃基板，亦可使用於對太陽電池面板用玻璃基板之上述同樣的電漿處理。
電漿處理裝置是具有由導電性材料例如內壁面被陽極氧化處理(防蝕鋁處理)的鋁所構成的方筒形狀的氣密的本體容器1。本體容器1是藉由接地線2來接地。本體容器1是藉由與本體容器1絕緣而形成的金屬窗3來上下區劃成天線室4及處理室5。金屬窗3在本例是構成處理室5的頂壁。金屬窗3是例如非磁性體，以導電性的金屬所構成。非磁性體且導電性的金屬的例子是鋁、或含鋁的合金。
在天線室4的側壁4a與處理室5的側壁5a之間，設有突出至本體容器1的內側的支撐棚架6及支撐樑7。支撐棚架6及支撐樑7是以導電性材料，最好是以金屬構成。金屬是例如鋁。支撐樑7在本例是兼任處理氣體供給用的淋浴頭框體。支撐樑7兼任淋浴頭框體時，在支撐樑7的內部形成有相對於被處理基板G的被處理面而平行延伸的氣體流路8。在氣體流路8是形成有對處理室5內噴出處理氣體的複數個氣體吐出孔8a。氣體流路8是從處理氣體供給機構9經由氣體供給管10來供給處理氣體，從氣體吐出孔8a對處理室5的內部吐出處理氣體。另外，處理氣體不光是從支撐樑7供給，若將金屬窗3構成為淋浴頭，則亦可從金屬窗3供給。
在金屬窗3之上的天線室4內配置有面對金屬窗3的高頻天線11。高頻天線11是藉由由絕緣構件所構成的間隔件12來與金屬窗3隔開而配置。電漿處理的期間，感應電場形成用的高頻電力會從第一高頻電源13經由整合器14及給電構件15來供給至高頻天線11。高頻電力的頻率是例如13.56MHz。在高頻電力被供給至高頻天線11之下，經由被誘發於後述的金屬窗的循環電流，在處理室5內的電漿產生區域形成感應電場。藉由此感應電場從複數的氣體吐出孔8a供給的處理氣體會在處理室5內的電漿產生區域被電漿化。
在處理室5內的下方，隔著金屬窗3來與高頻天線11對向的載置台16會在藉由絕緣構件17來與本體容器1絕緣的狀態下配置。載置台16是以導電性材料例如鋁所構成，其表面被陽極氧化處理。在載置台16載置被處理基板G，例如LCD玻璃基板。在載置台16設有靜電吸盤(未圖示)。被處理基板G是藉由靜電吸盤來吸附保持於載置台16。第二高頻電源18是經由整合器19及給電線20來連接至載置台16。本例是在電漿處理的期間，從第二高頻電源18經由整合器19及給電線20來供給偏壓用的高頻電力至載置台16。偏壓用的高頻電力的頻率是例如3.2MHz。藉由將偏壓用的高頻電力施加於載置台16，在處理室5內所產生的電漿中的離子會被有效地引進至被處理基板G。又，雖未特別圖示，但實際在載置台16內設有用以控制被處理基板G的溫度之陶瓷加熱器等的加熱手段、或由冷媒流路等所構成的溫度控制機構、及溫度感測器等。
另外，在本實施形態中支撐基板的最適手段是記載載置台，但並非限於此，例如若不需要偏壓用高頻電力的供給或溫度調節機構，則亦可使用從下部或側部突出的銷或棒狀構件來支撐，或以搬送機構的拾取器等來支撐。
在處理室5的側壁5a設有對處理室5的內部搬出入被處理基板G的搬入出口21。搬入出口21是藉由閘閥22來開閉。
在處理室5的底壁5b設有用以將處理室5的內部排氣的排氣口23。在排氣口23連接含真空泵等的排氣裝置24。藉由排氣裝置24來將處理室5的內部排氣，在電漿處理的期間，處理室5的內部的壓力會被設定維持於預定的真空環境(例如1.33Pa)。
感應耦合電漿處理裝置是藉由含電腦的控制部25來控制。在控制部25連接使用者介面26及記憶部27。使用者介面26含鍵盤或顯示器等，該鍵盤是供工程管理者管理感應耦合電漿處理裝置而進行指令輸入操作等，該顯示器是使感應耦合電漿處理裝置的運轉狀況可視化顯示。在記憶部27中儲存有在控制部25的控制下實現被實行於感應耦合電漿處理裝置的各種處理之控制程式、或按照處理條件來使處理實行於感應耦合電漿處理裝置的各部之程式(製程處方)。製程處方可被記憶於硬碟或半導體記憶體，或在收容於CD-ROM、DVD等可搬性的記憶媒體的狀態下安裝於記憶部27。而且，製程處方亦可例如經由專線來使從別的裝置適當地傳送。電漿處理是以來自使用者介面26的指示等，從記憶部27叫出任意的製程處方，使按照製程處方的處理實行於控制部25，藉此進行控制部25的控制。
其次，說明有關圖1所示的感應耦合電漿處理裝置的電漿產生原理。
圖2是用以說明電漿產生原理的圖。
如圖2所示，在圖1所示的感應耦合電漿處理裝置中，一旦電流IRF流至高頻天線11，則會在金屬窗3的上面(高頻天線11側表面)產生渦電流ILOOP。金屬窗3是與支撐棚架6、支撐樑7及本體容器1絕緣。因此，流至金屬窗3的上面的渦電流ILOOP不會有流至支撐棚架6、支撐樑7或本體容器1的情形，流至金屬窗3的側面。而且，流至金屬窗3的側面的渦電流ILOOP會流至金屬窗3的下面(處理室5側表面)，更經由金屬窗3的側面，再度回到金屬窗3的上面。如此一來，從金屬窗3的上面(高頻天線11側表面)產生循環至下面(處理室5側表面)的渦電流ILOOP。在循環的渦電流ILOOP之中，流動於金屬窗3的下面的電流會在處理室5內的電漿產生區域形成感應電場E。藉由在處理室5內形成感應電場E來激發處理室5內部的氣體，在處理室5內的電漿產生區域產生電漿。 (第1實施形態：金屬窗3的第1例)
圖3是表示本發明的第1實施形態的感應耦合電漿處理裝置所具備的金屬窗的第1例的平面圖。
如圖3所示，第1例的金屬窗3的平面形狀是矩形狀。矩形狀的金屬窗3是被八分割成3a1~3a4、3b1~3b4。該等金屬窗3a1~3a4、3b1~3b4是分別在支撐棚架6及支撐樑7上隔著絕緣體28來載置，彼此被電性絕緣。絕緣體28是電性絕緣體，其材料是例如陶瓷或聚四氟乙烯(PTFE)。本例的金屬窗3的分割方式及高頻天線的配置方式是如其次般。
首先，如圖4A所示，金屬窗3是沿著金屬窗3的周方向θ，在本例是分割成2個，分別構成內側金屬窗3a、外側金屬窗3b。金屬窗3的分割數亦可因應所需為3個以上。
另外，在本案中所謂「周方向θ」是意指沿著對金屬窗3的外形的矩形描繪非旋轉的相似的矩形之封閉的線的旋轉方向。
而且，如圖4B所示，沿著周方向θ而被分割成2個的內側金屬窗3a及外側金屬窗3b會沿著與周方向θ交叉的方向r1、r2再被分割。與周方向θ交叉的方向r1、r2在本例是矩形狀的金屬窗3的對角線。藉此內側金屬窗3a是更被四分割成內側金屬窗3a1~3a4，同樣金屬窗3b是更被四分割成外側金屬窗3b1~3b4。
並且，高頻天線11在本例是具備環狀的內側高頻天線11a、及環狀的外側高頻天線11b。本例是如圖4C所示般，內側高頻天線11a是被配置於內側金屬窗3a(亦即內側金屬窗3a1~3a4的集合體)的上方，外側高頻天線11b是被配置於外側金屬窗3b(亦即內側金屬窗3b1~3b4的集合體)的上方。
若具備如此的金屬窗3的感應耦合電漿處理裝置，則可取得以下那樣的優點。
(1)沿著金屬窗3的周方向θ來將金屬窗3分割成2個以上。藉由具備此構成，可抑制圖2所示的循環的渦電流ILOOP的擴散，可使在處理室5的內部產生的電漿分布的控制性成為更良好。而且，因為循環的渦電流ILOOP的擴散會被抑制，所以可使循環的渦電流ILOOP更強地產生於金屬窗3的表面。若更強的循環的渦電流ILOOP產生於金屬窗3，則可使更強的感應電場E產生於處理室5的內部。
(2)再沿著與周方向θ交叉的方向r1、r2來分割沿著周方向θ而被分割成2個以上的金屬窗3。藉由具備此構成，可一邊經由圖2所示那樣的金屬窗3的上面~側面~下面~側面~上面，一邊使循環的渦電流ILOOP產生於金屬窗3的表面。因此，可以參照圖2說明那樣的原理來使感應電場E產生於處理室5的內部。
(3)像本例那樣將高頻天線11分成內側高頻天線11a及外側高頻天線11b時，是將內側高頻天線11a配置於內側金屬窗3a的上方，將外側高頻天線11b配置於外側金屬窗3b的上方。藉由具備此構成，可抑制在內側高頻天線11a下的內側金屬窗3a產生的循環的渦電流ILOOP與在外側高頻天線11b下的外側金屬窗3b產生的循環的渦電流ILOOP之干擾。因此，可抑制在處理室5的內部產生的感應電場E的強度的偏差，處理室5的內部的電漿分布的控制性會變佳。
一邊參照比較例，一邊說明上述優點。
圖5A是表示未沿著周方向θ來分割金屬窗3時的渦電流ILOOP的圖，圖5B是表示沿著周方向θ來分割金屬窗3時的渦電流ILOOP的圖。
如圖5A所示，未沿著周方向θ來分割金屬窗3時，渦電流ILOOP會擴散而互相干擾，在處理室5的內部產生的感應電場E的強度會偏差而形成不均一。
相對的，像第1實施形態那樣，沿著周方向θ來分割金屬窗3時，如圖5B所示，由於渦電流ILOOP不會擴散，因此可抑制在處理室5的內部產生的感應電場E的強度偏差。藉此，處理室5的內部的電漿分布的控制性形成良好。
若根據第1實施形態的感應耦合電漿處理裝置所具備的金屬窗3，則亦可取得其次那樣的優點。
金屬窗3的電位V是藉金屬窗3的電感L及渦電流ILOOP而變高(V=ωLILOOP)。一旦金屬窗3的電位變高，則如圖6所示，朝金屬窗3的縱電場EV會在處理室5的內部的金屬窗3的附近產生。一旦縱電場EV在處理室5的內部產生，則處理室5內離子會衝突於金屬窗3，使金屬窗3消耗。並且，因為產生縱電場EV，所以電子或離子會衝突於金屬窗而失活，電漿來源的產生效率也會有降低的情形。
金屬窗3受到縱電場EV的影響的情形是在金屬窗3的尺寸大時容易發生。而且，如圖7所示，在金屬窗3的處理室5側表面，為了使金屬窗3的耐電漿性提升而形成介電質膜30時，亦同樣容易受到縱電場EV的影響。這是因為介電質膜30成為電容器的介電質，而金屬窗3與處理室5產生電容耦合所致。介電質膜30是例如可舉將鋁或含鋁的合金製的金屬窗3的表面陽極氧化的陽極氧化膜、或熱噴塗陶瓷膜。
並且，取代介電質膜30，在金屬窗3的處理室5側表面設置介電質罩時，也同樣容易受到縱電場EV的影響。介電質罩是例如石英製的罩、或陶瓷製的罩。陶瓷是例如礬土陶瓷。
第1實施形態的感應耦合電漿處理裝置所具備的金屬窗3是針對上述金屬窗3受到縱電場EV的影響之情形也可改善。
這是因為第1實施形態是沿著與金屬窗3的周方向θ交叉的方向來分割金屬窗3，且更沿著金屬窗3的周方向θ來分割成2個以上，藉此可使所被分割的金屬窗3的一個一個的尺寸形成更小所致。
這是因為第1實施形態不光是沿著與金屬窗3的周方向θ交叉的方向來分割金屬窗3，且更沿著金屬窗3的周方向θ來分割成2個以上。亦即，和沿著與金屬窗3的周方向θ交叉的方向來分割金屬窗3時作比較，由於更沿著金屬窗3的周方向θ來分割2個以上，所以可使被分割的金屬窗3的一個一個的尺寸形成更小。
因此，若根據第1實施形態的感應耦合電漿處理裝置所具備的金屬窗3，則不易受到在處理室5的內部產生的縱電場EV的影響，有關可抑制金屬窗3的消耗或電漿來源的產生效率的降低之優點也可取得。
並且，所被分割的金屬窗3的平面尺寸的最長之處是比被供給至高頻天線11的高頻電力的頻率的波長λ的四分之一更小為佳。藉此，可抑制在處理室5的內部發生駐波。
例如，高頻電力的頻率f為13.56MHz時，波長λ是約22.1m(λ=300/f[MHz])。λ/4的值是約5.5m。因此，例如被供給至高頻天線11的高頻電力的頻率f為13.56MHz時，所被分割的金屬窗3的平面尺寸的最長之處是未滿5.5m為佳。
其次，說明有關金屬窗3的幾個其他例。 (第1實施形態：金屬窗3的第2例)
圖8A是表示金屬窗3的第2例的平面圖，圖8B是由圖8A省略高頻天線11的平面圖。
如圖8A及圖8B所示，第2例是隨著往金屬窗3的周緣部分，使沿著與金屬窗3的周方向θ交叉的方向而被分割的分割數增多的例子。本例是沿著金屬窗3的對角線來將內側金屬窗3a四分割成內側金屬窗3a1~3a4。有關外側金屬窗3b是沿著金屬窗3的對角線來四分割後，更分割成十字形。例如，對金屬窗3的4個邊順時針設為第1邊~第4邊時，沿著藉由連結第1邊的中心o1與和第1邊對向的第3邊的中心o3之線、及連結第2邊的中心o2與和第2邊對向的第4邊的中心o4之線所構成的十字來更分割外側金屬窗3b。如此一來，第2例的外側金屬窗3b是被八分割成外側金屬窗3b1~3b8。
若根據如此的第2例，則隨著往金屬窗3的周緣部分，使沿著與金屬窗3的周方向θ交叉的方向而被分割的分割數增多，因此特別可取得能夠更縮小分割外側金屬窗3b的優點。 (第1實施形態：金屬窗3的第3例)
圖9A是表示金屬窗3的第3例的平面圖，圖9B及圖9C是由圖9A省略高頻天線的平面圖。
在第1、第2例的金屬窗3是顯示，高頻天線11a、11b的平面形狀為環狀，沿著周方向θ來分割成2個以上的金屬窗3a、3b是沿著從環狀的高頻天線11a、11b的中心往金屬窗3的周緣部分延伸成放射狀的線來分割的例子。但，金屬窗3並不限於例如沿著從環狀的高頻天線11a、11b的中心往金屬窗3的周緣部分延伸成放射狀的線來分割者。
如圖9A~圖9C所示，在第3例中是沿著連結第1邊的中心o1與第2邊(順時針鄰接於第1邊)的中心o2的線、連結第2邊的中心o2與第3邊(順時針鄰接於第2邊)的中心o3的線、連結第3邊的中心o3與第4邊(順時針鄰接於第3邊)的中心o4的線、及連結第4邊的中心o4與第1邊(順時針鄰接於第4邊)的中心o1的線再分割外側金屬窗3b。該等的線是如圖9C所示般沿著與周方向θ交叉的方向r3~r6的線。如此，第3例的外側金屬窗3b是沿著與周方向θ交叉的方向r3~r6來十二分割成外側金屬窗3b1~3b12。
在如此的第3例中，亦可取得與上述第2例同樣的優點。 (第1實施形態：金屬窗3的第4例)
圖10A是表示金屬窗3的第4例的平面圖，圖10B是由圖10A省略高頻天線的平面圖。
在第1例~第3例是將金屬窗3沿著周方向θ來分割成2個。但，金屬窗3亦可沿著周方向θ來分割成2個以上。
如圖10A~圖10B所示，在第4例中是將金屬窗3沿著周方向θ來分割成內側金屬窗3a、中間金屬窗3b、外側金屬窗3c的3個。
並且，高頻天線11在本例是具備環狀的內側高頻天線11a、環狀的中間高頻天線11b、及環狀的外側高頻天線11c。在本例，如圖10A所示，內側高頻天線11a是被配置於內側金屬窗3a的上方，中間高頻天線11b是被配置於中間金屬窗3b的上方，外側高頻天線11c是被配置於外側金屬窗3c的上方。
如此沿著周方向θ來分割成3個的內側金屬窗3a、中間金屬窗3b、外側金屬窗3c更例如沿著金屬窗3的對角線來首先四分割。而且，被四分割的中間金屬窗3b是與上述第2例同樣地被分割成二等分，合計被八分割。而且，被四分割的外側金屬窗3c是被四分割的金屬窗3c會分別再被分割成三等分，合計被十二分割。
如此一來，第4例的金屬窗3是成為具備被四分割的內側金屬窗3a1~3a4、被八分割的中間金屬窗3b1~3b8、被十二分割的外側金屬窗3c1~3c12。
在如此的第4例中，亦可取得與上述第1例~第3例同樣的優點。
並且，沿著金屬窗3的周方向θ的分割數可按照金屬窗3的大小、高頻天線11的數量來更增加成4個、5個、6個...。 (第2實施形態)
在第1實施形態是顯示沿著與金屬窗3的周方向交叉的方向來分割金屬窗3，再沿著周方向來將沿著與此周方向交叉的方向而被分割的金屬窗3予以分割成2個以上的例子。
相對的，第2實施形態是顯示沿著與金屬窗3的周方向交叉的方向來分割金屬窗3，且依照設於此金屬窗3的縫隙(slit)，沿著周方向來將沿著與此周方向交叉的方向而被分割的金屬窗3予以區分成2個以上的區域的例子。 (第2實施形態：金屬窗3的第1例)
圖11是表示本發明的第2實施形態的感應耦合電漿處理裝置所具備的金屬窗3的一例的平面圖，圖12A及圖12B是用以說明金屬窗的分割及區分方式的平面圖。
如圖11~圖12B所示，第1例的金屬窗3的平面形狀是矩形狀。矩形狀的金屬窗3d~3g是沿著與金屬窗3的周方向θ交叉的方向r1、r2而被分割。與周方向θ交叉的方向r1、r2在本例是矩形狀的金屬窗3的對角線。藉此金屬窗3是被四分割成金屬窗3d~3g(特別是參照圖12A)。
而且，金屬窗3d~3g是分別依照設於金屬窗3的縫隙31來沿著周方向θ而被區分成2個區域。本例是在金屬窗3d~3g，依照沿著周方向θ而設，貫通金屬窗3d~3g的縫隙31來區分成內側區域3d1~3g1、及外側區域3d2~3d2(特別是參照圖12B)。
並且，高頻天線11在本例是具備環狀的內側高頻天線11a、及環狀的外側高頻天線11b。就本例而言，內側高頻天線11a是被配置於內側區域3d1~3g1的上方，外側高頻天線11b是被配置於外側區域3d2~3g2的上方(特別是參照圖11)。區分的區域數是亦可因應所需藉由增加縫隙31的數量來設為3個以上。
在依照如此的縫隙31所被區分的金屬窗3d1~3g1、3d2~3g2中，也是由抑制往處理室5內的駐波發生的觀點來看，與第1實施形態同樣，平面尺寸的最長之處是比被供給至高頻天線11的高頻電力的頻率的波長λ的四分之一更小為佳。
圖13是表示本發明的第2實施形態的感應耦合電漿處理裝置的天線室4的部分之剖面圖。
如圖13所示，在縫隙31內設置絕緣體32，亦可例如藉由絕緣體32來埋入縫隙31內。
並且，第2實施形態相較於第1實施形態，所被分割的金屬窗3的各個尺寸容易變大。假使金屬窗3尺寸大，擔心金屬窗3的變形時，如圖13所示，亦可例如藉由利用螺絲33的螺絲固定來從天線室4的頂壁4b以和此頂壁4b絕緣的狀態吊起金屬窗3。本例是在頂壁4b形成貫通頂壁4b的貫通孔34，將堵住此貫通孔34的絕緣體35設於頂壁4b的上部外側。然後，使比貫通孔34的直徑更小的螺絲33經由絕緣體35來以不接觸於頂壁4b的方式挿入至貫通孔34，將螺絲33的前端部分予以螺絲固定於金屬窗3。藉由如此的方法，以和頂壁4b絕緣的狀態將金屬窗3吊在頂壁4b。
在具備具有如此沿著金屬窗3的周方向θ而設的縫隙31之金屬窗3的感應耦合電漿處理裝置，亦可取得與上述第1實施形態同樣的優點。
又，若根據第2實施形態，則會使沿著與周方向θ交叉的方向而被分割的金屬窗3d~3g在周方向沿著θ而區分成2個以上的區域。因此，相較於第1實施形態，可取得能夠減少金屬窗3的分割數之優點。因此，第2實施形態，例如相較於第1實施形態，在所處理的被處理基板G的尺寸比較小時有效。 (第2實施形態：金屬窗3的第2例)
圖14A是表示金屬窗3的第2例的平面圖，圖14B是由圖14A省略高頻天線11的平面圖。
第2例是對應於上述第1實施形態的金屬窗3的第2例的例子。
如圖14A及圖14B所示，在第2例中，沿著金屬窗3的周方向θ而被區分的2個以上的區域是依照沿著與周方向θ交叉的方向而被設於金屬窗3的縫隙36來更被區分。
而且，本例是沿著與周方向θ交叉的方向而被區分的區分數會隨著往金屬窗3的周緣部分的區域而增多。本例是外側區域3d2~3g2會沿著連結第1邊的中心o1與和第1邊對向的第3邊的中心o3之線、及連結第2邊的中心o2與和第2邊對向的第4邊的中心o4之線，依照設於金屬窗3的縫隙36來將外側區域3d2~3g2更區分成外側區域3d21、3d22、...、3g21、3g22。
如此，在具備更具有沿著與金屬窗3的周方向θ交叉的方向而設的縫隙36之金屬窗3的感應耦合電漿處理裝置中，亦可取得與上述第1實施形態同樣的優點。
又，若根據第2例，則隨著往金屬窗3的周緣部分，使沿著與金屬窗3的周方向θ交叉的方向而被區分的區分數增多，因此特別可取得能夠更縮小區分尺寸變大的外側區域3d2~3g2之優點。 (第2實施形態：金屬窗3的第3例)
圖15A是表示金屬窗3的第3例的平面圖，圖15B是由圖15A省略高頻天線11的平面圖。
第3例是對應於上述第1實施形態的金屬窗3的第3例的例子。
如圖15A及圖15B所示，在第3例中，外側區域3d2~3g2會沿著連結第1邊的中心o1與第2邊的中心o2之線、連結第2邊的中心o2與第3邊的中心o3之線、連結第3邊的中心o3與第4邊的中心o4之線、連結第4邊的中心o4與第1邊的中心o1之線，依照設於金屬窗3的縫隙37來將外側區域3d2~3g2更區分成外側區域3d21~3d23、...、3g21~3g23。
如此與金屬窗3的周方向θ交叉的方向並非限於從金屬窗3的中心延伸成放射狀的方向。
在具備如此的第2實施形態的第3例的金屬窗3的感應耦合電漿處理裝置中，亦可取得與上述第1實施形態同樣的優點。 (第2實施形態：金屬窗3的第4例)
圖16A是表示金屬窗3的第4例的平面圖，圖16B是由圖16A省略高頻天線11的平面圖。
第4例是對應於上述第1實施形態的金屬窗3的第4例的例子。
在第1例~第3例是依照縫隙31沿著周方向θ來將金屬窗3區分成2個的區域。但，金屬窗3亦可依照縫隙31沿著周方向θ來區分成2個以上的區域。
如圖16A及圖16B所示，在第4例中是沿著周方向θ來將金屬窗3區分成內側區域3d1~3g1、中間區域3d2~3g2、外側區域3d3~3g3的3個區域。
並且，內側高頻天線11a是被配置於內側區域3d1~3g1的上方，中間高頻天線11b是被配置於中間區域3d2~3g2的上方，外側高頻天線11c是被配置於外側區域3d3~3g3的上方。
將如此沿著周方向θ而被區分成3個區域且在與周方向θ交叉的方向被分割的金屬窗3予以依照設於金屬窗3的縫隙36來更沿著與周方向θ交叉的方向而區分成2個以上的區域。
本例是沿著與θ方向交叉的方向，依照設於金屬窗3的縫隙36來將中間區域3d2~3g2予以二等分的方式，區分成中間區域3d21、3d22的二個區域。而且，沿著與θ方向交叉的方向，依照設於金屬窗3的縫隙36來將外側區域3d3~3g3予以三等分的方式，區分成外側區域3d31~3d33的三個區域。
在如此的第4例中，亦可取得與上述第1例~第3例同樣的優點。
並且，沿著金屬窗3的周方向θ的區分數可按照金屬窗3的大小、高頻天線11的數量來更增加成4個、5個、6個...。
若根據如此的第1實施形態及第2實施形態的感應耦合電漿處理裝置，則可取得能夠對應於被處理基板的大型化，且可使處理室內的電漿分布的控制性形成良好之優點。
另外，本發明並非限於上述實施形態，亦可實施各種的變形。
例如，高頻天線11的構造並非限於上述實施形態所揭示的構造。例如，圖17所示那樣的渦卷狀的高頻天線40亦可使用。
如圖17所示，渦卷狀的高頻天線40是在其中心部的周圍，離中心大致同一半徑位置，各錯開90°的位置具有連接至圖1所示的給電構件15之4個的給電部41、42、43、44，各2條的天線的線會從該等各給電部41、42、43、44來延伸至外側而構成。在各天線的線的終端連接電容器45，各天線的線是經由電容器45來接地。
在如此的渦卷狀的高頻天線40中是具有天線的線被緊密地配置之處。本例是在內側及外側具有兩處天線的線被緊密地配置之處。天線的線被緊密地配置的內側處46a是對應於上述第1、第2實施形態的內側高頻天線11a。又，天線的線被緊密地配置的外側處46b是對應於上述第1、第2實施形態的內側高頻天線11b。
又，高頻天線的構造並非限於環狀或渦卷狀，只要可在本體容器內形成感應電場，怎樣的構造皆可採用。
又，上述實施形態是舉灰化裝置作為感應耦合電漿處理裝置的一例，但並非限於灰化裝置，亦可適用於蝕刻或CVD成膜等的其他電漿處理裝置。
又，使用FPD基板作為被處理基板，但本發明並非限於此，亦可適用於半導體晶圓等其他的基板時。
1‧‧‧本體容器
3‧‧‧金屬窗
4‧‧‧天線室
5‧‧‧處理室
6‧‧‧支撐棚架
7‧‧‧支撐樑
11‧‧‧高頻天線
16‧‧‧載置台
28‧‧‧絕緣體
圖1是概略性表示本發明的第1實施形態的感應耦合電漿處理裝置的剖面圖。
圖2是用以說明電漿產生原理的模式圖。
圖3是本發明的第1實施形態的感應耦合電漿處理裝置所具備的金屬窗的第1例的平面圖。
圖4是用以說明金屬窗的分割方式及高頻天線的配置方式的平面圖。
圖5(A)是表示未沿著周方向來分割金屬窗時的渦電流ILOOP的圖，(B)是表示沿著周方向來分割金屬窗時的渦電流ILOOP的圖。
圖6是用以說明在處理室的內部產生的縱電場EV的模式圖。
圖7是用以說明在處理室的內部產生的縱電場EV的模式圖。
圖8(A)是表示金屬窗的第2例(第1實施形態)的平面圖，(B)是由(A)圖省略高頻天線的平面圖。
圖9(A)是表示金屬窗的第3例(第1實施形態)的平面圖，(B)及(C)是由(A)圖省略高頻天線的平面圖。
圖10(A)是表示金屬窗的第4例(第1實施形態)的平面圖，(B)是由(A)圖省略高頻天線的平面圖。
圖11是表示本發明的第2實施形態的感應耦合電漿處理裝置所具備的金屬窗的第1例的平面圖。
圖12是用以說明金屬窗的分割及區分方式的平面圖。
圖13是表示本發明的第2實施形態的感應耦合電漿處理裝置的天線室4的部分的剖面圖。
圖14(A)是表示金屬窗的第2例(第2實施形態)的平面圖，(B)圖是由(A)圖省略高頻天線的平面圖。
圖15(A)是表示金屬窗的第3例(第2實施形態)的平面圖，(B)圖是由(A)圖省略高頻天線的平面圖。
圖16(A)是表示金屬窗的第4例(第2實施形態)的平面圖，(B)圖是由(A)圖省略高頻天線的平面圖。
圖17是表示高頻天線的其他例的平面圖。
3‧‧‧金屬窗
3a，3a1~3a4‧‧‧內側金屬窗
3b，3b1~3b4‧‧‧外側金屬窗
11a‧‧‧內側高頻天線
11b‧‧‧外側高頻天線
28‧‧‧絕緣體

权利要求:
Claims (19)
[1] 一種感應耦合電漿處理裝置，係使感應耦合電漿產生於處理室內的電漿產生區域，電漿處理基板之感應耦合電漿處理裝置，其特徵係具備：高頻天線，其係使前述感應耦合電漿產生於前述電漿產生區域；及金屬窗，其係被配置於前述電漿產生區域與前述高頻天線之間，前述金屬窗係被進行沿著此金屬窗的周方向來彼此電性絕緣而被分割成2個以上的第1分割，且被進行前述第1分割的金屬窗更被進行沿著與前述周方向交叉的方向來彼此電性絕緣而被分割的第2分割。
[2] 如申請專利範圍第1項之感應耦合電漿處理裝置，其中，前述第2分割的分割數係按被進行前述第1分割的各金屬窗而定，隨著往前述金屬窗的周緣部分而被多數分割。
[3] 如申請專利範圍第2項之感應耦合電漿處理裝置，其中，被進行前述第1分割及前述第2分割的前述金屬窗的尺寸係比被供給至前述高頻天線的高頻電力的波長的四分之一更小。
[4] 如申請專利範圍第1~3項中的任一項所記載之感應耦合電漿處理裝置，其中，前述高頻天線係對應於被進行前述第1分割的各金屬窗而設。
[5] 如申請專利範圍第1~4項中的任一項所記載之感應耦合電漿處理裝置，其中，前述高頻天線的平面形狀為漩渦狀或環狀，前述第1分割為沿著從前述漩渦狀或環狀的高頻天線的中心往前述金屬窗的周緣部分放射狀地延伸的線而被進行的分割。
[6] 如申請專利範圍第5項之感應耦合電漿處理裝置，其中，前述金屬窗的平面形狀的外形為矩形狀，往前述金屬窗的周緣部分放射狀地延伸的線為前述金屬窗的平面形狀的外形的對角線。
[7] 一種感應耦合電漿處理裝置，係使感應耦合電漿產生於處理室內的電漿產生區域，電漿處理基板之感應耦合電漿處理裝置，其特徵係具備：高頻天線，其係使前述感應耦合電漿產生於前述電漿產生區域；及金屬窗，其係被配置於前述電漿產生區域與前述高頻天線之間，前述金屬窗係沿著與此金屬窗的周方向交叉的方向而被分割，且沿著與前述周方向交叉的方向而被分割的金屬窗係被進行依照被設於此金屬窗的縫隙來沿著前述周方向而被區分成2個以上的區域之第1區分。
[8] 如申請專利範圍第7項之感應耦合電漿處理裝置，其中，被進行前述第1區分的區域係更被進行依照沿著與前述周方向交叉的方向來設於前述金屬窗的縫隙而被區分的第2區分。
[9] 如申請專利範圍第8項之感應耦合電漿處理裝置，其中，前述第2區分的區分數係按被進行前述第1區分的各金屬窗而定，隨著往前述金屬窗的周緣部分的區域而變多。
[10] 如申請專利範圍第7~9項中的任一項所記載之感應耦合電漿處理裝置，其中，前述高頻天線係分別對應於被進行前述第1區分的區域而設。
[11] 如申請專利範圍第8~10項中的任一項所記載之感應耦合電漿處理裝置，其中，被進行前述第1區分及前述第2區分的區域的尺寸係比被供給至前述高頻天線的高頻電力的波長的四分之一更小。
[12] 如申請專利範圍第7~11項中的任一項所記載之感應耦合電漿處理裝置，其中，在前述縫隙內設有絕緣體。
[13] 如申請專利範圍第7~12項中的任一項所記載之感應耦合電漿處理裝置，其中，前述高頻天線的平面形狀為漩渦狀或環狀，沿著與前述周方向交叉的方向之前述金屬窗的分割為沿著從前述漩渦狀或環狀的高頻天線的中心往前述金屬窗的周緣部分放射狀地延伸的線之分割。
[14] 如申請專利範圍第13項之感應耦合電漿處理裝置，其中，前述金屬窗的平面形狀為矩形狀，往前述金屬窗的周緣部分放射狀地延伸的線為前述金屬窗的對角線。
[15] 如申請專利範圍第1~14項中的任一項所記載之感應耦合電漿處理裝置，其中，前述金屬窗為非磁性體，為導電性。
[16] 如申請專利範圍第1~15項中的任一項所記載之感應耦合電漿處理裝置，其中，在前述金屬窗的處理室側表面形成有介電質膜。
[17] 如申請專利範圍第16項之感應耦合電漿處理裝置，其中，前述介電質膜為陽極氧化膜、或溶射陶瓷製。
[18] 如申請專利範圍第1~15項中的任一項所記載之感應耦合電漿處理裝置，其中，在前述金屬窗的處理室側表面設有介電質罩。
[19] 如申請專利範圍第18項之感應耦合電漿處理裝置，其中，前述介電質罩為石英製、或陶瓷製。

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