CN108203816B - 等离子体处理装置和等离子体分布调整方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种能够抑制由等离子体导致的金属窗的溅射削落并且能够进行等离子体的强度的分布调整的感应耦合型的等离子体处理装置。该对基板(G)进行等离子体处理的等离子体处理装置(100)包括：在等离子体生成区域内产生感应耦合等离子体的高频天线(11)；和配置在等离子体生成区域与高频天线(11)之间，与主体容器绝缘的金属窗(3)。金属窗(3)具有利用绝缘体相互绝缘的多个金属窗(30a～30d)，使这些金属窗(30a～30d)各自通过一个接地点接地。
Description
本案是申请日为2014年7月4日、申请号为201410319167.4、发明名称为等离子体 处理装置和等离子体分布调整方法的专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及对液晶显示装置等的平板显示器(FPD：flat panel display)所使用的玻璃基板等基板实施等离子体处理的感应耦合型的等离子体处理装置和该等离子体处理装置中的等离子体分布调整方法。
背景技术
在液晶显示装置等的制造工序中，为了对玻璃基板实施规定的处理，使用等离子体刻蚀装置、等离子体CVD成膜装置等各种等离子体处理装置。作为这种等离子体处理装置，具有能够获得高密度的等离子体的感应耦合等离子体(Inductively Coupled Plasma；ICP)处理装置。
感应耦合等离子体处理装置利用电介质窗分隔收纳被处理基板的处理室和配置在该处理室的上方的天线室，在天线室配置高频天线，对处理室内供给处理气体并且对高频天线供给高频电力，由此在处理室内产生感应耦合等离子体，利用所产生的感应耦合等离子体对被处理基板实施规定的等离子体处理。
此处，近来，被处理基板的尺寸正在大型化，例如列举LCD用的矩形形状玻璃基板为例时，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，其大型化很显著。如上述方式被处理基板等大型化时，处理室和天线室需要进行大型化，随之需要使电介质窗大型化。为了应对这种需求，提出了使用由非磁性金属材料构成的金属窗替代电介质窗来增加强度，由此应对被处理基板的大型化的技术。
该技术具有与使用下述电介质窗的情况不同的机制，该电介质窗中，由流过高频天线的电流在金属窗的上表面产生涡电流，该涡电流成为通过金属窗侧面和下表面回到上表面的环电流，由流经金属窗的下表面的电流在处理室内形成感应电场(例如参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2011-29584号公报
发明内容
发明想要解决的技术问题
然而，基于上述现有技术的应对方案中存在如下的问题：由于在金属窗中产生的电位而使得金属窗被由等离子体进行的溅射削落，导致使用寿命变短。另外，仅通过金属窗的形状设计不容易改善每一个金属窗中产生的涡电流的强度的分布，需要能够调整等离子体的强度分布的技术。
本发明的目的在于，提供一种能够抑制由等离子体导致的金属窗的溅射削落并且能够实现等离子体的强度的分布调整的感应耦合型的等离子体处理装置和基于该等离子体处理装置的等离子体分布调整方法。
用于解决技术问题的技术方案
为了解决上述技术问题，本发明的第一方面的等离子体处理装置其用于对基板进行等离子体处理，上述等离子体处理装置的特征在于，包括：用于在等离子体生成区域内产生感应耦合等离子体的高频天线；和配置在上述等离子体生成区域与上述高频天线之间，与主体容器绝缘的金属窗，其中，上述金属窗由利用绝缘体相互绝缘的多个金属窗构成，上述多个金属窗分别通过一个接地点接地。
第二方面的等离子体处理装置，其特征在于：在第一方面的等离子体处理装置中，上述一个接地点设置于上述多个金属窗各自的外周侧或内周侧的边的大致中央。
第三方面的等离子体处理装置，其特征在于：在第一方面或第二方面的等离子体处理装置中，上述一个接地点经由电阻接地。
第四方面的等离子体处理装置，其特征在于：在第一方面至第三方面中的任一方面的等离子体处理装置中，具有容器，其中，由上述多个金属窗构成的金属窗分隔配置上述高频天线的天线室和包含上述等离子体生成区域的处理室，上述一个接地点通过与上述天线室的侧壁连接而接地。
第五方面的等离子体处理装置，其特征在于：在第一方面至第四方面中的任一方面的等离子体处理装置中，上述多个金属窗中的至少一个金属窗还通过另一个接地点接地，由此通过两个接地点接地。
第六方面的等离子体处理装置，其特征在于：在第五方面的等离子体处理装置中，上述多个金属窗与具有矩形形状的上述基板对应地配置，上述两个接地点设置于上述多个金属窗中在与上述基板的长边对应的位置设置的金属窗。
第七方面的等离子体处理装置，其特征在于：在第五方面或第六方面的等离子体处理装置中，上述两个接地点设置于上述多个金属窗中的各个金属窗的、不设置上述两个接地点时流过相对较多的涡电流的区域。
第八方面的等离子体处理装置，其特征在于：在第一方面至第三方面中的任一方面的等离子体处理装置中，上述多个金属窗中相邻的两个金属窗经由电容器连接，并且分别设置于上述两个金属窗的上述一个接地点被电连接而形成有电流环电路。
第九方面的等离子体处理装置，其特征在于：在第八方面的等离子体处理装置中，上述电容器的电容被调整为使得上述电流环电路的电抗成为负性。
第十方面的等离子体处理装置，其特征在于：在第八方面或第九方面的等离子体处理装置中，上述电容器连接到上述多个金属窗中、在与上述基板的角部对应的位置设置的金属窗的与上述角部对应的位置。
第十一方面的等离子体处理装置，其特征在于：在第八方面至第十方面中的任一方面的等离子体处理装置中，具有容器，其中，由上述多个金属窗构成的金属窗分隔配置上述高频天线的天线室和包含上述等离子体生成区域的处理室，上述一个接地点与上述天线室的顶壁连接。
为了解决上述技术问题，本发明的第十二方面是等离子体处理装置的等离子体分布调整方法，其特征在于：上述等离子体处理装置通过由与主体容器绝缘且利用绝缘体相互绝缘的多个金属窗构成的金属窗将等离子体生成区域和高频天线隔离，并通过使高频电流流过上述高频天线，在上述等离子体生成区域产生感应耦合等离子体，对基板进行等离子体处理，在上述等离子体分布调整方法中，将上述多个金属窗分别通过一个接地点接地。
第十三方面的等离子体分布调整方法，其特征在于：在第十二方面的等离子体分布调整方法中，上述多个金属窗中至少一个金属窗还通过另一个接地点接地，由此通过两个接地点接地。
第十四方面的等离子体分布调整方法，其特征在于：在第十三方面的等离子体分布调整方法中，通过调整上述两个接地点的间隔来调整在上述一个金属窗的上述两个接地点之间流过的电流。
第十五方面的等离子体分布调整方法，其特征在于：在第十四方面的等离子体分布调整方法中，将上述多个金属窗中相邻的两个金属窗经由电容器连接，并且将分别设置于上述两个金属窗的接地点电连接而形成电流环电路。
第十六方面的等离子体分布调整方法，其特征在于：在第十五方面的等离子体分布调整方法中，对上述电容器的电容进行调整，使得上述电流环电路的电抗成为负性。
发明效果
根据本发明，由多个金属窗构成在高频天线和等离子体生成区域之间配置的金属窗，使各金属窗通过一点接地(GND连接)。由此，在不降低源效率的状态下生成等离子体，并且能够降低金属窗的窗电位，因此能够抑制由等离子体导致的金属窗的溅射削落。这也意味着能够调整等离子体的强度。另外，通过使金属窗通过两个接地点接地，能够调整在金属窗的下表面流过的涡电流的大小，由此能够调整与两个接地点对应的等离子体生成区域中的等离子体的强度。另外，通过将相邻的两个金属窗经由电容器连接并形成电流环电路，能够增大在电容器的连接位置间流过的涡电流，能够增强对应的等离子体生成区域中的等离子体。
如上所述，根据本发明，能够控制等离子体的强度的分布，由此能够实现对基板的等离子体处理的均匀化。这种效果特别是在对一边的长度超过1m的基板进行等离子体处理的情况下尤其显著。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式的感应耦合型等离子体处理装置的概略结构的截面图。
图2是图1的等离子体处理装置所具备的金属窗的概略平面图。
图3是说明图1的等离子体处理装置中的等离子体生成原理的示意图。
图4(a)、(b)是表示图1的等离子体处理装置中的金属窗和GND连接部件的第一和第二连接例的平面图。
图5是对使图4(a)的金属窗为浮置状态产生了等离子体时的电子密度分布和将金属窗的角部GND连接产生了等离子体时的电子密度分布进行比较而表示的图。
图6是表示使图4(a)的金属窗为浮置状态产生了等离子体时的等价电路和将金属窗的角部GND连接产生了等离子体时的等价电路比较表示的图。
图7是在使图4(b)的金属窗为电浮置状态的情况和GND连接的情况下示意性地表示图4(b)的金属窗中设定的A点和B点间的电位(零电位)分布的图。
图8是表示图1的等离子体处理装置中的金属窗和GND连接部件的第三和第四连接例的平面图。
图9是表示与图8的第三和第四连接例对应的等价电路的图。
图10是表示图1的等离子体处理装置中的金属窗和GND连接部件的第五连接例的平面图。
图11是表示与图10的第五连接例对应的等价电路的图。
图12是表示对图8所示的长度轴上的电场强度比的分布进行仿真的结果的图。
图13是表示对图10所示的长度轴上的电场强度比的分布进行仿真的结构的图。
附图标记说明
1 主体容器
3 金属窗
4 天线室
4a (天线室的)侧壁
4b (天线室的)顶壁
5 处理室
11 高频天线
28 绝缘体
30a～30f、30s～30v 金属窗
50 GND连接部件
55 电容可变电容器
100 等离子体处理装置
G 基板
具体实施方式
下面，参照附图，对本发明的实施方式进行详细说明。
图1是表示本发明的实施方式的感应耦合型的等离子体处理装置100的概略结构的截面图。等离子体处理装置100能够用于例如平板显示器(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。其中，作为FPD，能够列举液晶显示器、场致发光显示器、等离子体显示器等。此外，等离子体处理装置100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在其制造过程中实施的各种等离子体处理。
等离子体处理装置100具有由导电性材料例如通过阳极氧化处理在内壁面形成有氧化铝覆膜的铝构成的方筒形状的气密的主体容器1。主体容器1利用接地线2接地(下面记作“GND连接”)。主体容器1的内部被金属窗3划分为上方的天线室4和下方的处理室5。
图2是金属窗3的概略平面图。图1的金属窗3表示图2的向示A-A端面。金属窗3由以在主体容器1中的天线室4的侧壁4a与处理室5的侧壁5a之间向主体容器1的内侧突出的方式设置的支承架6和支承梁7、以及隔着绝缘体28载置于支承架6和支承梁28的四个金属窗30a～30d构成。
作为处理室5的顶壁的金属窗3的大部分被多个金属窗30a～30d占据。金属窗30a～30d例如使用非磁性金属，例如能够使用铝或铝合金。另外，在由铝或铝合金构成金属窗30a～30d的情况下，为了提高耐蚀性，优选至少在处理室5侧的面(下表面)形成阳极氧化膜或陶瓷溶射膜、或者陶瓷制或石英制的盖。
金属窗30a～30d分别通过窗内的一个或两个接地点与由铜板等良导电性材料构成的GND连接部件50电连接，该GND连接部件50的另一端与主体容器1中的天线室4的侧壁4a电连接。侧壁4a是主体容器1的一部分，因此金属窗30a～30d经由GND连接部件50、侧壁4a和接地线2被GND连接。关于经由GND连接部件50的金属窗30a～30d与侧壁4a(主体容器1)的连接方式在后面详细进行说明。
支承架6和支承梁7由导电性材料例如铝等非磁性金属构成，并与主体容器1电连接。绝缘体28是电绝缘体，例如使用陶瓷、石英、聚四氟乙烯(PTFE)等。在等离子体处理装置100中，支承梁7兼做处理气体供给用的喷淋框体，在支承梁7的内部形成有与被处理基板G(以下记作“基板G”)的被处理面平行地延伸的气体流路8。在气体流路8形成有向处理室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供给至气体流路8的处理气体从排出孔8a向处理室5的内部排出。此外，当使金属窗30a～30d构成为喷淋头时，也能够从金属窗30a～30d供给处理气体。
在形成于金属窗3的上侧的天线室4，以面向金属窗30a～30d的方式配置有高频天线11。高频天线11配置成通过由绝缘部件构成的间隙子12与金属窗30a～30d隔开固定间隔。在等离子处理期间，从第一高频电源13经由匹配器14和供电部件15对高频天线11供给感应电场形成用的高频电力。高频电力的频率例如为13.56MHz。高频电力被供给至高频天线11，由此在金属窗30a～30d中感应产生涡电流，由该涡电流在处理室5内的等离子体生成区域形成感应电场。然后，由所形成的感应电场，使从气体排出孔8a供给的处理气体在处理室5内的等离子体生成区域等离子体化。此外，关于金属窗30a～30d的涡电流的感应与等离子体生成的关系，在后面参照图3进行描述。
在处理室5中，以与金属窗30a～30d相对的方式载置基板G的载置台16以通过绝缘部件17与主体容器1电绝缘的状态配置。载置台16由导电性材料例如铝构成，其表面已被阳极氧化处理。在载置台16设置有未图示的静电吸盘，基板G由静电吸盘吸附保持于载置台16。
载置台16经由匹配器19和供电线20与第二高频电源18连接，在执行等离子体处理时，对载置台16施加偏置用的例如3.2MHz的频率的高频电力。由此，能够将在处理室5内生成的等离子体中的离子有效地引入至基板G。
另外，虽未图示，但在载置台16的内部设置有用于控制基板G的温度的由陶瓷加热器等加热单元、制冷剂流路等构成的温度控制机构和温度传感器等。另外，基板G的支承单元不限定于载置台16，在不需要偏置用高频电力的供给、温度调节机构的情况下，也可以利用从下部或侧部突出的销或棒状部件支承基板G，或者也可以利用搬送机构的拾取器等进行支承。
在处理室5的侧壁5a设置有用于向处理室5的内部搬入或从处理室5的内部搬出基板G的搬入搬出口21，搬入搬出口21通过门阀22开闭。另外，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，排气口23与包含真空泵等的排气装置24连接。利用排气装置24对处理室5的内部排气，在执行等离子体处理时，处理室5的内部的压力被设定、维持在规定的真空气氛(例如1.33Pa)下。
等离子体处理装置100的动作控制由包含计算机的控制部25进行，控制部25与用户接口26和存储部27连接。用户接口26包括工序管理者进行用于管理等离子体处理装置100的命令输入操作等的键盘、将等离子体处理装置100的运行状况可视化地显示的显示器等。在存储部27中保存有在控制部25的控制下实现由等离子体处理装置100执行的各种处理的控制程序、用于根据处理条件使等离子体处理装置100的各部执行处理(动作)的程序(处理方案)。控制部25按照来自用户接口26的指示等从存储部27调用规定的处理方案，执行按照处理方案的处理，由此进行等离子体处理。
图3是说明等离子体处理装置100的等离子体生成原理的示意图。图3(a)简略地表示与图1同样的侧视时的高频天线11、金属窗30a和等离子体生成区域，图3(b)表示与图3(a)对应的等价电路。另外，此处，金属窗30a视为处于电浮置状态。
在等离子体处理装置100中，当高频电流IRF流过高频天线11时，在金属窗30a的上表面(高频天线11侧表面)产生涡电流ILOOP。金属窗30a与支承架6、支承梁7和主体容器1绝缘，因此流过金属窗30a的上表面的涡电流ILOOP不流过支承架6、支承梁7或主体容器1，而在流向金属窗30a的一方的侧面后，流向金属窗30a的下表面(处理室5侧的表面)，进一步流过金属窗30a的另一方的侧面，回到金属窗30a的上表面。这样，生成从金属窗30a的上表面环流到下表面的涡电流ILOOP。由该涡电流ILOOP中、流过金属窗30a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。这样，在处理室5内形成感应电场E，由此处理室5的内部的气体被激发，在处理室5内的等离子体生成区域生成等离子体。
此外，在图3(b)中，LA和RA分别为高频天线11的电感和电阻，LM1和LM2分别为金属窗30a的上表面侧的电感和下表面侧的电感，IP、LP和RP分别为等离子体的电流、电感和电阻。
图4是表示金属窗和GND连接部件50的第一和第二连接例的平面图。这两个第一和第二连接例均在GND连接部件50通过一个接地点与一个金属窗连接这一点上相同，而金属窗的形状和/或数量不同。另外，在图4(a)、(b)中，以矩形简化地表示高频天线11，但高频天线11实际上以构成图3(b)所示的电路的方式例如配置为涡旋状等。
在图4(a)所示的第一连接例中，金属窗包括具有正方形的平面形状的四个金属窗30a～30d(支承架6的外形也是正方形)，在金属窗30a～30d各自的作为外周侧的中央部的角部(构成外周的两个边的交点附近)设置有GND连接部件50的连接位置(以下称为“GND连接位置”)。金属窗30a～30d的形状，能够根据基板G的形状，适当变更为例如长方形等。
图5是将对使图4(a)的金属窗30a～30d为电浮置状态(不连接GND连接部件50)产生了等离子体时的电子密度分布进行测量而得到的结果(图5中的“金属窗浮置”)和对将金属窗30a～30d的角部与GND连接部件50连接产生了等离子体时的电子密度分布进行测量而得到的结果(图5中的“金属窗一点GND连接”)比较表示的图。
其中，在处理室5的压力为20mTorr、源功率为5kW的等离子体产生条件下，对处理气体使用氧气(O2)产生的等离子体的电子密度进行了测量。另外，图5的横轴的点A、O、B与图4(a)中用黑三角(▲)表示的点A、O、B对应。
根据图5显而易见，即使在分别对金属窗30a～30d利用GND连接部件50进行了一点GND连接的情况(第一连接例)下，与使金属窗30a～30d为电浮置状态的情况相比，也几乎不发生等离子体的电子密度的下降、即能够源效率几乎不变地感应产生等离子体。若用等价电路表示这一点，则如图6所示。
图6(a)是表示使图4(a)的金属窗30a为电浮置状态产生了等离子体时的等价电路的图，图6(b)是表示将金属窗30a和GND连接部件50连接产生了等离子体时的等价电路的图。另外，图6(a)、(b)均以与图3(b)相同的方式描绘。另外，在图6中，为了方便起见，将金属窗30a的上表面侧的电感在相对的两侧面的中间分为电感分量LM1a、LM1b，与此对应地，将金属窗30a的下表面侧的电感分为两个电感分量LM2a、LM2b进行表示。
图6(a)实际上与图3(b)相同。图5的结果显示，在图6中对金属窗30a的利用GND连接部件50进行的一点GND连接不会对从金属窗30a的上表面侧环流到下表面侧的涡电流带来影响，因此能够认为，金属窗30a处于浮置状态时流过金属窗30a的下表面的涡电流ILOOP(FLOAT)的大小与金属窗30a处于一点GND连接状态时产生的涡电流ILOOP(GND)的大小相等。
图4(b)的第二连接例所示的金属窗具有与图2所示的金属窗3相同的金属窗30a～30d，在金属窗30a～30d各自的外周侧的中央部设置有GND连接部件50的连接位置(GND连接位置)。此外，图4(b)中，省略了GND连接部件50的图示，用黑圆点(●)表示在金属窗30a～30d中与GND连接部件50连接的GND连接位置。
图7是针对使金属窗30b为电浮置状态的情况和将金属窗30b一点GND连接的情况，示意性地表示设定于图4(b)的金属窗30b的用黑三角(▲)表示的A点和B点间(外周侧的端部间)的电位(窗电位)的分布的图。
当在金属窗30b的A点/B点间流过涡电流时，金属窗30b的感抗和容抗导致产生电位差，当A点为低电位时，产生在B点处达到高电位的电位梯度，在低电位点大致为0V。与此相对，在金属窗30b的A点/B点间的大致中央进行了GND连接的情况下，在A点与B点之间虽然产生同样的电位梯度，但是窗电位整体地下降，使得在GND连接位置成为GND电位(0V)。因此，当在A点/B点间的大致中央将金属窗30b一点GND连接时，与使金属窗30b为浮置状态的情况相比，能够减小金属窗30b的窗电位的绝对值，由此，能够抑制由等离子体导致的金属窗30b的溅射削落的发生。
此外，图4(b)的使金属窗30a～30d的窗电位整体地降低的效果在图4(a)的金属窗30a～30d中也能同样获得。进行一点GND连接的GND连接位置优选设定于能够更显著地得到使金属窗30a～30d的窗电位整体地降低的效果的位置。例如，优选在金属窗中成为最小电位的点与成为最大电位的点的中央部设定GND连接位置，在图4(a)、(b)中，将GND连接位置设置于各金属窗的外周侧的中央附近就是基于这样的原因。另一方面，例如在图4(b)的A点设定GND连接位置的情况下，不能充分享受窗电位下降的效果。
但是，GND连接位置实际上受到高频天线11的配置的影响。即，要求在不对高频天线11的配置造成障碍的区域中，在能够得到窗电位下降的效果的区域设置GND连接位置。例如，可以在各金属窗的内周侧的边的中央附近设置GND连接位置，也可以作为一例在图4(b)的情况下，在金属窗30a～30d中与图示的GND连接位置相对的顶点附近(金属窗的中央附近)设置GND连接位置。
图8是表示金属窗和GND连接部件50的第三和第四连接例的平面图，此处列举与图2和图4(b)相同的金属窗30a～30d。第三和第四连接例在GND连接部件50通过两个接地点与配置在金属窗3的长边侧的金属窗30b、30d连接(两点GND连接)这一点上相同，但是在两点的GND连接位置的间隔不同这一点上相异。GND连接部件50，在第三连接例中在GND连接位置C、D与金属窗30b的表面连接，在第四连接例中在GND连接位置A、B与金属窗30b的表面连接。
图9(a)、(b)是分别表示金属窗30b的与图8(a)、(b)的第三和第四连接例对应的等价电路的图。图9中，LM1a1是A点-C点间的电感分量，LM1b1是D点-B点间的电感分量，LM1c1是C点-D点间的电感分量。图9(b)所示的电感分量LM1a、LM1b等以图6为准。
如图9(a)所示，在第三连接例中，在金属窗30b的上表面产生的涡电流ILOOP的一部分流向由GND连接部件50形成的电路，由此向金属窗30b的下表面循环的涡电流ILOOP减小。其结果是，感应电场的强度减弱，等离子体电流IP减小。在第四连接例中，在金属窗30b的上表面产生的涡电流ILOOP的绝大部分流向由GND连接部件50形成的电路，由此向金属窗30b的下表面循环的涡电流ILOOP消失或变得极小。其结果是，不产生感应电场，也不产生等离子体。
这样，通过调整进行两点GND连接时的GND连接位置间的距离，能够调整环绕到金属窗的下表面的涡电流ILOOP的大小，通过利用这一点，能够改善或调整感应电场的强度分布。即，在使金属窗30b为电浮置状态时，在金属窗30b的上表面流过相对较大的涡电流ILOOP的部分设置两点的GND连接位置，由此能够减小从金属窗30b的上表面侧环绕到下表面侧的涡电流ILOOP的大小，减弱对应的感应电场的强度，而且能够减小等离子体电流IP的大小。这样，能够进行调整，使得提高等离子体的强度的均匀性(电子密度的均匀性)或者生成具有所期望的强度分布的等离子体。
另外，在进行金属窗的两点GND连接的情况下，与进行金属窗的一点GND连接的情况一样，能够得到降低金属窗的窗电位的效果。
图10是表示金属窗和GND连接部件50的第五连接例的平面图，此处列举与图4(b)相同的金属窗。图11是表示与第五连接例对应的等价电路的图。在第五连接例中采用如下结构：将位于金属窗的角部的金属窗30e、30f(对等价的金属窗标注相同的附图标记)的外周测的角部用电容可变电容器55连接，并且使金属窗30e、30f与天线室4的顶壁4b连接，由此形成电流环电路。
此外，对于除了金属窗30e、30f以外的金属窗(省略附图标记)而言，与第一和第二连接例一样，实施了利用GND连接部件50进行的一点GND连接。另外，用于形成包含电容可变电容器55的电流环电路的金属窗30e、30f间的电连接不限定于利用顶壁4b的方式，也可以另行配置使用铜板、铝板等部件进行。电容可变电容器55的电容调整既可以是工序管理者直接手动进行，也可以是根据通过用户接口26的设定命令的输入，由控制部25执行。
位于金属窗的角部的金属窗30e、30f的角部，从经验上来说，难以流过涡电流，因此在等离子体生成区域中与金属窗30e、30f的角部对应的区域，所生成的等离子体的强度减弱。于是，利用电流环电路的阻抗Z被以Z＝ωL-1/ωC(ω：角频率，L：电感，C：电容)施加这一点，调整电容可变电容器55的电容器电容，减小阻抗Z，由此使增大涡电流，使流过金属窗30e、30f的电流增大。由此，能够增强在等离子体生成区域中与金属窗30e、30f的角部对应的区域的等离子体。特别是，在阻抗Z为负性且接近零时，较大的涡电流在与高频天线11相同的方向上流过电容可变电容器55，由此在金属窗30e、30f的角部的下表面流过的涡电流增大，由此能够产生大的感应电场。
另外，在第五连接例中，仅对位于金属窗的角部的金属窗30e、30f连接电容可变电容器55而形成有电流环电路，但是其它的金属窗也可以采用同样的结构，由此，能够调整等离子体的强度分布。
如以上所说明的那样，根据本发明的实施方式，通过将金属窗一点GND连接，能够在不降低源效率的状态下生成等离子体，并且能够降低金属窗的窗电位，因此能够抑制因等离子体导致的金属窗的溅射削落。另外，将金属窗两点GND连接并在此时调整GND连接位置的距离，由此，能够调整在金属窗的下表面流过的涡电流，能够调整与GND连接位置对应的等离子体生成区域的等离子体的强度。并且，通过形成在金属窗的角部间经由规定电容的电容器连接而成的电流环电路，能够增大在金属窗的角部流过的涡电流，调整与金属窗的角部对应的等离子体生成区域的等离子体的强度。通过这样控制等离子体的强度分布，能够实现对基板G的等离子体处理的均匀化和更加细致的等离子体处理的控制。
【实施例】
图12是表示对图8所示的长度轴(连结点A、O、B的直线)上的电场强度比的分布进行仿真的结果的图。如图12所示可知，在一点GND连接中，几乎观察不到GND连接位置(0m)的电场强度的下降。当比较两点GND连接(1/4宽度、两端)时，能够确认在GND连接位置的距离较长的“两端”的情况下，与GND连接位置的距离较短的“1/4宽度”的情况相比，GND连接位置间的电场强度的降低更为显著，这表示在GND连接位置间的距离较长的情况下，在金属窗30s的下表面侧流过的涡电流变小。
图13是表示对图10所示的长度轴(连结点O、B的直线)上的电场强度比的分布进行仿真的结果的图。如图13所示可知，通过调整电容可变电容器55的电容，在与金属窗30e、30f的角部相当的长度轴的附近，与开路的情况相比，电场强度提高。这表示在金属窗30e、30f的角部，在金属窗30e、30f的下表面侧流过的涡电流增加。
以上，对本发明的实施方式进行了说明，但本发明并不限于上述的实施方式。例如，在上述的实施方式中，通过由铜板等构成的GND连接部件50将金属窗和天线室4的侧壁4a连接，由此将金属窗降低至GND。即，使用了低阻抗的GND连接部件50，但是不限于此，也可以采用例如从金属窗通过固定的电阻降低至GND的结构。这种情况下，作为GND连接部件50能够使用电阻比铜板大的导电性部件，或者在铜板、铝板等的金属部件之间夹有电阻元件而形成的部件等。
在上述的第五连接例(图10)中，使用了电容可变电容器55，但比限于此，在不需要变更等离子体的强度分布的情况下等，也可以使用恒定电容的电容器。对高频天线11供给的高频电力的频率并不限于13.56MHz。
在等离子体处理装置100中，处理方案既可以存储在硬盘或半导体存储器，也可以在收纳于CD-ROM、DVD等可移动的存储介质的状态下设置于存储部27。另外，处理方案例如也可以经由专用线路从其它的装置适当地传送。
Claims (16)
1.一种等离子体处理装置，其用于对基板进行等离子体处理，所述等离子体处理装置的特征在于，包括：
用于在等离子体生成区域内产生感应耦合等离子体的高频天线；和
配置在所述等离子体生成区域与所述高频天线之间，与主体容器绝缘的金属窗，其中，
所述金属窗由利用绝缘体相互绝缘的多个金属窗构成，
所述主体容器中，由所述多个金属窗构成的金属窗分隔配置所述高频天线的天线室和包含所述等离子体生成区域的处理室，
所述等离子体是通过由所述高频天线在所述金属窗感应产生电流，由所述电流在所述等离子体生成区域形成感应电场来产生的，
为了降低所述金属窗的电位，所述多个金属窗分别通过一个接地点经由导电性部件接地。
2.如权利要求1所述的等离子体处理装置，其特征在于：
所述一个接地点设置于所述多个金属窗各自的外周侧或内周侧的边的中央。
3.如权利要求1或2所述的等离子体处理装置，其特征在于：
所述一个接地点经由电阻接地。
4.如权利要求1或2所述的等离子体处理装置，其特征在于：
所述一个接地点通过与所述天线室的侧壁连接而接地。
5.如权利要求1或2所述的等离子体处理装置，其特征在于：
所述多个金属窗中的至少一个金属窗还通过另一个接地点接地，由此通过两个接地点接地。
6.如权利要求5所述的等离子体处理装置，其特征在于：
所述多个金属窗与具有矩形形状的所述基板对应地配置，
所述两个接地点设置于所述多个金属窗中在与所述基板的长边对应的位置设置的金属窗。
7.如权利要求6所述的等离子体处理装置，其特征在于：
所述两个接地点设置于所述多个金属窗中的各个金属窗的、不设置所述两个接地点时流过相对较多的涡电流的区域。
8.如权利要求1或2所述的等离子体处理装置，其特征在于：
所述多个金属窗中相邻的两个金属窗经由电容器连接，并且分别设置于所述两个金属窗的所述一个接地点被电连接而形成有电流环电路。
9.如权利要求8所述的等离子体处理装置，其特征在于：
所述电容器的电容被调整为使得所述电流环电路的电抗成为负性。
10.如权利要求8所述的等离子体处理装置，其特征在于：
所述电容器连接到所述多个金属窗中、在与所述基板的角部对应的位置设置的金属窗的与所述角部对应的位置。
11.如权利要求8所述的等离子体处理装置，其特征在于：
所述一个接地点与所述天线室的顶壁连接。
12.一种等离子体处理装置的等离子体分布调整方法，其特征在于：
所述等离子体处理装置通过由与主体容器绝缘且利用绝缘体相互绝缘的多个金属窗构成的金属窗将等离子体生成区域和高频天线隔离，并通过使高频电流流过所述高频天线，由在所述金属窗感应的产生电流在所述等离子体生成区域形成感应电场，产生感应耦合等离子体，对基板进行等离子体处理，
在所述等离子体分布调整方法中，为了降低所述金属窗的电位，将所述多个金属窗分别通过一个接地点经由导电性部件接地。
13.如权利要求12所述的等离子体分布调整方法，其特征在于：
所述多个金属窗中至少一个金属窗还通过另一个接地点接地，由此通过两个接地点接地。
14.如权利要求13所述的等离子体分布调整方法，其特征在于：
通过调整所述两个接地点的间隔来调整在所述一个金属窗的所述两个接地点之间流过的电流。
15.如权利要求12所述的等离子体分布调整方法，其特征在于：
将所述多个金属窗中相邻的两个金属窗经由电容器连接，并且将分别设置于所述两个金属窗的接地点电连接而形成电流环电路。
16.如权利要求15所述的等离子体分布调整方法，其特征在于：
对所述电容器的电容进行调整，使得所述电流环电路的电抗成为负性。
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