CN104299879B - 感应耦合等离子体处理装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种即使具有分割型的金属窗也能够在处理室的内部生成均匀的等离子体的感应耦合等离子体处理装置。该感应耦合等离子体处理装置包括：主体容器(1)；和具有导电性的矩形形状的金属窗(2)，其将主体容器划分为：收纳被处理体(G)并对所收纳的被处理体实施感应耦合等离子体处理的处理室(4)；和收纳用于在处理室内生成感应耦合等离子体的高频天线(11)的天线室(3)，高频天线设置成在天线室的内部在与矩形形状的金属窗对应的面内回转走线，矩形形状的金属窗被分割为相互电绝缘的多个分割片(2a～2d)，分割片各自由悬挂部件(8)从天线室的顶板部(3b)吊下，而不架设在其它的部件上。

Description

感应耦合等离子体处理装置
技术领域
本发明涉及感应耦合等离子体处理装置。
背景技术
在液晶显示装置(LCD)等平板显示器(FPD：Flat Panel Display)制造工序中，存在对玻璃基板进行等离子体蚀刻、成膜处理等的等离子体处理的工序，为了进行这样的等离子体处理，使用等离子体蚀刻装置、等离子体CVD装置等各种等离子体处理装置。作为等离子体处理装置，在现有技术中多使用电容耦合等离子体处理装置，但近来，具有能够得到高真空度且高密度的等离子体的较大优点的感应耦合等离子体(Inductively CoupledPlasma：ICP)处理装置受到关注。
近来，被处理基板的尺寸正在大型化，例如在LCD用的矩形形状玻璃基板中，短边×长边的长度从约1500mm×约1800mm的尺寸增大到约2200mm×约2400mm的尺寸，进而增大到约2800mm×约3000mm的尺寸，大型化显著。
伴随着这种被处理基板的大型化，构成感应耦合等离子体处理装置的顶壁的矩形形状的电介质窗也大型化。然而，构成电介质窗的石英等的电介质材料较脆，因此不利于大型化。因此，在专利文献1中记载了这样一种感应耦合等离子体处理装置，矩形形状的电解质窗采用刚性比石英高的金属窗，并将该矩形形状的金属窗分割，使分割后的金属窗彼此绝缘，由此构成处理室的顶壁。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2012-227427号公报
发明内容
发明想要解决的技术问题
专利文献1所记载的感应耦合等离子体处理装置包括：设置于矩形形状的金属窗的周围的金属支承架；和设置于金属支承架间的多个金属支承梁。专利文献1的结构为：在金属支承架与金属支承梁之间以及金属支承梁与金属支承梁之间被划分的区域，分别悬置有将矩形形状的金属窗分割而形成的多个分割片。即，在专利文献1中，金属支承架和金属支承梁用作载置分割片的载置部，并且多个分割片架设成跨过处理室之上。
然而，专利文献1将金属支承架和金属支承梁用作载置多个分割片的载置部，因此特别是金属支承梁需要用于载置分割片的宽度。
另外，金属支承梁插设于在处理期间处于减压下的处理室与处于大气压下的天线室之间。因此，金属支承梁要求用于支承大气压的较高的强度。从强度的观点出发，专利文献1中的金属支承梁需要将其宽度设定得较宽。
在宽度较宽的金属支承梁之下，难以形成感应电场。特别是将矩形形状的金属窗沿周向分割的金属支承梁与配置在天线室的高频天线平行。因此，流过与流过高频天线的电流相反方向的电流。即反向电动势。基于反向电动势产生的电流随着金属支承梁的宽度变宽而越发显著。当这样的电流变显著时，不仅减弱金属支承梁正下方的感应电场，也减弱金属支承梁周围的感应电场，其结果是，有可能降低在处理室内产生的感应电场的均匀性。当感应电场的均匀性降低时，也对在处理室的内部生产的等离子体的均匀性产生影响。
另外，金属窗的面积根据被处理体的大小而设定。但是，当金属支承梁的宽度变宽时，分割片的总面积占金属窗的总面积的比例下降。如果该比例下降，则在处理室的内部有效地生成感应电场也会变困难。
而且，当分割片兼作向处理室供给处理气体的喷淋头时，随着上述比例变小，喷淋头部的总面积占金属窗的总面积的比例也减小。因此，处理气体的有效供给和均匀性优良的处理气体的供给也变得困难。
本发明是鉴于上述情况而完成的，其技术问题在于提供一种即使具有分割型的金属窗也能够在处理室的内部生成均匀的等离子体的感应耦合等离子体处理装置。
另外，技术问题还在于，提供一种即使具有分割型的金属窗也能够在处理室的内部生成均匀的等离子体，并且能够有效地进行处理气体的供给以及均匀性良好的处理气体的供给的感应耦合等离子体处理装置。
用于解决技术问题的技术方案
为了解决上述问题，在本发明的一个方面中，提供一种感应耦合等离子体处理装置，其对矩形形状的被处理体实施感应耦合等离子体处理，上述感应耦合等离子体处理装置的特征在于，包括：主体容器；和具有导电性的矩形形状的金属窗，其将上述主体容器划分为：收纳上述被处理体并对所收纳的上述被处理体实施感应耦合等离子体处理的处理室；和收纳用于在上述处理室内生成感应耦合等离子体的高频天线的天线室，上述高频天线设置成在上述天线室的内部在与上述矩形形状的金属窗对应的面内回转走线，上述矩形形状的金属窗被分割为相互电绝缘的多个分割片，上述分割片各自由悬挂部件从上述天线室的顶板部吊下，而不架设在其它部件上。
在上述一个方面的感应耦合等离子体处理装置中，上述矩形形状的金属窗被进行：第一分割，其将上述矩形形状的金属窗沿着上述矩形形状的金属窗的周向分割为两个以上的部分；和第二分割，其将上述沿着周向分割后的金属窗沿着与上述周向交叉的方向分割为两个以上的部分，由此分割成上述多个分割片。此时，上述第二分割包括从上述矩形形状的金属窗的四角沿着对角线进行的分割。
另外，能够形成如下结构：在进行上述第二分割的方向上，插设有具有导电性的金属梁和使上述金属梁和上述分割片绝缘的绝缘部件，在进行上述第一分割的方向上，不设置上述金属梁，仅插设使上述分割片彼此绝缘的绝缘部件。
另外，也能够形成如下结构：在进行上述第一分割的方向和进行上述第二分割的方向上，分别仅插设使上述分割片彼此绝缘的绝缘部件。此时，上述绝缘部件能够构成为具有收纳上述分割片的多个收纳部的一个绝缘部件。
另外，上述绝缘部件能够具有能够载置于上述分割片之上的结构。
另外，上述悬挂部件可以与上述分割片电绝缘。并且，上述悬挂部件也可以包括具有跨彼此相邻的上述分割片且与这些分割片彼此连结的结构的部件。
另外，也可以在上述天线室的顶板部的外侧，设置有用于抑制上述顶板部的变形的加强部件。此时，优选上述加强部件上述加强部件具有从上述顶板部凸向外侧的圆弧状的形状。
优选上述分割片兼作对上述处理室供给处理气体的气体喷淋头。在这种情况下，上述悬挂部件也可以兼作用于对上述分割片供给上述处理气体的配管。并且，优选上述分割片由冷热水循环器控制温度。在这种情况下，上述悬挂部件也可以兼作用于由上述冷热水循环器对上述分割片进行的冷热水循环的配管。
发明效果
根据本发明，能够提供一种即使具有分割型的金属窗也能够在处理室的内部生成均匀的等离子体的感应耦合等离子体处理装置。另外，能够提供一种即使具有分割型的金属窗也能够在处理室的内部生成均匀的等离子体，并且能够有效地进行处理气体的供给以及均匀性良好的处理气体的供给的感应耦合等离子体处理装置。
附图说明
图1是概略性地表示本发明的第一实施方式的感应耦合等离子体处理装置的纵截面图。
图2是沿图1中的II-II线的水平截面图。
图3是表示高频天线的一个例子的平面图。
图4是表示使用金属窗的情况下的感应耦合等离子体的生成原理的图。
图5是表示金属窗的悬挂结构的一个例子的截面图。
图6是表示本发明的第一实施方式的感应耦合等离子体处理装置所具备的绝缘部件的一个例子的平面图。
图7是概略地表示本发明的第二实施方式的感应耦合等离子体处理装置的纵截面图。
图8是沿图7中的VIII-VIII线的水平截面图。
图9是表示本发明的第二实施方式的感应耦合等离子体处理装置中使用的绝缘部件的一个例子的平面图。
图10是概略地表示本发明的第三实施方式的感应耦合等离子体处理装置的纵截面图。
图11(A)是表示加强部件的安装的一个例子的平面图，图11(B)是表示加强部件的安装的另一个例子的平面图。
附图标记说明
1：主体容器
2：金属窗
2a～2h：分割片
3：天线室
4：处理室
5：金属框
6：金属梁
7：绝缘部件
8：悬挂部件
11：高频天线
50：加强部件
A：沿周向的分割
B：沿与周向相交的方向的分割。
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是概略性地表示本发明的第一实施方式的感应耦合等离子体处理装置的纵截面图，图2是沿图1中的II-II线的水平截面图。图1和图2所示的感应耦合等离子体处理装置能够用于在矩形基板例如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。此处，作为FPD列举有液晶显示器(LCD)、场致发光(Electro Luminescence：EL)显示器、等离子体显示面板(PDP)等。另外，不限于FPD用玻璃基板，也能够用于对太阳能电池板用玻璃基板的上述同样的等离子体处理。
该等离子体处理装置具有由导电性材料例如内壁面被阳极氧化处理过的铝构成的方筒形状的气密的主体容器1。该主体容器1以能够分解的方式组装，通过接地线1a被电接地。主体容器1被与主体容器1绝缘地形成的矩形形状的金属窗2划分为天线室3和处理室4。金属窗2构成处理室4的顶壁。金属窗2例如由非磁性材料且为导电性的金属构成，例如由铝或含铝的合金构成。另外，为了提高金属窗2的等离子体耐性，也可以在金属窗2的处理室4侧的表面设置电介质膜或电介质罩。作为电介质膜，能够列举阳极氧化膜或喷镀陶瓷膜。另外，作为电介质罩，能够列举石英制或陶瓷制的电介质罩。
在天线室3的侧壁3a与处理室4的侧壁4a之间，设置有向主体容器1的内侧突出的金属框5和在金属框5的内侧形成为对角线状的金属梁6。金属框5和金属梁6由导电性材料例如铝等金属构成。
本例的矩形形状的金属窗2被分割为多个分割片2a～2h，这些分割片2a～2h分别如图2所示配置在金属框5和金属梁6的内侧。在本例中，针对矩形形状的金属框2，进行了沿金属窗2的周向分割为两个以上的部分的第一分割(箭头A)和将沿周向分割后的金属窗2进一步沿与周向相交的方向分割为两个以上的部分的第二分割(箭头B)，分割为共计八个分割片2a～2h。本例的第二分割(箭头B)包括从矩形形状的金属窗2的四角沿对角线方向进行的分割。这样分割的分割片2a～2h通过绝缘部件7与金属框5和金属梁6电绝缘，并且分割片2a～2h彼此也通过绝缘部件7相互电绝缘。
本例的分割片2a～2h在金属框5和金属梁6的内侧以不架设在这些金属框5和金属梁6上的方式配置。而且，绝缘部件7具有能够载置于分割片2a～2h、金属框5和金属梁6各自之上的结构。本例的分割片2a～2h的支承方式是由悬挂部件8从天线室3的顶板部3b吊下的方式。本例的悬挂部件8将分割片2a～2h与分别载置在分割片2a～2h上的绝缘部件7一起吊下。并且，本例的悬挂部件8也将金属框5和金属梁6与分别载置在金属框5上和金属梁6上的绝缘部件7一起吊下。另外，本例的绝缘部件7一体地使悬挂部件8与金属梁6的上表面和分割片2a～2h的上表面绝缘，使金属梁6的侧面与分割片2a～2h的侧面绝缘，但是绝缘部件7例如也可以分割为使垂钓部件8与金属梁6的上表面和分割片2a～2h的上表面绝缘的部分和使金属梁6的侧面与分割片2a～2h的侧面绝缘的部分。
另外，在本例中，分割片2a～2h兼作处理气体供给用的喷淋头。在分割片2a～2h兼作喷淋头的情况下，在分割片2a～2h各自的内部，形成有使处理气体扩散的处理气体扩散室9。在分割片2a～2h的与处理室4相对的下表面，形成有从处理气体扩散室9向处理室4喷出处理气体的多个处理气体排出孔9a。处理气体供给机构10经由气体供给管10a将处理气体供给至形成在分割片2a～2h各自的内部的处理气体扩散室9。所供给的处理气体经由处理气体排出孔9a从处理气体扩散室9向处理室4排出。
在天线室3的内部，以面向分割片2a～2h的方式配置有高频天线11。高频天线11例如经由未图示的由绝缘部件构成的间隔件与分割片2a～2h相离配置。高频天线11设置成在分割为分割片2a～2h的与矩形形状的金属窗2对应的面内沿着矩形形状的金属窗2的周向回转走线，例如如图3所示，形成为涡旋状。图3所示的高频天线11是将由导电性材料例如铜等构成的四条天线线材11a～11d彼此错开90°的位置卷绕，使整体形成涡旋状地构成多重(四重)天线的例子，该天线的配置区域呈大致框状。此外，高频天线11并不限于图3所示的多重天线，也可以是使一条或多条天线线材形成为环状的环状天线。另外，本例的高频天线11为其截面具有短边和长边的矩形形状。而且，高频天线11配置成使长边侧与分割片2a～2h相对(所谓横置)，但也可以配置成使短边侧与分割片2a～2h相对(所谓纵置)。
高频天线11经由匹配器12与第一高频电源13连接。而且，在等离子体处理期间，从第一高频电源13经由匹配器12对高频天线11供给例如13.56MHz的高频电力。由此，在分割片2a～2h各自的表面感应产生涡电流，由该涡电流在处理室4的内部产生感应电场。从气体排出孔9a排出的处理气体通过感应电场在处理室4的内部产生等离子体。
在处理室4内的下方，以隔着金属窗2与高频天线11相对的方式，设置有用于载置作为被处理基板的矩形形状的FPD用玻璃基板(以下简称为基板)G的载置台14。载置台14由导电性材料例如表面被阳极氧化处理过的铝构成。载置于载置台14的基板G被静电吸盘(未图示)吸着保持。载置台14收纳在绝缘体框15内。绝缘体框15载置于主体容器1的底部。另外，载置台14也可以以能够在上下方向上升降的方式设置在主体容器1的底部。在处理室4的侧壁4a设置有用于搬出和搬入基板G的搬入搬出口16和打开和关闭搬入搬出口16的门阀17。
载置台14通过供给线18经由匹配器19与第二高频电源20连接。第二高频电源20在等离子体处理中对载置台14施加偏置用的高频电力例如频率为3.2MHz的高频电力。通过由该偏置用的高频电力生成的自偏压，能够将在处理室4内生成的等离子体中的离子有效地引入基板G。另外，在载置台14内，为了控制基板G的温度而设置有由陶瓷加热器等加热单元、冷却剂流路等构成的温度控制机构和温度传感器(均未图示)。
处理室4的底部经由排气口21与包含真空泵等的排气装置22连接。排气装置22对处理室4的内部进行排气。由此，在等离子体处理中，能够将处理室4的内部设定并维持在规定的真空气氛(例如，1.33Pa)。
在载置于载置台14的基板G的背面侧形成有冷却空间(未图示)，并设置有用于供给作为一定的压力的传热用气体的He气体的He气体流路23。通过这样对基板G的背面侧供给传热用气体，能够在真空下避免基板G的温度上升、温度变化。
该等离子体处理装置的各结构部是与由微处理器(计算机)构成的控制部100连接而被控制的结构。另外，控制部100连接有由操作者进行用于管理等离子体处理装置的命令输入等输入操作的键盘、将等离子体处理装置的运行状况可视化显示的显示器等构成的用户接口101。而且，控制部100还与存储部102连接，该存储部102存储有用于在控制部100的控制下实现在等离子体装置中执行的各种处理的控制程序、根据处理条件使等离子体处理装置的各结构部执行处理的程序即处理方案(recipe)。处理方案存储在存储部102中的存储介质中。存储介质既可以是内置于计算机的硬盘、半导体存储器，也可以是CDROM、DVD、闪存等可移动的存储介质。另外，也可以其它装置例如经由专用线路适当传送方案。而且，根据需要，在来自用户接口101的指示等下，从存储部102调出任意的处理方案使控制部100执行，由此能在控制部100的控制下进行等离子体处理装置中的期望处理。
(金属窗)
接着，对使用金属窗的情况的感应耦合等离子体的生成原理进行说明。
图4是表示使用金属窗的情况的感应耦合等离子体的生成原理的图。
如图4所示，由流过高频天线11的高频电流IRF，在金属窗2的上表面(高频天线侧表面)产生感应电流。感应电流通过趋肤效应仅在金属窗2的表面部分流过，金属窗2与金属框5、金属梁6和主体容器1绝缘，因此当高频天线11的平面形状为直线状时，流过金属窗2的上表面的感应电流在金属窗2的侧面流过，接着，流过侧面的感应电流在金属窗2的下表面(处理室侧表面)流过，进一步经由金属窗2的侧面，再次返回金属窗2的上表面，生成涡电流IED。这样，在金属窗2生成从其上表面(高频天线侧表面)环流到下表面(处理室侧表面)的涡电流IED。该环流的涡电流IED中流过金属窗2的下表面的电流在处理室4内生成感应电场IP，由该感应电场IP生成处理气体的等离子体。
另一方面，在高频天线11设置成在与金属窗2对应的面内沿着周向回转走线的情况下，当作为金属窗2使用无垢的一个板时，由高频天线在金属窗2的上表面生成的涡电流IED仅在金属窗2的上表面环流。因此，涡电流IED不流过金属窗2的下表面，不会生成等离子体。因此，将金属窗2分割为分割片2a～2h并且使它们相互绝缘，在分割片2a～2h中各自流过涡电流IED。即，将金属窗2在相互绝缘的状态下分割为多个分割片2a～2h，由此在分割片2a～2h各自的上表面流过到达侧面的感应电流，该感应电流进而从侧面流到下表面，再次流过侧面，返回上表面，生成环状的涡电流IED。
(悬挂结构)
接着，对金属窗2的悬挂结构的一个例子进行说明。
图5是表示金属窗的悬挂结构的一个例子的截面图。图5表示悬挂分割片2a、2b的结构的一部分。
如图5所示，绝缘部件7具有能够载置在分割片2a、2b、金属框5和金属梁6上的凸缘部31。在凸缘部31的与分割片2a、2b相对的面环状地设置有密封部件例如O形环34。另外，在凸缘部31的与金属框5相对的面以及凸缘部31的与金属梁6相对的面，也环状地设置有密封部件例如O形环35。通过这些O形环34、35，保持天线室3与处理室4的气密性。
在凸缘部31彼此之间，设置有将分割片2a、2b的侧面彼此以及分割片2a、2b的侧面与金属框5、金属梁6绝缘的壁部36。壁部36彼此之间形成的空间成为收纳分割片2a、2b的收纳部。
在将分割片2a、2b收纳于收纳部的状态下，将悬挂部件8与绝缘部件7和分割片2a、2b通过连结部件例如螺栓40连结。由此，绝缘部件7和分割片2a、2b与悬挂部件8连结。另外，将与悬挂部件8连结的绝缘部件7和分割片2a、2b收纳于由金属框5和金属梁6分隔而形成的区域，将悬挂部件8与绝缘部件7、金属框5和金属梁6通过连结部件例如螺栓42连结。由此，金属框5和金属梁6与垂钓部件8连结。而且，将与分割片2a、2b、绝缘部件7、金属框5和金属框6连结的悬挂部件8与天线室3的顶板部3b通过连结部件例如螺栓43连结。这样，能够得到分割片2a、2b由悬挂部件8从天线室3的顶板部3b吊下的结构。另外，也可以如图5所示，在螺栓40、42与金属框5或金属梁6以及分割片2a、2b之间夹有绝缘件44，将螺栓40、42与金属框5或金属梁6以及分割片2a、2b绝缘。此外，在本例中，图5所示的绝缘部件7如图6所示与由金属框5和金属梁6分隔而形成的四个三角形状的区域41对应地设置有四个。
另外，本例的悬挂部件8具有跨相邻的分割片2a、2b彼此且与这些分割片2a、2b分别连结的结构。悬挂部件8当然也可以具有仅与分割片2a和分割片2b之任一者连结的结构。但是，当采用悬挂部件8与相邻的分割片2a、2b分别连结的结构并使得相邻的分割片2a、2b彼此共用一个悬挂部件8时，能够获得能够削减悬挂部件8的数量的优点。
(处理动作)
接着，说明使用如上所述方式构成的感应耦合等离子体处理装置对基板G实施等离子体处理例如等离子体蚀刻处理时的处理动作。
首先，在将门阀17打开的状态下，从搬入搬出口16利用搬送机构(未图示)将基板G搬入处理室4内，并载置在载置台14的载置面后，使用静电吸盘(未图示)将基板G固定在载置台14上。接着，将从处理气体供给机构10向处理室4内供给的处理气体从兼作喷淋头的分割片2a～2h的气体排出孔9a排出到处理室4内，并且利用排气装置22经由排气口21对处理室4内进行真空排气，由此使处理室内维持在例如0.66～26.6Pa左右的压力气氛。
另外，此时在基板G的背面侧的冷却空间，为了避免基板G的温度上升或温度变化，而经由He气体流路23供给作为传热用气体的He气体。
接着，从第一高频电源13将例如13.56MHz的高频施加到高频天线11，由此隔着金属窗2在处理室4内生成均匀的感应电场。利用这样生成的感应电场，使处理气体在处理室4内等离子体化，生成高密度的感应耦合等离子体。利用该等离子体对基板G实施作为等离子体处理的例如等离子体蚀刻处理。
根据这样的第一实施方式的感应耦合等离子体处理装置，形成不将分割片2a～2h载置在金属框5或金属梁6上而由悬挂部件8将分割片2a～2h从天线室3的顶板部3b吊下的结构。而且，将分割片2a～2h从顶板部3b吊下，由此形成由分割片2a～2h支撑大气压的结构。因此，金属梁6不需要能够承受大气压程度的强度，与将分割片载置在金属框、金属梁上的类型的感应耦合等离子体处理装置相比较，能够将金属梁6的宽度设定得较窄。
能够将金属梁6的宽度设定得较窄的结果是，能够将对处理室4内的感应电场的形成不起作用的金属梁6的面积抑制在最小限度，能够提高在处理室4内产生的感应电场的均匀性。感应电场的均匀性提高，由此在处理室4内生成的等离子体的均匀性也变好，等离子体处理的均匀性也提高。
另外，在将分割片载置在金属框或金属梁之上的类型的感应耦合等离子体处理装置中，必须按每个分割片设定金属梁。因此，存在随着分割数量增加，金属梁的数量也增加的情况。根据这种情况，也具有对处理室4内的感应电场的形成不起作用的金属梁的面积增加的趋势。
针对这种情况，根据第一实施方式的感应耦合等离子体处理装置，通过采用将分割片2a～2h从顶板部3b吊下的结构，能够消除按每个分割片2a～2h设定金属梁6的必要。即，只要将分割片2a～2h彼此用绝缘部件7绝缘即可。因此，即使分割数量增加，也能够减少金属梁6的数量，能够相应于金属梁6的数量减少的量，增加对处理室4内的感应电场的形成起作用的分割片2a～2h的面积，能够获得这样的优点。
另外，将矩形形状的金属窗沿周向分割的金属梁与配置在天线室的高频天线平行。在这样的金属梁上流过与流过高频天线的电流相反方向的电流。这样的电流不仅减弱金属梁的正下方的感应电场，甚至也会减弱金属梁的周围的感应电场。
对于这种将矩形形状的金属窗沿周向分割的金属梁，在通过仅将分割片2a～2h彼此用绝缘材料7绝缘即可的第一实施方式的感应耦合等离子体处理装置中，也能够如图6所示那样除去。第一实施方式的感应耦合等离子体处理装置，在金属框5的内侧的区域仅存在沿着对角线分割的金属梁6。因此，流过与流过高频天线的电流相反方向的电流的金属梁消失，能够在处理室4的内部更为有效地且均匀地生成感应电场，还能获得这样的优点。
另外，在第一实施方式中，分割片2a～2h兼作处理气体供给用的气体喷淋头。并不一定需要分割片2a～2h兼作气体喷淋头。然而，在能够增加分割片2a～2h的面积的第一实施方式中，如果进一步使分割片2a～2h兼作喷淋头，则能够使气体喷淋头部的总面积占金属窗2的总面积的比例增加，能够实现处理气体的有效供给和均匀性良好的处理气体的供给，能够获得这样的优点。
这样，根据第一实施方式，能够得到一种即使具有分割型的金属窗2也能够在处理室4的内部生成均匀的等离子体的感应耦合等离子体处理装置。
另外，能够得到一种即使具有分割型的金属窗2也能够在处理室4的内部生成均匀的等离子体，并且能够有效地进行处理气体的供给以及均匀性良好的处理气体的供给的感应耦合等离子体处理装置。
<第二实施方式>
图7是概略地表示本发明的第二实施方式的感应耦合等离子体处理装置的纵截面图。图8是沿图7中的VIII-VIII线的水平截面图。在图7和图8中，对与图1和图2相同的部分标注相同的附图标记，仅说明不同的部分。
如图7和图8所示，第二实施方式的感应耦合等离子体处理装置与第一实施方式的感应耦合等离子体处理装置不同之处在于，除去所有金属梁6，仅设置金属框5。配置在金属框5的内侧的分割片2a～2h全部仅通过绝缘部件7绝缘。
图9是表示本发明的第二实施方式的感应耦合等离子体处理装置所具备的绝缘部件的一个例子的平面图。
在第一实施方式中，如图6所示，与由金属框5和金属梁6分隔而成的四个三角形状的区域41对应地具备四个绝缘部件7。但是，在第二实施方式中，如图9所示，与形成在金属框5的内侧的一个矩形形状的区域41对应，仅设置一个绝缘部件7即可。因此，与第一实施方式相比，第二实施方式能够减少绝缘部件7的数量，例如能够获得感应耦合等离子体处理装置的组装性变得良好的优点。
而且，在使形成在金属框5的内侧的矩形形状的区域的大小与第一实施方式相同的情况下，能够相应于没有金属梁6的量，增加对处理室4内的感应电场的形成起作用的分割片2a～2h的面积。因此，与第一实施方式相比较，感应电场的均匀性进一步提高。而且，在处理室4内生成的等离子体的均匀性也进一步变好，而且等离子体处理的均匀性也进一步提高。
另外，在第二实施方式中，也使分割片2a～2h兼作处理气体供给用的气体喷淋头时，气体喷淋部的总面积增加，因此能够实现处理气体的更有效的供给和均匀性更好的处理气体的供给。
<第三实施方式>
图10是概略地表示本发明的第三实施方式的感应耦合等离子体处理装置的纵截面图。在图10中，对与图7相同的部分标注相同的附图标记，仅对不同的部分进行说明。
如图10所示，第三实施方式与第二实施方式的不同之处在于，在天线室3的顶板部3b的外侧设置有加强部件50。加强部件50用于抑制顶板部3b的变形。在本例中，加强部件50具有从顶板部3b凸向外侧的圆弧状的形状。该形状是与顶板部3b要变形的形状相反的形状。圆弧状的加强部件50在本例中通过支柱51与顶板部3b连接，呈所谓的加强筋结构。
图11(A)是表示加强部件的安装的一个例子的平面图，图11(B)是表示加强部件的安装的另一个例子的平面图。
加强部件50既可以如图11(A)所示，例如以通过顶板部3b的重心的方式仅设置有一个，也可以如图11(B)所示，设置有多个。
本发明的实施方式的感应耦合等离子体处理装置的处理室4在处理期间处于减压环境下。因此，由大气压向处理室4按压的力施加于分割片2a～2h。而且，分割片2a～2h由悬挂部件8从顶板部3b吊下。因此，在处理期间，分割片2a～2h经由悬挂部件8拉顶板部3b，由此顶板部3b处于容易变形的状态。
这样的情况能够通过在顶板部3b的外侧设置加强部件50而消除。另外，当在顶板部3b的外侧设置加强部件50时，顶板部3b的变形受到抑制，因此悬挂在难以变形的顶板部3b上的分割片2a～2h也难以变形，能够获得这样的优点。
另外，在图10中表示将加强部件50设置于第二实施方式的感应耦合等离子体处理装置的例子，但是第三实施方式的加强部件50当然也能够适用于第一实施方式的感应耦合等离子体处理装置。
<金属窗的分割例>
图2和图8所示的水平截面图表示金属窗2的分隔离。图2和图8所示的分割例是将沿与周向相交的方向的分割、例如沿对角线的分割和沿周向的分割组合的例子。沿周向的分割是将金属窗2分割为多个环。图2和图8所示的分割中，沿周向的分割为一周，因此金属窗2呈具有内环和外环的双环型。
金属窗2并不一定要进行沿周向的分割，也可以仅进行沿与周向相交的方向的分割、例如沿对角线的分割。在这种情况下，金属窗为单环型。
以上，通过实施方式对本发明进行了说明，但是本发明并不限于上述实施方式，能够进行各种变形。
例如，以作为高频天线采用涡旋状的高频天线为例进行了说明，但如果以环状等在与金属窗对应的面内沿金属窗的周向回转走线的方式设置，则结构没有限制。
另外，金属窗2的分割片2a～2h也可以由冷热水循环器控制温度。在这种情况下，也可以采用使冷热水流过悬挂部件8的结构。这样将悬挂部件8用作用于悬挂分割片2a～2h的部件之外，还用作由冷热水循环器对分割片2a～2h进行的冷热水循环的配管，由此无需另行设置用于冷热水循环的配管等，就能够以简单的结构实现由分割片2a～2h的冷热水循环进行的温度控制。
另外，上述实施方式的分割片2a～2h兼作向处理室4供给处理气体的气体喷淋头。在这种情况下，也可以采用使处理气体流过悬挂部件8的结构。这样，也可以将悬挂部件8用作用于向气体喷淋头(分割片2a～2h)供给处理气体的配管。由此，无需另行设置用于处理气体供给的配管等，就能够以简单的结构实现从分割片2a～2h向处理室4进行的处理气体的供给。
另外，也能够在悬挂部件8设置使上述冷热水流过的结构和使上述处理气体流过的结构者两者，将分割片2a～2h用作悬挂部件，并且分别兼作用于冷热水循环的配管和用于供给处理气体的配管。
另外，在上述实施方式中，作为感应耦合等离子体处理装置的一个例子，例示了蚀刻装置，但是不限于蚀刻装置，也能够应用于CVD成膜等其它的等离子体处理装置。
并且，示出了作为被处理基板使用FPD基板的例子，但是只要是矩形基板，也能够适用于对太阳能电池板用的基板等其它的基板进行的等离子体处理。

Claims (13)

1.一种感应耦合等离子体处理装置，其对矩形形状的被处理体实施感应耦合等离子体处理，所述感应耦合等离子体处理装置的特征在于，包括：
主体容器；和
具有导电性的矩形形状的金属窗，其将所述主体容器划分为：收纳所述被处理体并对所收纳的所述被处理体实施感应耦合等离子体处理的处理室；和收纳用于在所述处理室内生成感应耦合等离子体的高频天线的天线室，
所述高频天线设置成在所述天线室的内部在与所述矩形形状的金属窗对应的面内回转走线，
所述矩形形状的金属窗被分割为相互电绝缘的多个分割片，
所述分割片各自由悬挂部件从所述天线室的顶板部吊下，而不架设在其它部件上，
在多个所述分割片之间，不设置具有导电性的金属梁，分别仅插设使所述分割片彼此绝缘的绝缘部件。
2.如权利要求1所述的感应耦合等离子体处理装置，其特征在于：
所述矩形形状的金属窗被进行：
第一分割，其将所述矩形形状的金属窗沿着所述矩形形状的金属窗的周向分割为两个以上的部分；和
第二分割，其将所述沿着周向分割后的金属窗沿着与所述周向交叉的方向分割为两个以上的部分，
由此分割成所述多个分割片。
3.如权利要求2所述的感应耦合等离子体处理装置，其特征在于：
所述第二分割包括从所述矩形形状的金属窗的四角沿着对角线进行的分割。
4.如权利要求1所述的感应耦合等离子体处理装置，其特征在于：
所述绝缘部件构成为具有收纳所述分割片的多个收纳部的一个绝缘部件。
5.如权利要求1～4中任一项所述的感应耦合等离子体处理装置，其特征在于：
所述绝缘部件具有能够载置于所述分割片之上的结构。
6.如权利要求1～4中任一项所述的感应耦合等离子体处理装置，其特征在于：
所述悬挂部件与所述分割片电绝缘。
7.如权利要求1～4中任一项所述的感应耦合等离子体处理装置，其特征在于：
所述悬挂部件包括具有下述结构的部件，该结构为跨彼此相邻的所述分割片且与这些分割片彼此连结。
8.如权利要求1～4中任一项所述的感应耦合等离子体处理装置，其特征在于：
在所述天线室的顶板部的外侧，设置有用于抑制所述顶板部的变形的加强部件。
9.如权利要求8所述的感应耦合等离子体处理装置，其特征在于：
所述加强部件具有从所述顶板部凸向外侧的圆弧状的形状。
10.如权利要求1～4中任一项所述的感应耦合等离子体处理装置，其特征在于：
所述分割片兼作对所述处理室供给处理气体的气体喷淋头。
11.如权利要求10所述的感应耦合等离子体处理装置，其特征在于：
所述悬挂部件兼作用于对所述分割片供给所述处理气体的配管。
12.如权利要求1～4中任一项所述的感应耦合等离子体处理装置，其特征在于：
所述分割片由冷热水循环器控制温度。
13.如权利要求12所述的感应耦合等离子体处理装置，其特征在于：
所述悬挂部件兼作用于由所述冷热水循环器对所述分割片进行的冷热水循环的配管。
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