CN102751157B - 电感耦合等离子体处理装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种电感耦合等离子体处理装置，该电感耦合等离子体处理装置能够对应被处理基板的大型化，并且能够使得处理室内中的等离子体分布的控制性良好。所述装置具备：用于在处理室内的等离子体生成区域产生电感耦合等离子体的高频天线(11a、11b)；以及配置于等离子体生成区域与高频天线之间的金属窗(3)，金属窗(3)被进行第一分割、并且被进行第二分割(3a1～3a4、3b1～3b4)，所谓所述第一分割将金属窗沿该金属窗(3)的周向(θ)相互电绝缘地分割成两个以上(3a、3b)，所谓所述第二分割将被进行了第一分割后的金属窗(3)沿与周向(θ)交叉的方向(r1、r2)相互电绝缘地进一步分割。

Description

电感耦合等离子体处理装置
技术领域
本发明涉及对制造液晶显示装置(LCD)等平板显示器(FPD)用的玻璃基板等基板实施等离子体处理的电感耦合等离子体处理装置。
背景技术
在液晶显示装置(LCD)等的制造工序中，为了对玻璃基板实施规定的处理，而使用等离子体蚀刻装置、等离子体CVD成膜装置等各种等离子体处理装置。作为这样的等离子体处理装置，以往虽大多使用电容耦合等离子体处理装置，但在近一段时间，具有能够获取高密度的等离子体这样大的优点的电感耦合等离子体(Inductively CoupledPlasma：ICP)处理装置引起人们的关注。
电感耦合等离子体处理装置是通过在收容被处理基板的处理室的电介质窗的外侧配置高频天线，向处理室内供给处理气体、并且向该高频天线供给高频电力，以在处理室内产生电感耦合等离子体，并利用该电感耦合等离子体对被处理基板实施规定的等离子体处理的装置。作为电感耦合等离子体处理装置的高频天线，大多使用呈平面状的规定图案的平面天线。作为公知例，存在专利文献1。
近一段时间，被处理基板的尺寸趋向大型化。例如，若以LCD用的矩形状玻璃基板为例，短边×长边的长度从约1500mm×约1800mm的尺寸向约2200mm×约2400mm的尺寸、甚至向约2800mm×约3000mm的尺寸发展的大型化显著。
电感耦合等离子体处理装置使电介质窗介于高频天线与处理室内的等离子体生成区域之间。如果被处理基板大型化，则电介质窗也随之大型化。电介质窗如专利文献1中所记载的那样，一般使用石英玻璃、或者陶瓷。
但是，石英玻璃、陶瓷质脆，不适合大型化。因此，例如，如专利文献2所记载的那样，通过分割石英玻璃来应对电介质窗的大型化。
然而，被处理基板的大型化格外显著。因此，专利文献2所记载的分割电介质窗的方法，应对大型化也变得困难。
因此，通过将电介质窗替换为金属窗来增大强度，以应对被处理基板的大型化的技术被记载在专利文献3中。
专利文献1：日本专利第3077009号公报
专利文献2：日本专利第3609985号公报
专利文献3：日本特开2011-29584号公报
在专利文献3中，能够应对被处理基板的大型化。但是，由于金属窗中的等离子体产生的机理与电介质窗的情况不同，所以关于金属窗的大型化另存在其它的问题，例如，存在如下情况、即：环金属窗的涡流朝与电流的流动的方向垂直的方向扩散(以下，仅称“涡流的扩散”。)，处理室内的等离子体分布的控制性变得困难。
发明内容
本发明是鉴于上述的情况而提出的，提供了一种电感耦合等离子体处理装置，该电感耦合等离子体处理装置能够对应被处理基板的大型化，并且能够使得处理室内的等离子体分布的控制性良好。
为了解决上述课题，本发明的第一方式的电感耦合等离子体处理装置在处理室内的等离子体生成区域产生电感耦合等离子体，来对基板进行等离子体处理，该电感耦合等离子体处理装置具备：用于在上述等离子体生成区域产生上述电感耦合等离子体的高频天线；以及配置于上述等离子体生成区域与上述高频天线之间的金属窗，上述金属窗被进行第一分割以及第二分割，所谓所述第一分割，将上述金属窗沿该金属窗的周向相互电绝缘地分割为两个以上，所谓所述第二分割，将被进行了上述被第一分割后的金属窗沿与上述周向交叉的方向相互电绝缘地分割。
另外，本发明的第二方式的电感耦合等离子体处理装置在处理室内的等离子体生成区域产生电感耦合等离子体，来对基板进行等离子体处理，电感耦合等离子体处理装置具有：用于在上述等离子体生成区域产生上述电感耦合等离子体的高频天线；以及其配置于上述等离子体生成区域与上述高频天线之间的金属窗，上述金属窗沿与该金属窗的周向交叉的方向被分割、并且沿着与上述周向交叉的方向被分割后的金属窗被进行第一划分，所谓所述第一划分，利用设置于该金属窗的狭缝，将沿着与上述周向交叉的方向被分割后的金属窗沿上述周向划分为两个以上的区域。
根据本发明，能够提供一种电感耦合等离子体处理装置，该电感耦合等离子体处理装置能够对应被处理基板的大型化，并且能够使得处理室内的等离子体分布的控制性良好。
附图标记的说明如下：
1：主体容器，3：金属窗，4：天线室，5：处理室，6：支承棚，7：支承梁，11：高频天线，16：载置台，28：绝缘体。
附图说明
图1是概略性地示出本发明的第一实施方式的电感耦合等离子体处理装置的剖视图。
图2是用于说明等离子体生成原理的示意图。
图3是示出本发明的第一实施方式的电感耦合等离子体处理装置具备的金属窗的第一例的俯视图。
图4是用于说明金属窗的分割方法以及高频天线的配置方法的俯视图。
图5的(A)图是示出不沿周向分割金属窗的情况下的涡流ILOOP的图，(B)图是示出沿周向分割金属窗的情况下的涡流ILOOP的图。
图6是用于说明在处理室的内部产生的纵电场EV的示意图。
图7是用于说明在处理室的内部产生的纵电场EV的示意图。
图8的(A)图是示出金属窗的第二例(第一实施方式)的俯视图，(B)图是从(A)图省略了高频天线的俯视图。
图9的(A)图是示出金属窗的第三例(第一实施方式)的俯视图，(B)图以及(C)图是从(A)图省略了高频天线的俯视图。
图10的(A)图是示出金属窗的第四例(第一实施方式)的俯视图，(B)图是从(A)图省略了高频天线的俯视图。
图11是示出本发明的第二实施方式的电感耦合等离子体处理装置具备的金属窗的第一例的俯视图。
图12是用于说明金属窗的分割以及划分的方法的俯视图。
图13是示出本发明的第二实施方式的电感耦合等离子体处理装置的天线室4的部分的剖视图。
图14的(A)图是示出金属窗的第二例(第二实施方式)的俯视图，(B)图是从(A)图省略了高频天线的俯视图。
图15的(A)图是示出金属窗的第三例(第二实施方式)的俯视图，(B)图是从(A)图省略了高频天线的俯视图。
图16的(A)图是示出金属窗的第四例(第二实施方式)的俯视图，(B)图是从(A)图省略了高频天线的俯视图。
图17是示出高频天线的其他例的俯视图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。
(第一实施方式)
图1是概略性地示出本发明的第一实施方式的电感耦合等离子体处理装置的剖视图。图1所示的电感耦合等离子体处理装置能够用于例如，在FPD用玻璃基板上形成薄膜晶体管时的金属膜、ITO膜、氧化膜等的蚀刻、抗蚀剂膜的灰化处理等、等离子体处理。这里，作为FPD，例示了液晶显示器(LCD)，电致发光(Electro Luminescence；EL)显示器、等离子显示板(PDP)等。另外，并不局限于FPD用玻璃基板，也能够在对太阳能电池板用玻璃基板进行上述相同的等离子体处理中使用上述电感耦合等离子体处理装置。
等离子体处理装置具有方筒形状的气密性主体容器1，该主体容器1由导电性材料，例如内壁面被进行了阳极氧化处理(耐酸铝处理)后的铝构成。主体容器1通过接地线2接地。主体容器1借助于与主体容器1绝缘形成的金属窗3被上下划分成天线室4以及处理室5。金属窗3在本例中构成处理室5的顶壁。金属窗3例如由非磁性体且具有导电性的金属构成。非磁性体且具有导电性的金属的例子为铝、或者含铝的合金。
在天线室4的侧壁4a与处理室5的侧壁5a之间设置有朝主体容器1的内侧突出的支承棚6以及支承梁7。支承棚6以及支承梁7由导电性材料构成，优选由金属构成。作为金属的例子为铝。支承梁7在本例中兼作处理气体供给用的喷淋框体。在支承梁7兼作喷淋框体的情况下，在支承梁7的内部形成与被处理基板G的被处理面平行延伸的气体流路8。在气体流路8形成向处理室5内喷出处理气体的多个气体排出孔8a。从处理气体供给机构9经由气体供给管10向气体流路8供给处理气体，并从气体排出孔8a向处理室5的内部排出处理气体。此外，不是仅从支承梁7供给处理气体，如果将金属窗3构成为喷淋头，也能够从金属窗3供给处理气体。
在金属窗3上的天线室4内以面朝金属窗3的方式配置有高频天线11。高频天线11被配置成，利用由绝缘部件构成的隔离物12而与金属窗3分离配置。在等离子体处理期间，感应电场形成用的高频电力被从第一高频电源13经由匹配器14以及供电部件15向高频天线11供给。高频电力的频率例如为13.56MHz。通过向高频天线11供给高频电力，从而借助由后述的金属窗感应出的环电流，在处理室5内的等离子体生成区域形成感应电场。从多个气体排出孔8a供给的处理气体在处理室5内的等离子体生成区域中利用该感应电场被等离子体化。
隔着金属窗3与高频天线11对置的载置台16以与主体容器1通过绝缘部件17绝缘的状态配置于处理室5内的下方。载置台16由导电性材料、例如铝构成，其表面被进行了阳极氧化处理。被处理基板G、例如LCD玻璃基板被载置于载置台16。静电卡盘(未图示)被设置于载置台16。被处理基板G被静电卡盘吸附保持于载置台16。第二高频电源18经由匹配器19以及供电线20与载置台16连接。本例中，在等离子体处理期间，从第二高频电源18经由匹配器19以及供电线20向载置台16供给偏压用的高频电力。偏压用的高频电力的频率为例如为3.2MHz。通过对载置台16施加偏压用的高频电力，处理室5内所生成的等离子体中的离子被有效地导入被处理基板G。另外，虽然未特别图示，但在载置台16内设置有用于控制被处理基板G的温度的包括陶瓷加热器等加热单元、制冷剂流路等的、温度控制机构以及温度传感器等。
此外，虽然在本实施方式中记载了载置台为支承基板的最优选的单元，但并不局限于此，例如，如果不需要偏压用高频电力的供给、温度调节机构，可以用从下部或侧部突出的销或棒状部件支承、或者还可以由搬运机构的镐(pick)等支承。
在处理室5的侧壁5a设置有向处理室5的内部搬入被处理基板G以及从处理室5的内部搬出被处理基板G的搬入搬出口21。搬入搬出
21利用门阀22而被开闭。
在处理室5的底壁5b设置有对处理室5的内部进行排气的排气口23。包括真空泵等排气装置24与排气口23连接。利用排气装置24，处理室5的内部被排气，在等离子体处理期间，处理室5的内部的压力被设定、维持为规定的真空环境(例如，1.33Pa)。
电感耦合等离子体处理装置被包括计算机的控制部25控制。用户界面26以及存储部27与控制部25连接。用户界面26包括供工序管理者进行用于管理电感耦合等离子体处理装置的指令输入操作等的键盘、将电感耦合等离子体处理装置的运转状况可视化，并显示的显示器等。存储部27储存：通过控制部25的控制来实现由感应等离子体处理装置执行的各种处理的控制程序；根据处理条件使电感耦合等离子体处理装置的各部执行处理的程序(工艺方法：process recipe)。工艺方法可以存储于硬盘、半导体存储器，也可以以收容于CD-ROM、DVD等可移动性的存储介质的状态安装于存储部27。另外，工艺方法例如也可以从其它的装置经由专用线路适当传送。等离子体处理是根据来自用户界面26的指示等从存储部27调出任意的工艺方法，使控制部25执行按照工艺方法的处理，由此基于控制部25的控制而进行的。
接下来，对图1所示的电感耦合等离子体处理装置中的等离子体生成原理进行说明。
图2是用于说明等离子体生成原理的图。
如图2所示，在图1所示的电感耦合等离子体处理装置中，当电流IRF流过高频天线11时，在金属窗3的上表面(高频天线11侧表面)产生涡流ILOOP。金属窗3与支承棚6、支承梁7以及主体容器1绝缘。因此，在金属窗3的上表面流动的涡流ILOOP不会流向支承棚6、支承梁7或者主体容器1，而在金属窗3的侧面流动。并且，在金属窗3的侧面流动的涡流ILOOP流向金属窗3的下表面(处理室5侧表面)，并且经由金属窗3的侧面而再次返回到金属窗3的上表面。这样一来，生成了从金属窗3的上表面(高频天线11侧表面)向下表面(处理室5侧表面)环绕的涡流ILOOP。环绕的涡流ILOOP中的、流过金属窗3的下表面的电流在处理室5内的等离子体生成区域形成感应电场E。通过在处理室5内形成感应电场E，处理室5的内部的气体被激发，从而在处理室5内的等离子体生成区域生成等离子体。
(第一实施方式：金属窗3的第一例)
图3是示出本发明的第一实施方式的电感耦合等离子体处理装置具备的金属窗的第一例的俯视图。
如图3所示，第一例的金属窗3的平面形状为矩形。矩形的金属窗3被分割为3a1～3a4、3b1～3b4的八份。这些金属窗3a1～3a4、3b1～3b4分别经由绝缘体28而载置于支承棚6以及支承梁7上，且相互电绝缘。绝缘体28为电绝缘体，其材料例为例如陶瓷、特氟隆(PTFE)。本例中的金属窗3的分割方法以及高频天线的配置方法如下。
首先，如图4A所示，在本例中，沿着金属窗3的周向θ将金属窗3分割为两分，分别构成内侧金属窗3a和外侧金属窗3b。金属窗3的分割数可以根据需要在三个以上。
其中，在本申请中“周向θ”是指，沿着下述那样的闭合线的旋转方向，该闭合线描绘与金属窗3的外形的矩形非旋转的相似的矩形。
并且，如图4B所示，沿着周向θ而被分割成2份的内侧金属窗3a以及外侧金属窗3b沿着与周向θ交叉的方向r1、r2被进一步分割。与周向θ交叉的方向r1、r2在本例中为矩形的金属窗3的对角线。由此内侧金属窗3a被进一步分割为内侧金属窗3a1～3a4的四份，同样金属窗3b也被进一步分割为外侧金属窗3b1～3b4的四份。
另外，高频天线11在本例中具有环状的内侧高频天线11a和环状的外侧高频天线11b。在本例中，如图4C所示，内侧高频天线11a配置于内侧金属窗3a(即，内侧金属窗3a1～3a4的集合体)的上方，外侧高频天线11b配置于外侧金属窗3b(即，内侧金属窗3b1～3b4的集合体)的上方。
如果是具有这样的金属窗3的电感耦合等离子体处理装置，则能够得到以下那样的优点。
(1)将金属窗3沿着金属窗3的周向θ分割为两个以上。通过具有该结构，能够抑制图2所示的环绕的涡流ILOOP的扩散，并且能够使得处理室5的内部产生的等离子体分布的控制性更加良好。而且，由于环绕涡流ILOOP的扩散被抑制，因此能够使环绕的涡流ILOOP在金属窗3的表面更强地产生。如果使金属窗3产生更强的环绕的涡流ILOOP，则能够在处理室5的内部产生更强的感应电场E。
(2)对沿周向θ分割成两个以上的金属窗3，沿与周向θ交叉的方向r1、r2进一步分割。通过具备该结构，能够使金属窗3的表面产生如图2所示那样的、经由金属窗3的上表面～侧面～下表面～侧面～上面并且环绕的涡流ILOOP。由此，根据参照图2说明的那样的原理，能够在处理室5的内部产生感应电场E。
(3)如本例那样，在将高频天线11分为内侧高频天线11a与外侧高频天线11b的情况下，将内侧高频天线11a配置在内侧金属窗3a的上方，将外侧高频天线11b配置在外侧金属窗3b的上方。通过具有该结构，能够抑制在内侧高频天线11a下的内侧金属窗3a产生的环绕的的涡流ILOOP、与在外侧高频天线11b下的外侧金属窗3b产生的环绕的的涡流ILOOP之间的干扰。由此，能够抑制在处理室5的内部产生的感应电场E的强度偏差，使得处理室5的内部的等离子体分布的控制性良好。
参照比较例并对上述优点进行说明。
图5A是示出未沿周向θ分割了金属窗3的情况下的涡流ILOOP的图，图5B是示出沿周向θ分割了金属窗3的情况下的涡流ILOOP的图。
如图5A所示，在未沿周向θ分割了金属窗3后的情况下，涡流ILOOP扩散并相互干扰，在处理室5的内部产生的感应电场E的强度有偏差且不均匀。
与此相对地，如第一实施方式那样，在沿周向θ分割了金属窗3的情况下，如图5B所示那样，由于涡流ILOOP不扩散，因此在处理室5的内部产生的感应电场E的强度的差别被抑制。由此，处理室5的内部的等离子体分布的控制性形成为良好。
根据第一实施方式的电感耦合等离子体处理装置具备的金属窗3，还能够取得如下那样的优点。
金属窗3的电位V随着金属窗3的电感L与涡流ILOOP而变高(V＝ωLILOOP)。若金属窗3的电位变高，则如图6所示那样，在处理室5的内部的金属窗3的附近产生朝向金属窗3的纵电场EV。若在处理室5的内部产生纵电场EV，则在处理室5内，离子与金属窗3碰撞，而使金属窗3消耗。另外，还存在由于产生纵电场EV，所以电子、离子与金属窗碰撞而失活，等离子体源的产生效率也降低这一情况。
金属窗3受到纵电场EV的影响的情况容易发生在金属窗3的尺寸大时。并且，如图7所示那样，即使在为了提高金属窗3的耐等离子体性而在金属窗3的处理室5侧表面形成电介质膜30的情况下，也同样易于受到纵电场EV的影响。这是由于电介质膜30为电容器的电介质，金属窗3与处理室5引起电容耦合。关于电介质膜30的例子，能够举出将铝、或者含铝的合金制的金属窗3的表面阳极氧化后的阳极氧化膜、喷镀陶瓷膜。
另外，代替电介质膜30，而在金属窗3的处理室5侧表面设置电介质罩的情况下，也同样容易受到纵电场EV的影响。电介质罩的例子为石英制的罩、或者陶瓷制的罩。陶瓷的例在为氧化铝陶瓷。
第一实施方式的电感耦合等离子体处理装置具备的金属窗3还能够改善上述金属窗3受到纵电场EV的影响这样的情况。
这是由于，在第一实施方式中，通过沿与金属窗3的周向θ交叉的方向分割金属窗3，并且沿金属窗3的周向θ将金属窗3进一步分割为两个以上，从而能够使被分割后的金属窗3的每一个的尺寸变得更小。
这是由于，在第一实施方式中，不仅沿与金属窗3的周向θ交叉的方向分割金属窗3，还沿金属窗3的周向θ将金属窗3进一步分割为两个以上。换句话说，与沿金属窗3的周向θ交叉的方向分割金属窗3的情况相比，由于沿金属窗3的周向θ将金属窗3进一步分割成两个以上，因此能够使被分割后的金属窗3的每一个的尺寸变得更小。
因此，根据第一实施方式的电感耦合等离子体处理装置具备的金属窗3，还能够得到难以受到处理室5的内部产生的纵电场EV的影响、能够抑制金属窗3的消耗、等离子体源的产生效率的降低这样的优点。
另外，优选被分割后的金属窗3的平面尺寸的最长处比向高频天线11供给的高频电力的频率的波长λ的四分之一小。由此，能够抑制在处理室5的内部产生驻波。
例如，在高频电力的频率f为13.56MHz的情况下，波长λ为约22.1m(λ＝300/f[MHz])。λ/4的值为约5.5m。由此，例如在向高频天线11供给的高频电力的频率f为13.56MHz的情况下，优选被分割后的金属窗3的平面尺寸的最长处不足5.5m。
接下来，对金属窗3的一些其他例子进行说明。
(第一实施方式：金属窗3的第二例)
图8A是示出金属窗3的第二例的俯视图，图8B是从图8A省略了高频天线11后的俯视图。
如图8A以及图8B所示，第二例是越靠近金属窗3的周边部分、越使被沿与金属窗3的周向θ交叉的方向分割的分割数增多的例子。在本例中，将内侧金属窗3a沿金属窗3的对角线分割为内侧金属窗3a1～3a4的四份。对外侧金属窗3b，在沿金属窗3的对角线分割为四份的基础上，进一步进行十字形分割。例如，对金属窗3的四条边，顺时针地设为第一边～第四边时，沿着由连结第一边的中心o1和与第一边对置的第三边的中心o3的线、和连结第二边的中心o2和与第二边对置的第四边的中心o4的线构成的十字，对外侧金属窗3b进行进一步分割。这样一来，第二例的外侧金属窗3b被分割成外侧金属窗3b1～3b8的八份。
根据这样的第二例，由于越靠近金属窗3的周边部分，越使被沿与金属窗3的周向θ交叉的方向分割的分割数增多，因此尤其能够获得将外侧金属窗3b分割得更小这一的优点。
(第一实施方式：金属窗3的第三例)
图9A是示出金属窗3的第三例的俯视图，图9B以及图9C是从图9A省略了高频天线后的俯视图。
在第一、第二例的金属窗3中，示出高频天线11a、11b的平面形状为环状、且沿周向θ被分割成两个以上的金属窗3a、3b被沿着下述线分割的例子，所述线为从环状的高频天线11a、11b的中心向金属窗3的周边部分放射状地延伸的线。但是，并不局限于例如沿从环状的高频天线11a、11b的中心向金属窗3的周边部分放射状地延伸的线来分割金属窗3。
如图9A～图9C所示，在第三例中，沿连结第一边的中心o1和与第一边顺时针邻接的第二边的中心o2的线、连结第二边的中心o2和与第二边顺时针邻接的第三边的中心o3的线、连结第三边的中心o3和与第三边顺时针邻接的第四边的中心o4的线、以及连结第四边的中心o4和与第四边顺时针邻接的第一边的中心o1的线，对外侧金属窗3b进行进一步分割。如图9C所示，这些线是沿着与周向θ交叉的方向r3～r6的线。这样，沿与周向θ交叉的方向r3～r6，将第三例的外侧金属窗3b进一步分割成外侧金属窗3b1～3b12的十二份。
在这样的第三例中也能够得到与上述第二例相同的优点。
(第一实施方式：金属窗3的第四例)
图10A是示出金属窗3的第四例的俯视图，图10B是从图10A省略了高频天线后的俯视图。
在第一例～第三例中，沿周向θ将金属窗3分割为两个。但是，也能够沿周向θ将金属窗3分割为两个以上。
如图10A～图10B所示，在第四例中，沿周向θ将金属窗3分割为内侧金属窗3a、中间金属窗3b、外侧金属窗3c的3个。
另外，高频天线11在本例中具备环状的内侧高频天线11a、环状的中间高频天线11b、以及环状的外侧高频天线11c。在本例中，如图10A所示，内侧高频天线11a配置于内侧金属窗3a的上方，中间高频天线11b配置于中间金属窗3b的上方，外侧高频天线11c配置于外侧金属窗3c的上方。
这样地沿周向θ被分割成三个的内侧金属窗3a、中间金属窗3b、以及外侧金属窗3c，例如首先被沿着金属窗3的对角线而分割成四份。并且，被分割成四份的中间金属窗3b与上述第二例同样地、被以2等分的方式分割，共被分割成八份。另外，被分割为四份的外侧金属窗3c被以被分割成四份的金属窗3c的每一份进一步被三等分的方式分割，共被分割成十二份。
这样一来，第四例的金属窗3具有被分割为四份的内侧金属窗3a1～3a4、被分割为八份的中间金属窗3b1～3b8、以及被分割为十二份的外侧金属窗3c1～3c12。
在这样的第四例中也能够得到与上述第一例～第三例相同的优点。
另外，沿着金属窗3的周向θ的分割数可以根据金属窗3的大小、高频天线11的数量，而成为4、5、6、...进一步增加下去。
(第二实施方式)
在第一实施方式中，示出了沿与金属窗3的周向交叉的方向分割金属窗3，将沿与该周向交叉的方向被分割后的金属窗3沿周向进一步分割为两个以上的例子。
与此相对地，第二实施方式是沿与金属窗3的周向交叉的方向分割金属窗3后，利用设置于该金属窗3的狭缝将沿与该周向交叉的方向被分割后的金属窗3沿周向划分为两个以上的区域的例子。
(第二实施方式：金属窗3的第一例)
图11是示出本发明的第二实施方式的电感耦合等离子体处理装置具备的金属窗3的一例的俯视图，图12A以及图12B是用于说明金属窗的分割以及划分方法的俯视图。
如图11～图12B所示，第一例的金属窗3的平面形状为矩形。矩形的金属窗3d～3g沿与金属窗3的周向θ交叉的方向r1、r2被分割。与周向θ交叉的方向r1、r2在本例中为矩形状的金属窗3的对角线。由此金属窗3被分割为金属窗3d～3g的四份(尤其参照图12A)。
此外，金属窗3d～3g被设置于金属窗3的狭缝31沿周向θ分别划分为两个区域。在本例中，利用沿周向θ设置、且贯通金属窗3d～3g的狭缝31，将金属窗3d～3g划分为内侧区域3d1～3g1、外侧区域3d2～3d2(尤其参照图12B)。
另外，高频天线11在本例中具备环状的内侧高频天线11a、以及环状的外侧高频天线11b。在本例中，内侧高频天线11a配置于内侧区域3d1～3g1的上方，外侧高频天线11b配置于外侧区域3d2～3g2的上方(尤其参照图11)。划分的区域的数量也可以根据需要，通过增加狭缝31的数量而成为三个以上。
即便在被这样的狭缝31划分的金属窗3d1～3g1、3d2～3g2中，从对处理室5内抑制驻波产生的观点出发，也与第一实施方式相同地、优选平面尺寸的最长处比向高频天线11供给的高频电力的频率的波长λ的四分之一小。
图13是示出本发明的第二实施方式的电感耦合等离子体处理装置的天线室4的部分的剖视图。
如图13所示，在狭缝31内设置绝缘体32，例如，也可以使用绝缘体32埋入狭缝31内。
另外，第二实施方式与第一实施方式相比，被分割后的金属窗3的每一个的尺寸容易变大。在因金属窗3尺寸大而担心金属窗3会变形的情况下，如图13所示，例如，也可以利用基于螺钉33的螺纹固定，将金属窗3从天线室4的顶壁4b开始以与该顶壁4b绝缘的状态悬吊。在本例中，在顶壁4b形成贯通顶壁4b的贯通孔34，将堵塞该贯通孔34的绝缘体35设置于顶壁4b的上部外侧。然后，将比贯通孔34的直径小的螺钉33经由绝缘体35以不与顶壁4b接触的方式插入贯通孔34，并将螺钉33的前端部分螺纹固定于金属窗3。利用这样的方法，将金属窗3以与顶壁4b绝缘的状态悬吊于顶壁4b。
在具备金属窗3的电感耦合等离子体处理装置中也能够得到与上述第一实施方式相同的优点，该金属窗3具有沿这样的金属窗3的周向θ设置的狭缝31。
另外，根据第二实施方式，将沿与周向θ交叉的方向被分割后的金属窗3d～3g沿周向θ划分为两个以上的区域。因此，与第一实施方式相比，能够得到可使金属窗3的分割数减少这样的优点。因此，第二实施方式例如与第一实施方式相比，在要处理的被处理基板G的尺寸比较小的情况下有效。
(第二实施方式：金属窗3的第二例)
图14A是示出金属窗3的第二例的俯视图，图14B是从图14A省略了高频天线11后的俯视图。
第二例是与上述第一实施方式的金属窗3的第二例对应的例子。
如图14A以及图14B所示，在第二例中，沿金属窗3的周向θ被划分后的两个以上区域被沿与周向θ交叉的方向设置于金属窗3的狭缝36进一步划分。
另外，在本例中，沿与周向θ交叉的方向被划分的划分数越靠近金属窗3的周边部分的区域越多。在本例中外侧区域3d2～3g2被沿着连结第一边的中心o1和与第一边对置的第三边的中心o3的线、以及连结第二边的中心o2和与第二边对置的第四边的中心o4的线、且设置于金属窗3的狭缝36进一步划分为外侧区域3d21、3d22、...、3g21、3g22。
这样，即使在具备下述那样的金属窗3的电感耦合等离子体处理装置中，也能够得到与上述第一实施方式相同的优点，即、该金属窗3具有沿与金属窗3的周向θ交叉的方向设置的狭缝36。
另外，根据第二例，由于越靠近金属窗3的周边部分，越使沿与金属窗3的周向θ交叉的方向被划分的划分数增多，因此尤其能够得到能更小地划分尺寸大的外侧区域3d2～3g2这一的优点。
(第二实施方式：金属窗3的第三例)
图15A是示出金属窗3的第三例的俯视图，图15B是从图15A省略了高频天线11后的俯视图。
第三例是与上述第一实施方式的金属窗3的第三例对应的例子。
如图15A以及图15B所示，在第三例中，外侧区域3d2～3g2被沿着连结第一边的中心o1和第二边的中心o2的线、连结第二边的中心o2和第三边的中心o3的线、连结第三边的中心o3和第四边的中心o4的线、以及连结第四边的中心o4和第一边的中心o1的线、且设置于金属窗3的狭缝37，进一步划分为外侧区域3d21～3d23、...、3g21～3g23。
这样、与金属窗3的周向θ交叉的方向并不局限于从金属窗3的中心放射状地延伸的方向。
在具备这样的第二实施方式的第三例的金属窗3的电感耦合等离子体处理装置中，也能够得到与上述第一实施方式相同的优点。
(第二实施方式：金属窗3的第四例)
图16A是示出金属窗3的第四例的俯视图，图16B是从图16A省略了高频天线11后的俯视图。
第四例是与上述第一实施方式的金属窗3的第四例对应的例子。
在第一例～第三例中，利用狭缝31沿周向θ将金属窗3划分为两个区域。但是，还能够利用狭缝31将金属窗3沿周向θ划分为两个以上的区域。
如图16A以及图16B所示，在第四例中，将金属窗3沿周向θ划分为内侧区域3d1～3g1、中间区域3d2～3g2、以及外侧区域3d3～3g3的三个区域。
另外，内侧高频天线11a配置于内侧区域3d1～3g1的上方，中间高频天线11b配置于中间区域3d2～3g2的上方，外侧高频天线11c配置于外侧区域3d3～3g3的上方。
这样，利用设置于金属窗3的狭缝36，将沿周向θ被划分为三个区域、且在与周向θ交叉的方向上被分割后的金属窗3进一步沿与周向θ交叉的方向划分为两个以上的区域。
在本例中，利用沿与θ方向交叉的方向、且被设置于金属窗3的狭缝36以二等分的方式，将中间区域3d2～3g2划分为中间区域3d21、3d22的两个区域，。另外，还利用沿与θ方向交叉的方向、且被设置于金属窗3的狭缝36将外侧区域3d3～3g3以三等分的方式，划分为外侧区域3d31～3d33的三个区域。
在这样的第四例中也能够得到与上述第一例～第三例相同的优点。
另外，沿着金属窗3的周向θ的划分数可以根据金属窗3的大小、高频天线11的数量而为4、5、6、...进一步增大下去。
根据这样的第一实施方式以及第二实施方式的电感耦合等离子体处理装置，能够得到可对应被处理基板的大型化、并且能够使得处理室内中的等离子体分布的控制性良好这一优点。
此外，本发明并不局限于上述实施方式，而是能够进行各种变形。
例如，高频天线11的结构并不局限于上述实施方式所公开的结构。例如，还能够使用如图17所示那样的漩涡状的高频天线40。
如图17所示，漩涡状的高频天线40构成为，在其中心部的周围的、距中心大致相同半径位置且以90°为了单位错开的位置上，具有与图1所示的供电部件15连接的四个供电部41、42、43、44，从这些各供电部41、42、43、44各向外侧延伸出两根天线。电容器45与各天线的终端连接，各天线经由电容器45接地。
在这样的漩涡状的高频天线40中，存在天线被紧密配置的位置。在本例中，在内侧和外侧两处具有天线被紧密配置的位置。天线被紧密配置的内侧位置46a与上述第一、第二实施方式的内侧高频天线11a对应。另外，天线被紧密配置的外侧位置46b与上述第一、第二实施方式的内侧高频天线11b对应。
此外，高频天线的结构并不局限于环状、或者漩涡状，只要能够在主体容器1内形成感应电场无论何种构造都能采用。
另外，在上述实施方式中作为电感耦合等离子体处理装置的一例虽例示了灰化装置，但并不局限于灰化装置，也可以应用于蚀刻、CVD成膜等其他方法的等离子体处理装置。
另外，作为被处理基板虽然使用了FPD基板，但本发明并不局限于此，也能够应用于处理半导体晶圆等其他基板的情况。

Claims (17)

1.一种电感耦合等离子体处理装置，其在处理室内的等离子体生成区域产生电感耦合等离子体，来对基板进行等离子体处理，所述电感耦合等离子体处理装置的特征在于，具备：
用于在使所述等离子体生成区域产生所述电感耦合等离子体的高频天线；以及
被配置在所述等离子体生成区域与所述高频天线之间的金属窗，
所述金属窗被进行第一分割、并且被进行第二分割，
所谓所述第一分割，将所述金属窗沿该金属窗的周向相互电绝缘地分割成两个以上，
所谓所述第二分割，将被进行了所述第一分割后的金属窗沿与所述周向交叉的方向相互电绝缘地分割。
2.根据权利要求1所述的电感耦合等离子体处理装置，其特征在于，
所述第二分割的分割数按被进行了所述第一分割后的金属窗而被决定，越靠近所述金属窗的周边部分被分割得越多。
3.根据权利要求2所述的电感耦合等离子体处理装置，其特征在于，
被进行了所述第一分割以及所述第二分割后的所述金属窗的尺寸比向所述高频天线供给的高频电力的波长的四分之一小。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的电感耦合等离子体处理装置，其特征在于，
所述高频天线与被进行了所述第一分割后的金属窗分别对应而设置。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的电感耦合等离子体处理装置，其特征在于，
所述高频天线的平面形状为旋涡状或环状，
所述第二分割是指，沿从所述旋涡状或环状的高频天线的中心向所述金属窗的周边部分放射状地延伸的线而进行的分割。
6.一种电感耦合等离子体处理装置，其在处理室内的等离子体生成区域产生电感耦合等离子体，来对基板进行等离子体处理，所述电感耦合等离子体处理装置的特征在于，具备：
用于在所述等离子体生成区域产生所述电感耦合等离子体的高频天线；以及
被配置在所述等离子体生成区域与所述高频天线之间的金属窗，
所述金属窗沿与该金属窗的周向交叉的方向相互电绝缘地被分割成两个以上、并且沿与所述周向交叉的方向相互电绝缘地被分割成两个以上后的金属窗被进行第一划分，
所谓所述第一划分，利用设置于该金属窗的狭缝，将沿与所述周向交叉的方向被分割后的金属窗沿所述周向划分成两个以上的区域。
7.根据权利要求6所述的电感耦合等离子体处理装置，其特征在于，
被进行了所述第一划分后的区域被进行第二划分，
所谓所述第二划分，利用设置于所述金属窗的狭缝，将被进行了所述第一划分后的区域沿与所述周向交叉的方向进一步划分。
8.根据权利要求7所述的电感耦合等离子体处理装置，其特征在于，
所述第二划分的划分数按被进行了所述第一划分后的金属窗而被决定，越靠近所述金属窗的周边部分的区域被划分得越多。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的电感耦合等离子体处理装置，其特征在于，
所述高频天线与被进行了所述第一划分后的区域分别对应而设置。
10.根据权利要求7或8所述的电感耦合等离子体处理装置，其特征在于，
被进行了所述第一划分以及所述第二划分后的区域的尺寸比向所述高频天线供给的高频电力的波长的四分之一小。
11.根据权利要求6至8中任一项所述的电感耦合等离子体处理装置，其特征在于，
在所述狭缝内设置有绝缘体。
12.根据权利要求6至8中任一项所述的电感耦合等离子体处理装置，其特征在于，
所述高频天线的平面形状为旋涡状或环状，
沿与所述周向交叉的方向的所述金属窗的分割是指，沿从所述旋涡状或环状的高频天线的中心向所述金属窗的周边部分放射状地延伸的线而进行的分割。
13.根据权利要求1或6所述的电感耦合等离子体处理装置，其特征在于，
所述金属窗为非磁性体且具有导电性。
14.根据权利要求1或6所述的电感耦合等离子体处理装置，其特征在于，
在所述金属窗的处理室侧表面形成有电介质膜。
15.根据权利要求14所述的电感耦合等离子体处理装置，其特征在于，
所述电介质膜为阳极氧化膜制、或者喷镀陶瓷制。
16.根据权利要求1或6所述的电感耦合等离子体处理装置，其特征在于，
在所述金属窗的处理室侧表面设置有电介质罩。
17.根据权利要求16所述的电感耦合等离子体处理装置，其特征在于，
所述电介质罩为石英制、或者陶瓷制。
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